(57)【要約】【課題】電波到来方向を検知することにより、アンテナの向きを最適な方向にして受信効率を向上させる電波方向検出器およびアンテナ可動装置を提供する。【解決手段】最頂部から各端部に向かって傾斜する形状を有し、傾斜する表面から底面方向に、所望の電波が到来する方向を検出する孔である電波方向検出管路を異なる角度に複数貫設し、電波方向検出管路の内壁面に電波吸収媒体を塗布した電波方向検出部と、電波方向検出管路を通過した所望の電波を電気信号に変換する電波方向検出管路ごとに対応して電波方向検出部の底面下部に設けられた電磁波−電気変換器を複数備える変換部と、変換部から転送される電波方向検出管路に対応する電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した電波方向検出管路の角度方向を電波の到来方向に決定する演算部と、を備える電波方向検出器である。【選択図】図１
2009288195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の電波を受信する無線通信装置に用いられる電波方向検出器であって、
最頂部から各端部に向かって傾斜する形状を有し、前記傾斜する表面から底面方向に、前記所望の電波が到来する方向を検出する孔である電波方向検出管路を異なる角度に複数貫設し、前記電波方向検出管路の内壁面に電波吸収媒体を塗布した電波方向検出部と、
前記電波方向検出管路を通過した前記所望の電波を電気信号に変換する前記電波方向検出管路ごとに対応して前記電波方向検出部の底面下部に設けられた電磁波−電気変換器を複数備える変換部と、
前記変換部から転送される前記電波方向検出管路に対応する前記電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した前記電波方向検出管路の前記角度方向を前記電波の到来方向に決定する演算部と、
を備えることを特徴とする電波方向検出器。
【請求項２】
前記電波吸収媒体は、前記電波方向検出管路の内壁面の一部または全部に塗布することを特徴とする請求項１に記載の電波方向検出器。
【請求項３】
前記電波方向検出管路ごとにチャンネルを割り当てることを特徴とする請求項２に記載の電波方向検出器。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれかひとつに記載の前記電波方向検出器の演算結果に基づいて前記無線通信装置に接続されているアンテナの向きを調整することを特徴とするアンテナ可動装置。
【請求項５】
所望の電波を受信する無線通信装置に用いられる電波方向検出器であって、
ループアンテナを異なる角度に複数配設した電波方向検出部と、
前記ループアンテナごとに前記所望の電波を電気信号に変換する電磁波−電気変換器を複数備える変換部と、
前記変換部から転送される前記ループアンテナに対応する前記電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した前記ループアンテナの前記角度方向を前記電波の到来方向に決定する演算部と、
を備えることを特徴とする電波方向検出器。
【請求項６】
前記演算部は、
前記ループアンテナごとに測定した前記電気信号のレベルのうち最大のレベルを基準レベルにし、前記基準レベルを受信した前記ループアンテナを基準にして決められた位置の前記ループアンテナの受信レベルと前記基準レベルに基づいて相対値を算出し、
前記相対値と前記電波到来方向を選択するために設けられた設定相対値とを比較して、前記相対値に最も近い前記設定相対値を選択し、前記選択した前記設定相対値に対応する予め設定された角度データを選択することを特徴とする請求項５に記載の電波方向検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信電波レベルから最適な電波受信方向を検知する技術に係り、特に、検知結果に基づいてアンテナの向きを調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミリ波無線通信装置、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、携帯電話、車載無線などに使用される無線送受信装置のアンテナは効率的に利用がされていないという問題がある。そこで、特許文献１〜３に示す提案がされている。
【０００３】
特許文献１によれば、通信開始で受信用対アンテナが捕捉した起動信号電波の到来方向を電波方向検出部が検出認識し、アンテナ制御部が電波到来方向に指向性送信アンテナを向けて応答信号およびパイロット信号を信号発生部で発生させて発射する。一方、起動信号発射後、受信用対アンテナは応答信号を相手先の指向性送信アンテナから受信するので電波方向検出部が到来方向を検出して指向性送信アンテナを電波到来方向に向けることができる。通信中はパイロット信号を相互に送受信して送信アンテナの方向を調整する。通信開始時の起動信号の全方位発射手段の一つは、指向性送信アンテナの電波発射方向を移動させる。このように構成することにより、移動無線通信方式の通信装置が送信アンテナから３６０°全方位に発射され、電界強度が全方位にわたるため生じる不用電波の氾濫、電子機器類への妨害、第３者による通信の傍受などの弊害を防止する提案がされている。
【０００４】
特許文献２によれば、受信装置本体に対する方向毎の受信方向検出用アンテナそれぞれの出力に基づいて、ＣＰＵが無線電波の受信方向を判別し、判別した無線電波の受信方向と受信強度とを、方向別状況判定表示装置の方向別状況判定表示器に表示制御する。このようにすることにより、電波の散乱や反射等を含めて、総合的に無線装置の受信アンテナの無線照準をどの方向に定めるかを使用者に知らせることができる無線装置が提案されている。
【０００５】
特許文献３によれば、グランド板の下面から上面である反射面側に向かって給電プローブを挿入し給電プローブをグランド板の上面側に突出配置する。グランド板の上面において給電プローブの付近には、給電プローブと共に一次放射器を構成する半円筒形状の副反射鏡が設けられ、また副反射鏡と給電プローブを挟んでその鏡面が対向するよう主反射鏡が配置される。主反射鏡は、水平方向断面が放物線形状を有し、所定の焦点又は焦線を備え、その焦点又は焦線に給電プローブが位置するようグランド板上に立設され、更に、アンテナの仰角を電波到来又は放射方向に向けるために所定の取り付け角度θでグランド板上に取り付けている。アンテナ装置の方位角方向の追尾は、グランド板を給電プローブと非接触で回転可能な構成とすることで達成する。このようにすることにより、車載用衛星追尾アンテナ装置などとして用いられるアンテナ装置の薄型化、小型化を図る提案がされている。
【０００６】
上記にあげた従来技術の方向検出では、３次元（水平方向と高さ方向）の方向検出が不十分であるという問題がある。
【特許文献１】特開平５−２０６９１８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５６９２４号公報
【特許文献３】特開２０００−０８２９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような実情に鑑みてなされたものであり、電波到来方向（水平方向と高さ方向）を正確に検知することにより、アンテナの向きを最適な方向にして受信効率を向上させる電波方向検出器およびアンテナ可動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
態様のひとつである所望の電波を受信する無線通信装置に用いられる電波方向検出器は、電波方向検出部、変換部、演算部を備える。電波方向検出部は、最頂部から各端部に向かって傾斜する形状を有し、上記傾斜する表面から底面方向に、上記所望の電波が到来する方向を検出する孔である電波方向検出管路を異なる角度に複数貫設し、上記電波方向検出管路の内壁面に電波吸収媒体を塗布した構造である。変換部は、上記電波方向検出管路を通過した上記所望の電波を電気信号に変換する上記電波方向検出管路ごとに対応して上記電波方向検出部の底面下部に設けられた電磁波−電気変換器を複数備える。演算部は、上記変換部から転送される上記電波方向検出管路に対応する上記電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した上記電波方向検出管路の上記角度方向を上記電波の到来方向に決定する。
【０００９】
上記構成により、電波到来方向を検知することにより、アンテナの向きを最適な方向にして受信効率を向上させることができる。
また、上記電波吸収媒体は、上記電波方向検出管路の内壁面の一部または全部に塗布する。
【００１０】
また、上記電波方向検出管路ごとにチャンネルを割り当てる。
また、上記電波方向検出器の演算結果に基づいて上記無線通信装置に接続されているアンテナの向きを調整する。
【００１１】
さらに、所望の電波を受信する無線通信装置に用いられる電波方向検出器は、電波方向検出部、変換部、演算部を備える。
電波方向検出部はループアンテナを異なる角度に複数配設している。変換部は、上記ループアンテナごとに上記所望の電波を電気信号に変換する電磁波−電気変換器を複数備える。演算部は上記変換部から転送される上記ループアンテナに対応する上記電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した上記ループアンテナの上記角度方向を上記電波の到来方向に決定する。
【発明の効果】
【００１２】
電波到来方向を検知することにより、アンテナの向きを最適な方向にして受信効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。
（実施例１）
図１は、電波方向検出器の構造を示す上面図と側面図である。電波方向検出器は電波方向検出部１、変換部２、接続部３、演算部４から構成され、無線通信装置に用いられる。電波方向検出器１は、最頂部から各端部に向かって傾斜する形状を有し、例えば、電波方向検出器１の形状は半球形状や半楕円球状であることが望ましく、材料は金属または合成樹脂などを用いてもよい。ただし、材質として電波を透過または吸収しないことが望ましい。そして、電波方向検出部１の傾斜する表面から物体の底面方向に、所望の電波が到来する方向を検出する孔である電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２を異なる角度に複数適当な角度と密度で貫設している。電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２の形状は、例えば、孔の形状は円形であり孔の大きさは波長の１０倍以上が望ましい。また、電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２内壁面には電波吸収媒体２１（図２参照）が塗布されている。なお、孔の形状は円形
でなくてもよく所望の電波が通過できる径であればよい。ただし、コンパクトにするためにはミリ波以下の電磁波に用いるのが望ましい。
【００１４】
変換部２は、電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２のいずれかを通過した所望の電波を受信して電気信号に変換する。変換部２は、電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２ごとに対応して電波方向検出部１の底面下部に設けられた、例えば、アンテナ、電磁波検出用のＣＯＭＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）デバイス、電磁波検出用のＣＣＤ（Charge Coupled Device）を複数備える。アンテナで電波を受信したときは、電磁波を導波管などにより変換部２に転送してから電気信号に変換してもよい。なお、小形平面アンテナを備えたデバイスなどを複数用いた場合、または電磁波検出ＣＯＭＳデバイス、電磁波検出ＣＣＤを用いた場合には、そのデバイス自身を変換部２として使用することができる。
【００１５】
接続部３は、変換部２の出力である電気信号を演算部４に転送するために用いられるケーブルである。
演算部４は、変換部２から転送される電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２に対応する電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２のうちいずれかを選択し、選択した電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２に対応した角度方向を電波の到来方向に決定する。
【００１６】
図２は、図１に示した電波方向検出器をＡ−Ａ’で切断したときの断面図と、その拡大図である。図２の断面図と拡大図を用いて電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２により電波到来方向を検出する方法について説明をする。図２に示す電波方向検出管路ｋ９〜ｋ１６は、変換部２に設けられた各電波方向検出管路ｋ９〜ｋ１６に対応した電波検出センサ２２（アンテナ、電磁波検出用のＣＯＭＳデバイス、電磁波検出用のＣＣＤ）が所望の方向から到来した電波のみを通過させる。図２の場合、電波方向検出管路ｋ９〜ｋ１６には電波検出センサ２２ａ〜２２ｈが対応して設けられている。電波検出センサ２２ａ〜２２ｈにはフィルタ部２３ａ〜２３ｈが対応して設けられている。
【００１７】
また、電波方向検出管路ｋ９〜ｋ１６の管内側壁面には、電波吸収媒体２１が塗布されている。例えば、電波方向検出管路ｋ９〜ｋ１２のように管内側壁面全体に塗布してもよいし、電波方向検出管路ｋ１３〜ｋ１６のように管内側壁面の電波入力口から管内途中まで電波吸収媒体２１を塗布してもよく、管路の内壁全体に塗布する必要はない。なお、管路の半分以下の塗布で十分である。このように、電波吸収媒体２１は、所望の電波が所望の到来方向と異なる方向から来た場合に、孔に沿って直進する電波以外は減衰させるために設けられている。なお、減衰率が低下するが電波吸収媒体２１がなくてもかまわない。
【００１８】
図２の拡大図に示すように電波方向検出管路ｋ９〜ｋ１６に電波Ａが入ると、電波Ａは電波方向検出管路ｋ１２では減衰せず電波検出センサ２２ｄにより検出され、そのあとフィルタ部２３ｄによりフィルタ処理され電波Ａの利得が検出される。一方、電波方向検出管路ｋ１２以外のｋ９、ｋ１０、ｋ１１、ｋ１３、ｋ１４、ｋ１５、ｋ１６に電波Ａが入射すると電波Ａは、電波吸収媒体２１に吸収されて大幅に減衰する。
【００１９】
フィルタ部２３は、電波検出センサ２２で受信した電波が電気信号に変換されると所望の帯域以外の周波数を除去して演算部４にフィルタ処理した電気信号が転送される。ここで、フィルタ部２３は各電波検出センサ２２に対応するように設けてもよいし、複数の電波検出センサ２２に対して１つフィルタ部２３を設けて、電波検出センサ２２ごとに時分割にフィルタ処理をしてもよい。
【００２０】
次に、各フィルタ部２３ａ〜２３ｈの各出力信号は演算部４に転送され、演算部４は各出力信号に基づいて電波到来方向を決定する。
また、電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２は、ゴミの侵入を防ぐため、非導体のシート２４などで覆われていることが望ましい。なお、図２の拡大図では全面を覆っているが孔ごとに個別に透明シート２４を設けてもよい。可視光を検出する場合には非導体の透明シートを用いることが望ましい。
【００２１】
さらに、電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２は電波検出センサ２２まで直線状に貫設する必要はなく、曲線又は折れ線状であっても途中の曲がる部分または折れ曲がる部分に反射板又は鏡などを設けて、電波検出センサ２２に対して電磁波を導入できればよい。
【００２２】
図３に変換部２と演算部４の構成を示す。変換部２から転送された出力信号は接続部３を介して演算部４に転送される。図３の構成では転送された出力信号は、Ａ／Ｄ変換されＣＰＵなどにより演算処理され電波の到来方向を決定する。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換部３１は、各電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２に対応した各フィルタ部２３の出力信号をディジタル信号に変換して、後段の制御部３２に転送する。
制御部３２は、各電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２に対応した各フィルタ部２３の出力信号を比較し、比較結果に基づいて電波到来方向を決定する。
【００２４】
メモリ３３は、図４示した測定データやテーブルなどが記録される。
なお、図３ではディジタル処理により演算をしているが、例えば、Ａ／Ｄ変換をしないでコンパレータなどを用いて各出力信号レベルのうち最大のものを検出し、その最大の出力信号に対応した電波方向検出管路の貫設された角度を電波到来方向としてもよい。
【００２５】
各電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２に対応した受信電波の利得Ａ１〜Ａ３２をメモリ３３に記録する（図４Ａ参照）。例えば、制御部３２が取得した電気信号から演算により利得を算出する。また、各電気信号は一定期間取得してその平均値を用いて利得Ａ１〜Ａ３２を算出することが望ましい。
【００２６】
次に、各電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２に対応した利得Ａ１〜Ａ３２のうち最大値を検出する（図４Ａ参照）。図４Ａでは最大値がＡ６が検出されたとする。本例では条件として利得の最大値を検出したが、一定期間利得Ａ１〜Ａ３２を累計して比較して累計の最大値を検出してもよい。
【００２７】
次に、検出した比較結果（図４ＡではＡ６）に対応するテーブルの座標（図４Ｂでは座標（６，９）に対応する入射角度（Ｈ６，Ｖ６））が選択される。ここで、座標とは図４Ｃに示したように各電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２に対応して配置された各電波検出センサ２２（１〜３２）の位置を示すものである。また、入射角度とは各電波検出センサ２２（１〜３２）の検出する電波の入射角度を示し、図４Ｄに示した高さ角度Ｖと水平角度Ｈにより示される。
【００２８】
また、電波方向検出管路ｋ１〜ｋ３２にチャンネルを割り当て、チャンネルごとに切り替えて無線通信をしてもよい。方向別のチャンネル割り当てもできる。
上記のように構成することにより、半球状の複眼構造の電波方向別の管路により、電波の強弱を測定して無線端末の方向を判定することができる。
【００２９】
また、方向検出を行うことにより指向性アンテナを有効に利用できるため利得が向上する。
また、無線小基地局、車載無線端末、無線端末、ミリ波以下（可視光を含む）の電磁波用微小基地局の性能の改善ができる。さらに、微小基地局、地表・床埋設型微小基地局の性能の改善もできる。
また、無線端末の方向を探知することにより、方向毎の通信を行うことにより無線の小電力化、マルチパス等の影響を排除することができる。
【００３０】
（実施例２）
図５は、実施例１で説明した電波方向検出器の算出するデータを用いて、可動機構を備えたアンテナの向きを、電波の到来方向に調整するための構成を示すブロック図である。
【００３１】
制御部５０は、実施例１で説明した制御部４にさらに水平角度駆動部５１、高さ角度駆動部５２を備え、アンテナ５５の向きを調整するモータ５３、５４の制御を行う。
水平角度駆動部５１は、演算部３２で求めた水平角度データに基づいてモータ５３を制御するための水平角度モータ駆動データを算出する。高さ角度駆動部５２は、演算部３２で求めた高さ角度データに基づいてモータ５４を制御するための高さ角度モータ駆動データを算出する。例えば、モータ５３、５４の制御はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御などにより行い、生成したＰＷＭ信号を用いて回転速度や回転量などを制御する。
【００３２】
モータ５３は、水平角度データに示された角度になるまで駆動して、水平角度データに示された角度になると停止する。モータ５４は、高さ角度データにより示された角度になるまで駆動して、高さ角度データに示された角度になると停止する。
【００３３】
無線通信部５６は、例えば無線基地局、車載無線端末、無線端末などである。
図６は、可動機構の動作を示す図である。図６に示すアンテナ５５は指向性または一定方向からの電波だけを受信できる構造である。このようなアンテナ５５の下側にアンテナ可動装置６１を備え付け、アンテナ可動装置６１にはモータ５３とモータ５４が配設されている。
【００３４】
図６Ａでは、モータ５３はアンテナ５５の受信面が水平角度データの示す角度になるまで垂直軸に対してアンテナ５５を回転させる。例えば、モータ５３の回転軸は、図６Ａの垂直軸に略垂直に備えられた軸に回転を与えて水平角度（Ｈ）の調整を行う。
【００３５】
図６Ｂでは、モータ５４はアンテナ５５の受信面が高さ角度データの示す角度になるまで水平軸に対してアンテナ５５を回転させる。例えば、モータ５４の回転軸は、図６Ｂの水平軸に略垂直に備えられた軸に回転を与えて高さ角度（Ｖ）の調整を行う。
【００３６】
図７に示すテーブルは実施例１と同様メモリ３３に記録され、演算部３２が水平角度データ、高さ角度データから水平角度モータ駆動データ、高さ角度モータ駆動データを算出する。水平角度モータ駆動データ、高さ角度モータ駆動データは、モータ５３、５４を駆動させるためのデータであり、最短時間で現在のアンテナの向きから新しいアンテナの向きに調整する場合は、現在のアンテナ５５の水平角度データ、高さ角度データと、新しいアンテナの向きの水平角度データ、高さ角度データを用いてモータ５３、５４のモータ駆動量演算を行う。例えば、図７のテーブルにおいて現在のアンテナの向きが水平角度データＨ３、高さ角度データＶ３であるとき、水平角度データＨ３、高さ角度データＶ３と新しい電波到来方向がチャンネル６に対応する場合、水平角度データＨ６、高さ角度データＶ６に基づいて水平角度モータ駆動データＨｄａｔａ６、高さ角度モータ駆動データＶｄａｔａ６を生成する。
【００３７】
また、別の方法として一度、現在のアンテナの向きを基準となる水平角度データ、高さ角度データの示す向きにアンテナ５５の向きを戻し、その後あらためて新しい電波到来方向にアンテナ５５を調整してもよい。アンテナは、図６に示したロッドアンテナ以外にもパラボラアンテナ、ループアンテナ、八木等にも適用可能である。
【００３８】
このように可動機構を備えたアンテナの向きを電波の到来方向に向くように調整することにより最適な向きで無線通信ができる。
また、無線小基地局、車載無線端末、無線端末、ミリ波以下（可視光を含む）の電磁波用微小基地局の性能の改善ができる。さらに、微小基地局、地表・床埋設型微小基地局の性能の改善もできる。
【００３９】
（実施例３）
図８は、ミリ波以上の電波の到来方向を検出するための電波方向検出器の構造を示す上面図と側面図である。図８に示す例は３本のループアンテナをそれぞれ異なる方向からの電波を受信できるように配置する。例えば、周波数が２．５ＧＨｚ（波長λ＝１２ｃｍ）の電磁波（電波など）の到来方向を特定するループアンテナの場合、ループ長は、波長λに等しいため（λ＝２πｒ）、ｒ＝２０ｍｍ程度になる（直径は４０ｍｍ）。各ループアンテナ８２ａ〜８２ｃの半径ｒ＝２０ｍｍとして、それぞれのループアンテナ８２ａ〜８２ｃを０度、１２０度、２４０度の方向を向くように設置する。本例では３本のループアンテナを用いる場合について説明したが、３本以上のループアンテナを用いてもよい。
【００４０】
また、電波遮蔽吸収板８９は、高さ方向を区別する場合に、電磁波吸収媒体にしておく必要がある。飛行機に搭載する場合は、上方から到来電波か、下方からの到来電波かを区別できないため。この場合上方用と下方用を２個必要とする。
【００４１】
また、ループアンテナ８２ａ〜８２ｃは、筐体（例えば、半球状）に固定具８４ａ〜８４ｃを設けて固定するとともに、水平面に対しての角度を決定する。アンテナ水平角は４５度が望ましい。
【００４２】
ループアンテナ８２ａ〜８２ｃで受信した電波は、変換器８３ａ〜８３ｃにより変換した電気信号を、ケーブル８５ａ〜８５ｃを介してフィルタ部８６に転送する。
フィルタ部８６は、実施例１で説明したフィルタ部２３と同じようにフィルタ処理をして所望の周波数帯域の電気信号を、接続部８７を介して演算部８８に転送する。
【００４３】
演算部８８は、実施例１で説明した演算部と同じ機能を有している。演算部８８について図３を用いて説明する。メモリ３３には、図９示した測定データやテーブルなどが記録される。
【００４４】
各ループアンテナ８２ａ〜８２ｃに対応した受信電波の利得をメモリ３３に記録する（図９参照）。例えば、制御部３２が取得した電気信号から演算により利得（受信レベル）を算出する。また、各電気信号は一定期間取得してその平均値を用いて利得を算出することが望ましい。
【００４５】
次に、各ループアンテナ８２ａ〜８２ｃに対応した利得の相関関係を求めて相対値を算出し、相対値と予め理論計算及び実験により計測した方向角検索テーブルの設定相対値を比較し、測定した相対値に最も近い設定相対値を選択して、予め設定した設定相対値に対応する角度（水平角度、高さ角）を選択することにより電波到来方向を決める。
【００４６】
図９のＡは、電波（破線矢印）が到来したことを示す図である。図９のＢは図９のＡに示した電波が到来したときの方向を検出するための処理について示した図である。
図９のＡに示す方向から電波が到来したとき、ループアンテナ８２ａ〜８２ｃで受信した電波の受信レベルが、ループアンテナ８２ｃ（Ａ１）＝レベル１０、ループアンテナ８２ａ（Ａ２）＝５、ループアンテナ８２ｂ（Ａ３）＝６である場合、演算部３２によりループアンテナ８２ｃを基準アンテナ（最大値を受信したアンテナ：１）、ループアンテナ８２ｂを中間アンテナ（２）、ループアンテナ８２aを最小アンテナ（３）に分類する。その後、ループアンテナ８２ａ〜８２ｃの受信レベル値から受信レベル相関値（例えば、最大受信レベル値に対する各受信レベルの比率）を算出する。本例では基準アンテナとその両脇のアンテナにより比率を算出しているが、複数本アンテナがあってもよい。
【００４７】
また、図９のＡ、Ｂに示す水平角度データＨｒは、基準アンテナ（最大値を受信したアンテナ）から、中間アンテナ８２b（Ａ３）方向に計った水平角度を示している。高さ角度データＶは高さ方向への角度（仰角）を示している。
【００４８】
電波方向検出器の動作について説明する。
まず、処理１として各ループアンテナ８２ａ〜８２ｃの受信レベルを測定する（図９のＢ参照）。
【００４９】
次に、処理２として各ループアンテナ８２ａ〜８２ｃの測定した受信レベルに基づいてより大きい順に１〜３に分類する。例えば、各受信レベルの最大値を１とする相対値を作成する。
【００５０】
次に、処理３として予め作成してある図９のＢに示す方向検索テーブルからもっとも近い相対値の組み合わせから方向角（水平角度データ、高さ角度データ（Ｈｒ，Ｖ）を求める。図９のＡ、Ｂの例では、（１．０，０．６，０．５）が検出され水平角度データ、高さ角度データが（５０，４５）となる。
【００５１】
その後、処理４により最終方向角（Ｈ，Ｖ）を算出する。上記Ｈｒは最大値を検出したアンテナからの相対角度なので最終的な電波到来方向を算出する必要がある。例えば、ループアンテナ８２ｃを０°として補正を行い最終方向角（Ｈ，Ｖ）とする。図９のＡ、Ｂの例では、水平角度データ、高さ角度データ（−５０，４５）が算出される。−５０はループアンテナ８２ｃの中心を０°として図で反時計周りに計った角度で算出した値である。
【００５２】
なお、受信レベルは、電波方向とループアンテナ面は平行のときに最大になり、垂直のときは０になる。
上記のように構成することにより、ミリ波以上の場合でもループアンテナを複数用意して、受信電波レベルを図ることにより、電波の到来方向を検出可能になる。なお、ループアンテナは最低３本を用意すればよい。
【００５３】
また、アンテナの受信レベルにより３次元での送信元の方角が特定できる。また、１つの上記説明した装置により半球分の方向角度を検出できるため、２つの装置を用いることにより全球面の方角度を正確に検出することができる。２装置を使っても、波長が長いと回折の影響もあるので、上下半球の受信レベルを比較して、大きい物を選ぶことが必要。さらにループアンテナの長さを換えることにより、複数波長分用意しておくと、複数波長の電波に関して方向検出が可能になる。
【００５４】
ループアンテナの場合は前後指向性がないので、上記のように３次元全方位をカバーするために２装置が必要となるが、前後指向性を持つアンテナを３本用いることにより１装置でも可能である。
【００５５】
また、実施例２で説明したアンテナ可動装置と組み合わせることができる。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【００５６】
以上実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
所望の電波を受信する無線通信装置に用いられる電波方向検出器であって、
最頂部から各端部に向かって傾斜する形状を有し、前記傾斜する表面から底面方向に、前記所望の電波が到来する方向を検出する孔である電波方向検出管路を異なる角度に複数貫設し、前記電波方向検出管路の内壁面に電波吸収媒体を塗布した電波方向検出部と、
前記電波方向検出管路を通過した前記所望の電波を電気信号に変換する前記電波方向検出管路ごとに対応して前記電波方向検出部の底面下部に設けられた電磁波−電気変換器を複数備える変換部と、
前記変換部から転送される前記電波方向検出管路に対応する前記電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した前記電波方向検出管路の前記角度方向を前記電波の到来方向に決定する演算部と、
を備えることを特徴とする電波方向検出器。
（付記２）
前記電波吸収媒体は、前記電波方向検出管路の内壁面の一部または全部に塗布することを特徴とする付記１に記載の電波方向検出器。
（付記３）
前記電波方向検出管路ごとにチャンネルを割り当てることを特徴とする付記２に記載の電波方向検出器。
（付記４）
前記付記１〜３のいずれかひとつに記載の前記電波方向検出器の演算結果に基づいて前記無線通信装置に接続されているアンテナの向きを調整することを特徴とするアンテナ可動装置。
（付記５）
所望の電波を受信する無線通信装置に用いられる電波方向検出器であって、
ループアンテナを異なる角度に複数配設した電波方向検出部と、
前記ループアンテナごとに前記所望の電波を電気信号に変換する電磁波−電気変換器を複数備える変換部と、
前記変換部から転送される前記ループアンテナに対応する前記電気信号のレベルをそれぞれ比較して予め設定した条件に一致した前記ループアンテナの前記角度方向を前記電波の到来方向に決定する演算部と、
を備えることを特徴とする電波方向検出器。
（付記６）
前記演算部は、
前記ループアンテナごとに測定した前記電気信号のレベルのうち最大のレベルを基準レベルにし、前記基準レベルを受信した前記ループアンテナを基準にして決められた位置の前記ループアンテナの受信レベルと前記基準レベルに基づいて相対値を算出し、
前記相対値と前記電波到来方向を選択するために設けられた設定相対値とを比較して、前記相対値に最も近い前記設定相対値を選択し、前記選択した前記設定相対値に対応する予め設定された角度データを選択することを特徴とする付記５に記載の電波方向検出器。（付記７）
前記演算部は、
前記電波方向検出管路が検出した前記電気信号のレベルのうち最大のレベルを検出した前記電波方向検出管路の前記角度方向を前記電波の到来方向に決定することを特徴とする付記２に記載の電波方向検出器。
（付記８）
前記電波方向検出管路ごとにチャンネルを割り当てることを特徴とする付記６に記載の電波方向検出器。
（付記９）
前記付記５〜７のいずれかひとつに記載の前記電波方向検出器の演算結果に基づいて前記無線通信装置に接続されているアンテナの向きを調整することを特徴とするアンテナ可動装置。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１の電波方向検出器の構造を示す上面図と側面図を示す図である。
【図２】実施例１の電波方向検出器の構造を示す断面図と拡大図を示す図である。
【図３】実施例１の電波方向検出器の構成を示すブロック図である。
【図４】電波到来方向を選択する方法とメモリに記録されるデータを示す図である。Ａ、Ｂはメモリに記録されるデータとテーブルを示す図である。Ｃは電波検出センサとテーブルとの対応を示す図である。Ｄは水平角度データと高さ角度データの関係を示す図である。
【図５】実施例２の電波方向検出器を用いてアンテナ可動装置を制御する構成を示すブロック図である。
【図６】アンテナ可動装置の構造を示す図である。Ａは水平角度を調整する場合のアンテナの動きを示す図である。Ｂは高さ角度を調整する場合のアンテナの動きを示す図である。
【図７】モータ駆動量の演算を行うときに用いるデータを示す図である。
【図８】実施例３の電波方向検出器の構造を示す上面図と側面図を示す図である。
【図９】実施例３の電波方向検出器が電波到来方向を選択するときの処理を示す図である。Ａは電波が到来したことを示す図である。Ｂは電波方向を検出するために用いるデータと処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１      電波方向検出部
２      変換部
３      接続部
４      演算部
ｋ１〜ｋ３２      電波方向検出管路
２１      電波吸収媒体
２２      電波検出センサ
２３      フィルタ部
２４      シート
３１      Ａ／Ｄ変換部
３２      制御部
３３      メモリ
５１      水平角度駆動部
５２      高さ角度駆動部
５３、５４      モータ
５５      アンテナ
５６      無線通信部
６１      アンテナ可動装置
８１      筐体
８２      ループアンテナ
８３      変換部
８４      固定具
８５      ケーブル
８６      フィルタ部
８７      接続部
８８      演算部
８９      電波遮蔽吸収板
【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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【図９】
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