地面广播波接收用天线装置及其构成部件的制作方法
【专利摘要】提供一种地面广播波接收用天线装置，其在FM频段以下的频率波段中，即使将天线元件长度缩短到55[mm]左右为止，也具有与传统同等以上的性能。包含放大天线元件10的接收波中的该天线元件10的谐振点以下的频率的接收波的、相对接收频率等价噪声电阻为2Ω以下的化合物半导体HEMT而构成放大器12-A，噪音系数（NF）在FM频段以下的广频率波段范围内大致固定。
【专利说明】地面广播波接收用天线装置及其构成部件
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及例如车辆用中采用的AM频段及FM频段的地面广播波接收用天线装置及其构成部件。特别地，即使在采用非常短的天线元件的情况下也可以获得足够性能的结构。这里AM频段是指0.522?1.629 [MHz]，FM频段是指76?90 [MHz]。
【背景技术】
[0002]作为地面广播波接收用的天线元件，过去往往采用高度1000[mm]左右的伸缩式棒状天线元件。伸缩式棒状天线元件在伸展时，在FM频段中，作为大约0.25 λ (“λ”是使用频率的波长。以下相同。)的谐振型单极天线而动作。另外，在AM频段中，作为输出阻抗为10[kQ]左右的非谐振单极天线而动作。因此，可知对接收机实现低的反射系数，以接近100 [%]的高效率动作。伸缩式棒状天线元件的AM频段及FM频段的性能长期以来事实上用作车辆中采用的地面广播波接收用天线的基准。
[0003]在车辆中采用伸缩式棒状天线元件的情况下，由于物理高度，折损事故不断。因此，市场潜在地存在对天线元件的缩短化的需求。但是，如果使天线元件的高度变短，则与此相伴的天线元件的阻抗变化、由此引起的与线缆及接收装置的失配损耗增加。
[0004]响应天线元件的缩短化的需求，1990年代中期，采用了高度200 [mm]左右(FM波长λ的0.05)的棒状螺旋天线元件的棒状天线装置实用化。专利文献I提出了这样的棒状天线装置的一个例子。
[0005]关于专利文献I的棒状天线装置，将具备AM/FM分波电路、FM匹配电路、FM用放大器、AM用放大器、AM/FM合成电路的放大部连接到单极天线元件。通过由该放大部来将天线元件中的阻抗的变化量有源地进行阻抗变换，降低天线元件和接收机之间的失配损耗，从而补偿天线元件缩短化导致的性能劣化。这样，通过由放大部补偿天线元件的缩短化导致的性能劣化，从而现在这种天线装置在世界范围广泛普及。
[0006]进入2000年以后，不限于车辆，移动终端搭载的无线媒体用的天线元件种类和数目剧增。与之相伴，对于各个天线元件的缩短化的市场需求更加强烈。其结果，车辆用的天线市场中，强烈期望将天线元件的高度缩短到55 [mm](例如FM频段波长λ的约0.0125倍)左右为止。
[0007]但是，这样缩短天线元件长度时的天线元件的性能劣化显著，专利文献I的技术中，无法由放大部充分补偿性能劣化量。特别地，以往的技术中，产生FM频段中的S (信号)/N (噪声)的显著劣化。由此，目前未在世界范围普及天线元件的高度为55[_]左右的天线装置。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开平10-215122号公报
【发明内容】
[0011]对传统技术的问题点进行理论上分析，则如下所述。
[0012]首先，阐明单极天线元件的长度和天线阻抗的关系。一般，高度H的单极天线元件的馈电点处的阻抗的实部R作为(天线)辐射电阻艮和(天线)内部损耗电阻Ri之和(=RJRi)而给出。其中，将单极天线元件的高度设为H时，辐射电阻Rr可以通过下式理论地求出。
[0013][式I]
【权利要求】
1.一种地面广播波接收用放大器，其特征在于，具备: 馈电端子，用于与天线元件的馈电点连接，该天线元件接收采用了 FM广播频段以下的频率的地面广播波；和 化合物半导体HEMT，放大通过上述馈电端子输入的上述天线元件的接收波中的该天线元件的谐振点以下的频率的接收波，对于接收频率等效噪声电阻为2Ω以下。
2.如权利要求1所述的地面广播波接收用放大器，其特征在于， 上述天线元件是具有FM广播频段的地面广播波为0.0125波长以下的长度的单极天线元件。
3.如权利要求2所述的地面广播波接收用放大器，其特征在于， 上述化合物半导体HEMT在史密斯图上形成与成为通过上述单极天线元件能够接收的频率波段内的复阻抗描绘的曲率圆的中心的阻抗一致的、至少一个相等噪声系数圆的中心。
4.如权利要求3所述的地面广播波接收用放大器，其特征在于， 上述化合物半导体HEMT被源极接地，对其栅极经由规定的阻抗的线路供给由上述单极天线元件接收的接收波，并且对其栅极经过直流阻止电路及偏置电路供给偏置功率。
5.如权利要求3或4所述的地面广播波接收用放大器，其特征在于， 上述化合物半导体HEMT被源极接地，连接其栅极和上述馈电端子的线路是比上述单极天线元件的输出阻抗小的、200[Ω]以上阻抗的线路，向该栅极经过直流阻止电路及偏置电路供给偏置功率。
6.如权利要求5所述的地面广播波接收用放大器，其特征在于， 上述HEMT的漏极与用于使该HEMT放大AM频段的频率的接收波的第I电路和用于使该HEMT放大FM频段的频率的接收波的第2电路的至少一个电路连接。
7.—种地面广播波接收用天线装置，其特征在于，具备: 天线元件，接收采用了 FM广播频段以下的频率的地面广播波； 放大器，放大该天线元件的接收波中的该天线元件的谐振点以下的频率的接收波；以及 接地端子，用于使上述放大器的接地线与外部的接地导体面导通， 上述放大器的初级配备有放大上述谐振点以下的频率的接收波的、等效噪声电阻为2Ω以下的化合物半导体ΗΕΜΤ。
8.如权利要求7所述的地面广播波接收用天线装置，其特征在于， 上述放大器在史密斯图上形成与成为通过具有FM广播频段的地面广播波的0.0125波长以下的长度的天线元件能够接收的频率波段内的复阻抗描绘的曲率圆的中心的阻抗一致的、至少一个相等噪声系数圆的中心。
9.如权利要求7或8所述的地面广播波接收用天线装置，其特征在于， 上述放大器构成为在配线基板的单面搭载全部的电气部件， 在该配线基板的部件非搭载面配设上述接地板。
【文档编号】H04B1/18GK103430449SQ201280012956
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年1月30日 优先权日:2011年1月31日
【发明者】柳泽和介, 水野浩年, 堀江凉 申请人:株式会社友华