KR100287566B1 - 자동차용유리안테나장치 - Google Patents

Abstract

본원 발명의 자동차용 유리안테나장치는 T형 또는 파이(

Description

자동차용 유리안테나 장치

제1도는 자동차의 리어유리의 안테나, 카라디오 및 동적정합회로의 관계를 도시한 종래의 수신시스템의 개략도.

제2도는 종래의 동적정합회로의 회로도.

제3도는 제2도에 도시한 동적정합회로의 기본원리도.

제4도는 종래의 프리앰프가 부착된 다른 안테나장치를 도시한 개략도.

제5도는 본원 발명에 의한 T 형 동적정합회로의 일실시예를 도시한 회로도.

제6도는 본원 발명에 의한 다단 또는 파이()형 동적정합회로의 일실시예를도시한 회로도.

제7도는 본원 발명에 의한 T형 동적임피던스 정합회로의 다른 실시예를 도시한 회로도.

제8도는 제5도에 도시한 T형 동적정합회로를 사용한 수신시스템의 등가회로도.

제9도는 제8도에 도시한 수신시스템의 동작을 기본기능으로 분해한 블록도.

제10도는제 5도에 도시한 불평형형의 T형 동적정합회로를 평형형으로 변형한 본원 발명에 의한 H형 동적정합회로의 일실시예를 도시한 회로도.

제11도는 본원 발명에 의한 FM 및 AM 동적정합회로를 구비한 자동차용 안테나장치의 일실시예를 도시한 개략도.

제12도는 제11도에 도시한 FM 및 AM 동적정합회로의 일실시예를 도시한 회로도.

제13도는 제11도에 도시한 FM 및 AM 동적정합회로의 다른 실시예를 도시한 회로도.

제14도는 제12도 및 제13도에 도시한 본원 발명에 의한 FM 동적정합회로와 제4도에 도시한 종래의 프리앰프와의 주파수 - 이득특성도.

제15도는 본원 발명에 의한 창유리안테나의 일실시예를 도시한 개략도.

제16도는 본원 발명에 의한 창유리안테나의 다른 실시예를 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1): 리어유리(창유리), (2): FM 안테나, (4): 안테나, (5): 전송케이블, (6): 카라디오, (17),(23),(51): 가변용량다이오드, (30): FM동적정합회로, (31): 주정합회로, (32): 보조정합회로, (50): AM동적정합회로.

본원 발명은 자동차의 창유리에 설치되는 안테나와 전송케이블을 통해 접속된 카라디오 또는 수신기의 임피던스를 정합하기 위한 자동차용 유리안테나장치에 관한 것이다. 본원 발명에은 또한 자동차의 창유리에 설치되는 FM 안테나 및 AM 안테나와, 이들 각 안테나에 각각 접속되는 FM 동적정합회로(動的整合回路) 및 AM 동적정합회로와, 공통의 전소케이블을 구비한 자동차용 유리안테나장치에 관한 것이다.

본원 출원인은 일본국 실원소 63(1988)-143591호 및 일본국 특원평 3(1991)-49402호에 있어서, 프리앰프(preamplifier)를 사용하지 않은 자동차용 유리안테나를 제안하였다. 이 유리안테나(2)는 제1도의 수신시스템에 개략적으로 도시한 바와 같이 카라디오(6)의 선택주파수에 따라, 그 회로상수를 변화시키는 동적정합회로(3)를 리어(rear) 유리(1)의 면상에 장착하고 있다. 이 리어유리(1)에는 AM 안테나(4)로서 기능하는 복수의 히터선(4)이 프린트되고, 최상위의 히터선(4)의 위쪽에는 FM 안테나(2)가 프린트된다. 이와 같이 리어유리(1)에 FM 안테나(2)를 프린트한 경우에는, 안테나의 형상(패턴)을 아무리 연구해도 그 크기가 제한된다. 따라서, FM 안테나(2)의 임피던스의 저항성분은 전송케이블(5)의 특성임피던스치보다 작은 값과 큰 값 사이에서 변화하는 경우가 있다.

동적정합회로(3)는 일반적으로 제2도에 도시한 바와 같이

입력단자(11)와 입력노드(12)와의 사이에 접속되는 콘덴서(11)와 입력노드(12)와의 사이에 접속되는 콘덴서(10)와, 입력노드(12)와 출력노드 즉 터미널(14)과의 사이에 접속되는 코일(13)을 구비하고 있다. 입력단자(11)는 FM 안테나(2)에도 접속되어 있다. 동적정합회로(3)는 또한 비교적 대용량(예를 들면 0.1nF)이며, 입력노드(12)와 릴레이노드(16)와의 사이에 접속되는 DC 컷오프콘덴서(15)와 릴렐이노드(16)와 출력노드(14)와의 사이에 접속되는 가변용량다이오드(17)를 구비하고 있다. 저항(18) 및 콘덴서(19)의 일단은 각각 접지되고, 타단은 각각의 릴레이노드(16) 및 터미널(14)에 접속된다.

이 가변용량다이오드(17)의 에노드는 저항(18)을 경유하여 접지된다. 따라서, 코일(13), 콘덴서(15) 및 가변용량다이오드(17)는 특정의 주파수에 동조(同調)하는 공진회로(共振回路)를 구성하고, 전송케이블(5)을 통해 가의 캐소드에 인가되는 전압 SE에 의해 공진주파수가 제어된다.

이와 같은 종래의 동적정합회로의 기본원리로는 제3도에 도시한 바와 같이 이루어진다. 임피던스정합이론에서 명백한 바와 같이, 제3도에 도시한 회로구성에서는 안테나측의 임피던스의 저항성분 Rx이 부하측의 임피던스의 저항성분 RL보다 작지 않으면, 정합회로로서 기능하지 않는다. 따라서, Rx <; RL이 되는 유리안테나패턴으로 밖에 사용할 수 없다. 더욱이, 부하측의 임피던스는 저항성분 만이어야 한다.

또한, 전송케이블(5)의 특성임피던스와 카라디오(6)의 입력임피던스가 서로 다른 경우는 전송케이블(5)의 끝(정합회로측의 끝, 이하같음)에서 카라디오(6)측을 본 임피던스는 저항성분만은 아니다. 따라서, 안테나와 전송케이블(5)을 통해 접속된 카라디오(6)와의 사이의 임피던스의 정합이 완전하게 취해지지 않으므로, 수신시스템의 이득이 저하된다.

전술한 바와 같으므로, 유리안테나에 동적정합회로가 장착된 종래의 수신시스템에 있어서는 유리안테나의 임피던스의 저항성분이 전송케이블(5)을 통해 본 카라디오(6)의 부하임피던스의 저항성분보다 작다는 조건을 만족시키지 않으면 안된다. 따라서, 안테나가 가질 수 있는 임피던스범위가 제한되고, 이 때문에 안테나패턴의 향상이 제한되므로, 안테나의 지향성이나 이득의 조정도 제한되며, 따라서 원하는 이득 및 지향특성을 가진 적합한 유리안테나패턴이 얻어질 수 없다.

또한, 종래의 수신시스템에 있어서는 전송케이블의 특성임피던스와 카라디오의 입력임피던스가 서로 다를 경우에만 유리안테나측과 카라디오의 부하측과의 임피던스를 완전하게 정합할 수 없으므로, 수신시스템의 이득이 저하된다.

제4도는 프리앰프(7) 및(8)를 구비한 종래의 안테나장치의 다른 예를 나타낸다. 제1도와 대응하는 부분에는 같은 부호로 표시한다. FM 안테나(2)와 케이블(5)과의 사이에는 FM 프리앰프(7)가 접속되고, AM 안테나(4)와 케이블(5)과의 사이에는 AM 프리앰프(8)가 접속된다.

이와 같은 종래의 수신시스템에 있어서는, 수신기(6)로 AM 국을 수신하고 있을 때에도 FM 프리앰프(7)가 동작한다. 이 FM 프리앰프(7)는 FM 방송대역을 커버하는 폭넓은 주파수특성을 가지고, 수신의 방전파에 대한 급준(急峻)한 주파수선택성이 없으므로, 최소한 2개의 FM 방송국으로부터 출력되는 전파의 강전계 영역이 중복되는 지역에 자동차가 이동하는 경우, 그들 최소한 2개의 FM 방송파의 주파수의 차가 AM대역내의 주파수이면, 그들 FM 전파가 FM 프리앰프(7)내 및 카라디오(6)의 고주파증폭부에서 상호 변조를 일으켜서, AM 주파수대역의 바람직하지 않는 신호가 생긴다.

따라서, 제4도에 도시한 종래의 프리앰프부착자동차용 안테나장치에 의한 수신시스템에 있어서는 2개 또는 그 이상의 FM 방송국으로부터 송신되는 전파의 전계강도가 크고, 그들의 주파수의 차가 AM 대역의 주파수범위에 들어가는 지역에 자동차가 이동하는 경우에는, AM 방송국으로부터의 전파를 수신할 때에 FM 전파에 의한 상호변조잡음이 혼입된다.

본원 발명은 상기 문제를 감안하여, FM 방송대역 등의 특정의 주파수범위에 있어서, 그 안테나의 임피던스의 저항성분의 전송케이블 끝으로부터 카라디오측을 보았을 때(이하 로드측)의 임피던스의 저항성분보다 작은 값에서 큰 값(또는 그 역)으로 변화하는 유리안테나와 전송케이블을 통해 접속된 카라이도와의 임피던스정합을 취하기 위한 개선된 자동차용 유리안테나의 동적정합회로를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

또한, 본원 발명은 유리안테나와 카라디오부하측과의 임피던스정합을 FM 방송대역 등의 특정의 주파수범위로 보아 폭넓은 범위의 임피던스를 가진 안테나에 대해 가능하게 함으로써, 보다 폭넓은 종류의 유리안테나 패턴에 대해 프리앰프를 필요로 하지 않는 자동차용 유리안테나장치를 실현하기 위한 개선된 동적정합회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본원 발명은 그 주파수의 차가 AM 방송의 주파수범위에 들어가는 2개 이상의 강력한 FM 방송전파가 존재하는 지역에 있어서는 AM 방송의 수신시에 혼입되는 상호변조잡음을 저감하는 자동차용 유리안테나장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본원 발명에 의한 자동차 유리안테나의 동적정합회로는 자동차의 창유리에 배설되는 안테나에 접속된 주정합회로와, 상기 주정합회로와 전송케이블과의 사이에 삽입되어 상기 주정합회로를 보조하는 최소한 1개의 보조정합회로를 구비하고 있다.

또한, 본원 발명에 있어서는 상기 주정합회로와 상기 보조정합회로를 조합하여 개선된 정합회로를 구성하는 것이 바람직하다. 그리고,이 개선된 정합회로는 창유리안테나측의 리액턴스를 상쇄하는 안테나리액턴스상쇄회로와, 카라디오측의 리액턴스를 상쇄하는 부하리액턴스상쇄회로의 , 상기 안테나 및 부하리액턴스상쇄회로에 의해 리액턴스가 상쇄된 후의 안테나측 및 상기 부하측의 임피던스를 변환하는 변환회로를 구비하고 있다.

또한, 본원 발명에 의한 자동차 안테나장치는 자동차의 창유리에 배설되는 FM 안테나 및 AM 안테나와, 상기 각 FM 및 AM 안테나에 각각 접속되는 FM 동적정합회로 및 AM 동적정합회로와, 상기 FM 및 상기 FM 및 AM 동적정합회 및 상기 AM 동적정합회로에 접속되는 공통의 케이블을 구비하고, 상기 FM 및 AM 동적정합회로는 각각 카라디오로부터 전송케이블을 통해 직류주파수선택신호가 인가되는 최소한 2개의 가변리애턴스소자를 구비하고 있다.

따라서, 본원 발명에 의하면, AM 방송수신중에는 AM 주파수선택 신호에 따라 AM 동적정합회로가 동작하지만, 동시에 AM 주파수선택신호에 의거하여 FM 동적정합회로도 동작하고, FM 동적정합회로의 동작상태에 있어서는 FM 신호의 주파수선택특성을 가지므로, 상호변조잡음의 원인이 될 수 있는 방해 FM파의 주파수범위가 제한되어, AM 방송수신시의 FM 전파에 의한 상호변조잡음을 저갑시킬 수 있다.

본원 발명의 상기 및 기타의 목적, 특징 및 이점은 첨부도면을 참조하여 다음과 같은 본원 발명의 예시적인 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이댜.

다음에, 본원 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

제5도는 본원 발명에 의한 T형 동적정합회로(動的整合回路)의 일실시예를 도시한다. 이 T형 동적정합회로(30)는 제1도에 도시한 안테나(2)에 접속된 주정합회로(31)와, 이 주정합회로(31)와 제1도에 도시한 전송케이블(5)의 사이에 삽입된 보조정합회로(32)를 구비한다. 또한, 제6도에는 보조정합회로(32)를 2개 직렬로 접속한 다른 동적정합회로가 도시되어 있다. 제5도에 있어서, 주정합회로(31)는 가변용량다이오드(17)에 예를 들면 1 피코파라드(picofarad)의 콘덴서(20)를 병렬접속한 이외는 제2도에 도시한 종래의 동적정합회로(3)와 같으므로, 그 설명을 생략한다.

한편, 보조정합회로(32)는 다른 입력노드(14)와 다른 릴레이노드(22)와의 사이에 접속되는 제2의 코일(21)을 구비하고 있다. 다른 입력노드(14)는 주정합회로(31)의 출력노드(14)에 공통한다. 보조정합회로(32)는 입력노드(14)와 다른 출력노드(24)와의 사이에 접속되는 제2의 가변용량다이오드(23)와, 노드(22) 및 (24) 사이에 접속되어 제2의 공진회로(共振回路)를 형성하는 제2의 DC 컷오프콘덴서(25)와, 용량조정전압 SE을 가변용량다이오드(17) 및 (23)에 릴레이하는 저항(26) 및 (27)을 구비하고 있다. 카라디오(6)로부터 공급되는 조정전압 SE은 케이블(5)과 부하측의 단자(28)을 통해 가변용량다이오드(23)로 인가되고, 안테나(2)로부터의 FM 신호는 출력노드(24)와 단자(28)와의 사이에 접속된 커플링콘덴서(29)를 통과한다. 따라서, 저항(26)이 단자(28)와 릴레이노드(22)와의 사이에 접속되고, 저항(27)이 출력노드(24)와 접지사이에 접속된다.

따라서, T 형 동적정합회로(30)는 콘덴서(19)를 중심으로 좌우의 가지에 가변용량다이오드(17) 및 (23)를 포함한 가변리액턴스회로를 가지고, 이 리액턴스는 카라디오(6)측으로부터 인가되는 공통의 주파수제어전압에의해 가변용량다이오드의 용량을 변화시킴으로써 제어된다.

또한, 제5도에 도시한 실시예에 있어서는 콘덴서(10), (19), (29)의 값이 각각 6, 10, 6 피코파라드이며, 콘덴서(15), (25)의 값이 100나노파라드이며, 저항(18), (26), (27)은 100㏀의 값으로 되지만, 가변용량다이오드(17) 및 (23)에 역바이어스전압을 인가하여 전략을 소비하지 않고 용량을 조정하는 것으므로, 100㏀ 보다 큰 값을 사용해도 된다. 코일(13) 및 (21)의 값은 각각 200 나노헨리(nanohenry)라도 되며, 가변용량다이오드(17) 및 (23)는 1SV153의 형번(型番)을 사용할 수 있다.

제6도에 도시한 복수의 보조정합회로(32), (33)를 구비한 다단(多段)동적정합회로에 있어서, 제1의 보조정합회로(32)는 입력노드(14)에 접지콘덴서(34)를 설치하고 있는 점이외는 제2의 보조정합회로(33)와 대략 동일한 구성이다. 이 접지콘덴서(34)는 콘덴서(29)와 대략 동등한 역할을 한다. 그리고, 제1으 보조정합회로(32)의 커플링콘덴서(29)는 그 출력노드(24)와 제2의 보조정합회로(33)의 입력노드(14)와의 사이에 접속된다. 또한, 본원 발명에 의한 다단 동적정합회로(30)에는 제3 또는 그 이상의 적당한 수의 보조정합회로(32)가 설치되어 있어도 된다.

제7도는 T형 동적정합회로(30)의 다른 실시예를 나타낸다. 이도면에 있어서, 입력단자(11)는 유리안테나(2)에 접속되고, 출력단자(28)는 제4도에 도시한 전송케이블(5)에 접속된다. 정합회로(30)는 제1의 노드(14)와 접지사이에 접속되는 콘덴서(19)를 구비하며, 이 콘덴서(19)를 중심으로 좌우의 가지에 제1 및 제2의 가변리액턴스회로를 포함한다. 제1의 가변리액턴스회로는 입력단자(11)와 제2의 노드(16)와의 사이에 접속되는 커플링콘덴서(10)를 구비하고 있다. 코일(13)과 콘덴서(20)는 제1의 노드(14)와 제2의 노드(16)와의 사이에 접속되어 있다. 캐소드 공통가변용량다이오드(17a) 및 (17b)의 애노드는 각각 제2 및 제1의 노드(16) 및 (14)에 접속되어 있다. 가변용량다이오드(17a) 및 (17b)의 공토으이 캐소드는 저항(26a)을 통해 출력 단자(28)에 접속되어 있다. 제2의 가변리액턴스회로는 출력단자(28)와 제3의 노드(24)와의 사이에 커플링콘덴서(29)를 구비하고 있다. 다른 코일(21)과 콘덴서(20b)가 제1의 노드(14)와 제3의 노드(24)와 의 사이에 접속되어 있다. 캐소드 공통가변용량다이오드(23a) 및 (23b)의 애노드는 각각 제1 및 제3의 노드(14) 및 (24)에 접속되어 있다. 가변용량다이오드(23a) 및 (23b)의 공통캐소드는 저항(26b)을 통해 출력단자(28)에 접속되어 있다.

각각 일단의 접지되어 있는 저항(19b), (18) 및 (27)은 제1, 제2 및 제3의 노드(14),(16) 및 (24)에 각각 접속되어 저항(26a) 및 (26b)을 통해 가변용량다이오드(17a), (17b), (23a) 및 (23b)에 바이어스전압을 인가한다.

이 실시예에 있어서, 케이블(5)측에서 본 임피던스를 75옴으로 설정하기 위하여 가변용량다이오드(17a),(17b),(23a) 및 (23b)의 공통의 캐소드와 FM 수신기의 내측 가변용량다이오드에 톱니형 패턴의 전압스위프(sweep)를 인가한다. 스위프는 소정의 FM주파수대역에 해당하는 전압범위를 가진다. 해당주파수에서의 적당한 FM 국을 FM 수신기에 의해 선택하면, 적당한 전압이 정합회로에 인가되어 해당주파수에서 전송케이블을 통해 FM 안테나와 FM 수신기를 정합하게 된다. 이에 따라, 해당주파수에서의 안테나의 리액턴스성분은 가변용량다이오드의 제어된 용량에 의해 상쇄된다.

예를 들면, 저항(18),(19b),(27),(26a) 및 (26b)은 100킬로옴 또는 그 이상이다. 콘덴서(10)는 5~50 피코파라드(예를 들면, 30피코파라드)이고, 콘덴서(29)는 5~50 피코파라드(예를 들면, 10피코파라드)이다. 콘덴서(19)는 5~50 피코파라드(예를 들면, 10피코파라드)이고, 콘덴서(20) 및 (20b)는 0~50 피코파라드(예를 들면, 2피코파라드)이다. 코일(13) 및 (21)의 값은 100~300 나노헨리(예를 들면, 200 나노헨리)로 될 수 있다. 가변용량다이오드(17a),(17b),(23a) 및 (23b)는 1SV161의 형번을 사용할 수 있다.

특히, 제7도에 도시한 정합회로는 방송전파의 강전계에서 유도되는 잡음을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이와 같은 T 형 또는 다단 동적정합회로(30)에는 카라디오(6)의 주파수선택신호의 DC 전압 SE이 전송케이블(5)의 심선(芯線)을 통해 인가된다. 제5도에 도시한 실시예에 있어서는, 전송케이블(5)의 특성 임피던스가 122옴, 카라디오(6) 부하측의 입력임피던스가 75옴이므로, 전송케이블(5)을 통해 카라디오부하측을 보았을 때의 임피던스는 전항성분만으로 이루어지지는 않고, 또한 그 값도 주파수에 따라 변화된다.

제8도는 제5도에 도시한 T형 동적정합회로, 자동차의 리어유리안테나(2) 및 카라디오(6)를 구비한 수신시스템의 등가회로를 나타낸다. 또한, 특정의 주파수에 있어서의 유리안테나(35)의 저항성분을 Rx, 리액턴스성분을 Xx로 하고, 전파신호원을 (36)으로 하고, 전송케이블을 통해 카라디오부하측을 본 블랙박스(37)의 임피던스의 저항성분을 RL, 리액턴스성분을 XL로 한다.

제9도는 제8도에 도시한 수신시스템의 등가회로의 동작을 기본기능으로 분해한 블랙도이다. 이 도면에 있어서, 제8도와 대응하는 부분에는 같은 부호가 붙여져 있다. 먼저, Rx <; RL의 경우에는 제9도(a)에 도시한 바와 같이, 좌측 즉 안테나측의 가지의 가변리액턴스회로에 안테나의 리액턴스성분을 상쇄하는 안테나리액턴스상쇄회로(38)가 구성된다. 이 상쇄회로(38)는 코일(13), 콘덴서(15),(20) 및 가변용량다이오드(17)로 이루어지는 공진회로에 의해 형성되며, 안테나리액턴스를 상쇄한 나머지 L 성분 및 콘덴서(19)가 출력측(부하측)으로부터 안테나측을 보았을 때의 저항성분을 RL로 하기 위한 임피던스변화회로를 구성한다.

한편, 우측 즉 전송케이블측의 가지의 가변리액턴스회로, 즉 코일(21), 콘덴서(25) 및 가변용량다이오드(23)로 이루어지는 공진회로에 의해 전송케이블을 통해 카라디오부하측을 본 임피던스의 리액턴스성분을 상쇄하는 부하리액턴스상쇄회로(39)가 구성된다. 따라서, 안테나측과 카라디오부하측과의 임피던스가 양호하게 정합된다.

역으로, Rx >; RL 의 경우에는 제9도(b)에 도시한 바와 같이, 좌측 즉 안테나측의 가지의 가변리액턴스회로, 즉 코일(13), 콘덴서(15),(20) 및 가변용량다이오드(17)로 이루어지는 공진회로에 의해 안테나의 리액턴스성분을 상쇄하는 제1의 리액턴스상쇄회로(38')가 구성된다.

한편, 우측 즉 전송케이블측의 가지의 가변리액턴스회로, 즉 코일(21), 콘덴서(25) 및 가변용량다이오드(23)로 이루어지는 공진회로에 의해 전송케이블을 통해 카라디오의 부하측을 본 임피던스의 리액턴스성분을 상쇄하는 제2의 리액턴스상쇄회로(39)가 구성되며, 전송케이블측의 리액턴스를 상쇄한 나머지 L 성분 및 콘덴서(19)가 출력측에서 안테나측을 보았을 때의 저항성분을 RL로 하기 위한 임피던스변환회로를 구성한다. 따라서, 이 경우도 안테나측과 카라디오부하측과의 임피던스가 양호하게 정합되다. 이와 같이, Rx >; RL 일 때에는 Rx <; RL 일 때와 양쪽 가지의 기능을 역전시켜 갖게 함으로써, 안테나측과 카라디오부하측과의 임피던스를 최적으로 정합할 수 있다.

제10도는 제5도에 도시한 불평형형(不平衡型)의 T형 동적정합회로로 2개의 평형형으로 변형한 실시예를 나타낸다. 이 도면에 있어서, 평형형 안테나는 2개의 주정합회로(31),(31)의 입력단자(11)에 각각 접속된다. 이들 평형형 주정합회로(31),(31)가 불평형형 주정합회로와 다른 점은 콘덴서(19)가 주정합회로(31),(31)의 각 출력노드(14),(14) 사이에 접속되는 점이다. 또한, 주정합회로(31),(31)의 각 출력노드에는 보조정합회로(41) 및 (42)의 입력노드(14)가 접속된다. 보조정합회로(41) 및 (42)의 각 출력노드(24) 및 (24)는 커플링콘덴서(29) 및 (29)를 경유하여 평형 대 불평형이 4:1인 변환기 (43)의 1차전선에 접속된다.

이 변환기(43)는 예를 들면 300옴의 평형형 임피던스를 75옴의 임피던스로 변환하여, 그 출력이 예를 들면 75옴의 전송케이블(동축케이블)(5)에 접속된다. 한편, 전송케이블로부터는 용량조정전압 SE이 동축케이블(5)의 중심도체를 거쳐 변환기의 일차권선중 하나와 저항(26),(26)을 각각 경유하여 주정합회로(31),(31) 및 보조정합회로(41),(42)의 각 가변용량다이오드(23),(23) 및 (17),(17)에 인가된다. 따라서, 출력이 접지측의 다른 일차권선에 공급되는 보조정합회로(42)에 있어서는 저항(26)이 보조정합회로(41)의 콘덴서(29)의 출력측에 접속된다. 또한, 접지측의 1차 권선과 대항하는 2차 권선(44)에는 전송케이블(5)의 중심도체를 지나는 조정전압 SE을 단락(短絡)시키지 않도록 출력단자에 접속된 고주파투과콘덴서(45)가 직렬로 접속된다.

이상 설명한 바와 같이, 본원 발명에 의한 동적정합회로는 자동차의 창유리에 설치되는 안테나에 직접 접속된 주정합회로를 보조하는 최소한 1개의 보조정합회로를 구비하고 있으므로, 안테나측의 임피던스의 저항성분이 부하측의 임피던스의 저항성분보다 작지 않은 경우에 주정합회로가 안테나와 부하측을 정합할 수 없어도, 이 주정합회로를 보조정합회로에서 보조할 수 있으며, 따라서 안테나의 임피던스의 저항성분과 부하측의 임피던스의 저항성분의 대소관계 여하에 관계없이, 안테나의 부하측을 양호하게 정합할 수 있다. 따라서, 수신시스템에 있어서, 안테나와 전송케이블을 포함한 부하와 임피던스 부정합에 의한 이득의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본원 발명에 따른 동적정합회로의 다른 실시예에 있어서는 주정합회로와 보조정합회로를 조사하여, T 형 정합회로를 구성하였으므로, 좌우의 가지에 가변리액턴스회로가 구성되고, 이로 인해 간단한 회로구성임에도 불구하고, 각각의 가지의 역할을 안테나측의 임피던스와 부하측의 임피던스와의 저항성분의 대소관계에 따라 좌우교환 함으로써, 상기 대소관계가 어떤 경우에는 양호한 정합을 취할 수 있다.

제11도는 본원 발명에 의한 자동차용 유리안테나장치의 제2의 실시예를 도시한다. 제1도 또는 제5도의 대응하는 부분에는 같은 부호로 표시한다. 이 안테나장치는 자동차의 리어유리(1)에 정착되는 복수의 흐림방지히터선(4)겸용의 FM 안테나(4)와, 히터선94)의 상부에서 리어유리(1)에 장착되는 역 T 형의 FM 안테나92)와, FM 안테나(2), AM 안테나(4)에 각각 접속되는 FM 동적정합회로(30) 및 AM 동적정합회로(50)를 구비하고, FM 및 AM 동적정합회로(30) 및 (50)의 출력은 통합되어, 공통이 전송케이블(5)을 통해 카라디오(6)에 접속된다. 이를 FM 동적정합회로(30) 및 AM 동적정합회로(50)는 공통의 기판상에 구성된 일체화 동적정합회로로서 리어유리(1)에 장착된다.

FM 동적정합회로(30)는 제12도에 도시한 바와 같이 직류주파수선택신호가 카라디오(6)로부터 전송케이블(5)을 통해 인가되는 가변용량다이오드(17) 및 (23)를 구비하고, AM 동적정합회로(50)는 DC 주파수선택신호가 인가되는 제3의 가변용량다이오드(51)를 구비하고 있다.

또한, FM 동적정합회로(30)는 제12도에 도시한 바와 같이 T 형으로서 제11도에 도시한 FM 안테나(2)에 입력단자(11)를 통해 접속되는 콘덴서(10)를 구비하고 있다. 이 콘덴서(1)의 타단은 코일(13) 및 콘덴서(15)에 접속되고, 이들 코일(13) 및 콘덴서(15)의 타단의 사이에는 가변용량다이오드(17)가 접속되어 제1의 공진회로를 형성한다. 이 가변용량다이오드(17)는 애노드가 저항(18)을 경유하여 접지되고, 애노드 및 캐소드간에 예를 들면 1 피코파라드의 콘덴서(20)가 병렬 접속된다.

또한, 코일(13)의 타단은 콘덴서(19)를 통해 접지되고, 다시 제2의 코일(21) 및 상기 제2의 가변용량다이오드(23)의 캐소드에 접속된다. 이들 제2의 코일(21)의 타단 및 가변용량다이오드(23)의 애노드의 사이에는 콘덴서(25)가 접속되어 제2의 공진회로를 형성한다. 이 가변용량다이오드(23)의 애노드는 콘덴서(29) 및 부하측의 단자(28)을 통해 전송케이블(5)에 접속된다. 또한, 부하측의 단자(28)와 제2의 코일(21)의 타단간에는 콘덴서(25) 및 (29)를 바이패스하는 저항(26)이 접속되어 DC를 공급하고, 가변용량다이오드(23)의 애노드는 저항(27)을 통해 접지된다.

따라서, 부하측의 단자(28)에 인가되는 주파수선택신호는 가변용량다이오드 (17) 및 (23)에 공급된다. 또한, 가변용량다이오드(17)(23)의 애노드 및 캐소드의 사이에는 예를 들면 1 피코파라드의 콘덴서(49)가 병렬접속된다.

한편, AM 동적정합회로(50)는 제11도에 도시한 AM 안테나(4)에 입력단자(52)를 통해 접속되는 콘덴서(53)를 구비하고 있다. 이 콘덴서(53)의 타단은 제3의 코일(54)에 접속된다. 이 제3의 코일(54)의 타단은 비교적 대용량의 콘덴서(55)와 제4의 코일(56)에 접속되고, 이들 콘덴서(55) 및 제4의 코일(56)의 타단의 사이에는 제3의 가변용량다이오드(51)가 접속되어 제3의 공진회로를 형성한다.

이 가변용량다이오드(51)의 애노드는 저항(57)을 경유하여 접지된다. 한편, 가변용량다이오드(51)의 캐소드는 콘덴서(58)을 통해 제5의 코일(59)에 접속되고, 다시 콘덴서(60)을 통해 부하측의 단자(28)에 접속된다. 또한, 가변용량다이오드 (51)의 캐소드와 부하측의 단자(28)와의 사이에는 콘덴서(58)를 바이패스하고, 가변용량다이오드(51)에 주파수선택신호를 인가하는 저항(61)이 접속된다.

제13도는 제12도에 도시한 AM/FM 일체화 정합회로와는 다른 실시예인 일체화 정합회로를 구성하는 FM 동적정합회로(64) 및 AM 동적정합회로(66)를 나타내고 있다. 또한, 제13도에 있어서, 제12도에 나타내는 부분과 대응하는 부분에는 동일한 부호가 붙여져 있다. 이 FM 동적정합회로(64)는 제12도에 도시한 FM 동적정합회로(30)와는 콘덴서(20) 및 (49)가 생략되는 점이 다르다.

또한, AM 동적정합회로(66)는 제12도에 도시한 AM 동적정합회로(50)에 비해 간략화되어 있다. 즉, 콘덴서(58) 및 (60)가 생략되는 동시에 저항(61)이 생략되어 코일(59)을 통해 AM 신호 및 DC 주파수 선택신호를 액세스한다. 가변용량다이오드 (51)의 애노드 및 캐소드의 사이에는 예를 들면 수 피코파라드의 콘덴서(68)가 병렬접속된다. 따라서, 가변용량다이오드(51)에는 주파수선택신호가 코일(59)을 경유하여 인가된다.

또한, 제12도 및 제13도에 도시한 실시예에 있어서는 콘덴서(10), (19) 및 (29)의 값이 각각 6, 10 및 6 피코파라드이고, 콘덴서(15) 및 (25)의 값이 100 나노파라드이고, 저항(18),(26) 및 (27)은 100㏀의 값이라도되지만, 가변용량다이오드(17) 및 (23)에 역바이어스전압을 인가하여 전력을 소비하지 않고 용량을 조정하는 것이므로, 100㏀보다 큰 값을 사용해도 된다. 코일(13) 및 (21)의 값은 각각 200 나노헨리라도 된다. 가변용량다이오드(17) 및 (23)는 1SV153의 형번(型番)이라도 되며, 가변용량다이오드(51)는 KV1450의 형번이라도 된다.

이와 같은 제12도 및 제13도에 도시한 FM/AM 일체화 동적정합회로(30) 및 (50)는 리어유리(1)에 장착되어, 카라디오(6)측으로부터의 주파수선택신호에 따라 그 회로상수가 변화된다. 즉, 리어유리(1)에 장착된 일체화 정합회로는 카라디오측으로부터 전송케이블(5)을 통해 인가되는 주파수선택신호 즉 선국전압(選局電壓)으로 제어된다.

이 선국전압은 AM 국 선택시 또는 FM국 선택시의 어느 경우라도, AM 동적정합회로(50) 및 FM 동적정합회로(30)의 양쪽에 각각 인가된다. 따라서, AM 국 선택시에도 FM 동적정합회로(30)에 AM 동적정합회로(50) 제어용 전압이 인가된다.

제14도(a)에는 FM 동적정합회로(30)에 의해 FM 대역의 특정주파수 f0에서 정합할 때의 주파수 - 이득특성이 도시된다. 또한, 비교를 위해 제4도에 도시한 종래의 프리앰프 부착의 수신시스템에 있어서서 주파수 - 이득특성도 도시된다. 본원 발명에 의한 AM/FM 일체화 동적정합회로의 FM 이득특성은 비교적 급준한 주파수선택특성을 갖는 한편, 종래의 프리앰프부착의 수신시스템은 FM 대역의 전반에서 평탄한 이득특성을 가지고 있다.

지금, 어떤 AM 국을 수신하고 있을 때의 AM 국 선택전압에 있어서의 FM 동적정합회로의 FM 정합주파수를 f0로 하여, 수신중의 AM 국에 방해를 주는 2개의 FM 방송파를 각각 fx 및 fy로 한다. 이 때의 AM 동적정합회로에 있어서의 AM 정합주파수는 fa로 한다. 단, fa=이다. 본원 발명에 의한 AM/FM 일체화 정합회로를 사용한 경우, 이들 fx 및 fy가 제14도(b)에 도시한 바와 같이 f0에서 멀 때, fx 및 fy가 모두 FM 동적정합회로를 통과할 때 충분히 감쇄되므로, AM 국 수신시의 상호변조잡음도 충분히 감소된다.

fx 또는 fy가 제14도(c)에 도시한 바와 같이 f0에 가까우면, FM 동적정합회로를 통과중에 fx 또는 fy가 상당히 감쇄되므로, AM 국 수신시의 상호변조잡음도 상당히 감소된다. 즉, 본원 발명에 의한 AM/FM 일체와 정합회로를 사용한 경우, f0에 대해 FM 방해국쌍 fx 및 fy의 주파수가 떨어져 있을 때에는 상호 변조잡음은 충분히 저감되고, 가까울 때에는 상호 변조잡음이 상당히 저감된다. 어느 경우라도, FM 동적정합회로는 특정의 AM 선국전압에 대해, 특정의 FM 주파수를 피크로한 비교적 급준한 주파수선택특성을 가지고, 또한 회로중에는 비선형 증폭소자가 사용되고 있지 않으므로, FM 방해국에 의해 상호변조잡음이 발생하기 어렵다. 또한 FM 동적정합회로 또는 AM 동적정합회로의 회로상수를 변경하여, 특정의 AM 동적정합회로 또는 AM 동적정합회로로의 회로상수를 변경하여, 특정의 AM 선국전압을 인가한 경우의 FM 동적정합회로의 정합주파수 f0를 제14도(c)에 도시한 다른 FM 정합주파수 f1에 시프트함으로써, 제14도 (c)에 도시한 fx 및 fy의 상태가 되지 않도록 하는 것이 가능하다. 또한, 제12도 및 제13도에 도시한 실시예에 있어서는 FM 동적정합회로 및 AM 동적정합회로에 공통의 선국전압을 인가하도록 하였으나, 선국전압의 상승에 따라 FM 동적정합주파수가 하강하고, AM 동적정합주파수가 상승하도록 회로상수를 결정함으로써, 선국전압의 상승에 대한 주파수의 변화를 승순(昇順) 및 강순(降順)으로 실시해도 된다. 즉, 예를 들면 선국전압이 0 볼트일 때에는 FM 동적정합회로에서는 90MHz의 주파수에서 정합하고, AM 동적정합회로에서는 535KHz의 주파수에서 정합하며, 예를 들면 선국전압이 10볼트일 때에는 FM 동적정합회로에서는 76MHz의 주파수에서 정합하고, AM 동적정합회로에서는 1605KHz의 주파수에서 정합하도록 해도 된다.

한편, 제4도에 도시한 종래의 FM 프리앰프(7) 부착의 수신시스템의 경우는 프리앰프의 부파수 - 이득특성의 제14도에 도시한 바와 같이 평탄하기 때문에, FM 방해국 주파수쌍 fx 및 fy이 FM 대역내 어디에 있어도 FM 신호는 저감되지 않을 뿐만 아니라, 프리앰프(7)의 이득의 비직선성에 의해 FM 간섭국의 수신시 상호변조잡음이 발생하기 때문에, 보다 큰 상호변조잡음이 발생한다.

즉, 본원 발명에 의한 제12도 및 제13도에 도시한 바와 같이, FM 창유리안테나에 선택주파수에 따라 그 회로상수를 변화시키는 FM 동적정합회로를 설치함으로써, AM국 수신시에 있어서의 FM 국에 의한 상호변조잡음을 제4도에 도시한 종래의 수신시스템에 비교하여 저감할 수 있다.

제12도 및 제13도에 도시한 FM 및 AM 동적정합회로는 공통의 선국전압으로 제어하고 있으나, FM 동적정합회로 및 AM 동적정합회로는 각각의 주파수대역내에서 정합하기 위한 전압범위가 서로 달라도 된다.. 가변용량다이오드(17) 및 (23)는 주파수서택신호의 제1의 전압범위에서 FM 대역의 주파수내에서 정합하고, 한편 가변용량다이오드(51)는 주파수선택신호의 제2의 전압범위에서 AM 대역의 주파수내에서 정합하도록 정합회로의 회로상수를 결정해도 된다.

이 경우, 예를 들면 FM 동적정합회로는 0~10.0 볼트의 범위에서 76~90MHz 의 FM 대역의 주파수에서 정합되고, 한편 AM 동적정합회로는 10.1~20.0 볼트의 범위에서 AM 대역의 주파수에서 정합하도록, 콘덴서의 용량 및 가변용량다이오드의 형번이 설정된다. 따라서, AM 동적정합회로에 10.1~20.0 볼트의 범위의 특정의 전압이 인가되어 있는 경우에는 FM 동적정합회로가 FM 대역에 있어서 부정합상태로 되며, 따라서 이 FM 동적정합회로를 지나는 FM 신호가 대폭적으로 감쇄된다. 또한, 제1의 전압범위와 제2의 전압범위와의 일부 중복해도 된다.

제12도 및 제13도에 있어서는 불평형형의 동적정합회로를 도시하였으나, 평형형의 동적정합회로를 사용할 수 있는 것은 명백하다. 따라서, 본원 발명은 불평형형 안테나시스템 뿐 만 아니고, 평형형 안테나시스템에도 실시할 수 있다. 제15도 및 제16도는 리어유리(1)에 프린트된 복수의 히터선(4)을 FM 서브안테나(4) 겸용의 AM 안테나(4)로서 사용하고, 복수의 히터선(4)의 위쪽의 리어유리(1)에 역 T형의 FM 메인안테나(2)를 프린트한 다음 실시예를 나타내고 있다.

제15도에 도시한 AM/FM 안테나(4)로부터의 FM 및 AM 수신신호는 공통으로 FM/AM 일체화 동적정합회로(71)에 입력되어 있으나, 제16도에 도시한 AM/FM 안테나(4)는 히터선(4)과 접속된 급전버스(72) 및 (73)와 병렬접속된 황 T 형의 FM 서브패턴974)으로부터 FM 신호가 FM 동적정합회로에 입력되고, 급전버스(72)로부터 AM 신호가 AM 동적정합회로에 직접 입력되는 점이 다르게 되어 있다.

따라서, 리어유리(1)에 장착된 FM/AM 일체화 동적정합회로(71)에는 FM 메인안테나(2)용 및 FM 서브안테나(4)용의 2개의 FM 동적정합회로와 1개의 AM 동적정합회로가 공통의 기판에 집적되고, 한쪽의 FM 동적정합회로의 출력과 AM 동적정합회로의 출력이 중첩되어, 예를 들면 5P3-30BA의 전송케이블(75)을 거처 카라디오(도시생략)에 접속된다. 그리고, 나머지 FM 동적정합회로의 출력은 예를 들면 1.5C~2V의 전송케이블(76)을 거쳐 카라디오(도시생략)에 접속된다. 이 경우, FM 메인안테나용의 정합회로 및 AM 동적정합회로는 제12도 및 제13도에 도시한 FM 동적정합회로(30) 또는 (64) 및 AM 동적정합회로(50) 또는 (66)라도 되며, FM 서브안테나용의 FM 정합회로는 제12도 및 제13도에 도시한 FM 동적정합회로(30) 또는 (64)를 단독의 회로구성으로 한것이라도 된다. 또한, FM 서브/AM 안테나는 FM 대역에 있어서의 입피던스의 주파수특성을 단조변화시키기 위해, 급전버스(72) 및 (73)에 직결하는, 예를 들면 1.6마이크로헨리의 FM 코일(77) 및 (78)을 설치하고 있다. 이들의 FM 코일(77) 및 (78)의 타단은 초크코일(79)의 권선에 접속되어, 리어유리(1)의 서리제거시에는 12볼트의 직류전압이 공급된다.

이상 설명한 바와 같이, 본원 발명의 자동차용 유리안테나장치는 FM 동적정합회로와 AM 동적정합회로를 일체화한 회호를 유리안테나에 장착하여 프리앰프가 없는 엠프레스방식으로 하면, AM 방송수신중에도 FM 동적정합회로가 동작하고, 그 FM 전파에 대한 이득특성이 주파수선택성을 갖기 위해, 방해 FM 전파를 저감하는 확율이 프리앰프장착 수신시스템에 대하여 높기 때문에, 그 주파수의 차가 AM 방송의 주파수 범위에 들어가는 2개 이상의 수의 전계강도가 큰 FM 방송전파가 존재하는 지역에 있어서, AM 국 수신시에 혼입되는 상호변조잡음을 저감시키는 이점을 얻는다.

Claims (2)

1. 자동차의 창유라에 배설되는 안테나에 접속되어, 상기 안테나와 출력 노드 사이에 연결된 제1코일과, 상기 출력 노드와 접지면 사이에 제1 저항기를 통해 연결된 제1 가변용량다이오드를 포함하고, 상기 제1 코일의 다른 단부와 제1 가변용량다이오드의 다른 단부가 제1 커패시터를 통해 연결되어 있어서 제1 공진 회로를 형성하는 주정합회로와,

   상기 주정합회로의 출력노드와 전송케이블과의 사이에 연결되어, 상기 주정합회로의 정합 손실을 보상하고, 상기 출력 노드와 상기 전송 케이블 사이에 출력 커패시터를 통해 연결된 제2 코일과, 상기 출력 노드와 접지면 사이에 제2 저항기를 통해 연결된 제2 가변용량다이오드를 포함하고, 상기 제2 코일의 다른 단부와 상기 제2 가변용량다이오드의 다른 단부가 제2 커패시터를 통해 연결되어 있어서 제2 공진 회로를 형성하는 보조정합회로와,

   상기 전송 케이블과 상기 제2 코일의 상기 다른 단부 사이에 연결되어, 상기 제1 및 제2 가변용량 다이오드에 커패시턴스 제어 전압을 제공하는 릴레이 저항기

   를 포함하는 자동차용 유리안테나장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 주정합회로와 상기 보조정합회로를 조합하여 T형 정합회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유리안테나장치.