JP2009246685A - Demodulating device, antenna device and receiving device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a demodulating device, antenna device and receiving device, which is inexpensive while maintaining accuracy in reception sensitivity. <P>SOLUTION: The device includes: a demodulating circuit 31 for demodulating a high-frequency signal transmitted via a feeder cable 4 from an antenna device 20 placed adjacent to an antenna 5; and a control voltage generation circuit 320 for generating a DC control voltage for adjusting a frequency characteristic of an impedance matching circuit 22 incorporated in the antenna device 20 corresponding to a received frequency within an allowable range, and making a superimposed output to the feeder cable 4. The control voltage generation circuit 320 divides an optimal DC control voltage for the received frequency into a plurality of groups, and generates the DC control voltage with a constant value as a representative value on group basis. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナ近傍に配置されており当該アンテナから電波を受信するアンテナ装置と、前記アンテナ装置から各給電線を介して伝送された高周波信号を復調する復調装置と、前記アンテナ装置及び前記復調装置を備えた受信装置に関する。   The present invention provides an antenna device that is disposed in the vicinity of an antenna and receives radio waves from the antenna, a demodulator that demodulates a high-frequency signal transmitted from the antenna device via each feeder, the antenna device, and the demodulation The present invention relates to a receiving device including the device.

AM、FM、デジタルTV等の放送波を受信する受信装置をアンテナと接続する場合、アンテナから受信装置までの給電線が長いと、電力損失が大きくなる。   When a receiving device that receives broadcast waves, such as AM, FM, and digital TV, is connected to an antenna, the power loss increases when the feed line from the antenna to the receiving device is long.

そこで、アンテナの給電部に小型の高周波増幅器を取り付けた構成のアンテナ装置と、アンテナ装置から離れた位置にあるコンソールに設置された復調装置等とで受信装置を構成し、給電線が長い場合に生じる電力損失を補っている場合が多い。   Therefore, when a receiving device is constituted by an antenna device having a configuration in which a small high-frequency amplifier is attached to the feeding portion of the antenna and a demodulating device or the like installed on a console located away from the antenna device, and the feeding line is long Often compensates for the power loss that occurs.

しかし、アンテナ装置では、高周波増幅器からアンテナ側を見たインピーダンスが受信周波数によって大きく変化する。このような変化は、受信した放送波の比帯域が大きい場合に特に大きい。例えば、デジタルTVの放送波の帯域は470〜770(MHz)で比帯域が大きい。   However, in the antenna device, the impedance when the antenna side is viewed from the high-frequency amplifier largely varies depending on the reception frequency. Such a change is particularly large when the ratio band of the received broadcast wave is large. For example, the broadcast wave band of digital TV is 470 to 770 (MHz), and the specific band is large.

よって、アンテナ装置では、高周波増幅器とアンテナとの間でインピーダンス整合を行なう必要がある。   Therefore, in the antenna device, it is necessary to perform impedance matching between the high-frequency amplifier and the antenna.

しかし、インピーダンス整合を行なうためには、アンテナ直下のアンテナ装置に設けられるインピーダンス整合回路と、復調装置からインピーダンス整合回路へ制御信号を送信する制御線とが、給電線の他に必要となってしまい、配線増加によるコストアップや煩雑な取付工事の必要性といった問題が生じる虞がある。   However, in order to perform impedance matching, an impedance matching circuit provided in the antenna device directly below the antenna and a control line for transmitting a control signal from the demodulator to the impedance matching circuit are required in addition to the feeder line. There is a possibility that problems such as cost increase due to increased wiring and the necessity of complicated installation work may occur.

そこで、このような問題を解決するための受信装置として、特許文献1には、自動車の窓ガラスに設けられたアンテナと、アンテナに接続された動的整合回路と、動的整合回路に伝送ケーブルを介して接続されたカーラジオとを備えた自動車用アンテナ装置が開示されている。   Therefore, as a receiving device for solving such a problem, Patent Document 1 discloses an antenna provided on a window glass of an automobile, a dynamic matching circuit connected to the antenna, and a transmission cable connected to the dynamic matching circuit. An automobile antenna device including a car radio connected via a cable is disclosed.

当該自動車用アンテナ装置は、動的整合回路に、少なくとも2個の可変容量ダイオードと、カーラジオの選局情報に基づいて各可変容量ダイオードに個別に電圧を印加する電圧印加回路とを備えることで、インピーダンス整合を良好に行なうことができる。   The automobile antenna device includes a dynamic matching circuit including at least two variable capacitance diodes and a voltage application circuit that individually applies a voltage to each variable capacitance diode based on channel selection information of the car radio. Impedance matching can be performed satisfactorily.

当該自動車用アンテナ装置は、動的整合回路からカーラジオへ送られる受信高周波信号と、カーラジオから動的整合回路へ送られる周波数情報と、カーラジオから動的整合回路へ送られる電源電圧とを、一本の伝送ケーブルに重畳して伝達するように構成されている。   The automobile antenna device includes a received high-frequency signal sent from the dynamic matching circuit to the car radio, frequency information sent from the car radio to the dynamic matching circuit, and a power supply voltage sent from the car radio to the dynamic matching circuit. The transmission is superimposed on a single transmission cable.

また、特許文献1には、選局情報を符号化してカーラジオから動的整合回路へ送る方法として、二種類の方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses two types of methods for encoding channel selection information and sending it from the car radio to the dynamic matching circuit.

第一の方法は、選局情報に応じた電圧レベルを電源電圧に加算して送る方法である。   The first method is a method in which a voltage level corresponding to channel selection information is added to the power supply voltage and sent.

第一の方法の場合の自動車用アンテナ装置の構成例を図1に示す。カーラジオ100は、チューナ110と、選局情報に対して0.1MHzピッチで同調をとり、デジタル信号である周波数選択信号を出力するPLL回路等で構成される情報変換部120と、周波数選択信号をアナログ信号に変換するDAコンバータ130と、前記アナログ信号を定電圧電源140からの電源電圧に加算して周波数情報を生成する電圧制御回路150と、ローパスフィルタ160等とを備えて構成されている。   FIG. 1 shows a configuration example of an automobile antenna device in the case of the first method. The car radio 100 is tuned to a tuner 110, tuning information at a pitch of 0.1 MHz, and an information converter 120 including a PLL circuit that outputs a frequency selection signal that is a digital signal, and a frequency selection signal. DA converter 130 for converting the analog signal into an analog signal, a voltage control circuit 150 for generating frequency information by adding the analog signal to a power supply voltage from a constant voltage power supply 140, a low-pass filter 160, and the like. .

動的整合回路200は、アンテナ300の近傍に配置され可変容量ダイオードに印加される電圧に基づいてインピーダンス整合を行なう整合回路210と、整合回路210から出力された高周波信号を増幅する高周波増幅回路290と、ローパスフィルタ220を介して入力される周波数情報から電源電圧レベルを取り出す定電圧化回路230と、周波数情報から電源電圧レベルを減算することで前記アナログ信号を取り出す電圧減算回路240と、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するADコンバータ250と、前記デジタル信号に基づいて整合回路210の各可変容量ダイオードに個別に電圧を印加する電圧印加回路260等とを備えて構成されている。   The dynamic matching circuit 200 is arranged in the vicinity of the antenna 300 and performs impedance matching based on a voltage applied to the variable capacitance diode, and a high-frequency amplifier circuit 290 that amplifies a high-frequency signal output from the matching circuit 210. A constant voltage conversion circuit 230 that extracts the power supply voltage level from the frequency information input through the low-pass filter 220, a voltage subtraction circuit 240 that extracts the analog signal by subtracting the power supply voltage level from the frequency information, and the analog An AD converter 250 that converts a signal into a digital signal and a voltage application circuit 260 that individually applies a voltage to each variable capacitance diode of the matching circuit 210 based on the digital signal are configured.

第二の方法は、周波数選択信号に基づいて生成したパルス列に応じて電源電圧をハイレベルまたはローレベルに切り替えながら、カーラジオ100から動的整合回路200へ送る方法である。   The second method is a method of sending the power supply voltage from the car radio 100 to the dynamic matching circuit 200 while switching the power supply voltage between the high level and the low level according to the pulse train generated based on the frequency selection signal.

第二の方法の場合の自動車用アンテナ装置の構成例を図2(a)に示し、以下に、第一の方法と異なる箇所について説明する。カーラジオ100は、第一の方法におけるDAコンバータ130及び電圧制御回路150の代わりに、パルス生成回路131及び電圧制御回路151を備えている。   A configuration example of the automobile antenna device in the case of the second method is shown in FIG. 2 (a), and different points from the first method will be described below. The car radio 100 includes a pulse generation circuit 131 and a voltage control circuit 151 instead of the DA converter 130 and the voltage control circuit 150 in the first method.

パルス生成回路230は、周波数選択信号に基づいて二進数化したパルス信号を生成する。電圧制御回路151では、前記パルス信号のレベル(ローレベルまたはハイレベル)に対応した0Vまたは5Vのパルス列が生成される。   The pulse generation circuit 230 generates a binary pulse signal based on the frequency selection signal. In the voltage control circuit 151, a pulse train of 0V or 5V corresponding to the level (low level or high level) of the pulse signal is generated.

動的整合回路200は、第一の方法における定電圧化回路230、電圧減算回路240、及びADコンバータ250の代わりに、電源電圧保持回路231、調歩同期受信回路241、シフトレジスタ270、及びクロック生成回路280を備えて構成されている。   The dynamic matching circuit 200 includes a power supply voltage holding circuit 231, an asynchronous reception circuit 241, a shift register 270, and a clock generation instead of the constant voltage conversion circuit 230, the voltage subtraction circuit 240, and the AD converter 250 in the first method. A circuit 280 is provided.

電源電圧保持回路231は、ローレベルのパルスが入力された場合でも電源電圧レベルを保持するために大容量コンデンサやスーパーキャパシタ等で構成されている。   The power supply voltage holding circuit 231 includes a large-capacitance capacitor, a supercapacitor, or the like in order to hold the power supply voltage level even when a low level pulse is input.

調歩同期受信回路241は、図2(b)に示すように、伝送期間の開始時に送られてくるスタートビットと、所定ビット数(図2では8ビット)のデータビットと、伝送期間の最終ビット及び無伝送期間に送られてくるストップビットとを、クロック生成回路280から送られるクロック信号のタイミングで識別する。   As shown in FIG. 2B, the asynchronous reception circuit 241 includes a start bit sent at the start of the transmission period, a data bit of a predetermined number of bits (8 bits in FIG. 2), and a final bit of the transmission period. The stop bit sent during the non-transmission period is identified by the timing of the clock signal sent from the clock generation circuit 280.

シフトレジスタ270は、調歩同期受信回路241から送られてくるパルス列を時系列で保持する。クロック生成回路280は、調歩同期受信回路241とシフトレジスタ270にクロック信号を供給する。   The shift register 270 holds the pulse train sent from the asynchronous reception circuit 241 in time series. The clock generation circuit 280 supplies a clock signal to the asynchronous reception circuit 241 and the shift register 270.

尚、第一及び第二の何れの方法の場合も、カーラジオ100と動的整合回路200は、一本の伝送ケーブル400で接続されている。
特開平4−298122号公報
In both the first and second methods, the car radio 100 and the dynamic matching circuit 200 are connected by a single transmission cable 400.
JP-A-4-298122

上述の第一の方法(図1の構成)では、動的整合回路200に、定電圧化回路230、ADコンバータ250、及び電圧印加回路260等を備えることが必要であるため、回路規模が大きくなりコストがアップしてしまう。   In the above-described first method (configuration in FIG. 1), the dynamic matching circuit 200 needs to include the constant voltage circuit 230, the AD converter 250, the voltage application circuit 260, and the like. The cost will increase.

上述の第二の方法(図2の構成)では、以下のような三点の問題がある。第一の問題は、アンテナ直下部のクロックの悪影響である。   The above-described second method (configuration shown in FIG. 2) has the following three problems. The first problem is an adverse effect of the clock immediately below the antenna.

以下に詳述する。第二の方法では、動的整合回路200にクロック生成回路280を備えることが必要である。低周波数のクロック生成回路280は素子のサイズが大きくなるので、通常は高周波数(例えば数10MHz程度)の水晶発振子や圧電発振子が使用されることが多い。   This will be described in detail below. In the second method, the dynamic matching circuit 200 needs to include a clock generation circuit 280. Since the element size of the low-frequency clock generation circuit 280 is large, a high-frequency (for example, about several tens of MHz) crystal oscillator or piezoelectric oscillator is often used.

動的整合回路200は、アンテナ300の直下に備えられ、高周波信号を扱う回路である。よって、動的整合回路200にクロック生成回路280を備えた場合、クロック信号の回り込み等が生じ、アンテナ300から受信した高周波信号にノイズが乗るといった悪影響をもたらす虞がある。   The dynamic matching circuit 200 is a circuit that is provided immediately below the antenna 300 and handles high-frequency signals. Therefore, when the dynamic matching circuit 200 includes the clock generation circuit 280, a sneak in a clock signal or the like occurs, and there is a possibility that an adverse effect such as noise on the high-frequency signal received from the antenna 300 may occur.

第二の問題は、特許文献1に示された構成を実現すると回路規模が大きくなることである。   The second problem is that the circuit scale increases when the configuration shown in Patent Document 1 is realized.

以下に詳述する。特許文献1には、カーラジオ100の電圧制御回路151では、周波数の受信状態の変化時にのみパルス列を形成し、受信状態の非変化時にはパルス列を形成せず5Vの電圧を形成して、動的整合回路200に送信する構成が記載されている。   This will be described in detail below. In Patent Document 1, the voltage control circuit 151 of the car radio 100 forms a pulse train only when the frequency reception state changes, and forms a voltage of 5 V without forming a pulse train when the reception state does not change. A configuration for transmitting to the matching circuit 200 is described.

しかし、受信状態の変化時にのみ送られてくるパルス列をクロック信号のタイミングで識別するような調歩同期受信回路241を実現することは困難であり、実現できたとしても回路規模が大きくなりコストがアップしてしまう虞があるのである。   However, it is difficult to realize the asynchronous reception circuit 241 that identifies the pulse train transmitted only when the reception state changes by the timing of the clock signal. Even if it is realized, the circuit scale increases and the cost increases. There is a risk of it.

第三の問題は、大型の部品が必要となることである。以下に詳述する。上述したように、電圧制御回路151では、パルス信号のレベルに対応した0Vまたは5Vのパルス列が生成され、動的整合回路200に送られる。   The third problem is that large parts are required. This will be described in detail below. As described above, in the voltage control circuit 151, a pulse train of 0V or 5V corresponding to the level of the pulse signal is generated and sent to the dynamic matching circuit 200.

例えば、カーラジオ100と動的整合回路200間の通信速度が300bpsであって、スタートビットの1ビットに続いてパルス信号のローレベルが8ビット続く、つまりローレベルが9ビット続くと、以下の数1より、0.03秒の間、調歩同期受信回路241や電圧印加回路260等に電圧が供給されないことになる。
For example, when the communication speed between the car radio 100 and the dynamic matching circuit 200 is 300 bps, and the low level of the pulse signal continues for 8 bits following the 1 bit of the start bit, that is, the low level continues for 9 bits, From Equation 1, voltage is not supplied to the asynchronous receiver circuit 241 and the voltage application circuit 260 for 0.03 seconds.

しかし、調歩同期受信回路241や電圧印加回路260に電圧が供給されない状態があってはならない。よって、上述したように、大容量コンデンサやスーパーキャパシタで構成された電源電圧保持回路231が必要となるのであるが、一般に、大容量コンデンサやスーパーキャパシタはサイズが大きい。   However, there should be no state in which no voltage is supplied to the asynchronous reception circuit 241 or the voltage application circuit 260. Therefore, as described above, the power supply voltage holding circuit 231 composed of a large-capacitance capacitor or a supercapacitor is required, but in general, the large-capacity capacitor or the supercapacitor is large in size.

これらの問題を解決するため、受信装置を図3に示すような構成とすることが考えられる。   In order to solve these problems, it is conceivable to configure the receiving apparatus as shown in FIG.

つまり、受信装置のうちのカーラジオ(復調装置)100は、高周波信号を受信するアンテナ300近傍に配置された動的整合回路(アンテナ装置)200から各給電線400を介して伝送された高周波信号を復調するチューナ(復調回路)110と、受信周波数に対応してアンテナ装置200に組み込まれた整合回路210の周波数特性を調整する直流制御電圧を生成して、給電線400に重畳して出力する制御電圧生成回路170を備えている。   In other words, the car radio (demodulation device) 100 among the reception devices is a high-frequency signal transmitted via each feeder line 400 from the dynamic matching circuit (antenna device) 200 disposed in the vicinity of the antenna 300 that receives the high-frequency signal. A DC control voltage that adjusts the frequency characteristics of the tuner (demodulation circuit) 110 that demodulates the signal and the matching circuit 210 that is incorporated in the antenna device 200 according to the reception frequency is generated and superimposed on the feed line 400 and output. A control voltage generation circuit 170 is provided.

尚、周波数特性の調整は、整合回路210に備えられた可変リアクタンス素子に印加する直流制御電圧のレベルを変えることで行なわれる。また、アンテナ装置200は、整合回路210と、整合回路210の出力を増幅する増幅回路290と、ローパスフィルタ220とを備えている。   The frequency characteristics are adjusted by changing the level of the DC control voltage applied to the variable reactance element provided in the matching circuit 210. The antenna device 200 includes a matching circuit 210, an amplifier circuit 290 that amplifies the output of the matching circuit 210, and a low-pass filter 220.

図1及び図2の自動車アンテナ装置では、復調装置100からアンテナ装置200へ伝送される直流電圧に重畳した情報は受信周波数に応じた電圧レベル、つまり周波数に関連する情報である。一方、図3の受信装置では、復調装置100からアンテナ装置2へ伝送される直流制御電圧は、整合回路210の可変容量ダイオードに印加する電圧、つまり整合回路210のインピーダンスを制御する情報である。   In the automobile antenna device of FIGS. 1 and 2, the information superimposed on the DC voltage transmitted from the demodulator 100 to the antenna device 200 is a voltage level corresponding to the reception frequency, that is, information related to the frequency. On the other hand, in the receiving apparatus of FIG. 3, the DC control voltage transmitted from the demodulating apparatus 100 to the antenna apparatus 2 is information for controlling the voltage applied to the variable capacitance diode of the matching circuit 210, that is, the impedance of the matching circuit 210.

そのため、図3の受信装置では、図1に示す自動車用アンテナ装置のように、アンテナ装置(動的整合回路)200に、定電圧化回路230、電圧減算回路240、ADコンバータ250、電圧印加回路260を備える必要がなくなり、図2に示す自動車用アンテナ装置のように、電源電圧保持回路231、調歩同期受信回路241、電圧印加回路260、シフトレジスタ270、及びクロック生成回路280を備える必要がなくなる。   Therefore, in the receiving apparatus of FIG. 3, as in the automobile antenna apparatus shown in FIG. 1, the antenna apparatus (dynamic matching circuit) 200 includes a constant voltage conversion circuit 230, a voltage subtraction circuit 240, an AD converter 250, and a voltage application circuit. 260 is not necessary, and it is not necessary to provide the power supply voltage holding circuit 231, the start-stop synchronization receiving circuit 241, the voltage application circuit 260, the shift register 270, and the clock generation circuit 280 as in the automobile antenna device shown in FIG. .

しかし、図3の受信装置では、復調装置100からアンテナ装置200へ出力する直流制御電圧はアナログ値であることから、制御電圧生成回路170に設けられた記憶部171等に受信周波数に対応して設定、記憶されている制御データ(デジタル値)を、アナログ値に変換するためのDAコンバータ172を、復調装置100の制御電圧生成回路170に設ける必要がある。   However, in the receiving device of FIG. 3, the DC control voltage output from the demodulating device 100 to the antenna device 200 is an analog value, so that the storage unit 171 provided in the control voltage generating circuit 170 corresponds to the received frequency. It is necessary to provide the control voltage generation circuit 170 of the demodulator 100 with a DA converter 172 for converting the set and stored control data (digital value) into an analog value.

そのため、図3の受信装置では、DAコンバータ172を備える分、復調装置100を構成するためのコストがアップしてしまうのである。   Therefore, in the receiving apparatus of FIG. 3, the cost for configuring the demodulating apparatus 100 is increased by the provision of the DA converter 172.

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、受信感度の精度を維持しつつも、安価な復調装置、アンテナ装置、及び受信装置を提供する点にある。   An object of the present invention is to provide an inexpensive demodulation device, antenna device, and reception device while maintaining the accuracy of reception sensitivity in view of the above-described conventional problems.

上述の目的を達成するため、本発明による復調装置の特徴構成は、アンテナ近傍に配置されたアンテナ装置から給電線を介して伝送された高周波信号を復調する復調回路と、受信周波数に対応して前記アンテナ装置に組み込まれたインピーダンス整合回路の周波数特性を許容範囲に調整する直流制御電圧を生成して、前記給電線に重畳して出力する制御電圧生成回路を備え、前記制御電圧生成回路は、受信周波数に対する最適直流制御電圧を複数のグループに分割し、グループ単位で一定の値を代表値として前記直流制御電圧を生成する点にある。   In order to achieve the above-described object, the characteristic configuration of the demodulator according to the present invention includes a demodulator that demodulates a high-frequency signal transmitted from an antenna device arranged near the antenna via a feeder line, and a reception frequency. A control voltage generation circuit that generates a DC control voltage that adjusts a frequency characteristic of an impedance matching circuit incorporated in the antenna device to an allowable range and outputs the DC control voltage superimposed on the feeder line, and the control voltage generation circuit includes: The optimum DC control voltage for the reception frequency is divided into a plurality of groups, and the DC control voltage is generated by using a constant value as a representative value for each group.

上述の構成によれば、制御電圧生成回路は、受信周波数が異なっているが相互の差分が所定範囲内である複数の最適直流制御電圧を一つのグループとして、当該グループの代表値として一定の値を決定し、決定した一定の値の直流制御電圧を生成する。そして、制御電圧生成回路は、入力された受信周波数が当該グループに属する受信周波数である場合には、入力された受信周波数に対応する最適直流制御電圧ではなく生成した直流制御電圧を出力する。   According to the above-described configuration, the control voltage generation circuit sets a plurality of optimum DC control voltages whose reception frequencies are different but whose mutual difference is within a predetermined range as one group, and is a constant value as a representative value of the group. And a DC control voltage having a determined constant value is generated. When the input reception frequency is a reception frequency belonging to the group, the control voltage generation circuit outputs the generated DC control voltage instead of the optimum DC control voltage corresponding to the input reception frequency.

つまり、制御電圧生成回路からアンテナ装置へ出力される直流制御電圧の電圧レベルは、少数種類となる。   That is, the voltage level of the DC control voltage output from the control voltage generation circuit to the antenna device is a small number.

よって、当該少数種類の電圧レベルの直流制御電圧をアンテナ装置へ出力する回路を制御電圧生成回路内に構成すれば、細かい分解能で直流制御電圧を生成可能、換言すると多数種類の電圧レベルの直流制御電圧を生成可能であるがコストアップにつながるDAコンバータを制御電圧生成回路に備える必要がなくなり、コストダウンできる。   Therefore, if a circuit that outputs DC control voltages of a few types of voltage levels to the antenna device is configured in the control voltage generation circuit, it is possible to generate DC control voltages with fine resolution, in other words, DC control of multiple types of voltage levels. Although it is not necessary to provide the control voltage generation circuit with a DA converter that can generate a voltage but leads to an increase in cost, the cost can be reduced.

以上説明した通り、本発明によれば、受信感度の精度を維持しつつも、安価なアンテナ装置を提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, an inexpensive antenna device can be provided while maintaining the accuracy of reception sensitivity.

以下、復調装置とアンテナ装置が車両に組み込まれ、それらが給電線で接続されている受信装置について説明する。尚、以下の説明では、アンテナはループ型アンテナであり、当該アンテナで受信される放送波は、日本国内の地上波デジタルTV放送(周波数帯域:470〜770(MHz))である構成について説明する。   Hereinafter, a receiving device in which a demodulating device and an antenna device are incorporated in a vehicle and connected by a feeder line will be described. In the following description, the antenna is a loop antenna, and the broadcast wave received by the antenna is a terrestrial digital TV broadcast in Japan (frequency band: 470 to 770 (MHz)). .

受信装置は、図4に示すように、アンテナ装置20と復調装置3が給電線4で接続されて構成されている。給電線4は、例えば、単一の同軸ケーブルで構成されている。そして、アンテナ装置20から復調装置3へ伝送される高周波信号と、復調装置3からアンテナ装置20へ伝送される直流制御電圧が、同一ケーブル上を伝送される。   As shown in FIG. 4, the receiving device is configured by connecting an antenna device 20 and a demodulating device 3 through a feeder line 4. The feed line 4 is constituted by a single coaxial cable, for example. The high-frequency signal transmitted from the antenna device 20 to the demodulator 3 and the DC control voltage transmitted from the demodulator 3 to the antenna device 20 are transmitted on the same cable.

アンテナ装置20は、高周波信号を受信するアンテナ5の近傍に配置され、インピーダンス整合回路22と、インピーダンス整合回路22の出力を増幅する増幅回路21とを備え、増幅回路21から出力された高周波信号を給電線4を介して復調装置3に伝送するように構成されている。また、上記に加え、アンテナ装置20は、ローパスフィルタ23を備えて構成されている。尚、本実施形態では、アンテナ5は、地上波デジタルTV放送を受信する構成について説明しているが、受信する放送波はこれに限らず、例えばAM放送波、及びFM放送波等の何れかを受信する構成であってもよい。   The antenna device 20 is disposed in the vicinity of the antenna 5 that receives a high-frequency signal, and includes an impedance matching circuit 22 and an amplifier circuit 21 that amplifies the output of the impedance matching circuit 22. The antenna device 20 receives the high-frequency signal output from the amplifier circuit 21. It is configured to transmit to the demodulator 3 via the feeder line 4. In addition to the above, the antenna device 20 includes a low-pass filter 23. In the present embodiment, the antenna 5 is described as receiving a terrestrial digital TV broadcast. However, the received broadcast wave is not limited to this, and may be any one of an AM broadcast wave, an FM broadcast wave, and the like. May be received.

アンテナ装置20の回路構成例を図5に示す。インピーダンス整合回路22は、アンテナ5と直列に接続されたリアクタンス調整用のコンデンサC61、C62及びコイルL61、L62と、アンテナ5と並列に接続されたリアクタンス調整用のコンデンサC63、C64、C65及びコイルL63、L64、L65と、アンテナ5と並列に接続されたプルダウン抵抗R61と、一方をアンテナ5と接続され他方をローパスフィルタ23と接続された高周波成分除去用のチョークコイルL66と、アンテナ5と直列に接続された可変容量ダイオードD61とを備えて構成されている。   A circuit configuration example of the antenna device 20 is shown in FIG. The impedance matching circuit 22 includes reactance adjustment capacitors C61 and C62 and coils L61 and L62 connected in series with the antenna 5, and reactance adjustment capacitors C63, C64 and C65 and a coil L63 connected in parallel with the antenna 5. , L64, L65, a pull-down resistor R61 connected in parallel with the antenna 5, a choke coil L66 for removing high frequency components, one connected to the antenna 5 and the other connected to the low-pass filter 23, and the antenna 5 in series. A variable capacitance diode D61 connected thereto is provided.

尚、抵抗R61は、可変容量ダイオードD61に小電流を流すために、抵抗値の大きいものが使用されている。   The resistor R61 has a large resistance value so that a small current flows through the variable capacitance diode D61.

インピーダンス整合回路22は、可変容量ダイオードD61を変化させることによって、アンテナ5と増幅回路21のインピーダンスが整合されるように構成されているが、インピーダンス整合については後述する。   The impedance matching circuit 22 is configured so that the impedances of the antenna 5 and the amplifier circuit 21 are matched by changing the variable capacitance diode D61. The impedance matching will be described later.

増幅回路21は、ベースが直流成分を除去するコンデンサC211を介してインピーダンス整合回路22と接続され、コレクタが給電線4を介して復調装置3と接続され、エミッタが接地されたnpn形のトランジスタQ211を備えて構成されている。また、トランジスタQ211のベースコレクタ間には、高周波成分を除去するチョークコイルL211と抵抗R211とが直列に接続されている。   The amplifier circuit 21 is connected to the impedance matching circuit 22 through a capacitor C211 whose base is removed from a DC component, is connected to the demodulator 3 through a feeder line 4, and is an npn transistor Q211 whose emitter is grounded. It is configured with. Further, a choke coil L211 and a resistor R211 for removing a high frequency component are connected in series between the base collector of the transistor Q211.

ローパスフィルタ23は、コンデンサC231とコイルL231で構成されており、高周波成分を除去する。ローパスフィルタ23を設けることによって、増幅回路21から復調装置3へ出力される高周波信号がインピーダンス整合回路22へ再び入力されることはなく、復調装置3からアンテナ装置200へ出力された直流制御電圧のみがインピーダンス整合回路22へ入力される。   The low-pass filter 23 includes a capacitor C231 and a coil L231, and removes high-frequency components. By providing the low-pass filter 23, the high-frequency signal output from the amplifier circuit 21 to the demodulator 3 is not input again to the impedance matching circuit 22, but only the DC control voltage output from the demodulator 3 to the antenna device 200. Is input to the impedance matching circuit 22.

復調装置3は、図4に示すように、アンテナ5近傍に配置されたアンテナ装置20から給電線4を介して伝送された高周波信号を復調する復調回路31と、受信周波数に対応してアンテナ装置20に組み込まれたインピーダンス整合回路22の周波数特性を許容範囲に調整する直流制御電圧を生成して、給電線4に重畳して出力する制御電圧生成回路320を備えている。   As shown in FIG. 4, the demodulating device 3 includes a demodulating circuit 31 that demodulates a high-frequency signal transmitted from the antenna device 20 disposed near the antenna 5 through the feeder line 4, and an antenna device corresponding to the reception frequency. 20 includes a control voltage generation circuit 320 that generates a DC control voltage that adjusts the frequency characteristics of the impedance matching circuit 22 incorporated in 20 to an allowable range and outputs the DC voltage superimposed on the feeder line 4.

復調回路31は、高周波信号を中間周波信号に変換する処理や中間周波信号を復調する処理等を行ない、処理後の信号を後段の回路、例えばデジタルシグナルプロセッサ(DSP)等へ出力する。   The demodulating circuit 31 performs processing for converting a high frequency signal into an intermediate frequency signal, processing for demodulating the intermediate frequency signal, and the like, and outputs the processed signal to a subsequent circuit such as a digital signal processor (DSP).

制御電圧生成回路320は、図6に示すように、入力電圧に基づいて直流制御電圧を生成するシリーズレギュレータ323と、受信周波数に対応してインピーダンス整合回路22の周波数特性を許容範囲に調整する制御情報が格納された記憶部321と、制御情報に基づいてシリーズレギュレータ323への出力電圧を生成する出力調整回路322を備えている。   As shown in FIG. 6, the control voltage generation circuit 320 controls the series regulator 323 that generates a DC control voltage based on the input voltage, and the frequency characteristic of the impedance matching circuit 22 is adjusted to an allowable range corresponding to the reception frequency. A storage unit 321 that stores information and an output adjustment circuit 322 that generates an output voltage to the series regulator 323 based on the control information are provided.

また、復調装置3は、シリーズレギュレータ323へ定電圧(例えば12V)を供給する定電圧電源35と、アンテナ装置20からシリーズレギュレータ323への高周波信号の入力を防止するローパスフィルタ33と、CPU及び記憶部321等を備え出力調整回路322へ制御情報を出力するマイクロコンピュータ327を備えて構成されている。   The demodulator 3 also includes a constant voltage power source 35 that supplies a constant voltage (for example, 12V) to the series regulator 323, a low-pass filter 33 that prevents input of a high-frequency signal from the antenna device 20 to the series regulator 323, a CPU, and a memory. The microcomputer 327 includes a unit 321 and the like, and outputs control information to the output adjustment circuit 322.

ローパスフィルタ33は、コンデンサとコイルで構成されており、高周波成分を除去する。ローパスフィルタ33を設けることによって、アンテナ装置20から復調装置3へ入力される高周波信号がシリーズレギュレータ323へ入力されることはなく、シリーズレギュレータ323から出力される直流制御電圧がアンテナ装置20へ出力される。   The low pass filter 33 is composed of a capacitor and a coil, and removes high frequency components. By providing the low pass filter 33, a high frequency signal input from the antenna device 20 to the demodulator 3 is not input to the series regulator 323, and a DC control voltage output from the series regulator 323 is output to the antenna device 20. The

受信周波数は、受信装置のユーザーによって選択された周波数を示す情報である。以下に詳述する。ユーザーは、復調装置3から出力される復調出力信号の周波数に基づいて異なるチャンネルの音声や画像を出力、表示するラジオやテレビ等に設けられたスイッチ等の操作部を操作することによって、復調装置3から出力する復調出力信号の周波数を選択する。そして、当該周波数は、復調装置3の復調回路31及び制御電圧生成回路320へ出力されるのである。   The reception frequency is information indicating the frequency selected by the user of the reception apparatus. This will be described in detail below. The user operates an operation unit such as a switch provided in a radio or a television that outputs and displays audio and images of different channels based on the frequency of the demodulated output signal output from the demodulator 3, thereby allowing the demodulator to 3 selects the frequency of the demodulated output signal output from 3. The frequency is output to the demodulating circuit 31 and the control voltage generating circuit 320 of the demodulating device 3.

記憶部321は、ROM、EEPROM、またはRAM等で構成されている。また、記憶部321には、受信周波数の周波数値に対する制御情報が、図7(a)に示すような設定テーブルとして記憶されている。   The storage unit 321 includes a ROM, an EEPROM, a RAM, or the like. The storage unit 321 stores control information for the frequency value of the reception frequency as a setting table as shown in FIG.

制御情報とは、アンテナ装置20へ出力すべき直流制御電圧がシリーズレギュレータ323で生成されるように、出力調整回路322に備えられているスイッチ素子へ入力される制御信号のことである。   The control information is a control signal input to a switch element provided in the output adjustment circuit 322 so that a DC control voltage to be output to the antenna device 20 is generated by the series regulator 323.

例えば、図7(a)では、制御情報は、マイクロコンピュータ327の出力ポートP1、P2から出力される出力レベルをハイレベル(図7(a)では「H」)またはローレベル(図7(a)では「L」)で表わした情報である。尚、出力ポートP1、P2は、図8に示すように、出力調整回路322に備えられている二つのスイッチ素子325と夫々接続されており、マイクロコンピュータ327は、制御情報を出力することでこれらのスイッチ素子325を制御する。   For example, in FIG. 7A, the control information indicates that the output level output from the output ports P1 and P2 of the microcomputer 327 is a high level (“H” in FIG. 7A) or a low level (FIG. 7A). ) Is information represented by “L”). As shown in FIG. 8, the output ports P1 and P2 are respectively connected to two switch elements 325 provided in the output adjustment circuit 322, and the microcomputer 327 outputs control information to output these ports. The switch element 325 is controlled.

設定テーブルは、受信周波数の周波数値に対応するインピーダンス整合回路6への印加電圧である最適直流制御電圧の特性に基づいて設定される。   The setting table is set based on the characteristic of the optimum DC control voltage that is the voltage applied to the impedance matching circuit 6 corresponding to the frequency value of the reception frequency.

当該特性は、各周波数に対して、インピーダンス整合回路22の周波数特性を許容範囲に調整することのできる最適直流制御電圧を決定していくことによって求められる。   The characteristic is obtained by determining an optimum DC control voltage that can adjust the frequency characteristic of the impedance matching circuit 22 to an allowable range for each frequency.

具体的には、図7(b)に示すように、各周波数チャネルについての最適直流制御電圧をプロットしていくことによって求められる。   Specifically, as shown in FIG. 7B, the optimum DC control voltage for each frequency channel is plotted.

許容範囲とは、インピーダンス整合回路22でアンテナ5と増幅回路21のインピーダンスの不整合を一定のレベルまで許容することを示しているが、これについては後述する。   The allowable range indicates that the impedance matching circuit 22 allows the impedance mismatch between the antenna 5 and the amplifier circuit 21 to a certain level, which will be described later.

最適直流制御電圧は、図7(b)に示すように、アンテナ装置20に印加する必要のある最小電圧値、つまりアンテナ装置20の増幅回路21を駆動可能な最小レベルの電圧値に、各周波数によって異なる所定の制御電圧を加算した値である。   As shown in FIG. 7B, the optimum DC control voltage is set to a minimum voltage value that needs to be applied to the antenna device 20, that is, a voltage value at a minimum level at which the amplifier circuit 21 of the antenna device 20 can be driven. This is a value obtained by adding different predetermined control voltages.

尚、図7(b)に示す特性は、アンテナ5で受信される放送波が日本国内の地上波デジタルTV放送である場合、且つ、インピーダンス整合回路22が図5に示すような構成である場合の特性であって、他の放送波が受信される場合や、インピーダンス整合回路22が異なる構成である場合には、図7(b)と異なる特性となる。この場合、設定テーブルは、当該異なる特性に基づいて設定されることになる。   Note that the characteristics shown in FIG. 7B are obtained when the broadcast wave received by the antenna 5 is a terrestrial digital TV broadcast in Japan and the impedance matching circuit 22 has a configuration as shown in FIG. When other broadcast waves are received, or when the impedance matching circuit 22 has a different configuration, the characteristics are different from those in FIG. In this case, the setting table is set based on the different characteristics.

また、図7(b)で横軸の周波数はチャネルとなっているが、各チャネルには所定の周波数が等間隔で割り当てられている。   In FIG. 7B, the frequency on the horizontal axis is a channel, and a predetermined frequency is assigned to each channel at equal intervals.

また、図7(b)の特性は、日本国内の地上波デジタルTV放送についての特性であるが、図7(a)の設定テーブルは図7(b)の特性とは個別に例示したものであり、両者に相関関係はない。   Further, the characteristics of FIG. 7B are characteristics for terrestrial digital TV broadcasting in Japan, but the setting table of FIG. 7A is illustrated separately from the characteristics of FIG. 7B. Yes, there is no correlation between the two.

制御電圧生成回路320は、受信周波数に対する最適直流制御電圧を複数のグループに分割し、グループ単位で一定の値を代表値として直流制御電圧を生成する。   The control voltage generation circuit 320 divides the optimum DC control voltage for the reception frequency into a plurality of groups, and generates a DC control voltage with a constant value as a representative value for each group.

以下に詳述する。受信周波数に対する最適直流制御電圧が図7(b)に示す特性を示す場合、最適直流制御電圧のとり得る電圧レベルであって相互に所定範囲内である電圧レベルは、図7(c)に示すように、四領域E1〜E4の何れかに属することが多く、三領域E5〜E7の何れかに属することは殆どない。   This will be described in detail below. When the optimum DC control voltage with respect to the reception frequency exhibits the characteristics shown in FIG. 7B, the voltage levels that can be taken by the optimum DC control voltage and within a predetermined range are shown in FIG. 7C. Thus, it often belongs to any one of the four regions E1 to E4 and hardly belongs to any one of the three regions E5 to E7.

これは、図7(c)の領域E5〜E7では特性の傾きが急峻であり、当該領域E5〜E7に対応する受信周波数は僅かしか存在しないことから明らかである。よって、図7(b)に示す特性は、四個の領域E1〜E4に分割される。   This is apparent from the fact that the slopes of the characteristics are steep in the areas E5 to E7 in FIG. 7C, and there are few reception frequencies corresponding to the areas E5 to E7. Therefore, the characteristic shown in FIG. 7B is divided into four regions E1 to E4.

そして、分割された各領域E1〜E4の代表値、例えば、当該領域に属する最適直流制御電圧の平均値や、当該領域に属する最適直流電圧の最小値と最大値との中間値等が、直流制御電圧V1〜V4として設定され、上述したように、各受信周波数に対応して、直流制御電圧V1〜V4の何れかが、シリーズレギュレータ323で生成されるような制御情報が、記憶部321に記憶される。   The representative values of the divided areas E1 to E4, for example, the average value of the optimum DC control voltage belonging to the area, the intermediate value between the minimum value and the maximum value of the optimum DC voltage belonging to the area, Control information that is set as the control voltages V1 to V4 and that any of the DC control voltages V1 to V4 is generated by the series regulator 323 corresponding to each reception frequency is stored in the storage unit 321 as described above. Remembered.

出力調整回路322は、図8に示すように、定電圧電源35とグランド間に直列接続された複数の抵抗よりなる抵抗回路324及び324´と、制御情報に基づいて抵抗回路324及び324´の分圧比を切り替えるスイッチ素子325とを備えた複数の分圧回路326及び326´で構成され、各分圧回路326、326´の分圧比に基づいた直流電圧を生成するように構成されている。図8では、出力調整回路322は、二個の分圧回路326及び326´で構成されている。   As shown in FIG. 8, the output adjustment circuit 322 includes resistance circuits 324 and 324 ′ composed of a plurality of resistors connected in series between the constant voltage power supply 35 and the ground, and resistance circuits 324 and 324 ′ based on control information. The voltage dividing circuit 326 includes a switching element 325 that switches the voltage dividing ratio, and is configured to generate a DC voltage based on the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuits 326 and 326 ′. In FIG. 8, the output adjustment circuit 322 includes two voltage dividing circuits 326 and 326 ′.

抵抗回路324は、定電圧電源35とグランド間に直列接続された複数の抵抗R81〜R83と、一方を抵抗R81、R82と接続され他方をシリーズレギュレータ323と接続された抵抗R84とを備えて構成されている。   The resistor circuit 324 includes a plurality of resistors R81 to R83 connected in series between the constant voltage power supply 35 and the ground, and a resistor R84, one of which is connected to the resistors R81 and R82 and the other is connected to the series regulator 323. Has been.

抵抗回路324´は、定電圧電源35とグランド間に直列接続された複数の抵抗R87〜R89と、一方を抵抗R87、R88と接続され他方をシリーズレギュレータ323と接続された抵抗R84とを備えて構成されている。   The resistor circuit 324 ′ includes a plurality of resistors R87 to R89 connected in series between the constant voltage power supply 35 and the ground, and a resistor R84, one of which is connected to the resistors R87 and R88 and the other is connected to the series regulator 323. It is configured.

スイッチ素子325は、スイッチング用のデジタルトランジスタであり、例えば、コレクタを抵抗R82、R83と接続またはコレクタを抵抗R88、89と接続されエミッタを接地されベースをマイクロコンピュータ327の出力ポートと接続されたnpn形のトランジスタQ322と、トランジスタQ322のベースエミッタ間に接続された抵抗R85と、トランジスタQ322のベースに直列接続された抵抗R86とを備えて構成されている。   The switch element 325 is a switching digital transistor, for example, an npn having a collector connected to the resistors R82 and R83 or a collector connected to the resistors R88 and 89, an emitter grounded, and a base connected to the output port of the microcomputer 327. Transistor Q322, a resistor R85 connected between the base and emitter of transistor Q322, and a resistor R86 connected in series to the base of transistor Q322.

各分圧回路326及び326´のスイッチ素子325は夫々、マイクロコンピュータ327のポートP1、P2から出力される制御情報により切替制御される。マイクロコンピュータ327は、受信周波数の情報で記憶部321に格納された設定テーブルを検索して、各分圧回路326及び326´へ出力する制御情報を決定する。   The switch elements 325 of the voltage dividing circuits 326 and 326 ′ are switched and controlled by control information output from the ports P 1 and P 2 of the microcomputer 327, respectively. The microcomputer 327 searches the setting table stored in the storage unit 321 with information on the reception frequency, and determines control information to be output to the voltage dividing circuits 326 and 326 ′.

尚、制御電圧生成回路320は、ゲートアレイ等の特定用途向け集積回路(ASIC)で構成されており、当該ASICによって前述のマイクロコンピュータの機能を実現する構成であってもよい。   The control voltage generation circuit 320 is configured by an application specific integrated circuit (ASIC) such as a gate array, and may have a configuration in which the function of the microcomputer described above is realized by the ASIC.

トランジスタQ322は、制御情報がハイレベルのときに導通状態となり、ローレベルのときに非導通状態となる。これによって、抵抗回路324及び324´で定電圧電源35とグランド間に直列接続されている抵抗の数が切り替えられ、分圧回路326及び326´の出力電圧Vro及びVro´が切り替えられる。   The transistor Q322 becomes conductive when the control information is at a high level, and becomes nonconductive when the control information is at a low level. As a result, the number of resistors connected in series between the constant voltage power supply 35 and the ground is switched in the resistor circuits 324 and 324 ′, and the output voltages Vro and Vro ′ of the voltage dividing circuits 326 and 326 ′ are switched.

出力調整回路322の出力電圧Vsetは、各分圧回路326及び326´の出力電圧Vro及びVro´と、各抵抗回路324及び324´の抵抗R84と、シリーズレギュレータ323の抵抗R77等に基づいて決定される。図8では、二つの分圧回路326及び326´の夫々で異なる二種類の出力電圧Vro、Vro´が生成されるので、出力調整回路322の出力電圧Vsetは、各分圧回路326及び326´の出力電圧の組合せの数、つまり2×2=4で四種類生成されることになる。   The output voltage Vset of the output adjustment circuit 322 is determined based on the output voltages Vro and Vro ′ of the voltage dividing circuits 326 and 326 ′, the resistance R84 of the resistance circuits 324 and 324 ′, the resistance R77 of the series regulator 323, and the like. Is done. In FIG. 8, two different output voltages Vro and Vro ′ are generated by the two voltage dividing circuits 326 and 326 ′, so that the output voltage Vset of the output adjustment circuit 322 is divided into the voltage dividing circuits 326 and 326 ′. Thus, four types of output voltage combinations are generated, that is, 2 × 2 = 4.

以上の説明では、出力調整回路32は、分圧回路326及び326´を二個備えており、四種類の出力電圧を生成する構成について説明したが、出力調整回路32は、分圧回路326を一個または三個以上備えており、2種類(N:分圧回路326の数)の出力電圧を生成する構成であってもよい。 In the above description, the output adjustment circuit 32 includes two voltage dividing circuits 326 and 326 ′, and the configuration for generating four types of output voltages has been described. However, the output adjustment circuit 32 includes the voltage dividing circuit 326. One or three or more may be provided, and 2 N types (N: the number of voltage dividing circuits 326) of output voltages may be generated.

また、分圧回路326は、図8に示したような構成に限らない。例えば、図17に示すように、一つの抵抗回路324に二つのスイッチ素子325が接続されている構成であってもよい。図17の場合、スイッチ素子325が一個接続されている分圧回路326´では二種類の出力電圧が生成され、スイッチ素子325が二個接続されている分圧回路326では三種類の出力電圧が生成される結果、出力調整回路322の出力電圧Vsetは、2×3=6で六種類生成されることになる。   The voltage dividing circuit 326 is not limited to the configuration shown in FIG. For example, as shown in FIG. 17, a configuration in which two switch elements 325 are connected to one resistance circuit 324 may be employed. In the case of FIG. 17, two types of output voltages are generated in the voltage dividing circuit 326 ′ to which one switch element 325 is connected, and three types of output voltages are generated in the voltage dividing circuit 326 to which two switch elements 325 are connected. As a result, six types of output voltage Vset of the output adjustment circuit 322 are generated with 2 × 3 = 6.

シリーズレギュレータ323は、定電圧電源35と直列接続されたpnp形のトランジスタQ3と、トランジスタQ3のコレクタ電圧を分圧して帰還電圧を生成する抵抗R75、R76と、帰還電圧と出力調整回路322の出力電圧とを比較する誤差増幅器331等とを備えて構成されており、トランジスタQ3に流れる電流を前記帰還電圧に基づいて制御することにより、ローパスフィルタ331への出力電圧を所定電圧に維持する。   The series regulator 323 includes a pnp transistor Q3 connected in series with the constant voltage power source 35, resistors R75 and R76 that divide the collector voltage of the transistor Q3 to generate a feedback voltage, and the output of the feedback voltage and output adjustment circuit 322. An error amplifier 331 or the like for comparing the voltage is provided, and the output voltage to the low-pass filter 331 is maintained at a predetermined voltage by controlling the current flowing through the transistor Q3 based on the feedback voltage.

シリーズレギュレータ323は、図6に示すように、出力調整回路322の出力電圧Vsetに基づいて定電圧電源35から供給される電圧Viを低減し、増幅回路21を駆動可能な最小レベル以上の直流制御電圧Voを生成して出力するように構成されている。   As shown in FIG. 6, the series regulator 323 reduces the voltage Vi supplied from the constant voltage power supply 35 based on the output voltage Vset of the output adjustment circuit 322, and performs direct current control at a minimum level or higher that can drive the amplifier circuit 21. The voltage Vo is generated and output.

以上のような回路構成は、アンテナ装置20のインピーダンス整合回路22の周波数特性を許容範囲に調整する直流制御電圧を生成するための回路構成として、好適である。   The circuit configuration as described above is suitable as a circuit configuration for generating a DC control voltage that adjusts the frequency characteristics of the impedance matching circuit 22 of the antenna device 20 to an allowable range.

アンテナ装置20は、受信周波数に基づいてインピーダンス整合回路22の周波数特性を許容範囲に調整する直流制御電圧Voが、復調装置3から給電線4を介して供給され、当該直流制御電圧Voに基づいてインピーダンス整合回路22及び増幅回路21が駆動されるように構成されている。   The antenna device 20 is supplied with a DC control voltage Vo that adjusts the frequency characteristic of the impedance matching circuit 22 within an allowable range based on the reception frequency from the demodulator 3 via the feeder line 4, and based on the DC control voltage Vo. The impedance matching circuit 22 and the amplifier circuit 21 are configured to be driven.

以下に詳述する。図4に示すように、復調装置3のシリーズレギュレータ3231の出力電圧である直流制御電圧Voが、復調装置3のローパスフィルタ331及びアンテナ装置20のローパスフィルタ23を介して、インピーダンス整合回路22及び増幅回路21に印加される。   This will be described in detail below. As shown in FIG. 4, the DC control voltage Vo, which is the output voltage of the series regulator 3231 of the demodulating device 3, passes through the low-pass filter 331 of the demodulating device 3 and the low-pass filter 23 of the antenna device 20, and is amplified and amplified. Applied to the circuit 21.

ここで、許容範囲としては、インピーダンスの不整合の絶対値、不整合の絶対値を正規化した値、不整合による損失量等がある。   Here, the allowable range includes an absolute value of impedance mismatch, a value obtained by normalizing the absolute value of mismatch, and a loss amount due to mismatch.

インピーダンスの不整合の絶対値とは、例えば、アンテナ5からインピーダンス整合回路22を見たインピーダンス(出力インピーダンス)をインピーダンス整合回路22からアンテナ5側を見たインピーダンス(入力インピーダンス)で除算した値の大きさ(絶対値)である。   The absolute value of the impedance mismatch is, for example, a value obtained by dividing the impedance (output impedance) when the impedance matching circuit 22 is viewed from the antenna 5 by the impedance (input impedance) when the impedance matching circuit 22 is viewed from the antenna 5 side. (Absolute value).

不整合の絶対値を正規化した値とは、例えば、上述したインピーダンスの不整合の絶対値を、入力インピーダンスの絶対値で除算した値である。   The value obtained by normalizing the absolute value of mismatch is, for example, a value obtained by dividing the absolute value of impedance mismatch described above by the absolute value of input impedance.

不整合による損失量は、例えば、アンテナ5から増幅回路21へ信号伝送する際に、インピーダンスの不整合によって生じる当該信号の反射に起因する損失であり、デシベルで示した値を用いることが多い。   The amount of loss due to mismatch is, for example, loss due to reflection of the signal caused by impedance mismatch when signals are transmitted from the antenna 5 to the amplifier circuit 21, and the value indicated in decibels is often used.

つまり、復調装置3の設定テーブルの設定時に、その基準となる周波数毎の最適直流制御電圧を決定していく場合、インピーダンス整合回路22でアンテナ51と増幅回路21のインピーダンスが完全に一致していなくても、インピーダンスの不整合の絶対値、不整合の絶対値を正規化した値、または不整合による損失量が、予め設定した所定の閾値よりも小さくなるような最適直流制御電圧を決定できるのであれば、当該不整合を許容するのである。   That is, when the optimum DC control voltage for each frequency serving as a reference is determined when setting the setting table of the demodulator 3, the impedance matching circuit 22 does not completely match the impedances of the antenna 51 and the amplifier circuit 21. However, the absolute value of impedance mismatch, the value obtained by normalizing the absolute value of mismatch, or the optimum DC control voltage that makes the loss due to mismatch smaller than a predetermined threshold value can be determined. If there is, the inconsistency is allowed.

上述の構成によれば、インピーダンス整合回路22を一系統の可変要素の調整のみで制御するような簡易な回路とした場合に、インピーダンスが完全に一致するような最適直流制御電圧を決定できないときであっても、許容範囲内の最適直流制御電圧を決定することができる。つまり、上述の構成によれば、図1に示した電圧印加回路260等をアンテナ装置20に設ける必要がなく、アンテナ装置20の回路構成を簡易にすることができるのである。   According to the above-described configuration, when the impedance matching circuit 22 is a simple circuit that is controlled only by adjusting one variable element, the optimum DC control voltage that completely matches the impedance cannot be determined. Even so, the optimum DC control voltage within the allowable range can be determined. That is, according to the above-described configuration, it is not necessary to provide the voltage application circuit 260 and the like shown in FIG. 1 in the antenna device 20, and the circuit configuration of the antenna device 20 can be simplified.

以下、アンテナ装置20のインピーダンス整合について、図5、図9、及び図10の回路構成例に基づいて説明する。   Hereinafter, impedance matching of the antenna device 20 will be described based on circuit configuration examples of FIGS. 5, 9, and 10.

アンテナ装置20では、直流制御電圧は増幅回路21を駆動可能な最小レベルの直流電圧以上の値に設定され、直流制御電圧がインピーダンス整合回路22のインピーダンス調整端子に印加される。   In the antenna device 20, the DC control voltage is set to a value equal to or higher than the minimum level DC voltage that can drive the amplifier circuit 21, and the DC control voltage is applied to the impedance adjustment terminal of the impedance matching circuit 22.

そして、アンテナ装置20では、直流制御電圧により、インピーダンス整合回路22に組み込まれた一つの可変リアクタンス素子としての可変容量ダイオードD61のリアクタンス値が調整される。   In the antenna device 20, the reactance value of the variable capacitance diode D61 as one variable reactance element incorporated in the impedance matching circuit 22 is adjusted by the DC control voltage.

以下に詳述する。図7(b)で説明したように、直流制御電圧は、増幅回路21を駆動可能な最小レベル以上の電圧値に設定されている。   This will be described in detail below. As described with reference to FIG. 7B, the DC control voltage is set to a voltage value equal to or higher than the minimum level at which the amplifier circuit 21 can be driven.

そして、図5に示すように、復調装置3から出力された直流制御電圧Voは、ローパスフィルタ23を介して、インピーダンス整合回路22のチョークコイルL62に接続されているインピーダンス調整端子TZに印加される。   As shown in FIG. 5, the DC control voltage Vo output from the demodulator 3 is applied to the impedance adjustment terminal TZ connected to the choke coil L62 of the impedance matching circuit 22 via the low pass filter 23. .

上述の構成では、インピーダンス調整端子TZに印加される一系統の電圧のみによって、インピーダンス整合が行なわれるので、可変容量ダイオードを複数設けて夫々について異なる電圧を個別に印加した場合や、可変容量ダイオードに加えてコイルのリアクタンスを可変制御した場合等と比べて、回路構成を簡易とすることができる。   In the above-described configuration, impedance matching is performed only by a single system voltage applied to the impedance adjustment terminal TZ. Therefore, when a plurality of variable capacitance diodes are provided and different voltages are individually applied to the variable capacitance diodes, In addition, the circuit configuration can be simplified compared to the case where the reactance of the coil is variably controlled.

以下、他の回路構成例について説明する。つまり、図5の回路構成例(以下、第一の例)では、アンテナ5はループ型アンテナであり、アンテナ5で受信される放送波は、日本国内の地上波デジタルTV放送(周波数帯域:470〜770(MHz))である構成について説明したが、アンテナ5の種類や大きさが異なるものであってもよく、また、アンテナ5で受信される放送波が、FM放送やAM放送等の地上波デジタルTV放送以外の放送波であってもよい。   Hereinafter, other circuit configuration examples will be described. That is, in the circuit configuration example of FIG. 5 (hereinafter referred to as the first example), the antenna 5 is a loop antenna, and the broadcast wave received by the antenna 5 is a terrestrial digital TV broadcast in Japan (frequency band: 470). ˜770 (MHz)) has been described, but the type and size of the antenna 5 may be different, and the broadcast wave received by the antenna 5 is terrestrial such as FM broadcast or AM broadcast. It may be a broadcast wave other than a wave digital TV broadcast.

例えば、第二の例として、インピーダンス整合回路22で、二つの可変リアクタンス素子のリアクタンス値が調整される構成であってもよい。   For example, as a second example, the impedance matching circuit 22 may adjust the reactance values of the two variable reactance elements.

この場合、図9に示すように、インピーダンス整合回路22は、アンテナ5と直列に接続された直流成分を除去するコンデンサC66、可変容量ダイオードD62、及びコイルL67と、アンテナ5と並列に接続された抵抗R62、高周波成分を除去するチョークコイルL68、及び可変容量ダイオードD63とを備えて構成される。ここで、抵抗R62は、図5の抵抗R61同様、可変容量ダイオードD62に小電流を流すために、抵抗値の大きいものが使用されている。   In this case, as shown in FIG. 9, the impedance matching circuit 22 is connected in parallel to the antenna 5 and the capacitor C66, the variable capacitance diode D62, and the coil L67 that remove the DC component connected in series with the antenna 5. A resistor R62, a choke coil L68 that removes high-frequency components, and a variable capacitance diode D63 are provided. Here, like the resistor R61 of FIG. 5, the resistor R62 has a large resistance value so that a small current flows through the variable capacitance diode D62.

尚、インピーダンス整合回路22は、図5や図9に示したものに限らず、例えば、可変容量ダイオードを更に直列または並列接続した構成、コイルを更に直列または並列接続した構成、或は可変容量ダイオードに換えてコイルを接続した構成等であってもよい。   The impedance matching circuit 22 is not limited to that shown in FIGS. 5 and 9, but may be, for example, a configuration in which variable capacitance diodes are further connected in series or in parallel, a configuration in which coils are further connected in series or in parallel, or a variable capacitance diode. Instead, a configuration in which a coil is connected may be used.

また、可変リアクタンス素子は、可変容量ダイオード等の半導体デバイスに限らず、例えば、RF−MEMS(Radio Frequency - Micro Electro Mechanical System)等のデバイスであってもよい。   The variable reactance element is not limited to a semiconductor device such as a variable capacitance diode, but may be a device such as an RF-MEMS (Radio Frequency-Micro Electro Mechanical System).

RF−MEMSは、基板上に設けられた下部電極と下部電極に対向して設けられ上下駆動する上部電極とを備えたアクチュエータ部と、高周波信号が通過する対向する二つの信号線等とを備えている。信号線の一方は上部電極と連動して上下駆動し、他方は下部電極と共に基板上に設けられている。   The RF-MEMS includes an actuator unit including a lower electrode provided on a substrate and an upper electrode provided opposite to the lower electrode and driven up and down, and two opposing signal lines through which a high-frequency signal passes. ing. One of the signal lines is driven up and down in conjunction with the upper electrode, and the other is provided on the substrate together with the lower electrode.

RF−MEMSは、以下のようにして静電容量を可変させる。つまり、アクチュエータの電極間に電圧が印加されると、両電極間に静電力が発生して上部電極が下部電極に引き寄せられる。その結果、両信号線間の距離が変わるので、静電容量値が変化する。   RF-MEMS varies the capacitance as follows. That is, when a voltage is applied between the electrodes of the actuator, an electrostatic force is generated between both electrodes, and the upper electrode is attracted to the lower electrode. As a result, since the distance between the two signal lines changes, the capacitance value changes.

また、アンテナ装置20は、第三の例として、図10に示すように、直流制御電圧Voを定電圧にクランプするクランプ回路24を備え、可変リアクタンス素子D62に直流制御電圧と第一クランプ回路24によるクランプ電圧の差電圧が印加される構成であってもよい。   As a third example, the antenna device 20 includes a clamp circuit 24 that clamps the DC control voltage Vo to a constant voltage, as shown in FIG. 10, and the variable reactance element D62 includes the DC control voltage and the first clamp circuit 24. A configuration may be adopted in which a difference voltage between the clamp voltages is applied.

以下に詳述する。本構成では、第二の例(図9)の回路にクランプ回路24が追加されている。   This will be described in detail below. In this configuration, a clamp circuit 24 is added to the circuit of the second example (FIG. 9).

クランプ回路24は、クランプ電圧を生成するツェナーダイオードD241と、ツェナーダイオードD241とローパスフィルタ23の間に直列接続された抵抗R241と、ツェナーダイオードD241と並列接続され高周波成分を除去するコンデンサC241とを備えて構成されている。   The clamp circuit 24 includes a Zener diode D241 that generates a clamp voltage, a resistor R241 connected in series between the Zener diode D241 and the low-pass filter 23, and a capacitor C241 that is connected in parallel with the Zener diode D241 and removes high-frequency components. Configured.

使用するツェナーダイオードD241によって定まるツェナー電圧、つまりクランプ回路24によるクランプ電圧Vzが可変リアクタンス素子D62のアノードに印加される。一方、可変リアクタンス素子D62のカソードには直流制御電圧Voが印加される。よって、可変リアクタンス素子D62には、前記差電圧Vz−Vo(逆電圧)が印加されることになる。   A Zener voltage determined by the Zener diode D241 to be used, that is, a clamp voltage Vz by the clamp circuit 24 is applied to the anode of the variable reactance element D62. On the other hand, the DC control voltage Vo is applied to the cathode of the variable reactance element D62. Therefore, the differential voltage Vz−Vo (reverse voltage) is applied to the variable reactance element D62.

第一の例と第二の例では、直流制御電圧は可変リアクタンス素子D61、D62への印加電圧であると同時に、増幅回路21を駆動するための供給される電圧でもある。   In the first example and the second example, the DC control voltage is not only the voltage applied to the variable reactance elements D61 and D62 but also the voltage supplied to drive the amplifier circuit 21.

上述したように、増幅回路21へは駆動可能な最小レベルの直流電圧以上の電圧を供給する必要があるので、直流制御電圧は当該最小レベル以上に設定されている。一般的に、増幅回路21は、供給電圧が低くなると、利得や大入力に対する歪特性等が悪化するからである。例えば、バイポーラトランジスタ(具体的には、図5、図9、及び図10の増幅回路21で用いられているトランジスタQ211)では、供給電圧が所定電圧(例えば、3(V))より低くなると、当該悪化が生じる虞がある。   As described above, since it is necessary to supply a voltage equal to or higher than the drivable minimum DC voltage to the amplifier circuit 21, the DC control voltage is set to be equal to or higher than the minimum level. This is because, in general, when the supply voltage is low, the amplification circuit 21 deteriorates gain, distortion characteristics with respect to a large input, and the like. For example, in a bipolar transistor (specifically, the transistor Q211 used in the amplifier circuit 21 of FIGS. 5, 9, and 10), when the supply voltage becomes lower than a predetermined voltage (for example, 3 (V)), The deterioration may occur.

しかし、例えば、第二の例で、可変容量ダイオードD62、D63の印加電圧(逆電圧)に対する静電容量の特性は、図11に例示すような特性であり、印加電圧が低い程、印加電圧の変化に対する静電容量の変化率が大きい。   However, for example, in the second example, the characteristics of the capacitance with respect to the applied voltage (reverse voltage) of the variable capacitance diodes D62 and D63 are characteristics as shown in FIG. The rate of change of capacitance with respect to the change of is large.

例えば、第二の例では、増幅回路21への供給電圧を、バイポーラトランジスタを駆動可能な最小レベル以上の領域で3(V)変化させた場合、具体的には3(V)から6(V)まで変化させた場合、静電容量の変化は、図11より、およそ2.6(pF)から1.6(pF)、つまり略1.0(pF)である。   For example, in the second example, when the supply voltage to the amplifier circuit 21 is changed by 3 (V) in the region of the minimum level or higher that can drive the bipolar transistor, specifically, from 3 (V) to 6 (V ), The change in capacitance is approximately 2.6 (pF) to 1.6 (pF), that is, approximately 1.0 (pF) from FIG.

一方、ツェナーダイオードD241(ツェナー電圧が2.5(V)とする。)を備えた図10に示すような構成(第三の例)では、増幅回路21への供給電圧を、上述と同様に3(V)から6(V)まで変化させた場合、印加電圧はツェナーダイオードD241のツェナー電圧分だけ低下して0.5(V)から3.5(V)まで変化することになるので、静電容量の変化は、およそ7.9(pF)から2.4(pF)、つまり略5.5(pF)である。   On the other hand, in the configuration (third example) shown in FIG. 10 provided with the Zener diode D241 (the Zener voltage is 2.5 (V)), the supply voltage to the amplifier circuit 21 is the same as described above. When the voltage is changed from 3 (V) to 6 (V), the applied voltage is decreased by the Zener voltage of the Zener diode D241 and changed from 0.5 (V) to 3.5 (V). The change in capacitance is approximately 7.9 (pF) to 2.4 (pF), that is, approximately 5.5 (pF).

即ち、第三の例では第一及び第二の例に比べて、可変リアクタンス素子の調整幅を広げることができるので、インピーダンス整合が容易になり、それによってインピーダンス整合回路22の回路設計も容易になる。   That is, in the third example, compared with the first and second examples, the adjustment range of the variable reactance element can be widened, so that impedance matching is facilitated, and thereby the circuit design of the impedance matching circuit 22 is also facilitated. Become.

以上の説明より、第三の例は、図12(a)に示すようなブロックで構成されており、以下のような機能を実現する回路と同様の機能を有しているといえる。   From the above description, it can be said that the third example is composed of blocks as shown in FIG. 12A and has the same function as a circuit that realizes the following functions.

つまり、復調装置3では、制御電圧生成回路320が、制御電圧を生成すると共に、定電圧電源35から供給された電源電圧を制御電圧と重畳して直流制御電圧を生成する(図12(b))。   That is, in the demodulator 3, the control voltage generation circuit 320 generates a control voltage and generates a DC control voltage by superimposing the power supply voltage supplied from the constant voltage power supply 35 on the control voltage (FIG. 12B). ).

一方、アンテナ装置20は、クランプ回路24の代わりとしてのレギュレータ241と減算回路242を備えて構成されている。そして、レギュレータ241で直流制御電圧から図12(c)に示すように電源電圧が抜き出されて増幅回路21に供給される一方、減算回路242で図12(d)に示すように直流制御電圧から電源電圧が減算されて制御電圧が抜き出されてインピーダンス整合回路22に供給される。   On the other hand, the antenna device 20 is configured to include a regulator 241 and a subtraction circuit 242 instead of the clamp circuit 24. Then, the regulator 241 extracts the power supply voltage from the DC control voltage as shown in FIG. 12C and supplies it to the amplifier circuit 21, while the subtraction circuit 242 uses the DC control voltage as shown in FIG. The power supply voltage is subtracted from the control voltage, and the control voltage is extracted and supplied to the impedance matching circuit 22.

以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、復調装置3に接続されているアンテナ装置20が一つの構成について説明したが、図13に示すように、復調装置3に接続されているアンテナ装置20が複数の構成であってもよい。   Hereinafter, another embodiment will be described. In the above-described embodiment, one antenna device 20 connected to the demodulating device 3 has been described. However, as illustrated in FIG. 13, the antenna device 20 connected to the demodulating device 3 has a plurality of configurations. May be.

ここで、各アンテナ5は、デジタルTVの放送波、AM放送波、及びFM放送波等のうちの少なくとも一つの放送波を受信する。同一種類の放送波は一つのアンテナで受信されるとは限らず、複数のアンテナ5で受信される構成であってもよい。例えば、アンテナ51〜53はデジタルTVの放送波、アンテナ54、55はAM放送波、アンテナ56はFM放送波を受信する構成であってもよい。   Here, each antenna 5 receives at least one broadcast wave of digital TV broadcast waves, AM broadcast waves, FM broadcast waves, and the like. The same type of broadcast wave is not necessarily received by a single antenna, but may be configured to be received by a plurality of antennas 5. For example, the antennas 51 to 53 may receive digital TV broadcast waves, the antennas 54 and 55 may receive AM broadcast waves, and the antenna 56 may receive FM broadcast waves.

復調装置3は、複数(n個とする。)のアンテナ5(51〜5n)近傍に夫々配置されたアンテナ装置20(201〜20n)から給電線4(41〜4n)を介して伝送された高周波信号の何れかを選択または高周波信号を合成する空間ダイバシティ受信部36と、空間ダイバシティ受信部36で選択または合成された高周波信号を復調する復調回路31と、受信周波数に対応してアンテナ装置20に組み込まれたインピーダンス整合回路22の周波数特性を許容範囲に調整する直流制御電圧を生成して、給電線4に重畳して出力する制御電圧生成回路320(3201〜320n)を備え、制御電圧生成回路320は、受信周波数に対する最適直流制御電圧を複数のグループに分割し、グループ単位で代表値である直流制御電圧を生成するように構成されている。   The demodulating device 3 is transmitted from the antenna devices 20 (201 to 20n) arranged in the vicinity of a plurality (n) of the antennas 5 (51 to 5n) via the feeder lines 4 (41 to 4n). A spatial diversity receiver 36 that selects or synthesizes a high-frequency signal, a demodulation circuit 31 that demodulates the high-frequency signal selected or synthesized by the spatial diversity receiver 36, and an antenna device 20 corresponding to the received frequency A control voltage generation circuit 320 (3201 to 320n) that generates a DC control voltage that adjusts the frequency characteristic of the impedance matching circuit 22 incorporated in the power supply line to an allowable range and outputs the DC voltage superimposed on the feeder line 4 is provided. The circuit 320 divides the optimum DC control voltage for the reception frequency into a plurality of groups, and generates a DC control voltage that is a representative value in units of groups. Is constructed sea urchin.

空間ダイバシティ受信部36は、例えば、図14に示すように、各アンテナ装置20から入力された高周波信号の周波数と中間周波数との差の周波数信号を発生させる局部発振回路361と、高周波信号と局部発振回路361の出力信号とを乗算して中間周波信号を生成する混合器362(3621〜362n)と、中間周波信号を増幅する中間周波数増幅部363(3631〜363n)と、各アンテナ装置20に対応する中間周波信号のうちの何れかを選択して復調回路31へ出力するスイッチ部364と、各アンテナ装置20に対応する中間周波信号を検波して最も受信状態の良い中間周波信号にスイッチ部364を切り替える切替制御部365等とを備えた所謂アンテナ選択方式の受信部である。   For example, as illustrated in FIG. 14, the spatial diversity receiving unit 36 includes a local oscillation circuit 361 that generates a frequency signal that is a difference between a frequency of a high-frequency signal input from each antenna device 20 and an intermediate frequency, a high-frequency signal, and a local A mixer 362 (3621-362n) that multiplies the output signal of the oscillation circuit 361 to generate an intermediate frequency signal, an intermediate frequency amplifier 363 (3631-363n) that amplifies the intermediate frequency signal, and each antenna device 20 A switch unit 364 that selects any one of the corresponding intermediate frequency signals and outputs the selected intermediate frequency signal to the demodulation circuit 31, and a switch unit that detects the intermediate frequency signal corresponding to each antenna device 20 to obtain the best intermediate frequency signal in the reception state. This is a so-called antenna selection type reception unit including a switching control unit 365 for switching 364 and the like.

尚、空間ダイバシティ受信部36はアンテナ選択方式に限らない。例えば、受信状態の良い複数のアンテナ装置20に対応する中間周波信号の位相を合成して復調回路31へ出力する所謂最大比合成方式等であってもよい。   The space diversity receiving unit 36 is not limited to the antenna selection method. For example, a so-called maximum ratio combining method that combines the phases of intermediate frequency signals corresponding to a plurality of antenna devices 20 in good reception states and outputs the combined signals to the demodulation circuit 31 may be used.

また、復調装置3の構成としては、例えば、複数のアンテナ装置20に組み込まれた各インピーダンス整合回路22の周波数特性が略同一である場合に、制御電圧生成回路320が、周波数特性が略同一の複数のアンテナ装置20で共用されている図15(a)、(b)に示すような構成がある。   Further, as a configuration of the demodulating device 3, for example, when the frequency characteristics of the impedance matching circuits 22 incorporated in the plurality of antenna devices 20 are substantially the same, the control voltage generation circuit 320 has the substantially same frequency characteristics. There is a configuration as shown in FIGS. 15A and 15B shared by a plurality of antenna devices 20.

図15(a)は、復調装置3が一つの制御電圧生成回路320のみを備え、制御電圧生成回路320は復調装置3と接続されている全てのアンテナ装置20で共用されている構成を示しており、図15(b)は、復調装置3が二以上の制御電圧生成回路320を備え、各制御電圧生成回路320は復調装置3と接続されている二以上のアンテナ装置20で共用されている、または、一つのアンテナ装置20で使用されている構成を示している。   FIG. 15A shows a configuration in which the demodulating device 3 includes only one control voltage generating circuit 320, and the control voltage generating circuit 320 is shared by all the antenna devices 20 connected to the demodulating device 3. 15B, the demodulator 3 includes two or more control voltage generation circuits 320, and each control voltage generation circuit 320 is shared by two or more antenna apparatuses 20 connected to the demodulator 3. Alternatively, a configuration used in one antenna device 20 is shown.

複数のアンテナ装置20に組み込まれた各インピーダンス整合回路22の周波数特性を略同一とする方法として、例えば、復調装置3に対応するアンテナ装置20を、同一形状若しくは対称形状で且つ誘電率が等しいアンテナ5、または、相似形状で且つ誘電率が異なるアンテナ5であり、周波数特性が等しいアンテナ5と接続する方法がある。   As a method for making the frequency characteristics of the impedance matching circuits 22 incorporated in the plurality of antenna devices 20 substantially the same, for example, the antenna device 20 corresponding to the demodulation device 3 is an antenna having the same shape or a symmetric shape and the same dielectric constant. 5 or an antenna 5 having a similar shape and a different dielectric constant, and there is a method of connecting to the antenna 5 having the same frequency characteristics.

ここで、アンテナ5の誘電率は、アンテナ5が取り付けられている物質の誘電率のことである。つまり、誘電率は、アンテナ5をフロントガラス6やリアガラスに貼り付ける場合であればガラスの誘電率であり、アンテナ5がガラス以外の物質に貼り付けられている場合であれば当該物質の誘電率である。物質としては、例えば、セラミックがある。   Here, the dielectric constant of the antenna 5 is the dielectric constant of the substance to which the antenna 5 is attached. That is, the dielectric constant is the dielectric constant of glass when the antenna 5 is attached to the windshield 6 or the rear glass, and the dielectric constant of the substance when the antenna 5 is attached to a substance other than glass. It is. Examples of the material include ceramic.

尚、アンテナ5とフロントガラス6やリアガラスとの間に当該物質を介することによって、多くの車両で行なわれているようにアンテナ5をフロントガラス6等に設けつつ、アンテナ5の誘電率を当該物質のものとすることができる。   In addition, by providing the material between the antenna 5 and the windshield 6 or the rear glass, the antenna 5 is provided on the windshield 6 or the like as in many vehicles, and the dielectric constant of the antenna 5 is determined. Can be.

上述の実施形態では、復調装置3とアンテナ装置20が車両に組み込まれ、それらが給電線4で接続されている受信装置について説明したが、復調装置3とアンテナ装置20が組み込まれるのは車両に限らない。   In the above-described embodiment, the demodulating device 3 and the antenna device 20 are incorporated in the vehicle, and the receiving device in which the demodulating device 3 and the antenna device 20 are connected by the feeder 4 has been described. However, the demodulating device 3 and the antenna device 20 are incorporated in the vehicle. Not exclusively.

例えば、飛行機や船舶等の他の乗物、或は、ラジオチューナーやテレビチューナーを搭載した乗物搭載用ではないオーディオ装置に組み込まれている構成であってもよい。つまり、受信装置は、復調装置3とアンテナ装置20が給電線4で接続されている構成であってもよい。   For example, the configuration may be such that it is incorporated in another vehicle such as an airplane or a ship, or an audio device not equipped with a vehicle equipped with a radio tuner or a television tuner. That is, the receiving device may have a configuration in which the demodulating device 3 and the antenna device 20 are connected by the feeder line 4.

上述の実施形態では、増幅回路21に備えられたトランジスタQ211はnpn形である構成について説明したが、トランジスタQ211はpnp形であってもよい。また、トランジスタQ211はバイポーラトランジスタに限らず、例えば、電界効果トランジスタ(FET)であってもよい。   In the above-described embodiment, the transistor Q211 provided in the amplifier circuit 21 has been described as being an npn type, but the transistor Q211 may be a pnp type. The transistor Q211 is not limited to a bipolar transistor, and may be, for example, a field effect transistor (FET).

尚、トランジスタQ211としてnpn形のバイポーラトランジスタ以外を用いる場合には、用いたトランジスタに合わせて回路構成が変更されることは言うまでもない。例えば、図5に示した回路構成例で、増幅回路21のトランジスタQ211にFETを使用した回路構成例を、図16に示す。   Needless to say, when a transistor other than an npn-type bipolar transistor is used as the transistor Q211, the circuit configuration is changed according to the transistor used. For example, FIG. 16 shows a circuit configuration example in which an FET is used as the transistor Q211 of the amplifier circuit 21 in the circuit configuration example shown in FIG.

尚、上述の実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等は適宜変更設計できることは言うまでもない。   In addition, the above-mentioned embodiment is only an example of this invention, and it cannot be overemphasized that the concrete structure of each block etc. can be changed and designed suitably in the range with the effect of this invention.

電圧レベルを動的整合回路へ送る自動車用アンテナ装置のブロック構成図Block diagram of an automotive antenna device that sends voltage levels to a dynamic matching circuit (a)はパルス列を動的整合回路へ送る自動車用アンテナ装置のブロック構成を示し、(b)は調歩同期受信回路を使用したデータ伝送について説明するためのタイムチャート(A) shows a block configuration of an automobile antenna device for sending a pulse train to a dynamic matching circuit, and (b) is a time chart for explaining data transmission using an asynchronous receiver circuit. 復調装置にDAコンバータを備えた受信装置のブロック構成図Block configuration diagram of a receiver having a DA converter in the demodulator 本発明の受信装置のブロック構成図Block diagram of the receiving apparatus of the present invention アンテナ装置の第一の例の回路図Circuit diagram of first example of antenna device 復調装置の回路図Circuit diagram of demodulator (a)は設定テーブルを示す説明図、(b)は受信周波数に対する最適直流制御電圧の特性図、(c)は受信周波数に対する最適直流制御電圧の複数のグループへの分割を示す説明図(A) is explanatory drawing which shows a setting table, (b) is a characteristic figure of the optimal DC control voltage with respect to receiving frequency, (c) is explanatory drawing which shows the division | segmentation into the several group of optimal DC controlling voltage with respect to receiving frequency 分圧回路の内部回路を含む復調装置の回路図Circuit diagram of demodulator including internal circuit of voltage divider アンテナ装置の第二の例の回路図Circuit diagram of second example of antenna device アンテナ装置の第三の例の回路図Circuit diagram of third example of antenna device 可変容量ダイオードの逆電圧に対する静電容量の特性例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example of the characteristic of the electrostatic capacitance with respect to the reverse voltage of the variable capacitance diode (a)はアンテナ装置の第三の例のブロック構成図、(b)は直流制御電圧の説明図、(c)は電源電圧の説明図、(d)は制御電圧の説明図(A) is a block diagram of a third example of the antenna device, (b) is an explanatory diagram of a DC control voltage, (c) is an explanatory diagram of a power supply voltage, and (d) is an explanatory diagram of a control voltage. 複数のアンテナ装置を備えた受信装置のブロック構成図Block configuration diagram of a receiving device including a plurality of antenna devices 空間ダイバシティ受信部のブロック構成図Block diagram of spatial diversity receiver (a)は一つの制御電圧生成回路を備えた復調装置のブロック構成図、(b)は複数の制御電圧生成回路を備えた復調装置のブロック構成図(A) is a block configuration diagram of a demodulating device including one control voltage generation circuit, (b) is a block configuration diagram of a demodulating device including a plurality of control voltage generation circuits. アンテナ装置の第一の例の回路で増幅回路にFETを使用した場合の回路図Circuit diagram when FET is used for amplifier circuit in circuit of first example of antenna device 一つの抵抗回路に二つのスイッチ素子が接続された分圧回路の回路図Circuit diagram of voltage divider circuit with two switch elements connected to one resistor circuit

符号の説明Explanation of symbols

3:復調装置
4:給電線
5:アンテナ
20:アンテナ装置
21:増幅回路
22:インピーダンス整合回路
31:復調回路
320:制御電圧生成回路
321:記憶部
322:出力調整回路
323:シリーズレギュレータ
3: Demodulation device 4: Feed line 5: Antenna 20: Antenna device 21: Amplifier circuit 22: Impedance matching circuit 31: Demodulation circuit 320: Control voltage generation circuit 321: Storage unit 322: Output adjustment circuit 323: Series regulator

Claims (9)

アンテナ近傍に配置されたアンテナ装置から給電線を介して伝送された高周波信号を復調する復調回路と、受信周波数に対応して前記アンテナ装置に組み込まれたインピーダンス整合回路の周波数特性を許容範囲に調整する直流制御電圧を生成して、前記給電線に重畳して出力する制御電圧生成回路を備え、
前記制御電圧生成回路は、受信周波数に対する最適直流制御電圧を複数のグループに分割し、グループ単位で一定の値を代表値として前記直流制御電圧を生成することを特徴とする復調装置。
Adjusting the frequency characteristics of the demodulation circuit that demodulates the high-frequency signal transmitted from the antenna device placed near the antenna via the feeder and the impedance matching circuit incorporated in the antenna device to the allowable range corresponding to the reception frequency Including a control voltage generation circuit that generates a DC control voltage to be output and is superimposed on the power supply line,
The demodulating device, wherein the control voltage generation circuit divides an optimum DC control voltage for a reception frequency into a plurality of groups, and generates the DC control voltage with a constant value as a representative value for each group.
複数のアンテナ近傍に夫々配置されたアンテナ装置から給電線を介して伝送された高周波信号の何れかを選択または高周波信号を合成する空間ダイバシティ受信部と、前記空間ダイバシティ受信部で選択または合成された高周波信号を復調する復調回路と、受信周波数に対応して前記アンテナ装置に組み込まれたインピーダンス整合回路の周波数特性を許容範囲に調整する直流制御電圧を生成して、前記給電線に重畳して出力する制御電圧生成回路を備え、
前記制御電圧生成回路は、受信周波数に対する最適直流制御電圧を複数のグループに分割し、グループ単位で代表値である前記直流制御電圧を生成することを特徴とする復調装置。
A spatial diversity receiver that selects or synthesizes a high-frequency signal selected from a high-frequency signal transmitted from an antenna device arranged near each of a plurality of antennas via a feeder line, and is selected or synthesized by the spatial diversity receiver Generates a DC control voltage that adjusts the frequency characteristics of a demodulation circuit that demodulates a high-frequency signal and an impedance matching circuit incorporated in the antenna device in accordance with the reception frequency to an allowable range, and outputs the DC control voltage superimposed on the feeder line Control voltage generation circuit
The demodulating apparatus, wherein the control voltage generation circuit divides an optimum DC control voltage for a reception frequency into a plurality of groups, and generates the DC control voltage that is a representative value in a group unit.
前記制御電圧生成回路は、入力電圧に基づいて前記直流制御電圧を生成するシリーズレギュレータと、受信周波数に対応して前記インピーダンス整合回路の周波数特性を許容範囲に調整する制御情報が格納された記憶部と、前記制御情報に基づいて前記シリーズレギュレータへの出力電圧を生成する出力調整回路を備えていることを特徴とする請求項1または2記載の復調装置。   The control voltage generation circuit includes a series regulator that generates the DC control voltage based on an input voltage, and a storage unit that stores control information for adjusting a frequency characteristic of the impedance matching circuit to an allowable range corresponding to a reception frequency 3. The demodulator according to claim 1, further comprising: an output adjustment circuit that generates an output voltage to the series regulator based on the control information. 前記出力調整回路は、定電圧電源とグランド間に直列接続された複数の抵抗よりなる抵抗回路と、前記制御情報に基づいて前記抵抗回路の分圧比を切り替えるスイッチ素子とを備えた複数の分圧回路で構成され、各分圧回路の分圧比に基づいた直流電圧を生成することを特徴とする請求項3記載の復調装置。   The output adjustment circuit includes a plurality of voltage dividers including a resistor circuit including a plurality of resistors connected in series between a constant voltage power source and a ground, and a switch element that switches a voltage dividing ratio of the resistor circuit based on the control information. 4. The demodulator according to claim 3, wherein the demodulator comprises a circuit and generates a DC voltage based on a voltage division ratio of each voltage dividing circuit. 高周波信号を受信するアンテナの近傍に配置され、インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路の出力を増幅する増幅回路とを備え、前記増幅回路から出力された高周波信号を給電線を介して請求項1から4の何れかに記載された復調装置に伝送するアンテナ装置であって、
前記給電線を介して供給された前記直流制御電圧に基づいて、前記インピーダンス整合回路及び前記増幅回路が駆動されることを特徴とするアンテナ装置。
An antenna that is disposed in the vicinity of an antenna that receives a high-frequency signal and includes an impedance matching circuit and an amplifier circuit that amplifies the output of the impedance matching circuit, and the high-frequency signal output from the amplifier circuit is provided via a feeder line. To the demodulator described in any one of 4 to 4, and an antenna device,
The antenna device, wherein the impedance matching circuit and the amplifier circuit are driven based on the DC control voltage supplied via the feeder line.
前記直流制御電圧は前記増幅回路を駆動可能な最小レベルの直流電圧以上の値に設定され、前記直流制御電圧が前記インピーダンス整合回路のインピーダンス調整端子に印加されることを特徴とする請求項5記載のアンテナ装置。   6. The DC control voltage is set to a value equal to or greater than a minimum level DC voltage capable of driving the amplifier circuit, and the DC control voltage is applied to an impedance adjustment terminal of the impedance matching circuit. Antenna device. 前記直流制御電圧により、前記インピーダンス整合回路に組み込まれた一つの可変リアクタンス素子のリアクタンス値が調整されることを特徴とする請求項5または6記載のアンテナ装置。   7. The antenna device according to claim 5, wherein a reactance value of one variable reactance element incorporated in the impedance matching circuit is adjusted by the DC control voltage. 請求項1から4の何れかに記載の復調装置と、請求項5から7の何れかに記載のアンテナ装置が、前記給電線で接続されている受信装置。   A receiving device in which the demodulating device according to any one of claims 1 to 4 and the antenna device according to any one of claims 5 to 7 are connected by the feeder line. 請求項1から4の何れかに記載の復調装置と、請求項5から7の何れかに記載のアンテナ装置が車両に組み込まれ、それらが前記給電線で接続されている受信装置。   A receiving device in which the demodulating device according to any one of claims 1 to 4 and the antenna device according to any one of claims 5 to 7 are incorporated in a vehicle and connected by the feeder.
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