JP3283732B2 - Scanning antenna device - Google Patents

Scanning antenna device

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JP3283732B2
JP3283732B2 JP22968695A JP22968695A JP3283732B2 JP 3283732 B2 JP3283732 B2 JP 3283732B2 JP 22968695 A JP22968695 A JP 22968695A JP 22968695 A JP22968695 A JP 22968695A JP 3283732 B2 JP3283732 B2 JP 3283732B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、距離をあけて配設
した2本のアンテナエレメントの合成指向方向を走査制
御するものであって、その走査のステップ数を受信周波
数が変化しても一定となるようにした走査アンテナ装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to scanning control of the combined directional direction of two antenna elements arranged at a distance, and the number of scanning steps is kept constant even when the reception frequency changes. And a scanning antenna device.

【0002】[0002]

【従来の技術】車等の移動体に搭載される無線受信機等
のアンテナとしては、移動体の向きの変化に伴ないアン
テナの向きも変化することから、向きが変化してもアン
テナ利得の変化が少ない無指向性のものが一般的に用い
られている。しかるに、フェージング現象や建造物によ
る電波の反射方向の変化等の激しい受信状況の変化にあ
っては、一本のアンテナでは充分に良好な受信状況を維
持し得ない。そこで、移動体に複数本のアンテナエレメ
ントを配置して、最適な受信状況にあるアンテナエレメ
ントを検出してこれをアンテナとして用いるダイバシチ
ー技術が汎用されつつある。
2. Description of the Related Art As an antenna of a radio receiver or the like mounted on a moving body such as a car, the direction of the antenna changes as the direction of the moving body changes. An omnidirectional one with little change is generally used. However, in the case of a drastic change in the reception state such as a fading phenomenon or a change in the direction of radio wave reflection by a building, a single antenna cannot maintain a sufficiently good reception state. Therefore, a diversity technique in which a plurality of antenna elements are arranged on a moving body to detect an antenna element in an optimal reception state and use the detected antenna element as an antenna is being widely used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記ダイバシチー技術
にあっては、複数本のアンテナエレメントが設置される
が、選択されたいずれか1本のアンテナエレメントで受
信された信号のみが利用されるものであって、他のアン
テナエレメントで受信された信号は利用されていない。
In the above-mentioned diversity technique, a plurality of antenna elements are installed, but only a signal received by any one of the selected antenna elements is used. Therefore, signals received by other antenna elements are not used.

【0004】そこで、本発明者らは、2本のアンテナエ
レメントの出力信号を適宜な遅延時間差で合成して、合
成指向方向を適宜に設定することで、アレーアンテナと
しての合成指向方向を受信周波数信号の入来方向に向け
て、良好に受信し得ることを思い付いた。しかも、2本
のアンテナエレメントの出力信号が合成された合成信号
が出力されるので、1本のアンテナエレメントによる出
力信号よりもその電界強度は大きなものとなる可能性が
大きい。
[0004] Therefore, the present inventors combine the output signals of the two antenna elements with an appropriate delay time difference and set the combined directional direction appropriately so that the combined directional direction as an array antenna can be adjusted to the reception frequency. I came up with the idea that the signal could be received well in the incoming direction of the signal. In addition, since a combined signal obtained by combining the output signals of the two antenna elements is output, there is a high possibility that the electric field strength becomes larger than the output signal of the single antenna element.

【0005】ところで、所定の合成指向方向を得るに
は、2本のアンテナエレメントの出力信号を所定の位相
差で合成すれば良いが、該位相差を得るためにアンテナ
エレメントの出力信号に与えるべき遅延時間は、受信周
波数により相違する。なぜならば、受信周波数により波
長の時間が相違し、所定の位相差とするための遅延時間
が相違するためである。ここで、例えば、VHFおよび
UHF帯のテレビジョン信号を受信するものとすれば、
チャンネル1の93.5MHzからチャンネル62の7
67.5MHzまで広範囲であり、チャンネル1とチャ
ンネル62の受信周波数の1波長の時間は、約8:1も
の違いがある。そこで、チャンネル62で所望の位相差
が得られる遅延時間変化幅をもって、チャンネル1での
所望の位相差を得るべく遅延手段の遅延時間を変化させ
たのでは、所望の位相差となるまでのステップが多す
ぎ、それだけ合成指向方向を回転走査制御させる時間を
長く必要とする。
To obtain a predetermined combined directional direction, the output signals of the two antenna elements may be combined with a predetermined phase difference. However, in order to obtain the phase difference, the output signals of the antenna elements should be given. The delay time differs depending on the reception frequency. This is because the wavelength time differs depending on the reception frequency, and the delay time for obtaining a predetermined phase difference differs. Here, for example, if it is assumed that television signals in the VHF and UHF bands are to be received,
93.5 MHz of channel 1 to 7 of channel 62
The range is wide up to 67.5 MHz, and the time of one wavelength of the reception frequency of channel 1 and channel 62 has a difference of about 8: 1. Therefore, if the delay time of the delay means is changed so as to obtain the desired phase difference in channel 1 with the delay time change width in which the desired phase difference is obtained in channel 62, the steps required until the desired phase difference is obtained And the time required for rotationally scanning control of the combined directional direction is long.

【0006】本発明は、上記したごとき事情に鑑みてな
されたもので、受信周波数にかかわらず、合成指向方向
を回転走査制御させるステップ数が同じとなるようにし
た走査アンテナ装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a scanning antenna apparatus in which the number of steps for performing rotational scanning control of the combined directional direction is the same regardless of the reception frequency. Aim.

【0007】[0007]

【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装置は、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
レメントからの出力信号に遅延時間をそれぞれに与える
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、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、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、前記位相制御手段は記憶
手段を有し、前記合成指向方向の走査のステップ数が受
信すべき各周波数で同じとなるように、受信すべき周波
数に対して前記第1と第2の遅延手段に設定する遅延時
間に応じたデジタルデータを前記記憶手段に予め記憶
し、受信すべき周波数に応じて当該デジタルデータを走
査の各ステップ毎に読み出して前記第1と第2の遅延手
段を制御するように構成されている。
In order to achieve the above object, a scanning antenna apparatus according to the present invention comprises two antenna elements arranged at a distance and a delay time between output signals from these antenna elements. Respectively, first and second delay means for combining the output signals, combining means for combining the delayed output signals, and the antenna based on the phase difference between the delayed output signals of the antenna elements combined by the combining means. Phase control means for controlling the delay time of the first and second delay means so as to scan the combined directional direction of the element, wherein each of the first and second delay means is formed by a plurality of delay circuits. In addition, all the delay circuits forming the first and second delay means are set to different delay times from each other, and the phase control means has a storage means, The digital data according to the delay time set in the first and second delay means with respect to the frequency to be received is stored in the memory so that the number of scanning steps in the directional direction is the same at each frequency to be received. The digital data is stored in advance in the means, and the digital data is read out at each scanning step in accordance with the frequency to be received, and the first and second delay means are controlled.

【0008】そして、前記位相制御手段から前記デジタ
ルデータがパラレルデータで前記遅延回路に与えられ
て、前記デジタルデータの各ラインのデータで前記遅延
回路を動作状態と非動作状態に制御するように構成して
も良い。
Then, the digital data is supplied to the delay circuit as parallel data from the phase control means, and the delay circuit is controlled to an operation state and a non-operation state by data of each line of the digital data. You may.

【0009】また、前記走査のステップ数を4つとし、
前記2つの出力信号が同相および90度と180度と2
70度の位相差で前記合成手段で順次に合成されるよう
に前記第1と第2の遅延手段を制御すべく、前記位相制
御手段に前記デジタルデータを予め記憶して構成するこ
ともできる。
Further, the number of scanning steps is four,
The two output signals are in-phase and 90 degrees, 180 degrees and 2
In order to control the first and second delay means so as to be sequentially combined by the combining means with a phase difference of 70 degrees, the digital data may be stored in the phase control means in advance.

【0010】[0010]

【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
ンテナ装置の一実施例が用いられた受信機のブロック回
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270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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block circuit diagram of a receiver using one embodiment of the scanning antenna device of the present invention, and FIG. 2 is a more detailed block circuit diagram showing a configuration example of the delay unit in FIG. FIG. 3 is a diagram specifically showing a circuit configuration of the delay unit shown in FIG.
Shows a combined directional pattern when the reception frequency is 90 MHz, (a) shows the result of combining the output signals of the two antenna elements in phase, and (b) shows the result of combining the signals with a phase difference of 90 degrees. (C) is a signal synthesized with a phase difference of 180 degrees, (d) is a signal synthesized with a phase difference of 270 degrees, and FIG.
(A) is a result of combining the output signals of the two antenna elements in the same phase, (b) is a phase difference of 90 degrees, and (c) is a phase difference of 180 degrees. , (D) are synthesized with a phase difference of 270 degrees, FIG. 6 shows a synthesized directional pattern when the reception frequency is 770 MHz, (a) is in-phase, and (b)
Is a phase difference of 90 degrees, (c) is a phase difference of 180 degrees, (d)
FIG. 7 shows frequency-attenuation characteristics of the first delay means connected to the first antenna element shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 8 shows a case where all delay circuits are set to through, FIG. 8 (b) shows a case where delay time is given to all delay circuits, and FIG. 8 is connected to the second antenna element shown in FIGS. 7A shows the frequency versus attenuation characteristics of the second delay means, wherein FIG. 7A shows the case where all delay circuits are made through, and FIG. 7B shows the case where delay times are given to all delay circuits.

【0011】まず、図1を参照して、本発明の走査アン
テナ装置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1
8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。
First, the structure of the scanning antenna device of the present invention will be described with reference to FIG. For example, on the roof of a car,
Two broadband omnidirectional monopole antennas capable of receiving VHF and UHF bands are disposed as first and second antenna elements 10 and 12 at a distance of about 1 to 1.5 m. Then, the output signal of the first antenna element 10 is amplified by the first amplifier 14, and further given an appropriate delay time by the first delay means 16, and
Given to. Further, the output signal of the second antenna element 12 is amplified by the second amplifier 20 and further given an appropriate delay time by the second delay means 22 so that the combining means 1
8 given. The synthesizing means 18 synthesizes a signal having two predetermined phase differences and supplies the synthesized signal to the television tuner 24. The tuner controller 26 to which the channel select signal is applied converts the channel data into channel data and applies the channel data to the television tuner 24, and the television tuner 24 extracts a reception frequency signal of a desired channel from the combined signal supplied from the combining unit 18. The video signal is output as a video / audio signal, and the video display and the sound amplification are performed by a television receiver (not shown). The channel data is serial data, which is supplied to the data conversion circuit 28, converted into parallel data, and supplied to the phase control means 30.

【0012】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。
By the way, the output signals of the first and second antenna elements 10 and 12 are supplied to the first and second delay means 1.
6 and 22, an appropriate delay time is given, and the two signals are combined by the combining means 18 with an appropriate phase difference.
The combined directional direction of the first and second antenna elements 10 and 12 is determined. Therefore, the first and second delay means 1
By appropriately switching and controlling the delay times 6 and 22, the combined directional direction can be rotationally scanned. here,
If the combined directional directions of the first and second delay means 16 and 22 are rotationally controlled by the output data from the phase control means 30, the electric field strength of the reception frequency signal in the television tuner 24 changes. Then, an IF signal or the like corresponding to the electric field intensity of the received frequency signal is provided from the television tuner 24 to the detecting means 32, and the first signal having the maximum electric field intensity is provided.
And the combined directional direction of the second antenna elements 10 and 12 are detected. The detecting means 32 can use a diver selection circuit of a conventional diversity receiver. Detection data from the detection means 32 is supplied to a decoder 34.
And converted into appropriate data, and
0 is given. The phase control unit 30 is supplied with a vertical synchronization signal appropriately extracted from a video / audio signal output from the television tuner 24.

【0013】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。
Output data is supplied from the phase control means 30 to the first and second delay means 16 and 22, for example, as 7-bit parallel data. The detection means 32 supplies the detection data to the decoder 34 as, for example, 4-bit parallel data.

【0014】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。
The phase control means 30 includes, for example, first and second
In order to set the combined directional directions of the antenna elements 10 and 12 to four directions equally divided around the horizontal, data of Table 1 as described later is stored in the storage means in advance.
And the delay times of the second delay means 16 and 22 are set so that, for example, the two signals are combined with the same phase, a phase difference of 90 degrees, a phase difference of 180 degrees, and a phase difference of 270 degrees. Then, the operation of rotating scanning in the combined directional direction to detect the maximum electric field intensity is performed within a vertical flyback period based on a vertical synchronization signal.

【0015】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。
Next, the structure of the first and second delay means 16 and 22 will be described with reference to FIG. The first delay means 16 connected to the first antenna element 10
, Third, fifth, and seventh delay circuits 16-1, 16-3, 1
6-5, 16-7 are connected in series, and a delay correction circuit 40 (which is schematically provided for easy understanding of the description) is connected in series, and the synthesizer 18 of the synthesis means 18 is connected.
-1. Also, the second antenna element 1
The second delay means 22 connected to the second delay circuit 22 is connected to the synthesizer 18-1 by connecting the second, fourth, and sixth delay circuits 22-2, 22-4, 22-6 in series. . This synthesizer 18
The output of -1 is impedance-converted by the matching unit 18-2 and output as a combined signal.

【0016】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。
Further, parallel data as output data obtained by converting the channel data from the phase control means 30 is supplied to the first to seventh delay circuits 16-1, 16-3, 16-.
5, 16-7, 22-2, 22-4, and 22-6, but the signal is not supplied to the delay circuit of the first delay means 16 and the inverter 42 is supplied to the delay circuit of the second delay means 22.
Signals are inverted and provided via -1, 42-2, and 42-3.

【0017】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
を適宜に組み合せ選択制御することで、0.1nsの単
位時間幅で遅延時間を調整でき、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1
2.0ns遅れた信号までを出力できる。
Here, for the sake of simplicity, the operation of the delay circuit is such that when "1" is given, a predetermined delay time is given to the passing signal, and when "0" is given, the passing signal is given. It is assumed that there is no delay after passing through as it is. Then, the phase control means 30 outputs all “0” as output data.
Is output, the delay circuit of the first delay means 16 does not cause a delay, and the delay circuit of the second delay means 22 causes a delay time. The delay correction circuit 40 has a delay time corresponding to the total delay time of the delay circuit of the second delay means 22. That is, if the output data is all "0", the first delay means 16 does not cause a delay in each delay circuit but generates a delay time by the delay correction circuit 40, and the second delay means 22 , And is given to the combiner 18-1 in phase with the same delay time. Here, when “1” is output as output data from the phase control means 30 and inverted by the inverter and given “0”, the second delay means 22 does not apply a delay time to the passing signal, Is given as a reference, a relatively advanced phase is given. The first to seventh delay circuits are, for example, 0.1,
0.2, 0.4, 0.8, 1.5, 3.0, 6.0 ns
Is set to the delay time. Note that the delay correction circuit 40 is set to a delay time of 4.0 ns. By appropriately selecting and controlling these delay circuits, the delay time can be adjusted with a unit time width of 0.1 ns, and the two output signals of the first and second delay means 16 and 22 are switched from the same phase to the second output signal. Signal of the first delay means 16 is 1
A signal up to 2.0 ns delayed can be output.

【0018】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、その両端に機能的に一回路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。
Next, a specific configuration of FIG. 2 will be described with reference to FIG. The basic structure of the delay circuit is such that a through path Lt and a delay path Ld in which a delay element DL is interposed are parallel to each other, and a switch having one circuit and two contacts is provided at both ends thereof, and switches at both ends are provided. Controlled in conjunction, either the through path Lt or the delay path Ld is selected. Thus, the first delay means 16 includes a plurality of pairs of switches sw1, 2, sw3, 4, s constituting the respective delay circuits 16-1, 16-3, 16-5, 16-7.
w5, 6, sw7, and 8 are arranged in series with a capacitor interposed between the input terminal and the combiner 18-1. Then, a through path Lt and a delay path Ld via a delay element DL set to an appropriate delay time are connected in parallel between a plurality of pairs of switches. These plural pairs of switches sw1, sw2, sw3, 4, sw5, 6, sw7, 8
Are A1, as output data from the phase control means 30,
It is controlled by signals A3, A5 and A7.

【0019】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
イッチ手段としてsw9,10,sw11,12,sw
13,14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sw9,10,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。
The second delay means 22 includes sw9, 10, sw11, 12, and sw as a plurality of pairs of switch means constituting each of the delay circuits 22-2, 22-4, and 22-6.
13 and 14 are arranged in series with a capacitor interposed between the input terminal and the combiner 18-1. Similarly, a through path Lt and a delay path Ld are connected in parallel between a plurality of pairs of switches. These plural pairs of switches sw9, 10, sw11, 12, sw13, 14
Are A2, as output data from the phase control means 30,
The signals of A4 and A6 are supplied to inverters 42-1, 42, respectively.
-2, controlled by the signal inverted at 42-3.

【0020】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。
Incidentally, the switches sw1 to sw14 are actually constituted by IC circuits, and the signals are delayed while passing through the switches and the like. Also, the longer the path, the longer the signal is delayed. In FIG. 3, the first
The second delay means 22 passes signals through six switches, while the delay means 16 passes signals through eight switches. Therefore, the output signal of the first delay means 16 lags the output signal of the second delay means 22 even if only the passage of the switch is considered. By setting such a delay time to be the delay time (4.0 ns in the example of FIG. 2) which can be set to the maximum by the second delay means 22, the delay shown in FIG. Correction circuit 4
0 is omitted.

【0021】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。
Next, the phase control means 30 will be described. The phase control means 30 is a central processing means having storage means, and outputs appropriate parallel data to the first and second delay means 16 and 22 as output data A1 to A7 upon receiving channel data and the like. .., CH62 in Table 1 and the corresponding output data of A1 to A7 in the form of a matrix.

【0022】[0022]

【表1】[Table 1]

【0023】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」の出力データが読み出されて第1と第2
の遅延手段16,22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4.0n
s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、インバータ40−1,2,3
で反転された出力データが与えられて、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。ここで、位相制御手段30から「1」の
出力データが与えられて遅延回路が動作状態になるとす
ると、第1の遅延手段16では、遅延回路が遅延径路を
選択して動作状態であり、第2の遅延手段22では、遅
延回路がスルー径路を選択して動作状態である。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,A
5,A4,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16−3,16−5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−
2,22−6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
3.2nsとして出力される。したがって、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
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、CH1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。
More specifically, when CH1 is given as channel data, signals A1 to A1 are first synthesized to combine the signals of the first and second antenna elements 10 and 12 in phase.
7 are the first and second output data of which are all “0” are read out.
To the delay means 16 and 22 of FIG. Note that, in the in-phase synthesis, “0” is output for all of A1 to A7 in all the channels. Then, a through path is selected for all delay circuits of the first delay means 16, and the delay correction circuit 40 selects 4.0 n.
s delay time is given and output. The delay circuit of the second delay means 22 includes inverters 40-1, 2, 3
Are output, the delay paths are all selected, and 4.0 ns is given as the total delay time and output. Here, assuming that the output data of "1" is given from the phase control means 30 and the delay circuit is activated, in the first delay means 16, the delay circuit selects the delay path and is in the activated state. In the second delay means 22, the delay circuit selects the through path and is in the operating state. Therefore, the two signals are output in phase. Next, in order to combine with a phase difference of π / 2, A1 to A7 are “0, 0, 1, 1, 1,
0,0 "(the 7-bit data is A7, A6, A
5, A4, A3, A2, and A1. )
In the first delay means 16, a delay path is selected by the third and fifth delay circuits 16-3 and 16-5, and a through path is selected in the other delay circuits. Is output as 5.9 ns. Also,
In the second delay means 22, the second and sixth delay circuits 22-
The delay path is selected at 2, 22-6, the through path is selected for the other fourth delay circuit 22-4, and the total delay time is output as 3.2 ns. Therefore, the signal of the first delay means 16 is delayed by 2.7 ns which is the difference between the total delay time of the first delay means 16 and the signal of the second delay means 22.
This 2.7 ns substantially corresponds to the phase difference π / 2 with respect to the reception frequency of the received CH1. Subsequently, the outputs A1 to A7 are "0, 0, 0,
1,1,1,0 ", and the first delay means 16 outputs
Only the fifth delay circuit 16-5 selects the delay path, and the total delay time is output as 5.5 ns. Also, the second
In the delay means 22, only the second delay circuit 22-2 selects the delay path, and the total delay time is output as 0.2 ns. Therefore, the time difference is 5.3 ns, which is substantially π with respect to the reception frequency of CH1. Further, in order to combine with a phase difference of 3π / 2, the outputs A1 to 7 output “1, 0, 1, 0, 1, 0, 1”, and all the delay circuits are delayed by the first delay means 16. The path is selected, and the total delay time is output as 12.0 ns. Also, the second
In all the delay circuits 22, the delay circuit selects the delay path, and the total delay time is output as 4.0 ns. Therefore, the time difference is 8.0 ns, which is approximately 3π / 2 with respect to the reception frequency of CH1.

【0024】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。
When CH62 is given as the channel data, all the outputs A1 to A7 output "0" in order to first combine in phase. Next, the outputs A1 to A7 are "1,
1,0,0,0,0,0 "and outputs the first delay means 1
6 is 4.1 ns, the total delay time of the second delay means 22 is 3.8 ns, and the difference is 0.1 ns.
3 ns, which is substantially equal to the phase difference π / 2 with respect to the reception frequency of CH62. Subsequently, the outputs A1 to A7 output "1,1,1,0,0,0,0", the total delay time of the first delay means 16 is 4.5 ns, and the second delay means 22 Is 3.8 ns, and the difference is 0.7 ns, which is approximately equal to π. Further, the outputs A1 to A7 output "0, 1, 0, 1, 0, 0, 0", the total delay time of the first delay means 16 is 4.0 ns, and the output of the second delay means 22 is Total delay time is 3.0 ns
And the difference of 1.0 ns corresponds to 3π / 2.

【0025】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、
受信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。
As described above, by appropriately switching the output data of the outputs A1 to A7 in accordance with the channel data, even in the case where the reception frequency is different, the number of scanning steps of the antenna element in the combined directional direction is 4 in the above embodiment. One. In the above embodiment, in order to combine two signals with a predetermined phase difference with respect to a difference in reception frequency,
The delay time difference is adjusted for each of the reception frequencies.

【0026】図4は、図1に示す本発明の走査アンテナ
装置において、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。
FIG. 4 is a diagram showing a combined directional pattern of antenna elements at a reception frequency of 90 MHz in the scanning antenna apparatus of the present invention shown in FIG. To π /
2, π, 3π / 2 combined directional pattern (b),
In (c) and (d), the directional direction is rotationally scanned. FIG. 5 is a diagram showing a combined directional pattern of an antenna element at a reception frequency of 470 MHz, which has a complicated beam but shows that the combined directional pattern is rotationally scanned by a combined phase difference. FIG. 6 is a diagram showing a combined directional pattern of the antenna element at the reception frequency of 770 MHz, which has a more complicated beam, but shows that the combined directional pattern is rotationally scanned by the combined phase difference. .
4 to 6, the first and second antenna elements 10 and 12 are arranged at a distance on a line connecting 0 ° and 180 °.

【0027】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、合成指向方向は回転走査制御されれば良
く、出力A1〜7が全て「0」のときに第1と第2の遅
延手段16,22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、合成指向方向を回転走査制御し得
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2
2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1.3ns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、1.3ns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。
In the description of FIGS. 2 and 3, the outputs A1 to A1 of the phase control means 30 are provided for easy understanding of the description.
Reference numeral 7 denotes output data of all "0", and the delay correction circuit 40 is provided so that the two output signals of the first and second delay means 16 and 22 have the same phase, or have the function thereof. However, it is sufficient that the combined directivity direction is controlled by rotational scanning. When all the outputs A1 to A7 are "0", the fact that the two output signals of the first and second delay means 16 and 22 are in phase is practical. Is not important. Therefore, even if the delay correction circuit 40 in FIG. 2 is omitted, rotational scanning control of the combined directional direction can be performed. For example, if CH1 is given as channel data and outputs A1 to A7 are all "0" output data,
All the delay circuits of the first delay means 16 select the through path, but all the delay circuits of the second delay means 22 select the delay path. As a result, the output signal of the first delay means 16 The output signal of the second delay means 22 is 4.0 ns.
Only late. Next, outputs A1 to A7 are “0, 0, 1, 1,
1, 0, 0 ", in the first delay means 16, the third and fifth delay circuits select a delay path, and the second delay means 2
At 2, the second and sixth delay circuits select the delay path, with the result that the output signal of the second delay means 22 lags the output signal of the first delay means 16 by 1.3 ns.
Subsequently, the outputs A1 to A7 are "0, 1, 1, 1, 0, 0,
If "0", the first delay means 16 selects the delay path only for the fifth delay circuit, and the second delay means 22 selects the delay path only for the second delay circuit.
The first delay means 16 with respect to the output signal of the delay means 22
Is delayed by 1.3 ns. Further, the output A1
If 7 is “1,0,1,0,1,0,1”, the first
And the second delay means 16 and 22 all select a delay path by the delay circuit, and the first delay means
The output signal of the delay means 16 is delayed by 4.0 ns. Therefore, for each of the outputs A1 to A7, the first
The output signal of the delay means is advanced by 4.0 ns with respect to the output signal of the second delay means 22, advanced by 1.3 ns, delayed by 1.3 ns, and delayed by 4.0 ns.
If 4.0 ns is added and corrected to these time differences, the time difference with respect to the phase difference in Table 1 will be obtained, so that it can be understood that scanning in the combined directional direction is performed by 90 degrees. Note that this combined directional direction is shifted by about 0.7π from that in which the outputs A1 to A7 are all “0” and are combined in phase.

【0028】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。すなわち、位相制御手段30から
「1」の出力データが与えられて遅延回路が動作状態に
なるとするならば、第1の遅延手段16では、遅延回路
がスルー径路を選択して動作状態であり、第2の遅延手
段22では、遅延回路が遅延径路を選択して動作状態で
あっても良い。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。
Further, in the description with reference to FIGS. 2 and 3, the output data from the phase control means 30 provided to the second delay means 22 is inverted by the inverters 40-1, 2, 3, but is not limited thereto. The output data from the phase control means 30 to be provided to the first delay means 16 may be inverted by an inverter. In other words, if the output data of "1" is given from the phase control means 30 and the delay circuit is activated, the delay circuit in the first delay means 16 selects the through path and is in the operational state. In the second delay means 22, the delay circuit may select the delay path and operate. The operation in such a case will be briefly described. If the outputs A1 to A7 are all "0", all the delay circuits of the first delay means 16 select the delay path, all the delay circuits of the second delay means 22 select the through path, The output signal of the delay means 16 lags the output signal of the second delay means 22 by 8.0 ns. Next, outputs A1 to A7
Is "0, 0, 1, 1, 1, 0, 0", the first delay means 16 selects the delay path by the first and seventh delay circuits, and the second delay means 22 Four delay circuits select the delay path, resulting in the output signal being delayed by 5.3 ns. Subsequently, the outputs A1 to A7 are "0, 1, 1, 1, 0, 0, 0".
If so, the first delay means delays by 6.5 ns and the second delay means 22 delays by 3.8 ns, resulting in the output signal being delayed by 2.7 ns. Further, outputs A1 to A7
Is "1,0,1,0,1,0,1", the delay circuits of the first and second delay means 16 and 22 all select the through path, and as a result, the output signal becomes in-phase. Become. The rotation direction of the scan in the combined directional direction is opposite to that described above.
Obviously, it is scanned step by step.

【0029】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。
In the above description, the output data of the matrix-shaped outputs A1 to A7 stored in the phase control means 30 is inverted by one of the first and second delay means 16 and 22 via an inverter. However, it is needless to say that the inverted output data may be stored in advance and the inverter and the like may be omitted.

【0030】かかる構成からなる本発明の走査アンテナ
装置にあっては、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2
4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回転走査制御されることで、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。
In the scanning antenna device of the present invention having the above-described configuration, the two antenna elements 10 and 12
The signals received by the television tuner 2 are synthesized.
4, the electric field strength of the combined signal is stronger than the reception strength of one antenna element, so that reception in a favorable radio wave condition can be performed. In addition, since the combined directional direction of the antenna element is rotationally controlled, it is possible to cover all directions with a range of a beam having a high antenna gain, and to reliably receive a radio wave from any direction. it can.

【0031】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。
Then, as in the above embodiment, the first and second
By providing the first and second delay means 16 and 22 in the antenna elements 10 and 12, respectively, the amounts of signal attenuation in both paths can be made substantially the same, and the signals are synthesized by the synthesizing means 18 as signals of substantially the same magnitude. it can. Therefore, the synthesized signal is also output efficiently. That is, the first delay means 16 has an attenuation characteristic diagram when a through path is selected in all delay circuits, and an attenuation characteristic diagram when a delay path is selected in all delay circuits. And the amount of attenuation is determined. Similarly, the amount of attenuation of the second delay means 22 is determined between FIG. 8A and FIG. 8B. 7 and 8
Are substantially the same, and the output signals from the first and second delay means 16 and 22 have substantially the same amount of attenuation.
Obviously, the difference between the attenuation amounts of the two output signals is smaller than when the delay means is provided only on the path of one antenna element.

【0032】そして、本発明の走査アンテナ装置にあっ
ては、受信周波数にかかわらず、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は4つで一定であり広
帯域の受信範囲でも迅速に走査ができる。しかも、走査
させるためのデータが、チャンネルデータに対応して記
憶手段から読み出されるので、走査させるべく遅延手段
を制御する出力データの出力が迅速である。特に、テレ
ビジョン受像機等にあっては垂直帰線期間内に走査が完
了することが望ましく、迅速に回転走査制御し得る本発
明の走査アンテナ装置は好適である。
In the scanning antenna apparatus of the present invention, the number of scanning steps in the combined directional direction of the antenna element is constant at 4 irrespective of the receiving frequency, so that scanning can be performed quickly even in a wide receiving range. . In addition, since the data for scanning is read from the storage means in correspondence with the channel data, the output of the output data for controlling the delay means for scanning is quick. In particular, in a television receiver or the like, it is desirable that scanning be completed within a vertical blanking period, and the scanning antenna device of the present invention that can rapidly perform rotational scanning control is preferable.

【0033】さらに、位相制御手段から出力されるデジ
タルデータがパラレルデータであり、各ラインのデータ
が与えられるそれぞれの遅延回路を動作状態と非動作状
態に制御するので、各データの「1」と「0」の出力で
動作状態と非動作状態が選択されれば良く、遅延回路を
制御する回路構造が簡単である。
Further, the digital data output from the phase control means is parallel data, and each of the delay circuits to which the data of each line is given is controlled between an operating state and a non-operating state. The operation state and the non-operation state only need to be selected by the output of “0”, and the circuit structure for controlling the delay circuit is simple.

【0034】そしてまた、2本のアンテナエレメントの
出力信号を、同相および90度と180度と270度の
位相差で合成するならば、合成指向方向は隣接するロー
ブとなす角の1/4ずつ向きを変化させて走査されて、
360度の範囲で受信周波数の入来方向をカバーするこ
とができる。
If the output signals of the two antenna elements are combined with the same phase and with a phase difference of 90 degrees, 180 degrees and 270 degrees, the combined directional directions are each 1/4 of the angle between adjacent lobes. Scanning while changing the direction,
The incoming direction of the reception frequency can be covered in a range of 360 degrees.

【0035】なお、上記実施例では、本発明の走査アン
テナ装置を車載用テレビジョン受像機のアンテナとして
用いているが、これに限られず、ラジオ受信機やトラン
シーバー等のアンテナとして適用することもできる。ま
た、ポータブルテレビジョン受像機等のアンテナとして
も好適である。さらに、合成指向方向の走査のステップ
数は4つに限られず、合成指向パターンのビームの半値
角の広さ等から適宜に設定すれば良い。そして、広帯域
で無指向性のアンテナエレメントとしては、例えば特開
平7−58537号公報で提案した技術を適用し得る。
そしてまた、合成指向方向の回転走査制御は、垂直同期
信号に関連して操作されるものに限られない。
In the above-described embodiment, the scanning antenna device of the present invention is used as an antenna of an in-vehicle television receiver. However, the present invention is not limited to this, and can be applied as an antenna of a radio receiver or a transceiver. . It is also suitable as an antenna for a portable television receiver or the like. Further, the number of scanning steps in the combined directional direction is not limited to four, and may be appropriately set based on the width of the half-value angle of the beam of the combined directional pattern. The technique proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-58537 can be applied as a broadband, non-directional antenna element.
Further, the rotational scanning control in the combined directional direction is not limited to the one operated in relation to the vertical synchronization signal.

【0036】[0036]

【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装置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。
As is apparent from the above description, since the scanning antenna device of the present invention is constituted,
It has the following special effects.

【0037】請求項1記載の走査アンテナ装置にあって
は、受信周波数にかかわらず、アンテナエレメントの合
成指向方向の回転走査制御のステップ数が同じであり、
広帯域の受信範囲でも迅速に回転走査ができる。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、しかもこれらの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、小さな単位時間幅
で相対的な遅延時間を設定でき、2つの出力信号を適宜
な位相差で合成することができる。
In the scanning antenna device according to the first aspect, the number of steps of the rotational scanning control in the combined directional direction of the antenna element is the same regardless of the reception frequency;
Rotational scanning can be performed quickly even in a wide reception range. Also,
Since the first and second delay means are each formed by a plurality of delay circuits, and the plurality of delay circuits are set to different delay times from each other, an appropriate combination of these delay circuits can be selectively controlled. The relative delay time can be set with a small unit time width, and the two output signals can be combined with an appropriate phase difference.

【0038】そして、請求項2記載の走査アンテナ装置
にあっては、パラレルデータの各ラインのデータで遅延
回路がそれぞれ動作状態と非動作状態に制御されるの
で、各データの「1」と「0」の出力に対応させて選択
制御すれば良く、遅延回路を制御する回路構造が簡単で
ある。特に、遅延回路を制御するスイッチ手段をIC回
路等で構成するのに好適である。
In the scanning antenna device according to the second aspect of the present invention, the delay circuit is controlled to be active and inactive by the data of each line of the parallel data. What is necessary is just to perform selection control corresponding to the output of "0", and the circuit structure for controlling the delay circuit is simple. In particular, it is suitable to configure the switch means for controlling the delay circuit with an IC circuit or the like.

【0039】また、請求項3記載の走査アンテナ装置に
あっては、2本のアンテナエレメントの合成指向方向が
隣接するローブとなす角の1/4ずつ向きを変化させて
走査されるので、360度の全範囲で受信周波数の入来
方向をカバーすることができる。
Further, in the scanning antenna device according to the third aspect, since the combined directional directions of the two antenna elements are changed in direction by 角 of the angle between adjacent lobes, the scanning is performed. The incoming direction of the reception frequency can be covered in the entire range of degrees.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の走査アンテナ装置の一実施例が用いら
れた受信機のブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram of a receiver using an embodiment of a scanning antenna device of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a more detailed block circuit diagram showing a configuration example of a delay unit in FIG. 1;

【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。
FIG. 3 is a diagram specifically showing a circuit configuration of a delay unit shown in FIG. 2;

【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。
4A and 4B show a combined directional pattern when a reception frequency is set to 90 MHz. FIG. 4A shows a result of combining output signals of two antenna elements in the same phase, and FIG. 4B shows a result of combining signals with a phase difference of 90 degrees. (C) is obtained by combining with a phase difference of 180 degrees, and (d) is obtained by combining with a phase difference of 270 degrees.

【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。
5A and 5B show combined directional patterns when the reception frequency is set to 470 MHz. FIG. 5A is a diagram in which output signals of two antenna elements are combined in phase, and FIG.
(C) is a phase difference of 180 degrees, (d) is a phase difference of 27 degrees.
These are synthesized with a phase difference of 0 degrees.

【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。
6A and 6B show combined directional patterns when the reception frequency is 770 MHz, where FIG. 6A shows the same phase, FIG. 6B shows a phase difference of 90 degrees, FIG. 6C shows a phase difference of 180 degrees, and FIG. These are synthesized by the phase difference of degrees.

【図7】図1および図2に示す第1アンテナに接続され
る第1遅延径路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。
FIGS. 7A and 7B show frequency versus attenuation characteristics of a first delay path connected to the first antenna shown in FIGS. 1 and 2; FIG. 7A shows a case where all delay circuits are through; This is a case where a delay time is given to all delay circuits.

【図8】図1および図2に示す第2アンテナに接続され
る第2遅延径路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。
8A and 8B show frequency versus attenuation characteristics of a second delay path connected to the second antenna shown in FIGS. 1 and 2; FIG. 8A shows a case where all delay circuits are through; This is a case where a delay time is given to all delay circuits.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 30 位相制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st antenna element 12 2nd antenna element 16 1st delay means 18 Synthesizing means 22 2nd delay means 30 Phase control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−224129(JP,A) 特開 昭62−243404(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 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-62-224129 (JP, A) JP-A-62-243404 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 3/00-3/46 H01Q 21/00-21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00-25/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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出力信
号に遅延時間をそれぞれに与える第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、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、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、前記位相制御手段は記憶手段を有し、前記合成
指向方向の走査のステップ数が受信すべき各周波数で同
じとなるように、受信すべき周波数に対して前記第1と
第2の遅延手段に設定する遅延時間に応じたデジタルデ
ータを前記記憶手段に予め記憶し、受信すべき周波数に
応じて当該デジタルデータを走査の各ステップ毎に読み
出して前記第1と第2の遅延手段を制御するように構成
したことを特徴とする走査アンテナ装置。
1. Two antenna elements arranged at a distance, first and second delay means for respectively giving a delay time to an output signal from these antenna elements, and the delayed output signal Combining means for combining the antenna elements, and the first and second delay means so as to scan the combined directional direction of the antenna element based on the phase difference between the delayed output signals of the antenna elements combined by the combining means. Phase control means for controlling the delay time, wherein the first and second delay means are respectively formed by a plurality of delay circuits, and all the delay circuits forming the first and second delay means are provided. The phase control means has storage means for setting different delay times from each other, and receives the signals so that the number of scanning steps in the combined directional direction becomes the same at each frequency to be received. Digital data corresponding to the delay time set in the first and second delay means for the frequency to be received is stored in the storage means in advance, and the digital data is scanned according to the frequency to be received. A scanning antenna device wherein the first and second delay means are read out every time to control the first and second delay means.
【請求項2】 請求項1記載の走査アンテナ装置におい
て、前記位相制御手段から前記デジタルデータがパラレ
ルデータで前記遅延回路に与えられて、前記デジタルデ
ータの各ラインのデータで前記遅延回路を動作状態と非
動作状態に制御するように構成したことを特徴とする走
査アンテナ装置。
2. The scanning antenna apparatus according to claim 1, wherein said digital data is provided to said delay circuit as parallel data from said phase control means, and said delay circuit is operated in accordance with data of each line of said digital data. A scanning antenna device configured to be controlled to a non-operating state.
【請求項3】 請求項1記載の走査アンテナ装置におい
て、前記走査のステップ数を4つとし、前記2つの出力
信号が同相および90度と180度と270度の位相差
で前記合成手段で順次に合成されるように前記第1と第
2の遅延手段を制御すべく、前記位相制御手段に前記デ
ジタルデータを予め記憶して構成したことを特徴とする
走査アンテナ装置。
3. The scanning antenna device according to claim 1, wherein the number of scanning steps is four, and the two output signals are sequentially in-phase and at a phase difference of 90 degrees, 180 degrees and 270 degrees by the combining means. A scanning antenna apparatus wherein the digital data is stored in advance in the phase control means so as to control the first and second delay means so as to be combined with each other.
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