JP4327514B2 - Phase adjuster and antenna device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,主にテレビジョン放送の受信に利用されるアンテナに関し,詳しくは妨害波を排除する指向性を得るためのアンテナの位相調整器及びアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の妨害波を排除する指向性を持つアンテナとして,2つのアンテナで受信した信号を逆位相で合成することにより,ヌルアングルを得るヌルアングルアンテナがあった。(例えば,特許文献1参照)
【0003】
【参考文献】
登録実用新案公報第3021241号
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のアンテナによると,2つのアンテナで受信した信号を逆位相で合成することにより,特定の方向にヌルアングルを設けることはできるものの,任意の方向に対してヌルアングルを得ることができるような構成とはなっていなかった。
これに対して,任意の方向にヌルアングルを得るためには,各アンテナからの給電線の線路長の差を細かく調整したり,2つアンテナの間隔を細かく調整する必要があり,調整作業に多くの時間を要していた。
本発明は,こうした問題点に鑑みなされたものであり,スイッチの操作のみでヌルアングルを広範囲に簡単に調整でき,しかも,ヌルアングルを調整する際に,2つのアンテナの接続を換えることなく,希望する電波の到来方向に対して左右どちらにでもヌルアングルを設定できる位相調整器及びアンテナ装置を提供することを目的とする。
【0005】
【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なされた請求項1に記載の発明は,
2つのアンテナからの出力を位相合成して出力する位相調整器であって,
上記各アンテナに接続される2つの入力端子と,
第1の伝送経路及び第2の伝送経路と,
上記2つの入力端子に接続された2つのアンテナからの信号を,それぞれ,上記第1の伝送経路及び第2の伝送経路に入力すると共に,各アンテナからの信号の入力先を,上記第1の伝送経路と第2の伝送経路との何れかに相互に切り替え可能な切替手段と,
上記各伝送経路から出力された信号を合成する合成回路と,
該合成回路にて合成された信号を出力する出力端子と,
を備え,
上記第1の伝送経路上には,任意の長さに形成された複数の線路長を有する伝送線路をそれぞれ直列に挿入するか否かを切り換える複数の選択手段が直列に設けられており,
上記第2の伝送経路の線路長は,上記複数の選択手段により切換可能な上記第1の伝送経路全体の線路長の内の一番短い線路長よりも長く,しかも,上記複数の選択手段が特定の切り替え状態に設定される特定条件下で,当該第2の伝送経路の線路長と上記第1の伝送経路の線路長とが等しくなるように設定されていることを特徴とする。
【0006】
また,請求項2に記載の発明は,請求項1に記載の位相調整器において,前記複数の選択手段を介して接続される複数の伝送線路の線路長は,上記各選択手段の切り替えによって,当該第1の伝送線路を通過する信号の位相を一定間隔で変更できるように設定されていることを特徴とする。
【0007】
次に,請求項3に記載の発明は,請求項1又は請求項2に記載の位相調整器において,上記切替手段及び上記第1の伝送経路における伝送線路の選択手段は,それぞれ,スライドスイッチで構成されていることを特徴とする。
【0008】
一方,請求項4に記載の発明は,アンテナを水平方向に2つ配置し,当該アンテナからの出力を位相合成して出力する位相調整器を備えたアンテナ装置において,
上記位相調整器として,請求項1〜請求項3の何れかに記載の位相調整器を備えたことを特徴とする。
【0009】
また,請求項5に記載の発明は,請求項4に記載のアンテナ装置において,上記2つのアンテナのブームには導波器及び反射器が設けられており,各アンテナの導波器側の端部若しくは反射器側の端部,又は両方の端部には,各アンテナブームを一定間隔で平行配置するための補助ブームが設けられていることを特徴とする。
【0010】
また更に,請求項6に記載の発明は,請求項4又は請求項5に記載のアンテナ装置において,上記各アンテナの受信周波数の波長をλとすると,上記各アンテナの間隔は,0.8〜1.1λであり,上記各アンテナからの信号を上記位相調整器でもって同相で合成したときに当該アンテナ装置の中心から第1ヌルポイントの方向を見たヌルアングルは,25〜35°となるように構成されていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
テレビジョン放送の受信に利用されるアンテナに関して,当該アンテナを距離L離して平行に配置した場合,アンテナの方向に対する妨害波の到来方向の角度をθとすると,2つのアンテナに到来する妨害波の経路差はLsinθとなり,受信した信号に位相のずれを生じる。この2つのアンテナの信号を合成するとき,合成される信号の位相差を180°にすることにより,妨害波の到来方向の感度を小さくするアンテナがヌルアングルアンテナとして知られている。
本願の発明は,簡単な構成でしかもアイソレーションのよい切替手段を用いて,特性の安定性を損なわずに,ヌルアングルの調整が可能になアンテナを提供ことで妨害波よる影響を排除できるようにするものであり,簡単な構成でもって設置時の強度をもたせたアンテナを提供する。
【0012】
以下にこのようなアンテナ関して,本発明を具体化した実施形態の例を,図面を基に詳細に説明する。
図1は本発明に係るアンテナ1を用いたシステム構成例を示す。
1aと1bはアンテナを示し,通常は同じ性能のものを平行に設置される。20は位相調整器を示す。5と6は位相調整器の入力端子,7は出力端子を示す。4と3は同軸ケーブルを示し,上記アンテナ1と位相調整器20を接続している。通常,これら2本の同軸ケーブルは同じ性能で同じ長さのものが使用される。位相調整器20の出力端子7には同軸ケーブル2が接続され,テレビジョン受像機8に出力信号を伝送する。
【0013】
次に,図2を用いて位相調整器20の回路図を説明する。
位相調整器20には,水平に配置されたアンテナを後側方向から見たときに,右側に配置されるアンテナ1bにおいて受信した信号を入力する右側アンテナ入力端子5と,同様に左側に配置されるアンテナ1aにおいて受信した信号を入力する左側アンテナ入力端子6が備えられている。当該各入力端子5,6から入力された信号は,入力切換手段201を介して,第1の伝送経路216に接続されるか,第2の伝送経路217に接続される。本願の実施例では,上記入力切替手段201は例えばスライドスイッチで構成され,当該スイッチを左側に切替えることで右側アンテナ入力端子5は,第2の伝送経路217に接続されるし,左側アンテナ入力端子6は,第1の伝送経路216に接続されるように構成されており,上記スライドスイッチ201を切替えることで入力された信号の伝送経路を切替可能にしている。次に各伝送経路216,217を通過した信号は,周知の混合器207等により合成されて出力端子7から出力される。
【0014】
次に上記第1の伝送経路216について詳しく説明する。この第1の伝送経路216には任意の長さに形成された複数の伝送線路202a,203a,204a,205aが回路基板(図示されていない)上にストリップラインで形成されている。上記位相調整器の第1の伝送経路及び第2の伝送経路はプリント基板や誘電体基板等によるストリップラインで構成されている。
上記伝送線路216には夫々伝送線路の選択手段202,203,204,205が接続されている。上記選択手段には夫々更に伝送線路202b,203b,204b,205bが接続されており,上記選択手段によって上記第1の伝送経路216の線路長を選択することができる。例えば,伝送線路202a,203a,204a,205aの線路長を一定長さ毎に異なるように形成すると,例えばスライドスイッチ202をON,スライドスイッチ203,204,205をOFFにしたときの第1の伝送経路216の線路長と,スライドスイッチ203をON,スライドスイッチ202,204,205をOFFにしたときの第1の伝送経路216の線路長とは,当該第1の伝送経路216を通過する信号の位相が一定間隔で変化することになる。
【0015】
次に上記第2に伝送線路217について説明する。本願の実施例においては,この第2の伝送経路217の線路長は,上記第1の伝送経路216の線路長を最短に選択した時,即ちスライドスイッチ202,203,204,205をOFFにした時の第1の伝送経路216の線路長より長く,上記第1の伝送経路216の線路長を最短より次に長くなるように選択した時,即ちスライドスイッチ202をON,203,204,205をOFFにした時の第1の伝送経路216の線路長と等しくなるように形成されている。図2はこのときの様子を模式的に理解できるように書いた回路図であり,第2の伝送経路217は伝送線路211,212,213,214といった伝送線路を介して,上記第1の伝送経路216の選択手段の特定条件における線路長と等しい長さに形成されているのである。上記第2の伝送経路217もプリント基板上にストリップラインで形成されている。上記伝送経路を形成したプリント基板は金属製のシールドケース218に収納されて高周波信号や妨害波による影響を防止している。この金属製のシールドケース218は樹脂ケース219に収納されて位相調整器20を構成している。
【0016】
上述のようにこのアンテナ1においては,アンテナ1bで受信された信号は同軸ケーブル4により位相調整器20の入力端子5へ入力され,アンテナ1aで受信された信号は同軸ケーブル3により位相調整器20の入力端子6へ入力される。
位相調整器20へ入力されたそれぞれの信号は,入力切換手段201を経てそれぞれ第1の伝送経路216,及び第2の伝送経路217を通り,それぞれの電気長に応じた位相差をもって合成される。第1の伝送経路216には任意に設定された複数の伝送線路とそれらに対応した複数の伝送線路切換手段が設けられ,調整するヌルアングルに応じて適宜選択できるようになっている。
【0017】
本発明の実施例によれば,入力切替手段201を左側にした時に,水平に配置された2つのアンテナを後側方向から見たときに,右側に配置されるアンテナ1bにおいて受信した信号は,上記第2の伝送経路217に接続され,左側に配置されるアンテナ1aにおいて受信した信号は,上記第1の伝送経路216に接続される。これによって,ヌルアングルはアンテナ1の取り付け方向(言い換えれば,希望波信号の到来方向)に対して右側に形成され,右側方向からの妨害波に対応できる。また入力切替手段201を右側にした時に,水平に配置された2つのアンテナを後側方向から見たときに,右側に配置されるアンテナ1bにおいて受信した信号は,上記第1の伝送経路216に接続され,左側に配置されるアンテナ1aにおいて受信した信号は,上記第2の伝送経路217に接続される。これによって,ヌルアングルはアンテナ1の取り付け方向(言い換えれば,希望波信号の到来方向)に対して左側に形成され,左側方向からの妨害波に対応できる。
【0018】
このようなアンテナ装置1では,ヌルアングルを例えば10°より小さく調整できるように設計すると,主ビームの利得が3dB以上下がり,1本のアンテナを使用する場合の利得を下回ってしまい受信レベルが下がってしまって問題がある。また,ヌルアングルを例えば40°より大きく調整できるように設計すると,1本のアンテナを使用する場合と比較しても妨害波除去能力の改善度がそれほど変わらないことから考えてメリットが無い。
【0019】
そこで本願の実施例においては,ヌルアングルが10〜40°の範囲で調整でき,しかも,調整を簡単にするため,延いてはアンテナのコストを安価にすることができるよう,位相合成器207へ入力される信号の位相差を切り換えるステップ数(即ちスライドスイッチの数であり,ヌルアングルの可変ステップ数である。)をなるべく少なくすると共に,このスイッチによって,たとえヌルアングルを妨害波の方向に最適に向けられなくても,このアンテナ1の妨害波排除能力が適度な値となって(即ち取り付け,調整の容易性)妨害波が除去できるように構成し,更に,位相差を切替えるための切替手段においては,従来のロータリースイッチにおいて問題となったアイソレーションの悪さによって帯域内にトラップが生じるなどの特性の劣化といった問題を避けるために,伝送線路の切替にはスライドスイッチを用い,更に互いに最適な間隔を置いて配設させて特性の安定したアンテナとなるように構成したものである。
【0020】
本案のアンテナ1はヌルアングルを左右それぞれ10〜40°の範囲で調整できるように構成している。この実施例においては,2つのアンテナ1a,1bの間隔を0.8〜1.1λ(例えば,1λ)とし,2つのアンテナからの信号が同相(位相差0°)で合成されたときのヌルアングルを25〜35°(例えば,30°)になるように設計されている。
【0021】
更に,アンテナ1を構成する位相調整器20においては,第1の伝送経路216に備えさせた伝送線路の選択手段202〜205により,位相調整器20を構成する合成器207へ入力する信号(即ち,第1の伝送経路を通過した信号)の位相差を略30°ステップで選択できるように位相調整器20の伝送線路の長さが形成されている。即ち,第1の伝送経路216に備えさせた,伝送線路202a,203a,204a,205aの線路長が,上記第1の伝送経路を通過する信号の位相を30°ずつ変化するように形成されているので,選択手段202,203,204,205を適宜選択することで位相を30°ステップで切換えて選択できるのである。
【0022】
さらに,上記合成器へ入力する時の位相差が0°を超えるような場合(例えば+30°)にも対応できるように,第2の伝送経路217は第1の伝送経路216に備えさせた選択手段によって構成される複数の伝送経路の内で一番短い線路長よりも長い線路長に構成している。例えば本願の実施例では,第1の伝送経路216の選択手段202,203,204,205をOFFに設定すると,第2の伝送経路217は,伝送線路211の線路長分だけ第2の伝送経路217のほうが線路長が長くなるように構成させてある。
【0023】
これによって,位相調整器20を構成する合成器207に入力される2つの伝送経路の位相差を,位相差無しの0°を基準として−90°,−60°,−30°,0°,+30°と広範囲に調整でき,これに対応して,ヌルアングルを10〜40°の広い範囲内において例えば5°間隔で調整することができると共に,上記ヌルアングルの可変範囲において,また,合成器207へ入力する時の位相差を略30°ステップで選択できるように,位相調整器20の伝送線路の長さを設計しているので,妨害波の到来方向がヌルアングルに完全に一致しない時でも,その近傍に合わせることにより,十分な妨害波除去能力(単体のアンテナからの改善度)10dBを有することができるように構成されているのである。
【0024】
2つの伝送線路の位相差と2つのアンテナのヌルアングルの変化の様子を図3に示す。
図2の回路図において,
伝送線路切換手段202から伝送線路切換手段205を全てOFF側に操作すると,第1の伝送経路に対する第2の伝送経路の位相差は−30°となる。このときのヌルアングルは略20°である。
伝送線路切換手段202をON側に,他の伝送線路切換手段を全てOFF側に操作すると,第1の伝送経路216に対する第2の伝送経路217の位相差は0°となる。このときのヌルアングルは略30°である。
伝送線路切換手段203をON側に,他の伝送線路切換手段全てOFF側に操作すると,第1の伝送経路216に対する第2の伝送経路217の位相差は+30°となる。このときのヌルアングルは略15°である。
伝送線路切換手段204をON側に,他の伝送線路切換手段全てOFF側に操作すると,第1の伝送経路に対する第2の伝送経路の位相差は+60°となる。このときのヌルアングルは略15°である。
伝送線路切換手段205をON側に,他の伝送線路切換手段全てOFF側に操作すると,第1の伝送経路に対する第2の伝送経路の位相差は+90°となる。このときのヌルアングルは略10°である。
【0025】
なお,上記の説明では,ON側に操作する伝送線路切換手段202〜205の中から1つの伝送線路切換手段を操作する例で示したが,複数の伝送線路切換手段を適宜組み合わせて操作しても良い。
また,上記の説明は希望波の到来方向へアンテナを向けたとき,右側のヌルアングルを調整する例を示したが,入力切換手段201を右側に操作することにより,希望波の到来方向へアンテナを向けたとき,同様に左側のヌルアングルを調整することができる。
【0026】
ここで,合成器207へ入力する時の位相差のステップを30°より大きくすると,
十分な妨害波除去能力が得られなくなり,逆に合成器207へ入力する時の位相差のステップを30°より小さくすると伝送線路切換手段と伝送線路の数が多くなるため,位相調整器20が複雑になり,コストも上がる。
図4に示すアンテナは,当該アンテナの受信周波数の波長をλとすると,アンテナ1a,アンテナ1bの間隔は略1λである。また,図2に示す位相調整器20の回路図において伝送線路切換手段202をON側に,他の送線路切換手段を全てOFF側に操作すると,第1の伝送経路216に対する第2の伝送経路217の位相差は0°となり同相で合成される。このとき上記アンテナの中心からの第1ヌルポイントの方向を見たヌルアングルは略28°である。
なお,図4に示すアンテナは14素子のものを示したが,これに限らず他の素子数のアンテナでも良い。
【0027】
図4において221,222はアンテナのブームを示す。図5において,223は反射器を示し,224は導波器を示す。220は補助ブームを示す。補助ブーム220は樹脂などの電波が透過する材料で作られていてその端部には,アンテナのブームに固定するための図示されていない周知の固定手段が設けられている。図5に示すように,補助ブーム220を各アンテナのブームの反射器側の端部のようにマストから離れた位置に取付けることにより,風や外力の影響により2つのアンテナの角度のずれや,捩れを防止している。更に加えて,アンテナの間隔を平行に維持できるため,ヌルアングルの調整が正確にできる。なお,補助ブーム220を取付ける位置は各アンテナのブームの反射器側の端部のみに限らず,各アンテナのブームの導波器側の端部または,その両方に取付けても良い。
なお,入力切換手段201及び伝送線路切換手段202〜205は,スライドスイッチを使用することにより,各切換手段の間隔を離して配置できるので,各伝送線路切換手段及び各伝送線路における信号のアイソレーションの劣化を防止している。
尚,本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく,本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することも可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上詳述したように,請求項1に記載の位相調整器によれば,2つの入力端子に接続された2つのアンテナからの信号は,それぞれ,切替手段を介して,第1の伝送経路及び第2の伝送経路に入力される。そして,切替手段の切り替えにより,各アンテナからの信号の入力先を,第1の伝送経路と第2の伝送経路との何れかに相互に切り替えることができる。よって,本発明の位相調整器によれば,切替手段を用いて,希望する電波の到来方向に対して左右どちらにでもアンテナのヌルアングルを設定できる。
また,第1の伝送経路上には,任意の長さに形成された複数の線路長を有する伝送線路をそれぞれ直列に挿入するか否かを切り換える複数の選択手段が直列に設けられており,第2の伝送経路の線路長は,複数の選択手段により切換可能な第1の伝送経路全体の線路長の内の一番短い線路長よりも長く,しかも,複数の選択手段が特定の切り替え状態に設定される特定条件下で,第2の伝送経路の線路長と第1の伝送経路の線路長とが等しくなるように設定されている。
このため,本発明の位相調整器によれば,入力端子に入力された各アンテナからの信号を同相で出力することができると共に,同相を基準として各信号の位相差をマイナス(−)側及びプラス(+)側に広範囲に調整することができ,ヌルアングルの調整を簡単に行うことができる。
【0029】
次に,請求項2に記載の位相調整器によれば,複数の選択手段を介して第1の伝送経路に接続される複数の伝送線路の線路長は,各選択手段の切り替えによって,第1の伝送線路を通過する信号の位相を一定間隔で変更できるように設定されている。このため,ヌルアングルの調整をより簡単に行うことができる。また,ヌルアングルを妨害波の方向に最適に向けられなくても,妨害波排除能力が適度な値にすることができる。
【0030】
また,請求項3に記載の位相調整器によれば,切替手段及び第1の伝送経路に設けられる複数の選択手段が,スライドスイッチで構成されることから,第1の伝送経路と第2の伝送経路との間,及び,第1の伝送経路を構成する各伝送線路における信号のアイソレーションの劣化を防止することができる。
【0031】
次に,請求項4に記載のアンテナ装置によれば,水平方向に配置された2つのアンテナからの出力を位相合成して出力する位相調整器として,請求項1〜請求項3の何れかに記載の位相調整器が備えられることから,ヌルアングルの調整を簡単に行うことのできるアンテナ装置を提供することが可能となる。
【0032】
また次に,請求項5に記載のアンテナ装置によれば,2つのアンテナのブームには導波器及び反射器が設けられており,各アンテナの導波器側の端部若しくは反射器側の端部,又は両方の端部には,各アンテナブームを一定間隔で平行配置するための補助ブームが設けられていることから,風や外力の影響により2つのアンテナの角度のずれや,捩れを防止できる。また,アンテナの間隔を平行に維持できるため,ヌルアングルの調整が正確にできる。
【0033】
また,請求項6に記載のアンテナ装置によれば,各アンテナの受信周波数の波長をλとすると,2つのアンテナの間隔は,0.8〜1.1λに設定され,各アンテナからの信号を位相調整器でもって同相で合成したときに当該アンテナ装置の中心から第1ヌルポイントの方向を見たヌルアングルは,25〜35°となるように構成されている。このため,第1の伝送経路に設ける切換手段と伝送線路の数を少なくすることができ,位相調整器をシンプルに構成でき,そのコストも下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願アンテナを用いたシステム例を示す。
【図2】本願のアンテナを構成する位相調整器の回路図を示す。
【図3】本願のアンテナにおいて,位相調整器の位相調整とその調整に伴うヌルアングルの変化を示す。
【図4】本願のアンテナの取付例を示す斜視図である。
【図5】本願のアンテナを上方から見た図であり,希望波と妨害波との関係を示す図である。
【図6】本願の位相調整器の構成を示す図である。
【符号の説明】
1…アンテナ装置,1a…左側アンテナ,1b…右側アンテナ,2…同軸ケーブル,3…同軸ケーブル,4…同軸ケーブル,5…右側アンテナ入力端子,6…左側アンテナ入力端子,7…出力端子,8…テレビジョン受像機,20…位相調整器,201…伝送経路切替手段,202〜205…伝送線路選択手段,202a〜205a…伝送線路,202b〜205b…伝送線路,206…コンデンサ,207…合成回路,208…コンデンサ,211〜214…伝送線路,215…コンデンサ,216…第1の伝送経路,217…第2の伝送経路,218…シールドケース,219…樹脂ケース,220…補助ブーム,221…ブーム,222…ブーム,223…反射器,224…導波器,301…位相差−90°の時の方位角と相対利得,302…位相差−60°の時の方位角と相対利得,303…位相差−30°の時の方位角と相対利得,304…位相差0°の時の方位角と相対利得,305…位相差+30°の時の方位角と相対利得[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna mainly used for receiving television broadcasts, and more particularly to an antenna phase adjuster and an antenna device for obtaining directivity for eliminating interference waves .
[0002]
[Prior art]
As a conventional antenna having directivity that eliminates interference waves, there has been a null angle antenna that obtains a null angle by combining signals received by two antennas with opposite phases. (For example, see Patent Document 1)
[0003]
[References]
Registered Utility Model Publication No. 3021241 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to this conventional antenna, a null angle can be obtained in an arbitrary direction although a null angle can be provided in a specific direction by combining signals received by two antennas with opposite phases. It was not a proper composition.
On the other hand, in order to obtain a null angle in any direction, it is necessary to finely adjust the difference in the line length of the feed line from each antenna or finely adjust the distance between the two antennas. It took a lot of time.
The present invention has been made in view of these problems, and it is possible to easily adjust the null angle over a wide range only by operating the switch , and when adjusting the null angle, the connection between the two antennas is not changed. It is an object of the present invention to provide a phase adjuster and an antenna device capable of setting a null angle on either the left or right side with respect to a desired radio wave arrival direction .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in
A phase adjuster that synthesizes and outputs the outputs from the two antennas,
Two input terminals connected to each antenna,
A first transmission path and a second transmission path;
The signals from the two antennas connected to the two input terminals are input to the first transmission path and the second transmission path, respectively, and the input destination of the signal from each antenna is set to the first transmission path. Switching means that can switch between the transmission path and the second transmission path;
A synthesis circuit for synthesizing signals output from the transmission paths,
An output terminal for outputting a signal synthesized by the synthesis circuit;
With
On the first transmission path, a plurality of selection means for switching whether or not to insert transmission lines having a plurality of line lengths having arbitrary lengths in series are provided in series.
The line length of the second transmission path is longer than the shortest line length among the line lengths of the entire first transmission path that can be switched by the plurality of selection means, and the plurality of selection means are The line length of the second transmission path is set to be equal to the line length of the first transmission path under a specific condition set to a specific switching state.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the phase adjuster according to the first aspect, the line lengths of the plurality of transmission lines connected via the plurality of selection means are changed by switching the selection means. It is set so that the phase of the signal passing through the first transmission line can be changed at regular intervals.
[0007]
Next, the invention according to
[0008]
On the other hand, the invention according to
The phase adjuster according to any one of
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in the antenna device according to the fourth aspect, a director and a reflector are provided on the booms of the two antennas. An auxiliary boom for arranging the antenna booms in parallel at regular intervals is provided at the end of the antenna, the reflector side, or both ends.
[0010]
Still further, the invention according to
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
For antennas used for receiving television broadcasts, when the antennas are arranged in parallel at a distance L, if the angle of the arrival direction of the interference wave with respect to the direction of the antenna is θ, The path difference becomes Lsinθ, and a phase shift occurs in the received signal. When combining the signals of these two antennas, an antenna that reduces the sensitivity in the direction of arrival of an interference wave by setting the phase difference of the combined signals to 180 ° is known as a null angle antenna.
The invention of the present application can eliminate the influence of the interference wave by providing an antenna that can adjust the null angle without losing the stability of the characteristics by using a switching means having a simple configuration and good isolation. An antenna with a simple structure and strength at the time of installation is provided.
[0012]
Hereinafter, with respect to such an antenna, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a system configuration example using an
[0013]
Next, a circuit diagram of the
The
[0014]
Next, the first transmission path 216 will be described in detail. In the first transmission path 216, a plurality of
Transmission line selection means 202, 203, 204, 205 are connected to the transmission line 216, respectively. Transmission lines 202b, 203b, 204b, and 205b are further connected to the selection means, and the line length of the first transmission path 216 can be selected by the selection means. For example, if the
[0015]
Next, the second transmission line 217 will be described. In the embodiment of the present application, the line length of the second transmission path 217 is set to the minimum when the line length of the first transmission path 216 is selected, that is, the slide switches 202, 203, 204, and 205 are turned off. When the length of the first transmission path 216 is longer than that of the first transmission path 216 and the length of the first transmission path 216 is selected to be longer than the minimum of the first transmission path 216, that is, the
[0016]
As described above, in this
Each signal input to the
[0017]
According to the embodiment of the present invention, when the input switching means 201 is set to the left side, when two horizontally arranged antennas are viewed from the rear side, the signal received by the
[0018]
In such an
[0019]
Therefore, in the embodiment of the present application, the null angle can be adjusted in the range of 10 to 40 °, and in order to simplify the adjustment, the antenna cost can be reduced to the
[0020]
The
[0021]
Further, in the
[0022]
Further, the second transmission path 217 is a selection provided in the first transmission path 216 so as to cope with a case where the phase difference when input to the combiner exceeds 0 ° (for example, + 30 °). The line length is longer than the shortest line length among the plurality of transmission paths constituted by the means. For example, in the embodiment of the present application, when the selection means 202, 203, 204, 205 of the first transmission path 216 is set to OFF, the second transmission path 217 is the second transmission path by the line length of the
[0023]
As a result, the phase difference between the two transmission paths input to the
[0024]
FIG. 3 shows how the phase difference between the two transmission lines and the null angle of the two antennas change.
In the circuit diagram of FIG.
When all the transmission line switching means 205 are operated from the transmission line switching means 202 to the OFF side, the phase difference of the second transmission path with respect to the first transmission path becomes −30 °. The null angle at this time is approximately 20 °.
When the transmission
When the transmission line switching means 203 is operated to the ON side and all other transmission line switching means are operated to the OFF side, the phase difference of the second transmission path 217 with respect to the first transmission path 216 is + 30 °. The null angle at this time is approximately 15 °.
When the transmission line switching means 204 is operated to the ON side and all other transmission line switching means are turned to the OFF side, the phase difference of the second transmission path with respect to the first transmission path is + 60 °. The null angle at this time is approximately 15 °.
When the transmission
[0025]
In the above description, an example is shown in which one transmission line switching means is operated from among the transmission line switching means 202 to 205 operated to the ON side, but a plurality of transmission line switching means are operated in an appropriate combination. Also good.
Further, the above description shows an example of adjusting the null angle on the right side when the antenna is directed in the direction of arrival of the desired wave. However, by operating the input switching means 201 to the right side, the antenna is moved in the direction of arrival of the desired wave. Similarly, the left-side null angle can be adjusted.
[0026]
Here, if the phase difference step when inputting to the
If sufficient interference wave removal capability cannot be obtained, and the phase difference step when inputting to the
In the antenna shown in FIG. 4, when the wavelength of the reception frequency of the antenna is λ, the interval between the
Although the antenna shown in FIG. 4 has 14 elements, the present invention is not limited to this, and an antenna having another number of elements may be used.
[0027]
In FIG. 4,
Note that the input switching means 201 and the transmission line switching means 202 to 205 can be arranged at intervals of each switching means by using slide switches, so that the signal isolation in each transmission line switching means and each transmission line is possible. Prevents deterioration.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0028]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the phase adjuster described in
Further, on the first transmission path, a plurality of selection means for switching whether or not to insert transmission lines having a plurality of line lengths having arbitrary lengths in series are provided in series. The line length of the second transmission path is longer than the shortest line length of the entire first transmission path that can be switched by a plurality of selection means, and the plurality of selection means are in a specific switching state. Is set so that the line length of the second transmission path is equal to the line length of the first transmission path.
Therefore, according to the phase adjuster of the present invention, the signals from the respective antennas input to the input terminal can be output in the same phase, and the phase difference of each signal with respect to the same phase is set to the minus (−) side and It can be adjusted over a wide range on the plus (+) side, making it easy to adjust the null angle.
[0029]
Next, according to the phase adjuster of the second aspect, the line lengths of the plurality of transmission lines connected to the first transmission path via the plurality of selecting means are changed to the first by switching each selecting means. It is set so that the phase of the signal passing through the transmission line can be changed at regular intervals. For this reason, the null angle can be adjusted more easily . Even if the null angle is not optimally directed in the direction of the interference wave, the interference wave rejection capability can be set to an appropriate value.
[0030]
According to the phase adjuster of the third aspect, since the switching means and the plurality of selection means provided in the first transmission path are configured by the slide switch , the first transmission path and the second transmission path It is possible to prevent deterioration of signal isolation between the transmission paths and in each transmission line constituting the first transmission path .
[0031]
Next, according to the antenna device of the fourth aspect, the phase adjuster that outputs the synthesized signals from the two antennas arranged in the horizontal direction by phase synthesis is provided. Since the described phase adjuster is provided, it is possible to provide an antenna device that can easily adjust the null angle.
[0032]
Further, according to the antenna device of
[0033]
According to the antenna device of the sixth aspect, when the wavelength of the reception frequency of each antenna is λ, the distance between the two antennas is set to 0.8 to 1.1λ, and the signal from each antenna is The null angle of the direction of the first null point from the center of the antenna device when combined in phase with the phase adjuster is configured to be 25 to 35 °. For this reason, the number of switching means and transmission lines provided in the first transmission path can be reduced, the phase adjuster can be configured simply, and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of a system using an antenna of the present application.
FIG. 2 shows a circuit diagram of a phase adjuster constituting the antenna of the present application.
FIG. 3 shows the phase adjustment of the phase adjuster and the change in the null angle associated with the adjustment in the antenna of the present application.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of attachment of the antenna of the present application.
FIG. 5 is a diagram of the antenna of the present application as viewed from above, showing the relationship between a desired wave and an interfering wave.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a phase adjuster of the present application.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記各アンテナに接続される2つの入力端子と,
第1の伝送経路及び第2の伝送経路と,
上記2つの入力端子に接続された2つのアンテナからの信号を,それぞれ,上記第1の伝送経路及び第2の伝送経路に入力すると共に,各アンテナからの信号の入力先を,上記第1の伝送経路と第2の伝送経路との何れかに相互に切り替え可能な切替手段と,
上記各伝送経路から出力された信号を合成する合成回路と,
該合成回路にて合成された信号を出力する出力端子と,
を備え,
上記第1の伝送経路上には,任意の長さに形成された複数の線路長を有する伝送線路をそれぞれ直列に挿入するか否かを切り換える複数の選択手段が直列に設けられており,
上記第2の伝送経路の線路長は,上記複数の選択手段により切換可能な上記第1の伝送経路全体の線路長の内の一番短い線路長よりも長く,しかも,上記複数の選択手段が特定の切り替え状態に設定される特定条件下で,当該第2の伝送経路の線路長と上記第1の伝送経路の線路長とが等しくなるように設定されていることを特徴とする位相調整器。A phase adjuster that synthesizes and outputs the outputs from the two antennas,
Two input terminals connected to each antenna,
A first transmission path and a second transmission path;
The signals from the two antennas connected to the two input terminals are input to the first transmission path and the second transmission path, respectively, and the input destination of the signal from each antenna is set to the first transmission path. Switching means that can be switched to either the transmission path or the second transmission path;
A synthesis circuit for synthesizing signals output from the transmission paths,
An output terminal for outputting a signal synthesized by the synthesis circuit;
With
On the first transmission path, a plurality of selection means for switching whether or not to insert transmission lines having a plurality of line lengths having arbitrary lengths in series are provided in series.
The line length of the second transmission path is longer than the shortest line length among the line lengths of the entire first transmission path that can be switched by the plurality of selection means, and the plurality of selection means are A phase adjuster characterized in that the line length of the second transmission path is set to be equal to the line length of the first transmission path under a specific condition set to a specific switching state. .
上記位相調整器として,請求項1〜請求項3の何れかに記載の位相調整器を備えたことを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device comprising the phase adjuster according to claim 1 as the phase adjuster.
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