JP4763456B2 - 可変指向性アンテナ及びこのアンテナを用いた可変指向性アンテナシステム - Google Patents

Description

本発明は、可変指向性アンテナと、この可変指向性アンテナを用いた可変指向性アンテナシステムとに関する。

指向性アンテナは、特定の方向から到来する電波を他の方向からの電波よりもより良好に受信するために使用されることがある。八木形アンテナは指向性アンテナとして周知である。また、様々な方向から到来する電波を選択的に受信する場合には、可変指向性アンテナが使用されている。この可変指向性アンテナの例が、特許文献１に開示されている。
実公昭６３−３８５７４号公報

この可変指向性アンテナでは、同一水平面内で直交するように、第１及び第２のアンテナが配置されている。第１及び第２のアンテナとしては、ダイポールアンテナまたは折り返しダイポールアンテナが使用されている。第１のアンテナによって受信された信号が第１の可変減衰器を介して合成器に供給され、第２のアンテナによって受信された信号が第２の可変減衰器を介して合成器に供給されている。第１及び第２の可変減衰器によって与えられる減衰量を調整することによって、可変指向性アンテナの指向性が変更される。

八木形アンテナは、固定された特定の方向からの電波を良好に受信することができるが、他の方向から到来する電波を良好に受信することはできない。上記可変指向性アンテナでは、指向性が回転するので、様々な方向から到来する電波のうち、所望の方向からの電波のみを受信することができる。しかし、この実公昭６３−３８５７４号公報に開示されている可変指向性アンテナは、８の字形指向性パタンを備えているので、所望の方向と反対の方向から到来する電波も同時に受信する。即ち、実公昭６３−３８５７４号公報に開示されている可変指向性アンテナは、Ｆ／Ｂ比が悪い。

本発明は、Ｆ／Ｂ比が改善され、異なる２つの方向から到来する電波を選択的に良好に受信することができる小型のアンテナを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、可変指向性アンテナを用いて、様々な方向から到来する電波を選択的に良好に受信することができるアンテナシステムを提供することである。

本発明の一態様の可変指向性アンテナは、アンテナ群を有している。このアンテナ群は第１及び第２のアンテナを備えている。第１及び第２のアンテナは、第１周波数帯の電波を受信するダイポールアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有している。第１及び第２のアンテナは、第１周波数帯の波長の１／２未満の間隔を隔てて平行に配置されている。第１及び第２アンテナの受信信号は前記間隔に基づく位相差を有している。前記第１アンテナの両端外方に第１アンテナと同一直線上に位置するようにそれぞれ第１延長素子が設けられ、第２アンテナの両端外方に第２アンテナと同一直線上に位置するようにそれぞれ第２延長素子が設けられている。第１延長素子と第１アンテナの全長及び第２延長素子と第２アンテナの全長は、第１周波数帯よりも低い第２周波数帯の電波を受信するように選択されている。第１アンテナと第１延長素子との間に第１開閉手段が設けられている。第１開閉手段は、第１周波数帯の電波を受信するとき開放され、第２周波数帯の電波を受信するとき閉成される。第２アンテナと第２延長素子との間に第２開閉手段が設けられている。第２開閉手段は、第１周波数帯の電波を受信するとき開放され、第２周波数帯の電波を受信するとき閉成される。第１及び第２開閉手段が開放されているとき、第１移相手段が、第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が第２アンテナから第１アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち選択されたものとする。第１及び第２開閉手段が開放されているとき、第２移相手段が、第１及び第２アンテナの第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が第２アンテナから第１アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち選択されたものとする。

前記移相手段は、合成手段を有している。この合成手段と第１アンテナとの間に第１固定移相器が設けられている。第２アンテナと前記合成手段との間に直列に第２固定移相器と可変移相手段が設けられている。前記可変移相手段は、第１指向性状態において、第２アンテナの受信信号をそのまま前記合成手段に供給し、第２指向性状態において第３固定位相器を第２固定移相器と前記合成手段との間に接続する。第１及び第２固定移相器は、第１指向性状態において、第２の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信された各信号の位相をほぼ逆相とするように移相量が決定されている。第３固定位相器は、第２指向性状態において、第１の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信され、第１及び第２固定移相器を介して出力された信号をほぼ逆相とする移相量とされている。

第１及び第２アンテナの受信信号は、第１及び第２増幅器によって増幅されて、前記移相手段に供給される。第１及び第２アンテナを、１つのプリント基板によって形成することができる。第１及び第２アンテナは、第１周波数帯の電波を受信するように、それぞれの全長が選択された第１及び第２ダイポールアンテナとすることができる。この場合、これらダイポールアンテナの両端の外方に、これらダイポールアンテナと同一直線状に位置するように延長素子がそれぞれ設けられている。第１ダイポールアンテナと、それの両外方にある延長素子との全長は、第１周波数帯よりも低い第２周波数帯の電波を受信するように選択されている。第２ダイポールアンテナと、それの両外方にある延長素子との全長は、第２周波数帯の電波を受信するように選択されている。第１ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間、及び第２ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間に、それぞれ開閉手段が設けられている。

本発明の他の態様の可変指向性アンテナは、第１及び第２のアンテナ群を有している。第１のアンテナ群は、第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第１及び第２アンテナを、第１周波数帯の波長の１／２未満の間隔を隔てて平行に配置している。第２のアンテナ群は、第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第３及び第４アンテナを、前記間隔を隔てて平行に、かつ第１及び第２アンテナと直交して配置している。第１移相手段が、第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が第２アンテナから第１アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち選択されたものとする。第２移相手段は、第３及び第４アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第３アンテナから第４アンテナに向かう第３の方向に指向性を持つ第３指向性状態と、前記合成信号が第４アンテナから第３アンテナに向かう第４方向に指向性を持つ第４指向性状態とのうち選択されたものとする。信号合成手段は、第１または第２指向性状態の第１移相手段の出力信号の値と第３または第４指向性状態の第２移相手段の出力信号の値とを調整して合成し、第１乃至第４の方向及びこれら方向の間の方向のうち選択されたものに指向性を持つ出力信号を生成する。

前記信号合成手段は、第１レベル調整手段を備えている。第１レベル調整手段には、第１の移相手段の出力信号が供給される。この場合、第２の移相手段の出力信号が第２レベル調整手段に供給される。第１及び第２レベル調整手段の出力信号が合成手段によって合成される。第１及び第２レベル調整手段は、複数のダイオードを有し、これらダイオードのオン、オフ制御により、入力された信号を第１係数に比例したレベルとして出力する第１係数状態、第１係数よりも小さい第２係数に比例したレベルとして出力する第２係数状態、及び入力された信号を遮断する遮断状態のうち選択されたもので、出力可能に形成されている。更に、レベル制御信号生成手段が、第１及び第２レベル制御信号を第１及び第２レベル調整手段のダイオードに供給する。第１及び第２レベル制御信号は、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が遮断状態である第１段階と、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が第２係数状態である第２段階と、第１及び第２レベル調整手段が第１係数状態である第３段階と、第１レベル調整手段が第２係数状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である第４段階と、第１レベル調整手段が遮断状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である第５段階と、第１レベル調整手段が第２係数状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である第６段階と、第１及び第２レベル調整手段が第１係数状態である第７段階と、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が第２係数状態である第８段階とに順に切り換えられる。第１移相手段は、第１合成手段と、第１合成手段と第１アンテナとの間に設けられた第１固定移相器と、第１合成手段と第２アンテナとの間に直列に設けられた第２固定移相器と第１可変移相手段とを、具備している。第１可変移相手段は、第１指向性状態において、第２固定移相器の信号をそのまま第１合成手段に供給し、第２指向性状態において第３固定位相器を第２固定移相器と第１合成手段との間に接続する。第１及び第２固定移相器は、第１指向性状態において、第２の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信された各信号の位相をほぼ逆相とするように移相量が決定され、第３固定位相器は、第２指向性状態において、第１の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信され、第１及び第２固定移相器を介して出力された信号をほぼ逆相とするように移相量が決定されている。第２移相手段は、第２合成手段と、第２合成手段と第３アンテナとの間に設けられた第４固定移相器と、第２合成手段と第４アンテナとの間に直列に設けられた第５固定移相器と第２可変移相手段とを、具備している。第２可変移相手段は、第３指向性状態において、第５固定移相器の信号をそのまま第２合成手段に供給し、第４指向性状態において第６固定位相器を第５固定移相器と第２合成手段との間に接続している。第４及び第５固定移相器は、第３指向性状態において、第４の方向から到来し、第３及び第４アンテナによって受信された各信号の位相をほぼ逆相とするように移相量が決定され、第６固定位相器は、第４指向性状態において、第３の方向から到来し、第３及び第４アンテナによって受信され、第４及び第５固定移相器を介して出力された信号をほぼ逆相とするように移相量が決定されている。

更に、指向性制御信号生成手段が、第１及び第２のアンテナ群に指向性制御信号を供給して、第１及び第２のアンテナ群の指向性を変化させる。指向性制御信号は、第１乃至第４段階において、第１及び第２のアンテナ群の指向性を、第１アンテナ群の指向性が第１指向性状態であって第２アンテナ群の指向性が第３指向性状態とである状態と、第１アンテナ群の指向性が第２指向性状態であって、第２アンテナ群の指向性が第４指向性状態である状態の一方に選択する。また、指向性制御信号は、第１及び第２のアンテナ群の指向性を、第５乃至第８段階において、第１アンテナ群の指向性が第２指向性状態であって、第２アンテナ群の指向性が第３指向性状態である状態と、第１アンテナ群の指向性が第１指向性状態であって第２アンテナ群の指向性が第４指向性状態である状態の一方に選択する。

第１乃至第４アンテナは、第１周波数帯の電波を受信するように、それぞれの全長が選択された第１及び第４ダイポールアンテナとすることができる。これらダイポールアンテナの両端の外方に、これらダイポールアンテナと同一直線状に位置するように延長素子がそれぞれ設けられている。第１乃至第４ダイポールアンテナと、それらの両外方にある延長素子との全長は、第１周波数帯よりも低い第２周波数帯の電波を受信するように選択されている。第１ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間、第２ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間、第３ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間及び第４ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間に、それぞれ開閉手段が設けられている。開閉制御手段が、第１周波数帯の電波を受信するとき前記開閉手段を開放し、第２周波数帯の電波を受信するとき前記開閉手段を閉成する。

さらに、可変フィルタ手段を設けることもできる。可変フィルタ手段は、前記第１のアンテナ群からの受信信号が供給され、第１の通過帯域変更信号に応じて通過帯域が第１及び第２の周波数帯のうち選択されたものに変更される第１の可変フィルタと、前記第２のアンテナ群からの受信信号が供給され、第２の通過帯域変更信号に応じて通過帯域が変更される第２の可変フィルタとを、有している。通過帯域変更信号生成手段が、前記第１及び第２の通過帯域変更信号を前記第１及び第２の可変フィルタに供給する。

前記レベル制御信号生成手段及び指向性制御信号生成手段が、前記アンテナシステムに、受信しようとする所望の電波をうけるような指向性を与える第１及び第２のレベル制御信号及び指向性制御信号を生成しているとき、前記通過帯域変更信号生成手段が、第１及び第２の可変フィルタに前記所望の電波を通過させるように第１及び第２の通過帯域変更信号を供給する。

さらに、このアンテナシステムからの受信信号が伝送線路を介して供給される受信装置を有することがある。この受信装置は、前記伝送線路を介して受信すべき信号が伝送されているチャンネルに対応するアンテナ制御データを伝送する。

前記受信装置は、前記アンテナ制御データと前記チャンネルに関するデータとを互いに関連させて記憶する記憶手段を有することがある。この所望チャンネルに対応する第１及び第２のレベル制御信号、指向性制御信号及び第１及び第２の通過帯域変更信号が前記アンテナ制御データに従って生成されるようにされている。前記受信装置が前記所望のチャンネルを受信している状態において、前記所望のチャンネルに対する前記アンテナ制御データが前記記憶手段から読み出され、前記伝送線路を介して、前記レベル制御信号生成手段、前記指向性制御信号生成手段及び前記通過帯域変更信号生成手段に伝送される。

前記受信装置を前記所望のチャンネルを受信可能な状態に設定した後、前記第１及び第２の可変フィルタ手段が前記所望のチャンネルの信号を通過させるように、前記第１及び第２の通過帯域変更信号を前記第１及び第２の可変フィルタ手段に供給している状態において、前記受信装置での受信状態をモニタしながら、前記第１及び第２のレベル制御信号及び前記指向性制御信号を変更して、許容可能な受信状態のときの第１及び第２のレベル制御信号及び指向性制御信号が求められる。求められた第１及び第２のレベル制御信号及び前記指向性制御信号に関するデータと、許容可能な受信状態のときに前記通過帯域変更信号生成手段に供給される第１及び第２の通過帯域変更信号に関連するデータとが、前記アンテナ制御データとして前記記憶手段に記憶される。

前記所望のチャンネルの信号の前記受信装置での受信状態が非許容状態になったとき、前記第１及び第２の可変フィルタ手段が前記所望のチャンネルの信号を通過させるように、第１及び第２の通過帯域変更信号を前記第１及び第２の可変フィルタ手段に供給した状態で、第１及び第２のレベル制御信号及び前記指向性制御信号を順次変更し、前記受信装置での受信状態をモニタして許容可能な受信状態のときの第１及び第２レベル制御信号と前記指向性制御信号とが決定される。前記許容可能な受信状態のときの第１及び第２レベル制御信号及び前記指向性制御信号が、前記アンテナ制御データ中の第１及び第２レベル制御信号及び前記指向性制御信号に関する前のデータに置換される。

前記第１乃至第４アンテナ素子からの受信信号がそれぞれの増幅手段によって増幅されることがある。

前記第１及び第２のアンテナ素子が、第１のプリント基板上に形成され、第３及び第４のアンテナ素子が第２のプリント基板上に形成されることがある。

本発明の第１の実施形態の可変指向性アンテナ１は、第１の周波数帯、例えばテレビジョン放送が行われているＵＨＦ帯（４７０ＭＨｚ乃至８９０ＭＨｚ）の電波を受信するために使用できる。このアンテナ１は、図１に示すように、複数、例えば２本のアンテナ素子２、４を有している。これらアンテナ素子２、４は、例えば全長が約２０ｃｍ、即ち、ＵＨＦ帯の中心周波数、６２０ＭＨｚにおける波長λの約１／２の長さ、とされた折り返しダイポールアンテナである。これらアンテナ素子２、４は、予め定めた間隔ｄを隔てて互いに平行に配置されている。この間隔ｄは、例えば２０ｍｍ（約λ／２０）とすることができる。これらアンテナ素子２、４は、プリント基板６の金属フィルムをエッチングすることによって形成した平面型のものである。

アンテナ素子２の中央にある給電点２ａ、２ｂは、整合器、例えばバラン８に入力されている。同様にアンテナ素子４の中央にある給電点４ａ、４ｂも、バラン１０に接続されている。これらバラン８、１０も、アンテナ素子２、４と同様に、プリント基板６上に形成することもできる。バラン８、１０の出力は増幅器１１、１３によって増幅される。これら増幅器１１、１３もプリント基板６上に構成することができる。これら増幅器１１、１３の出力は給電線路１２、１４を介して合成手段、例えば合成器１６の入力１６ａ、１６ｂに接続されている。増幅器１１、１３によってアンテナ素子２、４からの受信信号を増幅した後に合成しているので、合成器出力を増幅する場合よりもＣ／Ｎ比が良好になる。給電線路１２、１４の長さは異なっており、例えば給電線路１２はＬ＋ΔＬの長さを有し、給電線路１４はＬの長さを持っている。即ち、給電線路１２は、給電線路１４よりもΔＬだけ長くされている。

このΔＬは、次のように決定されている。アンテナ１の、アンテナ素子２が配置されている側を前方、アンテナ素子４側を後方とする。第２の方向、即ち、後方から、プリント基板６の面に平行に、かつアンテナ素子２、４の長さ方向に垂直に到来する電波は、アンテナ素子２、４によってそれぞれ受信され、給電線路１２、１４を伝播して合成器１６の入力１６ａ、１６ｂに到達する。ここで、アンテナ素子２で受信された第２の方向からの電波に基づく信号は、アンテナ素子４で受信された第２の方向からの同じ電波に基づく信号よりも、両者の間隔ｄに相当する分だけ位相が遅れており、給電線路１２、１４の長さの差ΔＬに相当する量だけ遅れて合成器１６の入力１６ａに到達する。即ち、合成器１６の入力１６ａ、１６ｂに達したとき、アンテナ素子２で受信された第２の方向からの電波に基づく信号は、アンテナ素子４で受信された第２の方向からの同じ電波に基づく信号よりもΔＬ＋ｄに相当する分だけ、位相が遅れている。そこで、合成器１６の入力における両信号が互いにほぼ逆相となるようにも、ΔＬは選択されている。

一方、プリント基板６の面に平行に、かつアンテナ素子２、４の長さ方向に垂直な第１の方向、即ち、前方から到来する電波は、アンテナ素子２、４によってそれぞれ受信され、給電線路１２、１４を伝播して合成器１６の入力１６ａ、１６ｂに到達する。ここで、アンテナ素子４で受信された第１の方向からの電波に基づく信号は、アンテナ素子２で受信された第１の方向からの同じ電波に基づく信号よりも、アンテナ素子２、４の間の間隔ｄに相当する分だけ位相が遅れている。この遅れはΔＬによって減少させられる。

例えば、ΔＬは、約０．３７λに相当する遅延を生じる長さに選択される。これによって、アンテナ素子２によって受信された前方からの電波に対して、アンテナ素子４によって受信された同じ電波は＋λ／２０（０．０５λ）の位相差があるが、伝送線路１２、１４を介して合成器１６の入力１６ａ、１６ｂに到達することによって、両信号は、０．３２λ（＝０．３７λ−０．０５λ）の位相差で合成される。また、アンテナ素子２によって受信された後方からの電波に対して、アンテナ素子４によって受信された後方からの同じ電波は−０．０５λの位相差があるが、アンテナ素子２によって受信された電波は給電線路１２を伝送されることによって−０．３７λの遅れを生じ、合成器１６の入力１６ａでは、アンテナ素子４による電波に対して−０．４２λ（＝−０．０５λ−０．３７λ）の位相差を生じる。この位相差はほぼλ／２であるので、後方からの電波はほぼ打ち消される。

これによって、このアンテナ１では、アンテナ素子２、４で受信された前方からの電波に基づく信号は、位相差が小さくされて合成され、アンテナ素子２、４で受信された後方からの電波に基づく信号は、ほぼ逆相で合成される。その結果、アンテナ１は、後方にメインローブを持たない指向性アンテナとなる。一般に、アンテナ素子２、４から合成器１６までの給電線路の長さを等しくしている場合、アンテナ素子２、４でそれぞれ受信された前方からの電波に基づく信号を合成器１６の入力１６ａ、１６ｂで同相にし、アンテナ素子２、４でそれぞれ受信された後方からの電波に基づく信号を合成器１６の入力１６ａ、１６ｂで逆相にするためには、アンテナ素子２、４の間隔ｄをλ／２とする必要があり、アンテナが大型になる。しかし、このアンテナ１では、給電線路１２、１４の長さにΔＬの差を設けているので、アンテナ素子２、４の間隔ｄはλ／４よりも短い例えばλ／２０に設定することができる。従って、アンテナ１を小型なアンテナとすることができる。

このアンテナ１の４７０ＭＨｚにおける水平指向性パタンを図３に示す。このパタンからも明らかなように、アンテナ１は、大きなＦ／Ｂ比、例えば８．１ｄＢのＦ／Ｂ比を示し、従って、前方からの電波を後方からの電波よりも良好に受信することができる。また、このアンテナ１の半値幅は約８２度である。図４は、このアンテナ１におけるＦ／Ｂ比対周波数特性及び半値幅対周波数特性を示したもので、実線がＦ／Ｂ比を、破線が半値幅を示している。Ｆ／Ｂ比は、約７．５ｄＢから１１ｄＢの範囲に収まっており、充分にＵＨＦ帯全域において実用になるレベルである。同様に、半値幅も、約６８度から約８２度の範囲に収まっており、これもＵＨＦ帯全域において実用になるレベルである。図５はアンテナ１のＣ／Ｎ比対周波数特性を示したもので、アンテナ１から増幅器１１、１３を除去したアンテナを基準としたものである。図５から明らかなように、増幅器１１、１３を設けたことにより最悪でも約２．８ｄＢのＣ／Ｎ比が改善されている。図４及び図５に示すＵＨＦ帯の最高周波数は約８００ＭＨｚであるが、米国においては、実際に使用されているＵＨＦ帯の最高周波数は８０６ＭＨｚであるので、図４及び図５は、アンテナ１がＵＨＦ帯の電波を受信するのに使用出来ることを示している。

上記のアンテナ１では、前方から到来する電波のみを良好に受信することになる。ところが、逆に、後方から到来する電波を良好に受信する必要が生じることもある。これに備えて、図２に示すように、合成器１６の入力側１６ｂには、可変位相手段、例えば可変位相器１８が設けられている。この可変位相器１８は、アンテナ素子４で受信され、給電線路１４を伝送された信号をそのまま合成器１６の入力側１６ｂに供給する第１の状態と、この信号の位相をアンテナ素子２で受信され伝送線路１２を伝送されて合成器１６の入力端子１６ａに供給された信号に対して１８０度の位相差を持って合成器１６の入力側１６ｂに供給する第２の状態とのうち、いずれか望む方を選択できるように構成されている。第２の状態では、可変位相器１８は、給電線路１２における遅延量の２倍の遅延量を持っている。第２の状態では、合成器１６の入力側１６ａの信号は、アンテナ２で受信され、伝送線路１２でΔＬ遅延された信号である。同じく合成器１６の入力側１６ｂの信号はアンテナ４で受信され、アンテナ２で受信信号に対して間隔ｄに基づいて遅延し、更に可変位相器１８において２ΔＬ遅延されている。従って、合成器１６において合成された２つの信号の位相差は、ΔＬ＋ｄであり、前方からの電波は、ほぼ打ち消される。従って、アンテナ１は、後方に指向性を持つようになる。

この可変位相器１８は、選択手段、例えば切換スイッチ２０を有している。この切換スイッチ２０は、接点２０ａ、２０ｂを有し、これら接点２０ａ、２０ｂのうち選択されたものに接触する接触子２０ｃを有している。接触子２０ｃは、給電線路１４に接続され、接点２０ａは合成器１６の入力側１６ｂに接続されている。接点２０ａと接点２０ｂとの間には、遅延素子、例えば遅延線路２２が接続されている。接点２０ａと接触子２０ｃとが接触している状態では、給電線路１４を伝送された信号は遅延せずに、合成器１６の入力側１６ｂに供給される。接点２０ｂと接触子２０ｃとが接触している状態では、給電線路１４を伝送された信号は、遅延線路２２によって遅延され、合成器１６の入力側１６ｂに供給される。なお、切換スイッチ２０は、例えばＰＩＮダイオードのような半導体スイッチング素子を使用した電子切換スイッチとすることもでき、この場合、遠隔制御が可能となる。また、可変位相器１８は、伝送線路１２側に設けることもできる。可変位相器１８もプリント基板６上に配置することができる。

このように、アンテナ１は、前方及び後方のうち任意に選択した方向に指向性を持つアンテナであり、しかもプリント基板６上に形成されているので、小型化を図ることができる。

上記のアンテナ１は、ＵＨＦ帯において使用するものであったが、図６に示す第２の実施形態のアンテナ３０は、第２の周波数帯、例えばＶＨＦ帯のテレビジョン放送の電波（周波数、５４ＭＨｚ乃至８８ＭＨｚ、１７４ＭＨｚ乃至２１６ＭＨｚ）も受信可能としたものである。ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の双方において使用可能とするため、アンテナ素子３２、３４には、ダイポールアンテナを使用している。ダイポールアンテナ３２、３４の長さは、約２５０ｍｍであり、互いに平行に配置されている。両者の間隔ｄは、約３０ｍｍである。第１の実施形態のアンテナ１と同様に、これらアンテナ素子３２、３４はプリント基板上に形成されている。

アンテナ素子３２の両外端の外側には、それに近接して、アンテナ素子３２と同一直線上に位置するように延長素子３６、３８が設けられている。同様に、アンテナ素子３４の両外端の外側にも、それに近接して、アンテナ素子３４と同一直線上に位置するように延長素子４０、４２が設けられている。これら延長素子３６、３８、４０、４２も、プリント基板の金属層をエッチングすることによって形成されている。これら延長素子３６、３８、４０、４２の各々は、約１００ｍｍの長さを有している。従って、アンテナ素子３２、延長素子３６、３８の合計の長さは約４５０ｍｍ、アンテナ素子３４、延長素子４０、４２の合計の長さも約４５０ｍｍとなる。

アンテナ素子３２の両端と、延長素子３６、３８との間には、スイッチング手段、これは半導体スイッチング素子、例えば、ＰＩＮダイオード４４、４６が接続されている。ＰＩＮダイオード４４、４６は、そのアノードがアンテナ素子３２に、カソードが延長素子３６、３８に接続されている。同様にアンテナ素子３４の両端と、延長素子４０、４２との間にも、ＰＩＮダイオード４８、５０が接続されている。ＰＩＮダイオード４４、４６は、そのアノードがアンテナ素子３４に、カソードが延長素子４０、４２に接続されている。これらＰＩＮダイオード４４、４６、４８、５０が導通しているとき、アンテナ素子３２と延長素子３６、３８とが接続され、かつアンテナ素子３４と延長素子４０、４２とが接続されるので、アンテナ素子３２と３４は、ＶＨＦ帯用のアンテナとして動作する。一方、ＰＩＮダイオード４４、４６、４８、５０が非導通のとき、アンテナ素子３２、３４のみが動作して、ＵＨＦ帯のアンテナとして働く。

これらＰＩＮダイオード４４、４６、４８、５０を導通、非導通にするために、延長素子３６、３８、４０、４２は、電流供給経路、例えば高周波阻止コイル５２、５４、５６、５８を介して、基準電位点、例えば接地電位に接続されている。また、アンテナ素子３２からＰＩＮダイオード４４、４６、高周波阻止コイル５２、５４を通して直流電流を流すために、アンテナ素子３２の中央給電点が接続されているバラン６０に、開閉スイッチ６４と直流電源６８とが設けられており、同様に、アンテナ素子３４からＰＩＮダイオード４８、５０、高周波阻止コイル５６、５８を通して直流電流を流すために、アンテナ素子３４の中央給電点が接続されているバラン６２に、開閉スイッチ６６と直流電源７０とが設けられている。なお、開閉スイッチ６４、６６に対応させて直流電源６８、７０を設けたが、１台の直流電源を開閉スイッチ６４、６６に接続することもできる。

バラン６０、６２は同一構成であるので、バラン６２についてのみ詳細に説明する。アンテナ素子３４の２つの給電点にインダクタ７２、７４のそれぞれの一端が接続されている。インダクタ７２の他端はコンデンサ７６を介して接地されている。インダクタ７４の他端はバラン６２の出力端子７８に接続されている。また、インダクタ８０が、インダクタ７２と相互誘導結合するように配置され、インダクタ８２が、インダクタ７４と相互誘導結合するように配置されている。インダクタ８０、８２の一端は相互に結合されている。インダクタ８０の他端はインダクタ７４の他端と結合され、インダクタ８２の他端はインダクタ７２の他端と結合されている。インダクタ７４、８０の相互接続点に、ローパスフィルタ８４を介してスイッチ６６と直流電源７０の直列回路が接続されている。ローパスフィルタ８４は高周波阻止コイル８４ａとコンデンサ８４ｂとからなる。

スイッチ６６が閉成されているとき、直流電源７０からの電流は、インダクタ７４、アンテナ素子３４、ＰＩＮダイオード５０を通って高周波阻止コイル５８へと流れると共に、インダクタ８０、８２、７２、アンテナ素子３４、ＰＩＮダイオード４８を通って高周波阻止コイル５６に流れる。これによって、ＰＩＮダイオード４８、５０が導通し、ＶＨＦ帯の受信状態となる。スイッチ６６が開放されると、直流電源７０から電流は流れず、ＰＩＮダイオード４８、５０は非導通となり、ＵＨＦ帯の受信状態となる。

同様に、バラン６０においても、スイッチ６４の開閉によって、ＵＨＦ帯またはＶＨＦ帯の受信モードを選択することができる。スイッチ６４、６６は、同期して開閉することが望ましい。また、スイッチ６４、６６として半導体スイッチング素子を用い、外部からスイッチング制御信号をスイッチ６４、６６に供給することによって、遠隔制御が可能となる。

なお、アンテナ３０の他の部分は、図１のアンテナ１と同様であるので、同等部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。但し、可変位相器１８の代わりに、可変位相器１８ａが使用されている。可変位相器１８ａは、ＶＨＦ帯用とＵＨＦ帯受信用の２つの可変位相器１８ｂ、１８ｃを有し、これらの可変位相器１８ｂ、１８ｃは、スイッチ１８ｄによって選択されて、選択的に使用される。スイッチ６４、６６が開放されているときには、ＵＨＦ帯用の可変位相器１８ｂが使用され、スイッチ６４、６６が閉じられているときには、ＶＨＦ帯用の可変位相器１８ｃが使用される。このスイッチ１８ｄとして半導体スイッチング素子を使用することによって、可変位相器１８ａの遠隔制御が行える。

上述の構成によって、アンテナ３０にその前後から到来するＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の電波を選択的に受信することができる。

図７乃至図１１は、本発明の第３の実施形態による可変指向性アンテナシステム９０を示す。この可変指向性アンテナシステム９０は、図６に示す第２の実施形態のアンテナ３０と同一構成のアンテナ３０ａ、３０ｂからなるアンテナ群を使用している。このシステム９０は、様々な方向から到来するＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯電波のうち任意所望のものを良好に受信することができる。

このアンテナシステム９０は、その入力端子９０ａに、衛星放送受信用アンテナ、例えば衛星放送受信用パラボラアンテナ９２で受信された衛星放送信号を、このパラボラアンテナ９２に付属するコンバータ９４で周波数変換して得た衛星放送中間周波信号が供給されている。この衛星放送中間周波信号は、このアンテナシステム９０において受信されたＵＨＦ帯またはＶＨＦ帯のテレビジョン放送信号と混合されて、混合信号がアンテナシステム９０の出力端子９０ｂから出力される。出力端子９０ｂにおける混合信号は、伝送線路９６を介してスプリッタ９８に供給され、ここで衛星放送中間周波信号と、ＶＨＦまたはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号とに分離される。衛星放送中間周波信号は、受信装置１００の衛星放送中間周波入力端子１００ａに供給され、ＶＨＦまたはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号は、受信装置１００のＵＨＦ／ＶＨＦ帯テレビジョン放送信号入力端子１００ｂに供給される。

このアンテナシステム９０では、アンテナ３０ａ、３０ｂが、図８に示すように、直交するように配置されている。即ち、アンテナ３０ａ、３０ｂは、別々のプリント基板上にエッチングによって形成され、互いに交差するように、異なる高さ位置に配置されている。なお、アンテナ３０ａ、３０ｂは１枚のプリント基板上に形成することもできる。

アンテナ３０ａ、３０ｂからの信号は、可変フィルタ手段、例えば可変フィルタ１０２、１０４に供給されている。可変フィルタ１０２、１０４は、通過帯域が例えばＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯のうち所望のものに変更可能なバンドパスフィルタであって、通過帯域は、通過帯域変更制御手段、例えば制御部１０６から供給される通過帯域変更信号に基づいて変更される。このアンテナシステム９０において受信しようとする電波の周波数が、この通過帯域内に存在するように、通過帯域は変更される。なお、バンドパスフィルタに代えて、遮断周波数可変ハイパスフィルタまたはローパスフィルタを使用し、これらの通過帯域内に受信しようとする電波の周波数が存在するように、遮断周波数を変更することもできる。

これら可変フィルタ１０２、１０４の出力信号は、増幅器１０８、１１０によって増幅された後、レベル調整手段、例えば可変減衰器１１２、１１４に供給される。可変減衰器１１２、１１４には、レベル制御信号発生手段、例えば制御部１０６から供給されるレベル制御信号に応じて導電度が変化する半導体装置、例えばＰＩＮダイオードを備えたものを使用できる。なお、可変減衰器１１２、１１４に代えて、可変利得増幅器を使用することもできる。

可変減衰器１１２の出力は、増幅器１０８の出力信号に係数Ｋ１を乗算したものとなり、可変減衰器１１４の出力は増幅器１１０の出力信号に係数Ｋ２を乗算したものとなる。係数Ｋ１は、可変減衰器１１２用レベル制御信号によって変化し、係数Ｋ２は、可変減衰器１１４用レベル制御信号によって変化する。図９に示すように、可変減衰器１１２用レベル制御信号は、係数Ｋ１を、第１の値、例えば１から０を経て、第１の値と絶対値が等しく符号が異なる第２の値、例えば−１まで、変化させる。その変化は、余弦波状に行われる。可変減衰器１１４用レベル制御信号は、係数Ｋ２を、０から第１の値、例えば１を経て、再び０まで変化させるもので、その変化は正弦波状で、かつ、係数Ｋ１と同期している。従って、Ｋ１^２＋Ｋ２^２の値は、常に第１の値、例えば１となる。なお、上記の正弦波状及び余弦波状の同期した関係を維持して変化する限り、Ｋ１^２＋Ｋ２^２の値は、図９に示すように１以外の値となるように構成することもできる。

なお、制御部１０６は、アンテナ３０ａ、３０ｂをＵＨＦ帯受信モード及びＶＨＦ帯受信モードの間で切換える、即ち、図６に示すスイッチ６４、６６を選択的に開閉すると共に、可変位相器１８ａのスイッチ１８ｄを切り換える為の周波数帯切換信号をアンテナ３０ａ、３０ｂに供給する。さらに、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯用可変位相器１８ｂ、１８ｃにおいて、信号位相を１８０度反転させるための指向性反転信号もアンテナ３０ａ、３０ｂに供給する。

これら可変減衰器１１２、１１４の出力信号は、合成手段、例えば合成器１１６によって合成される。従って、合成器１１６によって合成されたアンテナ３０ａ、３０ｂの合成信号の指向性は、公知のように係数Ｋ１、Ｋ２の値を変更することによって任意の方向に変更することができる。例えばアンテナ３０ａの指向性が図８の紙面における上方を向き、アンテナ３０ｂの指向性が図８の左方を向くように、可変位相器１８ｂ、１８ｃが調整されているとする。この状態において、可変減衰器１１２における係数Ｋ１が１で、可変減衰器１１４における係数Ｋ２が０であると、合成器１１６の出力側に生じた信号の指向性は、図１０Ａに示すようになる。そして、係数Ｋ１がｃｏｓ３０度で、係数Ｋ２がｓｉｎ３０度であるとき、図１０Ｂに示すように図１０Ａの状態から３０度指向性が回転する。Ｋ１がｓｉｎ４５度、Ｋ２がｃｏｓ４５度であるとき、図１０Ｃに示すように図１０Ａの状態から４５度指向性が回転する。Ｋ１がｃｏｓ６０度、Ｋ２がｓｉｎ６０度であるとき、図１０Ｄに示すように図１０Ａの状態から６０度指向性が回転する。Ｋ１がｃｏｓ９０度で、Ｋ２がｓｉｎ９０度のとき、図１０Ｅに示すように図１０Ａの状態から９０度指向性が回転する。同様にして、Ｋ１をｃｏｓ１８０度に、Ｋ２をｓｉｎ１８０度に変化させることにより、図１０Ｅに示す状態から図１０Ｆに示す状態まで指向性を変化させることができる。勿論、Ｋ１とＫ２を適切に選択することにより、図１０Ａ〜図１０Ｆに示す状態の相互間の任意の状態に指向性を変化させることができる。図１０Ｆの状態から図１０Ａの状態までの任意の状態に指向性を変化させるためには、アンテナ３０ａ、３０ｂが備えている可変位相器１８ｂ、１８ｃを調整して、アンテナ３０ａ、３０ｂ本来の指向性を１８０度反転させた後、上記と同様にしてＫ１、Ｋ２の値を徐々に変化させればよい。

このように３６０度いずれの方向にも指向性を変化させることができるので、様々な方向から到来する電波のうち、所望のものを良好に受信することができる。この所望の電波を受信しているとき、可変フィルタ１０２、１０４の通過帯域を所望の電波の周波数を通過させるように、制御部１０６が制御している。これによって、不所望の電波を受信することを防止でき、Ｄ／Ｕ比を改善することができる。

合成器１１６の出力信号は、増幅器１１８によって増幅された後、直流阻止コンデンサ１２０を介して混合器１２２に供給される。混合器１２２には、このアンテナシステム９０の入力端子９０ａからの衛星放送中間周波信号も供給されている。合成器１１６の出力信号及び衛星放送中間周波信号が混合器１２２において混合され、このアンテナシステム９０の出力端子９０ｂに現れる混合信号が、伝送線路９６を介してスプリッタ９８に供給され、上述したように混合器１１６の出力信号と、衛星放送中間周波信号とに分離され、受信装置１００の衛星放送中間周波入力端子１００ａとテレビジョン放送信号入力端子１００ｂとに供給される。

受信装置１００のテレビジョン放送信号の処理部は、図１１に示すように、テレビジョン放送信号（混合器１１６の出力信号）が直流阻止ブロック１２４を介して供給されるチューナ１２６を有し、チューナ１２６は受信したテレビジョン信号を復調する。受信装置１００には、アンテナシステム９０を駆動するための電源部、例えば直流電源部１２８が設けられている。この直流電源部１２８からの直流電圧は、入力端子１００ｂ、スプリッタ９８、伝送線路９６、アンテナシステム９０の出力端子９０ｂ、混合器１２２を介して直流電源部１３０（図８）に供給される。ここで、直流電源部１３０は電圧の調整を行って、各部に動作電圧が供給される。なお、この直流電源部１３０からアンテナ３０ａ、３０ｂのＰＩＮダイオードへの直流電源も供給される。

また受信装置１００は、記憶手段、例えばメモリ１３１も有している。このメモリ１３１には、アンテナシステム９０が所望の電波（例えば受信しようとするテレビジョン放送チャンネル）を受信するために必要なアンテナ制御データが記憶されている。このデータは、それぞれの所望のテレビジョン放送チャンネルを指示する対応するチャンネルデータと相関させて記憶されており、受信すべき帯域、即ち、ＵＨＦ帯かＶＨＦ帯か、所望の指向性の方向、可変帯域通過フィルタの通過帯域、及び可変位相器１８ｂ、１８ｃの位相状態を指示する。チューナ１２６がメモリ１３１から或るチャンネルデータを読み出すと、対応するアンテナ制御データがアンテナ制御指令器１３２に供給される。アンテナ制御指令器１３２は、このアンテナ制御データをＦＳＫ信号またはＡＳＫ信号に変換する。得られたＦＳＫまたはＡＳＫ信号は、入力端子１００ｂ、スプリッタ９８、伝送線路９６、アンテナシステム９０の出力端子９０ｂ、混合器１２２を介して制御部１０６に供給される。制御部１０６は、このＦＳＫまたはＡＳＫ信号を受けると、このＦＳＫまたはＡＳＫ信号をアンテナ制御データに復調し、この復調されたアンテナ制御データに従って、各アンテナ３０ａ、３０ｂにおけるスイッチ６６、６８がＯＮ−ＯＦＦ制御され、可変フィルタ１０２、１０４の通過帯域が変更され、さらに、可変減衰器１１２、１１４に関する係数Ｋ１、Ｋ２が変更され、各アンテナ３０ａ、３０ｂの可変位相器１８ｂ、１８ｃが同相または１８０度反転位相状態を生じさせる。

このような制御を行うためには、メモリ１３１に、受信チャンネルデータとアンテナ制御データとを対応させて記憶しておく必要がある。そのため、チューナ１２６では、図１２、図１３に示すような処理を行う。このチューナ１２６は、アナログテレビジョン放送とデジタルテレビジョン放送双方を受信可能なものである。

まず、自動チャンネルモードが選択される（ステップＳ２）、これによって、チャンネルカウンタｎの値が初期値に設定される。チャンネルカウンタｎは、受信すべきチャンネルを指定するためのものである。次に、或る受信チャンネルを指定するためにチャンネルカウンタｎの値が１つ大きくされる（ステップＳ４）。これによって、チューナ１２６においてこのチャンネルが選択され、同時に、可変フィルタ１０２、１０４の通過帯域がこのチャンネルを受信するための通過帯域となるようにするデータが、アンテナ制御指令器１３２から制御部１０６に伝送される。次に、チューナ１２６が、この選択されたチャンネルがアナログテレビジョン放送のチャンネルであるか否か判断する（ステップＳ６）。

選択されたチャンネルがアナログテレビジョン放送の場合、アンテナ制御指令器１３２から制御部１０６に、Ｋ１、Ｋ２を順に変更し、かつ、可変位相器１８ｂ、１８ｃを調整して、同相状態又は１８０度位相反転状態を生じさせるようにする指令が与えられ、アンテナの指向性の方向が順次切り換えられる。チューナ１２６において、各方向について受信レベルが測定され、記憶される（ステップＳ８）。そして、ステップＳ１０において、指向性が３６０度の角度範囲内の予め定められた方向のすべてについて測定されたか否かが判断される。この判断の答えがノーであると、ステップＳ１０における判断の答えがイエスになるまで、ステップＳ８、Ｓ１０のループが繰り返される。ステップＳ１０の判断の答えがイエスになると、これら測定されたレベルのうち値が最大のものが予め定められた基準レベル値以上であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。即ち、受信許容状態となる指向性があるかどうか判断される。ステップＳ１２の判断の答えがイエスであると、その最大受信レベルを生じる指向性の方向とその最大レベルとがメモリ１３１に記憶される（ステップＳ１４）。このとき同時に、最大受信レベルが得られた時の、可変フィルタ１０２、１０４の通過帯域を表すデータと、可変位相器１８ｂ、１８ｃが同相状態及び１８０度位相反転状態のいずれを生じさせていたかを表すデータとを、最大指向性方向と最大受信レベルとに対応させて、メモリ１３１に記憶させる。その後、チャンネルカウンタｎの値が最後の受信チャンネルの値を表しているか判断する（ステップＳ１６）。この判断の答えがノーの場合、それは、指向性の方向が決定されていない受信チャンネルがまだ存在することを意味するので、ステップＳ４以降をステップＳ１６の判断の結果がイエスになるまで繰り返す。

なお、ステップＳ１２の判断の結果がノーの場合、その受信チャンネルでは送信が行われていない可能性があるので、次の受信チャンネルを指定するために、ステップＳ４を実行する。

ステップＳ６において選択されたチャンネルがデジタルテレビジョン放送のチャンネルであると判定されると、図１３に示すように、アンテナシステム９０の指向性の方向を変更し、そのときのビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定し、記憶する（ステップＳ１８）。そして、３６０度の角度範囲内の予め定められた方向の全てについてビットエラーレートが測定されたかどうか判断する（ステップＳ２０）。測定と記憶が完了していない場合、ステップＳ２０判断の答えがイエスになるまで、ステップＳ１８、Ｓ２０のループを繰り返す。ステップＳ２０の判断の結果がイエスになると、測定したビットエラーレートの中の最小のものが、予め定めた値以下であるか判断する（ステップＳ２２）。最小のビットエラーレートが基準値以下であるということは、デジタルテレビジョン放送信号を許容レベルで受信することができることを意味するので、このときのアンテナ指向性の方向とその最小ビットエラーレートをメモリ１３１に記憶させる（ステップＳ２４）。同時に、可変フィルタ１０２、１０４の通過帯域を指定するデータと、可変位相器１８ｂ、１８ｃが同相状態を生じさせているか１８０度位相反転状態かを示すデータとを、最小ビットエラーレートが生じたアンテナ指向性の方向とその最小ビットエラーレートとに関連させて、メモリ１３１に記憶させる。その後、チャンネルカウンタｎの値が最大チャンネルに対応するの値であるか否かを判断し（ステップＳ２６）、最大チャンネルに対する値でないと、符号Ｂで示すように、ステップＳ４以降が再び実行される。

なお、ステップＳ２２の答えがノーであると、この受信チャンネルでは放送が行われていない可能性があるので、ステップＳ４から再び実行する。

このようにして、所望の電波をアンテナシステム９０で受信するのに必要なアンテナ制御データのメモリ１３１への記憶が完了する。

或るチャンネルをチューナ１２６において受信しているときに、放送信号状態が許容できない状態まで悪化してしまうこともある。そのような場合、そのチャンネルについて、図１４、図１５に示すような処理が行われる。

図１４を参照すると、或る所望のチャンネルが選択され設定される（ステップＳ２８）。この所望チャンネルがアナログテレビジョン放送チャンネルであるか、デジタルテレビジョン放送チャンネルであるかの判断が行われる（ステップＳ３０）。選択されたチャンネルがアナログ放送であると判断されると、メモリ１３１から、その所望チャンネル用の指向性の方向に関係するデータが読み出されて、設定される（ステップＳ３２）。そして、設定された指向性での受信信号レベルが測定される（ステップＳ３４）。この測定された受信レベルが基準レベル以上であるか判断され（ステップＳ３６）、受信レベルが基準レベル以上であると、これは、信号が良好な状態で受信されていることを意味するので、このチャンネルの電波の受信が継続され、ステップＳ３４、Ｓ３６のループが繰り返される。

ステップＳ３６において、受信信号レベルが基準レベルよりも低いと判断されると、アンテナの指向性の方向を順次変更し、各方向における信号レベルを測定して記憶する（ステップＳ３８）。次いで、３６０度の角度範囲内の予め定められた方向の全てにおいて信号レベルが測定されたか否かを判断し（ステップＳ４０）、この判断の答えがノーの場合、ステップＳ４０の答えがイエスになるまでステップＳ３８、Ｓ４０のループが繰り返される。ステップＳ４０において、予め定められた方向の全てにおいて信号レベルが測定され記憶されたと判断されると、測定した各受信レベルのうち最大のものが基準レベル以上であるか判断する（ステップＳ４２）。この判断の答えがイエスであると、その最大の受信レベルを生じている方向とそのときの受信レベルとをメモリ１３１に記憶し（ステップＳ４４）、その方向に指向性が向くようにアンテナの指向性を設定し（ステップＳ４６）、ステップＳ３４から再び処理を実行する。

ステップＳ４２における判断の答えがノーであることは、そのチャンネルの信号がどの指向性を用いても許容状態で受信できないか、あるいは、そのチャンネルの信号が最早存在しないと考えられるので、そのチャンネルの信号の受信を断念する。

ステップＳ３０において、所望の信号が、デジタルテレビジョン放送チャンネル信号であると判断されると、図１５に示す処理が行われる。即ち、アンテナシステムは、メモリ１３１から読み出したデータを用いて、ステップＳ２８において設定したチャンネル用のアンテナ指向性が得られるように設定される（ステップＳ４８）。そして、その指向性でのＢＥＲの値が測定される（ステップＳ５０）。この測定されたＢＥＲが基準ＢＥＲ以下であるか判断される（ステップＳ５２）。この測定されたＢＥＲが基準ＢＥＲ以下であるということは、設定されたデジタル放送チャンネルの信号が許容レベルで受信されていることを意味するので、受信が継続され、ステップＳ５０、Ｓ５２のループが繰り返される。ステップＳ５２の判断の答えがノーになると、アンテナの指向性を３６０度の角度範囲にわたって順次変更し、各指向性についてのＢＥＲを記憶する（ステップＳ５４）。そして、指向性が３６０度回転したか判断し（ステップＳ５６）、この判断の答えがノーの場合、答えがイエスになるまでステップＳ５４、Ｓ５６が繰り返される。ステップＳ５６の判断の答えがイエスになると、記憶したＢＥＲのうちの最小のものが基準ＢＥＲ以下であるか判断し（ステップＳ５８）、この判断の答えがイエスであると、その最小のＢＥＲを生じている方向即ち指向性が、ＢＥＲと共にメモリ１３１に記憶される（ステップＳ６０）。アンテナ指向性が記憶された方向に向くように調整され（ステップＳ６２）、ステップＳ５０から再び処理が実行される。

ステップＳ５８における判断の答えがノーであることは、そのチャンネルの信号がどの指向性を用いても許容状態で受信できないか、あるいは、そのチャンネルの信号が最早存在しないと考えられるので、そのチャンネルの信号の受信を断念する。

第４の実施の形態の可変指向性アンテナは、図１６に示すように、レベル調整手段の構成が第３の実施の形態の可変指向性アンテナと異なる。レベル調整手段は、例えば可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂによって構成されている。可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂでは、減衰量を例えば０ｄＢ、７ｄＢ及び∞の３つのうち選択されたものに調整可能に構成されている。そして、この可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂの減衰量の調整と、アンテナ素子３０ａ、３０ｂの指向性の可変位相器１８ａとによる調整との組合せによって、指向性が前方を向いているときを０度とし、所定角度間隔、例えば２２．５度間隔に時計回りに合計１６段階に指向性を調整できる。

そのため、可変減衰器１１３６ａは、増幅器１０８と合成器１１６との間に直列に接続された開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａを有している。ＰＩＮダイオード１１４０ａのカソードが増幅器１０８の出力に接続され、ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａのアノードが相互に接続され、ＰＩＮダイオード１１４２ａのカソードが合成器１１６の入力に接続されている。ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａのアノードは、抵抗器１１４４ａを介して電圧供給部１１４６ａに接続され、ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａのカソードは高周波阻止コイル１１４８ａ、１１５０ａを介して基準電位点に接続されている。従って、電圧供給部１１４６ａに正の電圧が供給されたとき、ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａが導通し、増幅器１０８からの信号は減衰されずに、合成器１１６に供給される。

可変減衰器１１３６ａは、固定減衰器、例えばＴ型減衰器１１５４ａを有している。この減衰器１１５４ａは、３本の抵抗器１１５２ａからなり、減衰量が７ｄＢである。この減衰器１１５４ａの入力側に開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１５６ａのアノードが接続され、カソードはＰＩＮダイオード１１４０ａのカソードに接続されている。同様に可変減衰器１１５４ａの出力側に、開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１５８ａのアノードが接続され、カソードは、ＰＩＮダイオード１１４２ａのカソードに接続されている。Ｔ型減衰器１１５４ａの３本の抵抗器の相互接続点は、抵抗器１１６０ａを介して電圧供給部１１６２ａに接続されている。従って、電圧供給部１１６２ａに正の電圧を供給すると、ＰＩＮダイオード１１５６ａ、１１５８ａが導通し、Ｔ型減衰器１１５４ａが増幅器１０８ａと合成器１１６との間に接続され、増幅器１０８からの信号は、７ｄＢの減衰を受ける。

可変減衰器１１３６ａは、更に、アンテナ３０ａのインピーダンスに等しいインピーダンスを持つ整合用抵抗器１１６４ａを有し、その一端は基準電位点に接続され、その他端は、開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１６６ａのアノードに直流阻止コンデンサ１１７０ａを介して接続されている。このＰＩＮダイオード１１６６ａのカソードは、ＰＩＮダイオード１１４０ａのカソードに接続されている。また、このＰＩＮダイオード１１６６ａのアノードは、抵抗器１１７２ａを介して電圧供給部１１７４ａに接続されている。従って、電圧供給部１１７４ａに正の電圧を供給すると、ＰＩＮダイオード１１６６ａが導通し、増幅器１０８ａの出力側は整合用抵抗器１１６４ａを介して基準電位点に接続され、無限大に減衰される。

可変減衰器１１３６ｂも、可変減衰器１１３６ａと同様に構成されているので、同等部分には、符号の添え字をａからｂに変更した符号を付して、その説明を省略する。

上記のように指向性を可変するために、この多周波数帯アンテナでは、方位角が０度から６７．５度までアンテナ３０ａが前側の指向性とされ、アンテナ３０ｂが右向きの指向性とされる。方位角９０度から１５７．５度までアンテナ素子３０ａが後ろ向きの指向性とされ、アンテナ３０ｂが右向きの指向性とされる。方位角１８０度から２４７．５度までアンテナ３０ａが後ろ向きの指向性とされ、アンテナ３０ｂが左向きの指向性とされる。方位角が２７０度から３８７．５度までアンテナ３０ａが前向きの指向性とされ、アンテナ３０ｂが左向きの指向性とされる。

方位角が０度から４５度までの間では、可変減衰器１１５４ａは、減衰が０であるが、６７．５度から９０度までは７ｄＢ、無限大と減衰量が増加し、１１２．５度から１３５度までは７ｄＢ、０と減衰量が減少し、１５７．５度から２２５度までは減衰量は０を維持する。２４７．５度から２７０度までは、７ｄＢ、無限大と減衰量が増加し、２９２．５度から３１５度まで減衰量は７ｄＢ、０と減少し、３３７．５度では減衰量を０とする。

一方、可変減衰器１１５４ｂでは、方位角が０度から４５度までは減衰量が無限大から７ｄＢ、０と減少し、６７．５度から１３５度までは減衰量０を維持する。方位角１５７．５度から１８０度までは減衰量が７ｄＢ、無限大と増加し、２０２．５度から２２５度までは減衰量が７ｄＢ、０と減少する。２４７．５度から３１５度までは減衰量０を維持し、３３７．５度では７ｄＢの減衰量となる。このように一方の減衰量が０であるとき、他方の減衰量は増加または減少する。

この実施の形態の可変減衰器１１５４ａ、１１５４ｂでは、変化させる減衰量の１つとして７ｄＢを使用している。７ｄＢという値にしたのは、アンテナシステム９０の合成指向性の半値幅が７５度乃至８０度であったからである。もし、アンテナシステム９０の合成指向性の半値幅が７５度乃至８０度と異なる値であれば、７ｄＢ以外の減衰量が使用される。例えばアンテナシステム９０の合成指向性の半値幅が７５度乃至８０度よりも広ければ、減衰量は７ｄＢよりも大きくされる。アンテナシステム９０の合成指向性の半値幅が７５度乃至８０度よりも狭ければ、減衰量は７ｄＢよりも小さくされる。

図１に示すアンテナ１においては、アンテナ素子２、４からの受信信号を、互いに同相でバラン８、１０に供給し、遅延が与えられるように給電線路１２の長さをΔＬだけ給電線路１４よりも長くし、更に可変位相器１８を設けた。アンテナ素子２からの受信信号のバラン８への供給を、アンテナ素子４からの受信信号のバラン１０への供給と逆相で行うこともできる。但し、ΔＬの長さを変更する必要がある。図１７に示すように、アンテナ素子２からの受信信号のバラン８への供給を、アンテナ４からの受信信号のバラン１０への供給と逆相で行い、給電線路１４の長さをΔＬだけ給電線路１２よりも長くすることによって給電線路１４に遅延素子１５０で表した遅延を与え、この遅延素子１５０の後段に可変位相器１８を設けることもできる。図６に示す第２の実施形態による可変指向性アンテナについても同じ変更が可能である。

図１に示すアンテナ１では、給電点２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂが設けられているアンテナ素子２、４の部分が、アンテナ素子２、４の図１における上側の部分に位置している。即ち、アンテナ素子２、４は、これらの間にプリント基板６の長さ方向に沿って仮想した対称軸に対して線対称には配置されていない。しかし、この仮想した対称軸に線対称にアンテナ素子２、４を配置することもできる。例えば、アンテナ素子４の配置は図１に示したままとして、給電点２ａ、２ｂが設けられているアンテナ素子２の部分がアンテナ素子２の図１における下側部分に位置するようにアンテナ素子２を配置することもできる。或いは、アンテナ素子２の配置は図１のままとして、給電点４ａ、４ｂが設けられているアンテナ素子４の部分がアンテナ素子４の図１における下側部分に位置するようにアンテナ素子４を配置することもできる。

上記の第３の実施形態のアンテナシステムでは、２つのアンテナ３０ａ、３０ｂを使用したが、これに限ったものではなく、さらに多くのアンテナを使用することもできる。また、アンテナ３０ａ、３０ｂとしてダイポールアンテナを使う代わりに、図１に示すアンテナ１で使用したような折り返しダイポールアンテナを使用することもできる。

本発明の第１の実施形態による可変指向性アンテナの平面図である。 図１に示すアンテナの一部の回路図である。 図１のアンテナの水平指向性パタンを示す図である。 図１のアンテナにおけるＦ／Ｂ比対周波数特性及び半値幅対周波数特性を示す図である。 図１のアンテナのＣ／Ｎ比対周波数特性図である。 本発明の第２の実施形態の可変指向性アンテナの概略構成図である。 本発明の第３の実施形態の可変指向性アンテナシステムを使用した受信システムのブロック回路図である。 本発明の第３の実施形態の可変指向性アンテナシステムのブロック回路図である。 図８のアンテナシステムにおける可変減衰器で使用する２つの係数の変化を示す図である。 図８のアンテナシステムにおける指向性の変化を示す図である。 図７に示す受信システムにおける受信装置のブロック図である。 図１１の受信装置のチューナのメモリにアンテナ指向性を記憶する動作を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。 図１１の受信装置のチューナのメモリにアンテナ指向性を記憶する動作を説明するためのフローチャートの残りの部分を示す図である。 アンテナ指向性が許容状態からずれた場合の、図１１の受信装置のチューナにおける処理を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。 アンテナ指向性が許容状態からずれた場合の、図１１の受信装置のチューナにおける処理を説明するためのフローチャートの残りの部分を示す図である。 本発明の第４の実施形態の可変指向性アンテナシステムにおいて使用するレベル調整器の回路図である。 図１に示すアンテナの変形例のブロック図である。

符号の説明

２ ４ ３２ ３４ アンテナ素子
１２ １４ 給電線路
１６ 合成器
１８ 可変減衰器

Claims (14)

1. 第１周波数帯の電波を受信するダイポールアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第１及び第２アンテナを、第１周波数帯の波長の１／２未満の間隔を隔てて平行に配置し、第１及び第２アンテナの受信信号は前記間隔に基づく位相差を有するアンテナ群と、
   前記第１アンテナの両端外方に第１アンテナと同一直線上に位置するようにそれぞれ設けられた第１延長素子と、第２アンテナの両端外方に第２アンテナと同一直線上に位置するようにそれぞれ設けられた第２延長素子とを、有し、第１延長素子と第１アンテナの全長及び第２延長素子と第２アンテナの全長は、第１周波数帯よりも低い第２周波数帯の電波を受信するように選択されている延長素子群と、
   第１アンテナと第１延長素子との間に設けられ、第１周波数帯の電波を受信するとき開放され、第２周波数帯の電波を受信するとき閉成される第１開閉手段と、
   第２アンテナと第２延長素子との間に設けられ、第１周波数帯の電波を受信するとき開放され、第２周波数帯の電波を受信するとき閉成される第２開閉手段と、
   第１及び第２開閉手段が開放されているとき、第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が第２アンテナから第１アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち、選択されたものとする第１移相手段と、
   第１及び第２開閉手段が開放されているとき、第１及び第２アンテナの第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が第２アンテナから第１アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち選択されたものとする第２移相手段とを、
   具備し、第１及び第２移相手段は、
   合成手段と、
   この合成手段と第１アンテナとの間に設けられた第１固定移相器と、
   前記合成手段と第２アンテナとの間に直列に設けられた第２固定移相器と可変移相手段とを、
   具備し、前記可変移相手段は、第１指向性状態において、第２固定移相器の信号をそのまま前記合成手段に供給し、第２指向性状態において第３固定位相器を第２固定移相器と前記合成手段との間に接続し、
   第１及び第２固定移相器は、第１指向性状態において、第２の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信された各信号の位相をほぼ逆相とするように移相量が決定され、第３固定位相器は、第２指向性状態において、第１の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信され、第１及び第２固定移相器を介して出力された信号をほぼ逆相とするように移相量が決定されている
   可変指向性アンテナ。
2. 請求項１記載の可変指向性アンテナにおいて、第１及び第２アンテナの受信信号は、第１及び第２増幅器によって増幅されて、第１及び第２移相手段に供給される可変指向性アンテナ。
3. 請求項１記載の可変指向性アンテナにおいて、前記第１及び第２アンテナが、１つのプリント基板によって形成されている可変指向性アンテナ。
4. 第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第１及び第２アンテナを、第１周波数帯の波長の１／２未満の間隔を隔てて平行に配置した第１のアンテナ群と、
   第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第３及び第４アンテナを、前記間隔を隔てて平行に、かつ第１及び第２アンテナと直交して配置した第２のアンテナ群と、
   第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が 第２アンテナから第１アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち選択されたものとする第１移相手段と、
   第３及び第４アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第３アンテナから第４アンテナに向かう第３の方向に指向性を持つ第３指向性状態と、前記合成信号が第４アンテナから第３アンテナに向かう第４方向に指向性を持つ第４指向性状態とのうち選択されたものとする第２移相手段と、
   第１または第２指向性状態の第１移相手段の出力信号の値と第３または第４指向性状態の第２移相手段の出力信号の値とを調整して合成し、第１乃至第４の方向及びこれら方向の間の方向のうち選択されたものに指向性を持つ出力信号を生成する信号合成手段とを、
   具備し、前記信号合成手段は、
   第１の移相手段の出力信号が供給される第１レベル調整手段と、
   第２の移相手段の出力信号が供給される第２レベル調整手段と、
   第１及び第２レベル調整手段の出力信号を合成する合成手段とを、
   具備し、第１及び第２レベル調整手段は、複数のダイオードを有し、これらダイオードをオン、オフ制御することによって、入力された信号を第１係数に比例したレベルとして出力する第１係数状態、第１係数よりも小さい第２係数に比例したレベルとして出力する第２係数状態、及び入力された信号を遮断する遮断状態のうち、選択されたもので出力可能に形成され、
   更に、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が遮断状態である第１段階と、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が第２係数状態である第２段階と、第１及び第２レベル調整手段が第１係数状態である第３段階と、第１レベル調整手段が第２係数状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である第４段階と、第１レベル調整手段が遮断状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である第５段階と、第１レベル調整手段が第２係数状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である第６段階と、第１及び第２レベル調整手段が第１係数状態である第７段階と、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が第２係数状態である第８段階とに順に切り換える第１及び第２レベル制御信号を第１及び第２レベル調整手段のダイオードに供給するレベル制御信号生成手段を、具備し、第１移相手段は、
   第１合成手段と、
   第１合成手段と第１アンテナとの間に設けられた第１固定移相器と、
   第１合成手段と第２アンテナとの間に直列に設けられた第２固定移相器と第１可変移相手段とを、
   具備し、第１可変移相手段は、第１指向性状態において、第２固定移相器の信号をそのまま第１合成手段に供給し、第２指向性状態において第３固定位相器を第２固定移相器と第１合成手段との間に接続し、
   第１及び第２固定移相器は、第１指向性状態において、第２の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信された各信号の位相をほぼ逆相とするように移相量が決定され、第３固定位相器は、第２指向性状態において、第１の方向から到来し、第１及び第２アンテナによって受信され、第１及び第２固定移相器を介して出力された信号をほぼ逆相とするように移相量が決定され、
   第２移相手段は、
   第２合成手段と、
   第２合成手段と第３アンテナとの間に設けられた第４固定移相器と、
   第２合成手段と第４アンテナとの間に直列に設けられた第５固定移相器と第２可変移相手段とを、
   具備し、第２可変移相手段は、第３指向性状態において、第５固定移相器の信号をそのまま第２合成手段に供給し、第４指向性状態において第６固定位相器を第５固定移相器と第２合成手段との間に接続し、
   第４及び第５固定移相器は、第３指向性状態において、第４の方向から到来し、第３及び第４アンテナによって受信された各信号の位相をほぼ逆相とするように移相量が決定され、第６固定位相器は、第４指向性状態において、第３の方向から到来し、第３及び第４アンテナによって受信され、第４及び第５固定移相器を介して出力された信号をほぼ逆相とするように移相量が決定された
   可変指向性アンテナ。
5. 請求項４記載の可変指向性アンテナにおいて、第１乃至第４段階において、第１及び第２のアンテナ群の指向性を、第１アンテナ群の指向性が第１指向性状態であって第２アンテナ群の指向性が第３指向性状態とである状態と、第１アンテナ群の指向性が第２指向性状態であって、第２アンテナ群の指向性が第４指向性状態である状態の一方に選択し、第１及び第２のアンテナ群の指向性を、第５乃至第８段階において、第１アンテナ群の指向性が第２指向性状態であって、第２アンテナ群の指向性が第３指向性状態である状態と、第１アンテナ群の指向性が第１指向性状態であって第２アンテナ群の指向性が第４指向性状態である状態の一方に選択する指向性制御信号を第１及び第２アンテナ群に供給する指向性制御信号生成手段を具備する可変指向性アンテナ。
6. 請求項４記載の可変指向性アンテナにおいて、第１乃至第４アンテナは、第１周波数帯の電波を受信するように、それぞれの全長が選択された第１及び第４ダイポールアンテナであって、これらダイポールアンテナの両端の外方に、これらダイポールアンテナと同一直線状に位置するように延長素子がそれぞれ設けられ、第１乃至第４ダイポールアンテナと、それらの両外方にある延長素子との全長は、第１周波数帯よりも低い第２周波数帯の電波を受信するように選択され、第１ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間、第２ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間、第３ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間及び第４ダイポールアンテナとそれの両外方にある延長素子との間に、それぞれ開閉手段を設け、
   第１周波数帯の電波を受信するとき前記開閉手段を開放し、第２周波数帯の電波を受信するとき前記開閉手段を閉成する開閉制御手段が設けられている可変指向性アンテナ。
7. 請求項６記載の可変指向性アンテナにおいて、さらに、前記第１のアンテナ群からの受信信号が供給され、第１の通過帯域変更信号に応じて通過帯域が第１及び第２の周波数帯のうち選択されたものに変更される第１の可変フィルタと、前記第２のアンテナ群からの受信信号が供給され、第２の通過帯域変更信号に応じて通過帯域が変更される第２の可変フィルタとを、有する可変フィルタ手段と、
   前記第１及び第２の通過帯域変更信号を前記第１及び第２の可変フィルタに供給する通過帯域変更信号生成手段とを、
   有する可変指向性アンテナシステム。
8. 請求項７記載の可変指向性アンテナシステムであって、前記レベル制御信号生成手段及び指向性制御信号生成手段が、前記アンテナシステムに、受信しようとする所望の電波をうけるような指向性を与える第１及び第２のレベル制御信号及び指向性制御信号を生成しているとき、前記通過帯域変更信号生成手段が、第１及び第２の可変フィルタに前記所望の電波を通過させるように第１及び第２の通過帯域変更信号を供給する可変指向性アンテナシステム。
9. 請求項８記載の可変指向性アンテナシステムであって、さらに、このアンテナシステムからの受信信号が伝送線路を介して供給される受信装置を有し、この受信装置は、前記伝送線路を介して受信すべき信号が伝送されているチャンネルに対応するアンテナ制御データを伝送する可変指向性アンテナシステム。
10. 請求項９記載の可変指向性アンテナシステムであって、前記受信装置は、前記アンテナ制御データと前記チャンネルに関するデータとを互いに関連させて記憶する記憶手段を有し、この所望チャンネルに対応する第１及び第２のレベル制御信号、指向性制御信号及び第１及び第２の通過帯域変更信号が前記アンテナ制御データに従って生成されるようにされており、
    前記受信装置が前記所望のチャンネルを受信している状態において、前記所望のチャンネルに対する前記アンテナ制御データが前記記憶手段から読み出され、前記伝送線路を介して、前記レベル制御信号生成手段、前記指向性制御信号生成手段及び前記通過帯域変更信号生成手段に伝送される可変指向性アンテナシステム。
11. 請求項１０記載の可変指向性アンテナシステムにおいて、
    前記受信装置を前記所望のチャンネルを受信可能な状態に設定した後、前記第１及び第２の可変フィルタ手段が前記所望のチャンネルの信号を通過させるように、前記第１及び第２の通過帯域変更信号を前記第１及び第２の可変フィルタ手段に供給している状態において、前記受信装置での受信状態をモニタしながら、前記第１及び第２のレベル制御信号及び前記指向性制御信号を変更して、許容可能な受信状態のときの第１及び第２のレベル制御信号及び指向性制御信号を求め、
    求めた第１及び第２のレベル制御信号及び前記指向性制御信号に関するデータと、許容可能な受信状態のときに前記通過帯域変更信号生成手段に供給される第１及び第２の通過帯域変更信号に関連するデータとを、前記アンテナ制御データとして前記記憶手段に記憶させる、可変指向性アンテナシステム。
12. 請求項１０記載の可変指向性アンテナシステムにおいて、
    前記所望のチャンネルの信号の前記受信装置での受信状態が非許容状態になったとき、前記第１及び第２の可変フィルタ手段が前記所望のチャンネルの信号を通過させるように、第１及び第２の通過帯域変更信号を前記第１及び第２の可変フィルタ手段に供給した状態で、第１及び第２のレベル制御信号及び前記指向性制御信号を順次変更し、前記受信装置での受信状態をモニタして許容可能な受信状態のときの第１及び第２レベル制御信号及び前記指向性制御信号を決定し、
    前記許容可能な受信状態のときの第１及び第２レベル制御信号及び前記指向性制御信号を、前記アンテナ制御データ中の第１及び第２レベル制御信号及び前記指向性制御信号に関する前のデータに置換する、可変指向性アンテナシステム。
13. 請求項４記載の可変指向性アンテナシステムにおいて、前記第１乃至第４アンテナ素子からの受信信号がそれぞれの増幅手段によって増幅される可変指向性アンテナシステム。
14. 請求項４記載の可変指向性アンテナシステムにおいて、前記第１及び第２のアンテナ素子が、第１のプリント基板上に形成され、第３及び第４のアンテナ素子が第２のプリント基板上に形成されている可変指向性アンテナシステム。

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