專利名稱：天線裝置以及接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于接收數(shù)字無(wú)線廣播的電波的天線裝置以及接收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
進(jìn)來(lái)，開(kāi)發(fā)了可以接收衛(wèi)星波或地面波來(lái)收聽(tīng)數(shù)字無(wú)線廣播的數(shù)字無(wú)線電接收機(jī)，并且在美國(guó)已經(jīng)實(shí)用化了。該數(shù)字無(wú)線電接收機(jī)可以搭載在汽車等移動(dòng)臺(tái)中，通過(guò)接收頻率約為2.3Ghz頻帶的電波來(lái)收聽(tīng)無(wú)線廣播。即，數(shù)字無(wú)線電接收機(jī)是可以收聽(tīng)移動(dòng)廣播的無(wú)線電接收機(jī)。由于接收電波的頻率約為2.3Ghz，因此此時(shí)的接收波長(zhǎng)(諧振波長(zhǎng))λ約為128.3mm。另外，地面波在一旦通過(guò)地面站接收到衛(wèi)星波后偏移若干頻率，使用直線偏振波重新發(fā)送。
這樣，在數(shù)字無(wú)線廣播中，由于使用約2.3Ghz頻帶的頻率的電波，因此，接收該電波的天線必須設(shè)置在室外。因此，在將數(shù)字無(wú)線電接收機(jī)搭載在汽車內(nèi)時(shí)，必須將其天線安裝在汽車頂。如此的用于汽車的天線與設(shè)置在汽車內(nèi)部的接收機(jī)主體(主單元)通過(guò)電纜進(jìn)行電連接。主單元作為外部設(shè)備來(lái)工作。
該種接收衛(wèi)星波或地面波的接收系統(tǒng)包含天線部(天線裝置)和調(diào)諧器部(衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器)。天線部(天線裝置)接收衛(wèi)星波或地面波然后輸出高頻率的接收信號(hào)。調(diào)諧器部(衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)然后輸出語(yǔ)音信號(hào)。
在現(xiàn)有的接收系統(tǒng)中，天線部(天線裝置)和調(diào)諧器部(衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器)是處于互相分離的狀態(tài)。換言之，現(xiàn)有的天線裝置由接收衛(wèi)星波或地面波的天線元件和放大由該天線元件接收到的電波然后輸出接收信號(hào)的低噪聲放大器(LNA)構(gòu)成。
另一方面，主單元分成搭載了衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器的調(diào)諧器搭載主單元和未搭載衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器的調(diào)諧器未搭載主單元。
圖1以及圖2分別表示第1以及第2現(xiàn)有的接收系統(tǒng)。圖1所示的第1現(xiàn)有的接收系統(tǒng)10A使用調(diào)諧器搭載主單元30A作為主單元，圖2所示的第2現(xiàn)有的接收系統(tǒng)10B使用調(diào)諧器未搭載主單元30B作為主單元。
如圖1所示，第1現(xiàn)有的接收系統(tǒng)10A具備天線裝置20A和調(diào)諧器搭載主單元30A。天線裝置20A和調(diào)諧器搭載主單元30A通過(guò)RF同軸電纜40A連接。天線裝置20A由天線元件21和低噪聲放大器(LNA)22構(gòu)成。調(diào)諧器搭載主單元30A搭載了衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器60A。
如圖2所示，第2現(xiàn)有的接收系統(tǒng)10B包括天線裝置20A、調(diào)諧器未搭載主單元30B和衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)50。天線裝置20A與衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)50通過(guò)RF同軸電纜40連接。衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)50與調(diào)諧器未搭載主單元30B通過(guò)總線40B連接。衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)50搭載了衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器60A。
另外，作為現(xiàn)有的天線裝置20A，例如可以使用平面天線(例如參考專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的平面天線具備上部殼體、在該上部殼體的里面隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置的平面天線元件、與該平面天線元件隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置的接地(グランド)板、設(shè)置在該平面天線元件和接地板之間的饋電導(dǎo)體、與接地板下面接合的電路基板和搭載在該電路基板上的電子零件。電子零件包含上述的低噪聲放大器(LNA)。
在如圖1所示的結(jié)構(gòu)的第1現(xiàn)有的接收系統(tǒng)10A中，不局限于衛(wèi)星無(wú)線廣播的收聽(tīng)協(xié)議，產(chǎn)品制造商在設(shè)計(jì)衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器對(duì)應(yīng)模型時(shí)需要在主單元(外部設(shè)備)30A中搭載衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器60A。
另一方面，在圖2所示的第2現(xiàn)有的接收系統(tǒng)10B中，除主單元(外部設(shè)備)30B之外，還需要搭載了衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器60A的衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)50，而且還需要使用用于連接主單元30B和衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)50的總線40B。
另外，由于RF同軸電纜40A存在增益損耗，因此存在該電纜的長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于為了收聽(tīng)衛(wèi)星無(wú)線廣播，提供一種不需要在外部設(shè)備內(nèi)部搭載衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器的天線裝置以及接收系統(tǒng)。
本發(fā)明的其他課題在于為了收聽(tīng)衛(wèi)星無(wú)線廣播，提供一種不需要衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)的天線裝置以及接收系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)課題在于提供一種能夠加長(zhǎng)連接天線裝置和外部設(shè)備的電纜的長(zhǎng)度的接收系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，一種天線裝置(20)具備接收衛(wèi)星波或地面波然后輸出接收信號(hào)的天線部(21)、對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)然后輸出語(yǔ)音信號(hào)的調(diào)諧器部(61)和將所述語(yǔ)音信號(hào)變換為用于向外部設(shè)備(30)輸出的輸出信號(hào)的接口部(63)，其特征為所述接口部具備將所述語(yǔ)音信號(hào)變換成串行信號(hào)的語(yǔ)音/串行變換部(63)，將所述串行信號(hào)作為所述輸出信號(hào)來(lái)輸出。
在所述涉及本發(fā)明的天線裝置(20)中還具有將所述語(yǔ)音信號(hào)變換成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)字解調(diào)部(62)，所述語(yǔ)音/串行變換部(63)也可以是將所述數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)變換成所述串行信號(hào)的語(yǔ)音/串行變換部。另外，所述調(diào)諧器部(61)可以包含放大所述接收信號(hào)的低噪聲放大器(22)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，一種接收系統(tǒng)(10)，通過(guò)串行總線(40)將上述天線裝置(20)和外部設(shè)備(30)相連接，其特征為所述外部設(shè)備(30)具有將所述天線裝置通過(guò)所述串行總線發(fā)送來(lái)的所述串行信號(hào)變換成所述語(yǔ)音信號(hào)的串行/語(yǔ)音變換部(31)。
另外，上述括號(hào)內(nèi)的符號(hào)是為了使本發(fā)明容易理解而添加的，并不局限于本例子。
在本發(fā)明中，由于在天線裝置搭載了調(diào)諧器部，所以無(wú)需為了收聽(tīng)衛(wèi)星無(wú)線廣播而在外部設(shè)備內(nèi)搭載衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器，也不需要衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)。另外，由于通過(guò)串行總線連接了天線裝置和外部設(shè)備，因此能夠加長(zhǎng)該電纜的長(zhǎng)度。


圖1是表示第1現(xiàn)有的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖2是表示第2現(xiàn)有的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖3是表示涉及本發(fā)明一實(shí)施方式的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖4是在圖3所示的接收系統(tǒng)中使用的天線裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是在圖3所示的接收系統(tǒng)中使用的天線裝置的分解立體圖。
圖6是以拆除了上部殼體的狀態(tài)表示圖5所示的天線裝置的組合立體圖。
圖7是以拆除了下部殼體的狀態(tài)表示圖5所示的天線裝置的組合立體圖。
圖8是圖5所示的天線裝置的截面圖。
圖9是在圖5所示的天線裝置中使用的電路基板的底面(里面)上搭載的各種電子零件的平面圖。
圖10是圖9所示的電路基板的截面圖。
圖11是圖10所示的電路基板和在其上面形成的接地圖形(グランドパタ一ン)的截面圖。
圖12是在現(xiàn)有的天線裝置中使用的電路基板的截面圖。
圖13是圖12所示的電路基板和設(shè)置在其上面的絕緣片以及天線輻射用接地板的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
參考圖3對(duì)涉及本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的接收系統(tǒng)10進(jìn)行說(shuō)明。
圖示的接收系統(tǒng)10包括搭載了衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器60的天線裝置20和作為外部設(shè)備的調(diào)諧器未搭載主單元30，天線裝置20與調(diào)諧器未搭載主單元30通過(guò)串行總線40連接。天線裝置20具有天線元件21。
除圖3之外還參考圖4，搭載在天線裝置20中的衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器60還具有衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器部61、數(shù)字解調(diào)部62、接口部63和CPU64。
衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器61對(duì)由天線元件21接收到的接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)然后輸出語(yǔ)音信號(hào)。該語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)數(shù)字解調(diào)部62變換成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)并提供給接口部63。接口部63將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)變換成用于發(fā)送給作為外部設(shè)備的主單元30的輸出信號(hào)。接口部63作為將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)變換成串行信號(hào)的語(yǔ)音/串行變換部進(jìn)行工作。串行信號(hào)通過(guò)串行總線40發(fā)送到主單元30。另外，CPU64控制數(shù)字解調(diào)部62和接口部63。
另一方面，主單元30包括通過(guò)串行總線接收由天線裝置20發(fā)送的串行信號(hào)的接口部31。該接口部31作為將該接收到的串行信號(hào)變換成語(yǔ)音信號(hào)的串行/語(yǔ)音變換部進(jìn)行工作。
由此，在本實(shí)施方式中，在天線裝置20一側(cè)將語(yǔ)音信號(hào)變換成串行信號(hào)，在主單元30一側(cè)將串行信號(hào)再次變換成語(yǔ)音信號(hào)。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，用戶可以廉價(jià)地購(gòu)買衛(wèi)星無(wú)線電對(duì)應(yīng)的主單元30。而且，在決定收聽(tīng)衛(wèi)星無(wú)線廣播之后，用戶通過(guò)購(gòu)買本天線裝置20可以容易地收聽(tīng)衛(wèi)星無(wú)線廣播。另外，由于天線裝置20與主單元30之間的數(shù)據(jù)的接收發(fā)送通過(guò)串行總線40進(jìn)行，因此，可以不考慮如現(xiàn)有的RF同軸電纜40A的增益損耗。因此，能夠加長(zhǎng)串行總線40的長(zhǎng)度。
下面，參照?qǐng)D5至圖8對(duì)天線裝置20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖示的天線裝置20是平面天線。天線裝置20具有由矩形的金屬板構(gòu)成的平面天線元件21。與該平面天線元件21平行地，并且隔開(kāi)規(guī)定的間隔設(shè)置了電路基板23。在該電路基板23上面形成了接地圖形(后面敘述)。在平面天線元件21和電路基板23之間設(shè)置了饋電導(dǎo)體24。
參考圖9，在電路基板23的里面(底面)23b上設(shè)置了包括上述衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器61、數(shù)字解調(diào)部62、接口部63以及CPU64的各種電子零件。數(shù)字解調(diào)部62由基帶IC構(gòu)成。接口部63由接口芯片構(gòu)成。衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器部61包含低噪聲放大器(LNA)22和調(diào)諧器IC611。
如圖5所示，這些各種電子零件被用作電磁罩的金屬殼25覆蓋。上述各構(gòu)成元件收納在由上部殼體26和下部殼體27形成的殼體內(nèi)。另外，符號(hào)28是密封件，符號(hào)29是電纜以及絕緣套管。
如圖8所示，通過(guò)在上部殼體26與其一體突出設(shè)置的4個(gè)突起部261，對(duì)上部殼體26和天線元件21進(jìn)行定位。通過(guò)對(duì)突起部261的前端進(jìn)行焊接，將天線元件21固定在上部殼體26上。
使用螺絲將電路基板23固定在在上部殼體26與其一體設(shè)置的4個(gè)突起部262，并對(duì)該電路基板23與天線元件21的高度方向的距離進(jìn)行定位。
密封件28設(shè)有環(huán)狀的溝槽281。在上部殼體26設(shè)置與其一體形成的，并且在天線單元的周圍環(huán)狀突出的壁部263。在密封件28的溝槽281中插入安裝了上部殼體26的壁部263，在和與下部殼體27的內(nèi)壁一體形成的壁部271之間被壓扁從而形成防水結(jié)構(gòu)。
在上部殼體26的壁部263的周圍一體地設(shè)置了8個(gè)柱形構(gòu)件264。還在下部殼體27的與這些柱形構(gòu)件264相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置了柱形構(gòu)件272。通過(guò)使用螺絲固定兩個(gè)柱形構(gòu)件264、272來(lái)固定上部殼體26和下部殼體27。
在下部殼體27的壁部271形成了壓入電纜以及絕緣套管29的絕緣套管的U字形的缺口271a。電纜以及絕緣套管29的絕緣套管具有插入該下部殼體27的缺口271a部分的U字形的溝槽291。并且，在該絕緣套管的上面壓扁密封件28從而形成防水結(jié)構(gòu)。
圖10表示在本實(shí)施方式的天線裝置20中使用的電路基板23。圖示的電路基板23是形成了IVH(Interstitial Via Hole)的電路基板。如圖10所示，IVH由Blind Via 23c以及Buried Via 23d構(gòu)成，因此，在電路基板23的上面23a沒(méi)有導(dǎo)通孔。
結(jié)果，如圖11所示，可以在電路基板23的上面23a的整個(gè)表面形成用于天線輻射的接地圖形231。
與此相對(duì)，在如圖12所示的形成了Thru Hole的電路基板23A中，在其上面23Aa形成了導(dǎo)通孔。因此，無(wú)法在電路基板23A的上面23Aa形成接地圖形。結(jié)果，如圖13所示，在形成了Thru Hole的電路基板23A中，需要在其上面23Aa經(jīng)由絕緣片71設(shè)置用于天線輻射的接地板72。
換言之，通過(guò)使用形成了IVH的電路基板23作為電路基板，不使用用于天線輻射的接地板72以及絕緣片71可以得到同樣的特性。這樣，通過(guò)在電路基板23的上面23a的整個(gè)表面形成接地圖形231，不需要絕緣片71和用于天線輻射的接地板72，能夠?qū)崿F(xiàn)天線裝置20的低成本和小型化。
以上，通過(guò)最佳實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但是顯然本發(fā)明不局限于上述的實(shí)施方式。本發(fā)明涉及的天線裝置可以用于車載用電器、家庭用電器、攜帶設(shè)備、游戲設(shè)備和個(gè)人計(jì)算機(jī)等廣泛的領(lǐng)域。另外，通過(guò)使用顯示器控制器，也可以用不與衛(wèi)星無(wú)線電對(duì)應(yīng)的設(shè)備收聽(tīng)衛(wèi)星無(wú)線廣播。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，具備接收衛(wèi)星波或地面波然后輸出接收信號(hào)的天線部；對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，然后輸出語(yǔ)音信號(hào)的調(diào)諧器部；和將所述語(yǔ)音信號(hào)變換成用于發(fā)送給外部設(shè)備的輸出信號(hào)的接口部，其特征在于，所述接口部具有將所述語(yǔ)音信號(hào)變換成串行信號(hào)的語(yǔ)音/串行變換部，將所述串行信號(hào)作為所述輸出信號(hào)進(jìn)行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，還具有將所述語(yǔ)音信號(hào)變換成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)字解調(diào)部，所述語(yǔ)音/串行變換部將所述數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)變換成所述串行信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線裝置，其特征在于，所述調(diào)諧器部包含放大所述接收信號(hào)的低噪聲放大器。
4.一種接收系統(tǒng)，通過(guò)串行總線將權(quán)力要求1至權(quán)力要求3任意一項(xiàng)所述的天線裝置和外部設(shè)備相連接，其特征在于，所述外部設(shè)備具備把通過(guò)所述串行總線從所述天線裝置發(fā)送來(lái)的所述串行信號(hào)變換成所述語(yǔ)音信號(hào)的串行/語(yǔ)音變換部。
全文摘要
無(wú)需為了收聽(tīng)衛(wèi)星無(wú)線廣播而在外部設(shè)備內(nèi)搭載衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器或設(shè)置衛(wèi)星無(wú)線電接收機(jī)。搭載了衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器(60)的天線裝置20與調(diào)諧器未搭載主單元(30)通過(guò)串行總線(40)相連接。搭載在天線裝置20內(nèi)部的衛(wèi)星無(wú)線電調(diào)諧器60具備調(diào)諧器部61、數(shù)字解調(diào)部62、接口部63和CPU64。接口部63作為將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)變換成串行信號(hào)的語(yǔ)音/串行變換部進(jìn)行工作。主單元30包含通過(guò)串行總線40接收由天線裝置20輸出的串行信號(hào)的接口部31。該接口部31作為將接收到的串行信號(hào)變換成語(yǔ)音信號(hào)的串行/語(yǔ)音變換部進(jìn)行工作。
文檔編號(hào)H04B1/18GK1812195SQ200510093880
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者渡邊岳夫, 本間靖之, 鈴木卓巳 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社