(57)【要約】【課題】屋外または窓際への外部受信アンテナの設置、および外部受信アンテナと携帯端末との接続を不要とし、携帯端末向け放送の屋内での受信感度を改善する受信補助装置を提供する。【解決手段】携帯端末向け放送波の受信に用いられる受信補助装置であって、携帯端末の背面に装着可能な基板を備える。基板には受信アンテナと、受信アンプと、電極とが形成される。受信アンテナは受信アンプの入力端子と接続される。受信アンプの出力端子は電極と接続される。基板が携帯端末に装着されたとき、携帯端末に内蔵された受信アンテナである端末内蔵アンテナと電極とが電磁界結合される位置に電極の位置が調整される。【選択図】図６
2014154939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末向け放送波の受信に用いられる受信補助装置であって、
携帯端末の背面に装着可能な基板を備え、
前記基板には受信アンテナと、受信アンプと、電極とが形成され、
前記受信アンテナは前記受信アンプの入力端子と接続され、前記受信アンプの出力端子は前記電極と接続され、
前記基板が前記携帯端末に装着されたとき、前記携帯端末に内蔵された受信アンテナである端末内蔵アンテナと前記電極とが電磁界結合される位置に前記電極の位置が調整される
受信補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信補助装置であって、
前記受信アンプの利得と、前記電極と前記端末内蔵アンテナとの結合損との差を８ｄＢ以上とする
受信補助装置。
【請求項３】
請求項１に記載の受信補助装置であって、
前記受信補助装置と前記携帯端末とを組み合わせた状態の総合雑音指数が前記受信アンプの雑音指数と比較して１ｄＢ以下の劣化となるように、前記受信アンプの利得および前記結合損が調整される
受信補助装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の受信補助装置であって、
前記受信アンテナが前記基板の短手方向端部に配置される
受信補助装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の受信補助装置であって、
前記受信アンプと前記電極の間に帯域通過フィルタをさらに備える
受信補助装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の受信補助装置であって、
前記基板面が曲面で形成される
受信補助装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の受信補助装置であって、
前記基板の何れかの端辺から延伸され、前記基板と所定の角度をなして形成した補助基板をさらに備え、
前記補助基板に前記電極が形成される
受信補助装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れかに記載の受信補助装置であって、
前記基板に穴が形成される
受信補助装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れかに記載の受信補助装置であって、
前記基板に切欠が形成される
受信補助装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかに記載の受信補助装置であって、
前記電極を前記基板の何れかの端辺から延伸し、当該延伸部を前記基板と所定の角度をなして折り曲げて形成される
受信補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末に装着するアクセサリとして用いられ、携帯端末向け放送の携帯端末における受信感度を改善する受信補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１２年４月よりＩＳＤＢ−Ｔｍｍ（Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial for mobile multimedia）方式を用いたＶ−Ｈｉｇｈマルチメディア放送（略称：モバキャス（登録商標））が開始された。モバキャス（登録商標）は２００ＭＨｚ帯（２０７．５−２２２ＭＨｚ）を使用するサービスである（非特許文献１参照）。２００ＭＨｚ帯は、携帯端末の筐体（約１２ｃｍ）に比べ、その波長が長い（約１４５ｃｍ）。したがって、携帯端末にモバキャス（登録商標）用のアンテナを搭載するためには、アンテナインピーダンス整合回路等を利用して物理的なアンテナサイズを大幅に縮小する必要があり、極めて高いアンテナ技術が必要になる（非特許文献２参照）。また、モバキャス（登録商標）対応携帯端末は、端末内部に搭載されている多数の電子部品が動作する際に生じるクロックノイズ、制御信号ラインから輻射されるノイズ、液晶画面から輻射されるノイズ、電源部から発生するノイズなどの影響を受けやすく、高い受信性能を実現するためには、高度なノイズ対策技術が求められる（非特許文献２参照）。
【０００３】
モバキャス（登録商標）に限らず、電波はその特性上、屋外に比して屋内では受信しづらい。そのため、テレビ放送受信機などでは、屋外に受信アンテナを設置し、受信アンテナに接続されたケーブルを屋内に引き込み、受信機に接続する。
【０００４】
モバキャス（登録商標）事業者においても、携帯端末における屋内の受信状況を改善するアクセサリーとして、アンテナケーブルを配布している（非特許文献３参照）。図１を参照して従来のアンテナケーブルについて説明する。図１は従来のアンテナケーブル８の構成を示す図である。図１に示すように従来のアンテナケーブル８は、吸盤８１１〜８１３、８３１〜８３３により窓面に固定可能な外部受信アンテナ８２、８４と、当該外部受信アンテナ８２、８４から延伸されたケーブルの先端にリード線ループ８４を備える構成である。
【０００５】
従来のアンテナケーブル８の使用方法については、まず、吸盤８１１〜８１３、８３１〜８３３により窓面７に外部受信アンテナ８２、８４を固定し、リード線ループ８４に、モバキャス（登録商標）対応端末である携帯端末９が備えるロッドアンテナ９３を挿通し、リード線ループ８４を携帯端末９の筐体に引っ掛けることで固定する。従来のアンテナケーブル８を使用すれば、携帯端末向け放送の屋内での受信感度を改善することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】”セグメント連結伝送方式による地上マルチメディア放送用受信装置（望ましい使用）”、［online］、平成２３年３月２８日、電波産業会、［平成２５年１月１７日検索］、インターネット<URL:http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_std-b053.html>
【非特許文献２】佐々木亮、四釜弘喜、山本寛彦、岡野由樹、”モバキャスサービスを支える移動端末技術−ハードウェア基板技術−”、[online]、平成２４年１０月、株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ、[平成２５年１月１７日検索]、インターネット<URL:http://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/new/vol20_3_056jp.pdf>
【非特許文献３】”ＮＯＴＴＶご成約特典”、インデックス”受信状況が良くない方には、アンテナケーブルを差し上げます！”[online]、平成２４年７月１日、株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ、[平成２５年１月１７日検索]、インターネット<URL:http://www.nottv.jp/campaign/free30days/#give_antenna>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のアンテナケーブル８を使用するためには、屋外または窓際への受信アンテナ８２、８４の設置と、外部受信アンテナ８２、８４と携帯端末９との接続が必要である。しかしながら、一般に携帯端末は持ち歩きながら使用される機器であるため、常に外部受信アンテナ８２、８４と携帯端末９とが接続されているとは限らず、アンテナケーブル８が使用できない場合がある。
【０００８】
そこで本発明では、屋外または窓際への外部受信アンテナの設置、および外部受信アンテナと携帯端末との接続を不要とし、携帯端末向け放送の屋内での受信感度を改善する受信補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の受信補助装置は、携帯端末向け放送波の受信に用いられる受信補助装置である。本発明の受信補助装置は、携帯端末の背面に装着可能な基板を備える。基板には受信アンテナと、受信アンプと、電極とが形成される。受信アンテナは受信アンプの入力端子と接続される。受信アンプの出力端子は電極と接続される。基板が携帯端末に装着されたとき、携帯端末に内蔵された受信アンテナである端末内蔵アンテナと電極とが電磁界結合される位置に電極の位置が調整される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の受信補助装置によれば、屋外または窓際への外部受信アンテナの設置、および外部受信アンテナと携帯端末との接続を不要とし、携帯端末向け放送の屋内での受信感度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のアンテナケーブルの構成を示す図。
【図２】本発明の受信補助装置と携帯端末を組み合わせた状態を３段の増幅器で構成される受信アンプと擬制した場合の受信アンプの構成を示す図。
【図３】電極と端末内蔵アンテナとの結合損と総合ＮＦの関係を示す図。
【図４】受信アンプの利得とＮＦ、および端末搭載の受信機のＮＦを規定して本発明の受信補助装置および携帯端末を構成した場合のシミュレーション結果を示す図。
【図５】受信アンプの利得とＮＦ、および端末搭載の受信機のＮＦを規定して本発明の受信補助装置および携帯端末を構成した場合のシミュレーション結果を示す図。
【図６】本発明の実施例１の受信補助装置の構成を示す図。
【図７】電極と端末内蔵アンテナを平行平板コンデンサとみなした場合のシミュレーションモデルを示す図。
【図８】シミュレーションモデルの平行平板コンデンサの静電容量Ｘに対する２００ＭＨｚ帯におけるＳ２１の変化を示す図。
【図９】シミュレーションモデルの平行平板コンデンサの静電容量Ｘに対する７００ＭＨｚ帯におけるＳ２１の変化を示す図。
【図１０】シミュレーションモデルの平行平板コンデンサの静電容量Ｘに対する２０００ＭＨｚ帯におけるＳ２１の変化を示す図。
【図１１】結合損と端末内蔵アンテナ（ロッドアンテナ）の長さＬの関係をシミュレーションした結果を示す図。
【図１２】結合損、極板間隔と極板の長さの関係を示す図。
【図１３】本発明の実施例２の受信補助装置の構成を示す図。
【図１４】本発明の実施例３の受信補助装置の構成を示す図。
【図１５】本発明の実施例４の受信補助装置の構成を示す図。
【図１６】本発明の実施例５の受信補助装置の構成を示す図。
【図１７】本発明の実施例５の受信補助装置の基板と補助基板のなす角のバリエーションを示す図。
【図１８】本発明の実施例６の受信補助装置の構成を示す図。
【図１９】本発明の実施例７の受信補助装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の受信補助装置は、携帯端末の背面に装着可能な基板を備え、基板には少なくとも受信アンテナと、受信アンプと、電極とが形成される。受信アンテナは受信アンプの入力端子と接続され、受信アンプの出力端子は電極と接続される。受信アンテナは受信アンプの入力端子と接続される。受信アンプの出力端子は電極と接続される。基板が携帯端末に装着されたとき、携帯端末に内蔵された受信アンテナである端末内蔵アンテナと電極とが電磁界結合される位置に、電極の位置が調整されている。詳細には、電極を端末内蔵アンテナの近傍に配置し、受信アンプの利得と、電極から端末内蔵アンテナへの信号伝達にかかる損失（電極と端末内蔵アンテナとの結合損）の差を８ｄＢ以上とすることで、無結線で受信アンプで増幅された携帯向け放送波を携帯端末に受信させることができ、本発明の受信補助装置を用いない場合と比較して、当該放送波に関する感度を改善することができる。本発明のように、受信アンプを携帯端末に外付けすることで前述したクロックノイズや輻射ノイズを考慮しなくてよくなるため、携帯端末内に受信アンプを備える場合と比較して高度なノイズ対策を必要とせず、雑音指数（ＮＦ）のより低い受信アンプを用いることができる。従って、携帯端末内に受信アンプを設けるよりも受信感度改善の効果が大きい。
【００１３】
図２を参照して、本発明の受信補助装置と携帯端末を組み合わせた状態を３段の増幅器で構成される受信アンプと擬制して、本発明の受信補助装置と携帯端末を組み合わせた状態における総合ＮＦを求める。図２は本発明の受信補助装置と携帯端末を組み合わせた状態を３段の増幅器で構成される受信アンプと擬制した場合の受信アンプの構成を示す図である。図２に示すように受信アンプ６を増幅器６１、６２、６３の３段で構成する場合の総合雑音指数（ＮＦ）は以下の式で表される。
【００１４】
【数１】
2014154939.tif 000003
【００１５】
ただし、Ｆ１、Ｆ２およびＦ３はそれぞれ初段、２段および３段の雑音指数を、またＧ１およびＧ２はそれぞれ初段および２段の利得を表す。本発明のような外付け受信補助装置を想定した場合、受信アンプの利得、ＮＦをそれぞれ、Ｇ１、Ｆ１、受信アンプから受信機（携帯端末）への接続にかかる損失を−Ｇ２＝Ｆ２、受信機（携帯端末）のＮＦをＦ３とする。ここで外付け受信アンプの利得をＧ１＝３０ｄＢ、ＮＦをＦ１＝２ｄＢ、携帯端末搭載の受信機のＮＦを、一例として、Ｆ３＝７ｄＢであると想定する。図１に説明したような従来のアンテナケーブルを用いる場合には、同軸ケーブルなどにより受信アンプの出力を受信機の入力に接続するため、−Ｇ２＝Ｆ２は数ｄＢ程度となることから（１）式の第２項、第３項が小さな値となり、受信アンプのＮＦ（＝Ｆ１）と、総合ＮＦはほぼ等しくなる。この場合、約５ｄＢのＮＦ改善効果が生じる。本発明においては、端末内蔵アンテナと電磁界結合する位置に、受信アンプの出力端子に接続された電極を配置し、後述するように結合損と受信アンプの利得の差を８ｄＢ以上とすることにより、同軸ケーブル等による接続を用いずともＮＦ改善効果を得ることができる。上記の従来例と接続損以外を等しくした条件において、仮に結合損が２０ｄＢ生じたとしても、総合ＮＦは約３ｄＢにとどまり、従来構成には及ばないものの約４ｄＢと十分な受信感度改善効果がある。
【００１６】
図３に、電極と端末内蔵アンテナとの結合損と総合ＮＦの関係を示した図を示す。図３のグラフの縦軸は総合ＮＦ（ｄＢ）、横軸は結合損（ｄＢ）である。ここでは、図２で説明した例と同じく、受信アンプの利得をＧ１＝３０ｄＢ、ＮＦをＦ１＝２ｄＢ、端末搭載の受信機のＮＦをＦ３＝７ｄＢとする。図３において、結合損が２０ｄＢのとき、総合ＮＦは約３ｄＢであるため、総合ＮＦがＦ１よりも１ｄＢ劣化しているといえる。同図から明らかなように、総合ＮＦが、Ｆ１よりもほぼ１ｄＢ以下の劣化にとどまる結合損２０ｄＢ以下の領域では、グラフの傾きは緩やかであり、結合損の１ｄＢあたりのＮＦ劣化はわずかである。一方、総合ＮＦがＦ１よりも２ｄＢ以上劣化する結合損２２ｄＢ以上の領域ではグラフの勾配が大きくなり、結合損の１ｄＢあたりのＮＦ劣化量が増大する。よって、本発明において、製造上の誤差等を鑑み、実用上安定的に受信感度改善効果を得るためには、総合ＮＦが、受信アンプのＮＦ（Ｆ１）と比較して１ｄＢ以下の劣化となるように、受信アンプの利得および結合損を調整する必要があることがわかる。
【００１７】
現状技術を鑑み、受信アンプの利得、ＮＦ、および、端末搭載の受信機のＮＦが以下の範囲にあると想定しシミュレーションを行った。
受信アンプの利得（Ｇ１）：２０〜３５ｄＢ
受信アンプのＮＦ（Ｆ１）：１〜３ｄＢ
端末搭載の受信機のＮＦ（Ｆ３）：５〜８ｄＢ
図４、図５に、受信アンプの利得とＮＦ、および端末搭載の受信機のＮＦを上記に規定して本発明の受信補助装置および携帯端末を構成した場合のシミュレーション結果を示す。図４、図５では、総合ＮＦが受信アンプのＮＦよりも１ｄＢ劣化する際の結合損、および、受信アンプの利得と結合損の差をシミュレーションした。図４最右列を参照すれば、受信アンプの利得は、電極と端末内蔵アンテナとの結合損よりも８ｄＢ以上高ければ、総合ＮＦを受信アンプのＮＦよりも１ｄＢ程度の劣化にとどめられることがわかる。
【００１８】
なお、受信アンプの利得が４０ｄＢを超えると、電極からの放射を本発明の受信補助装置に搭載される受信アンテナが受信することによる発振が生じる可能性が高くなり、シールド等の追加対策を施す必要が生じ、コスト増につながる。したがって、受信アンプの利得は実用的には４０ｄＢ以下で用いることが望ましい。受信アンプの利得が４０ｄＢである場合、電極と端末内蔵アンテナとの結合損が３２ｄＢ以下となるような電極構造を有すれば良い。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【００２０】
以下、図６を参照して本発明の実施例１に係る受信補助装置１０について説明する。図６は、本発明の実施例１の受信補助装置１０の構成を示す図である。図６に示すように、本実施例の受信補助装置１０は、携帯端末９の背面に装着可能な基板１４と、基板１４に形成された受信アンテナ１１と、受信アンプ１２と、電極１３とを備える。受信アンテナ１１は受信アンプ１２の入力端子と接続され、受信アンプ１２の出力端子と電極１３とが接続される。また、受信補助装置１０を装着する携帯端末９は、その筐体内部に端末内蔵アンテナ９１を備えている。また、携帯端末９は画面９２を備える。
【００２１】
受信アンテナ１１は、モバキャス（登録商標）が使用している２００ＭＨｚ帯（２０７．５−２２２ＭＨｚ）で設計されている。アンテナ形状として、モバキャス（登録商標）で使用される周波数帯の１／４波長の奇数倍の電気長を有する導体を平面回路上に配置したモノポールアンテナが考えられる。アンテナを小型化するため、図６に示すようにアンテナ導体をメアンダ状に折り曲げた状態で配置してもよいし、一部をチップアンテナに置き換えてもよい。また、基板１４上に、受信アンプ１２駆動用電源として電池１５を備えてもよい。この場合、本実施例の受信補助装置１０は、携帯端末９とともに持ち歩くこともできる。
【００２２】
電極１３は、端末内蔵アンテナ９１と電磁界結合させることを目的とし、基板１４上に形成される。従って、受信補助装置１０を携帯端末９に装着した時に、電極１３は、端末内蔵アンテナ９１の近傍に位置するように基板１４上に配置されている必要がある。図６の例では、端末内蔵アンテナ９１は携帯端末９の向かって右下隅に内蔵されているため、で電極１３は、基板１４の向かって右下隅に配置される。ここで、受信補助装置１０を携帯端末９に装着した状態において、電極１３と端末内蔵アンテナ９１を平行平板コンデンサにおける二枚の平行電極板とみなす。図７から図１０を参照して、電極１３と端末内蔵アンテナ９１を平行平板コンデンサとみなした場合のシミュレーション結果について説明する。図７は、電極１３と端末内蔵アンテナ９１を平行平板コンデンサとみなした場合のシミュレーションモデルを示す図である。図８は、シミュレーションモデルの平行平板コンデンサの静電容量Ｘに対する２００ＭＨｚ帯におけるＳ２１の変化を示す図である。図９は、シミュレーションモデルの平行平板コンデンサの静電容量Ｘに対する７００ＭＨｚ帯におけるＳ２１の変化を示す図である。図１０は、シミュレーションモデルの平行平板コンデンサの静電容量Ｘに対する２０００ＭＨｚ帯におけるＳ２１の変化を示す図である。図８から図１０のグラフはいずれも縦軸がＳ２１（ｄＢ）、横軸が静電容量Ｘ（ｐＦ）である。Ｓ２１を結合損と考えれば、例えば、結合損（Ｓ２１）が２０ｄＢである場合、その静電容量Ｘ（ｐＦ）は、２００ＭＨｚ帯では約０．７ｐＦ、７００ＭＨｚ帯では約０．２３ｐＦ、２０００ＭＨｚ帯では約０．０８ｐＦとなる。
【００２３】
次に、平行平板コンデンサの静電容量Ｘは、以下の式で表わされる。
【００２４】
【数２】
2014154939.tif 000004
【００２５】
ここで、εｒは比誘電率、ε０は真空誘電率、Ｓは平行平板コンデンサの極板面積、ｄは極板間隔である。図６に示すように端末内蔵アンテナ９１がロッドアンテナであるものとし、当該ロッドアンテナの直径を例えば４ｍｍとする。ロッドアンテナの曲面を平行極板とみなせば、当該平行極板の極板面積は、ロッドアンテナの長さＬ（Ｓ＝Ｌ×４ｍｍ）に依存する。なお電極１３は、他方の極板とみなされるため、ロッドアンテナ（端末内蔵アンテナ９１）の長さＬと同等か、もしくはロッドアンテナ（端末内蔵アンテナ９１）との位置のずれを考慮してそれよりも若干大きいサイズとする。図１１に、結合損と端末内蔵アンテナ（ロッドアンテナ）の長さＬの関係をシミュレーションした結果を示す。図１１の縦軸は長さＬ（λ、各周波数帯の波長で規格化した単位）、横軸は結合損（ｄＢ）である。ここで、εｒは材質により異なるが、簡単のため１とし、ｄ＝２ｍｍとしてシミュレーションを実行した。図１１に示すように、結合損と波長で規格化した長さＬとは、周波数によらず一定の関係があることがわかる。図１２に、結合損、極板間隔と極板の長さの関係を示す。参考として、図１２の最右列に２００ＭＨｚ帯におけるＬの実長（単位：ｍｍ）も併せて示す。例えば、結合損が２０ｄＢ、ｄ＝２ｍｍである場合、Ｌは０．０３波長（２００ＭＨｚ帯では４２ｍｍ）であり、結合損が３０ｄＢ、ｄ＝２ｍｍである場合、Ｌは０．００９波長（２００ＭＨｚ帯では１３ｍｍ）であり、本実施例の受信補助装置１０の電極１３は現実的な大きさで構成可能であることがわかる。
【００２６】
受信アンプ１２の電源に関して、内部電源（１次電池、２次電池）、外部電源が考えられる。１次電池としては、ボタン電池が考えられる。２次電池としては、リチウムイオン２次電池などのような充電池や、太陽光発電を用いた２次電池などが考えられる。
【００２７】
なお、無線通信システムにおけるリピータは、受信アンテナから受信した電波を電力増幅器により増幅したのち、送信アンテナにより送信する。本発明は、送信アンテナを備えていないため、リピータではない。
【実施例２】
【００２８】
以下、図１３を参照して本発明の実施例２に係る受信補助装置２０について説明する。図１３は、本実施例の受信補助装置２０の構成を示す図である。図１３に示す通り、本実施例の受信補助装置２０は、携帯端末９の背面に装着可能な基板１４と、基板１４に形成された受信アンテナ２１と、受信アンプ１２と、電極１３とを備える。受信アンテナ２１は受信アンプ１２の入力端子と接続され、受信アンプ１２の出力端子と電極１３とが接続される。図６に示した実施例１の受信補助装置１０において受信アンテナ１１は基板１４の上端部に配置されていたが、本実施例の受信補助装置２０においては、受信アンテナ２１は基板１４の短手方向端部に配置されていることを特徴とする。本実施例により、携帯端末を横向き（画面９２が横に長い状態）に設置して、放送内容を視聴する場合が主である場合、受信アンテナ２１に影響を及ぼす持ち手（把持）の影響を小さくすることができる。
【実施例３】
【００２９】
以下、図１４を参照して本発明の実施例３に係る受信補助装置３０について説明する。図１４は、本実施例の受信補助装置３０の構成を示す図である。図１４に示す通り、本実施例の受信補助装置３０は、携帯端末９の背面に装着可能な基板１４と、基板１４に形成された受信アンテナ１１と、受信アンプ１２と、電極１３と、帯域通過フィルタ３５とを備える。なお、図１４の例に限らず、受信アンテナ１１は実施例２と同様に受信アンテナ２１であってもよい。受信アンテナ１１は受信アンプ１２の入力端子と接続され、受信アンプ１２の出力端子と帯域通過フィルタ３５の入力端子が接続され、帯域通過フィルタ３５の出力端子と電極１３とが接続される。本実施例では、受信アンプ１２と電極１３の間にモバキャス（登録商標）で使用される周波数帯域（２００ＭＨｚ）を通過させる帯域通過フィルタ３５を備えることを特徴としている。帯域通過フィルタ３５を備える目的は、２００ＭＨｚ帯以外の不要波を電極から放射させないこと、受信アンプ１２の２００ＭＨｚ帯以外における発振を防ぐことである。
【００３０】
帯域通過フィルタ３５の配置位置は、図１４の例に限られず、受信アンテナ１１と受信アンプ１２の間としてもよいし、受信アンプ１２が複数段構成である場合は段間に配置してもよい。また、図１４に示すように受信アンプ１２と電極１３との間に配置してもよい。図１４では、総合ＮＦを極力小さくするために、帯域通過フィルタ３５を受信アンプ１２と電極１３の間に設置している。
【００３１】
総合ＮＦが小さくなる原理は、式１から導かれる。式１を４段の雑音指数まで展開し、以下に示す。
【００３２】
【数３】
2014154939.tif 000005
【００３３】
ここで、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３及びＦ４ は、それぞれ初段、２段、３段及び４段の雑音指数を、またＧ１、Ｇ２及びＧ３は、それぞれ初段、２段及び３段の利得を表す。式３より総合ＮＦは初段の雑音指数（Ｆ１）と利得（Ｇ１）に大きく影響されることがわかる。
【００３４】
例を示す。本発明のような外付け受信補助装置を想定し、各パラメータを以下のように設定する。
【００３５】
○条件Ａ
Ｇ１＝３０ｄＢ：受信アンプの利得、Ｆ１＝２ｄＢ：受信アンプのＮＦ
−Ｇ２＝Ｆ２＝２ｄＢ：帯域通過フィルタの損失
−Ｇ３＝Ｆ３＝２０ｄＢ：受信アンプから受信機（携帯端末）への接続にかかる損失
Ｆ４＝７ｄＢ：携帯端末搭載の受信機のＮＦ
【００３６】
○条件Ｂ
−Ｇ１＝Ｆ１＝２ｄＢ：帯域通過フィルタの損失
Ｇ２＝３０ｄＢ：受信アンプの利得、Ｆ２＝２ｄＢ：受信アンプのＮＦ
−Ｇ３＝Ｆ３＝２０ｄＢ：受信アンプから受信機（携帯端末）への接続にかかる損失
Ｆ４＝７ｄＢ：携帯端末搭載の受信機のＮＦ
条件Ａと条件Ｂの構成の違いは、受信アンプと帯域通過フィルタの順番である。条件Ａの場合の総合ＮＦは３．８ｄＢであり、条件Ｂの場合の総合ＮＦは５．２ｄＢである。したがって、総合ＮＦを小さくするためには、受信アンプの後に帯域通過フィルタを設置することが求められる。
【実施例４】
【００３７】
以下、図１５を参照して本発明の実施例４に係る受信補助装置４０について説明する。図１５は、本実施例の受信補助装置４０の構成を示す図である。図１５に示す通り、本実施例の受信補助装置４０は、携帯端末９の背面に装着可能な基板４４と、基板４４に形成された受信アンテナ１１と、受信アンプ１２と、電極１３とを備え、これらの接続、位置関係は実施例１の受信補助装置１０と同じである。なお、図１５の例に限らず、受信アンテナ１１は実施例２と同様に受信アンテナ２１であってもよい。また、受信補助装置４０は、実施例３と同様に帯域通過フィルタ３５を備えていてもよい。本実施例では、全ての構成要素（受信アンテナ、受信アンプ、電極など）を同一基板４４上に形成、実装していることを特徴としている。同一基板４４上に形成、実装することで、製造、実装に係る費用を低減することができる。構成要素が同一基板４４上に形成された後、携帯端末９の背面形状に合わせて、基板４４を加工しても良い。例えば図１５の例では、携帯端末９の背面がドーム状の曲面を形成しているために、基板４４を携帯端末９の背面とフィットするように曲面で形成している。基板４４の加工により、電極１３と端末内蔵アンテナ９１の間隔を最適にすることができ、結合損を低減できる。
【実施例５】
【００３８】
以下、図１６を参照して本発明の実施例５に係る受信補助装置５０について説明する。図１６は、本実施例の受信補助装置５０の構成を示す図である。図１６に示す通り、本実施例の受信補助装置５０は、携帯端末９の背面に装着可能な基板１４と、携帯端末９の底面に装着可能な補助基板５６と、基板１４に形成された受信アンテナ１１と、受信アンプ１２と、帯域通過フィルタ３５と、補助基板５６に形成された電極１３とを備える。なお本実施例においては、携帯端末９の端末内蔵アンテナ９１は、携帯端末９の下端部に内蔵されているものとする。受信アンテナ１１、受信アンプ１２、帯域通過フィルタ３５、電極１３の接続、および位置関係は実施例３の受信補助装置３０と同じである。補助基板５６は、基板１４の何れかの端辺（図１６の例では基板１４の下端辺）から延伸され、基板１４と所定の角度をなして形成されている。なお、図１６の例に限らず、受信アンテナ１１は実施例２と同様に受信アンテナ２１であってもよい。また、受信補助装置５０は、帯域通過フィルタ３５を備えなくてもよい。本実施例では、携帯端末９内の端末内蔵アンテナ９１の位置に合わせて、電極１３を形成するための補助基板５６を備えることを特徴としている。また、図１６の例に限らず、補助基板５６は基板１４の側端辺と所定の角度をなして接続されていてもよいし、基板１４の上端辺と所定の角度をなして接続されていてもよい。本実施例の受信補助装置５０によれば、電極１３と端末内蔵アンテナ９１の間隔を最適にすることができ、結合損を低減できる。基板１４と補助基板５６のなす角は、例えば図１７に示すように、携帯端末９の側面と背面とがなす角度に応じて、様々な角度とすることができる。
【実施例６】
【００３９】
以下、図１８を参照して本発明の実施例６に係る受信補助装置６０について説明する。図１８は、本実施例の受信補助装置６０の構成を示す図である。図１８に示す通り、本実施例の受信補助装置６０は、携帯端末９の背面に装着可能な基板６４と、基板６４に形成された受信アンテナ１１と、受信アンプ１２と、帯域通過フィルタ３５と、電極１３とを備える。受信アンテナ１１、受信アンプ１２、帯域通過フィルタ３５、電極１３の接続、位置関係は実施例３の受信補助装置３０と同じである。なお、図１８の例に限らず、受信アンテナ１１は実施例２と同様に受信アンテナ２１であってもよい。また、受信補助装置６０は、帯域通過フィルタ３５を備えなくてもよい。本実施例では、基板６４に穴６４１や切欠６４２が設けられていることを特徴としている。携帯端末の背面には、カメラのレンズ部、指紋認証ポート、赤外線ポートなどが搭載されていることが多い。本実施例の受信補助装置６０によれば、携帯端末の背面に設けられた各種のハードウェアの機能を妨げずに、本受信補助装置６０を装着することができる。
【実施例７】
【００４０】
以下、図１９を参照して本発明の実施例７に係る受信補助装置７０について説明する。図１９は、本実施例の受信補助装置７０の構成を示す図である。図１９に示す通り、本実施例の受信補助装置７０は、携帯端末９の背面に装着可能な基板１４と、基板１４に形成された受信アンテナ１１と、受信アンプ１２と、帯域通過フィルタ３５と、電極７３とを備える。受信アンテナ１１、受信アンプ１２、帯域通過フィルタ３５、電極７３の接続、位置関係は実施例３の受信補助装置３０と同じである。なお、図１９の例に限らず、受信アンテナ１１は実施例２と同様に受信アンテナ２１であってもよい。また、受信補助装置７０は、帯域通過フィルタ３５を備えなくてもよい。本実施例では、電極７３を基板１４の何れかの端辺から突出延伸させた後に延伸部を基板１４と所定の角度をなすように折り曲げ加工することで、携帯端末９に受信補助装置７０が装着された際に、電極７３が端末内蔵アンテナ９１を二方向から覆うように位置することを特徴としている。本実施例の受信補助装置７０によれば、電極７３が端末内蔵アンテナ９１を二方向から覆うように位置しているため、結合損を低減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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