(57)【要約】【課題】増幅回路に対する入力信号のロスを減らし、増幅回路の出力を大きくできる整合回路を提供する。【解決手段】アンテナからの受信信号を増幅する増幅回路の入力に接続される整合回路１０は、可変制御ＬＣ回路２０と、制御部３０とからなる。可変制御ＬＣ回路２０は、直列に接続される可変容量２２とコイル２１からなる。可変制御ＬＣ回路２０は、一端がコレクタ接地型トランジスタ増幅回路４０の入力に枝分かれするように接続され、他端が接地される。制御部３０は、可変制御ＬＣ回路の可変容量２２を、アンテナ側から見たインピーダンスの整合を図るように制御する。【選択図】図１
2014033375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナからの受信信号を増幅する増幅回路の入力に接続される整合回路であって、該整合回路は、
並列又は直列に接続される、可変容量とコイル、容量と可変コイル、又は可変容量と可変コイルからなる可変制御ＬＣ回路であって、一端がコレクタ接地型トランジスタ増幅回路の入力に枝分かれするように接続され、他端が接地される、可変制御ＬＣ回路と、
前記可変制御ＬＣ回路の可変容量及び／又は可変コイルを、アンテナ側から見たインピーダンスの整合を図るように制御する制御部と、
を具備することを特徴とする整合回路。
【請求項２】
請求項１に記載の整合回路において、可変制御ＬＣ回路は、コイルと可変容量であるバリキャップの直列接続からなり、バリキャップのアノードが接地され、カソードがコイルに接続されると共に制御部が接続されることを特徴とする整合回路。
【請求項３】
請求項１に記載の整合回路において、可変制御ＬＣ回路は、コイルと可変容量であるバリキャップの並列接続からなり、バリキャップのアノードが接地され、カソードがコイルの一端に接続されると共に制御部が接続され、コイルの他端が接地されることを特徴とする整合回路。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の整合回路において、コレクタ接地型トランジスタ増幅回路の入力には、直列ＬＣフィルタ回路とＤＣカット用コンデンサとが直列に接続され、
前記可変制御ＬＣ回路の一端は、直列ＬＣフィルタ回路とＤＣカット用コンデンサとの間に接続され、他端が接地される、
ことを特徴とする整合回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は整合回路に関し、特に、アンテナからの受信信号を増幅する増幅回路の入力に接続される整合回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
整合回路は、アンテナからの受信信号を増幅する増幅回路の入力に接続されるものである。これは、アンテナ側から見たインピーダンスと、増幅回路の入力インピーダンスとの整合を図るものである。インピーダンス整合を行うことで、アンテナからの受信信号を効率的に増幅回路に入力可能となる。このような整合回路は、例えばＬ（コイル）とＣ（コンデンサ）を組み合わせたＬＣ回路からなるものである。
【０００３】
近来では、地上デジタル放送等も始まり、また携帯電話やラジオ、ＧＰＳ等、無線機器の多様化が図られているため、広帯域化やマルチバンド化が求められている。このため、広帯域の周波数帯にわたって整合可能な整合回路が望まれている。
【０００４】
例えば特許文献１や特許文献２には、アンテナに直列に接続される整合回路が開示されている。これは、アンテナに直列に接続される並列ＬＣ回路からなるものであり、並列ＬＣ回路のコンデンサが可変容量素子からなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２０６１１号公報
【特許文献２】特開２００８−１１３２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの従来技術の整合回路は、アンテナと増幅回路との間に直列に接続されるものであり、整合回路自体による入力信号のロスが大きかった。即ち、整合回路が直列に接続され、アンテナの入力経路から整合回路の制御部のインピーダンスが見えてしまうため、アンテナ入力経路に影響を与えるものとなっていた。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、増幅回路に対する入力信号のロスを減らし、増幅回路の出力を大きくできる整合回路を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による整合回路は、並列又は直列に接続される、可変容量とコイル、容量と可変コイル、又は可変容量と可変コイルからなる可変制御ＬＣ回路であって、一端がコレクタ接地型トランジスタ増幅回路の入力に枝分かれするように接続され、他端が接地される、可変制御ＬＣ回路と、可変制御ＬＣ回路の可変容量及び／又は可変コイルを、アンテナ側から見たインピーダンスの整合を図るように制御する制御部と、を具備するものである。
【０００９】
ここで、可変制御ＬＣ回路は、コイルと可変容量であるバリキャップの直列接続からなり、バリキャップのアノードが接地され、カソードがコイルに接続されると共に制御部が接続されるものであれば良い。
【００１０】
また、可変制御ＬＣ回路は、コイルと可変容量であるバリキャップの並列接続からなり、バリキャップのアノードが接地され、カソードがコイルの一端に接続されると共に制御部が接続され、コイルの他端が接地されるものであっても良い。
【００１１】
また、コレクタ接地型トランジスタ増幅回路の入力には、直列ＬＣフィルタ回路とＤＣカット用コンデンサとが直列に接続され、可変制御ＬＣ回路の一端は、直列ＬＣフィルタ回路とＤＣカット用コンデンサとの間に接続され、他端が接地されるものであっても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の整合回路には、増幅回路に対する入力信号のロスを減らし、増幅回路の出力を大きくできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の整合回路を説明するための回路図である。
【図２】図２は、図１に示される直列可変制御ＬＣ回路の可変容量の容量値を変化させた場合の増幅回路出力周波数応答グラフである。
【図３】図３は、本発明の整合回路の可変制御ＬＣ回路が並列接続の場合の回路図である。
【図４】図４は、図３に示される並列可変制御ＬＣ回路の可変容量の容量値を変化させた場合の増幅回路出力周波数応答グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の整合回路を説明するための回路図である。図示の通り、本発明の整合回路１０は、可変制御ＬＣ回路２０と、制御部３０とから主に構成されている。整合回路１０は、アンテナ１からの受信信号を増幅する増幅回路４０の入力に接続されるものである。
【００１５】
ここで、増幅回路４０は、コレクタ接地型トランジスタ増幅回路で構成されている。コレクタ接地型トランジスタ増幅回路４０は、入力インピーダンスがハイインピーダンスなものである。ハイインピーダンスな増幅回路４０に整合回路１０が接続されることで、入力信号のロスを減らすことが可能となる。図示の通り、コレクタ接地型トランジスタ増幅回路４０は、トランジスタ４１のコレクタが第１抵抗４３を介して増幅回路の電源４４に接続されている。また、ベースは、第２抵抗４５を介してコレクタに接続されている。また、エミッタは、第３抵抗４６を介して接地されている。なお、第３抵抗４６は、インダクタンスにより構成されていても良い。また、図示例では、トランジスタ４１のコレクタは、必要により設けられるバイパスコンデンサであるコンデンサ４２を介して接地されている例を示した。さらに、図示例ではトランジスタ４１として、バイポーラトランジスタを示したが、本発明はこれに限定されず、ＭＯＳＦＥＴを用いてドレイン接地型としても良い。
【００１６】
可変制御ＬＣ回路２０は、図１に示される例では、直列に接続される可変容量とコイルからなるものである。図示の通り、可変制御ＬＣ回路２０は、コイル（Ｌ）２１に直列に可変容量（Ｃ）２２が接続されたものである。そして、可変制御ＬＣ回路２０のＬＣ直列の一端、即ち、コイル２１の一端が増幅回路４０の入力に接続されている。また、可変制御ＬＣ回路２０のＬＣ直列の他端、即ち、可変容量２２の他端が接地されている。
【００１７】
そして、制御部３０は、可変制御ＬＣ回路２０の可変容量２２を、アンテナ１側から見たインピーダンスの整合を図るように制御するものである。これは、選択された受信周波数に合わせてインピーダンス整合を図り、受信周波数帯域に出力のピークが来るように、可変容量２２の容量値を大小制御するものである。
【００１８】
また、図示例では、コレクタ接地型トランジスタ増幅回路の入力には、入力フィルタ回路である直列ＬＣフィルタ回路２が直列に挿入されており、それに直列にＤＣカット用コンデンサ３が接続されている。そして、可変制御ＬＣ回路２０は、この直列ＬＣフィルタ回路２とＤＣカット用コンデンサ３との間に、枝分かれするように接続されている。
【００１９】
以下、図示のように、可変制御ＬＣ回路２０の可変容量２２がバリキャップからなる例についてより詳細に説明する。可変制御ＬＣ回路２０は、コイル２１とバリキャップである可変容量２２の直列接続からなり、バリキャップのアノードが接地され、カソードがコイルに接続されると共に制御部３０が接続されている。バリキャップの容量を可変させるために、制御部３０は、抵抗３１を介して負バイアスである制御バイアス３２がバリキャップに印加される構成を有している。即ち、抵抗３１は、直列接続のコイル２１と可変容量２２との間に接続されている。ここで、抵抗３１は、アンテナの入力経路から制御部３０の制御バイアス３２が見えなくなる程度の大きさの抵抗値であれば良い。この制御バイアス３２を可変させることにより、可変容量２２の容量値を制御し、インピーダンス整合を行えば良い。本発明の整合回路は、このような構成により、アンテナの入力経路から枝分かれするように接続され、制御部３０は抵抗３１を介して制御バイアス３２が接続されることになる。したがって、整合回路の制御部は、アンテナの入力経路から見えなくなるため、増幅回路に対する入力信号のロスを無くすことが可能となる。即ち、制御部自体のインピーダンスを気にすることなく、可変容量を制御することでインピーダンス調整を行うことが可能となる。
なる。
【００２０】
なお、図示例では可変容量２２がバリキャップからなる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ラジオ放送の受信アンテナ用の整合回路であれば、ラジオ局ごとに周波数帯が飛び飛びで設定されているため、可変容量の容量値が連続的に可変できる必要はない。そのため、例えば種々の容量のコンデンサを用いて容量値をスイッチで切り替え可能な構成とし、各局に応じて制御部でスイッチを切り替えることにより、飛び飛びでインピーダンス整合を行えるように構成しても良い。
【００２１】
また、上述の例では可変制御ＬＣ回路は可変容量とコイルを用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されず、可変コイルと容量を用いた構成であっても良い。さらに、可変容量と可変コイルの両方を用いても勿論良い。可変コイルを用いる場合には、例えば、種々のインダクタンスのコイル用いてインダクタンスをスイッチで切り替え可能な構成とし、インピーダンス整合を行えるようにすれば良い。
【００２２】
図２に、図１に示される直列可変制御ＬＣ回路の可変容量の容量値を変化させた場合の増幅回路出力周波数応答グラフを示す。図中、実線が容量値１７ｐＦの場合、点線が１１ｐＦの場合、一点鎖線が７．５ｐＦの場合の周波数応答である。図から分かる通り、増幅回路出力のピークが可変容量の容量値に応じて変化している。即ち、選択した周波数帯に応じてそこにピークを合わせるように可変容量の容量値を設定すれば、増幅回路の出力を最も大きくできることが分かる。
【００２３】
上述の図示例では、可変制御ＬＣ回路２０が直列接続の場合を説明したが、以下に説明するように、可変制御ＬＣ回路２０は並列接続であっても良い。図３は、本発明の整合回路の可変制御ＬＣ回路が並列接続の場合の回路図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は概ね同一物を表している。なお、図示例では、増幅回路やアンテナ等は図１と同一のため、可変制御ＬＣ回路のみを示した。
【００２４】
図示の通り、並列接続の場合の可変制御ＬＣ回路２０は、コイル２１とバリキャップである可変容量２２が並列接続からなり、バリキャップのアノードが接地され、カソードがコイル２１の一端に接続されると共に制御部３０が接続され、コイル２１の他端が接地されている。なお、図示例では可変容量２２であるバリキャップのカソードとコイル２１の間には、ＤＣカット用のコンデンサ２５が接続されている。これはコイル２１を介してショートするのを防止するために設けられている。この例でも、バリキャップの容量を可変させるために、制御部３０は、抵抗３１を介して負バイアスである制御バイアス３２がバリキャップに印加される構成を有している。即ち、抵抗３１は、並列接続のコイル２１と可変容量２２であるバリキャップのカソードとの間に接続されている。この制御バイアス３２を可変させることにより、可変容量２２の容量値を制御し、インピーダンス整合を行えば良い。
【００２５】
なお、並列接続の場合の可変制御ＬＣ回路であっても、可変容量とコイルを用いた構成に限定されず、可変コイルと容量を用いた構成であっても良い。さらに、可変容量と可変コイルの両方を用いても勿論良い。
【００２６】
図４に、図３に示される並列可変制御ＬＣ回路の可変容量の容量値を変化させた場合の増幅回路出力周波数応答グラフを示す。図中、実線が容量値１７ｐＦの場合、点線が１１ｐＦの場合、一点鎖線が７．５ｐＦの場合の周波数応答である。図から分かる通り、直列可変制御ＬＣ回路の構成の場合と同様に、増幅回路出力のピークが可変容量の容量値に応じて変化している。即ち、選択した周波数帯に応じてそこにピークを合わせるように可変容量の容量値を設定すれば、増幅回路の出力を最も大きくできることが分かる。
【００２７】
さらに、本発明の整合回路は、制御部により任意にインピーダンスの整合を図ることができるため、温度によって可変制御ＬＣ回路に対する制御バイアスを変化させるようにフィードバック制御することも可能である。例えば可変制御ＬＣ回路の可変容量としてバリキャップを用いた場合、バリキャップの温度特性が悪い場合があり、周辺温度によって制御バイアスに対する容量値にバラツキが出てしまう場合がある。容量値が意図したものと変わってしまうと、受信周波数帯域に出力のピークが来なくなってしまう場合がある。このようなことを避けるために、周辺温度を検出し、温度によって最適な容量値となるように制御バイアスをフィードバック制御すれば良い。
【００２８】
なお、本発明の整合回路は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２９】
１    アンテナ
２    直列ＬＣフィルタ回路
３    ＤＣカット用コンデンサ
１０    整合回路
２０    可変制御ＬＣ回路
２１    コイル
２２    可変容量
２５    コンデンサ
３０    制御部
３１    抵抗
３２    制御バイアス
４０    増幅回路
４１    トランジスタ
４２    コンデンサ
４３    第１抵抗
４４    電源
４５    第２抵抗
４６    第３抵抗
【図１】
2014033375.tif 000003
【図２】
2014033375.tif 000004
【図３】
2014033375.tif 000005
【図４】
2014033375.tif 000006