(57)【要約】【課題】フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線受信装置を提供する。【解決手段】受信アンテナユニット２４に備えられた複数のアンテナ素子５４のうち一部のアンテナ素子５４により受信される基準信号源からの信号に基づいて、合波部６８等における位相が所定の移相となるように各移相部５６における移相量を補正する制御を行うアンテナユニット制御部５２を備えたものであることから、複雑な処理を行うことなく簡単な構成により各アンテナ素子５４に対応する移相量の補正を行うことができる。すなわち、フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線受信装置を提供することができる。【選択図】図３
2008085944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応する位相を変更し得る移相部とを、備えた無線受信装置であって、
前記複数のアンテナ素子により受信される受信信号を合成する合波部と、
前記複数のアンテナ素子のうち一部のアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、前記合波部における位相が所定の位相となるように前記移相部における移相量を補正する制御を行う補正制御部と
を、備えたものであることを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記基準信号源からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するアンテナ素子選択部を備えたものである請求項１の無線受信装置。
【請求項３】
前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子の数を増やしていくものである請求項２の無線受信装置。
【請求項４】
前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による最初の補正においては、前記基準信号源からの信号を受信する２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するものである請求項２又は３の無線受信装置。
【請求項５】
前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を１つずつ増やしていくものである請求項３又は４の無線受信装置。
【請求項６】
前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による最初の補正においては、前記複数のアンテナ素子のうちそれらアンテナ素子の中央部に配設された少なくとも２つのアンテナ素子を、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである請求項２から５の何れかの無線受信装置。
【請求項７】
前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を変更していくものである請求項２の無線受信装置。
【請求項８】
前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、相互に隣接する２つずつのアンテナ素子を前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである請求項７の無線受信装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れかの無線受信装置を備え、無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて該無線タグから返信される返信信号を前記無線受信装置により受信することで該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置。
【請求項１０】
前記アンテナ素子選択部により選択されるアンテナ素子の数に応じて前記送信信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部を備えたものである請求項９の無線タグ通信装置。
【請求項１１】
複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応する位相を変更し得る移相部とを、備えた無線受信装置の補正方法であって、
前記複数のアンテナ素子のうち一部のアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、それらアンテナ素子により受信される受信信号を合成する合波部における位相が所定の位相となるように前記移相部における移相量を補正する制御を行うことを特徴とする無線受信装置の補正方法。
【請求項１２】
前記基準信号源からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するものである請求項１１の無線受信装置の補正方法。
【請求項１３】
前記補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子の数を増やしていくものである請求項１２の無線受信装置の補正方法。
【請求項１４】
最初の前記補正においては、前記基準信号源からの信号を受信する２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するものである請求項１２又は１３の無線受信装置の補正方法。
【請求項１５】
前記補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を１つずつ増やしていくものである請求項１３又は１４の無線受信装置の補正方法。
【請求項１６】
最初の前記補正においては、前記複数のアンテナ素子のうちそれらアンテナ素子の中央部に配設された少なくとも２つのアンテナ素子を、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである請求項１２から１５の何れかの無線受信装置の補正方法。
【請求項１７】
前記補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を変更していくものである請求項１２の無線受信装置の補正方法。
【請求項１８】
前記補正が行われる毎に、相互に隣接する２つずつのアンテナ素子を前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである請求項１７の無線受信装置の補正方法。
【請求項１９】
吸収体により反射を可及的に抑制した環境又は電波暗室にて前記補正を行うものである請求項１１から１８の何れかの無線受信装置の補正方法。
【請求項２０】
前記基準信号源の位置を変更しつつ前記補正を繰り返し行い、該基準信号源の位置と補正結果とを対応付けて記憶するものである請求項１１から１９の何れかの無線受信装置の補正方法。
【請求項２１】
前記基準信号源は、前記無線受信装置に信号を伝達し得る限度において該無線受信装置から最も離れた位置に配設されるものである請求項１１から２０の何れかの無線受信装置の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナを備えた無線受信装置、無線タグ通信装置、及びそれらの補正方法に関し、特に、フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易にするための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
上記無線タグ通信装置における受信部には、複数のアンテナ素子を有するフェイズドアレイアンテナ（Phased Array Antenna）を備えた無線受信装置が好適に用いられる。斯かるフェイズドアレイアンテナでは、各アンテナ素子に対応するケーブル、アンテナ本体、及び付属回路部分等における位相や振幅の変化量に差があると、その差によってフェイズドアレイアンテナの性能が低下することが考えられる。そこで、装置構成に応じてフェイズドアレイ処理の補正を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたフェイズドアレイレーダの位相補正装置がそれである。この技術によれば、送受信モジュールの個体間差と周囲環境に起因する相対的な影響を除去して精度の高いビーム形成が実現できるとされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような従来の技術は、装置構成に応じて各アンテナ素子毎に位相や振幅の変化量を検出し、その検出結果をウェイトに反映させるものであったが、斯かる検出を行うためにはネットワークアナライザ等の比較的高価な構成が必要とされ、更には処理が複雑になるという弊害があった。このため、フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線受信装置の開発が求められていた。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線受信装置、無線タグ通信装置、及び無線受信装置の補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応する位相を変更し得る移相部とを、備えた無線受信装置であって、前記複数のアンテナ素子により受信される受信信号を合成する合波部と、前記複数のアンテナ素子のうち一部のアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、前記合波部における位相が所定の位相となるように前記移相部における移相量を補正する制御を行う補正制御部とを、備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の無線受信装置を備え、無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグから返信される返信信号を前記無線受信装置により受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である。
【０００９】
また、前記目的を達成するために、本第３発明の要旨とするところは、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応する位相を変更し得る移相部とを、備えた無線受信装置の補正方法であって、前記複数のアンテナ素子のうち一部のアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、前記複数のアンテナ素子により受信される受信信号を合成する合波部における位相が所定の位相となるように前記移相部における移相量を補正する制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
このように、前記第１発明によれば、前記複数のアンテナ素子により受信される受信信号を合成する合波部と、前記複数のアンテナ素子のうち一部のアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、前記合波部における位相が所定の位相となるように前記移相部における移相量を補正する制御を行う補正制御部を備えたものであることから、複雑な処理を行うことなく簡単な構成により各アンテナ素子に対応する移相量の補正を行うことができる。すなわち、フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線受信装置を提供することができる。
【００１１】
ここで、前記第１発明は、好適には、前記基準信号源からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するアンテナ素子選択部を備えたものである。このようにすれば、前記アンテナ素子選択部により選択される一部のアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、前記移相部における移相量を好適に補正することができる。
【００１２】
また、好適には、前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子の数を増やしていくものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００１３】
また、好適には、前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による最初の補正においては、前記基準信号源からの信号を受信する２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００１４】
また、好適には、前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を１つずつ増やしていくものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００１５】
また、好適には、前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による最初の補正においては、前記複数のアンテナ素子のうちそれらアンテナ素子の中央部に配設された少なくとも２つのアンテナ素子を、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００１６】
また、好適には、前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を変更していくものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００１７】
また、好適には、前記アンテナ素子選択部は、前記補正制御部による補正が行われる毎に、相互に隣接する２つずつのアンテナ素子を前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００１８】
また、前記第２発明の無線タグ通信装置によれば、前記第１発明の無線受信装置を備え、無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグから返信される返信信号を前記無線受信装置により受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行うものであることから、前記無線タグからの返信信号の受信処理に関するフェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線タグ通信装置を提供することができる。
【００１９】
ここで、前記第２発明は、好適には、前記アンテナ素子選択部により選択されるアンテナ素子の数に応じて前記送信信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部を備えたものである。このようにすれば、基準信号源としての前記無線タグから返信される返信信号の信号強度が、その返信信号を受信するアンテナ素子の数に応じたものとされ、より正確に前記移相量の補正を行うことができる。
【００２０】
また、前記第３発明によれば、前記複数のアンテナ素子のうち一部のアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、それらアンテナ素子により受信される受信信号を合成する合波部における位相が所定の位相となるように前記移相部における移相量を補正する制御を行うことを特徴とするものであることから、複雑な処理を行うことなく簡単な構成により各アンテナ素子に対応する移相量の補正を行うことができる。すなわち、フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線受信装置の補正方法を提供することができる。
【００２１】
ここで、前記第３発明は、好適には、前記基準信号源からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するものである。このようにすれば、前記複数のアンテナ素子のうちから選択される少なくとも２つのアンテナ素子により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、前記移相部における移相量を好適に補正することができる。
【００２２】
また、好適には、前記補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子の数を増やしていくものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００２３】
また、好適には、最初の前記補正においては、前記基準信号源からの信号を受信する２つのアンテナ素子を前記複数のアンテナ素子のうちから選択するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００２４】
また、好適には、前記補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を１つずつ増やしていくものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００２５】
また、好適には、最初の前記補正においては、前記複数のアンテナ素子のうちそれらアンテナ素子の中央部に配設された少なくとも２つのアンテナ素子を、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００２６】
また、好適には、前記補正が行われる毎に、前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子を変更していくものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００２７】
また、好適には、前記補正が行われる毎に、相互に隣接する２つずつのアンテナ素子を前記基準信号源からの信号を受信するアンテナ素子として選択するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００２８】
また、好適には、吸収体により反射を可及的に抑制した環境又は電波暗室にて前記補正を行うものである。このようにすれば、電波反射を抑制することでより正確に前記移相量の補正を行うことができる。
【００２９】
また、好適には、前記基準信号源の位置を変更しつつ前記補正を繰り返し行い、その基準信号源の位置と補正結果とを対応付けて記憶するものである。このようにすれば、前記基準信号源と対応付けられて記憶された補正結果を以降の受信処理に用いることができ、斯かる補正を毎回行わずに済む。
【００３０】
また、好適には、前記基準信号源は、前記無線受信装置に信号を伝達し得る限度においてその無線受信装置から最も離れた位置に配設されるものである。このようにすれば、より正確に前記移相量の補正を行うことができる。
【００３１】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００３２】
図１は、本発明が好適に適用される無線タグ通信システム１０について説明する図である。この無線タグ通信システム１０は、本発明の一実施例である無線タグ通信装置１２と、その無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆｃ（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグ１４において所定のコマンド（送信データ）によりその質問波Ｆｃが変調され、応答波Ｆｒ（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。この無線タグ通信システム１０は、例えば、所定の通信領域内における物品の管理等に用いられるものであり、上記無線タグ１４は、好適には、管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に設けられている。
【００３３】
図２は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この図２に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１４に対する情報の読み書きや、その無線タグ１４の方向検知等を実行するためにその無線タグ１４との間で情報の通信を行うものであり、送信データをディジタル信号として出力したり、上記無線タグ１４からの返信信号を復調する等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１６と、上記送信信号の搬送波に対応する周波数の発振出力を行う搬送波発振部１８と、その搬送波発振部１８から出力される搬送波に上記ＤＳＰ１６から供給される送信データを乗せて出力する送信アンプ２０と、その送信アンプ２０から供給される信号を質問波Ｆｃとして送信するための送信アンテナ２２と、前記無線タグ１４からの応答波Ｆｒを受信するための受信アンテナユニット２４と、その受信アンテナユニット２４により受信された受信信号からＩ相信号（同相成分）及びＱ相信号（直交成分）を抽出するＩＱ変換部２６と、そのＩＱ変換部２６から供給されるＩ相信号に上記搬送波発振部１８から出力される搬送波を掛け合わせるＩ相ミキサ２８と、そのＩ相ミキサ２８から出力される信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させるＩ相ＬＰＦ（Law Pass Filter）３０と、そのＩ相ＬＰＦ３０から出力される信号を増幅するＩ相増幅部３２と、そのＩ相増幅部３２から出力される信号をディジタル変換して上記ＤＳＰ１６へ入力するＩ相Ａ／Ｄ変換部３４と、上記ＩＱ変換部２６から供給されるＱ相信号に上記搬送波発振部１８から出力される搬送波を掛け合わせるＱ相ミキサ３６と、そのＱ相ミキサ３６から出力される信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させるＱ相ＬＰＦ３８と、そのＱ相ＬＰＦ３８から出力される信号を増幅するＱ相増幅部４０と、そのＱ相増幅部４０から出力される信号をディジタル変換して上記ＤＳＰ１６へ入力するＱ相Ａ／Ｄ変換部４２とを、備えて構成されている。
【００３４】
上記ＤＳＰ１６は、中央演算処理装置であるＣＰＵ、読出専用メモリであるＲＯＭ、及び随時書込読出メモリであるＲＡＭ等を備え、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムであり、後述する搬送波発振制御部４４、送信データ生成部４６、受信信号復調部４８、受信信号強度検出部５０、及びアンテナユニット制御部５２を機能的に備えている。また、基準信号源の位置と補正結果とを対応付けて記憶するためのメモリ部５３を備えている。上記構成において、上記受信アンテナユニット２４、ＩＱ変換部２６、Ｉ相ミキサ２８、Ｉ相ＬＰＦ３０、Ｉ相増幅部３２、Ｉ相Ａ／Ｄ変換部３４、Ｑ相ミキサ３６、Ｑ相ＬＰＦ３８、Ｑ相増幅部４０、Ｑ相Ａ／Ｄ変換部４２、受信信号復調部４８、受信信号強度検出部５０、アンテナユニット制御部５２、及びメモリ部５３等が無線受信装置として機能する。
【００３５】
図３は、前記受信アンテナユニット２４の構成の一例を説明する図である。この図３に示すように、前記受信アンテナユニット２４は、複数（図３では６つ）のアンテナ素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ（以下、特に区別しない場合には単にアンテナ素子５４と称する）と、それら複数のアンテナ素子５４それぞれに対応する移相量を変更するための移相部５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ（以下、特に区別しない場合には単に移相部５６と称する）と、同じく上記複数のアンテナ素子５４それぞれに対応する減衰率を変更するための減衰部５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、５８ｅ、５８ｆ（以下、特に区別しない場合には単に減衰部５８と称する）と、上記複数のアンテナ素子５４のうち中央部（配設幅方向中央）に配設されたアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄそれぞれに対応する受信信号を合成（加算）する第１合波部６０と、その第１合波部６０により合成された信号及び上記アンテナ素子５４ｂに対応する受信信号を合成する第２合波部６２と、その第２合波部６２により合成された信号及び上記アンテナ素子５４ｅに対応する受信信号を合成する第３合波部６４と、その第３合波部６４により合成された信号及び上記アンテナ素子５４ａに対応する受信信号を合成する第４合波部６６と、その第４合波部６６により合成された信号及び上記アンテナ素子５４に対応する受信信号を合成して前記ＩＱ変換部２６へ供給する第５合波部６８とを、備えて構成されている。この受信アンテナユニット２４では、上記複数のアンテナ素子５４のうち少なくとも２つのアンテナ素子５４からアレイアンテナ７０が構成される。また、上記複数の移相部５６それぞれにおける移相量及び上記複数の減衰部５８それぞれにおける減衰率は、後述するアンテナユニット制御部５２により制御される。
【００３６】
図４は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子７２の構成を説明する図である。この図４に示すように、上記無線タグ回路素子７２は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部７４と、そのアンテナ部７４により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部７６とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部７６は、上記アンテナ部７４により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆｃを整流する整流部７８と、その整流部７８により整流された質問波Ｆｃのエネルギを蓄積するための電源部８０と、上記アンテナ部７４により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部８８に供給するクロック抽出部８２と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部８４と、上記アンテナ部７４に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部８６と、上記整流部７８、クロック抽出部８２、及び変復調部８６等を介して上記無線タグ回路素子７２の作動を制御するための制御部８８とを、機能的に含んでいる。この制御部８８は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部８４に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部７４により受信された質問波Ｆｃを上記変復調部８６において上記メモリ部８４に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆｒとして上記アンテナ部７４から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００３７】
図２に戻って、前記搬送波発振制御部４４は、前記搬送波発振部１８による搬送波の発振出力を制御する。すなわち、前記搬送波発振部１８により搬送波が発振される状態（オン）と、搬送波が発振されない状態（オフ）とを切り替える制御を行う。また、前記搬送波発振部１８により発振される搬送波の周波数を制御する送信信号周波数制御部として機能する。前記搬送波発振部１８により発振される搬送波の信号強度を変更することで前記送信信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部としての機能も備えている。
【００３８】
前記送信データ生成部４６は、前記無線タグ１４への送信データを生成して前記送信アンプ２０へ供給する。この送信データとは、例えば所定のコマンドビット列等であり、前記送信アンプ２０は、この送信データ生成部４６から供給される送信データを前記搬送波発振部１８から供給される搬送波に乗せて前記送信用アンテナ２２から前記無線タグ１４へ向けて送信する。
【００３９】
前記受信信号復調部４８は、前記Ｉ相Ａ／Ｄ変換部３４から供給されるＩ相信号及びＱ相Ａ／Ｄ変換部４２から供給されるＱ相信号に基づいて、それらＩ相信号及びＱ相信号に対応する受信信号の復調を行う。この受信信号復調部４８により復調された復調信号が更に復号され、返答ビット列の解釈が行われることで前記無線タグ１４からの応答波Ｆrにおける変調信号が読み出される。
【００４０】
前記受信信号強度検出部５０は、前記Ｉ相Ａ／Ｄ変換部３４から供給されるＩ相信号及びＱ相Ａ／Ｄ変換部４２から供給されるＱ相信号に基づいて、それらＩ相信号及びＱ相信号に対応する受信信号の信号強度を検出する。例えば、前記Ｉ相信号、Ｑ相信号それぞれの二乗の和の平方根を算出すること等により受信信号強度を検出する。
【００４１】
前記アンテナユニット制御部５２は、前記受信アンテナユニット２４に備えられた複数の移相部５６及び減衰部５８の制御を行う。具体的には、前記複数の移相部５６それぞれにおける移相量を個別に制御する。また、前記複数の減衰部５８それぞれにおける減衰率を個別に制御する。
【００４２】
前記アンテナユニット制御部５２は、好適には、前記複数のアンテナ素子５４のうち一部のアンテナ素子５４により受信される所定の基準信号源からの信号に基づいて、各アンテナ素子５４に対応する位相が最適化されるように前記移相部５６における移相量を補正する制御を行う補正制御部として機能する。具体的には、前記受信信号強度検出部５０により検出される受信信号強度が最大となるように、すなわち前記第５合波部６８から出力される合成信号が最大振幅となるように前記移相部５６における移相量を補正する。前記第５合波部６８から出力される合成信号が最大振幅となるためには、各合波部６０、６２、６４、６６、６８における位相が同相となる必要があるため、前記アンテナユニット制御部５２は、換言すれば、前記合波部６０、６２、６４、６６、６８における位相が所定の位相となるように前記移相部５６における移相量を補正する制御を行うものである。この補正は、好適には、吸収体により反射を可及的に抑制した環境又は電波暗室にて行われる。ここで、基準信号源とは、例えば所定の位置に配設された無線タグ１４である。すなわち、本実施例の無線タグ通信装置１２は、前記送信アンテナ２２から所定の無線タグ１４へ向けて質問波Ｆcの送信を行い、その質問波Ｆcに応じてその無線タグ１４から返信される応答波Ｆrを前記受信アンテナユニット５２に備えられた一部のアンテナ素子５４により受信し、その受信信号に基づいて各アンテナ素子５４に対応する位相が最適化されるように前記移相部５６における移相量を補正する制御を行う。なお、基準信号源としての前記無線タグ１４は、好適には、前記無線タグ通信装置１２に信号を伝達し得る限度においてその無線タグ通信装置１２から最も離れた位置に配設されるものである。
【００４３】
前記アンテナユニット制御部５２は、好適には、基準信号源である無線タグ１４からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子５４を前記複数のアンテナ素子５４のうちから選択するアンテナ素子選択部としても機能する。図３に示すような本実施例の受信アンテナユニット５２において、このアンテナユニット制御部５２によるアンテナ素子５４の選択は、各アンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰率を制御することにより行われ、例えば、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰率が最小とされると共に、受信を行わないアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰率が最大とされる。
【００４４】
前記アンテナユニット制御部５２は、先ず、最初の補正においては、前記無線タグ１４からの信号を受信する２つのアンテナ素子５４を前記複数のアンテナ素子５４のうちから選択する。好適には、前記複数のアンテナ素子５４のうちそれらアンテナ素子５４の中央部に配設された２つのアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄを、基準信号源としての無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択し、それらアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄに対応する減衰部５８ｃ及び５８ｄの減衰量を最小とし、他のアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量を最大とする。斯かる状態において、前記送信アンテナ２２から前記無線タグ１４へ向けて質問波Ｆcの送信が行われると、その質問波Ｆcに応じてその無線タグ１４から返信される応答波Ｆrが前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄにより受信される。そして、前記アンテナユニット制御部５２により、それらアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄに対応する移相部５６ｃ及び５６ｄにおける移相量が変更され、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるようにそれら移相量が制御されることで、前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄに対応する位相が最適化されるように前記移相部５６ｃ及び５６ｄにおける移相量が補正される。ここで、前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄにより受信された信号の位相が一致すれば、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるため、好適には、前記移相部５６ｃ及び５６ｄの何れか片方を変化させることで、前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄで受信した信号の位相を一致させるように補正が行われる。
【００４５】
前記アンテナユニット制御部５２は、好適には、上述した補正が行われる毎に、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４の数を増やしていく制御を行う。本実施例においては、補正が行われる毎に、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４を１つずつ増やしていく。すなわち、上述した補正に続いて、前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄに加え、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４としてアンテナ素子５４ｂを追加する。具体的には、そのアンテナ素子５４ｂに対応する減衰部５８ｂの減衰量を最小とする。斯かる状態においては、前記無線タグ１４からの応答波Ｆrが前記アンテナ素子５４ｂ、５４ｃ、及び５４ｄにより受信される。ここで既に、先に行なわれた補正において前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄにより受信される受信信号の位相が一致するように前記移相部５６ｃ及び５６ｄが調整されているので、前記アンテナ素子５４ｂにより受信される受信信号の位相が前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄにより受信される受信信号の合成信号の位相と一致し前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるよう、前記アンテナユニット制御部５２により前記移相部５６ｂが調整される。同様にして、次の補正においてはアンテナ素子５４ｅが、更に次の補正においてはアンテナ素子５４ａが、更に次の補正においてはアンテナ素子５４ｆがそれぞれ追加された状態で前記移相部５６における移相量が補正されることで、前記複数のアンテナ素子５４それぞれに対応する位相が最適化される。
【００４６】
前記無線タグ通信装置１２は、好適には、基準信号源としての前記無線タグ１４の位置を変更しつつ前記補正を繰り返し行い、その無線タグ１４の位置と補正結果とを対応付けて前記メモリ部５３に記憶する。また、好適には、以降の受信処理においては、前記無線タグ１４と対応付けられて記憶された補正結果を前記メモリ部５３から読み出し、その補正結果に基づいて前記アンテナユニット制御部５２による前記受信アンテナユニット２４の制御を行う。このようにして、重複して補正を行うことなく次回以降の通信を行うことができる。
【００４７】
図５は、前記無線タグ通信装置１２のＤＳＰ１６による移相量補正制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００４８】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、測定回数を示すｎが初期値である１とされる。次に、Ｓ２において、最初に選択されるアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄ以外のアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量が最大に設定される。次に、補正制御部としての前記アンテナユニット制御部５２の動作に対応するＳＳにおいて、前記移相部５６における移相量が制御されて図６に示す受信最大条件検出制御が行われる。次に、Ｓ３において、ｎ＝Ｎ−１（Ｎはアンテナ素子５４の総数）であるか否かが判断される。このＳ３の判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ３の判断が否定される場合には、Ｓ４において、ｎに１が加算された後、Ｓ５において、次に選択されるアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量が最小に設定される。そして、Ｓ６において、選択されないアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量が最大に設定された後、ＳＳ以下の処理が再び実行される。以上の制御において、Ｓ２、Ｓ５、及びＳ６がアンテナ素子選択部としての前記アンテナユニット制御部５２の動作に対応する。
【００４９】
図６に示す受信最大条件検出制御では、先ず、ＳＳ１において、補正対象となるｎ番目のアンテナ素子５４に対応する移相部５６の移相量を示すθが零とされると共に、受信信号強度の最大値を示すＶmaxが零とされる。次に、ＳＳ２において、ｎ番目のアンテナ素子５４に対応する移相部５６における移相量がθに設定される。次に、前記受信信号強度検出部５０の動作に対応するＳＳ３において、前記受信アンテナユニット２４により受信された受信信号の信号強度Ｖrが検出される。次に、ＳＳ４において、ＳＳ３にて検出された受信信号強度Ｖrがその時点における最大値Ｖmaxよりも大きいか否かが判断される。このＳＳ４の判断が否定される場合には、ＳＳ６以下の処理が実行されるが、ＳＳ４の判断が肯定される場合には、ＳＳ５において、移相量の最適値を示すθmaxがその時点における移相量θとされると共に、受信信号強度の最大値を示すＶmaxがその時点における受信信号強度Ｖrとされた後、ＳＳ６において、θが３６０°より小さいか否かが判断される。このＳＳ６の判断が肯定される場合には、ＳＳ７において、θに所定値ｄθが加算された後、ＳＳ２以下の処理が再び実行されるが、ＳＳ６の判断が否定される場合には、ＳＳ８において、ｎ番目のアンテナ素子５４に対応する移相部５６の移相量がθmaxとされた後、図５に示す移相量補正制御に復帰させられる。
【００５０】
このように、本実施例によれば、前記複数のアンテナ素子５４により受信される受信信号を合成する合波部６８等と、前記複数のアンテナ素子５４のうち一部のアンテナ素子５４により受信される基準信号源である無線タグ１４からの信号に基づいて、各アンテナ素子５４に対応する位相が最適化されるように前記移相部５６における移相量を補正する制御を行う補正制御部としてのアンテナユニット制御部５２（ＳＳ）を備えたものであることから、複雑な処理を行うことなく簡単な構成により各アンテナ素子５４に対応する移相量の補正を行うことができる。すなわち、フェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線受信装置及びその補正方法を提供することができる。
【００５１】
また、前記無線タグ１４からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子５４を前記複数のアンテナ素子５４のうちから選択するアンテナ素子選択部としてのアンテナユニット制御部５２（Ｓ２、Ｓ５、及びＳ６）を備えたものであるため、そのアンテナユニット制御部５２により選択される一部のアンテナ素子５４により受信される前記無線タグ１４からの信号に基づいて、前記移相部５６における移相量を好適に補正することができる。
【００５２】
また、前記アンテナユニット制御部５２は、補正が行われる毎に、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４の数を増やしていくものであり、追加されるアンテナ素子５４に対応する前記移相部５６のみを順次補正していくことで補正が完了するため、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００５３】
また、前記アンテナユニット制御部５２は、最初の補正においては、前記無線タグ１４からの信号を受信する２つのアンテナ素子５４を前記複数のアンテナ素子５４のうちから選択するものであり、前記２つのアンテナ素子５４に対応する前記移相部５６の何れか片方のみを補正することで補正が完了するため、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００５４】
また、前記アンテナユニット制御部５２は、補正が行われる毎に、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４を１つずつ増やしていくものであり、追加されるアンテナ素子５４に対応する一つの前記移相部５６のみの補正を繰り返していくことで補正が完了するため、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００５５】
また、前記アンテナユニット制御部５２は、最初の補正においては、前記複数のアンテナ素子５４のうちそれらアンテナ素子５４の中央部に配設された２つのアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄを、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択するものであり、前記無線タグ１４が置かれた位置が変更される場合でも、中央部に配設された二つのアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄが最も安定して通信できるため、個の２つのアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄを最初に補正することで、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００５６】
また、本実施によれば、前記無線タグ１４に向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信することでその無線タグ１４との間で情報の通信を行うものであることから、前記無線タグ１４からの返信信号の受信処理に関するフェイズドアレイ処理における移相量の補正を容易に実行し得る無線タグ通信装置１２を提供することができる。
【００５７】
また、吸収体により反射を可及的に抑制した環境又は電波暗室にて前記補正を行うものであるため、電波反射を抑制することでより正確に前記移相量の補正を行うことができる。
【００５８】
また、前記無線タグ１４の位置を変更しつつ前記補正を繰り返し行い、その無線タグ１４の位置と補正結果とを対応付けて前記メモリ部５３に記憶するものであるため、前記無線タグ通信装置１２によって受信する方向を変更する場合に、前記無線タグ１４の方向と対応付けられて記憶された補正結果を以降の受信処理に用いることができ、斯かる補正を毎回行わずに済む。
【００５９】
また、基準信号源としての前記無線タグ１４は、前記無線タグ通信装置１２に信号を伝達し得る限度においてその無線タグ通信装置１２から最も離れた位置に配設されるものであるため、前記複数の受信アンテナ５４のそれぞれで受信する電力の差が小さくなり、より正確に前記移相量の補正を行うことができる。
【００６０】
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、前述した実施例と共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
図７は、前記無線タグ通信装置１２に備えられる受信アンテナユニットの構成の他の一例を説明する図である。この図７に示すように、本実施例の受信アンテナユニット９０では、前記アンテナ素子５４により受信される受信信号の受信回路側（ＩＱ変換部２６側）への供給、遮断を切り替えるための複数（図７では４つ）の開閉部９２ａ、９２ｂ、９２ｅ、９２ｆ（以下、特に区別しない場合には単に開閉部９２と称する）が備えられている。これら各開閉部９２は、上記開閉部９２ａが前記アンテナ素子５４ａに、上記開閉部９２ｂが前記アンテナ素子５４ｂに、上記開閉部９２ｅが前記アンテナ素子５４ｅに、上記開閉部９２ｆが前記アンテナ素子５４ｆに、それぞれ対応して設けられている。また、各開閉部９２に対応して終端抵抗９４ａ、９４ｂ、９４ｅ、９４ｆ（以下、特に区別しない場合には単に終端抵抗９４と称する）が備えられており、各開閉器９２においてアンテナ素子５４が接続された端子の他方の端子に接続されると共に、他端が接地されている。
【００６２】
前記アンテナユニット制御部５２は、上記各開閉部９２における開閉を制御することにより、上記受信アンテナユニット９０において基準信号源である無線タグ１４からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子５４を前記複数のアンテナ素子５４のうちから選択するアンテナ素子選択部として機能する。すなわち、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４に対応する開閉部９２をアンテナ素子５４側の端子に接続させると共に、受信を行わないアンテナ素子５４に対応する開閉部９２を終端抵抗９４側の端子に接続させる。なお、図７に示すように、上記受信アンテナユニット９０において、中央部に配設されたアンテナ素子５４ｃ、５４ｄに対応しては開閉部９２が備えられていないが、これは、前述したように最初の補正においては、前記複数のアンテナ素子５４のうち中央部に配設された２つのアンテナ素子５４ｃ、５４ｄにより基準信号源である無線タグ１４からの信号を受信すると共に、補正が行われる毎に、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４の数を増やしていくものであるため、中央部に配設された２つのアンテナ素子５４ｃ、５４ｄにおいては受信信号を遮断する必要がないことを踏まえた構成である。
【００６３】
図８は、前記無線タグ通信装置１２に備えられる受信アンテナユニットの構成の更に別の一例を説明する図である。この図８に示すように、本実施例の受信アンテナユニット９６は、相互に隣接する２つのアンテナ素子５４ａ及び５４ｂそれぞれに対応する受信信号を合成（加算）する第１合波部９８と、同じく相互に隣接する２つのアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄそれぞれに対応する受信信号を合成する第２合波部１００と、同じく相互に隣接する２つのアンテナ素子５４ｅ及び５４ｆそれぞれに対応する受信信号を合成する第３合波部１０２と、上記第１合波部９８により合成された信号及び上記第２合波部１００により合成された信号を合成する第４合波部１０４と、上記第３合波部１０２により合成された信号及び上記第４合波部１０４により合成された信号を合成して前記ＩＱ変換部２６へ供給する第５合波部１０６とを、備えて構成されている。
【００６４】
上記受信アンテナユニット９６における移相量の補正において、前記アンテナユニット制御部５２は、各アンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰率を制御することにより基準信号源である無線タグ１４からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子５４を前記複数のアンテナ素子５４のうちから選択するアンテナ素子選択部として機能する。このアンテナ素子選択部としてのアンテナユニット制御部５２は、補正が行われる毎に、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４を変更していくものであり、好適には、補正が行われる毎に、相互に隣接する２つずつのアンテナ素子５４を前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択する。
【００６５】
すなわち、先ず、最初の補正においては、前記アンテナ素子５４ａ及び５４ｂを前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択し、それらアンテナ素子５４ａ及び５４ｂに対応する減衰部５８ａ及び５８ｂの減衰量を最小とし、他のアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量を最大とする。この状態において、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるようにそれら移相量が制御されることで、前記アンテナ素子５４ａ、５４ｂに対応する位相が最適化されるように前記移相部５６ａ、５６ｂにおける移相量が補正される。ここで、前記アンテナ素子５４ａ及び５４ｂにより受信される信号の位相が一致すれば、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるため、好適には、前記移相部５６ａ及び５６ｂの何れか片方を変化させて、アンテナ素子５４ａ及び５４ｂで受信した信号の位相が一致する条件を探す制御を行う。同様にして、次の補正においてはアンテナ素子５４ｃ、５４ｄが、更に次の補正においてはアンテナ素子５４ｅ、５４ｆがそれぞれ前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択された状態で前記移相部５６における移相量が補正されることで、前記複数のアンテナ素子５４それぞれに対応する位相が最適化される。
【００６６】
更に次の補正においては前記アンテナ素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び５４ｄを受信するアンテナ素子５４として選択され、それらアンテナ素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び５４ｄに対応する減衰部５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、及び５８ｄの減衰量が最小とされ、他のアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量が最大とされる。そして、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるようにそれらの移相量が制御される。ここで既に、アンテナ素子５４ａ及び５４ｂの合成受信信号と、アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄの合成受信信号はそれぞれ最大になるように前記移相部５６ａ、５６ｂ、５６ｃ及び５６ｄが調整されているため、前記移相部５６ａ及び５６ｂは固定しておき、前記移相部５６ｃ及び５６ｄを双方同じ移相量だけ変更することで、前記アンテナ素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び５４ｄの合成信号の前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるように調整できる。斯かる補正の後に、全ての減衰部５８の減衰量を最小とし、全てのアンテナ素子５４により受信される信号の前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大になるように前記移相部５６を制御する。ここで既に、アンテナ素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄの合成受信信号と、既にアンテナ素子５４ｅ及び５４ｆの合成受信信号はそれぞれ最大になるように前記移相部５６は調整されているため、前記移相部５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、及び５６ｄは固定しておき、前記移相部５６ｅ及び５６ｆを双方同じ移相量だけ変更することで、全てのアンテナ素子５４による受信合成信号の前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるように調整できる。
【００６７】
このように、本実施例によれば、アンテナ素子選択部としての前記アンテナユニット制御部５２は、補正が行われる毎に、基準信号源である前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４を変更していくものであるため、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００６８】
また、前記アンテナユニット制御部５２は、補正が行われる毎に、受信信号の大きさが略等しくなる隣接する２つずつのアンテナ素子５４を前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択するものであるため、実用的な態様で前記移相量の補正を行うことができる。
【００６９】
図９は、前記無線タグ通信装置１２に備えられる受信アンテナユニットの構成の更に別の一例を説明する図である。この図９に示すように、本実施例の受信アンテナユニット１０８は、前記複数のアンテナ素子５４の中央部から対称的（等距離）に、その中央部に最も近く配設された２つのアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄそれぞれに対応する受信信号を合成（加算）する第１合波部１１０と、同じく前記複数のアンテナ素子５４の中央部から対称的に配設された２つのアンテナ素子５４ｂ及び５４ｅそれぞれに対応する受信信号を合成する第２合波部１１２と、同じく前記複数のアンテナ素子５４の中央部から対称的に、その中央部から最も遠く配設された２つのアンテナ素子５４ａ及び５４ｆそれぞれに対応する受信信号を合成する第３合波部１１４と、上記第１合波部１１０により合成された信号及び上記第２合波部１１２により合成された信号を合成する第４合波部１１６と、上記第３合波部１１４により合成された信号及び上記第４合波部１１６により合成された信号を合成して前記ＩＱ変換部２６へ供給する第５合波部１１８とを、備えて構成されている。
【００７０】
上記受信アンテナユニット１０８における移相量の補正において、前記アンテナユニット制御部５２は、各アンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰率を制御することにより基準信号源である無線タグ１４からの信号を受信する少なくとも２つのアンテナ素子５４を前記複数のアンテナ素子５４のうちから選択するアンテナ素子選択部として機能する。このアンテナ素子選択部としてのアンテナユニット制御部５２は、補正が行われる毎に、前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４を変更していくものであり、好適には、補正が行われる毎に、前記複数のアンテナ素子５４の中央部から等距離の位置に配設された２つずつのアンテナ素子５４を前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択する。すなわち、先ず、最初の補正においては、前記アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄを前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択し、それらアンテナ素子５４ｃ及び５４ｄに対応する減衰部５８ｃ及び５８ｄの減衰量を最小とし、他のアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量を最大とする。この状態において、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるようにそれら移相量が制御されることで、前記アンテナ素子５４ｃ、５４ｄに対応する位相が最適化されるように前記移相部５６ｃ、５６ｄにおける移相量が補正される。ここで、アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄにより受信される信号の位相を一致すれば、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるため、好適には、前記移相部５６ｃ及び５６ｄの何れか片方を変化させて、アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄにより受信される信号の位相が一致する条件を探す。同様にして、次の補正においてはアンテナ素子５４ｂ、５４ｅが、更に次の補正においてはアンテナ素子５４ａ、５４ｆがそれぞれ前記無線タグ１４からの信号を受信するアンテナ素子５４として選択された状態で前記移相部５６における移相量が補正されることで、前記複数のアンテナ素子５４それぞれに対応する位相が最適化される。
【００７１】
更に次の補正において、前記アンテナ素子５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、及び５４ｅが受信するアンテナ素子５４として選択され、それらアンテナ素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び５４ｄに対応する減衰部５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ及び５８ｅの減衰量が最小とされ、他のアンテナ素子５４に対応する減衰部５８の減衰量が最大とされる。そして、前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるようにそれら移相量が制御される。ここで既に、アンテナ素子５４ｃ及び５４ｄの合成受信信号と、アンテナ素子５４ｂ及び５４ｅの合成受信信号はそれぞれ最大になるように前記移相部５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、及び５６ｅが調整されているため、前記移相部５６ｃ及び５６ｄは固定しておき、前記移相部５６ｂ及び５６ｅを双方同じ移相量だけ変更することで、前記アンテナ素子５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、及び５４ｅの合成信号の前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるように調整できる。この補正の後に、全ての減衰部５８の減衰量を最小とし、全てのアンテナ素子５４により受信される信号の前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大になるように前記移相部５６を制御する。ここで既に、アンテナ素子５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、及び５４ｅの合成受信信号と、アンテナ素子５４ａ及び５４ｆの合成受信信号はそれぞれ最大になるように前記移相部５６は調整されているため、前記移相部５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、及び５６ｅは固定しておき、前記移相部５６a及び５６ｆを双方同じ移相量だけ変更することで、全てのアンテナ素子５４による受信合成信号の前記受信信号強度検出部５０により検出される信号強度が最大となるように調整できる。
【００７２】
図１０は、本発明の他の実施例である無線タグ通信装置１２０の構成を説明する図である。この図１０に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１２０は、前記送信アンプ２０から供給される信号を質問波Ｆｃとして送信すると共に、前記無線タグ１４からの応答波Ｆｒを受信するための送受信アンテナユニット１２２を備えている。
【００７３】
図１１は、前記送受信アンテナユニット１２２の構成の一例を説明する図である。この図１１に示すように、前記送受信アンテナユニット１２２は、前記送信アンプ２０から供給される送信信号を対応するアンテナ素子４に供給すると共に、各アンテナ素子５４により受信された受信信号を対応する合波部へ供給する複数（図１１では６つ）の送受信分離部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄ、１２４ｅ、１２４ｆ（以下、特に区別しない場合には単に送受信分離部１２４と称する）を備えて構成されている。また、前記複数のアンテナ素子５４は、前記無線タグ１４へ質問波Ｆｃを送信すると共に、その質問波Ｆｃに応じてその無線タグ１４から返信される応答波Ｆｒを受信するための送受信共用のアンテナ素子５４として機能する。
【００７４】
本実施例の無線タグ通信装置１２０に備えられた搬送波発振制御部４４は、好適には、アンテナ素子選択部としての前記アンテナユニット制御部５２により選択されるアンテナ素子５４の数に応じて前記送信信号（搬送波）の信号強度を制御する送信信号強度制御部として機能する。例えば、送信信号の送信に用いられるアンテナ素子５４の数がＭである場合には、各アンテナ素子５４から送信される送信信号すなわち各アンテナ素子５４へ供給する送信信号の強度が１／Ｍとなるように制御する。斯かる制御により、前記無線タグ１４に向けアレイアンテナ７０から送信される送信信号の合計出力が一定とされ、補正を正確に行うことができる。
【００７５】
図１２は、前記無線タグ通信装置１２０のＤＳＰ１６による移相量補正制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。この制御において、前述した図５の制御と共通するステップについては同一の符号を付してその説明を省略する。この図１２に示す移相量補正制御では、前述したＳ６の処理に続いて、送信信号強度制御部としての前記搬送波発振制御部４４の動作に対応するＳ７において、送信信号の送信に用いられるアンテナ素子５４の数Ｍに応じて、各アンテナ素子５４の送信信号出力が１／Ｍとされた後、前述した図６に示すＳＳ以下の処理が実行される。
【００７６】
このように、本実施例によれば、アンテナ素子選択部としての前記アンテナユニット制御部５２により選択されるアンテナ素子５４の数に応じて前記送信信号の信号強度を制御する送信信号強度制御部としての搬送波発振制御部４４（Ｓ７）を備えたものであるため、基準信号源としての前記無線タグ１４から返信される返信信号の信号強度が、その返信信号を受信するアンテナ素子５４の数に応じたものとされ、より正確に前記移相量の補正を行うことができる。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００７８】
例えば、前述の実施例において、前記搬送波発振制御部４４、送信データ生成部４６、受信信号復調部４８、受信信号強度検出部５０、及びアンテナユニット制御部５２は、何れも戦記ＤＳＰ１６に機能的に備えられたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらの制御機能を有する制御装置がそれぞれ個別に備えられたものであってもよい。また、それら制御機能による制御はディジタル信号処理であると、アナログ信号処理であるとを問わない。
【００７９】
また、前述の実施例において、合波部６８等は、受信アンテナ素子５４を増やす組み合わせに合う形で受信アンテナ素子５４を接続していたが、この合波部には種々の態様が考えられ、どのアンテナ素子５４との組み合わせであってもよい。或いは、３本以上のアンテナ素子５４を一つの合波器で合波する構成でも構わない。
【００８０】
また、前述の実施例では、前記無線タグ１４に向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信することでその無線タグ１４との間で情報の通信を行う無線タグ通信装置１２に本発明の無線受信装置が適用された例を説明したが、本発明は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応する位相を変更し得る移相部とを、備えた無線受信装置乃至は斯かる無線受信装置を備えた機器に広く適用され得るものである。
【００８１】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明が好適に適用される無線タグ通信システムについて説明する図である。
【図２】本発明の一実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図３】図２の無線タグ通信装置に備えられた受信アンテナユニットの構成の一例を説明する図である。
【図４】図２の無線タグ通信装置の通信対象である無線タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。
【図５】図２の無線タグ通信装置のＤＳＰによる移相量補正制御の要部を説明するフローチャートである。
【図６】図５の移相量補正制御の一部である条件検出制御を説明するフローチャートである。
【図７】図２の無線タグ通信装置に備えられる受信アンテナユニットの構成の他の一例を説明する図である。
【図８】図２の無線タグ通信装置に備えられる受信アンテナユニットの構成の更に別の一例を説明する図である。
【図９】図２の無線タグ通信装置に備えられる受信アンテナユニットの構成の更に別の一例を説明する図である。
【図１０】本発明の他の実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図１１】図１０の無線タグ通信装置に備えられたアンテナユニットの構成の一例を説明する図である。
【図１２】図１０の無線タグ通信装置のＤＳＰによる移相量補正制御の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１２、１２０：無線タグ通信装置
１４：無線タグ（基準信号源）
４４：搬送波発振制御部（送信信号強度制御部）
５２：アンテナユニット制御部（補正制御部、アンテナ素子選択部）
５４：アンテナ素子
５６：移相部
６０、６２、６４、６６、６８、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８：合波部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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