专利名称：数字广播接收用天线装置及搭载有该天线装置的移动体的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过设置于在地表上移动的移动体例如汽车等车辆的窗户玻璃中的玻璃天线进行分集(diversity)接收的数字广播接收用天线装置、及搭载有该天线装置的移动体。
背景技术：
一般，汽车等移动体在行驶中接收无线电广播或电视广播时，因移动体的场所、位置、速度、方向等而接收电波的接收电场强度变动。为了降低由移动体所特有的接收电场强度的变动引起的接收特性的劣化，历来，大多采用如下技术将设置在汽车的多个接收天线与开关连接，通过切换开关，以选择接收灵敏度良好的接收天线的输出的所谓的天线切换分集技术。
近来，作为电视广播波，为了实现频率的有效利用，开始进行数字广播波的广播试验而非模拟广播波。为了接收该数字广播波，公开了如下数字广播用接收机将由多个天线接收的信号，通过加法运算机构进行加法运算，并提供给调谐器(参照专利文献1)。
专利文献1特开平10-70517号公报(图1)上述的现有技术所涉及的天线切换分集技术是在接收模拟广播波方面有效的技术，通过随时选择切换到接收电场强度高的天线接收波并由调谐器进行解调，从而能够持续无定向性且高水平的接收性能。
但是，在将该技术应用于数字广播波的情况下，需要进行在天线接收波的切换时产生的各天线接收波的相位偏差的校正，但校正电路的实现困难。而且，为了将数字广播波由一根天线的上下天线接收而应用于天线切换分集技术中，各天线需要高天线增益，从而实现困难。而且，设置在窗玻璃的玻璃天线的定向性即使在某一场所进行了最佳调谐，在其他场所受到汽车柱(pillar)的影响等而产生较大的变动，因此难以由一根天线获得彻底的无定向性。
而且，上述的专利文献1所涉及的、通过加法运算机构将由多个天线接收的信号进行加法运算并提供给调谐器的数字广播用接收机中，记载有接收机中的接收功率增加，可扩大接收区域，但只不过记载了由加法运算机构对多个天线的输出进行加法运算的电路框图，而对多个天线的具体的配置及加法运算机构的具体的结构均未记载。而且，也没有公开关于玻璃天线的任何记载。
发明内容
本发明考虑上述问题而实现，目的在于提供一种通过应用于在地表上移动的移动体而能获得高水平的接收特性的数字广播接收用天线装置及搭载有该天线装置的移动体。
本发明的另一个目的在于，提供一种适用于由在地表上移动的移动体例如汽车等车辆的窗玻璃中所设置的玻璃天线来进行分集接收的数字广播接收用天线装置的数字广播接收用天线装置及搭载有该天线装置的移动体。
本发明所涉及的数字广播接收用天线装置具备多个天线，其设置于在地表上移动的移动体；多个同相合成机构，其对由所述多个天线接收的数字广播波中的至少两个数字广播波进行同相合成；和分集合成机构，其得到由所述多个同相合成机构合成的多个数字广播波的信号的供给，并对所供给的多个数字广播波的信号进行分集合成。
根据本发明，由于通过多个同相合成机构对由多个天线所接收的至少两个数字广播波信号进行同相合成，并通过分集合成机构对同相合成后的信号进行分集合成，因此能获得数字广播波的高水平的接收特性。
在该情况下，对由同相合成机构被同相合成的数字广播波进行接收的所述多个天线，优选配置为以无定向性为目标，理想情况为，若能构成在整个360°方向上均等地接收电波的无定向性天线，则即使在移动体朝向任何方向时都能有效地接收电波。
另外，这种结构的数字广播波接收用天线装置优选适用于在道路、湖沼、沙地等地表上移动的移动体，尤其是频繁变更行驶方向的汽车等车辆中。
例如，在应用为汽车等车辆用的分集接收玻璃天线装置时，在车辆的两侧面相互对置的窗玻璃分别设置两根天线，通过各同相合成机构对设置在各侧面的两根天线的供电部进行同相合成，并将合成后的两侧面的各输出提供给分集合成机构进行分集合成，从而可获得高水平的接收输出。
或者，在应用为汽车等的车辆用的分集接收玻璃天线装置时，在车辆的两侧面相互对置的窗玻璃分别设置一根天线，在后面的窗玻璃设置两根天线，将由设置在一方侧面的天线、和设置在后面的两根天线中的与供电部邻接的一根天线这两根天线所获得的数字广播波的信号，通过同相合成机构进行同相合成，并且将由设置在另一方侧面的天线、和设置在后面的两根天线中的与供电部邻接的剩余的一根天线这两根天线所获得的数字广播波的信号，通过同相合成机构进行同相合成，并将同相合成后的各输出提供给分集合成机构进行分集合成，从而可获得高水平的接收输出。
另外，设置在汽车等的车辆的窗玻璃的同相合成或分集合成所涉及的四根天线，优选补充各天线的定向性，通过四根天线配置为在整个360°方向上均等地接收电波的无定向性天线(全周围定向性天线)。其结果，基于全部四根天线的天线增益提高，分集合成后的接收特性达到高水平。
根据本发明，由于通过多个同相合成机构对由多个天线接收的至少两个数字广播波信号进行同相合成，并通过分集合成机构对同相合成后的信号进行分集合成，因此在地表上移动的移动体上，能获得数字广播波的高水平的接收特性。
而且，本发明对由设置于在地表上移动的移动体例如汽车等的车辆的窗玻璃的多个玻璃天线所接收的至少两个数字广播波的信号进行同相合成，并通过分集合成机构对同相合成后的信号进行分集合成，因此在车辆上，能获得无定向性且数字广播波的高水平的接收特性。
图1是表示搭载有本发明的一实施方式的数字广播接收用天线装置的作为一实施方式的移动体的汽车的车辆的示意的俯视结构的说明图；
图2是表示同相合成电路及其输入输出侧的连接结构配置的说明图；图3是表示从天线与同相合成电路连接的两根导线长度不同时的同相合成电路及其输入输出侧的连接结构配置的说明图；图4是用于说明玻璃天线的定向性的俯视图；图5是表示如图4那样调谐了定向性时的在同相合成电路中的合成后的定向性的示意说明图；图6是表示本发明的其他实施方式中的数字广播接收用天线装置的结构的说明图。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1表示搭载有本发明的一实施方式的数字广播接收用天线装置10的作为一实施方式的移动体的汽车的车辆12的示意的俯视结构。
图1中，在OFDM方式等数字广播接收用天线装置10中，在车辆12的车宽度方向的两侧面的相互对置的左右后部(rear quarter)玻璃(车辆12的两侧面的相互对置的窗玻璃)14L、14R上，设置有分别配置了两个元件的UHF用的天线21、22和天线23、24，作为所谓的玻璃天线。
在该情况下，四根天线21～24，通过在左右后半玻璃14L、14R中埋入印刷布线或在夹层玻璃的中间层埋入导线而形成。另外，天线21～24并不限定于后半玻璃14L、14R，而根据车辆种类，还可设置在左右侧面的适当的窗玻璃上或如后述那样设置在后面的窗玻璃上。
四根天线21～24通过元件的配置、形状等的调谐而分别补充定向性，采用以在整个360°方向上均等地接收电波的、所谓的可确保全周围定向性的无定向性天线为目标的结构。
从左侧的两根天线21、22输出的数字广播波的信号，在供电部31、32中以相位一致的方式经由导线41、42供给到作为同相合成机构的同相合成电路36，由同相合成电路36进行同相合成。同时，从右侧的两根天线23、24输出的数字广播波的信号，在供电部33、34中以相位一致的方式经由导线43、44供给到同相合成电路38，由同相合成电路38被同相合成。
由同相合成电路36、38被合成的两个数字广播波的信号经由各导线51、52，供给到作为构成接收机54的分集合成机构的分集合成电路56。分集合成电路56对所供给的两路数字广播波的信号进行分集合成。分集合成后的数字广播波信号由未图示的解调器被解调之后，供给到未图示的显像监视器，再生映象和声音。
在此，连接天线21～24的供电部31～34和同相合成电路36、38的导线41～44、及连接同相合成电路36、38和分集合成电路56的导线51、52，可由同轴线、或基于印刷布线基板的传输带(strip)电路、微波传输带(micro strip)等构成。
同相合成电路36、38及分集合成电路56可由部件搭载印刷布线基板构成。
由于一方的同相合成电路36及其输入输出侧的连接构成配置、与另一方的同相合成电路38及其输入输出侧的连接构成配置相同，因此，下面，以同相合成电路36及其输入输出侧的连接构成配置为例进行说明。
图2表示同相合成电路36及其输入输出侧的连接结构配置。从天线21、22的供电部31、32开始的导线41、42的长度设为相同长度，通过固定在安装板的Y型的同轴连接器等的连接部60，直接或进行匹配后连接导线41、42的各信号线和接地线，并经由导线51供给到分集合成电路56。
图3表示在配置结构上导线41、42的长度不能相同时的同相合成电路36及其输入输出侧的连接结构配置。
在该同相合成电路36中，从天线21、22输出并经由线长不同的导线41、42而供给的数字广播波的信号的频率，通过频率转换器61、62转换成IF频率的数字广播波的信号。按照从频率转换器61、62输出并由加法运算器64进行了加法运算后的IF频率的数字广播波的信号的电平、也就是通过导线51供给到分集合成电路56的信号的电平成为最大的方式被反馈控制。
为了进行反馈控制，加法运算器64的输出通过A/D转换器66而被转换成数字数据，根据该数字数据的电平由电平变动控制电路70自动调整相位控制器(相移器)68的相移量。
在该情况下，对来自局部振荡器69的本地(local)信号进行分路，一方通过同步电路71供给到频率转换器61，另一方经由相位控制器68及同步电路72而供给到频率转换器62。
在此，通过电平变动控制电路70调整相位控制器68，使得由A/D转换器66转换的数字数据的电平达到最大。如图3所示，通过构成同相合成电路36，从供电部31～34到同相合成电路36(38)的导线41～44的长度的限制被缓解，且布线和电路基板的配置位置等安装配置的容易性提高。
图4是用于说明玻璃天线的定向性的俯视图。天线21、22及天线23、24分别被调谐为向车辆12的外侧弯曲的形状的定向性81～84。
图5是表示如图4那样调谐了定向性81～84时的在同相合成电路36、38中的合成后的定向性85L、85R的示意图。由左玻璃天线用的同相合成电路36合成后的定向性85L，与按照使一根天线86L在车辆12外侧的左侧半边的整个方向(180°周围方向)具有定向性的方式被调谐的定向性同等，该天线86L将天线21和天线22考虑为一体的等效的供电部31、32作为公共位置。同时，由右玻璃天线用的同相合成电路38合成后的将等效的供电部33、34作为共通位置的天线86R定向性85R，与按照在车辆12外侧的右侧半边的整个方向(180°周围方向)具有定向性的方式被调谐的定向性同等。
因此，分别设置在车辆12的后半玻璃14L、14R的四根天线21～24，通过同相合成电路36、38的作用而补充各天线21～24的定向性81～84，从而成为具有在整个360°方向上均等地接收电波的定向性85L、85R的无定向性天线。
同相合成电路36、38中的各合成信号供给到无线机54中的分集合成电路56。
具有该分集合成电路56的无线机54中的分集接收，由于将因数字广播波在传播中通过反射等而散射的到来电波，针对基于在车辆12的两侧面侧具有图5的定向性85L、85R的、等效的两根天线86L、86R的数字广播波的接收波进行分集合成，因此即使车辆12的场所、位置、速度、方向等变更，也能始终获得高水平的接收特性。
图6表示本发明的其他实施方式中的数字广播接收用天线装置110的结构。该数字广播接收用天线装置110，在左右的后半玻璃14L、14R分别设置具有供电部131、133的各一根天线121、123，在后面的窗玻璃即后窗玻璃(rear glass)140的两侧设置具有供电部132、134的各一根天线122、124。
在车辆12的左侧，将距离近的左后半玻璃14L的天线121和后窗玻璃140的天线122经由导线141、142供给到同相合成电路36，在车辆12的右侧，将距离近的右后半玻璃14R的天线123和后窗玻璃140的天线124经由导线143、144供给到同相合成电路38。
用分集合成电路56合成由同相合成电路36、38合成的数字广播波的信号。这样，即使采用在车辆的两侧面相互对置的后半玻璃14L、14R分别设置一根天线，而且在后窗玻璃140设置两根天线122、124的结构，通过如图4例那样进行调谐，也与图1例(图5例)同样，始终能获得高水平的接收特性。
另外，若设置布局允许、或若为透明电极，则天线还可配置在前置玻璃(前面窗玻璃)150。
如上所述，上述的图1例、图6例的数字广播接收用天线装置10、110，对设置在车辆12的窗玻璃的四根天线21～24、121～124进行最佳调谐，配置为无定向性，对各两根的天线{(21、22)，(23、24)}、{(121、122)，(123、124)}，合成供电部{(31、32)，(33、34)}、{(131、132)，(133、134)}，将基于该合成的两根天线86L、86R的输出端与进行分集合成的分集合成电路56连接，以进行最佳合成，因此天线增益提高，能够提高数字广播波的接收灵敏度。
能够将四根天线通过基于同相合成电路36、38的所谓的供电部合成，作为等效的两根天线86L、86R的输出，由此，能够将复杂且昂贵的分集合成电路56减半为一个。其结果，能够降低接收机54的成本。
另外，本发明并非限定于上述的实施方式，根据本说明书的记载内容，当然还可采用各种结构。
权利要求
1.一种数字广播接收用天线装置，其中具备多个天线，其设置于在地表上移动的移动体；多个同相合成机构，其对由所述多个天线接收的数字广播波中的至少两个数字广播波进行同相合成；和分集合成机构，其得到由所述多个同相合成机构合成的多个数字广播波的信号的供给，并对所供给的多个数字广播波的信号进行分集合成。
2.根据权利要求1所述的数字广播接收用天线装置，其特征在于，对由所述同相合成机构被同相合成的数字广播波进行接收的所述多个天线，配置为以无定向性为目标。
3.一种在地表上移动的移动体，其中搭载有权利要求1或2所述的数字广播接收用天线装置。
4.根据权利要求1所述的数字广播接收用天线装置，其特征在于，在所述移动体为车辆时，在车辆的两侧面相互对置的窗玻璃分别设置两根天线，通过各同相合成机构对设置在各侧面的两根天线的供电部进行同相合成，并将合成后的两侧面的各输出提供给分集合成机构进行分集合成。
5.根据权利要求1所述的数字广播接收用天线装置，其特征在于，在所述移动体为车辆时，在车辆的两侧面相互对置的窗玻璃分别设置一根天线，在后面的窗玻璃设置两根天线，将由设置在一方侧面的天线、和设置在后面的两根天线中的与供电部邻接的一根天线这两根天线所获得的数字广播波的信号，通过同相合成机构进行同相合成，并且将由设置在另一方侧面的天线、和设置在后面的两根天线中的与供电部邻接的剩余的一根天线这两根天线所获得的数字广播波的信号，通过同相合成机构进行同相合成，并将同相合成后的各输出提供给分集合成机构进行分集合成。
全文摘要
本发明提供一种数字广播接收用天线装置，其即使应用于汽车等移动体，也能获得高水平的接收特性。因此，例如，将设置在后半玻璃(14L、14R)、通过两个同相合成电路(36、38)对由调谐成具有无定向性的四根天线(21～24)所接收的数字广播波的信号进行同相合成。通过构成接收机(54)的分集合成电路(56)对同相合成后的信号进行分集合成。由此，能获得数字广播波的高水平的接收特性。
文档编号H04N5/44GK1973452SQ200580020824
公开日2007年5月30日 申请日期2005年7月12日 优先权日2004年7月15日
发明者浅见建 申请人:本田技研工业株式会社