JPH0964640A

JPH0964640A - 無線端末装置

Info

Publication number: JPH0964640A
Application number: JP7220675A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Asano; 賢彦浅野; Shiyuuji Kobayakawa; 周磁小早川; Hiroyuki Seki; 宏之関; Takeshi Toda; 健戸田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、移動体に搭載されたり操作者によ
って携帯される無線端末装置に関し、空中線系の利得の
低下を抑圧することを目的とする。【解決手段】移動体に具設あるいは支持され、互いに
交差偏波であるかつの偏波に個別に整合した２つのアン
テナ１１₁、１１₂と、これらのアンテナの給電路につい
て、移相量の差の設定にかかわるマンマシンインタフェ
ースをとるマンマシンインタフェース手段１３と、アン
テナ１１₁、１１₂の給電路の何れか一方あるいは双方に
配置され、上述した設定に応じて整数ｎに対して移相量
の差を２ｎπラジアンまたは(2ｎ±1)πラジアンに設定
する可変移相手段１５と、アンテナ１１₁、１１₂の給電
路を合成して単一の給電路を形成する合成手段１７、そ
の単一の給電路に接続され、アンテナ１１₁、１１₂の給
電路およびこれらのアンテナを介して無線周波信号の送
受信を行う送受信手段１９とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に搭載され
たり操作者によって携帯され、線状アンテナあるいは板
状アンテナを介して無線伝送路にアクセスする無線端末
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信システムでは、一般に、基地局
と移動局との間に垂直偏波の空中線を介して無線伝送路
が形成される。したがって、このような移動局の内、携
帯型の移動局（以下、このような移動局を構成する装置
を単に「端末装置」という。）には、伸縮可能な構造を
有して上述した無線伝送路に適合し、かつ素子の全長が
１／４波長ないし１波長であって携帯性に優れたモノポ
ールアンテナが多く採用される。

【０００３】さらに、端末装置に適用可能な空中線系と
しては、例えば、特開昭６１−２０５００４号公報に掲
載されるように、その端末装置の上部に水平ダイポール
アンテナが設けられたり、特開平６−５３７１９号公報
に掲載されるように、アンテナの底部にそのアンテナを
起倒自在とする機構が付加された構成が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例の内、伸縮可能な構造を有するモノポールアンテナが
採用された端末装置および水平ダイポールアンテナが配
置された端末装置については、これらの端末装置が一般
に４０度ないし６０度傾斜した状態で使用されるため
に、これらのアンテナの素子の長手方向と偏波面とが交
差し、例えば、図１２に実線で示すように、実効的な利
得が低下した状態で運用されていた。

【０００５】また、水平ダイポールアンテナについて
は、上述した角度が大きいほど利得が高まるが、反対に
小さい場合には利得が小さいために、実際には端末装置
に適用できない場合が多かった。さらに、上述した機構
については、小型化、軽量化、低廉化等を維持しつつア
ンテナの可動と携帯性の確保とを実現することが技術的
に難しく、かつ使用中にアンテナが無用に可動して運用
の快適性や操作性が損なわれる可能性が高いために、実
際には適用され難かった。

【０００６】なお、これらの問題点の解決策としては、
例えば、上述した角度の平均的な値（例えば、４５度）
で予めアンテナの素子が傾斜した状態で端末装置の本体
に取り付ける構成がある。しかし、このような構成で
は、アンテナが伸縮自在であって端末装置の筐体内に収
納することが可能でなければそのアンテナによって携帯
の快適性が妨げられ、また、収納可能であってもこのよ
うなアンテナが筐体内の一部に傾斜した状態で収納され
るために、その筐体の内部における実装について制約が
生じて小型化が阻まれる可能性が高かった。さらに、上
述した傾斜の角度が固定であるために、端末装置が操作
者の右手および左手の何れにも保持され得ることに適応
することが難しく、その保持の態様によってアンテナの
実効的な利得が大幅に低下して実際には適用できなかっ
た。

【０００７】本発明は、設置や運用にかかわる実際の環
境に適応しつつ空中線系の利得の低下を抑圧できる無線
端末装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
の発明の原理ブロック図である。

【０００９】請求項１に記載の発明は、移動体に具設あ
るいは支持され、互いに交差偏波である第一の偏波と第
二の偏波とに個別に整合した２つのアンテナ１１₁、１
１₂と、２つのアンテナ１１₁、１１₂の給電路につい
て、移相量の差の設定にかかわるマンマシンインタフェ
ースをとるマンマシンインタフェース手段１３と、２つ
のアンテナ１１₁、１１₂の給電路の何れか一方あるいは
双方に配置され、マンマシンインフェース手段１３を介
して与えられた設定に応じて、整数ｎに対して移相量の
差を２ｎπラジアンまたは(２ｎ±１)πラジアンに設定
する可変移相手段１５と、２つのアンテナ１１₁、１１₂
の給電路を合成して単一の給電路を形成する合成手段１
７と、合成手段１７によって形成された単一の給電路に
接続され、２つのアンテナ１１₁、１１₂の給電路および
これらのアンテナを介して無線周波信号を送信しあるい
は受信する送受信手段１９とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】図２は、請求項２に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項２に記載の発明は、移動体に具設
あるいは支持され、互いに交差偏波である第一の偏波と
第二の偏波とに個別に整合した２つのアンテナ１１₁、
１１₂と、２つのアンテナ１１₁、１１₂の給電路を整数
ｎに対して２ｎπラジアンと(2ｎ±1)πラジアンとの移
相量の差で個別に合成し、それぞれ第一の合成給電路と
第二の合成給電路とを形成する分岐合成手段２１と、第
一の合成給電路と第二の合成給電路との何れか一方の選
択にかかわるマンマシンインタフェースをとるマンマシ
ンインタフェース手段２３と、第一の合成給電路と第二
の合成給電路との内、何れか一方をマンマシンインフェ
ース手段２３がとるマンマシンインタフェースの下で選
択する選択手段２５と、選択手段２５を介して第一の合
成給電路と第二の合成給電路との何れかに接続され、分
岐合成手段２１、２つのアンテナ１１ ₁、１１₂ の給電
路およびこれらのアンテナを介して無線周波信号を送信
しあるいは受信する送受信手段２７とを備えたことを特
徴とする。

【００１１】図３は、請求項３に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項３に記載の発明は、移動体に具設
あるいは支持され、互いに交差偏波である第一の偏波と
第二の偏波とに個別に整合した２つのアンテナ１１₁、
１１₂と、２つのアンテナ１１₁、１１₂の給電路を整数
ｎに対して２ｎπラジアンと(2ｎ±1)πラジアンとの移
相量の差で個別に合成し、それぞれ第一の合成給電路と
第二の合成給電路とを形成する分岐合成手段２１と、２
つのアンテナ１１₁、１１₂によってとらえられた受信波
を第一の合成給電路と第二の合成給電路とを介して個別
にベクトル和として取り込み、これらのベクトル和の電
界強度を測定する電界強度測定手段３１と、電界強度測
定手段３１によって測定された電界強度を比較し、第一
の合成給電路と第二の合成給電路との内、その電界強度
が大きいベクトル和を与える一方を選択する選択手段３
３と、選択手段３３を介して第一の合成給電路と第二の
合成給電路との何れかに接続され、分岐合成手段２１、
２つのアンテナ１１₁、１１₂の給電路およびこれらのア
ンテナを介して無線周波信号を送信しあるいは受信する
送受信手段３５とを備えたことを特徴とする。

【００１２】図４は、請求項４に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項４に記載の発明は、移動体に具設
あるいは支持され、互いに交差偏波である第一の偏波と
第二の偏波とに個別に整合した２つのアンテナ１１₁、
１１₂と、２つのアンテナ１１₁、１１₂の給電路を整数
ｎに対して２ｎπラジアンと(2ｎ±1)πラジアンとの移
相量の差で個別に合成し、それぞれ第一の合成給電路と
第二の合成給電路とを形成する分岐合成手段２１と、移
動体の移動に応じた２つのアンテナ１１₁、１１₂の傾斜
角を測定する傾斜角計測手段４１と、傾斜角計測手段４
１によって測定された傾斜角と、その傾斜角について２
つのアンテナ１１₁、１１₂ の偏波整合度が等しくなる
値に設定された閾値との大小関係を監視し、その大小関
係に応じて第一の合成給電路と第二の合成給電路との何
れか一方を選択する選択手段４３と、選択手段４３を介
して第一の合成給電路と第二の合成給電路との何れかに
接続され、分岐合成手段２１、２つのアンテナ１１₁、
１１₂の給電路およびこれらのアンテナを介して無線周
波信号を送信しあるいは受信する送受信手段４５とを備
えたことを特徴とする。

【００１３】請求項１に記載の発明にかかわる無線端末
装置では、合成手段１７は２つのアンテナ１１₁、１１₂
の給電路を合成して単一の給電路を形成し、送受信手段
１９はその単一の給電路に接続されてこれらのアンテナ
を介して無線周波信号を送信しあるいは受信する。ま
た、アンテナ１１₁、１１₂は互いに交差偏波である第一
の偏波と第二の偏波とに個別に整合して移動体に具設あ
るいは支持されるので、これらのアンテナに到来する受
信波の偏波はその移動体の移動に応じてそれぞれ第一の
偏波および第二の偏波に対して偏り、その偏りの程度を
示す傾斜角は変動する。さらに、アンテナ１１₁、１１₂
が支持される移動体が携帯者である場合には、その支持
に供される手が左右の手の何れであるかによってこれら
のアンテナの何れかの傾斜角の極性は反転し得る。した
がって、例えば、アンテナ１１₁、１１₂によってとらえ
られた受信波の上述した単一の給電路におけるベクトル
和の電力は、このような傾斜角に応じて増減する。しか
し、その傾斜角の運用状態における値はアンテナ１
１₁、１１₂の物理的な傾斜の状態に基づいて容易に判別
可能である。

【００１４】可変移相手段１５は、マンマシンインタフ
ェース手段１３がとるマンマシンインタフェースの下
で、その傾斜の状態に適応した態様でアンテナ１１₁、
１１₂の給電路の何れか一方あるいは双方の移相量を可
変し、これらの給電路の移相量の差を整数ｎに対して２
ｎπラジアンまたは(２ｎ±１)πラジアンの何れかに設
定する。

【００１５】すなわち、上述したベクトル和は、アンテ
ナ１１₁、１１₂によってとらえられた受信波が強調され
る位相差の下で合成波として得られるので、受信に際し
ては受信電力が高く維持され、送信に際してはこれらの
アンテナの特性の可逆性の下で利得が高く保たれる。請
求項２に記載の発明にかかわる無線端末装置では、アン
テナ１１₁、１１₂は互いに交差偏波である第一の偏波と
第二の偏波とに個別に整合して移動体に具設あるいは支
持されるので、これらのアンテナに到来する受信波の偏
波はその移動体の移動に応じてそれぞれ第一の偏波およ
び第二の偏波から偏り、その偏りの程度を示す傾斜角は
変動する。さらに、アンテナ１１₁、１１₂が支持される
移動体が携帯者である場合には、その支持を行う手が左
右の手の何れであるかによってこれらのアンテナの何れ
かの傾斜角の極性は反転し得る。したがって、例えば、
アンテナ１１₁、１１₂によってとらえられた受信波のベ
クトル和の電力は、このような傾斜角に応じて増減す
る。しかし、その傾斜角の運用状態における値はアンテ
ナ１１₁、１１₂の物理的な傾斜の状態に基づいて容易に
判別可能である。

【００１６】一方、分岐合成手段２１は、アンテナ１１
₁、１１₂の給電路を整数ｎに対して２ｎπラジアンと
(２ｎ±１)πラジアンとの移相量の差で個別に合成する
ことにより、第一の合成給電路と第二の合成給電路とを
形成する。選択手段２５は、これらの合成給電路の内、
マンマシンインタフェース手段２３がとるマンマシンイ
ンタフェースの下で、上述した傾斜の状態に適応した一
方を選択する。送受信手段２７は、このようにして選択
された合成給電路に併せて、分岐合成手段２１、アンテ
ナ１１₁、１１₂の給電路およびこれらのアンテナを介し
て無線周波信号を送信しあるいは受信する。

【００１７】すなわち、送受信手段２７には、上述した
ベクトル和の内、アンテナ１１₁ 、１１₂ によってとら
えられた受信波が強調される位相差の下で生成された一
方が与えられるので、受信に際しては受信電力が高く維
持され、送信に際してはこれらのアンテナの特性の可逆
性の下で利得が高く保たれる。請求項３に記載の発明に
かかわる無線端末装置では、請求項１、２に記載の発明
と同様にして、アンテナ１１₁、１１₂に到来する受信波
の偏波がこれらのアンテナが整合する第一のおよび第二
の偏波から偏ってその偏りの程度を示す傾斜角が変動
し、その傾斜角の極性が反転してこれらの受信波のベク
トル和の電力が増減し得る。

【００１８】分岐合成手段２１は、整数ｎに対して２ｎ
πラジアンと(２ｎ±１)πラジアンとの移相量の差で個
別にアンテナ１１₁、１１₂の給電路を合成して第一およ
び第二の合成給電路を形成し、電界強度測定手段３１は
これらの合成給電路を介して個別に得られる上述した受
信波のベクトル和の電界強度を並行して測定する。選択
手段３３は上述した第一の合成給電路と第二の合成給電
路との内、このようにして測定された電界強度が大きい
ものを選択し、送受信手段３５はその選択された合成給
電路、分岐合成手段２１、アンテナ１１₁、１１₂の給電
路およびこれらのアンテナを介して無線周波信号を送信
しあるいは受信する。

【００１９】すなわち、送受信手段３５には、上述した
ベクトル和の内、移動体の移動に伴って傾斜角が変動す
る環境においても、アンテナ１１₁、１１₂によってとら
えられた受信波が強調される位相差の下で絶えず生成さ
れた一方が与えられるので、請求項１、２に記載の発明
において必要であったマンマシンインタフェース手段の
操作を行うことなく自動的に空中線の利得が高く保持さ
れる。

【００２０】請求項４に記載の発明にかかわる無線端末
装置では、請求項１、２に記載の発明と同様にして、ア
ンテナ１１₁、１１₂に到来する受信波の偏波がこれらの
アンテナが整合する第一のおよび第二の偏波から偏って
その偏りの程度を示す傾斜角が変動し、その傾斜角の極
性が反転してこれらの受信波のベクトル和の電力が増減
し得る。

【００２１】分岐合成手段２１は、整数ｎに対して２ｎ
πラジアンと(２ｎ±１)πラジアンとの移相量の差で個
別にアンテナ１１₁、１１₂の給電路を合成して第一およ
び第二の合成給電路を形成し、傾斜角計測手段４１は移
動体の移動に応じて変動し得るアンテナ１１₁、１１₂の
傾斜角を測定する。選択手段４３は、このようにして測
定された傾斜角とアンテナ１１₁、１１₂の偏波整合度が
等しくなるその傾斜角の値として予め設定された閾値と
の大小関係を監視すると共に、その大小関係に基づいて
上述した第一の合成給電路と第二の合成給電路との何れ
か一方を選択し、送受信手段４５はその選択された合成
給電路、分岐合成手段２１、アンテナ１１₁、１１₂の給
電路およびこれらのアンテナを介して無線周波信号を送
信しあるいは受信する。

【００２２】すなわち、送受信手段４５には、移動体の
移動に伴って傾斜角が変動する環境においても、上述し
たベクトル和の内、アンテナ１１₁、１１₂によってとら
えられた受信波が強調される位相差の下で絶えず生成さ
れた一方が与えられるので、請求項１、２に記載の発明
において必要であったマンマシンインタフェース手段の
操作を行うことなく自動的に空中線の利得が高く保持さ
れる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態について詳細に説明する。図５は、請求項１、
２、４に記載の発明に対応した実施形態を示す図であ
る。図において、最終段にアンテナ共用器（図示されな
い。）を含む送受信部５１のアンテナ端子は電力分配合
成器５２の共用端子に接続され、その電力分配合成器５
２の第一の分岐端子はアンテナ５３₁ の給電端に接続さ
れる。電力分配合成器５２の第二の分岐端子は可変移相
器５４を介してアンテナ５３₂ の給電端に接続され、可
変移相器５４の制御入力は無接点エンコーダ５５の出力
の内、最上位ビットに対応した出力に接続される。

【００２４】図６は、可変移相器の構成を示す図であ
る。図において、略「Ｕ」字状の形状を有するストリッ
プ線路６１は電力分配合成器５２の第二の分岐端子とア
ンテナ５３₁ の給電端との間に形成され、そのストリッ
プ線路の両端の内、電力分配合成器５２との接続点に対
応した一端の近傍はインダクタ６２を介して定電流源
（図示されない。）に接続される。また、ストリップ線
路６１の他端の近傍は抵抗器６３を介して接地され、ス
トリップ線路６１の両端で挟まれた区間の内、「コ」の
字状に屈曲した区間（以下、端に「スタブ」という。）
の両端には、上述したインダクタ６２と抵抗器６３とを
介して順方向にバイアスされたピンダイオード６４が配
置される。

【００２５】なお、本実施形態と図１および図２に示す
ブロック図との対応関係については、アンテナ５３₁、
５３₂はアンテナ１１₁、１１₂に対応し、無接点エンコ
ーダ５５はマンマシンインタフェース手段１３、２３に
対応し、可変移相器５４は可変移相手段１５に対応し、
電力分配合成器５２は合成手段１７に対応し、送受信部
５１は送受信手段１９、２７に対応し、可変移相器５４
および電力分配合成器５２は分岐合成手段２１および選
択手段２５に対応する。

【００２６】図７は、本実施形態におけるアンテナの態
様および実施携帯を示す図(1) である。図８は、本実施
形態の動作を説明する図である。

【００２７】以下、図５〜図８を参照して請求項１およ
び請求項２に記載の発明に対応した本実施形態の動作を
説明する。アンテナ５３₁は、図７(a)、(b) に示すよう
に、垂直偏波の受信波を効率的にとらえるホイップアン
テナからなり、アンテナ５３₂ は反対に水平偏波の受信
波を効率的にとらえるダイポールアンテナまたはプリン
テッドダイポールアンテナ（何れも端末装置の筐体内に
実装される。）から構成される。

【００２８】アンテナ５３₁、５３₂の特性およびこれら
のアンテナを介して形成される無線伝送路の伝送特性
は、一般に双方向に可逆性があるので、以下では、簡単
のため、これらのアンテナに到来した受信波が送受信部
５１の受信入力に与えられる過程に着目することとす
る。無接点エンコーダ５５は、運用時における端末装置
の物理的な傾斜の角度に応じて予め手動によって設定さ
れ、その設定に応じた出力は可変移相器５４の制御入力
を接地しあるいは無給電無接地の状態に設定する。

【００２９】可変移相器５４では、定電流源から供給さ
れる電流をこのような制御入力の状態に応じて断続する
ことによりピンダイオード６４を介してスタブの両端が
短絡されたり開放される。なお、インダクタ６２は、こ
のような電流の供給路を形成し、かつ無線周波数領域に
おいてストリップ線路６１と上述した低電流源との間の
アイソレーションをとる。また、このようなスタブの線
路長は受信波の半波長に予め設定されているので、可変
移相器５４の移相量Δは、無接点エンコーダ５５を介し
て設定される２つの状態に応じてπラジアン増減する。

【００３０】一方、アンテナ５３₁、５３₂は、それぞれ
垂直偏波の受信波と水平偏波の受信波とに対して最大の
利得を有する。しかし、端末装置はこれらのアンテナの
素子がそれぞれ鉛直方向および水平方向に対して傾斜し
た状態で運用される。したがって、アンテナ５３₁、５
３₂によって実際にとらえられる受信波の電力Ｒ１、Ｒ
２は、図８に示すように、これらのアンテナに到来する
受信波の電力Ｒ、その傾斜の角度θおよびアンテナ５３
₁ に対するアンテナ５３₂ の相対利得ｇとに対してそれ
ぞれＲcosθ、ｇＲsinθで与えられる。

【００３１】また、可変移相器５４において上述したス
タブ以外の区間で生じる移相量が無視できる程度に小さ
く、かつアンテナ５３₁、５３₂の給電端と電力分配合成
器５２の各分岐端子との間との間で個別に生じる移相量
が同様に小さかったり同じであると見なし得るならば、
これらのアンテナによってとらえれられた受信波のベク
トル和のレベルｒは、無接点エンコーダ５５の設定に応
じて受信波の電力Ｒより大きい値となったり（図８）
小さい値となる（図８）。

【００３２】このようなレベルｒのベルトル和を得るア
ンテナ５３₁、５３₂の総合利得Ｇは、例えば、T.Taga a
nd K.Tsunekasa"Performance Analysis of a Built-In
PlanarInverted F Antenna for 800MHz Band Portable
Radio Units" IEEE JOURNALONSELECTED AREAS IN COMMU
NICATIONS. VOL. SAC-5,NO.5,pp921-929(1987)と、「小
型無線機アンテナの多重波中利得と筐体長の関係」，電
子情報通信学会論文誌、B-2 vol J75-B-II No.10,pp705
-707(1992)) との文献に掲載された「放射特性から実効
利得を推定するパターン平均化利得の算出方法」を適用
することにより、水平面内におけるこれらのアンテナの
垂直偏波成分の利得（＝Ｇθ(π／２、φ))、水平偏波
成分の利得（＝Ｇφ(π／２、φ))、交差偏波結合度
（＝１／Ｃ_V)に対して、

【数１】の式で与えられ、その具体例は、交差偏波結合度１／Ｃ
_V が都市部における一般的な値（＝６デシベル）である
場合には、図１２に点線で示したように、単一の垂直偏
波のアンテナを用いた場合（同図に実線で示す。）に比
べて利得の低下が抑圧される。

【００３３】したがって、本実施形態では、上述したよ
うに無接点エンコーダ５５の設定を予め適正に行うこと
により、到来する受信波の偏波がこれらのアンテナの利
得が最大となる偏波と異なる偏波で到来することに起因
する受信感度の低下が抑圧される。

【００３４】なお、上述した実施形態では、可変移相器
５４がアンテナ５３₂ の給電端に配置されているが、本
発明はこのような構成に限定されず、例えば、可変移相
器５４はアンテナ５３₁ の給電端に配置されてもよく、
アンテナ５３₁、５３₂の双方の給電端に配置されてもよ
い。また、上述した実施形態では、電力分配合成器５２
の構成については、何ら記述されていないが、例えば、
図９(a) に示すウイルキンソン回路や図９(b) に示すハ
イブリッドリング回路を適用可能である。

【００３５】さらに、電力分配合成器５２および可変移
相器５４については、後述するラットレース回路７１お
よび選択部７２で置換可能である。また、上述した実施
形態では、アンテナ５３₁ としてホイップアンテナが適
用されているが、このような構成に限定されず、例え
ば、図１０に示すように、プリンテッドダイポールアン
テナを適用可能である。

【００３６】図１１は、請求項３、４に記載の発明に対
応した実施形態を示す図である。図において、図５に示
すものと機能および構成が同じものについては、同じ符
号を付与して示し、ここではその説明を省略する。ラッ
トレース回路７１の第一の端子はアンテナ５３₁ の給電
端に接続され、そのラットレース回路の第二の端子は選
択部７２の第一の入力および受信部７３の一方の電界測
定入力に接続される。ラットレース回路７１の第三の出
力はアンテナ５３₂ の給電端に接続され、そのラットレ
ース回路の第四の出力は選択部７２の第二の入力および
受信部７３の他方の電界測定入力に接続される。選択部
７２の出力は受信部７３の受信入力に接続され、その出
力には復調出力が得られる。受信部７３の第一および第
二の電界測定出力はそれぞれ制御部７４の対応する入力
に接続され、その出力は選択部７２の選択入力に接続さ
れる。

【００３７】なお、本実施形態と図３に示すブロック図
との対応関係については、アンテナ５３₁、５３₂はアン
テナ１１₁、１１₂に対応し、ラットレース回路７１は分
岐合成手段２１に対応し、受信部７３は電界強度測定手
段３１および送受信手段３５に対応し、制御部７４およ
び選択部７２は選択手段３３に対応する。以下、本実施
形態の動作を説明する。

【００３８】ラットレース回路７１の第一の端子から第
二の端子、第三の端子および第四の端子を介して第一の
端子に至る環状の回路の長さは、そのラットレース回路
を形成する素材の特性および寸法の下で、それぞれアン
テナ５３₁、５３₂に到来する受信波の波長に対してそれ
ぞれ３／４波長、１／４波長、１／４波長、１／４波長
に設定される。

【００３９】したがって、ラットレース回路７１の第四
の端子にはアンテナ５３₁、５３₂によってとらえられた
受信波が同じ位相の合成波(図８())として与えら
れ、かつそのラットレース回路の第二の端子には、これ
らの受信波がπラジアンの位相差の合成波（図８
())として与えられる。受信部７３はこれらの合成波
の電界強度を測定し、制御部７４はその測定によって得
られた電界強度の内、値が大きいものを示す選択信号を
生成する。選択部７２は、このようにして生成された選
択信号に基づいて、ラットレース回路７１の第二および
第四の端子に得られた合成波の内、電界強度が大きいも
のを選択する。受信部７３は、このようにして選択され
た合成波を取り込んで復調することにより、復調出力を
得る。

【００４０】このように本実施例によれば、アンテナ５
３₁、５３₂によってとらえられた受信波の同相および逆
相の合成波の内、電界強度が大きいものが自動的に選択
されて復調処理の対象となるので、空中線系の利得が自
動的にかつ確実に高い値に維持される。以下、図５を参
照して請求項４に記載の発明に対応した実施形態につい
て説明する。

【００４１】本実施形態と請求項３に記載の発明に対応
した実施形態との構成の相違点は、図示されない無接点
型のエンコーダに重心が偏心した円盤を取り付けて構成
された角度センサ５６と、その角度センサに従属接続さ
れた判定部５７とが制御部７４に代えて備えられ、その
判定部５７の閾値入力に予め決められた閾値が与えられ
た点にある。

【００４２】なお、本実施形態と図４に示すブロック図
との対応関係については、アンテナ５３₁、５３₂はアン
テナ１１₁、１１₂に対応し、ラットレース回路７１は分
岐合成手段２１に対応し、角度センサ５６は傾斜角計測
手段４１に対応し、判定部５７および選択部７２は選択
手段４３に対応し、受信部７３は送受信手段４５に対応
する。

【００４３】以下、本実施形態の動作を説明する。角度
センサ５６では、上述した円盤はアンテナ５３₁、５３₂
が傾斜した状態で運用されているとその傾斜の角度に等
しい角度に渡って内蔵されたエンコーダを回動駆動し、
そのエンコーダを介してこのような角度を示すディジタ
ル信号あるいはアナログ信号を生成する。

【００４４】判定部５７は、このような信号で示される
角度と予め決められた閾値との大小関係を判別し、その
大小関係に応じて可変移相器５４の制御入力を接地し、
あるいは無給電無接地の状態に設定する。したがって、
本実施形態によれば、上述した大小関係と選択部７２の
選択入力に与えられるべき２つの状態との対応関係を予
め適正に設定することにより、操作者が端末装置の傾斜
角を大幅に変更したり反対の手に持ち替える動作を行っ
た場合においても、アンテナ５３₁、５３₂の給電端から
受信部７３の入力端に至る空中線系の総合利得は自動的
に高い値に維持される。

【００４５】なお、上述した実施形態では、請求項３に
記載の発明に対応した実施形態に含まれる制御部７４に
代えて角度センサ５６および判定部５７を備えて構成さ
れるが、このような構成に限定されず、例えば、図５に
点線および符号「５６」、「５７」を付与して示すよう
に、請求項１、２に記載の発明に対応した実施形態に含
まれる無接点エンコーダ５５に代えて角度センサ５６お
よび判定部５７を備えることにより構成することも可能
である。

【００４６】また、上述した各実施形態では、アンテナ
５３₁、５３₂がそれぞれ垂直偏波と水平偏波とに整合し
ているが、本発明はこのような偏波の組み合わせに限定
されず、例えば、右旋偏波と左旋偏波との組み合わせの
ように、互いに交差偏波である２つの偏波であれば、こ
れらのアンテナは如何なる組み合わせの偏波に整合する
ものであってもよい。

【００４７】

【発明の効果】上述したように請求項１および請求項２
に記載の発明では、互いに交差偏波である２つの偏波に
個別に整合する２つアンテナの物理的な傾斜状態に適応
した手動設定の下で、これらのアンテナの給電路が適正
な移相量の組み合わせで合成され、空中線系の利得が高
い値に保たれる。

【００４８】また、請求項３および請求項４に記載の発
明では、上述した手動設定を行うことなく、互いに交差
偏波である２つの偏波に個別に整合する２つアンテナの
給電路が適正な移相量の組み合わせで合成され、空中線
系の利得が自動的に高い値に保たれる。したがって、こ
れらの発明が適用された無線端末装置その他の無線機器
では、移動体の移動やアンテナの設置の形態に柔軟に適
応して、無線伝送路の伝送品質が高く維持され、信頼性
および性能が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図２】請求項２に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図３】請求項３に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図４】請求項４に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図５】請求項１、２、４に記載の発明に対応した実施
形態を示す図である。

【図６】可変移相器の構成を示す図である。

【図７】本実施形態におけるアンテナの態様および実施
形態を示す図(1)である。

【図８】本実施形態の動作を説明する図である。

【図９】電力分配合成器の構成例を示す図である。

【図１０】本実施形態におけるアンテナの態様および実
施形態を示す図(2)である。

【図１１】請求項３、４に記載の発明に対応した実施形
態を示す図である。

【図１２】傾斜角とアンテナの利得との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１１，５３アンテナ１３，２３マンマシンインタフェース手段１５可変移相手段１７合成手段１９，２７，３５，４５送受信手段２１分岐合成手段２５，３３，４３選択手段３１電界強度測定手段４１傾斜角計測手段５１送受信部５２電力分配合成器５４可変移相器５５無接点エンコーダ５６角度センサ５７判定部６１ストリップ線路６２インダクタ６３抵抗器６４ピンダイオード７１ラットレース回路７２選択部７３受信部７４制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関宏之神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者戸田健神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体に具設あるいは支持され、互いに
交差偏波である第一の偏波と第二の偏波とに個別に整合
した２つのアンテナと、前記２つのアンテナの給電路について、移相量の差の設
定にかかわるマンマシンインタフェースをとるマンマシ
ンインタフェース手段と、前記２つのアンテナの給電路の何れか一方あるいは双方
に配置され、前記マンマシンインフェース手段を介して
与えられた設定に応じて、整数ｎに対して前記移相量の
差を２ｎπラジアンまたは(２ｎ±１)πラジアンに設定
する可変移相手段と、前記２つのアンテナ給電路を合成して単一の給電路を形
成する合成手段と、前記合成手段によって形成された単一の給電路に接続さ
れ、前記２つのアンテナの給電路およびこれらのアンテ
ナを介して無線周波信号を送信しあるいは受信する送受
信手段とを備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項２】移動体に具設あるいは支持され、互いに
交差偏波である第一の偏波と第二の偏波とに個別に整合
した２つのアンテナと、前記２つのアンテナの給電路を整数ｎに対して２ｎπラ
ジアンと(２ｎ±１)πラジアンとの移相量の差で個別に
合成し、それぞれ第一の合成給電路と第二の合成給電路
とを形成する分岐合成手段と、前記第一の合成給電路と前記第二の合成給電路との何れ
か一方の選択にかかわるマンマシンインタフェースをと
るマンマシンインタフェース手段と、前記第一の合成給電路と前記第二の合成給電路との内、
何れか一方を前記マンマシンインフェース手段がとるマ
ンマシンインタフェースの下で選択する選択手段と、前記選択手段を介して前記第一の合成給電路と第二の合
成給電路との何れかに接続され、前記分岐合成手段、前
記２つのアンテナの給電路およびこれらのアンテナを介
して無線周波信号を送信しあるいは受信する送受信手段
とを備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項３】移動体に具設あるいは支持され、互いに
交差偏波である第一の偏波と第二の偏波とに個別に整合
した２つのアンテナと、前記２つのアンテナの給電路を整数ｎに対して２ｎπラ
ジアンと(２ｎ±１)πラジアンとの移相量の差で個別に
合成し、それぞれ第一の合成給電路と第二の合成給電路
とを形成する分岐合成手段と、前記２つのアンテナによってとらえられた受信波を前記
第一の合成給電路と前記第二の合成給電路とを介して個
別にベクトル和として取り込み、これらのベクトル和の
電界強度を測定する電界強度測定手段と、前記電界強度測定手段によって測定された電界強度を比
較し、前記第一の合成給電路と前記第二の合成給電路と
の内、その電界強度が大きいベクトル和を与える一方を
選択する選択手段と、前記選択手段を介して前記第一の合成給電路と第二の合
成給電路との何れかに接続され、前記分岐合成手段、前
記２つのアンテナの給電路およびこれらのアンテナを介
して無線周波信号を送信しあるいは受信する送受信手段
とを備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項４】移動体に具設あるいは支持され、互いに
交差偏波である第一の偏波と第二の偏波とに個別に整合
した２つのアンテナと、前記２つのアンテナの給電路を整数ｎに対して２ｎπラ
ジアンと(２ｎ±１)πラジアンとの移相量の差で個別に
合成し、それぞれ第一の合成給電路と第二の合成給電路
とを形成する分岐合成手段と、前記移動体の移動に応じた前記２つのアンテナの傾斜角
を測定する傾斜角計測手段と、前記傾斜角計測手段によって測定された傾斜角と、その
傾斜角について前記２つのアンテナの偏波整合度が等し
くなる値に設定された閾値との大小関係を監視し、その
大小関係に応じて前記第一の合成給電路と前記第二の合
成給電路との何れか一方を選択する選択手段と、前記選択手段を介して前記第一の合成給電路と第二の合
成給電路との何れかに接続され、前記分岐合成手段、前
記２つのアンテナの給電路およびこれらのアンテナを介
して無線周波信号を送信しあるいは受信する送受信手段
とを備えたことを特徴とする無線端末装置。