(57)【要約】【課題】  無線信号を広帯域に受信可能な受信機を提供する。【解決手段】  受信機１００は、アレーアンテナ１０と、端子１８，１９，２１，２２と、スイッチＳ１，Ｓ２と、受信回路２０と、切換制御部３０と、リアクタンス設定部４０とを備える。受信回路２０は、アレーアンテナ１０からの受信信号を復調して受信信号の受信周波数および受信信号品質ＱＲＳを検出する。そして、受信回路２０は、受信周波数を周波数設定信号ＤＦとしてリアクタンス設定部４０へ出力し、受信信号品質ＱＲＳを切換制御部３０およびリアクタンス設定部４０へ出力する。リアクタンス設定部４０は、各周波数において、受信周波数に対応するリアクタンスの組を端子１８，１９，２１，２２に設定し、切換制御部３０は、受信信号品質ＱＲＳがしきい値以上になるようにスイッチＳ１，Ｓ２を切換える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数を有し、かつ、所定周波数帯域を無線通信により伝送される無線信号を受信する受信機であって、
指向性を電気的に切換え可能なアンテナと、
前記複数の周波数に対応して各々が複数の指向性からなる複数の指向性パターンを有し、前記複数の周波数毎に対応する前記指向性パターンを設定する指向性パターン設定手段と、
前記設定された指向性パターンに含まれる複数の指向性から前記アンテナにより受信された前記無線信号の受信信号品質がしきい値以上になる好適な指向性を抽出し、前記アンテナの指向性を前記好適な指向性に切換える指向性切換手段とを備える受信機。
【請求項２】
前記しきい値は、前記無線信号の受信信号強度に応じて変えられる、請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記しきい値は、前記無線信号の受信信号におけるビットレートに応じて変えられる、請求項１に記載の受信機。
【請求項４】
前記しきい値は、前記無線信号の伝送モードに応じて変えられる、請求項１に記載の受信機。
【請求項５】
前記無線信号は、テレビジョン信号であり、
前記指向性切換手段は、前記テレビジョン信号を復調した所定数の画像データからなるフレームに同期して前記指向性を前記好適な指向性に切換える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項６】
前記無線信号は、テレビジョン信号であり、
前記指向性切換手段は、前記テレビジョン信号を復調した所定数の画像データを表示する画面の切換期間に前記指向性を前記好適な指向性に切換える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項７】
前記複数の指向性パターンは、当該受信機の起動時に決定される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項８】
前記無線信号は、アナログテレビジョン信号であり、
前記受信信号品質は、カラー画像を表示するためのカラーバースト信号の前記アナログテレビジョン信号からの検出有無である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項９】
前記無線信号は、テレビジョン信号であり、
前記受信信号品質は、前記テレビジョン信号を復調した所定数の画像データを集めたフレームの誤りがＮ（Ｎは自然数）個以上連続して発生したことである、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項１０】
前記無線信号は、直交周波数分割多重方式のデジタルテレビジョン信号であり、
前記受信信号品質は、前記直交周波数分割多重方式における特定サブキャリアに割り当てられたパイロット信号の前記デジタルテレビジョン信号からの検出有無である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項１１】
前記アンテナは、
給電素子と、
前記給電素子の回りに配置された少なくとも１つの無給電素子とからなり、
前記指向性パターン設定手段は、前記少なくとも１つの無給電素子に装荷されるリアクタンス値の組を変えることによって前記複数の周波数毎に対応する前記指向性パターンを設定し、
前記指向性切換手段は、前記リアクタンス値の組を変えることによって前記アンテナの指向性を前記好適な指向性に切換える、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気的に指向性を切換え可能なアンテナでテレビジョン信号などの無線信号を受信して復号する受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線信号を高品質で受信するためにアンテナの特性を切換えるダイバーシティが行なわれている。このダイバーシティには、空間的ダイバーシティおよび指向性ダイバーシティ等がある。
【０００３】
空間ダイバーシティは、空間的に離れた位置に複数のアンテナを配置し、無線信号を受信するアンテナを複数のアンテナ間で切換えることによって無線信号を受信するものである。また、指向性ダイバーシティは、互いに異なる指向性を有する複数のアンテナにおいて指向性を切換えることによって無線信号を受信するものである。
【０００４】
指向性を切換え可能なアンテナとして、１本の給電素子と、１本の給電素子の周囲に等間隔で配置された複数の無給電素子とからなるアンテナが知られている。このアンテナは、複数の無給電素子に装荷されるリアクタンス値の組を変えることによって指向性を変え得るアンテナである。そして、リアクタンス値の組によって指向性を切換え可能なアンテナにおいては、より強い強度の無線信号を受信するために、受信信号強度に応じて指向性を切換えることが行なわれている（非特許文献１）。
【非特許文献１】澤谷  琢磨、飯草  恭一、大平  孝，”リアクタンスダイバーシティのための３素子エスパアンテナの基本理論”，信学技報，ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＰＯＲＴ  ＯＦ  ＩＥＩＣＥ，ＤＳＰ２００２−１６１，ＳＡＴ２００２−１１１，ＲＣＳ２００２−２３０（２００３−０１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、指向性を切換え可能なアンテナによってテレビジョン信号などの無線信号を受信しようとした場合、アンテナの指向性は、無線信号の周波数によって切換えられることはないため、広範囲の周波数にわたって無線信号を高品質に受信できないという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、無線信号を広帯域に受信可能な受信機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によれば、受信機は、複数の周波数を有し、かつ、所定周波数帯域を無線通信により伝送される無線信号を受信する受信機であって、アンテナと、指向性パターン設定手段と、指向性切換手段とを備える。アンテナは、指向性を電気的に切換え可能である。指向性パターン設定手段は、複数の周波数に対応して各々が複数の指向性からなる複数の指向性パターンを有し、複数の周波数毎に対応する指向性パターンを設定する。指向性切換手段は、設定された指向性パターンに含まれる複数の指向性からアンテナにより受信された無線信号の受信信号品質がしきい値以上になる好適な指向性を抽出し、アンテナの指向性を好適な指向性に切換える。
【０００８】
好ましくは、しきい値は、無線信号の受信信号強度に応じて変えられる。
【０００９】
好ましくは、しきい値は、無線信号の受信信号におけるビットレートに応じて変えられる。
【００１０】
好ましくは、しきい値は、無線信号の伝送モードに応じて変えられる。
【００１１】
好ましくは、無線信号は、テレビジョン信号である。指向性切換手段は、テレビジョン信号を復調した所定数の画像データからなるフレームに同期して指向性を好適な指向性に切換える。
【００１２】
好ましくは、無線信号は、テレビジョン信号である。指向性切換手段は、前記テレビジョン信号を復調した所定数の画像データを表示する画面の切換期間に指向性を好適な指向性に切換える。
【００１３】
好ましくは、複数の指向性パターンは、当該受信機の起動時に決定される。
【００１４】
好ましくは、無線信号は、アナログテレビジョン信号である。そして、受信信号品質は、カラー画像を表示するためのカラーバースト信号のアナログテレビジョン信号からの検出有無である。
【００１５】
好ましくは、無線信号は、テレビジョン信号である。受信信号品質は、前記テレビジョン信号を復調した所定数の画像データを集めたフレームの誤りがＮ（Ｎは自然数）個以上連続して発生したことである。
【００１６】
好ましくは、無線信号は、直交周波数分割多重方式のデジタルテレビジョン信号である。そして、受信信号品質は、直交周波数分割多重方式における特定サブキャリアに割り当てられたパイロット信号のデジタルテレビジョン信号からの検出有無である。
【００１７】
好ましくは、アンテナは、給電素子と、給電素子の回りに配置された少なくとも１つの無給電素子とからなる。そして、指向性パターン設定手段は、少なくとも１つの無給電素子に装荷されるリアクタンス値の組を変えることによって複数の周波数毎に対応する指向性パターンを設定する。また、指向性切換手段は、リアクタンス値の組を変えることによってアンテナの指向性を好適な指向性に切換える。
【発明の効果】
【００１８】
この発明による受信機においては、無線信号の各周波数において受信信号の品質を表す受信信号品質がしきい値以上になるように、無線信号を受信するアンテナの指向性が切換えられる。
【００１９】
したがって、この発明によれば、無線信号の全周波数にわたって無線信号を高感度に受信できる。すなわち、周波数の広い範囲で無線信号を高感度に受信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１による受信機の概略ブロック図である。図１を参照して、実施の形態１による受信機１００は、アレーアンテナ１０と、端子１８，１９を有するスイッチＳ１と、端子２１，２２を有するスイッチＳ２と、受信回路２０と、切換制御部３０と、リアクタンス設定部４０とを備える。
【００２２】
受信機１００は、具体的には、室内に設置されたテレビジョン、携帯型のテレビジョンおよび車に搭載されたテレビジョンに含まれる受信機である。そして、受信機１００は、受信周波数ｆ１〜ｆｍ（ｍは、自然数）からなる周波数帯域を伝搬するテレビジョン信号を受信する。
【００２３】
アレーアンテナ１０は、アンテナ素子１１〜１３からなる。アンテナ素子１２は、給電素子であり、アンテナ素子１１，１３は、無給電素子である。そして、アンテナ素子１１〜１３は、平面状に配置され、アンテナ素子１１は、アンテナ素子１２を中心としてアンテナ素子１３と対称な位置に配置される。
【００２４】
アンテナ素子１１は、バラクタダイオード１４を含み、アンテナ素子１２は、給電回路１５を含み、アンテナ素子１３は、バラクタダイオード１６を含む。給電回路１５は、同軸ケーブル１７を介して受信回路２０に接続される。
【００２５】
バラクタダイオード１４は、スイッチＳ１を介してリアクタンス値ｘ１１またはｘ２１を受け、バラクタダイオード１６は、スイッチＳ２を介してリアクタンス値ｘ１２またはｘ２２を受ける。そして、リアクタンス値ｘ１１，ｘ１２（またはｘ２１，ｘ２２）によってそれぞれアンテナ素子１１，１３の電気長が変化し、給電素子であるアンテナ素子１２と無給電素子であるアンテナ素子１１，１３との間の共振長が変化する。従って、アレーアンテナ１０の指向性が変化する。
【００２６】
すなわち、アレーアンテナ１０は、スイッチＳ１，Ｓ２を介してリアクタンス値の組［ｘ１１，ｘ１２］または［ｘ２１，ｘ２２］を受け、その受けたリアクタンス値の組［ｘ１１，ｘ１２］または［ｘ２１，ｘ２２］によって指向性を変えて、到来する電波を受信する。そして、アレーアンテナ１０は、受信した電波をアンテナ素子１２の給電回路１５から同軸ケーブル１７を介して受信回路２０へ出力する。
【００２７】
受信回路２０は、アレーアンテナ１０の給電回路１５から受信信号を受け、その受けた受信信号を復調して復調信号を出力する。また、受信回路２０は、受信信号の周波数を検出し、その検出した周波数を周波数設定信号ＤＦとしてリアクタンス設定部４０へ出力する。さらに、受信回路２０は、受信信号の品質を示す受信信号品質ＱＲＳを生成して切換制御部３０およびリアクタンス設定部４０へ出力する。
【００２８】
切換制御部３０は、受信回路２０から受けた受信信号品質ＱＲＳをしきい値Ｑｔｈと比較する。そして、切換制御部３０は、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈ以上であるとき保持信号ＨＬＤを生成してスイッチＳ１，Ｓ２へ出力し、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈよりも小さいとき、切換信号ＥＸＣを生成してスイッチＳ１，Ｓ２へ出力する。
【００２９】
スイッチＳ１，Ｓ２は、それぞれ、端子１８，２１または１９，２２に接続される。スイッチＳ１，Ｓ２は、切換制御部３０からの保持信号ＨＬＤに応じて、端子１８，２１または１９，２２との接続を保持する。また、スイッチＳ１，Ｓ２は、切換制御部３０からの切換信号ＥＸＣに応じて、端子１８，２１または１９，２２との接続を切換える。
【００３０】
なお、スイッチＳ１，Ｓ２は、切換信号ＥＸＣに応じて端子１８，２１または１９，２２との接続が同時に切換えられる。すなわち、切換信号ＥＸＣによってスイッチＳ１，Ｓ２のいずれか一方だけが切換えられることはない。そして、スイッチＳ１が端子１８に接続されているとき、スイッチＳ２は、端子２１に必ず接続されており、スイッチＳ１が端子１９に接続されているとき、スイッチＳ２は、端子２２に必ず接続されている。これによって、アレーアンテナ１０に与えられるリアクタンス値の組は、［ｘ１１，ｘ１２］または［ｘ２１，ｘ２２］に切換えられる。
【００３１】
リアクタンス設定部４０は、メモリ４１と、電圧供給回路４２と、優先順位更新制御部４３とを含む。図２は、図１に示すメモリ４１が記憶するテーブルの概略図である。図２を参照して、テーブルＴＢＬは、受信周波数ｆ１〜ｆｍと、リアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍとからなる。リアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、それぞれ、受信周波数ｆ１〜ｆｍに対応して設けられる。そして、リアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、それぞれ、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ１、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆｍからなる。すなわち、リアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍの各々は、２つのリアクタンス値の組からなる。そして、各受信周波数ｆ１〜ｆｍにおいて、リアクタンス値の組［ｘ１１，ｘ１２］または［ｘ２１，ｘ２２］は、アレーアンテナ１０の指向性をできるだけ大きく変化させ、かつ、アレーアンテナ１０の入力インピーダンスが７５Ωになるように決定される。
【００３２】
このように、メモリ４１は、各周波数ｆ１〜ｆｍにおいて、アレーアンテナ１０の指向性をできるだけ大きく変化させ、かつ、アレーアンテナ１０の入力インピーダンスが７５Ωになるように決定されたリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍを周波数ｆ１〜ｆｍに対応付けたテーブルＴＢＬを記憶する。
【００３３】
このリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍの各々は、アレーアンテナ１０の指向性を決定するものであり、リアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当する。そして、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当するリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、受信機１００の起動時以後、維持される。
【００３４】
また、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当するリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、受信機１００の起動時以後、一定期間毎に更新される。
【００３５】
さらに、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当するリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、受信機１００の起動時以後、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈよりも低いことがＮ（Ｎは自然数）回以上継続したとき、更新される。
【００３６】
さらに、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当するリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、受信機１００の起動時以後、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈよりも低いことが所定期間内にＮ（Ｎは自然数）回以上継続したとき、更新される。
【００３７】
さらに、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当するリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、無線信号の伝送モードの切換時に更新される。
【００３８】
さらに、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当するリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、無線信号が伝搬する電波環境が変化した時に更新される。
【００３９】
さらに、アレーアンテナ１０の指向性パターンに相当するリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍは、受信機１００の移動が検出された時に更新される。
【００４０】
再び、図１を参照して、メモリ４１は、受信回路２０から周波数設定信号ＤＦを受け、その受けた周波数設定信号ＤＦによって示される受信周波数（受信周波数ｆ１〜ｆｍのいずれか）に対応するリアクタンス値の組（リアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍのいずれか）をテーブルＴＢＬから読出し、その読出したリアクタンス値の組を電圧供給回路４２へ出力する。
【００４１】
電圧供給回路４２は、電源４２１〜４２４からなる。電源４２１〜４２４は、それぞれ、端子１８，１９，２１，２２と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。そして、電源４２１〜４２４は、メモリ４１または優先順位更新制御部４３から受けたリアクタンス値の組を実現するための電圧をそれぞれ端子１８，１９，２１，２２に供給する。具体的には、電源４２１は、受信周波数ｆ１〜ｆｍ毎に決定されたリアクタンス値（ｘ１１）ｆ１〜ｆｍを実現するための電圧（Ｖ１１）ｆ１〜ｆｍを端子１８に供給し、電源４２２は、受信周波数ｆ１〜ｆｍ毎に決定されたリアクタンス値（ｘ２１）ｆ１〜ｆｍを実現するための電圧（Ｖ２１）ｆ１〜ｆｍを端子１９に供給し、電源４２３は、受信周波数ｆ１〜ｆｍ毎に決定されたリアクタンス値（ｘ１２）ｆ１〜ｆｍを実現するための電圧（Ｖ１２）ｆ１〜ｆｍを端子２１に供給し、電源４２４は、受信周波数ｆ１〜ｆｍ毎に決定されたリアクタンス値（ｘ２２）ｆ１〜ｆｍを実現するための電圧（Ｖ２２）ｆ１〜ｆｍを端子２２に供給する。したがって、電源４２１〜４２４は、受信周波数ｆ１〜ｆｍ毎に異なる電圧をそれぞれ端子１８，１９，２１，２２へ供給する。
【００４２】
優先順位更新制御部４３は、受信回路２０から受信信号品質ＱＲＳおよび周波数設定信号ＤＦを受け、受信機１００の電源（図示せず）からＯＮ信号またはＯＦＦ信号を受ける。そして、優先順位更新制御部４３は、ＯＮ信号を受けたとき（ＧＴ１）、ＯＦＦ信号を受けたとき（ＧＴ２）、および受信信号品質ＱＲＳがＮ（Ｎは自然数）回連続してしきい値Ｑｔｈを下回ったとき（ＧＴ３）のいずれかにおいて、メモリ４１に記憶されたリアクタンスの組（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ１、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆｍを更新する。
【００４３】
具体的には、優先順位更新制御部４３は、上記の（ＧＴ１）〜（ＧＴ３）の各タイミングで各周波数ｆ１〜ｆｍにおける全てのリアクタンスの組（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆ１、（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆｍ（ｉ：自然数）を電圧供給回路４２へ出力してアンテナ素子１１，１３に設定されるリアクタンスの組を変更する。そして、優先順位更新制御部４３は、全てのリアクタンスの組に対して受信信号品質ＱＲＳを測定し、その測定した受信信号品質ＱＲＳが第１位および第２位であるリアクタンスの組を検出し、その検出したリアクタンスの組を（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ１、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆｍとしてメモリ４１に記憶する。
【００４４】
なお、［ｘ１１〜ｘｉ１］は、各周波数ｆ１〜ｆｍにおいてアンテナ素子１１に設定されるリアクタンス値を表し、［ｘ１２〜ｘｉ２］は、各周波数ｆ１〜ｆｍにおいてアンテナ素子１３に設定されるリアクタンス値を表す。
【００４５】
図３は、図１に示す受信回路２０の第１の例の概略ブロック図である。図３を参照して、受信回路２０の第１の例である受信回路２０Ａは、チューナー部２３と、中間周波増幅部２４と、直交復調器２５と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部２６と、識別部２７と、パイロット信号検出部２８とを含む。なお、受信回路２０Ａは、アレーアンテナ１０に到来する無線信号がデジタルテレビジョン信号からなる場合の受信回路である。そして、デジタルテレビジョン信号は、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）によって変調されたデジタル信号である。
【００４６】
チューナー部２３は、同軸ケーブル１７から受信信号を受け、その受けた受信信号に対して高周波増幅および周波数変換等を行ない、受信信号の周波数を検出するとともに、変換後の受信信号を中間周波増幅部２４へ出力する。また、チューナー部２３は、検出した受信信号の周波数を周波数設定信号ＤＦとしてリアクタンス設定部４０のメモリ４１および優先順位更新制御部４３へ出力する。
【００４７】
中間周波増幅部２４は、チューナー部２３からの受信信号を受け、その受けた受信信号を増幅して受信信号強度ＲＳＳＩを検出する。そして、中間周波増幅部２４は、検出した受信信号強度ＲＳＳＩを受信信号品質ＱＲＳとして切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力し、増幅後の受信信号を直交復調器２５へ出力する。
【００４８】
直交復調器２５は、中間周波増幅部２４から受けた直交周波数分割多重方式によって変調された信号の直交変調を復調してＦＦＴ部２６へ出力する。
【００４９】
ＦＦＴ部２６は、直交復調器２５からの信号を高速フーリエ変換し、その変換後の信号を識別部２７およびパイロット信号検出部２８へ出力する。
【００５０】
識別部２７は、ＦＦＴ部２６からの信号に対して誤り訂正を行ない、受信信号のエラーレートＥＲＲを検出するとともに、誤り訂正後の信号を受信データとして出力する。また、識別部２７は、ＦＦＴ部２６からの信号に基づいて伝送モードＴＭＤＥを検出すると同時に、識別部２７は、検出したエラーレートＥＲＲおよび伝送モードＴＭＤＥを受信信号品質ＱＲＳとして切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力する。
【００５１】
パイロット信号検出部２８は、ＦＦＴ部２６からの信号に含まれているパイロット信号ＰＬＴを検出し、その検出したパイロット信号ＰＬＴを受信信号品質ＱＲＳとして切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力する。なお、パイロット信号ＰＬＴは、直交周波数分割多重方式における特定サブキャリアに割り当てられ、音声データおよび画像データを表示しない信号である。
【００５２】
このように、受信回路２０Ａは、アレーアンテナ１０が受信した受信信号を同軸ケーブル１７を介して受け、その受けた受信信号を増幅および復調等して受信データを出力するとともに、受信データを得る過程で検出した受信信号強度ＲＳＳＩ、エラーレートＥＲＲ、伝送モードＴＭＤＥおよびパイロット信号ＰＬＴを受信信号品質ＱＲＳとして切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力する。
【００５３】
図４は、図１に示す受信回路２０の第２の例の概略ブロック図である。図４を参照して、受信回路２０の第２の例である受信回路２０Ｂは、チューナー部２３と、中間周波増幅部２４と、映像検波部３１と、色副搬送波再生回路３２と、カラー映像信号復調部３３とを含む。なお、受信回路２０Ｂは、アレーアンテナ１０に到来する無線信号がアナログテレビジョン信号からなる場合の受信回路である。
【００５４】
チューナー部２３は、同軸ケーブル１７からＮＴＳＣコンポジット信号を受け、その受けたＮＴＳＣコンポジット信号に対して高周波増幅および周波数変換等を行ない、ＮＴＳＣコンポジット信号の周波数を検出するとともに、変換後のＮＴＳＣコンポジット信号を中間周波増幅部２４へ出力する。また、チューナー部２３は、検出したＮＴＳＣコンポジット信号の周波数を周波数設定信号ＤＦとしてリアクタンス設定部４０のメモリ４１および優先順位更新制御部４３へ出力する。
【００５５】
中間周波増幅部２４は、チューナー部２３からのＮＴＳＣコンポジット信号を受け、その受けたＮＴＳＣコンポジット信号を増幅して受信信号強度ＲＳＳＩを検出する。そして、中間周波増幅部２４は、検出した受信信号強度ＲＳＳＩを受信信号品質ＱＲＳとして切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力し、増幅後のＮＴＳＣコンポジット信号を映像検波部３１へ出力する。
【００５６】
映像検波部３１は、中間周波増幅部２４からのＮＴＳＣコンポジット信号を受け、その受けたＮＴＳＣコンポジット信号を振幅復調してコンポジット信号を検出する。そして、映像検波部３１は、検出したコンポジット信号を色副搬送波再生回路３２およびカラー映像信号復調部３３へ出力する。
【００５７】
色副搬送波再生回路３２は、映像検波部３１からのコンポジット信号に含まれている３．５８ＭＨｚのカラーバースト信号ＣＢＲＳを検出し、その検出したカラーバースト信号ＣＢＲＳを受信信号品質ＱＲＳとして切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力する。そして、色副搬送波再生回路３２は、検出したカラーバースト信号ＣＢＲＳを用いてコンポジット信号に含まれる３．５８ＭＨｚの色副搬送波を再生し、色副搬送波に同期した色副搬送波信号を生成してカラー映像信号復調部３３へ出力する。
【００５８】
カラー映像信号復調部３３は、色副搬送波再生回路３２からの色副搬送波信号を用いて映像検波部３１からのコンポジット信号を直交復調し、カラー映像信号を出力する。
【００５９】
このように、受信回路２０Ｂは、アレーアンテナ１０が受信したＮＴＳＣコンポジット信号を同軸ケーブル１７を介して受け、その受けたＮＴＳＣコンポジット信号を増幅および復調等してカラー映像信号を出力するとともに、カラー映像信号を得る過程で検出した受信信号強度ＲＳＳＩおよびカラーバースト信号ＣＢＲＳを受信信号品質ＱＲＳとして切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力する。
【００６０】
したがって、この発明においては、受信信号品質ＱＲＳは、
（ａ）無線信号の受信信号強度ＲＳＳＩ
（ｂ）無線信号のビットエラーレート
（ｃ）フレームエラー
（ｄ）パイロット信号の検出有無またはパイロット信号の検出レベル
（ｅ）カラーバースト信号の検出有無
（ｆ）受信信号強度ＲＳＳＩと（ａ）〜（ｅ）のいずれかとの論理積
のいずれかからなる。
【００６１】
受信信号強度ＲＳＳＩが小さいと、テレビの画面は乱れるので、受信信号強度ＲＳＳＩは、受信信号品質ＱＲＳを表わす。ビットエラーレートが大きいと、テレビの画面は劣化するので、ビットエラーレートは、受信信号品質ＱＲＳを表わす。
【００６２】
フレームは、所定数の画面を集めたものであり、フレームエラーがＮ回以上継続して検出されると、画面は劣化する。したがって、フレームエラーがＮ回以上継続したことの検出有無は、受信信号品質ＱＲＳを表わす。なお、フレームエラーがＮ回以上継続したか否かは、Ｎ個のフレームを復調して画面に表示する場合に、切換制御部３０がＮ個のフレームの各々の復調時に受信回路２０ＡからエラーレートＥＲＲを受けたか否かを判定することにより行なう。
【００６３】
パイロット信号ＰＬＴは、上述したように、直交周波数分割多重方式ＯＦＤＭにおける特定サブキャリアに割り当てられ、音声データおよび画像データを表示しない信号であるので、パイロット信号ＰＬＴの検出有無またはパイロット信号ＰＬＴの検出レベルは、デジタルテレビジョン信号からなる無線信号の受信信号品質を表わす。
【００６４】
カラーバースト信号ＣＢＲＳは、上述したように、アナログテレビジョン信号に含まれ、カラー画像を表示するための信号であるので、受信したアナログテレビジョン信号の中にカラーバースト信号ＣＢＲＳが含まれているときは受信信号の品質は高いが、受信したアナログテレビジョン信号の中にカラーバースト信号ＣＢＲＳが含まれていないときは、受信信号の品質は低い。したがって、アナログテレビジョン信号におけるカラーバースト信号ＣＢＲＳの有無は受信信号品質ＱＲＳを表わす。
【００６５】
受信回路２０は、受信信号品質ＱＲＳとして上述した（ａ）〜（ｆ）のいずれかを切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力する。そして、切換制御部３０は、（ａ）〜（ｆ）のいずれかを受信信号品質ＱＲＳとして受け、その受けた受信信号品質ＱＲＳをしきい値Ｑｔｈと比較する。
【００６６】
この場合、しきい値Ｑｔｈは、固定値からなる場合と、可変値からなる場合とがある。しきい値Ｑｔｈが固定値からなる場合、切換制御部３０は、受信回路２０からの受信信号品質ＱＲＳをしきい値Ｑｔｈと比較し、その比較結果に応じてスイッチＳ１，Ｓ２の接続を保持し、または切換える。
【００６７】
また、しきい値Ｑｔｈが可変値からなる場合、切換制御部３０は、受信回路２０から受信信号品質ＱＲＳを受けると、その受信信号品質ＱＲＳの値自体を判定し、その判定結果に応じてしきい値Ｑｔｈを変える。
【００６８】
より具体的には、切換制御部３０は、受信信号品質ＱＲＳが受信信号強度ＲＳＳＩからなるとき、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に大きいか小さいかを判定し、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に小さいとき相対的に低いしきい値Ｑｔｈ＿Ｌを設定し、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に大きいとき相対的に高いしきい値Ｑｔｈ＿Ｈを設定する。この場合、切換制御部３０は、受信信号強度ＲＳＳＩの平均値が相対的に大きいか小さいかに応じてしきい値Ｑｔｈを変えてもよい。
【００６９】
この他の受信信号品質ＱＲＳについても同様である。
【００７０】
このように、しきい値Ｑｔｈが可変値からなる場合、切換制御部３０は、受信回路２０からの受信信号品質ＱＲＳの値自体を判定し、その判定結果に応じてしきい値Ｑｔｈを変え、受信信号品質ＱＲＳを、変更したしきい値Ｗｔｈと比較する。そして、切換制御部３０は、受信信号品質ＱＲＳが変更したしきい値Ｑｔｈよりも小さいとき、スイッチＳ１，Ｓ２を切換える。これによって、アレーアンテナ１０は、スイッチＳ１，Ｓ２の切換え前のリアクタンス値と異なるリアクタンス値をバラクタダイオード１４，１６に受け、指向性を変化させて無線信号を受信する。そして、変更された指向性は、一定期間維持される。
【００７１】
切換制御部３０によるスイッチＳ１，Ｓ２の切換タイミングについて説明する。切換制御部３０は、次に示す切換タイミングによってスイッチＳ１，Ｓ２を切換える。
【００７２】
（Ｔ１）任意のタイミング
（Ｔ２）一度切換えた後の一定期間経過後
（Ｔ３）フレームに同期したタイミング
（Ｔ４）垂直帰線期間
任意のタイミングは、スイッチＳ１，Ｓ２の切換え、すなわち、リアクタンス値の切換え（＝アレーアンテナ１０の指向性の切換え）が生じたＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  ＯＦ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）を捨て、１つ前の画面を表示する場合のタイミングである。リアクタンス値の切換えが生じたＧＯＰは捨てられるので、リアクタンス値の切換えタイミングは、任意のタイミングでよいことになる。
【００７３】
また、一度切換えた後の一定期間経過後のタイミングは、リアクタンス値の切換え（＝アレーアンテナ１０の指向性の切換え）が一度生じた後に、リアクタンス値を頻繁に切換えると、高品質な画面と低品質な画面とが連続して表示される場合もあるので、ほぼ一定の品質からなる画面を表示するために、一度切換えが生じた後は、一定期間経過後にリアクタンス値を切換えることにしたものである。すなわち、一度切換えられた指向性は、一定期間維持されることにしたものである。
【００７４】
さらに、フレームに同期したタイミングは、画面表示のタイミングに同期してリアクタンス値を切換えるものである。
【００７５】
さらに、垂直帰線期間は、無線信号がアナログテレビジョン信号からなる場合に、画面が切換わる間にリアクタンス値を切換えるものである。この場合、切換制御部３０は、表示部（画面）から垂直帰線信号を受け、その受けた垂直帰線信号に基づいて画面が切換わる期間を検出する。
【００７６】
しきい値Ｑｔｈの切換制御部３０への設定タイミングについて説明する。しきい値Ｑｔｈは、次に示すタイミングのいずれかのタイミングで切換制御部３０に設定される。
【００７７】
（ＳＴ１）テレビジョンの設計時
（ＳＴ２）工場出荷時
（ＳＴ３）テーブルＴＢＬの更新時
（ＳＴ４）放送モード切換時
受信機１００の全体動作について説明する。
【００７８】
デジタルテレビジョン信号またはアナログテレビジョン信号からなる無線信号が受信機１００へ到来すると、アレーアンテナ１０は、各周波数ｆ１〜ｆｍ毎に設定されたリアクタンス値の組［ｘ１１，ｘ１２］または［ｘ２１，ｘ２２］によって指向性を設定して無線信号を受信し、その受信した受信信号を同軸ケーブル１７を介して受信回路２０へ出力する。
【００７９】
受信回路２０は、デジタルテレビジョン信号の場合、受信回路２０Ａによって上述した動作に従って受信信号を復調して復調信号（受信データ）を出力するとともに、受信信号品質ＱＲＳおよび周波数設定信号ＤＦを検出し、受信信号品質ＱＲＳを切換制御部３０および優先順位更新制御部４３へ出力し、周波数設定信号ＤＦをメモリ４１および優先順位更新制御部４３へ出力する。
【００８０】
メモリ４１は、周波数設定信号ＤＦによって表わされる受信周波数（受信周波数ｆ１〜ｆｍのいずれか）に対応するリアクタンス値の組（ＲＶ１〜ＲＶｍのいずれか）をテーブルＴＢＬから読出し、その読出したリアクタンス値の組を電圧供給回路４２へ出力する。
【００８１】
電圧供給回路４２は、メモリ４１から受けたリアクタンス値の組を実現するための電圧Ｖ１１，Ｖ２１，Ｖ１２，Ｖ２２をそれぞれ端子１８，１９，２１，２２に供給する。
【００８２】
切換制御部３０は、受信回路２０からの受信信号品質ＱＲＳをしきい値Ｑｔｈと比較する。そして、切換制御部３０は、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈ以上であるとき、上述したタイミング（Ｔ１）〜（Ｔ４）のいずれかのタイミングで保持信号ＨＬＤをスイッチＳ１，Ｓ２へ出力し、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈよりも小さいとき、上述したタイミング（Ｔ１）〜（Ｔ４）のいずれかのタイミングで切換信号ＥＸＣをスイッチＳ１，Ｓ２へ出力する。
【００８３】
そして、スイッチＳ１，Ｓ２は、切換制御部３０からの保持信号ＨＬＤに応じて接続を維持し、切換信号ＥＸＣに応じて接続を切換える。これによって、アレーアンテナ１０の指向性は、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈ以上になるように各周波数ｆ１〜ｆｍにおいて切換えられる。そして、受信機１００は、到来する無線信号の帯域周波数（周波数ｆ１〜ｆｍからなる）の全体にわたって受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈ以上になるように無線信号（デジタルテレビジョン信号またはアナログテレビジョン信号）を受信して復調できる。その結果、受信機１００は、無線信号を広範囲の周波数にわたって感度良く受信できる。
【００８４】
また、優先順位更新制御部４３は、受信回路２０から受信信号品質ＱＲＳおよび周波数設定信号ＤＦを受け、受信機１００の電源（図示せず）からＯＮ信号またはＯＦＦ信号を受ける。そして、優先順位更新制御部４３は、ＯＮ信号を受けたとき（ＧＴ１）、ＯＦＦ信号を受けたとき（ＧＴ２）、および受信信号品質ＱＲＳがＮ（Ｎは自然数）回連続してしきい値Ｑｔｈを下回ったとき（ＧＴ３）のいずれかにおいて、メモリ４１に記憶されたリアクタンスの組（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ１、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆｍを上述した動作によって更新する。
【００８５】
これによって、メモリ４１に記憶されたリアクタンスの組を随時更新しながら、無線信号を広範囲の周波数にわたって高感度で受信できる。
【００８６】
図５は、図１に示すアレーアンテナ１０の他の構成を示す平面図である。図５を参照して、アレーアンテナ１０Ａは、図１に示すアレーアンテナ１０のアンテナ素子１２をアンテナ素子１２Ａに代えたものであり、その他は、アレーアンテナ１０と同じである。アンテナ素子１２Ａは、給電回路１５を含み、給電回路１５の両側に配置されるアンテナ素子をポール状のアンテナ素子から略扇形状のアンテナ素子に代えたものである。このように、給電素子であるアンテナ素子１２Ａを給電回路１５から両側へ幅が広くなるアンテナ素子により構成することによってアレーアンテナ１０Ａの指向性を無給電素子であるアンテナ素子１１，１３のリアクタンス値によって大きく変えることができる。
【００８７】
図６は、図１に示すアレーアンテナ１０のさらに他の構成を示す平面図である。図６を参照して、アレーアンテナ１０Ｂは、アレーアンテナ１０のアンテナ素子１１，１３をそれぞれアンテナ素子１１Ａ，１３Ａに代えたものであり、その他は、アレーアンテナ１０と同じである。
【００８８】
アンテナ素子１１Ａは、バラクタダイオード１４を含み、バラクタダイオード１４の両側に配置されるアンテナ素子をポール状のアンテナ素子から略扇形状のアンテナ素子に代えたものである。また、アンテナ素子１３Ａは、バラクタダイオード１６を含み、バラクタダイオード１６の両側に配置されるアンテナ素子をポール状のアンテナ素子から略扇形状のアンテナ素子に代えたものである。このように、無給電素子であるアンテナ素子１１Ａ，１３Ａをそれぞれバラクタダイオード１４，１６から両側へ幅が広くなるアンテナ素子により構成することによってアレーアンテナ１０Ｂの指向性を無給電素子であるアンテナ素子１１Ａ，１３Ａのリアクタンス値によって大きく変えることができる。
【００８９】
図７は、図１に示すアレーアンテナ１０のさらに他の構成を示す平面図である。図７を参照して、アレーアンテナ１０Ｃは、アレーアンテナ１０のアンテナ素子１１〜１３をそれぞれアンテナ素子１１Ａ〜１３Ａに代えたものであり、その他は、アレーアンテナ１０と同じである。つまり、アレーアンテナ１０Ｃは、アレーアンテナ１０Ａとアレーアンテナ１０Ｂとを組み合わせたものである。このように、給電素子であるアンテナ素子１２Ａを給電回路１５から両側へ幅が広くなるアンテナ素子により構成し、かつ、無給電素子であるアンテナ素子１１Ａ，１３Ａをそれぞれバラクタダイオード１４，１６から両側へ幅が広くなるアンテナ素子により構成することによってアレーアンテナ１０Ｃの指向性を無給電素子であるアンテナ素子１１Ａ，１３Ａのリアクタンス値によってさらに大きく変えることができる。
【００９０】
図８は、２個直列接続されたバラクタダイオードの平面図である。図８を参照して、バラクタダイオード３４は、２個のバラクタダイオード１４を順方向に直列接続した構造からなる（図８の（ａ）参照）。また、バラクタダイオード３５は、２個のバラクタダイオード１４を逆直列に接続した構造からなる（図８の（ｂ）参照）。
【００９１】
バラクタダイオード３４，３５は、バラクタダイオード１４，１６に代えてアレーアンテナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに用いられる。このように、直列接続された２個のバラクタダイオードをアレーアンテナ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのアンテナ素子１１，１１Ａ，１３，１３Ａに用いることによって、リアクタンス値の範囲が２倍になり、アレーアンテナ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの指向性を無給電素子であるアンテナ素子１１，１１Ａ，１３，１３Ａのリアクタンス値によって大きく変えることができる。
【００９２】
受信機１００は、上述したアレーアンテナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃおよびバラクタダイオード３４，３５を用いたアレーアンテナ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかが装着されていてもよい。
【００９３】
なお、上記においては、アレーアンテナ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、１本の給電素子と２本の無給電素子とからなると説明したが、この発明においては、アレーアンテナは、１本の給電素子と、少なくとも１本の無給電素子とから構成されていればよい。
【００９４】
優先順位更新制御部４３は、次の方法によってメモリ４１に記憶されたリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを更新してもよい。図９は、図１に示す優先順位更新制御部４３におけるリアクタンスの組を更新する動作を説明するためのフローチャートである。なお、図９に示すリアクタンスの組を更新する方法は、３組以上のリアクタンスの組を対象とし、受信機１００の現在の電波環境および周波数で使用可能なリアクタンスの組を予め決定しておくものである。そして、３組以上のリアクタンスの組の各々に対して優先度が付与されている。この優先度は、優先順位ではなく、スコア的なものである。したがって、優先度を上下することによって、その上下の対象となった優先度が付与されたリアクタンスの組の優先順位は、変更することもあり、変更しないこともある。
【００９５】
一連の動作が開始されると、前回、受信機１００の電源がオフされたときの優先度がプリセットされる（ステップＳ１）。そして、ステップＳ１でプリセットされた優先度を用いて第１位および第２位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ１，ＲＶ＿ＰＲ２で切換動作（ダイバーシティ動作）が行なわれる（ステップＳ２）。
【００９６】
その後、第１位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ１および第２位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ２のいずれで信号を受信中か否かが判定される（ステップＳ３）。第１位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ１で信号を受信中の場合、さらに、受信信号品質ＱＲＳ１（上述した受信信号品質ＱＲＳの一種）がしきい値Ｑｔｈ１よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ４）。
【００９７】
そして、受信信号品質ＱＲＳ１がしきい値Ｑｔｈ１よりも小さいとき、第１位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ１の優先度が下げられ（ステップＳ５）、その後、一連の動作は、ステップＳ２に戻る。
【００９８】
一方、ステップＳ４において、受信信号品質ＱＲＳ１がしきい値Ｑｔｈ１以上であるとき、さらに、受信信号品質ＱＲＳ１がしきい値Ｑｔｈ２（＞Ｑｔｈ１）以上であるか否かが判定される（ステップＳ６）。そして、受信信号品質ＱＲＳ１がしきい値Ｑｔｈ２以上であるとき、第１位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ１の優先度が上げられ（ステップＳ７）、受信信号品質ＱＲＳ１がしきい値Ｑｔｈ２よりも小さいとき、一連の動作はステップＳ２に戻る。
【００９９】
ステップＳ３において、第２位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ２で信号を受信中である判定されたとき、さらに、受信信号品質ＱＲＳ２（上述した受信信号品質ＱＲＳの一種）がしきい値Ｑｔｈ１よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ８）。
【０１００】
そして、受信信号品質ＱＲＳ２がしきい値Ｑｔｈ１よりも小さいとき、第２位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ２の優先度が下げられ（ステップＳ９）、その後、一連の動作は、ステップＳ２に戻る。
【０１０１】
一方、ステップＳ８において、受信信号品質ＱＲＳ２がしきい値Ｑｔｈ１以上であるとき、さらに、受信信号品質ＱＲＳ２がしきい値Ｑｔｈ２以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０）。そして、受信信号品質ＱＲＳ２がしきい値Ｑｔｈ２以上であるとき、第２位のリアクタンスの組ＲＶ＿ＰＲ２の優先度が上げられ（ステップＳ１１）、受信信号品質ＱＲＳ２がしきい値Ｑｔｈ２よりも小さいとき、一連の動作はステップＳ２に戻る。
【０１０２】
このようにして、優先順位更新制御部４３は、受信機１００の現在の電波環境および周波数で使用可能なリアクタンスの組を予め決定しておき、上述した３つのタイミング（ＧＴ１）〜（ＧＴ３）のいずれかのときに、決定した優先度を用いてメモリ４１に記憶されたリアクタンスの組（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ１、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）ｆｍを更新する。
【０１０３】
なお、優先順位更新制御部４３は、各周波数ｆ１〜ｆｍにおける全てのリアクタンスの組（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆ１、（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆｍをアンテナ素子１１，１３に設定して受信信号品質ＱＲＳを測定し、全てのリアクタンスの組（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆ１、（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１〜ｘｉ１］，［ｘ１２〜ｘｉ２］）ｆｍに対して優先順位を付与した後に、図９に示すフローチャートに従って各リアクタンスの組に付与された優先度を変更し、受信機１００の現在の電波環境および周波数で使用可能なリアクタンスの組を予め決定しておいてもよい。
【０１０４】
なお、上記においては、優先順位更新制御部４３は、受信機１００の電源がオフされたとき、受信機１００の電源がオンされたとき、および受信信号品質ＱＲＳがＮ回連続してしきい値Ｑｔｈを下回ったときに、メモリ４１に記憶されたリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを更新すると説明したが、この発明においては、これに限らず、優先順位更新制御部４３は、受信機１００の電源がオンされたときに、上述した方法によってメモリ４１に記憶されたリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを更新し、その更新したリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを維持してもよく、受信機１００の電源がオンされたときに、上述した方法によってメモリ４１に記憶されたリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを更新し、その後、一定期間毎に上述した方法によってリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを更新してもよい。
【０１０５】
また、優先順位更新制御部４３は、無線信号の伝送モードＴＭＤＥが切換えられたとき、上述した方法によってリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを更新してもよく、受信機１００の周囲の電波環境が変化したときに、メモリ４１に記憶されたリアクタンスの組ＲＶ１〜ＲＶｍを更新してもよい。
【０１０６】
そして、受信機１００の周囲の電波環境の変化は、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈよりも小さい状態が連続してＮ回発生したことを検出すること、または受信機１００の移動を検出することによって検知される。
【０１０７】
また、受信機１００の移動は、受信機１００に加速度が生じたこと、地磁気に対して受信機１００の方向が変わったこと、およびＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）によって受信機１００の位置が変化したことのいずれかを検出することによって検知される。
【０１０８】
さらに、上記においては、リアクタンス値の組は、各周波数ｆ１〜ｆｍにおいて、２組（［ｘ１１，ｘ１２］，［ｘ２１，ｘ２２］）であると説明したが、この発明においては、これに限らず、各周波数ｆ１〜ｆｍに設定されるリアクタンス値の組数は、任意に決定されてもよい。
【０１０９】
さらに、リアクタンス設定部４０は、「指向性パターン設定手段」を構成する。
【０１１０】
さらに、切換制御手段３０は、「指向性切換手段」を構成する。
【０１１１】
［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２による受信機の概略ブロック図である。図１０を参照して、実施の形態２による受信機１００Ａは、図１に示す受信機１００の切換制御部３０を最適リアクタンス制御部１３０に代え、リアクタンス設定部４０をリアクタンス初期値設定部１４０に代えたものであり、その他は、受信機１００と同じである。
【０１１２】
最適リアクタンス制御部１３０は、受信回路２０から受信信号品質ＱＲＳを受け、リアクタンス初期値設定部１４０からリアクタンス値の初期値を各周波数ｆ１〜ｆｍ毎に受ける。そして、最適リアクタンス制御部１３０は、受信信号品質ＱＲＳをしきい値Ｑｔｈと比較し、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈよりも小さいとき、リアクタンス初期値設定部１４０から受けたリアクタンスの初期値を用いて最適リアクタンス値を後述する方法によって決定し、その決定した最適リアクタンス値をアレーアンテナ１０のアンテナ素子１１，１３（無給電素子）へ供給する。
【０１１３】
リアクタンス初期値設定部１４０は、メモリ１４１を含む。図１１は、図１０に示すメモリ１４１が記憶するテーブルの概略図である。図１１を参照して、テーブルＴＢＬＩは、受信周波数ｆ１〜ｆｍと、リアクタンスの初期値の組ＲＶ１＿ｉｎｔ〜ＲＶｍ＿ｉｎｔとからなる。リアクタンスの初期値の組ＲＶ１＿ｉｎｔ〜ＲＶｍ＿ｉｎｔは、それぞれ、受信周波数ｆ１〜ｆｍに対応して設けられる。そして、リアクタンスの初期値の組ＲＶ１＿ｉｎｔ〜ＲＶｍ＿ｉｎｔは、それぞれ、（［ｘ１１＿ｉｎｔ，ｘ１２＿ｉｎｔ］，［ｘ２１＿ｉｎｔ，ｘ２２＿ｉｎｔ］）ｆ１、（［ｘ１１＿ｉｎｔ，ｘ１２＿ｉｎｔ］，［ｘ２１＿ｉｎｔ，ｘ２２＿ｉｎｔ］）ｆ２、・・・、（［ｘ１１＿ｉｎｔ，ｘ１２＿ｉｎｔ］，［ｘ２１＿ｉｎｔ，ｘ２２＿ｉｎｔ］）ｆｍからなる。すなわち、リアクタンスの初期値の組ＲＶ１＿ｉｎｔ〜ＲＶｍ＿ｉｎｔの各々は、２つの初期値の組からなる。
【０１１４】
このように、メモリ１４１は、各周波数ｆ１〜ｆｍにおいて、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈ以上になるようにリアクタンス値の組ＲＶ１〜ＲＶｍを演算するための初期値の組ＲＶ１＿ｉｎｔ〜ＲＶｍ＿ｉｎｔを周波数ｆ１〜ｆｍに対応付けたテーブルＴＢＬＩを記憶する。
【０１１５】
そして、メモリ１４１は、受信回路２０から周波数設定信号ＤＦを受けると、周波数設定信号ＤＦによって示された受信周波数ｆ１〜ｆｍに対応する初期値の組ＲＶ１＿ｉｎｔ〜ＲＶｍ＿ｉｎｔをテーブルＴＢＬＩから読出し、その読出した初期値の組を最適リアクタンス制御部１３０へ出力する。
【０１１６】
図１２は、図１０に示す最適リアクタンス制御部１３０における最適リアクタンス値の決定方法を説明するためのフローチャートである。なお、最適リアクタンス値の決定においては、ＲＶ（ｎ）は、時刻（または処理の反復回数）ｎにおけるアンテナ素子１１，１３のリアクタンス値の組を示すものとする。そして、リアクタンス値の組は、Ｓ次元である（Ｓは、無給電素子１１，１３の数、例えばＳ＝２である）。
【０１１７】
最急勾配法のアルゴリズムによれば、時刻ｎ＋１におけるリアクタンス値の組の更新値ＲＶ（ｎ＋１）は、次式の簡単な再帰的関係を用いて計算される。
【０１１８】
ＲＶ（ｎ＋１）＝ＲＶ（ｎ）＋μ×▽Ｐ（ｎ）／Ｐ（ｎ）・・・（１）
ここで、パラメータμは、収束の速度を制御する正の実数からなる定数であり、▽Ｐ（ｎ）は、受信信号の電力Ｐ（ｎ）の勾配である。また、電力Ｐ（ｎ）は、リアクタンス値の組ＲＶ（ｎ）の関数である。
【０１１９】
一連の動作が開始されると、反復パラメータｎがｎ＝１に設定される（ステップＳ２１）。そして、リアクタンスの初期値ＲＶｊ＿ｉｎｔ（ｊ：１〜ｍ）をアンテナ素子１１，１３に設定する（ステップＳ２２）。その後、パラメータｓ（ｓ：０〜２）をｓ＝０に設定する（ステップＳ２３）。そして、最適リアクタンス制御部１３０は、受信回路２０から受信信号の電力データＰ０（ｎ）を取得し（ステップＳ２４）、パラメータｓを１だけインクリメントする（ステップＳ２５）。
【０１２０】
ステップＳ２５の後、最適リアクタンス制御部１３０は、リアクタンス値ＲＶｊ（ｎ）＋ΔＲＶｓ・ｅｓをアンテナ素子１１，１３に設定する（ステップＳ２６）。ここで、ｅｓは、ｓ番目の成分のみ「１」であり、他の成分は、全て「０」である２次元のベクトルを表わし、リアクタンス値の摂動ΔＲＶｓ・ｅｓによってアンテナ素子１１，１３のリアクタンス値が摂動される。
【０１２１】
そして、リアクタンス値ＲＶｊ（ｎ）＋ΔＲＶｓ・ｅｓが設定されたアレーアンテナ１０によって受信された無線信号（受信信号）の電力が受信回路２０によって測定され、最適リアクタンス制御部１３０は、受信回路２０から受信信号の電力データＰｓ（ｎ）を取得する（ステップＳ２７）。
【０１２２】
その後、最適リアクタンス制御部１３０は、次式により受信信号の電力勾配∂Ｐ（ｎ）／∂ＲＶｓを演算する（ステップＳ２８）。
【０１２３】
∂Ｐ（ｎ）／∂ＲＶｓ＝（Ｐｓ（ｎ）−Ｐ０（ｎ））／ΔＲＶｓ・・・（２）
そして、各リアクタンス値ＲＶｓに関する全ての勾配∂Ｐ（ｎ）／∂ＲＶｓが計算されているか否かが判定され（ステップＳ２９）、各リアクタンス値ＲＶｓに関する全ての勾配∂Ｐ（ｎ）／∂ＲＶｓが計算されていないと判断されると、上述したステップＳ２５〜Ｓ２９が繰返し実行される。
【０１２４】
一方、ステップＳ２９において、各リアクタンス値ＲＶｓに関する全ての勾配∂Ｐ（ｎ）／∂ＲＶｓが計算されたと判断されると、最適リアクタンス制御部１３０は、電力の勾配ベクトル▽Ｐ（ｎ）に基づいて、式（１）を用いてリアクタンス値の組ＲＶ（ｎ＋１）を演算し、アンテナ素子１１，１３に設定する（ステップＳ３０）。
【０１２５】
そして、反復回数ｎが所定の数Ｎ以下であるか否かが判定され（ステップＳ３１）、反復回数ｎが所定の数Ｎ以下であるとき、ｎ＝ｎ＋１が設定され（ステップＳ３２）、その後、上述したステップＳ２３〜Ｓ３１が繰返し実行される。一方、ステップＳ３１において、反復回数ｎが所定の数Ｎ以下でないと判定されたとき、一連の動作は終了する。図１２に示すフローチャートに従って各周波数ｆ１〜ｆｍにおいて最適リアクタンス値の組がアンテナ素子１１，１３に設定される。
【０１２６】
このように、受信機１００Ａは、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈよりも小さくなると、各周波数ｆ１〜ｆｍ毎に設定されたリアクタンスの初期値ＲＶ１＿ｉｎｔ〜ＲＶｍ＿ｉｎｔを用いて最適リアクタンス値を演算してアンテナ素子１１，１３に設定する。つまり、受信機１００Ａは、受信信号品質ＱＲＳがしきい値Ｑｔｈ以上になるようにアレーアンテナ１０の指向性を設定して無線信号を受信する。
【０１２７】
受信機１００Ａにおいては、アレーアンテナ１０に代えて図５〜図８において説明した各種のアレーアンテナを装着してもよい。
【０１２８】
その他は、実施の形態１と同じである。
【０１２９】
なお、上記の実施の形態１，２においては、テレビジョン信号を受信するテレビジョン受信機について説明したが、この発明は、これに限らず、テレビジョン受信機以外の一般の受信機に適用されてもよい。一般の受信機としては、車に搭載されるＦＭラジオ受信機および携帯電話の受信機（移動局装置の受信回路）等がある。
【０１３０】
この発明が一般の受信機に適用される場合、受信機の構成は、図１に示す構成と同じであり、受信信号品質ＱＲＳとして、上述した（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｆ）のいずれかを用いることができる。この場合、（ｃ）のフレームエラーは、数十〜数千ビットを単位としたデータブロックにおけるビット誤りの発生を言う。また、切換制御部３０は、上述した切換タイミング（Ｔ１）〜（Ｔ３）のいずれかによってスイッチＳ１，Ｓ２を切換える。
【０１３１】
一般に、無線伝送方式においては、送信信号が停止し、または特定の既知信号で変調され、かつ、情報データが伝送されないガードタイムまたはプリアンブル期間がフレーム単位で設けられることが多い。従って、スイッチＳ１，Ｓ２の切換タイミングをガードタイムまたはプリアンブル期間に設定することによって、受信信号品質ＱＲＳが良好となる。
【０１３２】
また、無線信号が誤り訂正符号を付加して伝送される伝送方式の場合、受信信号品質ＱＲＳとして、誤り訂正符号の復号処理時に得られる尤度情報もしくはシンドローム数を用いてもよい。この場合、フェージングによって受信状態が悪化すると、誤り訂正前にビット誤りが発生しても、誤り訂正がなされ、また、結果的に正しく復号されている状態であっても尤度情報もしくはシンドローム数の変化を検知し、アンテナを切換えることができる。従って、誤り訂正の限界を超えて誤りが発生し、結果的に誤りが残ってしまう受信状態に陥らない状態において誤りが発生する前にアンテナ切換を起動することが可能となり、受信性能がさらに良好になる。
【０１３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
この発明は、無線信号を広帯域に受信可能な受信機に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】実施の形態１による受信機の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すメモリが記憶するテーブルの概略図である。
【図３】図１に示す受信回路の第１の例の概略ブロック図である。
【図４】図１に示す受信回路の第２の例の概略ブロック図である。
【図５】図１に示すアレーアンテナの他の構成を示す平面図である。
【図６】図１に示すアレーアンテナのさらに他の構成を示す平面図である。
【図７】図１に示すアレーアンテナのさらに他の構成を示す平面図である。
【図８】２個直列接続されたバラクタダイオードの平面図である。
【図９】図１に示す優先順位更新制御部におけるリアクタンスの組を更新する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施の形態２による受信機の概略ブロック図である。
【図１１】図１０に示すメモリが記憶するテーブルの概略図である。
【図１２】図１０に示す最適リアクタンス制御部における最適リアクタンス値の決定方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  アレーアンテナ、１１〜１３，１１Ａ〜１３Ａ  アンテナ素子、１４，１６，３４，３５  バラクタダイオード、１５  給電回路、１７  同軸ケーブル、１８，１９，２１，２２  端子、２０  受信回路、２３  チューナー部、２４  中間周波増幅部、２５  直交復調器、２６  ＦＦＴ部、２７  識別部、２８  パイロット信号検出部、３０  切換制御部、３１  映像検波部、３２  色副搬送波再生回路、３３  カラー映像信号復調部、４０  リアクタンス設定部、４１，１４１  メモリ、４２  電圧供給回路、４３  優先順位更新制御部、１００，１００Ａ  受信機、１３０  最適リアクタンス制御部、１４０  リアクタンス初期値設定部、４２１〜４２４  電源。
【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】
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【図１２】
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