JP2004336650A

JP2004336650A - 高周波受信装置及び高周波受信方法

Info

Publication number: JP2004336650A
Application number: JP2003133374A
Authority: JP
Inventors: Toshio Asano; 俊雄浅野; Shuji Abe; 修二安部; Yasushi Shingu; 康司新宮; Toru Unno; 徹海野; Masahiro Sekine; 昌宏関根
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25
Also published as: US6977617B2; US20040227677A1; KR20040098515A; KR100610187B1

Abstract

【課題】この発明は、広範囲な指向特性を得ることができ、しかも、小型化に好適する高周波受信装置及び高周波受信方法を提供することを目的としている。
【解決手段】筐体１１と、筐体１１の開口１３に配置された液晶表示パネル１４と、高周波信号を受信するアンテナ１とを備え、筐体１１を奥行き方向で２分する中間位置２よりも後方側の上面、下面、右側面、左側面及び後面のいずれかに、アンテナ１を配置する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に衛星デジタル放送を受信する携帯用の放送受信端末等に使用して好適する高周波受信装置及び高周波受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、現在、２．６ＧＨｚ帯を使用した衛星デジタル放送システムが開発されている。この衛星デジタル放送システムは、携帯型の放送受信端末のような移動体を主なサービス対象としている。
【０００３】
また、この衛星デジタル放送システムは、高音質のデジタル音声放送という位置付けの他、簡易動画を含むマルチメディアコンテンツを、移動体に向けて配信可能な放送メディアとして大きく期待されている。
【０００４】
他の新メディアとしては、固定受信用に回線設計された地上デジタル放送システムが挙げられるが、このシステムは受信可能範囲が限られており、送信アンテナに近い場所での使用が前提となっている。ところが、この衛星デジタル放送システムにおいては、静止衛星からの放送電波が到来するところであれば、どこでも受信可能となる。
【０００５】
ところで、現状における携帯型の放送受信端末は、アンテナとしてロッドアンテナ用いるのが一般的であり、その他に、ヘリカルアンテナを搭載したものも市場に出回っている。
【０００６】
しかしながら、これらの構造では、アンテナが放送受信端末の本体から外方に突出しているため、持ち運びに不便となり、ユーザーにとっての取り扱いの点で改善の必要が生じている。
【０００７】
また、この問題に対処するために、アンテナとしてチップアンテナを使用することが考えられている。このチップアンテナを採用することにより、アンテナ自体は、放送受信端末の本体から外方に突出することがなくなる。
【０００８】
しかしながら、チップアンテナを実装する際には、印刷配線基板の配線パターン及びその周辺のアースパターンを除去する必要があるので、実質的な占有面積が広くなり、小型化が損なわれるという問題が生じる。
【０００９】
さらに、携帯型の放送受信端末は、ユーザーが手で持った状態で、操作や放送コンテンツの視聴を行なうものである。このため、衛星デジタル放送システムの実用化に際しては、放送受信端末が、衛星からの放送電波を妨害なく効率的に受信できるような対策を施すことが肝要となる。
【００１０】
特に、衛星デジタル放送システムでは、音声のみのコンテンツもあり、表示画面を見ることなく、衣服のポケット等に収納した状態で聴取するという使用形態が想定される。
【００１１】
この場合、放送受信端末にとっての上下左右は定まっていないため、放送受信端末としては、どのような向きに置かれても良好な受信ができるように、できるだけ広範囲な指向特性を満足させる必要がある。
【００１２】
ここで、特許文献１には、屋内のみならず、移動体搭載用、携帯用としてのニーズに対応した簡易受信装置で受信可能な衛星放送システムが開示されている。しかしながら、この特許文献１では、衛星の送信アンテナ自体を改良する構成であるため、実用化に不向きとなる。
【００１３】
また、特許文献２には、液晶テレビ装置等の移動状態で使用されるテレビ受信機に適用され、映像、音声共に安定した良好な受信を行なうことが可能なアンテナ制御装置が開示されている。
【００１４】
しかしながら、この特許文献２では、２つの受信アンテナで受信した信号を加算し、その加算信号レベルに基づいて一方の受信アンテナで得られた受信信号の利得制御を行なうようにしたもので、回路構成が複雑化して実用化に不向きとなる。
【００１５】
さらに、特許文献３及び４には、いずれも、携帯用受信装置の筐体内に複数のアンテナを実装する構成が開示されている。しかしながら、これらの特許文献３及び４では、複数のアンテナを直列接続し複数の共振周波数を得ることにより、受信周波数帯の拡大を図るようにしたもので、携帯用放送受信端末による放送受信のために指向特性を改善することについては、何らの記載もなされていないものである。
【００１６】
また、特許文献５には、金属素子からアンテナ素子を離して配置することにより、受信装置としての指向性を改善する構成が開示されている。ところが、この特許文献５では、チップアンテナを用いているため、アースパターンの面積を広く設ける必要がある。このため、例えばノート型パーソナルコンピュータ程度の大きさの携帯機器には実装可能であるが、それより小型の携帯機器には実用化が困難になるものである。
【００１７】
【特許文献１】
特開平１０−３０８９４１号公報
【００１８】
【特許文献２】
特開平８−２３４８２号公報
【００１９】
【特許文献３】
特開平１０−２６２１９９号公報
【００２０】
【特許文献４】
特開平１０−３１３２０８号公報
【００２１】
【特許文献５】
特開２００２−１５１９２８号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、広範囲な指向特性を得ることができ、しかも、小型化に好適する高周波受信装置及び高周波受信方法を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波受信装置は、高周波信号を受信する高周波回路と、受信した高周波信号から映像信号及びデータ信号の少なくとも一方を得る信号処理回路とを内蔵した筐体と；筐体の開口部に配置され信号処理回路の出力を表示するディスプレイと；高周波信号を受けて高周波回路に供給するアンテナとを備え、アンテナが、筐体を奥行き方向で２分する中間位置よりも後方側の上面、下面、右側面、左側面及び後面のいずれかに配置されるようにしたものである。
【００２４】
また、この発明に係る高周波受信方法は、筐体を奥行き方向で２分する中間位置よりも後方側の上面、下面、右側面、左側面及び後面のいずれかに配置されるアンテナで、高周波信号を受信する工程と、アンテナで受信した高周波信号からディスプレイに表示させるための信号を生成する工程とを備えるようにしたものである。
【００２５】
上記のような構成及び方法によれば、アンテナを、筐体を奥行き方向で２分する中間位置よりも後方側の上面、下面、右側面、左側面及び後面のいずれかに配置するようにしたので、広範囲な指向特性を得ることができ、しかも、小型化に好適するものとなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この第１の実施の形態で説明する衛星デジタル放送システムを概略的に示している。
【００２７】
すなわち、放送局Ａから送信された放送コンテンツは、衛星Ｂを介してユーザーの所持する携帯型の放送受信端末１０に受信されることにより、ユーザーの視聴に供される。
【００２８】
また、この衛星デジタル放送システムでは、衛星Ｂからの放送電波を、ギャップフィラーＣを介して、例えば屋内や地下等の衛星Ｂからの放送電波が届かない場所に存在する放送受信端末１０に供給している。
【００２９】
図２は、上記放送受信端末１０の外観を示している。すなわち、この放送受信端末１０は、筐体１１を有し、筐体１１は直方体形状に整形されている。この筐体１１の前面１２には開口１３が設けられ、この開口１３から液晶表示パネル１４が露出するように取り付けられている。
【００３０】
この前面１２には、チャンネル切り替え、音量調整の他、放送受信端末１０の機能切り替え、あるいは調整するための複数の操作ボタン１５が設けられ、さらに電源をオンオフするための操作ボタン１６も設けられている。また、この前面１２には、後述するスピーカから発生される音を外部に導出するための複数の孔１７が形成されている。
【００３１】
そして、この筐体１１の内部には、アンテナ１の他、放送受信端末１０の電気回路部品が収容されるスペースが設けられている。
【００３２】
図３は、筐体１１の内部を示す側面後方からの斜視図で、説明の便宜上、筐体１１を点線で示している。図３において、液晶表示パネル１４は、一般的な構成のもので、ドライバが設けられた枠状の印刷配線基板１８に液晶部１９が取り付けられている。
【００３３】
この液晶表示パネル１４の側面方向側のスペースには、操作部ボタン１５，１６が設けられた印刷配線基板２０と、放送受信端末１０の動作電源となるバッテリーを収容するバッテリー収容部２１と、図示しないスピーカとがそれぞれ取り付けられている。
【００３４】
また、上記液晶表示パネル１４の裏面にあたるスペースには、後述する復調手段から供給される多重ストリーム信号の処理を行なって、映像信号及び音声信号を出力するデジタル信号処理手段が収容されたブロック部品２２が取り付けられている。
【００３５】
そして、シールドケースに覆われて取り付けられているブロック部品２３には、後述する２系統のアンテナ１より受信信号を供給され周波数変換処理を行なう受信手段と、その受信信号の復調を行なう復調手段が、それぞれ２系統ずつ、そしてその２系統の復調信号を合成する合成手段とチャンネル選局手段が収容されている。
【００３６】
また、ブロック部品２２には、放送受信端末１０の各回路部の制御を行なうマイクロコンピュータで構成される制御手段も収容されている。
【００３７】
ブロック部品２３には、コネクタ２４及びケーブル２５を介して、２系統のアンテナ１が接続され、高周波信号を受信手段に供給する。
【００３８】
図４は、アンテナ１の配置位置を示している。図４において、ユーザーが放送受信端末１０の液晶表示パネル１４を正体して（正しい使用形態、正しい向きで）見た場合の奥行き方向で筐体１１を２分する中間位置２より後方の領域を筐体後方部３とする。
【００３９】
そして、この筐体後方部３を左右に２分する中間位置４より右側の領域５と左側の領域６とにそれぞれアンテナ１が実装されている。アンテナ１は、平面パッチアンテナで構成されており、放送受信端末１０としての指向性を広げるため、筐体後方部３の異なった面に配置し、それぞれの放射面が異なった方向になるように実装されている。
【００４０】
この場合、実装された２つのアンテナ１の距離間隔は、受信すべく高周波信号の４分の１波長以上（衛星デジタル放送の場合、約３０ｍｍ以上）を確保し、ダイバーシティアンテナの効果を最大限引き出す構成としている。
【００４１】
また、ユーザーには筐体１１に内蔵されたアンテナ１の位置を認識させるためにアンテナ実装部の筐体７は部分的に***した状態に加工され、マーキング８が施されている。
【００４２】
これらのアンテナ１の実装位置は、ユーザーが放送受信端末１０の操作時、視聴時共に筐体１１を手に持った際にアンテナ１を覆い隠す可能性が極めて低い位置となる。そして、これらのアンテナ配置構成及び配慮は、アンテナ１の特性を常に最適状態に保つための放送受信端末１０の取り扱い方法をユーザーに促す効果もある。
【００４３】
また、以上のようなアンテナ１の配置位置において、図示した位置は一例であり、これに限られるものではない。前述した要素を含む配置構成であれば、様々な条件下において、放送受信端末１０としてより安定した信号レベルを受信できるように配置位置を変更してもかまわない。
【００４４】
図５は、上記放送受信端末１０の信号処理系を示している。図５において、２系統のアンテナ１は、ケーブル２５及びコネクタ２４を介してそれぞれ２系統の周波数変換部２６に接続され、ここで周波数変換処理が行なわれる。その後、それぞれの復調部２７によりデータ信号として復調され、信号合成部２８により１つのデータ信号に合成される。
【００４５】
チャンネルの選局は、ユーザーが操作入力部２９の操作ボタン１５を操作することにより、制御部３０に信号が加えられ、マイクロコンピュータ３１を含む制御手段から選局・デスクランブル部３２に選局信号が供給されることで実行される。
【００４６】
選局・デスクランブル部３２から出力された信号は、ＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）デコーダ３３及びデジタル映像／音声信号処理部３４に供給され、映像信号については、グラフィック多重等の処理が施され、アナログ信号に変換された後、映像出力部３５に供給される。この映像出力部３５では、入力された映像信号に基づいて液晶表示パネル１４を駆動し、映像表示が行なわれる。
【００４７】
また、音声信号については、音量等の調整が施され、アナログ信号に変換された後、音声出力部３６で増幅されてスピーカ３７から音声として出力される他、イヤホーンあるいはヘッドホーン端子３８からも出力される。
【００４８】
なお、放送受信端末１０の動作電源となるバッテリー３９が備えられており、そのバッテリー３９から各回路用の電源を生成するために電源回路４０が設けられ、操作ボタン１６からの制御信号に従い、制御部３０によって制御される。
【００４９】
上記した第１の実施の形態によれば、アンテナ１はより安定した利得と、広範囲にわたる指向性が得られる。よって、移動しながらの受信状態が変化する環境においても、安定した信号受信を行なえる携帯用の放送受信端末１０を構築することができる。
【００５０】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。図６は、放送受信端末１０の液晶表示パネル１４を内蔵したディスプレイ筐体部４１が本体筐体部４２に対して、可動する機能を持つ構造とした際のアンテナ１の実装形態を示したもので、放送受信端末１０の回路及び機能は第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
図６において、ユーザーが放送受信端末１０の液晶表示パネル１４を正体して見た場合の奥行き方向で本体筐体部４２を２分する中間位置２により後方の領域を筐体後方部３とする。
【００５２】
そして、この筐体後方部３を左右方向に２分する中間位置４より右側の領域５と左側の領域６とにそれぞれアンテナ１が実装されている。アンテナ１は平面パッチアンテナで構成されており、放送受信端末１０としての指向性特性を広げるため、筐体後方部３の異なった面に配置し、それぞれの放射面が異なった方向になるように実装されている。
【００５３】
この場合、実装された２つのアンテナ１の距離間隔は、受信すべく高周波信号の４分の１波長以上を確保し、ダイバーシティアンテナの効果を最大限引き出す構成としている。
【００５４】
また、第１の実施の形態と同様に、ユーザーには本体筐体部４２に内蔵されたアンテナ１の位置を認識させるために、アンテナ実装部の本体筐体部４２を部分的に***した状態に加工し、マーキングを施すようにしても良い。
【００５５】
これらの実装方法を行なうことによって、第１の実施の形態と同様に、安定した信号受信を行なえる携帯用の放送受信端末１０を構築することができる。
【００５６】
なお、図６におけるアンテナ１の配置位置については、図示した位置は一例であり、これに限られるものではない。様々な条件下において、放送受信端末１０としてより安定した信号レベルを受信できるように配置位置を変更してもかまわない。
【００５７】
次に、この発明の第３の実施の形態について説明する。図７は、第１及び第２の実施の形態の放送受信端末１０においての、アンテナ１の他の実装方法を示したものである。
【００５８】
図７におけるアンテナ１が実装されたアンテナ筐体４４は、本体筐体部４２に対してそれぞれ可動する機能を持つ構造で、放送受信端末１０の回路及び他の機能は第１及び第２の実施の形態と同様である。
【００５９】
アンテナ筐体４４が本体筐体部４２に対して自由に可動することにより、内蔵されるアンテナ１の放射面の向きを制御することが可能となる。
【００６０】
受信状態が変化する携帯用の放送受信端末１０の使用状況下において、ユーザー自身がアンテナ１の受信状態を自由に制御することが可能となれば、様々な状況下に応じて、安定した受信システムに改善を図ることができる。
【００６１】
アンテナ１とブロック部品２３とを接続するケーブル２５については、本体筐体部４２とアンテナ筐体４４との可動部を引き回すことになるため、耐久性を考慮して、マイクロストリップ線路やコプレーナ線路を施したフレキシブル基板を用いる。
【００６２】
図８（ａ），（ｂ）にフレキシブル基板にマイクロストリップ線路を施した状態を示し、図９（ａ），（ｂ）にフレキシブル基板にコプレーナ線路を施した状態を示している。両線路とも、ある比誘電率εｒを持った誘電体４５を基板とし、ＧＮＤパターン４６から一定の間隔を保った線路パターンを信号伝送路４７としている。
【００６３】
これらの線路を薄型で柔軟性のあるフレキシブル基板で構成することにより、比較的、可動頻度の高い部分の接続における耐久性が向上する。
【００６４】
また、図７におけるアンテナ１の配置位置については、図示した位置は一例であり、これに限られるものではない。様々な条件下において、放送受信端末１０としてより安定した信号レベルを受信できるように配置位置を変更してもかまわない。
【００６５】
次に、この発明の第４の実施の形態について説明する。図１０に第１乃至第３の実施の形態におけるアンテナ１に、ヘリカルアンテナを用いた状態を示している。なお、図１０では、第１乃至第３の実施の形態のうち、第２の実施の形態のアンテナ１をヘリカルアンテナとした例を示している。
【００６６】
また、アンテナ１としては、ヘリカルアンテナの他に、円偏波用アンテナを使用することも可能である。
【００６７】
なお、この発明は上記した各実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。
【００６８】
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、広範囲な指向特性を得ることができ、しかも、小型化に好適する高周波受信装置及び高周波受信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すもので、衛星デジタル放送システムの概略を説明するために示す図。
【図２】同第１の実施の形態における放送受信端末の外観を説明するために示す斜視図。
【図３】同第１の実施の形態における放送受信端末を側面後方から見た状態を説明するために示す斜視図。
【図４】同第１の実施の形態における放送受信端末のアンテナの配置位置を説明するために示す斜視図。
【図５】同第１の実施の形態における放送受信端末の信号処理系を説明するために示すブロック構成図。
【図６】この発明の第２の実施の形態を示すもので、放送受信端末のアンテナの配置位置を説明するために示す斜視図。
【図７】この発明の第３の実施の形態を示すもので、放送受信端末のアンテナの取り付け状態を説明するために示す斜視図。
【図８】同第３の実施の形態におけるアンテナとブロック部品とを接続するフレキシブル基板の一例を説明するために示す図。
【図９】同第３の実施の形態におけるアンテナとブロック部品とを接続するフレキシブル基板の他の例を説明するために示す図。
【図１０】この発明の第４の実施の形態を示すもので、放送受信端末のアンテナの種類を説明するために示す斜視図。
【符号の説明】
Ａ…放送局、Ｂ…衛星、Ｃ…ギャップフィラー、１…アンテナ、２…中間位置、３…筐体後方部、４…中間位置、５，６…領域、７…アンテナ実装部の筐体、８…マーキング、１０…放送受信端末、１１…筐体、１２…前面、１３…開口、１４…液晶表示パネル、１５，１６…操作ボタン、１７…孔、１８…印刷配線基板、１９…液晶部、２０…印刷配線基板、２１…バッテリー収容部、２２，２３…ブロック部品、２４…コネクタ、２５…ケーブル、２６…周波数変換部、２７…復調部、２８…信号合成部、２９…操作入力部、３０…制御部、３１…マイクロコンピュータ、３２…選局・デスクランブル部、３３…ＭＰＥＧデコーダ、３４…デジタル映像／音声信号処理部、３５…映像出力部、３６…音声出力部、３７…スピーカ、３８…イヤホーンあるいはヘッドホーン端子、３９…バッテリー、４０…電源回路、４１…ディスプレイ筐体部、４２…本体筐体部、４４…アンテナ筐体、４５…誘電体、４６…ＧＮＤパターン、４７…信号伝送路。

Claims

高周波信号を受信する高周波回路と、受信した高周波信号から映像信号及びデータ信号の少なくとも一方を得る信号処理回路とを内蔵した筐体と、
前記筐体の開口部に配置され前記信号処理回路の出力を表示するディスプレイと、
前記高周波信号を受けて前記高周波回路に供給するアンテナとを具備し、
前記アンテナが、前記筐体を奥行き方向で２分する中間位置よりも後方側の上面、下面、右側面、左側面及び後面のいずれかに配置されることを特徴とする高周波受信装置。
複数の前記アンテナが、前記筐体後方部の上面、下面、右側面、左側面及び後面のいずれかの面に配置されることを特徴とする請求項１記載の高周波受信装置。
複数の前記アンテナが、前記筐体後方部の上面、下面、右側面、左側面及び後面のうち、複数の面に配置されることを特徴とする請求項２記載の高周波受信装置。
複数の前記アンテナが、前記筐体後方部を左右に２分する中間位置より右側に少なくとも１つと、前記中間位置より左側に少なくとも１つ、配置されることを特徴とする請求項２または３記載の高周波受信装置。
前記複数のアンテナの中で、少なくとも１つのアンテナが、他の少なくとも１つのアンテナに対し、受信信号の４分の１波長以上の距離を有して配置されることを特徴とする請求項２乃至４いずれかに記載の高周波受信装置。
前記複数のアンテナの中で、少なくとも１つのアンテナが、他の少なくとも１つのアンテナに対し、３０ｍｍ以上の距離を有して配置されることを特徴とする請求項２乃至４いずれかに記載の高周波受信装置。
前記筐体が、前記信号処理回路を内蔵する本体筐体部と、前記ディスプレイを内蔵し、前記本体筐体部との間で可動する機能を有したディスプレイ筐体部とで構成されることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の高周波受信装置。
前記アンテナが、前記筐体に内蔵されることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の高周波受信装置。
前記筐体が、前記アンテナが内蔵された部分のみを***させた筐体で構成されることを特徴とする請求項８記載の高周波受信装置。
前記筐体の前記アンテナが内蔵された部分に、アンテナの存在を示すマーキングを施したことを特徴とする請求項８または９記載の高周波受信装置。
前記アンテナが、前記筐体の外部に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の高周波受信装置。
前記アンテナのうち少なくとも１つが可動するように構成され、アンテナの放射面方向もしくはアンテナ間の距離を可変する機能を有することを特徴とする請求項１乃至１１いずれかに記載の高周波受信装置。
前記アンテナと前記高周波回路との接続に、フレキシブル基板に施されたマイクロストリップ線路及びフレキシブル基板に施されたコプレーナ線路のいずれかを用いることを特徴とする請求項１乃至１２いずれかに記載の高周波受信装置。
前記アンテナが、平面アンテナ、ヘリカルアンテナ及び円偏波用アンテナのいずれかにより構成されることを特徴とする請求項１乃至１３いずれかに記載の高周波受信装置。
筐体を奥行き方向で２分する中間位置よりも後方側の上面、下面、右側面、左側面及び後面のいずれかに配置されるアンテナで、高周波信号を受信する工程と、
前記アンテナで受信した高周波信号から前記ディスプレイに表示させるための信号を生成する工程とを有することを特徴とする高周波受信方法。