JPH069341B2 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JPH069341B2
JPH069341B2 JP20859785A JP20859785A JPH069341B2 JP H069341 B2 JPH069341 B2 JP H069341B2 JP 20859785 A JP20859785 A JP 20859785A JP 20859785 A JP20859785 A JP 20859785A JP H069341 B2 JPH069341 B2 JP H069341B2
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JP
Japan
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antenna
combined
phase
directional characteristic
reception state
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JP20859785A
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義幸 谷口
元幹 平野
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、受信装置、殊に、移動体に設けた複数のアン
テナの出力を合成することにより得られるアンテナ全体
の合成指向特性を制御することにより良好な受信状態を
維持する受信装置に関するものである。
〔従来の背景〕
一般に、移動体のアンテナ、例えば車両用アンテナは、
第8図に示すように車両Cの一部にホイップアンテナ1
を設けてなるものである。このようなホイップアンテナ
1の指向特性は第9図に示すように比較的円に近いた
め、車両Cがどの方向を向いても受信感度があまり変ら
ないように設計されている。
しかしながら、前記ホイップアンテナ1を用いて80〜
90MHzの周波数帯となるFM放送を都市内を走行中
に受信しようとする場合には、第10図に示すように、
放送電波の直接波とビル等により反射した反射波とが同
時に受信されるマルチパス受信が生じることがある。こ
のような時、無指向性のホイップアンテナ1では、直接
波と間接波とをほぼ同レベルで受信してしまい、受信電
界レベルの低下もしくはエコーひずみの発生となり良好
な受信の妨げとなる。また、弱電界地域走行時では、車
両の移動により電界が常に変化し、“ザッ、ザッ”とい
う所謂スキップノイズを伴って受信されることがある。
このようなスキップノイズ等の防止手段としては複数の
アンテナを位相合成することにより、アンテナの指向特
性を制御するアンテナ装置(アクティブアンテナ)が有
効である。
〔従来の技術〕
このようなアクティブアンテナとしては、従来、例えば
第11図に示すようなものがある(特開昭54−320
22号)。
第10図はテレビジョンにおけるアクティブアンテナを
示すものであり、2,3は特性が略同一のアンテナ、4
はアンテナ2の出力を調整する受信信号調整器、5はア
ンテナ2,3の出力を合成して受信機(受像機)6に入
力する合成器である。7は受信機6の受信状態を検出す
る受信状態検出回路であり、具体的には、受信機6が出
力する映像信号Sから垂直同期信号Sと水平同期信
号Sを抽出する同期信号検出回路8と、これら2つの
同期信号S,Sから映像信号Sのカラーバースト
信号のゴースト成分をサンプリングするためのサンプリ
ング信号Sを出力するサンプリング信号発生回路9、
このサンプリング信号Sを用いて映像信号Sからカ
ラーバースト信号のゴースト成分Sをサンプリングす
るサンプリング回路10、このゴースト成分Sを増
幅、検波して検波電圧Sを出力するゴーストバースト
増幅検波回路11とから構成されている。12は、検波
電圧Sを入力し、この検波電圧Sが最小となるよう
に前記受信信号調整器4を制御することにより、アンテ
ナの指向特性を変化させる指向特性制御装置である。
この指向特性制御装置12は、具体的には次のように作
動する。すなわち、ゴーストバースト増幅検波回路11
から検波電圧Sを入力すると、その最初の第1周期目
で受信信号調整器4の位相レベル調整量0゜から360
゜の範囲で変化させて検波電圧Sの最小値を記憶す
る。次に、第2周期目で前記受信信号調整器4を再び移
相作動させ、ゴーストバースト増幅検波回路11が出力
する検波電圧Sが第1周期目に記憶された最小値と等
しくなったときに受信信号調整器4の移相作動を停止さ
せるものである。このようにして、指向特性制御装置1
2が合成されたアンテナの指向特性を制御することによ
り、受信機6は良好な受信状態となるものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、このような従来の受信装置は、特性のそろっ
た複数本のアンテナを用いてその出力を合成するもので
あり、また受信局が家庭用テレビジョンのような固定受
信局であることを前提としてなされたものである。
しかしながら、一般に車両用アンテナのように車体に取
付けるアンテナの場合、特性のそろったアンテナを取付
けても車両金属ボデイ等の影響を受けるため実装状態に
おいては特性が変化してしまい、特性のそろった複数本
のアンテナを得ることは極めて困難である。例えば、自
由空間中で無指向性のホイップアンテナを車両に取付け
ても各アンテナは指向性をもってしまう。しかも車両の
ような移動受信局では、移動体の移動とともに受信状態
が頻繁に変化する為、特性の不揃いなアンテナを用いて
短時間で受信状態を良好にするように合成指向性の制御
を行なうことは従来の受信装置では極めて困難である。
そこで、本発明の課題は、移動受信局における受信状態
が悪化したときに短時間で良好な状態を検出する点にあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決してその課題を達成するため、本発明
のアンテナ装置に係る合成指向特性の制御手段は、予め
選択した複数パターンの合成指向特性を得るための各ア
ンテナ出力の位相およびレベルの合成比を記憶した記憶
手段と、受信不良時にこの記憶手段に記憶された記憶値
に基づいて前記位相レベル調整器を受信不良検出時の合
成指向特性のビーム方向を中心として良好な受信状態が
得られるまで合成指向特性のビーム方向を左右交互に徐
々に振幅角度を広げつつ駆動することにより特定パター
ンの合成指向特性を形成する指向特性制御手段とを設け
たものである。
〔作用〕
本発明に係るアンテナ装置にあっては、ある特定方向に
向けられた合成指向特性の下で受信状態が不良になった
時、制御手段は予めプログラムされた情報に基づき受信
不良時のビーム方向を中心として合成指向特性のビーム
方向を左右に徐々に振幅角度を広げつつ振ってゆく。そ
して、受信状態が良好になったときには、その方向で合
成指向特性のビーム方向の変更を停止し、受信を継続す
る。
〔実施例〕
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明の実施例に係るアンテナ装置を示すもの
である。この図において、符号21〜24は車両等の移
動体に設けられたアンテナであり、その出力は位相レベ
ル調整器31〜34に入力される。この位相レベル調整
器31〜34は各アンテナ21〜24の出力の位相およ
び出力レベルを調整するものである。そして、当該位相
レベル調整器31〜34から出力された信号は、合成器
41で合成され、受信機42に入力される。このとき、
合成器41によって合成されたアンテナ全体の合成指向
特性は、位相レベル調整器31〜34における受信波の
位相および出力レベルの合成比によって決まるものであ
る。60は記憶装置であり、第2図に示すように合成指
向特性のビーム方向を任意の方向に向ける為に必要な各
アンテナ出力の調整量が予め記憶されている。すなわ
ち、第2図に示すテーブルは、第3図に示すように、4
本のアンテナ21〜24を合成したときの合成指向特性
を特定の方向(例えば車両前方を0゜とする相対座標系
で考える)にシャープとし、そのビーム方向を360゜
回転させるために必要な各アンテナ出力の位相およびレ
ベルの調整量をビームの方向毎(例えば45゜毎)にま
とめたものである。このような合成指向特性の制御に必
要な数値は、予め実測および解析等によって求めるもの
である。
61は受信状態検出器43からの出力信号を入力し、前
記記憶装置60から合成指向特性を制御するに必要な情
報を読み取るとともに予め書き込まれたプログラムに基
づき前記位相レベル調整器31〜34を駆動してアンテ
ナ全体の合成指向特性のビーム方向を左右に変化させる
指向特性制御装置である。尚、44はスピーカである。
次にこのアンテナ装置の作用を説明する。第4図は、前
記指向特性制御装置61による合成指向特性の制御方法
を示すフローチャートである。
まず第4図に用いられている記号等を説明する。Nは第
3図における合成指向特性のパターン番号1〜8を記憶
しているレジスタ、Rは受信状態の良否の程度を記憶し
ているレジスタ、NSはビームの振幅値を記憶している
レジスタ、Nは検索中のパターン番号を記憶している
レジスタである。上記ビームの振幅値は1〜4の値であ
り、夫々45゜,90゜,135゜,180゜の振幅角
度に対応する。RTHは受信状態の良否判定の際の闘
値、NMAXはパターン番号の最大値を示す定数であ
り、8である。SET(N)は第5図におけるサブルー
チンである。SET(N)は第5図におけるサブルー
チンSET(N)と同様のサブルーチンであり、レジス
タNに記憶されているパターン番号に対応する制御デ
ータを記憶装置60から読出して位相レベル調整器に設
定する。N←N+NSは第8図に示すサブルーチン、
←N−NSは第9図に示すサブルーチンである。
第1図の構成において、まず受信機42の電源スイッチ
を投入後受信機42の周波数ダイヤルを調整し目的の番
組を選択する。すると、指向特性制御装置61に記憶さ
れているプログラムがスタートし、レジスタNとNSを
初期化して(N←1,NS←1)、パターン番号1に対
応する制御データを記憶装置60により読出して位相レ
ベル調整器31〜34に出力することにより合成指向特
性のビーム方向を初期位置(0゜)に設定する(SET
(N))。
次に受信状態を検出して(R←受信状態)、受信状態を
監視する(R≧RTH)が、受信状態が良好であるなら
ば、監視を続行する。
しかし不良であれば、合成指向特性のビーム方向を初期
位置(0゜)より右へ45゜回転させ(N←N+N
S,SET(N))、受信状態を検出して(R←受信
状態)、受信状態を判定する(R≧RTH)。受信状態
が良好であるならば、パターン番号Nを更新し(N←N
)、受信状態の監視を続行する(R←受信状態,R≧
RTH)。
しかし再び、受信状態が不良であるならばアクティブア
ンテナのビームを前述とは逆に初期位置(0゜)より左
へ45゜回転させ(N←N−NS,SET
(N))、受信状態を検出して(R←受信状態)、受
信状態を判定する(R≧RTH)。受信状態を良好であ
るならば、前述と同様にパターン番号Nを更新し(N←
)、受信状態の監視を続行する(R←受信状態,R
≧RTH)。
今回も受信状態が不良であるならば、左右45゜以内に
直接波の到来方向は存在しないと判断されるので、振幅
値NSを更新(NS←NS+1)する。以後の動作は前
述と同様である。この様な処理の繰返しによって合成指
向特性のビーム方向を左右徐々に広く振幅させていき、
受信状態が良好となるビーム方向を検出し、この方向に
合成指向特性のビーム方向を固定させて、受信状態の監
視を続行する。
そこで受信機42の音量ボリュームを適度に調整すれば
受信障害のない音楽や音声を聴くことができる。
従ってこのアンテナ装置によれば、車両が都市部や山間
部へ移動して受信状態が悪化した時には、指向特性制御
装置61はこの変化を直ちに検出し、前述と同様の方法
により再び良好な受信状態にすることができる。尚、車
種によってアンテナの仕様、車体形状が異るため、記憶
装置60に記憶させるべき位相およびレベルの調整量は
車種毎にテーブルの形でまとめておき、受信装置を搭載
させる車種に応じて差し換える。また、各アンテナの位
相およびレベルの調整量は周波数により異るため、各周
波数毎の表が必要であることは勿論である。また、第2
図に示す表において、指向特性のビーム方向の角度ステ
ップを更に細かくすれば、より精緻な指向特性制御を実
現することができる。
さらに、本実施例では、合成指向特性のビーム方向を受
信状態が不良になった時の方向に中止に左右徐々に広く
振幅させてゆく方向について述べたが、乱数により受信
状態が不良になった時の方向を中心にランダムにビーム
方向を変えるようにしてもよい。
以上の説明ではラジオ放送受信について説明したが、そ
の他にもテレビ放送、パーオナル無線、MCA、自動車
電話等、移動体通信に応用できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のアンテナ装置は受信状態
が悪くなった時にアンテナ全体の合成指向特性のビーム
方向を左右に徐々に振幅角度を広げつつ振ってゆくもの
である。直接波の到来方向の変化は車両の旋回による方
向変化に起因するが、通常の場合、車両の方向変化角度
は左右90゜以内の範囲であるから、それまでの受信方
向を中心として左右に合成指向特性のビームを振れば多
くの場合、短時間で良好な受信状態を得ることができる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るアンテナ装置を示すブロック図、
第2図は各位相レベル調整器における位相と出力レベル
の調整量と指向特性のビーム方向との関係を表わすテー
ブル、第3図は合成したアンテナの指向特性方向のパタ
ーンを示す説明図、第4図ないし第7図は本発明に係る
アンテナ装置の作動を示すフローチャート、第8図はホ
イップアンテナを示す斜視図、第9図はホイップアンテ
ナの指向特性を示す説明図、第10図は走行中の車両が
受信する直接波と間接波とを示す説明図、第11図は従
来のアンテナ装置を示すブロック図である。 21,22,23,24…アンテナ 31,32,33,34…位相レベル調整器 41…合成器 42…受信機 43…受信状態検出器 60…記憶装置 61…指向状態検出器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動体に設けた複数のアンテナの各アンテ
    ナが受信する受信波の位相およびレベルを調整する位相
    レベル調整器と、この位相レベル調整器によって調整さ
    れた各アンテナの出力を合成することによりアンテナ全
    体の合成指向特性を形成する合成器とを有するアンテナ
    装置において、予め選択した複数パターンの合成指向特
    性を得るための各アンテナ出力の位相およびレベルの合
    成比を記憶した記憶手段と、受信不良時にこの記憶手段
    に記憶された記憶値に基づいて前記位相レベル調整器を
    受信不良検出時の合成指向特性のビーム方向を中心とし
    て良好な受信状態が得られるまで合成指向特性のビーム
    方向を左右交互に徐々に振幅角度を広げつつ駆動すこと
    により特性パターンの合成指向特性を形成する指向特性
    制御手段とを有することを特徴とするアンテナ装置。
JP20859785A 1985-09-24 1985-09-24 アンテナ装置 Expired - Lifetime JPH069341B2 (ja)

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JPS6269733A JPS6269733A (ja) 1987-03-31
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CA2421578A1 (en) * 2003-03-10 2004-09-10 Anthony Gerkis System and method for selecting and reselecting antenna direction at a transceiver
KR101074240B1 (ko) 2004-01-30 2011-10-14 가부시키가이샤 고쿠사이 덴키 츠신 기소 기주츠 겐큐쇼 무선 신호를 고품질로 수신 가능한 수신기
JP4353004B2 (ja) 2004-06-25 2009-10-28 船井電機株式会社 放送受信機
JP4432639B2 (ja) * 2004-06-25 2010-03-17 船井電機株式会社 放送受信機
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