(57)【要約】  【課題】送信アンテナの整合回路の調節作業を削減できる無線送信機を提供する。  【解決手段】信号源１３からのデータ信号をアンテナ部１１より外部に無線送信する車載用の無線送信機１０であって、可変容量ダイオード１６の容量を変えることでインピーダンスを調節する整合回路１４と、整合回路１４と信号源１３とを接続する給電線２１と、信号源１３からアンテナ部１１へ向けた順方向信号がアンテナ部１１側で反射して給電線２１に戻る逆方向信号を分離検出する方向性結合器１７と、方向性結合器１７で検出された逆方向信号の検波を行う検波器１９と、検波器１９で出力される検波電圧が減少するように可変容量ダイオード１６に制御電圧を印加する制御回路２０とを備えている。  【選択図】図１
2006303681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号源からのデータ信号をアンテナ部より外部に無線送信する車載用の無線送信機であって、
前記アンテナ部の上流端に接続され、可変コンデンサの容量を変えることでインピーダンスを調節する整合回路と、
前記整合回路と前記信号源とを接続する給電線と、
前記給電線に接続され、前記信号源から前記アンテナ部へ向けた順方向信号が前記アンテナ部側で反射して前記給電線に戻る逆方向信号を分離検出する方向性結合器と、
前記方向性結合器で検出された逆方向信号の検波を行う検波器と、
前記検波器で出力される検波電圧が減少するように前記可変コンデンサの容量を調節する制御回路と、
を備えていることを特徴とする車載用無線送信機。
【請求項２】
前記可変コンデンサは可変容量ダイオードとし、前記制御回路は、前記検波器からの検波電圧が減少するように前記可変容量ダイオードに印加する制御電圧を増減させる構成としている請求項１に記載の車載用無線送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用無線送信機に関し、詳しくは、自動車に搭載されてＥＴＣ等の無線送信機として利用されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平４−２９８１０２号公報等に開示されているように、自動車には外部と無線通信を行うためのアンテナが搭載されている。送信アンテナの場合には、信号源からの順方向信号がアンテナ側で放射されずに信号源側へ反射することで生じるリターンロスを低減することが望まれるため、整合回路を設けてインピーダンスマッチングを図っている。この送信アンテナの開発過程では、送信周波数帯においてアンテナのリターンロスが少なくなるように整合回路のインダクタやキャパシタのチューニング作業を行う単体テストをしている。
【０００３】
しかしながら、自動車には金属ボディや多数の電子機器等が搭載されているため、単体テストを合格した送信アンテナであっても実際に自動車に搭載してみると異なるアンテナ特性を示すことがある。特に、車種変更等により取付場所や取付形態等が変化すると、放射インピーダンスが変化して共振周波数が変化する。そのため、アンテナ単体での特性確認の後、さらに最終取付形態でのチューニング作業が必要となり、開発工数が増大する問題がある。
【特許文献１】特開平４−２９８１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、送信アンテナの整合回路の調節作業を削減できる車載用の無線送信機を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、信号源からのデータ信号をアンテナ部より外部に無線送信する車載用の無線送信機であって、
前記アンテナ部の上流端に接続され、可変コンデンサの容量を変えることでインピーダンスを調節する整合回路と、
前記整合回路と前記信号源とを接続する給電線と、
前記給電線に接続され、前記信号源から前記アンテナ部へ向けた順方向信号が前記アンテナ部側で反射して前記給電線に戻る逆方向信号を分離検出する方向性結合器と、
前記方向性結合器で検出された逆方向信号の検波を行う検波器と、
前記検波器で出力される検波電圧が減少するように前記可変コンデンサの容量を調節する制御回路と、
を備えていることを特徴とする車載用無線送信機を提供している。
【０００６】
前記構成とすると、順方向信号がアンテナ部で放射されずに反射することで生じる逆方向信号が低減されるように、制御回路で整合回路の可変コンデンサの容量を自動制御しているので、周辺環境の変化にも臨機応変に対応してリターンロスが抑制され、常時最適な整合条件で動作させることが可能となる。したがって、車種変更等により取付場所や取付形態が変わっても、自動的にインピーダンス整合が図られてチューニング作業が不要となり、車載用無線送信機の開発工数を大幅に低減することができる。
【０００７】
前記可変コンデンサは可変容量ダイオードとし、前記制御回路は、前記検波器からの検波電圧が減少するように前記可変容量ダイオードに印加する制御電圧を増減させる構成としていると好ましい。
【０００８】
前記構成とすると、整合回路に可変容量ダイオード（バラクタ）を用いているので、可変容量ダイオードに印加する電圧量を制御するだけで電気的に簡単にインピーダンス整合を行うことができる。なお、可変コンデンサは、バリコンのように機械的に容量を変更させる構成としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、リターンロスを生じる逆方向信号が低減されるように制御回路で整合回路の可変コンデンサの容量を自動制御して、インピーダンス整合を図っているので、常時最適な整合条件で無線送信機を動作させることが可能となる。したがって、車種変更等により取付場所や取付形態が変わっても手作業でチューニング作業をする必要がなくなり、開発工数を大幅に低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は自動車にＥＴＣ等の送信用として搭載される車載用無線送信機１０を示し、アンテナ部１１と、該アンテナ部１１と信号源１３の間に給電線２１を介して接続された整合制御基板１２とを備えている。
【００１１】
整合制御基板１２は、アンテナ部１１の上流端に接続された整合回路１４と、整合回路１４と信号源１３とを接続する給電線２１と、整合回路１４の上流側で給電線２１に挿入されて順方向信号（進行波）から逆方向信号（反射波）を分離して取り出す方向性結合器１７と、方向性結合器１７に接続された抵抗１８と、方向性結合器１７で検出された逆方向信号の検波を行う検波器１９と、検波器１９で出力される検波電圧が減少するように整合回路１４を調節する制御回路２０とを備えている。
【００１２】
整合回路１４は、給電線２１上に直列接続されたインダクタ１５と、給電線２１から分岐して一端がアースされた可変容量ダイオード１６とを備えている。
制御回路２０は、検波器１９からの検波電圧が入力されると共に、整合回路１４の可変容量ダイオード１６に制御電圧を出力する構成としており、検波器１９からの検波電圧が減少するように可変容量ダイオード１６に印加する制御電圧を増減制御している。
【００１３】
次に、車載用無線送信機１０の動作について説明する。
信号源１３から送出されたデータ信号は、給電線２１を通じて整合制御基板１２上の整合回路１４を流れてインピーダンス整合が図られた上でアンテナ部１１より大気中に放射される。この際、信号源１３からアンテナ部１１へ向けた順方向信号は方向性結合器１７では検出されない。
一方、順方向信号のうちアンテナ部１１で外部に放射されずに反射されて信号源１３側に戻る逆方向信号は、方向性結合器１７で取り出され、検波器１９で検波電圧として制御回路２０に送出される。制御回路２０では、入力される検波電圧をレベルモニタしながら、検波電圧が減少するように可変容量ダイオード１６に印加する制御電圧をフィードバック制御している。
【００１４】
制御回路２０の制御手順をより詳細に説明すると、図２に示すように、まず可変容量ダイオード１６に印加する制御電圧を現在値から一定量だけ上げてみて（ステップＳ１）、その時に入力される検波電圧をＥ１としてメモリに保持しておく（ステップＳ２）。次いで、可変容量ダイオード１６に印加する制御電圧を前記現在値から同量だけ下げてみて（ステップＳ３）、その時に入力される検波電圧をＥ２としてメモリに保持しておく（ステップＳ４）。このようにテストした結果、検波電圧Ｅ１、Ｅ２がより減少した方に従って制御電圧の印加量を変化させる。
【００１５】
即ち、Ｅ１＜Ｅ２であった場合には（ステップＳ５）、制御電圧を上げるように制御し、検波電圧が減少する限り（ステップＳ７）は制御電圧を増加させる。そして、検波電圧が減少しなくなったら制御電圧を現状維持するように制御する（ステップＳ１０）。
一方、Ｅ１≧Ｅ２であった場合には（ステップＳ５）、制御電圧を下げるように制御し、検波電圧が減少する限り（ステップＳ９）は制御電圧を低下させる。そして、検波電圧が減少しなくなったら制御電圧を現状維持するように制御する（ステップＳ１０）。
また、周辺環境の変化等により検波電圧が増加したら、再びステップＳ１から前述と同様のフィードバック制御を行う。
【００１６】
以上の構成とすると、方向性結合器１７で取り出される逆方向信号（反射波）が常時監視され、リターンロスを生じる逆方向信号が低減されるように制御回路２０で整合回路１４の可変容量ダイオード１６に印加する制御電圧を自動制御しているので、周辺環境の変化に適宜対応してインピーダンス整合が行われ、車載用無線送信機１０は常時最適な整合条件で動作させることが可能となる。したがって、車種変更等により取付場所や取付形態が変わっても手作業によるチューニング作業が不要となり、車載用無線送信機１０の開発工数を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の車載用無線送信機を示すブロック図である。
【図２】制御回路の制御手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
１０    車載用無線送信機
１１    アンテナ部
１２    整合制御基板
１３    信号源
１４    整合回路
１５    インダクタ
１６    可変容量ダイオード
１７    方向性結合器
１８    抵抗
１９    検波器
２０    制御回路
【図１】
2006303681.tif 000003
【図２】
2006303681.tif 000004