JP2000236205A - 衛星通信アンテナ - Google Patents
衛星通信アンテナInfo
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- JP2000236205A JP2000236205A JP11035402A JP3540299A JP2000236205A JP 2000236205 A JP2000236205 A JP 2000236205A JP 11035402 A JP11035402 A JP 11035402A JP 3540299 A JP3540299 A JP 3540299A JP 2000236205 A JP2000236205 A JP 2000236205A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる方位角に良好な指向特性を有するアン
テナを車両に複数個設けて全方位角をカバーし、また各
々のアンテナに受信された受信信号の位相を制御して仰
角をカバーし、さらに車両の方向および傾きの検出にジ
ャイロセンサを備えたので車両がどこを走行していても
良好な受信レベルが得られ、機構が単純で、小型で、良
好な衛星通信のできる衛星通信アンテナを提供する。 【解決手段】 指向性アンテナ１０、位相制御手段１
１、ダウンコンバータ１２、アンテナセレクタ１３、制
御手段１４及び受信機１５を備えた衛星通信アンテナ
１。
テナを車両に複数個設けて全方位角をカバーし、また各
々のアンテナに受信された受信信号の位相を制御して仰
角をカバーし、さらに車両の方向および傾きの検出にジ
ャイロセンサを備えたので車両がどこを走行していても
良好な受信レベルが得られ、機構が単純で、小型で、良
好な衛星通信のできる衛星通信アンテナを提供する。 【解決手段】 指向性アンテナ１０、位相制御手段１
１、ダウンコンバータ１２、アンテナセレクタ１３、制
御手段１４及び受信機１５を備えた衛星通信アンテナ
１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に搭載する
移動体通信用アンテナに係り、異なる方位角に指向特性
を持つアンテナを複数個設けて位相コントロールにより
仰角を可変して希望衛星を選択し、通信を行う衛星通信
アンテナに関する。
移動体通信用アンテナに係り、異なる方位角に指向特性
を持つアンテナを複数個設けて位相コントロールにより
仰角を可変して希望衛星を選択し、通信を行う衛星通信
アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の衛星通信アンテナとして、例えば
実開平１−１０８６０３号公報に開示されているよう
に、自動車の窓ガラスに複数のアンテナ導体を設けて複
数のアンテナ導体の給電部分で、それぞれの受信電波の
位相を調整して合成する等利得合成法を用い、異なる仰
角方向の衛星からの到来電波を受信する自動車搭載衛星
通信用ガラスアンテナがある。
実開平１−１０８６０３号公報に開示されているよう
に、自動車の窓ガラスに複数のアンテナ導体を設けて複
数のアンテナ導体の給電部分で、それぞれの受信電波の
位相を調整して合成する等利得合成法を用い、異なる仰
角方向の衛星からの到来電波を受信する自動車搭載衛星
通信用ガラスアンテナがある。
【０００３】また、実開平１−１０８６０３号公報に開
示されているように、複数のアンテナ導体の内、最も感
度の良いアンテナを随時選択する選択合成法を用いて異
なる仰角方向の衛星からの到来電波を受信する自動車搭
載衛星通信用ガラスアンテナがある。
示されているように、複数のアンテナ導体の内、最も感
度の良いアンテナを随時選択する選択合成法を用いて異
なる仰角方向の衛星からの到来電波を受信する自動車搭
載衛星通信用ガラスアンテナがある。
【０００４】さらに、従来の衛星通信アンテナとして、
例えば特開平６−６１７２６号公報に開示されているよ
うに、アンテナと駆動機構とからなり、アンテナ面を略
水平になるように大型車両等に設置してアンテナビーム
を放送衛星（ＢＳ）の仰角方向に向け、車両の旋回に対
応したアンテナの回転制御を行い、衛星を追尾して衛星
放送電波を受信するＢＳ用自動追尾アンテナがある。
例えば特開平６−６１７２６号公報に開示されているよ
うに、アンテナと駆動機構とからなり、アンテナ面を略
水平になるように大型車両等に設置してアンテナビーム
を放送衛星（ＢＳ）の仰角方向に向け、車両の旋回に対
応したアンテナの回転制御を行い、衛星を追尾して衛星
放送電波を受信するＢＳ用自動追尾アンテナがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
１−１０８６０３号公報に開示された自動車搭載衛星通
信用ガラスアンテナには、アンテナを複数設けただけな
ので全仰角方向及び全方位角に亘って良好なアンテナ性
能を得ることができず、良い受信感度が得られないとい
う課題がある。
１−１０８６０３号公報に開示された自動車搭載衛星通
信用ガラスアンテナには、アンテナを複数設けただけな
ので全仰角方向及び全方位角に亘って良好なアンテナ性
能を得ることができず、良い受信感度が得られないとい
う課題がある。
【０００６】また、特開平６−６１７２６号公報に開示
されたＢＳ用自動追尾アンテナには、モータ等による駆
動機構を必要とするために装置が複雑で大型になるとい
う課題がある。
されたＢＳ用自動追尾アンテナには、モータ等による駆
動機構を必要とするために装置が複雑で大型になるとい
う課題がある。
【０００７】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、車両が
どこを走行していても良好な受信レベルが得られ、機構
が単純で、小型で、良好な衛星通信のできる衛星通信ア
ンテナを提供することにある。
するためになされたものであって、その目的は、車両が
どこを走行していても良好な受信レベルが得られ、機構
が単純で、小型で、良好な衛星通信のできる衛星通信ア
ンテナを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の請求項１に係る衛星通信アンテナは、水平
方向全周に亘って有効な指向性を有するように配設した
複数の指向性アンテナと、複数の指向性アンテナの指向
性を電気的に走査して仰角方向の指向性を制御する位相
制御手段と、位相制御手段を介して複数の指向性アンテ
ナを切り替え、1つの指向性アンテナを選択するアンテ
ナセレクタと、車両の方向及び傾きを検出して希望する
衛星の方向に最も近い指向性を持つ指向性アンテナを選
択するようにアンテナセレクタを制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。
にこの発明の請求項１に係る衛星通信アンテナは、水平
方向全周に亘って有効な指向性を有するように配設した
複数の指向性アンテナと、複数の指向性アンテナの指向
性を電気的に走査して仰角方向の指向性を制御する位相
制御手段と、位相制御手段を介して複数の指向性アンテ
ナを切り替え、1つの指向性アンテナを選択するアンテ
ナセレクタと、車両の方向及び傾きを検出して希望する
衛星の方向に最も近い指向性を持つ指向性アンテナを選
択するようにアンテナセレクタを制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項１に係る衛星通信アンテナは、モー
タ等による駆動機構を必要とせず、機構が単純で小型化
することができ、良好な衛星通信をすることができる。
タ等による駆動機構を必要とせず、機構が単純で小型化
することができ、良好な衛星通信をすることができる。
【００１０】また、請求項２に係る衛星通信アンテナ
は、水平方向の指向性が略４５゜異なるように配設した
一対の指向性アンテナを４組用い、各々水平方向の指向
性を略９０゜の範囲ずつ分担するように一対の指向性ア
ンテナを車両に備えたことを特徴とする。
は、水平方向の指向性が略４５゜異なるように配設した
一対の指向性アンテナを４組用い、各々水平方向の指向
性を略９０゜の範囲ずつ分担するように一対の指向性ア
ンテナを車両に備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項２に係る衛星通信アンテナは、水平
方向全周に亘って良好な衛星通信をすることができる。
方向全周に亘って良好な衛星通信をすることができる。
【００１２】さらに、請求項３に係る衛星通信アンテナ
は、位相制御手段にマルチビームの走査をする３ｄＢハ
イブリッド結合器を備えたことを特徴とする。
は、位相制御手段にマルチビームの走査をする３ｄＢハ
イブリッド結合器を備えたことを特徴とする。
【００１３】請求項３に係る衛星通信アンテナは、モー
タ等による駆動機構を必要とせず、位相制御手段により
仰角方向の指向性を制御することができる。
タ等による駆動機構を必要とせず、位相制御手段により
仰角方向の指向性を制御することができる。
【００１４】また、請求項４に係る衛星通信アンテナ
は、制御手段に車両の方向および傾きを検出するジャイ
ロセンサを備えたことを特徴とする。
は、制御手段に車両の方向および傾きを検出するジャイ
ロセンサを備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項４に係る衛星通信アンテナは、希望
する衛星の方向に最も近い指向性を持つ指向性アンテナ
を迅速に選択することができる。
する衛星の方向に最も近い指向性を持つ指向性アンテナ
を迅速に選択することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。図１は本発明に係る衛星通信
アンテナの全体ブロック構成図である。図１において、
衛星通信アンテナ１は、指向性アンテナ１０、位相制御
手段１１、ダウンコンバータ１２、アンテナセレクタ１
３、制御手段１４及び受信機１５を備える。
基づいて以下に説明する。図１は本発明に係る衛星通信
アンテナの全体ブロック構成図である。図１において、
衛星通信アンテナ１は、指向性アンテナ１０、位相制御
手段１１、ダウンコンバータ１２、アンテナセレクタ１
３、制御手段１４及び受信機１５を備える。
【００１７】指向性アンテナ１０は、両面のプリント基
板の片面にアレイパターンを形成した一対の指向性アン
テナ４組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で構成する。
板の片面にアレイパターンを形成した一対の指向性アン
テナ４組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で構成する。
【００１８】図２は指向性アンテナの水平方向への指向
性パターンの模式図である。図２に示すように、指向性
アンテナ１０は、複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ）の各々に水平方向（ｘｙ平面）の方位角に対して略
９０゜の範囲ずつ指向性パターンを分担させ、水平方向
の全方位角に指向性を持つ。
性パターンの模式図である。図２に示すように、指向性
アンテナ１０は、複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ）の各々に水平方向（ｘｙ平面）の方位角に対して略
９０゜の範囲ずつ指向性パターンを分担させ、水平方向
の全方位角に指向性を持つ。
【００１９】また、指向性アンテナ１０は、衛星からの
送信電波を複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で
受信して得られる各々の受信信号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，
Ｓｄ）を位相制御手段１１に出力する。
送信電波を複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で
受信して得られる各々の受信信号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，
Ｓｄ）を位相制御手段１１に出力する。
【００２０】位相制御手段１１は、位相器等で構成し、
複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）からの受信信
号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ）の位相を夫々演算して得
られる複数の位相制御信号（Ｓｐａ，Ｓｐｂ，Ｓｐｃ，
Ｓｐｄ）をダウンコンバータ１２に出力する。また、位
相制御手段１１は、複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ）からの受信信号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ）の
位相を夫々演算することにより、複数の指向性アンテナ
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の仰角方向への指向性を制御する。
複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）からの受信信
号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ）の位相を夫々演算して得
られる複数の位相制御信号（Ｓｐａ，Ｓｐｂ，Ｓｐｃ，
Ｓｐｄ）をダウンコンバータ１２に出力する。また、位
相制御手段１１は、複数の指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ）からの受信信号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ）の
位相を夫々演算することにより、複数の指向性アンテナ
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の仰角方向への指向性を制御する。
【００２１】ダウンコンバータ１２は、複数の位相制御
信号（Ｓｐａ，Ｓｐｂ，Ｓｐｃ，Ｓｐｄ）の搬送周波数
を低域周波数に変換した複数の中間周波信号（Ｓｉａ，
Ｓｉｂ，Ｓｉｃ，Ｓｉｄ）をアンテナセレクタ１３に出
力する。
信号（Ｓｐａ，Ｓｐｂ，Ｓｐｃ，Ｓｐｄ）の搬送周波数
を低域周波数に変換した複数の中間周波信号（Ｓｉａ，
Ｓｉｂ，Ｓｉｃ，Ｓｉｄ）をアンテナセレクタ１３に出
力する。
【００２２】制御手段１４は、車両の方向および傾きを
検出するジャイロセンサと、Ａ／Ｄコンバータ等で構成
し、このジャイロセンサから得られる角速度をディジタ
ル信号に変換した姿勢制御信号Ｓ１４をアンテナセレク
タ１３に出力する。
検出するジャイロセンサと、Ａ／Ｄコンバータ等で構成
し、このジャイロセンサから得られる角速度をディジタ
ル信号に変換した姿勢制御信号Ｓ１４をアンテナセレク
タ１３に出力する。
【００２３】アンテナセレクタ１３は、ダウンコンバー
タ１２からの中間周波信号（Ｓｉａ，Ｓｉｂ，Ｓｉｃ，
Ｓｉｄ）に基づいて希望衛星からの電波を受信して得ら
れる中間周波信号を選択し、選択信号Ｓ１３を受信機１
５に出力する。
タ１２からの中間周波信号（Ｓｉａ，Ｓｉｂ，Ｓｉｃ，
Ｓｉｄ）に基づいて希望衛星からの電波を受信して得ら
れる中間周波信号を選択し、選択信号Ｓ１３を受信機１
５に出力する。
【００２４】またアンテナセレクタ１３は、制御手段１
４からの姿勢制御信号Ｓ１４と受信機１５からの検波制
御信号Ｓ１５とに基づいて希望衛星の電波を受信して得
られる中間周波信号（Ｓｉａ，Ｓｉｂ，Ｓｉｃ，Ｓｉ
ｄ）を選択し、選択信号Ｓ１３を受信機１５に出力す
る。
４からの姿勢制御信号Ｓ１４と受信機１５からの検波制
御信号Ｓ１５とに基づいて希望衛星の電波を受信して得
られる中間周波信号（Ｓｉａ，Ｓｉｂ，Ｓｉｃ，Ｓｉ
ｄ）を選択し、選択信号Ｓ１３を受信機１５に出力す
る。
【００２５】受信機１５は、例えば直線検波器等を備え
てアンテナセレクタ１３からの選択信号Ｓ１３を包絡線
検波して得られる検波出力が最大になるように検波制御
信号Ｓ１５をアンテナセレクタ１３に出力する。
てアンテナセレクタ１３からの選択信号Ｓ１３を包絡線
検波して得られる検波出力が最大になるように検波制御
信号Ｓ１５をアンテナセレクタ１３に出力する。
【００２６】このように、衛星通信アンテナ１は、指向
性アンテナ１０、位相制御手段１１、ダウンコンバータ
１２、アンテナセレクタ１３、制御手段１４及び受信機
１５を備えたので、車両の方向及び傾きに追随して指向
性アンテナ１０の方位角及び仰角方向への指向性を制御
して希望する衛星の方向に最も近い指向性を持つ指向性
アンテナを迅速に選択することができる。
性アンテナ１０、位相制御手段１１、ダウンコンバータ
１２、アンテナセレクタ１３、制御手段１４及び受信機
１５を備えたので、車両の方向及び傾きに追随して指向
性アンテナ１０の方位角及び仰角方向への指向性を制御
して希望する衛星の方向に最も近い指向性を持つ指向性
アンテナを迅速に選択することができる。
【００２７】図３は本発明に係る指向性アンテナの車両
への搭載説明図である。図３の（１）は、車両１６のフ
ロント窓ガラス１７の隅に指向性アンテナ（Ａ，Ｂ）を
配設し、また車両１６のリア窓ガラス１８の隅に指向性
アンテナ（Ｃ，Ｄ）を配設する。
への搭載説明図である。図３の（１）は、車両１６のフ
ロント窓ガラス１７の隅に指向性アンテナ（Ａ，Ｂ）を
配設し、また車両１６のリア窓ガラス１８の隅に指向性
アンテナ（Ｃ，Ｄ）を配設する。
【００２８】図３の（２）は、車両１６のルーフガラス
１９の四隅に指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を配設
する。
１９の四隅に指向性アンテナ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を配設
する。
【００２９】図４は本発明に係る衛星通信アンテナの全
体ブロック構成図である。図４において、衛星通信アン
テナ２は、指向性アンテナ２０、位相制御手段２１、ダ
ウンコンバータ２２、アンテナセレクタ２３、ジャイロ
制御手段２４及び受信機１５を備える。
体ブロック構成図である。図４において、衛星通信アン
テナ２は、指向性アンテナ２０、位相制御手段２１、ダ
ウンコンバータ２２、アンテナセレクタ２３、ジャイロ
制御手段２４及び受信機１５を備える。
【００３０】また、指向性アンテナ２０は、指向性アン
テナ（Ａ１，Ａ２）、（Ｂ１，Ｂ２）、（Ｃ１，Ｃ２）
および（Ｄ１，Ｄ２）の複数のアンテナで構成する。位
相制御手段２１は、ディジタル位相器または３ｄＢハイ
ブリッド結合器（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）で
構成し、ビーム走査またはアンテナの指向性を切り替え
る。
テナ（Ａ１，Ａ２）、（Ｂ１，Ｂ２）、（Ｃ１，Ｃ２）
および（Ｄ１，Ｄ２）の複数のアンテナで構成する。位
相制御手段２１は、ディジタル位相器または３ｄＢハイ
ブリッド結合器（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）で
構成し、ビーム走査またはアンテナの指向性を切り替え
る。
【００３１】図５は指向性アンテナのパターンを示す。
図５に示す指向性アンテナは、横２９ｍｍ×縦１９０ｍ
ｍの両面基板の片面にＭＳＡ（Ｍicro−Ｓtrip Ａntenn
a）アレイパターンを形成し、裏面に全面アースパター
ンを形成した１１ＧＨz用のものである。
図５に示す指向性アンテナは、横２９ｍｍ×縦１９０ｍ
ｍの両面基板の片面にＭＳＡ（Ｍicro−Ｓtrip Ａntenn
a）アレイパターンを形成し、裏面に全面アースパター
ンを形成した１１ＧＨz用のものである。
【００３２】給電ポイントＰは、ＭＳＡアレイパターン
の中央部に位置し、給電線幅４ｍｍ、給電線長λ／２の
導電パターンである。（波長λ＝２７．２７ｍｍ）
の中央部に位置し、給電線幅４ｍｍ、給電線長λ／２の
導電パターンである。（波長λ＝２７．２７ｍｍ）
【００３３】指向性アンテナ２０は、図５に示すような
ＭＳＡアレイパターンからなる一対の指向性アンテナ８
個で構成し、水平方向への指向性を略４５゜異なるよう
に配設して水平方向略９０゜の範囲をカバーする一対の
指向性アンテナ（Ａ１，Ａ２）、（Ｂ１，Ｂ２）、（Ｃ
１，Ｃ２）および（Ｄ１，Ｄ２）を図６−（1）に示す
ように水平方向の全方位角に指向性を持つように配設し
て備える。
ＭＳＡアレイパターンからなる一対の指向性アンテナ８
個で構成し、水平方向への指向性を略４５゜異なるよう
に配設して水平方向略９０゜の範囲をカバーする一対の
指向性アンテナ（Ａ１，Ａ２）、（Ｂ１，Ｂ２）、（Ｃ
１，Ｃ２）および（Ｄ１，Ｄ２）を図６−（1）に示す
ように水平方向の全方位角に指向性を持つように配設し
て備える。
【００３４】図６は指向性アンテナの指向性パターンの
模式図を示す。図６−（１）は指向性アンテナの水平方
向への指向性パターンの模式図を示す。 図６−（２）
は指向性アンテナの仰角方向への指向性パターンの模式
図を示す。
模式図を示す。図６−（１）は指向性アンテナの水平方
向への指向性パターンの模式図を示す。 図６−（２）
は指向性アンテナの仰角方向への指向性パターンの模式
図を示す。
【００３５】図６−（１）において、指向性アンテナ２
０は、水平方向への指向性を略θ＝４５゜異なるように
配設して水平方向（ｘｙ平面）の方位角に対して略９０
゜の範囲をカバーする一対の指向性アンテナを４組備
え、水平方向の全方位角に指向性を持つように配設す
る。
０は、水平方向への指向性を略θ＝４５゜異なるように
配設して水平方向（ｘｙ平面）の方位角に対して略９０
゜の範囲をカバーする一対の指向性アンテナを４組備
え、水平方向の全方位角に指向性を持つように配設す
る。
【００３６】指向性アンテナ２０は、衛星からの送信電
波を一対の指向性アンテナ（Ａ１，Ａ２）、（Ｂ１，Ｂ
２）、（Ｃ１，Ｃ２）および（Ｄ１，Ｄ２）で受信して
得られる一対の受信信号（Ｓａ１，Ｓａ２）、（Ｓｂ
１，Ｓｂ２）、（Ｓｃ１，Ｓｃ２）および（Ｓｄ１，Ｓ
ｄ２）を位相制御手段２１の夫々の３ｄＢハイブリッド
結合器（２１ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）に出力す
る。
波を一対の指向性アンテナ（Ａ１，Ａ２）、（Ｂ１，Ｂ
２）、（Ｃ１，Ｃ２）および（Ｄ１，Ｄ２）で受信して
得られる一対の受信信号（Ｓａ１，Ｓａ２）、（Ｓｂ
１，Ｓｂ２）、（Ｓｃ１，Ｓｃ２）および（Ｓｄ１，Ｓ
ｄ２）を位相制御手段２１の夫々の３ｄＢハイブリッド
結合器（２１ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）に出力す
る。
【００３７】３ｄＢハイブリッド結合器は、数１のＳ行
列で表される４端子回路から成り、３ｄＢハイブリッド
結合器に入力される一対の受信信号の位相を制御して夫
々演算することにより、一対の指向性アンテナの指向性
を仰角方向へ切り換える。
列で表される４端子回路から成り、３ｄＢハイブリッド
結合器に入力される一対の受信信号の位相を制御して夫
々演算することにより、一対の指向性アンテナの指向性
を仰角方向へ切り換える。
【００３８】
【数1】
【００３９】このように３ｄＢハイブリッド結合器によ
り位相をコントロールすることができ、図６−（２）に
示す仰角φ１、φ２のようにアンテナを仰角方向にビー
ムチルトすることによって、全仰角をカバーすることが
できる。
り位相をコントロールすることができ、図６−（２）に
示す仰角φ１、φ２のようにアンテナを仰角方向にビー
ムチルトすることによって、全仰角をカバーすることが
できる。
【００４０】３ｄＢハイブリッド結合器２１ａは、受信
信号（Ｓａ１，Ｓａ２）の位相を制御し、夫々演算して
得られる位相制御信号（Ｓｐａ１，Ｓｐａ２）をダウン
コンバータ２２ａに出力する。３ｄＢハイブリッド結合
器２１ｂは、受信信号（Ｓｂ１，Ｓｂ２）の位相を制御
し、夫々演算して得られる位相制御信号（Ｓｐｂ１，Ｓ
ｐｂ２）をダウンコンバータ２２ｂに出力する。
信号（Ｓａ１，Ｓａ２）の位相を制御し、夫々演算して
得られる位相制御信号（Ｓｐａ１，Ｓｐａ２）をダウン
コンバータ２２ａに出力する。３ｄＢハイブリッド結合
器２１ｂは、受信信号（Ｓｂ１，Ｓｂ２）の位相を制御
し、夫々演算して得られる位相制御信号（Ｓｐｂ１，Ｓ
ｐｂ２）をダウンコンバータ２２ｂに出力する。
【００４１】３ｄＢハイブリッド結合器２１ｃは、受信
信号（Ｓｃ１，Ｓｃ２）の位相を制御し、夫々演算して
得られる位相制御信号（Ｓｐｃ１，Ｓｐｃ２）をダウン
コンバータ２２ｃに出力する。３ｄＢハイブリッド結合
器２１ｄは、受信信号（Ｓｄ１，Ｓｄ２）の位相を制御
し、夫々演算して得られる位相制御信号（Ｓｐｄ１，Ｓ
ｐｄ２）をダウンコンバータ２２ｄに出力する。
信号（Ｓｃ１，Ｓｃ２）の位相を制御し、夫々演算して
得られる位相制御信号（Ｓｐｃ１，Ｓｐｃ２）をダウン
コンバータ２２ｃに出力する。３ｄＢハイブリッド結合
器２１ｄは、受信信号（Ｓｄ１，Ｓｄ２）の位相を制御
し、夫々演算して得られる位相制御信号（Ｓｐｄ１，Ｓ
ｐｄ２）をダウンコンバータ２２ｄに出力する。
【００４２】ダウンコンバータ２２は、高周波用ＩＣで
構成し、高周波を低周波に変換する。 ダウンコンバー
タ２２ａは、位相制御信号（Ｓｐａ１，Ｓｐａ２）の搬
送周波数を夫々低域周波数に変換した中間周波信号（Ｓ
ｉａ１，Ｓｉａ２）をアンテナセレクタ２３の高周波ス
イッチＳＷ１の端子（ａ１，ａ２）に出力する。ダウン
コンバータ２２ｂは、位相制御信号（Ｓｐｂ１，Ｓｐｂ
２）の搬送周波数を夫々低域周波数に変換した中間周波
信号（Ｓｉｂ１，Ｓｉｂ２）をアンテナセレクタ２３の
高周波スイッチＳＷ１の端子（ｂ１，ｂ２）に出力す
る。
構成し、高周波を低周波に変換する。 ダウンコンバー
タ２２ａは、位相制御信号（Ｓｐａ１，Ｓｐａ２）の搬
送周波数を夫々低域周波数に変換した中間周波信号（Ｓ
ｉａ１，Ｓｉａ２）をアンテナセレクタ２３の高周波ス
イッチＳＷ１の端子（ａ１，ａ２）に出力する。ダウン
コンバータ２２ｂは、位相制御信号（Ｓｐｂ１，Ｓｐｂ
２）の搬送周波数を夫々低域周波数に変換した中間周波
信号（Ｓｉｂ１，Ｓｉｂ２）をアンテナセレクタ２３の
高周波スイッチＳＷ１の端子（ｂ１，ｂ２）に出力す
る。
【００４３】ダウンコンバータ２２ｃは、位相制御信号
（Ｓｐｃ１，Ｓｐｃ２）の搬送周波数を夫々低域周波数
に変換した中間周波信号（Ｓｉｃ１，Ｓｉｃ２）をアン
テナセレクタ２３の高周波スイッチＳＷ１の端子（ｃ
１，ｃ２）に出力する。ダウンコンバータ２２ｄは、位
相制御信号（Ｓｐｄ１，Ｓｐｄ２）の搬送周波数を夫々
低域周波数に変換した中間周波信号（Ｓｉｄ１，Ｓｉｄ
２）をアンテナセレクタ２３の高周波スイッチＳＷ１の
端子（ｄ１，ｄ２）に出力する。
（Ｓｐｃ１，Ｓｐｃ２）の搬送周波数を夫々低域周波数
に変換した中間周波信号（Ｓｉｃ１，Ｓｉｃ２）をアン
テナセレクタ２３の高周波スイッチＳＷ１の端子（ｃ
１，ｃ２）に出力する。ダウンコンバータ２２ｄは、位
相制御信号（Ｓｐｄ１，Ｓｐｄ２）の搬送周波数を夫々
低域周波数に変換した中間周波信号（Ｓｉｄ１，Ｓｉｄ
２）をアンテナセレクタ２３の高周波スイッチＳＷ１の
端子（ｄ１，ｄ２）に出力する。
【００４４】ジャイロ制御手段２４は、ジャイロセン
サ、Ａ／Ｄコンバータ、積分演算回路等で構成し、ジャ
イロセンサは、車両が動いた時の速度方向と垂直に働く
コリオリの力を利用して角速度を検出し、積分演算して
角度を算出する。また、ジャイロ制御手段２４は、この
ジャイロセンサで検出して得られる車両の方向及び傾き
を姿勢制御信号Ｓ２４として、アンテナセレクタ２３に
出力する。
サ、Ａ／Ｄコンバータ、積分演算回路等で構成し、ジャ
イロセンサは、車両が動いた時の速度方向と垂直に働く
コリオリの力を利用して角速度を検出し、積分演算して
角度を算出する。また、ジャイロ制御手段２４は、この
ジャイロセンサで検出して得られる車両の方向及び傾き
を姿勢制御信号Ｓ２４として、アンテナセレクタ２３に
出力する。
【００４５】さらに、ジャイロ制御手段２４は、ジャイ
ロセンサと同様の構造を持つ加速度センサをジャイロセ
ンサと組合わせて使用することにより、ジャイロセンサ
の角速度から算出した姿勢角の動的部分（高周波成分）
と、加速度センサの加速度から算出した姿勢角の静的部
分（低周波成分）とから車両の速度によって応答性の速
い部分は、ジャイロセンサから求めた姿勢角、遅い部分
は、加速度センサから求めた姿勢角のどちらかを選択し
て姿勢制御信号Ｓ２４とすることで応答性の良い姿勢制
御信号Ｓ２４をアンテナセレクタ２３に出力する。ま
た、このジャイロセンサは、１次元の角速度しか検出し
ないので、これを３つ使用して３次元的な角速度を検出
することもできる。
ロセンサと同様の構造を持つ加速度センサをジャイロセ
ンサと組合わせて使用することにより、ジャイロセンサ
の角速度から算出した姿勢角の動的部分（高周波成分）
と、加速度センサの加速度から算出した姿勢角の静的部
分（低周波成分）とから車両の速度によって応答性の速
い部分は、ジャイロセンサから求めた姿勢角、遅い部分
は、加速度センサから求めた姿勢角のどちらかを選択し
て姿勢制御信号Ｓ２４とすることで応答性の良い姿勢制
御信号Ｓ２４をアンテナセレクタ２３に出力する。ま
た、このジャイロセンサは、１次元の角速度しか検出し
ないので、これを３つ使用して３次元的な角速度を検出
することもできる。
【００４６】アンテナセレクタ２３は、高周波スイッチ
ＳＷ１とスイッチ制御手段２５で構成し、受信機１５か
らの検波制御信号Ｓ１５およびジャイロ制御手段２４か
らの姿勢制御信号Ｓ２４が入力されるとスイッチ制御手
段２５の制御信号により高周波スイッチＳＷ１を切り替
える。また、アンテナセレクタ２３は、一番感度が良い
と思われるアンテナを選択するダイバーシティにより高
周波スイッチＳＷ１を制御する。
ＳＷ１とスイッチ制御手段２５で構成し、受信機１５か
らの検波制御信号Ｓ１５およびジャイロ制御手段２４か
らの姿勢制御信号Ｓ２４が入力されるとスイッチ制御手
段２５の制御信号により高周波スイッチＳＷ１を切り替
える。また、アンテナセレクタ２３は、一番感度が良い
と思われるアンテナを選択するダイバーシティにより高
周波スイッチＳＷ１を制御する。
【００４７】スイッチ制御手段２５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ
等のメモリと、スイッチ駆動回路で構成し、予め希望衛
星の位置が記憶されているがジャイロ制御手段２４から
の姿勢制御信号Ｓ２４が入力されると、車両の方向およ
び傾きと希望衛星の位置を相対的に演算して一番感度が
良いと思われるアンテナを高周波スイッチＳＷ１により
選択する。
等のメモリと、スイッチ駆動回路で構成し、予め希望衛
星の位置が記憶されているがジャイロ制御手段２４から
の姿勢制御信号Ｓ２４が入力されると、車両の方向およ
び傾きと希望衛星の位置を相対的に演算して一番感度が
良いと思われるアンテナを高周波スイッチＳＷ１により
選択する。
【００４８】このときスイッチ制御手段２５は、アンテ
ナセレクタ２３からの選択信号Ｓ２３が受信機１５に供
給され受信機１５からフィードバックされる検波制御信
号Ｓ１５に基づいて受信感度が最大のアンテナを選択す
るように高周波スイッチＳＷ１を制御する。
ナセレクタ２３からの選択信号Ｓ２３が受信機１５に供
給され受信機１５からフィードバックされる検波制御信
号Ｓ１５に基づいて受信感度が最大のアンテナを選択す
るように高周波スイッチＳＷ１を制御する。
【００４９】受信機１５は、例えば直線検波器等を備え
てアンテナセレクタ２３からの選択信号Ｓ２３を包絡線
検波して得られる検波出力が最大になるように検波制御
信号Ｓ１５をアンテナセレクタ２３に出力する。
てアンテナセレクタ２３からの選択信号Ｓ２３を包絡線
検波して得られる検波出力が最大になるように検波制御
信号Ｓ１５をアンテナセレクタ２３に出力する。
【００５０】このように、衛星通信アンテナ２は、指向
性アンテナ２０、位相制御手段２１、ダウンコンバータ
２２、アンテナセレクタ２３、ジャイロ制御手段２４及
び受信機１５を備えたので、ジャイロ制御手段２４から
の車両の方向および傾きによる姿勢制御信号Ｓ２４によ
り衛星の方向を選択し、さらに受信機１５からフィード
バックされる検波制御信号Ｓ１５に基づいた受信感度が
最大のアンテナを選択し、希望する衛星の方向に最も近
い指向性を持つ指向性アンテナを迅速に選択する。
性アンテナ２０、位相制御手段２１、ダウンコンバータ
２２、アンテナセレクタ２３、ジャイロ制御手段２４及
び受信機１５を備えたので、ジャイロ制御手段２４から
の車両の方向および傾きによる姿勢制御信号Ｓ２４によ
り衛星の方向を選択し、さらに受信機１５からフィード
バックされる検波制御信号Ｓ１５に基づいた受信感度が
最大のアンテナを選択し、希望する衛星の方向に最も近
い指向性を持つ指向性アンテナを迅速に選択する。
【００５１】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る衛星通信アン
テナは、モータ等による駆動機構を必要とせず、機構が
単純で小型化することができ、複数の衛星から希望する
衛星を選択して良好な衛星通信をすることができるの
で、経済性及び信頼性の向上を図ることができる。
テナは、モータ等による駆動機構を必要とせず、機構が
単純で小型化することができ、複数の衛星から希望する
衛星を選択して良好な衛星通信をすることができるの
で、経済性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００５２】また、請求項２に係る衛星通信アンテナ
は、水平方向全周に亘って良好な衛星通信をすることが
できるので、全方向での通信を行うことができる。
は、水平方向全周に亘って良好な衛星通信をすることが
できるので、全方向での通信を行うことができる。
【００５３】さらに、請求項３に係る衛星通信アンテナ
は、モータ等による駆動機構を必要とせず、衛星通信ア
ンテナの仰角方向の指向性を制御することができるの
で、小型で、経済性の向上が図れる。
は、モータ等による駆動機構を必要とせず、衛星通信ア
ンテナの仰角方向の指向性を制御することができるの
で、小型で、経済性の向上が図れる。
【００５４】また、請求項４に係る衛星通信アンテナ
は、制御手段に車両の方向および傾きを検出するジャイ
ロセンサを備えたので、希望する衛星の方向に最も近い
指向性を持つ指向性アンテナを迅速に選択することがで
きるので、応答性の良い指向性制御ができ、高性能化が
望める。
は、制御手段に車両の方向および傾きを検出するジャイ
ロセンサを備えたので、希望する衛星の方向に最も近い
指向性を持つ指向性アンテナを迅速に選択することがで
きるので、応答性の良い指向性制御ができ、高性能化が
望める。
【００５５】よって、本発明は、小型で、経済的で、高
性能で、信頼性の高い衛星通信アンテナを提供すること
ができる。
性能で、信頼性の高い衛星通信アンテナを提供すること
ができる。
【図１】本発明に係る衛星通信アンテナの全体ブロック
構成図
構成図
【図２】指向性アンテナの水平方向への指向性パターン
の模式図
の模式図
【図３】本発明に係る指向性アンテナの車両への搭載説
明図
明図
【図４】本発明に係る衛星通信アンテナの全体ブロック
構成図
構成図
【図５】指向性アンテナのパターン
【図６】指向性アンテナの指向性パターンの模式図
１，２‥衛星通信アンテナ、１０，２０‥指向性アンテ
ナ、１１，２１…位相制御手段、１２，２２，２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…ダウンコンバータ、１３…ア
ンテナセレクタ、１４‥制御手段、１５…受信機、１６
…車両、１７…フロント窓ガラス、１８…リア窓ガラ
ス、１９…ルーフガラス、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２
１ｄ…３ｄＢハイブリッド結合器、２３…アンテナセレ
クタ、２４…ジャイロ制御手段、２５…スイッチ制御手
段、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，
Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２…指向性アンテナ、ａ１，ａ２，ｂ
１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２…高周波スイッチＳ
Ｗ１の端子、Ｐ…給電ポイント、ＳＷ１…高周波スイッ
チ。
ナ、１１，２１…位相制御手段、１２，２２，２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…ダウンコンバータ、１３…ア
ンテナセレクタ、１４‥制御手段、１５…受信機、１６
…車両、１７…フロント窓ガラス、１８…リア窓ガラ
ス、１９…ルーフガラス、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２
１ｄ…３ｄＢハイブリッド結合器、２３…アンテナセレ
クタ、２４…ジャイロ制御手段、２５…スイッチ制御手
段、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，
Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２…指向性アンテナ、ａ１，ａ２，ｂ
１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２…高周波スイッチＳ
Ｗ１の端子、Ｐ…給電ポイント、ＳＷ１…高周波スイッ
チ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/08 Ｈ０４Ｂ 7/08 Ｃ Ｆターム(参考） 5J021 AA04 AA09 DB03 DB04 EA03 FA06 FA17 FA31 FA34 GA07 GA08 HA02 HA05 HA10 JA07 5J046 AA00 AA05 AA19 MA02 MA09 5K059 CC03 CC04 DD02 DD09 DD10 DD16 DD26
Claims (4)
- 【請求項１】 車両に指向性アンテナを複数備えて複数
の衛星と通信する衛星通信アンテナにおいて、 水平方向全周に亘って有効な指向性を有するように配設
した複数の前記指向性アンテナと、複数の前記指向性ア
ンテナの指向性を電気的に走査して仰角方向の指向性を
制御する位相制御手段と、前記位相制御手段を介して複
数の前記指向性アンテナを切り替え、1つの前記指向性
アンテナを選択するアンテナセレクタと、前記車両の方
向及び傾きを検出して希望する衛星の方向に最も近い指
向性を持つ前記指向性アンテナを選択するように前記ア
ンテナセレクタを制御する制御手段と、を備えたことを
特徴とする衛星通信アンテナ。 - 【請求項２】 複数の前記指向性アンテナは、水平方向
の指向性が略４５゜異なるように配設した一対の前記指
向性アンテナを４組有し、各々水平方向の指向性を略９
０゜の範囲ずつ分担するように一対の前記指向性アンテ
ナを前記車両に備えたことを特徴とする請求項１記載の
衛星通信アンテナ。 - 【請求項３】前記位相制御手段は、マルチビームの走査
をする３ｄＢハイブリッド結合器を備えたことを特徴と
する請求項１記載の衛星通信アンテナ。 - 【請求項４】前記制御手段は、車両の方向および傾きの
検出にジャイロセンサを備えたことを特徴とする請求項
１記載の衛星通信アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11035402A JP2000236205A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 衛星通信アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11035402A JP2000236205A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 衛星通信アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000236205A true JP2000236205A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12440925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11035402A Withdrawn JP2000236205A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 衛星通信アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000236205A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030046719A (ko) * | 2001-12-06 | 2003-06-18 | 기아자동차주식회사 | 능동 안테나 시스템 |
| KR20030091329A (ko) * | 2002-05-27 | 2003-12-03 | 현대자동차주식회사 | 차량의 위성방송 수신시스템 |
| WO2005069436A1 (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | アンテナ装置および無線通信装置 |
| JP2006279881A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Tokai Rika Co Ltd | 自動車用アンテナ |
| JP2008301037A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | 車載アンテナ装置及びアレーアンテナ |
| JP2009105615A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Panasonic Corp | 車載アンテナ装置 |
| JP2009105613A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Panasonic Corp | 車載アンテナ装置及び車載アンテナシステム |
| JP2010508784A (ja) * | 2006-10-31 | 2010-03-18 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | センサに基づいた無線受信ダイバーシティのための装置および方法 |
| US8169367B2 (en) | 2004-12-13 | 2012-05-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Radio-frequency device, and radio-frequency tag communication device |
| WO2020090718A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Ａｇｃ株式会社 | 車両用アンテナシステム |
| WO2021246260A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車載アンテナモジュール |
-
1999
- 1999-02-15 JP JP11035402A patent/JP2000236205A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030046719A (ko) * | 2001-12-06 | 2003-06-18 | 기아자동차주식회사 | 능동 안테나 시스템 |
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| JP2012257267A (ja) * | 2006-10-31 | 2012-12-27 | Qualcomm Inc | センサに基づいた無線受信ダイバーシティのための装置および方法 |
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| US9368868B2 (en) | 2006-10-31 | 2016-06-14 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and method for sensor-based wireless receive diversity |
| JP2008301037A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | 車載アンテナ装置及びアレーアンテナ |
| JP2009105613A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Panasonic Corp | 車載アンテナ装置及び車載アンテナシステム |
| JP2009105615A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Panasonic Corp | 車載アンテナ装置 |
| WO2020090718A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Ａｇｃ株式会社 | 車両用アンテナシステム |
| JPWO2020090718A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2021-09-30 | Ａｇｃ株式会社 | 車両用アンテナシステム |
| JP7308861B2 (ja) | 2018-10-31 | 2023-07-14 | Ａｇｃ株式会社 | 車両用アンテナシステム |
| WO2021246260A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車載アンテナモジュール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051111 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070618 |