(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送線路、可変容量手段を含む同調回路、低雑音増幅器、波形整形回路を含む一体の多層基板構造を有し、波形整形回路によって整形された外部制御信号により同調回路内の可変容量手段がアンテナの共振周波数を制御し、アンテナの高周波出力が直接低雑音増幅器に入力された後外部に出力されると共に、
参照テーブルおよび比較回路を具備し、波形整形回路の出力信号と外部制御信号を比較回路によって比較した結果が参照テーブルに予め与えられた値となるべく、波形整形回路がフィードバック機構によりその出力を収斂させることを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項２】
請求項１のアンテナモジュールであって、アンテナ出力点のアンテナインピーダンスが誘導性であることを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項３】
請求項１又は２のアンテナモジュールであって、モジュールの外部端子として、各々一つの外部制御信号端子、電源供給端子、高周波信号出力端子を備え、さらに一つあるいは複数の共通グラント端子を備えることを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項４】
請求項１乃至３のアンテナモジュールを具備する無線装置。
【請求項５】
請求項４の無線装置であって、アンテナモジュールの共振周波数に同調し動作することを特徴とする無線装置。
【請求項６】
請求項４又は５の無線装置であって、アンテナモジュールと同期して動作することを特徴とする無線装置。
【請求項７】
請求項４乃至６の無線装置を搭載する携帯無線端末。
【請求項８】
請求項１乃至３のアンテナモジュールを具備する携帯無線端末。
【請求項９】
アンテナと、低雑音増幅器と、同調回路と、波形整形回路を一体の多層基板に形成したアンテナモジュールにおいて、
アンテナは同調回路内の可変容量手段を共有し、
低雑音増幅器はその入力端を高周波的にアンテナの出力端と結合し、
波形整形回路はその入力を外部制御信号とし、その出力を同調回路に供給し、
該アンテナが受信し該低雑音増幅器が増幅する受信信号の周波数特性は、外部制御信号によって制御される構成であり、
さらに、参照テーブルおよび比較回路を具備し、波形整形回路の出力信号と外部制御信号を比較回路によって比較した結果が参照テーブルに予め与えられた値となるべく、波形整形回路がフィードバック機構によりその出力を収斂させることを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載のアンテナモジュールにおいて、前記アンテナモジュールが受信する無線信号の周波数帯域は、該アンテナモジュールが受信する無線システムが使用する全周波数帯域より狭く、該アンテナモジュールが受信する中心周波数を可変させることによって、該無線システムが使用する全周波数帯域における受信を可能とすることを特徴とするアンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上波アナログ放送や地上波デジタルテレビ放送などの電波を受信するアンテナモジュールおよびこれを内蔵する無線装置並びに携帯無線端末に関するものである。さらに詳しくは、受信周波数チャネルによって周波数特性を可変することによる受信特性の好適化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地上波アナログ放送や地上波デジタル放送などの携帯電話と比較し低い周波数の電波を受信する従来のアンテナとして、モノポールアンテナを使用することが特許文献１に提案されている。
【０００３】
このようなアンテナは帯域が広く要求帯域に対応可能であるが、Ｑが低いため受信感度が低いという問題がある。また、このアンテナが受信すべき電波の波長は６４ｃｍであり、最大で約２０ｃｍの寸法を持つ携帯電話やＰＤＡ、受信装置などの携帯端末への内蔵は困難であるという問題がある。
【０００４】
携帯無線端末の高機能化が進んでおり、たとえば携帯電話においては電話機能に加えて、今後はテレビジョン放送、ラジオ放送、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの受信機能あるいは無線通信機能が複合されて実装されていくことが考えられる。これらの各無線システムは各々異なる周波数帯が割り当てられており、さらにこの周波数帯域を周波数分割したチャネルを使用している。たとえば、地上デジタルテレビジョン放送には４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯の広い周波数帯域が割り当てられており、この帯域内を６ＭＨｚ間隔に分割した狭帯域が各放送局に割り当てられ、テレビジョン放送の視聴のためには視聴者は所望の周波数を選局することが必要となる。
【０００５】
各無線システムが使用する広い周波数帯域のすべてを一つのアンテナで受信することは妨害波抑圧の観点から避けることが望ましく、また、アンテナ感度の観点からも送受信周波数帯域は狭くした方が性能の向上が期待される。このような理由により、一般に各無線システムに別個のアンテナが準備される。たとえば、テレビジョン放送用のアンテナは４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚまでの周波数帯域に感度を設定することで、テレビジョンシステムにとっては妨害波となる他の無線システムの信号を受信してしまうことを防ぎ、且つ全無線システムを受信する場合に比較して受信周波数帯域を狭くしたことで、受信感度を向上している。さらに、テレビジョン受信システムにおいては、視聴を所望する周波数チャネル以外の不要な周波数チャネルはアンテナの後段に設けられるトラッキングフィルタ回路などによって除去される仕組みが設けられていることもある。
【０００６】
一方で、携帯無線端末は携帯性向上の観点から小型化が要求されているため、各アンテナに対してもそれぞれ小型化が求められる。このような背景の中、同調型アンテナのインピーダンス整合中心周波数を通話周波数に合わせて制御することを特徴とした携帯無線端末が特許文献２に記載されている。
【０００７】
なお、本明細書では、無線装置が電磁波の送信受信をする通信機能そのものを司る機器とし、ＣＰＵ、カメラ、マイク、スピーカ、表示器等も具備する、所謂携帯電話、ＰＤＡ、小型ＰＣを携帯無線端末としている。
【特許文献１】特開２００１−２５１１３１号公報
【特許文献２】特開２０００−３６７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
各無線システムが使用する全周波数帯域がアンテナの後段に設けられる受信回路に入力される場合、受信電力が過大となり、後段回路において歪が発生して受信特性が劣化することが考えられる。
【０００９】
さらに、全周波数帯域が受信回路に入力されることにより、希望信号に対して非希望信号が妨害波となり、受信特性が劣化することが考えられる。
【００１０】
また、特許文献１に示される同調型アンテナの場合、アンテナ制御のための信号線を論理回路部から出力しているため、信号線距離が長くなってしまい、雑音等の影響を受けやすくなってしまう。
【００１１】
本発明の目的は、Ｑが高く狭帯域で受信感度の高いアンテナの共振周波数を制御することで、地上波アナログ放送や地上波デジタル放送などの要求帯域における電波が受信可能であり、且つ携帯電話やＰＤＡなどの携帯無線端末及び受信装置に内蔵可能な小型アンテナモジュールを提供することにある。
【００１２】
本発明の目的は、アンテナの受信帯域を制御することにより、受信回路における歪の発生を防ぎ、同時に妨害波を抑圧する無線受信端末を提供することにある。また、このアンテナの受信帯域の制御に用いるアンテナ制御信号が雑音等の影響を受けない構成を提供することにある。また、携帯端末に求められる小型アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、アンテナモジュールの一構成要素であるアンテナは一端が給電部と接続された伝送線路及び可変容量手段で構成される。ここで、伝送線路は電磁波の吸収に寄与するもので、その長さが受信すべき電磁波の波長の１／２波長あるいは１／４波長の場合効率よい電磁波の吸収が実現される。本発明の目的である、携帯可能な小型無線端末に搭載可能なテレビ等の地上波を利用した電磁波の吸収を可能とするアンテナの実現では、同電磁波の波長は１／４波長よりはるかに短く、従って伝送線路は長ければ長いほど良いことになる。
【００１４】
同アンテナは、可変容量手段の持つ容量成分、誘導性である伝送線路の持つインダクタ成分、及びその他の伝送線路の持つ容量成分又はインダクタ成分より決定される共振周波数を持つ。ここで、可変容量手段の容量成分を変化させることにより、共振周波数を制御することが可能である。
【００１５】
現行の地上波を用いている放送システムで使用している周波数帯はＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯（周波数：１００〜８００ＭＨｚ）なので、上記構成による可変容量成分を容易に実現可能な１ｐＦとすると、同伝送線路長が自由空間中で３〜４ｃｍとなり十分な伝送線路長を確保することが出来ない。このため、従来技術の純抵抗値を基準とする共振周波数の概念を修正し、新たに、複素インピーダンス値を基準とする共振周波数を考える。この場合、もはや給電点においてアンテナのインピーダンスは純抵抗である必要は無く、本発明の対象である地上波を用いた放送システムの場合では、該伝送線路長を長くして、誘導性の複素インピーダンスを基準として、アンテナの修正共振周波数を考えればよい。この場合、アンテナの出力を純抵抗で表現される公称インピーダンスを有する高周波回路を直接結合することは、インピーダンス不整合による電力伝達損失を被るため実行できない。このため、本発明ではアンテナの出力端に半導体増幅素子で構成された低雑音増幅器を直接結合する構成を採用する。ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯における半導体増幅素子はその入力インピータンスを比較的容易に容量性に出来るので、アンテナ出力の誘導性と、半導体増幅素子入力の容量性を用いて、複素共役結合により電力伝達損失を十分に抑制した高効率の、可変容量手段を含む伝送線路と半導体増幅素子からなる低雑音増幅器から構成されるアンテナモジュールを実現することが出来る。
【００１６】
本アンテナモジュールを受信アンテナに用い、受信周波数帯域を無線システムが使用する周波数帯域よりも狭帯域に設計し、外部制御信号入力端子、あるいは、外部制御信号入力可能な構成を備え、この制御信号によって、受信中心周波数を制御可能な構成とする。本アンテナモジュールを適用する携帯電話等の無線装置の受信回路にはこのためのアンテナ制御信号を出力する機能を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、伝送線路と可変容量手段からなるアンテナ、低雑音増幅器、波形整形回路、および同調回路により小型、高感度で共振周波数が制御可能なアンテナモジュールが実現可能であるため、その共振周波数と同期及び同調可能な受信回路を用いることで、地上波アナログ放送や地上波デジタル放送などの携帯電話と比較し周波数の低い電波を受信可能な携帯無線端末を実現することが可能である。
【００１８】
本発明によれば、無線装置に搭載される受信回路からアンテナの帯域特性を制御する信号を出力することで、雑音などの影響を受けにくい制御信号を実現することができる。また、受信アンテナの送受信周波数帯域を狭帯域にすることで、受信感度の向上を実現することができ、さらに、不要な信号の抑圧も可能となり、受信時の歪特性を向上することができる。受信アンテナの受信周波数帯域を無線システムが使用する全周波数帯域より狭く設計しても、受信アンテナの受信中心周波数を受信回路からの制御信号で可変することにより、問題なく全周波数帯域での受信動作が可能となる。
【００１９】
本発明によるほかの効果として、受信周波数帯域を制限することによりアンテナの小型化が可能となり、小型化が求められる携帯機器に好適なアンテナモジュールが実現できる。
【００２０】
本発明によるさらに他の効果として、アンテナモジュールで、所望の信号のみを抽出しているため無線装置に別に搭載されるチューナモジュール内にイメージ波などの妨害波を抑圧するフィルタを別途に設ける必要がなくなり、チューナモジュールの小型化が可能となり、結果として、携帯端末の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
受信アンテナの周波数帯域を狭帯域化し、中心周波数を受信回路から制御して可変させることで、無線装置の受信特性の安定化と小型化が図れる、アンテナモジュールを実現した。
【００２２】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の第１の実施例を図１を用いて説明する。図１は本発明からなるアンテナモジュールにおける第１の実施例の構成を示す図であり、複数の伝送線路１と可変容量手段２から構成されるアンテナ３、該可変容量手段２を構成要素に含む同調回路４、波形整形回路５、半導体増幅素子７を構成要素に含む低雑音増幅器６が形成され、外部端子として高周波信号出力端子１１、電源供給端子１２、外部制御信号端子１３、グランド端子１４を具備する多層基板１０から構成される。
【００２４】
本実施例において、アンテナ３の出力は低雑音増幅器６の入力にリアクタンス成分が概略ゼロとなるように高周波的に直接結合し、該低雑音増幅器６の出力は高周波信号出力端子１１よりアンテナモジュールの外部に送出される。アンテナ３に含まれる可変容量手段２は同調回路４の構成要素でもあり、外部制御信号端子１３より供給される制御信号が波形整形回路５に入力され、該波形整形回路５の出力が該同調回路４に入力され可変容量手段２の容量値を外部制御信号に同期・対応して可変させる。アンテナ３は可変容量手段２の容量値が変化することで、受信高周波信号の中心周波数が変化し、結果として受信すべき無線信号を高感度で受信することが可能となる。
【００２５】
本発明の作用効果についてさらに詳しく説明すると、従来技術のアンテナでは、その出力端子が直接高周波回路基板に接続されていたため、その端子でのインピーダンスは５０Ωである必要があった。一方、３００−８００ＭＨｚの周波数で可変容量手段と伝送線路等の誘導性導体でアンテナを構成する場合、現状技術で実現できる可変容量手段の容量値の下限は１ｐＦ程度である。このようなアンテナを出力端子でリアリアクタンス成分をゼロとするためには、例えば６００ＭＨｚにおいて伝送線路長３ｃｍで可変容量手段の容量値１ｐＦで実現可能である。アンテナの電磁波の吸収機構に携わるのは伝送線路でその長さが長いほどより多くの電磁波を吸収でき結果としてアンテナの利得が向上するが、伝送線路の長さを長くするとインダクタンスが増えるので、アンテナ出力端子のリアクタンス成分はゼロから正の値へと増える。例えば６００ＭＨｚ、１ｐＦ、６ｃｍとすればアンテナ出力端子のインピーダンスは４０＋ｊ８０Ωとなる。しかし、これではアンテナの利得は上がってもこのアンテナを回路基板に搭載することは不可能である。
【００２６】
これに対し、本発明は、半導体増幅素子を用いた低雑音増幅器が、３００−８００ＭＨｚにおいて入力インピーダンスを比較的容易に容量性に設計すること可能であり、出力インピーダンスのリアクタンスをゼロとする設計も比較的容易にできるという特性に着目したものであり、出力インピーダンスが誘導性のアンテナとで入力インピーダンスが容量性の低雑音増幅器を高周波的に直接結合することにより、その結合点では複素共役条件が満たされ、アンテナからの電力の高効率な低雑音増幅器への伝達が可能となる。
【００２７】
また、アンテナ３で受信された高周波信号は、マイクロストリップ線路等の銅損を有する伝送線路を殆ど経由することなく低雑音増幅器６にて増幅されるため、同銅損から発生する雑音に起因する雑音指数劣化による受信感度劣化を大幅に削減することが可能となり、本技術のアンテナモジュールを適用した無線装置全体としての受信感度を向上させる効果がある。
【実施例２】
【００２８】
本発明の第２の実施例を図２を用いて説明する。図２は本発明からなるアンテナモジュールにおける第２の実施例の構成を示す図であり、第１の実施例と異なる点は、伝送線路１が物理長が長い伝送線路８に置き換わっていることと、アンテナ３と低雑音増幅器６の間が、アンテナ側が誘導性で低雑音増幅器側が容量性の複素共役結合になっていることである。第１の実施例と比べて伝送線路長を長く取れるので、自由空間中に存在する本アンテナモジュールが吸収すべき周波数帯の電磁波をより多く取り入れることができる。一方、伝送線路長が長いためにアンテナの出力インピーダンスは誘導性のリアクタンス成分を有する。本実施例では低雑音増幅器６が半導体増幅素子７を採用しているので、該低雑音増幅器６の入力インピーダンスを比較的容易に容量性に設計することが可能である。このため、本実施例においてはアンテナ３と低雑音増幅器６の高周波的直接結合を複素共役結合とすることができ、第１の実施例のリアクタンスゼロの結合状態と同様に、同結合部でのインピーダンスミスマッチングによる電力伝送損失を被ることなくアンテナが吸収したより多くの電力を効率よく高周波信号出力端子に導くことができ、アンテナモジュールの利得を増加させ、該アンテナモジュールを適用した無線装置全体としての受信感度を向上させる効果がある。
【実施例３】
【００２９】
本発明の第３の実施例を図３を用いて説明する。図３は本発明からなるアンテナモジュールにおける第３の実施例の構成を示す図であり、第１の実施例と異なる点は、新たに、参照テーブル２１と比較回路２２を備え、外部制御信号端子１３から波形整形回路５に入力される信号の一部と該波形整形回路５の出力の一部を第一及び第二の入力とし、参照テーブル２１にあらかじめ格納される閾値を用いて、該第一の入力と第二の入力の値を該比較回路２２が比較し、同比較値が同閾値の許容範囲に収まるまで、波形整形回路の出力をフィードバック的に変化させることである。
【００３０】
比較回路２２の構成例を図４を用いて説明する。図４は比較回路２２と参照テーブル２１および波形整形回路５を関連つけて、同比較回路２２の構成例およびその動作を説明するものである。波形整形回路５は可変増幅器２３を具備しており、波形整形回路に入力した信号の一部は比較回路に分岐入力し比較回路が具備するアナログ／デジタル変換機（Ａ／Ｄ）２５にてデジタル信号に変換後、あらかじめ放送用周波数チャネルに対応してデジタル入出力関係が記憶している参照テーブルに入力される。参照テーブルは入力と対応した出力を比較回路に送出し、比較回路に具備されているデジタル／アナログ変換機（Ｄ／Ａ）２６に同出力が入力され、再びアナログ信号に変換後、比較回路が具備するコンパレータ２４の一つの入力となる。該コンパレータの今ひとつの入力は波形整形回路の出力から分岐された信号であり、該コンパレータはこれらの差信号を波形整形回路の可変増幅器に伝達し、該可変増幅器は同差信号がゼロとなるようにその出力を調節する。
【００３１】
本実施例によれば、何らかの外部要因によって、外部制御信号端子に入力される外部信号の値が擾乱を受けた場合でも、アンテナ３が受信すべき無線システムの電波の周波数を一定に保つことができるので、本発明からなるアンテナモジュールの動作安定、および結果として本アンテナモジュールを搭載した無線装置の受信感度安定に効果を発揮する。なお、本実施例と同様な構成を図２の実施例に適用可能であること、また、同適用によって図１の実施例に対する本実施例の効果を図２の実施例に対して与えることは自明である。
【実施例４】
【００３２】
本発明の第４の実施例を図５を用いて説明する。図５は本発明からなるアンテナモジュールにおける第４の実施例の構造を示す図であり、第１の実施例の構成要素である、伝送線路１、低雑音増幅器６、同調回路４、波形整形回路５を直方体状の誘電体３０の上面に配置し、高周波信号出力端子１１、電源供給端子１２、外部制御信号端子１３およびグランド端子１４を同誘電体３０の側面に形成し、グランドパタン３１を同誘電体の下面に形成し、低雑音増幅器と波形整形回路と同調回路のアース電位を誘電体３０の内部および上下面に形成したビヤホール３２で該グランドパタン３１に高周波的に結合し、且つ伝送線路と低雑音増幅器を高周波的に直結し該低雑音増幅器の出力を誘電体３０の上面に形成した高周波配線３３で高周波信号出力端子１３に結合し、同調回路と波形整形回路と外部制御信号端子を誘電体３０の上面で制御信号配線３５で結合し、低雑音増幅器と同調回路と波形整形回路の電源電位を電源配線３４を用いて誘電体３０の上面で結合したことである。本実施例に拠れば、図１の実施例の本発明から成るアンテナモジュールを通常の多層基板プロセスで安価に実現できる。
【００３３】
なお、第２の実施例に関する構造図も本実施例と同様な構造をとり得ることは自明であり、この場合、図２の実施例の本発明から成るアンテナモジュールを通常の多層基板プロセスで安価に実現できることは明らかである。
【実施例５】
【００３４】
本発明の第５の実施例を図６を用いて説明する。図６は本発明からなるアンテナモジュールにおける第５の実施例の構造を示す図であり、第３の実施例の構成要素である、伝送線路１、低雑音増幅器６、同調回路４、波形整形回路５、比較回路２２、参照テーブル２１を直方体状の上部誘電体５１の上面に配置し、高周波信号出力端子１１、電源供給端子１２、外部制御信号端子１３およびグランド端子１４を上部誘電体５１と下部誘電体５２が中間層５３を共有して一体となった構造の側面に形成し、グランドパタン３１を下部誘電体５２の下面に形成し、低雑音増幅器と波形整形回路と同調回路と比較器のアース電位を誘電体の内部および上下面に形成したビヤホール３２で該グランドパタン３１に高周波的に結合し、且つ伝送線路と低雑音増幅器を高周波的に直結し該低雑音増幅器の出力を誘電体の上面に形成した高周波配線３３で高周波出力端子に結合し、同調回路と波形整形回路と比較回路と参照テーブルと外部制御信号端子を誘電体の上面で制御信号配線３５で結合し、低雑音増幅器と同調回路と波形整形回路と比較回路の電源電位を中間層５３に形成される内装電源配線３７に寸止めビヤホール３６を用いて結合し更に下部誘電体の側面で電源供給端子と結合したことである。本実施例に拠れば、図３の実施例の本発明から成るアンテナモジュールを通常の多層基板プロセスで安価に実現できる。
【実施例６】
【００３５】
本発明にかかるアンテナモジュールをチューナモジュールと共に、携帯端末に搭載・内蔵された地上デジタルテレビジョン放送用受信システムの例を説明する。
【００３６】
図７は本発明になるデジタル放送用受信装置の第一の実施例を示すブロック図である。図７において、１０１は携帯端末、１０２はアンテナモジュール、１０３はチューナモジュール、１３１は高周波回路部、１３２は復調部、１０４は論理回路部、１０５は制御信号処理部、１０６はＣＰＵ（中央演算回路：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００３７】
放送局から送信される放送信号はアンテナモジュールで受信され、チューナモジュールに入力される。チューナモジュールは高周波回路部と復調部から構成されており、チューナモジュールに入力された放送信号は高周波回路部に入力される。高周波回路部では、ユーザーが視聴を所望する周波数チャネルが放送信号から選局されるとともに、復調部の動作に最適な振幅に振幅制御された中間周波信号として生成される。復調部ではこの中間周波信号を受けて、デジタル復調処理を行なったのち、誤り訂正処理を施し、トランスポートストリーム信号と呼ばれるデジタルデータ信号を出力する。トランスポートストリーム信号はデジタル圧縮された画像信号や音声信号などが多重されており、論理回路部において多重化が解かれ、さらにデジタル伸張処理を受けた後、画像処理、音声処理等の信号処理を受けて図示しないモニタ、スピーカ等から出力される。
【００３８】
チューナモジュール内の高周波回路部と復調部の動作はＣＰＵからチューナモジュールに供給される制御信号により制御されている。例として、ユーザーが視聴チャネルを変更する場合の制御の流れを、図８を用いて説明する。
【００３９】
ユーザーによる携帯端末の数字ボタン押下などの操作により、携帯端末は所望周波数チャネルの情報を取得する。この情報に基づいてＣＰＵは所望周波数チャネルに合致する適切な制御信号を生成してチューナモジュールに制御信号を送信する。制御信号には選局情報が含まれており、この選局情報により、チューナモジュール内の高周波回路部の選局動作が制御され、ユーザーが所望する周波数チャネルが中間周波信号に変換されて復調部に出力される。一方で、ＣＰＵが出力する制御信号にはアンテナモジュール制御情報が含まれており、このアンテナモジュール制御情報を受けて、復調部はアンテナを制御するアンテナモジュール制御信号をアンテナモジュールに出力する。アンテナモジュールではこのアンテナモジュール制御信号を受けて、受信中心周波数をユーザーが所望する周波数チャネルに合致させる。
【００４０】
ＣＰＵがチューナモジュールに送信する制御信号において、選局情報とアンテナモジュール制御情報は独立した個別のデータとして伝送してよいが、復調部におけるアンテナモジュール制御信号生成が選局情報のすべてあるいは一部分を利用することによって行なう構成とすることで、アンテナモジュール制御情報を別個に伝送する必要がなく、制御信号のデータ量の削減を図ることが可能である。
【００４１】
アンテナモジュールの制御には連続的に可変する電圧が必要であるが、チューナモジュールが出力するアンテナモジュール制御信号は連続可変電圧である必要はなく、ＰＷＭ信号として出力しても良い。この場合はチューナモジュール外に設けられるアンテナモジュール制御回路において、ローパスフィルタ回路などを用いてＰＷＭ信号を連続可変電圧に変換してからアンテナモジュールに供給する必要がある。別の方法として、複数ビットからなるデジタル信号として出力することも考えられる。この場合は、アンテナ制御回路にＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）コンバータ回路を備え、デジタル信号として供給される制御信号をアナログ信号である連続可変電圧に変換する必要がある。
【００４２】
アンテナモジュール制御信号によるアンテナモジュール受信周波数の選択は高周波回路部の選局動作と連動して行なわれる必要があるため、復調回路におけるアンテナモジュール制御信号の生成はＣＰＵがチューナモジュールを制御する制御信号によって行なわれる。高周波回路部がアンテナモジュール制御信号を出力する機能を備えている場合は、ＣＰＵの制御を受けて高周波回路部がアンテナモジュール制御信号を出力しても良い。復調部からアンテナモジュール制御信号をＣＰＵから直接出力することも考えられるが、ＣＰＵからチューナモジュールを制御し、チューナモジュールからアンテナ制御信号を出力することにより、アンテナモジュールにより近い箇所でアンテナモジュール信号生成が行なわれることになり、アンテナモジュール制御信号を伝送する距離を短くすることが可能である。この結果、アンテナモジュール制御信号に雑音などが漏れこみアンテナモジュール制御信号の品質が劣化することを防ぐことができ、アンテナモジュール制御の誤動作を防ぐことが可能となる。
【００４３】
本実施例ではアンテナモジュールの受信周波数制御に付きデジタル制御の場合に付き制御回路をチューナモジュール外に設けられる例を示したが、このアンテナモジュール制御回路はチューナモジュール内あるいはアンテナモジュール内に設置されても良い。アンテナモジュール内に設置する場合は、実施例１乃至５に示されている、波形整形回路、参照テーブル、比較回路をこのデジタル制御アルゴリズムに従って変更すれば実現可能である。これらの場合、アンテナモジュール近傍に制御回路が組まれることがなくなるため、アンテナモジュールがチューナモジュールから離れて設置される場合でも、携帯端末設計者は大きな自由度をもって、チューナモジュールおよびアンテナモジュールの配置を、該携帯端末回路基板上で決定できるため、全体として、回路部品搭載の高密度化が達成され、携帯端末自体の型化が可能となる。
【実施例７】
【００４４】
図９は本発明の第７の実施例を示すブロック図であって、図７と同様な機能ブロックについては同一の符号を記し、動作の説明は省略する。
【００４５】
本実施例において、アンテナ制御信号はチューナモジュール内部でアンテナモジュールから受信信号が伝送されてくる高周波信号線に重畳される構成としている。チューナモジュール内ではアンテナ制御信号を高周波信号線に重畳する回路構成が、アンテナモジュールにおいては高周波信号線からアンテナモジュール制御信号を抽出する回路構成がそれぞれ必要となるが、第一の実施例においてはチューナモジュールとアンテナモジュールとの間は高周波信号線とアンテナ制御信号線の２本の信号線があったが、本実施例では１本の信号線に集約されている。高周波信号線は一般に同軸ケーブルが用いられ、雑音耐性に優れているため、アンテナモジュール制御信号の雑音が混入することがなくなりアンテナモジュール制御の誤動作を防ぐことが可能となる。また、携帯端末内での不要なスペースを低減することにも効果がある。本実施例はチューナモジュールとアンテナモジュールが離れて設置される場合に特に効果的である。
【実施例８】
【００４６】
本発明の第８の実施例を図１０を用いて説明する。図１０は第４および５の実施例のアンテナモジュールを携帯電話端末に内蔵する場合の概観を示す。本実施例で重要な点は、本発明のアンテナモジュール１０２およびチューナモジュール１０３が、携帯電話の回路基板１０７に直接実装されていることである。本実施例によれば、携帯電話の回路基板に２つのモジュール部品を搭載するだけで、地上デジタル放送の好適な受信を実現できるので、同携帯電話のユーザーに対して、携帯端末の小型化の特長を維持しつつ、新たにテレビ放送のサービスを提供できる効果がある。
【実施例９】
【００４７】
本発明の第９の実施例を図１１を用いて説明する。図１１は第４の実施例及び第５の実施例のアンテナモジュールをノートパソコン１０８に内蔵する場合の概観を示す。パソコンデジタル信号処理回路を活用することができるので、中間周波回路およびベースバンド回路からなる受信装置１０９とアンテナモジュール１０２およびチューナモジュール１０３を、パソコン本体に加えるだけで、地上デジタル放送の好適な受信を実現できるので、同パソコンのユーザーに対して、ノートパソコンの良好な携帯性を維持しつつ、新たにテレビ放送のサービスを提供できる効果がある。本実施例によれば、受信装置とアンテナモジュールおよびチューナモジュールを筐体に内蔵するため、ノートパソコンの外観を損なうことなく、デジタルテレビ放送のサービス提供が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
テレビジョン放送受信機能を搭載した携帯電話などのように小型化が求められる製品において、受信機能の安定化と小型化を同時に実現する。特に、地上アナログ放送に比較して送信電力が低く抑えられている地上デジタル放送を受信する場合には、不要波を抑圧することにより、好適な受信特性が実現できる。
【００４９】
多数の機能が搭載される複合端末において、異なる無線システムごとにアンテナを搭載する場合、アンテナサイズは波長に依存するため異なる波長の電波を受信する場合は波長ごとに個別のアンテナあるいはアンテナモジュールが必要となるため、アンテナモジュールの小型化により、携帯複合端末が実現される。
【００５０】
無線通信装置に使った場合、小型化および受信性能の安定化の向上が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施例のアンテナモジュールの構成図。
【図２】本発明の第２の実施例のアンテナモジュールの構成図。
【図３】本発明の第３の実施例のアンテナモジュールの構成図。
【図４】比較回路の動作を示す説明図。
【図５】本発明の第４の実施例のアンテナモジュールの構造図。
【図６】本発明の第５の実施例のアンテナモジュールの構造図。
【図７】本発明のアンテナモジュールを搭載した携帯端末の構成図。
【図８】本発明の携帯端末における視聴チャネル変更制御フローチャート。
【図９】本発明のアンテナモジュールを搭載した携帯端末の構成図。
【図１０】本発明のアンテナモジュールを搭載した携帯端末の構造図。
【図１１】本発明のアンテナモジュールを搭載したノートパソコンの構造図。
【符号の説明】
【００５２】
１  伝送線路
２  可変容量手段
３  アンテナ
４  同調回路
５  波形整形回路
６  低雑音増幅器
７  半導体増幅素子
８  伝送線路
１０  多層基板
１１  高周波信号出力端子
１２  電源供給端子
１３  外部制御信号端子
１４  グランド端子
２１  参照テーブル
２２  比較回路
２３  可変増幅器
２４  コンパレータ
２５  アナログ／デジタル変換機
２６  デジタル／アナログ変換機
３０  誘電体
３１  グランドパタン
３２  ビヤホール
３３  高周波配線
３４  電源配線
３５  制御信号配線
３６  寸止めビヤホール
３７  内装電源配線
５１  上部誘電体
５２  下部誘電体
５３  中間層
１０１  携帯端末
１０２  アンテナモジュール
１０３  チューナモジュール
１０４  論理回路部
１０５  制御信号処理部
１０６  ＣＰＵ
１０７  回路基板
１０８  ノートパソコン
１０９  受信装置
１３１  高周波回路部
１３２  復調部
【図１】
0004670573.tif 000002
【図２】
0004670573.tif 000003
【図３】
0004670573.tif 000004
【図４】
0004670573.tif 000005
【図５】
0004670573.tif 000006
【図６】
0004670573.tif 000007
【図７】
0004670573.tif 000008
【図８】
0004670573.tif 000009
【図９】
0004670573.tif 000010
【図１０】
0004670573.tif 000011
【図１１】
0004670573.tif 000012