JPH1117433A - ビームステアリングアンテナ装置 - Google Patents
ビームステアリングアンテナ装置Info
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- JPH1117433A JPH1117433A JP9165876A JP16587697A JPH1117433A JP H1117433 A JPH1117433 A JP H1117433A JP 9165876 A JP9165876 A JP 9165876A JP 16587697 A JP16587697 A JP 16587697A JP H1117433 A JPH1117433 A JP H1117433A
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- Japan
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- directivity
- phase
- antenna element
- wave
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/51—Relative positioning
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】市街地の高層ビル街の中あるいは山間部等にあ
っても、マルチパス干渉等による妨害を受けることが少
なく、ノイズの少ない良好な受信を安定に行なえるビー
ムステアリングアンテナ装置を提供。 【解決手段】ＦＭ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時におい
て、チューナ５０から得られる目的放送局データＳ１
と、放送塔データベース６０から得られる放送塔位置デ
ータＳ２と、ＧＰＳ受信機８０から得られる現在位置情
報Ｓ３とに基づいて、複数のアンテナ素子１１〜１ｎの
選択的組み合わせを行なうと共に、上記アンテナ素子１
１〜１ｎにより受信される各電波に係るＲＦ信号相互間
の位相関係を制御することにより、アンテナの指向性
を、現在受信中の電波が発せられている放送塔の方向に
合わせるようにした。
っても、マルチパス干渉等による妨害を受けることが少
なく、ノイズの少ない良好な受信を安定に行なえるビー
ムステアリングアンテナ装置を提供。 【解決手段】ＦＭ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時におい
て、チューナ５０から得られる目的放送局データＳ１
と、放送塔データベース６０から得られる放送塔位置デ
ータＳ２と、ＧＰＳ受信機８０から得られる現在位置情
報Ｓ３とに基づいて、複数のアンテナ素子１１〜１ｎの
選択的組み合わせを行なうと共に、上記アンテナ素子１
１〜１ｎにより受信される各電波に係るＲＦ信号相互間
の位相関係を制御することにより、アンテナの指向性
を、現在受信中の電波が発せられている放送塔の方向に
合わせるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車等に
装着される車載アンテナ装置として好適なビームステア
リングアンテナ装置に関する。
装着される車載アンテナ装置として好適なビームステア
リングアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来の車載アンテナ装置の一つ
である自動車用窓ガラスアンテナ装置２００の構成を示
す図である。図１１において、自動車の後部窓ガラスＧ
上には例えば銅製のストリップ線路を蛇行配設した二つ
のアンテナ素子２０１，２０２が設けられている。これ
ら二つのアンテナ素子２０１，２０２は、ＦＭ波（周波
数変調波），ＡＭ波（振幅変調波）、ＴＶ波の各波受信
チューナ２０３に適合する各周波数帯域の電波を受信可
能なアンテナ素子である。これらのアンテナ素子２０
１，２０２はＦＭ／ＡＭ，ＴＶチューナ２０３に選択的
に接続可能となっている。
である自動車用窓ガラスアンテナ装置２００の構成を示
す図である。図１１において、自動車の後部窓ガラスＧ
上には例えば銅製のストリップ線路を蛇行配設した二つ
のアンテナ素子２０１，２０２が設けられている。これ
ら二つのアンテナ素子２０１，２０２は、ＦＭ波（周波
数変調波），ＡＭ波（振幅変調波）、ＴＶ波の各波受信
チューナ２０３に適合する各周波数帯域の電波を受信可
能なアンテナ素子である。これらのアンテナ素子２０
１，２０２はＦＭ／ＡＭ，ＴＶチューナ２０３に選択的
に接続可能となっている。
【０００３】かくしてこの自動車用窓ガラスアンテナ装
置２００は、各受信チューナに必要なアンテナ素子を適
宜接続でき、かつどの方向から到来した電波に対して
も、ほぼ同じ条件で受信し得るものとなっている。
置２００は、各受信チューナに必要なアンテナ素子を適
宜接続でき、かつどの方向から到来した電波に対して
も、ほぼ同じ条件で受信し得るものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の自動車用窓
ガラスアンテナ装置には次のような問題があった。すな
わち二つのアンテナ素子２０１，２０２を選択的に接続
して使用可能なものとなっているが、これらのアンテナ
素子２０１，２０２はそれぞれ個別に設けられており、
各アンテナ素子単体での指向性はいずれも変更不能なも
のである。したがって上記従来のアンテナ装置は、到来
電波の方向の如何にかかわらず、ほぼ同じ条件で受信す
ることが可能（無指向性受信）となっているが、その反
面、自動車が例えば市街地の高層ビル街の中あるいは山
間部等を走行している際には、建物等からの反射波も受
信してしまう難点がある。すなわち、マルチパス干渉等
による妨害を受け易いという不具合がある。
ガラスアンテナ装置には次のような問題があった。すな
わち二つのアンテナ素子２０１，２０２を選択的に接続
して使用可能なものとなっているが、これらのアンテナ
素子２０１，２０２はそれぞれ個別に設けられており、
各アンテナ素子単体での指向性はいずれも変更不能なも
のである。したがって上記従来のアンテナ装置は、到来
電波の方向の如何にかかわらず、ほぼ同じ条件で受信す
ることが可能（無指向性受信）となっているが、その反
面、自動車が例えば市街地の高層ビル街の中あるいは山
間部等を走行している際には、建物等からの反射波も受
信してしまう難点がある。すなわち、マルチパス干渉等
による妨害を受け易いという不具合がある。
【０００５】本発明の目的は、市街地の高層ビル街の中
あるいは山間部等にあっても、マルチパス干渉等による
妨害を受けることが少なく、ノイズの少ない良好な受信
を安定に行なえるビームステアリングアンテナ装置を提
供することにある。
あるいは山間部等にあっても、マルチパス干渉等による
妨害を受けることが少なく、ノイズの少ない良好な受信
を安定に行なえるビームステアリングアンテナ装置を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す如く構成されてい
る。 （１）本発明のビームステアリングアンテナ装置は、Ｆ
Ｍ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時において、チューナから
得られる目的放送局データと、放送塔データベースから
得られる放送塔位置データと、ＧＰＳ（Grobal Positio
ning System)の受信機から得られる現在位置情報とに基
づいて、複数のアンテナ素子の選択的組み合わせを行な
うと共に、上記アンテナ素子により受信される各電波に
係るＲＦ信号相互間の位相関係を制御することにより、
アンテナの指向性を、現在受信中の電波が発せられてい
る放送塔の方向に合わせる手段を備えたことを特徴とし
ている。 （２）本発明のビームステアリングアンテナ装置は、Ｆ
Ｍ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時において、チューナから
得られる目的放送局データと、放送塔データベースから
得られる放送塔位置データと、ＧＰＳ受信機から得られ
る現在位置情報とに基づき、現在受信中の電波を発して
いる放送塔の方位を検知する方位検知手段と、この方位
検知手段により検知された方位に基づいて、アンテナの
指向性を決定するアンテナ指向性決定手段と、このアン
テナ指向性決定手段により決定された前記アンテナの指
向性に関する情報に基づいて、前記アンテナの指向性を
可変操作する指向性可変操作手段とを具備し、上記指向
性可変操作手段は、特定ピッチで配列された複数の無指
向性アンテナ素子のうち、特定位置に存在している複数
のアンテナ素子を前記アンテナの指向性に関する情報に
基づいて選択し組み合わせる（アンテナ素子間隔は、た
とえば１／４波長に設定する）アンテナ素子選択手段
と、このアンテナ素子選択手段で選択された各アンテナ
素子により受信される各電波に係るＲＦ信号相互間の位
相関係を、前記アンテナの指向性に関する情報に基づい
て可変設定する位相関係設定手段と、からなることを特
徴としている。
達成するために、本発明は以下に示す如く構成されてい
る。 （１）本発明のビームステアリングアンテナ装置は、Ｆ
Ｍ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時において、チューナから
得られる目的放送局データと、放送塔データベースから
得られる放送塔位置データと、ＧＰＳ（Grobal Positio
ning System)の受信機から得られる現在位置情報とに基
づいて、複数のアンテナ素子の選択的組み合わせを行な
うと共に、上記アンテナ素子により受信される各電波に
係るＲＦ信号相互間の位相関係を制御することにより、
アンテナの指向性を、現在受信中の電波が発せられてい
る放送塔の方向に合わせる手段を備えたことを特徴とし
ている。 （２）本発明のビームステアリングアンテナ装置は、Ｆ
Ｍ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時において、チューナから
得られる目的放送局データと、放送塔データベースから
得られる放送塔位置データと、ＧＰＳ受信機から得られ
る現在位置情報とに基づき、現在受信中の電波を発して
いる放送塔の方位を検知する方位検知手段と、この方位
検知手段により検知された方位に基づいて、アンテナの
指向性を決定するアンテナ指向性決定手段と、このアン
テナ指向性決定手段により決定された前記アンテナの指
向性に関する情報に基づいて、前記アンテナの指向性を
可変操作する指向性可変操作手段とを具備し、上記指向
性可変操作手段は、特定ピッチで配列された複数の無指
向性アンテナ素子のうち、特定位置に存在している複数
のアンテナ素子を前記アンテナの指向性に関する情報に
基づいて選択し組み合わせる（アンテナ素子間隔は、た
とえば１／４波長に設定する）アンテナ素子選択手段
と、このアンテナ素子選択手段で選択された各アンテナ
素子により受信される各電波に係るＲＦ信号相互間の位
相関係を、前記アンテナの指向性に関する情報に基づい
て可変設定する位相関係設定手段と、からなることを特
徴としている。
【０００７】
（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係るビ
ームステアリングアンテナ装置の基本概念を示す図であ
る。図１の（ａ）に示す如く、走行中の車両１に装備さ
れているビームステアリングアンテナ装置１００は、ア
ンテナの指向性Ｄ１がアクティブに可変可能となってい
る。すなわち当該アンテナの指向性を、受信中の電波を
発している放送局２（厳密には放送塔ないし送信塔）の
方向に一致させるべく自動的に可変設定し、放送局２か
らの直接波Ｗ１を積極的に受信し得るものとなってい
る。因みにその指向性が従来型アンテナの指向性Ｄ２の
ように無指向性であると、前記直接波Ｗ１のほかに、放
送電波が高層ビル街の建物３等で反射した反射波Ｗ２な
ども受信する可能性がある。このようなアンテナの場合
には、マルチパス干渉の影響を受け、ノイズが非常に多
くなるのを避けられない。しかるに本実施形態のビーム
ステアリングアンテナ装置１００の場合には、上記マル
チパス干渉の影響を受ける可能性は極めて少なく、直接
波Ｗ１のみを受信可能である。
ームステアリングアンテナ装置の基本概念を示す図であ
る。図１の（ａ）に示す如く、走行中の車両１に装備さ
れているビームステアリングアンテナ装置１００は、ア
ンテナの指向性Ｄ１がアクティブに可変可能となってい
る。すなわち当該アンテナの指向性を、受信中の電波を
発している放送局２（厳密には放送塔ないし送信塔）の
方向に一致させるべく自動的に可変設定し、放送局２か
らの直接波Ｗ１を積極的に受信し得るものとなってい
る。因みにその指向性が従来型アンテナの指向性Ｄ２の
ように無指向性であると、前記直接波Ｗ１のほかに、放
送電波が高層ビル街の建物３等で反射した反射波Ｗ２な
ども受信する可能性がある。このようなアンテナの場合
には、マルチパス干渉の影響を受け、ノイズが非常に多
くなるのを避けられない。しかるに本実施形態のビーム
ステアリングアンテナ装置１００の場合には、上記マル
チパス干渉の影響を受ける可能性は極めて少なく、直接
波Ｗ１のみを受信可能である。
【０００８】図１の（ｂ）に示す如く、本実施形態にお
けるビームステアリングアンテナ装置１００は、複数の
アンテナ素子を含むアンテナ部１００Ａと、このアンテ
ナ部１００Ａを制御する制御部１００Ｂとからなってい
る。制御部１００Ｂは、後で詳しく説明するように、Ｇ
ＰＳ情報等に基づいて、アンテナ部１００Ａのアンテナ
素子群の切り換えや位相制御等を行なう制御ＣＰＵ７０
と、複数のアンテナ素子について切り換え制御や位相制
御等を行なう操作手段２０，３０と、全アンテナ素子の
出力を合成してチューナ５０に供給する混合器４０等に
て構成されている。
けるビームステアリングアンテナ装置１００は、複数の
アンテナ素子を含むアンテナ部１００Ａと、このアンテ
ナ部１００Ａを制御する制御部１００Ｂとからなってい
る。制御部１００Ｂは、後で詳しく説明するように、Ｇ
ＰＳ情報等に基づいて、アンテナ部１００Ａのアンテナ
素子群の切り換えや位相制御等を行なう制御ＣＰＵ７０
と、複数のアンテナ素子について切り換え制御や位相制
御等を行なう操作手段２０，３０と、全アンテナ素子の
出力を合成してチューナ５０に供給する混合器４０等に
て構成されている。
【０００９】図２は図１に示したビームステアリングア
ンテナ装置１００の構成をより詳しく示したブロック図
である。自動車の後部窓ガラスＧ上には、アンテナ１０
が設けられている。このアンテナ１０は、銅等の材料で
形成した直線状のストリップ線路からなる複数の無指向
性（垂直偏波）アンテナ素子１１，１２〜１ｎを水平方
向に特定ピッチで並設したものである。これらのアンテ
ナ素子１１，１２〜１ｎは、アンテナ切り換えスイッチ
２０の複数の分岐端子側に接続されている。
ンテナ装置１００の構成をより詳しく示したブロック図
である。自動車の後部窓ガラスＧ上には、アンテナ１０
が設けられている。このアンテナ１０は、銅等の材料で
形成した直線状のストリップ線路からなる複数の無指向
性（垂直偏波）アンテナ素子１１，１２〜１ｎを水平方
向に特定ピッチで並設したものである。これらのアンテ
ナ素子１１，１２〜１ｎは、アンテナ切り換えスイッチ
２０の複数の分岐端子側に接続されている。
【００１０】アンテナ切り換えスイッチ２０は、無指向
性アアンテナ素子１１，１２〜１ｎのうち、特定位置に
配設されているアンテナ素子を選択して組み合わせるこ
とにより、所望の電波を受信可能であって、かつ特定の
指向性を有する受信アンテナを得るためのアンテナ素子
選択手段を構成している。すなわちアンテナ切り換えス
イッチ２０の切り換え操作により、受信に供される一系
統あたり２本以上（本実施形態では４本）のアンテナ素
子Ａ１〜Ａ４が選択される。選択された各アンテナ素子
Ａ１〜Ａ４の相互間隔は、当該受信波の波長をλとした
とき、たとえばλ／４となるように設定される。なお受
信波の種類によりその波長が異なるため予め配置される
アンテナ素子１１，１２〜１ｎは前記選択が支障なく行
われ得るように多数本設けられている。
性アアンテナ素子１１，１２〜１ｎのうち、特定位置に
配設されているアンテナ素子を選択して組み合わせるこ
とにより、所望の電波を受信可能であって、かつ特定の
指向性を有する受信アンテナを得るためのアンテナ素子
選択手段を構成している。すなわちアンテナ切り換えス
イッチ２０の切り換え操作により、受信に供される一系
統あたり２本以上（本実施形態では４本）のアンテナ素
子Ａ１〜Ａ４が選択される。選択された各アンテナ素子
Ａ１〜Ａ４の相互間隔は、当該受信波の波長をλとした
とき、たとえばλ／４となるように設定される。なお受
信波の種類によりその波長が異なるため予め配置される
アンテナ素子１１，１２〜１ｎは前記選択が支障なく行
われ得るように多数本設けられている。
【００１１】アンテナ切り換えスイッチ２０を介して取
り出された４個のＲＦ信号は、位相器３０へ与えられ
る。この位相器３０は、アンテナ素子Ａ１〜Ａ４で受信
された各電波のＲＦ信号相互間の位相関係が、所定の関
係となるように上記ＲＦ信号を位相制御する。ＲＦ信号
相互の位相関係が所定の関係となるように可変設定され
ることにより、所要の指向性が得られる。
り出された４個のＲＦ信号は、位相器３０へ与えられ
る。この位相器３０は、アンテナ素子Ａ１〜Ａ４で受信
された各電波のＲＦ信号相互間の位相関係が、所定の関
係となるように上記ＲＦ信号を位相制御する。ＲＦ信号
相互の位相関係が所定の関係となるように可変設定され
ることにより、所要の指向性が得られる。
【００１２】位相器３０で位相を可変設定された各ＲＦ
信号は、混合器４０によって混合されたのち、各ＲＦ信
号はＦＭ／ＡＭ，ＴＶチューナ５０へ供給される。ＦＭ
／ＡＭ，ＴＶチューナ５０からは現在受信している放送
局のデータすなわち目的放送局データＳ１が出力され
る。この目的放送局データＳ１はアンテナ制御用ＣＰＵ
すなわち中央演算処理装置７０に送られる。
信号は、混合器４０によって混合されたのち、各ＲＦ信
号はＦＭ／ＡＭ，ＴＶチューナ５０へ供給される。ＦＭ
／ＡＭ，ＴＶチューナ５０からは現在受信している放送
局のデータすなわち目的放送局データＳ１が出力され
る。この目的放送局データＳ１はアンテナ制御用ＣＰＵ
すなわち中央演算処理装置７０に送られる。
【００１３】中央演算処理装置７０には、放送塔データ
ベース６０からの放送塔位置データＳ２およびＧＰＳ受
信機８０からの現在位置情報Ｓ３も供給される。中央演
算処理装置７０では、与えられたデータＳ１，Ｓ２，Ｓ
３等に基づいてその時点で受信中の電波を発している放
送塔の方位に適合するアンテナ指向性を決定するための
演算が行なわれる。そして演算の結果に応じ、アンテナ
切り換えスイッチ２０に対しては、所要のアンテナ素子
Ａ１〜Ａ４を選択するためのアンテナ素子選択信号Ｓ４
を与える。また位相器３０に対しては、ＲＦ信号相互の
位相関係を可変設定するための位相関係設定信号Ｓ５を
与える。
ベース６０からの放送塔位置データＳ２およびＧＰＳ受
信機８０からの現在位置情報Ｓ３も供給される。中央演
算処理装置７０では、与えられたデータＳ１，Ｓ２，Ｓ
３等に基づいてその時点で受信中の電波を発している放
送塔の方位に適合するアンテナ指向性を決定するための
演算が行なわれる。そして演算の結果に応じ、アンテナ
切り換えスイッチ２０に対しては、所要のアンテナ素子
Ａ１〜Ａ４を選択するためのアンテナ素子選択信号Ｓ４
を与える。また位相器３０に対しては、ＲＦ信号相互の
位相関係を可変設定するための位相関係設定信号Ｓ５を
与える。
【００１４】かくして受信アンテナの指向性が可変設定
されることになる。なお指向性を可変するファクター
は、選択されるアンテナ素子の間隔、及び各アンテナ素
子から得られるＲＦ信号相互の位相関係である。
されることになる。なお指向性を可変するファクター
は、選択されるアンテナ素子の間隔、及び各アンテナ素
子から得られるＲＦ信号相互の位相関係である。
【００１５】図３は制御部１００Ｂのみを抽出して示し
たブロック図である。図３に示すように、ＧＰＳ受信機
８０には、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するためのＧＰ
Ｓアンテナ９０が付設されており、このＧＰＳアンテナ
９０で受けた電波に基づいて現在位置情報Ｓ３を取り出
すものとなっている。これ以外については、図２に示し
たものと同様であるので説明は省略する。
たブロック図である。図３に示すように、ＧＰＳ受信機
８０には、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するためのＧＰ
Ｓアンテナ９０が付設されており、このＧＰＳアンテナ
９０で受けた電波に基づいて現在位置情報Ｓ３を取り出
すものとなっている。これ以外については、図２に示し
たものと同様であるので説明は省略する。
【００１６】図４は、アンテナ制御用の中央演算処理装
置７０の機能を示す機能ブロック図である。第１のデー
タ生成部７１は、チューナ５０からの目的放送局データ
Ｓ１と、ＧＰＳ受信機８０からの現在位置情報Ｓ３とを
受け入れ、現在位置データ、進行方向データ、放送局デ
ータ、受信周波数データなどを生成する。第２のデータ
生成部７２は、第１のデータ生成部７１から入力する現
在位置データ及び放送局データと、前記放送塔データベ
ース６０から入力する放送塔位置データＳ２とに基づい
て放送塔方位データを生成する。
置７０の機能を示す機能ブロック図である。第１のデー
タ生成部７１は、チューナ５０からの目的放送局データ
Ｓ１と、ＧＰＳ受信機８０からの現在位置情報Ｓ３とを
受け入れ、現在位置データ、進行方向データ、放送局デ
ータ、受信周波数データなどを生成する。第２のデータ
生成部７２は、第１のデータ生成部７１から入力する現
在位置データ及び放送局データと、前記放送塔データベ
ース６０から入力する放送塔位置データＳ２とに基づい
て放送塔方位データを生成する。
【００１７】アンテナ指向性決定部７３は、第１のデー
タ生成部７１から入力する現在位置データ，進行方向デ
ータ，受信周波数データと、第２のデータ生成部７２か
ら入力する放送塔方位データとに基づいて所定の演算を
行ない、放送塔までの距離及び方向について算出する。
かくして、その時点での直接波の受信に最適なアンテナ
指向性を決定する。
タ生成部７１から入力する現在位置データ，進行方向デ
ータ，受信周波数データと、第２のデータ生成部７２か
ら入力する放送塔方位データとに基づいて所定の演算を
行ない、放送塔までの距離及び方向について算出する。
かくして、その時点での直接波の受信に最適なアンテナ
指向性を決定する。
【００１８】操作信号生成部７４は、アンテナ指向性決
定部７３で決定したアンテナ指向性に関する情報に基づ
いて、アンテナ素子選択信号Ｓ４及び位相関係設定信号
Ｓ５を生成する。上記アンテナ素子選択信号Ｓ４は前記
アンテナ切り換えスイッチ２０に与えられ、上記位相制
御信号Ｓ５は前記位相器３０に与えられる。
定部７３で決定したアンテナ指向性に関する情報に基づ
いて、アンテナ素子選択信号Ｓ４及び位相関係設定信号
Ｓ５を生成する。上記アンテナ素子選択信号Ｓ４は前記
アンテナ切り換えスイッチ２０に与えられ、上記位相制
御信号Ｓ５は前記位相器３０に与えられる。
【００１９】図５の（ａ）（ｂ）〜図１０の（ａ）
（ｂ）は、下記の特定条件の下で、第１〜第４のアンテ
ナ素子の位相関係をそれぞれ所定状態に可変設定したと
きの水平面内における各指向性を示すパターン図であ
る。
（ｂ）は、下記の特定条件の下で、第１〜第４のアンテ
ナ素子の位相関係をそれぞれ所定状態に可変設定したと
きの水平面内における各指向性を示すパターン図であ
る。
【００２０】・受信周波数………………………９８ＭＨ
z ・使用アンテナ素子………………無指向性の４本のアン
テナ素子Ａ１〜Ａ４ ・アンテナ素子間隔………………λ／４（＝７５０ｍｍ
程度） ・自動車の前後に対応する方向…パターン図の「０ー１
８０°」 各図に対応するアンテナ素子Ａ１〜Ａ４の位相関係を表
形式にまとめると次の通りである。 図５の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相………０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図５の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ２の位相………０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図６の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図６の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図７の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ３の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図７の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図８の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図８の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図９の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…２７０．００ 図９の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図10の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図10の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相………０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 本実施形態のビームステアリングアンテナ装置は、放送
塔からの直接波Ｗ１を積極的に受信可能な如く、ＧＰＳ
により受信場所の現在地を認識すると共に、ＦＭ波やＴ
Ｖ波などの放送塔の位置をデータベース６０から取り出
し、現在受信している放送搭にアンテナ指向性を自動的
に合わせるものとなっている。つまりアクティブタイプ
の指向性可変形アンテナ装置である。このように放送塔
からの直接波を受信するのに最適な指向性が自動設定さ
れる結果、受信エリアの状況如何に拘らず、マルチパス
干渉等による受信妨害を極力受けずに済み、低ノイズで
良好な受信を行なうことができる。
z ・使用アンテナ素子………………無指向性の４本のアン
テナ素子Ａ１〜Ａ４ ・アンテナ素子間隔………………λ／４（＝７５０ｍｍ
程度） ・自動車の前後に対応する方向…パターン図の「０ー１
８０°」 各図に対応するアンテナ素子Ａ１〜Ａ４の位相関係を表
形式にまとめると次の通りである。 図５の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相………０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図５の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ２の位相………０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図６の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図６の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図７の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ３の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図７の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図８の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図８の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相…２７０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ４の位相………０．００ 図９の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相……９０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…２７０．００ 図９の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相………０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図10の（ａ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 図10の（ｂ） アンテナ素子Ａ１の位相………０．００ アンテナ素子Ａ２の位相………０．００ アンテナ素子Ａ３の位相…１８０．００ アンテナ素子Ａ４の位相…１８０．００ 本実施形態のビームステアリングアンテナ装置は、放送
塔からの直接波Ｗ１を積極的に受信可能な如く、ＧＰＳ
により受信場所の現在地を認識すると共に、ＦＭ波やＴ
Ｖ波などの放送塔の位置をデータベース６０から取り出
し、現在受信している放送搭にアンテナ指向性を自動的
に合わせるものとなっている。つまりアクティブタイプ
の指向性可変形アンテナ装置である。このように放送塔
からの直接波を受信するのに最適な指向性が自動設定さ
れる結果、受信エリアの状況如何に拘らず、マルチパス
干渉等による受信妨害を極力受けずに済み、低ノイズで
良好な受信を行なうことができる。
【００２１】（変形例）実施形態に示されたビームステ
アリングアンテナ装置は、下記の変形例を含んでいる。
・アンテナ素子を自動車の窓ガラス以外の箇所に装着す
るようにしたもの。
アリングアンテナ装置は、下記の変形例を含んでいる。
・アンテナ素子を自動車の窓ガラス以外の箇所に装着す
るようにしたもの。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、現在受信している電波
が発せられている放送搭の方向に、アンテナ指向性が自
動的に一致する如く可変制御され、放送塔からの直接波
を積極的に受信するものとなるため、市街地の高層ビル
街の中あるいは山間部等にあっても、マルチパス干渉等
による妨害を受けることが少なく、ノイズの少ない良好
な受信を安定に行なえるビームステアリングアンテナ装
置を提供できる。
が発せられている放送搭の方向に、アンテナ指向性が自
動的に一致する如く可変制御され、放送塔からの直接波
を積極的に受信するものとなるため、市街地の高層ビル
街の中あるいは山間部等にあっても、マルチパス干渉等
による妨害を受けることが少なく、ノイズの少ない良好
な受信を安定に行なえるビームステアリングアンテナ装
置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態に係るビームステアリン
グアンテナ装置の基本概念を示す図。
グアンテナ装置の基本概念を示す図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るビームステアリン
グアンテナ装置の構成を示すブロック図。
グアンテナ装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１実施形態に係るビームステアリン
グアンテナ装置の制御部のみを取り出して示すブロック
図。
グアンテナ装置の制御部のみを取り出して示すブロック
図。
【図４】本発明の第１実施形態に係るビームステアリン
グアンテナ装置のアンテナ制御用ＣＰＵの機能を示す機
能ブロック図。
グアンテナ装置のアンテナ制御用ＣＰＵの機能を示す機
能ブロック図。
【図５】本発明の第１実施形態に係るビームステアリン
グアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）はそれ
ぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位相関係
を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパターン
図。
グアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）はそれ
ぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位相関係
を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパターン
図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る指向性可変形ダイ
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
【図７】本発明の第１実施形態に係る指向性可変形ダイ
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
【図８】本発明の第１実施形態に係る指向性可変形ダイ
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
【図９】本発明の第１実施形態に係る指向性可変形ダイ
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
バシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）（ｂ）
はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素子の位
相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を示すパ
ターン図。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る指向性可変形ダ
イバシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）
（ｂ）はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素
子の位相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を
示すパターン図。
イバシティアンテナ装置の特性を示す図で、（ａ）
（ｂ）はそれぞれ特定された条件の下で、各アンテナ素
子の位相関係を所定状態に可変設定したときの指向性を
示すパターン図。
【図１１】従来の車載アンテナ装置の一つである自動車
用窓ガラスアンテナ装置の構成を示す図。
用窓ガラスアンテナ装置の構成を示す図。
１０…アンテナ １１，１２〜１ｎ…アンテナ素子 Ａ１〜Ａ４……受信に供されるアンテナ素子 ２０…アンテナ切り換えスイッチ ３０…位相器 ４０…混合器 ５０…ＦＭ／ＡＭ．ＴＶチューナ ６０…放送塔データベース ７０…アンテナ制御用ＣＰＵ（中央演算処理装置） ８０…ＧＰＳ受信機 １００…ビームステアリングアンテナ装置 １００Ａ…アンテナ部 １００Ｂ…制御部
Claims (2)
- 【請求項１】ＦＭ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時におい
て、チューナから得られる目的放送局データと、放送塔
データベースから得られる放送塔位置データと、ＧＰＳ
受信機から得られる現在位置情報とに基づいて、複数の
アンテナ素子の選択的組み合わせを行なうと共に、上記
アンテナ素子により受信される各電波に係るＲＦ信号相
互間の位相関係を制御することにより、アンテナの指向
性を、現在受信中の電波が発せられている放送塔の方向
に合わせる手段を備えたことを特徴とするビームステア
リングアンテナ装置。 - 【請求項２】ＦＭ／ＡＭ波，ＴＶ波等の受信時におい
て、チューナから得られる目的放送局データと、放送塔
データベースから得られる放送塔位置データと、ＧＰＳ
受信機から得られる現在位置情報とに基づき、現在受信
中の電波を発している放送塔の方位を検知する方位検知
手段と、 この方位検知手段により検知された方位に基づいて、ア
ンテナの指向性を決定するアンテナ指向性決定手段と、 このアンテナ指向性決定手段により決定された前記アン
テナの指向性に関する情報に基づいて、前記アンテナの
指向性を可変操作する指向性可変操作手段と、 を具備し、上記指向性可変操作手段は、 特定ピッチで配列された複数の無指向性アンテナ素子の
うち、特定位置に存在している複数のアンテナ素子を、
前記アンテナの指向性に関する情報に基づいて選択し組
み合わせるアンテナ素子選択手段と、 このアンテナ素子選択手段で選択された各アンテナ素子
により受信される各電波に係るＲＦ信号相互間の位相関
係を、前記アンテナの指向性に関する情報に基づいて可
変設定する位相関係設定手段と、 からなることを特徴とするビームステアリングアンテナ
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9165876A JPH1117433A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | ビームステアリングアンテナ装置 |
| EP98304899A EP0887878A1 (en) | 1997-06-23 | 1998-06-22 | Beam steering antenna unit |
| US09/103,198 US6040799A (en) | 1997-06-23 | 1998-06-23 | Beam steering antenna unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9165876A JPH1117433A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | ビームステアリングアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1117433A true JPH1117433A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15820665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9165876A Pending JPH1117433A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | ビームステアリングアンテナ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6040799A (ja) |
| EP (1) | EP0887878A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1117433A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008032640A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Panasonic Corporation | Wireless communication apparatus and wireless communication method |
| US7379708B2 (en) | 2004-04-02 | 2008-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mobile receiver |
| JP2021162355A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 三菱電機株式会社 | アンテナ制御システム、制御装置及び制御プログラム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030054831A1 (en) * | 2001-09-18 | 2003-03-20 | Julia Bardmesser | Intelligent receiver using GPS |
| DE102005051917A1 (de) * | 2005-10-29 | 2007-05-10 | Hirschmann Car Communication Gmbh | GPS-unterstützte Richtdiagramm-Nutzung beim Empfang von hochfrequenten Signalen in einem Fahrzeug |
| EP2441124B1 (en) * | 2009-06-09 | 2018-07-25 | The DirecTV Group, Inc. | Omnidirectional switchable broadband antenna system |
| US9894410B2 (en) * | 2009-06-09 | 2018-02-13 | The Directv Group, Inc. | Integrated satellite-TV broadband wireless system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3761933A (en) * | 1972-09-21 | 1973-09-25 | Rca Corp | Loop antenna with distributed impedance near the terminating gap |
| US4823140A (en) * | 1984-06-18 | 1989-04-18 | Asahi Glass Company Ltd. | Antenna device for a television receiver mounted on an automobile |
| JP3070239B2 (ja) * | 1992-03-13 | 2000-07-31 | 日産自動車株式会社 | 電子制御アンテナシステム |
| JPH0621711A (ja) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Sumitomo Chem Co Ltd | 自動車用アンテナ装置 |
| JPH06152447A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-31 | Uniden Corp | 衛星放送受信システムのアンテナ方向調整方法および装置 |
| CA2177310A1 (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-01 | Farshad Mohamadi | Gps ready digital cellular telephone |
| JPH10215114A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Harada Ind Co Ltd | 車両用窓ガラスアンテナ装置 |
-
1997
- 1997-06-23 JP JP9165876A patent/JPH1117433A/ja active Pending
-
1998
- 1998-06-22 EP EP98304899A patent/EP0887878A1/en not_active Withdrawn
- 1998-06-23 US US09/103,198 patent/US6040799A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7379708B2 (en) | 2004-04-02 | 2008-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mobile receiver |
| EP1662676A4 (en) * | 2004-04-02 | 2009-08-19 | Panasonic Corp | MOBILE RECEIVER DEVICE |
| WO2008032640A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Panasonic Corporation | Wireless communication apparatus and wireless communication method |
| JP2021162355A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 三菱電機株式会社 | アンテナ制御システム、制御装置及び制御プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6040799A (en) | 2000-03-21 |
| EP0887878A1 (en) | 1998-12-30 |
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