(57)【要約】【課題】簡易な構成及び制御で、車載用受信機における増幅器の歪みを低減して、所要のＳ／Ｎを確保できるようにする。【解決手段】電波受信手段（１１，１２）と、この電波受信手段（１１，１２）で受信した受信信号を増幅する増幅手段（１５）と、この増幅手段（１５）の出力レベル又は入力レベルが所定レベル以上であると、電波受信手段（１１，１２）と増幅手段（１５）との間の整合度を不整合状態に制御する制御手段（１６）とをそなえるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波受信手段と、
該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
該増幅手段の出力レベル又は入力レベルが所定レベル以上であると、該電波受信手段と該増幅手段との間の整合度を整合状態から不整合状態に制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、車載用受信機。
【請求項２】
該電波受信手段が、
該増幅手段と接続されたときに前記整合状態となる整合インピーダンス値を有する整合受信アンテナと、
該増幅手段と接続されたときに前記不整合状態となる不整合インピーダンス値を有する１以上の不整合受信アンテナとをそなえ、
該制御手段が、
前記の整合受信アンテナ及び不整合受信アンテナのいずれかを選択的に該増幅手段に接続するアンテナ選択部と、
前記の出力レベル又は入力レベルを検出するレベル検出部と、
該レベル検出部で検出された出力レベル又は入力レベルが前記所定レベル以上であると、前記不整合受信アンテナを該増幅手段に接続すべく該アンテナ選択部を制御するアンテナ制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１記載の車載用受信機。
【請求項３】
該アンテナ制御部が、
該レベル検出部で検出された出力レベル又は入力レベルが前記所定レベル未満である場合には、前記整合受信アンテナを該増幅手段に接続すべく該アンテナ選択部を制御することを特徴とする、請求項２記載の車載用受信機。
【請求項４】
前記の整合受信アンテナ及び不整合受信アンテナの組が、該電波受信手段で受信しうる受信電波の異なる周波数帯域毎に設けられたことを特徴とする、請求項２記載の車載用受信機。
【請求項５】
電波受信手段と、該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段とをそなえた車載用受信機において、
該増幅手段の出力レベル又は入力レベルを検出し、
その検出結果が所定レベル以上であると、該電波受信手段と該増幅手段との間の整合度を整合状態から不整合状態に制御することを特徴とする、車載用受信機における歪み抑制方法。
【請求項６】
特定波長の受信波長の電波を受信する電波受信手段と、
該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
該増幅手段の出力レベル又は入力レベルが所定レベル以上であると、該電波受信手段での前記受信波長を制御して受信効率を落とす制御手段とをそなえたことを特徴とする、車載用受信機。
【請求項７】
特定波長の受信波長の電波を受信する電波受信手段と、該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段とをそなえた車載用受信機において、
該増幅手段の出力レベル又は入力レベルを検出し、
その検出結果が所定レベル以上であると、該電波受信手段での前記受信波長を制御して受信効率を落とすことを特徴とする、車載用受信機における歪み抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用受信機及び同受信機における歪み抑制方法に関し、例えば、カーオーディオシステムやカーナビゲーションシステム等の車載機器へ車載アンテナで受信した信号を供給する経路上で当該信号を増幅する増幅器（アンテナアンプ）を搭載したシステムに用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカーオーディオシステムやカーナビゲーションシステム等の車載機器へ車載アンテナで受信した信号を供給する受信システム（車載用受信機）は、例えば、任意周波数帯域をカバーする受信アンテナと、これに接続されたアンテナアンプの１対１の組み合わせで構成される。かかるシステムでは、通常、アンテナアンプの出力レベルが最大になるように、任意の周波数帯域で受信アンテナとアンテナアンプとの間のインピーダンス整合（マッチング）が図られる。
【０００３】
なお、車載用受信機の従来技術としては、他に、下記特許文献１〜５により提案されている技術がある。
特許文献１の技術は、微弱な信号を高感度で受信し、強い妨害信号が存在するときには、歪みや信号抑圧を低減することを目的とし、そのために、アンテナが受信する微弱な高周波信号を増幅するアンプからの出力について、予め定める切替基準に対する大小関係に従い、スイッチ回路を、出力が小さいときはアンプの出力側に、出力が大きいときはスルー回路側に、それぞれ切り替えるように制御するようしている。これにより、アンテナに誘起される微小な高周波信号をアンプで増幅すれば、高感度で受信することができ、相互変調などの妨害信号が存在しているときには、歪みや信号抑圧などを避けることが可能となる。
【０００４】
特許文献２の技術は、ＡＭアンプあるいはＦＭアンプの出力に歪みを生じることのない車両用受信装置を提供することを目的としており、そのために、ＡＭ受信あるいはＦＭ受信の一方を選択して電源を切り替えることにより、動作するアンプを選択し、選択したアンプにのみ電源を供給するようにしている。これにより、選択されなかったアンプは動作することなく、ＡＭ強電界またはＦＭ強電界に入っても選択されなかったアンプが選択したアンプの出力に歪みを生じさせることがないものである。
【０００５】
特許文献３の技術は、受信信号の電界強度が微弱電界強度または最強電界強度であっても、常時、最適な受信状態の受信信号の入力を可能にした車載用受信機を提供することを目的としており、そのために、受信信号の電界強度を求め、その電界強度が、弱電界強度よりも小さい微弱電界強度であるときはメインアンテナ及びサブアンテナの受信信号を同時選択してフロントエンドに供給し、強電界強度よりも大きい最強電界強度であるときはメインアンテナ及びサブアンテナの受信信号をフロントエンドに供給するのを停止させるようにしている。
【０００６】
これにより、前記電界強度が微弱電界強度の領域まで低下し、メインアンテナから良好な受信状態の受信信号が得られなくなったときは、メインアンテナ及びサブアンテナの受信信号を電力合成して、比較的良好な受信状態の受信信号を得ることができ、また、前記電界強度が最強電界強度の領域まで増大し、受信信号の増幅レベルを自動利得制御（ＡＧＣ）によって低下させても、なおフロントエンド等が飽和するようになったときは、メインアンテナ及びサブアンテナをフロントエンドから隔離させて、受信信号がフロントエンドに供給されるのを停止させることにより、フロントエンド等の飽和に基づく受信状態の悪化を防いで、比較的良好な受信状態を維持させることができる。
【０００７】
特許文献４及び５の技術は、いずれも、強電界地区であっても、映像・音声の悪化や歪みを抑え、良好な受信状態を確保できる移動体ＴＶ用ダイバーシティ装置及び移動体ＴＶ用信号受信方法を提供することを目的としている。
そのため、特許文献４の技術では、受信状態が強電界状態の場合はアンテナ切り替え回路に出力するアンテナ切り替え信号が、どのアンテナも選択しないようにしている。これにより、強電界地区であっても映像・音声の悪化や歪みを抑え、良好な受信状態を確保することが可能となるものである。
【０００８】
一方、特許文献５の技術では、受信状態が強電界状態の場合はアンテナ切り替え回路に供給する電源をオフし、基板間アイソレーションで信号出力を得るようにすることで、強電界地区であっても映像・音声の悪化や歪みを抑え、良好な受信状態を確保できるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１３３９８３号公報
【特許文献２】特開平４−１３７８２７号公報
【特許文献３】特開平７−２９７７７１号公報
【特許文献４】特開２０００−３４１１８６号公報
【特許文献５】特開２０００−３４１１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来技術では、受信電波の電界が強くなると、アンテナアンプへの入力レベルが高くなり、その出力レベルが飽和領域に達してしまい、歪みが生じ、結果的に、Ｓ／Ｎ劣化が生じてしまう。
なお、特許文献１〜５では、受信状態の悪化を防止すべく、各種態様の構成、方法を提案しているが、いずれも、受信アンテナと増幅器（アンテナアンプ）との間のインピーダンス（整合度）や受信波長に着目した解決手法については開示していない。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡易な構成及び制御で、また、急激な増幅器出力変動を生じさせることなく、車載用受信機における増幅器の歪みを低減して、所要のＳ／Ｎを確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明では、下記の車載用受信機及び同受信機における歪み抑制方法を用いる。即ち、
（１）本発明の車載用受信機は、電波受信手段と、該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、該増幅手段の出力レベル又は入力レベルが所定レベル以上であると、該電波受信手段と該増幅手段との間の整合度を整合状態から不整合状態に制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている。
【００１２】
（２）ここで、該電波受信手段は、該増幅手段と接続されたときに前記整合状態となる整合インピーダンス値を有する整合受信アンテナと、該増幅手段と接続されたときに前記不整合状態となる不整合インピーダンス値を有する１以上の不整合受信アンテナとをそなえ、該制御手段は、前記の整合受信アンテナ及び不整合受信アンテナのいずれかを選択的に該増幅手段に接続するアンテナ選択部と、前記の出力レベル又は入力レベルを検出するレベル検出部と、該レベル検出部で検出された出力レベル又は入力レベルが前記所定レベル以上であると、前記不整合受信アンテナを該増幅手段に接続すべく該アンテナ選択部を制御するアンテナ制御部とをそなえて構成されていてもよい。
【００１３】
（３）また、該アンテナ制御部は、該レベル検出部で検出された出力レベル又は入力レベルが前記所定レベル未満である場合には、前記整合受信アンテナを該増幅手段に接続すべく該アンテナ選択部を制御するようにしてもよい。
（４）さらに、前記の整合受信アンテナ及び不整合受信アンテナの組は、該電波受信手段で受信しうる受信電波の異なる周波数帯域毎に設けられてもよい。
【００１４】
（５）また、本発明の車載用受信機における歪み抑制方法は、電波受信手段と、該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段とをそなえた車載用受信機において、該増幅手段の出力レベル又は入力レベルを検出し、その検出結果が所定レベル以上であると、該電波受信手段と該増幅手段との間の整合度を整合状態から不整合状態に制御することを特徴としている。
【００１５】
（６）さらに、本発明の車載用受信機は、特定波長の受信波長の電波を受信する電波受信手段と、該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、該増幅手段の出力レベル又は入力レベルが所定レベル以上であると、該電波受信手段での前記受信波長を制御して受信効率を落とす制御手段とをそなえたことを特徴としている。
（７）また、本発明の車載用受信機における歪み抑制方法は、特定波長の受信波長の電波を受信する電波受信手段と、該電波受信手段で受信した受信信号を増幅する増幅手段とをそなえた車載用受信機において、該増幅手段の出力レベル又は入力レベルを検出し、その検出結果が所定レベル以上であると、該電波受信手段での前記受信波長を制御して受信効率を落とすことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
上記本発明によれば、少なくとも下記のいずれかの効果ないし利点が得られる。
（１）増幅手段の出力レベル又は入力レベルが所定レベル以上の場合に、電波受信手段と増幅手段との間の整合度を整合状態から不整合状態に制御する（あるいは、電波受信手段での受信波長を制御して受信効率を落とす）ので、簡易な構成及び制御で、増幅手段が増幅特性の飽和領域で動作しないよう増幅手段への入力レベルを調整することができ、増幅手段の歪みを抑制して、受信Ｓ／Ｎを改善することができる。また、整合度制御によるので、増幅手段の入出力が急激に変化してしまうことも回避できる（アナログ的な調整が可能である）。
【００１７】
（２）例えば、増幅手段の出力レベル又は入力レベルが所定レベル以上の場合には、インピーダンス不整合となるインピーダンス値をもつアンテナ（不整合受信アンテナ）を選択して、意図的にインピーダンス不整合状態を生じさせることにより、単純なアンテナ切り替え制御で、受信電波の強電界時の増幅手段の歪みを確実に抑制して、受信Ｓ／Ｎの改善を図ることが可能となる。
【００１８】
（３）また、増幅手段の出力レベル又は入力レベルが所定レベル未満の場合には、インピーダンス整合が可能なインピーダンス値をもつアンテナ（整合受信アンテナ）を選択して、インピーダンス整合状態とすることができるので、弱電界時においても、良好な受信Ｓ／Ｎを確保することができる。
（４）さらに、前記不整合受信アンテナと整合受信アンテナとの組を、異なる周波数帯域毎に設けておけば、各周波数帯域の受信電波についてそれぞれ強電界時の増幅手段の増幅歪みを抑制して、良好な受信Ｓ／Ｎを確保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】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車載用受信機の要部構成を示すブロック図で、この図１に示す車載用受信機は、例えば、周波数（帯域）ｆ１用の複数の受信アンテナ（f1 ANT1〜f1 ANTn）１１−１〜１１−ｎ（ｎは２以上の整数）を有するアンテナグループ１１と、異なる周波数（帯域）ｆ２用の複数の受信アンテナ（f2 ANT1〜f2 ANTn）１２−１〜１２−ｎを有するアンテナグループ１２と、アンテナアンプ部１３とをそなえて構成され、アンテナアンプ部１３は、さらに、アンテナ切り替え回路１４と、アンプ１５と、レベル検知回路１６とをそなえて構成されている。なお、当該車載用受信機の出力は、例えば、カーオーディオシステムやカーナビゲーションシステム等の車載機器へ供給される。
【００２０】
ここで、各受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、それぞれ、車両外部に設置されて、外部の電波を受信する電波受信手段として機能するもので、同じアンテナグループ１１，１２内において、異なるインピーダンス値Ｚ１〜Ｚｎを有するように設計されている。ただし、各アンテナグループ１１，１２におけるアンテナ数は異なっていてもよいし、インピーダンス値も各アンテナグループ１１，１２で同じである必要はない。また、上記周波数帯域ｆ１，ｆ２は、例えば、一方がＦＭ、他方がＡＭの周波数帯域であってもよいし、また、一方がＶＨＦ、他方がＵＨＦの周波数帯域であってもよく、任意に設定可能である。
【００２１】
そして、アンテナグループ１１（１２）において、少なくともいずれか１の受信アンテナ１１−ｊ（１２−ｊ）（ｊ＝１〜ｎ）については、アンテナ切り替え回路１４を通じてアンプ１５に接続されたときに当該受信アンテナ１１−ｊ（１２−ｊ）とアンプ１５との間のインピーダンスが整合状態となるインピーダンス値Ｚｊを有するように設計されており（かかる受信アンテナを整合受信アンテナと称する）、それ以外の少なくとも１の受信アンテナ１１−ｋ（１２−ｋ）（ｋ＝１〜ｎでｊ≠ｉ）については、アンテナ切り替え回路１４を通じてアンプ１５に接続されたときに当該インピーダンスが不整合状態となるインピーダンス値Ｚｋを有するように設計されている（かかる受信アンテナを不整合受信アンテナと称する）。
【００２２】
また、アンテナアンプ部１３において、アンテナ切り替え回路（アンテナ選択部）１４は、レベル検知回路１６での検知結果（ここでは、アンプ１５の出力レベル）に応じて、上記の各受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉのいずれかを選択的にアンプ１５に接続するものであり、アンプ（増幅手段）１５は、アンテナ切り替え回路１４に接続されたいずれかの受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉで受信した電波（信号）を所要の増幅レベル（例えば、後段の車載機器で最低限必要となる入力レベル）にまで増幅するものである。
【００２３】
そして、レベル検知回路１６は、アンプ１５の出力レベルを検知して、当該出力レベルが所定レベル以上であるか否かを判定し、所定レベル以上であれば、アンテナグループ１１又は１２の中で不整合受信アンテナ１１−ｋ，１２−ｋがアンプ１５に接続されるようアンテナ切り替え回路１４の切り替え状態を制御する一方、所定レベル未満であれば、アンテナグループ１１又は１２の中で整合受信アンテナ１１−ｊ，１２−ｊがアンプ１５に接続されるようアンテナ切り替え回路１４の切り替え状態を制御するものである。ただし、初期状態においては、整合受信アンテナ１１−ｊ，１２−ｊがアンプ１５に接続されているものとする。
【００２４】
つまり、本例のレベル検知回路１６は、アンプ１５の出力レベルに応じて、具体的には、アンプ１５の出力レベルが所定レベル以上であると、受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉとの間の整合度（インピーダンスマッチング）を整合状態から不整合状態に制御する制御手段としての機能を果たしており、そのために、アンプ１５の出力レベルを検出するレベル検出部１６１としての機能と、このレベル検出部１６１で検出された出力レベルが前記所定レベル以上であると、不整合受信アンテナ１１−ｋ，１２−ｋをアンプ１５に接続すべくアンテナ切り替え回路１４を制御し、所定レベル未満であると、整合受信アンテナ１１−ｊ，１２−ｊをアンプ１５に接続すべくアンテナ切り替え回路１４を制御するアンテナ制御部１６２としての機能とを兼用しているのである。
【００２５】
上述のごとく構成された、本実施形態の車載用受信機では、レベル検知回路１６（レベル検出部１６１）にて、アンプ１５の出力レベルが検出され、その出力レベルが所定レベル以上か未満かが判定される。その結果、所定レベル以上であれば、アンテナ制御部１６２によって、アンテナ切り替え回路１４が制御されて、受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉのうち不整合受信アンテナ１１−ｋ，１２−ｋがアンプ１５に接続される。
【００２６】
これにより、当該受信アンテナ１１−ｋ，１２−ｋとアンプ１５との間のインピーダンスが意図的に不整合状態とされ、アンプ１５への入力レベルが低下し、受信電波が強電界時の増幅歪みを抑制することが可能となり、受信Ｓ／Ｎを改善することができる。
一方、アンプ１５の出力レベルが所定レベル未満であれば、アンテナ制御部１６２は、アンテナ切り替え回路１４を制御して、整合受信アンテナ１１−ｊ，１２−ｊをアンプ１５に接続する（あるいは接続を維持する）。これにより、当該受信アンテナ１１−ｊ，１２−ｊとアンプ１５との間のインピーダンスが整合状態となり、受信電波が弱電界であっても、アンプ１５への必要な入力レベルを確保することができ、良好な受信Ｓ／Ｎを確保することが可能となる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、アンプ１５の出力レベルに応じて受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉとアンプとの間のインピーダンスを制御して、意図的にインピーダンスの不整合状態とすることができるので、簡易な構成及び制御で、アンプ１５が増幅特性の飽和領域で動作しないようアンプ１５への入力レベルを調整することができる。したがって、アンプ１５の増幅歪みを抑制して、受信Ｓ／Ｎを改善することができる。また、インピーダンス（整合度）制御によるので、アンプ１５の入出力が急激に変化してしまうことも回避できる（アナログ的な調整が可能である）。
【００２８】
また、本例では、整合受信アンテナ１１−ｊ，１２−ｊと不整合受信アンテナ１１−ｋ，１２−ｋとの選択（切り替え）という単純なアンテナ切り替え制御で、受信電波の強電界時のアンプ１５の増幅歪みを確実に抑制して、受信Ｓ／Ｎの改善を図ることが可能である。
さらに、アンテナグループ１１，１２（不整合受信アンテナ１１−ｋ，１２−ｋと整合受信アンテナ１１−ｊ，１２−ｊ）との組を、異なる周波数帯域ｆ１，ｆ２毎に設けているので、各周波数帯域ｆ１，ｆ２の受信電波についてそれぞれ強電界時のアンプ１５の増幅歪みを抑制して、良好な受信Ｓ／Ｎを確保することが可能である。
【００２９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
例えば、上記の例では、異なる２つの周波数帯域（ｆ１，ｆ２）毎にアンテナグループ１１，１２を設けているが、当然、異なる周波数帯域に対応する必要がなければ、いずれか一方のアンテナグループ１１，１２を装備していればよいし、３種類以上の周波数帯域に対応する場合には、その帯域数に応じた組のアンテナグループを装備すればよい。つまり、任意の周波数帯域の受信電波に対応可能である。
【００３０】
また、上記の例では、アンプ１５の出力レベルに応じてインピーダンス制御を行なっているが、アンプ１５の入力レベル（電波の受信レベル）に応じて同等のインピーダンス制御を行なってもよい。
さらに、上記の例では、インピーダンスを可変する手段を、予め異なる複数のインピーダンス値をもつ受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉのいずれかを選択することで実現しているが、例えば、１本の受信アンテナについてのインピーダンスを可変することによって実現することもできる。
【００３１】
つまり、電波受信手段とアンプ１５との間の整合度を不整合状態にすることができる手段であれば、上記実施形態と同様に適用でき、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、異なる受信波長の受信アンテナ１１−ｉ，１２−ｉのいずれかを選択する、あるいは、１本の受信アンテナの受信波長を可変することによっても、受信電波が強電界時の増幅歪みを抑制することが可能である。
【００３２】
即ち、前記のレベル検知回路１６を、アンプ１５の出力レベル（又は入力レベル）が所定レベル以上であると、電波受信手段での受信波長を制御して受信効率を落とす制御手段として機能させることで、受信電波が強電界時のアンプ１５の入力レベルを意図的に低下させて、増幅歪みを抑制することが可能となり、受信Ｓ／Ｎを改善することができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上詳述したように、本発明によれば、アンプの出力レベル（又は入力レベル）が所定レベル以上になると、受信アンテナとアンプとの間の整合度を不整合状態に制御する、あるいは、受信波長を制御して受信効率を落とすので、簡易な構成及び制御で、アンプが増幅特性の飽和領域で動作しないようアンプへの入力レベルを調整することができ、アンプの増幅歪みを抑制して、受信Ｓ／Ｎを改善することができる。また、整合度又は受信波長制御によるので、アンプの入出力が急激に変化してしまうことも回避できる（アナログ的な調整が可能である）。したがって、車両等の移動体の通信技術分野に極めて有用と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車載用受信機の要部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１，１２  アンテナグループ
１１−１〜１１−ｎ，１２−１〜１２−ｎ  受信アンテナ（電波受信手段）
１３  アンテナアンプ部
１４  アンテナ切り替え回路（アンテナ選択部）
１５  アンプ（増幅手段）
１６  レベル検知回路（制御手段）
１６１  レベル検出部
１６２  アンテナ制御部
【図１】
2007221315.tif 000003