JP2992215B2 - 移動体受信アンテナシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体に積載されて放
送局より送信される電波を自動追尾して受信する移動体
受信アンテナシステムに関するものであり、特に衛星放
送を受信する車両用受信システムに適用して好適なもの
である。

【０００２】

【従来の技術】車両等の移動体における地上テレビ放送
の移動中の受信においては、マルチパス伝搬によりフリ
ッカーやゴースト障害が発生し、極端に画像の質が低下
する場合がある。一方、ＢＳ放送等の衛星放送を移動体
が移動中に受信する場合は、放送衛星を直視できる状態
であれば伝搬での妨害を受けにくく、良好な画像を得る
ことができる。さらに、衛星放送はサービス区域が広範
囲とされていることからも移動体受信に適している。こ
のように衛星放送は、移動体受信に好適な放送媒体であ
って、すでにバス、列車、船舶、航空機用のメディアと
して実用化されている。

【０００３】ところで、移動体受信においては、移動体
の移動に伴い移動体に積載された受信アンテナのビーム
方向と放送波との伝搬方向がずれるようになるため、移
動に伴い受信アンテナのビームを放送波の伝搬方向に自
動的に向けることが要求される。この受信アンテナとし
て、電子的に受信アンテナの仰角を制御すると共に、受
信アンテナの方位角を機械的に制御することにより、受
信アンテナを放送波の伝搬方向に向けることのできる移
動体受信アンテナシステムが従来提案されている。

【０００４】この従来の移動体受信アンテナシステムの
構成の一例を図４に示す。この図に示す移動体受信アン
テナシステムにおいて、例えば放送衛星から伝搬された
１２ＧＨｚ帯の放送波はアンテナユニット１０１，１０
２，１０３・・・１０ｎによりそれぞれ受信され、それ
ぞれ第１周波数変換器１１１，１１２，１１３・・・１
１ｎにおいて、共通第１局部発振器１２３から供給され
る第１局発信号と混合されて、例えば１．３ＧＨｚ帯の
第１中間周波数にそれぞれ周波数変換される。周波数変
換されたそれぞれの第１中間周波数信号は同相合成器１
２２において、それぞれ４０３ＭＨｚ帯の第２中間周波
数に変換されると共に、変換されたそれぞれの第２中間
周波数信号の位相が互いに同相になるよう調整されて同
相合成される。この場合、第１周波数変換器１１１，１
１２よりの信号は、合成器１２０により合成されて同相
合成器１２２に入力されている。

【０００５】そして、同相合成器１２２により合成され
たアンテナユニット１０１，１０２，１０３・・・１０
ｎにより受信された信号は、周波数変換器１２４におい
て、再び１．３ＧＨｚ帯に変換されて、受信信号として
出力される。なお、第１周波数変換器１１３・・・１１
ｎから出力される（ｎ−２）個の第１中間周波数信号、
および合成器１２０より出力される第１中間周波数信号
は、同相合成器１２２において入力される第１中間周波
数信号と同数設けられた（ｎ−１）個の第２局部発振器
で発生されたそれぞれの第２局発信号により、それぞれ
第２中間周波数信号に変換されている。

【０００６】また、アンテナユニット１０１，１０２は
モノパルスアンテナとしても動作しており、第１周波数
変換器１１１，１１２により変換された第１中間周波数
信号は、モノパルス回路１２１に供給されて第２中間周
波数信号に変換された後、マイクロプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）１２７の制御の基でアンテナユニット１０１，１０
２で受信された信号間の位相差が検出されている。検出
された位相差信号は、コントローラ１２８に供給されて
アンテナユニット１０１，１０２，１０３・・・１０ｎ
が載置されている基台が検出された位相差信号に応じて
水平面内において回転される。これにより、アンテナユ
ニット１０１，１０２，１０３・・・１０ｎの方位角
が、電波の到来方向に一致するようになる。なお、モノ
パルス回路１２１には独立して第２局部発振器が備えら
れており、この第２局部発振器より出力される第２局発
信号により、それぞれ第２中間周波数信号に変換されて
いる。

【０００７】また、同相合成器１２２においてはアンテ
ナユニット１０１，１０２，１０３・・・１０ｎで受信
された各受信信号が同相で合成されるよう制御されてい
るため、アンテナユニット１０１，１０２，１０３・・
・１０ｎで形成されるビームの仰角は電波の到来方向に
一致するようになる。このように従来の移動体受信アン
テナシステムは、アンテナの回転を機械的に制御するこ
とによりアンテナの方位角を電波の到来方向に一致させ
ていると共に、各アンテナユニットで受信される信号を
同相合成することにより、アンテナビームの仰角を電子
的に電波の到来方向に一致させている。従って、移動体
が移動しても積載された受信アンテナのアンテナビーム
を、常に電波の到来方向に自動的に一致させることがで
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動体
受信アンテナシステムが積載された移動体が、ビルの谷
間やガード下等を走行する場合には、衛星からの電波が
遮られて電波を受信することができない状態とされる。
この場合、従来の移動体受信アンテナシステムにおいて
は、電波を再捕捉する動作が開始されるため、アンテナ
は回転されるようになり、電波が遮られた区域を脱した
時に衛星からの電波を捕捉するのに時間を要することに
なる。したがって、再捕捉されるまでは画像等が乱れる
と云う問題点があった。

【０００９】また、同相合成時に、第２中間周波数に変
換するための第２局発信号を発生する第２局部発振器
は、入力される第１中間周波数信号毎に設けられている
が、温度等の環境や回路の製造上のバラツキにより第２
局発信号の発振周波数が変動し、アンテナユニットを単
位とする第２中間周波数が互いにずれてしまうようにな
り、同相合成することによる電子式追尾を安定に行うこ
とが困難になると云う問題点があった。さらに、モノパ
ルス回路に独立して備えられている第２局部発振器の第
２局発周波数が変動すると、変換された第２中間周波数
信号の位相が変動するようになるから、モノパルス回路
で検出される位相差信号に誤差が含まれるようになり、
受信アンテナの方位角がずれると云う問題点が生じる。

【００１０】そこで、本発明は各アンテナユニットに対
応して出力されている第２中間周波数が互いにずれない
ようにできると共に、モノパルス回路において位相検出
誤差を含まない位相差信号を得ることのできる移動体受
信アンテナシステムを提供することを第１の目的として
いる。また、本発明は電波が遮られた場合に電波の復旧
に伴い再捕捉を迅速に行える移動体受信アンテナシステ
ムを提供することを第２の目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記した第１の目的を達
成するために、本発明の移動体受信アンテナシステム
は、少なくとも２つ以上のアンテナユニットからなるア
レーアンテナと、前記各アンテナユニットにより受信さ
れたそれぞれの受信信号を第１中間周波数信号に周波数
変換する前記アンテナユニットと同数設けられた第１周
波数変換器と、前記第１周波数変換器のそれぞれに第１
局発信号を共通して供給する共通第１局部発振器と、前
記第１中間周波数信号を、それぞれ第２中間周波数信号
に変換する複数の第２周波数変換器と、前記複数の第２
周波数変換器から出力される複数の前記第２中間周波数
信号を同相合成することにより受信信号を生成する合成
器と、前記アンテナユニットのうち左側と右側に設けら
れたアンテナユニットに対応する、２つの前記第１周波
数変換器より出力される第１中間周波数信号を、それぞ
れ周波数変換する第１モノパルス回路および第２モノパ
ルス回路と、前記第１モノパルス回路の出力と前記第２
モノパルス回路の出力との位相差を検出する位相検出手
段と、前記位相検出手段の出力により、前記アレーアン
テナを水平面内で回転させる回転手段と、前記複数の第
２周波数変換器のうち基準信号を出力する第２周波数変
換器、および前記第１モノパルス回路、前記第２モノパ
ルス回路に共通に第２局発信号を供給する第２局発ＰＬ
Ｌ発振器とを備え、前記複数の第２周波数変換器のうち
基準信号を出力する第２周波数変換器以外の第２周波数
変換器には、前記基準信号と同相の第２中間周波数信号
が出力されるように制御する制御手段がそれぞれ備えら
れており、前記回転手段により前記アンテナが回転され
ることにより、前記アレーアンテナの方位角が電波の到
来方向に一致するよう制御されるようにしたものであ
る。

【００１２】また、前記移動体受信アンテナシステムに
おいて、前記合成器より出力される受信信号をアップコ
ンバートすることによりＢＳ−ＩＦ信号を出力するよう
にしたアップコンバータを備えるようにしたものであ
り、さらに、前記位相検出手段が、前記第１モノパルス
回路の出力を同相で２分配する第１分配器と、前記第２
モノパルス回路の出力を同相および９０°移相して分配
する第２分配器と、前記第１分配器の一方の分配出力と
前記第２分配器の一方の分配出力とを乗算する第１乗算
器と、前記第１分配器の他方の分配出力と前記第２分配
器の他方の分配出力とを乗算する第１乗算器と、前記第
１乗算器および第２乗算器の出力により、前記回転手段
の駆動信号を出力する方位角制御回路とから構成される
ようにしたものである。

【００１３】さらにまた、前記した第２の目的を達成す
るために、前記本発明の移動体受信アンテナシステムに
おいて、前記アレーアンテナに電波が受信されない場合
は、探知モードとされて方形波発生回路で発生された方
形波によりモータが駆動されることにより、前記アレー
アンテナを所定時間所定方位角範囲で首振り運動させる
ようにし、前記首振り運動によっても電波を探知できな
い場合は、直流電圧により前記モータを駆動することに
より、前記アレーアンテナを回転運動させるようにし、
前記受信アンテナが電波を受信している状態において、
電波が遮断された場合は、一定時間現在の状態を保持す
ると共に、一定時間後においても電波が遮断されている
場合に、前記探知モードとされるようにしている。

【００１４】

【作用】本発明によれば、基準とする系の第２局部発振
器を高精度のＰＬＬ発振器により構成するようにしたの
で、同相合成する第２中間周波数信号間の周波数ずれを
極力防止することができる。また、モノパルス回路の第
２局部発振器を共通化するようにしたので、モノパルス
回路から出力される第２中間周波数信号間の周波数が一
致すると共に変動がなくなり、位相検出誤差を含まない
位相差信号を得ることができ、追尾動作を高精度で行う
ことができる。また、基準とする系の第２局部発振器
と、モノパルス回路の第２局部発振器とを共通化するよ
うにしたので、部品点数を削減することができると共
に、回路を小型化することができる。

【００１５】さらに、ガード下等を走行することにより
電波が遮断されても、一定時間はその状態が保持される
ため、ガード下等を通過すれば瞬時に電波を再捕捉する
ことができる。また、電波を探知する場合は、まず受信
アンテナを首振り運動させるようにして電波を探知する
ようにしたので、迅速に電波を探知することができる。

【００１６】

【実施例】本発明の移動体受信アンテナシステムの一実
施例の構成を示すブロック図を図１に示す。この図にお
いて、１，６，９，１６は上側・下側・左側・右側の４
つに分割されて配置された各アンテナユニット、２，
７，１０，１７は各アンテナユニット１，６，９，１６
によりそれぞれ受信された電波の周波数を第１中間周波
数（１ｓｔ ＩＦ）に変換する第１周波数変換器、３は
基準系の第１中間周波数を第２中間周波数（２ｎｄ Ｉ
Ｆ）に変換する第２周波数変換器、８，１３は追従系１
および追従系２の第１中間周波数を、基準信号と同相の
第２中間周波数（２ｎｄＩＦ）信号を出力する第２周波
数変換器である。

【００１７】さらに、４は基準系の第２周波数変換器３
より出力される基準信号を分配して、追従系１，２の第
２周波数変換器８，１３に供給する分配回路、５は第２
周波数変換器３，８，１３より出力される第２中間周波
数信号を同相で合成する同相合成器、１４は同相合成器
５の出力をＢＳ−ＩＦ信号に変換するアップコンバー
タ、１５は第２周波数変換器３、アップコンバータ１
４、モノパルス回路Ａ２０、及びモノパルス回路Ｂ２０
に第２局発信号を供給する第２局発ＰＬＬ発振器であ
る。

【００１８】また、１１，１９は第１周波数変換器１
０，１７より出力される第１中間周波数信号を２つに分
配する分配回路、１２は分配器１１，１９により分配さ
れた一方の出力同士を合成して第２中間周波数変換器１
３に供給する合成器、２０は分配器１１により分配され
た他方の出力を周波数変換するモノパルス回路Ａ、２１
は分配回路１９により分配された他方の出力を周波数変
換するモノパルス回路Ｂ、２２はモノパルス回路Ａから
出力される信号を同相で２分配する分配器、２３はモノ
パルス回路Ｂから出力される信号を０°の信号と９０°
移相した信号とに２分配する分配器である。

【００１９】さらにまた、２４は分配器２２より出力さ
れる一方の０°の信号と、分配器２３より出力される９
０°移相した信号とを乗算してｓｉｎ信号を出力するダ
ブルバランスドミクサ（ＤＢＭ）、２５は分配器２２よ
り出力される他方の０°の信号と分配器２３より出力さ
れる０°の信号とを乗算してｃｏｓ信号を出力するダブ
ルバランスドミクサ（ＤＢＭ）、２６はＤＢＭ２３およ
びＤＢＭ２４より出力されるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号と
に応じてモータ２７を駆動する方位角制御回路、２７は
アンテナユニット１，６，９，１６が設置されている基
台を取付面（水平面）内で回転させるモータである。

【００２０】このように構成された移動体受信アンテナ
システムの概観の一例を図３に示す。この図に示すよう
に、上側アンテナユニット１、下側アンテナユニット
６、左側アンテナユニット９および右側アンテナユニッ
ト１６は同一面上に配置されていると共に、これらのア
ンテナユニットからなるアレーアンテナは基台５０に対
して回転される回転台５１上に固着されている。この回
転台５１は図示しないモータ２７により回転駆動されて
いる。また、各アンテナユニット１，６，９，１６は多
数のパッチからなる平面アンテナで構成されているた
め、アレーアンテナの高さは低くすることができる。な
お、アレーアンテナの裏側には同相合成装置３０等の組
まれた回路基板が配置されている。

【００２１】ところで、前記図１に示す移動体受信アン
テナシステムは、第２中間周波数変換器３から基準信号
を出力して、追従系１の第２中間周波数変換器８、およ
び追従系２の第２中間周波数変換器１３をフィードバッ
ク制御することにより、第２中間周波数変換器３より出
力される第２中間周波数信号に対し、第２中間周波数変
換器８より出力される第２中間周波数信号、および第２
中間周波数変換器１３より出力される第２中間周波数信
号の位相を同相として、同相合成器５により同相合成す
ることにより、電子的に受信アンテナのビームの仰角を
電波の到来方向に一致するよう追尾している。

【００２２】さらに、左側アンテナユニット９および右
側アンテナユニット１６をモノパルスアンテナとして動
作させて方位角のずれを検出し、この検出信号に基づい
て受信アンテナを水平面内で機械的に回転させることに
より、受信アンテナの方位角を電波の到来方向に一致さ
せるようにしている。以下、その動作の説明を行うもの
とする。

【００２３】前記図３に示す構造の移動体受信アンテナ
システムは、例えば車両等の移動体の屋根に設置され
る。そして、例えば放送衛星から伝搬された１２ＧＨｚ
帯の放送波は、同一面上に配置された上側アンテナユニ
ット１、下側アンテナユニット６、左側アンテナユニッ
ト９および右側アンテナユニット１６によりそれぞれ受
信され、それぞれ第１周波数変換器２，７，１０，１７
において、例えば１ＧＨｚ帯の第１間周波数（１ｓｔ
ＩＦ）にそれぞれ周波数変換される。第１周波数変換器
２，７，１０，１７には、共通第１局部発振器１８から
共通に第１局発信号がそれぞれ供給されている。

【００２４】そして、第１周波数変換器２および第１周
波数変換器７により変換された第１中間周波数信号は、
基準系の第２周波数変換器３あるいは追従系１の第１周
波数変換器８において、例えば３００〜６００ＭＨｚ帯
の第２中間周波数（２ｎｄＩＦ）にそれぞれ周波数変換
される。また、第１周波数変換器１０および第１周波数
変換器１７により変換された第１中間周波数信号は、分
配回路１１および分配回路１９を介して合成器１２によ
り合成されて、追従系２の第２周波数変換器１３によ
り、例えば３００〜６００ＭＨｚ帯の第２中間周波数
（２ｎｄ ＩＦ）に周波数変換される。

【００２５】そして、基準系の第２周波数変換器３より
出力される基準信号は、分配回路４により分配されてそ
れぞれ追従系１の第２周波数変換器８、および追従系２
の第２周波数変換器１３に供給される。そして、追従系
の第２周波数変換器８，１３においては、供給された基
準信号の位相と変換された第２中間周波数信号との位相
を検出して、同相となるようにフィードバック制御して
いる。これにより、基準系の第２周波数変換器３より出
力される第２中間周波数信号の位相に対し、追従系の第
２周波数変換器８，１３より出力される第２中間周波数
信号の位相が同相とされる。従って、同相合成器５にお
いて同相とされた第２中間周波数信号が合成されるよう
になり、４つのアンテナユニット１，４，９，１６によ
り形成されたアレーアンテナのビームの仰角が電波の到
来方向に一致することになる。

【００２６】また、同相合成器５により同相合成された
信号は、アップコンバータ１４によりＢＳ−ＩＦ信号に
アップコンバートされて受信信号として出力される。な
お、基準系の第２周波数変換器３およびアップコンバー
タ１４には、第２局発ＰＬＬ発振器１５より発生される
第２局発信号が共通して供給されている。一方、分配回
路１１および分配回路１９により分配された左側アンテ
ナユニット９および右側アンテナユニット１６により受
信された信号は、それぞれモノパルス回路Ａ２０及びモ
ノパルス回路Ｂ２１に供給され、１チャンネル分の信号
が周波数変換されてそれぞれ出力される。そして、モノ
パルス回路Ａ２０よりの１チャンネル分の信号は、分配
器２２において同相で２分配され一方の信号はＤＢＭ２
４に他方の信号はＤＢＭ２５に供給される。

【００２７】また、モノパルス回路Ｂ２１よりの１チャ
ンネル分の信号は、分配器２３において０°の信号と９
０°移相した信号とに２分配され、９０°の信号はＤＢ
Ｍ２４に０°の信号はＤＢＭ２５に供給される。この場
合、分配器２２と分配器２３に入力される信号間の位相
差をθとすると、ＤＢＭ２２からはｓｉｎθの信号が出
力され、ＤＢＭ２３からはｃｏｓθの信号が出力される
ことになる。このｓｉｎθの信号は、アンテナユニット
１，６，９，１６からなるアレーアンテナと電波の到来
方向との方位角のずれに対応した信号であり、例えば一
致した時は ｓｉｎ（０）＝０ の信号が出力される。
そこで、方位角制御回路２６においてｓｉｎθの信号を
用いてモータ２７を駆動するようにして、アレーアンテ
ナの方位角を電波の到来方向に一致するよう制御してい
る。

【００２８】さらに、ｃｏｓθの信号はアレーアンテナ
が電波の到来方向である衛星の方向と一致している時に
最大値となるため、ｃｏｓθの信号を観測することによ
りアレーアンテナが衛星の方向に向いているか否かを検
出することができる。この検出も方位角制御回路２６が
行っている。なお、モノパルス回路Ａ２０、モノパルス
回路Ｂ２１に供給される第２局発信号は、第２局発ＰＬ
Ｌ発振器１５から共通に供給されているため、モノパル
ス回路Ａ、モノパルス回路Ｂから出力される１チャンネ
ル分の信号の周波数は、互いに一致するようになり、Ｄ
ＢＭ２４，２５により検出される位相検出信号に検出誤
差が含まれることがなくなる。さらにまた、第２局発Ｐ
ＬＬ発振器１５からは第２周波数変換器３、アップコン
バータ１４、モノパルス回路Ａ、モノパルス回路Ｂに共
通して設けられているため、部品点数の削減および小型
化することができ、また、ＰＬＬ回路により構成されて
いるため、その発振周波数を極めて安定にすることがで
きる。

【００２９】次に、方位角制御回路２６の詳細構成を示
すブロック図を図２に示す。この図に示す方位角制御回
路２６の動作を説明すると、ｓｉｎ信号はｓｉｎ信号オ
フセット回路３１を介してｓｉｎ信号増幅回路３２によ
り増幅されて第１スイッチ（ＳＷ１）３３に供給され、
第１スイッチ３３を介してモータ制御信号として出力さ
れる。ここで、電源等を投入した時にアレーアンテナが
衛星の方向を向いていると、ｃｏｓ信号オフセット回路
３４を介してｃｏｓ信号増幅回路３５により増幅された
ｃｏｓ信号はモード切替回路３６に供給されるが、この
モード切替回路３６が、ｃｏｓ信号のレベルを検出する
ことにより、アレーアンテナが衛星を向いていると判断
して、第１スイッチ３３を閉じるようにする。そして、
ｓｉｎ信号増幅回路３２の出力によりモータ２７を制御
するようにしている。

【００３０】また、モード切替回路３６が、ガード下等
の走行により電波が遮断されていると、あるいはアレー
アンテナが衛星を向いていないと判断すると、第１スイ
ッチ３３を開くようにする。同時に、タイマ回路１がト
リガされて、タイマ回路１は第２スイッチ（ＳＷ２）の
開いた状態をタイマ回路１のタイマ時間保持するように
する。なお、ｓｉｎ信号オフセット回路３１およびｃｏ
ｓ信号オフセット回路３４は、アレーアンテナが衛星の
方向に一致した時に、ｓｉｎ信号をゼロになるよう調整
すると共に、ｃｏｓ信号が最大になるよう調整する回路
である。

【００３１】ここで、このタイマ回路１のタイマ時間内
にモード切替回路３６が所定レベル以上のｃｏｓ信号を
検出した場合は、ガード下等を通過して電波の状態が復
帰されたことになるので、再度第１スイッチ３３が閉じ
られるようになる。また、タイマ回路１の動作時間内に
電波を捕捉できない時は、探知モードとされてタイマ回
路１は第２スイッチ（ＳＷ２）を閉じるようにすると共
に、タイマ回路２をトリガする。この時、第３スイッチ
（ＳＷ３）４１が方形波発生回路４２側へ接続されてい
るため、モータ制御信号として方形波発生回路４２によ
り発生された方形波が出力されるようになる。

【００３２】従って、探知モードとされるとモータ２７
は方形波により駆動されてアレーアンテナは所定方位角
度範囲内を首振り運動することにより、電波を探知する
ようになる。そして、アレーアンテナが首振り運動され
ても電波を探知できない場合は、タイマ回路２のタイマ
時間後に第３スイッチ４１をＤＣ電圧発生回路３９側に
切り替える。すると、モータ２７は一定レベルのＤＣ電
圧により駆動されるようになるので、アレーアンテナ
は、例えば連続して右回転するようにされて電波を探知
するようになる。これにより、電波を探知することがで
きると、モード切替回路３６がこれを検出して第２スイ
ッチ４０を開くと共に、第１スイッチ３３を閉じるよう
制御を行う。

【００３３】このように、本発明においては電波が遮断
されてもすぐに探知モードとされるのではなく、一定時
間電波が再捕捉されるのを待つようにしている。従っ
て、電波の遮断が一定時間内で復旧する場合には、瞬時
に再捕捉することができるようになる。なお、タイマ回
路１のタイマ時間は、例えば約２秒とされるが、このタ
イマ時間は障害物による電波の遮断は一般に２秒以上連
続することがないものとの認識に基づいているため、２
秒に限定する必要はなく実施の態様に応じて任意に決定
することができる。また、タイマ回路２のタイマ時間
も、例えば約４秒とされるが、これに限定されるもので
はなく、さらに長い時間電波の遮断状態が連続する場合
は、右回転をし続けることになるため、タイマ回路をさ
らに設けるようにして一定サイクルでモータ２７を駆動
するようＤＣ電圧のオン／オフを行うようにする。これ
により、省電力化できる待機モードを設けることができ
る。

【００３４】以上説明したように、アレーアンテナの方
位角方向の自動追尾を行うことにより、ジャイロスコー
プや磁気センサー回路等の方位センサーや、マイクロプ
ロセッサ（ＣＰＵ）等の高価な制御装置を用いることな
く、実用上問題のない方位角方向の追尾動作を行うこと
ができる。さらに、移動体受信アンテナシステムを小
型、かつ軽量化することができ、経済的にも優れたもの
とすることができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上のように、基準とする系の
第２局部発振器を高精度のＰＬＬ発振器により構成する
ようにしたので、同相合成する第２中間周波数信号間の
周波数ずれを防止することができる。また、モノパルス
回路の第２局部発振器を周波数の変動しないＰＬＬ発振
器を用いて共通化するようにしたので、位相検出誤差を
含まない位相差信号を得ることができ、位相角追尾動作
を高精度で行うことができる。また、同相合成するため
の第２局部発振器と、モノパルス回路の第２局部発振器
とアップコンバータ用の局部発振器を共通化するように
したので、部品点数を削減することができると共に、小
型化することができる。

【００３６】さらに、ガード下等を走行することにより
電波が遮断されても、一定時間はその状態が保持される
ため、ガード下等を通過すれば瞬時に電波を再捕捉する
ことができる。また、電波を探知する場合は、まず受信
アンテナを首振り運動させるようにして電波を探知する
ようにしたので、迅速に電波を探知することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体受信アンテナシステムの構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の移動体受信アンテナシステムにおける
方位角制御回路の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の移動体受信アンテナシステムの概観を
示す図である。

【図４】従来の移動体受信アンテナシステムの構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１，６，９，１６ アンテナユニット ２，７，１０，１７ 第１周波数変換器 ３，８，１３ 第２周波数変換器 ４，１１，１９ 分配回路 ５ 同相合成器 １２ 合成器 １４ アップコンバータ １５ 第２局発ＰＬＬ発振器 ２０，２１ モノパルス回路 ２２，２３ 分配器 ２４，２５ ダブルバランスドミクサ（ＤＢＭ） ２６ 方位角制御回路 ２７ モータ ３１ ｓｉｎ信号オフセット回路 ３２ ｓｉｎ信号増幅回路 ３３ 第１スイッチ（ＳＷ１） ３４ ｃｏｓ信号オフセット回路 ３５ ｃｏｓ信号増幅回路 ３６ モード切替回路 ３７ タイマ回路１ ３８ タイマ回路２ ３９ ＤＣ電圧発生回路 ４０ 第２スイッチ ４１ 第３スイッチ ４２ 方形波発生回路 ５０ 基台 ５１ 回転台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01Q 3/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つ以上のアンテナユニッ
   トからなるアレーアンテナと、 前記各アンテナユニットにより受信されたそれぞれの受
   信信号を第１中間周波数信号に周波数変換する前記アン
   テナユニットと同数設けられた第１周波数変換器と、 前記第１周波数変換器のそれぞれに第１局発信号を共通
   して供給する共通第１局部発振器と、 前記第１中間周波数信号を、それぞれ第２中間周波数信
   号に変換する複数の第２周波数変換器と、 前記複数の第２周波数変換器から出力される複数の前記
   第２中間周波数信号を同相合成することにより受信信号
   を生成する合成器と、 前記アンテナユニットのうち左側と右側に設けられたア
   ンテナユニットに対応する、２つの前記第１周波数変換
   器より出力される第１中間周波数信号を、それぞれ周波
   数変換する第１モノパルス回路および第２モノパルス回
   路と、 前記第１モノパルス回路の出力と前記第２モノパルス回
   路の出力との位相差を検出する位相検出手段と、 前記位相検出手段の出力により、前記アレーアンテナを
   水平面内で回転させる回転手段と、 前記複数の第２周波数変換器のうち基準信号を出力する
   第２周波数変換器、および前記第１モノパルス回路、前
   記第２モノパルス回路に共通に第２局発信号を供給する
   第２局発ＰＬＬ発振器とを備え、 前記複数の第２周波数変換器のうち基準信号を出力する
   第２周波数変換器以外の第２周波数変換器には、前記基
   準信号と同相の第２中間周波数信号が出力されるように
   制御する制御手段がそれぞれ備えられており、 前記回転手段により前記アンテナが回転されることによ
   り、前記アレーアンテナの方位角が電波の到来方向に一
   致するよう制御されることを特徴とする移動体受信アン
   テナシステム。
2. 【請求項２】 前記合成器より出力される受信信号を
   アップコンバートすることによりＢＳ−ＩＦ信号を出力
   するようにしたアップコンバータを備えることを特徴と
   する請求項１記載の移動体受信アンテナシステム。
3. 【請求項３】 前記位相検出手段が、前記第１モノパ
   ルス回路の出力を同相で２分配する第１分配器と、前記
   第２モノパルス回路の出力を同相および９０°移相して
   分配する第２分配器と、前記第１分配器の一方の分配出
   力と前記第２分配器の一方の分配出力とを乗算する第１
   乗算器と、前記第１分配器の他方の分配出力と前記第２
   分配器の他方の分配出力とを乗算する第１乗算器と、前
   記第１乗算器および第２乗算器の出力により、前記回転
   手段の駆動信号を出力する方位角制御回路とから構成さ
   れることを特徴とする請求項１あるいは２記載の移動体
   受信アンテナシステム。
4. 【請求項４】 請求項１記載の移動体受信アンテナシ
   ステムにおいて、 前記アレーアンテナに電波が受信されない場合は、探知
   モードとされて方形波発生回路で発生された方形波によ
   りモータが駆動されることにより、前記アレーアンテナ
   を所定時間所定方位角範囲で首振り運動させるように
   し、前記首振り運動によっても電波を探知できない場合
   は、直流電圧により前記モータを駆動することにより、
   前記アレーアンテナを回転運動させるようにし、 前記受信アンテナが電波を受信している状態において、
   電波が遮断された場合は、一定時間現在の状態を保持す
   ると共に、一定時間後においても電波が遮断されている
   場合に、前記探知モードとされることを特徴とする移動
   体受信アンテナシステム。