WO2005020468A1

WO2005020468A1 - アンテナおよびそれを用いた受信装置

Info

Publication number: WO2005020468A1
Application number: PCT/JP2004/011925
Authority: WO
Inventors: Takanori Washiro
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2005-03-03
Also published as: JP2005072782A; US20070087787A1; EP1657831A1; CN1871794A; EP1657831A4; KR20060064626A

Abstract

　小型の無線受信装置においてもダイバーシティ受信を効果的に行うことができ、アンテナの感度を向上できると共に、小型化、低消費電力化、低価格化を図る。アンテナ１００は、受信すべき周波数の半波長より短い間隔で配置されたアンテナ素子１０，１１と、伝送線路Ｌ１および所定電気長の遅延回路１４を有する伝送線路Ｌ２と、切り換えスイッチング１３とを備える。アンテナ素子１０から伝送線路Ｌ１またはＬ２を通って結合器１５にいたる経路とアンテナ素子１１から伝送線路Ｌ２またはＬ１を通って結合器１５にいたる経路の電気長の差が（λ／２−α）あるいは（−λ／２＋α）となるようになされる。受信する際に、切り換えスイッチ１３は制御信号に基づいて切り換え、アンテナ１００の指向性を変化させる。

Description

明細書

アンテナおよびそれを用いた受信装置

技術分野

[0001] この発明は、小型アンテナ素子を用いた指向性可変のアンテナおよびそれを用いた受信装置に関する。詳しくは、受信アンテナにおいて、受信すべき周波数の半波長より短い間隔で配置された複数のアンテナ素子と、少なくとも一つが所定電気長の遅延回路を有し、アンテナ素子により受信した信号を伝送する複数の伝送線路と、複数の伝送線路から伝送されてきた受信信号を合成する合成手段と、伝送線路に配置され、アンテナ素子または伝送線路を切り換えるスイッチング手段とを備え、スィッチング手段は、複数のアンテナ素子のうち同時に出力するアンテナ素子の数を 2つとすると共に、アンテナの指向性が逆方向に切り替わるようにアンテナ素子または伝送線路を切り換える構成とすることによって、小型の無線受信装置においてもダイバーシティ受信を効果的に行うことができるため、アンテナの感度を向上できると共に、小型ィ匕、低消費電力化、低価格化を図ることができるようにしたアンテナ等に係るものである。

背景技術

[0002] 従来、ダイバーシティ（Diversity)受信は、無線通信におけるフェージングの影響を軽減する手段として知られている。一般的なダイバーシティ受信装置には空間的に離れた位置に配置された複数のアンテナを切り換えるスペース（空間）ダイバーシティ方式と、偏波面の異なるアンテナを切り換えて使う偏波ダイバーシティ方式と、指向性の異なるアンテナを切り換えて使う指向性ダイバーシティ方式などがある。図 1A 図 Cは、従来のダイバーシティ方式の受信状態を示す図である。図 1Aは、スペースダイバーシティ方式の受信状態、図 1Bは、偏波ダイバーシティ方式の受信状態、図 1Cは、指向性ダイバーシティ方式の受信状態を示している。

[0003] 図 1A—図 1Cに示すように、ダイバーシティ受信は、予め複数のアンテナを用意しておき、受信する際に、複数のアンテナのうち一番良いもの（例えば、電界強度が強い方)を選択して、受信アンテナとする。 [0004] 近年、移動通信端末の普及により無線通信装置本体の小型化、およびアンテナ素子の小型化が進められた。その結果、無線通信装置本体の大きさが電波の波長に対して小さい場合、装置上あるいは内部に設けられた複数のアンテナの間隔を十分にあけることができないため、スペースダイバーシティ受信を効果的に行うことができない。また、小型のアンテナは一般的に無指向性で偏波間の結合も大きいため、指向性の違いや偏波の違いを利用したダイバーシティ方式を採用することも困難である

[0005] また、複数のアンテナ間の位相や振幅を制御して指向性を変化させ無線通信の品質を上げる方法が提案されている（例えば、特開 2002-280942号公報)。

[0006] この場合、可変指向性アンテナは、送受信回路から給電され直接電波を放射する単一の主アンテナと、主アンテナから放射された電波を反射し、 2次的な電波を所定の移相を行って放射する複数の補助アンテナを有しており、その複数の補助アンテナの移相量を制御することによって指向性を変える。複数の補助アンテナの反射波を移相させるために、各補助アンテナにつながる可変移相回路を有している。

[0007] また、水平方向または 45° 方向からの電波に対して十分に利得を得ることができる移動通信用指向性可変アンテナが提案されている（例えば、実開平 6— 41213号公報)。

[0008] この場合、使用する中心周波数の波長の所定距離だけ離間して配置される一対のアンテナ素子と、これらの一対のアンテナ素子のそれぞれの導体に、同相の信号或いは互いに所定距離の位相差を生じる信号を入力する位相制御回路とを備える。片方のアンテナ素子の導体の長さを切り換えることで、水平方向と 45° 方向の指向性を変更するようになされてレ、る。

[0009] 上述したように、無線通信装置本体の大きさが電波の波長に対して小さい場合、装置上あるいは内部に設けられた複数のアンテナの間隔を十分にあけることができないため、スペースダイバーシティ受信を効果的に行うことができない。

[0010] また、特開 2002-280942号公報に記載された発明の場合は、可変移相回路や制御回路が必要となり、小型の無線通信装置には適さない。

[0011] また、実開平 6— 41213号公報に記載された発明の場合、切り換えスィッチにより同相の信号或いは互いに所定距離の位相差を生じる信号を入力することで、水平方向と 45° の指向性を切り替えることができる力 \ 2つのアンテナ素子からなるアレーアンテナの指向性を逆方向に切り換えることができなかった。

発明の開示

[0012] この発明に係るアンテナは、無線通信信号を受信するためのアンテナにおいて、受信すべき周波数の半波長より短い間隔で配置された複数のアンテナ素子と、少なくとも一つが所定電気長の遅延回路を有し、アンテナ素子により受信した信号を伝送する複数の伝送線路と、この複数の伝送線路から伝送されてきた受信信号を合成する合成手段と、伝送線路に配置され、アンテナ素子または伝送線路を切り換えるスイツチング手段とを備え、このスイッチング手段は、複数のアンテナ素子のうち同時に出力するアンテナ素子の数を 2つとすると共に、アンテナの指向性が逆方向に切り替わるようにアンテナ素子または伝送線路を切り換えるものである。

[0013] 例えば、遅延回路は、同時に出力する 2つのアンテナ素子間の距離に相当する位相差と該 2つのアンテナ素子に接続される伝送線路の電気長の位相差の和が 180 度となるように設定されるようになされる。

[0014] また例えば、少なくとも一つ以上の方向にアンテナの指向性のヌル点を持つようにアンテナ素子の間隔と、遅延回路とを調整するようになされる。

[0015] この発明に係る受信装置は、無線通信信号を受信する受信装置において、無線通信信号を受信するためのアンテナと、アンテナからの受信信号を処理する受信回路と、アンテナの指向性を制御する制御手段とを備え、アンテナは、受信すべき周波数の半波長より短い間隔で配置された複数のアンテナ素子と、少なくとも一つが所定電気長の遅延回路を有し、アンテナ素子により受信した信号を伝送する複数の伝送線路と、この複数の伝送線路から伝送されてきた受信信号を合成する合成手段と、伝送線路に配置され、アンテナ素子または伝送線路を切り換えるスイッチング手段とを備え、このスイッチング手段は、複数のアンテナ素子のうち同時に出力するアンテナ素子の数を 2つとすると共に、アンテナの指向性が逆方向に切り替わるようにアンテナ素子または伝送線路を切り換えるものである。

[0016] この発明においては、受信すべき周波数の半波長より短い間隔で配置された複数の無指向性アンテナ素子を備えるアンテナは、受信する際に、スイッチング手段により複数のアンテナ素子のうちの 2つがそれぞれ所定の電気長を有する 2本の伝送線路に接続され、切り換えられることで、アンテナの指向性が逆方向に切り替わる。

[0017] これにより、小型の無線受信装置においてもダイバーシティ受信を効果的に行うことが可能となる。また、高いアンテナ利得が得られると共に、到来方向の違レ、から所望の信号と雑音をより分け、所望の信号を選択的に受信することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1A]従来のダイバーシティ方式の受信状態を示す図である。

[図 1B]従来のダイバーシティ方式の受信状態を示す図である。

[図 1C]従来のダイバーシティ方式の受信状態を示す図である。

[図 2]第 1の実施の形態のアンテナの構成例を示す図である。

[図 3A]アンテナの動作状態を示す図である。

[図 3B]アンテナの動作状態を示す図である。

[図 3C]アンテナの動作状態を示す図である。

[図 3D]アンテナの動作状態を示す図である。

[図 4]第 2の実施の形態のアンテナの構成例を示す図である。

[図 5]第 3の実施の形態のアンテナの構成例を示す図である。

[図 6]実施の形態の受信装置の構成例を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態のアンテナおよびそれを用いた受信装置について説明する。

[0020] 図 2は、本発明の第 1の実施の形態のアンテナ 100の構成を示す図である。図 2に示すように、アンテナ 100は、アンテナ素子 10, 11と、スイッチング手段としての切り換えスィッチ 13と、遅延回路 14と、合成手段としての結合器 15と、伝送線路 LI , L2 とから構成されている。

[0021] アンテナ素子 10, 11は、無指向性アンテナ素子である。アンテナ素子 10, 11は、受信すべき周波数 2. 4GHzの半波長より短い間隔、例えば 12. 5mm (10分の 1波長）の間隔で配置されている。 [0022] 切り換えスィッチ 13は、 DPDT (Dual Pole Double Throw)型スィッチであり、 2つの入力端子と、 2つの出力端子を有し、可動端子が連動して切り換える。この切り換えスイッチ 13の切り換え動作は入力された制御信号により制御される。切り換えスィッチ 1 3の特性は、例えば、動作周波数 DC 6GHz、コントロール電圧 0Z + 3V、揷入損失 1. 2dB (Typ. 周波数 2. 40- 2. 50GHz時）となる。

[0023] 遅延回路 14は、伝送線路 L1と L2は所定の位相差を生じさせるためのものである。

例えば、所定電気長を有する導体から形成される。この遅延回路 14は伝送線路 L2 に設けられる。ここで、アンテナ素子 10, 1 1間の距離ひとし、アンテナ素子 10， 1 1に接続される伝送線路 LI , L2の電気長の差を j3とする。ひ + j3が受信すべき周波数の半波長（λ Ζ2、位相にして 180度）となるように遅延回路 14を設定する。即ち、ァンテナ素子 10から伝送線路 L1または L2を通って結合器 15にいたる経路とアンテナ素子 1 1から伝送線路 L2または L1を通って結合器 15にいたる経路の電気長の差が ( λ /2- a )あるいは (一え /2 + α )となるようになされる。

[0024] この場合、アンテナ素子 10, 1 1を結ぶ直線の延長上（アンテナ素子 10側）の波と波が打ち消されてヌル点（指向性パターンの落ち込み点）ができ、その反対の方向（アンテナ素子： L 1側）で利得最大になる（後述する図 3Α—図 3D参照）。なお、遅延回路 14には、他の遅延方法を用いてもよい。

[0025] 結合器 15は、アンテナ素子 10とアンテナ素子 1 1の受信信号を合成するための回路である。

[0026] 図 3Α—図 3Dは、アンテナ 100の動作状態を示す図である。図 3Αは、アンテナ素子 10が伝送線路 L1に接続され、アンテナ素子 1 1が伝送線路 L2に接続される状態を示している。図 3Βは、アンテナ素子 10が伝送線路 L2に接続され、アンテナ素子 1 1が伝送線路 L1に接続される状態を示してレ、る。

[0027] また、図 3Cは、アンテナ素子 10が伝送線路 L1に接続され、アンテナ素子 1 1が伝送線路 L2に接続される状態のアンテナ 100の指向性を示す図である。図 3Dは、ァンテナ素子 10が伝送線路 L2に接続され、アンテナ素子 1 1が伝送線路 L1に接続される状態のアンテナ 100の指向性を示す図である。

[0028] 図 3Αに示すように、切り換えスィッチ 13の切り替え動作により切り換えスィッチ 13 の端子 aは端子 cに接続され、端子 bは端子 dに接続される場合、アンテナ素子 10が伝送線路 L1に接続され、アンテナ素子 11が伝送線路 L2に接続される。この場合、アンテナ素子 10， 11を結ぶ直線の延長上（アンテナ素子 10側）の波と波が打ち消されて、図 3Cに示すようにヌル点ができ、その反対の方向（アンテナ素子 11側）で利得最大になる。ここでは、最大利得を OdBとした相対利得を示している。

[0029] 図 3Bに示すように、切り換えスィッチ 13の切り替え動作により切り換えスィッチ 13の端子 aは端子 dに接続され、端子 bは端子 cに接続される場合、アンテナ素子 10が伝送線路 L2に接続され、アンテナ素子 11が伝送線路 L1に接続される。この場合、ァンテナ素子 10, 11を結ぶ直線の延長上（アンテナ素子 11側）の波と波が打ち消されて、図 3Dに示すようにヌル点ができ、その反対の方向（アンテナ素子 10側）で利得最大になる。ここでは、最大利得を OdBとした相対利得を示している。

[0030] 上述のように、切り換えスィッチ 13により上述の 2つの状態を切り換えることで、間隔力 ¾分の 1波長以下に配置された 2つの無指向性のアンテナ素子 10, 11等から構成されたアンテナ 100の指向性を切り換えることができる。アンテナ素子 10, 11の受信出力を制御して希望波に対して放射パターンの最大値を向け、不要波に対してはヌルを向ける制御を行うことが可能となる。

[0031] このように本実施の形態においては、アンテナ 100は、受信すべき周波数の半波長より短い間隔（α = 12. 5mm)で配置されたアンテナ素子 10, 11と、伝送線路 L1 および所定電気長の遅延回路 14を有する伝送線路 L2と、切り換えスイッチング 13とを備え、受信する際に、切り換えスィッチ 13は制御信号に基づいて、受信状態が最も良い状態となるようにアンテナ素子 10とアンテナ素子 11を切り換え、アンテナ 100 の指向性を変更させる。

[0032] これにより、小型の無線通信受信装置に搭載し易い、且つダイバーシティ受信を効果的に行うことができるため、アンテナの感度を向上できると共に、小型化、低消費電カイ匕、低価格化を図ることができる。

[0033] また、一つの DPDT型切り換えスィッチ 13を用いて 2つのアンテナ素子 10， 11および伝送線路 Ll， L2を同時に切り換えることができるため、アンテナ回路を簡単に構成できる。 [0034] 次に、この発明の第 2の実施の形態について説明する。

[0035] 図 4は、本発明の第 2の実施の形態のアンテナ 200の構成例を示している。このァンテナ 200は、 2つの切り換えスィッチを用い、アンテナ素子の受信信号を出力するための伝送線路を切り換えるようにしたものである。この図 4において、図 2と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

[0036] 図 4に示すように、アンテナ 200は、アンテナ素子 10, 11と、スイッチング手段としての切り換えスィッチ 13A， 13Bと、遅延回路 14a, 14bと、合成手段としての結合器 1 5と、伝送線路 LI , L2, L3とから構成されている。この場合、アンテナ素子 10, 11は受信すべき周波数 2. 4GHzの半波長より短い間隔、例えば 12. 5mm (10分の 1波長）の間隔で配置されている。

[0037] 切り換えスィッチ 13A, 13Bは、 SPDT (Single Pole Double Throw)型スィッチであり、 1つの入力端子と、 2つの出力端子を有する。この切り換えスィッチ 13A, 13Bの切り換え動作は入力された制御信号により制御される。切り換えスィッチ 13A, 13B の特性は、例えば、コントロール電圧 0/ + 3V、挿入損失 0. 5dB (Typ. 周波数 2. 0— 3. 0GHz時）となる。

[0038] 遅延回路 14a, 14bは、例えば、所定電気長を有する導体から形成されるものである。遅延回路 14aは伝送線路 L1に設けられている。また、遅延回路 14bは伝送線路 L3に設けられている。ここで、アンテナ素子 10, 11間の距離 αとし、アンテナ素子 1 0, 11に接続される伝送線路 LI , L2ほたは伝送線路 LI, L3)の電気長の差をとする。 a + i3が受信すべき周波数の半波長となるように遅延回路 14a, 14bを設定する。即ち、アンテナ素子 10から伝送線路 L3を通って結合器 15にいたる経路とアンテナ素子 11から伝送線路 L1を通って結合器 15にいたる経路の電気長の差が（ λ / 2—ひ）になるように、また、アンテナ素子 10から伝送線路 L2を通って結合器 15にいたる経路とアンテナ素子 11から伝送線路 L1を通って結合器 15にいたる経路の電気長の差が（—ぇ/2 + ひ）となるようになされる。

[0039] 受信する際に、切り換えスィッチ 13Aの切り替え動作により切り換えスィッチ 13Aの端子 eが端子 fに接続され、同時に切り換えスィッチ 13Bの切り替え動作により切り換えスィッチ 13Bの端子 eが端子 fに接続される場合、アンテナ素子 10が伝送線路 L2 に接続される。この場合、アンテナ素子 10， 11を結ぶ直線の延長上（アンテナ素子 1 0側）にヌル点ができ、その反対の方向（アンテナ素子 11側）で利得最大になる（図 3 C参照）。

[0040] また、切り換えスィッチ 13Aの切り替え動作により切り換えスィッチ 13Aの端子 eが端子 gに接続され、同時に切り換えスィッチ 13Bの切り替え動作により切り換えスイツチ 13Bの端子 eが端子 gに接続される場合、アンテナ素子 10が伝送線路 L3に接続される。この場合、アンテナ素子 10， 11を結ぶ直線の延長上（アンテナ素子 11側）にヌル点ができ、その反対の方向（アンテナ素子 10側）で利得最大になる（図 3D参照）

[0041] 上述のように、切り換えスィッチ 13A, 13Bにより上述の 2つの状態を切り換えることで、間隔が 2分の 1波長以下に配置された 2つの無指向性のアンテナ素子 10, 11等力、ら構成されたアンテナ 200の指向性を切り換えることができる。

[0042] このように本実施の形態においては、受信すべき周波数の半波長より短い間隔（α = 12. 5mm)で配置されたアンテナ素子 10, 11と、伝送線路 L2および所定電気長の遅延回路 14a, 14bを有する伝送線路 LI , L3と、切り換えスイッチング 13A, 13b とを備え、受信する際に、切り換えスィッチ 13A, 13Bは制御信号に基づいて、受信状態が最も良い状態となるように伝送線路 L2と伝送線路 L3を切り換え、アンテナ 20 0の指向性を変更させる。

[0043] これにより、小型の無線受信装置に搭載し易い、且つダイバーシティ受信を効果的に行うことができるため、アンテナの感度を向上できると共に、小型化、低消費電力化、低価格化を図ることができる。

[0044] また、汎用の SPDT型切り換えスィッチ 13Aと 13Bを用いて伝送線路 L2, L3を切り換えるため、部品の汎用性を向上することができる。

[0045] 次に、この発明の第 3の実施の形態について説明する。

[0046] 図 5は、本発明の第 3の実施の形態のアンテナ 300の構成例を示している。このァンテナ 300は、 3つのアンテナ素子が用いたものである。この図 5において、図 2と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

[0047] 図 5に示すように、アンテナ 300は、アンテナ素子 10, 11 , 12と、スイッチング手段としての切り換えスィッチ 13Cと、遅延回路 14と、合成手段としての結合器 15と、伝送線路 LI , L2とから構成されている。この場合、アンテナ素子 10, 1 1 , 12は受信すべき周波数 2· 4GHzの半波長より短い間隔、例えば α = 12· 5mm ( 10分の 1波長）の間隔で配置されている。

[0048] 切り換えスィッチ 13Cは、 SPDT型スィッチであり、 2つの入力端子と、 1つの出力端子を有する。この切り換えスィッチ 13Cの切り換え動作は入力された制御信号により制御される。切り換えスィッチ 13Cの特性は、例えば、コントロール電圧 0/ + 3V、揷入損失 0. 5dB (Typ. 周波数 2. 0 3. 0GHz時）となる。この切り換えスィッチ 13A の端子 eは伝送線路 L2に接続され、端子 fはアンテナ素子 10に接続され、端子 gはアンテナ素子 12に接続されている。

[0049] 遅延回路 14は、伝送線路 L1に設けられる。ここで、アンテナ素子 10, 1 1 , 12間の距離ひとし、アンテナ素子 10 (または 12)， 1 1に接続される伝送線路 L2， L1の電気長の差を i3とする。 α + βが受信すべき周波数の半波長となるように遅延回路 14を設定する。即ち、アンテナ素子 10またはアンテナ素子 12から伝送線路 L2を通って結合器 15にいたる経路とアンテナ素子 1 1から伝送線路 L1を通って結合器 15にいたる経路の電気長の差が（ λ /2- a )あるいは (一え /2 + α )となるようになされる。この場合、アンテナ素子 10から伝送線路 L2を通って結合器 15にいたる経路とアンテナ素子 12から伝送線路 L2を通って結合器 15にいたる経路の電気長の差が 0となるようになされる。

[0050] 受信する際に、切り換えスィッチ 13Cの切り替え動作により切り換えスィッチ 13Cの端子 eが端子 fに接続され場合、アンテナ素子 10が伝送線路 L2に接続される。この場合、アンテナ素子 10， 1 1を結ぶ直線の延長上（アンテナ素子 10側）にヌル点ができ、その反対の方向（アンテナ素子 1 1側）で利得最大になる（図 3C参照）。

[0051] また、切り換えスィッチ 13Cの切り替え動作により切り換えスィッチ 13Cの端子 eが端子 gに接続される場合、アンテナ素子 12が伝送線路 L2に接続される。この場合、アンテナ素子 1 1， 12を結ぶ直線の延長上（アンテナ素子 12側）にヌル点ができ、その反対の方向（アンテナ素子 1 1側）で利得最大になる（図 3D参照）。

[0052] 上述のように、切り換えスィッチ 13Cにより上述の 2つの状態を切り換えることで、間隔が 2分の 1波長以下に配置された 3つの無指向性のアンテナ素子 10, 11 , 12等から構成されたアンテナ 300の指向性を切り換えることができる。

[0053] このように本実施の形態においては、アンテナ 300は、受信すべき周波数の半波長より短い間隔（ひ = 12. 5mm)で配置されたアンテナ素子 10, 11， 12と、所定電気長の遅延回路 14を有する伝送線路 L1および伝送線路 L2と、切り換えスィッチング 13Cとを備え、受信する際に、切り換えスィッチ 13Cは制御信号に基づいて、受信状態が最も良い状態となるようにアンテナ素子 10とアンテナ素子 12を切り換え、アンテナ 300の指向性を変化させる。

[0054] これにより、小型の無線受信装置に搭載し易レ、、且つダイバーシティ受信を効果的に行うことができるため、アンテナの感度を向上できると共に、小型化、低消費電力化

、低価格化を図ることができる。

[0055] また、 1個の SPDT型切り換えスィッチ 13Cを用いて 3つのアンテナ素子 10, 11， 1

2を切り換えるため、部品の汎用性を向上できると共に、低損失化を実現できる。また

、アンテナ回路の小型化を実現することが可能となる。

[0056] 次に、この発明の実施の形態としての受信装置について説明する。図 6は、実施の形態の受信装置 101の構成例を示す図である。この受信装置 101は、上述したアンテナ 100を受信用アンテナとして用いたものである。

[0057] 図 6に示すように、受信装置 101は、アンテナ 100と、受信回路 16と、制御手段としての制御部 17とから構成されている。

[0058] アンテナ 100は、上述したように、アンテナ素子 10, 11と、スイッチング手段としての切り換えスィッチ 13と、遅延回路 14と、合成手段としての結合器 15と、伝送線路 L

1 , L2とから構成されている。

[0059] このアンテナ 100においては、切り換えスィッチ 13が制御部 17からの制御信号に基づいて、アンテナ素子 10， 11と伝送線路 Ll， L2との接続を切り換える。これにより

、間隔が 2分の 1波長以下に配置された 2つの無指向性のアンテナ素子 10, 11等から構成されたアンテナ 100の指向性を切り換えることができる。

[0060] 受信回路 16は、アンテナ 100から受信した受信信号を処理するための回路である [0061] 制御部 17は、例えば周知のように CPU、 ROM, RAMを有している（図示せず）。 CPUは、 ROMに記憶された制御プログラム情報に従って、 RAMをワークエリアとして使用しながら、受信装置 101の全体の動作を制御する。また、制御部 17は、アンテナ 100の指向性を制御するための制御手段として、切り換えスィッチ 13の切り替え動作を制御するようになされる。

[0062] このように構成された受信装置 101は、切り換えスィッチ 13によりアンテナ 100の指向性を切り換えることができるため、効果的なダイバーシティ受信を行うことが可能となる。

[0063] 例えば、受信する際に、制御部 17は、制御信号を出力するようになされる。この制御信号により切り換えスィッチ 13が所定頻度でアンテナ素子 10, 11を切り換えるように制御される。これによりアンテナ 100の指向性が例えば左右の方向に変化する。ァンテナ 100により受信した受信信号は、受信回路 16に入力される。受信回路 16では、入力された受信信号を検出し、受信状態が最も良い状態となるように切り換えスイツチ 13の接続端子を選択し、アンテナ 100の指向性を自動的に変更させる。

[0064] このように本実施の形態においては、アンテナ 100と、受信回路 16と、制御部 17とを備え、受信する際に、制御部 17は、受信状態が最も良い状態となるように切り換えスィッチ 13を制御する。これにより、アンテナ 100の指向性を変化させ、小型の無線受信装置においてもダイバーシティ受信を効果的に行うことができるため、アンテナの感度を向上できると共に、小型化、低消費電力化、低価格化を図ることができる。

[0065] また、小型の無線受信装置でダイバーシティ受信を行うことができるため、高いアンテナ利得が得られると共に、到来方向の違いから所望の信号と雑音をより分け、所望の信号を選択的に受信することができる。

[0066] なお、上述実施の形態においては、アンテナには、 2つおよび 3つのアンテナ素子を用いた場合について説明した力これに限定されるものではなレ、。 4つ以上のアンテナ素子を用いた場合にもこの発明を適用できる。

[0067] また、上述実施の形態においては、アンテナ 100， 200, 300は無線受信装置用ァンテナとして説明したが、これに限定されるものではなレ、。これらアンテナ 100， 200, 300は無線送信装置用アンテナとして利用されてもよい。 [0068] この発明によれば、受信アンテナは、受信すべき周波数の半波長より短い間隔で配置された複数のアンテナ素子と、少なくとも一つが所定電気長の遅延回路を有し、アンテナ素子により受信した信号を伝送する複数の伝送線路と、複数の伝送線路からの受信信号を合成する合成手段と、伝送線路に配置され、アンテナ素子または伝送線路を切り換えるスイッチング手段とを備え、このスイッチング手段は、複数のアンテナ素子のうち同時に出力するアンテナ素子の数を 2つとすると共に、アンテナの指向性が逆方向に切り替わるようにアンテナ素子または伝送線路を切り換えるものであり、小型の無線受信装置においてもダイバーシティ受信を効果的に行うことができるため、アンテナの感度を向上できると共に、小型化、低消費電力化、低価格化を図ること力 Sできる。

[0069] また、小型の受信装置でダイバーシティ受信を行うことができるため、高いアンテナ利得が得られると共に、到来方向の違レ、から所望の信号と雑音をより分け、所望の信号を選択的に受信することができる。

産業上の利用可能性

[0070] 以上のように、この発明に係るアンテナ、それを用いた受信装置は、携帯情報端末などの小型の無線通信用受信装置に適用でき、また受信機能を持たせる PCカード

、メモリカードにも利用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 無線通信信号を受信するためのアンテナにおいて、

受信すべき周波数の半波長より短い間隔で配置された複数のアンテナ素子と、少なくとも一つが所定電気長の遅延回路を有し、上記アンテナ素子により受信した信号を伝送する複数の伝送線路と、

上記複数の伝送線路から伝送されてきた受信信号を合成する合成手段と、上記伝送線路に配置され、上記アンテナ素子または伝送線路を切り換えるスィッチング手段とを備え、

上記スイッチング手段は、上記複数のアンテナ素子のうち同時に出力する上記アンテナ素子の数を 2つとすると共に、上記アンテナの指向性が逆方向に切り替わるように上記アンテナ素子または伝送線路を切り換える

ことを特徴とするアンテナ。

[2] 上記遅延回路は、同時に出力する 2つの上記アンテナ素子間の距離に相当する位相差と該 2つのアンテナ素子に接続される伝送線路の電気長の位相差の和が上記周波数において 180度となるように設定される

ことを特徴とする請求項 1に記載のアンテナ。

[3] 少なくとも一つ以上の方向に上記アンテナの指向性のヌル点を持つように上記アンテナ素子の間隔と、上記遅延回路とを調整する

ことを特徴とする請求項 1に記載のアンテナ。

[4] 無線通信信号を受信する受信装置において、

無線通信信号を受信するためのアンテナと、上記アンテナからの受信信号を処理する受信回路と、上記アンテナの指向性を制御する制御手段とを備え、

上記アンテナは、

ことを特徴とする受信装置。

[5] 上記遅延回路は、同時に出力する 2つの上記アンテナ素子間の距離に相当する位相差と該 2つのアンテナ素子に接続される伝送線路の電気長の位相差の和が上記周波数において 180度となるように設定される

ことを特徴とする請求項 4に記載の受信装置。

[6] 少なくとも一つ以上の方向に上記アンテナの指向性のヌル点を持つように上記アンテナ素子の間隔と、上記遅延回路とを調整する

ことを特徴とする請求項 4に記載の受信装置。