(57)【要約】【目的】電磁波の偏波方向を調整することが可能な電磁波伝送装置を提供する。【構成】電磁波を出力する出力部と、出力部により出力された前記電磁波を伝送する導波管と、導波管により伝送された電磁波を受信する受信部と、受信部における電磁波の受信強度に応じて、出力部において電磁波の偏波方向を調整する調整部と、を有する。【選択図】図１
2018085565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を出力する出力部と、
前記出力部により出力された前記電磁波を伝送する導波管と、
前記導波管により伝送された前記電磁波を受信する受信部と、
前記受信部における前記電磁波の受信強度に応じて、前記出力部において前記電磁波の偏波方向を調整する調整部と、
を有することを特徴とする電磁波伝送装置。
【請求項２】
前記出力部は、前記電磁波を出力する出力素子と、前記出力素子及び前記導波管の間に設けられた出力側波長板と、を有し、
前記調整部は、前記出力素子又は前記出力側波長板を回転させることによって前記出力部における前記電磁波の偏波方向を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁波伝送装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記出力部における前記電磁波の偏波方向の調整に応じて、前記受信部において前記電磁波の偏波方向を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波伝送装置。
【請求項４】
前記受信部は、前記電磁波を受信する受信素子と、前記受信素子及び前記導波管の間に設けられた受信側波長板と、を有し、
前記調整部は、前記受信素子又は前記受信側波長板を回転させることによって前記受信部における前記電磁波の偏波方向を調整する
ことを特徴とする請求項３に記載の電磁波伝送装置。
【請求項５】
電磁波を出力する出力部と、
可撓性を有し、前記出力部により出力された前記電磁波を伝送する可撓導波管と、
前記可撓導波管により伝送された前記電磁波を受信する受信部と、
前記可撓導波管が曲げられた角度を示す角度情報を取得し、前記角度情報に基づいて前記出力部において前記電磁波の偏波方向を調整する調整部と、
を有することを特徴とする電磁波伝送装置。
【請求項６】
前記可撓導波管は、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向において他の方向よりも大なる可撓性を有し、
前記角度情報は、前記可撓導波管が前記第１方向に曲げられた角度の情報及び前記第２方向に曲げられた角度の情報を含み、
前記調整部は、前記可撓導波管が前記第１方向に曲げられた角度と前記第２方向に曲げられた角度とを比較して、前記電磁波の偏波方向を調整する
ことを特徴とする請求項５に記載の電磁波伝送装置。
【請求項７】
前記可撓導波管は、管の伸長方向に伸びる凹部形状の溝を外側表面に有し、
前記溝は、前記可撓導波管の中心軸に平行で且つ前記第１方向及び前記第２方向に直交するように形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の電磁波伝送装置。
【請求項８】
前記可撓導波管は、管の外側表面を被覆する保護被膜を有し、
前記保護被膜は、前記第１方向及び前記第２方向に直交する辺からなる方形の断面形状を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の電磁波伝送装置。
【請求項９】
前記出力部は、前記電磁波を出力する出力素子と、前記出力素子及び前記導波管の間に設けられた出力側波長板と、を有し、
前記調整部は、前記出力素子又は前記出力側波長板を回転させることによって前記出力部における前記電磁波の偏波方向を調整する
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１に記載の電磁波伝送装置。
【請求項１０】
前記調整部は、前記出力部における前記電磁波の偏波方向の調整に応じて、前記受信部において前記電磁波の偏波方向を調整することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の電磁波伝送装置。
【請求項１１】
前記受信部は、前記電磁波を受信する受信素子と、前記受信素子及び前記導波管の間に設けられた受信側波長板と、を有し、
前記調整部は、前記受信素子又は前記受信側波長板を回転させることによって前記受信部における前記電磁波の偏波方向を調整する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電磁波伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の通信システム等において、電磁波を伝送するための伝送経路を細径化及び軽量化するため、屈曲自在な部材により形成された可撓導波管が用いられている。例えば、電磁波の伝送に加えて電力の伝送を可能とするため、導波管本体の内周面若しくは外周面に導電性皮膜層を設けた可撓導波管が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可撓導波管において、導波管を曲げると、導波管内を伝播する電磁波の導波モードが変化する。導波モードが変化すると、それに応じて電磁波の伝送損失も変化する。例えば、直線偏波をカップリングして伝送する可撓導波管において、曲げる方向に対する電磁波の強度を測定したところ、導波管を特定の方向に曲げたときに伝送損失が大きくなった。具体的には、検出される電磁波の強度（信号強度）は、導波管に入射する偏光と平行な方向に曲げたときが最も大きく、４５°の角度に曲げたときが最も小さい。
【０００５】
上記した従来技術では、導波管が屈曲自在に構成されているものの、導波管が曲がることによって生じる電磁波の強度の低下（すなわち、伝送損失の増大）が考慮されていなかった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、可撓導波管の曲がり具合に応じて電磁波の強度が低下してしまうという問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、電磁波を出力する出力部と、前記出力部により出力された前記電磁波を伝送する導波管と、前記導波管により伝送された前記電磁波を受信する受信部と、前記受信部における前記電磁波の受信強度に応じて、前記出力部において前記電磁波の偏波方向を調整する調整部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項６に記載の発明は、電磁波を出力する出力部と、可撓性を有し、前記出力部により出力された前記電磁波を伝送する可撓導波管と、前記可撓導波管により伝送された前記電磁波を受信する受信部と、前記可撓導波管が曲げられた角度を示す角度情報を取得し、前記角度情報に基づいて前記出力部において前記電磁波の偏波方向を調整する調整部と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１の電磁波伝送装置の構成を示す図である。
【図２】実施例１における偏波方向の調整処理の処理動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２における電磁波伝送装置の構成を示す図である。
【図４】可撓導波管の断面形状の例を示す図である。
【図５】可撓導波管が曲げられた状態の例を模式的に示す図である。
【図６】実施例２における偏波方向の調整処理の処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施例における説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例の実施例１の電磁波伝送装置１００の構成を示す図である。電磁波伝送装置１００は、導波管１０、出力部２０、受信部３０、受信強度測定部４１、記憶部４２、調整部４３を有する。
【００１２】
導波管１０は、例えば可撓性を有する可撓導波管から構成されている。導波管１０は、出力部２０から出力された電磁波を伝送して、受信部３０に供給する。
【００１３】
出力部２０は、発振器２１、レンズ２２、波長板２３及びレンズ２４から構成されている。
【００１４】
発振器２１は、例えばテラヘルツ帯（０．１〜１００ＴＨｚ）の電磁波を発振するテラヘルツ発振器から構成されている。発振器２１は、発振した電磁波を出力する出力素子２１Ａを有する。出力素子２１Ａは回転可能に構成されており、出力素子２１Ａを回転させることにより、出力される電磁波の偏波方向を変化させることが可能である。
【００１５】
レンズ２２は、発振器２１により発振された電磁波を平面波に変換して透過させる。レンズ２３を透過した平面波は波長板２３に入射される。
【００１６】
波長板２３は、レンズ２２及び２４の間に設けられており、入射された平面波の偏波方向を変化させる。波長板２３を透過した平面波は、レンズ２４に入射される。
【００１７】
レンズ２４は、波長板２３を透過した平面波を導波管１０の短面に収束させ、導波管１０に導入させる。
【００１８】
受信部３０は、レンズ３１、波長板３２、レンズ３３及び受信器３４から構成されている。
【００１９】
レンズ３１は、導波管１０によって伝送された電磁波を平面波に変換して透過させる。レンズ３１を透過した平面波は波長板３２に入射される。
【００２０】
波長板３２は、レンズ３１及び３３の間に設けられており、入射された平面波の偏波方向を変化させる。波長板３２を透過した平面波は、レンズ３３に入射される。
【００２１】
レンズ３３は、波長板３２を透過した平面波を収束させ、受信器３４に供給する。
【００２２】
受信器３４は、例えばテラヘルツ帯の電磁波を受信するテラヘルツ受信器から構成されている。受信器３４は、受信素子３４Ａを有する。受信素子３４Ａは回転可能に構成されており、受信素子３４Ａを回転させることにより、受信した電波の偏波方向を変化させることが可能である。
【００２３】
受信強度測定部４１は、受信器３４が受信した電磁波の強度（信号レベル）を測定する。
【００２４】
記憶部４２は、電磁波の信号強度と偏波方向との関係を示す調整テーブルを記憶する。この調整テーブルには、電磁波の受信強度とその受信強度に応じて調整すべき偏波方向とが対応付けて格納されている。調整テーブルは、例えば事前に偏波方向を様々な角度（０°〜１８０°）に変えつつ電磁波を可撓導波管１０に通過させ、その受信強度を測定した測定結果に基づいて予め作成されている。
【００２５】
調整部４３は、受信強度測定部４１により測定された電磁波の信号レベルに基づいて、記憶部４２に格納されている調整テーブルを参照し、電磁波の偏波方向を調整する。具体的には、調整部４３は、出力部２０において出力素子２１Ａ又は波長板２３を回転させることによって、電磁波の偏波方向を調整する。また、調整部４３は、出力部２０における調整に合わせて、受信部３０において波長板３２又は受信素子３４Ａを回転させることによって、電磁波の偏波方向を調整する。
【００２６】
次に、本実施例の電磁波伝送装置が行う偏波方向の調整処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
受信部３０の受信器３４は、出力部２０から出力され、導波管１０を通って伝送された電磁波を受信する（ステップＳ１０１）。
【００２８】
受信強度測定部４１は、受信器３４が受信した電磁波の信号レベルを測定する（ステップＳ１０２）。受信強度測定部４１は、測定結果を調整部４３に供給する。
【００２９】
調整部４３は、受信器３４により測定された電磁波の信号レベルと記憶部４２に記憶されている調整テーブルとを参照して、最も大きい信号レベルを得られる偏波方向（調整方向）を決定する（ステップＳ１０３）。
【００３０】
調整部４３は、決定した偏波方向となるように、出力部２０において出力素子２１Ａ又は波長板２３を回転させ、受信部３０において波長板３２又は受信素子３４Ａを回転させることにより、偏波方向の調整を行う（ステップＳ１０４）。
【００３１】
以上の処理により、受信強度に基づいて電磁波の偏波方向が調整される。
【００３２】
本実施例の電磁波伝送装置によれば、可撓導波管が曲げられたことにより伝送される電磁波の強度が低下するような場合においても、偏波方向を調整して高い受信強度を得ることができる。
【実施例２】
【００３３】
図３は、本実施例の電磁波伝送装置２００の構成を示す図である。本実施例の電磁波伝送装置２００は、導波管１０の形状、受信強度測定部４１の代わりに角度情報取得部４４を有する点、及び調整部４３の調整動作において実施例１と異なる。
【００３４】
本実施例の導波管１０は、断面に対して平行な特定の方向に対して曲げやすく、それ以外の方向に曲げにくい性質を有する可撓導波管から構成されている。具体的には、導波管１０は、Ａ方向及びこれに垂直なＢ方向に曲げやすい形状を有する。このＡ方向及びＢ方向は、導波管１０を曲げた方向（角度）と導波管１０を通過した電磁波の信号強度との関係を事前に測定した測定結果に基づいて設定される。
【００３５】
例えば、導波管１０は、図４（ａ）に断面図を示すように、表面に形成された切り欠き状（凹部形状）の溝を有する。溝は、導波管１０の中心軸に平行で且つＡ方向及びＢ方向に直交するように、導波管１０の長手方向に沿って形成されている。また、図４（ｂ）に断面図を示すように、Ａ方向及びＢ方向に辺を有する方形の断面形状を有する保護シース５０に被覆されていても良い。
【００３６】
再び図３を参照すると、角度情報取得部４４は、導波管１０がどのような角度に曲がっているかを示す角度情報を取得する。この角度情報は、例えばＡ方向に曲げられた角度の合計に関する情報と、Ｂ方向に曲げられた角度の合計に関する情報と、から構成されている。これらの情報は、例えば分度器を用いて角度を測定することにより得られる。
【００３７】
図５（ａ）及び（ｂ）は、導波管１０がＡ方向に９０°ずつ２回曲げられ、Ｂ方向に４５°ずつ３回曲げられている例を模式的に示す図である。図５（ａ）は、Ｂ方向から見た導波管１０を示し、図５（ｂ）はＡ方向から見た導波管１０を示している。
【００３８】
再び図３を参照すると、調整部４３は、角度情報取得部４４が取得した角度情報に基づいて調整方向（調整後の偏波方向）を決定し、電磁波の偏波方向を調整する。その際、調整部４３は、Ａ方向への曲げ角度の合計とＢ方向への曲げ角度の合計との大小を比較し、大きい方向に平行な方向を調整方向として決定する。例えば、上記のように導波管１０がＡ方向に９０°ずつ２回曲げられ、Ｂ方向に４５°ずつ３回曲げられているような場合、Ａ方向の角度合計（９０°×２）＞Ｂ方向の角度合計（４５°×３）であるため、Ａ方向に平行な方向を調整方向として決定する。
【００３９】
次に、本実施例の電磁波伝送装置が行う偏波方向の調整処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
受信部３０の受信器３４は、出力部２０から出力され、導波管１０を通って伝送された電磁波を受信する（ステップＳ２０１）。
【００４１】
角度情報取得部４４は、導波管１０のＡ方向及びＢ方向への曲げ角度を示す角度情報を取得する（ステップＳ２０２）。
【００４２】
調整部４３は、角度情報取得部が取得した角度情報に基づいて、Ａ方向に平行な方向又はＢ方向に平行な方向を調整方向として決定する。調整部４３は、決定した調整方向となるように出力部において出力素子２１Ａ又は波長板２３を回転させ、受信部３０において波長板３２又は受信素子３４Ａを回転させることにより、偏波方向の調整を行う（ステップＳ２０３）。
【００４３】
以上の処理により、導波管１０の曲がり具合に応じて電磁波の偏波方向が調整される。
【００４４】
本実施例の電磁波伝送装置によれば、可撓導波管が曲げられたことにより伝送される電磁波の強度が低下するような場合においても、偏波方向を調整して高い受信強度を得ることができる。
【００４５】
なお、本発明の実施形態は、上記実施例で示したものに限られない。例えば、上記実施例では、電磁波伝送装置１００（２００）が出力素子２１Ａ、波長板２３及び３２、受信素子３４Ａを有し、素子又は波長板を回転させることにより偏波方向の調整を行う例について説明した。しかし、素子及び波長板のいずれもが偏波方向の調整のために回転可能に構成されている必要はなく、素子又は波長板のいずれかを回転させて偏波方向を調整することが可能に構成されていれば良い。
【００４６】
また、上記実施例２では、導波管１０が、長手方向に沿って外側表面に形成された切り欠き状の溝を有する場合や、方形の断面形状を有する保護シース５０に被覆されている場合を例として説明した。しかし、導波管１０の形状はこれに限られず、Ａ方向及びＢ方向において他の方向よりも曲げやすい形状を有していれば良い。また、かかる形状の導波管１０を実施例１に適用しても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１０  可撓導波管
２０  出力部
２１  発振器
２１Ａ  出力素子
２２，２４  レンズ
２３  波長板
３０  受信部
３１，３３  レンズ
３４  受信器
３４Ａ  受信素子
４１  受信強度測定部
４２  記憶部
４３  調整部
４４  角度情報取得部
５０  保護シース
１００，２００  電磁波伝送装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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