专利名称：便携接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及至少接收FM广播或电视广播的便携接收机。
背景技术：
图18是现有的FM便携接收机的框图。下面参照附图，说明现有技术的例子。
现有的FM便携接收机由(a)高频放大器1、(b)将高频放大器1的输出连接到一个输入，同时，将局部振荡器2的输出连接到另一个输入的混频器3、(c)与混频器3的输出相连的中频放大器4、(d)与中频放大器4的输出相连的检波器5、(e)与检波器5的输出相连的音频放大器6、(f)与音频放大器6的输出相连的插座7、(g)连接到插座7的接地侧和地之间的电感线圈8、(h)连接到插座7的接地侧和高频放大器1的输入之间的电容9、(i)插入到插座7的插头10、(j)连接到插头10的大约1m长的导线11、(k)与导线11相连的耳机12构成。
下面说明其动作。该FM便携接收机中，输出将耳机12作为输出部件的声音。导线11实现了FM广播波的大约四分之一波长天线的任务。即，将FM广播波输入到作为天线的导线11中。其输入信号经由电感线圈8和电容9构成的高通滤波器13输入高频放大器1中。由混频器3将输入到高频放大器1的FM广播波和频率可变的局部振荡器2的信号混频而进行选台。
由中频放大器4放大该选台后的信号之后，由检波器5进行检波而成为声音信号。该声音信号由下面的音频放大器6放大后从耳机12中输出。高通滤波器13是插入虽然通过FM广播波，但不通过声音的部件。通过高通滤波器13的工作，耳机12的导线11起到声音信号的传送和FM广播波的天线两者的作用。
另外，作为与本申请的发明相关的现有技术的文献信息，例如已知有特开2002-314450号公报。
但是，这种现有的便携接收机中，由于耳机12的导线11与FM广播波的天线共用，所以存在因导线11摇晃，FM广播的接收不稳定的问题。
发明内容
本发明解决了上述问题，其目的是提供一种可稳定接收的便携接收机。
本发明的便携接收机包括接收广播的天线；经电阻分量提供由天线接收的信号的匹配器；与匹配器的输出相连、并解调所接收的广播的接收器部、输出由接收器部解调的信号的输出部件。天线的长度比广播的四分之一波长短，且从匹配器侧经电阻分量看天线侧的阻抗值和匹配器的输入阻抗值实质上相等。
图1是本发明的实施形态1的便携接收机的框图；图2是同一主要部分的框图；图3是同一匹配器的电路图；图4是同一FM频带接收时的天线和匹配器的史密斯图；图5是本发明的实施形态2的天线附近的主要部分的截面图；图6是本发明的实施形态3的天线附近的主要部分的截面图；图7是本发明的实施形态4的便携接收机的框图；图8是本发明的实施形态5的匹配器和其附近的框图；图9A和图9B是同一电抗特性图；图10是同一VHF低波段接收时的等效电路图；图11是同一VHF高波段接收时的等效电路图；图12是同一开关断开时的UHF接收时的等效电路图；图13是同一开关导通时的UHF接收时的等效电路图；图14是同一VHF接收时的天线和匹配器的史密斯图；图15是同一UHF接收时的天线和匹配器的史密斯图；图16是本发明的实施形态6的匹配器的电路图；图17是同一部件配置图；图18是现有的FM便携接收机的框图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施形态。
(实施形态1)图1是实施形态1的便携接收机的框图。本实施形态1的便携接收机由接收FM广播的FM接收机和电话机构成。
天线21接收76MHz到108MHz的FM广播，和发送接收810MHz到956MHz和1429MHz到1801MHz的便携电话的电波。天线21是设计为便携电话频率的大约四分之一波长、长度为60mm的单极天线，由金属制刚体形成。天线21经由电抗元件形成的匹配器(后述)23与分波器22相连。匹配器23的输出经使分波器22的FM频带通过的低通滤波器(图中未示出)输出到一个端子(下面，称为低通侧端子)。其另一个端子与FM接收器部24相连。将FM接收器部24的输出连接到作为输出部件的耳机25上。另外，也可将匹配器23插入到分波器22的一个端子和FM接收器部24的输入之间。
另一方面，输入到天线21的便携电话的频率经匹配器23输入到分波器22，并经使便携电话的频带通过的高通滤波器(图中未示出)输出到分波器22的另一端子(下面，称为高通侧端子)。将分波器22的高通侧端子连接到便携电话机部26。因此，本实施形态的便携电话具有FM广播接收机和便携电话两者的作用。
FM接收器部24由(a)高频放大器31、(b)将高频放大器31的输出连接到一个输入，同时，将局部振荡器32的输出连接到另一个输入的混频器33、(c)与混频器33的输出相连的中频放大器34、(d)与中频放大器34的输出相连的检波器35、(e)与检波器35的输出相连的音频放大器36、(f)与音频放大器36的输出相连的插座37构成。
将FM广播接收器部24的输出连接到耳机25。即，经插入到插座37的插头38和与该插头38相连的长度大致为1m的导线39，将其输出连接到耳机25。
这里，在天线21和匹配器23之间插入后述的微小直流电阻。另外，缩短匹配器23的输出和作为高频放大器31的有源元件(图中未示)的晶体管的布线。这是为发挥匹配器23的性能的重要考虑。具体来说，匹配性变好。
下面，说明FM接收器部24的动作。
将输入到天线21的FM广播经分波器22和匹配器23输入到高频放大器31。由混频器33混频输入到高频放大器31的FM广播和频率可变的局部振荡器32的信号，而选择希望的频道。
由中频放大器34放大该选台后的信号之后，由检波器35进行检波而成为声音信号。该声音信号由音频放大器36放大后从耳机25中输出。另外，也可从提供构成后述电话机部26的接收主体部27的输出的扬声器29中输出音频放大器36的输出。
接着，说明电话机部26。电话机部26将分波器22的高通滤波器侧端子连接到由电子电路构成的开关41的公共端子。另外该开关41也可以是全向双工器(diplexer)的。将开关41的一个端子输入到接收主体部27，将其输出连接到集流器42的一个输入。将该集流器42的输出与扬声器29相连。另外，将集流器42的另一个输入与插座37的开关侧端子相连。
接收主体部27由(a)连接到开关41的一个端子的带通滤波器43、(b)与带通滤波器43的输出相连的低噪声放大器44、(c)将低噪声放大器44的输出与一个输入相连的同时，将局部振荡器45的输出连接到另一个输入的混频器46、(d)与混频器46的输出相连的解调器47构成。将解调器47的输出连接到集流器42的一个输入。另外，集流器42也可由电阻构成，也可使用由电路构成的切换开关。
另外，对于发送，由(a)麦克风51、(b)与麦克风51相连的调制器52、(c)将调制器52的输出连接到一个输入的同时，将局部振荡器45的输出连接到另一个输入的混频器53、(d)连接在混频器53的输出和开关41的另一端子间的功率放大器54构成，而进行发送。这里，由调制器52、混频器53和功率放大器54构成发送主体部28。
下面，说明电话机部26的接收。
将由天线21接收的便携电话的电波通过分波器22的高通滤波器侧端子输入到开关41。输入到该开关41的信号经带通滤波器43，由低噪声放大器44进行放大。该放大后的信号由混频器46转换为基带，并由解调器47解调为声音信号。并且该声音信号经集流器42从扬声器29中输出。
另外，FM接收器部24中，可通过耳机25听到其输出，也可经电话机部26的扬声器29听到。
另外，作为接收FM广播的FM接收器部24的天线21，可使用便携电话使用频率的四分之一波长的天线。即，FM接收器部24和电话机部26可共用天线21。因此，可实现小型化。进一步，由于对于FM接收使用了形状小的刚体天线21，所以容易稳定接收。
接着，详细描述使天线的小型化可能的天线21和匹配器23。
图2是本发明的便携接收机的主要部分的框图。天线21由天线元件61构成。天线元件61使用60mm的单极天线元件。这里，以90MHz到108MHz的FM频带频率的接收为代表来进行说明。原来100MHz波长为3m，其四分之一波长为75cm。这里由长度为60mm的单极天线元件61来接收。
另外，天线元件61并不限于单极天线，也可以是偶极天线、同轴偶极天线、直排阵列天线(collinear antenna)、缝隙天线、微带天线等。
如图2所示，将电阻61a连接在单极天线元件61和匹配器23之间。本实施形态中，其电阻值是82欧姆。另外，若该电阻61a使用电阻值为30欧姆到500欧姆间的电阻可得到很好的结果。
由电抗元件形成匹配器23。将其输出与输出端子23a相连。
图3是匹配器23的电路图。图3中，将电阻61a连接到端子65。将端子66连接到输出端子23a。在端子65和端子66之间，以下列顺序进行串行连接33皮法(pF)的片形电容67、6pF的片形电容68和12pF的片形电容69。将0.47微亨(uH)的片形电感线圈70连接到电容器67和68的连接点与地之间。将0.39uH的片形电感线圈71连接到电容68和69的连接点与地之间。
通过使用这种匹配器23，在接收频率为90MHz到108MHz中，可得到输出阻抗大约为75欧姆的天线。
即，如图4所示，90MHz的阻抗值72和108MHz的阻抗值73通过插入阻抗61a，可在史密斯图上从圆74移动到圆75或圆76。这时90MHz的阻抗值77与108MHz的阻抗值78的距离与初始的90MHz的阻抗值72与108MHz的阻抗值73的距离相比，几乎没有差别。通过串联连接微小电阻61a，向该史密斯图的圆76方向调整阻抗。由此，可容易接近目标阻抗79。且这时90MHz的阻抗值80与108MHz的阻抗值81的距离如图4所示，会减小距离。
图2中，匹配器23的负载62为75欧姆。(本实施形态中，高频放大器31的输入阻抗对应于负载62)。这样，由于输出90MHz到108MHz的接收电波的端子23a的阻抗(即，在图2所示的结构中，匹配器23的输出阻抗)也大致为75欧姆，所以可向负载提供大致最大的功率，而不会通过负载62产生反射。另外，这时，虽然插入电阻61a，但是天线元件61的电流几乎不变，所以与没有电阻时的天线相比，不会降低功率。
另外，若单极天线元件61使用具有大致82欧姆的电阻的材料，则没有必要装载电阻61a，并可实现小型化。另外，只要为匹配器23的端子65和端子66之间，则可将与电阻61a电阻值相同的电阻插入到任何位置。这时，匹配器的电抗调整变得容易。
另外，最好电阻61a和匹配器23内的部件使用芯片部件，并通过回流(reflow)焊来连接这些芯片部件。通过回流焊，可在芯片部件上产生自调整效果，而高精度地在规定位置上安装芯片部件。由此，不会有因芯片部件的安装偏差引起的电感偏差，而可得到稳定的性能。
(第二实施形态)下面，使用
实施形态2。图5是本实施形态2的便携接收机的天线附近的主要部分的截面图。图5中，与实施形态1相同的部分使用同一附图标记，而省略其说明。
图5中，将装载在便携接收机86的上端的天线主体85经可动体部87连接到便携接收机86内的印刷基板88上。另外，天线主体85、可动体部87和基部91相当于实施形态1的天线21。
可动体部87由金属形成，使其可传送接收信号，由在图示的B方向上自由旋转设置的第一可动体89和在图示的A方向上自由旋转设置的第二可动体部90构成。设置为与各个可动体部89、90相接触。将可动体部90可自由旋转地连接到基部91。基部91与设置在便携接收机86上的印刷基板88上形成的匹配器23相连，同时，固定在便携接收机86的箱体92上。
可动体部89、90和基部91通过接触电连接。并在这些可动体部的接触部上构成规定的接触电阻。即，由该接触电阻形成实施形态1中所说明的微小电阻61a。
通过该接触电阻值，可通过由电抗元件构成的匹配器23容易地将输出阻抗设定为目标阻抗，可实现损耗小的便携接收机86。
另外，由于天线主体85通过使用匹配器23，与接收电波的波长相比相当短，所以可实现小型化的便携接收机86。
另外，在本实施形态2中，也可将由可动体部形成的接触电阻值设为可忽略的值，而代替使用芯片电阻。这时相对天线主体85的方向移动等通常可得到稳定的电阻值。因此，可实现可进行稳定接收的便携接收机86，而与天线主体85的方向无关。若与匹配器23相同，将该芯片电阻装载在印刷88基板上，则可与匹配器23同时安装芯片电阻。即，可实现生产率高、价格低的便携接收机86。相反，若装载在天线主体85侧，则可在印刷基板88侧容易地取匹配。
(实施形态3)下面，使用
实施形态3。图6是本实施形态3的便携接收机的天线附近的主要部分的截面图。图6中，与实施形态1相同的部分使用同一符号，并省略其说明。
将装载在便携接收机96的上端的天线主体95经滑动体部97连接到便携接收机96内的印刷基板98上。另外，天线主体95、滑动体部97相当于实施形态1的天线21。
滑动体部97由金属形成，使其可传送接收信号。将天线主体95设置为可在图示A方向上自由伸缩。并且，滑动体部97经设置在印刷基板98上的图案99与匹配器23相连。
天线主体95和滑动体部97通过接触电连接。将天线主体95和滑动体部97间的滑动部间产生的接触电阻构成为规定的电阻值。即，由该接触电阻形成实施形态1中所说明的电阻61a。因此，通过该接触电阻，可通过由电抗元件构成的匹配器23容易地将输出阻抗设定为目标阻抗，可实现损耗小的便携接收机。
另外，由于天线主体95通过使用匹配器23，与接收电波的波长相比相当短，所以可实现小型化的便携接收机96。
另外，也可将该接触电阻值设为可忽略的值，使滑动体部97本身具有电阻值，其也可为实施形态1的电阻61a。
另外，也可不形成滑动电阻和不在滑动体部上形成电阻，而代替使用芯片电阻。这时，相对天线主体95的方向移动等通常可得到稳定的电阻值。可实现可进行稳定接收的便携接收机96，而与天线主体95的方向无关。若与匹配器23相同，将该芯片电阻装载在印刷98基板上，由于可与匹配器23同时安装芯片电阻，所以可实现生产率高、价格低的便携接收机96。相反，若装载在天线主体95侧，则可在印刷基板98侧容易地取匹配。
(实施形态4)图7是实施形态4的便携接收机的框图。本实施形态4的便携接收机由接收电视广播的电视广播接收机101和便携电话102构成。另外，对于与实施形态1相同的部分使用同一符号而简化说明。
图7中，天线121进行90MHz到770MHz的电视广播的接收和810MHz到956MHz及1429MHz到1801MHz的便携电话电波的接收发送。将天线121设计为便携电话的频率的大致四分之一波长，为长度为60mm的单极天线。天线121经由电抗元件形成的匹配器(后述)123连接到分波器118。分波器118从一个端子118a输出电视广播，从另一个端子118b输入输出便携电话的电波。端子118a经放大器119与广播的接收机部101相连。将接收机部101的图像输出连接到便携电话机102侧的作为图像输出部件的液晶显示器104上。另外，将声音输出连接到便携电话机102侧的作为声音输出部件的扬声器29上。
接收机部101由连接到放大器119的输出的调谐器部125和与调谐器部125的输出相连的解调部106构成。将解调部106的声音输出经集流器42与扬声器29相连。另外，将解调部106的图形输出经集流器107与液晶显示器104相连。
另一方面，将输入到天线121的便携电话的电波经匹配器123从分波器118的另一个端子118b输出。将端子118b与接收主体部27相连，并将该便携电话的声音输出经集流器42与扬声器29相连。这里，也可将匹配器123插在分波器118的一个端子118a和放大器119之间。另外，将便携电话的图像输出经集流器107与液晶显示器104相连。本实施形态中，虽然集流器107使用电子切换的切换开关，但是其也可以是使电视的图形信息和便携电话信息两个画面同时集流来进行显示的元件。
这里，将发送主体部28和接收主体部27连接到控制部108。将控制部108的输出经集流器107与液晶显示器104相连。将键盘109与控制部108相连。
与实施形态1相同，在天线121和匹配器123之间插入微小电阻R61a。另外，缩短匹配器123的输出和作为放大器119的有源元件的晶体管间的布线。其是为发挥匹配器123的性能(良好的匹配性)的重要考虑。
(实施形态5)图8是本发明的实施形态5的便携接收机的匹配器和其附近的框图。图8中，天线121接收约90MHz到770MHz的电视广播，是长度大致60mm的棒状天线。由于天线121由黄铜形成，所以减小了自身的电阻值，高频信号损耗减小，接收灵敏度好。
将天线121与匹配器123的输入端子122相连。端子124是该匹配器123的输出端子。实施形态4中，将输出端子124与分波器118相连，并从分波器118的一个端子118a经放大器119与调谐器部125相连。并且，通过该调谐器部125仅选择希望的频道，国内频道时转换为58.7MHz、美国频道时转换为45.75MHz的中频信号，而输出到调谐器输出端子126。将该调谐器输出端子126与解调部106相连。
接着，说明调谐器部125的细节。该调谐器部125接收VHF频带、UHF频带的信号。将调谐器部125的调谐器输入端子127连接到匹配器123的输出端子124。将输入端子127连接到衰减UHF频带的信号的低通滤波器128和衰减VHF频带的信号的高通滤波器129。将低通滤波器128的输出连接到VHF低波段信号接收部130和VHF高波段接收部131。另一方面，将高通滤波器129的输出连接到UHF频带信号接收部132。将UHF频带信号接收部132的输出、VHF低波段频带信号接收部130的输出、VHF高波段频带信号接收部131的输出连接到调谐器输出端子126。
VHF低波段频带接收信号部130由(a)由一个调谐电路构成的单调谐型滤波器141、(b)与单调谐型滤波器141的输出相连的高频放大器142、(c)与高频放大器142的输出相连，同时由两个调谐电路构成的多调谐型滤波器143、(d)将多调谐型滤波器143的输出连接到一个输入的同时，将第一局部振荡器144的输出连接到另一输入的第一混频器145构成。
对于VHF高波段频带信号接收部131和UHF频带信号接收部132也为与VHF低波段信号频带接收部130相同的结构。即，VHF高波段频带信号接收部131由单调谐型滤波器146、高频放大器147、多调谐型滤波器148、第二局部振荡器149和(e)第二混频器150构成。另外，UHF频带信号接收部132由单调谐型滤波器151、高频放大器152、多调谐型滤波器153、第三局部振荡器154和第三混频器155构成。
接着，说明匹配器123的细节。将匹配器123的输入端子122连接到第一电容160。在第一电容160和输出端子124之间插入第二电容161。在第一电容160和第二电容161的连接点180和地之间插入第二电感线圈165。另外，在输入端子122和第一电容160的连接点与地之间插入第一电感线圈162。
第一电感线圈162由电感线圈162a和电感线圈162b构成，其串联连接。将电感线圈162a设置在输入端子122侧。在电感线圈162a和电感线圈162b的连接点163与地之间插入由电子电路形成的第一开关164。第二电感线圈165由电感线圈165a和电感线圈165b构成，其串联连接。将电感线圈165a设置在第一电容160侧。在电感线圈165a和电感线圈165b的连接点166与地之间插入由电子电路形成的第二开关167。另外，这些第一开关164(用作切换部件的一例)和第二开关167(用作切换部件的一例)通过输入到控制端子168的信号，进行开·关。即，第一开关164和第二开关167相连动地开·关。
接着，图9A、B是用于本实施形态的电感线圈的电抗特性图的示意图。图9A表示电感线圈162a或电感线圈165a的电抗特性，图9B表示电感线圈162b或电感线圈165b的电抗特性。
这些图中，横轴171是频率，纵轴172是电抗。并且，其正方向表示感性、负方向表示容性。
如图9A所示，电感线圈162a和电感线圈165a在VHF低波段的频带173和VHF高波段的频带174中表示为感性，对UHF频带的频带175表示为容性。即，电感线圈162a和电感线圈165a具有自振频率176在VHF高波段的频带174的最高频率174a(下面，称为VHF高波段的高端)和UHF频带的频带175的最低频率175a(下面，称为UHF频带的低端)间的特性。
另一方面，如图9B所示，电感线圈162b和电感线圈165b在VHF低波段的频带173中表示为感性，在UHF频带的频带175中表示为容性。并且，电感线圈162b和电感线圈165b具有自振频率177在VHF低波段的频带173的最高频率173a(下面，称为VHF低波段的高端)和UHF频带的低端175a间的特性。若总结这些接收频率与各个电感线圈间的关系，则如表1所示。另外，表1中，L1表示电感线圈162a、L2表示电感线圈162b、L3表示电感线圈165a、L4表示电感线圈165b。
表1
接着，说明如上这样构成的本实施形态的匹配器123接收时的动作。图10到图12表示匹配器123的等效电路图。图10表示接收VHF低波段信号的情况，图11表示接收VHF高波段信号的情况、图12表示接收UHF频带的信号的情况。
并且，本实施形态5的匹配器123如(表2)所示，在接收VHF低波段的情况下，同时断开第一开关164(SW1)和第二开关167(SW2)，在接收VHF高波段的情况下，同时导通第一开关164(SW1)和第二开关167(SW2)。另外，在接收UHF频带的信号的情况下，可以是断开或导通第一开关164(SW1)和第二开关167(SW2)。
表2
另外，在本实施形态5中为在同时断开第一开关164(SW1)和第二开关167(SW2)的情况下接收UHF的结构。
首先，使用图10说明接收VHF低波段的情况。在接收VHF低波段的情况下，同时断开第一开关164和第二开关167。由此，如图10所示，为在输入端子122和地之间串联插入电感线圈162a和电感线圈162b，在第一电容160和第二电容161的连接点180和地之间串联插入电感线圈165a和电感线圈165b的结构。并且，由于这些电感线圈串联连接，所以其合成阻抗变大，可对VHF低波段的低频取得匹配。
接着，使用图11说明VHF高波段接收时的情况。由于VHF高波段接收时第一开关164和第二开关167同时为导通，所以电感线圈162a的电感线圈162b侧与电感线圈165a的电感线圈165b侧同时与地直接连接。即，如图11所示，为在输入端子122和地之间仅插入电感线圈162a，在连接点180和地之间仅插入电感线圈165a的结构。因此，在接收VHF高频时，阻抗变小，可对VHF高波段的频率取得匹配。
最后，使用
接收UHF频带时的情况。图12是开关164，167断开时接收UHF频带的信号情况下的等效电路图。图13是开关164，167导通时接收UHF频带的信号情况下的等效电路图。如图9A、B所示，表示所有电感线圈对UHF频带的信号表示为容性。因此，在接收UHF频带的信号时，如图12或图13所示，输入端子122和地之间、连接点180和地之间为分别插入电容分量的电路。由此，在接收UHF频带的信号时，该匹配器123作用为仅通过电容分量形成的元件。
本实施形态5中，由于开关164、167断开时为接收UHF频带的信号，所以匹配器123为图12所示的等效电路。这时，为在输入端子122和地之间串联插入由电感线圈162a形成的电容分量181和由电感线圈162b形成的电容分量182、在连接点180和地之间串联插入由电感线圈165a形成的电容分量183和由电感线圈165b形成的电容分量184的电路。这时，可将所有电感线圈162a、162b、165a、165b的自振频率176、177设置在VHF低波段的高端173a和UHF频带的低端175a之间。
另外，在开关164、167导通时，也可接收UHF频带的信号，这时，如图13所示，在输入端子122和地之间插入由电感线圈162a形成的电容分量190，在连接点180和地之间插入由电感线圈165a形成的电容分量191。
另外，这时，也可将电感线圈162a和165a的自振频率176设置在VHF高波段的高端174a和UHF频带的低端175a之间。即，每一种情况中，所通过的电感线圈的自振频率不进入所接收的频带内是重要的。
通常，若频率高，则高频信号很容易通过电容元件。尤其如UHF频带那样的高频信号很容易通过电容元件。由此，最好UHF频带的各电感线圈的电容分量为尽可能小的值。
因此，在本实施形态5中，使得在开关164、167断开时接收UHF频带的信号。由此，UHF接收时，在输入端子122和地之间插入电容181和电容182的串联连接体，并且，在连接点180和地之间插入电容183和电容184的串联连接体。即，由于电容181和电容182以及电容183和电容184分别串联连接，所以等效电容变小，可减小对UHF频带的信号的损耗。进一步，根据该结构，电感线圈的共振频率也可位于VHF低波段的高端173a和UHF频带的低端175a之间。因此，其允许范围变大，可使配合匹配用的电感线圈的选定范围变大。
另外，在本实施形态5中，为了减小VHF高波段的高端174a和UHF频带的低端175a的频率差，虽然在开关164、167断开时接收UHF频带的信号，但是在VHF高波段的高端174a和UHF频带的低端175a间存在差的情况下，例如，对于在VHF高波段的高端174a或UHF频带的低端175a附近没有广播的国家和地区来说，也可在开关164、167导通时接收UHF频带的信号。
接着，使用
这样构成的匹配器123的匹配动作。图14是VHF频带的信号接收时的天线和匹配器123的史密斯图。图15是UHF频带的信号接收时的天线和匹配器123的史密斯图。图14、15中，圆的上半侧表示感性，下半侧表示容性。另外，其中心点为与匹配器123的输出相连的设备的阻抗值。由于与匹配器123的输出相连的调谐器部125的阻抗通常为75欧姆，所以图14的中心点为75欧姆。
由于天线121为长度为60mm的棒状天线，所以与接收信号的λ/4相比，其长度很短，对于VHF低波段的天线121的阻抗201、对于VHF高波段的天线121的阻抗202非常小。例如，由于即使是VHF高频带的最高频道的频率，其波长λ也是1300mm，所以与λ/4相比天线的长度很短，阻抗202很小。接着继续增加，在VHF低波段的最低频道的频率中，由于其波长为3330mm，所以其阻抗进一步变小，如图14所示，VHF波段的最低频率的阻抗203非常小。
另一方面，由于调谐器部125的输入阻抗通常为75欧姆，所以若天线121和调谐器部125直接相连，其间的阻抗不匹配，而使信号衰减。因此，这样，本发明中，将电容160、161和电感线圈162a、162b、165a、165b用作匹配用的阻抗元件，从而得到阻抗不匹配的天线121和调谐器部125间的匹配。
由此，使匹配器123输入侧的阻抗值大致匹配于天线121的阻抗。这时，需要将匹配器123输入侧的阻抗值作为天线121的阻抗的复数域(夹着轴204相对天线121的阻抗201、202大致对称的值)而取得匹配。因此，首先，如图14所示，决定电感线圈162a的值，使得VHF高波段中匹配器123的阻抗205与天线121的阻抗202相匹配。接着，决定电感线圈162b的值，使得VHF低波段中匹配器123的阻抗206与天线121的阻抗201相匹配。接着，适当选择第一电容160、第二电容161、电感线圈165a、电感线圈165b的值，使得匹配器123的输出阻抗相对VHF低波段和VHF高波段的频率大致接近于75欧姆(图14的中心点)。
但是，由于天线121本身有微小的电阻值，所以在天线121上产生因该电阻(对应于实施形态1的R61a)而产生的阻抗。因此，在得到匹配器123和天线121的匹配的情况下，最好使由匹配器123的电阻分量产生的阻抗值与由所述天线的电阻分量产生的阻抗值大致相同。因此，使得由构成电感线圈162a和电感线圈162b的电感线圈本身具有的微小电阻分量产生的电阻值和由天线121本身具有的微小电阻值大致相同。这时匹配器123的电阻值可通过适当选择用于电感线圈162a和电感线圈162b的元件的种类、数目和构成此的电路决定。另外，在为电阻值很小的天线的情况下，如上述实施例那样，也可构成芯片电阻。
使用图14所示的史密斯图，下面，以VHF低波段的低端和VHF高波段的高端频率为例说明由匹配器123的各元件产生的匹配器123的阻抗变化。
对于VHF低波段的低端，匹配器123的阻抗首先通过电感线圈162a和电感线圈162b的合成电感而成为阻抗值207，接着，通过电容160改变为阻抗208，通过电感165a和电感165b的合成电感变为阻抗209，最后，通过电容161变为接近于作为75欧姆的中心210的阻抗211。
在接收VHF高波段的情况下，由于仅在输入端子122和地之间插入电感线圈162a，所以与VHF低波段接收时相比，其阻抗值变小。
因此，在VHF高波段的高端接收时，匹配器123的输入侧的阻抗为阻抗值212，与天线121的VHF高波段的高端的阻抗213大致取得匹配。接着，阻抗通过电容160变为阻抗214，通过电感线圈165a变为阻抗215，最后，通过电容161变为接近于作为75欧姆的中心210的阻抗216。
最后，用图15说明接收UHF频带的信号时的情况。这样，由于在UHF频带的最高频率附近天线121的长度接近于λ/4，所以接收UHF频带的信号情况下的天线121的阻抗220为感性。并且，在UHF接收时，由于匹配器123的各个电感线圈全部表示容性，所以匹配器123的阻抗很容易接近天线121的阻抗的复数区域。
另外，由于在UHF频带的低端附近，天线121和匹配器123的阻抗同时表示容性，所以不取得匹配。但是，由于由电容引起的阻抗与频率大小成反比，所以对于UHF频带的信号而言仅由电容分量构成的匹配器123阻抗变小，信号损耗变小。
另外，本实施形态5中，电感线圈162a为82nH，电感线圈162b为440nH，电感线圈165a为120nH，电感线圈165b为330nH，电容160为2pF，电容161为6pF。这样，通过设定值，在对VHF低波段和VHF高波段两者取得匹配的同时，实现了UHF频带的信号损耗小的匹配器。
通过以上构成，可将从VHF频带的信号接收时的天线121看到的匹配器123的阻抗与相对各波段的天线121的阻抗匹配，且可使从调谐器部125看到的匹配器123的阻抗与调谐器部125的阻抗相匹配。即，匹配器123通过对应于VHF频带的低频带和VHF频带的高频带来切换电路结构，而对各个VHF频带的低频带和VHF频带的高频带取得匹配。另外，由于对于UHF频带的信号匹配电路123为容性，所以可减小损耗。即，匹配器123通过非常简单的电路结构，可以使各波段的信号以低损耗向调谐器部125传送信号，可以实现小型且低价的匹配器123。
另外，在通过该匹配器123接收VHF低波段的情况下，由于不对VHF高波段的信号取得匹配，所以在接收VHF低波段的情况下，很难通过VHF高波段的信号。相反，在接收VHF高波段的情况下，由于相对于VHF高波段不能取得匹配，因此在接收VHF高波段的情况下，很难通过VHF低波段的信号。由此，由于在调谐器部125等的低通滤波器128之前连接匹配器123，所以可缓和单调谐滤波器141、146、151和多调谐滤波器143、148、153等输入滤波器的衰减特性。还可简化这些输入滤波器。因此，在可实现调谐器部125的低价的同时，可无损耗地将输入到天线121的信号取入到调谐器部125。
另外，由于在信号路径上不设置开关164、167，所以不发生由该开关164、167产生的信号损耗等。
(实施形态6)下面，使用
本实施形态6。图16是本实施形态6的匹配器的电路图。图17是其部件配置图。图16、17中，对于与图8相同的部件使用同一标号而简化说明。图16中，第一电感线圈162由串联连接的电感线圈230、电感线圈231和电感线圈232构成。将第一电感线圈162的一端与输入端子122相连，将另一端接地。第二电感线圈165由串联连接的电感线圈233、电感线圈234和电感线圈235构成。将第二电感线圈165的一端与电容160和161的连接点相连，并设置另一端。
将电容236的一端与电感线圈230和电感线圈231的连接点163相连，将另一端与二极管238的阴极相连。将电容237的一端与电感线圈233和234的连接点166相连，将另一端连接到二极管238的阳极。将二极管238的阴极连接到二极管239的阳极，将二极管239的阴极接地。将二极管240的阴极连接到二极管238的阳极，二极管240的阳极经电阻与控制端子168相连。二极管238、239、240和电容236、237构成了实施形态5的开关164、167。
为防止作为控制信号的直流信号流向输入端子122和输出端子124，设置电容236、237。进一步，在二极管239截止的情况下为防止在连接点163和连接点166之间流过高频信号，设置二极管238。最后，为防止高频信号从控制端子168流出，设置二极管240。并且，在接收VHF高波段的情况下，通过向控制端子168提供5V的电压，二极管238、239和240变为导通，若VHF低波段接收时控制端子为0V，则二极管238、239和240变为截止。
这种电路图如图17所示，由芯片部件构成，通过回流焊在印刷基板251的两个面上装载这些芯片部件，并通过焊锡来连接·固定。并且，由通孔形成该匹配器123的输入端子122和输出端子124与控制端子168和接地端子。另外，在匹配器123a上装载盖子(图中未示)，并通过焊锡该盖子的脚部和接地端子来屏蔽该盖子。
另外，电容160为2pF，电容161为6pF。另外，通过使各电感线圈的常数如表3所示，而在VHF的低频带、VHF的高频带两者中取得匹配，且实现了UHF频带的信号衰减小的匹配器123a。
表3
该表3记载了对于代表VHF频带低频带频率的100MHz、代表VHF高波段频率的200MHz和代表UHF的500MHz的频率的各电感线圈的实测值。这里，本来电感线圈230(L10)在UHF频带中必须表示为容性。但是，电感线圈230的值为2380nH，表示感性。这是对电感线圈230、对VHF频带低波段和VHF频带高波段两者选择最佳的电感的结果，电感230单独在UHF频带中为感性。即，该电感线圈230的自振频率进入UHF频带的频率中了。
但是，电感线圈230经锡焊通过微小的电感连接到基板导体251上。由此，由电感线圈230和基板导体251形成的合成电感线圈的共振频率向低方向改变，而成为对UHF频带的频率表示容性。另外，由于由基板导体251形成的微小电感很小，所以对VHF频带的频率的影响很小。
即，通常，若存在满足全部条件的最佳常数，则不进行限定。这时，选择常数，使得在VHF频带的频率表示感性，同时，对VHF高波段和VHF低波段的频率的匹配为最佳。并且，在该状态下，在电感线圈230对UHF频带的频率表示感性的情况下，也可适当选择基板导体251的材质，使其表示容性。
由此，即使实际使用的电感线圈的常数是对UHF频带的频率不表示容性的值，也可容易地使其对UHF频带的频率为容性。这意味着可选择使用的电感线圈的常数的范围变大。
另外，由于将各个电感线圈回流焊到图案上，所以通过由回流焊带来的自我调节效果，可以高精度地将各个电感线圈的安装位置焊到大致一定的位置上。因此，由于由基板导体251形成的微小电感值大致一定，所以可使第一电感线圈162的自振频率稳定，匹配器123a的制造品质稳定。
如上所述，根据本发明，天线由刚体金属形成、其长度比广播波的四分之一波长短，同时，匹配器由具有微小直流电阻的电抗元件形成。并且，由从所述匹配器侧看所述天线侧的电阻分量形成的阻抗值和从所述天线侧看所述匹配器侧的阻抗值大致相等。由于天线由刚体形成，所以在接收过程中不移动，可得到稳定的接收状态。
另外，由于具有经微小的电阻分量匹配于所输入的信号的匹配器，所以即使天线的长度比FM广播波的四分之一波长还短，也可充分进行高灵敏度的接收。
权利要求
1.一种便携接收机，其特征在于，包括天线，接收广播波；匹配器，经电阻分量提供由所述天线接收的信号；接收器部，与所述匹配器的输出相连，并解调所接收的广播波；输出部件，输出由所述接收器部解调的信号；所述天线的长度比所述广播波的四分之一波长短；从所述匹配器侧经电阻分量看的所述天线侧的阻抗与所述匹配器的输入阻抗值实质上相等。
2.根据权利要求1所述的便携接收机，其特征在于所述天线由刚体的金属形成，所述匹配器由电抗元件形成。
3.根据权利要求2所述的便携接收机，其特征在于所述电抗元件具有微小的直流电阻，该微小的直流电阻与所述电阻分量实质上相等。
4.根据权利要求2所述的便携接收机，其特征在于所述广播波至少是FM广播波，所述接收器部从所接收的所述FM广播波中解调声音信号，所述输出部件输出所述解调后的声音信号。
5.根据权利要求2所述的便携接收机，其特征在于所述电阻分量由电阻元件构成，将所述电阻元件构成在所述天线和所述匹配器之间。
6.根据权利要求2所述的便携接收机，其特征在于所述天线构成在所述匹配器侧可旋转的可动部，所述电阻分量由所述可动部的接触电阻形成。
7.根据权利要求2所述的便携接收机，其特征在于进一步包括与所述天线滑动的滑动体部，所述天线构成为相对所述滑动体部滑动，并可伸入伸出所述便携接收机，在所述滑动体部中形成所述电阻分量。
8.根据权利要求2所述的便携接收机，其特征在于在所述匹配器的输出附近配置构成所述接收器部的高频放大器的有源元件。
9.根据权利要求4所述的便携接收机，其特征在于进一步具有电话机部，在比所述FM广播波的频率高的频带中进行通信；扬声器，输出所接收的电话声音和所述解调后的声音，所述天线进一步发送接收所述便携电话的电波。
10.根据权利要求2所述的便携接收机，其特征在于所述广播波是电视广播波，所述接收器部从所接收的所述电视广播波中解调图像和声音信号，所述输出部输出所述解调后的图像和声音。
11.根据权利要求10所述的便携接收机，其特征在于进一步具有电话机部，在比所述电视广播波的频率还高的频带中进行通信；所述天线进一步发送接收所述便携电话的电波；所述输出部件由显示部和扬声器部构成；所述显示部显示解调所述电视广播波后的电视图像和由所述电话机部接收的图像；所述扬声器部输出解调所述电视广播波后的电视声音和由所述电话机部接收的电话声音。
12.根据权利要求10所述的便携接收机，其特征在于所述电视广播波的频带由第一广播频带、比所述第一广播频带的频率还高的第二广播频带、比所述第二广播频带的频率还高的第三广播频带构成；所述匹配器包括连接在其输入端子和输出端子之间的电容器；一端接地、另一端连接到所述电容器的一端的第一电容器、一端接地，另一端连接到所述电容器的另一端的第二电容器、在所述第一广播频带和所述第二广播频带中改变所述第一电感线圈的值的切换部件；所述第一电感线圈在所述第一广播频带和所述第二广播频带中表示感性，在所述第三广播频带中表示容性。
13.根据权利要求12所述的便携接收机，其特征在于所述切换部件进一步在第一广播频带和所述第二广播频带中改变所述第二电感线圈的值，所述第二电感线圈在所述第一广播频带和所述第二广播频带中表示感性，在所述第三广播频带中表示容性。
14.根据权利要求12所述的便携接收机，其特征在于所述第一电感线圈由串联连接的第三电感线圈和第四电感线圈构成，所述切换部件在接收所述第二广播频带时，短路所述第四电感线圈的两个端子间。
15.根据权利要求14所述的便携接收机，其特征在于所述第二电感线圈由串联连接的第五电感线圈和第六电感线圈构成，所述切换部件在接收所述第二广播频带时，短路所述第六电感线圈。
16.根据权利要求14所述的便携接收机，其特征在于在由电路图案连接所述第三电感线圈和所述第四电感线圈的同时，进行回流焊。
17.根据权利要求14所述的便携接收机，其特征在于将所述第三电感线圈的自振点设定在所述第二广播频带和所述第三广播频带之间。
18.根据权利要求14所述的便携接收机，其特征在于将所述第三电感线圈和所述第四电感线圈的合成后的自振点设定在所述第一广播频带和所述第三广播频带之间。
19.根据权利要求13所述的便携接收机，其特征在于连接到所述匹配器的输入端子的天线电阻和从所述匹配器的输入端子侧看到的所述匹配器的电阻实质上为同一值。
全文摘要
本发明提供了一种便携接收机，包括天线(21)，至少输入FM广播波；匹配器(23)，经过微小的电阻分量提供输入到该天线(21)的信号；FM接收器部(24)，与该匹配器(23)的输出相连，耳机(25)，与该FM接收器部(24)的输出相连；天线(21)由刚体金属形成，其长度比所述FM广播的四分之一波长还短，同时，匹配器(23)由具有微小的直流电阻的电抗元件形成，从匹配器(23)侧经所述电阻分量看，所述天线(21)侧的阻抗与所述匹配器(23)的输入阻抗值实质上相等。
文档编号H04B1/18GK1543078SQ20041004302
公开日2004年11月3日 申请日期2004年4月16日 优先权日2003年4月16日
发明者日比野靖宏, 一, 北村浩一, 纸元竜一, 伊藤明, 郎, 小山一郎, 彦, 游佐克彦 申请人:松下电器产业株式会社