JP2019050497A - Antenna device - Google Patents

Antenna device Download PDF

Info

Publication number
JP2019050497A
JP2019050497A JP2017173539A JP2017173539A JP2019050497A JP 2019050497 A JP2019050497 A JP 2019050497A JP 2017173539 A JP2017173539 A JP 2017173539A JP 2017173539 A JP2017173539 A JP 2017173539A JP 2019050497 A JP2019050497 A JP 2019050497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
frequency band
signal
amplifier
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017173539A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6415660B1 (en
Inventor
一馬 山中
Kazuma Yamanaka
一馬 山中
智彦 山瀬
Tomohiko Yamase
智彦 山瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokowo Co Ltd
Original Assignee
Yokowo Co Ltd
Yokowo Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokowo Co Ltd, Yokowo Mfg Co Ltd filed Critical Yokowo Co Ltd
Priority to JP2017173539A priority Critical patent/JP6415660B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6415660B1 publication Critical patent/JP6415660B1/en
Publication of JP2019050497A publication Critical patent/JP2019050497A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

To provide an antenna device capable of reliably preventing degradation of reception characteristics without complicating the configuration of the collective antenna of multiple types of antennas.SOLUTION: An input limitation circuit 160 is branch-connected at the upstream of an amplifier 50 which may amplify mixed signals caused by wraparound, etc. of signals transmitted from two other antennas in addition to a weak signal received by an antenna 43. The input limitation circuit 160 comprises: an ON-OFF switch 161 for switching the branch-connected line to a conduction or non-conduction state; and a BPF162 configured to guide a signal transmitted from at least one of the other two antennas to a ground line. The ON-OFF switch 161 is configured to allow the line to be conductive only when both of the other antennas are transmitting a signal respectively to thereby prevent generation of the mixed signal.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、異なる周波数帯の受信又は送受信を行う複数種類のアンテナを集合させたアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device in which a plurality of types of antennas performing reception or transmission / reception of different frequency bands are collected.

ケースの内部に複数種類のアンテナを集合させた車載用のアンテナ装置の例として、特許文献1に集合アンテナ装置が開示されている。この集合アンテナ装置は、地板におおむね垂直に配置されている携帯電話網用アンテナ及びV2X(Vehicle to Everything)用アンテナと、地板と平行のGNSS(Global Navigation Satellite System)用アンテナ(パッチアンテナ)とを備える装置である。携帯電話網用アンテナが送受信する周波数帯は、700MHz帯、800MHz帯、900MHz帯のいずれかである。V2Xは、車々間通信や路車間通信等を行うための無線通信システムであり、V2X用アンテナで送受信する周波数は5850MHz〜5925MHzである。GNSSは全球測位衛星システムであり、L1(1575.42MHz)、L2(1227.60MHz)、L3(1381.05MHz)、L4(1379.913MHz)、L5(1176.45MHz)の周波数が割り当てられている。   Patent Document 1 discloses a collective antenna device as an example of an on-vehicle antenna device in which a plurality of types of antennas are gathered inside a case. This collective antenna apparatus comprises an antenna for a mobile telephone network and an antenna for V2X (Vehicle to Everything) which are disposed substantially perpendicularly to a ground plane, and an antenna (patch antenna) for Global Navigation Satellite System (GNSS) parallel to the ground plane. It is an apparatus provided. The frequency band transmitted and received by the mobile phone network antenna is any one of 700 MHz band, 800 MHz band, and 900 MHz band. V2X is a wireless communication system for performing inter-vehicle communication, road-to-vehicle communication and the like, and the frequency of transmission and reception with the V2X antenna is 5850 MHz to 5925 MHz. GNSS is a global positioning satellite system, and frequencies of L1 (1575.42 MHz), L2 (1227.60 MHz), L3 (1381.05 MHz), L4 (1379.913 MHz), and L5 (1176.45 MHz) are allocated. .

また、特許文献2には、LTE(Long Term Evolution)用アンテナとGPS(Global
Positioning System)用アンテナとを含む車載用のアンテナ装置が開示されている。LTEには、2GHz帯でさまざまなバンドが割り当てられている。GPSの用途及び周波数帯域はGNSSと同じである。
Patent Document 2 also includes an antenna for LTE (Long Term Evolution) and a GPS (Global
There is disclosed an on-vehicle antenna device including a positioning system antenna. In LTE, various bands are allocated in the 2 GHz band. The application and frequency band of GPS is the same as GNSS.

特開2015−159354号公報JP, 2015-159354, A 特開2013−219757号公報JP, 2013-219757, A

特許文献1,2に開示された各アンテナ装置のように、それぞれ異なる周波数の送受信又は受信を行う複数種類のアンテナを集合させたときに生じる問題の一つは、限られたスペースにおける各アンテナの配置の最適化と他のアンテナの存在に起因する各周波数帯における電気的特性の影響である。   One of the problems that arise when collecting multiple types of antennas that transmit and receive different frequencies as in the antenna devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 is that each antenna in a limited space It is the influence of the electrical characteristics in each frequency band due to the optimization of the arrangement and the presence of other antennas.

この点に関し、特許文献1に開示されたアンテナ装置では、各アンテナの並び順及び給電点の位置を工夫することにより、相対的に高い周波数を放射するアンテナの前方放射利得を改善するようにしている。また、特許文献2では、基準面(台座の面)と直交する第1のアンテナと、基準面と平行に配置された第2のアンテナとを備え、第2のアンテナの端面を側方から見て第1のアンテナの主面と重なるように配置することで、従来よりも小型のアンテナ装置を実現している。   In this regard, in the antenna device disclosed in Patent Document 1, the forward radiation gain of the antenna that radiates a relatively high frequency is improved by devising the arrangement order of the antennas and the position of the feeding point. There is. Further, in Patent Document 2, a first antenna orthogonal to a reference surface (surface of a pedestal) and a second antenna disposed parallel to the reference surface are provided, and the end face of the second antenna is viewed from the side. By arranging so as to overlap with the main surface of the first antenna, an antenna device smaller than the conventional one is realized.

しかしながら、特許文献1,2に開示されたアンテナ装置には、例えば二つのアンテナが同時期に信号(搬送波信号及び信号成分)を送信しているときの他の周波数帯の受信信号に与える影響についての考察がない。微弱な受信信号を増幅するアンプを半導体回路で構成した場合、近接しているアンテナから送信される信号が回り込んで、本来の受信信号と干渉することがあるが、これに関する記載は特許文献1,2には見当たらない。
上記の事態は、周波数帯毎にシールドを施したり、アンプの前段にフィルタ回路などを多段接続することである程度の回避は可能である。しかし、そうするとアンテナ装置の構成が複雑になるばかりでなく、受信特性の劣化を招くという問題が生じる。
However, in the antenna devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example, the influence on the received signals in other frequency bands when two antennas are transmitting signals (carrier signal and signal component) at the same time There is no consideration of When an amplifier for amplifying a weak reception signal is formed of a semiconductor circuit, a signal transmitted from a nearby antenna may wrap around and interfere with the original reception signal. , Can not be found in 2.
The above-mentioned situation can be avoided to some extent by providing shielding for each frequency band or connecting a filter circuit or the like in a multistage connection at the front stage of the amplifier. However, this not only complicates the configuration of the antenna device, but also causes problems such as deterioration of reception characteristics.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、複数種類のアンテナを集合させたときの構成を複雑化することなく、受信特性の劣化を抑制するアンテナ装置を提供することにある。   An object of the present invention is, in view of the above problems, to provide an antenna apparatus that suppresses deterioration of reception characteristics without complicating a configuration when a plurality of types of antennas are gathered.

本発明が提供するアンテナ装置は、第1周波数帯の信号を送信する第1アンテナと、第2周波数帯の信号を送信する第2アンテナと、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯と異なる第3周波数帯の信号を受信する第3アンテナと、前記第3アンテナで受信した信号のほかに前記第1周波数帯の信号と前記第2周波数帯の信号との混合により生じる混合信号を増幅可能なアンプと、前記第1周波数帯の信号と前記第2周波数帯の信号の少なくとも一方の前記アンプへの入力を制限する入力制限回路と、を備えたものである。   The antenna apparatus provided by the present invention is different from a first antenna transmitting a signal of a first frequency band, a second antenna transmitting a signal of a second frequency band, and the first frequency band and the second frequency band. It is possible to amplify a mixed signal generated by mixing the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band in addition to the third antenna receiving the signal of the third frequency band and the signal received by the third antenna And an input limiting circuit for limiting the input of at least one of the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band to the amplifier.

本発明によれば、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号の少なくとも一方のアンプへの入力が入力制限回路で制限されるので、混合信号の発生を抑制することができ、簡易な構成でありながら、第3周波数帯の信号を増幅するアンプの受信特性の劣化を防止することができる。   According to the present invention, since the input limiting circuit limits the input of at least one of the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band to the amplifier, the generation of mixed signals can be suppressed, which is simple. It is possible to prevent the deterioration of the reception characteristic of the amplifier for amplifying the signal of the third frequency band although it is the configuration.

(a)は第1実施形態のアンテナ装置の上面図、(b)は側面図、(c)は背面図。(A) is a top view of the antenna apparatus of 1st Embodiment, (b) is a side view, (c) is a rear view. アンテナ部の構造例を示す外観斜視図。The external appearance perspective view which shows the structural example of an antenna part. 第1実施形態におけるアンテナ部の構成図。The block diagram of the antenna part in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるアンテナ部の他の構成図。The other block diagram of the antenna part in 1st Embodiment. 第1実施形態における雑音指数特性図。Noise figure characteristic view in a 1st embodiment. 第2実施形態におけるアンテナ部の構成図。The block diagram of the antenna part in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるアンテナ部の構成図。The block diagram of the antenna part in 3rd Embodiment. 第2実施形態と第3実施形態との比較例となる雑音指数特性図。The noise figure characteristic chart which becomes a comparative example of a 2nd embodiment and a 3rd embodiment. 第4実施形態におけるアンテナ部の構成図。The block diagram of the antenna part in 4th Embodiment. 第5実施形態におけるアンテナ部の構成図。The block diagram of the antenna part in 5th Embodiment.

以下、本発明を、車両ルーフに取り付けられる低背のアンテナ装置に適用した場合の実施の形態例を説明する。このアンテナ装置は、複数種類のアンテナを集合させたものである。なお、以下の説明では、便宜上、車両ルーフ側を下方向、車両ルーフから鉛直上向きを上方向、後述するアンテナケースないしアンテナベースの長手方向を前後方向(正面を前方、背面を後方)、長手方向に対して垂直方向を左右方向という。また、上下方向をそれぞれ表裏と表現したり、それらに類似する表現を用いることもあるが同義である。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a low-profile antenna device attached to a vehicle roof will be described. This antenna device is a collection of multiple types of antennas. In the following description, for the sake of convenience, the vehicle roof side is downward, vertically upward from the vehicle roof upward, the longitudinal direction of the antenna case or antenna base described later is front to back, front to back, and longitudinal The vertical direction is referred to as the left-right direction. Moreover, although the up-down direction may be expressed as the front and back, respectively, the expression similar to them may be used, but it is synonymous.

[第1実施形態]
図1(a)は、第1実施形態に係るアンテナ装置1の上面図、同(b)は側面図、同(c)は背面図である。本実施形態のアンテナ装置1は、内部に収納空間が形成されているケース部と、この収納空間に収納されるアンテナ部とを有する。ケース部は、下面側が開口面部を有する電波透過性部材である合成樹脂製のアンテナケース10と、アンテナケース10が被嵌される、つまりアンテナケース10の開口面部を閉塞するアンテナベース20と、アンテナ装置1を車両ルーフへ取り付けるとともに、グランド(接地)をとるためのキャプチャ部30とを備えている。
First Embodiment
1 (a) is a top view of the antenna device 1 according to the first embodiment, FIG. 1 (b) is a side view, and FIG. 1 (c) is a rear view. The antenna device 1 of the present embodiment has a case portion in which a storage space is formed, and an antenna portion stored in the storage space. The case portion has an antenna case 10 made of synthetic resin, which is a radio wave transmitting member having an opening surface portion on the lower surface side, an antenna base 20 on which the antenna case 10 is fitted, that is, the opening surface portion of the antenna case 10 While attaching the apparatus 1 to a vehicle roof, the capture part 30 for taking a ground (grounding) is provided.

アンテナケース10は、前方へ向かう(先端に行く)ほど細くかつ低くなると共に、側面も内側に(長手方向の中心軸線に向かって)湾曲した曲面とされた流線型に成形されている。アンテナケース10及びそれが被嵌されるアンテナベース20は、図示しない車両ルーフの取付面(アンテナ装置1を取り付ける車両ルーフ側の部位の底面、以下同じ)の形状に合わせた形状に成形されている。   The antenna case 10 is formed in a streamlined shape which becomes thinner and lower toward the front (toward the tip) and has a curved side curved inwardly (toward the central longitudinal axis). The antenna case 10 and the antenna base 20 on which the antenna case 10 is fitted are formed in a shape conforming to the shape of the mounting surface of the vehicle roof (not shown) (the bottom of the portion on the vehicle roof side to which the antenna device 1 is attached, the same applies hereinafter) .

アンテナ部の構造例を図2に示す。図2は、アンテナケース10を取り外した状態の収納空間の外観斜視図である。本実施形態では、アンテナ部をアンテナベース20の上部に取り付ける。アンテナ部は、第1アンテナ41、第2アンテナ42、第3アンテナ43を含む。第1アンテナ41は、V2Xの周波数帯(第1周波数帯)の信号を送受信するアンテナであり、例えば誘電体板に金属部材をパターン印刷することによって面状に形成される。第1アンテナ41は、アンテナベース20の上面に固定された第1基板411に立設される。第2アンテナ42は、LTEのいずれかのバンドの周波数帯(第2周波数帯)の信号を送受信する面状のアンテナであり、アンテナベース20の上面に固定された第2基板421に立設される。第1アンテナ41は、その上縁がアンテナケース10の頂上部分の内壁の形状に応じた形状の1枚の錫めっき鋼板であっても良い。第2アンテナ42は、その上縁がアンテナケース10の頂上部分の内壁の形状に応じた形状の1枚の錫めっき鋼板であるが、図示の形状の誘電体板に金属部材をパターン印刷することによって面状に成形したものであっても良い。   An example of the structure of the antenna unit is shown in FIG. FIG. 2 is an external perspective view of the storage space with the antenna case 10 removed. In the present embodiment, the antenna unit is attached to the top of the antenna base 20. The antenna unit includes a first antenna 41, a second antenna 42, and a third antenna 43. The first antenna 41 is an antenna that transmits and receives signals in the V2X frequency band (first frequency band), and is formed in a planar shape, for example, by pattern-printing a metal member on a dielectric plate. The first antenna 41 is erected on a first substrate 411 fixed to the upper surface of the antenna base 20. The second antenna 42 is a planar antenna that transmits and receives signals in the frequency band (second frequency band) of any band of LTE, and is erected on a second substrate 421 fixed on the upper surface of the antenna base 20. Ru. The first antenna 41 may be a single tin-plated steel plate whose upper edge corresponds to the shape of the inner wall of the top portion of the antenna case 10. Although the second antenna 42 is a single tin-plated steel plate whose upper edge corresponds to the shape of the inner wall of the top portion of the antenna case 10, pattern-printing a metal member on the dielectric plate of the illustrated shape It may be formed into a planar shape.

第3アンテナ43は、衛星測位システムの受信用アンテナであり、第1アンテナ41及び第2アンテナ42の上縁よりも低い部位に配された、第3基板431の上面に設けられたパッチアンテナである。衛星測位システムからの通信に使用される周波数帯は様々であるが、本実施形態では、GNSS通信の例を挙げる。   The third antenna 43 is a receiving antenna of the satellite positioning system, and is a patch antenna provided on the upper surface of the third substrate 431 disposed at a position lower than the upper edges of the first antenna 41 and the second antenna 42 is there. Although frequency bands used for communication from the satellite positioning system are various, in this embodiment, an example of GNSS communication will be described.

図示されていないが、第3基板431の背面には、第3アンテナ43で受信したGNSS信号を増幅する第3電子回路が実装されている。第3電子回路は、半導体回路で構成されるアンプと入力制限回路とが接地線と共に実装されている。   Although not shown, a third electronic circuit that amplifies the GNSS signal received by the third antenna 43 is mounted on the back of the third substrate 431. In the third electronic circuit, an amplifier formed of a semiconductor circuit and an input limiting circuit are mounted together with a ground line.

図3は、GNSS信号の増幅系統の構成図であり、ブロック回路図が示してある。図3を参照すると、入力制限回路160は、その一端が第3アンテナ43の給電部とアンプ50の前段との間に分岐接続され、他端が接地線に接続される。アンプ50は、第3周波数帯の信号を増幅するための半導体回路である。アンプ50で増幅された信号は、出力端子101を通じて車両側の受信装置(図示省略)へ出力される。車両側の受信装置からは、入力端子102を通じて制御信号SELが入力制限回路160へ入力される。   FIG. 3 is a block diagram of an amplification system of the GNSS signal, and a block circuit diagram is shown. Referring to FIG. 3, one end of the input limiting circuit 160 is branch-connected between the feeding portion of the third antenna 43 and the front stage of the amplifier 50, and the other end is connected to the ground line. The amplifier 50 is a semiconductor circuit for amplifying a signal of the third frequency band. The signal amplified by the amplifier 50 is output to a receiver (not shown) on the vehicle side through the output terminal 101. A control signal SEL is input from the receiver on the vehicle side to the input limiting circuit 160 through the input terminal 102.

入力制限回路160を設ける理由について詳しく説明する。第3アンテナ43におけるGNSS信号の受信レベルは−100dBm前後あるいはそれ以下であり、きわめて微弱である。そのため、半導体回路であるアンプ50の増幅度はかなり高めに設計され、雑音指数も限りなく1に近づくように設計されているのが一般的である。
雑音指数は、入力信号(S:信号レベル)対雑音(N:雑音レベル)の比率、すなわち入力S/Nと出力S/Nとの比であり、1(0dB)に近いほど、クリアな信号が出力されることを示す指標である。
The reason for providing the input limiting circuit 160 will be described in detail. The reception level of the GNSS signal at the third antenna 43 is around -100 dBm or less, which is extremely weak. Therefore, the amplification degree of the amplifier 50 which is a semiconductor circuit is designed to be quite high, and the noise factor is generally designed to approach 1 without limit.
The noise figure is the ratio of input signal (S: signal level) to noise (N: noise level), that is, the ratio of input S / N to output S / N, and the closer to 1 (0 dB), the clearer the signal Is an indicator that indicates that the

これに対して、第3アンテナ43に近接し、かつ、その高さが第3アンテナ43よりも高い第1アンテナ41及び第2アンテナ42からの送信信号は、周波数がGNSS信号と異なっても信号レベルが大きく、GNSS信号の増幅系統の動作に影響を与える。すなわち、第1アンテナ41から送信される第1周波数帯の信号の一部と第2アンテナ42から送信される第2周波数帯の信号の一部が、第3アンテナ43及びその給電線を通じて回り込んでアンプ50に入力されたとする。これらの回り込み信号には使用周波数のほかに高調波も存在するので、これらがアンプ50の内部で混合した混合信号の周波数が第3アンテナ43が受信する第3周波数帯で発生する場合、第3周波数帯におけるGNSS信号に歪みが生じ、アンプ50の雑音指数が著しく増大し、第3アンテナ43のGNSS受信性能が劣化する。雑音指数の増大は、GNSS信号の受信品質の低下や位置計測の精度低下をもたらす重要な問題を引き起こす。   On the other hand, the transmission signals from the first antenna 41 and the second antenna 42 which are close to the third antenna 43 and whose height is higher than that of the third antenna 43 are signals even if the frequency is different from that of the GNSS signal The level is large and affects the operation of the GNSS signal amplification system. That is, a part of the signal of the first frequency band transmitted from the first antenna 41 and a part of the signal of the second frequency band transmitted from the second antenna 42 wrap around through the third antenna 43 and the feeder thereof. It is assumed that the signal is input to the amplifier 50. Since harmonics are also present in these loop signals in addition to the use frequency, if the frequency of the mixed signal in which they are mixed in the amplifier 50 is generated in the third frequency band that the third antenna 43 receives, the third The GNSS signal in the frequency band is distorted, the noise figure of the amplifier 50 is significantly increased, and the GNSS reception performance of the third antenna 43 is degraded. The increase of the noise factor causes the important problem that the reception quality of the GNSS signal is degraded and the accuracy of the position measurement is degraded.

一例を挙げれば、第1周波数帯であるV2Xの5850MHzと第2周波数帯であるLTEのBand40(2300MHz〜2400MHz)の2次高調波(4600〜4800MHz)の差分の混合信号(1050〜1250MHz)が、第3周波数帯のGNSS L2帯域内(1197〜1249MHz)に発生する。
また、上記のV2Xの周波数と第2周波数帯であるLTEのBand41(2496MHz〜2690MHz)の3次高調波(7488MHz〜8070MHz)との差分の混合信号(1563MHz〜2220MHz)が、第3周波数帯のGNSSのL1帯域内(1559MHz〜1606MHz)に発生する。V2Xの周波数とLTEのBand7(2500MHz〜2570MHz)の3次高調波(7500MHz〜7710MHz)との差分も同様である。
以下では、V2Xの周波数とLTEのBand40の2次高調波との差分の周波数の混合信号が、GNSS L2帯域内に発生することについて述べる。
As an example, a mixed signal (1050 to 1250 MHz) of the difference between the second frequency band (4605 to 4800 MHz) of 5850 MHz of V2X which is the first frequency band and Band 40 (2300 MHz to 2400 MHz) of LTE which is the second frequency band , GNSS L2 band of the third frequency band (1197 to 1249 MHz).
In addition, a mixed signal (1563 MHz to 2220 MHz) of the difference between the frequency of V2X and the third harmonic (7488 MHz to 8070 MHz) of Band 41 (2496 MHz to 2690 MHz) of LTE, which is the second frequency band, is in the third frequency band. It occurs within the GNSS L1 band (1559 MHz to 1606 MHz). The difference between the frequency of V2X and the third harmonic (7500 MHz to 7710 MHz) of Band 7 of LTE (2500 MHz to 2570 MHz) is also the same.
In the following, it is described that a mixed signal of the frequency of the difference between the frequency of V2X and the second harmonic of Band 40 of LTE is generated in the GNSS L2 band.

第1アンテナ41,第2アンテナ42、第3アンテナ43をそれぞれ他のアンテナと干渉しないようにシールドを施せば当該信号の影響は緩和できる。しかし、そうするとアンテナ装置の構成が複雑になるばかりでなく、シールドに起因する受信特性の劣化が生じる。そのため、アンテナ装置の構成を複雑化することなく、また、受信特性を劣化させることなく、アンプ50の内部で上記差分の周波数の信号を発生させないようにするための仕組みが必要となる。入力制限回路160は、そのために設けられたものである。   If the first antenna 41, the second antenna 42, and the third antenna 43 are shielded so as not to interfere with the other antennas, the influence of the signal can be mitigated. However, this not only complicates the configuration of the antenna device, but also causes deterioration of reception characteristics due to the shield. Therefore, it is necessary to have a mechanism for preventing the generation of the signal of the difference frequency inside the amplifier 50 without complicating the configuration of the antenna device and without deteriorating the reception characteristic. The input limiting circuit 160 is provided for that purpose.

本実施形態では、第1アンテナ41が、V2X(5850MHz)の信号を送受信し、第2アンテナ42が、第2周波数帯であるLTEのBand40(2300MHz〜2400MHz)を送受信するものとする。また、第3アンテナ43が、GNSS信号(GNSSのL1帯(1559MHz〜1606MHz)、L2帯(1197〜1249MHz)の信号)を受信してアンプ50に入力するものとする。   In the present embodiment, it is assumed that the first antenna 41 transmits and receives a V2X (5850 MHz) signal, and the second antenna 42 transmits and receives an LTE Band 40 (2300 MHz to 2400 MHz) which is the second frequency band. Further, it is assumed that the third antenna 43 receives a GNSS signal (a signal of L1 band (1559 MHz to 1606 MHz) and L2 band (1197 to 1249 MHz) of GNSS) and inputs it to the amplifier 50.

図3を参照すると、入力制限回路160は、分岐接続された線路を開閉する開閉スイッチ(線路開閉回路)161と、BPF(バンドパスフィルタ)162とで構成されている。BPF162は、第1周波数帯、あるいは、第2周波数帯で入出力間のインピーダンスが最小となり(共振し)、その周波数の信号を接地線に導く。BPF162は、例えばコンデンサーとコイルとを直列接続した直列共振回路で構成することができる。
ここでは、BPF162が、LTEのBand40で共振してそのインピーダンスが最小となるように設計されているものとする。
Referring to FIG. 3, the input limiting circuit 160 is configured of an open / close switch (line switch circuit) 161 which opens and closes a branch-connected line, and a BPF (band pass filter) 162. The BPF 162 minimizes (resonates) the impedance between the input and the output in the first frequency band or the second frequency band, and guides the signal of that frequency to the ground line. The BPF 162 can be configured, for example, by a series resonant circuit in which a capacitor and a coil are connected in series.
Here, it is assumed that the BPF 162 is designed to resonate at the Band 40 of LTE and to minimize its impedance.

開閉スイッチ161は、車両側の受信装置から送られる制御信号SELによって、分岐接続された線路を導通(閉)又は非導通(開)にする。開閉スイッチ161が分岐接続の線路を導通させるのは、第1アンテナ41と第2アンテナ42の双方がそれぞれ信号を送信している期間である。この期間中、LTEのBand40の信号がBPF162を介して接地線に導かれ、これによりアンプ50への入力が制限されることから、LTEのBand40の2次高調波、並びに、V2Xの周波数帯との差分の周波数の混合信号が発生せず、アンプ50においてGNSS信号を増幅する際の歪みの発生を防止することができる。   The open / close switch 161 conducts (closes) or does not conduct (opens) the branch-connected line in accordance with a control signal SEL sent from the receiver on the vehicle side. The on / off switch 161 conducts the line of the branch connection in a period in which both the first antenna 41 and the second antenna 42 transmit signals. During this period, the signal of Band 40 of LTE is led to the ground line through BPF 162, thereby limiting the input to amplifier 50, so that the second harmonic of Band 40 of LTE and the frequency band of V2X The mixed signal of the difference frequency of is not generated, and the occurrence of distortion when amplifying the GNSS signal in the amplifier 50 can be prevented.

開閉スイッチ161は上記期間以外は、分岐接続の線路を非導通にする。これにより第3アンテナ43の受信信号がダイレクトにアンプ50へ入力されるため、回路部品挿入による損失やアンプ50における雑音指数の劣化が回避される。   The open / close switch 161 makes the line of the branch connection nonconductive except during the above period. As a result, since the reception signal of the third antenna 43 is directly input to the amplifier 50, the loss due to the insertion of the circuit component and the deterioration of the noise factor in the amplifier 50 are avoided.

なお、図3は、開閉スイッチ161とBPF162との組を1組とした入力制限回路160の例であるが、2組以上設けるようにしても良い。図4は、第1開閉スイッチ2611及び第1BPF2621の組と、第2開閉スイッチ2612及び第2BPF2622の組とを並列に接続した入力制限回路260の例を示す。   Although FIG. 3 shows an example of the input limiting circuit 160 in which one set of the open / close switch 161 and the BPF 162 is used, two or more sets may be provided. FIG. 4 shows an example of the input limiting circuit 260 in which a set of the first open / close switch 2611 and the first BPF 2621 and a set of the second open / close switch 2612 and the second BPF 2622 are connected in parallel.

第1BPF2621は、例えば、V2Xの5850MHzで共振してインピーダンスが最小となるように設計されている。また、第2BPF2622は、LTEのBand40(2300MHz〜2400MHz)で共振してインピーダンスが最小となるように設計されている。   The first BPF 2621 is designed to resonate at 5850 MHz of V2X, for example, to minimize the impedance. In addition, the second BPF 2622 is designed to resonate at Band 40 (2300 MHz to 2400 MHz) of LTE and to minimize the impedance.

第1開閉スイッチ2611は、第1アンテナ41の送信中は分岐接続の線路を導通させ(閉)、V2Xの信号を接地線に導く。そして、第1アンテナ41の非送信時には線路を非導通にする(開)。第1開閉スイッチ2611の開閉動作は、第1入力端子103を通じて入力される第1制御信号SEL1に基づいて行われる。   The first open / close switch 2611 conducts (closes) the line of the branch connection during transmission of the first antenna 41 and guides the signal of V2X to the ground line. Then, when the first antenna 41 is not transmitting, the line is made non-conductive (open). The open / close operation of the first open / close switch 2611 is performed based on the first control signal SEL1 input through the first input terminal 103.

第2開閉スイッチ2612は、第2アンテナ42の送信中は分岐接続の線路を導通させ(閉)、LTEのBand40の信号を接地線に導く。そして、第2アンテナ42の非送信時には線路を非導通にする(開)。第2開閉スイッチ2612の開閉動作は、第2入力端子104を通じて入力される第2制御信号SEL2に基づいて行われる。   The second open / close switch 2612 conducts (closes) the branch connection line while the second antenna 42 is transmitting, and guides the signal of the LTE Band 40 to the ground line. Then, when the second antenna 42 is not transmitting, the line is made non-conductive (open). The open / close operation of the second open / close switch 2612 is performed based on the second control signal SEL2 input through the second input terminal 104.

これにより、V2Xの信号とLTEのBand40の信号のアンプ50への入力が制限されることから、V2Xの信号とLTEのBand40の2次高調波との差分の周波数の混合信号が発生せず、アンプ50においてGNSS信号を増幅する際の歪みの発生を入力制限回路160の例に比べてより効果的に防止することができる。   This limits the input of the V2X signal and the LTE Band 40 signal to the amplifier 50, so that a mixed signal of the frequency difference between the V2 X signal and the LTE second harmonic of the Band 40 does not occur. The generation of distortion when amplifying the GNSS signal in the amplifier 50 can be more effectively prevented as compared with the example of the input limiting circuit 160.

本実施形態では、入力制限回路160,260に開閉スイッチ161,2611,2612を設けた場合の例を説明したが、より簡易な構成にする用途の場合は、これらを省略することもできる。すなわち、第3アンテナ43とアンプ50との間に、BPF162、第1BPF2621,第2BPF2622の一端を分岐接続し、これらの他端に接地線を接続しても良い。   In the present embodiment, an example in which the on / off switches 161, 2611, and 2612 are provided in the input limiting circuits 160 and 260 has been described. However, in the case of an application in which the configuration is simpler, these can be omitted. That is, one end of the BPF 162, the first BPF 2621, and the second BPF 2622 may be branch-connected between the third antenna 43 and the amplifier 50, and a ground line may be connected to the other end.

図5は、入力制限回路160において、開閉スイッチ161を設けた場合と設けない場合の、アンプ50における雑音指数と使用周波数との関係を示す図である。開閉スイッチ161を設けない場合には、BPF162が常に第3アンテナ43とアンプ50とに接続している。図5に示すように、入力制限回路160を設けたことにより、1200MHz以降の周波数における雑音指数が1に近づく効果が得られるが、このような効果は、BPF161,2621,2622を用いる場合、開閉スイッチ161の有無に大きく依存しない。ただし、開閉スイッチ161を設けた方が雑音指数は確実に低くなる。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the noise figure of the amplifier 50 and the use frequency in the case where the switch 161 is not provided and in the input limiting circuit 160. When the open / close switch 161 is not provided, the BPF 162 is always connected to the third antenna 43 and the amplifier 50. As shown in FIG. 5, by providing the input limiting circuit 160, an effect is obtained in which the noise figure at frequencies of 1200 MHz or later approaches 1; such an effect is obtained by opening and closing when using the BPF 161, 2621, 2622. It does not largely depend on the presence or absence of the switch 161. However, if the on-off switch 161 is provided, the noise figure is surely lowered.

また、入力制限回路160では、BPF162がLTEのBand40で共振してそのインピーダンスが最小となるように設計されていたが、BPF162がV2Xの周波数で共振してそのインピーダンスが最小となるように設計されていても良いし、LTEのBand40とV2Xの周波数の双方で共振してそのインピーダンスが最小となるように設計されていても良い。また、入力制限回路160において、開閉スイッチ161が分岐接続の線路を導通させるのは、第1アンテナ41と第2アンテナ42の双方がそれぞれ信号を送信している期間であったが、第1アンテナ41と第2アンテナ42の少なくとも一方が信号を送信している期間であっても良い。   Also, in the input limiting circuit 160, the BPF 162 is designed to resonate at the Band 40 of LTE and its impedance is minimized, but the BPF 162 is designed to resonate at the frequency of V2X and its impedance is minimized. It may be designed to resonate at both the Band 40 of LTE and the frequency of V2X and to minimize its impedance. Further, in the input limiting circuit 160, the open / close switch 161 conducts the branch connection line in a period during which both the first antenna 41 and the second antenna 42 are transmitting signals, respectively. It may be a period during which at least one of the antenna 41 and the second antenna 42 is transmitting a signal.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態のアンテナ装置は、入力制限回路の構成が第1実施形態のものと異なる。図1及び図2に示すアンテナ装置のケース部及びアンテナ部の構成については、第1実施形態と同じなので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The antenna device of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the input limiting circuit. The configurations of the case portion and the antenna portion of the antenna device shown in FIGS. 1 and 2 are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same reference numerals are given and duplicate explanations are omitted.

図6は、第2実施形態のアンテナ装置が備える入力制限回路の構成図であり、ブロック回路図が示してある。この入力制限回路360は、第3アンテナ43とアンプ50との間に介挿されたバンドエリミネーションフィルタ(BEF)362で構成したものである。BEF362は、例えばコイルとコンデンサとを並列に接続した並列共振回路であり、例えばLTEのBand40(2300MHz〜2400MHz)で共振してインピーダンスが最大となるように設計されている。   FIG. 6 is a block diagram of an input limiting circuit provided in the antenna device of the second embodiment, and a block circuit diagram is shown. The input limiting circuit 360 is configured of a band elimination filter (BEF) 362 interposed between the third antenna 43 and the amplifier 50. The BEF 362 is, for example, a parallel resonant circuit in which a coil and a capacitor are connected in parallel, and is designed to resonate at, for example, Band 40 of LTE (2300 MHz to 2400 MHz) to maximize impedance.

この入力制限回路360は、第2アンテナ42からLTEのBand40の信号が送信されたときに、その信号のアンプ50の方向への通過をBEF362で阻止する。そのため、その信号のアンプ50への入力が制限されることから、第1アンテナ41から送信されたV2Xの5850MHzの信号が仮にアンプ50に流入しても、LTEのBand40の2次高調波が発生しないので、上記の差分の周波数の混合信号も発生しない。そのため、第1実施形態と同様、GNSS信号の増幅系統に与える影響を緩和することができる。
なお、BEF362は、V2Xの5850MHzで共振するように設計しても良いし、V2Xの5850MHzとLTEのBand40との双方で共振するように設計しても良い。
When the signal of the Band 40 of LTE is transmitted from the second antenna 42, the input limiting circuit 360 blocks the signal in the direction of the amplifier 50 by the BEF 362. Therefore, since the input of the signal to the amplifier 50 is limited, even if the V2X 5850 MHz signal transmitted from the first antenna 41 flows into the amplifier 50, the second harmonic of the Band 40 of LTE is generated. Since it does not, the mixed signal of the above-mentioned difference frequency is not generated, either. Therefore, as in the first embodiment, the influence of the GNSS signal on the amplification system can be mitigated.
The BEF 362 may be designed to resonate at 5850 MHz of V2X, or may be designed to resonate at both 5850 MHz of V2 X and Band 40 of LTE.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態のアンテナ装置は、入力制限回路の構成が第1実施形態のものと異なる。図1及び図2に示すアンテナ装置のケース部及びアンテナ部の構成については、第1実施形態と同じなので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The antenna device of the third embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the input limiting circuit. The configurations of the case portion and the antenna portion of the antenna device shown in FIGS. 1 and 2 are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same reference numerals are given and duplicate explanations are omitted.

図7は、第3実施形態のアンテナ装置が備える入力制限回路の構成図であり、ブロック回路図が示してある。この入力制限回路460は、第3アンテナ43とアンプ50との間に、BEF462が介挿された第1経路P1と、BEF462がバイパスされる第2経路P2とを選択的に切り替える切替スイッチ(経路切替回路)461を含んで構成される。切替スイッチ461は、第1アンテナ41と第2アンテナ42の双方が送信中のときは第1経路P1を選択し、そうでないときは第2経路P2を選択する。   FIG. 7 is a block diagram of an input limiting circuit provided in the antenna device of the third embodiment, and a block circuit diagram is shown. The input limiting circuit 460 is a switch (path that selectively switches between a first path P1 in which the BEF 462 is interposed between the third antenna 43 and the amplifier 50 and a second path P2 in which the BEF 462 is bypassed. A switching circuit) 461 is included. The changeover switch 461 selects the first path P1 when both of the first antenna 41 and the second antenna 42 are transmitting, and otherwise selects the second path P2.

BEF462は、例えばコイルとコンデンサとを並列に接続した並列共振回路であり、LTEのBand40(2300MHz〜2400MHz)で共振してインピーダンスが最大となるように設計されている。   The BEF 462 is, for example, a parallel resonant circuit in which a coil and a capacitor are connected in parallel, and is designed to resonate at an LTE Band 40 (2300 MHz to 2400 MHz) to maximize impedance.

このように構成される入力制御回路460は、第1アンテナ41と第2アンテナ42の双方が送信中のときに第2アンテナ42から送信された信号のアンプ50への入力が制限される。そのため、LTEのBand40の2次高調波がアンプ50において生じないので、GNSS信号の増幅系統に与える影響を緩和することができる。   In the input control circuit 460 configured in this manner, the input to the amplifier 50 of the signal transmitted from the second antenna 42 is limited when both the first antenna 41 and the second antenna 42 are transmitting. Therefore, since the second harmonic of LTE Band 40 does not occur in amplifier 50, the influence of the GNSS signal on the amplification system can be mitigated.

図8は、切替スイッチ461のある入力制限回路460を設けた場合と、第2実施形態のように切替スイッチの無い入力制限回路360を設けた場合の、アンプ50における雑音指数と使用周波数との関係を示す図である。前者はV2Xの信号とLTEのBand40の信号が送信されていない場合は第2経路P2が選択されるため、BEF462の影響を受けなくなるが、後者はV2Xの信号とLTEのBand40の信号の送信の有無に関わらずBEF362が介挿されたことの影響を受けることになる。
図8に示すように、切替スイッチ461のある入力制限回路460を設ける場合は、切替スイッチの無い入力制限回路360に比べて、1200MHz前後の周波数以降の雑音指数が著しく改善されることが判る。
FIG. 8 shows the noise figure and the operating frequency of the amplifier 50 in the case where the input limiting circuit 460 having the changeover switch 461 is provided and in the case where the input limiting circuit 360 having no changeover switch is provided as in the second embodiment. It is a figure which shows a relation. The former is not affected by the BEF 462 because the second path P2 is selected when the V2X signal and the LTE Band 40 signal are not transmitted, but the latter is for the transmission of the V2X signal and the LTE Band 40 signal. Regardless of the presence or absence, it will be affected by the BEF 362 being inserted.
As shown in FIG. 8, when the input limiting circuit 460 with the changeover switch 461 is provided, it is understood that the noise figure after the frequency around 1200 MHz is significantly improved as compared with the input limiting circuit 360 without the changeover switch.

また、入力制限回路460では、BEF462がLTEのBand40で共振してインピーダンスが最大となるように設計されていたが、BEF462がV2Xの周波数で共振してインピーダンスが最大となるように設計されていても良いし、LTEのBand40とV2Xの周波数の双方で共振してインピーダンスが最大となるように設計されていても良い。   Furthermore, in the input limiting circuit 460, the BEF 462 is designed to resonate at the Band 40 of LTE to maximize the impedance, but the BEF 462 is designed to resonate at the frequency of V2X to maximize the impedance. It may be designed so that the impedance is maximized by resonating at both of the LTE Band 40 and V2X frequencies.

また、入力制限回路460では、切替スイッチ461が、第1アンテナ41と第2アンテナ42の双方が送信中のときは第1経路P1を選択し、そうでないときは第2経路P2を選択していたが、第1アンテナ41と第2アンテナ42の少なくとも一方が送信中のときは第1経路P1を選択し、そうでないときは第2経路P2を選択していても良い。   Further, in the input limiting circuit 460, the switch 461 selects the first path P1 when both of the first antenna 41 and the second antenna 42 are transmitting, and otherwise selects the second path P2. However, when at least one of the first antenna 41 and the second antenna 42 is transmitting, the first path P1 may be selected, and when not, the second path P2 may be selected.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態のアンテナ装置は、入力制限回路の構成が第1実施形態と異なる。図1及び図2に示すアンテナ装置のケース部及びアンテナ部の構成については、第1実施形態と同じなので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The antenna device of the fourth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the input limiting circuit. The configurations of the case portion and the antenna portion of the antenna device shown in FIGS. 1 and 2 are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same reference numerals are given and duplicate explanations are omitted.

図9は、第4実施形態のアンテナ装置が備える入力制限回路の構成図であり、ブロック回路図が示してある。この入力制限回路560は、第3アンテナ43の給電部に、BEF562が介挿された第1経路P1と、BEF562がバイパスされる第2経路P2とを切り替える切替スイッチ(経路切替回路)561を接続して構成される。この切替スイッチ561は、車両側の受信装置から入力端子102を通じて入力される制御信号SELにより制御される。BEF562は、第3実施形態のBEF462と同じ電気定数のフィルタである。切替スイッチ561は、第1アンテナ41と第2アンテナ42の双方が送信中のときは第1経路P1を選択し、そうでないときは第2経路P2を選択する。そのため、第3実施形態と同じ効果を奏することができる。   FIG. 9 is a block diagram of an input limiting circuit provided in the antenna device of the fourth embodiment, and a block circuit diagram is shown. The input limiting circuit 560 connects a switching switch (path switching circuit) 561 for switching between the first path P1 in which the BEF 562 is inserted and the second path P2 in which the BEF 562 is bypassed to the feeding portion of the third antenna 43. And be configured. The changeover switch 561 is controlled by a control signal SEL input from the receiving device on the vehicle side through the input terminal 102. BEF 562 is a filter with the same electrical constant as BEF 462 of the third embodiment. The changeover switch 561 selects the first path P1 when both of the first antenna 41 and the second antenna 42 are transmitting, and otherwise selects the second path P2. Therefore, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.

また、第4実施形態の方が第3実施形態に比べて第3アンテナ43からアンプ50に至るまでの経路中で第3アンテナ43の受信電力が低下するのを抑制することができる。これは、第2経路P2が選択されるときは第3アンテナ43が第1経路P1に分岐されないためと思われる。   Further, the fourth embodiment can suppress the decrease in the received power of the third antenna 43 in the path from the third antenna 43 to the amplifier 50 as compared with the third embodiment. This is considered to be because the third antenna 43 is not branched to the first path P1 when the second path P2 is selected.

[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態について説明する。第5実施形態のアンテナ装置は、入力制限回路の構成が第4実施形態と異なる。アンテナ装置のケース部及びアンテナ部の構成については、第1ないし第4実施形態と同じなので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The antenna device of the fifth embodiment differs from the fourth embodiment in the configuration of the input limiting circuit. The configurations of the case portion and the antenna portion of the antenna device are the same as in the first to fourth embodiments, and therefore, the same reference numerals are given and redundant description will be omitted.

図10は、第5実施形態のアンテナ装置が備える入力制限回路の構成図であり、ブロック回路図が示してある。この入力制限回路660は、第3アンテナ43の給電部に、BEF662が介挿された第1経路P1と、BEF662がバイパスされる第2経路P2とを切り替える第1切替スイッチ(第1経路切替回路)661を接続するとともに、アンプ50の入力段に、第1経路P1と第2経路P2とを切り替える第2切替スイッチ(第2経路切替回路)663を接続したものである。第1切替スイッチ661は、車両側の受信装置から入力端子102を通じて入力される制御信号SEL1により制御される。第2切替スイッチ663は、車両側の受信装置から入力端子103を通じて入力される制御信号SEL2により制御される。なお、BEF662は、第3実施形態のBEF462と同じ電気定数のフィルタである。   FIG. 10 is a block diagram of an input limiting circuit provided in the antenna device of the fifth embodiment, and a block circuit diagram is shown. The input limiting circuit 660 is a first changeover switch (a first path switching circuit for switching between a first path P1 in which the BEF 662 is interposed and a second path P2 in which the BEF 662 is bypassed. ) 661 and an input stage of the amplifier 50 is connected with a second changeover switch (second path switching circuit) 663 for switching between the first path P1 and the second path P2. The first changeover switch 661 is controlled by a control signal SEL1 input from the receiver on the vehicle side through the input terminal 102. The second changeover switch 663 is controlled by a control signal SEL2 input from the receiving device on the vehicle side through the input terminal 103. In addition, BEF662 is a filter of the same electrical constant as BEF462 of 3rd Embodiment.

第1切替スイッチ661と第2切替スイッチ663は、第1アンテナ41と第2アンテナ42の双方が送信中のときはそれぞれ第1経路P1を選択し、そうでないときは第2経路P2を選択する。そのため、第3実施形態と同じ効果を奏することができる。第5実施形態では、第2経路P2が選択されるときにBEF662が完全に遮断されるので、第4実施形態に比べて、第3アンテナ43からアンプ50に至るまでの経路中で第3アンテナ43の受信電力が低下するのをより抑制することができるという効果がある。   The first changeover switch 661 and the second changeover switch 663 select the first path P1 when both of the first antenna 41 and the second antenna 42 are transmitting, and otherwise select the second path P2 . Therefore, the same effect as that of the third embodiment can be obtained. In the fifth embodiment, since the BEF 662 is completely cut off when the second path P2 is selected, the third antenna in the path from the third antenna 43 to the amplifier 50 is compared with the fourth embodiment. There is an effect that the reduction of the reception power of 43 can be further suppressed.

なお、第1ないし第5実施形態では、第1アンテナ41がV2Xの信号を送信し、第2アンテナ42が、LTEのBand40の信号を送信し、第3アンテナ43が、GNSSのL1帯及びL2帯の信号を受信する場合の例を説明したが、各アンテナ41,42,43の周波数帯は例示であって、記載の内容に限定されるものではない。V2XやLTEには様々な周波数帯があり、BPF162、第1BPF2621、第2BPF2622が通過させる周波数帯、あるいは、BEF362,462,562,662において通過を制限する周波数帯は、使用する周波数帯に応じて適宜変更が可能なものである。   In the first to fifth embodiments, the first antenna 41 transmits a signal of V2X, the second antenna 42 transmits a signal of Band 40 of LTE, and the third antenna 43 transmits L1 band and L2 of GNSS. Although the example in the case of receiving the signal of a zone was explained, the frequency band of each antenna 41, 42, 43 is an illustration, and is not limited to the contents of the description. There are various frequency bands in V2X and LTE, and the frequency bands passed by BPF 162, 1st BPF 2621, and 2nd BPF 2622, or the frequency bands restricted in BEF 362, 462, 562, 662 depending on the frequency band used. Appropriate changes can be made.

第3周波数帯も、GNSSのL1帯及びL2帯に限らず、SXM(2320MHz〜2345MHz)の周波数帯であっても良い。V2X(5850MHz〜5925MHz)とLTEのBand4(1710MHz〜1755MHz)の2次高調波との差が、SXM(2320MHz〜2345MHz)に重なるためである。
また、GNSS通信やSXM通信に限らず、衛星デジタル音声ラジオサービス(Satellite Digital Audio Radio Service:SDARS)用のアンテナなどを一つのケース部に集合させたアンテナ装置にも本発明は適用が可能である。
The third frequency band is not limited to the L1 band and L2 band of GNSS, and may be a frequency band of SXM (2320 MHz to 2345 MHz). This is because the difference between V2X (5850 MHz to 5925 MHz) and the second harmonic of Band 4 (1710 MHz to 1755 MHz) of LTE overlaps with SXM (2320 MHz to 2345 MHz).
The present invention is also applicable to an antenna apparatus in which an antenna or the like for satellite digital audio radio service (SDARS) is gathered in one case unit, not limited to GNSS communication and SXM communication. .

本発明の実施の形態例は以上の通りであるが、上述した各実施形態における特徴の一つは、本来、第3アンテナ43で受信した第3周波数帯の信号だけを増幅するはずのアンプ50が、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の高調波との混合により生じる第3周波数帯の信号をも増幅可能となる場合において、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号の少なくとも一方のアンプ50への入力を入力制限回路160、260、360、460、560,660により制限し、これにより、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の高調波との混合により生じる第3周波数帯の信号の発生を抑制する点にあり、同様の作用効果を奏し得る構成は、本発明の開示の範囲に属するものである。   The embodiment of the present invention is as described above, but one of the features in each of the above-described embodiments is an amplifier 50 which should originally amplify only the signal of the third frequency band received by the third antenna 43. However, if it is possible to amplify also the signal of the third frequency band generated by the mixing of the signal of the first frequency band and the harmonics of the second frequency band, the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band Inputs to at least one of the amplifiers 50 are limited by the input limiting circuits 160, 260, 360, 460, 560, 660, whereby the first frequency band signal and the second harmonic generated from the second frequency band are mixed. A configuration that can suppress the generation of signals in three frequency bands and that can exhibit the same function and effect is within the scope of the disclosure of the present invention.

また、第1実施形態における入力制限回路160,260は、第3アンテナ43とアンプ50との間に分岐接続され、第1周波数帯あるいは第2周波数帯の少なくとも一方の周波数帯の信号を接地線に導くBPF162,2621、2622を含んで構成されるので、第3アンテナ43などの周囲に物理的なシールド部材などを設けることなく、簡易な電子的構成だけで上述した入力制限回路160の作用効果を奏することができる。   Further, the input limiting circuits 160 and 260 in the first embodiment are branch-connected between the third antenna 43 and the amplifier 50, and a signal of at least one of the first frequency band or the second frequency band is a ground line Function including the BPFs 162, 2621, and 2622 which lead to the operation of the third embodiment 43 without providing a physical shield member or the like around the third antenna 43 etc. Can be played.

また、入力制限回路260は、第3アンテナ43とアンプ50との間に分岐接続され、第1周波数帯の信号を接地線に導く第1BPF2621と、第2周波数帯の信号を接地線に導く第2BPF2622を含んで構成されるので、2つの周波数帯の信号のアンプ50への入力を制限することができる。そのため、第1アンテナ41から送信される第1周波数帯及び第2アンテナ42から送信される第2周波数帯の信号の双方のアンプ50への入力を制限できるので、第3周波数帯の増幅系統に与える影響をより強力に排除することができる。   Further, the input limiting circuit 260 is branch-connected between the third antenna 43 and the amplifier 50, and guides the signal of the first frequency band to the ground line and the signal of the second frequency band to the ground line. Since the 2BPF 2622 is configured, the input to the amplifier 50 of signals of two frequency bands can be limited. Therefore, since the input to both amplifiers 50 of the signal of the first frequency band transmitted from the first antenna 41 and the signal of the second frequency band transmitted from the second antenna 42 can be limited, the amplification system of the third frequency band can be used. The impact can be eliminated more strongly.

また、第1実施形態の入力制限回路160,260は、分岐接続された線路を導通又は非導通にする開閉スイッチ(線路開閉回路)161,2611,2612をさらに含み、入力制限回路160では第1アンテナ41及び第2アンテナ42の双方が信号を送信している間だけ線路を導通させ、入力制限回路260では第1アンテナ41及び第2アンテナ42の少なくとも一方が信号を送信している間だけ線路を導通させるので、アンプ50への不要な入力の制限を徹底することができ、アンプ50の雑音指数をさらに低下させ、改善することができる(図5)。   Further, the input limiting circuits 160 and 260 according to the first embodiment further include open / close switches (line opening and closing circuits) 161, 2611 and 2612 for turning on and off the branched lines. The line is made conductive only while both the antenna 41 and the second antenna 42 are transmitting signals, and the input limiting circuit 260 is only transmitted while at least one of the first antenna 41 and the second antenna 42 is transmitting signals. Can be implemented to strictly limit the unnecessary input to the amplifier 50, and the noise figure of the amplifier 50 can be further reduced and improved (FIG. 5).

また、第2実施形態の入力制限回路360は、第3アンテナ43とアンプ50との間に介挿された、第1周波数帯及び第2周波数帯の信号の少なくとも一方の周波数帯の信号の通過を制限するBEF362だけで構成されるので、より簡易な構成のアンテナ装置を実現することができる。   Further, the input limiting circuit 360 according to the second embodiment passes signals in at least one of the first frequency band and the second frequency band, which are interposed between the third antenna 43 and the amplifier 50. Since it is comprised only by BEF362 which restricts, the antenna device of simpler composition can be realized.

また、第3実施形態ないし第5実施形態の入力制限回路460,560,660は、第3アンテナ43とアンプ50との間に、第1周波数帯及び第2周波数帯の信号の少なくとも一方の周波数帯の信号の通過を制限するBEF462,562,662が介挿された第1経路P1と、BEF462,562,662がバイパスされる第2経路P2とを切り替える切替スイッチ461,561,661,663を含んで構成し、第1アンテナ41及び第2アンテナ42の双方が信号を送信している間だけ、第1経路P1が選択されるようにしたので、高調波が及ぼす第3周波数帯の増幅系統に与える影響をより効率的に緩和することができる(図8)。   Further, the input limiting circuits 460, 560, 660 in the third to fifth embodiments are configured such that at least one of the frequencies of the signals in the first frequency band and the second frequency band is provided between the third antenna 43 and the amplifier 50. Switches 461, 561, 661, 663 for switching between the first path P1 in which the BEFs 462, 562, 662 are interposed, and the second path P2 in which the BEFs 462, 562, 662 are bypassed. Since the first path P1 is selected only while both the first antenna 41 and the second antenna 42 transmit signals, the amplification system of the third frequency band affected by the harmonics is included. Can be more efficiently mitigated (Figure 8).

本発明が提供するアンテナ装置は、第1周波数帯の信号を送信する第1アンテナと、第2周波数帯の信号を送信する第2アンテナと、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯と異なる第3周波数帯の信号を受信する第3アンテナと、前記第3アンテナで受信した信号のほかに前記第1周波数帯の信号と前記第2周波数帯の信号との混合により生じる混合信号を増幅可能なアンプと、前記第1周波数帯の信号と前記第2周波数帯の信号の少なくとも一方の前記アンプへの入力を制限する入力制限回路と、を備えたものである。
前記入力制限回路は、例えば、前記第3アンテナと前記アンプとの間に分岐接続され、前記第1周波数帯あるいは前記第2周波数帯の少なくとも一方の周波数帯の信号を接地線に導くバンドパスフィルタと、前記分岐接続された線路を導通又は非導通にする線路開閉回路とを含み、前記線路開閉回路は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの少なくとも一方が信号を送信している間、前記線路を導通させる。
あるいは、前記入力制限回路は、前記第3アンテナと前記アンプとの間に分岐接続され、前記第1周波数帯の信号を接地線に導く第1バンドパスフィルタと、前記第2周波数帯の信号を接地線に導く第2バンドパスフィルタと、前記分岐接続された線路を導通又は非導通にする線路開閉回路とを含み、前記線路開閉回路は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの少なくとも一方が信号を送信している間、前記線路を導通させる。
あるいは、前記入力制限回路は、他の前記第3アンテナと前記アンプとの間に前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯の信号の少なくとも一方の周波数帯の信号の通過を制限するバンドエリミネーションフィルタが介挿された第1経路と、前記バンドエリミネーションフィルタがバイパスされる第2経路と、を選択的に切り替える経路切替回路を含んで構成されており、前記経路切替回路は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの少なくとも一方が信号を送信している間、前記第1経路を選択する。
The antenna apparatus provided by the present invention is different from a first antenna transmitting a signal of a first frequency band, a second antenna transmitting a signal of a second frequency band, and the first frequency band and the second frequency band. It is possible to amplify a mixed signal generated by mixing the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band in addition to the third antenna receiving the signal of the third frequency band and the signal received by the third antenna And an input limiting circuit for limiting the input of at least one of the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band to the amplifier.
The input limiting circuit is, for example, a band pass filter which is branched and connected between the third antenna and the amplifier and guides a signal of at least one of the first frequency band or the second frequency band to a ground line. And a line open / close circuit for making the branch-connected line conductive or non-conductive, wherein the line open / close circuit transmits the signal while at least one of the first antenna and the second antenna transmits a signal. Conduct the line.
Alternatively, the input limiting circuit is branched and connected between the third antenna and the amplifier, and guides the signal of the first frequency band to a ground line, and the signal of the second frequency band. A second band pass filter leading to a ground line, and a line switching circuit for making the branched line conductive or nonconductive, the line switching circuit comprising at least one of the first antenna and the second antenna The line is made conductive while transmitting a signal.
Alternatively, band elimination that restricts the passage of signals in at least one of the first frequency band and the second frequency band between the other third antenna and the amplifier. And a path switching circuit that selectively switches between a first path in which a filter is inserted and a second path in which the band elimination filter is bypassed. The first path is selected while at least one of the antenna and the second antenna is transmitting a signal.

Claims (9)

第1周波数帯の信号を送信する第1アンテナと、
第2周波数帯の信号を送信する第2アンテナと、
前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯と異なる第3周波数帯の信号を受信する第3アンテナと、
前記第3アンテナで受信した信号のほかに前記第1周波数帯の信号と前記第2周波数帯の信号との混合により生じる混合信号を増幅可能なアンプと、
前記第1周波数帯の信号と前記第2周波数帯の信号の少なくとも一方の前記アンプへの入力を制限する入力制限回路と、
を備えてなるアンテナ装置。
A first antenna transmitting a signal in a first frequency band;
A second antenna transmitting a signal in a second frequency band;
A third antenna for receiving a signal of a third frequency band different from the first frequency band and the second frequency band;
An amplifier capable of amplifying a mixed signal generated by mixing the signal of the first frequency band and the signal of the second frequency band in addition to the signal received by the third antenna;
An input limiter circuit for limiting the input of at least one of the first frequency band signal and the second frequency band signal to the amplifier;
An antenna device comprising the
前記入力制限回路は、前記第3アンテナと前記アンプとの間に分岐接続され、前記第1周波数帯あるいは前記第2周波数帯の少なくとも一方の周波数帯の信号を接地線に導くバンドパスフィルタを含んで構成される、
請求項1に記載のアンテナ装置。
The input limiting circuit includes a band pass filter which is branched between the third antenna and the amplifier and guides a signal of at least one of the first frequency band or the second frequency band to a ground line. Composed of
The antenna device according to claim 1.
前記入力制限回路は、前記第3アンテナと前記アンプとの間に分岐接続され、前記第1周波数帯の信号を接地線に導く第1バンドパスフィルタと、前記第2周波数帯の信号を接地線に導く第2のバンドパスフィルタを含んで構成される、
請求項1に記載のアンテナ装置。
The input limiting circuit is branch-connected between the third antenna and the amplifier, and guides the signal of the first frequency band to the ground line, and the ground line of the signal of the second frequency band. Comprising a second band pass filter leading to
The antenna device according to claim 1.
前記入力制限回路は、前記分岐接続された線路を導通又は非導通にする線路開閉回路をさらに含み、
前記線路開閉回路は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの少なくとも一方が信号を送信している間、前記線路を導通させる、
請求項2又は3に記載のアンテナ装置。
The input limiting circuit further includes a line open / close circuit for making the branch connected line conductive or nonconductive.
The line opening / closing circuit conducts the line while at least one of the first antenna and the second antenna is transmitting a signal.
The antenna device according to claim 2 or 3.
前記入力制限回路は、前記第3アンテナと前記アンプとの間に介挿された、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯の信号の少なくとも一方の周波数帯の信号の通過を制限するバンドエリミネーションフィルタである、
請求項1に記載のアンテナ装置。
The input limiter circuit is a band-elim for limiting the passage of signals of at least one of the first frequency band and the second frequency band, which is interposed between the third antenna and the amplifier. Is a nation filter,
The antenna device according to claim 1.
前記入力制限回路は、前記第3アンテナと前記アンプとの間に、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯の信号の少なくとも一方の周波数帯の信号の通過を制限するバンドエリミネーションフィルタが介挿された第1経路と、前記バンドエリミネーションフィルタがバイパスされる第2経路と、を選択的に切り替える経路切替回路を含んで構成されており、
前記経路切替回路は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの少なくとも一方が信号を送信している間、前記第1経路を選択する、
請求項1に記載のアンテナ装置。
The input limiting circuit includes a band elimination filter between the third antenna and the amplifier for limiting passage of signals in at least one of the first frequency band and the second frequency band. And a path switching circuit that selectively switches between the inserted first path and the second path through which the band elimination filter is bypassed,
The path switching circuit selects the first path while at least one of the first antenna and the second antenna is transmitting a signal.
The antenna device according to claim 1.
前記第1周波数帯が、V2Xの周波数帯であり、
前記第2周波数帯が、LTEのいずれかの周波数帯であり、
前記第3アンテナが衛星通信受信用アンテナであり、
前記アンプが、前記第3アンテナで受信された衛星通信信号を増幅するための半導体回路であり、
前記第1周波数帯と前記第2周波数帯の2次高調波又は3次高調波との差分の混合信号が、前記第3周波数帯に発生する、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
The first frequency band is a V2X frequency band,
The second frequency band is any frequency band of LTE,
The third antenna is a satellite communication reception antenna,
The amplifier is a semiconductor circuit for amplifying a satellite communication signal received by the third antenna,
A mixed signal of the difference between the first frequency band and the second harmonic or the third harmonic of the second frequency band is generated in the third frequency band,
The antenna device according to any one of claims 1 to 6.
電波透過性のアンテナケースと、
前記アンテナケースが被嵌されるアンテナベースとを備え、
前記アンテナケースの内部と前記アンテナベースの上部との間に形成される収納空間に、前記第1アンテナ、前記第2アンテナ、前記第3アンテナ、前記アンプ及び前記入力制限回路が実装されている、
請求項1ないし7のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
Radio wave transparent antenna case,
And an antenna base on which the antenna case is fitted.
The first antenna, the second antenna, the third antenna, the amplifier, and the input limiting circuit are mounted in a storage space formed between the inside of the antenna case and the upper portion of the antenna base.
The antenna device according to any one of claims 1 to 7.
前記第1アンテナ及び前記第2アンテナは、前記アンテナベースに立設された面状のアンテナであり、
前記第3アンテナは、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの上縁よりも低い部位に配されるパッチアンテナである、
請求項8に記載のアンテナ装置。
The first antenna and the second antenna are planar antennas erected on the antenna base,
The third antenna is a patch antenna disposed at a position lower than upper edges of the first antenna and the second antenna.
The antenna device according to claim 8.
JP2017173539A 2017-09-08 2017-09-08 Antenna device Active JP6415660B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017173539A JP6415660B1 (en) 2017-09-08 2017-09-08 Antenna device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017173539A JP6415660B1 (en) 2017-09-08 2017-09-08 Antenna device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6415660B1 JP6415660B1 (en) 2018-10-31
JP2019050497A true JP2019050497A (en) 2019-03-28

Family

ID=64017125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017173539A Active JP6415660B1 (en) 2017-09-08 2017-09-08 Antenna device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6415660B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114379484B (en) * 2022-03-23 2022-06-10 智道网联科技(北京)有限公司 Power supply control circuit and method for vehicle-mounted equipment, vehicle-mounted equipment and vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11145868A (en) * 1997-11-12 1999-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency unit
JPH11220321A (en) * 1998-02-03 1999-08-10 Alps Electric Co Ltd Antenna system
JP2009253491A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Alps Electric Co Ltd Tuner, television tuner and onboard signal receiver
US20110205114A1 (en) * 2010-02-22 2011-08-25 Joakim Landmark Systems and methods for detecting multiple gnss signals
US20130154868A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Infineon Technologies Ag System and Method for an RF Receiver
JP2015159354A (en) * 2014-02-21 2015-09-03 株式会社日本自動車部品総合研究所 Assembly antenna device
US20160261291A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-08 Ford Global Technologies, Llc Service provider adaptive vehicle antenna

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11145868A (en) * 1997-11-12 1999-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency unit
JPH11220321A (en) * 1998-02-03 1999-08-10 Alps Electric Co Ltd Antenna system
JP2009253491A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Alps Electric Co Ltd Tuner, television tuner and onboard signal receiver
US20110205114A1 (en) * 2010-02-22 2011-08-25 Joakim Landmark Systems and methods for detecting multiple gnss signals
US20130154868A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Infineon Technologies Ag System and Method for an RF Receiver
JP2015159354A (en) * 2014-02-21 2015-09-03 株式会社日本自動車部品総合研究所 Assembly antenna device
US20160261291A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-08 Ford Global Technologies, Llc Service provider adaptive vehicle antenna

Also Published As

Publication number Publication date
JP6415660B1 (en) 2018-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019114622A1 (en) Antenna tuning circuit, antena apparatus and mobile terminal
CN108718007B (en) Antenna device and communication terminal including the same
US7941194B2 (en) Antenna co-location in portable devices for simultaneous receive and transmit
US20180167094A1 (en) Communication module
US8588717B2 (en) Headphone antenna for radio communications device
JP2008271551A (en) Multiband antenna apparatus for automobile
JP4499168B2 (en) Portable radio
CN105814802A (en) Antenna system
EP2560236B1 (en) Apparatus to communicate multiple signals from multiple antennas on a single cable.
CN111183591B (en) Method and device for amplifying a radio signal between a terminal and an antenna
CN111509377A (en) Antenna device
JP4743148B2 (en) Receiver and antenna
JP6415660B1 (en) Antenna device
CN110289880B (en) Signal distribution device and electronic equipment
EP2528164A1 (en) Vehicle-use antenna device
CN212324092U (en) Radio frequency circuit, antenna device and electronic equipment
US20210091824A1 (en) Electronic device
EP0258821A2 (en) Automobile antenna apparatus
CN217281192U (en) GNSS antenna and communication equipment
KR100733827B1 (en) Polarization Conversion Type Repeater for Satellite Digital Multimedia Broadcasting Reception
KR100365536B1 (en) Relay device for mobile-phone using dual antenna
US11831066B2 (en) Vehicle and antenna system of vehicle
US20130045695A1 (en) Transmitting and receiving radio signals in various frequency ranges
JP5635925B2 (en) Communication module and in-vehicle equipment
US10511335B2 (en) Method and apparatus for adjacent band RF signal reception

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180918

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6415660

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250