CN101047275B

CN101047275B - 天线装置以及天线系统

Info

Publication number: CN101047275B
Application number: CN2007100884996A
Authority: CN
Inventors: 小野松丈洋; 成田修辅
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: CN101047275A; US7570224B2; US20070262913A1; EP1841009A1; JP2007266714A

Abstract

公开一种天线装置以及天线系统，该天线装置包括具有固定指向的第一天线，用于接收在第一频段中的信号；第二天线，在接收第二频段中的信号时，所述第二天线能够切换其指向；判断部件，判断与被调节的频道相对应的电视广播信号是第一频段中的信号还是第二频段中的信号；和选择部件，当判断出该电视广播信号是第一频段中的信号时，所述选择部件选择第一天线作为接收电视广播信号的天线，当判断出该电视广播信号是第二频段中的信号时，所述选择部件选择第二天线作为接收电视广播信号的天线。

Description

天线装置以及天线系统

技术领域

本发明涉及一种天线装置以及一种天线系统。

背景技术

在早期的发展中，例如，观众通过参考显示单元上显示的图像来调节天线的方向等，以在使用天线系统接收电视广播信号(以下称为“TV广播信号”)时，使天线朝着最佳接收方向。然而，该调节方法的问题在于其非常麻烦。因此，已经提出，例如，这样一种天线系统，其装配有能显示TV广播信号的接收情况的指示器，以使观众能参考指示器上显示的接收情况，手动调节天线的方向等(例如，见日本专利特开No.2001-94899)；以及这样一种天线系统，其在观众请求调节时，能自动调节天线的方向等(例如，见日本专利特开No.2001-86019)。

而且，也已经提出这样一种天线系统，其装配有一种天线装置以及电视接收器，该天线装置包括在观众指定期望的频道时能自动切换其指向的天线(通常称为“智能天线”)。为了具体实施，例如，根据预设的标准(例如，EIA/CEA-909)由电视接收器来控制该天线装置，以切换智能天线的指向等。

现在，根据TV广播信号的频段，可将TV广播信号分为第一频段的信号(例如VHF段)(以下称为“VHF信号”)和第二频段的信号(例如UHF段)(以下称为“UHF信号”)，并且用于VHF信号接收的天线结构与用于UHF信号接收的天线结构大大不同。因此，例如，如果试图改变上述的智能天线结构，以使其能接收VHF信号和UHF信号，则会引起智能天线的尺寸增加的问题。另一方面，智能天线具有许多所指向的方向的原因在于解决用于发射TV广播信号的发射塔的建造地很分散等的情况。然而，随着近来从模拟广播到数字广播的转换，减少了VHF波段的广播，所以将来从多个方向发射VHF信号的可能性很小。也就是说，在接收VHF信号时切换天线方向的需要较小，并且对于在接收UHF信号时切换的天线足以用于接收VHF信号和UHF信号。

发明内容

本发明的目的是实现一种小型化和简单化的天线装置，其包括用以接收第一频段中信号的天线和用以接收第二频段中信号的天线；以及一种设置有该天线装置的天线系统。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种天线系统，包括彼此连接的天线装置和接收器，其中，所述天线装置包括：具有固定指向的第一天线，用于接收在电视广播信号的第一频段中的信号；第二天线，与所述第一天线可分离地连接，所述第二天线在接收电视广播信号的第二频段中的信号时能够切换其指向；获取部件，从所述接收器获取频道信息；判断部件，判断与由所述获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第一频段中的信号还是第二频段中的信号；选择部件，当由所述判断部件判断出与由所述获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第一频段中的信号时，所述选择部件选择所述第一天线作为接收电视广播信号的天线，当由所述判断部件判断出与由所述获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第二频段中的信号时，所述选择部件选择所述第二天线作为接收电视广播信号的天线；以及切换部件，当所述选择部件选择第二天线时，所述切换部件基于由所述获取部件获取的频道信息中包含的方向信息来切换所述第二天线的指向，和其中，所述接收器包括：将频道信息发射到天线装置的发射部件。

根据该方面，所述天线装置包括：具有固定指向的第一天线，用于接收电视广播信号的第一频段中的信号；第二天线，当接收电视广播信号的第二频段中的信号时能够切换其指向。因此，例如，如果配置一种天线，以能够在接收第一频段中的信号(例如，VHF信号)时切换其指向，则必须使天线尺寸大于配置为在接收第二频段中的信号(例如，UHF信号)时能切换其指向的天线尺寸；但是，如果在接收第一频段中的信号(例如，VHF信号)时，作为第一天线的天线具有固定的指向，则天线的尺寸不必很大，因此，能够实现设置在天线系统中的天线装置的小型化和简单化。

此外，所述天线装置可以通过获取部件从接收器获取频道信息，并可以通过判断部件判断与由获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第一频段中的信号还是第二频段中的信号。当通过判断部件判断出与由获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第一频段中的信号时，可通过选择部件选择第一天线作为接收电视广播信号的天线。当通过判断部件判断出与由获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第二频段的信号时，可通过选择部件选择第二天线作为接收电视广播信号的天线。当选择部件选择第二天线时，可基于由获取部件获取的频道信息中包含的方向信息通过切换部件来切换第二天线的指向。所述接收器可通过发射部件将频道信息发射到天线装置。也就是说，可有效控制天线装置。

此外，由于第一天线与第二天线是可自由连接和分离的，所以第一天线能从天线装置中分离，因此，可依然实现天线装置的更进一步的小型化。

根据本发明的第二方面，提供一种天线装置包括：具有固定指向的第一天线，用于接收在电视广播信号的第一频段中的信号；第二天线，在接收电视广播信号的第二频段中的信号时能够切换其指向；判断部件，判断与被调节的频道相对应的电视广播信号是第一频段中的信号还是第二频段中的信号；选择部件，当由所述判断部件判断出与被调节的频道相对应的电视广播信号是第一频段中的信号时，所述选择部件选择所述第一天线作为接收电视广播信号的天线，当由所述判断部件判断出与被调节的频道相对应的电视广播信号是第二频段的信号时，所述选择部件选择所述第二天线作为接收电视广播信号的天线。

此外，可能通过判断部件判断与被调节的频道相对应的电视广播信号是第一频段中的信号还是第二频段中的信号。当通过判断部件判断出与被调节的频道相对应的电视广播信号是第一频段中的信号时，通过选择部件选择第一天线作为接收电视广播信号的天线。当判断出与被调节的频道相对应的电视广播信号是第二频段的信号时，通过选择部件选择第二天线作为接收电视广播信号的天线。也就是说，可有效控制天线装置。

较佳地，所述第一天线与所述第二天线可自由连接和分离。

因此，与上述方面相似的有益效果是显而易见的，而且，由于第一天线与第二天线可自由连接和分离，所以第一天线可以从天线装置中分离，因此，可依然实现天线装置的更进一步的小型化。

附图说明

通过以下所示的详细描述和仅通过图示方式给出的附图，可以更深入地理解本发明，而并非限定本发明的范围，其中，

图1是示出本发明优选实施例的天线系统的功能结构方框图；

图2是示出图1所示的天线的主体单元的主要部分结构示图；和

图3是示出关于通过本发明优选实施例的天线装置所进行的频道分析的处理流程图。

具体实施方式

接下来，将参考附图详细描述本发明的天线装置的优选实施例以及装配有该天线装置的天线系统。顺便提及，本发明的范围不限于所示出的实例。

<天线系统的结构>

首先，将参考图1描述天线系统100的结构。

天线系统100包括例如天线装置1、作为连接到天线装置1的接收器的电视接收器3等。

天线装置1和电视接收器3例如通过根据预设的通信方法进行通信的接口(例如，EIA/CEA909等)(以下称为“909接口”)相互连接。

而且，配置天线装置1以接收例如电视广播信号(以下称为“TV广播信号”)，并配置电视接收器3以基于由天线装置1接收到的TV广播信号输出例如声音和图像。

<天线装置的结构>

以下，将参考图1描述天线装置1的结构。

天线装置1包括例如909接口10、天线控制器11、作为具有固定指向的第一天线的VHF天线12、作为第二天线的UHF天线13等，其中所述VHF天线12用于接收电视广播信号的第一频段信号(例如VHF信号)中的信号，所述UHF天线13在接收TV广播信号的第二频段信号(例如UHF信号)时能够切换其指向。

例如，如图2所示，VHF天线12和UHF天线13以可自由连接和分离的状态下相互连接。

例如，909接口10连接至电视接收器3的909接口31(以下描述)，并基于预定的通信方法(例如，EIA/CEA909等)与电视接收器3的909接口31(以下描述)进行通信。接着，909接口10从电视接收器3接收用于控制天线装置1的频道信息(以下描述)等，并将接收到的频道信息输出到天线控制器11。

天线控制器11装配有例如控制单元111、切换单元112等。

控制单元111包括例如中央处理单元(CPU)1111、随机访问存储器(RAM)1112、只读存储器(ROM)1113等。

CPU1111依照用于天线控制器11的各种处理程序执行各种控制操作，该程序存储在ROM1113中。

RAM1112包括：用于扩展将由CPU1111执行的处理程序等的程序存储区域、用于储存输入数据和当执行上述处理程序时产生的处理结果的数据存储区域等。

ROM1113存储可由天线控制器11执行的系统程序、可在系统程序上执行的各种处理程序、当执行各种处理程序时使用的数据、已经由CPU1111处理的处理结果的数据等。顺便提及，这些程序以计算机可读的程序编码的形式存储在ROM1113中。

为了具体实施，ROM1113存储例如获取程序1113a、判断程序1113b、选择程序1113c等。

获取程序1113a使CPU1111能够实现，例如，获取从电视接收器3的909接口(以下描述)发射的频道信息的功能。

CPU1111通过执行获取程序1113a而用作获取部件。

现在，频道信息是例如与用户被调节的频道(虚拟频道)相应的信息、以及例如包括物理频道号的信息、与天线指向的方向有关的方向信息、与天线的增益有关的增益信息等。

为了具体实施，物理频道号为例如将由执行判断程序1113b的CPU1111使用的信息。

而且，方向信息为例如将由切换单元112使用的信息。

而且，增益信息为例如将由VHF天线12和UHF天线13使用的信息。

判断程序1113b使CPU1111能够实现，例如，判断与物理频道号相应的TV广播信号是VHF信号，还是UHF信号的功能，其中所述物理频道号为由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的频道号；即，判断与用户调节的频道相对应的TV广播信号是VHF信号，还是UHF信号的功能。

因此，物理频道号为例如给定的，以对应于TV广播信号存在的频段的频率值，并且由于TV广播信号具有较大物理频道号，所以TV广播信号存在于具有较大频率值的频段中。而且，UHF信号存在于与VHF信号存在的频段相比较具有较大频率值的频段中。因此，能够基于物理频道号判断TV广播信号是VHF信号还是UHF信号。

为了具体实施，例如，当由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的物理频道号等于或小于预设值(以下称为“α”)时，CPU1111判断TV广播信号是VHF信号；当物理频道号大于“α”时，CPU1111判断TV广播信号是UHF信号。

CPU1111通过执行判断程序1113b而用作判断单元。

选择程序1113c使CPU1111能够实现以下功能：例如，当由已经执行了判断程序1113b的CPU1111判断与由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的物理频道号相对应的TV广播信号是VHF信号时，CPU1111选择VHF天线12作为接收TV广播信号的天线；以及，当判断与由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的物理频道号相对应的TV广播信号是UHF信号时，CPU1111选择UHF天线13作为接收TV广播信号的天线；即，能够实现以下功能：当由已经执行了判断程序1113b的CPU1111判断与用户调节的频道相对应的TV广播信号是VHF信号时，CPU1111选择VHF天线12作为接收TV广播信号的天线；以及，当由CPU1111判断与用户调节的频道相对应的TV广播信号是UHF信号时，CPU1111选择UHF天线13作为接收TV广播信号的天线。

CPU1111通过执行这样的选择程序1113c而用作选择部件。

当由执行了选择程序1113c的CPU1111选择UHF天线13时，例如作为切换部件的切换单元112，依照从控制单元111输入的控制信号，基于由已经执行了获取程序1113a的CPU1111获取的频道信息中包含的方向信息，切换UHF天线13的指向。

VHF天线12为例如这样一种天线，配置其以能够接收从广播站的发射塔发射的TV广播信号的VHF信号等。

为了具体实施，VHF天线12为例如如图2所示的所谓的兔耳形天线，其在可自由连接和分离的状态下，连接至UHF天线13。

例如VHF天线连接到电视接收器3的调谐器32，并在已经执行了选择程序1113c的CPU1111选择VHF天线时，VHF天线12接收TV广播信号(VHF信号)。

UHF天线是例如这样一种天线，配置其以能够接收从广播站的发射塔发射的TV广播信号的UHF信号等。

为了具体实施，UHF天线13是例如所谓的智能天线，并具有多个所指向的方向(例如，16个方向)。当由切换单元112将所指方向切换到多个方向之一时，对于从该方向的TV广播信号UHF天线显示出比从其他方向来的TV广播信号更大的灵敏性。

例如UHF天线13连接到电视接收器3的调谐器32，并在已经执行了选择程序1113c的CPU1111选择UHF天线时，由切换单元112切换UHF天线13的指向，然后UHF天线13接收TV广播信号(UHF信号)。

为了具体实施，当VHF天线12和UHF天线13接收例如TV广播信号时，它们执行增益控制处理，例如，基于由已经执行了获取程序1113a的CPU1111获取的频道信息中包含的增益信息等，将TV广播信号放大该增益值。然后，它们向调谐器32输出TV广播信号(为了具体实施，为无线射频(RF)信号)。

顺便提及，仅配置VHF天线12，以具有用于VHF频段的接收灵敏性，而VHF天线12并不是不能接收UHF信号。

类似地，仅配置UHF天线13，以具有用于UHF频段的接收灵敏性，而UHF天线13并不是不能接收VHF信号。因此，可以配置天线装置1，以使例如当VHF天线12分离时，天线装置1例如自动或手动感知VHF天线12的分离状态；以及，如果与被调节的频道相对应的TV广播信号是VHF信号，则天线装置1用UHF天线13接收VHF信号。

<电视接收器的结构>

接着，将参考图1描述电视接收器3的结构。

电视接收器3包括例如909接口31、调谐器32、前端33、解码器34、屏幕显示(OSD)电路37、远程控制接收单元38、存储单元39、控制单元40等。每个单元通过总线30彼此连接。

而且，电视接收器3设置有例如连接到解码器34的声音输出单元35和图像显示单元36。

而且，电视接收器3设置有例如用于电视接收器3的远程控制器381(以下称为“RC381”)，其中，RC381能与远程控制接收单元38执行通信。

909接口31例如连接到天线装置1的909接口10，并例如根据从控制单元40输入的控制信号，基于预设的通信方法与天线装置1的909接口10执行通信，以将用于控制天线装置1的频道信息等发射到909接口10。

调谐器32例如连接到天线装置1的VHF天线12和UHF天线13，并例如根据从控制单元40输入的控制信号，获取从VHF天线12和UHF天线13输出的TV广播信号中与一频道(由用户调节的频道)相对应的TV广播信号，以向前端33输出获取的TV广播信号。

前端33例如根据从控制单元40输入的控制信号将从调谐器32输出的TV广播信号转换成中间频率信号，并向解码器34输出转换后的TV广播信号。

解码器34例如根据从控制单元40输入的控制信号，并基于预设的文件格式(例如，运动图象专家组阶段2(MPEG-2)格式等)，对从前端33输出的TV广播信号执行处理，从而将TV广播信号分离成声音信号和图像信号，并对它们解码。然后，解码器34向声音输出单元35输出解码的声音信号，并向图像显示单元36输出解码的图像信号。

声音输出单元35是例如扬声器设备等，基于从解码器34输出的声音信号输出与声音数据相应的声音。

图像显示单元36是例如液晶显示设备等，并基于从解码器34输出的图像信号显示与图像数据相应的图像，以及基于从解码器34输出的并通过OSD电路37与OSD显示信号(下面描述)合成的图像信号显示与图像数据相应的图像。

OSD电路37例如根据从控制单元40输入的控制信号将用于使图像显示单元36执行预设的屏幕显示(OSD)的OSD显示信号与从解码器34输出的图像信号合成至图像显示单元36。

远程控制接收单元38例如接收从RC381发射的各种信号，以基于接收到的各种信号，向控制单元40输出各种类型的数据。

例如，RC381由用户操作，并根据操作，向远程控制接收单元38发射信号。

为了具体实施，RC381包括例如在指定被调节的频道时使用的频道键、频道上/下键等。

存储单元39由例如磁存储介质、光存储介质或半导体存储器等构成。

为了具体实施，存储单元39存储频道表391等。

频道表391存储例如频道信息等。

为了具体实施，频道表391存储例如，分配给RC381的频道键和频道上/下键的虚拟频道号、物理频道号、与天线所指向的方向有关的方向信息、与天线的增益有关的增益信息等，其中所存储的这些信息处于彼此关联的状态。

存储在频道表391中的信息例如是在将要存储在频道表391中的天线系统100的初始设定过程中确定的。

控制单元40例如配备有CPU401、RAM402、ROM403等。

CPU401根据用于电视接收器3的各种处理程序，执行各种控制操作，其中所述电视接收器3的处理程序存储在ROM403中。

RAM402包括用于扩展将由CPU401执行的处理程序等的程序存储区域、用于存储输入数据和在执行上述的处理程序时产生的处理结果的数据存储区域等。

ROM403存储能由电视接收器3执行的系统程序、能在系统程序上执行的各种处理程序、在执行这些各种处理程序时使用的数据、CPU401的处理的各种结果数据等。顺便提及，这些程序以计算机可读的程序编码的形式存储在ROM403中。

为了具体实施，ROM403存储例如发射程序403a等。

发射程序403a例如使CPU401通过909接口31实现向天线装置1发射频道信息的功能。

为了具体实施，例如，当由用户通过RC381的频道键或频道上/下键的操作来调节频道时，CPU401从存储单元39的频道表391获取与频道的频道号(虚拟频道号)相对应的频道信息(物理频道号、方向信息、增益信息等)，并通过909接口31向天线装置1的天线控制器11发射获取的频道信息。

CPU401通过执行这样的发射程序403a而用作发射部件。

<频道分析处理>

接下来，将参考图3的流程图描述与通过天线装置1的频道分析相关的处理。

首先，在步骤S1，包括在天线装置1中的天线控制器11的CPU1111判断已经执行了获取程序1113a的CPU1111是否已经获取了从电视接收器3发射的频道信息。

当CPU1111判断在步骤S1中其还没有获取频道信息时(步骤S1，否)，CPU1111重复执行步骤S1的处理。

另一方面，在步骤S2，当CPU1111判断在步骤S1中其已经获取频道信息时(步骤S1，是)，CPU1111执行判断程序1113b以判断包括在获取频道信息中的物理频道号是否比“α”大。

当CPU1111在步骤S2中判断物理频道号不比“α”大时(步骤S2，否)，也就是说，当CPU1111判断与物理频道号相对应的TV广播信号是VHF信号时，在步骤S3，CPU1111执行选择程序1113c，以选择VHF天线12作为接收TV广播信号的天线，然后，将处理转移到步骤S6。

另一方面，当CPU1111在步骤S2中判断物理频道号比“α”大时(步骤S2，是)，也就是说，当CPU1111判断与物理频道号相对应的TV广播信号是UHF信号时，在步骤S4，CPU1111执行选择程序1113c，以选择UHF天线13作为接收TV广播信号的天线，以及在步骤S5，CPU1111基于包括在步骤S1中获取的频道信息中的方向信息，通过切换单元112切换UHF天线13的指向，然后，将处理转移到步骤S6。

接下来，在步骤S6，CPU1111控制VHF天线12或UHF天线13，以对VHF天线12或UHF天线13接收到的TV广播信号执行增益控制处理，例如，基于包括在步骤S1中获取的频道信息的增益信息，将TV广播信号放大该增益值，并重复执行在步骤S1之后的处理。

根据本发明优选实施例的上述天线装置1和设置有天线装置1的天线系统100，天线装置1设置有具有固定指向的VHF天线12，以及UHF天线13，其中所述VHF天线12用于接收TV广播信号的VHF信号，所述UHF天线13在接收TV广播信号的UHF信号时能够切换其指向。

因此，例如，如果配置一种天线，以能够在接收VHF信号时切换其指向，则必须使天线尺寸大于配置为在接收UHF信号时能切换指向的天线尺寸。然而，如果在接收VHF信号时天线的指向固定，如VHF天线12，则天线的尺寸不必很大，因此，能够实现设置在天线系统100中的天线装置1的小型化与简单化。

而且，天线装置1能通过执行了获取程序1113a的CPU1111，从电视接收器3获取频道信息，并能够用已经执行了判断程序1113b的CPU1111，判断与由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的物理频道号相对应的TV广播信号是VHF信号还是UHF信号。当通过已经执行了判断程序1113b的CPU1111判断出与由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的物理频道号相对应的TV广播信号是VHF信号时，通过执行了选择程序1113c的CPU1111，可将VHF天线12选作接收TV广播信号的天线。当判断出与由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的物理频道号相对应的TV广播信号是UHF信号时，可将UHF天线13选作接收TV广播信号的天线。当根据选择程序1113c而选择UHF天线13时，基于由已经执行了获取程序1113a的CPU1111所获取的频道信息中包含的方向信息，可由切换单元112切换UHF天线13的指向，并且电视接收器3可通过已经执行了发射程序403a的CPU401通过909接口31向天线装置1发射频道信息。也就是说，通过电视接收器3来有效控制天线装置1。

而且，由于VHF天线12可以与UHF天线13自由连接和分离，所以，可以将VHF天线12从天线装置1分离，因此，可依然进一步实现设置在天线系统100中的天线装置1的小型化。

顺便提及，本发明并不局限于上述实施例，并且在不脱离本发明的精神的范围内，可作适当的更改。

Claims

1.一种天线系统，包括彼此连接的天线装置和接收器，其中，所述天线装置包括：

具有固定指向的第一天线，用于接收在电视广播信号的第一频段中的信号；

第二天线，与所述第一天线可分离地连接，所述第二天线在接收电视广播信号的第二频段中的信号时能够切换其指向；

获取部件，从所述接收器获取频道信息；

判断部件，判断电视广播信号是第一频段中的信号还是第二频段中的信号，所述电视广播信号与由所述获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应；

选择部件，当由所述判断部件判断出与由所述获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第一频段中的信号时，所述选择部件选择所述第一天线作为接收电视广播信号的天线；当由所述判断部件判断出与由所述获取部件获取的频道信息中包含的频道号相对应的电视广播信号是第二频段中的信号时，所述选择部件选择所述第二天线作为接收电视广播信号的天线；以及

切换部件，当所述选择部件选择所述第二天线时，所述切换部件基于由所述获取部件获取的频道信息中包含的方向信息来切换所述第二天线的指向，和

其中，所述接收器包括将频道信息发射到所述天线装置的发射部件。

2.一种天线装置，包括：

第二天线，在接收电视广播信号的第二频段中的信号时能够切换其指向；

判断部件，判断电视广播信号是第一频段中的信号还是第二频段中的信号，所述电视广播信号与被调节的频道相对应；

选择部件，当由所述判断部件判断出与被调节的频道相对应的电视广播信号是第一频段中的信号时，所述选择部件选择所述第一天线作为接收电视广播信号的天线，当由所述判断部件判断出与被调节的频道相对应的电视广播信号是第二频段的信号时，所述选择部件选择所述第二天线作为接收电视广播信号的天线。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其中，所述第一天线与所述第二天线是可自由连接和分离的。