CN1348619A - 阻抗匹配电路以及使用该电路的天线装置 - Google Patents

阻抗匹配电路以及使用该电路的天线装置 Download PDF

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Abstract

具有预定电长度的传输线(6b)以及把在频率f2谐振、在比其低的频率f1呈现预定的电纳值的并联谐振电路(5)对该传输线并联连接而构成第2匹配电路(8－2),在天线(1)的输入端子(2)与该第2匹配电路之间,配置由具有预定电长度的传输线(6a)和与该传输线串联连接的电容元件(3a)形成的,使频率f2的天线的输入阻抗与外部电路(10)的特性阻抗进行阻抗匹配的第1匹配电路(8－1)。

Description

阻抗匹配电路以及使用该电路的天线装置
技术说明书
技术领域
本发明涉及主要适用在VHF带，UHF带，微波带，毫米波带中所使用的天线装置中的阻抗匹配电路，以及使用了上述阻抗匹配电路的天线装置。
背景技术
图1例如是在日本国公开专利公报特开平9-307331号中所示的包括现有的阻抗匹配电路的天线装置的斜视图，图2是图1所示的天线装置的电路图，图3是在这里使用的天线放大图。在这些图中，1是例如由图3所示的片状天线等构成的天线，2是该天线1的输入端子，1-2是天线1的发射导体，12-2是覆盖该发射导体1-2的外部的陶瓷块。
3a是容量可变的电容元件，3b是容量固定的电容元件，4a是电感元件，7是由这些元件形成的阻抗匹配电路。另外，作为上述容量可变的电容元件3a，使用变容二极管等有源元件。
9是该天线装置的输入端子，10是由连接其输入端子9的电源电路或者RF电路等构成的外部电路。12是搭载了天线1以及阻抗匹配电路7的介质基板，13a、13b、13c是形成在介质基板12的表面以及背面的接地导体。
另外，图4是上述天线1的等效电路。在图4中，2示出天线1的输入端子，3c示出电容元件，4-2示出电阻元件，4c示出电感元件。即，天线1是由这些串联连接的电容元件3c，电阻元件4-2以及电感元件4b构成的、具有串联谐振电路的工作的单谐振天线。
其次说明其工作。
例如，在频率f1，作为输入端子2的输入阻抗，天线1具有R1+jX1(R1，X1都是正值)的值。这时，在图2所示的阻抗匹配电路7中，首先，通过使加入到构成该电容元件3a的变容二极管等的偏压发生变化调整电容元件3a的电容值，使得上述输入阻抗的电抗分量X1成为0。而且，利用通过串联配置的电感元件4a的值与并联配置的电容元件3b的值的适当组合得到的阻抗变换功能，使输入阻抗的电阻分量R1与外部电路10的特性阻抗一致。由此，在频率f1能够减少发生反射波，能够从外部电路10高效地使天线1进行工作。
另外，在与上述频率f1不同的频率f2，作为输入端子2的输入阻抗，天线1具有R2+jX2(R2，X2都是正值)的值，在其电阻分量R2的值与上述电阻分量R1的值没有很大差别时，通过使加入到电容元件3a上的电压发生变化把电容值改变为适当的值，与频率f1的情况相同，能够使其输入阻抗与外部电路10的特性阻抗几乎一致。这样，图1的天线装置在多个频率上都能够使天线1高效地进行工作。
另外，除此以外，作为记载了连接放大器的输入或输出的阻抗匹配电路的文献，有日本国公开专利公报特开平9-326648号等。该公报涉及放大器的宽带化，是使用传输线、开路短截线、短路短截线进行阻抗匹配，构成为把2个短截线处理为独立的短截线，使得短路短截线的长度在要匹配的2个频率中较高的频率上成为1/4波长，把这2个短截线的组合视为并联谐振电路，构成为在要匹配的2个频率之一上使该谐振电路并联谐振。
另外，本专利申请人除去本申请以外，还进行了有关螺旋线天线的非接触馈电的专利申请(PCT/JP99/03453)。
由于现有的天线装置如以上那样构成，因此为了在多个频率上进行阻抗匹配，把电容元件3a的电容取为可变，以便把该电容值调整为适当的值。该电容值的调整在使用了变容二极管等有源元件的情况下，设置偏压电路，通过调整加入在该变容二极管等上的偏压进行。由此，除去偏压电路以外还需要设置控制电路，电路的结构复杂。该电路结构的复杂化、部件数量的增加成为制造成本上升的主要原因，进而，还存在着功耗变大的问题。这些问题在便携电话机等可移动的无线终端中特别重要。
另外，在上述现有的阻抗匹配电路7中，由于仅能够对于具有特定的输入阻抗特性的天线1进行阻抗匹配，因此还存在着适用范围狭窄的问题。
本发明是为解决上述的问题而产生的，目的在于以简易的电路结构低成本地提供在2个频带中或者在大范围的频带中，都能够使各种形式的单谐振型天线高效地进行工作的阻抗匹配电路，以及使用该电路的天线装置。
另外，在本说明书所谈到的“单谐振型天线”，作为广泛形式的天线的总称来使用，而不是限定于特定的天线。
发明的公开
本发明通过一个与天线连接并且具有预定电长度的传输线以及一个把在频率f2谐振、在比频率f2低的频率f1呈现预定的电纳值的并联谐振电路并联连接到该传输线上的第2匹配电路构成了一个阻抗匹配电路。由此，在已经完成了频率f2的阻抗匹配的天线中，在维持其输入端子上的频率f2的阻抗匹配状态的情况下，在频率f1也能够与外部电路的特性阻抗Z0进行阻抗匹配，电路结构更简单，并且减小电路规模。另外，由于在阻抗匹配电路的结构中不需要有源元件的控制电路，因此能够实现小型、低成本而且高可靠性的天线装置的同时，由于没有有源元件，因此还能够谋求在2个频带上进行阻抗匹配的匹配电路的低功耗。
另外，本发明把用于使频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗进行阻抗匹配的第1匹配电路配置在天线的输入端子与第2匹配电路之间。由此，即使在还没有完成频率f2的阻抗匹配的天线中，不仅在频率f2，而且在频率f1也能够与特性阻抗Z0进行阻抗匹配，另外，新配置的第1匹配电路由于是对于单一的频率进行阻抗匹配的电路，因此一般能够容易地仅用无源元件或者传输线构成，因此在本发明中，能够不使用有源元件而且仅由无源元件在2个频带进行阻抗匹配。从而，能够简化阻抗匹配电路的电路结构，进而由于不需要有源元件的控制电路，因此可以得到小型、低成本而且高可靠性的天线装置。另外，由于没有有源元件，因此还能够谋求在2个频带上进行阻抗匹配的阻抗匹配电路的低功耗。
另外，本发明通过具有预定的电长度的传输线以及与该传输线串联连接的电容元件构成第1匹配电路。由此，由于阻抗匹配电路总体由电容元件和电感元件以及传输线构成，因此进一步简化电路结构，能够以小型、低成本来制做阻抗匹配电路。
另外，本发明通过具有预定的电长度的传输线以及与该传输线串联连接的电感元件构成第1匹配电路。由此，由于匹配电路总体由电容元件和电感元件以及传输线构成，因此电路结构简单，能够以小型、低成本来制做阻抗匹配电路。进而，由于在第1匹配电路中使用串联的电感元件，因此对于呈现高阻抗的输入阻抗特性的天线进行阻抗匹配时，能够以小型构成电路。
另外，本发明通过具有预定的电长度的传输线以及与该传输线并联连接，在频率f1谐振的同时在频率f2呈现预定的电纳值的并联谐振电路构成第1匹配电路。由此，对于呈现任意阻抗特性的天线，可以实现在2个频带上都能够进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
另外，本发明通过具有预定的电长度的传输线以及与该传输线连接的短路短截线以及开路短截线构成第2匹配电路，把短路短截线和开路短截线的电长度设定为它们的和成为频率f2的大致1/4波长或者其奇数倍，而且在频率f1的电纳值的和成为预定的电纳值。由此，在已经完成了频率f2的阻抗匹配的天线中，在维持其输入端子在频率f2的阻抗匹配状态的情况下，在频率f1能够与特性阻抗Z0进行阻抗匹配，另外，由于通过开路短截线与短路短截线的组合构成并联谐振电路，因此与使用片状部件构成的情况相比较，在能够构成低损耗的阻抗匹配电路的同时，能够减少片状部件，谋求降低制做成本。
另外，本发明把由具有预定的电长度的传输线以及由对于该传输线串联连接的电抗元件构成的、进行频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的第1匹配电路配置在天线的输入端子与具有由短路短截线和开路短截线构成的并联谐振电路的第2匹配电路之间。由此，即使对于还没有完成频率f2的阻抗匹配的天线，也能够不仅在频率f2，而且在频率f1与特性阻抗Z0进行阻抗匹配，进而，由于用开路短截线与短路短截线的组合构成并联谐振电路，因此与使用片状部件的情况相比较，能够谋求阻抗匹配电路的低损耗，减少片状部件，能够以低成本构成阻抗匹配电路。
另外，本发明用微带线等平面形传输线形成第1匹配电路的传输线、第2匹配电路的传输线、短路短截线以及开路短截线，同时，作为第1匹配电路的电抗元件，使用基于叉指式电容器等导体图形的电容元件。由此，能够不使用片状元件而且仅用微带线等平面形传输线的构图构成电路，能够以低成本制做阻抗匹配电路。另外，能够高精度而且容易地制做具有任意静电电容值的电容元件，因此能够获得特性更为良好阻抗匹配电路。
另外，本发明通过具有预定的电长度的传输线以及与该传输线连接的短路短截线和开路短截线构成第1匹配电路，把短路短截线和开路短截线的电长度设定为它们的和成为频率f1的大致1/4波长或者其奇数倍，而且频率f2的电纳值的和成为预定的电纳值。由此，对于呈现任意阻抗特性的天线，也可以构成能够在2个频带上进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
另外，本发明通过具有预定的电长度的传输线以及与该传输线连接的第1开路短截线和第2开路短截线构成第2匹配电路，把第1开路短截线和第2开路短截线的电长度设定为它们的和成为频率f2的大致1/2波长或者其整数倍，而且频率f1的电纳值的和成为预定的电纳值。由此，在已经完成频率f2的阻抗匹配的天线中，在维持其输入端子的频率f2的阻抗匹配状态的情况下，在频率f1也能够与特性阻抗Z0进行阻抗匹配，进而，由于不使用短路短截线构成并联谐振电路，因此，不需要通孔，使制做简单，能够以低成本制做阻抗匹配电路。
另外，本发明把由具有预定的电长度的传输线以及与该传输线连接的电抗元件构成的、进行频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的第1匹配电路配置在天线的输入端子与第1和第2开路短截线所构成的第2匹配电路之间。由此，即使对于还没有完成频率f2的阻抗匹配的天线，不仅在频率f2，而且在频率f1也能够与特性阻抗Z0进行阻抗匹配，进而，由于不使用短路短截线构成并联谐振电路，因此不需要通孔，能够以简单、低成本来制做阻抗匹配电路。
另外，本发明用微带线等平面形传输线形成第1匹配电路的传输线、第2匹配电路的传输线、第1开路短截线以及第2开路短截线，同时，作为第1匹配电路电抗元件，使用基于叉指式电容器等导体图形的电容元件。由此，能够不使用片状元件而且仅使用微带线等平面形传输线的构图构成电路，能够以低成本来制做阻抗匹配电路。另外，能够高精度而且容易地制做具有任意的静电电容值的电容元件，因此能够获得特性更良好的阻抗匹配电路。
另外，本发明由具有预定的电长度的传输线以及与该传输线连接的第1开路短截线和第2开路短截线构成第1匹配电路，把这些第1以及第2开路短截线的电长度设定为它们的和成为频率f1的大致1/2波长或者其整数倍，而且频率f2的电纳值的和成为预定的电纳值。由此，对于呈现任意阻抗特性的天线，也可以构成能够在2个频带上进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
另外，本发明使用进行频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的阻抗变换器构成第1匹配电路。由此，能够以电路结构简单而且低成本的阻抗匹配电路进行微带天线的阻抗匹配。
另外，本发明用带状导体形成多个第1匹配电路和第2匹配电路，其中，这些第1匹配电路在空心的圆柱形介质体的内表面配置有接地导体，在该圆柱形介质体的外表面具有传输线以及电容元件，进行频率f2的阻抗匹配，第2匹配电路具有传输线以及在频率f2谐振的同时在频率f1呈现预定电纳值的并联谐振电路，并且分别与第1匹配电路连接，另外，带状导体与上述圆柱形介质体以及接地导体一起构成微带线。由此，能够仅用带状导体的构图在圆柱形介质体上构成多个阻抗匹配电路，能够实现容易制做，而且可谋求低成本的阻抗匹配电路。
另外，本发明用连接在传输线的大致相同位置的短路短截线以及开路短截线构成第2匹配电路的各个并联谐振电路。由此，能够仅用带状导体的构图在圆柱形介质体上构成多个阻抗匹配电路，能够实现容易制做而且低成本的阻抗匹配电路。
另外，本发明用连接在传输线的大致相同位置的第1开路短截线以及第2开路短截线构成第2匹配电路的的各个并联谐振电路。由此，由于不需要用于形成短路短截线的通孔，因此能够实现更容易制作的阻抗匹配电路。
另外，本发明在其内表面的一部分区域中形成了接地导体的空心的圆柱形介质体的外表面上，螺旋形地配置基于带状导体的N个螺旋线发射元件，同时，把用由圆柱形介质体、接地导体以及带状导体组成的微带线所构成的第1匹配电路和第2匹配电路的与各螺旋线发射元件对应的阻抗匹配电路配置在圆柱形介质体的外表面，通过基于微带线的N分配电路，把N个阻抗匹配电路根据所需要的分配振幅特性以及分配相位特性分别连接在该天线装置的输入端子上。由此，N个螺旋线发射元件和阻抗匹配电路以及N分配电路一体地构成在圆柱形介质体的外表面上，能够紧密地构成包括天线装置的无线终端装置。进而，虽然螺旋线发射元件有N个，天线的输入端子存在N个，而且由于一体地形成N分配电路，因此进行与外部电路连接的输入端子仅有一个即可，与外部电路的接口的构造简单，不仅可以谋求组装容易和低成本，而且还能够提高天线装置的可靠性。
另外，本发明用连接在传输线的大致相同位置的短路短截线以及开路短截线构成各个匹配电路的并联谐振电路。由此，能够仅用带状导体的构图在圆柱形介质体上构成多个阻抗匹配电路，能够实现容易制做而且低成本的天线装置。
另外，本发明用连接在传输线的大致相同的位置的第1开路短截线以及第2开路短截线构成各个阻抗匹配电路的并联谐振电路。由此，不需要用于形成短路短截线的通孔，能够实现更容易制作的天线装置。
附图的简单说明
图1是示出包括现有的阻抗匹配电路的天线装置的斜视图。
图2是图1所示的天线装置的电路图。
图3是在图1所示的天线装置中使用的天线的放大图。
图4是示出图3所示的天线的等效电路的电路图。
图5是示出本发明实施形态1的天线装置的斜视图。
图6是图5所示的天线装置的俯视图。
图7是图5所示的天线装置的电路图。
图8是示出从图7的电路图中所示的节点A观看天线一侧时的天线的输入阻抗特性的史密斯图。
图9是示出从图7的电路图中所示的节点B观看天线一侧时的特性的史密斯图。
图10是示出从图7的电路图中所示的节点C观看天线一侧时的特性的史密斯图。
图11是示出从图7的电路图中所示的节点D观看天线一侧时的特性的史密斯图。
图12示出并联谐振电路的谐振频率附近的电纳的频率特性。
图13是示出从图7的电路图中所示的节点E观看天线一侧时的特性的史密斯图。
图14示出从图17的电路图中所示的节点E的天线的回波损耗的频率特性。
图15是示出本发明实施形态2的天线装置的斜视图。
图16是图15所示的天线装置的俯视图。
图17是图15所示的天线装置的电路图。
图18是示出从图17的电路图中所示的节点A观看天线一侧时的天线的输入阻抗特性的史密斯图。
图19是示出从图17的电路图中所示的节点B观看天线一侧时的特性的史密斯图。
图20是示出从图17的电路图中所示的节点C观看天线一侧时的特性的史密斯图。
图21是示出本发明实施形态3的天线装置的电路图。
图22是示出本发明实施形态4的天线装置的电路图。
图23是示出本发明实施形态5的天线装置的斜视图。
图24是图23所示的天线装置的俯视图。
图25是图23所示的天线装置的电路图
图26是示出本发明实施形态6的天线装置的斜视图。
图27是图26所示的天线装置的俯视图。
图28是示出本发明实施形态7的天线装置的斜视图。
图29是图28所示的天线装置的俯视图。
图30是图28所示的天线装置的电路图。
图31是示出本发明实施形态8的天线装置的斜视图。
图32是图31所示的天线装置的俯视图。
图33是图31所示的天线装置的电路图。
图34是示出从图33的电路图中所示的节点A观看天线一侧时的天线的输入阻抗特性的史密斯图。
图35是示出从图33的电路图中所示的节点C观看天线一侧时的特性的史密斯图。
图36是示出本发明实施形态9的天线装置的斜视图。
图37是示出图36中所示的天线装置的圆柱形介质体外表面的展开图。
图38是示出图36所示的天线装置的圆柱形介质体内表面的展开图。
图39是示出图37所示的天线装置的匹配电路部分的带状导体图形的放大图。
图40是实施形态9的天线装置的电路图。
图41是从图40所示的节点F观看天线一侧时的频率特性。
图42是示出本发明实施形态10的天线装置的斜视图。
图43是示出图42所示的天线装置的圆柱形介质体外表面的展开图。
图44是示出图42所示的天线装置的圆柱形介质体的内表面的展开图。
图45是示出图43所示的天线装置的匹配电路部分的带状导体图形的放大图。
图46是示出实施形态10的天线装置的电路图。
实施发明的优选方式
以下，为了更详细地说明本发明，根据附图说明用于实施本发明的最佳形态。
实施形态1
图5是示出本发明实施形态1的天线装置的斜视图，图6是图5所示的天线装置的俯视图，图7是该天线装置的电路图。另外，图5～图7所示的天线装置是把便携电话机等小型无线终端中使用的市场销售的片状天线和用于使该天线在2个频带上进行工作的阻抗匹配电路组合起来的装置，上述阻抗匹配电路通过在共面线中安装片状元件的电容元件以及电感元件等电抗元件构成。
在这些图5～图7中，1是上述片状天线的天线，2是该天线1的输入端子。12是搭载了该天线1以及后述的阻抗匹配电路7的介质基板，13a、13b是形成在该介质基板12表面上的接地导体，13c是同样形成在其背面的接地导体。17是与这些介质基板12以及接地导体13a～13c一起，形成作为天线1的馈电线的共面线的共面线中心导体。10是电源电路或者RF电路等的外部电路，9是连接该外部电路10的该天线装置的输入端子。
6a是用共面线形成的，在频率f2具有预定电长度θa的传输线，3a是设置在共面线中心导体17上形成的间隙中并且在电路上串联安装的片状电容器的电容元件。6b是用共面线形成的在频率f1具有预定电长度θb的传输线，3b是连接并安装在共面线中心导体17与接地导体13之间的片状电容器的电容元件，4是连接并安装在共面中心导体17与接地导体13b之间的片状电感器的电感元件。5是通过在共面中心导体17的同一位置安装该电容元件3b和电感元件4形成的并联谐振电路。
这里，构成该并联谐振电路5的电感元件4以及电容元件3b的元件值选择为使得该并联谐振电路5在频率f2谐振的同时，在频率f1呈现预定的电纳值。另外与此相吻合，传输线6b的电长度θb也被选择为所需要的值。
8-1是由上述传输线6a和电容元件3a构成的，进行天线1的频率f2的阻抗匹配的第1匹配电路，8-2是由上述传输线6b和并联谐振电路5构成的，进行频率f1的阻抗匹配的第2匹配电路。7是由该第1匹配电路8-1和第2匹配电路8-2构成的，在2个频率f1以及f2进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
另外，在图7所示的电路中，为了后述的工作说明，以A～E示出电路的节点。
其次，说明这样构成的实施形态1的天线装置的工作。
这里，天线1与图1所示的现有天线装置中使用的天线相同，在长方体的介质体块的表面或者内部形成线形导体，把该导体作为发射导体进行工作。通过由介质体块的介电常数产生的波长缩短效果和在该介质体块表面或者内部蛇形或者螺旋形地缠绕和配置线形导体，具有与小型并且大致1/4波长的线形天线相类似的特性。在图8的史密斯图中示出该天线1的从输入端子2观看的某频带上的输入阻抗的轨迹。
这里，本实施形态1的天线装置的阻抗匹配电路7采用设计成使得在图8所示的2个频率f1以及f2进行阻抗匹配的电路，简单地说明其工作。另外，频率f1与f2关系设为f1＜f2，另外，为了简单起见，假设匹配阻抗即外部电路10一侧的特性阻抗与传输线6a以及6b的特性阻抗Z0相等。
图8所示的阻抗轨迹是从图7的电路图上的节点A(天线1的输入端子2)观看天线1一侧时的轨迹。连接该节点A的传输线6a的电长度θa具有使轨迹沿着顺时针方向旋转，直到在节点B的频率f2的阻抗的电阻分量与阻抗Z0一致为止的值。从而，从节点B观看天线1一侧时的轨迹成为图9的史密斯图所示的情况。
其次，作为与节点B连接的电容元件3a，在频率f2，使用与图9中的频率f2的阻抗的电抗分量的大小相等符号相反，即提供负电抗的电容值的电容元件。其结果，从节点C观看天线1一侧时的轨迹成为图10的史密斯图所示的情况。这里，频率f2的阻抗与特性阻抗Z0一致，完成了阻抗匹配。这样，通过图7的第1匹配电路8-1完成了频率f2的阻抗匹配。
其次，在与节点C连接的第2匹配电路8-2中，传输线6b使图10中的轨迹进一步沿着顺时针方向旋转。这里，选择传输线6b的频率f1的电长度θb使得频率f1的电导成为与1/Z0相等的同时，电纳成为负的值。其结果，节点D的阻抗的轨迹成为图11的史密斯图所示的情况。这时，频率f1的电纳值是被归一化的值，设为jb’。另外，j是虚数单位。
这里，图12示出并联谐振电路的电纳值的频率特性。另外，该图12中的频率f0是谐振频率。并联谐振电路一般在比该谐振频率f0低的频带呈现负的电纳值，在比谐振频率f0高的频带呈现正的电纳值。从而，并联谐振电路5在频率f2谐振，由于f1＜f2，因此在频率f1提供负的电纳值。
这样，选择构成该并联谐振电路5的电容元件3b以及电感元件4的值使得并联谐振电路5在频率f2谐振的同时，在频率f1呈现-jb’的值。因此，节点E(该天线装置的输入端子9)的阻抗轨迹成为图13所示的情况，完成频率f1的阻抗匹配。另外，在频率f2由于并联谐振电路5成为并联谐振状态，因此该并联谐振电路5成为开路状态，维持由第1匹配电路8-1进行的阻抗匹配状态。其结果，输入端子9的该天线装置的回波损耗的频率特性成为图14所示的、在频率f1和f2具有波谷的曲线。
另外，通过把以下所示的作为用于设计匹配电路的条件式的式(1)和式(2)作为联立方程式求解，能够求得电感元件4，电容元件3b的元件值以及传输线6b的电长度θb。另外，在式(1)以及式(2)中为了简化说明，忽略线路的损耗。
1/(LC)1/2＝2π·f2    (1)
Z0-1(Y1+jZ0-1tanθb)/(Z0-1+jY1tanθb)+j2πf1·C+(j2πf1·L)-1＝Z0-1                        (2)
另外，上述式(2)中的Y1是从图7的节点C观看天线1一侧时的频率f1的导纳，即，图10中的频率f1的导纳。L、C分别是电感元件4，电容元件3b的元件值。这里，上述式(2)由于是复数方程式因此用实数部分和虚数部分分离为2个方程式，上述联立方程式成为3个公式，能够把L、C以及θb作为3个未知数求解。
这样，如果依据本实施形态1的天线装置，则由于用传输线6a、6b，片状元件的电容元件3a、3b以及电感元件4构成阻抗匹配电路7，因此能够以非常简单的电路结构而且在不同的2个频率进行阻抗匹配。即，如果依据该实施形态1的天线装置，则可以得到在2个频带能够进行高效工作的效果。
另外，该实施形态1的阻抗匹配电路7由于不像现有的天线装置中使用的阻抗匹配装置那样使用有源元件构成，因此不需要有源元件的控制电路，另外，能够只把片状天线1，片状电容器3a、3b，片状电感器4这4个片状部件安装在形成了共面导体图形的介质基板12上就构成使用了该匹配电路的天线装置。这样，由于能够使电路结构非常简单，因此能够以小型、低成本来制做阻抗匹配电路，另外，由于没有有源元件，因此从功耗的现点出发也具有优越性，由于电路简单，因此还可以得到谋求提高装置的可靠性的效果。
实施形态2
图15是示出本发明实施形态2的天线装置的斜视图，图16是图15所示的天线装置的俯视图，图17是该天线装置的电路图。另外，图15～图17所示的天线装置是把便携电话机等小型无线终端中使用的大致1/2波长的线形天线和用于使该天线在2个频带进行工作的阻抗匹配电路组合起来的装置，上述阻抗匹配电路通过在共面线上，安装片状元件的电容元件以及电感元件等电抗元件构成。
在这些图15～图17中，1是大致1/2波长的线形天线的天线，2是该天线1的输入端子。另外，12是介质基板，13a～13c是形成在介质基板12的表面以及背面的接地导体，17是与介质基板12以及接地导体13a～13c一起，形成作为天线1的馈电线的共面线的共面线中心导体，10是电源电路或者RF电路等外部电路，9是与该外部电路10连接的该天线装置的输入端子，这些是与在图5中标注相同符号的实施形态1中的部分相同的部分。
6a是用共面线形成的在频率f2具有电长度θa的传输线，4a是设置在形成于共面线中心导体17上的间隙中并且在电路上串联安装的片状电感器的电感元件。6b是用共面线形成的在频率f1具有电长度θb传输线，3是连接并安装在共面中心导体17与接地导体13a之间的片状电容器的电容元件，4b是连接并安装在共面中心导体17与接地导体13b之间的片状电感器的电感元件。这些电容元件3和电感元件4b安装在共面中心导体17的同一个位置，形成并联谐振电路5。
8-1是由传输线6a和电感元件4a构成的、在频率f2进行天线1的阻抗匹配的第1匹配电路，8-2是由传输线6b和并联谐振电路5构成的、在频率f1进行阻抗匹配的第2匹配电路。7是由这些第1匹配电路8-1和第2匹配电路8-2构成的、在2个频率f1以及f2进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
另外，在图17所示的电路图中，为了进行后述的工作说明，也以A～E示出电路的节点。
另外，构成并联谐振电路5的电容元件3以及电感元件4b的元件值选择为使得上述并联谐振电路5在频率f2谐振的同时，在频率f1呈现预定的电纳值。另外与此相吻合，传输线6b的电长度θb也选择为所需要的值。
这样，该实施形态2的天线装置在天线1从片状天线替换为大致1/2波长的线形天线，串联连接在第1匹配电路8内的传输线6a的片状元件从片状电容器3a替换为片状电感器4a这些点上，与实施形态1所示的天线装置不同。
其次，说明这样构成的实施形态2的天线装置的工作。
图18的史密斯图中示出使用了大致1/2波长的线形天线的天线1在某频带中的输入阻抗的轨迹。由于天线1是大致1/2波长的线形天线，因此如图18所示具有高阻抗的特性。这里，如实施形态1那样，如果使用基于串联连接的传输线6a与电容元件3a的组合的第1匹配电路8-1，则由于频率f2的输入阻抗的电阻分量取为特性阻抗Z0，而且，电抗分量取为正，因此传输线6a的电长度θa加大，第1匹配电路8-1的体积加大，与此相伴，由于阻抗匹配电路7的体积也增大，因此在电路结构上并不理想。
于是，在本实施形态2的天线装置中，通过在第1匹配电路8-1中使用串联连接的传输线6a与电感元件4的组合，以小型构成第1匹配电路8-1，使阻抗匹配电路7小型化。图17所示的传输线6a具有使轨迹沿着顺时针方向旋转，直到在节点B的频率f2的阻抗的电抗分量为负，而且电阻分量与特性阻抗Z0一致的电长度θa。从而，从节点B观看天线1一侧的轨迹成为图19的史密斯图所示的情况。
其次，作为连接节点B的电感元件4a，使用在频率f2，具有提供与图19中的频率f2的阻抗的电抗分量绝对值相等的电抗的电感值的元件。其结果，从节点C观看天线1一侧时的轨迹成为图20的史密斯图所示的情况。这样，通过图17所示的第1匹配电路8-1，完成频率f2的阻抗匹配。
另外，从此，关于外部电路10一侧的电路工作，由于与在实施形态1中说明过的图11～图14所示的情况相同，因此在这里省略其说明。
另外，在该实施形态2的天线装置中，也可以得到与实施形态1的天线装置的情况相同的效果，进而，在对于呈现高阻抗的输入阻抗特性的天线进行阻抗匹配的情况下，也可以得到能够以小型构成电路的效果。
实施形态3
另外，在实施形态1以及实施形态2的天线装置中，说明了用传输线6a与电容元件3a或者电感元件4a的串联连接电路形成第1匹配电路8-1的情况，而且本发明的阻抗匹配电路7通过变更第1匹配电路8-1的电路结构，也能够柔性地对应于多种天线1的阻抗匹配。
例如，如图21所示，也能够使用传输线6a、与其并联连接的电容元件3a以及电感元件4a组成的并联谐振电路5a构成第1匹配电路8-1。在该图21所示的第1匹配电路8-1中，选择电感元件4a以及电容元件3a的元件值使得第1匹配电路8-1的并联谐振电路5a在频率f1谐振，在频率f2呈现所需要的电纳值。由此，第1匹配电路8-1的并联谐振电路5a在频率f1开路，第2匹配电路8-2的并联谐振电路5b在频率f2开路，因此并联谐振电路5a与并联谐振电路5b不会相互阻碍另一方的阻抗匹配，能够在2个频率f1、f2进行阻抗匹配。
这样，在该实施形态3的天线装置中使用了的阻抗匹配电路7通过变更第1匹配电路8-1的电路结构，对应于呈现各种阻抗特性的天线1，都得到了能够在2个频率f1、f2进行阻抗匹配的效果。
实施形态4
另外，在上述实施形态1到实施形态3中，说明了用第1匹配电路8-1和第2匹配电路8-2构成阻抗匹配电路7，但也能够使用省略了第1匹配电路8-1而仅由第2匹配电路8-2构成的阻抗匹配电路7。图22是示出这样的实施形态4的天线装置的电路图，如图所示，使用了削减掉第1匹配电路8-1，仅由基于传输线6、电容元件3以及电感元件4的并联谐振电路5组成的第2匹配电路8-2所构成的阻抗匹配电路7。
在已经得到图10或者图20的史密斯图所示的输入阻抗特性的情况下，用已于某频率(频率f2)获得阻抗匹配的天线，在获得了阻抗匹配的频率f2以外的频率f1也希望进行阻抗匹配时，可以使用图22所示的削减掉第1匹配电路8-1的电路结构的阻抗匹配电路7。
如以上那样，如果依据本实施形态4，则由于以已经完成了频率f2的阻抗匹配的天线1为前提，因此能够省略第1匹配电路8-1，在维持频率f2的阻抗匹配状态的情况下，可以得到能够以更简单的电路构成在频率f1可以进行阻抗匹配的阻抗匹配电路7的效果。
实施形态5
图23是示出本发明实施形态5的天线装置的斜视图，图24是图23所示的天线装置的俯视图，图25是该天线装置的电路图。另外，图23～图25所示的天线装置是把便携电话机等小型无线终端中使用的市场销售的片状天线和用于使该天线在2个频带进行工作的阻抗匹配电路组合起来的装置，上述阻抗匹配电路通过在作为平面形传输线的共面线中安装片状电容器的电容元件构成。
在这些图23～图25中，1是片状天线的天线，2是该天线1的输入端子，12是介质基板，13a～13c是形成在介质基板12的表面以及背面的接地导体，17是形成与介质基板12以及接地导体13a～13c一起，作为天线1的馈电线的共面线的共面线中心导体，10是电源电路或者RF电路等外部电路，9是与该外部电路10连接的输入端子。另外，这些是与在图5中标注相同符号的实施形态1的部分相同的部分。
6a是在频率f2具有电长度θa的共面线的传输线。3是设置在形成于共面线中心导体17的间隙上并且在电路上串联安装的电抗元件，这里使用片状电容器的电容元件。6b是在频率f1具有电长度θb的共面线的传输线。14是具有电长度θo的共面线的开路短截线，15是具有电长度θs的共面线的短路短截线，该开路短截线14和短路短截线15连接成使得在共面线中心导体17的同一个位置相对。
5-2是用这些开路短截线14和短路短截线15形成的起到并联谐振电路功能的1/4波长谐振电路。这里，在1/4波长谐振电路5-2中，决定其电长度θo、θs的分配使得在频率f2开路短截线14和短路短截线15的电长度θo以及θs的和几乎为π/2，即，在频率f2的大致1/4波长谐振的同时，在频率f1呈现预定的电纳值。另外，该电长度θo与θs的和可以是频率f2的大致1/4波长的奇数倍，但从电路小型化的观点出发，在这里取为频率f2的大致1/4波长。另外，与此相吻合，传输线6b的电长度θb也选择为所需要的值。
8-1是由传输线6a和电容元件3构成的、在频率f2进行天线1的阻抗匹配的第1匹配电路，8-2是由传输线6b、由开路短截线14和短路短截线15组成的1/4波长谐振电路(5-2)构成的、在频率f1进行阻抗匹配的第2匹配电路。7是由该第1匹配电路8-1和第2匹配电路8-2构成的、在2个频率f1、f2进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
16是把介质基板12表面的接地导体13a、13b和背面的接地导体13c电连接，抑制无用模式传输的通孔。
另外，在图25所示的电路图中，为了后述的工作说明，以A～E示出电路的节点。
其次说明其工作。
这里，这样构成的实施形态5的天线装置也进行与实施形态1的天线装置大致相同的工作。即，阻抗匹配电路7内的谐振电路在实施形态1的天线装置中是片状元件的并联谐振电路，与此不同，在该实施形态5的天线装置中用由短路短截线15和开路短截线14组成的1/4波长谐振电路5-2代替。这里，由于这些短路短截线15以及开路短截线14对于传输线6b并联连接，因此该1/4波长谐振电路5-2也起到并联谐振电路的作用。
从而，其工作原理与实施形态1的天线装置的情况几乎相同。因此，如果像图8所示的史密斯图那样给出天线1的阻抗轨迹，则在节点B～E观看天线一侧时的阻抗成为与图9～图11以及图13的史密斯图所示的轨迹相似的轨迹。
这里，通过把以下的式(3)以及式(4)的条件式作为联立方程式求解，则能够求出开路短截线14的电长度θo和短路短截线15的电长度θs。
θs+θo＝π/2                                  (3)
Z0-1(Y1+jZ0-1tanθb)/(Z0-1+jY1tanθb)+jZ0s-1tan(f1·f2-1·θo)-jZ0s-1cot(f1·f2-1·θs)＝Z0-1     (4)
这里，上述式(4)中的Y1是从图25的节点C观看天线1一侧时的频率f1的导纳，即，对应于图10所示的史密斯图中的频率f1的导纳。另外，Z0s是开路短截线14和短路短截线15的特性阻抗。另外，式(4)由于是复数方程式因此以实数部分和虚数部分分离为2个方程式。从而，上述的联立方程式成为3个公式，能够把θs，θo以及θb这3个电长度作为未知数求解。
另外，在上述说明中，在第1匹配电路8-1中，作为串联连接在传输线6a上的电抗元件，示出使用了电容元件3的情况，但作为该电抗元件当然也可以使用电感元件，把其串联连接在传输线6a上。
这样，该实施形态5的天线装置具有与实施形态1的天线装置同样的特征，能够得到与其相同的效果。进而，由于在该实施形态5的天线装置中不是用片状元件而且是用短截线构成阻抗匹配电路7的谐振电路，因此片状元件的个数减少，制做变得容易，与此同时，还可以得到能够以低成本进行制做的效果。
另外，通过变更第1匹配电路8-1的电路结构，能够柔性地对应于多种天线1的阻抗匹配，这一点当然与实施形态1的天线装置是相同的。
实施形态6
图26是示出本发明实施形态6的天线装置的斜视图，图27是图26所示的天线装置的俯视图。另外，这些图26、图27所示的天线装置是把便携电话机等小型无线终端中使用的小型螺旋线天线和用于使该天线在2个频带上进行工作的阻抗匹配电路组合起来的装置，上述阻抗匹配电路使用平面形传输线的微带线构成。
在这些图26、图27中，1是小型螺旋线天线的天线，2是天线1的输入端子，12是介质基板，13是形成在介质基板12背面的接地导体。18是形成与介质基板12以及接地导体13一起，作为天线1的馈电线的微带线的带状导体。10是电源电路或者RF电路等外部电路，9是与该外部电路10连接的输入端子。
6a是用微带线形成的、在频率f2具有电长度θa的传输线，6b是用微带线形成的、在频率f1具有电长度θb的传输线，22是插入在这些传输线6a与6b之间提供串联静电电容的、作为用导体构图的电容元件的叉指式电容器。14是具有电长度θo的、由微带线形成的开路短截线，15是具有电长度θs的、由微带线形成的短路短截线。16是用于把短路短截线15的顶端连接在接地导体13上的通孔。另外，该开路短截线14与短路短截线15连接成在带状导体18的同一个位置相对。
5-2是由这些开路短截线14和短路短截线15形成的、起到并联谐振电路作用的1/4波长谐振电路。这里，在该1/4波长谐振电路5-2中，决定其电长度θo、θs的分配使得在频率f2开路短截线14与短路短截线15的电长度θo以及θs的和大致为π/2，即，在频率f2的大致1/4波长谐振的同时，在频率f1呈现预定的电纳值。该电长度θo与θs的和可以是频率f2的大致1/4波长的奇数倍，但从小型化的观点出发，这里取为频率f2的大致1/4波长。另外，与此相吻合，传输线6b的电长度θb也选择为所需要的值。
从而，该实施例形态6天线装置的电路图成为与图25所示的实施形态5的天线装置的电路图相同。其中，该实施形态6的天线装置的第1匹配电路8-1由传输线6a、叉指式电容器22构成，第2匹配电路8-2由传输线6b、基于微带线的开路短截线14以及短路短截线15的1/4波长谐振电路5-2构成。
在这样构成的天线装置中，当天线1的螺旋线直径选择为小于波长，而且以细的间距缠绕螺旋线导体时，天线1的阻抗特性大致成为图8的史密斯图所示的特性。从而，该实施形态6的天线装置也与实施形态1或者实施形态5的天线装置几乎同样地进行工作，起到同样的效果。这种情况下，能够根据实施形态5所示的式(3)和式(4)求开路短截线14以及短路短截线15的电长度θo、θs，传输线6b的电长度θb。
这里，在以上说明中，示出用电长度为θa的传输线6a和叉指式电容器22构成第1匹配电路8-1的情况，而且也可以用由开路短截线与短路短截线形成的1/4波长谐振电路代替该叉指式电容器22，可以设定这些短路短截线和开路短截线的电长度，使得该1/4波长谐振电路的短路短截线与开路短截线的电长度的和成为频率f1的大致1/4波长或者其奇数倍，而且在频率f2短路短截线与开路短截线的电纳值的和成为预定的电纳值。
另外，在上述说明中，说明了在天线1的输入端子2与第2匹配电路8-2之间插入第1匹配电路8-1的情况，但也可以像在实施形态4中说明的那样，削减掉该第1匹配电路8-1。
这样，该实施形态6的天线装置具有与实施形态1的天线装置同样的特征，起到同样的效果。进而，在该实施形态6的天线装置中，由于不是用片状元件而是用基于微带线的开路短截线14和短路短截线15构成的并联谐振电路5-2，在此基础上，作为第1匹配电路8-1的电容元件使用叉指式电容器22，因此没有一个片状元件，仅通过在介质基板12上形成带状导体18的图形就能够进行制做，可以得到制做变得容易的同时能够以低成本来制做的效果。另外，由于能够以高精度、容易地制做具有任意静电电容值的电容元件，因此能够得到特性更良好的阻抗匹配电路。
实施形态7
图28是示出本发明实施形态7的天线装置的斜视图，图29是图28所示的天线装置的俯视图，图30是该天线装置的电路图。另外，这些图28～图30所示的天线装置是把在便携电话机等小型无线终端中使用的小型螺旋线天线和用于使该天线在2个频带进行工作的阻抗匹配电路组合起来的装置，上述阻抗匹配电路用作为平面形传输线的微带线构成。
在这些图28～图30中，1是小型螺旋线天线的天线，2是该天线1的输入端子，12是介质基板，13是形成在介质基板12背面的接地导体，18是形成与介质基板12以及接地导体13一起作为天线1的馈电线的微带线的带状导体，10是电源电路或者RF电路等外部电路，9是与该外部电路10连接的输入端子。另外，这些是与在图26中标注相同符号的实施形态6的部分相同的部分。
6a是用微带线形成的、在频率f2具有电长度θa的微带线的传输线，6b是用微带线形成的、在频率f1具有电长度θb的传输线，22是插入在这些传输线6a与6b之间提供串联静电电容的、作为用导体构图电容元件的叉指式电容器。14a是具有电长度θo的、由微带线形成的第1开路短截线，14b是具有电长度θso的、由微带线形成的第2开路短截线，这些第1开路短截线14a以及第2开路短截线14b连接成在带状导体18的同一个位置相对。
5-3是由这些第1开路短截线14a与第2开路短截线14b形成的、起到并联谐振电路功能的1/2波长谐振电路。这里，在该1/2波长谐振电路5-3中，决定其电长度θo、θso的分配使得在频率f2第1开路短截线14a的电长度θo与第2开路短截线14b的电长度θso的和几乎为π，即，在频率f2的大致1/2波长谐振的同时，在频率f1呈现预定的电纳值。另外，该电长度θo、θso的和虽然可以是频率f2的大致1/2波长的整数倍，但从电路小型化的观点出发，在这里取为频率f2的大致1/2波长。此外，与此相吻合，传输线6b的电长度θb也选择为所需要的值。
8-1是由传输线6a与基于叉指式电容器22的电容元件3构成的、在频率f2进行天线1的阻抗匹配的第1匹配电路，8-2是由传输线6b和用微带线形成的第1以及第2开路短截线14a、14b组成的1/2波长谐振电路5-3构成的、在频率f1进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。7是由这些第1匹配电路8-1和第2匹配电路8-2构成的，在2个频率f1、f2进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
另外，在图30所示的电路图中，为了后述的工作说明，也以A～E示出电路的节点。
其次说明其工作。
这里，该实施形态7的天线装置也与实施形态6的天线装置几乎同样地进行工作，具有与其相同的效果。在图30中，第2匹配电路8-2内的并联谐振电路在实施形态6中为基于短路短截线与开路短截线的组合的1/4波长谐振电路5-2，与此不同，在该实施形态7的天线装置中成为基于2个短路短截线14a、14b的组合的1/2波长谐振电路5-3。由于这2个短截线对于传输线6b在相同位置并联连接，因此上述1/2波长谐振电路5-3也可以视为并联谐振电路的一种。
从而，其工作原理几乎与上述实施形态6的天线装置的情况相同。因此，如果天线1的阻抗轨迹如图8所示的史密斯图那样给出，则在图30的节点B～E中观看天线1一侧时的阻抗成为与图9～图11以及图13的史密斯图所示的轨迹相似的轨迹。
这里，通过把以下的式(5)和式(6)所示的条件式作为联立方程式求解，能够求出第1开路短截线14a的电长度θa和第2开路短截线14b的电长度θso以及传输线6b的电长度θb。
θso+θo＝π                                   (5)
Z0-1·(Y1+jZ0-1tanθb)/(Z0-1+jY1tanθb)+jZ0s-1tan(f1·f2-1·θo)+jZ0s-1tan(f1·f2-1·θso)＝Z0-1    (6)
另外，上述式(6)中的Y1是从图30的节点C观看天线1一侧时的频率f1的导纳。即，对应于图10中的频率f1的导纳。另外，Z0s是各个开路短截线14a、14b的特性阻抗。还有，由于上述式(6)是复数方程式，因此以实数部分和虚数部分分离为2个方程式。从而，上述联立方程式成为3个公式，能够把θso、θo以及θb这3个电长度作为未知数求解。
另外，在上述说明中，示出了由电长度为θa的传输线6a和叉指式电容器22构成第1匹配电路8-1的情况，但也能够用第1开路短截线与第2开路短截线形成的1/2波长谐振电路代替该叉指式电容器22，可以设定这些第1开路短截线和第2开路短截线电长度，使得该第1开路短截线和第2开路短截线的电长度的和成为频率f1的大致1/2波长或者其整数倍，在频率f2这些2个开路短截线的电纳值的和成为预定的电纳值。
另外，在上述说明中，说明了在天线1的输入端子2与第2匹配电路8-2之间插入第1匹配电路8-1的情况，当然也可以像实施形态4中所说明的那样，削减掉该第1匹配电路8-1。
这样，该实施形态7的天线装置具有与实施形态6的天线装置同样的特征，起到同样的效果。进而，在本实施形态7的天线装置中，由于把2个短截线仅作为开路短截线而不使用短路短截线，因此不需要通孔，可以得到制做变得更容易的同时能够以低成本进行制做的效果。
实施形态8
图31是示出本发明实施形态8的天线装置的斜视图，图32是图31所示的天线装置的俯视图，图33是该天线装置的电路图。另外，这些图31～图33所示的天线装置是把圆形微带天线和用于使该天线在2个频带上进行工作的阻抗匹配电路组合起来的装置，上述阻抗匹配电路使用微带线构成。
在这些图31～图33中，1是圆形微带天线的天线，2是该天线1的输入端子。12是介质基板，上述天线1形成在该介质基板12的表面上。13是形成在介质基板12背面的接地导体，18是形成与介质基板12以及接地导体13一起作为天线1的馈电线的微带线、进而还形成上述天线1的带状导体。10是电源电路或者RF电路等外部电路，9是与该外部电路10连接的输入端子。
24是用微带线形成的在频率f2的1/4波长阻抗变换器，6是在频率f1具有电长度θb的基于微带线的传输线。14a是具有电长度θo的基于微带线的第1开路短截线，14b是具有电长度θso的基于微带线的第2开路短截线。这2个开路短截线14a、14b连接成在带状导体18的同一个位置相对。
5-3是由这些第1开路短截线14a和第2开路短截线14b形成的1/2波长谐振电路。这里，在该1/2波长谐振电路5-3中，决定其电长度θo、θso的分配，使得在频率f2 2个开路短截线14a、14b的电长度θo以及θso的和几乎为π，即在频率f2的大致1/2波长谐振的同时，在频率f1呈现预定的电纳值。该电长度θo与θso的和虽然可以是频率f2的大致1/2波长的整数倍，但从电路小型化的观点出发，在这里取为频率f2的大致1/2波长。另外，与此相吻合，传输线6b的电长度θb也选择为所需要的值。
8-1是由基于微带线的1/4波长阻抗变换器24构成的、在频率f2进行天线1的阻抗匹配的第1匹配电路，8-2是由传输线6、基于微带线的第1开路短截线14a以及第2开路短截线14b的1/2波长谐振电路5-3构成的、在频率f1进行阻抗匹配的第2匹配电路。7是由该第1匹配电路8-1与第2匹配电路8-2构成的、在2个频带进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。
另外，在图33所示的电路图中，为了后述的工作说明，也以A～E示出电路的节点。
其次说明其工作。
这里，图34的史密斯图示出这样的圆形微带天线的天线1的输入阻抗特性。如果依据图33的电路图，则该图34相当于从节点A观看天线1一侧时的特性。一般，在这样的圆形微带天线中，如图所示，在天线1的输入端子2连接微带线进行馈电时，示出图34那样的高阻抗的特性。该图34所示的特性成为：调整天线1的图形的大小使得在作为进行阻抗匹配的一个频率的频率f2上电抗分量成为0的结果所得到的阻抗特性。
如果把1/4波长阻抗变换器24连接到这样的天线1上，则成为图35的史密斯图所示的特性，图34的频率f2的电阻分量变换为特性阻抗Z0(归一化阻抗或者外部电路10的特性阻抗)。对于该图35所示的特性，在维持频率f2的阻抗匹配状态的情况下，对于频率f1进行阻抗匹配的工作，与实施形态6的情况相同。
这样，该实施形态8的天线装置具有与实施形态7的天线装置同样的特征，起到同样的效果。另外，在该实施形态8的天线装置中，由于考虑圆形微带天线的特性，在第1匹配电路8-1中使用1/4波长阻抗变换器24，因此电路结构简单，可以得到以低成本制造的效果。
实施形态9
图36是示出本发明实施形态9的天线装置的斜视图。另外，该实施形态9的天线装置是把：由在空心的圆柱形介质体上形成的4个(N个)螺旋线发射元件构成的4线(N线)螺旋线天线的天线；分别连接在4个螺旋线发射元件上，用于使它们在2个频带进行工作的4个(N个)阻抗匹配电路；以及与上述4个阻抗匹配电路连接，对于这些电路提供预定的相位差的同时进行微波的分配或者合成的4分配电路(N分配电路)等电路组合起来，一体地形成天线和馈电电路的便携电话机等小型无线终端中使用的天线装置。另外，上述各个阻抗匹配电路使用由微带线构成的、在实施形态6中说明过的电路。
另外，图37是示出图36所示的天线装置的圆柱外表面的展开图，图38是示出相同圆柱的内表面的展开图，图39是示出该天线装置的阻抗匹配电路部分的带状导体图形的放大图，图40是图36所示的天线装置的电路图。
在这些图36～图40中，21是空心圆柱形介质体。1是以带状导体的构图在圆柱形介质体21的外表面的、由4个螺旋线发射元件构成的天线，2是该天线1中的4个螺旋线发射元件的输入端子。13是形成在圆柱形介质体21内表面一部分区域的接地导体，在外表面上形成着上述天线1的4个螺旋线发射元件的区域中不形成该接地导体13。18是与圆柱形介质体21以及接地导体13一起构成微带线的带状导体。
6a是用微带线形成的在频率f2具有电长度θa的传输线。22是串联连接在该传输线6a上的叉指式电容器，该叉指式电容器22在图40的电路图中示为电容元件3。6b是用微带线形成的在频率f1具有电长度θb的传输线。14是用微带线构成的电长度θo的开路短截线，15是用微带线构成的电长度θs的短路短截线。16是设置在短路短截线15的顶端，用于把带状导体18连接到在圆柱形介质体21的内表面上形成的接地导体13的通孔。另外，上述开路短截线14与短路短截线15连接成在带状导体18的同一个位置相对。
5-2是由这些开路短截线14与短路短截线15形成并且起到并联谐振电路作用的1/4波长谐振电路。决定其电长度θo、θs的分配，使得该开路短截线14与短路短截线15的频率f2的电长度θo以及θs的和成为大致π/2(频率f2的大致1/4波长)，并且进行并联谐振，在频率f1呈现预定的电纳值。另外，这些电长度θo与θs的和虽然也可以是频率f2的大致1/4波长或者其奇数倍，但从小型化的观点出发，在这里取为频率f2的大致1/4波长。另外，与此相吻合，传输线6b的电长度θb也选择为所需要的值。
8-1是由传输线6a、叉指式电容器22的电容元件3构成的、在频率f2进行天线1的阻抗匹配的第1匹配电路。8-2是由传输线6b、基于微带线的开路短截线14以及短路短截线15的1/4波长谐振电路5-2构成的、在频率f1进行阻抗匹配的第2匹配电路。7是由这些第1匹配电路8-1与第2匹配电路8-2构成的、在2个频率f1、f2进行阻抗匹配的阻抗匹配电路，该阻抗匹配电路7对应于天线1的各个螺旋线发射元件准备了4个(N个)。9是这4个阻抗匹配电路7的输入端子。这样，这些各个阻抗匹配电路7与实施形态6中的阻抗匹配电路同样地构成。
23是由圆柱形介质体21、接地导体13以及带状导体18组成的微带线所构成，具有分别呈现所需要的分配振幅特性以及分配相位特性的4个(N个)分配端子，这些各分配端子是分别连接到4个阻抗匹配电路7的各个输入端子9上的4分配电路(N分配电路)。该4分配电路23构成为使得在4个端子之间各产生大致90°的相位差。25是4分配电路23的输入端子，成为该天线装置的输入端子。
接地导体13形成在圆柱形介质体21的内表面的区域，该内表面区域对应于在其外表面存在构成上述阻抗匹配电路7以及4分配电路23的微带线的带状导体的区域。10是连接在这样构成的天线装置的输入端子25上的电源电路或者RF电路等外部电路。
另外，在图40所示的电路图中，为了后述的工作说明，也以A～F示出电路的节点。
其次说明其工作。
在上述图36～图40所示的实施形态9的天线装置中使用的天线1通过由4分配电路23形成各90°的相位差，在4个螺旋线发射元件之间馈电进行圆极化波的发射。这样的4线螺旋线天线1的发射方向性是以圆柱形介质体21的轴向为中心的宽频带响应，由于覆盖频带广阔因此多在卫星携带终端等中使用。该实施形态9的天线装置能够使这样的4线螺旋线天线1在2个频带上使用。
即，由于天线1的4个螺旋线发射元件相互耦合在一起进行工作，因此从这4个螺旋线发射元件的各个输入端子观看天线1一侧时的有效阻抗能够视为要进行阻抗匹配的负载阻抗。从而，阻抗匹配电路7根据从天线1的各个螺旋线发射元件的输入端子2观看天线1一侧时的有效阻抗进行设计。这里，由于从螺旋线发射元件的输入端子2(节点A)观看天线1一侧时的有效阻抗是与图8的史密斯图所示的轨迹类似的阻抗，因此作为阻抗匹配电路7的工作几乎与实施形态1、5、6的天线装置相同。
从而，在图40的节点B～E观看天线1时的阻抗成为与图9～图11以及图13的史密斯图所示的轨迹类似的轨迹。这里，由于在节点E已经完成了2个频率f1、f2的阻抗匹配，因此在从节点F观看天线1一侧时的特性中，也维持这2个频率f1、f2的阻抗匹配。其结果，节点F的反射特性如图41所示，在频率f1和f2成为具有回波损耗的波谷的曲线。另外，该图41的纵轴是回波损耗，横轴是频率。
这样，由于在该实施形态9的天线装置中，不是用片状元件而是用开路短截线14和短路短截线15构成第2匹配电路8-2的并联谐振电路5-2、作为第1匹配电路8-1的串联电容元件3使用叉指式电容器22，因此具有成为无芯片，制做容易而且能够以低成本制做的效果。这一点由于使用圆柱形介质体21形成天线装置因此是非常重要的。
另外，在该实施形态9的天线装置中，在圆柱形介质体21上一体地形成进行电波发射的4个螺旋线发射元件的天线1，在2个频率f1、f2能够进行工作的4个阻抗匹配电路7以及4分配电路23，因此能够紧密地构成包括天线装置在内的无线终端装置。
进而，虽然在天线1上具有4个螺旋线发射元件，天线1的输入端子2也存在4个，但是由于一体地形成4分配电路23，因此进行与外部电路10的连接的该天线装置的输入端子25只用一个即可。从而可以得到该天线装置与外部电路10的接口的结构简单，组装容易，不仅成为低成本，而且还带来提高可靠性等效果。
实施形态10
图42是示出本发明实施形态10的天线装置的斜视图。另外，该实施形态10的天线装置是把：在空心的圆柱形介质体上形成的4线螺旋线天线的天线；分别连接在4个螺旋线发射元件上，用于使它们在2个频带进行工作的4个阻抗匹配电路；以及与上述各阻抗匹配电路连接，提供预定的相位差的同时进行微波的分配或者合成的4分配电路组合起来，一体地形成天线和馈电电路的便携电话机等小型无线终端中使用的天线装置。另外，在上述阻抗匹配电路使用以微带线构成的在实施形态7中说明过的电路的这一点上与上述实施形态9的天线装置不同。
另外，图43是示出图42所示的天线装置的圆柱外表面的展开图，图44是同样示出圆柱的内表面的展开图，图45是示出该天线装置的阻抗匹配电路部分的带状导体图形的放大图，图46是图42所示的天线装置的电路图。
在这些图42～图46中，21是中空圆柱形介质体。1是由4个螺旋线发射元件构成的天线，2是该天线1中的各螺旋线发射元件的输入端子，13是接地导体，18是与圆柱形介质体21以及接地导体13一起构成微带线的带状导体，6a是在频率f2具有电长度θa的传输线，22是在图46的电路图中作为电容元件3示出的叉指式电容器，6b是在频率f1具有电长度θb的传输线。另外，这些是与在图36～图40中标注相同符号示出的实施形态9的天线装置中的部分相当的部分。
14a是用微带线构成的具有电长度θo的第1开路短截线，14b是用微带线构成的具有电长度θso的第2开路短截线。上述第1开路短截线14a与第2开路短截线14b连接成在带状导体18的同一个位置相对。
5-3是由这些第1开路短截线14a与第2开路短截线14b形成并且起到并联谐振电路作用的1/2波长谐振电路。决定其电长度θo、θso的分配，使得该第1开路短截线14a与第2开路短截线14b的频率f2的电长度θo以及θso的和成为大致π(频率f2的大致1/2波长)，并且进行并联谐振，在频率f1呈现预定的电纳值。另外，这些电长度θo与θso的和虽然也可以是频率f2的大致1/2波长的整数倍，但从小型化的观点出发，在这里取为频率f2的大致1/2波长。另外，与此相吻合，传输线6b的电长度θb也选择为所需要的值。
8-1是由传输线6a、叉指式电容器22构成的，在频率f2进行天线1的阻抗匹配的第1匹配电路。8-2是由传输线6b、基于微带线的第1开路短截线14a以及第2开路短截线14b的1/2波长谐振电路5-3构成的，在频率f1进行阻抗匹配的第2匹配电路。7是由这些第1匹配电路8-1与第2匹配电路8-2构成的、在2个频率f1、f2进行阻抗匹配的阻抗匹配电路，该阻抗匹配电路7对应于天线1的各个螺旋线发射元件准备了4个。9是这4个阻抗匹配电路7的输入端子。这样，这些各个阻抗匹配电路7与实施形态7中的阻抗匹配电路同样地构成。
23是由圆柱形介质体21、接地导体13以及带状导体18组成的微带线所构成的，具有分别呈现所需要的分配振幅特性以及分配相位特性的4个分配端子，并且这些各分配端子是分别连接到4个阻抗匹配电路7的各个输入端子9上的4分配电路。该4分配电路23构成为使得在4个端子之间各产生大致90°的相位差。25是4分配电路23的输入端子，成为该天线装置的输入端子。
接地导体13与实施形态9相同，形成在圆柱形介质体21的内表面的区城，该内表面区域对应于在其外表面配置构成上述阻抗匹配电路7以及4分配电路23的微带线的带状导体的区域。10是连接在这样构成的天线装置的输入端子25上的电源电路或者RF电路等外部电路。
另外，在图46所示的电路图中，为了后述的工作说明，也以A～F示出电路的节点。
其次说明其工作。
在该实施形态10的天线装置中，对于4线螺旋线天线1的4个螺旋线发射元件的馈电也由4分配电路23形成各90°的相位差进行。这时阻抗匹配电路7进行天线1的输入阻抗与外部电路10的特性阻抗的阻抗匹配。另外，该阻抗匹配电路7的工作与实施形态9的相同。
即，该实施形态10与实施形态9的区别仅在于，第2匹配电路8-2的并联谐振电路在后者是基于开路短截线14与短路短截线15的组合的1/4波长谐振电路5-2，但在前者是基于第1与第2开路短截线14a、14b的组合的1/2波长谐振电路5-3这一点。因此，在本实施形态10中，基于4个螺旋线发射元件的天线1的工作与实施形态9的工作相同。从而，从螺旋线发射元件的输入端子2(节点A)观看天线1一侧时的有效阻抗成为与图8的史密斯图所示的轨迹类似的轨迹，在图36的节点B～E观看天线1一侧时的阻抗与实施形态9相同，成为图9～图11以及图13的史密斯图所示的轨迹类似的轨迹。
如以上那样，如果依据该实施形态10的天线装置，则作为第2匹配电路8-2由于使用基于第1开路短截线14a以及第2开路短截线14b的并联谐振电路5-3，因此不需要用于把短路短截线15连接到接地导体13的通孔16，与在第2匹配电路8-2中使用基于开路短截线14与短路短截线15的并联谐振电路5-2的实施形态9的天线装置相比较，可以得到制做变得更容易，并且能够以低成本来制做天线装置的效果。
产业上的可利用性
如以上那样，本发明的阻抗匹配电路在具有预定电长度并且连接到天线的传输线上，并联连接了在频率f2并联谐振，而且在比其低的频率f1呈现预定电纳值的联谐振电路，在对于已经完成了频率f2的阻抗匹配的天线，维持其输入端子的频率f2的阻抗匹配状态的情况下，在频率f1也与外部电路的特性阻抗Z0进行阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是在其电路结构简单、规模小、低成本、进而提高可靠性及降低功耗等方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路在天线的输入端子与第2匹配电路之间，插入了使频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗进行阻抗匹配的第1匹配电路，在对于还没有完成频率f2的阻抗匹配的天线，不仅在频率f2，而且在频率f1也与特性阻抗Z0进行阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是在其电路结构简单、规模小、低成本、进而提高可靠性及降低功耗等方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用传输线和与该传输线串联连接的电容元件构成第1匹配电路，用电容元件和电感元件以及传输线形成电路总体，在2个频率进行天线与外部电路的阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是在电路结构的简单化、小型化及低成本方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用传输线和与该传输线串联连接的电感元件构成第1匹配电路，在使用呈现高输入阻抗特性的大致1/2波长线形天线等进行2个频率的阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是在这样的阻抗匹配电路的小型化方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路由传输线和与该传输线并联连接的在频率f1并联谐振的同时在频率f2呈现预定的电纳值的并联谐振电路构成第1匹配电路，在呈现任意阻抗特性的天线进行2个频率的阻抗匹配的匹配电路中使用是有用的。
本发明的阻抗匹配电路用具有预定电长度的传输线和与该传输线连接的短路短截线以及开路短截线构成第2匹配电路，设定其短路短截线与开路短截线的电长度使得它们的和成为频率f2的大致1/4波长或者其奇数倍，而且频率f1的电纳值的和成为预定的电纳值，在对于已经完成了频率f2的阻抗匹配的天线，维持其输入端子的频率f2的阻抗匹配状态的情况下，在频率f1也进行与外部电路的特性阻抗Z0的阻抗匹配的低损耗的阻抗匹配电路中使用是有用的，在其电路结构的简单化、小规模化、低成本、进而提高可靠性及降低功耗等方面也是有效的。
本发明的阻抗匹配电路在具有基于短路短截线与开路短截线的并联谐振电路的第2匹配电路与天线的输入端子之间插入了由具有预定电长度的传输线和与该传输线连接的电抗元件构成的、进行频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的第1匹配电路，在对于还没有完成频率f2的阻抗匹配的天线，不仅在频率f2，而且在频率f1也与特性阻抗Z0进行阻抗匹配的低损耗的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是，在作为电抗元件使用了电容元件的情况下，电路总体由一个电容元件和传输线构成，在电路结构简化方面是有效的，另外在使用了电感元件的情况下，在呈现高阻抗的输入阻抗特性的天线的阻抗匹配方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用微带线等平面形传输线，形成传输线和短路短截线以及开路短截线的同时，作为第1匹配电路的电抗元件使用叉指式电容器等基于导体图形的电容元件，在仅基于平面形传输线的构图的低成本的阻抗匹配电路的制做中使用是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用具有预定电长度的传输线和与该传输线连接的短路短截线以及开路短截线构成第1匹配电路，设定其短路短截线与开路短截线的电长度使得它们的和成为频率f1的大致1/4波长或者其奇数倍，而且频率f2的电纳值的和成为预定的电纳值，在对于呈现任意阻抗特性的天线，能够在2个频带进行阻抗匹配的阻抗匹配电路的制做中使用是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用具有预定电长度的传输线和与该传输线连接的第1开路短截线以及第2开路短截线构成第2匹配电路，设定其第1开路短截线与第2开路短截线的电长度，使得它们的和成为频率f2的大致1/2波长或者其整数倍，而且频率f1的电纳值的和成为预定的电纳值，在对于已经完成了频率f2的阻抗匹配的天线，维持其输入端子的频率f2的阻抗匹配状态的情况下，在频率f1也与特性阻抗Z0进行阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是在实现仅用开路短截线而不使用通孔构成并联谐振电路的、制做简单而且能够以低成本制做的阻抗匹配电路方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路在具有基于第1以及第2开路短截线的并联谐振电路的第2匹配电路与天线的输入端子之间，配置由具有预定电长度的传输线和对于该传输线串联连接的电抗元件构成的，进行频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的第1匹配电路，在还没有完成频率f2的阻抗匹配的天线中，不仅在频率f2，而且在频率f1也与特性阻抗Z0进行阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是，在作为电抗元件使用了电容元件的情况下，电路总体用一个电容元件和传输线构成，在电路结构的简单化方面是有效，另外在使用了电感元件的情况下，在呈现高阻抗的输入阻抗特性的天线的阻抗匹配方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用微带线等平面形传输线形成第1以及第2开路短截线，同时，作为第1匹配电路的电抗元件使用叉指式电容器等基于导体图形的电容元件，在仅基于平面形传输线的构图的，低成本的阻抗匹配电路的制做方面是有效的，特别是在实现不使用通孔构成并联谐振电路的，制做简单而且能够以低成本制做的阻抗匹配电路方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用具有预定电长度的传输线和与该传输线连接的第1以及第2开路短截线构成第1匹配电路，设定这些第1以及第2开路短截线的电长度，使得它们的和成为频率f1的大致1/2波长或者其整数倍，而且频率f2的电纳值的和成为预定的电纳值，在对于呈现任意阻抗特性的天线，能够在2个频带上进行阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是，在实现不使用通孔构成并联谐振电路，制做简单而且能够以低成本制做的阻抗匹配电路方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用在频率f2进行天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的阻抗变换器构成第1匹配电路，在2个频率进行微带天线的阻抗匹配的阻抗匹配电路中使用是有用的。
本发明的阻抗匹配电路通过在其内表面形成了接地导体的空心的圆柱形介质体的外表面上，与这些圆柱形介质体以及接地导体一起构成微带线的带状导体，形成多个第1匹配电路和第2匹配电路，其中，第1匹配电路具有传输线以及电容元件，进行频率f2的阻抗匹配，第2匹配电路具有传输线以及在频率f2谐振的同时在频率f1呈现预定的电纳值的并联谐振电路，并且分别与第1匹配电路连接，在仅用带状导体的构图在圆柱形介质体上形成了N个的、N线螺旋线天线用的阻抗匹配电路中使用是有用的，特别是在其制做容易、低成本等方面是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用与传输线连接的短路短截线以及开路短截线构成各个第2匹配电路的并联谐振电路，在阻抗匹配电路的仅基于平面形传输线的构图的低成本制做中使用是有效的。
本发明的阻抗匹配电路用与传输线连接的第1以及第2开路短截线构成各个第2匹配电路的并联谐振电路，在阻抗匹配电路的仅基于平面形传输线的构图的低成本制做中使用是有效的，特别是在不使用通孔构成并联谐振电路的、制做简单而且能够以低成本制做的阻抗匹配电路的制做方面是有效的。
本发明的天线装置在其内表面的一部分区域中形成了接地导体的中空圆柱形介质体的外表面上，配置N个基于带状导体的螺旋形的螺旋形发射元件，并且使得由与圆柱形介质体以及接地导体一起形成微带线的带状导体构成的第1匹配电路和第2匹配电路的阻抗匹配电路对应于各个螺旋线发射元件配置在圆柱形介质体的外表面上，经过基于微带线的N分配电路，根据所需要的分配振幅特性以及分配相位特性把这些各个阻抗匹配电路分别连接到该天线装置的输入端子上，在使用圆柱形介质体一体地构成N个螺旋线发射元件和阻抗匹配电路以及N分配电路的紧密型天线装置的制做中使用是有用的，特别是，在实现对于存在N个螺旋线发射元件具有一个输入端子的、与外部电路的接口构造简单，组装容易，制做成本低，可靠性高的天线装置方面是有效的。
本发明的天线装置用与传输线连接的短路短截线和开路短截线构成各个阻抗匹配电路的并联谐振电路，在实现仅用带状导体的构图一体地把多个螺旋线发射元件以及阻抗匹配电路、N分配电路构成在圆柱形介质体上的、制做容易，低成本的天线装置方面是有效的。
本发明的天线装置用与传输线连接的第1开路短截线和第2开路短截线构成各个阻抗匹配电路的并联谐振电路，在实现仅用带状导体的构图把多个螺旋线发射元件以及阻抗匹配电路、N分配电路一体地构成在圆柱形介质体上的、制做容易而且低成本的天线装置方面是有用的，特别是在不使用通孔构成并联谐振电路的、制做简单而且低成本的阻抗匹配电路的制做方面是有效的。

Claims (20)

1.一种阻抗匹配电路，在频率f1和比其高的频率f2这2个频带中使天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗匹配的阻抗匹配电路中，其特征在于，具备：
由与在上述频率f2完成了阻抗匹配的天线连接并且具有预定电长度的传输线；以及
由对于上述传输线并联连接、在上述频率f2谐振、在上述频率f1呈现预定的电纳值的并联谐振电路构成的第2匹配电路。
2.如权利要求1中所述的阻抗匹配电路，其特征在于：
在天线的输入端子与第2匹配电路之间插入了在频率f2进行上述天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的第1匹配电路。
3.如权利要求2中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用与天线的输入端子连接并且具有预定电长度的传输线和对于上述传输线串联连接的电容元件构成上述第1匹配电路。
4.如权利要求2中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用与天线的输入端子连接并且具有预定电长度的传输线和对于上述传输线串联连接的电感元件构成第1匹配电路。
5.如权利要求2中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用与天线的输入端子连接并且具有预定电长度的传输线和并联谐振电路构成第1匹配电路，其中，该并联谐振电路由相互并联连接的电感元件与电容元件形成、在频率f1谐振，在频率f2呈现预定电纳值，并且与上述传输线并联连接。
6.如权利要求1中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用具有预定电长度的传输线、与上述传输线连接的短路短截线以及在上述传输线上与上述短路短截线大致相同的位置连接的开路短截线构成第2匹配电路，
设定上述短路短截线与开路短截线的电长度，使得上述短路短截线与开路短截线的电长度的和成为频率f2的大致1/4波长或者其奇数倍，而且在频率f1的上述短路短截线与开路短截线的电纳值的和成为预定的电纳值。
7.如权利要求6中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
在天线的输入端子与第2匹配电路之间插入了由与上述天线的输入端子连接并且具有预定电长度的传输线和与上述传输线连接的电抗元件构成的、进行频率f2的上述天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的第1匹配电路。
8.如权利要求7中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
作为第1匹配电路的电抗元件，使用对于传输线串联连接的基于导体图形的电容元件，
使用平面形传输线构成上述第1匹配电路的传输线以及第2匹配电路的传输线和短路短截线和开路短截线。
9.如权利要求7中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用与天线的输入端子连接并且具有预定电长度的传输线、与上述传输线连接的短路短截线以及在上述传输线上在与上述短路短截线大致相同的位置连接的开路短截线构成第1匹配电路，
设定上述短路短截线和开路短截线的电长度，使得上述短路短截线与开路短截线的电长度的和成为频率f1的大致1/4波长或者其奇数倍而且频率f2的上述短路短截线与开路短截线的电纳值的和成为预定的电纳值。
10.如权利要求1中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用具有预定电长度的传输线、与上述传输线连接的第1开路短截线以及在上述传输线上在与上述第1开路短截线大致相同的位置连接的第2开路短截线构成第2匹配电路，
设定上述第1开路短截线和第2开路短截线的电长度，使得上述第1开路短截线的电长度与第2开路短截线的电长度的和成为频率f2的大致1/2波长或者其整数倍而且频率f1的上述第1开路短截线的电纳值与第2开路短截线的电纳值的和成为预定的电纳值。
11.如权利要求10中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
在天线的输入端子与第2匹配电路之间插入了由与上述天线的输入端子连接并且具有预定电长度的传输线、和与上述传输线连接的电抗元件构成的进行频率f2的上述天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的第1匹配电路。
12.如权利要求11中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
作为第1匹配电路的电抗元件，使用基于对传输线串联连接的导体图形的电容元件，
同时使用平面形传输线构成上述第1匹配电路的传输线以及第2匹配电路的传输线和第1开路短截线以及第2开路短截线。
13.如权利要求11中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用与天线的输入端子连接并且具有预定电长度的传输线、与上述传输线连接的第1开路短截线以及在上述传输线上，在与上述第1开路短截线大致相同的位置连接的第2开路短截线构成第1匹配电路，
设定上述第1开路短截线和第2开路短截线的电长度，使得上述第1开路短截线的电长度与第2开路短截线的电长度的和成为频率f1的大致1/2波长或者其整数倍、而且频率f2的上述第1开路短截线的电纳值与第2开路短截线的电纳值的和成为预定的电纳值。
14.如权利要求10中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
在天线的输入端子与第2匹配电路之间插入用微带线形成的、进行频率f2的天线的输入阻抗与外部电路的特性阻抗的阻抗匹配的阻抗变换器所形成的第1匹配电路。
15.一种阻抗匹配电路，特征在于，具备：
空心的圆柱形介质体；
形成在上述圆柱形介质体的圆柱内表面的接地导体；
多个第1匹配电路，该第1匹配电路用通过上述圆柱形介质体、与上述接地导体一起构成微带线的带状导体形成，具有传输线以及电容元件、进行在频率f2上的阻抗匹配、并且配置在上述圆柱形介质体的圆柱外表面上；
分别与上述第1匹配电路连接的多个第2匹配电路，该第2匹配电路在上述圆柱形介质体的圆柱外表面用上述带状导体形成，具有传输线以及在频率f2谐振的同时在频率f1呈现预定的电纳值的并联谐振电路。
16.如权利要求15中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用与传输线连接的短路短截线和在上述传输线上，在与上述短路短截线大致相同的位置连接的开路短截线构成并联谐振电路。
17.如权利要求15中所述的阻抗匹配电路，特征在于：
用与传输线连接的第1开路短截线和在上述传输线上，在与上述第1开路短截线大致相同的位置连接的第2开路短截线构成并联谐振电路。
18.一种天线装置，特征在于，由以下各部分构成：
空心的圆柱形介质体；
用带状导体形成的、螺旋形地缠绕在上述圆柱形介质体的圆柱外表面而构成的N个螺旋线发射元件；
在上述圆柱形介质体的圆柱内表面的一部分区域中形成的接地导体；
带状导体，该带状导体形成在上述圆柱形介质体的圆柱外表面上，并且通过圆柱形介质体与上述接地导体一起构成微带线，构成向上述各个螺旋线发射元件的馈电线；
分别与上述螺旋线发射元件连接的N个阻抗匹配电路，这些阻抗匹配电路具备：用上述带状导体形成的、包含有传输线和电容元件、在频率f2进行阻抗匹配的第1匹配电路；以及用上述带状导体形成的、包含有传输线和在频率f2谐振的同时在频率f1呈现预定的电纳值的并联谐振电路、并且与上述第1匹配电路连接的第2匹配电路。
N分配电路，该N分配电路具有由上述带状导体构成的，呈现所需要的分配振幅特性以及分配相位特性的N个分配端子，而且这些各个分配端子分别与上述N个阻抗匹配电路的输入端子连接。
19.如权利要求18中所述的天线装置，特征在于：
用与传输线连接的短路短截线和在传输线上、在与上述短路短截线大致相同的位置连接的开路短截线构成阻抗匹配电路的并联谐振电路。
20.如权利要求18中所述的天线装置，特征在于：
用与传输线连接的第1开路短截线和在上述传输线上、在与上述第1开路短截线大致相同的位置连接的第2开路短截线构成阻抗匹配电路的并联谐振电路。
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