JP2004514314A

JP2004514314A - 無線通信用の方向に機敏なアンテナシステム

Info

Publication number: JP2004514314A
Application number: JP2002541756A
Authority: JP
Inventors: オレグ・ウー・アブラモフ; アレキサンダー・ゲー・カシュカロフ; アレキサンダー・エン・キルディン
Original assignee: AM Group Corp
Current assignee: AM Group Corp
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2004-05-13
Also published as: WO2002039543A9; WO2002039543A8; EP1342291B1; CA2428247A1; JP2010141936A; JP2007116749A; BR0115659A; EP1342291A1; JP2007116748A; DE60135375D1; CN1299390C; IL155808A0; AU3289602A; ATE405005T1; CN1486522A; MXPA03004158A; WO2002039543A1; AU2002232896B2

Abstract

方向に機敏なアンテナシステムは、無線通信装置が、無線ネットワーク内に、相互無線データリンクを確立し、さらに保持可能となるよう実装されている。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、アンテナシステム、特に、無線ネットワークにおける通信用アンテナシステムに関連している。
【０００２】
（背景技術）
全指向性アンテナは、例えば、デジタル移動電話ネットワークなど、従来の無線ネットワーク内の様々なタイプの移動通信装置に実装されてきている。音声通信に加えて、例えば、無線ネットワーク内のデスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバ、周辺機器、およびパワーマネージメントハブを含む、様々なタイプの装置間の高速データ通信を実現する試みがなされている。音声通信と比べ、データ通信では、通常、大きな帯域幅、非常に低いビット誤り率、および物理的に位置の異なる複数の装置との通信能力が必要である。
【０００３】
非常に低いビット誤り率で、確実にデータを高速伝達するため、従来の無線ネットワークで様々な装置により送受信されるデータを運ぶ場合には、無線周波数（ＲＦ）における比較的高い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が要求される。移動電話などの、従来のモバイル無線装置では、典型的な全方向性アンテナにより、空間内のあらゆる方向にわたってＲＦパワーを散布するため、こうした装置との通信は、比較的近距離のものに限られることもある。加えて、典型的なモバイル無線ネットワークでは、少なくとも若干の通信装置の位置は互いに対して固定されておらず、その結果、ネットワーク内での異なる装置によるデータの送受信は、さらに複雑なものとなっている。
【０００４】
高速データリンクは、移動通信装置によるハイパワーＲＦ送信の必要性を取り除くのみならず、高度のデータ保全を伴うモバイル無線ネットワーク内に構築されることが望ましい。さらには、装置の互いに対する空間的位置が固定されていない場合にも、高速データリンクは、無線ネットワーク内の異なる移動通信装置間で維持されていることが望ましい。
【０００５】
（発明の開示）
本発明は、無線ネットワークにおける通信用の、方向に機敏なアンテナシステムを提供するものであり、概して以下を含む：
アンテナ利得がある方向に電磁信号を送信可能なアンテナ；および、
アンテナに接続し、電磁信号を、ネットワーク内で送信された予想信号の検出に応答して、高利得位置に一致した選択方向に向ける、方向選択信号を発生可能なコントローラ。
【０００６】
好都合にも、本発明に従う実施例での方向に機敏なアンテナシステムは、集中パワー密度を伴って、送信が意図される装置へ、ディジタルデータを担持した電磁信号を送信可能であり、それにより、無線周波数（ＲＦ）のハイパワー送信レベルの必要性を排除する一方で、比較的長い距離にわたり高度のデータ保全を伴った、高レートのデータ送信を可能にする。さらには、本発明に従う実施例での、方向に機敏なアンテナシステムは、装置の空間的な位置が互いに対して固定されない場合でも、モバイル無線ネットワーク内の異なる装置への即時の通信を維持する。
【０００７】
本発明は、特定の実施例で説明されており、図面が参照されている。
【０００８】
（発明を実施するための最良の形態）
図１は、モバイル無線通信ネットワークで用いる、方向に機敏なアンテナシステムの一実施例の部分的破断透視図を示す。この実施例では、アンテナシステムは、誘電性カバー１１内に包囲された、機械的に方向付けられるアンテナ１２を含んでいる。モータドライバー１３は、アンテナ１２を所望の方向に回転可能なモータ１４に接続されている。一実施例では、モータ１４は、水平面におけるアンテナビームをスキャンするよう、アンテナ１２を方位角３６０°の範囲で回転させることが出来る。さらなる実施例では、モータドライバー１３は、方位角および仰角の双方でスキャンさせるよう、アンテナ１２を駆動可能である。
【０００９】
一実施例では、アンテナ１２は、正のアンテナ利得がある方向で電磁信号を送受信可能な、複数のマイクロストリップアンテナ素子を備えた、平面マイクロストリップアンテナである。所望の方向で正のアンテナ利得がある、他のタイプの指向性アンテナも、本発明の範囲内の方向に機敏なアンテナシステム内に実装してもよい。例えば、指向性電磁ビームパターンを生成可能な放物面反射鏡アンテナ、カセグレンアンテナ、導波路スロットアレイアンテナ、およびフェイズドアレイアンテナは、方向に機敏なアンテナシステムに実装可能である。従来の様々なタイプのアンテナは、当業者によく知られた従来の方法で、所望のビームパターンを生成するよう設計可能である。
【００１０】
図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ切断線２ａ−２ａおよび切断線２ｂ−２ｂに沿って得られた、図１の機械的に方向付けられるアンテナを備えた、方向に機敏なアンテナシステムの側面断面図を示している。
【００１１】
図３は、方向に機敏なアンテナシステムにおけるアンテナにより、電磁送受信の方向を選択するためのコントローラの実施例のブロック図を示す。コントローラ２０は、無線通信ネットワーク内で送信された予想信号の検出に応答して、高利得位置に一致する選択方向に、アンテナ１２から送信された電磁信号を向ける、方向選択信号を生成することが出来る。一実施例では、コントローラ２０は、機械的に方向付けられる方向に機敏なアンテナシステム内のモータ１４に、ドライブ信号出力２２を接続する。さらに、コントローラ２０は、無線周波数（ＲＦ）入力２４およびＲＦ出力２６を、アンテナ１２に接続する。
【００１２】
一実施例では、コントローラ２０は、トランシーバー４０およびアンテナ制御ユニット３０を含んでいる。無線通信ネットワーク内の、他の無線機器から送信された予想信号を検出することに応答し、ＲＦ入力２４およびＲＦ出力２６を通してアンテナ１２と接続したトランシーバー４０は、アンテナ利得信号を生成可能である。トランシーバー４０により生成されるアンテナ利得信号は、アンテナ制御ユニット３０に送信され、アンテナ制御ユニット３０は、アンテナ利得信号に応答して、アンテナ１２を所望の方向に向ける方向選択信号を生成する。
【００１３】
一実施例では、トランシーバー４０は、受信したＲＦ信号をベースバンド信号に変換する、ＲＦ入力２４に接続された復調装置４１を備えている。一実施例では、復調装置４１は、当業者によく知られた方法で、受信したＲＦ信号を多段ベースバンド信号に変換する。例えば、ＲＦ信号は、先ず中間周波（ＩＦ）信号に変換され、続いて、ベースバンド信号に復調されることが可能である。受信したＲＦ信号での、雑音スペクトルの影響を減少させるよう、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４８が、一実施例におけるアンテナ１２と復調装置４１との間に接続される。
【００１４】
一実施例では、トランシーバー４０は、さらに、アンテナ制御ユニット３０に送信されるアンテナ利得信号を生成するよう、復調装置４１へ接続されたベースバンドプロセッサ４２を含んでいる。一実施例では、ベースバンドプロセッサ４２は、無線ネットワーク内の他の無線装置と通信するよう、所望の方向へアンテナビームを向ける、アンテナ利得信号を生成することに加え、方向に機敏なアンテナシステムによって送受信されるデータを処理することが出来る。この実施例では、方向に機敏なアンテナシステムにより送受信されるデータは、ベースバンドプロセッサ４２とコンピュータ４６の間で移され、コンピュータ４６は、例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェースなどのインタフェースを経由して、さらにデータを、周辺機器に移すことが出来る。
【００１５】
一実施例では、トランシーバー４０は、さらに、方向に機敏なアンテナシステムにより、無線ネットワーク内の他の無線装置へ送信されるデータを運ぶベースバンド信号を生成するベースバンドプロセッサ４２に接続された、変調器４４を含んでいる。変調器４４は、ＲＦ信号を生成するために、ベースバンドプロセッサ４２により生成されたベースバンド信号を変調する。一実施例では、変調器４４により生成されたＲＦ信号は、変調器４４とアンテナ１２との間に接続された電力増幅器４３によって増幅される。ＲＦ信号のベースバンド信号への復調、およびベースバンド信号のＲＦ信号への変調は、当業者によく知られた従来の方法で実現可能である。
【００１６】
図４は、機械的に方向付けられるアンテナを備えた、方向に機敏なアンテナシステムに適用可能な、アンテナ制御ユニットの一実施例のブロック図を示す。この実施例では、アンテナ制御ユニット３０は、信号経路３６経由で、ベースバンドプロセッサ４２からアンテナ利得信号を受信するよう接続された、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３２を備えている。一実施例では、ディジタル信号プロセッサ３２はまた、フラッシュおよびランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）３３に接続される。一実施例では、メモリ３３は、アンテナに対して方向選択信号を生成させる、アルゴリズムを埋め込むアプリケーションソフトウェアを格納している。一実施例では、ディジタル信号プロセッサ３２は、所望の方向でのアンテナの現在利得、アンテナの現在角度、および駆動モータのパラメータに基づき、方向選択信号を生成する。
【００１７】
方向に機敏なアンテナが、ステップ・モータによって機械的に方向付けられる一実施例では、アンテナ制御ユニット３０は、さらに、アンテナ１２を回転させるための、ディジタル信号プロセッサ３２とモータ１４との間に接続された、ステップモータドライバー３８を備えている。モータ１４は、ステップモータドライバー３８によって受信された方向選択信号に応答し、アンテナ１２を選択された方向に回転可能である。さらなる実施例では、ＤＣ／ＤＣレギュレータ３１が、ディジタル信号プロセッサ３２とモータ１４に接続される。一実施例では、アンテナの現在角度位置をプロセッサ３２に示すために、フィードバック経路３７が、アンテナ１２とディジタル信号プロセッサ３２との間に設けられ、それによって、プロセッサ３２は、より良好な精度でアンテナの動きを追跡可能となる。
【００１８】
図５は、方向に機敏なアンテナを用いる、複数のモバイル無線装置を含む、モバイル無線ネットワークを示している。図５では、３台のラップトップコンピュータ５１、５２、５３は、それぞれ、方向に機敏なアンテナ６５、６６、６７を備えている。無線データリンクを開始しようとする無線通信装置のうちの１つは、マスター装置と呼ばれ、一方、データリンク確立要求に応じる他の無線通信装置は、スレーブ装置と呼ばれる。例えば、モバイル無線通信装置５１は、無線通信装置５２もしくは無線通信装置５３のいずれかと無線データリンクを確立しようとする、マスター装置であってもよい。
【００１９】
マスター装置５１の方向に機敏なアンテナ６５は、最初に、矢印５５、５６、５７によって示されるように、無線データリンクの確立が意図されるスレーブ装置のための高利得位置に一致する方向に達するまで、一連の角度位置にわたってスキャンを実行する。方向に機敏なアンテナ６５がスキャンを行っている間、マスター装置５１がスレーブ装置の１つによるポーリング要求への応答を受信するまで、ポーリング要求が繰り返し送信される。スレーブ装置５２が、例えば、マスター装置５１との無線データリンク確立を意図するものでない場合は、スレーブ装置５２の方向に機敏なアンテナ６６は、ポーリング要求への応答を送信しない。
【００２０】
それに反して、スレーブ装置５３がマスター装置５１との無線データリンク確立を意図する場合は、スレーブ装置５３の方向に機敏なアンテナ６７は、マスター装置５１の方向に機敏なアンテナ６５の方向に向けられ、マスター装置５１とスレーブ装置５３との無線データリンクの確立を意味するハンドシェイクを実現するよう、スレーブ装置５３からマスター装置５１へと、応答が送信される。
【００２１】
ポーリング要求への応答が、マスター装置５１によって検出されると、マスター装置５１の方向に機敏なアンテナ６５は、アンテナ６５によって生成される電磁放射のメインローブ５８により示される、アンテナビームパターンを伴って、スレーブ装置５３の方向に向けられる。同様の方法で、スレーブ装置５３の方向に機敏なアンテナ６７は、アンテナ６７によって生成される電磁放射のメインローブ５９により示される、アンテナビームパターンを伴って、マスター装置５１の方向に向けられる。
【００２２】
図６は、電子ビーム・スキャンを伴う、方向に機敏なアンテナの一実施例の、部分破断透視図を示している。この実施例では、アンテナは、あらゆる方向のアンテナビームをスキャンするために機械的に回転される必要はない。図６に示される実施例では、電子的に方向付けられるアンテナは、すべての方位角をカバーするために、４つのアンテナ表層もしくは平面を備え、各アンテナ表層はアンテナ制御ユニット３０で生成された方向選択信号に応答して、電磁信号を電子的に選択方向に向けることが出来る、複数のアンテナ素子を有している。一実施例では、各表層のアンテナ素子は、マイクロストリップラジエータのアレイを含んでいる。一実施例では、アンテナ制御ユニット３０の回路は、マイクロストリップラジエータのアレイが配列されるアンテナ表層の１つと統合されている。例えば、図６では、４つのアンテナ平面が、互いに９０°を成すよう配置され、各アンテナ平面は、アレイ６１、６２など、アンテナ素子の２つのアレイを有している。
【００２３】
図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ切断線７ａ−７ａおよび切断線７ｂ−７ｂに沿って得られた、図６の電子的に方向付けられる方向に機敏なアンテナシステムの側面断面図である。電力配送線６３、６４は、アンテナアレイ６１、６２など、電磁信号を送信するアンテナアレイに電力を供給するために設けられる。
【００２４】
図８は、電子ビーム方向付けを伴う、方向に機敏なアンテナシステムの、他の実施例を示している。３つのアンテナ表層８１、８２、８３は、すべての方位角をカバーするよう実装される。図８に示される実施例では、各アンテナ表層は、図６、図７Ａ、図７Ｂに示され、および上で説明された構成と同様の、マイクロストリップラジエータ要素の２つのアレイを有している。電子ビーム方向付けを伴う方向に機敏なアンテナが実装された実施例では、少なくともいくつかのアンテナ素子は、他のアンテナ素子がスイッチを切られている間、モバイル無線装置に、送信された電磁信号のＲＦパワーレベルを調整可能とするよう、作動もしくはスイッチオンすることが可能である。
【００２５】
図９は、方向に機敏なアンテナシステムを用いたマスター通信装置による、無線通信ネットワーク内での信号追跡方法の一実施例のフローチャートを示している。本方法は、概して、複数の方向にアンテナビームをスキャンするステップ、アンテナビームスキャンステップの間、少なくとも１つのポーリング要求を送信するステップ、ポーリング要求に対する無線ネットワーク内の発生源からの応答を検出するステップ、および、アンテナビームをその発生源へ向けるステップを含んでいる。ポーリング要求への応答を送信する発生源は、マスター装置と無線データリンクを確立しようとするスレーブ装置である。機械的に方向付けられる方向に機敏なアンテナを実装した実施例では、マスター装置およびスレーブ装置のアンテナは、無線データリンク確立の時間を短縮するよう最適化された、異なる速度および異なる角度増分値で回転してもよい。
【００２６】
例えば、マスター装置のアンテナが、３６０°の方位にわたってスキャンする場合は、ポーリング要求は、マスター装置と無線データリンクを確立しようとするスレーブ装置を探すよう、断続的に送信される。マスター装置の方向に機敏なアンテナがスキャンしている間、マスター装置のトランシーバーは、ネットワーク内のスレーブ装置による応答を待ち受ける。マスター装置は、スレーブ装置から送信された応答を担持するＲＦ信号のビームパターンを検出し、スレーブ装置から送信されたＲＦ信号に基づくアンテナ利得信号を生成することにより、スレーブ装置へ向かうマスター装置のアンテナビームの所望の方向を決定する。
【００２７】
一実施例では、マスター装置によって受信されたＲＦ信号は、ＩＦ信号に復調され、それは、その後ベースバンド信号に変換される。ベースバンド信号は、ベースバンドプロセッサによって処理されてアンテナ利得信号を生成し、さらにそれは、順番にアンテナ制御ユニットによって処理されてモータドライブ信号を生成する。機械的に方向付けられるアンテナを実装した一実施例では、アンテナは、モータドライブ信号に応答して、モータによって所望の方向に回転させられる。一旦マスター装置のアンテナビームがスレーブ装置に向けられると、アンテナの回転は停止する。一実施例では、マスター装置がスレーブ装置とデータ交換を開始すると同時に、アンテナの位置はマスター装置のアンテナ制御ユニットによって記憶される。
【００２８】
一実施例では、無線データリンクがマスター装置とスレーブ装置間に確立されるとすぐに、受信するＲＦ信号の利得を最大にするよう、マスター装置の方向に機敏なアンテナシステムにより微調整が実行される。アンテナ位置の微調整は、僅かにアンテナビームの方向を変え、受信ＲＦ信号の強度を測定することにより達成される。
【００２９】
マスター装置もしくはスレーブ装置が相対的に動いている場合、マスター装置のアンテナビームの所望の方向は、時間の経過と共に変化することがある。マスター装置の方向に機敏なアンテナシステムのアンテナ制御ユニットが、受信ＲＦ信号の強度が弱くなってきていると判断した場合は、受信ＲＦ信号の強度を増加させようとして、僅かにアンテナを異なる位置へ動かす。無線データリンクが消失した場合は、無線データリンクを回復させるために、スレーブ装置からのＲＦ信号を検出するまで、あらゆる方向にアンテナビームがスキャンされる。モバイル無線通信では、アンテナビームは、角度位置が相対的に絶えず変化する可能性のあるマスターおよびスレーブ装置間の無線データリンクを維持するために、連続的に、もしくは僅かなステップで、異なる方向をスキャン可能である。
【００３０】
無線ネットワーク内での信号の追跡方法は、ネットワーク内の少なくともいくつかの無線通信装置が、無線データリンク用の機械的方向付けによるアンテナの代わりに、電子的方向付けによる方向に機敏なアンテナを用いている実施例にも適用可能である。アンテナビームの方向は、アンテナ回転モータドライブ信号を生成する代わりに、ＲＦパワーを選択的に適用することにより、最も適切な方向を向いたアンテナ素子に切り換えられる。
【００３１】
一実施例では、アンテナビームの方向は、当業者に知られた位相調整アレイ放射の原理を用いて、平面アレイ内の異なるアンテナ素子から送信されるＲＦ信号の位相をシフトさせることによって変更される。スレーブ装置からの信号が、マスター装置によって検出される以前に、あらゆる方向へポーリング要求を放射するよう、マスター装置のアンテナの全表層のアンテナアレイに、ＲＦパワーが適用される。一旦スレーブ装置からの応答が検出されると、マスター装置のアンテナ表層のうちの１つが、ＲＦ信号を選択方向に所望のパワーレベルで送信するために選ばれる。さらなる実施例では、送信されるＲＦ信号のパワーレベルは、他のアンテナ素子のスイッチを切り、アレイ内の若干のアンテナ素子のみを作動させることによって調整される。
【００３２】
図１０は、スレーブ装置による、無線ネットワーク内の信号追跡方法の一実施例のフローチャートを示している。本方法は、概して、複数の方向でスレーブ装置のアンテナビームをスキャンするステップ、マスター装置からのポーリング要求を検出するステップ、マスター装置に対するアンテナビームの所望の方向を決定するステップ、マスター装置へアンテナビームを方向付けるステップ、マスター装置へ応答を送信するステップを含んでいる。一実施例では、スレーブ装置のアンテナビームの所望の方向は、マスター装置からのポーリング要求を担持するＲＦ信号のビームパターンを検出すること、および、ポーリング要求を担持するＲＦ信号に基づいてアンテナ利得信号を生成することにより決定される。一実施例では、スレーブ通信装置のためのアンテナビームのスキャンならびに微調整は、無線データリンクを確立し、維持するために、無線ネットワーク内のマスター装置のそれと同様の方法で実行される。
【００３３】
一般的な方法でスキャンされる電子ビームを伴う方向に機敏なアンテナは、例えば、およそ５０ナノセカンドのオーダーの、非常に速い切替時間を有している。これらのアンテナは、無線装置では、例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）内で、アクセスポイントとして役立つよう実装可能である。例えば、およそ１２０回転／分の回転速度を有する機械的に方向付けられるアンテナは、比較的小規模なモバイル装置に実装可能である。無線ネットワーク内のマスター装置およびスレーブ通信装置間のハンドシェイクを確立させるための、ポーリング要求および応答の送受信は、例えば、ＩＥＥＥ　８０２．１１に従う産業標準プロトコルを用いて実行可能である。また、他のタイプのプロトコルは、本発明の範囲内で方向に機敏なアンテナシステムを用いて、異なる無線装置間の無線データリンクを確立するために、使用されてもよい。
【００３４】
本発明は、特定の実施例に関して説明されてきたが、請求項で詳述されるように、本発明の範囲内における多くの変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う実施例での、機械的ビーム方向付けを伴う方向に機敏なアンテナシステムの部分的破断透視図である。
【図２Ａ】図１の方向に機敏なアンテナシステムの、断面線２ａ−２ａに沿って得られた側面断面図である。
【図２Ｂ】図１の方向に機敏なアンテナシステムの、断面線２ｂ−２ｂに沿って得られた他の側面断面図である。
【図３】方向に機敏なアンテナシステムのための、デジタル信号処理を伴うコントローラの実施例を示す概略ブロック図である。
【図４】機械的ビーム方向付けを伴う方向に機敏なアンテナシステムでの、アンテナ制御ユニットの実施例を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明に従う実施例において、方向に機敏なアンテナシステムを装備した複数のラップトップコンピュータを有する、モバイル無線ネットワークの概略図である。
【図６】本発明に従う実施例における、電子ビーム方向付けを伴う方向に機敏なアンテナシステムの、部分的破断透視図を示す。
【図７Ａ】図６の方向に機敏なアンテナシステムの、断面線７ａ−７ａに沿って得られた側面断面図である。
【図７Ｂ】図６の方向に機敏なアンテナシステムの、断面線７ｂ−７ｂに沿って得られた他の側面断面図である。
【図８】本発明に従う他の実施例での、電子ビーム方向付けを伴う方向に機敏なアンテナシステムの部分的破断透視図である。
【図９】本発明に従う実施例における、無線ネットワーク内での信号の追跡方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に従う他の実施例における、無線ネットワーク内での信号追跡方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２　アンテナ、１４　モータ、３０　アンテナ制御ユニット、３１　レギュレータ、３２　ＤＳＰ、３３　フラッシュＲＡＭ、３８　ステップモータドライバー、４１　復調器、４２　ベースバンドプロセッサ、４４　変調器、４６　コンピュータ。

Claims

無線ネットワークにおける通信用の、方向に機敏なアンテナシステムであって、
アンテナ利得のある方向に電磁信号を送信可能なアンテナと、
アンテナに接続し、ネットワーク内で送信された予想信号の検出に応答して、電磁信号を、高利得位置に一致する選択方向に向ける方向選択信号を生成可能なコントローラとを含むシステム。
コントローラが、
アンテナに接続し、予想信号の検出に応答して、アンテナ利得信号を生成可能なトランシーバーと、
アンテナ利得信号に応答して、方向選択信号を生成可能なアンテナ制御ユニットとを含む、請求項１に記載のシステム。
トランシーバーが、
予想信号をベースバンド信号に変換するために接続された復調装置と、
アンテナに無線周波数信号を送信するよう接続された変調器とを含む、請求項２に記載のシステム。
トランシーバーが、さらに、
アンテナと復調装置との間に接続された低雑音増幅器と、
変調器とアンテナとの間に接続された電力増幅器とを含む、請求項３に記載のシステム。
アンテナ利得信号を発生させるために、トランシーバーが、復調装置に接続されたベースバンドプロセッサをさらに含む、請求項３に記載のシステム。
アンテナ制御ユニットが、アンテナ利得信号を受信するために接続されたディジタル信号プロセッサを含む、請求項２に記載のシステム。
アンテナ制御ユニットが、ディジタル信号プロセッサに接続された、ステップモータドライバーをさらに含む、請求項６に記載のシステム。
アンテナ制御ユニットが、ディジタル信号プロセッサおよびアンテナに接続されたレギュレータをさらに含む、請求項７に記載のシステム。
ステップモータドライバーに接続されたモータをさらに含む、請求項７に記載のシステム。
アンテナとコントローラ間に接続され、方向選択信号に応答して、アンテナを選択した方向に回転可能なモータをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
アンテナが、方向選択信号に応答して、電子的に電磁信号を選択した方向に向けることが可能な複数のアンテナ素子を含む、請求項１に記載のシステム。
異なるパワーレベルで電磁信号を送信するために、少なくともいくつかのアンテナ素子が個別に可動である、請求項１１に記載のシステム。
アンテナ素子が、異なる平面に配置された複数のアレイに配列されている、請求項１１に記載のシステム。
電子的に方向付けられる放射パターンを生成するために、アンテナ素子が少なくとも３つの平面に配列されている、請求項１３に記載のシステム。
アンテナがマイクロストリップアンテナを含む、請求項１に記載のシステム。
少なくとも１台の前記通信装置から送信された電磁信号が、電磁信号を受信しようと意図する通信装置の他の１つによって検出されるまで、少なくとも１台の前記通信装置のアンテナが複数の方向をスキャン可能である、請求項１に記載のシステム。
電磁信号の受信を意図する通信装置が、
少なくとも１台の前記通信装置から送信された、電磁信号を受信可能なアンテナと、
アンテナに接続され、少なくとも１台の前記通信装置から送信された電磁信号の検出に応答して、アンテナを、高利得位置に一致した選択方向に向ける方向選択信号を生成可能なコントローラとを含む、請求項１６に記載のシステム。
少なくとも第１通信装置および第２通信装置を備え、各通信装置が、
アンテナ利得のある方向に電磁信号を送信可能なアンテナと、
アンテナに接続され、予想信号を検出し、アンテナ利得信号の生成に応答可能なトランシーバーと、
トランシーバーに接続され、アンテナ利得信号に応答して、電磁信号を高利得位置に一致する選択方向に向けるために、方向選択信号を生成可能なアンテナ制御ユニットと含む無線システム。
トランシーバーが、
予想信号をベースバンド信号に変換するために接続された復調装置と、
アンテナに無線周波数信号を送信するよう接続された変調器とを含む、請求項１８に記載のシステム。
トランシーバーが、さらに、
アンテナと復調装置との間に接続された低雑音増幅器と、
変調器とアンテナとの間に接続された電力増幅器とを含む、請求項１９に記載のシステム。
アンテナ利得信号を発生させるために、トランシーバーが、復調装置に接続されたベースバンドプロセッサをさらに含む、請求項１９に記載のシステム。
アンテナ制御ユニットが、アンテナ利得信号を受信するために接続されたディジタル信号プロセッサを含む、請求項１８に記載のシステム。
アンテナ制御ユニットが、ディジタル信号プロセッサに接続された、ステップモータドライバーをさらに含む、請求項２２に記載のシステム。
アンテナ制御ユニットが、ディジタル信号プロセッサおよびアンテナに接続されたレギュレータをさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
ステップモータドライバーに接続されたモータをさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
アンテナが、方向選択信号に応答して、電子的に電磁信号を選択した方向に向けることが可能な複数のアンテナ素子を含む、請求項１８に記載のシステム。
異なるパワーレベルで電磁信号を送信するために、少なくともいくつかのアンテナ素子が個別に可動である、請求項２６に記載のシステム。
アンテナ素子が異なる平面に配置された複数のアレイに配列されている、請求項２６に記載のシステム。
電子的に方向付けられる放射パターンを形成するために、アンテナ素子が少なくとも３つの平面に配列されている、請求項２８に記載のシステム。
アンテナがマイクロストリップアンテナを含む、請求項１８に記載のシステム。
第２の通信装置から送信された電磁信号が、第１の通信装置によって検出されるまで、第１の通信装置のアンテナが、複数方向にスキャン可能である、請求項１８に記載のシステム。
第１の通信装置から送信された電磁信号が、第２の通信装置によって検出されるまで、第２の通信装置のアンテナが、複数方向にスキャン可能である、請求項３１に記載のシステム。
無線ネットワーク内の信号追跡方法であって、
（ａ）　複数方向のアンテナビームをスキャンするステップと、
（ｂ）　アンテナビームのスキャンステップの間、少なくとも１つのポーリング要求を送信するステップと、
（ｃ）　無線ネットワーク内の発生源による、前記少なくとも１つのポーリング要求への応答を検出するステップと、
（ｄ）　アンテナビームを発生源へ向けるステップとを含む方法。
少なくとも１つのポーリング要求の送信ステップが、複数のポーリング要求の断続的送信ステップを含む、請求項３３に記載の方法。
発生源からの応答検出ステップに続き、アンテナビームの所望の方向を決定するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
アンテナビームの所望の方向を決定するステップが、
発生源からの応答を担持する無線周波数信号のビームパターンを検出するステップと、
発生源からの応答を担持する無線周波数信号に基づいて、アンテナ利得信号を生成するステップとを含む、請求項３５に記載の方法。
アンテナ利得信号を生成するステップが、
無線周波数信号を中間周波信号に変換するステップと、
中間周波信号をベースバンド信号に復調するステップと、
ベースバンド信号を処理するステップとを含む、請求項３６に記載の方法。
アンテナビームの所望の方向を決定するステップが、アンテナ利得信号に基づいてモータドライブ信号を生成するステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
アンテナビームを発生源へ向けるステップが、所望の方向にアンテナを回転させるステップを含む、請求項３８に記載の方法。
アンテナビームを発生源へ向けるステップが、所望の方向を記憶するステップをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
アンテナビームを発生源へ向けるステップが、電子的にアンテナビームを所望の方向へ向けるステップを含む、請求項３５に記載の方法。
発生源が可動であり、アンテナビームを発生源へ向けるステップに続いて、発生源との通信を維持するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
発生源との通信を維持するステップが、ステップ（ａ）−（ｄ）を反復するステップを含む、請求項４２に記載の方法。
それぞれがアンテナを備えた、少なくともマスター通信装置およびスレーブ通信装置を有する無線ネットワーク内での、マスター通信装置による信号追跡方法であって、
（ａ）　マスター通信装置のアンテナの、複数方向のアンテナビームをスキャンするステップと、
（ｂ）　アンテナビームのスキャンステップの間、少なくとも１つのポーリング要求を送信するステップと、
（ｃ）　前記少なくとも１つのポーリング要求への、スレーブ通信装置からの応答を検出するステップと、
（ｄ）　応答を検出するステップに続いて、スレーブ通信装置へのアンテナビームの所望の方向を決定するステップと、
（ｅ）　アンテナビームをスレーブ通信装置へ向けるステップとを含む方法。
少なくとも１つのポーリング要求を送信するステップが、複数のポーリング要求の断続的送信ステップを含む、請求項４４に記載の方法。
アンテナビームの所望の方向を決定するステップが、
スレーブ通信装置からの応答を担持する無線周波数信号のビームパターンを検出するステップと、
スレーブ通信装置からの応答を担持する無線周波数信号に基づいて、アンテナ利得信号を生成するステップとを含む、請求項４４に記載の方法。
アンテナ利得信号を生成するステップが、
無線周波数信号を中間周波信号に変換するステップと、
中間周波信号をベースバンド信号に復調するステップと、
ベースバンド信号を処理するステップとを含む、請求項４６に記載の方法。