(57)【要約】【課題】部品点数や部品面積を減らし、ＮＦやゲインの改善が可能な妨害波低減回路を提供する。【解決手段】妨害波低減回路は、ＰＩＮダイオード１０と、第１コイル２１を有するフィルタ回路２０と、第２コイル３０と、ＧＮＤ短絡用コンデンサ４０とから構成される。フィルタ回路２０は、ＰＩＮダイオード１０のカソードとＧＮＤ電位の間に接続されるコイルを並列接続される２つのコイルに分け、そのうちの一方のインダクタンスを有する第１コイル２１を含む。第２コイル３０は、フィルタ回路２０の２つのコイルに分けられる他方のインダクタンスを有し、ＰＩＮダイオード１０のアノードと増幅回路電源との間に接続される。ＧＮＤ短絡用コンデンサ４０は、第２コイル３０と増幅回路電源との間に一端が接続され、他端がＧＮＤ電位に接続される。【選択図】図１
2015073200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの信号ラインから増幅回路の間に挿入される妨害波低減回路であって、該妨害波低減回路は、
アンテナと増幅回路の間に、カソードがアンテナ側に直列に接続されるＰＩＮダイオードと、
アンテナの信号ラインに接続され、コイルとコンデンサを用いて所望の周波数信号を通過させるように設計されると共に、ＰＩＮダイオードのカソードとＧＮＤ電位の間に接続されるコイルを並列接続される２つのコイルに分け、そのうちの一方のインダクタンスを有する第１コイルを含むフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の２つのコイルに分けられる他方のインダクタンスを有する第２コイルであって、ＰＩＮダイオードのアノードと増幅回路電源との間に接続される第２コイルと、
第２コイルと増幅回路電源との間に一端が接続され、他端がＧＮＤ電位に接続されるＧＮＤ短絡用コンデンサと、
を具備することを特徴とする妨害波低減回路。
【請求項２】
請求項１に記載の妨害波低減回路において、前記フィルタ回路は、第２コイルと共に所望の周波数信号を通過させるように機能することを特徴とする妨害波低減回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の妨害波低減回路において、前記ＰＩＮダイオードは、増幅回路電源オフ時に高インピーダンスとなり、増幅回路電源オン時に増幅回路電源から第２コイル、ＰＩＮダイオードを通り、第１コイル及びコンデンサを通ってＧＮＤ電位に接続される経路を用いてＰＩＮダイオードを順バイアスとすることで低インピーダンスとなることを特徴とする妨害波低減回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は妨害波低減回路に関し、特に、電源がオフのときに発生し得る妨害波を低減する妨害波低減回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両に搭載されるＦＭアンテナ等の車載アンテナが知られている。このような車載アンテナで受信された信号は、増幅回路により増幅された後に、ＦＭ受信機等に送られる。ところで、近来では車両の電子化が進み、様々な電波が各種制御に用いられている。例えば、キーレスエントリーシステムが車両に適用されている例がある。キーレスエントリーシステムとは、車両のキーを鍵穴に差し込まなくても、ボタン操作でドアの施錠／解錠ができるシステムであり、小型発信器の電波により、ワイヤレスで集中ドアロック制御システムをコントロールするものである。キーレスエントリーシステムに限らず、ワイヤレスでコントロールするものは、一般的に特定の周波数の電波を利用している。
【０００３】
このような電波を利用したワイヤレスシステムでは、使用している周波数帯の近傍に妨害波があると、システムが正常に動作しないことがある。例えば、ＦＭ送信アンテナ近傍の強電界地域において、車両のエンジンキーがオフの状態に、キーレスエントリーシステムが正常に動作しない事例があった。エンジンキーがオフの状態では、ＦＭ受信機や増幅回路の電源もオフされた状態となっているが、ＦＭアンテナが受けてるＦＭ信号はそのまま増幅回路に入力される。このとき、増幅回路の入力側における能動素子の非線形特性により、３次乃至５次の相互変調歪の周波数成分が生じる。この周波数成分はＦＭアンテナに戻ってきて輻射され、この周波数がキーレスエントリーシステムと同じ周波数帯となり妨害波となって、キーレスエントリーシステムが正常に働かないことが分かった。
【０００４】
このような妨害波を低減する技術として、例えば特許文献１では、ノッチフィルタを用いて妨害波を遮断する技術が開示されている。また、特許文献２では、ＦＥＴを用いて電源がオフ状態のときに妨害波をＧＮＤ電位に通過させるように構成されたフィルタを有する回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０９１８９号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２６４９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、特許文献１や特許文献２の技術では、所望のアンテナからの受信信号を得るためのバンドパスフィルタやローパスフィルタを用いると共に、妨害波をＧＮＤ電位に通過させるような回路構成であった。この場合、フィルタ回路とは別途、妨害波をＧＮＤ電位に通過させるための回路が必要となっていたが、さらなる小型化が望まれていた。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、部品点数や部品面積を減らし、ＮＦやゲインの改善が可能な妨害波低減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、本発明による妨害波低減回路は、アンテナと増幅回路の間に、カソードがアンテナ側に直列に接続されるＰＩＮダイオードと、アンテナの信号ラインに接続され、コイルとコンデンサを用いて所望の周波数信号を通過させるように設計されると共に、ＰＩＮダイオードのカソードとＧＮＤ電位の間に接続されるコイルを並列接続される２つのコイルに分け、そのうちの一方のインダクタンスを有する第１コイルを含むフィルタ回路と、フィルタ回路の２つのコイルに分けられる他方のインダクタンスを有する第２コイルであって、ＰＩＮダイオードのアノードと増幅回路電源との間に接続される第２コイルと、第２コイルと増幅回路電源との間に一端が接続され、他端がＧＮＤ電位に接続されるＧＮＤ短絡用コンデンサと、を具備するものである。
【０００９】
ここで、フィルタ回路は、第２コイルと共に所望の周波数信号を通過させるように機能すれば良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の妨害波低減回路には、部品点数や部品面積を減らすことができ、ＮＦやゲインの改善が可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の妨害波低減回路を説明するための概略回路図である。
【図２】図２は、本発明の妨害波低減回路を使用したアンテナ装置の特性グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、本発明の妨害波低減回路を説明するための概略回路図である。本発明の妨害波低減回路は、アンテナ１の信号ラインから増幅回路２の間に挿入されるものである。図示の通り、本発明の妨害波低減回路は、ＰＩＮダイオード１０と、第１コイル２１を有するフィルタ回路２０と、第２コイル３０と、ＧＮＤ短絡用コンデンサ４０とから主に構成されている。
【００１３】
ＰＩＮダイオード１０は、アンテナ１と増幅回路２の間に、カソードがアンテナ側に直列に接続されるものである。ここで、ＰＩＮダイオードとは、Ｐ型半導体とＮ型半導体の間に、真正半導体の層であるＩ層が設けられているダイオードである。これは、順方向電流を変化させることにより高周波直列抵抗が変化し、電流が大きいほどインピーダンスは小さく、電流が小さいほどインピーダンスは大きくなる性質を有する。
【００１４】
フィルタ回路２０は、アンテナの信号ラインに接続されるものである。例えば、ＬＣフィルタ回路であり、バンドパスフィルタやハイパスフィルタであれば良い。図示例では、所望の周波数信号を通過させるように設計されたバンドパスフィルタ回路の一例を表しており、信号ラインに並列に接続されるコイル２１とコンデンサ２２と、直列に接続されるコイル２３とコンデンサ２４とから構成されている。そして、本発明では、フィルタ回路２０で設計されたＬＣフィルタ回路のうち、ＰＩＮダイオード１０のカソードとＧＮＤ電位との間に接続されるコイルを並列接続される２つのコイルに分け、そのうちの一方のインダクタンスを有するコイルを、第１コイル２１としている。即ち、第１コイル２１及びコンデンサ２２は、ＰＩＮダイオード１０のカソードとＧＮＤ電位との間に接続されるものであり、後述の第２コイル３０と共に、信号ラインに対しては受信信号の所望の周波数帯で高インピーダンスとなるものであり、所望の周波数帯以外の信号をＧＮＤ電位にバイパスし、受信信号に影響を与えないように構成されている。
【００１５】
また、第２コイル３０は、ＰＩＮダイオード１０のアノードと増幅回路電源（＋Ｂ電源）との間に接続されるものである。即ち、ＰＩＮダイオード１０を挟んでＧＮＤ電位側と増幅回路電源側にそれそれ第１コイル２１及び第２コイル３０が接続されている。したがって、ＰＩＮダイオード１０は、増幅回路電源オフ時に高インピーダンスとなり、増幅回路電源オン時に低インピーダンスとなる。なお、増幅回路電源は、車両のエンジンキーに連動してオンオフするものであり、増幅回路２と共通電源でも良いし、別途、ＰＩＮダイオード１０へのバイアス電源を設けても良い。また、図示例では省略しているが、第２コイル３０と＋Ｂ電源との間に必要により電流調整用の抵抗が設けられても良い。
【００１６】
そして、本発明の妨害波低減回路では、第２コイル３０は、２つのコイルに分けられる他方のインダクタンスを有するように設計されている。
【００１７】
より具体的に説明すると、フィルタ回路２０のコイルが例えば５０ｎＨのインダクタンスを有するように設計されていた場合、これをまず並列接続される２つのコイルに分ける。即ち、例えば１００ｎＨの２つの並列のコイルに分ける。そのうちの一方のコイル、即ち、１００ｎＨのインダクタンスを有するコイルを第１コイル２１とする。そして、２つのコイルに分けられる他方のコイル、即ち、もう一つの１００ｎＨのインダクタンスを有するコイルを第２コイル３０とする。換言すると、第１コイル２１と第２コイル３０は、２つセットでコンデンサ２２と共にフィルタ回路２０を構成するものである。したがって、第１コイル２１と第２コイル３０は、コンデンサ２２と共に信号ラインに対しては受信信号の所望の周波数帯で高インピーダンスとなるものである。
【００１８】
ここで、並列接続される２つのコイル、即ち、第１コイル及び第２コイルは、同じインダクタンスであっても良いし、合計が元のフィルタ回路の設計値となっていれば、異なるインダクタンスであっても良い。
【００１９】
そして、ＧＮＤ短絡用コンデンサ４０は、第２コイル３０と増幅回路電源との間に一端が接続され、他端がＧＮＤ電位に接続されるものである。これは、アンテナの受信信号の所望の周波数帯をＧＮＤ電位に短絡するためのものである。即ち、第２コイル３０は、フィルタ回路２０においてＧＮＤ電位に接続されていたコイルを２つのコイルに分けたものの他方であるため、第２コイル３０もＧＮＤ電位に接続されていなければならない。したがって、ＧＮＤ短絡用コンデンサ４０を介して所望の周波数帯をＧＮＤ電位に短絡するように構成したものである。ＧＮＤ短絡用コンデンサ４０は、アンテナの受信信号の周波数に対して低インピーダンスに見えるように構成される。
【００２０】
このように、本発明の妨害波低減回路では、増幅回路電源から第２コイル３０、ＰＩＮダイオード１０を通り、第１コイル２１及びコンデンサ２２を通ってＧＮＤ電位に接続される経路を形成し、これをＰＩＮダイオード１０に電流を流すために用いると共に、アンテナ信号受信時には第１コイル２１及び第２コイル３０をフィルタ回路２０の一部として用いてアンテナ受信信号以外の信号をＧＮＤ電位にバイパスするように構成している。即ち、第１コイル２１が、フィルタ回路２０のコイルと、増幅回路電源から第２コイル３０及びＰＩＮダイオード１０を通った後、ＧＮＤ電位までの経路に接続されるコイルとの２つのコイルを兼ねていることになる。
【００２１】
増幅回路電源オフ時、即ち、車両のエンジンキーがオフの状態で、ＰＩＮダイオード１０には電流が流れないため高インピーダンス状態となり、この間にアンテナの受信信号は増幅回路２側には流れず、キーレスエントリーシステムと同じ周波数帯の妨害波信号が発生することを防止可能となる。
【００２２】
一方、増幅回路電源オン時、即ち、車両のエンジンキーがオンの状態となると、ＰＩＮダイオード１０は順バイアスとなるため低インピーダンス状態となり、ＰＩＮダイオード１０におけるアンテナ受信信号のロス分を略無視することが可能となる。そして、この際には、第１コイル２１及び第２コイル３０は、アンテナ受信信号の周波数帯に対して高インピーダンスに見える程度のインダクタンスなので、受信信号に影響は及ぼさない。また、フィルタ回路２０は、第１コイル２１及びコンデンサ２２と、第２コイル３０と共に所望の周波数信号を通過させるように設計されることになるため、所望の周波数帯以外はＧＮＤ電位にバイパスされる所望の動作が行われる。
【００２３】
従来の妨害波低減回路では、ＰＩＮダイオードに対してバイアスを掛けるためのラインに、フィルタ回路のコイルとは別途、アンテナの信号ラインから見て高インピーダンスに見えるコイルを設けなければいけなかったが、本発明によれば、フィルタ回路のコイルと妨害波低減回路のコイルを共用したため、コイルの部品点数や部品面積を減らすことが可能となる。
【００２４】
図２に、本発明の妨害波低減回路を使用したアンテナ装置の特性グラフを示す。図２（ａ）がゲイン特性であり、図２（ｂ）がＮＦ特性である。なお、比較例として、ＰＩＮダイオードに対してバイアスを掛けるためのラインに、フィルタ回路のコイルとは別途、アンテナの信号ラインから見て高インピーダンスに見えるコイルを設けた場合の特性も示している。図示の通り、本発明の妨害波低減回路では、何れの周波数帯に置いても、比較例と比べてゲインは高く、ＮＦも低く改善していることが分かる。
【００２５】
なお、本発明の妨害波低減回路は、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】
【００２６】
１    アンテナ
２    増幅回路
１０    ＰＩＮダイオード
２０    フィルタ回路
２１    第１コイル
２２    コンデンサ
２３    コイル
２４    コンデンサ
３０    第２コイル
４０    ＧＮＤ短絡用コンデンサ
【図１】
2015073200.tif 000003
【図２】
2015073200.tif 000004