JP2004343337A

JP2004343337A - アンテナ装置、放送受信装置

Info

Publication number: JP2004343337A
Application number: JP2003136162A
Authority: JP
Inventors: Kohei Mori; 康平森
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】テレビジョン放送のように利用周波数帯域が広い場合にも使用可能な小型サイズのアンテナユニット及び放送受信装置を提供すること。
【解決手段】マッチング制御信号発生回路１４において、受信機１５からの受信チャンネル選択信号Ｓ１に対応したマッチング制御信号Ｓ２，Ｓ３を発生させ、このマッチング制御信号Ｓ２，Ｓ３により、マッチング回路１３の切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２の切替制御を行って、直列回路部１６と並列回路部１７のインダクタンス値の切り替えを行うことで、受信可能な周波数帯域の拡大を図るようにした。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばテレビジョン放送を受信するのに好適なアンテナ装置と、そのようなアンテナ装置を備えた放送受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、携帯可能な大きさでテレビジョン放送波を受信することができるＴＶ放送受信装置としては、図１２に示すようなものが知られている。
この図１２に示すような従来のＴＶ放送受信端末装置１００においては、テレビジョン放送の受信用アンテナとして棒状アンテナ１０１が取り付けられている。
【０００３】
ところで、地上波などのテレビジョン放送は、ＶＨＦ（ＶｅｒｙＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、及びＵＨＦ（ＵｌｔｒａＨｉｇｈＦｒｅｑｅｎｃｙ）帯の電波を利用している。例えばＵＨＦ帯の電波を利用したテレビジョン放送であれば、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ）の電波のうち、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの周波数範囲の電波を利用しているため、テレビジョン放送波を受信するＴＶ放送受信端末装置１００では、どうしても棒状アンテナ１０１の形状が長大になる。このため、携帯性を損なうという欠点があった。また美観的にも好ましいものではなかった。
【０００４】
そこで、移動体向けのＴＶ放送受信装置のアンテナとしては、例えばセラミックなどの高誘電体材料に三次元金属パターンを形成して小型化した平面アンテナなどが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５２５１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているように、高誘電体材料を用いて小型アンテナを構成した場合は、アンテナとしての共振値が非常に高くなり、周波数帯域が非常に狭くなる。
このため、例えば空洞を設けるなどして周波数帯域を広げたとしても、テレビジョン放送のように、利用周波数帯域が広い場合や、或いは利用周波数帯域がＶＨＦ帯とＵＨＦ帯のように複数の周波数帯域にまたがっている場合には使用することができなかった。
即ち、これまでは、テレビジョン放送などの利用周波数帯域が広い電波を受信可能な小型のアンテナ装置は存在しなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記したような点を鑑みてなされたものであり、例えばテレビジョン放送などの利用周波数帯域が広い放送電波を受信可能な小型サイズのアンテナ装置と、そのようなアンテナ装置を備えた放送受信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のアンテナ装置は、アンテナ素子と、複数のリアクタンス素子を所定の接続態様により接続して形成され、複数のリアクタンス素子が有するとされるリアクタンスに応じて、アンテナ素子が有するべき同調周波数帯域を設定する回路パターンが、同調周波数帯域に応じて切り替えられるように構成されるマッチング回路と、受信すべき周波数に対応した同調周波数帯域が設定されるように、マッチング回路における回路パターンを切り替える切替手段とを備えている。
【０００９】
本発明によれば、マッチング回路に、アンテナ素子が有するべき同調周波数帯域を設定する回路パターンを形成し、受信すべき周波数に対応した同調周波数帯域が設定されるように、切替手段により回路パターンの切り替えを行うようにしたことで、アンテナ素子の受信周波数帯域の拡大を図ることが可能になる。
【００１０】
また、本発明の放送受信装置は、アンテナ素子と、所望の受信チャンネルの放送波を選択して受信を行う可能な受信手段と、複数のリアクタンス素子を所定の接続態様により接続して形成され、複数のリアクタンス素子が有するとされるリアクタンスに応じて、アンテナ素子が有するべき同調周波数帯域を設定する回路パターンが、同調周波数帯域に応じて切り替えられるように構成されるマッチング回路と、受信手段から入力される受信チャンネル選択信号に対応した同調周波数帯域が設定されるように、マッチング回路における回路パターンを切り替える切替手段とを備えている。
【００１１】
本発明によれば、マッチング回路に、アンテナ素子が有するべき同調周波数帯域を設定する回路パターンを形成し、受信手段から入力される受信チャンネル選択信号に対応した同調周波数帯域が設定されるように、切替手段により回路パターンの切り替えを行うようにしたことで、アンテナ素子の受信周波数帯域の拡大を図ることが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態としての携帯端末装置の外観構造を示した図である。
この図１に示す携帯端末装置１は、例えばテレビジョン放送を受信して表示画面１ａにテレビジョン画像を表示することが可能とされる。また、その選局操作は、操作部１ｂにより行うことができる。
【００１３】
また、このような携帯端末装置１では、例えば、その上端部にアンテナ装置であるアンテナユニット２が取り付けられており、上記図１２に示したような、従来の棒状アンテナを備えた放送受信装置に比べて、アンテナ部分が小さく、携帯性に優れたものとなっている。
【００１４】
なお、アンテナユニット２は、携帯端末装置１から着脱可能なように、携帯端末装置１の上部からアンテナユニット２の一部が露出した構造になっているが、アンテナユニット２は、携帯端末装置１の内部に配置することも可能である。その場合は、アンテナユニット２が外観から見えないので、アンテナユニット２によって携帯端末装置１の外観が損なわれることがないという利点がある。
【００１５】
また、携帯端末装置１にアンテナユニット２を取り付ける場合、例えば、携帯端末装置１にカード型メモリを着脱する着脱部が設けられているときは、アンテナユニット２をカード型メモリと同一の形状サイズにすれば、メモリ着脱部を利用して着脱を行うことも可能である。もちろん、カード型メモリ以外でも、携帯端末装置１に着脱部が設けられていれば、ＰＣカードなどの着脱部を利用して着脱を行うことも可能である。なお、この場合は、アンテナユニット２が着脱部を介して携帯端末装置１の所要の回路ブロックに対して電気的に接続されることは言うまでもない。
【００１６】
上記したようなアンテナユニット２は、例えば図２のように示される。
この図２に示すアンテナユニット２には、放射素子（アンテナ素子）である平面アンテナ１１と共に、コンデンサや抵抗、コイル、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）などの各種電子部品４が設けられている。
平面アンテナ１１は、プリント配線基板３上に形成した給電導体３１と無給電導体３３とにより形成される。
平面アンテナ１１の構造は、例えば図１１のように示される。
この図１１に示す平面アンテナ１１は、例えばプリント配線基板３に内層される金属パターンを利用して給電導体３１が形成されている。
給電導体３１の一端側には、給電部３２が設けられており、この給電部３２により給電電流を励振させることで、電波を放射又は受信するためのアンテナ素子を形成するようにしている。
【００１７】
この場合の給電導体３１は、所定長の金属パターンを曲折させた、いわゆるミアンダ形状に形成されている。これにより、より小さい平面サイズで、しかもより低い共振周波数が得られるようにしている。
【００１８】
なお、給電導体３１の形状は、必ずしもミアンダ形状である必要はなく、より小さい平面サイズで、より低い共振周波数が得られれば他の形状、例えば螺旋状などであっても良い。
【００１９】
また、プリント配線基板３の表面両側には、プリント基板の表面両側に設けられる金属パターンを利用して、それぞれ無給電導体３３，３３を形成するようにしている。この場合の無給電導体３３，３３は平板状とされ、給電導体３１の両側を覆うように配置される。
【００２０】
なお、このような無給電導体３３は、プリント配線基板３の上面又は下面の何れか一方だけに形成するようにしても良い。
また、無給電導体３３，３３はプリント配線基板３の両側表面に設けられている金属パターンを利用して形成する必要はなく、例えばプリント配線基板３の両側に金属板を配置するようにして形成することも可能である。
【００２１】
また、給電導体３１と無給電導体３３，３３との間には、プリント配線基板３の基板材料が誘電体３４，３４として設けられることになる。
この場合、例えばプリント配線基板３の基板材料がガラスエポキシ樹脂であれば、その誘電率は４．７とされる。
【００２２】
このように平面アンテナ１１を形成した場合には、無給電導体３３，３３が給電導体３１と電磁的に結合して電波の放射を促進させることができるようになる。
【００２３】
また、このような平面アンテナ１１では、給電導体３１と無給電導体３３，３３との間に設けた誘電体３４，３４の内部において電波の伝搬速度が遅くなる。従って、図１１に示すように、給電導体３１の両側に無給電導体３３，３３を配置すると共に、その間に誘電体３４，３４を設けるようにして平面アンテナ１１を形成すれば、誘電体３４，３４によって給電導体３１の電気長を、実際の物理長より長くすることができる。これにより、平面アンテナ１１の共振周波数を低くすることができる。
【００２４】
この結果、平面アンテナ１１においては、単に給電導体３１を用いて平面アンテナを形成する場合に比べて、より小さい平面サイズで、より共振周波数の低いアンテナを形成することができるようになる。なお、給電導体３１と誘電体３４だけでは、上記したような効果は殆ど得られないものとされる。
【００２５】
また、このように平面アンテナ１１を構成した場合は、給電導体３１を無給電導体３３，３３により囲まれた構造となるので、例えば給電導体３１が露出するような構造の二次元平面アンテナより外的要因の影響を受けにくいという利点もある。
【００２６】
なお、図１１に示した平面アンテナ１１においては、給電導体３１の両側に無給電導体３３，３３を配置するようにしているが、給電導体３１の何れか一方の面との間で、誘電体３４を挟んで無給電導体３３を配置するだけでも、給電導体３１と無給電導体３３との電磁結合によってアンテナからの電波の放射を促進することができる。
【００２７】
また、その場合も給電導体３１と無給電導体３３との間に設けられている誘電体３４によって単に給電導体３１を用いて平面アンテナを形成する場合より、小さい平面サイズで共振周波数の低い平面アンテナを形成することができる。
【００２８】
このように本実施の形態のアンテナユニット２においては、プリント配線基板３上に平面アンテナ１１を形成することで、従来のように小型アンテナを形成するにあたって、プリント配線基板３を多層構造にして複雑な金属パターンを三次元的に形成する必要が無く、テレビジョン放送に利用可能な小型アンテナの製造コストを低減することができる。
【００２９】
また、プリント配線基板３に対して直接、平面アンテナ１１を形成するようにしたことで、アンテナユニット２に搭載すべき、テレビジョン放送用アンテナを別途形成する場合に比べて実装コストを低減することができるという利点もある。
【００３０】
また、図２に示したアンテナユニット２には、プリント配線基板３上の所要の電子部品４によってマッチング回路部が形成されている。
図３は、アンテナユニット２のマッチング回路部の構成を示したブロック図である。
この図３に示すようにアンテナユニット２は、平面アンテナ１１とマッチング回路部１２によって構成され、平面アンテナ１１は、一次選択を行うマッチング回路部１２を介して二次選択を行う受信機１５に接続されることになる。
【００３１】
マッチング回路部１２は、マッチング回路１３とマッチング制御信号発生回路１４とから構成され、受信機１５において選択される受信チャンネルの受信周波数帯域の電波を、平面アンテナ１１で効率よく受信できるように、平面アンテナ１１を受信機１５の受信チャンネルの受信周波数帯域のマッチング（整合）を図るようにしている。
【００３２】
マッチング回路１３は、マッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号（スイッチ切替信号）Ｓ２に基づいて、平面アンテナ１１を含むアンテナのマッチングを行うようにされる。なお、マッチング回路１３の回路構成については後述する。
切替手段である切替マッチング制御信号発生回路１４は、受信機１５からの受信チャンネル選択信号Ｓ１に応じたマッチング制御信号Ｓ２を発生するようにされる。なお、マッチング制御信号発生回路１４の構成についても後述する。
【００３３】
受信機１５は、アンテナユニット２を介して入力されるテレビジョン放送波から所望チャンネルを選択するチューナ、及び選択した放送波信号を復調する復調回路などを備えて構成される。このような受信機１５は、アンテナユニット２と共に、上記図２に示したアンテナユニット２のプリント配線基板３上に形成されている。なお、受信機１５は、携帯端末装置１の本体側に形成することも可能である。
【００３４】
そして、このような本実施の形態のアンテナユニット２においては、受信機１５からの受信チャンネル選択信号Ｓ１に基づいて、平面アンテナ１１を含むマッチング回路１３のマッチング周波数（同調周波数）を可変することで、アンテナユニット２に設けられている平面アンテナ１１の利用可能な周波数帯域の拡大を図るようにしている。
これにより、平面アンテナ１１の整合周波数帯域が狭帯域であっても、或いは利用周波数帯域から外れていても、平面アンテナ１１をテレビジョン放送用のアンテナとして使用できるようにしている。
【００３５】
図４は、上記したマッチング回路１３の回路構成の一例を示した図である。
この図４に示すマッチング回路１３は、例えば、放射素子である平面アンテナ１１と受信機１５との間に、リアクタンス素子である直列コンデンサＣ１と、直列回路部１６の直列コイルＬＳが設けられていると共に、直列回路部１６と受信機１５間の信号ラインとグラウンド（ＧＮＤ）との間に、並列回路部１７の並列コイルＬＰが設けられている。
【００３６】
この場合、直列回路部１６には、異なるリアクタンスとされる２つのリアクタンス素子として、インダクタンス値が異なる２つの直列コイルＬＳ１，ＬＳ２が設けられており、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２により、何れか一方の直列コイルＬＳ１またはＬＳ２を選択できるように構成されている。
【００３７】
また並列回路部１７も、同じく異なるリアクタンスとされる２つのリアクタンス素子として、インダクタンス値が異なる２つの並列コイルＬＰ１，ＬＰ２が設けられており、切替スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２により、何れか一方の並列コイルＬＰ１またはＬＰ２が選択できるように構成されている。
【００３８】
切替スイッチＳＷ（１１，１２，２１，２２）は、例えばＲＦスイッチであり、マッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号Ｓ２，Ｓ３により切り替え可能とされる。
この場合、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は、マッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号Ｓ２によって、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２が共に端子ｔ１または端子ｔ２のどちらかに切り替わるようになっている。
また、切替スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２は、マッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号Ｓ３によって、切替スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共に端子ｔ１または端子ｔ２のどちらかに切り替わるようになっている。
なお、これらの切替スイッチＳＷには、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）スイッチを用いることも可能である。
【００３９】
このようにマッチング回路１３では、マッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号Ｓ２により、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２の切り替え制御を行うことで、直列回路部１６として、直列コイルＬＳ１，ＬＳ２の何れか一方が選択される。
また、マッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号Ｓ３により、切替スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２の切り替え制御を行うことで、並列回路部１７として、並列コイルＬＰ１，ＬＰ２の何れか一方が選択される。
【００４０】
この結果、マッチング回路１３は、図５に示す状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃ、状態Ｄの何れかの状態が選択される。
状態Ａのときは、直列回路部１６として直列コイルＬＳ１が選択され、並列回路部１７として並列コイルＬＰ１が選択され、コンデンサＣ１、直列コイルＬＳ１、並列コイルＬＰ１により回路パターンが形成されることになる。
また状態Ｂは、直列回路部１６として直列コイルＬＳ１が選択され、並列回路部１７として並列コイルＬＰ２が選択され、コンデンサＣ１、直列コイルＬＳ１、並列コイルＬＰ２により回路パターンが形成されることになる。
また状態Ｃは、直列回路部１６として直列コイルＬＳ２が選択され、並列回路部１７として並列コイルＬＰ１が選択され、コンデンサＣ１、直列コイルＬＳ２、並列コイルＬＰ１により回路パターンが形成されることになる。
また状態Ｄは、直列回路部１６として直列コイルＬＳ２が選択され、並列回路部１７として並列コイルＬＰ２が選択され、コンデンサＣ１、直列コイルＬＳ２、並列コイルＬＰ２により回路パターンが形成されることになる。
【００４１】
図６は、マッチング制御信号発生回路１４の構成例を示したブロック図である。
この図６に示すマッチング制御信号発生回路１４は、制御部２１、記憶部２２及びスイッチ切替回路２３によって構成される。
制御部２１は、受信機１５から入力される受信チャンネル選択信号Ｓ１に基づいて、記憶部２２に予め記憶されている状態データから、入力された受信チャンネル選択信号Ｓ１に対応する状態データを読み出してスイッチ切替回路２３に出力するようにされる。
【００４２】
ここで、記憶部２２に記憶されている状態データとしては、例えば受信チャンネル選択信号Ｓ１に基づいて、上記図５に示したようなマッチング回路１３を、状態Ａ〜状態Ｄの何れかの状態に切り替えるためのデータとされる。
スイッチ切替回路２３では、制御部２１からの状態データに基づいて、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２の切替制御を行うためのマッチング制御信号Ｓ２と、切替スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２の切替制御を行うためのマッチング制御信号Ｓ３を出力するようにされる。
このようにマッチング制御信号発生回路１４では、受信機１５から入力される受信チャンネル選択信号Ｓ１に基づいて、マッチング回路１３の同調周波数の切替制御を行うようにしている。
【００４３】
図７は、上記したマッチング制御信号発生回路１４の制御部２１が実行する処理を示したフローチャートである。
この場合、制御部２１は、先ず、ステップＳ１０１において、受信機１５からの受信チャンネル選択信号Ｓ１が変更されたかどうかの判別を行い、変更されているときはステップＳ１０２に進む。
【００４４】
ステップＳ１０２においては、記憶部２２に記憶されているデータの読み出しを行い、続くステップＳ１０３においては、読み出した状態データに基づいて、スイッチ切替回路２３に対して受信チャンネル選択信号Ｓ１に対応するマッチング制御信号Ｓ２，Ｓ３を出力させる制御を行うようにしている。
一方、ステップＳ１０１において、受信機１５からの受信チャンネル選択信号Ｓ１が変更されていないときは、そのまま処理を終えるようにすれば良い。
【００４５】
図８は、本実施の形態のアンテナユニット２のアンテナ特性を示した図である。
なお、この図８においては、アンテナユニット２のマッチング回路１３が、上記図５に示した状態Ａ〜状態Ｄのときのリターンロス特性を示したものである。なお、この図８に示す特性は、直列回路部１６の直列コイルＬＳ１、ＬＳ２のインダクタンス値をそれぞれ１８ｎＨ、５６ｎＨに設定した場合が示されている。また、並列回路部１７の並列コイルＬＰ１，ＬＰ２のインダクタンス値をそれぞれ１８ｎＨ，８２ｎＨにした場合が示されている。
【００４６】
この図８から、本実施の形態のアンテナユニット２では、直列回路部１６のインダクタンス値と、並列回路部１７のインダクタンス値をそれぞれ変化させることで、平面アンテナ１１の同調周波数帯域を大きく変化させることができることがわかる。なお、本実施の形態では、ＶＳＷＲ≦３になる周波数帯域を同調周波数帯域とする。
【００４７】
例えばマッチング回路１３が状態Ａのとき、直列回路部１６では直列コイルＬＳ１（１８ｎＨ）が、並列回路部１７では並列コイルＬＰ１（１８ｎＨ）がそれぞれ選択され、平面アンテナ１１の同調周波数帯域が４６６ＭＨｚ〜５６３ＭＨｚになる。
また、マッチング回路１３が状態Ｂのとき、直列回路部１６では直列コイルＬＳ１（１８ｎＨ）が、並列回路部１７では並列コイルＬＰ２（８２ｎＨ）がそれぞれ選択され、平面アンテナ１１の同調周波数帯域が５１５ＭＨｚ〜５５０ＭＨｚになる。
また、マッチング回路１３が状態Ｃのとき、直列回路部１６では直列コイルＬＳ２（５６ｎＨ）が、並列回路部１７では並列コイルＬＰ１（１８ｎＨ）がそれぞれ選択され、平面アンテナ１１の同調周波数帯域が５５７ＭＨｚ〜５９０ＭＨｚになる。
またマッチング回路１３が状態Ｄのとき、直列回路部１６では直列コイルＬＳ１（５６ｎＨ）が、並列回路部１７では並列コイルＬＰ２（８２ｎＨ）がそれぞれ選択され、平面アンテナ１１の同調周波数帯域が５４５ＭＨｚ〜６０３ＭＨｚになる。
【００４８】
これにより、本実施の形態のアンテナユニット２においては、図８に示されているように、平面アンテナ１１単体では、５２０ＭＨｚ〜５４０ＭＨｚ程度と極めて狭い利用周波数帯域を、マッチング回路１３の直列回路部１６のインダクタンス値と、並列回路部１７のインダクタンス値を切り替えることで、平面アンテナ１１の同調周波数帯域を４６６ＭＨｚ〜６０３ＭＨｚまで拡大することができることになる。
したがって、このような本実施の形態のアンテナユニット２をテレビジョン放送アンテナとして用いるようにすれば、ＵＨＦ帯の広い周波数帯域において放送電波を受信することが可能になる。
なお、本実施の形態の平面アンテナ１１とマッチング回路１３の構成によれば、状態Ａと状態Ｄにより、４６６ＭＨｚ〜６０３ＭＨｚの範囲をカバーすることができるので、マッチング回路１３としては状態Ａまたは状態Ｄの何れかの状態に切り替えるだけで対応することが可能になる。
【００４９】
この結果、従来は、テレビジョン放送を受信するためのアンテナを小型アンテナにより構成した場合、利用周波数帯域が狭く、受信できる放送電波に限りがあったが、本実施の形態のようなアンテナユニット２によりテレビジョン放送アンテナを構成すると、利用周波数帯域を広げることができるので、ほぼ全てのＵＨＦ帯の放送電波を受信することができるようになる。
【００５０】
また、本実施の形態のアンテナユニット２をＴＶ放送受信装置に使用すれば、上記図１２に示したような棒状アンテナが不要になるため、ＴＶ放送受信装置の小型化を図ることができる。またその携帯性を向上させることができる。
【００５１】
さらに、これまでは周波数帯域の広い小型アンテナを構成する場合には、図示していない後段のフィルタに帯域選択が要求されるので、アンテナが大きくなってしまうという欠点があったが、本実施の形態のように、平面アンテナ１１自身の整合周波数帯域を切り替えるようにすると、後段のフィルタにおける帯域選択の負担を軽くできるので、アンテナ及びフィルタの大型化を防ぐことができる。
【００５２】
さらにまた、従来の整合周波数帯域が広く、利用可能周波数帯域が広い小型アンテナにおいては、或る特定の周波数帯域において利得が極端に低下するなどの不具合が発生するため、利用周波数帯域における利得が不均一になるという欠点があったが、本実施の形態によれば、利用周波数帯域の利得の不均一化を防ぐことも可能になる。
【００５３】
また、上記したマッチング回路１３の回路構成は、あくまでも一例であり、マッチング回路は他の回路構成でも実現可能とされる。
図９は、マッチング回路の他の回路構成の一例を示した図である。
この図９に示すマッチング回路４１は、放射素子である平面アンテナ１１と受信機１５との間に、直列コンデンサＣ１と直列回路部１６が設けられている。
そして、この場合も上記図４に示したマッチング回路１３と同様、直列回路部１６は、インダクタンス値が異なる２つの直列コイルＬＳ１，ＬＳ２によって形成され、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２により、何れか一方の直列コイルＬＳ１またはＬＳ２が選択されるように構成されている。
但し、この場合は、直列コイルＬＳ１−切替スイッチＳＷ１２間の信号ラインとグラウンド（ＧＮＤ）間に、並列コイルＬＰ１を接続すると共に、直列コイルＬＳ２−切替スイッチＳＷ１２間の信号ラインとグラウンド（ＧＮＤ）間に、並列コイルＬＰ２を接続するようにして構成されている。
つまり、この図９に示すマッチング回路４１においては、コンデンサＣ１、直列コイルＬＳ１、並列コイルＬＰ１を上記したような接続形態により接続して形成した回路パターンと、コンデンサＣ１、直列コイルＬＳ２、並列コイルＬＰ２を同じく上記したような接続形態により接続して形成した回路パターンが設けられている。
【００５４】
そして、このようなマッチング回路４１では、マッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号Ｓ２により、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２の切り替え制御を行うことで、上記した２つのい回路パターンのうち、何れか一方の回路パターンを選択するように構成されている。つまり、この図９に示すマッチング回路４１は、マッチング制御信号発生回路１４の制御により、マッチング回路４１が、上記図５に示した状態Ａと状態Ｄの何れかの状態となるように構成されているものである。
従って、このように構成した場合もマッチング制御信号発生回路１４からのマッチング制御信号Ｓ２によって共振周波数（同調周波数）を切り替えることが可能になる。
【００５５】
図１０は、上記図９に示したマッチング回路４１を備えたアンテナユニット２のアンテナ特性を示した図である。
なお、この図１０に示すアンテナ特性は、直列回路部１６の直列コイルＬＳ１，ＬＳ２のインダクタンス値をそれぞれ１８ｎＨ，５６ｎＨ、並列回路部１７の並列コイルＬＰ１，ＬＰ２のインダクタンス値をそれぞれ１８ｎＨ，８２ｎＨとしている。
【００５６】
この図１０からわかるように、このようなマッチング回路４１においては、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を端子ｔ１側に切り替えることによって、上記図５に示した状態Ａと同じになり、平面アンテナ１１の同調周波数帯域を４６６ＭＨｚ〜５６３ＭＨｚにすることができる。
また、切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を端子ｔ２側に切り替えることによって、上記図５に示した状態Ｄと同じ状態になるので、平面アンテナ１１の同調周波数帯域を５４５ＭＨｚ〜６０３ＭＨｚにすることができる。
【００５７】
つまり、このようにしてアンテナユニット２を構成した場合も、平面アンテナ１１の同調周波数帯域を４６６ＭＨｚ〜６０３ＭＨｚまで拡大することができ、ＵＨＦ帯の広い周波数帯域において放送電波を受信することが可能になる。
すなわち、上記マッチング回路１３により構成したアンテナユニット２と同等の効果が得られることになる。
【００５８】
また、このように構成した場合は、上記図６に示したマッチング回路１３において４つ必要であった切替スイッチＳＷを２つ設けるだけで良いため、それだけコストを削減できるという利点がある。
【００５９】
なお、本実施の形態では、マッチング回路１３（４１）の回路パターンにリアクタンス素子として設けたコイルのインダクタンス値を切り替えることで、回路パターンのリアクタンスを切り替えるようにしているが、これはあくまでも一例であり、コイルの代わりにリアクタンス素子としてコンデンサを設け、コンデンサのキャパシタンスを切り替えることで、リアクタンスを切り替えるようにしても良い。
また、本実施の形態におけるマッチング回路１３（４１）の回路パターンの接続形態は、あくまでも一例であり、受信すべき周波数において、アンテナ素子である平面アンテナり１１が有するべき同調周波帯域を設定できればよいものとされる。
【００６０】
また、本実施の形態のマッチング回路１３では、４つの切替スイッチＳＷを設けることで、４つの回路パターンに切替可能な構成とし、またマッチング回路４１では、２つの切替スイッチＳＷを設けることで、２つの回路パターンに切替可能な構成を実現した場合が示されているが、このような構成はあくまでも一例であり、さらに多くの切替スイッチＳＷを設けることで、さらに多くの回路パターンを切替可能な構成を実現することも可能である。
【００６１】
また、本実施の形態におけるマッチング回路１３（４１）の回路パターンの接続形態は、あくまでも一例であり、受信すべき周波数において、平面アンテナり１１が有するべき同調周波帯域を設定できればよいものとされる。
【００６２】
また、本実施の形態では、マッチング回路１３の回路パターンが状態Ｂ、状態Ｃのときの平面アンテナ１１の同調周波数帯域が、状態Ａ、状態Ｄのときの平面アンテナ１１の同調周波数帯域内になっているため、マッチング回路１３による平面アンテナ１１の同調周波数帯域（４６６ＭＨｚ〜６０３ＭＨｚ）は、マッチング回路４１による平面アンテナ１１の同調周波数帯域と同じになっているが、これはあくまでも一例であり、アンテナ素子のインピーダンスや、マッチング回路１３の回路パターンの接続形態、回路パターンに用いるリアクタンス素子の種類（コイル又はコンデンサ）、或いはこれらのリアクタンス（インダクタンスやキャパシタンス）を変えることで、マッチング回路１３の各状態Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるアンテナ素子の同調周波数帯域を、各状態Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて異なる周波数帯域とすることも可能である。
【００６３】
但し、実際のテレビジョン放送の利用周波数は、その地域によって固まった周波数帯域に配置されているため、本実施の形態のように、切替スイッチＳＷにより２種類の回路パターンによってマッチング周波数帯域を大きく遷移させるだけで対応することが可能になる。そして、例えばバリアブルキャパシタンスを電圧制御して厳密にマッチングを行うより、本実施の形態のように、切替スイッチＳＷを用いて大きく周波帯域を遷移させるほうが、周波数制御が容易とされることから好ましいと言える。
【００６４】
また、本実施の形態においては、ＵＨＦ帯の放送電波を受信するのに好適なアンテナユニット、及び放送受信装置を例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、同様の構成でＶＨＦ帯などの他の周波帯域の電波を受信するためのアンテナユニット、及び放送受信装置を実現することも可能である。
さらに、本発明のアンテナユニットは送信用アンテナとして用いることも可能である。
【００６５】
また、本実施の形態において説明した平面アンテナ１１の構造は、あくまでも一例であり、本発明のアンテナユニット２に設けられるアンテナ素子は他の構造でも良いことはいうまでもない。
例えば、本発明のアンテナユニットに形成すべきアンテナ素子は、必ずしも平面アンテナである必要はない。すなわち、二次元的に形成する必要はなく三次元的に形成することも可能である。また、必ずしもアンテナ素子をプリント配線基板に対して直接形成する必要もない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンテナ装置は、マッチング回路に、アンテナ素子が有するべき同調周波数帯域を設定する回路パターンを形成し、受信すべき周波数に対応した同調周波数帯域が設定されるように、切替手段により回路パターンの切り替えを行うようにしたことで、アンテナ素子の受信周波数帯域の拡大を図ることが可能になる。これにより、アンテナ素子として周波数帯域が狭いとされる小型のアンテナ素子を用いて広帯域の電波を受信可能なアンテナ装置を実現することができる。
したがって、本発明のアンテナ装置をテレビジョン放送を受信する放送受信装置に適用すれば、放送受信装置のアンテナ装置の小型化を図ることが可能になり、携帯性に優れた放送受信装置を実現することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としての携帯端末装置の外観図である。
【図２】本実施の形態としてのアンテナユニットの外観図である。
【図３】アンテナユニットの構成を示したブロック図である。
【図４】マッチング回路の構成を示した図である。
【図５】マッチング回路の状態遷移図である。
【図６】マッチング制御信号発生回路の構成例を示したブロック図である。
【図７】マッチング制御信号発生回路が実行する処理動作を示したフローチャートである。
【図８】アンテナユニットのアンテナ特性を示した図である。
【図９】マッチング回路の他の構成を示した図である。
【図１０】図９に示したマッチング回路を備えたアンテナユニットの特性を示した図である。
【図１１】本実施の形態のアンテナユニットに適用可能な平面アンテナの構造を示した図である。
【図１２】従来の放送受信端末装置の外観図である。
【符号の説明】
１携帯端末装置、２アンテナユニット、３プリント配線基板、４電子部品、１１平面アンテナ、１２マッチング回路部、１３４１マッチング回路、１４マッチング制御信号発生回路、１５受信機、１６直列回路部、１７並列回路部、２１制御部、２２記憶部、２３スイッチ切替回路

Claims

アンテナ素子と、
複数のリアクタンス素子を所定の接続態様により接続して形成され、前記複数のリアクタンス素子が有するとされるリアクタンスに応じて、前記アンテナ素子が有するべき同調周波数帯域を設定する回路パターンが、前記同調周波数帯域に応じて切り替えられるように構成されるマッチング回路と、
受信すべき周波数に対応した前記同調周波数帯域が設定されるように、前記マッチング回路における前記回路パターンを切り替える切替手段と、
を備えていることを特徴とするアンテナ装置。
前記回路パターンは、
コンデンサ、直列コイル、及び並列コイルを組み合わせて形成したことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
前記アンテナ素子は、平面アンテナとされることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
アンテナ素子と、
所望の受信チャンネルの放送波を選択して受信を行う可能な受信手段と、
複数のリアクタンス素子を所定の接続態様により接続して形成され、前記複数のリアクタンス素子が有するとされるリアクタンスに応じて、前記アンテナ素子が有するべき同調周波数帯域を設定する回路パターンが、前記同調周波数帯域に応じて切り替えられるように構成されるマッチング回路と、
前記受信手段から入力される受信チャンネル選択信号に対応した前記同調周波数帯域が設定されるように、前記マッチング回路における前記回路パターンを切り替える切替手段と、
を備えていることを特徴とする放送受信装置。
前記マッチング回路は、
コンデンサ、直列コイル、及び並列コイルを組み合わせて形成したことを特徴とする請求項４に記載の放送受信装置。
前記アンテナ素子は、平面アンテナとされることを特徴とする請求項４に記載の放送受信装置。