JPH10190339A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズに埋もれた信号であても抽出して受信
できるようにする。 【解決手段】 妨害波を主に受信する指向性アンテナ10
と、信号波と妨害波とを受信する無指向性アンテナ11
と、指向性アンテナの受信波と無指向性アンテナの受信
波とのいずれか一方の位相を反転する位相器18と、位相
器で反転された方の受信波と反転されなかった方の受信
波とを加算する加算器20とを備えた。また、妨害波を強
く受信できる方向に指向性アンテナを向けるためのアン
テナ旋回部10a を付加した。更に、指向性アンテナの受
信する受信波強度を監視できるレベルメータ15を付加し
た。また更に、加算器に入力するまでの前段に、指向性
アンテナの受信波と無指向性アンテナの受信波との少な
くともいずれか一方の位相を調整する位相調整部16と、
指向性アンテナの受信波と無指向性アンテナの受信波と
の少なくともいずれか一方の振幅を調整する振幅調整部
19とを付加した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、妨害波（ノイズ）
の中に埋もれた信号波を抽出するアンテナ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年にあっては様々なものに無線通信技
術が応用されている。これら無線通信技術を用いた装置
にとって、妨害波（以後ノイズと言う）の影響を如何に
除去し、如何にして目的の信号のみを弁別し抽出するか
が重要な課題である。そこで、従来にあっては、ノイズ
の影響を除去するために、ノイズブランカなどが利用さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノイズ
ブランカは、中間周波増幅部に設けられ、図４（ａ）に
示すようなノイズＮを含んだ変調波があると、そのノイ
ズＮを含んだ変調波のみを除去して図４（ｂ）に示すよ
うな変調波を出力する。つまり、ノイズブランカは、例
えば近接する道路を自動車が通過する場合に生じるパル
ス性の「ブツブツブツ」といったノイズに効果がある。
但し、ノイズブランカのスイッチをオンにしても、完全
に雑音が消えるわけではなく低減できるにすぎず、ノイ
ズの中に埋もれた所望信号を抽出することに対しては効
果がないという問題点があった。

【０００４】本発明は上記の問題点を解決するために成
されたもので、その目的とするところは、ノイズの中に
埋もれた信号であっても抽出して受信できる、優れたア
ンテナ装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、妨害波
を主に受信する指向性アンテナと、信号波と妨害波とを
受信する無指向性アンテナと、指向性アンテナの受信波
と無指向性アンテナの受信波とのいずれか一方の位相を
反転する位相器と、位相器で反転された方の受信波と反
転されなかった方の受信波とを加算する加算器とを備え
ることを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明にあっては、妨害波を
強く受信できる方向に指向性アンテナを向けるためのア
ンテナ旋回部を付加したことを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明にあっては、指向性ア
ンテナの受信する受信波強度を監視できるレベルメータ
を付加したことを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の発明にあっては、前記加算
器に入力するまでの前段に、指向性アンテナの受信波と
無指向性アンテナの受信波との少なくともいずれか一方
の位相を調整する位相調整部と、指向性アンテナの受信
波と無指向性アンテナの受信波との少なくともいずれか
一方の振幅を調整する振幅調整部とを付加したことを特
徴とする。

【０００９】請求項５記載の発明にあっては、前記加算
器からの出力波のＳ／Ｎ比を計測するＳ／Ｎメータを付
加したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアンテナ装置
の一実施の形態を、図１〜図３に基づいて詳細に説明す
る。

【００１１】図１はアンテナ装置を説明するブロック図
である。図２はアンテナ装置の各部の動作を説明する波
形図であり、図２（ａ）はａ点におけるノイズ波形を、
図２（ｂ）はｂ点におけるノイズ波形を、図２（ｃ）は
ｃ点におけるノイズ波形を、図２（ｄ）はｄ点における
ノイズ波形を、図２（ｅ）はｅ点におけるノイズ波形を
それぞれ示している。図３は取り扱い方法を示す説明図
である。

【００１２】図１に示すように、アンテナ装置１は受信
装置２と組み合わせることで、例えばワイヤレス発信器
が送出するところの無線信号を受信する、ワイヤレス受
信器３になる。例えば、ワイヤレス受信器３は寝室のナ
イトテーブルに設置され、ワイヤレス発信器は居間の天
井に設置される。

【００１３】アンテナ装置１は、図１に示すように、指
向性アンテナ１０と、無指向性アンテナ１１と、分配器
１２と、帯域フィルタ１３と、検波器１４と、レベルメ
ータ１５と、位相調整部に相当する位相調整器１６と、
バッファ１７と、位相器１８と、振幅調整部に相当する
可変増幅器１９と、加算器２０と、分配器２１と、Ｓ／
Ｎメータ２２とを備える。また、受信装置２は、ＡＧＣ
付復調回路２３と、トーンデコーダ部２４と、制御部２
５と、表示部２６とを備える。

【００１４】指向性アンテナ１０は、指向性の強いアン
テナであり、所定の方向からの電波のみを受信する。指
向性アンテナ１０は、アンテナの方向を変化するための
アンテナ旋回部１０ａを備える。無指向性アンテナ１１
は、指向性の無いアンテナであり、あらゆる方向からの
電波を略同じ感度で受信する。分配器１２は、指向性ア
ンテナ１０の受信する電波を２つに分岐して、帯域フィ
ルタ１３と位相調整器１６とへそれぞれ誘導する。帯域
フィルタ１３は、指向性アンテナ１０に受信され且つ分
配器１２にて分配されて来る電波の中の、所望の周波数
のみを弁別して検波器１４へ誘導する。検波器１４は、
帯域フィルタ１３にて弁別されて通過して来る電波を検
波する。レベルメータ１５は、検波器１４にて検波され
た信号の強度レベルを表示する。

【００１５】位相調整器１６は、指向性アンテナ１０に
受信され且つ分配器１２にて分配されて来る電波の位相
を、半固定抵抗などで可変調整できるようにされてい
る。バッファ１７は、バッファアンプであり、位相調整
器１６が位相器１８の入力インピーダンスに影響される
のを防止する。位相器１８は、バッファ１７の出力する
電波を反転する、すなわち、位相を１８０度変化する。
可変増幅器１９は、アンプ１９ａと半固定抵抗１９ｂと
を備え、半固定抵抗１９ｂを調整することで、位相器１
８から出力されて来る電波の振幅を可変調整して出力で
きるようにされている。

【００１６】加算器２０は、可変増幅器１９から出力さ
れて来る電波と、無指向性アンテナ１１にて受信されて
直接やって来る電波とを加算して、加算された電波を出
力する。分配器２１は、加算器２０の出力する電波を２
つに分岐して、Ｓ／Ｎメータ２２とＡＧＣ付復調回路２
３とへそれぞれ誘導する。Ｓ／Ｎメータ２２は、加算器
２０の出力する電波のＳ／Ｎ比を測定してその値を表示
する。

【００１７】ＡＧＣ付復調回路２３は、加算器２０の出
力する電波から所望の周波数のみを弁別するとともに、
この弁別した所望の周波数の電波が常に復調に最適なレ
ベルとなるように増幅率を自動調整しながら、変調され
ている搬送波から所望信号を復調する。トーンデコーダ
部２４は、ＡＧＣ付復調回路２３から出力されて来る信
号をデジタル信号にデコードする。制御部２５は、マイ
クロコンピュータにて制御されており、トーンデコーダ
部２４の出力するデジタル信号に基づいて表示部２６の
制御を逐次行う。表示部２６は、制御部２５の指示に基
づいて、メッセージなどを表示する。

【００１８】上述のような構成のアンテナ装置１にあっ
ては、次のように取り扱われ、次のように動作する。す
なわち、例えば、図３に示すように、ワイヤレス受信器
３とワイヤレス発信器４とが配置されるとともに、ファ
クシミリやコードレス電話あるいはテレビ用ブースタな
どのノイズ源５が存在すると仮定する。

【００１９】この場合、先ず、ワイヤレス受信器３の電
源を投入する。そして、指向性アンテナ１０の方向をア
ンテナ旋回部１０ａによって変えながら、レベルメータ
１５の指示値が最も高くなる方向に指向性アンテナ１０
を向ける。このとき、ワイヤレス発信器４の設置位置が
予めわかっているので、指向性アンテナ１０がワイヤレ
ス発信器４の方向以外の向きに向いていて、もっとも強
いノイズ源５に向いていることを確認する。

【００２０】その後、Ｓ／Ｎメータ２２の示すＳ／Ｎ比
の値を最も大きくするように、位相調整器１６と可変増
幅器１９とをそれぞれ調整する。その上で、最終チェッ
クとして、ワイヤレス発信器４からテスト信号を数回送
信するなどして、そのテスト信号が常に正しくワイヤレ
ス受信器３の表示部２６に表示されるか否かを確認す
る。このとき、アンテナ装置１は、ノイズ源５の送出す
るノイズがワイヤレス発信器４の送出する電波を埋もれ
させてしまう程度に強くても、ノイズ源５の送出するノ
イズを除去して、加算器２０からはワイヤレス発信器４
からの電波のみが出力される状態に、調整されている。

【００２１】次に、ノイズ源５の送出するノイズがワイ
ヤレス発信器４の送出する電波を埋もれさせてしまう程
度に強くても、アンテナ装置１は、ノイズ源５の送出す
るノイズを除去し、ワイヤレス発信器４の送出する電波
のみを抽出して加算器２０から出力できる原理を、図２
を用いて説明する。

【００２２】今、理解を容易にするため、多数の周波数
の正弦波からなるノイズＮのうち、一つの周波数のノイ
ズＮ₁ を以て説明する。指向性アンテナ１０と無指向性
アンテナ１１とは共にノイズＮ₁ を受信する。指向性ア
ンテナ１０により受信したノイズＮ₁ は、位相調整器１
６の入力部（図１のａ点）において、図２（ａ）に示す
ようなノイズ波形である。また、無指向性アンテナ１１
により受信したノイズＮ₁ は、加算器２０の入力部（図
１のｄ点）において、図２（ｄ）に示すようなノイズ波
形である。

【００２３】ここで、位相調整器１６が位相を全く変化
させないように調整されているととともにバッファ１７
でも位相が全く変化しないものとすると、指向性アンテ
ナ１０により受信したノイズＮ₁ は、位相器１８の出力
部（図１のｂ点）では位相が１８０度ずれた図２（ｂ）
に示すような波形となり、可変増幅器１９の出力部すな
わち加算器２０の入力部（図１のｃ点）では、図２
（ｃ）に示すように図２（ｄ）に示すノイズ波形と同じ
振幅のノイズ波形とされる。

【００２４】この図２（ｃ）に示すノイズ波形と図２
（ｄ）に示すノイズ波形とを比較すれば明らかのよう
に、図２（ｃ）に示すノイズ波形と図２（ｄ）に示すノ
イズ波形とでは、振幅と周波数とが等しく且つ位相が１
８０度ずれている。従って、加算器２０は、無指向性ア
ンテナ１１により受信する信号ＳとノイズＮ₁ とのうち
のノイズＮ₁ を、指向性アンテナ１０により受信するノ
イズＮ₁ により、図２（ｅ）に示すように消去する。つ
まり、加算器２０の出力部（図１のｅ点）は、無指向性
アンテナ１１が受信するノイズに埋もれている信号Ｓの
みを、弁別して出力する。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ノイズに
埋もれた信号であっても信号のみを抽出して受信でき
る、優れたアンテナ装置を提供できるという効果を奏す
る。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、アンテナ旋
回部により指向性アンテナを適宜旋回せしめて、無指向
性アンテナにて受信する信号とノイズとのうちの、ノイ
ズを消去するのに都合のよいノイズのみを、指向性アン
テナにて受信するようにできるので、ノイズに埋もれた
信号であっても信号のみを抽出して受信できる、優れた
アンテナ装置を提供できるという効果を奏する。

【００２７】請求項３記載の発明によれば、指向性アン
テナがノイズ源の方向に向いたか否かを、レベルメータ
を見ながらアンテナ旋回部により指向性アンテナを旋回
することで判断できるので、簡単且つ確実に指向性アン
テナをノイズ源の方向に向けることが可能になり、ノイ
ズに埋もれた信号であっても信号のみを抽出して受信で
きる、使い勝手の良い、優れたアンテナ装置を提供でき
るという効果を奏する。

【００２８】請求項４記載の発明によれば、加算器に入
力するまでの前段で、指向性アンテナの受信波と無指向
性アンテナの受信波との位相の反転精度を位相調整部に
よって正確に調整できるとともに、指向性アンテナの受
信波と無指向性アンテナの受信波とのそれぞれのノイズ
の振幅の一致精度を振幅調整部によって正確に調整でき
るので、請求項１乃至３記載の発明の効果に加えて更
に、ノイズに埋もれた微弱な信号であっても信号のみを
抽出して受信できる、優れたアンテナ装置を提供できる
という効果を奏する。

【００２９】請求項５記載の発明によれば、加算器から
の出力波のＳ／Ｎ比を計測するＳ／Ｎメータを付加して
あるので、Ｓ／Ｎメータの値を見ながらの位相調整部や
振幅調整部の調整が可能となり、請求項４記載の発明の
効果に加えて更に、使い勝手の良い、優れたアンテナ装
置を提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンテナ装置の一実施の形態を説
明するブロック図である。

【図２】上記アンテナ装置の各部の動作を説明する波形
図である。

【図３】上記アンテナ装置の取り扱い方法を示す説明図
である。

【図４】従来のアンテナ装置のノイズブランカの原理を
説明する波形図である。

【符号の説明】

１ アンテナ装置 １０ 指向性アンテナ １０ａ アンテナ旋回部 １１ 無指向性アンテナ １５ レベルメータ １６ 位相調整部 １９ 振幅調整部 ２０ 加算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮地 伸明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 村尾 誠治 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 妨害波を主に受信する指向性アンテナ
   と、信号波と妨害波とを受信する無指向性アンテナと、
   指向性アンテナの受信波と無指向性アンテナの受信波と
   のいずれか一方の位相を反転する位相器と、位相器で反
   転された方の受信波と反転されなかった方の受信波とを
   加算する加算器とを備えることを特徴とするアンテナ装
   置。
2. 【請求項２】 妨害波を強く受信できる方向に指向性ア
   ンテナを向けるためのアンテナ旋回部を付加したことを
   特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 指向性アンテナの受信する受信波強度を
   監視できるレベルメータを付加したことを特徴とする請
   求項２記載のアンテナ装置。
4. 【請求項４】 前記加算器に入力するまでの前段に、指
   向性アンテナの受信波と無指向性アンテナの受信波との
   少なくともいずれか一方の位相を調整する位相調整部
   と、指向性アンテナの受信波と無指向性アンテナの受信
   波との少なくともいずれか一方の振幅を調整する振幅調
   整部とを付加したことを特徴とする請求項１乃至３記載
   のアンテナ装置。
5. 【請求項５】 前記加算器からの出力波のＳ／Ｎ比を計
   測するＳ／Ｎメータを付加したことを特徴とする請求項
   ４記載のアンテナ装置。