[发明专利]阻抗转换电路的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及适用于支持多频带的蜂窝终端用的天线装置等的阻抗转换电路的设计方法。

背景技术

近年来的支持多频带的移动通信终端要求支持低频带(LowBand)(例如824～960MHz)和高频带(HighBand)(例如1710～2170MHz)这两个频带，要求其天线装置具有频带非常宽的频率特性。同时，移动通信终端的小型化也正在进行，要求能用一个天线元件来实现可同时支持低频带和高频带这两个频带的天线装置。在这样的天线装置中，根据频带对一个天线元件分配有不同的动作模式。通常，设计成在基波模式下支持低频带，在谐波模式下支持高频带。于是，天线元件的输入阻抗根据其模式(谐振点)的不同而不同。对于移动电话终端用天线元件，为了减小其尺寸，输入阻抗例如在低频带下为8Ω左右，在高频带下为15Ω左右。

另一方面，有时会利用具有例如专利文献1所公开结构的阻抗转换电路。该阻抗转换电路是利用了变压器电路的匹配电路，能在较宽的频带中进行阻抗匹配。然而，若为了根据频率来使输入阻抗不同的天线元件与供电电路相匹配而使用专利文献1的阻抗转换电路，则在各频带中变压器电路的变压比固定，因此，无论在哪个频带中实现了匹配，在其它频带中匹配都会发生偏差。即，在利用变压器电路的可支持多频带的天线装置中，需要阻抗转换比根据频带的不同而不同的阻抗转换电路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4900515号

发明内容

发明所要解决的问题

另一方面，如后所述，构成变压器电路的1次线圈和2次线圈的各电感越小，变压器电路本身的阻抗转换比越容易产生频率依赖性。

另外，可以说在所希望的频带中实现匹配的、具有频率特性的变压器的天线端口侧的阻抗与每个频带中天线元件的阻抗相等。

在对利用了变压器电路的阻抗转换电路加以利用的情况下，在使天线端口侧的阻抗与低频带和高频带的天线的阻抗相匹配时，在假设有实际结构中能获得的耦合系数的情况下，耦合所使用的1次线圈的电感L1和2次线圈的电感L2的组合被限定为两种。

这些电感L1、L2的值非常小，由于如下所述的原因，具有非常难以获得耦合系数的结构。

·在使2nH左右的电感器耦合时，无法确保足够的线圈匝数(磁通不集中)。

·对变压器电路的耦合没有帮助的输入输出部的电感的比例较大，耦合系数的有效值较小。

即，为了在电感较小的线圈中也获得规定的(较大的)耦合系数，需要使1次线圈与2次线圈的形状为相同形状(接近一致的形状)并配置成互相重合。

然而，若使1次线圈与2次线圈形状相同，则非常难以使1次线圈和2次线圈分别获得所希望的(不同的)电感。

因此，本发明的目的在于，提供一种即使图案较小也能获得规定的(较大的)耦合系数、且能获得规定的阻抗转换比的阻抗转换电路的设计方法。

解决技术问题所采用的技术方案

(1)一种阻抗转换电路的设计方法，所述阻抗转换电路具有变压器电路，该变压器电路包括连接在第一高频电路与第二高频电路之间且互相耦合的第一电感元件和第二电感元件，所述第一电感元件和所述第二电感元件分别在层间互相耦合，所述第一电感元件沿层方向相邻接，所述第二电感元件以沿层方向夹住所述第一电感元件的方式进行配置，所述阻抗转换电路的设计方法的特征在于，

依次实施以下各步骤。

[1]基于所述第一高频电路的阻抗和所述第二高频电路的阻抗，来决定所述变压器电路所需要的变压比。

[2]分别决定所述第一电感元件与所述第二电感元件的耦合系数、所述第一电感元件的电感以及所述第二电感元件的电感。

[3]决定所述第二电感元件的形状。

[4]决定第一电感元件的形状，使得至少由2层环形导体来构成所述第一电感元件，并确定各环形导体间的层间距离，使得第一电感元件的电感值成为所希望的值。

(2)优选为所述第一电感元件和所述第二电感元件在俯视时环绕几乎同一位置，每1层分别形成为不满1匝的环状。

(3)优选为所述第一电感元件由沿层方向相邻接的第一环状导体和第二环状导体构成，所述第二电感元件由第三环状导体和第四环状导体构成，所述第三环状导体和所述第四环状导体配置成沿层方向夹住所述第一环状导体和所述第二环状导体。

(4)优选为在所述步骤3中，决定所述第三环状导体和所述第四环状导体的形状，使得所述第二电感元件的电感成为在所述步骤2中所决定的值，