(57)【要約】【課題】複数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成する場合に、アンテナ間のアンテナ利得差を考慮した位置に増幅器を挿入することにより、所望の信号を感度良く受信するとともに、ダイバーシチ効果を十分に得ること。【解決手段】第２のアンテナ１０２は、第１のアンテナ１０１よりもアンテナ利得が低い。増幅器１０３は、第２のアンテナ１０２で受信した信号を増幅する。ＤＴＶチューナモジュール１０４は、第１のアンテナ１０１で受信した信号と増幅器１０３で増幅した信号とを合成する。【選択図】図１
2009194858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナと、
第２のアンテナと、
前記第２のアンテナに接続された増幅器と、
前記第１のアンテナと前記増幅器とに接続された合成ダイバーシチ動作可能な合成ダイバーシチ手段と、を具備する携帯無線装置であって、
前記第１のアンテナは前記第２のアンテナよりアンテナ利得が高く、前記第１のアンテナと前記合成ダイバーシチ手段との間には増幅器が設けられていない携帯無線装置。
【請求項２】
第１のアンテナと、
前記第１のアンテナよりもアンテナ利得が低い第２のアンテナと、
前記第２のアンテナで受信した信号を増幅する増幅器と、
前記第１のアンテナで受信した信号と前記増幅器で増幅した信号とを合成する合成ダイバーシチ手段と、
を具備する携帯無線装置。
【請求項３】
前記第１のアンテナは、アンテナエレメント部が筐体の外部に突出し、
前記第２のアンテナは、前記筐体内に内蔵される請求項１または請求項２記載の携帯無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯無線装置に関し、特に複数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成する携帯無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディジタルＴＶ放送を視聴可能な携帯無線装置が知られている。ディジタルＴＶ放送を視聴可能な携帯無線装置では、移動中における画質の劣化を改善するためにダイバーシチ技術が用いられる（例えば、特許文献１）。また、アナログＴＶ放送が終了する西暦２０１１年までは、ＵＨＦ帯域内において、ディジタルＴＶ放送の信号とアンログＴＶ放送の信号の双方が存在する。
【０００３】
図３は、ダイバーシチ技術を用いたディジタルＴＶ放送を視聴可能な携帯無線装置１の構成を示すブロック図である。携帯無線装置１では、第１のアンテナ１１と第２のアンテナ１２の２本のアンテナで受信したディジタルＴＶ放送の信号を、ＤＴＶチューナモジュール１３でダイバーシチ合成することにより、移動中における画質の劣化を改善することができる。
【０００４】
また、図４は、ダイバーシチ技術を用いたディジタルＴＶ放送を視聴可能な他の携帯無線装置３０の構成を示すブロック図である。携帯無線装置３０では、第１のアンテナ４１と第２のアンテナ４２の２本のアンテナで受信したディジタルＴＶ放送の信号を、ＤＴＶチューナモジュール４５でダイバーシチ合成することにより、移動中における画質の劣化を改善することができる。
【０００５】
また、携帯無線装置３０は、第１のアンテナ４１とＤＴＶチューナモジュール４５との間に増幅器４３を直列に挿入するとともに、第２のアンテナ４２とＤＴＶチューナモジュール４５との間に増幅器４４を直列に挿入する。即ち、携帯無線装置３０は、第１のアンテナ４１で受信したディジタルＴＶ放送の信号を増幅器４３で増幅してＤＴＶチューナモジュール４５に供給するとともに、第２のアンテナ４２で受信したディジタルＴＶ放送の信号を増幅器４４で増幅してＤＴＶチューナモジュール４５に供給する。これにより、携帯無線装置３０では、受信系列全体の雑音指数を改善することができ、ディジタルＴＶ放送の信号を感度良く受信することができる。
【０００６】
図５は、携帯無線装置３０における雑音指数の改善を説明する図である。図５は、第１のアンテナ４１、増幅器４３及びＤＴＶチューナモジュール４５からなる受信系列５０における雑音指数ＮＦを示すものである。
【０００７】
図５より、受信系列５０全体の雑音指数ＮＦｔｏｔａｌは、（１）式により表される。
【０００８】
ＮＦｔｏｔａｌ＝ＮＦ１＋（（ＮＦ２−１）／Ｇ１）            （１）
ただし、ＮＦ１は、増幅器４３の雑音指数
ＮＦ２は、ＤＴＶチューナモジュール４５の雑音指数
Ｇ１は、増幅器４３の利得
【０００９】
ここで、（１）式においては、ＮＦ１が支配的であるため、雑音指数ＮＦ１の低い増幅器４３を用いることにより、受信系列５０全体の雑音指数ＮＦｔｏｔａｌを低くすることができ、結果として受信感度が向上し、感度良くディジタルＴＶ放送の信号を受信することができる。なお、第２のアンテナ４２、増幅器４４及びＤＴＶチューナモジュール４５からなる受信系列においても、図５と同様のことが言える。
【特許文献１】特開２００５−６４５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図３の携帯無線装置１においては、ディジタルＴＶ放送の信号（希望波）の受信レベルが低い場合に、ディジタルＴＶ放送の信号を感度良く受信することができないという問題がある。また、図４の携帯無線装置３０においては、上記の通り、ディジタルＴＶ放送受信時には、ＵＨＦ帯域内にアナログＴＶ放送の信号も存在するので、ディジタルＴＶ放送視聴時にはアナログＴＶ放送の信号は妨害波になる。従って、携帯無線装置３０は、図３の携帯無線装置１の問題は解決できるものの、増幅器４３及び増幅器４４にてアナログＴＶ放送の信号等の妨害波も増幅するので、受信レベルの高い妨害波を受信した際に、増幅器が妨害波で飽和し、ディジタルＴＶ放送の信号を感度良く受信することができないという問題がある。
【００１１】
さらに、アンテナ利得は、アンテナのサイズや、携帯無線装置の筐体内の金属物とアンテナとの距離等に起因して変化するので、図３の携帯無線装置１及び図４の携帯無線装置３０の双方においては、第１のアンテナ１１、４１と、第２のアンテナ１２、４２とが異なる受信環境下に置かれた際に、第１のアンテナ１１、４１と、第２のアンテナ１２、４２とのアンテナ利得差が大きくなり、十分なダイバーシチによる効果（以下、ダイバーシチにより利得や感度が向上する効果を「ダイバーシチ効果」と呼ぶ）を得ることができないという問題がある。例えば、第１のアンテナ１１、４１が携帯無線装置の筐体から突出して信号を受信するアンテナであり、第２のアンテナ１２、４１が携帯無線装置の筐体内に内蔵されて信号を受信するアンテナである場合に、第１のアンテナ１１、４１と、第２のアンテナ１２、４２とのアンテナ利得差が大きくなり、十分なダイバーシチ効果を得ることができないという問題がある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成する場合に、アンテナ間のアンテナ利得差を考慮した位置に増幅器を挿入することにより、所望の信号を感度良く受信することができるとともに、ダイバーシチ効果を十分に得ることができる携帯無線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の携帯無線装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、前記第２のアンテナに接続された増幅器と、前記第１のアンテナと前記増幅器とに接続された合成ダイバーシチ動作可能な合成ダイバーシチ手段と、を具備する携帯無線装置であって、前記第１のアンテナは前記第２のアンテナよりアンテナ利得が高く、前記第１のアンテナと前記合成ダイバーシチ手段との間には増幅器が設けられていない構成を採る。
【００１４】
また、本発明の携帯無線装置は、第１のアンテナと、前記第１のアンテナよりもアンテナ利得が低い第２のアンテナと、前記第２のアンテナで受信した信号を増幅する増幅器と、前記第１のアンテナで受信した信号と前記増幅器で増幅した信号とを合成する合成ダイバーシチ手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成する場合に、アンテナ間のアンテナ利得差を考慮した位置に増幅器を挿入することにより、所望の信号を感度良く受信することができるとともに、ダイバーシチ効果を十分に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯無線装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１８】
第１のアンテナ１０１は、ディジタルＴＶ放送の信号を受信してＤＴＶチューナモジュール１０４へ出力する。また、第１のアンテナ１０１は、携帯無線装置１００の筐体１０５から突出自在及び筐体１０５に収納自在であり、図１に示すように、筐体１０５からアンテナエレメント部１０１ａを外部に突出させてディジタル放送の信号を受信する。また、第１のアンテナ１０１は、第２のアンテナ１０２よりもアンテナ利得が高いアンテナである。第１のアンテナ１０１は、例えばホイップアンテナである。なお、アンテナ利得差については後述する。
【００１９】
第２のアンテナ１０２は、ディジタルＴＶ放送の信号を受信して増幅器１０３へ出力する。また、第２のアンテナ１０２は、筐体１０５内に内蔵されるアンテナであり、筐体１０５内でディジタルＴＶ放送の信号を受信する。第２のアンテナ１０２は、例えばモノポールアンテナである。
【００２０】
増幅器１０３は、第２のアンテナ１０２から入力した受信信号を所定の利得で増幅してＤＴＶチューナモジュール１０４へ出力する。増幅器１０３の雑音指数は、ＤＴＶチューナモジュール１０４の雑音指数よりも小さい。例えば、ＤＴＶチューナモジュール１０４の雑音指数が４ｄＢの場合に、増幅器１０３の雑音指数は１ｄＢ〜２ｄＢである。（１）式に示すように、ＤＴＶチューナモジュール１０４と比較して雑音指数が低い増幅器１０３により、第２のアンテナ１０２から入力した受信信号の雑音指数が改善して、受信感度が向上する。
【００２１】
合成ダイバーシチ手段としてのＤＴＶチューナモジュール１０４は、第１のアンテナ１０１から入力した受信信号と増幅器１０３から入力した受信信号の各々について、無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートし、ダウンコンバートした各受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）し、ディジタル信号に変換した各受信信号を高速フーリエ変換等して復調する。そして、ＤＴＶチューナモジュール１０４は、復調した各々の受信信号をダイバーシチ合成してディジタルＴＶ放送の受信データとして出力する。
【００２２】
次に、携帯無線装置１００の動作について、図１を用いて説明する。
【００２３】
最初に、第１のアンテナ１０１及び第２のアンテナ１０２は、ディジタルＴＶ放送の信号を各々受信する。次に、増幅器１０３は、第２のアンテナ１０２で受信した受信信号を所定の利得で増幅する。第２のアンテナ１０２で受信した信号を増幅器１０３に入力することで、受信信号のＮＦを改善して、受信感度が向上する。アンテナ利得が低い第２のアンテナ１０２のみに増幅器１０３を挿入した結果、ＮＦ改善分、受信感度が向上するため、アンテナ利得の高い第１のアンテナ１０１で受信した信号に、受信感度を近づけることができ、結果として、第２のアンテナ１０２と第１のアンテナ１０１のアンテナ利得差を小さくすることができる。次に、ＤＴＶチューナモジュール１０４は、第１のアンテナ１０１から入力した受信信号と増幅器１０３から入力した受信信号の各々について、アナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル信号を高速フーリエ変換等により復調する。そして、ＤＴＶチューナモジュール１０４は、各々の復調した受信信号を合成するダイバーシチ合成を行って、ディジタルＴＶ放送のデータとして出力する。
【００２４】
図２は、発明者の実験より得られた、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２とのアンテナ利得差と、ダイバーシチ効果との関係を示す図である。ここで、ダイバーシチ効果とは、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２の２本のアンテナの内、アンテナ利得が高い方のアンテナである第１のアンテナ１０１のアンテナ利得に対する利得改善量、即ち、第１のアンテナ１０１単独で受信する場合のアンテナ利得に対する、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２とで受信した信号をダイバーシチ合成した場合のアンテナ利得の増加量を意味する。従って、図２において、縦軸の上へいくほど高いダイバーシチ効果が得られることになる。
【００２５】
図２より、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２とのアンテナ利得差が０ｄＢの場合、即ち第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２のアンテナ利得が略同一である場合、ダイバーシチ効果は５ｄＢである。一方、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２とのアンテナ利得が６ｄＢの場合、ダイバーシチ効果は１ｄＢである。これより、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２の２本のアンテナのアンテナ利得差が小さいほど高いダイバーシチ効果が得られることが分かる。
【００２６】
ここで、アンテナ利得は、一般に、筐体１０５の外部に突出して受信する第１のアンテナ１０１の方が、筐体１０５内に内蔵される第２のアンテナ１０２よりもアンテナ利得が高い。従って、筐体１０５の外部で受信する第１アンテナ１０１と筐体１０５の内部で受信する第２のアンテナ１０２のように、異なる受信環境下に配置される複数のアンテナで信号を受信する場合に、本実施の形態は特に有効である。
【００２７】
因みに、従来は、合成ダイバーシチ受信を行う携帯無線装置において、２本のアンテナのアンテナ利得差が大きい場合でも、図４に示すように、アンテナ利得差とは無関係に受信信号を一律に増幅するので、アンテナ利得差は変化しない。この結果、従来の携帯無線装置では、図２から分かるように、アンテナ利得差が大きいアンテナを用いる場合には十分なダイバーシチ効果を得ることはできない。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、複数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成する場合に、アンテナ間のアンテナ利得差を考慮した位置に増幅器を挿入することにより、所望の信号を感度良く受信することができるとともに、ダイバーシチ効果を十分に得ることができる。即ち、本実施の形態によれば、２本のアンテナの内、アンテナ利得の小さい方のアンテナに増幅器を挿入することにより、アンテナ利得の小さい方のアンテナの感度をアンテナ利得の大きい方の感度に近づけることができ、２本のアンテナ間のアンテナ利得差を小さくすることができるので、高いダイバーシチ効果を得ることができる。また、本実施の形態によれば、２本のアンテナを筐体の外部に突出させることなく、１本のアンテナを筐体の外部に突出させるだけで、高いダイバーシチ効果を得ることができることにより、ディジタルＴＶ放送の信号を感度良く受信可能な携帯無線装置において、良好な外観デザインにすることができる。また、本実施の形態によれば、アナログＴＶ放送の信号等の妨害波のレベルが大きい地域でディジタルＴＶ放送の信号を受信する際に、増幅器が接続されていない第１のアンテナでディジタルＴＶ放送の信号を受信できるので、ディジタルＴＶ放送の信号を感度良く受信することができる。また、本実施の形態によれば、高速移動に伴うフェージングの影響を軽減することができるので、高速移動しながらディジタルＴＶ放送の信号を感度良く受信することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態において、第１のアンテナ１０１は筐体１０５の外部に突出して受信するとともに、第２のアンテナ１０２は筐体１０５内で受信するようにしたが、本発明はこれに限らず、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２の双方が筐体１０５内で受信するようにしても良い。また、本実施の形態において、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２の２本のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成したが、本発明はこれに限らず、３本以上の任意の数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成することができる。また、本実施の形態において、ディジタルＴＶ放送の信号を希望波にするとともにアナログＴＶ放送の信号を妨害波としてダイバーシチ合成したが、本発明はこれに限らず、任意の信号を希望波及び妨害波としてダイバーシチ合成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明にかかる携帯無線装置は、特に複数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る携帯無線装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る２本のアンテナのアンテナ利得差とダイバーシチ効果との関係を示す図
【図３】ダイバーシチ技術を用いたディジタル放送を視聴可能な携帯無線装置を示すブロック図
【図４】ダイバーシチ技術を用いたディジタル放送を視聴可能な携帯無線装置を示すブロック図
【図５】携帯無線装置における雑音指数ＮＦの改善を説明する図
【符号の説明】
【００３２】
１００  携帯無線装置
１０１  第１のアンテナ
１０１ａ  アンテナエレメント部
１０２  第２のアンテナ
１０３  増幅器
１０４  ＤＴＶチューナモジュール
１０５  筐体
【図１】
2009194858.tif 000003
【図２】
2009194858.tif 000004
【図３】
2009194858.tif 000005
【図４】
2009194858.tif 000006
【図５】
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