JPS5869131A - インピ−ダンス整合回路 - Google Patents

インピ−ダンス整合回路

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JPS5869131A
JPS5869131A JP16909981A JP16909981A JPS5869131A JP S5869131 A JPS5869131 A JP S5869131A JP 16909981 A JP16909981 A JP 16909981A JP 16909981 A JP16909981 A JP 16909981A JP S5869131 A JPS5869131 A JP S5869131A
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antenna
signal
voltage
frequency
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Takeshi Torii
鳥居 毅嗣
Harunori Murakami
治憲 村上
Hajime Murakami
元 村上
Yoshiro Okamoto
岡本 芳郎
Kazuo Takayama
一男 高山
Tsukasa Senba
仙波 司
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Toyota Motor Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/18Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Stereo-Broadcasting Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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タ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働止め用加熱線条をアンテ
ナとして用いた場合1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って変わる。したがって従来で
は、周波数変調の放送を受信する際には、−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った。
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、ガラスに設ケラれた曇止め用加熱線条
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ック図である。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)Kは、後述するアンテナ1
0と―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
信号は切換えスイッチ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
えスイッチ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
遮断フィルタ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19
 KHzのステレオパイロット信号が含まれているとき
、そのステレオパイロット信号を検出してステレオ音声
信号を増幅回路4’8.49に与え、ステレオパイロッ
ト信号がないときモノラル信号を9からの音声信号はス
ピーカ50.51に与えられる。
高域遮断フィルタ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ット信号及び
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1内燃機関点火時のイグニション
ノイズやワイパーモータ作動時ノ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、これによって明瞭度が向上される。
中間周波増幅検波回路43は、ミューティング機能を有
しており、ミューティング制御端子Aとミューティング
端子Bとを備える。ミューティング制御端子Aは、アン
テナ10.18がらの入力信号のレベルが弱く、シたが
ってその回路43における受信検出レベルが低いときに
、高いレベルn屯EEをライン53に導出する。このラ
イン53からの信号は、ミューティング端子Bに入力さ
れる。ミューティング端子BK高いレベルの電圧が与え
られると、ミューティ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が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、ミューティ
ング制御端子Aからの電圧は低く、ミューティング動作
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≠す10
.18からの入力信号のレベルがHl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重鎖である。
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のミューティング制
御端千人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、ミューティング
制御端子AからのW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呟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圃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。
切換えスイッチ41は、トグルフリップ70ツブ54か
らの出力Ql互をライン55156を介して受信する。
この切換えスイッチ41は、7リツプ70ツブ54の出
力端子Qがハイレベルであるとき、アンテナlO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
頁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。7リツプ70ツブ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、Qのレベルを交互に変える。
ライン56を介する7リツプ70ツブ54がらの出力Q
は、微分回路58に与えられる。この領分回路58は、
コンデンサ59とダイオード60゜61とを有し、単極
性のパルスを積分回路62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、そ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を介するミューティング制御端子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
の信号のレベル未満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の他方の人力には予め定
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V3未満であるときにローレベ
ルの信号を導出し、73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66の他方の人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)66.69からの出力は、ORゲート70
を介してANDゲー)71の一方の入力に与えられる。
ANDゲーゲー1の他方の人力には、たとえばl OO
KHz程度の周波数を有するクロック発生回路72から
のクロックパルスが4えらh75゜ANDゲーゲー1か
らの出力は、ライン57を介して、フリップ70ツブ5
4に与エラれる。
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、バンドパスフィルタ73に与えられる。このバン
ドパスフィルタ73はステレオパイロット信号を逢択的
に取出して振幅検波回路74に与える。振幅検波回路7
4からの信号は、縦続P!i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
域遮断フィルタ45に与えられるとともニ、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、したがっ
て中間周波増幅検波回路43のミューティング制御端子
Aからの信号が予め定めた電圧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、ミューティング制御端子
Aからライン53を介する信号が積分回路62の出力以
上になったとき、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ゲーゲー1に与えられ
る。クロック発生回路72は第3図fi+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ゲーゲー1
に前述のように与えられることKよって、ANDゲーゲ
ー1がらライン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7リツプ70ツブ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Kよって微分回路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@路58からのパルスを積分して、比較回路6
5に第3図(4)で示される波形を有する出力を与える
。7リツプ70ツブ54が安定状態をくり返し変えるこ
とによって、積分回路62の出力は段階的に上昇してい
き、ついにはミューティング制御端子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65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ゲーゲー1のAND条件が成立
しなくなり、7・リップ70ツブ54にはパルスが与え
られなくなる。このようKして電圧Vl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ッチ41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。したがって、切換えスイッチ41の
切換え動作の継l&によってS / N比がいっそう悪
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とによって定まる時定数に依存して
低下されることになる。したがってその時定数に依存し
た時間だけ切換えスイッチ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、
ミューティング制御端子Aからライ・ン53を介する信
号のレベルが電圧73未満であるときには、比較回路6
7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、しかもマルチパス歪が発生して
いないときを想定する。このときKは、バンドパスフィ
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ット信号が導出される。振幅検波回
路74は、ステレオバイ■ツF信号の振幅に対応したレ
ベルを有するもう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
74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。したがって比較回路76の出力は第4図(
4)のようにローレベルであり、これによって高域遮断
フィルタ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
ロッ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
よって、ANDゲート69からの出力はローレベルのま
まであり、ANDゲーゲー1の出力はり一レベルである
。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、バンドパスフィ
ルタ73から導出されるステレオパイロット信号の振幅
は第5図(11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74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。高域遮断フィルタ45はス、テレ
オパイロット信号がノイズブランカ46を経てマルチプ
レクサ47に与えられることを阻止し、これによってマ
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。したがってB / N比が向上され
ることKなる。またライン77がハイレベルになること
Kよって、ANDゲート69はORゲート70を介して
ANDゲーゲー1にハイレベルの信号を導出する。その
ため7リツプ70ツブ54には、クロック発生回路72
のパルスがANDゲー)71およびライン57を介して
与えられる。こうして7リツプ70ツブ540安定状態
が切換わり、切換えスイッチ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、切換えスイッチ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l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、
バッテリ3からスイッチ4を介1 して母i5,6.7
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ョークコイル8が挿入され
ている。また給11Lmに乗るノイズが受信信号に混入
しないように、バッテリ3の出力ラインと接地点との間
にはデカップリングコンデンサ9が挿入されている。ア
ンテナ1Bの上方にアンテナlOが配置されている。
アンテナlO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12
 a、 l 2 b、 12 o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13&、13b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1
2c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la上において電気的
に整合された状態で線条12G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
チューニングポイント忙おいて結合されている。線条1
3 a、 12 mは所定長さKわたって近接対向して
おり、両者の間の誘導によっ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13
mの水平長さは600mm、連結線条14の水平長さは
350mm。
線条13t)の水平長さは700 amであり、線条1
2b、12cの結合部の窓枠からの距離は3゜IIII
mであり、線条13as12&(Fl対向長さは100
 mmである。アンテナ10からの信号は給電点15か
ら切換えスイッチ41に与えられる。
され、こし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ャートで
ある。位置P1は、受信周波数が76MHzであり、位
置P2は83 MHzであり、位置P3は85 MHg
であり、P4は99 MHz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
85 MH2未満の低い受信周波数@城では、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
小さくなっ−でゆく。また位kp3の受信周波数85 
MHz以上の高い受信+l!II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riP3では、アンテナ1B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70ント工ン
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1
8は、受信周波数の変化にょ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
ッチ41との間には、フィル84と、結合用コンデンサ
85と、電圧依存形可変容社ダイオード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。
可変容斌ダイオード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、切換えスイッチ41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、7工−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
テロゲイン形式の受信機を構成する。局部発振回路92
は、電圧制御形発撮回路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
フィルタ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。これによって電圧制
御形発振回路93は、分周回路9・4からの信号の周波
数が基準周波数発振回路95の鞠波数に一致するように
発振周波数を変えてロック状態となる。電圧制御形発振
回路93からの出方は、混合回路91jC与えられる〇
四−バスフイルタ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9o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、可変啓蒙ダイ
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がらの
信号は、抵抗102,103によって分圧され、その分
圧出方はダイオード104.105によってピーク鮪が
制限されてトランジスタ1060ベースに与えられる。
ライン98の電圧直に応じてトランジスタ106のイン
ピーダンスが変化し、これによってコンデンサ101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10
8とを介してコンデンサ101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置が第9図(2)のように変
化する特性を1し、印加電圧が高くなるK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85 MHm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によって第
9図(3)のように変化される。受信周波数g 5 M
Hz未満の低い受信周波数領域では、可変容量ダイオー
ド86の容置はライン98の電圧の上昇に伴って大きく
なる。受信周波数35 MHz以上の高い受信周波数領
域では、ライン98の電圧の上昇に伴なって可変容量ダ
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9
8の電圧がllq未満である場合には、ツェナダイオー
ド108は遮断しており、ライン98f1電圧の上昇に
応じてFランラスタ106のイ> ヒ−タンスが小さく
なり、コンデンサ101の出力電圧が第9図(啼j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の容磁が大きくなって
ゆき、インピーダンスが小さくなってゆく。
こうして受信周波数が85 MHz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って、アン++1
8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8514Hz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、したがってツェナ
ダイオード108がブレークダウンする0これKよって
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って可変容量ダイオ−
)81m与えられる電圧が上昇し、可変容量ダイオード
の容置ダイオード86容量が小さく変化することになる
。したがっ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8
6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K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ったときにおいても可変容量ダイ
オード86によってインヒ。
−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81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し10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舗
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
介在された可変合歓ダイオードの容置を変化してア“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ってインピーダンスの整合を行な
うことができるようK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ック図、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10゜18が埋め込まれたリアガラスlの正面図、第
7図はアンテナ18の特性を示すスミスチャート、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1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・・・切換えスイッチ
、42・・・フロントエンド回路、43・・・・中間周
波増幅検波回路、45・・・高域遮断フィルタ、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、5
4・・・7リツプ70ツブ、58・・・微分回路、62
・・・積分回路、65.67.76・・・比較回路、7
2・・・クロック発生回路、73・・・バンドパスフィ
ルタ、74.75・・・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i#lIgl路、91・・・混合回路、9
2・・・極部発信回路、1゛00・・・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・・・ツェナダイオ−代理人  
 弁理士 西教圭一部 第2図 入力信号レベル 入力信号レベル 第3図 第4図 (4)。□ 第5図 (4)o□ 第6図 第7図 −1,0 (1) (3) ライン98の電圧 9図 (2) (4) ライン98の電圧

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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
    景ダイオードと、 受信回路に関連して設けられ、可変容量ダイオードVC
    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って下降する電圧を
    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
    なっ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。
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