JP3283731B2 - 走査アンテナを有する受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に搭載され
て、この移動体の向きが変化等しても良好な受信状況を
維持できるようにした走査アンテナを有する受信機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体に搭載されて良好な受信状況を維
持するための従来の技術としては、スペースダイバシチ
ーや指向性ダイバシチーを用いたダイバシチー受信機が
ある。この従来の技術を簡単に説明する。スペースダイ
バシチーにあっては、所定の距離（例えば１〜１．５
ｍ）だけあけて２本または４本のアンテナエレメントを
車等の移動体に設置し、受信機のチューナに与えられる
アンテナ信号として、各アンテナエレメントの出力信号
を順次に切り換え選択し、最大の電界強度が検出された
１つのアンテナエレメントを用いて受信するものであ
る。また、指向性ダイバシチーにあっては、指向方向を
相違させて設けた複数のアンテナエレメントを車等に搭
載し、最も電界強度を強く受信し得るアンテナエレメン
トを用いて受信するようにするものである。受信機の受
信周波数を切り換え、または電界強度が急峻に低下した
際等に最適な受信状況のアンテナエレメントを検出する
動作がなされる。

【０００３】そこで、ダイバシチーを備えたテレビジョ
ン受信機等にあっては、放送局と受信機との間に高い建
造物があって直接波の受信が困難となり、反射波の受信
がより強くなった場合や、車等の方向の変化に伴ない異
なる指向方向のアンテナエレメントの受信が良好な状況
に変化するような場合に、最も状況の優れたアンテナエ
レメントを選択することで、良好な受信状況を維持せん
とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ダイバシチー受信
機にあっては、複数のアンテナエレメントが設置されて
いるが、選択されたいずれか１本のアンテナエレメント
で受信された信号が受信機に与えられており、受信機に
与えられるアンテナ信号の大きさはアンテナエレメント
の本数に比べて改善が図られない。また、指向性ダイバ
シチーにあっては、指向性がするどく感度の高いアンテ
ナエレメントを用いるほど指向パターンの半値角が狭い
ものとなり、多数本用いなければ必らずしも最大感度の
指向方向で受信できないという不具合がある。

【０００５】本発明は、上記した従来のダイバシチー受
信機の事情に鑑みてなされたもので、アンテナエレメン
トを切り換えることなしに、２本のアンテナエレメント
の合成指向方向を調整して、最大感度の合成指向方向で
受信周波数を受信できるようにした走査アンテナを有す
る受信機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の走査アンテナを有する受信機は、距離を
あけて配設した２本のアンテナエレメントと、これらの
アンテナエレメントからのそれぞれの出力信号に遅延時
間を与える第１と第２の遅延手段と、遅延された前記出
力信号を合成する合成手段と、合成されら信号から所望
の受信周波数の信号を選択するチューナと、前記合成手
段で合成される各アンテナエレメントの遅延された前記
出力信号の位相差により前記アンテナエレメントの合成
指向方向を走査させるように前記第１と第２の遅延手段
による遅延時間を制御する位相制御手段と、合成指向方
向の走査に対して前記チューナで受信される電界強度の
最大を検出するとともにこの電界強度が最大となる合成
指向方向の状態で前記位相制御手段による走査を停止さ
せる検出手段と、を備え、前記第１と第２の遅延手段を
それぞれ複数の遅延回路で形成し、しかも前記第１と第
２の遅延手段を形成する全ての遅延回路をそれぞれ互い
に異なる遅延時間に設定して構成される。

【０００７】そして、前記チューナがテレビジョン信号
を受信するテレビジョンチューナであり、前記位相制御
手段および検出手段は前記テレビジョン信号による映像
の垂直帰線期間内に、合成指向方向を走査させて電界強
度の最大となる合成指向方向で固定操作するように構成
しても良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１な
いし図８を参照して説明する。図１は、本発明の走査ア
ンテナを有する受信機の一実施例のブロック回路図であ
り、図２は、図１における遅延手段の構成例を示すより
詳細なブロック回路図であり、図３は、図２に示す遅延
手段の回路構成を具体的に示す図であり、図４は、受信
周波数を９０ＭＨｚとしたときの合成指向パターンを示
し、（ａ）は２本のアンテナエレメントの出力信号を同
相で合成したものであり、（ｂ）は９０度の位相差で合
成したものであり、（ｃ）は１８０度の位相差で合成し
たものであり、（ｄ）は２７０度の位相差で合成したも
のであり、図５は、受信周波数を４７０ＭＨｚとしたと
きの合成指向パターンを示し、（ａ）は２本のアンテナ
エレメントの出力信号を同相で合成したものであり、
（ｂ）は９０度の位相差、（ｃ）は１８０度の位相差、
（ｄ）は２７０度の位相差でそれぞれ合成したものであ
り、図６は、受信周波数を７７０ＭＨｚとしたときの合
成指向パターンを示し、（ａ）は同相で、（ｂ）は９０
度の位相差、（ｃ）は１８０度の位相差、（ｄ）は２７
０度の位相差でそれぞれ合成したものであり、図７は、
図１および図２に示す第１のアンテナエレメントに接続
される第１の遅延手段の周波数対減衰特性を示し、
（ａ）は全ての遅延回路をスルーとした場合であり、
（ｂ）は全ての遅延回路で遅延時間を与えた場合であ
り、図８は、図１および図２に示す第２のアンテナエレ
メントに接続される第２の遅延手段の周波数対減衰特性
を示し、（ａ）は全ての遅延回路をスルーとした場合で
あり、（ｂ）は全ての遅延回路で遅延時間を与えた場合
である。

【０００９】まず、図１を参照して、本発明の走査アン
テナを有する受信機の構造につき説明する。例えば車の
屋根等に、ＶＨＦおよびＵＨＦ帯が受信し得る広帯域の
無指向性の２本のモノポールアンテナが第１と第２のア
ンテナエレメント１０，１２として約１〜１．５ｍだけ
離されて配設される。そして、第１のアンテナエレメン
ト１０の出力信号は第１の増幅器１４で増幅され、さら
に第１の遅延手段１６で適宜な遅延時間が与えられて合
成手段１８に与えられる。また、第２のアンテナエレメ
ント１２の出力信号は第２の増幅器２０で増幅され、さ
らに第２の遅延手段２２で適宜な遅延時間が与えられて
合成手段１８に与えられる。合成手段１８は、２つの所
定の位相差を有する信号を合成して、テレビジョンチュ
ーナ２４に与える。チャンネルセレクト信号が与えられ
たチューナコントローラ２６は、これをチャンネルデー
タに変換してテレビジョンチューナ２４に与え、テレビ
ジョンチューナ２４で所望のチャンネルの受信周波数信
号が合成手段１８から与えられる合成信号から抽出され
て映像音声信号として出力され、図示しないテレビジョ
ン受信機により映像の表示と音声の拡声がなされる。ま
た、チャンネルデータはシリアルデータであり、これが
データ変換回路２８に与えられ、パラレルデータに変換
されて位相制御手段３０に与えられる。

【００１０】ところで、第１と第２のアンテナエレメン
ト１０，１２の出力信号が、第１と第２の遅延手段１
６，２２で適宜な遅延時間を与えられて、２つの信号に
適宜な位相差をもって合成手段１８で合成することで、
第１と第２のアンテナエレメント１０，１２による合成
指向方向が定まる。そこで、第１と第２の遅延手段１
６，２２の遅延時間を適宜に切換制御することで、合成
指向方向を回転走査制御させることができる。ここで、
位相制御手段３０からの出力データにより第１と第２の
遅延手段１６，２２の合成指向方向を回転走査制御すれ
ば、テレビジョンチューナ２４における受信周波数信号
の電界強度が変化する。そこで、テレビジョンチューナ
２４から受信周波数信号の電界強度に応じたＩＦ信号等
が検出手段３２に与えられ、電界強度が最大となる第１
と第２のアンテナエレメント１０，１２の合成指向方向
が検出される。なお、この検出手段３２は、従来のダイ
バシチー受信機のダイバ選択回路を用いることができ
る。この検出手段３２からの検出データがデコーダ３４
に与えられ、適宜なデータに変換されて位相制御手段３
０に与えられる。位相制御手段３０には、テレビジョン
チューナ２４から出力される映像音声信号から適宜に抽
出された垂直同期信号が与えられる。

【００１１】位相制御手段３０から第１と第２の遅延手
段１６，２２には、例えば、７ビットのパラレルデータ
で出力データが与えられる。また、検出手段３２から
は、例えば４ビットのパラレルデータで検出データがデ
コーダ３４に与えられる。

【００１２】位相制御手段３０は、例えば、第１と第２
のアンテナエレメント１０，１２の合成指向方向を、水
平周りに等分割した４方向に設定すべく、後述するごと
き表１のデータが予め記憶手段に記憶されており、第１
と第２の遅延手段１６，２２の遅延時間を、一例として
２つの信号が同相と９０度の位相差と１８０度の位相差
と２７０度の位相差で合成されるように設定する。そし
て、合成指向方向を回転走査させて最大の電界強度を検
出する操作は、垂直同期信号に基づき垂直帰線期間内に
行なわれる。

【００１３】次に、図２を参照して第１と第２の遅延手
段１６，２２の構造につき説明する。第１のアンテナエ
レメント１０に接続される第１の遅延手段１６は、第１
と第３と第５と第７の遅延回路１６−１，１６−３，１
６−５，１６−７が直列に接続され、さらに遅延補正回
路４０（説明を理解し易くするために模式的に設けられ
ている。）が直列接続されて合成手段１８の合成器１８
−１に接続される。また、第２のアンテナエレメント１
２に接続される第２の遅延手段２２は、第２と第４と第
６の遅延回路２２−２，２２−４，２２−６が直列に接
続されて合成器１８−１に接続される。この合成器１８
−１の出力は整合器１８−２でインピーダンス変換され
て合成信号として出力される。

【００１４】さらに、位相制御手段３０からチャンネル
データが変換された出力データとしてのパラレルデータ
が第１〜第７の遅延回路１６−１，１６−３，１６−
５，１６−７，２２−２，２２−４，２２−６に与えら
れるが、第１の遅延手段１６の遅延回路にはそのまま
で、第２の遅延手段２２の遅延回路にはインバータ４２
−１，４２−２，４２−３を介して信号が反転されて与
えられる。

【００１５】ここで、説明を簡単とするために、遅延回
路の作用は、「１」が与えられると通過する信号に対し
て所定の遅延時間を与え、「０」が与えられると通過信
号はそのまま通過して遅れを生じないものとする。する
と、位相制御手段３０より出力データとして全て「０」
が出力されるとすれば、第１の遅延手段１６の遅延回路
は遅れを生じさせず、第２の遅延手段２２の遅延回路は
それぞれに遅延時間を生じさせる。そして、この第２の
遅延手段２２の遅延回路の合計遅延時間に相当する遅延
時間を、遅延補正回路４０は有する。すなわち、出力デ
ータが全て「０」であれば第１の遅延手段１６は、各遅
延回路では遅延を生じないが遅延補正回路４０による遅
延時間を生じ、第２の遅延手段２２は、各遅延回路で遅
延を生じ、合成器１８−１には同じ遅延時間をもって同
相で与えられる。ここで、第２の遅延手段２２は、位相
制御手段３０から出力データとして「１」が出力されて
インバータで反転されて「０」が与えられると、通過信
号に遅延時間を与えず、遅延時間を与える状態を基準と
すれば、相対的に進みの位相を与えることとなる。そし
て、第１〜第７の遅延回路は、例えばそれぞれ０．１，
０．２，０．４，０．８，１．５，３．０，６．０ｎｓ
の遅延時間に設定される。なお、遅延補正回路４０は
４．０ｎｓの遅延時間に設定される。これらの遅延回路
を制御することで、第１と第２の遅延手段１６，２２の
２つの出力信号が、同相から第２の遅延手段２２の信号
に対して第１の遅延手段１６の信号が１２．０ｎｓ遅れ
た信号までを出力できる。

【００１６】続いて、図３を参照して図２の具体的構成
につき説明する。遅延回路の基本的構造は、スルー径路
Ｌｔと遅延素子ＤＬが介装される遅延径路Ｌｄとが並列
で、その両端に機械的に一回路２接点のスイッチがそれ
ぞれに設けられ、両端のスイッチが連動して制御され
て、スルー径路Ｌｔまたは遅延径路Ｌｄのいずれかが選
択される。そこで、第１の遅延手段１６は、各遅延回路
１６−１，１６−３，１６−５，１６−７をそれぞれ構
成する複数の対のスイッチｓｗ１，２，ｓｗ３，４，ｓ
ｗ５，６，ｓｗ７，８が、入力端と合成器１８−１の間
にそれぞれコンデンサを介装して直列に配列される。そ
して、複数の対のスイッチの間に、スルー径路Ｌｔと適
宜な遅延時間に設定された遅延素子ＤＬを介した遅延径
路Ｌｄとが並列に接続される。これらの複数の対のスイ
ッチｓｗ１，２，ｓｗ３，４，ｓｗ５，６，ｓｗ７，８
は、位相制御手段３０からの出力データとしてのＡ１，
Ａ３，Ａ５，Ａ７の信号により制御される。

【００１７】また、第２の遅延手段２２は、各遅延回路
２２−２，２２−４，２２−６を構成する複数の対のス
イッチｓｗ９，１０，ｓｗ１１，１２，ｓｗ１３，１４
が、入力端と合成器１８−１の間にそれぞれコンデンサ
を介装して直列に配列される。そして、同様に複数の対
のスイッチの間に、スルー径路Ｌｔと遅延径路Ｌｄとが
並列に接続される。これらの複数の対のスイッチｓｗ
９，１０，ｓｗ１１，１２，ｓｗ１３，１４は、位相制
御手段３０からの出力データとしてのＡ２，Ａ４，Ａ６
の信号がそれぞれインバータ４２−１，４２−２，４２
−３で反転された信号により制御される。

【００１８】ところで、スイッチｓｗ１〜１４は、実際
的にはＩＣ回路により構成され、スイッチ等を通過する
間に信号は遅延を受けている。また、長い径路を通過す
ればそれだけ信号は遅延を受ける。図３において、第１
の遅延手段１６は、８ヶのスイッチを信号が通過するの
に対して、第２の遅延手段２２は、６ヶのスイッチを信
号が通過する。そこで、スイッチの通過だけを考えて
も、第１の遅延手段１６の出力信号は、第２の遅延手段
２２の出力信号より遅れることとなる。かかる遅延時間
が、ちょうど第２の遅延手段２２で最大に設定できる遅
延時間（図２の例では４．０ｎｓ）となるように設定す
ることで、図３にあっては、図２で示す遅延補正回路４
０が省かれている。

【００１９】さらに、位相制御手段３０につき説明す
る。位相制御手段３０は、記憶手段を有する中央演算手
段であり、チャンネルデータ等を受けて適宜なパラレル
データを第１と第２の遅延手段１６，２２に出力データ
Ａ１〜７として出力するものであり、記憶手段には予め
表１のチャンネルデータ（ＣＨ１……ＣＨ６２）とこれ
に対応するマトリックス状のＡ１〜７の出力データが記
憶されている。

【００２０】

【表１】

【００２１】具体的に説明すれば、チャンネルデータと
してＣＨ１が与えられると、まず第１と第２のアンテナ
エレメント１０，１２の信号を同相で合成すべくＡ１〜
７は全て「０」の出力データを第１と第２の遅延手段１
６，２２に与える。なお、同相での合成では、全てのチ
ャンネルでＡ１〜７は全て「０」が出力される。する
と、第１の遅延手段１６の遅延回路は全てスルー径路が
選択され、遅延補正回路４０により４．０ｎｓの遅延時
間が与えられて出力される。また、第２の遅延手段２２
の遅延回路は全て遅延径路が選択されて、合計遅延時間
として４．０ｎｓが与えられて出力される。よって、２
つの信号は同相で出力される。次に、π／２の位相差で
合成すべく、Ａ１〜７は「０，０，１，１，１，０，
０」（この７ビットのデータは、Ａ７，Ａ６，Ａ５，Ａ
４，Ａ３，Ａ２，Ａ１の順に配列されている。）を出力
し、第１の遅延手段１６では、第３と第５の遅延回路１
６−３，１６−５で遅延径路が選択され、他の遅延回路
ではスルー径路が選択され、遅延補正回路４０との合計
遅延時間は５．９ｎｓとして出力される。また、第２の
遅延手段２２では、第２と第６の遅延回路２２−２，２
２−６で遅延径路が選択され、他の第４の遅延回路２２
−４はスルー径路が選択されて、合計遅延時間は３．２
ｎｓとして出力される。したがって、第２の遅延手段２
２の信号に対して、第１の遅延手段１６の信号は、両者
の合計遅延時間の差の２．７ｎｓだけ遅れる。この２．
７ｎｓは、受信されるＣＨ１の受信周波数に対してほぼ
位相差π／２に相当する。続いて、同様にπの位相差で
合成すべく、出力Ａ１〜７は「０，０，０，１，１，
１，０」を出力し、第１の遅延手段１６では、第５の遅
延回路１６−５だけが遅延径路を選択して、合計遅延時
間は５．５ｎｓとして出力される。また、第２の遅延手
段２２では、第２の遅延回路２２−２だけが遅延径路を
選択して、合計遅延時間は０．２ｎｓとして出力され
る。したがって、その時間差は５．３ｎｓであり、ＣＨ
１の受信周波数に対してほぼπとなる。さらに、３π／
２の位相差で合成すべく、出力Ａ１〜７は「１，０，
１，０，１，０，１」を出力し、第１の遅延手段１６で
は全ての遅延回路が遅延径路を選択し、合計遅延時間は
１２．０ｎｓとして出力される。また、第２の遅延手段
２２でも全ての遅延回路が遅延径路を選択して合計遅延
時間は４．０ｎｓとして出力される。したがって、その
時間差は８．０ｎｓであり、ＣＨ１の受信周波数に対し
てほぼ３π／２となる。

【００２２】また、チャンネルデータとしてＣＨ６２が
与えられると、最初に同相で合成すべく出力Ａ１〜７は
全て「０」を出力する。次に、出力Ａ１〜７は「１，
１，０，０，０，０，０」を出力し、第１の遅延手段１
６の合計遅延時間は４．１ｎｓであり、第２の遅延手段
２２の合計遅延時間は３．８ｎｓであり、その差は０．
３ｎｓであって、ほぼＣＨ６２の受信周波数に対してほ
ぼ位相差π／２に相当する。続いて、出力Ａ１〜７は
「１，１，１，０，０，０，０」を出力し、第１の遅延
手段１６の合計遅延時間は４．５ｎｓであり、第２の遅
延手段２２の合計遅延時間は３．８ｎｓであり、その差
は０．７ｎｓであって、ほぼπに相当する。さらに、出
力Ａ１〜７は「０，１，０，１，０，０，０」を出力
し、第１の遅延手段１６の合計遅延時間は４．０ｎｓで
あり、第２の遅延手段２２の合計遅延時間は３．０ｎｓ
であり、その差の１．０ｎｓは３π／２に相当する。

【００２３】このように、チャンネルデータに応じて出
力Ａ１〜７の出力データを適宜に切り換えることで、受
信周波数が相違してもアンテナエレメントの合成指向方
向の走査のステップ数を上記実施例では４つとすること
ができる。なお、上記実施例では、受信周波数の相違に
対して、２つの信号を所定の位相差で合成するために、
周波数に対応させて遅延時間差の調整がそれぞれになさ
れている。

【００２４】図４は、図１に示す本発明の走査アンテナ
を有する受信機において、受信周波数が９０ＭＨｚにお
けるアンテナエレメントの合成指向パターンを示す図で
あり、同相による合成指向パターン（ａ）に対して、位
相差をπ／２，π，３π／２とした合成指向パターン
（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、指向方向が回転走査されて
いる。また、図５は、受信周波数が４７０ＭＨｚにおけ
るアンテナエレメントの合成指向パターンを示す図であ
り、複雑なビームを有するが、合成される位相差により
合成指向パターンが回転走査されていることが示され
る。さらに、図６は、受信周波数が７７０ＭＨｚにおけ
るアンテナエレメントの合成指向パターンを示す図であ
り、さらに複雑なビームを有するが、合成される位相差
により合成指向パターンが回転走査されていることが示
される。なお、図４ないし図６において、第１と第２の
アンテナエレメント１０，１２は、０度と１８０度を結
ぶ線上に距離をあけて配設される。

【００２５】上記図２と図３における説明では、説明を
理解し易くするためと、位相制御手段３０の出力Ａ１〜
７が全て「０」の出力データで、第１と第２の遅延手段
１６，２２の２つの出力信号が同相となるように遅延補
正回路４０が設けられまたはその作用があるとしてい
る。しかし、合成指向方向は走査されれば良く、出力Ａ
１〜７が全て「０」のときに第１と第２の遅延手段１
６，２２の２つの出力信号が同相であることは実際上は
重要でない。そこで、図２における遅延補正回路４０が
省かれても、合成指向方向を走査し得る。例えば、チャ
ンネルデータとしてＣＨ１が与えられ、出力Ａ１〜７が
全て「０」の出力データであれば、第１の遅延手段１６
の遅延回路は全てスルー径路が選択されるが、第２の遅
延手段２２の遅延回路は全て遅延径路が選択され、その
結果、第１の遅延手段１６の出力信号に対して第２の遅
延手段２２の出力信号は４．０ｎｓだけ遅れる。次に、
出力Ａ１〜７が「０，０，１，１，１，０，０」であれ
ば、第１の遅延手段１６では第３と第５の遅延回路が遅
延径路を選択し、第２の遅延手段２２では第２と第６の
遅延回路が遅延径路を選択し、その結果として、第１の
遅延手段１６の出力信号に対して第２の遅延手段２２の
出力信号は１．３ｎｓだけ遅れる。続いて、出力Ａ１〜
７が「０，１，１，１，０，０，０」であれば、第１の
遅延手段１６では第５の遅延回路のみ遅延径路を選択
し、第２の遅延手段２２では第２の遅延回路のみ遅延径
路を選択し、その結果として、第２の遅延手段２２の出
力信号に対して第１の遅延手段１６の出力信号は１．３
ｎｓだけ遅れる。さらに、出力Ａ１〜７が「１，０，
１，０，１，０，１」であれば、第１と第２の遅延手段
１６，２２は遅延回路が全て遅延径路を選択し、第２の
遅延手段２２の出力信号に対して第１の遅延手段１６の
出力信号は４．０ｎｓだけ遅れる。したがって、上記そ
れぞれの出力Ａ１〜７に対して、第１の遅延手段の出力
信号は第２の遅延手段２２の出力信号に対して相対的
に、４．０ｎｓだけ進み、１．３ｎｓだけ進み、１．３
ｎｓだけ遅れ、４．０ｎｓだけ遅れる。これらの時間差
に４．０ｎｓを加算補正すれば表１の位相差に対する時
間差となることから、合成指向方向の走査が９０度ずつ
走査されることが理解し得る。なお、この合成指向方向
は、出力Ａ１〜７が全て「０」で同相で合成されている
ものに対して、ほぼ０．７πだけずれている。

【００２６】さらに、図２と図３における説明では、第
２の遅延手段２２に与えられる位相制御手段３０からの
出力データがインバータ４０−１，２，３により反転さ
れるが、これに限られず、第１の遅延手段１６に与える
位相制御手段３０からの出力データがインバータにより
反転されても良い。かかる場合の動作につき簡単に説明
する。出力Ａ１〜７が全て「０」であれば、第１の遅延
手段１６の遅延回路は全て遅延径路を選択し、第２の遅
延手段２２の遅延回路は全てスルー径路を選択し、第１
の遅延手段１６の出力信号は第２の遅延手段２２の出力
信号に対して８．０ｎｓだけ遅れる。次に、出力Ａ１〜
７が「０，０，１，１，１，０，０」であれば、第１の
遅延手段１６は第１と第７の遅延回路が遅延径路を選択
し、第２の遅延手段２２は第４の遅延回路が遅延径路を
選択し、結果的に出力信号は５．３ｎｓだけ遅れる。続
いて、出力Ａ１〜７が「０，１，１，１，０，０，０」
であれば、第１の遅延手段で６．５ｎｓだけ遅延し、第
２の遅延手段２２で３．８ｎｓだけ遅延し、結果的に出
力信号は２．７ｎｓだけ遅れる。さらに、出力Ａ１〜７
が「１，０，１，０，１，０，１」であれば、第１と第
２の遅延手段１６，２２の遅延回路は全てスルー径路を
選択し、結果的に出力信号は同相となる。合成指向方向
の走査の回転方向が前記説明のものと逆となるが、９０
度ずつ走査されることは明らかである。

【００２７】なお、位相制御手段３０に記憶されるマト
リックス状の出力Ａ１〜７の出力データは、上記説明で
は第１と第２の遅延手段１６，２２のいずれか一方にイ
ンバータを介して反転して与えているが、予め反転した
出力データを記憶させてインバータ等を省いても良いこ
とは勿論である。

【００２８】かかる構成からなる本発明の走査アンテナ
を有する受信機にあっては、２本のアンテナエレメント
１０，１２で受信された信号が合成されてテレビジョン
チューナ２４に与えられるので、合成信号の電界強度が
１本のアンテナエレメントによる受信強度よりも強く、
それだけ良好な電波状況での受信ができる。しかも、ア
ンテナエレメントの合成指向方向が走査されることで、
全方向を高いアンテナ利得となるビームの範囲でカバー
でき、いかなる方向から電波が入来してもこれを確実に
受信することができる。

【００２９】そして、上記実施例のごとく、第１と第２
のアンテナエレメント１０，１２に、それぞれ第１と第
２の遅延手段１６，２２を設けることで、両径路におけ
る信号の減衰量をほぼ同様にでき、ほぼ同じ大きさの信
号として合成手段１８で合成できる。したがって、合成
信号も効率良く出力される。すなわち、第１の遅延手段
１６は、全ての遅延回路でスルー径路を選択したときの
減衰特性図７（ａ）と、全ての遅延回路で遅延径路を選
択したときの減衰特性図７（ｂ）との間で減衰量が定ま
る。また、第２の遅延手段２２は、同様に図８（ａ）と
図８（ｂ）の間で減衰量が定まる。そして、図７と図８
による減衰量はほぼ同様であり、第１と第２の遅延手段
１６，２２からの出力信号はほぼ同等の減衰量となる。
一方のアンテナエレメントの径路にのみ遅延手段を設け
た場合に比べて、２つの出力信号の減衰量の差は小さな
ものとなることは明らかである。

【００３０】そして、テレビジョン受像機にあっては、
映像の垂直帰線期間にアンテナエレメントの合成指向方
向の走査を行なうことで、走査による映像等の乱れを生
ずることがない。

【００３１】なお、上記実施例の説明では、受信機は、
テレビジョン受像機を一例としているが、これに限られ
ず、ラジオ受信機やさらにはトランシーバー等の無線通
信受信機にも適用できる。また、合成指向方向の走査の
ステップ数は、４つに限られず、多いほど最大利得で受
信し得るが、それだけ最大利得の合成指向方向を検出す
るために多くの時間が必要であり、この検出動作の間は
受信状況は良好とは言えず、ステップの数は検出所要時
との関連で適宜に選択されることは容易に理解されるで
あろう。さらに、本発明の走査アンテナを有する受信機
にあっては、車等の移動体に搭載されて好適なだけでな
く、ポータブルテレビジョン受像機のごときものに適用
しても好適である。かかる適用にあっては、移動体およ
び受信チャンネルの切り換えで電波の入来方向が変化し
ても、テレビジョン受像機に付属する室内アンテナ等の
向きを調整する必要がない。また、上記実施例ではアン
テナエレメントとしてＶＨＦ帯とＵＨＦ帯とを広帯域で
受信できる無指向性のもの、例えば特開平７−５８５３
７号公報等に示されるアンテナを用いているが、指向性
の強くない他のアンテナエレメントを用いても良いこと
は勿論である。そしてさらに、受信周波数により走査の
ステップの数が異なっていても良い。この場合は、２つ
の信号の遅延時間差を同じ時間幅で変化させても良く、
第１と第２遅延手段１６，２２および位相制御手段３０
の構造をより簡単に構成し得る。受信周波数帯域が狭け
れば充分に実用化し得る。さらにまた、テレビジョン受
像機における合成指向方向の回転走査制御は、位相制御
手段３０に与えられる垂直同期信号毎になされなくても
良く、数フィールド毎であっても良く、垂直同期信号に
関連してなされればいかなる構造のものであっても良
い。テレビジョン受像機以外では、垂直同期信号に関連
せずに回転走査制御がなされることは勿論である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明の走査アンテナを有する受信機は構成されて
いるので、以下のごとき格別な効果を奏する。

【００３３】請求項１記載の走査アンテナを有する受信
機にあっては、２本のアンテナエレメントの合成指向方
向を走査するので、受信周波数の信号を高い利得で受信
でき、最適なアンテナ状況での受信が可能である。ま
た、２本のアンテナエレメントで受信された出力信号が
合成されてチューナに与えられるので、１本のアンテナ
エレメントで受信された信号の電界強度より大きなもの
となり、従来のダイバシチー受信機のごとくアンテナエ
レメントを切り換えるものに対して高い利得で受信でき
る。また、第１と第２の遅延手段をそれぞれ複数の遅延
回路で形成し、しかも複数の遅延回路はそれぞれ互いに
異なる遅延時間に設定したので、これらの遅延回路の適
宜な組み合わせを選択制御することで、相対的な遅延時
間差を小さな単位時間幅で調整でき、２つの出力信号を
適宜な位相差で合成し得る。

【００３４】そして、請求項２記載の走査アンテナを有
する受信機にあっては、アンテナエレメントの合成指向
方向の走査をテレビジョン信号の垂直帰線期間内に行な
うので、１フィールドの間ではアンテナ走査はなされ
ず、アンテナ走査による映像の乱れが生じることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走査アンテナを有する受信機の一実施
例のブロック回路図である。

【図２】図１における遅延手段の構成例を示すより詳細
なブロック回路図である。

【図３】図２に示す遅延手段の回路構成を具体的に示す
図である。

【図４】受信周波数を９０ＭＨｚとしたときの合成指向
パターンを示し、（ａ）は２本のアンテナエレメントの
出力信号を同相で合成したものであり、（ｂ）は９０度
の位相差で合成したものであり、（ｃ）は１８０度の位
相差で合成したものであり、（ｄ）は２７０度の位相差
で合成したものである。

【図５】受信周波数を４７０ＭＨｚとしたときの合成指
向パターンを示し、（ａ）は２本のアンテナエレメント
の出力信号を同相で合成したものであり、（ｂ）は９０
度の位相差、（ｃ）は１８０度の位相差、（ｄ）は２７
０度の位相差でそれぞれ合成したものである。

【図６】受信周波数を７７０ＭＨｚとしたときの合成指
向パターンを示し、（ａ）は同相で、（ｂ）は９０度の
位相差、（ｃ）は１８０度の位相差、（ｄ）は２７０度
の位相差でそれぞれ合成したものである。

【図７】図１および図２に示す第１のアンテナエレメン
トに接続される第１の遅延手段の周波数対減衰特性を示
し、（ａ）は全ての遅延回路をスルーとした場合であ
り、（ｂ）は全ての遅延回路で遅延時間を与えた場合で
ある。

【図８】図１および図２に示す第２のアンテナエレメン
トに接続される第２の遅延手段の周波数対減衰特性を示
し、（ａ）は全ての遅延回路をスルーとした場合であ
り、（ｂ）は全ての遅延回路で遅延時間を与えた場合で
ある。

【符号の説明】

１０ 第１のアンテナエレメント １２ 第２のアンテナエレメント １６ 第１の遅延手段 １８ 合成手段 ２２ 第２の遅延手段 ２４ テレビジョンチューナ ３０ 位相制御手段 ３２ 検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−224129（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00 - 25/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 距離をあけて配設した２本のアンテナエ
   レメントと、これらのアンテナエレメントからのそれぞ
   れの出力信号に遅延時間を与える第１と第２の遅延手段
   と、遅延された前記出力信号を合成する合成手段と、合
   成された信号から所望の受信周波数の信号を選択するチ
   ューナと、前記合成手段で合成される各アンテナエレメ
   ントの遅延された前記出力信号の位相差により前記アン
   テナエレメントの合成指向方向を走査させるように前記
   第１と第２の遅延手段による遅延時間を制御する位相制
   御手段と、合成指向方向の走査に対して前記チューナで
   受信される電界強度の最大を検出するとともにこの電界
   強度が最大となる合成指向方向の状態で前記位相制御手
   段による走査を停止させる検出手段と、を備え、前記第
   １と第２の遅延手段をそれぞれ複数の遅延回路で形成
   し、しかも前記第１と第２の遅延手段を形成する全ての
   遅延回路をそれぞれ互いに異なる遅延時間に設定して構
   成したことを特徴とする走査アンテナを有する受信機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の走査アンテナを有する受
   信機において、前記チューナがテレビジョン信号を受信
   するテレビジョンチューナであり、前記位相制御手段お
   よび検出手段は前記テレビジョン信号による映像の垂直
   帰線期間内に、合成指向方向を走査させて電界強度の最
   大となる合成指向方向で固定操作するように構成したこ
   とを特徴とする走査アンテナを有する受信機。