JPH10242736A - アンテナ指向性調整装置 - Google Patents
アンテナ指向性調整装置Info
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- JPH10242736A JPH10242736A JP4327897A JP4327897A JPH10242736A JP H10242736 A JPH10242736 A JP H10242736A JP 4327897 A JP4327897 A JP 4327897A JP 4327897 A JP4327897 A JP 4327897A JP H10242736 A JPH10242736 A JP H10242736A
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- Japan
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- antenna
- output
- resistance
- network
- resistor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子的に制御されるアンテナ指向性調整装置
を提供する。 【解決手段】 直交して配置した一対のループアンテナ
（１）を設置し、両方のアンテナの出力を、固定抵抗
（Ｒ0 ）と可変抵抗（ＶＲ）で構成した抵抗ネットワー
ク（２）を介して合成する。固定抵抗と可変抵抗の抵抗
値をある値に選定して、アンテナの合成出力レベルは可
変抵抗の抵抗比によって変化せず、位相変化がループア
ンテナの指向性特性と等しくなるようにする。すなわ
ち、可変抵抗を調整することによって、アンテナを回転
させたのと同等の特性をもたせる。
を提供する。 【解決手段】 直交して配置した一対のループアンテナ
（１）を設置し、両方のアンテナの出力を、固定抵抗
（Ｒ0 ）と可変抵抗（ＶＲ）で構成した抵抗ネットワー
ク（２）を介して合成する。固定抵抗と可変抵抗の抵抗
値をある値に選定して、アンテナの合成出力レベルは可
変抵抗の抵抗比によって変化せず、位相変化がループア
ンテナの指向性特性と等しくなるようにする。すなわ
ち、可変抵抗を調整することによって、アンテナを回転
させたのと同等の特性をもたせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アンテナの指向
性調整装置に係り、特に、アンテナの指向性を電子的に
制御可能なアンテナ指向性調整装置に関するものであ
る。
性調整装置に係り、特に、アンテナの指向性を電子的に
制御可能なアンテナ指向性調整装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、アンテナの指向性調整には、指向
性をもったアンテナを機械的に回転させるか、またはゴ
ニオメータのようにサーチコイルを機械的に回転させる
などの方法がとられていた。
性をもったアンテナを機械的に回転させるか、またはゴ
ニオメータのようにサーチコイルを機械的に回転させる
などの方法がとられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ指向性
調整装置は、その回転にすべて機械的回転機構を使用す
るため、装置が大がかりになって経費がかさみ、また１
つの装置で複数チャンネルの指向性調整を可能とするも
のは得られなかった。
調整装置は、その回転にすべて機械的回転機構を使用す
るため、装置が大がかりになって経費がかさみ、また１
つの装置で複数チャンネルの指向性調整を可能とするも
のは得られなかった。
【０００４】そこで本発明の目的は、指向性調整のため
に機械的回転を使用することなく、これを電子的に制御
して簡易な構成となし、複数チャンネルの同時調整も可
能なアンテナ指向性調整装置を提供せんとするものであ
る。
に機械的回転を使用することなく、これを電子的に制御
して簡易な構成となし、複数チャンネルの同時調整も可
能なアンテナ指向性調整装置を提供せんとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明アンテナ指向性調整装置は、直交して配置さ
れた一対のループアンテナと、２つのアンテナ出力の出
力電圧ｅa1，ｅa2を２つの入力電圧とするとともに両入
力を合成して２つの出力電圧ｅ1 ，ｅ2 を出力する固定
抵抗部と可変抵抗部とで構成される抵抗ネットワーク
と、該抵抗ネットワークの２つの出力電圧ｅ1 ，ｅ2 を
入力とし両者の和および差をそれぞれ出力するためのハ
イブリッドトランスと、前記和の出力電圧ｅ1 ＋ｅ2 と
前記差の出力電圧ｅ1 −ｅ2 とを切替えてアンテナ出力
とするアンテナ出力極性切替え用切替えスイッチとを具
備し、前記抵抗ネットワークが、前記可変抵抗部の可変
抵抗を変化させた場合、前記和の出力電圧の振幅および
前記差の出力電圧の振幅が互いにほぼ等しく一定とな
り、かつ、前記アンテナ出力の指向性のみが変化するよ
う、前記抵抗ネットワークを構成する複数の抵抗要素を
選定したネットワークであることを特徴とするものであ
る。
め、本発明アンテナ指向性調整装置は、直交して配置さ
れた一対のループアンテナと、２つのアンテナ出力の出
力電圧ｅa1，ｅa2を２つの入力電圧とするとともに両入
力を合成して２つの出力電圧ｅ1 ，ｅ2 を出力する固定
抵抗部と可変抵抗部とで構成される抵抗ネットワーク
と、該抵抗ネットワークの２つの出力電圧ｅ1 ，ｅ2 を
入力とし両者の和および差をそれぞれ出力するためのハ
イブリッドトランスと、前記和の出力電圧ｅ1 ＋ｅ2 と
前記差の出力電圧ｅ1 −ｅ2 とを切替えてアンテナ出力
とするアンテナ出力極性切替え用切替えスイッチとを具
備し、前記抵抗ネットワークが、前記可変抵抗部の可変
抵抗を変化させた場合、前記和の出力電圧の振幅および
前記差の出力電圧の振幅が互いにほぼ等しく一定とな
り、かつ、前記アンテナ出力の指向性のみが変化するよ
う、前記抵抗ネットワークを構成する複数の抵抗要素を
選定したネットワークであることを特徴とするものであ
る。
【０００６】また本発明に係る多チャンネルアンテナ指
向性調整装置は、前記アンテナ指向性調整装置におい
て、抵抗ネットワークとハイブリッドトランスと切替え
スイッチとの直列接続からなる合成回路が複数個並列に
接続され、前記複数個に等しい複数のアンテナ指向性調
整を可能としたことを特徴とするものである。
向性調整装置は、前記アンテナ指向性調整装置におい
て、抵抗ネットワークとハイブリッドトランスと切替え
スイッチとの直列接続からなる合成回路が複数個並列に
接続され、前記複数個に等しい複数のアンテナ指向性調
整を可能としたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照し実施例によ
り本発明の実施の形態を説明する。図１に本発明の原理
を説明するための本発明に係る略構成図を示す。参照番
号１は互いに直交して配置された２つのループアンテナ
を示し、それぞれの出力をｅa1，ｅa2とする。
り本発明の実施の形態を説明する。図１に本発明の原理
を説明するための本発明に係る略構成図を示す。参照番
号１は互いに直交して配置された２つのループアンテナ
を示し、それぞれの出力をｅa1，ｅa2とする。
【０００８】一点鎖線で囲まれた参照番号２の部分はア
ンテナの指向性調整のための抵抗ネットワークである。
この抵抗ネットワークの中で抵抗Ｒ0 は固定抵抗器、抵
抗ＶＲは可変抵抗器であり、ＶＲの抵抗値をＲv ＝Ｒ1
＋Ｒ2 とする。また抵抗ネットワーク２の出力をそれぞ
れｅ1 ，ｅ2 とする。
ンテナの指向性調整のための抵抗ネットワークである。
この抵抗ネットワークの中で抵抗Ｒ0 は固定抵抗器、抵
抗ＶＲは可変抵抗器であり、ＶＲの抵抗値をＲv ＝Ｒ1
＋Ｒ2 とする。また抵抗ネットワーク２の出力をそれぞ
れｅ1 ，ｅ2 とする。
【０００９】参照番号３はハイプリッドトランスで、ｅ
1 ，ｅ2 の入力からｅ1 ＋ｅ2 ，ｅ 1 −ｅ2 を出力す
る。参照番号４は極性切替用スイッチである。
1 ，ｅ2 の入力からｅ1 ＋ｅ2 ，ｅ 1 −ｅ2 を出力す
る。参照番号４は極性切替用スイッチである。
【００１０】次にこの回路の動作について説明する。直
交ループアンテナ１の指向性は図２に示すように、それ
ぞれ８の字特性でループ１の出力電圧ｅa1、ループ２の
出力電圧ｅa2は、 ｅa1＝ cosφ，ｅa2＝ sinφ で表わされる。ここで両出力電圧の振幅は１とし、φは
電波の到来角である。
交ループアンテナ１の指向性は図２に示すように、それ
ぞれ８の字特性でループ１の出力電圧ｅa1、ループ２の
出力電圧ｅa2は、 ｅa1＝ cosφ，ｅa2＝ sinφ で表わされる。ここで両出力電圧の振幅は１とし、φは
電波の到来角である。
【００１１】すると、抵抗ネットワークの出力ｅ1 ，ｅ
2 は次式で表わされる。
2 は次式で表わされる。
【数１】 ここに、Ｒ1 ＋Ｒ2 ＝Ｒv ，Ｒ2 ＝Ｒx ，Ｒ1 ＝Ｒv −
Ｒx とおいた。
Ｒx とおいた。
【００１２】ハイブリッドトランス３の出力を求める
と、
と、
【数２】 となる。ここで、式（３）と式（４）では等しい振幅に
なっている。
なっている。
【００１３】ここで、Ｒx ＝Ｒv ／２のとき、すなわち
可変抵抗器ＶＲの可動端子が中点にあるときの式（３）
と（４）の振幅は、
可変抵抗器ＶＲの可動端子が中点にあるときの式（３）
と（４）の振幅は、
【数３】 となる。
【００１４】一方、Ｒx ＝０またはＲx ＝Ｒv のとき、
すなわちＶＲの可動端子がどちらかの端にあるときの式
（３），（４）の振幅は式（６）になる。
すなわちＶＲの可動端子がどちらかの端にあるときの式
（３），（４）の振幅は式（６）になる。
【数４】
【００１５】式（５）と式（６）を等しいとおいたとき
のＲ0 とＲv の関係を求めると、
のＲ0 とＲv の関係を求めると、
【数５】 式（７）は、Ｒv ＝√２（Ｒ0 ）の関係にあれば、ＶＲ
の可動端子が、中点にあるときと端点にあるときとでｅ
1 ＋ｅ2 ，ｅ1 −ｅ2 の振幅が等しくなることを示して
いる。
の可動端子が、中点にあるときと端点にあるときとでｅ
1 ＋ｅ2 ，ｅ1 −ｅ2 の振幅が等しくなることを示して
いる。
【００１６】具体例として、Ｒv ＝２００オームとする
と、Ｒ0 ＝（２００／√２）＝１４０オームとなり、こ
れを式（３），（４）に代入すると、式（８）の数値に
なる。
と、Ｒ0 ＝（２００／√２）＝１４０オームとなり、こ
れを式（３），（４）に代入すると、式（８）の数値に
なる。
【数６】 可変抵抗ＶＲの可変範囲を、Ｒx ＝０〜２００Ωとおい
て式（８）の振幅と位相を計算すると、図３のグラフ
（可変抵抗値と電波到来方向の関係）が得られる。
て式（８）の振幅と位相を計算すると、図３のグラフ
（可変抵抗値と電波到来方向の関係）が得られる。
【００１７】このグラフから、ＶＲの可変範囲全体にわ
たって振幅の変動幅は、±０．１デシベルの範囲に入っ
ており、これは一定とみなしてもよい。したがって、こ
の出力電圧は、振幅をＡ一定として、 ｅ1 ±ｅ2 ＝Ａcos （φ±θ） （９） で表わされる。これはループアンテナ単体の指向性その
ものである。そしてφ±θ＝±９０°のとき、出力電圧
ｅ1 ±ｅ2 は零になる。θは可変抵抗を回転させること
により変化する。したがって本願発明の装置は、アンテ
ナを機械的に回転させることなく、電子的にアンテナを
回転させたことになっている。そして、図３のグラフの
Ｒとθの関係から、Ｒの値から電波の到来方向を求める
ことができる。すなわち、可変抵抗ＶＲに到来方向を目
盛ることができ、ＶＲを回転させて出力電圧の最小点を
求めれば、そのときのＶＲの目盛の値が電波の到来方向
になる。
たって振幅の変動幅は、±０．１デシベルの範囲に入っ
ており、これは一定とみなしてもよい。したがって、こ
の出力電圧は、振幅をＡ一定として、 ｅ1 ±ｅ2 ＝Ａcos （φ±θ） （９） で表わされる。これはループアンテナ単体の指向性その
ものである。そしてφ±θ＝±９０°のとき、出力電圧
ｅ1 ±ｅ2 は零になる。θは可変抵抗を回転させること
により変化する。したがって本願発明の装置は、アンテ
ナを機械的に回転させることなく、電子的にアンテナを
回転させたことになっている。そして、図３のグラフの
Ｒとθの関係から、Ｒの値から電波の到来方向を求める
ことができる。すなわち、可変抵抗ＶＲに到来方向を目
盛ることができ、ＶＲを回転させて出力電圧の最小点を
求めれば、そのときのＶＲの目盛の値が電波の到来方向
になる。
【００１８】図４に実際に製作した多チャンネルの回路
例を示す。参照番号５は増幅器であり、ループアンテナ
１の出力を増幅する。参照番号６は増幅器５の位相特性
を補正するための位相調整回路である。
例を示す。参照番号５は増幅器であり、ループアンテナ
１の出力を増幅する。参照番号６は増幅器５の位相特性
を補正するための位相調整回路である。
【００１９】参照番号７は参照番号６，２，３，４の組
合せをひとつのブロックとしたものである。このブロッ
ク７は、図のように７−１〜７−ｎまで複数のチャンネ
ル分を接続することができる。受信アンテナ１に広帯域
のアンテナを使用すれば、本装置によって複数チャンネ
ルの指向性調整ができるということであり、複数のアン
テナを設置したことと等価になる。
合せをひとつのブロックとしたものである。このブロッ
ク７は、図のように７−１〜７−ｎまで複数のチャンネ
ル分を接続することができる。受信アンテナ１に広帯域
のアンテナを使用すれば、本装置によって複数チャンネ
ルの指向性調整ができるということであり、複数のアン
テナを設置したことと等価になる。
【００２０】以上一実施例により本発明の実施の形態を
説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく、
発明の要旨内で各種の変形、変更の可能なことは自明で
あろう。例えば、直交配置のループアンテナは図１の形
態に限らず、大型のループアンテナなどの場合は、図５
（ａ），（ｂ）のような配置にもできる。図５（ａ），
（ｂ）それぞれの上の図はこれらアンテナ配置の斜視
図、下の図はそれぞれの鳥瞰図であり、ループアンテナ
１１、支持棒１２およびアンテナマスト１３よりそれぞ
れなっている。
説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく、
発明の要旨内で各種の変形、変更の可能なことは自明で
あろう。例えば、直交配置のループアンテナは図１の形
態に限らず、大型のループアンテナなどの場合は、図５
（ａ），（ｂ）のような配置にもできる。図５（ａ），
（ｂ）それぞれの上の図はこれらアンテナ配置の斜視
図、下の図はそれぞれの鳥瞰図であり、ループアンテナ
１１、支持棒１２およびアンテナマスト１３よりそれぞ
れなっている。
【００２１】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明調整装
置を使用すれば、アンテナを回転させるための機構およ
び調整作業が不要になるなど、ローコストになる。
置を使用すれば、アンテナを回転させるための機構およ
び調整作業が不要になるなど、ローコストになる。
【００２２】また、従来装置では、複数チャンネルを同
時に受信する場合、受信するチャンネル数に等しい数の
アンテナを必要としていたものが、本発明装置を使用す
れば、一対の直交アンテナを設置するだけであとは合成
回路の増設だけで済む。この点でも経済効果が大きい。
時に受信する場合、受信するチャンネル数に等しい数の
アンテナを必要としていたものが、本発明装置を使用す
れば、一対の直交アンテナを設置するだけであとは合成
回路の増設だけで済む。この点でも経済効果が大きい。
【００２３】さらにまた、この装置を方向探知に用いれ
ば、同時刻に多チャンネルの電波の到来方向を測定でき
るなど、高精度で、作業効率のよい測定ができる。
ば、同時刻に多チャンネルの電波の到来方向を測定でき
るなど、高精度で、作業効率のよい測定ができる。
【図１】本発明の基本構成と原理を説明するための略構
成図。
成図。
【図２】直交ループアンテナの指向性を示す図。
【図３】本発明に係る調整装置出力電圧の振幅特性と位
相特性を示す図。
相特性を示す図。
【図４】多チャンネルアンテナ指向性調整装置の実施例
を示す図。
を示す図。
【図５】直交配置ループアンテナの他の例を示す図。
１ 直交ループアンテナ ２ 抵抗ネットワーク ３ ハイブリッドトランス ４ 切替えスイッチ ５ 増幅器 ６ 位相調整回路 ７−１，７−２，‥‥，７−ｎ 合成回路１，２，‥
‥，ｎ １１ ループアンテナ １２ 支持棒 １３ アンテナマスト
‥，ｎ １１ ループアンテナ １２ 支持棒 １３ アンテナマスト
Claims (2)
- 【請求項１】 直交して配置された一対のループアンテ
ナと、２つのアンテナ出力の出力電圧ｅa1，ｅa2を２つ
の入力電圧とするとともに両入力を合成して２つの出力
電圧ｅ1 ，ｅ2 を出力する固定抵抗部と可変抵抗部とで
構成された抵抗ネットワークと、該抵抗ネットワークの
２つの出力電圧ｅ1 ，ｅ2 を入力とし両者の和および差
をそれぞれ出力するためのハイブリッドトランスと、前
記和の出力電圧ｅ1 ＋ｅ2 と前記差の出力電圧ｅ1 −ｅ
2 とを切替えてアンテナ出力とするアンテナ出力極性切
替え用切替えスイッチとを具備し、 前記抵抗ネットワークが、前記可変抵抗部の可変抵抗を
変化させた場合、前記和の出力電圧の振幅および前記差
の出力電圧の振幅が互いにほぼ等しく一定となり、か
つ、前記アンテナ出力の指向性のみが変化するよう、前
記抵抗ネットワークを構成する複数の抵抗要素を選定し
たネットワークであることを特徴とするアンテナ指向性
調整装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の調整装置において、抵抗
ネットワークとハイブリッドトランスと切替えスイッチ
との直列接続からなる合成回路が複数個並列に接続さ
れ、前記複数個に等しい複数のアンテナ指向性調整を可
能としたことを特徴とする多チャンネルアンテナ指向性
調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4327897A JPH10242736A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | アンテナ指向性調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4327897A JPH10242736A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | アンテナ指向性調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242736A true JPH10242736A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12659351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4327897A Withdrawn JPH10242736A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | アンテナ指向性調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10242736A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008278167A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Dx Antenna Co Ltd | アンテナ装置 |
| JP2010245789A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Toyota Central R&D Labs Inc | アンテナ装置 |
| US8029436B2 (en) | 2004-03-29 | 2011-10-04 | Olympus Corporation | Power supply apparatus for a body insertable apparatus |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP4327897A patent/JPH10242736A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8029436B2 (en) | 2004-03-29 | 2011-10-04 | Olympus Corporation | Power supply apparatus for a body insertable apparatus |
| JP2008278167A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Dx Antenna Co Ltd | アンテナ装置 |
| JP2010245789A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Toyota Central R&D Labs Inc | アンテナ装置 |
| US8836603B2 (en) | 2009-04-03 | 2014-09-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Antenna device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |