專利名稱：Usb線天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴展了信息終端設(shè)備的輸入輸出用的USB (通用串行總線)電纜的功能的USB線天線。
背景技術(shù)：
通常為了通過便攜式電話機等信息終端設(shè)備接收電視廣播等，采用在信息終端設(shè)備內(nèi)設(shè)置專用的接收天線或從用于收聽音頻信號的耳機終端捕捉天線輸入中的任一方法。一方面，有要在家中的廚房等沒有電視廣播的天線插座的房間接收電視廣播的要求，在這種情況下，也提出了將電力傳輸用的電纜作為電視廣播用的天線使用的方案(例如參照專利文獻I)。專利文獻I所述的技術(shù)是將設(shè)置于電力傳輸用電纜的電源電路側(cè)的高阻濾波電感器與設(shè)置于移動終端側(cè)的高阻濾波電感器的距離設(shè)定為所接收的電視廣播等載波頻率的1/4波長的整數(shù)倍。從而可以接收寬頻帶的電視廣播等。此外，本申請發(fā)明人等提出了在使作為天線使用的電纜傳輸頻率重復(fù)的其他信號時，即使共享連接器也可以得到足夠的天線性能的接收裝置(參照專利文獻2)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻I :特開2010-157991號公報專利文獻2 :特開2010-219904號公報在這樣的情況下，和以往一樣有很多希望通過信息終端設(shè)備收聽收看FM廣播和電視的需求。但是，隨著最近的信息終端設(shè)備的薄型化、小型化，沒有足夠的空間放置大量的連接器。因此，如果可以將所有的信息終端設(shè)備的傳輸信號用和供電用的USB線作為接收電視廣播等的電波的天線使用，則有很好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供一種USB線天線，在該USB線天線中，與信息終端設(shè)備的USB端子連接的USB線具有高頻信號的天線功能，可以利用該USB線接收FM廣播和電視等的電波。解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的USB線天線是使連接于與信息終端設(shè)備連接的規(guī)定長度的USB線的USB連接器的ID端子與USB線的金屬屏蔽層連接。此外，在USB線的電源供給線和地線的兩端連接對所需波段的高頻信號形成高阻抗的高阻濾波元件，在USB線的差分信號的傳輸線的兩端連接對上述所需波段的高頻信號形成高阻抗的共模電感。通過這樣將USB線兼用作接收所需波段的高頻信號的天線。此外，該天線接收的所需波段的高頻信號是FM頻帶、VHF頻帶或UHF頻帶中的任一種或多種波段的信號。根據(jù)本發(fā)明USB線天線，能夠?qū)⑦B接信息終端設(shè)備和主計算機所必須的USB線作為接收電視廣播等的高頻天線使用，因此無需在信息終端設(shè)備側(cè)設(shè)置內(nèi)置天線。此外，無需在信息終端設(shè)備側(cè)設(shè)置用于連接電視廣播等接收天線的專用連接器，因此，可以進一步實現(xiàn)信息終端設(shè)備的小型化、薄型化。


圖I是示出本發(fā)明的USB線天線的實施方式例的簡圖。圖2是示出在一側(cè)連接了 A型USB連接器、在另一側(cè)連接了 B型USB連接器的USB線天線的具體例子的圖。圖3是示出在圖2所示的USB線天線中，使插入地線的鐵氧體磁珠(FB)的直流電阻為I Q、使插入差分信號線的共模電感的高頻電阻為90 Q (IOOMHz)時進行USB1. I和·USB2. 0的差分信號的符合性測試時的眼形圖案的圖。圖4是示出在圖2所示的USB線天線中，使插入地線的鐵氧體磁珠(FB)的直流電阻為0. 05 Q、使插入差分信號線的共模電感的高頻電阻為90 Q (100MHz)時進行USB1. I和USB2. 0的差分信號的符合性測試時的眼形圖案的圖。圖5是示出在圖2所示的USB線天線中，使插入地線的鐵氧體磁珠(FB)的直流電阻為0. 05 Q、使插入差分信號線的共模電感的高頻電阻為120 Q (IOOMHz)時進行USB1. I和USB2. 0的差分信號的符合性測試時的眼形圖案的圖。圖6是示出使用圖2所示的USB線天線接收VHF頻帶(圖6的(A))和UHF頻帶(圖6的(B))的電視電波時的頻率-增益特性的圖。圖7是示出使電流在設(shè)置于USB線天線的電力傳輸線上的鐵氧體磁珠(FB)中流動時的頻率與高頻阻抗的關(guān)系的圖。圖8是示出連接USB線天線的USB-A連接器的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖9是示出在USB線天線上未連接AC適配器的情況下(圖9的(A))與連接了 AC適配器的情況下(圖9的(B))的頻率-增益特性的圖(在插入了鐵氧體磁芯的情況下)。圖10是示出在USB線天線上未連接AC適配器的情況下(圖10的(A))與連接了AC適配器的情況下(圖10的(B))的頻率-增益特性的圖(在未插入鐵氧體磁芯的情況下)。
具體實施例方式如上所述，隨著目前信息終端設(shè)備的小型化、薄型化，將難以確保在信息終端設(shè)備側(cè)設(shè)置接收電視廣播的電波所需的天線或與外部天線連接的專用連接器的空間。例如，作為用于接收電視廣播的電波的天線，本申請發(fā)明人等提出了幾個關(guān)于耳機天線的方案。但事實上該耳機天線所需要的耳機用端子的直徑大小已經(jīng)成為進一步推動信息終端設(shè)備薄型化的一個障礙。因此，最近的薄型的信息終端設(shè)備也有的不具有耳機端子，而是僅設(shè)置了 USB端子。這樣的信息終端設(shè)備使用USB線從主計算機向信息終端設(shè)備進行充電，同時在主計算機與信息終端設(shè)備之間傳輸各種信號。本申請發(fā)明人等為了解決上述問題，著眼于大量信息終端設(shè)備所裝載的USB端子和與其連接的USB線，考慮是否可以將USB線作為電視廣播等的接收天線使用，并進行了各種思考和實驗。其結(jié)果如下所述，提出了將USB線作為可以接收電視廣播等的電波的天線使用的方法。以下參考圖I至圖10，就本發(fā)明的USB線天線的實施方式例(以下稱為“本例”)進行說明，按照以下步驟進行說明。I. USB線天線的簡要構(gòu)成2. USB線天線的具體示例3.對USB線天線保持USB線功能的驗證4. USB線天線的頻率-益特性
·
5.插入USB線天線的電源供給線的FB的高頻阻抗特性6.連接USB線天線的USB-A連接器的一個具體示例7.在USB線天線上連接AC適配器時的特性比較〈USB線天線的簡要構(gòu)成〉圖I是用于說明本例的USB線天線的結(jié)構(gòu)及其工作原理的圖。如圖I所示，在信息終端設(shè)備(以下也稱為“接收機(set)”)側(cè)設(shè)置連接USB線用的USB母連接器。以下將設(shè)置在該接收機側(cè)的USB連接器稱為“接收機側(cè)USB連接器10”。然后在適當長度(例如95cm 115cm左右)的同軸屏蔽線的一端安裝B型的USB公連接器。為了區(qū)別于接收機側(cè)USB連接器10，將該USB公連接器稱為“電纜側(cè)USB-B連接器20”。此外，在USB線的另一端安裝A型USB公連接器。將該USB連接器稱為“電纜側(cè)USB-A連接器30”。該USB連接器是標準型的USB連接器，用于與主計算機側(cè)連接。首先參考圖I就接收機側(cè)USB連接器10進行說明，然后就與本例的USB線天線的具體連接關(guān)系進行說明。一般來說，接收機側(cè)USB連接器10 (母頭)和電纜側(cè)USB-B連接器20 (公頭)具有5個連接引腳和屏蔽端子。這些接收機側(cè)USB連接器10和線端USB-B連接器20通常使用U USB-B連接器。而與主計算機側(cè)連接的電纜側(cè)USB-A連接器30是可以供給電源的標準型的A型USB連接器。最近A型和B型之間的區(qū)別變得模糊，有的接收機側(cè)USB連接器10也使用A型或AB型(主機側(cè)和接收機側(cè)兩者兼用的USB連接器)的y USB連接器。如圖I所示，接收機側(cè)USB連接器10的第I引腳(Ipin)是電源供給用的Vbus/MIC端子，從未圖示的主計算機側(cè)經(jīng)由該第I引腳向信息終端設(shè)備(接收機)供電的同時，向與接收機側(cè)連接的耳機麥克風(fēng)等提供電壓。在連接該接收機側(cè)USB連接器10的第I引腳的線上串聯(lián)高阻濾波用的鐵氧體磁珠11。以下將鐵氧體磁珠簡記為“FB”。接收機側(cè)USB連接器10的第2引腳(2pin)和第3引腳(3pin)是通過USB線收發(fā)的差分信號的信號線的端子，如果向該端子輸入聲音信號，第2引腳(D-端子)則成為L聲道的端子，第3引腳(D+端子)則成為R聲道的端子。在連接該以差分使用的第2引腳和第3引腳的線上連接共模電感12。通過該共模電感12抑制高頻信號，只使聲音信號通過。在以下的說明中，也將該高頻信號稱為“RF信號”或“天線信號”。接收機側(cè)USB連接器10的第4引腳(4pin)是用于識別所插入的插頭類型和該插頭用途即該插頭用于做什么的ID端子(ID是Identification的簡稱，是“識別端子”的意思)。如圖I所示，在本示例的接收機側(cè)USB連接器10中，將作為ID端子使用的第4引腳作為接收電視廣播等的天線端子使用。因此，在連接第4引腳的線上串聯(lián)大約IOOOpF的電容14，通過該電容14向接收機內(nèi)的未圖示的調(diào)諧器電路提供向第4引腳提供的天線信號。此外，接收機側(cè)USB連接器10的第4引腳當然作為通常的ID端子使用。在實現(xiàn)作為通常的ID端子的功能方面，由于電視等的高頻信號礙事，因此為了將其去掉在連接了第4引腳的線上與電容14并行連接作為高頻信號濾波元件的FB 13。通過這樣去掉了電視信號等高頻的天線信號的ID信號被向接收機側(cè)的未圖示的ID識別電路輸出。

接收機側(cè)USB連接器10的第5引腳(5pin)是接地用的接地端子，連接該第5引腳的線與后述的電纜側(cè)USB-B連接器20和接收機的各外部屏蔽層連接并接地。此外，如上所述，圖I所示的USB線天線是在同軸屏蔽線21的一端安裝基板22，在該基板22上連接電纜側(cè)USB-B公連接器20。該電纜側(cè)USB-B連接器20與接收機側(cè)USB連接器10—樣，通常也使用B型的UUSB連接器，除此之外也可以使用A型或AB型的iiUSB連接器。在電纜側(cè)USB-B連接器20的ID端子(第4引腳)和地線之間連接電阻器23，通過該電阻器23的阻值可以知道連接了何種用途的USB連接器以及USB線是被如何使用的。此外，在該ID端子上連接同軸屏蔽線21的金屬屏蔽層27，該金屬屏蔽層27發(fā)揮后述的單極天線的作用。此外，在圖I所示的電纜側(cè)USB-B連接器20的第I引腳所連接的電源供給線上連接作為用于過濾高頻信號的元件的FB 24。并且，在傳輸差分信號的第2引腳(D-端子)和第3引腳(D+端子)上連接共模電感25。該共模電感25與設(shè)置于接收機側(cè)USB連接器10的共模電感12 —樣，也具有過濾高頻的功能。此外，在電纜側(cè)USB-B連接器20的第5引腳所連接的地線上同樣連接作為過濾高頻的元件的FB 26。如圖I所示，在同軸屏蔽線21另一端連接標準A型的電纜側(cè)USB-A連接器30。在該電纜側(cè)USB-A連接器30的第I引腳上連接高阻濾波用的FB 31。此外，在被供給差分信號的第2引腳和第3引腳所連接的信號線上連接共模電感32。而且，在第5引腳所連接的地線上也連接高阻濾波用的FB 33。此外，為了滿足通常的USB線的信號功能以及電視信號那樣的高頻信號的天線功能，插入地線的FB 33的直流電阻優(yōu)選小于等于0. 25 Q。此外，共模電感32使用例如對IOOMHz的高頻形成90 Q或120 Q的產(chǎn)品等。此外，在本例的USB線天線上，同軸屏蔽線21的外皮導(dǎo)體即金屬屏蔽層27與電纜側(cè)USB-B連接器20的ID端子(第4引腳)連接。如圖I所示，與該ID端子連接的金屬屏蔽層27是與地線不同的屏蔽用的線。將金屬屏蔽層27與ID端子(第4引腳)連接，用于接收電視信號等電波的理由如下。即USB2. 0的信號傳送用的傳送時鐘被定為480Mbps。由于該傳送時鐘信號在差分信號線與地線之間工作，因此，如果將USB線的地線作為電視信號的天線使用，則該天線成為除了電視等RF信號外還疊加USB的480Mbps的時鐘信號的狀態(tài)。發(fā)生所謂的“模糊現(xiàn)象”。因此，如果將USB線作為電視廣播用的天線使用，就不能將地線作為天線使用。本申請發(fā)明人等進行試驗后發(fā)現(xiàn)了通過使用不用于地線的金屬屏蔽層27就可以解決這個問題。此夕卜，由于USB2. 0的480Mbps的時鐘相當于240MHz的頻率，因此尤其是VHF-H(高頻帶)頻帶受到不利影響。此外，將電纜側(cè)USB-B公連接器20插入接收機側(cè)USB母連接器10時，必須進行是否插入了可以接收電視廣播等的電波的天線的判斷(檢測)。因此，向電纜側(cè)USB-B連接器20的ID端子(第4引腳)所連接的線與第5引腳所連接的地線之間插入電阻器23。根據(jù)電纜側(cè)USB-B連接器20的種類，換句話說，根據(jù)該電纜側(cè)USB-B連接器20的用于怎樣的用途，該電阻器23形成不同的阻值。 因此，通過檢測該電阻器23的值(阻值)，可以檢測插入了具有電視廣播等的天線功能的USB連接器。由于電阻器23的阻值通常形成高阻抗(幾百kQ )，因此，ID線與地線在高頻率是開放的，地線對ID線的天線特性沒有影響。但必須注意的是，與ID線以外的各線連接的FB64 FB 67通過后，有可能因耦合電容等的電容器發(fā)生高頻耦合。這種情況下，由于高頻電流向各端子流動，因此天線特性變差。〈USB線天線的具體示例〉圖2是示出上述的USB線天線的例子。圖2的(A)是從上面看的俯視圖，圖2的(B)是B型的電纜側(cè)USB-B連接器20 (這里是UUSB-B連接器)的截面圖，圖2的(C)是A型的電纜側(cè)USB-A連接器30 (這里是標準型USB-A連接器)的截面圖，圖2的(D)是正視圖。各圖的尺寸基于USB連接器和ii USB-B連接器的標準規(guī)格。此外，在圖2中與圖I相同的部件使用相同的符號。如圖2所示，電纜側(cè)USB-B連接器20窄的一側(cè)的邊寬為7mm，適合作為今后將向著進一步薄型化方向發(fā)展的便攜式電話機等的連接端子。而與主計算機連接的電纜側(cè)USB-A連接器30的截面窄的一側(cè)的寬度為7. 8mm。日本的電視廣播使用的是90MHz 108MHz(lch 3ch)、170MHz 222MHz(4ch 12ch)波段。此外，在VHF頻帶中，有時將90MHz 108MHz稱為VHF-L頻帶(低頻帶)，將170MHz 222MHz稱為VHF-H頻帶(高頻帶)。在本例的USB線天線上，為了可以接收VHF-H頻帶和UHF頻帶兩者，將電纜的長度調(diào)整為200MHz的大約四分之三波長(3/4 X )的115cm。此外，用高頻激勵接收UHF?！磳SB線天線保持USB功能的驗證〉重要的是在將上述的本例的USB線天線的電纜側(cè)USB-B連接器20與接收機側(cè)USB連接器10連接并接收電視信號時，是否能保持原本的USB功能。因此，在本例的USB線天線上進行驗證USB的功能是否變差的符合性測試。圖3至圖5是示出測試本例的USB線天線是否滿足USB1. I和USB2. 0兩個規(guī)格的符合性測試的眼形圖案。圖3是示出在圖2所示的USB線天線上，設(shè)地線的FB 26, FB 33的直流電阻為IQ、與傳輸差分信號的D-線、D+線連接的共模電感25、32為90 Q (100MHz)時進行了 USB的符合性測試的結(jié)果。圖3的(A)示出了 USB1. I的符合性試驗的眼形圖案40a，圖3的(B)示出了 USB2. 0的符合性試驗的眼形圖案40b。該眼形圖案也稱為眼圖或眼開口率，對許多波形信號的變化進行采樣性疊加，將其顯示為圖形。橫軸表示時間，縱軸表示電壓。看該眼形圖案，如果在相同位置(定時和電壓)疊加多個信號波形，則形成質(zhì)量好的波形，而如果信號波形的位置(定時和電壓)錯開，信號波形與中央的六角形的形狀(模板)重疊，則形成質(zhì)量不好的波形。此外，也可以看出傳輸特性差的波形是中央的六角形的形狀(模板43)形成薄且扁平的形狀，其面積縮小。此夕卜，由于信號線與模板的關(guān)系近似人的眼睛睜開的形狀，因此該測試也稱為眼形圖案測試(或眼圖測試)。在此，該眼形圖案40a表示插入地線的FB的直流電阻為I Q、IOOMHz下的共模電感的阻抗為90 Q情況下的USB1. I的符合性測試的結(jié)果。在該USB1. I的符合性測試中同時顯示通過D+ = 0. 35V、D- = -0. 35V的信號線的相位差為180°的差分信號41a、42a。只看該顯示的眼形圖案40a就可以看出差分信號41a或42a的一部分波形與六角形狀的模板43a重疊。根據(jù)該結(jié)果，本例的USB線天線不滿足USB1. I的功能，即USB1. I的符合性試驗不合格(NG)。而圖3的(B)的眼形圖案40b示出了插入地線的FB的直流電阻為I Q UOOMHz下·的共模電感的阻抗為90 Q情況下的USB2. 0的符合性測試的結(jié)果。在該USB2. 0的符合性測試中同時顯示通過D + = 0. 4V、D- = -0. 4V的信號線的相位差為180°的差分信號41b、42b。只看該圖3的(B)就可以看出在連接第2引腳和第3引腳的線中傳輸?shù)牟罘中盘?1、42進入D + = 0. 4V、D- = -0. 4V的平行線之間，進而六角形狀的模板43進入兩個差分信號41、42圍住的區(qū)域內(nèi)。S卩，圖3的(B)示出了只要是USB2. 0，則即使將電纜所連接的USB連接器的第4引腳作為天線輸入端子使用，眼形圖案測試也合格，換句話說也滿足USB2. 0的規(guī)格。此外，在USB2. 0的規(guī)格中，傳輸USB信號的時鐘是480Mbps，頻帶相當于VHF頻帶(240MHz)。圖4的(A)、圖4的(B)也是示出使用圖2所示的USB線天線進行了 USB1. I和USB2. 0的差分信號的符合性測試的結(jié)果的眼形圖案50a、50b。與圖3的(A)、圖3的(B)的不同點在于使插入地線的FB 26、FB33的直流電阻為0. 05 Q。共模電感25、32的IOOMHz的阻抗依然為90 Q。如圖4的(A)所示，在眼形圖案50a中，D+和D-的所有的差分信號線51a、52a包住眼形圖案53a。此外，在圖的4 (B)所示的眼形圖案50b中，也是差分信號線D+和D-的差分信號線51b、52b包住眼形圖案53b但不重疊。該結(jié)果表示該USB線天線的USB1. I和USB2. 0的符合性測試合格，即滿足USB1. I和USB2. 0的雙方的規(guī)格。圖5也是示出圖2所示的USB線天線的符合性測試結(jié)果的眼形圖案的圖。與圖4的不同點在于插入差分信號線的共模電感25、32使用IOOMHz的電阻為120 Q的產(chǎn)品。地線的FB 26、FB 33的直流電阻與圖4相同為0.05 Q。在該圖5的(A)所示的USB1. I的符合性測試中，D+和D-的所有差分信號線61a、62a都包圍眼形圖案63a，在圖5的(B)所示的USB2. 0的符合性測試中，D+和D-的所有差分信號線61b、62b也都在眼形圖案63b的外側(cè)且不重疊。該結(jié)果證明了通過適當?shù)剡x擇插入地線的FB 26、FB 33的直流電阻和插入差分信號線的共模電感25、33的阻抗，可以得到滿足USB1. I和USB2. 0雙方規(guī)格的USB線天線。(USB線天線的頻率-增益特性〉如上所述，圖I和圖2所示的本例的USB線天線在與接收機的地線(GND)之間形成單極式天線。進行了使用該USB線天線接收VHF-H頻帶和UHF頻帶的電視廣播的電波的試驗。即，將圖2所示的USB線天線的樣品與接收機側(cè)USB母連接器10 (參考圖I)連接，檢測電視電波等高頻信號的傳輸特性。表I和圖6的(A)示出了通過圖I所示的USB線天線接收VHF波段的電視廣播時的頻率-增益特性。如表I和圖6的(A)所示，確認了在170MHz 220MHz的VHF波段，垂直偏振波顯示_5dBd (210MHz、-4. 04dBd)以上的增益特性，水平偏振波顯示-20dBd(210MHz、-17. 24dBd)以上的增益特性(參考表I)。表I
, .麵偏振波. . ^頻率[MHz] 188.5 192.5 194.5 198 | 204 210 216 222·
_[dBd] -3.27 -2.89 -2.97 —3.10 3.40 —4.04 —4.68 -4.24
—I.水f偏振波,‘頻申.[MHz]188.5 192.5 194.5 198 204 210 216 I~ _[dBd] I -15.67 "HliF -15.37 ^15.30 "rTiii" —17.24 —18.08 j此外，表2和圖6的(B)是接收UHF波段的電視廣播時的頻率一增益特性，如圖6的(B)所示，在470MHz 870MHz的UHF波段，垂直偏振波顯示-12dBd以上的增益特性，水平偏振波顯示-SdBd以上的增益特性。這些結(jié)果表示圖1、2所示的USB線天線充分發(fā)揮了電視廣播的VHF-H頻帶和UHF頻帶的天線的功能。并且意味著對于計劃今后利用VHF頻帶進行廣播的多媒體廣播來說，也可以作為天線使用。表 2
—Iiii廂It偏振波， ^ ,_4([MHz] 470 I 520 I 570 I 620 670 I 720 I 770 I 906
峰[dBd]— ^8.80 I -10.09 | -9.53 | -11.61 -10.36 I -3.18 [ -7.85 | -3.98
..............................................................................................................丨.....................................,.....................................:—永平.偏.振波........:...................................................................................................................頻 4《[MHz] 470 520 570 620 670 720 770 906
i$[dBd] =5:00:|.:64 Z734"5A5 I525 =2:58〈插入USB線天線的電源供給線的FB的高頻阻抗特性〉以下就與圖I所示的電源供給線(Vbus線)連接的FB 24、FB 31進行進一步說明。FB 24、FB 31不同于與地線連接的FB 26、FB 33，是即使電流流動也可以保持高頻特性的特殊的鐵氧體磁珠(FB)。像插入地線的FB 26、FB 33那樣的通常使用的FB在線圈的周圍有磁性材料，利用高頻高阻抗的狀態(tài)，即高頻損失(loss)多的狀態(tài)，將高頻電流轉(zhuǎn)換成熱，去除高頻電流。即發(fā)揮高頻信號濾波元件的作用。這樣通常的FB 26、FB 33由于是在線圈位于磁性材料中的狀態(tài)下制造，因此一旦電流增加，磁性材料就飽和。即，由于通常的FB形成閉磁路，磁通被封閉，因此一旦大的電流流動就容易飽和。因此不能保持本來具有的特性。而設(shè)置在連接USB端子的第I引腳的電源供給用的線上的FB 24、FB 31是考慮到大電流流動的情況而制造的，線圈和磁性材料形成開磁路。因此，即使具有磁性材料，磁通也不封閉，因而是一種即使在線圈上有大電流流動、也僅在線圈中轉(zhuǎn)換成熱而磁性材料不容易飽和的結(jié)構(gòu)。圖7示出了向連接USB線天線的Vbus/MIC端子(第I引腳)的線上使電流階段性地流入時的FB 24、FB 31的高頻阻抗特性。通過該圖7明確了不使電流在連接第I引腳的線上流動時(OmA)和使電流流動時(100mA、300mA、500mA、700mA)顯示了幾乎相同的頻率特性。但如圖7所示，也確認到如果使電流的大小為IA (1000mA)，則顯示了一些不同的頻率特性。此外，明確了在相當于電視廣播的VHF頻帶 UHF頻帶的200MHz 700MHz的波段，插入損失為-20dB 27. 5dB左右。 如果是該程度的插入損失，可以說對接收電視廣播的VHF頻帶 UHF頻帶沒有不好的影響。〈連接了USB線天線的USB-A連接器的一個具體例子〉以下參考圖8就連接了 USB線天線的USB-A連接器(與主機側(cè)連接的連接器)的一個具體例子進行說明。圖8中央的虛線表示基板70，該基板70的左側(cè)示出了插入主機的USB-A插頭。此夕卜，基板70的右側(cè)示出了連接本例的USB線天線的連接器部分。在基板70左側(cè)的USB-A插頭上，在被粗虛線圍住的部分上配置插座引腳。即從下面起平行配置連接電源供給線(Vbus)的第I引腳71、連接差分信號的D-線的第2引腳72、同樣地連接D+線的第3引腳73以及作為ID端子的第4引腳74的插座引腳。連接地線(GND)的第5引腳75配置在第4引腳74的上側(cè)。基板70的右側(cè)是連接本例的USB線天線的部分。從下面起配置連接Vbus線的第I引腳7la、連接差分信號D-、D+線的第2引腳72a和第3引腳73a、連接GND線的第4引腳74a。在該第4引腳74a的上側(cè)設(shè)置了圖I所示的連接金屬屏蔽層27的第5引腳75a。如上所述，與該第5引腳75a連接的金屬屏蔽層27發(fā)揮與圖I的接收機側(cè)USB連接器10(U USB-B連接器)的第4引腳(ID端子)連接的天線的作用?；?0右側(cè)的第I引腳71a通過FB 31與基板70左側(cè)的USB-A插頭的第I引腳71連接，基板70右側(cè)的第2引腳72a和第3引腳73a通過共模電感32與基板70左側(cè)的USB-A插頭的第2引腳72和第3引腳73連接。此外，連接基板70右側(cè)的地線的第4引腳74a與基板70左側(cè)的GND端子即第5引腳75連接。此外，在基板70的右側(cè)連接USB線天線的金屬屏蔽層27的第5引腳75a不與基板70的左側(cè)端子連接，而形成開放狀態(tài)。一般情況下，設(shè)置在本例的USB線天線一端的USB-A連接器與具有電源單元的主機側(cè)連接，因此容易受到電源單元產(chǎn)生的噪音的影響。為了防止受到單元的電源噪音的影響，在圖8中，使各個信號線平行地直線配置。通過這樣，可制造具有天線功能且不易受到電源單元的噪音的USB線天線?！幢容^在USB線天線連接了AC適配器時的特性〉本例的USB線天線如果將USB用充電器(AC適配器)與USB-A連接器的前端連接，就可以一面充電一面接收電視信號。因此，進行了將AC適配器與USB-A連接器的前端連接時和不連接時，檢測USB線天線的頻率-增益特性進行何種程度的變化的試驗。表3、表4和圖9示出了在本例的USB線天線所連接的USB-A連接器側(cè)未連接AC適配器的情況(圖9的(A))和連接了 AC適配器的情況(圖9的(B))下的USB線天線的VHF頻帶上的頻率-增益特性。在圖9所示的例子中，在USB-A插頭附近配置未圖示的鐵氧體磁芯，在該鐵氧體磁芯上卷繞一圈或兩圈USB線天線后進行測量。如圖9所示，可以看出一旦插入鐵氧體磁芯，則USB-A插頭與AC適配器未連接的情況下(圖9的(A))以及與AC適配器連接的情況下(圖9的(B))的頻率-增益特性的變化小。S卩，如果看圖9的(A)、圖9的(B)，可以明確在作為USB線天線使用的210MHz附近，使圖9的(A)的USB線天線不與AC適配器連接的情況下(垂直偏振波為-26. 06dBd、水平偏振波為-7. 84dBd)和使圖9的(B)的USB線天線與AC適配器連接的情況下(垂直偏振波為-25. 95dBd、水平偏振波為-7. 75dBd)頻率-增益特性都沒有什么變化(參考表3、表4)。表權(quán)利要求
1.一種USB線兼用作天線的USB線天線，其中， 與連接于信息終端設(shè)備的規(guī)定長度的所述USB線連接的USB連接器的ID端子連接至所述USB線的金屬屏蔽層， 在所述USB線的電源供給線和地線的兩端連接有對所需波段的高頻信號形成高阻抗的高阻濾波元件，以及 在所述USB線的差分信號傳輸線的兩端連接有對所述所需波段的高頻信號形成高阻抗的共模電感， 所述USB線接收所述所需波段的高頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB線天線，其中，用所述天線接收的所述所需波段的高頻信號是FM頻帶、VHF頻帶和UHF頻帶中任一種或多種波段的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的USB線天線，其中，在與所述ID端子連接的ID線與所述USB線的地線之間連接有用于識別與所述ID端子連接的所述USB線的種類的電阻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB線天線，其中，插入所述電源供給線的所述高阻濾波元件在電流在所述電源供給線上流動時也具有高阻抗。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB線天線，其中，插入所述地線的所述高阻濾波元件的直流電阻小于等于O. 25 Ω。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB線天線，其中，插入所述USB線的D-和D+差分信號線的兩端的所述共模電感的所述所需波段上的阻抗大于等于90 Ω。
全文摘要
本發(fā)明提供一種USB線天線。連接與信息終端設(shè)備連接的USB線的ID端子和USB線的金屬屏蔽層。然后，通過USB線的金屬屏蔽層和地線形成單極天線。通過這樣依然具有USB線的功能，并且可以接收FM頻帶、VHF頻帶或UHF頻帶的電波。
文檔編號H01Q1/46GK102790272SQ20121014760
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者吉野功高, 坪井覺 申請人:索尼公司