(57)【要約】  本発明は、アンテナ（１００）に接続された少なくとも１つの入力側（１０１）、受信機（１２０）に接続された少なくとも１つの出力側（１０２）、および入力側と出力側とのあいだに配置された信号レベル適合化手段（１１２，１１５）を備えたアンテナ増幅器（１１０）に関する。このアンテナ増幅器では、特にハイレベルの信号が印加される状況で有効信号対雑音比が改善される。これは入力側と信号レベル適合化手段とのあいだに狭帯域フィルタ（１１１）が配置され、このフィルタの通過帯域の中心周波数が可変でありかつ受信機の受信チャネルへ適合調整されることにより達成される。
2007535207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ（１００）に接続された少なくとも１つの入力側（１０１）、受信機（１２０）に接続された少なくとも１つの出力側（１０２）、および該入力側と該出力側とのあいだに配置された信号レベル適合化手段（１１２，１１５）を備えた
アンテナ増幅器（１１０）において、
前記入力側と前記信号レベル適合化手段とのあいだに狭帯域フィルタ（１１１）が配置され、該狭帯域フィルタの通過帯域の中心周波数が可変でありかつ前記受信機の受信チャネルへ適合調整される
ことを特徴とするアンテナ増幅器。
【請求項２】
前記狭帯域フィルタの通過周波数は前記受信機で形成され前記アンテナ増幅器の制御端子へ印加される調整信号により適合調整される、請求項１記載の増幅器。
【請求項３】
前記狭帯域フィルタの通過周波数は前記受信機で形成され前記出力側へ印加される調整信号により適合調整される、請求項１または２記載の増幅器。
【請求項４】
内部で評価され前記出力側へ印加される前記調整信号は直流電圧、アナログの振幅変調信号、周波数変調信号またはパルス幅変調信号、またはディジタルデータストリームである、請求項１から３までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項５】
前記出力側での信号成分を分解またはフィルタリングする分解装置（１１６）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項６】
前記出力側に前記アンテナ増幅器に対する給電電圧が印加される、請求項１から５までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項７】
前記分解装置は調整情報を記憶するメモリユニットを有している、請求項５または６記載の増幅器。
【請求項８】
前記制御端子または前記出力側に制御信号が印加される、請求項１から７までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項９】
前記制御端子または前記出力側に印加されるフィードバック信号を形成するフィードバック信号形成手段が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項１０】
定義された内部イベントおよび／または外部イベントにより前記制御信号に対する応働、例えばあらかじめ記憶されていた調整情報への切り換えを行う、請求項１から９までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項１１】
定義された時点で前記制御信号に対する応働、例えばあらかじめ記憶されていた調整情報への切り換えを行い、ここで時間情報は時間基準形成ユニットにより形成される、請求項１から１０までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項記載のアンテナ増幅器に対して調整信号および／または制御信号を形成する信号形成手段が設けられている
ことを特徴とする受信機（１２０）。
【請求項１３】
前記調整信号および／または前記制御信号を形成する前記信号形成手段は請求項１から９までのいずれか１項記載のアンテナ増幅器への伝送に適した形態の調整信号を形成する素子を有しており、該素子の入力側はマイクロコントローラ（２３０）または内部調整信号（１４５）に接続されている、請求項１２記載の受信機。
【請求項１４】
前記アンテナ増幅器で形成され無線信号とともに伝送される情報信号を検出および／または評価する検出評価手段が設けられている、請求項１２または１３記載の受信機。
【請求項１５】
受信システム、例えば車両用受信システムにおいて、
請求項１から１１までのいずれか１項記載のアンテナ増幅器（１１０）および請求項１２から１４までのいずれか１項記載の受信機（１２０）を有する
ことを特徴とする受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は請求項１の上位概念記載のアンテナ増幅器および請求項１０の上位概念記載の受信機に関する。
【０００２】
特に車両内の無線受信システムの信号路はしばしばアンテナ、インピーダンス適合化部および／または増幅器、受信部から成る。一般にアンテナのフットポイント近傍に設けられるインピーダンス適合化素子では、アンテナで受け取られた信号が新たな定格インピーダンスへアクティブまたはパッシブに変換される。これにより信号路で見て後方の素子、特に受信機に対する広帯域の適合化が達成される。インピーダンス適合化および場合により増幅に用いられる能動素子は、アンテナで受け取られた信号を増幅すると同時に、インピーダンス適合化のための能動素子と受信機とのあいだのアンテナ電力における損失を補償する。インピーダンス適合化および場合により増幅に用いられる素子を以下ではアンテナ増幅器と称する。
【０００３】
従来の能動アンテナ増幅器は広帯域で駆動される。つまり全受信帯域の信号が能動素子へ印加される。こうした能動素子をアンテナ増幅器で使用する際の欠点の１つに、アンテナのフットポイント電圧が大きい場合、高い電界強度に起因して受信電力に障害的に作用する非線形特性が挙げられる。アンテナ増幅器におけるこの非線形特性を制限するために、自動制御によりレベルが低減される。ただし受信領域のいずれかの信号のレベルが制御回路の使用レベルよりも高い場合には、有効チャネルの信号が閉ループ制御により大幅に低下してしまう。制御回路はハイレベルの障害信号よりも格段に低いレベルを有するからである。これにより所望の有効チャネルの受信品質はひどく損なわれる。
【０００４】
したがって本発明の課題は、特にハイレベルの障害信号が印加される状況において、有効信号対雑音比を改善することである。
【０００５】
この課題は請求項１記載の特徴を有するアンテナ増幅器、請求項１０記載の特徴を有する受信機、および請求項１２記載の特徴を有する受信機システムにより解決される。本発明のアンテナ増幅器では、入力側と信号レベル適合化手段とのあいだに狭帯域フィルタが配置され、この狭帯域フィルタの通過帯域の中心周波数が可変でありかつ受信機の受信チャネルへ適合調整される。
【０００６】
受信部にはどのチャネルまたはどの周波数が所望の受信周波数であるかという情報が存在している。この情報はアンテナ増幅器で狭帯域フィルタを制御し、有効チャネルの障害を回避するために用いられる。この狭帯域フィルタは信号路のうちアンテナ増幅器の能動増幅素子の前方に配置される。狭帯域フィルタの通過領域は所望の有効チャネルの周波数へ調整される。これにより望ましくない周波数の信号レベルは低減され、システム全体の受信電力は増大される。この場合、フィルタの通過周波数は、受信機で形成され、アンテナ増幅器の制御端子に印加される調整信号によって調整される。フィルタの調整に必要な情報の転送も特別な線路を介して行われる。これに代えて、フィルタの通過周波数を、受信機により形成され、アンテナ増幅器の出力側に印加される調整信号によって調整できるように構成することもできる。アンテナ増幅器の出力側に印加され、アンテナ増幅器で評価される調整信号は、ここでは直流電圧またはアナログの振幅変調信号、周波数変調信号またはパルス幅変調信号、またはディジタルデータストリームである。場合によっては、アンテナ線路を利用するアンテナ増幅器の給電電圧を考慮しなければならない。この場合アンテナ増幅器は有利には出力側で信号成分を分解またはフィルタリングする分解装置を含む。別の実施形態では、アンテナ増幅器の出力側にアンテナ増幅器に対する給電電圧が印加される。インピーダンス適合化または増幅の行われたアンテナの有効信号、調整信号および給電電圧は、ここでは、同じアンテナ線路を介して供給される。給電電圧のオンオフまたはディジタル符号化による電圧変化によりディジタルデータストリームを伝送することもできる。アンテナ増幅器内のエネルギ蓄積器、例えばコンデンサまたはコイルはアンテナ増幅器に対して給電電圧の遮断時間を定める。
【０００７】
アンテナ増幅器には適切な信号成分の分解装置を設けなければならない。ここでの信号成分は無線信号、制御情報および／または給電電圧などを含む。調整情報はフロントエンドのフィルタ手段の発振器電圧または調整電圧から導出される。同様に必要な情報は付加的なディジタル制御ユニットまたは他のタスクのために受信機内に既に設けられているディジタル制御ユニットを用いて形成することができる。
【０００８】
アンテナ増幅器の別の実施形態では、信号成分の分解装置の出力側にさらに調整情報を記憶するメモリユニットが設けられる。このため例えば複数のコンデンサに種々の電圧値を充電したり、または制御ユニットにディジタル情報を記憶したりすることにより、複数の設定をバッファリングすることができる。受信周波数を迅速におよび／または短時間で変更しようとする場合、例えばいわゆるＲＤＳジャンプの際には、アンテナ線路を介した調整情報の転送をこれに対してきわめて緩慢に行うと有利である。
【０００９】
アンテナ増幅器の別の実施形態では、定められたイベントまたは時点に応じて、制御信号に対する応働、例えばあらかじめ記憶されていた調整情報への切り換えが行われる。これは外部イベント（例えば制御信号の到来）または内部イベント（例えば設定温度値の超過）に同期してトリガされる。特に有利には、アンテナ増幅器に時間基準が設けられ、設定時点で改めてトリガすることなくこれらの応働が行われる。代替手段として、短いＲＤＳジャンプをアンテナ増幅器および受信機で同期して実現することができる。
【００１０】
アンテナ増幅器の別の実施形態では、制御端子または出力側に制御信号を印加することができる。調整情報が伝送されるほか、駆動モードを制御するためのその他のデータも受信機からアンテナ増幅器へ伝送される。例えば受信機内で測定された信号レベルをアンテナ増幅器内の増幅度係数を調整するために用いたり、選択された受信帯域を種々の増幅素子、例えば中波受信素子または超短波受信素子の作動に用いたりすることができる。
【００１１】
アンテナ増幅器の別の実施形態として、フィードバック信号を形成して出力側へ印加するフィードバック信号形成手段を設けることができる。フィードバック路は切換命令の受信確認や、温度監視または電流監視などにおけるエラーステータス情報の伝送に利用される。
【００１２】
前述の問題は、前述のアンテナ増幅器に対する調整信号および／または制御信号を形成する信号形成手段を備えた受信機によっても解決される。本発明の受信機では、有利には、調整信号および／または制御信号を形成する信号形成手段が前述のアンテナ増幅器への伝送に適した形態の調整信号を出力する素子を有しており、この素子の入力側はマイクロコントローラまたは内部調整信号に接続されている。信号の調製とアンテナ増幅器の周波数の調整との統合は選択的にフロントエンドＩＣまたはマイクロコントローラ内で行ってもよい。
【００１３】
別の実施形態では、受信機は、アンテナ増幅器で形成され、無線信号とともに伝送される付加的な情報信号の検出評価手段を有する。ここで情報信号とは、例えば信号レベル情報またはアンテナ増幅器の駆動状態情報その他である。
【００１４】
前述の課題はさらに、前述のアンテナ増幅器および前述の受信機を有する受信システム、特に車両用受信システムにより解決される。
【００１５】
本発明のアンテナ増幅器、受信機および受信システムは、前述した以外の無線規格、定置型無線システムまたは移動無線システムにも適用可能である。これは例えば飛行機、船舶または車両に組み込まれる移動無線受信機であってもよいし、定置型受信機またはポータブル移動無線機であってもよい。
【００１６】
本発明の実施例を図に則して以下に詳細に説明する。図１には調整情報の伝送部を備えた受信機およびアンテナ増幅器のブロック図が示されている。図２には調整情報および信号レベル情報の伝送部を備えた受信機およびアンテナ増幅器のブロック図が示されている。
【００１７】
受信機１２０はフィルタ手段１２１を有しており、このフィルタ手段の信号路はＦＭ帯域とＡＭ帯域とに分割されている。ＦＭフィルタはＦＭ帯域の一部のみに相当する。ＦＭ帯域の中心周波数は調整電圧１４５によって変更可能である。受信周波数への本来の調整は、受信信号と周波数可変の発振器信号１４１とを混合し、さらにその中間周波数信号を、フィルタ１２５を介してチャネルフィルタリングすることにより行われる。ＰＬＬ合成回路１４４は基準発振器１４２の信号と混合発振器１４０の出力信号（１４１）とを位相比較することにより発振器調整電圧１４５を形成し、これを用いて混合発振器１４０を適切な周波数に保持し、形成された受信信号を中間周波数へダウンコンバートする。制御回路１５０は発振器調整電圧１４５から調整信号１５１を形成する。調整信号１５１は選択された受信チャネルまたは受信周波数に対する情報を含む。この調整信号が受信機１２０の入力側１０４へ印加され、アンテナ線路１０３を介してアンテナ増幅器１１０の出力側１０２へ達する。
【００１８】
アンテナ増幅器１１０は入力側１０１を有し、この入力側にアンテナ１００が接続されている。さらにアンテナ増幅器１１０は狭帯域フィルタ１１１およびインピーダンス適合化および／または信号増幅のための能動素子１１２を有する。能動素子は分離増幅器の形態の素子であり、入力側１０１のインピーダンスを出力側１０２のインピーダンス、ひいては受信機１２０の入力インピーダンスへ変換し、場合によりアンテナ１００から到来した信号を増幅する。アンテナ増幅器１１０の非線形特性を制限するために、増幅器１１２のレベルが閉ループ制御または制限される。ＦＭ帯域に対する狭帯域フィルタ１１１および増幅器１１２のほか、ＡＭ帯域に対するフィルタ１１３および増幅器１１４も設けられている。
【００１９】
ＦＭ帯域に対する狭帯域フィルタ１１１は制御可能なフィルタであり、通過周波数を所望の受信周波数領域へシフトすることができる。通過周波数を調整するために、アンテナ線路を介して供給された信号から調整情報を取り出すフィルタリング装置１１５が用いられる。これに代えて調整情報を信号成分の分解装置により形成してもよい。例えば無線信号、調整情報およびアンテナ増幅器１１０の能動素子に対する給電電圧へ分解される。この実施例ではフィルタリング装置１１５はＦＭ帯域の信号についてのみ設けられているが、ＡＭ帯域に対するフィルタ１１３が同様に狭帯域かつ調整可能に構成されている場合には、同様の素子をＡＭ帯域の信号路に設けることもできる。
【００２０】
フィルタリング装置１１５はアンテナ増幅器の出力側１０２に印加される信号を評価し、狭帯域フィルタ１１１を受信機１２０での受信周波数へ調整する。このため、上述のように、制御回路１５０はＰＬＬ合成回路１４４の信号をアナログ調整信号またはディジタル調整信号へ変換し、これを受信機１２０の入力側１０４からアンテナ増幅器１１０の出力側１０２へ供給し、これにより狭帯域フィルタ１１１の通過周波数を受信機での受信周波数へ調整するために用いられる。出力側１０２は例えばアンテナ増幅器１１０の能動素子への給電のために直流電圧信号を供給する。受信機１２０の受信周波数を調整することにより、アンテナ増幅器１１０の狭帯域フィルタ１１１は通過周波数としての受信周波数へ調整される。
【００２１】
フィルタリング装置１１５はさらに１つまたは複数の設定をバッファリングする手段を有している。これは例えば複数のコンデンサを種々の電圧値へ充電したり、ディジタル情報を制御回路へ記憶したりすることにより行われる。バッファリングされる情報は特にフィルタ１１１の１つまたは複数の通過周波数の情報であり、これにより種々の通過周波数を容易に切り換えることができる。
【００２２】
図２には第２の実施例のブロック図が示されている。第１の実施例に対する変更点および拡張点のみを説明する。
【００２３】
受信機２２０内のレベル検出器２６０が中間周波数信号の信号強度を検出し、その情報をマイクロコントローラ２３０へ供給する。マイクロコントローラは高い信号レベルに基づいてアンテナ増幅器の増幅度を低減すべきか否かを求め、相応の情報および調整された受信周波数をモジュール２５０へ供給する。２つの情報は適切なフォーマットでアンテナ線路２０３を介してアンテナ増幅器２１０へ伝達される。調整情報はモジュール２１５でフィルタリングされる。モジュール２１６は調整すべき増幅度を取り出し、これに応じて増幅器２１２，２１４を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】調整情報の伝送部を備えた受信機およびアンテナ増幅器のブロック図である。
【図２】調整情報および信号レベル情報の伝送部を備えた受信機およびアンテナ増幅器のブロック図である。
【図１】
2007535207.tif 000003
【図２】
2007535207.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月8日(2006.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ（１００）に接続された少なくとも１つの入力側（１０１）、受信機（１２０）に接続された少なくとも１つの出力側（１０２）、および該入力側と該出力側とのあいだに配置された信号レベル適合化手段（１１２，１１５）を備えた
アンテナ増幅器（１１０）において、
前記入力側と前記信号レベル適合化手段とのあいだに狭帯域フィルタ（１１１）が配置され、該狭帯域フィルタの通過周波数が前記受信機の受信チャネルへ適合化される
ことを特徴とするアンテナ増幅器。
【請求項２】
前記狭帯域フィルタの通過周波数は前記受信機で形成され前記アンテナ増幅器の制御端子へ印加される調整信号により適合化される、請求項１記載の増幅器。
【請求項３】
前記狭帯域フィルタの通過周波数は前記受信機で形成され前記出力側へ印加される調整信号により適合化される、請求項１または２記載の増幅器。
【請求項４】
内部で評価され前記出力側へ印加される前記調整信号は直流電圧、アナログの振幅変調信号、周波数変調信号またはパルス幅変調信号、またはディジタルデータストリームである、請求項１から３までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項５】
前記出力側での信号成分を分解またはフィルタリングする分解装置（１１５）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項６】
前記出力側に前記アンテナ増幅器に対する給電電圧が印加される、請求項１から５までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項７】
前記分解装置は調整情報を記憶するメモリユニットを有している、請求項５または６記載の増幅器。
【請求項８】
前記制御端子または前記出力側に制御信号が印加される、請求項１から７までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項９】
前記制御端子または前記出力側に印加されるフィードバック信号を形成するフィードバック信号形成手段が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項１０】
定義された時点で前記制御信号に対する応働、例えばあらかじめ記憶されていた調整情報への切り換えを行う、請求項１から９までのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項記載のアンテナ増幅器に対して調整信号および／または制御信号を形成する信号形成手段が設けられている
ことを特徴とする受信機（１２０）。
【請求項１２】
前記調整信号および／または前記制御信号を形成する前記信号形成手段は請求項１から９までのいずれか１項記載のアンテナ増幅器への伝送に適した形態の調整信号を出力する素子を有しており、該素子の入力側はマイクロコントローラ（２３０）または内部調整信号（１４５）に接続されている、請求項１１記載の受信機。
【請求項１３】
前記アンテナ増幅器で形成され無線信号とともに伝送される情報信号を検出および／または評価する検出評価手段が設けられている、請求項１１または１２記載の受信機。
【請求項１４】
受信システム、例えば車両用受信システムにおいて、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のアンテナ増幅器（１１０）および請求項１１から１３までのいずれか１項記載の受信機（１２０）を有する
ことを特徴とする受信システム。
【国際調査報告】
2007535207.tif 000005
2007535207.tif 000006
2007535207.tif 000007
2007535207.tif 000008
2007535207.tif 000009
2007535207.tif 000010
2007535207.tif 000011
2007535207.tif 000012
2007535207.tif 000013
2007535207.tif 000014