(57)【要約】  本発明のアンテナ結合相関除去方法およびアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置は、第二アンテナに誘起する電流とともに内部のノイズ成分を併せてピックアップし、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号が最良の値となるように、振幅位相を制御して第一アンテナの出力信号と第一振幅位相調整部の出力信号とを加算合成する。第二アンテナに誘起する第一アンテナの結合成分をキャンセルし、併せてノイズ成分もキャンセルすることができ、受信感度抑圧の最大要因であるものを主にキャンセルすることで結果的に受信感度を最大にすることが可能となる。
2009128221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信におけるアンテナ結合相関除去方法であって、
第一配置ステップは、
前記第二アンテナの給電点の地盤付近に第一センサーと、
前記第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する第一振幅位相調整部と、
前記第一アンテナからの出力信号と、前記第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した前記２つの出力信号を加算して出力する第一加算部と、
前記第一アンテナからの出力信号を、前記第一加算部を介して入力する第一チューナと、
前記第二アンテナからの出力信号を、入力する第二チューナと、を配置し、
第二配置ステップは、
前記第一チューナの出力信号と、前記第二チューナの出力信号とを入力するダイバーシティ受信部と、
ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する制御部を配置し、
振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部において、前記第一センサーの出力するピックアップ信号の振幅位相を制御し、
第一入力ステップは、
２つの出力信号を入力する第一加算部において、
前記２つの出力信号である前記第一アンテナの出力信号と、前記第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、加算して出力し、
第一チューナにおいて、
前記第一アンテナからの出力信号を、前記第一加算部を介して入力し、
第二入力ステップは、
第二チューナにおいて、
前記第二アンテナからの出力信号を入力し、
第三入力ステップは、前記第一チューナの出力信号と、前記第二チューナの出力信号とを前記ダイバーシティ受信部に入力し、
合成ステップは、前記ダイバーシティ受信部において、前記第一チューナの前記出力信号と前記第二チューナの前記出力信号とを合成し、
復調ステップは、前記ダイバーシティ受信部において、前記第一アンテナからの前記出力信号と前記第二アンテナの前記出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行い、
制御ステップは、制御部において、前記ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、前記第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように前記第一振幅位相調整部を制御するアンテナ結合相関除去方法。
【請求項２】
前記第二アンテナの前記給電点と、前記第一センサーの中央部との距離は、受信電波の波長の１／４以内とする請求項１に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項３】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項４】
前記第一センサーと前記第一アンテナとは、互いに実質的に同方向とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項５】
前記受信品質信号は、受信信号強度パラメータ、ビットエラーレート、ＣＮ比の少なくともいずれか１つである請求項１に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項６】
前記配置ステップは、第二センサー配置ステップと、第二振幅位相調整部配置ステップと、第二加算部配置ステップとを、さらに有し、
前記第二センサー配置ステップは、前記第一アンテナの給電点の地盤付近に第二センサーを配置し、
前記第二振幅位相調整部配置ステップは、前記第二センサーの出力する第二ピックアップ信号を入力する第二振幅位相調整部を配置し、
前記第二加算部配置ステップは、２つの出力信号を入力する第二加算部を配置し、
前記第二入力ステップは、さらに
前記第二加算部において、
前記２つの出力信号である前記第二アンテナからの出力信号と、前記第二振幅位相調整部の出力信号とを入力し、加算して出力し、
第二チューナにおいて、
前記第二アンテナからの出力信号を、前記第二加算部を介して入力し、
前記振幅位相調整ステップは、さらに、前記第二振幅位相調整部において、前記第二センサーの前記第二ピックアップ信号の振幅位相を、制御し、
前記制御ステップは、前記制御部において、前記ダイバーシティ受信部の出力する前記受信品質信号に応じて、前記第二センサーの前記第二ピックアップ信号の振幅位相を、前記受信品質信号が最良の値となるように、さらに第二振幅位相調整部を制御する請求項１に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項７】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項６に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項８】
前記第一センサーと前記第２センサーとは、互いに実質的に直交する請求項６に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項９】
第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信を行う無線装置であって、
前記第二アンテナの給電点の地盤付近に配置する第一センサーと、
前記第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する第一振幅位相調整部と、
前記第一アンテナからの出力信号と、前記第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した前記２つの出力信号を加算して出力する第一加算部と、
前記第一アンテナからの出力信号を、前記第一加算部を介して入力する第一チューナと、
前記第二アンテナからの出力信号を、入力する第二チューナと、
前記第一チューナの出力信号と、前記第二チューナの出力信号とを入力するダイバーシティ受信部と、
前記ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する制御部と、
を備え、
前記ダイバーシティ受信部は、
前記第一チューナの前記出力信号と前記第二チューナの前記出力信号とを合成し、
かつ、前記第一アンテナからの前記出力信号と前記第二アンテナの前記出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行い、
前記制御部は、前記ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、前記第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように前記第一振幅位相調整部を制御するアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１０】
前記第二アンテナの前記給電点と、前記第一センサーの中央部との距離は、受信電波の波長の１／４以内とする請求項９に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１１】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項９または請求項１０のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１２】
前記第一センサーと前記第一アンテナとは、互いに実質的に同方向とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１３】
前記受信品質信号は、受信信号強度パラメータ、ビットエラーレート、ＣＮ比の少なくともいずれか１つである請求項９に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１４】
前記第一アンテナの給電点の地盤付近に配置する第二センサーと、
前記ダイバーシティ受信部が出力する前記受信品質信号に応じて、前記第二センサーの出力する第二ピックアップ信号の振幅位相を、制御する第二振幅位相調整部と、
前記第二アンテナからの出力信号と、前記第二振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した前記２つの出力信号を加算して出力する第二加算部と、をさらに備え、
前記第二チューナは、前記第二アンテナの出力信号を、前記第二加算部を介して入力し、
前記制御部は、前記ダイバーシティ受信部の出力する前記受信品質信号に応じて、前記第二ピックアップ信号の振幅位相を、前記受信品質信号が最良の値となるように、さらに第二振幅位相調整部を制御する請求項９に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１５】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項１４に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１６】
前記第一センサーと前記第２センサーとは、互いに実質的に直交する請求項１４に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送電波の受信装置に関するものであり、特に、ポータブル機器に適する小型の受信装置であって、かつダイバーシティを用いて高感度かつ安定に受信するアンテナ結合相関除去方法およびアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動時に安定受信をするために、ダイバーシティ受信装置が存在する。また、受信機において、自己ノイズによる感度抑圧を軽減する方法が開示されている。すなわち、まず、当該ノイズを加工して逆位相かつ適度な振幅を有するノイズを生成する。そして、加工したノイズを受信回路の途中に注入することで、ノイズを相殺するノイズキャンセル技術が開示されている（特許文献１参照）。【０００３】
図１０〜図１２に、特許文献１に開示されている無線送受信機の構成を示す。この無線送受信機に関して、図１０では、２本のアンテナを搭載した無線通信端末７００の例を示す。受信アンテナ６０１、６０２で受信した受信信号を、受信機７０１、７０２がそれぞれ復調する。そして、それらの復調信号を干渉除去器７０３が入力する。干渉除去器７０３は、放射雑音成分を除去する。そして、干渉除去器７０３が、放射雑音の除去された受信信号を、情報処理系７０４に出力する。【０００４】
図１１は、図１０に示した干渉除去器７０３の第１の具体例を示す。この具体例では、２つの受信アンテナ６０１、６０２に受信される干渉信号の相関が高い場合に有効となる。受信機７０１は、受信アンテナ６０１で受信した信号を復調し、希望信号と干渉信号との和の信号７０４を出力する。一方、受信機７０２は、受信アンテナ６０２で受信した信号を復調し、希望信号と干渉信号との和の信号７０６を出力する。この信号７０６を振幅位相調整器８０２は入力する。そして、振幅位相調整器８０２は、この入力した信号７０６に含まれる干渉信号の振幅位相を、信号７０４に含まれる干渉信号の振幅位相と等しくするように調整する。振幅位相調整器８０２は、調整した信号７０８を出力する。加算器８０３は、信号７０４と信号７０８とを加算し、信号７１０を出力する。【０００５】
この際、初期設定では、例えば、データを伝送しない状況下で、加算器８０３から出力される信号７１０に含まれる干渉信号をモニタする。この状況では、信号７１０には、データは含まれない。そこで、振幅位相調整器８０２において、加算後の干渉信号の電力が、実質的にゼロになるように設定する。この初期設定により、干渉除去器７０３は、安定に動作できる。その結果、干渉除去器７０３は、受信アンテナ６０１、６０２で受信した干渉信号の相関が高いほど、放射雑音をより小さくなるように減衰させることができる。【０００６】
図１２は、図１０に示した干渉除去器７０３の他の具体例を示す。この具体例では、干渉除去器７０３は、電子機器ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）から、ケーブル９１２を通じて放射雑音を直接取得している。そして、この取得した放射雑音情報を、振幅位相調整器９０４、９０５に入力して各受信系の擬似干渉信号７２８、７３０を生成している。振幅位相調整器９０４、９０５の出力を、放射雑音予測器９０３の出力信号となる擬似干渉信号７３０と擬似干渉信号７２８として、第一加算器９０１と第二加算器９０２に入力する。そして、これら第一加算器９０１と第二加算器９０２で各受信信号からそれぞれ擬似干渉信号７２８、７３０を差し引く。この加算により第１の加算器９０１と第２の加算器９０２から放射雑音が除去されたデータ７３２とデータ７３４が出力される。そして、これらのデータ７３２、７３４は、ダイバーシティ受信機９１０でダイバーシティ受信される。【０００７】
しかし、従来実施されてきたこれらのダイバーシティおよびノイズキャンセラによる装置は、本来、車載型などに好適な比較的大型の装置向けである。したがって、ポータブル型、すなわち持ち運んで使用するような小型機器には、必ずしも好適とは言えない。なぜなら、これらの装置は、小型化することによりダイバーシティアンテナ相互の結合劣化、およびダイバーシティ相関によるゲイン劣化を引き起こすからである。したがって、これらの装置では、狙い通りの高感度受信が出来なくなる問題がある。【０００８】
また、ノイズ源が機器内部で複数ある場合、例えば、信号処理回路、クロック部、液晶ディスプレイ駆動部、各種メモリーのバスライン、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの場合、チャンネル毎に要因を特定することが困難である。そのため劣化原因となるノイズ成分をキャンセルするためには、関連するノイズ成分を総合的にピックアップする必要があった。【０００９】
上記したように、特許文献１に開示されている技術では、ノイズ源である電子機器ＰＣからケーブル９１２等を通じて放射雑音を直接取得している。そして、この取得した放射雑音情報を用いて、振幅位相調整器９０４、９０５で各受信系の擬似干渉信号を生成している。各振幅位相調整器９０４、９０５の出力を放射雑音予測器９０３の出力信号となる擬似干渉信号７３０と擬似干渉信号７２８として第一加算器９０１と第二加算器９０２に入力し、これら第一加算器９０１と第二加算器９０２で、各受信信号からそれぞれ擬似干渉信号７３０、７２８を差し引く構成である。【００１０】
そのため、特許文献１に開示されている技術は、電子機器ＰＣのノイズ成分には、効果を奏するが、他の内部のノイズ源に対して作用しない。したがって、特許文献１に開示されている技術は、それらのノイズによる感度抑圧を改善する効果を発揮できない。【００１１】
また、小型筐体の機器に適用した場合、ダイバーシティアンテナ相互の結合劣化およびダイバーシティ相関によるゲイン劣化を引き起こす。その結果、高感度受信が出来なくなる課題は、解決できなかった。
【特許文献１】特開２００４−２３６１７１号公報
【発明の開示】
【００１２】
本発明のアンテナ結合相関除去方法は、第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信におけるアンテナ結合相関除去方法である。
【００１３】
第一配置ステップは、第二アンテナの給電点の地盤付近に第一センサーと、第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する第一振幅位相調整部と、第一アンテナからの出力信号と、第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した２つの出力信号を加算して出力する第一加算部と、第一アンテナからの出力信号を、第一加算部を介して入力する第一チューナと、第二アンテナからの出力信号を、入力する第二チューナと、を配置する。
【００１４】
第二配置ステップは、第一チューナの出力信号と、第二チューナの出力信号とを入力するダイバーシティ受信部と、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する制御部を配置する。
【００１５】
振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部において、第一センサーの出力するピックアップ信号の振幅位相を制御する。
【００１６】
第一入力ステップは、２つの出力信号を入力する第一加算部において、２つの出力信号である第一アンテナの出力信号と、第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、加算して出力する。そして、第一チューナにおいて、第一アンテナからの出力信号を、第一加算部を介して入力する。
【００１７】
第二入力ステップは、第二チューナにおいて、第二アンテナからの出力信号を入力する。
【００１８】
第三入力ステップは、第一チューナの出力信号と、第二チューナの出力信号とをダイバーシティ受信部に入力する。
【００１９】
合成ステップは、ダイバーシティ受信部において、第一チューナの出力信号と第二チューナの出力信号とを合成する。
【００２０】
復調ステップは、ダイバーシティ受信部において、第一アンテナからの出力信号と第二アンテナの出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行う。
【００２１】
制御ステップは、制御部において、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように第一振幅位相調整部を制御する。
【００２２】
また、本発明のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置は、第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信を行う無線装置である。無線装置は、第一センサーと、第一振幅位相調整部と、第一加算部と、第一チューナと、第二チューナと、ダイバーシティ受信部と、制御部と、を備えている。
【００２３】
第一センサーは、第二アンテナの給電点の地盤付近に配置する。第一振幅位相調整部は、第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する。第一加算部は、第一アンテナからの出力信号と、第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した２つの出力信号を加算して出力する。第一チューナは、第一アンテナからの出力信号を、第一加算部を介して入力する。第二チューナは、第二アンテナからの出力信号を、入力する。ダイバーシティ受信部は、第一チューナの出力信号と、第二チューナの出力信号とを入力する。制御部は、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する。
【００２４】
ダイバーシティ受信部は、第一チューナの出力信号と第二チューナの出力信号とを合成し、かつ、第一アンテナからの出力信号と第二アンテナの出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行う。また、制御部は、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように第一振幅位相調整部を制御する。
【００２５】
このような構成により、第二アンテナに誘起する第一アンテナの結合成分をキャンセルし、併せてノイズ成分もキャンセルすることができ、感度抑圧の最大要因であるものを主にキャンセルできる。したがって、受信感度を最大にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置に対する電波到来方向のイメージ図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置が、結合成分をキャンセルする動作を、ベクトル合成を用いて説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態５におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図である。
【図１０】図１０は、従来例における無線通信端末の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、従来例における無線通信端末の干渉除去器の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、従来例における無線通信端末の干渉除去器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ    無線装置
１１，２１    整合回路
１２    第一振幅位相調整部
１３    第一加算部
１４    第一チューナ
１７，２７    矢印
１８    第二センサー
１９，１９ｂ    第一アンテナ
２２    第二振幅位相調整部
２３    第二加算部
２８    第一センサー
２９，２９ｂ    第二アンテナ
２４    第二チューナ
３０    ダイバーシティ受信部
３１    受信品質信号
４０    制御部
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｄ，４４，４４ａ    矢印
５０    放送局
６０，６２，６４，６６，６８    ベクトル表示
７０，７２    建造物
７１    山
７３    直接波
７４    間接波
ｄ    相互距離
λ    電波の波長
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａを使用する一般的な環境について説明するための電波到来方向のイメージ図である。なお、本実施の形態における無線装置１０ａは、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９を備えている。そして、これらのアンテナの偏波面が、同一な場合を想定している。【００３０】
固定機器では、一般に屋上に設置された強指向性アンテナから、信号を屋内に引き込んで受信する。しかし、本実施の形態における無線装置１０ａのように、ポータブル機器では、移動中の場所・方向が定まらないために、通常、アンテナの指向性を全指向性とし、アンテナの偏波指向性も一義に規定しない。このようにする理由は、電波環境が直接波７３だけでなく、建造物７０、７２や山７１に反射して到来する間接波７４を有効に受信するためには、偏波面も多様に変化しているためである。したがって、ポータブル機器では、ダイバーシティを行う場合、空間的なスプリット効果を狙うスペースダイバーシティと、偏波面のちがいを利用する偏波ダイバーシティとを、組み合わせることが通常行われる。【００３１】
図２は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａのブロック図である。本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａは、第一アンテナ１９と、第二アンテナ２９と、第一センサー２８と、第一振幅位相調整部１２と、第一加算部１３と、第一チューナ１４と、第二チューナ２４と、ダイバーシティ受信部３０と、制御部４０とを備えている。【００３２】
本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａは、周波数帯域として、４７０［ＭＨｚ］〜７７０［ＭＨｚ］のＵＨＦ帯域の地上デジタル放送を受信するシステムに適用して好適である。なお、電波の波長λは、周波数が４７０［ＭＨｚ］の場合は、約０．６４ｍ、周波数が７７０［ＭＨｚ］の場合は、約０．３９ｍである。しかし、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａのようなポータブル機器の場合、機器の持ち運びの利便性を損なわないようにするために、機器のサイズには、制約がある。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９との相互距離ｄは、高々０．３ｍに制限される。相互距離ｄが０．３ｍであると、相互距離ｄは、電波の周波数によっては、１／２波長にも満たない距離である。このようにアンテナ相互の空間距離が小さい場合、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とにおいて、アンテナ結合が起こり、互いに干渉して受信感度の劣化が生じやすい。【００３３】
すなわち、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａは、ダイバーシティ受信を行う機器であって、第一アンテナ１９の一部または給電点と、第二アンテナ２９の一部または給電点との、相互距離ｄが、受信電波の波長の少なくとも１／２以内に近接して配置されることを想定している。【００３４】
第一アンテナ１９は、整合回路１１により、その後段の第一加算部１３とのインピーダンスマッチングを行う。このようにするのは、第一アンテナ１９において、信号の受信感度を最も向上させるようにするためである。第一加算部１３は、第一入力端子及び第二入力端子を有する。そして、第一アンテナ１９からの出力信号を、整合回路１１を介して、第一加算部１３の第一入力端子に入力する。また、第一振幅位相調整部１２の出力を第一加算部１３の第二入力端子に入力する。そして、第一加算部１３は、第一入力端子及び第二入力端子に入力された信号を加算して出力する。すなわち、第一加算部１３は、第一アンテナ１９からの出力信号と、第一振幅位相調整部１２の出力信号とを入力し、入力したこれら２つの出力信号を加算して出力する。【００３５】
第一チューナ１４は、第一加算部１３の出力信号を入力する。すなわち、第一チューナ１４は、第一アンテナ１９からの出力信号を、整合回路１１と第一加算部１３とを介して入力する。第一チューナ１４ではＲＦ増幅、周波数変換などを行う。【００３６】
第二アンテナ２９は、第一チューナ１４と同様に整合回路２１により、その後段の第二チューナ２４とのインピーダンスマッチングを行う。このようにするのは、第二アンテナ２９において、信号の受信感度を最も向上させるようにするためである。すなわち、第二チューナ２４は、第二アンテナ２９からの出力信号を、整合回路２１を介して入力する。第二チューナ２４ではＲＦ増幅、周波数変換などを行う。なお、本実施の形態では、図２の矢印４４に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは、実質的に同方向に配置している。【００３７】
ダイバーシティ受信部３０は、第一入力端子と第二入力端子とを有する。また、ダイバーシティ受信部３０は、その第一入力端子に、第一チューナ１４の出力信号を入力する。そして、ダイバーシティ受信部３０は、その第二入力端子に、第二チューナ２４の出力信号を入力する。このように、ダイバーシティ受信部３０は、第一チューナ１４の出力信号と第二チューナ２４の出力信号とを入力して、合成する。この合成は、例えば、キャリア最大比合成を行いダイバーシティ方式の復調をしてもよい。【００３８】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１に応じて、第一振幅位相調整部１２を制御する。【００３９】
図２の矢印４４ａに示すように、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは、互いに実質的に同方向に配置する。また、第一センサー２８は、第二アンテナ２９の整合回路２１の地盤に流れる第二アンテナ２９の電磁結合電流成分（図２には、矢印２７で示す）をピックアップするように、第二アンテナ２９の給電点の地盤付近に配置する。第二アンテナ２９の給電点すなわち整合回路２１のグランド部において、電磁結合電流成分の存在する範囲である１／４λ以内であって、０．１５ｍ以内に近接して、第一センサー２８を配置する。すなわち、第二アンテナ２９の給電点と、第一センサー２８の中央部との距離は、受信電波の波長に対して少なくとも１／４以内とする。【００４０】
このように近接して配置したので、第一センサー２８には、第二アンテナ２９の受信信号成分が誘起される。また、第一センサー２８は、第二アンテナ２９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。第一振幅位相調整部１２は、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する。【００４１】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように第一振幅位相調整部１２を制御する。このような制御により、本実施の形態における無線装置１０ａは、アンテナ結合相関除去機能を備えている。なお、２つのアンテナの結合成分をキャンセルする動作の詳細については、後述する。【００４２】
受信品質信号３１は、最終的な受信品質を表す受信信号強度パラメータ（ＡＧＣ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ），ビットエラーレート（ＢＥＲ；Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ），ＣＮ比（Ｃ／Ｎ；Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の少なくともいずれか１つを用いる。ダイバーシティ受信部３０は受信品質信号３１を出力し、受信品質信号３１を制御部４０へ入力する。制御部４０は、受信品質信号３１に基づいて、制御パラメータを第一振幅位相調整部１２へ、フィードバックする。【００４３】
ここで、受信品質信号３１が最良の値となるとは、例えば、受信信号強度パラメータでは、第一アンテナ１９および第二アンテナ２９で受信する信号の電界強度が最も高くなったときの受信品質信号３１の値である。また、ビットエラーレートでは、最もビットエラーレートが小さくなったときの受信品質信号３１の値である。そして、ＣＮ比では、最もＣＮ比が高くなったときの受信品質信号３１の値である。すなわち、ダイバーシティ受信部３０は、上記した受信信号強度パラメータ、ビットエラーレート、ＣＮ比を検出する機能を有する。【００４４】
次に、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法の具体的な手順について述べる。図３は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャートである。本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法は、第一アンテナ１９の一部または給電点と、第二アンテナ２９の一部または給電点との、相互距離ｄが受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信に関する。【００４５】
第一配置ステップは、第二アンテナ２９の給電点の地盤付近に第一センサー２８を配置する。そして、まず、アンテナ結合相関除去の合成ノイズ源である第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号のレベルの小さいチャンネルに、受信周波数を調整する。このチャンネルは、システムに使用する各部のクロック周波数などから予め求めて、プリセットしておくことができる。【００４６】
また、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号を入力する第一振幅位相調整部１２を配置する。第一センサー２８には、第二アンテナ２９の受信信号成分が誘起される。また、第一センサー２８は、第二アンテナ２９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。さらに、第一アンテナ１９からの出力信号と、第一振幅位相調整部１２の出力信号とを入力し、入力したこれらの２つの出力信号を加算して出力する第一加算部１３を配置する。【００４７】
また、第一アンテナ１９からの出力信号を、第一加算部１３を介して入力する第一チューナ１４と、第二アンテナ２９からの出力信号を、入力する第二チューナ２４とを配置する（ステップＳ１１）。【００４８】
第二配置ステップは、第一チューナ１４の出力信号と、第二チューナ２４の出力信号とを入力するダイバーシティ受信部３０と、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する制御部４０を配置する（ステップＳ１２）。まず、制御部４０は、初期値としての制御パラメータを、第一振幅位相調整部１２に供給する。そして、制御部４０は、第一センサー２８の信号の振幅位相を、その制御パラメータで制御する。【００４９】
すなわち、第一振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部１２において、第一センサー２８の出力するピックアップ信号の振幅位相を制御する（ステップＳ１３）。【００５０】
その後、第一振幅位相調整部１２の出力信号が、第一加算部１３の第二入力端子に印加される。一方、第一アンテナ１９から整合回路１１を介して受信した信号は、第一加算部１３の第一入力端子に印加される。すなわち、第一入力ステップは、２つの出力信号を入力する第一加算部１３において、これらの２つの出力信号である第一アンテナ１９の出力信号と、第一振幅位相調整部１２の出力信号とを入力し、加算して出力する。また、第一チューナ１４において、第一アンテナ１９からの出力信号を、第一加算部１３を介して入力する（ステップＳ１４）。【００５１】
第二入力ステップは、第二チューナ２４において、第二アンテナ２９からの出力信号を入力する（ステップＳ１５）。【００５２】
第三入力ステップは、第一チューナ１４の出力信号と、第二チューナ２４の出力信号とをダイバーシティ受信部３０に入力する（ステップＳ１６）。【００５３】
合成ステップは、ダイバーシティ受信部３０において、第一チューナ１４の出力信号と第二チューナ２４の出力信号とを合成する（ステップＳ１７）。そして、ダイバーシティ受信部３０は、受信品質信号３１を出力する。制御部４０は、この受信品質信号３１を入力する。【００５４】
そして、復調ステップは、ダイバーシティ受信部３０において、第一アンテナ１９からの出力信号と第二アンテナ２９の出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行う（ステップＳ１８）。【００５５】
制御ステップは、制御部４０において、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、さらに制御する（ステップＳ１９）。すなわち、制御部４０は、この時の受信品質を表す受信信号強度パラメータ（ＡＧＣ），ビットエラーレート（ＢＥＲ），ＣＮ比（ＣＮ）をリファレンスとして、制御パラメータのいくつかを変化させる。【００５６】
制御パラメータを変化させた結果、受信品質信号３１が増減する場合は、制御部４０は、その中で最も良くなるポイントをメモリーに格納する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１は最良の値か、どうかを確認する（ステップＳ２０）。最良の値であれば（Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。そうでなければ（Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って、一連の処理を繰り返す。この際に、制御部４０が、制御パラメータの変化ステップを順次、粗から密に移行させることで、より精確な制御が可能となる。したがって、受信品質信号３１が最良の値となるように、制御部４０が、第一振幅位相調整部１２を制御できる。【００５７】
図４は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａが、結合成分をキャンセルする動作を、ベクトル合成を用いて説明する図である。結合成分は、２つのアンテナが近接して配置されているために、それらのアンテナの相互作用により生じる。特に、本実施の形態では、第一アンテナ１９に誘起される第二アンテナ２９からの結合成分をキャンセルし、第一アンテナ１９における受信感度の抑圧が結合成分によって生じないように工夫している。【００５８】
図４には、５つのベクトル表示６０、６２、６４、６６、６８を示している。ベクトル表示６２は、第一センサー２８に誘起する信号成分をベクトル５４で示している。第一センサー２８に誘起する信号成分は、第二アンテナ２９の地盤へ向かう電磁結合電流成分により、主に誘起する。したがって、第二アンテナ２９で受信する信号成分と同相となる。ここで、第二アンテナ２９で受信する信号成分のキャリアを、ベクトル表示６２の表示系における基準として、Ｒ軸上にあるものとしている。そして、９０度遅れた軸をＩ軸で表示し、ベクトル表示系を構成している。他のベクトル表示６０、６４、６６、６８も同様にして、表示している。【００５９】
ベクトル表示６４は、第一振幅位相調整部１２に入力した第一センサー２８に誘起する信号成分の振幅と位相を、第一振幅位相調整部１２において制御した結果をベクトル５５で示している。【００６０】
ベクトル表示６０は、第一アンテナ１９に誘起する２つの信号成分を２つのベクトル５１、５２で示している。さらに、それらのベクトルの合成したベクトル５３も示している。放送局５０からの受信信号は、ベクトル５１である。受信信号のベクトル５１の他に、アンテナ結合により第二アンテナ２９からの結合成分のベクトル５２も同時に存在する。これらの合成信号はベクトル合成したベクトル５３となる。この合成信号が、実際には、第一アンテナ１９から出力される。すなわち、受信信号のベクトル５１よりも振幅が減少する。この原因は、第一アンテナ１９に近接して配置された第二アンテナ２９による結合成分による。以下では、この結合成分であるベクトル５２をキャンセルする方法について説明する。【００６１】
ベクトル表示６６は、第一加算部１３の入力信号をベクトル５１、５２、５５で示している。すなわち、ベクトル表示６０のベクトル５１、５２とベクトル表示６４のベクトル５５と、それらを合成したベクトル５１を表示している。第一アンテナ１９における第二アンテナ２９の結合成分であるベクトル５２は、第一振幅位相調整部１２において制御した結果のベクトル５５によりキャンセルすることができる。結果として、第一加算部１３の出力信号として、ベクトル表示６８に示すように、ベクトル５９で示す合成受信信号を得ることができる。このベクトル５９は、ベクトル５１と同等である。このようにして、２つのアンテナが近接されて配置されたことに伴う、受信感度に対する結合劣化の影響をなくすことができる。したがって、第一アンテナ１９の受信感度を最大化できる。【００６２】
また、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａにおいては、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは実質的に同一方向となるように配置している。すなわち、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号は、第一アンテナ１９に飛び込む偏波面の信号を、より多く捉えるように配置されている。その結果、本実施の形態においては、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果を増大させることが可能となる。【００６３】
したがって、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置によれば、小型の筐体でポータブル受信機を構成してダイバーシティとノイズキャンセラとによって高感度・高安定度を有する受信機を安価に提供することが可能となる。【００６４】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂのブロック図である。本実施の形態１においては、図２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは、実質的に同方向に配置していた。しかし、本実施の形態２におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂでは、図５の矢印４２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、互いに実質的に直交するように配置している。すなわち、第一アンテナ１９は垂直偏波面を主に、第二アンテナ２９ｂは水平偏波面を主に、受信するものである。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同等な構成・機能には同じ符号を付け、説明は省略する。【００６５】
また、実施の形態１と同様に、図５の矢印４４に示すように、第一センサー２８は第一アンテナ１９と同じ方向の偏波面を主に受信する。また、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは互いに相互距離ｄ［ｍ］だけ離して配置する。すなわち、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂも、実施の形態１と同様に、第一アンテナ１９の一部または給電点と、第二アンテナ２９ｂの一部または給電点との、相互距離ｄが、受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されている。【００６６】
他の構成は実施の形態１と同様である。したがって、本実施の形態においても、アンテナ結合に伴って、第一アンテナ１９に誘起される第二アンテナ２９ｂからの結合成分をキャンセルし、第一アンテナ１９における受信感度の抑圧が結合成分によって生じないようにできる。その結果、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂも、アンテナ結合相関除去の効果を奏する。【００６７】
また、本実施の形態では、矢印４２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとを互いに実質的に直交させている。また、矢印４４に示すように、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは実質的に同一方向となるように配置している。このような配置より、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、実質的に同方向である実施の形態１と比べて、格段に疎結合とすることができる。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの偏波面をお互いに異ならせることにより、感度抑圧の原因になる第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの間の電磁結合による信号を抑えることができる。加えて、第一センサー２８が出力する第一ピックアップ信号は、第一アンテナ１９に飛び込む偏波面の信号をより多く捉えるように配置されている。その結果、本実施の形態においても、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果を増大させることが可能となる。【００６８】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｃのブロック図である。実施の形態１においては、第二アンテナ２９からの出力信号は、回路構成を簡単にするため、整合回路２１から直接、第二チューナ２４を介して、ダイバーシティ受信部３０へ入力している。しかし、図６に示すように、実施の形態３においては、第二アンテナ２９の系統にも、第一アンテナ１９の系統と同様の構成を取って相互にアンテナ結合をキャンセルするようにしている。【００６９】
図６に示すように、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｃは、図２に示した実施の形態１の構成に加えて、第二センサー１８と、第二振幅位相調整部２２と第二加算部２３とをさらに備えている。他の構成と機能は、同等であるので、これらの詳細な説明は略する。【００７０】
第二アンテナ２９は、第一アンテナ１９と同様に整合回路２１でインピーダンスマッチングを取り、信号の受信感度を最も向上させるように設定する。第二加算部２３は、第一入力端子及び第二入力端子を有する。また、第二アンテナ２９からの出力信号を、整合回路２１を介して、第二加算部２３の第一入力端子に入力する。第二振幅位相調整部２２の出力を第二加算部２３の第二入力端子に入力する。そして、第二加算部２３は、第一入力端子及び第二入力端子に入力された信号を加算して出力する。すなわち、第二加算部２３は、第二アンテナ２９からの出力信号と、第二振幅位相調整部２２の出力信号とを入力し、入力したこれら２つの出力信号を加算して出力する。【００７１】
第二チューナ２４は、第二加算部２３の出力信号を入力する。すなわち、第二チューナ２４は、第二アンテナ２９からの出力信号を、整合回路２１と第二加算部２３とを介して入力する。第二チューナ２４でも、ＲＦ増幅、周波数変換などを行う。【００７２】
ダイバーシティ受信部３０は、第一チューナ１４の出力信号と第二チューナ２４の出力信号とを入力して、合成する。この合成は、例えば、キャリア最大比合成を行いダイバーシティ方式の復調をしてもよい。【００７３】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１に応じて、第一振幅位相調整部１２と第二振幅位相調整部２２とを制御する。【００７４】
図６に示すように、第二センサー１８は、第一アンテナ１９の整合回路１１の地盤に流れる第一アンテナ１９の電磁結合電流成分（図６には、矢印１７で示す）をピックアップするように、第一アンテナ１９の給電点の地盤付近に配置する。第一アンテナ１９の給電点すなわち整合回路１１のグランド部において、電磁結合電流成分の存在する範囲である１／４λ以内であって、０．１５ｍ以内に近接して、第二センサー１８を配置する。すなわち、第一アンテナ１９の給電点と、第二センサー１８の中央部との距離は、受信電波の波長に対して１／４以内とする。また、図６の矢印４２に示すように、第二センサー１８は、第一センサー２８とは、互いに直交するように配置している。【００７５】
このように近接して配置したので、第二センサー１８には、第一アンテナ１９の受信信号成分が誘起される。また、第二センサー１８は、第一アンテナ１９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。第二振幅位相調整部２２は、第二センサー１８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する。【００７６】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、第一振幅位相調整部１２を制御する。さらに、制御部４０は、第二センサー１８の出力する第２ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、第二振幅位相調整部２２を制御する。このような制御により、本実施の形態における無線装置１０ｃは、アンテナ結合相関除去機能を備えている。なお、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９との結合成分をキャンセルする動作の詳細については、実施の形態１で説明したのと同等であるので省略する。【００７７】
次に、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法の具体的な手順について述べる。図７は、本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャートである。実施の形態１のアンテナ結合相関除去方法におけるステップに加えて、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法は、第二センサー配置ステップと、第二振幅位相調整部配置ステップと、第二加算部配置ステップとを、さらに有している。なお、これらの配置ステップは、図７に示したフローチャートの順とする必要はない。また、第一及び第二振幅位相調整部配置ステップは、第一振幅位相調整部１２に加えて、第二振幅位相調整部２２をさらに配置している。そして、制御ステップは、第一振幅位相調整部１２に加えて、制御部４０は、第二振幅位相調整部２２をさらに制御する。【００７８】
以下では、本実施の形態のアンテナ結合相関除去方法の詳細について説明する。ただし、実施の形態１と同等なステップについては、同等な符号を付け、説明を省略する。【００７９】
第二センサー配置ステップは、第一アンテナ１９の給電点の地盤付近に第二センサー１８を配置する（ステップＳ２１）。そして、まず、アンテナ結合相関除去の合成ノイズ源である第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号、及び第二センサー１８の出力する第二ピックアップ信号のレベルの小さいチャンネルに、受信周波数を調整する。このチャンネルは、システムに使用する各部のクロック周波数などから予め求めて、プリセットしておくことができる。【００８０】
また、第二振幅位相調整部配置ステップは、第二センサー１８の出力する第二ピックアップ信号を入力する第二振幅位相調整部２２を配置する（ステップＳ２２）。第二センサー１８には、第一アンテナ１９の受信信号成分が誘起される。また、第二センサー１８は、第一アンテナ１９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。【００８１】
第二加算部配置ステップは、第二アンテナ２９からの出力信号と、第二振幅位相調整部２２の出力信号とを入力し、入力したこれらの２つの出力信号を入力する第二加算部２３を配置する（ステップＳ２３）。【００８２】
第二配置ステップは、第一チューナ１４の出力信号と、第二チューナ２４の出力信号とを入力するダイバーシティ受信部３０と、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する制御部４０を配置する（ステップＳ１２）。次に、まず、制御部４０は、初期値としての制御パラメータを、第一振幅位相調整部１２、及び第二振幅位相調整部２２に供給する。そして、制御部４０は、第一センサー２８、及び第二センサー１８の信号の振幅位相を、その制御パラメータで制御する。【００８３】
すなわち、第一及び第二振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部１２において、第一センサー２８の出力するピックアップ信号の振幅位相を制御する。さらに、第二振幅位相調整部２２において、第二センサー１８の第二ピックアップ信号の振幅位相を、制御する（ステップＳ２４）。【００８４】
第二入力ステップは、第二チューナ２４において、第二アンテナ２９からの出力信号を入力する際に、まず、第二加算部２３において、２つの出力信号である第二アンテナ２９からの出力信号と、第二振幅位相調整部２２の出力信号とを入力し、加算して出力する。そして、第二チューナ２４において、第二アンテナ２９からの出力信号を、第二加算部２３を介して入力する（ステップＳ２５）。【００８５】
制御ステップは、制御部４０において、実施の形態1と同様に第一振幅位相調整部１２を制御するとともに、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第二センサー１８の第二ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、さらに第二振幅位相調整部２２を制御する（ステップＳ２６）。すなわち、制御部４０は、この時の受信品質を表す受信信号強度パラメータ（ＡＧＣ），ビットエラーレート（ＢＥＲ），ＣＮ比（ＣＮ）をリファレンスとして、制御パラメータのいくつかを変化させる。【００８６】
制御パラメータを変化させた結果、受信品質信号３１が増減する場合は、制御部４０は、その中で最も良くなるポイントをメモリーに格納する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１は最良の値か、どうかを確認する（ステップＳ２０）。最良の値であれば（Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。そうでなければ（Ｎｏ）、ステップＳ２４に戻って、一連の処理を繰り返す。この際に、制御部４０が、制御パラメータの変化ステップを順次、粗から密に移行させることで、より精確な制御が可能となる。したがって、受信品質信号３１が最良の値となるように、制御部４０が、第一振幅位相調整部１２および第二振幅位相調整部２２を制御できる。【００８７】
なお、第一センサー２８と第二センサー１８とは、それぞれ第一アンテナ１９と第二アンテナ２９との電磁結合電流成分をピックアップできればよい。したがって、第一センサー２８と第二センサー１８とは、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とよりも、アンテナとしての利得は小さくてもよい。また、第一センサー２８と第二アンテナ２９とは、疎結合であってもよい。そして、第二センサー１８と第一アンテナ１９とも、疎結合であってもよい。また、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置している。【００８８】
したがって、第一センサー２８と第二センサー１８との間のアンテナ結合は、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とのアンテナ結合よりも、遥かに小さいものである。その結果、第一センサー２８と第二センサー１８とのアンテナ結合を原因とする、受信感度の対する結合劣化の影響は殆ど生じない。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９の受信感度を最大化できる。【００８９】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｄのブロック図である。実施の形態３においては、図６に示すように、第二アンテナ２９系統にも、第一アンテナ１９の系統と同様の構成を取って相互にアンテナ結合をキャンセルするようにしている。そして、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは、実質的に同方向に配置していた。しかし、本実施の形態４におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｄでは、図８の矢印４２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、互いに実質的に直交するように配置している。すなわち、第一アンテナ１９は垂直偏波面を主に、第二アンテナ２９ｂは水平偏波面を主に、受信するものである。【００９０】
したがって、本実施形態でも、実施の形態２と同様の配置により、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、実質的に同方向である実施の形態１と比べて、格段に疎結合とすることができる。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの偏波面をお互いに異ならせることにより、感度抑圧の原因になる第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの間の電磁結合による信号を捉えることが可能となる。【００９１】
なお、第一センサー２８は、図８の矢印４４に示すように、第一アンテナ１９と同じ方向の偏波面を主に受信する。第二センサー１８は、図８の矢印４４ａに示すように、第二アンテナ２９ｂと同じ方向の偏波面を主に受信する。他の構成は、実施の形態３と同様であり、同等な構成・機能には同じ符号を付け、説明は省略する。【００９２】
本実施の形態では、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂを互いに実質的に直交させ、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは実質的に同方向とするように配置している。これにより、第一センサー２８が出力する第一ピックアップ信号は、第一アンテナ１９に飛び込む偏波面の信号をより多く捉えることが可能となる。したがって、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果をさらに増大させることが可能となる。また、第二センサー１８と第二アンテナ２９ｂとは実質的に同方向とすることにより、第二センサー１８が出力する第二ピックアップ信号は、第二アンテナ２９ｂに飛び込む偏波面の信号をより多く捉えることが可能となる。したがって、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果をさらに増大させることが相乗的に可能となる。【００９３】
これらにより、アンテナ同士が近接することで生じるアンテナ結合劣化を軽減してアンテナ性能を最大に発揮できるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｄを実現可能とする。【００９４】
なお、第一センサー２８は、機器内部の各種ノイズ源からのノイズ成分を併せてピックアップするようにしてもよい。この場合は受信チャンネル、帯域に応じて最も感度劣化に影響する要因に対して、それがアンテナ結合劣化であればアンテナ結合成分を主に、ノイズ成分であればそのノイズ成分を主にキャンセルするよう全体を制御部４０によって制御し、通常のノイズキャンセラの機能を合わせ取り込むことができる。【００９５】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｅのブロック図である。図６に示すように、実施の形態３においては、第二アンテナ２９の系統にも、第一アンテナ１９の系統と同様の構成を取って相互にアンテナ結合をキャンセルするようにしている。本実施の形態では、図９の矢印４２に示すように、第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９とを、互いに実質的に直交するように配置している。すなわち、第一アンテナ１９ｂは水平偏波面を主に、第二アンテナ２９ｂは垂直偏波面を主に、受信するものである。また、矢印４２ａに示すように、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置している。そして、第一アンテナ１９ｂと第一センサー２８とは、矢印４２ｂに示すように、互いに実質的に直交するように配置している。かつ、矢印４２ｄに示すように、第二アンテナ２９と第二センサー１８と互いに実質的に直交するように配置している。本実施の形態では、他の実施の形態と同等な構成・機能には同じ符号を付け、説明は省略する。【００９６】
このように構成することにより、第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９とは、実質的に同方向である実施の形態１と比べて、格段に疎結合とすることができる。したがって、第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９との偏波面をお互いに異ならせることにより、感度抑圧の原因になる第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９との間の電磁結合による信号を抑えることが可能となる。【００９７】
また、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置しているので、第一センサー２８と第二センサー１８との間の電磁結合による信号を抑えることが可能となる。なお、第一センサー２８と第二センサー１８は、それぞれのセンサーに誘起する信号成分を用いて、アンテナの相互作用により生じる結合成分を、キャンセルする役割を果たす。したがって、必要以上に大きな誘起する信号成分を捉える必要はない。そのためには、本実施の形態のように、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置している。その結果、第一センサー２８と第二センサー１８との間に結合成分を生じないことが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係るアンテナ結合相関除去方法およびアンテナ結合相関除去機能は、小型の機器におけるダイバーシティアンテナの結合劣化を防止できる。そのため、ポータブル機器に適する小型の受信装置であって、かつダイバーシティを用いて高感度かつ安定に受信するアンテナ結合相関除去方法およびアンテナ結合相関除去機能を備えた各種の無線装置に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009128221.tif 000013
【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月8日(2009.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送電波の受信装置に関するものであり、特に、ポータブル機器に適する小型の受信装置であって、かつダイバーシティを用いて高感度かつ安定に受信するアンテナ結合相関除去方法およびアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動時に安定受信をするために、ダイバーシティ受信装置が存在する。また、受信機において、自己ノイズによる感度抑圧を軽減する方法が開示されている。すなわち、まず、当該ノイズを加工して逆位相かつ適度な振幅を有するノイズを生成する。そして、加工したノイズを受信回路の途中に注入することで、ノイズを相殺するノイズキャンセル技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１０〜図１２に、特許文献１に開示されている無線送受信機の構成を示す。この無線送受信機に関して、図１０では、２本のアンテナを搭載した無線通信端末７００の例を示す。受信アンテナ６０１、６０２で受信した受信信号を、受信機７０１、７０２がそれぞれ復調する。そして、それらの復調信号を干渉除去器７０３が入力する。干渉除去器７０３は、放射雑音成分を除去する。そして、干渉除去器７０３が、放射雑音の除去された受信信号を、情報処理系７０４に出力する。
【０００４】
図１１は、図１０に示した干渉除去器７０３の第１の具体例を示す。この具体例では、２つの受信アンテナ６０１、６０２に受信される干渉信号の相関が高い場合に有効となる。受信機７０１は、受信アンテナ６０１で受信した信号を復調し、希望信号と干渉信号との和の信号７０４を出力する。一方、受信機７０２は、受信アンテナ６０２で受信した信号を復調し、希望信号と干渉信号との和の信号７０６を出力する。この信号７０６を振幅位相調整器８０２は入力する。そして、振幅位相調整器８０２は、この入力した信号７０６に含まれる干渉信号の振幅位相を、信号７０４に含まれる干渉信号の振幅位相と等しくするように調整する。振幅位相調整器８０２は、調整した信号７０８を出力する。加算器８０３は、信号７０４と信号７０８とを加算し、信号７１０を出力する。
【０００５】
この際、初期設定では、例えば、データを伝送しない状況下で、加算器８０３から出力される信号７１０に含まれる干渉信号をモニタする。この状況では、信号７１０には、データは含まれない。そこで、振幅位相調整器８０２において、加算後の干渉信号の電力が、実質的にゼロになるように設定する。この初期設定により、干渉除去器７０３は、安定に動作できる。その結果、干渉除去器７０３は、受信アンテナ６０１、６０２で受信した干渉信号の相関が高いほど、放射雑音をより小さくなるように減衰させることができる。
【０００６】
図１２は、図１０に示した干渉除去器７０３の他の具体例を示す。この具体例では、干渉除去器７０３は、電子機器ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）から、ケーブル９１２を通じて放射雑音を直接取得している。そして、この取得した放射雑音情報を、振幅位相調整器９０４、９０５に入力して各受信系の擬似干渉信号７２８、７３０を生成している。振幅位相調整器９０４、９０５の出力を、放射雑音予測器９０３の出力信号となる擬似干渉信号７３０と擬似干渉信号７２８として、第一加算器９０１と第二加算器９０２に入力する。そして、これら第一加算器９０１と第二加算器９０２で各受信信号からそれぞれ擬似干渉信号７２８、７３０を差し引く。この加算により第１の加算器９０１と第２の加算器９０２から放射雑音が除去されたデータ７３２とデータ７３４が出力される。そして、これらのデータ７３２、７３４は、ダイバーシティ受信機９１０でダイバーシティ受信される。
【０００７】
しかし、従来実施されてきたこれらのダイバーシティおよびノイズキャンセラによる装置は、本来、車載型などに好適な比較的大型の装置向けである。したがって、ポータブル型、すなわち持ち運んで使用するような小型機器には、必ずしも好適とは言えない。なぜなら、これらの装置は、小型化することによりダイバーシティアンテナ相互の結合劣化、およびダイバーシティ相関によるゲイン劣化を引き起こすからである。したがって、これらの装置では、狙い通りの高感度受信が出来なくなる問題がある。
【０００８】
また、ノイズ源が機器内部で複数ある場合、例えば、信号処理回路、クロック部、液晶ディスプレイ駆動部、各種メモリーのバスライン、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの場合、チャンネル毎に要因を特定することが困難である。そのため劣化原因となるノイズ成分をキャンセルするためには、関連するノイズ成分を総合的にピックアップする必要があった。
【０００９】
上記したように、特許文献１に開示されている技術では、ノイズ源である電子機器ＰＣからケーブル９１２等を通じて放射雑音を直接取得している。そして、この取得した放射雑音情報を用いて、振幅位相調整器９０４、９０５で各受信系の擬似干渉信号を生成している。各振幅位相調整器９０４、９０５の出力を放射雑音予測器９０３の出力信号となる擬似干渉信号７３０と擬似干渉信号７２８として第一加算器９０１と第二加算器９０２に入力し、これら第一加算器９０１と第二加算器９０２で、各受信信号からそれぞれ擬似干渉信号７３０、７２８を差し引く構成である。
【００１０】
そのため、特許文献１に開示されている技術は、電子機器ＰＣのノイズ成分には、効果を奏するが、他の内部のノイズ源に対して作用しない。したがって、特許文献１に開示されている技術は、それらのノイズによる感度抑圧を改善する効果を発揮できない。
【００１１】
また、小型筐体の機器に適用した場合、ダイバーシティアンテナ相互の結合劣化およびダイバーシティ相関によるゲイン劣化を引き起こす。その結果、高感度受信が出来なくなる課題は、解決できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２３６１７１号公報
【発明の概要】
【００１３】
本発明のアンテナ結合相関除去方法は、第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信におけるアンテナ結合相関除去方法である。
【００１４】
第一配置ステップは、第二アンテナの給電点の地盤付近に第一センサーと、第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する第一振幅位相調整部と、第一アンテナからの出力信号と、第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した２つの出力信号を加算して出力する第一加算部と、第一アンテナからの出力信号を、第一加算部を介して入力する第一チューナと、第二アンテナからの出力信号を、入力する第二チューナと、を配置する。
【００１５】
第二配置ステップは、第一チューナの出力信号と、第二チューナの出力信号とを入力するダイバーシティ受信部と、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する制御部を配置する。
【００１６】
振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部において、第一センサーの出力するピックアップ信号の振幅位相を制御する。
【００１７】
第一入力ステップは、２つの出力信号を入力する第一加算部において、２つの出力信号である第一アンテナの出力信号と、第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、加算して出力する。そして、第一チューナにおいて、第一アンテナからの出力信号を、第一加算部を介して入力する。
【００１８】
第二入力ステップは、第二チューナにおいて、第二アンテナからの出力信号を入力する。
【００１９】
第三入力ステップは、第一チューナの出力信号と、第二チューナの出力信号とをダイバーシティ受信部に入力する。
【００２０】
合成ステップは、ダイバーシティ受信部において、第一チューナの出力信号と第二チューナの出力信号とを合成する。
【００２１】
復調ステップは、ダイバーシティ受信部において、第一アンテナからの出力信号と第二アンテナの出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行う。
【００２２】
制御ステップは、制御部において、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように第一振幅位相調整部を制御する。
【００２３】
また、本発明のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置は、第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信を行う無線装置である。無線装置は、第一センサーと、第一振幅位相調整部と、第一加算部と、第一チューナと、第二チューナと、ダイバーシティ受信部と、制御部と、を備えている。
【００２４】
第一センサーは、第二アンテナの給電点の地盤付近に配置する。第一振幅位相調整部は、第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する。第一加算部は、第一アンテナからの出力信号と、第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した２つの出力信号を加算して出力する。第一チューナは、第一アンテナからの出力信号を、第一加算部を介して入力する。第二チューナは、第二アンテナからの出力信号を、入力する。ダイバーシティ受信部は、第一チューナの出力信号と、第二チューナの出力信号とを入力する。制御部は、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する。
【００２５】
ダイバーシティ受信部は、第一チューナの出力信号と第二チューナの出力信号とを合成し、かつ、第一アンテナからの出力信号と第二アンテナの出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行う。また、制御部は、ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように第一振幅位相調整部を制御する。
【００２６】
このような構成により、第二アンテナに誘起する第一アンテナの結合成分をキャンセルし、併せてノイズ成分もキャンセルすることができ、感度抑圧の最大要因であるものを主にキャンセルできる。したがって、受信感度を最大にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置に対する電波到来方向のイメージ図
【図２】本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置が、結合成分をキャンセルする動作を、ベクトル合成を用いて説明する図
【図５】本発明の実施の形態２におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図
【図７】本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャート
【図８】本発明の実施の形態４におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図
【図９】本発明の実施の形態５におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置のブロック図
【図１０】従来例における無線通信端末の構成を示すブロック図
【図１１】従来例における無線通信端末の干渉除去器の構成を示すブロック図
【図１２】従来例における無線通信端末の干渉除去器の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａを使用する一般的な環境について説明するための電波到来方向のイメージ図である。なお、本実施の形態における無線装置１０ａは、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９を備えている。そして、これらのアンテナの偏波面が、同一な場合を想定している。
【００３０】
固定機器では、一般に屋上に設置された強指向性アンテナから、信号を屋内に引き込んで受信する。しかし、本実施の形態における無線装置１０ａのように、ポータブル機器では、移動中の場所・方向が定まらないために、通常、アンテナの指向性を全指向性とし、アンテナの偏波指向性も一義に規定しない。このようにする理由は、電波環境が直接波７３だけでなく、建造物７０、７２や山７１に反射して到来する間接波７４を有効に受信するためには、偏波面も多様に変化しているためである。したがって、ポータブル機器では、ダイバーシティを行う場合、空間的なスプリット効果を狙うスペースダイバーシティと、偏波面のちがいを利用する偏波ダイバーシティとを、組み合わせることが通常行われる。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａのブロック図である。本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａは、第一アンテナ１９と、第二アンテナ２９と、第一センサー２８と、第一振幅位相調整部１２と、第一加算部１３と、第一チューナ１４と、第二チューナ２４と、ダイバーシティ受信部３０と、制御部４０とを備えている。
【００３２】
本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａは、周波数帯域として、４７０［ＭＨｚ］〜７７０［ＭＨｚ］のＵＨＦ帯域の地上デジタル放送を受信するシステムに適用して好適である。なお、電波の波長λは、周波数が４７０［ＭＨｚ］の場合は、約０．６４ｍ、周波数が７７０［ＭＨｚ］の場合は、約０．３９ｍである。しかし、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａのようなポータブル機器の場合、機器の持ち運びの利便性を損なわないようにするために、機器のサイズには、制約がある。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９との相互距離ｄは、高々０．３ｍに制限される。相互距離ｄが０．３ｍであると、相互距離ｄは、電波の周波数によっては、１／２波長にも満たない距離である。このようにアンテナ相互の空間距離が小さい場合、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とにおいて、アンテナ結合が起こり、互いに干渉して受信感度の劣化が生じやすい。
【００３３】
すなわち、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａは、ダイバーシティ受信を行う機器であって、第一アンテナ１９の一部または給電点と、第二アンテナ２９の一部または給電点との、相互距離ｄが、受信電波の波長の少なくとも１／２以内に近接して配置されることを想定している。
【００３４】
第一アンテナ１９は、整合回路１１により、その後段の第一加算部１３とのインピーダンスマッチングを行う。このようにするのは、第一アンテナ１９において、信号の受信感度を最も向上させるようにするためである。第一加算部１３は、第一入力端子及び第二入力端子を有する。そして、第一アンテナ１９からの出力信号を、整合回路１１を介して、第一加算部１３の第一入力端子に入力する。また、第一振幅位相調整部１２の出力を第一加算部１３の第二入力端子に入力する。そして、第一加算部１３は、第一入力端子及び第二入力端子に入力された信号を加算して出力する。すなわち、第一加算部１３は、第一アンテナ１９からの出力信号と、第一振幅位相調整部１２の出力信号とを入力し、入力したこれら２つの出力信号を加算して出力する。
【００３５】
第一チューナ１４は、第一加算部１３の出力信号を入力する。すなわち、第一チューナ１４は、第一アンテナ１９からの出力信号を、整合回路１１と第一加算部１３とを介して入力する。第一チューナ１４ではＲＦ増幅、周波数変換などを行う。
【００３６】
第二アンテナ２９は、第一チューナ１４と同様に整合回路２１により、その後段の第二チューナ２４とのインピーダンスマッチングを行う。このようにするのは、第二アンテナ２９において、信号の受信感度を最も向上させるようにするためである。すなわち、第二チューナ２４は、第二アンテナ２９からの出力信号を、整合回路２１を介して入力する。第二チューナ２４ではＲＦ増幅、周波数変換などを行う。なお、本実施の形態では、図２の矢印４４に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは、実質的に同方向に配置している。
【００３７】
ダイバーシティ受信部３０は、第一入力端子と第二入力端子とを有する。また、ダイバーシティ受信部３０は、その第一入力端子に、第一チューナ１４の出力信号を入力する。そして、ダイバーシティ受信部３０は、その第二入力端子に、第二チューナ２４の出力信号を入力する。このように、ダイバーシティ受信部３０は、第一チューナ１４の出力信号と第二チューナ２４の出力信号とを入力して、合成する。この合成は、例えば、キャリア最大比合成を行いダイバーシティ方式の復調をしてもよい。
【００３８】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１に応じて、第一振幅位相調整部１２を制御する。
【００３９】
図２の矢印４４ａに示すように、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは、互いに実質的に同方向に配置する。また、第一センサー２８は、第二アンテナ２９の整合回路２１の地盤に流れる第二アンテナ２９の電磁結合電流成分（図２には、矢印２７で示す）をピックアップするように、第二アンテナ２９の給電点の地盤付近に配置する。第二アンテナ２９の給電点すなわち整合回路２１のグランド部において、電磁結合電流成分の存在する範囲である１／４λ以内であって、０．１５ｍ以内に近接して、第一センサー２８を配置する。すなわち、第二アンテナ２９の給電点と、第一センサー２８の中央部との距離は、受信電波の波長に対して少なくとも１／４以内とする。
【００４０】
このように近接して配置したので、第一センサー２８には、第二アンテナ２９の受信信号成分が誘起される。また、第一センサー２８は、第二アンテナ２９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。第一振幅位相調整部１２は、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する。
【００４１】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように第一振幅位相調整部１２を制御する。このような制御により、本実施の形態における無線装置１０ａは、アンテナ結合相関除去機能を備えている。なお、２つのアンテナの結合成分をキャンセルする動作の詳細については、後述する。
【００４２】
受信品質信号３１は、最終的な受信品質を表す受信信号強度パラメータ（ＡＧＣ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ），ビットエラーレート（ＢＥＲ；Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ），ＣＮ比（Ｃ／Ｎ；Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の少なくともいずれか１つを用いる。ダイバーシティ受信部３０は受信品質信号３１を出力し、受信品質信号３１を制御部４０へ入力する。制御部４０は、受信品質信号３１に基づいて、制御パラメータを第一振幅位相調整部１２へ、フィードバックする。
【００４３】
ここで、受信品質信号３１が最良の値となるとは、例えば、受信信号強度パラメータでは、第一アンテナ１９および第二アンテナ２９で受信する信号の電界強度が最も高くなったときの受信品質信号３１の値である。また、ビットエラーレートでは、最もビットエラーレートが小さくなったときの受信品質信号３１の値である。そして、ＣＮ比では、最もＣＮ比が高くなったときの受信品質信号３１の値である。すなわち、ダイバーシティ受信部３０は、上記した受信信号強度パラメータ、ビットエラーレート、ＣＮ比を検出する機能を有する。
【００４４】
次に、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法の具体的な手順について述べる。図３は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャートである。本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法は、第一アンテナ１９の一部または給電点と、第二アンテナ２９の一部または給電点との、相互距離ｄが受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信に関する。
【００４５】
第一配置ステップは、第二アンテナ２９の給電点の地盤付近に第一センサー２８を配置する。そして、まず、アンテナ結合相関除去の合成ノイズ源である第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号のレベルの小さいチャンネルに、受信周波数を調整する。このチャンネルは、システムに使用する各部のクロック周波数などから予め求めて、プリセットしておくことができる。
【００４６】
また、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号を入力する第一振幅位相調整部１２を配置する。第一センサー２８には、第二アンテナ２９の受信信号成分が誘起される。また、第一センサー２８は、第二アンテナ２９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。さらに、第一アンテナ１９からの出力信号と、第一振幅位相調整部１２の出力信号とを入力し、入力したこれらの２つの出力信号を加算して出力する第一加算部１３を配置する。
【００４７】
また、第一アンテナ１９からの出力信号を、第一加算部１３を介して入力する第一チューナ１４と、第二アンテナ２９からの出力信号を、入力する第二チューナ２４とを配置する（ステップＳ１１）。
【００４８】
第二配置ステップは、第一チューナ１４の出力信号と、第二チューナ２４の出力信号とを入力するダイバーシティ受信部３０と、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する制御部４０を配置する（ステップＳ１２）。まず、制御部４０は、初期値としての制御パラメータを、第一振幅位相調整部１２に供給する。そして、制御部４０は、第一センサー２８の信号の振幅位相を、その制御パラメータで制御する。
【００４９】
すなわち、第一振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部１２において、第一センサー２８の出力するピックアップ信号の振幅位相を制御する（ステップＳ１３）。
【００５０】
その後、第一振幅位相調整部１２の出力信号が、第一加算部１３の第二入力端子に印加される。一方、第一アンテナ１９から整合回路１１を介して受信した信号は、第一加算部１３の第一入力端子に印加される。すなわち、第一入力ステップは、２つの出力信号を入力する第一加算部１３において、これらの２つの出力信号である第一アンテナ１９の出力信号と、第一振幅位相調整部１２の出力信号とを入力し、加算して出力する。また、第一チューナ１４において、第一アンテナ１９からの出力信号を、第一加算部１３を介して入力する（ステップＳ１４）。
【００５１】
第二入力ステップは、第二チューナ２４において、第二アンテナ２９からの出力信号を入力する（ステップＳ１５）。
【００５２】
第三入力ステップは、第一チューナ１４の出力信号と、第二チューナ２４の出力信号とをダイバーシティ受信部３０に入力する（ステップＳ１６）。
【００５３】
合成ステップは、ダイバーシティ受信部３０において、第一チューナ１４の出力信号と第二チューナ２４の出力信号とを合成する（ステップＳ１７）。そして、ダイバーシティ受信部３０は、受信品質信号３１を出力する。制御部４０は、この受信品質信号３１を入力する。
【００５４】
そして、復調ステップは、ダイバーシティ受信部３０において、第一アンテナ１９からの出力信号と第二アンテナ２９の出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行う（ステップＳ１８）。
【００５５】
制御ステップは、制御部４０において、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、さらに制御する（ステップＳ１９）。すなわち、制御部４０は、この時の受信品質を表す受信信号強度パラメータ（ＡＧＣ），ビットエラーレート（ＢＥＲ），ＣＮ比（ＣＮ）をリファレンスとして、制御パラメータのいくつかを変化させる。
【００５６】
制御パラメータを変化させた結果、受信品質信号３１が増減する場合は、制御部４０は、その中で最も良くなるポイントをメモリーに格納する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１は最良の値か、どうかを確認する（ステップＳ２０）。最良の値であれば（Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。そうでなければ（Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って、一連の処理を繰り返す。この際に、制御部４０が、制御パラメータの変化ステップを順次、粗から密に移行させることで、より精確な制御が可能となる。したがって、受信品質信号３１が最良の値となるように、制御部４０が、第一振幅位相調整部１２を制御できる。
【００５７】
図４は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａが、結合成分をキャンセルする動作を、ベクトル合成を用いて説明する図である。結合成分は、２つのアンテナが近接して配置されているために、それらのアンテナの相互作用により生じる。特に、本実施の形態では、第一アンテナ１９に誘起される第二アンテナ２９からの結合成分をキャンセルし、第一アンテナ１９における受信感度の抑圧が結合成分によって生じないように工夫している。
【００５８】
図４には、５つのベクトル表示６０、６２、６４、６６、６８を示している。ベクトル表示６２は、第一センサー２８に誘起する信号成分をベクトル５４で示している。第一センサー２８に誘起する信号成分は、第二アンテナ２９の地盤へ向かう電磁結合電流成分により、主に誘起する。したがって、第二アンテナ２９で受信する信号成分と同相となる。ここで、第二アンテナ２９で受信する信号成分のキャリアを、ベクトル表示６２の表示系における基準として、Ｒ軸上にあるものとしている。そして、９０度遅れた軸をＩ軸で表示し、ベクトル表示系を構成している。他のベクトル表示６０、６４、６６、６８も同様にして、表示している。
【００５９】
ベクトル表示６４は、第一振幅位相調整部１２に入力した第一センサー２８に誘起する信号成分の振幅と位相を、第一振幅位相調整部１２において制御した結果をベクトル５５で示している。
【００６０】
ベクトル表示６０は、第一アンテナ１９に誘起する２つの信号成分を２つのベクトル５１、５２で示している。さらに、それらのベクトルの合成したベクトル５３も示している。放送局５０からの受信信号は、ベクトル５１である。受信信号のベクトル５１の他に、アンテナ結合により第二アンテナ２９からの結合成分のベクトル５２も同時に存在する。これらの合成信号はベクトル合成したベクトル５３となる。この合成信号が、実際には、第一アンテナ１９から出力される。すなわち、受信信号のベクトル５１よりも振幅が減少する。この原因は、第一アンテナ１９に近接して配置された第二アンテナ２９による結合成分による。以下では、この結合成分であるベクトル５２をキャンセルする方法について説明する。
【００６１】
ベクトル表示６６は、第一加算部１３の入力信号をベクトル５１、５２、５５で示している。すなわち、ベクトル表示６０のベクトル５１、５２とベクトル表示６４のベクトル５５と、それらを合成したベクトル５１を表示している。第一アンテナ１９における第二アンテナ２９の結合成分であるベクトル５２は、第一振幅位相調整部１２において制御した結果のベクトル５５によりキャンセルすることができる。結果として、第一加算部１３の出力信号として、ベクトル表示６８に示すように、ベクトル５９で示す合成受信信号を得ることができる。このベクトル５９は、ベクトル５１と同等である。このようにして、２つのアンテナが近接されて配置されたことに伴う、受信感度に対する結合劣化の影響をなくすことができる。したがって、第一アンテナ１９の受信感度を最大化できる。
【００６２】
また、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ａにおいては、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは実質的に同一方向となるように配置している。すなわち、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号は、第一アンテナ１９に飛び込む偏波面の信号を、より多く捉えるように配置されている。その結果、本実施の形態においては、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果を増大させることが可能となる。
【００６３】
したがって、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置によれば、小型の筐体でポータブル受信機を構成してダイバーシティとノイズキャンセラとによって高感度・高安定度を有する受信機を安価に提供することが可能となる。
【００６４】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂのブロック図である。本実施の形態１においては、図２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは、実質的に同方向に配置していた。しかし、本実施の形態２におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂでは、図５の矢印４２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、互いに実質的に直交するように配置している。すなわち、第一アンテナ１９は垂直偏波面を主に、第二アンテナ２９ｂは水平偏波面を主に、受信するものである。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同等な構成・機能には同じ符号を付け、説明は省略する。
【００６５】
また、実施の形態１と同様に、図５の矢印４４に示すように、第一センサー２８は第一アンテナ１９と同じ方向の偏波面を主に受信する。また、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは互いに相互距離ｄ［ｍ］だけ離して配置する。すなわち、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂも、実施の形態１と同様に、第一アンテナ１９の一部または給電点と、第二アンテナ２９ｂの一部または給電点との、相互距離ｄが、受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されている。
【００６６】
他の構成は実施の形態１と同様である。したがって、本実施の形態においても、アンテナ結合に伴って、第一アンテナ１９に誘起される第二アンテナ２９ｂからの結合成分をキャンセルし、第一アンテナ１９における受信感度の抑圧が結合成分によって生じないようにできる。その結果、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｂも、アンテナ結合相関除去の効果を奏する。
【００６７】
また、本実施の形態では、矢印４２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとを互いに実質的に直交させている。また、矢印４４に示すように、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは実質的に同一方向となるように配置している。このような配置より、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、実質的に同方向である実施の形態１と比べて、格段に疎結合とすることができる。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの偏波面をお互いに異ならせることにより、感度抑圧の原因になる第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの間の電磁結合による信号を抑えることができる。加えて、第一センサー２８が出力する第一ピックアップ信号は、第一アンテナ１９に飛び込む偏波面の信号をより多く捉えるように配置されている。その結果、本実施の形態においても、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果を増大させることが可能となる。
【００６８】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｃのブロック図である。実施の形態１においては、第二アンテナ２９からの出力信号は、回路構成を簡単にするため、整合回路２１から直接、第二チューナ２４を介して、ダイバーシティ受信部３０へ入力している。しかし、図６に示すように、実施の形態３においては、第二アンテナ２９の系統にも、第一アンテナ１９の系統と同様の構成を取って相互にアンテナ結合をキャンセルするようにしている。
【００６９】
図６に示すように、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｃは、図２に示した実施の形態１の構成に加えて、第二センサー１８と、第二振幅位相調整部２２と第二加算部２３とをさらに備えている。他の構成と機能は、同等であるので、これらの詳細な説明は略する。
【００７０】
第二アンテナ２９は、第一アンテナ１９と同様に整合回路２１でインピーダンスマッチングを取り、信号の受信感度を最も向上させるように設定する。第二加算部２３は、第一入力端子及び第二入力端子を有する。また、第二アンテナ２９からの出力信号を、整合回路２１を介して、第二加算部２３の第一入力端子に入力する。第二振幅位相調整部２２の出力を第二加算部２３の第二入力端子に入力する。そして、第二加算部２３は、第一入力端子及び第二入力端子に入力された信号を加算して出力する。すなわち、第二加算部２３は、第二アンテナ２９からの出力信号と、第二振幅位相調整部２２の出力信号とを入力し、入力したこれら２つの出力信号を加算して出力する。
【００７１】
第二チューナ２４は、第二加算部２３の出力信号を入力する。すなわち、第二チューナ２４は、第二アンテナ２９からの出力信号を、整合回路２１と第二加算部２３とを介して入力する。第二チューナ２４でも、ＲＦ増幅、周波数変換などを行う。
【００７２】
ダイバーシティ受信部３０は、第一チューナ１４の出力信号と第二チューナ２４の出力信号とを入力して、合成する。この合成は、例えば、キャリア最大比合成を行いダイバーシティ方式の復調をしてもよい。
【００７３】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１に応じて、第一振幅位相調整部１２と第二振幅位相調整部２２とを制御する。
【００７４】
図６に示すように、第二センサー１８は、第一アンテナ１９の整合回路１１の地盤に流れる第一アンテナ１９の電磁結合電流成分（図６には、矢印１７で示す）をピックアップするように、第一アンテナ１９の給電点の地盤付近に配置する。第一アンテナ１９の給電点すなわち整合回路１１のグランド部において、電磁結合電流成分の存在する範囲である１／４λ以内であって、０．１５ｍ以内に近接して、第二センサー１８を配置する。すなわち、第一アンテナ１９の給電点と、第二センサー１８の中央部との距離は、受信電波の波長に対して１／４以内とする。また、図６の矢印４２に示すように、第二センサー１８は、第一センサー２８とは、互いに直交するように配置している。
【００７５】
このように近接して配置したので、第二センサー１８には、第一アンテナ１９の受信信号成分が誘起される。また、第二センサー１８は、第一アンテナ１９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。第二振幅位相調整部２２は、第二センサー１８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する。
【００７６】
制御部４０は、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、第一振幅位相調整部１２を制御する。さらに、制御部４０は、第二センサー１８の出力する第２ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、第二振幅位相調整部２２を制御する。このような制御により、本実施の形態における無線装置１０ｃは、アンテナ結合相関除去機能を備えている。なお、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９との結合成分をキャンセルする動作の詳細については、実施の形態１で説明したのと同等であるので省略する。
【００７７】
次に、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法の具体的な手順について述べる。図７は、本発明の実施の形態３におけるアンテナ結合相関除去方法を説明するフローチャートである。実施の形態１のアンテナ結合相関除去方法におけるステップに加えて、本実施の形態におけるアンテナ結合相関除去方法は、第二センサー配置ステップと、第二振幅位相調整部配置ステップと、第二加算部配置ステップとを、さらに有している。なお、これらの配置ステップは、図７に示したフローチャートの順とする必要はない。また、第一及び第二振幅位相調整部配置ステップは、第一振幅位相調整部１２に加えて、第二振幅位相調整部２２をさらに配置している。そして、制御ステップは、第一振幅位相調整部１２に加えて、制御部４０は、第二振幅位相調整部２２をさらに制御する。
【００７８】
以下では、本実施の形態のアンテナ結合相関除去方法の詳細について説明する。ただし、実施の形態１と同等なステップについては、同等な符号を付け、説明を省略する。
【００７９】
第二センサー配置ステップは、第一アンテナ１９の給電点の地盤付近に第二センサー１８を配置する（ステップＳ２１）。そして、まず、アンテナ結合相関除去の合成ノイズ源である第一センサー２８の出力する第一ピックアップ信号、及び第二センサー１８の出力する第二ピックアップ信号のレベルの小さいチャンネルに、受信周波数を調整する。このチャンネルは、システムに使用する各部のクロック周波数などから予め求めて、プリセットしておくことができる。
【００８０】
また、第二振幅位相調整部配置ステップは、第二センサー１８の出力する第二ピックアップ信号を入力する第二振幅位相調整部２２を配置する（ステップＳ２２）。第二センサー１８には、第一アンテナ１９の受信信号成分が誘起される。また、第二センサー１８は、第一アンテナ１９の受信信号成分とともに機器内部の各種ノイズ源から放出されるノイズ成分を併せてピックアップする。
【００８１】
第二加算部配置ステップは、第二アンテナ２９からの出力信号と、第二振幅位相調整部２２の出力信号とを入力し、入力したこれらの２つの出力信号を入力する第二加算部２３を配置する（ステップＳ２３）。
【００８２】
第二配置ステップは、第一チューナ１４の出力信号と、第二チューナ２４の出力信号とを入力するダイバーシティ受信部３０と、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１を入力する制御部４０を配置する（ステップＳ１２）。次に、まず、制御部４０は、初期値としての制御パラメータを、第一振幅位相調整部１２、及び第二振幅位相調整部２２に供給する。そして、制御部４０は、第一センサー２８、及び第二センサー１８の信号の振幅位相を、その制御パラメータで制御する。
【００８３】
すなわち、第一及び第二振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部１２において、第一センサー２８の出力するピックアップ信号の振幅位相を制御する。さらに、第二振幅位相調整部２２において、第二センサー１８の第二ピックアップ信号の振幅位相を、制御する（ステップＳ２４）。
【００８４】
第二入力ステップは、第二チューナ２４において、第二アンテナ２９からの出力信号を入力する際に、まず、第二加算部２３において、２つの出力信号である第二アンテナ２９からの出力信号と、第二振幅位相調整部２２の出力信号とを入力し、加算して出力する。そして、第二チューナ２４において、第二アンテナ２９からの出力信号を、第二加算部２３を介して入力する（ステップＳ２５）。
【００８５】
制御ステップは、制御部４０において、実施の形態1と同様に第一振幅位相調整部１２を制御するとともに、ダイバーシティ受信部３０の出力する受信品質信号３１に応じて、第二センサー１８の第二ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号３１が最良の値となるように、さらに第二振幅位相調整部２２を制御する（ステップＳ２６）。すなわち、制御部４０は、この時の受信品質を表す受信信号強度パラメータ（ＡＧＣ），ビットエラーレート（ＢＥＲ），ＣＮ比（ＣＮ）をリファレンスとして、制御パラメータのいくつかを変化させる。
【００８６】
制御パラメータを変化させた結果、受信品質信号３１が増減する場合は、制御部４０は、その中で最も良くなるポイントをメモリーに格納する。そして、制御部４０は、受信品質信号３１は最良の値か、どうかを確認する（ステップＳ２０）。最良の値であれば（Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。そうでなければ（Ｎｏ）、ステップＳ２４に戻って、一連の処理を繰り返す。この際に、制御部４０が、制御パラメータの変化ステップを順次、粗から密に移行させることで、より精確な制御が可能となる。したがって、受信品質信号３１が最良の値となるように、制御部４０が、第一振幅位相調整部１２および第二振幅位相調整部２２を制御できる。
【００８７】
なお、第一センサー２８と第二センサー１８とは、それぞれ第一アンテナ１９と第二アンテナ２９との電磁結合電流成分をピックアップできればよい。したがって、第一センサー２８と第二センサー１８とは、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とよりも、アンテナとしての利得は小さくてもよい。また、第一センサー２８と第二アンテナ２９とは、疎結合であってもよい。そして、第二センサー１８と第一アンテナ１９とも、疎結合であってもよい。また、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置している。
【００８８】
したがって、第一センサー２８と第二センサー１８との間のアンテナ結合は、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とのアンテナ結合よりも、遥かに小さいものである。その結果、第一センサー２８と第二センサー１８とのアンテナ結合を原因とする、受信感度の対する結合劣化の影響は殆ど生じない。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９の受信感度を最大化できる。
【００８９】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｄのブロック図である。実施の形態３においては、図６に示すように、第二アンテナ２９系統にも、第一アンテナ１９の系統と同様の構成を取って相互にアンテナ結合をキャンセルするようにしている。そして、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９とは、実質的に同方向に配置していた。しかし、本実施の形態４におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｄでは、図８の矢印４２に示すように、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、互いに実質的に直交するように配置している。すなわち、第一アンテナ１９は垂直偏波面を主に、第二アンテナ２９ｂは水平偏波面を主に、受信するものである。
【００９０】
したがって、本実施形態でも、実施の形態２と同様の配置により、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとは、実質的に同方向である実施の形態１と比べて、格段に疎結合とすることができる。したがって、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの偏波面をお互いに異ならせることにより、感度抑圧の原因になる第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂとの間の電磁結合による信号を捉えることが可能となる。
【００９１】
なお、第一センサー２８は、図８の矢印４４に示すように、第一アンテナ１９と同じ方向の偏波面を主に受信する。第二センサー１８は、図８の矢印４４ａに示すように、第二アンテナ２９ｂと同じ方向の偏波面を主に受信する。他の構成は、実施の形態３と同様であり、同等な構成・機能には同じ符号を付け、説明は省略する。
【００９２】
本実施の形態では、第一アンテナ１９と第二アンテナ２９ｂを互いに実質的に直交させ、第一センサー２８と第一アンテナ１９とは実質的に同方向とするように配置している。これにより、第一センサー２８が出力する第一ピックアップ信号は、第一アンテナ１９に飛び込む偏波面の信号をより多く捉えることが可能となる。したがって、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果をさらに増大させることが可能となる。また、第二センサー１８と第二アンテナ２９ｂとは実質的に同方向とすることにより、第二センサー１８が出力する第二ピックアップ信号は、第二アンテナ２９ｂに飛び込む偏波面の信号をより多く捉えることが可能となる。したがって、アンテナ結合劣化成分をキャンセルする作用と効果をさらに増大させることが相乗的に可能となる。
【００９３】
これらにより、アンテナ同士が近接することで生じるアンテナ結合劣化を軽減してアンテナ性能を最大に発揮できるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｄを実現可能とする。
【００９４】
なお、第一センサー２８は、機器内部の各種ノイズ源からのノイズ成分を併せてピックアップするようにしてもよい。この場合は受信チャンネル、帯域に応じて最も感度劣化に影響する要因に対して、それがアンテナ結合劣化であればアンテナ結合成分を主に、ノイズ成分であればそのノイズ成分を主にキャンセルするよう全体を制御部４０によって制御し、通常のノイズキャンセラの機能を合わせ取り込むことができる。
【００９５】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５におけるアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置１０ｅのブロック図である。図６に示すように、実施の形態３においては、第二アンテナ２９の系統にも、第一アンテナ１９の系統と同様の構成を取って相互にアンテナ結合をキャンセルするようにしている。本実施の形態では、図９の矢印４２に示すように、第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９とを、互いに実質的に直交するように配置している。すなわち、第一アンテナ１９ｂは水平偏波面を主に、第二アンテナ２９ｂは垂直偏波面を主に、受信するものである。また、矢印４２ａに示すように、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置している。そして、第一アンテナ１９ｂと第一センサー２８とは、矢印４２ｂに示すように、互いに実質的に直交するように配置している。かつ、矢印４２ｄに示すように、第二アンテナ２９と第二センサー１８と互いに実質的に直交するように配置している。本実施の形態では、他の実施の形態と同等な構成・機能には同じ符号を付け、説明は省略する。
【００９６】
このように構成することにより、第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９とは、実質的に同方向である実施の形態１と比べて、格段に疎結合とすることができる。したがって、第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９との偏波面をお互いに異ならせることにより、感度抑圧の原因になる第一アンテナ１９ｂと第二アンテナ２９との間の電磁結合による信号を抑えることが可能となる。
【００９７】
また、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置しているので、第一センサー２８と第二センサー１８との間の電磁結合による信号を抑えることが可能となる。なお、第一センサー２８と第二センサー１８は、それぞれのセンサーに誘起する信号成分を用いて、アンテナの相互作用により生じる結合成分を、キャンセルする役割を果たす。したがって、必要以上に大きな誘起する信号成分を捉える必要はない。そのためには、本実施の形態のように、第一センサー２８と第二センサー１８とは、互いに実質的に直交するように配置している。その結果、第一センサー２８と第二センサー１８との間に結合成分を生じないことが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係るアンテナ結合相関除去方法およびアンテナ結合相関除去機能は、小型の機器におけるダイバーシティアンテナの結合劣化を防止できる。そのため、ポータブル機器に適する小型の受信装置であって、かつダイバーシティを用いて高感度かつ安定に受信するアンテナ結合相関除去方法およびアンテナ結合相関除去機能を備えた各種の無線装置に有用である。
【符号の説明】
【００９９】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ    無線装置
１１，２１    整合回路
１２    第一振幅位相調整部
１３    第一加算部
１４    第一チューナ
１７，２７    矢印
１８    第二センサー
１９，１９ｂ    第一アンテナ
２２    第二振幅位相調整部
２３    第二加算部
２８    第一センサー
２９，２９ｂ    第二アンテナ
２４    第二チューナ
３０    ダイバーシティ受信部
３１    受信品質信号
４０    制御部
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｄ，４４，４４ａ    矢印
５０    放送局
６０，６２，６４，６６，６８    ベクトル表示
７０，７２    建造物
７１    山
７３    直接波
７４    間接波
ｄ    相互距離
λ    電波の波長
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信におけるアンテナ結合相関除去方法であって、
第一配置ステップは、
前記第二アンテナの給電点の地盤付近に第一センサーと、
前記第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する第一振幅位相調整部と、
前記第一アンテナからの出力信号と、前記第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した前記２つの出力信号を加算して出力する第一加算部と、
前記第一アンテナからの出力信号を、前記第一加算部を介して入力する第一チューナと、
前記第二アンテナからの出力信号を、入力する第二チューナと、を配置し、
第二配置ステップは、
前記第一チューナの出力信号と、前記第二チューナの出力信号とを入力するダイバーシティ受信部と、
ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する制御部を配置し、
振幅位相調整ステップは、第一振幅位相調整部において、前記第一センサーの出力するピックアップ信号の振幅位相を制御し、
第一入力ステップは、
２つの出力信号を入力する第一加算部において、
前記２つの出力信号である前記第一アンテナの出力信号と、前記第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、加算して出力し、
第一チューナにおいて、
前記第一アンテナからの出力信号を、前記第一加算部を介して入力し、
第二入力ステップは、
第二チューナにおいて、
前記第二アンテナからの出力信号を入力し、
第三入力ステップは、前記第一チューナの出力信号と、前記第二チューナの出力信号とを前記ダイバーシティ受信部に入力し、
合成ステップは、前記ダイバーシティ受信部において、前記第一チューナの前記出力信号と前記第二チューナの前記出力信号とを合成し、
復調ステップは、前記ダイバーシティ受信部において、前記第一アンテナからの前記出力信号と前記第二アンテナの前記出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行い、
制御ステップは、制御部において、前記ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、前記第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように前記第一振幅位相調整部を制御するアンテナ結合相関除去方法。
【請求項２】
前記第二アンテナの前記給電点と、前記第一センサーの中央部との距離は、受信電波の波長の１／４以内とする請求項１に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項３】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項４】
前記第一センサーと前記第一アンテナとは、互いに実質的に同方向とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項５】
前記受信品質信号は、受信信号強度パラメータ、ビットエラーレート、ＣＮ比の少なくともいずれか１つである請求項１に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項６】
前記配置ステップは、第二センサー配置ステップと、第二振幅位相調整部配置ステップと、第二加算部配置ステップとを、さらに有し、
前記第二センサー配置ステップは、前記第一アンテナの給電点の地盤付近に第二センサーを配置し、
前記第二振幅位相調整部配置ステップは、前記第二センサーの出力する第二ピックアップ信号を入力する第二振幅位相調整部を配置し、
前記第二加算部配置ステップは、２つの出力信号を入力する第二加算部を配置し、
前記第二入力ステップは、さらに
前記第二加算部において、
前記２つの出力信号である前記第二アンテナからの出力信号と、前記第二振幅位相調整部の出力信号とを入力し、加算して出力し、
第二チューナにおいて、
前記第二アンテナからの出力信号を、前記第二加算部を介して入力し、
前記振幅位相調整ステップは、さらに、前記第二振幅位相調整部において、前記第二センサーの前記第二ピックアップ信号の振幅位相を、制御し、
前記制御ステップは、前記制御部において、前記ダイバーシティ受信部の出力する前記受信品質信号に応じて、前記第二センサーの前記第二ピックアップ信号の振幅位相を、前記受信品質信号が最良の値となるように、さらに第二振幅位相調整部を制御する請求項１に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項７】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項６に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項８】
前記第一センサーと前記第２センサーとは、互いに実質的に直交する請求項６に記載のアンテナ結合相関除去方法。
【請求項９】
第一アンテナの一部または給電点と、第二アンテナの一部または給電点との、相互距離が受信電波の波長の１／２以内に近接して配置されるダイバーシティ受信を行う無線装置であって、
前記第二アンテナの給電点の地盤付近に配置する第一センサーと、
前記第一センサーの出力する第一ピックアップ信号の振幅位相を制御する第一振幅位相調整部と、
前記第一アンテナからの出力信号と、前記第一振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した前記２つの出力信号を加算して出力する第一加算部と、
前記第一アンテナからの出力信号を、前記第一加算部を介して入力する第一チューナと、
前記第二アンテナからの出力信号を、入力する第二チューナと、
前記第一チューナの出力信号と、前記第二チューナの出力信号とを入力するダイバーシティ受信部と、
前記ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号を入力する制御部と、
を備え、
前記ダイバーシティ受信部は、
前記第一チューナの前記出力信号と前記第二チューナの前記出力信号とを合成し、
かつ、前記第一アンテナからの前記出力信号と前記第二アンテナの前記出力信号とからダイバーシティ方式の復調を行い、
前記制御部は、前記ダイバーシティ受信部の出力する受信品質信号に応じて、前記第一ピックアップ信号の振幅位相を、受信品質信号が最良の値となるように前記第一振幅位相調整部を制御するアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１０】
前記第二アンテナの前記給電点と、前記第一センサーの中央部との距離は、受信電波の波長の１／４以内とする請求項９に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１１】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項９または請求項１０のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１２】
前記第一センサーと前記第一アンテナとは、互いに実質的に同方向とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１３】
前記受信品質信号は、受信信号強度パラメータ、ビットエラーレート、ＣＮ比の少なくともいずれか１つである請求項９に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１４】
前記第一アンテナの給電点の地盤付近に配置する第二センサーと、
前記ダイバーシティ受信部が出力する前記受信品質信号に応じて、前記第二センサーの出力する第二ピックアップ信号の振幅位相を、制御する第二振幅位相調整部と、
前記第二アンテナからの出力信号と、前記第二振幅位相調整部の出力信号とを入力し、入力した前記２つの出力信号を加算して出力する第二加算部と、をさらに備え、
前記第二チューナは、前記第二アンテナの出力信号を、前記第二加算部を介して入力し、
前記制御部は、前記ダイバーシティ受信部の出力する前記受信品質信号に応じて、前記第二ピックアップ信号の振幅位相を、前記受信品質信号が最良の値となるように、さらに第二振幅位相調整部を制御する請求項９に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１５】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、互いに実質的に直交する請求項１４に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【請求項１６】
前記第一センサーと前記第２センサーとは、互いに実質的に直交する請求項１４に記載のアンテナ結合相関除去機能を備えた無線装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009128221.tif 000015
【図２】
2009128221.tif 000016
【図３】
2009128221.tif 000017
【図４】
2009128221.tif 000018
【図５】
2009128221.tif 000019
【図６】
2009128221.tif 000020
【図７】
2009128221.tif 000021
【図８】
2009128221.tif 000022
【図９】
2009128221.tif 000023
【図１０】
2009128221.tif 000024
【図１１】
2009128221.tif 000025
【図１２】
2009128221.tif 000026
【国際調査報告】
2009128221.tif 000027
2009128221.tif 000028