JP3227481B2 - Rds放送受信機 - Google Patents

Rds放送受信機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FM多重データ放
送の一種であるRDS(ラジオデータシステム)の放送
局から送信される文字・数字・記号などのキャラクタデ
ータの組み合わせとしてニュース、天気予報、交通情
報、娯楽情報その他各種の情報をRDSデータとして受
信し表示するRDS放送受信機にかかわり、特にはアン
テナでの放送電波受信強度が微弱なレベルであっても一
旦キャッチアップしさえすればそれ以降は捕捉状態を確
保し続けるようする技術に関する。この種のRDS放送
受信機は俗に「見えるラジオ」として知られている。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の技術にかかわるRDS放送
受信機の構成を示すブロック回路図である。RDS放送
局からの放送電波もRDS放送局以外の放送局からの放
送電波も区別なくいずれもアンテナ1で受信される。ア
ンテナ1で受信された放送電波はチューナフロントエン
ド2で増幅され、中間周波信号に変換される。チューナ
フロントエンド2では、普通のFM信号かRDSデータ
を含んだFM信号かのどちらかが選択される。変換され
た中間周波信号は次段の中間周波増幅/復調部3に入力
され、ここで増幅された後にFM復調され、出力として
FM復調信号を得る。このFM復調信号の中にRDSデ
ータが含まれている。RDSデータは、デジタル変調し
たものをさらにFM変調している。FM復調信号はバッ
ファアンプ4に入力され、増幅される。バッファアンプ
4は、直流カット用のカップリングコンデンサC1,C
3、交流的接地用のバイパスコンデンサC2、バイアス
抵抗R1〜R3、バッファ用トランジスタTr1で構成
されている。このトランジスタTr1はエミッタフォロ
アを構成している。バッファアンプ4からの出力信号は
次段のRDSデコーダ5に入力され、バッファアンプ4
からの出力信号に含まれている文字・数字・記号などの
キャラクタデータであるRDSデータがデコードされ、
そのデータとクロック信号とがマイクロコンピュータ6
に入力される。RDSデータはマイクロコンピュータ6
によってクロック信号に従って処理され、表示器7に表
示データとして出力され、表示器7において表示データ
である文字・数字・記号などのキャラクタデータからな
る情報が表示される。
【0003】RDSデコーダ5にはRDS判定識別回路
8とスイッチングトランジスタTr2とが内蔵されてお
り、スイッチングトランジスタTr2のコレクタに接続
されたRDS識別端子9が用意されている。RDS判定
識別回路8は現在の受信放送がRDS放送であるか否か
の判定識別を行い、その識別結果がRDS放送でないと
きは出力はローレベルでスイッチングトランジスタTr
2はOFFのままでRDS識別端子9をハイレベルにし
ているが、RDS放送であってかつ放送電波受信強度
(アンテナ入力レベル)がRDSデータの表示が可能な
レベルであることを判定識別したときには出力をハイレ
ベルに反転しスイッチングトランジスタTr2をONに
することでRDS識別端子9をローレベルにするように
なっている。その利用法として、インジケータがある。
直流電源+BとRDS識別端子9との間にインジケータ
としての発光ダイオード(LED)を介挿すると、スイ
ッチングトランジスタTr2のONによって発光ダイオ
ードが点灯し、RDS放送の受信をユーザーに知らせ
る。
【0004】なお、中間周波増幅/復調部3から出力さ
れたFM復調信号はローパスフィルタ10によって通常
のFM信号が弁別され、FMステレオデコーダ11によ
ってL,Rの音声信号に変換され、図示しないスピーカ
より音声出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
にかかわるRDS放送受信機には次のような問題点があ
る。アンテナ1での放送電波受信強度がスレッショルド
レベル(しきい値レベル)にあるような微弱な状態であ
るときには、放送電波のS/N特性が悪くてノイズを多
く含んでいるので、RDSデコーダ5でのRDSデータ
へのデコード動作の安定性が悪く、表示器7ではキャラ
クタデータの表示状態と非表示状態とが繰り返されて表
示が安定に保持されず、きわめて見づらい視認性の悪い
ものとなる。
【0006】本発明は上記した課題の解決を図るべく創
案されたものであって、RDS放送の放送電波受信強度
が微弱な状態であっても、RDSデータを一旦キャッチ
アップしたときは、表示/非表示の繰り返しを防止し、
安定的な表示状態を維持して視認性を良くすることを目
的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるRDS放
送受信機は、アンテナと、該アンテナで受信された放送
電波を増幅し中間周波信号に変換するチューナフロント
エンドと、該チューナフロントエンドで変換された中間
周波信号を増幅しFM復調する中間周波増幅/復調部
と、該中間周波増幅/復調部で復調されたFM復調信号
を増幅するバッファアンプと、該バッファアンプからの
出力信号に含まれているRDS(ラジオデータシステ
ム)データをデコードするRDSデコーダと、該RDS
デコーダでデコードされたRDSデータをキャラクタデ
ータからなる情報として表示する表示器と、上記中間周
波増幅/復調部で復調されたFM復調信号が通過するロ
ーパスフィルタと、該ローパスフィルタを通過したFM
復調信号を音声信号に変換するFMデコーダとを備えた
RDS放送受信機において、RDS放送であるか否かを
判定識別する手段を備える一方、上記バッファアンプ
は、RDS放送と判定認識されたときに増幅度を増大さ
せるように構成したものである。現在受信中の放送電波
がRDS放送であると一旦判定識別したときは放送電波
受信強度が実質的に増大されるので、アンテナで受信し
たRDS放送の放送電波受信強度が微弱な状態であって
も、FM復調信号からRDSデータへのデコード動作を
安定化する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかわるRDS放
送受信機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。ここではFMラジオ受信機に付帯されるRDS放送
受信機を例にあげて説明する。
【0009】図1は実施の形態にかかわるRDS放送受
信機の構成を示すブロック回路図であり、図1におい
て、符号の1から11までについては従来の技術にかか
わる図2の構成と共通であり、簡単に説明すると、1は
アンテナ、2はチューナフロントエンド、3は中間周波
増幅/復調部、4はバッファアンプ(ただし、回路構成
は従来の技術とは異なる)、5はRDSデコーダ、6は
マイクロコンピュータ、7はLCDなどの表示器、8は
RDS判定識別回路、9はRDS識別端子、10はロー
パスフィルタ、11はFMステレオデコーダである。バ
ッファアンプ4の回路構成について説明すると、デュア
ルゲート型の電界効果トランジスタQ1の第1ゲートG
1が入力側のカップリングコンデンサC1に接続されて
いるとともにこの電界効果トランジスタQ1のゼロバイ
アス設定用の抵抗R5を介して接地されている。電界効
果トランジスタQ1のドレインDがそのドレインの負荷
設定用の抵抗R6を介して直流電源+Bに接続されてい
るとともにバイパスコンデンサC5を介して接地されて
いる。このドレインDが出力側のカップリングコンデン
サC3を介してRDSデコーダ5およびそれに内蔵のR
DS判定識別回路8に接続されている。電界効果トラン
ジスタQ1のソースSが抵抗R7を介して接地されてい
る。電界効果トランジスタQ1の第2ゲートG2がその
第2ゲートに対する正のバイアス設定用の抵抗R8を介
して直流電源+Bに接続されているとともに抵抗R10
とバイパスコンデンサC4との並列回路を介して接地さ
れている。抵抗R8の一端は直流電源+Bとバイパスコ
ンデンサC5と抵抗R6との共通接続点に接続されてい
るとともにPNP型のスイッチングトランジスタTr3
のエミッタに接続されており、抵抗R8の他端すなわち
電界効果トランジスタQ1の第2ゲートG2は抵抗R9
を介してスイッチングトランジスタTr3のコレクタに
接続されている。抵抗R8,R9,R10はいずれも電
界効果トランジスタQ1の第2ゲートG2に対する正の
バイアス電圧設定用として機能するものであり、そのう
ちスイッチングトランジスタTr3に直列接続の抵抗R
9はバイアス電圧切り換え用として機能するものであ
る。スイッチングトランジスタTr3のエミッタはバイ
アス電圧Vの直流電源+Bに接続されている。スイッチ
ングトランジスタTr3のベースはベースバイアス用の
抵抗R11を介してRDSデコーダ5におけるRDS識
別端子9に接続されている。このRDS識別端子9は従
来の技術の場合と同様に、ベースがRDS判定識別回路
8の出力端子に接続されエミッタが接地されたNPN型
のスイッチングトランジスタTr2のコレクタに接続さ
れている。
【0010】次に、上記のように構成されたRDS放送
受信機の動作を説明する。現在、アンテナ1で受信中の
放送電波がRDS放送局からの放送電波でない場合や、
RDS放送電波であっても放送電波受信強度が表示器7
に表示されない程度の微弱な状態である場合には、RD
Sデコーダ5内のRDS判定識別回路8は現在受信中の
放送電波がRDS放送でないと判定識別する結果、その
出力はローレベルであり、スイッチングトランジスタT
r2がOFFのままとなっているので、RDS識別端子
9の電位はハイレベルであり、FM復調信号のバッファ
アンプ4のスイッチングトランジスタTr3にはベース
バイアス電流は流れない。したがって、このような場合
にはスイッチングトランジスタTr3はOFFの状態で
ある。このとき、電界効果トランジスタQ1の第2ゲー
トG2に対しては直流電源+Bのバイアス電圧Vが抵抗
R8と抵抗R10とで分圧された電圧が印加される。こ
のときの印加電圧をVG2とすると、 VG2≒{R10/(R8+R10)}・V …………………………(1) となる。ここで、抵抗R8,R10の抵抗値をそのまま
R8,R10としている。このときの電界効果トランジ
スタQ1の電流の流れやすさを示す相互コンダクタンス
をgm1とすると、そのときの電界効果トランジスタQ
1の増幅度G1はドレインDの負荷抵抗値をR6とし
て、定義から、 G1=gm1・R6 ………………………………………………………(2) となる。FM復調信号のバッファアンプ4は、RDS放
送局でない普通の放送局からの放送電波を受信した場合
の増幅度がG1となるように抵抗R5,R6,R7,R
8の抵抗値の設定を行っておく。
【0011】受信した放送電波がRDS放送局からの放
送電波である場合に、放送電波受信強度(アンテナ入力
レベル)が充分に高いときはもちろん、表示器7におい
てRDSデータをデコードしたキャラクタデータの表示
がぎりぎり可能な程度の微弱なときには、RDSデコー
ダ5内のRDS判定識別回路8は現在受信中の放送電波
がRDS放送であると判定識別する結果、その出力がハ
イレベルに反転し、スイッチングトランジスタTr2を
ONにする。すると、RDS識別端子9の電位がローレ
ベルに切り換わる結果、バッファアンプ4のスイッチン
グトランジスタTr3のベースには、直流電源+Bから
エミッタ−ベースを介しさらに抵抗R11とONとなっ
たスイッチングトランジスタTr2を介してグランドG
NDに向かうベースバイアス電流が流れ、スイッチング
トランジスタTr3がONとなる。これで、抵抗R8に
対して抵抗R9が並列に接続された状態となる。抵抗R
8と抵抗R9との合成抵抗値は抵抗R8単独の抵抗値よ
りも小さくなる。電界効果トランジスタQ1の第2ゲー
トG2に対しては直流電源+Bのバイアス電圧Vが抵抗
R8、抵抗R9の合成並列抵抗と抵抗R10とで分圧さ
れた電圧が印加される。このときの印加電圧をVG2′
とすると、 VG2′≒〔R10/{R8・R9/(R8+R9)}+R10}〕・V … ………………………(3) となる。ここで、抵抗R8,R9,R10の抵抗値をそ
のままR8,R9,R10としている。このときの電界
効果トランジスタQ1の相互コンダクタンスをgm2と
すると、そのときの電界効果トランジスタQ1の増幅度
G2は、 G2=gm2・R6 ………………………………………………………(4) となる。式(1)と式(3)との対比において、合成並
列抵抗が小さくなっているので抵抗R10での電圧降下
はより大きくなり、 VG2′>VG2 …………………………………………………………(5) である。電界効果トランジスタQ1の第2ゲートG2に
対する印加電圧が増大するので、デュアルゲート型の電
界効果トランジスタQ1の性質から相互コンダクタンス
も増大し、 gm2>gm1 ……………………………………………………………(6) となる。したがって、式(2)と式(4)との対比か
ら、 G2>G1 …………………………………………………………………(7) となり、電界効果トランジスタQ1の増幅度が増大す
る。
【0012】例えば、変化が明確となる目安として、 G2=√2・G1 …………………………………………………………(8) とすると、 20・log10G2−20・log10G1≒3〔dB〕 ……………………(9)と なる。このようになるように、抵抗R8,R9,R10
の抵抗値を設定しておけばよい。
【0013】以上のようにして、RDSデコーダ5にお
けるRDS判定識別回路8が1回でもRDS放送である
と判定識別すると、すなわち瞬間でもRDSデータのキ
ャッチアップが行われて表示器7にRDS放送のキャラ
クタデータが表示されると、スイッチングトランジスタ
Tr2,Tr3のONを通じてバッファアンプ4の増幅
度が一気に3dB増大し、RDS判定識別回路8から見
るとRDS放送の放送電波受信強度が相対的に3dB上
昇したことと等価となり、RDS判定識別回路8の判定
基準のスレッショルドレベルを大幅に上回ることとなる
結果、もともとはスレッショルドレベルぎりぎりの微弱
な放送電波であるにもかかわらず、RDS判定識別回路
8はハイレベルを出力し続け、スイッチングトランジス
タTr2がON状態を維持するため、バッファアンプ4
の増幅度が3dB増大した状態が維持される。換言すれ
ば、RDS放送電波を一旦キャッチアップすれば、その
キャッチアップ状態を自動的に持続する。したがって、
微弱なRDS放送の放送電波を充分に増幅し、RDSデ
コーダ5によるFM復調信号のRDSデータへのデコー
ド動作を安定化し、従来の技術の場合に見られた表示器
7でのキャラクタデータの表示状態と非表示状態との繰
り返しの現象が防止され、表示器7でのキャラクタデー
タの表示状態を安定したものとし、その表示データの視
認性を良好なものにする。
【0014】なお、チャンネルを切り換える等すると、
RDS放送の受信状態でなくなり、RDS判定識別回路
8の出力がローレベルに反転してスイッチングトランジ
スタTr2がOFFし、連動してバッファアンプ4のス
イッチングトランジスタTr3もOFFし、これで初期
状態に戻ることになる。
【0015】ここで、バッファアンプ4の増幅素子とし
てデュアルゲート型の電界効果トランジスタQ1を用い
ることによる利点について説明する。デュアルゲート型
の電界効果トランジスタQ1においては、第1ゲートG
1と第2ゲートG2とが分離しているため、第1ゲート
G1に信号線を接続し、第2ゲートG2に制御用の直流
バイアスを印加できるという回路構成上の有利さがあ
る。シングルゲート型の電界効果トランジスタの場合
は、信号と直流バイアスとが重畳される結果、動作が不
安定になりやすい。デュアルゲート型はシングルゲート
型の電界効果トランジスタに比べて逆伝達係数が小さい
ので、発振などのおそれが全くなく安定した動作が可能
である。また、電圧制御型であることは、電流制御型の
トランジスタより回路構成を簡素化できる。電流制御型
の場合、さらにスイッチングトランジスタを1つ追加し
なければならない。バッファアンプ4においては周辺の
回路や信号に悪影響を与えないようにすることが望まれ
るが、電界効果トランジスタは通常のトランジスタに比
べて入出力インピーダンスが大きいので、周辺に与える
影響がほとんどなく、また、増幅度の制御が容易であ
る。通常のトランジスタを用いる場合、従来の技術のと
おりエミッタフォロワ方式となるが、この方式では増幅
度制御ができない。
【0016】以上、1つの実施の形態について説明して
きたが、本発明は次のように構成したものも含むもので
ある。
【0017】(1)上記の実施の形態では、式(9)に
おいて増幅度の増大を3dBとしたが、これは一例にす
ぎず、その値は所期目的を達成する限りにおいて任意で
あることはいうまでもない。
【0018】(2)バッファアンプ4において、スイッ
チングトランジスタTr3のコレクタに接続した抵抗R
9は省略することも可能である。
【0019】(3)デュアルゲート型の電界効果トラン
ジスタQ1のドレインDに接続した負荷設定用の抵抗R
6に代えて、RDS放送の変調波(搬送波)の中心周波
数(現在一般には57kHz)の共振素子(レゾネー
タ;圧電素子)を用いてもよいし、あるいはLC共振回
路からなるタンク回路を用いてもよい。この方が、RD
Sを含んだFM復調信号の選択性があるので、動作がよ
り安定している。抵抗R6の場合はそのような選択性が
ないが、安価である。なお、抵抗R6の抵抗値は3〜1
0kΩである。
【0020】(4)バッファアンプ4における増幅用の
トランジスタとしてデュアルゲート型の電界効果トラン
ジスタを用いたが、増幅度が可変できるものであればど
のようなタイプのトランジスタを用いてもよい。また、
トランジスタ以外の増幅素子を用いてもよい。もっと
も、デュアルゲート型の電界効果トランジスタを用いる
ときは既述の利点があるので、より好ましいとはいえ
る。
【0021】(5)増幅度可変型のバッファアンプ4の
回路構成としては、所期の機能をもつのもであれば、原
則としてはどのようなものでもよい。ただし、図示の回
路構成のものが好ましいことはすでに述べたとおりであ
る。
【0022】上記の(1)〜(5)は互いに独立した事
項であり、これらのうち任意の事項を論理的に矛盾しな
い限りにおいて任意数適当に組み合わせてもよきもので
ある。
【0023】なお、特許請求の範囲に記載した個々の構
成要素を表す文言、構成要素間の結合関係を表す文言、
各状態・各動作・各作用・各処理等を表す文言を含めて
すべての任意の文言はいずれも説明上の便宜のために付
けた代表的な表現にすぎず、したがって決して限定的に
解釈すべきではなく、本発明の技術的思想の精神に反し
ない範囲で均等な任意の表現がすべて含まれると解釈し
なければならず、あるいは各文言についてその意味を最
も広義に解釈しなければならない。課題を解決するため
の手段の項および発明の効果の項における文言について
も同様に解釈しなければならない。とりわけ、「RDS
(ラジオデータシステム)」「RDS放送受信機」「判
定識別手段」「スイッチング手段」「スイッチングトラ
ンジスタ」等についてはそのように解釈しなければなら
ない。例えば、本発明が対象とするRDS放送受信機は
FMラジオ受信機に付帯されることが多いが、AM/F
Mラジオ受信機やラジカセ等に付帯されたものも含む
し、RDS放送受信単機能のものも含み、また据え置き
型も携帯型もある。もっとも、上記ようなものに限定す
るものではなく、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、
携帯通信端末などと融合させた各種の装置・機器に適用
されるものとする。
【0024】
【発明の効果】RDS放送受信機についての請求項1に
かかわる発明によれば、現在受信中の放送電波がRDS
放送であると判定識別しRDSデータをデコードしたキ
ャラクタデータを一旦表示したときは放送電波受信強度
を実質的に増大するので、アンテナで受信したRDS放
送の放送電波受信強度が微弱な状態であっても、表示/
非表示の繰り返しを防止し、安定的な表示状態を維持し
て視認性を向上させることができる。
【0025】請求項2にかかわる発明によれば、デュア
ルゲート型の電界効果トランジスタを用いているので、
FM復調部やRDSデコーダなどの周辺回路の信号に悪
影響を及ぼすことなく、放送電波受信強度を増大させる
動作を安定的に遂行することができる。
【0026】請求項3にかかわる発明によれば、一旦増
大されたFM復調信号によってスイッチングトランジス
タの導通状態が持続されやすいので、放送電波受信強度
を増大させる機能にヒステリシス特性をもたせることが
でき、安定した動作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかわるRDS放送受信
機の構成を示すブロック回路図
【図2】従来の技術にかかわるRDS放送受信機の構成
を示すブロック回路図
【符号の説明】
4……バッファアンプ、5……RDSデコーダ、7……
表示器、8……RDS判定識別回路、9……RDS識別
端子、Tr2……RDS判定識別により導通するスイッ
チングトランジスタ、Q1……デュアルゲート型の電界
効果トランジスタ、G1……第1ゲート、G2……第2
ゲート、R6……ドレインの負荷設定用の抵抗、R8,
R10……バイアス電圧設定用の抵抗、R9……バイア
ス電圧切り換え用の抵抗、C5……交流的接地用のバイ
パスコンデンサ、Tr3……RDS判定識別により導通
してバッファアンプの増幅度を上げるためのスイッチン
グトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−135854(JP,A) 特開 平10−209895(JP,A) 特開 平3−22630(JP,A) 特開 平5−259770(JP,A) 特開 平6−291692(JP,A) 実開 平5−78043(JP,U) 特公 昭53−32653(JP,B2) 実公 昭50−29369(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/16 H04J 1/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンテナと、該アンテナで受信された放
    送電波を増幅し中間周波信号に変換するチューナフロン
    トエンドと、該チューナフロントエンドで変換された中
    間周波信号を増幅しFM復調する中間周波増幅/復調部
    と、該中間周波増幅/復調部で復調されたFM復調信号
    を増幅するバッファアンプと、該バッファアンプからの
    出力信号に含まれているRDS(ラジオデータシステ
    ム)データをデコードするRDSデコーダと、該RDS
    デコーダでデコードされたRDSデータをキャラクタデ
    ータからなる情報として表示する表示器と、上記中間周
    波増幅/復調部で復調されたFM復調信号が通過するロ
    ーパスフィルタと、該ローパスフィルタを通過したFM
    復調信号を音声信号に変換するFMデコーダとを備えた
    RDS放送受信機において、 RDS放送であるか否かを判定識別する手段を備える一
    方、 上記バッファアンプは、 RDS放送と判定認識されたと
    きに増幅度を増大させることを特徴とするRDS放送受
    信機。
  2. 【請求項2】 バッファアンプが、第1ゲートに入力さ
    れるFM復調信号を増幅してドレインから出力するデュ
    アルゲート型の電界効果トランジスタと、第2ゲートへ
    の印加信号をRDS放送の判定識別手段の判定識別に基
    づいて切り換えるスイッチング手段とで構成されている
    請求項1に記載のRDS放送受信機。
  3. 【請求項3】 スイッチング手段が、電界効果トランジ
    スタの第2ゲートに対するバイアス電圧を設定する素子
    に対して並列に接続されて判定識別手段の判定識別に基
    づいて導通するスイッチングトランジスタである請求項
    2に記載のRDS放送受信機。
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