(57)【要約】【課題】アンテナの物理的な回転を伴わずに、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止する両偏波伝送システム等を提供する。【解決手段】両偏波伝送システムで、受信機３は、アンテナ３ａで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部４と、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、各信号に対して与えるべき回転角度を送信機と受信機の各々に指示する回転角度算出部５と、指示に応じて、回転角度だけアンテナを回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部６と、角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器７とを備える。【選択図】図１
2015008801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機と受信機とからなる両偏波伝送システムであって、
前記受信機が、
前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部と、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記各信号に対して与えるべき回転角度を前記送信機と受信機の各々に指示する回転角度算出部と、
前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部と、
前記角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器と
を備えたこと、を特徴とする両偏波伝送システム。
【請求項２】
前記送信機が、
Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与える変調器と、
前記指示に応じて、前記受信機の前記回転角度算出部から指示された前記回転角度だけ、前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行って前記アンテナに送り込む角度演算部と
を備えたこと、を特徴とする請求項１に記載の両偏波伝送システム。
【請求項３】
前記送信機の前記角度演算部が、
前記受信機の前記回転角度算出部から指示された前記回転角度をθとすると、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器と、
前記受信機の前記回転角度算出部からの指示に応じて前記各乗算器を制御する角度制御部と、
前記各乗算器からの出力信号を加減算して、前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させた場合に相当する信号を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器と
を備えたこと、を特徴とする請求項２に記載の両偏波伝送システム。
【請求項４】
前記受信機の前記角度逆演算部が、
前記回転角度算出部から指示された前記回転角度をθとすると、前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器と、
前記回転角度算出部からの指示に応じて前記各乗算器を制御する角度制御部と、
前記各乗算器からの出力信号を加減算して、前記アンテナを回転させた場合に相当する信号を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器と
を備えたこと、を特徴とする請求項３に記載の両偏波伝送システム。
【請求項５】
Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を受信することが可能なアンテナを備えた両偏波受信装置であって、
前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部と、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記各信号に対して与えるべき回転角度を指示する回転角度算出部と、
前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを送信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部と、
前記角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器と
を備えたこと、を特徴とする両偏波受信装置。
【請求項６】
Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を送信することが可能なアンテナを備えた両偏波送信装置であって、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与える変調器と、
受信機側から回転角度についての指示を受ける角度制御部と、
前記受信機側からの前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行って前記アンテナに送り込む角度演算部と
を備えたこと、を特徴とする両偏波送信装置。
【請求項７】
Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機と受信機とからなる両偏波伝送システムにあって、
前記送信機の変調器が、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与えて前記送信機の前記アンテナに送り込んでこれらを送信させ、
前記受信機の電界差分検出部が、前記送信機から受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出し、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記受信機の回転角度算出部が、前記各信号に対して与えるべき回転角度を前記送信機と受信機の各々に指示し、
前記指示に応じて、前記受信機の角度逆演算部が、前記回転角度だけ前記アンテナを回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行い、
前記角度逆演算部から出力された各信号を前記受信機の復調器が復調して出力すること、を特徴とする偏波面制御方法。
【請求項８】
前記指示に応じて、前記送信機の角度演算部が、前記受信機の前記回転角度算出部から指示された前記回転角度だけ、前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記送信機の変調器から出力された前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってから前記アンテナに送り込むこと、を特徴とする請求項７に記載の偏波面制御方法。
【請求項９】
Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を受信することが可能なアンテナを備えた両偏波受信装置にあって、
前記両偏波受信装置が備えるプロセッサに、
前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する手順、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記各信号に対して与えるべき回転角度を指示する手順、
および前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを送信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってこれらの信号を復調する復調器に対して出力する手順、
を実行させること、を特徴とする偏波面制御プログラム。
【請求項１０】
Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を送信することが可能なアンテナを備えた両偏波送信装置にあって、
前記両偏波送信装置が備えるプロセッサに、
受信機側から回転角度についての指示を受ける手順、
および前記受信機側からの前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行って前記アンテナに送り込む手順
を実行させること、を特徴とする偏波面制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は両偏波伝送システム、両偏波受信装置、両偏波送信装置、偏波面制御方法および偏波面制御プログラムに関し、特にアンテナの物理的な回転を伴わずにＶ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止しうる両偏波伝送装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波通信は、衛星通信や（携帯電話や無線ＬＡＮなどのような）移動体通信などで主に利用されているが、近年は特に光ファイバなどで構築された大容量データ通信網を大規模災害発生時に復旧するバックアップの用途において注目されている。非特許文献１には、出願人がそのような用途に向けて発売しているマイクロ波通信システムについて記載されている。【０００３】
マイクロ波通信で特に問題になるのは、降雨時などにＶ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波の間で減衰量に生じる差である。非特許文献２にはミリ波〜マイクロ波の周波数帯域において降雨時に発生しうる減衰について記載されているが、これによると２０〜５０ＧＨｚの周波数帯域で１００ｍｍ／ｈの降雨があった場合には、Ｖ偏波とＨ偏波の間で約３ｄＢ／ｋｍ以上の減衰量の差が生じうることとなる。【０００４】
これが生じると、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方で、伝送品質が極端に悪化することとなる。特にＶ偏波とＨ偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて伝送する両偏波伝送装置では、そのうちの一方で極端な伝送特性の悪化が発生すると、その悪化が発生した側で大幅な通信品質の低下（伝送速度低下や回線断など）が発生することとなる。【０００５】
この問題に対応しうる技術として、特許文献１には、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方で伝送品質の極端な悪化が検出された場合に、送信側と受信側の双方のアンテナを４５度回転させて送受信するという両偏波伝送装置が記載されている。【０００６】
他にこれに関連する技術として、特許文献２には、位相差と位相雑音成分に応じて位相を制御して位相雑音を低減する偏波間干渉補償装置が記載されている。特許文献３には、無限移相器を利用して位相雑音を低減する偏波間干渉補償装置が記載されている。特許文献４には、Ｖ偏波とＨ偏波を非同期としても偏波間干渉を補償可能とするという偏波間干渉補償装置が記載されている。特許文献５には、ＰＬＬ回路を備えたローカル発振器を利用した偏波間干渉補償器と、これを利用した伝送装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１５１５４３号公報
【特許文献２】再公表特許ＷＯ２００７／０４６４２７号公報
【特許文献３】特開２００２−１５８６３０号公報
【特許文献４】特開平０７−１７７１２３号公報
【特許文献５】再公表特許ＷＯ２０１０／０８７３３８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】日本電気株式会社、「ＮＥＣ、屋外向け小型軽量の超小型マイクロ波通信システム『ｉＰＡＳＯＬＩＮＫ』シリーズを国内で販売開始（ニュースリリース）」、平成２４年６月１２日、［平成２５年６月２１日検索］、インターネット＜URL：http://www.nec.co.jp/press/ja/1206/1201.html＞
【非特許文献２】InternationalTelecommunication Union Radiocommunications Sector（国際電気通信連合無線通信部門）、「ITU-R P.838-3: Specificattenuation model for rain for use in prediction methods（推定法に用いる降雨減衰係数モデル）」、平成１７年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術は、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止するという点では有用ではあるが、アンテナを「物理的に４５度回転」させることが必要である。小型軽量化や低価格化などの進んだ近年の送受信器では特に、アンテナを物理的に回転させることは極めて困難なものとなっているので、この技術は現実的に利用可能なものではない。【００１０】
また、特許文献２〜５に記載の技術はいずれも「偏波間干渉補償装置」についてのものであるので、アンテナを回転させるということに対して適用可能な技術ではない。従って、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止するという効果を、これらの技術から得ることはできない。非特許文献１〜２にも、この問題を解決しうる技術は記載されていない。【００１１】
本発明の目的は、アンテナの物理的な回転を伴わずに、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止して、良好な通信特性を得ることを可能とする両偏波伝送システム、両偏波送信装置、両偏波受信装置、偏波面制御方法および偏波面制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る両偏波伝送システムは、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機と受信機とからなる両偏波伝送システムであって、受信機が、アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部と、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、各信号に対して与えるべき回転角度を送信機と受信機の各々に指示する回転角度算出部と、指示に応じて、回転角度だけアンテナを回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部と、角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器とを備えたこと、を特徴とする。【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る両偏波受信装置は、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を受信することが可能なアンテナを備えた両偏波受信装置であって、アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部と、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、各信号に対して与えるべき回転角度を指示する回転角度算出部と、指示に応じて、回転角度だけアンテナを送信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部と、角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器とを備えたこと、を特徴とする。【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る両偏波送信装置は、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を送信することが可能なアンテナを備えた両偏波送信装置であって、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与える変調器と、受信機側から回転角度についての指示を受ける角度制御部と、受信機側からの指示に応じて、回転角度だけアンテナを受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってアンテナに送り込む角度演算部とを備えたこと、を特徴とする。【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る偏波面制御方法は、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機と受信機とからなる両偏波伝送システムにあって、送信機の変調器が、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与えて送信機のアンテナに送り込んでこれらを送信させ、受信機の電界差分検出部が、送信機から受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出し、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、受信機の回転角度算出部が、各信号に対して与えるべき回転角度を送信機と受信機の各々に指示し、指示に応じて、受信機の角度逆演算部が、回転角度だけアンテナを回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行い、角度逆演算部から出力された各信号を受信機の復調器が復調して出力すること、を特徴とする。【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る偏波面制御プログラムは、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を受信することが可能なアンテナを備えた両偏波受信装置にあって、両偏波受信装置が備えるプロセッサに、アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する手順、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、各信号に対して与えるべき回転角度を指示する手順、および指示に応じて、回転角度だけアンテナを送信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってこれらの信号を復調する復調器に対して出力する手順、を実行させること、を特徴とする
上記目的を達成するため、本発明に係る他の偏波面制御プログラムは、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を送信することが可能なアンテナを備えた両偏波送信装置にあって、両偏波送信装置が備えるプロセッサに、受信機側から回転角度についての指示を受ける手順、および受信機側からの指示に応じて、回転角度だけアンテナを受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってアンテナに送り込む手順を実行させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、上記した通り、Ｖ偏波側とＨ偏波側の電界強度の差を検出し、それに応じてアンテナを回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行うように構成したので、アンテナを実際に回転させなくてもこれと同じ効果を得ることができる。これによって、アンテナの物理的な回転を伴わずに、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止して、良好な通信特性を得ることが可能であるという、優れた特徴を持つ両偏波伝送システム、両偏波送信装置、両偏波受信装置、偏波面制御方法および偏波面制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の基本形態に係る両偏波伝送システムの構成について示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る両偏波伝送システムの構成について示す説明図である。
【図３】図２に示した電界差分検出部、回転角度算出部、角度制御部の動作について示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（基本形態）
以下、本発明の基本形態の構成について添付図１に基づいて説明する。
基本形態に係る両偏波伝送システム１は、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機２と受信機３とからなる両偏波伝送システムである。受信機３は、アンテナ３ａで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部４と、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、各信号に対して与えるべき回転角度を送信機と受信機の各々に指示する回転角度算出部５と、指示に応じて、回転角度だけアンテナを回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部６と、角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器７とを備える。
これら各手段のより詳細な構成は、次の実施形態として説明する。
【００２０】
（実施形態）
続いて、本発明の実施形態の構成について添付図２に基づいて説明する。
本実施形態に係る両偏波伝送システム１００は、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナ１１、２１を各々備えた送信機１０と受信機２０とからなる両偏波伝送システムである。ここで受信機２０は、アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部２５と、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、各信号に対して与えるべき回転角度を送信機と受信機の各々に指示する回転角度算出部３０と、指示に応じて、回転角度だけアンテナを回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部２４と、角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器２６ａ〜ｂとを備える。
【００２１】
また送信機１０は、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与える変調器１２ａ〜ｂと、指示に応じて、受信機の回転角度算出部から指示された回転角度だけ、アンテナを受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってアンテナに送り込む角度演算部１３とを備える。
【００２２】
ここで送信機１０の角度演算部１３は、受信機の回転角度算出部から指示された回転角度をθとすると、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器１３ａ〜ｄと、受信機の回転角度算出部からの指示に応じて各乗算器を制御する角度制御部１３ｇと、各乗算器からの出力信号を加減算して、アンテナを受信機とは逆の方向に回転させた場合に相当する信号をＶ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器（加算器１３ｅ、減算器１３ｆ）とを備える。
【００２３】
そして受信機２０の角度逆演算部２４は、回転角度算出部から指示された回転角度をθとすると、アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器２４ａ〜ｄと、回転角度算出部からの指示に応じて各乗算器を制御する角度制御部２４ｇと、各乗算器からの出力信号を加減算して、アンテナを回転させた場合に相当する信号をＶ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器（加算器２４ｆ、減算器２４ｅ）とを備える。
【００２４】
以上の構成を備えることにより、この両偏波伝送システム１００は、アンテナの物理的な回転を伴わずに、Ｖ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止することが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態に係る両偏波伝送システム１００の構成について示す説明図である。両偏波伝送システム１００は、送信側アンテナ１１を備える送信機１０と、受信側アンテナ２１を備える受信機２０とで構成される。送信側アンテナ１１および受信側アンテナ２１は、Ｖ偏波とＨ偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能である。
【００２６】
送信機１０には、Ｖ偏波側のベースバンド信号と、Ｈ偏波側のベースバンド信号とが入力され、これが各々変調器１２ａおよび１２ｂ（ＭＯＤ: modulator）で各々異なる変調を与えられ、後述の角度演算部１３でアンテナ角度をθだけ回転させることに相当する演算を与えられる。そして、各々の信号にはローカル発振器１４が発振する周波数が乗算器１５ａおよび１５ｂで乗算されて周波数変換された上で、送信側アンテナ１１に送り込まれ、受信機２０に向けて送信される。
【００２７】
受信機２０では、受信側アンテナ２１で受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号が、ローカル発振器２２が発振する周波数が乗算器２３ａおよび２３ｂで乗算されて周波数変換された後、後述の角度逆演算部２４でアンテナ角度を−θだけ回転させることに相当する演算を与えられる。その後、後述の電界差分検出部２５および回転角度算出部３０による処理を経て、各々の信号が復調器２６ａおよび２６ｂ（ＤＥＭ: demodulator）で復調される。
【００２８】
その際、Ｖ偏波側とＨ偏波側で各々復調された信号に、偏波間干渉補償部２７ａおよび２７ｂ（ＸＰＩＣ:Cross Polarization Interference Canceller）で生成された補償信号が各々加算器２８ａおよび２８ｂによって加算される。加算器２８ａおよび２８ｂからの出力信号から、位相雑音検出器２９ａおよび２９ｂ（ＤＥＴ: detector）によって位相雑音が検出され、その検出結果は偏波間干渉補償部２７ａおよび２７ｂにフィードバックされる。
【００２９】
偏波間干渉補償部２７ａおよび２７ｂは、前述のように本発明の対象とする範囲ではないので、任意の公知技術を利用することができる。
【００３０】
電界差分検出部２５は、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度を検出する電界強度算出部２５ａおよび２５ｂと、それら各々によって検出されたＶ偏波側とＨ偏波側の電界強度の差分を検出する差分検出器２５ｃとからなる。回転角度算出部３０は、差分検出器２５ｃによって検出された電界強度の差分から回転角度θを算出する。回転角度算出部３０によって算出された回転角度θは、角度演算部２４と、送信機１０側の角度演算部１３にフィードバックされる。
【００３１】
送信機１０側の角度演算部１３は、Ｖ偏波側の信号を２分岐してそれらの各々にｃｏｓθとｓｉｎθを乗算する乗算器１３ａおよび１３ｂと、Ｈ偏波側の信号を２分岐してそれらの各々にｃｏｓθとｓｉｎθを乗算する乗算器１３ｃおよび１３ｄと、乗算器１３ａおよび１３ｄの出力を加算する加算器１３ｅと、乗算器１３ｃの出力から乗算器１３ｂの出力を減算する減算器１３ｆと、回転角度算出部３０から受信した回転角度θに応じて乗算器１３ａ〜ｄを制御する角度制御部１３ｇとからなる。
【００３２】
即ち、ここで行われる演算は、Ｖ偏波側とＨ偏波側の信号強度を各々ＡおよびＢとすると、以下の数１で示されるように、アンテナ角度をθだけ回転させることに相当する演算である。
【００３３】
【数１】
2015008801.tif 000003
【００３４】
受信機２０側の角度逆演算部２４は、Ｖ偏波側の信号を２分岐してそれらの各々にｃｏｓθとｓｉｎθを乗算する乗算器２４ａおよび２４ｂと、Ｈ偏波側の信号を２分岐してそれらの各々にｃｏｓθとｓｉｎθを乗算する乗算器２４ｃおよび２４ｄと、乗算器２４ａの出力から乗算器２４ｄの出力を減算する減算器２４ｅと、乗算器２４ｂおよび２４ｃの出力を加算する加算器２４ｆと、回転角度算出部３０から受信した回転角度θに応じて乗算器２４ａ〜ｄを制御する角度制御部２４ｇとからなる。
【００３５】
即ち、ここで行われる演算は、以下の数２で示されるように、アンテナ角度を−θだけ回転させることに相当する演算であり、これによって元の信号強度ＡおよびＢに戻す演算である。
【００３６】
【数２】
2015008801.tif 000004
【００３７】
図３は、図２に示した電界差分検出部２５、回転角度算出部３０、角度制御部１３ｇおよび２４ｇの動作について示すフローチャートである。受信機２０が送信機１０からの電波を受信すると、電界差分検出部２５でまず電界強度算出部２５ａおよび２５ｂが、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度を検出する（ステップＳ１０１）。続いて差分検出器２５ｃが、電界強度算出部２５ａおよび２５ｂで検出されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度の差分を検出する（ステップＳ１０２）。
【００３８】
これを受けて回転角度算出部３０が、検出された差分が与えられた閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０３）、閾値以上でなければステップＳ１０１に戻って処理を続行する。閾値以上であれば、回転角度θに一定の値を加算して（ステップＳ１０４）その回転角度θを角度制御部１３ｇおよび２４ｇに対して設定して（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１に戻る。
【００３９】
より具体的には、ステップＳ１０３でいう「閾値」としては、たとえば「３ｄＢ」程度が適切である。また、回転角度θの初期値は０であり、ステップＳ１０４でいう「一定の値」としては、通信信号の導通に影響の出ない範囲の値であれば、当業者が任意に設定可能なものである。
【００４０】
回転角度の設定を受けた角度制御部１３ｇおよび２４ｇは、その回転角度を各々乗算器１３ａ〜ｄと乗算器２４ａ〜ｄに対して設定して、それらの乗算器を制御する（ステップＳ１０６）。
【００４１】
本実施形態では送信機と受信機を別個のものとして記載しているが、実際の装置ではほとんどの場合、送信機と受信機は同一装置に備えられている。従って、受信側の回転角度算出部３０が設定した回転角度θは、逆方向の無線通信を介して送信側の角度制御部１３ｇに伝えられる。
【００４２】
（実施形態の全体的な動作と効果）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る偏波面制御方法は、Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機と受信機とからなる両偏波伝送システムにあって、送信機の変調器が、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与えて送信機のアンテナに送り込んでこれらを送信させ、受信機の電界差分検出部が、送信機から受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出し（図３・ステップＳ１０１〜１０３）、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に閾値以上の差分がある場合に、受信機の回転角度算出部が、各信号に対して与えるべき回転角度を送信機と受信機の各々に指示し（図３・ステップＳ１０４）、指示に応じて、受信機の角度逆演算部が、回転角度だけアンテナを回転させることに相当する演算をＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行い（図３・ステップＳ１０５）、角度逆演算部から出力された各信号を受信機の復調器が復調して出力する。
【００４３】
また、指示に応じて、送信機の角度演算部が、受信機の回転角度算出部から指示された回転角度だけ、アンテナを受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を送信機の変調器から出力されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行って（図３・ステップＳ１０５）からアンテナに送り込む。
【００４４】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する送信機１０および受信機２０が備えるプロセッサに実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【００４５】
本実施形態によれば、アンテナを物理的に回転させることなく、特許文献１に記載の技術の技術と同等の効果、即ちＶ偏波とＨ偏波のうちの一方での極端な伝送特性の悪化を防止するという効果を得ることができる。これは、アンテナを設置する際に当該アンテナの位置や角度などの細かい調整が不要となることを意味し、小型軽量化や低価格化などの進んだ近年の送受信器においては特に有用なことである。
【００４６】
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【００４７】
上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００４８】
（付記１）  Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機と受信機とからなる両偏波伝送システムであって、
前記受信機が、
前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部と、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記各信号に対して与えるべき回転角度を前記送信機と受信機の各々に指示する回転角度算出部と、
前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部と、
前記角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器と
を備えたこと、を特徴とする両偏波伝送システム。
【００４９】
（付記２）  前記送信機が、
Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与える変調器と、
前記指示に応じて、前記受信機の前記回転角度算出部から指示された前記回転角度だけ、前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行って前記アンテナに送り込む角度演算部と
を備えたこと、を特徴とする付記１に記載の両偏波伝送システム。
【００５０】
（付記３）  前記送信機の前記角度演算部が、
前記受信機の前記回転角度算出部から指示された前記回転角度をθとすると、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器と、
前記受信機の前記回転角度算出部からの指示に応じて前記各乗算器を制御する角度制御部と、
前記各乗算器からの出力信号を加減算して、前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させた場合に相当する信号を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器と
を備えたこと、を特徴とする付記２に記載の両偏波伝送システム。
【００５１】
（付記４）  前記受信機の前記角度逆演算部が、
前記回転角度算出部から指示された前記回転角度をθとすると、前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器と、
前記回転角度算出部からの指示に応じて前記各乗算器を制御する角度制御部と、
前記各乗算器からの出力信号を加減算して、前記アンテナを回転させた場合に相当する信号を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器と
を備えたこと、を特徴とする付記３に記載の両偏波伝送システム。
【００５２】
（付記５）  Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を受信することが可能なアンテナを備えた両偏波受信装置であって、
前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する電界差分検出部と、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記各信号に対して与えるべき回転角度を指示する回転角度算出部と、
前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを送信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行う角度逆演算部と、
前記角度逆演算部から出力された各信号を復調して出力する復調器と
を備えたこと、を特徴とする両偏波受信装置。
【００５３】
（付記６）  前記角度逆演算部が、
前記回転角度算出部から指示された前記回転角度をθとすると、前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器と、
前記回転角度算出部からの指示に応じて前記各乗算器を制御する角度制御部と、
前記各乗算器からの出力信号を加減算して、前記アンテナを回転させた場合に相当する信号を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器と
を備えたこと、を特徴とする付記５に記載の両偏波受信装置。
【００５４】
（付記７）  Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を送信することが可能なアンテナを備えた両偏波送信装置であって、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与える変調器と、
受信機側から回転角度についての指示を受ける角度制御部と、
前記受信機側からの前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行って前記アンテナに送り込む角度演算部と
を備えたこと、を特徴とする両偏波送信装置。
【００５５】
（付記８）  前記角度演算部が、
前記受信機から指示された前記回転角度をθとすると、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号を分岐してそれらに各々ｃｏｓθおよびｓｉｎθを乗算する複数の乗算器と、
前記受信機からの指示に応じて前記各乗算器を制御する角度制御部と、
前記各乗算器からの出力信号を加減算して、前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させた場合に相当する信号を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々に対して得る加減算器と
を備えたこと、を特徴とする付記７に記載の両偏波送信装置。
【００５６】
（付記９）  Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せて送受信を行うことが可能なアンテナを各々備えた送信機と受信機とからなる両偏波伝送システムにあって、
前記送信機の変調器が、Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して異なる変調を与えて前記送信機の前記アンテナに送り込んでこれらを送信させ、
前記受信機の電界差分検出部が、前記送信機から受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出し、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記受信機の回転角度算出部が、前記各信号に対して与えるべき回転角度を前記送信機と受信機の各々に指示し、
前記指示に応じて、前記受信機の角度逆演算部が、前記回転角度だけ前記アンテナを回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行い、
前記角度逆演算部から出力された各信号を前記受信機の復調器が復調して出力すること、を特徴とする偏波面制御方法。
【００５７】
（付記１０）  前記指示に応じて、前記送信機の角度演算部が、前記受信機の前記回転角度算出部から指示された前記回転角度だけ、前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記送信機の変調器から出力された前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってから前記アンテナに送り込むこと、を特徴とする付記９に記載の偏波面制御方法。
【００５８】
（付記１１）  Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を受信することが可能なアンテナを備えた両偏波受信装置にあって、
前記両偏波受信装置が備えるプロセッサに、
前記アンテナで受信されたＶ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に予め与えられた閾値以上の差分があるか否かを検出する手順、
前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号の電界強度に前記閾値以上の差分がある場合に、前記各信号に対して与えるべき回転角度を指示する手順、
および前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを送信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行ってこれらの信号を復調する復調器に対して出力する手順、
を実行させること、を特徴とする偏波面制御プログラム。
【００５９】
（付記１２）  Ｖ（垂直）偏波とＨ（水平）偏波にそれぞれ異なる情報を乗せた電波を送信することが可能なアンテナを備えた両偏波送信装置にあって、
前記両偏波送信装置が備えるプロセッサに、
受信機側から回転角度についての指示を受ける手順、
および前記受信機側からの前記指示に応じて、前記回転角度だけ前記アンテナを前記受信機とは逆の方向に回転させることに相当する演算を前記Ｖ偏波側とＨ偏波側の各々の信号に対して行って前記アンテナに送り込む手順
を実行させること、を特徴とする偏波面制御プログラム。
【００６０】
この出願は２０１３年７月１６日に出願された日本出願特願２０１３−１４７２３７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ミリ波もしくはマイクロ波を利用した無線通信に対して幅広く適用可能である。特に移動体通信や衛星通信などの用途において有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１００  両偏波伝送システム
２、１０  送信機
３、２０  受信機
３ａ  アンテナ
４、２５  電界差分検出部
５、３０  回転角度算出部
６、２４  角度逆演算部
７、２６ａ、２６ｂ  復調器
１１  送信側アンテナ
１２ａ、１２ｂ  変調器
１３  角度演算部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１５ａ、１５ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ  乗算器
１３ｅ、２４ｆ、２８ａ、２８ｂ  加算器
１３ｆ、２４ｅ  減算器
１３ｇ、２４ｇ  角度制御部
１４、２２  ローカル発振器
２１  受信側アンテナ
２５ａ、２５ｂ  電界強度算出部
２５ｃ  差分検出器
２７ａ、２７ｂ  偏波間干渉補償部
２９ａ、２９ｂ  位相雑音検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2015008801.tif 000009
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