JPS5829008B2 - 容量性アンテナ入力回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アンテナ出力を非同調増幅器で受けると大入
力妨害信号で混変調、相互変調が生じる恐れがあるが、
容量性アンテナの場合にこれを有効に防止するようにし
た容量性アンテナ入力回路に関する。

自動車などに広く用いられるヒップアンテナは容量性で
あり、また電子同調チューナの入力部またはアンテナ基
部に取付けるブースタアンプなどは非同調増幅器である
が、これらを結合すると強い妨害信号が入った場合の混
変調、相互変調が問題である。

第１図はこの場合の回路例を示し、ＥＡはアンテナ起電
力、ＣＡはアンテナ容量であり、これらで容量性アンテ
ナが等価的に表わされる。

Ｑｌは電界効果トランジスタまたはバイポーラトランジ
スタで、負荷インダクタンスＬ１、結合コンデンサＣ１
、バイアス用抵抗Ｒ１と共に非同調増幅器２０を構成す
る。

この回路が混変調を起す原因はトランジスタＱ１ が非
線形性を持ち大入力妨害信号で歪を生じるためである。

従ってこれを防ぐにはトランジスタＱ１ に大入力が入
らないようにすればよく、この目的で第２図に示すよう
にダイオード式の可変減衰器を設けこれを自動利得制御
（ＡＧＣ）電圧ｖＡで駆動するという方式が考えられて
いる。

この図でＤ２．Ｄ３がそのダイオード、Ｒ６は抵抗、Ｃ
４はコンデンサである。

入力信号が小さくてＡＶＣ電圧ｖＡも小さい間はダイオ
ードＤ２ 、Ｄ３に流れる電流は極めて小さく、ダイオ
ードの抵抗は大きいが、入力信号が犬になってＡＶＣ電
圧ｖＡが犬になり、ダイオードＤ２ 、Ｄ３がオン状態
になるとその抵抗は小になり、信号はグランドへ落され
て減衰する。

しかしこの回路では、トランジスタＱ１ で生じる混
変調は確かに小さくなるが、減衰器として挿入したダイ
オードによる混変調が大きくなり、全体としては効果が
ない。

本発明は、非直線性増幅素子でもまた可変減衰器でも混
変調を生じないアンテナ−非同調増幅器型入力回路を提
供しようとするものである。

アンテナが容量性アンテナの場合、半導体の接合容量を
用いれば混変調を起さない可変減衰器を実現できる。

次に実施例を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の第１の実施例を示す。

容量性アンテナ１０．非同調増幅器２０は第１図等と同
じである。

可変減衰器として本回路ではバリキャップダイオードＣ
ｖを用い、コンデンサＣｔを介してこれをトランジスタ
Ｑ、のゲートとグランドとの間に接続する。

ダイオードＣｖの制御用に抵抗Ｒ３〜Ｒ５，トランジス
タＱ２の回路を用い、該トランジスタＱ２制御用のＡＶ
Ｃ電圧を出力端子ＯＵＴからコンデンサＣ２，Ｃ３、抵
抗Ｒ２、ダイオードＤ１０回路で取出す。

この回路では入力信号ＥＡレベルが小さいときはトラン
ジスタＱ２の入力電圧ｖＢはＯＶ付近にあり、該トラン
ジスタはオフ、従ってバリキャップダイオードＣｖへの
印ＤＤｊ＆圧Ｖｃは電源子Ｂに近い高い値となる。

従って該ダイオードＣｖの容量は小になり、コンデンサ
Ｃｔ、Ｃｖ（ダイオードＣｖの容量も同じ符号Ｃｖで示
す）の経路による信号の減衰は殆んどない。

入力信号レベルが高くなると電圧■８が高くｔより、電
圧Ｖｃが下がり、容量Ｃｖが犬になり、コンデンサＣｔ
、Ｃｖによる分圧効果でトランジスタＱ１ のゲートへ
の入力信号レベルが下がる。

こうして混変調が防止される。

こ〜で第２図のダイオード型可変減衰器と第３図の接合
容量型可変減衰器における混変調の生じ方を検討するに
、混変調は素子が非直線性を有することに起因するから
、その非直線性を（１）式で表わし Ｉ＝ａ□＋ａ、ｖ＋ａ２ｖ”＋ａ３ｖ”＋−・−・（１
）こへで Ｖ：素子への印加電圧 Ｉ：素子へ流れる電流 マタ妨害信号レベルＶｕとすると、混変調の出力はａ３
Ｖｕ／ａｌ に比例する。

従ってａ３／ａｌが小さいほど、混変調は起りにくい。

ところで半導体ダイオードのＶ−Ｉ特性は（２）式のよ
うに表わされ、 これを級数展開してａ３／ａｌ ようになる。

を求めると（３）式の こ〜でｇ／ｋＴは１／２６（ｍＶ）なので（３）式は２
４６■−２となる。

一方、接合容量Ｃｖは一般に（４）式で示される。

階段状接合の場合ｍ−杏とすることができ、これで（４
）式を級数展開し、更にそれよりＶ−Ｉ特性の式を作っ
てａ３／ａｌ を求めると になる。

Ｖｄは拡散電圧であり、 これを０．７Ｖと するとａ３／ａ、＝０．７６Ｖ ” となる。

このｆ直は前記のダイオードの場合よりも遥かに小さく
、混変調は殆んど生じないことを示している。

こうして信号源インピーダンスが容量性の場合は、接合
容量をＡＧＣ電圧で変化させて減衰させる可変減衰器を
使用すれば、混変調特性を向上させることができる。

ただ接合容量の可変範囲は余り大きくなく、一般に数十
倍程度であるから可変減衰範囲も限定されたものになる
。

第４図はこれを図示するもので、３０は接合容量型可変
減衰器によるＡＧＣが利いている範囲、４０はそれが上
限に達して一定減衰度に固定されてしまった範囲を示す
。

しかしこの様な特性であっても混変調防止効果は相当に
ある。

またバリキャップダイオードを改良してまたは複数個の
バリキャップダイオードとその制御回路を用いて可変容
量範囲を増大すれば、可変減衰範囲を拡大できることは
勿論である。

第５図は本発明の第２の実施例を示す。

本回路では接合容量としてバリキャップの代りにトラン
ジスタＱ２のコレクタ容量を使用している。

従ってトランジスタＱ２としてはコレクタ容量Ｃｃの大
きなもの、例えば低周波中出力用のトランジスタがよい
。

またこの場合抵抗Ｒ４はトランジスタＱ２のコレクタに
電圧を与えるだけの目的のものであるから、高抵抗とす
る。

動作は次のようになる。

即ち、入力信号レベルが小さいとき電圧ｖＢはＯ■に近
く、トランジスタＱ２はオフ、Ｖｃははｒ−１−１３と
高く、コレクタ容量Ｃｃは小さく、コンデンサＣｔ、Ｃ
ｅ、Ｃ３の経路は有効な信号バイパス作用を行なわない
。

つまり信号は減衰されない。

これに対して入力信号レベルが大きくなると増幅器２０
の出力電圧は犬になり、これがＣ２゜Ｄｌ 、Ｒ２、Ｃ
３の系で検波されてその検波出力ｖＢが犬になる。

抵抗Ｒ４による電圧降下でＶｃが下がり、ベース、コレ
クタ間電圧が小になってコレクタ容量Ｃｃが増加し、Ｃ
ｔ、Ｃｃ、Ｃ３の系が有効に機能して入力レベルが減衰
される。

このコンデンサＣ３は検波回路の平滑用コンデンサであ
ると同時に、トランジスタＱ２のベースを交流的に接地
する役割りも持つ。

入力信号レベルが更に増加するとトランジスタＱ２は完
全にオンになり、コンデンサＣｔからトランジスタＱ２
のコレクタ側を見たインピーダンスが容量の他にダイオ
ード成分を持つものになる。

そこでコンデンサＣｔとしては余り大きくない容量のも
のとし、減衰度をある値までにしてダイオード的非直線
インピーダンスの影響が出ないようにしておく。

以上詳細に説明したように本発明によれば、アンテナ入
力の混変調歪みのない非同調増幅を行なうことができ、
容量性アンテナを使用する受信機に用いて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のアンテナ入力回路の例を示
す回路図、第３図は本発明の第１の実施例を示す回路図
、第４図はその人、出力特性を示す図、第５図は本発明
の第２の実施例を示す回路図である。 図面で１０は容量性アンテナ、２０は非同調増幅器、Ｃ
ｖまたはＱ２は可変減衰器の容量素子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容量性アンテナと、該アンテナの出力を増幅する非
   同調増幅器を備える入力回路において、該増幅器の入力
   端に半導体接合容量を使用し入力信号レベルに応じて減
   衰度を変える容量型可変減衰器を接続したことを特徴と
   する容量性アンテナ入力回路。