JP2009182947A - Antenna control device, receiving device, and antenna control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信を行う通信装置に備えられるアンテナ制御装置やアンテナ制御方法に関する。また、このアンテナ制御装置を利用した受信装置に関する。 The present invention relates to an antenna control device and an antenna control method provided in a communication device that performs wireless communication. The present invention also relates to a receiving apparatus using this antenna control apparatus.
近年、デジタル圧縮符号化技術や高速通信技術の発展に伴い、衛星及び地上波による放送通信におけるデジタル化や、携帯電話などの移動体通信におけるデジタル化が実現されている。そして、放送信号や移動体通信におけるデジタル化の実現に伴い、このデジタル通信技術が、車載デジタル放送受信、携帯移動体通信、無線LANなどの様々な方面で利用されている。 In recent years, with the development of digital compression coding technology and high-speed communication technology, digitization in satellite and terrestrial broadcast communication and digitization in mobile communication such as mobile phones has been realized. With the realization of digitalization in broadcast signals and mobile communication, this digital communication technology is used in various fields such as in-vehicle digital broadcast reception, portable mobile communication, and wireless LAN.
このような通信技術を利用した通信装置、例えば受信装置においては、良好な受信を行うためにアンテナが備えられる。特に、受信方向の指向性を変化させて良好に信号を受信することを可能とする可変指向性アンテナが用いられることがある。可変指向性アンテナを用いると、全ての受信方向に対して略等しい受信状況となる通常の無指向性のアンテナを用いては良好に受信することができないような受信電波の電界強度が低いような場合においても、良好に受信することができるようになる。また、移動体通信に用いると、変動する受信状況に合わせてアンテナの指向性を変化させることが可能となるため、最適な受信を行うことができるようになる。 In a communication apparatus using such a communication technology, for example, a receiving apparatus, an antenna is provided for good reception. In particular, a variable directivity antenna that can receive signals satisfactorily by changing the directivity in the reception direction may be used. When using a variable directional antenna, the electric field strength of the received radio wave is so low that it cannot be satisfactorily received using a normal omnidirectional antenna that has substantially the same reception conditions for all reception directions. Even in this case, it is possible to receive well. Further, when used for mobile communication, the antenna directivity can be changed in accordance with the changing reception conditions, so that optimum reception can be performed.
可変指向性アンテナを用いる場合、可変指向性アンテナの指向性を制御するためにアンテナ制御装置が必要となる。アンテナ制御装置として、例えば、特許文献1に提案されるアンテナ制御装置がある。図22に、特許文献1において提案されるアンテナ制御装置を備えた受信装置の概略構成を示すブロック図を示す。図22に示すように、受信装置100は、複数のアンテナ101a〜101eと、アンテナ101a〜101eで受信された信号を復調する復調部102と、複数のアンテナ101a〜101eと復調部102との接続を切り替えて所望のアンテナから受信される信号を復調部に伝える切替部103と、を備える。また、切替部103は、複数のアンテナ101a〜101eと復調部102との接続を切り替える接続スイッチ104と、接続スイッチ104の接続を制御する接続スイッチ制御部105と、アンテナ101a〜101eで受信された信号が接続スイッチ制御部105に入力されることを防ぐインダクタ106と、を備える。そして、復調部102から切替部103に出力されるとともにインダクタ106を通過して接続スイッチ制御部105に入力される信号に基づいて、接続スイッチ制御部105が接続スイッチ104の接続を制御する。この構成とすることにより、アンテナ101a〜101e中の所望のアンテナによって受信される信号を、復調部102に入力制御することが可能となる。
しかしながら、このように複数のアンテナ101a〜101eのそれぞれと、復調部102と、の接続を切り替える切替部103を用いる構成とすると、受信装置100の大型化を招来することとなる。また、アンテナ101a〜101eのそれぞれから切替部103まで信号線を配設する必要が生じるため、受信装置100の構成が複雑なものとなる。
However, such a configuration using the
このような問題を鑑みて、本発明は、小型化及び簡素化を図ったアンテナ制御装置や受信装置、アンテナ制御方法を提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide an antenna control device, a reception device, and an antenna control method that are miniaturized and simplified.
上記目的を達成するために、本発明におけるアンテナ制御装置は、信号を無線通信するとともに通信方向の指向性が可変である可変指向性アンテナを備えるアンテナ部と、当該アンテナ部に入出力される信号を変換する信号変換部と、を備える通信装置に備えられるアンテナ制御装置において、前記信号変換部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御するアンテナ制御信号を直流電圧に重畳させて前記アンテナ部に供給するアンテナ制御信号供給部と、前記アンテナ部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御する信号を当該可変指向性アンテナに出力するアンテナ指向性制御部と、前記アンテナ部に備えられるとともに、前記アンテナ制御信号供給部から供給される信号に含まれるアンテナ制御信号に基づいて、前記アンテナ指向性制御部を制御するアンテナ制御信号取得部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an antenna control apparatus according to the present invention includes an antenna unit that includes a variable directivity antenna that wirelessly communicates a signal and that has a variable directivity in a communication direction, and a signal that is input to and output from the antenna unit. In the antenna control device provided in the communication device including the signal conversion unit for converting the signal, the antenna control signal provided in the signal conversion unit and superimposing the antenna control signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna is superimposed on the DC voltage. An antenna control signal supply unit that supplies the antenna unit; an antenna directivity control unit that is provided in the antenna unit and outputs a signal for controlling the directivity of the variable directional antenna to the variable directional antenna; The antenna control unit includes an antenna control included in the signal supplied from the antenna control signal supply unit. Based on the signal, characterized in that it comprises an antenna control signal acquiring unit for controlling the antenna directivity control unit.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記アンテナ指向性制御部が、前記アンテナ制御信号供給部から供給される信号を変換して得られる直流電圧を前記可変指向性アンテナに出力することにより、当該可変指向性アンテナの指向性を制御することとしても構わない。 Further, in the antenna control device having the above configuration, the antenna directivity control unit outputs a DC voltage obtained by converting a signal supplied from the antenna control signal supply unit to the variable directivity antenna. The directivity of the variable directivity antenna may be controlled.
このように構成することによって、可変指向性アンテナを制御する信号として、アンテナ部に入力される信号の直流成分を利用することが可能となる。そのため、可変指向性アンテナを制御する信号を出力するための電源などを別途アンテナ部に設ける必要がなくなるため、アンテナ制御装置の構成の小型化及び簡素化を図ることができる。 With this configuration, the DC component of the signal input to the antenna unit can be used as a signal for controlling the variable directivity antenna. Therefore, it is not necessary to separately provide a power source for outputting a signal for controlling the variable directivity antenna in the antenna portion, and the configuration of the antenna control device can be reduced in size and simplified.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記可変指向性アンテナが、少なくとも2つの一端が接地される寄生素子と、当該寄生素子の間に備えられるとともに通信する信号を前記信号変換部に入出力する受給電素子と、前記寄生素子のそれぞれに備えられるとともに通信する信号に対するリアクタンスが可変となる可変リアクタンス素子と、を備え、前記可変リアクタンス素子のリアクタンスが、前記アンテナ指向性制御部から出力される信号の電圧値によって決定されることとしても構わない。 Further, in the antenna control device having the above configuration, the variable directivity antenna is provided between the parasitic element having at least two ends grounded, and a signal to be communicated with the signal conversion unit. A signal that is provided in each of the parasitic elements and a variable reactance element in which reactance with respect to a signal to be communicated is variable, and the reactance of the variable reactance element is output from the antenna directivity control unit It may be determined by the voltage value.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記可変リアクタンス素子がバラクタダイオードであり、一方の前記バラクタダイオードのアノードが、前記寄生素子の接地される一端側となるように設けられ、他方の前記バラクタダイオードのカソードが、前記寄生素子の接地された一端側となるように設けられるとともに、前記バラクタダイオードと、前記寄生素子の接地された一端との間にそれぞれキャパシタが備えられ、前記アンテナ指向性制御部から供給される信号によって、それぞれの前記寄生素子の前記バラクタダイオードの両端に直流電圧が印加されることとしても構わない。 In the antenna control device having the above-described configuration, the variable reactance element is a varactor diode, and the anode of one of the varactor diodes is provided on one end side of the parasitic element that is grounded, and the other varactor diode is provided. Are provided so as to be on one end side of the parasitic element that is grounded, and a capacitor is provided between the varactor diode and one end of the parasitic element that is grounded, and the antenna directivity control unit A DC voltage may be applied to both ends of the varactor diode of each of the parasitic elements by a signal supplied from.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記アンテナ指向性制御部から出力される信号が前記受給電素子を介して前記寄生素子に入力されることとしても構わない。このような構成とすると、それぞれの寄生素子に信号を印加するための配線を減少させることができるため、アンテナ制御装置の構成を簡素化することが可能となる。 In the antenna control device having the above configuration, a signal output from the antenna directivity control unit may be input to the parasitic element via the power supply / reception element. With such a configuration, the wiring for applying a signal to each parasitic element can be reduced, so that the configuration of the antenna control device can be simplified.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記アンテナ制御信号が、直流信号であり、電圧値が異なる少なくとも二以上の状態を取り得る信号であることとしても構わない。 In the antenna control device having the above configuration, the antenna control signal may be a direct current signal and a signal that can take at least two states having different voltage values.
このように構成することによって、アンテナ制御信号取得部が、アンテナ制御信号供給部から供給される直流電圧の大きさの大小のみを検出する構成を備えるだけで済むこととなる。そのため、複雑な復調器などが不要となる。したがって、アンテナ制御装置の構成の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。 With this configuration, the antenna control signal acquisition unit need only have a configuration for detecting only the magnitude of the DC voltage supplied from the antenna control signal supply unit. Therefore, a complicated demodulator or the like is not necessary. Therefore, it is possible to reduce the size and simplification of the configuration of the antenna control device.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記アンテナ制御信号が、パルス状に電圧値が変動する状態と、所定の電圧値となる直流の状態と、を取り得る信号であることとしても構わない。 In the antenna control device having the above-described configuration, the antenna control signal may be a signal that can take a state where the voltage value fluctuates in a pulse shape and a direct current state where the voltage value becomes a predetermined voltage value.
このように構成することによって、アンテナ部に供給される信号の電圧値が、通常ある値で一定になるとともに、指向性を切り替えるときにのみ一時的にパルス状に変動するものとなる。そのため、アンテナ制御信号供給部が供給する直流電圧が略一定となり、アンテナ部で直流電圧を変換して利用することが容易となる。さらに、通常時の直流電圧の電圧値を極力小さいものにすることができるため、省電力化を図ることができる。 With this configuration, the voltage value of the signal supplied to the antenna unit is usually constant at a certain value, and temporarily varies in a pulse shape only when the directivity is switched. Therefore, the DC voltage supplied by the antenna control signal supply unit becomes substantially constant, and it becomes easy to convert and use the DC voltage in the antenna unit. Furthermore, since the voltage value of the direct current DC voltage can be made as small as possible, power saving can be achieved.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記アンテナ制御信号が、所定の周波数となる交流の状態と、所定の電圧値となる直流の状態と、を取り得る信号であることとしても構わない。 In the antenna control device having the above-described configuration, the antenna control signal may be a signal that can take an AC state having a predetermined frequency and a DC state having a predetermined voltage value.
このように構成することによって、アンテナ部に供給される信号に、交流電圧が重畳されているか否かを判定するだけでよくなるため、キャパシタやダイオードなどの簡素な素子を用いて、アンテナ制御信号を検出及び判定することが可能となる。そのため、アンテナ制御装置の構成の小型化及び簡素化を図ることができる。 With this configuration, it is only necessary to determine whether or not an AC voltage is superimposed on the signal supplied to the antenna unit. Therefore, a simple element such as a capacitor or a diode is used to transmit the antenna control signal. Detection and determination are possible. Therefore, the size and simplification of the configuration of the antenna control device can be achieved.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記アンテナ制御信号が、交流信号であり、周波数が異なる少なくとも二以上の状態を取り得る信号であることとしても構わない。 In the antenna control device having the above-described configuration, the antenna control signal may be an AC signal and a signal that can take at least two states having different frequencies.
このように構成することによって、アンテナ部に供給される信号の高周波成分を除去するだけで、一定かつ安定した大きさとなる直流電圧を得ることができる。また、周波数の増減を行うだけであるため信号の変動が小さく、ノイズの発生を抑制することが可能となる。 With this configuration, it is possible to obtain a DC voltage having a constant and stable magnitude simply by removing the high-frequency component of the signal supplied to the antenna unit. In addition, since only the frequency is increased or decreased, the signal fluctuation is small, and the generation of noise can be suppressed.
また、上記構成のアンテナ制御装置において、前記アンテナ制御信号が、所定の周波数の交流信号であり、位相が異なる少なくとも二以上の状態を取り得る信号であることとしても構わない。 In the antenna control device having the above configuration, the antenna control signal may be an AC signal having a predetermined frequency and a signal that can take at least two states having different phases.
このように構成することによって、アンテナ部に供給される信号の直流電圧に重畳させる交流電圧の周波数が一定となる。そのため、この信号から高周波成分を除去する装置の最適化が容易になるとともに、アンテナ制御装置の構成を簡素化することが可能となる。また、高周波成分を除去して得られる直流電圧が一定かつ安定したものとなる。 With this configuration, the frequency of the AC voltage superimposed on the DC voltage of the signal supplied to the antenna unit is constant. Therefore, the optimization of the device that removes the high-frequency component from this signal is facilitated, and the configuration of the antenna control device can be simplified. In addition, the DC voltage obtained by removing the high frequency component is constant and stable.
また、本発明の受信装置は、信号を受信するとともに受信方向の指向性が可変であるアンテナを備えるアンテナ部と、当該アンテナ部に入力される信号を復調する復調部と、を備える受信装置において、前記復調部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御するアンテナ制御信号を直流電圧に重畳させて前記アンテナ部に供給するアンテナ制御信号供給部と、前記アンテナ部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御する信号を当該可変指向性アンテナに出力するアンテナ指向性制御部と、前記アンテナ部に備えられるとともに、前記アンテナ制御信号供給部から供給される信号に重畳されたアンテナ制御信号に基づいて、前記アンテナ指向性制御部を制御するアンテナ制御信号取得部と、を備えることを特徴とする。 Further, the receiving device of the present invention is a receiving device including an antenna unit including an antenna that receives a signal and whose directivity in a receiving direction is variable, and a demodulating unit that demodulates a signal input to the antenna unit. An antenna control signal supply unit that is provided in the demodulator unit and that superimposes an antenna control signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna on a DC voltage and supplies the antenna unit to the antenna unit; and An antenna directivity control unit for outputting a signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna to the variable directivity antenna; and a signal provided from the antenna control signal supply unit and superimposed on a signal supplied from the antenna control signal supply unit An antenna control signal acquisition unit for controlling the antenna directivity control unit based on the antenna control signal It is characterized in.
また、上記構成の受信装置において、受信した信号を増幅するアンプと、前記アンテナ制御信号供給部から供給される信号を変換して直流電圧を生成するとともに前記アンプに供給する直流電圧生成部と、をさらに備え、前記アンテナ指向性制御部が、前記直流電圧生成部が出力する直流電圧に基づいた直流電圧を前記可変指向性アンテナに出力することにより、当該可変指向性アンテナの指向性を制御することとしても構わない。 Further, in the receiving apparatus having the above-described configuration, an amplifier that amplifies the received signal, a DC voltage generation unit that converts a signal supplied from the antenna control signal supply unit to generate a DC voltage and supplies the DC voltage to the amplifier, The antenna directivity control unit controls the directivity of the variable directivity antenna by outputting to the variable directivity antenna a DC voltage based on the DC voltage output from the DC voltage generation unit. It doesn't matter.
このように構成することによって、受信した信号の増幅を行うための直流電圧を利用して、可変指向性アンテナの指向性の制御を行うことができる。そのため、可変指向性アンテナの指向性を制御するための電源などの装置が不要となる。したがって、受信装置の構成の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。 With this configuration, the directivity of the variable directivity antenna can be controlled using a DC voltage for amplifying the received signal. Therefore, a device such as a power source for controlling the directivity of the variable directivity antenna is not required. Therefore, it is possible to reduce the size and simplification of the configuration of the receiving apparatus.
また、本発明のアンテナ制御方法は、信号を無線通信するとともに通信方向の指向性が可変であるアンテナを備えるアンテナ部と、当該アンテナ部に入出力される信号を変換する信号変換部と、を備える通信装置のアンテナ制御方法において、前記可変指向性アンテナの指向性を制御するアンテナ制御信号を直流電圧に重畳させて前記アンテナ部に供給し、前記アンテナ部で、供給される信号に含まれるアンテナ制御信号に基づいて前記可変指向性アンテナを制御することを特徴とする。 The antenna control method of the present invention includes an antenna unit including an antenna that wirelessly communicates a signal and has a variable directivity in a communication direction, and a signal conversion unit that converts a signal input to and output from the antenna unit. In the antenna control method for a communication device, an antenna control signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna is superimposed on a DC voltage and supplied to the antenna unit, and the antenna unit includes an antenna included in the supplied signal. The variable directional antenna is controlled based on a control signal.
本発明によると、アンテナ部に供給する直流電圧を変化させるだけで、可変指向性アンテナの指向性の制御を行うことが可能となる。そのため、アンテナと信号変換部との接続を切り替える切替装置を別途設ける必要がなくなるため、通信装置の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。 According to the present invention, the directivity of the variable directivity antenna can be controlled only by changing the DC voltage supplied to the antenna unit. Therefore, it is not necessary to separately provide a switching device for switching the connection between the antenna and the signal conversion unit, so that the communication device can be reduced in size and simplified.
<<基本構成>>
<受信装置の構成>
まず、本発明におけるアンテナ制御装置及びアンテナ制御方法を適用した受信装置の構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。
<< Basic configuration >>
<Configuration of receiving device>
First, the configuration of a receiving apparatus to which an antenna control apparatus and an antenna control method according to the present invention are applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
また、以下に示す受信装置1は、一例として直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式でデジタル変調された信号が伝送されるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial)方式の地上波デジタルテレビジョン放送の受信装置に本発明を適用する場合を例に挙げて説明するが、他の通信方式の放送を受信するものであっても構わないし、テレビジョン放送以外の信号を受信する受信装置に適用することとしても構わない。
In addition, the receiving
図1に示す受信装置1は、信号を受信するアンテナ部2と、アンテナ部2で受信された信号を復調する復調部3と、アンテナ部2と復調部3とを接続する信号線4と、復調部3から出力される信号を表示装置やスピーカなどの出力装置(不図示)で表示及び再生可能な出力信号へと変換する処理を行う映像音声処理部5と、を備える。
1 includes an
アンテナ部2は、高周波数(Radio Frequency、以下RFとする)の信号が入力されるとともに受信方向の指向性を制御することができる可変指向性アンテナ6と、可変指向性アンテナ6に供給する直流電圧を制御して可変指向性アンテナ6の指向性の制御を行うアンテナ指向性制御部7と、可変指向性アンテナ6から出力されるRF信号を増幅する低雑音アンプ(Low Noise Amplifier、以下LNAとする)8と、信号線4を介して復調部3から入力される直流電圧を変換してLNA8とアンテナ指向性制御部7とに供給する直流電圧生成部9と、信号線4を介して入力されるアンテナ制御信号に基づいてアンテナ指向性制御部7を制御するアンテナ制御信号取得部10と、を備える。
The
また、アンテナ部2はさらに、一端がLNA8に接続されるとともに他端が信号線4に接続されるキャパシタC1と、一端が信号線4に接続されるとともに他端が直流電圧生成部9とアンテナ制御信号取得部10とに接続されるインダクタL1と、を備える。
The
復調部3は、入力される信号から所望の周波数の信号を選択して取得するとともに周波数変換及び増幅を行うチューナ部11と、チューナ部11から出力される信号を復調する復調器12と、負極が接地されるとともに信号線4を介してアンテナ部2に直流電圧を供給する直流電源13と、直流電源13の正極が接続されるとともに直流電源13から出力される直流電圧を制御してアンテナ制御信号を生成するアンテナ制御信号供給部14と、チューナ部11や復調器12から出力される信号に基づいてアンテナ制御信号供給部14を制御するアンテナ制御部15と、を備える。
The demodulator 3 selects and acquires a signal having a desired frequency from the input signals, and performs frequency conversion and amplification, a demodulator 12 that demodulates the signal output from the tuner 11, and a negative electrode Is connected to the
また、復調部3はさらに、一端がチューナ部11に接続されるとともに他端が信号線4に接続されるキャパシタC2と、一端が信号線4に接続されるとともに他端がアンテナ制御信号供給部14に接続されるインダクタL2と、を備える。 The demodulator 3 further includes a capacitor C2 having one end connected to the tuner unit 11 and the other end connected to the signal line 4, and one end connected to the signal line 4 and the other end connected to the antenna control signal supply unit. 14, and an inductor L <b> 2 connected to 14.
キャパシタC1、C2は、信号線4に印加した直流電圧が、LNA8やチューナ部11に入力されることを抑制するために設けられる。また、インダクタL1、L2は、RF信号が信号線4から直流電圧生成部9やアンテナ制御信号取得部10、アンテナ制御信号供給部14に入力されることを抑制するために設けられる。
The capacitors C <b> 1 and C <b> 2 are provided in order to prevent the DC voltage applied to the signal line 4 from being input to the
なお、アンテナ指向性制御部7に、直流電圧生成部9が出力する直流電圧が入力される構成について示しているが、信号線4に入力された直流電圧が直接的にアンテナ指向性制御部7に入力される構成としても構わない。また、アンテナ制御部15が、チューナ部11及び復調器12のいずれか一方から出力される信号に基づいてアンテナ制御信号供給部14を制御することとしても構わない。
Note that although a configuration in which the direct current voltage output from the direct current voltage generation unit 9 is input to the antenna
<受信動作>
次に、上述した構成の受信装置1の受信動作について図1を用いて説明する。受信動作が開始されると、最初に、可変指向性アンテナ6によってRF信号が受信される。受信されるRF信号はLNA8によって増幅され、信号線4を介して復調部3のチューナ部11に入力される。チューナ部11は、入力されるRF信号から所望の周波数の信号を選択して増幅するとともに、中間周波数(Inter frequency、以下IFとする)の信号へと周波数変換を行う。また、チューナ部11は周波数変換後のIF信号の増幅も行う。
<Receive operation>
Next, the receiving operation of the receiving
チューナ部11から出力されるIF信号は復調器12に入力され、復調処理が行われる。復調処理は、アンテナから入力される信号の変調方式に応じたものとなっており、変調方式として例えば、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)などがある。また、復調器12では伝送中に生じた信号の歪を補正する等化処理が行われる。この等化処理の方法として、例えば、信号中に含まれる既知の強度を有した基準信号から伝送路特性を得ることによって信号を補正する方法がある。また、この補正は周波数軸、時間軸の両方の方向に対して行われる。なお、この等化処理を行う前に信号を高速フーリエ変換し、周波数軸の信号に変換することとしても構わない。 The IF signal output from the tuner unit 11 is input to the demodulator 12 and demodulated. The demodulation process is in accordance with the modulation method of the signal input from the antenna. As the modulation method, for example, QAM (Quadrature Amplitude Modulation), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying). and so on. The demodulator 12 performs an equalization process for correcting the distortion of the signal generated during transmission. As a method of this equalization processing, for example, there is a method of correcting a signal by obtaining a transmission path characteristic from a reference signal having a known intensity included in the signal. This correction is performed in both the frequency axis and the time axis. Note that the signal may be subjected to fast Fourier transform and converted to a signal on the frequency axis before this equalization processing is performed.
このように復調器12によって復調された信号は、映像音声処理部5に入力され、表示装置やスピーカなどの出力装置で表示及び再生可能な出力信号へと変換される。なお、この出力信号には映像や音声の信号だけでなく、その他のデータ信号が含まれることとしても構わない。
The signal demodulated by the demodulator 12 is input to the video /
<可変指向性アンテナの構成>
次に、上述した可変指向性アンテナ6の一例について図2〜図4を用いて説明する。図2〜図4は、それぞれ可変指向性アンテナの構成の一例を示すブロック図である。
<Configuration of variable directional antenna>
Next, an example of the above-described
図2に示す可変指向性アンテナ6aは、受信方向の指向性が異なる二つの指向性アンテナ61、62と、二つの指向性アンテナ61、62のうち一方を選択して受信用のアンテナとして設定するアンテナ選択部63と、を備える。アンテナ選択部63は、アンテナ指向性制御部7が出力するアンテナ制御電圧に基づいて、指向性アンテナ61、62を選択する。
The
図2に示す可変指向性アンテナ6aでは、指向性アンテナ61、62とアンテナ選択部63とを一体としているため、複数のアンテナを接続して切り替える構成よりも小型化を図ることが可能となる。また、指向性アンテナ61、62の指向性を異なるものとしているため、複数の無指向性アンテナの中から良好な受信を行うことができるアンテナを選択する構成と比較して、容易かつ効率良く良好な受信を行うことが可能となる。
In the
次に、可変指向性アンテナとしてESPAR(Electronically Steerable Passive Array Radiator)アンテナを用いた場合について、図3及び図4を例に挙げて説明する。 Next, the case where an ESPAR (Electronically Steerable Passive Array Radiator) antenna is used as the variable directivity antenna will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
図3に示す可変指向性アンテナ6bは、電磁波信号を受信してLNA8に入力する受給電素子64と、その周囲に設けられ指向性を制御する寄生素子65、66と、を備える。また、一端が寄生素子65に接続される抵抗R1と、一端が寄生素子66に接続されるR2と、寄生素子65に備えられるとともに抵抗R1の寄生素子65に接続される一端側がカソード側となるバラクタダイオードVD1と、寄生素子66に備えられるとともに抵抗R2の寄生素子66に接続される一端側がアノード側となるバラクタダイオードVD2と、バラクタダイオードVD1のアノードに一端が接続されるとともに他端が接地されるキャパシタC3と、バラクタダイオードVD2のカソードに一端が接続されるとともに他端が接地されるキャパシタC4と、を備える。
The
バラクタダイオードVD1のアノードとキャパシタC3の一端との接続ノードと、バラクタダイオードVD2のカソードとキャパシタC4の一端との接続ノードと、にはそれぞれアンテナ指向性制御部7が出力する一方の直流電位Vant1が印加される。また、抵抗R1の他端と抵抗R2の他端と、にはそれぞれアンテナ指向性制御部7が出力する他方の直流電位Vant2が印加される。
One DC potential V ant1 output by the antenna
以上のように、アンテナ指向性制御部7によって、可変指向性アンテナ6bに直流電圧であるアンテナ制御電圧が印加される。特に、バラクタダイオードVD1、VD2のそれぞれに直流電圧が印加される。本例の可変指向性アンテナ6bは、バラクタダイオードVD1、VD2に印加する直流電圧を制御することによって、その指向性を制御することができる。
As described above, the antenna
Vant1>Vant2の場合、即ち、バラクタダイオードVD1のアノード側及びバラクタダイオードVD2のカソード側の電位を、バラクタダイオードVD1のカソード側及びバラクタダイオードVD2のアノード側の電位よりも大きくして、バラクタダイオードVD1、VD2に直流電圧を印加する場合について説明する。この場合、バラクタダイオードVD1には順バイアスの電圧が印加されることとなり、バラクタダイオードVD2には逆バイアスの電圧が印加されることとなる。なお、このとき印加する直流電圧は、バラクタダイオードVD1、VD2の順方向降下電圧よりも大きいものとする。 In the case of V ant1 > V ant2 , that is, the anode side of the varactor diode VD1 and the cathode side of the varactor diode VD2 are made larger than the potentials of the cathode side of the varactor diode VD1 and the anode side of the varactor diode VD2, A case where a DC voltage is applied to VD1 and VD2 will be described. In this case, a forward bias voltage is applied to the varactor diode VD1, and a reverse bias voltage is applied to the varactor diode VD2. It is assumed that the DC voltage applied at this time is larger than the forward voltage drop of the varactor diodes VD1 and VD2.
この場合、順バイアスの電圧が印加されるバラクタダイオードVD1の容量が大きくなる(リアクタンスが小さくなる)ため、RF信号がバラクタダイオードVD1を通過しやすくなり、擬似的に接地された状態となる。したがって、寄生素子65が反射素子として動作するようになる。一方、逆バイアスの電圧が印加されるバラクタダイオードVD2の容量は小さくなる(リアクタンスが大きくなる)ため、RF信号がバラクタダイオードVD2を通過しにくくなる。したがって、寄生素子66が導波素子として動作するようになる。以上より、Vant1>Vant2としてバラクタダイオードVD1に順バイアス、バラクタダイオードVD2に逆バイアスとなる電圧をそれぞれ印加することによって、寄生素子66側の指向性を大きくすることができる。
In this case, since the capacity of the varactor diode VD1 to which the forward bias voltage is applied increases (reactance decreases), the RF signal easily passes through the varactor diode VD1, and is in a pseudo grounded state. Accordingly, the
上記の場合とは反対に、Vant1<Vant2とする場合、即ち、バラクタダイオードVD1のアノード側及びバラクタダイオードVD2のカソード側の電位を、バラクタダイオードVD1のカソード側及びバラクタダイオードVD2のアノード側の電位よりも小さくする場合について説明する。この場合、バラクタダイオードVD1には逆バイアスの電圧が印加されることとなり、バラクタダイオードVD2には順バイアスの電圧が印加されることとなる。 Contrary to the above case, when V ant1 <V ant2 , that is, the potentials on the anode side of the varactor diode VD1 and the cathode side of the varactor diode VD2 are set on the cathode side of the varactor diode VD1 and the anode side of the varactor diode VD2. A case where the potential is made smaller than the potential will be described. In this case, a reverse bias voltage is applied to the varactor diode VD1, and a forward bias voltage is applied to the varactor diode VD2.
このとき、上記の場合とは逆になり、バラクタダイオードVD1の容量が小さくなり(リアクタンスが大きくなり)、バラクタダイオードVD2の容量が大きくなる(リアクタンスが小さくなる)。したがって、RF信号が通過しにくくなる寄生素子65が導波素子として動作するようになり、RF信号が接地されやすくなる寄生素子66が反射素子として動作するようになる。以上より、Vant1<Vant2としてバラクタダイオードVD1に逆バイアス、バラクタダイオードVD2に順バイアスとなる電圧をそれぞれ印加することによって、寄生素子65側の指向性を大きくすることができる。
At this time, contrary to the above case, the capacity of the varactor diode VD1 decreases (reactance increases), and the capacity of the varactor diode VD2 increases (reactance decreases). Therefore, the
また、キャパシタC3、C4は、印加した直流電圧が接地されないようにするために設けられている。そして、バラクタダイオードVD1、VD2を通過したRF信号は、これらのキャパシタC3、C4を介して接地されることとなる。 The capacitors C3 and C4 are provided to prevent the applied DC voltage from being grounded. The RF signal that has passed through the varactor diodes VD1 and VD2 is grounded via these capacitors C3 and C4.
また、図4に示す可変指向性アンテナ6cは、図3に示す可変指向性アンテナ6bと同様の受給電素子64と、寄生素子65、66と、バラクタダイオードVD1、VD2と、キャパシタC3、C4と、を備える。また、一端が寄生素子65におけるバラクタダイオードVD1のカソード側に接続されるとともに他端が受給電素子64に接続される抵抗R3と、一端が寄生素子66におけるバラクタダイオードVD2のアノード側に接続されるとともに他端が受給電素子64に接続される抵抗R4と、受給電素子64に一端が接続されるとともに他端がLNA8に接続されるキャパシタC5と、を備える。
Further, the
アンテナ指向性制御部7から供給される一方の直流電位Vant1は、図3に示す可変指向性アンテナ6bと同様に、バラクタダイオードVD1のアノードとキャパシタC3の一端との接続ノードと、バラクタダイオードVD2のカソードとキャパシタC4の一端との接続ノードと、にそれぞれ供給される。また、他方の直流電位Vant2は、受給電素子に入力され、抵抗R3、R4の他端に印加される。したがって、図3に示す可変指向性アンテナ6bと同様に、直流電圧がバラクタダイオードVD1、VD2にそれぞれ印加される。
One DC potential V ant1 supplied from the antenna
印加される直流電圧による指向性の変化についても、図3に示す可変指向性アンテナ6bと同様のものとなる。即ち、Vant1>Vant2の場合に寄生素子66の指向性が大きくなり、Vant1<Vant2の場合に寄生素子65の指向性が大きくなる。また、キャパシタC5によって、受給電素子64に印加される直流電圧がLNA8に入力されることが抑制される。
The change in directivity due to the applied DC voltage is the same as that of the
図3及び図4に示すような可変指向性アンテナ6b、6cを用いることによって、アンテナの数を一つにすることが可能となるため、受信装置1の小型化を図ることができる。さらに、LNA8を駆動するための直流電圧を利用して可変指向性アンテナ6b、6cの指向性を切り替えることができるため、指向性を切り替える信号を出力するために電源などを別途設ける必要がなくなる。したがって、受信装置1の小型化及び簡素化を図ることができる。
By using the
また、図4に示す可変指向性アンテナ6cを用いると、受給電素子64を流れるRF信号に直流電圧を重畳させてバラクタダイオードVD1、VD2に印加する構成とすることができるため、配線を少なくすることが可能となり、簡素化を図ることができる。
4 can be applied to the varactor diodes VD1 and VD2 by superimposing a DC voltage on the RF signal flowing through the power supply /
なお、図2〜図4に示す可変指向性アンテナ6a〜6cでは、実現し得る指向性の状態が二つとなっているが、二つ以上としても構わない。実現し得る状態を二つ以上とする場合、図2に示す可変指向性アンテナ6aの指向性アンテナの数を二つ以上として、アンテナ選択部63が選択し得るアンテナの数を二つ以上としても構わない。
In the
同様に、図3及び図4に示す可変指向性アンテナ6b、6cが実現し得る状態を二つ以上とする場合、寄生素子65、66、バラクタダイオードVD1、VD2、抵抗R1、R2またはR3、R4、キャパシタC3、C4と同様の構成を増やすこととしても構わない。例えば、図3において寄生素子65、66(バラクタダイオードVD1、VD2や抵抗R1、R2、キャパシタC3、C4を含む)と同様の構成を一組増やしても構わない。このとき受給電素子64が、寄生素子65、66と増やした寄生素子とに囲まれる位置に配置されるものとする。さらに、増やした寄生素子に対してアンテナ指向性制御部7からVant1、Vant2と同様の直流電位が供給されるものとして、寄生素子65、66と別に制御されることとしても構わない。このように構成すると、指向性を制御できる方向が二方向となる。そのため、実現し得る状態が四つとなる。
Similarly, when the
また、以下において、図1の可変指向性アンテナ6が、図4に示した可変指向性アンテナ6cである場合を例に挙げて説明することとするが、他の構成の可変指向性アンテナを用いることとしても構わない。
In the following, a case where the
<可変指向性アンテナ制御動作>
次に、上述した可変指向性アンテナ6の具体的な制御動作について図1を用いて説明する。まず、可変指向性アンテナ6の制御を行うアンテナ制御部15は、チューナ部11や復調器12やから出力される信号に基づいて、可変指向性アンテナ6の指向性の制御を行う。より具体的には、アンテナ制御部15が、チューナ部11や復調器12から出力される信号に基づいて受信状況の劣化を検出した場合に、可変指向性アンテナ6の指向性を変化させるように制御する。
<Variable directional antenna control operation>
Next, a specific control operation of the above-described
チューナ部11や復調器12から出力される信号として、例えば、チューナ部11や復調器12において処理されるRF信号やIF信号などの信号の平均電力を示す信号や、チューナ部11におけるRF信号またはIF信号の増幅率を決定する信号(Automatic Gain Control信号、以下AGC信号とする)や、搬送波とノイズとの大きさの比であるCN比を示す信号や、復調時の符号誤り率を示す信号などがある。 As signals output from the tuner unit 11 and the demodulator 12, for example, signals indicating the average power of signals such as RF signals and IF signals processed in the tuner unit 11 and the demodulator 12, RF signals in the tuner unit 11 or A signal that determines the amplification factor of the IF signal (Automatic Gain Control signal, hereinafter referred to as AGC signal), a signal that indicates a CN ratio that is a ratio of the carrier wave to noise, and a signal that indicates the code error rate during demodulation and so on.
平均電力を示す信号やAGC信号を用いて受信状況の劣化を検出する場合では、平均電力を示す信号やAGC信号が所定の値を超えて小さくなりすぎたり大きくなりすぎたりする場合に、受信状況が劣化していると判断することができる。特に、受信している信号の強度が小さくなりすぎている場合に指向性を変化させる制御を行う。 In the case of detecting the deterioration of the reception status using the signal indicating the average power or the AGC signal, the reception status is determined when the signal indicating the average power or the AGC signal exceeds a predetermined value and becomes too small or too large. Can be determined to have deteriorated. In particular, control is performed to change the directivity when the intensity of the received signal is too small.
CN比を用いる場合では、CN比が所定の値より小さくなった場合に、ノイズが大きく受信状況が劣化していると判断することができる。また、符号誤り率を用いる場合では、符号誤り率が所定の値より大きくなった場合に、正確な受信動作が行われておらず受信状況が劣化していると判断することができる。なお、以上の信号は一例に過ぎず、他の信号を用いて受信状況の劣化を検出しても構わない。また、複数の信号に基づいて受信状況の劣化を検出することとしても構わない。 When the CN ratio is used, when the CN ratio becomes smaller than a predetermined value, it can be determined that the reception condition is deteriorated due to large noise. Further, in the case of using the code error rate, when the code error rate becomes larger than a predetermined value, it can be determined that an accurate reception operation is not performed and the reception state is deteriorated. Note that the above signals are merely examples, and degradation of the reception status may be detected using other signals. Further, it is possible to detect the deterioration of the reception status based on a plurality of signals.
アンテナ制御部15が受信状況の劣化を検出すると、可変指向性アンテナ6の指向性を変化させるために、信号線4を介してアンテナ部2に供給するアンテナ制御信号を変化させる。このとき、アンテナ制御信号供給部14を制御して信号線4に印加される直流電圧を変化させることによって、アンテナ制御信号をアンテナ部2に送る。なお、アンテナ制御信号供給部14の構成や動作の詳細については後述する。
When the
アンテナ部2では、直流電圧生成部9が、信号線4を介して入力されるアンテナ制御信号が含まれた直流電圧を変換し、アンテナ指向性制御部7及びLNA8に供給するための直流電圧を生成する。また、アンテナ制御信号取得部10は、信号線4を介して入力されるアンテナ制御信号が含まれた信号からアンテナ制御信号を取得するとともに、アンテナ制御信号に基づいてアンテナ指向性制御部7を制御する。
In the
このように制御することによって、アンテナ部2に印加する直流電圧を変化させるだけで、可変指向性アンテナ6の指向性を変化させることが可能となり、受信状況の劣化の改善を図ることが可能となる。より具体的には、例えば図4に示す可変指向性アンテナ6cに供給する直流電位Vant1、Vant2をアンテナ指向性制御部7に制御させることによって、可変指向性アンテナ6cの指向性を変化させることができる。なお、アンテナ指向性制御部7や直流電圧生成部9、アンテナ制御信号取得部10の構成の詳細については後述する。
By controlling in this way, it is possible to change the directivity of the
なお、アンテナ制御部15による受信状況の劣化の検出を、所定の時間間隔で行うこととしても構わない。また、可変指向性アンテナ6の指向性の変化の前後において、受信状況の比較を行うこととしても構わない。さらに、指向性変化後の受信状況が変化前よりも劣化した場合に、再度可変指向性アンテナ6の指向性の変化を行って別の状態としたり、変化前の状態に戻したりすることとしても構わない。また、受信装置1の起動時において、可変指向性アンテナ6が実現し得るそれぞれの状態での受信状況を比較することによって、最良の受信状況となる状態を決定し、その状態を初期状態として受信動作を行うこととしても構わない。
Note that the detection of deterioration of the reception status by the
<<実施例>>
<第1実施例>
次に、可変指向性アンテナ6の指向性の制御を行うアンテナ指向性制御部7、直流電圧生成部9、アンテナ制御信号取得部10及びアンテナ制御信号供給部14の構成例と、その構成に対応するアンテナ制御信号例について説明する。最初に、図5〜図7を用いて第1実施例における受信装置の構成について説明する。図5は、第1実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部の構成を示すブロック図であり、図6は、第1実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部から出力される出力電圧を示すグラフである。また、図7は、第1実施例における受信装置のアンテナ指向性制御部と直流電圧生成部とアンテナ制御信号取得部との構成を示すブロック図である。
<< Example >>
<First embodiment>
Next, configuration examples of the antenna
図5に示すように、本例の受信装置1に設けられるアンテナ制御信号供給部14aは、直流電源13の正極が接続されるとともに接続される抵抗の抵抗値によって出力する直流電圧の大きさが決定される電圧可変レギュレータ16と、電圧可変レギュレータ16に一端が接続される抵抗R5と、抵抗R5の他端に一端が接続されるとともに他端が接地される抵抗R6と、抵抗R5及び抵抗R6の接続ノードと抵抗R6の他端との接続の可否を決定するスイッチSW1と、を備える。
As shown in FIG. 5, the antenna control
スイッチSW1の接続の可否はアンテナ制御部15によって制御される。スイッチSW1が接続された状態(ON)になると、スイッチSW1によって抵抗R6がバイパスされる状態となり、状態電圧可変レギュレータ16には他端が接地される抵抗R5が接続される状態となる。一方、スイッチSW1が接続されない状態(OFF)になると、電圧可変レギュレータ16に抵抗R5及び抵抗R6が直列で接続され、抵抗R6の他端が接地される状態となる。即ち、スイッチSW1がONになると電圧可変レギュレータ16に接続される抵抗の抵抗値が小さいものとなり、スイッチSW1がOFFになると電圧可変レギュレータ16に接続される抵抗の抵抗値が大きいものとなる。
Whether or not the switch SW1 can be connected is controlled by the
電圧可変レギュレータ16が、例えば、接続される抵抗の抵抗値が大きいほど出力する電圧値が大きいものになるものであると、スイッチSW1がONの場合に出力される電圧値V2は、スイッチSW1がOFFの場合に出力される電圧V1よりも小さくなる。この場合、図6のアンテナ制御信号供給部14aから出力される出力電圧のグラフに示すように、電圧値がV1及びV2のいずれかとなる直流電圧が出力される。
For example, when the
また、図7に示すように、直流電圧生成部9aは、信号線4を介して復調部3から出力される直流電圧が入力されるレギュレータ17を備える。レギュレータ17は、入力される直流電圧を変換して所定の電圧値Vampとなる直流電圧を出力する。
Further, as shown in FIG. 7, the
アンテナ制御信号取得部10aは、一端にレギュレータ17が出力する直流電圧が供給される抵抗R7と、抵抗R7の他端に一端が接続されるとともに他端が接地される抵抗R8と、一端に信号線4を介して復調部3から出力された直流電圧が供給される抵抗R9と、抵抗R9の他端に一端が接続されるとともに他端が接地される抵抗R10と、反転入力端(−)に抵抗R7及び抵抗R8の接続ノードが接続されて非反転入力端(+)に抵抗R9及び抵抗R10の接続ノードが接続されるとともに反転入力端(−)に入力される電圧値と非反転入力端(+)に入力される電圧値とを比較してHまたはLの信号を出力するコンパレータCMPと、を備える。
The antenna control
レギュレータ17から出力される電圧値Vampの直流電圧は、抵抗R7及び抵抗R8に
よって分圧されて所定の電圧値VRとなり、コンパレータCMPの反転入力端(−)に入力される。また、非反転入力端(+)も同様であり、抵抗R9及び抵抗R10によって分圧されて電圧値V1aまたはV2aとなり、非反転入力端(+)に入力される。
The DC voltage of the voltage value V amp output from the
ここで、アンテナ制御信号供給部14aから電圧値V1の直流電圧が出力された時に、非反転入力端(+)に電圧値V1aの直流電圧が入力され、アンテナ制御信号供給部14aから電圧値V2の直流電圧が出力された時に、非反転入力端(+)に電圧値V2aの直流電圧が入力されるものとする。また、それぞれの電圧値は、V1a>VR>V2aの関係を満たすこととする。そのため、非反転入力端(+)に電圧値V1aの直流電圧が入力される場合はコンパレータCMPからHの信号が出力され、非反転入力端(+)に電圧値V2aの直流電圧が入力される場合はコンパレータCMPからLの信号が出力される。
Here, when the DC voltage having the voltage value V1 is output from the antenna control
また、アンテナ指向性制御部7aは、レギュレータ17から供給される直流電圧を昇圧して電圧値Vantとなる直流電圧を出力する昇圧器18と、二つの端子S1、S2と4つの接点T1〜T4とを備えるとともにコンパレータCMPが出力する信号によって接続が制御されるスイッチSW2と、を備える。スイッチSW2は、端子S1と接点T1とが接続されるとともに端子S2と接点T3とが接続される状態と、端子S1と接点T2とが接続されるとともに端子S2と接点T4とが接続される状態と、の二つの接続状態のいずれかの接続状態となる。例えば、コンパレータCMPから出力される信号がHである場合に端子S1及び接点T1、端子S2及び接点T3がそれぞれ接続され、コンパレータCMPから出力される信号がLである場合に端子S1及び接点T2、端子S2及び接点T4がそれぞれ接続されるものとする。
The antenna
また、スイッチSW2の端子S1を介して可変指向性アンテナ6に供給される電位を上述した直流電位Vant1とし、端子S2を介して可変指向性アンテナ6に供給される電位を上述した直流電位Vant2とする。
Further, the potential supplied to the variable
以上の実施例1の構成において、アンテナ制御部15が、スイッチSW1がONになるように制御する場合、電圧可変レギュレータ16から電圧値V1となる直流電圧が出力される。そして、コンパレータCMPからHの信号が出力されるとともに、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1がVantと略等しくなる。一方、直流電位Vant2は接地電位となる。したがって、Vant1>Vant2となり、図4に示す寄生素子66の指向性が大きくなる。
In the configuration of the first embodiment described above, when the
また、アンテナ制御部15が、スイッチSW1がOFFになるように制御する場合、電圧可変レギュレータ16から電圧値V2となる直流電圧が出力される。そして、コンパレータCMPからLの信号が出力されるとともに、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1が接地電位となる。一方、直流電位Vant2がVantと略等しくなる。したがって、Vant1<Vant2となり、図4に示す寄生素子65の指向性が大きくなる。
In addition, when the
本例の構成とすることによって、アンテナ部2に供給する直流電圧の電圧値V1、V2を変化させるだけで、可変指向性アンテナ6に供給される直流電圧Vant1、Vant2を制御することが可能となる。また、可変指向性アンテナ6を、供給される直流電圧Vant1、Vant2によって制御することが可能となる。そのため、図22に示す切替部103のような切替装置を別途設ける必要がなくなるため、受信装置1の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。
With the configuration of this example, the DC voltages V ant1 and V ant2 supplied to the
また、アンテナ制御信号取得部10aは、信号線4を介して供給される直流電圧の大きさの大小のみを検出する構成であればよいため、複雑な復調器が不要となる。そのため、受信装置1の構成の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。
Further, since the antenna control
なお、可変電圧レギュレータ16に接続される抵抗R5、R6及びスイッチSW1を、抵抗値がアンテナ制御部15によって制御される可変抵抗としても構わない。また、可変電圧レギュレータ16から出力される直流電圧の電圧値V1、V2の大小関係が逆の関係となっても構わないし、コンパレータCMPの非反転入力端(+)に電圧値VRの直流電圧が入力されるとともに反転入力端(−)に電圧値V1aまたはV2aの直流電圧が入力される構成としても構わない。
Note that the resistors R5 and R6 and the switch SW1 connected to the
また、アンテナ制御部15によって、復調部3から二つの異なる電圧値の直流電圧のいずれかが選択されて出力される構成であれば、他の構成としても構わない。また、アンテナ部2において、信号線4を介して入力される直流電圧の電圧値の相違を検出し、可変指向性アンテナ6の指向性を制御することができる構成であれば、他の構成としても構わない。
Any other configuration may be used as long as the
また、可変指向性アンテナ6を、上述したような二以上の状態を取り得るものとして、アンテナ制御信号供給部14aが、二以上の電圧値の直流電圧を出力することができる構成としても構わない。この場合、例えば、アンテナ制御信号供給部14aにおいて、直列接続される抵抗R5、R6を二以上設けるとともにONになることによって抵抗をバイパスするスイッチSW1を一以上設ける構成としても構わないし、二以上の抵抗値が設定可能である可変抵抗を備える構成としても構わない。また、アンテナ制御信号取得部10aにおいて、電圧値を判定するためのコンパレータCMPを一以上設け、それぞれのコンパレータCMPにおいてそれぞれ所定の電圧値と比較することとしても構わない。さらに、それぞれのコンパレータCMPから出力された信号に基づいて接続が制御されるスイッチSW2を一以上設け、それぞれのスイッチSW2から可変指向性アンテナ6に直流電位Vant1、Vant2を印加する構成としても構わない。
Further, the
<第2実施例>
次に、図8〜図10を用いて第2実施例における受信装置の構成について説明する。図8は、第1実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部の構成を示すブロック図であり、図9は、第2実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部から出力される出力電圧を示すグラフである。また、図10は、第2実施例における受信装置のアンテナ指向性制御部と直流電圧生成部とアンテナ制御信号取得部との構成を示すブロック図である。
<Second embodiment>
Next, the configuration of the receiving apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the antenna control signal supply unit of the receiving apparatus in the first embodiment, and FIG. 9 shows the output voltage output from the antenna control signal supply section of the receiving apparatus in the second embodiment. It is a graph to show. FIG. 10 is a block diagram illustrating configurations of an antenna directivity control unit, a DC voltage generation unit, and an antenna control signal acquisition unit of the receiving apparatus according to the second embodiment.
図8に示すように、本例の受信装置1に設けられるアンテナ制御信号供給部14bは、直流電源13の正極が接続されるとともに直流電源13から出力される直流電圧に入力される直流電圧を重畳して出力する重畳部19と、重畳部19に直流電圧を供給するとともに負極が接地される直流電源20と、重畳部19と直流電源20の正極との接続の可否を決定するスイッチSW3と、スイッチSW3の接続の可否を制御する信号を出力するパルス発生部21と、を備える。
As shown in FIG. 8, the antenna control
スイッチSW3の接続の可否はパルス発生部21から出力されるパルス信号によって制御され、パルス発生部21の動作はアンテナ制御部15によって制御される。スイッチSW3は、入力されるパルス信号によって一時的に接続されない状態(OFF)となり、パルス信号が入力されない限り常時接続された状態(ON)となる。
Whether or not the switch SW3 can be connected is controlled by a pulse signal output from the
スイッチSW3がONであると、直流電源13から出力される直流電圧に直流電源20から出力される直流電圧が重畳部19において重畳され、電圧値V3となる直流電圧がアンテナ制御信号供給部14bから出力される。また、スイッチSW3がOFFであると、直流電源13から出力される直流電圧に直流電源20から出力される直流電圧が重畳されずに出力されるため、電圧値V3よりも小さい電圧値V4となる直流電圧がアンテナ制御信号供給部14bから出力される。この場合、図9のアンテナ制御信号供給部14bから出力される出力電圧のグラフに示すように、電圧値V3の直流電圧が継続して出力される中に電圧値V4の直流電圧がパルス状に出力される期間が形成されるものとなる。
When the switch SW3 is ON, the DC voltage output from the
また、図10に示すように、直流電圧生成部9bは第1実施例と同様のレギュレータ17を備える。また、アンテナ制御信号取得部10bは、信号線4を介して入力されるパルス状の電圧変化を検出するパルス検出部22と、パルス検出部22から出力される信号に基づいてアンテナ指向性制御部7bを制御するスイッチ制御信号を出力するスイッチ制御信号発生部23を備える。
Further, as shown in FIG. 10, the
アンテナ指向性制御部7bは、第1実施例と同様の昇圧器18と、スイッチSW2と、を備える。ただし、スイッチSW2は、スイッチ制御信号発生部23から出力されるスイッチ制御信号によって接続が制御される。
The antenna
以上の実施例2の構成において、例えば、図4に示す可変指向性アンテナ6の寄生素子66の指向性が大きくなるように設定されており、アンテナ制御部15が、寄生素子65の指向性が大きくなるように切り替える場合について説明する。このとき、まずアンテナ制御部15はパルス発生部21に対してパルス信号を一つ出力するように制御する。パルス信号が出力されるとスイッチSW3が一時的にOFFとなり、アンテナ制御信号供給部14bから出力される電圧値V3となる直流電圧中に、電圧値V4となるパルス状の期間が形成される。パルス検出部22は、信号線4を介して入力される直流電圧の電圧値がパルス状にV4になったことを検出し、電圧値のパルス状の変化を検出したことをスイッチ制御信号発生部23に伝える。スイッチ制御信号発生部23は、スイッチ制御信号をスイッチSW2に出力してスイッチSW2の接続を切り替える。
In the configuration of the second embodiment, for example, the directivity of the
スイッチSW2の接続の切替前では、端子S1と接点T1、端子S2と接点T3がそれぞれ接続される状態となるが、接続の切替によって端子S1と接点T2、端子S2と接点T4がそれぞれ接続される状態となる。これにより、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1が接地電位となり、直流電位Vant2がVantと略等しくなる。したがって、Vant1<Vant2となり、図4に示す寄生素子65の指向性が大きくなる。
Before the switch SW2 connection is switched, the terminal S1 and the contact T1, and the terminal S2 and the contact T3 are connected to each other. However, the terminal S1 and the contact T2, and the terminal S2 and the contact T4 are connected by switching the connection. It becomes a state. As a result, the DC potential V ant1 supplied to the
寄生素子66の指向性を大きくする場合も同様であり、アンテナ制御部15が、パルス発生部21に対してパルス信号を一つ発生させるように制御する。そして、同様にパルス検出部22が信号線4を介して入力される直流電圧のパルス状の変化を検出し、スイッチ制御信号発生部23がスイッチ制御信号を出力する。これによって、スイッチSW2の接続が切り替えられ、Vant1>Vant2となり寄生素子66の指向性が大きくなる。
The same applies to the case where the directivity of the
本例の構成とすることによって、アンテナ部2に供給する電圧値V3である直流電圧に電圧値V4となるパルス状の期間を形成するだけで、可変指向性アンテナ6に供給する直流電位Vant1、Vant2を制御することが可能となる。また、供給する直流電位Vant1、Vant2によって可変指向性アンテナ6の指向性を制御することが可能となる。そのため、図22に示す切替部103のような切替装置を別途設ける必要がなくなるため、受信装置1の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。
By adopting the configuration of this example, the DC potential V ant1 supplied to the
また、復調部3からアンテナ部2に供給される直流電圧の電圧値が、通常V3で一定になるとともに一時的にV4に下がる期間が形成されるだけであるため、復調部4から信号線4を介してアンテナ部2に入力される直流電圧が略一定となる。そのため、レギュレータ17の動作の安定化や構成の小型化及び簡素化を図ることができるようになる。さらに、電圧値V3の大きさを極力小さいものとしても、レギュレータ17から電圧値Vampとなる直流電圧を安定して供給することができるようになるため、省電力化を図ることができる。
Further, since the voltage value of the DC voltage supplied from the demodulator 3 to the
なお、パルス発生部21からパルス信号が発生した場合にスイッチSW3がONになる構成としても構わない。即ち、通常時に電圧値がV4となる直流電圧が出力されるとともに、可変指向性アンテナ6の指向性が切り替えられる場合に電圧値がV3となるパルス状の期間が形成されることしても構わない。また、重畳部19が、加算回路などの回路を備えることとしても構わない。
The switch SW3 may be turned on when a pulse signal is generated from the
また、パルス検出部22が、所定の閾値(V3より小さく、V4より大きい)よりも電圧値が下がった場合に電圧値V4となるパルスが発生したことを検出する構成としても構わない。また、スイッチ制御信号がパルス状の信号であり、スイッチ制御信号が入力される度にスイッチSW2の接続が切り替えられる構成としても構わない。また、スイッチ制御信号が継続してスイッチSW2に出力される信号であるとともに、出力されるスイッチ制御信号の値に応じてスイッチSW2の接続状態が決定されることとしても構わない。
Further, the
また、アンテナ制御部15によって、復調部3から所定の電圧値の直流電圧が出力されるとともに、必要に応じてパルス状に電圧値を変化させる制御を行うことができる構成であれば、他の構成としても構わない。また、アンテナ部2において、信号線4を介して入力される直流電圧の電圧値がパルス状に変化したことを検出し、可変指向性アンテナ6の指向性を制御することができる構成であれば、他の構成としても構わない。
The
また、可変指向性アンテナ6が、上述したような二以上の状態を取り得るものとして、アンテナ指向性制御部7bが、スイッチ制御信号によって接続が制御されるスイッチSW2を一以上備える構成としても構わない。
Further, assuming that the
この場合、例えば、アンテナ制御部15において受信状況が改善されたことが検出されるまでパルス発生部21からパルス信号が出力される構成としても構わない。そして、スイッチ制御信号発生部23からパルス状のスイッチ制御信号がアンテナ指向性制御部7bに入力される度に、アンテナ指向性制御部7bが可変指向性アンテナ6に印加する直流電圧を変更し、可変指向性アンテナ6の指向性を順に変更していく構成としても構わない。
In this case, for example, a pulse signal may be output from the
また、可変指向性アンテナ6が取り得る各状態と、単位時間当たりにパルス発生部21から出力されるパルス信号の回数と、が対応する構成としても構わない。そして、パルス検出部22によって検出される直流電圧のパルス状の変化の単位時間当たりの回数に応じて、スイッチ制御信号発生部23から出力されるスイッチ制御信号の電圧値が決定され、可変指向性アンテナ6の指向性が制御されることとしても構わない。
In addition, each state that the
<第3実施例>
次に、図11〜図13を用いて第3実施例における受信装置の構成について説明する。図11は、第3実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部の構成を示すブロック図であり、図12は、第3実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部から出力される出力電圧を示すグラフである。また、図13は、第3実施例における受信装置のアンテナ指向性制御部と直流電圧生成部とアンテナ制御信号取得部との構成を示すブロック図である。
<Third embodiment>
Next, the configuration of the receiving apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the antenna control signal supply unit of the receiving apparatus in the third embodiment. FIG. 12 shows the output voltage output from the antenna control signal supply section of the receiving apparatus in the third embodiment. It is a graph to show. FIG. 13 is a block diagram illustrating configurations of an antenna directivity control unit, a DC voltage generation unit, and an antenna control signal acquisition unit of the receiving apparatus according to the third embodiment.
図11に示すように、本例の受信装置1に設けられるアンテナ制御信号供給部14cは、第2実施例と同様の重畳部19と、重畳部19に入力される直流電圧を振動させて直流電圧に交流電圧を重畳させる発振部24と、アンテナ制御部15によって制御されるとともに重畳部19と発振部24との接続の可否を決定するスイッチSW4と、を備える。
As shown in FIG. 11, the antenna control
スイッチSW4の接続の可否はアンテナ制御部15によって制御される。スイッチSW4が接続された状態(ON)であると、直流電源13から出力される直流電圧に発振部24によって交流電圧が重畳され、直流電圧に交流電圧が重畳された信号がアンテナ制御信号供給部14cから出力される。また、スイッチSW3が接続されない状態(OFF)であると、直流電源13から出力される直流電圧に交流電圧が重畳されずに出力される。この場合、図12のアンテナ制御信号供給部14cから出力される出力電圧のグラフに示すように、電圧値V4の直流電圧に交流電圧が重畳された信号及び電圧値V4の直流電圧のいずれかが出力される。
Whether or not the switch SW4 can be connected is controlled by the
また、図13に示すように、直流電圧生成部9cは、信号線4を介してアンテナ制御信号供給部14cから出力された信号が入力されるLPF(Low-Pass Filter)25と、LPF25から出力される信号が入力される第1及び第2実施例と同様のレギュレータ17と、を備える。
Further, as shown in FIG. 13, the DC
また、アンテナ制御信号取得部10cは、信号線4を介してアンテナ制御信号供給部14cから出力された信号が一端に供給されるキャパシタC6と、キャパシタC6の他端にアノードが接続されるダイオードD1と、ダイオードD1のカソードに一端が接続されるとともに他端が接地されるキャパシタC7と、キャパシタC7及びダイオードD1の接続ノードが接続される第2実施例と同様のスイッチ制御信号発生部23を備える。
The antenna control
キャパシタC6は、入力される信号中の直流成分を抑制する。また、ダイオードD1は、キャパシタC6を介して入力される交流成分を半波整流する。キャパシタC7は半波整流された交流成分を平滑化してスイッチ制御信号発生部23に出力する。そのため、アンテナ制御信号供給部14cから出力される信号に交流成分が含まれていると、スイッチ制御信号発生部23に所定の電圧値の直流電圧が印加されることとなる。
Capacitor C6 suppresses a DC component in the input signal. Further, the diode D1 performs half-wave rectification on the AC component input through the capacitor C6. The
アンテナ指向性制御部7cは、第1及び第2実施例と同様の昇圧器18と、スイッチSW2と、を備える。ただし、スイッチSW2は、第2実施例と同様にスイッチ制御信号発生部23から出力されるスイッチ制御信号によって接続が制御される。
The antenna
以上の実施例3の構成において、アンテナ制御部15が、スイッチSW4がONになるように制御する場合、重畳部19から電圧値V4の直流電圧に交流電圧が重畳された信号が出力される。そして、アンテナ制御信号取得部10cによって交流成分が抽出されるとともに、整流及び平滑化され、スイッチ制御信号発生部23に所定の電圧値の直流電圧が入力される。このとき、例えば、スイッチ制御信号発生部23からスイッチSW2に対して、端子S1と接点T1、端子S2と接点T3を接続する旨のスイッチ制御信号が出力されるとすると、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1がVantと略等しくなる。一方、直流電位Vant2は接地電位となる。したがって、Vant1>Vant2となり、図4に示す寄生素子66の指向性が大きくなる。
In the configuration of the third embodiment described above, when the
また、アンテナ制御部15が、スイッチSW4がOFFになるように制御する場合、重畳部19から電圧値V4の直流電圧が出力される。そして、キャパシタC6によって直流電圧が遮断され、スイッチ制御信号発生部23に所定の値の直流電圧が入力されなくなる。このとき、例えば、スイッチ制御信号発生部23からスイッチSW2に対して、端子S1と接点T2、端子S2と接点T4を接続する旨のスイッチ制御信号が出力されるとすると、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1が接地電位となる。一方、直流電位Vant2はVantと略等しくなる。したがって、Vant1<Vant2となり、図4に示す寄生素子65の指向性が大きくなる。
Further, when the
本例の構成とすることによって、アンテナ部2に供給する電圧値V4である直流電圧に交流電圧を重畳させるか否かを制御するだけで、可変指向性アンテナ6に供給する直流電位Vant1、Vant2を制御することが可能となる。また、供給する直流電位Vant1、Vant2によって可変指向性アンテナ6の指向性を制御することが可能となる。そのため、図22に示す切替部103のような切替装置を別途設ける必要がなくなるため、受信装置1の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。
By adopting the configuration of this example, the direct current potential V ant1 to be supplied to the
また、アンテナ制御信号取得部10cが、直流電圧に交流電圧が重畳されているか否かを判定するだけでよいため、キャパシタC6、C7やダイオードD1などの簡素な素子を用いて検出及び判定をすることが可能となる。そのため、受信装置1の小型化及び簡素化を図ることができる。また、LPF25から出力される電圧値の変動が小さいものとなるため、レギュレータ17の構成を簡素なものとしても安定して電圧値Vampとなる直流電圧を出力することが可能となる。
In addition, since the antenna control
また、発振部24によって重畳される交流電圧の周波数を、RF信号とIF信号の間の周波数とすると、RF信号の通過が抑制されるインダクタL1、L2を容易に通過させることができる。さらに、発振部24が重畳させる交流信号によって、受信処理する信号が復調しにくくなることを抑制することができる。
Further, when the frequency of the alternating voltage superimposed by the oscillating
なお、スイッチ制御信号がパルス状の信号であり、スイッチ制御信号発生部23に入力される信号に変動が生じた場合にパルス状のスイッチ制御信号が出力され、スイッチSW2の接続が切り替えられる構成としても構わない。
The switch control signal is a pulse signal, and when the signal input to the switch
また、アンテナ制御部15によって、復調部3から所定の電圧値の直流電圧が出力されるか、直流電圧に交流電圧が重畳された信号が出力されるか、が制御される構成であれば、他の構成としても構わない。また、アンテナ部2において、直流電圧に交流電圧が重畳されているか否かを検出できる構成であれば、他の構成としても構わない。
Further, if the
また、可変指向性アンテナ6を、上述したような二以上の状態を取り得るものとしても構わない。この場合、例えば、発振部24によって直流電圧に重畳される交流電圧の振幅がアンテナ制御部15によって制御されることとしても構わないし、交流電圧が重畳される時間がアンテナ制御部15によって制御されることとしても構わない。さらに、スイッチ制御信号発生部23から出力されるスイッチ制御信号を、入力される電圧値や入力時間に応じたものにしても構わない。そして、アンテナ指向性制御部7cが、スイッチ制御信号によって接続が制御されるスイッチSW2を一以上備える構成としても構わない。
Further, the
<第4実施例>
次に、図14〜図17を用いて第4実施例における受信装置の構成について説明する。図14は、第4実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部の構成を示すブロック図であり、図15は、第4実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部から出力される出力電圧を示すグラフである。また、図16は、第4実施例における受信装置のアンテナ指向性制御部と直流電圧生成部とアンテナ制御信号取得部との構成を示すブロック図である。図17は、第4実施例における受信装置のアンテナ制御信号取得部において処理される信号のグラフである。
<Fourth embodiment>
Next, the configuration of the receiving apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the antenna control signal supply unit of the receiving apparatus in the fourth embodiment, and FIG. 15 shows the output voltage output from the antenna control signal supply section of the receiving apparatus in the fourth embodiment. It is a graph to show. FIG. 16 is a block diagram illustrating configurations of an antenna directivity control unit, a DC voltage generation unit, and an antenna control signal acquisition unit of the receiving apparatus according to the fourth embodiment. FIG. 17 is a graph of signals processed in the antenna control signal acquisition unit of the receiving apparatus in the fourth embodiment.
図14に示すように、本例の受信装置1に設けられるアンテナ制御信号供給部14dは、第2及び第3実施例と同様の重畳部19と、重畳部19に交流電圧を出力するVCO(Voltage Controlled Oscillator)26と、を備える。VCO26から出力される交流電圧の周波数はアンテナ制御部15によって制御される。例えば、アンテナ制御部15から入力される信号の電圧値の大きさに応じて出力する交流電圧の周波数が変動し、入力される電圧値が大きいほど出力する交流電圧の周波数が大きくなるものとする。
As shown in FIG. 14, the antenna control
本例では、図15のアンテナ制御信号供給部14dから出力される出力電圧のグラフに示すように、VCO26から周波数f1及びf2(f1<f2)のいずれかの交流電圧が重畳部19に出力されるものとする。そして、電圧値V4の直流電圧に周波数f1及びf2のいずれかの交流電圧が重畳された信号が、アンテナ制御信号供給部14dから出力される。
In this example, as shown in the graph of the output voltage output from the antenna control
また、図16に示すように、直流電圧生成部9dは、第3実施例と同様のLPF25と、LPF25から出力される信号が入力される第1〜第3実施例と同様のレギュレータ17と、を備える。
As shown in FIG. 16, the DC voltage generator 9d includes an
また、アンテナ制御信号取得部10dは、信号線4を介してアンテナ制御信号供給部14cから出力された信号が一端に供給されるキャパシタC8と、周波数f1で発振するVCO27と、キャパシタC8の他端から入力される信号とVCO27から入力される信号との位相を比較するとともに比較結果を電圧値として出力する位相比較器28と、位相比較器28から出力される信号が入力されるとともに高周波成分を遮断するループフィルタ29と、ループフィルタ29から出力される信号が一端に供給されるキャパシタC9と、キャパシタC9の他端にアノードが接続されるダイオードD2と、ダイオードD2のカソードに一端が接続されるとともに他端が接地されるキャパシタC10と、キャパシタC10及びダイオードD2の接続ノードが接続される第2及び第3実施例と同様のスイッチ制御信号発生部23と、を備える。
The antenna control
キャパシタC8、C9は、入力される信号中の直流成分を抑制する。また、ダイオードD2は、キャパシタC9を介して入力される交流成分を半波整流する。キャパシタC10は半波整流された交流成分を平滑化してスイッチ制御信号発生部23に出力する。このような構成とすると、アンテナ制御信号供給部14dから出力される信号が、周波数f2の交流電圧が重畳されたものである場合、スイッチ制御信号発生部23に0より大きい所定の電圧値となる直流電圧が印加されることとなる。
Capacitors C8 and C9 suppress DC components in the input signal. The diode D2 performs half-wave rectification on the AC component input through the capacitor C9. The capacitor C10 smoothes the half-wave rectified AC component and outputs the smoothed AC component to the switch
具体的に図17を用いて説明する。図17では簡単のため、VCO27から位相比較器28に入力される周波数f1の交流電圧の位相と、キャパシタC8を介して位相比較器28に入力される交流電圧の周波数がf1であるときの位相と、が揃っているものとしている。さらに、位相比較器28において比較を行う交流電圧を方形波として示すとともに、位相比較器28が、入力される二つの交流電圧の排他的論理輪(XOR)をとることにより位相比較を行う場合を例に挙げて説明する。
This will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 17, for the sake of simplicity, the phase of the AC voltage having the frequency f1 input from the
図17に示すように、時間t1以前の、入力される交流電圧の周波数が共にf1である場合は、位相比較器28による位相比較結果(XOR)の出力が0となる。そのため、ループフィルタ29から出力される信号の電圧も0に略等しいものとなる。そして、時間t1以降になり、復調部3から入力される信号の交流成分の周波数がf2となると、位相比較結果が変動し、ループフィルタ29から出力される信号も変動するものとなる。より具体的には、ループフィルタ29から、周波数がf2−f1となる交流電圧が出力される。
As shown in FIG. 17, when the frequency of the input AC voltage before time t1 is both f1, the output of the phase comparison result (XOR) by the
そのため、ループフィルタ29から出力される信号の直流成分をキャパシタC9によって抑制するとともに、ダイオードD2で半波整流し、キャパシタC10で平滑化すると、スイッチ制御信号発生部23に0より大きい所定の電圧値となる直流電圧が印加されることとなる。なお、位相比較器28に入力される二つの交流電圧の周波数が共にf1であり、位相がずれている場合では、ループフィルタ29から出力される信号が略一定のものとなる。即ち、直流電圧に略等しいものとなり、キャパシタC9で遮断される。したがって、位相比較器28に入力される二つの交流電圧の周波数が異ならない限り、スイッチ制御信号発生部23に0より大きい電圧値となる直流電圧が入力されないこととなる。
Therefore, when the DC component of the signal output from the
また、アンテナ指向性制御部7dは、第1〜第3実施例と同様の昇圧器18と、スイッチSW2と、を備える。ただし、スイッチSW2は、第2及び第3実施例と同様にスイッチ制御信号発生部23から出力されるスイッチ制御信号によって接続が制御される。
The antenna
以上の実施例4の構成において、アンテナ制御部15がVCO26を制御して重畳部19から電圧値V4の直流電圧に周波数f1の交流電圧が重畳された信号を出力させる場合、アンテナ制御信号取得部10dのスイッチ制御信号発生部23に0と略等しい電圧値の信号が入力される。このとき、例えば、スイッチ制御信号発生部23からスイッチSW2に対して、端子S1と接点T1、端子S2と接点T3を接続する旨のスイッチ制御信号が出力されるとすると、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1がVantと略等しくなる。一方、直流電位Vant2は接地電位となる。したがって、Vant1>Vant2となり、図4に示す寄生素子66の指向性が大きくなる。
In the configuration of the fourth embodiment described above, when the
また、アンテナ制御部15がVCO26を制御して重畳部19から電圧値V4の直流電圧に周波数f2の交流電圧が重畳された信号を出力させる場合、アンテナ制御信号取得部10dのスイッチ制御信号発生部23に0より大きい電圧値となる直流電圧が入力されることとなる。このとき、例えば、スイッチ制御信号発生部23からスイッチSW2に対して、端子S1と接点T2、端子S2と接点T4を接続する旨のスイッチ制御信号が出力されるとすると、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1が接地電位となる。一方、直流電位Vant2はVantと略等しくなる。したがって、Vant1<Vant2となり、図4に示す寄生素子65の指向性が大きくなる。
When the
本例の構成とすることによって、アンテナ部2に供給する電圧値V4である直流電圧に重畳させる交流電圧の周波数をf1及びf2から選択して出力させるだけで、可変指向性アンテナ6に供給する直流電位Vant1、Vant2を制御することが可能となる。また、供給する直流電位Vant1、Vant2によって可変指向性アンテナ6の指向性を制御することが可能となる。そのため、図22に示す切替部103のような切替装置を別途設ける必要がなくなるため、受信装置1の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。
By adopting the configuration of this example, the frequency of the AC voltage to be superimposed on the DC voltage that is the voltage value V4 supplied to the
また、周波数f1、f2が異なるとしても、LPF25から出力される電圧値の変動は小さいものとなるため、レギュレータ17の構成を簡素なものとしても安定して電圧値Vampとなる直流電圧を出力することが可能となる。さらに、周波数f1及びf2の切替時の変動が小さくなるため、ノイズなどが発生することを抑制することができる。
Even if the frequencies f1 and f2 are different, the fluctuation of the voltage value output from the
また、VCO26によって重畳される交流電圧の周波数f1、f2を、RF信号とIF信号の間の周波数とすると、RF信号の通過が抑制されるインダクタL1、L2を容易に通過させることができる。さらに、VCO26によって重畳される交流信号によって、受信処理する信号が復調しにくくなることを抑制することができる。
Further, when the frequencies f1 and f2 of the alternating voltage superimposed by the
なお、スイッチ制御信号がパルス状の信号であり、スイッチ制御信号発生部23に入力される信号に変動が生じた場合にパルス状のスイッチ制御信号が出力され、スイッチSW2の接続が切り替えられる構成としても構わない。
The switch control signal is a pulse signal, and when the signal input to the switch
また、アンテナ制御部15によって、復調部3から出力される信号の交流成分の周波数がf1及びf2のいずれかとなるように制御される構成であれば、他の構成としても構わない。また、アンテナ部2において、直流電圧に重畳された交流成分の周波数がf1であるか否かを検出できる構成であれば、他の構成としても構わない。
Other configurations may be used as long as the
また、可変指向性アンテナ6を、上述したような二以上の状態を取り得るものとしても構わない。この場合、例えば、VCO26が直流電圧に重畳させる交流電圧の周波数を可変として、アンテナ制御部15によって周波数が制御されることとしても構わない。さらに、スイッチ制御信号発生部23から出力されるスイッチ制御信号を、入力される電圧値に応じたものにしても構わない。そして、アンテナ指向性制御部7dが、スイッチ制御信号によって接続が制御されるスイッチSW2を一以上備える構成としても構わない。
Further, the
<第5実施例>
次に、図18〜図21を用いて第5実施例における受信装置の構成について説明する。図18は、第5実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部の構成を示すブロック図であり、図19は、第5実施例における受信装置のアンテナ制御信号供給部から出力される出力電圧を示すグラフである。また、図20は、第5実施例における受信装置のアンテナ指向性制御部と直流電圧生成部とアンテナ制御信号取得部との構成を示すブロック図である。図21は、第5実施例における受信装置のアンテナ制御信号取得部において処理される信号のグラフである。
<Fifth embodiment>
Next, the configuration of the receiving apparatus in the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the antenna control signal supply unit of the receiving apparatus in the fifth embodiment, and FIG. 19 shows the output voltage output from the antenna control signal supply section of the receiving apparatus in the fifth embodiment. It is a graph to show. FIG. 20 is a block diagram illustrating configurations of an antenna directivity control unit, a DC voltage generation unit, and an antenna control signal acquisition unit of the receiving apparatus according to the fifth embodiment. FIG. 21 is a graph of signals processed in the antenna control signal acquisition unit of the receiving apparatus in the fifth embodiment.
図18に示すように、本例の受信装置1に設けられるアンテナ制御信号供給部14eは、第2〜第4実施例と同様の重畳部19と、第3実施例と同様の発振部24と、発振部24により直流電圧に重畳される交流電圧の位相を180°ずらす180°位相変更部30と、発振部24を180°位相変更部30を介して重畳部19に接続するか否かを決定するとともにアンテナ制御部15によって制御されるスイッチSW5と、を備える。
As shown in FIG. 18, the antenna control
スイッチSW5によって接続が切り替えられると、重畳部19に180°位相変更部30が接続されたり外されたりする。すると、スイッチSW5の切替が行われる度に、重畳部19において直流電圧に重畳される交流電圧の位相が180°ずれたものとなる。そのため、図19のアンテナ制御信号供給部14eから出力される出力電圧のグラフに示すように、アンテナ制御信号供給部14eから出力される電圧が、電圧値V4の直流電圧に交流電圧が重畳されるとともに、重畳される交流電圧の位相が出力途中で180°ずれ得るものとなる。
When the connection is switched by the switch SW5, the 180 °
また、図20に示すように、直流電圧生成部9eは、第3及び第4実施例と同様のLPF25と、LPF25から出力される信号が入力される第1〜第4実施例と同様のレギュレータ17と、を備える。
As shown in FIG. 20, the
アンテナ制御信号取得部10eは、第4実施例と同様のキャパシタC8と、VCO27と、位相比較器28と、ループフィルタ29と、スイッチ制御信号発生部23と、を備える。ただし、本例ではループフィルタ29から出力される信号が、スイッチ制御信号発生部23に入力される。
The antenna control
また、図21を用いてループフィルタから出力される信号について説明する。ここで、第4実施例について示した図17と同様に、VCO27から位相比較器28に入力される交流電圧の位相と、キャパシタC8を介して位相比較器28に入力される交流電圧の位相と、が時間t2以前で揃っているものとする。また、位相比較器28において比較を行う交流電圧を方形波として示すとともに、位相比較器28が、入力される二つの交流電圧の排他的論理輪(XOR)をとることにより位相比較を行う場合について説明する。
The signal output from the loop filter will be described with reference to FIG. Here, similarly to FIG. 17 shown for the fourth embodiment, the phase of the AC voltage input from the
図21に示すように、時間t2以前では入力される交流電圧の位相が揃っているため、位相比較器28による位相比較結果(XOR)の出力が0となる。そのため、ループフィルタ29から出力される信号の電圧も0に略等しいものとなる。そして、時間t2以降になり、スイッチSW5が切り替えられてアンテナ制御信号供給部10eから出力される信号の交流成分の位相が180°ずれると、位相比較結果及びループフィルタ29から出力される信号がt2以前と異なるものとなる。より具体的には、時間t2以前と以降とにおいてループフィルタ29から出力される直流電圧の電圧値が異なるものとなる。
As shown in FIG. 21, since the phase of the input AC voltage is uniform before time t2, the output of the phase comparison result (XOR) by the
また、アンテナ指向性制御部7eは、第1〜第4実施例と同様の昇圧器18と、スイッチSW2と、を備える。ただし、スイッチSW2は、第2〜第4実施例と同様にスイッチ制御信号発生部23から出力されるスイッチ制御信号によって接続が制御される。
The antenna
以上の実施例5の構成において、例えば、図4に示す可変指向性アンテナ6の寄生素子66の指向性が大きくなるように設定されており、アンテナ制御部15が、寄生素子65の指向性が大きくなるように切り替える場合について説明する。このとき、まずアンテナ制御部15がスイッチSW5の接続を切り替える制御を行う。すると、アンテナ制御信号供給部14eから出力される信号の交流成分の位相が180°ずれる。そして、ループフィルタ29から出力されてスイッチ制御信号発生部23に入力される直流電圧の電圧値が変動する。スイッチ制御信号発生部23は、入力される直流電圧の電圧値の変動に応じてスイッチSW2の接続を切り替えるスイッチ制御信号を出力する。
In the configuration of the fifth embodiment described above, for example, the directivity of the
スイッチSW2の接続の切替前では、端子S1と接点T1、端子S2と接点T3がそれぞれ接続される状態となるが、接続の切替によって端子S1と接点T2、端子S2と接点T4がそれぞれ接続される状態となる。これにより、可変指向性アンテナ6に供給される直流電位Vant1が接地電位となり、直流電位Vant2がVantと略等しくなる。したがって、Vant1<Vant2となり、図4に示す寄生素子65の指向性が大きくなる。
Before the switch SW2 connection is switched, the terminal S1 and the contact T1, and the terminal S2 and the contact T3 are connected to each other. However, the terminal S1 and the contact T2, and the terminal S2 and the contact T4 are connected by switching the connection. It becomes a state. As a result, the DC potential V ant1 supplied to the
寄生素子66の指向性を大きくする場合も同様であり、まずアンテナ制御部15がスイッチSW5の接続を切り替える制御を行う。そして、同様にループフィルタ29から出力される直流電圧の電圧値が変化することに基づいて、スイッチ制御信号発生部23がスイッチSW2の接続を切り替えるスイッチ制御信号を出力する。これによって、スイッチSW2の接続が切り替えられ、Vant1>Vant2となり寄生素子66の指向性が大きくなる。
The same applies to increasing the directivity of the
本例の構成とすることによって、アンテナ部2に供給する電圧値V4である直流電圧に重畳させる交流電圧の位相をずらして出力させるだけで、可変指向性アンテナ6に供給する直流電位Vant1、Vant2を制御することが可能となる。また、供給する直流電位Vant1、Vant2によって可変指向性アンテナ6の指向性を制御することが可能となる。そのため、図22に示す切替部103のような切替装置を別途設ける必要がなくなるため、受信装置1の小型化及び簡素化を図ることが可能となる。
With the configuration of this example, the DC potential V ant1 supplied to the
また、直流電圧に重畳させる交流電圧の周波数を一定とすることができるため、LPF25から出力される電圧値の変動を小さいものとすることが可能となるとともに、LPF25の最適化が容易となる。そのため、レギュレータ17の構成を簡素なものとしても安定して電圧値Vampとなる直流電圧を出力することが可能となる。
Further, since the frequency of the AC voltage to be superimposed on the DC voltage can be made constant, the fluctuation of the voltage value output from the
また、発振部24によって重畳される交流電圧の周波数を、RF信号とIF信号の間の周波数とすると、RF信号の通過が抑制されるインダクタL1、L2を容易に通過させることができる。さらに、発振部24によって重畳される交流信号によって、受信処理する信号が復調しにくくなることを抑制することができる。
Further, when the frequency of the alternating voltage superimposed by the oscillating
なお、受信装置1の動作開始直後に、キャパシタC8を介して位相比較器28に入力される交流電圧の位相と、VCO27から出力される交流電圧の位相とが揃うように、VCOを同期させることとしても構わない。このように構成すると、スイッチSW5を切り替えて直流電圧に重畳させる交流電圧の位相を180°ずらした際に、ループフィルタ29から出力される直流電圧の切替前後における電圧値差を最大とすることができる。そのため、スイッチ制御信号発生部が直流電圧の変動を認識しやすくなり、誤動作を抑制することが可能となる。
Note that immediately after the operation of the
また、180°位相変更部30によって、直流電圧に重畳される交流電圧の位相が180°ずれることとしたが、90°や120°などの他の角度分だけ位相がずれる構成としても構わない。
Further, although the 180 °
また、スイッチ制御信号がパルス状の信号であり、スイッチ制御信号発生部23に入力される信号に変動が生じた場合にパルス状のスイッチ制御信号が出力され、スイッチSW2の接続が切り替えられる構成としても構わない。
In addition, the switch control signal is a pulse signal, and when the signal input to the switch
また、アンテナ制御部15によって、復調部3から出力される信号の交流成分の位相を出力している途中でずらすことができる構成であれば、他の構成としても構わない。また、アンテナ部2において、直流電圧に重畳された交流成分の位相がずれたことを検出できる構成であれば、他の構成としても構わない。
Further, any other configuration may be used as long as the
また、可変指向性アンテナ6を、上述したような二以上の状態を取り得るものとしても構わない。この場合、例えば、180°位相変更部30の他に60°や120°位相をずらすことができる構成としても構わない。さらに、位相変更部を介さない場合に位相比較器28に入力される二つの信号が同期するものとして、ループフィルタ29から、ずらした位相に応じた電圧値となる直流電圧が出力されることとしても構わない。そして、アンテナ指向性制御部7eが、スイッチ制御信号によって接続が制御されるスイッチSW2を一以上備える構成としても構わない。
Further, the
<<その他の実施例>>
上述した実施形態は受信装置1に関するものであるが、送信装置などに用いられる可変指向性アンテナの制御に、本発明のアンテナ制御装置やアンテナ制御方法を用いることとしても構わない。送信装置に用いることとすると、送信方向の指向性を制御することが可能となる。
<< Other Examples >>
Although the above-described embodiment relates to the
また、上述した受信装置1において、アンテナ制御部15の動作をマイコンなどの制御装置が行うこととしても構わない。さらに、このような制御装置によって実現される機能の全部または一部をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置(例えばコンピュータ)上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしても構わない。
In the above-described
また、上述した場合に限らず、上述した受信装置1は、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。また、ソフトウェアを用いて受信装置1を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。
In addition to the above-described case, the above-described
以上、本発明における実施形態についてそれぞれ説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。 As mentioned above, although each embodiment in the present invention was described, the range of the present invention is not limited to this, and can be carried out by adding various changes without departing from the gist of the invention.
本発明は、地上デジタルテレビジョン放送や地上デジタル音声放送などの放送電波に代表される電磁波を用いて無線通信を行う送信装置や受信装置などの通信装置に備えられる、アンテナ制御装置に関するものである。 The present invention relates to an antenna control device provided in a communication device such as a transmission device or a reception device that performs wireless communication using electromagnetic waves typified by broadcasting radio waves such as terrestrial digital television broadcasting and terrestrial digital audio broadcasting. .
1 受信装置
2 アンテナ部
3 復調部
4 信号線
5 映像音声処理部
6、6a〜6c 可変指向性アンテナ
61、62 指向性アンテナ
63 アンテナ選択部
64 受給電素子
65、66 寄生素子
7、7a〜7e アンテナ指向性制御部
8 LNA
9、9a〜9e 直流電圧生成部
10、10a〜10e アンテナ制御信号取得部
11 チューナ部
12 復調器
13 直流電源
14、14a〜14e アンテナ制御信号供給部
15 アンテナ制御部
16 電圧可変レギュレータ
17 レギュレータ
18 昇圧器
19 重畳部
20 直流電源
21 パルス発生部
22 パルス検出部
23 スイッチ制御信号発生部
24 発振部
25 LPF
26、27 VCO
28 位相比較器
29 ループフィルタ
30 180°位相変更部
L1〜L2 インダクタ
R1〜R10 抵抗
D1、D2 ダイオード
VD1、VD2 バラクタダイオード
C1〜C10 キャパシタ
SW1〜SW5 スイッチ
DESCRIPTION OF
9, 9a to 9e DC
26, 27 VCO
28
Claims (9)
前記信号変換部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御するアンテナ制御信号を直流電圧に重畳させて前記アンテナ部に供給するアンテナ制御信号供給部と、
前記アンテナ部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御する信号を当該可変指向性アンテナに出力するアンテナ指向性制御部と、
前記アンテナ部に備えられるとともに、前記アンテナ制御信号供給部から供給される信号に含まれるアンテナ制御信号に基づいて、前記アンテナ指向性制御部を制御するアンテナ制御信号取得部と、
を備えることを特徴とするアンテナ制御装置。 An antenna provided in a communication apparatus, comprising: an antenna unit provided with a variable directivity antenna that wirelessly communicates a signal and whose directionality in a communication direction is variable; and a signal conversion unit that converts a signal input to and output from the antenna unit In the control device,
An antenna control signal supply unit that is provided in the signal conversion unit and that supplies an antenna control signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna to the antenna unit by superimposing the antenna control signal on a DC voltage;
An antenna directivity control unit that is provided in the antenna unit and outputs a signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna to the variable directivity antenna;
An antenna control signal acquisition unit that is provided in the antenna unit and controls the antenna directivity control unit based on an antenna control signal included in a signal supplied from the antenna control signal supply unit;
An antenna control device comprising:
前記復調部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御するアンテナ制御信号を直流電圧に重畳させて前記アンテナ部に供給するアンテナ制御信号供給部と、
前記アンテナ部に備えられるとともに、前記可変指向性アンテナの指向性を制御する信号を当該可変指向性アンテナに出力するアンテナ指向性制御部と、
前記アンテナ部に備えられるとともに、前記アンテナ制御信号供給部から供給される信号に重畳されたアンテナ制御信号に基づいて、前記アンテナ指向性制御部を制御するアンテナ制御信号取得部と、
を備えることを特徴とする受信装置。 In a receiving device including an antenna unit that includes an antenna that receives a signal and whose directivity in a reception direction is variable, and a demodulation unit that demodulates a signal input to the antenna unit,
An antenna control signal supply unit that is provided in the demodulation unit and supplies an antenna control signal that controls the directivity of the variable directivity antenna to the antenna unit by superimposing it on a DC voltage;
An antenna directivity control unit that is provided in the antenna unit and outputs a signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna to the variable directivity antenna;
An antenna control signal acquisition unit for controlling the antenna directivity control unit based on an antenna control signal provided in the antenna unit and superimposed on a signal supplied from the antenna control signal supply unit;
A receiving apparatus comprising:
前記可変指向性アンテナの指向性を制御するアンテナ制御信号を直流電圧に重畳させて前記アンテナ部に供給し、
前記アンテナ部で、供給される信号に含まれるアンテナ制御信号に基づいて前記可変指向性アンテナを制御することを特徴とするアンテナ制御方法。 In an antenna control method for a communication apparatus, comprising: an antenna unit that includes an antenna that wirelessly communicates a signal and whose directionality in a communication direction is variable; and a signal conversion unit that converts a signal input to and output from the antenna unit.
An antenna control signal for controlling the directivity of the variable directivity antenna is superimposed on a DC voltage and supplied to the antenna unit,
The antenna control method, wherein the antenna unit controls the variable directivity antenna based on an antenna control signal included in a supplied signal.
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