(57)【要約】【課題】第１の部材と回転する第２の部材との間で、信号を高速に伝送する際の品質を向上させる。【解決手段】第１のアンテナと、所定の場所で回転または所定の軌道に沿って周回しながら、この第１のアンテナとの間で電波の送信及び受信のうち少なくとも一方を実行する第２のアンテナと、を備える。そして、第２のアンテナが回転または周回している間、第１アンテナが送信する電波の偏波面に垂直な平面と、この第１のアンテナのエレメントが非平行になるようにこの第１のアンテナが配置されている。【選択図】図６
2015061207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナと、
所定の場所で回転または所定の軌道に沿って周回しながら、前記第１のアンテナとの間で電波の送信及び受信のうち少なくとも一方を実行する第２のアンテナと、
を備え、
前記第２のアンテナが回転または周回している間、一方のアンテナが他方のアンテナへ向けて送信する電波の偏波面に垂直な平面と、前記第１のアンテナのエレメントが非平行になるように前記第１のアンテナが配置されている
無線通信装置。
【請求項２】
前記第２のアンテナは、所定の軌道に沿って周回し、
前記第１のアンテナの電界放射パターンが前記第２のアンテナが周回する際の回転軸に対して非対称であり、前記第１のアンテナは、前記第２のアンテナが回転する際の回転軸に対して傾いているか、または前記回転軸から離れた位置に配置されているかの一方または両方である
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第１のアンテナは、前記２のアンテナが周回している間、前記第２のアンテナが前記第１のアンテナの通信可能範囲に収まるように、前記回転軸に対して傾いている
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１のアンテナは前記第２のアンテナが周回する際の回転軸上にあり、
前記第２のアンテナと前記回転軸との距離は、
前記第１のアンテナのアンテナ中心を通り通信可能範囲の限界と回転軸とがなす角度と、前記回転軸に沿った前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの距離とに基づいて決まる距離以下である
請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１のアンテナは、前記第２のアンテナが周回する際の回転軸から垂直方向に離れた位置に配置されている
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１のアンテナと前記回転軸との距離は、
前記第１のアンテナが前記回転軸に対して下した垂線と前記回転軸が交わる点に前記第１のアンテナが配置された場合の前記第１のアンテナの最小受信電力と最大受信電力と、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの前記回転軸に沿った距離と、前記第２のアンテナと前記回転軸との距離とに基づいて決められている
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記第１のアンテナは前記第２のアンテナが周回する際の回転軸から離れた位置にあり、
前記回転軸に垂直な方向に沿った前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの距離は、
前記第１のアンテナのアンテナ中心を通り前記第１のアンテナの通信可能範囲の限界と、前記第１のアンテナのアンテナ中心を通り回転軸に平行な直線とがなす角度と、前記回転軸に沿った前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの距離とに基づいて決まる距離以下である
請求項５または６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記第２のアンテナが周回している間、前記第２のアンテナの最大通信感度方向が前記第１のアンテナの方向に向けられている
請求項１から７のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記２のアンテナが周回している間、前記第２のアンテナが前記回転軸となす角度は一定である
請求項１から８のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記第１のアンテナの電界放射パターンが前記第２のアンテナが所定の位置で回転する際の回転軸に対して非対称であり、
前記第１のアンテナが前記第２のアンテナが所定の位置で回転する際の回転軸から離れた位置に配置され、
前記第２のアンテナは回転軸上の同じ位置で該回転軸を中心に回転する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記第１のアンテナと前記回転軸との距離は、
前記第２のアンテナのアンテナ中心を通り前記第２のアンテナの通信可能範囲の限界と、前記回転軸とがなす角度と、前記回転軸に沿った前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの距離とに基づいて決まる距離以下である
請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間の距離は、前記第１のアンテナの開口長と前記第２のアンテナの開口長と前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの通信周波数における波長とに基づいて決まる臨界距離以上である
請求項１から１１のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記第１のアンテナの開口長と前記第２のアンテナの開口長は、前記通信周波数における波長の２分の１であり、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間の距離は、前記通信周波数における波長の２倍以上である
請求項１２に記載に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの通信周波数は、ミリ波の周波数帯域以上の周波数である
請求項１から１３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナが放射する電波は直線偏波である
請求項１から１４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
第１のアンテナと、第２のアンテナと、を備え、
前記第２のアンテナが回転または周回している間、一方のアンテナが他方のアンテナへ向けて送信する電波の偏波面に垂直な平面と、前記第１のアンテナのエレメントが非平行になるように前記第１のアンテナが配置されている無線通信装置が実行する無線通信方法であって、
前記第２のアンテナは、所定の場所で回転または所定の軌道に沿って周回しながら、前記第１のアンテナとの間で電波の送信及び受信のうち少なくとも一方を実行するステップを有する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラでは、配置面に固定される土台部材の上の撮像部が回転する。土台部材と撮像部との間で信号を送受信する際に、監視カメラが内蔵するスリップリングを介して信号を送受信していた。
【０００３】
しかし、既存のスリップリングは、回転体に対して同心円状に配置された環状の電路とブラシが接触することで電路とブラシとの間で信号を伝送するため、信号の伝送が不安定になる場合がある。そのため、信号を高速に伝送しようとした場合に、信号の品質が落ちてしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４７４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の一態様は、上記問題に鑑みてなされたものであり、第１の部材と回転する第２の部材との間で、信号を高速に伝送する際の品質を向上させることを可能とする無線通信装置及び無線通信方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態における無線通信装置は、第１のアンテナと、所定の場所で回転または所定の軌道に沿って周回しながら、この第１のアンテナとの間で電波の送信及び受信のうち少なくとも一方を実行する第２のアンテナと、を備える。そして、この第２のアンテナが回転または周回している間、一方のアンテナが他方のアンテナへ向けて送信する電波の偏波面に垂直な平面と、この第１のアンテナのエレメントが非平行になるようにこの第１のアンテナが配置されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態における無線通信装置１の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】第１の実施形態における通信ユニット２０の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】アンテナの位置とそのアンテナの向きを示す記号を示す図である。
【図４】比較例に係るアンテナの配置を説明するための図である。
【図５】比較例に係る回転側アンテナの回転角度と固定側アンテナの受信電力の関係を示すグラフの一例である。
【図６】図６（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナの配置を説明するための図である。図６（Ｂ）は、第１の実施形態において、第２のアンテナが回転中にｘｙの２次元空間上にきたときのアンテナの配置を説明するための図である。
【図７】第１の実施形態に係る第２のアンテナの回転角度と第１のアンテナの受信電力の関係を示すグラフの一例である。
【図８】第１の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。
【図９】第２の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。
【図１０】第３の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。
【図１１】第４の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。
【図１２】図１１における第２のアンテナ６０３の回転軸６０５からの離間距離を説明するための図である。
【図１３】第５の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。
【図１４】第１のアンテナ７０１と回転軸７０５との距離について説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、第６の実施形態において、第２のアンテナの回転角度が０度の場合のアンテナの配置の一例である。図１５（Ｂ）は、第６の実施形態において、第２のアンテナの回転角度が１８０度の場合のアンテナの配置の一例である。
【図１６】図１５（Ａ）における第１のアンテナ８０１の回転軸からの離間距離を説明するための図である。
【図１７】第１のアンテナの偏波の直交面に第２のアンテナの偏波が含まれる条件を説明するための図である。
【図１８】第１〜第６の実施形態の変形例に係る無線通信装置２の構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における無線通信装置１の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、無線通信装置１は、固定された第１筐体１１、第１筐体１１内に配置された第１通信ユニット２０−１を備える。無線通信装置１は、更に、回転可能な第２筐体１２、第２筐体１２の内側に固定された第２通信ユニット２０−２を備える。これにより、第２筐体１２が回転した場合、第２通信ユニット２０−２も回転する。
無線通信装置１は、更に、ブラシが第１筐体１１に固定され回転体が第２筐体１２に固定されたスリップリング１４、スリップリング１４と接続された駆動部１６、及び駆動部１６及び第２筐体と接続された回転軸１７を備える。
【００１０】
第１通信ユニット２０−１は、電源１３から電力ＰＷの供給を受ける。第１通信ユニット２０−１は、例えば、ミリ波帯域（例えば、６０ＧＨｚ）で第２通信ユニット２０−２と通信する。電源１３は、例えばＡＣ１００ＶやＤＣ２４Ｖなどである。通信に用いる周波数は、ミリ波の周波数帯域を超える周波数であってもよい。
【００１１】
第２通信ユニット２０−２は、例えば、ミリ波帯域（例えば、６０ＧＨｚ）の周波数で第１通信ユニット２０−１と通信する。第２通信ユニット２０−２は、例えば、撮像装置１５から撮像装置１５が撮像して得た画像データを取得する。そして、第２通信ユニット２０−２は、例えば、画像データを符号化し、符号化後の信号を変調し送信信号を生成する。そして、第２通信ユニット２０−２は、例えば、生成した送信信号を第１通信ユニット２０−１に送信する。
【００１２】
その場合、第１通信ユニット２０−１は、第２通信ユニット２０−２から送信された送信信号を受信し、受信した信号を復調し、復調した信号を復号する。
【００１３】
スリップリング１４は、電源１３、駆動部１６及び第２通信ユニット２０−２に接続されている。スリップリング１４は、電源１３から電力ＰＷの供給を受け取り、受け取った電力ＰＷを駆動部１６及び第２通信ユニット２０−２に供給する。
具体的には、スリップリング１４のブラシは、電源１３から電力ＰＷの供給を受け取る。スリップリング１４のブラシは、スリップリング１４の回転体に対して同心円状に配置された環状の電路と接触することで、その電路に電力ＰＷを供給する。スリップリング１４の電路は、駆動部１６及び第２通信ユニット２０−２に接続されており、電力ＰＷが駆動部１６及び第２通信ユニット２０−２に供給される。
【００１４】
駆動部１６は、スリップリング１４から供給された電力ＰＷを用いて、回転軸１７を回転させる。これにより、回転軸１７に固定された第２筐体１２が回転軸１７を中心に回転するので、第２筐体１２の内側に固定された第２通信ユニット２０−２も回転軸１７を中心に回転する。
【００１５】
以下、第１通信ユニット２０−１及び第２通信ユニット２０−２を総称して、通信ユニット２０という。
【００１６】
図２は、第１の実施形態における通信ユニット２０の構成を示す概略ブロック図である。図２に示すように、基板２１、基板に配置された制御部２２、及び制御部２２に接続されたアンテナ２３を備える。
【００１７】
制御部２２は、供給された電力ＰＷを用いて、変調及び符号化の処理を実施して送信信号を生成し、生成した送信信号をアンテナ２３に供給する。また、制御部２２は、アンテナ２３が受信した送信信号をアンテナ２３から受け取り、受け取った送信信号に対して、復調及び復号の処理を実施する。制御部２２は、例えば、集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＩＣ）である。
【００１８】
アンテナ２３は、制御部２２から送信信号を受け取り、無線送信する。また、アンテナ２３は、無線で送信された送信信号を受信し、受信した送信信号を制御部２２へ供給する。本実施形態では、一例としてアンテナ２３は、ダイポールアンテナである。
【００１９】
図３は、アンテナの位置とそのアンテナの向きを示す記号を示す図である。矢印１０６の中心が、アンテナの設置位置である。矢印１０６の向きが、ダイポールアンテナの偏波の向きを表している。
【００２０】
ここで、通信限界の電界強度以上となる電界放射角度範囲を表す領域（通信可能範囲）１０７が示すように、電界放射パターンはアンテナ中心に対して非対称である。これは、図２に示すように、アンテナ２３に制御部２２が接続されているため、制御部２２が電界を遮蔽して、制御部２２から先に電界が放射されないためである。
また、通信可能範囲１０７の円弧一端Ｐ１と、円弧の他端Ｐ２と、アンテナ中心Ｐ３が示されている。ここで、通信可能範囲１０７の円弧の一端及び他端をエリア端という。
【００２１】
図４は、比較例に係るアンテナの配置を説明するための図である。矢印Ａ１１に示すように、固定側アンテナが軸ｘに沿って配置されている。固定側アンテナと回転側アンテナの向きがそろっているときを回転角度０度とする。回転角度が０度の場合、回転側アンテナは、一例として、矢印Ａ１２の位置にあり、矢印Ａ１２に沿って設置されている。回転側アンテナが回転軸（ｙ軸）を中心に回転することによって、例えば、回転側アンテナは順に矢印Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５の位置にあり、順に矢印Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５に沿って設置される。
【００２２】
図５は、比較例に係る回転側アンテナの回転角度と固定側アンテナの受信電力の関係を示すグラフの一例である。横軸が回転角度である。図５に示すように、回転角度が９０度及び２７０度になると受信電力が−∞ｄＢとなり、回転側アンテナと固定側アンテナとの間で通信ができなくなる。これは、回転角度が９０度及び２７０度のときに、固定側アンテナの直線偏波に直交する面内に、回転側アンテナの直線偏波が完全に含まれることで、回転側アンテナが固定側アンテナの位置に生成する電界のうち固定側アンテナの直線偏波に平行な成分がなくなるからである。
【００２３】
図６（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナの配置を説明するための図である。矢印Ａ２１に示すように、固定された第１通信ユニット２０−１のアンテナ２３（以下、第１のアンテナという）が回転軸（ｙ軸）に沿って配置されている。回転する第２通信ユニット２０−２のアンテナ２３（以下、第２のアンテナという）が回転軸（ｙ軸）に沿って回転することによって、例えば、第２のアンテナは、９０度回転する毎に、矢印Ａ２２〜Ａ２５に沿った配置となる。ここで、本実施形態以降の各実施形態では一例として、第２通信ユニット２０−２が画像データを第１通信ユニット２０−１に送信する。そのため、本実施形態以降の各実施形態では一例として、第１のアンテナは受信アンテナであり、第２のアンテナは送信アンテナとする。
【００２４】
なお、第１のアンテナは、第２のアンテナとの間で電波の送信及び受信のうち少なくとも一方を実行してもよい。
第２のアンテナは、第１のアンテナとの間で電波の送信及び受信のうち少なくとも一方を実行してもよい。
【００２５】
図６（Ｂ）は、第１の実施形態において、第２のアンテナが回転中にｘｙの２次元空間上にきたときのアンテナの配置を説明するための図である。矢印Ａ２１´は、図６（Ａ）の矢印Ａ２１に対応する。矢印Ａ２１´に示すように、固定された第１のアンテナが回転軸（ｙ軸）に沿って配置されている。矢印Ａ２２´は、図６（Ａ）の矢印Ａ２２に対応する。矢印Ａ２２´に示すように、回転する第２のアンテナは、回転軸（ｙ軸）から離れた位置に、ｘ軸と並行に配置されている。
【００２６】
第２のアンテナが第１のアンテナの位置に生成する電界Ｅが示されている。電界Ｅのうち、第１のアンテナの向きと並行な成分（偏波整合成分）Ｃ１と、第１のアンテナの向きと垂直な成分（偏波不整合成分）Ｃ２とが示されている。偏波整合成分が０でないので、少なくとも偏波の観点からは、第１のアンテナと第２のアンテナは通信可能である。
【００２７】
図７は、第１の実施形態に係る第２のアンテナの回転角度と第１のアンテナの受信電力の関係を示すグラフの一例である。第２のアンテナの回転角度によらず、第１のアンテナの受信電力が一定であることが示されている。これは、第２のアンテナが回転軸に対して回転しても、第２のアンテナが第１のアンテナの位置に生成する電界の成分のうち、第１のアンテナの偏波の向きと並行な成分（偏波整合成分）が一定となるからである。
【００２８】
第１の実施形態では、遠方界での通信を想定しているため、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の距離は、第１のアンテナの開口長Ｄ１と第２のアンテナの開口長Ｄ２と第１のアンテナと第２のアンテナの通信周波数ｆにおける波長λ（＝ｃ／ｆ、ただしｃは光速）とに基づいて決まる臨界距離Ｌ以上である。具体的には、臨界距離Ｌは、以下の式（１）で表される。
【００２９】
Ｌ＝２（Ｄ１＋Ｄ２）２／λ  …（１）
【００３０】
本実施形態では、一例として、第１のアンテナの開口長Ｄ１と第２のアンテナの開口長Ｄ２は、この通信周波数ｆにおける波長λの２分の１である。Ｄ１＝λ／２及びＤ２＝λ／２を式（１）に代入すると、臨界距離Ｌは２λである。よって、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の距離は、一例としてこの通信周波数ｆにおける波長λの２倍以上である。また、以下の各実施形態において、一例として、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の距離は、この通信周波数ｆにおける波長λの２倍以上である。
【００３１】
また、第１のアンテナと第２のアンテナの通信周波数は、一例として、ミリ波の周波数帯域である。また、以下の各実施形態において、第１のアンテナと第２のアンテナの通信周波数は、一例として、ミリ波の周波数帯域である。
【００３２】
例えば、通信周波数が６０ＧＨｚで、波長が５ｍｍである。ここで、遠方界となる条件を満たすために、アンテナ間を２波長以上離す必要があるが、この２波長は短く（例えば、１０ｍｍ）、従って、無線通信装置１を小型化することができる。
【００３３】
以上、第１の実施形態において、第１のアンテナは、一例として、第２のアンテナが回転する回転軸上に回転軸に沿って配置されている。第２のアンテナは、回転軸から離れた位置に回転軸に対して垂直に配置されている。これにより、第２のアンテナが回転軸に対して回転しても、第２のアンテナが第１のアンテナの位置に生成する電界の成分のうち、第１のアンテナの偏波の向きと並行な成分（偏波整合成分）が一定となる。その結果、第２のアンテナの回転角度によらず、第１のアンテナの受信電力が一定であるので、通信を安定して行うことができる。従って、第１筐体１１と第２筐体１２との間で、信号を高速に伝送する際の品質を向上させることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なり、第１のアンテナが第２のアンテナが回転する際の回転軸に対して、所定の角度を有している。なお、第２の実施形態における無線通信装置１の構成は、図１に示された第１の実施形態の無線通信装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３５】
続いて、第１の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態の一例を図８を用いて説明する。
図８は、第１の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。同図は、回転する第２のアンテナが、ｘｙ平面上にある二つの場合についての例である。第１のアンテナの位置と向きを示す矢印３０１と、第２のアンテナの位置と向きを示す矢印３０３が示されている。また、第１のアンテナ３０１の通信可能範囲３０２と、第２のアンテナ３０３の通信可能範囲３０４とが示されている。
第１のアンテナは、第２のアンテナが回転する回転軸（ｙ軸）３０５に平行に配置されている。第２のアンテナは、回転軸（ｙ軸）３０５から離れた位置に回転軸（ｙ軸）３０５に平行に配置されている。
【００３６】
一例として制御部２２が第１のアンテナが放射する電界を遮蔽するので、第１のアンテナ由来の電界放射パターンはエレメントの軸に対して非対称な電界放射パターン（非対称な指向性）となる。その結果として、通信可能範囲３０２が非対称であることが示されている。同様に、一例として制御部２２が第２のアンテナが放射する電界を遮蔽するので、第２のアンテナ由来の電界放射パターンは非対称な電界放射パターン（非対称な指向性）となる。その結果として、通信可能範囲３０４が非対称であることが示されている。第２のアンテナは、回転軸（ｙ軸）３０５を中心に回転する。
【００３７】
第２のアンテナがｘ軸正の位置にある場合、第１のアンテナの位置と第２のアンテナの位置とを結ぶ線分が、通信可能範囲３０２の弧と交わる。よって、通信状態は良好である。
【００３８】
一方、第２のアンテナがｘ軸負の位置にある場合、第１のアンテナの位置と第２のアンテナの位置とを結ぶ線分が、通信可能範囲３０２の弧と交わらない。よって、通信状態は悪化する。このように、アンテナの指向性が非対称なので、第２のアンテナは、一部の回転角度で通信状態が悪化する場合がある。すなわち、第１のアンテナ由来の電界放射パターンと第２のアンテナが回転軸から離れた距離によっては、安定した通信ができない回転角度が存在する場合がある。
【００３９】
そこで、第２の実施形態では、第１のアンテナが第２のアンテナが回転する際の回転軸に対して、所定の角度を有することで、第２のアンテナの回転角度によらず、第１のアンテナと第２のアンテナの通信状態を良好に保つことができ、通信状態の平準化が可能となる。ここで、平準化とは、通信感度の最大値と最小値の差を小さくすることである。
【００４０】
ここで、第２の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態の一例を図９を用いて説明する。
図９は、第２の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。同図は、回転する第２のアンテナが、ｘｙ平面上にある二つの場合についての例である。第１のアンテナの位置と向きを示す矢印４０１と、第２のアンテナの位置と向きを示す矢印４０３が示されている。また、第１のアンテナの通信可能範囲４０２と、第２のアンテナの通信可能範囲４０４とが示されている。このように、第１のアンテナの電界放射パターンが第２のアンテナが所定の軌道に沿って周回する際の回転軸に対して非対称である。
第１のアンテナは、回転軸（ｙ軸）４０５上において、第２のアンテナが回転する回転軸（ｙ軸）４０５に対して、垂直ではない所定の角度をなすように配置されている。
【００４１】
なお、第１のアンテナは、回転軸（ｙ軸）４０５から離れた位置に配置されていてもよい。
【００４２】
第２の実施形態では一例として、第１のアンテナは回転軸４０５に対して垂直ではない。第１のアンテナが回転軸４０５に対して垂直に配置されている場合、その偏波も回転軸４０５に対して垂直になるので、第２のアンテナが回転して図９のｘｙ平面に対して９０度回転した平面に位置する場合、第１のアンテナの偏波と第２のアンテナの偏波が完全に直交するので、その状態を回避するためである。
【００４３】
第２のアンテナは、一例として回転軸（ｙ軸）４０５から離れた位置に回転軸（ｙ軸）４０５に平行に配置されている。なお、第２のアンテナは、回転軸４０５に対して平行ではない所定の角度をなすように配置されていてもよい。また、本実施形態では一例として、第２のアンテナが回転軸４０５から離れているが、回転軸４０５上にあってもよい。その場合でも、ｘｙ平面上で第１のアンテナが回転軸４０５に対して垂直ではない所定の角度をなしていればよい。これにより第２のアンテナが回転しても、第１のアンテナの偏波と第２のアンテナの偏波とは垂直にならず、アンテナ間で通信することができる
【００４４】
第１のアンテナ由来の電界放射パターンは、非対称な電界放射パターン（非対称な指向性）であり、通信可能範囲４０２が非対称であることが示されている。同様に、第２のアンテナ由来の電界放射パターンは、非対称な電界放射パターン（非対称な指向性）であり、通信限界の電界強度以上となる範囲４０４が非対称であることが示されている。第２のアンテナは、回転軸（ｙ軸）４０５を中心に回転する。
【００４５】
第２のアンテナがｘ軸正の位置にある場合もｘ軸負の位置にある場合も、第２のアンテナは、第１のアンテナの電界放射領域内に入る。これにより、第２のアンテナの回転角度によらず、第１のアンテナと第２のアンテナの通信状態を良好に保つことができ、通信状態の平準化が可能となる。
【００４６】
以上、第２の実施形態において、第１のアンテナを回転軸４０５に対して所定の角度を成すように配置されている。これにより、第２のアンテナが回転軸４０５を中心に回転しても、第１のアンテナの偏波と第２のアンテナの偏波とが直交することがない。その結果、第２のアンテナの回転角度によらず、第１のアンテナと第２のアンテナの通信状態を良好に保つことができ、通信状態の平準化が可能となる。
【００４７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第２の実施形態に加えて、更に第２のアンテナの最大通信感度方向が第１のアンテナ方向に向けられて配置されている。なお、第３の実施形態における無線通信装置１の構成は、図１に示された第１の実施形態の無線通信装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００４８】
図１０は、第３の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。同図は、回転する第２のアンテナが、ｘｙ平面上にある二つの場合について、第１のアンテナと第２のアンテナの配置を示した図である。第１のアンテナの位置と向きを示す矢印５０１と、第２のアンテナの位置と向きを示す矢印５０３が示されている。また、第１のアンテナの通信可能範囲５０２と、第２のアンテナの通信可能範囲５０４とが示されている。
第１のアンテナは、回転軸（ｙ軸）５０５上において、第２のアンテナが回転する回転軸（ｙ軸）５０５に対して、垂直ではない所定の角度をなすように配置されている。
【００４９】
第２のアンテナは、回転軸５０５から所定の距離だけ離れた位置に、第２のアンテナの最大通信感度方向が第１のアンテナ方向に向けられて配置されている。本実施形態では、一例として、第１のアンテナが回転軸５０５上にあるので、第１のアンテナと第２のアンテナとを通る直線とｙ軸とがなす角度は常に一定である。従って、第１のアンテナの方向に、第２のアンテナの最大通信感度方向を向けることで、第２のアンテナの回転角度によらず常に良好な感度で通信が可能になる。
【００５０】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第３の実施形態と比べて、第２のアンテナの回転軸からの離間距離が、第１のアンテナの通信可能範囲の限界となる距離である点で異なる。なお、第４の実施形態における無線通信装置１の構成は、図１に示された第１の実施形態の無線通信装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５１】
図１１は、第４の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。同図は、回転する第２のアンテナが、ｘｙ平面上にある二つの場合について、第１のアンテナと第２のアンテナの配置を示した図である。第１のアンテナの位置と向きを示す矢印６０１と、第２のアンテナの位置と向きを示す矢印６０３が示されている。また、第１のアンテナの通信可能範囲６０２と、第２のアンテナの通信可能範囲６０４とが示されている。
第１のアンテナは、回転軸（ｙ軸）６０５上において、第２のアンテナが回転する回転軸（ｙ軸）６０５に対して、垂直ではない所定の角度をなすように配置されている。
【００５２】
第２のアンテナは、第３の実施形態と同様に、回転軸６０５から離れた位置において、最大通信感度方向が第１のアンテナの方向に向けられて配置されている。更に、図１１において第２のアンテナがｘ軸負方向に位置する場合、第２のアンテナは、第１のアンテナの通信可能範囲の限界となる方向に位置する。
これにより、第１のアンテナの通信感度が足りる限界の位置に第２のアンテナを配置することができる。
【００５３】
図１２は、図１１における第２のアンテナの回転軸６０５からの離間距離を説明するための図である。同図において、回転する第２のアンテナがｘｙ平面のｘ軸負方向にある場合の例である。第１のアンテナの位置と向きを示す矢印６０１と、第２のアンテナの位置と向きを示す矢印６０３が示されている。また、第１のアンテナの通信可能範囲６０２と、第２のアンテナの通信可能範囲６０４とが示されている。
【００５４】
第２のアンテナの回転軸６０５からの離間距離は、第１のアンテナのアンテナ中心Ｐ１１と通信可能範囲６０２の円弧の一端（エリア端）Ｐ１２通信可能範囲とを結ぶ直線と回転軸６０５とがなす角度φと、回転軸６０５に沿った第１のアンテナと第２のアンテナとの距離Ｙ１とに基づいて決まる距離｜Ｘ１｜である。具体的には、この距離｜Ｘ１｜は、次の式（２）で表される。
【００５５】
｜Ｘ１｜＝Ｙ１×ｔａｎφ  …（２）
【００５６】
以上、第４の実施形態において、第２のアンテナの回転軸６０５からの離間距離は、第１のアンテナのアンテナ中心Ｐ１１と通信可能範囲６０２の円弧の一端（エリア端）Ｐ１２通信可能範囲の限界とを結ぶ直線と回転軸６０５とがなす角度φと、回転軸６０５に沿った第１のアンテナと第２のアンテナとの距離Ｙ１とに基づいて決まる距離｜Ｘ１｜である。これにより、第１のアンテナの通信感度が足りる範囲で、第２のアンテナを回転軸６０５から最大限離間して配置することができる。そのため、第２のアンテナが第１のアンテナの位置に生成する電界のうち第１のアンテナの偏波の向きと並行な成分（偏波整合成分）を最大限大きくとることができる。その結果、第１のアンテナの受信電力を向上させることができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、第２のアンテナの回転軸６０５からの離間距離を｜Ｘ１｜としたが、これに限らず、第２のアンテナの回転軸６０５からの離間距離は、この距離｜Ｘ１｜以下であればよい。これにより、第２のアンテナの回転軸６０５からの離間距離を、第１のアンテナの通信感度が足りる範囲としつつ、第２のアンテナの配置の自由度を向上させることができる。
【００５８】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、第４の実施形態と比べて、第１のアンテナが回転軸から第１のアンテナの電界放射強度が所定値よりも小さい方向に離れている点が異なっている。なお、第５の実施形態における無線通信装置１の構成は、図１に示された第１の実施形態の無線通信装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５９】
図１３は、第５の実施形態に係るアンテナの配置と通信状態を説明するための図である。同図は、回転する第２のアンテナが、ｘｙ平面上にある二つの場合についての例である。第１のアンテナの位置と向きを示す矢印７０１と、第２のアンテナの位置と向きを示す矢印７０３が示されている。また、第１のアンテナの通信可能範囲７０２と、第２のアンテナの通信可能範囲７０４とが示されている。このように、第１のアンテナの電界放射パターンが第２のアンテナが所定の軌道に沿って周回する際の回転軸７０５に対して非対称である。
【００６０】
第１のアンテナは、第２のアンテナが回転する回転軸７０５から第１のアンテナ由来の電界放射パターンに基づいて決められた方向に離れた位置に配置されている。その一例として、図１３では、第１のアンテナは、第２のアンテナが回転する際の回転軸７０５から垂直方向に離れた位置に配置されている。これにより、第２のアンテナが矢印７０１の位置にあっても、第１のアンテナの指向性の範囲に収まるので、第１のアンテナと第２のアンテナの通信状態は良好である。
【００６１】
なお、第１のアンテナの電界放射パターンが第２のアンテナが回転する際の回転軸７０５に対して非対称であるので、回転軸７０５に対して第１のアンテナの電界放射が弱い方向（ここでは、一例としてｘ軸負方向）に離れた位置に配置されていてもよい。
また、第１のアンテナは、回転軸（ｙ軸）７０５に対して平行に配置されている。なお、第１のアンテナは、回転軸（ｙ軸）７０５に対して垂直ではない所定の角度をなすように配置されていてもよい。
【００６２】
第２のアンテナは、第３及び第４の実施形態と同様に、回転軸７０５から離れた位置において、最大通信感度方向が第１のアンテナの方向に向けられて配置されている。
【００６３】
第２のアンテナの回転軸７０５からの離間距離は、第１のアンテナのアンテナ中心と第１のアンテナの通信可能範囲の限界とを通る直線と、第１のアンテナを通り回転軸７０５と並行な直線７０６とがなす角度αと、第１のアンテナの回転軸７０５からの離間距離ｘ２と、回転軸７０５に沿った第１のアンテナと第２のアンテナとの距離Ｙ２とに基づいて決まる距離Ｄ３である。具体的には、この距離Ｄ３は、次の式（３）で表される。
【００６４】
Ｄ３＝Ｙ２×ｔａｎα＋ｘ２  …（３）
【００６５】
なお、第２のアンテナの回転軸７０５からの離間距離は、この距離Ｄ３以下でもよい。
【００６６】
図１３のように、固定される第１のアンテナをｘ軸方向に回転軸から離す（オフセットする）ことによって、第２のアンテナが周回している間、通信状態が良好な状態を維持しつつ、かつ周回時の通信感度（受信電力）を平準化することができる。
【００６７】
続いて、図１４を用いて、第１のアンテナと回転軸７０５との距離の一例について説明する。図１４は、第１のアンテナと回転軸７０５との距離ａについて説明するための図である。同図は、回転する第２のアンテナが、ｘｙ平面上にある二つの場合について、第１のアンテナと第２のアンテナに関する距離が示された図である。
【００６８】
同図において、第１のアンテナと回転軸７０５との距離ａ、第１のアンテナと第２のアンテナの回転軸（ｙ軸）に沿った距離（以下、水平距離という）ｂ及び第２のアンテナと回転軸７０５との距離（以下、回転半径ともいう）ｒが示されている。また、第２のアンテナがｘ軸負方向に位置する場合における第１のアンテナと第２のアンテナとの距離（以下、アンテナ間最短距離ともいう）ｄ１が示されている。また、第２のアンテナがｘ軸正方向に位置する場合における第１のアンテナと第２のアンテナとの距離（以下、アンテナ間最長距離ともいう）ｄ２が示されている。
【００６９】
アンテナ間最短距離ｄ１と、アンテナ間最長距離ｄ２は、それぞれ次の式（４）と式（５）で表される。
【００７０】
ｄ１＝√（（ｒ−ａ）２＋ｂ２）  …（４）
ｄ２＝√（（ｒ＋ａ）２＋ｂ２）  …（５）
【００７１】
上述したように第１のアンテナと第２のアンテナの通信周波数における波長をλとすると、オフセット後の伝搬損失の最小値Ｌ１、最大値Ｌ２はそれぞれ次の式（６）と式（７）で表される。
【００７２】
Ｌ１＝２０ｌｏｇ（４πｄ１／λ）  …（６）
Ｌ２＝２０ｌｏｇ（４πｄ２／λ）  …（７）
【００７３】
したがって、第１のアンテナをｘ軸方向に距離aだけオフセットした場合の受信電力の平準化量Ａｖｅは、次の式（８）で表される。
【００７４】
Ａｖｅ＝Ｌ２−Ｌ１＝２０ｌｏｇ（ｄ２／ｄ１）  …（８）
【００７５】
例えば、第１のアンテナを回転軸７０５からオフセットしないときの最小受信電力Ｐ１とし、第１のアンテナをオフセットしないときの最大受信電力Ｐ２とする。
式（８）に、Ａｖｅ＝Ｐ２−Ｐ１を代入すると、次の式（９）が得られる。
【００７６】
Ｐ２−Ｐ１＝２０ｌｏｇ（ｄ２／ｄ１）  …（９）
【００７７】
更に、式（９）に式（４）と式（５）を代入することで、第１のアンテナと回転軸７０５との距離ａが得られる。
【００７８】
よって、第１のアンテナと回転軸７０５との距離は、一例として、第１のアンテナが回転軸７０５に対して下した垂線と回転軸７０５が交わる点に第１のアンテナが配置された場合の第１のアンテナの最小受信電力Ｐ１と最大受信電力Ｐ２と、第１のアンテナと第２のアンテナの回転軸７０５に沿った距離ｂと、第２のアンテナと回転軸７０５との距離（回転半径）ｒとに基づいて決められている。
これにより、第２のアンテナにおける最小受信電力と最大受信電力との差を小さくすることができる。
【００７９】
以上、第５の実施形態において、第１のアンテナは、第２のアンテナが回転する回転軸７０５から第１のアンテナの通信感度が弱い方向に離れた位置に配置されている。ここで通信感度はアンテナ間の距離の２乗に比例するが、このように配置することで第２のアンテナにおける最小受信電力と最大受信電力との差を小さくすることができる。
【００８０】
更に、第１のアンテナと回転軸７０５との距離は、一例として、第１のアンテナが回転軸７０５に対して下した垂線と回転軸７０５が交わる点に第１のアンテナが配置された場合の第１のアンテナの最小受信電力Ｐ１と最大受信電力Ｐ２と、第１のアンテナと第２のアンテナの回転軸７０５に沿った距離ｂと、第２のアンテナと回転軸７０５との距離（回転半径）ｒとに基づいて決められている。これにより、第２のアンテナの回転角度によらず、第２のアンテナの通信感度（受信電力）を一定にすることができる。
【００８１】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、第４の実施形態と比べて、第１のアンテナが回転軸から離れた位置に配置され、第２のアンテナが回転軸上に配置されている点が異なっている。なお、第６の実施形態における無線通信装置１の構成は、図１に示された第１の実施形態の無線通信装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８２】
図１５（Ａ）は、第６の実施形態において、第２のアンテナの回転角度が０度の場合のアンテナの配置の一例である。同図は、固定された第１のアンテナ８０１と回転軸８０５を中心に回転する第２のアンテナ８０３の例である。第１のアンテナの位置と向きを示す矢印８０１と、第２のアンテナの位置と向きを示す矢印８０３が示されている。また、第１のアンテナの通信可能範囲８０２と、第２のアンテナの通信可能範囲８０４とが示されている。このように、第１のアンテナの電界放射パターンが第２のアンテナが所定の位置で回転する際の回転軸に対して非対称である。
【００８３】
第１のアンテナは、一例として、回転軸（ｙ軸）８０５からｘ軸正方向に離れた位置に、ｘ軸に対して平行に配置されている。なお、第１のアンテナは、ｘ軸に対して平行でない所定の角度をなすように配置されていてもよい。
また、第２のアンテナは、回転軸（ｙ軸）８０５に対して平行に配置されている。なお、第２のアンテナは、図１５（Ａ）のように第１のアンテナがｘ軸に対して平行に配置されている場合、回転軸（ｙ軸）８０５に対して垂直ではない所定の角度をなすように配置されていてもよい。
【００８４】
図１５（Ｂ）は、第６の実施形態において、第２のアンテナの回転角度が１８０度の場合のアンテナの配置の一例である。図１５（Ａ）と比較すると、第２のアンテナの通信可能範囲８０４が１８０度回転している。これは、第２のアンテナが回転軸に対して１８０度回転したからである。
【００８５】
続いて、図１６を用いて、第１のアンテナの回転軸からの離間距離を説明する。図１６は、図１５（Ａ）における第１のアンテナの回転軸８０５からの離間距離を説明するための図である。同図は、図１５（Ａ）と同様に回転角度が０度の場合の、第１のアンテナと第２のアンテナの位置が示されている。また、第１のアンテナの通信可能範囲８０２と、第２のアンテナの通信可能範囲８０４とが示されている。また、第２のアンテナのアンテナ中心Ｐ１３と、第２のアンテナの通信可能範囲８０４に含まれる円弧の一端（エリア端）Ｐ１４が示されている。
【００８６】
第１のアンテナの回転軸８０５からの離間距離は、第２のアンテナのアンテナ中心Ｐ１３と通信可能範囲８０２の円弧の一端（エリア端）Ｐ１４とを結ぶ直線と回転軸８０５とがなす角度βと、回転軸８０５に沿った第１のアンテナと第２のアンテナとの距離Ｙ２とに基づいて決まる距離Ｘ２である。具体的には、この距離Ｘ２は、次の式（１０）で表される。
【００８７】
Ｘ２＝Ｙ２×ｔａｎβ  …（１０）
【００８８】
以上、第６の実施形態において、第１のアンテナの回転軸８０５からの離間距離は、第２のアンテナのアンテナ中心Ｐ１３と通信可能範囲８０２の円弧の一端（エリア端）Ｐ１４とを結ぶ直線と回転軸８０５とがなす角度βと、回転軸８０５に沿った第１のアンテナと第２のアンテナとの距離Ｙ２とに基づいて決まる距離Ｘ２である。これにより、第２のアンテナの通信感度が足りる範囲で、第１のアンテナを回転軸８０５から最大限離間して配置することができる。そのため、第１のアンテナが第２のアンテナの位置に生成する電界のうち第２のアンテナの偏波の向きと並行な成分（偏波整合成分）を最大限大きくとることができる。その結果、第２のアンテナの受信電力を向上させることができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、第１のアンテナの回転軸８０５からの離間距離をＸ２としたが、これに限らず、第１のアンテナの回転軸８０５からの離間距離は、この距離Ｘ２以下であればよい。これにより、第１のアンテナの回転軸８０５からの離間距離を、第２のアンテナの通信感度が足りる範囲としつつ、第１のアンテナの配置の自由度を向上させることができる。
【００９０】
＜第１のアンテナと第２のアンテナの配置の条件＞
各実施形態において、第１のアンテナの偏波の直交面に第２のアンテナの偏波が完全に含まれないように配置されている。ここで、図１７を用いて、第１のアンテナの偏波の直交面に第２のアンテナの偏波が完全に含まれる条件を説明することによって、第１のアンテナの偏波の直交面に第２のアンテナの偏波が完全に含まれない条件について説明する。
【００９１】
図１７は、第１のアンテナの偏波の直交面に第２のアンテナの偏波が含まれる条件を説明するための図である。図１７において、第１のアンテナ９０１が一例として固定されており、第２のアンテナ９０３が一例として回転軸（ｙ軸）を中心に回転することを前提とする。第１のアンテナ９０１の直交面の法線ベクトルＵ１は、（ｕｘ，ｕｙ，ｕｚ）である。第２のアンテナ９０３の直交面の法線ベクトルＶ１は、（ｖｘ，ｖｙ，ｖｚ）である。第１のアンテナ９０１のアンテナ中心は、（ｘ１，ｙ１，ｚ１）である。第２のアンテナ９０３のアンテナ中心は、（ｘ２，ｙ２，ｚ２）である。その場合、第１のアンテナ９０１の直交面は、次の式（１１）で表される。
【００９２】
【数１】
2015061207.tif 000003
【００９３】
回転側アンテナを含む直線は、次の式（１２）で表される。
【００９４】
【数２】
2015061207.tif 000004
【００９５】
ここで、ｔは任意の係数である。
第１のアンテナ９０１の直交面に第２のアンテナ９０３が含まれる条件は、式（１１）が、式（１２）により算出された任意の（ｘ，ｙ，ｚ）の組で成り立つ場合であるので、次の式（１３）及び式（１４）が成り立てばよい。
【００９６】
【数３】
2015061207.tif 000005
【００９７】
【数４】
2015061207.tif 000006
【００９８】
すなわち、第１のアンテナの直交面に第２のアンテナが完全に含まれる条件は、双方のアンテナの直交面の法線ベクトルが直交し、かつ一方のアンテナの直交面の法線ベクトルと一方のアンテナから他方のアンテナへのベクトルが直交することである。よって、第１のアンテナの直交面に第２のアンテナが完全に含まれない条件は、双方のアンテナの直交面の法線ベクトルが直交しないか、または一方のアンテナの直交面の法線ベクトルと一方のアンテナから他方のアンテナへのベクトルが直交しないかの少なくとも一方が成り立つことである。
【００９９】
上述した各実施形態の構成についてのまとめを以下に示す。各実施形態において、無線通信装置は、直線偏波を有する第１のアンテナと、回転しながら第１のアンテナとの間で電波の送信及び受信の少なくとも一方を実行し、第１のアンテナのアンテナ中心を含みかつ第１のアンテナの偏波と直交する面に、回転しても偏波が完全に含まれないように配置されている第２のアンテナと、を備える。
【０１００】
これにより、第２のアンテナが回転したとしても、第２のアンテナの偏波が、第１のアンテナのアンテナ中心を含む面でかつ第１のアンテナの偏波と直交する面に完全に含まれることがない。その結果、第１のアンテナの偏波と第２のアンテナの偏波が直交することがないので、第２のアンテナが回転中に、第１のアンテナと第２のアンテナとの間で通信できない回転角度をなくすことができる。
【０１０１】
更に、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の距離は、第１のアンテナの開口長と第２のアンテナの開口長と第１のアンテナと第２のアンテナの通信周波数における波長とに基づいて決まる臨界距離以上である。これにより、第１のアンテナと第２のアンテナとの通信は、遠方界の条件を満たすことができる。
具体的には、一例として、第１のアンテナの開口長と前記第２のアンテナの開口長は、その通信周波数における波長の２分の１である場合、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の距離は、その通信周波数における波長の２倍以上である。
【０１０２】
一方のアンテナは、他方のアンテナを通り第２のアンテナが回転する際の回転軸に並行な直線から離れた位置に配置されている。
これにより、一方のアンテナがこの直線上にあるときよりも、一方のアンテナが他方のアンテナの位置に生成する電界のうち、他方のアンテナの偏波と並行な偏波整合成分を大きくすることがすることができる。
【０１０３】
ここで、第１のアンテナと第２のアンテナは、一方のアンテナが放射した電界が他方のアンテナに到達した際の電界放射パターンが一方のアンテナの長軸に対して非対称性であることを前提とすると、一方のアンテナと、他方のアンテナを通り第２のアンテナが回転する際の回転軸に並行な直線との距離は、以下の条件を満たす。その距離は、他方のアンテナのアンテナ中心を通り通信限界範囲の方向と他方のアンテナを通り回転軸と並行な直線とがなす角度と、回転軸に沿った第１のアンテナと第２のアンテナとの距離とに基づいて決まる距離以下である。
【０１０４】
これにより第２のアンテナが回転しても一方のアンテナの通信可能範囲に含まれる。その結果、第２のアンテナが回転しても、第１のアンテナと第２のアンテナは通信を継続することができる。従って、アンテナ中心からの電界放射パターンが非対称性、すなわち非対称なアンテナ指向性を有する場合にも、第２のアンテナの回転角度によらず安定した通信を実現することができる。
【０１０５】
また、一方のアンテナが回転軸から離れた位置に配置され、他方のアンテナが回転軸上に配置されている（その一例として、図６）。これにより、図７に示すように、第２のアンテナが回転しても、第２のアンテナが第１のアンテナの位置に生成する電界のうち、第１のアンテナの偏波と並行な偏波整合成分を一定にすることができる。これにより、第２のアンテナの回転角度によらず、第１のアンテナと第２のアンテナの通信感度（例えば、受信電力または送信電力）を一定に近づけることができる。
【０１０６】
この場合、第１〜第４の実施形態では、一例として、上記一方のアンテナが第２のアンテナであり、上記他方のアンテナが第１のアンテナである。すなわち、第１のアンテナが回転軸上に配置され、第２のアンテナが回転軸から離れた位置に配置されている（図６参照）。
【０１０７】
第６の実施形態では、一例として、一方のアンテナが第１のアンテナであり、他方のアンテナが第２のアンテナである。すなわち、第１のアンテナが回転軸から離れた位置に配置され、第２のアンテナが回転軸上に配置されている（図１５参照）。
【０１０８】
なお、上述した各実施形態では、スリップリングを用いて、電力を供給したが、これに限ったものではない。送電用コイルと受電用コイルを備え、電磁界結合によって電力を無線で送信してもよい。
【０１０９】
また、図１８に示すように、第２通信ユニット２０−２及び駆動部１６は、別の電源１８から電力の供給を受けてもよい。
図１８は、第１〜第６の実施形態の変形例に係る無線通信装置２の構成を示す概略ブロック図である。なお、図１と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。この変形例における無線通信装置２の構成は、第１の実施形態における無線通信装置１の構成に対して、スリップリング１４が削除され、第２通信ユニット２０−２及び駆動部１６は、電源１８に接続されている点において異なっている。第２通信ユニット２０−２及び駆動部１６は、電源１８から供給された電力を用いて動作する。
【０１１０】
以上のように、各実施形態において、無線通信装置は、第１のアンテナと、所定の場所で回転または所定の軌道に沿って周回しながら、前記第１のアンテナとの間で電波の送信及び受信のうち少なくとも一方を実行する第２のアンテナと、を備える。そして、第２のアンテナが回転または周回している間、一方のアンテナが他方のアンテナへ向けて送信する電波の偏波面に垂直な平面と、第１のアンテナのエレメントが非平行になるように第１のアンテナが配置されている。
【０１１１】
なお、各実施形態において、第２のアンテナは、回転軸がない円盤の外側または内側に配置されていてもよい。
また、各実施形態において、第２のアンテナが配置された筐体（または円盤）のｙ軸（回転軸）と垂直な平面における断面形状は、真円だけでなく、楕円であってもよい。
また、各実施形態において、第２のアンテナは、レールが円または楕円状に配置されており、レールに沿って回転してもよい。
【０１１２】
また、各実施形態において、第１のアンテナと第２のアンテナの種類は、ダイポールアンテナに限定されず、例えば、モノポールアンテナや各種ループアンテナでもよい。
【０１１３】
また、各実施形態において、ミリ波帯域（例えば、６０ＧＨｚ）の周波数で通信したが、これに限らず、ミリ波帯域以上の周波数でもよい。これにより、波長をミリ波帯域の波長（例えば、５ｍｍ）以下にすることができるので、第１のアンテナと第２のアンテナとの距離を短くすることができる。その結果、無線通信装置を小型化することができる。
【０１１４】
以上、本発明は上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、上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わせにより、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削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１、２  無線通信装置
１１  第１筐体
２０−１  第１通信ユニット
１２  第２筐体
２０−２  第２通信ユニット
１４  スリップリング
１３、１８  電源
１５  撮像装置
１６  駆動部
１７  回転軸
２１  基板
２２  制御部
２３  アンテナ
１０１  第１ダイポール素子
１０２  第１給電線
１０３  第２ダイポール素子
１０４  第２給電線
【図１】
2015061207.tif 000007
【図２】
2015061207.tif 000008
【図３】
2015061207.tif 000009
【図４】
2015061207.tif 000010
【図５】
2015061207.tif 000011
【図６】
2015061207.tif 000012
【図７】
2015061207.tif 000013
【図８】
2015061207.tif 000014
【図９】
2015061207.tif 000015
【図１０】
2015061207.tif 000016
【図１１】
2015061207.tif 000017
【図１２】
2015061207.tif 000018
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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