JPH0786825A - Directional diversity antenna - Google Patents
Directional diversity antennaInfo
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- JPH0786825A JPH0786825A JP23015893A JP23015893A JPH0786825A JP H0786825 A JPH0786825 A JP H0786825A JP 23015893 A JP23015893 A JP 23015893A JP 23015893 A JP23015893 A JP 23015893A JP H0786825 A JPH0786825 A JP H0786825A
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- radiating element
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、指向性ダイバーシテ
ィアンテナに関し、特に、準マイクロ波帯で動作する受
信機のための指向性ダイバーシティアンテナに関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to directional diversity antennas, and more particularly to directional diversity antennas for receivers operating in the quasi-microwave band.
【0002】[0002]
【従来の技術】ダイバーシティアンテナは、何らかの方
法によりフェージングの状況ができるだけ相関の少ない
2以上の信号を得て、これを選択または合成することで
良質の通信を行なうための受信アンテナである。さら
に、ダイバーシティアンテナを構成するそれぞれのアン
テナの位置、到来電波の偏波面、電波の伝播経路ごとに
入射角、信号の周波数または時間的な相違によって受信
信電界のフェージングの状況が異なることを利用したも
のである。2. Description of the Related Art A diversity antenna is a receiving antenna for performing high-quality communication by obtaining two or more signals with a fading situation having a correlation as small as possible by some method and selecting or combining them. Furthermore, we used the fact that the fading situation of the received signal electric field differs depending on the position of each antenna that constitutes the diversity antenna, the plane of polarization of the incoming radio wave, the angle of incidence for each propagation path of the radio wave, the frequency of the signal or the temporal difference. It is a thing.
【0003】ところで、電子通信学会編、オーム社刊の
アンテナハンドブック、109頁に記載されるようなマ
イクロストリップラインアンテナというものがある。図
5は、そのマイクロストリップラインアンテナの概略を
示した図である。特に、図5(a)は、マイクロストリ
ップラインアンテナの平面図であり、図5(b)は、マ
イクロストリップラインアンテナの側面図である。By the way, there is a microstrip line antenna as described on page 109 of the Antenna Handbook published by Ohmsha, edited by The Institute of Electronics and Communication Engineers. FIG. 5 is a diagram showing an outline of the microstrip line antenna. In particular, FIG. 5A is a plan view of the microstrip line antenna, and FIG. 5B is a side view of the microstrip line antenna.
【0004】図5を参照して、裏側をグランド地板44
で覆われたプリント基板45の表面には、受信機にマイ
クロ波帯の無線周波数信号を出力するアンテナ出力端子
43が設けられる。アンテナ出力端子43は、マイクロ
ストリップライン41の一端に接続されており、マイク
ロストリップライン41のもう一端は放射素子42によ
って終端されている。次に動作について説明する。放射
素子42にマイクロ波が入射されると、放射素子42の
周辺とグランド地板44との間に磁流が流れる。この磁
流はマイクロストリップライン41を介してアンテナ出
力端子43に達する。これによってアンテナ出力端子4
3は、受信機に無線周波数信号を出力する。Referring to FIG. 5, the back side is ground ground plate 44.
An antenna output terminal 43 for outputting a microwave frequency signal to the receiver is provided on the surface of the printed circuit board 45 covered with. The antenna output terminal 43 is connected to one end of the microstrip line 41, and the other end of the microstrip line 41 is terminated by the radiating element 42. Next, the operation will be described. When microwaves are incident on the radiating element 42, a magnetic current flows between the periphery of the radiating element 42 and the ground ground plane 44. This magnetic current reaches the antenna output terminal 43 via the microstrip line 41. This allows the antenna output terminal 4
3 outputs a radio frequency signal to the receiver.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図5に示したマイクロ
ストリップラインアンテナは、放射素子の部分が一箇所
のものであるため、無線周波数信号の伝播によって生じ
るマルチパスによる遅延分散あるいは定在波による電波
の谷等では無線周波信号の受信が困難であるという問題
等を生じていた。The microstrip line antenna shown in FIG. 5 has only one radiating element, and therefore, it is caused by multipath delay dispersion or standing waves caused by propagation of radio frequency signals. There have been problems such as difficulty in receiving radio frequency signals in valleys of radio waves.
【0006】ゆえに、この発明は、上記のような問題を
解決し、準マイクロ波帯の無線周波数信号を受信するこ
とができるような指向性ダイバーシティアンテナを提供
することである。Therefore, the present invention solves the above problems and provides a directional diversity antenna capable of receiving a radio frequency signal in the quasi-microwave band.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る指
向性ダイバーシティアンテナは、マイクロ波帯の無線周
波数信号を受信機に出力するダイバーシティアンテナで
あって、空間または地板上に設けられた複数の放射素子
と、放射素子間に接続される移相器と、移相器に接続さ
れるスイッチ回路と、スイッチ回路に接続されるアンテ
ナ出力端子を備えて構成される。A directional diversity antenna according to the invention of claim 1 is a diversity antenna for outputting a radio frequency signal in the microwave band to a receiver, and a plurality of antennas are provided in a space or on a main plate. Of the radiating element, a phase shifter connected between the radiating elements, a switch circuit connected to the phase shifter, and an antenna output terminal connected to the switch circuit.
【0008】請求項2では、請求項1の各放射素子は移
相器に対して対称性を有するように設けられる。In the second aspect, each radiating element of the first aspect is provided so as to have symmetry with respect to the phase shifter.
【0009】請求項3では、請求項1の移相器は、集中
定数回路、ストリップラインまたはこれらの組合せたも
のを含み、移相器の移相角と放射素子の間隔に相当する
移相角との和をマイクロ波の半波長の整数倍に相当する
移相角に等しくする。According to a third aspect of the present invention, the phase shifter of the first aspect includes a lumped constant circuit, a strip line, or a combination thereof, and the phase shift angle of the phase shifter corresponds to the distance between the radiating elements. The sum of and is equal to the phase shift angle corresponding to an integral multiple of the half wavelength of the microwave.
【0010】請求項4では、請求項1のスイッチ回路
は、アンテナ出力端子と各放射素子との間に少なくとも
1つ設けられる。According to a fourth aspect, at least one switch circuit according to the first aspect is provided between the antenna output terminal and each radiating element.
【0011】請求項5では、請求項1の放射素子は、ユ
ニポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆F形アンテナ
等の線状アンテナまたは板状アンテナ、マイクロストリ
ップアンテナ、バッチアンテナ、スロットアンテナ等の
プリント基板上に設けられたアンテナ、若しくはこれら
の組合せたものを含む。In a fifth aspect, the radiating element according to the first aspect is a printed circuit board such as a linear antenna or a plate antenna such as a unipole antenna, a helical antenna or an inverted F-shaped antenna, a microstrip antenna, a batch antenna or a slot antenna. Includes an antenna provided above, or a combination of these.
【0012】請求項6では、請求項1の発明に係る指向
性ダイバーシティアンテナは、さらに、各放射素子とア
ンテナ出力端子との間にインピーダンス整合のための回
路を少なくとも1つ備える。In a sixth aspect of the present invention, the directional diversity antenna according to the first aspect of the present invention further includes at least one circuit for impedance matching between each radiating element and the antenna output terminal.
【0013】[0013]
【作用】この発明に係る指向性ダイバーシティアンテナ
は、複数の放射素子間に設けられた移相器を切換えるこ
とで指向性を変化させることができる。The directional diversity antenna according to the present invention can change the directivity by switching the phase shifter provided between a plurality of radiating elements.
【0014】[0014]
【実施例】図1は、この発明の第1の実施例による指向
性ダイバーシティアンテナの概略を示した図であり、特
に、図1(a)は、その指向性ダイバーシティアンテナ
の平面図であり、図1(b)は、その指向性ダイバーシ
ティアンテナの側面図である。1 is a schematic view of a directional diversity antenna according to a first embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 (a) is a plan view of the directional diversity antenna. FIG. 1B is a side view of the directional diversity antenna.
【0015】図1を参照して、裏側をグランド地板44
で覆われたプリント基板45の表面には、放射素子42
aと放射素子42bがマイクロ波の波長λの1/4の長
さ隔てて設けられる。その放射素子42aと放射素子4
2bとの間には、λ/4の移相回路(以下、λ/4回路
と略称する)1が設けられる。放射素子42aとλ/4
回路1はマイクロストリップライン53によって接続さ
れ、放射素子42bとλ/4回路1はマイクロストリッ
プライン54によって接続される。マイクロストリップ
ライン53,54はそれぞれ接続点B,Cを有してお
り、その接続点B,CでL字型のマイクロストリップラ
イン55,56に接続されている。マイクロストリップ
ライン55,56の設けられた側にはアンテナ出力端子
43が設けられており、マイクロストリップライン51
の一端が接続される。マイクロストリップライン51の
もう一端は、接続点Aでマイクロストリップライン52
に接続されており、接続された2つのマイクロストリッ
プライン51,52はT字型の形状をなしている。マイ
クロストリップライン52とマイクロストリップライン
55の間には電子スイッチ11が設けられ、マイクロス
トリップライン52とマイクロストリップライン56の
間には電子スイッチ12が設けられる。なお、マイクロ
ストリップライン51〜56は、放射素子42a,42
bとアンテナ出力端子43の間におけるインピーダンス
整合の役割を果たすこともできる。Referring to FIG. 1, the bottom side is ground ground plate 44.
The surface of the printed circuit board 45 covered with the radiating element 42 is
a and the radiating element 42b are provided at a distance of ¼ of the wavelength λ of the microwave. The radiating element 42a and the radiating element 4
A λ / 4 phase shift circuit (hereinafter, abbreviated as λ / 4 circuit) 1 is provided between the 2b and 2b. Radiating element 42a and λ / 4
The circuit 1 is connected by a microstrip line 53, and the radiating element 42b and the λ / 4 circuit 1 are connected by a microstrip line 54. The microstrip lines 53 and 54 have connection points B and C, respectively, and are connected to the L-shaped microstrip lines 55 and 56 at the connection points B and C, respectively. The antenna output terminal 43 is provided on the side where the microstrip lines 55 and 56 are provided.
One end of is connected. The other end of the microstrip line 51 is connected to the microstrip line 52 at the connection point A.
, And the two connected microstrip lines 51, 52 are T-shaped. The electronic switch 11 is provided between the microstrip line 52 and the microstrip line 55, and the electronic switch 12 is provided between the microstrip line 52 and the microstrip line 56. The microstrip lines 51 to 56 are connected to the radiating elements 42a and 42a.
It can also play a role of impedance matching between b and the antenna output terminal 43.
【0016】図2は、この発明の第1の実施例による指
向性ダイバーシティアンテナの動作を説明するための図
である。以下、動作について説明する。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the directional diversity antenna according to the first embodiment of the present invention. The operation will be described below.
【0017】電子スイッチ11,12がともにオン状態
のときには、放射素子42a,42bは同相で励起され
る。したがって、アンテナの左右方向に対して前方方向
31にシャープな指向性が表れる。電子スイッチ11が
オン状態で電子スイッチ12がオフ状態のときには放射
素子42aは外側へ逆相で励起され、放射素子42bは
外側へ同相で励起される。したがって、アンテナの指向
性は、左前方方向32にシャープな指向特性で現れる。
このことについて詳しく説明すると、まず、放射素子4
2bの外の電界は、放射素子42a,42bより放射さ
れる電界の合成である。電子スイッチ11がオン状態の
とき、放射素子42bに給電される電波の位相は、λ/
4回路1によって放射素子42aに給電されるものより
90°遅れたものとなり、一方、放射素子42bの外に
放射素子42aより放射される電界の位相も、放射素子
42aと放射素子42bの空間距離がλ/4なので放射
素子42aに給電されるものより90°位相が遅れたも
のとなる。つまり、放射素子42bの外側では同相の電
界の合成となるので電界が強くなる。同様に、放射素子
42aの外側では逆相の電界の合成となるので電界が弱
くなる。したがって、電子スイッチ11がオン状態で電
子スイッチ12がオフ状態のときには、アンテナの指向
性は左前方方向32に鋭く現れる。電子スイッチ11が
オフ状態で電子スイッチ12がオン状態のときには、放
射素子42aは外側へ同相で励起され、放射素子42b
は外側へ逆相で励起される。したがって、アンテナの指
向性は右前方方向33にシャープな指向特性で現れる。When both the electronic switches 11 and 12 are turned on, the radiating elements 42a and 42b are excited in the same phase. Therefore, sharp directivity appears in the front direction 31 with respect to the left-right direction of the antenna. When the electronic switch 11 is in the ON state and the electronic switch 12 is in the OFF state, the radiating element 42a is excited outward in the opposite phase and the radiating element 42b is excited outward in the same phase. Therefore, the directivity of the antenna appears as a sharp directional characteristic in the left front direction 32.
Explaining this in detail, first, the radiating element 4
The electric field outside 2b is a combination of the electric fields emitted from the radiating elements 42a and 42b. When the electronic switch 11 is in the ON state, the phase of the radio wave fed to the radiating element 42b is λ /
4 The circuit 1 is delayed by 90 ° from that supplied to the radiating element 42a, and the phase of the electric field radiated from the radiating element 42a to the outside of the radiating element 42b is also the spatial distance between the radiating element 42a and the radiating element 42b. Is λ / 4, the phase is 90 ° behind that of the element fed to the radiating element 42a. That is, outside the radiating element 42b, in-phase electric fields are combined, so that the electric field becomes stronger. Similarly, on the outside of the radiating element 42a, electric fields of opposite phases are combined, so that the electric field becomes weak. Therefore, when the electronic switch 11 is on and the electronic switch 12 is off, the directivity of the antenna sharply appears in the left front direction 32. When the electronic switch 11 is in the off state and the electronic switch 12 is in the on state, the radiating element 42a is excited outward in the same phase, and the radiating element 42b is excited.
Is excited in the opposite phase to the outside. Therefore, the directivity of the antenna appears as a sharp directional characteristic in the right front direction 33.
【0018】このように、電子スイッチ11,12のオ
ン、オフ状態を制御することで、アンテナに前方、左前
方、右前方という3方向の指向性を持たせることができ
る。By controlling the on / off states of the electronic switches 11 and 12 in this manner, the antenna can have directivity in the three directions of front, left front, and right front.
【0019】図3は、この発明の第2の実施例によるダ
イバーシティアンテナの概略ブロック図であり、特に、
図3(a)はそのダイバーシティアンテナの平面図であ
り、図3(b)はそのダイバーシティアンテナの側面図
である。FIG. 3 is a schematic block diagram of a diversity antenna according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a plan view of the diversity antenna, and FIG. 3B is a side view of the diversity antenna.
【0020】図3を参照して、裏側をグランド地板44
で覆われたプリント基板45の表面の4隅には、放射素
子42a,42b,42c,42dがそれぞれλ/4の
間隔で設けられる。放射素子42a,42b,42c,
42dに対して真ん中の部分にλ/4回路1が設けられ
る。放射素子42aと放射素子42cはマイクロストリ
ップライン58によって接続され、放射素子42bと放
射素子42dはマイクロストリップライン59によって
接続される。マイクロストリップライン58は、接続点
Dを有し、一端をλ/4回路1に接続されたマイクロス
トリップライン53に接続される。マイクロストリップ
ライン59は、接続点Eを有し、一端をλ/4回路1に
接続されたマイクロストリップライン54に接続され
る。マイクロストリップライン53,54は、それぞれ
接続点B,Cを有し、その接続点B,Cからアンテナ出
力端子43までの構成は、図1に示した実施例とほぼ同
様である。唯一異なる部分として、放射素子42a,4
2b,42c,42dをプリント基板45に設けたため
に、マイクロストリップライン52とアンテナ出力端子
43とを接続するマイクロストリップライン57が図1
に示したマイクロストリップライン51に比べて長くな
っている。なお、マイクロストリップライン52〜59
は、放射素子42a,42b,42c,42dとアンテ
ナ出力端子43の間におけるインピーダンス整合の役割
を果たすこともできる。Referring to FIG. 3, the back side is ground ground plate 44.
Radiating elements 42a, 42b, 42c, and 42d are provided at intervals of λ / 4 at four corners of the surface of the printed circuit board 45 covered with. The radiating elements 42a, 42b, 42c,
The λ / 4 circuit 1 is provided in the center of 42d. The radiating elements 42a and 42c are connected by a microstrip line 58, and the radiating elements 42b and 42d are connected by a microstrip line 59. The microstrip line 58 has a connection point D, and one end thereof is connected to the microstrip line 53 connected to the λ / 4 circuit 1. The microstrip line 59 has a connection point E and has one end connected to the microstrip line 54 connected to the λ / 4 circuit 1. The microstrip lines 53 and 54 have connection points B and C, respectively, and the configuration from the connection points B and C to the antenna output terminal 43 is almost the same as that of the embodiment shown in FIG. The only different parts are radiating elements 42a, 4
Since 2b, 42c, and 42d are provided on the printed circuit board 45, the microstrip line 57 connecting the microstrip line 52 and the antenna output terminal 43 is formed as shown in FIG.
It is longer than the microstrip line 51 shown in FIG. Incidentally, the microstrip lines 52 to 59
Can also play a role of impedance matching between the radiating elements 42a, 42b, 42c, 42d and the antenna output terminal 43.
【0021】次に動作を説明する。放射素子42aと放
射素子42cとの間隔がλ/4の長さであるため、放射
素子42aと放射素子42cは同相で励起される。放射
素子42bと放射素子42dとの関係も同様であるた
め、アンテナは上下方向に対して前方方向に鋭い指向性
を表わすはずである。一方、放射素子42a,42cと
放射素子42b,42dとの間隔もλ/4の長さである
が、電子スイッチ11,12のオン、オフ状態によって
アンテナの指向性は変化する。すなわち、電子スイッチ
11,12がともにオンの状態であれば、放射素子42
a,42cと放射素子42b,42dとは同相で励起さ
れる。したがって、アンテナの指向性は左右方向に対し
て図2に示した前方方向31に鋭い指向特性を示す。こ
の指向特性は図1に示した実施例よりも鋭いものであ
る。電子スイッチ11がオン状態で電子スイッチ12が
オフ状態のときには、放射素子42a,42cは外側へ
逆相で励起され、放射素子42b,42dは外側へ同相
で励起される。したがって、アンテナの指向性は、左右
方向に対して図2に示した左前方方向32であるが、図
1に示した実施例に比べて鋭い指向特性を示す。電子ス
イッチ11がオフ状態で電子スイッチ12がオン状態の
ときには、放射素子42a,42cは外側へ同相で励起
され、放射素子42b,42dは外側へ逆相で励起され
る。したがって、アンテナの指向性は左右方向に対して
図2に示した右前方方向33であるが、図1に示した実
施例に比べて鋭い指向特性を示す。Next, the operation will be described. Since the distance between the radiating element 42a and the radiating element 42c is λ / 4, the radiating element 42a and the radiating element 42c are excited in the same phase. Since the radiating element 42b and the radiating element 42d have the same relationship, the antenna should exhibit sharp directivity in the front direction with respect to the vertical direction. On the other hand, the distance between the radiating elements 42a and 42c and the radiating elements 42b and 42d is also λ / 4, but the directivity of the antenna changes depending on the on / off states of the electronic switches 11 and 12. That is, if both the electronic switches 11 and 12 are in the ON state, the radiating element 42
The a and 42c and the radiating elements 42b and 42d are excited in the same phase. Therefore, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the front direction 31 shown in FIG. This directional characteristic is sharper than that of the embodiment shown in FIG. When the electronic switch 11 is in the on state and the electronic switch 12 is in the off state, the radiating elements 42a and 42c are excited outward in the opposite phase, and the radiating elements 42b and 42d are excited outward in the same phase. Therefore, the directivity of the antenna is the left-front direction 32 shown in FIG. 2 with respect to the left-right direction, but shows a sharper directional characteristic than the embodiment shown in FIG. When the electronic switch 11 is in the off state and the electronic switch 12 is in the on state, the radiating elements 42a and 42c are excited outward in the same phase, and the radiating elements 42b and 42d are excited outward in the opposite phase. Therefore, although the directivity of the antenna is the right front direction 33 shown in FIG. 2 with respect to the left-right direction, it shows sharper directivity characteristics as compared with the embodiment shown in FIG.
【0022】このようにこの実施例においても、電子ス
イッチ11,12のオン、オフ状態を制御することで、
アンテナに図1に示した実施例に比べて鋭い指向性かつ
前方、左前方、右前方という3方向の指向性を備えさせ
ることができる。As described above, also in this embodiment, by controlling the on / off states of the electronic switches 11 and 12,
The antenna can be provided with sharper directivity than in the embodiment shown in FIG. 1 and directivity in three directions of front, left front, and right front.
【0023】図4は、この発明の第3の実施例によるダ
イバーシティアンテナの概略ブロック図であり、特に、
図4(a)は、そのダイバーシティアンテナの平面図で
あり、そのダイバーシティアンテナの側面図である。図
4を参照して、図3に示した実施例と異なる部分につい
て説明する。FIG. 4 is a schematic block diagram of a diversity antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a plan view of the diversity antenna and a side view of the diversity antenna. With reference to FIG. 4, portions different from the embodiment shown in FIG. 3 will be described.
【0024】放射素子42aと放射素子42cをマイク
ロストリップラインで接続するのではなく、λ/4回路
2を設ける。λ/4回路2と放射素子42aとをマイク
ロストリップライン66で接続し、λ/4回路2と放射
素子42cとをマイクロストリップライン67で接続す
る。マイクロストリップライン66は、接続点HでL字
型のマイクロストリップライン62に接続され、マイク
ロストリップライン67は、接続点IでL字型のマイク
ロストリップライン63に接続される。マイクロストリ
ップライン53のλ/4回路1に接続されていない一端
は、接続点Fでマイクロストリップライン60に接続さ
れる。マイクロストリップライン60とマイクロストリ
ップライン63,62のそれぞれの間には、電子スイッ
チ15,14が設けられる。The radiating element 42a and the radiating element 42c are not connected by a microstrip line, but the λ / 4 circuit 2 is provided. The λ / 4 circuit 2 and the radiating element 42a are connected by the microstrip line 66, and the λ / 4 circuit 2 and the radiating element 42c are connected by the microstrip line 67. The microstrip line 66 is connected to the L-shaped microstrip line 62 at the connection point H, and the microstrip line 67 is connected to the L-shaped microstrip line 63 at the connection point I. One end of the microstrip line 53 that is not connected to the λ / 4 circuit 1 is connected to the microstrip line 60 at a connection point F. Electronic switches 15 and 14 are provided between the microstrip line 60 and the microstrip lines 63 and 62, respectively.
【0025】同様に、放射素子42bと放射素子42d
をマイクロストリップラインに接続するのではなく、λ
/4回路3を設ける。λ/4回路3と放射素子42bと
をマイクロストリップライン68で接続し、λ/4回路
3と放射素子42dとをマイクロストリップライン69
で接続する。マイクロストリップライン68は、接続点
JでL字型のマイクロストリップライン64に接続さ
れ、マイクロストリップライン69は、接続点KでL字
型のマイクロストリップライン63に接続される。マイ
クロストリップライン54のλ/4回路1に接続されて
いない一端は、接続点Gでマイクロストリップライン6
1に接続される。マイクロストリップライン61とマイ
クロストリップライン64,65のそれぞれの間には、
電子スイッチ17,18が設けられる。なお、マイクロ
ストリップライン52〜57、60〜69は、放射素子
42a,42b,42c,42dとアンテナ出力端子4
3の間のインピーダンス整合の役割を果たすこともでき
る。Similarly, radiating element 42b and radiating element 42d
To the microstrip line,
/ 4 circuit 3 is provided. The λ / 4 circuit 3 and the radiating element 42b are connected by the microstrip line 68, and the λ / 4 circuit 3 and the radiating element 42d are connected by the microstrip line 69.
Connect with. The microstrip line 68 is connected to the L-shaped microstrip line 64 at the connection point J, and the microstrip line 69 is connected to the L-shaped microstrip line 63 at the connection point K. One end of the microstrip line 54 which is not connected to the λ / 4 circuit 1 is connected to the microstrip line 6 at a connection point G.
Connected to 1. Between the microstrip line 61 and the microstrip lines 64 and 65,
Electronic switches 17, 18 are provided. The microstrip lines 52 to 57 and 60 to 69 are connected to the radiating elements 42a, 42b, 42c and 42d and the antenna output terminal 4 respectively.
It can also play the role of impedance matching between the three.
【0026】次に動作について説明する。電子スイッチ
14,15,17,18がオン状態であれば、この状態
は図3に示した第2の実施例と同じである。すなわち、
電子スイッチ11,12がともにオン状態のときには、
放射素子42a,42cと放射素子42b,42dは同
相で励起される。したがって、アンテナは、前方方向に
鋭い指向性を示す。電子スイッチ11がオン状態で電子
スイッチ12がオフ状態のときには、放射素子42a,
42cは外側方向へ逆相で励起され、放射素子42b,
42dは外側方向へ同相で励起される。したがって、ア
ンテナの指向性は、左前方方向に鋭い指向特性を示す。
電子スイッチ11がオフ状態で電子スイッチ12がオン
状態のときには、放射素子42a,42cは外側方向へ
同相で励起され、放射素子42b,42dは外側方向へ
逆相で励起される。したがって、アンテナの指向性は、
右前方方向へ鋭い指向特性を示す。Next, the operation will be described. If the electronic switches 14, 15, 17, 18 are on, this state is the same as the second embodiment shown in FIG. That is,
When both electronic switches 11 and 12 are on,
The radiating elements 42a and 42c and the radiating elements 42b and 42d are excited in the same phase. Therefore, the antenna exhibits sharp directivity in the forward direction. When the electronic switch 11 is on and the electronic switch 12 is off, the radiating element 42a,
42c is excited in the opposite phase in the outward direction, and the radiating element 42b,
42d is excited in the same phase in the outward direction. Therefore, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the front left direction.
When the electronic switch 11 is in the off state and the electronic switch 12 is in the on state, the radiating elements 42a and 42c are excited outward in the same phase, and the radiating elements 42b and 42d are excited outward in the opposite phase. Therefore, the directivity of the antenna is
A sharp directional characteristic is shown in the front right direction.
【0027】次に、電子スイッチ11,12がオン状態
で、電子スイッチ14,15,17,18の状態を制御
する。まず、電子スイッチ14,17がオン状態で、電
子スイッチ15,18がオフ状態のときには、放射素子
42a,42bは外側方向へ逆相で励起され、放射素子
42c,42dは外側方向へ同相で励起される。したが
って、アンテナの指向性は、前方下方向に鋭い指向特性
を示す。電子スイッチ14,17がオフ状態で電子スイ
ッチ15,18がオン状態のときには、放射素子42
a,42bは外側方向へ同相で励起され、放射素子42
c,42dは外側方向へ逆相で励起される。したがって
アンテナの指向性は前方上方向に鋭い指向特性を示す。Next, the electronic switches 11 and 12 are turned on, and the states of the electronic switches 14, 15, 17 and 18 are controlled. First, when the electronic switches 14 and 17 are in the ON state and the electronic switches 15 and 18 are in the OFF state, the radiating elements 42a and 42b are excited in the outward phase in the opposite phase, and the radiating elements 42c and 42d are excited in the outward direction in the same phase. To be done. Therefore, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the front lower direction. When the electronic switches 14 and 17 are off and the electronic switches 15 and 18 are on, the radiating element 42
a and 42b are excited outward in the same phase, and the radiating element 42a
c and 42d are excited in the opposite phase in the outward direction. Therefore, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the upper front direction.
【0028】次に、以上のことについて組合せてみる。
すなわち、電子スイッチ11,14,17がオン状態
で、電子スイッチ12,15,18がオフ状態のときに
は、アンテナの指向性は左下方向に鋭い指向特性を示
す。電子スイッチ11,15,18がオン状態で、電子
スイッチ12,14,17がオフ状態のときには、アン
テナの指向性は左上方向に鋭い指向特性を示す。電子ス
イッチ12,14,17がオン状態で、電子スイッチ1
1,15,18がオフ状態のときには、アンテナの指向
性は右下方向に鋭い指向特性を示す。電子スイッチ1
2,15,18がオン状態で、電子スイッチ11,1
4,17がオフ状態のときには、アンテナの指向性は右
上方向に鋭い指向特性を示す。Next, the above matters will be combined.
That is, when the electronic switches 11, 14, 17 are in the on state and the electronic switches 12, 15, 18 are in the off state, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the lower left direction. When the electronic switches 11, 15 and 18 are in the ON state and the electronic switches 12, 14 and 17 are in the OFF state, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the upper left direction. When the electronic switches 12, 14, 17 are on, the electronic switch 1
When 1, 15, 18 are in the off state, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the lower right direction. Electronic switch 1
2, 15, 18 are in the ON state, the electronic switch 11, 1
When the antennas 4 and 17 are off, the directivity of the antenna shows a sharp directional characteristic in the upper right direction.
【0029】以上のように、電子スイッチ11,12,
14,15,17,18のオン、オフ状態を制御するこ
とによって、前方方向と、上下左右方向を組合せた方向
の9方向に指向性を制御できる。As described above, the electronic switches 11, 12,
By controlling the on / off states of 14, 15, 17, and 18, it is possible to control the directivity in nine directions, which is a combination of the forward direction and the vertical and horizontal directions.
【0030】なお、この実施例においては放射素子とし
てマイクロストリップアンテナを用いる場合について説
明したが、放射素子として、ユニポールアンテナ、ヘリ
カルアンテナ、逆F形アンテナ等の線状アンテナあるい
は板状アンテナ、あるいはバッチアンテナ、スロットア
ンテナ等のプリント基板上に設けられたアンテナ、ある
いはこれらの組み合わせたものを用いても同様な効果が
得られる。In this embodiment, the case where the microstrip antenna is used as the radiating element has been described. However, as the radiating element, a linear antenna such as a unipole antenna, a helical antenna, an inverted F-shaped antenna or a plate antenna, or The same effect can be obtained by using an antenna provided on a printed circuit board such as a batch antenna or a slot antenna, or a combination thereof.
【0031】また、移相回路は、マイクロストリップラ
イン、集中定数回路あるいは分布定数回路等を用いても
同様な効果が得られ、移相回路の移相角度もアンテナ放
射素子の間隔との関係で決めればよい。The same effect can be obtained by using a microstrip line, a lumped constant circuit, a distributed constant circuit, or the like as the phase shift circuit. The phase shift angle of the phase shift circuit is related to the distance between the antenna radiating elements. Just decide.
【0032】さらに、電子スイッチ回路を必要な指向性
により、一部を削除したり追加したとしても、必要な指
向性は得られる。Further, even if a part of the electronic switch circuit is deleted or added depending on the required directivity, the required directivity can be obtained.
【0033】さらに、インピーダンス整合のために、実
施例ではマイクロストリップラインにその役割を備えさ
せてもよいとしたが、他の整合回路を放射素子と移相器
の間、あるいは移相器の入出力端子の間等に設けてもよ
い。Further, in order to match the impedance, the microstrip line may be provided with the role in the embodiment, but another matching circuit is provided between the radiating element and the phase shifter or the phase shifter is connected. It may be provided between the output terminals.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、指向性
を制御することができるので、低周波信号の伝播におい
て定在波の谷であっても良好な受信を行なうことができ
るため、アンテナダイバーシティ効果を実現できる。As described above, according to the present invention, since the directivity can be controlled, good reception can be performed even in the valley of the standing wave in the propagation of the low frequency signal. The antenna diversity effect can be realized.
【図1】この発明の第1の実施例によるダイバーシティ
アンテナの概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram of a diversity antenna according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施例によるダイバーシティアンテ
ナの指向性を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the directivity of the diversity antenna according to the embodiment of the present invention.
【図3】この発明の第2の実施例によるダイバーシティ
アンテナの概略ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram of a diversity antenna according to a second embodiment of the present invention.
【図4】この発明の第3の実施例によるダイバーシティ
アンテナの概略ブロック図である。FIG. 4 is a schematic block diagram of a diversity antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図5】従来のマイクロストリップアンテナの概略ブロ
ック図である。FIG. 5 is a schematic block diagram of a conventional microstrip antenna.
1,2,3 λ/4の移相回路 11,12,14,15,17,18 電子スイッチ 41,51,52,53,54,56,57,58,5
9,60,61,62,63,64,65,66,6
7,68,69 マイクロストリップライン 42,42a,42b 放射素子 43 アンテナ出力端子 44 グランド地板 45 プリント基板1, 2, 3 λ / 4 phase shift circuit 11, 12, 14, 15, 17, 18 Electronic switch 41, 51, 52, 53, 54, 56, 57, 58, 5
9, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 6
7, 68, 69 Microstrip line 42, 42a, 42b Radiating element 43 Antenna output terminal 44 Ground ground plate 45 Printed circuit board
Claims (6)
に出力する指向性ダイバーシティアンテナであって、 空間または地板上に設けられた複数の放射素子と、 前記放射素子間に接続される移相器と、 前記移相器に接続されるスイッチ回路と、 前記スイッチ回路に接続されるアンテナ出力端子とを備
えた指向性ダイバーシティアンテナ。1. A directional diversity antenna for outputting a radio frequency signal in the microwave band to a receiver, the plurality of radiating elements provided in a space or on a ground plane, and a phase shift connected between the radiating elements. Directional diversity antenna including a switch, a switch circuit connected to the phase shifter, and an antenna output terminal connected to the switch circuit.
対称性を有するように設けられることを特徴とする、請
求項1記載の指向性ダイバーシティアンテナ。2. The directional diversity antenna according to claim 1, wherein each of the radiating elements is provided so as to have symmetry with respect to the phase shifter.
プラインまたはこれらの組合せたものを含み、前記移相
器の移相角と前記放射素子の間隔に相当する移相角との
和を前記マイクロ波の半波長の整数倍に相当する移相角
に等しくすることを特徴とする、請求項1記載の指向性
ダイバーシティアンテナ。3. The phase shifter includes a lumped constant circuit, a strip line, or a combination thereof, and calculates a sum of a phase shift angle of the phase shifter and a phase shift angle corresponding to an interval between the radiating elements. The directional diversity antenna according to claim 1, wherein the phase shift angle is equal to an integral multiple of a half wavelength of the microwave.
端子と前記各放射素子との間に少なくとも1つ設けられ
ることを特徴とする、請求項1記載の指向性ダイバーシ
ティアンテナ。4. The directional diversity antenna according to claim 1, wherein at least one switch circuit is provided between the antenna output terminal and each of the radiating elements.
ヘリカルアンテナ、逆F形アンテナ等の線状アンテナま
たは板状アンテナ、マイクロストリップアンテナ、バッ
チアンテナ、スロットアンテナ等のプリント基板上に設
けられたアンテナ、若しくはこれらの組合せたものを含
む、請求項1記載の指向性ダイバーシティアンテナ。5. The radiating element is a unipole antenna,
A linear antenna such as a helical antenna or an inverted F-shaped antenna or a plate-shaped antenna, an antenna provided on a printed circuit board such as a microstrip antenna, a batch antenna, a slot antenna, or a combination thereof. Directional diversity antenna.
出力端子との間にインピーダンス整合のための回路を少
なくとも1つ備える、請求項1記載の指向性ダイバーシ
ティアンテナ。6. The directional diversity antenna according to claim 1, further comprising at least one circuit for impedance matching between each of the radiating elements and the antenna output terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23015893A JPH0786825A (en) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | Directional diversity antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23015893A JPH0786825A (en) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | Directional diversity antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786825A true JPH0786825A (en) | 1995-03-31 |
Family
ID=16903509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23015893A Withdrawn JPH0786825A (en) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | Directional diversity antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0786825A (en) |
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-
1993
- 1993-09-16 JP JP23015893A patent/JPH0786825A/en not_active Withdrawn
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