JP2008104176A - 低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ及びそれを備えた移動通信端末機 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナのサイズを画期的に縮小できるだけではなく、移動通信端末機を小型化できる低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ及びそれを備えた移動通信端末機を提供する。
【解決手段】低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ及びそれを備えた移動通信端末機に関し、本能動型アンテナは、無線信号を送受信するアンテナ素子と、アンテナ素子において受信された無線信号のうち、アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域に属する無線信号が出力されるようにフィルタリングするフィルタと、フィルタにおいてフィルタリングされた無線信号を増幅させる増幅器とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ及びそれを備えた移動通信端末機に関し、より詳細には、能動型アンテナを用いてアンテナのサイズを画期的に縮小できるだけではなく、移動通信端末機を小型化することができる低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ及びそれを備えた移動通信端末機に関する。

近年の移動通信技術の発達に伴い、家庭や会社などの限られた場所でのみ使用可能であった多様なサービスが無線端末機を介して提供されている。
このようなサービスのうち、最近注目されているのがＶＨＦ帯域の放送信号を受信してサービスするＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）やＤＶＢ−Ｈ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ‐Ｈａｎｄｈｅｌｄｓ）である。

ＤＭＢサービスやＤＶＢ−Ｈサービスは、通信と放送が結合した新概念の移動式マルチメディア放送サービスであって、無線端末機により低周波帯域の放送を受信することにより視聴することができる。
ＤＭＢサービスは、衛星ＤＭＢサービスと地上波ＤＭＢサービスに分類され、韓国の地上波ＤＭＢサービスの場合、１７４〜２１６ＭＨｚの周波数帯域を使用し、衛星ＤＭＢサービスの場合には地上波ＤＭＢより高周波数帯域であるＳ−ｂａｎｄ２.６３０〜２.６５５ＧＨｚ帯域を使用する。

ＤＶＢ−Ｈは、ヨーロッパ地域で開発され主に使われるデジタルＴＶ放送規格であるＤＶＢ−Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）を基盤としたサービスであって、４００〜８００ＭＨｚの周波数帯域を使用する。
一方、一般にアンテナの長さは、ダイポールアンテナの場合にはλ/２、モノポールアンテナの場合にはλ/４の長さで形成するので、周波数帯域が高いほどアンテナが短くなる一方、周波数帯域が低いほどアンテナの長さが長くなる。すなわち、ＤＭＢサービスやＤＶＢ−Ｈサービスは一般放送帯域であるＶＨＦ帯域を使用するため、衛星ＤＭＢを使用する場合よりアンテナの長さが長くならなければならなく、理論上、ＴＶアンテナと同一のサイズが必要である。よって、地上波ＤＭＢサービスの場合、約３０ｃｍ以上の長さを有するアンテナが必要である。

しかし、地上波ＤＭＢの場合、その出力が１〜２ｋＷ程度で非常に低い。このように出力が低い理由は、アナログ放送で用いられている周波数間の空き周波数帯域を地上波ＤＭＢの周波数帯域として用いていることから、アナログ方法で使用している隣接するチャネルとの干渉を避けるためである。たとえば、アナログ放送において、７番、９番、１１番のチャネルを使用していると仮定すると、地上波ＤＭＢ放送では、アナログ放送におけるタブーチャネルである８番、１０番、１２番帯のチャネルが割り当てられる。ここで、たとえば、８番のチャネルが割り当てられた地上波ＤＭＢでは、前後に７番のチャネルと９番のチャネルにアナログ放送の周波数帯域があり、出力を上げることで両チャネルとの混信をもたらすおそれがあるため、出力を上げることが困難である。しかし、携帯および移動が簡易であることをその特徴としている無線端末機に設けられるアンテナであるだけに、長さが長いほど使い勝手が悪くなる。

これにより、最近のアンテナ開発メーカは、受信感度を維持しつつ地上波ＤＭＢ専用アンテナの長さを減少させることを最大の課題としている。地上波ＤＭＢ用アンテナの長さについては、現在までは１５ｃｍ以下は性能実現が不可能であることが知られている。
一方、移動通信端末機は、ＤＭＢサービスとＤＶＢ−Ｈサービスを提供するためのアンテナの他、移動通信無線信号を送受信するための移動通信用アンテナも備えなければならない。そのため、ＤＭＢサービスとＤＶＢ-Ｈサービスの提供初期には、移動通信用アンテナと、ＤＭＢサービスとＤＶＢ−Ｈサービス用アンテナを別に装着していた。しかし、別にアンテナを装着すると移動通信端末機のサイズが増大し、これは移動通信端末機の小型化を求める傾向とは逆行するものとなる。

これにより、移動通信端末機用アンテナを移動通信用無線信号とサービス用無線信号とを共に送受信できるだけではなく、小型化が可能なアンテナが求められている。
このように、移動通信サービスと衛星通信サービスなどが常用化されつつ、アンテナの軽量化、小型化、高性能化が求められと、能動型アンテナが核心技術として注目されるようになった。一般的に能動型アンテナは、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などの増幅器をアンテナに直接結合して構成する。

ところが、初期の能動型アンテナの場合、能動型アンテナを構成するアンテナ素子と増幅器がそれぞれ独立して動作しているため、それぞれの素子により全体のアンテナのサイズが大きくなっていた。また、アンテナ素子と増幅器をマッチングさせるためのマッチング回路が必要であるので、アンテナの集積化が困難であり、アンテナの効率が低下する問題点があった。その以降に開発された能動型集積アンテナは、増幅器にて発生するハーモニック成分をアンテナ素子において抑制することで、一般的な能動型アンテナにおいて必要なハーモニックチューニング回路を除去し、アンテナの効率を上げアンテナを小型化することができる。

従って、このような能動型アンテナを用いてＤＭＢサービスとＤＶＢ−Ｈサービスを提供するためのアンテナを構成すれば、アンテナのサイズを縮小させることができるだけではなく、移動通信端末機のサイズも小型化することができる。
特開平１１−１２２１２８号公報 韓国出願公開第２００６−０８３６５５号明細書 特開２００４−３２０４０９号公報

本発明は前述の問題点を解決するために提出されたもので、本発明の目的は、アンテナのサイズを画期的に縮小させることができるだけではなく、移動通信端末機を小型化できる低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ及びそれを備えた移動通信端末機を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明の能動型アンテナは、無線信号を送受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子において受信された無線信号のうち、前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域に属する無線信号が出力されるようにフィルタリングするフィルタと、前記フィルタにおいてフィルタリングされた無線信号を増幅させる増幅器と、を含むことを特徴とする。

前記フィルタはＢＰＦであることが好ましく、前記ＢＰＦは、複数のキャパシタを有するＨＰＦ又は複数のキャパシタを有するＬＰＦを含むように構成できる。
前記ＢＰＦは、前記アンテナ素子の動作周波数が前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域にマッチングされるようにマッチング回路として動作するように構成できる。

前記増幅器はＬＮＡであることが好ましい。
前記アンテナ素子は、前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域よりある程度高い高周波帯域の無線信号を送受信するサイズに製造することができる。
一方、前記目的は、本発明の他の実施形態によると、無線信号を送受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子において受信された無線信号のうち、前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域に属する無線信号が出力されるようにフィルタリングするフィルタと、前記フィルタにおいてフィルタリングされた無線信号を増幅させる増幅器とを含む能動型アンテナと、前記能動型アンテナに入力された前記低い周波数帯域の無線信号を処理するための低周波帯域無線信号用の処理回路と、前記アンテナ素子を介して送受信される動作周波数帯域の無線信号を処理するための高周波帯域無線信号用の処理回路と、前記高周波帯域無線信号用の処理回路と前記低周波帯域無線信号用の処理回路のうちいずれか１つと前記アンテナ素子とを選択的に接続する選択接続部とを含むことを特徴とする能動型アンテナを備えた移動通信端末機によっても達成できる。

前記低周波帯域無線信号用の処理回路は、ＤＭＢサービス用無線信号、ＤＶＨ‐Ｂサービス用無線信号のうち少なくとも１つを出力可能な状態に処理することができる。
前記高周波帯域無線信号用の処理回路は、移動通信用無線信号、ＲＦＩＤ用無線信号、ＧＳＭ用無線信号、ＷＬＡＮ用無線信号、ＷｉＢｒｏ用無線信号、ブルートゥース用無線信号のうち少なくとも１つを出力可能な状態に処理することができる。

前記低周波帯域無線信号用の処理回路は前記能動型アンテナの増幅器に接続され、前記高周波帯域無線信号用の処理回路は前記アンテナ素子に接続されることが好ましい。
前記選択接続部は、前記アンテナ素子と前記フィルタとの間に装着され、前記アンテナ素子を前記フィルタと前記高周波帯域無線信号用の処理回路のうちいずれか１つと接続することができる。

前記選択接続部は、出力分割器、方向性結合器、ダイプレクサ、スイッチのうち少なくとも１つで構成することができる。
前記フィルタは、フィルタリング帯域の可変が可能な可変ＢＰＦで構成することができる。

本発明によると、能動型アンテナを用いて低周波帯域の無線信号を受信することにより、アンテナのサイズを画期的に縮小させることができる。更に、１つのアンテナにより高周波帯域と低周波帯域の無線信号を送受信することにより、移動通信端末機を小型化することができる。

以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
本能動型アンテナと移動通信端末機は、地上波ＤＭＢサービス、ＤＶＢ−Ｈサービスなど、低周波帯域無線信号の受信と処理が可能に製造され、後述する実施形態においては、地上波ＤＭＢをＤＭＢと表記する。
図１は、本発明に係る能動型アンテナの構成ブロック図である。

本能動型アンテナは、アンテナ素子１０、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２０、及びＬＮＡ３０を含み、ＬＮＡ３０からの無線信号はＤＭＢ用処理回路６０に提供される。図１において、ＬＮＡ３０にＤＭＢ用処理回路６０が接続されているが、ＤＶＢ−Ｈ用処理回路などの低周波帯域の無線信号を処理するための多様な種類の回路が装着可能であることは言うまでもない。

アンテナ素子１０は、外装型または内蔵型に製造することができ、地上波ＤＭＢサービスやＤＶＢ-Ｈサービスのための低周波帯域で共振するサイズではなく、低周波帯域の数倍に達する高周波帯域、例えば、移動通信用無線信号の送受信またはＲＦＩＤ用無線信号の送受信のための周波数帯域で共振するサイズに製造される。アンテナ素子１０の形状とサイズ及び共振周波数に対する詳細事項は後述することとする。

ＢＰＦ２０はアンテナ素子１０を介して受信された無線信号のうち、予め設定された周波数帯域であるＤＭＢサービス帯域またはＤＶＢ−Ｈサービス帯域のみを通過させるように無線信号をフィルタリングする。また、ＢＰＦ２０はアンテナ素子１０とＬＮＡ３０とのマッチングのためのマッチング回路の役割を果たす。従って、別のマッチング回路を装着しなくても、移動通信用無線信号の送受信のためのアンテナの長さで製造されたアンテナ素子１０が、ＢＰＦ２０によりマッチングされ地上波ＤＭＢサービスやＤＶＢ−Ｈサービス用無線信号を受信することができるようになる。

ＬＮＡ３０はＢＰＦ２０においてフィルタリングされた無線信号を増幅させると同時にノイズを最小化する。
図２は、図１の能動型アンテナの回路図である。
同図の回路図において、アンテナ素子１０は単に棒状に表現されているが、図３Ａや図４Ａのように内蔵型または外装型に製造することができる。

ＢＰＦ２０はＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）とＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を含み、ＬＰＦとＨＰＦは順次配置され無線信号をフィルタリングする。ＬＰＦは第１インダクタＬ１と第１及び第２キャパシタＣ１、Ｃ２を含み、ＨＰＦは第２インダクタＬ２と第３及び第４キャパシタＣ４、Ｃ５を含む。ここで、第１インダクタＬ１と第３及び第４キャパシタＣ４、Ｃ５は直列に接続されており、第１及び第２キャパシタＣ１、Ｃ２は第１インダクタＬ１と第３キャパシタＣ４との間から分岐された電源ラインに配置されており、第１キャパシタＣ１と第２キャパシタＣ２は相互並列に配置されている。第２インダクタＬ２は第４キャパシタＣ５とＬＮＡ３０との間から分岐した電源ラインに配置されている。

一方、ＬＮＡ３０としてはＦＥＴを使用している。
図３Ａは、図１のアンテナ素子として用いられる外装型モノポールアンテナの平面図であり、図３Ｂは図３Ａのモノポールアンテナの共振周波数を示すグラフである。
図３Ａに示すように、７ｃｍ×４ｃｍのグラウンド１１と、長さ５ｃｍのアンテナ素子１０を有するモノポールアンテナの場合、１.０ＧＨｚ帯域において動作周波数が形成される。すなわち、図３Ａの外装型アンテナ素子１０は、地上波ＤＭＢサービス用の周波数帯域である１７４〜２１６ＭＨｚに比べ５倍程度高い周波数帯域で共振することが分かる。

図４Ａは、図１のアンテナ素子として用いられる内蔵型パッチアンテナの平面図であり、図４Ｂは、図４Ａのパッチアンテナの共振周波数を示すグラフである。
図４Ａの内蔵型パッチアンテナは、６ｃｍ×４ｃｍのグラウンド１１と、幅２ｃｍのアンテナ素子１０から形成され、二重の共振周波数を有する。共振周波数のうち１つは６００ＭＨｚ帯域であり、もう１つは１.８ＧＨｚ帯域である。すなわち、同図のパッチアンテナは地上波ＤＭＢサービス用の周波数帯域より３倍以上高い周波数で共振する。

このように、本アンテナ素子１０は、一般的に地上波ＤＭＢサービスやＤＶＢ−Ｈサービスのためのアンテナの長さではなく、移動通信用無線信号の送受信またはＲＦＩＤ用無線信号の送受信のためのアンテナとして使用するものと同等の長さで製造されたものであることが分かる。従って、アンテナ素子１０の長さが地上波ＤＭＢサービスやＤＶＢ−Ｈサービスのためのアンテナより画期的に縮小することができた。一方、図３Ａ及び図４Ａに示されたアンテナは一実施例であり、外装型モノポールアンテナのアンテナ素子１０の長さとグラウンド１１のサイズは適宜変更可能であり、これにより、外装型モノポールアンテナの動作周波数も適宜変更可能であることは言うまでもない。同様に、内蔵型パッチアンテナの場合にもその形状やサイズの変形が可能であることは言うまでもない。

図５は、図２のＢＰＦを装着した状態（ＢＰＦ有）とＢＰＦを装着していない状態（ＢＰＦ無）において、ＬＮＡから出力された無線信号を測定したグラフである。
ここで、アンテナ素子１０は、図３Ａに示された外装型モノポールアンテナ又は図４Ａに示された内蔵型パッチアンテナのうちいずれか１つにより構成される。
図５に示すように、ＢＰＦ２０を装着しないとアンテナ素子１０とＬＮＡ３０とがマッチングしないため、アンテナ素子１０の動作周波数はアンテナ素子１０の長さに対応する周波数帯域、すなわち移動通信周波数帯域となる。従って、ＤＭＢサービス帯域またはＤＶＢ−Ｈサービス帯域を含む低周波帯域の無線信号が受信されないので、低周波帯域の無線信号はＬＮＡ３０において増幅されるだけで信号を抽出することはできない。

一方、ＢＰＦ２０を装着すると、アンテナ素子１０とＬＮＡ３０がマッチングするので、アンテナ素子１０の動作周波数がＢＰＦ２０によって決定される。従って、アンテナ素子１０の動作周波数は低周波帯域に変更され、アンテナ素子１０を介して低周波帯域の無線信号が受信される。受信された低周波帯域の無線信号はＢＰＦ２０を介して予め設定されたＤＭＢサービス帯域またはＤＶＢ−Ｈサービス帯域のみ通過され、またＬＮＡ３０を介して増幅され、図５に示すようにＢＰＦ２０を装着していないときと比較して２０ｄＢ以上の無線信号が出力される。このような実験結果により、ＢＰＦ２０がフィルタ機能とマッチング回路の機能を兼ねて行っていることが分かる。

図６ないし図９は、本発明に係る能動型アンテナを備えた移動通信端末機の回路図である。
図６に示された移動通信端末機は、能動型アンテナのアンテナ素子１０とＢＰＦ２０との間に出力分割器１５が備えられており、出力分割器１５は無線信号の出力に応じて無線信号を分離する。本実施形態において出力分割器１５は、アンテナ素子１０からの無線信号を移動通信用８００ＭＨｚ帯域の無線信号と、ＤＭＢ用２００ＭＨｚ帯域に無線信号に分離する。

出力分割器１５には、高周波帯域無線信号用の処理回路に接続される第１出力端と、低周波帯域無線信号用の処理回路に接続される第２出力端が形成されている。８００ＭＨｚ帯域の無線信号は第１出力端を介して高周波帯域無線信号用の処理回路に提供され、２００ＭＨｚ帯域の無線信号は第２出力端を介して低周波帯域無線信号用の処理回路に提供される。このような出力分割器１５としては、方向性結合器を使用することができる。

高周波帯域無線信号用の処理回路は、移動通信用無線信号、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用無線信号、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）用無線信号、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）用無線信号、ＷｉＢｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）用無線信号、ブルートゥース用無線信号のうち１つを処理することができる処理回路のことを言う。図６及び図７には、高周波帯域無線信号用の処理回路であって、移動通信用無線信号を処理することができる移動通信用処理回路５０、１５０が示されており、図８と図９にはＲＦＩＤ用の処理回路２５０が示されている。ここで、移動通信用の処理回路５０には、デュープレクサ５１、受信回路５５、送信回路５３が設けられている。デユープレクサ５１は受信回路５５に入力されるか送信回路５３から出力される信号を周波数帯域に応じて分離する。

一方、低周波帯域無線信号用の処理回路とは、ＤＭＢサービス用無線信号またはＤＶＨ−Ｂサービス用無線信号などの低周波帯域の無線信号を処理することができる処理回路のことう言い、図６ないし図９には低周波帯域無線信号用の処理回路として、ＤＭＢ用処理回路６０、１６０、２６０が示されている。
このような移動通信端末機は、移動通信無線信号を送受信する移動通信モードの際には、能動型アンテナ１のＢＰＦ２０とＬＮＡ３０が動作しないため、アンテナ素子１０の動作周波数は移動通信周波数帯域で動作する。そのため、アンテナ素子１０によって移動通信用周波数帯域の無線信号が送受信され、出力分割器１５は第１出力端を介して移動通信用処理回路５０に無線信号を入出力する。

一方、ＤＭＢサービス用の無線信号を受信するＤＭＢモードの際には、能動型アンテナ１のＢＰＦ２０とＬＮＡ３０が動作し、ＢＰＦ２０によってアンテナ素子１０の動作周波数がＤＭＢサービス周波数帯域に変換される。そのため、アンテナ素子１０に受信された無線信号は、ＢＰＦ２０においてフィルタリングされＬＮＡ４０において増幅された後、ＤＭＢ用処理回路６０に提供される。

図７の移動通信端末機は、図６の出力分割器１５の代わりにダイプレクサ（Ｄｉｐｌｅｘｅｒ）１１５が設けられている。ダイプレクサ１１５は周波数帯域に応じて信号を分配し、ＬＰＦとＨＰＦを含む。ダイプレクサ１１５のＬＰＦとＨＰＦはそれぞれフィルタリング帯域を設定することができ、ＬＰＦはＤＭＢ用処理回路１６０と接続され、ＨＰＦは移動通信用処理回路１５０と接続されている。このとき、ＬＰＦのフィルタリング帯域を６００ＭＨｚに設定すると、ＤＭＢ用処理回路１６０には６００ＭＨｚ以下の低周波帯域の無線信号が提供され、ＨＰＦを８００ＭＨｚに設定すると、移動通信用処理回路１５０には８００ＭＨｚ以上の高周波帯域の無線信号が提供される。

従って、本実施形態の移動通信端末機は、移動通信モードの際にはダイプレクサ１１５のＨＰＦを介して高周波帯域の無線信号が移動通信用処理回路１５０に提供され、ＤＭＢモードの際にはダイプレクサ１１５のＬＰＦを介して低周波帯域の無線信号が選択され、低周波帯域の無線信号はＢＰＦ１２０とＬＮＡ１３０を介してＤＭＢ用処理回路１６０に提供される。

図８の移動通信端末機は、高周波帯域無線信号用の処理回路であって、ＲＦＩＤ用処理回路２５０を備えている。
ＲＦＩＤ用処理回路２５０には、アンテナ素子２１０のインピーダンスをＲＦＩＤ用処理回路２５０とマッチングさせるためのマッチング回路２５２、受信回路２５５、及び送信回路２５３が備えられている。

本実施形態の移動通信端末機には、アンテナ素子２１０とＢＰＦ２２０との間にスイッチ２１５が装着されている。スイッチ２１５は、ＲＦＩＤモードの際にはＲＦＩＤ用処理回路２５０とアンテナ素子２１０とを接続し、ＤＭＢモードの際にはアンテナ素子２１０とＢＰＦ２２０とを接続し、アンテナ素子２１０、ＢＰＦ２２０、ＬＮＡ２３０を含む能動型アンテナ２０１が動作するようにする。

図９の移動通信端末機は、図８の移動通信端末機とほぼ同一の構造に形成される。但し、ＢＰＦ３２０はフィルタリングする周波数帯域を変更可能な可変ＢＰＦ３２０を使用する。これにより、ＤＭＢ用処理回路に提供される無線信号の周波数帯域を変更することができる。図９の移動通信端末機は図８の移動通信端末機とほぼ同一に動作するので、詳細説明は省略する。

このように、本能動型アンテナ１は、マッチング回路の役割を果たすＢＰＦ２０を備えることで、アンテナ素子１０の動作周波数をＤＭＢサービス帯域またはＤＶＢ−Ｈサービス帯域にマッチングさせることができる。従って、本能動型アンテナ１を備えると、移動通信用アンテナのサイズに対応するアンテナ素子１０を用いてＤＭＢサービス又はＤＶＢ−Ｈサービスを提供することができるようになる。すなわち、ＤＭＢサービスまたはＤＶＢ−Ｈサービスのためのアンテナサイズを画期的に縮小することができる。

一方、このような能動型アンテナ１を装着した移動通信端末機は、低周波帯域の無線信号を送受信する際には能動型アンテナ１を動作させ、高周波帯域の無線信号を送受信する際にはアンテナ素子１０のみを動作させることで、１つのアンテナを用いて移動通信用無線信号を始めた高周波帯域の無線信号と、ＤＭＢサービス又はＤＶＢ−Ｈサービスのための低周波帯域の無線信号を送受信することができる。従って、１つのアンテナを使用することにより、移動通信端末機のサイズを小型化することができる。

本発明に係る能動型アンテナの構成ブロック図である。 図１の能動型アンテナの回路図である。 図１のアンテナ素子として用いられる外装型モノポールアンテナの平面図である。 図３Ａのモノポールアンテナの共振周波数を示すグラフである。 図１のアンテナ素子として用いられる内蔵型パッチアンテナの平面図である。 図４Ａのパッチアンテナの共振周波数を示すグラフである。 図２のＢＰＦを装着した状態（ＢＰＦ有）とＢＰＦを装着していない状態（ＢＰＦ無）において、ＬＮＡから出力された無線信号を測定したグラフである。 本発明に係る能動型アンテナを備えた移動通信端末機の回路図である。 本発明に係る能動型アンテナを備えた移動通信端末機の回路図である。 本発明に係る能動型アンテナを備えた移動通信端末機の回路図である。 本発明に係る能動型アンテナを備えた移動通信端末機の回路図である。

符号の説明

１、１０１、２０１ 能動型アンテナ
１０、１１０、２１０ アンテナ素子
２０、１２０、２２０ ＢＰＦ
３０、１３０、２３０ ＬＮＡ
５０、１５０ 移動通信用処理回路
６０、１６０、２６０ ＤＭＢ用処理回路
２５０ ＲＦＩＤ用処理回路
３２０ 可変ＢＰＦ

Claims (15)

1. 無線信号を送受信するアンテナ素子と、
   前記アンテナ素子において受信された無線信号のうち、前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域に属する無線信号が出力されるようにフィルタリングするフィルタと、
   前記フィルタにおいてフィルタリングされた無線信号を増幅させる増幅器と、
   を含むことを特徴とする低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ。
2. 前記フィルタはＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）であることを特徴とする請求項１に記載の低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ。
3. 前記ＢＰＦは、複数のキャパシタを有するＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ。
4. 前記ＢＰＦは、複数のキャパシタを有するＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ。
5. 前記ＢＰＦは、前記アンテナ素子の動作周波数が前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域にマッチングするようにマッチング回路として動作することを特徴とする請求項２に記載の低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ。
6. 前記増幅器はＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）であることを特徴とする請求項１に記載の低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ。
7. 前記アンテナ素子は、前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域よりある程度高い高周波帯域の無線信号を送受信するサイズに製造されたことを特徴とする請求項１に記載の低周波帯域無線信号の送受信が可能な能動型アンテナ。
8. 無線信号を送受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子において受信された無線信号のうち、前記アンテナ素子の動作周波数より低い周波数帯域に属する無線信号が出力されるようにフィルタリングするフィルタと、前記フィルタにおいてフィルタリングされた無線信号を増幅させる増幅器とを含む能動型アンテナと、
   前記能動型アンテナに入力された前記低い周波数帯域の無線信号を処理するための低周波帯域無線信号用の処理回路と、
   前記アンテナ素子を介して送受信される動作周波数帯域の無線信号を処理するための高周波帯域無線信号用の処理回路と、
   前記高周波帯域無線信号用の処理回路と前記低周波帯域無線信号用の処理回路のうちいずれか１つと前記アンテナ素子とを選択的に接続する選択接続部と、
   を含むことを特徴とする能動型アンテナを備えた移動通信端末機。
9. 前記低周波帯域無線信号用の処理回路は、ＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）サービス用無線信号、ＤＶＨ‐Ｂ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ‐Ｈａｎｄｈｅｌｄｓ）サービス用無線信号のうち少なくとも１つを出力可能な状態に処理することを特徴とする請求項８に記載の能動型アンテナを備えた移動通信端末機。
10. 前記高周波帯域無線信号用の処理回路は、移動通信用無線信号、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用無線信号、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）用無線信号、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）用無線信号、ＷｉＢｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）用無線信号、ブルートゥース用無線信号のうち少なくとも１つを出力可能な状態に処理することを特徴とする請求項８に記載の能動型アンテナを備えた移動通信端末機。
11. 前記低周波帯域無線信号用の処理回路は前記能動型アンテナの増幅器に接続され、前記高周波帯域無線信号用の処理回路は前記アンテナ素子に接続されることを特徴とする請求項８に記載の能動型アンテナを備えた移動通信端末機。
12. 前記選択接続部は、前記アンテナ素子と前記フィルタとの間に装着され、前記アンテナ素子が前記フィルタと前記高周波帯域無線信号用の処理回路のうちいずれか１つと接続されることを特徴とする請求項８に記載の能動型アンテナを備えた移動通信端末機。
13. 前記選択接続部は、出力分割器、方向性結合器、ダイプレクサ、スイッチのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項８に記載の能動型アンテナを備えた移動通信端末機。
14. 前記フィルタはＢＰＦであることを特徴とする請求項８に記載の能動型アンテナを備えた移動通信端末機。
15. 前記フィルタは、フィルタリング帯域の可変が可能な可変ＢＰＦであることを特徴とする請求項８に記載の能動型アンテナを備えた移動通信端末機。

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