JP4600593B2 - 移動体通信端末用放送受信機 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信端末用放送受信機に関する。

近年、携帯電話を中心とする移動体通信端末装置で放送信号を受信し、移動体通信端末装置で映像・音声等を視聴するモバイル放送が普及している。日本では２００５年から１セグメントを利用したモバイル向け地上波デジタル放送（ワンセグ）が開始され、ワンセグに対応した携帯電話も続々と登場している。

ワンセグ対応の携帯電話には、放送信号を受信するための受信アンテナ及び受信アンテナに接続されたアンテナ同調回路が搭載されている。その受信方式は同調形が一般的であり、具体的にはアンテナ同調回路において適当な同調電圧を印加することによって受信しようとするチャンネルの周波数と等しい周波数に共振する共振回路を構成し、必要な周波数帯域のみをアンテナにより受信する方式である。このアンテナとしては携帯電話の特性上、４分の１波長の長さを有するホイップアンテナが適している。

図４は従来の移動体通信端末用放送受信機の構成を示している。図４において、１は受信アンテナ、２はアンテナ同調回路、４は同調電圧印加回路、ＡＭＰ１は増幅器、ＭＩＸ１は周波数混合器、１０は局部発振回路である。アンテナ同調回路２は同調コイルＬ１０と可変容量ダイオードＤ１０を有し、これらによって共振回路を構成している。

同調電圧印加回路４から出力された電圧が可変容量ダイオードＤ１０に印加されると、可変容量ダイオードＤ１０と同調コイルＬ１０とからなる共振回路の共振周波数に同調する放送信号が受信アンテナ１より入力される。入力された信号は増幅器ＡＭＰ１を介して周波数混合器ＭＩＸ１に入力される。同時に周波数混合器ＭＩＸ１には局部発振回路１０から出力された信号が入力される。周波数混合器ＭＩＸ１にてこれらの信号が混合されることにより中間周波数信号が生成され、中間周波数信号出力端子１２に出力される。同調電圧印加回路４から出力される電圧を調整することにより、アンテナ１より入力される放送信号が変更され、所望とする放送信号を受信することができる。
特開２００３−２８９２５９号公報

図４に記載の受信回路をワンセグ対応の携帯電話に適用した場合、以下のような不具合が生じる。

携帯電話が放送信号を受信している間、携帯電話が自らの位置を発信するため基地局に対して送信アンテナ（図示しない）から送信信号を送信することがある。その場合、基地局に対して発信された送信信号によって受信アンテナ１に高周波電圧が誘起される場合がある。このような高周波電圧によって、所望のチャンネルに対応する受信周波数に適合するように設定されたアンテナ同調回路２の共振周波数にずれが生じ、その結果、所望のチャンネルの受信感度・受信品質の低下を招く。

そこで、本発明の目的は、移動体通信端末用放送受信機において、移動体通信端末自身の送信アンテナから出力された送信信号が受信アンテナに入力されることにより誘起された不要電圧によって、アンテナ同調回路の共振周波数がずれる現象を防止することにある。

上記問題点を解決するために、本発明は以下のような構成を採る。
本発明に係る移動体通信端末用放送受信機は、受信アンテナと、前記受信アンテナに接続されたアンテナ同調回路とを備え、前記アンテナ同調回路の共振周波数を変化させることにより、前記受信アンテナが前記共振周波数に同調する放送信号を受信する移動体通信端末用放送受信機であって、前記アンテナ同調回路は、カソードが前記受信アンテナに接続され、アノードが少なくとも交流的にグランドに接続されている可変容量ダイオード、前記受信アンテナと前記可変容量ダイオードとの接続点に同調電圧を印加する同調電圧印加回路、および、前記移動体通信端末の送信アンテナから出力された送信信号が前記受信アンテナに入力されることにより誘起され、前記可変容量ダイオードの整流作用によって生じる不要電圧を抑制するための校正電圧と、前記送信信号の送信電力および前記受信する放送信号の周波数との関係が予め対応づけられていて、前記送信信号の送信電力および前記受信する放送信号の周波数に応じて前記校正電圧を決定し、前記可変容量ダイオードに印加される電圧を前記校正電圧によって校正する不要電圧抑制手段、を有することを特徴とする。

前記不要電圧抑制手段は、前記可変容量ダイオードと前記グランドとの接続点に、前記校正電圧を印加するものであっても良い。また、前記校正電圧は、前記送信信号の送信電力および前記受信する放送信号の周波数との関係に基づいて決定されるパルス信号を、前記移動体通信端末のＣＰＵから出力し、ローパスフィルタを介して直流電圧に変換したものであることが好ましい。

また、前記不要電圧抑制手段は、前記同調電圧印加回路に前記同調電圧から前記校正電圧を減算して出力させるものであっても良い。

さらに、前記受信する放送信号の周波数に従って前記校正電圧が適切に選択されるように、前記受信する放送信号の周波数および前記送信信号の送信電力と前記校正電圧との関係を定めた対照表が前記不要電圧抑制手段に保持されていることが好ましい。

また、前記アンテナ同調回路の出力電圧は前記受信アンテナと前記可変容量ダイオードとの接続点から取り出され、増幅器に印加され、コンデンサが前記アンテナ同調回路と前記増幅器との間に直列に介挿されていても良い。

上記のような構成により、本発明は受信アンテナに誘起された不要電圧を打ち消す不要電圧抑制手段を備えているため、不要電圧によりアンテナ同調回路の共振周波数がずれることを防止し、受信感度の劣化を防ぐことができる。

本発明の第１の実施形態の構成を説明する電気回路図である。 本発明の第１の実施形態の変形例の構成を説明する電気回路図である。 本発明の第２の実施形態の構成を説明する電気回路図である。 従来の移動体通信端末用放送受信機の構成を示す電気回路図である。

符号の説明

１ 受信アンテナ
３ アンテナ同調回路
４ 同調電圧印加回路
１０ 局部発振回路
１２ 中間周波数信号出力端子
１６ 校正電圧印加回路
１７，１８ 不要電圧抑制手段

《第１の実施形態》
図１は本発明の第１の実施形態の構成を示す電気回路図である。図１において、従来例を示す図４と同じ構成を示す部分には同一の符号を付すものとする。

本実施形態における移動体通信端末用放送受信機は、受信アンテナ１と、アンテナ同調回路３と、増幅器ＡＭＰ１と、周波数混合器ＭＩＸ１と、局部発振回路１０と、からなる。アンテナ同調回路３と増幅器ＡＭＰ１との間にはコンデンサＣ４が介挿されている。

アンテナ同調回路３の共振周波数に同調する周波数を有する放送信号が受信アンテナ１より入力される。入力された信号は増幅器ＡＭＰ１を介して周波数混合器ＭＩＸ１に入力される。同時に周波数混合器ＭＩＸ１には局部発振回路１０から出力された信号が入力される。周波数混合器ＭＩＸ１にてこれらの信号が混合されることにより中間周波数信号が生成され、中間周波数信号出力端子１２に出力される。さらに、中間周波数信号を検波・復調することによって、映像・音声等の放送を視聴することが可能となる。この変換方式を一般にスーパーヘテロダイン方式と呼ぶ。

アンテナ同調回路３は可変容量ダイオードＤ１を有し、受信アンテナ１より入力された信号が可変容量ダイオードＤ１のカソードに印加される。受信アンテナ１と可変容量ダイオードＤ１との間にある接続点２０にはコイルＬ１およびローパスフィルタＬＰＦ１を介して同調電圧印加回路４が接続されている。ローパスフィルタＬＰＦ１は抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなる。なお、同調電圧印加回路４は移動体通信端末のＣＰＵ（中央演算処理装置）に内蔵されており、同調電圧印加回路４からはパルス信号であるＰＷＭ信号が出力される。そして、ローパスフィルタＬＰＦ１およびコイルＬ１によって上記ＰＷＭ信号が直流電圧に変換され、受信アンテナ１と可変容量ダイオードＤ１との接続点２０には直流電圧が印加される。

ここで図１において、アンテナ同調回路３と増幅器ＡＭＰ１との間にはコンデンサＣ４が直列に介挿されている。このため、上記ローパスフィルタＬＰＦ１およびコイルＬ１によって生成された直流電圧が増幅器ＡＭＰ１に入力されることはなく、可変容量ダイオードＤ１のカソードに印加される。

可変容量ダイオードＤ１のアノードはコンデンサＣ３を介してグランドに接続されている。すなわち、可変容量ダイオードＤ１のアノードは交流的に接地されている。可変容量ダイオードＤ１とコンデンサＣ３との接続点２１にはローパスフィルタＬＰＦ２およびコイルＬ２を介して校正電圧印加回路１６が接続されている。ローパスフィルタＬＰＦ２も抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２とからなる。なお、この校正電圧印加回路１６も上記同調電圧印加回路４と同様に、移動体通信端末のＣＰＵに内蔵されている。校正電圧印加回路１６から出力されたＰＷＭ信号をローパスフィルタＬＰＦ２およびコイルＬ２によって直流電圧に変換し、可変容量ダイオードＤ１とコンデンサＣ３との接続点２１に印加している。

なお、可変容量ダイオードＤ１のアノードとグランドとの間にはコンデンサＣ３が直列に介挿されている。そのため、ローパスフィルタＬＰＦ２およびコイルＬ２によって生成された直流電圧は、可変容量ダイオードＤ１のアノードに印加される。

上記構成をとるアンテナ同調回路３は共振回路を構成している。同調電圧印加回路４から出力される同調電圧に応じてアンテナ同調回路３の共振周波数が決定され、受信アンテナ１からはこの共振周波数と同じ周波数を有する放送信号が入力される。

放送受信中に移動体通信端末が自らの位置を発信するため、基地局に対して送信アンテナ（図示しない）から電波を送信した場合には、受信アンテナ１が移動体通信端末自身が送信した電波を受信することによって高周波電圧が誘起される。高周波電圧は可変容量ダイオードＤ１の整流作用によって不要電圧となり、この不要電圧がアンテナ同調回路２の同調に悪影響を及ぼす。しかしながら、本実施形態においては校正電圧印加回路１６を備えているため、この不要電圧を打ち消すことができる。

すなわち、本実施形態においては、校正電圧印加回路１６、ローパスフィルタＬＰＦ２およびコイルＬ２からなる不要電圧抑制手段１７を備えている。校正電圧印加回路１６から出力され、ローパスフィルタＬＰＦ２およびコイルＬ２によって直流化された校正電圧は可変容量ダイオードＤ１のアノード側に印加される。校正電圧は後述するように、上記不要電圧と同電圧になるよう設定されているため、発生した不要電圧は、不要電圧抑制手段１７から出力された校正電圧によって打ち消される。または上記不要電圧が抑制される。そのため、可変容量ダイオードＤ１のアノード・カソード間の電圧は高周波電圧が誘起される前後で変化しないか、その変化量が抑えられ、アンテナ同調回路３の共振周波数が受信しようとする放送信号の周波数からずれない。またはずれが抑制される。したがって、移動体通信端末が自らの送信信号によりデジタル放送の受信感度を劣化させる現象を防止することができる。

受信しようとする放送信号の周波数によって、どれだけの不要電圧が発生するかは、移動体通信端末に送信アンテナと受信アンテナがそれぞれ設置され、各配線が終了した段階で測定すれば明らかとなる。この測定結果をもとに、受信する放送信号の周波数に応じて印加すべき校正電圧を定めた対照表を予め不要電圧抑制手段１７に保持しておくことによって、正確に校正電圧を選択させることができる。

なお、本実施形態においては校正電圧および同調電圧は移動体通信端末のＣＰＵから出力される。校正電圧および同調電圧は受信すべき放送信号の周波数に応じて決定されるものであることは上述の通りであるから、放送信号の周波数と校正電圧および同調電圧の関係を表す対照表をＣＰＵに記憶させておくと良い。さらに、移動体通信端末の送信電波により発生する不要電圧は、送信電波の電力（送信電力）にほぼ比例するため、送信電力設定情報（送信電力と校正電圧との関係）も上記対照表に加えておく。具体的にはＣＰＵ内部のＲＯＭに上記対照表を書き込むという手段が考えられる。これによって、容易にかつ正確に所望とする放送信号を受信することが可能となる。

以上のように、本実施形態においては不要電圧抑制手段１７として校正電圧印加回路１６を用いることによって、不要電圧を打ち消すことができ、不要電圧によりアンテナ同調回路３の共振周波数がずれる現象を防止することができる。したがって、デジタル放送の感度の劣化を防ぐことができる。

なお、本実施形態においては、校正電圧印加回路１６とローパスフィルタＬＰＦ２とからなる不要電圧抑制手段１７を用いたが、本発明はこれに限られるものではない。校正電圧印加回路１６から出力された校正電圧が直流である場合にはローパスフィルタＬＰＦ２は不要である。ただし、本実施形態のように移動体通信端末のＣＰＵに内蔵された校正電圧印加回路１６を備えた不要電圧抑制手段１７を用いることによって、校正電圧を出力するための新たな発振回路を必要としないので、移動体通信端末用放送受信機を簡易な構造とすることができる。

また同様に、同調電圧印加回路４から出力される電圧が直流である場合には、ローパスフィルタＬＰＦ１は不要である。

また、本実施形態においては同調電圧印加回路４および校正電圧印加回路１６からＰＷＭ信号を出力させる構成としたが、本発明はこれに限られるものではない。ＰＦＭ信号やＰＡＭ信号といったその他のパルス信号を出力させる構成が考えられることは言うまでもない。

さらに、本実施形態においては変換方式としてスーパーヘテロダイン方式を用いた例を記載したが、アンテナ同調回路３以外の構成は任意であって、他の方式により受信信号の復調等することが可能である。他の方式とは例えば、図２に示すダイレクトコンバージョン方式である。ダイレクトコンバージョン方式においては、アンテナ同調回路３の共振周波数に同調する周波数を有する放送信号がアンテナ１より入力される。入力された信号はバンドパスフィルタＢＰＦによって不要な信号成分を取り除いた後、ローノイズアンプＬＮＡにより低雑音で増幅する。ローノイズアンプＬＮＡから出力された信号と局部発振回路１０から出力された信号を周波数混合器ＭＩＸ２にて混合することにより、特定の周波数信号だけが増幅される。その後、ローパスフィルタＬＰＦ３を介して再度増幅器ＡＭＰ２にて増幅することによって、ベースバンド信号が得られる。ダイレクトコンバージョン方式においては、前述のスーパーヘテロダイン方式と比較して、一旦中間周波数に変換した上で、再度検波・増幅する必要がないので、簡便に信号を変換することが可能である。

《第２の実施形態》
図３は本発明の第２の実施形態の構成を示す電気回路図である。図１と同じ構成を示す部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

図３においても、デジタル放送を受信する受信回路は、受信アンテナ１と、アンテナ同調回路３と、増幅器ＡＭＰ１と、周波数混合器ＭＩＸ１と、局部発振回路１０と、を有する。第１の実施形態と同様、受信アンテナ１およびアンテナ同調回路３を除く部分の構成は任意である。本実施形態が第１の実施形態と異なるのは、不要電圧抑制手段がアンテナ同調回路３を構成する可変容量ダイオードＤ１のアノード側に設けられていない点である。

本実施形態において、アンテナ同調回路３は可変容量ダイオードＤ１を有し、受信アンテナ１より入力された信号が可変容量ダイオードＤ１のカソードに印加される。受信アンテナ１と可変容量ダイオードＤ１との接続点２０にはローパスフィルタＬＰＦ１およびコイルＬ１を介して、同調電圧印加回路４および不要電圧抑制手段１８が接続されている。なお、ローパスフィルタＬＰＦ１は抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなる。可変容量ダイオードＤ１のアノードはグランドに接続されている。

上記不要電圧抑制手段１８は同調電圧印加回路４から出力される同調電圧から校正電圧を減算して出力させるものである。校正電圧は後述する不要電圧と同値になるよう設定されている。可変容量ダイオードＤ１のカソードには、同調電圧から校正電圧が減算され、ローパスフィルタＬＰＦ１により直流化された電圧が印加される。したがって、不要電圧が生じても、予め不要電圧分が校正電圧として減算されているので、不要電圧を打ち消すことが可能となる。したがって、不要電圧によりアンテナ同調回路３の共振周波数がずれる現象を防止することができる。

なお、本実施形態においても、受信する放送信号の周波数および移動体通信端末の送信電力に応じて校正電圧が決定されるよう、予め対照表を不要電圧抑制手段１８に入力しておくことによって、正確かつ容易に不要電圧を打ち消すことができる。

Claims (6)

1. 受信アンテナと、前記受信アンテナに接続されたアンテナ同調回路とを備え、前記アンテナ同調回路の共振周波数を変化させることにより、前記受信アンテナが前記共振周波数に同調する放送信号を受信する移動体通信端末用放送受信機であって、
   前記アンテナ同調回路は、
   カソードが前記受信アンテナに接続され、アノードが少なくとも交流的にグランドに接続されている可変容量ダイオード、
   前記受信アンテナと前記可変容量ダイオードとの接続点に同調電圧を印加する同調電圧印加回路、および、
   移動体通信端末の送信アンテナから出力された送信信号が前記受信アンテナに入力されることにより誘起され、前記可変容量ダイオードの整流作用によって生じる不要電圧を抑制するための校正電圧と、前記送信信号の送信電力および前記受信する放送信号の周波数との関係が予め対応付けられていて、前記送信信号の送信電力および前記受信する放送信号の周波数に応じて前記校正電圧を決定し、前記可変容量ダイオードに印加される電圧を前記校正電圧によって校正する不要電圧抑制手段、を有する移動体通信端末用放送受信機。
2. 前記可変容量ダイオードと前記グランドとの間にはコンデンサが直列に介挿されており、前記不要電圧抑制手段は前記校正電圧を、前記可変容量ダイオードと前記コンデンサとの間に印加する、請求項１に記載の移動体通信端末用放送受信機。
3. 前記校正電圧は、前記送信信号の送信電力および前記受信する放送信号の周波数との関係に基づいて決定されるパルス信号を、前記移動体通信端末のＣＰＵから出力し、ローパスフィルタを介して直流電圧に変換したものである、請求項２に記載の移動体通信端末用放送受信機。
4. 前記不要電圧抑制手段は、前記同調電圧印加回路に前記同調電圧から前記校正電圧を減算して出力させる、請求項１に記載の移動体通信端末用放送受信機。
5. 前記受信する放送信号の周波数に従って前記校正電圧が適切に選択されるように、前記受信する放送信号の周波数および前記送信信号の送信電力と前記校正電圧との関係を定めた対照表が前記不要電圧抑制手段に保持されている、請求項１に記載の移動体通信端末用放送受信機。
6. 前記アンテナ同調回路の出力電圧は前記受信アンテナと前記可変容量ダイオードとの接続点から取り出された後、増幅器に印加され、
   コンデンサが前記アンテナ同調回路と前記増幅器との間に直列に介挿されている、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の移動体通信端末用放送受信機。

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