JPS63204926A

JPS63204926A - ダイバ−シチ受信方式

Info

Publication number: JPS63204926A
Application number: JP3762987A
Authority: JP
Inventors: Kohei Sato; 孝平佐藤; Noriyoshi Terada; 矩芳寺田; Kozo Morita; 浩三森田; Heiichi Yamamoto; 平一山本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-08-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、衛星通信回線に利用する複数のアンテナを用
いたダイバーシチ受信方式に関する。

〔従来の技術〕

衛星通信回線においては、アンテナの主放射方向を衛星
方向に正対させる必要があるため、移動衛星通信のよう
に移動に伴ってアンテナの仰角・方位角が変動する場合
、または建物等での反射による電波の到来方向の変動（
いわゆるマルチパスフェージング）が生ずる場合には、
なんらかの改善対策が必要となる。従来の指向性アンテ
ナにおいては、複雑な機械的または電子的衛星追尾機構
を必要とするため、安価な衛星通信装置の実現が困難で
あった。また、無指向性のアンテナを用いれば、衛星の
追尾は不要となり低価格化は図れるが、アンテナ利得を
大きくできない欠点があった。

一方、第１１図に示すような衛星仰角方向（垂直軸方向
）にはピークのある指向性を持つが、周方向には一様の
円錐ビーム放射指向特性を持つアンテナにおいては、簡
易な構成で、ある程度のアンテナ利得を確保できる低価
格の衛星通信装置の実現が可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、船舶等の移動体のように、広域に航行するとと
もに船舶動揺によってアンテナが仰角方向にも大きく変
動する場合には、このアンテナでは追従することが困難
である欠点があった。

本発明の目的は、上記の欠点を除去するもので、円錐ビ
ーム放射指向特性を有するアンテナにおいて、仰角方向
でのアンテナ放射指向特性制御を可能とするダイバーシ
チ受信方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、衛星からの信号を複数のアンテナを用いて受
信し、この受信入力信号を選択およびまたは合成して出
力する衛星通信におけるダイバーシチ受信方式において
、上記アンテナとして、それぞれ異なる仰角方向の円錐
ビーム放射指向特性を有するアンテナを用いることを特
徴とする。

〔作用〕

第１図および第２図は本発明の作用原理を説明するため
の、異なった円錐ビーム放射指向特性を有する二つのア
ンテナを用いた場合のダイバーシチ受借方式の構成図で
、第１図は切替形および第２図は合成形を示す。これら
の図において１ａおよび１ｂはアンテナ、２は比較検出
回路、３は切替回路、４は合成器、５ａおよび５ｂは移
相器、６ａおよび６ｂは可変利得増幅器、７は検出回路
、８は制御回路である。

第１図において、アンテナ１ａおよび１ｂは異なる円錐
ビーム放射指向特性を有するアンテナであり、第３図に
示すように最大主放射方向が異なる放射指向特性を持つ
アンテナである。そこで、二つの受信人力信号のうち最
も受信状態の良いものを選択して切り替えて仰角方向の
アンテナ放射指向特性制御を可能とするものである。

一方、第２図においては、アンテナ１ａおよび１ｂは第
１図と同様の特性を有するアンテナである。

そこで、二つの受信入力信号を合成し、合成後のレベル
または信号対雑音比等のダイバーシチ評価パラメータが
最良となるように移相器５ａ、５ｂおよび可変利得増幅
器６ａ、６ｂをそれぞれ制御して、仰角方向のアンテナ
放射指向特性制御を可能とするものである。

すなわち、本発明においては、アンテナとじてそれぞれ
異なる円錐ビーム放射指向特性を有するアンテナを用い
ているので、例えば船舶等の動揺がある場合には、狭い
指向特性で捕えたＣ／Ｎのよい信号が受信できなくなっ
ても、広い指向特性で捕えた信号が受信できるから仰角
方向でのアンテナ放射指向特性制御が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第４図、第５図および第６図はそれぞれ本発明の第一、
第二および第三実施例による切替形ダイバーシチ受信方
式を示すブロック構成図で、第１図の作用原理図に対応
するものである。

第４図の第一実施例は高周波帯で切り替える場合である
。本実施例は、それぞれ異なる円錐ビーム放射指向特性
を有する二つのアンテナ１ａおよび１ｂと、このアンテ
ナ１ａおよび１ｂからの受信入力信号の大きさを比較し
、その大きい方を指示する選択信号を出力する比較検出
回路２と、この選択信号により出力をアンテナ１ａまた
は１ｂからの受信人力信号に切り替える切替回路３と、
切替回路３から出力される信号を中間周波信号に変換す
る周波数変換回路９と、周波数変換回路９から出力され
る信号をベースバンド信号に復調し出力端子１５へ出力
する復調回路１０とを含んでいる。

第５図の第二実施例は中間周波帯で切り替える場合であ
る。本実施例は、第４図の第一実施例において、周波数
変換回路９を９８および９ｂの二つにし、それぞれアン
テナ１ａおよび１ｂの後に接続したものである。

第６図の第三実施例はベースバンド帯で切り替える場合
である。本実施例は、第５図の第二実施例において、復
調回路１０を１０ａおよび１０ｂの二つにし、それぞれ
周波数変換回路９ａおよび９ｂの後に接続したものであ
る。

上記第一、第二および第三実施例において、高周波帯で
切り替える場合は、周波数変換回路および復調回路が一
つで済むが、切替時の品質劣化が大きいため、切替動作
にヒステリシスを持たせて切替回数を少なくする等の方
策が必要である上に、比較検出回路が複雑になるという
欠点がある。一方、ベースバンド帯で切り替える場合は
、周波数変換回路・復調回路が完全に２系統必要となる
が、比較検出法が簡単であり、切替時の品質劣化は少な
いという特長を有している。

第７図、第８図、第９図および第１０図はそれぞれ本発
明の第四、第五、第六および第七実施例による合成形ダ
イバーシチ方式を示すブロック構成図で、第２図の作用
原理図に対応するものである。

第７図の第四実施例は、それぞれ異なる円錐ビーム放射
指向特性を有する二つのアンテナ１ａおよび１ｂと、こ
のアンテナ１ａおよび１ｂからの受信入力信号の位相を
それぞれシフトする移相器５ａおよび５ｂと、この移相
器５ａおよび５ｂからの出力される信号をそれぞれ増幅
する可変利得増幅器６ａおよび６ｂと、この可変利得増
幅器６ａおよび６ｂから出力される二つの信号を合成し
、合成した信号を出力端子１５へ出力する合成器４と、
この合成器４から出力される信号のレベルを検出するレ
ベル検出回路１１と、このレベル検出回路１１から出力
される信号に従って制御信号を発生し、移相器６ａおよ
び６ｂと可変利得増幅器６ａおよび６ｂとへ出力する制
御回路８とを含んでいる。

本第四実施例は、二つのアンテナ１ａおよび１ｂの受信
入力信号の合成後の信号レベルが最大になるようにレベ
ル検出回路１１により検出し、アンテナ１６の受信信号
の位相および振幅を制御して合成する合成形ダイバーシ
チ受信方式の一構成例である。

第８図の第五実施例は、第７図の第四実施例において、
レベル検出回路１１を周波数特性検出回路１２で置換し
たものである。

本第五実施例は、二つのアンテナ１ａおよび１ｂの受信
入力信号の合成後の信号の周波数特性を周波数特性検出
回路１２により検出し、帯域内振幅偏差が最少になるよ
うにアンテナ１ｂの受信信号の位相および振幅を制御し
て合成する合成形ダイバーシチ受信方式の一構成例であ
る。

第９図の第六実施例は、第７図の第四実施例において、
レベル検出回路１工と合成器４との間に、周波数可変狭
帯域フィルタ１３を接続し、その制御信号を合成器４か
ら出力される信号の周波数特性を検出する周波数特性検
出回路°１２から与えるようにしたものである。

本第六実施例は、二つのアンテナ１ａおよび１ｂの受信
入力信号の合成後の信号の周波数特性を周波数特性検出
回路１２により検出し、帯域内振幅偏差が最少となる周
波数を検出し、周波数可変狭帯域フィルタ１３の周波数
をその周波数に一致させ、周波数特性が最良となる信号
成分のみを周波数可変狭帯域フィルタ１３の出力として
抽出し、その後第７図と同様の制御をして合成する合成
形ダイバーシチ受信方式の一構成例である。

第１０図の第七実施例は、第７図の第四実施例において
、レベル検出回路１１を信号対雑音比検出回路１４で置
換したものである。

本第七実施例は、二つのアンテナＩａおよびｌｂの受信
入力信号の合成後の信号の信号対雑音比が最大となるよ
うに、信号対雑音比検出回路１４によりアンテナ１ｂの
受信信号の位相および振幅を制御して合成する合成形グ
イバーシチ受信方式の一構成例である。

なお、第７図ないし第１０図のダイバーシチ受信方式も
、第４図ないし第６図と同様に合成するステージを高周
波帯、中間周波帯、ベースバンド帯の三種類を考えるこ
とができる。また、上記説明はアンテナが二つの場合に
ついて行ったけれども、本発明はアンテナの数は三つ以
上の場合についても同様に適用される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、異なる円錐ビーム放射指
向特性を有する二つ以上のアンテナの受信信号を選択ま
たは合成してダイバーシチ受信することにより、以下の
効果がある。

■　円錐ビーム放射指向特性を有するアンテナにおける
仰角方向のアンテナ放射指向特性制御が可能となる。

■　電波の到来方向が変動するフェージングを軽減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による切替ダイバーシチ受信方式の原理
説明図。第２図は本発明による合成ダイバーシチ受信方式の原理
説明図。第３図は本発明による異なる円錐ビームの原理説明図。第４図ないし第１０図は本発明の第一ないし第七実施例
によるダイバーシチ受信方式を示すブロック構成図。第１１図は円錐ビームの説明図。１．１ａ、１ｂ・・・アンテナ、２・・・比較検出回路
、３・・・切替回路、４・・・合成器、５ａ、　５ｂ・
・・移相器、６ａｓ６ｂ・・・可変利得増幅器、７・・
・検出回路、８・・・制御回路、９．９ａ、９　ｂ−・
・周波数変換回路、１０．１０ａ　、　１０ｂ・・・復
調回路、１１・・・レベル検出回路、１２・・・周波数
特性検出回路、１３・・・周波数可変狭帯域フィルタ、
１４・・・信号対雑音比検出回路、１５・・・出力端子
。 πテナ第１図第２図原理説明図（円錐ビーム）第３図アンテナ＋１第４図し茅二実施例（切替形ダイバーシチ受信方式）第三実施例
（切替形ダイバーシチ受信方式）第６図第四実施例（合成形ダイバーシチ受信方式）第五実施例
（合成形グイバーシチ受信方式）第８図茅六実施例（合成形ダイバーシチ受信方式）第七実施例
（合成形ダイバーシチ受信方式）第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ひとつの電波信号を複数のアンテナを用いて受信
し、この受信入力信号を選択およびまたは合成して出力
するダイバーシチ受信方式において、上記複数のアンテ
ナとして、それぞれ異なる仰角方向の円錐ビーム放射指
向特性を有するアンテナを用いることを特徴とするダイバーシチ受信方式。