JPS6335131B2 - - Google Patents
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- JPS6335131B2 JPS6335131B2 JP56044100A JP4410081A JPS6335131B2 JP S6335131 B2 JPS6335131 B2 JP S6335131B2 JP 56044100 A JP56044100 A JP 56044100A JP 4410081 A JP4410081 A JP 4410081A JP S6335131 B2 JPS6335131 B2 JP S6335131B2
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- Japan
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- phase shifter
- antenna
- radio wave
- reflected
- waves
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
- H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は海面等からの反射波に起因する信号強
度の劣化を防止することができるようにした無線
通信における電波受信方式に関するものである。
度の劣化を防止することができるようにした無線
通信における電波受信方式に関するものである。
一般に見通し内無線通信の回線設定に当つて
は、海面からの反射波が存在しないように、あら
かじめその電波通路を適当に選ぶと共に、尖鋭な
指向性を有するアンテナを用いて反射波の影響を
出来るだけ小さくすることが常識となつている。
しかしながら、海上伝播路などでは局の選定上、
海面反射波の影響をさけることが出来ない場合が
ある。この場合の対策としては、例えば、複数個
のアンテナを用いたダイバーシチ受信方式とか、
複数個のアンテナ指向性をうまく合成して海面反
射波到来方向に対する合成指向性がほぼ零になる
ように工夫した方式等が従来から考えられてい
る。
は、海面からの反射波が存在しないように、あら
かじめその電波通路を適当に選ぶと共に、尖鋭な
指向性を有するアンテナを用いて反射波の影響を
出来るだけ小さくすることが常識となつている。
しかしながら、海上伝播路などでは局の選定上、
海面反射波の影響をさけることが出来ない場合が
ある。この場合の対策としては、例えば、複数個
のアンテナを用いたダイバーシチ受信方式とか、
複数個のアンテナ指向性をうまく合成して海面反
射波到来方向に対する合成指向性がほぼ零になる
ように工夫した方式等が従来から考えられてい
る。
ところが、近年注目されている海事衛星におけ
る船舶局アンテナに上記の如きダイバーシチ受信
方式を実施しようとすると、通信装置の設置場所
が限定されることや、経済性の点から、アンテナ
装置を複数個用いることが不可能な場合が多い。
又、指向性を合成する方式もアンテナ開口（専有
体積）が大きなものになり、望ましい方式とは云
えない。したがつて、海事衛星通信等の移動通信
の場合には、できるだけ簡便で、反射波の影響を
抑圧する効果が大きく、かつ、スペースを取らな
い方式が望まれることになる。
る船舶局アンテナに上記の如きダイバーシチ受信
方式を実施しようとすると、通信装置の設置場所
が限定されることや、経済性の点から、アンテナ
装置を複数個用いることが不可能な場合が多い。
又、指向性を合成する方式もアンテナ開口（専有
体積）が大きなものになり、望ましい方式とは云
えない。したがつて、海事衛星通信等の移動通信
の場合には、できるだけ簡便で、反射波の影響を
抑圧する効果が大きく、かつ、スペースを取らな
い方式が望まれることになる。
近年、このような立場から、単一のアンテナで
不要反射波によるフエージング抑圧の方式が１，
２考案されている。その内の１つは、アンテナの
放射パターンをフエージングの変動に追従して変
化させ、常に信号強度（直接アンテナに入つてく
る信号と、一担海面で反射し、アンテナに入つて
くる信号の和）が強くなるようにすることでフエ
ージングの軽減を計るものである。
不要反射波によるフエージング抑圧の方式が１，
２考案されている。その内の１つは、アンテナの
放射パターンをフエージングの変動に追従して変
化させ、常に信号強度（直接アンテナに入つてく
る信号と、一担海面で反射し、アンテナに入つて
くる信号の和）が強くなるようにすることでフエ
ージングの軽減を計るものである。
しかしながら、これらの方式も複数の給電素子
を有するアレイアンテナの場合には比較的容易に
適用することができるが、パラボラアンテナや、
シヨートバツクフアイヤアンテナの如き、単一給
電素子の開口面アンテナの場合にはその適用が非
常に困難であるという欠点があつた。
を有するアレイアンテナの場合には比較的容易に
適用することができるが、パラボラアンテナや、
シヨートバツクフアイヤアンテナの如き、単一給
電素子の開口面アンテナの場合にはその適用が非
常に困難であるという欠点があつた。
本発明は、以上のような観点に立つてなされた
ものであり、アンテナ形式によらず簡便な方式に
より大きなフエージングの軽減を計ることができ
るようにすることを目的とする。
ものであり、アンテナ形式によらず簡便な方式に
より大きなフエージングの軽減を計ることができ
るようにすることを目的とする。
本発明は、その楕円偏波特性が反射波のそれと
直交するように構成された互いに交差する少なく
とも２つのダイポールからなる円偏波アンテナ、
該ダイポールの少なくとも一つに接続された移相
器、および前記アンテナ素子の一方から受信した
信号と前記アンテナ素子の他方から受信され前記
移相器を通つた信号とを合成する合成器を具備
し、前記移相器によつて前記アンテナ素子間の相
互位相を制御することにより、不要反射波の到来
方向の偏波特性を操作し、反射波によるフエージ
ングを抑圧するようにした点に特徴がある。
直交するように構成された互いに交差する少なく
とも２つのダイポールからなる円偏波アンテナ、
該ダイポールの少なくとも一つに接続された移相
器、および前記アンテナ素子の一方から受信した
信号と前記アンテナ素子の他方から受信され前記
移相器を通つた信号とを合成する合成器を具備
し、前記移相器によつて前記アンテナ素子間の相
互位相を制御することにより、不要反射波の到来
方向の偏波特性を操作し、反射波によるフエージ
ングを抑圧するようにした点に特徴がある。
また本発明は、直接波到来方向に向けられた円
偏波アンテナ素子からなる主アンテナと、反射波
到来方向に向けられた副アンテナと、該副アンテ
ナに接続された移相器と、前記副アンテナから受
信され前記移相器を通つた信号と主アンテナから
受信された信号とを合成する合成器とを具備し、
前記と同様にして、反射波によるフエージングを
抑圧した点に特徴がある。
偏波アンテナ素子からなる主アンテナと、反射波
到来方向に向けられた副アンテナと、該副アンテ
ナに接続された移相器と、前記副アンテナから受
信され前記移相器を通つた信号と主アンテナから
受信された信号とを合成する合成器とを具備し、
前記と同様にして、反射波によるフエージングを
抑圧した点に特徴がある。
先ず、偏波に着目した新しいフエージング軽減
方式の原理について説明する。まず、海面からの
反射波の偏波に関する性質について、海事衛星通
信の場合を例にして説明する。
方式の原理について説明する。まず、海面からの
反射波の偏波に関する性質について、海事衛星通
信の場合を例にして説明する。
第１図に示されるように衛星からの電波を船上
で受信する場合、船上アンテナにより捕捉される
電波は、直接衛星から到来する直接波１と一旦海
面で反射してアンテナに到来する反射波２とに分
けることが出来る。今、衛星からの電波が完全な
右旋の円偏波とすると、直接衛星から船に到来す
る直接波１は第２図のａに示されるように完全な
右旋の円偏波となる。これに対して、反射波２は
通常、海事衛星通信では第２図ｂに示されるよう
に長軸を水平方向とする逆旋（左旋）の楕円偏波
となる。なお、第２図中、３は円偏波の垂直偏波
成分、４は水平偏波成分をそれぞれ示している。
で受信する場合、船上アンテナにより捕捉される
電波は、直接衛星から到来する直接波１と一旦海
面で反射してアンテナに到来する反射波２とに分
けることが出来る。今、衛星からの電波が完全な
右旋の円偏波とすると、直接衛星から船に到来す
る直接波１は第２図のａに示されるように完全な
右旋の円偏波となる。これに対して、反射波２は
通常、海事衛星通信では第２図ｂに示されるよう
に長軸を水平方向とする逆旋（左旋）の楕円偏波
となる。なお、第２図中、３は円偏波の垂直偏波
成分、４は水平偏波成分をそれぞれ示している。
海面反射波２が直接波１と異なり、逆旋の楕円
偏波となる理由を第３図を用いて説明する。
偏波となる理由を第３図を用いて説明する。
第３図は海事通信衛星に用いられる周波数帯
（1.54GHz帯）の電波の海面に対する反射係数と
位相角を示すものであり、｜RH｜、｜RV｜はそれ
ぞれ水平、垂直偏波の反射係数の大きさを、また
∠RH、∠RVはその位相角を示す。この図は水平
偏波が海面に当たつて反射すると、海面への入射
角が0゜〜20゜の間では反射係数がほぼ１であり、
位相角はほぼ180゜であるので、反射波の振幅は殆
ど変化せず、位相は180゜変化することを示してい
る。また、垂直偏波については、その反射波の振
幅は海面への入射角が約6゜（正確には5.8゜）の所で
最小になり、その位相は、海面への入射角が約6゜
以上では位相角が0゜であるので変化せず、約6゜以
下では位相角が−180゜であるので逆転することを
意味している。
（1.54GHz帯）の電波の海面に対する反射係数と
位相角を示すものであり、｜RH｜、｜RV｜はそれ
ぞれ水平、垂直偏波の反射係数の大きさを、また
∠RH、∠RVはその位相角を示す。この図は水平
偏波が海面に当たつて反射すると、海面への入射
角が0゜〜20゜の間では反射係数がほぼ１であり、
位相角はほぼ180゜であるので、反射波の振幅は殆
ど変化せず、位相は180゜変化することを示してい
る。また、垂直偏波については、その反射波の振
幅は海面への入射角が約6゜（正確には5.8゜）の所で
最小になり、その位相は、海面への入射角が約6゜
以上では位相角が0゜であるので変化せず、約6゜以
下では位相角が−180゜であるので逆転することを
意味している。
もし、仮に海面が平坦な完全導体とすると、水
平偏波成分の振幅は海面への入射角にかかわらず
変らないが、位相は180゜異なる。一方、垂直偏波
成分は振幅も位相も海面への入射角にかかわらず
変化しない。そのため、第１図の反射波２に相当
する反射波は逆旋の完全な円偏波となる。
平偏波成分の振幅は海面への入射角にかかわらず
変らないが、位相は180゜異なる。一方、垂直偏波
成分は振幅も位相も海面への入射角にかかわらず
変化しない。そのため、第１図の反射波２に相当
する反射波は逆旋の完全な円偏波となる。
しかしながら、実際の海面は平担な完全導体で
はないので、第３図に示されるように、入射角6゜
付近で垂直偏波成分の位相の逆転が起る。すなわ
ち、入射角が約6゜以上の時には垂直偏波成分の位
相角は0゜であるが、入射角が約6゜以下になると、
その位相角は−180゜に変化する。このため、入射
角が約6゜より大きい場合には、水平偏波成分の位
相が180゜変化し、垂直偏波成分の位相が変化しな
いので、完全導体の場合と同じく反射により電波
の偏波の逆転現象が起こる。
はないので、第３図に示されるように、入射角6゜
付近で垂直偏波成分の位相の逆転が起る。すなわ
ち、入射角が約6゜以上の時には垂直偏波成分の位
相角は0゜であるが、入射角が約6゜以下になると、
その位相角は−180゜に変化する。このため、入射
角が約6゜より大きい場合には、水平偏波成分の位
相が180゜変化し、垂直偏波成分の位相が変化しな
いので、完全導体の場合と同じく反射により電波
の偏波の逆転現象が起こる。
しかし、入射角が約6゜より小さい場合には、反
射波中の垂直偏波の位相は−180゜変化し、かつ水
平偏波の位相は180゜変化するため、入射角と同旋
の円偏波が反射される。
射波中の垂直偏波の位相は−180゜変化し、かつ水
平偏波の位相は180゜変化するため、入射角と同旋
の円偏波が反射される。
一方、第３図の水平、垂直偏波の反射係数｜
RH｜，｜RV｜からもわかるように、｜RH｜は入射
角にかかわらずほとんど変化しないのに対して、
｜RV｜は入射角が6゜付近で減衰が最大となりそれ
より入射角が大きくなるに従い、減衰は小さくな
る性質を有している。
RH｜，｜RV｜からもわかるように、｜RH｜は入射
角にかかわらずほとんど変化しないのに対して、
｜RV｜は入射角が6゜付近で減衰が最大となりそれ
より入射角が大きくなるに従い、減衰は小さくな
る性質を有している。
したがつて、海事衛星通信でとくに海面反射波
の影響が問題となる入射角5゜〜10゜位（最低運用
仰角は5゜）の場合には、海面反射波は第２図ｂに
示されるような逆旋の楕円偏波となる。この楕円
偏波も6゜付近では垂直偏波成分の減衰がかなり大
きいため、直線偏波（水平偏波）に近づき、又、
入射角が大きくなるに従い、かなり円偏波に近づ
く。なお、理論的検討によると、海面反射波の上
記の性質は海の荒れ具合、すなわち海面の状態に
かかわらず一般的に云える様である。
の影響が問題となる入射角5゜〜10゜位（最低運用
仰角は5゜）の場合には、海面反射波は第２図ｂに
示されるような逆旋の楕円偏波となる。この楕円
偏波も6゜付近では垂直偏波成分の減衰がかなり大
きいため、直線偏波（水平偏波）に近づき、又、
入射角が大きくなるに従い、かなり円偏波に近づ
く。なお、理論的検討によると、海面反射波の上
記の性質は海の荒れ具合、すなわち海面の状態に
かかわらず一般的に云える様である。
本発明の第１の原理は、海面反射波の上記の性
質に着目し、アンテナの偏波特性を反射波の偏波
と直交させることである。すなわち、第４図に示
されているように海面反射波の偏波特性に直交
するように、アンテナの楕円偏波特性を定める
ことにより、反射波の受信を抑圧しフエージング
の軽減を計ることである。
質に着目し、アンテナの偏波特性を反射波の偏波
と直交させることである。すなわち、第４図に示
されているように海面反射波の偏波特性に直交
するように、アンテナの楕円偏波特性を定める
ことにより、反射波の受信を抑圧しフエージング
の軽減を計ることである。
又、反射波の偏波特性と直交する偏波を中心と
して、長軸方向を同じにして軸比を可変すると、
ある軸比の所で、反射波成分を同相でとり込むこ
とが可能である。従つて、本発明の第２の原理
は、反射波の偏波特性と直交する偏波を中心とし
て常に受信強度が強くなるように偏波を自動制御
し、フエージングの軽減を計るようにしたことで
ある。
して、長軸方向を同じにして軸比を可変すると、
ある軸比の所で、反射波成分を同相でとり込むこ
とが可能である。従つて、本発明の第２の原理
は、反射波の偏波特性と直交する偏波を中心とし
て常に受信強度が強くなるように偏波を自動制御
し、フエージングの軽減を計るようにしたことで
ある。
次に、この発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。第５図は２つの直線偏波アンテナ素子
で構成した本発明の第１実施例を示す。図におい
て、５は直線偏波アンテナ素子、６は例えばクロ
スダイポールのバラン回路からなる整合器、７は
円偏波アンテナを構成するための90゜移相器、８
は偏波特性を制御するための移相器、９は合成回
路である。
説明する。第５図は２つの直線偏波アンテナ素子
で構成した本発明の第１実施例を示す。図におい
て、５は直線偏波アンテナ素子、６は例えばクロ
スダイポールのバラン回路からなる整合器、７は
円偏波アンテナを構成するための90゜移相器、８
は偏波特性を制御するための移相器、９は合成回
路である。
本実施例では、アンテナが海面からの反射波の
偏波特性と直交する楕円偏波特性となるように、
前記直線偏波アンテナ素子５から形成されるダイ
ポールが海面に対して約45゜になるように配置さ
れ、かつ移相器８の位相量が設定されている。
偏波特性と直交する楕円偏波特性となるように、
前記直線偏波アンテナ素子５から形成されるダイ
ポールが海面に対して約45゜になるように配置さ
れ、かつ移相器８の位相量が設定されている。
この移相器８に設定する移相量としては、衛星
仰角に応じてアンテナの反射波到来方向の偏波特
性が、その衛星仰角で最も発生頻度の高い偏波特
性と直交する偏波特性を持つように設定するのが
よい。
仰角に応じてアンテナの反射波到来方向の偏波特
性が、その衛星仰角で最も発生頻度の高い偏波特
性と直交する偏波特性を持つように設定するのが
よい。
本実施例においては、前記したように、ダイポ
ールが海面に対して約45゜の角度を有しているの
で、その楕円偏波特性の長軸は、第４図のに示
されているように、海面に対して垂直になる。ま
た、移相器８の位相量を上記のようにして求めら
れる大きさに設定すると、アンテナの楕円偏波特
性は衛星からの直接波と逆旋で、かつその軸比は
第４図で示される海面からの反射波の偏波特性
の楕円のそれとほぼ等しくなる。
ールが海面に対して約45゜の角度を有しているの
で、その楕円偏波特性の長軸は、第４図のに示
されているように、海面に対して垂直になる。ま
た、移相器８の位相量を上記のようにして求めら
れる大きさに設定すると、アンテナの楕円偏波特
性は衛星からの直接波と逆旋で、かつその軸比は
第４図で示される海面からの反射波の偏波特性
の楕円のそれとほぼ等しくなる。
したがつて、本実施例のアンテナの偏波特性は
海面反射波の偏波特性と直交することとなり、海
面反射波の受信を防止することができる。この結
果、フエージングの軽減または削減を図ることが
できる。
海面反射波の偏波特性と直交することとなり、海
面反射波の受信を防止することができる。この結
果、フエージングの軽減または削減を図ることが
できる。
第６図ａは本発明の第２実施例を示す。第２図
において、８′は可変移相器、１０は分岐回路、
１１は検波回路、１２は移相器を制御する移相器
制御電圧発生回路を示し、他の符号は第５図と同
一物又は同等物を示す。
において、８′は可変移相器、１０は分岐回路、
１１は検波回路、１２は移相器を制御する移相器
制御電圧発生回路を示し、他の符号は第５図と同
一物又は同等物を示す。
なお、第５図、第６図ａにおいて、90゜移相器
７を用いる代りに合成回路９に90゜ハイブリツド
を用いてもよい。
７を用いる代りに合成回路９に90゜ハイブリツド
を用いてもよい。
次に上記の構成のアンテナの給電回路の動作を
説明する。送信されてきた電波は複数の直線偏波
アンテナ素子５からダイポールで受信される。一
方のダイポール＃１で受信された電波は整合器６
をへて合成器９へ送られる。他方のダイポール
＃２で受信された電波は整合器６を通つた後90゜
移相器７をへて可変移相器８′に入力される。可
変移相器８′は移相器制御電圧発生回路１２によ
つて制御される。移相器制御電圧発生回路１２は
ある基準電圧V0に対して微小電圧だけ異なる電
圧V0＋δV0，V0−δV0を発生し、これらの電圧お
よび基準電圧V0に対応する移相量を前記可変移
相器８′で発生させる。
説明する。送信されてきた電波は複数の直線偏波
アンテナ素子５からダイポールで受信される。一
方のダイポール＃１で受信された電波は整合器６
をへて合成器９へ送られる。他方のダイポール
＃２で受信された電波は整合器６を通つた後90゜
移相器７をへて可変移相器８′に入力される。可
変移相器８′は移相器制御電圧発生回路１２によ
つて制御される。移相器制御電圧発生回路１２は
ある基準電圧V0に対して微小電圧だけ異なる電
圧V0＋δV0，V0−δV0を発生し、これらの電圧お
よび基準電圧V0に対応する移相量を前記可変移
相器８′で発生させる。
可変移相器８′に入力した信号は、可変移相器
８′で上記した異なる移相量の変化を受け、合成
器９でダイポール＃１で受信された電波と合成さ
れる。合成された電波は分岐回路１０で分岐さ
れ、電波の一部は検波回路１１に送られる。検波
回路１１は上記した３つの異なる移相量で受信し
た電波、すなわちそれぞれの移相量に対応する偏
波特性を有するアンテナで受信した信号を検波
し、前記３つの移相量に対応した受信信号のレベ
ルを順次制御電圧発生回路１２へ出力する。
８′で上記した異なる移相量の変化を受け、合成
器９でダイポール＃１で受信された電波と合成さ
れる。合成された電波は分岐回路１０で分岐さ
れ、電波の一部は検波回路１１に送られる。検波
回路１１は上記した３つの異なる移相量で受信し
た電波、すなわちそれぞれの移相量に対応する偏
波特性を有するアンテナで受信した信号を検波
し、前記３つの移相量に対応した受信信号のレベ
ルを順次制御電圧発生回路１２へ出力する。
制御電圧発生回路１２は、入力された３つの受
信信号を互に比較し、可変移相器８′の移相量を
どの方向に変化させれば信号強度を強くできる
か、換言すれば、アンテナの偏波をどのように変
えれば信号強度を強くできるかを判定する。この
判定によつて信号強度を強くできる移相量の変化
方向がわかつたとすると、制御電圧発生回路には
前記基準電圧V0をその方向に変化し、新たな基
準電圧V0と、V0＋δV0，V0−δV0，の３つの異な
る電圧を可変移相器８′に出力する。上記の手順
は受信信号が最大になるまで繰返し行なわれる。
信信号を互に比較し、可変移相器８′の移相量を
どの方向に変化させれば信号強度を強くできる
か、換言すれば、アンテナの偏波をどのように変
えれば信号強度を強くできるかを判定する。この
判定によつて信号強度を強くできる移相量の変化
方向がわかつたとすると、制御電圧発生回路には
前記基準電圧V0をその方向に変化し、新たな基
準電圧V0と、V0＋δV0，V0−δV0，の３つの異な
る電圧を可変移相器８′に出力する。上記の手順
は受信信号が最大になるまで繰返し行なわれる。
本実施例では、上記したフイードバツクループ
により、受信信号の強度が最も強くなるようにア
ンテナの偏波特性を変化させることができる。な
お、本実施例の方式は上記のようなフイードバツ
ク動作をするため、センシング方式と呼ぶことが
できる。
により、受信信号の強度が最も強くなるようにア
ンテナの偏波特性を変化させることができる。な
お、本実施例の方式は上記のようなフイードバツ
ク動作をするため、センシング方式と呼ぶことが
できる。
第６図ｂは同図ａに示されているアンテナにお
いて、可変移相器８′の移相量δに対するアンテ
ナの偏波特性を示したものである。δが0゜の場合
には第６図ｂのに示されるように完全な円偏波
が発生するが、δが大きくなるに従い、同図，
に示されているようにたて長の楕円偏波とな
る。そしてδが90゜の場合には同図に示される
ように完全な直線偏波（垂直）となる。したがつ
て、円偏波から、直線偏波までの任意の楕円偏波
の電波を、δの値を変化させることにより実現す
ることができる。なお楕円偏波の長軸の向きは、
先に述べた原理の通り、また第４図に示されてい
るように海面に対して垂直である必要があるの
で、第６図ａのダイポールは海面に対して45゜傾
けて配置される必要がある。
いて、可変移相器８′の移相量δに対するアンテ
ナの偏波特性を示したものである。δが0゜の場合
には第６図ｂのに示されるように完全な円偏波
が発生するが、δが大きくなるに従い、同図，
に示されているようにたて長の楕円偏波とな
る。そしてδが90゜の場合には同図に示される
ように完全な直線偏波（垂直）となる。したがつ
て、円偏波から、直線偏波までの任意の楕円偏波
の電波を、δの値を変化させることにより実現す
ることができる。なお楕円偏波の長軸の向きは、
先に述べた原理の通り、また第４図に示されてい
るように海面に対して垂直である必要があるの
で、第６図ａのダイポールは海面に対して45゜傾
けて配置される必要がある。
上記の第１、第２実施例によれば、アンテナの
偏波特性を反射波の偏波と直交させることができ
るので、反射波の受信を抑圧することができる。
しかし、このアンテナの場合には反射波到来方向
のみならず、直接波の到来方向の偏波も変位する
ことになる。このことについて、第７図で説明す
る。
偏波特性を反射波の偏波と直交させることができ
るので、反射波の受信を抑圧することができる。
しかし、このアンテナの場合には反射波到来方向
のみならず、直接波の到来方向の偏波も変位する
ことになる。このことについて、第７図で説明す
る。
第７図は、可変移相器８′の移相量δに対する
完全な円偏波の偏波損失を示す。第７図におい
て、衛星から直接、アンテナに到来する電波は完
全な円偏波であるためδ＝０の時には偏波損失は
0dBである。しかしながら、δが大きくなるに従
い偏波損失が存在し、δ＝90゜の場合には3dBの
偏波損失が存在する。
完全な円偏波の偏波損失を示す。第７図におい
て、衛星から直接、アンテナに到来する電波は完
全な円偏波であるためδ＝０の時には偏波損失は
0dBである。しかしながら、δが大きくなるに従
い偏波損失が存在し、δ＝90゜の場合には3dBの
偏波損失が存在する。
一般に、このアンテナをフエージング軽減の策
を施さないでそのまま用いた場合（ビーム幅約
70゜）とか、後述のようにシヨートバツクフアイ
ヤーの一次放射器として用いた場合（ビーム幅約
40゜）には、−10〜−20dB程度の反射波によるフ
エージングが発生することが知られている。しか
し、このフエージングは本実施例のアンテナにお
いては大きな軽減を受ける。したがつて、本実施
例のアンテナにおいては直接波方向で大きくても
3dB程度の偏波損失があつたとしても、反射波到
来方向で反射波の抑圧が行なわれるため、大きな
フエージングの軽減を行なうことができる。
を施さないでそのまま用いた場合（ビーム幅約
70゜）とか、後述のようにシヨートバツクフアイ
ヤーの一次放射器として用いた場合（ビーム幅約
40゜）には、−10〜−20dB程度の反射波によるフ
エージングが発生することが知られている。しか
し、このフエージングは本実施例のアンテナにお
いては大きな軽減を受ける。したがつて、本実施
例のアンテナにおいては直接波方向で大きくても
3dB程度の偏波損失があつたとしても、反射波到
来方向で反射波の抑圧が行なわれるため、大きな
フエージングの軽減を行なうことができる。
次に、本発明の第３実施例を第８図で説明す
る。この実施例は、第１実施例のダイポールとパ
ラボラアンテナを組み合わせたものである。図に
おいて、１３は第５図に示されているのと同じア
ンテナ系、１４は主反射板又は主反射鏡、１５は
副反射板又は副反射鏡であり、これら以外は、図
示されていないが、第１又は第２実施例と同じで
ある。
る。この実施例は、第１実施例のダイポールとパ
ラボラアンテナを組み合わせたものである。図に
おいて、１３は第５図に示されているのと同じア
ンテナ系、１４は主反射板又は主反射鏡、１５は
副反射板又は副反射鏡であり、これら以外は、図
示されていないが、第１又は第２実施例と同じで
ある。
第９図は本発明の第４実施例を示し、アンテナ
として、シヨートバツクフアイヤアンテナを用い
たものである。図において、１６は円筒型の金属
リムであり、それ以外は第８図と同じものを示
す。また、整合器６以下の給電回路は、図示され
ていないが、第１又は第２実施例と同じである。
として、シヨートバツクフアイヤアンテナを用い
たものである。図において、１６は円筒型の金属
リムであり、それ以外は第８図と同じものを示
す。また、整合器６以下の給電回路は、図示され
ていないが、第１又は第２実施例と同じである。
また、第１０図は本発明の第５実施例を示し、
アンテナとして、クロス八木アンテナを用いたも
のである。図において、１７は反射器、１８は導
波素子を示し、その他の符号は第８図と同じもの
を示す。また、整合器６以下の給電回路は、図示
されていないが、第１又は第２実施例と同じであ
る。
アンテナとして、クロス八木アンテナを用いたも
のである。図において、１７は反射器、１８は導
波素子を示し、その他の符号は第８図と同じもの
を示す。また、整合器６以下の給電回路は、図示
されていないが、第１又は第２実施例と同じであ
る。
以上の第３〜５実施例の電波受信方式は、第
１、第２実施例のアンテナより高利得である。こ
れらのアンテナより受信された電波を、第１実施
例と同じ給電回路に導くことにより、反射波によ
つて惹起されるフエージングを、効果的に軽減す
ることができることは明らかである。なお、これ
らの電波受信方式は直接波の到来方向と反射波の
到来方向が比較的近い場合に用いるとよい。
１、第２実施例のアンテナより高利得である。こ
れらのアンテナより受信された電波を、第１実施
例と同じ給電回路に導くことにより、反射波によ
つて惹起されるフエージングを、効果的に軽減す
ることができることは明らかである。なお、これ
らの電波受信方式は直接波の到来方向と反射波の
到来方向が比較的近い場合に用いるとよい。
以上の実施例は円偏波を発生する直線偏波アン
テナ素子を直接利用して海面反射波方向のアンテ
ナの偏波特性を海面反射波のそれに対して直交さ
せる事によりフエージングの軽減を図つたもので
ある。次に、ヘリカルアンテナ等のように、直交
する直線偏波アンテナ素子に90゜の位相差を付加
することなしに、円偏波を発生するアンテナの場
合の実施例について説明する。第１１図はその実
施例を示している。
テナ素子を直接利用して海面反射波方向のアンテ
ナの偏波特性を海面反射波のそれに対して直交さ
せる事によりフエージングの軽減を図つたもので
ある。次に、ヘリカルアンテナ等のように、直交
する直線偏波アンテナ素子に90゜の位相差を付加
することなしに、円偏波を発生するアンテナの場
合の実施例について説明する。第１１図はその実
施例を示している。
この実施例は主アンテナとしての円偏波アンテ
ナ素子と、副アンテナとしての円偏波素子を組み
合せたアンテナを用いたものである。図におい
て、１９は円偏波アンテナ素子、２０は円偏波素
子を示し、他の符号は第６図ａと同じものを示
す。
ナ素子と、副アンテナとしての円偏波素子を組み
合せたアンテナを用いたものである。図におい
て、１９は円偏波アンテナ素子、２０は円偏波素
子を示し、他の符号は第６図ａと同じものを示
す。
また、第１２図は本発明の第７実施例を示し、
これは主アンテナとしての円偏波アンテナ素子１
９と、副アンテナ素子としての直線偏波アンテナ
素子（ダイポール）２１を組み合せたものであ
る。図において、２１以外の符号は第６図ａと同
じものを示す。
これは主アンテナとしての円偏波アンテナ素子１
９と、副アンテナ素子としての直線偏波アンテナ
素子（ダイポール）２１を組み合せたものであ
る。図において、２１以外の符号は第６図ａと同
じものを示す。
上記の第６，第７実施例において、主アンテナ
は直接波到来方向（矢印Ａ）に向け、副アンテナ
は反射波到来方向（矢印Ｂ）に向くように設置す
る。
は直接波到来方向（矢印Ａ）に向け、副アンテナ
は反射波到来方向（矢印Ｂ）に向くように設置す
る。
なお、これらの実施例の電波受信方式は直接波
の到来方向と反射波の到来方向が離れている場合
に用いるとよい。
の到来方向と反射波の到来方向が離れている場合
に用いるとよい。
上記の構成において主アンテナ及び副アンテナ
間の相対位相を変化させれば、主にＢ方向に対し
て、主アンテナがもともと有していた円偏波特性
を変化させることが可能である。すなわち、主ア
ンテナのＢ方向の偏波特性に、副アンテナの偏波
特性がある位相差を有して重畳されるため主アン
テナのＢ方向の偏波特性は元のままではなく、変
化したものになる。
間の相対位相を変化させれば、主にＢ方向に対し
て、主アンテナがもともと有していた円偏波特性
を変化させることが可能である。すなわち、主ア
ンテナのＢ方向の偏波特性に、副アンテナの偏波
特性がある位相差を有して重畳されるため主アン
テナのＢ方向の偏波特性は元のままではなく、変
化したものになる。
この事は副アンテナの偏波特性が円偏波に限ら
ず、第１２図に示す直線偏波の場合も同様に言え
る。
ず、第１２図に示す直線偏波の場合も同様に言え
る。
したがつて、主アンテナと副アンテナ間の相対
位相を変化させることにより、海面反射波の偏波
特性に対して、ある場合は受けつけないように、
又、ある場合は同相で取り込むことによりフイー
ドバツクループにより、常に信号強度が強くなる
ように、すなわち、フエージングによる信号強度
の劣化を軽減することができる。
位相を変化させることにより、海面反射波の偏波
特性に対して、ある場合は受けつけないように、
又、ある場合は同相で取り込むことによりフイー
ドバツクループにより、常に信号強度が強くなる
ように、すなわち、フエージングによる信号強度
の劣化を軽減することができる。
以上述べたように、本発明は２つ以上の直線偏
波アンテナ、又は円偏波アンテナ、あるいは円偏
波アンテナと直線偏波アンテナを組み合わせたア
ンテナを用い、その相互の位相を制御することに
より不要反射波到来方向の偏波特性を制御して、
海面からの反射波を抑圧し、又は、反射波を直接
波と同相になるようにしたので、フエージングの
影響を大幅に軽減することができる。
波アンテナ、又は円偏波アンテナ、あるいは円偏
波アンテナと直線偏波アンテナを組み合わせたア
ンテナを用い、その相互の位相を制御することに
より不要反射波到来方向の偏波特性を制御して、
海面からの反射波を抑圧し、又は、反射波を直接
波と同相になるようにしたので、フエージングの
影響を大幅に軽減することができる。
第１図は衛星から電波を船上で受信する場合の
概略説明図、第２図は直接波と反射波の偏波の説
明図、第３図は電波の海面への入射角に対する反
射係数と位相角の特性図、第４図は海面反射波の
偏波特性とそれと直交するアンテナの楕円偏波特
性との関係を説明するための説明図、第５図は本
発明の一実施例のブロツク図、第６図ａは本発明
の第２実施例のブロツク図、同図ｂは第６図ａ中
の可変移相器の移相量を変えた時のアンテナの偏
波特性の説明図、第７図は第６図ａ中の可変移相
器の移相量に対する偏波損失の特性図、第８，
９，１０，１１，１２図はそれぞれ本発明の第３
〜第７実施例の要部の概略図である。 ５，２１……直接偏波アンテナ素子、７……
90゜移相器、８……移相器、８′……可変移相器、
１０……分岐回路、１１……検波回路、１２……
移相器制御電圧発生回路、１９……円偏波アンテ
ナ素子。
概略説明図、第２図は直接波と反射波の偏波の説
明図、第３図は電波の海面への入射角に対する反
射係数と位相角の特性図、第４図は海面反射波の
偏波特性とそれと直交するアンテナの楕円偏波特
性との関係を説明するための説明図、第５図は本
発明の一実施例のブロツク図、第６図ａは本発明
の第２実施例のブロツク図、同図ｂは第６図ａ中
の可変移相器の移相量を変えた時のアンテナの偏
波特性の説明図、第７図は第６図ａ中の可変移相
器の移相量に対する偏波損失の特性図、第８，
９，１０，１１，１２図はそれぞれ本発明の第３
〜第７実施例の要部の概略図である。 ５，２１……直接偏波アンテナ素子、７……
90゜移相器、８……移相器、８′……可変移相器、
１０……分岐回路、１１……検波回路、１２……
移相器制御電圧発生回路、１９……円偏波アンテ
ナ素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ その楕円偏波特性が反射波のそれと直交する
ように構成された互いに交差する少なくとも２つ
のダイポールからなる円偏波アンテナ、該ダイポ
ールの一方に接続された移相器、および該ダイポ
ールの一方から受信され前記移相器を通つた信号
と、前記ダイポールの他方から受信された信号と
を合成する合成器を具備し、前記移相器によつて
前記ダイポール間の相互位相を制御することによ
り、不要反射波の到来方向の偏波特性を操作し、
反射波によるフエージングを抑圧したことを特徴
とする電波受信方式。 ２ 衛星仰角に応じてアンテナの反射波到来方向
の偏波特性が、その衛星仰角で最も発生頻度の高
い偏波特性と直交する偏波特性をもつように、前
記移相器に位相量を設定するようにしたことを特
徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の電波受
信方式。 ３ 前記移相器が可変移相器であり、該可変移相
器がセンシング方式によつて制御されるよにした
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
の電波受信方式。 ４ 前記少なくとも２つのダイポールと、パラボ
ラ、シヨートバツクフアイヤおよびクロス八木ア
ンテナのいずれか１つとを組合せたことを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項ないし第３項記載
の電波受信方式。 ５ 直接波到来方向に向けられた円偏波アンテナ
素子からなる主アンテナ、反射波到来方向に向け
られた副アンテナ、該副アンテナに接続された移
相器、および該副アンテナから受信され前記移相
器を通つた信号と、前記主アンテナから受信され
た信号とを合成する合成器を具備し、前記移相器
によつて前記主、副アンテナ間の相互位相を制御
することにより、不要反射波の到来方向の偏波特
性を操作し、反射波によるフエージングを抑圧し
たことを特徴とする電波受信方式。 ６ 前記副アンテナが円偏波アンテナ素子で構成
されたことを特徴とする前記特許請求の範囲第５
項記載の電波受信方式。 ７ 前記副アンテナがダイポールで構成されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の電波
受信方式。 ８ 前記移相器が可変移相器であり、該可変移相
器がセンシング方式によつて制御されるようにし
たことを特徴とする前記特許請求の範囲第５項な
いし第７項記載の電波受信方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56044100A JPS57159138A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Electromagnetic wave reception system |
| US06/743,883 US4853702A (en) | 1981-03-27 | 1985-06-12 | Radio wave receiving system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56044100A JPS57159138A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Electromagnetic wave reception system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57159138A JPS57159138A (en) | 1982-10-01 |
| JPS6335131B2 true JPS6335131B2 (ja) | 1988-07-13 |
Family
ID=12682190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56044100A Granted JPS57159138A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Electromagnetic wave reception system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4853702A (ja) |
| JP (1) | JPS57159138A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0675677A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Nec Corp | キーボード |
| WO2010007855A1 (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-21 | 日本電気株式会社 | 移動通信システム、基地局、干渉除去方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0777364B2 (ja) * | 1985-03-18 | 1995-08-16 | 日立電子株式会社 | 妨害波除去装置 |
| JPH0640633B2 (ja) * | 1985-11-11 | 1994-05-25 | 国際電信電話株式会社 | 妨害波除去アンテナ装置 |
| CA1310709C (en) * | 1989-06-26 | 1992-11-24 | Simon Haykin | Adaptive interference canceller |
| DE4435609C1 (de) * | 1994-10-05 | 1996-03-14 | Pt Komtelindo Adipratama | Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Polarisationskonversion |
| EP1020042A1 (en) * | 1997-09-29 | 2000-07-19 | QUALCOMM Incorporated | Using multiple antennas to mitigate specular reflection |
| US6388610B1 (en) * | 1998-01-23 | 2002-05-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Antijam null steering conformal cylindrical antenna system |
| US6326922B1 (en) | 2000-06-29 | 2001-12-04 | Worldspace Corporation | Yagi antenna coupled with a low noise amplifier on the same printed circuit board |
| JP4924361B2 (ja) * | 2007-10-30 | 2012-04-25 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ |
| JP2010068305A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Nec Corp | 移動通信システム、基地局、干渉除去方法 |
| KR101351793B1 (ko) * | 2011-10-24 | 2014-01-17 | 대한민국 | 해상풍 탐지시스템 및 이를 이용한 해상풍 탐지방법 |
| US10574338B1 (en) * | 2013-02-27 | 2020-02-25 | Spatial Digital Systems, Inc. | Systems for surveillance using airborne platforms as receiving platforms for bistatic radars |
| US9473230B2 (en) * | 2013-12-19 | 2016-10-18 | It Centricity, Llc | System and method for wireless broadband communication |
| JP6455694B2 (ja) * | 2015-08-07 | 2019-01-23 | 日本電気株式会社 | 分合波器、アンテナ装置およびフェージング消去方法 |
| US11719732B1 (en) * | 2022-07-25 | 2023-08-08 | Divirod, Inc. | Reflectometer sensor |
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| US3453622A (en) * | 1967-06-15 | 1969-07-01 | Sanders Associates Inc | Polarization diversity transmission system |
| US3883872A (en) * | 1973-06-28 | 1975-05-13 | Nasa | System for interference signal nulling by polarization adjustment |
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| US4087818A (en) * | 1975-10-14 | 1978-05-02 | Communications Satellite Corporation | Lossless network and method for orthogonalizing dual polarized transmission systems |
| IT1160916B (it) * | 1978-11-06 | 1987-03-11 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e sistema di inseguimento di un oggetto irradiante un segnale elettromagnetico polarizzato circolarmente o linearmente |
| US4283795A (en) * | 1979-10-03 | 1981-08-11 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Adaptive cross-polarization interference cancellation arrangements |
| US4403222A (en) * | 1981-02-23 | 1983-09-06 | Motorola Inc. | Passive RF path diverter |
-
1981
- 1981-03-27 JP JP56044100A patent/JPS57159138A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-12 US US06/743,883 patent/US4853702A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JPH0675677A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Nec Corp | キーボード |
| WO2010007855A1 (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-21 | 日本電気株式会社 | 移動通信システム、基地局、干渉除去方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4853702A (en) | 1989-08-01 |
| JPS57159138A (en) | 1982-10-01 |
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