JPWO2014050552A1 - インピーダンス変換回路および無線通信装置 - Google Patents
インピーダンス変換回路および無線通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014050552A1 JPWO2014050552A1 JP2013558254A JP2013558254A JPWO2014050552A1 JP WO2014050552 A1 JPWO2014050552 A1 JP WO2014050552A1 JP 2013558254 A JP2013558254 A JP 2013558254A JP 2013558254 A JP2013558254 A JP 2013558254A JP WO2014050552 A1 JPWO2014050552 A1 JP WO2014050552A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loop
- conductor
- shaped conductor
- impedance conversion
- conversion circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/38—Impedance-matching networks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F19/00—Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
- H01F19/04—Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/0138—Electrical filters or coupling circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
- H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
- H03H2001/0021—Constructional details
- H03H2001/0085—Multilayer, e.g. LTCC, HTCC, green sheets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
第1コイル素子は第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)で構成されている。第2コイル素子は第3ループ状導体(LP3)および第4ループ状導体(LP4)で構成されている。第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)は第3ループ状導体(LP3)と第4ループ状導体(LP4)との間に層方向に挟み込まれている。第1ループ状導体(LP1)の一部である導体パターン(L1B)および第2ループ状導体(LP2)の一部である導体パターン(L1C)は並列接続されている。そして、第1ループ状導体(LP1)の残余部である導体パターン(L1A)および第2ループ状導体(LP2)の残余部である導体パターン(L1D)が前記並列回路に対してそれぞれ直列接続されている。
Description
本発明はアンテナ装置等に適用するインピーダンス変換回路および無線通信装置に関するものである。
近年の携帯電話に用いられる周波数帯は非常に広帯域であり、例えばペンタバンド対応のセルラー端末であれば、LowBand(例えば824〜960MHz)とHighBand(例えば1710〜2170MHz)との両方に対応することが求められる。そのため、一つのアンテナでLowBandとHighBandとに対応させるために、アンテナは周波数帯域に応じて異なる動作モードが割り当てられる。通常は、基本波モードでLowBandに対応し、高調波モードでHighBandに対応するように設計されている。そして、アンテナの入力インピーダンスは、そのモード(共振点)に応じて異なる。携帯電話端末用のアンテナは、例えばLowBandで8Ω程度、HighBandで15Ω程度である。
このように周波数帯に応じて入力インピーダンスの異なるアンテナと給電回路とを整合させるためにトランスによる整合回路を用いると、トランス比が一定では、どちらかの周波数帯域で整合がとれると、他方の周波数帯域で整合が外れてしまう。従って、周波数帯に応じてインピーダンス変換比が異なる整合回路が必要になる。例えば特許文献1には、トランスによるインピーダンス変換回路にリアクタンス素子を付加することで周波数特性のある(周波数依存性のある)インピーダンス整合回路が示されている。
ところで、所望帯域でインピーダンス整合する、周波数特性のあるトランスは、アンテナポート側のインピーダンスが周波数ごとのアンテナインピーダンスと同等であるといえる。トランスのアンテナポート側のインピーダンスをLowBandとHighBandのアンテナのインピーダンスに合わせる際、実際の構造でとり得る結合係数を仮定した時、結合に用いる1次コイルのインダクタンスL1および2次コイルのインダクタンスL2の組み合わせは二通りに限定される。そして、L1とL2の値は数nHと非常に小さく、以下のような要因で、高い結合係数を得難い構造となる。
・2nH程度のコイルを結合させる際、十分なコイルの巻き数が確保できない(磁束が集中しない)。
・トランスのインアウトのインダクタンスが全体の割合で大きくなり、結合係数の実効値が小さくなる。
小さなコイルでありながらも所定の(大きな)結合係数を得るためには、1次コイルと2次コイルの形状を同一形状(合同に近い形状)にして互いに重なるように配置することが有効である。
しかし、1次コイルと2次コイルを同一形状にすると、1次コイルおよび2次コイルそれぞれについて所望のインダクタンス値を得ることは非常に難しい。
そこで、本発明の目的は、小さなコイルでありながらも所定の(大きな)結合係数を得ることができ、所定のインピーダンス変換比を得るようにしたインピーダンス変換回路、およびそれを備えた無線通信装置を提供することにある。
(1)本発明のインピーダンス変換回路は、複数の基材層を積層してなる積層素体に、トランス結合した第1コイル素子(L1)および第2コイル素子(L2)が設けられていて、
第1コイル素子(L1)は前記積層素体のそれぞれ異なる層に設けられた第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)で構成されていて、
第2コイル素子(L2)は前記積層素体のそれぞれ異なる層に設けられた第3ループ状導体(LP3)および第4ループ状導体(LP4)で構成されていて、
第1ループ状導体(LP1)、第2ループ状導体(LP2)、第3ループ状導体(LP3)および第4ループ状導体(LP4)は積層方向からの平面視で概形状が同じ(ほぼ同一形状)(ほぼ同一ループ上を周回するパターン)であり、
第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)は、第3ループ状導体(LP3)と第4ループ状導体(LP4)との間に層方向に挟み込まれていて、
第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)は、それらの少なくとも一部(L1B,L1C)が並列接続されている、
ことを特徴とする。
第1コイル素子(L1)は前記積層素体のそれぞれ異なる層に設けられた第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)で構成されていて、
第2コイル素子(L2)は前記積層素体のそれぞれ異なる層に設けられた第3ループ状導体(LP3)および第4ループ状導体(LP4)で構成されていて、
第1ループ状導体(LP1)、第2ループ状導体(LP2)、第3ループ状導体(LP3)および第4ループ状導体(LP4)は積層方向からの平面視で概形状が同じ(ほぼ同一形状)(ほぼ同一ループ上を周回するパターン)であり、
第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)は、第3ループ状導体(LP3)と第4ループ状導体(LP4)との間に層方向に挟み込まれていて、
第1ループ状導体(LP1)および第2ループ状導体(LP2)は、それらの少なくとも一部(L1B,L1C)が並列接続されている、
ことを特徴とする。
上記構成により、第1ループ状導体(L1A,L1B)および第2ループ状導体(L1C,L1D)は、層方向に隣接配置されているので、第1コイル素子L1は第2コイル素子L2と比較して大きな自己インダクタンスを持つ。また、それらの少なくとも一部(L1B,L1C)が並列接続されていることによって、第1コイル素子L1と第2コイル素子L2はほぼ同一形状でありながら、異なるインダクタンス値を持つ。さらに、第1コイル素子のループ状導体と第2コイル素子のループ状導体とは層方向に近接して相互インダクタンスにより結合されるため、第1コイル素子と第2コイル素子との間で十分な結合係数が得られる。
(2)前記第1ループ状導体(LP1)の一部(L1B)と、前記第2ループ状導体(LP2)の一部(L1C)または全部とで並列回路が構成されていて、前記第1ループ状導体(LP1)の残余部(L1A)および前記第2ループ状導体(LP2)の残余部(L1D)が前記並列回路に対してそれぞれ直列接続されていることが好ましい。
上記構成により、第1ループ状導体および第2ループ状導体の残余部も第1コイル素子の自己誘導および第2コイル素子との相互誘導に寄与するので、小型でありながら所望の(大きな)結合係数および所定のインピーダンス変換比が得やすい。
(3)前記第1ループ状導体(LP1)または前記第2ループ状導体(LP2)の形成層に前記第3ループ状導体(LP3)または前記第4ループ状導体(LP4)に対して直列接続される導体パターン(L2C)が形成されていることが好ましい。この構成により、第2のコイル素子のターン数およびインダクタンスを稼ぐことができ、インピーダンス変換比の設定幅を拡げることができる。
(4)前記第3ループ状導体(LP3)および前記第4ループ状導体(LP4)は直列接続されていることが好ましい。この構成により、第1コイル素子のターン数およびインダクタンスを小さくするとともに、第2のコイル素子のターン数およびインダクタンスを大きくすることができ、大きなインピーダンス変換比が得られる。
(5)前記第1ループ状導体(LP1)、第2ループ状導体(LP2)、第3ループ状導体(LP3)および第4ループ状導体(LP4)は、1層あたりそれぞれほぼ1ターンのループ状に形成されていることが好ましい。この構成により、第1〜第4のループ状導体の面方向の引き回しおよび層方向の接続が簡素となって、結合に寄与しない導体パターンが少なくなり、容易に小型化できる。
(6)前記第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体または第4ループ状導体のうち少なくともいずれかは、複数の基材層に亘って複数ターンのループを形成していてもよい。この構成により、第1コイル素子および第2コイル素子の所望のインダクタンスを、積層体の面積を増大することなく得ることができる。
(7)前記第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体または第4ループ状導体のうち少なくともいずれかは、複数の基材層に形成され、且つそれらが並列接続されていてもよい。この構成により、直流抵抗(DCR)を小さくして、抵抗損を低減できる。
(8)前記第1ループ状導体および前記第2ループ状導体による組は複数組積層されていてもよい。この構成により、第1コイル素子および第2コイル素子のインダクタンス値をより高い自由度のもとで設定できる。
(9)前記第1コイル素子(L1)の第1端に繋がる給電ポート、前記第1コイル素子(L1)の第2端および前記第2コイル素子(L2)の第1端に繋がるアンテナポート、および前記第2コイル素子(L2)の第2端に繋がるグランドポートを備えていることが好ましい。
上記構成により、給電回路のインピーダンスより低いインピーダンスのアンテナ素子を用いる場合のインピーダンス整合が容易になる。また、アンテナポートに対して直列に等価的な負のインダクタンスが生じるので、この負のインダクタンス成分によって、アンテナ素子自体が持つインダクタンス成分を打ち消されて、アンテナ素子のインダクタンス成分が見かけ上小さくなる。すなわち、アンテナ素子の実効的な誘導性リアクタンス成分が小さくなるため、広帯域に亘ってインピーダンス整合しやすくなる。
(10)本発明の無線通信装置は、無線通信回路を有し、この無線通信回路に、上記(1)〜(9)のいずれかに記載のインピーダンス変換回路を備える。
本発明によれば、第1コイル素子は第2コイル素子と比較して大きな自己誘導を持つ。また、第1コイル素子と第2コイル素子はほぼ同一形状でありながら、異なるインダクタンス値を持つ。さらに、第1コイル素子のループ状導体と第2コイル素子のループ状導体とは層方向に近接して相互誘導により結合されるため、第1コイル素子と第2コイル素子との間で十分な結合係数が得られる。これにより、小さなコイルでありながらも所定の(大きな)結合係数を得ることができ、所定インピーダンス変換比のインピーダンス変換回路が得られる。
《第1の実施形態》
図1(A)は第1の実施形態のインピーダンス変換回路25を備えたアンテナ装置101の回路図、図1(B)はその等価回路図である。例えば、ペンタバンド対応の携帯電話端末の場合、5つのバンドGSM850/900/1800/1900/UMTSバンド1 (GSMは登録商標)に対応する。
図1(A)は第1の実施形態のインピーダンス変換回路25を備えたアンテナ装置101の回路図、図1(B)はその等価回路図である。例えば、ペンタバンド対応の携帯電話端末の場合、5つのバンドGSM850/900/1800/1900/UMTSバンド1 (GSMは登録商標)に対応する。
図1(A)に示すように、アンテナ装置101は、アンテナ素子11と、このアンテナ素子11に接続されたインピーダンス変換回路25とを備えている。アンテナ素子11はLowBandでは基本波モードで共振し、HighBandでは高調波モードで共振する。このアンテナ素子11の給電端にインピーダンス変換回路25が接続されている。インピーダンス変換回路25のうち1次コイルL1はアンテナ素子11と給電回路30との間に挿入されている。給電回路30は高周波信号をアンテナ素子11に給電するための給電回路であり、高周波信号の生成や処理を行うが、高周波信号の合波や分波を行う回路を含んでいてもよい。
インピーダンス変換回路25は、給電回路30に接続された1次コイルL1(本発明に係る「第1コイル素子」)と、1次コイルL1に結合した2次コイルL2(本発明に係る「第2コイル素子」)とを備えている。より具体的には、1次コイルL1の第1端は給電回路30に、第2端はアンテナ素子11にそれぞれ接続されていて、2次コイルL2の第1端はアンテナ素子11に、第2端はグランドにそれぞれ接続されている。
このインピーダンス変換回路25は1次コイルL1と2次コイルL2とを相互インダクタンスMを介して密結合したトランス型回路を含む。このトランス型回路は、図1(B)に示すように、三つのインダクタンス素子Z1,Z2,Z3によるT型回路に等価変換できる。すなわち、このT型回路は、給電回路30に接続される第1ポートP1、アンテナ素子11に接続される第2ポートP2、グランドに接続される第3ポートP3、第1ポートP1と分岐点Aとの間に接続されたインダクタンス素子Z1、第2ポートP2と分岐点Aとの間に接続されたインダクタンス素子Z2、および第3ポートP3と分岐点Aとの間に接続された第3インダクタンス素子Z3で構成される。
図1(A)に示した1次コイルL1のインダクタンスをL1、2次コイルL2のインダクタンスをL2、相互インダクタンスをMで表すと、図1(B)のインダクタンス素子Z1のインダクタンスはL1+M、インダクタンス素子Z2のインダクタンスは−M、第3インダクタンス素子Z3のインダクタンスはL2+Mである。
図1(B)に示したT型回路のうち、給電回路30に接続されるポートP1とグランドに接続されるポートP3との間に構成される部分(Z1およびZ3)がトランス比によるインピーダンス変換に寄与する部分である。すなわち、インピーダンス変換回路25のインピーダンス変換比は、(L1+L2+2M):L2である。
図2(A)は前記インピーダンス変換回路25の回路図、図2(B)はその等価回路図である。ここで、説明を簡単化するために、インピーダンス変換回路25を構成する1次コイルL1と2次コイルL2との結合係数kが1であると考えると、インピーダンス変換回路25は、シャントに接続されたインダクタンス(L1+L2+2M)のインダクタと理想トランスITとで構成されたものと見なせる。ここで、M=k・√(L1・L2)であり、インダクタンス(L1+L2+2M)のインダクタは、図2(B)に示したとおり、ポートP1とグランドとの間に接続されているインダクタであり、理想トランスITは1次コイルL1と2次コイルL2との巻回数比n:1のインピーダンス変換回路である。
図3(A)は図2(B)に示したシャント接続のインダクタによるインピーダンスの移動をスミスチャート上に示した図、図3(B)は図2(B)に示した理想トランスITによるインピーダンスの移動をスミスチャート上に示した図である。シャント接続のインダクタのインダクタンスが十分に大きければ、図1(A)、図1(B)に示したインピーダンス変換回路25には周波数依存性がない。すなわち周波数に依らずにインピーダンス変換比は一定である。シャント接続のインダクタのインダクタンスがある程度小さな値であると、図3(A)に示すように誘導性で低インピーダンス側にシフトするので、LowBandとHighBandとでのインピーダンスに差が生じる。
このようにして、1次コイルL1および2次コイルL2のターン数が小さく、インダクタンスが小さいと、前記インピーダンス変換回路25は周波数依存性を持つことになる。そこで、1次コイルと2次コイルとの結合係数、アンテナのLowBandでのインピーダンスおよびHighBandでのインピーダンスを規定した場合、それを実現する1次コイル、2次コイルのインダクタンスの組合せは2つ存在する。図4は、LowBandでのインピーダンスが10Ωの場合の、1次コイルおよび2次コイルのインダクタンスに対するHighBandでのインピーダンスの例を示している。ここで、1次コイルのインダクタンスをL1、2次コイルのインダクタンスをL2で表している。具体的には、回路シミュレータでL1およびL2の値を細かく振って計算し、必要なインピーダンスとなるL1とL2をプロットした。また、結合係数k=0.5とした。
この図4において、インダクタンスの大きい組合せである「組合せ2」は、インダクタンス値が大きく、含まれる抵抗成分も大きいので損失が大きい。そのため、損失の観点から、インダクタンス値が小さくなる組合せ「組合せ1」を採用する。
インピーダンス変換回路25は、複数の誘電体基材層を積層してなる積層素体に導体パターンを設けてなる。すなわち、インピーダンス変換回路25は、誘電体の基材層と導体パターンとが積層された積層体構造である。図5は、第1の実施形態に係るインピーダンス変換回路25の、積層素体内における1次コイルおよび2次コイルの配置関係を考慮して表した回路図である。図6は各コイル間の結合について示す図である。図7はインピーダンス変換回路25の各種導体パターンの斜視図である。これらの導体パターンが形成されている誘電体の基材層は除いて描いている。
なお、基材層は誘電体の他に磁性体であってもよい。磁性体を用いることで、1次コイルと2次コイルとの結合を大きくすることができる(更に大きな結合係数が得られる)。また、磁性体層と誘電体層の両方を用いてもよい。
図7に表れているように、導体パターンL1A,L1Bによる第1ループ状導体LP1、導体パターンL1C,L1Dによる第2ループ状導体LP2、導体パターンL2Aによる第3ループ状導体LP3、導体パターンL2Bによる第4ループ状導体LP4、がそれぞれ形成されている。各層の導体パターンはビア導体により層間接続されている。
最下層の基材層の下面には第1ポート(給電ポート)P1、第2ポート(アンテナポート)P2、第3ポート(グランドポート)P3に相当する端子およびその他の実装用端子(空き端子NC)が形成されている。これらの端子は最下層の基材層の下面に形成されている。
第1コイル素子(図1(A)に示したL1)は第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2で構成されている。第2コイル素子(図1(A)に示したL2)は第3ループ状導体LP3および第4ループ状導体LP4で構成されている。
第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2は第3ループ状導体LP3と第4ループ状導体LP4との間に層方向に挟み込まれている。
第1ループ状導体LP1の一部である導体パターンL1Bおよび第2ループ状導体LP2の一部である導体パターンL1Cは並列接続されている。そして、第1ループ状導体LP1の残余部である導体パターンL1Aおよび第2ループ状導体LP2の残余部である導体パターンL1Dが前記並列回路に対してそれぞれ直列接続されている。
導体パターンL2Aによる第3ループ状導体LP3および導体パターンL2Bによる第4ループ状導体LP4は直列接続されている。
図6に示すように、導体パターンL1AとL1Dとの強い磁界結合(自己誘導SI)および導体パターンL1BとL1Cとの強い磁界結合(自己誘導SI)により、1次コイルの大きなインダクタンス値を得ている。これにより、コイル長あたりのインダクタンスは大きく、1次コイルのQ値が向上するので損失が低減される。
また、導体パターンL1A,L1Bと導体パターンL2Bとの磁界結合(相互誘導MI)および導体パターンL1C,L1Dと導体パターンL2Aとの磁界結合(相互誘導MI)により、1次コイル(第1コイル素子L1)と2次コイル(第2コイル素子L2)との結合係数を高めている。
図8はインピーダンス変換回路25の各基材層に形成されている導体パターンと電流経路を示す図である。図8において、第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2には、第1ポートP1→導体パターンL1A→導体パターン(L1B+L1C)→導体パターンL1D→第2ポートP2の経路で電流が流れる。また、第3ループ状導体LP3および第4ループ状導体LP4には、第2ポートP2→導体パターンL2A→導体パターンL2B→第3ポートP3の経路で電流が流れる。すなわち、1次コイルは導体パターンL1B,L1Cの並列部と導体パターンL1A,L1Dの直列部とで構成されている。また、2次コイルは導体パターンL2A,L2Bの直列部で構成されている。
図9はインピーダンス変換回路25を構成する積層体の斜視図、図10はその磁束の通る様子を示す正面縦断面図である。ループ状導体LP1,LP2,LP3,LP4に電流が流れることにより、各ループ状導体LP1,LP2,LP3,LP4に同方向の磁束が通る。すなわち、ループ状導体LP1,LP2,LP3,LP4は互いの磁束を強め合う方向に巻回され、接続されている。
図11は前記インピーダンス変換回路25のインピーダンスをスミスチャート上に示した図である。この例は、1次コイルL1のインダクタンスを3.4nH、2次コイルのインダクタンスを4.6nH、結合係数を0.5とした。ここで、マーカーm1,m2は第2ポート(アンテナ側ポート)P2から見たインピーダンス、マーカーm3,m4は第1ポート(給電側ポート)P1から見たインピーダンスである。また、マーカーm1,m3は884MHz(LowBand)でのインピーダンス、マーカーm2,m4は1.94GHz(HighBand)でのインピーダンスである。マーカーm1で示すLowBandでの第2ポート(アンテナ側ポート)P2から見たインピーダンスは13Ω、マーカーm2で示すHighBandでの第2ポート(アンテナ側ポート)P2から見たインピーダンスは18Ωである。
このように、LowBandで13Ω程度、HighBandで18Ω程度のアンテナに整合する。
図12(A)(B)(C)は本発明のインピーダンス変換回路を備えるアンテナ装置とその比較例の回路図および周波数特性を示す図である。図12(A)はアンテナ素子単体状態の回路図およびその周波数特性を示す図、図12(B)はインピーダンス整合用インダクタを備えたアンテナ装置の回路図およびその周波数特性を示す図である。これらの図12(A)、図12(B)はいずれも比較例である。図12(C)は本発明のインピーダンス変換回路を備えるアンテナ装置の回路図およびその周波数特性を示す図である。
図12(A)(B)(C)において、LowBandにおける反射損失S55,S33,S11、および挿入損失S65,S43,S21を示している。
図12(A)、図12(B)に表れているように、インピーダンス整合のために所定のインダクタLを給電回路30に対して並列接続すれば、共振によって反射損失が所定周波数で小さくなるが、その共振周波数は、インダクタLを設けることによって、アンテナ素子単体での共振周波数に比べて低くなる。図12(A)においてマーカーm5で示す周波数は926MHz、図12(B)においてマーカーm3で示す周波数は888MHzである。そのため、アンテナ素子11の設計とインピーダンス整合回路の両方について同時に設計する必要がある。これに対し、図12(C)に示すように、本発明のインピーダンス変換回路によれば、アンテナ素子11の給電点に対して直列に負のインダクタンス(−M)が接続された構成となるので、共振周波数が極端に低下することはなく、インピーダンス整合をとることができる。図12(C)においてマーカーm1で示す周波数は967MHzである。
《第2の実施形態》
図13は第2の実施形態に係るインピーダンス変換回路26の、1次コイルおよび2次コイルの配置関係を考慮して表した回路図である。この実施形態に係るインピーダンス変換回路26も第1の実施形態に係るインピーダンス変換回路25同様、誘電体の基材層と導体パターンとが積層された積層体構造である。この実施形態以降に示す各実施形態においても、この点は同様である。図14はインピーダンス変換回路26の各種導体パターンの斜視図である。但し、これらの導体パターンが形成されている誘電体の基材層は除いて描いている。
図13は第2の実施形態に係るインピーダンス変換回路26の、1次コイルおよび2次コイルの配置関係を考慮して表した回路図である。この実施形態に係るインピーダンス変換回路26も第1の実施形態に係るインピーダンス変換回路25同様、誘電体の基材層と導体パターンとが積層された積層体構造である。この実施形態以降に示す各実施形態においても、この点は同様である。図14はインピーダンス変換回路26の各種導体パターンの斜視図である。但し、これらの導体パターンが形成されている誘電体の基材層は除いて描いている。
図14に表れているように、導体パターンL1A,L1Bによる第1ループ状導体LP1、導体パターンL2C,L1Cによる第2ループ状導体LP2、導体パターンL2Aによる第3ループ状導体LP3、導体パターンL2Bによる第4ループ状導体LP4、がそれぞれ形成されている。各層の導体パターンはビア導体により層間接続されている。
図5、図7に示した第1の実施形態と異なり、第2ループ状導体LP2に第3ループ状導体LP3(導体パターンL2A)に対して直列接続される導体パターンL2Cが形成されている。
この構成により、2次コイルのターン数およびインダクタンスを稼ぐことができ、インピーダンス変換比の設定幅を拡げることができる。
なお、同様にして、第1ループ状導体LP1に、第3ループ状導体LP3(導体パターンL2A)または第4ループ状導体LP4(導体パターンL2B)に対して直列接続される導体パターンが形成されてもよい。また、第2ループ状導体LP2に、第4ループ状導体LP4(導体パターンL2B)に対して直列接続される導体パターンが形成されてもよい。
《第3の実施形態》
図15は第3の実施形態に係るインピーダンス変換回路27Aの回路図である。図16は第3の実施形態に係るインピーダンス変換回路27Aの各基材層に形成されている導体パターンを示す図である。なお、基本的な構成は、第1の実施形態に係るインピーダンス変換回路25と同一であるので、ここではその説明を省略する。この例では、導体パターンL1B,L1Cで1次コイルが構成されていて、導体パターンL2A,L2Bで2次コイルが構成されている。1次コイルを構成する導体パターンL1B,L1Cは層方向に隣接し、並列接続されている。2次コイルを構成する導体パターンL2A,L2Bは導体パターンL1B,L1Cを層方向に挟むように配置されていて、直列接続されている。
図15は第3の実施形態に係るインピーダンス変換回路27Aの回路図である。図16は第3の実施形態に係るインピーダンス変換回路27Aの各基材層に形成されている導体パターンを示す図である。なお、基本的な構成は、第1の実施形態に係るインピーダンス変換回路25と同一であるので、ここではその説明を省略する。この例では、導体パターンL1B,L1Cで1次コイルが構成されていて、導体パターンL2A,L2Bで2次コイルが構成されている。1次コイルを構成する導体パターンL1B,L1Cは層方向に隣接し、並列接続されている。2次コイルを構成する導体パターンL2A,L2Bは導体パターンL1B,L1Cを層方向に挟むように配置されていて、直列接続されている。
この実施形態のように、第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2は、その全部が並列接続されていてもよい。
《第4の実施形態》
図17は第4の実施形態に係るインピーダンス変換回路27Bの回路図である。なお、基本的な構成は、第1の実施形態に係るインピーダンス変換回路25と同一であるので、ここではその説明を省略する。この例では、導体パターンL1B,L1Cで1次コイルが構成されていて、導体パターンL2A,L2Bで2次コイルが構成されている。1次コイルを構成する導体パターンL1B,L1Cは層方向に隣接し、並列接続されている。2次コイルを構成する導体パターンL2A,L2Bは導体パターンL1A,L1Bを層方向に挟むように配置されていて、並列接続されている。
図17は第4の実施形態に係るインピーダンス変換回路27Bの回路図である。なお、基本的な構成は、第1の実施形態に係るインピーダンス変換回路25と同一であるので、ここではその説明を省略する。この例では、導体パターンL1B,L1Cで1次コイルが構成されていて、導体パターンL2A,L2Bで2次コイルが構成されている。1次コイルを構成する導体パターンL1B,L1Cは層方向に隣接し、並列接続されている。2次コイルを構成する導体パターンL2A,L2Bは導体パターンL1A,L1Bを層方向に挟むように配置されていて、並列接続されている。
この実施形態のように、2次コイルの全部が並列接続されていてもよい。
以上の幾つかの実施形態で示したように、1次コイルおよび2次コイルについて、それぞれ直列接続または並列接続のいずれの構成にすることもできる。1つのコイルを2つのインダクタで構成する場合に、1つのインダクタのインダクタンスをLuで表すと、直列接続すれば、コイルのインダクタンスはLu×2となり、並列接続すれば、コイルのインダクタンスはLu/2となる。そして、コイルを外側の層に配置した場合に比べ、内側の層に配置すれば自己誘導が向上し、インダクタンスは増大する。
したがって、1次コイルと2次コイルとの結合係数k、1次コイルのインダクタンスおよび2次コイルのインダクタンスの値に応じて、1次コイルと2次コイルとの接続形態および内側外側の配置関係を決定すればよい。
なお、以上に示した例では、第1高周波回路が給電回路、第2高周波回路がアンテナである例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、一般的に第1高周波回路と第2高周波回路との間に接続されるインピーダンス変換回路に適用できるものである。
ここで、1次コイルと2次コイルの接続形態とインピーダンス変換比との関係を例示する。
_____________________________
1次コイルL1 2次コイルL2 変換比
_____________________________
直列 直列 4:2
(直列+並列) 直列 (4〜1):2
並列 直列 1:2
直列 並列 4:0.5
(直列+並列) 並列 (4〜1):0.5
並列 並列 1:0.5
_____________________________
なお、1次コイルを構成する2層のループ状導体LP1,LP2と、2次コイルを構成する2層のループ状導体LP3,LP4とは、同じターン数でループの大きさも同じであるが、ループ状導体LP1,LP2は、ループ状導体LP3,LP4で層方向に挟み込まれているので、すなわち1次コイルの2層のループ状導体は層方向に近接しているので、2次コイルに比べ1次コイルのインダクタンスは大きい。
1次コイルL1 2次コイルL2 変換比
_____________________________
直列 直列 4:2
(直列+並列) 直列 (4〜1):2
並列 直列 1:2
直列 並列 4:0.5
(直列+並列) 並列 (4〜1):0.5
並列 並列 1:0.5
_____________________________
なお、1次コイルを構成する2層のループ状導体LP1,LP2と、2次コイルを構成する2層のループ状導体LP3,LP4とは、同じターン数でループの大きさも同じであるが、ループ状導体LP1,LP2は、ループ状導体LP3,LP4で層方向に挟み込まれているので、すなわち1次コイルの2層のループ状導体は層方向に近接しているので、2次コイルに比べ1次コイルのインダクタンスは大きい。
このように、1次コイルに(直列+並列)の構造を採用することにより、とびとびの値ではなく、且つ広範囲に亘るインピーダンス変換比を実現できる。
《第5の実施形態》
第5の実施形態は、第1の実施形態で示したインピーダンス変換回路25の積層素体内における1次コイルおよび2次コイルによる積層構造を2組積層配置した例である。また、1次コイルだけでなく、2次コイルについても直列部および並列部を設けた(直列−並列構造を備える)例である。
第5の実施形態は、第1の実施形態で示したインピーダンス変換回路25の積層素体内における1次コイルおよび2次コイルによる積層構造を2組積層配置した例である。また、1次コイルだけでなく、2次コイルについても直列部および並列部を設けた(直列−並列構造を備える)例である。
図18は、第5の実施形態に係るインピーダンス変換回路28の、積層素体内における1次コイルおよび2次コイルの配置関係を考慮して表した回路図である。図19はインピーダンス変換回路28の各種導体パターンの斜視図である。これらの導体パターンが形成されている誘電体の基材層は除いて描いている。図20はインピーダンス変換回路28の各基材層に形成されている導体パターンと電流経路を示す図である。
図19に表れているように、このインピーダンス変換回路28には、導体パターンL1A1,L1B1による第1ループ状導体LP11、導体パターンL1C1,L1D1による第2ループ状導体LP12、導体パターンL2B1による第3ループ状導体LP13、導体パターンL2A2,L2B2による第4ループ状導体LP14、がそれぞれ形成されている。また、導体パターンL1A2,L1B2による第1ループ状導体LP21、導体パターンL1C2,L1D2による第2ループ状導体LP22、導体パターンL2A1による第3ループ状導体LP23、導体パターンL2C2,L2D2による第4ループ状導体LP24、がそれぞれ形成されている。各層の導体パターンはビア導体により層間接続されている。
最下層の基材層の下面には第1ポート(給電ポート)P1、第2ポート(アンテナポート)P2、第3ポート(グランドポート)P3に相当する端子およびその他の実装用端子(空き端子NC)が形成されている。これらの端子は最下層の基材層の下面に形成されている。
図20に示すように、第1コイル素子L1(図1(A)に示した1次コイルL1相当)は第1ループ状導体LP11,LP12,LP21,LP22で構成されている。また、第2コイル素子L2(図1(A)に示した2次コイルL2相当)は第3ループ状導体LP13,LP23および第4ループ状導体LP14,LP24で構成されている。
第1ループ状導体LP11および第2ループ状導体LP12は第3ループ状導体LP13と第4ループ状導体LP14との間に層方向に挟み込まれている。同様に、第1ループ状導体LP21および第2ループ状導体LP22は第3ループ状導体LP23と第4ループ状導体LP24との間に層方向に挟み込まれている。
第1ループ状導体LP11の一部である導体パターンL1B1および第2ループ状導体LP12の一部である導体パターンL1C1は並列接続されている。そして、第1ループ状導体LP11の残余部である導体パターンL1A1および第2ループ状導体LP12の残余部である導体パターンL1D1が前記並列回路に対してそれぞれ直列接続されている。同様に、第1ループ状導体LP21の一部である導体パターンL1B2および第2ループ状導体LP22の一部である導体パターンL1C2は並列接続されている。そして、第1ループ状導体LP21の残余部である導体パターンL1A2および第2ループ状導体LP22の残余部である導体パターンL1D2が前記並列回路に対してそれぞれ直列接続されている。
第4ループ状導体LP14の一部である導体パターンL2B2および第4ループ状導体LP24の一部である導体パターンL2C2は並列接続されている。そして、第4ループ状導体LP14の残余部である導体パターンL2A2および第4ループ状導体LP24の残余部である導体パターンL2D2が前記並列回路に対してそれぞれ直列接続されている。
このように、1次コイルL1だけに限らず2次コイルL2についても直列−並列構造にしてもよい。その結果、より高い自由度のもとでインダクタンス値の設定できる。
なお、本発明は、直列−並列構造をもつ1次コイルL1が2組、直列−並列構造をもつ2次コイルL2が1組存在する構成に限らない。例えば、直列−並列構造をもつ1次コイルL1が3組、直列−並列構造をもつ2次コイルL2が2組存在するように、1次コイルおよび2次コイルによる積層構造を更に積層配置してもよい。
《第6の実施形態》
第6の実施形態では、本発明を高周波パワーアンプに適用した例を示す。一般に、パワーアンプの出力インピーダンスは非常に低く、例えば携帯電話端末において、GSM(登録商標)用の場合2Ω程度、CDMA用の場合4Ω程度である。このように、出力インピーダンスが非常に低いパワーアンプの出力を50Ωの伝送線路に整合させる際に、LTE(Long Term Evolution)など広帯域が必要なシステムに対応するためには、広帯域に亘って整合させる必要がある。しかし従来は、広帯域化するために多段のローパスフィルタ回路を構成する必要があった。そのため通過損失が大きくなってしまう。また、通過損失を抑えるためにローパスフィルタのインダクタを電極で構成すると、その電極を形成するのに必要な面積が大きくなって省スペース化できない。
第6の実施形態では、本発明を高周波パワーアンプに適用した例を示す。一般に、パワーアンプの出力インピーダンスは非常に低く、例えば携帯電話端末において、GSM(登録商標)用の場合2Ω程度、CDMA用の場合4Ω程度である。このように、出力インピーダンスが非常に低いパワーアンプの出力を50Ωの伝送線路に整合させる際に、LTE(Long Term Evolution)など広帯域が必要なシステムに対応するためには、広帯域に亘って整合させる必要がある。しかし従来は、広帯域化するために多段のローパスフィルタ回路を構成する必要があった。そのため通過損失が大きくなってしまう。また、通過損失を抑えるためにローパスフィルタのインダクタを電極で構成すると、その電極を形成するのに必要な面積が大きくなって省スペース化できない。
本発明のインピーダンス変換回路は、出力インピーダンスが非常に低いパワーアンプの出力を50Ωの伝送線路に整合させる際にも適用できる。
図21は、本発明のインピーダンス変換回路29を含む高周波パワーアンプの回路図である。図21に示すように、パワーアンプ40の出力にインピーダンス変換回路29が接続されている。このインピーダンス変換回路29は、1次コイルL1、2次コイルL2、キャパシタC1,C2を備えている。1次コイルL1および2次コイルL2によるトランスでインピーダンス変換が行われる。キャパシタC1,C2はインピーダンス整合微調整用の素子である。このインピーダンス変換回路29はパワーアンプ40の出力インピーダンスを50Ωの伝送線路に整合させる。
図22は、インピーダンス変換回路29の、積層素体内における1次コイルおよび2次コイルの配置関係を考慮して表した回路図である。図23はインピーダンス変換回路29の各種導体パターンの斜視図である。これらの導体パターンが形成されている誘電体の基材層は除いて描いている。
図23に表れているように、導体パターンL1Aによる第1ループ状導体LP1、導体パターンL1Bによる第2ループ状導体LP2、導体パターンL2Aによる第3ループ状導体LP3、導体パターンL2Bによる第4ループ状導体LP4、がそれぞれ形成されている。各層の導体パターンはビア導体により層間接続されている。
最下層の基材層の下面には第1ポート(出力ポート)P1、第2ポート(パワーアンプ接続ポート)P2、第3ポート(グランドポート)GND1および第4ポート(グランドポート)GND2に相当する端子がそれぞれ形成されている。これらの端子は最下層の基材層の下面に形成されている。
第1コイル素子(図21に示したL1)は第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2で構成されている。第2コイル素子(図21に示したL2)は第3ループ状導体LP3および第4ループ状導体LP4で構成されている。
第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2は第3ループ状導体LP3と第4ループ状導体LP4との間に層方向に挟み込まれている。
第1ループ状導体LP1である導体パターンL1Aおよび第2ループ状導体LP2である導体パターンL1Bは並列接続されている。また、第3ループ状導体LP3および第4ループ状導体LP4は直列接続されている。
また、積層素体の内部にはキャパシタ電極C1a,C1b,C2a,C2bが形成されている。キャパシタ電極C1a,C1bによってキャパシタC1が構成されていて、キャパシタ電極C2a,C2bによってキャパシタC2が構成されている。
なお、この第5の実施形態では、第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2の全部が並列接続された例を示したが、先に示した幾つかの実施形態と同様に、第1ループ状導体LP1および第2ループ状導体LP2の少なくとも一部が並列接続されていてもよい。
《第7の実施形態》
図24(A)〜(E)は第7の実施形態に係る幾つかのインピーダンス変換回路25の各種導体パターンの斜視図である。但し、基材層の図示は省略している。また、各導体パターンの線幅の図示を省略し、簡易的な線状パターンで表している。図24(A)は図24(B)〜(E)の比較例として表すインピーダンス変換回路の斜視図である。この図24(A)に示すインピーダンス変換回路は、図7に示したインピーダンス変換回路25に相当する。
図24(A)〜(E)は第7の実施形態に係る幾つかのインピーダンス変換回路25の各種導体パターンの斜視図である。但し、基材層の図示は省略している。また、各導体パターンの線幅の図示を省略し、簡易的な線状パターンで表している。図24(A)は図24(B)〜(E)の比較例として表すインピーダンス変換回路の斜視図である。この図24(A)に示すインピーダンス変換回路は、図7に示したインピーダンス変換回路25に相当する。
図24(B)は、導体パターンL2B1,L2B2が2層に亘って形成され、それらが直列接続されている。すなわち、図24(B)は図24(A)の導体パターンL2B(第4ループ状導体)を2層に亘って形成し、それらを直列接続した例である。
図24(C)は、導体パターンL2B1,L2B2が2層に亘って形成され、それらが並列接続されている。すなわち、図24(C)は図24(A)の導体パターンL2B(第4ループ状導体)を2層に亘って形成し、それらを並列接続した例である。
図24(D)は、導体パターンL1B1,L1B2が2層に亘って形成され、それらが直列接続されている。すなわち、図24(D)は図24(A)の導体パターンL1B(第1ループ状導体)を2層に亘って形成し、それらを直列接続した例である。
図24(E)は、導体パターンL1B1,L1B2が2層に亘って形成され、それらが並列接続されている。すなわち、図24(E)は図24(A)の導体パターンL1B(第1ループ状導体)を2層に亘って形成し、それらを並列接続した例である。
図24に示した例では、第4ループ状導体または第1ループ状導体について、それらを直列接続した例と並列接続した例を示したが、第3ループ状導体および第2ループ状についても同様に適用できる。
これらのように、第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体または第4ループ状導体のうち少なくともいずれかが、複数の基材層に亘って複数ターンのループを形成していてもよい。また、第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体または第4ループ状導体のうち少なくともいずれかは、複数の基材層に形成されて、且つそれらが並列接続されていてもよい。
《第8の実施形態》
図25は第8の実施形態に係る携帯電話端末等の無線通信装置の構成を示す図である。この図25では、無線通信装置の筐体内の主要部についてのみ表している。筐体内にアンテナ素子11および回路基板が設けられていて、回路基板にはグランド導体20が形成されていて、インピーダンス変換回路25および給電回路30が設けられている。
図25は第8の実施形態に係る携帯電話端末等の無線通信装置の構成を示す図である。この図25では、無線通信装置の筐体内の主要部についてのみ表している。筐体内にアンテナ素子11および回路基板が設けられていて、回路基板にはグランド導体20が形成されていて、インピーダンス変換回路25および給電回路30が設けられている。
アンテナ素子11は、給電回路30から2つの放射素子11a,11bが接続されたT分岐タイプのアンテナを構成している。放射素子11aは、LowBandでλ/4共振(λ:LowBandの波長)するような電気長となるように設計されている。放射素子11bは、HighBandでλ/4共振(λ:HighBandの波長)するような電気長となるように設計されている。なお、このアンテナの動作原理はあくまでも一例である。例えば、HighBandについては、放射素子全体(11a+11b)で(3/4)λ共振するように設計してもよい。この場合、HighBandについて放射素子が大きくなるため、放射特性が良くなる。
IT…理想トランス
L1…1次コイル(第1コイル素子)
L2…2次コイル(第2コイル素子)
L1A,L1B,L1C,L1D…導体パターン
L2A,L2B,L2C…導体パターン
LP1…第1ループ状導体
LP2…第2ループ状導体
LP3…第3ループ状導体
LP4…第4ループ状導体
P1…第1ポート
P2…第2ポート
P3…第3ポート
11…アンテナ素子
20…グランド導体
25,26,27A,27B,28,29…インピーダンス変換回路
30…給電回路
101…アンテナ装置
L1…1次コイル(第1コイル素子)
L2…2次コイル(第2コイル素子)
L1A,L1B,L1C,L1D…導体パターン
L2A,L2B,L2C…導体パターン
LP1…第1ループ状導体
LP2…第2ループ状導体
LP3…第3ループ状導体
LP4…第4ループ状導体
P1…第1ポート
P2…第2ポート
P3…第3ポート
11…アンテナ素子
20…グランド導体
25,26,27A,27B,28,29…インピーダンス変換回路
30…給電回路
101…アンテナ装置
Claims (10)
- 複数の基材層を積層してなる積層素体に、トランス結合した第1コイル素子および第2コイル素子を設けてなるインピーダンス変換回路であって、
第1コイル素子は前記積層素体のそれぞれ異なる層に設けられた第1ループ状導体および第2ループ状導体で構成されていて、
第2コイル素子は前記積層素体のそれぞれ異なる層に設けられた第3ループ状導体および第4ループ状導体で構成されていて、
第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体および第4ループ状導体は積層方向からの平面視で概形状が同じであり、
第1ループ状導体および第2ループ状導体は、第3ループ状導体と第4ループ状導体との間に層方向に挟み込まれていて、
第1ループ状導体および第2ループ状導体は、それらの少なくとも一部が並列接続されている、
ことを特徴とするインピーダンス変換回路。 - 前記第1ループ状導体の一部と、前記第2ループ状導体の一部または全部とで並列回路が構成されていて、前記第1ループ状導体の残余部および前記第2ループ状導体の残余部が前記並列回路に対してそれぞれ直列接続されている、請求項1に記載のインピーダンス変換回路。
- 前記第1ループ状導体または前記第2ループ状導体の形成層に、前記第3ループ状導体または前記第4ループ状導体に対して直列接続される導体パターンが形成されている、請求項1または2に記載のインピーダンス変換回路。
- 前記第3ループ状導体および前記第4ループ状導体は直列接続されている、請求項1〜3のいずれかに記載のインピーダンス変換回路。
- 前記第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体および第4ループ状導体は、1層あたりそれぞれほぼ1ターンのループ状に形成されている、請求項1〜4のいずれかに記載のインピーダンス変換回路。
- 前記第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体または第4ループ状導体のうち少なくともいずれかは、複数の基材層に亘って複数ターンのループを形成している、請求項1〜5のいずれかに記載のインピーダンス変換回路。
- 前記第1ループ状導体、第2ループ状導体、第3ループ状導体または第4ループ状導体のうち少なくともいずれかは、複数の基材層に形成され、且つそれらが並列接続された、請求項1〜5のいずれかに記載のインピーダンス変換回路。
- 前記第1ループ状導体および前記第2ループ状導体による組が複数組積層された、請求項1〜7のいずれかに記載のインピーダンス変換回路。
- 前記第1コイル素子の第1端に繋がる給電ポート、前記第1コイル素子の第2端および前記第2コイル素子の第1端に繋がるアンテナポート、および前記第2コイル素子の第2端に繋がるグランドポートを備えた、請求項1〜8のいずれかに記載のインピーダンス変換回路。
- 無線通信回路を有する無線通信装置において、
前記無線通信回路に、請求項1〜9のいずれかに記載のインピーダンス変換回路を備えた無線通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013558254A JP5505582B1 (ja) | 2012-09-28 | 2013-09-11 | インピーダンス変換回路および無線通信装置 |
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012217709 | 2012-09-28 | ||
JP2012217709 | 2012-09-28 | ||
JP2012273421 | 2012-12-14 | ||
JP2012273421 | 2012-12-14 | ||
JP2013085548 | 2013-04-16 | ||
JP2013085548 | 2013-04-16 | ||
PCT/JP2013/074476 WO2014050552A1 (ja) | 2012-09-28 | 2013-09-11 | インピーダンス変換回路および無線通信装置 |
JP2013558254A JP5505582B1 (ja) | 2012-09-28 | 2013-09-11 | インピーダンス変換回路および無線通信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5505582B1 JP5505582B1 (ja) | 2014-05-28 |
JPWO2014050552A1 true JPWO2014050552A1 (ja) | 2016-08-22 |
Family
ID=50387959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013558254A Active JP5505582B1 (ja) | 2012-09-28 | 2013-09-11 | インピーダンス変換回路および無線通信装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9515632B2 (ja) |
JP (1) | JP5505582B1 (ja) |
CN (1) | CN104685713B (ja) |
GB (1) | GB2521559B (ja) |
WO (1) | WO2014050552A1 (ja) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11476566B2 (en) | 2009-03-09 | 2022-10-18 | Nucurrent, Inc. | Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication |
JP6511741B2 (ja) * | 2014-07-09 | 2019-05-15 | 株式会社村田製作所 | インピーダンス変換素子およびその製造方法 |
JP2016100344A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | 株式会社村田製作所 | 高周波コイル装置 |
CN207075005U (zh) * | 2015-01-16 | 2018-03-06 | 株式会社村田制作所 | 天线匹配电路、天线装置以及通信终端装置 |
JP6372609B2 (ja) | 2015-02-23 | 2018-08-15 | 株式会社村田製作所 | 高周波トランス素子、インピーダンス変換素子およびアンテナ装置 |
WO2016143570A1 (ja) | 2015-03-11 | 2016-09-15 | 株式会社村田製作所 | インピーダンス変換素子および通信装置 |
US11205848B2 (en) * | 2015-08-07 | 2021-12-21 | Nucurrent, Inc. | Method of providing a single structure multi mode antenna having a unitary body construction for wireless power transmission using magnetic field coupling |
US9941729B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-10 | Nucurrent, Inc. | Single layer multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
US9948129B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-17 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling having an internal switch circuit |
US9960629B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-05-01 | Nucurrent, Inc. | Method of operating a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
US10658847B2 (en) | 2015-08-07 | 2020-05-19 | Nucurrent, Inc. | Method of providing a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
US9960628B2 (en) * | 2015-08-07 | 2018-05-01 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna having a single layer structure with coils on opposing sides for wireless power transmission using magnetic field coupling |
US10636563B2 (en) | 2015-08-07 | 2020-04-28 | Nucurrent, Inc. | Method of fabricating a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
US9941743B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-10 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna having a unitary body construction for wireless power transmission using magnetic field coupling |
US9941590B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-10 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling having magnetic shielding |
CN207818307U (zh) | 2015-08-07 | 2018-09-04 | 株式会社村田制作所 | 线圈器件 |
US10063100B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-08-28 | Nucurrent, Inc. | Electrical system incorporating a single structure multimode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
WO2017031348A1 (en) | 2015-08-19 | 2017-02-23 | Nucurrent, Inc. | Multi-mode wireless antenna configurations |
JP7102396B2 (ja) | 2016-08-26 | 2022-07-19 | ニューカレント インコーポレイテッド | 無線コネクタシステム |
JP6436277B2 (ja) * | 2016-11-29 | 2018-12-12 | 株式会社村田製作所 | 磁界結合素子、アンテナ装置および電子機器 |
US10432032B2 (en) | 2016-12-09 | 2019-10-01 | Nucurrent, Inc. | Wireless system having a substrate configured to facilitate through-metal energy transfer via near field magnetic coupling |
US10958105B2 (en) | 2017-02-13 | 2021-03-23 | Nucurrent, Inc. | Transmitting base with repeater |
US11152151B2 (en) | 2017-05-26 | 2021-10-19 | Nucurrent, Inc. | Crossover coil structure for wireless transmission |
CN108429542A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-21 | 南京邮电大学 | 一种具有高性能三维内螺旋电感的ltcc带通滤波器 |
CN212676477U (zh) * | 2018-04-25 | 2021-03-09 | 株式会社村田制作所 | 天线装置以及通信终端装置 |
US10784044B2 (en) * | 2018-04-30 | 2020-09-22 | Integrated Device Technology, Inc. | Optimization of transmit and transmit/receive (TRX) coils for wireless transfer of power |
US11227712B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-01-18 | Nucurrent, Inc. | Preemptive thermal mitigation for wireless power systems |
US11271430B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-03-08 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transfer system with extended wireless charging range |
US11056922B1 (en) | 2020-01-03 | 2021-07-06 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transfer system for simultaneous transfer to multiple devices |
US11528041B2 (en) * | 2020-04-07 | 2022-12-13 | Infineon Technologies Ag | LC distributed matching for equalized cross-switch RF performance |
US11283303B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-03-22 | Nucurrent, Inc. | Area-apportioned wireless power antenna for maximized charging volume |
US11881716B2 (en) | 2020-12-22 | 2024-01-23 | Nucurrent, Inc. | Ruggedized communication for wireless power systems in multi-device environments |
US11876386B2 (en) | 2020-12-22 | 2024-01-16 | Nucurrent, Inc. | Detection of foreign objects in large charging volume applications |
US11695302B2 (en) | 2021-02-01 | 2023-07-04 | Nucurrent, Inc. | Segmented shielding for wide area wireless power transmitter |
US12003116B2 (en) | 2022-03-01 | 2024-06-04 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transfer system for simultaneous transfer to multiple devices with cross talk and interference mitigation |
US11831174B2 (en) | 2022-03-01 | 2023-11-28 | Nucurrent, Inc. | Cross talk and interference mitigation in dual wireless power transmitter |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2949244B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1999-09-13 | 株式会社村田製作所 | 積層型トランス |
JPH06333742A (ja) * | 1993-05-19 | 1994-12-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 積層コイル |
EP0698896B1 (en) * | 1994-08-24 | 1998-05-13 | Yokogawa Electric Corporation | Printed coil |
JPH08316766A (ja) * | 1995-05-16 | 1996-11-29 | Murata Mfg Co Ltd | Lcフィルタ |
JP2000286123A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Tokin Corp | 積層型インダクタンス素子 |
US6429763B1 (en) * | 2000-02-01 | 2002-08-06 | Compaq Information Technologies Group, L.P. | Apparatus and method for PCB winding planar magnetic devices |
JP2001345662A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Murata Mfg Co Ltd | デュプレクサ及びそれを用いた移動体通信装置 |
JP2005175300A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミック電子部品 |
US20050212640A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Chiang Man-Ho | Multi-layer printed circuit board transformer winding |
JP2006013117A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Shinko Electric Ind Co Ltd | インダクタ構造体 |
JP2007188938A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Seiko Epson Corp | トランス |
JP4973996B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2012-07-11 | 日立金属株式会社 | 積層電子部品 |
US7463112B1 (en) * | 2007-11-30 | 2008-12-09 | International Business Machines Corporation | Area efficient, differential T-coil impedance-matching circuit for high speed communications applications |
US20100019857A1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-28 | Star Rf, Inc. | Hybrid impedance matching |
JP4780175B2 (ja) * | 2008-10-30 | 2011-09-28 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
TWI466375B (zh) | 2010-01-19 | 2014-12-21 | Murata Manufacturing Co | An antenna device and a communication terminal device |
JP4935956B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2012-05-23 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置および通信端末装置 |
WO2011145517A1 (ja) * | 2010-05-19 | 2011-11-24 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
JP5957816B2 (ja) | 2011-02-23 | 2016-07-27 | 株式会社村田製作所 | インピーダンス変換デバイス、アンテナ装置および通信端末装置 |
JP5477512B2 (ja) | 2011-02-23 | 2014-04-23 | 株式会社村田製作所 | インピーダンス変換回路および通信端末装置 |
-
2013
- 2013-09-11 WO PCT/JP2013/074476 patent/WO2014050552A1/ja active Application Filing
- 2013-09-11 JP JP2013558254A patent/JP5505582B1/ja active Active
- 2013-09-11 GB GB1504852.3A patent/GB2521559B/en active Active
- 2013-09-11 CN CN201380050718.5A patent/CN104685713B/zh active Active
-
2015
- 2015-03-09 US US14/641,575 patent/US9515632B2/en active Active
-
2016
- 2016-10-21 US US15/299,877 patent/US10038420B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2521559B (en) | 2016-05-11 |
US20150180440A1 (en) | 2015-06-25 |
JP5505582B1 (ja) | 2014-05-28 |
WO2014050552A1 (ja) | 2014-04-03 |
GB2521559A (en) | 2015-06-24 |
GB201504852D0 (en) | 2015-05-06 |
US10038420B2 (en) | 2018-07-31 |
CN104685713B (zh) | 2016-07-06 |
US9515632B2 (en) | 2016-12-06 |
CN104685713A (zh) | 2015-06-03 |
US20170040967A1 (en) | 2017-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5505582B1 (ja) | インピーダンス変換回路および無線通信装置 | |
JP5672416B2 (ja) | インピーダンス変換回路の設計方法 | |
US9019168B2 (en) | Frequency stabilization circuit, frequency stabilization device, antenna apparatus and communication terminal equipment, and impedance conversion element | |
TWI466375B (zh) | An antenna device and a communication terminal device | |
JP5477512B2 (ja) | インピーダンス変換回路および通信端末装置 | |
JP5505561B2 (ja) | 結合度調整回路、アンテナ装置および通信端末装置 | |
JP6075510B2 (ja) | アンテナ整合回路、アンテナ整合モジュール、アンテナ装置および無線通信装置 | |
JP5522177B2 (ja) | アンテナ及び無線icデバイス | |
JP4935955B2 (ja) | アンテナ装置および通信端末装置 | |
WO2012153691A1 (ja) | インピーダンス変換回路および通信端末装置 | |
JP5957816B2 (ja) | インピーダンス変換デバイス、アンテナ装置および通信端末装置 | |
JP2012100221A (ja) | アンテナ装置および通信端末装置 | |
US9893708B2 (en) | Impedance conversion ratio setting method, impedance conversion circuit, and communication terminal apparatus | |
JP6583599B1 (ja) | アンテナ装置、通信システム、及び電子機器 | |
JP6760515B2 (ja) | 整合回路および通信装置 | |
JPWO2012165149A1 (ja) | アンテナ装置および通信端末装置 | |
JP5630566B2 (ja) | アンテナ装置及び通信端末機器 | |
JP5838846B2 (ja) | インピーダンス変換素子および通信端末装置 | |
JP6566181B1 (ja) | 複合アンテナ素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140303 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5505582 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |