JPH08167807A - Diversity antenna system for mobile object communication - Google Patents
Diversity antenna system for mobile object communicationInfo
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- JPH08167807A JPH08167807A JP6332713A JP33271394A JPH08167807A JP H08167807 A JPH08167807 A JP H08167807A JP 6332713 A JP6332713 A JP 6332713A JP 33271394 A JP33271394 A JP 33271394A JP H08167807 A JPH08167807 A JP H08167807A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マルチパスフェージン
グ等による通信品質低下を防ぐ、ダイバーシティ方式の
移動体通信用アンテナに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diversity type antenna for mobile communication which prevents deterioration of communication quality due to multipath fading or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】移動体通信等に用いられるアンテナは、
マルチパスフェージングの軽減や、移動による電波環境
の変化に対応できるよう、2つのアンテナ素子を用いて
空間ダイバーシティや偏波ダイバーシティ等を行うアン
テナが用いられている。また、アンテナ素子を増やして
移相給電し、指向性を制御するビームチルトアンテナな
ども用いられている。2. Description of the Related Art Antennas used for mobile communication are
An antenna that uses two antenna elements to perform space diversity, polarization diversity, and the like is used to reduce multipath fading and to cope with changes in the radio environment due to movement. In addition, a beam tilt antenna or the like that controls the directivity by increasing the number of antenna elements to perform phase-shift power feeding is also used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような2つの素子による空間ダイバーシティや指向性合
成による指向性ダイバーシティ等の方式では、マルチパ
スフェージングの大きい屋内や屋外高層ビル群中などで
は、ダイバーシティ効果を期待するには選択肢が少なす
ぎて対応しきれないという欠点があった。However, in the methods such as the spatial diversity by the two elements or the directional diversity by the directivity combination as described above, the diversity is used in the indoor or outdoor skyscrapers with large multipath fading. There was a drawback that there were too few choices to expect an effect and we could not handle it.
【0004】また、制御の選択肢を増やすためにはアン
テナ素子の数を増やさねばならず、アンテナ装置全体の
巨大化が必要となる欠点があった。Further, in order to increase the control options, the number of antenna elements must be increased, and there is a drawback that the antenna device as a whole must be made huge.
【0005】本発明は、アンテナ素子の数を大幅に増や
すことなく、小型の構成で、制御の多様な選択肢による
有効なダイバーシティ効果を得ることができるダイバー
シティアンテナ装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a diversity antenna device which can obtain an effective diversity effect by various options of control with a compact structure without significantly increasing the number of antenna elements.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本出願の第1の発明(請
求項1)では、複数のアンテナ素子と、各アンテナ素子
からの受信電力を比較する比較装置と、各素子の給電電
力、給電移相を制御する給電制御装置とを有する移動体
通信用ダイバーシティ方式のアンテナ装置において、3
つのアンテナ素子を正三角形にの各頂点に配置する三角
配列を用いることから、3素子のアレー構成を小さく
し、移相給電を行う際にも給電回路構成を比較的簡素化
することが可能となる。According to the first invention (claim 1) of the present application, a plurality of antenna elements, a comparison device for comparing the received power from each antenna element, a power feeding power of each element, a power feeding A diversity type antenna device for mobile communication, comprising: a power feeding control device for controlling a phase shift;
By using a triangular array in which one antenna element is arranged at each apex of an equilateral triangle, it is possible to reduce the array configuration of three elements and to relatively simplify the power feeding circuit configuration when performing phase shift power feeding. Become.
【0007】本出願の第2の発明(請求項3)では、前
述の正三角形に配列した3つのアンテナ素子で空間ダイ
バーシティを行うことで、アンテナ全体の体積を極端に
大きくすることなく、マルチパスフェージング等による
通信品質の低下や通信速度の低下に対して、より高精度
のダイバーシティ制御が可能となる。In the second invention (claim 3) of the present application, the space diversity is performed by the three antenna elements arranged in the above-mentioned equilateral triangle, so that the volume of the entire antenna is not extremely increased and the multipath It becomes possible to perform more precise diversity control with respect to deterioration of communication quality and communication speed due to fading or the like.
【0008】本出願の第3の発明(請求項3)では、前
述の3つのアンテナ素子のうち2つを用いて移相給電を
行うのに際し、素子配列が正三角形であることから、比
較的小規模な構成でありながら、選択した2つの素子の
組み合わせと、給電位相の反転とから、合計6つの指向
性を得ることが可能となり、特に前述した第2の発明と
の組み合わせにより、よりきめ細かなダイバーシティ制
御を行うことが可能となる。In the third invention (claim 3) of the present application, since the element array is an equilateral triangle when performing phase-shift feeding using two of the above-mentioned three antenna elements, it is comparatively possible. It is possible to obtain a total of 6 directivities from the combination of the selected two elements and the inversion of the feeding phase, despite the small-scale configuration. It is possible to perform diverse diversity control.
【0009】本出願の第4の発明(請求項4)では、前
述の3つのアンテナ素子に移相給電を行い、与える位相
差の値を変えることにより、複数の指向性を得ることが
可能となり、特に前述した第3、第4の発明との組み合
わせにより、よりきめ細かなダイバーシティ制御を行う
ことが可能となる。In the fourth invention (claim 4) of the present application, it is possible to obtain a plurality of directivities by performing phase-shift feeding to the above-mentioned three antenna elements and changing the value of the given phase difference. Particularly, by combining with the above-described third and fourth inventions, it becomes possible to perform more detailed diversity control.
【0010】[0010]
【実施例】図1は、本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
【0011】この実施例において、3つのアンテナ素子
1〜3は、例えばダイポールアンテナを用いたもので、
図中破線にて示すように、互いに正三角形の頂点に配列
されている。また、各アンテナ素子1〜3は、半波長
(λ/2)分の間隔をもって配置されている。In this embodiment, the three antenna elements 1 to 3 are, for example, dipole antennas,
As shown by the broken lines in the figure, they are arranged at the vertices of equilateral triangles. Further, the antenna elements 1 to 3 are arranged with an interval of a half wavelength (λ / 2).
【0012】また、これらアンテナ素子1〜3の給電経
路には、移相制御部4が設けられている。この移相制御
部4は、各アンテナ素子1〜3のうち任意の2つの素子
を選択し、その選択した2つの素子について任意の位相
差(例えば120°)で移相給電を行うようになってい
る。すなわち、送信時には、2つのアンテナ素子への給
電信号について、コンデンサやコイル等の手段により、
前記位相差をもって給電を行い、受信時には、2つのア
ンテナ素子からの受信信号を前記位相差をもって受信す
る。Further, a phase shift control section 4 is provided in the feeding paths of these antenna elements 1 to 3. The phase shift control unit 4 selects any two elements from the antenna elements 1 to 3 and performs phase shift power feeding on the selected two elements with an arbitrary phase difference (for example, 120 °). ing. That is, at the time of transmission, with respect to the power supply signals to the two antenna elements, by means such as a capacitor or a coil,
Power is supplied with the phase difference, and at the time of reception, the received signals from the two antenna elements are received with the phase difference.
【0013】さらに、この移相制御部4では、前記2つ
のアンテナ素子に対する位相差を反転して給電制御を行
う。この結果、移相制御部4からは、選択した2つの素
子の組み合わせと、給電位相の反転とから、合計6つの
指向性パターンを得ることが可能であり、各指向性パタ
ーンによる受信信号を後段の比較回路5に出力するよう
になっている。Further, the phase shift controller 4 inverts the phase difference between the two antenna elements to control power feeding. As a result, it is possible to obtain a total of six directivity patterns from the combination of the selected two elements and the inversion of the feeding phase from the phase shift control unit 4, and the received signals according to each directivity pattern are output to the subsequent stage. Is output to the comparison circuit 5.
【0014】比較回路5では、移相制御部4からの6つ
の指向性パターンに基づく6つの受信信号を比較し、最
も受信状態のよいものを示す比較結果信号を給電制御装
置6に通知する。The comparison circuit 5 compares the six reception signals from the phase shift control section 4 based on the six directivity patterns, and notifies the power supply control device 6 of a comparison result signal indicating the best reception state.
【0015】給電制御装置6は、比較回路5からの比較
結果信号に基づいて、最適な指向性パターンを判断し、
それに対応するアンテナ素子と位相差を用いて送受信動
作を行うよう制御する。The power supply control device 6 judges the optimum directivity pattern based on the comparison result signal from the comparison circuit 5,
Control is performed so that transmission / reception operation is performed using the phase difference with the corresponding antenna element.
【0016】なお、以上のように、指向性パターンの選
択は、受信時の受信信号に基づいて行うものであり、受
信時に決定した指向性パターンに基づいて、送信時も共
通の指向性パターンを用いて送信を行うものである。As described above, the selection of the directivity pattern is performed based on the received signal at the time of reception. Based on the directivity pattern determined at the time of reception, a common directivity pattern is also used at the time of transmission. It is used for transmission.
【0017】ただし、最初に送信を行う場合には、その
時点で、受信信号による指向性パターンの決定を行えな
いことから、例えば予め決定された1つの指向性パター
ンを用いて送信を行ったり、あるいは、指向性のない状
態で送信を行い、その後の受信動作において前述のよう
な指向性パターンの選択を行うようする。However, when the transmission is performed for the first time, it is not possible to determine the directivity pattern by the received signal at that time. Therefore, for example, the transmission is performed using one predetermined directivity pattern, Alternatively, the transmission is performed in the state without directivity, and the directivity pattern as described above is selected in the subsequent receiving operation.
【0018】図2〜図4の(a)〜(f)は、以上のよ
うにダイポールアンテナを用いた移動体用ダイバーシテ
ィアンテナにおいて、2素子移相給電時に得られる指向
性パターンのモデルを示す説明図である。2 to 4 (a) to 4 (f) are explanatory views showing models of directivity patterns obtained when two-element phase-shift power feeding is performed in a diversity antenna for a mobile body using a dipole antenna as described above. It is a figure.
【0019】上述のように、この例では、素子間隔は半
波長分、位相差は120°で給電を行うことで、各指向
性パターンは、最大利得方向を2方向にのち、ヌル点を
2方向にもつものとなっている。As described above, in this example, power is fed with an element spacing of a half wavelength and a phase difference of 120 ° so that each directivity pattern has two maximum gain directions and two null points. It has a direction.
【0020】そして、3つの素子からの2つの素子の選
び方により、3種類のパターンの向きが得られ、それぞ
れを逆相に給電することにより、合計で6つの指向性が
得られる。By selecting two elements from the three elements, three types of pattern orientations can be obtained, and by feeding each of them in opposite phases, a total of six directivities can be obtained.
【0021】そこで、これらの指向性パターンを比較し
て、切り換えることにより、きめ細かなダイバーシティ
制御が可能となっている。Therefore, by comparing these directivity patterns and switching the directivity patterns, fine diversity control is possible.
【0022】なお、以上の実施例は、本発明の請求項1
および3を中心として説明するものであるが、この実施
例に開示した構成と制御方法を用いて他の請求項につい
ても同様に実施することが可能である。The above-mentioned embodiment is the first aspect of the present invention.
Although the description will be centered on the items 1 and 3, it is possible to similarly implement the other claims by using the configuration and the control method disclosed in this embodiment.
【0023】すなわち、各アンテナ素子1〜3の受信電
力を個別に比較回路5にて比較し、最も良い感度のもの
を選択することにより、請求項2の空間ダイバーシティ
を行うことが可能である。また、3つのアンテナ素子に
ついて、複数種類の位相差により移相給電制御を行い、
最も効率の良い指向性パターンを選択することで、請求
項4の制御が得られる。That is, it is possible to perform the space diversity according to claim 2 by individually comparing the received powers of the antenna elements 1 to 3 in the comparison circuit 5 and selecting the one having the highest sensitivity. In addition, for the three antenna elements, phase-shift feeding control is performed with a plurality of types of phase differences,
The control of claim 4 is obtained by selecting the most efficient directivity pattern.
【0024】また、これらを上記実施例の制御と組み合
わせることにより、さらに多彩な指向性パターンの選択
肢を得ることができ、多様な電波環境に適合可能なダイ
バーシティ制御を行うことが可能となる。Further, by combining these with the control of the above-mentioned embodiment, it is possible to obtain a wider variety of choices of directivity patterns, and it is possible to perform diversity control adaptable to various radio wave environments.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
3つのアンテナ素子を正三角形に配列することにより、
比較的簡単な構成で、多くの指向性をもたせることが可
能となるので、アンテナ構成を巨大化させることなく、
よりきめ細かなダイバーシティ制御を行うことが可能と
なる。As described above, according to the present invention,
By arranging the three antenna elements in an equilateral triangle,
With a relatively simple configuration, it is possible to have many directivities, so without enlarging the antenna configuration,
It becomes possible to perform more detailed diversity control.
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】上記実施例における指向性パターンの例を示す
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a directivity pattern in the above embodiment.
【図3】上記実施例における指向性パターンの例を示す
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a directivity pattern in the above embodiment.
【図4】上記実施例における指向性パターンの例を示す
説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a directivity pattern in the above embodiment.
1〜3…アンテナ素子、 4…移相制御部、 5…比較回路、 6…給電制御装置。 1 to 3 ... Antenna element, 4 ... Phase shift control section, 5 ... Comparison circuit, 6 ... Feeding control device.
Claims (4)
からの受信電力を比較する比較装置と、各素子の給電電
力、給電移相を制御する給電制御装置とを有する移動体
通信用ダイバーシティ方式のアンテナ装置であって、 3つのアンテナ素子を正三角形にの各頂点に配置する三
角配列を用いることを特徴とするダイバーシティアンテ
ナ装置。1. A diversity system for mobile communication, comprising: a plurality of antenna elements; a comparison device for comparing received power from each antenna element; and a power feeding control device for controlling power feeding power of each element and power feeding phase shift. An antenna device, wherein a triangular array in which three antenna elements are arranged at respective vertices of an equilateral triangle is used.
も感度の高い1つの素子を選択して用いる空間ダイバー
シティを行うことを特徴とするダイバーシティアンテナ
装置。2. The diversity antenna device according to claim 1, wherein spatial diversity is performed by selecting and using one of the three antenna elements having the highest sensitivity by the comparison device.
いて前記給電制御装置により任意の位相差で移相給電を
行い、所望の方向の指向性パターンを得るとともに、前
記素子の組み合わせに基づく各指向性パターンの受信電
力を前記比較装置により比較し、最も効率の良い指向性
パターンを選択することを特徴とするダイバーシティア
ンテナ装置。3. The directivity in a desired direction according to claim 1, wherein any two elements of the three antenna elements are used to perform phase-shift power feeding with an arbitrary phase difference by the power feeding control device. A diversity antenna device, characterized in that, while obtaining a pattern, received power of each directivity pattern based on the combination of the elements is compared by the comparison device, and the most efficient directivity pattern is selected.
意の位相差で移相給電を行い、所望の方向の指向性パタ
ーンを得るとともに、前記位相差に基づく各指向性パタ
ーンの受信電力を前記比較装置により比較し、最も効率
の良い指向性パターンを選択することを特徴とするダイ
バーシティアンテナ装置。4. The power feeding control device according to claim 1, wherein the power feeding control device feeds phase shift power to the three antenna elements with an arbitrary phase difference to obtain a directivity pattern in a desired direction. A diversity antenna device, characterized in that received power of each directivity pattern based on the phase difference is compared by the comparison device and the most efficient directivity pattern is selected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6332713A JPH08167807A (en) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | Diversity antenna system for mobile object communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6332713A JPH08167807A (en) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | Diversity antenna system for mobile object communication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08167807A true JPH08167807A (en) | 1996-06-25 |
Family
ID=18258038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6332713A Pending JPH08167807A (en) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | Diversity antenna system for mobile object communication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08167807A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008228013A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Kddi Corp | Antenna controller, antenna device and wireless apparatus |
JP2008306664A (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Array antenna device, communication method for the array antenna, relay communication system, and relay communication method |
-
1994
- 1994-12-13 JP JP6332713A patent/JPH08167807A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008228013A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Kddi Corp | Antenna controller, antenna device and wireless apparatus |
JP2008306664A (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Array antenna device, communication method for the array antenna, relay communication system, and relay communication method |
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