[发明专利]阻抗匹配切换电路、天线装置、高频功率放大装置及通信终端装置

说明书

技术领域

本发明涉及在阻抗不同的高频电路或元件的连接部进行阻抗匹配的阻抗匹配切换电路、具备该阻抗匹配切换电路的天线装置、高频功率放大装置及通信终端装置。

背景技术

近年来，以移动电话为首的通信终端装置被要求应对GSM(注册商标)(Global System for mobile Communications：全球移动通信系统)、DCS(Digital Communication System:数字通信系统)、PCS(Personal Communication Services:个人通信业务)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System：通用移动通信系统)等通信系统，甚至是GPS(Global Positioning System：全球定位系统)或无线局域网、蓝牙(注册商标)等通信系统。因此，这样的通信终端装置所用的天线装置被要求覆盖700MHz～2.7GHz范围的宽频带。

而为了覆盖宽频带，天线装置通常采用使用有源元件来改变阻抗匹配电路特性的结构。例如专利文献1所示，在天线元件的供电端连接包含有可变电容元件的频率切换电路（频率切换型匹配电路）而构成的天线装置已为公众所知。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008－35065号公报

专利文献2：日本专利特开平6－53770号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，尤其是通信终端装置所用的小型天线元件的阻抗频率特性非常大，从而成为问题所在。

这里，在图1(A)中示出具有使用了有源元件的阻抗匹配电路的天线装置的例子。图2(A)中示出在1300MHz附近进行谐振的小型单极型天线的阻抗的例子。

该天线的阻抗的实部R为：

900MHz附近：R＝6Ω；

1300MHz附近：R＝18Ω；

1900MHz附近：R＝25Ω。

单极型天线在理想状态下的阻抗为23Ω，但辐射元件的电长度相对于高频无线信号的波长越短，即天线越小型，则阻抗越低。因此，天线的阻抗的实部会随着该辐射元件所发送和接收的高频无线信号的波长而发生非常大的变化。

图2(B)中示出了该小型天线的回波损耗（S11）特性。图2(B)中，AO表示在没有插入图1(A)的串联有源电路的状态下的特性，AL表示所述串联有源电路选择了13nH的电感元件的状态下的特性，AC表示所述串联有源电路选择了0.65pF的电容元件的状态下的特性。

这样，如果在串联有源电路部分插入串联的电感，则谐振频率会向低频带频移，如果插入串联的电容，则谐振频率会向高频带频移。

但是，如图2(B)所示，即使单单以串联方式安装电抗元件来使电感的虚部jx为零，天线阻抗的实部R的值也会随着频率而发生大的变化，因此，阻抗匹配的程度（回波损耗的深度）会随着频率而不同。

因此，仅仅用串联有源电路无法获得理想的阻抗匹配，从而，需要像专利文献2所示的那样，并联地连接电感和电容来进行匹配。但是，并联安装的电抗值在不同频率下的最佳值并不相同，因此，该并联连接的电路也需要是图1(B)所示的有源电路。

从而会产生以下问题。

（1）由于包含有源元件的匹配电路变复杂，导致成本增加。

（2）构成包含有源元件的匹配电路的元件数量变多，导致整体尺寸变大。

（3）有源元件并联地安装，会对该有源元件施加大功率，因此容易发生失真。其结果将导致通信特性显著地变差。

上述问题不仅存在于对供电电路与天线进行匹配的电路，对阻抗互不相同的两个高频电路进行阻抗匹配的电路中一般也存在。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在阻抗不同的高频电路或元件的连接部实现宽频带的阻抗匹配的阻抗匹配切换电路、具备该阻抗匹配切换电路的天线装置、高频功率放大装置及通信终端装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的阻抗匹配切换电路连接在第一高频电路元件和第二高频电路元件之间，其特征在于，包括：

变压器匹配电路，该变压器匹配电路具有第一电路和第二电路，其中，所述第一电路包含第一电感元件，所述第二电路包含与所述第一电感元件进行变压器耦合的第二电感元件；以及

串联有源电路，该串联有源电路与所述变压器匹配电路串联连接，从多个电抗值中选择所希望的电抗值。