CN1725662A - 发射机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发射机，用来根据预定调制系统对外部提供的音频信号进行调制，以及用来发射所得调制信号，该发射机包括调制装置，用来根据该调制系统对该音频信号进行调制；平衡转换装置，用来将调制装置产生的非平衡模式的调制信号转换为平衡模式；以及由泄漏传输线形成的具有预定长度的天线，该天线发出已转换为平衡模式的调制信号。

Description

发射机

相关专利申请的交叉引用

本发明包含关于2004年7月20日向日本专利办公室申请的日本专利申请JP 2004-211785的主题，该专利申请的全部内容在本文引作参考。

技术领域

本发明涉及发射机，并且更具体地，本发明涉及一种机上便携式调频发射机，即所谓的FM发射机。

背景技术

FM发射机已经可以被用作交通工具的附件，其上不安装例如盒式录音带播放器、紧凑盘(CD)播放器、或迷你盘(MD)播放器的重放设备。

例如，如图8所示，FM发射机1包括配置在从外壳2延伸出来的软线3的前端上的立体声迷你插头4。使用FM发射机1，使得立体声迷你插头4被插入例如盒式录音带录音器、CD播放器、或MD播放器的便携式音频设备的耳机插孔。从便携式音频设备获得的重放声音由外壳2中容纳的电路板进行FM调制，并且通过天线5，以预定的频率发射。(例如见于2004年7月18日搜索出的TDK市场公司主页，国际互联网<URL：http：//www.tmac.tdk.co.jp/nyn/nyn00502.htm>。)

因此，即使在未安装盒式录音带录音机等的交通工具中，FM发射机1的用户也能够通过用交通工具的汽车无线电天线接收FM无线电波，收听由便携式音频设备通过汽车立体声播放的来自盒式录音带等的重放声音。

除了图8中示出的其中电池用来作为电源的FM发射机1，也可使用例如图9中所示的FM发射机10，其中交通工具的点烟器插座提供功率。(例如见于2004年7月18日搜索出的Audio-Technica公司的主页，国际互联网<URL：http：//www.audio-technica.co.jp/products/caracc/at-fmt7dc.html>。)

FM发射机10包括配置在外壳11的前端上的点烟器插头12。通过将点烟器插头12插入交通工具的点烟器插座(未示出)，功率从点烟器插座提供至FM发射机10。

此外，FM发射机10还包括配置在从外壳11延伸出来的电缆13的前端上的立体声迷你插头14和直流(DC)电源插头15。通过将立体声迷你插头14插入便携式音频设备16的耳机插孔(未示出)，以及通过将DC电源插头15插入便携式音频设备16的DC电源终端(未示出)，来自便携式音频设备16的重放声音的音频信号输入至FM发射机10，同时驱动功率提供至便携式音频设备16。

在FM发射机10中，从便携式音频设备16输入的音频信号由容纳在外壳11中的FM调制电路进行FM调制，且FM调制的音频信号通过安装在外壳11中的天线(未示出)以预定的频率进行发射。

由于图8中所示的FM发射机1使用电池作为电源，FM发射机1实现了高便携性。因此，FM发射机1可以被用于交通工具中的所需位置。然而，FM发射机1容易被环境影响。此外，依赖于在交通工具中的位置，从FM发射机1发射的FM无线电波可能被交通工具的机身阻挡。因此，可能无法在交通工具的天线处以从实际观点来看的适当的无线电场强度接收FM无线电波。

图9中示出的FM发射机10仅可以被用于交通工具中的有限位置。此外，依赖于交通工具的结构，或依赖于交通工具的天线位置，可能无法在交通工具的天线处以从实际的观点来看的适当的无线电场强度接收从FM发射机10发射的FM无线电波。

发明内容

希望提供一种较不易被环境影响并且实现无线电波稳定传输的发射机。

根据本发明的一个实施例，发射机包括调制装置，用来根据预定的调制系统调制音频信号，平衡转换装置，用来将非平衡调制信号从非平衡模式转换成平衡模式，以及由泄漏传输线形成的具有预定长度的天线，该天线发出已转换为平衡模式的调制信号。

结果，即使在具有较大环境变化的空间中，该发射机确保从实际的观点来看的适当的传输质量。此外，采用平衡转换装置使得该发射机远更不易被使用环境影响，并且使得能够进行无线电波的稳定传输。

根据本发明的一个实施例，用来根据预定的调制系统调制外部提供的音频信号并用来发射所得的调制信号的发射机包括调制装置，用来根据该调制系统调制该音频信号，平衡转换装置，用来将该调制装置产生的非平衡模式的调制信号转换为平衡模式，以及由泄漏传输线形成的具有预定长度的天线，该天线发出已转换为平衡模式的调制信号。因此，即使在具有较大环境变化的空间中，能够确保从实际的观点来看的适当的传输质量。此外，发射平衡模式的调制信号使得发射机远更不易被使用环境影响，并且使得能够实现无线电波的稳定传输。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一个实施例的FM发射机的外部结构的透视图；

图2是示出了根据该实施例的该FM发射机的外部结构的正视图；

图3是示出了根据该实施例的该FM发射机的一种工作状态的示意图；

图4A和4B是示出了根据该实施例的该FM发射机的工作状态的示意图；

图5是示出了根据该实施例的该FM发射机的内部结构的方框图；

图6A至6C示出了平衡转换器的结构；

图6D是该平衡转换器的等效电路图；

图7示出了所设置的发射频率与控制数据之间的关系；

图8是已知FM发射机的外部结构的透视图；以及

图9是已知FM发射机的外部结构的透视图。

具体实施方式

将参照附图对本发明的实施例进行描述。

图1和图2示出了根据本发明的一个实施例的FM发射机的外部结构。FM发射机20包括配置在L形弯曲外壳21的前端上的点烟器插头22。通过将点烟器插头22插入交通工具内的点烟器插座23，如图所示，功率从点烟器插座23提供至FM发射机20。

电源灯24配置在外壳21的顶面上。通过看电源灯24是否被开启，用户可以确定功率是否正在从点烟器插座23提供至FM发射机20。

可旋转频率选择刻度盘25配置在向下弯曲的外壳21的后端。可被设置的发射频率写在频率选择刻度盘25的正面，其两个频率之间具有预定的角度间隔。窗口26配置在外壳21的后端，以便对应于频率选择刻度盘25。

在FM发射机20中，从频率选择刻度盘25上所写的发射频率中选择所需的发射频率。通过调整频率选择刻度盘25的旋转位置，可以通过窗口26看到所设置的发射频率。因此，可以将从FM发射机20发射的FM无线电波的频率设置为所需的发射频率。

软线27和天线电缆29从外壳21的背面延伸出来，并且由所配置的衬套30保持，用于出口保护。软线27和天线电缆29中每一根的一端连接至外壳21中所容纳的电路板(未示出)。

耳机迷你插头28配置在软线27的前端上。因此，通过将耳机迷你插头28插入例如盒式录音带录音机的便携式音频设备31的耳机插孔(未示出)中，如图3所示，从便携式音频设备31输出的重放声音的音频信号输入至FM发射机20。

天线电缆29通过在双绞线电缆上覆盖弹性绝缘体而形成。该双绞线电缆的前端以例如100Ω终止，且该双绞线电缆的特征阻抗例如为100Ω。因此，泄漏无线电波可以沿着天线电缆29产生。

考虑到FM发射机20的便携性以及典型交通工具的长度，天线电缆29的长度设置为大约3米。如果交通工具的天线32(示于图4B中)位于该交通工具的靠前部分，则沿交通工具的内部装饰安装天线电缆29，如图4A所示。如果交通工具的天线32位于交通工具的靠后部分，则沿交通工具的内部装饰安装天线电缆29，如图4B所示。因此，在交通工具的天线32处以从实际的观点来看的适当的无线电场强度接收来自天线电缆29的泄漏无线电波。

因此，FM发射机20的用户能够通过汽车立体声收听基于从FM发射机20发射的FM无线电波的状况良好的声音，与使用FM发射机20的交通工具的类型无关。

FM发射机20包括配置在外壳21的背面的输入电平开关33，如图2所示。在FM发射机20中，输入电平开关33通常被设置为“高”。然而，即使相连的便携式音频设备31(见图3)的音量被调高，从汽车立体声输出的重放声音的音量仍然很小时，输入电平开关33被设置为“低”。因此，重放声音的音量可以被提高。

图5示出了FM发射机20的外壳21中容纳的电路板(未示出)的电路结构。

参照图5，在FM发射机20中，通过点烟器插孔由交通工具中安装的电池提供的12V或24V电源电压VCC通过噪声滤波器40，输入至调节器电路41。调节器电路41将输入电源电压VCC变换为5V，且变换后的电源电压作为驱动电压VCC′，提供至每个电路块。

此外，在FM发射机20中，从通过耳机迷你插头28连接的便携式音频设备31提供的用于左右信道的音频信号S1L和S1R通过噪声滤波电路42输入至自动电平控制放大电路43。

包括衰减器60和输入电平开关33的电平调整电路61配置在噪声滤波电路42和自动电平控制放大电路43之间。当输入电平开关33被设置为“高”或“低”时，衰减器60分别与地连接或断开。

因此，当输入电平开关33被设置为“高”时，音频信号S1L和S1R被衰减，并输入至自动电平控制放大电路43。相反，当输入电平开关33被设置为“低”时，音频信号S1L和S1R输入至自动电平控制放大电路43，而不被衰减。

自动电平控制放大电路43对所提供的用于左右信道的音频信号S1L和S1R执行放大和幅度限制处理，以产生限幅音频信号S2L和S2R。自动电平控制放大电路43将所得限幅音频信号S2L和S2R发射至预加重电路44。

预加重电路44执行75微秒的预加重，用来加重包括多个噪声分量的高带宽分量，即，执行用于对限幅音频信号S2L和S2R加重2.2kHz或更高的高带宽分量的预加重，以产生预加重音频信号S3L和S3R。然后，预加重电路44将所得预加重音频信号S3L和S3R提供至多路复用电路45。

利用石英晶体46作为振荡器的振荡器电路47产生7.6MHz时钟CLK1。时钟CLK1由第一分频器48进行1/4分频，以产生1.9MHz的时钟CLK2。时钟CLK2由第二分频器49进行1/50分频，以产生38kHz时钟CLK3。时钟CLK3提供至多路复用电路45。

多路复用器电路45通过相加所提供的用于左右信道的预加重音频信号S3L和S3R，在FM立体声广播的AM-FM系统中产生和信号S4A。多路复用器电路45还通过将用于左信道的预加重音频信号S3L减去用于右信道的预加重音频信号S3R，以及通过用38kHz时钟CLK3乘以相减的结果，在AM-FM系统中产生差信号S4B。然后，多路复用电路45将和信号S4A和差信号S4B发射至加法电路50。

从第二分频器49输出的38kHz时钟CLK3由第三分频器51进行1/2分频，以产生19kHz时钟的导频信号S5。导频信号S5提供至加法电路50。当接收侧根据和信号S4A和差信号S4B产生用于左右信道的音频信号时，使用导频信号S5作为参考信号。因此，加法电路50相加和信号S4A、差信号S4B以及导频信号S5，并且得到立体声合成信号S6。加法电路50将立体声合成信号S6发射至压控振荡器电路52。

包括二极管、微调电容器和线圈的载波频率确定单元被配置为压控振荡器电路52的输入级。压控振荡器电路52对所提供的立体声合成信号S6进行FM调制，以产生相应于载波频率确定单元的二极管电容、微调电容器和线圈的载波频率的FM调制信号S7。压控振荡器电路52通过射频(RF)放大电路53，将产生的FM调制信号S7发射至带通滤波电路54。

带通滤波电路54从所提供的FM调制信号S7中仅抽取76MHz与90MHz之间范围内的信号分量，该范围是FM发射机20的传输范围，并且将所提取的信号分量作为FM调制信号S8发射至平衡转换器55。

平衡转换器55通过将三根导线61围绕例如镍锌铁氧体制成的铁心60缠绕而构成，如图6A到6C所示。平衡转换器55具有一种等效电路结构，其中第一个至第三个线圈L1至L3相互串联，如图6D所示。平衡转换器55将非平衡FM调制信号S8从非平衡模式转换为平衡模式，并且得到平衡的FM调制信号S9。平衡转换器55将平衡的FM调制信号S9提供至天线电缆29中所包含的双绞线电缆29A。从而，FM调制信号S9泄漏出，并且从天线电缆29发出。

相对照，从RF放大器53输出的FM调制信号S7还被提供至程序计数器电路56。在此，程序计数器电路56从开关电路57接收用于对应FM发射机20的发射频率的四个信道的控制信号D0至D3，该发射频率是通过操作频率选择刻度盘25(见图1)而设置的。

用于各自信道的控制信号D0至D3以一种对应于用户设置的发射频率的图样，上升到逻辑“1”(即“H”)或下降到逻辑“0”(即“L”)，如图7所示。该图样依赖于所设置的发射频率而变化。例如，当发射频率设置为76.8MHz时，用于第一个至第四个信道的控制信号D0至D3的逻辑电平分别设置为“0”、“1”、“1”和“1”。当发射频率设置为77.0MHz时，用于第一个至第四个信道的控制信号D0至D3的逻辑电平分别设置为“1”、“0”、“1”和“1”。

程序计数器电路56产生大约100kHz的比较信号S10。根据从来自开关电路57提供的控制信号D0至D3的逻辑电平的图样识别出的所设发射频率，通过将从RF放大器53提供的FM调制信号S7乘以发射频率的倒数，换句话说，图7中“X的值”那一列中所指示的值的倒数，即1/X，而产生比较信号S10。程序计数器电路56将所产生的比较信号S10发射至锁相环(PLL)59。

从第一分频器48输出的时钟CLK2由第四分频器58进行1/19分频，以产生约100kHz的时钟CLK4。时钟CLK4提供给PLL电路59。从而，PLL电路59比较从程序计数器电路56接收的比较信号S10的相位与从第四分频器58接收的时钟CLK4的相位。然后，PLL电路59发射PLL信号S11，用来使上述相位同步于压控振荡器电路52。压控振荡器电路52根据PLL信号S11，改变载波频率确定单元的二极管的电容。

因此，压控振荡器电路52将从加法电路50接收的立体声合成信号S6FM调制为对应于载波频率确定单元的二极管电容的载波频率的信号，即，FM调制为通过操作频率选择刻度盘25(见图1)所设置的发射频率的信号。

从而，在FM发射机20中，通过耳机迷你插头28从便携式音频设备31(见图3)输入的音频信号S1L和S1R可以被FM调制在用户所设置的发射频率上且从天线电缆29(见图1)发出。

在前述结构下，在FM发射机20中，FM调制信号S8是基于从通过耳机迷你插头28连接的便携式音频设备31(见图3)提供的音频信号S1L和S1R(见图5)产生的，它作为泄漏无线电波，通过天线电缆29发射。

因此，在FM发射机20中，通过将天线电缆29沿着交通工具的内部装饰安装至交通工具的天线32附近的位置，即使在发生较大环境变化的空间中(例如交通工具的舱室)，仍可以确保从实际的观点来看的适当的传输质量。因此，当接收点的场强度是常数时，与使用图8所示的FM发射机1或图9所示的FM发射机10的情况相比，FM发射机20用较小的传输输出达到同样的效果。

此外，在FM发射机20中，由于天线电缆29由双绞线电缆29A形成，天线电缆29具有高柔性。因此，与使用另一个泄漏传输线作为具有预定长度的天线电缆的情况相比，天线电缆29的存储能力和便携性可以被显著改善。进而，在沿着交通工具的内部装饰安装天线电缆29的情况下，通过改善安装天线电缆29的灵活性，这种安装操作可以很容易被执行。

此外，在FM发射机20中，FM调制信号S8由平衡转换器55从非平衡模式转换为平衡模式，并且通过天线电缆29发射，其中该FM调制信号S8基于从便携式音频设备31提供的音频信号S1L和S1R而产生。因此，FM发射机20远更不易被交通工具的使用环境等影响，且可以实现FM无线电波的稳定传输。

在前述结构下，FM调制信号S8由平衡转换器55从非平衡模式转换为平衡模式之后，已转换的FM调制信号S8作为泄漏无线电波通过双绞线电缆29A构成的天线电缆29发射，其中该FM调制信号S8基于从通过耳机迷你插头28连接的便携式音频设备31提供的音频信号S1L和S1R而产生。因此，可以在天线32处以良好的状况接收来自天线电缆29的泄漏无线电波，而不被交通工具的机身中断。因此，可以实现不容易被环境影响，且可以达到无线电波的稳定传输的FM发射机。

虽然在前述实施例中，本发明应用于机上FM发射机，本发明并不局限于此。本发明还应用于各种发射机，例如不被安装在交通工具中的便携式FM发射机、在家使用的固定FM发射机，以及其中外部提供的音频信号根据除FM调制以外的预定调制系统进行调制并发射的发射机。

此外，虽然在前述实施例中，使用其一端以特征阻抗终止的双绞线电缆29A(见图5)作为用于天线的泄漏传输线，但是本发明并不局限于此。例如，可以使用其一端以特征阻抗终止的平衡馈软线，或其一端以特征阻抗终止的泄漏同轴电缆。此外，可以使用各种其它类型的泄漏传输线作为用于天线的泄漏传输线。

此外，虽然在前述实施例中，平衡转换器55具有图6中所示的结构，但是本发明并不局限于此。各种其它结构也是可能的。

此外，虽然在前述实施例中，天线电缆29的长度例如为3米，但是本发明并不局限于此。当设置天线电缆29的长度使得交通工具的天线接收无线电波时，只要考虑例如FM发射机20的传输功率、交通工具的天线的位置、以及交通工具的机身长度的各种条件，天线电缆29可以具有任何长度。

此外，虽然在前述实施例中，本发明应用于一种类型的FM发射机20，其中功率从交通工具的点烟器插座提供，但是本发明并不局限于此。本发明可以广泛应用于其它类型的FM发射机，例如使用电池作为电源的FM发射机。

如同机上FM发射机，本发明可以广泛应用于各种其它类型的发射机。

本领域中的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，只要在后附权利要求或其等效物的范围之内，就可以出现各种变更、组合、次组合和替换。

Claims (3)

1.一种用来根据预定调制系统对外部提供的音频信号进行调制并用来发射所得调制信号的发射机，包含：

调制装置，用来根据该调制系统对该音频信号进行调制；

平衡转换装置，用来将该调制装置产生的非平衡模式的调制信号转换为平衡模式；以及

由泄漏传输线形成的具有预定长度的天线，该天线发出已转换为平衡模式的调制信号。

2.如权利要求1的发射机，其中该天线包括双绞线电缆。

3.一种用来根据预定调制系统对外部提供的音频信号进行调制并用来发射所得调制信号的发射机，包含：

调制器，用来根据该调制系统对该音频信号进行调制；

平衡转换器，用来将调制器产生的非平衡模式的调制信号转换为平衡模式；以及

由泄漏传输线形成的具有预定长度的天线，该天线发出已转换为平衡模式的调制信号。

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