(57)【要約】【課題】アンテナとチューナ部との整合損失を小さくできるアンテナ整合部を実現する。【解決手段】第１の高周波信号とこの第１の高周波信号より高い周波数の第２の高周波信号が入力されるアンテナ整合器１１５と、このアンテナ整合器１１５からの出力信号が接続されるアクティブ素子１１７と、このアクティブ素子１１７からの出力が接続される出力端子１０５ｂを備え、アンテナ整合器１１５は、入力出力間に設けられる信号ライン１１５ｃと、この信号ライン１１５ｃとグランド間に接続されるコンデンサ１５５とインダクタ１５７とからなる直列接続体と、インダクタ１５７に並列に接続されるコンデンサ１６７と、コンデンサ１５５の容量値を変化させるための制御端子１１５ｄを設け、インダクタ１５７とコンデンサ１６７との並列共振周波数を第２の高周波信号の周波数とする。【選択図】図１
2009284459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の帯域幅を有する第１の高周波信号と、この第１の高周波信号より高い周波数であって前記第１の帯域幅より小さい第２の帯域幅を有する第２の高周波信号を含む高周波信号を前記高周波信号の波長より４分の１以下の長さを有するアンテナで受信した前記高周波信号が入力されるアンテナ整合部であって、前記アンテナからの前記高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子に接続されるとともに整合損失を最小にするアンテナ整合器と、このアンテナ整合器からの出力信号が接続されるとともに前記高周波信号が入力されるアクティブ素子と、このアクティブ素子からの出力が接続される出力端子とを備え、前記アンテナ整合器は、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられた信号ラインと、この信号ラインとグランド間に接続される第１のコンデンサと第１のインダクタとからなる直列接続体と、前記第１のインダクタに並列に接続される第２のコンデンサと、前記第１のコンデンサの容量値を変化させるための制御端子を設け、前記第１のインダクタと前記第２のコンデンサとの並列共振周波数を前記第２の高周波信号の周波数とし、前記第１のコンデンサの容量値を変化させることにより前記第１の高周波信号における整合損失を小さくするアンテナ整合部。
【請求項２】
前記第１のコンデンサは、前記制御端子からの制御電圧により連続的に容量値を可変できる請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項３】
前記第１のコンデンサは、コンデンサと切替えスイッチからなる直列接続体を複数並列に設け、前記制御端子からの制御電圧を用いて前記切替えスイッチを制御することにより、前記第１のコンデンサの容量値を選択する請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項４】
前記アンテナとこのアンテナ周辺の筐体との配置モードに応じて最適な制御電圧を予め用意し、前記制御電圧により前記アンテナ整合器を制御する請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項５】
前記アンテナ整合器の前記信号ラインに直列にインピーダンス変換用の素子を挿入し、前記第２の高周波信号における整合損失を最小にする請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項６】
前記第１の高周波信号をＵＨＦテレビ放送信号とし、前記第２の高周波信号をＧＰＳ信号とする請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項７】
請求項１に記載のアンテナ整合部と、前記アンテナ整合器の出力が接続されるとともに前記第１、第２の高周波信号に分配して出力する分配フィルタとを同一基板上に構成し、前記アンテナ整合器、前記アンテナ整合部、前記分配フィルタの少なくとも一つをシールド構造とした高周波受信部。
【請求項８】
請求項１に記載のアンテナ整合部の出力が接続されるとともに前記第１、第２の高周波信号に分配して出力する分配フィルタと、この分配フィルタから出力される前記第１の高周波信号が供給される第１の受信回路部と、前記分配フィルタから出力される前記第２の高周波信号が供給される第２の受信回路部からなる高周波受信部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに離れた２つの周波数域を有する高周波信号を小型アンテナにより受信できるアンテナ整合部とこれを用いた高周波受信部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の高周波受信部１について図７を用いて説明する。図７において、高周波受信部１は、ＵＨＦテレビ放送信号を受信する小型サイズのテレビ用アンテナ３と、このテレビ用アンテナ３に接続されるアンテナ整合部５と、このアンテナ整合部５に接続されるテレビ受信部７と、ＧＰＳ信号を受信するアンテナ９と、このアンテナ９に接続されるアンテナ整合部１１とこのアンテナ整合部１１に接続されるＧＰＳ受信部１３と、テレビ受信部７とＧＰＳ受信部１３を制御する制御部１５とから構成されていた。
【０００３】
また、アンテナ整合部５は入力から出力に向かって順にアンテナ整合器１７、増幅器１９が接続され、アンテナ整合部１１は入力から出力に向かって順にアンテナ整合器２１、増幅器２３が接続されていた。
【０００４】
このように構成された高周波受信部１の動作について以下説明する。テレビ用アンテナ３で受信されたテレビ放送信号は、増幅器１９との整合損失を小さくするアンテナ整合器１７を介して増幅器１９に入力され、この増幅器１９からは増幅されたテレビ放送信号が出力される。
【０００５】
このテレビ放送信号が入力されるテレビ受信部７では、周波数変換するとともに利得制御し、さらに妨害信号を抑圧した出力信号を出力端子７ａから出力する。
【０００６】
また、ＧＰＳ用アンテナ９で受信されたＧＰＳ信号は、増幅器２３との整合損失を小さくするアンテナ整合器２１を介して増幅器２３に入力され、この増幅器２３からは増幅されたＧＰＳ信号が出力される。
【０００７】
このＧＰＳ信号が入力されるＧＰＳ受信部では、周波数変換するとともに利得制御し、さらに妨害信号を抑圧した出力信号を出力端子１３ａから出力する。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−５７７３５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、このような従来のアンテナ整合器においては、互いに離れた２つの周波数域を有する高周波信号を受信する場合に、それぞれの高周波信号にそれぞれ対応させて２つのアンテナと、２つのアンテナ整合部をそれぞれ用いていたので、小型化サイズには適していなかった。
【００１０】
そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、互いに離れた２つの周波数域を有する高周波信号を一本の小型サイズのアンテナで受信する場合において、このアンテナの後段に接続されるチューナ部あるいはＧＰＳ受信部との整合損失を小さくできるアンテナ整合部を実現することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために本発明におけるアンテナ整合部は、第１の帯域幅を有する第１の高周波信号と、この第１の高周波信号より高い周波数であって前記第１の帯域幅より小さい第２の帯域幅を有する第２の高周波信号を含む高周波信号を前記高周波信号の波長より４分の１以下の長さを有するアンテナで受信した前記高周波信号が入力されるアンテナ整合部であって、前記アンテナからの前記高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子に接続されるとともに整合損失を最小にするアンテナ整合器と、このアンテナ整合器からの出力信号が接続されるとともに前記高周波信号を増幅するアクティブ素子と、このアクティブ素子からの出力が接続される出力端子とを備え、前記アンテナ整合器は、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられた信号ラインと、この信号ラインとグランド間に接続される第１のコンデンサと第１のインダクタとからなる直列接続体と、前記第１のインダクタに並列に接続される第２のコンデンサと、前記第１のコンデンサの容量値を変化させるための制御端子を設け、前記第１のインダクタと前記第２のコンデンサとの並列共振周波数を前記第２の高周波信号の周波数とし、前記第１のコンデンサの容量値を変化させることにより前記第１の高周波信号における整合損失を小さくする。
【００１２】
これにより、所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、第１の帯域幅を有する第１の高周波信号と、この第１の高周波信号より高い周波数であって前記第１の帯域幅より小さい第２の帯域幅を有する第２の高周波信号を含む高周波信号を前記高周波信号の波長より４分の１以下の長さを有するアンテナで受信した前記高周波信号が入力されるアンテナ整合部であって、前記アンテナからの前記高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子に接続されるとともに整合損失を最小にするアンテナ整合器と、このアンテナ整合器からの出力信号が接続されるとともに前記高周波信号を増幅するアクティブ素子と、このアクティブ素子からの出力が接続される出力端子とを備え、前記アンテナ整合器は、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられた信号ラインと、この信号ラインとグランド間に接続される第１のコンデンサと第１のインダクタとからなる直列接続体と、前記第１のインダクタに並列に接続される第２のコンデンサと、前記第１のコンデンサの容量値を変化させるための制御端子を設け、前記第１のインダクタと前記第２のコンデンサとの並列共振周波数を前記第２の高周波信号の周波数とし、前記第１のコンデンサの容量値を変化させることにより前記第１の高周波信号における整合損失を小さくする。
【００１４】
これにより、第１あるいは第２の高周波信号において、アンテナとこのアンテナの後段に接続される受信部との整合損失をそれぞれ最小にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における例えば４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ、帯域幅６ＭＨｚのＵＨＦテレビ放送信号と１５７５．４２ＭＨｚ、帯域幅２．０４６ＭＨｚのＧＰＳ信号を受信する場合の高周波受信部１０１のブロック図である。
【００１６】
図１において、高周波受信部１０１は、小型サイズのアンテナ１０３と、このアンテナ１０３に入力端子１０５ａを介して接続されるアンテナ整合部１０５と、このアンテナ整合部１０５の出力端子１０５ｂが入力端子１０７ａに接続されるとともにＵＨＦテレビ放送信号とＧＰＳ信号を分配する分配フィルタ１０７と、この分配フィルタ１０７の出力端子１０７ｂ、１０７ｃにそれぞれ接続されるチューナ部１０９、ＧＰＳ受信部１１１と、これらチューナ部１０９、ＧＰＳ受信部１１１の出力が接続される出力端子１０９ａ、１１１ａと、これらアンテナ整合部１０５とチューナ部１０９とＧＰＳ受信部１１１を制御する制御部１１３と、この制御部に制御データを供給する制御データ端子１１３ａから構成されている。
【００１７】
アンテナ整合部１０５は、アンテナ１０３の出力が接続される入力端子１０５ａと、この入力端子１０５ａに接続されるとともにアンテナとの整合損失を小さくするアンテナ整合器１１５と、このアンテナ整合器１１５の出力に接続されるとともに高周波信号を増幅するアクティブ素子１１７と、このアクティブ素子１１７の出力が接続される出力端子１０５ｂと、制御部１１３からの制御信号が入力される制御端子１０５ｃから構成されている。
【００１８】
また、アンテナ整合器１１５には、入力端子１１５ａと、入力端子１１５ａに信号ライン１１５ｃで接続されている出力端子１１５ｂと、制御部１１３からの制御データが入力される制御端子１１５ｄが設けられている。
【００１９】
さらに、このアンテナ整合器１１５の信号ライン１１５ｃとグランドの間には、耐サージ電圧に対する保護回路として用いているインダクタ１５１と、スイッチ１５３とコンデンサ１５５とインダクタ１５７からなる直列接続体が接続されている。
【００２０】
また、スイッチ１５３とコンデンサ１５５からなる直接接続体に対して、スイッチ１５９とコンデンサ１６１からなる直列接続体と、スイッチ１６３とコンデンサ１６５からなる直列接続体がともに並列に接続されている。
【００２１】
さらに、インダクタ１５７にはコンデンサ１６７が並列に接続され並列共振回路１６９を構成している。この並列共振回路の並列共振周波数はＧＰＳ信号の周波数とほぼ一致させている。
【００２２】
このように構成された高周波受信部１０１の動作について以下説明する。アンテナ１０３で受信されたＵＨＦテレビ放送信号とＧＰＳ信号からなる高周波信号は、アンテナ１０３と後段のアクティブ素子１１７との整合損失を最小にするアンテナ整合器１１５を介して、アクティブ素子１１７に入力され、このアクティブ素子１１７から出力される高周波信号は出力端子１０５ｂから出力される。
【００２３】
この出力された高周波信号は、分配フィルタ１０７に入力され、出力端子１０７ｂからはＵＨＦテレビ放送信号が出力され、出力端子１０７ｃからは１５７５．４２ＭＨｚのＧＰＳ信号が出力される。
【００２４】
この出力端子１０７ｂから出力されるＵＨＦテレビ放送信号は、チューナ部１０９に入力される。このチューナ部１０９の出力端子１０９ａからは、周波数変換され、利得制御され、妨害信号が除去された希望信号が出力される。
【００２５】
一方、出力端子１０７ｃから出力されるＧＰＳ信号はＧＰＳ受信部１１１に入力される。このＧＰＳ受信部１１１の出力端子１１１ａからは、周波数変換され、利得制御され、妨害信号が除去された希望信号が出力される。
【００２６】
また、制御部１１３は、制御データ端子１１３ａから入力される制御データにより、チューナ部１０９、ＧＰＳ受信部１１１の受信チャンネルを選局し、さらに、アンテナ１０３とチューナ部１０９との整合損失を最小とできる。
【００２７】
次に、制御部１１３により制御されるアンテナ整合部１０５の具体的動作について以下説明する。
【００２８】
なお、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚからなるＵＨＦ放送信号２５２ａを、例えば、４７０ＭＨｚを含む低い周波数帯域であるＵＨＦローバンド２５２ｂ、６２０ＭＨｚを含む中間の周波数帯域であるＵＨＦミッドバンド２５２ｃ、７７０ＭＨｚを含む高い周波数帯域であるＵＨＦハイバンド２５２ｄの３つに分割して以下説明する。
【００２９】
また、アンテナ１０３は、１５７５．４２ＭＨｚのＧＰＳ信号受信のために４分の１波長である約５ｃｍの長さを有する小型サイズのアンテナとしている。
【００３０】
例えば、ＧＰＳ信号を受信する場合には、制御部１１３からの制御信号により、スイッチ１５３、１５９、１６３の少なくとも一つのスイッチをオンとする。これにより、信号ライン１１５ｃとグランド間には、コンデンサ１５５、１６１、１６５の少なくともいずれか一つを介して並列共振回路１６９が接続されることになる。
【００３１】
この並列共振回路１６９の並列共振周波数はＧＰＳ信号の周波数２５２ｅにほぼ一致させている。この並列共振回路１６９によりＧＰＳ信号が選択され、ＧＰＳ信号をアクティブ素子１１７に供給することができる。
【００３２】
また、ＵＨＦローバンド２５２ｂを受信する場合には、制御部１１３からの制御信号により、スイッチ１５３をオンとし、スイッチ１５９、１６３をオフとする。
【００３３】
これによりアンテナ整合器１１５の信号ライン１１５ｃとグランド間には、コンデンサ１５５を介して並列共振回路１６９が接続される。例えば、この並列共振回路１６９とコンデンサ１５５による直列共振周波数をＵＨＦローバンド２５２ｂより低い周波数とすることにより、並列共振回路１６９とコンデンサ１５５との直列接続回路のＵＨＦローバンドにおける合成インピーダンスを誘導性であるインダクタンスＬｌｏｗとできる。
【００３４】
また、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃを受信する場合には、制御部１１３からの制御信号により、スイッチ１５９をオンとし、スイッチ１５３、１６３をオフとする。これにより、アンテナ整合器の信号ライン１１５ｃとグランド間には、コンデンサ１６１を介して並列共振回路１６９が接続される。
【００３５】
例えば、この並列共振回路１６９とコンデンサ１６１による直列共振周波数をＵＨＦミッドバンド２５２ｃより低い周波数とすることにより、並列共振回路１６９とコンデンサ１５５との直列接続回路のＵＨＦミッドバンド２５２ｃにおける合成インピーダンスを誘導性であるインダクタンスＬｍｉｄとできる。
【００３６】
さらに、ＵＨＦハイバンド２５２ｄを受信する場合には、制御部１１３からの制御信号により、スイッチ１６３をオンとし、スイッチ１５３、１５９をオフとする。これにより、アンテナ整合器の信号ライン１１５ｃとグランド間には、コンデンサ１６５を介して並列共振回路１６９が接続される。
【００３７】
例えば、この並列共振回路１６９とコンデンサ１６５による直列共振周波数をＵＨＦハイバンド２５２ｄより低い周波数とすることにより、並列共振回路１６９とコンデンサ１５５との直列接続回路のＵＨＦハイバンド２５２ｄにおける合成インピーダンスを誘導性であるインダクタンスＬｈｉとできる。
【００３８】
なお、コンデンサ１５５の容量値より、コンデンサ１５５の容量値を小さくしている。また、コンデンサ１５５の容量値より、コンデンサ１６５の容量値を小さく設定している。
【００３９】
これにより、インダクタンスＬｌｏｗよりインダクタンスＬｍｉｄを小さくし、さらにインダクタンスＬｍｉｄよりインダクタンスＬｈｉを小さく設定できる。
【００４０】
図２（ａ）〜（ｄ）は、スミスチャート上におけるアクティブ素子１１７とアンテナ１０３の整合損失を最小とする様子を表している。
【００４１】
図２（ａ）は、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１を実線で、またアクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３を点線で表している。
【００４２】
なお、定コンダクタンス円２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃは、それぞれ異なる値のコンダクタンスを表している。
【００４３】
図２（ａ）において、アンテナ１０３は、１５７５．４２ＭＨｚのＧＰＳ信号受信のために４分の１波長である約５ｃｍの長さを有する小型サイズのアンテナとしている。
【００４４】
このため、ＧＰＳ周波数におけるアンテナの出力インピーダンス２０３ｄは、中心２０５に近接したインピーダンス２０１ｄで表すことができる。
【００４５】
これに対して、ＵＨＦテレビ放送信号の周波数では、ＵＨＦの周波数に対して小型サイズのアンテナ１０３を用いているので、５０Ωである中心２０５から離れて外周円２０７に近づくことが知られている。このため、ＵＨＦローバンド２５２ｂの出力インピーダンス２０１ａ、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃの出力インピーダンス２０１ｂ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄの出力インピーダンス２０１ｃとなる。
【００４６】
一方、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３は、等価的に容量と抵抗で表すことができ、ＵＨＦローバンド２５２ｂのインピーダンス２０３ａと、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃのインピーダンス２０３ｂと、ＵＨＦハイバンド２５２ｄのインピーダンス２０３ｃとなって外周円２０７に近づき、さらにＧＰＳ信号の周波数では、例えば中心２０５に近接したインピーダンス２０３ｄとして表すことができる。
【００４７】
このように、アンテナ１０３のインピーダンス２０３は、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３に対して、ＧＰＳ周波数ではほぼ整合損失が小さくできるが、ＵＨＦテレビ放送信号の周波数では共役複素とならず大きな整合損失が発生してしまう。
【００４８】
なお、アクティブ素子１１７の入力抵抗とアンテナ１０３の入力抵抗は、ほぼ同じとしている。
【００４９】
図２（ｂ）は、ＵＨＦローバンド２５２ｂにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１７との整合損失をアンテナ整合器１１５により最小にする様子を表す図である。
【００５０】
図２（ａ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、信号ライン１１５ｃとグランド間に挿入されるインダクタンスＬｌｏｗにより、定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００５１】
つまり、図２（ｂ）において、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３は、ＵＨＦローバンド２５２ｂのインピーダンス２０９ａ、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃのインピーダンス２０９ｂ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄのインピーダンス２０９ｃ、ＧＰＳのインピーダンス２０９ｄで表される出力インピーダンス２０９となる。
【００５２】
従って、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３の出力インピーダンス２０９ａは、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３ａに対して、共役複素の関係とできる。これにより、ＵＨＦローバンド２５２ｂにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１７の整合損失を最小値とできる。
【００５３】
ところが、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３の出力インピーダンス２０９ｂ、２０９ｃは、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３ｂ、２０３ｃに対して共役複素の関係とできない。このため、整合損失が大きくなる。
【００５４】
図２（ｃ）は、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１７との整合損失をアンテナ整合器１１５により最小にする様子を表す図である。
【００５５】
図２（ａ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、信号ライン１１５ｃとグランド間に挿入されるインダクタンスＬｍｉｄにより、定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００５６】
つまり、図２（ｃ）において、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３は、ＵＨＦローバンド２５２ｂのインピーダンス２１１ａ、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃのインピーダンス２１１ｂ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄのインピーダンス２１１ｃ、ＧＰＳのインピーダンス２１１ｄで表される出力インピーダンス２１１となる。
【００５７】
従って、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３の出力インピーダンス２１１ｂは、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３ｂに対して、共役複素の関係とできる。これにより、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１７の整合損失を最小値とできる。
【００５８】
ところが、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３の出力インピーダンス２０９ａ、２０９ｃは、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３ａ、２０９ｃに対して共役複素の関係とできない。このため、整合損失が大きくなる。
【００５９】
図２（ｄ）は、ＵＨＦハイバンド２５２ｄにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１７との整合損失をアンテナ整合器１１５により最小にする様子を表す図である。
【００６０】
図２（ａ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、信号ライン１１５ｃとグランド間に挿入されるインダクタンスＬｈｉにより、定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００６１】
つまり、図２（ｄ）において、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３は、ＵＨＦローバンド２５２ｂのインピーダンス２１３ａ、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃのインピーダンス２１３ｂ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄのインピーダンス２１３ｃ、ＧＰＳのインピーダンス２１３ｄで表される出力インピーダンス２１３となる。
【００６２】
従って、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３の出力インピーダンス２１３ｃは、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３ｃに対して、共役複素の関係とできる。これにより、ＵＨＦハイバンド２５２ｄにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１７の整合損失を最小値とできる。
【００６３】
ところが、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３の出力インピーダンス２０９ａ、２０９ｂは、アクティブ素子１１７の入力インピーダンス２０３ａ、２０９ｂに対して共役複素の関係とできない。このため、整合損失が大きくなる。
【００６４】
なお、アンテナ整合器１１５から見たアンテナ１０３のインピーダンス２０９ｄ、２１１ｄ、２１３ｄはともに、ＵＨＦローバンド２５２ｂ、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄであっても、中心２０５の周辺を移動する。このため、整合損失は常に最小とできる。
【００６５】
このようにして、制御部１１３からの制御信号によってアンテナ整合器１１５のスイッチ１５３、１５９、１６３を制御することにより、ＵＨＦローバンド２５２ｂ、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄのそれぞれに対応させて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１７との整合損失を最小にすることができる。
【００６６】
なお、アクティブ素子１１７として、一般的には、バイポーラトランジスタ、もしくはＦＥＴを用いることができる。
【００６７】
また、その際には、アンテナ整合器１１５の並列共振回路１６９とコンデンサ１５５、１６１、１６５との直列共振回路によるインダクタンスの可変範囲は、ＵＨＦテレビ放送信号（４７０〜７７０ＭＨｚ）での対応を考慮した場合、１０〜５０ｎＨ程度とすることにより可能となる。
【００６８】
図３（ａ）は、アンテナ整合部１０５のＵＨＦローバンド２５２ｂにおける整合損失２５３ｂを最小とした整合特性２５１の図である。なお、横軸は周波数２５２を、縦軸は損失２５３を、損失の少ない状態を損失２５３ａで表している。
【００６９】
この整合特性２５１では、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄにおける整合損失は大きいが、ＵＨＦローバンド２５２ｂ付近およびＧＰＳ信号の周波数での整合損失を小さくできる。
【００７０】
図３（ｂ）は、アンテナ整合部１０５のＵＨＦミッドバンド２５２ｃにおける整合損失２５３ｃを最小とした整合特性２５５の図である。
【００７１】
この整合特性２５５では、ＵＨＦローバンド２５２ｂ、ＵＨＦハイバンド２５２ｄにおける整合損失は大きいが、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃ付近およびＧＰＳ信号の周波数での整合損失を小さくできる。
【００７２】
図３（ｃ）は、アンテナ整合部１０５のＵＨＦハイバンド２５２ｄにおける整合損失２５３ｄを最小とした整合特性２５７の図である。
【００７３】
この整合特性２５７では、ＵＨＦローバンド２５２ｂ、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃにおける整合損失は大きいが、ＵＨＦハイバンド２５２ｄ付近およびＧＰＳ信号の周波数での整合損失を小さくできる。
【００７４】
これにより、小型のアンテナ１０３とアクティブ素子１１７の整合損失を小さくでき、チューナ部１０９への受信信号を効率よく伝達できるので、ＵＨＦテレビ放送信号およびＧＰＳ信号の受信感度を良好にできる。
【００７５】
なお、コンデンサ１５５、１６１、１６５は、それぞれ直列に接続したスイッチ１５３、１５９、１６３により切替えるものとしたが、これらに代わって信号ライン１１５ｃと並列共振回路１６９との間にコンデンサ１５５ａ（図示せず）を接続し、このコンデンサ１５５ａに例えばバリキャップダイオードを用いて容量値を連続的に可変してもよい。
【００７６】
この場合には、図３（ａ）において、ＵＨＦ放送信号２５２ａの受信周波数に応じて整合損失を小さくすることができる。
【００７７】
また、アンテナ整合器１１５あるいはアンテナ整合部１０５は、一つの基板上で構成してモジュールとすることにより、このモジュール以外の引回し線路による影響、あるいは外部からの高周波信号による影響を小さくすることが可能となり、高安定で低損失・高アイソレーションを実現することができる。
【００７８】
さらに、アンテナ整合器１１５あるいはアンテナ整合部１０５は、金属ケースあるいは金属メッキで高周波的にシールド構造とすることにより外部からの高周波信号による影響を少なくできるので、高周波信号を扱う場合の設計上の制約を小さくできる。
【００７９】
次に、図４〜図６では、アンテナ整合部１０５の出力に接続される分配フィルタ３００、３２１、３５１の回路構成の一例を示している。
【００８０】
図４において、入力端子１０７ａと出力端子１０７ｂとの間には、入力端子１０７ａと出力端子１０７ｂとの間に接続されたインダクタ３０１と、出力端子１０７ｂとグランド間にインダクタ３０３とコンデンサ３０５からなる直列接続体により、誘導Ｍ型ローパスフィルタが構成されている。
【００８１】
また、入力端子１０７ａと出力端子１０７ｃとの間には、入力端子１０７ａと出力端子１０７ｃとの間に接続されたコンデンサ３０７と、出力端子１０７ｃとグランド間にインダクタ３１１とコンデンサ３０９からなる直列接続体により、誘導Ｍ型ハイパスフィルタが構成されている。
【００８２】
この分配フィルタ３００より、例えば入力端子にＵＨＦ信号とＧＰＳ信号が入力された場合には、出力端子１０７ｂからはＵＨＦ信号を出力することができ、出力端子１０７ｃからはＧＰＳ信号を出力することができる。
【００８３】
図５は、図４の分配フィルタ３００に対して、コンデンサ３０７と出力端子１０７ｃとの間にＧＰＳ信号用のＳＡＷフィルタ３２０を挿入した分配フィルタ３２１を示している。
【００８４】
この分配フィルタ３２１により、出力端子１０７ｃからは妨害信号を十分に抑圧したＧＰＳ信号を出力することが可能となる。
【００８５】
図６は、図５に対してコンデンサ３０７とＳＡＷフィルタ３２０との間にスイッチ（ＳＷ）３５０を挿入した分配フィルタ３５１を表している。
【００８６】
この分配フィルタ３５１では、スイッチ３５０の出力３５０ａから出力される第１の信号はＳＡＷフィルタ３２０を介して出力端子１０７ｃに接続され、スイッチ３５０の出力３５０ｂから出力される第２の信号は直接出力端子１０７ｄに接続される。
【００８７】
この分配フィルタ３５１を用いることにより、出力端子１０７ｄからは例えばセルラーのＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）受信信号を選択することができる。
【００８８】
なお、このスイッチ３５０は、入力端子１０７ａと出力端子１０７ｃの間に取り付けたが、取り扱う周波数に応じて入力端子１０７ａと出力端子１０７ｂの間に取り付けてもよい。
【００８９】
また、図４〜図６に示した分配フィルタ３００、３２１、３５１は、一つの基板上で構成してモジュールとすることにより、このモジュール以外の引回し線路による影響、あるいは外部からの高周波信号による影響を小さくすることが可能となり、高安定で低損失・高アイソレーションを実現することができる。
【００９０】
さらにこの分配フィルタ３００、３２１、３５１は、金属ケースあるいは金属メッキで高周波的にシールド構造とすることにより、外部からの高周波信号による影響を少なくできるので、高周波信号を扱う場合の設計上の制約を小さくできる。
【００９１】
以上のように、ＵＨＦテレビ放送信号と、このＵＨＦテレビ放送信号より高い周波数２５２ｅにある例えばＧＰＳ信号からなる高周波信号を小型サイズのアンテナ１０３により受信する場合において、このアンテナ１０３をＧＰＳ周波数のほぼ４分の１の長さとした小型サイズのアンテナ１０３とし、このアンテナ１０３と受信部との間にＧＰＳ信号、ＵＨＦテレビ放送信号における整合損失を最小にできるアンテナ整合器１１５と、このアンテナ整合器１１５の出力に接続されるアクティブ素子１１７からなるアンテナ整合器１１５を設ける。
【００９２】
このアンテナ整合器１１５は、入力と出力間に設けられた信号ライン１１５ｃと、この信号ライン１１５ｃとグランド間に接続される並列共振回路１６９と、この並列共振回路１６９に直列に挿入した例えばコンデンサ１５５を設け、この並列共振回路の並列共振周波数をほぼＧＰＳ信号の周波数２５２ｅとし、並列共振回路１６９とコンデンサ１５５による直列共振周波数をＵＨＦテレビ受信信号の周波数より小さく設定する。
【００９３】
これにより、ＧＰＳ信号を受信時にアンテナ１０３とアクティブ素子１１７との整合損失を最小にするとともに並列共振回路１６９によりＧＰＳ信号以外の信号を抑圧できる。また、ＵＨＦテレビ放送信号を受信時には、コンデンサ１５５の容量値を変化させることによりアンテナ１０３とアクティブ素子１１７との整合損失を最小とできるアンテナ整合部を提供できる。
【００９４】
なお、ＵＨＦテレビ放送信号とＧＰＳ信号を受信する場合について説明したが、一般的に広い帯域幅を有する第１の高周波信号と、この第１の高周波信号より狭い帯域幅であって高い周波数を有する第２の高周波信号を小型サイズのアンテナで受信する場合であっても同様である。
【００９５】
さらに、アンテナ１０３には、ＧＰＳ信号の４分の１の波長の長さとした小型サイズのアンテナを用いて説明したが、さらにＧＰＳ信号の４分の１波長の長さより小型サイズのアンテナを用いてもよい。
【００９６】
この場合、図２（ａ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、５０Ωである中心２０５から離れて外周円２０７に近づき、例えば、ＧＰＳ信号ではインピーダンス２０１ｄが中心２０５から離れる。これに対して、図１において、信号ライン１１５ｃに直列にインピーダンス変換用の素子を挿入することにより整合損失を最小とすることができる。
【００９７】
さらになお、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、アンテナ１０３に近接して設けられている映像等を表示する表示部２６１（図示せず）との位置関係や、実装される基板形状、アンテナ取付け位置などにより変化することが知られている。
【００９８】
例えば、携帯電話機でテレビ受信時には、映像を表示する表示部２６１（図示せず）を携帯電話機の長手方向に、あるいは横手方向に、あるいは回転させて視聴することができ、あるいは、携帯電話機でテレビ録画時には、表示部２６１を閉じた状態として受信する場合がある。
【００９９】
この場合には、アンテナ１０３と表示部２６１との関係はそれぞれ異なる配置モードとなり、アンテナ１０３の出力インピーダンスが変化してしまい、アンテナ整合器１１５による整合損失が最小とできない場合が発生する。
【０１００】
このように、視聴あるいは録画する場合のアンテナ１０３と周辺の筐体との配置関係に応じて整合損失を最小にすることが求められる。
【０１０１】
このために、アンテナ１０３と周辺の筐体との配置に対応させて、広帯域の周波数帯の受信バンドに対応させて整合損失を最小とするためのスイッチ制御のテーブル表を予め用意しておく。このテーブル表に基づいて、アンテナ整合器１１５を制御することにより、アンテナ１０３とアクティブ素子１１７との整合損失を常に最小とできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明にかかるアンテナ整合部およびこれを用いた高周波受信部は、広帯域の受信信号に対し整合損失を最小にできるという効果を有し、特に携帯電話等のテレビ受信装置に用いることが有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波受信部のブロック図
【図２】（ａ）同、アンテナの出力インピーダンスとアクティブ素子の入力インピーダンスのスミスチャート、（ｂ）同、アンテナ整合器から見たアンテナの出力インピーダンスとアクティブ素子の入力インピーダンスのスミスチャート、（ｃ）同、アンテナ整合器から見たアンテナの出力インピーダンスとアクティブ素子の入力インピーダンスのスミスチャート、（ｄ）同、アンテナ整合器から見たアンテナの出力インピーダンスとアクティブ素子の入力インピーダンスのスミスチャート
【図３】（ａ）同、ＵＨＦローバンド２５２ｂにおける整合損失の特性図、（ｂ）同、ＵＨＦミッドバンド２５２ｃにおける整合損失の特性図、（ｃ）同、ＵＨＦハイバンド２５２ｄにおける整合損失の特性図
【図４】同、分配フィルタの回路図
【図５】同、分配フィルタの回路図
【図６】同、分配フィルタの回路図
【図７】従来例における高周波受信部のブロック図
【符号の説明】
【０１０４】
１０３  アンテナ
１０５  アンテナ整合部
１０５ａ  入力端子
１０５ｂ  出力端子
１０５ｃ  制御端子
１１５  アンテナ整合器
１１５ｃ  信号ライン
１１７  アクティブ素子
１５５  コンデンサ
１５７  インダクタ
１６７  コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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