CN1812195A - 天线装置以及接收系统 - Google Patents

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Abstract

无需为了收听卫星无线广播而在外部设备内搭载卫星无线电调谐器或设置卫星无线电接收机。搭载了卫星无线电调谐器(60)的天线装置20与调谐器未搭载主单元(30)通过串行总线(40)相连接。搭载在天线装置20内部的卫星无线电调谐器60具备调谐器部61、数字解调部62、接口部63和CPU64。接口部63作为将数字语音信号变换成串行信号的语音/串行变换部进行工作。主单元30包含通过串行总线40接收由天线装置20输出的串行信号的接口部31。该接口部31作为将接收到的串行信号变换成语音信号的串行/语音变换部进行工作。

Description

天线装置以及接收系统
技术领域
本发明涉及一种用于接收数字无线广播的电波的天线装置以及接收系统。
背景技术
进来，开发了可以接收卫星波或地面波来收听数字无线广播的数字无线电接收机，并且在美国已经实用化了。该数字无线电接收机可以搭载在汽车等移动台中，通过接收频率约为2.3Ghz频带的电波来收听无线广播。即，数字无线电接收机是可以收听移动广播的无线电接收机。由于接收电波的频率约为2.3Ghz，因此此时的接收波长(谐振波长)λ约为128.3mm。另外，地面波在一旦通过地面站接收到卫星波后偏移若干频率，使用直线偏振波重新发送。
这样，在数字无线广播中，由于使用约2.3Ghz频带的频率的电波，因此，接收该电波的天线必须设置在室外。因此，在将数字无线电接收机搭载在汽车内时，必须将其天线安装在汽车顶。如此的用于汽车的天线与设置在汽车内部的接收机主体(主单元)通过电缆进行电连接。主单元作为外部设备来工作。
该种接收卫星波或地面波的接收系统包含天线部(天线装置)和调谐器部(卫星无线电调谐器)。天线部(天线装置)接收卫星波或地面波然后输出高频率的接收信号。调谐器部(卫星无线电调谐器)对接收信号进行解调然后输出语音信号。
在现有的接收系统中，天线部(天线装置)和调谐器部(卫星无线电调谐器)是处于互相分离的状态。换言之，现有的天线装置由接收卫星波或地面波的天线元件和放大由该天线元件接收到的电波然后输出接收信号的低噪声放大器(LNA)构成。
另一方面，主单元分成搭载了卫星无线电调谐器的调谐器搭载主单元和未搭载卫星无线电调谐器的调谐器未搭载主单元。
图1以及图2分别表示第1以及第2现有的接收系统。图1所示的第1现有的接收系统10A使用调谐器搭载主单元30A作为主单元，图2所示的第2现有的接收系统10B使用调谐器未搭载主单元30B作为主单元。
如图1所示，第1现有的接收系统10A具备天线装置20A和调谐器搭载主单元30A。天线装置20A和调谐器搭载主单元30A通过RF同轴电缆40A连接。天线装置20A由天线元件21和低噪声放大器(LNA)22构成。调谐器搭载主单元30A搭载了卫星无线电调谐器60A。
如图2所示，第2现有的接收系统10B包括天线装置20A、调谐器未搭载主单元30B和卫星无线电接收机50。天线装置20A与卫星无线电接收机50通过RF同轴电缆40连接。卫星无线电接收机50与调谐器未搭载主单元30B通过总线40B连接。卫星无线电接收机50搭载了卫星无线电调谐器60A。
另外，作为现有的天线装置20A，例如可以使用平面天线(例如参考专利文献1)。在专利文献1中公开的平面天线具备：上部壳体、在该上部壳体的里面隔开规定间隔设置的平面天线元件、与该平面天线元件隔开规定间隔设置的接地(グランド)板、设置在该平面天线元件和接地板之间的馈电导体、与接地板下面接合的电路基板和搭载在该电路基板上的电子零件。电子零件包含上述的低噪声放大器(LNA)。
在如图1所示的结构的第1现有的接收系统10A中，不局限于卫星无线广播的收听协议，产品制造商在设计卫星无线电调谐器对应模型时需要在主单元(外部设备)30A中搭载卫星无线电调谐器60A。
另一方面，在图2所示的第2现有的接收系统10B中，除主单元(外部设备)30B之外，还需要搭载了卫星无线电调谐器60A的卫星无线电接收机50，而且还需要使用用于连接主单元30B和卫星无线电接收机50的总线40B。
另外，由于RF同轴电缆40A存在增益损耗，因此存在该电缆的长度不能太长的问题。
发明内容
因此，本发明的课题在于为了收听卫星无线广播，提供一种不需要在外部设备内部搭载卫星无线电调谐器的天线装置以及接收系统。
本发明的其他课题在于为了收听卫星无线广播，提供一种不需要卫星无线电接收机的天线装置以及接收系统。
本发明的另一个课题在于提供一种能够加长连接天线装置和外部设备的电缆的长度的接收系统。
根据本发明，一种天线装置(20)具备：接收卫星波或地面波然后输出接收信号的天线部(21)、对所述接收信号进行解调然后输出语音信号的调谐器部(61)和将所述语音信号变换为用于向外部设备(30)输出的输出信号的接口部(63)，其特征为：所述接口部具备将所述语音信号变换成串行信号的语音/串行变换部(63)，将所述串行信号作为所述输出信号来输出。
在所述涉及本发明的天线装置(20)中还具有将所述语音信号变换成数字语音信号的数字解调部(62)，所述语音/串行变换部(63)也可以是将所述数字语音信号变换成所述串行信号的语音/串行变换部。另外，所述调谐器部(61)可以包含放大所述接收信号的低噪声放大器(22)。
另外，根据本发明，一种接收系统(10)，通过串行总线(40)将上述天线装置(20)和外部设备(30)相连接，其特征为：所述外部设备(30)具有将所述天线装置通过所述串行总线发送来的所述串行信号变换成所述语音信号的串行/语音变换部(31)。
另外，上述括号内的符号是为了使本发明容易理解而添加的，并不局限于本例子。
在本发明中，由于在天线装置搭载了调谐器部，所以无需为了收听卫星无线广播而在外部设备内搭载卫星无线电调谐器，也不需要卫星无线电接收机。另外，由于通过串行总线连接了天线装置和外部设备，因此能够加长该电缆的长度。
附图说明
图1是表示第1现有的接收系统的方框图。
图2是表示第2现有的接收系统的方框图。
图3是表示涉及本发明一实施方式的接收系统的方框图。
图4是在图3所示的接收系统中使用的天线装置的结构的方框图。
图5是在图3所示的接收系统中使用的天线装置的分解立体图。
图6是以拆除了上部壳体的状态表示图5所示的天线装置的组合立体图。
图7是以拆除了下部壳体的状态表示图5所示的天线装置的组合立体图。
图8是图5所示的天线装置的截面图。
图9是在图5所示的天线装置中使用的电路基板的底面(里面)上搭载的各种电子零件的平面图。
图10是图9所示的电路基板的截面图。
图11是图10所示的电路基板和在其上面形成的接地图形(グランドパタ一ン)的截面图。
图12是在现有的天线装置中使用的电路基板的截面图。
图13是图12所示的电路基板和设置在其上面的绝缘片以及天线辐射用接地板的截面图。
具体实施方式
下面，参考附图对本发明的实施方式进行说明。
参考图3对涉及本发明一个实施方式的接收系统10进行说明。
图示的接收系统10包括搭载了卫星无线电调谐器60的天线装置20和作为外部设备的调谐器未搭载主单元30，天线装置20与调谐器未搭载主单元30通过串行总线40连接。天线装置20具有天线元件21。
除图3之外还参考图4，搭载在天线装置20中的卫星无线电调谐器60还具有卫星无线电调谐器部61、数字解调部62、接口部63和CPU64。
卫星无线电调谐器61对由天线元件21接收到的接收信号进行解调然后输出语音信号。该语音信号通过数字解调部62变换成数字语音信号并提供给接口部63。接口部63将数字语音信号变换成用于发送给作为外部设备的主单元30的输出信号。接口部63作为将数字语音信号变换成串行信号的语音/串行变换部进行工作。串行信号通过串行总线40发送到主单元30。另外，CPU64控制数字解调部62和接口部63。
另一方面，主单元30包括通过串行总线接收由天线装置20发送的串行信号的接口部31。该接口部31作为将该接收到的串行信号变换成语音信号的串行/语音变换部进行工作。
由此，在本实施方式中，在天线装置20一侧将语音信号变换成串行信号，在主单元30一侧将串行信号再次变换成语音信号。
根据这样的结构，用户可以廉价地购买卫星无线电对应的主单元30。而且，在决定收听卫星无线广播之后，用户通过购买本天线装置20可以容易地收听卫星无线广播。另外，由于天线装置20与主单元30之间的数据的接收发送通过串行总线40进行，因此，可以不考虑如现有的RF同轴电缆40A的增益损耗。因此，能够加长串行总线40的长度。
下面，参照图5至图8对天线装置20的结构进行说明。图示的天线装置20是平面天线。天线装置20具有由矩形的金属板构成的平面天线元件21。与该平面天线元件21平行地，并且隔开规定的间隔设置了电路基板23。在该电路基板23上面形成了接地图形(后面叙述)。在平面天线元件21和电路基板23之间设置了馈电导体24。
参考图9，在电路基板23的里面(底面)23b上设置了包括上述卫星无线电调谐器61、数字解调部62、接口部63以及CPU64的各种电子零件。数字解调部62由基带IC构成。接口部63由接口芯片构成。卫星无线电调谐器部61包含低噪声放大器(LNA)22和调谐器IC611。
如图5所示，这些各种电子零件被用作电磁罩的金属壳25覆盖。上述各构成元件收纳在由上部壳体26和下部壳体27形成的壳体内。另外，符号28是密封件，符号29是电缆以及绝缘套管。
如图8所示，通过在上部壳体26与其一体突出设置的4个突起部261，对上部壳体26和天线元件21进行定位。通过对突起部261的前端进行焊接，将天线元件21固定在上部壳体26上。
使用螺丝将电路基板23固定在在上部壳体26与其一体设置的4个突起部262，并对该电路基板23与天线元件21的高度方向的距离进行定位。
密封件28设有环状的沟槽281。在上部壳体26设置与其一体形成的，并且在天线单元的周围环状突出的壁部263。在密封件28的沟槽281中插入安装了上部壳体26的壁部263，在和与下部壳体27的内壁一体形成的壁部271之间被压扁从而形成防水结构。
在上部壳体26的壁部263的周围一体地设置了8个柱形构件264。还在下部壳体27的与这些柱形构件264相对应的位置设置了柱形构件272。通过使用螺丝固定两个柱形构件264、272来固定上部壳体26和下部壳体27。
在下部壳体27的壁部271形成了压入电缆以及绝缘套管29的绝缘套管的U字形的缺口271a。电缆以及绝缘套管29的绝缘套管具有插入该下部壳体27的缺口271a部分的U字形的沟槽291。并且，在该绝缘套管的上面压扁密封件28从而形成防水结构。
图10表示在本实施方式的天线装置20中使用的电路基板23。图示的电路基板23是形成了IVH(Interstitial Via Hole)的电路基板。如图10所示，IVH由Blind Via 23c以及Buried Via 23d构成，因此，在电路基板23的上面23a没有导通孔。
结果，如图11所示，可以在电路基板23的上面23a的整个表面形成用于天线辐射的接地图形231。
与此相对，在如图12所示的形成了Thru Hole的电路基板23A中，在其上面23Aa形成了导通孔。因此，无法在电路基板23A的上面23Aa形成接地图形。结果，如图13所示，在形成了Thru Hole的电路基板23A中，需要在其上面23Aa经由绝缘片71设置用于天线辐射的接地板72。
换言之，通过使用形成了IVH的电路基板23作为电路基板，不使用用于天线辐射的接地板72以及绝缘片71可以得到同样的特性。这样，通过在电路基板23的上面23a的整个表面形成接地图形231，不需要绝缘片71和用于天线辐射的接地板72，能够实现天线装置20的低成本和小型化。
以上，通过最佳实施方式说明了本发明，但是显然本发明不局限于上述的实施方式。本发明涉及的天线装置可以用于车载用电器、家庭用电器、携带设备、游戏设备和个人计算机等广泛的领域。另外，通过使用显示器控制器，也可以用不与卫星无线电对应的设备收听卫星无线广播。

Claims (4)

1.一种天线装置，具备：
接收卫星波或地面波然后输出接收信号的天线部；
对所述接收信号进行解调，然后输出语音信号的调谐器部；和
将所述语音信号变换成用于发送给外部设备的输出信号的接口部，
其特征在于，
所述接口部具有将所述语音信号变换成串行信号的语音/串行变换部，将所述串行信号作为所述输出信号进行输出。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
还具有将所述语音信号变换成数字语音信号的数字解调部，所述语音/串行变换部将所述数字语音信号变换成所述串行信号。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
所述调谐器部包含放大所述接收信号的低噪声放大器。
4.一种接收系统，通过串行总线将权力要求1至权力要求3任意一项所述的天线装置和外部设备相连接，其特征在于，
所述外部设备具备把通过所述串行总线从所述天线装置发送来的所述串行信号变换成所述语音信号的串行/语音变换部。
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