(57)【要約】【課題】  小型で高速な指向性切り換えが可能であり、他の信号の干渉を抑制して最適条件で信号を送受信することが可能なアンテナ装置およびその指向性制御方法を提供する。【解決手段】  同軸線路１との接続部５を介して前記同軸線路１から給電されるアンテナ装置Ａにおいて、前記同軸線路１に形成される電界分布を前記接続部５またはその近傍で変化させる可変手段７とを備えた指向性可変アンテナ４と、この指向性可変アンテナ４の無線信号の送受信状態に応じて指向性の方向を決定し、前記指向性を制御する指向性制御部９とで構成される。【選択図】  図１
2007013811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸線路との接続部を介して前記同軸線路から給電されるアンテナ装置において、前記同軸線路に形成される電界分布を前記接続部またはその近傍で変化させる可変手段を備えた指向性可変アンテナと、この指向性可変アンテナの無線信号の送受信状態に応じて指向性の方向を決定し、前記指向性を制御する指向性制御部と、を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記指向性制御部は、前記指向性可変アンテナの指向性が取り得る方向に順次指向性を変化させる指向性スキャン手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記指向性制御部は、前記指向性スキャン手段により指向性スキャンを行った結果に基づいて、前記指向性可変アンテナの指向性の方向を前記無線信号の送受信状態を示す性能指数値が所定値以上となるように制御することを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記性能指数値は、信号強度、信号対雑音比、信号波対干渉波比、符号誤り率から選択される少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記指向性制御部は、前記性能指数値に基づいて電波の到来方向を粗く推定する第１の到来方向推定手段と、前記第１の到来方向推定手段による推定の結果として得られた電波の到来方向に基づいて、精密な到来方向推定に必要な方向に指向性スキャンを行い、到来方向を推定する第２の到来方向推定手段とからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記指向性制御部は、同じ相手と通信を行っている間は送受信に用いられている指向性および隣接する指向性の中から選択する機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記指向性制御部は、前記指向性可変アンテナから送信された無線信号に対する受信を通知する信号が所定回数以上通知されなかった場合に、前記指向性スキャンを行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記指向性制御部は、無線パケット通信方式による送受信が可能な構成を有しており、前記パケットの送受信を行っていない期間に最適な指向性の決定を行い、パケットの送受信を行っている間は、前記指向性可変アンテナの指向性を前記最適な指向性に固定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記性能指数値を通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記性能指数値が最も良い方向を通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
同軸線路との接続部を介して前記同軸線路から給電される指向性可変アンテナの指向性を制御する指向性可変アンテナの指向性制御方法において、前記指向性可変アンテナの無線信号の送受信状態に応じて、前記同軸線路に形成される電界分布を前記接続部またはその近傍で変化させることにより指向性を変化させることを特徴とする指向性可変アンテナの指向性制御方法。
【請求項１２】
指向性制御方法において、前記同軸線路に形成される電界分布を順次変化させることにより、順次指向性を変化させ、最も送受信状態の良い指向性を決定することを特徴とする請求項１１記載の指向性可変アンテナの指向性制御方法。
【請求項１３】
前記電界分布を変化させる電界分布変化は前記同軸線路の信号線と接地導体間の一部を短絡することであることを特徴とする請求項１１または１２記載の指向性可変アンテナの指向性制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮなどの無線通信を用いて基地局と情報端末装置とのデータ通信を行うシステムにおいて使用可能な、基地局または情報端末装置に設置する指向性可変アンテナを備えたアンテナ装置およびその指向性制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信技術の飛躍的な発展に伴い、無線技術を利用した製品が広く普及し始めている。従来から良く知られている無指向性アンテナを備えた無線装置は、無線信号を広範囲方向にわたり送受信する長所があるが、伝播損失や他の電波との干渉のために信号の誤りが増加するという欠点がある（例えば、特許文献１および２参照）。
また、ホーンアンテナなどの指向性アンテナを備えた無線装置は、所定方向の電波を鋭敏に送受信可能であるという長所を有するが、無線信号の指向方向を制御するさいにアンテナを機械的に回転させるため、アンテナと送受信装置を接続するケーブルを機械的に回転させる必要がある。
しかしながら、ケーブルのねじれに対応し得るように、十分短くかつ高周波信号伝送可能なケーブルの実現は困難である。また、機械的な回転駆動によるため高速な指向性切り換えができない。
さらに、複数の無指向性アンテナとその信号をベクトル合成する回路からなるアダプティブアレイアンテナを備えた無線装置は、高速な指向性切り換えを実現できるという長所があるが、複数のアンテナ素子および送受信回路が必要であり、アンテナ装置が大型化し、コストが高くなるという欠点を有する。
一方で、電波を反射板で反射させて指向性を持たせるアンテナ装置が開発されている。例えば、特許文献１においては、無指向性アンテナに取り外しおよび折り畳みが可能な反射板が設置されるアンテナ用反射板装置が開示されている。また、例えば、特許文献２においては、アンテナとは分離して天井に固定した反射板を常時回動させる無線ＬＡＮ装置が開示されている。
【特許文献１】実開平５−５３３１４号公報
【特許文献２】特開平７−２５００２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１では、アンテナと反射板が機械的に接触しているため、反射板の機械的動作によるノイズが多大となるミリ波帯、準ミリ波帯などの超高周波帯域では使用することができないという問題がある。また、反射板の機械的な回転駆動により指向性を変化させるため、高速な指向性切り換えができない。
また、特許文献２では、この無線ＬＡＮ装置は、反射板が天井に固定されているため、アンテナの使用場所が反射板の直下に限定されてしまい携帯用端末装置として使用できないという問題がある。
さらに、従来の指向性可変アンテナを備えたアンテナ装置は、高速な指向性切り換えができない、アンテナ装置が大型化しコストが高くなる、機械的動作によりノイズが発生する、アンテナの使用場所が限定されるなどの問題があった。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、小型で高速な指向性切り換えが可能であり、他の信号の干渉を抑制して最適条件で信号を送受信することが可能なアンテナ装置およびその指向性制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、同軸線路との接続部を介して前記同軸線路から給電されるアンテナ装置において、前記同軸線路に形成される電界分布を前記接続部またはその近傍で変化させる可変手段を備えた指向性可変アンテナと、この指向性可変アンテナの無線信号の送受信状態に応じて指向性の方向を決定し、前記指向性を制御する指向性制御部と、を備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記指向性制御部は、前記指向性可変アンテナの指向性が取り得る方向に順次指向性を変化させる指向性スキャン手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記指向性制御部は、前記指向性スキャン手段により指向性スキャンを行った結果に基づいて、前記指向性可変アンテナの指向性の方向を前記無線信号の送受信状態を示す性能指数値が所定値以上となるように制御することを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記性能指数値は、信号強度、信号対雑音比、信号波対干渉波比、符号誤り率から選択される少なくともいずれか１つである請求項３記載のアンテナ装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記指向性制御部は、前記性能指数値に基づいて電波の到来方向を粗く推定する第１の到来方向推定手段と、前記第１の到来方向推定手段による推定の結果として得られた電波の到来方向に基づいて、精密な到来方向推定に必要な方向に指向性スキャンを行い、到来方向を推定する第２の到来方向推定手段とからなる請求項１乃至４のいずれか１項記載のアンテナ装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記指向性制御部は、同じ相手と通信を行っている間は送受信に用いられている指向性および隣接する指向性の中から選択する機能を備えている請求項１乃至５のいずれか１項記載のアンテナ装置を特徴とする。
【０００５】
また、請求項７に記載の発明は、前記指向性制御部は、前記指向性可変アンテナから送信された無線信号に対する受信を通知する信号が所定回数以上通知されなかった場合に、前記指向性スキャンを行う機能を備えている請求項１乃至６のいずれか１項記載のアンテナ装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記指向性制御部は、無線パケット通信方式による送受信が可能な構成を有しており、前記パケットの送受信を行っていない期間に最適な指向性の決定を行い、パケットの送受信を行っている間は、前記指向性可変アンテナの指向性を前記最適な指向性に固定する機能を備えている請求項１乃至７のいずれか１項記載のアンテナ装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記性能指数値を通知する通知手段を備えた請求項１乃至８のいずれか１項記載のアンテナ装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、前記性能指数値が最も良い方向を通知する通知手段を備えた請求項１乃至９のいずれか１項記載のアンテナ装置を特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、同軸線路との接続部を介して前記同軸線路から給電される指向性可変アンテナの指向性を制御する指向性可変アンテナの指向性制御方法において、前記指向性可変アンテナの無線信号の送受信状態に応じて、前記同軸線路に形成される電界分布を前記接続部またはその近傍で変化させることにより指向性を変化させる指向性可変アンテナの指向性制御方法を特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、指向性制御方法において、前記同軸線路に形成される電界分布を順次変化させることにより、順次指向性を変化させ、最も送受信状態の良い指向性を決定する請求項１１記載の指向性可変アンテナの指向性制御方法を特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、前記電界分布を変化させる電界分布変化は前記同軸線路の信号線と接地導体間の一部を短絡することである請求項１１または１２記載の指向性可変アンテナの指向性制御方法を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、指向性スキャン機能を備え、性能指数値（信号強度、信号対雑音比、信号波対干渉波比、符号誤り率のうち少なくともいずれか１つ）が所定値以上となるように指向性を制御可能であるので、高速での指向性切り換えが可能となる。
また、他からの干渉波の影響を少なくする方向に制御して無線信号を送受信可能であるので、信号電力を大きくすることができ、かつ信号誤りを低減することができ、さらに、１つの送受信回路と１つの指向性可変アンテナのみで指向性を制御できるので、アンテナ装置の小型化および低コスト化が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明によるアンテナ装置の第１の実施の形態の構成を示す斜視図である。図２は図１のアンテナ装置を示す断面図である。
本実施の形態に係るアンテナ装置は、例えば、携帯用パーソナルコンピュータなどの情報端末装置と組み合わせて、例えば、無線ＬＡＮ装置の移動端末用アンテナとして使用することができる。
このアンテナ装置Ａにおいては、同軸線路１に形成される電界分布を接続部５またはその近傍で変化させる可変手段（スイッチ）７を備えた指向性可変アンテナ（放射素子）４と、図３において後述されるような、指向性可変アンテナ４の無線信号の送受信状態に応じて指向性の方向を決定し、かつこの指向性を制御する指向性制御手段（指向性制御部）９とで構成される。
ここで、指向性可変アンテナ４の指向性切り換え動作について説明する。図１および図２に示したアンテナ装置Ａは、信号線２と接地導体３からなる同軸線路１と、この同軸線路１に接続された無指向性アンテナ（放射素子）４（図１ではディスコーンアンテナの場合を示した）とで構成されている。
同軸線路１と無指向性アンテナ４との接続部５には４方向に短絡線６とスイッチ７が接続されており、スイッチ７は電気的にオン／オフできるものを採用している。スイッチ７としてはダイオードスイッチ、ＭＥＭＳスイッチなどが使用可能である。図１において、符号１０は接続部５を形成する地板を示している。
指向性可変アンテナ４において、スイッチ７は、アンテナ装置外部より制御用電極（図示せず）を用いて電気的にオン／オフの状態を制御できるようになっている。指向性可変アンテナ４は、スイッチ７によりアンテナ給電部の同軸線路１を短絡すると、この同軸線路１内の電界分布が変化することにより、短絡側の利得を低下させるとともに、反対側の利得を向上させることができる。
例えば、全てのスイッチをオフにすれば、同軸線路１の電界分布に乱れはなく、アンテナ装置Ａの放射パターンは無指向性のままである。しかし、４方向にある４つのスイッチ７のうち１つをオンした場合には、同軸線路１内の電界が乱され、アンテナ装置Ａの放射パターンは指向性を持つようになる。また、オンにするスイッチ７を切り換えることにより、アンテナ装置Ａの指向性を切り換えることが可能である。
また、指向性可変アンテナ４の指向性が取り得る方向に順次指向性を変化させる指向性スキャン機能を備えている。さらに、アンテナ装置Ａの指向性が自動的に最適方向となるように制御するために、指向性スキャンを行った結果に基づいて、指向性制御部９に、アンテナ指向性の方向を、無線信号の送受信状態を示す性能指数値が所定値以上となるように制御する機能を備えた。
指向性制御部９に備える制御機能が制御する性能指数値としては、信号強度、信号対雑音比、信号波対干渉波比、符号誤り率から選択される少なくともいずれか１つを採用することとした。
【０００８】
図３はアンテナ装置の動作を示すブロック図である。第１の実施の形態に係るアンテナ装置Ａは、無線信号を受信する指向性可変アンテナ４と、この指向性可変アンテナ４が受信した信号が入力され、かつ無線信号の受信状態を示す性能指数値が導出される受信回路８と、指向性制御部９とから構成される。
上記構成において、まず、指向性可変アンテナ４は、スイッチ７を順次オンにすることにより指向性スキャンを行い、無線信号を受信して受信回路８に伝送する。この受信回路８は、指向性可変アンテナ４が受信した無線信号の性能指数値（例えば、ＳＮＲ：Signal Noise Ratio（信号対雑音比）など）を指向性制御部９に伝送する。
指向性制御部９は、性能指数値（例えば、ＳＮＲなど）が最適の値となるように指向性を決定し、指向性可変アンテナ４に設けられたスイッチ７に駆動電圧を印加して指向性を変化させる。このとき、上記性能指数として、信号強度、信号対雑音比（ＳＮＲ）、信号波対干渉波比、符号誤り率などのパラメータ値を使用することができる。
【０００９】
第１の実施の形態のアンテナ装置Ａにおいては、性能指数値が最適となる位置に指向性が向くので、アンテナ装置Ａの指向性は必ずしも無線信号の到来方向を向くのではなく、例えば、干渉が最も抑制される方向に向けることができ、最適な通信条件で無線信号を送受信することができる。
また、第１の実施の形態に係るアンテナ装置Ａは、受信信号の性能指数値を表示する表示部（図示せず）を備えており、ユーザに受信品質情報を通知することができる。したがって、表示部の情報に基づいて、ユーザがアンテナの指向性を手動で切り換えることも可能である。
ユーザは、表示部の情報に基づいて、指向性可変アンテナ４に設けられたスイッチ７のオン／オフを手動で切り換えることにより、性能指数値が最適となる方向に指向性を変化させることができる。
上記の構成によれば、同軸線路１と指向性可変アンテナ４との接続部５またはその近傍の電界分布を変化させることにより、指向性スキャン機能を備え、性能指数値（信号強度、信号体雑音比、信号波対干渉波比、符号誤り率のうち少なくともいずれか１つ）が所定値以上となるように指向性を制御可能なアンテナ装置を提供することができる。
これにより、高速での指向性切り換えが可能となり、また、他からの干渉波の影響を少なくする方向に制御して無線信号を送受信可能なので、信号電力を大きくすることができ、信号誤りを低減することができる。さらに、１つの送受信回路と１つの指向性可変アンテナのみで指向性を制御できるので、アンテナ装置の小型化および低コスト化が実現される。
【００１０】
図４は本発明によるアンテナ装置の第２の実施の形態の構成を示す斜視図である。図５は図４のアンテナ装置の同軸線路と指向性可変アンテナとの接続部を示す上面図である。
第２の実施の形態に係るアンテナ装置について説明する。本実施の形態に係るアンテナ装置は、第１の実施の形態と同様に、図６に関連して後述するように、携帯用パーソナルコンピュータなどの情報端末装置と組み合わせて、無線ＬＡＮ装置の移動端末用アンテナとして使用される。
本実施の形態に係るアンテナ装置は、図１の第１の実施の形態と同様に、同軸線路１で給電される。同軸線路１と指向性可変アンテナ４との接続部５には８方向に短絡線６とスイッチ７（ＳＷ１−ＳＷ８）が接続されている。スイッチ７のオン／オフにより指向性を高速に切り換えることが可能である。図４において、符号１０は接続部５を形成する地板を示している。
また、本実施の形態に係るアンテナ装置Ａは、図１の第１の実施の形態と同様に、無線信号を受信する指向性可変アンテナ４と、この指向性可変アンテナ４が受信した信号が入力され、かつ無線信号の受信状態を示す性能指数値が導出される受信回路８と、指向性制御部９とから構成される。
【００１１】
図３乃至図５を参照して、第２の実施の形態のアンテナ装置Ａでは、前記指向性制御手段（指向性制御部）９はその機能の１つである指向性スキャンにより得られた各指向性における性能指数値に基づいて電波の到来方向を粗く推定するスイッチ７（ＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５、ＳＷ７）である第１の到来方向推定手段を備えている。
上記構成において、まず、指向性可変アンテナ４は、同軸線路１とアンテナ４との接続部５に周方向に４５度の間隔で配置された８方向のスイッチ７（ＳＷ１〜ＳＷ８）のうち、９０度の間隔で配置された４つのスイッチ７（ＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５、ＳＷ７）を順次オンにすることにより、指向性スキャンを行い、受信回路８により性能指数値の評価を行う（第１の到来方向推定）。
また、前記指向性制御手段（指向性制御部）９には、前記第１の到来方向推定手段ＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５、ＳＷ７による推定の結果得られた電波の到来方向に基づいて、精密な到来方向推定に必要な方向に指向性スキャンを行い、到来方向を推定するスイッチ７（ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ６、ＳＷ８）である第２の到来方向推定手段を備えている。
次に、性能指数値が最適であったスイッチと、それに隣接するスイッチを順次オンにして指向性スキャンを行う。例えば、スイッチＳＷ３をオンにしたときに性能指数値が最適であった場合には、スイッチＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４を順次オンにして再度指向性スキャンを行い、受信回路８により性能指数値が最適となる指向性を決定する（第２の到来方向推定）。
前記指向性制御手段（指向性制御部）９が、電波の到来方向を粗く推定する第１の到来方向推定手段ＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５、ＳＷ７と、精密に到来方向推定を行う第２の到来方向推定手段ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ６、ＳＷ８とを備えたことにより、高精度な到来方向推定が可能となる。
本実施の形態で示したように、電波の到来方向を粗く推定する第１の到来方向推定手段ＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５、ＳＷ７と、精密な到来方向を推定する第２の到来方向推定手段ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ６、ＳＷ８とを用いることにより、高精度な到来方向推定を実現することができる。
前記指向性制御部９は、同じ相手と通信を行っている間は送受信に用いられている指向性および隣接する指向性の中から選択する機能を備えている。良好な送受信状態を維持することができるため、安定した通信を行うことが可能となる。
また、前記指向性制御手段９は、指向性可変アンテナ４から送信された無線信号に対する受信を通知する信号が所定回数以上通知されなかった場合に、前記指向性スキャンを行う機能を備えている。これにより、一時的に電波の送受信が行われなかった場合であっても、最適な指向性を維持することが可能となる。
【００１２】
本実施の形態からも明らかなように、本発明によるアンテナ装置では、アンテナの指向性を電気的に切り換えることができるため、高速での指向性切り換えが可能であり、高精度な到来方向推定が可能である。
また、他からの干渉波の影響を少なくする方向に制御して無線信号を送受信可能なので、信号電力を大きくすることができ、信号誤りを低減することができる。さらに、１つの送受信回路と１つの指向性可変アンテナのみで指向性を制御できるので、アンテナ装置の小型化および低コスト化が実現される。
本発明では、同軸線路１との接続部５を介して同軸線路１から給電される指向性可変アンテナ４の指向性制御方法において、この指向性可変アンテナ４の無線信号の送受信状態に応じて、同軸線路１に形成される電界分布を接続部５またはその近傍で変化させることにより指向性を変化させるようにした。
また、この指向性制御方法では、同軸線路１に形成される電界分布を順次変化させることにより、順次指向性を変化させ、最も送受信状態の良い指向性を決定するようにした。電界分布を変化させる手段は同軸線路１の信号線２と接地導体３間の一部を短絡することを指している。
【００１３】
図６は本発明の実施の形態に係る携帯端末装置の構成を示す斜視図である。図６において、携帯端末装置（情報端末装置）１１の本体側面には本発明による指向性可変アンテナＡが搭載されている。
次に第３の実施の形態に係るアンテナ装置について説明する。本実施の形態に係るアンテナ装置Ａは、構成図としては図示してないが、第１の実施の形態と同様に、携帯用パーソナルコンピュータなどの情報端末装置１１と組み合わせて、無線ＬＡＮ装置の移動端末用アンテナＡとして使用される（図６参照）。
本実施の形態に係るアンテナ装置Ａは図１に示す指向性可変アンテナ４を備えている。この指向性可変アンテナ４は、同軸線路１で給電され、同軸線路１と指向性可変アンテナ４との接続部５には４方向に短絡線６とスイッチ７が接続されており、スイッチのオン／オフにより指向性を高速に切り換えることが可能である。
本実施の形態に係るアンテナ装置は、第１の実施形態と同様に、無線信号を受信する指向性可変アンテナ４と、指向性可変アンテナが受信した信号が入力され、無線信号の受信状態を示す性能指数値が導出される受信回路８と、指向性制御部９とから構成される。
本実施の形態のアンテナ装置は、送信信号の受信を通知する信号（ＡＣＫ：アクノリッジ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ））が、受信側から所定回数以上通知されなかった場合に指向性スキャンを開始することができる。この場合には、例えば、一時的に電波の送受信が行われなかった場合であっても、最適な指向性を維持することができる。
【００１４】
図７は本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。図７に基づいて、本実施の形態に係るアンテナ装置の制御方法を説明する。以下においては、本実施の形態に係るアンテナ装置を無線ＬＡＮ装置に使用したものとする。
受信側からの信号受け取りの通知信号（ＡＣＫ）が２回続けてされなかった場合に、指向性スキャンを開始するものとして説明する。また、本実施の形態においては、送受信状態を示す性能指数値として信号対雑音比（ＳＮＲ）を使用した例を挙げて説明する。
まず、本実施の形態に係るアンテナ装置から無線信号が送信される（Ｓ１）。次に、受信を通知する信号（ＡＣＫ）があるか否かが判断される（Ｓ２）。ＡＣＫがあると判断された場合には、ステップ１（Ｓ１）に移行する（Ｓ３）。一方、ＡＣＫがないと判断された場合には、無線信号を再送信した後、再度ＡＣＫがあるか否かが判断される（Ｓ４）。
ここで、ＡＣＫがあると判断された場合には、ステップ１（Ｓ１）に移行する。一方、ＡＣＫがないと判断される場合には、指向性可変アンテナのスイッチを順次オンにして指向性スキャンを行う（Ｓ５）。次いで、指向性をＳＮＲが最大となる方向に固定する（Ｓ６）。その後、無線信号を再送信（Ｓ７）した後、ステップ１（Ｓ１）に移行する。
本実施の形態からも明らかなように、本発明によるアンテナ装置では、アンテナの指向性を電気的に切り換えることができるため、高速での指向性切り換えが可能である。
また、他からの干渉波の影響を少なくする方向に制御して無線信号を送受信可能なので、信号電力を大きくすることができ、信号誤りを低減することができる。さらに、１つの送受信回路と１つの指向性可変アンテナのみで高周波信信号用アンテナの指向性を制御できるので、アンテナ装置の小型化および低コスト化が実現される。
【００１５】
第４の実施の形態に係るアンテナ装置について説明する。構成図としては図示してないが、本実施の形態に係るアンテナ装置Ａは、第１の実施の形態と同様に、携帯用パーソナルコンピュータなどの情報端末装置１１と組み合わせて、無線ＬＡＮ装置の移動端末用アンテナＡとして使用される（図６参照）。
本実施の形態に係るアンテナ装置Ａは、図１に示す指向性可変アンテナ４を備えている。この指向性可変アンテナ４は、同軸線路１で給電され、同軸線路１と指向性可変アンテナ４との接続部５には４方向に短絡線６とスイッチ７が接続されており、スイッチのオン／オフにより指向性を高速に切り換えることが可能である。
本実施の形態に係るアンテナ装置は、第１の実施の形態と同様に、無線信号を受信する指向性可変アンテナ４と、指向性可変アンテナ４が受信した信号が入力され、無線信号の受信状態を示す性能指数値が導出される受信回路８と、指向性制御部７、９とから構成される。
図８は本発明による第４の実施の形態に係るアンテナ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。本実施の形態に係るアンテナ装置を備えた情報端末装置は、図示してないが、無線パケット通信方式による送受信が可能な構成を有している。
図８に基づいて、本実施の形態に係るアンテナ装置の制御方法を説明する。本実施の形態においては、送受信状態を示す性能指数値として信号対雑音比（ＳＮＲ）を使用した例を挙げて説明する。
まず、パケットの送受信が開始される（Ｓ１０）。次に、パケットの送受信中であるか否かが判断される（Ｓ１１）。ステップ（Ｓ１１）で、送信パケットがなく、自分への受信パケットもないと判断された場合には、ステップ（Ｓ１２）に移行する。ステップ（Ｓ１２）では、指向性スキャンを行い、各指向性での性能指数値を受信回路で評価する。
次いで、指向性制御部によりＳＮＲが最大となる方向に指向性が固定される（Ｓ１３）。ステップ（Ｓ１４）では、指向性が固定された状態で通信を行う。一方、ステップ（Ｓ１１）で、パケットの送受信中であると判断された場合には、ステップ（Ｓ１４）に移行し、指向性が固定された状態で通信を行う。
【００１６】
この第４の実施の形態で示したアンテナ装置では、パケットを送受信するごとに最適な指向性が更新されるので、アンテナの移動や設置方向の変動にも対応可能である。
本実施の形態からも明らかなように、本発明によるアンテナ装置では、アンテナの指向性を電気的に切り換えることができるため、高速での指向性切り換えが可能である。また、他からの干渉波の影響を少なくする方向に制御して無線信号を送受信可能なので、信号電力を大きくすることができ、信号誤りを低減することができる。
また、アンテナの移動や設置方向の変動に対しても最適な指向性を実現することができる。さらに、１つの送受信回路と１つの指向性可変アンテナのみで高周波信信号用アンテナの指向性を制御できるので、アンテナ装置の小型化および低コスト化が実現される。
無線パケット通信方式による送受信が可能な構成を有しており、前記パケットの送受信を行っていない期間に最適な指向性の決定を行い、パケットの送受信を行っている間は、前記指向性可変アンテナの指向性を前記最適な指向性に固定する機能を前記指向性制御手段に備えている。
パケットの送受信を行っていない期間に最適な指向性の決定を行い、パケットの送受信を行っている間は、前記指向性可変アンテナの指向性を前記最適な指向性に固定することにより、指向性可変アンテナが移動した場合や、設置方向が変動した場合でも最適な指向性を実現することが可能となる。
【００１７】
以上、実施の形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施の形態に挙げた形状、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものでは決してない。これらの点に関しては、本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
例えば、上記実施の形態においては、指向性可変アンテナ４の放射素子形状として、円錐状導体を使用した構成を例に挙げて説明したが、かかる例には限定されない。同軸線路１と指向性可変アンテナ４との接続部５またはその近傍における電界分布を変化させることにより指向性を切り換え可能な指向性可変アンテナであれば、棒状、板状などいかなる形状の放射素子であっても実施することができる。
また、上記実施の形態においては、無線ＬＡＮ装置の移動端末用アンテナとして使用する例を説明したが、かかる例には限定されない。他のいかなる無線信号の送受信装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるアンテナ装置の第１の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のアンテナ装置を示す断面図である。
【図３】アンテナ装置の動作を示すブロック図である。
【図４】本発明によるアンテナ装置の第２の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【図５】図４のアンテナ装置の同軸線路と指向性可変アンテナとの接続部を示す上面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る携帯端末装置の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明による第４の実施の形態に係るアンテナ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
Ａ  アンテナ装置
１  同軸線路  
２  信号線
３  設置導体
４  指向性可変アンテナ（放射素子）
５  接続部
６  短絡線
７  スイッチ
８  通知手段（受信回路）
９  指向性制御手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ１  第１の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ２  第２の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ３  第１の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ４  第２の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ５  第１の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ６  第２の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ７  第１の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
ＳＷ８  第２の到来方向推定手段（指向性制御部、スイッチ）
１０  指向性可変アンテナ（地板）
【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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