(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】高周波信号を受信するとともに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１０３に接続されるアンテナ整合部１０５であって、高周波信号が入力される入力端子１０５ａと、この入力端子１０５ａからの高周波信号が供給されるとともに高周波信号を複数に分割した周波数帯域に対応してアンテナ１０３との整合特性をそれぞれ最適に設定できるアンテナ整合器１１３と、このアンテナ整合器１１３の出力信号が供給されるアクティブ素子１１５と、このアクティブ素子１１５からの出力信号が供給される出力端子１０５ｂと、アンテナ整合器１１３の整合特性を制御するための制御信号が入力される制御端子１０５ｂを設ける。【選択図】図１
2009253945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を受信するとともに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に接続されるアンテナ整合部であって、前記高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子からの前記高周波信号が供給されるとともに前記高周波信号を複数に分割した周波数帯域に対応してアンテナとの整合特性をそれぞれ最適に設定できるアンテナ整合器と、このアンテナ整合器の出力信号が供給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信号が供給される出力端子と、前記アンテナ整合器の整合特性を制御するための制御信号が入力される制御端子を設けたアンテナ整合部。
【請求項２】
前記アンテナ整合器は、このアンテナ整合器の入力端子と出力端子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のインダクタと、前記信号ラインとグランド間に接続されるとともに第２のインダクタとスイッチからなる直列接続体を設け、前記制御信号により前記スイッチを制御して前記第２のインダクタを選択する請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項３】
前記アンテナ整合器は、このアンテナ整合器の入力端子と出力端子間に設けられた信号ラインと、この信号ラインに一方が接続されるコンデンサとスイッチからなる複数の直列接続体と、この直列接続体の他方とグランド間に接続されるインダクタを設け、前記複数の直列接続体の直列共振周波数を前記高周波信号の周波数より低くし、前記制御信号により前記スイッチを制御して前記信号ラインとグランド間に接続される前記コンデンサを選択する請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項４】
前記アンテナ整合器は、このアンテナ整合器の入力端子と出力端子と、前記入力端子とグランド間に接続されるインダクタと、前記入力端子と出力端子間に接続されるコンデンサとスイッチからなる複数の直列接続体を設け、前記インダクタと前記コンデンサの並列共振周波数を前記高周波信号の周波数より高くし、前記制御信号により前記スイッチを制御して前記コンデンサを選択する請求項１に記載のアンテナ整合部。
【請求項５】
前記アンテナとこのアンテナ周辺の筐体との配置モードに応じて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６】
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高周波信号を周波数変換し利得制御するチューナ部と、このチューナ部からの出力信号が接続されるとともに復調信号が出力される復調部と、前記アンテナ整合部と前記チューナ部と前記復調部とを制御するシステム制御部を備え、前記システム制御部からの制御信号により前記チューナ部の受信チャンネルの選局を行うとともにこの受信チャンネルの前記周波数帯域に応じて前記アンテナ整合器を制御する高周波受信部。
【請求項７】
前記復調部からのＢＥＲ（ビットエラーレート）、ＰＥＲ（パケットエラーレート）、ＭＥＲ（モジュレーションエラーレート）あるいはＣ／Ｎの検出信号に基づいて、前記アンテナ整合器を制御する請求項６に記載の高周波受信部。
【請求項８】
前記復調部は、入力から出力に向かって順に接続された利得制御可能な増幅器、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、妨害信号を抑圧するデジタルフィルタ、復調信号を出力する復調器と、前記復調器の入力と前記増幅器を利得制御するための利得制御入力との間に接続された利得制御器を有し、前記利得制御器から出力される利得制御電圧の判定信号に基づいて前記アンテナ整合器を制御する請求項６に記載の高周波受信部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型アンテナにより受信す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、小型サイズのアンテナ３と、このアンテナ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に接続されるチューナ部７と、このチューナ部７の出力に接続されるとともに復調信号を出力する復調部９と、これらチューナ部７と復調部９を制御する制御部１１とから構成されている。
【０００３】
アンテナ整合部５は、アンテナ３の出力が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１３と、このアンテナ整合器１３の出力に接続されるとともに高周波信号を増幅する増幅器１５とから構成されている。
【０００４】
また、チューナ部７は、入力から出力に対して順に、妨害信号を除去するフィルタ１７、利得制御可能な増幅器１９、入力信号の周波数を変換する混合器２１、妨害信号を抑圧するフィルタ２３と、混合器に入力される発振器２５と、この発振器２５を制御するＰＬＬ回路２７から構成されている。
【０００５】
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。アンテナ３で受信された高周波信号は、アンテナ整合器１３を通って整合損失を小さくされ、増幅器１５により増幅されたのちアンテナ整合部５から出力される。
【０００６】
この出力信号が入力されるチューナ部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が出力端子７ａから出力される。
【０００７】
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】
【０００８】
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、広帯域の周波数幅を有する高周波信号に対して固定の整合回路としていたので、良好な整合損失を持たせることができなかった。
【０００９】
そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、広帯域の周波数幅を有する高周波信号を受信する場合において、小型サイズの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】
【００１０】
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、高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子からの前記高周波信号が供給されるとともに前記高周波信号を複数に分割した周波数帯域に対応してアンテナとの整合特性をそれぞれ最適に設定できるアンテナ整合器と、このアンテナ整合器の出力信号が供給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信号が供給される出力端子と、前記アンテナ整合器の整合特性を制御するための制御信号が入力される制御端子を設ける。
【００１１】
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】
【００１２】
以上のように本発明によれば、高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子からの前記高周波信号が供給されるとともに前記高周波信号を複数に分割した周波数帯域に対応してアンテナとの整合特性をそれぞれ最適に設定できるアンテナ整合器と、このアンテナ整合器の出力信号が供給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信号が供給される出力端子と、前記アンテナ整合器の整合特性を制御するための制御信号が入力される制御端子を設ける。
【００１３】
これにより、高周波信号の４分の１波長よりも十分に短い小型サイズのアンテナで受信する場合において、この小型サイズのアンテナとの整合損失を最小にできるアンテナ整合部を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における例えばＵＨＦ帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を用いたデジタル放送信号を受信する高周波受信部１０１のブロック図である。
【００１５】
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に接続されるアンテナ整合部１０５と、このアンテナ整合部１０５に接続されるチューナ部１０７と、このチューナ部１０７の出力に接続されるとともに復調信号を出力する復調部１０９と、これらアンテナ整合部１０５とチューナ部１０７と復調部１０９を制御する制御部１１１と、復調部１０９から出力されるＢＥＲ（ビットエラーレート）、ＰＥＲ（パケットエラーレート）、ＭＥＲ（モジュレーションエラーレート）あるいはＣ／Ｎあるいは増幅器１３１を利得制御する利得制御電圧に基づいて受信品質を判定する受信品質判定部１１２から構成されている。
【００１６】
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１１３と、このアンテナ整合器１１３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１１５と、このアクティブ素子１１５の出力が接続される出力端子１０５ｂから構成されている。
【００１７】
このアンテナ整合器１１３には、入力端子１１３ａと、入力端子１１３ａに信号ラインで接続されている出力端子１１３ｂが設けられている。さらに、このアンテナ整合器１１３の信号ラインとグランドの間には、インダクタ１５１と、スイッチ１５３とインダクタ１５５との直列接続体と、スイッチ１５７とインダクタ１５９との直列接続体が接続されている。
【００１８】
また、チューナ部１０７は、入力端子１０７ａから出力端子１０７ｂに対して順に、妨害信号を除去するフィルタ１１７、利得制御入力１１９ａにより利得制御可能な増幅器１１９、この増幅器１１９の出力が一方の入力に接続されるとともに周波数を変換する混合器１２１、妨害信号を抑圧するフィルタ１２３が接続されている。
【００１９】
さらに、混合器１２１の他方の入力に接続される発振器１２５、この発振器１２５を制御するＰＬＬ回路１２７と、混合器１２１の出力から増幅器１１９の利得制御入力１１９ａに向かって接続されるとともに利得制御電圧を出力する利得制御器１２９が設けられている。
【００２０】
さらに、復調部１０９は、入力端子１０９ａから出力端子１０９ｂに向かって順に、利得制御入力１３１ａにより利得制御可能な増幅器１３１、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１３３、妨害信号を抑圧するデジタルフィルタ１３５、復調信号を出力する復調器１３７と、復調器１３７への入力から利得制御入力１３１ａに向かって接続された利得制御器１３９とから構成されている。
【００２１】
そして、制御部１１１には、制御端子１１４から入力される制御データが入力され、受信品質判定部１１２から出力される受信品質の判定信号が入力されている。
【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で受信された高周波信号は、アンテナ整合器１１３によりアンテナ１０３との整合損失が最小とされ、さらにアクティブ素子１１５により増幅されたのちアンテナ整合部１０５から高周波信号が出力される。
【００２３】
この出力された高周波信号は、入力端子１０７ａを介してチューナ部１０７に入力される。このチューナ部１０７において、混合器１２１と発振器１２５により周波数変換され、増幅器１１９により利得制御され、さらにフィルタ１１７、１２３により妨害信号が抑圧された出力信号が出力端子１０７ｂから出力される。
【００２４】
この出力信号は、復調部１０９に入力される。この復調部１０９では、増幅器１３１に利得制御され、Ａ／Ｄコンバータ１３３によりアナログ信号がデジタル信号に変換され、デジタルフィルタ１３５により妨害信号が十分に抑圧され、復調器１３７によりデジタル復調される。
【００２５】
なお、利得制御器１３９から出力される利得制御電圧により利得制御される増幅器１３１では、復調器１３７への入力信号レベルを一定の入力レベルとし最適レベルにできる。
【００２６】
また、制御部１１１は、制御端子１１４から入力される制御データにより、チューナ部１０７の発振器１２５の発振周波数を変えて受信チャンネルを選択でき、あるいは、例えば受信品質判定部１１２からの受信品質判定信号に基づいて復調部１０９の動作状態を最適化できる。
【００２７】
さらに、制御部１１１からの制御信号は、アンテナ整合部１０５の制御端子１０５ｃを介してアンテナ整合器１１３に入力されている。この制御信号により、アンテナ整合器１１３によりアンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失を受信する周波数帯域に対応して最小にできる。
【００２８】
この整合損失を最小とするのは、受信チャンネルの受信品質が劣化した場合とすればよい。これにより、低消費電力化を可能とできる。
【００２９】
この受信品質の劣化は、受信品質判定部１１２からの受信品質信号により判定することができる。
【００３０】
例えば、ＢＥＲ、ＰＥＲ、ＭＥＲあるいはＣ／Ｎを用いた場合には、精度のよい判定となるので例えば、静止状態において用いることができる。
【００３１】
また、例えば、利得制御器１３９から出力される利得制御電圧は、移動中の受信状態であっても瞬時に把握することができるので、移動受信において用いることができる。なお、この利得制御器１３９から出力される利得制御電圧は、復調部１０９に入力される入力信号レベルに対応しているので受信品質判定信号として利用することができる。
【００３２】
次に、制御部１１１により制御されるアンテナ整合部１０５の動作について説明する。
【００３３】
なお、受信するＵＨＦ帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を、例えば、４７０ＭＨｚを含む低い周波数帯域（ＵＨＦローバンド）、６２０ＭＨｚを含む中間の周波数帯域（ＵＨＦミッドバンド）、７７０ＭＨｚを含む高い周波数帯域（ＵＨＦハイバンド）に分割して以下説明する。
【００３４】
このアンテナ整合器１１３では、ＵＨＦローバンドを受信する場合には、制御部１１１からの制御信号により、スイッチ１５３、１５７をオフとする。これによりアンテナ整合器１１３の信号ラインとグランド間には、インダクタ１５１が接続される。
【００３５】
また、ＵＨＦミッドバンドを受信する場合には、制御部１１１からの制御信号により、スイッチ１５３をオンとし、スイッチ１５７をオフとする。これにより、アンテナ整合器の信号ラインとグランド間には、インダクタ１５１とインダクタ１５５が接続される。
【００３６】
さらに、ＵＨＦハイバンドを受信する場合には、制御部１１１からの制御信号により、スイッチ１５３をオフとし、スイッチ１５７をオンとする。これにより、アンテナ整合器の信号ラインとグランド間には、インダクタ１５１とインダクタ１５９が接続される。
【００３７】
このようにして、ＵＨＦローバンド、ＵＨＦミッドバンド、ＵＨＦハイバンドのそれぞれに対応して、信号ラインとグランド間に接続するインダクタンス値をそれぞれ設定できる。
【００３８】
図２（ａ）〜（ｄ）は、スミスチャート上におけるアクティブ素子１１５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。
【００３９】
図２（ａ）は、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１とアクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３を表している。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。
【００４０】
図２（ａ）において、アンテナ１０３では、ＵＨＦバンドを受信する場合に、携帯用の小型アンテナでは受信信号の４分の１波長の長さを確保することは困難である。
【００４１】
このため、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、ＵＨＦローバンドにおける出力インピーダンス２０１ａ、ＵＨＦミッドバンドにおける出力インピーダンス２０１ｂ、ＵＨＦハイバンドにおける出力インピーダンス２０１ｃで表される。このように、アンテナ１０３が小型サイズになるにつれて、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。
【００４２】
一方、アクティブ素子１１５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ローバンドのインピーダンス２０３ａと、ＵＨＦミッドバンドのインピーダンス２０３ｂと、ＵＨＦハイバンドのインピーダンス２０３ｃで表される。
【００４３】
このように、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３に対して、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は共役複素の関係になっていない。このため、互いに整合損失が大きくなった。
【００４４】
なお、アクティブ素子１１５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。
【００４５】
図２（ｂ）は、ＵＨＦローバンドにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失をアンテナ整合器１１３により最小にする様子を表す図である。
【００４６】
図２（ｂ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１ａは、インダクタ１５１により定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００４７】
これにより、アンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２０９は、ＵＨＦローバンドのインピーダンス２０９ａ、ＵＨＦミッドバンドのインピーダンス２０９ｂ、ＵＨＦハイバンドのインピーダンス２０９ｃとできる。
【００４８】
従って、アンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２０９ａに対してアクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ａを共役複素の関係とできる。このようにして、ＵＨＦミッドバンドにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【００４９】
但し、ＵＨＦミッドバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｂに対して、アンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２０９ｂとなり、またＵＨＦハイバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｃに対して、アンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２０９ｃとなり、ともに共役複素の関係とできない。従って、整合損失は大きくなってしまう。
【００５０】
図２（ｃ）は、ＵＨＦミッドバンドにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失をアンテナ整合器１１３により最小にする様子を表す図である。
【００５１】
図２（ｃ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、インダクタ１５１さらにインダクタ１５５により定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００５２】
これにより、アンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２１１は、ＵＨＦローバンドのインピーダンス２１１ａ、ＵＨＦミッドバンドのインピーダンス２１１ｂ、ＵＨＦハイバンドのインピーダンス２１１ｃとできる。
【００５３】
従って、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｂに対してアンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２１１ｂを共役複素の関係とできる。このようにして、ＵＨＦミッドバンドにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【００５４】
但し、ＵＨＦローバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ａに対して、アンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２１１ａとなり、また、ＵＨＦハイバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｃに対して、アンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２１１ｃとなり、ともに共役複素の関係とできない。従って、整合損失は大きくなってしまう。
【００５５】
図２（ｄ）は、ＵＨＦハイバンドにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失をアンテナ整合器１１３により最小とする様子を表す図である。
【００５６】
図２（ｄ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、インダクタ１５９により定コンダクタンス円上をさらに反時計回りに移動する。なお、インダクタ１５９のインダクタンス値は、インダクタ１５５のインダクタンス値より小さくしている。
【００５７】
これにより、アンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２１３は、ＵＨＦローバンドのインピーダンス２１３ａ、ＵＨＦミッドバンドのインピーダンス２１３ｂ、ＵＨＦハイバンドのインピーダンス２１３ｃとできる。
【００５８】
従って、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｂに対してアンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２１３ｂを共役複素の関係とできる。このようにして、ＵＨＦミッドバンドにおいてアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【００５９】
但し、ＵＨＦローバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ａに対してアンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２１３ａとなり、またＵＨＦハイバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｃに対して、アンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２１３ｃとなり、ともに共役複素の関係とできない。従って、整合損失は大きくなってしまう。
【００６０】
このようにして、制御部１１１からの制御信号によってアンテナ整合器１１３のスイッチ１５３、１５７を制御することにより、ＵＨＦローバンド、ＵＨＦミッドバンド、ＵＨＦハイバンドのそれぞれに対応させて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失を最小にすることができる。
【００６１】
なお、アクティブ素子１１５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。
【００６２】
また、その際には、アンテナ整合器１１３のインダクタ１５５あるいは１５９によるインダクタンスの可変範囲は、ＵＨＦ帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）での対応を考慮した場合、１０〜５０ｎＨ程度とすることが望ましい。
【００６３】
図３（ａ）は、スイッチ１５３、１５７をともにオフとした場合の整合損失２５１を表している。なお、横軸は周波数２５２を、縦軸は損失２５３を、損失がない状態を損失２５３ａで表している。この整合損失２５１ではＵＨＦローバンド付近の挿入損失を最小値とできる。
【００６４】
図３（ｂ）は、スイッチ１５３をオンとし、スイッチ１５７をオフとした場合の整合損失２５５を表している。この整合損失２５５では、ＵＨＦミッドバンド付近の挿入損失を最小値とできる。
【００６５】
図３（ｃ）は、スイッチ１５３をオフとし、スイッチ１５７をオンとした場合の整合損失２５７を表している。この整合損失２５７では、ＵＨＦハイバンド付近の挿入損失を最小値とできる。
【００６６】
なお、スイッチ１５３、１５７をともにオンとして用いてもよく、この場合にはインダクタ１５９のインダクタンス値を小さくできるので、小型化ができる。
【００６７】
このようにして、小型のアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小とでき、チューナ部１０７への受信信号を効率よく伝達できるので、受信感度を良好にできる。
【００６８】
以上のように、例えばＵＨＦの周波数帯を例えば３つの周波数帯域とする受信バンドに分割し、この受信バンドに対応させてスイッチ１５３、１５７を制御することにより、後段のアクティブ素子１１５との整合損失を最小とできるものである。
【００６９】
なお、ＵＨＦ帯を２つのバンドに分割した場合には、例えばスイッチ１５７とインダクタ１５９を削除できる。
【００７０】
また、例えば広帯域の周波数帯を複数の周波数帯域とする受信バンドに分割し、この受信バンドに対応させて複数のスイッチを制御することにより、小型サイズのアンテナ１０３と後段のアクティブ素子との整合損失を最小にできる。
【００７１】
さらに、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）との配置により変化することが知られている。
【００７２】
例えば、携帯電話器でテレビ受信時には、映像を表示する表示部２６１（図示せず）を携帯電話器の長手方向に、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、携帯電話器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。
【００７３】
これらの場合には、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１１３による整合損失が最小とならない場合が発生する。
【００７４】
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。
【００７５】
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１１３を制御することにより、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失を常に最小とできる。
【００７６】
（実施の形態２）
図４は、本実施の形態２におけるアンテナ整合部３０１のブロック図である。なお、図４において図１と同じものについては同じ番号を付しその説明は簡略化する。
【００７７】
このアンテナ整合部３０１には、アンテナ整合器３０３が設けられている。このアンテナ整合器３０３は、入力端子３０３ａと、この入力端子３０３ａに信号ラインで接続される出力端子３０３ｂと、信号ラインとグランドの間に接続されるインダクタ１５１と、信号ラインからグランドに向かって順に接続されるスイッチ３０５とコンデンサ３０７とインダクタ３１１と、スイッチ３０５とコンデンサ３０７との直列接続体３１３に対して並列に接続されるスイッチ３１５とコンデンサ３１７からなる直列接続体３１９から構成されている。
【００７８】
なお、インダクタ３１１は、直列接続体３１３、３１９の接続点と信号ラインの間に挿入してもよい。
【００７９】
このように構成されたアンテナ整合器３０３の動作について説明する。制御端子３０１ａからの制御信号により、スイッチ３０５、３１５のオン・オフが制御される。
【００８０】
ＵＨＦローバンド受信時は、スイッチ３０５、３１５をオフとする。これにより、図２（ｂ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１ａは、インダクタ１５１により定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００８１】
すなわち、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ａに対してアンテナ整合器３０３の出力インピーダンス２０９ａを共役複素の関係にできる。このようにして、ＵＨＦローバンドにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【００８２】
ＵＨＦミッドバンド受信時は、スイッチ３０５をオンとし、スイッチ３１５をオフとする。なお、コンデンサ３０７とインダクタ３１１との直列共振周波数ｆａは、ＵＨＦ帯より小さい周波数としている。これにより、コンデンサ３０７とインダクタ３１１による直列接続回路におけるＵＨＦ帯でのインピーダンスをインダクタンスとして用いることができる。
【００８３】
これにより、図２（ｃ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００８４】
すなわち、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｂに対してアンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２１１ｂを共役複素の関係とできる。このようにして、ＵＨＦミッドバンドにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【００８５】
ＵＨＦハイバンド受信時は、スイッチ３０５をオフとし、スイッチ３１５をオンとする。
【００８６】
なお、コンデンサ３１７の容量値は、コンデンサ３０７の容量値より小さく設定し、かつコンデンサ３１７とインダクタ３１１との直列共振周波数ｆｂはＵＨＦ帯の周波数より小さくしている。
【００８７】
従って、コンデンサ３１７とインダクタ３１１による直列接続回路は、ＵＨＦ帯においてインダクタンスＢとなる。また、このインダクタンスＢは、直列共振周波数ｆｂを直列共振周波数ｆａより大きくしているので、インダクタンスＡより小さくできる。
【００８８】
これにより図２（ｄ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、インダクタンスＢがインダクタ１５１に並列に接続されることにより、定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００８９】
これにより、アンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２１３は、ＵＨＦローバンドのインピーダンス２１３ａ、ＵＨＦミッドバンドのインピーダンス２１３ｂ、ＵＨＦハイバンドのインピーダンス２１３ｃとできる。
【００９０】
従って、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｃに対してアンテナ整合器１１３の出力インピーダンス２１３ｃを共役複素の関係とできる。このようにして、ＵＨＦハイバンドにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【００９１】
但し、ＵＨＦローバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ａに対してアンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２１３ａとなり、またＵＨＦミッドバンドでは、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｂに対して、アンテナ整合器１１３の入力インピーダンス２１３ｂとなり、ともに共役複素の関係とできない。
【００９２】
このようにして、制御部１１１からの制御信号によってアンテナ整合器３０３のスイッチ３０５、３１５を制御することにより、ＵＨＦローバンド、ＵＨＦミッドバンド、ＵＨＦハイバンドのそれぞれに対応させて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失を最小にすることができる。
【００９３】
（実施の形態３）
図５は、本実施の形態３におけるアンテナ整合部４０１のブロック図である。なお、図５において図１と同じものについては同じ番号を付しその説明は簡略化する。
【００９４】
このアンテナ整合部４０１には、アンテナ整合器４０３が設けられている。このアンテナ整合器４０３は、入力端子４０３ａと、この入力端子４０３ａに信号ラインで接続される出力端子４０３ｂと、この信号ラインとグランドの間に接続されるインダクタ１５１と、信号ラインからグランド間に接続されるスイッチ４０５とコンデンサ４０７の直列接続体４０９と、スイッチ４１１とコンデンサ４１３との直列接続体４１５と、スイッチ４１７とコンデンサ４１９との直列接続体４２１から構成されている。
【００９５】
このように構成されたアンテナ整合部４０１の動作について説明する。制御端子４０１ａからの制御信号により、スイッチ４０５、４１１、４１７のオン・オフが制御される。
【００９６】
ＵＨＦローバンド受信時は、スイッチ４０５をオンとし、スイッチ４１１、４１７をともにオフとする。この場合、コンデンサ４０７とインダクタ１５１の並列共振周波数ｆｃは、ＵＨＦ帯より高い周波数に設定しているので、コンデンサ４０７とインダクタ１５１による並列回路のインピーダンスは、ＵＨＦ帯においてインダクタンスＣとできる。
【００９７】
これにより、図２（ｂ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１ａは、インダクタ１５１により定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【００９８】
すなわち、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ａに対してアンテナ整合器３０３の出力インピーダンス２０９ａを共役複素の関係とできる。このようにして、ＵＨＦローバンドにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【００９９】
ＵＨＦハイバンド受信時は、スイッチ４０５、４１７をともにオフとし、スイッチ４１１をオンとする。
【０１００】
なお、コンデンサ４１３の容量値は、コンデンサ４０７の容量値より小さく設定し、さらにコンデンサ４０７とインダクタ１５１との並列共振周波数ｆｄはＵＨＦ帯の周波数より大きくしている。
【０１０１】
従って、コンデンサ４０７とインダクタ１５１による並列接続回路は、ＵＨＦ帯においてインダクタンスＤとなる。また、このインダクタンスＤは、並列共振周波数ｆｄを並列共振周波数ｆｃより大きくしているので、インダクタンスＣより小さくできる。
【０１０２】
これにより、図２（ｃ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。
【０１０３】
従って、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｂに対してアンテナ整合器４０３の出力インピーダンス２１１ｂを共役複素の関係とできる。このようにして、ＵＨＦミッドバンドにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【０１０４】
ＵＨＦハイバンド受信時は、スイッチ４０５、４１１をともにオフとし、スイッチ４１７をオンとする。
【０１０５】
なお、コンデンサ４１９の容量値は、コンデンサ４０７、４１３の容量値より小さく設定し、さらにコンデンサ４１９とインダクタ１５１との並列共振周波数ｆｅはＵＨＦ帯の周波数より大きくしている。
【０１０６】
従って、コンデンサ４１９とインダクタ１５１による並列接続回路は、ＵＨＦ帯においてインダクタンスＥとなる。また、このインダクタンスＥは、並列共振周波数ｆｅを並列共振周波数ｆｄより大きくしているので、インダクタンスＤより小さくできる。
【０１０７】
これにより図２（ｄ）において、アンテナ１０３の出力インピーダンス２０１は、定コンダクタンス円上を反時計回りに移動する。従って、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｃに対してアンテナ整合器４０３の出力インピーダンス２１３ｃを共役複素の関係とできる。
【０１０８】
これにより、ＵＨＦハイバンドにおけるアンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【０１０９】
このようにして、制御部１１１からの制御信号によってアンテナ整合器４０３のスイッチ４０５、４１１、４１７を制御することにより、ＵＨＦローバンド、ＵＨＦミッドバンド、ＵＨＦハイバンドのそれぞれに対応させて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失を最小にすることができる。
【０１１０】
なお、スイッチ４０５、４１１、４１７は、いずれかひとつのスイッチをオンとしたが、２つのスイッチをともにオンとして合成されるコンデンサの容量を所定値として用いてもよい。
【０１１１】
（実施の形態４）
図６は、本実施の形態４におけるアンテナ整合器５０３が設けられたアンテナ整合部５０１のブロック図である。なお、図６において図１と同じものについては同じ番号を付しその説明は簡略化する。
【０１１２】
実施の形態３のアンテナ整合器４０３では、インピーダンス整合のためのコンデンサが信号ラインとグランド間に接続されている。これに対して、本実施の形態のアンテナ整合器５０３では、インピーダンス整合のためのコンデンサが入力端子５０３ａと出力端子５０３ｂとの間に接続されている点が異なる。
【０１１３】
また、インダクタ５０４は、インダクタ１５５より大きく設定しアンテナ１０３の出力インピーダンスに対して影響が出ないように設定し、耐サージ電圧に対する保護回路として作用させることができる。
【０１１４】
図６において、アンテナ整合器５０３の入力端子５０３ａと出力端子５０３ｂとの間には、スイッチ５０５とコンデンサ５０７との直列接続体５０９と、スイッチ５１１とコンデンサ５１３との直列接続体５１５と、スイッチ５１７とコンデンサ５１９との直列接続体５２１がそれぞれ接続されている。
【０１１５】
このように構成されたアンテナ整合器５０３の動作について説明する。制御端子５０１ａからの制御信号により、スイッチ５０５、５１１、５１７のオン・オフが制御される。
【０１１６】
ＵＨＦローバンド受信時は、スイッチ５０５をオンとし、スイッチ５１１、５１７をともにオフとする。
【０１１７】
これにより、図２（ｂ）において、コンデンサ５０７から見たＵＨＦローバンドにおけるアンテナ１０３の出力インピーダンス２０９ａが、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ａに対して、共役複素の関係にすることができる。このようにして、ＵＨＦローバンドにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【０１１８】
ＵＨＦミッドバンド受信時は、スイッチ５１１をオンとし、スイッチ５０５、５１７をともにオンとする。この場合、コンデンサ５１３の容量値は、コンデンサ５０７の容量値より大きく設定している。
【０１１９】
これにより、図２（ｃ）において、コンデンサ５１３から見たＵＨＦミッドバンドにおけるアンテナ１０３の出力インピーダンス２１１ｂが、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｂに対して、共役複素の関係にすることができる。このようにして、ＵＨＦミッドバンドにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【０１２０】
ＵＨＦハイバンド受信時は、スイッチ５１７をオンとし、スイッチ５０５、５１１をともにオフとする。なお、コンデンサ５１９の容量値は、コンデンサ５０７、５１３の容量値より大きく設定している。
【０１２１】
これにより、図２（ｄ）において、コンデンサ５１９から見たＵＨＦハイバンドにおけるアンテナ１０３の出力インピーダンス２１３ｃが、アクティブ素子１１５の入力インピーダンス２０３ｃに対して、共役複素の関係にすることができる。このようにして、ＵＨＦハイバンドにおいて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５の整合損失を最小値とできる。
【０１２２】
このようにして、制御部１１１からの制御信号によってアンテナ整合器５０３のスイッチ５０５、５１１、５１７を制御することにより、ＵＨＦローバンド、ＵＨＦミッドバンド、ＵＨＦハイバンドのそれぞれに対応させて、アンテナ１０３とアクティブ素子１１５との整合損失を最小にすることができる。
【０１２３】
なお、スイッチ５０５、５１１、５１７は、いずれかひとつのスイッチをオンとしたが、２つのスイッチをともにオンとして合成されるコンデンサの容量を所定値として用いてもよい。
【０１２４】
また、本実施の形態によれば、アクティブ素子１１５に必要なＤＣカットコンデンサをコンデンサ５０７、５１３および５１９で置き換えることが可能で、結果として素子数を低減でき、小型・安価なものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
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を取れ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】
【０１２６】
【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図、（ｂ）同、アンテナ整合器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、（ｃ）同、アンテナ整合器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、（ｄ）同、アンテナ整合器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
【図３】（ａ）同、ＵＨＦローバンドにおける整合損失の特性図、（ｂ）同、ＵＨＦミッドバンドにおける整合損失の特性図、（ｃ）同、ＵＨＦハイバンドにおける整合損失の特性図
【図４】本発明の実施の形態２におけるアンテナ整合器の回路図
【図５】本発明の実施の形態３におけるアンテナ整合器の回路図
【図６】本発明の実施の形態４におけるアンテナ整合器の回路図
【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】
【０１２７】
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  アクティブ素子
【図１】
2009253945.tif 000003
【図２】
2009253945.tif 000004
【図３】
2009253945.tif 000005
【図４】
2009253945.tif 000006
【図５】
2009253945.tif 000007
【図６】
2009253945.tif 000008
【図７】
2009253945.tif 000009