(57)【要約】【課題】チューナブル整合回路にグランド電位を提供するグランド面をアンテナ直下から除去することができ、アンテナ素子へのグランドラインの影響を排除すること。【解決手段】チューナブル整合回路３２がアンテナモジュール２０の取り付けられるセット基板側から伝送ライン４３を介してグランド電位をとると共に、ＤＣバイアスであるチューニング信号Ｖｔの印加ラインを、ＲＦ信号をチューナ側に取り込む伝送ライン４３とは別経路にする構成とした。アンテナ装置のチューナブル整合回路３２において必要となる直流的なグランド及びＲＦ的なグランドはセット基板側から取ることにより、アンテナ素子３１の直下からグランド面を排除することができ、アンテナ素子３１へのグランドラインの影響を排除した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の表面に放射導体を配置してなるアンテナ素子と、
前記基体上に設けられ前記放射導体との間の整合を行うと共に前記基体外に設けられた受信回路から容量を調整する制御電圧が印加される可変容量素子を有する整合回路とを備えたアンテナ装置であって、
前記整合回路から出力されるＲＦ信号を前記受信回路へ伝送する伝送ラインを介して前記整合回路の直流グランド電位を供給することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記受信回路側において、前記伝送ラインと前記受信回路のグランドとの間にインダクタ素子が接続されたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記整合回路の可変容量素子への印加電圧が、前記伝送ラインとは別のラインを介して供給されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記整合回路は、前記可変容量素子として直列接続された複数個の可変容量素子を有し、前記伝送ラインと前記放射導体側の可変容量素子の放射導体側端部との間に、抵抗又はインダクタ素子を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等においてテレビジョン信号を受信するために用いられるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機等のモバイル機器に内蔵するテレビジョン受信機用のアンテナ装置が開発されている。テレビジョン放送信号の放送帯域は広帯域であるので（例えば、日本の場合は４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）、１本のアンテナ装置で対応するためにはアンテナ装置を広帯域化する必要がある。たとえば、特許文献１に記載のアンテナ装置は、放射導体の給電部に直流阻止コンデンサを接続し、放射導体の一端と直流阻止コンデンサとの間に可変容量ダイオードを接続して同調回路を構成し、可変容量ダイオードと直流阻止コンデンサとの接続点を高周波チョークコイルを介してアンテナアースに接続している。そして、給電部に電圧制御発振器の周波数制御電圧を重畳して、使用周波数に同調させるようにしたものである。
【０００３】
図４は、使用周波数に同調すると共に整合回路として機能するチューナブル整合回路を備えたアンテナ装置の外観図であり、図５は図４に示すアンテナ装置のアンテナモジュールの構成図である。図４に示すように、樹脂材料からなる基体１の外周に放射導体２をヘリカル状に巻回してなるアンテナ素子（ヘリカルアンテナ）３と、チューナ側からの信号で使用周波数帯を制御可能なチューナブル整合回路４とを備えている。アンテナ素子３の直下にはチューナブル整合回路４のグランド電位を提供するグランド面ＧＮＤが形成されている。チューナブル整合回路４は、図５に示すように、バラクタダイオード１１，１２及びインダクタ素子１３、１４、１５からなる同調回路で構成されている。アンテナ素子３に接続される一方のバラクタダイオード１１のアノードはアンテナ直下に形成したグランドＧＮＤに抵抗１６を介して接続され、他方のバラクタダイオード１２のアノード及びインダクタ素子１５の一端はインダクタ素子１７を介してアンテナ直下のグランドＧＮＤに接続されている。また、バラクタダイオード１１，１２のカソードにはチューニング信号Ｖｔを印加するバイパスラインＬの一端が接続されており、バイパスラインＬの他端は伝送ラインに接続されている。インダクタ素子１５のチューナ側端部は直流カットコンデンサ１８を介してチューナに接続されている。
【０００４】
以上のように構成されたアンテナ装置において、バラクタダイオード１１，１２のカソードにチューナから印加されるチューニング信号Ｖｔによってバラクタダイオード１１，１２の容量が変化し、アンテナ側の同調周波数が制御される。アンテナ素子３から出力される広帯域の高周波受信信号から同調周波数信号が取り出されチューナへ送出される。
【特許文献１】特開平６−３１４９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記アンテナ装置は、チューナブル整合回路４で安定したグランド電位を得るためアンテナ直下にグランドＧＮＤを形成しているが、かかるグランドＧＮＤがアンテナの放射効率や利得を低下させる要因となり、アンテナ性能の劣化を引き起こしていた。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、チューナブル整合回路にグランド電位を提供するグランド面をアンテナ直下から除去することができ、アンテナ素子へのグランドラインの影響を排除したアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のアンテナ装置は、基体の表面に放射導体を配置してなるアンテナ素子と、前記基体上に設けられ前記放射導体との間の整合を行うと共に前記基体外に設けられた受信回路から容量を調整する制御電圧が印加される可変容量素子を有する整合回路とを備えたアンテナ装置であって、前記整合回路から出力されるＲＦ信号を前記受信回路へ伝送する伝送ラインを介して前記整合回路のグランド電位を供給することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、整合回路から出力されるＲＦ信号を前記受信回路へ伝送する伝送ラインを介して前記整合回路のグランド電位を供給するので、アンテナの整合回路にグランド電位を提供するグランド面をアンテナ直下から除去することができ、アンテナ素子へのグランドラインの影響を排除することができる。
【０００９】
また本発明は、上記アンテナ装置において、前記受信回路側において前記伝送ラインと前記受信回路のグランドとの間にインダクタ素子が直列に接続されたことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、伝送ラインと受信回路のグランドとの間にインダクタ素子を直列に接続したので、整合回路に対して受信回路側において直流的なグランドと高周波的なグランドを提供することができる。
【００１１】
また本発明は、上記アンテナ装置において、前記整合回路の可変容量素子への印加電圧が、前記伝送ラインとは別のラインを介して供給されることを特徴とする。
【００１２】
この構成により、整合回路の可変容量素子への印加電圧を供給するラインを、伝送ラインとは別のラインとしたので、アンテナの整合回路に対して伝送ラインを経由して直流的なグランドと高周波的なグランドを提供することができる。
【００１３】
上記アンテナ装置において、前記整合回路は、前記可変容量素子として直列接続された２個の可変容量素子を有し、前記伝送ラインと前記放射導体側の可変容量素子の放射導体側端部との間に、抵抗又はインダクタ素子を有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、チューナブル整合回路のグランド電位を提供するグランド面をアンテナ側から除去することができ、アンテナ素子へのグランドラインの影響を排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る受信装置におけるアンテナモジュールからチューナまでの回路構成図であり、図２は該受信装置の全体構成図である。
【００１６】
本実施の形態の受信装置は、図２に示すようにアンテナモジュール２０から出力されるＲＦ信号をチューナ２１へ入力して周波数変換し、周波数変換して得られたＩＦ信号を復調用ＩＣ２２へ入力して変調信号を復調する。そして、ＣＰＵ及びＭＰＥＧデコーダ等を組み合わせて構成されるプロセッサ２３で映像データ及び音声データを復元して図示していないモニタ、スピーカへ出力するように構成されている。復調用ＩＣ２２からアンテナモジュール２０に対して番組選択に応じて同調周波数を決めるチューニング信号Ｖｔが送出される。
【００１７】
アンテナモジュール２０は、図１に示すようにアンテナ素子３１とチューナブル整合回路３２とを備え、第１端子３３に対して復調用ＩＣ２２からチューニング信号Ｖｔ（ＤＣバイアス）が印加される一方、第２端子３４からチューナ２１へＲＦ信号を出力する。
【００１８】
アンテナ素子３１は、図４に示すアンテナ装置と同様に、樹脂材料からなる基体１の外周に放射導体２をヘリカル状に巻回したヘリカルアンテナで構成されているが、本実施の形態ではアンテナ素子３１の直下からチューナブル整合回路３２のグランド電位を得るためのグランドを除去している。本実施の形態では基体１を樹脂材料で形成しているが、これに限らず、誘電体、磁性体又はこれらの複合材であっても良く、またフィルムであっても良い。また、放射導体はヘリカル構造としているが、これに限らず、モノポール、ループ形状であっても良い。
【００１９】
チューナブル整合回路３２は、アンテナ素子３１の出力端にインダクタ素子３５の一端が接続され、インダクタ素子３５の他端に一方のバラクタダイオード３６のアノードが接続されている。一方のバラクタダイオード３６のカソードはインダクタ素子３７を直列に介して他方のバラクタダイオード３８のカソードに接続されている。他方のバラクタダイオード３８のアノードはインダクタ素子３９の一端に接続され、このインダクタ素子３９の他端が第２端子３４に接続されている。インダクタ素子３５の一端には一方のバラクタダイオード３６のアノードをグランド電位とするために高周波（使用帯域の下限以上）に対して高インピーダンスを示す接地用抵抗４１の一端を接続している。なお、接地用抵抗４１の代わりに高周波に対して高インピーダンスを示すインダクタ素子を用いても良い。本実施の形態では、接地用抵抗４１の他端が、グランドライン（又はパターン）４２を介して第２端子３４に接続されている。第２端子３４は該アンテナ装置が取り付けられるセット基板に形成した伝送ライン４３を経由してチューナ２１の入力端子に接続されている。第２端子３４とチューナ２１との間には直流カットコンデンサ４４が設けられている。伝送ライン４３はインダクタ素子４５を介してセット基板側グランド４６に接続されている。すなわち、一方のバラクタダイオード３６の基準電位となるグランド電位は、セット基板側のグランド４６からセット基板側の伝送ライン４３及びアンテナ装置側のグランドライン４２を介して提供され、他方のバラクタダイオード３８のグランド電位はセット基板側の伝送ライン４３を介して提供される。
【００２０】
また、チューナブル整合回路３２は、一方のバラクタダイオード３６と他方のバラクタダイオード３８のカソード側の接続点が、バイアス抵抗４７を介して第１端子３３に接続されている。第１端子３３はセット基板側に設置された可変直流出力回路４８に接続されている。可変直流出力回路４８は、復調用ＩＣ２２から与えられる選局信号に応じた大きさの直流電圧を生成してチューニング信号Ｖｔとして出力する。たとえば、可変直流出力回路４８においてＰＷＭ方式で直流バイアス電圧を制御するように構成することができる。又は受信回路側においてＤＡコンバータを備え、ＤＡコンバータに入力するデジタルデータによって所要の直流バイアス電圧を生成するように構成することもできる。
【００２１】
本実施の形態では、チューニング信号Ｖｔをバラクタダイオード３６、３８のカソード側接続点に印加する経路と、バラクタダイオード３６、３８のアノードをグランド４６に接続すると共にＲＦ信号をチューナ２１へ伝送する経路とを別々に構成している。
【００２２】
以上のように構成された本実施の形態では、一方のバラクタダイオード３６のアノードが接地用抵抗４１、グランドライン４２、伝送ライン４３及びインダクタ素子４５を介して、セット基板側グランド４６に接続されている。また、他方のバラクタダイオード３８のアノードが伝送ライン４３及びインダクタ素子４５を介して、セット基板側グランド４６に接続されている。したがって、セット基板側グランド４６により、チューナブル整合回路３２のバラクタダイオード３６、３８のアノードが直流的にグランドされる共に、インダクタ素子３９のチューナ側端部がインダクタ素子４５を介して高周波的にグランドされている。
【００２３】
選局に応じた直流バイアス指令値が可変直流出力回路４８に与えられる。可変直流出力回路４８は直流バイアス指令値に対応した直流バイアスを生成してチューニング電圧Ｖｔとして第１端子３３へ印加する。第１端子３３へ印加されたチューニング電圧Ｖｔは伝送ライン４３とは別の電圧印加ラインを経由してバラクタダイオード３６、３８のカソードに印加される。図３はチューニング電圧Ｖｔを変化させた際の周波数とＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の関係を示す図である。同図に示すように、高周波エネルギーを最も効率よく伝える周波数がチューニング電圧Ｖｔによって変化する。したがって、選局に応じてチューニング電圧Ｖｔを調整することで高周波エネルギーを最も効率よく取り込むことができる。チューナブル整合回路３２はアンテナ素子３１から出力されるＲＦ信号から選局帯域の周波数成分を取り出し、第２端子３４から出力する。チューナブル整合回路３２において取り出された選局帯域のＲＦ信号は伝送ライン４３を経由してチューナ２１に入力される。チューナ２１における周波数変換でＩＦ信号に変換され、復調用ＩＣ２２で変調信号から復調される。プロセッサ２３において復調信号から映像データ及び音声データを復元して図示していないモニタ、スピーカへ出力される。
【００２４】
本実施の形態では、チューナブル整合回路３２がアンテナモジュール２０の取り付けられるセット基板側からグランド電位をとると共に、ＤＣバイアスであるチューニング信号Ｖｔの電圧印加ラインを、ＲＦ信号をチューナ側に取り込む伝送ライン４３とは別にした構成となっている。これにより、アンテナ装置のチューナブル整合回路３２において必要となる直流的なグランド及びＲＦ的なグランドはセット基板側から取ることができ、アンテナ素子３１の直下からグランド面を排除することができ、アンテナ素子へのグランドラインの影響を排除したアンテナ装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、携帯電話機等の小型無線機器に備えられテレビジョン信号を受信するためのアンテナ装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る受信装置におけるアンテナモジュールからチューナまでの回路構成図
【図２】上記一実施の形態に係る受信装置の全体構成図
【図３】チューニング電圧Ｖｔを変化させた際の周波数とＶＳＷＲの関係を示す図
【図４】チューナブル整合回路を備えたアンテナ装置の外観図
【図５】図４に示すアンテナ装置のアンテナモジュールの構成図
【符号の説明】
【００２７】
１…基体、２…放射導体、３…アンテナ素子（ヘリカルアンテナ）、４…チューナブル整合回路、１１、１２…バラクタダイオード、１３、１４、１５…インダクタ素子、１６…抵抗、２０…アンテナモジュール、２１…チューナ、２２…復調用ＩＣ、２３…プロセッサ、３１…アンテナ素子、３２…チューナブル整合回路、３３…第１端子、３４…第２端子、３５、３７、３９、４５…インダクタ素子、３６、３８…バラクタダイオード、４１…接地用抵抗、４２…グランドライン、４３…伝送ライン、４４…直流カットコンデンサ、４６…セット基板側グランド、４７…バイアス抵抗、４８…可変直流出力回路
【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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