JP2007174034A - 受信装置とこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、容易にアンテナの調整・設計をすることができる受信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】この目的を達成するために本発明の受信装置は、第１周波数の信号を受信する第１アンテナ１と、この第１アンテナ１にシリーズに接続されたインダクタンス回路７と、このインダクタンス回路７の出力側に接続された第１出力端子３とを有する。さらに、本発明の受信装置は、第１周波数よりも高い第２周波数の信号を受信する第２アンテナ４と、第２アンテナ４にシリーズに接続されたキャパシタンス回路１０と、このキャパシタンス回路１０の出力側に接続された第２出力端子６とを有する。この構成により、一方のアンテナの設計による他方のアンテナの特性への影響を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は信号を受信する受信装置とこれを用いた電子機器に関するものである。

以下、従来の受信装置を、図２を用いて説明する。図２において、従来の受信装置は、第１周波数帯の信号を受信する第１アンテナ１０１と、第１周波数よりも高い第２周波数の信号を受信する第２アンテナ１０４とを有していた。さらに、従来の受信装置は、第１アンテナ１０１及び第２アンテナ１０４に接続されたアンテナ共用器１１３と、このアンテナ共用器１１３に接続され第１周波数帯の信号を出力する第１出力端子１０３と、アンテナ共用器１１３に接続され第２周波数帯の信号を出力する第２出力端子１０６とを有していた。

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。
特開平１０−２８０８５号公報

従来の受信装置において、第１アンテナ１０１と第２アンテナ１０４とは、アンテナ共用器１１３で連結されていたので、第１アンテナ１０１と第２アンテナ１０４のいずれか一方を調整・設計する場合、そのアンテナ設計によって他方のアンテナの特性が変化してしまい、他方のアンテナの特性に影響を与えずにアンテナ設計することが困難であるという問題があった。

そこで本発明は、容易にアンテナの調整・設計をすることができる受信装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明の受信装置は、第１周波数の信号を受信する第１アンテナと、この第１アンテナにシリーズに接続され、その入力インピーダンスがインダクタンス特性を有するインダクタンス回路と、このインダクタンス回路の出力側に接続された第１出力端子とを有する。さらに、本発明の受信装置は、第１周波数よりも高い第２周波数の信号を受信する第２アンテナと、第２アンテナにシリーズに接続され、その入力インピーダンスがキャパシタンス特性を有するキャパシタンス回路と、このキャパシタンス回路の出力側に接続された第２出力端子とを有する。

上記構成により、第１アンテナと第２アンテナとはお互いに機械的に接続されていないので、いずれか一方のアンテナ設計による他方のアンテナの特性への影響を抑制することができる。また、低周波信号を受信する第１アンテナに対してインダクタンス回路がシリーズに接続されているため、高周波信号を受信する第２アンテナからみた第１アンテナ側のインピーダンスが大きくなる。その結果、第１アンテナの設計による第２アンテナの特性への影響が抑制される。一方、高周波信号を受信する第２アンテナに対してキャパシタンス回路がシリーズに接続されているため、低周波信号を受信する第１アンテナからみた第２アンテナ側のインピーダンスが大きくなる。その結果、第２アンテナの設計による第１アンテナの特性への影響が抑制される。従って、容易にアンテナを調整・設計することができる。

（実施の形態）
以下、本発明における実施の形態について図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施の形態における受信装置である。

受信装置は、第１周波数の信号を受信する第１アンテナ１と、この第１アンテナ１にシリーズに接続された第１フィルタ２と、この第１フィルタ２の出力側に接続された第１出力端子３とを有する。また、受信装置は、第１周波数より高い周波数である第２周波数の信号を受信する第２アンテナ４と、この第２アンテナ４にシリーズに接続された第２フィルタ５と、この第２フィルタ５の出力側に接続された第２出力端子６とを有する。なお、この受信装置を用いた電子機器（図示せず）は、第１出力端子３及び第２出力端子６の出力側にＲＦ回路（図示せず）と、このＲＦ回路の出力側に復調回路（図示せず）とを有する。

まず、第１アンテナ１側について説明する。

第１フィルタ２は、例えば、Ｔ型ローパスフィルタであり、第１周波数を含む低周波信号を通過させ、第２周波数を含む高周波信号を減衰させる。第１フィルタ２は、第１アンテナ１にシリーズに接続されたインダクタンス回路７と、このインダクタンス回路７にシリーズに接続されたインダクタンス回路８と、これらインダクタンス回路７とインダクタンス回路８との間とアース間とシャント接続されたキャパシタンス回路９とを有する。このインダクタンス回路７は、その入力インピーダンスがインダクタンス特性を示す回路であり、例えば、図１のようにアンテナ１にシリーズに接続された単体のインダクタンス素子であっても構わないし、アンテナ１にシリーズに順に接続されたキャパシタンス素子とインダクタンス素子であっても構わない。

次に、第２アンテナ４側について説明する。

第２アンテナ４のエレメント長は第１アンテナ１のエレメント長よりも短い。また、この第２アンテナ４は、第１アンテナ１の近傍に配置されている。詳述すると、第１アンテナ１と第２アンテナ４間の最短距離は、第１周波数の信号の１／８波長以内である。

第２フィルタ５は、例えば、Ｔ型ハイパスフィルタであり、第２周波数を含む高周波信号を通過させ、低周波信号を減衰させる。第２フィルタ５は、第２アンテナ４にシリーズに接続されたキャパシタンス回路１０と、このキャパシタンス回路１０にシリーズに接続されたキャパシタンス回路１１と、これらキャパシタンス回路１０とキャパシタンス回路１１との間とアース間とシャント接続されたインダクタンス回路１２とを有する。このキャパシタンス回路１０は、その入力インピーダンスがキャパシタンス特性を示す回路であり、例えば、図１のようにアンテナ１にシリーズに接続された単体のキャパシタンス素子であっても構わないし、アンテナ１にシリーズに順に接続されたインダクタンス素子とキャパシタンス素子であっても構わない。

次に、本発明の作用について説明する。

第２アンテナ４を用いて第２周波数の高周波信号を受信する場合、第２周波数における第２アンテナ４から第１アンテナ１を介してみた第１フィルタ２のインピーダンスは、極めて高い。これは、インピーダンスが周波数に比例するインダクタンス回路７が第１アンテナ１とシリーズに接続されているためである。第２アンテナ４からみた第１アンテナ１側のインピーダンスが大きい、すなわち開放状態に近いということは、第２アンテナ４からみて第１アンテナ１側の構成が存在しない状態に近づくことである。従って、第２アンテナ４を用いて第２周波数の高周波信号を受信する場合、第２アンテナ４が第１アンテナ１側から受ける電磁界結合の影響を低減することができる。

同様に、第１アンテナ１を用いて第１周波数の低周波信号を受信する場合、第１周波数における第１アンテナ１から第２アンテナ４を介してみた第２フィルタ５のインピーダンスは、極めて高い。これは、インピーダンスが周波数に反比例するキャパシタンス回路１０が第２アンテナ４とシリーズに接続されているためである。第１アンテナ１からみた第２アンテナ４側のインピーダンスが大きい、すなわち開放状態に近いということは、第１アンテナ１からみて第２アンテナ４側の構成が存在しない状態に近づくことである。従って、第１アンテナ１を用いて第１周波数の低周波信号を受信する場合、第１アンテナ１が第２アンテナ４側から受ける電磁界結合の影響を低減することができる。

上記構成により、第１アンテナと第２アンテナとはお互いに機械的に接続されていないので、いずれか一方のアンテナの設計による他方のアンテナの特性への影響を抑制することができる。また、一方のアンテナから他方のアンテナ側をみたときのインピーダンスが大きくなるので、一方のアンテナの設計による他方のアンテナの特性への影響を抑制することができる。従って、容易にアンテナを調整・設計することができる。

さらに、第１アンテナ１と第２アンテナ４が受信した信号は、図２に示すような従来の受信装置において用いていたアンテナ共用器１１３を介さずに、それぞれ第１出力端子３と第２出力端子６に出力されるので、アンテナ共用器１１３による信号の減衰がなくなる。また、本発明の受信装置は、アンテナ共用器１１３を有さないので、小型化することができる。

なお、一般に、アンテナ間の距離が、受信信号の１／８波長以内である場合に、お互いのアンテナ間における電磁界結合が強くなる。そこで、特に、第１アンテナと第２アンテナ間の最短距離が、第１周波数の信号の１／８波長以内である場合に、上記構成によって、第１アンテナ１と第２アンテナ４間の電磁界結合を弱めることができる。

また、第１アンテナ１のエレメント長が第２アンテナ４のエレメント長の略１．５倍から２．５倍である場合、つまり、第２のアンテナ４で受信する信号の周波数である第２周波数が、第１のアンテナ１で受信する信号の周波数である第１周波数の略１．５倍から２．５倍である場合、第１アンテナ１と第２アンテナ４間の電磁界結合をさらに低減することができる。一般的に、アンテナは、エレメント長がｌのとき、このエレメント長ｌに対応した固有の周波数ｆ＝（２ｎ＋１）π／ｌで１次共振する。従って、第１アンテナ１のエレメント長が第２アンテナ４のエレメント長の略１．５倍から２．５倍であるとき、つまり、第２周波数が第１周波数の略１．５倍から２．５倍である場合、第１アンテナ１において、第２周波数で共振が起こりにくく、第２アンテナ４において、第１周波数で共振が起こりにくい。ゆえに、第１アンテナ１と第２アンテナ４間の通過電力は小さくなる。これにより、第１アンテナ１と第２アンテナ４間の電磁界結合を弱めることができる。

特に、第１アンテナ１のエレメント長が第２アンテナ４のエレメント長の略２倍であるとき、つまり、第２周波数が第１周波数の略２倍である場合、第１アンテナ１において、第２周波数でほとんど共振が起こらず、第２アンテナ４において、第１周波数でほとんど共振が起こらない。ゆえに、第１アンテナ１と第２アンテナ４間における通過電力はさらに小さくなる。これにより、第１アンテナ１と第２アンテナ４間の電磁界結合をさらに弱めることができる。

本発明の受信装置は、容易にアンテナの調整・設計をすることができるものであり、携帯端末用や自動車搭載型受信機器用などに有用である。

本発明の実施の形態における受信装置の回路図 従来の受信装置の回路図

符号の説明

１ 第１アンテナ
２ 第１フィルタ
３ 第１出力端子
４ 第２アンテナ
５ 第２フィルタ
６ 第２出力端子
７，８，１２ インダクタンス回路
９，１０，１１ キャパシタンス回路

Claims (7)

1. 第１周波数の信号を受信する第１アンテナと、
   この第１アンテナにシリーズに接続され、その入力インピーダンスがインダクタンス特性を有するインダクタンス回路と、
   このインダクタンス回路の出力側に接続された第１出力端子と、
   前記第１周波数よりも高い第２周波数の信号を受信する第２アンテナと、
   この第２アンテナの出力側に接続された第２出力端子とを有する受信装置。
2. 第１周波数の信号を受信する第１アンテナと、
   この第１アンテナの出力側に接続された第１出力端子と、
   前記第１周波数よりも高い第２周波数の信号を受信する第２アンテナと、
   前記第２アンテナにシリーズに接続され、その入力インピーダンスがキャパシタンス特性を有するキャパシタンス回路と、
   このキャパシタンス回路の出力側に接続された第２出力端子とを有する受信装置。
3. 前記第１アンテナと前記第２アンテナ間の最短距離は前記第１周波数の信号の１／８波長以内である請求項１または請求項２に記載の受信装置。
4. 前記第１アンテナのエレメント長は、前記第２アンテナのエレメント長の略１．５倍から２．５倍である請求項１または請求項２に記載の受信装置。
5. 前記第１アンテナのエレメント長は、前記第２アンテナのエレメント長の略２倍である請求項１または請求項２に記載の受信装置。
6. 第１周波数の信号を受信する第１アンテナと、
   この第１アンテナにシリーズに接続され、その入力インピーダンスがインダクタンス特性を有するインダクタンス回路と、
   このインダクタンス回路の出力側に接続された第１出力端子と、
   前記第１周波数よりも高い第２周波数の信号を受信する第２アンテナと、
   この第２アンテナの出力側に接続された第２出力端子と、
   前記第１出力端子及び前記第２出力端子の出力側に接続されたＲＦ回路と、
   このＲＦ回路の出力側に接続された復調回路とを有する電子機器。
7. 第１周波数の信号を受信する第１アンテナと、
   この第１アンテナの出力側に接続された第１出力端子と、
   前記第１周波数よりも高い第２周波数の信号を受信する第２アンテナと、
   前記第２アンテナにシリーズに接続され、その入力インピーダンスがキャパシタンス特性を有するキャパシタンス回路と、
   このキャパシタンス回路の出力側に接続された第２出力端子と、
   前記第１出力端子及び前記第２出力端子の出力側に接続されたＲＦ回路と、
   このＲＦ回路の出力側に接続された復調回路とを有する電子機器。

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