JP2002513537A - コミュニケーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 伝達チャンネルが搬送周波数と、電界ベクトルを持つ電磁波（７８）の少なくとも一部を規定するコミュニケーションシステム（１０及び１２）であって、波動の伝搬軸を見ている観測者の視点からは、電界ベクトルの末端は搬送周波数より低く、ゼロより高い回転周波数で非線形周期パスを描く。コミュニケーションシステムの送信機（１０）はこのような特性を持ち適切な方法で情報と変調された波動（７８）を放射する。コミュニケーションシステムの受信機(１２)は、予測可能なパスと回転周波数を感知する。予測可能なパスと搬送周波数の組み合わせが、多重伝達チャンネルを規定するのに用いられ得る選択性を与える。

Description

【発明の詳細な説明】 コミュニケーションシステム 関連する出願の参照 本願は、１９９７年５月９日に出願された出願シリアル番号０８／８５３，８３ ３，の継続出願であり、その全内容が参照としてこの中に含まれている。 発明の背景１．発明の属する分野 本発明は、一般的にはコミュニケーションシステムに関する。より詳細には、 本発明は情報変調電磁波が搬送周波数と、その波動の搬送周波数より低い第二の 周波数で非線形の予測可能なパスを描く回転ベクトルに対応する電界と、を持つ コミュニケーションシステムに関する。２．関連する技術についての記載 電磁波は、伝搬軸に沿って互いに直交する電界と磁界とによって規定できる。 波動の振る舞いは電界（Ｅ）のベクトルの位置について述べることができる。 分極によって、ある電磁波の電界のベクトルの位置を特徴づけることができる 。種々の分極には、直線(平面とも言う。)、円形、及び楕円形の分極が含まれる 。 波動が軸に沿って伝搬して電界ベクトルが平面上を進むとき、波動の分極は直 線又は平面の分極であると言う。伝搬軸に対して垂直に与えられた平面上の電界 の末端、つまりベクトルの端が、波動の周波数に等しい周波数・で伝搬軸の周り を回転する楕円のパスを描くとき、分極は楕円分極、一般的には円形分極である と言う。 分極された波動は種々の異なる方法で送信又は受信される。例えば、アンテナ それ自身が送信する波動にある分極を与えることもでき、又はある特定の分極の 波動を受信できる。地球に対して水平に位置された双極アンテナは分極の平面が 地球に対して平行な直線分極波動を受信及び／又は送信するのに適している。同 様に、地球に対して垂直に位置された双極アンテナは、分極平面が地球に対して 直角な直線分極波動を受信及び／又は送信するのに適している。螺旋状のアンテ ナは円形分極波動を受信及び／又は送信するのに適している。 分極波動を送信し、受信するコミュニケーションシステムは、単一種類の分極 を持つ送信／受信波動の明らかに長いフェーディングによって不利な作用を受け る。一種の分極を持つ受信波動の振幅のフェーディングを最小にするため、コミ ュニケーションシステムは、異なる分極を持つ多重化波動を送信受信するよう設 計することができる。この方法は分極ダイバーシティとして特徴づけられる。 分極はまた、例えば、衛星コミュニケーションシステムのチャンネル間干渉を 避けるために用いられることもある。衛星は、隣の衛星が他の地上のステーショ ンを、左手方向（つまり反時計方向）の円形分極波動を用いてある搬送周波数で 交信しているとき、地上のステーションと右手方向（つまり、時計方向）の円形 分極波動を用いて同じ搬送周波数で交信することができる。反対方向の螺旋を持 つ、螺旋アンテナは左手及び右手の円形分極波動を受信し、及び／又は送信する ために用いられ得る。 分極は、コミュニケーションシステム中で情報を符号化するのに用いられ得る 。ウェルチに与えられた米国特許番号４０８４１３７号には、水平方向に分極さ れた波動と鉛直に分極された波動に、情報に基づいて符号化するコミュニケーシ ョンシステムについて述べられている。米国発明登録法定所有権Ｈ４８４号には レーダーシステムにおけるサイドローブの問題を扱う同様のシステムについて述 べられている。 上記の参照文献に示された分極符号の概念は、メッセージに起こりそうな独断 的な妨害を最小にするために用いられ得る。バレットに与えられた米国特許番号 ５，５９２，１７７号には、信号搬送波動の分極を擬似乱数的に連続的に変化す るコミュニケーションシステムについて述べられている。バレットシステムは送 信及び受信システムの望ましい周波数帯域幅を最小にする間に、信号を送信及び 又は受信するための広い分局帯域幅を与える。選択された分極には種々の分極面 位置を持つ直線分極と、右手方向及び左手方向の円形分極と、種々の楕円主軸位 置を取る右手方向及び左手方向の楕円形分極と、が含まれる。特定の分極を変化 することで、広帯域コミュニケーションシステムで、連続する周波数範囲に渡り 、相似から信号が広がるように信号が分極流で広がる。信号搬送波動が円形又は 楕円形に分極しているとき、発生する電界ベクトルは搬送周波数と同じ周波数で 回転していることに注意すべきである。 符号化された水平分極波動と符号化された鉛直分極波動を別々に送信する概 念は２チャンネルコミュニケーションシステムで、チャンネルが同じ搬送周波数 を持つとき、各チャンネルを区別するために用いられる。トヨナガに与えられた 米国特許番号４，５２１，８７８号では、第一チャンネルに基づく信号を生成す る第一コードによって水平分極波動と鉛直分極波動に符号化し、第二チャンネル に基づく信号を生成する第二コードによって水平分極波動と鉛直分極波動に符号 化するコミュニケーションシステムについて記載されている。このシステムは、 単に水平分極を用いた第一チャンネルと鉛直分極を用いた第二チャンネルを送信 する公知のシステムに対して、交差分極識別をはかるという点で改良されている 。 しかし、これらの公知のコミュニケーションシステムでは、欠陥の問題がある 。公知のコミュニケーションシステムに用いられる分極の種類に関わらず、電磁 波の電界ベクトルは直線状又は螺旋状のいずれかに分極され、その結果、その波 動の搬送周波数に等しい周波数で伝搬軸の周りを回転する。 発明の簡単な説明 本発明は与えられた搬送周波数でコミュニケーションシステムによって搬送さ れる情報の量を増加することができる。本発明は、各搬送周波数ごとに周波数配 分中で１つ以上のチャンネルを生成することによって、適切な媒体中で別々のキ ャリアでコミュニケーションシステムによって搬送される情報の量を増加する。 本発明の選択性は雑音を減らし、そのため１つの情報チャンネルについて高い 信号−ノイズの割合を得ることができる。本発明は雑音がチャンネルの特性だけ に限られる情報チャンネルを提供する。 本発明は伝達チャンネルが少なくとも電磁波の一部として規定されるコミュニ ケーションシステムに関する。電磁波は搬送周波数と電界ベクトルを持ち、電界 ベクトルの末端は、波動の伝搬軸に垂直な面に位置する観測者の視点からは非線 形周期パス（又は伝搬軸に対する変化の割合が搬送周波数よりも低い周波数であ る予想可能なパス）を、搬送周波数より低い第二の周波数で描く。コミュニケー ションシステムの送信機はこのような特性を持つ電磁波を作り、これは情報と適 切な方法で変調される。コミュニケーションシステムの受信機は電界ベクトルの 周期パスと搬送周波数を感知する。電界ベクトルパスと搬送周 波数の組み合わせにより、伝達チャンネルを規定するために用いられる選択性を 与える。 本発明のある実施例では、伝達チャンネルは、少なくともその一部が電磁波で 、電界と共に、伝搬軸に対して直角な面から見ると、搬送周波数だけよりも低い 選択された角速度で規定される。送信機及び受信機はそれぞれ角速度を規定する 回転周波数と同期する。 ある実施例では、電界ベクトルは全てのメッセージを十分伝達できる不定時間 、選択された第二周波数のままであり、別の実施例では、電界ベクトルは１つの 第二周波数から適切で、予想可能な方法で他の周波数に変化される。ここでシス テムは変化の間にその量が多かれ少なかれ、ある量の情報を伝達できる。バウン ドし、連続する周波数は、搬送周波数又は伝搬軸の周りを回転する電界ベクトル の速度の観点から、本発明に容易に適用できるコミュニケーション技術を構成す る。 本発明の他の実施例では、単一搬送周波数を用いる送信機は搬送周波数よりも 低い角速度で回転する電界ベクトルを持つ波動を生成する。送信機は回転周波数 信号源と、２つ以上の要素を持つアンテナシステムと、それぞれアンテナ要素の １つに対応する２つ以上の位相システムと、を提供することによって波動を生成 できる。このような実施例では、各位相システムは遅延ライン又は位相器などの 回転周波数信号を固定された量だけ遅らせ、遅延の合算が定数となる適切な時間 遅延を含む。各位相システムはまた、電圧可変減衰器、平衡変調器又は情報変調 された搬送信号を時間遅延回転周波数信号と振幅変調するその他の装置適切な振 幅変調器を含む。各アンテナ要素は位相システムの１つの振幅変調された出力を 受け取る。本発明の１つの実施例では、アンテナ要素は異なる角度一に配置され た双極子である。 本発明の別の実施例では、単一搬送周波数を用いる受信機は搬送周波数より低 い角速度で回転する電界ベクトルを持つ波動から情報信号を再生することができ る。受信機は回転周波数信号源と、２つ以上の要素を持つアンテナシステムと、 それぞれアンテナ要素の１つに対応する２つ以上の位相システムと、及び結合器 と、を提供することによって情報を再生できる。波動は各アンテナ要素を衝撃す るが、各アンテナ要素は波動の突出部分だけを表す対応する受信信号を生成する 。各位相システムは本質的に上述した送信機の中の位相システムと逆である。送 信機では、各位相システムは遅延ライン又は位相器などの回転 周波数信号をそれぞれ異なるが知られた量の適切な時間遅延を含む。各位相シス テムはまた、電圧可変減衰器、平衡変調器、単平衡ミクサー、両平衡ミクサー又 はその他の対応するアンテナ要素に与えられた受信信号を受け入れる装置などの 適切な位相変調器を含む。回転周波数信号がチャンネル特性を規定するため、チ ャンネル外の信号は減衰される。結合器は位相システムによって生成される検出 振幅変調信号を合算する。本発明のある実施例では、アンテナ要素は異なる角度 配置を持つ双極子である。 本発明の別の実施例では、送信機はそれぞれ異なる搬送周波数を持ち、反対の 円形分極を持つ２つの波動を送り、その結果独自の搬送周波数とその新しい搬送 周波数より低い周波数で伝搬軸の周りを回転する電界ベクトルを持つ重畳波動を 生成する。送信機は結合したアンテナシステムと、低差動搬送周波数源と、高差 動搬送周波数源と、及び２つの同期した振幅変調器とを提供することによって波 動を生成できる。高及び低差動返送周波数源は高及び低差動信号をそれぞれ生成 する。高差動信号は搬送周波数と回転周波数の和に等しい周波数を持ち、低差動 信号は搬送周波数から回転周波数を減じたものに等しい周波数を持つ。差動信号 の平均は合成波動の新しい搬送周波数に対応する。振幅変調器の１つは高差動信 号を情報を変調させ、別の振幅変調器は低差動信号を同じ情報信号と変調させる 。各情報変調差動信号はアンテナ要素の１つに接続される。 本発明の１つの実施例では、アンテナシステムはそれぞれ伝搬軸の周りを逆方 向に回転する電界ベクトルを持つ波動を生成する２つの螺旋アンテナ要素を持つ 結合したアンテナを含む。２つの周波数のうち高い方の差動搬送信号によって駆 動されるアンテナ要素は、合成波動の電界が伝搬軸のどの方−向に回転するかを 指定する。時計方向の螺旋を持つアンテナ要素が高差動信号によって駆動され、 反時計方向の螺旋を持つアンテナ要素が低差動信号によって駆動される場合は、 合成波動の電界ベクトルは伝搬軸の周りを時計方向に回転する。反時計方向の螺 旋を持つアンテナ要素が高差動信号によって駆動され、時計方向の螺旋を持つア ンテナ要素が低差動信号によって駆動される場合は、合成波動の電界ベクトルは 伝搬軸の周りを反時計方向に回転する。 本発明の別の実施例では、受信機は２つの差動搬送周波数が２つの搬送周波数 の平均よりも低い回転周波数で伝搬軸の周りを回転する電界を持つ波動から情報 信号を再生することができる。受信機は、１つは双極アンテナシステムの １つのアンテナ要素に接続し、もう１つは別のアンテナ要素に接続する２つのフ ィルタと、フィルタに接続され、受信した高低差動信号を合算する合算回路と、 及び合算回路の出力に接続された振幅変調検出回路とを提供することによって情 報信号を再生する。１つのフィルタは低差動周波数付近に合わせたパスバンドを 持ち、もう一つのフィルタは高差動周波数付近に合わせたパスバンドを持つ。 受信機の別の実施例では、アンテナシステムはそれぞれ合成波動の波動成分を 受信する２つの螺旋アンテナ要素を持つ結合アンテナを含む。受信された波動成 分は伝搬軸の周りを反対方向に回転し、合成波動に重畳する電界を持つ。各受信 波動成分は送信機によって送られた情報変調差動信号に対応する。 送信されたキャリアには合成チャンネルの視点からは側波帯がない。ここで用 いられる「側波帯」という言葉はある実施例を都合よく説明するためだけに用い られている。この言葉は、アンテナシステムのアンテナ要素のエネルギ照射の合 算がなければ、送信信号は合成チャンネルの視点から側波帯を有するという概念 を引き起こす。直角位相の合算は別のアンテナ要素にはなく１つのアンテナ要素 だけが照射する周波数を打ち消す。 電磁波の電界ベクトルの末端が搬送周波数より低い第二周波数で回転する場合 に本発明の実施例では、波動が情報と変調されていないとき、電界ベクトルがＥ で電磁波ベクトルがＨであるときに、伝搬波動のＥがＨを曲げる量は一定である 。ＥがＨを曲げる量は場のエネルギの総量を示す。もちろん、波動が情報と変調 されると、波動のＥがＨを曲げる量は一定ではなくなる。 本発明のコミュニケーションシステムは、例えば自由空間、導波管、及び光フ ァイバなどの電磁波の配置を保持するどのような適切な誘導体で用いられてもよ い。 上述した実施例は、伝達チャンネルがその波動の搬送周波数よりも低い波動の 選択された電界ベクトル回転周波数によって規定されるコミュニケーションシス テムに関連するが、より一般的には、本発明は伝達チャンネルが少なくとも一部 が反動周波数と、波動の伝搬軸に垂直な面に配置された観測者の視点から、その 末端が非線形周期パスを搬送周波数よりも低い第二周波数（回転周波数）で描く 電界を持つ波動によって規定されるシステムに関する。そのため、電界ベクトル の末端は描くパスは電界の回転によって生じる規則的なパスには限られない。む しろ、より不規則なその他の非線形パスを含んでもよい。一般 的な場合には、電界ベクトルの末端は、パスの変化の周波数は搬送周波数より低 い予測可能なパスを描く。例えば、パスは擬似乱数的に連続する発生器によって 規定されてもよい。本質的には、コミュニケーションシステムの送信機と受信機 の両方が同期でき、例えば回転周波数が搬送周波数より低い非線形周期パス（又 はより一般的には非線形パス）が適切である。 ポアンカレ球面は分極を比較して図示する。球面の極は右手及び左手方向の円 形分極を示す。赤道上の点は線形分極の水平方向及び垂直方向の種々の一を示す 。１つの半球体上の点は種々の右手方向の楕円分極を示し、別の半球体上の点は 種々の左手方向の楕円分極を示す。従来のポアンカレ球面は本発明に従う波動の 電界ベクトルパスを説明するのには十分ではない。何故ならポアンカレ球面は従 来の円形、楕円及び線形分極を持つ波動のみ、つまり波動の搬送周波数と等しい 周波数で円形、楕円及び線形の周期パスをたどる末端を持つ電界ベクトルを持つ 波動のみについて説明するからである。 電界ベクトルが伝搬軸に対して垂直な面から視点から回転する本発明の実施例 では、ポアンカレ球面を新規な修正された方法で、つまりその半径が搬送周波数 に対応するようにすると、球面の内部が本発明のある実施例に従って振る舞う波 動を示す。（従来のポアンカレ球面の内部は従来技術では何の意味もなく、表面 だけが関連していた。）このように修正されたポアンカレ球面の中心近くの点は 周波数がゼロ付近で回転する電界ベクトルを持つ波動を示す。球面の中心と表面 の間に延在する球面の放射軸上のどの点でも本発明に従って振る舞う波動を示す 。特に、中心と極との間の分極軸上の点はある実施例に関して成就巣した搬送周 波数より低い回転周波数で回転する電界ベクトルを持つ波動を示す。分極軸上の 各点又は間隔は分離した伝達チャンネルを規定するために用いられ得る。 波動は情報とあらゆる適切な方法で変調される。上述したように搬送周波数は 情報と振幅変調されるが、本発明に従うと、搬送周波数は情報と周波数変調され てもよく、また他のあらゆる適切な方法で変調されてもよい。例えば、電界ベク トルの末端がパスを描く第二周波数（回転周波数）で情報と変調されてもよい。 電界ベクトルの末端が変調された第二周波数（つまり変調された回転周波数）で パスを描くとき、基本の回転周波数（つまり情報変調されていない回転周波数） からのずれは、従来の周波数変調信号の中心チャンネル周波数からのずれが情報 を示したのと同様に情報を表す。 本発明のその他の特徴及び利点は、以下の明細書、請求項、及び添付図面に言 及すると共により明確になるであろう。 図面の簡単な説明 図１は本発明の実施例による送信機及び受信機を含むコミュニケーションシス テムのブロック図である。 図２は図１に示した実施例の伝達位相システムのブロック図である。 図３は本発明の実施例による回転周波数と振幅変調した信号を、各部分を拡大 した図である。 図４は本発明の実施例による３つのアンテナ要素とその合算によって生成され た信号の振幅の分極線図である。 図５は図１に示した実施例の受信位相システムのブロック図である。 図６Ａは９０度位相がずれており、一定の等しい振幅を持つ、２つの直行する 電界成分を持つ波動を示す。 図６Ｂは図６Ａの波動の合成電界ベクトルの伝搬軸に対する回転を示す。 図７Ａは、波動の電界ベクトルが搬送周波数の周波数よりも低い周波数で伝搬 軸の周りを回転する時の本発明の実施例により生成する波動の例を示す。 図７Ｂは伝搬軸に垂直な面から見た伝搬軸について図７Ａの波動の電界ベクト ルの回転を示す。 図８Ａは、本発明の実施例によって生成される波動の電界成分の相対振幅を示 す。 図８Ｂは、本発明の実施例により生成される波動の電界が伝搬軸の周りを搬送 周波数より低い回転周波数で回転する合成電界ベクトルの末端によってたどられ るパスを示す。 図９は、図１に示した実施例のアンテナシステムの上面平面図である。 図１０は、図９の９−９線で切断した断面図である。 図１１は、本発明の実施例による多重化送信機及び同時に作用する受信機を含 むコミュニケーションシステムのブロック図である。 図１２は、本発明の実施例による送信機及び受信機を含むコミュニケーション システムのブロック図である。 図１３は、本発明の実施例による光送信機及び受信機を含むコミュニケーシ ョンシステムのブロック図である。 図１４は、本発明の実施例による光送信機及び受信機を含むコミュニケーショ ンシステムのブロック図である。 図１５は、本発明の実施例による単一の搬送信号用いたコミュニケーションシ ステムのブロック図である。 図１６は、本発明の実施例による２つの異なる搬送信号用いたコミュニケーシ ョンシステムのブロック図である。 図１７は、図１に示した実施例のコヒーレント回転周波数発生器のブロック図 である。 図１８は、図１に示した実施例の代替アンテナシステムの断面図である。 図１９は、図１８の１９−１９線をで切断した断面図である。 発明の詳細な説明 便宜性のために本発明の詳細な説明は２つのセクションに分けて説明する。 一つは、一つの信号に基づいたコミュニケーションシステムで、もう一つは２つ の異なる単極信号に基づいたコミュニケーションシステムである。単一の搬送信号に基づいたコミュニケーションシステム 図１５は本発明の１つの実施例による単一の搬送信号を用いたコミュニケーシ ョンシステムのブロック図である。図１５において、送信機５００は、情報変調 器５０２、搬送周波数源５０４、非線形周期パス変調器５０６、非線形周期パス 周波数源５０８及び伝達媒体カプラー５１０を含む。送信機５００は、電磁波５ １２を受信機５１４に電波媒体を介して送る。受信機５１４は、伝達媒体デカプ ラー５１６、非線形周期パス復調器５１８、非線形周期パス周波数源５２０及び 情報復調器５２０を有する。 情報変調器５０２は、情報信号５２４及び搬送周波数信号５２６を搬送周波数 源５０４から受け取り、信号５２８を生成する。情報信号５２４は、どのような 適切なソースによって生成されるどのようなアナログ信号であってもよく、例え ば、ビデオ信号又はオーディオ信号であり、受信機５１４又はその他の適切な受 信機と交信することが望まれる。同様に、情報信号５２４は、デジタル形式であ る。搬送周波数源５０４は、例えば従来の正弦波発生器又は発信器な どのような適切な回路又はシステムを含んでいてもよく、搬送周波数信号５２６ を生成する。どのようなコミュニケーションシステムにおいても、搬送周波数信 号５２６は、与えられた伝送媒体の情報信号３７９との変調を容易とするような 周波数を持っている。非線形周期パス変調器５０６は、非線形周期パス周波数信 号５３０を非線形周期パス周波数源５０８と搬送周波数信号５２６から受け取り 、信号５３２を発生する。非線形周期パス周波数源５０８は、５３０を与えるど のような適切な回路又はシステムであってもよく、例えば正弦波発生器又は発信 器で合ってもよい。非線形周期パス周波数信号５３０は、搬送周波数とゼロの間 の周波数を持つ。非線形周期パス周波数信号５３０は、情報チャンネルを規定す る。つまり、非線形周期パス周波数信号５３０の周波数は搬送信号を含まずそれ よりも小さく、ゼロを含まずそれよりも大きい。 非線形周期パス変調器５０６は、情報変調信号５２８を非線形周期パス周波数 信号５３０と等しい周波数を持つ包絡線で振幅変調させ、情報変調信号５２８と して、合成信号５３２を生成する。包絡線は、例えば、非線形周期パス周波数と 等しい周波数を持つシヌソイド信号であってよい。本発明のある実施例では、情 報変調信号５２８は包絡線で振幅変調され得る。例えば、情報変調信号５２８は 少なくとも２つの成分信号に分割されることができ、これらの成分信号は、非線 形周期はず周波数と等しい周波数を持つ包絡線の位相遅延複製と振幅変調され、 合成信号５３２を生成する。言い換えると、情報変調信号５２８は少なくとも２ つの成分信号に分割され、それから、包絡線の位相遅延複製と振幅変調される。 包絡線の複製は伝達媒体カプラー５１０のアンテナ要素の配列に対応した交互の 位相遅延を有している。同様に、情報変調信号５２８は伝達媒体カプラー５１０ のアンテナ要素に対応した数の成分信号に分割されることができる。 伝達媒体カプラー５１０は、角度方向に分割された同一平面上の単極アンテナ 群を有しており、伝達媒体カプラー５１０の性能は単極アンテナの数に関連して もよい。より多くの単極アンテナが用いられると、飽和点があるが、より良い性 能が期待される。単極アンテナの最適な数は約９つと予想される。 少なくとも簡単に説明するために、３つの単極アンテナを持つ伝達媒体カプラ ー５１０の例について以下に説明する。例えば、伝達媒体カプラー５１０が、共 通点で１２０度の角度で分割された同一平面上の３つの単極アンテナを有してい る場合、情報変調信号５２８は３つの成分信号に分割され、包絡線複製は ３つに分割された、３６０度（又は２πラジアン）に等しい交互する位相遅延を 有す。一つの包絡線複製は０度の位相シフトで、もう一つの包絡線複製は１２０ 度の位相シフトで、３つ目の包絡線複製は２４０度の位相シフトである。各３つ の成分信号は位相遅延した包絡線複製と振幅変調され、合成信号５３２を生成す る。本発明のこのような実施例では、伝達媒体カプラー５１０は合成信号５３２ を受け取る。伝達媒体カプラー５１０は、搬送周波数とゼロとの間の回転周波数 で伝搬軸に対して回転する電界ベクトルを持つ電磁波５１２を生成する。 ここで用いられる「回転周波数」とは、伝搬軸に垂直な平面の相関位置から伝 搬軸に対して電界ベクトルが回転する割合のことを言う。電界ベクトルは伝搬軸 に対して特異的に回転する。つまり、電界ベクトルの先端又は末端が、伝搬軸に 対応する（伝搬軸に垂直な平面中の）点を含む非線形パスを描くと、電界ベクト ルは、ある特定の角度位置から始まり、その角度位置に戻るときに、伝搬軸に対 して１回転した軌跡を描く。その結果、回転周波数を１秒に何サイクルかの次元 で考えると、電界の伝搬軸に対する回転がある特定の角度位置から始まりその位 置に戻ってくるのを１サイクルとする。電界ベクトルが伝搬軸に対して回転する 回転周波数は、搬送周波数よりも低く(搬送周波数を含まず)、ゼロよりも大きい （ゼロを含まず）という意味で、搬送周波数とゼロとの間である。 他の例では、伝達媒体カプラー５１０が、共通点で非等角度に分割された同一 平面上の３つの単極アンテナを有している。例えば、最初と２つ目の単極アンテ ナは90度、２つ目と３つ目の単極アンテナは１５０度、そして３つ目と最初の単 極アンテナは１２０度の角度で分割されている。この場合は、情報変調信号５２ ８は３つの成分信号に分割され、包絡線複製は単極アンテナの配置に対応した位 相遅延を有す。特に、１つの包絡線複製は０度の位相シフト、もう一つの包絡線 複製は９０度の位相シフト、そして３つ目の包絡線複製は１５０度の位相シフト を持ち、合成信号５３２の３つの成分を生成する。伝達媒体カプラー５１０は結 果信号５３２を受け取る。本発明のこの実施例では、伝達媒体カプラー５１０は 、搬送周波数とゼロとの間の回転周波数で伝搬軸に対して回転する電界ベクトル を持つ電磁波５１２を生成する。 図６Ａ〜８Ｂは、円形に分極させた従来の波長と、図１５の電磁波５１２との 違いを示す。図６Ａは、等しい一定の振幅と９０度の位相を持つ伝搬してい る電磁波の２つの直交する電界成分８０と８２を示す。電界成分８０と８２との 結果、つまりベクトル合算は一般的に知られている円形分極波を規定する。 円形分極波の回転電界は伝搬軸に垂直な平面に対して視覚化できる。図６Ａに 示された波動では、その平面から見た合成電界ベクトルは、波動の周波数に等し い割合で伝搬軸８４に対して回転する。波動の各サイクルの空間的固定点の合成 電界ベクトル８６は種々の点で遅れずに示されている。ベクトル８６は電界成分 ８０又は８２のどちらか一方の波動上の振幅がゼロの点に位置しているため図解 する目的で選ばれている。そのため、図解する目的で簡単にベクトルを加える。 伝搬軸８４を見る観測者の視点から、つまり観測者に向かって伝搬する波動では 、図６Ｂに示した矢印８８の方向に、電界ベクトル８６は伝搬軸に対して円形パ ス中を回転しているように見える。電界ベクトル８６は、波動の周波数と同じ角 速度で回転する(つまり伝搬軸に対して同周波数で回転する。)。言い換えると、 電界ベクトル８６は、波動の１サイクルで１回転を終える。他の方法では、電界 ベクトル８６は波動の各サイクルごとに伝搬軸に対して１回転を終える。 図７Ａは、本発明の実施例により生成された、電界ベクトルが搬送周波数信号 ５２６の周波数よりも低い回転速度で回転する波動の一例を示す図である。本発 明の実施例により生成される波動に用いられる「回転速度」には特別な意味があ り、以下にその詳細を定義する。図７Ａに示された例の波動は電界ベクトルがそ の伝搬軸の周りをその搬送周波数信号より低い回転周波数で回転するよう描写さ れることができる。 図６Ａと異なり、伝搬電磁波の２つの直交する電界成分９０及び９２は、変調 包絡線９４に対応して変化する振幅を持つ。成分９０及び９２を重ね合わせた合 成電界ベクトル９６は図７Ａに、波動上の例示点で遅れがない例示点で示されて いる。伝搬軸９８を見ている観測者の視点から、図７Ａ及び７Ｂに示したように 、合成電界ベクトル９６は伝搬軸９８に対して搬送周波数より低い周波数で回転 しているように見える。 図８Ａは電界成分９０及び９２を比較した振幅を示している。振幅包絡線が伝 搬軸をよぎる増幅ゼロ点で１８０度の位相シフトがあることに注意すべきである 。この１８０度の位相シフトは２つの側波帯抑制キャリアを示し、以下に記述す るように、電界成分９０及び９２に変調包絡線９４を加えるために用いられる装 置（例えば平衡ミクサー変調器）に起因する。 図７Ａ、７Ｂ、８Ａ及び８Ｂに示された例をより詳細に説明すると、合成電界 ベクトルの末端は、ロゼッタ形で特徴づけられる軌跡に沿って伝搬軸の周りを回 転する。言い換えると、図７Ａに示されている合成電界ベクトル９６は、図７Ａ 、７Ｂ及び８Ｂに示される末端９９を有している。伝搬軸９８に垂直な面に配置 された観測者の視点からは、合成電界ベクトル９６の末端９９はロゼッタ形のパ スの輪郭を描く。 合成電界ベクトル９６の末端９９によって描かれたパスは点５５４から５３３ によってさらに描かれる。末端９９は一部には点５４５、５４３、５４１、５３ ９、５３７、５３５及び５３３に連続的に進むパスを描く。言い換えると、ある 一定の時間に、末端９９は点５４５に配置され、その後末端９９は点５４１に配 置され、その後末端９９は点５３９に配置され、このように末端９９が点５３３ まで配置される。合成電界ベクトル９６の末端９９が点５４５から点５３３まで を描く周波数は波動５１２（図１５）の搬送周波数と等しい。図７Ｂに示された 特定のパスでは、回転周波数は合成電界ベクトル９６の末端９９が５４５から点 ５３３を通り、ロゼッタの残りの部分を通り、点５４５に戻るパスを描く周波数 と等しい。図７Ｂは搬送周波数とゼロとの間の回転周波数を示している。合成電 界ベクトルが点５４５から点５３３までのパスを描く時間は（搬送周波数と関連 し）、合成電界ベクトルが点５４５から点５３３までを通り、残りのロゼッタ部 分を通って点５４５に戻るパスを描く時間よりも短くなる。 一般的に、非線形パスがロゼッタパスとして特徴づけられる場合、合成電界ベ クトルの末端によって描かれる、特定のロゼッタ形は搬送周波数と電界ベクトル が伝搬軸に対して回転する周波数に大きく依存して変化する。例えば、回転周波 数が搬送周波数の２０分の１に等しいとき、電界ベクトルの末端は、４０回ロゼ ッタの「花びら」を描き、そのロゼッタパターンの中の同じ相対位置に戻る。こ れは、図７Ｂに描かれた例である。(つまり、電界ベクトルの末端は点５４５か ら始まり、４０回ロゼッタの花びらを描き、点５４５に戻る。)。また別の例に おいては、回転周波数が搬送周波数の９分の１である時、電界ベクトルの末端は ９回ロゼッタの「花びら」を描き、ロゼッタパターンの同じ相対位置に戻る。 回転周波数が搬送周波数の整数の分数でない場合においては、伝搬軸に対して １回転する電界ベクトルの末端によって描かれたロゼッタパスは、他の回に 伝搬軸に沿って回転した電界ベクトルの末端によって描かれたロゼッタパスと等 しい位置関係にある必要はない。言い換えると、一度ある回転周波数に関連した ある一定の時間にロゼッタパターンが描かれたとき、回転周波数に関連した次の ある一定の時間に描かれたロゼッタパターンは、その前に描かれたロゼッタパタ ーンと重ならなくてもよい。もちろんこれは伝搬軸に垂直な平面の視点から見た 場合のことである。 電界ベクトルが、電界ベクトルの末端が伝搬軸に対して完全に回転して描くパ スに加えて伝搬軸に対して回転する末端の概念が加えられる。言い換えると、電 界末端によって伝搬軸に対して描かれた非線形パスは、末端が完全に、そして伝 搬軸に対して垂直な平面から見たときに、伝搬軸に対して連続的に３６０度描く パスよりも短く描く場合も含む。例えば、回転周波数が搬送周波数の３分の１に 等しいとき、電界ベクトルの末端が回転周波数に関連した一定の時間に描くのは 、３つのロゼッタの花びらで、その中では末端がパスを描かない角度ギャップに よって角度的に１２０度に分割されている。この場合、電界ベクトルは伝搬軸に 対して非連続的な方法で回転し、３６０度の全ての角度位置には位置していない 。他の場合では、電界ベクトルの末端は回転周波数に関連したある一定の時間に は３６０度の全ての角度位置を描かず、３６０度の全ての角度位置が軌跡をたど るのには一つの一定時間以上の時間がかかる。各一定時間は、回転周波数に関連 している。この後者の例について、搬送周波数は、回転周波数よりも１．５倍長 い場合である。 ここで、「ロゼッタ」という言葉は、説明の便宜上用いているのであって、限 定しているのではないことに注意する。伝搬軸に対して垂直な平面から見た場合 、この非線形パスは、電界ベクトルの回転周波数が搬送周波数とゼロの間である とき、ロゼッタ形のパスでないパスを持っていてもよい。 電界の伝搬軸に対して描かれた非線形パスは、代わりに、位置線を参考にして 説明できる。例えば、合成電界ベクトル９６の角度位置は、位置線９７と関連づ けることができる。位置線９７は合成電界ベクトル９６の角度位置を合成電界ベ クトル９６の伝搬軸９８に対する角度位置を示す。合成電界ベクトル９６の末端 ９９が点５４５に位置するとき、位置線９７は、わずかに垂直よりも時計方向に ある。末端９９が、点５４５から５３５へ連続して進むように規定されたパスを 部分的に描くとき、位置線９７は矢印１０１の方向に回転する（図Ｂに反時計方 向に示されている。）例えば、末端９９が、点５４５から点５４ ３に移動するとき、位置線９７は、垂直よりもわずかに反時計方向に移動する。 末端９９が、点５４１に移動するとき、線９７は水平よりもさらに反時計方向に 移動する。そして、そのまま続き、末端９９が点５３３に移動したとき、このと き、線９７はおよそ垂直である。 位置線９７は、電界ベクトルの１つの角度位置と、１８０度方向に置換された 電界ベクトル９６の角度位置とを示すように規定されたことに注意すべきである 。この定義下では、位置線９７は、電界ベクトルの末端が非線形パスを描くのと 共に、３６０度に渡って変化する。図７Ｂ及び８Ｂに示された例に続いて、「角 速度」という語は、伝搬軸に対して垂直な面から見た電界ベクトルに関連した位 置線の角度の割合の変化として規定される。言い換えると、各速度は位置線９７ が伝搬軸９８に対して垂直な面に位置する観測者の視点から見て、伝搬軸９８に 対して回転する割合である。 図８Ｂは合成電界ベクトル９６の末端９９が、波動が伝搬するのに伴って空間 を旋回するパスを進むことを示す図である。位置線９７が示すように、合成電界 ベクトルは、波動が伝搬するのに伴い伝搬軸９８に対して回転する。電界によっ て描かれる旋回パスは、細長い紙の両端をつかみ、その一方を旋回させることに よって実例のモデルとして示される。ここで「旋回」という語句は、電界それ自 身ではなく、軌跡であるパスのことを言う。言い換えると、波動が空間を伝搬す るときに角度位置が変化するという意味においては、電界が旋回しないことは明 らかである。むしろ、従来の電磁波のように、伝搬波の各部分はアンテナ又はそ の他の送信装置から発出される位置に留まる。相応して、与えられたベクトルの 角度位置、つまり波動の選ばれた部分が波動が空間を伝搬するときに変化すると いう意味においては、電界ベクトルはロゼッタ又はその他のパスを描かない。こ れらの、時間に対する角度変化は伝搬軸上の空間に固定された位置に直角な面の 視点からだけ、理解し、経験することができる。角度変化は、異なる角度位置を 持つ伝搬波の連続した部分が連続した点で直角面に、ある特定の時間に届くため に、経験することができる。図８Ｂ及び類似する図面は、伝搬波のある特定の時 間のスナップ写真である。 他の方法で言うと、図７Ａに示された波動に関しては、包絡線９４によって規 定される振幅変調は合成電界ベクトル９６の角速度をその搬送周波数より低く、 （図７Ａに示した波動と同じ搬送周波数を持つ）図６Ａに示した円形分極波動の 電界ベクトルの各速度よりも低くなる。同様に、包絡線９４によって規 定される振幅変調は、合成電界ベクトル９６が、その搬送周波数より低く、円形 分極波動（図７Ａに示した波動の搬送周波数同じ周波数を持つ）がその軸の周り を回転する電界ベクトルの周波数よりも低い周波数で伝搬軸の周りを回転すると いう結果をもたらす。類似の方法では、図１５に関して説明した非線形周期パス 周波数信号５３０に関連する包絡線によって規定される振幅変調は、その搬送周 波数より低い周波数で、また図６Ａに示した円形分極波動の電界ベクトルの角速 度よりも低い角速度で、合成送信波動５１２の電界ベクトルが伝搬軸の周りを回 転するという結果をもたらす。 選択された回転振動数は合成電界ベクトルが伝搬軸の周りをその波動の搬送周 波数より低い回転周波数で回転するという点までを規定する。図７Ａは図解する 目的で示され、本発明は２つの直交する成分によって構成される波動に限られな い点に注意すべきである。 図７Ａ及び７Ｂに関して上述した点から、このような波動を生成する、本発明 の実施例を一般化したものは、合成電界ベクトル９６は非線形周期パスの１つで あるロゼッタ形の軌跡をたどる。より特定的には、このような実施例は、電界軸 の周りを搬送周波数とゼロとの間の回転周波数で回転する波動を生成する。同様 に、このような実施例は関連する円形分極波動の角速度よりも低くゼロより高い 格速度を持つ電界によって規定される波動を生成する。 図１５に戻り、受信機５１４は電磁波５１２を伝達媒体デカプラー５１６で受 け取り信号５３４を生成する。非線形周期パス復調器５１８は信号５３４と、非 線形周期パス周波数源５２０から非線形周期パス信号５３６とを受け取り、信号 ５３８を生成する。非線形周期パス周波数源５２０は非線形周期パス周波数源５ ０８と同じである。送信機５００の非線形パス変調器５０６によって与えられる 包絡線が振幅変調される実施例では、非線形周期パス復調器５２０は振幅変調さ れた包絡線を同様の、しかし反対の方法で除去する。除去された振幅変調包絡線 は非線形周期パス信号５３６と等しい周波数を持つ。非線形周期パス復調器５１ ８によって除去された振幅変調包絡線と、非線形周期パス変調器５０６によって 加えられた振幅変調包絡線との同期を取るのに、位相ロックループ回路（図示し ていない）を用いることができる。再生発信器（図示していない）に連結された 検出器などのどのような適切な位相ロックループ回路が用いられてもよい。情報 復調器５２２は信号５３８を受け取り、情報信号５２４の再生である信号５４０ を生成する。 図１５に示された本発明の実施例に用いられる特定の電子部品は伝送媒体と電 磁波５１２の搬送周波数とに基づいて変化する。例えば、伝送媒体は空気、自由 空間、導波管又は光ファイバであり得る。電磁波５１２の搬送周波数が無線周波 数の範囲であれば、例えば、伝送媒体カプラー５１０と伝達媒体デカプラー５１ ６がその特定の搬送周波数に最適化されたアンテナであり得る。例えば、適切な アンテナには単極アンテナ、双極アンテナ、螺旋形アンテナ、及び／又は位相配 置アンテナ等が含まれる。電磁波５１２の搬送周波数が、例えば、光スペクトル （例えば赤外線又は可視光）の範囲であれば、伝送媒体カプラー５１０と伝達媒 体デカプラー５１６は、それぞれ、光ファイバカプラーとビーム分割器であり得 、搬送周波数源５０４はレーザであり得る。 本発明の実施例で用いられる電磁波の電界ベクトルによって描かれる非線形周 期パスはどのような適切なパスでもよく、図８Ａ及び８Ｂに示されたロゼッタ形 のパスに限定される必要はないことに注意すべきである。電界ベクトルが非線形 周期パスを電磁波の搬送周波数より低い周波数でたどる間、情報チャンネルが確 立されることができる。例えば、本発明の他の実施例では、電界ベクトルの末端 は楕円をたどる。本発明の又別の実施例では、パスは擬似乱数的連続発生器によ って規定されてもよい。本質的に、コミュニケーションシステムの送信機と受信 機の両方が搬送周波数とゼロとの間の数端数で同期してたどるどのような非線形 パスでも適切である。 図１は、本発明の他の実施例による１つの搬送信号に基づくコミュニケーショ ンシステムを示す。図１に関して示される実施例と構成成分は、図１５に示され た構成成分と類似する。言い換えると、図１とそれに対応する説明は、図１５に 関して説明した概念の可能な実行を示すものである。 コミュニケーションシステムは、互いに離れた送信機１０と受信機１２とを含 む。送信機１０は３つのアンテナ要素１４、１６及び１８を持つアンテナシステ ムと、アンテナ要素１４に接続した第一送信位相システム２０と、アンテナ要素 １６に接続した第二送信位相システム２２と、アンテナ要素１８に接続した第三 送信位相システム２４と、プリスケーラー法分割器２６と、信号分割器２８と、 変調器３０と、搬送周波数源３２とを有す。 変調器３０は、受信機１２（又はその他の適切な受信機）に伝達できる情報信 号３４を受け取る。情報信号３４は、例えばビデオ信号又はオーディオ信号など のどのような適切な源によって生成されるどのような適切なアナログ信号 でもあり得る。説明される実施例ではアナログ情報信号３４の伝達に直結してい るが、本発明の他の実施例では、信号はデジタル形式であってもよい。本願の明 細書における開示では、デジタル及びアナログコミュニケーションシステムのど ちらもが新規コミュニケーション方法を用いることができる。 搬送周波数源３２は、搬送周波数信号３６を提供するために従来の正弦波発生 器又は発振器などのどのような適切な回路又はシステムを含んでもよい。どのよ うなコミュニケーションシステムにおいても、搬送周波数信号３６は、無線コミ ュニケーションにおける自由空間などの与えられた伝送媒体の情報信号３４との 変調を容易にする周波数を持つ。例えば、情報信号３４が、米国では６メガヘル ツ（ＭＨｚ）の帯域幅であるＮＴＳＣスタンダード下の従来のテレビ信号である 場合、搬送周波数信号３６は、米国では５４ＭＨｚ〜８９０ＭＨｚの間である、 適切なテレビ送信のための国の機関によって指定されたどのような既存のテレビ チャンネルであってもよい。実験的な目的のために、発明者は、実験テレビコミ ュニケーションシステムの１つのチャンネルとして、米国ではチャンネル６８と して規定されている７９５．０ＭＨｚを選んだ。 本発明の実施例において、説明するためにテレビ送信システムを用い、変調器 ３０は搬送周波数信号３６を情報信号３４として表されるビデオ信号と変調する 。米国で用いられる一般的なテレビ変調スタンダードに従い、変調は振幅変調（ ＡＭ）した。本実施例で示されるテレビ送信は説明のためであるが、本発明はど のような種類の情報をどのような適切な周波数幅でどのような適切な変調スタン ダードに従って伝達するために用いてもよい。 信号分割器２８は、情報信号３４と変調された搬送信号３８を各送信位相シス テム２０、２２及び２４に供給する。各送信位相システム２０、２２及び２４は またプリスケーラー法分割器２６によって生成された送信回転周波数信号４０も 受け取る。プリスケーラー法分割器２６は搬送周波数信号３６を分割して送信回 転周波数信号４０を生成する。上記の実験コミュニケーションシステムの試験装 置の同期を容易にするという理由のために、発明者は２６．５ＭＨｚ又は搬送周 波数の３０分の１の回転周波数を選んで伝達チャンネルを規定した。そのため、 プリスケーラー法分割器２６は３０に分割する回路を含んでもよい。これは、１ ０に分割する段階と、それに続く３つに分割する段階、又はその他のどのような 適切な周波数を分割する回路構成を含んでいてもよい。上述した搬送周波数は上 述した回転周波数を多重化した整数であるが、やはりこ の関係は少なくとも一部には、説明を容易にするために選ばれたもので、必要な ものではない。明確にするために示していないが、その他の信号分割器が変調器 ３０とプリスケーラー法分割器２６とに搬送周波数信号３６をより効率よく分配 するため、そして送信回転周波数信号４０を位相システム２０、２２及び２４に 分配するために含まれてもよい。 さらに以下に示すように、各位相システム２０、２２及び２４は関連する異な る時間遅延を持つ。各位相システム２０、２２及び２４は信号４０を異なる時間 量で遅延する。時間遅延は信号４０の波長に応じて選択される。Ｎ個の位相シス テムを持つまた別の実施例では、各位相システムは送信回転周波数信号をその波 長のＮ分の１に等しい量だけ遅延する。 搬送周波数とゼロとの間のどのような適切な回転周波数が選択されてもよいが 、情報信号の最も高い周波数よりも高いことが必要である。記載された実施例で は、信号４０は例えば２６．５ＭＨｚの周波数を持ってもよいが、それは１１． ３メートル（ｍ）の波長又は３７．７ナノ秒（ｎｓ）の期間にたいそうルウ。こ こでは３つの送信位相システムがあるため、第一送信位相システム２０は信号４ ０をゼロ秒遅延し、第二送信位相システム２０は信号４０を３７．７ｎｓの３分 の１だけ遅延し、第三送信位相システム２０は信号４０を３７．７ｎｓの３分の ２だけ遅延してもよい。一般的に言うと、送信位相システム２０は信号４０の位 相をゼロ度遅延し、送信位相システム２２は信号４０の位相を１２０度遅延し、 そして送信位相システム２４は信号４０の位相を２４０度遅延する。 各送信位相システム２０、２２及び２４は、もうすでに情報信号３４と変調さ れている搬送信号３８を信号４０と振幅変調する。図３はそれぞれ送信位相シス テム２０、２２及び２４によって生成され、その結果得られる振幅変調された搬 送信号４２、４４及び４６を示す。（明確にするため、図３は倍率が合っていな い。そのため搬送周波数４８の変調包絡線５０に対する変化の相対サイズを正確 に反映しているわけではない。）破線５２がゼロ度の位相シフトを表すように選 択されている場合は、破線５４は１２０度の位相シフトを表し、破線５６は２４ ０度の位相シフトを表す。破線５８及び６０はそれぞれ１８０度（πラジアン） 及び３６０度（２πラジアン）を表す。振幅変調された搬送信号４２、４４及び ４６のどれか１つによって搬送される情報は、そのほかの振幅変調搬送信号によ って搬送される情報に対して遅延しているのではないこ とに注意すべきである。むしろ、各振幅変調搬送信号の変調包絡線５０だけが遅 延する。どの瞬間にも、各振幅変調搬送信号４２、４４及び４６によって同じ情 報が運ばれている。拡大図６２、６４及び６６がこの性質を示している。任意に 選択された期間６８において、搬送周波数４８では各振幅変調搬送信号４２、４ ４及び４６と同じ時間の点で同じ変化が起こっている。 各振幅変調搬送信号４２、４４及び４６は対応するアンテナ１４、１６及び１ ８の一つに供給される。以下に詳細に述べるが、アンテナ要素１４、１６及び１ ８は双極アンテナ（又はより厳密には単極アンテナ）であり得、互いに等しい角 度の間隔を隔てた中心点に対して放射状に配置されている。 図４の極線図に示したように、ここでは伝搬軸が図の中心でページに対して法 線で、時間が矢印７０の角度方向によって表されているが、各アンテナ要素１４ 、１６及び１８は対応する電磁波７２、７４及び７６を放射する。各波動７２、 ７４及び７６は、それぞれ振幅変調された搬送信号４２、４４及び４６の一つに よって励磁された結果として時間に対してカージオイド様に変化する振幅を持つ 。送信アンテナシステムによって照射される送信波７８は波動７２、７４及び７ ６を合算した結果である。図４の線図では、説明のため、振幅変調搬送信号４２ 、４４及び４６の相対振幅は、送信７８の１つの振幅、つまり１つの相対振幅と なるように選択される。この線図は、送信波７８の伝搬振幅及び方向が一定で、 その電界ベクトルが時間に対して回転することを示している。 図７Ａに戻り、変調包絡線９４は、図３に示す変調包絡線５０に類似している 。図１に示した本発明の実施例では、３つのこのような電界成分がそれぞれ１２ ０度位相からずれているが、合成波動は、図７Ａに示した合成電界ベクトル９６ と同じように、搬送周波数より低い周波数でゼロより高い周彼数で伝搬軸の周り を回転する電界ベクトルを持つ。 図７Ａ〜Ｂ、及び８Ａ〜Ｂは搬送周波数とゼロの間の回転周波数で回転する電 界ベクトルを持つ波動を示す説明のために用いられるが、図７Ａ〜Ｂ、及び８Ａ 〜Ｂに示される結果はコミュニケーションシステムが２つの位相システムと２つ のアンテナ要素のみを含む代替実施例によっても生成される。回転周波数信号に 導入されるためには１８０度の位相シフトが必要であるが、例えば、例えば１つ は水平に置かれ、もう一つは垂直に置かれた２つの交差する双極子がそのような 実施例に含まれてもよい。図８Ａは電界成分９０及び９２の振幅の比較を示し、 さらにそのような交差する双極子実施例の１８０度の位相シフ トを示す。点１０３、１０５及び１０７の位相シフトに注目すべきである。 図２に示したように、各送信位相システム２０、２２及び２４は、位相器１０ ２、平衡ミクサー変調器１０４及びチューナブル位相器１０６を含む。位相器１ ００は、送信位相システム２０、２２及び２４に対する上述した時間遅延又は位 相シフトを与えるように選択される。平衡ミクサー変調器１０４は、よく知られ たタイプの回路であって、しばしばこの技術分野では、平衡ミクサー又は平衡変 調器といわれ、どのような適切なデザインであってもよい。チューナブル位相器 １０６は、３つの送信位相システム２０、２２及び２４を実際のコミュニケーシ ョンを準備する段階で、３つの送信位相システムの全遅延量を正確にチューニン グするのを容易とする。 送信位相システムの他の実施例においては、平衡ミクサー変調器は、広帯域に 渡り、高い線形位相エラーを持つ例えば電圧可変減衰器と置き換えることができ る。位相器は、上述した時間又は位相遅延を供給する遅延ライン又は同様のタイ プの成分と置き換えることができる。さらに、送信位相システムは、適切なバン ドパスフィルター及び／又は精度のよい調整をするマニュアルの調節可能な遅延 ラインを含むことができる。 図１に戻り、受信機１２は送信機１０と同様の構成である。受信機１２は３つ のアンテナ要素１１０、１１２及び１１４を持つ、アンテナシステムと、アンテ ナ要素１１０に連結するシステム１１６、アンテナ要素１１２に連結するシステ ム１１８、アンテナ要素１１４に連結する受信位相システム１２０と、コヒーレ ント回転周波数発生器１２２と、単一結合器１２４と、及び情報信号復調器１２ ６と、を含む。 受信アンテナシステムは送信アンテナシステムと同じであってもよい。そのた め図１に示した実施例では、アンテナ要素１１０、１１２及び１１４は双極子（ 又はより厳密に言えば単極）で、例えば互いに角度的に同じ間隔である中心点に 対して放射線状に配置されている。波動７８が、受信アンテナシステムに衝突す ると、各アンテナ要素１１０、１１２及び１１４の分極軸に位置するそれらの成 分の振幅は対応する信号１２８、１３０又は１３２を生成する。信号１２８、１ ３０及び１３２の振幅は電界ベクトルの回転に従って変化し、そのため送信機１ ０によって与えられた振幅変調に従う。 コヒーレント回転周波数発生器１２２は、例えば信号１２８などの、受信した 振幅変調信号の１つから回転周波数を再生する。図１７に示したように、コ ヒーレント回転周波数発生器１２２は、受信信号の多重化した段階の増幅を与え 、搬送周波数を再生する。受信信号１２８は、搬送周波数である周波数成分を持 っているが、この搬送周波数成分は、相対的に減衰されている。そのため信号１ ２８は、３つの低雑音増幅器６５２、６５４及び６５６を介して、それぞれ２つ の増幅器の間に配置された２つのバンドパスフィルタ６５８及び６６０を介した 段階によって増幅される。バンドパスフィルタ６５８及び６６０は、搬送周波数 で中心化されている。何故なら、説明された実施例では、搬送周波数は回転周波 数を多重化した整数だからである。プリスケーラー６６２は、増幅した信号の周 波数を分割し、搬送周波数から回転周波数を再生する。６６２は、さらなる増幅 を与えることができる。プリスケール化された信号は、６６４に供給される。６ ６４は、手動で調整され、回転周波数信号を３つの受信信号と共に位相にする。 言い換えると、６６４は、送信機１０と受信機１２との間の位相の同期をとり、 コヒーレンシーを確立する。ユーザーは遅延６６４を、例えば再生情報信号１３ ８などの、受信機１２の出力を観測している間に、ユーザーが受信情報を十分に 認識できるまで調整してもよい。もし、再生情報信号１３８がテレビ信号の場合 、ユーザーは遅延６６４を調節しながら、それをビデオモニタで視覚的にモニタ ーしてもよく、又は発振器で電気的にモニターしてもよい。遅延６６４の出力は ６６６に供給される。６６６は、周波数をさらに分割して情報チャンネルに対応 する回転周波数とし、受信されるようにする。搬送周波数信号を回転周波数信号 への分割は、本実施例では、プリスケーラー６６２と、分割器６６６とによる２ つの段階で達成されているが、製造上又は技術上又はその他のデザイン的な考慮 に基づいて周波数はより少ない段階又はより多い段階を用いて分割してもよい。 もし、搬送周波数が、例えば回転周波数の３０倍であるとき、１０に分割するプ リスケーラー６６２による分割の後、さらに６６６によってさらに３つに分割さ れると言う方法は、１つの段階で３０に分割するよりも経済的である。それは、 １０に分割して３に分割する回路は、３０に分割する回路よりも容易に入手可能 だからである。 また別の実施例では、受信機のコヒーレント回転周波数発生器は、位相ロック ループ回路（図示していないが）を用いるノンコヒーレント回転周波数発生器に 置き換えることができる。どのような適切な位相ロックループ回路が用いられて もよく、例えば、再生発振器（図示していないが）に連結された位相ロックルー プ検出器等のどのような回路が用いられてもよい。また別の実施例で は、送信及び受信回転周波数源は地上コミュニケーションシステム衛星航法シス テム（ＧＰＳ）から受信される信号を用いてもよく、その回転周波数を同期する 。 受信位相システム１１６、１１８及び１２０は、受信回転周波数信号１３４を 送信位相システム２０、２２及び２４と同様の方法で遅延する。第一位相システ ムは信号１３４をゼロ度だけ遅延し、第二受信位相システムは信号１３４を１２ ０度だけ遅延し、第三位相システムは信号１３４を２４０度だけ遅延する。 各受信位相システム１１６、１１８及び１２０は、振幅変調信号１２８、１３ ０及び１３２をそれぞれその対応する時間遅延回転周波数信号１３４に従って、 受け入れ、又は検出する。信号をこのような方法で受け入れることによって、各 周波数及び位相において、その対応する時間遅延回転周波数信号１３４に対応す る振幅変調信号のみを感知する。単一結合器１２４が、入った受信位相システム １１６、１１８及び１２０の出力を合算し、その結果の変調搬送信号１３６だけ が情報と変調される。回転周波数によって与えられた変調が合算して定数となる 。各受信位相システム１１６、１１８及び１２０の入力が各送信位相システム２ ０、２２及び２４に合致するとき、その結果の変調搬送信号１３６は送信機１０ の変調搬送信号３８の再生である。復調器１２６は、情報信号を変調搬送信号１ ３６から情報を従来の方法で再生し、例えば、説明された実施例はビデオ信号と 変調された搬送振幅に関連し、復調器１２６は従来のテレビチューナーであって もよい。受信機１２の再生された情報信号１３８はこのように送信機１０の情報 信号３４の再生である。 図５に示したように各受信位相システム１１６、１１８、１２０は、送信位相 システム２０、２２及び２４と同様に組み立てられる。それぞれは、低雑音増幅 器１４０と電圧可変減衰器１４２と広帯域増幅器１４４と、バンドパスフィルタ １４６と、及び位相器１４８とを含み、これらの全ては容易に購入可能である。 位相器１４８は受信位相システム１１６、１１８及び１２０に対して、上述した 時間遅延又は位相シフトを与えるように選択される。チューナブル位相器１４６ は、送信位相システム２０、２２及び２４と同様により精密な調整を容易とする 。 受信位相システムの別の実施例では、減圧可変減衰器は、例えば平衡ミクサー 変調器と置き換えることができる。位相器は、遅延ライン又は上述した時間 遅延又は位相遅延を与える同種の成分と置き換えることができる。さらに送信位 相システムは、適切なバンドパスフィルタ及び／又はより正確な調整をすること ができる手動の調整可能な遅延ラインとを含むことができる。 図９及び１０に示したように、送信機１０及び受信機１２の両方で用いられ得 る適切なアンテナシステムは従来のエッチング工程を用いてプリント回路基盤の シート状に形成された３つの双極半波動（又はより厳密には単極）を含む。最初 の双極子は要素１５２と１５４を含む。第二の双極子は要素１５６と１５８を含 む。第三の双極子は要素１６０と１６２とを含む。 要素１５２〜１６２は基板１６４のエッチングエ程の後に銅が残っている場所 によって規定される。同軸ケーブル１６８の第一長さの中心導線１６６はプリン ト回路基板の孔に通され、双極子の１つの要素と半田付けされる。同軸ケーブル １７２の第二長さの中心導線１７０はプリント回路基板の孔に通され、双極子の １つの要素と半田付けされる。平衡不平衡変成器又はバラン１７４が双極子をア ース遮蔽のある同軸ケーブルの長さであるフィード１７６に合わせるために用い られる。同軸ケーブル１６８及び１７２の両長さの遮蔽はバラン１７４の中心タ ップに連結している。送信機１０のアンテナシステムとして用いられる場合、各 双極子はアンテナ要素１４、１６及び１８の中の１つに対応し、フィード１７６ は対応する信号４２、４４及び４６の一つを受け取る。受信機１２のアンテナシ ステムに用いられるときは、各双極子はアンテナ要素１１０、１１２及び１１４ の中の１つに対応し、フィード１７６は信号１２８、１３０及び１３２の中の対 応する１つの信号を受け取る。 図１８及び１９に示したように、受信機１０及び送信機１２の両方で用いられ 得る適切なアンテナシステムは３つの単極要素５４２、５４４及び５４６が例え ば円筒状の導波管５４８に、その軸が導波管５４８の長さ軸に対して放射状に位 置して搭載されている。要素５４２、５４４及び５４６は導波管５４８の側壁を 絶縁スリーブ５５０、５５２及び５５４の中をそれぞれ通って、又はその他の適 切な方法で搭載される。導波管５４８はその末端に適切な角部を持っことができ 、送受信波を集結する。同軸ケーブルコネクター５５６、５５８及び５６０は要 素５４２、５４４及び５４６をそれぞれ同軸ケーブル５６２、５６４及び５６６ に接続する。 このアンテナシステムの実施例は、電磁波のより高次のモードを都合よく除去 する。これらのモードは、除去されなければ、伝搬してその結果送られた波 動が意図的に重なるまで減少する。以上に詳述したように、個々のアンテナ要素 から送られた波動は、本発明のある実施例を個別に考えると、平面分極のアンテ ナであるが、付近で重畳し、回転電界ベクトルを持つ波動を生成する。図１８及 び１９に示されたアンテナシステムは送られた波動が意図的に重ならないうちに 減少し、又は消滅する。 アンテナは放射状に搭載された要素を持つ従来の円筒状導波管と同様の方法で 構成される。例えば、導波管５４８及び要素５４２、５４４及び５４６はどのよ うな適切な導線、例えば銅、アルミニウム又は真鍮によって形成されることがで きる。また、導波管５４８は搬送周波数の１波長以上の長さを持っていてもよい 。導波管５４８の面積及び要素５４２、５４４及び５４６の長さ位置は円筒状導 波管の基本的モード（つまりＴＥ１１モード）より高いモードを除去するように 選択される。選択された搬送周波数に応じて、単一のモードが伝搬するような適 切な面積は、公知のアンテナエンジニアリング方式によって計算できる。上述し た例の７９５．０ＭＨｚの周波数を持つ搬送周波数では、この計算は約２３．８ ｃｍ（９．４インチ）の直径を示すであろう。 要約すると、例えば図１の例では、本発明のコミュニケーションシステムの実 施例は送信機１０によって送られた信号の回転電界ベクトルを同期して受ける受 信機１２に特徴づけられる。 さらに、上述の実施例では自由空間のラジオ周波数に直結できたが、本発明は その伝達媒体に限られない。他の実施例では、例えば、本発明は導波管又は光フ ァイバを介して伝達してもよい。そのため、上述した実施例ではラジオ周波数電 磁波を自由空間を介して放射し、又は発射するための送信アンテナシステムを含 んでいたが、電磁波をその他の媒体を介して伝達する他の実施例では、例えば、 ファイバー媒体を介して光波動を発射する光放射体等の、それらの媒体を介して 電磁波を発射するのに適した放射体を含んでもよい。同様に、上述した実施例で はラジオ周波数電磁波を自由空間を介して受信する受信アンテナシステムを含ん でいたが、電磁波をその他の媒体を介して伝達する他の実施例では、例えば光媒 体用の光レセプタ等の、それらの媒体を介して電磁波を受信するのに適したレセ プタを含んでもよい。 図１３は、本発明の別の実施例における単一搬送信号を用いた光コミュニケー ションシステムを示す。送信機２９９では、レーザー３００は搬送周波数を持つ 波動を生成し、その波動はビーム分割器３０２を通過して、その搬送周波 数を持つ２つの波動３０４と３０６を生成する。波動３０４と３０６は直線分極 波動で、従来のレーザーによって生成される。２つの情報変調器３０８と３１０ は、波動３０４及び３０６を情報信号３１２に基づいてそれぞれ変調し、情報変 調波動３１４と３１６とをそれぞれ生成する。 回転周波数源３１８は、どちらも搬送周波数とゼロとの間の回転周波数を持つ 回転信号３２０と３２２を光回転変調器３２４と３２６に供給し、回転信号３２ ０と３２２は、図１に関して上述した回転信号と同様の方法で、光回転変調器３ ２４と３２６によって互いに振幅変調及び位相遅延される。例えば、情報変調波 動３１４と３１６が直線分極されているとき、光回転変調器３２４と３２６の中 の１つは半波長位相板を含み、情報変調波動３１４と３１６の中の１つを位相遅 延する。光回転変調器３２４と３２６は情報変調光波動３１４と３１６をそれぞ れ、回転信号３２０と３２２に基づく回転周波数で変調し、それぞれ光波動３２ ８と３３０とを生成する。 カプラー３３２は光波動３２８と３３０とを光ファイバ３３４を通じて結合し て送信する。光波動３２８と３３０との結合は、搬送周波数とゼロとの間の回転 周波数で伝搬軸の周りを回転する合成電界ベクトルを持つ。 光ファイバ３３４に接続した受信機３３５では、ビーム分割器３３６は受信波 を光波動３３８と３４０に分割する。回転変調器３４２と３４４は光波動３３８ と３４０をそれぞれ受信する。回転周波数源３１８と同様の回転周波数源３４６ は、回転信号３４８と３５０を復調器３４２と３４４にそれぞれ供給する。回転 復調器３４２と３４４は、回転信号３４８と３５０に基づいて復調光波動３５２ と３５４を生成する。光検出器３５６と３５８は復調光波動３５２と３５４を電 気信号３６０と３６２に変換し、電気信号３６６を生成する。情報復調器３６８ は電気信号３６６を受け取り、情報信号３１２の再生物である情報信号３７０を 生成する。 レーザー３００は、光ファイバ中を伝搬するのに最適となるよう選択される。 例えば、レーザー３００はアンモニウムガリウム砒化物（ＡｌＧａＡｓ）又はイ ンジウムガリウム砒化物（ＩｎＧａＡｓ）の多重層で、波長範囲１．３〜１．５ ５μｍで分散フィードバック（ＤＦＢ）のレーザー照射する。光検出器３５６と ３６２はレーザー３００にスペクトル的に応答するよう選択され得る。例えば、 光検出器３５６と３６０はバックバイアスしたガリウム砒化物（ＧａＡｓ）ダイ オード検出器であり得る。 情報変調器３０８と３１０、回転変調器３２４と３２５及び回転復調器３４２ と３４４は、種々に配列されて光波動の位相及び／又は振幅を適切に変調する。 例えば、変調器と復調器は、ポッケルセルなどのリチウムニオブ酸塩（ＬｉＮｂ Ｏ３）電気−光変調器である。単一搬送信号を用いた多重チャンネル 本発明の他の実施例では、多重送信−受信システムが選択された情報チャンネ ルと伝達することができ、各チャンネルは、その他の全てのチャンネルの角速度 とは異なる選択された電界角速度定数によって規定される。 図１１は、選択された情報チャンネルと伝達することのできる複数の送受信シ ステムを示す。送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は同時に受信機１８６ 、１８８、１９０及び１９０と伝達する。（送信機１８２と１８４の間、及び受 信機１９０と１９２の間の点「…」は、それぞれその他の送信機及び受信機を示 す。どのような適切な数の送信機及び受信機でも同時に交信することができるか らである。送信機と受信機の総数はＮとなる。） 各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、図１に関して上述した送信機 １０と同じ電子部品、又は図１３に関して上述した送信機２９９の電気−光成分 からなる。送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、共通のアンテナシステ ムを共有することができる。例えば、送信機１７８、１８０、１８２及び１８４ が送信機１０の電子部品からなる場合は、アンテナシステムは要素１９４、１９ ６及び１９８を含む３要素のアンテナであり得る。 各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、情報信号２００、２０２、２ ０４及び２０６をそれぞれ受け取る。情報信号２００、２０２、２０４及び２０ ６は、各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４の中に、搬送信号が位相ロッ ク回路（図示していない）によって位相ロックされている変調器（図示していな い）を含むことによって、搬送信号と変調される。情報信号２００、２０２、２ ０４及び２０６に応じて、各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、例え ば図１に関して上述した信号４２、４４及び４６のように、３つの振幅変調搬送 信号（３つの要素アンテナシステムを持つ実施例の場合）を生成する。振幅変調 搬送信号は、他の全ての送信機１７８、１８０、１８２及び１８４によって生成 される振幅変調が搬送する回転周波数とは異なる回転周波数で振幅変調を搬送す る。言い換えると、各送信機１７８、１８０、１８２及 び１８４は、各伝達チャンネルを独特に規定する異なる選択された回転周波数で 作用する。 図１に関して上述したように、そして３つの要素アンテナシステムの例として 、図１の送信機１０等の送信機によって生成された各振幅変調信号は、３つの時 間遅延の中の１つと関連する。第一コンバイナー２０８は各送信機１７８、１８ ０、１８２及び１８４によって生成された振幅変調信号を結合し、それは第一時 間遅延と関連する。第二コンバイナー２１０は各送信機１７８、１８０、１８２ 及び１８４によって生成された振幅変調信号を結合し、それは第二時間遅延と関 連する。第三コンバイナー２１２は各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４ によって生成された振幅変調信号を結合し、それは第三時間遅延と関連する。ア ンテナ要素１９４は第一コンバイナー２０８の出力を受け取る。アンテナ要素１ ９６は第二コンバイナー２１０の出力を受け取る。アンテナ要素１９８は第三コ ンバイナー２１２の出力を受け取る。送信アンテナシステムは、図１に示した単 一チャンネルに関して上述したのと同様の方法で、多重化結合伝達チャンネルを 表す信号２１３を送信する。 各受信機１８６、１８８、１９０及び１９２は、図１に関して上述した受信機 １２と同じ電子部品、又は図１３に関して上述した受信機３３５の電気−光成分 からなる。受信機１８６、１８８、１９０及び１９２は、要素２１４、２１６及 び２１８を含む共通のアンテナシステムを、受信機の３要素アンテナの例として 、共有することができる。受信アンテナシステムは多重化伝達チャンネルを受け 取る。第一分割器２２０は、アンテナ要素２１４によって受信された振幅変調信 号を第一時間遅延に関連する多重化振幅変調信号に分割する。第二分割器２２２ は、アンテナ要素２１６によって受信された振幅変鯛信号を第二時間遅延に関連 する多重化振幅変調信号に分割する。第三分割器２２４は、アンテナ要素２１８ によって受信された振幅変調信号を第三時問遅延に関連する多重化振幅変調信号 に分割する。位相ロックループ（ＰＬＬ）回路（図示していない。）はアンテナ 要素２１４、２１６及び２１８によって受信された振幅変調信号を復調するため に用いられる信号の位相をロックする。各受信機１８６、１８８、１９０及び１ ９２は伝達チャンネルの中の１つを独特に規定する異なる選択された回転周波数 で作用する。受信機１８６、１８８、１９０及び１９２は図１で受信機１２が再 生情報信号１３８を生成したことに関して上述したのと同様の方法で、各分割器 ２２０、２２２及び２２４によって供給さ れる振幅変調信号に応じて再生情報信号２２６、２２８、２３０及び２３２を生 成する。 回転周波数は、搬送信号の周波数によって与えられた選択性に加えて、チャン ネル選択性を与える。そのため受信機１８６、１８８、１９０及び１９２のなか で、選択されたチャンネルに調整された、つまりある回転周波数で作用している 、１つの受信機は、その他のチャンネル、つまり他の回転周波数で作用している 送信機１７８、１８０、１８２及び１８４によって生成される伝達信号の干渉は 実質的にあまり受けない。搬送周波数よりも回転周波数の方がチャンネル選択性 をより与えるため、送信機１７８、１８０、１８２及び１８４及び受信機１８６ 、１８８、１９０及び１９２は全て、同じ搬送信号周波数で同時に操作すること ができ、１つの受信機１８６、１８８、１９０及び１９２が各送信機１７８、１ ８０、１８２及び１８４とそれぞれ交信することができる。 図１１に示したように、共通の送信アンテナシステムを共有する複数の送信機 と、共通の受信アンテナシステムを共有する複数の受信機とを含むコミュニケー ションシステムは、アンテナ要素の数を減らすことができるため経済的である。 それでも、各送信機がそれ独自のアンテナシステムを含むコミュニケーションシ ステムも同様の方法で操作される。例えば、システムは図１の送信機１０と受信 機１２などの複数の送信機及び受信機を含んでもよく、対応する多重化チャンネ ルを介して同時に交信してもよい。与えられた搬送周波数で、その他の全ての送 信機１０の回転周波数と異なる周波数で作用する各送信機１０は、独自の伝達チ ャンネルを規定する。このようなシステムの全ての送信機１０及び受信機１２は 、同じ搬送信号周波数で同時に作用してもよく、受信機１２の中の１つが各送信 機１０と交信する。 単一の搬送信号を用いた本発明の開示された実施例では、チャンネルは回転周 波数の領域内で適切な帯域幅に割り当てられ、情報を効率よく送信する。言い換 えると、各チャンネルの与えられた搬送周波数の回転周波数は、チャンネルが重 ならないように、同じ（又はほぼ同じ）搬送周波数を持つ隣接するチャンネルの 回転周波数から十分はずれていなければならない。例えば、６ＭＨｚの帯域幅を 持つ情報信号は、６ＭＨｚの帯域幅を持つ回転周波数領域の信号によって表され る。異なるチャンネルを規定する各非線形パス周波数源は、回転周波数領域の対 応する信号を互いに分離するように選択され、重複を回避する。 一般的に、電磁波（例えば図１の電磁波７８又は図１５の電磁波５１２）は、 搬送周波数より低く、ゼロより高い回転周波数でその伝搬軸の周りを回転する電 界ベクトルを持つことができる。より厳密には、しかしながら、回転周波数は、 情報の一部分が再生できないことのないように受信機によって検出されるために 、搬送周波数より十分低く、ゼロより高いように選択されなければならない。そ うでなければ、ある情報周波数成分の周波数が、搬送周波数を超え、又はゼロよ り低くなるように回転周波数が選択される場合は、情報の一部分は再生できない かも知れない。 情報のある周波数成分が、例えば搬送周波数を超えると、これらの情報の周波 数成分は受信機に検出され、搬送周波数よりも低い回転周波数に変換される。こ れらの変換回転周波数成分は変換されていない回転周波数成分を打ち消し、その ため情報の一部分が再生できなくなる。例えば、回転周波数成分が搬送周波数を １０ＭＨｚ超えたときは、回転周波数成分は受信機によって搬送周波数からマイ ナス１０ＭＨｚ変換されて打ち消される。 情報の搬送周波数成分は情報の帯域幅と、情報が電磁波に搬送される方法に対 応する。情報は電磁波（例えば図１の電磁波７８又は図１５の電磁波５１２）電 磁波に周波数領域及び／又は回転領域のいずれかによって搬送される。言い換え ると、情報は搬送周波数信号を変調（例えば振幅変調、周波数変調、又は位相変 調を用いて）することによって、及び／又は回転周波数信号を変調（例えば周波 数変調又は位相変調を用いることによって）することによって電磁波に搬送され 得る。 例えば、情報が搬送周波数信号上に振幅変調されるだけだと、電磁波の周波数 帯域幅は情報の帯域幅とおよそ等しくなる。この場合、電磁波の回転周波数は搬 送周波数よりも情報帯域幅の半分だけ低くなり、ゼロよりも情報帯域幅の半分だ け高くなる。例えば、情報帯域幅が６ＭＨｚの時、最も低い可能性の回転周波数 はその帯域幅の半分よりも高くなり、そのチャンネルのゼロよりも高い十分な領 域（例えば６ＭＨｚの帯域幅の情報信号では３ＭＨｚ）を与え、最も高い可能性 の回転周波数は少なくとも搬送周波数の半分よりも低い(例えば６ＭＨｚの帯域 幅の情報信号では３ＭＨｚ)。２つの搬送信号に基づくコミュニケーションシステム 図１６は、本発明の実施例による２つの異なる搬送記号を用いるコミュニケー ーションシステムのブロック図である。図１６では、送信機６００は２つの差 動搬送周波数源６０２と６０４、２つの情報変調器６０６と６０８、及び２つの 伝送媒体カプラー６１０と６１２を含む。送信機６００は電磁波６１４を伝送媒 体（図示していない）を通じて受信機６１６に送る。受信機６１６は２つの伝送 媒体デカプラー６１８と６２０、２つのフィルタ６２２と６２４、合算器６２６ 及び情報復調器６２８とを有している。 情報変調器６０６は、差動搬送周波数源６０２から情報信号６３０と高差動搬 送周波数信号６３２とを受け取り信号６３６を生成する。同様に情報変調器６０ ８は差動搬送周波数源６０４から情報信号６３０と低差動搬送周波数信号６３４ とを受け取り信号６３８を生成する。情報信号６３０はどのような適切なソース から生成されるどのような適切なアナログ信号であってもよく、受信機６１６（ 又はその他の適切な受信機）と交信するビデオ信号又はオーディオ信号等である 。同様に、情報信号６３０はデジタル形式でもあり得る。 差動搬送周波数源６０２及び６０４は、搬送信号６３２と６３４とをそれぞれ 与える、例えば従来の正弦波発生器又は発振器などのどのような適切な回路又は システムを含んでもよい。搬送信号６３２と６３４とは、与えられた伝送媒体の 情報信号６３０との変調を容易とする周波数を持つ。 伝達媒体カプラー６１０と６１２とはそれぞれ信号６３６と６３８とを受け取 り、電磁波６１４と重なる２つの電磁波を生成する。伝送媒体カプラー６１０に よって送られた電磁波は、非線形周期パスをたどる電界ベクトルの末端を持つ。 伝送媒体カプラー６１２によって送られた電磁波は、同じ非線形周期パスを逆方 向にたどる電界ベクトルの末端を持つ。例えば、カプラー６１０はある搬送周波 数で左手方向に円形分極する電磁波を送ることができ、カプラー６１２はその他 の搬送周波数で右手方向に円形分極する電磁波を送ることができる。 受信機６１６は伝送媒体デカプラー６１８と６２０で電磁波６１４を受け取る 。伝送媒体デカプラー６１８は電磁波６１４を受け取り、伝送媒体カプラー６１ ０によって送られた電磁波に対応する信号６４０を生成する。伝送媒体デカプラ ー６２０は電磁波６１４を受け取り、伝送媒体カプラー６１２によって送られた 電磁波に対応する信号６４２を生成する。 フィルター６２２と６２４は信号６４０と６４２を受け取り、それぞれ信号６ ４４と６４６を生成する。フィルタ６２２と６２４はノッチフィルタ又は信号の クロスカップリングを妨げるインピダンス整合回路であり得る。フィルタ ６２２及び６２４は信号６４０及び６４２に適した帯域幅のスペクトルを持ち得 、それぞれ差動搬送周波数源６０２及び６０４の搬送周波数に一致している。 合算器６２６は信号６４４及び６４６を合算して信号６４８を生成する。信号 ６４８は、高差動搬送周波数と低差動搬送周波数との平均である新しい搬送周波 数の情報を含み、情報はもはや高及び低差動搬送周波数には存在しない。言い換 えると、上方チャンネルは上述した単一搬送信号に基づくコミュニケーションシ ステムにアナログ方式で存在し、そこでは高及び低差動搬送周波数の平均である 新しい搬送周波数で情報が搬送され、電界ベクトルは非線形周期パスを高及び低 差動搬送周波数の差の半分に等しい周波数でたどる。電界ベクトルは伝搬軸に対 して、新しい搬送周波数とゼロとの間のどのような適切な周波数ででも非線形周 期パスをたどることができる。しかし伝搬軸に対して横切るパスの周波数は情報 信号の最も高い周波数より高くなければならない。 ２つの差動搬送周波数のうちの高い方の差動搬送信号によって駆動される伝達 媒体カプラーは、電界ベクトルが非線形周期パスを描く方向を指定する。例えば 、伝送媒体カプラー６１０が伝搬軸に対して時計方向に回転する電界ベクトルを 持つ電磁波を放射し、伝送媒体カプラー６１２が伝搬軸に対して半時計方向に回 転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例では、差動搬送周波数源６０ ２が差動搬送周波数源６０４よりも高い周波数を発していれば、合成電磁波６１ ４の電界ベクトルは伝搬軸を時計方向に回転し、差動搬送周波数源６０４が差動 搬送周波数源６０２よりも高い周波数を発していれば、合成電磁波６１４の電界 ベクトルは伝搬軸を反時計方向に回転する。 情報復調器６２８は信号６４８を受け取り、情報信号６３０の再生である信号 ６５０を生成する。情報復調器６２８は、高及び低差動搬送周波数の平均である 新しい搬送周波数に基づいて信号６４８を復調する。上方復調器６２８は、例え ば、従来のＡＭ受信機であり得る。 図１６に示された本発明の実施例に用いられる特定の電子部品は、伝送媒体及 び電磁波６１４の搬送周波数に依存して変化し得る。例えば伝達媒体は自由空間 、導波管、又は光ファイバであり得る。電磁波６１４の搬送周波数がラジオ周波 数スペクトルであるとき、例えば、伝送媒体カプラー６１０及び６１２と、伝送 媒体デカプラー６１８及び６２０はこれらの搬送周波数に最適化されたアンテナ であり得る。例えば、適切なアンテナは単極アンテナ、双曲アンテナ、螺旋状の アンテナ、及び／又は整相列アンテナ等であり得る。電磁波６１ ４の搬送周波数が光スペクトル（例えば赤外線又は可視光）であるとき、伝送媒 体カプラー６１０及び６１２は光ファイバカプラーであり得、伝送媒体カプラー ６１０及び６１２、及び合算器６２６は光検出器であり得る。また差動搬送周波 数源６０２及び６０４はそれぞれ反対方向に回転する電界ベクトルを持つ波動を 生成するレーザーであり得る。 図１２は、本発明のその他の実施例による２つの異なる搬送信号に基づくコミ ュニケーションシステムを示す。このコミュニケーションシステムは送信機２３ ４と、受信機２３６とを含む。送信機２３４は、２つの螺旋アンテナ要素２３８ 及び２４０を含む二重螺旋アンテナシステムを含む。送信機２３４はさらに、低 差動搬送周波数源２４２と、高差動搬送周波数源２４４と、２つの振幅変調器２ ４６及び２４８と、２つの増幅器２５０及び２５２と、及び２つのノッチフィル タ及びインピダンスマッチング回路２５４及び２５６とを含む送信電子部品を持 つ。 変調器２４６及び２４８は、それぞれ情報信号２５８を受け取り、情報信号は 、例えば、どのような適切なソースによって生成される、ビデオ信号又はオーデ ィオ信号などのどのような適切なアナログ信号であってもよく、受信機２３６（ 又は適切な受信機）と交信することが望まれる。そのため、ソースは、例えば、 ６ＭＨｚ帯域幅の従来のＮＴＳＣテレビチャンネルのものであってもよい。 高差動搬送周波数源２４４は、所定の搬送周波数と所定の回転周波数の合算に 等しい高差動搬送周波数を持つ高差動信号２６０を生成する。低差動搬送周波数 源２４２は、所定の搬送周波数から所定の回転周波数を減じたものに等しい低差 動搬送周波数を持つ低差動信号２６２を生成する。周波数源２４２及び２４４は 、従来の正弦波発生器又は発振器などの、どのような適切な回路又はシステムを 含んでもよい。 変調低差動信号２６４は、アンテナ要素２３８に増幅器２５０を介して接続さ れる。変調高差動信号２６６はアンテナ要素２４０に増幅器２５２を介して接続 される。増幅器２５０及び２５２は、情報信号２５８が従来のＮＴＳＣテレビ信 号の場合は、少なくとも６ＭＨｚの帯域幅を持つ。螺旋アンテナ要素２３８及び ２４０は反対の螺旋を持ち、一般的に中心保持構造２６８と同軸に配置される。 例えば、アンテナ要素２３８は右手方向の螺旋を持ち、アンテナ要素２４０は左 手方向の螺旋を持つ。そのため、アンテナ要素２３８は右手方向 の円形分極波動を放射し、アンテナ要素２４０は左手方向の円形分極波動を照射 する。反射器２７０（明瞭にするため図１２に断面図で示している。）がアンテ ナシステムの近位の端に配置されている。 アンテナシステムによって放射される合成送信電磁波２７２は図１に示した実 施例に関して説明した送信信号７８と同様の特性を持つ。言い換えると、合成送 信電磁波２７２は高差動搬送周波数と低差動搬送周波数の平均よりも低い周波数 で、伝搬軸の周りを回転する電界ベクトルを持つ。螺旋アンテナ要素２４０が、 伝搬軸の周りを時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射し、アンテ ナ要素２３８が伝搬軸の周りを反時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波 を放射する実施例においては、高差動搬送周波数源２４４は低差動搬送周波数源 ２４２よりも高い周波数を生成するため、波動２７２の電界ベクトルは伝搬軸の 周りを時計方向に回転する。螺旋アンテナ要素２４０が、伝搬軸の周りを反時計 方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射し、アンテナ要素２３８が伝搬 軸の周りを時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例にお いては、高差動搬送周波数源２４４は低差動搬送周波数源２４２よりも高い周波 数を生成するため、波動２７２の電界ベクトルは伝搬軸の周りを反時計方向に回 転する。 ノッチフィルタ及びインピダンスマッチング回路２５４及び２５６は信号のク ロスカップリングを防ぐ。回路２５４は高差動搬送周波数に合わせた６ＭＨｚノ ッチを持ち、そのため低差動搬送周波数の付近の信号のみを通過させる。同様に 、回路２５６は低差動搬送周波数の周波数に合わせた６ＭＨｚノッチを持ち、そ のため高差動搬送周波数付近の信号のみを通過させる。回路２５４及び２５６は 平衡不平衡変成器などの適切なインピダンスマッチング回路を含む。 送信機２３４の作用は、２つの異なる搬送信号に基づくコミュニケーションシ ステムを単一の搬送信号に基づくコミュニケーションシステムと比較することに よって理解されるであろう。単一の搬送信号に基づくシステムでは、伝搬する合 成波動の電界ベクトルは回転し、その合成波動は、もしある一つの与えられたア ンテナ要素によって生成される１つの波動成分について考慮した場合は側波帯が 存在するが、側波帯を生成しない。アンテナシステムの他のアンテナ要素の放射 波動成分が重なることによって側波帯は合成波動から除去される。 ２つの異なる搬送周波数に基づくシステムでは、１つの差動搬送周波数を持ち 、伝搬軸に対して回転する電界ベクトルを持つ１つの電磁波が送信される。 他の差動搬送周波数を持ち、伝搬軸の周りを反対方向に回転する電界ベクトルを 持つその他の電磁波も送信される。これらの波動は重畳し、新しい搬送周波数を 持つ合成波動を生成する。２つの異なる周波数のどちらかを持つ波動は受信され た合成波動には存在しない。それぞれ独自の搬送周波数と、伝搬軸の周りを反対 方向に回転する独自の電界を持つ２つの送信波動の重畳によって、２つの差動搬 送周波数を持つ波動は合成波動から除去される。 本発明のある実施例においては、アンテナシステムは同軸螺旋タイプである。 図１２に示した代替実施例の同軸螺旋アンテナ要素は、２つの差動搬送周波数を 持つ波動を、互いの重なり合いによって除去させる。この代替実施例では、これ らの波動は１つの螺旋アンテナ要素を高差動搬送周波数と駆動させ、もう１つの 螺旋アンテナ要素を低差動搬送周波数と駆動させることによって直接的に生成さ れる。螺旋アンテナ要素２４０は伝搬軸の周りを低差動搬送周波数で回転する電 界ベクトルを持つ波動を放射する。螺旋アンテナ要素２３８は伝搬軸の周りを高 差動搬送周波数で反対方向に回転する電界ベクトルを持つ波動を放射する。 アンテナ要素２３８及び２４０は、受信アンテナシステムがアンテナ要素２３ ８及び２４０からかなり離れた位置に配置されている場合は、性格に同軸である 必要はない。そのため、これらは多くのコミュニケーションシステムで並べて配 置することができる。衛星と地上のステーションのように、送信機と受信機との 距離が広いときは、アンテナ要素２３８及び２４０はシステムの性能を劣化させ ることなく、数メートル離してもよい。二重螺旋アンテナシステムの最適な物理 的構造は、コミュニケーションシステムが用いられる目的によって様々なアンテ ナの設計因子によって変化する。 受信機２３６は送信機２３４と構造的に同じである。受信機２３６は、保持構 造２７７に同軸に搭載された反対方向の螺旋を持つ２つの螺旋アンテナ要素２７ ４及び２７６を含む二重螺旋アンテナシステムを含む。反射器２７８（明瞭にす るため図１２に断面図で示している。）がアンテナシステムの近位の端に搭載さ れている。受信機２３６は、さらに低差動搬送周波数フィルタ２８０と、高差動 搬送周波数フィルタ２８２と、合算回路２８４と、振幅変調検出回路２８６と、 及び２つのノッチフィルタ及びインピダンスマッチング回路２８８及び２９０と を含む受信電子部品を含む。低差動搬送周波数フィルタ２８０は低差動搬送周波 数に合わせたバンドパスを持ち、高差動搬送周波数フィルタ ２８２は高差動搬送周波数に合わせたバンドパスを持つ。ノッチフィルタ及びイ ンピダンスマッチング回路２８８及び２９０は回路２５４及び２５６と同じであ り得る。回路２８８は低差動搬送周波数に合わせた６ＭＨｚノッチを持ち、その ため高差動信号のみを通過させる。同様に、回路２９０は高差動搬送周波数に合 わせた６ＭＨｚノッチを持ち、そのため低差動信号のみを通過させる。振幅変調 検出回路２８６は従来の構成であり、そのため増幅器と、検出器と、局部発振器 と、自動利得制御と、その他の振幅変調ラジオ受信機に通常含まれる公知の回路 として知られている回路構成と、を含む。振幅変調検出回路２８６は新しい搬送 周波数、つまり、高低差動搬送周波数の平均で信号を受信するよう調整される。 低差動搬送周波数フィルタ２８０はアンテナ要素２７４に連結され、高差動搬 送周波数フィルタ２８２はアンテナ要素２７６に連結される。合算回路２８４の 入力はフィルター２８０及び２８２の出力に接続される。合算回路２８４はフィ ルタ２８０によって生成された低差動信号２９２とフィルタ２８２によって生成 された高差動信号２９４を受け取る。受信回路は送信回路と本質的に逆の方法で 作用する。送信機２３４に関して上述したように、高低差動信号の合算は搬送で あり、高低差動信号は互いに打ち消し合う。振幅変調検出回路２８６は情報信号 ２５８に対応する再生情報信号２９８を再生する。 図１４は、本発明の他の実施例による、２つの異なる搬送周波数を用いる光コ ミュニケーションシステムを示す。送信機７００では、レーザー７０２及び７０ ４は、それぞれ２つの異なる搬送周波数キャリアｆ１及びｆ２（又は波長λ１又 はλ２）でそれぞれ光波動７０６及び７０８を生成する。変調器７１０及び７１ ２は波動７０６及び７０８をそれぞれ情報信号７０１と変調し、それぞれ波動７ １４及び７１６を生成する。変調器７１０及び／又は７１２は波動７０６及び／ 又は７０８の位相と振幅を変調することができ、そのためこれらの波動の電界ベ クトルは逆方向に回転する。例えば、光波動７１４及び７１６が線形分極波動で あるとき、各変調器７１０及び７１２はクオーター波動面を含むことができ、線 形分極波動を反対方向に回転する円形分極波動に変換する。その代わりに、レー ザー７０２及び７０４は、電界ベクトルが着方向に回転する波動７０６及び７０ ８をそれぞれ生成するように配列される。本発明の１つの実施例では、波動７０ ６は一方向に円形分極し、波動７０８は反対方向に円形分極する。カプラー７１ ８は波動７１４と波動７１６を結合して光ファイバ ７２０上を送られる重畳波動を生成する。 受信機７２２は重畳光信号を光ファイバから受け取る光検出器７２４と、情報 復調器７２８とを含む。光検出器７２４は波動７３４及び７３６を受け取り、信 号７２８を生成する。光検出器７２４は中心波長λ１及びλ２を受信するように 最適化され、光検出器固有のスペクトル応答性により効果的なスペクトルフィル タとして働く。情報復調器７２８は信号７２８を受け取り、情報信号７０１の再 生である信号７３０を生成する。 光検出器７２４によって検出された搬送波長は搬送波長λ１及びλ２の平均で ある。光検出器７２４によって検出された重畳波動は、搬送波長λ１及びλ２の 差の半分に等しい角速度で回転する電界ベクトルを持つ。波動７０６が時計方向 に回転し、波動７０８が反時計方向に回転する場合には、λ１がλ２より長けれ ば、重畳波動の電界ベクトルは反時計方向である。 レーザー７０２及び７０４は光ファイバ３３４中で伝搬するのに最適化される ように選択される。例えば、レーザー７０２及び７０４はアルミニウムガリウム 砒化物（ＡｌＧａＳａ）又はインジウムガリウム砒化物（ＩｎＧａＡｓ）の多重 層の分配フィードバック（ＤＦＢ）レーザで波長範囲１．３〜１．５５μｍで放 射する。光検出器７２４はレーザー７０２及び７０４にスペクトル的に依存する よう選択され得る。例えば、光検出器７３８及び７４０はバックバイアスされた ガリウム砒化物（ＧａＡｓ）ダイオード検出器である。 変調器７１０及び７１２は様々に配置することができ、光波動の位相及び／又 は振幅を適切となるよう変調する。例えば、変調器７１０及び７１２は、ポッケ ルセルなどのリチウムニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ３）電気−光変調器であり得る。２つの搬送信号を用いた多重チャンネル 図１２に戻り、コミュニケーションシステムは対応する多重化チャンネルを介 して同時に交信する多重送信機２３４と受信機２３６とを含む。このような送信 機の全ての送信機２３４と２３６は、同時に作用し、１つの受信機は角送信機と 交信する。回転周波数はチャンネル選択性を与える。各送信機２３４及び受信機 ２３６は選択された回転周波数で作用する。送信機２３４に関しては、低差動搬 送周波数源２４２は搬送周波数から選択された回転周波数を減じたものに設定さ れ、高差動搬送周波数源２４４は搬送周波数に選択された回転周波 数を加算したものに設定される。受信機２３６に関しては、低差動搬送周波数フ ィルタ２８０は搬送周波数から選択された回転周波数を減じたものに設定され、 高差動搬送周波数フィルタ２８２は搬送周波数に選択された回転周波数を加算し たものに設定される。合成送信波動２７２の新しい搬送周波数は、高低差動搬送 周波数の平均である。螺旋アンテナ要素２４０が伝搬軸に対して時計方向に回転 する電界ベクトルを持つ電磁波を放射し、螺旋アンテナ要素２３８が伝搬軸に対 して反時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例において は、高差動搬送周波数源２４４が低差動搬送周波数源４２４よりも高い周波数を 発生するため、波動２７２の電界ベクトルは伝搬軸を時計方向に回転する。螺旋 アンテナ要素２４０が伝搬軸に対して時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電 磁波を放射し、螺旋アンテナ要素２３８が伝搬軸に対して反時計方向に回転する 電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例においては、高差動搬送周波数源２ ４４が低差動搬送周波数源４２４よりも高い周波数を発生するため、波動２７２ の電界ベクトルは伝搬軸を反時計方向に回転する。フィルタ２８０及び２８２は ベクトル又はその他の受信機２３６の選択されたチャンネルへの調整を容易とす るチューナブルな回路構成を含んでもよい。明瞭にするために図示していないが 、受信機２３６はさらにオペレーターがアンテナ要素２７６及び２７４に連結し た２つの信号を互いに交換して分極が右手方向でも左手方向でも関係なく送信信 号の受信を容易とするために用いられるスイッチを含んでいてもよい。 上述した実施例の送信機及び受信機の電子回路要素はアナログ電子部品に直結 しているが、替わりに、これらの作用は同等のデジタル電子部品を用いてデジタ ル的に機能できる。 ２つの差動搬送周波数を用いた本発明の実施例では、情報を効率よく送信する ために、チャンネルは回転周波数の領域内で適切な帯域幅に割り当てられるべき である。言い換えると、与えられた搬送周波数（つまり低高差動搬送周波数の平 均）の各チャンネルの回転周波数（低高差動搬送周波数によって特定される。） は、チャンネルが重ならないように、同じ（又はほとんど同じ）搬送周波数を持 つ隣接するチャンネルの回転周波数から十分にはずれていなければならない。異 なるチャンネルを規定する各非線形パス周波数源は、重なりを避けるために、回 転周波数領域中の対応する信号を分離するように選択されなければならない。 一般的には、電磁波（例えば図１２の電磁波２７２又は図１６の電磁波６１４ ）は、伝搬軸の周りを新しい周波数（つまり低高差動搬送周波数の平均）より低 く、ゼロより高い回転周波数で回転することができる。より厳密には、しかしな がら、回転周波数は、少なくとも情報の一部が再生できなくならないように受信 機により検出できるよう、新しい搬送周波数より十分低く、ゼロより高くなけれ ばならない。そうでなければ、回転周波数がある情報の周波数成分が新しい搬送 周波数を超え、ゼロより低くなるように選択されたとき、情報の一部分は再生不 能となる。 情報のある周波数成分が、例えば新しい搬送周波数を超えると、その情報の周 波数成分は、新しい搬送周波数より低い回転周波数に変換されて受信機によって 検出される。これらの変換された回転周波数成分は変換されていない回転周波数 成分を打ち消して情報の一部を再生不能とする。例えば、新しい搬送周波数を１ ０ＭＨｚ超える回転周波数成分は、受信機によって新しい搬送周波数から１０Ｍ Ｈｚ減じた回転周波数成分と変換され打ち消される。 情報の周波数成分は情報の帯域幅及び情報が電磁波によって搬送される方法に 応答する。情報は、周波数領域及び／又は回転領域のどちからで電磁波（例えば 図１２の電磁波２７２又は図１６の電磁波６１４）に搬送され得る。言い換える と、情報は新しい搬送周波数を（例えば振幅変調、周波数変調又は位相変調を用 いて）変調し、及び／又は回転周波数を（例えば周波数変調又は位相変調を用い て）変調することによって電磁波に搬送され得る。 例えば、情報が新しい搬送周波数に振幅変調されるだけの場合は、電磁波の周 波数帯域幅は情報の帯域幅とおよそ等しくなる。この場合、電磁波の回転周波数 は、新しい搬送周波数よりも情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも情報の帯 域幅の半分だけ高い。例えば、情報帯域幅が６ＭＨｚの時、最も低い可能性の回 転周波数は帯域幅の半分よりも高く(例えば６ＭＨｚ帯域幅の情報信号では３Ｍ Ｈｚ)、チャンネルにゼロよりも上に十分な領域を与え、最も高い可能性の回転 周波数は少なくとも新しい搬送周波数の半分より低い帯域幅の半分（例えば６Ｍ Ｈｚ帯域幅の情報信号では３ＭＨｚ）である。結論 本発明の回転原理に基づいて作用するどのような送信機及び受信機でも互いに 交信できることに注意すべきである。送信機１０は図１に示されており、説 明する目的のためだけに、受信機１２と組み合わされている。同様に、送信機２ ３４は図１２に示されており、説明する目的のためだけに、受信機２３６と組み 合わされている。図１に示された送信機１０は図１２に示された受信機２３６と 交信してもよい。同様に図１２に示された送信機２３４は図１に示した受信機１ ２と交信してもよい。図１に示した実施例は双極アンテナシステム(又は単極ア ンテナシステム)を用いることができ、図１２に示した実施例は同軸の螺旋アン テナシステムを用いることができるが、どちらの実施例においても、情報チャン ネルは伝搬軸の周りを選択された周波数で回転する電界ベクトルを持つ波動によ って規定される。 また本発明の別の実施例が、公知の及び本明細書中で開示された種々の他の種 類のアンテナシステムの観点から、当業者に考えられるかも知れない。例えば、 双極アンテナ（又は単極アンテナ）は、同じ信号で反対の螺旋を持つ２つの同軸 に配置された螺旋アンテナを分割することによって同じように機能させられるか も知れない。そして図１に示した本発明の実施例の双極アンテナシステムは４つ の螺旋アンテナを含むアンテナシステムと置き換えられ得る。 加えて、図示した実施例では、交信する情報は周波数領域で波動に搬送される が、本発明によれば、情報は分極回転領域で波動に搬送されてもよい。言い換え ると、波動は本質的にに固定された又は一定の搬送周波数と、伝搬軸の周囲を情 報に従って変調された周波数で回転する電界を持つことができる。例えば、回転 電界ベクトルは情報と位相変調されることができ、又は情報と周波数変調される ことができる。 加えて、情報は、情報が周波数領域で波動に搬送されている間に、分極回転領 域で波動に搬送され得る。例えば、情報は分極回転領域で周波数変調されている 間に、周波数領域で振幅変調されることができる。６つの組み合わせが可能であ る。周波数領域での振幅変調、周波数変調又は位相変調が、分極回転領域での周 波数変調又は位相変調と組み合わされる。 本発明は、周波数、振幅及び位相とは区別される付加的な伝達領域を提供する 。これは従来の周波数分割チャンネル多重化及びその他の公知の多重化システム と関連して用いられ、従来のコミュニケーションシステムよりも多くの数の伝達 チャンネルを規定する。さらに、雑音がシステムの全てのチャンネルに分散され るため、従来のシステムよりもより少ない雑音が存在する。本発明は、このため 、非常に低パワーのコミュニケーションシステムの設計を容易にする。

【手続補正書】 【提出日】平成１２年２月１６日（２０００．２．１６） 【補正内容】 コミュニケーションシステム 関連する出願の参照 本願は、１９９７年５月９日に出願された出願シリアル番号０８／８５３，８３ ３，の継続出願であり、その全内容が参照としてこの中に含まれている。 発明の背景１．発明の属する分野 本発明は、一般的にはコミュニケーションシステムに関する。より詳細には、 本発明は情報変調電磁波が搬送周波数と、その波動の搬送周波数より低い第二の 周波数で非線形の予測可能なパスを描く回転ベクトルに対応する電界と、を持つ コミュニケーションシステムに関する。２．関連する技術についての記載 電磁波は、伝搬軸に沿って互いに直交する電界と磁界とによって規定できる。 波動の振る舞いは電界（Ｅ）のベクトルの位置について述べることができる。 分極によって、ある電磁波の電界のベクトルの位置を特徴づけることができる 。種々の分極には、直線(平面とも言う。)、円形、及び楕円形の分極が含まれる 。 波動が軸に沿って伝搬して電界ベクトルが平面上を進むとき、波動の分極は直 線又は平面の分極であると言う。伝搬軸に対して垂直に与えられた平面上の電界 の末端、つまりベクトルの端が、波動の周波数に等しい周波数で伝搬軸の周りを 回転する楕円のパスを描くとき、分極は楕円分極、一般的には円形分極であると 言う。 分極された波動は種々の異なる方法で送信又は受信される。例えば、アンテナ それ自身が送信する波動にある分極を与えることもでき、又はある特定の分極の 波動を受信できる。地球に対して水平に位置された双極アンテナは分極の平面が 地球に対して平行な直線分極波動を受信及び／又は送信するのに適している。同 様に、地球に対して垂直に位置された双極アンテナは、分極平面が地球に対して 直角な直線分極波動を受信及び／又は送信するのに適している。螺旋状のアンテ ナは円形分極波動を受信及び／又は送信するのに適している。 分極波動を送信し、受信するコミュニケーションシステムは、単一種類の分極 を持つ送信／受信波動の明らかに長いフェーディングによって不利な作用を受け る。一種の分極を持つ受信波動の振幅のフェーディングを最小にするため、コミ ュニケーションシステムは、異なる分極を持つ多重化波動を送信受信する よう設計することができる。この方法は分極ダイバーシティとして特徴づけられ る。 分極はまた、例えば、衛星コミュニケーションシステムのチャンネル間干渉を 避けるために用いられることもある。衛星は、隣の衛星が他の地上のステーショ ンを、左手方向（つまり反時計方向）の円形分極波動を用いてある搬送周波数で 交信しているとき、地上のステーションと右手方向（つまり、時計方向）の円形 分極波動を用いて同じ搬送周波数で交信することができる。反対方向の螺旋を持 つ、螺旋アンテナは左手及び右手の円形分極波動を受信し、及び／又は送信する ために用いられ得る。 分極は、コミュニケーションシステム中で情報を符号化するのに用いられ得る 。ウェルチに与えられた米国特許番号４０８４１３７号には、水平方向に分極さ れた波動と鉛直に分極された波動に、情報に基づいて符号化するコミュニケーシ ョンシステムについて述べられている。法廷発明登録Ｈ４８４号にはレーダーシ ステムにおけるサイドローブの問題を扱う同様のシステムについて述べられてい る。 上記の参照文献に示された分極符号の概念は、メッセージに起こりそうな独断 的な妨害を最小にするために用いられ得る。バレットに与えられた米国特許番号 ５，５９２，１７７号には、信号搬送波動の分極を擬似乱数的に連続的に変化す るコミュニケーションシステムについて述べられている。バレットシステムは送 信及び受信システムの望ましい周波数帯域幅を最小にする間に、信号を送信及び 又は受信するための広い分極帯域幅を与える。選択された分極には種々の分極面 位置を持つ直線分極と、右手方向及び左手方向の円形分極と、種々の楕円主軸位 置を取る右手方向及び左手方向の楕円形分極と、が含まれる。特定の分極を変化 することで、広帯域コミュニケーションシステムで、連続する周波数範囲に渡り 、相似から信号が広がるように信号が分極流で広がる。信号搬送波動が円形又は 楕円形に分極しているとき、発生する電界ベクトルは搬送周波数と同じ周波数で 回転していることに注意すべきである。 符号化された水平分極波動と符号化された鉛直分極波動を別々に送信する概念 は２チャンネルコミュニケーションシステムで、チャンネルが同じ搬送周波数を 持つとき、各チャンネルを区別するために用いられる。トヨナガに与えられた米 国特許番号４，５２１，８７８号では、第一チャンネルに基づく信号を生成する 第一コードによって水平分極波動と鉛直分極波動に符号化し、第二チャンネルに 基づく信号を生成する第二コードによって水平分極波動と鉛直分極波動に符号化 するコミュニケーションシステムについて記載されている。このシステムは、単 に水平分極を用いた第一チャンネルと鉛直分極を用いた第二チャンネルを送信す る公知のシステムに対して、交差分極識別をはかるという点 で改良されている。 しかし、これらの公知のコミュニケーションシステムでは、欠陥の問題がある 。公知のコミュニケーションシステムに用いられる分極の種類に関わらず、電磁 波の電界ベクトルは直線状又は螺旋状のいずれかに分極され、その結果、その波 動の搬送周波数に等しい周波数で伝搬軸の周りを回転する。 発明の簡単な説明 本発明は与えられた搬送周波数でコミュニケーションシステムによって搬送さ れる情報の量を増加することができる。本発明は、各搬送周波数ごとに周波数配 分中で１つ以上のチャンネルを生成することによって、適切な媒体中で別々のキ ャリアでコミュニケーションシステムによって搬送される情報の量を増加する。 本発明の選択性は雑音を減らし、そのため１つの情報チャンネルについて高い 信号−ノイズの割合を得ることができる。本発明は雑音がチャンネルの特性だけ に限られる情報チャンネルを提供する。 本発明は伝達チャンネルが少なくとも電磁波の一部として規定されるコミュニ ケーションシステムに関する。電磁波は搬送周波数と電界ベクトルを持ち、電界 ベクトルの末端は、波動の伝搬軸に垂直な面に位置する観測者の視点からは非線 形周期パス（又は伝搬軸に対する変化の割合が搬送周波数よりも低い周波数であ る予想可能なパス）を、搬送周波数より低い第二の周波数で描く。コミュニケー ションシステムの送信機はこのような特性を持つ電磁波を作り、これは情報と適 切な方法で変調される。コミュニケーションシステムの受信機は電界ベクトルの 周期パスと搬送周波数を感知する。電界ベクトルパスと搬送周波数の組み合わせ により、伝達チャンネルを規定するために用いられる選択性を与える。 本発明のある実施例では、伝達チャンネルは、少なくともその一部が電磁波で 、電界と共に、伝搬軸に対して直角な面から見ると、搬送周波数だけよりも低い 選択された角速度で規定される。送信機及び受信機はそれぞれ角速度を規定する 回転周波数と同期する。 ある実施例では、電界ベクトルは全てのメッセージを十分伝達できる不定時間 、選択された第二周波数のままであり、別の実施例では、電界ベクトルは１つの 第二周波数から適切で、予想可能な方法で他の周波数に変化される。ここでシス テムは変化の間にその量が多かれ少なかれ、ある量の情報を伝達できる。バウン ドし、連続する周波数は、搬送周波数又は伝搬軸の周りを回転する電界ベクトル の速度の観点から、本発明に容易に適用できるコミュニケーション技 術を構成する。 本発明の他の実施例では、単一搬送周波数を用いる送信機は搬送周波数よりも 低い角速度で回転する電界ベクトルを持つ波動を生成する。送信機は回転周波数 信号源と、２つ以上の要素を持つアンテナシステムと、それぞれアンテナ要素の １つに対応する２つ以上の位相システムと、を提供することによって波動を生成 できる。このような実施例では、各位相システムは遅延ライン又は位相器などの 回転周波数信号を固定された量だけ遅らせ、遅延の合算が定数となる適切な時間 遅延を含む。各位相システムはまた、電圧可変減衰器、平衡変調器又は情報変調 された搬送信号を時間遅延回転周波数信号と振幅変調するその他の装置適切な振 幅変調器を含む。各アンテナ要素は位相システムの１つの振幅変調された出力を 受け取る。本発明の１つの実施例では、アンテナ要素は異なる角度位置に配置さ れた双極子である。 本発明の別の実施例では、単一搬送周波数を用いる受信機は搬送周波数より低 い角速度で回転する電界ベクトルを持つ波動から情報信号を再生することができ る。受信機は回転周波数信号源と、２つ以上の要素を持つアンテナシステムと、 それぞれアンテナ要素の１つに対応する２つ以上の位相システムと、及び結合器 と、を提供することによって情報を再生できる。波動は各アンテナ要素を衝撃す るが、各アンテナ要素は波動の突出部分だけを表す対応する受信信号を生成する 。各位相システムは本質的に上述した送信機の中の位相システムと逆である。送 信機では、各位相システムは遅延ライン又は位相器などの回転周波数信号をそれ ぞれ異なるが知られた量の適切な時間遅延を含む。各位相システムはまた、電圧 可変減衰器、平衡変調器、単平衡ミクサー、両平衡ミクサー又はその他の対応す るアンテナ要素に与えられた受信信号を受け入れる装置などの適切な位相変調器 を含む。回転周波数信号がチャンネル特性を規定するため、チャンネル外の信号 は減衰される。結合器は位相システムによって生成される検出振幅変調信号を合 算する。本発明のある実施例では、アンテナ要素は異なる角度配置を持つ双極子 である。 本発明の別の実施例では、送信機はそれぞれ異なる搬送周波数を持ち、反対の 円形分極を持つ２つの波動を送り、その結果独自の搬送周波数とその新しい搬送 周波数より低い周波数で伝搬軸の周りを回転する電界ベクトルを持つ重畳波動を 生成する。送信機は結合したアンテナシステムと、低差動搬送周波数源と、高差 動搬送周波数源と、及び２つの同期した振幅変調器とを提供することによって波 動を生成できる。高及び低差動返送周波数源は高及び低差動信号をそれぞれ生成 する。高差動信号は搬送周波数と回転周波数の和に等しい周波数を持ち、低差動 信号は搬送周波数から回転周波数を減じたものに等しい周波数を持つ。差動信号 の平均は合成波動の新しい搬送周波数に対応する。振幅変調 器の１つは高差動信号を情報と変調させ、別の振幅変調器は低差動信号を同じ情 報信号と変調させる。各情報変調差動信号はアンテナ要素の１つに接続される。 本発明の１つの実施例では、アンテナシステムはそれぞれ伝搬軸の周りを逆方 向に回転する電界ベクトルを持つ波動を生成する２つの螺旋アンテナ要素を持つ 結合したアンテナを含む。２つの周波数のうち高い方の差動搬送信号によって駆 動されるアンテナ要素は、合成波動の電界が伝搬軸のどの方向に回転するかを指 定する。時計方向の螺旋を持つアンテナ要素が高差動信号によって駆動され、反 時計方向の螺旋を持つアンテナ要素が低差動信号によって駆動される場合は、合 成波動の電界ベクトルは伝搬軸の周りを時計方向に回転する。反時計方向の螺旋 を持つアンテナ要素が高差動信号によって駆動され、時計方向の螺旋を持つアン テナ要素が低差動信号によって駆動される場合は、合成波動の電界ベクトルは伝 搬軸の周りを反時計方向に回転する。 本発明の別の実施例では、受信機は２つの差動搬送周波数が２つの搬送周波数 の平均よりも低い回転周波数で伝搬軸の周りを回転する電界を持つ波動から情報 信号を再生することができる。受信機は、１つは双極アンテナシステムの１つの アンテナ要素に接続し、もう１つは別のアンテナ要素に接続する２つのフィルタ と、フィルタに接続され、受信した高低差動信号を合算する合算回路と、及び合 算回路の出力に接続された振幅変調検出回路とを提供することによって情報信号 を再生する。１つのフィルタは低差動周波数付近に合わせたパスバンドを持ち、 もう一つのフィルタは高差動周波数付近に合わせたパスバンドを持つ。 受信機の別の実施例では、アンテナシステムはそれぞれ合成波動の波動成分を 受信する２つの螺旋アンテナ要素を持つ結合アンテナを含む。受信された波動成 分は伝搬軸の周りを反対方向に回転し、合成波動に重畳する電界を持つ。各受信 波動成分は送信機によって送られた情報変調差動信号に対応する。 送信されたキャリアには合成チャンネルの視点からは側波帯がない。ここで用 いられる「側波帯」という言葉はある実施例を都合よく説明するためだけに用い られている。この言葉は、アンテナシステムのアンテナ要素のエネルギ照射の合 算がなければ、送信信号は合成チャンネルの視点から側波帯を有するという概念 を引き起こす。直角位相の合算は別のアンテナ要素にはなく１つのアンテナ要素 だけが照射する周波数を打ち消す。 電磁波の電界ベクトルの末端が搬送周波数より低い第二周波数で回転する場合 に本発明の実施例では、波動が情報と変調されていないとき、電界ベクトルがＥ で電磁波ベクトルがＨであるときに、伝搬波動のＥがＨを曲げる量は一定である 。ＥがＨを曲げる量は場のエネルギの総量を示す。もちろん、波動が情 報と変調されると、波動のＥがＨを曲げる量は一定ではなくなる。 本発明のコミュニケーションシステムは、例えば自由空間、導波管、及び光フ ァイバなどの電磁波の配置を保持するどのような適切な誘導体で用いられてもよ い。 上述した実施例は、伝達チャンネルがその波動の搬送周波数よりも低い波動の 選択された電界ベクトル回転周波数によって規定されるコミュニケーションシス テムに関連するが、より一般的には、本発明は伝達チャンネルが少なくとも一部 が反動周波数と、波動の伝搬軸に垂直な面に配置された観測者の視点から、その 末端が非線形周期パスを搬送周波数よりも低い第二周波数（回転周波数）で描く 電界を持つ波動によって規定されるシステムに関する。そのため、電界ベクトル の末端は描くパスは電界の回転によって生じる規則的なパスには限られない。む しろ、より不規則なその他の非線形パスを含んでもよい。一般的な場合には、電 界ベクトルの末端は、パスの変化の周波数は搬送周波数より低い予測可能なパス を描く。例えば、パスは擬似乱数的に連続する発生器によって規定されてもよい 。本質的には、コミュニケーションシステムの送信機と受信機の両方が同期でき 、例えば回転周波数が搬送周波数より低い非線形周期パス（又はより一般的には 非線形パス）が適切である。 ポアンカレ球面は分極を比較して図示する。球面の極は右手及び左手方向の円 形分極を示す。赤道上の点は線形分極の水平方向及び垂直方向の種々の位置を示 す。１つの半球体上の点は種々の右手方向の楕円分極を示し、別の半球体上の点 は種々の左手方向の楕円分極を示す。従来のポアンカレ球面は本発明に従う波動 の電界ベクトルパスを説明するのには十分ではない。何故ならポアンカレ球面は 従来の円形、楕円及び線形分極を持つ波動のみ、つまり波動の搬送周波数と等し い周波数で円形、楕円及び線形の周期パスをたどる末端を持つ電界ベクトルを持 つ波動のみについて説明するからである。 電界ベクトルが伝搬軸に対して垂直な面から視点から回転する本発明の実施例 では、ポアンカレ球面を新規な修正された方法で、つまりその半径が搬送周波数 に対応するようにすると、球面の内部が本発明のある実施例に従って振る舞う波 動を示す。（従来のポアンカレ球面の内部は従来技術では何の意味もなく、表面 だけが関連していた。）このように修正されたポアンカレ球面の中心近くの点は 周波数がゼロ付近で回転する電界ベクトルを持つ波動を示す。球面の中心と表面 の間に延在する球面の放射軸上のどの点でも本発明に従って振る舞う波動を示す 。特に、中心と極との間の分極軸上の点はある実施例に関して成就巣した搬送周 波数より低い回転周波数で回転する電界ベクトルを持つ波動を示す。分極軸上の 各点又は間隔は分離した伝達チャンネルを規定するために用いられ得る。 波動は情報とあらゆる適切な方法で変調される。上述したように搬送周波数は 情報と振幅変調されるが、本発明に従うと、搬送周波数は情報と周波数変調され てもよく、また他のあらゆる適切な方法で変調されてもよい。例えば、電界ベク トルの末端がパスを描く第二周波数（回転周波数）で情報と変調されてもよい。 電界ベクトルの末端が変調された第二周波数（つまり変調された回転周波数）で パスを描くとき、基本の回転周波数（つまり情報変調されていない回転周波数） からのずれは、従来の周波数変調信号の中心チャンネル周波数からのずれが情報 を示したのと同様に情報を表す。 本発明のその他の特徴及び利点は、以下の明細書、請求項、及び添付図面に言 及すると共により明確になるであろう。 図面の簡単な説明 図１は本発明の実施例による送信機及び受信機を含むコミュニケーションシス テムのブロック図である。 図２は図１に示した実施例の伝達位相システムのブロック図である。 図３は本発明の実施例による回転周波数と振幅変調した信号を、各部分を拡大 した図である。 図４は本発明の実施例による３つのアンテナ要素とその合算によって生成され た信号の振幅の分極線図である。 図５は図１に示した実施例の受信位相システムのブロック図である。 図６Ａは９０度位相がずれており、一定の等しい振幅を持つ、２つの直行する 電界成分を持つ波動を示す。 図６Ｂは図６Ａの波動の合成電界ベクトルの伝搬軸に対する回転を示す。 図７Ａは、波動の電界ベクトルが搬送周波数の周波数よりも低い周波数で伝搬 軸の周りを回転する時の本発明の実施例により生成する波動の例を示す。 図７Ｂは伝搬軸に垂直な面から見た伝搬軸について図７Ａの波動の電界ベクト ルの回転を示す。 図８Ａは、本発明の実施例によって生成される波動の電界成分の相対振幅を示 す。 図８Ｂは、本発明の実施例により生成される波動の電界が伝搬軸の周りを搬送 周波数より低い回転周波数で回転する合成電界ベクトルの末端によってたどられ るパスを示す。 図９は、図１に示した実施例のアンテナシステムの上面平面図である。 図１０は、図９の９−９線で切断した断面図である。 図１１は、本発明の実施例による多重化送信機及び同時に作用する受信機を 含むコミュニケーションシステムのブロック図である。 図１２は、本発明の実施例による送信機及び受信機を含むコミュニケーション システムのブロック図である。 図１３は、本発明の実施例による光送信機及び受信機を含むコミュニケーショ ンシステムのブロック図である。 図１４は、本発明の実施例による光送信機及び受信機を含むコミュニケーショ ンシステムのブロック図である。 図１５は、本発明の実施例による単一の搬送信号用いたコミュニケーションシ ステムのブロック図である。 図１６は、本発明の実施例による２つの異なる搬送信号用いたコミュニケーシ ョンシステムのブロック図である。 図１７は、図１に示した実施例のコヒーレント回転周波数発生器のブロック図 である。 図１８は、図１に示した実施例の代替アンテナシステムの断面図である。 図１９は、図１８の１９−１９線で切断した断面図である。 発明の詳細な説明 便宜性のために本発明の詳細な説明は２つのセクションに分けて説明する。一 つは、一つの搬送信号に基づいたコミュニケーションシステムで、もう一つは２ つの異なる搬送信号に基づいたコミュニケーションシステムである。単一の搬送信号に基づいたコミュニケーションシステム 図１５は本発明の１つの実施例による単一の搬送信号を用いたコミュニケーシ ョンシステムのブロック図である。図１５において、送信機５００は、情報変調 器５０２、搬送周波数源５０４、非線形周期パス変調器５０６、非線形周期パス 周波数源５０８及び伝達媒体カプラー５１０を含む。送信機５００は、電磁波５ １２を受信機５１４に電波媒体を介して送る。受信機５１４は、伝達媒体デカプ ラー５１６、非線形周期パス復調器５１８、非線形周期パス周波数源５２０及び 情報復調器５２０を有する。 情報変調器５０２は、情報信号５２４及び搬送周波数信号５２６を搬送周波数 源５０４から受け取り、信号５２８を生成する。情報信号５２４は、どのような 適切なソースによって生成されるどのようなアナログ信号であってもよく、例え ば、ビデオ信号又はオーディオ信号であり、受信機５１４又はその他の適切な受 信機と交信することが望まれる。同様に、情報信号５２４は、デジタル形式であ る。搬送周波数源５０４は、例えば従来の正弦波発生器又は発信器な どのような適切な回路又はシステムを含んでいてもよく、搬送周波数信号５２６ を生成する。どのようなコミュニケーションシステムにおいても、搬送周波数信 号５２６は、与えられた伝送媒体の情報信号３７９との変調を容易とするような 周波数を持っている。非線形周期パス変調器５０６は、非線形周期パス周波数信 号５３０を非線形周期パス周波数源５０８と搬送周波数信号５２６から受け取り 、信号５３２を発生する。非線形周期パス周波数源５０８は、非線形周期パス周 波数信号 ５３０を与えるどのような適切な回路又はシステムであってもよく、例 えば正弦波発生器又は発信器で合ってもよい。非線形周期パス周波数信号５３０ は、搬送周波数とゼロの間の周波数を持つ。非線形周期パス周波数信号５３０は 、情報チャンネルを規定する。つまり、非線形周期パス周波数信号５３０の周波 数は搬送周波数を含まずそれよりも小さく、ゼロを含まずゼロよりも大きい。 非線形周期パス変調器５０６は、情報変調信号５２８を非線形周期パス周波数 信号５３０と等しい周波数を持つ包絡線で振幅変調させ、情報変調信号５２８と して、合成信号５３２を生成する。包絡線は、例えば、非線形周期パス周波数と 等しい周波数を持つシヌソイド信号であってよい。本発明のある実施例では、情 報変調信号５２８は包絡線で振幅変調され得る。例えば、情報変調信号５２８は 少なくとも２つの成分信号に分割されることができ、これらの成分信号は、非線 形周期パス周波数と等しい周波数を持つ包絡線の位相遅延複製と振幅変調され、 合成信号５３２を生成する。言い換えると、情報変調信号５２８は少なくとも２ つの成分信号に分割され、それから、包絡線の位相遅延複製と振幅変調される。 包絡線の複製は伝達媒体カプラー５１０のアンテナ要素の配列に対応した交互の 位相遅延を有している。同様に、情報変調信号５２８は伝達媒体カプラー５１０ のアンテナ要素に対応した数の成分信号に分割されることができる。 伝達媒体カプラー５１０は、角度方向に分割された同一平面上の単極アンテナ 群を有しており、伝達媒体カプラー５１０の性能は単極アンテナの数に関連して もよい。より多くの単極アンテナが用いられると、飽和点があるが、より良い性 能が期待される。単極アンテナの最適な数は約９つと予想される。 少なくとも簡単に説明するために、３つの単極アンテナを持つ伝達媒体カプラ ー５１０の例について以下に説明する。例えば、伝達媒体カプラー５１０が、共 通点で１２０度の角度で分割された同一平面上の３つの単極アンテナを有してい る場合、情報変調信号５２８は３つの成分信号に分割され、包絡線複製は３つに 分割された、３６０度（又は２πラジアン）に等しい交互する位相遅延を有す。 一つの包絡線複製は０度の位相シフトで、もう一つの包絡線複製は１２０度の位 相シフトで、３つ目の包絡線複製は２４０度の位相シフトである。 各３つの成分信号は位相遅延した包絡線複製と振幅変調され、合成信号５３２を 生成する。本発明のこのような実施例では、伝達媒体カプラー５１０は合成信号 ５３２を受け取る。伝達媒体カプラー５１０は、搬送周波数とゼロとの間の回転 周波数で伝搬軸に対して回転する電界ベクトルを持つ電磁波５１２を生成する。 ここで用いられる「回転周波数」とは、伝搬軸に垂直な平面の相関位置から伝 搬軸に対して電界ベクトルが回転する割合のことを言う。電界ベクトルは伝搬軸 に対して特異的に回転する。つまり、電界ベクトルの先端又は末端が、伝搬軸に 対応する（伝搬軸に垂直な平面中の）点を含む非線形パスを描くと、電界ベクト ルは、ある特定の角度位置から始まり、その角度位置に戻るときに、伝搬軸に対 して１回転した軌跡を描く。その結果、回転周波数を１秒に何サイクルかの次元 で考えると、電界の伝搬軸に対する回転がある特定の角度位置から始まりその位 置に戻ってくるのを１サイクルとする。電界ベクトルが伝搬軸に対して回転する 回転周波数は、搬送周波数よりも低く(搬送周波数を含まず)、ゼロよりも大きい （ゼロを含まず）という意味で、搬送周波数とゼロとの間である。 他の例では、伝達媒体カプラー５１０が、共通点で非等角度に分割された同一 平面上の３つの単極アンテナを有している。例えば、最初と２つ目の単極アンテ ナは９０度、２つ目と３つ目の単極アンテナは１５０度、そして３つ目と最初の 単極アンテナは１２０度の角度で分割されている。この場合は、情報変調信号５ ２８は３つの成分信号に分割され、包絡線複製は単極アンテナの配置に対応した 位相遅延を有す。特に、１つの包絡線複製は０度の位相シフト、もう一つの包絡 線複製は９０度の位相シフト、そして３つ目の包絡線複製は１５０度の位相シフ トを持ち、合成信号５３２の３つの成分を生成する。伝達媒体カプラー５１０は合成 信号５３２を受け取る。本発明のこの実施例では、伝達媒体カプラー５１０ は、搬送周波数とゼロとの間の回転周波数で伝搬軸に対して回転する電界ベクト ルを持つ電磁波５１２を生成する。 図６Ａ〜８Ｂは、円形に分極させた従来の波長と、図１５の電磁波５１２との 違いを示す。図６Ａは、等しい一定の振幅と９０度の位相を持つ伝搬している電 磁波の２つの直交する電界成分８０と８２を示す。電界成分８０と８２との結果 、つまりベクトル合算は一般的に知られている円形分極波を規定する。 円形分極波の回転電界は伝搬軸に垂直な平面に対して視覚化できる。図６Ａに 示された波動では、その平面から見た合成電界ベクトルは、波動の周波数に等し い割合で伝搬軸８４に対して回転する。波動の各サイクルの空間的固定点の合成 電界ベクトル８６は種々の点で遅れずに示されている。ベクトル８６は電界成分 ８０又は８２のどちらか一方の波動上の振幅がゼロの点に位置してい るため図解する目的で選ばれている。そのため、図解する目的で簡単にベクトル を加える。伝搬軸８４を見る観測者の視点から、つまり観測者に向かって伝搬す る波動では、図６Ｂに示した矢印８８の方向に、電界ベクトル８６は伝搬軸に対 して円形パス中を回転しているように見える。電界ベクトル８６は、波動の周波 数と同じ角速度で回転する(つまり伝搬軸に対して同周波数で回転する。)。言い 換えると、電界ベクトル８６は、波動の１サイクルで１回転を終える。他の方法 では、電界ベクトル８６は波動の各サイクルごとに伝搬軸に対して１回転を終え る。 図７Ａは、本発明の実施例により生成された、電界ベクトルが搬送周波数信号 ５２６の周波数よりも低い回転速度で回転する波動の一例を示す図である。本発 明の実施例により生成される波動に用いられる「回転速度」には特別な意味があ り、以下にその詳細を定義する。図７Ａに示された例の波動は電界ベクトルがそ の伝搬軸の周りをその搬送周波数信号より低い回転周波数で回転するよう描写さ れることができる。 図６Ａと異なり、伝搬電磁波の２つの直交する電界成分９０及び９２は、変調 包絡線９４に対応して変化する振幅を持つ。成分９０及び９２を重ね合わせた合 成電界ベクトル９６は図７Ａに、波動上の例示点で遅れがない例示点で示されて いる。伝搬軸９８を見ている観測者の視点から、図７Ａ及び７Ｂに示したように 、合成電界ベクトル９６は伝搬軸９８に対して搬送周波数より低い周波数で回転 しているように見える。 図８Ａは電界成分９０及び９２を比較した振幅を示している。振幅包絡線が伝 搬軸をよぎる増幅ゼロ点で１８０度の位相シフトがあることに注意すべきである 。この１８０度の位相シフトは２つの側波帯抑制キャリアを示し、以下に記述す るように、電界成分９０及び９２に変調包絡線９４を加えるために用いられる装 置（例えば平衡ミクサー変調器）に起因する。 図７Ａ、７Ｂ、８Ａ及び８Ｂに示された例をより詳細に説明すると、合成電界 ベクトルの末端は、ロゼッタ形で特徴づけられる軌跡に沿って伝搬軸の周りを回 転する。言い換えると、図７Ａに示されている合成電界ベクトル９６は、図７Ａ 、７Ｂ及び８Ｂに示される末端９９を有している。伝搬軸９８に垂直な面に配置 された観測者の視点からは、合成電界ベクトル９６の末端９９はロゼッタ形のパ スの輪郭を描く。 合成電界ベクトル９６の末端９９によって描かれたパスは点５５４から５３３ によってさらに描かれる。末端９９は一部には点５４５、５４３、５４１、５３ ９、５３７、５３５及び５３３に連続的に進むパスを描く。言い換えると、ある 一定の時間に、末端９９は点５４５に配置され、その後末端９９は点５４１に配 置され、その後末端９９は点５３９に配置され、このように末端９９が 点５３３まで配置される。合成電界ベクトル９６の末端９９が点５４５から点５ ３３までを描く周波数は波動５１２（図１５）の搬送周波数と等しい。図７Ｂに 示された特定のパスでは、回転周波数は合成電界ベクトル９６の末端９９が５４ ５から点５３３を通り、ロゼッタの残りの部分を通り、点５４５に戻るパスを描 く周波数と等しい。図７Ｂは搬送周波数とゼロとの間の回転周波数を示している 。合成電界ベクトルが点５４５から点５３３までのパスを描く時間は(搬送周波 数と関連し)、合成電界ベクトルが点５４５から点５３３までを通り、残りのロ ゼッタ部分を通って点５４５に戻るパスを描く時間よりも短くなる。 一般的に、非線形パスがロゼッタパスとして特徴づけられる場合、合成電界ベ クトルの末端によって描かれる、特定のロゼッタ形は搬送周波数と電界ベクトル が伝搬軸に対して回転する周波数に大きく依存して変化する。例えば、回転周波 数が搬送周波数の２０分の１に等しいとき、電界ベクトルの末端は、４０回ロゼ ッタの「花びら」を描き、そのロゼッタパターンの中の同じ相対位置に戻る。こ れは、図７Ｂに描かれた例である。(つまり、電界ベクトルの末端は点５４５か ら始まり、４０回ロゼッタの花びらを描き、点５４５に戻る。)。また別の例に おいては、回転周波数が搬送周波数の９分の１である時、電界ベクトルの末端は ９回ロゼッタの「花びら」を描き、ロゼッタパターンの同じ相対位置に戻る。 回転周波数が搬送周波数の整数の分数でない場合においては、伝搬軸に対して １回転する電界ベクトルの末端によって描かれたロゼッタパスは、他の回に伝搬 軸に沿って回転した電界ベクトルの末端によって描かれたロゼッタパスと等しい 位置関係にある必要はない。言い換えると、一度ある回転周波数に関連したある 一定の時間にロゼッタパターンが描かれたとき、回転周波数に関連した次のある 一定の時間に描かれたロゼッタパターンは、その前に描かれたロゼッタパターン と重ならなくてもよい。もちろんこれは伝搬軸に垂直な平面の視点から見た場合 のことである。 電界ベクトルが、電界ベクトルの末端が伝搬軸に対して完全に回転して描くパ スに加えて伝搬軸に対して回転する末端の概念が加えられる。言い換えると、電 界末端によって伝搬軸に対して描かれた非線形パスは、末端が完全に、そして伝 搬軸に対して垂直な平面から見たときに、伝搬軸に対して連続的に３６０度描く パスよりも短く描く場合も含む。例えば、回転周波数が搬送周波数の３分の１に 等しいとき、電界ベクトルの末端が回転周波数に関連した一定の時間に描くのは 、３つのロゼッタの花びらで、その中では末端がパスを描かない角度ギャップに よって角度的に１２０度に分割されている。この場合、電界ベクトルは伝搬軸に 対して非連続的な方法で回転し、３６０度の全ての角度位置に は位置していない。他の場合では、電界ベクトルの末端は回転周波数に関連した ある一定の時間には３６０度の全ての角度位置を描かず、３６０度の全ての角度 位置が軌跡をたどるのには一つの一定時間以上の時間がかかる。各一定時間は、 回転周波数に関連している。この後者の例について、搬送周波数は、回転周波数 よりも１．５倍長い場合である。 ここで、「ロゼッタ」という言葉は、説明の便宜上用いているのであって、限 定しているのではないことに注意する。伝搬軸に対して垂直な平面から見た場合 、この非線形パスは、電界ベクトルの回転周波数が搬送周波数とゼロの間である とき、ロゼッタ形のパスでないパスを持っていてもよい。 電界の伝搬軸に対して描かれた非線形パスは、代わりに、位置線を参考にして 説明できる。例えば、合成電界ベクトル９６の角度位置は、位置線９７と関連づ けることができる。位置線９７は合成電界ベクトル９６の角度位置を合成電界ベ クトル９６の伝搬軸９８に対する角度位置を示す。合成電界ベクトル９６の末端 ９９が点５４５に位置するとき、位置線９７は、わずかに垂直よりも時計方向に ある。末端９９が、点５４５から５３５へ連続して進むように規定されたパスを 部分的に描くとき、位置線９７は矢印１０１の方向に回転する（図Ｂに反時計方 向に示されている。）例えば、末端９９が、点５４５から点５４３に移動すると き、位置線９７は、垂直よりもわずかに反時計方向に移動する。末端９９が、点 ５４１に移動するとき、線９７は水平よりもさらに反時計方向に移動する。そし て、そのまま続き、末端９９が点５３３に移動したとき、このとき、線９７はお よそ垂直である。 位置線９７は、電界ベクトルの１つの角度位置と、１８０度方向に置換された 電界ベクトル９６の角度位置とを示すように規定されたことに注意すべきである 。この定義下では、位置線９７は、電界ベクトルの末端が非線形パスを描くのと 共に、３６０度に渡って変化する。図７Ｂ及び８Ｂに示された例に続いて、「角 速度」という語は、伝搬軸に対して垂直な面から見た電界ベクトルに関連した位 置線の角度の割合の変化として規定される。言い換えると、各速度は位置線９７ が伝搬軸９８に対して垂直な面に位置する観測者の視点から見て、伝搬軸９８に 対して回転する割合である。 図８Ｂは合成電界ベクトル９６の末端９９が、波動が伝搬するのに伴って空間 を旋回するパスを進むことを示す図である。位置線９７が示すように、合成電界 ベクトルは、波動が伝搬するのに伴い伝搬軸９８に対して回転する。電界によっ て描かれる旋回パスは、細長い紙の両端をつかみ、その一方を旋回させることに よって実例のモデルとして示される。ここで「旋回」という語句は、電界それ自 身ではなく、軌跡であるパスのことを言う。言い換えると、波動が空間を伝搬す るときに角度位置が変化するという意味においては、電界が旋回 しないことは明らかである。むしろ、従来の電磁波のように、伝搬波の各部分は アンテナ又はその他の送信装置から発出される位置に留まる。相応して、与えら れたベクトルの角度位置、つまり波動の選ばれた部分が波動が空間を伝搬すると きに変化するという意味においては、電界ベクトルはロゼッタ又はその他のパス を描かない。これらの、時間に対する角度変化は伝搬軸上の空間に固定された位 置に直角な面の視点からだけ、理解し、経験することができる。角度変化は、異 なる角度位置を持つ伝搬波の連続した部分が連続した点で直角面に、ある特定の 時間に届くために、経験することができる。図８Ｂ及び類似する図面は、伝搬波 のある特定の時間のスナップ写真である。 他の方法で言うと、図７Ａに示された波動に関しては、包絡線９４によって規 定される振幅変調は合成電界ベクトル９６の角速度をその搬送周波数より低く( 図７Ａに示した波動と同じ搬送周波数を持つ)、図６Ａに示した円形分極波動の 電界ベクトルの各速度よりも低くなる。同様に、包絡線９４によって規定される 振幅変調は、合成電界ベクトル９６が、その搬送周波数より低く、円形分極波動 （図７Ａに示した波動の搬送周波数同じ周波数を持つ）がその軸の周りを回転す る電界ベクトルの周波数よりも低い周波数で伝搬軸の周りを回転するという結果 をもたらす。類似の方法では、図１５に関して説明した非線形周期パス周波数信 号５３０に関連する包絡線によって規定される振幅変調は、その搬送周波数より 低い周波数で、また図６Ａに示した円形分極波動の電界ベクトルの角速度よりも 低い角速度で、合成送信波動５１２の電界ベクトルが伝搬軸の周りを回転すると いう結果をもたらす。 選択された回転振動数は合成電界ベクトルが伝搬軸の周りをその波動の搬送周 波数より低い回転周波数で回転するという点までを規定する。図７Ａは図解する 目的で示され、本発明は２つの直交する成分によって構成される波動に限られな い点に注意すべきである。 図７Ａ及び７Ｂに関して上述した点から、このような波動を生成する、本発明 の実施例を一般化したものは、合成電界ベクトル９６は非線形周期パスの１つで あるロゼッタ形の軌跡をたどる。より特定的には、このような実施例は、電界軸 の周りを搬送周波数とゼロとの間の回転周波数で回転する波動を生成する。同様 に、このような実施例は関連する円形分極波動の角速度よりも低くゼロより高い 量速度を持つ電界によって規定される波動を生成する。 図１５に戻り、受信機５１４は電磁波５１２を伝達媒体デカプラー５１６で受 け取り信号５３４を生成する。非線形周期パス復調器５１８は信号５３４と、非 線形周期パス周波数源５２０から非線形周期パス信号５３６とを受け取り、信号 ５３８を生成する。非線形周期パス周波数源５２０は非線形周期パス周波数源５ ０８と同じである。送信機５００の非線形パス変調器５０６によって与 えられる包絡線が振幅変調される実施例では、非線形周期パス復調器５２０は振 幅変調された包絡線を同様の、しかし反対の方法で除去する。除去された振幅変 調包絡線は非線形周期パス信号５３６と等しい周波数を持つ。非線形周期パス復 調器５１８によって除去された振幅変調包絡線と、非線形周期パス変調器５０６ によって加えられた振幅変調包絡線との同期を取るのに、位相ロックループ回路 （図示していない。）を用いることができる。再生発信器（図示していない。） に連結された検出器などのどのような適切な位相ロックループ回路が用いられて もよい。情報復調器５２２は信号５３８を受け取り、情報信号５２４の再生であ る信号５４０を生成する。 図１５に示された本発明の実施例に用いられる特定の電子部品は伝送媒体と電 磁波５１２の搬送周波数とに基づいて変化する。例えば、伝送媒体は空気、自由 空間、導波管又は光ファイバであり得る。電磁波５１２の搬送周波数が無線周波 数の範囲であれば、例えば、伝送媒体カプラー５１０と伝達媒体デカプラー５１ ６がその特定の搬送周波数に最適化されたアンテナであり得る。例えば、適切な アンテナには単極アンテナ、双極アンテナ、螺旋形アンテナ、及び／又は位相配 置アンテナ等が含まれる。電磁波５１２の搬送周波数が、例えば、光スペクトル （例えば赤外線又は可視光）の範囲であれば、伝送媒体カプラー５１０と伝達媒 体デカプラー５１６は、それぞれ、光ファイバカプラーとビーム分割器であり得 、搬送周波数源５０４はレーザであり得る。 本発明の実施例で用いられる電磁波の電界ベクトルによって描かれる非線形周 期パスはどのような適切なパスでもよく、図８Ａ及び８Ｂに示されたロゼッタ形 のパスに限定される必要はないことに注意すべきである。電界ベクトルが非線形 周期パスを電磁波の搬送周波数より低い周波数でたどる間、情報チャンネルが確 立されることができる。例えば、本発明の他の実施例では、電界ベクトルの末端 は楕円をたどる。本発明の又別の実施例では、パスは擬似乱数的連続発生器によ って規定されてもよい。本質的に、コミュニケーションシステムの送信機と受信 機の両方が搬送周波数とゼロとの間の数端数で同期してたどるどのような非線形 パスでも適切である。 図１は、本発明の他の実施例による１つの搬送信号に基づくコミュニケーショ ンシステムを示す。図１に関して示される実施例と構成成分は、図１５に示され た構成成分と類似する。言い換えると、図１とそれに対応する説明は、図１５に 関して説明した概念の可能な実行を示すものである。 コミュニケーションシステムは、互いに離れた送信機１０と受信機１２とを含 む。送信機１０は３つのアンテナ要素１４、１６及び１８を持つアンテナシステ ムと、アンテナ要素１４に接続した第一送信位相システム２０と、アンテナ要素 １６に接続した第二送信位相システム２２と、アンテナ要素１８に接続 した第三送信位相システム２４と、プリスケーラー法分割器２６と、信号分割器 ２８と、変調器３０と、搬送周波数源３２とを有す。 変調器３０は、受信機１２（又はその他の適切な受信機）に伝達できる情報信 号３４を受け取る。情報信号３４は、例えばビデオ信号又はオーディオ信号など のどのような適切なソースによって生成されるどのような適切なアナログ信号で もあり得る。説明される実施例ではアナログ情報信号３４の伝達に直結している が、本発明の他の実施例では、信号はデジタル形式であってもよい。本願の明細 書における開示では、デジタル及びアナログコミュニケーションシステムのどち らもが新規コミュニケーション方法を用いることができる。 搬送周波数源３２は、搬送周波数信号３６を提供するために従来の正弦波発生 器又は発振器などのどのような適切な回路又はシステムを含んでもよい。どのよ うなコミュニケーションシステムにおいても、搬送周波数信号３６は、無線コミ ュニケーションにおける自由空間などの与えられた伝送媒体の情報信号３４との 変調を容易にする周波数を持つ。例えば、情報信号３４が、米国では６メガヘル ツ（ＭＨｚ）の帯域幅であるＮＴＳＣスタンダード下の従来のテレビ信号である 場合、搬送周波数信号３６は、米国では５４ＭＨｚ〜８９０ＭＨｚの間である、 適切なテレビ送信のための国の機関によって指定されたどのような既存のテレビ チャンネルであってもよい。実験的な目的のために、発明者は、実験テレビコミ ュニケーションシステムの１つのチャンネルとして、米国ではチャンネル６８と して規定されている７９５．０ＭＨｚを選んだ。 本発明の実施例において、説明するためにテレビ送信システムを用い、変調器 ３０は搬送周波数信号３６を情報信号３４として表されるビデオ信号と変調する 。米国で用いられる一般的なテレビ変調スタンダードに従い、変調は振幅変調（ ＡＭ）した。本実施例で示されるテレビ送信は説明のためであるが、本発明はど のような種類の情報をどのような適切な周波数幅でどのような適切な変調スタン ダードに従って伝達するために用いてもよい。 信号分割器２８は、情報信号３４と変調された搬送信号３８を各送信位相シス テム２０、２２及び２４に供給する。各送信位相システム２０、２２及び２４は またプリスケーラー法分割器２６によって生成された送信回転周波数信号４０も 受け取る。プリスケーラー法分割器２６は搬送周波数信号３６を分割して送信回 転周波数信号４０を生成する。上記の実験コミュニケーションシステムの試験装 置の同期を容易にするという理由のために、発明者は２６．５ＭＨＺ又は搬送周 波数の３０分の１の回転周波数を選んで伝達チャンネルを規定した。そのため、 プリスケーラー法分割器２６は３０に分割する回路を含んでもよい。これは、１ ０に分割する段階と、それに続く３つに分割する段階、又はその他のどのような 適切な周波数を分割する回路構成を含んでいてもよい。上 述した搬送周波数は上述した回転周波数を多重化した整数であるが、やはりこの 関係は少なくとも一部には、説明を容易にするために選ばれたもので、必要なも のではない。明確にするために示していないが、その他の信号分割器が変調器３ ０とプリスケーラー法分割器２６とに搬送周波数信号３６をより効率よく分配す るため、そして送信回転周波数信号４０を位相システム２０、２２及び２４に分 配するために含まれてもよい。 さらに以下に示すように、各位相システム２０、２２及び２４は関連する異な る時間遅延を持つ。各位相システム２０、２２及び２４は信号４０を異なる時間 量で遅延する。時間遅延は信号４０の波長に応じて選択される。Ｎ個の位相シス テムを持つまた別の実施例では、各位相システムは送信回転周波数信号をその波 長のＮ分の１に等しい量だけ遅延する。 搬送周波数とゼロとの間のどのような適切な回転周波数が選択されてもよいが 、情報信号の最も高い周波数よりも高いことが必要である。記載された実施例で は、信号４０は例えば２６．５ＭＨｚの周波数を持ってもよいが、それは１１． ３メートル（ｍ）の波長又は３７．７ナノ秒（ｎｓ）の期間に対応する。ここで は３つの送信位相システムがあるため、第一送信位相システム２０は信号４０を ゼロ秒遅延し、第二送信位相システム２０は信号４０を３７．７ｎｓの３分の１ だけ遅延し、第三送信位相システム２０は信号４０を３７．７ｎｓの３分の２だ け遅延してもよい。一般的に言うと、送信位相システム２０は信号４０の位相を ゼロ度遅延し、送信位相システム２２は信号４０の位相を１２０度遅延し、そし て送信位相システム２４は信号４０の位相を２４０度遅延する。 各送信位相システム２０、２２及び２４は、もうすでに情報信号３４と変調さ れている搬送信号３８を信号４０と振幅変調する。図３はそれぞれ送信位相シス テム２０、２２及び２４によって生成され、その結果得られる振幅変調された搬 送信号４２、４４及び４６を示す。（明確にするため、図３は倍率が合っていな い。そのため搬送周波数４８の変調包絡線５０に対する変化の相対サイズを正確 に反映しているわけではない。）破線５２がゼロ度の位相シフトを表すように選 択されている場合は、破線５４は１２０度の位相シフトを表し、破線５６は２４ ０度の位相シフトを表す。破線５８及び６０はそれぞれ１８０度(πラジアン)及 び３６０度（２πラジアン）を表す。振幅変調された搬送信号４２、４４及び４ ６のどれか１つによって搬送される情報は、そのほかの振幅変調搬送信号によっ て搬送される情報に対して遅延しているのではないことに注意すべきである。む しろ、各振幅変調搬送信号の変調包絡線５０だけが遅延する。どの瞬間にも、各 振幅変調搬送信号４２、４４及び４６によって同じ情報が運ばれている。拡大図 ６２、６４及び６６がこの性質を示している。任意に 選択された期間６８において、搬送周波数４８では各振幅変調搬送信号４２、４ ４及び４６と同じ時間の点で同じ変化が起こっている。 各振幅変調搬送信号４２、４４及び４６は対応するアンテナ１４、１６及び１ ８の一つに供給される。以下に詳細に述べるが、アンテナ要素１４、１６及び１ ８は双極アンテナ（又はより厳密には単極アンテナ）であり得、互いに等しい角 度の間隔を隔てた中心点に対して放射状に配置されている。 図４の極線図に示したように、ここでは伝搬軸が図の中心でページに対して法 線で、時間が矢印７０の角度方向によって表されているが、各アンテナ要素１４ 、１６及び１８は対応する電磁波７２、７４及び７６を放射する。各波動７２、 ７４及び７６は、それぞれ振幅変調された搬送信号４２、４４及び４６の一つに よって励磁された結果として時間に対してカージオイド様に変化する振幅を持つ 。送信アンテナシステムによって照射される送信波７８は波動７２、７４及び７ ６を合算した結果である。図４の線図では、説明のため、振幅変調搬送信号４２ 、４４及び４６の相対振幅は、送信７８の１つの振幅、つまり１つの相対振幅と なるように選択される。この線図は、送信波７８の伝搬振幅及び方向が一定で、 その電界ベクトルが時間に対して回転することを示している。 図７Ａに戻り、変調包絡線９４は、図３に示す変調包絡線５０に類似している 。図１に示した本発明の実施例では、３つのこのような電界成分がそれぞれ１２ ０度位相からずれているが、合成波動は、図７Ａに示した合成電界ベクトル９６ と同じように、搬送周波数より低い周波数でゼロより高い周波数で伝搬軸の周り を回転する電界ベクトルを持つ。 図７Ａ〜Ｂ、及び８Ａ〜Ｂは搬送周波数とゼロの間の回転周波数で回転する電 界ベクトルを持つ波動を示す説明のために用いられるが、図７Ａ〜Ｂ、及び８Ａ 〜Ｂに示される結果はコミュニケーションシステムが２つの位相システムと２つ のアンテナ要素のみを含む代替実施例によっても生成される。回転周波数信号に 導入されるためには１８０度の位相シフトが必要であるが、例えば、例えば１つ は水平に置かれ、もう一つは垂直に置かれた２つの交差する双極子がそのような 実施例に含まれてもよい。図８Ａは電界成分９０及び９２の振幅の比較を示し、 さらにそのような交差する双極子実施例の１８０度の位相シフトを示す。点１０ ３、１０５及び１０７の位相シフトに注目すべきである。 図２に示したように、各送信位相システム２０、２２及び２４は、位相器１０ ２、平衡ミクサー変調器１０４及びチューナブル位相器１０６を含む。位相器１ ００は、送信位相システム２０、２２及び２４に対する上述した時間遅延又は位 相シフトを与えるように選択される。平衡ミクサー変調器１０４は、よく知られ たタイプの回路であって、しばしばこの技術分野では、平衡ミクサー又は平衡変 調器といわれ、どのような適切なデザインであってもよい。チュー ナブル位相器１０６は、３つの送信位相システム２０、２２及び２４を実際のコ ミュニケーションを準備する段階で、３つの送信位相システムの全遅延量を正確 にチューニングするのを容易とする。 送信位相システムの他の実施例においては、平衡ミクサー変調器は、広帯域に 渡り、高い線形位相エラーを持つ例えば電圧可変減衰器と置き換えることができ る。位相器は、上述した時間又は位相遅延を供給する遅延ライン又は同様のタイ プの成分と置き換えることができる。さらに、送信位相システムは、適切なバン ドパスフィルター及び／又は精度のよい調整をするマニュアルの調節可能な遅延 ラインを含むことができる。 図１に戻り、受信機１２は送信機１０と同様の構成である。受信機１２は３つ のアンテナ要素１１０、１１２及び１１４を持つ、アンテナシステムと、アンテ ナ要素１１０に連結するシステム１１６、アンテナ要素１１２に連結するシステ ム１１８、アンテナ要素１１４に連結する受信位相システム１２０と、コヒーレ ント回転周波数発生器１２２と、単一結合器１２４と、及び情報信号復調器１２ ６と、を含む。 受信アンテナシステムは送信アンテナシステムと同じであってもよい。そのた め図１に示した実施例では、アンテナ要素１１０、１１２及び１１４は双極子（ 又はより厳密に言えば単極）で、例えば互いに角度的に同じ間隔である中心点に 対して放射線状に配置されている。波動７８が、受信アンテナシステムに衝突す ると、各アンテナ要素１１０、１１２及び１１４の分極軸に位置するそれらの成 分の振幅は対応する信号１２８、１３０又は１３２を生成する。信号１２８、１ ３０及び１３２の振幅は電界ベクトルの回転に従って変化し、そのため送信機１ ０によって与えられた振幅変調に従う。 コヒーレント回転周波数発生器１２２は、例えば信号１２８などの、受信した 振幅変調信号の１つから回転周波数を再生する。図１７に示したように、コヒー レント回転周波数発生器１２２は、受信信号の多重化した段階の増幅を与え、搬 送周波数を再生する。受信信号１２８は、搬送周波数である周波数成分を持って いるが、この搬送周波数成分は、相対的に減衰されている。そのため信号１２８ は、３つの低雑音増幅器６５２、６５４及び６５６を介して、それぞれ２つの増 幅器の間に配置された２つのバンドパスフィルタ６５８及び６６０を介した段階 によって増幅される。バンドパスフィルタ６５８及び６６０は、搬送周波数で中 心化されている。何故なら、説明された実施例では、搬送周波数は回転周波数を 多重化した整数だからである。プリスケーラー６６２は、増幅した信号の周波数 を分割し、搬送周波数から回転周波数を再生する。６６２は、さらなる増幅を与 えることができる。プリスケール化された信号は、６６４に供給される。６６４ は、手動で調整され、回転周波数信号を３つの受信信 号と共に位相にする。言い換えると、６６４は、送信機１０と受信機１２との間 の位相の同期をとり、コヒーレンシーを確立する。ユーザーは遅延６６４を、例 えば再生情報信号１３８などの、受信機１２の出力を観測している間に、ユーザ ーが受信情報を十分に認識できるまで調整してもよい。もし、再生情報信号１３ ８がテレビ信号の場合、ユーザーは遅延６６４を調節しながら、それをビデオモ ニタで視覚的にモニターしてもよく、又は発振器で電気的にモニターしてもよい 。遅延６６４の出力は６６６に供給される。６６６は、周波数をさらに分割して 情報チャンネルに対応する回転周波数とし、受信されるようにする。搬送周波数 信号の回転周波数信号への分割は、本実施例では、プリスケーラー６６２と、分 割器６６６とによる２つの段階で達成されているが、製造上又は技術上又はその 他のデザイン的な考慮に基づいて周波数はより少ない段階又はより多い段階を用 いて分割してもよい。もし、搬送周波数が、例えば回転周波数の３０倍であると き、１０に分割するプリスケーラー６６２による分割の後、さらに６６６によっ てさらに３つに分割されると言う方法は、１つの段階で３０に分割するよりも経 済的である。それは、１０に分割して３に分割する回路は、３０に分割する回路 よりも容易に入手可能だからである。 また別の実施例では、受信機のコヒーレント回転周波数発生器は、位相ロック ループ回路（図示していないが）を用いるノンコヒーレント回転周波数発生器に 置き換えることができる。どのような適切な位相ロックループ回路が用いられて もよく、例えば、再生発振器（図示していないが）に連結された位相ロックルー プ検出器等のどのような回路が用いられてもよい。また別の実施例では、送信及 び受信回転周波数源は地上コミュニケーションシステム衛星航法システム（ＧＰ Ｓ）から受信される信号を用いてもよく、その回転周波数を同期する。 受信位相システム１１６、１１８及び１２０は、受信回転周波数信号１３４を 送信位相システム２０、２２及び２４と同様の方法で遅延する。第一位相システ ムは信号１３４をゼロ度だけ遅延し、第二受信位相システムは信号１３４を１２ ０度だけ遅延し、第三位相システムは信号１３４を２４０度だけ遅延する。 各受信位相システム１１６、１１８及び１２０は、振幅変調信号１２８、１３ ０及び１３２をそれぞれその対応する時間遅延回転周波数信号１３４に従って、 受け入れ、又は検出する。信号をこのような方法で受け入れることによって、各 周波数及び位相において、その対応する時間遅延回転周波数信号１３４に対応す る振幅変調信号のみを感知する。単一結合器１２４が、入った受信位相システム １１６、１１８及び１２０の出力を合算し、その結果の変調搬送信号１３６だけ が情報と変調される。回転周波数によって与えられた変調が合算 して定数となる。各受信位相システム１１６、１１８及び１２０の入力が各送信 位相システム２０、２２及び２４に合致するとき、その結果の変調搬送信号１３ ６は送信機１０の変調搬送信号３８の再生である。復調器１２６は、情報信号を 変調搬送信号１３６から情報を従来の方法で再生し、例えば、説明された実施例 はビデオ信号と変調された搬送振幅に関連し、復調器１２６は従来のテレビチュ ーナーであってもよい。受信機１２の再生された情報信号１３８はこのように送 信機１０の情報信号３４の再生である。 図５に示したように各受信位相システム１１６、１１８、１２０は、送信位相 システム２０、２２及び２４と同様に組み立てられる。それぞれは、低雑音増幅 器１４０と電圧可変減衰器１４２と広帯域増幅器１４４と、バンドパスフィルタ １４６と、及び位相器１４８とを含み、これらの全ては容易に購入可能である。 位相器１４８は受信位相システム１１６、１１８及び１２０に対して、上述した 時間遅延又は位相シフトを与えるように選択される。チューナブル位相器１４６ は、送信位相システム２０、２２及び２４と同様により精密な調整を容易とする 。 受信位相システムの別の実施例では、減圧可変減衰器は、例えば平衡ミクサー 変調器と置き換えることができる。位相器は、遅延ライン又は上述した時間遅延 又は位相遅延を与える同種の成分と置き換えることができる。さらに送信位相シ ステムは、適切なバンドパスフィルタ及び／又はより正確な調整をすることがで きる手動の調整可能な遅延ラインとを含むことができる。 図９及び１０に示したように、送信機１０及び受信機１２の両方で用いられ得 る適切なアンテナシステムは従来のエッチング工程を用いてプリント回路基盤の シート上に形成された３つの双極半波動（又はより厳密には単極）を含む。最初 の双極子は要素１５２と１５４を含む。第二の双極子は要素１５６と１５８を含 む。第三の双極子は要素１６０と１６２とを含む。 要素１５２〜１６２は基板１６４のエッチング工程の後に銅が残っている場所 によって規定される。同軸ケーブル１６８の第一長さの中心導線１６６はプリン ト回路基板の孔に通され、双極子の１つの要素と半田付けされる。同軸ケーブル １７２の第二長さの中心導線１７０はプリント回路基板の孔に通され、双極子の １つの要素と半田付けされる。平衡不平衡変成器又はバラン１７４が双極子をア ース遮蔽のある同軸ケーブルの長さであるフィード１７６に合わせるために用い られる。同軸ケーブル１６８及び１７２の両長さの遮蔽はバラン１７４の中心タ ップに連結している。送信機１０のアンテナシステムとして用いられる場合、各 双極子はアンテナ要素１４、１６及び１８の中の１つに対応し、フィード１７６ は対応する信号４２、４４及び４６の一つを受け取る。受信機１２のアンテナシ ステムに用いられるときは、各双極子はアンテナ要素１ １０、１１２及び１１４の中の１つに対応し、フィード１７６は信号１２８、１ ３０及び１３２の中の対応する１つの信号を受け取る。 図１８及び１９に示したように、受信機１０及び送信機１２の両方で用いられ 得る適切なアンテナシステムは３つの単極要素５４２、５４４及び５４６が例え ば円筒状の導波管５４８に、その軸が導波管５４８の長さ軸に対して放射状に位 置して搭載されている。要素５４２、５４４及び５４６は導波管５４８の側壁を 絶縁スリーブ５５０、５５２及び５５４の中をそれぞれ通って、又はその他の適 切な方法で搭載される。導波管５４８はその末端に適切な角部を持つことができ 、送受信波を集結する。同軸ケーブルコネクター５５６、５５８及び５６０は要 素５４２、５４４及び５４６をそれぞれ同軸ケーブル５６２、５６４及び５６６ に接続する。 このアンテナシステムの実施例は、電磁波のより高次のモードを都合よく除去 する。これらのモードは、除去されなければ、伝搬してその結果送られた波動が 意図的に重なるまで減少する。以上に詳述したように、個々のアンテナ要素から 送られた波動は、本発明のある実施例を個別に考えると、平面分極のアンテナで あるが、付近で重畳し、回転電界ベクトルを持つ波動を生成する。図１８及び１ ９に示されたアンテナシステムは送られた波動が意図的に重ならないうちに減少 し、又は消滅する。 アンテナは放射状に搭載された要素を持つ従来の円筒状導波管と同様の方法で 構成される。例えば、導波管５４８及び要素５４２、５４４及び５４６はどのよ うな適切な導線、例えば銅、アルミニウム又は真鍮によっても形成されることが できる。また、導波管５４８は搬送周波数の１波長以上の長さを持っていてもよ い。導波管５４８の面積及び要素５４２、５４４及び５４６の長さ位置は円筒状 導波管の基本的モード（つまりＴＥ１１モード）より高いモードを除去するよう に選択される。選択された搬送周波数に応じて、単一のモードが伝搬するような 適切な面積は、公知のアンテナエンジニアリング方式によって計算できる。上述 した例の７９５．０ＭＨｚの周波数を持つ搬送周波数では、この計算は約２３． ８ｃｍ（９．４インチ）の直径を示すであろう。 要約すると、例えば図１の例では、本発明のコミュニケーションシステムの実 施例は送信機１０によって送られた信号の回転電界ベクトルを同期して受ける受 信機１２に特徴づけられる。 さらに、上述の実施例では自由空間のラジオ周波数に直結できたが、本発明は その伝達媒体に限られない。他の実施例では、例えば、本発明は導波管又は光フ ァイバを介して伝達してもよい。そのため、上述した実施例ではラジオ周波数電 磁波を自由空間を介して放射し、又は発射するための送信アンテナシステムを含 んでいたが、電磁波をその他の媒体を介して伝達する他の実施例では、 例えば、ファイバー媒体を介して光波動を発射する光放射体等の、それらの媒体 を介して電磁波を発射するのに適した放射体を含んでもよい。同様に、上述した 実施例ではラジオ周波数電磁波を自由空間を介して受信する受信アンテナシステ ムを含んでいたが、電磁波をその他の媒体を介して伝達する他の実施例では、例 えば光媒体用の光レセプタ等の、それらの媒体を介して電磁波を受信するのに適 したレセプタを含んでもよい。 図１３は、本発明の別の実施例における単一搬送信号を用いた光コミュニケー ションシステムを示す。送信機２９９では、レーザー３００は搬送周波数を持つ 波動を生成し、その波動はビーム分割器３０２を通過して、その搬送周波数を持 つ２つの波動３０４と３０６を生成する。波動３０４と３０６は直線分極波動で 、従来のレーザーによって生成される。２つの情報変調器３０８と３１０は、波 動３０４及び３０６を情報信号３１２に基づいてそれぞれ変調し、情報変調波動 ３１４と３１６とをそれぞれ生成する。 回転周波数源３１８は、どちらも搬送周波数とゼロとの間の回転周波数を持つ 回転信号３２０と３２２を光回転変調器３２４と３２６に供給し、回転信号３２ ０と３２２は、図１に関して上述した回転信号と同様の方法で、光回転変調器３ ２４と３２６によって互いに振幅変調及び位相遅延される。例えば、情報変調波 動３１４と３１６が直線分極されているとき、光回転変調器３２４と３２６の中 の１つは半波長位相板を含み、情報変調波動３１４と３１６の中の１つを位相遅 延する。光回転変調器３２４と３２６は情報変調光波動３１４と３１６をそれぞ れ、回転信号３２０と３２２に基づく回転周波数で変調し、それぞれ光波動３２ ８と３３０とを生成する。 カプラー３３２は光波動３２８と３３０とを光ファイバ３３４を通じて結合し て送信する。光波動３２８と３３０との結合は、搬送周波数とゼロとの間の回転 周波数で伝搬軸の周りを回転する合成電界ベクトルを持つ。 光ファイバ３３４に接続した受信機３３５では、ビーム分割器３３６は受信波 を光波動３３８と３４０に分割する。回転変調器３４２と３４４は光波動３３８ と３４０をそれぞれ受信する。回転周波数源３１８と同様の回転周波数源３４６ は、回転信号３４８と３５０を復調器３４２と３４４にそれぞれ供給する。回転 復調器３４２と３４４は、回転信号３４８と３５０に基づいて復調光波動３５２ と３５４を生成する。光検出器３５６と３５８は復調光波動３５２と３５４を電 気信号３６０と３６２に変換し、電気信号３６６を生成する。情報復調器３６８ は電気信号３６６を受け取り、情報信号３１２の再生物である情報信号３７０を 生成する。 レーザー３００は、光ファイバ中を伝搬するのに最適となるよう選択される。 例えば、レーザー３００はアンモニウムガリウム砒化物（ＡｌＧａＡｓ）又は インジウムガリウム砒化物（ＩｎＧａＡｓ）の多重層で、波長範囲１．３〜１． ５５μｍで分散フィードバック（ＤＦＢ）のレーザー照射する。光検出器３５６ と３６２はレーザー３００にスペクトル的に応答するよう選択され得る。例えば 、光検出器３５６と３６０はバックバイアスしたガリウム砒化物（ＧａＡｓ）ダ イオード検出器であり得る。 情報変調器３０８と３１０、回転変調器３２４と３２５及び回転復調器３４２ と３４４は、種々に配列されて光波動の位相及び／又は振幅を適切に変調する。 例えば、変調器と復調器は、ポッケルセルなどのリチウムニオブ酸塩（ＬｉＮｂ Ｏ３）電気−光変調器である。単一搬送信号を用いた多重チャンネル 本発明の他の実施例では、多重送信−受信システムが選択された情報チャンネ ルと伝達することができ、各チャンネルは、その他の全てのチャンネルの角速度 とは異なる選択された電界角速度定数によって規定される。 図１１は、選択された情報チャンネルと伝達することのできる複数の送受信シ ステムを示す。送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は同時に受信機１８６ 、１８８、１９０及び１９０と伝達する。（送信機１８２と１８４の間、及び受 信機１９０と１９２の間の点「…」は、それぞれその他の送信機及び受信機を示 す。どのような適切な数の送信機及び受信機でも同時に交信することができるか らである。送信機と受信機の総数はＮとなる。） 各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、図１に関して上述した送信機 １０と同じ電子部品、又は図１３に関して上述した送信機２９９の電気−光成分 からなる。送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、共通のアンテナシステ ムを共有することができる。例えば、送信機１７８、１８０、１８２及び１８４ が送信機１０の電子部品からなる場合は、アンテナシステムは要素１９４、１９ ６及び１９８を含む３要素のアンテナであり得る。 各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、情報信号２００、２０２、２ ０４及び２０６をそれぞれ受け取る。情報信号２００、２０２、２０４及び２０ ６は、各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４の中に、搬送信号が位相ロッ ク回路（図示していない）によって位相ロックされている変調器（図示していな い）を含むことによって、搬送信号と変調される。情報信号２００、２０２、２ ０４及び２０６に応じて、各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４は、例え ば図１に関して上述した信号４２、４４及び４６のように、３つの振幅変調搬送 信号（３つの要素アンテナシステムを持つ実施例の場合）を生成する。振幅変調 搬送信号は、他の全ての送信機１７８、１８０、１８２及び１８４によって生成 される振幅変調が搬送する回転周波数とは異なる回転周波 数で振幅変調を搬送する。言い換えると、各送信機１７８、１８０、１８２及び １８４は、各伝達チャンネルを独特に規定する異なる選択された回転周波数で作 用する。 図１に関して上述したように、そして３つの要素アンテナシステムの例として 、図１の送信機１０等の送信機によって生成された各振幅変調信号は、３つの時 間遅延の中の１つと関連する。第一コンバイナー２０８は各送信機１７８、１８ ０、１８２及び１８４によって生成された振幅変調信号を結合し、それは第一時 間遅延と関連する。第二コンバイナー２１０は各送信機１７８、１８０、１８２ 及び１８４によって生成された振幅変調信号を結合し、それは第二時間遅延と関 連する。第三コンバイナー２１２は各送信機１７８、１８０、１８２及び１８４ によって生成された振幅変調信号を結合し、それは第三時間遅延と関連する。ア ンテナ要素１９４は第一コンバイナー２０８の出力を受け取る。アンテナ要素１ ９６は第二コンバイナー２１０の出力を受け取る。アンテナ要素１９８は第三コ ンバイナー２１２の出力を受け取る。送信アンテナシステムは、図１に示した単 一チャンネルに関して上述したのと同様の方法で、多重化結合伝達チャンネルを 表す信号２１３を送信する。 各受信機１８６、１８８、１９０及び１９２は、図１に関して上述した受信機 １２と同じ電子部品、又は図１３に関して上述した受信機３３５の電気−光成分 からなる。受信機１８６、１８８、１９０及び１９２は、要素２１４、２１６及 び２１８を含む共通のアンテナシステムを、受信機の３要素アンテナの例として 、共有することができる。受信アンテナシステムは多重化伝達チャンネルを受け 取る。第一分割器２２０は、アンテナ要素２１４によって受信された振幅変調信 号を第一時間遅延に関連する多重化振幅変調信号に分割する。第二分割器２２２ は、アンテナ要素２１６によって受信された振幅変調信号を第二時間遅延に関連 する多重化振幅変調信号に分割する。第三分割器２２４は、アンテナ要素２１８ によって受信された振幅変調信号を第三時間遅延に関連する多重化振幅変調信号 に分割する。位相ロックループ（ＰＬＬ）回路（図示していない。）はアンテナ 要素２１４、２１６及び２１８によって受信された振幅変調信号を復調するため に用いられる信号の位相をロックする。各受信機１８６、１８８、１９０及び１ ９２は伝達チャンネルの中の１つを独特に規定する異なる選択された回転周波数 で作用する。受信機１８６、１８８、１９０及び１９２は図１で受信機１２が再 生情報信号１３８を生成したことに関して上述したのと同様の方法で、各分割器 ２２０、２２２及び２２４によって供給される振幅変調信号に応じて再生情報信 号２２６、２２８、２３０及び２３２を生成する。 回転周波数は、搬送信号の周波数によって与えられた選択性に加えて、チャ ンネル選択性を与える。そのため受信機１８６、１８８、１９０及び１９２のな かで、選択されたチャンネルに調整された、つまりある回転周波数で作用してい る、１つの受信機は、その他のチャンネル、つまり他の回転周波数で作用してい る送信機１７８、１８０、１８２及び１８４によって生成される伝達信号の干渉 は実質的にあまり受けない。搬送周波数よりも回転周波数の方がチャンネル選択 性をより与えるため、送信機１７８、１８０、１８２及び１８４及び受信機１８ ６、１８８、１９０及び１９２は全て、同じ搬送信号周波数で同時に操作するこ とができ、１つの受信機１８６、１８８、１９０及び１９２が各送信機１７８、 １８０、１８２及び１８４とそれぞれ交信することができる。 図１１に示したように、共通の送信アンテナシステムを共有する複数の送信機 と、共通の受信アンテナシステムを共有する複数の受信機とを含むコミュニケー ションシステムは、アンテナ要素の数を減らすことができるため経済的である。 それでも、各送信機がそれ独自のアンテナシステムを含むコミュニケーションシ ステムも同様の方法で操作される。例えば、システムは図１の送信機１０と受信 機１２などの複数の送信機及び受信機を含んでもよく、対応する多重化チャンネ ルを介して同時に交信してもよい。与えられた搬送周波数で、その他の全ての送 信機１０の回転周波数と異なる周波数で作用する各送信機１０は、独自の伝達チ ャンネルを規定する。このようなシステムの全ての送信機１０及び受信機１２は 、同じ搬送信号周波数で同時に作用してもよく、受信機１２の中の１つが各送信 機１０と交信する。 単一の搬送信号を用いた本発明の開示された実施例では、チャンネルは回転周 波数の領域内で適切な帯域幅に割り当てられ、情報を効率よく送信する。言い換 えると、各チャンネルの与えられた搬送周波数の回転周波数は、チャンネルが重 ならないように、同じ（又はほぼ同じ）搬送周波数を持つ隣接するチャンネルの 回転周波数から十分はずれていなければならない。例えば、６ＭＨｚの帯域幅を 持つ情報信号は、６ＭＨｚの帯域幅を持つ回転周波数領域の信号によって表され る。異なるチャンネルを規定する各非線形パス周波数源は、回転周波数領域の対 応する信号を互いに分離するように選択され、重複を回避する。 一般的に、電磁波（例えば図１の電磁波７８又は図１５の電磁波５１２）は、 搬送周波数より低く、ゼロより高い回転周波数でその伝搬軸の周りを回転する電 界ベクトルを持つことができる。より厳密には、しかしながら、回転周波数は、 情報の一部分が再生できないことのないように受信機によって検出されるために 、搬送周波数より十分低く、ゼロより高いように選択されなければならない。そ うでなければ、ある情報周波数成分の周波数が、搬送周波数を超え、又はゼロよ り低くなるように回転周波数が選択される場合は、情報の一部分は再生できない かも知れない。 情報のある周波数成分が、例えば搬送周波数を超えると、これらの情報の周波 数成分は受信機に検出され、搬送周波数よりも低い回転周波数に変換される。こ れらの変換回転周波数成分は変換されていない回転周波数成分を打ち消し、その ため情報の一部分が再生できなくなる。例えば、回転周波数成分が搬送周波数を １０ＭＨｚ超えたときは、回転周波数成分は受信機によって搬送周波数からマイ ナス１０ＭＨｚ変換されて打ち消される。 情報の搬送周波数成分は情報の帯域幅と、情報が電磁波に搬送される方法に対 応する。情報は電磁波（例えば図１の電磁波７８又は図１５の電磁波５１２）に 周波数領域及び／又は回転領域のいずれかによって搬送される。言い換えると、 情報は搬送周波数信号を変調（例えば振幅変調、周波数変調、又は位相変調を用 いて）することによって、及び／又は回転周波数信号を変調（例えば周波数変調 又は位相変調を用いることによって）することによって電磁波に搬送され得る。 例えば、情報が搬送周波数信号上に振幅変調されるだけだと、電磁波の周波数 帯域幅は情報の帯域幅とおよそ等しくなる。この場合、電磁波の回転周波数は搬 送周波数よりも情報帯域幅の半分だけ低くなり、ゼロよりも情報帯域幅の半分だ け高くなる。例えば、情報帯域幅が６ＭＨｚの時、最も低い可能性の回転周波数 はその帯域幅の半分よりも高くなり、そのチャンネルのゼロよりも高い十分な領 域（例えば６ＭＨｚの帯域幅の情報信号では３ＭＨｚ）を与え、最も高い可能性 の回転周波数は少なくとも搬送周波数の半分よりも低い（例えば６ＭＨｚの帯域 幅の情報信号では３ＭＨｚ）。２つの搬送信号に基づくコミュニケーションシステム 図１６は、本発明の実施例による２つの異なる搬送信号を用いるコミュニケー ションシステムのブロック図である。図１６では、送信機６００は２つの差動搬 送周波数源６０２と６０４、２つの情報変調器６０６と６０８、及び２つの伝送 媒体カプラー６１０と６１２を含む。送信機６００は電磁波６１４を伝送媒体（ 図示していない）を通じて受信機６１６に送る。受信機６１６は２つの伝送媒体 デカプラー６１８と６２０、２つのフィルタ６２２と６２４、合算器６２６及び 情報復調器６２８とを有している。 情報変調器６０６は、差動搬送周波数源６０２から情報信号６３０と高差動搬 送周波数信号６３２とを受け取り信号６３６を生成する。同様に情報変調器６０ ８は差動搬送周波数源６０４から情報信号６３０と低差動搬送周波数信号６３４ とを受け取り信号６３８を生成する。情報信号６３０はどのような適切なソース から生成されるどのような適切なアナログ信号であってもよく、受信機６１６（ 又はその他の適切な受信機）と交信するビデオ信号又はオーディオ 信号等である。同様に、情報信号６３０はデジタル形式でもあり得る。 差動搬送周波数源６０２及び６０４は、搬送信号６３２と６３４とをそれぞれ 与える、例えば従来の正弦波発生器又は発振器などのどのような適切な回路又は システムを含んでもよい。搬送信号６３２と６３４とは、与えられた伝送媒体の 情報信号６３０との変調を容易とする周波数を持つ。 伝達媒体カプラー６１０と６１２とはそれぞれ信号６３６と６３８とを受け取 り、電磁波６１４と重なる２つの電磁波を生成する。伝送媒体カプラー６１０に よって送られた電磁波は、非線形周期パスをたどる電界ベクトルの末端を持つ。 伝送媒体カプラー６１２によって送られた電磁波は、同じ非線形周期パスを逆方 向にたどる電界ベクトルの末端を持つ。例えば、カプラー６１０はある搬送周波 数で左手方向に円形分極する電磁波を送ることができ、カプラー６１２はその他 の搬送周波数で右手方向に円形分極する電磁波を送ることができる。 受信機６１６は伝送媒体デカプラー６１８と６２０で電磁波６１４を受け取る 。伝送媒体デカプラー６１８は電磁波６１４を受け取り、伝送媒体カプラー６１ ０によって送られた電磁波に対応する信号６４０を生成する。伝送媒体デカプラ ー６２０は電磁波６１４を受け取り、伝送媒体カプラー６１２によって送られた 電磁波に対応する信号６４２を生成する。 フィルター６２２と６２４は信号６４０と６４２を受け取り、それぞれ信号６ ４４と６４６を生成する。フィルタ６２２と６２４はノッチフィルタ又は信号の クロスカップリングを妨げるインピダンス整合回路であり得る。フィルタ６２２ 及び６２４は信号６４０及び６４２に適した帯域幅のスペクトルを持ち得、それ ぞれ差動搬送周波数源６０２及び６０４の搬送周波数に一致している。 合算器６２６は信号６４４及び６４６を合算して信号６４８を生成する。信号 ６４８は、高差動搬送周波数と低差動搬送周波数との平均である新しい搬送周波 数の情報を含み、情報はもはや高及び低差動搬送周波数には存在しない。言い換 えると、上方チャンネルは上述した単一搬送信号に基づくコミュニケーションシ ステムにアナログ方式で存在し、そこでは高及び低差動搬送周波数の平均である 新しい搬送周波数で情報が搬送され、電界ベクトルは非線形周期パスを高及び低 差動搬送周波数の差の半分に等しい周波数でたどる。電界ベクトルは伝搬軸に対 して、新しい搬送周波数とゼロとの間のどのような適切な周波数ででも非線形周 期パスをたどることができる。しかし伝搬軸に対して横切るパスの周波数は情報 信号の最も高い周波数より高くなければならない。 ２つの差動搬送周波数のうちの高い方の差動搬送信号によって駆動される伝達 媒体カプラーは、電界ベクトルが非線形周期パスを描く方向を指定する。例えば 、伝送媒体カプラー６１０が伝搬軸に対して時計方向に回転する電界ベク トルを持つ電磁波を放射し、伝送媒体カプラー６１２が伝搬軸に対して反時計方 向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例では、差動搬送周波数 源６０２が差動搬送周波数源６０４よりも高い周波数を発していれば、合成電磁 波６１４の電界ベクトルは伝搬軸を時計方向に回転し、差動搬送周波数源６０４ が差動搬送周波数源６０２よりも高い周波数を発していれば、合成電磁波６１４ の電界ベクトルは伝搬軸を反時計方向に回転する。 情報復調器６２８は信号６４８を受け取り、情報信号６３０の再生である信号 ６５０を生成する。情報復調器６２８は、高及び低差動搬送周波数の平均である 新しい搬送周波数に基づいて信号６４８を復調する。上方復調器６２８は、例え ば、従来のＡＭ受信機であり得る。 図１６に示された本発明の実施例に用いられる特定の電子部品は、伝送媒体及 び電磁波６１４の搬送周波数に依存して変化し得る。例えば伝達媒体は自由空間 、導波管、又は光ファイバであり得る。電磁波６１４の搬送周波数がラジオ周波 数スペクトルであるとき、例えば、伝送媒体カプラー６１０及び６１２と、伝送 媒体デカプラー６１８及び６２０はこれらの搬送周波数に最適化されたアンテナ であり得る。例えば、適切なアンテナは単極アンテナ、双曲アンテナ、螺旋状の アンテナ、及び／又は整相列アンテナ等であり得る。電磁波６１４の搬送周波数 が光スペクトル（例えば赤外線又は可視光）であるとき、伝送媒体カプラー６１ ０及び６１２は光ファイバカプラーであり得、伝送媒体カプラー６１０及び６１ ２、及び合算器６２６は光検出器であり得る。また差動搬送周波数源６０２及び ６０４はそれぞれ反対方向に回転する電界ベクトルを持つ波動を生成するレーザ ーであり得る。 図１２は、本発明のその他の実施例による２つの異なる搬送信号に基づくコミ ュニケーションシステムを示す。このコミュニケーションシステムは送信機２３ ４と、受信機２３６とを含む。送信機２３４は、２つの螺旋アンテナ要素２３８ 及び２４０を含む二重螺旋アンテナシステムを含む。送信機２３４はさらに、低 差動搬送周波数源２４２と、高差動搬送周波数源２４４と、２つの振幅変調器２ ４６及び２４８と、２つの増幅器２５０及び２５２と、及び２つのノッチフィル タ及びインピダンスマッチング回路２５４及び２５６とを含む送信電子部品を持 つ。 変調器２４６及び２４８は、それぞれ情報信号２５８を受け取り、情報信号は 、例えば、どのような適切なソースによって生成される、ビデオ信号又はオーデ ィオ信号などのどのような適切なアナログ信号であってもよく、受信機２３６（ 又は適切な受信機）と交信することが望まれる。そのため、ソースは、例えば、 ６ＭＨｚ帯域幅の従来のＮＴＳＣテレビチャンネルのものであってもよい。 高差動搬送周波数源２４４は、所定の搬送周波数と所定の回転周波数の合算に 等しい高差動搬送周波数を持つ高差動信号２６０を生成する。低差動搬送周波数 源２４２は、所定の搬送周波数から所定の回転周波数を減じたものに等しい低差 動搬送周波数を持つ低差動信号２６２を生成する。周波数源２４２及び２４４は 、従来の正弦波発生器又は発振器などの、どのような適切な回路又はシステムを 含んでもよい。 変調低差動信号２６４は、アンテナ要素２３８に増幅器２５０を介して接続さ れる。変調高差動信号２６６はアンテナ要素２４０に増幅器２５２を介して接続 される。増幅器２５０及び２５２は、情報信号２５８が従来のＮＴＳＣテレビ信 号の場合は、少なくとも６ＭＨｚの帯域幅を持つ。螺旋アンテナ要素２３８及び ２４０は反対の螺旋を持ち、一般的に中心保持構造２６８と同軸に配置される。 例えば、アンテナ要素２３８は右手方向の螺旋を持ち、アンテナ要素２４０は左 手方向の螺旋を持つ。そのため、アンテナ要素２３８は右手方向の円形分極波動 を放射し、アンテナ要素２４０は左手方向の円形分極波動を照射する。反射器２ ７０（明瞭にするため図１２に断面図で示している。）がアンテナシステムの近 位の端に配置されている。 アンテナシステムによって放射される合成送信電磁波２７２は図１に示した実 施例に関して説明した送信信号７８と同様の特性を持つ。言い換えると、合成送 信電磁波２７２は高差動搬送周波数と低差動搬送周波数の平均よりも低い周波数 で、伝搬軸の周りを回転する電界ベクトルを持つ。螺旋アンテナ要素２４０が、 伝搬軸の周りを時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射し、アンテ ナ要素２３８が伝搬軸の周りを反時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波 を放射する実施例においては、高差動搬送周波数源２４４は低差動搬送周波数源 ２４２よりも高い周波数を生成するため、波動２７２の電界ベクトルは伝搬軸の 周りを時計方向に回転する。螺旋アンテナ要素２４０が、伝搬軸の周りを反時計 方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射し、アンテナ要素２３８が伝搬 軸の周りを時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例にお いては、高差動搬送周波数源２４４は低差動搬送周波数源２４２よりも高い周波 数を生成するため、波動２７２の電界ベクトルは伝搬軸の周りを反時計方向に回 転する。 ノッチフィルタ及びインピダンスマッチング回路２５４及び２５６は信号のク ロスカップリングを防ぐ。回路２５４は高差動搬送周波数に合わせた６ＭＨｚノ ッチを持ち、そのため低差動搬送周波数の付近の信号のみを通過させる。同様に 、回路２５６は低差動搬送周波数の周波数に合わせた６ＭＨｚノッチを持ち、そ のため高差動搬送周波数付近の信号のみを通過させる。回路２５４及び２５６は 平衡不平衡変成器などの適切なインピダンスマッチング回路を含む。 送信機２３４の作用は、２つの異なる搬送信号に基づくコミュニケーションシ ステムを単一の搬送信号に基づくコミュニケーションシステムと比較することに よって理解されるであろう。単一の搬送信号に基づくシステムでは、伝搬する合 成波動の電界ベクトルは回転し、その合成波動は、もしある一つの与えられたア ンテナ要素によって生成される１つの波動成分について考慮した場合は側波帯が 存在するが、側波帯を生成しない。アンテナシステムの他のアンテナ要素の放射 波動成分が重なることによって側波帯は合成波動から除去される。 ２つの異なる搬送周波数に基づくシステムでは、１つの差動搬送周波数を持ち 、伝搬軸に対して回転する電界ベクトルを持つ１つの電磁波が送信される。他の 差動搬送周波数を持ち、伝搬軸の周りを反対方向に回転する電界ベクトルを持つ その他の電磁波も送信される。これらの波動は重畳し、新しい搬送周波数を持つ 合成波動を生成する。２つの異なる周波数のどちらかを持つ波動は受信された合 成波動には存在しない。それぞれ独自の搬送周波数と、伝搬軸の周りを反対方向 に回転する独自の電界を持つ２つの送信波動の重畳によって、２つの差動搬送周 波数を持つ波動は合成波動から除去される。 本発明のある実施例においては、アンテナシステムは同軸螺旋タイプである。 図１２に示した代替実施例の同軸螺旋アンテナ要素は、２つの差動搬送周波数を 持つ波動を、互いの重なり合いによって除去させる。この代替実施例では、これ らの波動は１つの螺旋アンテナ要素を高差動搬送周波数と駆動させ、もう１つの 螺旋アンテナ要素を低差動搬送周波数と駆動させることによって直接的に生成さ れる。螺旋アンテナ要素２４０は伝搬軸の周りを低差動搬送周波数で回転する電 界ベクトルを持つ波動を放射する。螺旋アンテナ要素２３８は伝搬軸の周りを高 差動搬送周波数で反対方向に回転する電界ベクトルを持つ波動を放射する。 アンテナ要素２３８及び２４０は、受信アンテナシステムがアンテナ要素２３ ８及び２４０からかなり離れた位置に配置されている場合は、正確に同軸である 必要はない。そのため、これらは多くのコミュニケーションシステムで並べて配 置することができる。衛星と地上のステーションのように、送信機と受信機との 距離が広いときは、アンテナ要素２３８及び２４０はシステムの性能を劣化させ ることなく、数メートル離してもよい。二重螺旋アンテナシステムの最適な物理 的構造は、コミュニケーションシステムが用いられる目的によって様々なアンテ ナの設計因子によって変化する。 受信機２３６は送信機２３４と構造的に同じである。受信機２３６は、保持構 造２７７に同軸に搭載された反対方向の螺旋を持つ２つの螺旋アンテナ要素２７ ４及び２７６を含む二重螺旋アンテナシステムを含む。反射器２７８（明瞭にす るため図１２に断面図で示している。）がアンテナシステムの近位の端に 搭載されている。受信機２３６は、さらに低差動搬送周波数フィルタ２８０と、 高差動搬送周波数フィルタ２８２と、合算回路２８４と、振幅変調検出回路２８ ６と、及び２つのノッチフィルタ及びインピダンスマッチング回路２８８及び２ ９０とを含む受信電子部品を含む。低差動搬送周波数フィルタ２８０は低差動搬 送周波数に合わせたバンドパスを持ち、高差動搬送周波数フィルタ２８２は高差 動搬送周波数に合わせたバンドパスを持つ。ノッチフィルタ及びインピダンスマ ッチング回路２８８及び２９０は回路２５４及び２５６と同じであり得る。回路 ２８８は低差動搬送周波数に合わせた６ＭＨｚノッチを持ち、そのため高差動信 号のみを通過させる。同様に、回路２９０は高差動搬送周波数に合わせた６ＭＨ ｚノッチを持ち、そのため低差動信号のみを通過させる。振幅変調検出回路２８ ６は従来の構成であり、そのため増幅器と、検出器と、局部発振器と、自動利得 制御と、その他の振幅変調ラジオ受信機に通常含まれる公知の回路として知られ ている回路構成と、を含む。振幅変調検出回路２８６は新しい搬送周波数、つま り、高低差動搬送周波数の平均で信号を受信するよう調整される。 低差動搬送周波数フィルタ２８０はアンテナ要素２７４に連結され、高差動搬 送周波数フィルタ２８２はアンテナ要素２７６に連結される。合算回路２８４の 入力はフィルター２８０及び２８２の出力に接続される。合算回路２８４はフィ ルタ２８０によって生成された低差動信号２９２とフィルタ２８２によって生成 された高差動信号２９４を受け取る。受信回路は送信回路と本質的に逆の方法で 作用する。送信機２３４に関して上述したように、高低差動信号の合算は搬送で あり、高低差動信号は互いに打ち消し合う。振幅変調検出回路２８６は情報信号 ２５８に対応する再生情報信号２９８を再生する。 図１４は、本発明の他の実施例による、２つの異なる搬送周波数を用いる光コ ミュニケーションシステムを示す。送信機７００では、レーザー７０２及び７０ ４は、それぞれ２つの異なる搬送周波数キャリアｆ１及びｆ２（又は波長λ１又 はλ２）でそれぞれ光波動７０６及び７０８を生成する。変調器７１０及び７１ ２は波動７０６及び７０８をそれぞれ情報信号７０１と変調し、それぞれ波動７ １４及び７１６を生成する。変調器７１０及び／又は７１２は波動７０６及び／ 又は７０８の位相と振幅を変調することができ、そのためこれらの波動の電界ベ クトルは逆方向に回転する。例えば、光波動７１４及び７１６が線形分極波動で あるとき、各変調器７１０及び７１２はクオーター波動面を含むことができ、線 形分極波動を反対方向に回転する円形分極波動に変換する。その代わりに、レー ザー７０２及び７０４は、電界ベクトルが着方向に回転する波動７０６及び７０ ８をそれぞれ生成するように配列される。本発明の１つの実施例では、波動７０ ６は一方向に円形分極し、波動７０８は反対方向に円 形分極する。カプラー７１８は波動７１４と波動７１６を結合して光ファイバ７ ２０上を送られる重畳波動を生成する。 受信機７２２は重畳光信号を光ファイバから受け取る光検出器７２４と、情報 復調器７２８とを含む。光検出器７２４は波動７３４及び７３６を受け取り、信 号７２８を生成する。光検出器７２４は中心波長λ１及びλ２を受信するように 最適化され、光検出器固有のスペクトル応答性により効果的なスペクトルフィル タとして働く。情報復調器７２８は信号７２８を受け取り、情報信号７０１の再 生である信号７３０を生成する。 光検出器７２４によって検出された搬送波長は搬送波長λ１及びλ２の平均で ある。光検出器７２４によって検出された重畳波動は、搬送波長λ１及びλ２の 差の半分に等しい角速度で回転する電界ベクトルを持つ。波動７０６が時計方向 に回転し、波動７０８が反時計方向に回転する場合には、λ１がλ２より長けれ ば、重畳波動の電界ベクトルは反時計方向である。 レーザー７０２及び７０４は光ファイバ３３４中で伝搬するのに最適化される ように選択される。例えば、レーザー７０２及び７０４はアルミニウムガリウム 砒化物（ＡｌＧａＳａ）又はインジウムガリウム砒化物（ＩｎＧａＡｓ）の多重 層の分配フィードバック（ＤＦＢ）レーザで波長範囲１．３〜１．５５μｍで放 射する。光検出器７２４はレーザー７０２及び７０４にスペクトル的に依存する よう選択され得る。例えば、光検出器７３８及び７４０はバックバイアスされた ガリウム砒化物（ＧａＡｓ）ダイオード検出器である。 変調器７１０及び７１２は様々に配置することができ、光波動の位相及び／又 は振幅を適切となるよう変調する。例えば、変調器７１０及び７１２は、ポッケ ルセルなどのリチウムニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ ₃ ）電気−光変調器であり得る。２つの搬送信号を用いた多重チャンネル 図１２に戻り、コミュニケーションシステムは対応する多重化チャンネルを介 して同時に交信する多重送信機２３４と受信機２３６とを含む。このような送信 機の全ての送信機２３４と２３６は、同時に作用し、１つの受信機は各送信機と 交信する。回転周波数はチャンネル選択性を与える。各送信機２３４及び受信機 ２３６は選択された回転周波数で作用する。送信機２３４に関しては、低差動搬 送周波数源２４２は搬送周波数から選択された回転周波数を減じたものに設定さ れ、高差動搬送周波数源２４４は搬送周波数に選択された回転周波数を加算した ものに設定される。受信機２３６に関しては、低差動搬送周波数フィルタ２８０ は搬送周波数から選択された回転周波数を減じたものに設定され、高差動搬送周 波数フィルタ２８２は搬送周波数に選択された回転周波数を 加算したものに設定される。合成送信波動２７２の新しい搬送周波数は、高低差 動搬送周波数の平均である。螺旋アンテナ要素２４０が伝搬軸に対して時計方向 に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射し、螺旋アンテナ要素２３８が伝搬 軸に対して反時計方向に回転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例に おいては、高差動搬送周波数源２４４が低差動搬送周波数源４２４よりも高い周 波数を発生するため、波動２７２の電界ベクトルは伝搬軸を時計方向に回転する 。螺旋アンテナ要素２４０が伝搬軸に対して時計方向に回転する電界ベクトルを 持つ電磁波を放射し、螺旋アンテナ要素２３８が伝搬軸に対して反時計方向に回 転する電界ベクトルを持つ電磁波を放射する実施例においては、高差動搬送周波 数源２４４が低差動搬送周波数源４２４よりも高い周波数を発生するため、波動 ２７２の電界ベクトルは伝搬軸を反時計方向に回転する。フィルタ２８０及び２ ８２はベクトル又はその他の受信機２３６の選択されたチャンネルへの調整を容 易とするチューナブルな回路構成を含んでもよい。明瞭にするために図示してい ないが、受信機２３６はさらにオペレーターがアンテナ要素２７６及び２７４に 連結した２つの信号を互いに交換して分極が右手方向でも左手方向でも関係なく 送信信号の受信を容易とするために用いられるスイッチを含んでいてもよい。 上述した実施例の送信機及び受信機の電子回路要素はアナログ電子部品に直結 しているが、替わりに、これらの作用は同等のデジタル電子部品を用いてデジタ ル的に機能できる。 ２つの差動搬送周波数を用いた本発明の実施例では、情報を効率よく送信する ために、チャンネルは回転周波数の領域内で適切な帯域幅に割り当てられるべき である。言い換えると、与えられた搬送周波数（つまり低高差動搬送周波数の平 均）の各チャンネルの回転周波数（低高差動搬送周波数によって特定される。） は、チャンネルが重ならないように、同じ（又はほとんど同じ）搬送周波数を持 つ隣接するチャンネルの回転周波数から十分にはずれていなければならない。異 なるチャンネルを規定する各非線形パス周波数源は、重なりを避けるために、回 転周波数領域中の対応する信号を分離するように選択されなければならない。 一般的には、電磁波（例えば図１２の電磁波２７２又は図１６の電磁波６１４ ）は、伝搬軸の周りを新しい周波数（つまり低高差動搬送周波数の平均）より低 く、ゼロより高い回転周波数で回転することができる。より厳密には、しかしな がら、回転周波数は、少なくとも情報の一部が再生できなくならないように受信 機により検出できるよう、新しい搬送周波数より十分低く、ゼロより高くなけれ ばならない。そうでなければ、回転周波数がある情報の周波数成分が新しい搬送 周波数を超え、ゼロより低くなるように選択されたとき、情報の 一部分は再生不能となる。 情報のある周波数成分が、例えば新しい搬送周波数を超えると、その情報の周 波数成分は、新しい搬送周波数より低い回転周波数に変換されて受信機によって 検出される。これらの変換された回転周波数成分は変換されていない回転周波数 成分を打ち消して情報の一部を再生不能とする。例えば、新しい搬送周波数を１ ０ＭＨｚ超える回転周波数成分は、受信機によって新しい搬送周波数から１０Ｍ Ｈｚ減じた回転周波数成分と変換され打ち消される。 情報の周波数成分は情報の帯域幅及び情報が電磁波によって搬送される方法に 応答する。情報は、周波数領域及び／又は回転領域のどちらかで電磁波（例えば 図１２の電磁波２７２又は図１６の電磁波６１４）に搬送され得る。言い換える と、情報は新しい搬送周波数を（例えば振幅変調、周波数変調又は位相変調を用 いて）変調し、及び／又は回転周波数を（例えば周波数変調又は位相変調を用い て）変調することによって電磁波に搬送され得る。 例えば、情報が新しい搬送周波数に振幅変調されるだけの場合は、電磁波の周 波数帯域幅は情報の帯域幅とおよそ等しくなる。この場合、電磁波の回転周波数 は、新しい搬送周波数よりも情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも情報の帯 域幅の半分だけ高い。例えば、情報帯域幅が６ＭＨｚの時、最も低い可能性の回 転周波数は帯域幅の半分よりも高く(例えば６ＭＨｚ帯域幅の情報信号では３Ｍ Ｈｚ)、チャンネルにゼロよりも上に十分な領域を与え、最も高い可能性の回転 周波数は少なくとも新しい搬送周波数より低い帯域幅の半分（例えば６ＭＨｚ帯 域幅の情報信号では３ＭＨｚ）である。結論 本発明の回転原理に基づいて作用するどのような送信機及び受信機でも互いに 交信できることに注意すべきである。送信機１０は図１に示されており、説明す る目的のためだけに、受信機１２と組み合わされている。同様に、送信機２３４ は図１２に示されており、説明する目的のためだけに、受信機２３６と組み合わ されている。図１に示された送信機１０は図１２に示された受信機２３６と交信 してもよい。同様に図１２に示された送信機２３４は図１に示した受信機１２と 交信してもよい。図１に示した実施例は双極アンテナシステム（又は単極アンテ ナシステム）を用いることができ、図１２に示した実施例は同軸の螺旋アンテナ システムを用いることができるが、どちらの実施例においても、情報チャンネル は伝搬軸の周りを選択された周波数で回転する電界ベクトルを持つ波動によって 規定される。 また本発明の別の実施例が、公知の及び本明細書中で開示された種々の他の種 類のアンテナシステムの観点から、当業者に考えられるかも知れない。例え ば、双極アンテナ（又は単極アンテナ）は、同じ信号で反対の螺旋を持つ２つの 同軸に配置された螺旋アンテナを分割することによって同じように機能させられ るかも知れない。そして図１に示した本発明の実施例の双極アンテナシステムは ４つの螺旋アンテナを含むアンテナシステムと置き換えられ得る。 加えて、図示した実施例では、交信する情報は周波数領域で波動に搬送される が、本発明によれば、情報は分極回転領域で波動に搬送されてもよい。言い換え ると、波動は本質的にに固定された又は一定の搬送周波数と、伝搬軸の周囲を情 報に従って変調された周波数で回転する電界を持つことができる。例えば、回転 電界ベクトルは情報と位相変調されることができ、又は情報と周波数変調される ことができる。 加えて、情報は、情報が周波数領域で波動に搬送されている間に、分極回転領 域で波動に搬送され得る。例えば、情報は分極回転領域で周波数変調されている 間に、周波数領域で振幅変調されることができる。６つの組み合わせが可能であ る。周波数領域での振幅変調、周波数変調又は位相変調が、分極回転領域での周 波数変調又は位相変調と組み合わされる。 本発明は、周波数、振幅及び位相とは区別される付加的な伝達領域を提供する 。これは従来の周波数分割チャンネル多重化及びその他の公知の多重化システム と関連して用いられ、従来のコミュニケーションシステムよりも多くの数の伝達 チャンネルを規定する。さらに、雑音がシステムの全てのチャンネルに分散され るため、従来のシステムよりもより少ない雑音が存在する。本発明は、このため 、非常に低パワーのコミュニケーションシステムの設計を容易にする。 特許請求の範囲１．電磁波を用いて情報を送信する方法が、 搬送周波数及び回転周波数との独自の組み合わせにそれぞれ関連する少なくと も２つの情報チャンネルを多重化し、及び 前記多重化された少なくとも２つの情報チャンネルを持つ電磁波を転送し、 前記電磁波が複数の波動成分を持ち、各波動成分が１つの情報チャンネルと関 連し、各波動成分が関連する搬送周波数より低く、ゼロより高い関連する回転周 波数で伝搬軸に対して回転する電界を持つことを特徴とする情報を送信する方法 。 ２．前記電磁波が、少なくとも２つの情報チャンネルのうちの１つの情報チャン ネルとそれぞれ関連する少なくとも２つの波動成分を持ち、各波動成分が関連す る搬送周波数より低く、ゼロより高い関連する回転周波数で、伝搬軸に対して回 転する電界を持ち、各情報チャンネルに関連する回転周波数が異なる請求項１に 記載の方法。 ３．前記少なくとも２つの情報チャンネルのうちの第一情報チャンネルと関連す る前記回転周波数は、隣接する第二情報チャンネルに関連する回転周波数に、第 一の情報チャンネルの帯域幅と第二の情報チャンネルの帯域幅に基づいて異なる 請求項１に記載の方法。 ４．第一の情報チャンネルに関連する前記回転周波数が、第一の情報チャンネル に関連する搬送周波数よりも、前記第一の情報チャンネルに関連する帯域幅の２ 分の１だけ低く、前記第一情報チャンネルに関連する帯域幅の２分の１だけ高い 請求項１に記載の方法。 ５．前記電磁波が、前記伝搬軸の周りに角度を持たせて、前記伝搬軸を横切る面 上に配置された、少なくとも３本の単極アンテナを用いて送信される請求項１に 記載の方法。 ６．前記電磁波が、前記伝搬軸の周りに直角でない角度を持たせて、前記伝搬軸 を横切る面上に配置された、少なくとも３本の単極アンテナを用いて送信される 請求項１に記載の方法。 ７．前記電磁波が、前記伝搬軸の周りに角度を持たせて、前記伝搬軸を横切る 面上に配置された、少なくとも３本の単極アンテナとを用いて送信され、 各情報チャンネルの回転変調器が複数の回転信号の中から、各回転信号を前記 単極アンテナの角度配置に応じてシフトする請求項１に記載の方法。 ８．前記方法がさらに、 それぞれが搬送周波数と回転周波数との独自の組み合わせに関連する前記少な くとも２つの情報チャンネルを確立し、 少なくとも１つの情報チャンネルが、 前記１つの情報チャンネルと関連する搬送周波数を持つ搬送信号を情報と変調 させて複数の変調成分信号を生成し、 各変調成分信号を複数の回転信号の中の１つの回転信号と変調させることによ って確立され、複数の回転信号の各回転信号は１つの情報チャンネルと関連する 回転周波数を持ち、前記回転周波数は関連する搬送周波数とゼロとの間であり、 各回転信号が残りの回転信号から位相シフトする請求項１に記載の方法。 ９．前記１つの情報チャンネルに対して、前記搬送信号は前記情報と振幅変調さ れる請求項８に記載の方法。 10 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記搬送信号は前記情報と立相変調さ れる請求項８に記載の方法。 11 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記搬送信号は前記情報と周波数変調 される請求項８に記載の方法。 12 ．前記方法がさらに、 各情報チャンネルが搬送周波数と回転周波数の独自の組み合わせに関連した少 なくとも２つの情報チャンネルを確立し、 少なくとも１つの情報チャンネルが、 複数の回転信号の中の各回転信号を情報と変調させて複数の変調回転信号を生 成し、複数の回転信号の各回転信号は前記１つの情報チャンネルと関連する回転 周波数を持ち、各回転信号は残りの回転信号から位相シフトしており、 各変調回転信号を前記１つの情報チャンネルと関連する搬送信号と変調させる ことによって確立される請求項１に記載の方法。 13 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記搬送信号は前記情報と振幅変調さ れる請求項１２に記載の方法。 14 ．前記方法がさらに、 各情報チャンネルが搬送周波数と回転周波数の独自の組み合わせに関連した前 記少なくとも２つの情報チャンネルを確立し、 少なくとも１つの情報チャンネルが、 複数の回転信号の中の各回転信号を複数の成分信号の中の１つの成分信号と変 調させて複数の変調搬送信号を生成し、複数の回転信号の各回転信号は前記１つ の情報チャンネルと関連する回転周波数を持ち、複数の成分信号の各成分信号は 前記１つの情報チャンネルに関連する搬送周波数を持ち、各回転信号は残りの回 転信号から位相シフトしており、 各変調回転信号を前記１つの情報チャンネルと関連する搬送信号と変調させる ことによって確立される請求項１に記載の方法。 15 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記変調搬送信号は前記情報と振幅変 調される請求項１４に記載の方法。 16 ．前記方法がさらに、 各情報チャンネルが搬送周波数と回転周波数の独自の組み合わせに関連した前 記少なくとも２つの情報チャンネルを確立し、 少なくとも１つの情報チャンネルが、 第一搬送周波数を持つ第一成分信号を生成し、 第二搬送周波数を持ち前記第一成分信号とは異なる第二成分信号を生成し、 前記第一成分信号と前記第二成分信号とを情報と変調させることによって確立 され、 １つの情報チャンネルに関連する送信電磁波の成分に関連する前記搬送周波数 は前記第一搬送周波数と前記第二搬送周波数との平均であり、 １つの情報チャンネルに関連する送信電磁波の成分に関連する前記回転周波数 は前記第一搬送周波数と前記第二搬送周波数との違いの半分である、請求項１に 記載の方法。 17 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号及び前記第二成分信 号は前記情報と変調される請求項１６に記載の方法。 18 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号及び前記第二成分信 号は前記情報と振幅変調される請求項１６に記載の方法。 19 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号及び前記第二成分信 号は前記情報と立相変調される請求項１６に記載の方法。 20 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 の差違の半分は前記情報と変調される請求項１６に記載の方法。 21 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 の差違の半分は前記情報と振幅変調される請求項１６に記載の方法。 22 ．前記方法がさらに、 複数の成分信号の中の各成分信号を複数の回転信号の中の１つの回転信号と変 調させ、前記複数の回転信号の中の各回転信号は回転周波数を持ち、前記複数の 成分信号の中の各成分信号は搬送周波数を持ち、 前記電磁波が伝搬軸の周りに角度を持たせて配置され、前記伝搬軸に対して垂 直な面に実質的にある少なくとも３つの単極アンテナに送信され、前記複数の回 転信号の中の各回転信号が前記少なくとも３つの単極アンテナの中の関連するア ンテナの角度位置に応じた量だけ位相シフトする請求項１に記載の方法。 23 ．前記方法が、 前記少なくとも３つの単極アンテナが前記伝搬軸の周りに実質的に等しい角度 で配置され、 前記複数の回転信号の中の各回転信号が、前記複数の回転信号の中の残りの回 転信号が位相シフトする量と実質的に等しい量だけ位相シフトする請求項２２に 記載の方法。 24 ．電磁波を用いて情報を受信する方法であって、 少なくとも２つの多重送信情報チャンネルを持つ電磁波を受信し、各情報チャ ンネルが搬送周波数と回転周波数との独自の組み合わせに関連し、前記電磁波が 、各波動成分が１つの情報チャンネルに関連する複数の波動成分を持ち、各波動 成分が伝搬軸に関連する搬送周波数より低くゼロより高い関連する回転周波数で 、伝搬軸の周りを回転する電界を持ち、 前記少なくとも２つの情報チャンネルを分配することによって情報を受信する 方法。 25 ．前記電磁波が、それぞれ前記少なくとも２つの情報チャンネルの中の１つの 情報チャンネルと関連する少なくとも２つの波動成分を持ち、各波動成分は 関連する搬送周波数より低くゼロより高い前記関連する回転周波数で伝搬軸の周 りを回転する電界を持ち、各情報チャンネルに関連する前記回転周波数が相違す る請求項２４に記載の方法。 26 ．前記少なくとも２つの情報チャンネルの中の第一情報チャンネルに関連する 前記回転周波数が、隣接する第二情報チャンネルに関連する回転周波数と、前記 第一情報チャンネルの帯域幅と前記第二情報チャンネルの帯域幅に基づいて相違 する請求項２４に記載の情報を受信する方法。 27 ．第一情報チャンネルに関連する前記回転周波数が、第一情報チャンネルに関 連する搬送周波数よりも、前記第一情報チャンネルに関連する帯域幅の少なくと も２分の１だけ低く、前記第一情報チャンネルに関連する帯域幅の少なくとも２ 分の１だけ高い請求項１に記載の方法。 28 ．前記電磁波が、前記伝搬軸の周囲に角度的に垂直とならないように配置され 、前記伝搬軸に対して直角な面上にある、少なくとも３本の単極アンテナを用い て送信される請求項１に記載の方法。 29 ．前記電磁波が、前記伝搬軸の周囲に角度的に垂直とならないように配置され 、前記伝搬軸に対して直角な面上にある、少なくとも３本の単極アンテナを用い て受信され、 各情報チャンネルの回転変調器が複数の回転信号の中から、各回転信号を前記 単極アンテナの角度配置に応じてシフトする請求項２４に記載の方法。 30 ．前記方法がさらに、 前記少なくとも２つの情報チャンネルを再確立し、 少なくとも１つの情報チャンネルが、 前記１つの情報チャンネルに関連する波動成分に基づいて複数の受信信号を生 成し、 各回転信号が残りの回転信号から位相シフトし、前記１つの情報チャンネルと 関連する回転周波数をそれぞれ持つ複数の回転信号を生成し、 前記各受信信号を前記複数の回転信号の中の１つの回転信号と復調して複数の 復調受信信号を生成し、 前記複数の復調受信信号を合算して合算信号を生成し、 前記合算信号を前記１つの情報チャンネルと関連する前記搬送信号と復調して 情報を再生することによって再確立される請求項２４に記載の方法。 31 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記合算信号は前記関連する搬送信号 と振幅復調されて情報を再生する請求項３０に記載の方法。 32 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記合算信号は前記関連する搬送信号 と位相復調されて情報を再生する請求項３０に記載の方法。 33 ．前記方法がさらに、 前記少なくとも２つの情報チャンネルを再確立し、 少なくとも１つの情報チャンネルが、 前記１つの情報チャンネルに関連する波動成分に基づいて複数の受信信号を生 成し、 前記複数の成分信号の中の各成分信号は前記１つの情報チャンネルと関連する 搬送周波数を持ち、各受信信号を複数の成分信号の中の１つの成分信号と復調し て複数の復調受信信号を生成し、 各復調受信信号を複数の回転信号の中の１つの回転信号と復調して複数の情報 信号を生成し、前記複数の回転信号の中の各回転信号は前記１つの情報チャンネ ルと関連する回転周波数を持ち、各回転信号は残りの回転信号から位相シフトし ており、 前記複数の情報信号を合算して合算情報信号を生成することによって再確立さ れる請求項２４に記載の方法。 34 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記復調受信信号は前記関連する回転 信号と復調されて情報を再生する請求項３３に記載の方法。 35 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記復調受信信号は前記関連する回転 信号と振幅復調されて情報を再生する請求項３３に記載の方法。 36 ．前記方法がさらに、 前記少なくとも２つの情報チャンネルを再確立し、 少なくとも１つの情報チャンネルが、 第一搬送周波数を持つ第一成分信号を生成し、 第二搬送周波数を持ち、前記第一成分信号と異なる第二成分信号を生成し、 前記第一成分信号と前記第二成分信号を復調して情報を再生することによって 再確立され、前記送信電磁波の各成分に関連する前記回転周波数が前記第一搬送 周波数と前記第二搬送周波数との平均である請求項２４に記載の方法。 37 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 が復調され、情報を再生する請求項３６に記載の方法。 38 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 が振幅復調され、情報を再生する請求項３６に記載の方法。 39 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 が位相復調され、情報を再生する請求項３６に記載の方法。 40 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一搬送周波数と前記第二搬送周 波数との相違の半分が復調され、情報を再生する請求項３６に記載の方法。 41 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一搬送周波数と前記第二搬送周 波数との相違の半分が振幅復調され、情報を再生する請求項３６に記載の方法。 42 ．前記方法がさらに、 複数の成分信号の中の各成分信号が搬送周波数を持つ、複数の成分信号を生成 し、 各成分信号を、複数の回転信号の中の１つの回転信号と変調し、複数の成分信 号の中の各回転信号が回転周波数を持ち、 前記電磁波が伝搬軸の周りに角度的に配置され、前記電磁波が前記伝搬軸に垂 直な面上の少なくとも３つの単極アンテナに受信され、 前記複数の回転信号の中の各回転信号が前記少なくとも３つの単極アンテナの 中の関連する単極アンテナの角度配置に対応した量だけ位相シフトする請求項２ ４に記載の方法。 43 ．前記方法がさらに、 前記少なくとも３つの単極アンテナが前記伝搬軸の周りに実質的に均等に角度 配置され、 前記複数の回転信号の中の各回転信号が前記複数の回転信号の残りの回転信号 が位相シフトする量と実質的に等しい量だけ位相シフトする請求項４２に記載の 方法。 44 ．電磁波を用いて情報を伝達する装置が、 それぞれ独自の情報チャンネルと関連する少なくとも２つの伝達システムで、 搬送周波数と回転周波数との独自の組み合わせに関連する少なくとも２つの伝達 システムから由来するシステムと、 前記少なくとも２つの伝達システムに接続した伝達媒体結合器で、前記少なく とも２つの伝達システムと関連する前記少なくとも２つの情報チャンネルを多重 化して伝達する伝達媒体結合器と、を含むことを特徴とする情報伝達装置。 45 ．前記電磁波がそれぞれ前記少なくとも２つの情報チャンネルの中の１つの情 報チャンネルに関連する少なくとも２つの波動成分を持ち、各波動成分は伝搬軸 の周りを関連する搬送周波数より低く、ゼロより高い周波数を持つ関連する回転 周波数で回転し、各情報チャンネルに関連する前記回転周波数が相違する請求項 ４４に記載の情報伝達装置。 46 ．前記少なくとも２つの情報チャンネルの中の前記第一情報チャンネルに関連 する回転周波数が隣接する第二情報チャンネルの回転周波数と、前記第一情報チ ャンネルの帯域幅と前記第二情報チャンネルの帯域幅とに基づいて相違する請求 項４４に記載の情報伝達装置。 47 ．第一情報チャンネルに関連する前記回転周波数が、前記第一情報チャンネル に関連する搬送周波数より前記第一情報チャンネルに関連する帯域幅の少なくと も２分の１だけ低く、ゼロより前記第一情報チャンネルに関連する帯域幅の少な くとも２分の１だけ高い請求項４４に記載の情報伝達装置。 48 ．前記伝達媒体結合器が、前記伝搬軸の周りに、垂直でないように角度的に、 伝搬軸に直角な面上に配置された少なくとも３つの単極アンテナを含む請求項４ ４に記載の情報伝達装置。 49 ．前記伝達媒体結合器が、前記伝搬軸の周りに、垂直でないように角度的に、 伝搬軸に直角な面上に配置された少なくとも３つの単極アンテナを含み、 各情報チャンネルの回転変調器が複数の回転信号の中の各回転信号を前記単極 アンテナの角度配置に対応する量だけシフトする請求項４４に記載の情報伝達装 置。 50 ．少なくとも２つの伝達システムの中の第一伝達システムが、 搬送信号を前記情報と変調させ、複数の変調成分信号を生成する第一変調器と 、 前記第一変調器に接続され、前記複数の回転信号の中の各回転信号を位相シフ トし、前記複数の変調成分信号の中の各変調成分信号を前記複数の回転信号の中 の１つの回転信号と変調する第二変調器と、を含む請求項４４に記載の情報伝達 装置。 51 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記搬送信号が前記情報と振幅変調さ れる請求項５０に記載の情報伝達装置。 52 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記搬送信号が前記情報と位相変調さ れる請求項５０に記載の情報伝達装置。 53 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記搬送信号が前記情報と周波数変調 される請求項５０に記載の情報伝達装置。 54 ．前記少なくとも２つの伝達システムの中の第一伝達システムが、 複数の回転信号の中の各回転信号の位相をシフトする第一変調器で、前記複数 の回転信号の中の各回転信号が前記第一伝達システムと関連する回転周波数を持 ち、前記第一変調器が複数の成分信号の中の各成分信号を前記複数の回転信号の 中の１つの回転信号と変調して複数の変調成分信号を生成し、前記複数の成分信 号の中の各成分信号が前記第一伝達システムと関連する前記搬送周波数を持つ第 一変調器と、 前記第一変調器に接続され、前記複数の変調成分信号の中の各変調成分信号を 前記情報と変調させる第二変調器と、を含む請求項４４に記載の情報伝達装置。 55 ．前記１つの情報チャンネルに対して、各変調成分信号が前記情報と振幅変調 される請求項５４に記載の情報伝達装置。 56 ．前記少なくとも２つの伝達システムの中の第一伝達システムが、 前記伝達システムと関連する回転周波数を持つ複数の回転信号の中の各回転信 号の位相をシフトする第一変調器で、各回転信号を前記情報と変調させて複数の 変調回転信号を生成する第一変調器と、 前記第一変調器に接続され、各変調回転信号を前記伝達システムと関連する前 記搬送周波数を持つ搬送信号と変調させる第二変調器と、を含む請求項４４に記 載の情報伝達装置。 57 ．前記１つの情報チャンネルに対して、各変調回転信号が前記情報と振幅変調 される請求項５６に記載の情報伝達装置。 58 ．前記少なくとも２つの伝達システムの中の第一伝達システムが、 第一搬送周波数を持つ第一成分信号を変調する第一情報変調器と、 第二搬送周波数を持つ第二成分信号を前記情報と変調させる第二情報変調器と 、 前記関連する搬送周波数が前記第一搬送周波数と前記第二搬送周波数との平均 で、 前記関連する回転周波数が、前記第一搬送周波数と前記第二搬送周波数との差 違の半分である請求項４４に記載の情報伝達装置。 59 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 が前記情報と変調される請求項５８に記載の情報伝達装置。 60 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 が前記情報と振幅変調される請求項５８に記載の情報伝達装置。 61 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 が前記情報と位相変調される請求項５８に記載の情報伝達装置。 62 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一搬送周波数と前記第二搬送周 波数との差違の半分が前記情報と変調される請求項５８に記載の情報伝達装置。 63 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一搬送周波数と前記第二搬送周 波数との差違の半分が前記情報と振幅変調される請求項５８に記載の情報伝達装 置。 64 ．前記少なくとも２つの伝達システムの中の第一伝達システムが搬送信号と回 転信号を受信する回転変調器を持ち、前記搬送信号が搬送周波数を持ち、前記回 転信号が前記搬送信号より低い回転周波数を持ち、前記回転変調器が前記回転信 号を複数の成分回転信号に分割し、前記回転変調器が各成分回転信号の位相シフ トをし、前記回転変調器が前記搬送信号を前記成分回転信号と変調し、 前記伝達媒体結合器が、前記回転変調器に接続した少なくとも３つの単極アン テナを持ち、前記すくなくとも３つの単極アンテナは伝搬軸の周りに、前記 伝搬軸に垂直な面上に角度的に配置され、各成分回転信号は前記少なくとも３つ の単極アンテナの中の関連する単極アンテナの角度配置に対応した量だけ位相シ フトする請求項４４に記載の情報伝達装置。 65 ．前記少なくとも３つの単極アンテナは前記伝搬軸の周りに実質的に均等に配 置され、 前記複数の成分回転信号の中の各成分回転信号は前記複数の成分回転信号の中 の残りの成分回転信号が位相シフトする量と実質的に等しい量だけ位相シフトす る請求項６４に記載の情報伝達装置。 66 ．電磁波を用いて情報を受信する装置が、 少なくとも２つの多重化された情報チャンネルを持つ前記電磁波を受信して複 数の受信信号を生成する伝達媒体デカプラーと、 前前記伝達媒体デカプラーに連結し、前記少なくとも２つの多重化情報チャン ネルの中の独自の情報チャンネルとそれぞれ関連する少なくとも２つの受信シス テムで、前記少なくとも２つの受信システムの中の各受信システムが搬送周波数 と回転周波数との独自の組み合わせに関連する情報受信装置。 67 ．前記電磁波がそれぞれ前記少なくとも２つの情報チャンネルの中の１つの情 報チャンネルと関連する少なくとも２つの波動成分を持ち、各波動成分は伝搬軸 の周りを前記関連する搬送周波数より低く、ゼロより高い関連する回転周波数で 回転する電界を持ち、各情報チャンネルに関連する前記回転周波数が異なる請求 項６６に記載の情報受信装置。 68 ．前記少なくとも２つの情報チャンネルの中の第一情報チャンネルに関連する 回転周波数が、隣接する第二情報チャンネルに関連する回転周波数と、前記第一 情報チャンネルの帯域幅と、前記第二情報チャンネルの帯域幅とに基づいて異な る請求項６６に記載の情報受信装置。 69 ．第一情報チャンネルに関連する前記回転周波数が、前記第一情報チャンネル に関連する前記搬送周波数よりも、前記第一情報チャンネルに関連する帯域幅の 少なくとも半分より低く、ゼロよりも、前記第一情報チャンネルに関連する帯域 幅の少なくとも半分より高い請求項６６に記載の情報受信装置。 70 ．前記伝達媒体デカプラーが、前記伝搬軸の周りに垂直でないように、実質的 に前記伝搬軸に直角な面上に角度的に配置された少なくとも３つの単極アン テナを持つ請求項６６に記載の情報受信装置。 71 ．前記伝達媒体デカプラーが、前記伝搬軸の周りに垂直でないように、実質的 に前記伝搬軸に直角な面上に角度的に配置された少なくとも３つの単極アンテナ を持ち、 各情報チャンネルの回転変調器が複数の回転信号の中の各回転信号を前記単極 アンテナの角度配置に対応する量だけシフトする請求項６６に記載の情報受信装 置。 72 ．前記少なくとも２つの受信システムの中の第一受信システムが、 前記関連する回転周波数を持つ複数の回転信号の中の各回転信号を位相シフト させ、前記複数の受信信号の中の各受信信号を前記複数の回転信号の中の１つの 回転信号と復調させて複数の復調受信信号を生成する第一復調器と、 前記少なくとも２つの受信システムに連結され、前記複数の復調受信信号を合 算して合算信号を生成する合算器と、及び 前記合算器に連結され、前記情報を前記合成信号から搬送周波数を持つ搬送信 号によって復調する第二復調器と、を含む請求項６６に記載の情報受信装置。 73 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記合算信号は前記情報と振幅変調さ れる請求項７２に記載の情報受信装置。 74 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記合算信号は前記情報と回転変調さ れる請求項７２に記載の情報受信装置。 75 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記合算信号は前記情報と位相変調さ れる請求項７２に記載の情報受信装置。 76 ．前記少なくとも２つの受信システムの中の受信システムが、 各受信信号を搬送周波数を持つ搬送信号と復調して複数の復調成分信号を生成 する第一復調器と、 前記第一復調器と連結し、前記複数の復調成分信号の中の各復調成分信号と前 記複数の回転信号の中の１つの回転信号とを復調して複数の復調回転信号を生成 する第二復調器と、 前記少なくとも２つの受信システムと連結し、前記複数の復調回転信号を合算 して前記情報を生成する合算器と、を含む請求項７２に記載の情報受信装置。 77 ．前記１つの情報チャンネルに対して、各回転信号は振幅変調される請求項７ ６に記載の情報受信装置。 78 ．第一受信システムが、 前記複数の受信信号に由来し、第一搬送周波数を持つ第一成分信号と、前記情 報とを復調する第一情報復調器と、及び 前記複数の受信信号に由来し、第二搬送周波数を持つ第二成分信号と、前記情 報とを復調する第二情報復調器と、を含み、 前記関連する搬送周波数が前記第一搬送周波数と前記第二搬送周波数との平均 で、 前記関連する回転周波数が前記第一搬送周波数と前記第二搬送周波数との差違 の２分の１である、請求項７２に記載の情報受信装置。 79 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 は前記情報と変調される請求項７８に記載の情報受信装置。 80 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 は前記情報と振幅変調される請求項７８に記載の情報受信装置。 81 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一成分信号と前記第二成分信号 は前記情報と立相変調される請求項７８に記載の情報受信装置。 82 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一搬送周波数と前記第二搬送周 波数との差違の半分は前記情報と変調される請求項７８に記載の情報受信装置。 83 ．前記１つの情報チャンネルに対して、前記第一搬送周波数と前記第二搬送周 波数との差違の半分は前記情報と振幅変調される請求項７８に記載の情報受信装 置。 84 ．前記伝達媒体デカプラーは、伝搬軸の周りで実質的に前記伝搬軸に垂直な面 の上に角度配置された少なくとも３つの単極アンテナを持ち、 少なくとも前記２つの受信システムの中の第一受信システムは、搬送周波数を もつ搬送信号と、前記搬送周波数より低い回転周波数を持つ回転信号とを受信す る回転復調器を持ち、前記回転復調器は前記回転信号を成分回転信号に分割し、 前記回転復調器は前記少なくとも３つの単極アンテナの中の関連するア ンテナの角度配置に基づき各成分回転信号を位相シフトし、前記回転復調器は前 記搬送信号を前記成分回転信号と変調する、請求項７２に記載の情報受信装置。 85 ．前記少なくとも３つの単極アンテナは、前記伝搬軸の周りを実質的に等しい 角度で配置され、 前記複数の成分回転信号の中の各成分回転信号は、前記複数の成分回転信号の 中の残りの成分回転信号が位相シフトされた量と実質的に等しい量だけ位相シフ トされる請求項８４に記載の方法。 86 ．情報を送受信する方法であって、 搬送周波数を持つ複数の成分信号を生成し、 各成分信号を複数の回転信号の中の１つの回転信号と変調して複数の変調し分 身号を生成し、前記複数の回転信号の中の各回転信号は前記搬送周波数とゼロと の間の回転周波数を持ち、各回転信号は残りの回転信号から位相シフトされ、 各変調成分信号を情報と変調して複数の情報変調信号を生成し、 前記情報変調信号に基づいて、前記搬送周波数より低く、ゼロより高い回転周 波数で伝搬軸の周りを回転する電界を持つ電磁波を送信し、 それぞれ情報チャンネルと関連する複数の波動成分を持つ電磁波を受信し、前 記電磁波は、搬送周波数より低くゼロより高い回転周波数で伝搬軸の周りを回転 する電界を持ち、前記搬送周波数と前記回転周波数は前記情報チャンネルと関連 し、 前記複数の波動成分に基づく複数の受信信号を発生し、 それぞれ前記回転周波数を持ち、前記残りの回転信号から位相シフトされた複 数の回転信号を生成し、 各受信信号を前記複数の回転信号の中の１つの回転信号と復調して複数の復調 受信信号を生成し、 前記複数の復調受信信号を合算して合算信号を生成し、 前記合算信号を前記搬送信号を復調して前記情報を再生することを特徴とする 情報送受信方法。 87 ．情報を送信する方法であって、 搬送周波数を持つ成分信号を生成し、 前記成分信号を情報を変調して複数の変調成分信号を生成し、 各変調成分信号を複数の回転信号の中の１つの回転信号を変調して複数の変 調回転信号を生成し、ここで前記複数の回転信号の中の各回転信号は前記搬送周 波数とゼロとの間の回転周波数を持ち、各回転信号は残りの回転信号から位相シ フトされており、 前記搬送周波数より低くゼロより高い回転周波数で伝搬軸の周りを回転する電 界を持ち、前記変調回転信号に基づく電磁波を送信し、 前記搬送周波数より低くゼロより高い回転周波数で伝搬軸の周りを回転する電 界を持ち、それぞれ情報チャンネルに関連する複数の波動成分を持つ電磁波を受 信し、ここで前記搬送周波数及び前記回転周波数は前記情報チャンネルと関連し 、 前記複数の波動成分に基づく複数の受信信号を生成し、 それぞれ回転周波数を持ち、それぞれ残りの回転信号から位相シフトされた複 数の回転信号を生成し、 各受信信号と前記複数の回転信号の中の１つの回転信号とを復調して複数の復 調受信信号を生成し、 前記複数の復調受信信号を合算して合算信号を生成し、及び 前記合算信号を前記搬送信号と復調して情報を再生する情報送信方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｄ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．情報を交信するコミュニケーションシステムであって、 複数のアンテナ要素を含む送信アンテナシステムと、及び 回転周波数に対応する送信回転信号を生成し、前記送信アンテナシステムから 軸に沿って伝搬する変調搬送波動を発射する送信電子部品で、前記変調搬送波動 は搬送周波数を持ち、前記情報を変調され、前記変調搬送波動は前記回転周波数 に対応する角速度で前記軸の周りを回転する電界ベクトル持ち、前記回転周波数 は前記搬送周波数とゼロとの間である送信電子部品と、を含む第一位置から情報 を送信する送信機と、 複数のアンテナ要素を含み、前記複数のアンテナ要素に衝突した前記変調搬送 波動に応じて受信信号を生成するアンテナシステムと、 前記回転周波数に対応する受信回転信号を生成する受信電子部品で、前記情報 を前記受信信号と前記受信回転信号とに応じて再生する受信電子部品と、を含む 、前記送信機からの情報を前記第一位置から離れた第二位置で受信する受信機と 、を含むことを特徴とするコミュニケーションシステム。 ２．情報を送信する複数の送信機を含み、情報を送信するコミュニケーションシ ステムであって、 各送信機が、 複数のアンテナ要素を含む送信アンテナシステムと、及び 前記複数の送信機の他の全ての送信機の回転周波数とは異なる回転周波数に対 応する送信回転信号を生成する送信回転周波数源回路を含む送信電子部品で、前 記アンテナシステムから軸に沿って伝搬する変調搬送波動を発射し、前記変調搬 送波動は前記情報と変調され、前記複数の送信機の他の全ての送信機の前記搬送 周波数と同じ搬送周波数を持ち、前記変調搬送波動は前記回転周波数に対応し、 本質的に一定の角速度で前記軸の周りを回転する電界ベクトルを持ち、前記回転 周波数が前記搬送周波数とゼロの間である送信電子部品と、を含むことを特徴と するコミュニケーションシステム。 ３．情報を受信する複数の受信機を含み、情報を受信するコミュニケーションシ ステムであって、 各受信機が、 複数のアンテナ要素を含み、前記複数のアンテナ要素を衝撃する変調搬送波動 に応じて受信信号を生成し、前記搬送波動は前記情報と変調され、回転周波数に 対応した実質的に一定の角速度で前記軸の周りを回転する電界ベクトルを持ち、 前記回転周波数は前記搬送周波数とゼロとの間である受信アンテナシステムと、 及び 回転周波数に対応する受信回転信号を生成する受信回転周波数源回路を含み、 前記情報を前記受信信号及び前記受信回転信号に応じて再生する受信電子部品と 、を含むことを特徴とするコミュニケーションシステム。 ４．搬送周波数を持ち、情報と変調された搬送信号を送信する送信機であって、 前記搬送周波数より低い回転周波数と回転は町を持つ回転信号を生成する回転 周波数源と、 各位相システムが前記アンテナ要素の１つに対応する複数の位相システムで、 各前記位相システムは前記回転信号に応じて対応する時間遅延をされた信号と、 前記位相システムに対応し、その他の全ての位相システムに対応する時間遅延と は異なる時間遅延とを生成し、各位相システムは前記搬送信号と前記時間遅延信 号とに応じて振幅変調信号を生成する振幅変調器を持ち、前記振幅変調信号は前 記時間遅延信号と変調される複数の位相システムと、 各アンテナ要素が位相システムの１つと対応し、前記振幅変調信号を前記対応 する位相システムから受信し、各アンテナ要素が双極子で他の全てのアンテナ要 素の角度配置と異なる角度配置を持つ複数のアンテナ要素と、を含むことを特徴 とする送信機。 ５．前記アンテナ要素が互いに等しい角度間隔である中心点に対して放射状に配 置された請求項４に記載の送信機。 ６．前記複数のアンテナ要素がＮ個のアンテナ要素を含み、前記複数の対応する 位相システムがＮ層のシステムを含み、及び各前記位相システムに対応する前記 時間遅延が、前記位相システムの他に対応する前記時間遅延から、前記回転波長 をＮで分割した時間に実質的に対応する時間だけ異なる請求項５に記載の送信機 。 ７．前記複数のアンテナ要素が３つのアンテナ要素を含む請求項５に記載の送信 機。 ８．情報と変調された変調搬送波動を受信し、搬送周波数と、前記搬送周波数よ り低い角速度の一定の電界を持つ受信機であって、 複数のアンテナ要素を含み、各アンテナ要素は双極子でその他の全てのアンテ ナ要素の角度位置とは異なる角度位置を持ち、各アンテナ要素は前記要素を衝撃 する変調搬送波動に応じて対応振幅変調信号を生成する複数の要素と、 前記搬送周波数よりも低い回転周波数を持ち、回転周波数を持つ回転信号を生 成する回転周波数源と、 各位相システムが前記アンテナ要素の１つに対応し、前記アンテナ要素に対応 する振幅変調信号を受信し、前記回転信号と前記位相システムに対応してその他 の全ての前記位相システムに対応する時間遅延とは異なる対応する時間遅延信号 を生成し、前記対応振幅変調信号と前記時間遅延信号とに応じて振幅変調信号を 生成する振幅復調器を持ち、前記振幅変調信号が前記時間遅延信号と振幅変調さ れている複数の位相システムと、及び 各位相システムに生成された前記振幅変調信号をその他の全ての前記位相シス テムによって生成された前記振幅変調信号と合算する結合器と、を含むことを特 徴とする受信機。 ９．前記アンテナ要素が互いに等しい角度間隔である中心点に対して放射状に配 置された請求項８に記載の受信機。 10．前記複数のアンテナ要素がＮ個のアンテナ要素を含み、前記複数の対応する 位相システムがＮ層のシステムを含み、及び各前記位相システムに対応する前記 時間遅延が、前記位相システムの他に対応する前記時間遅延から、前記回転波長 をＮで分割した時間に実質的に対応する時間だけ異なる請求項９に記載の受信機 。 11．前記複数のアンテナ要素が３つのアンテナ要素を含む請求項１０に記載の受 信機。 12．情報を交信するコミュニケーションシステムであって、 複数の送信機で、各送信機が軸に沿って伝搬する搬送波動を送信し、前記搬送 波動は搬送周波数と前記軸の周りを前記搬送周波数とゼロの間の回転周波数で回 転する電界ベクトルを持ち、前記送信機の１つによって送信される搬送波動の電 界ベクトルの角速度に対応する前記回転周波数が、前記前記複数の送信機の他の 全ての送信機によって送信される搬送波動の電界ベクトルの角速度に対応する回 転周波数とは異なる複数の送信機と、 前記搬送波動の１つをそれぞれ受信する複数の受信機と、を含むコミュニケー ションシステム。 13．ラジオ交信する方法が、 回転周波数を持つ送信回転信号を生成するステップと、 軸に沿って伝搬する搬送波動を送信アンテナから発射するステップで、前記変 調搬送波動は搬送周波数を持ち情報と変調され、前記変調搬送波動は前記軸の周 りを前記回転周波数に対応する角速度で回転する電界ベクトルを持ち、前記回転 周波数は前記搬送周波数とゼロとの間であるステップと、 前記送信アンテナシステムから離れた受信アンテナシステムを衝撃する前記変 調搬送波動に応じて受信信号を生成するステップと、 受信回転信号を前記送信回転信号の前記回転周波数と同期するステップと、及 び 前記情報を前記受信信号と前記受信回転信号とに応じて再生するステップとを 含むことを特徴とするラジオ交信方法。 14．搬送周波数を持ち、情報と変調された搬送信号を送信する送信機であって、 前記搬送周波数よりも回転周波数と同じ量だけ低い周波数を持つ低差動搬送信 号を生成し、前記低差動搬送信号を前記情報と変調する低変調回路と、 前記搬送周波数よりも回転周波数と同じ量だけ高い周波数を持つ高差動搬送信 号を生成し、前記高差動搬送信号を前記情報と変調する高変調回路と、 前記低変調器に接続して情報変調低差動搬送信号に応じて波動を生成し、前記 円形分極波動が第一方向を持つ低アンテナシステムと、及び 前記高変調器に接続して情報変調低差動搬送信号に応じて波動を生成し、前 記円形分極波動が第二方向を持つ高アンテナシステムと、を含むことを特徴とす る送信機。 15．前記低アンテナシステムは第一螺旋を持つ低螺旋アンテナ要素を持ち、前記 高アンテナシステムは第一螺旋と反対向きの第二螺旋を持つ高螺旋アンテナ要素 を持つ請求項１４に記載の送信機。 16．情報と変調される変調搬送波動を受信し、搬送周波数を持ち。前記搬送周波 数よりも低い角速度の一定電界を持つ受信機であって、 第一方向に円形分極された波動を感知する低アンテナシステムと、 前記第一方向と逆方向の第二方向に円形分極された波動を感知する高アンテナ システムと、 前記低螺旋アンテナ要素と接続し、前記搬送信号よりも回転周波数と等しい量 だけ低い周波数を持つ低側波帯信号を生成し、前記回転周波数は前記搬送波動の 前記一定電界角速度に対応する低差動搬送周波数フィルタと、 前記高螺旋アンテナ要素と接続し、前記搬送信号よりも回転周波数と等しい量 だけ高い周波数を持つ高側波帯信号を生成し、前記回転周波数は前記搬送波動の 前記一定電界角速度に対応する高差動搬送周波数フィルタと、 前記高及び低差動搬送周波数フィルタと接続し、前記高及び低側波帯の合算を 表す合算信号を生成する合算回路と、及び 前記情報を前記合算信号から再生する変調検出回路と、を含むことを特徴とす る受信機。 17．前記低アンテナシステムが第一螺旋を持つ低螺旋アンテナ要素を含み、前記 高アンテナシステムが前記第一螺旋と反対の第二螺旋を持つ高螺旋アンテナ要素 を含む請求項１６に記載の受信機。 18．情報を送信する送信機が、 信号から電磁波変換システムと、 前記変換システムから伝搬軸に沿って伝搬する電磁波を発射し、搬送周波数と 電界ベクトルを持ち、前記情報と変調され、前記伝搬軸から見た観測者の視点か らは、前記電界ベクトルの末端が非線形周期パスを前記搬送周波数とゼロ との間でたどる送信電子部品と、を含むことを特徴とする送信機。 19．前記変換システムがアンテナシステムを含む請求項１８に記載の送信機。 20．前記パスがロゼッタである請求項１９に記載の送信機。 21．前記波動が前記情報と振幅変調されており、前記波動が前記情報を前記搬送 周波数で搬送する請求項２０に記載の送信機。 22．情報を交信する方法であって、 伝搬軸に沿って電磁波を発射するステップで、前記波動が搬送周波数と電界を 持ち、前記情報と変調され、前記伝搬軸から見た観測者の視点からは、前記電界 ベクトルの末端が非線形周期パスを前記搬送周波数とゼロとの間でたどるステッ プを含む方法。 23．前記電界ベクトルの前記末端が、前記搬送周波数とゼロとの間の一定の角速 度で、前記伝搬軸から見た観測者の視点から、ロゼッタパスをたどる請求項２２ に記載の方法。 24．前記波動が前記情報と振幅変調され、前記波動が前記情報を前記搬送周波数 で搬送する請求項２４に記載の方法。 25．伝搬軸に沿って伝搬し、搬送周波数と電界を持ち、情報と変調され、前記電 界ベクトルの末端が前記搬送周波数とゼロとの間の周波数で、前記伝搬軸から見 た観測者の視点からは、非線形周期パスをたどる電磁波。 26．前記電界ベクトルの前記末端が、前記搬送周波数とゼロとの間の一定の角速 度で、前記伝搬軸から見た観測者の視点から、ロゼッタパスをたどる請求項２５ に記載の電磁波。 27．前記波動が前記情報と振幅変調され、前記波動が前記情報を前記搬送周波数 で搬送する請求項２６に記載の電磁波。 28．搬送周波数を持つ搬送信号を用いて情報を送信する方法が、 （ａ）前記搬送信号を複数の値を持つ前記情報を搬送する電磁波として送信し 、前記電磁波は伝搬軸の周りを前記搬送周波数より低くゼロより高い回転周波数 で回転する電界を持つ方法。 29．搬送周波数を持つ搬送信号を用いて情報を送信する方法が、 （ａ）前記搬送信号を複数の値を持つ前記情報を搬送する電磁波として送信し 、前記電磁波は、伝搬軸から見た観測者の視点からはロゼッタ形をたどる末端を 有す電卑を持つ方法。 30．前記ロゼッタ形のパスは回転周波数に対応してある一定の時間に周期的に繰 り返され、前記回転周波数は前記搬送周波数より低く、ゼロより高い請求項２９ に記載の方法。 31．前記ロゼッタ形のパスは回転周波数に対応してある一定の時間に周期的に繰 り返され、前記回転周波数は前記搬送周波数より低く、ゼロより高く、前記回転 周波数が前記搬送周波数の多重化した整数であるとき、前記ロゼッタ形のパスは その前にたどられたパスと一致する請求項２９に記載の方法。 32．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と振幅変調され、前記波動 が搬送周波数で情報を搬送する請求項２９に記載の方法。 33．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と振幅変調され、前記波動 が搬送周波数で情報を搬送し、前記回転周波数が前記搬送周波数よりも少なくと も前記情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の 半分だけ高い請求項２９に記載の方法。 34．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と周波数変調され、前記波 動が搬送周波数で情報を搬送する請求項２９に記載の方法。 35．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と周波数変調され、前記 波動が搬送周波数で情報を搬送し、前記回転周波数が前記搬送周波数よりも少な くとも前記情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域 幅の半分だけ高い請求項２９に記載の方法。 36．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と位相変調され、前記波動 が搬送周波数で情報を搬送する請求項２９に記載の方法。 37．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と位相変調され、前記波動 が搬送周波数で情報を搬送し、前記回転周波数が前記搬送周波数よりも少なくと も前記情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の 半分だけ高い請求項２９に記載の方法。 38．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が周波数変調される請求 項２９に記載の方法。 39．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が周波数変調され、前記 回転周波数が前記搬送周波数よりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低く 、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い請求項２９に記載の方 法。 40．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が位相変調される請求項 ２９に記載の方法。 41．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が位相変調され、前記回 転周波数が前記搬送周波数よりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低く、 ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い請求項２９に記載の方法 。 42．伝搬軸の周りを回転する電界を持つ電磁波を生成する方法であって、 （ａ）搬送周波数を持つ複数の成分信号を生成し、 （ｂ）各成分信号を前記搬送周波数よりも低くゼロより高い回転周波数を持つ 複数の回転信号の中の１つの回転信号と変調し、各回転信号は残りの回転信 号から位相シフトされており、 （ｃ）変調成分信号に基づき前記電磁波を送信し、前記電磁波は前記回転周波 数に対応する回転周波数で前記伝搬軸の周りを回転する電界を有することを特徴 とする方法。 43．搬送周波数を持つ電磁波を用いて情報を交信する方法であって、 （ａ）前記搬送周波数を持ち前記情報を搬送する電磁波を送信し、前記電磁波 は前記伝搬軸の周りを前記搬送周波数より低くゼロより高い回転周波数で回転し 、及び （ｂ）前記電磁波を前記回転電界と同期して受信することを特徴とする方法。 44．搬送周波数を持ち、電界軸の周りを前記搬送周波数より低くゼロより高い回 転周波数で回転する電界を持つ電磁波を用いて情報を受信する方法であって、前 記電磁波は前記情報を搬送し、 （ａ）前記情報を搬送する前記電磁波を受信してそれぞれ搬送周波数を持つ複 数の成分信号を生成し、 （ｂ）回転周波数を持つ複数の回転信号の中の１つの回転信号によって各成分 信号を復調し、各回転信号は残りの回転信号と異なる位相であり、及び （ｃ）前記成分信号から情報を再生することを特徴とする方法。 45．ステップ（ａ）で送信された波動が前記情報と振幅変調され、前記波動が搬 送周波数で前記情報を搬送する請求項４４に記載の方法。 46．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と振幅変調され、前記波動 が搬送周波数で情報を搬送し、前記回転周波数が前記搬送周波数よりも少なくと も前記情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の 半分だけ高い請求項４４に記載の方法。 47．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と周波数変調され、前記波 動が搬送周波数で情報を搬送する請求項４４に記載の方法。 48．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と周波数変調され、前記 波動が搬送周波数で情報を搬送し、前記回転周波数が前記搬送周波数よりも少な くとも前記情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域 幅の半分だけ高い請求項４４に記載の方法。 49．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と位相変調され、前記波動 が搬送周波数で情報を搬送する請求項４４に記載の方法。 50．ステップ（ａ）で送信された前記波動が前記情報と位相変調され、前記波動 が搬送周波数で情報を搬送し、前記回転周波数が前記搬送周波数よりも少なくと も前記情報の帯域幅の半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の 半分だけ高い請求項４４に記載の方法。 51．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が周波数変調される請求 項４４に記載の方法。 52．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が周波数変調され、前記 回転周波数が前記搬送周波数よりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低く 、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い請求項４４に記載の方 法。 53．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が位相変調される請求項 ４４に記載の方法。 54．ステップ（ａ）で送信された前記波動の回転周波数が位相変調され、前記回 転周波数が前記搬送周波数よりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低く、 ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い請求項４４に記載の方法 。 55．搬送周波数を持つ搬送信号を用いて情報を送信する装置であって、 前記搬送信号と、前記搬送周波数より低い回転周波数を持つ回転信号とを受信 する回転変調器で、前記回転信号を成分信号に分割し、各成分信号を位相シフト し、前記搬送信号と前記成分信号とを変調する回転変調器と、 前記回転変調器に接続され、前記変調搬送信号に基づいて電磁波を送信し、前 記電磁波が前記回転周波数で伝搬軸の周りを回転する電界を持つ伝送媒体カプラ ーと、を含むことを特徴とする情報送信装置。 56．前記伝送媒体カプラーが伝搬軸の周りに前記伝搬軸に垂直な面上に角度は位 置された双曲アンテナで、 前記回転変調器が前記双曲アンテナの角度配置に対応した量だけ成分信号を位 相シフトする請求項５５に記載の情報送信装置。 57．前記伝送媒体カプラーが伝搬軸に対して実質的に配置された複数の螺旋アン テナ要素であり、 前記回転変調器が前記螺旋アンテナの螺旋に対応した量だけ成分信号を位相シ フトする請求項５５に記載の情報送信装置。 58．前記伝送媒体カプラーが伝搬軸に配置された複数の導波管角部である請求項 ５５に記載の情報送信装置。 59．搬送周波数を持つ複数の搬送信号を用いて情報を送信する装置であって、 前記搬送信号より低くゼロより高い回転周波数を持つ複数の回転信号の中の１ つの回転信号をそれぞれ受信する複数の回転変調器で、各回転信号は残りの回転 信号から位相シフトしており、各変調器は複数の変調信号の中の１つの変調信号 を受信し、各回転変調器は前記搬送信号を前記回転信号と変調する複数の回転変 調器と、 前記複数の回転変調器に接続された伝送媒体カプラーで、前記変調搬送信号に 基づいて電磁波を送信し、前記電磁波は前記回転周波数で伝搬軸の周りを回転す る電界を持つ伝送媒体カプラーと、を含む情報送信装置。 60．搬送周波数を持ち、情報を搬送する電磁波を用いて前記情報を受信し、前記 電磁波が前記搬送周波数より低く、ゼロより高い回転周波数で伝搬軸の周りを回 転する電界を持つ装置であって、 前記電磁波を複数の成分信号に変換する伝送媒体カプラーと、 前記カプラーに接続され、各回転復調器が前記複数の成分信号の中の１つの 成分信号を受信し、前記成分信号の各第一復調器が成分信号を前記周波数を持つ 複数の回転信号の中の１つの回転信号で復調し、各回転信号は残りの回転信号か ら位相シフトされている複数の回転復調器と、を含むことを特徴とする情報受信 装置。 61．前記伝送媒体カプラーが伝搬軸の周りに前記伝搬軸に垂直な面上に角度的に 配置された複数の双極アンテナであり、 各回転復調器が関連する双極子の角度配置に対応した量だけその回転信号層を 位相シフトする請求項６０に記載の情報受信装置。 62．前記伝送媒体カプラーが伝搬軸に対して実質的に配置された複数の螺旋アン テナ要素であり、 前記回転復調器が関連する螺旋アンテナの螺旋に対応した量だけ回転信号を位 相シフトする請求項６０に記載の情報受信装置。 63．前記伝送媒体カプラーが伝搬軸に配置された複数の導波管角部である請求項 ６０に記載の情報受信装置。 64．搬送周波数を持つ搬送信号を用いて情報を交信する装置であって、 前記搬送信号を前記情報を搬送する電磁波として送信する手段で、前記電磁波 は前記搬送周波数より低くゼロより高い回転周波数で伝搬軸の周りを回転する電 界を持つ手段と、 前記電磁波を前記回転電界と同期して受信する手段と、を含む情報交信装置。 65．搬送周波数を持つ搬送信号と、回転周波数を持つ回転信号とを用いて情報を 送信する変調回路構成であって、 それぞれ回転信号の位相を複数の位相器の残りの位相器に比べてシフトする複 数の位相器と、 それぞれ前記複数の位相器の中の１つの位相器に接続された複数の平衡ミクサ ー変調器で、各平衡ミクサー変調器は前記搬送信号を前記シフトされた回転信号 と変調させて第一周波数成分、第二周波数成分及び第三周波数成分を持つ合成信 号を生成し、前記第一周波数成分は搬送周波数よりも低い第一周波数を 持ち、前記第二周波数成分は搬送周波数よりも高い第二周波数を持ち、前記第三 周波数成分は前記搬送周波数と前記搬送信号の振幅よりも小さい振幅を持つこと を特徴とする変調回路構成。 66．第一周波数成分と、第二周波数成分と、及び第三周波数成分とを持つ受信信 号を用いる情報受信機の変調回路成分であって、前記第一周波数成分は搬送周波 数よりも低い第一周波数を持ち、前記第二周波数成分は前記搬送周波数よりも高 い第二周波数を持ち、前記第三周波数成分は、前記搬送周波数を持ち、 前記変調回路成分が、 複数の位相器で、各位相器は前記複数の位相器の残りの位相器に比較して回転 信号の位相をシフトする複数の位相器と、 複数の電圧可変減衰器で、各減衰器は前記複数の位相器の１つの位相器に接続 され、受信信号をシフトした回転信号と位相復調して搬送周波数で合成信号を生 成する電圧可変減衰器と、を含むことを特徴とする変調回路成分。 67．第一搬送周波数を持つ第一搬送信号と第二搬送周波数を持つ第二搬送信号と を用いて情報を送信する方法であって、 （ａ）前記第一搬送信号に基づいて第一電磁波を送信し、前記第一電磁波は情 報を搬送し第一方向に伝搬する軸の周りを回転する第一電界を持ち、 （ｂ）前記第二変調搬送信号に基づいて第二電磁波を送信し、前記第二電磁波 は前記情報を搬送し、前記第一方向と逆の第二方向に伝搬する軸の周りを回転す る第二電界を持つことを特徴とする情報送信方法。 68．前記第一搬送信号と前記第二搬送信号は前記情報と振幅変調され、ステップ （ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれぞれ重ねられ 合成波を生成し、前記合成波は前記情報を前記第一周波数と前記第二周波数との 平均で搬送する請求項６７に記載の情報送信方法。 69．前記第一搬送信号と前記第二搬送信号は前記情報と振幅変調され、ステップ （ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれぞれ重ねられ 合成波を生成し、前記合成波は前記情報を前記第一周波数と前記第二周波数との 平均で搬送し、前記合成波は前記平均より少なくとも前記情報の帯域幅 の半分だけ低くゼロより少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い回転周波数 で回転する電界を持つ請求項６７に記載の情報送信方法。 70．前記第一搬送信号と前記第二搬送信号が前記情報と周波数変調され、ステッ プ（ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれぞれ重ねら れ合成波を生成し、前記合成波は前記情報を前記第一周波数と前記第二周波数と の平均で搬送する請求項６７に記載の情報送信方法。 71．前記第一搬送信号と前記第二搬送信号は前記情報と周波数変調され、ステッ プ（ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれぞれ重ねら れ合成波を生成し、前記合成波は前記情報を前記第一周波数と前記第二周波数と の平均で搬送し、前記合成波は前記平均より少なくとも前記情報の帯域幅の半分 だけ低くゼロより少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い回転周波数で回転 する電界を持つ請求項６７に記載の情報送信方法。 72．前記第一搬送信号と前記第二搬送信号が前記情報と位相変調され、ステップ （ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれぞれ重ねられ 合成波を生成し、前記合成波は前記情報を前記第一周波数と前記第二周波数との 平均で搬送する請求項６７に記載の情報送信方法。 73．前記第一搬送信号と前記第二搬送信号は前記情報と位相変調され、ステップ （ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれぞれ重ねられ 合成波を生成し、前記合成波は前記情報を前記第一周波数と前記第二周波数との 平均で搬送し、前記合成波は前記平均より少なくとも前記情報の帯域幅の半分だ け低くゼロより少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い回転周波数で回転す る電界を持つ請求項６７に記載の情報送信方法。 74．ステップ（ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれ ぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する電界を持ち、 重畳波動の回転周波数は前記情報と周波数変調され、前記回転周波数は前記情報 を前記第一周波数と前記第二周波数との平均よりも低い請求項６７に記載の情報 送信方法。 75．ステップ（ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれ ぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する電界を持ち、 重畳波動の回転周波数は前記情報と周波数変調され、前記回転周波数は前記情報 を前記第一周波数と前記第二周波数との平均よりも少なくとも前記情報の帯域幅 の半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い請求項 ６７に記載の情報送信方法。 76．ステップ（ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれ ぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する電界を持ち、 重畳波動の回転周波数は前記情報と位相変調され、前記回転周波数は前記情報を 前記第一周波数と前記第二周波数との平均よりも低い請求項６７に記載の情報送 信方法。 77．ステップ（ａ）及び（ｂ）で送信された前記第一波動と前記第二波動はそれ ぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する電界を持ち、 重畳波動の回転周波数は前記情報と位相変調され、前記回転周波数は前記情報を 前記第一周波数と前記第二周波数との平均よりも少なくとも前記情報の帯域幅の 半分だけ低く、ゼロよりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い請求項６ ７に記載の情報送信方法。 78．第一搬送周波数を持つ第一搬送信号と第二搬送周波数を持つ第二搬送信号と を用いて情報を交信する方法であって、 （ａ）前記第一搬送信号に基づいて第一電磁波を送信し、前記電磁波は第一方 向に伝搬軸の周りを第一搬送周波数で回転する第一電界を持ち、 （ｂ）前記第二搬送信号に基づいて第二変調電磁波を送信し、前記電磁波は前 記第一方向と逆の第二方向に伝搬軸の周りを第一搬送周波数で回転する第一電界 を持ち、及び （ｃ）重畳電磁波を前記伝搬軸に対して第一回転周波数と第二回転周波数との 差に等しい第三回転周波数で回転する重畳電界と同期させて受信し、前記重畳電 磁波は前記第一電磁波と前記第二電磁波との重畳で、前記重畳波動は前記第一搬 送周波数と前記第二搬送周波数との平均に等しい第三搬送周波数を持つ ことを特徴とする情報交信方法。 79．情報を受信する方法であって、 （ａ）情報を搬送する第一電磁波を受信して第一受信信号を生成し、前記第一 電磁波は第一搬送周波数と伝搬軸の周りを第一回転数端数で第一方向に回転する 第一電界とを持ち、 （ｂ）情報を搬送する第二電磁波を受信して第二受信信号を生成し、前記第二 電磁波は第二搬送周波数と、伝搬軸の周りを第二回転数端数で前記第一方向とは 逆の第二方向に回転する第二電界とを持ち、 （ｃ）前記第一受信信号と前記第二受信信号を合算して合算信号を生成し、 （ｄ）前記合算信号から前記情報を再生することを特徴とする情報受信方法。 80．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は前記 情報と振幅変調され、それぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は前記情報 を前記第一周波数と前記第二周波数との平均で搬送する請求項７９に記載の情報 受信方法。 81．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は前記 情報と振幅変調され、それぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は前記情報 を前記第一周波数と前記第二周波数との平均で搬送し、前記合成波は前記平均よ り少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低くゼロより少なくとも前記情報の帯 域幅の半分だけ高い回転周波数で回転する電界を持つ請求項７９に記載の情報受 信方法。 82．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は前記 情報と周波数変調され、それぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は前記情 報を前記第一周波数と前記第二周波数との平均で搬送する請求項７９に記載の情 報受信方法。 83．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は前記 情報と周波数変調され、それぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は前記情 報を前記第一周波数と前記第二周波数との平均で搬送し、前記合成波は前 記平均より少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低くゼロより少なくとも前記 情報の帯域幅の半分だけ高い回転周波数で回転する電界を持つ請求項７９に記載 の情報受信方法。 84．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は前記 情報と位相変調され、それぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は前記情報 を前記第一周波数と前記第二周波数との平均で搬送する請求項７９に記載の情報 受信方法。 85．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は前記 情報と位相変調され、それぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は前記情報 を前記第一周波数と前記第二周波数との平均で搬送し、前記合成波は前記平均よ り少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低くゼロより少なくとも前記情報の帯 域幅の半分だけ高い回転周波数で回転する電界を持つ請求項７９に記載の情報受 信方法。 86．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は、そ れぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する重畳電界を 持ち、前記重畳波動の回転周波数は情報と周波数変調され、前記情報を前記第一 周波数と前記第二周波数との平均よりも低くなる請求項７９に記載の情報受信方 法。 87．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は、そ れぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する重畳電界を 持ち、前記重畳波動の回転周波数は情報と周波数変調され、前記情報を前記第一 周波数と前記第二周波数との平均よりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ 低くゼロより少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い回転周波数で回転する 電界を持つ請求項７９に記載の情報受信方法。 88．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は、そ れぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する重畳電界を 持ち、前記重畳波動の回転周波数は情報と位相変調され、前記情報を前記 第一周波数と前記第二周波数との平均よりも低くなる請求項７９に記載の情報受 信方法。 89．ステップ（ａ）及び（ｂ）で受信された前記第一波動と前記第二波動は、そ れぞれ重ねられ合成波を生成し、前記合成波は回転周波数で回転する重畳電界を 持ち、前記重畳波動の回転周波数は情報と位相変調され、前記情報を前記第一周 波数と前記第二周波数との平均よりも少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ低 くゼロより少なくとも前記情報の帯域幅の半分だけ高い回転周波数で回転する電 界を持つ請求項７９に記載の情報受信方法。 90．情報を送信する装置であって、 第一搬送周波数を持つ第一信号を発生する第一源と、 前記第一源に接続した第一伝達システムカプラーで、前記カプラーが前記第一 信号に基づいて第一電磁波を送信し、前記第一電磁波は前記情報を搬送し第一搬 送周波数を持ち、前記第一電磁波は第一方向に伝搬軸の周りを回転する第一電界 を持つ第一伝達システムカプラーと、 第二搬送周波数を持つ第二信号を発生する第二源と、 前記第二源に接続した第二伝達システムカプラーで、前記カプラーが前記第二 信号に基づいて第二電磁波を送信し、前記第二電磁波は前記情報を搬送し第二搬 送周波数を持ち、前記第二電磁波は前記第一方向と逆の第二方向に伝搬軸の周り を回転する第二電界を持つ第二伝達システムカプラーと、を含むことを特徴とす る情報送信装置。 91．前記第一伝達媒体カプラーが前記伝搬軸の周りに実質的に前記伝搬軸に垂直 な面上に角度的に配置された第一の複数の双極アンテナで、 前記第二伝達媒体カプラーが前記伝搬軸の周りに実質的に前記伝搬軸に垂直な 面上に角度的に配置された第二の複数の双極アンテナである請求項９０に記載の 情報送信装置。 92．前記第一伝達媒体カプラーが前記伝搬軸に対して実質的に配置された第一の 複数の螺旋アンテナで、 前記第二伝達媒体カプラーが前記伝搬軸対して実質的に配置された第二の複 数の螺旋アンテナである請求項９０に記載の情報送信装置。 93．前記第一伝達媒体カプラーが前記伝搬軸に対して配置された第一の複数の導 波管角部で、 前記第二伝達媒体カプラーが前記伝搬軸に対して配置された第二の複数の導波 管角部である請求項９０に記載の情報送信装置。 94．搬送周波数と伝搬軸の周りを回転周波数で回転する電界ベクトルを持つ重畳 電磁波に含まれる情報を受信する装置であって、前記重畳波動は第一電磁波と第 二電磁波の重畳であり、 前記第一電磁波を第一受信信号に変換する第一伝達媒体デカプラーと、 前記第二電磁波を第二受信信号に変換する第二伝達媒体デカプラーと、 前記第一カプラーと前記第二カプラーとに接続された合算回路で、前記第一受 信信号と前記第二受信信号とを合算して合算信号を生成する合算回路と、 前記合算回路に接続され、前記合算信号から前記情報を再生させる復調器と、 を含むことを特徴とする情報受信装置。 95．前記第一伝達媒体カプラーが前記伝搬軸の周りに実質的に前記伝搬軸に垂直 な面上に角度的に配置された第一の複数の双極アンテナで、 前記第二伝達媒体カプラーが前記伝搬軸の周りに実質的に前記伝搬軸に垂直な 面上に角度的に配置された第二の複数の双極アンテナである請求項９４に記載の 情報受信装置。 96．前記第一伝達媒体カプラーが前記伝搬軸に対して実質的に配置された第一の 複数の螺旋アンテナで、 前記第二伝達媒体カプラーが前記伝搬軸対して実質的に配置された第二の複数 の螺旋アンテナである請求項９４に記載の情報受信装置。 97．前記第一伝達媒体カプラーが前記伝搬軸に対して配置された第一の複数の導 波管角部で、 前記第二伝達媒体カプラーが前記伝搬軸に対して配置された第二の複数の導波 管角部である請求項９４に記載の情報受信装置。 98．情報を交信する装置であって、 第一周波数を持つ第一生成信号を生成する第一源と、 前記第一源に接続され、前記第一生成信号に基づいて前記第一電磁波を送信し 、前記第一電磁波が前記情報を搬送し、前記第一周波数を持ち、前記第一電磁波 は伝搬軸の周りを第一方向に回転する第一電界を持つ第一伝達媒体デカプラーと 、 第二周波数を持つ第二生成信号を生成する第二源と、 前記第二源に接続され、前記第二生成信号に基づいて前記第二電磁波を送信し 、前記第二電磁波が前記情報を搬送し、前記第二周波数を持ち、前記第二電磁波 は伝搬軸の周りを前記第一方向と逆の第二方向に回転する第二電界を持つ第二伝 達媒体デカプラーと、 前記第一電磁波を第一受信信号に変換する第三伝達媒体デカプラーと、 前記第二電磁波を第二受信信号に変換する第四伝達媒体デカプラーと、 前記第三カプラーと前記第四カプラーとに接続され、前記第一受信信号と前記 第二受信信号とを合算して合算信号を生成する合算回路と、 前記合算回路に接続され、前記合算信号から前記情報を再生する復調器と、を 含むことを特徴とする情報交信装置。 99．第一搬送周波数を持つ第一搬送信号と第二搬送周波数を持つ第二搬送信号と を用いて情報を交信する装置であって、 前記第一搬送信号に基づいて第一電磁波を送信する手段で、前記第一電磁波が 第一回転周波数で伝搬軸の周りを第一方向に回転する第一電界を持ち、前記第一 電磁波は前記情報を搬送する手段と、 前記第二搬送信号に基づいて第二電磁波を送信する手段で、前記第二電磁波が 第二回転周波数で伝搬軸の周りを前記第一方向と逆の第二方向に回転する第二電 界を持ち、前記第二電磁波は前記情報を搬送する手段と、 重畳電磁波を前記第一回転周波数と前記第二回転周波数との差に等しい第三回 転周波数で伝搬軸の周りを回転する重畳電界と同期して受信する手段で、前記重 畳電磁波が前記第一電磁波と前記第二電磁波の重畳であり、前記重畳波動は前記 第一周波数と前記第二周波数の平均に等しい搬送周波数を持つ手段と、を含むこ とを特徴とする情報交信装置。 100．第一搬送周波数を持つ第一搬送信号と第二搬送周波数を持つ第二搬送信号 とを用いる情報送信機の変調回路構成であって、 前記第一搬送信号と情報信号を受信し、第一搬送信号を前記情報と変調させる 第一変調器と、 前記第二搬送信号と情報信号を受信し、第二搬送信号を前記情報と変調させる 第二変調器と、を含むことを特徴とする変調回路構成。 101．第一搬送周波数成分を持つ第一受信信号と第二搬送周波数成分を持つ第二 受信信号とを用いる情報受信機の変調回路構成であって、前記第一周波数成分は 回転周波数より低い第一周波数を持ち、 前記第一周波数成分を前記受信信号からフィルターする第一フィルタと、 前記第二周波数成分を前記受信信号からフィルターする第一フィルタと、 前記第一フィルタと前記第二フィルタに接続された合算器で、前記第一周波数 成分と前記第二周波数成分とを合算して搬送信号を生成する合算器と、を含むこ とを特徴とする変調回路構成。