JP2001251121A - アンテナの制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非線形歪みの発生を抑圧してビット誤り
の率の小さい、安定したデータ伝送を実現するアンテナ
の制御装置及びその制御方法を提供する。 【解決手段】 制御手段１４は、検出手段１２により検
出した受信電界強度が最大になるようアンテナ２を制御
し、検出手段１２により検出した受信電界強度が規定し
た受信電界強度のしきい値より大きく、かつ判定手段１
３により判定したビット誤り率が規定したビット誤り率
のしきい値より大きい場合にスイッチ３の選択を変更す
るように制御するように構成する。これにより、アンテ
ナ２の指向性を切り替えるスイッチ３の選択により非線
形歪みの発生を抑圧してビット誤りの率の小さい、安定
したしかも高品質の通信ができるように構成することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高速データ通信用の
基地局、移動端末に搭載するアンテナの制御装置及びそ
の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無線ＬＡＮのような高速データ通信シス
テムにおいては、利得が高く、しかも干渉波の影響を受
けにくいアンテナが望まれている。そのため、基地局／
移動端末の少なくとも一方に、指向性アンテナを組み合
わせて構成したアンテナを用いる例が多い。

【０００３】このようなアンテナには、例えば特開平9-
284045号公報（セクタアンテナ）に記載されているもの
がある。この種のセクタアンテナでは、指向性アンテナ
を、方向を変えて複数配置し、最大受信電界が得られる
アンテナを選択することにより、高利得／干渉波低減を
実現することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無線ＬＡＮシステムにおいては、基地局／移動端末が近
接して配置された場合に、受信電界強度が過大であると
受信系デバイスが飽和し、受信信号に非線形歪みが重畳
されることにより、ビット誤り率が劣化することがあ
る。特に基地局／移動端末にセクタアンテナが採用され
ている場合には、アンテナの利得が高くなるため、回路
に供給される電力が大きくなり、非線形歪みがより大き
くなることがある。

【０００５】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、非線形歪みの発生を抑圧してビット誤りの
率の小さい、安定した高品質の通信を実現するアンテナ
の制御装置及びその制御方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナの制御
装置は、異なる方向に指向性を切り替え可能なアンテナ
と、アンテナの指向性を選択するスイッチと、受信電界
強度を検出する検出手段と、受信品質を判定する判定手
段と、検出手段により検出した受信電界強度が最大にな
るようアンテナを制御し検出手段により検出した受信電
界強度が規定した受信電界強度のしきい値より大きく、
かつ判定手段により判定したビット誤り率が規定したビ
ット誤り率のしきい値より大きい場合にスイッチの選択
を変更するように制御する制御手段とを具備するように
構成したものである。

【０００７】このように構成することにより、制御手段
において検出手段により検出した受信電界強度が最大に
なるようアンテナを制御し、検出手段により検出した受
信電界強度が規定した受信電界強度のしきい値より大き
く、かつ判定手段により判定したビット誤り率が規定し
たビット誤り率のしきい値より大きい場合にスイッチの
選択を変更するように制御することにより、アンテナの
指向性を切り替えるスイッチの選択により非線形歪みの
発生を抑圧してビット誤りの率の小さい、安定したしか
も高品質の通信をすることができる。

【０００８】本発明のアンテナの制御装置は、制御手段
において検出手段により検出した受信電界強度が、規定
した受信電界強度しきい値より大きく、かつ判定手段に
より判定したビット誤り率が、規定したビット誤り率し
きい値より大きい場合に、対応する基地局または移動端
末への送信電力を下げるよう制御するように構成する。
このように構成することにより、検出した受信電界強度
が、規定した受信電界強度しきい値より大きく、かつ判
定したビット誤り率が規定したビット誤り率のしきい値
より大きい場合に、対応する基地局または移動端末への
送信電力を下げることにより、受信電界強度が過大であ
ることから発生する非線形歪みの発生を抑圧してビット
誤りの率の小さい、安定した高品質の通信をすることが
できる。

【０００９】本発明のアンテナの制御装置は、基地局ま
たは移動端末と同期を行う際に、制御手段において複数
の無給電素子の電気長がすべて等しくなるように制御す
るように構成する。このように構成することにより、無
線基地局または無線端末と同期を行う際に、制御手段に
おいて複数の無給電素子の電気長がすべて等しくなるよ
うにすることにより、受信電界強度が過大であることか
ら発生する非線形歪みの発生を抑圧してビット誤りの率
の小さい、安定した高品質の通信を可能にすることがで
きる。

【００１０】本発明のアンテナの制御装置は、アンテナ
が放射器と複数の無給電素子であるセクタを有し、セク
タに放射器との間隔を動作周波数の特定波長以下になる
ようにし放射器を中心として放射状に配置し、スイッチ
が無給電素子の電気長を変えアンテナの指向性を選択す
るように構成する。このように構成することにより、ス
イッチの選択により複数の無給電素子の電気長を変える
ことにより、非線形歪みの発生を抑圧してビット誤りの
率の小さい、安定した高品質の通信を可能にすることが
できる。

【００１１】本発明のアンテナの制御装置は、異なる方
向に指向性を切り替え可能なアンテナと、アンテナの指
向性を選択するスイッチと、受信電界強度を検出する検
出手段と、受信品質を判定する判定手段と、検出手段に
より検出した受信電界強度が最大になる方向を選択する
ようアンテナを制御し、検出手段により検出した受信受
信電界強度が規定した受信電界強度のしきい値より大き
く、かつ判定手段により判定したビット誤り率を規定し
たビット誤り率のしきい値より大きい場合にスイッチを
アンテナとの接続を開放するよう制御する制御手段とを
具備するように構成する。

【００１２】このように構成することにより、制御手段
において検出手段により検出した受信電界強度が最大に
なる方向を選択するようアンテナを制御し、検出手段に
より検出した受信受信電界強度が規定した受信電界強度
のしきい値より大きく、かつ判定手段により判定したビ
ット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大
きい場合に、スイッチがアンテナとの接続を開放するよ
う制御することにより、非線形歪みの発生を抑圧してビ
ット誤りの率の小さい、安定したしかも高品質の通信を
することができる。

【００１３】本発明のアンテナの制御装置は、制御手段
において検出手段により検出した受信電界強度が、規定
した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ判定手段
により判定したビット誤り率が、規定したビット誤り率
のしきい値より大きい場合に、対応する基地局または移
動端末への送信電力を下げるよう制御するように構成す
る。このように構成することにより、非線形歪みの発生
を基地局または移動端末への送信電力を下げるように制
御することにより抑圧しビット誤りの率の小さい、安定
した高品質の通信をすることができる。

【００１４】本発明のアンテナの制御装置は、制御手段
において基地局または移動端末と同期を行う際に、複数
の無給電素子の電気長がすべて等しくなるように制御す
るように構成する。このように構成することにより、非
線形歪みの発生を複数の無給電素子の電気長がすべて等
しくなるように制御することにより抑圧してビット誤り
の率の小さい、安定した高品質の通信をすることができ
る。

【００１５】本発明のアンテナの制御装置は、アンテナ
において放射器と複数の無給電素子であるセクタを有
し、セクタを放射器との間隔を動作周波数の特定波長以
下とし、放射器を中心として放射状に配置して電気長を
可変し、スイッチをセクタの電気長を変えアンテナの指
向性を選択するように構成する。このように構成するこ
とにより、放射器を中心として放射状に配置して電気長
を可変してセクタの電気長を変えることにより、非線形
歪みの発生を抑圧してビット誤りの率の小さい、安定し
た高品質の通信をすることができる。

【００１６】本発明のアンテナの制御装置は、制御手段
において検出手段により検出した受信電界強度が、規定
した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ判定手段
により判定したビット誤り率が、規定したビット誤り率
のしきい値より大きい場合に、複数のセクタの電気長が
すべて等しくなるよう制御するように構成する。このよ
うに構成することにより、検出した受信電界強度が、規
定した受信電界強度しきい値より大きく、かつ判定した
ビット誤り率が、規定したビット誤り率しきい値より大
きい場合に、複数のセクタの電気長がすべて等しくなる
ようにすることにより、受信電界強度が過大であること
から発生するビット誤りの率の増大を回避し、高品質の
通信をすることができる。

【００１７】本発明の基地局アンテナの制御装置は、異
なる方向に指向性を切り替え可能な基地局アンテナと、
基地局アンテナの指向性を選択するスイッチと、受信電
界強度を検出する検出手段と、受信品質を判定する判定
手段と、検出手段により検出した受信電界強度が最大に
なるよう基地局アンテナを制御し、検出手段により検出
した受信電界強度が規定した受信電界強度のしきい値よ
り大きく、かつ判定手段により判定したビット誤り率が
規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合にスイ
ッチの選択を変更するように制御する制御手段とを具備
するように構成する。

【００１８】このように構成することにより、基地局に
おける制御手段において検出手段により検出した受信電
界強度が最大になるよう基地局アンテナを制御し、検出
手段により検出した受信電界強度が規定した受信電界強
度のしきい値より大きく、かつ判定手段により判定した
ビット誤り率が規定したビット誤り率のしきい値より大
きい場合にスイッチの選択を変更するように制御するこ
とにより、スイッチの選択により非線形歪みの発生を抑
圧してビット誤りの率を小さくし、基地局においても安
定した高品質の通信をすることができる。

【００１９】本発明の基地局アンテナの制御装置は、制
御手段において検出手段により検出した受信電界強度
が、規定した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ
判定手段により判定したビット誤り率が、規定したビッ
ト誤り率のしきい値より大きい場合、対応する無線端末
への送信電力を下げるように制御して構成する。このよ
うに構成することにより、制御手段において検出手段に
より検出した受信電界強度が、規定した受信電界強度の
しきい値より大きく、かつ判定手段により判定したビッ
ト誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大き
い場合、対応する無線端末への送信電力を下げるように
することにより、非線形歪みの発生を抑圧してビット誤
りの率の小さい、安定した高品質の通信をすることがで
きる。

【００２０】本発明の基地局アンテナの制御装置は、基
地局アンテナに放射器と複数の無給電素子であるセクタ
を有し、セクタを放射器との間隔を動作周波数の特定波
長以下とし、放射器を中心として放射状に配置し、スイ
ッチをセクタの電気長を変え、基地局アンテナの指向性
を選択するように構成する。このように構成することに
より、複数のセクタの電気長を変えるようにスイッチを
選択することにより、基地局アンテナの指向性を選択す
ることにより非線形歪みの発生を抑圧してビット誤りの
率の小さい、安定した高品質の通信を基地局においても
することができる。

【００２１】本発明の基地局アンテナの制御装置は、異
なる方向に指向性を切り替え可能な基地局アンテナと、
基地局アンテナの指向性を選択するスイッチと、受信電
界強度を検出する検出手段と、受信品質を判定する判定
手段と、検出手段により検出した受信電界強度が最大に
なる方向を選択するよう基地局アンテナを制御し、検出
手段により検出した受信受信電界強度が規定した受信電
界強度のしきい値より大きく、かつ判定手段により判定
したビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値
より大きい場合に、スイッチの基地局アンテナとの接続
を開放するよう制御する制御手段とを具備するように構
成する。

【００２２】このように構成することにより、制御手段
において検出手段により検出した受信電界強度が最大に
なる方向を選択するよう基地局アンテナを制御し、検出
手段により検出した受信受信電界強度が規定した受信電
界強度のしきい値より大きく、かつ判定手段により判定
したビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値
より大きい場合に、スイッチが基地局アンテナとの接続
を開放するよう制御することにより、非線形歪みの発生
をスイッチの切り替え制御により抑圧してビット誤りの
率の小さい、安定した高品質の通信をすることができ
る。

【００２３】本発明の基地局アンテナの制御装置は、ア
ンテナに放射器と複数の無給電素子であるセクタを有
し、複数のセクタを放射器との間隔を動作周波数の特定
波長以下とし、放射器を中心として放射状に配置して電
気長を可変し、スイッチを複数のセクタの電気長を変え
セクタアンテナの指向性を選択するように構成する。こ
のように構成することにより、放射器を中心として放射
状に配置し、スイッチの切り替えにより複数のセクタの
電気長を変えてアンテナの指向性を選択することによ
り、非線形歪みの発生を抑圧してビット誤りの率の小さ
い、安定した高品質の通信を基地局においてもすること
ができる。

【００２４】本発明の基地局アンテナの制御装置は、検
出手段により検出した受信電界強度が、規定した受信電
界強度しきい値より大きく、かつ判定手段により判定し
たビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値よ
り大きい場合に、複数の無給電素子の電気長がすべて等
しくなるよう制御するように構成する。このように構成
することにより、検出した受信電界強度が規定した受信
電界強度のしきい値より大きく、かつ判定したビット誤
り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大きい場
合に、複数のセクタの電気長がすべて等しくなるように
することにより、受信電界強度が過大であることから発
生するビット誤りの率の増大を回避し、高品質の通信を
基地局においてもすることができる。

【００２５】本発明の移動端末アンテナの制御装置は、
異なる方向に指向性を切り替え可能な移動端末アンテナ
と、移動端末アンテナの指向性を選択するスイッチと、
受信電界強度を検出する検出手段と、受信品質を判定す
る判定手段と、検出手段により検出した受信電界強度が
最大になるよう移動端末アンテナを制御し、検出手段に
より検出した受信電界強度が規定した受信電界強度のし
きい値より大きく、かつ判定手段により判定したビット
誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大きい
場合に、 スイッチの選択を変更するように制御する制
御手段とを具備するように構成する。

【００２６】このように構成することにより、制御手段
において検出手段により検出した受信電界強度が最大に
なるよう移動端末アンテナを制御し、検出手段により検
出した受信電界強度が規定した受信電界強度のしきい値
より大きく、かつ判定手段により判定したビット誤り率
が規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合にス
イッチの選択を変更するように制御することにより、ス
イッチの選択により非線形歪みの発生を抑圧してビット
誤りの率の小さい、安定した高品質の通信を移動端末に
おいてもすることができる。

【００２７】本発明の移動端末アンテナの制御装置は、
制御手段において検出手段により検出した受信電界強度
が、規定した受信電界強度しきい値より大きく、かつ判
定手段により判定したビット誤り率が、規定したビット
誤り率しきい値より大きい場合に対応する基地局または
移動端末への送信電力を下げるよう制御するように構成
する。このように構成することにより、移動端末の制御
手段において検出手段により検出した受信電界強度が、
規定した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ判定
手段により判定したビット誤り率が、規定したビット誤
り率のしきい値より大きい場合に、対応する基地局また
は移動端末への送信電力を下げるようにすることによ
り、スイッチの選択により非線形歪みの発生を抑圧して
ビット誤りの率の小さい、移動端末においても安定した
高品質の通信をすることができる。

【００２８】本発明の移動端末アンテナの制御装置は、
移動端末アンテナに放射器と複数の無給電素子であるセ
クタを有し、複数のセクタを放射器との間隔を動作周波
数の特定波長以下とし、放射器を中心として放射状に配
置し、スイッチを複数のセクタの電気長を変え、移動端
末アンテナの指向性を選択するように構成する。このよ
うに構成することにより、放射器を中心として放射状に
配置し、スイッチを複数のセクタの電気長を変え移動端
末アンテナの指向性を選択することにより、非線形歪み
の発生を抑圧してビット誤りの率の小さい、安定した高
品質の通信を移動端末においてもすることができる。

【００２９】本発明の移動端末アンテナの制御装置は、
異なる方向に指向性を切り替え可能な移動端末アンテナ
と、移動端末アンテナの指向性を切り替えるスイッチ
と、受信電界強度を検出する検出手段と、受信品質を判
定する判定手段と、検出手段により検出した受信電界強
度が最大になる方向を選択するよう移動端末アンテナを
制御し、検出手段により検出した受信受信電界強度が規
定した受信電界強度しきい値より大きく、かつ判定手段
により判定したビット誤り率が、規定したビット誤り率
しきい値より大きい場合に、移動端末アンテナの指向性
を切り替えるスイッチが移動端末アンテナとの接続を開
放するよう制御する制御手段とを具備するように構成す
る。

【００３０】このように構成することにより、移動端末
の制御手段において検出手段により検出した受信電界強
度が最大になる方向を選択するよう移動端末アンテナを
制御し、検出手段により検出した受信受信電界強度が規
定した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ判定手
段により判定したビット誤り率が、規定したビット誤り
率のしきい値より大きい場合に、移動端末アンテナの指
向性を切り替えるスイッチを移動端末アンテナとの接続
を開放するよう制御し、非線形歪みの発生をスイッチの
切り替えにより抑圧してビット誤りの率を小さくして安
定した高品質の通信をすることができる。

【００３１】本発明の移動端末アンテナの制御装置は、
移動端末アンテナに放射器と複数の無給電素子であるセ
クタを有し、複数のセクタを放射器との間隔を動作周波
数の特定波長以下とし、放射器を中心として放射状に配
置し、スイッチを複数のセクタの電気長を変え、移動端
末アンテナの指向性を選択するように構成する。このよ
うに構成することにより、移動端末におけるスイッチを
複数のセクタの電気長を変え移動端末アンテナの指向性
を選択することにより、非線形歪みの発生を抑圧してビ
ット誤りの率の小さい、安定した高品質の通信をするこ
とができる。

【００３２】本発明の移動端末アンテナの制御装置は、
検出手段により検出した受信電界強度が、規定した受信
電界強度しきい値より大きく、かつ判定手段により判定
したビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値
より大きい場合に複数のセクタの電気長がすべて等しく
なるよう制御するように構成する。このように構成する
ことにより、検出した受信電界強度が規定した受信電界
強度のしきい値より大きく、かつ判定したビット誤り率
が、規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合
に、複数のセクタの電気長がすべて等しくなるようにす
ることにより、受信電界強度が過大であることから発生
するビット誤りの率の増大を回避し、高品質の通信を移
動端末においてもすることができる。

【００３３】本発明のアンテナの制御方法は、異なる方
向にアンテナの指向性を切り替える工程と、受信電界強
度を検出する工程と、受信品質を判定する工程と、検出
した受信電界強度が最大になるようアンテナを制御し、
検出した受信電界強度が規定した受信電界強度のしきい
値より大きく、かつ判定したビット誤り率が、規定した
ビット誤り率のしきい値より大きい場合に、アンテナの
選択する方向を変更する工程とを具備するようにする。
このようにすることにより、検出した受信電界強度が最
大になるようアンテナを制御し、検出した受信電界強度
が規定した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ判
定したビット誤り率が規定したビット誤り率のしきい値
より大きい場合にアンテナの指向性を変更するように制
御することにより、非線形歪みの発生を抑圧してビット
誤りの率の小さい、安定した高品質の通信をすることが
できる。

【００３４】本発明のアンテナの制御方法は、検出した
受信電界強度が、規定した受信電界強度しきい値より大
きく、かつ判定したビット誤り率が、規定したビット誤
り率しきい値より大きい場合に送信電力を下げるよう制
御する工程を備えるようにする。このようにすることに
より、検出した受信電界強度が、規定した受信電界強度
のしきい値より大きく、かつ判定したビット誤り率が、
規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合に送信
電力を下げるようにすることにより、非線形歪みの発生
を抑圧してビット誤りの率の小さい、安定した高品質の
通信をすることができる。

【００３５】本発明のアンテナの制御方法は、異なる方
向にアンテナの指向性を切り替える工程と、受信電界強
度を検出する工程と、受信品質を判定する工程と、検出
した受信電界強度が最大になる方向を選択するようアン
テナを制御し、検出した受信受信電界強度が規定した受
信電界強度しきい値より大きく、かつ判定したビット誤
り率が、規定したビット誤り率しきい値より大きい場合
に、アンテナとの接続を開放する工程とを具備するよう
にする。このようにすることにより、検出した受信電界
強度が最大になる方向を選択するようアンテナを制御
し、検出した受信受信電界強度が規定した受信電界強度
のしきい値より大きく、かつ判定したビット誤り率が、
規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合に、ア
ンテナとの接続を開放するよう制御することにより、非
線形歪みの発生をより抑圧してビット誤りの率の小さ
い、安定した高品質の通信をすることができる。

【００３６】本発明のアンテナの制御方法は、検出した
受信電界強度が、規定した受信電界強度のしきい値より
大きく、かつ、判定したビット誤り率が、規定したビッ
ト誤り率のしきい値より大きい場合に送信電力を下げる
よう制御する工程を備えるようにする。このようにする
ことにより、検出した受信電界強度が、規定した受信電
界強度しきい値より大きく、かつ判定したビット誤り率
が、規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合
に、対応する基地局または移動端末への送信電力を下げ
ることにより、非線形歪みの発生を抑圧してビット誤り
の率の小さい、安定した高品質の通信をすることができ
る。

【００３７】本発明のアンテナの制御方法は、検出した
受信電界強度が、規定した受信電界強度のしきい値より
大きく、かつ判定したビット誤り率が、規定したビット
誤り率のしきい値より大きい場合、複数のセクタの電気
長がすべて等しくなるよう制御する工程を備えるように
する。このようにすることにより、検出した受信電界強
度が規定した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ
判定したビット誤り率が、規定したビット誤り率のしき
い値より大きい場合に、複数のセクタの電気長がすべて
等しくなるようにすることにより、受信電界強度が過大
であることから発生するビット誤りの率の増大を回避
し、高品質の通信をすることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明の主眼は、非線形歪みの発
生を抑圧してビット誤りの率の小さい、安定したしかも
高品質の通信を実現することにある。

【００３９】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について、図１乃至図３を参照して説明する。図１
は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ制御装置の
構成を説明する図であって、セクタアンテナを採用した
基地局または移動端末における制御装置として好適なも
のである。

【００４０】アンテナ制御装置１には、セクタアンテナ
(アンテナ)２、セクタアンテナ２の選択をするスイッチ
３、送受信の切り替えをするスイッチ４、無線周波濾波
器（ＲＦフィルタ）５、低雑音増幅器（ＬＮＡ：low n
oise amplifier）６、ミキサ７、中間周波濾波器（Ｉ
Ｆフィルタ）８、利得制御増幅器（ＧＣＡ： gaincont
rol amplifier）９、復調器１０を介して最大の受信電
界強度が得られるように指向性方向を制御する制御手段
１４からなっている。

【００４１】スイッチ切換制御手段１１は、ベースバン
ド処理部１２ａを含む検出手段１２、判定手段１３及び
制御手段１４から構成されるようになっている。制御手
段１４は検出手段１２及び受信電界強度と検出手段１２
の出力である受信信号品質に相当する信号に基づいてス
イッチ３を選択する判定出力を出力する判定手段１３を
制御できるようになっている。

【００４２】利得制御増幅器ＧＣＡ９の出力は、復調器
１０に適切なレベルの信号が入力されるように受信電界
強度に基づいて制御電圧生成器１４が生成する制御電圧
により制御される。

【００４３】セクタアンテナ２の切り替えスイッチ３
は、検出手段１２からのセクタ制御信号および受信電界
強度とベースバンド処理部１２ａから出力された受信品
質相当の信号に基づいて判定手段１３から出力する判定
出力により切り替えられる。

【００４４】ベースバンド処理部１２ａは、受信電界強
度および受信信号の品質を、あらかじめ規定したしきい
値と比較するため、セクタアンテナ２の指向性を切り替
えて、各セクタにおける受信電界強度を比較し、最大の
受信電界強度が得られる指向性方向を選択する。なお、
受信信号の品質は、復調した信号のビット誤り率により
規定される。

【００４５】制御手段１１は、受信電界強度および受信
信号の両方が共にしきい値より大きい場合に受信電界強
度が過大であるため、低雑音増幅器ＬＮＡ６、利得制御
増幅器ＧＣＡ９及び復調器１０の出力が飽和し、受信信
号に非線形歪みが重畳されてビット誤り率が増大するの
で、セクタアンテナ２の指向性を、受信電界強度が最大
となる方向から変更するように制御する。

【００４６】図２は図１に示すセクタアンテナの要部を
示す図である。図２（Ａ）は構成図、図２の(Ｂ)(Ｃ)は
セクタアンテナの切り替え状態を示す図である。

【００４７】セクタアンテナ２は、４つの無給電素子
（セクタ１〜セクタ４）を、セクタアンテナを切り替え
るスイッチ２と接続するようになっている。スイッチ２
は４つの接点のいずれかを選択することによりセクタ１
〜セクタ４を選択するＳＰ４Ｔスイッチから構成される
ようになっている。

【００４８】図２(Ｂ)、図２(Ｃ)に示すスイッチ３Ａ，
３Ｂでは、受信電界強度が最大となるセクタ１〜４を選
択し、スイッチ３Ａに示すように選択されたセクタ（例
えば、セクタ１）であるときは、スイッチ３Ｂに示すよ
うに選択したセクタ１と異なるセクタ２〜４へと接続を
変更するようになっている。

【００４９】図３は図１及び図２におけるセクタアンテ
ナの特性例を示す図である。最大の受信電界強度が得ら
れる方向をセクタ1とした場合には、選択セクタをセク
タ２またはセクタ４とすることで９ｄＢ、セクタ３を選
択することで２０ｄＢ、受信電界強度を抑圧することが
できる。このような制御を行うことにより、受信電界強
度が過大であっても、アンテナ利得を下げることで受信
系の飽和を回避し、ビット誤り率の増大を防ぐことで、
高品質な通信を実現することができるようにする。

【００５０】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２について、図４を参照して説明する。図４は、本発
明の実施の形態２におけるアンテナ制御装置の一部構成
を説明する図であり、セクタアンテナを採用した無線基
地局または無線端末の制御装置を適用したものである。
以下の説明においては、図１と同一の構成については同
一符号を付し、詳しい説明を省略する。

【００５１】本実施の形態では、アンテナ制御装置１Ａ
は、セクタアンテナ(アンテナ)２、セクタアンテナ２の
選択をするスイッチ３、送受信の切り替えをするスイッ
チ４、無線周波濾波器（ＲＦフィルタ）５、低雑音増幅
器（ＬＮＡ）６、ミキサ７、中間周波濾波器（ＩＦフィ
ルタ）８、利得制御増幅器（ＧＣＡ）９、復調器１０を
介して最大の受信電界強度が得られるように指向性方向
を制御する制御手段１４からなっている。

【００５２】セクタアンテナ１の切り替え用のスイッチ
２は、判定手段１３からの判定信号により、セクタアン
テナ２との接続を開放する。例えば、受信電界強度とビ
ット誤り率がともにしきい値より大きい場合は、図４
（Ａ）から図４（Ｂ）に示すように、セクタアンテナ２
の切り替え用のスイッチ３Ａは、受信電界強度が最大と
なるセクタを選択している状態から、スイッチ３Ｃによ
うにセクタアンテナとの接続を開放する状態にする。

【００５３】このときの受信電界強度の抑圧量は、セク
タアンテナ２の指向性によらず、セクタ切り替えスイッ
チ３Ｃのアイソレーション特性によって決定される。こ
のような制御を行うことにより、実施の形態１に記載の
作用に加え、受信電界強度の抑圧をより安定に行うこと
ができる。これによって、受信系の飽和を回避し、ビッ
ト誤り率の増大を防ぐことで、高品質な通信を実現する
ことができる。

【００５４】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３について、図５及び図６を用いて説明する。図５
は、本発明の実施の形態３におけるアンテナ制御装置の
構成を説明する図、図６はセクタアンテナの要部を示す
図である。

【００５５】図３において、アンテナ制御装置１Ａは、
セクタアンテナ２を採用した無線基地局または無線端末
に適用するナ制御装置として好適なものである。なお、
第1図に対応する部分には同一符号を付して詳しい説明
を省略する。

【００５６】本実施の形態３では、スイッチ４から復調
器１０を経て検出手段１２に入力する受信系統について
は図１の場合と同じ構成からなるが、検出手段１２から
出力を変調器１６からスイッチ４に戻る送信系統が付加
されている点が異なる。

【００５７】ベースバンド処理部１２ａからの出力は、
変調器１６、利得制御増幅器ＧＣＡ１７、ミキサ１８、
無線周波濾波器（ＲＦフィルタ）１９、電力増幅器ＰＡ
２０、低周波濾波器ＬＰＦ２１、スイッチ４を経てセク
タの切り替え用のスイッチ３を介してセクタアンテナ２
に接続されるようになっている。

【００５８】ベースバンド処理部１２ａは、セクタアン
テナ２の指向性を切り替えて、各セクタでの受信電界強
度を比較し、最大の受信電界強度が得られる指向性方向
を選択する。次に、スイッチ切換制御手段１１では、受
信電界強度および受信信号の品質を、あらかじめ規定し
たしきい値と比較する。なお、受信信号の品質は、復調
した信号のビット誤り率で規定する。

【００５９】判定手段１３では、受信電界強度および受
信信号の品質を、あらかじめ規定したしきい値と比較
し、両者ともにしきい値より大きい場合に、受信電界強
度が過大であるため、低周波増幅器ＬＮＡ８や利得制御
増幅器ＧＣＡ９、復調器１０が飽和し、受信信号に非線
形歪みが重畳されてビット誤り率が増大していると判断
する。

【００６０】このときには、図６（Ａ）に示すセクタア
ンテナ２の指向性を、受信電界強度が最大となる方向か
ら変更するよう図６（Ａ）から図６（Ｂ）のようにスイ
ッチ３Ａ，３Ｄの切換をスイッチ切換制御手段１１から
の制御信号に基づいてする。さらに、ベースバンド処理
部１２ａは、受信電界強度が過大であることを検出した
無線基地局または無線端末に対する送信時に、規定の値
より送信電力を下げるように制御する。なお、送信時に
選択するセクタについては、電波資源の有効利用の観点
より、最大受信電界方向を選択することが望ましい。

【００６１】このような制御を行うことにより、実施の
形態１または実施の形態２に記載の作用に加え、対応す
る無線基地局または無線端末が、受信電界過大入力時の
対応機能を有しなくとも、ビット誤り率の増大を回避で
き、高品質な通信を実現できることが可能になる。

【００６２】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４について、図７を参照して説明する。図７は、本発
明の実施の形態４におけるアンテナの制御装置の一部構
成を説明する図であり、セクタアンテナを採用した基地
局または移動端末の制御装置を適用したものである。以
下の説明においては、図５と同一の構成については同一
符号を付し、詳しい説明を省略する。

【００６３】図７（Ａ）に示すセクタ切り替えスイッチ
３Ａは、判定手段１３からの信号により、セクタアンテ
ナ２との接続を開放する機能を有する。例えば、受信電
界強度とビット誤り率がともにしきい値より大きい場合
は、図７（Ａ）から図７（Ｂ）に示すように、セクタ切
り替えスイッチ３Ａ，３Ｅは、受信電界強度が最大とな
るセクタを選択している状態から、セクタアンテナ２と
の接続を開放する状態に変化する。

【００６４】このときの受信電界強度の抑圧量は、セク
タアンテナ２の指向性によらず、セクタ切り替えスイッ
チ３Ｅのアイソレーション特性によって決定される。さ
らに、ベースバンド処理部１２ａは、受信電界強度が過
大であることを検出した無線基地局または無線端末に対
する送信時に、規定の値より送信電力を下げるように制
御する。なお、送信時に選択するセクタについては、電
波資源の有効利用の観点から、最大受信電界方向を選択
することが望ましい。

【００６５】このような制御を行うことにより、実施の
形態３に記載の作用に加え、受信電界強度の抑圧をより
安定に行うことができ、したがって、受信系の飽和を回
避し、ビット誤り率の増大を防ぐことにより、高品質な
通信を実現することができるようになる。

【００６６】

【発明の効果】以上に説明した本発明によれば、非線形
歪みの発生を抑圧してビット誤りの率の小さい、安定し
た高品質の通信を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における構成例を示す図

【図２】図１に示すセクタアンテナの要部を示す図

【図３】図１に示すセクタアンテナの特性例を示す図

【図４】本発明の実施の形態２における構成を示す図

【図５】本発明の実施の形態３における構成を示す図

【図６】図５に示すセクタアンテナの要部を示す図

【図７】本発明の実施の形態４における一部構成を示す
図

【符号の説明】

１ アンテナの制御装置 ２ セクタアンテナ(アンテナ) ３ スイッチ（セクタアンテナの切り替え用） ４ スイッチ １１ スイッチ切換制御手段 １２ 検出手段 １２ａ ベースバンド処理部 １３ 判定手段 １５ 制御電圧生成器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA06 CA06 DB04 FA17 FA20 FA21 FA23 FA31 FA32 GA02 HA05 HA10 5K059 CC03 DD02 DD05 DD10 DD15 DD27 5K067 AA23 BB21 CC24 EE02 EE10 EE46 GG08 GG09 HH22 KK02 KK03

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる方向に指向性を切り替え可能なア
   ンテナと、前記アンテナの指向性を選択するスイッチ
   と、受信電界強度を検出する検出手段と、受信品質を判
   定する判定手段と、前記検出手段により検出した受信電
   界強度が最大になるよう前記アンテナを制御し、前記検
   出手段により検出した受信電界強度が規定した受信電界
   強度のしきい値より大きく、かつ前記判定手段により判
   定したビット誤り率が規定したビット誤り率のしきい値
   より大きい場合に、前記スイッチの選択を変更するよう
   に制御する制御手段と、を具備することを特徴とするア
   ンテナの制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記検出手段により検
   出した受信電界強度が、規定した受信電界強度のしきい
   値より大きく、かつ前記判定手段により判定したビット
   誤り率が規定したビット誤り率のしきい値より大きい場
   合に、対応する基地局または移動端末への送信電力を下
   げるよう制御することを特徴とする請求項１に記載のア
   ンテナの制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記基地局または前記
   移動端末と同期を行う際に、前記複数の無給電素子の電
   気長がすべて等しくなるように制御することを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載のアンテナの制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記アンテナは、放射器と複数の無給電
   素子であるセクタを有し、前記セクタは、前記放射器と
   の間隔を動作周波数の特定波長以下になるようにし前記
   放射器を中心として放射状に配置し、前記スイッチは、
   前記セクタの電気長を変えることを特徴とする請求項1
   に記載のアンテナの制御装置。
5. 【請求項５】 異なる方向に指向性を切り替え可能なア
   ンテナと、前記アンテナの指向性を選択するスイッチ
   と、受信電界強度を検出する検出手段と、受信品質を判
   定する判定手段と、前記検出手段により検出した受信電
   界強度が最大になる方向を選択するよう前記アンテナを
   制御し、前記検出手段により検出した受信受信電界強度
   が規定した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ前
   記判定手段により判定したビット誤り率が、規定したビ
   ット誤り率のしきい値より大きい場合に、前記スイッチ
   の前記アンテナとの接続を開放するよう制御する制御手
   段と、を具備することを特徴とするアンテナの制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記検出手段により検
   出した受信電界強度が、規定した受信電界強度のしきい
   値より大きく、かつ前記判定手段により判定したビット
   誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大きい
   場合に、対応する基地局または移動端末への送信電力を
   下げるよう制御することを特徴とする請求項５に記載の
   アンテナの制御装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記基地局または前記
   移動端末と同期を行う際に、複数の無給電素子であるセ
   クタの電気長がすべて等しくなるように制御することを
   特徴とする請求項５または請求項６に記載のアンテナの
   制御装置。
8. 【請求項８】 前記アンテナは、放射器と前記複数の無
   給電素子であるセクタを有し、前記セクタは、前記放射
   器との間隔を動作周波数の特定波長以下とし、前記放射
   器を中心として放射状に配置し、前記スイッチは、前記
   セクタの電気長を変えることを特徴とする請求項５記載
   のアンテナの制御装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、前記検出手段により検
   出した受信電界強度が、規定した受信電界強度のしきい
   値より大きく、かつ、前記判定手段により判定したビッ
   ト誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大き
   い場合、前記セクタの電気長がすべて等しくなるよう制
   御することを特徴とする請求項５記載のアンテナの制御
   装置。
10. 【請求項１０】 異なる方向に指向性を切り替え可能な
    基地局アンテナと、前記基地局アンテナの指向性を選択
    するスイッチと、受信電界強度を検出する検出手段と、
    受信品質を判定する判定手段と、前記検出手段により検
    出した受信電界強度が最大になるよう前記基地局アンテ
    ナを制御し、前記検出手段により検出した受信電界強度
    が規定した受信電界強度のしきい値より大きく、かつ前
    記判定手段により判定したビット誤り率が規定したビッ
    ト誤り率のしきい値より大きい場合に、 前記スイッチ
    の選択を変更するように制御する制御手段と、を具備す
    ることを特徴とする基地局アンテナの制御装置。
11. 【請求項１１】 前記制御手段は、前記検出手段により
    検出した受信電界強度が、規定した受信電界強度のしき
    い値より大きく、かつ前記判定手段により判定したビッ
    ト誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大き
    い場合に、対応する基地局または移動端末への送信電力
    を下げるよう制御することを特徴とする請求項１０に記
    載の基地局アンテナの制御装置。
12. 【請求項１２】 前記基地局アンテナは、放射器と複数
    の無給電素子であるセクタを有し、前記セクタは、前記
    放射器との間隔を動作周波数の特定波長以下とし、前記
    放射器を中心として放射状に配置し、前記スイッチは、
    前記セクタの電気長を変えることを特徴とする請求項10
    に記載の基地局アンテナの制御装置。
13. 【請求項１３】 異なる方向に指向性を切り替え可能な
    基地局アンテナと、前記基地局アンテナの指向性を選択
    するスイッチと、受信電界強度を検出する検出手段と、
    受信品質を判定する判定手段と、前記検出手段により検
    出した受信電界強度が最大になるように選択する前記基
    地局アンテナを制御し、前記検出手段により検出した受
    信受信電界強度が規定した受信電界強度のしきい値より
    大きく、かつ前記判定手段により判定したビット誤り率
    が、規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合
    に、前記スイッチの前記基地局アンテナとの接続を開放
    するよう制御する制御手段と、を具備することを特徴と
    する基地局アンテナの制御装置。
14. 【請求項１４】 前記アンテナは、放射器と複数の無給
    電素子であるセクタを有し、前記セクタは、前記放射器
    との間隔を動作周波数の特定波長以下とし、前記放射器
    を中心として放射状に配置し、前記スイッチは、前記セ
    クタの電気長を変えることを特徴とする請求項１３に記
    載の基地局アンテナの制御装置。
15. 【請求項１５】 前記制御手段において前記検出手段に
    より検出した受信電界強度が、規定した受信電界強度の
    しきい値より大きく、かつ前記判定手段により判定した
    ビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より
    大きい場合に、前記セクタの電気長がすべて等しくなる
    よう制御することを特徴とする請求項１３記載の基地局
    アンテナの制御装置。
16. 【請求項１６】 異なる方向に指向性を切り替え可能な
    移動端末アンテナと、前記移動端末アンテナの指向性を
    選択するスイッチと、受信電界強度を検出する検出手段
    と、受信品質を判定する判定手段と、前記検出手段によ
    り検出した受信電界強度が最大になるよう前記移動端末
    アンテナを制御し、前記検出手段により検出した受信電
    界強度が規定した受信電界強度のしきい値より大きく、
    かつ前記判定手段により判定したビット誤り率が規定し
    たビット誤り率のしきい値より大きい場合に、 前記ス
    イッチの選択を変更するように制御する制御手段と、を
    具備することを特徴とする移動端末アンテナの制御装
    置。
17. 【請求項１７】 前記制御手段は、前記検出手段により
    検出した受信電界強度が、規定した受信電界強度のしき
    い値より大きく、かつ、前記判定手段により判定したビ
    ット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大
    きい場合に、対応する基地局または移動端末への送信電
    力を下げるよう制御することを特徴とする請求項１６に
    記載の移動端末アンテナの制御装置。
18. 【請求項１８】 前記移動端末アンテナは、放射器と複
    数の無給電素子であるセクタを有し、前記セクタは、前
    記放射器との間隔を動作周波数の特定波長以下になるよ
    うに前記放射器を中心として放射状に配置し、前記スイ
    ッチは、前記セクタの電気長を変えることを特徴とする
    請求項１６に記載の移動端末アンテナの制御装置。
19. 【請求項１９】 異なる方向に指向性を切り替え可能な
    移動端末アンテナと、前記移動端末アンテナの指向性を
    選択するスイッチと、受信電界強度を検出する検出手段
    と、受信品質を判定する判定手段と、前記検出手段によ
    り検出した受信電界強度が最大になるように選択する前
    記移動端末アンテナを制御し、前記検出手段により検出
    した受信受信電界強度が規定した受信電界強度のしきい
    値より大きく、かつ前記判定手段により判定したビット
    誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より大きい
    場合に、前記スイッチの前記移動端末アンテナとの接続
    を開放するよう制御する制御手段と、を具備することを
    特徴とする移動端末アンテナの制御装置。
20. 【請求項２０】 前記移動端末アンテナは、放射器と複
    数の無給電素子であるセクタを有し、前記セクタは、前
    記放射器との間隔を動作周波数の特定波長以下にして前
    記放射器を中心として放射状に配置し、前記スイッチ
    は、前記セクタの電気長を変えることを特徴とする請求
    項１９に記載の移動端末アンテナの制御装置。
21. 【請求項２１】 前記検出手段により検出した受信電界
    強度が、規定した受信電界強度のしきい値より大きく、
    かつ、前記判定手段により判定したビット誤り率が、規
    定したビット誤り率のしきい値より大きい場合、前記セ
    クタの電気長がすべて等しくなるよう制御することを特
    徴とする請求項１９記載の移動端末アンテナの制御装
    置。
22. 【請求項２２】 異なる方向にアンテナの指向性を切り
    替える工程と、受信電界強度を検出する工程と、受信品
    質を判定する工程と、前記検出した受信電界強度が最大
    になるよう前記アンテナを制御し、前記検出した受信電
    界強度が規定した受信電界強度のしきい値より大きく、
    かつ前記判定したビット誤り率が、規定したビット誤り
    率のしきい値より大きい場合に、 前記アンテナの選択
    を変更する工程と、を具備することを特徴とするアンテ
    ナの制御方法。
23. 【請求項２３】 前記検出した受信電界強度が、規定し
    た受信電界強度しきい値より大きく、かつ前記判定した
    ビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値より
    大きい場合に送信電力を下げるよう制御する工程を備え
    たことを特徴とする請求項２２に記載のアンテナの制御
    方法。
24. 【請求項２４】 異なる方向にアンテナの指向性を切り
    替える工程と、受信電界強度を検出する工程と、受信品
    質を判定する工程と、前記検出した受信電界強度が最大
    になる方向を選択するよう前記アンテナを制御し、前記
    検出した受信受信電界強度が規定した受信電界強度のし
    きい値より大きく、かつ前記判定したビット誤り率が、
    規定したビット誤り率のしきい値より大きい場合に、前
    記アンテナとの接続を開放する工程と、を具備すること
    を特徴とするアンテナの制御方法。
25. 【請求項２５】 前記検出した受信電界強度が、規定し
    た受信電界強度のしきい値より大きく、かつ前記判定し
    たビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値よ
    り大きい場合に送信電力を下げるよう制御する工程を備
    えたことを特徴とする請求項２４記載のアンテナの制御
    方法。
26. 【請求項２６】 前記検出した受信電界強度が、規定し
    た受信電界強度のしきい値より大きく、かつ前記判定し
    たビット誤り率が、規定したビット誤り率のしきい値よ
    り大きい場合に、複数のセクタの電気長がすべて等しく
    なるよう制御する工程を備えたことを特徴とする請求項
    ２４記載のアンテナの制御方法。