JPH0233215B2 - Inpiidansuseigokairo - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば自動車のリアガラスなどの
ガラスに設けられた曇止め用加熱線条兼用アンテ
ナからの信号を受信回路に与えるためのインピー
ダンス整合回路に関する。

周波数変調の放送周波数は、たとえば100MHz
前後のオーダであり、このような受信周波数範囲
では自動車のリアガラスに焼付けられた曇止め用
加熱線条をアンテナとして用いた場合、そのアン
テナのインピーダンスが受信周波数の変化に伴な
つて変わる。したがつて従来では、周波数変調の
放送を受信する際には、曇り止め用加熱線条をア
ンテナとしては用いることができなかつた。その
ためリアガラスの別の位置に、アンテナのための
線条が焼付けられている。

本発明の目的は、ガラスに設けられて曇止め用
加熱線条をアンテナとして使用することができる
ようにするためのインピーダンス整合回路を提供
することである。

第１図は、本発明の一実施例のブロツク図であ
る。この受信機は自動車に塔載されており、その
自動車のリアガラス１（後述の第６図参照）に
は、後述するアンテナ１０と曇止めのための加熱
用導電線条として兼用されるアンテナ１８とが、
備えられる。アンテナ１０からの入力信号は切換
えスイツチ４１を介して、またアンテナ１８から
の入力信号はインピーダンス整合回路８１から切
換えスイツチ４１を介して、周波数変調受信のた
めのフロントエンド回路４２以降の受信回路に与
えられる。フロントエンド回路４２からの出力
は、中間周波増幅および検波を行なう回路４３に
与えられる。中間周波増幅検波回路４３からの中
間周波数信号は、ライン４４から高域遮断フイル
タ４５およびノイズブランカ４６を経てマルチプ
レクサ４７に与えられる。マルチプレクサ４７
は、入力される信号にステレオ放送であることを
表わす19KHzのステレオパイロツト信号が含まれ
ているとき、そのステレオパイロツト信号を検出
してステレオ音声信号を増幅回路４８，４９に与
え、ステレオパイロツト信号がないときモノラル
信号を増幅回路４８，４９に与える。増幅回路４
８，４９からの音声信号はスピーカ５０，５１に
与えられる。

高域遮断フイルタ４５は、ライン５２からの制
御信号に応答し、ライン５２がハイレベルである
ときライン４４からの信号に含まれているステレ
オパイロツト信号及び高域周波数成分を除去して
ノイズブランカ４６に与える。

ノイズブランカ４６は、内燃機関点火時のイグ
ニシヨンノイズやワイパーモーター作動時のノイ
ズなどのように、比較的電界強度の強いパルス性
ノイズがアンテナ１０，１８から混入したとき、
希望信号の再生を一時中断する働きをし、これに
よつて明瞭度が向上される。

中間周波増幅検波回路４３は、ミユーテイング
機能を有しており、ミユーテイング制御端子Ａと
ミユーテイング端子Ｂとを備える。ミユーテイン
グ制御端子Ａは、アンテナ１０，１８からの入力
信号のレベルが弱く、したがつてその回路４３に
おける受信検出レベルが低いときに、高いレベル
の電圧をライン５３に導出する。このライン５３
からの信号は、ミユーテイング端子Ｂに入力され
る。ミユーテイング端子Ｂに高いレベルの電圧が
与えられると、ミユーテイングすなわち局間ノイ
ズの除去が行なわれる。アンテナ１０，１８から
の入力信号のレベルが強く、受信検出レベルが高
いときには、ミユーテイング制御端子Ａからの電
圧は低く、ミユーテイング動作を停止している。

第２図を参照すると、第１図に示された受信機
の特性を示すグラフが示される。第２図１は、ア
ンテナ１０，１８からの入力信号のレベルと、ラ
イン４４に導出される信号のＳ／Ｎ比との関係が
示される。アンテナ１０，１８からの入力信号の
レベルがH1で示されるように小さいときには、
Ｓ／Ｎ比は小さく、アンテナ１０，１８からの入
力信号レベルが高い値H2になるにつれてＳ／Ｎ
比は向上する。アンテナ１０，１８からの入力信
号レベルがH2よりもさらに充分に大きいときに
は、Ｓ／Ｎ比は良好でありほぼ一定値である。

第２図２は、アンテナ１０，１８からの入力信
号のレベルと中間周波増幅検波回路４３のミユー
テイング制御端子Ａからの出力レベルとの関係を
示す。アンテナ入力信号のレベルが大きくなるに
つれて、ミユーテイング制御端子Ａからの電圧は
低下する。アンテナ１０，１８からの入力信号の
レベルが低い値H1であるときには、ライン５３
には高い電圧V1が導出され、アンテナ入力信号
のレベルが高い他値H2になると電圧は参照符V2
で示されるように低い値になる。

切換えスイツチ４１は、トグルフリツプフロツ
プ５４からの出力Ｑ，をライン５５，５６を介
して受信する。この切換えスイツチ４１は、フリ
ツプフロツプ５４の出力端子Ｑがハイレベルであ
るとき、アンテナ１０からの信号をフロントエン
ド回路４２に与え、もう１つの出力がハイレベ
ルであるとき、アンテナ１８からの信号をフロン
トエンド回路４２に与える。フリツプフロツプ５
４はライン５７からのパルスを受信するたび毎
に、出力Ｑ，のレベルを交互に変える。

ライン５６を介するフリツプフロツプ５４から
の出力は、微分回路５８に与えられる。この微
分回路５８は、コンデンサ５９とダイオード６
０，６１とを有し、単極性のパルスを積分回路６
２に与える。積分回路６２は、コンデンサ６３と
そのコンデンサ６３の放電のための抵抗６４とを
含み、この積分出力は比較回路６５の一方の入力
に与えられる。比較回路６５の他方の入力にはラ
イン５３を介するミユーテイング制御端子Ａから
の信号が与えられる。

比較回路６５は、積分回路６２からの出力がラ
イン５３の信号のレベル未端であるときにハイレ
ベルの信号を導出し、積分回路６２からの出力が
ライン５３の信号のレベル以上であるときにロー
レベルの信号を導出する。比較回路６５からの出
力は、ANDゲート６６の一方の入力に与えられ
る。

ライン５３からの信号はまた、比較回路６７の
一方の入力に与えられる。比較回路６７の他方の
入力には予め定めた電圧Ｖ３が与えられる。比較
回路６７はライン５３の電圧が予め定めた電圧Ｖ
３未満であるときにローレベルの信号を導出し、
Ｖ３以上であるときにハイレベルの信号を導出す
る。比較回路６７からの信号は、ANDゲート６
６の他方の入力に与えられるとともに、反転回路
６８を介してANDゲート６９の一方の入力に与
えられる。

ANDゲート６６，６９からの出力は、ORゲー
ト７０を介してANDゲート７１の一方の入力に
与えられる。ANDゲート７１の他方の入力には、
たとえば100KHz程度の周波数を有するクロツク
発生回路７２からのクロツクパルスが与えられ
る。ANDゲート７１からの出力は、ライン５７
を介して、フリツプフロツプ５４に与えられる。

ライン４４を介する中間周波増幅検波回路４３
からの信号は、バンドパスフイルタ７３に与えら
れる。このバンドパスフイルタ７３はステレオパ
イロツト信号を選択的に取出して振幅検波回路７
４に与える。振幅検波回路７４からの信号は、縦
続接続されたもう１つの振幅検波回路７５に与え
られる。振幅検波回路７５からの出力は、比較回
路７６の一方の入力に与えられる。比較回路７６
の他方の入力には、予め定めた電圧Ｖ４が与えら
れる。比較回路７６からの出力は、ライン５２を
介して高域遮断フイルタ４５に与えられるととも
に、ライン７７を介してANDゲート６９の他方
の入力に与えられる。

アンテナ１０，１８からの入力信号が小さく、
したがつて中間周波増幅検波回路４３のミユーテ
イング制御端子Ａからの信号が予めた電圧Ｖ３以
上であるときには、比較回路６７はハイレベルの
信号を導出している。このような弱電界強度にお
いて、ミユーテイング制御端子Ａからライン５３
を介する信号が積分回路６２の出力以上になつた
とき、比較回路６５はハイレベルの信号を導出す
る。そのためANDゲート６６からのハイレベル
の信号はORゲート７０からANDゲート７１に与
えられる。クロツク発生回路７２は第３図１で示
されるパルスを導出している。ANDゲート６６
からのハイレベルの信号は、ORゲート７０を介
してANDゲート７１に前述のように与えられる
ことによつて、ANDゲート７１からライン５７
には第３図２で示されるパルスが導出される。そ
のためフリツプフロツプ５４はライン５７を介す
るパルスの受信のたびごとにその安定状態を変
え、これによつて微分回路５８からは第３図３で
示される単極性の微分パルスが得られる。積分回
路６２は、微分回路５８からのパルスを積分し
て、比較回路６５に第３図４で示される波形を有
する出力を与える。フリツプフロツプ５４が安定
状態をくり返し変えることによつて、積分回路６
２の出力は段階的に上昇していき、ついにはミユ
ーテイング制御端子Ａからライン５３を介する信
号のレベル７８以上になる。そのため比較回路６
５の出力が第３図５で示されるようにローレベル
になり、応じてANDゲート７１のAND条件が成
立しなくなり、フリツプフロツプ５４にはパルス
が与えられなくなる。このようにして電圧Ｖ１に
対応したアンテナ１０，１８からの入力信号のレ
ベルが低い弱電界強度において切換えスイツチ４
１の切換え動作がくり返して行なわれたときに
は、その切換え動作の繰返しが停止されることに
なる。したがつて、切換えスイツチ４１の切換え
動作の継続によつてＳ／Ｎ比がいつそう悪化する
ことが防がれる。積分回路６２の出力は、コンデ
ンサ６３と抵抗６４とによつて定まる時定数に依
存して低下されることになる。したがつてその時
定数に依存した時間だけ切換えスイツチ４１の切
換え動作の継続が停止される。

アンテナ１０，１８からの入力信号のレベルが
大きく、ミユーテイング制御端子Ａからライン５
３を介する信号のレベルが電圧Ｖ３未満であると
きには、比較回路６７の出力はローレベルであ
る。このようないわば中電界〜強電界強度におい
てステレオ放送が受信されており、しかもマルチ
パルス歪が発生していないときを想定する。この
ときには、バンドパスフイルタ７３からは第４図
１で示されるように振幅が一定のステレオパイロ
ツト信号が導出される。振幅検波回路７４は、ス
テレオパイロツト信号の振幅に対応したレベルを
有する第４図２で示される一定レベルの信号を導
出する。もう１つの振幅検波回路７５は、振幅検
波回路７４からの出力が一定であるので、予め定
めた電圧Ｖ４未満のローレベルの信号を第４図３
のように導出している。したがつて比較回路７６
の出力は第４図４のようにローレベルであり、こ
れによつて高域遮断フイルタ４５はライン４４か
らの信号を高域遮断することなくノイズブランカ
４６を経てマルチプレクサ４７に与える。そのた
めマルチプレクサ４７は、ステレオパイロツト信
号に応答して音声信号を導出し、ステレオ放送が
聞こえる。この比較回路７６からの出力がローレ
ベルであることによつて、ANDゲート６９から
の出力はローレベルのままであり、ANDゲート
７１の出力はローレベルである。こうして安定し
たステレオ放送の受信状態が維持される。

アンテナ１０，１８からの入力信号のレベルが
大きい前述の中電界強度〜強電界強度において、
ステレオ放送が受信されており、この状態でマル
チパス歪が生じたときを想定する。マルチパス歪
が生じると、バンドパスフイルタ７３から導出さ
れるステレオパイロツト信号の振幅は第５図１の
ように変化する。振幅検波回路７４は、第５図２
で示す波形を有する信号を導出する。そのため振
幅検波回路７５は電圧Ｖ４以上のレベルを有する
第５図３の信号を導出する。そのため比較回路７
６は、第５図４のようにハイレベルの信号をライ
ン５２，７７に与える。高域遮断フイルタ４５
は、ステレオパイロツト信号がノイズブランカ４
６を経てマルチプレクサ４７に与えられることを
阻止し、これによつてマルチプレクサ４７の左右
分離動作が行なわれず、モノラル信号が得られ
る。したがつてＳ／Ｎ比が向上されることにな
る。またライン７７がハイレベルになることによ
つて、ANDゲート６９はORゲート７０を介して
ANDゲート７１にハイレベルの信号を導出する。
そのためフリツプフロツプ５４には、クロツク発
生回路７２のパルスがANDゲート７１およびラ
イン５７を介して与えられる。こうしてフリツプ
フロツプ５４の安定状態が切換わり、切換えスイ
ツチ４１の切換え動作が行なわれる。マルチパス
歪が生じなくなると、ライン７７がローレベルと
なり、切換えスイツチ４１の切換え動作が停止す
る。

第６図を参照して、自動車のリアガラス１に
は、前述のようにアンテナ１０，１８が焼付けら
れている。アンテナ１８は、曇止めのヒータとし
ての働きを兼ねており、バツテリ３からスイツチ
４を介して母線５，６，７を経て加熱電流が供給
される。この線条２を高周波帯域において接地点
から浮かすために、その一対の給電線にラジオ周
波数帯域で極めて高インピーダンスを示す高周波
チヨークコイル８が挿入されている。また給電線
に乗るノイズが受信信号に混入しないように、バ
ツテリ３の出力ラインと接地点との間にはデカツ
プリングコンデンサ９が挿入されている。アンテ
ナ１８の上方にアンテナ１０が配置されている。

アンテナ１０は、主アンテナ１２と、補助アン
テナ１３とから成る。主アンテナ１２は、１本の
直線を折り曲げたごとくに互いに結合された上下
３段の平行な線条１２ａ，１２ｂ，１２ｃから成
る。補助アンテナ１３は、主アンテナ１２の上方
および下方に配置された単一本の線条１３ａ，１
３ｂかよ成る。線条１３ｂは、ヒータとしての線
条２から誘導される受信波を線条１２ｃ側に伝達
してアンテナの指向特性を改善するために付設さ
れ、リアガラス１の中心線１ａ上において電気的
に整合された状態で線条１２ｃと結合されてい
る。上方の線条１３ａは、無指向特性を得るため
に付設され、連結線条１４を介して線条１２ｂの
中心線より外れたチユーニングポイントにおいて
結合されている。線条１３ａ，１２ａは所定長さ
にわたつて近接対向しており、両者の間の誘導に
よつてもまた指向特性の改善が図られている。一
つの好ましい実施形態では、線条１３ａの水平長
さは600mm、連結線条１４の水平長さは350mm、線
条１３ｂの水平長さは700mmであり、線条１２ｂ，
１２ｃの結合部の窓枠からの距離は30mmであり、
線条１３ａ，１２ａの対向長さは100mmである。
アンテナ１０からの信号は給電点１５から切換え
スイツチ４１に与えられる。

アンテナ１８からの信号は、給電点１９に導出
され、ここからインピーダンス整合回路８１に供
給される。

第７図は、アンテナ１８の特性を示すスミスチ
ヤートである。位置P1は、受信周波数が76MHz
であり、位置P2は83MHzであり、位置P3は85M
Hzであり、P4は90MHzである。アンテナ１８の
インダクタンスが最低となる位置P3における受
信周波数85MHz未満の低い受信周波数領域では、
受信周波数が高くなるにつれてアンテナ１８のイ
ンダクタンスが小さくなつてゆく。また位置P3
の受信周波数85MHz以上の高い受信周波数領域で
は、受信周波数が上昇するにつれてアンテナ１８
のインダクタンスが大きくなる。位置P3では、
アンテナ１８のインダクタンスはほぼ零である。

第８図は、インピーダンス整合回路８１とフロ
ントエンド回路４２との具体的な電気回路図であ
り、この図ではアンテナ１８の等価回路が示され
ている。アンテナ１８は、受信周波数の変化によ
つて変化するインダクタンス８２と抵抗８３とを
含む。アンテナ１８と切換えスイツチ４１との間
には、コイル８４と、結合用コンデンサ８５と、
電圧依存形可変容量ダイオード８６と、結合用コ
ンデンサ８７とが直列に接続されて介在されてい
る。可変容量ダイオード８６のアノードは、抵抗
８９を介して接地されている。

フロントエンド回路４２は、切換えスイツチ４
１からの信号を受信して同調するための同調回路
９０と、混合回路９１と、フエーズロツクループ
周波数シンセサイザからなる局部発振回路９２と
を含む。フロントエンド回路４２は、中間周波増
幅検波回路４３と協動してスーパヘテロダイン形
式の受信機を構成する。局部発振回路９２は、電
圧制御形発振回路９３と、分周回路９４と、基準
周波数発振回路９５と、位相比較回路９６と、ロ
ーパスフイルタ９７とを含む。位相比較回路９６
は、分周回路９４と基準周波数発振回路９５との
信号の位相差に比例した電圧を有する信号を導出
する。これによつて電圧制御形発振回路９３は、
分周回路９４からの信号の周波数が基準周波数発
振回路９５の周波数に一致するように発振周波数
を変えてロツク状態となる。電圧制御形発振回路
９３からの出力は、混合回路９１に与えられる。
ローパスフイルタ９７を介する比較回路９６から
の出力は、前述のように電圧制御形発振回路９３
に与えられるとともに、同調回路９０に与えら
れ、またライン９８を介してインピーダンス整合
回路８１に与えられる。

可変容量ダイオード８６のカソードには、可変
容量ダイオード制御回路１００に含まれるコンデ
ンサ１０１の出力が抵抗１０９を介して与えられ
る。ライン９８からの信号は、抵抗１０２，１０
３によつて分圧され、その分圧出力はダイオード
１０４，１０５によつてピーク値が制限されてト
ランジスタ１０６のベースに与えられる。ライン
９８の電圧値に応じてトランジスタ１０６のイン
ピーダンスが変化し、これによつてコンデンサ１
０１の充電電圧が変化する。ライン９８からの信
号は、順方向のダイオード１０７と逆方向性のツ
エナダイオード１０８とを介してコンデンサ１０
１に与えられる。

ライン９８に導出される信号の電圧は、受信周
波数の変化に応じて第９図１のように変化する。
可変容量ダイオード８６は、その両端に与えられ
る逆方向の電圧の変化に応じて容量が第９図２の
ように変化する特性を有し、印加電圧が高くなる
につれて容量が小さくなる。

アンテナ１８のインダクタンスは、第７図に関
連して説明したように、位置P3における周波数
85MHzで最小となる。この受信周波数におけるラ
イン９８の電圧をｑとするとき、可変容量ダイオ
ード８６の容量は後述のように可変容量ダイオー
ド制御回路１００によつて第９図３のように変化
される。受信周波数85MHz未満の低い受信周波数
領域では、可変容量ダイオード８６の容量はライ
ン９８の電圧の上昇に伴つて大きくなる。受信周
波数85MHz以上の高い受信周波数領域では、ライ
ン９８の電圧の上昇に伴つて可変容量ダイオード
８６の容量が小さく変化する。このようにして受
信周波数の変化に伴なうアンテナ１８のインダク
タンスの変化を補償することが可能になる。

可変容量ダイオード制御回路１００において、
ライン９８の電圧が値ｑ未満である場合には、ツ
エナダイオード１０８は遮断しており、ライン９
８の電圧の上昇に応じてトランジスタ１０６のイ
ンピーダンスが小さくなり、コンデンサ１０１の
出力電圧が第９図４で示されるように小さくな
る。そのため可変容量ダイオード８６の容量が大
きくなつてゆき、インピーダンスが小さくなつて
ゆく。こうして受信周波数が85MHz未満の低い受
信周波数領域では、受信周波数の上昇に伴なつ
て、アンテナ１８の正の虚数部であるインダクタ
ンスと可変容量ダイオード８６の負の虚数部であ
るインピーダンスとが相互に打ち消し合うように
なる。

受信周波数が85MHz以上の高い受信周波数領域
では、ライン９８の電圧は値ｑを超え、したがつ
てツエナダイオード１０８がブレークダウンす
る。これによつてライン９８の電圧がコンデンサ
１０１に与えられて、可変容量ダイオード８６に
与えられることになる。こうしてライン９８の電
圧の上昇に伴なつて可変容量ダイオード８６に与
えられる電圧が上昇し、可変容量ダイオードの容
量ダイオード８６容量が小さく変化することにな
る。したがつて受信周波数の変化に伴なうアンテ
ナ１８のインダクタンスの上昇に応じて、可変容
量ダイオード８６のインピーダンスが上昇してゆ
き、アンテナ１８のインダクタンスが打ち消され
ることになる。

インピーダンス整合回路８１において、アンテ
ナ１８に直列に接続されているコイル８４は、ア
ンテナ１８のインダクタンスが零になつたときに
おいても可変容量ダイオード８６によつてインピ
ーダンス整合を行なうことができるようにするた
めである。

上述の実施例では、インピーダンス整合回路８
１はダイバーシチアンテナを備えた受信機に関連
して実施されたけれども、本発明の他の実施例と
してその他の受信機に関連して実施されてもよ
い。また本発明はダブルスーパヘテロダイン受信
機に関連しても、実施されることができ、スーパ
ヘテロダイン受信機以外の受信機に関連してもま
た実施されることができ、前掲の特許請求の範囲
ではこのような実施例もまた本発明の精神に含ま
れるものと解釈されなければならない。

以上のように本発明によれば、ガラスに埋め込
まれた曇止め用加熱線条の受信周波数の変化に従
うインダクタンスの変化に対応して、そのアンテ
ナと受信回路との間に介在された可変容量ダイオ
ードの容量を変化してアンテナのインダクタンス
を打ち消すようにしたので、広い受信周波数範囲
にわたつてインピーダンスの整合を行なうことが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図は第１図に示された受信回路の動作を説明する
ためのグラフ、第３図はアンテナ１０，１８から
の入力信号のレベルが小さいときにおける第１図
の実施例の動作を説明するための波形図、第４図
および第５図はマルチパス歪発生時における動作
を説明するための波形図、第６図はアンテナ１
０，１８が埋め込まれたリアガラス１の正面図、
第７図はアンテナ１８の特性を示すスミスチヤー
ト、第８図はフロントエンド回路４２およびイン
ピーダンス整合回路８１の具体的な電気回路図、
第９図はインピーダンス整合回路８１の動作を説
明するためのグラフである。 １０，１８…アンテナ、４１…切換えスイツ
チ、４２…フロントエンド回路、４３…中間周波
増幅検波回路、４５…高域遮断フイルタ、４６…
ノイズブランカ、４７…マルチプレクサ、４８，
４９…増幅回路、５０，５１…スピーカ、５４…
フリツプフロツプ、５８…微分回路、６２…積分
回路、６５，６７，７６…比較回路、７２…クロ
ツク発生回路、７３…バンドパスフイルタ、７
４，７５…振幅検波回路、８１…インピーダンス
整合回路、８６…可変容量ダイオード、９０…同
調回路、９１…混合回路、９２…極部発信回路、
１００…可変容量ダイオード制御回路、１０１…
コンデンサ、１０６…トランジスタ、１０８…ツ
エナダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラスに設けられた曇止め用加熱線条兼用ア
   ンテナからの信号を受信回路に与えるためのイン
   ピーダンス整合回路において、 アンテナと受信機との間に介在される電圧依存
   形可変容量ダイオードと、 受信回路に関連して設けられ、可変容量ダイオ
   ードに電圧を与える可変容量ダイオード制御回路
   とを含み、 この可変容量ダイオード制御回路は、アンテナ
   のインダクタンスが最小となる受信周波数未満の
   低い受信周波数領域では、受信周波数の上昇に伴
   なつて下降する電圧を与え、アンテナのインダク
   タンスが最小となる受信周波数以上の高い受信周
   波数領域では受信周波数の上昇に伴なつて上昇す
   る電圧を与えることを特徴とするインピーダンス
   整合回路。