JP7314552B2 - Orthogonal antenna device and method for synthesizing received signals - Google Patents

Orthogonal antenna device and method for synthesizing received signals Download PDF

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Description

本発明は、直交アンテナ装置及びその受信信号合成方法に関する。 The present invention relates to an orthogonal antenna device and a received signal combining method thereof.

例えば特許文献1に開示されているように、アンテナ近傍の物体等による反射の影響を抑え、到来電波の詳細な偏波情報を分析し、測定するのに直交アンテナが用いられている。特許文献1の偏波測定装置は、直交する直線偏波面を有する2つのアンテナにより構成される素子アンテナからの各出力の位相を制御し、その偏波成分を切り換える移相器と、位相が制御された信号を合成する2合成器と、受信ビームを指向させたい方位に対応した位相差を持たせた状態で合成する合成器とを有している。さらに特許文献1の偏波測定装置は、偏波成分を時分割で水平、垂直、右旋、左旋と切り替えて到来電波を受信するアクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナ(APAA)と、該APAAにより受けた到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で測定する受信機とを具備している。 For example, as disclosed in Patent Document 1, orthogonal antennas are used to suppress the effects of reflections from objects near the antennas and to analyze and measure detailed polarization information of incoming radio waves. The polarization measurement apparatus of Patent Document 1 has a phase shifter that controls the phase of each output from an element antenna composed of two antennas having orthogonal linear polarization planes and switches the polarization components, a two-combiner that combines the phase-controlled signals, and a combiner that combines the received beams with a phase difference corresponding to the desired azimuth direction. Furthermore, the polarization measurement apparatus of Patent Document 1 includes an active phased array antenna (APAA) that receives incoming radio waves by switching the polarization component between horizontal, vertical, right-handed, and left-handed in a time division manner, and a receiver that measures the received signal strength of the polarization component of the incoming radio waves received by the APAA in a time division manner.

特開平10-082810号公報JP-A-10-082810

しかしながら特許文献1の構成では、アンテナ近傍の物体等による反射の影響を抑え、到来電波の詳細な偏波情報を分析し、測定することは可能であるが、特許文献1には、例えば直交アンテナを構成する2つのアンテナの偏波面の角度に応じて受信強度を最大限に強める構成までは開示されていない。 However, in the configuration of Patent Document 1, it is possible to suppress the influence of reflection by objects near the antenna and analyze and measure detailed polarization information of incoming radio waves.

本発明は、到来電波の偏波面及び直交アンテナを構成する2つのアンテナの偏波面の角度に応じて最大の受信強度を得ることができる直交アンテナ装置及びその受信信号合成方法を提供することを主な目的としている。 The main object of the present invention is to provide an orthogonal antenna apparatus capable of obtaining the maximum reception strength according to the polarization plane of an incoming radio wave and the angle of the polarization planes of two antennas constituting the orthogonal antenna, and a received signal combining method thereof.

本発明の1つの側面による直交アンテナ装置は、第1のアンテナと、前記第1のアンテナに直交する第2のアンテナと、前記第1のアンテナの受信信号の位相と、前記第2のアンテナの受信信号の位相とが一致するよう前記第1のアンテナの受信信号の位相及び前記第2のアンテナの受信信号の位相を調整する移相器と、前記位相が調整された前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号を、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号のレベルの比率に応じて調整された合成比で合成する合成器と、を有する。 An orthogonal antenna device according to one aspect of the present invention includes a first antenna, a second antenna orthogonal to the first antenna, a phase shifter that adjusts the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna so that the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna match, and the phase-adjusted received signals of the first antenna and the second antenna. and a combiner for combining at a combining ratio adjusted according to the ratio of levels of received signals.

また本発明の1つの側面による受信信号合成方法は、第1のアンテナの受信信号の位相と、前記第1のアンテナに直交する第2のアンテナの受信信号の位相とが一致するよう前記第1のアンテナの受信信号の位相及び前記第2のアンテナの受信信号の位相を調整し、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号のレベルの比率に応じて合成比を調整し、前記位相が調整された前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号を、調整された前記合成比で合成する。 Further, the received signal combining method according to one aspect of the present invention adjusts the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna so that the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna orthogonal to the first antenna match, adjusts the combining ratio according to the ratio of the levels of the received signals of the first antenna and the second antenna, and adjusts the phase-adjusted received signals of the first antenna and the second antenna. Synthesize at the synthesis ratio set.

本発明の上記側面によれば、直交アンテナを構成する2つのアンテナの偏波面の角度に応じて最大の受信強度を得ることができる。 According to the above aspect of the present invention, it is possible to obtain the maximum reception strength according to the angle of the plane of polarization of the two antennas forming the orthogonal antenna.

図1は、第1の実施形態の直交アンテナ装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an orthogonal antenna device according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態の第1の構成における例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the first configuration of the first embodiment. 図3は、第1の実施形態の第2の構成における例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the second configuration of the first embodiment. 図4は、第1の実施形態の第3の構成における例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the third configuration of the first embodiment. 図5は、第1の実施形態の第4の構成における例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the fourth configuration of the first embodiment. 図6は、第1の実施形態の受信信号合成方法を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart showing the received signal synthesizing method of the first embodiment. 図7は、図1の合成器の第1の概略構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a first schematic configuration of the combiner of FIG. 図8は、図1の合成器の第2の概略構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second schematic configuration of the combiner of FIG.

次に例示的な第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、第1の実施形態の直交アンテナ装置の構成を示すブロック図である。 A first exemplary embodiment will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an orthogonal antenna device according to the first embodiment.

図1に示すように、直交アンテナ装置1は、第1のアンテナ11と、第2のアンテナ12と、移相器13と、合成器14を備えている。 As shown in FIG. 1, the orthogonal antenna device 1 includes a first antenna 11, a second antenna 12, a phase shifter 13, and a combiner .

第1のアンテナ11は、受信偏波面が平面のアンテナである。第1のアンテナ11は、水平面に対して所定の角度、回転した受信偏波面をもつ。 The first antenna 11 is an antenna having a planar reception polarization plane. The first antenna 11 has a reception polarization plane rotated by a predetermined angle with respect to the horizontal plane.

また第2のアンテナ12は、第1のアンテナ11と同様、受信偏波面が平面のアンテナである。第2のアンテナ12は、受信偏波面が、第1のアンテナ11の受信偏波面に直交するアンテナである。第2のアンテナは、第1のアンテナ11と同様の角度、垂直面に対して回転した受信偏波面をもつ。 Similarly to the first antenna 11, the second antenna 12 is an antenna having a planar reception polarization plane. The second antenna 12 is an antenna whose reception polarization plane is orthogonal to the reception polarization plane of the first antenna 11 . The second antenna has the same angle as the first antenna 11, the plane of reception polarization rotated with respect to the vertical plane.

また移相器13は、第1のアンテナ11の受信信号の位相と第2のアンテナ12の受信信号の位相との位相差を検知する。また移相器13は、第1のアンテナ11の受信信号のレベルと第2のアンテナ12の受信信号のレベルとの比率を検知する。移相器13は、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号の位相が一致するよう、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号の少なくとも一方の位相を調整する。 Phase shifter 13 detects the phase difference between the phase of the signal received by first antenna 11 and the phase of the signal received by second antenna 12 . Phase shifter 13 also detects the ratio between the level of the signal received by first antenna 11 and the level of the signal received by second antenna 12 . Phase shifter 13 adjusts the phase of at least one of the signals received by first antenna 11 and second antenna 12 so that the phases of the signals received by first antenna 11 and second antenna 12 match.

また合成器14が第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号を合成する合成比は、移相器13によって検知される第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号のレベルの比率に応じて調整される。 The combining ratio at which the combiner 14 combines the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 is adjusted according to the level ratio of the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 detected by the phase shifter 13.

図2は、第1の実施形態の第1の構成における例を示す図である。第1の構成は、図2に示すように、到来電波の電界面が水平面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合の構成である。到来電波の電界面が水平面であり第1のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合、第1のアンテナの受信信号のレベルは、到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos45°となる。また到来電波の電界面が水平面であり、第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合、第1のアンテナと同様、第2のアンテナの受信信号のレベルは到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos45°となる。したがって本構成では、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号のレベルは1:1の比率になる。したがって、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号を合成する合成器14の合成比は1:1の合成比に調整される。本構成例では、合成器14は、移相器13によって位相が一致するよう調整された第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号を、調整された1:1の合成比で電圧ベクトル合成を行う。このような構成により、到来電波の電界面が水平面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合において、最大限に受信強度を強めることができる。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the first configuration of the first embodiment. In the first configuration, as shown in FIG. 2, the electric field plane of incoming radio waves is a horizontal plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 45 degrees. When the electric field plane of the incoming radio wave is horizontal and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna is 45 degrees, the level of the reception signal of the first antenna is 1/cos 45 degrees of the voltage vector component of the incoming radio wave. When the electric field plane of the incoming radio wave is horizontal and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna is 45 degrees, the level of the reception signal of the second antenna is 1/cos 45 degrees of the voltage vector component of the incoming radio wave, as in the case of the first antenna. Therefore, in this configuration, the levels of the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 have a ratio of 1:1. Therefore, the combining ratio of the combiner 14 that combines the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 is adjusted to a combining ratio of 1:1. In this configuration example, the combiner 14 combines the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 whose phases have been adjusted by the phase shifter 13 so as to match the voltage vectors at an adjusted combining ratio of 1:1. With such a configuration, when the electric field plane of incoming radio waves is a horizontal plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 45 degrees, the reception intensity can be maximized.

図3は、第1の実施形態の第2の構成における例を示す図である。第2の構成は、図3に示すように、到来電波の電界面が垂直面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合の構成である。到来電波の電界面が垂直であり、第1のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合、第1のアンテナの受信信号のレベルは、到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos45°となる。また到来電波の電界面が垂直であり第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合、第1のアンテナと同様、第2のアンテナの受信信号のレベルは到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos45°となる。したがって本構成では、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号のレベルは1:1の比率になる。したがって第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号を合成する合成器14の合成比は1:1の合成比に調整される。合成器14は、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号を、調整された1:1の合成比で電圧ベクトル合成を行う。このような構成により、到来電波の電界面が垂直面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合において、最大限に受信強度を強めることができる。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the second configuration of the first embodiment. In the second configuration, as shown in FIG. 3, the electric field plane of incoming radio waves is a vertical plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 45 degrees. When the electric field plane of the incoming radio wave is vertical and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna is 45 degrees, the level of the reception signal of the first antenna is 1/cos 45 degrees of the voltage vector component of the incoming radio wave. When the electric field plane of the incoming radio wave is vertical and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna is 45 degrees, the level of the reception signal of the second antenna is 1/cos 45 degrees of the voltage vector component of the incoming radio wave, similar to the first antenna. Therefore, in this configuration, the levels of the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 have a ratio of 1:1. Therefore, the combining ratio of the combiner 14 for combining the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 is adjusted to a combining ratio of 1:1. The combiner 14 performs voltage vector combining on the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 at an adjusted combining ratio of 1:1. With such a configuration, when the electric field plane of an incoming radio wave is a vertical plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 45 degrees, the reception intensity can be maximized.

図4は、第1の実施形態の第3の構成における例を示す図である。第3の構成は、図4に示すように、到来電波の電界面が水平面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が30度の場合の構成である。到来電波の電界面が水平面であり、第1のアンテナの受信偏波面の回転角が30度の場合、第1のアンテナの受信信号のレベルは、到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos30°となる。また到来電波の電界面が水平面であり第2のアンテナの受信偏波面の回転角が30度の場合、第2のアンテナの受信信号のレベルは到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos60°、すなわち1/2となる。したがって本構成では、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号のレベルは√3:1の比率になる。したがって受信信号を合成する合成器14の合成比は√3:1の合成比に調整される。合成器14は、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号を、調整された√3:1の合成率で電圧ベクトル合成を行う。このような構成により、到来電波の電界面が水平面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が30度の場合において、最大限に受信強度を強めることができる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the third configuration of the first embodiment. In the third configuration, as shown in FIG. 4, the electric field plane of incoming radio waves is a horizontal plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 30 degrees. When the electric field plane of the incoming radio wave is a horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna is 30 degrees, the level of the reception signal of the first antenna is 1/cos 30 degrees of the voltage vector component of the incoming radio wave. When the electric field plane of the incoming radio wave is horizontal and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna is 30 degrees, the level of the reception signal of the second antenna is 1/cos60 degrees of the voltage vector component of the incoming radio wave, that is, 1/2. Therefore, in this configuration, the ratio of the received signal levels of the first antenna 11 and the second antenna 12 is √3:1. Therefore, the combining ratio of the combiner 14 for combining received signals is adjusted to a combining ratio of √3:1. The synthesizer 14 performs voltage vector synthesis on the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 at an adjusted synthesis ratio of √3:1. With such a configuration, when the electric field plane of incoming radio waves is a horizontal plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 30 degrees, the reception intensity can be maximized.

図5は、第1の実施形態の第4の構成における例を示す図である。第4の構成は、図5に示すように、到来電波の電界面が水平面から15度回転した面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合の構成である。到来電波の電界面が水平面から15度回転した面であり、第1のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合、第1のアンテナの受信信号のレベルは、到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos30°となる。また到来電波の電界面が水平面から15度回転した面であり第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合、第2のアンテナの受信信号のレベルは到来電波の電圧ベクトル成分の1/cos60°、すなわち1/2となる。したがって本構成では、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号のレベルは√3:1の比率になる。したがって受信信号を合成する合成器14の合成比は√3:1の合成比に調整される。合成器14は、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号を、調整された√3:1の合成比で電圧ベクトル合成を行う。このような構成により、到来電波の電界面が水平面から15度回転した面であり、水平面に対する第1のアンテナの受信偏波面の回転角及び垂直面に対する第2のアンテナの受信偏波面の回転角が45度の場合において、最大限に受信強度を強めることができる。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the fourth configuration of the first embodiment. In the fourth configuration, as shown in FIG. 5, the electric field plane of the incoming radio wave is rotated 15 degrees from the horizontal plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 45 degrees. When the electric field plane of the incoming radio wave is a plane rotated 15 degrees from the horizontal plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna is 45 degrees, the level of the reception signal of the first antenna is 1/cos 30 degrees of the voltage vector component of the incoming radio wave. When the electric field plane of the incoming radio wave is rotated 15 degrees from the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna is 45 degrees, the level of the reception signal of the second antenna is 1/cos 60 degrees, that is, 1/2 of the voltage vector component of the incoming radio wave. Therefore, in this configuration, the ratio of the received signal levels of the first antenna 11 and the second antenna 12 is √3:1. Therefore, the combining ratio of the combiner 14 for combining received signals is adjusted to a combining ratio of √3:1. The combiner 14 performs voltage vector combining on the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 at an adjusted combining ratio of √3:1. With such a configuration, when the electric field plane of the incoming radio wave is a plane rotated by 15 degrees from the horizontal plane, and the rotation angle of the reception polarization plane of the first antenna with respect to the horizontal plane and the rotation angle of the reception polarization plane of the second antenna with respect to the vertical plane are 45 degrees, the reception intensity can be maximized.

図6は、第1の実施形態の受信信号合成方法を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flow chart showing the received signal synthesizing method of the first embodiment.

まず移相器13が、第1のアンテナ11と、第1のアンテナ11に直交する第2のアンテナ12の受信信号の位相が一致するよう第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号の位相を調整する(ステップS1)。 First, the phase shifter 13 adjusts the phases of the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 so that the phases of the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 orthogonal to the first antenna 11 match (step S1).

また第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号のレベルの比率に応じて第1のアンテナ及び第2のアンテナの受信信号の合成比が調整される(ステップS2)。合成器14は、位相が調整された第1のアンテナ及び第2のアンテナの受信信号を、調整された合成比で合成する(ステップS3)。 Also, the combining ratio of the reception signals of the first antenna and the second antenna is adjusted according to the ratio of the levels of the reception signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 (step S2). The combiner 14 combines the phase-adjusted received signals of the first antenna and the second antenna at the adjusted combining ratio (step S3).

図7は、図1の合成器の第1の構成を示す図である。第1の構成の合成器15は、いわゆるハイブリッドカプラ合成器を有する構成である。合成器15は、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号の合成比にあわせて、例えば図7に示すように、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号に接続される信号ライン151、152を構成する銅板間の距離を変える距離変更部153を備えてもよい。また距離変更部153は、例えば、合成器15の各信号ラインを構成する銅板を絶縁体(樹脂など)で外部から押したり、引いたりする駆動部(図示せず)を備えてもよい。また駆動部としてモーターが使用されてもよい。 FIG. 7 is a diagram showing a first configuration of the combiner of FIG. The combiner 15 of the first configuration has a so-called hybrid coupler combiner. The combiner 15 may include a distance changing unit 153 that changes the distance between the copper plates constituting the signal lines 151 and 152 connected to the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 according to the combining ratio of the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12, as shown in FIG. Further, the distance changing unit 153 may include a driving unit (not shown) that externally pushes or pulls a copper plate forming each signal line of the combiner 15 with an insulator (resin or the like). A motor may also be used as the drive.

図8は、図1の合成器の第2の構成を示す図である。第2の構成の合成器16は、いわゆるトランスフォーマー型合成器を有する構成である。合成器16は、図8に示すように、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号の合成比にあわせて第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号に接続される信号ラインのインピーダンスを調整するインピーダンス調整部を備えている。 FIG. 8 is a diagram showing a second configuration of the combiner of FIG. The synthesizer 16 of the second configuration has a so-called transformer-type synthesizer. As shown in FIG. 8, the combiner 16 includes an impedance adjuster that adjusts the impedance of the signal line connected to the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 according to the combining ratio of the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12.

具体的には、合成比が1:1の場合、例えば、合成器16の入力側の2本の信号ライン161、162のインピーダンスを59.5オームとし、出力側の信号ライン163のインピーダンスが42オームとされている。ここで合成器16の合成比を1:2に調整する場合、インピーダンス調整部は、入力側の一方の信号ライン161のインピーダンスを例えば71.8オームに上げ、入力側の他方の信号ライン162のインピーダンスを例えば50.8オームに下げ、出力側の信号ライン163のインピーダンスを41オームに上げることが可能に構成されている。 Specifically, when the combining ratio is 1:1, for example, the impedance of the two signal lines 161 and 162 on the input side of the combiner 16 is 59.5 ohms, and the impedance of the signal line 163 on the output side is 42 ohms. Here, when adjusting the combining ratio of the combiner 16 to 1:2, the impedance adjustment unit is configured to increase the impedance of one signal line 161 on the input side to, for example, 71.8 ohms, decrease the impedance of the other signal line 162 on the input side to, for example, 50.8 ohms, and increase the impedance of the signal line 163 on the output side to 41 ohms.

インピーダンス調整部は、例えば、入力側の一方の信号ライン161のGNDを信号ライン161から遠ざけて、インピーダンスを例えば71.8オームに上げる。またインピーダンス調整部は、入力側の他方の信号ライン162のGNDを信号ライン162に近づけてインピーダンスを例えば50.8オームに下げる。またインピーダンス調整部は、出力側の信号ライン163のGNDを信号ライン163から遠ざけてインピーダンスを41オームに上げる。 For example, the impedance adjuster moves the GND of one signal line 161 on the input side away from the signal line 161 to increase the impedance to, for example, 71.8 ohms. Also, the impedance adjuster brings the GND of the other signal line 162 on the input side closer to the signal line 162 to lower the impedance to, for example, 50.8 ohms. In addition, the impedance adjuster moves the GND of the signal line 163 on the output side away from the signal line 163 to raise the impedance to 41 ohms.

合成器16は、例えば、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号に接続される各信号ラインのGNDを構成する銅板を絶縁体(樹脂など)で外部から押したり、引いたりする駆動部によりインピーダンスを調整できるよう構成されてもよい。また駆動部としてモーターが使用されてもよい。 For example, the combiner 16 may be configured so that the impedance can be adjusted by a driving unit that externally pushes or pulls a copper plate that constitutes the GND of each signal line connected to the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12 with an insulator (such as resin). A motor may also be used as the drive.

以上説明したように、本実施形態によれば、第1のアンテナ11と、第1のアンテナ11に直交する第2のアンテナ12の受信信号の位相が一致するよう第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号の位相が調整される。そして、第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12の受信信号のレベルの比率に応じて第1のアンテナ及び第2のアンテナの受信信号の合成比が調整され、位相が調整された第1のアンテナ及び第2のアンテナの受信信号が、調整された合成比で合成される。 As described above, according to the present embodiment, the phases of the signals received by the first antenna 11 and the signals received by the second antenna 12 orthogonal to the first antenna 11 are matched so that the phases of the signals received by the first antenna 11 and the second antenna 12 are adjusted. Then, the combining ratio of the received signals of the first antenna and the second antenna is adjusted according to the ratio of the levels of the received signals of the first antenna 11 and the second antenna 12, and the phase-adjusted received signals of the first antenna and the second antenna are combined at the adjusted combining ratio.

この構成により、直交アンテナを構成する2つのアンテナの偏波面の角度に応じて受信強度を強めることができる。 With this configuration, it is possible to increase the reception strength according to the angle of the plane of polarization of the two antennas forming the orthogonal antennas.

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

1 直交アンテナ装置
11 第1のアンテナ
12 第2のアンテナ
13 移相器
14、15、16 合成器
151、152 信号ライン
153 距離変更部
161、162、163 信号ライン
Reference Signs List 1 orthogonal antenna device 11 first antenna 12 second antenna 13 phase shifter 14, 15, 16 combiner 151, 152 signal line 153 distance changer 161, 162, 163 signal line

Claims (4)

第1のアンテナと、
前記第1のアンテナに直交する第2のアンテナと、
前記第1のアンテナの受信信号の位相と、前記第2のアンテナの受信信号の位相とが一致するよう前記第1のアンテナの受信信号の位相及び前記第2のアンテナの受信信号の位相を調整する移相器と、
前記位相が調整された前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号を、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号のレベルの比率に応じて調整された合成比で合成する合成器と、
を有する直交アンテナ装置。
a first antenna;
a second antenna orthogonal to the first antenna;
A phase shifter that adjusts the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna so that the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna match;
a combiner for combining the phase-adjusted received signals of the first antenna and the second antenna at a combining ratio adjusted according to the ratio of the levels of the received signals of the first antenna and the second antenna;
An orthogonal antenna device having a
前記合成器は、ハイブリッドカプラ合成器を有し、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号の合成比にあわせて、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号に接続される信号ラインを構成する銅板間の距離を変える距離変更部を有する、
請求項1に記載の直交アンテナ装置。
The combiner has a hybrid coupler combiner, and a signal line connected to the received signals of the first antenna and the second antenna according to the combining ratio of the received signals of the first antenna and the second antenna.
The orthogonal antenna device according to claim 1.
前記合成器は、トランスフォーマー型合成器を有し、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号の合成比にあわせて、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号に接続される信号ラインのインピーダンスを調整するインピーダンス調整部を有する、請求項1に記載の直交アンテナ装置。 The orthogonal antenna device according to claim 1, wherein the combiner has a transformer type combiner, and is connected to the received signals of the first antenna and the second antenna according to the combination ratio of the received signals of the first antenna and the second antenna. 第1のアンテナの受信信号の位相と、前記第1のアンテナに直交する第2のアンテナの受信信号の位相とが一致するよう前記第1のアンテナの受信信号の位相及び前記第2のアンテナの受信信号の位相を調整し、
前記位相が調整された前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号を、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナの受信信号のレベルの比率に応じて調整された合成比で合成する、
受信信号合成方法。
Adjusting the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna so that the phase of the received signal of the first antenna and the phase of the received signal of the second antenna orthogonal to the first antenna match,
The phase-adjusted received signals of the first antenna and the second antenna are combined at a combining ratio adjusted according to the ratio of the levels of the received signals of the first antenna and the second antenna.
Received signal synthesis method.
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