JPH10270928A - Adaptive receiver - Google Patents
Adaptive receiverInfo
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- JPH10270928A JPH10270928A JP9091483A JP9148397A JPH10270928A JP H10270928 A JPH10270928 A JP H10270928A JP 9091483 A JP9091483 A JP 9091483A JP 9148397 A JP9148397 A JP 9148397A JP H10270928 A JPH10270928 A JP H10270928A
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- JP
- Japan
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- weighting
- wave
- antenna
- array antenna
- unnecessary
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は不要波が存在する環
境において、不要波を除去して所望の信号波（以下、
「希望波」という）だけを受信できるようにした受信機
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an environment in which unnecessary waves are
(Referred to as “desired wave”).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、希望波だけを受信できるようにし
た受信機として、特開昭５６−５６００３号公報が知ら
れている。この受信機は次のようにして不要波が除去さ
れ希望波だけが抽出されるように構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-56003 is known as a receiver capable of receiving only a desired wave. This receiver is configured so that unnecessary waves are removed and only desired waves are extracted as follows.
【０００３】本受信機では、希望波の偏波方向が既知で
あることが前提である。その偏波方向の電波だけを受信
する第１のアレーアンテナとその偏波方向に直交する偏
波方向の電波だけを受信する第２のアレーアンテナとが
設けられる。第２のアレーアンテナでは受信の偏波方向
が異なるため、希望波は受信できず受信される電波は全
て不要波である。この第２のアレーアンテナの各アンテ
ナから出力される信号の位相差又は時間差が演算され、
これらの値から不要波の到来方向が演算される。そし
て、この到来方向に対応して、第１のアレーアンテナの
各アンテナから出力される信号の位相を制御すること
で、第１のアレーアンテナの指向性は不要波の到来方向
に零点を有することになる。このようにして、第１のア
レーアンテナの合成出力は、不要波が除去された希望波
となる。In this receiver, it is assumed that the polarization direction of the desired wave is known. A first array antenna that receives only radio waves in the polarization direction and a second array antenna that receives only radio waves in a polarization direction orthogonal to the polarization direction are provided. Since the second array antenna has a different polarization direction of reception, the desired wave cannot be received and all the received radio waves are unnecessary waves. A phase difference or a time difference between signals output from each antenna of the second array antenna is calculated,
The arrival direction of the unnecessary wave is calculated from these values. By controlling the phase of the signal output from each antenna of the first array antenna in accordance with the direction of arrival, the directivity of the first array antenna has a zero point in the direction of arrival of the unnecessary wave. become. Thus, the combined output of the first array antenna becomes a desired wave from which unnecessary waves have been removed.
【０００４】又、他の受信機として、特開昭５９−１５
１５０３号公報に記載された受信機が知られている。こ
の受信機では、希望波の到来方向が既知であることが前
提である。希望波の到来方向に指向性を有する所定間隔
だけ隔てられた１組の第１のアンテナと、希望波の到来
方向に指向性の零点を有する所定間隔だけ隔てられた１
組の第２のアンテナとが設けられている。第２のアンテ
ナの受信信号には希望波が含まれておらず、そのアンテ
ナの出力信号は不要波だけである。この第２のアンテナ
の２つのアンテナからの２つの出力信号は電波の到来方
向に依存した位相を有しており、２つの出力信号の差信
号の電力が最小値をとるように、相関フィードバックル
ープを形成する。そして、その相関フィードバックルー
プの制御信号により第１のアンテナにおける一方のアン
テナの出力信号の振幅及び位相を制御して、他のアンテ
ナの出力信号との差信号を受信信号とする。この状態に
おいて、不要波に関して第１のアンテナと第２のアンテ
ナでは、対称の関係にあるために、第１のアンテナにお
ける出力信号において不要波成分を除去することができ
る。Another receiver is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-15 / 1984.
A receiver described in Japanese Patent Publication No. 1503 is known. In this receiver, it is assumed that the arrival direction of a desired wave is known. A set of first antennas spaced by a predetermined distance having directivity in the direction of arrival of the desired wave, and a pair of first antennas spaced by a predetermined distance having zero directivity in the direction of arrival of the desired wave
A set of second antennas is provided. The desired signal is not included in the received signal of the second antenna, and the output signal of the antenna is only an unnecessary wave. Two output signals from the two antennas of the second antenna have phases depending on the arrival directions of radio waves, and a correlation feedback loop is provided so that the power of the difference signal between the two output signals takes a minimum value. To form Then, the control signal of the correlation feedback loop controls the amplitude and phase of the output signal of one antenna in the first antenna, and the difference signal from the output signal of the other antenna is used as the received signal. In this state, since the first antenna and the second antenna have a symmetrical relationship with respect to the unnecessary wave, the unnecessary wave component can be removed from the output signal of the first antenna.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、特開昭
５６−５６００３号公報の方法は、不要波の到来方向を
検出し、検出された方向に指向性の零点が形成されるよ
うにアレーアンテナの指向性を制御するものである。従
って、不要波の到来方向に深い零点を形成し不要波を良
好に除去するためには、如何に不要波の到来方向を正確
に検出するかが重要である。レーダにおける妨害波除去
や陸上移動通信における基地局間干渉除去に応用する場
合は、次の２つの条件が成立するために、比較的容易に
不要波の到来方向を検出することができる。 受信点と不要波の発生源との距離が大きく離れている
ことから、不要波の波源を点波源として扱うことが可能
である。 不要波は希望波とは異なる波形または周波数を有す
る。As described above, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 56-56003 detects the arrival direction of an unnecessary wave and forms a zero point of directivity in the detected direction. It controls the directivity of the array antenna. Therefore, in order to form a deep zero point in the arrival direction of the unnecessary wave and to remove the unnecessary wave satisfactorily, it is important how to accurately detect the arrival direction of the unnecessary wave. When applied to the removal of the interfering wave in radar or the interference removal between base stations in land mobile communication, the arrival direction of the unwanted wave can be detected relatively easily because the following two conditions are satisfied. Since the distance between the receiving point and the generation source of the unnecessary wave is large, the wave source of the unnecessary wave can be treated as a point wave source. The unwanted wave has a different waveform or frequency from the desired wave.
【０００６】しかし、陸上移動通信における通信品質改
善のために、その移動局に上記技術を適用しても、以下
の理由により、電波の到来方向を正確に検出することは
極めて困難である。 (a) 反射点、回折点は受信点の周辺にあるため、受信点
からみると不要波は角度的に広がりを持って到来する。 (b) 不要波は、希望波と同時に送信アンテナから放射さ
れ、異なる経路を経て受信点に到達する電波である。従
って、希望波と不要波の周波数、波形などは全く同じで
あり、両者で異なる点は到来時刻のみである。検出した
不要波の到来方向に誤差が含まれていると、不要波の真
の到来方向に指向性の零点を形成することができず、不
要波は良好に除去されない。However, even if the above technique is applied to a mobile station for the purpose of improving the communication quality in land mobile communication, it is extremely difficult to accurately detect the direction of arrival of radio waves for the following reasons. (a) Since the reflection point and the diffraction point are around the receiving point, the unnecessary wave arrives with a wide angular spread from the receiving point. (b) An unnecessary wave is a radio wave radiated from a transmitting antenna at the same time as a desired wave and reaching a receiving point via a different path. Therefore, the frequency and waveform of the desired wave and the unnecessary wave are exactly the same, and the only difference between them is the arrival time. If an error is included in the direction of arrival of the detected unnecessary wave, a zero point of directivity cannot be formed in the true arrival direction of the unnecessary wave, and the unnecessary wave is not properly removed.
【０００７】又、特開昭５９−１５１５０３号公報の方
法は、希望波の到来方向が既知であることが前提であ
り、陸上移動通信のように希望波の到来方向が時間的に
変化するような場合には用いることができない。Further, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. S59-151503 is based on the premise that the arrival direction of a desired wave is known, so that the arrival direction of the desired wave changes with time as in land mobile communication. Can not be used in other cases.
【０００８】そこで本発明の目的は、希望波の到来方向
が不確定であり、不要波の到来方向が様々な広がりを有
していても、不要波を除去して希望波だけ精密に抽出す
ることである。Therefore, an object of the present invention is to remove unnecessary waves and accurately extract only the desired waves even if the arrival direction of the desired waves is uncertain and the arrival directions of the unnecessary waves have various spreads. That is.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明は、複数のアンテナ素子で構成され所定の偏波特
性を有する第１のアレーアンテナと、第１のアレーアン
テナの各アンテナ素子の出力信号に対して重み付けを行
う第１の重み付け装置と、第１の重み付け装置から出力
される複数の信号を合成する第１の合成装置と、複数の
アンテナ素子で構成され、第１のアレーアンテナの偏波
特性に対して直交する偏波特性を持つ第２のアレーアン
テナと、第２のアレーアンテナの各アンテナ素子の出力
信号に対して重み付けを行う第２の重み付け装置と、第
２の重み付け装置から出力される信号を合成する第２の
合成装置と、第２の合成装置の出力信号を基に第１の重
み付け装置及び第２の重み付け装置の重み係数を制御す
る制御装置とから成り、制御装置は第２の合成装置の出
力信号が最小となるように第１の重み付け装置及び第２
の重み付け装置を制御することを特徴とする。The present invention for solving the above-mentioned problems comprises a first array antenna composed of a plurality of antenna elements and having a predetermined polarization characteristic, and each antenna element of the first array antenna. A first weighting device that weights the output signals of the first, second, and third combining devices that combine a plurality of signals output from the first weighting device, and a plurality of antenna elements. A second array antenna having a polarization characteristic orthogonal to the polarization characteristic of the antenna, a second weighting device for weighting an output signal of each antenna element of the second array antenna, A second combining device that combines signals output from the second weighting device, a control device that controls weighting factors of the first and second weighting devices based on an output signal of the second combining device. From Ri, the control device first weighting device and a second so that the output signal of the second synthesizer is minimum
Is characterized by controlling the weighting device.
【００１０】他の特徴は、第１のアレーアンテナと第２
のアレーアンテナの各アンテナ素子を、１つの素子にお
いて異なる点を給電点とすることで、受信可能な電波の
偏波方向を変化させ得るもので構成したことである。例
えば、円形マイクロストリップアンテナである。これに
より、第１、第２のアレーアンテナが各素子で完全に共
通化されるために、位置偏差に基づく不要波の除去効果
の低下を防止することができる。Another feature is that the first array antenna and the second
Each of the antenna elements of the array antenna described above is configured to be capable of changing the polarization direction of a receivable radio wave by using different points in one element as feed points. For example, a circular microstrip antenna. Thus, since the first and second array antennas are completely shared by the respective elements, it is possible to prevent a reduction in the effect of removing unnecessary waves based on the positional deviation.
【００１１】更に、他の特徴は、各アンテナ素子の出力
する２つの直線偏波方向の成分により右旋円偏波、左旋
円偏波を分離して抽出する回路を設けたことである。こ
れにより、希望波が円偏波である場合にも、受信が可能
となる。Still another feature is that a circuit is provided for separating and extracting right-handed circular polarization and left-handed circular polarization based on two linear polarization components output from each antenna element. As a result, even when the desired wave is a circularly polarized wave, reception becomes possible.
【００１２】[0012]
【発明の作用及び効果】本受信機では、希望波の偏波方
向は既知である。第１のアレーアンテナの受信可能な偏
波方向を希望波の偏波方向とする。第２のアレーアンテ
ナの受信可能な偏波方向は、希望波の偏波方向に対して
直交するために、第２のアレーアンテナには希望波は受
信されず、不要波だけが受信される。第２のアレーアン
テナの各素子の出力信号が重み付け加算される。この重
み付け加算された信号が最小となるように重み係数が決
定される。そして、この重み係数を用いて、第１のアレ
ーアンテナの各アンテナ素子の出力信号が重み付け加算
される。この重み係数の分布は、第２のアレーアンテナ
におけるものと同一となるので、第１のアレーアンテナ
の合成出力は、不要波を含まない。換言すれば、第１の
アレーアンテナの指向性は、不要波の到来方向に零点を
有した特性となる。In the present receiver, the polarization direction of the desired wave is known. The direction of polarization that can be received by the first array antenna is defined as the direction of polarization of the desired wave. Since the direction of polarization that can be received by the second array antenna is orthogonal to the direction of polarization of the desired wave, the second array antenna does not receive the desired wave but only the unnecessary wave. The output signals of each element of the second array antenna are weighted and added. The weight coefficient is determined so that the weighted and added signal is minimized. Then, the output signals of the respective antenna elements of the first array antenna are weighted and added using the weight coefficients. Since the distribution of the weight coefficients is the same as that in the second array antenna, the combined output of the first array antenna does not include unnecessary waves. In other words, the directivity of the first array antenna has a characteristic having a zero point in the arrival direction of the unnecessary wave.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。 第１実施例 図１は本発明の第１実施例にかかるアダプティブ受信機
１００の構成を示した回路図である。アダプティブ受信
機１００は、希望波検出系として、複数のアンテナ素子
からなり垂直偏波が受信可能な第１のアレーアンテナ１
０と、第１のアレーアンテナ１０の各アンテナ素子１０
ａ〜１０ｃで受信した信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃにそれぞれ重
み付けを行う第１の重み付け装置１１と、第１の重み付
け装置１１の出力信号Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃを合成する第１の
合成装置１２とを有している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an adaptive receiver 100 according to a first embodiment of the present invention. The adaptive receiver 100 includes, as a desired wave detection system, a first array antenna 1 including a plurality of antenna elements and capable of receiving vertically polarized waves.
0 and each antenna element 10 of the first array antenna 10
It has a first weighting device 11 for weighting the signals S1a to S1c received by a to 10c, respectively, and a first combining device 12 for combining the output signals S3a to S3c of the first weighting device 11. .
【００１４】又、補正系として、複数のアンテナ素子か
ら成り、水平偏波を受信する第２のアレーアンテナ２０
と、第２のアレーアンテナ２０の各アンテナ素子２０ａ
〜２０ｃで受信した信号Ｓ２ａ〜Ｓ２ｃにそれぞれ重み
付けを行う第２の重み付け装置２１と、第２の重み付け
装置２１の出力信号Ｓ４ａ〜Ｓ４ｃを合成する第２の合
成装置２２と、第２の合成装置２２の出力信号が最小と
なるように第１、第２の重み付け装置１１、２１の重み
係数を制御する制御装置２３とが設けられている。尚、
第１のアレーアンテナ１０と第２のアレーアンテナ２０
のそれぞれの軸は平行で、それぞれのアンテナ素子の配
置関係が同一又は対称に構成されている。As a correction system, a second array antenna 20 comprising a plurality of antenna elements and receiving a horizontally polarized wave is provided.
And each antenna element 20a of the second array antenna 20
, A second weighting device 21 for weighting the signals S2a to S2c received by the second weighting device 20c, a second combining device 22 for combining the output signals S4a to S4c of the second weighting device 21, and a second combining device. There is provided a control device 23 for controlling the weighting coefficients of the first and second weighting devices 11 and 21 so that the output signal of 22 becomes minimum. still,
First array antenna 10 and second array antenna 20
Are parallel to each other, and the arrangement of the antenna elements is the same or symmetric.
【００１５】送信アンテナから垂直偏波の電波が放射さ
れて直接受信点に到来する希望波と、その希望波が受信
点の周辺で反射あるいは回折した結果としての不要波
が、受信点に到来しているものとする。このとき、希望
波は送信された電波と同じ垂直偏波を有することから、
希望波は第１のアレーアンテナ１０では受信されるが、
第２のアレーアンテナ２０では受信されない。一方、不
要波は反射点あるいは回折点においてその偏波面が回転
するため、不要波には垂直・水平の両偏波成分が含まれ
る。従って、不要波は第１、第２の両方のアレーアンテ
ナ１０、２０で受信される。即ち、第１のアレーアンテ
ナ１０では希望波と不要波の両方が受信されるが、第２
のアレーアンテナ２０では希望波は受信されず不要波の
みが受信される。A desired wave arriving directly at the receiving point by emitting a vertically polarized radio wave from the transmitting antenna, and an unnecessary wave resulting from the desired wave being reflected or diffracted around the receiving point arrives at the receiving point. It is assumed that At this time, since the desired wave has the same vertical polarization as the transmitted radio wave,
The desired wave is received by the first array antenna 10,
No signal is received by the second array antenna 20. On the other hand, since the unnecessary wave rotates its polarization plane at the reflection point or the diffraction point, the unnecessary wave includes both vertical and horizontal polarization components. Therefore, the unnecessary wave is received by both the first and second array antennas 10 and 20. That is, while the first array antenna 10 receives both the desired wave and the unnecessary wave,
The desired antenna is not received by the array antenna 20 and only the unnecessary wave is received.
【００１６】一般に複数のアンテナ素子で受信した信号
にそれぞれ重み付けを行い合成する構成のアレーアンテ
ナでは、合成後の信号が最小となるように重み係数を決
定すると、アレーアンテナ全体の指向性はアレーアンテ
ナで受信される全ての到来波の到来方向に零点を持つ指
向性となる。本発明の構成の場合、第２のアレーアンテ
ナ２０では希望波は受信されず不要波のみが受信される
ため、第２の合成装置２２の出力信号Ｓ６が最小となる
ように第２の重み付け装置２１の重み係数を決定する
と、第２のアレーアンテナ２０の指向性は不要波の到来
方向に零点を持つ指向性となる。In general, in an array antenna configured to weight and combine signals received by a plurality of antenna elements, if the weighting factor is determined so that the combined signal is minimized, the directivity of the entire array antenna will be reduced. The directivity has a zero point in the direction of arrival of all the incoming waves received at. In the case of the configuration of the present invention, since the second array antenna 20 does not receive the desired wave but only the unnecessary wave, the second weighting device is configured to minimize the output signal S6 of the second combining device 22. When the weight coefficient of 21 is determined, the directivity of the second array antenna 20 becomes a directivity having a zero point in the arrival direction of the unnecessary wave.
【００１７】一方、第１のアレーアンテナ１０の重み係
数には、第２のアレーアンテナ２０と同じ重み係数を用
いる。従って、第１のアレーアンテナ１０の指向性は第
２のアレーアンテナ２０の指向性と等しくなり、不要波
の到来方向に零点が形成されたものとなる。故に、第１
のアレーアンテナ１０の系において、第１の合成装置１
２の出力信号Ｓ５は不要波が除去され希望波だけの信号
となる。On the other hand, the same weighting factor as that of the second array antenna 20 is used as the weighting factor of the first array antenna 10. Therefore, the directivity of the first array antenna 10 is equal to the directivity of the second array antenna 20, and a zero point is formed in the arrival direction of the unnecessary wave. Therefore, the first
In the system of the array antenna 10 of FIG.
The output signal S5 of No. 2 is a signal of only a desired wave from which unnecessary waves are removed.
【００１８】尚、受信された電波が水平偏波である場合
は、第１の合成装置１２の出力信号Ｓ５が最小となるよ
うに第１の重み付け装置１１の重み係数を決定し、その
重み係数を第２の重み付け装置２１の重み係数として用
いる。これにより、第２の合成装置２２の出力信号Ｓ６
は希望波成分のみの信号となる。When the received radio wave is a horizontally polarized wave, the weighting factor of the first weighting device 11 is determined so that the output signal S5 of the first synthesizing device 12 is minimized. Is used as a weighting coefficient of the second weighting device 21. Thereby, the output signal S6 of the second synthesis device 22
Is a signal of only the desired wave component.
【００１９】次に、不要波の到来方向に指向性の零点が
形成されるように重み係数を決定する方法について説明
する。単に、合成後の信号が最小となるように重み係数
を制御すると、全ての重み係数が零となってしまい、第
２の合成装置２２からは何も出力されなくなる。そこ
で、第２の合成装置２２の出力信号Ｓ６が最小となるよ
うに重み係数を決定する際には何らかの拘束条件を設定
し、その条件の下で出力信号Ｓ６が最小となるように重
み係数を決定する。具体的には、複数の重み係数の中の
１つの重み係数を固定し、その他の重み係数を変化させ
ることにより合成後の信号を最小化する。これによりア
レーアンテナ全体としての指向性は不要波の到来方向に
零点を持つ指向性となる。Next, a method of determining a weighting coefficient so that a zero point of directivity is formed in the arrival direction of an unnecessary wave will be described. If the weighting coefficients are simply controlled so that the combined signal is minimized, all the weighting coefficients become zero, and the second combining device 22 does not output anything. Therefore, when determining the weighting factor so that the output signal S6 of the second synthesizing device 22 is minimized, some constraint condition is set, and the weighting factor is determined so that the output signal S6 is minimized under the condition. decide. Specifically, one of the plurality of weighting factors is fixed, and the other weighting factors are changed to minimize the combined signal. As a result, the directivity of the entire array antenna becomes a directivity having a zero point in the arrival direction of the unnecessary wave.
【００２０】この原理に基づく決定方法は、パワーイン
バージョンアダプティブアンテナの制御方式として知ら
れている。また、他の方法として、重み係数の自乗和の
値を拘束条件として設け、この値を一定とした状態で、
第２の合成装置２２の出力信号Ｓ６を最小化してもよ
い。結果として、本発明のアダプティブ受信機は、希望
波および不要波の到来方向が全く判らない状況において
も、不要波の到来方向に指向性の零点を形成し、これを
除去することが可能である。従って、電波の到来方向を
検出することが困難な陸上移動通信における通信品質改
善技術として非常に有用である。A decision method based on this principle is known as a power inversion adaptive antenna control method. As another method, a value of the sum of squares of the weight coefficient is provided as a constraint condition, and in a state where this value is fixed,
The output signal S6 of the second synthesizer 22 may be minimized. As a result, the adaptive receiver of the present invention can form a directivity zero point in the arrival direction of an unnecessary wave and remove it even in a situation where the arrival directions of the desired wave and the unnecessary wave are completely unknown. . Therefore, it is very useful as a communication quality improvement technique in land mobile communication in which it is difficult to detect the arrival direction of a radio wave.
【００２１】第２実施例 図２に第２実施例にかかるアダプティブ受信機２００の
構成を示す。ここでは一つのアレーアンテナ３０が用い
られており、その各アンテナ素子３０ａ〜３０ｃにはそ
れぞれ垂直偏波用の給電点Ｖと水平偏波用の給電点Ｈが
設けられている。このようなアンテナ素子は、たとえば
円形マイクロストリップアンテナに２つの給電点Ｖ、Ｈ
を設けることにより実現できる。各給電点Ｖから出力さ
れる信号ＳａＶ〜ＳｃＶは第１の重み付け装置３１で重
み付けされて第１の合成装置３２で合成される。又、各
給電点Ｈから出力される信号ＳａＨ〜ＳｃＨは第２の重
み付け装置４１で重み付けされ、第２の合成装置４２に
より合成される。そして、第２の合成装置４２の出力信
号Ｓ８が最小となるように制御装置４３により重み係数
が決定される。この重み係数の決定方法は、第１実施例
と同様である。Second Embodiment FIG. 2 shows the configuration of an adaptive receiver 200 according to a second embodiment. Here, one array antenna 30 is used, and each of the antenna elements 30a to 30c is provided with a feed point V for vertical polarization and a feed point H for horizontal polarization. Such an antenna element is provided, for example, with two feed points V, H on a circular microstrip antenna.
This can be realized by providing The signals SaV to ScV output from the respective feeding points V are weighted by the first weighting device 31 and combined by the first combining device 32. The signals SaH to ScH output from the feeding points H are weighted by the second weighting device 41 and are synthesized by the second synthesizing device 42. Then, the weight coefficient is determined by the control device 43 so that the output signal S8 of the second combining device 42 is minimized. The method of determining the weight coefficient is the same as in the first embodiment.
【００２２】送信された電波が垂直偏波であるとする
と、第１実施例と同様に水平偏波用給電点Ｈからは不要
波だけが取り出されることになるので、これらの不要波
の信号ＳａＨ〜ＳｃＨに重み付けを行った後合成し、合
成後の信号Ｓ８が最小となるように重み係数を制御す
る。その重み係数を垂直偏波用の給電点Ｖから取り出さ
れた信号ＳａＶ〜ＳｃＶに対する重み係数として用い
る。重み付けを行った後の信号を合成した信号Ｓ７は、
第１実施例と同様な理由により、不要波は除去され希望
波だけの信号となる。Assuming that the transmitted radio waves are vertically polarized waves, only unnecessary waves are taken out from the horizontal polarization feeding point H as in the first embodiment, so that these unnecessary wave signals SaH After weighting 〜ScH, the signals are combined, and the weight coefficient is controlled so that the combined signal S8 is minimized. The weight coefficient is used as a weight coefficient for the signals SaV to ScV extracted from the feed point V for vertical polarization. The signal S7 obtained by combining the signals after the weighting is
For the same reason as in the first embodiment, the unnecessary wave is removed and the signal becomes only the desired wave.
【００２３】陸上移動通信では不要波の反射点や回折点
が受信点に比較的近いため、第１実施例のように２つの
アレーアンテナ１０、２０の位置が異なると、２つのア
レーアンテナ１０、２０において、不要波の到来方向も
若干異なることが予想される。指向性の零点の方向と不
要波の真の到来方向とが異なる場合には、不要波は良好
に除去されない。これに対して第２実施例では第１実施
例における２つのアレーアンテナ１０、２０を物理的に
全く同じ位置に配置したと考えることができる。従っ
て、水平偏波用給電点Ｈから取り出された信号ＳａＨ〜
ＳｃＨを基に決定された重み係数を垂直偏波用給電点Ｖ
から取り出された信号ＳａＶ〜ＳｃＶに用いて重み付け
を行い合成することにより、垂直偏波に対するアレーア
ンテナ３０の指向性は、正確に不要波の到来方向に零点
を持つ。故に、不要波の反射および回折点が受信点に近
い場合であっても不要波は良好に除去され、希望波のみ
の信号を得ることができる。更に、第２実施例では、１
つのアレーアンテナ３０のみが用いられているため、第
１実施例に比べアンテナ部分の寸法を小さくすることが
可能である。In land mobile communication, the reflection point and diffraction point of the unnecessary wave are relatively close to the receiving point. Therefore, if the positions of the two array antennas 10 and 20 are different as in the first embodiment, the two array antennas 10 and In 20, it is expected that the arrival direction of the unnecessary wave is slightly different. If the direction of the directivity zero point is different from the true arrival direction of the unnecessary wave, the unnecessary wave is not satisfactorily removed. On the other hand, in the second embodiment, it can be considered that the two array antennas 10 and 20 in the first embodiment are physically arranged at exactly the same position. Therefore, the signals SaH to 取 り 出 extracted from the feed point H for horizontal polarization.
The weighting factor determined based on the ScH is used as the feed point V for vertical polarization.
Are weighted using the signals SaV to ScV extracted from the signal and synthesized, the directivity of the array antenna 30 with respect to the vertically polarized wave has exactly the zero point in the arrival direction of the unnecessary wave. Therefore, even when the reflection and diffraction points of the unnecessary wave are close to the reception point, the unnecessary wave is satisfactorily removed, and a signal of only the desired wave can be obtained. Further, in the second embodiment, 1
Since only one array antenna 30 is used, it is possible to reduce the size of the antenna portion as compared with the first embodiment.
【００２４】第３実施例 図３に第３実施例の構成を示す。ここでは、第２実施例
におけるアンテナ素子３０ａ〜３０ｃと重み付け装置３
１、４１との間に９０度ハイブリッド５０ａ〜５０ｃが
設けられている。その他の構成は第２実施例と同様であ
る。Third Embodiment FIG. 3 shows the configuration of the third embodiment. Here, the antenna elements 30a to 30c and the weighting device 3 in the second embodiment are used.
The 90-degree hybrids 50a to 50c are provided between the first and the 41st. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
【００２５】垂直偏波用給電点Ｖと水平偏波用給電点Ｈ
から出力される信号をそれぞれ９０度ハイブリッド５０
ａ〜５０ｃに入力すると、９０度ハイブリッド５０ａ〜
５０ｃの２つの出力端からは、それぞれ、右旋円偏波成
分ＳａＲ〜ＳｃＲと左旋偏波成分ＳａＬ〜ＳｃＬが出力
される。即ち、直交する２つの直線偏波を受信するアン
テナ３０と９０度ハイブリッド５０ａ〜５０ｃを第３実
施例のように組み合わせると、右・左旋円偏波共用のア
ンテナとして動作する。Feed point V for vertical polarization and feed point H for horizontal polarization
The signals output from the 90 degree hybrid 50
a to 50c, the 90-degree hybrid 50a to
The two output terminals 50c output right-handed circularly polarized components SaR to ScR and left-handed polarized components SaL to ScL, respectively. That is, when the antenna 30 for receiving two orthogonal linearly polarized waves and the 90-degree hybrids 50a to 50c are combined as in the third embodiment, the antenna 30 operates as an antenna for both right and left circularly polarized waves.
【００２６】ここで、送信信号を右旋円偏波とすると、
送信点から直接受信点に到来する希望波は右旋円偏波の
みであるが、反射あるいは回折して受信点に到来する不
要波は右旋円偏波と左旋円偏波が合成された波となる。
したがって、９０度ハイブリッド５０ａ〜５０ｃの右旋
円偏波用の出力端子の信号ＳａＲ〜ＳｃＲには、希望波
と不要波の右旋円偏波成分が含まれる。又、左旋円偏波
用の出力端子の信号ＳａＬ〜ＳｃＬには、不要波の左旋
円偏波成分のみが含まれる。そこで、信号ＳａＬ〜Ｓｃ
Ｌに対して重み付けを行い、それらを合成した信号Ｓ１
０が最小となるように制御装置４３で重み係数を決定す
る。更に、その重み係数を右旋円偏波成分用の信号Ｓａ
Ｒ〜ＳｃＲに対する重み係数として用いる。これによ
り、右旋円偏波に対する指向性は不要波の到来方向に零
点を持つ指向性となる。従って、重み付け後の信号を合
成した信号Ｓ９は、希望波成分だけの信号となる。Here, if the transmission signal is a right-handed circularly polarized wave,
The desired wave directly arriving at the receiving point from the transmitting point is only the right-handed circularly polarized wave, but the unwanted wave arriving at the receiving point after being reflected or diffracted is a wave in which the right-handed and left-handed circularly polarized waves are combined Becomes
Therefore, the signals SaR to ScR at the output terminals for the right-handed circular polarization of the 90-degree hybrids 50a to 50c include right-handed circularly polarized components of the desired wave and the unnecessary wave. Also, the signals SaL to ScL at the output terminal for left-hand circular polarization include only the left-hand circular polarization component of the unnecessary wave. Therefore, the signals SaL to Sc
L is weighted and the signal S1
The control device 43 determines the weight coefficient so that 0 becomes the minimum. Further, the weight coefficient is set to the signal Sa for the right-hand circular polarization component.
It is used as a weight coefficient for R to ScR. As a result, the directivity for the right-handed circularly polarized wave becomes a directivity having a zero point in the arrival direction of the unnecessary wave. Therefore, the signal S9 obtained by combining the weighted signals is a signal having only the desired wave component.
【００２７】第１及び第２実施例では、送信された電波
は直線偏波であるとし、一方の偏波方向に対応した受信
信号を、送信された電波の偏波方向と直交する偏波を有
した電波に対応させている。ところが、アレーアンテナ
が正しく設置されていなかったり、あるいは受信アンテ
ナが搭載されている移動体そのものが傾くことにより、
アレーアンテナの受信可能な一方の偏波方向が送信され
た電波の偏波方向と直交しなくなる場合も想定される。
その場合、その偏波方向に対応した受信信号には不要波
だけでなく希望波も含まれる。この状態で第２の合成装
置２２、４２の出力信号Ｓ６、Ｓ８が最小となるように
重み係数を決定すると、アンテナの指向性は不要波の到
来方向だけでなく希望波の到来方向にも零点が形成され
ることになる。In the first and second embodiments, the transmitted radio wave is assumed to be linearly polarized, and the received signal corresponding to one of the polarization directions is converted to a polarization orthogonal to the transmitted radio wave. It corresponds to the radio wave that you have. However, if the array antenna is not properly installed, or the moving object itself with the receiving antenna tilts,
It is also assumed that one of the receivable polarization directions of the array antenna is not orthogonal to the polarization direction of the transmitted radio wave.
In that case, the received signal corresponding to the polarization direction includes not only an unnecessary wave but also a desired wave. In this state, if the weighting factors are determined so that the output signals S6 and S8 of the second combining devices 22 and 42 are minimized, the directivity of the antenna becomes zero not only in the arrival direction of the unwanted wave but also in the arrival direction of the desired wave. Is formed.
【００２８】これに対して第３実施例では、アレーアン
テナ３０が正しく設置されていなくても、また移動体が
傾いても、常に、右旋円偏波と左旋円偏波を、それぞ
れ、独立して受信可能である。従って、第２の合成装置
４２の出力Ｓ１０が最小となるように重み係数を決定す
ることにより、不要波の到来方向にのみ零点が形成さ
れ、右旋円偏波の合成信号Ｓ９には、不要波が含まれず
希望波のみが含まれた信号となる。尚、送信された電波
が左旋円偏波である場合は、第１の合成装置３２の出力
信号Ｓ９が最小となるように第１の重み付け装置３１の
重み係数を決定し、その重み係数を第２の重み付け装置
４１の重み係数として用いる。これにより第２の合成装
置４２の出力信号Ｓ１０は希望成分のみの信号となる。On the other hand, in the third embodiment, even if the array antenna 30 is not properly installed or the mobile body is tilted, the right-handed circularly polarized wave and the left-handed circularly polarized light are always independent of each other. Can be received. Therefore, by determining the weighting coefficient so that the output S10 of the second combining device 42 is minimized, a zero point is formed only in the arrival direction of the unnecessary wave, and the zero is formed in the right-hand circularly polarized combined signal S9. The signal does not include the wave but includes only the desired wave. If the transmitted radio wave is a left-handed circularly polarized wave, the weighting factor of the first weighting device 31 is determined so that the output signal S9 of the first combining device 32 is minimized, and the weighting factor is set to the first. 2 is used as a weighting coefficient of the weighting device 41. As a result, the output signal S10 of the second synthesizing device 42 becomes a signal of only the desired component.
【図１】本発明の具体的な第１実施例に係るアダプティ
ブ受信機の構成を示したブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an adaptive receiver according to a first specific example of the present invention.
【図２】本発明の具体的な第２実施例に係るアダプティ
ブ受信機の構成を示したブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an adaptive receiver according to a second specific example of the present invention.
【図３】本発明の具体的な第３実施例に係るアダプティ
ブ受信機の構成を示したブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an adaptive receiver according to a third specific example of the present invention.
１０…第１のアレーアンテナ １０ａ〜１０ｃ…アンテナ素子 １１，３１…第１の重み付け装置 １２，３２…第１の合成装置 ２０…第２のアレーアンテナ ２０ａ〜２０ｃ…アンテナ素子 ２１，４１…第２の重み付け装置 ２２，４２…第２の合成装置 ２３，４３…制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st array antenna 10a-10c ... Antenna element 11, 31 ... 1st weighting apparatus 12, 32 ... 1st synthesizer 20 ... 2nd array antenna 20a-20c ... Antenna element 21, 41 ... 2nd Weighting device 22, 42 ... second synthesis device 23, 43 ... control device
Claims (1)
波特性を有する第１のアレーアンテナと、 前記第１のアレーアンテナの各アンテナ素子の出力信号
に対して重み付けを行う第１の重み付け装置と、 第１の重み付け装置から出力される複数の信号を合成す
る第１の合成装置と、 複数のアンテナ素子で構成され、前記第１のアレーアン
テナの偏波特性に対して直交する偏波特性を持つ第２の
アレーアンテナと、 前記第２のアレーアンテナの各アンテナ素子の出力信号
に対して重み付けを行う第２の重み付け装置と、 前記第２の重み付け装置から出力される信号を合成する
第２の合成装置と、 前記第２の合成装置の出力信号を基に前記第１の重み付
け装置及び前記第２の重み付け装置の重み係数を制御す
る制御装置と、 から成り、前記制御装置は第２の合成装置の出力信号が
最小となるように第１の重み付け装置及び第２の重み付
け装置を制御することを特徴とするアダプティブ受信
機。A first array antenna including a plurality of antenna elements and having a predetermined polarization characteristic; and a first weight for weighting an output signal of each antenna element of the first array antenna. A first combining device for combining a plurality of signals output from the first weighting device; and a plurality of antenna elements, and a polarization orthogonal to a polarization characteristic of the first array antenna. A second array antenna having wave characteristics, a second weighting device for weighting an output signal of each antenna element of the second array antenna, and a signal output from the second weighting device. A second synthesizing device for synthesizing, and a control device for controlling weight coefficients of the first weighting device and the second weighting device based on an output signal of the second synthesizing device. Device adaptive receiver and controlling the first weighting device and the second weighting device as an output signal of the second synthesizer is minimized.
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|---|---|---|---|
| JP09148397A JP3588965B2 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Adaptive receiver |
Applications Claiming Priority (1)
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Family
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3588965B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029988A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-04-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Adaptive array antenna device and base station adaptive array antenna device |
| JP2005210353A (en) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Toshiba Corp | Array antenna system |
| JP2006311377A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Tokai Rika Co Ltd | Circularly polarized wave antenna device |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP09148397A patent/JP3588965B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029988A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-04-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Adaptive array antenna device and base station adaptive array antenna device |
| US6404387B1 (en) | 1999-10-22 | 2002-06-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Adaptive array antenna device and base station adaptive array antenna device |
| JP2005210353A (en) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Toshiba Corp | Array antenna system |
| JP2006311377A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Tokai Rika Co Ltd | Circularly polarized wave antenna device |
| JP4510691B2 (en) * | 2005-04-28 | 2010-07-28 | 株式会社東海理化電機製作所 | Circularly polarized antenna device |
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| JP3588965B2 (en) | 2004-11-17 |
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