DE10140804A1

DE10140804A1 - Antennenelement und Funkausrüstung, die dasselbe umfasst

Info

Publication number: DE10140804A1
Application number: DE10140804A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Kushihi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2002-04-18
Also published as: JP2002076750A; CN1171355C; US6462716B1; CN1341978A; KR100483110B1; US20020044092A1; KR20020016593A

Abstract

Eine LC-Parallelresonanzschaltung ist mit der Leistungsversorgungsseite des Antennenleiterabschnitts in Reihe geschaltet. Der Antennenleiterabschnitt ist konfiguriert, um bei einer Frequenz in Resonanz zu sein, die leicht niedriger ist als die Mittenfrequenz in dem höheren Frequenzband von zwei Frequenzbändern zum Senden und Empfangen von Funkwellen. Die LC-Parallelresonanzschaltung ist konfiguriert, um im wesentlichen bei der Mittenfrequenz in dem niedrigeren Frequenzband zum Senden und Empfangen einer Funkwelle in Resonanz zu sein, und in der Lage zu sein, dem Antennenleiterabschnitt eine Kapazität zu liefern, um zu bewirken, daß der Antennenleiterabschnitt bei der Mittenfrequenz in dem höheren Frequenzband in Resonanz ist. Somit wird eine Schaltung zum Wechseln des oberen und des niedrigeren Frequenzbands nicht benötigt. Eine solche Umschaltschaltung, die kompliziert ist, bewirkt Probleme, dadurch, daß sich der Leitungsverlust erhöht und die Antennenempfindlichkeit verschlechtert. Wenn die Umschaltschaltung nicht benötigt wird, kann der Leitungsverlust reduziert, die Antennenempfindlichkeit verbessert und die Kosten können reduziert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antennenele ment, das in einer Funkausrüstung enthalten ist, wie z. B. einem tragbaren Telephon usw., und auf eine Funkausrüstung, die mit demselben versehen ist.

Fig. 18 zeigt schematisch ein Beispiel eines Antennenele ments des Dualbandtyps. Ein in Fig. 18 gezeigtes Antennen element 40 kann Funkwellen in zwei unterschiedlichen Fre quenzbändern senden oder empfangen, und umfaßt einen Anten nenleiterabschnitt 41, einen Induktorabschnitt 42, eine Um schaltschaltung 43 zum Ändern der Induktivität des Indukto rabschnitts 42 und einen Induktor 44, der als eine Anpas sungsschaltung funktioniert.

Der Antennenleiterabschnitt 41 weist beispielsweise eine Form eines Leiterdrahtbauglieds auf, wie z. B. eine Peit schenantenne oder dergleichen, einen Leiterfilm, der auf der Oberfläche eines rechteckigen Parallelepiped-Substrats gebildet ist, und so weiter. Der Induktorabschnitt 42 ist mit der Leistungsversorgungsseite der Antennenleitereinheit 41 in Reihe geschaltet, und die Induktivitätskomponente des Induktorabschnitts 42 ist mit der Antennenleitereinheit 41 gekoppelt. Die Induktivität des Antennenleiterabschnitts 41 kann durch Ändern der Induktivität des Induktorabschnitts 42 durch die Umschaltschaltung 43 äquivalent geändert wer den. Somit kann der Induktorabschnitt 42 in zwei unter schiedlichen Frequenzen in Resonanz sein, wenn die Änderung ausgeführt wird. Dementsprechend kann das Antennenelement 40 Funkwellen in den beiden unterschiedlichen Frequenzbän dern senden und empfangen.

Für die oben beschriebene Konfiguration des Antennenele ments 40 wird jedoch eine komplizierte Umschaltschaltung, wie sie in Fig. 18 gezeigt ist benötigt, wenn zwei Fre quenzbänder, die wesentlich voneinander beabstandet sind, wie z. B. ein PDC (personal digital cellular = japanischer Mobilfunkstandard)-800 MHz-Band und ein PDC-1,5 GHz-Band geändert werden. Somit treten Probleme dadurch auf, daß die Anzahl von Teilen der Umschaltschaltung 43 groß ist, was die Kosten erhöht, und der Leitfähigkeitsverlust bei der Umschaltschaltung 43 groß ist, was die Antennenempfindlich keit reduziert, und so weiter.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anten nenelement zu schaffen, das verbesserte Charakteristika aufweist, und eine Funkausrüstung, die dasselbe umfaßt.

Diese Aufgabe wird durch ein Antennenelement gemäß Anspruch 1 und eine Funkausrüstung gemäß Anspruch 8 gelöst.

Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, die oben be schriebenen Probleme zu lösen und ein Antennenelement zu schaffen, das Funkwellen in zwei unterschiedlichen Fre quenzbändern senden und empfangen kann, und unaufwendig ist, und eine Funkausrüstung, die dasselbe umfaßt.

Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und die obige Aufgabe zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Antennenelement geschaffen, das Funkwellen in zwei un terschiedlichen Frequenzbändern senden und empfangen kann, und einen Antennenleiterabschnitt mit einer Resonanzfre quenz umfaßt, die niedriger ist als die Mittenfrequenz in dem höheren Frequenzband zum Ausführen der Übertragung und dem Empfang der Funkwellen, und höher ist als die Mitten frequenz in dem niedrigeren Frequenzband zum Ausführen der Übertragung und dem Empfang der Funkwellen, und eine LC-Parallelresonanzschaltung, die mit der Leistungsversor gungsseite des Antennenleiterabschnitts in Reihe geschaltet ist, wobei die LC-Parallelresonanzschaltung konfiguriert ist, um bei einer Frequenz in Resonanz zu sein, die beinahe gleich ist wie die Mittenfrequenz in dem niedrigeren Fre quenzband, wodurch bewirkt wird, daß der Antennenleiterab schnitt bei der Mittenfrequenz in dem niedrigen Frequenz band in Resonanz ist, und um eine Kapazität zu liefern, um zu bewirken, daß der Antennenleiterabschnitt bei der Mit tenfrequenz in dem höheren Frequenzband in Resonanz ist.

Vorzugsweise umfaßt der Antennenleiterabschnitt ein Leiter lagebauglied oder ein Leiterdrahtbauglied mit einer elek trischen Länge, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wel lenlänge einer Funkwelle mit einer Frequenz zwischen der Mittenfrequenz im höheren Frequenzband und der Mittenfre quenz in dem niedrigeren Frequenzband.

Außerdem umfaßt der Antennenleiterabschnitt vorzugsweise ein Leiterlagebauglied und weist eine elektrische Länge auf, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle mit einer Frequenz zwischen der Mittenfre quenz in dem höheren Frequenzband und der Mittenfrequenz in dem niedrigeren Frequenzband.

Vorzugsweise umfaßt der Antennenleiterabschnitt eine Kombi nation des Leiterabschnitts zum Senden und Empfangen einer Funkwelle, der auf einem Substrat gebildet ist, und eines Leiterlagebauglieds oder eines Leiterdrahtbauglieds, die elektrisch miteinander verbunden sind, und die Kombination weist eine elektrische Länge auf, die gleich ist wie etwa ein Viertel einer Wellenlänge einer Funkwelle mit einer Frequenz zwischen der Mittenfrequenz in dem höheren Fre quenzband und der Mittenfrequenz in dem niedrigeren Fre quenzband.

Außerdem ist der Kondensatorabschnitt, der die LC-Parallel schaltung bildet, konfiguriert, um zumindest eine Diode mit variabler Kapazität (Varicap-Diode) mit einer pa rasitären Kapazität, die abhängig von der angelegten Span nung variabel ist, zu enthalten, und ein Spannungseingangs abschnitt zum Bestimmen der parasitären Kapazität der Vari cap-Diode ist mit dem Kondensatorabschnitt elektrisch ver bunden. Noch bevorzugter ist eine Umschaltschaltung zum Än dern der Induktivität des Induktorabschnitts, der die LC-Parallelresonanzschaltung bildet, in mehreren Schritten, um das niedrigere Frequenzband zu variieren und einzustellen, mit dem Induktorabschnitt verbunden, der die LC-Parallelresonanzschaltung bildet.

Vorzugsweise umfaßt der Induktorabschnitt mehrere Indukto ren, die zueinander in Reihe geschaltet sind, ein Umge hungsleitungsweg ist parallel zu zumindest einem der mehre ren Induktoren, die den Induktorabschnitt bilden, vorgese hen, und einen Schaltabschnitt zum Steuern der Leitung des Umgehungsleitungswegs auf ein/aus, wodurch das Leitung-Ein- Aus des Induktors, der parallel zu dem Umgehungsleitungsweg geschaltet ist, in den Umgehungsleitungsweg eingeschlossen wird, wobei der Umgehungsleitungsweg und der Schaltab schnitt die Umschaltschaltung zum Ändern der Induktivität des Induktorabschnitts bilden, um das niedrigere Frequenz band zu variieren und einzustellen.

Eine Funkausrüstung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung eines der oben beschriebenen Antennenelemente umfaßt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die LC-Parallel resonanzschaltung mit der Leistungsversorgungsseite des Antennenleiterabschnitts in Reihe geschaltet. Da die LC-Parallelresonanzschaltung bei einer Frequenz in Resonanz ist, die beinahe gleich ist wie die Mittenfrequenz in dem niedrigen Frequenzband zum Senden und Empfangen einer Funk welle, wird eine Induktorkomponente, die durch die LC-Parallelresonanzschaltung bewirkt wird, dem Antennenleiter abschnitt vermittelt, und dadurch ist der Antennenleiterab schnitt bei der Mittenfrequenz in dem niedrigeren Frequenz band in Resonanz, um die Funktion als eine Antenne auszu führen.

Der Antennenleiterabschnitt weist eine Resonanzfrequenz auf, die niedriger ist als die Mittenfrequenz in dem oberen Frequenzband. Die LC-Parallelresonanzschaltung stellt eine kapazitive Impedanzcharakteristik in dem oberen Frequenz band dar, die höher ist als die Resonanzfrequenz der Schal tung. Somit ist die Kapazität der LC-Parallelresonanz schaltung mit der Leistungsversorgungsseite des Antennenleiterabschnitts in dem Frequenzband in Reihe geschaltet, das höher ist als die Resonanzfrequenz der LC-Parallelresonanzschaltung, so daß die Induktivität des An tennenleiterabschnitts reduziert ist. Als Folge ist der An tennenleiterabschnitt bei einer Frequenz in Resonanz, die höher ist als die Resonanzfrequenz des Antennenleiterab schnitts selbst. Dementsprechend kann der Antennenleiterab schnitt bei der Mittenfrequenz in den höheren Frequenzbän dern in Resonanz sein, und kann somit durch Einstellen der Schaltungskonstanten der LC-Parallelresonanzschaltung als eine Antenne wirken derart, daß der Antennenleiterabschnitt bei der Mittenfrequenz in dem höherem Frequenzband in Reso nanz sein kann.

Der Antennenleiterabschnitt kann Funkwellen in den beiden unterschiedlichen Frequenzbändern senden und empfangen, aufgrund der vereinfachten Konfiguration, bei der die LC-Parallelresonanzschaltung mit dem Antennenleiterabschnitt in Reihe geschaltet ist, ohne daß eine Schaltung zum Wech seln des oberen und des unteren Frequenzbands benötigt wird.

Bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung sind keine komplizierten Schaltungen zum Wechseln des oberen und unte ren Frequenzbands vorgesehen, wie sie oben beschrieben sind. Somit wird die Schaltungskonfiguration einfach, und der Leitungsverlust kann reduziert werden. Dementsprechend kann die Antennenempfindlichkeit verbessert werden, und ei ne Erhöhung der Kosten kann vermieden werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die charakteristische Konfiguration eines Antennenelements gemäß einem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Graphik, die ein Beispiel der Frequenzcha rakteristik eines Antennenleiterabschnitts zeigt, die erhalten wird, wenn keine LC-Parallelresonanzschaltung verbunden ist;

Fig. 3 eine Graphik, die ein Beispiel der Frequenzcha rakteristik eines Antennenleiterabschnitts zeigt, die erhalten wird, wenn eine LC-Parallel resonanzschaltung verbunden ist;

Fig. 4A ein Beispiel der Form des Antennenleiterab schnitts;

Fig. 4B ein weiteres Beispiel der Form des Antennenlei terabschnitts;

Fig. 5A ein weiteres Beispiel der Form des Antennenlei terabschnitts;

Fig. 5B ein Anordnungsdiagramm des Antennenleiterab schnitts;

Fig. 6A noch ein weiteres Beispiel der Form des Antennen leiterabschnitts;

Fig. 6B ein weiteres Beispiel der Form des Antennenlei terabschnitts;

Fig. 7A noch ein weiteres Beispiel der Form des Antennen leiterabschnitts;

Fig. 7B noch ein weiteres Beispiel der Form des Antennen leiterabschnitts;

Fig. 8 schematisch die charakteristische Konfiguration eines Antennenelements gemäß einem zweiten Ans führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Graphik, die ein Beispiel der Frequenzcha rakteristik eines Antennenleiterabschnitts des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 10 graphisch die Richtwirkungen in dem digitalen Band von PDC 800 MHz, die durch das Experiment des Antennenelements mit der charakteristischen Konfiguration gemäß dem zweiten Ausführungsbei spiel erhalten werden;

Fig. 11 graphisch die Richtwirkungen in dem analogen Band von PDC 800 MHz, die durch das Experiment des An tennenelements mit der charakteristischen Konfi guration gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden;

Fig. 12 graphisch die Richtwirkungen in dem PDC-1,5 GHz- Band, die durch das Experiment des Antennenele ments mit der charakteristischen Konfiguration gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden;

Fig. 13A ein Beispiel der Schaltungskonfiguration des Kon densatorabschnitts einer LC-Parallel resonanzschaltung, die mit einer Varicap- Diode versehen ist;

Fig. 13B ein weiteres Beispiel der Schaltungskonfiguration des Kondensatorabschnitts der LC- Parallelresonanzschaltung, die mit der Varicap- Diode versehen ist;

Fig. 14A noch ein weiteres Beispiel der Schaltungskonfigu ration des Kondensatorabschnitts der LC-Parallel resonanzschaltung, die mit der Varicnp- Diode versehen ist;

Fig. 14B noch ein weiteres Beispiel der Schaltungskonfigu ration des Kondensatorabschnitts der LC-Parallel resonanzschaltung, die mit der Varicap- Diode versehen ist;

Fig. 15 ein Beispiel einer Funkausrüstung gemäß der vor liegenden Erfindung;

Fig. 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 ein Beispiel einer Anpassungsschaltung usw. gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 18 ein Beispiel eines herkömmlichen Antennenele ments.

Hierin nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorlie genden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen be schrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des Antennenelements der vorliegenden Erfindung. Das Antennen element 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist ein Dual- Band-Typ, bei dem Senden-Empfangen in zwei unterschiedli chen Frequenzbändern (z. B. 800 MHz Band und 1,5 MHz Band) ausgeführt werden kann. Das Antennenelement 1 umfaßt einen Antennenleiterabschnitt 2, eine LC-Parallel resonanzschaltung 3 und eine Anpassungsschaltung 4 und ist in einer Funkausrüstung enthalten, wie z. B. einem tragbaren Telephon oder dergleichen.

Der Antennenleiterabschnitt 2 besteht aus einem Leitermate rial und wirkt, um Funkwellen zu senden und zu empfangen. Unterschiedliche Formen des Antennenleiterabschnitts 2 sind verfügbar. Jede von einer Mehrzahl der Formen des Antennen leiterabschnitts 2 kann in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden. Die Fig. 4A bis 7B zeigen jeweils Bei spiele der Formen.

Bei dem Beispiel von Fig. 4A umfaßt der Antennenleiterab schnitt 2 einen Leiterfilm (Leiterabschnitt) 7 zum Senden- Empfangen von Funkwellen, der in der Oberfläche eines Sub strats 6 gebildet ist, das aus einem dielektrischen oder magnetischen Material besteht. Bei dem Beispiel von Fig. 4B ist der Antennenleiterabschnitt 2 aus einem Leiterdraht ge bildet, der ein Leiterdrahtbauglied eines Wendelantennenab schnitts 9 umfaßt, der an der Oberseite eines Peitschenan tennenabschnitts 8 vorgesehen ist. In dem Beispiel von Fig. 4B umfaßt der Antennenleiterabschnitt 2 eine Kombination des Peitschenantennenabschnitts 8 mit dem Wendelantennenab schnitt 9, die miteinander verbunden sind, wie es oben be schrieben ist. Der Antennenleiterabschnitt 2 kann auch nur den Peitschenantennenabschnitt 8 umfassen. Alternativ kann der Antennenleiterabschnitt 2 den Wendelantennenabschnitt 9 nur als einen Leiterdraht umfassen.

Bei dem Beispiel von Fig. 5A umfaßt der Antennenleiterab schnitt 2 einen Leiterabschnitt 11 für ein Wellen-Senden- Empfangen von Funkwellen, der eine Chip-Mehrschichtantenne 10 bildet. Die Chip-Mehrschichtantenne 10 enthält ein Sub strat 13, das mehrere Lagesubstrate 12a, 12b und 12c ent hält, die laminiert sind und zusammen integriert, wie es in Fig. 5B gezeigt ist (drei Lagesubstrate Bei dem Beispiel von Fig. 5B), und den Leiterabschnitt 11 zum Senden- Empfangen von Funkwellen, der auf dem Substrat 13 gebildet ist.

Leiterstrukturen 14 und 15 sind bei dem Beispiel von Fig. 5A und 5B auf den Oberseiten der Lagesubstrate 12b bzw. 12c gebildet. Wenn die Lagesubstrate 12a, 12b und 12c zusammen laminiert und miteinander integriert sind, sind die Leiter strukturen 14 auf den Lagesubstraten 12b und die Leiter strukturen 15 auf den Lagesubstraten 12c durch Durchgangs löcher elektrisch miteinander verbunden, um den Spirallei terabschnitt 11 zu bilden. Somit umfaßt die Chipmehr schichtantenne 10 den Leiterabschnitt 11, der in dem Sub strat 13 gebildet ist.

Bezug nehmend auf das Beispiel von Fig. 6A umfaßt der An tennenleiterabschnitt 2 einen Spiralleiterabschnitt 17 zum Senden-Empfangen von Funkwellen, der auf der Oberfläche des Substrats 16 gebildet ist, das aus einem dielektrischen, einem magnetischen Material oder dergleichen besteht. Dar über hinaus umfaßt der Antennenleiterabschnitt 2 bei dem Beispiel von Fig. 6B einen meanderförmigen Leiterabschnitt 19 zum Senden-Empfangen von Funkwellen, der auf der Ober fläche eines Substrats 16 gebildet ist, das aus einem die lektrischen, einem magnetischen Material oder dergleichen besteht.

Bei dem Beispiel von Fig. 7A umfaßt der Antennenleiterab schnitt 2 eine Kombination aus einem Leiterabschnitt 7, der in Fig. 4A gezeigt ist, mit einem Leiterlagebauglied 20, die elektrisch miteinander verbunden sind. Der Antennenlei terabschnitt 2 kann eine Kombination aus einem der Leiter abschnitte 11, 17 und 19, die in den Fig. 5A, 6A bzw. 6B gezeigt sind, mit dem Leiterlagebauglied 20, das in Fig. 7A gezeigt ist, die elektrisch miteinander verbunden sind, um fassen. Der Antennenleiterabschnitt 2 kann auch nur das Leiterlagebauglied umfassen.

Bei dem Beispiel von Fig. 7B umfaßt der Antennenleiterab schnitt 2 eine Kombination des Leiterdrahtbauglieds des Peitschenantennenabschnitts 8 und des Wendelantennenab schnitts 9, die miteinander verbunden sind, mit einem der Leiterabschnitte 6,13,16 und 18, die in den Fig. 4A, 5A, 6A und 6B gezeigt sind, die elektrisch miteinander verbunden sind. Der Antennenleiterabschnitt 2 kann eine Kombination des Peitschenantennenabschnitts 8 oder des Wendelantennen abschnitts 9 umfassen, wobei die Leiterabschnitte elekt risch miteinander verbunden sind.

Für den Antennenleiterabschnitt 2 sind, wie oben beschrie ben, verschiedene Formen erhältlich. Der Antennenleiterab schnitt 2 kann eine der oben beschriebenen verschiedenen Formen und andere geeignete Formen aufweisen.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Antennenleiter abschnitt 2 geformt, um eine elektrische Länge aufzuweisen, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle mit einer festen Mittenfrequenz f_H in dem höheren Frequenzband, wobei die Resonanzfrequenz des Antennenlei terabschnitts 2 selbst gleich wird wie die Frequenz fα in der Frequenzcharakteristik, die in Fig. 2 gezeigt ist (die Frequenz fα ist leicht geringer als die Mittenfrequenz f_H in dem höheren Frequenzband der beiden vorher eingestellten Frequenzbänder zum Senden-Empfangen von Funkwellen).

Die LC-Parallelresonanzschaltung 3 ist mit der Leistungs versorgungsseite des Antennenleiterabschnitts 2 verbunden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.

Die LC-Parallelresonanzschaltung weist eigentümliche Impe danzcharakteristika auf. Das heißt, die LC-Parallel resonanzschaltung stellt eine kapazitive Impedanz charakteristik in einem Frequenzbereich dar, der höher ist als die Resonanzfrequenz fβ der Schaltung, und stellt daher eine induktive Impedanzcharakteristik in einem Frequenzbe reich dar, der niedriger ist als die Resonanzfrequenz fβ. Insbesondere weist die LC-Parallelresonanzschaltung eine große Induktivität bei einer Frequenz auf, die leicht nied riger ist als die Resonanzfrequenz fβ der Schaltung. Daher kann die LC-Resonanzschaltung 3, wenn die Schaltung 3 mit der Leistungsversorgungsseite des Antennenleiterabschnitts 2 in Reihe geschaltet ist, wie es in dem ersten Ausfüh rungsbeispiel beschrieben ist, dem Antennenleiterabschnitt 2a eine große Induktivität vermitteln, um zu bewirken, daß der Antennenleiterabschnitt 2 bei einer Frequenz in Reso nanz ist, die leicht geringer ist als die Resonanzfrequenz fβ.

Wenn die LC-Parallelresonanzschaltung 3 in einem Frequenz bereich wirkt, der höher ist als die Resonanzfrequenz fβ, ist dieselbe äquivalent zu dem Zustand, in dem ein Konden sator mit der Leistungsversorgungsseite des Antennenleiter abschnitts 2 verbunden ist. Wenn die Kapazität wie oben be schrieben mit der Leistungsversorgungsseite des Antennen leiterabschnitts 2 verbunden ist, verringert sich die In duktivität des Antennenleiterabschnitts 2 entsprechend zu der Kapazität des Kondensators. Somit ist der Antennenlei terabschnitt 2 bei einer Frequenz in Resonanz, die höher ist als die Resonanzfrequenz fα des Antennenleiterab schnitts 2 selbst.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Schaltungskon stanten der LC-Parallelresonanzschaltung 3 eingestellt, um die folgenden Bedingungen zu erfüllen, unter Beachtung der oben beschriebenen Charakteristika der LC-Parallel resonanzschaltung. Insbesondere sind die Schal tungskonstanten der LC-Parallelresonanzschaltung 3 durch den Betrieb oder dergleichen vorbestimmt, so daß die Schal tung 3 zu der Leistungsversorgungsseite des Antennenleiter abschnitts 2 eine Kapazität vermitteln kann, um zu bewir ken, daß der Antennenleiterabschnitt 2 bei der Mittenfre quenz f_H in dem höheren Frequenzband in Resonanz ist, und bei der Frequenz fβ in Resonanz sein kann, die leicht höher ist als die Mittenfrequenz f_L in dem niedrigeren Frequenz band, wie es oben beschrieben ist (die Schaltungskonstanten umfassen die Kapazität C des Kondensatorabschnitts 22 und die Induktivität L des Induktorabschnitts 23, wobei die Ab schnitte 22 und 23 die LC-Parallelresonanzschaltung bil den).

Wenn die LC-Parallelresonanzschaltung 3, die wie oben ent wickelt ist, mit der Leistungsversorgungsseite des Anten nenleiterabschnitts 2 in Reihe geschaltet ist, kann der An tennenleiterabschnitt 2 bei der Mittenfrequenz f_L in dem niedrigeren Frequenzband in Resonanz sein, und außerdem bei der Mittenfrequenz f_H in dem höheren Frequenzband, wie es in der Frequenzcharakteristik von Fig. 3 gezeigt ist, so daß der Abschnitt 2 als eine Antenne wirken kann.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel umfaßt die Anpassungs schaltung 4 einen Induktor 24, wie er in Fig. 1 gezeigt ist. Der Induktor 24 ist zwischen der LC-Parallel resonanzschaltung 3 und der Masse geschaltet, und weist eine Induktivität auf, bei der die Impedanzen in dem höheren und dem niedrigeren Frequenzband aneinander ange paßt werden können.

Das Antennenelement 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist wie oben beschrieben konfiguriert. Das Antennenelement 1 ist an eine Funkausrüstung befestigt, wie z. B. einem trag baren Telephon oder dergleichen, und mit dem Betrieb einer Sende-Empfangs-Schaltung 25 wirkt der Antennenleiterab schnitt 2 als eine Antenne, um Funkwellen zu senden und zu empfangen.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Antennenele ment 1 die Konfiguration auf, bei der die LC-Parallel resonanzschaltung 3 mit der Leistungsversorgungs seite des Antennenleiterabschnitts 2 in Reihe geschaltet ist, wodurch Funkwellen in den beiden unterschiedlichen Frequenzbändern, die vorher eingestellt wurden, gesendet und empfangen werden können. Somit ist das Senden-Empfangen von Funkwellen in den beiden unterschiedlichen Frequenzbän dern durch die einfache Konfiguration ermöglicht, bei der die LC-Parallelresonanzschaltung 3 mit der Leistungsversor gungsseite des Antennenleiterabschnitts 2 in Reihe geschal tet ist, ohne daß komplizierte Schaltungen zum Wechseln des niedrigeren und höheren Frequenzbands zum Senden und Emp fangen von Funkwellen vorgesehen sind.

Herkömmlicherweise ist eine komplizierte Schaltung zum Wechseln des niedrigeren und höheren Frequenzbands vorgese hen. Dies verursacht Probleme dadurch, daß sich die Anten nenempfindlichkeit aufgrund des erhöhten Leitungsverlusts verschlechtert, und die hohen Herstellungskosten der Um schaltschaltung die Kosten des Antennenelements 1 erhöhen. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird andererseits die Umschaltschaltung zum Wechseln des höheren und des niedri gen Frequenzbands nicht benötigt, wie es oben beschrieben ist. Dementsprechend können die oben beschriebenen Proble me, die durch die Umschaltschaltung verursacht werden, eli miniert werden. Darüber hinaus kann das Antennenelement 1 miniaturisiert werden, da keine komplizierte Umschaltschal tung erforderlich ist.

Dementsprechend kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel die oben beschriebene spezielle Konfiguration ein Antennenele ment 1 liefern, das Funkwellen in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern mit einer hohen Empfindlichkeit senden und empfangen kann, und darüberhinaus unaufwendig und von klei ner Größe ist.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung beschrieben. Charakteristischerweise ist das Antennenelement 1 bei dem zweiten Ausführungsbei spiel konfiguriert, so daß das niedrigere Frequenzband zum Senden und Empfangen einer Funkwelle variiert werden kann, und eingestellt, zusätzlich zu der oben beschriebenen Kon figuration des ersten Ausführungsbeispiels. Die Konfigura tion des Antennenelements 1 des zweiten Ausführungsbei spiels ist die gleiche wie die des ersten Ausführungsbei spiels, außer der speziellen Konfiguration, bei der das niedrigere Frequenzband variiert und eingestellt werden kann. Bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels sind Teile, die ähnlich sind wie die des ersten Ausfüh rungsbeispiels, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die wiederholte Beschreibung ist ausgelassen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel umfaßt der Indukto rabschnitt 23, der die LC-Parallelresonanzschaltung 3 bil det, zwei Induktoren 26 und 27, die miteinander in Reihe geschaltet sind, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Ein Ende ei nes Kondensators 28 ist mit dem Knoten A zwischen den In duktoren 26 und 27 verbunden. Das andere Ende des Kondensa tors 28 ist mit der Anodenseite einer PIN-Diode 29 verbun den. Die Kathodenseite 29 der PIN-Diode 29 ist mit der Leistungsversorgungsseite des Induktors 27 verbunden.

Darüber hinaus ist eine Seite eines Widerstands 30 mit dem Knoten B zwischen dem Kondensator 28 und der PIN-Diode 29 verbunden. Ein Kondensator 31 ist zwischen der anderen Sei te des Resistors 30 und der Masse eingebaut. Ein Spannungs eingangsabschnitt 32 ist mit dem Knoten C zwischen dem Wi derstand 30 und dem Kondensator 31 elektrisch verbunden.

Bezug nehmend auf die Eigenschaften der PIN-Diode schwankt der Widerstandswert bezüglich eines Wechselsignals entspre chend zu dem Gleichstrom, der durch die PIN-Diode fließt. Wenn kein Gleichstrom durch die PIN-Diode fließt, wird der Widerstandswert zu einem Wechselsignal sehr groß, so daß das Wechselsignal kaum gesendet werden kann. Darüber hinaus wird der Widerstandswert zu einem Wechselsignal im wesent lichen null, wenn Gleichstrom in dem Nullwiderstandsstrom bereich fließt, der für jede PIN-Diode vorbestimmt werden kann.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Zufuhr (nicht gezeigt) von Spannung Vc, die bewirkt, daß der Gleichstrom in dem Nullspannungsstrombereich durch die PIN-Diode 29 fließt, mit dem Spannungseingangsabschnitt 23 verbunden. Wenn die Spannung Vc von der Spannungszufuhr über den Span nungseingangsabschnitt 32 eingegeben wird, wird der Wider standswert der PIN-Diode 29 zu einem Wechselsignal im we sentlichen null. Somit wird das Wechselsignal, das nicht durch den Induktor 27 gesendet wird, durch einen Weg von dem Knoten A zwischen den Induktoren 26 und 27 über den Kondensator 28 und die PIN-Diode 29 zu der Leistungsversor gungsseite des Induktors 27 eingespeist. In anderen Worten ausgedrückt, bei dem zweiten Ausführungsbeispiel umfaßt ein Umgehungsleitungsweg 33 einen Leitungsweg, der von dem Kno ten A zwischen den Induktoren 26 und 27 über den Kondensa tor 28 und die PIN-Diode 29 zu der Leistungsversorgungssei te des Induktors 27 reicht.

Wie oben beschrieben, wird die Induktivität des Indukto rabschnitts 23 beinahe gleich zu der Induktivität La des Induktors 26, wenn ein Wechselsignal durch den Umgehungs leitungsweg 33 und nicht durch den Induktor 27 angelegt wird.

Wenn keine Spannung über den Spannungseingangsabschnitt 23 eingegeben wird, wird der Widerstandswert der PIN-Diode 29 zu den Wechselsignalen sehr hoch, so daß die meisten der Wechselsignale über den Induktor 27 gesendet werden, und nicht durch den Umgehungsleitungsweg 33. Dementsprechend kann die Induktivität des Induktorabschnitts 23 als die Summe (La + Lb) der Induktivität La des Induktors 26 und der Induktivität Lb des Induktors 27 ausgedrückt werden.

Wie oben beschrieben ist, bildet die PIN-Diode 29 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel einen Schaltabschnitt für die Ein-Aus-Steuerung der Leitung des Umgehungsleitungswegs. Die Ein-Aus-Steuerung der Leitung des Umgehungsleitungswegs 33 ist durch den Ein-Aus-Betrieb der PIN-Diode 29 gesteu ert, so daß die Induktivität des Induktorabschnitts 23 ge ändert ist. Das heißt, die PIN-Diode 29 und der Umgehungs leitungsweg 33 bilden eine Umschaltschaltung zum Wechseln der Induktivität des Induktorabschnitts 23.

Wenn beispielsweise die oben beschriebene Steuerung zum Wechseln der Induktivität des Induktorabschnitts 23 be wirkt, daß sich die Induktivität des Induktorabschnitts 23 ändert, um sich von der Summe (La + Lb) der jeweiligen In duktivitäten der Induktoren 26 und 27 zu nur der Induktivi tät La des Induktors 26 zu verringern, ist die Resonanzfre quenz der LC-Parallelresonanzschaltung 3 geändert. Somit ist die Frequenzcharakteristik des Antennenleiterabschnitts 2 geändert. Das heißt, die Frequenzcharakteristik, die durch die durchgezogene Linie A in Fig. 9 des Antennenlei terabschnitts 2 gezeigt ist, ist geändert zu der, die durch die Strichpunktlinie B in Fig. 9 gezeigt ist. Somit ist die Mittenfrequenz in dem niedrigeren Frequenzband geändert, um sich zu erhöhen.

Dementsprechend sind in dem Fall, in dem das Antennenele ment in zwei Frequenzbändern wirken soll, d. h. in dem Fre quenzband von 810 bis 843 MHz, welches ein digitales Band von PDC 800 MHz ist, und in dem Frequenzband von 870 bis 885 MHz, welches ein analoges Band von PDC 800 MHz ist, die Induktivitäten La und Lb der jeweiligen Induktoren 26 und 27 eingestellt, so daß die Summe (La + Lb) der Induktivitä ten La und Lb der Induktoren 26 und 27 einen Wert aufweist, bei dem das Senden-Empfangen von Funkwellen in dem digita len Band von PDC 800 MHz möglich ist, und die Induktivität La des Induktors 26 einen Wert aufweist, bei dem das Sen den-Empfangen von Funkwellen in dem analogen Band PDC 800 MHz möglich ist.

Wenn die Induktivitäten La und Lb der Induktoren 26 und 27 wie oben beschrieben eingestellt sind, kann das Antennen element 1 des zweiten Ausführungsbeispiels an einer Funk ausrüstung befestigt werden, die Funkwellen z. B. in einem PDC 1,5 GHz Band und dem digitalen Band von PDC 800 MHz senden und empfangen kann, oder an einer Funkausrüstung, die Funkwellen z. B. in dem PDC 1,5 GHz Band und dem analo gen Band von PDC 800 MHz senden und empfangen kann.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Schaltung zum Wechseln der Induktivität des Induktorabschnitts 23 zusätz lich zu der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen. Somit können die Vorteile erhalten werden, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Zusätz lich kann die Induktivität des Induktorabschnitts 23 durch die Umschaltschaltung geändert und gesteuert werden, so daß das niedrigere Frequenzband zum Senden und Empfangen von Funkwellen variiert und eingestellt werden kann. Dadurch kann das Antennenelement 1 auf mehrere Typen von Funkaus rüstung befestigt werden, die in unterschiedlichen niedri geren Frequenzbändern wirken können.

Herkömmlicherweise ist die Schaltung 43 zum Wechseln der Induktivität des Induktorabschnitts 42 wie in Fig. 18 ge zeigt vorgesehen. Die Umschaltschaltung 43 ändert die In duktivität des Induktorabschnitts 42, so daß das höhere und das niedrigere Frequenzband geändert werden können. Dement sprechend ist es erforderlich, daß die Induktivität des In duktorabschnitts 42 wesentlich geändert wird. Somit kann nicht verhindert werden, daß die Umschaltschaltung 43, eine komplizierte Schaltungskonfiguration aufweist, wie sie in Fig. 18 gezeigt ist.

Andererseits ist bei der Umschaltschaltung, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, die Induktivität des Induktorabschnitts 23 zu einem geringen Grad geändert. Somit kann die Schaltungskonfiguration, wie in Fig. 8 ge zeigt, sehr einfach sein.

Darüber hinaus wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die PIN-Diode 29 als der Umschaltabschnitt des Umschaltschal tung verwendet. Die PIN-Diode 29 ist angeordnet, so daß die Anode derselben zu der Seite des Antennenleiterabschnitts 2 gerichtet ist. Somit wird das Antennenelement 1 des zweiten Ausführungsbeispiels hauptsächlich als eine Empfangsantenne verwendet. Dies liegt daran, daß aufgrund der nicht linea ren Charakteristika der PIN-Diode eine höhere Harmonische erzeugt wird, wenn ein großes Wechselsignal für die Sendung in die PIN-Diode eingegeben wird. In einigen Fällen kann jedoch die Erzeugung von einer solchen hohen Harmonischen bei einer Funkausrüstung mit niedrigem Ausgangssignal un terdrückt werden. In diesem Fall kann das Antennenelement 1 des zweiten Ausführungsbeispiels als eine Sendeantenne an der Radioausrüstung mit niedrigem Ausgangssignal befestigt werden.

Die Erfinder führten ein Experiment durch, bei dem das An tennenelement 1 mit einer besonderen Konfiguration gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel vorbereitet wurde, und die Leistung des Antennenelements 1 wurde untersucht. Dieses Experiment wurde unter der Annahme durchgeführt, daß das Antennenelement 1 in einem tragbaren Telephon 35 enthalten sei (Fig. 15). Das Antennenelement 1, das bei diesem Expe riment verwendet wurde, war konfiguriert, so daß dasselbe Funkwellen senden und empfangen kann, während das analoge Band von PDC 800 MHz und das digitale Band geändert wurden und darüberhinaus war Senden und Empfangen von Funkwellen in dem PDC 1,5 GHz Band möglich. Die Erfinder untersuchten die Antennenrichtwirkungen des Antennenelements 1, das wie oben beschrieben hergestellt wurde, in der Z-X-Ebene, der Y-Z-Ebene und der X-Y-Ebene, die in Fig. 15 gezeigt sind. Die Fig. 10 bis 12 und die Tabelle 1 bis 3 zeigen die Daten über die Antennenrichtwirkungen, die bei diesem Experiment erhalten wurden.

Fig. 10 zeigt die Antennenrichtwirkungen bei einer Frequenz von 826,5 MHz, die in dem digitalen Band (810 bis 843 MHz) von PDC 800 MHz liegt. Fig. 11 zeigt die Antennenrichtwir kungen bei einer Frequenz von 877,5 MHz, die in dem analo gen Band (870 bis 885 MHz) von PDC 800 MHz liegt. Fig. 12 zeigt die Antennenrichtwirkungen bei einer Frequenz von 1489 MHz, die in dem PDC 1,5 GHz Band liegt. In den Fig. 10 bis 12 stellen die gepunkteten Linien jeweils die Richtwir kungen der vertikal polarisierten Wellen dar. In den Fig. 10 bis 12 stellen die durchgezogenen Linien die Richtwir kungen von horizontal polarisierten Wellen dar. Tabelle 1 listet die Richtwirkungen in dem digitalen Band von PDC 800 MHz. Tabelle 2 listet die Richtwirkungen in dem analogen Band von PDC 800 MHz. Tabelle 3 listet die Richtwirkungen in dem PDC 1,5 GHz Band.

TABELLE 1

TABELLE 2

TABELLE 3

Die oben beschriebenen experimentellen Ergebnisse wurden mit den Leistungen von Antennen verglichen, die in dem 800 MHz Band und in dem 1,5 GHz Band wirksam sind, die als Pro dukte verwendet werden. Als Ergebnis wurde herausgefunden, daß hohe Gewinne, die vergleichbar sind mit denen der Leis tungen der jeweiligen Produkte, erhalten werden können. So mit wurde identifiziert, daß das Antennenelement 1 mit der Konfigurationscharakteristik des zweiten Ausführungsbei spiels in der Praxis zufriedenstellend verwendet werden kann.

Hierin nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, Charakteristischerweise ist der Kondensatorabschnitt 22 der LC-Parallel resonanzschaltung 3 bei dem dritten Ausführungsbei spiel konfiguriert, um eine Varicap-Diode zu umfassen, so daß die Kapazität des Kondensatorabschnitts 22 leicht geän dert werden kann. Die anderen Konfigurationen sind ähnlich wie die der oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsbei spiele. Bei der Beschreibung des dritten Ausführungsbei spiels Teile, die ähnlich sind wie die der oben beschriebe nen Ausführungsbeispiele, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die wiederholte Beschreibung ist ausgelas sen.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel umfaßt der Kondensator abschnitt 22 charakteristischerweise eine Varicap-Diode. Bezüglich der Varicap-Diode variiert die parasitäre Kapazi tät fortlaufend entsprechend zu der angelegten Spannung. Dementsprechend kann die Kapazität des Kondensatorab schnitts 22 leicht durch Ändern der Spannung, die an die Varicap-Diode angelegt wird, variiert werden. Daher wird die Resonanzfrequenz der LC-Parallelresonanzschaltung 3 nur durch Ändern der Spannung variiert, die an die Varicap- Diode angelegt wird. Somit kann das niedrigere Frequenzband zum Senden und Empfangen von Funkwellen entsprechend den Spezifikationen des Antennenelements 1 variiert und einge stellt werden. Es versteht sich von selbst, daß das höhere Frequenzband ebenfalls variiert und eingestellt werden kann.

Für den Kondensatorabschnitt 22 mit der Varicap-Diode kön nen mehrere Schaltungskonfigurationen geliefert werden. Beispielsweise umfaßt der Kondensatorabschnitt 22 eine ein zelne Varicap-Diode 36 bei dem Beispiel von Fig. 13A. Ein Widerstand 37 und ein Kondensator 38, die miteinander in Reihe geschaltet sind, sind mit der Kathodenseite der Vari cap-Diode 36 verbunden. Ein Spannungseingangsabschnitt 39 ist mit dem Knoten X zwischen dem Widerstand 37 und dem Kondensator 38 elektrisch verbunden.

Eine Spannungszufuhr (nicht gezeigt) ist mit dem Spannungs eingangsabschnitt 39 elektrisch verbunden. Die Spannungszu fuhr ist konfiguriert, so daß eine Spannung, bei der die parasitäre Kapazität der Varicap-Diode 36 einen gewünschten Wert aufweist (d. h., der Wert, mit dem das Senden- Empfangen von Funkwellen in dem niedrigeren und dem höheren Frequenzband gemäß den Spezifikationen derselben oder der gleichen möglich ist) über den Spannungseingangsabschnitt 39 eingegeben werden kann.

Ein in Fig. 13A gezeigter Kondensator 46 hindert die Span nung, die über den Spannungseingangsabschnitt 39 zugeführt wird, daran, gefährliche Einflüsse über den Antennenleiter abschnitt 2 auszuüben. Ein Kondensator 47 hindert die Span nung, die über den Spannungseingangsabschnitt 39 zugeführt wird, daran, an die Varicap-Diode 36 angelegt zu werden, durch Kurzschließen aufgrund des Induktors 23.

Bei dem Beispiel von Fig. 13B umfaßt der Kondensatorab schnitt 22 die Varicap-Diode 36 und einen Kondensator 48, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Bei dem Beispiel von Fig. 14A umfaßt der Kondensatorabschnitt 22 die Vari cap-Diode 36 und einen Kondensator 49, die parallel zuein ander geschaltet sind. Darüber hinaus umfaßt der Kondensa torabschnitt 22 bei dem Beispiel von Fig. 14B eine Paral lelschaltung, bei der die Reihenkombination der Varicap- Diode 36 und des Kondensators 48 und der Kondensator 49 pa rallel zueinander geschaltet sind.

Bei den Beispielen von Fig. 13B und den Fig. 14A und 14B ist die Reihenkombination des Widerstands 37 und des Kon densators 38 mit der Kathodenseite der Varicap-Diode 36 verbunden, und der Spannungseingangsabschnitt 39 ist mit dem Knoten X zwischen dem Widerstand 37 und dem Kondensator 38 elektrisch verbunden, gleichartig zu dem Beispiel von Fig. 13A.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel enthält der Kondensa torabschnitt 22 die Varicap-Diode 36 und den Spannungsein gangsabschnitt 39 zum Bestimmen der parasitären Kapazität der Varicap-Diode 36, die mit dem Kondensatorabschnitt 22 verbunden ist. Daher kann die Kapazität C des Kondensator abschnitts 22 durch Ändern der Spannung variiert werden, die an den Spannungseingangsabschnitt 39 angelegt wird. So mit können das höhere und das niedrigere Frequenzband zum Senden und Empfangen von Funkwellen leicht variiert und eingestellt werden. Durch Bereitstellen der Charakteristik konfiguration, wie sie oben bei dem dritten Ausführungsbei spiel beschrieben ist, können das höhere und das niedrigere Frequenzband entsprechend den Spezifikationen variiert und eingestellt werden, ohne daß eine Änderung bei der Entwick lung des Antennenleiterabschnitts 2 notwendig ist.

Da darüber hinaus die Varicap-Diode 36, von der die parasi täre Kapazität entsprechend zu der verwendeten angelegten Spannung fortlaufend variiert werden kann, verwendet wird, kann die Kapazität C des Kondensatorabschnitts 22 fortlau fend variiert werden. Somit können das höhere und das nied rigere Frequenzband gemäß den Spezifikationen genau einge stellt werden.

Hierin nachfolgend wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dem vierten Ausfüh rungsbeispiel wird ein Beispiel einer Funkausrüstung er klärt. Die Funkausrüstung des vierten Ausführungsbeispiels ist ein tragbares Telephon 35, wie es in Fig. 15 gezeigt ist. Ein Schaltungssubstrat 52 ist in einem Gehäuse 51 ent halten. Das Antennenelement 1 und ein Umschaltabschnitt 53, eine Sende-Empfangsschaltung 54 für das höhere Frequenzband und eine Sende-Empfangsschaltung 55 für das niedrigere Fre quenzband sind auf dem Schaltungssubstrat 52 vorgesehen.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel weist das Antennenele ment charakteristischerweise die besondere Konfiguration auf, die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen beschrie ben ist.

Wenn bei dem tragbaren Telephon 35 der Umschaltvorgang des Umschaltabschnitts 53 die Sende-Empfangsschaltung 54 für den Betrieb in dem höheren Frequenzband umschält, sendet und empfängt das Antennenelement 1 aufgrund des Betriebs der Sende-Empfangsschaltung 54 eine Funkwelle in dem vorbe stimmten höheren Frequenzband. Wenn dagegen die Sende- Empfangsschaltung 55 für den Betrieb in dem niedrigeren Frequenzband eingeschaltet ist, sendet und empfängt das An tennenelement 1 aufgrund des Betriebs der Sende- Empfangsschaltung 54 eine Funkwelle in dem eingestellten niedrigen Frequenzband.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist das Antennenelement 1, das in den oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsbei spielen beschrieben ist, vorgesehen. Dementsprechend können Funkwellen in den beiden unterschiedlichen, d. h. dem höhe ren und dem niedrigeren Frequenzband gesendet und empfangen werden, indem nur ein Antennenelement 1 vorgesehen ist. So mit kann die Funkausrüstung in der Größe reduziert werden. Für das Antennenelement 1 ist keine komplizierte Umschalt schaltung zum Wechseln des höheren und des niedrigeren Fre quenzbands vorgesehen. Dementsprechend können Probleme der Reduzierung bei der Antennenempfindlichkeit aufgrund des erhöhten Leitungsverlusts und der Erhöhung der Kosten, die durch oben beschriebene komplizierte Umschaltschaltung be wirkt werden, reduziert werden. Somit kann eine Funkausrüs tung mit einer hohen Zuverlässigkeit und hohen Antennenemp findlichkeit unaufwendig geliefert werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschrie benen Ausführungsbeispiele beschränkt. Eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen ist erhältlich. Beispielsweise ist bei den oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispielen das 1,5 GHz Band typischerweise als die höhere Frequenz be schrieben, und das 800 MHz Band ist als das niedrigere Fre quenzband dargestellt. Es versteht sich von selbst, daß das höhere und das niedrigere Frequenzband optional und geeig net eingestellt werden können, und nicht auf die Frequenz bänder beschränkt sind, die in den jeweiligen Ausführungs beispielen beschrieben sind.

Ferner ist der Antennenleiterabschnitt 2 bei den oben be schriebenen Ausführungsbeispielen konfiguriert, um eine elektrische Länge aufzuweisen, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle mit der Mittenfre quenz f_H in dem höheren Frequenzband. Wie oben beschrieben, kann die Induktivität des Antennenleiterabschnitts 2 vari iert werden, auf der Basis der kapazitiven Impedanzcharak teristik der LC-Parallelresonanzschaltung 3 in dem höheren Frequenzband, dessen Frequenz höher ist als die Resonanz frequenz fβ der LC-Parallelresonanzschaltung 3. Dementspre chend kann der Antennenleiterabschnitt 2 bei der Mittenfre quenz f_H in dem höheren Frequenzband durch Einstellung der Schaltungskonstanten der LC-Parallelresonanzschaltung 3 in Resonanz sein, vorausgesetzt, daß der Antennenleiterab schnitt 2 konfiguriert ist, um eine elektrische Länge auf zuweisen, die gleich ist wie ein Viertel einer Funkwelle, deren Wellenlänge niedriger ist als die Mittenfrequenz f_H in dem höheren Frequenzband und höher ist als die Mitten frequenz in dem niedrigeren Frequenzband. Somit ist der An tennenleiterabschnitt 2 nicht auf eine elektrische Länge beschränkt, die gleich ist wie ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle mit der Mittenfrequenz in dem höheren Fre quenzband. Der Antennenleiterabschnitt 2 kann eine elektri sche Länge aufweisen, die gleich ist wie ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle, deren Frequenz niedriger ist als die Mittenfrequenz f_H in dem höheren Frequenzband und höher ist als die Mittenfrequenz f_L in dem niedrigeren Fre quenzband.

Wenn der Antennenleiterabschnitt 2 eine elektrische Länge aufweist, die kürzer ist als etwa ein Viertel der Wellen länge einer Funkwelle mit der Mittenfrequenz in dem höheren Frequenzband, ist ein Induktor 60 vorzugsweise in dem An tennenleiterabschnitt 2 und der LC-Parallel resonanzschaltung 3 eingebaut, wie es in Fig. 16 gezeigt ist.

Darüber hinaus umfaßt die Anpassungsschaltung 4 bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen den Induktor 24. Die Anpassungsschaltung 4 kann eine Reihenschaltung eines Induktors 61 und eines Kondensators 62 umfassen, und einen Induktor, der parallel zu der Reihenschaltung geschaltet ist, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. In dem Fall, in dem die Anpassungsschaltung 4 wie in Fig. 17 gezeigt konfiguriert ist, können die Impedanzen sowohl in dem höheren als auch in dem niedrigeren Frequenzband leicht angepaßt werden, im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Anpassungsschaltung 4 nur den Induktor 24 umfaßt.

Ferner ist das Antennenelement 1 bei dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel konfiguriert, so daß die Induktivität des In duktorabschnitts 23 in den beiden Schritten geändert wird. Die Induktivität des Induktorabschnitts 23 kann in zumin dest drei Schritten geändert werden. In diesem Fall umfaßt der Induktorabschnitt 23 beispielsweise eine Reihenkombina tion von zumindest drei Induktoren. Der Umgehungsleitungs weg 33 und der Schaltabschnitt (PIN-Diode 29) sind zu zu mindest zwei Induktoren der Reihenkombination parallel ge schaltet. Die Induktivität des Induktorabschnitts 23, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, kann in zumindest drei Schritten geändert werden. Somit kann das niedrigere Frequenzband in zumindest drei Schritten, die eingestellt werden müssen, geändert werden, aufgrund der Konfiguration, durch die die Induktivität des Induktorabschnitts 23 in zu mindest drei Schritten geändert werden kann, wie es oben beschrieben ist.

Darüber hinaus ist das Antennenelement 1 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel konfiguriert, so daß die Induktivität des Induktorabschnitts 23 durch Verwenden der PIN-Diode 29 geändert ist. Ein Schaltabschnitt in einer Form, die eine PIN-Diode ausschließt, kann statt der PIN-Diode 29 vorgese hen sein.

Darüber hinaus ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel ein tragbares Telephon als ein Beispiel für eine Funkausrüstung beschrieben, an die das Antennenelement mit der Charakte ristik gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist. Das Antennenelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch an eine andere Funkausrüstung befestigt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Antennenele ment den Antennenleiterabschnitt mit einer Resonanzfre quenz, die niedriger ist als die Mittenfrequenz in dem hö heren Frequenzband zum Senden und Empfangen von Funkwellen, und höher ist als die Mittenfrequenz in dem niedrigeren Frequenzband zum Senden und Empfangen von Funkwellen, und die LC-Parallelresonanzschaltung, die mit der Leistungsver sorgungsseite des Antennenleiterabschnitts in Reihe ge schaltet ist und darüber hinaus ist die LC-Parallel resonanzschaltung konfiguriert, um mit einer Fre quenz in Resonanz zu sein, die beinahe gleich ist wie die Mittenfrequenz in dem niedrigeren Frequenzband und in der Lage ist, eine Kapazität zu dem Antennenleiterabschnitt wiederzugeben, um zu bewirken, daß der Antennenleiterab schnitt bei der Mittenfrequenz in dem höheren Frequenzband in Resonanz ist. Dementsprechend kann das Senden und Emp fangen von Funkwellen in den beiden unterschiedlichen Fre quenzbändern ausgeführt werden, ohne daß eine Schaltung zum Wechseln des oberen und niedrigeren Frequenzbands benötigt wird.

Wie oben beschrieben, ist eine komplizierte Schaltung zum Wechseln des oberen und des niedrigeren Frequenzbands nicht notwendig. Dies löst Probleme, bei denen sich die Antennen empfindlichkeit durch die Erhöhung des Leitungsverlusts verschlechtert und sich die Kosten erhöhen, was durch die komplizierte Umschaltschaltung bewirkt werden kann.

Dadurch kann das Antennenelement, das Senden und Empfangen von Funkwellen in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern mit hoher Empfindlichkeit durchführen kann, und bei dem die Zuverlässigkeit der Antennencharakteristika hoch ist, mit geringen Kosten geschaffen werden.

Die oben beschriebenen Vorteile können erhalten werden, ab hängig von den Formen und Größen des Antennenleiterab schnitts, der beispielweise das Leiterlagebauglied oder das Leiterdrahtbauglied enthält, wobei der Leiterabschnitt zum Senden und Empfangen von Funkwellen auf einem Substrat ge bildet ist, und außerdem ist die Kombination des Leiterab schnitts auf dem Substrat gebildet, wobei das Leiterlage bauglied oder das Leiterdrahtbauglied elektrisch miteinan der verbunden sind.

Vorzugsweise ist der Kondensatorabschnitt, der die LC- Parallelresonanzschaltung bildet, bei einem Ausführungsbei spiel konfiguriert, um eine Varicap-Diode zu enthalten, und der Spannungseingangsabschnitt zum Bestimmen der parasitä ren Kapazität der Varicap-Diode ist mit dem Kondensatorab schnitt elektrisch verbunden. In diesem Fall kann die Kapa zität des Kondensatorabschnitts der LC-Parallel resonanzschaltung einfach durch Ändern der Spannung variiert und eingestellt werden, die an dem Spannungsein gangsabschnitt angelegt wird. Somit können das obere und das niedrigere Frequenzband ohne weiteres variiert und ein gestellt werden. Da die parasitäre Kapazität der Varicap- Diode entsprechend der angelegten Spannung fortlaufend va riiert werden kann, können das obere und das niedrigere Frequenzband gemäß den Spezifikationen mit einer hohen Ge nauigkeit eingestellt werden.

Außerdem ist vorzugsweise die Umschaltschaltung zum Ändern der Induktivität des Induktorabschnitts der LC- Parallelresonanzschaltung in mehreren Schritten zum Variie ren und Einstellen des niedrigeren Frequenzbands gebildet. In diesem Fall kann das niedrigere Frequenzband durch Än dern der Induktivität des Induktorabschnitts der LC- Parallelresonanzschaltung durch die Umschaltschaltung ohne weiteres geändert werden. Somit kann ein Antennenelement geschaffen werden, das in der Lage ist, auf mehrere Typen von Funkausrüstung mit unterschiedlichen niedrigen Fre quenzbändern befestigt zu werden.

Vorzugsweise umfaßt die Umschaltschaltung den Umgehungslei tungsweg und den Umschaltabschnitt. Bei dieser einfachen Schaltungskonfiguration kann die Induktivität des Indukto rabschnitts der LC-Parallelresonanzschaltung geändert wer den. Dementsprechend kann eine Erhöhung der Größe des An tennenelements verhindert werden.

Bei der Funkausrüstung, die das Antennenelement gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt, kann die Zuverlässigkeit der Antennencharakteristika verbessert werden, und außerdem kann die Kostenreduzierung erreicht werden.

Claims

1. Antennenelement (1), das Funkwellen in zwei unter schiedlichen Frequenzbändern, einschließlich eines niedrigeren Frequenzbands und eines höheren Frequenz bands, senden und empfangen kann, das folgende Merkma le umfaßt:
einen Antennenleiterabschnitt (2) mit einer Resonanz frequenz, die niedriger ist als eine Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenzband und höher ist als ei ne Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenz band; und
eine LC-Parallelresonanzschaltung (3), die mit einer Leistungsversorgungsseite des Antennenleiterabschnitts (2) in Reihe geschaltet ist,
wobei die LC-Parallelresonanzschaltung (3) konfigu riert ist, um bei einer Frequenz in Resonanz zu sein, die etwa gleich ist wie die Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigen Frequenzband, was bewirkt, daß der Antennen leiterabschnitt (2) bei der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenzband in Resonanz ist, und um eine Kapazität zu liefern, um zu bewirken, daß der Anten nenleiterabschnitt (2) bei der Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenzband in Resonanz ist.

2. Antennenelement (1) gemäß Anspruch 1, bei dem der An tennenleiterabschnitt (2) ein Leiterlagebauglied (20) oder ein Leiterdrahtbauglied mit einer elektrischen Länge umfaßt, die etwa gleich ist wie ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle, die eine Frequenz zwi schen der Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenz band und der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenzband aufweist.

3. Antennenelement (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Antennenleiterabschnitt (2) einen Leiterabschnitt (7) zum Senden und Empfangen einer Funkwelle umfaßt, der auf einem Substrat (6) gebildet ist, und der An tennenleiterabschnitt (2) eine elektrische Länge auf weist, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wellen länge einer Funkwelle, die eine Frequenz zwischen der Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenzband und der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenz band aufweist.

4. Antennenelement (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Antennenleiterabschnitt (2) eine Kombina tion eines Leiterabschnitts (7) zum Senden und Empfan gen einer Funkwelle, die auf einem Substrat gebildet ist, und eines Leiterlagebauglieds (20) oder eines Leiterdrahtbauglieds, die miteinander elektrisch ver bunden sind, umfasst, wobei die Kombination eine elektrische Länge aufweist, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle, die eine Frequenz zwischen der Mittenfrequenz (f_H) in dem höhe ren Frequenzband und der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenzband aufweist.

5. Antennenelement (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein Kondensatorabschnitt der LC- Parallelschaltung (3) konfiguriert ist, um zumindest eine Varicap-Diode (36) mit einer parasitären Kapazi tanz zu umfassen, die abhängig von einer angelegten Spannung variabel ist, wobei ein Spannungseingangsab schnitt (39) zum Bestimmen der parasitären Kapazität der Varicap-Diode (36) mit dem Kondensatorabschnitt (22) elektrisch verbunden ist.

6. Antennenelement (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine Umschaltschaltung zum Ändern der Indukti vität eines Induktorabschnitts (23) der LC- Parallelresonanzschaltung (3) in mehreren Schritten, um das niedrigere Frequenzband zu variieren und einzu stellen, mit dem Induktorabschnitt (23) verbunden ist.

7. Antennenelement (1) gemäß Anspruch 6, bei dem der In duktorabschnitt (23) mehrere Induktoren (26, 27) um faßt, die in Reihe zueinander geschaltet sind, wobei ein Umgehungsleitungsweg (33) parallel zu zumindest einem der mehreren Induktoren (26, 27) des Indukto rabschnitts (23) vorgesehen ist, wobei ein Umschaltab schnitt (29) zum Steuern der Ein-Aus-Leitung des Umge hungsleitungswegs (33), so daß die Ein-Aus-Leitung des Induktors, der parallel zu dem Umgehungsleitungsweg (33) geschaltet ist, gesteuert wird, in den Umgehungs leitungsweg (33) eingebaut ist, und wobei der Umge hungsleitungsweg (33) und der Schaltabschnitt die Um schaltschaltung (43) zum Ändern der Induktivität des Induktorabschnitts, um das niedrigere Frequenzband zu variieren und einzustellen, umfassen.

8. Funkausrüstung, die zumindest entweder einen Sender oder einen Empfänger und ein Antennenelement (1) um faßt, das zumindest mit dem Sender und Empfänger ge koppelt ist, wobei das Antennenelement (1) in der Lage ist, Funkwellen in zwei unterschiedlichen Frequenzbän dern, einschließlich eines niedrigeren Frequenzbands und eines höheren Frequenzbands, zu senden und zu emp fangen, und das folgende Merkmale umfaßt:
einen Antennenleiterabschnitt (2) mit einer Resonanz frequenz, die niedriger ist als eine Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenzband und höher ist als ei ne Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenz band; und
eine LC-Parallelresonanzschaltung (3), die mit einer Leistungsversorgungsseite des Antennenleiterabschnitts (2) in Reihe geschaltet ist,
wobei die LC-Parallelresonanzschaltung (3) konfigu riert ist, um bei einer Frequenz in Resonanz zu sein, die etwa gleich ist wie die Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigen Frequenzband, wodurch bewirkt wird, daß der Antennenleiterabschnitt (2) bei der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenzband in Resonanz ist, und um eine Kapazität zu liefern, um zu bewirken, daß der Antennenleiterabschnitt (2) bei der Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenzband in Resonanz ist.

9. Funkausrüstung gemäß Anspruch 8, bei der der Antennen leiterabschnitt (2) ein Leiterlagebauglied (20) oder ein Leiterdrahtbauglied mit einer elektrischen Länge umfaßt, die etwa gleich ist wie ein Viertel der Wel lenlänge einer Funkwelle, die eine Frequenz zwischen der Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenzband und der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Fre quenzband aufweist.

10. Funkausrüstung gemäß Anspruch 8 oder 9, bei der der Antennenleiterabschnitt (2) einen Leiterabschnitt (7) zum Senden und Empfangen einer Funkwelle umfaßt, der auf einem Substrat (6) gebildet ist, und der Antennen leiterabschnitt (2) eine elektrische Länge aufweist, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle, die eine Frequenz zwischen der Mit tenfrequenz (f_H) in dem höheren Frequenzband und der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrigeren Frequenzband aufweist.

11. Funkausrüstung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der der Antennenleiterabschnitt (2) eine Kombination eines Leiterabschnitts (7) zum Senden und Empfangen einer Funkwelle, der auf einem Substrat gebildet ist, und eines Leiterlagebauglieds (20) oder eines Leiter drahtbauglieds, die miteinander elektrisch verbunden sind, umfasst, wobei die Kombination eine elektrische Länge aufweist, die gleich ist wie etwa ein Viertel der Wellenlänge einer Funkwelle, die eine Frequenz zwischen der Mittenfrequenz (f_H) in dem höheren Fre quenzband und der Mittenfrequenz (f_L) in dem niedrige ren Frequenzband aufweist.

12. Funkausrüstung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem ein Kondensatorabschnitt (22) der LC-Parallel schaltung (3) konfiguriert ist, um zumindest eine Varicap-Diode (36) mit einer parasitären Kapazi tanz zu umfassen, die abhängig von einer angelegten Spannung variabel ist, wobei ein Spannungseingangsab schnitt (32, 39) zum Bestimmen der parasitären Kapazi tät der Varicap-Diode (36) mit dem Kondensatorab schnitt (22) elektrisch verbunden ist.

13. Funkausrüstung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der eine Umschaltschaltung zum Ändern der Induktivität eines Induktorabschnitts (23) der LC-Parallel resonanzschaltung (3) in mehreren Schritten, um das niedrigere Frequenzband zu variieren und einzu stellen, mit dem Induktorabschnitt (23) verbunden ist.

14. Funkausrüstung gemäß Anspruch 13, bei der der Indukto rabschnitt (23) mehrere Induktoren (26, 27) umfaßt, die in Reihe zueinander geschaltet sind, wobei ein Um gehungsleitungsweg (33) parallel zu zumindest einem der mehreren Induktoren (26, 27) des Indukto rabschnitts (23) vorgesehen ist, wobei ein Umschaltab schnitt (29) zum Steuern der Ein-Aus-Leitung des Umge hungsleitungswegs (33), so daß die Ein-Aus-Leitung des Induktors, der parallel zu dem Umgehungsleitungsweg (33) geschaltet ist, gesteuert wird, in den Umgehungs leitungsweg (33) eingebaut ist, und wobei der Umge hungsleitungsweg (33) und der Schaltabschnitt (29) die Umschaltschaltung (43) zum Ändern der Induktivität des Induktorabschnitts, um das niedrigere Frequenzband zu variieren und einzustellen, umfassen.