JP4522019B2 - Digital TV broadcast receiver and antenna - Google Patents

Digital TV broadcast receiver and antenna Download PDF

Info

Publication number
JP4522019B2
JP4522019B2 JP2001188453A JP2001188453A JP4522019B2 JP 4522019 B2 JP4522019 B2 JP 4522019B2 JP 2001188453 A JP2001188453 A JP 2001188453A JP 2001188453 A JP2001188453 A JP 2001188453A JP 4522019 B2 JP4522019 B2 JP 4522019B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
antenna
antennas
antenna element
polarization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001188453A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003008484A5 (en
JP2003008484A (en
Inventor
幸一 近石
秀法 合原
和滋 荻野
一男 高山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP2001188453A priority Critical patent/JP4522019B2/en
Publication of JP2003008484A publication Critical patent/JP2003008484A/en
Publication of JP2003008484A5 publication Critical patent/JP2003008484A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4522019B2 publication Critical patent/JP4522019B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば地上波ディジタル放送受信用に適した受信機に関する。
地上波ディジタルテレビ放送は、これまでのアナログ放送に比べて周波数利用効率が高く、したがって高品質で多チャンネルの放送が可能となることから、今後のテレビ放送の主流となるものである。
【0002】
本発明はこのようなディジタルテレビ放送用の受信機、特に車載用に適した受信機、とりわけそのアンテナ、そのアンテナシステム、およびダイバーシティシステムについて述べる。
【0003】
【従来の技術】
地上波ディジタル放送は、固定受信(64QAM)、移動体受信(16QAMまたはDQPSK)、携帯受信(DPQSK)においてそれぞれ異なった最適な送信パラメータで階層伝送することができる。
これにより、一般住宅等固定の受信機では高品位テレビや多チャンネル放送が可能となり、また、車載用あるいは携帯用の受信機では10Mbps程度までの伝送容量を確保する移動体通信が可能となる。
【0004】
ところで上記移動体通信においては、
(i)アンテナの地上高が低いことから、アンテナ利得が十分得られない、
(ii)市街地等を移動する際に受けるマルチパスフェージングがかなり顕著である、
(iii)高速移動に伴うドップラーシフトが不可避である、
等の理由から、テレビ画面上にブロックノイズと呼ばれる画像の乱れが生じてしまう。ブロックノイズとは、テレビ画面上において走査線に沿って多数本現れる黒い帯状のすじのことであり、画像信号がブロック単位で圧縮して送信されることに起因して生ずる。
【0005】
本出願人は、種々の試験を通して、上記(i),(ii)および(iii)のうち、(i)はアンテナ自体の改善により、(ii)はアンテナとダイバーシティ部の改善により、また、(iii)は受信機の復調部の改善により、それぞれ上記ブロックノイズの発生を抑えることができることを見出した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記(i),(ii)および(iii)のうち特に(ii)に着目して、すなわち耐マルチパスフェージング性能の向上を狙って移動体受信の実用化を図ることを目的とするものである。
すなわち、上記ブロックノイズの発生をできる限り抑圧した移動体受信を実現することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の基本構成を示す図である。
本図において、ディジタルテレビ放送用受信機10は、少なくとも一対のアンテナ11および11′(図では一対のみ示す)と、これらのアンテナ11,11′からの各入力信号に所定の処理(後述)を加えた信号を入力とする周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12と、を備えて構成される。
【0008】
さらに具体的には、該受信機10は、少なくとも一対のアンテナ11,11′と、該一対のアンテナ11,11′の出力側に接続される周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12と、を有してなり、ここに一対のアンテナ11,11′の各々は、指向性に関してほぼ無指向性であり、かつ、交差偏波識別度に関し両偏波を十分弁別できる高偏波識別性を備えるディジタルテレビ放送用受信機である。かかるディジタルテレビ受信機10は、映像受信率が飛躍的に向上し、既述のブロックノイズを十分抑えることができる。
【0009】
このような構成に至った経緯は、理論的かつ実験的な考察によるものである。これについて以下に説明する。
これまでのアナログテレビ信号は、そのメインキャリアの近傍において電力が集中している。これに対してディジタルテレビ信号は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式により変調された信号であり、その電力は広帯域に亘りほぼ均一に分散している。
【0010】
このため、ディジタルテレビ放送用の受信機においては、従来のアナログテレビ用のアンテナ切替えダイバーシティ方式を採用することができない。なぜなら一対の当該ダイバーシティアンテナに受信される電力は常にどちらもほぼ等しくなるため、アンテナ切替えのトリガが得られないからである。
そこで一対のアンテナを用いる空間ダイバーシティ方式のアンテナ構造を用いて耐マルチパスフェージング性能を高めることを前提とするが、アナログテレビ用に採用されてきたのと同様の切替えはできないので、本発明では、後述する復調(DEMOD)処理を行った後に、所定の受信周波数帯域(5.7MHz )を複数の小周波数帯域に分割して、その分割した小周波数帯域毎に、2本のアンテナのいずれか一方を選択するという周波数帯域分割型ダイバーシティ方式を採用するものとする。これが図1に示す周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12である。
【0011】
かかる周波数帯域分割型ダイバーシティ方式によって、ディジタルテレビ放送用受信機の耐マルチパスフェージング性能を高めることができることが理解される(その理論は、後に図を参照して詳述する)。
しかし上記周波数帯域分割型ダイバーシティ方式の採用のみでは、本発明の意図する移動通信のための受信機としては不十分である。例えば車載用のディジタルテレビ受信機にあっては、一般道や高速道上を、市街地等を通り抜けながら高速移動するためにマルチパスフェージングの影響を特に強く受けるためである。そこで本出願人は、種々の型式のアンテナを実車に搭載して、実際に実験電波を使用してフィールドテストを行った。その実験結果は次のとおりである。
【0012】
図2は周波数帯域分割型ダイバーシティ方式での実験による映像受信率を示す図である。
本図の左欄には、試験に用いた3種の型式のアンテナ、すなわちガラスアンテナ、ポールアンテナおよびクロスダイポールアンテナが示される。なおガラスアンテナは本出願人により開発されたアンテナであり、地上波ディジタルテレビ帯域であるUHFのLOWバンドに特化したアンテナである。このガラスアンテナは、受信感度を大幅に改善している。
【0013】
一方、本図の上欄はダイバーシティを機能させない場合(OFF)と、これを機能させた場合(ON)の2つのモードに区分している。なお、この試験における受信機入力レベルは、ポールアンテナで、−60dBm である。
本図に示すところによれば、いずれの型式のアンテナにおいても、映像受信率は、ダイバーシティONのモードで顕著な改善が見られている。
【0014】
この結果から、周波数帯域分割型ダイバーシティ方式は、マルチパスフェージングに対してきわめて有効であることが確認された。
ところで、上記図2におけるガラスアンテナと、ポールアンテナおよびクロスダイポールアンテナとについて、ダイバーシティONのモードのもとでの特性を分析してみると、やや特異な現象が見られることが分かった。
【0015】
この特異な現象とは、ガラスアンテナに比べて相対的に上記の受信感度が低い上記ポールアンテナの方が、75.0%:85.0%のように、映像受信率が逆に良好になる、ということである。つまり、受信感度(アンテナ利得)が高いことと、映像受信率が高いことすなわち耐マルチパスフェージング性能が向上することとは、関連性がないのである。
【0016】
上記のことをさらに究明すべく、第2の実験を行った。これは、アンテナの特性比較を行うための実験である。
図3はアンテナの特性比較の実験結果を示す図である。
本図の左欄は、上記図2の左欄と全く同じである。一方、同図の上欄は、アンテナ特性の各項目を示し、上欄の右端は指向性に関する項目、上欄の中央は交差偏波識別度に関する項目である。なお上欄の左端は、上記図2(映像受信率)のダイバーシティONの項目と全く同じである。
【0017】
図3において注目すべきことは、次の結果(i)および(ii)が得られたことである。
(i)まず交差偏波識別度が良好になればなる程(図3の下向き矢印<1>参照)、周波数帯域分割型ダイバーシティでの映像受信率が良好になることであり、
(ii)また、指向性が良好になればなる程(図3の下向き矢印<2>参照)、すなわちアンテナが無指向性に近づけば近づく程、上記映像受信率が良好になることである。
【0018】
この結果、図1に図解的に示したように、本発明の受信機10は、無指向性かつ高偏波識別性の一対のアンテナ11,11′と、周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12とを重要な構成要素とするものである。ただし、無指向性および高偏波識別性を必ずしも同時に満足しなくても、すなわち無指向性および高偏波識別性の一方の特性だけしか満足しない場合であっても、本発明の目的とする耐マルチパスフェージング性能はある程度向上させることができる。
【0019】
しかし上記の2つの特性を同時に満足したときには、最良の結果が保証される。
また理想的には、良好な受信感度と外観の良さ(見栄え)とを共に確保できる既述のガラスアンテナにおいて、上記の2つの特性を同時に満足させることである。
【0020】
【発明の実施の形態】
図4は本発明を適用し得る受信機の全体構成例を示す図である。なお、全図を通して同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
図4において、上記図1に示した一対のアンテナ11,11′および周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12(復調部24として示す)は、図示する部分に位置付けされる。
【0021】
一対のアンテナ11,11′からのRF受信入力は、まず、RF/IF変換部21,21′にてIF信号に変換され、さらにこれらIF信号はA/D変換部22,22′にてディジタルIF信号に変換された後、上記の復調部24にて一般的な復調が行われる。ここで本発明に特に関連する周波数帯域分割型ダイバーシティも行われるが、これについては後に詳しく説明する。
【0022】
復調部24からの受信信号は、多重分離部25にて多重化された信号が分離され、さらにMPEGデコード部26にて復号される。この後、瞬断処理部27にて、電波が途切れたときに映りを極端に悪くさせないための一時的処理を施し、映像音声出力部28を介して、上記受信信号をディジタルテレビモニタ29に印加する。
【0023】
かくして周波数帯域分割型ダイバーシティ方式に基づく受信機10を実現することができるが、ここで上記アンテナ11,11′と上記復調部24に相当する周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12についてさらに詳しく説明する。
図5の(a)は一対の無指向性アンテナの、(b)は一対の単一指向性アンテナの各特性を図解的に表す図である。
【0024】
本図において、(a)は本発明において採用する一対の無指向性アンテナ11および11′のアンテナ指向特性を表し、(b)は本発明には適しない一対の単一指向性アンテナ15および15′のアンテナ指向特性を表す。
(b)の場合、左/右のアンテナ15,15′が相互に補完し合う補完効果は小さい。また移動体通信に関係するドップラー周波数が異なり同期ズレを起こす。
【0025】
これに対し(a)の場合、上記の補完効果は大きい。
図6の(a)は交差偏波識別度の良好なアンテナの、(b)は交差偏波識別度の良好でないアンテナの各識別性を図解的に表す図である。
本図の(b)の場合、当該アンテナ16(16′)は低偏波識別性のアンテナであり、H(水平)偏波もV(垂直)偏波も弁別することなしに受信してしまう。
【0026】
これに対し本発明で採用する(a)の場合、当該アンテナ11(11′)は高偏波識別性のアンテナであり、いずれか一方の偏波(図ではH偏波)のみを受信し、他方の偏波(図ではV偏波)は受信しない(図中、X印で示す)。
このような(a)の態様においては、受信するマルチパスのパス数が減るので、ダイバーシティの処理精度は高くなり、したがって一対のアンテナ相互間で補完できる確率は高くなる。つまり上記の補完効果は大きくなる。
【0027】
一方本図(b)の態様の場合は上記(a)の態様の場合とは逆になり、受信するマルチパスのパス数は増えるので、ダイバーシティの処理精度は低くなり、したがって一対のアンテナ(16,16′)相互間で補完できる確率は低くなる。つまり、上記の補完効果は小さい。
結局、無指向性のアンテナ11および11′を用いるのが有効である。
【0028】
ここで図5および図6に示す受信波RFについてもう少し詳しく説明する。
図7はRF受信波のスペクトラムを示す図である。ただしマルチパスフェーディングのある一態様を例にとって示す。
本図において、左側のスペクトラムは一対のアンテナ11,11′のうち、左側(車載用の場合、車の進行方向の左側)のアンテナ11についてのものであり、右側のスペクトラムは、右側のアンテナ11′についてのものである。
【0029】
本図によれば、アンテナ(左)11の受信帯のうち低域側にディップD(L)を生じており、一方アンテナ(右)11′ではその受信帯のうち高域側にディップD(R)を生じている。なおLはLeft(左)、RはRight(右)を表す。
そうすると、アンテナ(左)11が受けるディップD(L)に対しては、アンテナ(右)11′によって補完することができ、アンテナ(右)11′が受けるディップD(R)に対しては、アンテナ(左)11によって補完することができる。
【0030】
上記図7のスペクトラムは、OFDM方式により変調されたRF受信波のスペクトラムであり、本発明はこのRF受信波に対して周波数帯域分割型ダイバーシティ制御を、図1の同制御部12により行う。これを図8に示す。
図8は周波数帯域分割型ダイバーシティ制御の原理を表す図である。
本図の左欄は、図7のスペクトラムの一部を抜き出して図解的に表し、その中央欄は抜き出されたスペクトラムAおよびBに対しそれぞれS/N比較を行い、常にS/Nの良好な方(図のB1,A1,B2)を選択する様子を表し、その右欄はその選択されたAまたはBを周波数軸上に順次並べた様子を表す。かくしてダイバーシティの制御が実行される。ハードウェアとしては図9に示す回路によって実行される。
【0031】
図9は周波数帯域分割型ダイバーシティ制御を実行する回路例を示す図である。
本図において11,11′,21,21′,22および22′については上記図4において説明したとおりである。また図4の復調部24の一部をなす周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12(図1)の概要についても既に説明したとおりであるが、図9は特にその制御部12の詳細例を示すものである。
【0032】
この制御部12は、A/D変換部22および22′からの出力(時間ドメインの信号)を、それぞれ周波数ドメインの信号に変換するFFT31および31′を初段に有する。すなわち図7に示すメインキャリアを、小周波数帯域に分割した複数のサブキャリアの群に展開する。
これらのサブキャリアにより搬送される各データには、復調部(DEMOD)32および32′にて、エラー訂正処理が加えられ、いずれか一方の系統(11か11′か)のデータが選択部33にて選択され、後段例えば図4の多重分離部25に印加される。
【0033】
このときの選択はダイバーシティ制御により行われる。すなわち図9のS/N比較部34は、FFT31および31′からの信号を、S/Nについて、個別に比較し、S/Nの良好な方の信号がいずれの系統(11か11′か)であるか、選択部33に指示する。選択部33はこの指示に従って、上記の選択を行う。
以上、本発明の基本的構成について説明したので、以下、実際の具体的構成を特にアンテナに関して説明する。
【0034】
重要な点は、アンテナ11,11′を無指向性および高偏波識別性に関し、クロスダイポールアンテナ相当の特性を呈する形態とすることである。その理由は、前述した図3の実験結果に求めることができる。「クロスダイポールアンテナ相当」と表現したのは、必ずしもクロスダイポールアンテナそのものである必要はないからである。例えば図3に示したガラスアンテナであっても、クロスダイポールアンテナ相当の無指向性および高偏波識別性さえ備えていればよい。むしろこのガラスアンテナで実現すれば、さらに受信感度および外観上の見栄え、という点でより一層優れている。
【0035】
しかし現状では、一対のアンテナ11および11′をクロスダイポールアンテナそのものでそれぞれ構成するのが最も簡単な実現方法である。
図10は一対のクロスダイポールアンテナを実装した車両の一例を示す図である。
本図では、車両の後部の左右に一対のクロスダイポール型アンテナ11および11′が取り付けられている。この場合、車両後部のトランク(またはルーフ)の表面から30cm程度離して取り付けるのが望ましい。水平偏波の利得が劣化するのを防止するためである。これにより水平偏波に対する交差偏波識別度が良好になり、かつ、水平面内での指向性も所望のものとなる。
【0036】
図11の(a)はクロスダイポールアンテナの平面図、(b)はその等価回路図である。
本図中、AおよびA′は一対のアンテナエレメント、BおよびB′はそれと直交する一対のアンテナエレメントである。
(b)の等価回路では、クロスダイポールアンテナがバラン41,42および43と90°移相器44からなることを示している。90°移相器44としては例えばλ/4ケーブルを用いることができる。
【0037】
図11(a)に示す一般的なダイポールアンテナそのものを利用すると車両として外観上の見栄えが悪くなる。また車両の側方にアンテナエレメントが突き出ることから、通行人に対する安全面を考えると好ましいとは言えない。そこで例えば図12のようなアンテナを用いる。
図12は本発明に基づくアンテナの第1実施例を示す図である。
【0038】
本図の第1実施例によれば、クロスダイポールアンテナ11(11′)を構成する第1アンテナエレメント対51,51′およびこれに直交する第2アンテナエレメント対52,52′を、全体としてブーメラン形状にする。
この場合、ブーメラン形状とするためには、第1および第2アンテナエレメント51′および52′は、それぞれ第1および第2アンテナエレメント51および52よりも十分短い長さにする必要がある。そのための例を図13に示す。
【0039】
図13は図12のアンテナエレメント対の第1例を示す図である。
本図の第1例によれば、第1のアンテナエレメント51′(52′も同じ)をヘリカルアンテナ54とする。これにより、第1のアンテナエレメントの一方51′(52′も同じ)を、第1のアンテナエレメントの他方51(52も同じ)に対し、そのエレメント長を十分短くする。ヘリカルアンテナの利用により、アンテナエレメント51′(52′)の物理長は、アンテナエレメント51(52)の物理長λ/4に対し十分短くすることができる。
【0040】
結局、図13の構成を利用して、第1アンテナエレメント対51,51′および第2アンテナエレメント対52,52′の相互に隣接する各一片(51′,52′)を、ヘリカルアンテナ54により構成した受信機とする。なお、ヘリカルアンテナ54の導入により、前述の無指向性が失なわれることはないことを確認している。
【0041】
図14は本発明に基づくアンテナの第2実施例を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はその等価回路図である。
本図の第2実施例は、前記第1実施例(図12)のアンテナエレメント51′および52′を極端に短くしたものに相当し、前記ブーメランの幅を一層狭めることができる。
【0042】
すなわち、クロスダイポールアンテナの垂直支持ポール60をグランドとし、第1アンテナエレメント対51,51′および第2アンテナエレメント対52,52′の相互に隣接する第1の片の対(51,52)および第2の片の対(51′,52′)のうちのそれぞれの一方(図12の51′,52′)の長さをほぼ零とするものである(図14の(a)参照)。
【0043】
その等価回路は図14(b)に示すとおりである。なお90°移相器41とバラン43は、図11(b)に示したのと同じである。
上記第2実施例は、図14(a)のようにグランド(D)を配置すると、アンテナエレメント51がDと対称の位置に等価的に見え(51′を形成)、また、アンテナエレメント52がDと対称の位置に等価的に見える(52′を形成)ことを利用したものである。
【0044】
図15は本発明に基づくアンテナの第3実施例であって、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は等価回路図である。
本図(a)および(b)の第3実施例では、短片のアンテナエレメント61′と、ギャップ63を介してこれと同方向に延びる長片のアンテナエレメント61と、により第1アンテナエレメント対を構成し、また、短片のアンテナエレメント62′と、ギャップ64を介してこれと同方向に延びる長片のアンテナエレメント62と、により第2アンテナエレメント対を構成する。さらに、各ギャップ63,64と反対側の各短片のアンテナエレメント61′,62′の一端からそれぞれ延びる各垂直支持ポール65,66を相互に平行かつ近接させて配置する。一方、2つの長片のアンテナエレメント61,62は相互に直交するように配置する。
【0045】
なお、上記のアンテナエレメント61,61′,62,62′と、ギャップ63,64と、垂直支持ポール64,65は、全体として一体にプラスチックモールドするのが好ましい。
最後に、前述した高偏波識別性を積極的に実現する実施例について説明する。
図16は特に高偏波識別性の実現に有効な本発明に基づく第4実施例を示す図である。
【0046】
この第4実施例は、既述の高偏波識別性を得るために、偏波ダイバーシティ制御機能を受信機10内にさらに導入するものである。
図16において、一対のアンテナ11,11′をH偏波系とすれば、111および111′はV偏波系の一対のアンテナである。
H偏波系の構成要素であるRF/IF、A/DおよびFFTは図9に示したものと全く同じであり、同様にV偏波系も構成される。
【0047】
S/N比較部134は図9のS/N比較部34と機能的に全く同じであり、選択部133も図9の選択部34と機能的に全く同じである。
一方、偏波強度比較部100は本第4実施例に特有であって、H偏波およびV偏波のいずれを強く受信しているかを比較する。この比較部100に連係して偏波選択部233が設けられ、その比較部100の比較結果に応じてH偏波系かまたはV偏波系の受信信号が選択される。
【0048】
結局、要約すると本第4実施例において、既述した少なくとも一対のアンテナは、一対の水平偏波用アンテナ11,11′および一対の垂直偏波用アンテナ111,111′を備えてなり、周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部12はさらに偏波ダイバーシティ制御機能(100,233)を具備するようにする。
すなわち偏波強度の最も大きいのが例えばH偏波系であることを比較部100で検出すると、選択部233のスイッチをH偏波系に切り替えてしまう。一方、HおよびV偏波系ごとに独立して図9で述べたごとく、S/N比較を行い、一対のアンテナのいずれか一方を選択する。
【0049】
なお車両の走行地域を知って、そこでの放送がいずれの偏波系(H/V)であるかを予め知ることができるときは、そのHまたはVの指定を外部(EXT)からマニュアルで行うこともできる。
さらに、一対のH偏波系アンテナ(11,11′)と一対のV偏波系アンテナ(111,111′)について考察すると、これらのアンテナ構造としては、垂直支持ポールをV偏波系アンテナポールとして兼用するのが好ましい。アンテナの占有スペースを減らすためである。
【0050】
結局、要約すると、一対の水平偏波用アンテナ11,11′の各々を、クロスダイポールアンテナにより構成し、一対の垂直偏波用アンテナ111,111′の各々を、クロスダイポールアンテナの垂直支持ポール(図12の60参照)を兼用する垂直ポールアンテナにより構成することが望ましい。
図17は、一対のクロスダイポールアンテナを実装した車両の他の例を示す図である。
【0051】
図17に示すように、クロスダイポールアンテナにおける長片のアンテナエレメントO1〜O4は、各々車両内側方向と車両後方に延びるように配置する。
このように配置することにより、アンテナエレメントは車両側面から突出することなく配置できるので、車両側方の障害物に当たって破損すること、例えば車庫入れや洗車の際にアンテナエレメントが側壁等に接触して破損することを防止できる。
【0052】
またアンテナエレメントが前方ではなく、後方に長く延びている(エレメント支持部がエレメント前方でそこから後方に延びる形となる)ので、走行中における風に対するアンテナエレメントの安定性が向上し、高速走行中におけるアンテナの破損を防ぎ、また風切り音の低減等の効果も生じる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、例えば地上波ディジタルテレビ放送用として最適な受信機、特に車載用等の移動体通信に最適な受信機が得られる。すなわち耐マルチパスフェージング性能に優れ、テレビ画面上でのブロックノイズの発生を十分に抑えることのできる受信機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的構成を示す図である。
【図2】周波数帯域分割型ダイバーシティ方式での実験による映像受信率を示す図である。
【図3】アンテナの特性比較の実験結果を示す図である。
【図4】本発明を適用し得る受信機の全体構成例を示す図である。
【図5】(a)は一対の無指向性アンテナの、(b)は一対の単一指向性アンテナの各特性を図解的に表す図である。
【図6】(a)は交差偏波識別度の良好なアンテナの、(b)は交差偏波識別度の良好でないアンテナの各識別性を図解的に表す図である。
【図7】RF受信波のスペクトラムを示す図である。
【図8】周波数帯域分割型ダイバーシティ制御の原理を表す図である。
【図9】周波数帯域分割型ダイバーシティ制御を実行する回路例を示す図である。
【図10】一対のクロスダイポールアンテナを実装した車両の一例を示す図である。
【図11】(a)はクロスダイポールアンテナの平面図、(b)はその等価回路図である。
【図12】本発明に基づくアンテナの第1実施例を示す図である。
【図13】図12のアンテナエレメント対の第1例を示す図である。
【図14】本発明に基づくアンテナの第2実施例を示す図である。
【図15】本発明に基づくアンテナの第3実施例であって、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は等価回路図である。
【図16】特に高偏波識別性の実現に有効な本発明に基づく第4実施例を示す図である。
【図17】一対のクロスダイポールアンテナを実装した車両の他の例を示す図である。
【符号の説明】
10…ディジタルテレビ放送用受信機
11,11′…一対のアンテナ
12…周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部
21…RF/IF変換部
22…A/D変換部
24…復調部
29…テレビモニタ
31,31′…FFT
32,32′…復調部(DEMOD)
33…選択部
34…S/N比較部
41,42,43…バラン
44…90°移相器
51,51′…第1のアンテナエレメント対
52,52′…第2のアンテナエレメント対
54…ヘリカルアンテナ
60…垂直支持ポール
61,62…長片のアンテナエレメント
61,62′…短片のアンテナエレメント
63,64…ギャップ
65,66…垂直支持ポール
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiver suitable for receiving terrestrial digital broadcasting, for example.
Terrestrial digital television broadcasts will become the mainstream of future television broadcasts because they have higher frequency utilization efficiency than conventional analog broadcasts, and therefore, high-quality and multi-channel broadcasts are possible.
[0002]
The present invention provides such a receiver for digital television broadcasting, particularly a receiver suitable for in-vehicle use, in particular its antenna. , Its antenna system, and diversity system Is described.
[0003]
[Prior art]
Terrestrial digital broadcasting can be hierarchically transmitted with different optimum transmission parameters for fixed reception (64QAM), mobile reception (16QAM or DQPSK), and portable reception (DPQSK).
As a result, high-definition television and multi-channel broadcasting are possible with a fixed receiver such as a general house, and mobile communication with a transmission capacity of up to about 10 Mbps is possible with an in-vehicle or portable receiver.
[0004]
By the way, in the above mobile communication,
(I) Since the ground clearance of the antenna is low, sufficient antenna gain cannot be obtained.
(Ii) The multipath fading received when moving in urban areas is quite remarkable.
(Iii) Doppler shift accompanying high-speed movement is inevitable.
For this reason, image disturbance called block noise occurs on the television screen. Block noise is black strip-like streaks appearing along a scanning line on a television screen, and is caused by image signals being compressed and transmitted in units of blocks.
[0005]
Through various tests, the present applicant, among the above (i), (ii) and (iii), (i) is an improvement of the antenna itself, (ii) is an improvement of the antenna and the diversity part, and ( In iii), it has been found that the generation of the block noise can be suppressed by improving the demodulator of the receiver.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention aims to put mobile reception into practical use, particularly focusing on (ii) among the above (i), (ii), and (iii), that is, aiming at improving multipath fading resistance. To do.
That is, an object is to realize mobile reception in which the generation of the block noise is suppressed as much as possible.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention.
In this figure, a digital television broadcast receiver 10 performs at least a pair of antennas 11 and 11 '(only one pair is shown in the figure) and predetermined processing (described later) on each input signal from these antennas 11 and 11'. And a frequency band division diversity controller 12 that receives the added signal.
[0008]
More specifically, the receiver 10 includes at least a pair of antennas 11 and 11 ′ and a frequency band division type diversity control unit 12 connected to the output side of the pair of antennas 11 and 11 ′. Here, each of the pair of antennas 11 and 11 ′ is a digital television set that is substantially non-directional with respect to directivity and has high polarization discrimination that can sufficiently distinguish both polarizations with respect to cross polarization discrimination. Broadcast receiver. Such a digital television receiver 10 can dramatically improve the video reception rate and sufficiently suppress the block noise described above.
[0009]
The reason for this configuration is due to theoretical and experimental considerations. This will be described below.
Conventional analog television signals are concentrated in the vicinity of the main carrier. On the other hand, a digital television signal is a signal modulated by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) method, and its power is almost uniformly distributed over a wide band.
[0010]
For this reason, in a receiver for digital television broadcasting, the conventional antenna switching diversity system for analog television cannot be adopted. This is because the power received by the pair of diversity antennas is always almost equal, and therefore, an antenna switching trigger cannot be obtained.
Therefore, it is assumed that multipath fading resistance is enhanced using a spatial diversity antenna structure that uses a pair of antennas. However, since the same switching as that used for analog television cannot be performed, in the present invention, After performing demodulation (DEMOD) processing described later, a predetermined reception frequency band (5.7 MHz) is divided into a plurality of small frequency bands, and one of the two antennas is divided for each of the divided small frequency bands. It is assumed that a frequency band division type diversity method of selecting is adopted. This is the frequency band division diversity controller 12 shown in FIG.
[0011]
It is understood that the multiband fading performance of a digital television broadcast receiver can be enhanced by such a frequency band division type diversity system (the theory will be described in detail later with reference to the drawings).
However, the adoption of the frequency band division type diversity system alone is not sufficient as a receiver for mobile communication intended by the present invention. This is because, for example, in-vehicle digital television receivers are particularly strongly affected by multipath fading because they move at high speed on ordinary roads and highways while passing through urban areas. Therefore, the present applicant mounted various types of antennas on a real vehicle and actually performed field tests using experimental radio waves. The experimental results are as follows.
[0012]
FIG. 2 is a diagram showing a video reception rate by an experiment in the frequency band division type diversity system.
In the left column of the figure, three types of antennas used in the test, that is, a glass antenna, a pole antenna, and a cross dipole antenna are shown. The glass antenna is an antenna developed by the present applicant, and is an antenna specialized for the UHF LOW band, which is a terrestrial digital television band. This glass antenna greatly improves reception sensitivity.
[0013]
On the other hand, the upper column of the figure is divided into two modes: when diversity is not functioning (OFF) and when it is functioning (ON). Note that the receiver input level in this test is −60 dBm at the pole antenna.
As shown in the figure, in any type of antenna, the video reception rate is significantly improved in the diversity ON mode.
[0014]
From this result, it was confirmed that the frequency band division type diversity scheme is extremely effective for multipath fading.
By the way, when the characteristics of the glass antenna, the pole antenna, and the cross dipole antenna in FIG. 2 under the diversity ON mode are analyzed, it is found that a somewhat unique phenomenon is observed.
[0015]
This peculiar phenomenon is that the above-mentioned pole antenna, which has a relatively low reception sensitivity as compared with a glass antenna, has a better video reception rate, such as 75.0%: 85.0%. ,That's what it means. That is, a high reception sensitivity (antenna gain) and a high video reception rate, that is, an improvement in anti-multipath fading performance are not related.
[0016]
In order to further investigate the above, a second experiment was conducted. This is an experiment for comparing antenna characteristics.
FIG. 3 is a diagram showing experimental results of antenna characteristic comparison.
The left column in this figure is exactly the same as the left column in FIG. On the other hand, the upper column of the figure shows each item of antenna characteristics, the right end of the upper column is an item related to directivity, and the center of the upper column is an item related to cross polarization identification. The left end of the upper column is exactly the same as the diversity ON item in FIG. 2 (video reception rate).
[0017]
What should be noted in FIG. 3 is that the following results (i) and (ii) were obtained.
(I) First, the better the cross polarization discrimination becomes (see the downward arrow <1> in FIG. 3), the better the video reception rate in the frequency band division diversity,
(Ii) In addition, the better the directivity (see the downward arrow <2> in FIG. 3), that is, the closer the antenna approaches omnidirectionality, the better the video reception rate.
[0018]
As a result, as schematically shown in FIG. 1, the receiver 10 of the present invention includes a pair of antennas 11 and 11 ′ that are non-directional and highly polarized, and a frequency band division diversity controller 12. Is an important component. However, even if omnidirectionality and high polarization discrimination are not necessarily satisfied at the same time, that is, only one characteristic of omnidirectionality and high polarization discrimination is satisfied, it is an object of the present invention. The anti-multipath fading performance can be improved to some extent.
[0019]
However, the best results are guaranteed when the above two characteristics are satisfied simultaneously.
Ideally, the above-described two characteristics should be satisfied at the same time in the above-described glass antenna that can ensure both good reception sensitivity and good appearance (appearance).
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 4 is a diagram showing an example of the overall configuration of a receiver to which the present invention can be applied. Throughout the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals or symbols.
In FIG. 4, the pair of antennas 11 and 11 ′ and the frequency band division diversity controller 12 (shown as a demodulator 24) shown in FIG. 1 are positioned in the illustrated portion.
[0021]
The RF reception input from the pair of antennas 11 and 11 'is first converted into IF signals by the RF / IF converters 21 and 21', and these IF signals are digitally converted by the A / D converters 22 and 22 '. After being converted into the IF signal, the demodulation section 24 performs general demodulation. Here, frequency band division type diversity particularly related to the present invention is also performed, which will be described in detail later.
[0022]
The received signal from the demodulating unit 24 is separated from the multiplexed signal by the demultiplexing unit 25 and further decoded by the MPEG decoding unit 26. Thereafter, the instantaneous interruption processing unit 27 performs temporary processing so as not to make the image extremely worse when the radio wave is interrupted, and applies the received signal to the digital television monitor 29 via the video / audio output unit 28. To do.
[0023]
Thus, the receiver 10 based on the frequency band division type diversity scheme can be realized. Here, the frequency band division type diversity control unit 12 corresponding to the antennas 11 and 11 'and the demodulation unit 24 will be described in more detail.
FIG. 5A is a diagram schematically illustrating the characteristics of a pair of omnidirectional antennas, and FIG. 5B is a diagram schematically illustrating the characteristics of a pair of unidirectional antennas.
[0024]
In this figure, (a) represents the antenna directivity characteristics of a pair of omnidirectional antennas 11 and 11 'employed in the present invention, and (b) represents a pair of unidirectional antennas 15 and 15 that are not suitable for the present invention. It represents the antenna directivity of ′.
In the case of (b), the complementary effect in which the left / right antennas 15 and 15 'complement each other is small. Also, the Doppler frequency related to mobile communication differs and causes a synchronization shift.
[0025]
On the other hand, in the case of (a), the above-mentioned complementary effect is large.
(A) of FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the individuality of an antenna having good cross polarization discrimination, and (b) of the antenna having poor cross polarization discrimination.
In the case of (b) in the figure, the antenna 16 (16 ′) is a low polarization discriminating antenna and receives H (horizontal) polarization and V (vertical) polarization without discrimination. .
[0026]
On the other hand, in the case of (a) adopted in the present invention, the antenna 11 (11 ′) is a highly polarized wave discriminating antenna, and receives only one of the polarized waves (H polarized wave in the figure), The other polarization (V polarization in the figure) is not received (indicated by X in the figure).
In the aspect (a), since the number of multipaths to be received is reduced, the diversity processing accuracy is increased, and therefore, the probability of complementation between a pair of antennas is increased. That is, the above-mentioned supplementary effect is increased.
[0027]
On the other hand, in the case of the mode shown in FIG. 7B, the number of multipaths to be received increases because the reverse of the case of the above-described mode of (a), and the diversity processing accuracy decreases, and therefore, the pair of antennas (16 , 16 ') The probability of complementation between each other is low. That is, the above-mentioned supplementary effect is small.
After all, it is effective to use omnidirectional antennas 11 and 11 '.
[0028]
Here, the received wave RF shown in FIGS. 5 and 6 will be described in more detail.
FIG. 7 is a diagram showing a spectrum of an RF reception wave. However, one mode of multipath fading is shown as an example.
In this figure, the left spectrum is for the antenna 11 on the left side (left side in the vehicle traveling direction in the case of in-vehicle use) of the pair of antennas 11 and 11 ′, and the right spectrum is the right antenna 11. It is about ′.
[0029]
According to this figure, a dip D (L) is generated on the low band side of the reception band of the antenna (left) 11, while the dip D (( R). Note that L represents Left (left) and R represents Right (right).
Then, the dip D (L) received by the antenna (left) 11 can be complemented by the antenna (right) 11 ', and the dip D (R) received by the antenna (right) 11' It can be supplemented by the antenna (left) 11.
[0030]
The spectrum shown in FIG. 7 is a spectrum of an RF reception wave modulated by the OFDM method. In the present invention, the control unit 12 shown in FIG. 1 performs frequency band division type diversity control on the RF reception wave. This is shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of frequency band division type diversity control.
The left column of this figure shows a part of the spectrum of FIG. 7 and schematically shows it, and the center column performs S / N comparison for each of the extracted spectra A and B, and the S / N is always good. The right side (B1, A1, B2 in the figure) is selected, and the right column indicates the state where the selected A or B is sequentially arranged on the frequency axis. Thus, diversity control is executed. The hardware is executed by the circuit shown in FIG.
[0031]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a circuit that executes frequency band division type diversity control.
In this figure, 11, 11 ', 21, 21', 22 and 22 'are as described in FIG. Further, the outline of the frequency band division type diversity control unit 12 (FIG. 1) forming a part of the demodulating unit 24 of FIG. 4 has already been described, but FIG. 9 shows a detailed example of the control unit 12 in particular. It is.
[0032]
The control unit 12 has FFTs 31 and 31 ′ in the first stage for converting outputs (time domain signals) from the A / D conversion units 22 and 22 ′ into frequency domain signals, respectively. That is, the main carrier shown in FIG. 7 is developed into a group of a plurality of subcarriers divided into small frequency bands.
Each data carried by these subcarriers is subjected to error correction processing in the demodulating units (DEMOD) 32 and 32 ', and the data of either one of the systems (11 or 11') is selected by the selecting unit 33. And applied to the subsequent stage, for example, the demultiplexing unit 25 of FIG.
[0033]
Selection at this time is performed by diversity control. That is, the S / N comparison unit 34 in FIG. 9 compares the signals from the FFTs 31 and 31 'individually with respect to the S / N, and the signal with the better S / N indicates which system (11 or 11'). ) To the selection unit 33. The selection unit 33 performs the above selection according to this instruction.
The basic configuration of the present invention has been described above, and the actual specific configuration will be described below particularly with respect to the antenna.
[0034]
The important point is that the antennas 11 and 11 'have a form equivalent to a crossed dipole antenna with respect to omnidirectionality and high polarization discrimination. The reason can be obtained from the experimental result of FIG. The expression “equivalent to a cross dipole antenna” is because the cross dipole antenna itself is not necessarily required. For example, the glass antenna shown in FIG. 3 only needs to have omnidirectionality and high polarization discrimination equivalent to a cross dipole antenna. Rather, if this glass antenna is used, it is further superior in terms of reception sensitivity and appearance.
[0035]
However, at present, the simplest method of realization is to construct the pair of antennas 11 and 11 'by the cross dipole antenna itself.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a vehicle on which a pair of cross dipole antennas are mounted.
In this figure, a pair of cross dipole antennas 11 and 11 'are attached to the left and right of the rear part of the vehicle. In this case, it is desirable to attach it about 30 cm away from the surface of the trunk (or roof) at the rear of the vehicle. This is to prevent the gain of horizontal polarization from deteriorating. Thereby, the cross polarization discrimination with respect to the horizontal polarization becomes good, and the directivity in the horizontal plane is also desired.
[0036]
FIG. 11A is a plan view of a cross dipole antenna, and FIG. 11B is an equivalent circuit diagram thereof.
In the figure, A and A ′ are a pair of antenna elements, and B and B ′ are a pair of antenna elements orthogonal to the antenna elements.
The equivalent circuit of (b) shows that the cross dipole antenna is composed of baluns 41, 42 and 43 and a 90 ° phase shifter 44. As the 90 ° phase shifter 44, for example, a λ / 4 cable can be used.
[0037]
If the general dipole antenna itself shown in FIG. 11A is used, the appearance of the vehicle will deteriorate. Moreover, since the antenna element protrudes to the side of the vehicle, it cannot be said that it is preferable from the viewpoint of safety for passers-by. Therefore, for example, an antenna as shown in FIG. 12 is used.
FIG. 12 is a diagram showing a first embodiment of an antenna according to the present invention.
[0038]
According to the first embodiment of the present figure, the first antenna element pair 51, 51 'constituting the cross dipole antenna 11 (11') and the second antenna element pair 52, 52 'orthogonal thereto are arranged as a whole as a boomerang. Shape.
In this case, in order to obtain a boomerang shape, the first and second antenna elements 51 ′ and 52 ′ need to be sufficiently shorter than the first and second antenna elements 51 and 52, respectively. An example for this is shown in FIG.
[0039]
FIG. 13 is a diagram showing a first example of the antenna element pair of FIG.
According to the first example of this figure, the first antenna element 51 ′ (52 ′ is the same) is the helical antenna 54. Thereby, the element length of one of the first antenna elements 51 ′ (52 ′ is the same) is sufficiently shorter than the other 51 of the first antenna elements (the same is 52). By using the helical antenna, the physical length of the antenna element 51 '(52') can be made sufficiently shorter than the physical length λ / 4 of the antenna element 51 (52).
[0040]
Eventually, using the configuration of FIG. 13, each adjacent piece (51 ′, 52 ′) of the first antenna element pair 51, 51 ′ and the second antenna element pair 52, 52 ′ is removed by the helical antenna 54. Assume that the receiver is configured. It has been confirmed that the introduction of the helical antenna 54 does not lose the aforementioned omnidirectionality.
[0041]
14A and 14B are views showing a second embodiment of the antenna according to the present invention, in which FIG. 14A is a perspective view thereof and FIG. 14B is an equivalent circuit diagram thereof.
The second embodiment of this figure corresponds to the antenna elements 51 'and 52' of the first embodiment (FIG. 12) made extremely short, and the width of the boomerang can be further reduced.
[0042]
That is, with the vertical support pole 60 of the cross dipole antenna as the ground, the first pair of pieces (51, 52) and the first antenna element pair 51, 51 'and the second antenna element pair 52, 52' adjacent to each other and The length of each one of the second pair of pairs (51 ′, 52 ′) (51 ′, 52 ′ in FIG. 12) is made substantially zero (see (a) of FIG. 14).
[0043]
The equivalent circuit is as shown in FIG. The 90 ° phase shifter 41 and the balun 43 are the same as those shown in FIG.
In the second embodiment, when the ground (D) is arranged as shown in FIG. 14A, the antenna element 51 appears equivalent to a position symmetrical to D (forms 51 ′), and the antenna element 52 It utilizes the fact that it looks equivalent to a position symmetrical to D (forms 52 ').
[0044]
15A and 15B show a third embodiment of the antenna according to the present invention, in which FIG. 15A is a perspective view, FIG. 15B is a plan view, and FIG. 15C is an equivalent circuit diagram.
In the third embodiment of FIGS. 4A and 4B, a first antenna element pair is formed by a short antenna element 61 ′ and a long antenna element 61 extending in the same direction through a gap 63. The second antenna element pair is configured by the short antenna element 62 ′ and the long antenna element 62 extending in the same direction via the gap 64. Further, the vertical support poles 65 and 66 extending from one end of the short antenna elements 61 'and 62' on the opposite side to the gaps 63 and 64 are arranged in parallel and close to each other. On the other hand, the two long pieces of antenna elements 61 and 62 are arranged so as to be orthogonal to each other.
[0045]
The antenna elements 61, 61 ', 62, 62', the gaps 63, 64, and the vertical support poles 64, 65 are preferably integrally plastic molded as a whole.
Finally, an embodiment that positively realizes the above-described high polarization discrimination will be described.
FIG. 16 is a diagram showing a fourth embodiment based on the present invention which is particularly effective for realizing high polarization discrimination.
[0046]
In the fourth embodiment, a polarization diversity control function is further introduced into the receiver 10 in order to obtain the high polarization discrimination described above.
In FIG. 16, if a pair of antennas 11 and 11 'is an H polarization system, 111 and 111' are a pair of antennas of a V polarization system.
RF / IF, A / D, and FFT, which are constituent elements of the H polarization system, are exactly the same as those shown in FIG. 9, and the V polarization system is also configured.
[0047]
The S / N comparison unit 134 is functionally identical to the S / N comparison unit 34 in FIG. 9, and the selection unit 133 is also functionally identical to the selection unit 34 in FIG. 9.
On the other hand, the polarization intensity comparison unit 100 is unique to the fourth embodiment and compares which of the H polarization and the V polarization is being received strongly. A polarization selection unit 233 is provided in cooperation with the comparison unit 100, and a reception signal of the H polarization system or the V polarization system is selected according to the comparison result of the comparison unit 100.
[0048]
In summary, in the fourth embodiment, at least the pair of antennas described above includes a pair of horizontally polarized antennas 11 and 11 'and a pair of vertically polarized antennas 111 and 111', and a frequency band. The split type diversity control unit 12 is further provided with a polarization diversity control function (100, 233).
That is, if the comparison unit 100 detects that the polarization intensity is the highest, for example, in the H polarization system, the switch of the selection unit 233 is switched to the H polarization system. On the other hand, as described with reference to FIG. 9 independently for each of the H and V polarization systems, S / N comparison is performed, and one of the pair of antennas is selected.
[0049]
In addition, when knowing the traveling area of the vehicle and knowing in advance which polarization system (H / V) the broadcast there is, the designation of H or V is performed manually from the outside (EXT). You can also.
Further, considering a pair of H-polarization antennas (11, 11 ') and a pair of V-polarization antennas (111, 111'), as these antenna structures, a vertical support pole is used as a V-polarization antenna pole. It is preferable to use as both. This is to reduce the space occupied by the antenna.
[0050]
In summary, each of the pair of horizontally polarized antennas 11 and 11 'is constituted by a cross dipole antenna, and each of the pair of vertically polarized antennas 111 and 111' is a vertical support pole ( It is desirable to use a vertical pole antenna that also serves as 60) in FIG.
FIG. 17 is a diagram illustrating another example of a vehicle on which a pair of cross dipole antennas are mounted.
[0051]
As shown in FIG. 17, the long antenna elements O <b> 1 to O <b> 4 in the cross dipole antenna are disposed so as to extend in the vehicle inner direction and the vehicle rear, respectively.
By arranging in this way, the antenna element can be arranged without protruding from the side surface of the vehicle, so that the antenna element touches an obstacle on the side of the vehicle and is damaged. It can be prevented from being damaged.
[0052]
In addition, the antenna element extends not to the front but to the back (the element support extends in front of the element and from there to the rear), improving the stability of the antenna element against wind during running and driving at high speed This also prevents the antenna from being damaged and reduces wind noise.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for example, a receiver that is optimal for terrestrial digital television broadcasting, particularly a receiver that is optimal for mobile communication such as in-vehicle use can be obtained. That is, it is possible to obtain a receiver that has excellent multipath fading resistance and can sufficiently suppress the occurrence of block noise on the television screen.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a video reception rate by an experiment in a frequency band division type diversity system.
FIG. 3 is a diagram showing experimental results of antenna characteristic comparison.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a receiver to which the present invention can be applied.
5A is a diagram schematically illustrating the characteristics of a pair of omnidirectional antennas, and FIG. 5B is a diagram schematically illustrating the characteristics of a pair of unidirectional antennas.
FIGS. 6A and 6B are diagrams schematically illustrating the individuality of an antenna having good cross-polarization discrimination, and FIG. 6B being an illustration of antennas having poor cross-polarization discrimination.
FIG. 7 is a diagram showing a spectrum of an RF received wave.
FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of frequency band division type diversity control.
FIG. 9 is a diagram illustrating a circuit example for performing frequency band division type diversity control;
FIG. 10 is a diagram showing an example of a vehicle on which a pair of cross dipole antennas are mounted.
11A is a plan view of a cross dipole antenna, and FIG. 11B is an equivalent circuit diagram thereof.
FIG. 12 shows a first embodiment of an antenna according to the present invention.
13 is a diagram showing a first example of the antenna element pair in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 shows a second embodiment of an antenna according to the present invention.
FIG. 15 is a third embodiment of an antenna according to the present invention, where (a) is a perspective view, (b) is a plan view, and (c) is an equivalent circuit diagram.
FIG. 16 is a diagram showing a fourth embodiment based on the present invention, which is particularly effective for realizing high polarization discrimination.
FIG. 17 is a diagram showing another example of a vehicle on which a pair of cross dipole antennas are mounted.
[Explanation of symbols]
10. Digital TV broadcast receiver
11, 11 '... a pair of antennas
12. Frequency band division type diversity controller
21 ... RF / IF converter
22 ... A / D converter
24. Demodulator
29 ... TV monitor
31, 31 '... FFT
32, 32 '... demodulator (DEMOD)
33 ... Selection part
34 ... S / N comparison part
41, 42, 43 ... Balun
44 ... 90 ° phase shifter
51, 51 '... first antenna element pair
52, 52 '... second antenna element pair
54 ... Helical antenna
60 ... Vertical support pole
61, 62 ... long antenna element
61, 62 '... Short antenna element
63, 64 ... Gap
65, 66 ... Vertical support pole

Claims (14)

水平偏波用の一対のアンテナおよび垂直偏波用の一対のアンテナと、
各前記一対のアンテナの出力側に接続され、分割した周波数帯域毎に前記水平偏波用の一対のアンテナの一方又は前記垂直偏波用の一対のアンテナの一方を選択する周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部と、を有してなり、
ここに各前記一対のアンテナの各々は、
指向性に関してほぼ無指向性であり、かつ、交差偏波識別度に関し両偏波を十分弁別できる高偏波識別性を備えることを特徴とするディジタルテレビ放送用受信機。
A pair of antennas for horizontal polarization and a pair of antennas for vertical polarization ;
It is connected to the output side of each of said pair of antenna, frequency subband diversity control for selecting one of a pair of antennas for one or the vertically polarized wave of the pair of antennas for the horizontally polarized wave in each divided frequency band And
Each of the said one pair of antennas here,
A receiver for digital television broadcasting, characterized by being substantially omnidirectional with respect to directivity and having high polarization discrimination capable of sufficiently discriminating both polarizations with respect to cross polarization discrimination.
各前記一対のアンテナは、前記無指向性および前記高偏波識別性に関し、クロスダイポールアンテナ相当の特性を呈する形態を備えることを特徴とする請求項1に記載の受信機。 2. The receiver according to claim 1, wherein each of the pair of antennas has a form exhibiting characteristics equivalent to a crossed dipole antenna with respect to the omnidirectionality and the high polarization discrimination. 前記水平偏波用の一対のアンテナの各々を、クロスダイポールアンテナにより構成し、
前記垂直偏波用の一対のアンテナの各々を、前記クロスダイポールアンテナの垂直支持ポールを兼用する垂直ポールアンテナにより構成することを特徴とする請求項に記載の受信機。
Each of the pair of antennas for horizontal polarization is constituted by a cross dipole antenna,
The receiver according to claim 1, characterized in that each of the pair of antennas for the vertically polarized waves, constitutes a vertical dipole antenna that also serves as a vertical support poles of the cross dipole antenna.
前記水平偏波用の一対のアンテナおよび垂直偏波用の一対のアンテナのそれぞれを、第1アンテナエレメント対およびこれに直交する第2アンテナエレメント対を備えたクロスダイポールアンテナにより構成することを特徴とする請求項に記載の受信機。 Each of the pair of antennas for horizontal polarization and the pair of antennas for vertical polarization is constituted by a cross dipole antenna including a first antenna element pair and a second antenna element pair orthogonal thereto. The receiver according to claim 1 . 前記クロスダイポールアンテナ相当の特性を呈する形態を備える各前記一対のアンテナの各々をなす第1アンテナエレメント対およびこれに直交する第2アンテナエレメント対を、全体としてブーメラン形状にすることを特徴とする請求項2に記載の受信機。The first antenna element pair constituting each of the pair of antennas having a form exhibiting characteristics equivalent to the cross dipole antenna and the second antenna element pair orthogonal thereto are formed into a boomerang shape as a whole. Item 3. The receiver according to Item 2. 前記第1アンテナエレメント対および第2アンテナエレメント対の相互に隣接する各一片を、ヘリカルアンテナにより構成することを特徴とする請求項またはに記載の受信機。The receiver according to each piece adjacent each other of said first antenna element pair and the second antenna element pairs, to claim 4 or 5, characterized in that it constitutes a helical antenna. 前記クロスダイポールアンテナ相当の特性を呈する形態を備える各前記一対のアンテナの各々が、垂直支持ポールをグランドとし、前記第1アンテナエレメント対および第2アンテナエレメント対の相互に隣接する第1の片の対および第2の片の対のうちの一方の長さをほぼ零とすることを特徴とする請求項またはに記載の受信機。 Each of the pair of antennas having a form exhibiting a characteristic equivalent to the cross dipole antenna has a vertical support pole as a ground, and a first piece of the first antenna element pair and the second antenna element pair adjacent to each other. the receiver of claim 4 or 5, characterized in that a substantially zero one length of the pair of pairs and a second piece. 短片のアンテナエレメントと、ギャップを介してこれと同方向に延びる長片のアンテナエレメントと、により前記第1アンテナエレメント対を構成し、
短片のアンテナエレメントと、ギャップを介してこれと同方向に延びる長片のアンテナエレメントと、により前記第2アンテナエレメント対を構成し、
さらに、各前記ギャップと反対側の各前記短片のアンテナエレメントの一端からそれぞれ延びる各垂直支持ポールを相互に平行かつ近接させて配置し、
一方、2つの前記長片のアンテナエレメントは相互に直交するように配置することを特徴とする請求項またはに記載の受信機。
The short antenna element and the long antenna element extending in the same direction through a gap constitute the first antenna element pair,
The second antenna element pair is constituted by a short antenna element and a long antenna element extending in the same direction through a gap,
Furthermore, each vertical support pole extending from one end of each antenna element of each said short piece opposite to each said gap is arranged in parallel and close to each other,
Meanwhile, the antenna element of the two of the long piece receiver according to claim 4 or 5, characterized in that arranged orthogonal to each other.
前記クロスダイポールアンテナ相当の特性を呈する形態を備える各前記一対のアンテナは車両に搭載され、
前記長片のアンテナエレメントの一方は前記車両の内側方向に延び、他方は前記車両の後方に延びることを特徴とする請求項記載の受信機。
Each of the pair of antennas having a form exhibiting characteristics equivalent to the cross dipole antenna is mounted on a vehicle,
One of the antenna element of the long piece extending inwardly of the vehicle, the other receiver of claim 8, wherein the extending rearwardly of the vehicle.
車両に搭載される周波数帯域分割型ダイバーシティ用クロスダイポールアンテナであって、
前記クロスダイポールアンテナの垂直支持ポールをグランドとして、前記第1アンテナエレメント対および第2アンテナエレメント対の相互に隣接する第1の片の対および第2の片の対のうちの一方の長さをほぼ零とすることを特徴とするアンテナ。
It is a cross-dipole antenna for frequency band division type diversity mounted on a vehicle,
With the vertical support pole of the cross dipole antenna as the ground, the length of one of the first piece pair and the second piece pair adjacent to each other of the first antenna element pair and the second antenna element pair is An antenna characterized by almost zero.
車両に搭載される周波数帯域分割型ダイバーシティ用クロスダイポールアンテナであって、
短片のアンテナエレメントと、ギャップを介してこれと同方向に延びる長片のアンテナエレメントと、により前記第1アンテナエレメント対を構成し、
短片のアンテナエレメントと、ギャップを介してこれと同方向に延びる長片のアンテナエレメントと、により前記第2アンテナエレメント対を構成し、
さらに、各前記ギャップと反対側の各前記短片のアンテナエレメントの一端からそれぞれ延びる各垂直支持ポールを相互に平行かつ近接させて配置し、
一方、2つの前記長片のアンテナエレメントは相互に直交するように配置することを特徴とするアンテナ。
It is a cross-dipole antenna for frequency band division type diversity mounted on a vehicle,
The short antenna element and the long antenna element extending in the same direction through a gap constitute the first antenna element pair,
The second antenna element pair is constituted by a short antenna element and a long antenna element extending in the same direction through a gap,
Furthermore, each vertical support pole extending from one end of each antenna element of each said short piece opposite to each said gap is arranged in parallel and close to each other,
On the other hand, the two antenna elements are arranged so as to be orthogonal to each other.
前記長片のアンテナエレメントの一方は前記車両の内側方向に延び、その他方は前記車両の後方に延びることを特徴とする請求項11に記載の受信機。The receiver of claim 11 one of the antenna elements of the long piece extending inwardly of the vehicle, the other, characterized in that extending rearwardly of the vehicle. 周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部を有するディジタルテレビ放送用受信機用のアンテナシステムであって、
水平偏波用の一対のアンテナおよび垂直偏波用の一対のアンテナから構成され、
各前記一対のアンテナの各々は、指向性に関してほぼ無指向性であり、かつ、交差偏波識別度に関し両偏波を十分弁別できる高偏波識別性を備え、かつ前記周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部は分割した周波数帯域毎に前記水平偏波用の一対のアンテナの一方又は前記垂直偏波用の一対のアンテナの一方を選択することを特徴とするディジタルテレビ放送用受信機用アンテナシステム。
An antenna system for a digital television broadcast receiver having a frequency band division type diversity controller,
It consists of a pair of antennas for horizontal polarization and a pair of antennas for vertical polarization ,
Each of the pair of antennas is substantially omnidirectional with respect to directivity, has high polarization discrimination that can sufficiently distinguish both polarizations with respect to cross polarization discrimination, and the frequency band division type diversity control. The unit selects one of the pair of horizontally polarized antennas or one of the pair of vertically polarized antennas for each divided frequency band.
ディジタルテレビ放送用受信機用の周波数帯域分割型ダイバーシティシステムであって、
水平偏波用の一対のアンテナおよび垂直偏波用の一対のアンテナと、
各前記一対のアンテナの出力側に接続され分割した周波数帯域毎に前記水平偏波用の一対のアンテナの一方又は前記垂直偏波用の一対のアンテナの一方を選択する周波数帯域分割型ダイバーシティ制御部とを有してなり、
各前記一対のアンテナの各々は、指向性に関してほぼ無指向性であり、かつ、交差偏波識別度に関し両偏波を十分弁別できる高偏波識別性を備えることを特徴とするディジタルテレビ放送用ダイバーシティシステム。
A frequency band division diversity system for a receiver for digital television broadcasting,
A pair of antennas for horizontal polarization and a pair of antennas for vertical polarization ;
It is connected to the output side of each of said pair of antenna, frequency subband diversity control for selecting one of a pair of antennas for one or the vertically polarized wave of the pair of antennas for the horizontally polarized wave in each divided frequency band And having a part
Each of the pair of antennas is substantially omnidirectional with respect to directivity, and has a high polarization discriminating property capable of sufficiently distinguishing both polarizations with respect to cross polarization discrimination. Diversity system.
JP2001188453A 2001-06-21 2001-06-21 Digital TV broadcast receiver and antenna Expired - Fee Related JP4522019B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001188453A JP4522019B2 (en) 2001-06-21 2001-06-21 Digital TV broadcast receiver and antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001188453A JP4522019B2 (en) 2001-06-21 2001-06-21 Digital TV broadcast receiver and antenna

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003008484A JP2003008484A (en) 2003-01-10
JP2003008484A5 JP2003008484A5 (en) 2007-07-19
JP4522019B2 true JP4522019B2 (en) 2010-08-11

Family

ID=19027554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001188453A Expired - Fee Related JP4522019B2 (en) 2001-06-21 2001-06-21 Digital TV broadcast receiver and antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4522019B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007024451A1 (en) * 2005-08-24 2007-03-01 Thomson Licensing Diversity tuned mobile set-top box
JP6117833B2 (en) * 2015-02-09 2017-04-19 Necプラットフォームズ株式会社 Diversity antenna device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000138528A (en) * 1998-11-02 2000-05-16 Ntt Mobil Communication Network Inc Antenna device
JP2000224139A (en) * 1999-02-01 2000-08-11 Sony Corp Diversity receiver
JP2001053517A (en) * 1999-08-06 2001-02-23 Sony Corp Antenna system and portable radio device
JP2001102980A (en) * 1999-09-28 2001-04-13 Hiroshi Naoe Communication mode and radio terminal function of radio base station

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3138934B2 (en) * 1991-12-09 2001-02-26 日本電信電話株式会社 Space diversity system
DE69327837T2 (en) * 1992-12-01 2000-10-12 Koninkl Philips Electronics Nv Subband diversity transmission system
GB9318338D0 (en) * 1993-09-03 1993-10-27 Philips Electronics Uk Ltd Antenna arrangement
JPH0964639A (en) * 1995-08-25 1997-03-07 Uniden Corp Diversity antenna circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000138528A (en) * 1998-11-02 2000-05-16 Ntt Mobil Communication Network Inc Antenna device
JP2000224139A (en) * 1999-02-01 2000-08-11 Sony Corp Diversity receiver
JP2001053517A (en) * 1999-08-06 2001-02-23 Sony Corp Antenna system and portable radio device
JP2001102980A (en) * 1999-09-28 2001-04-13 Hiroshi Naoe Communication mode and radio terminal function of radio base station

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003008484A (en) 2003-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8294625B2 (en) Antenna diversity system
US6792258B1 (en) Diversity reception method and diversity receivers
US7970366B2 (en) Diversity receiver
US6911946B2 (en) Antenna arrangement for satellite and/or terrestrial radio signals for motor vehicles
WO2006009006A1 (en) Digital broadcast receiving antenna apparatus and movable body incorporating the same
CN102594429A (en) Antenna diversity scheme employing band pass sampling and fast semiconductor switching
JP2004529589A (en) Diversity antenna system and control method thereof
WO2012153575A1 (en) Tuner module, and mobile communication terminal
EP2802088B1 (en) Managing wirelessly transmitted use-data in a wireless data transmission environment
JP4522019B2 (en) Digital TV broadcast receiver and antenna
EP1659707B1 (en) Apparatus and method for processing digital multimedia broadcast (DMB) signals
JP2006157340A (en) Television broadcast receiver
JP2000156607A (en) Antenna system, communication equipment system and digital television broadcast receiver
JP2000183789A (en) Digital television broadcast receiver
US8170161B2 (en) Hybrid switched-phased diversity system and method
JP2012094931A (en) Television receiver
Imai et al. Experimental results of diversity reception for terrestrial digital broadcasting
JPS6336171B2 (en)
JP2003513486A (en) Method and apparatus for reducing multipath distortion in television signals
JP5796159B2 (en) Vehicle antenna device
Fujimoto et al. Experimental results of diversity reception for terrestrial digital broadcasting
JP2867205B2 (en) VHF and UHF common antenna
JP4147955B2 (en) Broadcast receiving system and broadcast receiving apparatus
JPS63269625A (en) Antenna system for automobile
JP4167532B2 (en) Antenna device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070606

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070606

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100409

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100427

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100525

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140604

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees