JP4340010B2

JP4340010B2 - アンテナ分岐

Info

Publication number: JP4340010B2
Application number: JP2000563004A
Authority: JP
Inventors: ミリッツウーヴェ; ケーラーゲオルク; マイアートーマス
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: KR20010072033A; WO2000007297A1; EP1101282B1; DE19833803A1; DE19833803B4; JP2002521952A; CN1311920A; EP1101282A1; KR100641598B1; DE59914624D1

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による回路装置に関している。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願 DE 36 33 726 C2 明細書からは、既にＶＨＦ信号やＡＭ信号の受信並びに音声無線信号の送受信のための送受信装置が公知である。この場合この送受信装置は、３つの周波数領域に共通した螺旋アンテナのベースに共通の端子点を介して接続されている。
また米国特許 US 5 089 829 明細書からは、ＡＭ信号用の第１のインピーダンス変換器回路とＦＭ信号用の第２のインピーダンス変換器回路が設けられている、ＡＭ／ＦＭ受信機が公知である。
さらにD2 (US 4 141 016 ) 明細書からは、パッシブネットワークを介して４０チャネルＣＢ送受信器に接続され、同時に第２のネットワークを介してＡＭ／ＦＭ受信機に接続される車両用アンテナが公知である。
【０００３】
発明の利点
請求項１の特徴部分に記載の本発明による回路装置によって得られる利点は、アンテナのベースに接続可能な、回路装置の第１の端子に、下方の受信周波数領域の高周波信号を減結合する第１の回路分岐と、上方の受信周波数領域および無線周波数領域の高周波信号をフィルタリングする第２の回路分岐が設けられている点である。このようにして、下方の受信周波数領域内の信号の受信の際に、上方の受信周波数領域に対する受信経路と無線周波数領域に対する送受信経路の影響によって生じる障害キャパシタンスは低減される。それによって下方の受信周波数領域用の受信パスの出力側において比較的高い信号出力を得ることができる。
【０００４】
本発明の別の有利な構成例および改善例は従属請求項に記載されている。
【０００５】
図面
図面には本発明の実施例が示されており、これらの図面に基づいて以下の明細書で詳細に説明する。この場合、
図１は、本発明による回路装置を示した図であり、
図２は、受信周波数領域および無線周波数領域への周波数帯域の分割のための周波数マップを示した図であり、
図３は、下方の周波数領域に対する受信パス上での本発明による回路装置とアンテナの作用を説明するための図である。
【０００６】
実施例の説明
図１には、アンテナ分岐として構成されている回路装置が符号１で示されている。この回路装置１の第１の端子２０には、下方の受信周波数領域５と、上方の受信周波数領域１０及び無線周波数領域１５の高周波信号が、共通のアンテナ装置、例えばロッドアンテナから供給される。第１の端子２０からは、無線周波数領域１５の高周波信号もビーム用アンテナ装置へ送出される。この場合下方の受信周波数領域５とは、ＡＭまたはＬＭＫ放送周波数領域である。また上方の受信周波数領域１０とは、ＦＭまたはＶＨＦ放送周波数領域である。さらに無線周波数領域１５とは、例えばＧＳＭ無線周波数領域（Global System for Mobile Communications）である。図２には３つの周波数領域５，１０，１５の配置構成の例が、周波数ｆに依存して示されている。この場合下方の受信周波数領域５は、第１の下方の限界周波数ｆ_１ｕから第１の上方の限界周波数ｆ_１ｏにまで亘っている。上方の受信周波数領域１０は、第２の下方の限界周波数ｆ_２ｕから第２の上方の限界周波数ｆ_２ｏにまで亘っている。無線周波数領域１５は、第３の下方の限界周波数ｆ_３ｕから第３の上方の限界周波数ｆ_３ｏにまで亘っている。この場合３つの周波数領域５，１０，１５は、重畳せず、以下の関係のもとにおかれている。
【０００７】
ｆ_１ｕ＜ｆ_１ｏ＜ｆ_２ｕ＜ｆ_２ｏ＜ｆ_３ｕ＜ｆ_３ｏ
第１の端子２０は第１の高域フィルタを介して第２の端子１５０に接続されている。第２の端子１５０は、第２の高域フィルタ６５を介して第３の端子１５５に接続されている。この場合第３の端子１５５には、無線送受信ユニットが接続されている。その他に第２の端子１５０は、低域フィルタ６０を介して第４の端子１６０に接続されている。その際第４の端子１６０は、カーラジオのＦＭ受信部に接続されていてもよい。第１の端子２０は、帯域パス３５を介して第５の端子１６５に接続されている。第５の端子１６５は、アクティブなインピーダンスマッチングのための増幅器の介在接続のもとでカーラジオのＡＭ受信部に接続されていてもよい。この帯域パス３５は、下方の受信周波数領域５の高周波信号の減結合のための第１の回路分岐２５を形成している。帯域パス３５の共振周波数ｆ_ＲＢＰはこの場合図２の下方の受信周波数領域５における可及的に中央に存在する。
【０００８】
第１の高域フィルタ４０と、第２の高域フィルタ６５および低域フィルタ６０は、上方の受信周波数領域１０と無線周波数領域１５の高周波信号のフィルタリングのために形成している。この場合第１の高域フィルタ４０の下方の帯域限界ｆ_ＢＧ１は、下方の受信周波数領域５の上方と、上方の受信周波数領域１０の下方に存在する。そのため上方の受信周波数領域１０の高周波信号も無線周波数領域１５の高周波信号も第１の高域フィルタ４０を通過する。それに反して下方の受信周波数領域５の高周波信号は、第１の高域フィルタ４０によって抑圧される。低域フィルタ６０は、上方の受信周波数領域１０の高周波信号の減結合と無線周波数領域１５の高周波信号の抑圧のための第２の回路分岐３０の第１の下位回路分岐５０を形成する。それに対して低域フィルタ６０の上方の帯域限界ｆ_ＢＧ２は、無線周波数領域１５の下方でかつ上方の受信周波数領域１０の上方に存在する。第２の高域フィルタ６５は、無線周波数領域１５の高周波信号の減結合と上方の受信周波数領域１０の高周波信号の抑圧のための第２の回路分岐３０の第２の下位回路分岐５５を形成する。その際第２の高域フィルタ６５の下方の帯域限界ｆ_ＢＧ３は受信周波数領域１０の上方でかつ無線周波数領域１５の下方に存在する。そのため周波数領域５，１０，１５の限界周波数と前述したフィルタ３５，４０，６０，６５の帯域限界に対しては以下の関係：
ｆ_１ｕ＜ｆ_ＲＢＰ＜ｆ_１ｏ＜ｆ_ＢＧ１＜ｆ_２ｕ＜ｆ_２ｏ＜ｆ_ＢＧ２＜ｆ_ＢＧ３＜ｆ_３ｕ＜ｆ_３ｏ
が成り立つ。
【０００９】
図１によれば、帯域フィルタ３５は第４のコイル１２０と第８のコンデンサ１００からなる直列回路によって形成されている。第１の高域フィルタ４０は、第１のコンデンサ４５によって形成されている。低域フィルタ６０は、第７のコンデンサ９５と第３のコイル１１５によって形成されており、この第３のコイルは一方では第４の端子１６０に接続され他方では基準電位１４５に接続されている。低域フィルタ６０の第６のコンデンサ９０は、一方では第４の端子１６０に接続され、他方では低域フィルタ６０の第５のコンデンサ８５を介して基準電位１４５に接続され、さらに低域フィルタ６０の第４のコンデンサ８０と低域フィルタ６０の第２のコイル１１０からなる直列回路を介して第２の端子１５０に接続されている。第２の高域フィルタ６５は、第３のコンデンサ７５を含んでおり、これは一方では第３の端子１５５に接続され、他方では第２の高域フィルタ６５はの第１のコイル１０５を介して基準電子１４５に接続され、第２の高域フィルタ６５の第２のコンデンサ７０を介して第２の端子１５０に接続されている。
【００１０】
第１の端子２０は３つの全ての周波数領域５，１０，１５に対して共通の端子を形成し、これは図１には示されていないアンテナ装置のベースに接続されている。それによりこのアンテナ装置は、３つの周波数領域５，１０，１５の全てに対して１つの共通のアンテナとなる。このアンテナがロッドアンテナとして構成されているならば、その長さは上方の受信周波数領域１０と無線周波数領域１５の波長の１/４波長の領域に選択され得る。なぜなら上方の受信周波数領域１０と無線周波数領域１５は、図２の下方の受信周波数領域５に比べて相互に比較的近傍にあり、このことは図２において周波数軸の中断と破線によって表わされている。このことは特に無線周波数領域１５がＧＳＭ無線周波数領域として構成され、上方の受信周波数領域１０がＦＭ放送周波数領域として構成され、下方の受信周波数領域５がＡＭ放送周波数領域として構成されている場合に当て嵌まる。
【００１１】
ロッドアンテナは、それと共にその長さに基づいて下方の受信周波数領域５に対しては調整されていない。これは比較的長い波長を含んでいるため非常に長いアンテナが必要である。その結果として一般に第５の端子１６５には第１の回路分岐２５のアクティブインピーダンスマッチングのための増幅器を下方の受信周波数領域５内の高周波信号受信のために接続する必要がある。
【００１２】
図３には、下方の受信周波数領域５に対して調整されていないアンテナ装置の作用と、下方の受信周波数領域５の高周波信号の受信の際の第５の端子１６５に接続されるオーミック負荷インピーダンス１４０の形態の有効負荷に対する回路装置１の作用が表わされている。受信するアンテナ信号は、電圧ソース１２５として表わされ、一方では基準電位１４５に接続され他方ではアンテナキャパシタンス１３０に接続されている。これは第１の回路分岐２５におけるアンテナ装置の調整不良の影響を表わす。一方で電圧ソース１２５に接続するアンテナキャパシタンス１３０は、他方では欠陥キャパシタンス１３５と負荷インピーダンス１４０からなる並列回路を介して基準電子１４５に接続されている。この欠陥キャパシタンス１３５はこの場合第２の回路分岐３０における下方の受信周波数領域５の高周波信号受信の際に現れる容量性のロスを表わしている。これは実質的に第１のコンデンサ４５のキャパシタンスによって定まる。しかしながらこれは第１の下位回路分岐５０および第２の下位回路分岐５５における後置接続されたコンデンサによって減衰される。
【００１３】
このようにして欠陥キャパシタンス１３５は制限され、相応の信号出力が第５の端子１６５において得られる。これは場合によっては第５の端子１６５に接続される増幅器を用いたアクティブインピーダンスマッチングの投入を過剰気味にする。
【００１４】
第２の回路分岐３０に由来する容量性の損失は、欠陥キャパシタンス１３５によって表わされる。下方の受信風は数量域５に対して未調整のアンテナ装置は、下方の受信周波数領域５においてアンテナキャパシタンス１３０を有する。第２の回路分岐３０において生じるキャパシタンス（これは欠陥キャパシタンス１３５によって表わされる）は、アンテナキャパシタンス１３０と共に容量性の分圧器を表わす。欠陥キャパシタンス１３５が小さければ小さいほど、負荷インピーダンス１４０における電圧は大きくなり、さらに有効信号を大きくなる。換言すれば、欠陥キャパシタンス１３５が小さければ小さいほど、容量性の損失も小さくなる（これは第２の回路分岐３０に起因する）。前述したようなロッドアンテナとして構成されたアンテナ装置の長さの選択によって、上方の受信周波数領域１０と無線周波数領域１５の受信高周波信号に対して第２の回路分岐３０のアンテナ装置の（上方の受信周波数領域１０と無線周波数領域１５において非常に信頼できる）ベースインピーダンスへのマッチングが行われる。それ故に第２の回路分岐３０において上方の受信周波数領域１０と無線周波数領域１５の高周波信号の受信の際に実質的な容量性の損失は生じない。そのため第３の端子１５５と第４の端子１６０におけるアクティブインピーダンスマッチングは必要とされない。
【００１５】
本発明による回路装置１は、相応の組合わせアンテナとの接続のもとで自動車における３つの周波数領域５，１０，１５用のアンテナ分岐として使用できるが、しかしながらこれは本発明の適用例における限定を意味するものではない。本発明はその他にも例えば飛行機やその他の車両にも定常的に使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回路装置を示した図である。
【図２】受信周波数領域および無線周波数領域への周波数帯域の分割のための周波数マップを示した図である。
【図３】下方の周波数領域に対する受信パス上での本発明による回路装置とアンテナの作用を説明するための図である。

Claims

下方の受信周波数領域（５）と上方の受信周波数領域（１０）の高周波信号の受信と、無線周波数領域（１５）の高周波信号の送受信と、３つの全ての周波数領域（５，１０，１５）に対して共通の但し下方の受信周波数領域（５）に対しては未調整のアンテナへの接続のための回路装置（１）であって、
前記回路装置（１）の第１の端子（２０）がアンテナのベースに接続可能である、回路装置において、
前記無線周波数領域（１５）が上方の受信周波数領域（１０）よりも上にあり、さらに
前記第１の端子（２０）に、下方の受信周波数領域（５）の高周波信号の減結合のための当該回路装置の第１の分岐（２５）と、上方の受信周波数領域（１０）及び無線周波数領域（１５）の高周波信号のフィルタリングのための当該回路装置の第２の分岐（３０）が設けられていることを特徴とする回路装置。
前記下方の受信周波数領域（５）は、ＡＭ/ＬＭＫ放送周波数領域である、請求項１記載の回路装置。
前記上方の受信周波数領域（１０）は、ＦＭ/ＶＨＦ放送周波数領域である、請求項１または２記載の回路装置。
前記無線周波数領域（１５）は、ＧＳＭ無線周波数領域である、請求項１から３いずれか１項記載の回路装置。
前記回路装置の第１の分岐（２５）はその共振周波数（ｆＲＢＰ）が下方の受信周波数領域（５）内にある帯域ろ波フィルタ（３５）を含んでいる、請求項１から４いずれか１項記載の回路装置。
前記回路装置の第２の分岐（３０）は、その下方の帯域限界（ｆＢＧＩ）が下方の受信周波数領域（５）の上方にある高域ろ波フィルタ（４０）を含んでいる、請求項１または２記載の回路装置。
前記高域ろ波フィルタ（４０）は、コンデンサ（４５）を含んでいる、請求項６記載の回路装置。
前記回路装置の第２の分岐（３０）は、上方の受信周波数領域（１０）の高周波信号のフィルタリングのための当該回路装置の第１の下位分岐（５０）を含み、さらに前記回路装置の第２の分岐（３０）は、無線周波数領域（１５）の高周波信号のフィルタリングのための当該回路装置の第２の下位分岐（５５）を含んでいる、請求項１から７いずれか１項記載の回路装置。
前記回路装置の第１の下位分岐（５０）は、その上方の帯域限界（ｆＢＧ２）が無線周波数領域（１５）の下方にある低域ろ波フィルタ（６０）を有しており、前記回路装置の第２の下位分岐（５５）は、その下方の帯域限界（ｆＢＧ３）が上方の受信周波数領域（１０）の上方にある高域ろ波フィルタ（６５）を有している、請求項８記載の回路装置。