KR101122851B1

KR101122851B1 - 방송 수신 단말 장치

Info

Publication number: KR101122851B1
Application number: KR1020110026806A
Authority: KR
Inventors: 코헤이 모리
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-03-21
Also published as: KR20110044183A; KR20040067906A; US7109945B2; US20040189542A1; KR20110044182A

Abstract

본 발명의 평면 안테나는, 급전 도체와, 필요로 하는 수신 대역에 응하여, 상기 급전 도체의 상하면의 한 면 또는 상하면에 배치되는 무급전 도체로 이루어진다. 본 발명에 의하면, 텔레비젼 방송을 수신 가능한 평면 안테나의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 평면 안테나의 공진 주파수가 가변 가능하도록 구성되는 매칭 회로를 일체적으로 구비하고 있다. 이 매칭 회로에 의해, 평면 안테나의 공진 주파수를 필요로 하는 수신 채널에 대응하도록 가변할 수 있다.

Description

방송 수신 단말 장치{BROADCAST RECEPTION TERMINAL APPARATUS}

본 발명은 2003년 1월 21일 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 JP2003-012697호와 JP2003-012680호를 우선권으로 주장한다.

본 발명은, 예를 들면 텔레비젼 방송을 수신하는데 매우 적합한 평면 안테나, 매칭(튜닝) 기능을 일체적으로 구비한 안테나 유닛, 및 방송 수신 단말 장치에 관한 것이다.

종래로부터, 휴대 가능한 크기이며 텔레비젼 방송파를 수신할 수 있는 방송 수신 장치로서, 도 1에 도시한 바와 같은 TV 방송 수신 단말(100)이 있다.

이와 같은 TV 방송 수신 단말(100)에는, 보통, VHF(Ultra High Frequency)대 및 UHF(Ultra High Freqency)대의 텔레비젼 방송을 수신하기 위해 봉 형상 안테나(101)가 장착되어 있다.

텔레비젼 방송은, 예를 들면 UHF대라면, 300MHz로부터 3000MHz까지의 UHF대의 주파수중, 낮은 주파수 대역(470MHz 내지 770MHz)을 이용하여 행하여지고 있기 때문에, 상기 봉 형상 안테나(101)의 형상은 장대하게 된다. 이 때문에, 종래의 TV 방송 수신 단말(100)에서는, 도시하는 바와 같이, 봉 형상 안테나(101)가 단말 본체로부터 돌출하게 된다.

또한, 종래로부터 상기한 바와 같은 TV 방송 수신 단말 등의 이동체 통신용의 소형 안테나로서는, 예를 들면 세라믹 등의 고유전체 재료에, 3차원 금속 패턴을 형성하고, 이것에 급전 전류를 여진(勵振)시켜서 전파를 방사시키도록 한 것이 있다(일본 특개2002-252516호 참조).

그러나, 상기 일본 특개2002-252516호에 기재되어 있는 바와 같이, 고유전체 재료를 이용하여 소형 안테나를 구성하기 위해서는, 복잡한 3차원의 금속 패턴을 형성할 필요가 있다. 그 때문에, 안테나를 형성하는 기판의 구조가 아무래도 다층 구조로 되고, 제조 비용이 높아지는 결점이 있다.

또한, 고유전체 재료를 이용하여 소형 안테나를 구성한 경우는, 안테나의 공진치가 매우 높아지고, 주파수 대역이 매우 좁아진다. 이 때문에, 예를 들면 텔레비젼 방송과 같이, 이용 주파수 대역이 넓은 경우나, 복수의 주파수 대역(VHF대나 UHF대)에 걸쳐져 있는 경우에는 이용할 수 없었다.

지금까지는, 텔레비젼 방송 등의 이용 주파수 대역이 낮고, 게다가 이용 주파수 대역이 넓은 전파를 수신 가능한 소형의 안테나 유닛이 없었다.

이 때문에, 텔레비젼 방송을 수신할 수 있는 방송 수신 단말을 구성하는 경우에는, 단말 본체로부터 안테나(101)가 돌출하여 휴대성이 손상되는 결점이 있다.

본 발명의 평면 안테나는, 급전 도체와, 상기 급전 도체의 상하면의 한 면 또는 상하면에 배치되는 무급전 도체를 포함한다.

본 발명의 안테나 유닛은, 평면 안테나와, 입력되는 입력 데이터에 대응하는 매칭 제어 신호를 발생하는 매칭 제어 신호 발생 수단과, 평면 안테나의 공진 주파수를 가변 가능하게 구성되는 매칭 회로를 일체적으로 구비하고 있다.

본 발명에 의하면, 필요로 하는 수신 대역에 응하여, 급전 도체의 상하면의 한 면 또는 상하면에 무급전 도체를 배치함으로써, 텔레비젼 방송을 수신할 수 있는 평면 안테나의 형상을 작게 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 매칭 제어 신호 발생 수단에 있어서, 수신 수단에서 선택된 수신 채널 선택 데이터에 대응하는 매칭 제어 신호를 발생시키고, 매칭 회로에서, 평면 안테나의 공진 주파수를 수신 채널의 수신 주파수에 대응하도록 가변함으로써, 튜닝하는 것이 가능해진다.

도 1은 종래의 방송 수신 단말의 외관도.
도 2는 본 발명의 실시예로서의 휴대 단말의 외관을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예로서의 안테나 유닛의 외관 구성을 도시한 도면.
도 4는 안테나 유닛의 구성을 도시한 블록도.
도 5는 매칭 제어 신호 발생 회로의 구성예를 도시한 블록도.
도 6은 매칭 제어 신호 발생 회로가 실행하는 처리 동작을 도시한 순서도.
도 7은 매칭 회로의 구성예를 도시한 도면.
도 8은 안테나 유닛의 특성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예로서의 평면 안테나의 구조를 도시한 도면.
도 10a는 본 발명의 실시예의 평면 안테나의 급전 도체의 길이에 의한 공진 주파수의 변화 특성을 도시한 도면.
도 10b는 본 발명의 실시예의 평면 안테나.
도 11a는 본 발명의 실시예의 평면 안테나의 급전 도체의 도체 폭에 의한 공진 주파수의 변화 특성을 도시한 도면.
도 11b는 본 발명의 실시예의 평면 안테나.
도 12a는 평면 안테나의 무급전 도체의 오프셋에 의한 공진 주파수의 변화 특성을 도시한 도면.
도 12b는 본 발명의 실시예의 평면 안테나.
도 13a는 본 발명의 실시예의 평면 안테나의 무급전 도체에 의한 파장 단축 효과 특성을 도시한 도면.
도 13b는 본 발명의 실시예의 평면 안테나.
도 14a는 본 발명의 실시예로서의 평면 안테나의 지향 특성을 도시한 도면.
도 14b는 본 발명의 실시예의 평면 안테나.

이하, 본 발명의 실시예에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 UHF대의 주파수 대역의 방송 전파를 수신하는 방송 수신 단말, 안테나 유닛, 및 평면 안테나를 예로 들어 설명한다.

도 2는, 본 발명의 실시예가 되는 UHF대의 텔레비젼 방송을 수신 가능한 휴대 단말의 외관도이다.

이 도 2에 도시한 휴대 단말(1)은, 그 상단부에 안테나 유닛(2)을 장착 가능한 구조로 되어 있다. 안테나 유닛(2)을 장착함으로써, 예를 들면 텔레비젼 방송을 수신하여 표시 화면(1a)에 텔레비젼 화상을 표시할 수 있다. 또한, 그 채널 조작은 조작부(1b)에 의해 행할 수 있다.

안테나 유닛(2)에는, 적어도 텔레비젼 방송인 VHF대 및/또는 UHF대의 방송 전파를 수신하기 위한 평면 안테나(11)를 구비하고 있다. 또한, 안테나 유닛(2)에 관해서는 후술한다.

이와 같은 본 실시예의 휴대 단말(1)에서는, 상기 도 1에 도시한 바와 같은 봉 형상 안테나를 구비하는 방송 수신 단말에 비하여, 안테나 부분이 작고, 휴대성이 우수한 것이다.

또한, 도 2에서는 안테나 유닛(2)이 휴대 단말(1)에 착탈 가능한 구성을 채택하고 있기 때문에, 휴대 단말(1)의 상부로부터 안테나 유닛(2)의 일부가 노출하고 있지만, 안테나 유닛(2)을 휴대 단말(1) 내에 실장하면, 안테나 유닛(2)이 외관으로 보이지 않도록 구성할 수 있다.

또한, 휴대 단말(1)에 카드형 메모리를 착탈하는 착탈부가 구비되면, 그 카드형 메모리 착탈부를 이용하여 안테나 유닛(2)을 장착할 수도 있다.

도 3은 상기한 안테나 유닛(2)의 외관 구성을 도시한 도면이다.

도 3에서는, 안테나 유닛(2)이 프린트 기판(3)상에 형성되어 있다. 안테나 유닛(2)은, 평면 안테나(11)와 커패시터나 저항, 코일, IC 등의 각종 전자 부품(4)에 의해 구성된다.

프린트 기판(3)상에는, 후술하는 수신기(15)를 구성하는 각종 전자 부품 등도 실장되어 있다.

프린트 기판(3)에는 각종 전자 부품(4)을 접속하여 회로를 형성하기 위한 전극 패턴과 함께, 평면 안테나(11)를 형성하는 전극 패턴이 형성되어 있다.

또한, 평면 안테나(11)의 전극 패턴에 관해서는 후에 설명한다.

이와 같은 본 실시예의 안테나 유닛(2)에서는, 프린트 기판(3)상에 평면 안테나(11)를 형성함으로써, 종래와 같이 소형 안테나를 형성함에 있어서, 프린트 기판(3)을 다층 구조로 하여 복잡한 금속 패턴을 3차원적으로 형성할 필요가 없고, 텔레비젼 방송에 이용 가능한 소형 안테나의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 프린트 기판(3)에 직접, 평면 안테나(11)를 형성함으로써, 안테나 유닛(2)에 탑재하여야 할 텔레비젼 방송용 안테나를 별도 형성하는 경우에 비하여, 실장 비용을 저감할 수 있는 이점도 있다.

또한, 안테나 유닛(2)에 형성하여야 할 텔레비젼 방송용 안테나는, 반드시 프린트 기판(3)에 직접 형성할 필요는 없다.

도 4는 안테나 유닛(2)의 전기적인 구성을 도시한 블록도이다.

이 안테나 유닛(2)은, 평면 안테나(11)와 매칭부(12)에 의해 구성된다. 평면 안테나(11)는 매칭부(12)를 통하여 수신기(15)에 접속된다.

매칭부(12)는 매칭 회로(13)와 매칭 제어 신호 발생 회로(14)로 구성되고, 수신기(15)에서 선택되는 수신 채널의 수신 주파수 대역에서, 평면 안테나(11)가 효율적으로 전자파(전파)를 수신할 수 있도록, 평면 안테나(11)를 포함하여 매칭을 행한다.

매칭 회로(13)는, 매칭 제어 신호 발생 회로(14)로부터의 매칭 제어 신호(S2)에 의거하여, 평면 안테나(11)를 포함하는 안테나 유닛(2)에 대한 매칭을 수행한다. 또한, 매칭 회로(13)의 회로 구성에 관해서는 후술한다.

매칭 제어 신호 발생 회로(14)는 수신기(15)로부터의 수신 채널 선택 신호(S1)에 대응하는 매칭 제어 신호(S2)를 발생하다. 또한, 매칭 제어 신호 발생 회로(14)의 구성에 대해서도 후술한다.

수신기(15)는, 특히, 안테나 유닛(2)을 통하여 입력되는 텔레비젼 방송파로부터 소망 채널을 선택하는 튜너, 및 선택한 방송파 신호를 복조하는 복조 회로 등을 구비하여 구성된다. 이와 같은 수신기(15)는, 안테나 유닛(2)과 함께, 상기 도 3에 도시한 프린트 기판(3)상에 일체적으로 형성되어 있다. 물론 수신기(15)는 휴대 단말(1)의 본체측에 형성할 수도 있다.

그리고, 이와 같은 본 실시예의 안테나 유닛(2)에서는, 수신기(15)로부터의 수신 채널 선택 신호(S1)에 의거하여, 평면 안테나(11)의 정합 주파수를 가변 제어함으로써, 평면 안테나(11)가 동조하는 정합 주파수 대역이 협대역이라도, 또는 이용 주파수 대역으로부터 벗어나고 있어도, 평면 안테나(11)의 이용 가능한 주파수 대역의 확대를 도모할 수 있다.

도 5는, 매칭 제어 신호 발생 회로(14)의 구성예를 도시한 블록도이다.

이 매칭 제어 신호 발생 회로(14)는 제어부(21), 기억부(22) 및 DA 컨버터(23, 24)에 의해 구성된다.

제어부(21)는, 수신기(15)로부터 수신 채널 선택 신호(S1)가 입력되면, 기억부(22)에 미리 기억되어 있는 데이터로부터, 입력되는 수신 채널 선택 신호(S1)에 대응하는 데이터의 검색을 행한다.

그리고, 검색 데이터에 의거하여, 후술하는 매칭 회로(13)의 버랙터 다이오드(DV)의 용량치를 제어하기 위한 매칭 제어 데이터와, 매칭용 코일(L)의 인덕턴스 값을 전환하기 위한 전환 스위치(16)를 제어하기 위한 매칭 제어 데이터를 생성하고, 각각 DA 컨버터(DAC)(23, 24)에 출력한다.

DAC(23, 24)는, 제어부(21)로부터의 매칭 제어 데이터를 디지털/아날로그 변환하여 매칭 제어 신호(S2, S3)로서 매칭 회로(13)에 출력한다.

이와 같이 하여, 매칭 회로(13)의 매칭용 코일(L)의 인덕턴스 값의 전환과, 버랙터 다이오드(DV)의 용량치의 가변 제어를 행함으로써, 평면 안테나(11)의 공진 주파수는 임피던스 매칭을 통해 수신기(15)에서 선택된 수신 채널의 주파수 대역에 매칭된다.

또한, 매칭부(12)에서의 매칭 동작은, 반드시 수신기(15)에서 수신이 행하여지는 주파수마다 행할 필요는 없고, 예를 들면 인접하는 복수의 채널에서는 같은 구성의 매칭 회로(13)에 의해 매칭 동작을 행하도록 하여도 좋다.

도 6은 상기한 매칭 제어 신호 발생 회로(14)의 제어부(21)가 실행하는 처리를 도시한 순서도이다.

이 경우, 제어부(21)는, 우선, 스텝 S101에서, 수신기(15)로부터의 수신 채널 선택 신호(S1)가 변경되었는지 여부의 판별을 행하고, 변경되었다고 판별한 때는 스텝 S102로 진행한다.

스텝 S102에서는, 기억부(22)에 격납되어 있는 데이터로부터 수신 채널 선택 신호(S1)에 대응하는 데이터의 검색을 행하고, 계속해서 스텝 S103에서, 검색 데이터로부터 매칭 제어 데이터를 생성하여 출력함으로써 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S101에서, 수신기(15)로부터의 수신 채널 선택 신호(S1)가 변경되지 않았다고 판별한 때는, 그대로 처리를 종료한다.

도 7은 상기한 매칭 회로(13)의 회로 구성의 한 예를 도시한 도면이다.

이 매칭 회로(13)는, 평면 안테나(11)와 수신기(15) 사이에, 매칭용 코일(L)과, 가변 용량 다이오드인 버랙터 다이오드(DV)를 직렬로 접속한 접속 회로에 의해 형성된다.

매칭용 코일(L)은, 인덕턴스가 다른 2개의 코일(La, Lb)에 의해 구성되고, 전환 스위치(16)에 의해, 어느 한쪽의 코일(La 또는 Lb)을 평면 안테나(11)와 수신기(15) 사이에 삽입한다. 또한, 콘덴서(C1, C2)는 직류 차단 커패시터(DC cut capacitor)이다.

전환 스위치(16)는, 예를 들면 RF 스위치로 이루어지고, 매칭 제어 신호 발생 회로(14)로부터의 매칭 제어 신호(스위치 전환 신호)(S2)에 의해 전환 제어가 행하여진다.

또한, 버랙터 다이오드(DV)는 조정 저항(R1) 및 초크 코일(L1)을 통하여 매칭 제어 신호 발생 회로(14)로부터 공급되는 매칭 제어 신호(컨트롤 전압 신호)(S3)에 의해 용량치의 제어가 행하여진다.

매칭 회로(13)에서는, 매칭 제어 신호 발생 회로(14)로부터의 매칭 제어 신호(S2)에 의해 전환 스위치(16)를 전환함으로써, 매칭용 코일(L)로서 인덕턴스 값이 다른 코일(La, Lb)의 어느 한쪽을 선택한다.

그리고, 매칭 제어 신호 발생 회로(14)로부터의 매칭 제어 신호(S3)에 의해, 버랙터 다이오드(DV)의 용량치를 변화시킨다.

이로써, 수신기(15)로부터의 수신 채널 선택 신호(S1)에 의거하여 평면 안테나(11)가 매칭하는 주파수 대역의 전환을 행한다.

또한, 도 7에 도시한 매칭 회로(13)의 회로 구성은, 어디까지나 한 예이고, 매칭 회로(13)는 매칭 제어 신호 발생 회로(14)로부터의 매칭 제어 신호에 의거하여, 평면 안테나의 공진 주파수를 가변할 수 있는 회로 구성이라면, 다른 회로 구성이라도 좋음은 말할 것도 없다.

도 8은 본 실시예의 안테나 유닛(2)의 특성을 도시한 도면이다.

또한, 이 안테나 유닛(2)의 특성은, 매칭용 코일(L)의 인덕턴스 값으로서 56nH와 22nH를 선정하고, 버랙터 다이오드(DV)의 용량치로서, 버랙터 다이오드(DV)의 가변 용량 범위 6pF 내지 20pF 중, 최소 용량치(6pF)와 최대 용량치(20pF)를 선정한 때의 이용 주파수 대역에서의 반사 감쇠량 특성(return loss characteristics)을 나타낸 것이다.

이 도 8로부터, 본 실시예의 안테나 유닛(2)은, 평면 안테나(11)와 수신기(15) 사이에 삽입하는 매칭용 코일(L)의 인덕턴스 값과, 버랙터 다이오드(DV)의 용량치를 변화시킴으로써, 평면 안테나(11)의 정합(整合) 주파수 대역을 크게 변화시킬 수 있음을 알 수 있다.

예를 들면 매칭용 코일(L)의 인덕턴스 값을 55nH로 함과 함께, 버랙터 다이오드(DV)의 용량치를 6pF 내지 20pF의 범위에서 가변함으로써, 평면 안테나(11)의 정합(공진) 주파수 대역을 주파수 범위 A(430MHz 내지 550MHz)로 할 수 있다.

또한, 매칭용 코일(L)의 인덕턴스 값을 22nH로 하고, 버랙터 다이오드(DV)의 용량치를 6pF 내지 20pF의 범위에서 가변하면, 평면 안테나(11)의 정합(공진) 주파수 대역을 주파수 범위 B(570MHz 내지 700MHz)로 할 수 있다.

즉, 본 실시예의 안테나 유닛(2)에서는, 매칭용 코일(L)의 인덕턴스 값과 버랙터 다이오드(DV)의 용량치를 가변함으로써, 평면 안테나(11)의 정합 주파수 대역을 430MHz 내지 700MHz 까지 확대할 수 있다.

따라서 이와 같은 본 실시예의 안테나 유닛(2)을 텔레비젼 방송 안테나로 함으로써, UHF대의 넓은 주파수 대역에서 방송 전파를 수신할 수 있다.

이 결과, 종래에 있어서는, 텔레비젼 방송을 수신하기 위한 안테나를 소형 안테나에 의해 구성한 경우는, 이용 주파수 대역이 좁고, 수신할 수 있는 방송 전파에 한정이 있었지만, 본 실시예와 같은 안테나 유닛(2)에 의해 텔레비젼 방송 안테나를 구성하면, 이용 주파수 대역을 넓힐 수 있기 때문에, 거의 모든 UHF대의 방송 전파를 수신할 수 있다.

따라서 본 실시예의 안테나 유닛(2)을 TV 방송 수신 단말에 사용하면, 상기 도 1에 도시한 바와 같은 봉 형상 안테나가 불필요하게 되기 때문에, TV 방송 수신 단말의 소형화를 도모할 수 있다. 또한 그 휴대성을 향상할 수 있다.

또한, 지금까지는 주파수 대역이 넓은 소형 안테나를 구성하는 경우에는, 도시하지 않은 백엔드 필터에 대역 선택이 요구되기 때문에, 안테나가 커진다는 결점이 있다. 본 실시예에서는, 평면 안테나(11) 자신의 정합 주파수 대역을 전환함으로써, 후단의 필터에서의 대역 선택의 부담을 가볍게 할 수 있고, 안테나 및 필터의 대형화를 막을 수 있다.

또한, 종래의 정합 주파수 대역이 넓고, 이용 가능 주파수 대역이 넓은 소형 안테나에서는, 어떤 특정한 주파수 대역에서 이득이 극단적으로 저하되는 등의 부적당함이 발생한다. 이 때문에, 이용 주파수 대역에서의 이득이 불균일하게 된다는 결점이 있지만, 본 실시예와 같이 구성하면, 이용 주파수 대역의 이득의 불균일화를 막을 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같은 안테나 유닛(2)에 마련되어 있는 평면 안테나(11)에 관해 설명한다.

도 9는 본 실시예로서의 평면 안테나의 구조의 한 예를 도시한 도면이다.

이 평면 안테나(11)는, 예를 들면 프린트 기판의 내층 전극을 이용하여 뇌문(meander) 형상의 금속 패턴으로 함으로써, 소정의 길이의 급전 도체(31)가 형성되어 있다.

그리고, 이와 같은 급전 도체(31)의 일단측에 마련한 급전부(32)에 의해 급전 전류를 공급함으로써, 전파를 방사하는 방사 소자를 형성한다.

여기서, 급전 도체(31)를 뇌문 형상으로 하고 있는 것은, 텔레비젼 방송 안테나로서 이용할 수 있도록, 그 공진 주파수를 낮추고, 게다가 그 형상을 보다 작게 하기 위한 것이다.

또한, 급전 도체(31)는 반드시 뇌문 형상으로 한정되는 것은 아니라, 나선 형상 등으로 하는 것도 가능하다.

또한, 평면 안테나(11)에서는, 급전 도체(31)의 상층에 무급전 도체(33)를 배치하도록 하고 있다. 이와 같이 하면, 무급전 도체(33)와 급전 도체(31)가 전자기적으로 결합되어, 방사 소자로부터의 전파의 방사를 촉진할 수 있다.

또한, 이와 같이 급전 도체(31)의 상층에 무급전 도체(33)을 배치함으로써, 이 무급전 도체(33)에 의한 파장 단축 효과에 의해, 평면 안테나(11)의 공진 주파수를 낮게 할 수 있다.

또한, 본 실시예의 평면 안테나(11)에서는, 급전 도체(31)의 상층에 더하여, 하층에도 무급전 도체(34)를 배치하고, 급전 도체(31)을 전자기적으로 결합시킴으로써, 평면 안테나(11)로부터의 전파의 방사를 보다 촉진함과 함께, 평면 안테나(11)의 공진 주파수를 보다 낮아지도록 하고 있다.

또한, 이와 같이 하여 평면 안테나(11)를 형성하면, 급전 도체(31)를 무급전 도체(33, 34)에 의해 둘러싸고 있기 때문에, 예를 들면 급전 도체(31)가 노출되는 구조인 2차원 평면 안테나보다, 외적 요인의 영향을 거의 받지 않는다는 이점이 있다.

또한, 평면 안테나(11)에서는, 급전 도체(31)와 무급전 도체(33) 사이, 및 급전 도체(31)와 무급전 도체(34) 사이에, 각각 유전체(35)를 마련하도록 하고 있다. 이와 같이 유전체(35)를 마련함으로써, 파장 단축 효과에 의해 평면 안테나(11)의 공진 주파수를 더욱 낮게 할 수 있다.

도 10a는 평면 안테나(11)의 급전 도체(31)의 길이에 의한 공진 주파수의 변화 특성을 도시한 도면이다.

또한, 급전 도체(31)의 길이(Length)는, 도 10b에 도시된 바와 같이, 뇌문 라인의 단변의 길이(a) × (뇌문 라인 반복 회수) ＋ 뇌문 라인의 긴변의 길이(b)에 의해 구하여진다.

또한, 평면 안테나(11)가 형성되는 프린트 기판의 기판 두께를 0.8㎜, 유전체(35)를 유전율이 4.7이 되는 프린트 기판의 재료인 유리 에폭시 수지로 한다.

이 도 10a로부터, 평면 안테나(11)에서는 급전 도체(31)의 길이(Length)가 길어짐에 따라서 공진 주파수를 낮게 할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 급전 도체(31)의 전체 길이가 이용 주파수의 약 반파장으로 되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 11a는 평면 안테나(11)의 급전 도체(31)의 폭에 의한 공진 주파수의 변화 특성을 도시한 도면이다. 또한, 급전 도체(31)의 폭(Width)은, 도 11b에 도시한 바와 같이 하여 구하여진다.

이 도 11(a)로부터, 뇌문 형상의 급전 도체(31)의 폭을 크게 하면, 평면 안테나(11)의 공진 주파수를 낮게 할 수 있음을 알 수 있다.

도 12a는, 평면 안테나의 공진 주파수가 무급전 도체의 오프셋에 의해 어떻게 변화하는지를 도시한다.

또한, 무급전 도체(33)의 오프셋(에지(edge))이란, 도 12b에 도시된 바와 같이, 급전 도체(31)와 무급전 도체(33) 사이의 거리에 의해 표시된다.

도 12a로부터, 무급전 도체(33)의 형상을 급전 도체(31)보다 크게 하면 평면 안테나의 공진 주파수를 낮게 할 수 있음을 알 수 있다.

도 13a는, 평면 안테나(11)의 무급전 도체에 의한 파장 단축 효과 특성을 도시한 도면이다.

또한, 이 경우의 무급전 도체(33, 34)의 형상은, 도 13b와 같이 도시된다.

도 13a로 부터 알 수 있는 바와 같이, 급전 도체(31)의 상하면의 한 면에 무급전 도체(33)를 배치한 경우는, 무급전 도체(33)를 배치하지 않는 경우에 비하여, 평면 안테나(11)의 공진 주파수를 약 40％ 낮게 할 수 있다.

또한, 급전 도체(31)의 상하면에 무급전 도체(33, 34)를 배치한 경우는, 무급전 도체(33)을 배치하지 않는 경우에 비하여, 평면 안테나(11)의 공진 주파수를 약 50％ 낮게 할 수 있음을 알 수 있다.

이로부터, 평면 안테나(11)를 구성할 때에는 급전 도체(31)의 상하면에 무급전 도체(33, 34)를 배치하면, 평면 안테나(11)의 공진 주파수를 낮게 할 수 있고, 그만큼 평면 안테나(11)의 소형화를 도모할 수 있다.

도 14a는, 본 실시예의 평면 안테나의 지향 특성을 도시한 도면이다.

또한, 이 도 14b에 도시되어 있는 평면 안테나는, 프린트 기판 두께 = 0.8㎜, 유전율 = 4.7, 급전 도체(31)의 전체 길이 = 355.6㎜, 폭 = 0.2㎜, 오프셋 = 0.1㎜, 「상하면 무급전 도체 있음」의 조건하에서 측정한 것이다.

이 도 14a에 도시한 평면 안테나(11)에서는, 급전부(32)의 반대 방향으로 전파가 방사하는 지향성을 갖고 있음을 알 수 있다.

이와 같이 하여 평면 안테나(11)를 형성하면, 텔레비젼 방송에 이용 가능한 평면 안테나(11)를 프린트 기판(3)상에 형성할 수 있기 때문에, 평면 안테나(11)의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 평면 안테나(11)를 안테나 유닛(2)에 실장할 필요도 없기 때문에, 실장 비용도 불필요하게 된다는 이점이 있다.

또한, 본 실시예에서 설명한 평면 안테나(11)의 구조는 어디까지나 한 예로서, 본 발명의 평면 안테나(11)는 다른 구조라도 좋음은 말할 것도 없다.

또한, 본 실시예에서는, UHF대의 방송 전파를 수신하는데 매우 적합한 안테나 유닛, 및 평면 안테나를 구성하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것은 어디까지나 한 예이고, 같은 구성으로 VHF대 등의 다른 주파 대역의 전파를 수신하기 위한 안테나 유닛, 및 평면 안테나로 하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 안테나 유닛 및 평면 안테나를 송신용 안테나로서 이용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 평면 안테나에 매칭 회로를 일체적으로 구비하고 있다. 이 매칭 회로에서, 안테나 소자의 공진 주파수를 수신 채널의 수신 주파수에 대응하도록 가변하는 것이 가능해진다. 즉, 이용 주파수 대역을 변화시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 안테나 유닛을 이용하여, 예를 들면 텔레비젼 방송을 수신 가능하게 구성하면, 안테나 형상의 소형화를 도모하는 것이 가능해지고, 휴대성이 우수한 방송 수신 단말 장치를 실현할 수 있다.

이상, 본원에서 구체적인 예를 통해 개시된 발명은 제한적인 의미가 아니라 예증적인 의미로 이해되어져야 하며, 본 발명의 취지와 일반적인 특성을 벗어나지 않으면서 다른 형태로 구체화될 수 있음을 주지하여야 한다. 본 발명의 범위는 이상의 설명이 아니라 하기의 특허청구범위에 의해 규정되며, 특허청구범위의 취지 및 그 등가의 의미 내에 있는 모든 변형예는 본 발명에 포괄되는 것으로 이해되어져야 한다.

1 : 휴대 단말 1a : 표시 화면
1b : 조작부 2 : 안테나 유닛
3 : 프린트 기판 4 : 전자 부품
11 : 평면 안테나 12 : 매칭부
13 : 매칭 회로 14 : 매칭 제어 신호 발생 회로
15 : 수신기 21 : 제어부
22 : 기억부 23, 24 : DAC
31 : 급전 도체 32 : 급전부
33, 34 : 무급전 도체

Claims

안테나 소자와,
원하는 수신 채널의 방송파를 선택하고 수신을 행할 수 있는 수신 수단과,
상기 수신 수단으로부터 수신 채널 선택 데이터가 입력되면, 기억부에 미리 기억되어 있는 데이터로부터, 상기 수신 채널 선택 데이터에 대응하는 데이터의 검색을 행하고, 그 검색 데이터에 근거하여 상기 수신 채널 선택 데이터에 대응하는 매칭 제어 신호를 발생하는 매칭 제어 신호 발생 수단과,
매칭용 코일과, 가변 용량 다이오드와의 접속 회로에 의해 형성되는 매칭 회로를 구비하고,
상기 원하는 수신 채널이 변경되면, 상기 매칭 제어 신호 발생 수단은, 상기 검색 데이터에 근거하여, 변경 이전의 수신 채널과 변경 이후의 수신 채널이 서로 인접하지 않은 경우는, 상기 매칭용 코일의 인덕턴스 값을 전환하기 위한 제１의 매칭 제어 신호와，상기 가변 용량 다이오드의 용량치를 제어하기 위한 제２의 매칭 제어 신호를 생성하여, 각각 상기 매칭 회로에 출력하고,
상기 제 1의 매칭 제어 신호로 상기 매칭용 코일의 인덕턴스를 제어하고，상기 제 2의 매칭 제어 신호로 상기 가변 용량 다이오드의 용량치를 가변시켜 상기 안테나 소자의 공진 주파수를 가변 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 방송 수신 단말 장치.
제 1항에 있어서,
상기 안테나 소자는, 평면 안테나에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 방송 수신 단말 장치.