JP2011259048A - アンテナアンプ装置、及びアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弱入力時には雑音指数を低くしながらも感度を良好にし、強入力時には歪を抑制するとともに妨害波をも抑制可能なアンテナアンプ装置を提供する。
【解決手段】アッテネータ４と、アッテネータ４を介して入力される高周波信号を増幅する増幅回路７と、増幅回路７の出力信号レベルに応じてアッテネータ４を制御するＡＧＣ回路９と、を含む弱入力回路２と、アッテネータ４を介して入力される高周波信号から強入力妨害波を除去する可変同調回路８を含む強入力回路３と、ＡＧＣ回路９から出力されるＡＧＣ信号に基づいて、弱入力回路２からの出力信号と強入力回路３からの出力信号との何れかを選択して後段に出力する切替回路１０ａ，１０ｂとを備えているアンテナアンプ装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナアンプ装置、及びアンテナ装置に関する。

移動体に搭載されるＡＭ放送、ＦＭ放送、デジタルテレビジョン放送等の受信システムでは、アンテナとオーディオ装置間のインピーダンスを整合して伝送ロスを改善し、Ｓ／Ｎ比の低下を防止するためにアンテナアンプ装置が用いられている。

このようなアンテナアンプ装置を用いることにより、移動体が弱電界地域を走行する際には良好な受信感度を確保することができるが、移動体が強電界地域を走行する際には、増幅回路による波形歪みが発生するという問題がある。

一般に、低雑音指数（ＮＦ）の増幅回路は高利得に構成され、強入力による波形歪に弱いという特性がある。そのため、増幅回路に負帰還をかけて強入力時の歪耐性を上げるとともに、強入力特性が最良となるように多めのバイアス電流を流すように設定されている。

図１（ａ）には、トランジスタＱのコレクタとベース間に、コンデンサＣと抵抗Ｒが直列接続された帰還回路を備えた増幅回路の例が示されている。しかし、多めのバイアス電流を流すために、却って雑音指数（ＮＦ）が劣化して感度が下がるという問題があった。

また、図１（ｂ）に示すように、増幅回路ＡＭＰの前段にアッテネータＡＴＴを配置して、増幅回路ＡＭＰの出力レベルに基づいてアッテネータＡＴＴの減衰率を制御するＡＧＣ回路を設けて利得を制御するアンテナアンプ装置も提案されているが、アッテネータの減衰率にも限度があり、ＡＧＣ回路から出力されるＡＧＣ制御電圧に対応できないような減衰率となる強入力時には、波形歪が発生することを回避できないという問題があった。

そのため、特許文献１には、アンテナに近接して設置され、アンテナが受信する微弱な高周波信号を増幅するアンテナアンプにおいて、高周波信号の増幅を行うアンプと、アンプに入力される高周波信号を、該アンプを通さずに導くスルー回路と、アンプから出力される高周波信号、およびスルー回路を通して導かれる高周波信号を切換えるスイッチ回路と、アンプからの出力に応答して、該出力の予め定める切換基準に対する大小関係に従い、出力が小さいときはアンプの出力側に、出力が大きいときはスルー回路側に、スイッチ回路を切換える出力切換回路を含むアンテナアンプが開示されている。

さらに、特許文献２には、移動体に搭載されるアンテナアンプシステムであって、アンテナ入力のマッチング処理を行うマッチング回路と、前記マッチング回路からの出力を減衰する減衰手段と、前記減衰手段からの出力信号を増幅するアンプと、前記減衰手段からの出力信号を前記アンプに入力させることなく出力させるスイッチ手段と、少なくとも電界強度レベルを検出して、前記スイッチ手段を制御するＡＧＣ回路とからなるアンプシステムが開示されている。

特開２００４−３２８４００号公報 特開２００６−２８７５７２号公報

しかし、上述した従来の技術は、何れも強入力時に高周波信号をアンプで増幅することなく、そのまま後段に出力するように構成されているため、希望波以外の妨害波が存在すると、その妨害波も希望波と共に後段に送られるという不都合があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、弱入力時には雑音指数（ＮＦ）を低くしながらも感度を良好にし、強入力時には歪を抑制するとともに妨害波をも抑制可能なアンテナアンプ装置、及びアンテナ装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明によるアンテナアンプ装置の特徴構成は、アンテナで受信された高周波信号を増幅するアンテナアンプ装置であって、前記アンテナで受信された高周波信号の信号レベルを検知する検知回路と、前記アンテナで受信された高周波信号を増幅する増幅回路を含む弱入力回路と、前記アンテナを介して入力される高周波信号から強入力妨害波を除去する可変同調回路を含む強入力回路と、前記検知回路で検知した信号レベルに基づいて、前記弱入力回路からの出力信号と前記強入力回路からの出力信号との何れかを選択して後段に出力する切替回路と、を備えている点にある。

上述の構成によれば、弱入力時には、切替回路を介して弱入力回路で低い雑音指数（ＮＦ）で且つ良好な感度で増幅され、強入力時には、切替回路を介して強入力回路の可変同調回路によって希望波の周波数帯域と同調されることにより妨害波が除去されることになるので、後段に出力される高周波信号は、歪が無くまたは妨害波も含まれない。

また、アンテナで受信された高周波信号を増幅するアンテナアンプ装置であって、アッテネータと、前記アッテネータを介して入力される高周波信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号レベルに応じて前記アッテネータを制御するＡＧＣ回路と、を含む弱入力回路と、前記アッテネータを介して入力される高周波信号から強入力妨害波を除去する可変同調回路を含む強入力回路と、前記ＡＧＣ回路から出力されるＡＧＣ信号に基づいて、前記弱入力回路からの出力信号と前記強入力回路からの出力信号との何れかを選択して後段に出力する切替回路と、を備えていることが好ましい。

上述の構成によれば、弱入力時には、高周波信号がアッテネータで減衰されずに増幅回路で低い雑音指数（ＮＦ）で且つ良好な感度で増幅され、強入力時にはＡＧＣ回路から出力されるＡＧＣ信号によって、波形歪が発生しない程度にアッテネータで減衰された高周波信号が増幅回路で低い雑音指数（ＮＦ）で且つ良好な感度で増幅される。そして、このような弱入力回路からの歪の無い出力信号がスイッチ回路を介して後段に出力される。

しかし、ＡＧＣ信号によって制御可能なアッテネータの減衰率を超えると、弱入力回路の出力信号に歪が発生する虞が強くなるため、スイッチ回路を介して強入力回路からの出力信号が後段に出力される。このとき、アッテネータを介して強入力回路に入力される高周波信号は、可変同調回路によって希望波の周波数帯と同調されることにより妨害波が除去されるので、切替回路を介して後段に出力される高周波信号は、歪が無くまた妨害波も含まれない。

前記アッテネータは、前記ＡＧＣ信号により制御されるＰＩＮダイオードを含む減衰回路と、弱入力時に前記減衰回路で減衰された高周波信号を前記増幅回路に出力する第１出力端子と、強入力時に前記減衰回路で減衰された高周波信号を前記可変同調回路に出力する第２出力端子を備えていることが好ましい。

ＡＧＣ信号の信号レベルに基づいてＰＩＮダイオードの抵抗値が可変に調整され、減衰率が制御される。強入力時には、アッテネータで減衰された高周波信号が第１出力端子から増幅回路に入力され、アッテネータで減衰されずに高周波信号が第２出力端子から可変同調回路に入力されるので、極めてシンプルな回路で安価にアッテネータ及び信号経路の切替回路を構成することができるようになる。

本発明によるアンテナ装置の特徴構成は、複数のアンテナの近傍に配置され、各アンテナで受信された高周波信号をそれぞれ増幅する上述のアンテナアンプ装置と、各アンテナアンプ装置から出力される高周波信号を復調する復調部と、前記復調部で復調された各復調信号を多重化する多重化処理部と、前記多重化処理部で多重化された復調信号を、データ伝送線を介してヘッドユニットに送信するデータ伝送装置と、前記データ伝送装置を介して前記ヘッドユニットから送信された選局情報に基づいて、前記可変同調回路を制御する高周波制御部を備えている点にある。

各アンテナアンプ装置に備えた可変同調回路を制御する高周波制御部は、データ伝送線を介してヘッドユニットから送信された各アンテナアンプ装置に対する選局情報に基づいて集中制御できるため、ヘッドユニットから各アンテナアンプ装置に選局情報を送信するための個別の制御信号線を配線し、各アンテナアンプ装置を制御する個別の高周波制御部を構成するような場合に比べて、部品点数及び実装スペースの減少による低コスト化を図りながらも、高性能なアンテナ直下装置を実現できるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、弱入力時には雑音指数（ＮＦ）を低くしながらも感度を良好にし、強入力時には歪を抑制するとともに妨害波をも抑制可能なアンテナアンプ装置、及びアンテナ装置を提供することができるようになった。

（ａ）は従来のアンテナアンプに設けられている増幅回路の説明図、（ｂ）は従来のＡＧＣ回路で制御されるアッテネータを備えたアンテナアンプ装置の説明図 本発明によるアンテナアンプ装置の回路ブロックの説明図 （ａ）は弱入力時のアッテネータの動作説明図、（ｂ）は強入力時のアッテネータの動作説明図 （ａ）は可変同調回路の回路図、（ｂ）は別実施形態を示す可変同調回路の回路図 （ａ）は切替回路の回路図、（ｂ）は別実施形態を示す切替回路の回路図 （ａ）はアンテナ直下装置とヘッドユニットの配置を説明する一部切欠き斜視図、（ｂ）はアンテナ直下装置とヘッドユニットの配置を説明する平面図 アンテナアンプ装置が組み込まれたアンテナ装置と、ヘッドユニットの回路ブロックの説明図 多重化処理部によって生成される送信フレームの説明図 本発明によるアンテナアンプ装置の別実施形態を示す回路ブロックの説明図

以下、本発明によるアンテナアンプ装置、及びアンテナアンプ装置が組み込まれたアンテナ装置について説明する。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、移動体である自動車のリアガラスに、ＡＭ放送受信用のアンテナ、ＦＭ放送受信用のアンテナ、デジタルＴＶ受信用のアンテナ等、信号系統が異なる複数のアンテナＡが設置され、各アンテナの近傍に一つのアンテナ装置１４が設置されている。尚、図では、三系統のアンテナ設置領域を一つに略記している。

運転席左前部にオーディオ機器のコントローラ６０が配置され、その近傍に統合受信装置であるヘッドユニット４０が配置されている。そして、アンテナ装置１４とヘッドユニット４０が二本のデータ伝送線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）と給電線ＰＬで接続されている。

データ伝送線Ｌの一方はアンテナ装置１４からヘッドユニット４０に放送波データを伝送するデータ伝送線Ｌ１であり、他方はヘッドユニット４０からアンテナ装置１４に制御データを伝送する伝送線Ｌ２である。また、給電線ＰＬを介してヘッドユニット４０からアンテナ装置１４に電力が供給される。

図７に示すように、アンテナ装置１４は、本発明によるアンテナアンプ装置１と、復調処理部２０と、送信処理部３２及び受信処理部３３を備えたデータ伝送装置３０と、高周波制御部１５等を備えている。

さらに、アンテナ装置１４には、クロック信号源と必要な周波数のクロック信号を生成する分周器を備えたクロック回路１６が設けられ、クロック回路１６で生成されたクロック信号に基づいて復調処理部２０、高周波制御部１５、データ伝送装置３０等が動作するように構成されている。

アンテナアンプ装置１（１ａ，１ｂ，１ｃ）は、信号系統が異なる複数のアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３とそれぞれ同軸ケーブルで接続され、各アンテナで受信された高周波信号を増幅するように構成されている。

復調処理部２０は、各アンテナアンプ装置１（１ａ，１ｂ，１ｃ）で処理された高周波信号をそれぞれ復調する復調部である復調回路２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）と、各復調回路２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）で復調された復調信号を多重化して、フレームデータを生成する多重化処理部２２を備えている。

各復調回路２１は、アンテナアンプ装置１から出力される高周波信号を中間周波数にダウンコンバートする周波数変換器、ダウンコンバートされた信号から低周波及び高周波成分を除去するバンドバスフィルタ、フィルタ後の信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、直交変換器またはローパスフィルタ等を備えている。

例えば、アンテナＡ１でＡＭ放送波が受信され、アンテナＡ２でＦＭ放送波が受信され、アンテナＡ３でデジタルテレビジョン放送波が受信される場合、Ａ／Ｄ変換されたＡＭ放送及びＦＭ放送の放送波データは、直交変換器を介してＩ成分とＱ成分の直交データに変換された後に多重化処理部２２に入力され、デジタルＴＶの放送波データは、ローパスフィルタを介して多重化処理部２２に入力される。

多重化処理部２２は、各復調回路２１で復調されたＡＭ，ＦＭ，ＤＴＶの各放送波データを多重化して時系列的に配列したフレームデータを順次生成する。多重化処理部２２で生成されたフレームデータが、データ伝送装置３０に備えた送信処理部３２によってヘッドユニット４０に順次伝送される。

図８には、多重化処理部２２によって生成された送信フレームの一例が示されている。各送信フレームＦは各フレームのヘッダ情報が格納される８ビットの先頭シンボル領域と、最大６４ビットの可変長のデータ領域と、各フレームの終了情報が格納される８ビットの終了シンボル領域で構成され、一回の多重化処理で最大２５６フレームが生成される。第１フレーム及び第２フレームには、全送信フレームに関するヘッダ情報が格納され、第３フレームから第２５６フレームに実際に受信され、所定段階まで復調されたＡＭ，ＦＭ，ＤＴＶの各放送波データが格納される。

先頭シンボル領域の先頭の２ビットには、フレームの先頭を示す「００」が格納され、続く６ビットには各フレームのデータ長を示すデータが格納される。終了シンボル領域の最後の２ビットには、フレームの終了を示す「１１」が格納される。また、全送信フレームに関するヘッダ情報には、信号系統毎の選局情報、データ数、フレーム数等を示すデータが格納される。尚、当該フレーム構成は一例に過ぎず、本発明に適用されるフレーム構成がこのような例に制限されるものではない。

ヘッドユニット４０には、受信処理部６３及び送信処理部６２を備えたデータ伝送装置６０と、デジタルシグナルプロセッサ及びその周辺回路で構成された出力処理部５０と、制御部５４等を備えている。出力処理部５０には、信号分離処理部５１と、再生部５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ）と、Ｄ／Ａ変換器５３（５３ａ，５３ｂ，５３ｃ）が設けられている。

さらに、ヘッドユニット４０には、クロック信号源と、必要な周波数のクロック信号を生成する分周器を備えたクロック回路５５が設けられ、クロック回路５５で生成されたクロック信号に基づいて、信号分離処理部５１、再生部５２、Ｄ／Ａ変換器５３、制御部５４、データ伝送装置６０等が動作するように構成されている。

アンテナ装置１４に備えたデータ伝送装置３０と、ヘッドユニット４０に備えたデータ伝送装置６０との間で、データ伝送線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）を介して全二重通信が行なわれる。尚、本実施形態では、全二重通信を実現するためのハードウェア構成や通信プロトコル等は特に制限されるものではなく、公知のハードウェア構成や通信プロトコルを適宜用いて実現されている。

アンテナ装置１４に備えた送信処理部３２から送信され、ヘッドユニット４０の受信処理部６３で受信されたフレームデータは、信号分離処理部５１に入力される。信号分離処理部５１で元の各放送波データに分離され、分離された各放送波データが各再生部５２に入力される。各再生部５２で再生されたデジタル復調信号がＤ／Ａ変換器５３を介してアナログ信号に変換され、各オーディオ機器に出力される。

操作者がオーディオ機器のコントローラ６０を操作することにより、所望の放送波及び放送局が選択される。当該コントローラ６０から選局情報等の制御情報がヘッドユニット４０の制御部５４に入力されると、制御部５４によって当該選局情報等の制御情報を含むフレームデータが生成され、当該フレームデータが送信処理部６２を介してアンテナ装置１４の受信処理部３３に伝送される。

制御部４５で生成されるフレームは、８ビットの先頭シンボル領域と、１６ビットの固定長のデータ領域と、各フレームの終了情報が格納される８ビットの終了シンボル領域で構成されている。先頭シンボル領域及び終了シンボル領域のデータ構成は上述と同様であり、データ領域に選局情報等の制御情報が設定される。

ヘッドユニット４０の送信処理部６２を介してアンテナ装置１４の受信処理部３３に送信されたフレームデータに含まれる選局情報等の制御情報が、高周波制御部１５に入力され、高周波制御部１５は当該制御情報に基づいてアンテナアンプ装置１及び復調部２０を制御するように構成されている。

以下、アンテナアンプ装置１について詳述する。
図２に示すように、各アンテナアンプ装置１は、アンテナＡの近傍に配置され、アンテナＡで受信された高周波信号が入力される弱入力回路２及び強入力回路３と、弱入力回路２及び強入力回路３の何れか一方の出力を選択的に後段の復調処理部２０（図７参照）に出力する切替回路１０を備えている。

切替回路１０は、弱入力回路２からの出力信号と強入力回路３からの出力信号が入力され、何れか一方の高周波信号を後段に出力するアナログのスイッチ回路１０ｂと、ＡＧＣ回路９から出力されるＡＧＣ信号に基づいて、スイッチ回路１０ｂを制御する切替制御回路１０ａを備えている。

自動車が弱電界地域を走行する際には、アンテナＡで受信された高周波信号が弱入力回路２で処理された後に切替回路１０によって復調処理部２０（図７参照）に入力され、自動車が強電界地域を走行する際には、強入力回路３で処理された後に切替回路１０によって復調処理部２０（図７参照）に入力されるように構成されている。

弱入力回路２には、アッテネータ４と、可変マッチング回路５と、フィルタ回路６と、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）である増幅率一定の増幅回路７が設けられている。さらに、増幅回路７の出力信号レベルに応じてアッテネータによる高周波信号の減衰率を制御するＡＧＣ回路９が設けられている。増幅回路７は、図１（ａ）で説明した構成とほぼ同等の回路である。

ＡＧＣ回路９によってアッテネータ４で適正レベルに減衰された高周波信号は、可変マッチング回路５、フィルタ回路６を介して増幅回路７により波形歪が生じることなく増幅される。可変マッチング回路５は、例えば、公知のＬＣ共振回路等で構成され、図７で説明した選局情報に基づいて高周波制御部１５から出力される可変マッチング制御信号に基づいてその周波数特性が調整され、アンテナＡとインピーダンスマッチングされる。

強入力回路３には、アッテネータ４を介して入力される高周波信号から強入力妨害波を除去する可変同調回路８が設けられている。

図４（ａ）には、可変同調回路８の一例が示されている。可変同調回路８はコイルＬ１１，Ｌ１２とコンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３とバリキャップダイオードＶＣＤを備えたＬＣ共振回路で構成されている。抵抗Ｒ１１を介して入力される可変同調制御信号によってバリキャップダイオードＶＣＤの容量が調整されることにより、選局周波数以外の周波数成分が減衰されて後段に出力されるＡＭ放送波、ＦＭ放送波に好適な回路である。可変同調制御信号は、図７で説明した選局情報に基づいて高周波制御部１５から出力される信号である。

図４（ｂ）には、可変同調回路８の他の例が示されている。可変同調制御信号によってバリキャップダイオードＶＣＤ１，ＶＣＤ２の容量を調整するバンドパスフィルタタイプの同調回路で、両肩部での減衰を避けつつ所望の帯域（例えば６ＭＨｚ）を確保でき、デジタルテレビジョン放送波に好適な可変同調回路８の例である。

つまり、アッテネータ４を介して強入力回路３に入力される高周波信号は、可変同調回路８によって希望波の周波数帯と同調されることにより妨害波が除去される。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、アッテネータ４は、コンデンサＣ１，Ｃ２、ＰＩＮダイオードＰＤ１，ＰＤ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２を備えて構成されている。ＡＧＣ端子ＣＴＭから入力されるＡＧＣ信号によりＰＩＮダイオードＰＤ１，ＰＤ２の抵抗値が制御され、入力端子ＩＴＭから入力される高周波信号が所定の減衰率で減衰されて第１出力端子ＯＴＭ１から出力され、後段の可変マッチング回路５に出力される。ＰＩＮダイオードＰＤ２のカソードと接地間に抵抗Ｒ２が接続され、ＰＩＮダイオードＰＤ２と抵抗Ｒ２の接続点に第２出力端子ＯＴＭ２が設けられている。

ＡＧＣ回路９は、増幅回路７の出力レベルを検知するダイオード検波回路とダイオード検波回路の出力を増幅するオペアンプを備えたフィードバック回路である。増幅回路７の出力レベルが上昇するに連れてその出力であるＡＧＣ信号の信号レベルが高くなり、増幅回路７の出力レベルが下降するに連れてＡＧＣ信号の信号レベルが低くなるように構成されている。

つまり、アンテナＡで受信される高周波信号の電界強度が異常に高い強入力状態になると、増幅回路７で波形歪が発生する虞があるために、アッテネータ４による信号の減衰率を上昇させるべく、ＡＧＣ信号の信号レベルが高くなり、アンテナＡで受信される高周波信号の電界強度が弱い弱入力状態になると、増幅回路７で波形歪が発生する虞が無いために、アッテネータ４による信号の減衰率を下降させるべく、ＡＧＣ信号の信号レベルが低くなる。

図３（ａ）に示すように、弱入力時には、ＡＧＣ端子ＣＴＭから入力されるＡＧＣ信号の信号レベルが十分に低くなり、ＰＩＮダイオードＰＤ１，ＰＤ２がほぼオープン状態になるために、入力端子ＩＴＭから入力された高周波信号が減衰されることなく第１出力端子ＯＴＭ１から出力されるとともに、第２出力端子ＯＴＭ２からは大きく減衰された高周波信号が出力される。

図３（ｂ）に示すように、強入力時には、ＡＧＣ端子ＣＴＭから入力されるＡＧＣ信号の信号レベルが十分に高くなり、順方向にバイアスされるＰＩＮダイオードＰＤ１，ＰＤ２がほぼショート状態になるために、入力端子ＩＴＭから入力された高周波信号がＰＩＮダイオードＰＤ１，ＰＤ２と抵抗Ｒ２で減衰されて第１出力端子ＯＴＭ１から出力されるとともに、第２出力端子ＯＴＭ２からは減衰されることなく高周波信号が出力される。アッテネータ４による高周波信号の減衰の程度はＡＧＣ信号の信号レベルで調整される。

つまり、アッテネータ４は、ＡＧＣ信号により制御されるＰＩＮダイオードＰＤ１，ＰＤ２を含む減衰回路と、減衰回路により強入力時に大きな減衰率で減衰され、弱入力時に小さな減衰率で減衰された高周波信号を増幅回路７に出力する第１出力端子ＯＴＭ１と、強入力時に小さな減衰率で減衰され、弱入力時に大きな減衰率で減衰された高周波信号を可変同調回路８に出力する第２出力端子ＯＴＭ２を備えている。

図５（ａ）には、切替回路１０の例が示されている。アナログのスイッチ回路１０ｂには、弱入力回路２からの出力信号と、強入力回路３からの出力信号が入力されている。スイッチ回路１０ｂの制御信号端子Ｓ１，Ｓ２に入力される信号値に基づいて、弱入力回路２からの出力信号と強入力回路３からの出力信号の何れか一方が後段に出力される。

制御信号端子Ｓ１がハイレベル、制御信号端子Ｓ２がローレベルのときに、弱入力回路２からの出力信号が後段に出力され、制御信号端子Ｓ１がローレベル、制御信号端子Ｓ２がハイレベルのときに、強入力回路３からの出力信号が後段に出力される。

切替制御回路１０ａは、第１オペアンプＯＰ１と第２オペアンプＯＰ２で構成され、電源電圧が抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の分圧回路で分圧された第１基準電圧が第１オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力され、反転入力端子にＡＧＣ信号が入力されている。ＡＧＣ信号が第１基準電圧より高いときに第１オペアンプＯＰ１からローレベルが出力され、ＡＧＣ信号が第１基準電圧より低いときに第１オペアンプＯＰ１からハイレベルが出力される。

第１基準電圧は、増幅回路７により増幅される高周波信号に波形歪が生じないように減衰可能なアッテネータ４の最大減衰率に対応するＡＧＣ信号の信号電圧より僅かに低い値に設定されている。

第２オペアンプＯＰ２は、第１オペアンプＯＰ１の出力論理を反転させるための回路で、電源電圧が抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の分圧回路で分圧された第２基準電圧が第２オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に入力され、反転入力端子に第１オペアンプＯＰ１の出力が入力されている。第２基準電圧は電源電圧の１／２に設定されている。

図５（ｂ）には、切替回路１０の他の例が示されている。図５（ａ）の第２オペアンプＯＰ２の機能をトランジスタＱ１１で代替した構成である。

図２中、破線で示されたブロックは、アンテナアンプ装置１がＦＭ放送受信用のアンテナアンプ装置１である場合の一態様であり、弱入力回路２の増幅回路７に、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）用の出力回路１２が接続された例である。スイッチ回路１０ｂからの出力信号が上述した復調回路２１で処理され、出力回路１２からの出力信号が他の復調回路２１で復調されるように構成されている。

当該出力回路１２は例えばエミッタフォロアで構成され、切替回路１０によって強入力回路３からの出力信号が後段に出力される場合に、可変同調回路８によってＶＩＣＳ用の放送波がカットされる不都合を解消するために設けられている。つまり、アンテナアンプ装置１が、切替回路１０を介さずに弱入力回路２からの出力信号を後段に出力する出力回路１２を備えている例である。

図９には、本発明によるアンテナアンプ装置の別実施形態を示す回路ブロックが示されている。図２に示したアッテネータ替えてスイッチ回路１０ｂが設けられている。アンテナアンプ装置１は、アンテナＡで受信された高周波信号の信号レベルを検知する検知回路１１と、アンテナＡで受信された高周波信号を増幅する増幅回路７を含む弱入力回路２と、アンテナＡを介して入力される高周波信号から強入力妨害波を除去する可変同調回路８を含む強入力回路３と、検知回路１１で検知した信号レベルに基づいて、弱入力回路２からの出力信号と強入力回路３からの出力信号との何れかを選択して後段に出力する切替回路１０を備えている。

切替回路１０は、検知回路１１の出力を基準電圧と比較するコンパレータでなる切替制御回路１０ａ（１０）と、切替制御回路１０ａ（１０）の出力に基づいてアンテナＡから入力された高周波信号を弱入力回路２に出力するか、強入力回路３に出力するかを切り替える第１スイッチ回路１０ｂ（１０）と、切替制御回路１０ａ（１０）の出力に基づいて弱入力回路２または強入力回路３の何れか一方の出力を後段に出力する第２スイッチ回路１０ｃ（１０）を備えている。

弱入力時には、切替制御回路１０ａ（１０）によってアンテナＡからの高周波信号が弱入力回路２に入力され、弱入力回路２の出力がスイッチ回路１０ｃを介して後段に出力される。強入力時には、切替制御回路１０ａ（１０）によってアンテナＡからの高周波信号が強入力回路３に入力され、強入力回路３の出力がスイッチ回路１０ｃを介して後段に出力される。

アンテナからの高周波信号がスイッチ回路１０ｂの前段側から検出回路１１に入力され、検出回路１１による高周波信号のレベルが常に切替制御回路１０ａで判定できるように構成されている。

以上説明したアンテナ装置１４は、信号系列が異なるＡＭ，ＦＭ，ＤＴＶの各アンテナから受信した高周波信号を増幅するアンテナアンプ装置１と、復調処理部２０と、データ伝送装置３０を備えた例を説明したが、受信する放送波はＡＭ，ＦＭ，ＤＴＶに限るものではなく、また、接続されるアンテナの本数も３本に限定されるものではない。

また、復調処理部２０の構成も上述の例に限るものではなく、アンテナで受信した高周波信号を復調処理部２０で完全に復調した後にヘッドユニットに伝送する態様ばかりでなく、アンテナで受信した高周波信号を復調処理部２０で中間段階まで復調した後にヘッドユニットに伝送し、ヘッドユニット側で最終の復調処理を実行するブロックを設けるものであってもよい。何れの場合にも、復調処理部２０の具体的な回路構成は、受信する放送波の種類に対応して適宜構成されるものである。

ここで、アンテナアンプ装置１をアンテナ装置１４に組み込んだ場合、以下の効果がある。即ち、アンテナアンプ装置１を構成する可変マッチング回路５、可変同調回路８は、受信周波数に応じた処理をするための制御信号を伝える制御ラインが必要である。本アンテナ装置１４は、アンテナアンプ１、高周波制御部１５が同じ筐体内に収容されているため、別途制御ラインを引き回す必要がない。

上述の実施形態では、アンテナアンプ装置１がアンテナ装置１４に組み込まれた例を説明したが、本発明によるアンテナアンプ装置１は、アンテナ装置１４に組み込まれること無く、スタンドアロンで構成される場合にも適用可能である。

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。

１：アンテナアンプ装置
２：弱入力回路
３：強入力回路
４：アッテネータ
５：可変マッチング回路
６：フィルタ回路
７：増幅回路
８：可変同調回路
９：ＡＧＣ回路
１０：切替回路
１０ａ：切替制御回路
１０ｂ：スイッチ回路
１４：アンテナ装置
１５：高周波制御部
３０：データ伝送装置
４０：ヘッドユニット

Claims (6)

1. アンテナで受信された高周波信号を増幅するアンテナアンプ装置であって、
   前記アンテナで受信された高周波信号の信号レベルを検知する検知回路と、
   前記アンテナで受信された高周波信号を増幅する増幅回路を含む弱入力回路と、
   前記アンテナを介して入力される高周波信号から強入力妨害波を除去する可変同調回路を含む強入力回路と、
   前記検知回路で検知した信号レベルに基づいて、前記弱入力回路からの出力信号と前記強入力回路からの出力信号との何れかを選択して後段に出力する切替回路と、
   を備えているアンテナアンプ装置。
2. アンテナで受信された高周波信号を増幅するアンテナアンプ装置であって、
   アッテネータと、前記アッテネータを介して入力される高周波信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号レベルに応じて前記アッテネータを制御するＡＧＣ回路と、を含む弱入力回路と、
   前記アッテネータを介して入力される高周波信号から強入力妨害波を除去する可変同調回路を含む強入力回路と、
   前記ＡＧＣ回路から出力されるＡＧＣ信号に基づいて、前記弱入力回路からの出力信号と前記強入力回路からの出力信号との何れかを選択して後段に出力する切替回路と、
   を備えているアンテナアンプ装置。
3. 前記アッテネータは、前記ＡＧＣ信号により制御されるＰＩＮダイオードを含む減衰回路と、弱入力時に前記減衰回路で減衰された高周波信号を前記増幅回路に出力する第１出力端子と、強入力時に前記減衰回路で減衰された高周波信号を前記可変同調回路に出力する第２出力端子を備えている請求項２記載のアンテナアンプ装置。
4. 前記弱入力回路には、前記アッテネータと前記増幅回路との間に可変マッチング回路が接続されている請求項２または３記載のアンテナアンプ装置。
5. 前記切替回路を介さずに前記弱入力回路からの出力信号を後段に出力する出力回路を備えている請求項１から４の何れかに記載のアンテナアンプ装置。
6. 複数のアンテナの近傍に配置され、各アンテナで受信された高周波信号をそれぞれ増幅する請求項１から４の何れかに記載のアンテナアンプ装置と、
   各アンテナアンプ装置から出力される高周波信号を復調する復調部と、
   前記復調部で復調された各復調信号を多重化する多重化処理部と、
   前記多重化処理部で多重化された復調信号を、データ伝送線を介してヘッドユニットに送信するデータ伝送装置と、
   前記データ伝送装置を介して前記ヘッドユニットから送信された選局情報に基づいて、前記可変同調回路を制御する高周波制御部を備えているアンテナ装置。

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