JPH0529994A - Diversity antenna system - Google Patents

Diversity antenna system

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JPH0529994A
JPH0529994A JP3180862A JP18086291A JPH0529994A JP H0529994 A JPH0529994 A JP H0529994A JP 3180862 A JP3180862 A JP 3180862A JP 18086291 A JP18086291 A JP 18086291A JP H0529994 A JPH0529994 A JP H0529994A
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JP
Japan
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antenna
diversity
correlation coefficient
antennas
receiver
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JP3180862A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Tsunekawa
光一 常川
Keizo Cho
敬三 長
Kenichi Kagoshima
憲一 鹿子嶋
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain an excellent diversity effect even when the distance of antennas is small with respect to the diversity antenna system of antenna changeover type. CONSTITUTION:The system is provided with a means 5, in which elements 10,11 having a resistance being almost twice the real part of the antenna input impedance or below or short-circuits are connected between feeding points 3,3 and 4,4 for each of antennas 1,2. The means 5 is provided with a means controlling the connection of the said element 10 or 11 or the short-circuit to the feeding points 3,3 or 4,4 of the antenna 2 or 1 other than the selected antenna 1 or 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアンテナ切り替え形のダ
イバーシチアンテナ装置に関し、特にアンテナ間隔が小
さい場合であっても良好なダイバーシチ効果を得ること
の可能なダイバーシチアンテナ装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna switching type diversity antenna device, and more particularly to a diversity antenna device capable of obtaining a good diversity effect even when the antenna interval is small.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は従来の2ポートアンテナ切り替
え受信ダイバーシチアンテナ装置の例を示す図であっ
て、48はアンテナ素子#1、49はアンテナ素子#
2、50,51は各アンテナの給電点、52は切り替え
スイッチ、53は受信機、54は包絡線検出器、55は
包絡線比較器、56は規準アンテナ切り替えレベルの入
力端子を表わしている。このダイバーシチアンテナ装置
は、陸上移動通信などで生じるフェージング中で電波を
受信する場合に用いるもので、常に受信特性(電力、S
/N、誤り率など)が良くなるようにスイッチ52を切
り替える。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional 2-port antenna switching reception diversity antenna device, in which 48 is an antenna element # 1 and 49 is an antenna element #.
2, 50 and 51 are feeding points of the respective antennas, 52 is a changeover switch, 53 is a receiver, 54 is an envelope detector, 55 is an envelope comparator, and 56 is an input terminal of a standard antenna switching level. This diversity antenna device is used when receiving radio waves during fading that occurs in land mobile communication, etc., and always uses the reception characteristics (power, S
/ N, error rate, etc.) are changed over to the switch 52.

【0003】切り替える方法は、アンテナ受信信号の包
絡線を包絡線検出器54で検出し、入力端子56から入
力された規準アンテナ切り替えレベルと比較器55で比
較し、そのレベルが規準レベル以下なら切り替えスイッ
チ52を切り替える。切り替えても規準レベル以下であ
ったならば、一定時間後また切り替えを行なうと言う動
作を反復して行なう。
The switching method is as follows. The envelope of the received signal of the antenna is detected by the envelope detector 54 and compared with the reference antenna switching level input from the input terminal 56 by the comparator 55. If the level is below the reference level, switching is performed. The switch 52 is switched. If it is still below the reference level even after switching, the operation of switching again after a certain time is repeated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ダイバーシチ方式を採
用する場合、アンテナ特性に要求される最も重要な点
は、アンテナ間相関係数が低いことである。しかし、従
来の場合、図10に示されるように、一方のアンテナ給
電点に受信機が接続されている時、他方のアンテナ給電
点は開放されている。このような構成では、アンテナ間
隔が0.1波長程度と非常に狭い場合、アンテナ間相関
係数が約0.8と高くなり、ダイバーシチ効果がほとん
ど得られないと言う問題点があった。以下にその理由を
説明する。
When adopting the diversity method, the most important point required for the antenna characteristics is that the inter-antenna correlation coefficient is low. However, in the conventional case, as shown in FIG. 10, when the receiver is connected to one antenna feeding point, the other antenna feeding point is opened. In such a configuration, when the antenna spacing is very narrow, such as about 0.1 wavelength, the inter-antenna correlation coefficient becomes as high as about 0.8, and there is a problem that the diversity effect is hardly obtained. The reason will be described below.

【0005】一般にアンテナ相関係数はアンテナ間隔と
アンテナ放射パターン形状に依存する。各給電点の放射
パターンが全く同じ場合、アンテナ間隔xと相関係数ρ
の関係は“数1”のようになる。(文献「W. C. Lee :
"Mobile Communications Engineering"、pp.273−
336、McGraw-Hil 1982 」参照)
Generally, the antenna correlation coefficient depends on the antenna spacing and the antenna radiation pattern shape. When the radiation patterns at each feeding point are exactly the same, the antenna spacing x and the correlation coefficient ρ
The relationship is as in "Equation 1". (Reference “WC Lee:
"Mobile Communications Engineering", pp. 273-
336, McGraw-Hil 1982 ").

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

【0007】この関係は図5に数字符16で示す点線で
示すように十分低い相関係数を得るためにはアンテナ間
隔を0.4波長程度にしなければならないことが分か
る。これは、900MHz 帯移動通信方式では約13cmと
なり、携帯無線機に設置することが難しい。また、アン
テナ間隔0.1波長では相関係数が0.8にもなる。ア
ンテナ間隔が狭い場合に相関係数を下げるには放射パタ
ーンを変形させる方法がある。図2のように#1および
#2のアンテナの給電点電流をI1 ,I2 、電圧を
1 ,V2 、自己インピーダンスをZ11,Z22、相互Z
インピーダンスをZ12,Z21とすると“数2”が成り立
つ。
This relationship shows that the antenna interval must be about 0.4 wavelength in order to obtain a sufficiently low correlation coefficient as shown by the dotted line indicated by numeral 16 in FIG. This is about 13 cm in the 900 MHz band mobile communication system, which is difficult to install in a portable wireless device. In addition, the correlation coefficient becomes 0.8 when the antenna interval is 0.1 wavelength. There is a method of deforming the radiation pattern to reduce the correlation coefficient when the antenna interval is narrow. As shown in FIG. 2, the feeding point currents of the antennas # 1 and # 2 are I 1 and I 2 , the voltages are V 1 and V 2 , the self impedances are Z 11 and Z 22 , and the mutual Z.
If the impedances are Z 12 and Z 21 , then "Equation 2" holds.

【0008】[0008]

【数2】 [Equation 2]

【0009】ここで、従来の場合アンテナ#1に受信機
が接続されている場合、アンテナ#2は開放される。す
なわち、I2 =0となる。
Here, in the conventional case, when the receiver is connected to the antenna # 1, the antenna # 2 is opened. That is, I 2 = 0.

【数3】 [Equation 3]

【0010】このように、アンテナ#1の入力インピー
ダンスは、自己インピーダンスZ11と同じとなり、自由
空間中のインピーダンスと変わらないことになる。すな
わち、単独の場合と、ダイバーシチ構成として近傍にア
ンテナが来た場合とで、給電点付近の電流分布は変わら
ないことがわかり、放射パターンは殆ど変化しない。例
として、図3に示すようにダイポールアンテナが2本水
平に配置されている場合を考える。到来波を水平面に限
定して、各ダイポールアンテナを7分割し、モーメント
法を用いて放射パターンを計算した結果を図4中に数字
符17で示す。ここで、数字符16は自由空間中の場合
であり、アンテナ間隔は0.1波長である。
[0010] In this way, the input impedance of the antenna # 1, will not the same as self-impedance Z 11 becomes the same, the impedance in free space. That is, it can be seen that the current distribution in the vicinity of the feeding point does not change between the single case and the case where the antenna comes close to the diversity structure, and the radiation pattern hardly changes. As an example, consider a case where two dipole antennas are horizontally arranged as shown in FIG. The result of calculating the radiation pattern using the method of moments is shown by numeral 17 in FIG. 4 by limiting the incoming wave to the horizontal plane and dividing each dipole antenna into seven. Here, numeral 16 indicates the case in free space, and the antenna interval is 0.1 wavelength.

【0011】この図からも明らかなように、自由空間中
に1組のアンテナがある場合と、アンテナ間隔0.1波
長で(従来のアンテナ切り替えダイバーシチ方式のよう
に)受信機に接続されていないアンテナ(給電点を開放
したアンテナ)が存在する場合とでは殆ど放射パターン
が変化していない。このことから、相関係数は高くなる
ことが予想される。図5に数字符17でこの場合の相関
係数とアンテナ間隔の関係を示す。この図からも明らか
なようにアンテナ間隔が狭い範囲では低い相関係数が得
られないことが分かる。
As is clear from this figure, the case where there is one set of antennas in the free space and the case where the antenna spacing is 0.1 wavelength are not connected to the receiver (as in the conventional antenna switching diversity system). The radiation pattern is almost unchanged when the antenna (antenna with the feeding point opened) is present. From this, the correlation coefficient is expected to increase. FIG. 5 shows the relationship between the correlation coefficient and the antenna spacing in this case with numeral 17. As is clear from this figure, a low correlation coefficient cannot be obtained in the range where the antenna spacing is narrow.

【0012】すなわち、従来のアンテナ切り替えダイバ
ーシチアンテナ装置は、受信機または送信機が接続され
ていないアンテナ給電点が開放であったため、アンテナ
間隔が狭い場合に、相関係数が高くなることから、十分
なダイバーシチ特性が得られないと言う欠点があった。
一方、低い相関係数を得るにはアンテナを大型化しなけ
ればならないから、小形のアンテナ切り替えダイバーシ
チアンテナを実現することが出来ないと言う問題点があ
った。
That is, in the conventional antenna switching diversity antenna device, since the antenna feeding point to which the receiver or the transmitter is not connected is open, the correlation coefficient becomes high when the antenna interval is narrow, so that it is sufficient. However, there is a drawback that excellent diversity characteristics cannot be obtained.
On the other hand, there is a problem that a small antenna switching diversity antenna cannot be realized because the antenna must be enlarged in order to obtain a low correlation coefficient.

【0013】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、低い相関係数をもち、高いダイバーシチ効
果のある小形のアンテナ切り替えダイバーシチアンテナ
装置を実現することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is to realize a small antenna switching diversity antenna device having a low correlation coefficient and a high diversity effect.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のアンテ
ナを有し、これらの内最も受信条件の良いアンテナを選
択して送信機または受信機と接続して用いる如く構成さ
れた系において、それぞれのアンテナごとに、その給電
点間に、当該アンテナ入力インピーダンス実部のほぼ2
倍以下の抵抗値を有する素子あるいは短絡回路を接続し
得る手段を設けると共に、選択されたアンテナ以外のア
ンテナの給電点に上記素子あるいは短絡回路を接続する
如く制御する手段を設けたダイバーシチアンテナ装置で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a system having a plurality of antennas, of which the antenna having the best reception condition is selected and used by connecting to a transmitter or a receiver. For each antenna, between the feeding points, approximately 2 of the real part of the input impedance of the antenna is
A diversity antenna device provided with means capable of connecting an element having a resistance value not more than double or a short circuit, and also provided means for controlling to connect the element or the short circuit to a feeding point of an antenna other than the selected antenna is there.

【0015】[0015]

【作用】本発明のダイバーシチアンテナは上述のように
選択されたアンテナ以外のアンテナの給電点を短絡また
は低抵抗で終端しているので、アンテナ間隔が狭い場合
に、その相互結合がアンテナ入力インピーダンスに作用
して、アンテナ上の電流分布が自由空間にアンテナが存
在するときとは異なったものとなり、その放射パターン
が変化することから低い相関係数が得られる。すなわ
ち、本発明により、低い相関係数をもち、高いダイバー
シチ効果のある小形のアンテナ切り替えダイバーシチア
ンテナ装置を実現することができる。
In the diversity antenna of the present invention, the feeding points of the antennas other than the antenna selected as described above are short-circuited or terminated with low resistance. Therefore, when the antenna spacing is narrow, the mutual coupling becomes the antenna input impedance. By acting, the current distribution on the antenna becomes different from that when the antenna exists in free space, and the radiation pattern changes, so that a low correlation coefficient is obtained. That is, according to the present invention, it is possible to realize a small antenna switching diversity antenna device having a low correlation coefficient and a high diversity effect.

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明の作用等に関し、実施例に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例を示す
図であって、2素子アンテナ受信ダイバーシチの場合を
示しており、(a)はアンテナ#1に受信機が接続され
ている場合、(b)はアンテナ#2に受信機が接続され
ている場合を示している。同図において、数字符1,2
はそれぞれアンテナ#1および#2、3,4は各アンテ
ナの給電点、5は切り替えスイッチ、6は受信機、7は
包絡線検出器、8は包絡線比較器、9は規準切り替えレ
ベル入力端子、10,11(ZL)は受信機に接続され
ていないアンテナに接続される負荷抵抗#1,#2を表
わしている。
EXAMPLES The operation and the like of the present invention will be described in detail below based on examples. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, showing a case of two-element antenna reception diversity, in which (a) is a case where a receiver is connected to antenna # 1, (b) Shows the case where the receiver is connected to the antenna # 2. In the figure, numeral marks 1 and 2
Are antennas # 1 and # 2, 3 and 4 are feeding points of each antenna, 5 is a changeover switch, 6 is a receiver, 7 is an envelope detector, 8 is an envelope comparator, and 9 is a reference switching level input terminal. Reference numerals 10, 11 (ZL) represent load resistors # 1, # 2 connected to the antenna not connected to the receiver.

【0017】同図において、アンテナの切り替えは、包
絡線比較器8によって、受信レベルと規準レベルとが比
較されて決定される。アンテナの切り替えに際しては、
切り替えスイッチ5が図に示すような構造になっている
ので、同図(a)のように、アンテナ#1に受信機を接
続するようにスイッチ5を切り替えた場合は、アンテナ
#2には負荷抵抗ZLが接続され、同図(b)のよう
に、アンテナ#2に受信機を接続した場合はアンテナ#
1にZLが接続される。ZLがアンテナ入力インピーダ
ンス実部の2倍以下の抵抗、または、0Ω(短絡)であ
ればアンテナ放射パターンが変形し、相関係数が低くな
る。この理由を以下に説明する。
In the figure, switching of antennas is determined by the envelope level comparator 8 comparing the reception level with the reference level. When switching the antenna,
Since the changeover switch 5 has a structure as shown in the figure, when the switch 5 is changed over so that the receiver is connected to the antenna # 1 as shown in FIG. When the resistor ZL is connected and the receiver is connected to the antenna # 2 as shown in FIG.
ZL is connected to 1. If ZL has a resistance equal to or less than twice the real part of the antenna input impedance, or 0Ω (short circuit), the antenna radiation pattern is deformed and the correlation coefficient becomes low. The reason for this will be described below.

【0018】図2に2アンテナの場合のモデルを示す。
同図において12はアンテナ#1の給電点、13はアン
テナ#2の給電点である。図2のように#1および#2
のアンテナの給電点電流をI1 ,I2 、電圧をV1 ,V
2 、自己インピーダンスをZ 11,Z22、相互Zインピー
ダンスをZ12,Z21とすると“数4”が成り立つ。
FIG. 2 shows a model in the case of two antennas.
In the figure, 12 is the feeding point of antenna # 1 and 13 is the antenna
This is the feeding point of Tena # 2. # 1 and # 2 as shown in FIG.
The antenna feed point current to I1, I2, The voltage is V1, V
2, Z self-impedance 11, Ztwenty two, Mutual Z Impey
Dance Z12, Ztwenty oneThen, "Equation 4" is established.

【0019】[0019]

【数4】 [Equation 4]

【0020】ここで、アンテナ#1に受信機を接続し、
アンテナ#2に抵抗ZLを接続した場合を考えると、V
2 =ZL・I2 となり“数5”のようになる。
Here, the receiver is connected to the antenna # 1,
Considering the case where the resistor ZL is connected to the antenna # 2, V
2 = ZL · I 2 and becomes like "Equation 5".

【0021】[0021]

【数5】 [Equation 5]

【0022】このように、Z12,Z21(相互インピーダ
ンス)、およびZLの値によって給電点のインピーダン
スが変化し、よって、アンテナ上の電流分布が自由空間
中から変化するため放射パターンが変形すると予想され
る。すなわち、アンテナが非常に近接した場合、相互イ
ンピーダンスが大きくなり、放射パターンの変形が生じ
る。一方、ZLの値が大きいと給電点インピーダンスの
変化が少なく、パターン変形が少なくなるため、ZLの
値には制限がある。
As described above, the impedance of the feeding point changes depending on the values of Z 12 , Z 21 (mutual impedance), and ZL, and the current distribution on the antenna changes from the free space, so that the radiation pattern is deformed. is expected. That is, when the antennas are very close to each other, the mutual impedance becomes large and the radiation pattern is deformed. On the other hand, when the value of ZL is large, the change in the feeding point impedance is small and the pattern deformation is small, so the value of ZL is limited.

【0023】そこで、図3に示すように、自由空間中に
ダイポールアンテナが2本並列にならんでいる場合を考
える。ここで、14はアンテナ#1、15はアンテナ#
2、ZLは受信機に接続されていないアンテナに接続す
る負荷抵抗、Sはアンテナ間隔である。
Therefore, consider a case where two dipole antennas are arranged in parallel in a free space as shown in FIG. Here, 14 is antenna # 1 and 15 is antenna # 1.
2, ZL is a load resistance connected to an antenna not connected to the receiver, and S is an antenna interval.

【0024】図4にSを0.1波長とした時の抵抗ZL
と放射パターンの関係が示されている。同図において
(a)はXY平面の振幅パターン、(b)はXY平面の
位相パターンであり、16は自由空間中、17はアンテ
ナ給電点開放(ZL=∞Ω)、18はZL=75Ω、1
9は短絡(ZL=0Ω)の場合の特性である。このよう
に、アンテナ給電点開放(従来のもの)では殆ど自由空
間中の放射パターンと変わらないが、抵抗ZLが小さく
なるにつれ放射パターンの変形が大きくなり、75Ω、
0Ωではかなり大きく変形していることがわかる。
FIG. 4 shows the resistance ZL when S is 0.1 wavelength.
And the radiation pattern is shown. In the figure, (a) is an amplitude pattern on the XY plane, (b) is a phase pattern on the XY plane, 16 is a free space, 17 is an antenna feeding point open (ZL = ∞Ω), 18 is ZL = 75Ω, 1
9 is a characteristic in the case of a short circuit (ZL = 0Ω). Thus, with the antenna feed point open (conventional), the radiation pattern is almost the same as in the free space, but as the resistance ZL becomes smaller, the radiation pattern becomes more deformed and becomes 75Ω,
It can be seen that the deformation is considerably large at 0Ω.

【0025】図5にアンテナ間隔Sと相関係数の関係を
示す。同図において数字符16は自由空間中、17はア
ンテナ給電点開放(ZL=∞Ω)、18はZL=75
Ω、19は短絡(ZL=0Ω)、20はZL=10Ω、
21はZL=5Ωの場合を示している。このように、抵
抗ZLを小さくするに従って、アンテナ間隔が非常に小
さい場合においても、小さな相関係数を得ることが出来
る。
FIG. 5 shows the relationship between the antenna spacing S and the correlation coefficient. In the figure, numeral 16 is in free space, 17 is open antenna feeding point (ZL = ∞Ω), and 18 is ZL = 75.
Ω, 19 is a short circuit (ZL = 0Ω), 20 is ZL = 10Ω,
21 shows the case of ZL = 5Ω. In this way, as the resistance ZL is reduced, a small correlation coefficient can be obtained even when the antenna spacing is very small.

【0026】アンテナ間隔が0.1波長の場合における
抵抗ZLの値と相関係数の関係を図6に示す。同図に示
すように、抵抗ZLが0の時は相関係数も0であり、Z
Lが高くなるに従って相関係数も高くなる。この図から
相関係数を0.5以下にするために抵抗ZLは150Ω
以下でなくてはならないことが分かる。ここで、上式で
明らかなように、負荷抵抗ZLとアンテナ入力インピー
ダンスZsとの関係で放射パターンが決まり、相関係数
が決定される。一方、このダイポールアンテナの入力イ
ンピーダンス実部は75Ωであるので、負荷抵抗ZLと
しては、接続するアンテナ入力インピーダンスの約2倍
(150Ω=75Ω×2)以下であればよいといえる。
FIG. 6 shows the relationship between the value of the resistance ZL and the correlation coefficient when the antenna interval is 0.1 wavelength. As shown in the figure, when the resistance ZL is 0, the correlation coefficient is also 0, and
The higher the L, the higher the correlation coefficient. From this figure, the resistance ZL is 150Ω in order to reduce the correlation coefficient to 0.5 or less.
It turns out that it must be: Here, as is clear from the above equation, the radiation pattern is determined by the relationship between the load resistance ZL and the antenna input impedance Zs, and the correlation coefficient is determined. On the other hand, since the real part of the input impedance of this dipole antenna is 75Ω, it can be said that the load resistance ZL may be about twice the input impedance of the antenna to be connected (150Ω = 75Ω × 2) or less.

【0027】図7にアンテナ相関係数とダイバーシチ利
得の関係を示す。ここでダイバーシチ利得とは、フェー
ジングの存在する環境内をある相関係数をもつダイバー
シチアンテナが移動している時にアンテナ切り替えダイ
バーシチ方式を採用した場合の、累積確立分布の1%値
の上昇レベルを示す。ここでは、相関係数が1の時を0
dB(規準)としている。
FIG. 7 shows the relationship between the antenna correlation coefficient and the diversity gain. Here, the diversity gain refers to the 1% increase level of the cumulative probability distribution when the antenna switching diversity method is adopted when the diversity antenna having a certain correlation coefficient is moving in the environment where fading exists. .. Here, when the correlation coefficient is 1, it is 0
dB (standard).

【0028】この図からも明らかなように、相関係数
0.5とは移動通信システムにおいてダイバーシチを採
用する場合、アンテナに要求される条件であり、この値
を越えるとダイバーシチの効果が少なくなる。このこと
から、アンテナ相関係数0.5以下を効果的なダイバー
シチアンテナの条件と考えれば、その相関係数が得られ
るZLの抵抗値は約150Ω以下、すなわち、アンテナ
入力インピーダンスのほぼ2倍以下となる。
As is clear from this figure, the correlation coefficient of 0.5 is a condition required for the antenna when diversity is adopted in the mobile communication system. Above this value, the effect of diversity decreases. .. From this, assuming that the antenna correlation coefficient of 0.5 or less is an effective diversity antenna condition, the resistance value of ZL for which the correlation coefficient is obtained is about 150Ω or less, that is, almost twice the antenna input impedance or less. Becomes

【0029】以上説明したように、図1に示す実施例で
はアンテナ#1に受信機を接続するようにスイッチを切
り替えた場合、アンテナ#2はアンテナ入力インピーダ
ンスの2倍以下の負荷抵抗ZLが接続され、アンテナ#
2に受信機を接続した場合はアンテナ#1にアンテナ入
力インピーダンスの2倍以下の負荷抵抗ZLが接続され
るような構造となっているので、アンテナ間隔が0.1
波長以下と非常に小さい場合でも、アンテナ放射パター
ンが変形し、相関係数が低くなる。これにより、高いダ
イバーシチ利得を持ち、かつ小形なダイバーシチアンテ
ナが実現できる。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 1, when the switch is switched so as to connect the receiver to the antenna # 1, the antenna # 2 is connected to the load resistance ZL which is less than twice the antenna input impedance. And the antenna #
When the receiver is connected to the antenna 2, the load resistance ZL, which is less than twice the antenna input impedance, is connected to the antenna # 1.
The antenna radiation pattern is deformed and the correlation coefficient is lowered even when the wavelength is very small, that is, below the wavelength. As a result, it is possible to realize a small diversity antenna having high diversity gain.

【0030】本実施例では未選択のアンテナの給電点に
抵抗を接続する場合を示したが、既に説明したように抵
抗の替わりに短絡線でもよい。また、ここではダイポー
ルアンテナを用いて説明したが、他のアンテナでもアン
テナ間に相互結合が存在すれば、アンテナへの接続抵抗
ZLにより放射パターンが変形するので、同様に低い相
関係数が得られることは明らかである。またダイバーシ
チアンテナの構造も、一つのアンテナで2つの給電点が
ある場合でも適用できる。さらに、抵抗ZLが虚部をも
つ場合も、実部において本条件を満足していれば同じ効
果が得られる。
In this embodiment, the case where the resistor is connected to the feeding point of the unselected antenna is shown, but as described above, a short-circuit line may be used instead of the resistor. Further, although the description is given using the dipole antenna here, if mutual coupling exists between the antennas even in other antennas, the radiation pattern is deformed by the connection resistance ZL to the antennas, and thus a similarly low correlation coefficient is obtained. That is clear. Also, the structure of the diversity antenna can be applied even when one antenna has two feeding points. Further, even when the resistor ZL has an imaginary part, the same effect can be obtained as long as this condition is satisfied in the real part.

【0031】図8は本発明の第2の実施例を示す図であ
って、アンテナが3組の場合を示している。同図におい
て、数字符22,23,24はそれぞれアンテナ#1,
#2、および#3を、25,26,27は各アンテナの
給電点を、28,29,30(ZL)は負荷抵抗#1,
#2,#3を、31は切り替えスイッチ、32は受信
機、33は包絡線検出器、34は包絡線比較器、35は
規準切り替えレベルの入力端子を表わしている。31の
切り替えスイッチ31は連動式となっていて、あるアン
テナが受信機に接続されていれば、他のアンテナ端子に
は必ず負荷抵抗が接続される仕組みになっている。
FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention and shows a case where there are three sets of antennas. In the figure, numerals 22, 23, and 24 are antenna # 1, respectively.
# 2 and # 3, 25, 26 and 27 are feeding points of each antenna, and 28, 29 and 30 (ZL) are load resistors # 1,
# 2, # 3, 31 is a changeover switch, 32 is a receiver, 33 is an envelope detector, 34 is an envelope comparator, and 35 is an input terminal of a reference switching level. The changeover switch 31 of 31 is of an interlocking type, and if a certain antenna is connected to the receiver, a load resistance is always connected to the other antenna terminal.

【0032】本実施例は、このような構造になっている
ので、受信機がアンテナ#1に接続されているとき、ア
ンテナ#2,#3は負荷抵抗が接続されていて、実施例
1と同様にアンテナ間隔が狭い場合には、アンテナ放射
パターンが変形し、十分低い相関係数が得られる。これ
は、受信機がアンテナ#2、またはアンテナ#3に接続
されている場合も同じである。すなわち、アンテナが3
組の場合でも、高いダイバーシチ利得を持ち、かつ小形
なダイバーシチアンテナが実現できる。
Since this embodiment has such a structure, when the receiver is connected to the antenna # 1, the load resistors are connected to the antennas # 2 and # 3. Similarly, when the antenna interval is narrow, the antenna radiation pattern is deformed and a sufficiently low correlation coefficient is obtained. This is the same when the receiver is connected to antenna # 2 or antenna # 3. That is, the antenna is 3
Even in the case of a set, it is possible to realize a small diversity antenna having a high diversity gain.

【0033】図9は本発明の第3の実施例を示す図であ
って、機械的スイッチの替わりにアンテナ端子に電気的
スイッチ(ダイオードスイッチ)を設けた場合を示して
いる。ここで、数字符36,37はアンテナ#1,#2
を、38,39は各アンテナの給電点を40,41はダ
イオードスイッチを、42はバイアスの電圧供給点を、
43は切り替えスイッチを、44は受信機を、45は包
絡線検出器を、46は包絡線比較器を、47は規準切り
替えレベル入力端子を表わしている。
FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, showing a case where an electric switch (diode switch) is provided in the antenna terminal instead of the mechanical switch. Here, numeral marks 36 and 37 are antennas # 1 and # 2.
38 and 39 are the feeding points of the antennas, 40 and 41 are diode switches, and 42 is the bias voltage supply point.
43 is a changeover switch, 44 is a receiver, 45 is an envelope detector, 46 is an envelope comparator, and 47 is a reference switching level input terminal.

【0034】切り替えスイッチ43は連動式となってい
て、あるアンテナが受信機に接続されていれば、他のア
ンテナ端子のダイオードスイッチには必ずバイアス電圧
Eがかかるようになっている。このような構造となって
いるので、一方のアンテナに受信機が接続されている時
は、他のアンテナは短絡されていることになり、実施例
1と同様の効果が得られる。
The change-over switch 43 is of interlocking type, and when a certain antenna is connected to the receiver, the bias voltage E is always applied to the diode switch of the other antenna terminal. With such a structure, when the receiver is connected to one antenna, the other antenna is short-circuited, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0035】本実施例は、アンテナの給電点の短絡をダ
イオードを用いて電気的に行なっているので、切り替え
スイッチの構造上の制約が少なく小形化できる利点があ
る。また、アンテナの給電端子にダイオードスイッチを
設け、バイアス電圧を印加する線だけを接続するように
できるからアンテナの周囲にスイッチのような金属物が
来ないので、アンテナ特性も良好なものが得られる。
In this embodiment, since the feeding point of the antenna is electrically short-circuited by using the diode, there is an advantage that the changeover switch has less structural restriction and can be miniaturized. In addition, since a diode switch can be installed at the power supply terminal of the antenna and only the line that applies the bias voltage can be connected, no metal object such as a switch will come around the antenna, so good antenna characteristics can be obtained. ..

【0036】以上の実施例においてはアンテナが2ある
いは3の場合について述べているが、本発明におけるア
ンテナの数はこれに限定されるものではなく、更に多素
子の場合であっても本発明を適用できるものであること
は言うまでもない。
In the above embodiments, the case where the number of antennas is 2 or 3 is described, but the number of antennas in the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied even in the case of multiple elements. It goes without saying that it is applicable.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ンテナ間隔が小さい場合であっても良好なダイバーシチ
効果を得ることができるから、携帯無線機などに適した
小形のアンテナ切り替え形のダイバーシチアンテナを容
易に実現し得る利点がある。
As described above, according to the present invention, a good diversity effect can be obtained even when the antenna interval is small. Therefore, a small antenna switching type diversity suitable for a portable radio device or the like can be obtained. There is an advantage that the antenna can be easily realized.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】2アンテナダイバーシチの場合のモデルを示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a model in the case of two-antenna diversity.

【図3】並列配置ダイポールアンテナによるダイバーシ
チアンテナについて説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a diversity antenna using a parallel arranged dipole antenna.

【図4】アンテナ間隔が0.1波長の場合の放射パター
ンを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a radiation pattern when the antenna interval is 0.1 wavelength.

【図5】アンテナ間隔と相関係数の関係を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an antenna interval and a correlation coefficient.

【図6】アンテナ間隔が0.1波長の場合の負荷抵抗Z
Lと相関係数との関係を示す図である。
FIG. 6 is a load resistance Z when the antenna interval is 0.1 wavelength.
It is a figure which shows the relationship between L and a correlation coefficient.

【図7】アンテナ相関係数とダイバーシチ利得の関係を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an antenna correlation coefficient and a diversity gain.

【図8】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図10】従来のアンテナ切り替えダイバーシチアンテ
ナの構成の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a configuration of a conventional antenna switching diversity antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,14,22,36 アンテナ#1 2,15,23,37 アンテナ#2 3,12,25,38 アンテナ#1の給電点 4,13,26,39 アンテナ#2の給電点 5,31,43 切り替えスイッチ 6,32,44 受信機 7,33,45 包絡線検出器 8,34,46 包絡線比較器 9,35,47 規準切り替えレベル入力端子 10,28 負荷抵抗#1 11,29 負荷抵抗#2 16 自由空間中の特性 17 アンテナ給電点開放(ZL=∞Ω)の場合の特
性 18 ZL=75Ωの場合の特性 19 短絡(ZL=0Ω)の場合の特性 20 ZL=10Ωの場合の特性 21 ZL=5Ωの場合の特性 24 アンテナ#3 27 アンテナ#3の給電点 30 負荷抵抗#3 40 ダイオードスイッチ#1 41 ダイオードスイッチ#2 42 バイアスの電圧供給点
1,14,22,36 Antenna # 1 2,15,23,37 Antenna # 2 3,12,25,38 Antenna # 1 feeding point 4,13,26,39 Antenna # 2 feeding point 5,31, 43 Changeover switch 6,32,44 Receiver 7,33,45 Envelope detector 8,34,46 Envelope comparator 9,35,47 Reference switching level input terminal 10,28 Load resistance # 1 11,29 Load resistance # 2 16 Characteristics in free space 17 Characteristics when antenna feed point is open (ZL = ∞Ω) 18 Characteristics when ZL = 75Ω 19 Characteristics when short circuit (ZL = 0Ω) 20 Characteristics when ZL = 10Ω 21 Characteristics when ZL = 5Ω 24 Antenna # 3 27 Feed point of antenna # 3 30 Load resistance # 3 40 Diode switch # 1 41 Diode switch # 2 42 Bias voltage Supply point

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数のアンテナを有し、これらの内最も
受信条件の良いアンテナを選択して送信機または受信機
と接続して用いる如く構成された系において、 それぞれのアンテナごとに、その給電点間に、当該アン
テナ入力インピーダンス実部のほぼ2倍以下の抵抗値を
有する素子あるいは短絡回路を接続し得る手段を設ける
とともに、 選択されたアンテナ以外のアンテナの給電点に上記素子
あるいは短絡回路を接続する如く制御する手段を設けた
ことを特徴とするダイバーシチアンテナ装置。
Claim: What is claimed is: 1. A system having a plurality of antennas, the antenna having the best reception condition among these antennas is selected and used by connecting to a transmitter or a receiver. For each antenna, a means for connecting an element or a short circuit having a resistance value that is less than twice the real part of the antenna input impedance is provided between the feeding points, and at the feeding point of the antenna other than the selected antenna. A diversity antenna device comprising means for controlling to connect the above-mentioned element or short circuit.
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