JP2006074481A - アレーアンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子制御導波器アレーアンテナ装置の1対の可変容量ダイオードD1,D2は互いに逆方向で直列に接続され、給電素子A0により受信された無線信号を伝送する伝送線路である同軸ケーブル30と各可変容量ダイオードD1,D2との間に、無線信号の周波数において当該アレーアンテナ装置の入力インピーダンスに比較して十分に大きな抵抗値を有する抵抗素子R1,R2が接続される。制御直流電圧を出力するアンテナコントローラ10と同軸ケーブル30との間に同様に十分に大きな抵抗値を有する抵抗素子R101が接続される。制御直流電圧はアンテナコントローラ10から抵抗素子R101を介して同軸ケーブル30に重畳させて伝送された後、各抵抗素子R1,R2を介して可変容量ダイオードD1,D2に印加される。
【選択図】図1
Description
上記複数個の可変容量ダイオードのうちの各1対の可変容量ダイオードは互いに逆方向で直列に接続され、
上記給電素子により受信された無線信号を伝送する伝送線路と、上記各可変容量ダイオードとの間にそれぞれ接続され、上記無線信号の周波数において当該アレーアンテナ装置の入力インピーダンスに比較して十分に大きな抵抗値又はインピーダンス値を有する複数のインピーダンス素子を備え、
上記制御直流電圧は、上記伝送線路に重畳させて伝送された後、上記各インピーダンス素子を介して上記各可変容量ダイオードに印加されることを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
(1)互いに一直線上に形成された1対のアンテナ素子20a,20bにてなるダイポールアンテナ素子である給電素子A0と、
(2)給電素子A0から所定のアンテナ間隔dだけ離間して給電素子A0と平行となるように、互いに一直線上に形成された1対のアンテナ素子21a,21bにてなり、可変容量ダイオードD1が装荷された非給電素子A1と、
(3)給電素子A0から所定のアンテナ間隔dだけ離間して給電素子A0と平行となるように、互いに一直線上に形成された1対のアンテナ素子22a,22bにてなり、可変容量ダイオードD2が装荷された非給電素子A2とを備えて構成される。
(A)その1対の可変容量ダイオードD1,D2は互いに直流的に逆方向で直列に接続され、
(B)給電素子A0により受信された無線信号を伝送する伝送線路である同軸ケーブル30と、各可変容量ダイオードD1,D2との間にそれぞれ接続され、無線信号の周波数において当該アレーアンテナ装置の入力インピーダンスに比較して十分に大きな抵抗値を有する抵抗素子R1,R2と、
(C)制御直流電圧を出力するアンテナコントローラ10と、同軸ケーブル30との間に接続され、無線信号の周波数において当該アレーアンテナ装置の入力インピーダンスに比較して十分に大きな抵抗値を有する別の抵抗素子R101とを備え、
(D)制御直流電圧は、アンテナコントローラ10から、抵抗素子R101を介して同軸ケーブル30に重畳させて伝送された後、各抵抗素子R1,R2を介して各可変容量ダイオードD1,D2に印加されることを特徴としている。
図4は、本発明の第1の実施形態の変形例に係るアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図4の第1の実施形態の変形例に係るアレーアンテナ装置は、図1の第1の実施形態に係るアレーアンテナ装置に比較して、可変容量ダイオードD1,D2に対してそれぞれ並列に雑音電圧除去用抵抗素子R21,R22を接続したことを特徴としている。当該抵抗素子R21,R22を接続することにより、制御直流電圧に対して順方向となるように、可変容量ダイオードD1,D2に電流が流れて直流及び低周波に対するインピーダンスが低下し、可変容量ダイオードD1,D2の直流電位が安定して雑音の影響を受けにくくすることができる。ここで、抵抗素子R21及びR22の抵抗値としては、発明者らの実験によれば、例えば1MΩ以下でかつ500Ω以上であり、アレーアンテナ装置の入力インピーダンスより十分大きな抵抗値(10倍以上)が好適である。
図5は、本発明の第2の実施形態に係るアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図である。第2の実施形態に係るアレーアンテナ装置は、図1の第1の実施形態に係るアレーアンテナ装置に比較して、以下の点が異なる。
図6は本発明の第2の実施形態の変形例に係るアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図6の第2の実施形態の変形例に係るアレーアンテナ装置は、図5の第2の実施形態に係るアレーアンテナ装置に比較して、可変容量ダイオードD1,D2,D3,D4に対してそれぞれ並列に、雑音電圧除去用抵抗素子R21,R22,R23,R24を接続したことを特徴としている。ここで、当該雑音電圧除去用抵抗素子R21,R22,R23,R24を接続したことによる作用効果は、第1の実施形態の変形例と同様である。
図7は本発明の第3の実施形態に係るアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図7の第3の実施形態に係るアレーアンテナ装置は、図6の第2の実施形態の変形例に係るアレーアンテナ装置に比較して、以下の点が異なる。
(1)図6の抵抗素子R3に代えて、可変容量ダイオードD1のアノードと可変容量ダイオードD3のアノードとの間に、抵抗素子R3aを挿入したこと。
(2)図6の抵抗素子R4に代えて、可変容量ダイオードD2のアノードと可変容量ダイオードD4のアノードとの間に、抵抗素子R4aを挿入したこと。
(3)図6の抵抗素子R13に代えて、アンテナ素子21bの給電側端子と、アンテナ素子23bの給電側端子との間に、抵抗素子R13aを挿入したこと。
(4)図6の抵抗素子R14に代えて、アンテナ素子22bの給電側端子と、アンテナ素子24bの給電側端子との間に、抵抗素子R14aを挿入したこと。
図8は本発明の第4の実施形態に係るアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図8の第4の実施形態に係るアレーアンテナ装置は、図6の第2の実施形態の変形例に係るアレーアンテナ装置に比較して、以下の点が異なる。
(1)可変容量ダイオードD3の接続方向を逆方向にしたこと。
(2)可変容量ダイオードD4の接続方向を逆方向にしたこと。
(3)図6の抵抗素子R3に代えて、可変容量ダイオードD1のアノードと可変容量ダイオードD3のカソードとの間に、抵抗素子R3aを挿入したこと。
(2)図6の抵抗素子R4に代えて、可変容量ダイオードD2のアノードと可変容量ダイオードD4のカソードとの間に、抵抗素子R4aを挿入したこと。
以上の実施形態において、給電素子A0のアンテナ素子20a,20bの給電点と、同軸ケーブル30のアンテナ側端部との間に、バラン33を挿入しているが、本発明はこれに限らず、同軸ケーブル30に代えて、平衡型伝送線路を用いるときは、バラン33を省略できる。
11…無線送受信回路、
20a,20b,21a,21b,22a,22b,23a,23b,24a,24b…アンテナ素子、
30…同軸ケーブル、
31…中心導体、
32…接地導体、
33…バラン、
50…誘電体基板、
A0…給電素子、
A1,A2…非給電素子、
C1,C101…直流阻止用キャパシタ、
D1,D2,D3,D4…可変容量ダイオード、
R1,R2,R3,R3a,R4,R4a,R11,R12,R13,R13a,R14,R14a,R21,R22,R23,R24,R101…抵抗素子。
Claims (5)
- 無線信号を受信するための給電素子と、上記給電素子から所定の間隔だけ離れて設けられた複数本の非給電素子と、上記各非給電素子にそれぞれ接続された複数個の可変容量ダイオードとを備え、上記各可変容量ダイオードに印加する制御直流電圧を変化させることにより、上記各非給電素子を導波器又は反射器として動作させ、指向特性を変化させるアレーアンテナ装置において、
上記複数個の可変容量ダイオードのうちの各1対の可変容量ダイオードは互いに逆方向で直列に接続され、
上記給電素子により受信された無線信号を伝送する伝送線路と、上記各可変容量ダイオードとの間にそれぞれ接続され、上記無線信号の周波数において当該アレーアンテナ装置の入力インピーダンスに比較して十分に大きな抵抗値又はインピーダンス値を有する複数のインピーダンス素子を備え、
上記制御直流電圧は、上記伝送線路に重畳させて伝送された後、上記各インピーダンス素子を介して上記各可変容量ダイオードに印加されることを特徴とするアレーアンテナ装置。 - 上記各可変容量ダイオードに対してそれぞれ並列に接続され、上記無線信号の周波数において当該アレーアンテナ装置の入力インピーダンスに比較して十分に大きな抵抗値又はインピーダンス値を有する複数の別のインピーダンス素子をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ装置。
- 上記制御手段は、上記アレーアンテナによって受信される無線信号に基づいて、所定値以上のダイバーシティ利得が得られるように、複数組のインピーダンス値セットをそれぞれ設定する複数の場合のうち、上記複数の場合において受信される各無線信号の信号品質に基づいて、所定の選択基準に従って、上記複数組のインピーダンス値セットのうちの1つのセットを選択して上記複数個の可変容量ダイオードに設定することを特徴とする請求項1又は2記載のアレーアンテナ装置。
- 上記複数の場合は、上記アレーアンテナによって受信される無線信号に基づいて、所定値以上のダイバーシティ利得が得られかつ上記アレーアンテナ装置の入力インピーダンスが実質的に変化しないように、複数組のインピーダンス値セットをそれぞれ設定する場合であることを特徴とする請求項3記載のアレーアンテナ装置。
- 上記制御直流電圧が上記各可変容量ダイオードに印加されることにより、複数個の可変容量ダイオードを当該1個の制御直流電圧により制御することを特徴とする請求項1乃至4のうちのいずれか1つに記載のアレーアンテナ装置。
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Cited By (2)
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JP4605068B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2011-01-05 | 株式会社デンソー | 車両用通信装置 |
WO2011118020A1 (ja) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | パイオニア株式会社 | 受信装置 |
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