JP2002124901A

JP2002124901A - 無線装置

Info

Publication number: JP2002124901A
Application number: JP2000315989A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Terajima; 正博寺島
Original assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】実効輻射電力を法規制値以下に維持しつつ通
信品質を向上させる。【解決手段】無線装置本体２と、指向性アンテナ３ａ
〜３ｃとを備え、無線装置本体２の出力端送信電力が所
定値以下に規定され、かつ指向性アンテナ３ａ〜３ｃの
実効輻射電力が所定値以下に規定されている無線装置１
ａであって、指向性アンテナ３ａ〜３ｃの各々に接続さ
れるアンテナ接続器５ａ〜５ｃと、各アンテナ接続器５
ａ〜５ｃから１つを選択してそのアンテナ接続器と無線
装置本体２とを接続可能に構成されたアンテナ切替器４
とを備え、各アンテナ接続器５ａ〜５ｃは、接続されて
いる指向性アンテナおよびアンテナ切替器４の間の線路
の一部を送信経路と受信経路とに分離する分離手段と、
送信経路内に配設されて送信利得が所定値に設定される
送信利得設定器と、受信経路内に配設されて受信利得が
送信利得よりも大きい利得に設定される受信利得設定器
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定小電力無線装
置、ＳＳ（スペクトラム拡散）画像伝送装置および無線
ＬＡＮ装置などの無線装置に関し、詳しくは、無線装置
本体の出力端送信電力が所定値に規定され、かつアンテ
ナの実効輻射電力が所定値に規定されている無線装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特定小電力無線装置でそれぞれ
構成された親無線装置および複数の子無線装置の間で相
互に通信可能に構築された無線システムでは、法的に
は、一般的に、各無線装置本体の出力端送信電力が所定
値（例えば、１０ｄＢｍ）以下に規定され、かつアンテ
ナの実効輻射電力（ＥＩＲＰ）が所定値（１２．１４ｄ
Ｂｍ）以下に規定されている。この場合、後者の規定に
ついては、送受信用のアンテナの指向性利得（等方向性
アンテナ比ｄＢｉ）と、無線装置本体およびアンテナの
間のケーブルなどのすべての損失とを含む総利得（以
下、単に「アンテナ総利得」ともいう）が所定値（例え
ば、２．１４ｄＢ）以下に規制されることを意味する。
したがって、各無線装置では、上記の法規制を満足すべ
く、無指向性アンテナが一般的に用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
無線装置には、以下の問題点がある。すなわち、この従
来の無線装置では、無指向性アンテナを使用しているた
め、単一方向に主ローブを有する指向性アンテナを使用
する構成と比較して、アンテナ指向性利得を取れない結
果、通達距離が短いという問題点がある。また、親無線
装置が一の子無線装置によって送信された無線信号を受
信している際に、親無線装置の指向性アンテナには、そ
の子無線装置以外の他の子無線装置からの無線信号も同
時に入力される。同様にして、子無線装置が親無線装置
によって送信された無線信号を受信する際にも、子無線
装置の指向性アンテナには、他の子無線装置によって送
信された無線信号も同時に入力される。したがって、こ
の無線装置には、指向性アンテナを使用することに起因
して、通信相手無線装置以外の無線装置よって送信され
た不要な無線信号を何ら制限なく受信するため、受信品
質が低いという問題点が存在する。

【０００４】一方、通信相手の各無線装置にそれぞれ対
応させて、指向性利得が２．１４ｄＢｉ以上の高利得指
向性アンテナを複数使用することもできる。この場合、
各指向性アンテナは、主ローブの方向が通信相手の無線
装置の設置方向と一致するようにして設置される。この
指向性アンテナを採用した場合、その通信相手の無線装
置によって送信された無線信号を高利得で受信できるた
め、受信品質を十分に高めることができる。ところが、
この構成では、指向性アンテナの実効輻射電力が法規制
値を超えるため、例えば、無線装置本体と指向性アンテ
ナとを接続する同軸ケーブルの長さを長くして同軸ケー
ブル自体の損失を大きくしたり、同軸ケーブルの損失が
少ないときには、アッテネータを同軸線路に挿入したり
することによって、アンテナ総利得が法規制利得を超え
ないように配慮せざるを得ない。このため、無線装置本
体内の送信部と指向性アンテナとの間の損失のみなら
ず、無線装置本体内の受信部と指向性アンテナとの間の
損失も必然的に増加する。したがって、この構成によれ
ば、指向性アンテナの主ローブ方向に対するアンテナ総
利得が最大値の２．１４ｄＢ以内に規制され、かつ、主
ローブ以外の方向に対するアンテナ総利得が２．１４ｄ
Ｂよりもかなり小さ目に規定されるにすぎず、主ローブ
の方向に対しては、無指向性アンテナを使用するのと等
価となる。このため、せっかく指向性アンテナを採用し
たにも拘わらず、通信品質を向上させることが困難であ
るという問題点がある。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、アンテナから輻射される実効輻射電力を法
規制値以下に維持しつつ通信品質を向上可能な無線装置
を提供することを主目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１記載の無線装置は、無線装置本体と、無線装置
本体に接続される送受信用の複数の指向性アンテナとを
備え、無線装置本体の出力端送信電力が所定値以下に規
定され、かつ複数の指向性アンテナ各々の実効輻射電力
が所定値以下に規定されている無線装置であって、複数
の指向性アンテナの各々にそれぞれ接続される複数のア
ンテナ接続器と、各アンテナ接続器から１つを選択して
そのアンテナ接続器と無線装置本体とを接続可能に構成
されたアンテナ切替器とを備え、各アンテナ接続器は、
接続されている指向性アンテナおよびアンテナ切替器の
間の線路の一部を送信経路と受信経路とに分離する分離
手段と、送信経路内に配設されて送信信号に対する送信
利得が所定値に設定される送信利得設定器と、受信経路
内に配設されて受信信号に対する受信利得が送信利得よ
りも相対的に大きい利得に設定される受信利得設定器と
を備えていることを特徴とする。ここで、「指向性」と
は、水平方向、垂直方向、および両方向に対する指向性
含む概念である。また、「利得」とは、プラスの利得
と、マイナスの利得（減衰量）とを含む概念である。

【０００７】請求項２記載の無線装置は、無線装置本体
と、無線装置本体に接続される送受信用の複数の指向性
アンテナとを備え、無線装置本体の出力端送信電力が所
定値以下に規定され、かつ複数の指向性アンテナ各々の
実効輻射電力が所定値以下に規定されている無線装置で
あって、複数の指向性アンテナの各々にそれぞれ接続さ
れる複数のアンテナ接続器と、複数のアンテナ接続器と
無線装置本体との間に配設された分配合成器とを備え、
アンテナ接続器は、接続されている指向性アンテナおよ
び分配合成器の間の線路の一部を送信経路と受信経路と
に分離する分離手段と、送信経路内に配設されて送信信
号に対する送信利得が所定値に設定される送信利得設定
器と、受信経路内に配設されて受信信号に対する受信利
得が送信利得よりも相対的に大きい利得に設定される受
信利得設定器とを備えていることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の無線装置は、無線装置本体
と、その無線装置本体に接続される送受信用の複数の指
向性アンテナとを備え、無線装置本体の出力端送信電力
が所定値以下に規定され、かつ複数の指向性アンテナ各
々の実効輻射電力が所定値以下に規定されている無線装
置であって、複数の指向性アンテナに接続されて各指向
性アンテナから１つを選択可能に構成されたアンテナ切
替器と、アンテナ切替器と無線装置本体との間に配設さ
れたアンテナ接続器とを備え、アンテナ接続器は、アン
テナ切替器および無線装置本体の間の線路の一部を送信
経路と受信経路とに分離する分離手段と、送信経路内に
配設されて送信信号に対する送信利得が所定値に設定可
能な送信利得設定器と、受信経路内に配設されて受信信
号に対する受信利得が送信利得よりも相対的に大きい利
得に設定される受信利得設定器とを備えていることを特
徴とする。

【０００９】請求項４記載の無線装置は、請求項３記載
の無線装置において、アンテナ切替器によって指向性利
得が大きい指向性アンテナが選択されたときに送信利得
設定器の送信利得を低利得に設定し、指向性利得が小さ
い指向性アンテナが選択されたときに送信利得設定器の
送信利得を高利得に設定する制御部を備えていることを
特徴とする。

【００１０】請求項５記載の無線装置は、請求項１から
４のいずれかに記載の無線装置において、複数の指向性
アンテナは、２．１４ｄＢｉ以上のアンテナ利得をそれ
ぞれ有していることを特徴とする。ここで、この発明に
おける「ｄＢｉ」とは、等方向性アンテナ（アイソトロ
ピックアンテナ）に対する利得を意味する。

【００１１】請求項６記載の無線装置は、請求項１から
５のいずれかに記載の無線装置において、送信利得設定
器は、アッテネータで構成されていることを特徴とす
る。

【００１２】請求項７記載の無線装置は、請求項１から
６のいずれかに記載の無線装置において、受信利得設定
器は、増幅器で構成されていることを特徴とする。

【００１３】請求項８記載の無線装置は、請求項１から
７のいずれかに記載の無線装置において、分離手段は、
線路における無線装置本体側端部およびアンテナ側端部
にそれぞれ配設された一対のサーキュレータまたは一対
の方向性結合器で構成されていることを特徴とする。こ
の場合、方向性結合器には、３ｄＢカップラやＣＭカッ
プラが含まれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る無線装置をＳＳ画像伝送装置に適用した実施の
形態について説明する。

【００１５】図３に示す無線システムＳ１は、例えば、
２．４ＧＨｚ帯の特定小電力無線信号を使用してデータ
収集装置（カメラなど）によって収集されたＳＳ画像を
各無線装置間で伝送するシステムであって、複数の無線
装置１ａ〜１ｄが相互通信を可能に構築されている。こ
の場合、各無線装置１ａ〜１ｄは、ほぼ同一に構成され
ているため、以下、代表して無線装置１ａの構成につい
て説明するものとし、特に区別しない場合には「無線装
置１」という。なお、無線装置１ａを親無線装置とし、
かつ他の無線装置１ｂ〜１ｄを子無線装置として、無線
装置１ａがポーリング通信によって他の無線装置１ｂ〜
１ｃを個別的に呼び出すことで、１対Ｎ（この例では
３）の通信が可能に構築することも可能である。

【００１６】無線装置１は、図１に示すように、無線装
置本体２、複数の指向性アンテナ３ａ〜３ｃ（以下、区
別しないときには「指向性アンテナ３」という）、アン
テナ切替器４、および指向性アンテナ３ａ〜３ｃにそれ
ぞれ接続されたアンテナ接続器５ａ〜５ｃ（以下、区別
しないときには「アンテナ接続器５」という）を備えて
構成されている。この場合、無線装置１は、無線装置本
体２内の後述するアンテナスイッチ１３のアンテナ側入
出力部から各指向性アンテナ３までの間のアンテナ線路
の損失と、各指向性アンテナ３のアンテナ利得とを含め
ての送信信号ＳT に対する総利得の最大値が例えば２．
１４ｄＢｉに規定されている。

【００１７】無線装置本体２は、送信部１１と、受信部
１２と、送信部１１および受信部１２のいずれか一方を
アンテナ切替器４に切替接続するアンテナスイッチ１３
とで構成され、アンテナ切替器１３の出力端における標
準送信電力が１０ｍＷで、１２ｍＷから２ｍＷまでの範
囲内となるように規定されている。この場合、アンテナ
スイッチ１３は、同軸ケーブル６を介してアンテナ切替
器４に接続されており、この同軸ケーブル６は、例えば
２．２ｄＢのケーブル損失を有しているものとする。一
方、各指向性アンテナ３は、その主ローブの方向が通信
相手の無線装置の設置方向とそれぞれ一致するようにし
て設置され、その離間距離等に応じて２．１４ｄＢｉ以
上の指向性利得を有している。具体的には、例えば、水
平方向の指向性利得が１９ｄＢｉの八木アンテナが用い
られており、ヘリカルアンテナ、コーナリフレクタ、パ
ラボラアンテナなどの水平方向に指向性を有するアンテ
ナを用いたり、コーリニアアンテナなどの垂直方向に指
向性を有するアンテナを用いたりすることもできる。な
お、本発明の実施の形態では、指向性アンテナ３は一例
として３つ配設されているが、これに限定されるもので
はない。

【００１８】アンテナ切替器４は、例えば、高周波用切
替スイッチで構成されている。また、アンテナ接続器５
は、指向性アンテナ３の直下に配設され、一端が同軸ケ
ーブル７ａを介してアンテナ切替器４に接続され、かつ
他端が同軸ケーブル７ｂを介して指向性アンテナ３に接
続されている。なお、同軸ケーブル７ａ，７ｂのケーブ
ル損失が例えば３ｄＢおよび０ｄＢであるものとする。

【００１９】また、アンテナ接続器５は、図２に示すよ
うに、本発明における分離手段に相当するサーキュレー
タ２１，２２と、アッテネータ２３と、本発明における
受信用増幅器に相当するＬＮＡ（ローノイズアンプ）２
４とを備えて構成されている。ここで、サーキュレータ
２１は、送信信号ＳT の入力用ポートおよび受信信号Ｓ
R の出力用ポートとして機能するａポート２１ａと、送
信信号ＳT の出力用ポートとして機能するｂポート２１
ｂと、受信信号ＳR の入力用ポートとして機能するｃポ
ート２１ｃとを備えている。一方、サーキュレータ２２
は、送信信号ＳT の入力用ポートとして機能するａポー
ト２２ａと、送信信号ＳT の出力用ポートおよび受信信
号ＳR の入力用ポートとして機能するｂポート２２ｂ
と、受信信号ＳR の出力用ポートとして機能するｃポー
ト２２ｃとを備えている。この場合、サーキュレータ２
１，２２は、各ポート間の挿入損失が０．５ｄＢで、か
つ各ポート間のアイソレーションが２０ｄＢの仕様でそ
れぞれ製作されている。

【００２０】このアンテナ接続器５では、両サーキュレ
ータ２１，２２が、大幅な挿入損失を招くことなく確実
なアイソレーションを保持した状態で、ａポート２１ａ
からｂポート２２ｂまでの間のアンテナ線路を送信線路
３１および受信線路３２に分離する。この場合、送信線
路３１は、ａポート２１ａから、ｂポート２１ｂ、アッ
テネータ２３およびａポート２２ａを介してｂポート２
２ｂに至る経路で形成され、受信線路３２は、ｂポート
２２ｂから、ｃポート２２ｃ、ＬＮＡ２４およびｃポー
ト２１ｃを介してａポート２１ａに至る経路で形成され
る。一方、アッテネータ２３は、例えば５ｄＢの減衰量
を有する抵抗ネットワークで構成されている。また、Ｌ
ＮＡ２４は、例えば１２ｄＢの利得を有するローノイズ
ＦＥＴ増幅回路で構成され、同軸ケーブル７ａのケーブ
ル損失による受信部１２の雑音指数の低下を防止する。

【００２１】この無線装置１では、アンテナ線路の利得
（または損失）と、アンテナ３の利得とを含めての送信
信号ＳT に対する総利得ＧT が下記の式で表され、ア
ンテナ３の利得と、アンテナ線路の利得（または損失）
とを含めての受信信号ＳR に対する総利得ＧR が下記の
式で表される。なお、両式において、ＲCa、ＲSW、Ｒ
Cb、Ｒ21、ＲATT 、Ｒ22、ＲCc、ＧANT およびＧLNA
は、同軸ケーブル６のケーブル損失（−２．２ｄＢ）、
アンテナ切替器４の減衰量（−１ｄＢ）、同軸ケーブル
７ａのケーブル損失（−３ｄＢ）、サーキュレータ２１
の挿入損失（−０．５ｄＢ）、アッテネータ２３の減衰
量（−１０ｄＢ）、サーキュレータ２２の挿入損失（−
０．５ｄＢ）、同軸ケーブル７ｂのケーブル損失（０ｄ
Ｂ）、アンテナ３の利得（１９ｄＢｉ）およびＬＮＡ２
４の利得（８ｄＢ）をそれぞれ意味する。総利得ＧT ＝ＲCa＋ＲSW＋ＲCb＋Ｒ21＋ＲATT＋Ｒ22＋ＲCc＋ＧANT ・・式総利得ＧR ＝ＧANT＋ＲCc＋Ｒ22＋ＧLNA＋Ｒ21＋ＲCb＋ＲSW＋ＲCa ・・式

【００２２】したがって、送信側の総利得ＧT は、式
によれば、＋１．８ｄＢとなるため、法規制利得（２．
１４ｄＢ）を満足する。一方、受信側の総利得ＧR は、
式によれば、＋１９．８ｄＢとなる。つまり、この無
線装置１では、受信線路３２における受信信号ＳR に対
する利得を、送信線路３１における送信信号ＳT に対す
る利得よりも相対的に大きく規定することにより、受信
側の総利得ＧR が送信側の総利得ＧT と比較して１８ｄ
Ｂ増加している。

【００２３】この結果、各指向性アンテナ３を送信用ア
ンテナとして使用する場合の総利得ＧT は、等価的に
は、図３に示すように、主ローブＬMTの方向においてほ
ぼ法規制利得ＧL （２．１４ｄＢ）とほぼ等しく、か
つ、他の方向において法規制利得ＧL よりも低く規定さ
れる。一方、各指向性アンテナ３を受信用アンテナとし
て使用する場合の総利得ＧR は、等価的には、同図に示
すように、主ローブＬMRの方向において法規制利得ＧL
よりも１８ｄＢ高く規定される。したがって、指向性ア
ンテナ３の主ローブＬMT，ＬMRが対向するようにして例
えば一対の無線装置１ａ，１ｂ（または１ａ，１ｃや１
ｂ，１ｃ等）を配置した場合、半波長ダイポールアンテ
ナなどの法規制利得ＧL のアンテナを使用するのと比較
して、一対の無線装置１ａ，１ｂ全体としての利得が実
質的に１８ｄＢ向上する。この結果、この無線システム
Ｓ１によれば、実効輻射電力を上げることなく、通達距
離を飛躍的に向上させることができる。発明者の実験に
よれば、送信部１１の送信電力および回線マージンをそ
れぞれ１０ｄＢｍおよび１０ｄＢとし、受信部１２の受
信レベルが−９０ｄＢｍとなるときの通達距離は、法規
制利得ＧL のアンテナを使用したときには、約５００ｍ
であるのに対し、本発明に係る無線装置１では、約４ｋ
ｍに向上できることが確認されている。なお、総利得Ｇ
T を法規制利得ＧL に維持した状態で、総利得ＧT と総
利得ＧR との差を大きくすればする程、通達距離を伸ば
すことができるのは勿論である。

【００２４】このように、この無線システムＳ１によれ
ば、アンテナ線路（同軸ケーブル６、アンテナ切替器
４、同軸ケーブル７ａ、送信線路３１および同軸ケーブ
ル７ｂからなる線路）の損失と、指向性アンテナ３の利
得ＧANT とを含めての送信信号ＳT に対する総利得ＧT
の最大値を法規制利得ＧL に維持することにより、アン
テナから輻射される実効輻射電力を法規制値以下に維持
しつつ、無線電波の通達距離を飛躍的に伸ばすことがで
きる。また、受信線路３２内にＬＮＡ２４を配設したこ
とにより、同軸ケーブル７ａのケーブル損失ＲCb、同軸
ケーブル６のケーブル損失ＲCaおよびアンテナ切替器４
の損失ＲSWによる受信部１２の雑音指数の低下を招くこ
となく、良好な感度で受信信号ＳR を受信することがで
きる。

【００２５】さらに、アンテナ切替器４およびアンテナ
３間を接続する同軸ケーブル７ａ，７ｂ間にアンテナ接
続器５を配設することにより、既設の無線装置本体２お
よびアンテナ３に改造を施すことなくアンテナ接続器５
を容易に配設することができる。このため、高利得の指
向性アンテナを用いる限り、既設の無線装置１の通達距
離を伸ばすことができる。なお、各指向性アンテナ３の
アンテナ利得が互いに相違する場合には、各アンテナ接
続器５内のアッテネータ２３の減衰量やＬＮＡ２４の利
得を個々に変更設定すればよい。この結果、いずれのタ
イプの指向性アンテナを使用する場合であっても、総利
得ＧT の最大値を法規制利得ＧL に維持しつつ、無線電
波の通達距離を伸ばすことができる。

【００２６】また、この無線システムＳ１では、各無線
装置１が、他の無線装置１の設置方向に指向性をそれぞ
れ有する指向性アンテナ３ａ〜３ｃを備えている。この
ため、例えば、無線装置１ａの指向性アンテナ３ａが無
線装置１ｂの設置方向に対して高利得に規定されている
場合、無線装置１ａの指向性アンテナ３ａは、他の無線
装置１ｃ，１ｄの設置方向に対して低利得となる。した
がって、無線装置１ａは、無線装置１ｂとの間で通信す
る際に、他の無線装置１ｃ，１ｄによって送信された送
信信号の受信レベルを低レベルに抑えることができる。
この結果、無線装置１ａは、通信相手以外の無線装置１
の送信信号を受信することに起因する混信や感度抑圧な
どが防止されるため、高い通信品質を維持した状態で通
信することができる。なお、他の無線装置１ｂ〜１ｄに
とっても、同様にして、高い通信品質を維持した状態で
通信することができる。

【００２７】次に、他の実施の形態に係る無線装置４１
について、図４を参照して説明する。

【００２８】同図に示す無線装置４１は、無線装置１と
は異なり、アンテナ切替器４に代えて分配合成器（一例
として３分配合成器）４２を備えて構成されている。な
お、無線装置１の構成要素と同一の機能を有するものに
は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。この無
線装置４１では、分配合成器４２の減衰量が−５ｄＢの
ため、アンテナ接続器５内のＡＴＴ２３の利得（減衰
量）が−１０ｄＢに設定され、かつＬＮＡ３２の利得が
＋１２ｄＢに設定されている。したがって、送信側の総
利得ＧT は、無線装置１と同様にして、＋１．８ｄＢに
なるため、法規制利得（２．１４ｄＢ）を満足する。一
方、受信側の総利得ＧR についても、無線装置１と同様
にして、＋１９．８ｄＢとなる。このため、この無線装
置４１でも、受信線路３２における受信信号ＳR に対す
る利得が、送信線路３１における送信信号ＳT に対する
利得よりも相対的に大きく規定されることにより、受信
側の総利得ＧR が送信側の総利得ＧT よりも１８ｄＢ増
加している。この結果、アンテナ３から輻射される実効
輻射電力を法規制値以下に維持しつつ無線電波の通達距
離を飛躍的に伸ばすことができる。

【００２９】この無線装置４１では、無線装置１ｂ〜１
ｄの送受信周波数を互いに異なる周波数に設定すること
により、無線装置１ａは、アンテナ切替器４などによっ
て指向性アンテナ３を切り替えることなく、同時または
時分割で複数の無線装置１ｂ〜１ｄと通信することがで
きる。この場合、無線装置１ａは、各指向性アンテナ３
ａ〜３ｃの主ローブＬMR，ＬMTが各無線装置１ｂ〜１ｄ
の設置方向に一致するように設置されているため、同時
通信の際に、他の無線装置１による妨害を受けることな
く、高品質の通信を行うことができる。

【００３０】次に、さらに他の実施の形態に係る無線装
置５１について、図５を参照して説明する。なお、無線
装置１と同一の構成要素については同一の符号を付して
重複した説明を省略するものとする。

【００３１】同図に示す無線装置５１は、無線装置１と
は異なり、指向性アンテナ３ａ〜３ｃの直下にアンテナ
切替器４を設置し、アンテナ切替器４と無線装置本体２
との間に、同軸ケーブル７ａ，６を介してアンテナ接続
器５２を接続して構成されると共に制御部６４を備えて
いる。

【００３２】この場合、無線装置５１では、指向性利得
が互いに異なる複数の指向性アンテナ３ａ〜３ｃが使用
されている。また、アンテナ接続器５２は、アンテナ接
続器５のＡＴＴ２３に代えて、減衰量が可変のアッテネ
ータ５３を備えて構成されている。この場合、アッテネ
ータ５３は、使用される指向性アンテナ３の利得に応じ
て、その減衰量が多段階または無段階で可変可能に構成
されている。一方、制御部５４は、例えばコンピュータ
等を用いて構成され、アンテナ切替器４の切替制御を行
うと共に、切り替えられた指向性アンテナ３の指向性利
得に応じてアッテネータ５３の減衰量を制御する。

【００３３】この無線装置５１では、制御部５４が、ア
ンテナ切替器４を制御することにより、主ローブの方向
が通信相手の無線装置１の設置方向に一致する指向性ア
ンテナ３を選択する。この際に、制御部５４は、高利得
の指向性アンテナ３を選択したときには、ＡＴＴ５３の
減衰量を大きく制御することにより送信経路３１の送信
信号ＳT に対する利得を小さくする。この結果、指向性
アンテナの実効輻射電力が法規制利内に制限される。一
方、低利得の指向性アンテナ３を選択したときには、制
御部５４は、ＡＴＴ５３の減衰量を小さく制御すること
により送信経路３１の送信信号ＳT に対する利得を大き
くする。この結果、指向性アンテナの実効輻射電力が法
規制利内に制限される。この無線装置５１によれば、ア
ンテナ接続器５２を一つで構成できるため、部品点数の
削減、ひいては、無線装置５１のコストを低減すること
ができる。なお、各指向性アンテナ３が同指向性利得の
場合には、アッテネータ５３の減衰量切替えを不要にす
ることができる。

【００３４】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されない。例えば、本発明の実施の形態では、本発明
における分離手段として一対のサーキュレータ２１，２
２を例に挙げて説明したが、分離手段は、３ｄＢカップ
ラやＣＭカップラなどの方向性結合器で構成することも
できる。また、本発明の実施の形態では、アンテナ切替
器４や分配合成器４２を無線装置本体２とは別体に構成
し、アンテナスイッチ１３を無線装置本体２と一体化さ
せた例について説明したが、これに限らず、各構成要素
を適宜、無線装置本体２に一体化させてまたは別体に構
成できるのは勿論である。また、受信部１２の雑音指数
の低下を招かない場合には、ＬＮＡ２４に代えて、ＢＰ
Ｆを用いることもできるし、サーキュレータ２２のｃポ
ート２２ｃおよびサーキュレータ２１のｃポート２１ｃ
間を同軸ケーブルなどで直接的に接続することによって
低損失のバイパス受信経路を形成してもよい。さらに、
同軸ケーブル６，７ａのケーブル損失ＲCa，ＲCbが大き
い場合には、アッテネータ２３を用いずに、サーキュレ
ータ２１のｂポート２１ｂおよびサーキュレータ２２の
ａポート２２ａ間を同軸ケーブルなどで直接的に接続し
てもよい。加えて、各部における利得、損失および減衰
量は、本発明の実施の形態に示した数値に限定されず、
適宜変更できるのは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、請求項１から３のいずれ
かに記載の無線装置によれば、無線装置本体と各指向性
アンテナとの間の各線路を分離手段によって送信経路お
よび受信経路に分離し、受信経路における受信信号に対
する利得を送信経路における送信信号に対する利得より
も相対的に大きく規定したことにより、指向性アンテナ
の各々から輻射される実効輻射電力を法規制値以下に維
持しつつ無線電波の通達距離を飛躍的に伸ばすことがで
きる。また、各々の主ローブが他の複数の無線装置の設
置方向に一致するように複数の指向性アンテナを設置す
ることにより、通信相手以外の無線装置によって送信さ
れた無線信号の受信レベルを低く抑えることができ、こ
れにより、通信品質を向上させることができる。

【００３６】また、請求項４記載の無線装置によれば、
制御部が、指向性利得が大きい指向性アンテナが選択さ
れたときに送信利得設定器の送信利得を低利得に設定
し、指向性利得が小さい指向性アンテナが選択されたと
きに送信利得設定器の送信利得を高利得に設定すること
により、アンテナ接続器を１つ配設すればよいため、部
品点数の削減を図ることができ、これにより、無線装置
のコストを低減することができる。

【００３７】また、請求項５記載の無線装置によれば、
複数の指向性アンテナが２．１４ｄＢｉ以上のアンテナ
利得を有しているため、そのアンテナ利得の大きさに応
じて、受信経路における受信信号に対する利得を送信経
路における送信信号に対する利得よりも相対的に大きく
規定すればするほど、無線電波の通達距離を伸ばすこと
ができる。

【００３８】また、請求項６記載の無線装置によれば、
送信利得設定器をアッテネータで構成したことにより、
受信経路における受信信号に対する利得を送信経路にお
ける送信信号に対する利得よりも確実かつ容易に相対的
に大きく規定することができる。

【００３９】さらに、請求項７記載の無線装置によれ
ば、受信利得設定器を増幅器で構成したことにより、受
信部における雑音指数の低下を防止しつつ、受信経路に
おける受信信号に対する利得を送信経路における送信信
号に対する利得よりも確実かつ容易に相対的に大きく規
定することができる。

【００４０】また、請求項８記載の無線装置によれば、
線路における無線装置本体側端部およびアンテナ側端部
にそれぞれ配設された一対のサーキュレータまたは一対
の方向性結合器で分離手段を構成したことにより、無線
装置本体およびアンテナに改造を施すことなく、両者を
接続する同軸ケーブル間に、分離手段、送信利得設定器
および受信利得設定器などを配設することができる。こ
れにより、既設の無線装置本体およびアンテナに改造を
施すことなく、通達距離を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線装置１ａの構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】アンテナ切替器５ａ〜５ｃの構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】無線システムＳ１における各無線装置１ａ〜１
ｄにおける総利得ＧT ，ＧR の等価的な指向性を示す指
向性特性図である。

【図４】無線装置４１の構成を示すブロック図である。

【図５】無線装置５１の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ，４１，５１無線装置２無線装置本体３ａ〜３ｃ指向性アンテナ４アンテナ切替器５ａ〜５ｃアンテナ接続器６，７ａ，７ｂ同軸ケーブル１１送信部１２受信部１３アンテナスイッチ２１，２２サーキュレータ２３，５３アッテネータ２４ＬＮＡ３１送信線路３２受信線路４２分配合成器５４制御部ＳR 受信信号ＳT 送信信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線装置本体と、当該無線装置本体に接
続される送受信用の複数の指向性アンテナとを備え、前
記無線装置本体の出力端送信電力が所定値以下に規定さ
れ、かつ前記複数の指向性アンテナ各々の実効輻射電力
が所定値以下に規定されている無線装置であって、前記複数の指向性アンテナの各々にそれぞれ接続される
複数のアンテナ接続器と、当該各アンテナ接続器から１
つを選択してそのアンテナ接続器と前記無線装置本体と
を接続可能に構成されたアンテナ切替器とを備え、前記
各アンテナ接続器は、前記接続されている指向性アンテ
ナおよび前記アンテナ切替器の間の線路の一部を送信経
路と受信経路とに分離する分離手段と、前記送信経路内
に配設されて送信信号に対する送信利得が所定値に設定
される送信利得設定器と、前記受信経路内に配設されて
受信信号に対する受信利得が前記送信利得よりも相対的
に大きい利得に設定される受信利得設定器とを備えてい
ることを特徴とする無線装置。
【請求項２】無線装置本体と、当該無線装置本体に接
続される送受信用の複数の指向性アンテナとを備え、前
記無線装置本体の出力端送信電力が所定値以下に規定さ
れ、かつ前記複数の指向性アンテナ各々の実効輻射電力
が所定値以下に規定されている無線装置であって、前記複数の指向性アンテナの各々にそれぞれ接続される
複数のアンテナ接続器と、当該複数のアンテナ接続器と
前記無線装置本体との間に配設された分配合成器とを備
え、前記アンテナ接続器は、前記接続されている指向性
アンテナおよび前記分配合成器の間の線路の一部を送信
経路と受信経路とに分離する分離手段と、前記送信経路
内に配設されて送信信号に対する送信利得が所定値に設
定される送信利得設定器と、前記受信経路内に配設され
て受信信号に対する受信利得が前記送信利得よりも相対
的に大きい利得に設定される受信利得設定器とを備えて
いることを特徴とする無線装置。
【請求項３】無線装置本体と、その無線装置本体に接
続される送受信用の複数の指向性アンテナとを備え、前
記無線装置本体の出力端送信電力が所定値以下に規定さ
れ、かつ前記複数の指向性アンテナ各々の実効輻射電力
が所定値以下に規定されている無線装置であって、前記複数の指向性アンテナに接続されて当該各指向性ア
ンテナから１つを選択可能に構成されたアンテナ切替器
と、当該アンテナ切替器と前記無線装置本体との間に配
設されたアンテナ接続器とを備え、当該アンテナ接続器
は、前記アンテナ切替器および前記無線装置本体の間の
線路の一部を送信経路と受信経路とに分離する分離手段
と、前記送信経路内に配設されて送信信号に対する送信
利得が所定値に設定可能な送信利得設定器と、前記受信
経路内に配設されて受信信号に対する受信利得が前記送
信利得よりも相対的に大きい利得に設定される受信利得
設定器とを備えていることを特徴とする無線装置。
【請求項４】前記アンテナ切替器によって指向性利得
が大きい前記指向性アンテナが選択されたときに前記送
信利得設定器の前記送信利得を低利得に設定し、指向性
利得が小さい前記指向性アンテナが選択されたときに前
記送信利得設定器の前記送信利得を高利得に設定する制
御部を備えていることを特徴とする請求項３記載の無線
装置。
【請求項５】前記複数の指向性アンテナは、２．１４
ｄＢｉ以上のアンテナ利得をそれぞれ有していることを
特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無線装
置。
【請求項６】前記送信利得設定器は、アッテネータで
構成されていることを特徴とする請求項１から５のいず
れかに記載の無線装置。
【請求項７】前記受信利得設定器は、増幅器で構成さ
れていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに
記載の無線装置。
【請求項８】前記分離手段は、前記線路における前記
無線装置本体側端部および前記アンテナ側端部にそれぞ
れ配設された一対のサーキュレータまたは一対の方向性
結合器で構成されていることを特徴とする請求項１から
７のいずれかに記載の無線装置。