(57)【要約】【課題】無線送信機からの電波の所望の放射パターンを容易に得る。【解決手段】アンテナ８のアンテナゲインとアンテナ１０のアンテナゲインが等しく、アンテナ７のアンテナゲインがアンテナ８のアンテナゲインと比較して大きく、アンテナ９のアンテナゲインがアンテナ８のアンテナゲインと比較して小さい場合には、アンテナ７，８，９，１０による全方向の送信放射電力パターンを均一にするために、増幅器３による増幅率を増幅器４による増幅率と比較して小さくし、増幅器４による増幅率を増幅器６による増幅率と等しくし、かつ、増幅器５による増幅率を、増幅器４による増幅率と比較して大きくした上で、それぞれの増幅率を適切な値に調整する。【選択図】図１
2006186600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナ給電点と、
第２のアンテナ給電点と、
この第１のアンテナ給電点からの信号をもとにした送信電波の放射パターンが所望の放射パターンとなるように、予め定めた増幅率により高周波信号を増幅して、前記第１のアンテナへの電力供給を行なう第１の増幅器と、
前記第２のアンテナ給電点からの信号をもとにした送信電波の放射パターンが所望の放射パターンとなるように、予め定めた増幅率により高周波信号を増幅して、前記第２のアンテナへの電力供給を行なう第２の増幅器と
を備えたことを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
複数のアンテナ給電点と、
前記複数のアンテナ給電点と１対１で接続され、接続先のアンテナ給電点からの信号をもとにした送信電波の放射パターンが所望の放射パターンとなるように、予め定めた増幅率により高周波信号を増幅して、前記接続先のアンテナ給電点への電力供給を行なう増幅器と
を備えたことを特徴とする無線送信装置。
【請求項３】
前記送信電波の各放射方向の放射パターンを組み合わせてなる放射パターンは、全方向に均一な放射パターンであることを特徴とする請求項１または２に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記第１のアンテナ給電点と接続されるアンテナのアンテナゲインが、前記第２のアンテナ給電点と接続されるアンテナのアンテナゲインと異なることを特徴とする請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記複数のアンテナ給電点と１対１で接続されるアンテナのアンテナゲインが各アンテナ間で異なることを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ給電点を備える無線送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信機では、複数のアンテナを備え、それぞれのアンテナから無線電波を送信するものがある。このような無線通信機では、各アンテナからの放射パターンを組み合わせてなる放射パターンが全方向に均一な放射パターンとなるのが望ましいが、各アンテナの特性が異なる、または、アンテナの搭載箇所の周囲の部品による影響などにより、所望の放射パターンが得られない場合がある。
【０００３】
そこで、所望の放射パターンを得るために、各アンテナ素子の形状を調整する手法が考えられている。例えば非特許文献１に開示された手法では、アンテナ素子のループ長を変えることで、所望の放射パターンを得ている。
【非特許文献１】溝口聡、他３名，「携帯端末用電流対称平面アンテナの不平衡給電特性」，電子情報通信学会２００４年総合大会講演論文集，Ｂ−１−５８，図１，図２，図３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンテナの周囲の環境、例えばアンテナの搭載対象である筐体の構造が変わると、アンテナを筐体に搭載した場合のアンテナ放射パターンが変わることになる。しかしながら、前述したような手法では、所望のアンテナ放射パターンを得るために、アンテナの周囲の環境の変化にしたがったアンテナ素子の形状の調整が必要となってしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、電波の所望の放射パターンを容易に得ることが可能になる無線送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明に係わる無線送信装置は、第１のアンテナ給電点と、第２のアンテナ給電点と、この第１のアンテナ給電点からの信号をもとにした送信電波の放射パターンが所望の放射パターンとなるように、予め定めた増幅率により高周波信号を増幅して、第１のアンテナへの電力供給を行なう第１の増幅器と、第２のアンテナ給電点からの信号をもとにした送信電波の放射パターンが所望の放射パターンとなるように、予め定めた増幅率により高周波信号を増幅して、第２のアンテナへの電力供給を行なう第２の増幅器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
無線送信機からの電波の所望の放射パターンを容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図面により本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の実施形態にしたがった無線通信機の構成例を示すブロック図である。  
ここでは、無線通信機の送信部分の構成についてのみ説明する。図１に示したように、本発明の実施形態にしたがった無線通信機は、変調部１、周波数変換部２、増幅器３，４，５，６、および、アンテナ７，８，９，１０を備える。
【０００９】
変調部１は周波数変換部２と接続される。周波数変換部２は、増幅器３，４，５，６とそれぞれ接続される。増幅器３はアンテナ給電点１１を介してアンテナ７と接続される。増幅器４はアンテナ給電点１２を介してアンテナ８と接続される。増幅器５はアンテナ給電点１３を介してアンテナ９と接続される。増幅器６はアンテナ給電点１４を介してアンテナ１０と接続される。
【００１０】
変調部１は、送信用低周波信号を入力すると、これを変調して周波数変換部２に出力する。周波数変換部２は、変調部１からの信号を入力すると、この信号に対する周波数変換を行なって、この周波数変換により得た高周波信号を増幅器３，４，５，６にそれぞれ出力する。
【００１１】
増幅器３は、周波数変換部２からの高周波信号を入力すると、この信号を予め定められた増幅率により電力増幅して、この信号をアンテナ給電点１１を介してアンテナ７に出力する。増幅器４は、周波数変換部２からの信号を入力すると、この信号を予め定められた増幅率により電力増幅して、これをアンテナ給電点１２を介してアンテナ８に出力する。増幅器５は、周波数変換部２からの信号を入力すると、この信号を予め定められた増幅率により電力増幅して、これをアンテナ給電点１３を介してアンテナ９に出力する。増幅器６は、周波数変換部２からの信号を入力すると、この信号を予め定められた増幅率により電力増幅して、これをアンテナ給電点１４を介してアンテナ１０に出力する。
【００１２】
アンテナ７は、増幅器３から入力した信号を電磁波として送信する。アンテナ８は、増幅器４から入力した信号を電磁波として送信する。アンテナ９は、増幅器５から入力した信号を電磁波として送信する。アンテナ１０は、増幅器６から入力した信号を電磁波として送信する。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向のアンテナ放射パターンの一例を示す図である。  
図２では、本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向の実際のアンテナゲイン（アンテナ放射パターン）２１、および、模式的なアンテナゲイン２２を図示する。アンテナゲイン２１および２２は、アンテナ７，８，９，１０を無線通信機の筐体内に実装した状態でのアンテナゲインである。
【００１４】
全方向に対するアンテナゲイン２２は、アンテナ７のアンテナゲイン２３、アンテナ８のアンテナゲイン２４、アンテナ９のアンテナゲイン２５、および、アンテナ１０のアンテナゲイン２６を組み合わせてなるアンテナゲインである。アンテナゲイン２３，２４，２５，２６は、それぞれ９０度の指向性を有し、有効範囲がそれぞれ重なり合わないものとする。
【００１５】
図２に示したように、アンテナゲイン２３，２４，２５，２６を組み合わせてなるアンテナゲインは、形状が全方向に均一なアンテナゲインとなっていない。つまり、アンテナ７，８，９，１０に例えば同じ送信電力を供給したのでは、アンテナ７による送信放射電力パターン、アンテナ８による送信放射電力パターン、アンテナ９による送信放射電力パターン、およびアンテナ１０による送信放射電力パターンを組み合わせてなる送信放射電力パターンの形状が全方向に均一とならないことを意味する。
【００１６】
そこで、本発明の実施形態にしたがった無線通信機では、アンテナ７，８，９，１０による４種類の送信放射電力パターンを組み合わせた送信放射電力パターンを、全方向に均一な放射パターンとするために、増幅器３による増幅率、増幅器４による増幅率、増幅器５による増幅率、および、増幅器６による増幅率を個別に設定する。
【００１７】
図２に示した例では、アンテナゲイン２４とアンテナゲイン２６の有効範囲の形状および面積はそれぞれ等しく、アンテナゲイン２３の形状及び面積はアンテナゲイン２４の形状および面積と比較してそれぞれ大きく、アンテナゲイン２５の形状及び面積はアンテナゲイン２４の形状及び面積と比較してそれぞれ小さい。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向のアンテナ放射パターン、および各給電点への入力送信電力の大小関係を示す図である。  
アンテナ７，８，９，１０による４種類の送信放射電力パターンを組み合わせた送信放射電力パターンを、全方向に均一な放射パターンとするためには、アンテナ７の給電点１１へ供給する電力Ｐ１を、アンテナ８の給電点１２へ供給する電力Ｐ２と比較して小さくし、電力Ｐ２を、アンテナ１０の給電点１４へ供給する電力Ｐ４と等しくし、かつ、アンテナ９の給電点１３へ供給する電力Ｐ３を、電力Ｐ２と比較して大きくした上で、電力Ｐ１，電力Ｐ２，電力Ｐ３，電力Ｐ４の値を調整すればよい。
【００１９】
前述した電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を調整するためには、増幅器３による増幅率、増幅器４による増幅率、増幅器５による増幅率、増幅器６による増幅率をそれぞれ個別に調整すればよい。アンテナゲイン２３，２４，２５，２６の形状及び面積が前述したような形状および面積である場合には、増幅器３による増幅率を増幅器４による増幅率と比較して小さくし、増幅器４による増幅率を増幅器６による増幅率と等しくし、かつ、増幅器５による増幅率を、増幅器４による増幅率と比較して大きくする。
【００２０】
図４は、本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向の送信放射電力パターンの一例を示す図である。  
図４に示した送信放射電力パターン３１は、アンテナ７，８，９，１０のアンテナゲインの形状および面積が図２に示したような形状および面積であって、かつ、増幅器３，４，５，６による増幅率を個別に調整した場合の送信放射電力パターンである。
【００２１】
図４では、本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向の実際の送信放射電力パターン３１、および、模式的な送信放射電力パターン３２を図示する。送信放射電力パターン３１および３２は、アンテナ７，８，９，１０から電磁波を放射した状態での送信放射電力パターンである。
【００２２】
送信放射電力パターン３２は、アンテナ７の送信放射電力パターン３３、アンテナ８の送信放射電力パターン３４、アンテナ９の送信放射電力パターン３５、および、アンテナ１０の送信放射電力パターン３６を組み合わせたものである。送信放射電力パターン３３，３４，３５，３６は、アンテナゲイン２３，２４，２５，２６と同じく、それぞれ９０度の指向性を有し、それぞれの有効範囲が重なり合わないものとする。
【００２３】
図４に示すように、前述した電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４をそれぞれが適切な値となるように、増幅器３，４，５，６による増幅率を個別に設定すれば、送信放射電力パターン３１は全方向に概ね均一とすることができる。
【００２４】
以上説明したように、本発明の実施形態にしたがった無線通信機では、複数のアンテナ給電点にそれぞれ個別の増幅器３，４，５，６を接続し、これらの増幅器では、個別に設定した増幅率により高周波信号を電力増幅することで、アンテナ７の送信放射電力パターン３３、アンテナ８の送信放射電力パターン３４、アンテナ９の送信放射電力パターン３５、および、アンテナ１０の送信放射電力パターン３６を組み合わせた送信放射電力パターンが全方向に均一はパターンとなるようにしたので、各アンテナの特性が異なる、または当該アンテナを筐体に実装した場合の周囲の環境の違いにより、各アンテナのアンテナゲインが均一でなくとも、アンテナ素子の長さや形状を変更する必要なしに、全方向に均一な送信放射電力パターンを得ることができる。よって、所望の送信放射電力パターンを容易に得ることができる。
【００２５】
特に、送信電力が規制値を超えているかどうかを、送信電力の全方向のピーク値を測定することで区別する場合には、全方向に均一な送信放射電力パターンが得られれば、運用に有利な無線通信機を実現することができる。
【００２６】
以上説明した実施形態では、増幅器３，４，５，６による増幅率を個別に設定することで、全方向に均一な送信放射電力パターンを得る構成としたが、これに限らず、設計者が意図した送信放射電力パターンであれば、各アンテナの送信放射電力パターンの一部または全てが異なるように、増幅器３，４，５，６による増幅率を個別に設定する構成であってもよい。
【００２７】
また、前述した実施形態では、無線通信機は４本のアンテナを備え、かつ、それぞれのアンテナに個別の増幅器を接続する構成としたが、これに限らず、少なくとも２本のアンテナを備え、それぞれのアンテナに個別の増幅器を接続し、これらの増幅器を周波数変換部２と接続する構成であれば、アンテナおよび増幅器の数は特に限定されるものではない。
【００２８】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態にしたがった無線通信機の構成例を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向のアンテナ放射パターンの一例を示す図。
【図３】本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向のアンテナ放射パターン、および各給電点への入力送信電力の大小関係を示す図。
【図４】本発明の実施形態にしたがった無線通信機の水平方向の送信放射電力パターンの一例を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１…変調部、２…周波数変換部、３，４，５，６…増幅器、７，８，９，１０…アンテナ、１１，１２，１３，１４…アンテナ給電点、２１〜２６…アンテナゲイン、３１〜３６…送信放射電力パターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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