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【発明の名称】 ダイバーシティ受信装置
【発明者】 【氏名】稲垣 裕滋
【目的】 強電界中においても好適な受信を行う。
【構成】 アンテナ選択回路１２におけるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のオンオフによって、アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のいずれかを選択して、受信信号をＲＦ増幅回路１４に供給する。ここで、復調回路１６においては、受信信号の信号レベルに応じてＡＧＣ信号を発生している。そして、このＡＧＣ信号の状態から受信信号の強度が所定以上であることを検出した場合には、供給電圧変更回路２２がアンテナ選択回路１２に供給する供給電圧Ｖを変更する。アンテナ選択回路１２は、減衰量可変の減衰素子からなる内部のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の内のＯＮされているものの信号減衰量を供給電圧Ｖに応じて変更し、信号を減衰させる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動体に配設された複数本のアンテナの内、少なくとも１本を選択して、受信するダイバーシティ受信装置であって、複数のアンテナのそれぞれに対応して設けられ、対応するアンテナからの受信信号を個別に減衰させる減衰素子であって、その減衰量が可変である複数の減衰素子を有し、選択しないアンテナからの受信信号をこの減衰素子により大きく減衰させることによってアンテナを選択するアンテナ選択回路と、選択されたアンテナからの受信信号を増幅する増幅回路と、受信信号の強度を検出し、受信信号強度が所定値を超える場合に制御信号を出力する制御信号生成回路と、制御信号生成回路からの制御信号に応答してアンテナ選択回路への供給電圧を変更する供給電圧変更回路と、を具備し、アンテナ選択回路への供給電圧に応じて上記減衰素子の減衰量を変更し、選択されたアンテナからの受信信号のレベルを変更することを特徴とするダイバーシティ受信装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数本アンテナを切り換えて受信するダイバーシティ受信装置、特に強電界下における受信信号の減衰のための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種の車両において、ＴＶ受信機などを備える場合が多くなってきている。ＴＶ放送は受信状態が悪いと画質が大きく低下する。特に、市街地走行などにおいては、マルチパスノイズ等の影響を受け、受信状態が悪化し易い。そこで、画質を維持するためにアンテナを複数本（通常４本）車載し、受信状態の良いものを適宜選択するダイバーシティ受信装置が利用されている。
【０００３】このダイバーシティ受信装置では、４本のアンテナからの受信信号の信号レベルを常時検出しておき、最も受信信号レベル高いアンテナを判別し、選択する。
【０００４】このようなダイバーシティ受信装置を利用することによって、マルチパスノイズなどの悪影響を防止して、高感度の受信を達成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ダイバーシティ受信装置は、信号レベルの受信信号が得られるアンテナを選択するが、車両の走行地域によっては、受信信号レベルが大きくなりすぎる場合もある。すなわち、放送用の電波を発信しているアンテナの近くを走行しているときには、電波強度が強すぎ、受信信号の信号レベルが受信回路における許容入力レベル以上になってしまう場合もある。
【０００６】通常、受信機は、復調回路内などに信号レベルを所定値に保つためのＡＧＣ（オート・ゲイン・コントロール）回路を有している。しかし、このＡＧＣ回路において調整が可能なのは、入力許容レベル以下の場合であり、それ以上の強度の受信信号には対処ができない。車両等の移動体は、移動するため、非常に強い電波を受信することもあり、このような状況にも対処することが望まれていた。
【０００７】ここで、受信信号を減衰させるために、オンオフ可能な減衰器を別途設けておくことも考えられるが、減衰器を別途設けると、それだけ部品点数が増え、さらにこの減衰器のオンオフなどのための構成も必要になる。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、効率的な受信信号レベルの調整が行えるダイバーシティ受信装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動体に配設された複数本のアンテナの内、少なくとも１本を選択して、受信するダイバーシティ受信装置であって、複数のアンテナのそれぞれに対応して設けられ、対応するアンテナからの受信信号を個別に減衰させる減衰素子であって、その減衰量が可変である複数の減衰素子を有し、選択しないアンテナからの受信信号をこの減衰素子により大きく減衰させることによってアンテナを選択するアンテナ選択回路と、選択されたアンテナからの受信信号を増幅する増幅回路と、受信信号の強度を検出し、受信信号強度が所定値を超える場合に制御信号を出力する制御信号生成回路と、制御信号生成回路からの制御信号に応答してアンテナ選択回路への供給電圧を変更する供給電圧変更回路と、を具備し、アンテナ選択回路への供給電圧に応じて上記減衰素子の減衰量を変更し、選択されたアンテナからの受信信号のレベルを変更することを特徴とする。
【００１０】
【作用】複数のアンテナからの受信信号は、アンテナ選択回路に供給される。アンテナ選択回路は、複数のアンテナのそれぞれに対応する減衰素子を有している。そして、選択するアンテナ以外に接続されている減衰素子の減衰量を十分大きくすることによって、非選択アンテナからの受信信号を減衰させ、選択するアンテナに接続されている減衰素子の減衰量を十分小さくすることによって、ここからの信号を選択する。アンテナ選択回路によって選択されたアンテナからの受信信号は、増幅回路で所定の増幅を受け、その後復調などの処理を受ける。
【００１１】また、制御信号生成回路は、受信信号の状態から受信信号の信号レベルを検出し、これが所定値以上であった場合には、制御信号を発生する。この制御信号に応じて、供給電圧変更回路がアンテナ選択回路へ供給する供給電圧を変更する。そして、アンテナ制御回路の減衰素子の減衰量が供給電圧により、調整され、選択されたアンテナからの受信信号が所定の減衰を受ける。
【００１２】従って、電波強度が非常に強い場合であっても、増幅回路に入力される信号レベルを所定値に抑えることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例に係るダイバーシティ受信装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１４】放送局からの電波を受信する４本のアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が所定距離ずつ離して、例えば車両の４隅に取り付けられる。そして、この４本のアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、アンテナ選択回路１２に接続されている。アンテナ選択回路１２は、４本のアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４にそれぞれ接続される４つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４を有しており、いずれか１つをオンにして、対応するアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４からの受信信号を出力する。
【００１５】アンテナ選択回路１２の出力端は、ＲＦ増幅回路１４に接続されている。このＲＦ増幅回路１４は、入力される高周波の受信信号を所定の信号レベルにまで増幅する。ＲＦ増幅回路１４の出力には、復調回路１６が接続されており、この復調回路１６はＲＦ増幅後の信号を復調し、映像信号および音声信号を取り出し、出力する。例えば、ＦＭ変調された信号から変調信号を復調する。
【００１６】ここで、復調回路１６内には、ＡＧＣ信号生成回路１８が設けられており、このＡＧＣ信号生成回路１８は、受信信号の信号レベルに応じたＡＧＣ信号を発生する。そして、このＡＧＣ信号により、ＲＦ増幅回路１４の増幅率が変更され、復調回路１６の入力信号の信号レベルが制御される。
【００１７】復調回路１６には、タイミングコントロール回路２０が接続されており、復調回路１６からの信号に基づいて、アンテナ選択回路１２におけるＳＷ１〜ＳＷ４のスイッチングを制御し、アンテナＡ１〜Ａ４の選択を制御する。すなわち、一定時間毎に受信信号の信号レベルが所定値以下になった場合には、復調回路１６がタイミングコントロール回路２０に切替要求信号を送り、タイミングコントロール回路２０が所定のタイミング（例えば、帰線期間）でアンテナ選択回路１２のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のスイッチングを制御し、各アンテナＡ１〜Ａ４の信号を復調回路１６に供給し、最適（最大電波強度）のアンテナＡ１〜Ａ４を選択する。
【００１８】ここで、本実施例においては、ＡＧＣ信号生成回路１８からの受信信号レベルについての信号（ＡＧＣ信号）が供給電圧変更回路２２へ供給される。そして、この供給電圧変更回路２２へ供給されるＡＧＣ信号の電圧に応じて、アンテナ選択回路１２に対する供給電圧Ｖが制御される。そして、アンテナ選択回路１２は、供給電圧Ｖに応じて、出力する受信信号の減衰量を制御する。
【００１９】すなわち、本実施例においては、ＡＧＣ信号生成回路１８からのＡＧＣ信号により、供給電圧変更回路２２で受信信号が入力許容レベル以上（所定強度以上の電波の受信）であると判定した場合には、供給電圧変更回路２２が供給電圧Ｖを小さくする。そして、これによって、オンになっているＳＷ１〜ＳＷ４における減衰量が大きくなり、選択されているアンテナＡ１〜Ａ４からの受信信号の信号レベルが低くなる。従って、ＲＦ増幅回路１４への入力信号の信号レベルが入力許容範囲内に収まり、ここにおける処理に対する悪影響を除去できる。
【００２０】図２に、アンテナ選択回路１２におけるスイッチＳＷ（ＳＷ１〜ＳＷ４の中の１つ）の構成を示す。アンテナＡ（Ａ１〜Ａ４の中の１つ）に接続される入力端ＩＮには、コンデンサＣ１を介し、ピンダイオードＤ１のカソードが接続されている。そして、このピンダイオードＤ１のアノードは、コンデンサＣ２を介し、出力端ＯＵＴに接続されている。また、ピンダイオードＤ１のアノードには、抵抗Ｒ１を介し、供給電圧Ｖが供給されている。
【００２１】ピンダイオードＤ１のカソードには、コイルＬ１を介し、エミッタがアースに接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ１のコレクタが接続されており、このトランジスタＴＲ１のベースには抵抗Ｒ２を介しタイミングコントロール回路２０からの選択信号Ｓが供給されている。なお、トランジスタＴＲ１のベースエミッタ間は抵抗Ｒ３によって接続されている。
【００２２】さらに、トランジスタＴＲ１のコレクタには、他端がアースに接続されたコンデンサＣ３と他端に供給電圧Ｖが供給される抵抗Ｒ４が接続されている。
【００２３】このようなスイッチＳＷにおいて、アンテナＡで受信された高周波信号は、入力端ＩＮから入力され、コンデンサＣ１、ピンダイオードＤ１、コンデンサＣ２を通過して出力端ＯＵＴに出力される。ここで、コイルＬ１があるため、高周波信号は、トランジスタＴＲ１の方に伝達されることはない。
【００２４】ここで、ピンダイオードＤ１は、ここに順方向電流が流れている時に、カソード側の高周波信号をアノード側に流すが、順方向電流が流れていないときには、高周波信号を減衰させる。
【００２５】抵抗Ｒ１を介しトランジスタＴＲ１のベースに供給される選択信号ＳがＨの時には、トランジスタＴＲ１がＯＮし、ここに電流が流れ、抵抗Ｒ１、ピンダイオードＤ１、コイルＬ１に電流が流れる。従って、切替信号がＨの時に、ピンダイオードＤ１に順方向電流が流れ、入力端ＩＮから入力される高周波信号は出力端ＯＵＴから出力される。
【００２６】一方、選択信号ＳがＬであると、トランジスタＴＲ１はオフであり、トランジスタＴＲ１のコレクタは、コンデンサＣ３によって供給電圧Ｖに保持され、ピンダイオードＤ１はその両側が同電位Ｖとなるため、ピンダイオードＤ１には順方向電流が流れない。このため、入力端ＩＮから入力される高周波信号は、このピンダイオードＤ１において減衰される。そこで、１つのＳＷにのみ選択信号ＳとしてＨを供給することによって、１つのアンテナＡを選択することができる。なお、選択信号ＳがＬの時、トランジスタＴＲ１のベースはアース電位となり、確実にオフされている。
【００２７】ここで、本実施例では供給電圧変更回路２２が受信信号の信号レベルに応じて、供給電圧Ｖを制御して、ピンダイオードＤ１における順方向電流を制御し、これによってアンテナＡから得られる受信信号の減衰を制御する。
【００２８】図３に電波の強さと、ＡＧＣ信号の電圧およびピンダイオードＤ１の順方向電流ＩＤの関係を示す。このように、ＡＧＣ信号生成回路１８は、ＲＦ増幅回路１４の増幅率を制御するためのＡＧＣ信号を出力するが、電波強度が所定の電波強度Ｅ１以下の場合には、一定の高電圧Ａ０を出力している。そして、このＡ０によって、ＲＦ増幅回路１４の増幅率は最も大きくなる。そして、電波強度がＥ１以上になった場合には、増幅率を下げるため、ＡＧＣ信号は、電波強度に応じて下がる。そして、ＡＧＣ電圧が０になると増幅率は最低になる。
【００２９】一方、電波強度がＥ２以上になった場合、すなわち電波強度が非常に強い場合には、ＲＦ増幅回路１４に入力される受信信号レベルを下げた方がよい。そこで、供給電圧変更回路２２が電圧Ｖを下げる。これによって、ピンダイオードＤ１に流れる順方向電流ＩＤが減少する。
【００３０】ここで、図４に、ピンダイオードＤ１の順方向電流ＩＤと、高周波信号の減衰量の関係を示す。このように、ピンダイオードＤ１の順方向電流ＩＤが小さいほど、減衰量が大きくなる。そこで、非選択のアンテナＡに接続されているピンダイオードＤ１の順方向電流ＩＤは、上述のようにトランジスタＴＲ１をオフして、０としている。この時の減衰量は、通常の考えられる強電界下における受信信号を十分減衰できる値に設定する。一方、電波強度がＥ２以下であれば、通常のＡＧＣ動作によって問題なく受信処理が行える。そこで、ダイオードＤ１の順方向電流ＩＤは通常時の値ＩＤ０にセットしておく。この場合に、減衰量は僅かである。
【００３１】そして、電波強度がＥ２以上となったときにピンダイオードＤ１の順方向電流ＩＤを図３のように減少させることによって、減衰量は、図４に示すように、順方向電流ＩＤが少なくなるにつれて大きくなる。従って、強電界中に入ったときに供給電圧変更回路２２によりアンテナ選択回路１２に対する供給電圧Ｖを変更する（低下させる）ことによって、ＲＦ増幅回路１４に入力される信号レベルを低下させて好適な処理が行える。
【００３２】特に、本実施例においては、ダイバーシティ受信のためのアンテナ選択回路１２が元々有しているスイッチとして作用するピンダイオードＤ１を利用して受信信号を減衰させる。そこで、減衰器を特別に設ける必要がない。また、ピンダイオードＤ１の順方向電流を制御することで、受信信号の減衰量を制御するため、広範囲の減衰量制御を確実に行うことができる。さらに、アンテナ選択回路１２において、受信信号を減衰することができるため、ＲＦ増幅回路１４を高感度のものにでき、弱電界中においても十分な受信を行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、受信信号レベルが所定値を超える場合において、アンテナ選択回路への供給電圧を変更して、増幅回路への入力信号を減衰させることができる。そこで、増幅回路の最低増幅率でもカバーできないような電波強度が非常に強い場合であっても増幅回路等に対する悪影響を除去することができる。また、増幅回路への入力信号を減衰できるため、増幅回路を高感度のものとでき弱電界においても十分な受信が行える。
【００３４】そして、アンテナ選択回路におけるアンテナ切替用の減衰素子を利用して受信信号の減衰を行うため、特別の減衰器などが不要であるという効果が得られる。
【出願人】 【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成７年（１９９５）５月２９日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 研二 （外２名）
【公開番号】 特開平８−３３１０２７
【公開日】 平成８年（１９９６）１２月１３日
【出願番号】 特願平７−１３０３２８