(57)【要約】      （修正有）【課題】様々な方向から到来する電波を選択的に良好に受信する。【解決手段】ダイポールアンテナ４ａ、６ａを受信波長の１／４より短い間隔を隔てて配置したアンテナと、同一構成のアンテナを互いに直交配置する。位相回路はアンテナ４ａ、６ａの信号のうち一方を所定量移相し前方指向性状態とし、アンテナ４ａ、６ａの信号のうち他方を前記所定量移相し後方指向性状態とし、対向する別の位相回路はアンテナ４ｂ、６ｂの信号のうち一方を前記所定量移相し左側指向性状態とし、アンテナ４ｂ、６ｂの受信信号のうち他方を前記所定量移相し右側指向性状態とする。信号合成回路が、２つの位相回路の信号のレベルを調整合成し、予め定めた方向に指向性を持つ出力信号を生成する。【選択図】図１
2005268897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第１及び第２アンテナを、第１周波数帯の波長のほぼ１／４以下の間隔を隔てて平行に配置した第１のアンテナ群と、
第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第３及び第４アンテナを、前記間隔を隔てて平行に、かつ第１及び第２アンテナと直交して配置した第２のアンテナ群と、
第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第２アンテナから第１アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち選択されたものとする第１位相手段と、
第３及び第４アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第４アンテナから第３アンテナに向かう第３の方向に指向性を持つ第３指向性状態と、前記合成信号が第３アンテナから第４アンテナに向かう第４方向に指向性を持つ第４指向性状態とのうち選択されたものとする第２位相手段と、
第１または第２指向性状態の第１位相手段の出力信号のレベルと第３または第４指向性状態の第２位相手段の出力信号のレベルとを調整して合成し、前記第１乃至第４の方向及びこれら方向の間の方向のうち選択されたものに指向性を持つ出力信号を生成する信号合成手段とを、
具備し、
第１位相手段は、第１及び第２アンテナの受信信号のうち一方を予め定めた量だけ移相して第１指向性状態とし、第１及び第２アンテナの受信信号のうち他方を前記予め定めた量だけ移相して第２指向性状態とし、第２位相手段は、第３及び第４アンテナの受信信号のうち一方を前記予め定めた量だけ移相して第３指向性状態とし、第３及び第４アンテナの受信信号のうち他方を前記予め定めた量だけ移相して第４指向性状態とする
可変指向性アンテナ。
【請求項２】
請求項１記載の可変指向性アンテナにおいて、第１位相手段は、
第１及び第２アンテナの受信信号を合成する第１合成手段と、
第１移相器と、
第１合成手段に第１アンテナの受信信号が供給されているとき、第２アンテナの受信信号を第１移相器を介して第１合成手段に供給し、第１合成手段に第２アンテナの受信信号が供給されているとき、第１アンテナの受信信号を第１移相器を介して第１合成手段に供給する第１切換手段とを、
具備し、第２位相手段は、
第３及び第４アンテナの受信信号を合成する第２合成手段と、
第１移相器と同じ量だけ移相する第２移相器と、
第２合成手段に第３アンテナの受信信号が供給されているとき、第４アンテナの受信信号を第２移相器を介して第２合成手段に供給し、第２合成手段に第４アンテナの受信信号が供給されているとき、第３アンテナの受信信号を第２移相器を介して第２合成手段に供給する第２切換手段とを、
具備する可変指向性アンテナ。
【請求項３】
請求項１記載の可変指向性アンテナにおいて、第１位相手段は、
いずれか一方の出力信号が出力される第３及び第４の合成手段と、
第１移相器と、
第３合成手段の出力信号が選択されているとき、第３合成手段に第１アンテナの受信信号が供給され、第２アンテナの受信信号が第１移相器を介して第３合成手段に供給され、第４合成手段の出力信号が選択されているとき、第４合成手段に第２アンテナの受信信号が供給され、かつ第１アンテナの受信信号が第１移相器を介して第３合成手段に供給されるように設けられた第３切換手段とを、
具備し、第２位相手段は、
いずれか一方の出力信号が出力される第５及び第６合成手段と、
第１移相器と同じ量だけ移相する第２移相器と、
第５合成手段の出力信号が選択されたとき、第５合成手段に第３アンテナの受信信号が供給され、かつ第４アンテナの受信信号が第２移相器を介して第５合成手段に供給され、第６合成手段の出力信号が選択されたとき、第６合成手段に第４アンテナの受信信号が供給され、第３アンテナの受信信号が第２移相器を介して第６合成手段に供給されるように設けられた第４切換手段とを、
具備する可変指向性アンテナ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の可変指向性アンテナにおいて、第１及び第２アンテナの受信信号は、第１及び第２増幅器によって増幅されて、第１位相手段に供給され、第３及び第４アンテナの受信信号は、第３及び第４増幅器によって増幅されて、第２位相手段に供給される可変指向性アンテナ。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか記載の可変指向性アンテナにおいて、第１乃至第４のアンテナは、ダイポールアンテナであって、第１アンテナの両端には第１及び第２開閉素子を介してそれぞれ第１延長素子が設けられ、第２アンテナの両端には第３及び第４開閉素子を介してそれぞれ第２延長素子が設けられ、第３アンテナの両端には第５及び第６開閉素子を介してそれぞれ第３延長素子が設けられ、第４アンテナの両端には第７及び第８開閉素子を介してそれぞれ第４延長素子が設けられ、第１及び第３開閉素子が同一側に設けられ、第２及び第４開閉素子が同一側に設けられ、第３及び第５開閉素子が同一側に設けられ、第４及び第６開閉素子が同一側に設けられ、
前記信号合成手段の出力信号が第１乃至第４の方向以外の方向に指向性を示す状態において、第１アンテナ群では第１及び第３開閉素子の閉成状態、第２及び第４開閉素子の閉成状態のうち一方が選択され、第２アンテナ群では第５及び第７開閉素子の閉成状態、第６及び第８開閉素子の閉成状態のうち一方が選択される多周波数帯アンテナ。
【請求項６】
請求項５記載の多周波数帯アンテナにおいて、第１アンテナ及び第１延長素子は接続状態において第１周波数帯よりも低い周波数帯である第２の周波数帯の電波を受信可能に構成され、第２アンテナ及び第２延長素子は接続状態において第２の周波数帯の電波を受信可能に構成され、第３アンテナ及び第３延長素子は接続状態において第２の周波数帯の電波を受信可能に構成され、第４アンテナ及び第４延長素子は接続状態において第２の周波数帯の電波を受信可能に構成されている多周波数帯アンテナ。
【請求項７】
請求項６記載の多周波数帯アンテナにおいて、
第１及び第２のアンテナの間にこれらに平行に配置され、第２周波数帯よりも低い周波数帯である第３周波数帯の電波を受信する８の字指向性の第５アンテナと、
第３及び第４アンテナの間にこれらに平行に配置され、第３周波数帯の電波を受信する８の字指向性の第６アンテナとを、
具備し、第３周波数帯の電波受信時に、第５及び第６アンテナの受信信号が前記信号合成手段に供給される多周波数帯アンテナ。
【請求項８】
請求項１乃至５いずれか記載の可変周波数帯アンテナまたは請求項６若しくは７記載の多周波数帯アンテナにおいて、前記信号合成手段は、
第１の位相手段の出力信号が供給される第１レベル調整手段と、
第２の位相手段の出力信号が供給される第２レベル調整手段と、
第１及び第２レベル調整手段の出力信号を合成する合成手段とを、
具備し、第１及び第２レベル調整手段は、入力された信号を第１係数に比例したレベルとして出力する第１係数状態及び第１係数よりも小さい第２係数に比例したレベルとして出力する第２係数状態、入力された信号を遮断する遮断状態のうち選択されたもので出力可能に形成され、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が遮断状態である状態と、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が第２係数状態である状態と、第１及び第２レベル調整手段が第２係数状態である状態と、第１レベル調整手段が第２係数状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である状態と、第１レベル調整手段が遮断状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である状態とのいずれかに切り換えられる可変指向性アンテナまたは多周波数帯アンテナ。
【請求項９】
第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第１及び第２アンテナを、第１周波数帯の波長のほぼ１／４以下の間隔を隔てて平行に配置した第１のアンテナ群と、
第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有する第３及び第４アンテナを、前記間隔を隔てて平行に、かつ第１及び第２アンテナと直交して配置した第２のアンテナ群と、
第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１アンテナから第２アンテナに向かう第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、前記合成信号が第２アンテナから第１アンテナに向かう第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち制御信号に基づいて選択されたものとする第１位相手段と、
第３及び第４アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第３アンテナから第４アンテナに向かう第３の方向に指向性を持つ第３指向性状態と、前記合成信号が第４アンテナから第３アンテナに向かう第４方向に指向性を持つ第４指向性状態とのうち前記制御信号に基づいて選択されたものとする第２位相手段と、
第１または第２指向性状態の第１位相手段の出力信号のレベルと第３または第４指向性状態の第２位相手段の出力信号のレベルとを調整して合成し、前記第１乃至第４の方向及びこれら方向の間の方向のうち前記制御信号に基づいて選択された方向に指向性を持つ出力信号を生成する信号合成手段と、
変調信号を復調することによって前記制御信号を生成する制御手段と、
前記信号合成手段の出力信号が伝送線路を介して供給される受信装置と、
前記制御信号で搬送波を変調した前記変調信号を前記制御手段に前記伝送線路を介して供給する変調器とを、
具備し、第１位相手段は、第１及び第２アンテナの受信信号のうち一方を予め定めた量だけ移相して第１指向性状態とし、第１及び第２アンテナの受信号のうち他方を前記予め定めた量だけ移相して第２指向性状態とし、第２位相手段は、第３及び第４アンテナの受信信号のうち一方を前記予め定めた量だけ移相して第３指向性状態とし、第３及び第４アンテナの受信信号のうち他方を前記予め定めた量だけ移相して第４指向性状態とする
受信システム。
【請求項１０】
請求項９記載の受信システムにおいて、前記変調信号がアンプリチュードシフトキーイング変調である受信システム。
【請求項１１】
請求項９記載の受信システムにおいて、前記信号合成手段の出力信号に、他のアンテナの受信信号が合成されて、前記伝送線路を介して前記受信装置に伝送される受信システム。
【請求項１２】
請求項９記載の受信システムにおいて、前記受信装置は、前記制御信号の発生器と、所望の電波の受信状態を検出する受信状態検出手段と、この受信状態が非許容状態になったとき、前記制御信号発生器から前記変調器に供給される前記制御信号を種々に変更させ、前記受信状態検出手段での受信状態が許容可能となったときの前記制御信号を前記変調器に供給する受信装置用制御手段とを、具備する受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指向性を変更することができる可変指向性アンテナ及びこのアンテナを用いた受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な方向から到来する電波を選択的に受信する場合には、可変指向性アンテナが使用されている。この可変指向性アンテナの例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この可変指向性アンテナでは、同一水平面内で直交するように、第１及び第２のアンテナが配置されている。第１及び第２のアンテナとしては、ダイポールアンテナまたは折り返しダイポールアンテナが使用されている。第１のアンテナによって受信された信号が第１の可変減衰器を介して合成器に供給され、第２のアンテナによって受信された信号が第２の可変減衰器を介して合成器に供給されている。第１及び第２の可変減衰器によって与えられる減衰量を調整することによって、可変指向性アンテナの指向性が変更される。
【０００４】
【特許文献１】実公昭６３−３８５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記可変指向性アンテナでは、指向性が回転するので、様々な方向から到来する電波のうち、所望の方向からの電波のみを受信することができる。しかし、この可変指向性アンテナは、８の字形指向性パタンを備えているので、所望の方向と反対の方向から到来する電波も同時に受信する。即ち、この可変指向性アンテナは、Ｆ／Ｂ比が悪い。
【０００６】
本発明は、Ｆ／Ｂ比が改善され、異なる２つの方向から到来する電波を選択的に良好に受信することができる小型のアンテナを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、可変指向性アンテナを用いて、様々な方向から到来する電波を選択的に良好に受信することができる受信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による可変指向性アンテナは、第１及び第２アンテナを有している。第１及び第２アンテナは、第１周波数帯、例えばＵＨＦ帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有している。第１及び第２アンテナは、第１周波数帯の波長のほぼ１／４以下の間隔を隔てて平行に配置されている。この可変指向性アンテナは、第３及び第４アンテナを有している。第３及び第４アンテナも、第１周波数帯の電波を受信するアンテナであって、それの長さ方向に直交する直線方向に沿って８の字指向性を有している。第３及び第４アンテナは、前記間隔を隔てて平行に、かつ第１及び第２アンテナと直交して配置されている。第１乃至第４のアンテナとして、例えばダイポールアンテナまたは折り返しダイポールアンテナを使用することができる。第１及び第２のアンテナは、上記のように間隔を隔てて配置されているので、第２のアンテナから第１のアンテナに向かう第１の方向からの電波を第１のアンテナで受信した受信信号には、第１の方向からの電波を第２のアンテナで受信した受信信号よりも前記間隔に基づく位相遅れが生じ、逆に第１のアンテナから第２のアンテナに向かう第２の方向からの電波を第２アンテナで受信したときには、その受信信号には、第２の方向からの電波を第１のアンテナで受信した受信信号よりも位相遅れが生じている。同様に第４のアンテナから第３のアンテナに向かう第３の方向からの電波を第３アンテナで受信した受信信号には、第３の方向からの電波を第４アンテナで受信した受信信号よりも位相遅れが生じている。同様に、第３のアンテナから第４のアンテナに向かう第４の方向からの電波を第４アンテナで受信した受信信号には、第４の方向からの電波を第３アンテナで受信した受信信号よりも位相遅れが生じている。第１位相手段が、位相差を持つ第１及び第２アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第１方向に指向性を持つ第１指向性状態と、第２方向に指向性を持つ第２指向性状態とのうち選択されたものとする。例えば、第２の方向から到来する第１周波数帯の電波を第１及び第２受信アンテナで受信した信号がほぼ逆相となるように第１及び第２アンテナの受信信号の一方の位相を調整すると、第１指向性状態にでき、第１の方向から到来する第１周波数帯の電波を第１及び第２受信アンテナで受信した信号がほぼ逆相となるように第１及び第２アンテナの受信信号の一方の位相を調整すると、第２指向性状態にできる。第２位相手段が、第３及び第４アンテナの受信信号の位相を調整して合成し、その合成信号が第３の方向に指向性を持つ第３指向性状態と、前記合成信号が第４方向に指向性を持つ第４指向性状態とのうち選択されたものとする。例えば、第４の方向から到来する第１周波数帯の電波を第３及び第４受信アンテナで受信した信号がほぼ逆相となるように第３及び第４アンテナの受信信号の一方の位相を調整すると、第３指向性状態にでき、第３の方向から到来する第１周波数帯の電波を第３及び第４受信アンテナで受信した信号がほぼ逆相となるように第３及び第４アンテナの受信信号の一方の位相を調整すると、第４指向性状態にできる。信号合成手段が、第１または第２指向性状態の第１位相手段の出力信号のレベルと第３または第４指向性状態の第２位相手段の出力信号のレベルとを調整して合成し、第１乃至第４の方向及びこれら方向の間の方向のうち選択されたものに指向性を持つ出力信号を生成する。この可変指向性アンテナは、例えば１６の方向のうち選択された方向に指向性を持つことができる。第１位相手段は、第１及び第２アンテナの受信信号のうち一方を予め定めた量だけ移相して第１指向性状態とし、第１及び第２アンテナの受信号のうち他方を前記予め定めた量だけ移相して第２指向性状態とする。第２位相手段は、第３及び第４アンテナの受信信号のうち一方を前記予め定めた量だけ移相して第３指向性状態とし、第３及び第４アンテナの受信信号のうち他方を前記予め定めた量だけ移相して第４指向性状態とする。
【０００８】
このように構成された可変指向性アンテナでは、本来８の字指向性を示す第１及び第２のアンテナに第１位相手段で第１または第２の方向に指向性を持たせた状態と、同じく８の字指向性を示す第３及び第４アンテナに第２位相手段で第３または第４の方向に指向性を持たせた状態とで、これらアンテナの信号を信号合成手段で合成して、この可変指向性アンテナの指向性を所定の方向に向けているので、Ｆ／Ｂ比が改善される。しかも、第１の位相手段では、第１及び第２アンテナのうち一方の信号を移相し、第２の位相手段でも第３及び第４アンテナのうち一方の信号を移相するが、これら移相量が等しくされているので、信号合成手段によって合成される際に、移相量の差が生じない。その結果、第１乃至第４の方向以外の方向に指向性が向けられたときでも、その指向性に乱れが生じない。
【０００９】
第１位相手段は、第１及び第２アンテナの受信信号を合成する第１合成手段と、第１遅延手段と、第１合成手段に第１アンテナの受信信号が供給されているとき、第２アンテナの受信信号を第１移相器を介して第１合成手段に供給し、第１合成手段に第２アンテナの受信信号が供給されているとき、第１アンテナの受信信号を第１移相器を介して第１合成手段に供給する第１切換手段とを具備するものとできる。この場合、第２移相器は、第３及び第４アンテナの受信信号を合成する第２合成手段と、第１移相器と同じ量だけ移相する第２移相器と、第２合成手段に第３アンテナの受信信号が供給されているとき、第４アンテナの受信信号を第２移相器を介して第２合成手段に供給し、第２合成手段に第４アンテナの受信信号が供給されているとき、第３アンテナの受信信号を第２移相器を介して第２合成手段に供給する第２切換手段とを、具備している。
【００１０】
或いは、第１位相手段は、いずれか一方の出力信号が出力される第３及び第４の合成手段と、第１移相器と、第３合成手段の出力信号が選択されているとき、第３合成手段に第１アンテナの受信信号が供給され、第２アンテナの受信信号が第１移相器を介して第３合成手段に供給され、第４合成手段の出力信号が選択されているとき、第４合成手段に第２アンテナの受信信号が供給され、かつ第１アンテナの受信信号が第１移相器を介して第３合成手段に供給されるように設けられた第３切換手段とを、具備するものとできる。この場合、第２位相手段は、いずれか一方の出力信号が出力される第５及び第６合成手段と、第１移相器と同じ量だけ移相する第２移相器と、第５合成手段の出力信号が選択されたとき、第５合成手段に第３アンテナの受信信号が供給され、かつ第４アンテナの受信信号が第２移相器を介して第５合成手段に供給され、第６合成手段の出力信号が選択されたとき、第６合成手段に第４アンテナの受信信号が供給され、第３アンテナの受信信号が第２移相器を介して第６合成手段に供給されるように設けられた第４切換手段とを、具備するものとできる。
【００１１】
これらの場合、第１指向性状態及び第２指向性状態いずれの状態にする場合でも、同じ第１遅延手段を使用することができ、同様に第３指向性状態及び第４指向性状態何れの状態にする場合でも、同じ第２遅延手段を使用することができる。従って、コストを低減することができる。
【００１２】
第１及び第２アンテナの受信信号は、第１及び第２増幅器によって増幅されて、第１位相手段に供給され、第３及び第４アンテナの受信信号は、第３及び第４増幅器によって増幅されて、第２位相手段に供給することができる。このように構成すると、増幅された受信信号が、信号合成手段によってレベル調整されるので、信号合成手段から出力される信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００１３】
第１乃至第４のアンテナは、ダイポールアンテナとすることができる。この場合、第１アンテナの両端には第１及び第２開閉素子を介してそれぞれ第１延長素子が設けられる。第２アンテナの両端には第３及び第４開閉素子を介してそれぞれ第２延長素子が設けられる。第３アンテナの両端には第５及び第６開閉素子を介してそれぞれ第３延長素子が設けられる。第４アンテナの両端には第７及び第８開閉素子を介してそれぞれ第４延長素子が設けられる。第１及び第３開閉素子が同一側、例えばダイポールアンテナの２つのエレメントのうち同じ側に設けられる。第２及び第４開閉素子が同一側に設けられる。第３及び第５開閉素子が同一側に設けられる。第４及び第６開閉素子が同一側に設けられる。前記信号合成手段の出力信号が第１乃至第４の方向以外の方向に指向性を示す状態において、第１及び第２のアンテナ側では、第１及び第３開閉素子の閉成状態、第２及び第４開閉素子の閉成状態のうち一方が選択され、第３及び第４アンテナ側では、第５及び第７開閉素子の閉成状態、第６及び第８開閉素子の閉成状態のうち一方が選択される。
【００１４】
このように構成すると、第１乃至第４の方向以外の方向に、この可変指向性アンテナが指向性を示す状態において、指向特性に乱れが生じない。第１及び第２のアンテナは、第１周波数帯の波長の１／４よりも短い間隔を隔てて配置されている関係上、第１または第２の方向の指向性が鋭くなる。第３及び第４のアンテナにおいても同様の理由により指向性が鋭くなる。このような鋭い指向性を持つ状態で、第１及び第２のアンテナの信号と第３及び第４のアンテナの信号とを合成して、第１乃至第４方向以外の方向に合成指向性の向きを向けたとき、合成指向性に乱れが生じやすい。この点を改善するために、第１乃至第４の延長素子のうち所望のものを第１乃至第４のアンテナに接続することによって、第１及び第２のアンテナの合成指向性を第１または第２の方向よりも傾け、第３及び第４のアンテナの合成指向性を第３または第４の方向よりも傾けて、更に合成することによって指向性の乱れを減少させている。
【００１５】
第１アンテナ及び第１延長素子は接続状態において第１周波数帯よりも低い周波数帯である第２の周波数帯の電波を受信可能に構成され、第２アンテナ及び第２延長素子は接続状態において第２の周波数帯の電波を受信可能に構成され、第３アンテナ及び第３延長素子は接続状態において第２の周波数帯の電波を受信可能に構成され、第４アンテナ及び第４延長素子は接続状態において第２の周波数帯の電波を受信可能に構成することができる。このように構成することによって、第２の周波数帯の電波も指向性を可変させて、受信することが可能である。
【００１６】
第１及び第２のアンテナの間にこれらに平行に配置され、第２周波数帯よりも低い周波数帯である第３周波数帯の電波を受信する８の字指向性の第５アンテナと、第３及び第４アンテナの間にこれらに平行に配置され、第３周波数帯の電波を受信する８の字指向性の第６アンテナとを、新たに設けることもできる。この場合、第３周波数帯の電波受信時に、第５及び第６アンテナの受信信号が前記信号合成手段に供給される。このように構成することによって、第３の周波数帯の電波も指向性を可変させて、受信することが可能である。
【００１７】
前記信号合成手段は、第１の位相手段の出力信号が供給される第１レベル調整手段と、第２の位相手段の出力信号が供給される第２レベル調整手段と、第１及び第２レベル調整手段の出力信号を合成する合成手段とを、具備するものとできる。この場合、第１及び第２レベル調整手段は、入力された信号を第１係数に比例したレベルとして出力する第１係数状態及び第１係数よりも小さい第２係数に比例したレベルとして出力する第２係数状態、入力された信号を遮断する遮断状態のうち選択されたもので出力可能に形成される。第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が遮断状態である状態と、第１レベル調整手段が第１係数状態で第２レベル調整手段が第２係数状態である状態と、第１及び第２レベル調整手段が第２係数状態である状態と、第１レベル調整手段が第２係数状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である状態と、第１レベル調整手段が遮断状態で第２レベル調整手段が第１係数状態である状態とのいずれかに切り換えられる。このように構成することによって、１６の方向に指向性を向けることができる。
【００１８】
上述した可変指向性アンテナにおいて、第１及び第２位相手段での制御を制御信号に基づいて行い、信号合成手段でのレベル制御も前記制御信号に基づいて行うようにすることができる。この場合、可変指向性アンテナに設けられた制御手段が制御信号を生成する。制御手段は、変調信号を復調することによって制御信号を生成する。信号合成手段の出力信号を受信装置に伝送する伝送線路を介して変調器から変調信号が供給される。変調器は、所定の制御信号発生手段からの制御信号で搬送波を変調して変調信号を生成する。変調器による変調方式としては、フェーズシフトキーイング変調、フレケンシシフトキーイング変調及びアンプリチュードシフトキーイング変調等種々のものを使用することができるが、アンプリチュードシフトキーイング変調が、回路構成の簡易性等から望ましい。
【００１９】
前記信号合成手段の出力信号に、他のアンテナの受信信号を合成して前記伝送線路を介して前記受信装置に伝送することもできる。
【００２０】
前記受信装置は、前記制御信号の発生器と、所望の電波の受信状態を検出する受信状態検出手段と、この受信状態が非許容状態になったとき、前記制御信号発生器から前記変調器に供給される前記制御信号を種々に変更させ、前記受信状態検出手段での受信状態が許容可能となったときの前記制御信号を前記変調器に供給する受信装置用制御手段とを、具備することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、第１及び第２の位相手段によって第１及び第２のアンテナ群の指向性を第１乃至第４の方向に向けて合成するように構成しているので、合成指向性のＦ／Ｂ比が改善される。しかも、第１及び第２の位相手段では、移相量が等しくされているので、第１乃至第４方向以外の方向に指向性を向ける場合に、第１及び第２の移相手段の出力信号の位相のずれが少なく、合成指向特性に乱れが生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の第１実施形態の多周波数帯アンテナ５００は、第１の周波数帯、例えばＵＨＦ帯の電波と、第２の周波数帯、例えばＶＨＦ帯の高域の電波と、第３の周波数帯、例えばＶＨＦ帯低域の電波とを受信可能としたものである。ＵＨＦ帯としては、例えば４７０ＭＨｚ乃至８９０ＭＨｚの周波数帯を使用することができる。ＶＨＦ帯低域としては、例えば５４ＭＨｚ乃至８８ＭＨｚを、ＶＨＦ帯高域としては１７０ＭＨｚ乃至２２０ＭＨｚをそれぞれ使用することができる。この多周波数帯アンテナ５００は、その指向性を、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯において所定角度、例えば２２．５度ごとに、多段階、例えば１６段階に変更することができる。
【００２３】
この多周波数帯アンテナ５００は、図１及び図２に示すように、本体１を有している。この本体１は、その平面形状が概略八角形状のものである。
【００２４】
この本体１内に、第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ａを有している。第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ａは、第１ダイポールアンテナ４ａと、第２ダイポールアンテナ６ａとを有している。
【００２５】
第１ダイポールアンテナ４ａは、１つの直線上に配置されたダイポールアンテナ素子８ａ、１０ａを有している。これらアンテナ素子８ａ、１０ａは、同じ長さであり、例えばＵＨＦ帯の所定波長λの約１／４の長さとなるようにそれぞれ形成されている。ダイポールアンテナ素子８ａは、図３に示すように、平行に配置された２条の導体１２ａ、１４ａを有している。両導体１２ａ、１４ａ間には、図示していないが、複数のコンデンサが所定間隔ごとに接続され、両者は高周波的に同電位とされている。ダイポールアンテナ素子１０ａも、同様に平行に配置された２条の導体１８ａ、２０ａを有している。これら導体１８ａ、２０ａも所定間隔ごとに設けられた複数のコンデンサによって高周波的に接続され、両者は高周波的に同電位とされている。これらダイポールアンテナ素子８ａ、１０ａを併せた第１のダイポールアンテナ４ａの全長は、上記波長λの約１／２の長さである。
【００２６】
ダイポールアンテナ素子８ａの外方端に、ダイポールアンテナ素子８ａと同一直線上に位置し、外方に伸びるように第１の延長素子２４ａが配置されている。同様にダイポールアンテナ素子１０ａの外方端にも、ダイポールアンテナ素子１０ａと同一直線上に位置し、外方に伸びるように、第１の延長素子２６ａが配置されている。ダイポールアンテナ素子８ａと第１の延長素子２４ａとの全長は、ＶＨＦ帯の所定波長、例えばＶＨＦ帯高域の所定波長λ１の約１／４よりも短く、かつ本体１から突出しない長さに選択されている。ダイポールアンテナ素子１０ａと第１延長素子２６ａの全長も、同様に選択されている。これらダイポールアンテナ素子８ａ、１０ａ、延長素子２４ａ、２６ａは、例えば１つのプリント基板上に形成することができる。
【００２７】
ダイポールアンテナ素子８ａの導体１４ａと延長素子２４ａとの間には、開閉素子、例えばＰＩＮダイオード２８ａが接続されている。この接続では、ＰＩＮダイオード２８ａのアノードが延長素子２４ａ側に、カソードが導体１４ａ側に接続されている。導体１２ａと延長素子２４ａとの間には、直流経路兼開閉素子、例えばコイル３０ａが接続されている。従って、導体１２ａ側を正極に、導体１４ａ側を負極にした状態で、導体１２ａ、１４ａ間に直流電圧を供給すると、ＰＩＮダイオード２８ａが導通する。このとき、延長素子２４ａと導体１２ａ、１４ａとが電気的に接続され、しかも導体１２ａ、１４ａは、高周波的に接続されているので、高周波的に並列接続された導体１２ａ、１４ａと、延長素子２４ａとが直列に接続される。上記電圧を供給していないときには、ＰＩＮダイオード２８ａは非導通であり、延長素子２４ａと、並列接続導体導体１２ａ、１４ａとは、高周波的に非接続状態である。
【００２８】
但し、コイル３０ａは、ＵＨＦ帯の周波数では、延長素子２４ａと、導体１２ａ、１４ａとを実質的に非接続状態とし、ＶＨＦ帯の周波数では、延長素子２４ａと、導体１２ａ、１４ａとを実質的に接続状態とし、かつダイポールアンテナ素子８ａと延長素子２４ａとの電気長がＶＨＦ帯の所定波長λ１の約１／４の長さとなる値に選択されている。従って、ＶＨＦ帯の周波数では、ＰＩＮダイオード２８ａが非導通状態でも、延長素子２４ａと、導体１２ａ、１４ａとは、実質的に接続状態である。
【００２９】
ダイポールアンテナ素子１０ａの導体１８ａ、２０ａと、延長素子２６ａとの間にも、上述したのと同様に、ＰＩＮダイオード３４ａ、コイル３８ａが接続されている。延長素子２６ａの長さは延長素子２４ａと同様に選択され、コイル３８ａの値もコイル３０ａと同様に選択されている。
【００３０】
第２のダイポールアンテナ６ａも、上述した第１のダイポールアンテナ４ａと同一の構成であって、ダイポールアンテナ素子４２ａ、４４ａを含んでいる。これらダイポールアンテナ素子４２ａ、４４ａは、導体４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａから構成されている。導体４６ａ、４８ａは複数の図示しないコンデンサによって高周波的に接続され、導体５０ａ、５２ａも複数の図示しないコンデンサによって高周波的に接続されている。さらに、ダイポールアンテナ素子４２ａ、４４ａの外方には、第１の延長素子５８ａ、６０ａが設けられている。ダイポールアンテナ素子４２ａと延長素子５８ａとの間には、ＰＩＮダイオード６２ａ、コイル６６ａが接続されている。同様にダイポールアンテナ素子４４ａと延長素子６０ａとの間には、ＰＩＮダイオード７０ａ、コイル７４ａが接続されている。延長素子５８ａ、６０ａの長さは、延長素子２４ａ、２６ａと同様に選択され、コイル６６ａ、７４ａの値も、コイル３０ａ、３８ａと同様に選択されている。
【００３１】
第２のダイポールアンテナ６ａは、第１のダイポールアンテナ４ａと平行に、本体１内に配置され、両者の間隔は、ＵＨＦ帯の波長λの１／４よりも短く選択されている。
【００３２】
第１のダイポールアンテナ４ａのダイポールアンテナ素子８ａ、１０ａの内方端部が給電点とされ、導体１４ａ、２０ａの内方端部が整合器、例えばバラン７８ａに接続されている。同様に、第２のダイポールアンテナ６ａのダイポールアンテナ素子４２ａ、４４ａの内方端部が給電点とされ、導体４６ａ、５０ａの内方端部が、整合器、例えばバラン８０ａに接続されている。但し、バラン７８ａの出力が、バラン８０ａの出力と逆相となるように両バラン７８ａ、８０ａは構成されている。
【００３３】
導体１２ａ、４８ａ間には、直列に高周波阻止コイル８２ａ、８４ａが接続され、両者の接続点と基準電位点、例えば接地電位点との間には、コンデンサ８６ａ、８８ａが接続されている。さらに、これらコイル８２ａ、８４ａの接続点には、ＰＩＮダイオード２８ａ、６２ａを導通させるために正電圧が供給される電圧供給部９０ａが設けられている。導体１８ａ、５２ａ間にも、同様に高周波阻止コイル９２ａ、９４ａが接続されている。これらの接続点と接地電位点との間にコンデンサ９６ａ、９８ａが接続され、これらの接続点には、ＰＩＮダイオード３４ａ、７０ａを導通させるための電圧供給部１００ａが設けられている。なお、バラン７８ａ、８０ａには、接地電位点に接続されている箇所があるので、電圧供給部９０ａまたは１００ａに正電圧が印加されると、電流がバラン７８ａ、８０ａから接地電位点に流れ、ＰＩＮダイオード２８ａ、６２ａまたは３４ａ、７０ａが導通する。
【００３４】
第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ｂは、第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ａと実質的に同一の構成であって、同等部分には同一符号の添え字ａをｂに変更した符号を付して、その説明を省略する。第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ｂは、それの中心が、第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ａの中心と重なった状態、即ち、第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ａとほぼ直交させた状態で、かつ図２に示すように、上下方向に間隔をあけて非接触状態に本体１内に収容されている。なお、第１及び第２ダイポールアンテナ４ｂ、６ｂの間隔は、第１及び第２ダイポールアンテナ４ａ、６ａの間隔と同じである。
【００３５】
図１に示すように、第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ａの第１及び第２のダイポールアンテナ４ａ、６ａの間には、第３周波数帯専用ダイポールアンテナ、例えばＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ａが設けられている。このＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ａは、第１及び第２のダイポールアンテナ４ａ、６ａに平行に配置され、図３に示すように、ダイポールアンテナ素子４０２ａ、４０４ａを有している。
【００３６】
ダイポールアンテナ素子４０２ａは、複数、例えば３つの素子４０６ａ、４０８ａ、４１０ａをそれぞれ微少な間隔をおいて一直線状に配置したものである。これら素子４０６ａ、４０８ａ、４１０ａの長さは、これら素子４０６ａ、４０８ａ、４１０ａが、ＵＨＦ帯の受信時に、ＵＨＦ帯受信用のダイポールアンテナ４ａ、６ａに対して導波器、反射器及び放射器の何れとしても機能することが無い長さ寸法、例えば約０．１５λ乃至０．３λの長さに選択されている。なお、素子４１０ａは、その外方端が本体１から外方に突出している。そのため、素子４１０ａは金属板をプラスチックケース内に収容したものとされているが、アルミニウム製またはステンレス製のパイプ状に構成することも可能である。また、他の素子４０６ａ、４０８ａは本体１内に収容されているので、プリント基板によって構成されているが、金属板によって構成することも可能である。
【００３７】
素子４０６ａと素子４０８ａとは、コイル４１２ａによって接続され、素子４０８ａと素子４１０ａとは、コイル４１４ａによって接続されている。これらコイル４１２ａ、４１４ａは、ＶＨＦ帯低域の所定周波数の電波の波長の１／４にこれら素子の長さを近づけるための延長コイルとして動作し、かつＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯高域ではハイインピーダンスを呈し、各素子４０４ａ、４０６ａ、４０８ａが電気的に切り離されているのと等価となるインダクタンスを持っている。
【００３８】
ダイポールアンテナ素子４０４ａも、ダイポールアンテナ素子４０２ａと同一の素子４１６ａ、４１８ａ、４２０ａを有し、これらの間には、コイル４２２ａ、４２４ａが設けられている。コイル４２２ａ、４２４ａも、コイル４１２ａ、４１４ａと同じ値を有している。
【００３９】
第１周波数帯及び第２周波数帯兼用アンテナ２ｂの第１及び第２のダイポールアンテナ４ｂ、６ｂの間に、ＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ｂが設けられている。このダイポールアンテナ４００ｂは、ダイポールアンテナ４００ａに対して両者の中央が一致して直交するように配置されている以外、ダイポールアンテナ４００ａと同一の構成である。従って、ダイポールアンテナ４００ａの構成要素に付した符号の末尾の添え字をａからｂに代えた符号を、ダイポールアンテナ４００ｂの対応する構成要素に付して、その説明を省略する。
【００４０】
ダイポールアンテナ素子４０２ａ、４０４ａの内方端部が給電点とされ、整合器例えばバラン４２６ａに接続されている。同様に、ダイポールアンテナ素子４０２ｂ、４０４ｂの内方端部が給電点とされ、整合器、例えばバラン４２６ｂに接続されている。
【００４１】
ＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ａは、これの長さ方向に垂直な方向に８の字指向性を有している。即ち、ダイポールアンテナ４ａ側を前方、ダイポールアンテナ６ａ側を後方、ダイポールアンテナ４ｂ側を右側、ダイポールアンテナ６ｂ側を左側とすると、ＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ａは前後方向に８の字指向性を有し、ＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ｂは左右方向に８の字指向性を有している。
【００４２】
図４に示すように、アンテナ２ａのバラン７８ａ、８０ａの出力信号は、本体１内に設けたハイパスフィルタ１０１ａ、１０２ａを介して位相回路１０４ａに供給されている。ハイパスフィルタ１０１ａ、１０２ａは、ＶＨＦ帯高域、ＵＨＦ帯の高周波信号を通過させるように遮断周波数が選択されている。また、これらハイパスフィルタ１０１ａ、１０２ａと位相回路１０４ａとの間には、可変増幅器１０６ａ、１０８ａが設けられている。可変増幅器１０６ａでは、切換スイッチ１１０ａ、１１２ａの接触子１１４ａ、１１６ａを接点１１８ａ、１２０ａに切り換えることによって、ハイパスフィルタ１０１ａの出力信号が増幅器１２２ａによって増幅される。切換スイッチ１１０ａ、１１２ａの接触子１１４ａ、１１６ａを接点１２４ａ、１２６ａに切り換えると、ハイパスフィルタ１０１ａの出力信号がそのまま出力される。なお、切換スイッチ１１０ａ、１１２ａは、半導体スイッチで構成されているが、それぞれＰＩＮダイオードによって構成することもできる。電圧供給部１０３ａに正電圧が供給されると、切換スイッチ１１０ａの接触子１１４ａが接点１１８ａに接続され、電圧供給部１０５ａに正電圧が供給されると、切換スイッチ１１０ａの接触子１１４ａが接点１２４ａに接続される。電圧供給部１０７ａに正電圧が供給されると、切換スイッチ１１２ａの接触子１１６ａが接点１２０ａに接続され、電圧供給部１０９ａに正電圧が供給されると、切換スイッチ１１２ａの接触子１１６ａが接点１２６ａに供給される。電圧供給部１０３ａ、１０７ａには同期して電圧Ｒが供給され、電圧供給部１０５ａ、１０９ａには同期して電圧Ｓが供給される。電圧Ｒが正で、電圧Ｓが正でないとき、上述したように可変増幅器１０６ａで増幅が行われ、電圧Ｒが正でなく、電圧Ｓが正のとき、可変増幅器１０６ａで増幅が行われない。
【００４３】
可変増幅器１０８ａにおいても、同様にハイパスフィルタ１０２ａの出力信号が増幅されて、位相回路１０４ａに供給されるか、非増幅で位相回路１０４ａに供給される。可変増幅器１０８ａの回路構成は、可変増幅器１０６ａと同一であるので、可変増幅器１０６ａの構成要素と同等部分には同一符号の末尾にａの符号を追加した符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００４４】
例えば、この多周波数帯アンテナにおいて受信しようとするＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯高域の電波の受信レベルが小さい場合には、可変増幅器１０６ａ、１０８ａによってハイパスフィルタ１０１ａ、１０２ａの出力信号が増幅される。可変増幅器１０６ａ、１０８ａの後に切換スイッチや合成器等が設けられ、これらによって減衰が生じるが、可変増幅器１０６ａ、１０８ａによる増幅によって、この多周波数帯アンテナのＳ／Ｎ比が改善される。
【００４５】
位相回路１０４ａは、第１の合成手段、例えば合成器１２８ａを有している。合成器１２８ａの一方の入力側は切換手段、例えば切換スイッチ１３０ａの接点１３２ａに接続されている。この切換スイッチ１３０ａの接触子１３４ａは、可変増幅器１０６ａの出力側に接続されている。合成器１２８ａの一方の入力側は切換手段、例えば切換スイッチ１３６ａの接点１３８ａにも接続されている。この切換スイッチ１３６ａの接触子１４０ａは可変増幅器１０８ａの出力側に接続されている。
【００４６】
合成器１２８ａの他方の入力側には、切換スイッチ１４２ａの接触子１４４ａが接続されている。この切換スイッチ１４２ａの接点１４６ａは、切換スイッチ１３０ａの接点１４８ａに接続されている。また、この切換スイッチ１４２ａの接点１４８ａは、切換スイッチ１３６ａの接点１５０ａに接続されている。
【００４７】
切換スイッチ１４２ａの接点１４６ａ、１４８ａ間には、移相器、例えば固定移相器１５２ａが接続されている。この固定移相器１５２ａは、例えば遅延線路、具体的には同軸ケーブルまたはマイクロストリップラインによって構成することができる。
【００４８】
切換スイッチ１３０ａ、１３６ａ、１４２ａは、半導体スイッチによって構成されているが、例えば後述する帯域切換部４６４ａ、４６４ｂと同様にＰＩＮダイオードを用いて構成することもでき、制御信号として正電圧が供給されることがある電圧供給部１５４ａ、１５６ａ、１５８ａ、１６０ａ、１６２ａ、１６４ａを有している。
【００４９】
電圧供給部１５４ａに正電圧が供給され、電圧供給部１５６ａに正電圧が供給されていないとき、切換スイッチ１３０ａの接触子１３４ａが接点１４８ａに接続され、電圧供給部１５４ａに正電圧が供給されず、電圧供給部１５６ａに正電圧が供給されたとき、切換スイッチ１３０ａの接触子１３４ａが接点１３２ａに接続される。
【００５０】
電圧供給部１５８ａに正電圧が供給され、電圧供給部１６０ａに正電圧が供給されていないとき、切換スイッチ１３６ａの接触子１４０ａが接点１３８ａに接続され、電圧供給部１５８ａに正電圧が供給されず、電圧供給部１６０ａに正電圧が供給されたとき、切換スイッチ１３６ａの接触子１４０ａが接点１５０ａに接続される。
【００５１】
電圧供給部１６２ａに正電圧が供給され、電圧供給部１６４ａに正電圧が供給されていないとき、切換スイッチ１４２ａの接触子１４４ａは接点１４６ａに接続され、電圧供給部１６２ａに正電圧が供給されず、電圧供給部１６４ａに正電圧が供給されているとき、切換スイッチ１４２ａの接触子１４４ａは接点１４８ａに接続される。
【００５２】
電圧供給部１５４ａ、１５８ａ、１６４ａには、常に同期して電圧Ａが供給され、電圧供給部１５６ａ、１６０ａ、１６２ａには常に同期して電圧ａが供給される。電圧Ａが正のとき、電圧ａは正でなく、電圧Ａが正でないとき、電圧ａが正となるように電圧Ａ、ａは発生させられる。
【００５３】
従って、電圧Ａが正でなく、電圧ａが正のとき、図４に示すように切換スイッチ１３０ａの接触子１３４ａが接点１３２ａに接続され、切換スイッチ１３６ａの接触子１４０ａが接点１５０ａに接続され、切換スイッチ１４２ａの接触子１４４ａが接点１４６ａに接続される。逆に電圧ａが正ではなく、電圧Ａが正のとき、切換スイッチ１３０ａの接触子１３４ａが接点１４８ａに接続され、切換スイッチ１３６ａの接触子１４０ａが接点１３８ａに接続され、切換スイッチ１４２ａの接触子１４４ａが接点１４８ａに接続される。
【００５４】
電圧ａが正のとき、合成器１２８ａには、バラン７８ａの出力信号がそのまま供給され、バラン８０ａの出力信号が固定位相器１５２ａを介して供給される。また、電圧Ａが正のとき、合成器１２８ａには、バラン７８ａの出力信号が固定位相器１５２ａを介して供給され、バラン８０ａの出力信号がそのまま供給される。
【００５５】
今、図３に示すように、ダイポールアンテナ４ａ側を前方、ダイポールアンテナ６ａ側を後方とし、各開閉素子が開放されているとする。後方から到来したＵＨＦ帯の電波は、ダイポールアンテナ４ａ、６ａで受信され、バラン７８ａ、８０ａに出力を生じる。しかし、前方のダイポールアンテナ４ａの受信信号によるバラン７８ａの出力は、ダイポールアンテナ６ａの受信信号によるバラン８０ａの出力よりも、両ダイポールアンテナ４ａ、６ａの間隔（１／４λよりも小さい）に基づいて遅延量Ｄだけ遅延し、かつバラン７８ａ、８０ａの構成の相違によって位相が反転している。即ち、バラン７８ａの出力信号はバラン８０ａの出力信号に対して−λ／２−Ｄの位相差を持っている。そこで、電圧ａを正とすると、図４に示すように各切換スイッチ１３０ａ、１３６ａ、１４２ａが切り換えられる。これによって、バラン７８ａの出力信号は、そのまま合成器１２８ａに供給されるが、バラン８０ａの出力信号は固定位相器１５２ａで予め定めた遅延量Ｄ１だけ遅延されて、即ち、そのバラン８０ａの出力信号に対して−Ｄ１の位相差を持って合成器１２８ａに供給される。ここで−Ｄ１と（−λ／２−Ｄ）との差が約λ／２となるようにＤ１を選択してある。即ち遅延量Ｄ１はＤに設定されている。従って、後方から到来し、ダイポールアンテナ４ａ、６ａで受信された受信信号は合成器１２８ａの入力側において実質的に逆相となり、後方に指向性を持たない。これによって、ダイポールアンテナ４ａ、６ａによって構成された第１のアンテナ２ａは、前方に指向性を持ち、後方に指向性を持たないアンテナとなる。
【００５６】
一方、前方から到来したＵＨＦ帯の電波が、ダイポールアンテナ４ａ、６ａで受信された場合、ダイポールアンテナ６ａの受信信号に基づくバラン８０ａの出力信号は、ダイポールアンテナ４ａの受信信号よりもＤだけ遅延している。一方、バラン７８ａの出力信号は、バラン７８ａ、８０ａの構成の相違によってダイポールアンテナ４ａの受信信号と位相が反転している。従って、バラン７８ａの出力信号はダイポールアンテナ４ａの受信信号に対して−λ／２の位相差があり、バラン８０ａの出力信号は、ダイポールアンテナ４ａの受信信号に対して−Ｄの位相差がある。
【００５７】
ここで、電圧Ａを供給すると、切換スイッチ１３０ａの接触子１３４ａが接点１４８ａに、切換スイッチ１３６ａの接触子１４０ａが接点１３８ａに、切換スイッチ１４２ａの接触子１４４ａが接点１４８ａに、それぞれ切り換えられ、バラン７８ａの出力信号が固定位相器１５２ａで遅延されて、合成器１２８ａに供給され、バラン８０ａの出力信号が、そのまま合成器１２８ａに供給される。バラン７８ａの信号が固定位相器１５２で遅延量Ｄだけ遅延されるので、合成器１２８ａにおけるバラン７８ａの出力信号の位相は−λ／２−Ｄとなり、バラン８０の出力信号の位相−Ｄとの間には−λ／２の位相差がある。その結果、第１のアンテナ２ａでは、後方に指向性を持ち、前方に指向性を持たない。
【００５８】
このように電圧ａを正とすることによって前方に指向性を持たせることができ、電圧Ａを正にすることによって後方に指向性を持たせることができる。
【００５９】
このように位相回路１０４ａにおいては、前方に指向性を持たせる場合でも、後方に指向性を持たせる場合にも、同一の固定位相器１５２ａを使用している。
【００６０】
アンテナ２ｂの受信信号も、位相回路１０４ｂにおいて、同様に処理されて、図３における右側または左側に指向性を切り換えることができる。位相回路１０４ｂの構成は、位相回路１０４ａと同一であるので、同等部分には同一符号の末尾の添え字ａをｂに変更した符号を付して、その説明を省略する。但し、バラン８０ｂの出力信号がハイパスフィルタ１０１ｂに供給され、バラン７８ｂの出力信号がハイパスフィルタ１０２ｂに供給されている。また、固定位相器１５２ｂにおける遅延量は、固定位相器１５２ａにおける遅延量と同じである。
【００６１】
図３に示すようにＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ａのバラン４２６ａの出力信号は、本体１内に設けられた増幅器４２８ａによって増幅された後、極性切換部４３０ａに供給されている。この極性切換部４３０ａは、例えば図５に示すように、入力端子４３２ａを有し、これは直流阻止コンデンサ４３４ａを介して非反転回路に接続されている。非反転回路は、開閉素子、例えばＰＩＮダイオード４３６ａ、４３８ａを有し、ＰＩＮダイオード４３６ａのカソードが直流阻止コンデンサ４３４ａに接続され、アノードがＰＩＮダイオード４３８ａのアノードに接続されている。ＰＩＮダイオード４３８ａのカソードは、直流阻止コンデンサ４４０ａを介して出力端子４４２ａに接続されている。従って、ＰＩＮダイオード４３６ａ、４３８ａが導通しているとき、入力端子４３２ａに供給された増幅器４２８ａの信号は、そのまま出力される。
【００６２】
極性切換部４３０ａは、反転回路も有している。この反転回路は、直流阻止コンデンサ４３４ａを介して入力端子４３２ａに接続されたバラン４４４ａを有し、このバラン４４４ａの出力側の極性を反転させて、別のバラン４４６ａに供給されている。このバラン４４６ａの出力側が、開閉素子、例えばＰＩＮダイオード４４８ａ、４５０ａ、直流阻止コンデンサ４４０ａを介して出力端子４４２ａに接続されている。即ち、ＰＩＮダイオード４４８ａのカソードがバラン４４６ａの出力側に接続され、アノードがＰＩＮダイオード４５０ａのアノードに接続され、カソードが直流阻止コンデンサ４４０ａに接続されている。従って、ＰＩＮダイオード４４８ａ、４５０ａが導通したとき、入力端子４３２ａに供給された増幅器４２８ａの信号は、バラン４４４ａ、４４６ａによって極性が反転され、ＰＩＮダイオード４４８ａ、４５０ａを介して出力端子４４２ａに出力される。
【００６３】
ＰＩＮダイオード４３６ａ、４３８ａを制御するために、これらのアノードの接続点は、抵抗器４５２ａを介して電圧供給部４５４ａに接続され、ＰＩＮダイオード４４８ａ、４５０ａを制御するために、これらのアノードの接続点は、抵抗器４５６ａを介して電圧供給部４５８ａに接続されている。また、これら電圧供給部４５４ａ、４５８ａに電圧が供給されたとき、ＰＩＮダイオード４３６ａ、４３８ａ、４５４ａ、４５８ａを導通させるために、高周波阻止コイル４６０ａ、４６２ａが設けられている。
【００６４】
図４に示すように、極性切換部４３０ａからの信号（ＶＨＦ帯低域信号）と、合成器１２８ａの信号（ＶＨＦ帯高域またはＵＨＦ帯信号）は、帯域切換部４６４ａに供給されている。帯域切換部４６４ａは、図６に示すように、合成器１２８ａからの信号が入力される入力端子４６６ａと、極性切換部４３０ａからの信号が供給される入力端子４６８ａとを有している。入力端子４６６ａと出力端子４７０ａとの間に開閉手段、例えばＰＩＮダイオード４７２ａ、４７４ａが接続されている。即ちＰＩＮダイオード４７２ａのカソードは直流阻止コンデンサ４７６ａを介して入力端子４６６ａに接続され、アノードはＰＩＮダイオード４７４ａのアノードに接続され、カソードは直流阻止コンデンサ４７５を介して出力端子４７０ａに接続されている。同様に入力端子４６８ａと出力端子４７０ａとの間に、開閉手段、例えばＰＩＮダイオード４８０ａ、４８２ａが接続されている。即ち、ＰＩＮダイオード４８０ａのカソードは直流阻止コンデンサ４８４ａを介して入力端子４６８ａに接続され、そのアノードはＰＩＮダイオード４８２ａのアノードに接続され、そのカソードは直流阻止コンデンサ４７８ａを介して出力端子４７０ａに接続されている。ＰＩＮダイオード４７２ａ、４７４ａを導通させるために、抵抗器４８４ａ、電圧供給部４８６ａ、高周波阻止コイル４８８ａ、４９０ａが設けられている。ＰＩＮダイオード４８０ａ、４８２ａを導通させるために、抵抗器４９２ａ、電圧供給部４９４ａ、高周波阻止コイル４９６ａ、４９０ａが設けられている。
【００６５】
ＰＩＮダイオード４７２ａ、４７４ａが導通したとき、入力端子４７５ａに供給された合成器１２８ａからのＶＨＦ帯高域またはＵＨＦ帯信号が出力端子４７０ａに出力され、ＰＩＮダイオード４８０ａ、４８２ａが導通したとき、入力端子４６８ａに供給された極性切換部４３０ａからのＶＨＦ帯低域信号が出力端子４７０ａに出力される。
【００６６】
この多周波数帯アンテナ５００では、図３及び図４に示すようにＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ４００ｂのバラン４２６ｂの出力信号は、本体１内に設けられた増幅器４２８ｂによって増幅された後、帯域切換部４６４ｂに供給されている。これは、帯域切換部４６４ａと同様に構成されているので、その構成の詳細な説明は省略する。帯域切換部４６４ａ、４６４ｂの出力信号は、帯域可変フィルタ４６５ａ、４６５ｂを介して図７に示すレベル調整手段、例えば可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂに供給されている。帯域可変フィルタ４６５ａ、４６５ｂは、電圧供給部１２００ａ、１２００ｂ、１２０２ａ、１２０２ｂを有し、電圧供給部１２００ａ、１２００ｂ、にＨレベルの電圧が供給されたとき、ＵＨＦ帯の高周波信号を通過させ、電圧供給１２００ｂ、１２０２ｂにＨレベルの電圧が供給されたとき、ＶＨＦ帯の高周波信号を通過させる。
【００６７】
帯域可変フィルタ４６５ａ、４６５ｂから前方または後方に指向性を持つＵＨＦ帯またはＶＨＦ帯高域の信号が出力されているとき、これら信号の指向性を適切に選択し、かつこれら信号を可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂによって適切に調整して合成すれば、任意の方向に指向性を向けることができる。同様に、帯域切換部４６４ａ、４６４ｂから８の字指向性を持つＶＨＦ帯低域の信号が出力されているとき、これら信号の極性を適切に選択し、かつこれらの信号を可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂによって適切に調整して合成すると、任意の方向に８の字指向性を向けることができる。
【００６８】
そのため、可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂでは、減衰量を多段階、例えば０ｄＢ、７ｄＢ及び∞の３段階のうち選択されたものに調整可能に構成されている。そして、ＵＨＦ帯またはＶＨＦ帯高域の信号の場合には指向性の調整と、可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂの減衰量の調整とによって、ＶＨＦ帯低域の信号の場合には極性の調整と可変減衰器１１３６ａ、１１３６ｂの減衰量の調整とによって、前方を０度とし、所定角度間隔、例えば２２．５度間隔に合計１６段階に指向性を調整できる。
【００６９】
そのため、可変減衰器１１３６ａは、図７に示すように、可変フィルタ４６５ａと合成器１１３８との間に直列に接続された開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａを有している。ＰＩＮダイオード１１４０ａのカソードが帯域切換部４６４ａの出力に接続され、ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａのアノードが相互に接続され、ＰＩＮダイオード１１４２ａのカソードが合成器１１３８の入力側に接続されている。ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａのアノードは、抵抗器１１４４ａを介して電圧供給部１１４６ａに接続され、ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａのカソードは、高周波阻止コイル１１４８ａ、１１５０ａを介して基準電位点に接続されている。従って、電圧供給部１１４６ａに正の電圧が供給されたとき、ＰＩＮダイオード１１４０ａ、１１４２ａが導通し、可変フィルタ４６５ａの信号は減衰されずに、合成器１１３８に供給される。
【００７０】
可変減衰器１１３６ａは、固定減衰器、例えばＴ形減衰器１１５４ａも有している。この減衰器１１５４ａは、３本の抵抗器１１５２ａからなり、減衰量が７ｄＢである。この減衰器１１５４ａの入力側に開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１５６ａのアノードが接続され、カソードはＰＩＮダイオード１１４０ａのカソードに接続されている。同様に、可変減衰器１１５４ａの出力側に、開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１５８ａのアノードが接続され、カソードはＰＩＮダイオード１１４２ａのカソードに接続されている。Ｔ形減衰器１１５４ａの３本の抵抗器の相互接続点は、抵抗器１１６０ａを介して電圧供給部１１６２ａに接続されている。従って、電圧供給部１１６２ａに正の電圧を供給すると、ＰＩＮダイオード１１５６ａ、１１５８ａが導通し、Ｔ形減衰器１５４ａが帯域切換部４６４ａ、合成器１１３８間に接続され、帯域切換部４３０ａからの信号は、７ｄＢの減衰を受ける。
【００７１】
可変減衰器１１３６ａは、更に、第１のアンテナ２ａのインピーダンスに等しいインピーダンスを持つ整合用抵抗器１１６４ａを有し、その一端は基準電位点に接続され、その他端は、開閉素子、例えばＰＩＮダイオード１１６６ａのアノードに直流阻止コンデンサ１１７０ａを介して接続されている。このＰＩＮダイオード１１６６ａのカソードは、ＰＩＮダイオード１１４０ａのカソードに接続されている。また、ＰＩＮダイオード１１６６ａのアノードは、抵抗器１１７２ａを介して電圧供給部１１７４ａに接続されている。従って、電圧供給部１１７４ａに正の電圧を供給すると、ＰＩＮダイオード１１６６ａが導通し、合成器１１１８ａの出力側が整合用抵抗器１１６４ａを介して基準電位点に接続され、無限大に減衰させられる。
【００７２】
可変減衰器１１３６ｂも、可変減衰器１１３６ａと同様に構成されているので、同等部分には同一符号の添え字をａからｂに変更した符号を付して、その説明を省略する。
【００７３】
この多周波数帯アンテナ５００において指向性を可変するために、この多周波数帯アンテナ５００は、図７に示すように制御部１８０を備えている。この制御部１８０は、後述する受信装置５１８から供給される変調信号を復調して、制御信号を生成する。制御部１８０は、復調された制御信号に基づいて、図８、図９または図１０に示すように、各電圧供給部９０ａ、９０ｂ、１００ａ、１００ｂ、１０３ａ、１０５ａ、１０７ａ、１０９ａ、１０３ａａ、１０５ａａ、１０７ａａ、１０９ａａ、１０３ｂ、１０５ｂ、１０７ｂ、１０９ｂ、１０３ｂｂ、１０５ｂｂ、１０７ｂｂ、１０９ｂｂ、１５４ａ、１５６ａ、１５８ａ、１６０ａ、１６２ａ、１６４ａ、１５４ｂ、１５６ｂ、１５８ｂ、１６０ｂ、１６２ｂ、１６４ｂ、４５４ａ、４５８ａ、４８６ａ、４９４ａ、４８６ｂ、４９４ｂ、１１４６ａ、１１６２ａ、１１７４ａ、１１６２ｂ、１１４６ｂ、１１７４ｂ、に電圧を供給する。図８乃至図１０において、Ａは電圧供給部１５４ａ、１５８ａ、１６４ａに、ａは同１５６ａ、１６０ａ、１６２ａに、Ｂは同１５４ｂ、１５８ｂ、１６４ｂに、ｂは同１５６ｂ、１６０ｂ、１６２ｂに、Ｃは同１１４６ａに、Ｄは同１１６２ａに、Ｅは同１１７４ａに、Ｆは同１１４６ｂに、Ｇは同１１６２ｂに、Ｈは同１１７４ｂに、Ｉは同９０ａに、Ｊは同１００ａに、Ｋは同９０ｂに、Ｌは同１００ｂに、Ｍは同４５４ａに、Ｎは同４５８ａに、Ｐは同４８６ａ、４８６ｂに、Ｑは同４９４ａ、４９４ｂに、それぞれ対応する。図８乃至図１０におけるＡ乃至Ｑの欄に示す「１」は正の電圧を供給することを意味し、「０」は電圧非供給を示す。なお、図８は、ＵＨＦ帯での指向性変化、図９はＶＨＦ帯高域での指向性変化、図１０はＶＨＦ帯低域での指向性変化を示す。
【００７４】
また、図８、９、１０には示していないが、ＵＨＦ帯の受信の場合には、可変フィルタ４６５ａ、４６５ｂの電圧供給部１２００ａ、１２００ｂに電圧Ｔとして正電圧が供給され、電圧供給部１２０２ａ、１２０２ｂに電圧Ｕとして正電圧は供給されず、可変フィルタ４６５ａ、４６５ｂの通過帯域がＵＨＦ帯となる。ＶＨＦ帯の高域及び低域受信の場合には、可変フィルタ４６５ａ、４６５ｂの電圧供給部１２００ａ、１２００ｂに電圧Ｔとして正電圧が供給されず、電圧供給部１２０２ａ、１２０２ｂに電圧Ｕとして正電圧が供給され、可変フィルタ４６５ａ、４６５ｂの通過帯域がＶＨＦ帯となる。
【００７５】
なお、図８乃至図１０には示していないが、可変増幅器１０６ａ、１０８ａ、１０６ｂ、１０８ｂにおいて増幅が必要な場合には、電圧供給部１０３ａ、１０７ａ、１０３ａａ、１０７ａａ、１０３ｂ、１０７ｂ、１０３ｂｂ、１０７ｂｂに制御部１８０によって正の電圧が供給され、電圧供給部１０５ａ、１０９ａ、１０５ａａ、１０９ａａ、１０５ｂ、１０９ｂ、１０５ｂｂ、１０９ｂｂには正電圧は制御部１８０によって供給されない。同様に可変増幅器１０６ａ、１０８ａ、１０６ｂ、１０８ｂにおいて増幅が不要な場合には、電圧供給部１０３ａ、１０７ａ、１０３ａａ、１０７ａａ、１０３ｂ、１０７ｂ、１０３ｂｂ、１０７ｂｂに制御部１８０によって正の電圧が供給されず、電圧供給部１０５ａ、１０９ａ、１０５ａａ、１０９ａａ、１０５ｂ、１０９ｂ、１０５ｂｂ、１０９ｂｂに正電圧が制御部１８０によって供給される。
【００７６】
ＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯高域、ＶＨＦ帯低域のいずれの場合でも、方位角が０度から４５度までの間には、可変減衰器１１０４ａは減衰が０であるが、６７．５度から９０度までは７ｄＢ、無限大と減衰量が増加し、１１２．５度から１３５度までは７ｄＢと減衰量が減少し、１５７．５度から２２５度までは減衰量は０を維持する。２４７．５度から２７０度までは７ｄＢ、無限大と減衰量が増加し、２９２．５度から３１５度まで減衰量は７ｄＢ、０と減少し、３３７．５度では減衰量は０となる。
【００７７】
一方、可変減衰器１０４ｂでは、方位角が０度から４５度までは減衰量が無限大から７ｄＢ、０と減少し、６７．５度から１３５度までは減衰量０を維持する。方位角１５７．５度から１８０度までは減衰量が７ｄＢ、無限大と増加し、２０２．５度から２２５度までは減衰量が７ｄＢ、０と減少する。２４７．５度から３１５度までは減衰量０を維持、３３７．５度では７ｄＢの減衰量となる。このように一方の減衰量が０であるとき、他方の減衰量は増加または減少する。
【００７８】
ＶＨＦ帯高域及びＵＨＦ帯の受信の場合には、図８、図９に示すように、帯域切換部４６４ａ、４６４ｂがＶＨＦ帯高域またはＵＨＦ帯の信号を出力する。ＶＨＦ帯低域の受信の場合には、図１０に示すように、帯域切換部４６４ａ、４６４ｂがＶＨＦ帯低域の信号を出力する。ＶＨＦ帯高域受信の場合には、コイル３０ａ、３０ｂ、３８ａ、３８ｂ、６６ａ、６６ｂ、７４ａ、７４ｂの作用によって、延長素子２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂ、５８ａ、５８ｂ、６０ａ、６０ｂは、対向するダイポールアンテナ素子８ａ、８ｂ、１０ａ、１０ｂ、４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂに接続されている。
【００７９】
ＵＨＦ帯においてアンテナ２ａ、２ｂのダイポールアンテナ４ａ、６ａ、４ｂ、６ｂの間隔をそれぞれλ／４よりも小さくしている関係上、その指向特性は、ダイポールアンテナ４ａ、６ａ、４ｂ、６ｂの間隔をそれぞれλ／４とした場合よりも鋭くなっている。そのため上述したように合成した場合、０度、９０度、１８０度、２７０度以外の角度に指向性を向けた場合に、これら角度の位置で指向性が歪むことが判った。
【００８０】
この点を改善するために、ＵＨＦ帯の受信において、ダイポールアンテナ４ａ、６ａに対して片側の延長素子を接続し、いわゆる非対称給電装荷ダイポールアンテナとして、指向性を傾斜させ、合成している。そのため、図８のＩ、Ｊ、Ｋ、Ｌのように電圧を供給し、延長素子２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂ、５８ａ、５８ｂ、６０ａ、６０ｂを接続している。即ち、２２．５度、４５度、６７．５度に指向性を向ける場合、ダイポールアンテナ４ａ、６ａに延長素子２６ａ、６０ａを接続し、指向性を前側よりも右側に傾け、ダイポールアンテナ４ｂ、６ｂに延長素子２４ｂ、５８ｂに接続し、指向性を右側よりも前側に傾けている。同様に、１１２．５度、１３５度、１５７．５度に指向性を向ける場合、ダイポールアンテナ４ａ、６ａに延長素子２６ａ、６０ａを接続して、指向性を後ろ側よりも右側に傾け、ダイポールアンテナ４ｂ、６ｂに延長素子２６ｂ、６０ｂを接続し、指向性を右側から後ろ側に傾けている。指向性を２０２．５度、２２５度、２４７．５度に向ける場合には、ダイポールアンテナ４ａ、６ａの指向性を後方よりも左側に傾け、ダイポールアンテナ４ｂ、６ｂの指向性を左側から後ろ側に傾け、２９２．５度、３１５度、３３７．５度に指向性を向ける場合にはダイポールアンテナ４ａ、６ａの指向性を前側から左側に傾け、ダイポールアンテナ４ｂ、６ｂの指向性を左側から前側に傾けている。
【００８１】
また、上述したように位相回路１０４ａでは、ダイポールアンテナ４ａ、６ａの合成指向性を前側または後ろ側に向けるときに、固定位相器１５２ａを使用し、位相回路１０４ｂでは、ダイポールアンテナ４ｂ、６ｂの合成指向性を左側または右側に向けるときに、固定位相器１５２ｂを使用している。そして、固定位相器１５２ａ、１５２ｂは同一の移相量である。従って、合成器１１３８によって合成されたダイポールアンテナ４ａ、６ａの合成信号と、ダイポールアンテナ４ｂ、６ｂの合成信号とは、どちらも同じ移相量であり、これによっても０度、９０度、１８０度、２７０度以外の角度に指向性を向けた場合に、これら角度の位置で指向性が歪むことが改善される。図１１にＵＨＦ帯における０度乃至３３７．５度までの２２．５度おきの指向性を示す。いずれの指向性にも歪みは生じて無く、またＦ／Ｂ比も良好である。
【００８２】
ＶＨＦ帯低域を受信する場合には、図１０にＰ、Ｑとして示すように電圧が供給され、帯域切換部４６４ａ、４６４ｂがＶＨＦ帯低域の信号を出力する。また、極性切換部４３０ａにおいて図１０にＭ、Ｎで示すように電圧が供給され、０度から６７．５度、１８０度から２４７．５度までは、ダイポールアンテナ４００ａの極性非反転のＶＨＦ帯低域の信号が出力され、９０度から１５７．５度、２７０度から３３７．５度までは、ダイポールアンテナ４００ａの極性反転のＶＨＦ帯低域の信号が出力され、これらがダイポールアンテナ４００ｂのＶＨＦ帯低域の信号と合成され、８の字指向性が回転させられる。
【００８３】
このように、この多周波数帯アンテナでは、ＶＨＦ帯低域用にダイポールアンテナ４００ａ、４００ｂを設けているので、ＶＨＦ帯低域である５４乃至８８ＭＨｚにおいて充分に実用となる利得が得られる。
【００８４】
図７に示すように、合成器１１３８の出力信号は、増幅器５０１において増幅され、直流阻止コンデンサ５０２を介して混合器５０９に供給される。混合器５０９には、図１２に示すように、他のアンテナ、例えば衛星放送受信用パラボラアンテナ５０６で受信された衛星放送信号を、このパラボラアンテナ５０６に付属するコンバータ５０８で周波数変換した衛星放送中間周波信号が、入力端子５００ａを介して供給されている。混合器５０９の混合信号は、多周波数帯アンテナ５００の出力端子５００ｂから、伝送線路５１０、アンテナ制御指令器５３４内の直流阻止コンデンサ５１２、混合器５１４を介してスプリッタ５１６に供給され、ここで衛星放送中間周波信号と、ＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号とに分離される。衛星放送中間周波信号は、受信装置５１８の衛星放送中間周波入力端子５１８ａに供給され、ＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号は、受信装置５１８のＵＨＦ／ＶＨＦ帯テレビジョン放送信号入力端子５１８ｂに供給される。
【００８５】
衛星放送中間周波入力端子５１８ａに供給された衛星放送中間周波信号は、サテライトレシバー５２０に供給され、ここで復調されて、復調された信号は図示しないテレビジョン受信機に供給される。また、ＵＨＦ／ＶＨＦ帯テレビジョン放送信号入力端子５１８ｂに供給されたＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号は、チューナー５２１によってテレビジョン放送中間周波信号に変換され、復調部５２２に供給され、個々で復調される。ＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号がアナログ放送信号の場合でも、デジタル放送信号の場合でも、復調部５２２において復調が行われ、復調された信号はテレビジョン受信機に供給される。
【００８６】
また、このテレビジョン放送中間周波信号は、受信状態検出部、例えばＣ／Ｎ比検出部５２４、ビットエラーレート検出部５２６及びレベル検出部５２８に供給される。Ｃ／Ｎ比検出部５２４は、ＶＨＦまたはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号のＣ／Ｎ比を検出し、その検出結果を受信装置用制御手段、例えばＣＰＵ５３０に供給する。ビットエラーレート検出部５２６は、ＶＨＦまたはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号がデジタル放送信号の場合にビットエラーレートを検出し、その検出結果をＣＰＵ５３０に供給する。レベル検出部５２８は、ＶＨＦまたはＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号のレベルを検出し、その検出結果をＣＰＵ５３０に供給する。
【００８７】
ＣＰＵ５３０は、メモリ５３２を有し、外部からＶＨＦまたはＵＨＦ帯の或るチャンネルを受信するように指令がＣＰＵ５３０に与えられると、このチャンネルに対応するアンテナ制御データをメモリ５３２から読み出し、アンテナ制御指令器５３４に供給する。これによってアンテナシステム５００の指向性が前記或るチャンネルの電波が到来する方向に向けられる。
【００８８】
このアンテナ制御データは、アンテナ制御指令器５３４において、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）信号またはＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｏｎｇ）信号に変換される。
【００８９】
例えばＡＳＫ信号に変換する場合、アンテナ制御指令器５３４には、搬送波信号発生器５３４ａが設けられている。この発生器５３４ａは、可変周波数帯アンテナ５００から供給される受信信号と異なる周波数、例えば１０．７ＭＨｚの搬送波信号を発生する。この搬送波信号はＡＳＫ変調器５３４ｂに供給される。この変調器５３４ｂには、メモリ５３２からのアンテナ制御データがＣＰＵ５３０、バッファ５３４ｃを介して供給されている。このアンテナ制御データによって搬送波信号がＡＳＫ変調され、ＡＳＫ信号が変調器５３４ｂから出力される。このＡＳＫ信号は、不要な信号成分を除去するバンドパスフィルタ５３４ｄを介して混合器５１４、直流阻止コンデンサ５１２を介して出力される。なお、ＰＳＫ信号またはＦＳＫ信号を生成する場合には、変調器１３２ｂに代えて、搬送波信号をアンテナ制御データでＰＳＫまたはＦＳＫ変調する変調器に変更すればよい。
【００９０】
ＰＳＫ、ＦＳＫまたはＡＳＫ信号は、混合器５１４、直流阻止コンデンサ５１２、伝送線路５１０、可変周波数帯アンテナシステム５００の出力端子５００ｂ、混合器５００９、高周波阻止コイル５１２を介して制御部１８０に供給され、上述したように各種制御が行われる。
【００９１】
ＣＰＵ５３０は、そのとき受信しているチャンネルが、デジタル放送のチャンネルであると、Ｃ／Ｎ比、ビットエラーレート、レベルのうちいずれか選択したもの、例えばＣ／Ｎ比の値が予め定められた基準値よりも小さい場合、即ち、受信非許容状態になったときアンテナシステム５００の指向性を変化させ、Ｃ／Ｎ比の値が基準値以上となる方向を選択し、その方向とするためのアンテナ制御データに、そのとき受信しているチャンネルの受信用のアンテナ制御データを更新してメモリ５３２に記憶する。従って、以後、そのとき受信しているチャンネル用の受信用のアンテナ制御データは、更新されたものとなる。ビットエラーレートが選択された場合には、ビットエラーレートが予め定められた基準値よりも小さいときに、またレベルが選択された場合にもレベルが予め定められた基準値よりも小さいときに、上述したのと同様にアンテナ制御データの更新が行われる。
【００９２】
ＣＰＵ５３０は、そのとき受信しているチャンネルが、アナログ放送のチャンネルであると、Ｃ／Ｎ比、レベルのうちいずれか選択したものの値が予め定められた基準値よりも小さい場合に、上述したのと同様にアンテナシステム９０の指向性の調整を行い、アンテナ制御データの更新が行われる。
【００９３】
受信装置５１８内の直流電源部５３６からの直流電圧、例えばＤＣ１２Ｖの電圧がアンテナ制御指令器５３４内の高周波阻止コイル５３８を介して伝送線路５１０に供給され、アンテナシステム５００のＵＨＦ／ＶＨＦ帯テレビジョン放送信号出力端子５００ｂに供給される。この電圧は、図７に示すように混合器５０９から高周波阻止コイル５４２を介して電源部５４０に供給され、制御部１８０等に供給される。
【００９４】
本発明の第２の実施の形態の多周波数帯アンテナは、図１３に示すように、位相回路４０００ａ、４０００ｂの構成が異なる以外、第１の実施の形態と同様に構成されている。同等部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００９５】
位相回路４０００ａは、２つの混合器４００２ａ、４００４ａを有し、それらの一方の出力を切換スイッチ４００６ａによって選択して、帯域増幅器４６４ａに供給する。
【００９６】
切換スイッチ４００６ａの接触子４００８ａが帯域増幅器４６４ａに接続され、切換スイッチ４００４ａの接点４０１０ａが混合器４００２ａの出力側に接続され、切換スイッチ４００４ａの接点４０１２ａが混合器４００４ａの出力側に接続されている。
【００９７】
混合器４００２ａの一方の入力側に切換スイッチ４０１４ａの接点４０１６ａが接続され、この切換スイッチ４０１４ａの接触子４０１８ａが可変増幅器１０６ａに接続されている。切換スイッチ４０１４ａの接点４０２０ａは、切換スイッチ４０２２ａの接点４０２４ａに接続され、この切換スイッチ４０２２ａの別の接点４０２６ａは、混合器４００２ａのもう一つの入力側に接続されている。
【００９８】
同様に、混合器４００４ａの一方の入力側に切換スイッチ４０２８ａの接点４０３０ａが接続され、この切換スイッチ４０２８ａの接触子４０３２ａが可変増幅器１０８ａに接続されている。切換スイッチ４０２８ａの接点４０３４ａは、切換スイッチ４０３６ａの接点４０３８ａに接続され、この切換スイッチ４０３６ａの別の接点４０４０ａは、混合器４００４ａのもう一つの入力側に接続されている。
【００９９】
切換スイッチ４０２２ａの接触子４０４２ａと切換スイッチ４０３６ａの接触子４０４４ａとの間には、固定位相器４０４６ａが設けられている。この固定位相器４０４６ａの移相量は、第１の実施形態のおける固定位相器１５２ａと同様に決定されている。
【０１００】
切換スイッチ４００４ａの接触子４００８ａが接点４０１０ａに接触しているとき、切換スイッチ４０１４ａの接触子４０１８ａが接点４０１６ａに接触し、切換スイッチ４０２２ａの接触子４０４２ａが接点４０２６ａに接触し、切換スイッチ４０２８ａの接触子４０３２ａが接点４０３４ａに接触し、切換スイッチ４０３６ａの接触子４０４４ａが接点４０３８ａに接触するように、制御部１８０によって制御が行われる。従って、可変増幅器１０６ａの出力信号（アンテナ４ａの受信信号）は、そのまま混合器４００２ａに供給されるが、可変増幅器１０８ａの出力信号（アンテナ６ａの受信信号）は、固定位相器４０４６ａによって移相されて、混合器４００２ａに供給され、第１の実施形態と同様にアンテナ４ａ、６ａの合成指向性は、前方に向く。
【０１０１】
切換スイッチ４００６ａの接触子４００８ａが接点４０１２ａに接触しているとき、切換スイッチ４０１４ａの接触子４０１８ａが接点４０２０ａに接触し、切換スイッチ４０２２ａの接触子４０４２ａが接点４０２４ａに接触し、切換スイッチ４０２８ａの接触子４０３２ａが接点４０３０ａに接触し、切換スイッチ４０３６ａの接触子４０４４ａが接点４０４０ａに接触するように制御が行われる。従って、可変増幅器１０６ａの出力信号（アンテナ４ａの受信信号）は、固定位相器４０４６ａによって移相されて、混合器４００４ａに供給されるが、可変増幅器１０８ａの出力信号（アンテナ６ａの受信信号）は、そのまま混合器４００４ａに供給され、第１の実施形態と同様にアンテナ４ａ、６ａの合成指向性は、後方に向く。
【０１０２】
可変位相器４０００ｂも可変位相器４０００ａと同様に構成され、アンテナ４ｂ、６ｂの合成指向性が左側または右側を向く。可変位相器４０００ｂにおける構成要素のうち、可変位相器４０００ａの構成要素に対応するものには、同一符号の末尾の添え字をａからｂに代えた符号を付して、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の１実施形態の多周波数帯アンテナの平面図である。
【図２】図１の多周波数帯アンテナの正面図である。
【図３】図１の多周波数アンテナの詳細な回路の一部を示す図である。
【図４】図１の多周波数アンテナの詳細な回路の他の部分を示す図である。
【図５】図１の多周波数帯アンテナにおいて使用する極性切換部の回路図である。
【図６】図１の多周波数帯アンテナにおいて使用する帯域切換部の回路図である。
【図７】図１の多周波数帯アンテナ残りの部分の回路図である。
【図８】図１の多周波数帯アンテナにおけるＵＨＦ帯での指向性の制御状態を示す図である。
【図９】図１の多周波数帯アンテナにおけるＶＨＦ帯高域での指向性の制御状態を示す図である。
【図１０】図１の多周波数帯アンテナにおけるＶＨＦ帯低域での指向性の制御状態を示す図である。
【図１１】図１の多周波数帯アンテナのＵＨＦ帯での様々な方向に指向性を向けた状態における指向特性図である。
【図１２】図１の多周波数帯アンテナと共に使用される受信システムのブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の多周波数帯アンテナの一部の回路図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  本体
２ａ  第１のアンテナ
２ｂ  第２のアンテナ
４ａ、４ｂ  ６ａ  ６ｂ  第１及び第２のダイポールアンテナ（第１及び第２周波数帯兼用アンテナ）
２４ａ  ２４ｂ  ２６ａ  ２６ｂ  ５８ａ  ５８ｂ  ６０ａ  ６０ｂ  延長素子（第１及び第２周波数帯兼用アンテナ）
４００ａ  ４００ｂ  ＶＨＦ帯低域ダイポールアンテナ（第２周波数帯専用アンテナ）
５００  多周波数帯アンテナ
５１８  受信装置
【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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【図１３】
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