CN111247739B - 匹配电路以及通信装置 - Google Patents

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Abstract

匹配电路(13A)具备第1端口(P1)、第2端口(P2)、自耦变压器(TA)、第1电容器(C1)、以及第2电容器(C2)。自耦变压器(TA)具备与第1端口(P1)侧连接的第1端子(T1)、与第2端口(P2)侧连接的第2端子(T2)、以及与基准电位连接的共用端子(T3)，并具有串联寄生电感器(Ls)以及并联寄生电感器(Lp)。第1电容器(C1)与第2端子(T2)分路连接，并与串联寄生电感器(Ls)一起构成低通滤波器(LPF)。第2电容器(C2)串联在第1端口(P1)与第1端子(T1)之间，并与并联寄生电感器(Lp)一起构成高通滤波器(HPF)。

Description

匹配电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及天线匹配电路等高频电路中的匹配电路、以及具备该匹配电路的通信装置。
背景技术
例如，在便携式电话终端具备的功率放大器与天线之间，设置有使功率放大器的输出阻抗与天线的阻抗匹配的匹配电路。这样的匹配电路例如示于专利文献1。
图15的(A)是示出专利文献1所示的匹配电路的例子的图。在图15的(A)中，功率放大器40将从RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit，射频集成电路)等输入的发送信号放大。匹配电路30使功率放大器40的输出阻抗和天线1的阻抗匹配。
在图15的(A)所示的例子中，由串联的电感器L31和分路连接的电容器C31、C32构成。以往的一般的功率放大器的输出阻抗的匹配电路由这样的LC滤波器电路构成。此外，根据需要，有时也如图15的(B)所示地将LC滤波器电路设为多级结构。
在LC滤波器电路结构的匹配电路中，可得到良好的阻抗匹配的频率范围为窄带。此外，因为阻抗匹配所需的元件数多，所以存在损耗大的倾向。
另一方面，在专利文献2示出了自耦变压器构造的阻抗匹配电路。图16是专利文献2所示的匹配电路的电路图。例如，在功率放大器的输出部连接该匹配电路的端口P1，在匹配电路的端口P2连接天线。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-84898号公报
专利文献2：国际公开第2011/090080号
发明内容
发明要解决的课题
在如图16所示的自耦变压器构造的匹配电路中，通过决定自耦变压器的寄生电抗分量的值，从而能够改变变压比，使得追随天线的阻抗频率特性，由此，能够跨越宽带进行阻抗匹配。
在将这样的匹配电路例如应用于功率放大器与天线之间的情况下，为了抑制由功率放大器产生的高次谐波分量而使得该高次谐波分量不会从天线辐射，多数情况下在匹配电路的前级或后级设置低通滤波器、带通滤波器。
因为上述滤波器由LC电路构成，所以由于设置滤波器，从而由电感器以及电容器造成的损耗必然增加。像这样，在需要阻抗匹配电路和滤波器的高频电路中，由于设置滤波器而使损耗增加的情况并不限于设置在功率放大器的输出部与天线之间的电路，是具备阻抗匹配电路和滤波器的高频电路共同的课题。
因此，本发明的目的在于，提供一种具有跨越宽带的阻抗匹配功能以及滤波器功能的低损耗的匹配电路、以及具备该匹配电路的通信装置。
用于解决课题的技术方案
(1)本发明的匹配电路是使第1端口和第2端口的阻抗匹配的匹配电路，其特征在于，具备：
自耦变压器，连接在所述第1端口与所述第2端口之间，具备第1端子、第2端子以及共用端子；以及
第1电容器，与所述第2端子分路连接，与所述自耦变压器的一部分一起构成低通滤波器。
通过上述结构，在保持基于自耦变压器构造的跨越宽带的阻抗匹配特性的同时，自耦变压器的一部分兼作低通滤波器的一部分，因此实质上可通过少的元件数构成低通滤波器，可谋求低损耗化。
(2)在上述(1)记载的匹配电路中，例如，所述自耦变压器具有串联寄生电感分量，所述自耦变压器的一部分是所述串联寄生电感分量。
(3)在上述(1)或(2)记载的匹配电路中，例如，所述自耦变压器具有并联寄生电感分量，所述匹配电路具备：第2电容器，串联在所述第1端口与所述第1端子之间，并与所述并联寄生电感分量一起构成高通滤波器。
(4)本发明的匹配电路是使第1端口和第2端口的阻抗匹配的匹配电路，其特征在于，具备：
自耦变压器，连接在所述第1端口与所述第2端口之间，具备第1端子、第2端子以及共用端子；以及
第2电容器，串联在所述第1端口与所述第1端子之间，并与所述自耦变压器的一部分一起构成高通滤波器。
通过上述结构，在保持基于自耦变压器构造的跨越宽带的阻抗匹配特性的同时，自耦变压器的一部分兼作高通滤波器的一部分，因此实质上可通过少的元件数构成高通滤波器，可谋求低损耗化。
(5)在上述(4)记载的匹配电路中，例如，所述自耦变压器具有并联寄生电感分量，所述自耦变压器的一部分是所述并联寄生电感分量。
(6)在上述(4)或(5)记载的匹配电路中，例如，所述自耦变压器具有串联寄生电感分量，所述匹配电路具备：第1电容器，与所述第2端子分路连接，并与所述串联寄生电感分量一起构成低通滤波器。
(7)在上述(1)、(2)、(3)、(6)中的任一项记载的匹配电路中，所述低通滤波器也可以具备：第1电感器，连接在所述第2端子与所述第2端口之间。通过该结构，可容易地决定串联连接的电感器所需的电感。
(8)在上述(1)、(2)、(3)、(6)、(7)中的任一项记载的匹配电路中，例如，所述第1端口以及所述第2端口中的一者与功率放大器连接，另一者连接天线。
(9)在上述(3)至(6)中的任一项记载的匹配电路中，所述高通滤波器也可以具备：第2电感器，连接在所述第1端子与所述共用端子之间。通过该结构，可容易地决定并联连接的电感器所需的电感。
(10)在上述(3)、(4)、(5)、(6)、(9)中的任一项记载的匹配电路中，例如，所述第1端口以及所述第2端口中的一者与通信电路连接，另一者与天线连接。
(11)在上述(1)至(10)中的任一项记载的匹配电路中，优选地，所述自耦变压器具备相互磁场耦合的第1线圈和第2线圈，所述第1线圈连接在所述第1端子与所述第2端子之间，所述第2线圈连接在所述第2端子与所述共用端子之间。
如果在上述(1)记载的自耦变压器为该结构，则成为在高阻抗侧接入电容器(第1电容器)的构造，因此可将由该第1电容器造成的损耗抑制得小。此外，如果在上述(4)记载的自耦变压器为该结构，则成为在低阻抗侧接入电容器(第2电容器)的构造，因此该电容器的等效串联电感(ESL)被由自耦变压器等效地产生的负的电感所抑制。
(12)在上述(11)记载的匹配电路中，优选地，所述自耦变压器是将形成了线圈导体图案的多个绝缘性基材层叠而构成的单个部件，从所述层叠的方向观察，所述第1线圈的线圈开口和所述第2线圈的线圈开口重叠。通过该结构，能够将匹配电路作为芯片部件来对待，仅通过将其与其它芯片部件一起安装到电路基板，就能够使其具有阻抗匹配以及滤波器功能。
(13)本发明的通信装置的特征在于，
具备：通信电路；天线；以及匹配电路，连接在所述通信电路与所述天线之间，使所述通信电路和所述天线的阻抗匹配，
所述匹配电路是使第1端口和第2端口的阻抗匹配的匹配电路，具备：
自耦变压器，连接在所述第1端口与所述第2端口之间，具有第1端子、第2端子以及共用端子；以及
第1电容器，连接在所述第2端子与所述共用端子之间，与所述自耦变压器的一部分一起构成低通滤波器。
(14)在上述(13)记载的通信装置中，例如，所述自耦变压器具有串联寄生电感分量，所述自耦变压器的一部分是所述串联寄生电感分量。
(15)本发明的通信装置的特征在于，
具备：通信电路；天线；以及匹配电路，连接在所述通信电路与所述天线之间，使所述通信电路和所述天线的阻抗匹配，
所述匹配电路是使第1端口和第2端口的阻抗匹配的匹配电路，具备：
自耦变压器，连接在所述第1端口与所述第2端口之间，具有第1端子、第2端子以及共用端子；以及
第2电容器，串联在所述第1端口与所述第1端子之间，并与所述自耦变压器的一部分一起构成高通滤波器。
(16)在上述(15)记载的通信装置中，例如，所述自耦变压器具有并联寄生电感，所述自耦变压器的一部分是所述并联寄生电感。
(17)在上述(13)至(16)中的任一项记载的通信装置中，例如，具有：功率放大器，连接在所述通信电路与所述匹配电路之间。
通过在上述(13)～(17)记载的结构，可得到跨越宽带保持通信电路与天线的阻抗匹配且低损耗的通信装置。
发明效果
根据本发明，可得到具有跨越宽带的阻抗匹配功能以及滤波器功能的、低损耗的匹配电路以及具备该匹配电路的通信装置。
附图说明
图1的(A)是第1实施方式涉及的匹配电路11A的电路图，图1的(B)是第1实施方式涉及的匹配电路11B的电路图。
图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)均为图1的(A)所示的匹配电路11A的等效电路图或图1的(B)所示的匹配电路11B的等效电路图。
图3的(A)、图3的(B)是本实施方式的匹配电路11A、11B的另一个等效电路图。
图4的(A)是自耦变压器TA或TB的各层的俯视图。图4的(B)是自耦变压器TA或TB的外观立体图。
图5的(A)是示出匹配电路11A、11B的第1端口P1-第2端口P2间的通过损耗的频率特性的图，图5的(B)是示出匹配电路11A、11B的从第1端口P1观察的反射损耗的频率特性的图。
图6的(A)是第2实施方式涉及的匹配电路12A的电路图，图6的(B)是第2实施方式涉及的匹配电路12B的电路图。
图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)均为图6的(A)所示的匹配电路12A的等效电路图或图6的(B)所示的匹配电路12B的等效电路图。
图8的(A)、图8的(B)是本实施方式的匹配电路12A、12B的另一个等效电路图。
图9的(A)是示出匹配电路12A、12B的第1端口P1-第2端口P2间的通过损耗的频率特性的图，图9的(B)是示出匹配电路12A、12B的从第1端口P1观察的反射损耗的频率特性的图。
图10的(A)是第3实施方式涉及的匹配电路13A的电路图，图10的(B)是其等效电路图。
图11的(A)、图11的(B)是示出匹配电路13A的第1端口P1-第2端口P2间的通过损耗的频率特性的图，图11的(C)是示出匹配电路13A的从第1端口P1观察的反射损耗的频率特性的图。
图12的(A)是第4实施方式涉及的匹配电路14A的电路图，图12的(B)是匹配电路14A的等效电路图。
图13的(A)是第4实施方式涉及的另一个匹配电路14B的电路图，图13的(B)是匹配电路14B的等效电路图。
图14是第5实施方式涉及的通信装置100的框图。
图15的(A)是示出专利文献1所示的匹配电路的例子的图。图15的(B)是示出将LC滤波器电路设为多级结构的匹配电路的例子的图。
图16是专利文献2所示的匹配电路的电路图。
图17是作为相对于第3实施方式中的匹配电路的比较例的匹配电路的电路图。
具体实施方式
以下，参照图并列举几个具体的例子示出用于实施本发明的多个方式。在各图中，对同一部位标注同一附图标记。考虑到要点的说明或理解的容易性，方便起见，将实施方式分开示出，但是能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合。在第2实施方式以后，省略关于与第1实施方式共同的事项的记述，仅对不同点进行说明。特别是，关于基于同样的结构的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。
《第1实施方式》
第1实施方式是具有低通滤波器特性的阻抗匹配电路的例子。
图1的(A)是第1实施方式涉及的匹配电路11A的电路图，图1的(B)是第1实施方式涉及的匹配电路11B的电路图。这些匹配电路11A、11B具有使第1端口P1和第2端口P2的阻抗匹配的功能和低通滤波器功能。匹配电路11A具备自耦变压器TA和第1电容器C1。此外，匹配电路11B具备自耦变压器TB和第1电容器C1。
上述自耦变压器TA、TB具备与第1端口P1侧连接的第1端子T1、与第2端口P2侧连接的第2端子T2、以及与基准电位(接地)连接的共用端子T3。
匹配电路11A的自耦变压器TA由连接在第1端子T1与第2端子T2之间的第1线圈L1和连接在第2端子T2与共用端子T3之间的第2线圈L2构成。此外，匹配电路11B的自耦变压器TB由连接在第1端子T1与第2端子T2之间的第1线圈L1和连接在第1端子T1与共用端子T3之间的第2线圈L2构成。第1线圈L1和第2线圈L2以耦合系数k进行耦合。
在匹配电路11A、11B中，第1电容器C1分路连接在第2端子T2与接地之间。
图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)均为图1的(A)所示的匹配电路11A的等效电路图或图1的(B)所示的匹配电路11B的等效电路图。也就是说，匹配电路11A、11B均能够用图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)中的任一个等效电路来表示。但是，在串联寄生电感器Ls以及并联寄生电感器Lp处于1次侧的情况和处于2次侧的情况下，它们的电感根据理想变压器的变压比等而不同。
上述自耦变压器TA、TB具有用串联寄生电感器Ls表示的串联寄生电感分量和用并联寄生电感器Lp表示的并联寄生电感分量。也就是说，用串联寄生电感器Ls表示的串联寄生电感分量、用并联寄生电感器Lp表示的并联寄生电感分量是自耦变压器TA、TB的一部分。此外，自耦变压器TA、TB在分离了寄生分量的等效电路中用理想变压器IT、串联寄生电感器Ls、以及并联寄生电感器Lp表示。
在此，若分别用L1表示第1线圈L1的自感，用L2表示第2线圈L2的自感，用M表示第1线圈L1和第2线圈L2的互感，此外，用Ls表示串联寄生电感器Ls的电感，用Lp表示并联寄生电感器Lp的电感，则各寄生分量的电感处于以下的关系。
n＝(L1+L2+2M)/(L2+M)
Ls＝{(1-k2)L1*L2}/(L1+L2+2M)
Lp＝L1+L2+2M
在图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)中的任一表达中，均由第1电容器C1和串联寄生电感器Ls构成低通滤波器LPF。
也就是说，作为低通滤波器LPF的一部分，利用自耦变压器TA、TB的串联寄生电感器Ls，因此实质上可通过少的元件数构成低通滤波器。由此，例如与作为低通滤波器用而在外部连接了电感器的情况相比，不产生由该电感器造成的损耗，作为整体可谋求低损耗化。
图3的(A)、图3的(B)是本实施方式的匹配电路11A、11B的另一个等效电路图。在该例子中，用写明了由第1线圈L1和第2线圈L2的磁场耦合造成的互感M的三端子等效电路来表示自耦变压器TA、TB。
若分别用L1表示图1的(A)、图1的(B)所示的第1线圈L1的自感，用L2表示第2线圈L2的自感，用M表示第1线圈L1和第2线圈L2的互感，则在图3的(A)、图3的(B)中，电感器La的电感为(L1+M)，电感器Lb的电感为(-M)，电感器Lc的电感为(L2+M)。
图3的(B)所示的匹配电路11B的第1端口P1与第2端口P2之间的阻抗变换比为(-M+L2+M)：(L1+M+L2+M)：＝L2：(L1+L2+2M)。也就是说，第1端口为低阻抗侧，第2端口P2为高阻抗侧。
根据匹配电路11B，成为在高阻抗侧并联地接入电容器(第1电容器C1)的电路结构，因此流过第1电容器C1的电流相对小。由此，由于设置第1电容器C1而造成的损耗增加小。
接着，示出自耦变压器TA、TB的构造的例子。图4的(A)是自耦变压器TA或TB的各层的俯视图。图4的(B)是自耦变压器TA或TB的外观立体图。虽然在图1的(A)、图1的(B)中将自耦变压器的附图标记区分为TA和TB，但是只是与外部连接的电路结构不同，实际上是相同的部件。
自耦变压器TA、TB构成为表面安装型的芯片部件，具备包含绝缘性基材S1～S6的多个绝缘性基材。这些绝缘性基材是非磁性体陶瓷基材或非磁性体树脂基材。在基材S1～S6形成有各种导体图案。在“各种导体图案”中，不仅包含形成在基材的表面的导体图案，还包含层间连接导体。层间连接导体不仅包含过孔导体，还包含像在图4的(B)表示的那样形成在层叠体的端面的端面电极。
基材S1相当于层叠体的安装面(最下层)。在基材S1分别形成有第1端子T1、第2端子T2、共用端子(接地端子)T3。
在基材S2形成有大约11/12匝的环状的导体图案L23。在基材S3形成有大约9/12匝的环状的导体图案L22。在基材S4形成有大约8/12匝的环状的导体图案L21。由这些串联地连接的导体图案L21、L22、L23构成第2线圈(图1的(A)、图1的(B)中的第2线圈L2)。
在基材S5形成有大约1/2匝的环状的导体图案L12。在基材S6形成有大约8/12匝的环状的导体图案L11。由这些串联地连接的导体图案L11、L12构成第1线圈(图1的(A)、图1的(B)中的第1线圈L1)。
像这样，自耦变压器TA、TB是将形成了线圈导体图案的多个绝缘性基材层叠而构成的单个部件。在自耦变压器TA、TB中，从层叠的方向观察，第1线圈L1的线圈开口和第2线圈L2的线圈开口重叠。此外，第1线圈L1和第2线圈L2具有相同的卷绕轴，且其内外径尺寸大致相同。
通过该结构，能够将自耦变压器作为芯片部件来对待，仅通过将该自耦变压器和第1电容器安装到电路基板，就能够构成匹配电路。
接着，示出本实施方式的匹配电路11A、11B的滤波器特性。图5的(A)是示出匹配电路11A、11B的第1端口P1-第2端口P2间的通过损耗(S21)的频率特性的图，图5的(B)是示出匹配电路11A、11B的从第1端口P1观察的反射损耗(S11)的频率特性的图。在图5的(A)中，通过损耗成为-3dB的频率为低通滤波器的截止频率fc。该截止频率fc比在匹配电路11A、11B的第1端口P1以及第2端口P2进行输入输出的高频信号的频带的上限频率高。也就是说，从第1端口P1(第2端口P2)有意地输入的高频信号几乎不被低通滤波器衰减地从第2端口(第1端口P1)输出，相对于此，无意地混入到第1端口P1(第2端口P2)的高次谐波分量(比有意地输入的高频信号高的频率分量)被低通滤波器所阻断。换言之，本实施方式的匹配电路具备将与在第1端口P1以及第2端口P2进行输入输出的高频信号不同的高次谐波分量阻断的低通滤波器。
上述截止频率fc不足通信频率的2倍。由此，例如在一个端口连接功率放大器并在另一个端口连接了天线的情况下，可抑制由于功率放大器的失真特性而产生的高次谐波分量从天线的辐射。在该情况下，由于功率放大器的失真特性而产生的高次谐波分量相当于上述的无意地混入到端口的高次谐波分量。
《第2实施方式》
第2实施方式是具有高通滤波器特性的阻抗匹配电路的例子。
图6的(A)是第2实施方式涉及的匹配电路12A的电路图，图6的(B)是第2实施方式涉及的匹配电路12B的电路图。这些匹配电路12A、12B具有使第1端口P1和第2端口P2的阻抗匹配的功能和高通滤波器功能。匹配电路12A具备自耦变压器TA和第2电容器C2。此外，匹配电路12B具备自耦变压器TB和第2电容器C2。
上述自耦变压器TA、TB的结构如第1实施方式中所示。
在匹配电路12A、12B中，第2电容器C2串联在第1端子T1与第1端口P1之间。
图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)均为图6的(A)所示的匹配电路12A的等效电路图或图6的(B)所示的匹配电路12B的等效电路图。也就是说，匹配电路12A、12B均能够用图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)中的任一个等效电路来表示。
在图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)中的任一表达中，均由第2电容器C2和并联寄生电感器Lp构成高通滤波器HPF。
也就是说，作为高通滤波器HPF的一部分，利用自耦变压器TA、TB的并联寄生电感器Lp，因此实质上可通过少的元件数构成高通滤波器。由此，例如与作为高通滤波器用而在外部连接了电感器的情况相比，不产生由该电感器造成的损耗，作为整体可谋求低损耗化。
图8的(A)、图8的(B)是本实施方式的匹配电路12A、12B的另一个等效电路图。在该例子中，用写明了由第1线圈L1和第2线圈L2的磁场耦合造成的互感M的三端子等效电路来表示自耦变压器TA、TB。
在图8的(B)所示的结构中，第2电容器C2与具有等效的负的电感(-M)的电感器Lb串联连接，因此该第2电容器C2的等效串联电感(ESL)通过与负的电感(-M)合成而被抑制。其结果是，频率依赖性变小，可跨越宽带而将反射损耗保持得低。
接着，示出本实施方式的匹配电路12A、12B的滤波器特性。图9的(A)是示出匹配电路12A、12B的第1端口P1-第2端口P2间的通过损耗(S21)的频率特性的图，图9的(B)是示出匹配电路12A、12B的从第1端口P1观察的反射损耗(S11)的频率特性的图。在图9的(A)中，通过损耗成为-3dB的频率为高通滤波器的截止频率fc。该截止频率fc比在匹配电路12A、12B的第1端口P1以及第2端口P2进行输入输出的高频信号的频带的下限频率低。也就是说，从第1端口P1(第2端口P2)有意地输入的高频信号几乎不被高通滤波器衰减地从第2端口(第1端口P1)输出，相对于此，无意地混入到第1端口P1(第2端口P2)的分谐波分量(比有意地输入输出的高频信号低的频率分量)被高通滤波器所阻断。换言之，本实施方式的匹配电路具备将与在第1端口P1以及第2端口P2进行输入输出的高频信号不同的分谐波分量阻断的高通滤波器。
上述截止频率fc为通信频率的1/2倍以上。由此，例如在一个端口连接通信电路并在另一个端口连接了天线的情况下，可抑制在通信电路内产生的分谐波分量从天线的辐射。在该情况下，在通信电路内产生的分谐波分量相当于上述的无意地混入到端口的分谐波分量。
《第3实施方式》
第3实施方式是具有带通滤波器特性的阻抗匹配电路的例子。
图10的(A)是第3实施方式涉及的匹配电路13A的电路图，图10的(B)是其等效电路图。匹配电路13A具有使第1端口P1和第2端口P2的阻抗匹配的功能和带通滤波器功能。匹配电路13A具有自耦变压器TA、第1电容器C1以及第2电容器C2。
上述自耦变压器TA的结构如第1实施方式中所示。
在匹配电路13A中，第1电容器C1分路连接在第2端子T2与接地之间，第2电容器C2串联在第1端子T1与第1端口P1之间。
在图10的(B)中，由第1电容器C1和串联寄生电感器Ls构成低通滤波器LPF。此外，由第2电容器C2和并联寄生电感器Lp构成高通滤波器HPF。低通滤波器LPF的截止频率比高频信号的频带高，高通滤波器HPF的截止频率比高频信号的频带低。因此，在第1端口P1与第2端口P2之间，具有带通滤波器特性。
图11的(A)、图11的(B)是示出匹配电路13A的第1端口P1-第2端口P2间的通过损耗(S21)的频率特性的图，图11的(C)是示出匹配电路13A的从第1端口P1观察的反射损耗(S11)的频率特性的图。在图11的(A)、图11的(B)、图11的(C)中，特性线P是本实施方式的特性，特性线C是比较例的匹配电路的特性。
在此，将比较例的匹配电路示于图17。在图17中，由电容器C3和电感器L3构成低通滤波器LPF，由电容器C4和电感器L4构成高通滤波器HPF。也就是说，该比较例的匹配电路是如下的匹配电路，即，在由自耦变压器TA构成的阻抗匹配电路附加了与其独立地构成的低通滤波器LPF和高通滤波器HPF。
图10的(A)中的各元件的值如下。
L1＝0.5nH
L2＝7.0nH
k＝0.7
C1＝8.2pF
C2＝1.8pF
与第1端口P1连接的RFIC的阻抗为50Ω，与第2端口连接的天线的阻抗为3Ω。
图17中的各元件的值如下。
L1＝0.5nH
L2＝7.0nH
k＝0.7
C3＝4.9pF
C4＝3.0pF
L3＝0.3nH
L4＝6.1nH
此外，各电感器的串联等效电阻(ESR)通过下式计算。
R＝2πfL/Q
f：频率
L：电感
另外，电感器L3、L4的Q值设为Q＝60，第1线圈L1、第2线圈的Q值设为Q＝30。
本实施方式的匹配电路13A的自耦变压器TA的阻抗变换比不同于第1端口P1与第2端口P2之间的阻抗变换比。也就是说，通过滤波器形成用的第1电容器C1或第2电容器C2的附加，在电路整体成为给定的阻抗变换比，因此与在自耦变压器单体中决定给定的阻抗变换比并对其附加滤波器的情况相比，不仅元件数变少，而且能够减小由滤波器形成用的第1电容器或第2电容器的附加造成的阻抗的偏移。此外，由此可降低反射损耗。
根据本实施方式的匹配电路13A，像在图11的(A)、图11的(B)表示的那样，能够使1700MHz～2100MHz以下的频带通过，并能够使除此以外的频带衰减。此外，特别是像在图11的(B)表示的那样，可知与比较例的匹配电路相比，能够降低通过损耗。
另外，也可以是，在该第3实施方式中，也将自耦变压器的结构设为图1的(B)、图6的(B)所示的自耦变压器TB的结构。
《第4实施方式》
在第4实施方式中，示出进一步连接了电感器的匹配电路的例子。
图12的(A)是第4实施方式涉及的匹配电路14A的电路图，图12的(B)是匹配电路14A的等效电路图。匹配电路14A具有使第1端口P1和第2端口P2的阻抗匹配的功能和低通滤波器功能。匹配电路14A具备自耦变压器TA、第1电容器C1以及第1电感器Ls1。
上述自耦变压器TA的结构如第1实施方式中所示。
在图12的(B)中，由串联寄生电感器Ls以及第1电感器Ls1和第1电容器C1构成低通滤波器LPF。
图13的(A)是第4实施方式涉及的另一个匹配电路14B的电路图，图13的(B)是匹配电路14B的等效电路图。匹配电路14B具有使第1端口P1和第2端口P2的阻抗匹配的功能和高通滤波器功能。匹配电路14B具备自耦变压器TA、第2电容器C2以及第2电感器Lp2。
上述自耦变压器TA的结构如第1实施方式中所示。
在图13的(B)中，由并联寄生电感器Lp以及第2电感器Lp2和第2电容器C2构成高通滤波器HPF。
如本实施方式中所示，也可以在外部连接第1电感器Ls1，使得相对于自耦变压器TA的串联寄生电感器Ls串联连接。同样地，也可以在外部连接第2电感器Lp2，使得相对于自耦变压器TA的并联寄生电感器Lp并联连接。
根据本实施方式，可容易地将低通滤波器部的串联连接的电感器决定为所需的电感。同样地，可容易地将高通滤波器部的并联连接的电感器决定为所需的电感。
另外，也可以是，在该第4实施方式中，也将自耦变压器的结构设为图1的(B)、图6的(B)所示的自耦变压器TB的结构。
此外，也可以通过在图12的(A)所示的匹配电路14A附加第2电容器C2，或者通过在图13的(A)所示的匹配电路14B附加第1电容器C1，从而使其具有带通滤波器特性。进而，也可以在图12的(A)所示的匹配电路14A附加第2电容器C2以及第2电感器Lp2，还可以在图13的(A)所示的匹配电路14B附加第1电容器C1以及第1电感器Ls1。
《第5实施方式》
在第5实施方式中示出通信装置的例子。
图14是第5实施方式涉及的通信装置100的框图。本实施方式的通信装置100具备天线1、匹配电路10、功率放大器40、RFIC(通信电路)50。在天线1与RFIC(通信电路)50之间连接匹配电路10和功率放大器40，功率放大器40连接在RFIC50与匹配电路10之间。另外，匹配电路10的结构是在以上的各实施方式中示出的匹配电路。RFIC50具备对低频段(700MHz～1.0GHz)和高频段(1.4GHz～2.7GHz)的发送电路。天线1是与低频段和高频段对应的单极天线、倒L型天线、倒F型天线等。另外，关于接收电路***，省略了图14中的图示。
上述构成要素容纳在一个壳体内。例如，匹配电路10、功率放大器40、RFIC50安装在印刷布线板，印刷布线板容纳在壳体内。天线1安装在印刷布线板，或配置在壳体的内表面或内部。
通过以上所示的结构，可得到跨越宽带保持通信电路和天线的阻抗匹配且低损耗的通信装置。
最后，上述的实施方式的说明在所有的方面均为例示，并不是限制性的。对本领域技术人员而言，能够适当地进行变形以及变更。本发明的范围不是由上述的实施方式示出，而是由权利要求书示出。进而，本发明的范围包含从与权利要求书等同的范围内的实施方式的变更。
附图标记说明
C1：第1电容器；
C2：第2电容器；
C3、C4：电容器；
C31、C32：电容器；
HPF：高通滤波器；
IT：理想变压器；
L1：第1线圈；
L11、L12：导体图案；
L2：第2线圈；
L21、L22、L23：导体图案；
L3、L4：电感器；
L31：电感器；
La、Lb、Lc：电感器；
Lp：并联寄生电感器；
Lp2：第2电感器；
LPF：低通滤波器；
Ls：串联寄生电感器；
Ls1：第1电感器；
P1：第1端口；
P2：第2端口；
S1～S6：绝缘性基材；
T1：第1端子；
T2：第2端子；
T3：共用端子；
TA、TB：自耦变压器；
1：天线；
10：匹配电路；
11A、11B：匹配电路；
12A、12B：匹配电路；
13A：匹配电路；
14A、14B：匹配电路；
30：匹配电路；
40：功率放大器；
50：RFIC；
100：通信装置。

Claims (12)

1.一种匹配电路，使第1端口和第2端口的阻抗匹配，其特征在于，具备：
自耦变压器，连接在所述第1端口与所述第2端口之间，具备第1端子、第2端子以及共用端子；以及
第2电容器，串联在所述第1端口与所述第1端子之间，并与所述自耦变压器的一部分一起构成高通滤波器，
所述高通滤波器的截止频率比在所述第1端口以及所述第2端口进行输入输出的高频信号的频带低。
2.根据权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，
所述自耦变压器具有并联寄生电感分量，所述高通滤波器的一部分是所述并联寄生电感分量。
3.根据权利要求1或2所述的匹配电路，其特征在于，
所述自耦变压器具有串联寄生电感分量，
所述匹配电路具备：第1电容器，与所述第2端子分路连接，并与所述串联寄生电感分量一起构成低通滤波器。
4.根据权利要求3所述的匹配电路，其特征在于，
所述低通滤波器具备连接在所述第2端子与所述第2端口之间的第1电感器。
5.根据权利要求3所述的匹配电路，其特征在于，
所述第1端口以及所述第2端口中的一者与功率放大器连接，另一者与天线连接。
6.根据权利要求1或2所述的匹配电路，其特征在于，
所述高通滤波器具备连接在所述第1端子与所述共用端子之间的第2电感器。
7.根据权利要求1或2所述的匹配电路，其特征在于，
所述第1端口以及所述第2端口中的一者与通信电路连接，另一者与天线连接。
8.根据权利要求1或2所述的匹配电路，其特征在于，
所述自耦变压器具备相互磁场耦合的第1线圈和第2线圈，所述第1线圈连接在所述第1端子与所述第2端子之间，所述第2线圈连接在所述第2端子与所述共用端子之间。
9.根据权利要求8所述的匹配电路，其特征在于，
所述自耦变压器是将形成了线圈导体图案的多个绝缘性基材层叠而构成的单个部件，
从所述层叠的方向观察，所述第1线圈的线圈开口和所述第2线圈的线圈开口重叠。
10.一种通信装置，具备：通信电路；天线；以及匹配电路，连接在所述通信电路与所述天线之间，使所述通信电路和所述天线的阻抗匹配，
所述匹配电路是使第1端口和第2端口的阻抗匹配的匹配电路，
所述通信装置的特征在于，
所述匹配电路具备：
自耦变压器，连接在所述第1端口与所述第2端口之间，具有第1端子、第2端子以及共用端子；以及
第2电容器，串联在所述第1端口与所述第1端子之间，并与所述自耦变压器的一部分一起构成高通滤波器，
所述高通滤波器的截止频率比在所述第1端口以及所述第2端口进行输入输出的高频信号的频带低。
11.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于，
所述自耦变压器具有并联寄生电感分量，所述高通滤波器的一部分是所述并联寄生电感分量。
12.根据权利要求10或11所述的通信装置，其特征在于，
具有：功率放大器，连接在所述通信电路与所述匹配电路之间。
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