JPS6333017A - アンテナ装置 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、ＦＭラノオ放送、テレピノタン放送などを受
信するアンテナ装置に関するものである。

［背景技術］ 一般ｉｄ、ＦＭラジオ放送、テレビジョン放送などを受
信するアンテナ装置は、広い受信帯域が要求されており
、この種のアンテナ装置を小型化した（例えば、グイボ
ールアンテナの輻射エレメントをジグザク状に屈曲して
寸法を１／４程度に短縮する）場合には、整合回路の設
計が問題となる。

すなわち、特定の受信チャンネルに対して整合するよう
に整合回路を構成することは比較的容易であるが、全受
信帯域について効率の良い整合回路を構成することは困
難である。例えば、整合回路の同調周波数を連続的に変
化（アナログ掃引）させることにより広帯域化を図るこ
とが考えられるが、受信帯域が広い場合には掃引効率が
悪くなるとともに、不要な周波数帯をも掃引してしまう
ので妨害波排除能力が低下するという問題も生じること
になる。

ところで、アンテナ装置と受信機が１＝ＩＮ応している
場合には、受信機が受信しているチャンネルのみにアン
テナ装置が同調している方が、不要波による相互変調に
よる歪みの発生を防止する上で都合が良いので、アンテ
ナ装置を狭帯域可変同調式とし、受信機の選局動作に連
動させて整合を行なうように整合回路を制御するアンテ
ナ装置（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｎｉｃａｌ　Ｒｅｐ
ｏｒｔ　Ｖｏｌ、　　２６　　ＮＯ”。

６　　Ｄｅｃ、　　１９８０　　ｒＶＨＦ／ＦＭ受信用
小形高効率アンテナ」）があった。第５図は上記従来例
の構成を示すもので、輻射エレメントをジグザク状に形
成した短縮型のアンテナ素子１と、給電回路（図示せず
）が接続されるアンテナ出力端子２との間に整合回路３
“を設けたものであり、この整合回路３゛は、平衡、不
平衡変換トランスＴ＋、！ＩＥ合用のコイルＬ、、Ｌ２
、整合用の可変容量ダイオード（Ｐ　Ｉ　Ｎダイオード
）Ｄ、、Ｄ２、直流阻止用のコンデンサＣ，，Ｃ，、Ｃ
４、整合用のコンデンサＣ２、高周波阻止用の抵抗Ｒ１
〜Ｒ１にて形成されている。

ここに、このアンテナ装置は、可変容量ダイオードＤ、
、！！今用のコイルＬ１お上り可変容量ダイオードＤ２
、整合用のコイルＬ２よりなる並列共振回路の共振周波
数を変化させて比較的広い可変範囲を持つ可変リアクタ
ンス素子を形成して、狭帯域アンテナの同調周波数を広
い帯域に亘って変化させるようにしたものであり、いま
、アンテナ出力端子２に受信機の同調周波数に対応した
直流電圧よりなる整合制御電圧が印加されると、この整
合制御電圧が抵抗Ｒ，，Ｒ，，Ｒ，を介して可変容量ダ
イオードＤ２．Ｄ、に印加され、アンテナ装置の同調周
波数（整合回路３°の並列共振回路の共振周波数）が受
信機の同調周波数に等しく設定される。

しかしながら、このような従来例にあっては、受信機の
同調制御電圧とアンテナ装置の整合制御電圧（同調制御
電圧）とのトラッキング特性が問題になり、−船釣には
、この種のアンテナ装置は特定の受信機にしか接続でき
ず、狭帯域可変同調方式による良好な受信特性は限られ
た機種の受信機との組み合わせでしか実現できないとい
う問題があった。また、１個のアンテナ装置に複数台の
受信機を接続する共聴システム（例えば、家庭内共聴シ
ステム）を、このアンテナ装置を用いて構成する場合に
は、同時に複数の受信周波数帯に同調させることができ
ないために個々の受信機で異なった放送局の受信が不能
になるという本質的な問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の、αに鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、受信機の同調周波数に応じて狭帯
域整合を行うアンテナ装置と同等の受信性能が得られ、
しかも受信機の機種に関係なく組み合わせることができ
るとともに、共聴システムを容易に実現することができ
る小型で広帯域のアンテナ装置を提供することにある。

［発明の開示１ （実施例１） ！＠１図は本発明一実施例を示すもので、アンテナ素子
１と、複数の受信周波数帯に対応してアンテナ素子１と
給電回路との間の整合をとるための複数の整合パラメー
タが設定可能な整合回路３と、複数の整合パラメータを
順次巡回的（サイクリック）に選択切り替えするスイッ
チ回路５とを備えたものである。実施例にあっては、整
合回路３は、３局の放送を受信可能にする整合パラメー
タが設定可能になっており、整合回路３内に設けられて
いるパラメータ設定回路４は、各放送局に対応して設け
られた半固定ボリュームよりなる可変抵抗Ｒ１〜Ｒ６お
よび抵抗Ｒ２にて形成されており、抵抗Ｒ７といずれか
の可変抵抗Ｒ４〜Ｒ６とで直流電源Ｖｃを分圧し、この
分圧電圧を整合制御電圧として抵抗Ｒ，，Ｒ２，Ｒ，を
介して可変容量ダイオードＤ２．Ｄ、に印加することに
より、並列共振回路の共振周波数を各放送局の放送周波
数に等しくするようになっている。また、スイッチ回路
５は、クロック発生回路６と、クロック発生回路６から
出力される基準クロックをカウントするリングカウンタ
７と、リングカウンタ７出力にて制御されるアナログス
イッチＳ、−Ｓ、とで形成されでおり、アナログスイッ
チ８１〜Ｓ３は、所定の巡回切り替え周期で順次オンさ
れるようになっている。したがって、整合回路３の並列
共振回路による同調周波数は、可変抵抗Ｒ４〜Ｒ６にて
設定された整合パラメータに基いて順次巡回的に変化す
るようになっている。なお、整合回路３の他の構成およ
び動作は第５図従来例と全く同一である。

以下、実施例の動作について説明する。本実施例のアン
テナ装置は、予め設定された３局の放送周波数に対して
順次巡回的に狭帯域同調して各放送が受信できるように
なっており、いま、例えばアナログスイッチＳ２がオン
している場合について考えると、他のアナログスイッチ
Ｓ、、Ｓ３がオフになっているので、可変容量ダイオー
ドＤ　、、Ｄ２に抵抗Ｒ０〜Ｒ３を介して印加される整
合制御電圧は、抵抗Ｒ２と可変抵抗Ｒ５とによる直流電
圧ＶＣの分圧電圧となり、第２帰日の放送局の放送周波
数に狭帯域同調する。同様にして他のアナログスイッチ
Ｓ１あるいはＳ、がオンした場合には、抵抗Ｒ７と可変
抵抗Ｒ１あるいはＲ６とによる分圧電圧が整合制御電圧
として可変容量ダイオードＤ　ＩｔＤ２に印加され、第
１帰日あるいは第３開目の放送局の放送周波数に狭帯域
同調する。

したがって、本発明に係るアンテナ装置は各チャンネル
別に狭帯域整合を行っていた従来例と同等の妨害波排除
能力を有しており、しかも、従来例の問題、αであった
受信機からアンテナ装置へ整合情報（整合制御電圧）を
伝達する必要性がなくなり、本質的に狭帯域である小型
アンテナを実質的に無調整で広帯域化できることになる
。また、単にアンテナ装置を広帯域化した場合と異なり
、必要とする受信周波数帯のみを選択して整合を行って
いるので、相互変調などによる悪影Ｉ！Ｆ（波形歪み）
を少なくすることができ、かつ受信機からの不要輻射を
少なくすることができるようになっている。

したがって、移動通信帯などの強力な電波の存在する周
波数帯の近傍で使用する場合において実用上の価値がよ
り大きくなる。さらに単時間で考えると、特定のチャン
ネルにのみ同調する狭帯域アンテナ装置であるから、整
合回路３を低損失とすることができ、アンテナ利得を一
２ｃｌＢ（グイポール比）以上にすることも可能である
。

以上のことから明らかなように、本発明のアンテナ装置
は、狭帯域整合のアンテナ装置と同等の受信性能を有す
る小型で広帯域のアンテナ装置であって、しかむ、受信
機から整合情報を伝達する必要がなくトラッキングを考
慮する必要がないので、受Ｍ機の機種に関係なく組み合
わせることができるとともに、１台のアンテナ装置に複
数台の受信機を接続した場合にあっても、個々の受信機
にてそれぞれ異なった放送を受信することができ、家庭
内の共聴システムを容易に実現できるものである。

ところで、本実施例では、受信帯域を３つに区分するよ
うに整合制御電圧を順次切り替えているが、テレビジョ
ン放送信号を受信する場合には、各チャンネルに対応し
て整合制御電圧の切り替え回路を設ければ良い。このと
き、各テレビジョン放送信号の帯域幅は約６ＭＨｚであ
るので、１チヤンネル当たりの切り替え時間は、サンプ
リングの定理から　１／（２Ｘ６Ｘ１０’）＝０．０８
（μ５ｅｃ）以下に設定する必要があり、さらに他の２
つのチャンネルも巡回的に切り替える（走査する）必要
があるので、０．０８Ｘ１０−’／３（秒）以下（すな
わち、基準クロックの周波数を３６ＭＨｚ）となるよう
に切り替え時間を設定すれば良いことがわかる。

実際のテレビジョン放送信号の小型アンテナ装置では、
特にローバンドを受信する場合にアンテナ装置の受信帯
域が問題になるから、分波器を使用することによりＶＨ
Ｆハイバンドにおいては従来通り切り替えなしの受信を
行い、ＶＨＦローバンドにおいてのみ本実施例の構成に
よる整合回路３およ１スイッチ回路５よりなる整合切り
替え手段を採泪すれば、整合切り替え用の基準クロック
の周波数を比較的低い周波数に設定することができる。

＄２図は上述のようなバンド分割を行う場合の構成例を
示すものであり、分波器１０はＶＨＦローバンドとＶＨ
Ｆハイバンドとを分離するフィルタで、合成器１１はＶ
ＨＦローバンドとＶＨＦハイバンドとを合成する逆フィ
ルタである。

この場合ＶＨＦローバンド用整合回路３ａはＰＪ１図実
施例の整合回路３ａと同一であり、クロック発生回路６
ａおよびリングカウンタ７ａよりなるスイッチ回路５ａ
のリングカウンタ７ａ内には、アナログスイッチ８１〜
Ｓ３が内蔵されている。なお、アナログスイッチ８１〜
Ｓ、は整合回路３ａ内に設けても良いことは言うまでも
ない、また、ＶＨＦハイバンド側にも必要に応じて固定
の整合回路を挿入しても良い。

第３図は分波器１０のＶＨＦハイバンド側に、ＶＨＦロ
ーバンド側と同様の同調切り替えが可能な整合回路３ｂ
を挿入し、クロック発生回路６ｂおよびリングカウンタ
７ｂよりなるスイッチ回路５ｂにて整合回路３ｂを制御
するようにしたものを示している。すなわち、受信すべ
きチャンネル数が多くなった場合において、総てのチャ
ンネルを１組の整合切り替え手段で取り扱うと基準クロ
ックの周波数が高くなり、受信周波数に近付くとビート
などの受信障害が発生する恐れがあるが、第３図に示す
ように分波器１０によって受信バンドをいくつかに分割
（実施例ではＶＨＦ帯をハイバンドとローバンドに２分
割）すれば、複数組の整合切り替え手段を並列に作動さ
せることが可能になる。

一殻に、受信する信号の最高周波数をＦ、受信するチャ
ンネル数をＮとすると、巡回切り替え周期は１／２ＮＦ
秒以下に設定する必要があるので、実際に放送が行なわ
れているチャンネルに対してのみ整合が行なわれるよう
に整合回路３の整合パラメータを設定しておけば良く、
例えば、第１図の例では、任意の３局に対して可変抵抗
Ｒ４〜Ｒ６をプリセットしておけば、基準クロックの周
波数を最低限度に低くすることができる。このような対
策は、特にＦＭ放送帯で有効であって、広い放送帯（７
６〜９０ＭＨｚ）に対して放送局が数周であることが多
いから、例えば、Ｎ＝３、Ｆ＝２０（Ｋ　Ｈｚ）として
、基準クロックの周波数を１２０ＫＨｚ程度に抑えるこ
とが可能になる。なお、実施例では、整合切り替え数を
３個としているが、必要に応じて増減しても良いことは
言うまでもな（１゜ （実施例２） 第４図は他の実施例を示すもので、実施例１と同様のア
ンテナ装置において、パラメータ設定回路４およびスイ
ッチ回路５よりなる整合切り替え手段をデジタル信号処
理回路１５に置き換えたものであり、デジタル信号処理
回路１５は、Ｄ／Ａ変換器１６と、書き替え可能なメモ
リ（以下、ＰＲＯＭと称する）１７と、ＰＲＯＭ１７を
アクセスして整合制御データを読出すアドレスカウンタ
よりなる読出し制御回路１８と、クロック発生回路１９
とで形成されている。

いま、デジタル信号処理回路１５では、クロック発生回
路１９から出力される基準クロックを読出し制御回路１
８のアドレスカウンタにてカウントし、このアドレスカ
ウンタ出力によってＰＲＯＭ１７に予め書き込まれた整
合制御データ（受信する周波数帯の整合パラメータ）を
順次巡回的に読出すとともに、この整合制御データをＤ
／Ａ変換器１６にてアナログ信号に変換して同調制御端
子Ｔｃに出力するようになっている。ここに、ＰＲＯＭ
１７に予め書き込まれる整合制御データは工場あるいは
設置現場でデータ書込み端子Ｔｗに適当な外部書込み装
置（図示せず）を接続して書き込まれる。このように、
整合切り替え手段をデジタル信号処理回路１５にて置き
換えた場合には、可変抵抗Ｒ４〜Ｒ６が不要になって機
械的な可動部分がなくなるので、装置の小型軽量化およ
び信頼性の向上を図ることができることになる。°なお
、ＰＲＯＭ１７に予め受信可能な全チャンネルの整合制
御データを書き込んでおき、実際に放送が行なわれてい
るチャンネルの整合制御データのみを選択して読出すよ
うに読出し制御回路１８を形成しても良い。

【発明の効果１ 本発明は上述のように、アンテナ素子と、複数の受信周
波数帯に対応してアンテナ素子と給電回路との間の整合
をとるための複数の整合パラメータが設定可能な整合回
路と、複数の整合パラメータを順次巡回的に選択切り替
えするスイッチ回路とを備えたものであり、各チャンネ
ル別に狭帯域整合を行っていた従来例と同等の妨害波排
除能力を有しており、しかも、従来例の問題点であった
整合情報伝達の必要性がなくなり、本質的に狭帯域であ
る小型アンテナを実質的にＳ＠整で広帯域化できるとい
う効果があり、また、単にアンテナを広帯域化した場合
と異なり、必要とする受信周波数帯域のみを選択して整
合を行っているので、相互変調などによる悪影響を少な
くすることができ、かつ受信機からの不要輻射を少なく
することができるという効果があり、さらに単時間で考
えると、特定のチャンネルにのみ同調する狭帯域アンテ
ナであるから、整合回路を低損失とすることができ、ア
ンテナ利得を一２ｄＢ（グイボール比）以上にすること
ができるという効果がある。つまり、本発明に係るアン
テナ装置は、受信機の同調周波数に応じて狭帯域整合を
行うアンテナ装置と同等の受信性能を有する小型で広帯
域のアンテナであって、しかも、受信機から整合情報を
伝達する必要がないので、受Ｍ８！の機種に関係なく組
み合わせることができるとともに、１台のアンテナ装置
に複数台の受Ｍ機を接続する共聴システムを容易に実現
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の回路図、第２図は他の実施例
の回路図、第３図はさらに他の実施例の回路図、＠４図
はさらに他の実施例の回路図、第５図は従来例の回路図
である。 １はアンテナ素子、２はアンテナ出力端子、３は整合回
路、５はスイッチ回路である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 １・・・ア／テナ素ｆ ２・−アンテナ出力端子 ３・・整合回路 ｔ　バラノータ設定回路 第４図 ｂ 第５図 手続補正書（自発） 昭和６１年９月２０日 昭和６１年特許願第１７７２０７号 ２、発明の名称 アンテナ装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社 代表者　　藤　井　貞　夫 ４、代理人 郵便番号　５３０ ５、補正命令の日付 自　　　発 １）本願明細書路８頁１２行目および第１５頁６行目の
「単時間」を「短時間内」と訂正致します。 ２）同上第１０頁４行目の「受信帯域」を「受信帯域幅
」と訂正致します。 ３）同上第１０頁１５行目の「逆フィルタ」を「フィル
タ」と訂正致します。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アンテナ素子と、複数の受信周波数帯に対応して
   アンテナ素子と給電回路との間の整合をとるための複数
   の整合パラメータが設定可能な整合回路と、複数の整合
   パラメータを順次巡回的に選択切り替えするスイッチ回
   路とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
2. （２）受信する信号の最高周波数をＦＮ受信周波数帯の
   数をＮとした場合において、巡回切り替え周期が１／２
   ＮＦ秒以下になるようにスイッチ回路を制御したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアンテナ装置。