JP4509870B2

JP4509870B2 - Antenna device

Info

Publication number: JP4509870B2
Application number: JP2005169264A
Authority: JP
Inventors: 栄二渋谷
Original assignee: Ｄｘアンテナ株式会社
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2025-06-09
Also published as: JP2006345248A

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、電気的に指向性が変化させられる可変指向性アンテナが筐体内に設けられているものに関する。 The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an antenna device in which a variable directivity antenna whose electrical directivity is changed is provided in a housing.

上記のようなアンテナ装置の一例が、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１のアンテナ装置は、筐体を有し、その筐体内に可変指向性アンテナが設けられている。この可変指向性アンテナは、筐体の外部から与えられる制御信号に基づいて、その指向性を調整できるように構成されており、それぞれ異なる方向からそれぞれ到来する電波のうち、受信しようとする電波の到来方向に可変指向性アンテナの指向性を向けて、その電波を受信するものである。 An example of the antenna device as described above is disclosed in Patent Document 1, for example. The antenna device of Patent Document 1 has a housing, and a variable directivity antenna is provided in the housing. This variable directional antenna is configured so that its directivity can be adjusted based on a control signal given from the outside of the housing. Of the radio waves arriving from different directions, The radio wave is received by directing the directivity of the variable directional antenna in the direction of arrival.

特開２００４−１７３０６２号公報JP 2004-173062 A

このアンテナ装置では、指向性を可変することができるので、受信を希望する電波の到来方向が異なる場合、指向性を変化させることによって、その希望する電波を受信することができる。しかし、このアンテナの設置環境によっては、なんらかの障害物によって或る特定の電波を受信することができないことがある。或いは、このアンテナ装置で受信可能な受信エリア外の電波を受信したいこともある。 In this antenna device, since the directivity can be varied, when the direction of arrival of the radio wave desired to be received is different, the desired radio wave can be received by changing the directivity. However, depending on the installation environment of this antenna, a certain radio wave may not be received due to some obstacle. Alternatively, it may be desired to receive radio waves outside the reception area that can be received by the antenna device.

本発明は、可変指向性アンテナでは受信することができない電波も受信可能としたアンテナ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an antenna device that can also receive radio waves that cannot be received by a variable directivity antenna.

本発明の一態様によるアンテナ装置は、筐体を有している。この筐体に可変指向性アンテナが設けられている。この可変指向性アンテナは、指示された方向に指向性を電気的に変化させるものである。即ち、物理的に可変指向性アンテナの方位角を変更するものでない。そのため、この可変指向性アンテナとしては、種々のものを使用することができるが、例えば次のような構成のものを使用することもできる。筐体内における基準点から筐体の外方に向かう第１の方向と、この第１の方向と１８０度反対の第２の方向と、第１及び第２の方向と直交する第３の方向と、第３の方向と１８０度反対の第４の方向とを想定し、第１及び第２の方向のうちいずれか任意に選択された方向に指向性を向けられるように構成した第１のアンテナと、第３及び第４の方向のうちいずれか任意に選択された方向に指向性を向けられるように構成した第２のアンテナとを、筐体内に設ける。第１のアンテナとしては、例えば第１及び第２の方向に沿って８の字指向性を持つ２つのアンテナと、これら２つのアンテナの受信信号の位相を調整する位相調整手段と、位相調整された２つの受信信号を合成する合成手段とによって、第１及び第２の方向のうち選択された方向に指向性を向ける構成とすることができる。第２のアンテナとしても、例えば第３及び第４の方向に沿って８の字指向性を持つ２つのアンテナと、これら２つのアンテナの受信信号の位相を調整する位相調整手段と、位相調整された２つの受信信号を合成する合成手段とによって、第１及び第２の方向のうち選択された方向に指向性を向ける構成とすることができる。第１のアンテナの指向性を第１の方向に、第２のアンテナの指向性を第３の方向に向けた状態として、これらアンテナの受信信号のレベル調整をレベル調整手段で行い、レベル調整後の２つの受信信号を合成手段によって合成することによって第１及び第２のアンテナの合成指向性の方向を、第１及び第３の方向の間の任意の方向に指向性を向けることができる。同様に、第１のアンテナの指向性を第１の方向に、第２のアンテナの指向性を第４の方向に向けた状態、第１のアンテナの指向性を第２の方向に、第２のアンテナの指向性を第３の方向にそれぞれ向けた状態で、及び第１のアンテナの指向性を第２の方向に、第２のアンテナの指向性を第４の方向にそれぞれ向けた状態で、上述したレベル調整手段及び合成手段によって、第１及び第２のアンテナの合成指向性の方向を変更することができる。筐体には、外部アンテナ端子も設けられている。この外部アンテナ端子には、外部アンテナで受信した受信信号が供給される。この外部アンテナは、受信周波数帯が前記可変指向性アンテナの受信周波数帯と少なくとも一部で重複している。前記筐体には選択手段も設けられている。この選択手段は、前記可変指向性アンテナの受信信号と、前記外部アンテナ端子から供給された前記外部アンテナの受信信号とが、供給され、これら受信信号の一方を選択して出力する。前記筐体に出力端子が設けられている。この出力端子には、前記選択手段の出力信号が供給される。この出力端子に伝送線路を介してアンテナ制御器が接続され、このアンテナ制御器は、前記筐体と離れた位置に配置されている。アンテナ制御器は、前記伝送線路を介して前記出力端子に指向性制御信号を供給し、この指向性制御信号に基づいて前記可変指向性アンテナに前記指向性を変化させ、前記伝送線路を介して前記出力端子に選択制御信号を供給し、この選択制御信号に基づいて前記選択手段に、前記２つの受信信号の一方を選択させる。 An antenna device according to one embodiment of the present invention includes a housing. A variable directional antenna is provided in the housing. This variable directivity antenna electrically changes the directivity in the designated direction. That is, it does not physically change the azimuth angle of the variable directivity antenna. Therefore, various types of variable directivity antennas can be used. For example, the following configuration can be used. A first direction from the reference point in the housing toward the outside of the housing, a second direction that is 180 degrees opposite to the first direction, and a third direction that is orthogonal to the first and second directions. Assuming a fourth direction that is 180 degrees opposite to the third direction, the first antenna is configured so that directivity can be directed to any one of the first and second directions. And a second antenna configured so that directivity can be directed in any direction arbitrarily selected from the third and fourth directions. As the first antenna, for example, two antennas having an 8-shaped directivity along the first and second directions, phase adjusting means for adjusting the phase of received signals of these two antennas, and phase adjustment are performed. The directivity can be directed to the direction selected from the first and second directions by the combining means for combining the two received signals. As the second antenna, for example, two antennas having an 8-shaped directivity along the third and fourth directions, phase adjusting means for adjusting the phase of received signals of these two antennas, and phase adjustment are performed. The directivity can be directed to the direction selected from the first and second directions by the combining means for combining the two received signals. With the directivity of the first antenna in the first direction and the directivity of the second antenna in the third direction, the level of the received signals of these antennas is adjusted by the level adjusting means, and after level adjustment By combining the two received signals by the combining means, the direction of the combined directivity of the first and second antennas can be directed to an arbitrary direction between the first and third directions. Similarly, the directivity of the first antenna is directed to the first direction, the directivity of the second antenna is directed to the fourth direction, and the directivity of the first antenna is directed to the second direction. With the directivity of the first antenna directed in the third direction, the directivity of the first antenna directed in the second direction, and the directivity of the second antenna directed in the fourth direction, respectively. The direction of the combined directivity of the first and second antennas can be changed by the level adjusting unit and the combining unit described above. The housing is also provided with an external antenna terminal. A reception signal received by the external antenna is supplied to the external antenna terminal. The reception frequency band of the external antenna overlaps at least partially with the reception frequency band of the variable directivity antenna. The casing is also provided with selection means. The selection means is supplied with the reception signal of the variable directivity antenna and the reception signal of the external antenna supplied from the external antenna terminal, and selects and outputs one of these reception signals. An output terminal is provided on the housing. The output signal of the selection means is supplied to this output terminal. An antenna controller is connected to the output terminal via a transmission line, and the antenna controller is disposed at a position away from the casing. The antenna controller supplies a directivity control signal to the output terminal via the transmission line, changes the directivity to the variable directivity antenna based on the directivity control signal, and passes the transmission line via the transmission line. A selection control signal is supplied to the output terminal, and the selection means is made to select one of the two reception signals based on the selection control signal.

このように構成すると、例えばこのアンテナ装置の設置環境の影響によって良好に受信することができない電波であっても、外部アンテナ端子に外部アンテナを接続し、選択手段によって外部アンテナの受信信号を出力端子に供給するようにすることによって、その電波を受信することができる可能性が高くなる。しかも、外部アンテナ端子は、筐体に設けられているので、出力端子と受信装置との間に設けられている伝送線路に、外部アンテナの受信信号と、出力端子からの受信信号とを切り換えるための回路を別途設ける必要が無く、伝送線路にはなんら手を加える必要がない。しかも可変指向性アンテナの指向性の制御も、外部アンテナ信号を使用するか、可変指向性アンテナを使用するかの切換の制御も、出力端子に接続される伝送線路を介して、このアンテナ装置の外部から行うことができ、しかも、伝送線路の他に上記２つの制御用の線路を敷設する必要もない。 With this configuration, for example, even if the radio wave cannot be received satisfactorily due to the influence of the installation environment of the antenna device, the external antenna is connected to the external antenna terminal, and the received signal of the external antenna is output to the output terminal by the selection means. The possibility that the radio wave can be received increases. In addition, since the external antenna terminal is provided on the housing, the external antenna reception signal and the reception signal from the output terminal are switched to the transmission line provided between the output terminal and the reception device. There is no need to provide a separate circuit, and there is no need to modify the transmission line. Moreover, both directivity control of the variable directivity antenna and control of switching between using an external antenna signal and using the variable directivity antenna are performed via the transmission line connected to the output terminal. It can be performed from the outside, and it is not necessary to lay the two control lines in addition to the transmission line.

外部アンテナは、前記可変指向性アンテナで受信不能な送信源から送信される電波を受信可能なものとすることができる。このように構成すると、例えば可変指向性アンテナで受信可能な受信エリア外の送信源から送信されている電波を良好に受信することができる。 The external antenna can receive a radio wave transmitted from a transmission source that cannot be received by the variable directivity antenna. If comprised in this way, the electromagnetic wave currently transmitted from the transmission source outside the receiving area which can be received with a variable directivity antenna, for example can be received favorably.

更に、前記外部アンテナは、単一指向性アンテナとすることが望ましい。例えば受信しようとする信号が、デジタルテレビジョン放送信号のような場合に、無指向性アンテナを外部アンテナとして使用すると、マルチパスの影響を受けることがある。しかし、単一指向性アンテナを使用すると、マルチパスの影響をほとんど受けることがなく、良好にデジタルテレビジョン放送信号を受信することができる。 Furthermore, the external antenna is preferably a unidirectional antenna. For example, when a signal to be received is a digital television broadcast signal, if an omnidirectional antenna is used as an external antenna, it may be affected by multipath. However, when a unidirectional antenna is used, it is hardly affected by multipath, and a digital television broadcast signal can be received well.

さらに、前記指向性制御信号は、指向性制御用データで搬送波信号を変調したものとすることができる。この場合、前記選択制御信号は、異なる２つの値、例えば第１及び第２の状態の一方を取る直流信号、例えば直流電圧である。このように変調された信号と直流信号とを伝送線路を介して伝送するように構成すると、変調された信号と直流信号との分離をアンテナ装置側で容易に行うことができる。 Further, the directivity control signal may be a carrier signal modulated by directivity control data. In this case, the selection control signal is a DC signal, for example, a DC voltage, which takes two different values, for example, one of the first and second states. When the modulated signal and the DC signal are transmitted through the transmission line, the modulated signal and the DC signal can be easily separated on the antenna device side.

以上のように、本発明によれば、可変指向性アンテナでは受信することができない電波も、外部アンテナによって受信可能となる。 As described above, according to the present invention, radio waves that cannot be received by the variable directivity antenna can be received by the external antenna.

本発明の１実施形態のアンテナ装置２は、図２に示すように筐体４を有している。この筐体４は、例えば平面形状が概略八角形状の扁平なもので、その内部に図１に示すような可変指向性アンテナ６が設けられている。この可変指向性アンテナ６は、例えばＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号を受信するためのものである。この可変指向性アンテナ６では、ＵＨＦ帯において、例えば図３に矢印で示すように、単一指向性が所定の角度間隔で、例えば２２．５度間隔で順に回転させられる。ＶＨＦ低域においても同様に所定の角度間隔で、例えば２２．５度間隔で順に単一指向性が回転させられる。ＶＨＦ高域では、８の字指向性が所定の角度間隔で、例えば２２．５度間隔で順に回転させられる。 The antenna device 2 of one embodiment of the present invention has a housing 4 as shown in FIG. The housing 4 is a flat one having a substantially octagonal planar shape, for example, and a variable directivity antenna 6 as shown in FIG. 1 is provided therein. The variable directivity antenna 6 is for receiving, for example, television broadcast signals in the VHF band and the UHF band. In this variable directivity antenna 6, in the UHF band, as indicated by arrows in FIG. 3, for example, the unidirectivity is sequentially rotated at predetermined angular intervals, for example, at intervals of 22.5 degrees. Similarly, in the VHF low range, the unidirectivity is sequentially rotated at predetermined angular intervals, for example, at intervals of 22.5 degrees. In the VHF high region, the figure 8 directivity is sequentially rotated at a predetermined angular interval, for example, at an interval of 22.5 degrees.

ＵＨＦ帯において指向性を回転させるために、図２に示すように、筐体４の所定位置、例えば筐体４の中心を挟んで平行に第１及び第２のアンテナ、例えばＵＨＦ帯受信用のダイポールアンテナ８、１０が配置されている。これらダイポールアンテナ８、１０は、それぞれ所定の長さを有するアンテナ素子８ａ、８ｂ、１０ａ、１０ｂを有している。同様に、筐体４の所定位置、例えば筐体４の中心を挟んで、第３及び第４のアンテナ、例えばＵＨＦ帯受信用のダイポールアンテナ１２、１４が平行に、かつＵＨＦ帯受信用のダイポールアンテナ８、１０と直交するように配置されている。ダイポールアンテナ１２、１４も、それぞれアンテナ素子１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂを有している。 In order to rotate the directivity in the UHF band, as shown in FIG. 2, the first and second antennas, for example, for receiving the UHF band, in parallel with a predetermined position of the casing 4, for example, with the center of the casing 4 in between. Dipole antennas 8 and 10 are arranged. These dipole antennas 8, 10 have antenna elements 8a, 8b, 10a, 10b each having a predetermined length. Similarly, the third and fourth antennas, for example, dipole antennas 12 and 14 for UHF band reception are parallel to each other at a predetermined position of the case 4, for example, the center of the case 4, and a dipole for UHF band reception. Arranged so as to be orthogonal to the antennas 8 and 10. The dipole antennas 12 and 14 also have antenna elements 12a, 12b, 14a, and 14b, respectively.

ダイポールアンテナ８の給電点１６ａ、１６ｂと、ダイポールアンテナ１０の給電点１８ａ、１８ｂとを、図示していない１つの位相調整手段に接続し、この位相調整手段によってダイポールアンテナ８、１０の受信信号の位相関係を位相調整し、さらにこれら位相調整された２つのダイポールアンテナ８、１０の受信信号を合成手段によって合成する。即ち、位相調整手段と合成手段とを備える位相差給電回路に、ダイポールアンテナ８、１０の受信信号に供給し、位相差給電回路で適切に位相調整及び合成を行うことによって、ダイポールアンテナ８、１０の合成指向性を、ダイポールアンテナ８、１０に直交し、筐体４の中心から互いに反対方向を向く第１及び第２の方向のうち所望の一方の方向とすることができる。 The feed points 16a and 16b of the dipole antenna 8 and the feed points 18a and 18b of the dipole antenna 10 are connected to one phase adjusting means (not shown), and the received signals of the dipole antennas 8 and 10 are connected by this phase adjusting means. The phase relationship is adjusted, and the received signals of the two dipole antennas 8 and 10 whose phases are adjusted are combined by the combining means. That is, by supplying the received signal of the dipole antennas 8 and 10 to the phase difference feeding circuit including the phase adjusting means and the combining means, and appropriately adjusting and synthesizing the phase by the phase difference feeding circuit, the dipole antennas 8 and 10 The desired directivity of the first and second directions perpendicular to the dipole antennas 8 and 10 and opposite to each other from the center of the housing 4 can be set to a desired direction.

同様に、ダイポールアンテナ１２、１４の給電点２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂを、別の位相差給電回路に接続し、別の１つの位相差給電回路において適切に位相調整及び合成をすることによって、ダイポールアンテナ１２、１４と直交し、筐体４の中心から互いに反対方向を向く第３及び第４の方向（いずれも第１及び第２の方向と直交する）のうち所望の一方の方向とすることができる。 Similarly, by connecting the feeding points 20a, 20b, 22a, and 22b of the dipole antennas 12 and 14 to another phase difference feeding circuit and appropriately adjusting and combining the phases in another phase difference feeding circuit, A desired one of the third and fourth directions (both orthogonal to the first and second directions) orthogonal to the dipole antennas 12 and 14 and opposite to each other from the center of the housing 4 be able to.

ダイポールアンテナ８、１０の合成指向性を例えば第１の方向に、ダイポールアンテナ１２、１４の合成指向性を例えば第３の方向とした状態で、ダイポールアンテナ８、１０に対応する位相差給電回路の出力信号と、ダイポールアンテナ１２、１４に対応する位相差給電回路の出力信号とを、それぞれレベル調整手段、例えば２つの可変減衰器に供給して、それぞれのレベル調整を適切に行って合成手段によって合成する。これによって、第１の方向、第１の方向から第３の方向に２２．５度傾斜した方向、第１の方向から第３の方向に４５度傾斜した方向、第１の方向から６７．５度傾斜した方向、第３の方向のうち、いずれか所望の方向に、ダイポールアンテナ８、１０、１２、１４の合成指向性を向けることができる。 With the combined directivity of the dipole antennas 8 and 10 in, for example, the first direction and the combined directivity of the dipole antennas 12 and 14 in the third direction, for example, the phase difference feeding circuit corresponding to the dipole antennas 8 and 10 The output signal and the output signal of the phase difference feeding circuit corresponding to the dipole antennas 12 and 14 are respectively supplied to level adjustment means, for example, two variable attenuators, and the respective level adjustments are appropriately performed by the synthesis means. Synthesize. Accordingly, the first direction, the direction inclined by 22.5 degrees from the first direction to the third direction, the direction inclined by 45 degrees from the first direction to the third direction, and 67.5 from the first direction. The combined directivity of the dipole antennas 8, 10, 12, and 14 can be directed to any desired direction among the direction tilted at a time and the third direction.

ダイポールアンテナ８、１０の合成指向性を例えば第２の方向に、ダイポールアンテナ１２、１４の合成指向性を第３の方向とした状態、ダイポールアンテナ８、１０の合成指向性を例えば第２の方向に、ダイポールアンテナ１２、１４の合成指向性を第４の方向とした状態、ダイポールアンテナ８、１０の合成指向性を例えば第１の方向に、ダイポールアンテナ１２、１４の合成指向性を第４の方向とした状態とし、上述したようにレベル調整を適切に行うことによって、第３の方向から、第２の方向及び第４の方向を経て第１の方向まで２２．５度間隔で回転させた方向のうち所望の方向に、合成指向性を向けることができる。 The combined directivity of the dipole antennas 8 and 10 is set to the second direction, the combined directivity of the dipole antennas 12 and 14 is set to the third direction, and the combined directivity of the dipole antennas 8 and 10 is set to the second direction, for example. Further, the combined directivity of the dipole antennas 12 and 14 is set to the fourth direction, the combined directivity of the dipole antennas 8 and 10 is set to the first direction, for example, and the combined directivity of the dipole antennas 12 and 14 is set to the fourth direction. With the state set to the direction, by appropriately adjusting the level as described above, it was rotated from the third direction through the second direction and the fourth direction to the first direction at an interval of 22.5 degrees. The combined directivity can be directed to a desired direction among the directions.

各ダイポールアンテナ８、１０、１２、１４の外方端には、ローディングコイル２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂを介して延長素子３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂが接続されている。ローディングコイル２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂは、ＵＨＦ帯電波の受信時には、各ダイポールアンテナ８、１０、１２、１４と延長素子３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂとが、高周波的に非接続状態とされるように、そのインダクタンスが選択されている。また、ＶＨＦ帯高域電波の受信時には、各ダイポールアンテナ８、１０、１２、１４と延長素子３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂとが、高周波的に接続状態とされ、これらとローディングコイル２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂのインダクタンスとによって、ＶＨＦ帯高域電波を受信できるようにも、インダクタンスが選択されている。従って、ＵＨＦ帯と同様に、ＶＨＦ帯低域においても、２つの位相差給電回路と２つの可変減衰器と合成手段との使用によって、合成指向性を、図３に示すように２２．５度間隔で変更することができる。 At the outer ends of the dipole antennas 8, 10, 12, and 14, the extension elements 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, and 36b are provided via loading coils 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 30a, and 30b. , 38a, 38b are connected. The loading coils 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 30a, 30b are respectively connected to the dipole antennas 8, 10, 12, 14 and the extension elements 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b when receiving UHF charged waves. , 38a, 38b are selected so that their inductances are not connected in terms of high frequency. Also, when receiving the VHF high-frequency radio wave, each dipole antenna 8, 10, 12, 14 and the extension elements 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b, 38a, 38b are connected in high frequency, The inductance is selected so that the VHF band high-frequency radio wave can be received by these and the inductances of the loading coils 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 30a, and 30b. Therefore, similarly to the UHF band, even in the VHF band low band, by using the two phase difference feeding circuits, the two variable attenuators, and the combining means, the combined directivity is 22.5 degrees as shown in FIG. Can be changed at intervals.

さらに、ダイポールアンテナ８、１０の間に、第５のアンテナ、例えばＶＨＦ帯低域受信用のダイポールアンテナ４０が配置されている。ダイポールアンテナ１２、１４の間に、第６のアンテナ、例えばＶＨＦ帯低域受信用のダイポールアンテナ４２が、ダイポールアンテナ４０と直交するように配置されている。これら各ダイポールアンテナ４０、４２の外方端は、筐体４の外方に突出している。これらダイポールアンテナ４０、４２は、それぞれアンテナ素子４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂを有し、８の字指向性を示す。これらダイポールアンテナ４０、４２の給電点４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂを、上述した２つの可変減衰器に接続し、可変減衰器それぞれにおいて減衰量を適切に調整すると、８の字指向性を２２．５度ずつ回転させることができる。なお、２つの可変減衰器には、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯高域受信時には、２つの位相差給電回路の出力信号が供給され、ＶＨＦ帯低域受信時には、ダイポールアンテナ４０、４２の受信信号が供給されるように切換スイッチが設けられている。 Furthermore, a fifth antenna, for example, a dipole antenna 40 for VHF band low frequency reception is disposed between the dipole antennas 8 and 10. Between the dipole antennas 12, 14, a sixth antenna, for example, a dipole antenna 42 for receiving a VHF band low frequency band is arranged so as to be orthogonal to the dipole antenna 40. The outer ends of the dipole antennas 40 and 42 protrude outward from the housing 4. These dipole antennas 40 and 42 have antenna elements 40a, 40b, 42a, and 42b, respectively, and exhibit an 8-shaped directivity. When the feeding points 44a, 44b, 46a, 46b of these dipole antennas 40, 42 are connected to the two variable attenuators described above, and the attenuation amount is adjusted appropriately in each of the variable attenuators, the figure 8 directivity becomes 22.2. It can be rotated by 5 degrees. The two variable attenuators are supplied with the output signals of the two phase difference feeding circuits at the time of UHF band and VHF band high frequency reception, and are supplied with the received signals of the dipole antennas 40 and 42 at the time of VHF band low frequency reception. A change-over switch is provided.

上述したような指向性を可変させるための位相差給電回路及び可変減衰器の制御は、制御手段、例えば図１に示す制御部４８によって行われる。即ち、この可変指向性アンテナ６は、機械的にではなく、電気的に指向性が変化させられる。この制御部４８は、筐体４内に設けられている。 The control of the phase difference feeding circuit and the variable attenuator for changing the directivity as described above is performed by a control unit, for example, the control unit 48 shown in FIG. That is, the directivity of the variable directivity antenna 6 is changed electrically, not mechanically. The control unit 48 is provided in the housing 4.

制御部４８は、このアンテナ装置２とは離れた位置に設置されているアンテナ制御器５０からの指向性制御信号に基づいて指向性の制御を行う。アンテナ制御器５０は、特定のチャンネル（ｃｈ）の電波を受信する場合、そのチャンネルに対応した指向性の方向を表すデータを図示していないセットトップボックスから接続部５２を介して受ける。このデータで所定の搬送波信号（受信しようとするＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯高域、ＶＨＦ帯低域とは異なる周波数を持つ搬送波信号）を変調手段、例えばＡＳＫ変調器５４において変調、例えばＡＳＫ変調する。この変調信号は、フィルタ５６、直流阻止コンデンサ５８、入力端子６０、伝送線路、例えば同軸ケーブル６２を介してアンテナ装置２の出力端子６４に供給される。出力端子６４から直流阻止コンデンサ６６、フィルタ６８を介して復調手段、例えばＡＳＫ復調器７０に供給され、ここで上記データに復調される。この復調データは、制御部４８に供給され、制御部４８は、この復調データに対応するように、ＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯高域またはＶＨＦ帯低域における特定の方向に、このアンテナ装置２の指向性を向ける。 The controller 48 controls the directivity based on the directivity control signal from the antenna controller 50 installed at a position away from the antenna device 2. When the antenna controller 50 receives radio waves of a specific channel (ch), the antenna controller 50 receives data representing the direction of directivity corresponding to the channel from a set-top box (not shown) via the connection unit 52. A predetermined carrier signal (a carrier signal having a frequency different from the UHF band, the VHF band high band, and the VHF band low band to be received) is modulated by the data, for example, ASK modulator 54, for example, ASK modulation. This modulated signal is supplied to the output terminal 64 of the antenna device 2 via the filter 56, the DC blocking capacitor 58, the input terminal 60, and the transmission line, for example, the coaxial cable 62. The signal is supplied from the output terminal 64 to the demodulating means, for example, the ASK demodulator 70 through the DC blocking capacitor 66 and the filter 68, where it is demodulated into the data. The demodulated data is supplied to the control unit 48, and the control unit 48 directs the antenna device 2 in a specific direction in the UHF band, the VHF band high band, or the VHF band low band so as to correspond to the demodulated data. Turn the sex.

図１に示すように、可変指向性アンテナ６での受信信号は、出力端子６４、同軸ケーブル６２、アンテナ制御器５０の入力端子６０、直流阻止コンデンサ５８を介して出力端子７２に供給され、セットトップボックスに供給される。 As shown in FIG. 1, the received signal at the variable directivity antenna 6 is supplied to the output terminal 72 via the output terminal 64, the coaxial cable 62, the input terminal 60 of the antenna controller 50, and the DC blocking capacitor 58, and set. Supplied to the top box.

図２に符号７４で示すのは、可変指向性アンテナ６の受信エリアであり、符号７６ａ乃至７６ｄで示すのは、受信エリア７４内に存在する送信源、例えば放送局である。これら放送局７６ａ乃至７６ｄからの電波は、可変指向性アンテナ６の指向性を上述したように調整することによって受信できる。ところが、符号７８で示すように受信エリア７６よりも遠い位置にある送信源、例えば放送局からの電波（この電波も、上述したＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯高域またはＶＨＦ帯低域のいずれかに属する）を、このアンテナ装置２の使用者が受信したいことがある。 In FIG. 2, reference numeral 74 indicates a reception area of the variable directivity antenna 6, and reference numerals 76 a to 76 d indicate transmission sources existing in the reception area 74, for example, broadcasting stations. The radio waves from these broadcasting stations 76a to 76d can be received by adjusting the directivity of the variable directivity antenna 6 as described above. However, as indicated by reference numeral 78, a radio wave from a transmission source located at a position farther than the reception area 76, for example, a broadcasting station (this radio wave also belongs to any of the above-described UHF band, VHF band high band, or VHF band low band). ) May be received by the user of the antenna device 2.

この場合、図１に示す外部アンテナ、例えば単一指向性アンテナ、具体的には八木形アンテナ８０を、その指向性が放送局７８を向くように設置する。無論、八木形アンテナ８０は、放送局７８からの電波を受信可能なアンテナ利得を持つものである。筐体４には、外部アンテナ端子８２が設けられ、八木形アンテナ８０での受信信号が供給されている。この外部アンテナ端子８２からの八木形アンテナ８０での受信信号は、選択手段、例えば電子切換スイッチ８４に供給されている。この電子切換スイッチ８４には、可変指向性アンテナ６の出力信号も供給されており、切換スイッチ８４は、八木形アンテナ８０の受信信号と、可変指向性アンテナ６の出力信号とのうち一方を選択して、直流阻止コンデンサ６６を介して出力端子６４に供給している。従って、八木形アンテナ８０の受信信号と、可変指向性アンテナ６の出力信号とのうち一方は、同軸ケーブル６２、アンテナ切換器５０を介してセットトップボックスに供給される。 In this case, the external antenna shown in FIG. 1, for example, a unidirectional antenna, specifically, a Yagi antenna 80 is installed so that the directivity faces the broadcasting station 78. Of course, the Yagi antenna 80 has an antenna gain capable of receiving radio waves from the broadcasting station 78. The housing 4 is provided with an external antenna terminal 82, and a reception signal from the Yagi antenna 80 is supplied. A reception signal at the Yagi antenna 80 from the external antenna terminal 82 is supplied to selection means, for example, an electronic changeover switch 84. The electronic changeover switch 84 is also supplied with the output signal of the variable directivity antenna 6, and the changeover switch 84 selects one of the reception signal of the Yagi antenna 80 and the output signal of the variable directivity antenna 6. Then, it is supplied to the output terminal 64 via the DC blocking capacitor 66. Accordingly, one of the reception signal of the Yagi antenna 80 and the output signal of the variable directivity antenna 6 is supplied to the set top box via the coaxial cable 62 and the antenna switch 50.

切換スイッチ８４の切換も、制御部４８が行う。制御部４８は、アンテナ制御器５０からの選択制御信号に基づいてこの制御を行う。即ち、アンテナ制御器５０は、八木形アンテナ８０を使用する際には、セットトップボックスから接続部５２を介して第１のレベル、例えば＋１２Ｖの直流電圧を、八木型アンテナ８０を使用しない際には、第２のレベル、例えば０Ｖの直流電圧を、セットトップボックスから接続部５２を介して受ける。この直流電圧は、高周波阻止コイル８６、入力端子６０、同軸ケーブル６２を介して、アンテナ装置２の出力端子６４に供給される。出力端子６４に供給された直流電圧は、高周波阻止コイル８８を介して制御部４８に供給される。制御部４８は、供給された直流電圧が＋１２Ｖの場合には、切換スイッチ８４を八木形アンテナ８０側に切り換え、０Ｖの場合には、切換スイッチ８４を可変指向性アンテナ６側に切り換える。 The control unit 48 also switches the changeover switch 84. The controller 48 performs this control based on the selection control signal from the antenna controller 50. That is, when the Yagi antenna 80 is used, the antenna controller 50 applies a DC voltage of the first level, for example +12 V, from the set top box via the connection unit 52 when the Yagi antenna 80 is not used. Receives a second level, for example, a DC voltage of 0 V, from the set top box via the connection 52. This DC voltage is supplied to the output terminal 64 of the antenna device 2 via the high frequency blocking coil 86, the input terminal 60, and the coaxial cable 62. The DC voltage supplied to the output terminal 64 is supplied to the control unit 48 via the high frequency blocking coil 88. The controller 48 switches the changeover switch 84 to the Yagi antenna 80 side when the supplied DC voltage is + 12V, and switches the changeover switch 84 to the variable directivity antenna 6 side when it is 0V.

上記の説明では、受信エリア７４外の放送局７８の電波を受信する場合について説明した。しかし、例えばこのアンテナ装置２の設置環境によって、受信エリア７４内の特定の放送局の電波が良好に受信できないような場合にも、アンテナ利得が大きい八木形アンテナをその特定の放送局の方に指向性を向けて配置して、使用することもある。 In the above description, the case where the radio wave of the broadcasting station 78 outside the reception area 74 is received has been described. However, for example, even when the radio wave of a specific broadcasting station in the reception area 74 cannot be satisfactorily received due to the installation environment of the antenna device 2, a Yagi antenna having a large antenna gain is directed toward the specific broadcasting station. It may be used with directivity.

図４は、セットトップボックスが行う上述した受信チャンネルと指向性との対応付け処理をフローチャートで示したものである。この処理が開始されると、まず、アンテナとして可変指向性アンテナ６を使用するのか、八木形アンテナ８０を使用するのかを決定する（ステップＳ２）。この決定に従って、制御部４８には＋１２Ｖまたは０Ｖの直流電圧が供給される。 FIG. 4 is a flowchart showing the above-described reception channel / directivity association processing performed by the set-top box. When this process is started, it is first determined whether to use the variable directivity antenna 6 or the Yagi antenna 80 as an antenna (step S2). According to this determination, a DC voltage of + 12V or 0V is supplied to the control unit 48.

可変指向性アンテナ６の使用と決定されると、まず全てのチャンネルについて決定したか判定する（ステップＳ４）。この判定の結果がノーであると、予め定められた順で１つのチャンネルがセットトップボックスで選択される（ステップＳ６）。次に選択されたチャンネルがアナログ方向のチャンネルであるか判定する（ステップＳ８）。 If it is determined that the variable directivity antenna 6 is to be used, it is first determined whether all channels have been determined (step S4). If the result of this determination is no, one channel is selected on the set top box in a predetermined order (step S6). Next, it is determined whether the selected channel is an analog channel (step S8).

この判定の結果がイエスの場合には、可変指向性アンテナ６の指向性を順に変更するようにし（ステップＳ１０）、変更するごとに受信レベルを測定する（ステップＳ１２）。従って、上記の説明では、省略したが、セットトップボックスには、受信レベルの測定器も設けられている。これら受信レベルのうち最大レベルとなる方向を、このチャンネルに対応した指向性と決定する（ステップＳ１４）。 If the result of this determination is yes, the directivity of the variable directivity antenna 6 is changed in order (step S10), and the reception level is measured each time it is changed (step S12). Therefore, although omitted in the above description, the set-top box is also provided with a reception level measuring device. Of these reception levels, the direction of the maximum level is determined as the directivity corresponding to this channel (step S14).

次に、この決定された方向において受信レベルが適正となるように調整する（ステップＳ１６）。これは、上記の説明では省略したが、可変指向性アンテナ６内にはレベル調整手段、例えば可変利得増幅器が内蔵されており、受信レベルを測定しながら、可変利得増幅器の利得を変化させる。 Next, the reception level is adjusted so as to be appropriate in the determined direction (step S16). Although omitted in the above description, level adjusting means, for example, a variable gain amplifier is incorporated in the variable directivity antenna 6 and the gain of the variable gain amplifier is changed while measuring the reception level.

そして、最終的に調整されたレベルが最適レベルであるか判定する（ステップＳ１８）。例えば上述したように設置環境等の影響によって良好に受信できない場合には、可変利得増幅器の利得を最大にしても、適正レベルに達しないことがある。このように適正レベルでないと判断されると、このチャンネルでの受信をあきらめ、再びステップＳ４から実行して、他のチャンネルに対応した指向性を決定する。 Then, it is determined whether the finally adjusted level is the optimum level (step S18). For example, as described above, when reception is not successful due to the influence of the installation environment or the like, even if the gain of the variable gain amplifier is maximized, the appropriate level may not be reached. If it is determined that the level is not appropriate, the reception on this channel is given up, and the process is executed again from step S4 to determine the directivity corresponding to the other channel.

ステップＳ１８において適正レベルであると判定されると、そのときのチャンネルと、指向性の方向と、適正レベルとを対応させて、セットトップボックスに記憶させる（ステップＳ２０）。そして、上述したように、実際にこのアンテナ装置２を使用する場合、セットトップボックスで特定のチャンネルが選択されると、そのチャンネルに対応した指向性の方向と可変利得増幅器の利得とを表すデータが、アンテナ制御器５０からアンテナ装置２に送信される。制御部４８は、送信された指向性の方向に可変指向性アンテナを調整し、内蔵する可変利得増幅器の利得を調整する。 If it is determined in step S18 that the level is appropriate, the channel at that time, the direction of directivity, and the appropriate level are associated with each other and stored in the set top box (step S20). As described above, when the antenna device 2 is actually used, when a specific channel is selected in the set top box, data indicating the direction of directivity corresponding to the channel and the gain of the variable gain amplifier. Is transmitted from the antenna controller 50 to the antenna device 2. The control unit 48 adjusts the variable directional antenna in the direction of the transmitted directivity, and adjusts the gain of the built-in variable gain amplifier.

セットトップボックスでの、指向性の方向と可変利得増幅器の利得との記憶が終了すると、再びステップＳ４から実行する。 When the storage of the directivity direction and the gain of the variable gain amplifier in the set top box is completed, the process is executed again from step S4.

ステップＳ８においてアナログ放送でないと判断されると、可変指向性アンテナ６の指向性を順に変化させ（ステップＳ２２）、指向性を変化させるごとにビットエラーレートを測定する（ステップＳ２４）。そのため、セットトップボックスは、ビットエラーレートの測定器も有している。指向性ごとに測定されたビットエラーレートのうち、もっと値が小さいものを捜し、それに対応する指向性の方向を、そのチャンネルの指向性方向と決定する（ステップＳ２６）。この決定された最小ビットエラーレートが、デジタル放送を受信するのに必要な一定値以上であるか判定する（ステップＳ２８）。 If it is determined in step S8 that it is not an analog broadcast, the directivity of the variable directivity antenna 6 is changed in order (step S22), and the bit error rate is measured each time the directivity is changed (step S24). Therefore, the set top box also has a bit error rate measuring instrument. The bit error rate measured for each directivity is searched for a smaller value, and the corresponding directivity direction is determined as the directivity direction of the channel (step S26). It is determined whether the determined minimum bit error rate is equal to or higher than a certain value necessary for receiving the digital broadcast (step S28).

この判断の答えがノーであると、そのチャンネルでの受信はあきらめて、ステップＳ４から再び実行して、他のチャンネルについて指向性の決定を行う。 If the answer to this determination is no, the reception on that channel is given up and the process is executed again from step S4 to determine the directivity for the other channels.

ステップＳ２８の判断の答えがイエスであると、そのチャンネルと最小ビットエラーレートとなった指向性の方向とを対応させて、制御部４８に記憶させる（ステップＳ３０）。そして、ステップＳ４から再び実行して、他のチャンネルについて指向性の決定を行う。このようにして、全てのチャンネルについて処理を行うと、即ちステップＳ４の判断の答えがイエスになると、この処理を終了する。 If the answer to the determination in step S28 is yes, the channel is associated with the direction of directivity having the minimum bit error rate and stored in the control unit 48 (step S30). Then, the process is executed again from step S4 to determine directivity for other channels. In this way, when processing is performed for all channels, that is, when the answer to the determination in step S4 is YES, this processing ends.

ステップＳ２において八木形アンテナ８０の使用であると判定されると、セットトップボックスでは、受信チャンネルを順に変更して、受信レベルが最も大きくなるチャンネルを検索する。即ちチャンネルスキャンを行う（ステップＳ３２）。 If it is determined in step S2 that the Yagi antenna 80 is used, the set-top box sequentially changes the reception channel and searches for a channel with the highest reception level. That is, channel scanning is performed (step S32).

このチャンネルスキャンで決定された放送局からのテレビジョン放送信号がアナログ放送であるか判定する（ステップＳ３４）。この判断の答えがノーの場合、即ちデジタル放送の場合、ビットエラーレートを測定し（ステップＳ３５）、そのビットエラーレートが、デジタル放送を受信するのに必要な所定値以上であるか判定する（ステップＳ３６）。この判定の結果がイエスであれば、このチャンネルを記憶し（ステップＳ３８）、この処理を終了する。 It is determined whether the television broadcast signal from the broadcast station determined by this channel scan is an analog broadcast (step S34). If the answer to this determination is no, that is, if it is digital broadcasting, the bit error rate is measured (step S35), and it is determined whether the bit error rate is equal to or higher than a predetermined value necessary for receiving the digital broadcasting ( Step S36). If the result of this determination is yes, this channel is stored (step S38), and this process is terminated.

ステップＳ３６の判定結果がノーの場合には、別のチャンネルを検索するため、ステップＳ３２のスキャンを再び行う。 If the determination result in step S36 is no, the scan in step S32 is performed again to search for another channel.

ステップＳ３４において、アナログ放送であると判定されると、ステップＳ３８を実行して、そのチャンネルを記憶させ、この処理を終了する。 If it is determined in step S34 that the broadcast is an analog broadcast, step S38 is executed to store the channel, and this process ends.

この記憶されたチャンネルをセットトップボックスで受信しようとする場合、セットトップボックスにおいて、この記憶されたチャンネルを受信する指定が行われると、セットトップボックスはアンテナ制御器５０に＋１２Ｖの直流電圧を供給する。これによって、切換スイッチ８４が八木形アンテナ８０に切換えられ、八木形アンテナ８０での受信信号がセットトップボックスに供給される。 When the set-top box is to receive the stored channel, if the set-top box is designated to receive the stored channel, the set-top box supplies + 12V DC voltage to the antenna controller 50. To do. As a result, the changeover switch 84 is switched to the Yagi antenna 80, and a signal received by the Yagi antenna 80 is supplied to the set top box.

上記の実施の形態では、可変指向性アンテナ６は、ＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯低域及びＶＨＦ帯高域の３つの周波数帯で電波を受信するように構成したが、これら周波数帯のうち、少なくとも１つを受信するように構成することもできる。また、他の周波数帯の電波を受信するように構成することもできる。また、上記の実施の形態では、アンテナ制御器５０をセットトップボックスとは別個に設けたが、セットトップボックス内に設けることもできる。また、上記の実施の形態では、外部アンテナとして、八木形アンテナを使用したが、他の公知の単一指向性アンテナを使用することもできる。また、外部アンテナとして無指向性のアンテナを使用することもできる。但し、デジタル放送を受信する場合には、マルチパスの影響を受けることもあるので、アナログ放送の受信のみを行うような場合に、特に無指向性アンテナは適している。 In the above embodiment, the variable directivity antenna 6 is configured to receive radio waves in the three frequency bands of the UHF band, the VHF band low band, and the VHF band high band, but at least one of these frequency bands. Can also be configured to receive one. It can also be configured to receive radio waves in other frequency bands. In the above embodiment, the antenna controller 50 is provided separately from the set top box, but may be provided in the set top box. In the above embodiment, the Yagi antenna is used as the external antenna, but other known unidirectional antennas can also be used. An omnidirectional antenna can also be used as the external antenna. However, when receiving a digital broadcast, it may be affected by multipath, so the omnidirectional antenna is particularly suitable when only receiving an analog broadcast.

本発明の１実施形態のアンテナ装置のブロック図である。It is a block diagram of the antenna device of one embodiment of the present invention. 図１のアンテナ装置における可変指向性アンテナの平面図である。It is a top view of the variable directivity antenna in the antenna apparatus of FIG. 図１のアンテナ装置の可変指向性アンテナの指向性の方向と図１のアンテナ装置と共に使用される八木形アンテナの指向性方向とを示す図である。It is a figure which shows the directivity direction of the variable directivity antenna of the antenna apparatus of FIG. 1, and the directivity direction of the Yagi-type antenna used with the antenna apparatus of FIG. 図１のアンテナ装置と共に使用されるセットトップボックスでの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in the set top box used with the antenna apparatus of FIG.

Explanation of symbols

２アンテナ装置
４筐体
６可変指向性アンテナ
４８制御部（制御手段）
６４出力端子
８０八木形アンテナ（外部アンテナ）
８２外部アンテナ端子
８４切換スイッチ（選択手段） 2 Antenna device 4 Housing 6 Variable directional antenna 48 Control unit (control means)
64 Output terminal 80 Yagi antenna (external antenna)
82 External antenna terminal 84 selector switch (selection means)

Claims

A housing,
A variable directional antenna that is provided in the housing and electrically changes directivity in a designated direction;
The reception frequency band overlaps at least partly with the reception frequency band of the variable directivity antenna, and the reception signal received by the external antenna provided outside the casing is supplied, and the outside provided in the casing An antenna terminal;
The received signal of the variable directivity antenna and the received signal of the external antenna supplied from the external antenna terminal are provided in the casing, and one of these received signals is selected and output. A selection means;
An output terminal provided in the housing and supplied with an output signal of the selection means ;
An antenna controller connected to the output terminal via a transmission line and arranged at a position away from the housing,
The antenna controller supplies a directivity control signal to the output terminal via the transmission line, changes the directivity to the variable directivity antenna based on the directivity control signal, and transmits the transmission. An antenna device that supplies a selection control signal to the output terminal via a line and causes the selection means to select one of the two reception signals based on the selection control signal .

2. The antenna device according to claim 1, wherein the external antenna is capable of receiving a radio wave transmitted from a transmission source that cannot be received by the variable directivity antenna.

3. The antenna device according to claim 2, wherein the external antenna is a unidirectional antenna.

2. The antenna device according to claim 1 , wherein the directivity control signal is obtained by modulating a carrier wave signal with directivity control data, and the selection control signal is a DC signal that takes one of two different values. apparatus.