JP2006165628A - Reception antenna device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reception antenna device capable of easily reducing deterioration in transmission characteristic due to a multiplex Doppler effect with a production cost lower than that of a conventional device. <P>SOLUTION: The reception antenna device 10 is provided with monopole antennas 11a-11d for receiving OFDM signals, a rotary table 12 on which the monopole antennas 11a-11d are mounted, a rotary shaft 13 provided on the center of the rotary table 12, signal lines 14a-14d each connected to each of the monopole antennas 11a-11d, an electrode table 15 provided on the rotary shaft 13, electrodes 15a-15d each connected to each of the signal lines 14a-14d, a brush 16a for extracting the OFDM signals from the electrodes 15a-15d, a brush 16b set at the potential of a ground level, an electric motor 17 for driving the rotary table 12, and a driving speed control unit 18 for controlling the driving speed of the electric motor 17. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば地上デジタル放送の電波を受信する受信アンテナ装置に関する。   The present invention relates to a receiving antenna device that receives radio waves of, for example, terrestrial digital broadcasting.

2003年12月から、地上デジタル放送が開始されている。地上デジタル放送では、UHF帯の電波を利用し、伝送方式にはOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)−64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調が使用されている。この方式は、マルチパスに強いOFDM方式の利点と、効率の高い64QAM(1Hz当たり6bpsの伝送が可能)を組み合わせたもので、一般家庭における固定受信においては、マルチパスがあっても安定なハイビジョン番組の受信が可能となっている。   Terrestrial digital broadcasting has been started since December 2003. In terrestrial digital broadcasting, radio waves in the UHF band are used, and OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) -64QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation is used as a transmission method. This method combines the advantages of the OFDM method, which is strong against multipaths, and high-efficiency 64QAM (capable of 6 bps transmission per 1 Hz). The program can be received.

しかしながら、この放送を自動車や電車などの移動体で受信する場合には課題が多い。すなわち、固定受信の場合は受信アンテナ高を約10mと高くでき、受信電界が高く取れるのに対して、自動車のような移動体受信の場合は、受信アンテナ高が約1.5m程度であり、受信電界は固定受信の場合と比べ、概ね10dB程度低い値となる。また、移動体受信の場合は、マルチパスの環境が受信点の移動に伴って刻々と変わるため、アンテナで受信される電界強度も変動する。さらに、異なる複数の方向から直接波や反射波が到来する受信環境において、高速移動する移動体で受信する場合には、電波の到来方向によって異なるドップラーシフトを受けた複数の信号が受信されることになる。これを多重ドップラー効果という。受信機が、同期した周波数の電波と、この周波数と異なるドップラーシフトを受けた電波とを同時に受信した場合、後者は受信機にとって妨害波となるため、受信特性が劣化することになる。   However, there are many problems when this broadcast is received by a moving body such as an automobile or a train. That is, in the case of fixed reception, the height of the receiving antenna can be as high as about 10 m, and the reception electric field can be high, whereas in the case of mobile reception such as an automobile, the height of the receiving antenna is about 1.5 m The reception electric field is about 10 dB lower than that in the case of fixed reception. In the case of mobile reception, since the multipath environment changes every moment as the reception point moves, the electric field intensity received by the antenna also varies. Furthermore, in a reception environment where direct waves or reflected waves arrive from multiple different directions, multiple signals that have undergone different Doppler shifts depending on the direction of arrival of the radio waves must be received when receiving with a moving body that moves at high speed. become. This is called a multiple Doppler effect. When the receiver simultaneously receives a radio wave having a synchronized frequency and a radio wave that has undergone a Doppler shift different from this frequency, the latter becomes an interference wave for the receiver, so that reception characteristics are deteriorated.

以上のようなマルチパス環境において、地上デジタル放送を移動体で安定受信するための研究が、メーカーや大学等の研究機関で進められている。そのための基本技術として、スペースダイバーシティアンテナ技術やアダプティブアレーアンテナ技術が用いられており、特にアダプティブアレーアンテナ技術が有効な手段となっている。   In the multipath environment as described above, research for stably receiving digital terrestrial broadcasting by a mobile body is being carried out by research institutions such as manufacturers and universities. Space diversity antenna technology and adaptive array antenna technology are used as basic technologies for this purpose, and adaptive array antenna technology is particularly effective.

なお、スペースダイバーシティアンテナ技術は、間隔をあけた複数のアンテナで受信した信号のうち、受信レベルの高い方を選択して出力する技術である。また、アダプティブアレーアンテナ技術は、間隔をあけた複数のアンテナで受信した信号を、受信CN比(Carrier to Noise Ratio)が最大となるように合成して出力する技術であり、結果的にアンテナ指向性を持たせることができる。   The space diversity antenna technique is a technique for selecting and outputting a signal having a higher reception level among signals received by a plurality of spaced antennas. The adaptive array antenna technique is a technique for combining and outputting signals received by a plurality of spaced antennas so that the reception CN ratio (Carrier to Noise Ratio) is maximized. Can have sex.

スペースダイバーシティアンテナ技術が適用されたダイバーシティアンテナ受信システムは、図6に示すように構成される。図6において、4本のアンテナは間隔をあけて配置され、アンテナからの出力レベルは、マルチパスフェージングの影響を受け、移動受信の際には、時々刻々と変動する。アンテナ選択回路は、これらのレベルを常時監視し、最も信号レベルの大きいアンテナ出力を選択し出力する。チューナー(選局)回路は、アンテナで受信されている複数のチャンネルのうち、受信しようとするチャンネルの中心周波数が、周波数ゼロ近傍となるよう周波数変換を行い、さらに低域通過フィルタで不要な帯域の周波数成分を除去して出力する。FFT演算(OFDM復調)回路では、この信号をFFT(Fast Fourier Transform)演算し、得られた線スペクトル群の位相・振幅から送信されたビットストリームを再生する。再生されたビットストリームは、MPEG−2(映像・音声)復号回路により復号処理が行われ、映像信号及び音声信号が復元される。   A diversity antenna receiving system to which the space diversity antenna technology is applied is configured as shown in FIG. In FIG. 6, the four antennas are arranged at intervals, and the output level from the antennas is affected by multipath fading, and fluctuates every moment during mobile reception. The antenna selection circuit constantly monitors these levels and selects and outputs the antenna output with the highest signal level. The tuner (channel selection) circuit performs frequency conversion so that the center frequency of the channel to be received out of a plurality of channels received by the antenna is close to the frequency zero, and further, an unnecessary band by the low-pass filter. The frequency component is removed and output. The FFT operation (OFDM demodulation) circuit performs an FFT (Fast Fourier Transform) operation on this signal, and reproduces a bit stream transmitted from the phase / amplitude of the obtained line spectrum group. The reproduced bit stream is decoded by an MPEG-2 (video / audio) decoding circuit to restore a video signal and an audio signal.

この方式は、受信を目的とするチャンネルの周波数成分を特定せずに、全帯域の信号レベルを見てアンテナ選択を行ってしまうため、その効果は限定的となる。   This method has a limited effect because antenna selection is performed by looking at the signal level of the entire band without specifying the frequency component of the channel intended for reception.

次に、アダプティブアレーアンテナ技術が適用されたFFT前合成型アダプティブアレーアンテナと、FFT後合成型アダプティブアレーアンテナとについて説明する。   Next, a pre-FFT combining adaptive array antenna to which the adaptive array antenna technology is applied and a post-FFT combining adaptive array antenna will be described.

まず、FFT前合成型アダプティブアレーアンテナは、図7に示すように構成される(例えば、非特許文献1参照。)。図7において、4本のアンテナは間隔をあけて配置され、アンテナ出力はマルチパスフェージングの影響を受け、移動受信の際には、時々刻々変動する。チューナー回路は、アンテナで受信されている複数のチャンネルのうち、受信しようとするチャンネルの中心周波数が、周波数ゼロ近傍となるよう周波数変換を行い、さらに低域通過フィルタで不要な帯域の周波数成分を除去して出力する。重み付け加算回路は、この出力信号の振幅・位相に対して受信CN比が最大となるように重み付けして加算する。FFT演算(OFDM復調)回路は、この信号をFFT演算し、得られた線スペクトル群の位相・振幅から送信されたビットストリームを再生する。再生されたビットストリームは、MPEG−2(映像・音声)復号回路により復号処理が行われ、映像信号及び音声信号が復元される。   First, the pre-FFT combined adaptive array antenna is configured as shown in FIG. 7 (see, for example, Non-Patent Document 1). In FIG. 7, the four antennas are arranged at intervals, and the antenna output is affected by multipath fading, and fluctuates from time to time during mobile reception. The tuner circuit performs frequency conversion so that the center frequency of the channel to be received out of a plurality of channels received by the antenna is close to the frequency zero, and further, frequency components of unnecessary bands are obtained by the low-pass filter. Remove and output. The weighted addition circuit weights and adds the output signal amplitude / phase so that the reception CN ratio is maximized. An FFT operation (OFDM demodulation) circuit performs an FFT operation on this signal and reproduces a bit stream transmitted from the phase / amplitude of the obtained line spectrum group. The reproduced bit stream is decoded by an MPEG-2 (video / audio) decoding circuit to restore a video signal and an audio signal.

この方式は、受信を目的とするチャンネルの周波数成分を特定し、そのチャンネルの全電力に対するCN比が最大となるよう電力合成を行うため、ダイバーシティ受信システムに比べ、より高い効果が期待できる。   Since this method identifies the frequency component of the channel intended for reception and performs power combining so that the CN ratio with respect to the total power of the channel is maximized, a higher effect can be expected compared to the diversity reception system.

次に、FFT後合成型アダプティブアレーアンテナは、図8に示すように構成される(例えば、非特許文献2参照。)。図8において、4本のアンテナは間隔をあけて配置され、アンテナ出力はマルチパスフェージングの影響を受け、移動受信の際には、時々刻々変動する。チューナー回路は、アンテナで受信されている複数のチャンネルのうち、受信しようとするチャンネルの中心周波数が、周波数ゼロ近傍となるよう周波数変換を行い、さらに低域通過フィルタで不要な帯域の周波数成分を除去して出力する。FFT演算(OFDM復調)回路は、この信号をFFT演算し、得られた線スペクトル群の位相・振幅を得る。重み付け加算回路では、この線スペクトル群の振幅・位相に対して、受信CN比が最大となるように重み付けして加算し、得られた振幅・位相から送信されたビットストリームを再生する。再生されたビットストリームは、MPEG−2(映像・音声)復号回路により復号処理が行われ、映像信号及び音声信号が復元される。   Next, the post-FFT combined adaptive array antenna is configured as shown in FIG. 8 (see, for example, Non-Patent Document 2). In FIG. 8, the four antennas are arranged at intervals, and the antenna output is affected by multipath fading and fluctuates from moment to moment during mobile reception. The tuner circuit performs frequency conversion so that the center frequency of the channel to be received out of a plurality of channels received by the antenna is close to the frequency zero, and further, frequency components of unnecessary bands are obtained by the low-pass filter. Remove and output. An FFT operation (OFDM demodulation) circuit performs an FFT operation on this signal to obtain the phase / amplitude of the obtained line spectrum group. The weighted addition circuit weights and adds the amplitude / phase of the line spectrum group so as to maximize the received CN ratio, and reproduces the bit stream transmitted from the obtained amplitude / phase. The reproduced bit stream is decoded by an MPEG-2 (video / audio) decoding circuit to restore a video signal and an audio signal.

この方式は、受信を目的とするチャンネルの周波数成分を特定し、そのチャンネルの各線スペクトルに対するCN比が最大となるよう電力合成を行うため、FFT前合成型アダプティブアレーアンテナ受信システムに比べ、より高い効果が期待できる。   This method identifies the frequency component of the channel intended for reception and performs power combining so that the CN ratio with respect to each line spectrum of that channel is maximized, so it is higher than the pre-FFT combining type adaptive array antenna receiving system. The effect can be expected.

以上のようなアンテナシステムを用いた場合、低受信電界の場合に強い受信が可能となるが、なお残された問題とされているのが、多重ドップラー効果による伝送特性劣化である。   When the antenna system as described above is used, strong reception is possible in the case of a low reception electric field, but the remaining problem is transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect.

この多重ドップラー効果による伝送特性劣化の対策として、電子的にドップラー効果をキャンセルした信号を生成する空間内挿型高速フェージング補償方式が考案されている(例えば、非特許文献3参照。)。   As a countermeasure against transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect, a spatial interpolation type fast fading compensation method for generating a signal in which the Doppler effect is electronically canceled has been devised (for example, see Non-Patent Document 3).

図9に示すように、空間内挿型高速フェージング補償方式が用いられた従来の受信アンテナ装置は、任意の間隔に配置された複数本のアンテナ#1〜#4の受信信号及び移動体の移動速度情報から、最小自乗誤差推定部によって、大地に対して静止した仮想的なアンテナPの出力を推定するというものである。この方式の効果については、限定された環境における模擬実験が行われており、屋外における実証実験の結果が待たれている。
今井他著「地上デジタル放送の移動体受信におけるダイバーシティ受信特性」(R&D Review of Toyota CRDL Vol.39 No.1,pp44−49,2004) 木村他著「ダイバーシティ受信による地上デジタル放送の移動受信特性に関する検討」(映像情報メディア学会技術報告,Vol.26,No.67,pp13−16,BCS2002−41,ROFT2002−109,Oct.2002) 岡田他著「アレーアンテナを用いた伝搬路時変動補償による地上デジタル放送の高速移動受信特性改善効果」(映像情報メディア学会誌,Vol.56,No.2,pp237−244,2004年2月)
As shown in FIG. 9, the conventional receiving antenna apparatus using the spatial interpolation type fast fading compensation method receives received signals from a plurality of antennas # 1 to # 4 arranged at arbitrary intervals and the movement of the moving body. From the speed information, the least square error estimation unit estimates the output of the virtual antenna P stationary with respect to the ground. As for the effect of this method, a simulation experiment is performed in a limited environment, and the result of a demonstration experiment outdoors is awaited.
Imai et al., “Diversity Reception Characteristics in Mobile Reception for Digital Terrestrial Broadcasting” (R & D Review of Toyota CRDL Vol. 39 No. 1, pp 44-49, 2004) Kimura et al. “Study on mobile reception characteristics of terrestrial digital broadcasting by diversity reception” (Technical Report of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 26, No. 67, pp 13-16, BCS 2002-41, ROFT 2002-109, Oct. 2002) Okada et al., “High-speed mobile reception characteristics improvement effect of digital terrestrial broadcasting by compensating for time-varying propagation using array antenna” (Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 56, No. 2, pp 237-244, February 2004)

しかしながら、非特許文献3に示された従来の受信アンテナ装置では、大地に対して仮想アンテナPにおける受信信号を高精度に推定する必要があるので、最小自乗誤差推定部の処理等に比較的複雑な処理回路が必要とされ、装置の製造コストが高くなるという問題があった。   However, in the conventional receiving antenna device shown in Non-Patent Document 3, since it is necessary to estimate the received signal at the virtual antenna P with high accuracy with respect to the ground, the processing of the least square error estimation unit is relatively complicated. A processing circuit is required, and the manufacturing cost of the apparatus increases.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる受信アンテナ装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve such a problem, and even in a multipath environment, it is possible to easily reduce transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect at a lower manufacturing cost than the conventional one. An antenna device is provided.

本発明の受信アンテナ装置は、移動体に搭載され、電波信号を受信する少なくとも1つのアンテナ素子と、前記移動体の移動速度に応じた速度で前記アンテナ素子を環状の軌道に沿って周回させる周回手段と、前記移動体の移動方向及び前記周回手段の周回方向に基づいて前記アンテナ素子から前記電波信号を取得する電波信号取得手段とを備えた構成を有している。   A receiving antenna device according to the present invention is mounted on a mobile body, and has at least one antenna element that receives a radio signal, and a circuit that circulates the antenna element along an annular track at a speed corresponding to the moving speed of the mobile body. And a radio wave signal acquisition means for acquiring the radio wave signal from the antenna element based on the moving direction of the moving body and the rotating direction of the rotating means.

この構成により、本発明の受信アンテナ装置は、電波信号取得手段が、移動体の移動方向と逆方向に周回するアンテナ素子から電波信号を取り出すことができるので、ドップラー効果がキャンセルされた電波信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   With this configuration, in the receiving antenna device of the present invention, the radio signal acquisition means can extract the radio signal from the antenna element that circulates in the direction opposite to the moving direction of the moving body, so that the radio signal with the Doppler effect canceled can be obtained. Even in a multipath environment, it is possible to easily reduce transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect at a lower manufacturing cost than the conventional one.

また、本発明の受信アンテナ装置は、前記周回手段は、前記アンテナ素子が複数配置される回転台と、前記回転台を回転する駆動装置とを備え、前記アンテナ素子を前記回転台上の同心円上に所定の角度間隔で複数配置した構成を有している。   Further, in the receiving antenna device of the present invention, the circulating means includes a turntable on which a plurality of the antenna elements are arranged, and a drive device that rotates the turntable, and the antenna elements are arranged on a concentric circle on the turntable. And a plurality of them are arranged at predetermined angular intervals.

この構成により、本発明の受信アンテナ装置は、移動体の移動速度に基づいてアンテナ素子を設置した回転台を駆動装置が回転し、複数のアンテナ素子のうち移動体の移動方向と逆方向に回転するアンテナ素子から電波信号を電波信号取得手段が取り出すことができるので、ドップラー効果がキャンセルされた電波信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   With this configuration, in the receiving antenna device of the present invention, the driving device rotates the turntable on which the antenna element is installed based on the moving speed of the moving body, and rotates in the direction opposite to the moving direction of the moving body among the plurality of antenna elements. Since the radio signal acquisition means can extract the radio signal from the antenna element that performs the cancellation, the radio signal with the Doppler effect canceled can be extracted, and even in a multipath environment, the multiple Doppler effect can be achieved at a lower manufacturing cost than the conventional one. It is possible to easily reduce the transmission characteristic deterioration due to.

さらに、本発明の受信アンテナ装置は、前記周回手段は、前記アンテナ素子が所定の距離間隔で複数配置される回転帯と、前記回転帯を回転する駆動装置とを備え、前記回転帯は、前記アンテナ素子と前記電波信号取得手段とを電気的に接続する接続手段を備えた構成を有している。   Furthermore, in the receiving antenna device of the present invention, the circuit means includes a rotation band in which a plurality of the antenna elements are arranged at a predetermined distance interval, and a driving device that rotates the rotation band. The antenna device and the radio signal acquisition unit are electrically connected to each other.

この構成により、本発明の受信アンテナ装置は、移動体の移動速度に基づいてアンテナ素子を設置した回転帯を駆動装置が回転し、複数のアンテナ素子のうち移動体の移動方向と逆方向に周回するアンテナ素子から電波信号を電波信号取得手段が取り出すことができるので、ドップラー効果がキャンセルされた電波信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   With this configuration, in the receiving antenna device of the present invention, the driving device rotates the rotation band in which the antenna element is installed based on the moving speed of the moving body, and the circuit moves in the direction opposite to the moving direction of the moving body among the plurality of antenna elements. Since the radio signal acquisition means can extract the radio signal from the antenna element that performs the cancellation, the radio signal with the Doppler effect canceled can be extracted, and even in a multipath environment, the multiple Doppler effect can be achieved at a lower manufacturing cost than the conventional one. It is possible to easily reduce the transmission characteristic deterioration due to.

さらに、本発明の受信アンテナ装置は、前記電波信号取得手段は、前記移動体の移動速度ベクトルの逆ベクトルと前記アンテナ素子の回転ベクトルの接線成分ベクトルとの角度が最小となるアンテナ素子から前記電波信号を取得する構成を有している。   Further, in the receiving antenna device of the present invention, the radio wave signal acquisition means is configured such that the radio wave signal is acquired from an antenna element having a minimum angle between an inverse vector of a moving speed vector of the moving body and a tangential component vector of a rotation vector of the antenna element. It has the structure which acquires a signal.

この構成により、本発明の受信アンテナ装置は、複数のアンテナ素子のうち移動体の移動方向と逆方向に周回するアンテナ素子から電波信号を電波信号取得手段が取り出すことができるので、ドップラー効果がキャンセルされた電波信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   With this configuration, the receiving antenna device of the present invention cancels the Doppler effect because the radio signal acquisition means can extract the radio signal from the antenna element that circulates in the direction opposite to the moving direction of the moving body among the plurality of antenna elements. In the multipath environment, it is possible to easily reduce transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect at a lower manufacturing cost than the conventional one.

さらに、本発明の受信アンテナ装置は、前記移動体の移動方向及び前記周回手段の周回方向に基づいて、前記アンテナ素子の出力を合成する合成手段を備えた構成を有している。   Furthermore, the receiving antenna device of the present invention has a configuration including a combining unit that combines the outputs of the antenna elements based on the moving direction of the moving body and the rotating direction of the rotating unit.

この構成により、本発明の受信アンテナ装置は、電波信号取得手段からアンテナ素子までの距離と、移動体の移動方向とに基づいて各アンテナ素子の出力を重み付け合成して取り出すことができるので、ドップラー効果がキャンセルされた電波信号を大きく含む合成信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   With this configuration, the receiving antenna device of the present invention can take out the output of each antenna element by weighted synthesis based on the distance from the radio wave signal acquisition means to the antenna element and the moving direction of the moving body. A composite signal containing a large amount of radio signal whose effect has been canceled can be taken out, and even in a multipath environment, transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect can be easily reduced at a lower manufacturing cost than the conventional one.

さらに、本発明の受信アンテナ装置は、前記合成手段は、金属皮膜抵抗体を備えた構成を有している。   Furthermore, in the receiving antenna device of the present invention, the synthesizing means includes a metal film resistor.

この構成により、本発明の受信アンテナ装置は、電波信号取得手段からアンテナ素子までの電気抵抗と、移動体の移動方向とに基づいて各アンテナ素子の出力を電気抵抗で重み付け合成して取り出すことができるので、ドップラー効果がキャンセルされた電波信号を大きく含む合成信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   With this configuration, the receiving antenna device of the present invention can extract the output of each antenna element by weighting and combining the output of each antenna element based on the electric resistance from the radio signal acquisition means to the antenna element and the moving direction of the moving body. As a result, it is possible to take out a composite signal that contains a large amount of radio signal whose Doppler effect has been canceled, and easily reduce transmission characteristic degradation due to the multiple Doppler effect even in a multipath environment at a lower manufacturing cost than the conventional one. Can do.

本発明は、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができるという受信アンテナ装置を提供することができるものである。   The present invention can provide a receiving antenna apparatus capable of easily reducing transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect even in a multipath environment at a lower manufacturing cost than the conventional one.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
まず、本実施の形態の受信アンテナ装置の構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態の受信アンテナ装置の外観斜視図であり、図2は、本実施の形態の受信アンテナ装置を上部から見たときの構成を示す概念図である。なお、本実施の形態の受信アンテナ装置が、車両に搭載され、UHF(Ultra High Frequency)帯のOFDM信号、例えば地上デジタル放送の電波信号を受信する例を挙げて説明する。
(First embodiment)
First, the structure of the receiving antenna apparatus of this Embodiment is demonstrated using FIG.1 and FIG.2. FIG. 1 is an external perspective view of the receiving antenna device of the present embodiment, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing a configuration when the receiving antenna device of the present embodiment is viewed from above. An example will be described in which the receiving antenna device of the present embodiment is mounted on a vehicle and receives an OFDM signal in a UHF (Ultra High Frequency) band, for example, a radio signal of terrestrial digital broadcasting.

図1及び図2に示すように、本実施の形態の受信アンテナ装置10は、OFDM信号を受信するモノポールアンテナ11a〜11dと、モノポールアンテナ11a〜11dが設置された回転台12と、回転台12の中心に設けられた回転軸13と、モノポールアンテナ11a〜11dにそれぞれ接続された信号線14a〜14dと、回転軸13に設けられた電極台15と、信号線14a〜14dにそれぞれ接続された電極15a〜15dと、電極15a〜15dからOFDM信号を取り出すブラシ16aと、グランドレベルの電位に設定されたブラシ16bと、回転台12を回転する電動機17と、電動機17の回転速度を制御する回転速度制御部18とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the receiving antenna apparatus 10 of the present embodiment includes a monopole antenna 11a to 11d that receives an OFDM signal, a turntable 12 on which the monopole antennas 11a to 11d are installed, A rotating shaft 13 provided at the center of the table 12, signal lines 14a to 14d connected to the monopole antennas 11a to 11d, an electrode table 15 provided on the rotating shaft 13, and signal lines 14a to 14d, respectively. The connected electrodes 15a to 15d, the brush 16a for extracting the OFDM signal from the electrodes 15a to 15d, the brush 16b set to the ground level potential, the electric motor 17 for rotating the turntable 12, and the rotational speed of the electric motor 17 And a rotational speed control unit 18 to be controlled.

なお、モノポールアンテナ11a〜11dは本発明のアンテナ素子を構成している。また、回転軸13及び電動機17は本発明の駆動装置を構成し、回転台12、回転軸13及び電動機17は本発明の周回手段を構成している。また、ブラシ16a及び16bは本発明の電波信号取得手段を構成している。   Note that the monopole antennas 11a to 11d constitute the antenna element of the present invention. The rotating shaft 13 and the electric motor 17 constitute a driving device of the present invention, and the rotating table 12, the rotating shaft 13 and the electric motor 17 constitute an orbiting means of the present invention. The brushes 16a and 16b constitute a radio signal acquisition unit of the present invention.

モノポールアンテナ11a〜11dは、例えば銅棒で構成され、地面とほぼ平行な面で回転する回転台12の上面に垂直に固定されている。モノポールアンテナ11a〜11dの長さは、例えば受信対象周波数の1/4波長とほぼ一致するよう決定されている。具体的には、UHF帯のOFDM信号を1/4波長のアンテナ長で受信する場合、UHF帯470〜770MHzの中心周波数620MHzで考えると、モノポールアンテナ11a〜11dの長さは、それぞれ、約12cmとなる。   The monopole antennas 11a to 11d are made of, for example, copper bars, and are fixed vertically to the upper surface of the turntable 12 that rotates on a plane substantially parallel to the ground. The lengths of the monopole antennas 11a to 11d are determined so as to substantially coincide with a quarter wavelength of the reception target frequency, for example. Specifically, when receiving an OFDM signal in the UHF band with an antenna length of ¼ wavelength, considering the center frequency 620 MHz in the UHF band 470 to 770 MHz, the lengths of the monopole antennas 11a to 11d are about 12 cm.

回転台12は、絶縁体で構成され、回転台12の回転中心から半径rの円周上にモノポールアンテナ11a〜11dを90度の角度間隔で配置するようになっている。回転台12の表面には、グランドレベルの電位に設定された銅箔12aが貼付されている。銅箔12aには、モノポールアンテナ11a〜11dとの絶縁をとるためのニゲが設けられている。   The turntable 12 is made of an insulator, and monopole antennas 11a to 11d are arranged at an angular interval of 90 degrees on the circumference having a radius r from the rotation center of the turntable 12. On the surface of the turntable 12, a copper foil 12a set to a ground level potential is attached. The copper foil 12a is provided with a relief for insulation from the monopole antennas 11a to 11d.

回転軸13は、金属棒で構成され、回転台12の回転中心部に固定されており、銅箔12aと電気的に接続されている。回転軸13には電極台15が設けられている。電極台15は、円柱状の絶縁体で構成され、信号線14a〜14dを介してモノポールアンテナ11a〜11dにそれぞれ接続された電極15a〜15dを備えている。   The rotating shaft 13 is comprised with the metal rod, is being fixed to the rotation center part of the turntable 12, and is electrically connected with the copper foil 12a. An electrode table 15 is provided on the rotating shaft 13. The electrode table 15 is made of a cylindrical insulator and includes electrodes 15a to 15d connected to the monopole antennas 11a to 11d via signal lines 14a to 14d, respectively.

ブラシ16a及び16bは、金属板で構成され、電極15a〜15dからOFDM信号を取り出し、受信信号処理回路(図示省略)にOFDM信号を出力するようになっている。ここで、ブラシ16aの設置位置は、受信点移動方向と回転台12の回転方向とに基づいて決定されている。具体的には、受信点移動速度ベクトルの逆ベクトルと、モノポールアンテナ11a〜11dの各回転ベクトルの接線成分ベクトルとの角度(以下、単に「回転ベクトル角度」という。)が最小となるモノポールアンテナからOFDM信号を取得するように、ブラシ16aの設置位置が決定されている。   The brushes 16a and 16b are made of a metal plate, take out an OFDM signal from the electrodes 15a to 15d, and output the OFDM signal to a reception signal processing circuit (not shown). Here, the installation position of the brush 16 a is determined based on the receiving point moving direction and the rotating direction of the turntable 12. Specifically, the monopole that minimizes the angle between the inverse vector of the reception point moving velocity vector and the tangent component vector of each rotation vector of the monopole antennas 11a to 11d (hereinafter simply referred to as “rotation vector angle”). The installation position of the brush 16a is determined so as to acquire the OFDM signal from the antenna.

例えば、図2に示された状態においては、回転ベクトル角度は、モノポールアンテナ11a、11d、11b、11cの順に大きくなっており、モノポールアンテナ11aが受信したOFDM信号が取得できる位置にブラシ16aが配置されている。ブラシ16bは、回転軸13を介して銅箔12aに接続されており、ブラシ16bの電位はグランドレベルに設定されている。なお、本実施の形態の受信アンテナ装置10は、車両に搭載されているので、受信点移動速度は車両の走行速度と同一である。   For example, in the state shown in FIG. 2, the rotation vector angle increases in the order of the monopole antennas 11a, 11d, 11b, and 11c, and the brush 16a is located at a position where the OFDM signal received by the monopole antenna 11a can be acquired. Is arranged. The brush 16b is connected to the copper foil 12a via the rotating shaft 13, and the potential of the brush 16b is set to the ground level. Since receiving antenna device 10 of this embodiment is mounted on a vehicle, the receiving point moving speed is the same as the traveling speed of the vehicle.

電動機17は、例えば直流サーボモータで構成され、受信点移動速度に応じた回転速度で、回転軸13を介して回転台12を回転するようになっている。回転速度制御部18は、例えばCPU、ROM、RAM等で構成され、車両の走行速度情報を取得して電動機17の回転速度を制御するようになっている。   The electric motor 17 is composed of, for example, a DC servo motor, and rotates the turntable 12 via the rotation shaft 13 at a rotation speed corresponding to the reception point moving speed. The rotational speed control unit 18 is configured by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and acquires the traveling speed information of the vehicle and controls the rotational speed of the electric motor 17.

ここで、回転速度制御部18によって設定される電動機17の回転速度について説明する。図2に示すように、モノポールアンテナ11a〜11dの回転中心からの距離をr(m)、受信点移動速度をv(m/秒)とするとき、回転速度制御部18は、回転速度u(回転/秒)を次式に基づいて設定するようになっている。   Here, the rotation speed of the electric motor 17 set by the rotation speed control unit 18 will be described. As shown in FIG. 2, when the distance from the rotation center of the monopole antennas 11 a to 11 d is r (m) and the reception point moving speed is v (m / sec), the rotation speed control unit 18 rotates the rotation speed u. (Rotation / second) is set based on the following equation.

u=v/(2πr) (1)
具体例を挙げれば、受信点移動速度vが100(km/時)、r=15(cm)の場合、回転速度uは約30(回転/秒)となる。
u = v / (2πr) (1)
As a specific example, when the receiving point moving speed v is 100 (km / hour) and r = 15 (cm), the rotational speed u is about 30 (rotation / second).

式(1)によって設定された回転速度uで、電動機17が回転台12を回転すれば、モノポールアンテナ11a〜11dの受信点移動方向の最大速度と、受信点移動速度とが等しくなり、ドップラー効果がほぼキャンセルされることになる。   If the electric motor 17 rotates the turntable 12 at the rotational speed u set by the equation (1), the maximum speed in the receiving point moving direction of the monopole antennas 11a to 11d becomes equal to the receiving point moving speed. The effect will be almost cancelled.

なお、回転速度制御部18によって設定される回転速度uは、式(1)の右辺と完全に一致するもののみに限定されるものではない。   Note that the rotational speed u set by the rotational speed control unit 18 is not limited to the one that completely coincides with the right side of the equation (1).

次に、本実施の形態の受信アンテナ装置10の動作について、図1及び図2を用いて説明する。   Next, the operation of the receiving antenna apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、回転速度制御部18によって、受信点移動速度vのデータが取得され、電動機17の回転速度が、式(1)に基づいて算出される。受信点移動速度vのデータは、例えば車速パルス信号に基づいて取得することができる。   First, the rotational speed control unit 18 acquires data of the reception point moving speed v, and the rotational speed of the electric motor 17 is calculated based on the formula (1). The data of the receiving point moving speed v can be acquired based on, for example, a vehicle speed pulse signal.

次いで、回転速度制御部18によって、回転台12の回転速度を設定する制御信号が電動機17に出力される。   Next, the rotation speed control unit 18 outputs a control signal for setting the rotation speed of the turntable 12 to the electric motor 17.

続いて、電動機17によって、受信点移動速度vに応じた回転速度uで回転台12が回転される。その結果、モノポールアンテナ11a〜11dは、回転台12の回転中心から半径rの円周上を受信点移動速度vに応じた回転速度uで回転する。   Subsequently, the turntable 12 is rotated by the electric motor 17 at a rotation speed u corresponding to the reception point moving speed v. As a result, the monopole antennas 11a to 11d rotate on the circumference of the radius r from the rotation center of the turntable 12 at a rotation speed u corresponding to the reception point moving speed v.

そして、ブラシ16a及び16bによって、モノポールアンテナ11a〜11dのうち回転ベクトル角度が最小のものからOFDM信号が取り出され、受信信号処理回路に出力される。例えば、図2に示された状態においては、ブラシ16a及び16bによって、モノポールアンテナ11aが受信したOFDM信号が、信号線14a及び電極15aと、回転軸13とを介して取得される。その結果、ブラシ16a及び16bによって、ドップラー効果がほぼキャンセルされたOFDM信号が取り出される。   The OFDM signals are extracted from the monopole antennas 11a to 11d having the smallest rotation vector angle by the brushes 16a and 16b, and are output to the reception signal processing circuit. For example, in the state shown in FIG. 2, the OFDM signal received by the monopole antenna 11 a is acquired by the brushes 16 a and 16 b through the signal line 14 a and the electrode 15 a and the rotating shaft 13. As a result, the OFDM signal in which the Doppler effect is substantially canceled is extracted by the brushes 16a and 16b.

以上のように、本実施の形態の受信アンテナ装置10によれば、電動機17は、モノポールアンテナ11a〜11dが設置された回転台12を受信点移動速度に基づいて回転し、ブラシ16a及び16bは、モノポールアンテナ11a〜11dのうち回転ベクトル角度が最小のものからOFDM信号を取り出す構成としたので、モノポールアンテナ11a〜11dのうちのいずれかからドップラー効果がほぼキャンセルされたOFDM信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   As described above, according to the receiving antenna device 10 of the present embodiment, the electric motor 17 rotates the turntable 12 on which the monopole antennas 11a to 11d are installed based on the receiving point moving speed, and the brushes 16a and 16b. Is configured to extract the OFDM signal from the monopole antennas 11a to 11d having the smallest rotation vector angle, so that the OFDM signal from which the Doppler effect is substantially canceled is extracted from any of the monopole antennas 11a to 11d. Even in a multipath environment, it is possible to easily reduce transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect at a lower manufacturing cost than the conventional one.

なお、前述の実施の形態において、回転速度制御部18によって取得された車両の走行速度に応じた回転速度で電動機17が回転台12を回転する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the configuration in which the electric motor 17 rotates the turntable 12 at a rotational speed corresponding to the traveling speed of the vehicle acquired by the rotational speed control unit 18 has been described as an example. It is not limited to this.

例えば、車両の走行速度が60(km/時)以下の場合は電動機17を停止しておき、車両の走行速度が60(km/時)を超えた場合は、回転速度制御部18が、電動機17をオンにする制御信号を出力し、式(1)によって算出された走行速度60(km/時)における回転速度uで電動機17を回転させる構成としてもよい。この構成によれば、車両の走行速度が60(km/時)から100(km/時)に上昇した場合でも、電動機17は走行速度60(km/時)における回転速度uで回転台12を回転するので、モノポールアンテナ11a〜11dから出力される信号のドップラーシフト量を、車両の走行速度が40(km/時)におけるドップラーシフト量相当に軽減することができ、多重ドップラー効果による伝送特性劣化を低減することができる。   For example, when the traveling speed of the vehicle is 60 (km / hour) or less, the electric motor 17 is stopped, and when the traveling speed of the vehicle exceeds 60 (km / hour), the rotational speed control unit 18 A configuration may be adopted in which a control signal for turning on 17 is output and the electric motor 17 is rotated at the rotational speed u at the traveling speed 60 (km / hour) calculated by the equation (1). According to this configuration, even when the traveling speed of the vehicle increases from 60 (km / hour) to 100 (km / hour), the electric motor 17 causes the turntable 12 to rotate at the rotational speed u at the traveling speed 60 (km / hour). Since it rotates, the Doppler shift amount of the signals output from the monopole antennas 11a to 11d can be reduced to the equivalent of the Doppler shift amount when the vehicle traveling speed is 40 (km / hour), and transmission characteristics due to the multiple Doppler effect Deterioration can be reduced.

また、前述の実施の形態において、モノポールアンテナ11a〜11dを回転台12上に90度の角度間隔で配置する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の角度間隔で配置する構成としても同様の効果を得ることができる。この場合、角度間隔に応じて電極15a〜15dの回転方向の長さを決定すればよい。   In the above-described embodiment, the monopole antennas 11a to 11d have been described by taking as an example a configuration in which the monopole antennas 11a to 11d are arranged at an angular interval of 90 degrees on the turntable 12, but the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained even when the arrangement is made at an arbitrary angular interval. In this case, what is necessary is just to determine the length of the rotation direction of electrode 15a-15d according to an angle space | interval.

また、前述の実施の形態において、4つのモノポールアンテナ11a〜11dによってOFDM信号を受信する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも1つのモノポールアンテナで所定の電波信号を受信する構成としても同様の効果を得ることができる。例えば、バースト状に送出される電波信号を1つのモノポールアンテナで受信する構成としても同様の効果を得ることができる。また、モノポールアンテナ数を増やすほど、ドップラー効果による伝送特性劣化を高精度で軽減することができる。   In the above-described embodiment, the configuration in which the OFDM signal is received by the four monopole antennas 11a to 11d has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and at least one monopole is used. The same effect can be obtained even when the antenna receives a predetermined radio signal. For example, the same effect can be obtained when a radio signal transmitted in a burst form is received by one monopole antenna. In addition, as the number of monopole antennas increases, transmission characteristic deterioration due to the Doppler effect can be reduced with higher accuracy.

また、前述の実施の形態において、ブラシ16aと電極15a〜15dとの切り替わり点で信号の瞬断が発生して受信信号に不連続点ができ、受信信号の変調方式や変調速度によっては、受信装置の同期系統に悪影響を与える可能性があるが、受信する可能性のあるチャンネルが存在する周波数帯域を通過させる帯域通過フィルタをブラシ16aの後段の信号ラインに挿入することによって、切り替わり点における信号の瞬断の影響を緩和することができる。   Further, in the above-described embodiment, an instantaneous signal interruption occurs at the switching point between the brush 16a and the electrodes 15a to 15d, and a discontinuous point is generated in the reception signal. Depending on the modulation method and the modulation speed of the reception signal, the reception may occur. The signal at the switching point is inserted by inserting a band-pass filter that passes through a frequency band in which there is a channel that may be received, which may adversely affect the synchronization system of the apparatus, into the signal line after the brush 16a. Can alleviate the effects of instantaneous interruption.

また、前述の実施の形態において、地面とほぼ平行な面で回転する回転台12の上面にモノポールアンテナ11a〜11dを垂直に固定し、垂直偏波の電波信号を受信する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、水平偏波の電波信号を受信する場合は、地面とほぼ垂直に回転台12の上面を回転させ、電極台15の最上部又は最下部のうち、ドップラーシフト量を軽減する効果が大きい側にブラシ16aを設置する構成とすることができる。   In the above-described embodiment, the monopole antennas 11a to 11d are fixed vertically on the upper surface of the turntable 12 that rotates in a plane substantially parallel to the ground, and a vertically polarized radio signal is received as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, when receiving a horizontally polarized radio signal, the upper surface of the turntable 12 is rotated substantially perpendicularly to the ground, and the side of the uppermost part or the lowermost part of the electrode table 15 that has a large effect of reducing the Doppler shift amount. It can be set as the structure which installs the brush 16a.

また、前述の実施の形態において、本実施の形態の受信アンテナ装置10を車両に搭載する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電車や船舶等に搭載する構成としても同様の効果を得ることができる。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the receiving antenna device 10 of this embodiment is mounted on a vehicle has been described, but the present invention is not limited to this, and is mounted on a train, a ship, or the like. Similar effects can be obtained with the configuration.

また、受信アンテナ装置10の全体を例えばプラスチックス製のカーバーで覆い、防塵性や防水性を備える構成としてもよい。   Further, the entire receiving antenna device 10 may be covered with, for example, a plastic carver to have a dustproof property and a waterproof property.

(第2の実施の形態)
まず、本実施の形態の受信アンテナ装置の構成について、図3を用いて説明する。図3は、本実施の形態の受信アンテナ装置を上部から見たときの構成を示す概念図である。
(Second Embodiment)
First, the structure of the receiving antenna apparatus of this Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a configuration when the receiving antenna device of the present embodiment is viewed from above.

なお、図3に示すように、本実施の形態の受信アンテナ装置20は、本発明の第1の実施の形態の受信アンテナ装置10(図2参照)に係る電極15a〜15dに代えて、抵抗体電極23を備えたものであるので、受信アンテナ装置10と同様な構成の説明は省略する。   As shown in FIG. 3, the receiving antenna device 20 of the present embodiment is replaced with resistors 15a to 15d according to the receiving antenna device 10 (see FIG. 2) of the first embodiment of the present invention. Since the body electrode 23 is provided, the description of the same configuration as that of the receiving antenna device 10 is omitted.

本実施の形態の受信アンテナ装置20は、OFDM信号を受信するモノポールアンテナ21a〜21dと、モノポールアンテナ21a〜21dが設置された回転台22と、モノポールアンテナ21a〜21dに接続された抵抗体電極23と、抵抗体電極23からOFDM信号を取り出すブラシ24aとを備えている。   The receiving antenna apparatus 20 of the present embodiment includes monopole antennas 21a to 21d that receive OFDM signals, a turntable 22 on which the monopole antennas 21a to 21d are installed, and resistors connected to the monopole antennas 21a to 21d. A body electrode 23 and a brush 24 a for extracting an OFDM signal from the resistor electrode 23 are provided.

また、受信アンテナ装置20は、図示を省略したが、図1に示された受信アンテナ装置10と同様な構成となっており、以下、同一の符号を付して説明する。すなわち、受信アンテナ装置20は、回転台22を回転する回転軸13と、モノポールアンテナ21a〜21dにそれぞれ接続された信号線14a〜14dと、回転軸13に取り付けられた電極台15と、グランドレベルの電位に設定されたブラシ16bと、回転台22を回転する電動機17と、電動機17の回転速度を制御する回転速度制御部18とを備えている。   Although not shown, the receiving antenna device 20 has the same configuration as the receiving antenna device 10 shown in FIG. 1 and will be described below with the same reference numerals. That is, the receiving antenna device 20 includes a rotating shaft 13 that rotates the rotating table 22, signal lines 14a to 14d connected to the monopole antennas 21a to 21d, an electrode table 15 attached to the rotating shaft 13, and a ground. The brush 16b set to the electric potential of the level, the electric motor 17 which rotates the turntable 22, and the rotational speed control part 18 which controls the rotational speed of the electric motor 17 are provided.

なお、モノポールアンテナ21a〜21dは本発明のアンテナ素子を構成している。また、回転軸13及び電動機17は本発明の駆動装置を構成し、回転台22、回転軸13及び電動機17は本発明の周回手段を構成している。また、ブラシ24a及び16bは本発明の電波信号取得手段を構成している。また、抵抗体電極23及びブラシ24aは本発明の合成手段を構成している。   The monopole antennas 21a to 21d constitute an antenna element of the present invention. Further, the rotating shaft 13 and the electric motor 17 constitute a driving device of the present invention, and the rotating table 22, the rotating shaft 13 and the electric motor 17 constitute an orbiting means of the present invention. The brushes 24a and 16b constitute the radio signal acquisition means of the present invention. Further, the resistor electrode 23 and the brush 24a constitute the synthesizing means of the present invention.

抵抗体電極23は、例えば、セラミックス製の電極台15の全周表面に電解メッキにより金属皮膜が形成された金属皮膜抵抗体で構成されている。抵抗体電極23は、信号線14a〜14dを介してモノポールアンテナ21a〜21dと電気的に接続されている。   The resistor electrode 23 is made of, for example, a metal film resistor in which a metal film is formed by electrolytic plating on the entire circumferential surface of a ceramic electrode base 15. The resistor electrode 23 is electrically connected to the monopole antennas 21a to 21d via the signal lines 14a to 14d.

ブラシ24aは、受信点移動方向及び回転台22の回転方向に基づいて、モノポールアンテナ21a〜21dのそれぞれが受信したOFDM信号を合成して取得するようになっている。具体的には、抵抗体電極23とブラシ24aとの接点から、モノポールアンテナ21a〜21dのそれぞれまでの電気抵抗(以下、単に「接点アンテナ間電気抵抗」という。)が異なるので、ブラシ24aは、モノポールアンテナ21a〜21dのそれぞれが受信したOFDM信号に対し、接点アンテナ間電気抵抗に応じて重み付けされて合成されたOFDM信号を取り出すようになっている。   The brush 24 a is configured to synthesize and acquire the OFDM signals received by the monopole antennas 21 a to 21 d based on the reception point moving direction and the rotation direction of the turntable 22. Specifically, since the electrical resistance from the contact between the resistor electrode 23 and the brush 24a to each of the monopole antennas 21a to 21d (hereinafter simply referred to as “electrical resistance between contact antennas”) is different, the brush 24a is The OFDM signal received by each of the monopole antennas 21a to 21d is taken out and combined with the weighted signal according to the electrical resistance between the contact antennas.

なお、本発明の第1の実施の形態の受信アンテナ装置10に係る電極15a〜15dは、それぞれ独立して構成され、ブラシ16aが取得するOFDM信号は不連続になるが、本実施の形態の受信アンテナ装置20に係る抵抗体電極23は、電極台15の全周表面に形成されているので、ブラシ24aが取得するOFDM信号は連続したものとなる。   In addition, although the electrodes 15a-15d which concern on the receiving antenna apparatus 10 of the 1st Embodiment of this invention are each comprised independently, the OFDM signal which the brush 16a acquires becomes discontinuous, Since the resistor electrode 23 related to the receiving antenna device 20 is formed on the entire circumferential surface of the electrode table 15, the OFDM signal acquired by the brush 24a is continuous.

次に、本実施の形態の受信アンテナ装置20の動作について説明する。なお、受信アンテナ装置10の構成と異なる抵抗体電極23及びブラシ24aに係る動作について説明する。   Next, the operation of the receiving antenna device 20 of the present embodiment will be described. In addition, the operation | movement which concerns on the resistor electrode 23 and the brush 24a different from the structure of the receiving antenna apparatus 10 is demonstrated.

モノポールアンテナ21a〜21dは、電動機17によって、回転台22の回転中心から半径rの円周上を受信点移動速度vに応じた回転速度uで回転される。モノポールアンテナ21a〜21dによって受信されたOFDM信号は、信号線14a〜14dによって抵抗体電極23に出力される。   The monopole antennas 21 a to 21 d are rotated by the electric motor 17 on the circumference of the radius r from the rotation center of the turntable 22 at a rotation speed u corresponding to the reception point moving speed v. The OFDM signals received by the monopole antennas 21a to 21d are output to the resistor electrode 23 through the signal lines 14a to 14d.

次いで、ブラシ24aによって、接点アンテナ間電気抵抗に応じて重み付けされて合成されたOFDM信号が取り出される。   Next, an OFDM signal that is weighted and synthesized according to the electrical resistance between the contact antennas is extracted by the brush 24a.

例えば、図3に示された状態において、接点アンテナ間電気抵抗は、モノポールアンテナ21a、21d、21b、21cの順に大きくなっている。したがって、ブラシ24aに入力される合成されたOFDM信号には、抵抗体電極23とブラシ24aとの接点から最も近いモノポールアンテナ21aのOFDM信号成分が最も大きく含まれ、抵抗体電極23とブラシ24aとの接点から最も遠いモノポールアンテナ21cのOFDM信号成分が最も小さく含まれることになる。   For example, in the state shown in FIG. 3, the electrical resistance between the contact antennas increases in the order of the monopole antennas 21a, 21d, 21b, and 21c. Therefore, the combined OFDM signal input to the brush 24a includes the largest OFDM signal component of the monopole antenna 21a closest to the contact point between the resistor electrode 23 and the brush 24a, and the resistor electrode 23 and the brush 24a. The OFDM signal component of the monopole antenna 21c farthest from the point of contact is contained at the smallest.

以上のように、本実施の形態の受信アンテナ装置20によれば、ブラシ24aは、金属皮膜抵抗体で構成された抵抗体電極23から、接点アンテナ間電気抵抗に応じて重み付けされて合成されたOFDM信号を取り出す構成としたので、ドップラー効果をほぼキャンセルするOFDM信号成分を最も大きくして取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   As described above, according to the receiving antenna device 20 of the present embodiment, the brush 24a is synthesized by being weighted according to the electrical resistance between the contact antennas from the resistor electrode 23 formed of the metal film resistor. Since it is configured to extract the OFDM signal, it can extract the largest OFDM signal component that almost cancels the Doppler effect, and even in a multipath environment, the transmission characteristics deteriorate due to the multiple Doppler effect at a lower manufacturing cost than the conventional one. Can be easily reduced.

(第3の実施の形態)
まず、本実施の形態の受信アンテナ装置の構成について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、本実施の形態の受信アンテナ装置の外観斜視図であり、図5は、本実施の形態の受信アンテナ装置の主要部を示す図である。なお、本発明の第1の実施の形態に係る受信アンテナ装置10と同様に、本実施の形態の受信アンテナ装置が、車両に搭載され、UHF帯のOFDM信号、例えば地上デジタル放送の電波信号を受信する例を挙げて説明し、受信アンテナ装置10の説明と重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
First, the structure of the receiving antenna apparatus of this Embodiment is demonstrated using FIG.4 and FIG.5. FIG. 4 is an external perspective view of the receiving antenna apparatus according to the present embodiment, and FIG. 5 is a diagram illustrating a main part of the receiving antenna apparatus according to the present embodiment. Similar to the receiving antenna device 10 according to the first embodiment of the present invention, the receiving antenna device according to the present embodiment is mounted on a vehicle and receives an UHF band OFDM signal, for example, a radio signal of terrestrial digital broadcasting. An example of reception will be described, and a description overlapping with the description of the reception antenna device 10 will be omitted.

図4及び図5に示すように、本実施の形態の受信アンテナ装置30は、OFDM信号を受信するモノポールアンテナ31a〜31dと、モノポールアンテナ31a〜31dを周回させる回転ドラム32及び33と、モノポールアンテナ31a〜31dが取り付けられたベルト34と、モノポールアンテナ31a〜31dが受信したOFDM信号を取り出すブラシ35と、回転ドラム32を回転する電動機36と、グランドレベルに設定される導体板37と、電動機36の回転速度を制御する回転速度制御部38とを備えている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the receiving antenna device 30 of the present embodiment includes monopole antennas 31a to 31d that receive OFDM signals, rotating drums 32 and 33 that circulate the monopole antennas 31a to 31d, The belt 34 to which the monopole antennas 31a to 31d are attached, the brush 35 for taking out the OFDM signal received by the monopole antennas 31a to 31d, the electric motor 36 for rotating the rotary drum 32, and the conductor plate 37 set to the ground level. And a rotation speed control unit 38 that controls the rotation speed of the electric motor 36.

なお、モノポールアンテナ31a〜31dは本発明のアンテナ素子を構成している。また、ベルト34は本発明の回転帯を構成している。また、電動機36、回転ドラム32及び33は本発明の駆動装置を構成し、ベルト34、電動機36、回転ドラム32及び33は本発明の周回手段を構成している。   Note that the monopole antennas 31a to 31d constitute the antenna element of the present invention. Further, the belt 34 constitutes the rotation band of the present invention. Further, the electric motor 36 and the rotating drums 32 and 33 constitute the driving device of the present invention, and the belt 34, the electric motor 36 and the rotating drums 32 and 33 constitute the circulating means of the present invention.

モノポールアンテナ31a〜31dは、例えば銅棒で構成され、それぞれ、ベルト34の全長をほぼ4分割した距離間隔で、ベルト34の側面に垂直に固定されている。モノポールアンテナ31a〜31dの長さは、例えば受信対象周波数の1/4波長とほぼ一致するよう決定されている。   The monopole antennas 31a to 31d are made of, for example, copper rods, and are fixed vertically to the side surface of the belt 34 at distance intervals obtained by dividing the entire length of the belt 34 into approximately four parts. The lengths of the monopole antennas 31a to 31d are determined so as to substantially coincide with a quarter wavelength of the reception target frequency, for example.

回転ドラム32及び33は、それぞれ、ほぼ同一の直径を有し、回転軸32a及び33aを備えている。回転ドラム32は、回転軸32aを介して電動機36と直結されている。回転ドラム32及び33と接触していないベルト34の部分(以下、「ベルト34の平坦部」という。)が受信点移動方向と平行になるよう回転ドラム32及び33が設置されている。したがって、ベルト34の平坦部において、モノポールアンテナ31a〜31dは、受信点移動方向と平行に直線的に移動することとなる。なお、回転軸32a及び33aを支持する支持部の図示は省略している。また、回転軸32a及び33aは本発明の駆動装置及び本発明の周回手段を構成している。   The rotating drums 32 and 33 have substantially the same diameter, and are provided with rotating shafts 32a and 33a. The rotating drum 32 is directly connected to the electric motor 36 via the rotating shaft 32a. The rotating drums 32 and 33 are installed so that the portion of the belt 34 that is not in contact with the rotating drums 32 and 33 (hereinafter referred to as “the flat portion of the belt 34”) is parallel to the receiving point moving direction. Therefore, in the flat part of the belt 34, the monopole antennas 31a to 31d move linearly in parallel with the reception point moving direction. In addition, illustration of the support part which supports the rotating shafts 32a and 33a is abbreviate | omitted. Further, the rotating shafts 32a and 33a constitute the driving device of the present invention and the turning means of the present invention.

ベルト34は、例えばゴムベルトで構成され、表面には導体箔34a〜34dが貼付されている。導体箔34a〜34dのそれぞれの間には、絶縁用のスリット34e〜34hが設けられている。例えば、導体箔34aの両端にはスリット34eとスリット34fとが設けられている。また、導体箔34a〜34dは、それぞれ、モノポールアンテナ31a〜31dと電気的に接続されている。なお、モノポールアンテナ31a〜31dは、それぞれ、導体箔34a〜34dの周回方向の長さのほぼ中心位置に設置されている。また、導体箔34a〜34dは本発明の接続手段を構成している。   The belt 34 is formed of, for example, a rubber belt, and conductor foils 34a to 34d are attached to the surface. Insulating slits 34e to 34h are provided between the conductor foils 34a to 34d. For example, a slit 34e and a slit 34f are provided at both ends of the conductor foil 34a. The conductor foils 34a to 34d are electrically connected to the monopole antennas 31a to 31d, respectively. Note that the monopole antennas 31a to 31d are installed at substantially the center positions of the lengths of the conductive foils 34a to 34d in the circumferential direction, respectively. The conductor foils 34a to 34d constitute the connecting means of the present invention.

ブラシ35は、金属板で構成され、導体箔34a〜34dからOFDM信号を取り出し受信信号処理回路(図示省略)に信号を出力するようになっている。ブラシ35の設置位置は、受信点移動方向とベルト34の回転方向とに基づいて決定されている。具体的には、ブラシ35の設置位置は、回転ベクトル角度が最小となるモノポールアンテナからOFDM信号を取得できる位置に決定されている。すなわち、受信点移動方向に対して逆方向となるベルト34の平坦部にブラシ35は設置されている。したがって、ブラシ35は、受信点移動方向と正反対に直線的に移動するモノポールアンテナが受信したOFDM信号を取り出すようになっている。   The brush 35 is made of a metal plate, takes out an OFDM signal from the conductor foils 34a to 34d, and outputs a signal to a reception signal processing circuit (not shown). The installation position of the brush 35 is determined based on the receiving point moving direction and the rotation direction of the belt 34. Specifically, the installation position of the brush 35 is determined at a position where the OFDM signal can be acquired from the monopole antenna having the minimum rotation vector angle. That is, the brush 35 is installed on the flat portion of the belt 34 that is in the opposite direction to the reception point moving direction. Therefore, the brush 35 takes out the OFDM signal received by the monopole antenna that moves linearly in the direction opposite to the reception point moving direction.

電動機36は、例えば直流サーボモータで構成され、受信点移動速度に応じた回転速度で、回転軸32aを介して回転ドラム32を回転するようになっている。回転速度制御部38は、例えばCPU、ROM、RAM等で構成され、車両の走行速度情報を取得して電動機36の回転速度を制御するようになっている。なお、回転速度制御部38によって設定される回転ドラム32の回転速度uは、回転ドラム32の外周を周回するときのモノポールアンテナの中心から回転ドラム32の中心までの距離r及び受信点移動速度vに基づき、前述の式(1)によって算出されるようになっている。   The electric motor 36 is constituted by, for example, a DC servo motor, and rotates the rotating drum 32 via the rotating shaft 32a at a rotating speed corresponding to the receiving point moving speed. The rotational speed control unit 38 is constituted by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and acquires the traveling speed information of the vehicle and controls the rotational speed of the electric motor 36. Note that the rotational speed u of the rotary drum 32 set by the rotational speed control unit 38 is the distance r from the center of the monopole antenna to the center of the rotary drum 32 and the reception point moving speed when circling the outer periphery of the rotary drum 32. Based on v, it is calculated by the aforementioned equation (1).

導体板37は、例えば銅板で構成され、回転ドラム32及び33の上面から所定の間隔をおいて設けられており、導体板37の電位はグランドレベルに設定されている。導体板37は、回転ドラム32及び33の上面の外側を覆う導体部37aと、回転ドラム32及び33の上面を覆う導体部37bと、導体部37aと導体部37bとの間に設けられたスリット部37cとを備えている。スリット部37cの幅は、モノポールアンテナ31a〜31dが周回する際に導体部37a及び37bと接触しない寸法で設定されている。なお、導体部37a及び37bを支持する支持部の図示は省略している。なお、導体板37a及びブラシ35は本発明の電波信号取得手段を構成している。   The conductor plate 37 is made of, for example, a copper plate, is provided at a predetermined interval from the upper surfaces of the rotary drums 32 and 33, and the potential of the conductor plate 37 is set to the ground level. The conductor plate 37 includes a conductor portion 37a that covers the outside of the upper surfaces of the rotating drums 32 and 33, a conductor portion 37b that covers the upper surfaces of the rotating drums 32 and 33, and a slit provided between the conductor portions 37a and 37b. Part 37c. The width of the slit portion 37c is set so as not to contact the conductor portions 37a and 37b when the monopole antennas 31a to 31d go around. In addition, illustration of the support part which supports the conductor parts 37a and 37b is abbreviate | omitted. The conductor plate 37a and the brush 35 constitute a radio signal acquisition means of the present invention.

次に、本実施の形態の受信アンテナ装置30の動作について、図4及び図5を用いて説明する。   Next, the operation of the receiving antenna device 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、回転速度制御部38によって、受信点移動速度vのデータが取得され、電動機36の回転速度が、式(1)に基づいて算出される。受信点移動速度vのデータは、例えば車速パルス信号に基づいて取得することができる。   First, the data of the reception point moving speed v is acquired by the rotation speed control unit 38, and the rotation speed of the electric motor 36 is calculated based on the formula (1). The data of the receiving point moving speed v can be acquired based on, for example, a vehicle speed pulse signal.

次いで、回転速度制御部38によって、回転ドラム32の回転速度を設定する制御信号が電動機36に出力される。   Next, a control signal for setting the rotation speed of the rotary drum 32 is output to the electric motor 36 by the rotation speed control unit 38.

続いて、電動機36によって、受信点移動速度vに応じた回転速度uで回転ドラム32が回転される。その結果、回転ドラム32及び33によってベルト34が周回され、モノポールアンテナ31a〜31dは、ベルト34の周回軌道に沿って周回される。   Subsequently, the rotating drum 32 is rotated by the electric motor 36 at a rotational speed u corresponding to the reception point moving speed v. As a result, the belt 34 is circulated by the rotating drums 32 and 33, and the monopole antennas 31 a to 31 d are circulated along the circulation path of the belt 34.

そして、ブラシ35及び導体部37aによって、モノポールアンテナ31a〜31dのうち、受信点移動方向と正反対に直線的に移動するモノポールアンテナが受信したOFDM信号が取り出され、受信信号処理回路に出力される。例えば、図4及び図5に示された状態においては、ブラシ35及び導体部37aによって、モノポールアンテナ31aが受信したOFDM信号が、導体箔34aを介して取得される。その結果、ブラシ35及び導体部37aによって、ドップラー効果が完全にキャンセルされたOFDM信号が取り出される。   Then, the OFDM signal received by the monopole antenna that moves linearly in the direction opposite to the reception point movement direction is extracted from the monopole antennas 31a to 31d by the brush 35 and the conductor portion 37a, and is output to the reception signal processing circuit. The For example, in the state shown in FIGS. 4 and 5, the OFDM signal received by the monopole antenna 31a is acquired through the conductor foil 34a by the brush 35 and the conductor portion 37a. As a result, the OFDM signal in which the Doppler effect is completely canceled is extracted by the brush 35 and the conductor portion 37a.

以上のように、本実施の形態の受信アンテナ装置30によれば、電動機36は、モノポールアンテナ31a〜31dが設置されたベルト34を受信点移動速度に基づいて回転し、ブラシ35及び導体部37aは、モノポールアンテナ31a〜31dのうち受信点移動方向と正反対に直線的に移動するモノポールアンテナからOFDM信号を取り出す構成としたので、モノポールアンテナ31a〜31dのうちのいずれかからドップラー効果が完全にキャンセルされたOFDM信号を取り出すことができ、マルチパス環境においても、従来のものよりも低い製造コストで多重ドップラー効果による伝送特性劣化を容易に低減することができる。   As described above, according to the receiving antenna device 30 of the present embodiment, the electric motor 36 rotates the belt 34 on which the monopole antennas 31a to 31d are installed based on the receiving point moving speed, and the brush 35 and the conductor portion. 37a has a configuration in which an OFDM signal is extracted from a monopole antenna that moves linearly in the direction opposite to the reception point movement direction among the monopole antennas 31a to 31d, so that the Doppler effect is obtained from any of the monopole antennas 31a to 31d. Can be extracted, and even in a multipath environment, transmission characteristic deterioration due to the multiple Doppler effect can be easily reduced at a lower manufacturing cost than the conventional one.

なお、前述の実施の形態において、回転速度制御部38によって取得された車両の走行速度情報応じた回転速度で電動機36がベルト34を周回させる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the configuration in which the electric motor 36 circulates the belt 34 at the rotational speed corresponding to the vehicle traveling speed information acquired by the rotational speed control unit 38 has been described as an example. It is not limited to.

また、前述の実施の形態において、ほぼ同一の直径を有する2つの回転ドラム32及び33でベルト34を周回させる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の回転ドラムでベルト34を周回させ、ベルト34の平坦部の少なくとも1つが受信点移動方向と正反対に直線的に移動するものであれば同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the configuration in which the belt 34 is circulated by the two rotating drums 32 and 33 having substantially the same diameter has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained as long as the belt 34 is circulated by a plurality of rotating drums and at least one of the flat portions of the belt 34 moves linearly in the direction opposite to the reception point moving direction.

また、前述の実施の形態において、モノポールアンテナ31a〜31dをベルト34の側面にほぼ等しい距離間隔で配置する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の距離間隔で配置する構成としても同様の効果を得ることができる。この場合、距離間隔に応じて導体箔34a〜34dの周回方向の長さを決定すればよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the monopole antennas 31a to 31d are arranged on the side surfaces of the belt 34 at substantially equal distance intervals has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained even when the arrangement is made at an arbitrary distance interval. In this case, what is necessary is just to determine the length of the winding direction of conductor foil 34a-34d according to a distance space | interval.

また、前述の実施の形態において、4つのモノポールアンテナ31a〜31dによってOFDM信号を受信する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも1つのモノポールアンテナで所定の電波信号を受信する構成としても同様の効果を得ることができる。例えば、バースト状に送出される電波信号を1つのモノポールアンテナで受信する構成としても同様の効果を得ることができる。また、モノポールアンテナ数を増やすほど、ドップラー効果による伝送特性劣化を高精度で軽減することができる。   In the above-described embodiment, the configuration in which the OFDM signal is received by the four monopole antennas 31a to 31d has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and at least one monopole is used. The same effect can be obtained even when the antenna receives a predetermined radio signal. For example, the same effect can be obtained when a radio signal transmitted in a burst form is received by one monopole antenna. In addition, as the number of monopole antennas increases, transmission characteristic deterioration due to the Doppler effect can be reduced with higher accuracy.

また、前述の実施の形態において、ブラシ35と導体箔34a〜34dとの切り替わり点で信号の瞬断が発生して受信信号に不連続点ができ、受信信号の変調方式や変調速度によっては、受信装置の同期系統に悪影響を与える可能性があるが、受信する可能性のあるチャンネルが存在する周波数帯域を通過させる帯域通過フィルタをブラシ35の後段の信号ラインに挿入することによって、切り替わり点における信号の瞬断の影響を緩和することができる。また、本発明の第2の実施の形態に係る受信アンテナ装置20と同様に、金属皮膜抵抗体をベルト34の全周上に設ける構成としても、切り替わり点における信号の瞬断の影響を緩和することができる。   Further, in the above-described embodiment, an instantaneous signal interruption occurs at the switching point between the brush 35 and the conductor foils 34a to 34d, and a discontinuous point is generated in the received signal. Depending on the modulation method and the modulation speed of the received signal, By inserting a band-pass filter that passes a frequency band in which there is a channel that may be received, which may adversely affect the synchronization system of the receiving apparatus, into the signal line after the brush 35, The influence of the instantaneous interruption of the signal can be reduced. Further, similarly to the receiving antenna device 20 according to the second embodiment of the present invention, even if the metal film resistor is provided on the entire circumference of the belt 34, the influence of instantaneous signal interruption at the switching point is reduced. be able to.

また、前述の実施の形態において、モノポールアンテナ31a〜31dの取り付け面を地面とほぼ平行にし、垂直偏波の電波信号を受信する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、水平偏波の電波信号を受信する場合は、地面とほぼ垂直な面で回転するようモノポールアンテナ31a〜31dの取り付け面を設定し、ベルト34の平坦部のうち、ドップラーシフト量を軽減する効果が大きい側にブラシ35を設置する構成とすることができる。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the mounting surface of the monopole antennas 31a to 31d is made substantially parallel to the ground and a vertically polarized radio wave signal is received has been described, but the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, when receiving a horizontally polarized radio signal, the mounting surface of the monopole antennas 31a to 31d is set so as to rotate on a plane substantially perpendicular to the ground, and the Doppler shift amount is reduced in the flat portion of the belt 34. It can be set as the structure which installs the brush 35 in the side with the big effect to do.

また、前述の実施の形態において、本実施の形態の受信アンテナ装置30を車両に搭載する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電車や船舶等に搭載する構成としても同様の効果を得ることができる。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the receiving antenna device 30 of this embodiment is mounted on a vehicle has been described, but the present invention is not limited to this, and is mounted on a train, a ship, or the like. Similar effects can be obtained with the configuration.

また、受信アンテナ装置30の全体を例えばプラスチックス製のカーバーで覆い、防塵性や防水性を備える構成としてもよい。   Alternatively, the entire receiving antenna device 30 may be covered with, for example, a plastic carver to have a dustproof property and a waterproof property.

本発明の第1の実施の形態の受信アンテナ装置の斜視図The perspective view of the receiving antenna apparatus of the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態の受信アンテナ装置を上部から見たときの構成を示す概念図The conceptual diagram which shows a structure when the receiving antenna apparatus of the 1st Embodiment of this invention is seen from upper part 本発明の第2の実施の形態の受信アンテナ装置を上部から見たときの構成を示す概念図The conceptual diagram which shows the structure when the receiving antenna apparatus of the 2nd Embodiment of this invention is seen from upper part 本発明の第3の実施の形態の受信アンテナ装置の斜視図The perspective view of the receiving antenna apparatus of the 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施の形態の受信アンテナ装置に係る主要部を示す図The figure which shows the principal part which concerns on the receiving antenna apparatus of the 3rd Embodiment of this invention. 従来のダイバーシティアンテナ受信システムのブロック図Block diagram of a conventional diversity antenna reception system 従来のFFT前合成型アダプティブアレーアンテナのブロック図Block diagram of a conventional pre-FFT combining adaptive array antenna 従来のFFT後合成型アダプティブアレーアンテナのブロック図Block diagram of a conventional post-FFT combining adaptive array antenna 従来の受信アンテナ装置のブロック図Block diagram of a conventional receiving antenna device

符号の説明Explanation of symbols

10、20、30 受信アンテナ装置
11a〜11d、21a〜21d、31a〜31d モノポールアンテナ(アンテナ素子)
12、22 回転台(周回手段)
12a 銅箔
13 回転軸(駆動装置、周回手段)
14a〜14d 信号線
15 電極台
15a〜15d 電極
16a、16b、24a、35 ブラシ(電波信号取得手段)
24a ブラシ(電波信号取得手段、合成手段)
17、36 電動機(駆動装置、周回手段)
18、38 回転速度制御部
23 抵抗体電極(合成手段、金属皮膜抵抗体)
32、33 回転ドラム(周回手段)
32a、33a 回転軸(駆動装置、周回手段)
34 ベルト(回転帯、周回手段)
34a〜34d 導体箔(接続手段)
34e〜34h スリット
37 導体板
37a導体部(電波信号取得手段)
37b 導体部
37c スリット部
10, 20, 30 Receiving antenna apparatus 11a to 11d, 21a to 21d, 31a to 31d Monopole antenna (antenna element)
12, 22 Turntable (turning means)
12a Copper foil 13 Rotating shaft (Drive device, Circulation means)
14a-14d Signal line 15 Electrode stand 15a-15d Electrode 16a, 16b, 24a, 35 Brush (Radio wave signal acquisition means)
24a Brush (Radio signal acquisition means, synthesis means)
17, 36 Electric motor (drive device, circulation means)
18, 38 Rotational speed control unit 23 Resistor electrode (synthesis means, metal film resistor)
32, 33 Rotating drum (around means)
32a, 33a Rotating shaft (driving device, rotating means)
34 Belt (rotating belt, rotating means)
34a-34d Conductor foil (connection means)
34e-34h Slit 37 Conductor plate 37a Conductor part (Radio wave signal acquisition means)
37b Conductor part 37c Slit part

Claims (6)

移動体に搭載され、電波信号を受信する少なくとも1つのアンテナ素子と、前記移動体の移動速度に応じた速度で前記アンテナ素子を環状の軌道に沿って周回させる周回手段と、前記移動体の移動方向及び前記周回手段の周回方向に基づいて前記アンテナ素子から前記電波信号を取得する電波信号取得手段とを備えたことを特徴とする受信アンテナ装置。 At least one antenna element mounted on the mobile body for receiving radio signals, a circulating means for circulating the antenna element along an annular track at a speed corresponding to the moving speed of the mobile body, and movement of the mobile body A receiving antenna apparatus comprising: a radio signal acquisition unit configured to acquire the radio signal from the antenna element based on a direction and a circuit direction of the circuit. 前記周回手段は、前記アンテナ素子が複数配置される回転台と、前記回転台を回転する駆動装置とを備え、
前記アンテナ素子を前記回転台上の同心円上に所定の角度間隔で複数配置したことを特徴とする請求項1に記載の受信アンテナ装置。
The circling means includes a turntable on which a plurality of the antenna elements are arranged, and a drive device that rotates the turntable,
The receiving antenna device according to claim 1, wherein a plurality of the antenna elements are arranged at predetermined angular intervals on concentric circles on the turntable.
前記周回手段は、前記アンテナ素子が所定の距離間隔で複数配置される回転帯と、前記回転帯を回転する駆動装置とを備え、
前記回転帯は、前記アンテナ素子と前記電波信号取得手段とを電気的に接続する接続手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の受信アンテナ装置。
The circling means includes a rotation band in which a plurality of the antenna elements are arranged at predetermined distance intervals, and a drive device that rotates the rotation band,
The receiving antenna device according to claim 1, wherein the rotation band includes connection means for electrically connecting the antenna element and the radio signal acquisition means.
前記電波信号取得手段は、前記移動体の移動速度ベクトルの逆ベクトルと前記アンテナ素子の回転ベクトルの接線成分ベクトルとの角度が最小となるアンテナ素子から前記電波信号を取得することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の受信アンテナ装置。 The radio wave signal acquisition means acquires the radio wave signal from an antenna element having a minimum angle between an inverse vector of a moving speed vector of the moving body and a tangential component vector of a rotation vector of the antenna element. The receiving antenna device according to any one of claims 1 to 3. 前記移動体の移動方向及び前記周回手段の周回方向に基づいて、前記アンテナ素子の出力を合成する合成手段を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の受信アンテナ装置。 4. The apparatus according to claim 1, further comprising a combining unit configured to combine the outputs of the antenna elements based on a moving direction of the moving body and a rotating direction of the rotating unit. Receiving antenna device. 前記合成手段は、金属皮膜抵抗体を備えたことを特徴とする請求項5に記載の受信アンテナ装置。 6. The receiving antenna device according to claim 5, wherein the synthesizing unit includes a metal film resistor.
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