JP2015039218A - Polarization angle division diversity radio transmitter, radio receiver, and radio communication system - Google Patents

Polarization angle division diversity radio transmitter, radio receiver, and radio communication system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement high-reliability radio communications with a small transmit antenna or receive antenna under the environment where interference is generated by multiple waves (multi-path).SOLUTION: A radio transmitter (10) comprises a modulator (13) which modulates an information signal of a frequency f1 with a carrier wave of a frequency f2 and outputs a first modulation signal. The first modulation signal is transmitted by a transmit antenna (20) of linear polarization, an angle of a linearly polarized wave to be transmitted is rotated in a frequency f3 by a motor (14) that rotates the transmit antenna (20) in the frequency f3, and the first modulation signal is superimposed on independent two vertical polarization and horizontal polarization components. A radio receiver (30) comprises: a diversity receive antenna (31) in which a plurality of input signals are obtained by receiving them on a plurality of polarization planes, respectively; a path difference phase shifter (32) for correcting a phase caused by a path difference of the input signals; and a synthesizer (33) for synthesizing a corrected reception signal.

Description

本発明は、高信頼の無線通信を実現する偏波角度分割ダイバシチ無線送信機、無線受信機、および無線通信システムに関する。   The present invention relates to a polarization angle division diversity wireless transmitter, a wireless receiver, and a wireless communication system that realize highly reliable wireless communication.

近年、無線通信技術は、放送分野および通信分野で著しい発展を遂げ、無線特有の寸断などの信頼性に係る問題を克服してきた。これにより、無線通信技術は、放送分野や通信分野に比べて高い信頼性が要求される制御分野や計測分野への適用が進んでいる。   In recent years, wireless communication technology has made remarkable progress in the broadcasting and communication fields, and has overcome problems related to reliability, such as a disconnection peculiar to wireless communication. As a result, wireless communication technology is increasingly applied to the control field and the measurement field, which require higher reliability than the broadcasting field and the communication field.

特に、制御分野や計測分野においても、社会インフラを構築する機器(以下「社会インフラ系機器」という。)は、放送分野および通信分野の一般民生機器と比べ、通信品質の高信頼性と、通信機器の高信頼性すなわち高寿命化が、特に要求される。社会インフラ機器とは、例えば、図14に示す昇降機システムや、図15に示す変電設備監視システムなどである。   In particular, in the control field and the measurement field, equipment that builds social infrastructure (hereinafter referred to as “social infrastructure equipment”) has higher communication quality and higher communication quality than general consumer equipment in the broadcasting and communication fields. High reliability, that is, long life of the equipment is particularly required. The social infrastructure device is, for example, an elevator system shown in FIG. 14 or a substation monitoring system shown in FIG.

社会インフラ系機器は、一般民生機器と比べて圧倒的に寸法が大きく、かつ金属部材により堅牢に作られている。この社会インフラ機器自体が、電磁波の散乱源となる。よって、社会インフラ系機器に於ける無線通信は、散乱により生じる多重波(マルチパス)が相互に干渉する環境で行われることが多い。このため、多重波(マルチパス)による干渉が発生している環境下で高信頼性の無線通信を実現することが望まれている。   Social infrastructure equipment is overwhelmingly larger in size than ordinary consumer equipment and is made of a solid metal member. This social infrastructure device itself becomes an electromagnetic wave scattering source. Therefore, wireless communication in social infrastructure equipment is often performed in an environment where multiple waves (multipath) generated by scattering interfere with each other. For this reason, it is desired to realize highly reliable wireless communication in an environment where interference due to multiple waves (multipath) occurs.

複数の電磁波は、送信点から受信点に到達する距離の差が半波長の奇数倍であるとき、これら複数の電磁波の干渉により、電磁波エネルギーが相殺されゼロとなり、通信不能となる。従来は、複数のアンテナを空間的に半波長離して設置する空間ダイバシチ技術で、この問題に対処してきた。空間ダイバシチ技術とは、ひとつのアンテナが受信する電磁波エネルギーが干渉でゼロになっても、他の半波長離れて設置されたアンテナが受信する電磁波エネルギーは干渉により強めあうことを利用し、どちらかのアンテナで受信を可能とする技術である。   When the difference in the distance from the transmission point to the reception point is an odd multiple of a half wavelength, the electromagnetic wave energy is canceled out by the interference of the multiple electromagnetic waves and becomes zero, and communication becomes impossible. Conventionally, this problem has been addressed by a spatial diversity technique in which a plurality of antennas are spatially separated by half a wavelength. Spatial diversity technology is based on the fact that even if the electromagnetic wave energy received by one antenna becomes zero due to interference, the electromagnetic wave energy received by other antennas located half a wavelength apart is strengthened by interference. It is a technology that enables reception with an antenna.

社会インフラ系機器において、無線送信機で生成された電磁波は、社会インフラ機器自体によって反射されて多重波(マルチパス)となり、受信機に向けてあらゆる方向から到来する可能性がある。よって、空間ダイバシチ技術を適用すると、多くのアンテナが必要となる。例えば、平面方向に多重波(マルチパス)が来ると限定したとしても、配列した複数のアンテナを用意する必要がある。隣接するアンテナ間の距離は受信する電磁波の半波長であるから、この社会インフラ機器に装備できる大きさを超えてしまう虞がある。   In social infrastructure equipment, electromagnetic waves generated by a wireless transmitter are reflected by the social infrastructure equipment itself to become multiple waves (multipath) and may arrive at the receiver from all directions. Therefore, when the space diversity technique is applied, many antennas are required. For example, it is necessary to prepare a plurality of arrayed antennas even if it is limited when multiple waves (multipath) come in the plane direction. Since the distance between adjacent antennas is a half wavelength of the received electromagnetic wave, there is a possibility that it exceeds the size that can be installed in this social infrastructure device.

特許文献1(特開平10−135919号公報)の要約および図3には、無線通信におけるフェージングや雑音の影響を抑止するため、電波の偏波面を回転する技術が開示されている。更に、特許文献1の明細書の段落0006には、「送信側において、電波の偏波面を回転させて送信するための直角に交叉させ送信方向に直角に展張した2対のダイポールアンテナと、これを励振するための2組の平衡変調波出力を有する送信装置とを少くとも具備し、受信側において、到来電波の偏波面の回転を検出して受信する受信装置とより成り、」と記載されている。   The summary of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-135919) and FIG. 3 disclose a technique for rotating the polarization plane of a radio wave in order to suppress the effects of fading and noise in wireless communication. Further, paragraph 0006 of the specification of Patent Document 1 states, “On the transmitting side, two pairs of dipole antennas that are crossed at right angles and rotated at right angles to the transmission direction for rotating and transmitting the polarization plane of the radio wave, and this Comprising at least a transmitter having two sets of balanced modulated wave outputs for exciting the signal and comprising a receiver for detecting and receiving rotation of the polarization plane of the incoming radio wave on the receiving side. ing.

特許文献2(特開平2−291731号公報)の184頁右上13行目から左下2行目には、無線通信におけるフェージングの影響を除去して、高品質の信号を送受が行えるようにするため、電波の偏波面を回転する技術が開示されている。特許文献2の192頁左上13行目から右上12行目に記載された応用例6には、偏波面の回転の周波数が搬送波周波数に加算/減算されることにより、小さい(短い)アンテナによる長い波長の送信を行う技術が開示されている。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-291731), on page 184, from the upper right 13th line to the lower left 2nd line, in order to remove the influence of fading in wireless communication and to enable transmission and reception of high quality signals. A technique for rotating the polarization plane of a radio wave is disclosed. In the application example 6 described in the upper left 13th line to the upper right 12th line of page 192 of Patent Document 2, the rotation frequency of the polarization plane is added / subtracted to / from the carrier frequency, so that it is long with a small (short) antenna. Techniques for transmitting wavelengths are disclosed.

特開平10−135919号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-135919 特開平2−291731号公報JP-A-2-291731

特許文献1の発明は、電波の送受信において生ずるフェージングや雑音の影響を除去することには有効である。しかし、この発明は、多重波(マルチパス)による干渉が発生している環境下で高信頼性の無線通信を実現することや、送信アンテナや受信アンテナを小さくすることについては、何ら記載されていない。   The invention of Patent Document 1 is effective in removing the effects of fading and noise that occur during transmission and reception of radio waves. However, the present invention describes nothing about realizing highly reliable wireless communication in an environment where interference due to multiple waves (multipath) occurs, and reducing the size of the transmitting antenna and the receiving antenna. Absent.

特許文献2の発明は、無線通信におけるフェージングの影響を除去して、高品質の信号を送受が行えると共に、送信アンテナや受信アンテナを小さくすることについても有効である。しかし、この発明は、多重波(マルチパス)による干渉が発生している環境下で高信頼性の無線通信を実現することについては、何ら記載されていない。   The invention of Patent Document 2 is effective in removing the influence of fading in wireless communication and transmitting and receiving high-quality signals, and reducing the size of the transmission antenna and the reception antenna. However, this invention does not describe anything about realizing highly reliable wireless communication in an environment where interference due to multiple waves (multipath) occurs.

そこで、本発明は、多重波(マルチパス)による干渉が発生している環境下で、小さな送信アンテナや受信アンテナによって高信頼性の無線通信を実現する偏波角度分割ダイバシチ無線送信機、無線受信機、および無線通信システムを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a polarization angle division diversity wireless transmitter and a wireless receiver that realize high-reliability wireless communication with a small transmitting antenna or receiving antenna in an environment where interference due to multiple waves (multipath) occurs. It is an object to provide a wireless communication system.

前記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、以下のように構成した。
すなわち、本発明の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機は、第1の周波数の情報信号を第2の周波数で変調し、第1の変調信号を出力する第1の変調手段と、前記第1の変調信号を独立した2つの偏波で送信すると共に、この偏波に第3の周波数を重畳する電磁波発信手段と、を備えることを特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the present invention is configured as follows.
That is, the polarization angle division diversity wireless transmitter of the present invention modulates the information signal of the first frequency with the second frequency, and outputs the first modulation signal, the first modulation means, And an electromagnetic wave transmission means for transmitting the modulated signal with two independent polarizations and superimposing a third frequency on the polarization.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.

本発明によれば、多重波(マルチパス)による干渉が発生している環境下で、小さな送信アンテナや受信アンテナによって高信頼性の無線通信を実現する偏波角度分割ダイバシチ無線送信機、無線受信機、および無線通信システムが提供可能である。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a polarization angle division diversity wireless transmitter and a wireless reception that realize highly reliable wireless communication with a small transmission antenna or reception antenna in an environment where interference due to multiple waves (multipath) occurs. And wireless communication systems can be provided.

第1の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a wireless communication system according to a first embodiment. 無線通信システムに於けるマルチパスを示す図である。It is a figure which shows the multipath in a radio | wireless communications system. 第1の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the radio | wireless communications system which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the radio | wireless communications system which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the radio | wireless communications system which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the radio | wireless communications system which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the radio | wireless communications system which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the radio | wireless communications system which concerns on 5th Embodiment. 第5の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the radio | wireless communications system which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施形態に係る遅延合成回路の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the delay synthetic | combination circuit based on 6th Embodiment. 第6の実施形態に係る遅延合成回路を示す概略の構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a delay synthesis circuit according to a sixth embodiment. 第6の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the radio | wireless communications system which concerns on 6th Embodiment. 第7の実施形態に係る遅延合成回路を示す概略の構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a delay synthesis circuit according to a seventh embodiment. 第8の実施形態に係る昇降機システムを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the elevator system which concerns on 8th Embodiment. 第9の実施形態に係る変電設備監視システムを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the substation equipment monitoring system which concerns on 9th Embodiment.

以降、本発明を実施するための形態(「本実施形態」という)を、図等を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings.

≪電磁波の偏波について≫
本発明の実施形態では、多重波(マルチパス)による干渉が発生している環境下で、小さな送信アンテナや受信アンテナによって高信頼性の無線通信を実現する偏波角度分割ダイバシチ無線送信機、無線受信機、および無線通信システムを提供するため、電磁波の偏波を用いる。
≪About the polarization of electromagnetic waves≫
In an embodiment of the present invention, a polarization angle division diversity radio transmitter, a radio that realizes highly reliable radio communication with a small transmission antenna or reception antenna in an environment where interference due to multiple waves (multipath) occurs In order to provide a receiver and a wireless communication system, the polarization of electromagnetic waves is used.

図2は、無線通信システムに於けるマルチパスを示す図である。
この無線通信システムは、無線送信機10と、無線受信機30とを有している。無線送信機10から直交する2つの独立した直線偏波が送信される。電磁波反射体300−1によって、無線送信機10から無線受信機30への行路が遮られている。しかし、無線送信機10から送信された電磁波は、電磁波反射体300−2によって反射され、無線受信機30に到達する。この電磁波は、電磁波反射体300−2によって反射されると、行路長Lrを経ているので、無線送信機10から無線受信機30への最短の行路長Ldに比べて、以下の数式1に示すφだけ位相がずれる。
φ=((Lr−Ld)÷λ)×2π ・・・ (数式1)
ここで、λは、電磁波の波長である。電磁波の波長λは、光速をcとし、電磁波の周波数をfとすると、以下の数式2で算出される。
λ=c÷f ・・・ (数式2)
FIG. 2 is a diagram illustrating multipath in a wireless communication system.
This wireless communication system includes a wireless transmitter 10 and a wireless receiver 30. Two independent linearly polarized waves orthogonal to the radio transmitter 10 are transmitted. A path from the wireless transmitter 10 to the wireless receiver 30 is blocked by the electromagnetic wave reflector 300-1. However, the electromagnetic wave transmitted from the wireless transmitter 10 is reflected by the electromagnetic wave reflector 300-2 and reaches the wireless receiver 30. When this electromagnetic wave is reflected by the electromagnetic wave reflector 300-2, it passes through the path length Lr. Therefore, the electromagnetic wave is expressed by the following formula 1 as compared with the shortest path length Ld from the radio transmitter 10 to the radio receiver 30. The phase is shifted by φ.
φ = ((Lr−Ld) ÷ λ) × 2π (Formula 1)
Here, λ is the wavelength of the electromagnetic wave. The wavelength λ of the electromagnetic wave is calculated by Equation 2 below, where c is the speed of light and f is the frequency of the electromagnetic wave.
λ = c ÷ f (Formula 2)

電磁波は更に、電磁波反射体300−2によって反射されると、偏波面がθだけ位相変移する。例えば、電磁波反射体300−2の接平面に対して垂直な偏波の反射において、偏波面の位相変移θは0度である。電磁波反射体300−2の接平面に対して水平な偏波の反射において、偏波面の位相変移θは180度となる。すなわち、電磁波の偏波は、電磁波反射体300−2に入射するそれぞれの角度によって、それぞれ反射波の偏波面の位相変移θが発生する。   When the electromagnetic wave is further reflected by the electromagnetic wave reflector 300-2, the plane of polarization undergoes a phase shift by θ. For example, in the reflection of polarized waves perpendicular to the tangent plane of the electromagnetic wave reflector 300-2, the phase shift θ of the polarization plane is 0 degree. In the reflection of the polarized wave parallel to the tangent plane of the electromagnetic wave reflector 300-2, the phase shift θ of the polarization plane is 180 degrees. That is, the phase shift θ of the polarization plane of the reflected wave is generated in each polarized wave of the electromagnetic wave depending on each angle incident on the electromagnetic wave reflector 300-2.

更に、無線送信機10から送信された電磁波が、更に他のn番目の電磁波反射体によって反射されると、異なる行路長Lnを経ることにより、φnの位相ずれが発生する。ここでφnは、以下の数式3で算出される。
φn=((Ln−Ld)÷λ)×2π ・・・ (数式3)
更に、電磁波のそれぞれの偏波面がn番目の電磁波反射体の接平面に対して反射することにより、それぞれ反射波の偏波面の位相変移θが発生する。
Further, when the electromagnetic wave transmitted from the wireless transmitter 10 is further reflected by another nth electromagnetic wave reflector, a phase shift of φn occurs due to passing through different path lengths Ln. Here, φn is calculated by Equation 3 below.
φn = ((Ln−Ld) ÷ λ) × 2π (Formula 3)
Furthermore, each polarization plane of the electromagnetic wave is reflected with respect to the tangential plane of the nth electromagnetic wave reflector, so that a phase shift θ of the polarization plane of the reflected wave occurs.

n個の電磁波反射体により、無線送信機10からn個の行路を介して無線受信機30に到達したとき、これらの偏波面の位相変移θnが異なる偏波を、行路ごとにそれぞれ検知して分離する。さらに、行路ごとの位相ずれφnをそれぞれ補正して合成することにより、多重波(マルチパス)の干渉により、電磁波エネルギーがゼロとなる現象を回避可能である。   When the electromagnetic wave reflectors reach the wireless receiver 30 via the n paths from the radio transmitter 10 by the n electromagnetic wave reflectors, the polarizations having different phase shifts θn of the polarization planes are detected for each path. To separate. Furthermore, by correcting and synthesizing the phase shift φn for each path, it is possible to avoid the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero due to interference of multiple waves (multipath).

更に、この状態で送信する電磁波の偏波を回転させると、電磁波反射体による電波の反射に起因する偏波の回転方向が変化し、同時に行路も変化する。このとき、特別な条件を除けば、受信点で干渉する電磁波の偏波面は時間ごとに異なるものとなる。電磁波の偏波はそれぞれ独立して送信されるので、この受信点における電磁波のエネルギーはゼロとはならない。独立した2つの直交した偏波は、例えば2つの直交した垂直偏波のアンテナによって送信可能である。これら2つのアンテナは空間的に離す必要はなく、最小面積でアンテナを設置可能となる。尚、特別な条件とは、送信電磁波の偏波回転に際し瞬時的に受信点における電磁波エネルギーがゼロと成り、情報伝達に対する影響は無視できるほどに小さい場合である。   Further, when the polarization of the electromagnetic wave transmitted in this state is rotated, the rotation direction of the polarization due to the reflection of the radio wave by the electromagnetic wave reflector changes, and the path also changes at the same time. At this time, except for special conditions, the plane of polarization of the electromagnetic wave interfering at the reception point varies with time. Since the polarized waves of the electromagnetic waves are transmitted independently, the energy of the electromagnetic waves at this reception point is not zero. Two independent orthogonal polarizations can be transmitted, for example, by two orthogonal vertically polarized antennas. These two antennas do not need to be spatially separated and can be installed with a minimum area. The special condition is a case where the electromagnetic wave energy at the receiving point instantaneously becomes zero when the transmission electromagnetic wave rotates, and the influence on information transmission is so small that it can be ignored.

(第1の実施形態の構成)
図1(a),(b)は、第1の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。図1(a)は、無線送信機10の構成を示し、図1(b)は、無線受信機30の構成を示している。
本実施形態の無線通信システムは、無線送信機10と無線受信機30とを有している。
(Configuration of the first embodiment)
FIGS. 1A and 1B are schematic configuration diagrams illustrating a wireless communication system according to the first embodiment. FIG. 1A shows the configuration of the wireless transmitter 10, and FIG. 1B shows the configuration of the wireless receiver 30.
The wireless communication system according to this embodiment includes a wireless transmitter 10 and a wireless receiver 30.

図1(a)に示す無線送信機10は、情報生成回路11と、発振器12と、第1の変調手段である変調器13と、電磁波発信手段である送信アンテナ20と、回転手段であるモータ14とを有している。
情報生成回路11の出力側と、発振器12の出力側は、変調器13に接続されている。変調器13の出力側は、送信アンテナ20に接続されている。
情報生成回路11は、第1の周波数である周波数帯域f1の情報信号を、変調器13に出力する機能を有している。
発振器12は、第2の周波数である搬送波f2を、変調器13に出力する機能を有している。
変調器13は、周波数帯域f1の情報信号を搬送波f2で変調し、第1の変調信号として送信アンテナ20に出力する機能を有している。
A wireless transmitter 10 shown in FIG. 1A includes an information generation circuit 11, an oscillator 12, a modulator 13 as a first modulation means, a transmission antenna 20 as an electromagnetic wave transmission means, and a motor as a rotation means. 14.
The output side of the information generation circuit 11 and the output side of the oscillator 12 are connected to the modulator 13. The output side of the modulator 13 is connected to the transmission antenna 20.
The information generation circuit 11 has a function of outputting an information signal in the frequency band f1 that is the first frequency to the modulator 13.
The oscillator 12 has a function of outputting the carrier wave f2 having the second frequency to the modulator 13.
The modulator 13 has a function of modulating the information signal in the frequency band f1 with the carrier wave f2 and outputting it to the transmission antenna 20 as a first modulated signal.

送信アンテナ20は、直線偏波を送信する機能を有している。モータ14は、この送信アンテナ20を(1/f3)周期、すなわち、周波数f3で回転させる機能を有している。   The transmission antenna 20 has a function of transmitting linearly polarized waves. The motor 14 has a function of rotating the transmission antenna 20 at a (1 / f3) period, that is, at a frequency f3.

図1(b)に示す無線受信機30は、複数の受信アンテナ31−1〜31−6からなるダイバシチ受信アンテナ31と、複数の信号補正手段である行路差位相変移器32(=32−1〜32−6)と、合成手段である合成器33とを有している。   The radio receiver 30 shown in FIG. 1B includes a diversity receiving antenna 31 including a plurality of receiving antennas 31-1 to 31-6, and a path difference phase shifter 32 (= 32-1) serving as a plurality of signal correcting means. 32-6) and a synthesizer 33 which is a synthesizer.

受信アンテナ31−1〜31−6は、それぞれ60度の角度をもって回転対象に配置され、それぞれ60度の角度を有する直線偏波を受信する機能を有している。受信アンテナ31−1〜31−6は、それぞれ行路差位相変移器32−1〜32−6に接続されている。
行路差位相変移器32(=32−1〜32−6)の出力は、すべて合成器33に接続されている。
The receiving antennas 31-1 to 31-6 are each arranged on a rotation target with an angle of 60 degrees, and have a function of receiving linearly polarized waves each having an angle of 60 degrees. The receiving antennas 31-1 to 31-6 are connected to the path difference phase shifters 32-1 to 32-6, respectively.
The outputs of the path difference phase shifter 32 (= 32-1 to 32-6) are all connected to the synthesizer 33.

受信アンテナ31−1〜31−6は、それぞれ所定の角度の直線偏波を受信する機能を有している。行路差位相変移器32(=32−1〜32−6)は、それぞれ入力信号の行路差にもとづく位相の変移を補正して出力する機能を有している。合成器33は、全ての入力信号を合成して出力する機能を有している。本実施形態において、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnは、周波数f2における位相ずれを示している。   Each of the reception antennas 31-1 to 31-6 has a function of receiving linearly polarized waves having a predetermined angle. The path difference phase shifter 32 (= 32-1 to 32-6) has a function of correcting and outputting a phase shift based on the path difference of the input signal. The synthesizer 33 has a function of synthesizing and outputting all input signals. In the present embodiment, the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of electromagnetic waves indicate the phase shift at the frequency f2.

(第1の実施形態の動作)
図3(a)〜(c)は、第1の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。
図3(a)は、送信アンテナ20(図1)から送信された電磁波の、y軸上の時間変化を示す図である。横軸は時間tを示し、縦軸はy軸座標を示している。送信アンテナ20から送信された電磁波は、搬送波f2によって、(1/f2)周期で振動する。更に、モータ14によって、送信アンテナ20は周波数f3で回転しているので、この送信アンテナ20から送信された電磁波の偏波面は、(1/f3)周期で回転する。
(Operation of the first embodiment)
3A to 3C are diagrams illustrating the operation of the wireless communication system according to the first embodiment.
FIG. 3A is a diagram illustrating a time change on the y-axis of the electromagnetic wave transmitted from the transmission antenna 20 (FIG. 1). The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents y-axis coordinates. The electromagnetic wave transmitted from the transmission antenna 20 vibrates at a (1 / f2) period by the carrier wave f2. Further, since the transmitting antenna 20 is rotated at the frequency f3 by the motor 14, the plane of polarization of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna 20 rotates at a period of (1 / f3).

第1の周波数である周波数f1は、第2の周波数である搬送波の周波数f2および第3の周波数である周波数f3よりも低く設定されている。搬送波の周波数f2は、周波数f3よりも高く設定されている。   The frequency f1 that is the first frequency is set lower than the frequency f2 of the carrier wave that is the second frequency and the frequency f3 that is the third frequency. The frequency f2 of the carrier wave is set higher than the frequency f3.

図3(b)は、送信アンテナ20が、x−y平面上を周波数f3で回転している動作を示す図である。送信アンテナ20は、x−y平面上を、周波数f3で時計回りに回転している。この回転により、電磁波の偏波面は、周波数f3で回転する。   FIG. 3B is a diagram illustrating an operation in which the transmission antenna 20 rotates on the xy plane at the frequency f3. The transmission antenna 20 rotates clockwise on the xy plane at the frequency f3. By this rotation, the polarization plane of the electromagnetic wave rotates at the frequency f3.

図3(c)は、送信アンテナ20によって送信された電磁波の、x−y平面上の時間変化を示す立体図である。x軸,y軸,t軸の座標がそれぞれ立体で示され、図3(b)に示すアンテナの回転方向が点線の矢印でx−y平面に描かれている。電磁波の偏波面は、周波数f2の波形で示される。この周波数f2の波形で示される偏波面は、x−y平面上を周波数f3で回転するので、包絡線の時間変化は、x−y−t空間で螺旋状となる。   FIG. 3C is a three-dimensional view showing a time change on the xy plane of the electromagnetic wave transmitted by the transmitting antenna 20. The coordinates of the x-axis, y-axis, and t-axis are each shown in three dimensions, and the rotation direction of the antenna shown in FIG. 3B is drawn on the xy plane with dotted arrows. The plane of polarization of the electromagnetic wave is indicated by a waveform having a frequency f2. Since the polarization plane indicated by the waveform of the frequency f2 rotates on the xy plane at the frequency f3, the temporal change of the envelope is spiral in the xyt space.

無線送信機10から放射された電磁波が、無線受信機30に到達する過程で、図示しない電磁波反射体によって反射されると、電磁波の偏波面は、電磁波反射体に対する入射角度に応じて回転する。従って、無線送信機10と無線受信機30が設置されている空間内に、複数の電磁波反射体が存在する場合、異なる行路と異なる偏波面を持った複数の電磁波が受信される。これら複数の電磁波の偏波面は、周波数f3で時間的に変化する。   When the electromagnetic wave radiated from the wireless transmitter 10 reaches the wireless receiver 30 and is reflected by an electromagnetic wave reflector (not shown), the plane of polarization of the electromagnetic wave rotates according to the incident angle with respect to the electromagnetic wave reflector. Accordingly, when there are a plurality of electromagnetic wave reflectors in the space where the wireless transmitter 10 and the wireless receiver 30 are installed, a plurality of electromagnetic waves having different paths and different polarization planes are received. The polarization planes of the plurality of electromagnetic waves change with time at the frequency f3.

或る瞬間において、波長の半分の行路差を有する2つの反射波(電磁波)が、単一の受信アンテナ31−1に到来して干渉を起こし、電磁波エネルギーがゼロになる現象が発生したと仮定する。しかし、受信アンテナ31−2〜31−6は受信アンテナ31−1と回転対称に角度を変えて設置されている。受信アンテナ31−2〜31−6に到来する電磁波のいずれかは他の行路から到来し、よって電波干渉を起こさず、電磁波エネルギーがゼロになる現象が発生しない。   It is assumed that at a certain moment, two reflected waves (electromagnetic waves) having a path difference of half the wavelength arrive at the single receiving antenna 31-1, cause interference, and the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero occurs. To do. However, the receiving antennas 31-2 to 31-6 are installed at rotationally symmetrical angles with the receiving antenna 31-1. Any of the electromagnetic waves arriving at the receiving antennas 31-2 to 31-6 arrives from other paths, and therefore does not cause radio wave interference and the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero does not occur.

更に、無線送信機10が送信する電磁波の偏波面は回転しているので、受信アンテナ31−1で干渉が発生しても、次の瞬間には受信アンテナ31−1に到来する電磁波の行路は変化し、よって電波干渉を起こさなくなる。   Further, since the plane of polarization of the electromagnetic wave transmitted by the wireless transmitter 10 is rotating, even if interference occurs at the receiving antenna 31-1, the path of the electromagnetic wave arriving at the receiving antenna 31-1 at the next moment is Change, and therefore no longer cause radio interference.

本実施形態の無線受信機30は、複数の異なる偏波角で到来する電磁波を、複数の異なる偏波を受信するダイバシチ受信アンテナ31で受信している。或る瞬間において、受信アンテナ31−1が電波干渉を起こし、電磁波エネルギーがゼロになる現象が発生しても、別の受信アンテナ31−2〜31−6のいずれかでは電波干渉していない場合が多い。   The radio receiver 30 of the present embodiment receives electromagnetic waves arriving at a plurality of different polarization angles by a diversity receiving antenna 31 that receives a plurality of different polarizations. Even if a phenomenon occurs in which the reception antenna 31-1 causes radio wave interference and the electromagnetic wave energy becomes zero at a certain moment, any of the other reception antennas 31-2 to 31-6 does not cause radio wave interference. There are many.

異なる偏波面で到来する電磁波を、複数の受信アンテナ31−1〜31−6でそれぞれ受信し、受信した電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φ6を行路差位相変移器32によって補正し、この補正した信号を合成器33によって合成することによって、受信感度を向上可能であると共に、無線通信の信頼性を向上可能である。   Electromagnetic waves arriving at different polarization planes are respectively received by the plurality of receiving antennas 31-1 to 31-6, and the phase shifts φ 1 to φ 6 due to the path differences of the received electromagnetic waves are corrected by the path difference phase shifter 32. By synthesizing these signals by the synthesizer 33, it is possible to improve the reception sensitivity and improve the reliability of wireless communication.

行路差位相変移器32−i(i=1〜6)は、例えば、搬送波f2における位相ずれφiを補正するときには、入力信号を、t0−(φi÷(2π×f2))だけ遅延させる。ここで、t0は定数である。   For example, the path difference phase shifter 32-i (i = 1 to 6) delays the input signal by t0− (φi ÷ (2π × f2)) when correcting the phase shift φi in the carrier wave f2. Here, t0 is a constant.

本実施形態では更に、情報信号を伝達する周波数帯域f1よりも、電磁波の偏波面の回転の周波数f3を大きく設定している。無線受信機30は、合成した受信信号を更に(1/f3)時間の分解能で処理することにより、電波干渉によって電磁波エネルギーがゼロになる現象を回避し、周波数帯域f1の情報信号をエラーなく受信することが可能である。   In the present embodiment, the rotation frequency f3 of the polarization plane of the electromagnetic wave is set larger than the frequency band f1 for transmitting the information signal. The radio receiver 30 processes the synthesized received signal with a resolution of (1 / f3) time to avoid the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero due to radio wave interference, and receives the information signal in the frequency band f1 without error. Is possible.

(第1の実施形態の効果)
以上説明した第1の実施形態では、次の(A)〜(D)のような効果がある。
(A) 無線送信機10が送信する電磁波の偏波面は回転しているので、受信アンテナ31−1で干渉が発生しても、次の瞬間には受信アンテナ31−1に到来する電磁波の行路は変化し、よって電波干渉を起こさなくなる。よって、電磁波エネルギーがゼロになる現象を回避可能である。
(Effects of the first embodiment)
The first embodiment described above has the following effects (A) to (D).
(A) Since the plane of polarization of the electromagnetic wave transmitted by the wireless transmitter 10 is rotating, even if interference occurs at the receiving antenna 31-1, the path of the electromagnetic wave arriving at the receiving antenna 31-1 at the next moment Changes, so that it does not cause radio interference. Therefore, the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero can be avoided.

(B) 或る瞬間において受信アンテナ31−1が電波干渉を起こし、電磁波エネルギーがゼロになる現象が発生しても、別の受信アンテナ31−2〜31−6のいずれかでは偏波面が異なるので電波干渉しない。よって、電磁波エネルギーがゼロになる現象を回避可能である。 (B) Even if a phenomenon occurs in which the reception antenna 31-1 causes radio wave interference at a certain moment and the electromagnetic wave energy becomes zero, the polarization plane is different in any of the other reception antennas 31-2 to 31-6. So no radio wave interference. Therefore, the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero can be avoided.

(C) 異なる偏波面で到来する電磁波を、複数の受信アンテナ31−1〜31−6でそれぞれ受信し、行路差位相変移器32によって、それぞれのアンテナで受信した電磁波の行路差にもとづく位相ずれφ1〜φ6を補正し、この補正した信号を合成器33によって合成することによって、受信感度を向上可能であると共に、無線通信の信頼性を向上可能である。 (C) Electromagnetic waves arriving at different polarization planes are respectively received by the plurality of receiving antennas 31-1 to 31-6, and the phase shift based on the path difference of the electromagnetic waves received by the respective antennas by the path difference phase shifter 32. By correcting φ1 to φ6 and synthesizing the corrected signal by the synthesizer 33, the reception sensitivity can be improved and the reliability of wireless communication can be improved.

(D) 情報信号を伝達する周波数帯域f1よりも、電磁波の偏波面の回転の周波数f3を大きくしている。無線受信機30は、合成した受信信号を更に(1/f3)時間の分解能で処理することにより、電波干渉によって電磁波エネルギーがゼロになる現象を回避し、周波数帯域f1の情報信号を、エラーなく受信することが可能である。 (D) The frequency f3 of rotation of the polarization plane of the electromagnetic wave is made larger than the frequency band f1 for transmitting the information signal. The radio receiver 30 processes the combined received signal with a resolution of (1 / f3) time to avoid the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero due to radio wave interference, and the information signal in the frequency band f1 can be transmitted without error. It is possible to receive.

(第2の実施形態の構成)
図4(a),(b)は、第2の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図であり、第1の実施形態を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。図4(a)は、無線送信機10の構成を示し、図4(b)は、無線受信機30aの構成を示している。
本実施形態の無線通信システムは、無線送信機10と無線受信機30aとを有している。図4(a)に示す無線送信機10は、第1の実施形態を示す図1(a)の無線送信機10と同様な構成を有している。このため、説明を省略する。
(Configuration of Second Embodiment)
FIGS. 4A and 4B are schematic configuration diagrams showing a wireless communication system according to the second embodiment. Elements common to the elements in FIG. 1 showing the first embodiment are common. The code | symbol is attached | subjected. FIG. 4A shows the configuration of the wireless transmitter 10, and FIG. 4B shows the configuration of the wireless receiver 30a.
The wireless communication system of the present embodiment includes a wireless transmitter 10 and a wireless receiver 30a. The wireless transmitter 10 shown in FIG. 4A has the same configuration as the wireless transmitter 10 shown in FIG. 1A showing the first embodiment. Therefore, the description is omitted.

図4(b)に示す無線受信機30aは、第1の実施形態を示す図1(b)の無線受信機30と同様に、複数の受信アンテナ31−1〜31−6からなるダイバシチ受信アンテナ31と、複数の信号補正手段である行路差位相変移器32(=32−1〜32−6)と、合成手段である合成器33とを有している。更に無線受信機30aは、遅延器34(=34−1〜34−6)と、時分割スイッチ37と、遅延器35(=35−1〜35−6)とを有している。時分割スイッチ37は、入力側スイッチ37aと、出力側スイッチ37bとを備え、それぞれの接続の組合せを切替え可能である。   The radio receiver 30a illustrated in FIG. 4B is a diversity reception antenna including a plurality of reception antennas 31-1 to 31-6, similarly to the radio receiver 30 illustrated in FIG. 1B illustrating the first embodiment. 31, a path difference phase shifter 32 (= 32-1 to 32-6) as a plurality of signal correcting means, and a combiner 33 as a combining means. The radio receiver 30a further includes a delay unit 34 (= 34-1 to 34-6), a time division switch 37, and a delay unit 35 (= 35-1 to 35-6). The time division switch 37 includes an input side switch 37a and an output side switch 37b, and the combination of the respective connections can be switched.

本実施形態の受信アンテナ31−1〜31−6は、時分割スイッチ37を経由して、それぞれ遅延器34−1〜34−6と、行路差位相変移器32−1〜32−6と、遅延器35−1〜35−6に接続されたのち、すべて合成器33に接続されている。   The receiving antennas 31-1 to 31-6 of the present embodiment are connected to delay units 34-1 to 34-6 and path difference phase shifters 32-1 to 32-6, respectively, via a time division switch 37. After being connected to the delay units 35-1 to 35-6, all are connected to the synthesizer 33.

(第2の実施形態の動作)
無線受信機30aは、時分割スイッチ37によって、受信アンテナ31−1〜31−6と遅延器34−1〜34−6との接続を(1/f3)周期で高速に切替えている。
(Operation of Second Embodiment)
The radio receiver 30a switches the connection between the reception antennas 31-1 to 31-6 and the delay devices 34-1 to 34-6 at high speed with a period of (1 / f3) by the time division switch 37.

本実施形態において、第1の実施形態と同様に、第1の周波数である周波数f1は、第2の周波数である搬送波の周波数f2および第3の周波数である周波数f3よりも低く設定している。搬送波の周波数f2は、周波数f3よりも高く設定している。   In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the frequency f1 that is the first frequency is set lower than the frequency f2 of the carrier wave that is the second frequency and the frequency f3 that is the third frequency. . The frequency f2 of the carrier wave is set higher than the frequency f3.

1番目の((1/f3)÷6)の期間において、無線受信機30aは、時分割スイッチ37によって、受信アンテナ31−1と遅延器34−1とを接続し、受信アンテナ31−2と遅延器34−2とを接続し、以下同様に受信アンテナ31−6と遅延器34−6とを接続する。   In the first ((1 / f3) ÷ 6) period, the radio receiver 30a connects the receiving antenna 31-1 and the delay device 34-1 by the time division switch 37, and the receiving antenna 31-2. The delay device 34-2 is connected, and the receiving antenna 31-6 and the delay device 34-6 are connected in the same manner.

2番目の((1/f3)÷6)の期間において、無線受信機30aは、時分割スイッチ37によって、受信アンテナ31−1と遅延器34−2とを接続し、受信アンテナ31−2と遅延器34−3とを接続し、以下同様に受信アンテナ31−6と遅延器34−1とを接続する。   In the second ((1 / f3) ÷ 6) period, the radio receiver 30a connects the receiving antenna 31-1 and the delay device 34-2 by the time division switch 37, and the receiving antenna 31-2. The delay unit 34-3 is connected, and the reception antenna 31-6 and the delay unit 34-1 are connected in the same manner.

3番目の((1/f3)÷6)の期間において、無線受信機30aは、時分割スイッチ37によって、受信アンテナ31−1と遅延器34−3とを接続し、受信アンテナ31−2と遅延器34−4とを接続し、以下同様に受信アンテナ31−6と遅延器34−2とを接続する。   In the third period ((1 / f3) ÷ 6), the radio receiver 30a connects the receiving antenna 31-1 and the delay unit 34-3 by the time division switch 37, and the receiving antenna 31-2. The delay unit 34-4 is connected, and the receiving antenna 31-6 and the delay unit 34-2 are connected in the same manner.

4番目の((1/f3)÷6)の期間において、無線受信機30aは、時分割スイッチ37によって、受信アンテナ31−1と遅延器34−4とを接続し、受信アンテナ31−2と遅延器34−5とを接続し、以下同様に受信アンテナ31−6と遅延器34−3とを接続する。   In the fourth period ((1 / f3) ÷ 6), the radio receiver 30a connects the receiving antenna 31-1 and the delay device 34-4 by the time division switch 37, and the receiving antenna 31-2. The delay unit 34-5 is connected, and the receiving antenna 31-6 and the delay unit 34-3 are connected in the same manner.

5番目の((1/f3)÷6)の期間において、無線受信機30aは、時分割スイッチ37によって、受信アンテナ31−1と遅延器34−5とを接続し、受信アンテナ31−2と遅延器34−6とを接続し、以下同様に受信アンテナ31−6と遅延器34−4とを接続する。   In the fifth period ((1 / f3) ÷ 6), the radio receiver 30a connects the receiving antenna 31-1 and the delay device 34-5 by the time division switch 37, and the receiving antenna 31-2. The delay unit 34-6 is connected, and the receiving antenna 31-6 and the delay unit 34-4 are connected in the same manner.

6番目の((1/f3)÷6)の期間において、無線受信機30aは、時分割スイッチ37によって、受信アンテナ31−1と遅延器34−6とを接続し、受信アンテナ31−2と遅延器34−1とを接続し、以下同様に受信アンテナ31−6と遅延器34−5とを接続する。   In the sixth period ((1 / f3) ÷ 6), the radio receiver 30a connects the reception antenna 31-1 and the delay unit 34-6 by the time division switch 37, and the reception antenna 31-2. The delay unit 34-1 is connected, and the receiving antenna 31-6 and the delay unit 34-5 are connected in the same manner.

この切替えは、送信アンテナ20の機械的な回転と同期している。この切替えにより、遅延器34−1〜34−6にそれぞれ接続されている受信アンテナ31−1〜31−6と送信アンテナ20との相対角度は、常に所定の範囲になる。   This switching is synchronized with the mechanical rotation of the transmitting antenna 20. By this switching, the relative angle between the receiving antennas 31-1 to 31-6 connected to the delay devices 34-1 to 34-6 and the transmitting antenna 20 is always within a predetermined range.

無線受信機30aは更に、遅延器34−1〜34−6により、入力信号をそれぞれ遅延量T〜6Tだけ遅延させる。入力される電磁波は、(1/f3)周期で偏波面が回転しているので、電波散乱による干渉は、(1/f3)周期で発生する。この電波散乱による干渉を抑圧するため、遅延量Tは、(1/f3)周期を均等にサンプリング可能な値((1/f3)÷6)である。   The radio receiver 30a further delays the input signal by delay amounts T to 6T by delay units 34-1 to 34-6, respectively. Since the input electromagnetic wave rotates in the plane of polarization with a period of (1 / f3), interference due to radio wave scattering occurs with a period of (1 / f3). In order to suppress the interference due to the radio wave scattering, the delay amount T is a value ((1 / f3) ÷ 6) that can sample the (1 / f3) period evenly.

行路差位相変移器32−1〜32−6は、これら遅延信号における、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φ6を補正する。電磁波の行路差は、偏波の反射によって生じ、電磁波の偏波は、(1/f3)周期で回転しているので、電磁波の行路差による位相ずれも、(1/f3)周期となる。しかし、全ての瞬間で最適な位相ずれの補正を行わなくとも、他の遅延信号によって電波干渉を抑圧可能である。よって、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φ6の補正値を、それぞれ最も干渉が少ない所定の固定値としても良い。   The path difference phase shifters 32-1 to 32-6 correct phase shifts φ1 to φ6 due to the path difference of the electromagnetic wave in these delay signals. The path difference of the electromagnetic wave is caused by the reflection of the polarized wave, and the polarization of the electromagnetic wave rotates with a period of (1 / f3). Therefore, the phase shift due to the path difference of the electromagnetic wave also has a period of (1 / f3). However, it is possible to suppress radio wave interference with other delayed signals without performing optimal phase shift correction at every moment. Therefore, the correction values of the phase shifts φ1 to φ6 due to the electromagnetic wave path difference may be set to predetermined fixed values with the least interference.

遅延器35−1〜35−6は、回転位相を補償した入力信号をそれぞれ(t1−T)〜(t1−6T)だけ遅延させる。所定時間t1は定数であり、6T以上の値であれば良い。これにより、全ての遅延信号の遅延量を所定時間t1に揃えることができる。   The delay units 35-1 to 35-6 delay the input signals compensated for the rotation phase by (t1-T) to (t1-6T), respectively. The predetermined time t1 is a constant and may be a value of 6T or more. Thereby, the delay amount of all the delay signals can be made equal to the predetermined time t1.

合成器33は、全ての入力信号を加算する。これにより、いずれかの受信アンテナ31−1〜31−6で電波干渉が発生しても、干渉によって電磁波エネルギーがゼロになる現象を回避可能である。   The synthesizer 33 adds all the input signals. Thereby, even if radio wave interference occurs in any of the receiving antennas 31-1 to 31-6, it is possible to avoid the phenomenon that the electromagnetic wave energy becomes zero due to the interference.

更に、情報信号の周波数帯域f1は、周波数f3よりも低い周波数なので、合成した受信信号は、(1/f3)周期のいずれかで所定の信号強度が有れば良い。したがて、電波干渉による通信誤りを回避することが可能である。   Furthermore, since the frequency band f1 of the information signal is a frequency lower than the frequency f3, the synthesized received signal only needs to have a predetermined signal strength in one of the (1 / f3) periods. Therefore, communication errors due to radio wave interference can be avoided.

よって、本実施形態の無線送信機10と無線受信機30aは、設置環境が変化し、無線送信機10から無線受信機30aに到達する電磁波の行路が動的に変化する場合でも、電波干渉による通信誤りを回避することが可能である。これにより、受信感度を向上可能であると共に、無線通信の信頼性を向上可能である。   Therefore, the radio transmitter 10 and the radio receiver 30a according to the present embodiment are affected by radio wave interference even when the installation environment changes and the path of electromagnetic waves reaching the radio receiver 30a from the radio transmitter 10 changes dynamically. Communication errors can be avoided. Thereby, it is possible to improve the reception sensitivity and improve the reliability of wireless communication.

(第2の実施形態の効果)
以上説明した第2の実施形態では、次の(E),(F)のような効果がある。
(E) 本実施形態の無線送信機10と無線受信機30aは、設置環境が変化し、無線送信機10から無線受信機30aに到達する電磁波の行路が動的に変化する場合でも、電波干渉による通信誤りを回避することが可能である。これにより、受信感度を向上可能であると共に、無線通信の信頼性を向上可能である。
(Effect of 2nd Embodiment)
The second embodiment described above has the following effects (E) and (F).
(E) The radio transmitter 10 and the radio receiver 30a according to the present embodiment have the radio wave interference even when the installation environment changes and the path of the electromagnetic wave reaching the radio receiver 30a from the radio transmitter 10 changes dynamically. It is possible to avoid communication errors due to. Thereby, it is possible to improve the reception sensitivity and improve the reliability of wireless communication.

(F) 無線受信機30aが受信する電磁波の偏波面の回転の周期または半周期を、均等にサンプリングしている。よって、いずれかのタイミングで電波干渉が発生しても、他の遅延タイミングでは電波干渉が発生せず、干渉によって電磁波エネルギーがゼロになる現象を回避可能である。 (F) The rotation period or half period of the polarization plane of the electromagnetic wave received by the wireless receiver 30a is evenly sampled. Therefore, even if radio wave interference occurs at any timing, radio wave interference does not occur at other delay timings, and a phenomenon that electromagnetic wave energy becomes zero due to interference can be avoided.

≪無線通信システムのデジタル化による利点≫
通信機器の高寿命化の妨げとなっているのは、アナログ非線形素子である。アナログ非線形素子は、例えば、アナログミキサ、アナログ変調器、アナログ周波数シンセサイザなど、無線通信機器を構成する基本素子である。これらアナログ非線形素子は、アナログ信号を取り扱うため、半導体素子の動作点(動作領域)が厳格に固定される必要がある。アナログ非線形素子の主流である半導体素子では、環境温度の変化や経年変化によって、半導体素子の動作点(動作領域)が変動する。よって、半導体素子の動作点の再調整が必要であり、これが無線通信機器の高寿命化の妨げとなっていた。
≪Advantages of digitization of wireless communication system≫
It is analog nonlinear elements that hinders the longevity of communication equipment. An analog non-linear element is a basic element constituting a wireless communication device, such as an analog mixer, an analog modulator, or an analog frequency synthesizer. Since these analog nonlinear elements handle analog signals, the operating point (operating area) of the semiconductor element needs to be strictly fixed. In a semiconductor element that is the mainstream of analog nonlinear elements, the operating point (operating region) of the semiconductor element fluctuates due to changes in environmental temperature and changes over time. Therefore, it is necessary to readjust the operating point of the semiconductor element, which hinders the extension of the life of the wireless communication device.

しかし、近年の目覚しいデジタル素子の高速化により、従来はアナログ非線形素子で行われていたミキサ、変調、周波数変換などの機能を、デジタル回路で実現することが可能となった。よって、半導体素子の動作点の再調整が不要となり、無線通信機器の高寿命化に貢献可能である。   However, with the remarkable speedup of digital elements in recent years, functions such as mixer, modulation, frequency conversion, etc. that have been conventionally performed with analog nonlinear elements can be realized with digital circuits. Therefore, readjustment of the operating point of the semiconductor element is not necessary, which can contribute to the extension of the life of the wireless communication device.

サンプリング定理によると、デシダル回路でアナログ回路と同等の機能を実現するためには、取り扱う周波数の少なくとも2倍以上のサンプリング周期でアナログ信号をデジタル化し、このサンプリング周期でデジタル回路が動作することが必要である。このサンプリング周期に係る周波数は、ナイキスト周波数と呼ばれている。デジタル信号処理を安定に動作させるためには、アナログ信号を、所望の周波数あの4倍以上のサンプリング周期でサンプリングし、このサンプリングしたデジタル信号をデジタル回路で処理させることが必要である。   According to the sampling theorem, in order to realize a function equivalent to an analog circuit in a decimal circuit, it is necessary to digitize an analog signal at a sampling period of at least twice the frequency to be handled and to operate the digital circuit at this sampling period It is. The frequency related to this sampling period is called the Nyquist frequency. In order to operate the digital signal processing stably, it is necessary to sample an analog signal at a sampling period that is four times or more of a desired frequency and process the sampled digital signal by a digital circuit.

無線通信機器は、通信の伝送媒体として空間中を伝播する電磁波を用いる。空間中を伝播可能な電磁波の周波数は、300MHzから3GHzの範囲である。電磁波の周波数が300MHz以下の場合、電波を空中に放射する効率が著しく低下する。電磁波の周波数が3GHz以上の場合、電波が空中を伝播する際に被る遮蔽、反射、回折などによる散乱現象により電磁波エネルギーの減衰が大きくなり、遠距離間の通信はできず、近距離通信のみ可能となる。よって、無線通信機器が取り扱う周波数は、300MHzから3GHzの範囲に限られる。現在では、汎用デジタル素子の動作周波数は、数百MHzから数GHzに高速化されているので、無線通信機器にデジタル回路を導入し、無調整化および高寿命化を図ることが可能となった。
以下、第3の実施形態から第7の実施形態において、アナログ信号からデジタル信号に変換して処理する例を示す。
Wireless communication devices use electromagnetic waves that propagate in space as communication transmission media. The frequency of electromagnetic waves that can propagate in space is in the range of 300 MHz to 3 GHz. When the frequency of electromagnetic waves is 300 MHz or less, the efficiency of radiating radio waves into the air is significantly reduced. When the frequency of electromagnetic waves is 3 GHz or more, the attenuation of electromagnetic wave energy increases due to scattering phenomenon caused by shielding, reflection, diffraction, etc. when radio waves propagate in the air, and communication over long distances is not possible, only short-distance communication is possible It becomes. Therefore, the frequency handled by the wireless communication device is limited to the range of 300 MHz to 3 GHz. Currently, the operating frequency of general-purpose digital elements has been increased from several hundreds of MHz to several GHz, so it has become possible to introduce digital circuits into wireless communication devices to achieve no adjustment and increase the service life. .
Hereinafter, an example in which an analog signal is converted into a digital signal and processed in the third to seventh embodiments will be described.

(第3の実施形態の構成)
図5(a),(b)は、第3の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図であり、第1の実施形態を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施形態の無線通信システムは、無線送信機10bと無線受信機30bとを有している。
(Configuration of Third Embodiment)
FIGS. 5A and 5B are schematic configuration diagrams showing a wireless communication system according to the third embodiment, and elements common to the elements in FIG. 1 showing the first embodiment are common. The code | symbol is attached | subjected.
The wireless communication system of the present embodiment includes a wireless transmitter 10b and a wireless receiver 30b.

図5(a)に示す無線送信機10bは、第1の実施形態の無線送信機10と同様な情報生成回路11と、発振器12、変調器13とを備え、第1の実施形態の無線送信機10とは異なる送信アンテナ20b−1,20b−2を備え、更に、ベースバンド回路17と、発振器16と、移相手段である移相回路15と、第2の変調手段である変調器18−1と、第3の変調手段である変調器18−2とを備えている。   A wireless transmitter 10b shown in FIG. 5A includes an information generation circuit 11 similar to the wireless transmitter 10 of the first embodiment, an oscillator 12, and a modulator 13, and the wireless transmission of the first embodiment. Transmission antennas 20b-1 and 20b-2, which are different from the apparatus 10, further include a baseband circuit 17, an oscillator 16, a phase shift circuit 15 as phase shift means, and a modulator 18 as second modulation means. -1 and a modulator 18-2 which is a third modulation means.

情報生成回路11の出力側は、ベースバンド回路17に接続されている。ベースバンド回路17の出力側と、発振器12の出力側は、変調器13に接続されている。   The output side of the information generation circuit 11 is connected to the baseband circuit 17. The output side of the baseband circuit 17 and the output side of the oscillator 12 are connected to the modulator 13.

変調器13の出力側は、変調器18−1と、変調器18−2とに接続されている。変調器18−1には更に、発振器16の出力側が接続されている。変調器18−2には更に、発振器16の出力側が移相回路15を介して接続されている。   The output side of the modulator 13 is connected to the modulator 18-1 and the modulator 18-2. The output side of the oscillator 16 is further connected to the modulator 18-1. Further, the output side of the oscillator 16 is connected to the modulator 18-2 via the phase shift circuit 15.

変調器18−1の出力側は、第1の送信アンテナである送信アンテナ20b−1に接続されている。変調器18−2の出力側は、第2の送信アンテナである送信アンテナ20b−2に接続されている。
ベースバンド回路17は、 情報生成回路11から出力された信号を、デジタル信号に変換する機能を有している。
発振器16は、周波数f3の発振信号を出力する機能を有している。
変調器18−1,18−2は、変調器13から出力された信号を、更に周波数f3で変調する機能を有している。
移相回路15は、周波数f3の発振信号の位相を90度移動させる機能を有している。しかし、この角度は厳密に90度でなくともよく、85度から95度の間であれば良い。このとき、角度ずれに起因する発振信号のノイズ成分の最大値は、COS(85度)=COS(95度)=8.7%となる。85度未満の場合や、95度を超えた場合には、角度ずれに起因する発振信号のノイズ成分の最大値は、8.7%以上となる。
送信アンテナ20b−1と、送信アンテナ20b−2とは、直線偏波を送信する機能を有し、相互に90度の角度となるように配置されている。しかし、この角度は厳密に90度でなくともよく、85度から95度の間であれば良い。このとき、角度ずれに起因する直線偏波のノイズ成分の最大値は、COS(85度)=COS(95度)=8.7%となる。85度未満の場合や、95度を超えた場合には、角度ずれに起因する発振信号のノイズ成分の最大値は、8.7%以上となる。
The output side of the modulator 18-1 is connected to a transmission antenna 20b-1 that is a first transmission antenna. The output side of the modulator 18-2 is connected to a transmission antenna 20b-2 that is a second transmission antenna.
The baseband circuit 17 has a function of converting the signal output from the information generation circuit 11 into a digital signal.
The oscillator 16 has a function of outputting an oscillation signal having a frequency f3.
The modulators 18-1 and 18-2 have a function of further modulating the signal output from the modulator 13 with the frequency f3.
The phase shift circuit 15 has a function of shifting the phase of the oscillation signal having the frequency f3 by 90 degrees. However, this angle does not have to be exactly 90 degrees, and may be between 85 degrees and 95 degrees. At this time, the maximum value of the noise component of the oscillation signal caused by the angular deviation is COS (85 degrees) = COS (95 degrees) = 8.7%. When the angle is less than 85 degrees or exceeds 95 degrees, the maximum value of the noise component of the oscillation signal caused by the angular deviation is 8.7% or more.
The transmission antenna 20b-1 and the transmission antenna 20b-2 have a function of transmitting linearly polarized waves, and are arranged so as to have an angle of 90 degrees with each other. However, this angle does not have to be exactly 90 degrees, and may be between 85 degrees and 95 degrees. At this time, the maximum value of the noise component of the linearly polarized wave caused by the angular deviation is COS (85 degrees) = COS (95 degrees) = 8.7%. When the angle is less than 85 degrees or exceeds 95 degrees, the maximum value of the noise component of the oscillation signal caused by the angular deviation is 8.7% or more.

図5(b)に示す無線受信機30bは、第1の受信アンテナである受信アンテナ31b−1と、第2の受信アンテナである受信アンテナ31b−2と、第1の回転周波数検出手段である回転周波数検出回路60−1と、第2の回転周波数検出手段である回転周波数検出回路60−2と、遅延合成手段である遅延合成回路40と、デジタル復調回路47と、ベースバンド回路48とを備えている。更に、回転周波数検出回路60−1,60−2は、それぞれ整流回路61と、ローパスフィルタ62と、アナログ/デジタル変換器(以下、「A/Dコンバータ」という。)63を具備している。   The radio receiver 30b shown in FIG. 5B is a receiving antenna 31b-1, which is a first receiving antenna, a receiving antenna 31b-2, which is a second receiving antenna, and first rotation frequency detection means. A rotation frequency detection circuit 60-1, a rotation frequency detection circuit 60-2 as second rotation frequency detection means, a delay synthesis circuit 40 as delay synthesis means, a digital demodulation circuit 47, and a baseband circuit 48 I have. Furthermore, each of the rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2 includes a rectifier circuit 61, a low-pass filter 62, and an analog / digital converter (hereinafter referred to as “A / D converter”) 63.

受信アンテナ31b−1,31b−2の出力側は、それぞれ回転周波数検出回路60−1,60−2に接続されている。回転周波数検出回路60−1,60−2の出力側は、遅延合成回路40に接続されている。遅延合成回路40の出力側は、デジタル復調回路47に接続されている。デジタル復調回路47の出力側は、ベースバンド回路48に接続されている。ベースバンド回路48の出力端子が、この無線受信機30bの出力端子である。
受信アンテナ31b−1,31b−2は、相互に垂直に設置されており、それぞれ直線偏波を受信する機能を有している。しかし、この角度は厳密に90度でなくとも良く、85度から95度の間であれば良い。このとき、角度ずれに起因する受信信号のノイズ成分は、COS(85度)=COS(95度)=8.7%以下となる。85度未満の場合や、95度を超えた場合には、角度ずれに起因する発振信号のノイズ成分の最大値は、8.7%以上となる。
移相回路15の位相の移動量と、送信アンテナ20b−1,20b−2の設置角度と、受信アンテナ31b−1,31b−2の設置角度とが、すべて85度または95度であった場合を考える。このとき、角度ずれに起因するノイズ成分の総和は、8.7%×3=26.1%である。よって、移相回路15の位相の移動量と、送信アンテナ20b−1,20b−2の設置角度と、受信アンテナ31b−1,31b−2の設置角度のずれ、全てが復号して起因する発振信号のノイズ成分は、26.1%以下となる。
回転周波数検出回路60−1,60−2は、入力された信号を整流してf3以下の周波数の信号を検出し、アナログ/デジタル変換する機能を有している。
回転周波数検出回路60−1,60−2への入力端子は、整流回路61に接続されている。整流回路61の出力側は、ローパスフィルタ62に接続されている。ローパスフィルタ62の出力側は、A/Dコンバータ63に接続されている。A/Dコンバータ63の出力側は、この回転周波数検出回路60−1,60−2の出力端子に接続されている。
The output sides of the receiving antennas 31b-1 and 31b-2 are connected to rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2, respectively. The output sides of the rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2 are connected to the delay synthesis circuit 40. The output side of the delay synthesis circuit 40 is connected to the digital demodulation circuit 47. The output side of the digital demodulation circuit 47 is connected to the baseband circuit 48. The output terminal of the baseband circuit 48 is the output terminal of the wireless receiver 30b.
The receiving antennas 31b-1 and 31b-2 are installed perpendicular to each other and each have a function of receiving linearly polarized waves. However, this angle does not have to be exactly 90 degrees, and may be between 85 degrees and 95 degrees. At this time, the noise component of the received signal due to the angular deviation is COS (85 degrees) = COS (95 degrees) = 8.7% or less. When the angle is less than 85 degrees or exceeds 95 degrees, the maximum value of the noise component of the oscillation signal caused by the angular deviation is 8.7% or more.
When the phase shift amount of the phase shift circuit 15, the installation angles of the transmission antennas 20b-1 and 20b-2, and the installation angles of the reception antennas 31b-1 and 31b-2 are all 85 degrees or 95 degrees think of. At this time, the sum total of the noise components resulting from the angular deviation is 8.7% × 3 = 26.1%. Therefore, the phase shift amount of the phase shift circuit 15, the installation angle of the transmission antennas 20b-1 and 20b-2, and the deviation of the installation angle of the reception antennas 31b-1 and 31b-2, all of which are caused by decoding The noise component of the signal is 26.1% or less.
The rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2 have a function of rectifying an input signal, detecting a signal having a frequency of f3 or less, and performing analog / digital conversion.
Input terminals to the rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2 are connected to the rectifier circuit 61. The output side of the rectifier circuit 61 is connected to the low pass filter 62. The output side of the low-pass filter 62 is connected to the A / D converter 63. The output side of the A / D converter 63 is connected to the output terminals of the rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2.

遅延合成回路40は、入力信号をそれぞれ所定量だけ遅延させて、電磁波の反射による偏波面の位相変移θを補正する偏波位相回転を行い、行路差による電磁波の位相ずれφを補正する行路差位相補正を行ったのち、当該所定量の遅延を補償して合成する機能を有している。
デジタル復調回路47は、入力されたデジタル信号をベースバンド信号に復調する機能を有している。
ベースバンド回路48は、入力されたベースバンド信号を処理する機能を有している。
The delay synthesis circuit 40 delays each input signal by a predetermined amount, performs polarization phase rotation for correcting the phase shift θ of the polarization plane due to reflection of the electromagnetic wave, and corrects the phase difference φ of the electromagnetic wave due to the path difference. After performing the phase correction, it has a function of compensating and synthesizing the predetermined amount of delay.
The digital demodulation circuit 47 has a function of demodulating an input digital signal into a baseband signal.
The baseband circuit 48 has a function of processing the input baseband signal.

本実施形態において、第1の実施形態と同様に、第1の周波数である周波数f1は、第2の周波数である搬送波の周波数f2および第3の周波数である周波数f3よりも低く設定されている。搬送波の周波数f2は、周波数f3よりも高く設定されている。   In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the frequency f1 that is the first frequency is set lower than the frequency f2 of the carrier wave that is the second frequency and the frequency f3 that is the third frequency. . The frequency f2 of the carrier wave is set higher than the frequency f3.

(第3の実施形態の動作)
図6(a)〜(c)は、第3の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。
図6(a)は、横軸に時間tを示し、縦軸に電圧Vcを示している。電圧Vcは、搬送波f2で細かく振動すると共に、波形の包絡線は、周波数f3で大きく振動している。
(Operation of Third Embodiment)
FIGS. 6A to 6C are diagrams illustrating the operation of the wireless communication system according to the third embodiment.
FIG. 6A shows time t on the horizontal axis and voltage Vc on the vertical axis. The voltage Vc vibrates finely at the carrier wave f2, and the waveform envelope vibrates greatly at the frequency f3.

図6(b)は、横軸に時間tを示し、縦軸に電圧Vdを示している。電圧Vdは、搬送波f2で細かく振動すると共に、波形の包絡線は、周波数f3で大きく振動していると共に、電圧Vcとは90度ずれた位相で振動している。   FIG. 6B shows time t on the horizontal axis and voltage Vd on the vertical axis. The voltage Vd vibrates finely at the carrier wave f2, and the waveform envelope oscillates greatly at the frequency f3 and oscillates at a phase shifted by 90 degrees from the voltage Vc.

図6(c)は、送信アンテナ20b−1,20b−2から送信され合成された電磁波のx−y平面上の時間変化を示す立体図である。図3(c)に示す電磁波の時間変化と同様に、この周波数f2の波形で示される電磁波の偏波面は、x−y平面上を周波数f3で回転するので、包絡線の時間変化は、x−y−t空間で螺旋状となる。   FIG. 6C is a three-dimensional view showing temporal changes on the xy plane of the electromagnetic waves transmitted from the transmission antennas 20b-1 and 20b-2 and synthesized. Similarly to the time change of the electromagnetic wave shown in FIG. 3C, the polarization plane of the electromagnetic wave indicated by the waveform of the frequency f2 rotates on the xy plane at the frequency f3. -It becomes spiral in the space of t.

無線送信機10bは、搬送波f2で変調された信号に、周波数f2よりも大きい周波数f3の信号で変調して第1の出力信号を生成し、送信アンテナ20b−1で送信する。更に無線送信機10bは、搬送波f2で変調された信号に、周波数f3の位相を90度回転した信号で変調して第2の出力信号を生成し、送信アンテナ20b−1に対して90度の角度で設置された送信アンテナ20b−2で送信する。送信アンテナ20b−1と送信アンテナ20b−2とは、直交する2つの独立の偏波成分を有する電磁波を送信するので、相互の設置位置によって干渉することはない。よって、2つの送信アンテナ20b−1,20b−2を十字状に貼りあわせて一体化し、送信アンテナ全体を小型化することが可能である。   The radio transmitter 10b modulates the signal modulated by the carrier wave f2 with a signal having a frequency f3 higher than the frequency f2, generates a first output signal, and transmits the first output signal by the transmission antenna 20b-1. Further, the radio transmitter 10b modulates the signal modulated by the carrier wave f2 with a signal obtained by rotating the phase of the frequency f3 by 90 degrees to generate a second output signal, which is 90 degrees with respect to the transmitting antenna 20b-1. It transmits with the transmitting antenna 20b-2 installed at an angle. Since the transmission antenna 20b-1 and the transmission antenna 20b-2 transmit electromagnetic waves having two orthogonal polarization components orthogonal to each other, they do not interfere with each other depending on their installation positions. Therefore, the two transmission antennas 20b-1 and 20b-2 can be bonded in a cross shape and integrated to reduce the size of the entire transmission antenna.

無線受信機30bは、垂直方向に設置されている受信アンテナ31b−1によって電磁波の垂直偏波成分を受信し、水平方向に設置されている受信アンテナ31b−2によって電磁波の水平偏波成分を受信する。受信アンテナ31b−1と、受信アンテナ31b−2とは、直交する2つの独立の偏波成分を有する電磁波を受信するので、相互の設置位置によって干渉することはない。よって、2つの受信アンテナ31b−1,31b−2を十字状に貼りあわせて一体化し、受信アンテナ全体を小型化することが可能である。   The radio receiver 30b receives the vertical polarization component of the electromagnetic wave by the reception antenna 31b-1 installed in the vertical direction, and receives the horizontal polarization component of the electromagnetic wave by the reception antenna 31b-2 installed in the horizontal direction. To do. Since the receiving antenna 31b-1 and the receiving antenna 31b-2 receive electromagnetic waves having two orthogonal polarization components orthogonal to each other, they do not interfere with each other depending on the installation position. Therefore, the two receiving antennas 31b-1 and 31b-2 can be bonded in a cross shape and integrated to reduce the size of the entire receiving antenna.

本実施形態によれば、直交する2つの偏波成分は独立なので、一つの情報が直交関係を保つ2系統の伝送路で送受信される。よって、受信感度の向上と無線通信の信頼性向上が実現できる。   According to the present embodiment, since two orthogonal polarization components are independent, one piece of information is transmitted and received through two transmission lines that maintain an orthogonal relationship. Accordingly, it is possible to improve reception sensitivity and wireless communication reliability.

本実施形態によれば、2つの一体化した受信アンテナ31b−1,31b−2によって、任意の偏波角で到来する電磁波を受信可能である。よって、受信アンテナ数の削減による装置の小型化およびコスト低減が可能である。   According to the present embodiment, electromagnetic waves arriving at an arbitrary polarization angle can be received by the two integrated receiving antennas 31b-1 and 31b-2. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus by reducing the number of receiving antennas.

本実施形態によれば、送信アンテナ20b−1,20b−2を機械的に回転する必要がないので、回転手段であるモータ14などの搭載が不要となり、装置の小型化と高信頼化に寄与する。   According to the present embodiment, since it is not necessary to mechanically rotate the transmission antennas 20b-1 and 20b-2, it is not necessary to mount the motor 14 or the like that is a rotating means, contributing to downsizing and high reliability of the device. To do.

(第3の実施形態の効果)
以上説明した第3の実施形態では、次の(G)〜(J)のような効果がある。
(G) 送信アンテナ20b−1と送信アンテナ20b−2とは、直交する2つの独立の偏波成分を電磁波を送信するので、相互の設置位置によって干渉することはない。よって2つの送信アンテナ20b−1,20b−2を一体化して、送信アンテナ全体を小型化することが可能である。
(Effect of the third embodiment)
The third embodiment described above has the following effects (G) to (J).
(G) Since the transmission antenna 20b-1 and the transmission antenna 20b-2 transmit electromagnetic waves with two independent polarization components orthogonal to each other, they do not interfere with each other depending on their installation positions. Therefore, the two transmission antennas 20b-1 and 20b-2 can be integrated to reduce the size of the entire transmission antenna.

(H) 受信アンテナ31b−1と、受信アンテナ31b−2とは、直交する2つの独立の偏波成分の電磁波を受信するので、相互の設置位置によって干渉することはない。よって、2つの受信アンテナ31b−1,31b−2は一体化して、受信アンテナ全体を小型化することが可能である (H) Since the receiving antenna 31b-1 and the receiving antenna 31b-2 receive electromagnetic waves of two independent polarization components orthogonal to each other, they do not interfere with each other depending on their installation positions. Therefore, the two receiving antennas 31b-1 and 31b-2 can be integrated to reduce the size of the entire receiving antenna.

(I) 2つの一体化した受信アンテナ31b−1,31b−2によって、任意の偏波角で到来する電磁波を受信可能である。よって、受信アンテナ数の削減による装置の小型化およびコスト低減が可能である。 (I) The electromagnetic waves arriving at an arbitrary polarization angle can be received by the two integrated receiving antennas 31b-1 and 31b-2. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus by reducing the number of receiving antennas.

(J) 送信アンテナ20b−1,20b−2を機械的に回転する必要がないので、回転手段であるモータ14などの搭載が不要となり、装置の小型化と高信頼化に寄与する。 (J) Since it is not necessary to mechanically rotate the transmitting antennas 20b-1 and 20b-2, it is not necessary to mount the motor 14 as a rotating means, which contributes to downsizing and high reliability of the device.

(第4の実施形態の構成)
図7(a),(b)は、第4の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。第3の実施形態を示す図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Fourth Embodiment)
FIGS. 7A and 7B are schematic configuration diagrams showing a wireless communication system according to the fourth embodiment. Elements common to the elements in FIG. 5 showing the third embodiment are denoted by common reference numerals.

図7(a)に示す無線送信機10cは、第3の実施形態を示す図5(a)の無線送信機10bと同様な情報生成回路11と、発振器12と、変調器13と、ベースバンド回路17と、変調器18−1,18−2とを備えている。更に、第3の実施形態の無線送信機10bとは異なる送信アンテナ20c−1,20c−2を備えている。   The radio transmitter 10c illustrated in FIG. 7A includes an information generation circuit 11, an oscillator 12, a modulator 13, and a baseband similar to the radio transmitter 10b illustrated in FIG. 5A according to the third embodiment. A circuit 17 and modulators 18-1 and 18-2 are provided. Furthermore, transmission antennas 20c-1 and 20c-2 different from the wireless transmitter 10b of the third embodiment are provided.

送信アンテナ20c−1と、送信アンテナ20c−2とは、それぞれ円偏波の電磁波を送信する機能を有し、相互に反対方向の円偏波を送信するように配置されている。本実施形態において、第1の送信アンテナである送信アンテナ20c−1は、右旋円偏波を送信する機能を有している。第2の送信アンテナである送信アンテナ20c−2は、左旋円偏波を送信する機能を有している。   The transmission antenna 20c-1 and the transmission antenna 20c-2 have a function of transmitting circularly polarized electromagnetic waves, respectively, and are arranged to transmit circularly polarized waves in opposite directions. In the present embodiment, the transmission antenna 20c-1, which is the first transmission antenna, has a function of transmitting a right-handed circularly polarized wave. The transmission antenna 20c-2 as the second transmission antenna has a function of transmitting left-handed circularly polarized waves.

送信アンテナ20c−1と送信アンテナ20c−2とは、お互いに回転方向が反対となる円偏波の電磁波を送信する。送信アンテナ20c−1と送信アンテナ20c−2は、回転方向が反対になるように貼りあわせるだけで、2つの独立した偏波成分を有する電磁波を送信する。すなわち、第3の実施形態の送信アンテナ20b−1,20b−2と比べて、正確に垂直に配置しなくとも偏波成分が相互に混入する虞は少なく、製造しやすく、かつ、製造後の調整が不要という効果を奏する。   The transmission antenna 20c-1 and the transmission antenna 20c-2 transmit circularly polarized electromagnetic waves whose rotation directions are opposite to each other. The transmission antenna 20c-1 and the transmission antenna 20c-2 transmit electromagnetic waves having two independent polarization components simply by bonding them so that the rotation directions are opposite. That is, compared with the transmission antennas 20b-1 and 20b-2 of the third embodiment, there is less possibility that polarization components are mixed with each other even if the antennas are not arranged vertically accurately. There is an effect that adjustment is unnecessary.

図7(b)に示す無線受信機30cは、第3の実施形態を示す図5(b)の無線受信機30bと同様な回転周波数検出回路60−1,60−2と、遅延合成回路40と、デジタル復調回路47と、ベースバンド回路48とを備えている。更に、第3の実施形態を示す図5(a)の無線送信機10bとは異なる受信アンテナ31c−1,31c−2を備えている。   The radio receiver 30c shown in FIG. 7B includes rotational frequency detection circuits 60-1 and 60-2 similar to the radio receiver 30b of FIG. 5B showing the third embodiment, and a delay synthesis circuit 40. A digital demodulation circuit 47 and a baseband circuit 48. Furthermore, receiving antennas 31c-1 and 31c-2 different from the wireless transmitter 10b of FIG. 5A showing the third embodiment are provided.

第1の受信アンテナである受信アンテナ31c−1と、第2の受信アンテナである受信アンテナ31c−2とは、それぞれ円偏波の電磁波を受信する機能を有し、相互に反対方向の円偏波を受信するように配置されている。本実施形態において、受信アンテナ31c−1は、右旋円偏波を受信する機能を有している。受信アンテナ31c−2は、左旋円偏波を受信する機能を有している。   The receiving antenna 31c-1 that is the first receiving antenna and the receiving antenna 31c-2 that is the second receiving antenna each have a function of receiving circularly polarized electromagnetic waves, and the circular polarizations in the opposite directions to each other. Arranged to receive waves. In the present embodiment, the receiving antenna 31c-1 has a function of receiving a right-handed circularly polarized wave. The receiving antenna 31c-2 has a function of receiving left-handed circularly polarized waves.

受信アンテナ31c−1,31c−2も同様に、回転方向が反対になるように貼りあわせるだけで、2つの独立した偏波成分を有する電磁波を送信する。すなわち、正確に垂直に設置しなくとも、2つの偏波成分が相互に混入してしまう虞が少なく、第3の実施形態の受信アンテナ31b−1と受信アンテナ31b−2と比べ、製造しやすく、かつ、製造後の調整が不要という効果を奏する。   Similarly, the receiving antennas 31c-1 and 31c-2 also transmit electromagnetic waves having two independent polarization components simply by bonding them so that the rotation directions are opposite. That is, there is little possibility that two polarization components are mixed with each other even if they are not installed vertically correctly, and it is easier to manufacture than the receiving antenna 31b-1 and the receiving antenna 31b-2 of the third embodiment. And there exists an effect that adjustment after manufacture is unnecessary.

本実施形態において、第1の実施形態と同様に、第1の周波数である周波数f1は、第2の周波数である搬送波の周波数f2および第3の周波数である周波数f3よりも低い。搬送波の周波数f2は、周波数f3よりも高い。   In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the frequency f1 that is the first frequency is lower than the frequency f2 of the carrier wave that is the second frequency and the frequency f3 that is the third frequency. The frequency f2 of the carrier wave is higher than the frequency f3.

(第4の実施形態の動作)
第4の実施形態の無線送信機10cは、第3の実施形態の無線送信機10bの垂直偏波と水平偏波からなる電磁波とは異なり、左旋円偏波と右旋円偏波からなる電磁波を送信するほかは、第3の実施形態の無線送信機10bの動作と同様である。
(Operation of Fourth Embodiment)
The radio transmitter 10c of the fourth embodiment is different from the electromagnetic waves composed of the vertical polarization and the horizontal polarization of the radio transmitter 10b of the third embodiment, and the electromagnetic waves composed of the left-hand circular polarization and the right-hand circular polarization. Is similar to the operation of the wireless transmitter 10b of the third embodiment.

第4の実施形態の無線受信機30cは、第3の実施形態の無線受信機30bの垂直偏波と水平偏波からなる電磁波とは異なり、左旋円偏波と右旋円偏波からなる電磁波を受信するほかは、第3の実施形態の無線受信機30bの動作と同様である。   The radio receiver 30c of the fourth embodiment is different from the electromagnetic waves composed of the vertical polarization and the horizontal polarization of the radio receiver 30b of the third embodiment, and the electromagnetic waves composed of the left-hand circular polarization and the right-hand circular polarization. Is the same as the operation of the wireless receiver 30b of the third embodiment.

(第4の実施形態の効果)
以上説明した第4の実施形態では、次の(K),(L)のような効果がある。
(K) 送信アンテナ20c−1と送信アンテナ20c−2は、回転方向が反対になるように貼りあわせるだけで、2つの独立した偏波成分を有する電磁波を送信する。よって、製造しやすく、かつ製造後の調整が不要という効果を奏する。
(Effect of the fourth embodiment)
The fourth embodiment described above has the following effects (K) and (L).
(K) The transmission antenna 20c-1 and the transmission antenna 20c-2 transmit electromagnetic waves having two independent polarization components simply by bonding them so that the rotation directions are opposite. Therefore, it is easy to manufacture and there is an effect that adjustment after manufacturing is unnecessary.

(L) 受信アンテナ31c−1,31c−2も同様に、回転方向が反対になるように貼りあわせるだけで、2つの独立した偏波成分を有する電磁波を送信する。よって、製造しやすく、かつ、製造後の調整が不要という効果を奏する。 (L) Similarly, the reception antennas 31c-1 and 31c-2 also transmit electromagnetic waves having two independent polarization components simply by bonding them so that the rotation directions are opposite. Therefore, it is easy to manufacture and there is an effect that adjustment after manufacture is unnecessary.

(第5の実施形態の構成)
図8(a),(b)は、第5の実施形態に係る無線通信システムを示す概略の構成図である。第4の実施形態を示す図7中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Fifth Embodiment)
FIGS. 8A and 8B are schematic configuration diagrams showing a wireless communication system according to the fifth embodiment. Elements common to the elements in FIG. 7 showing the fourth embodiment are denoted by common reference numerals.

図8(a)に示す無線送信機10dは、第4の実施形態の無線送信機10cと同様な情報生成回路11と、ベースバンド回路17と、第1の送信アンテナである送信アンテナ20c−1と、第2の送信アンテナである送信アンテナ20c−2とを備えている。更に、第4の実施形態の無線送信機10cとは異なる発振器12−1,12−2と、第1の変調手段である変調器13−1と、第4の変調手段である変調器13−2と、反転移相回路15bと、第1の合成手段である加算器19−1と、第2の合成手段である加算器19−2とを有している。   The radio transmitter 10d illustrated in FIG. 8A includes an information generation circuit 11, a baseband circuit 17, and a transmission antenna 20c-1 that is a first transmission antenna, similar to the radio transmitter 10c of the fourth embodiment. And a transmission antenna 20c-2 which is a second transmission antenna. Furthermore, oscillators 12-1 and 12-2 different from the wireless transmitter 10c of the fourth embodiment, a modulator 13-1 as a first modulation means, and a modulator 13- as a fourth modulation means. 2, an inverting phase shift circuit 15 b, an adder 19-1 as a first combining unit, and an adder 19-2 as a second combining unit.

情報生成回路11の出力側は、ベースバンド回路17に接続されている。ベースバンド回路17の出力側と、発振器12−1の出力側は、変調器13−1に接続されている。ベースバンド回路17の出力側と、発振器12−2の出力側は、変調器13−2に接続されている。   The output side of the information generation circuit 11 is connected to the baseband circuit 17. The output side of the baseband circuit 17 and the output side of the oscillator 12-1 are connected to the modulator 13-1. The output side of the baseband circuit 17 and the output side of the oscillator 12-2 are connected to the modulator 13-2.

変調器13−1の出力側と、変調器13−2の出力側とは、加算器19−1に接続されている。加算器19−1の出力側は、送信アンテナ20c−1に接続されている。   The output side of the modulator 13-1 and the output side of the modulator 13-2 are connected to the adder 19-1. The output side of the adder 19-1 is connected to the transmission antenna 20c-1.

更に、変調器13−2の出力側は、反転移相回路15bに接続され、この反転移相回路15bの出力側と、変調器13−1の出力側とは、加算器19−2に接続されている。加算器19−2の出力側は、送信アンテナ20c−2に接続されている。   Further, the output side of the modulator 13-2 is connected to the inverting phase shift circuit 15b, and the output side of the inverting phase shift circuit 15b and the output side of the modulator 13-1 are connected to the adder 19-2. Has been. The output side of the adder 19-2 is connected to the transmission antenna 20c-2.

図8(b)に示す無線受信機30cは、第4の実施形態の無線受信機30cと同様な同じ構成を有している。
本実施形態において、第1の周波数である周波数f1は、第2の周波数である搬送波の周波数f2a、第4の周波数である搬送波の周波数f2b、第3の周波数である周波数f3のいずれよりも低い。搬送波の周波数f2aと周波数f2bとは、周波数f3よりも高い。
A wireless receiver 30c shown in FIG. 8B has the same configuration as the wireless receiver 30c of the fourth embodiment.
In the present embodiment, the frequency f1 that is the first frequency is lower than any of the carrier frequency f2a that is the second frequency, the carrier frequency f2b that is the fourth frequency, and the frequency f3 that is the third frequency. . The carrier frequency f2a and the frequency f2b are higher than the frequency f3.

(第5の実施形態の動作)
発振器12−1は、第2の周波数である搬送波f2aを、変調器13−1に出力する機能を有している。
発振器12−2は、搬送波f2aと僅かに周波数が異なる第4の周波数である搬送波f2bを、変調器13−2に出力する機能を有している。本実施形態において、周波数f2aと周波数f2bとの差は、周波数f2aの80パーセントから125パーセントの間である。周波数f2aと周波数f2bとの差が、周波数f2aの80パーセント未満や125パーセント以上であると、後述する合成波f3,f3bの包絡線の周波数が周波数f2a,f2bに近接してしまい、合成波f3,f3bの包絡線の抽出が困難となる。
変調器13−1は、周波数帯域f1の情報信号を、第2の周波数である搬送波f2aで変調し、第1の変調信号として出力する機能を有している。
変調器13−2は、周波数帯域f1の情報信号を、第4の周波数である搬送波f2bで変調し、第4の変調信号として出力する機能を有している。
反転移相回路15bは、第1の変調信号を反転して出力する機能を有している。
加算器19−1は、反転した第1の変調信号と第4の変調信号を加算して、送信アンテナ20c−1に出力する機能を有している。
加算器19−2は、第1の変調信号と第4の変調信号を加算して、送信アンテナ20c−2に出力する機能を有している。
(Operation of Fifth Embodiment)
The oscillator 12-1 has a function of outputting the carrier wave f2a that is the second frequency to the modulator 13-1.
The oscillator 12-2 has a function of outputting a carrier wave f2b, which is a fourth frequency slightly different from the carrier wave f2a, to the modulator 13-2. In the present embodiment, the difference between the frequency f2a and the frequency f2b is between 80 percent and 125 percent of the frequency f2a. If the difference between the frequency f2a and the frequency f2b is less than 80 percent or 125 percent or more of the frequency f2a, the frequency of the envelope of the synthesized waves f3 and f3b described later is close to the frequencies f2a and f2b, and the synthesized wave f3 , F3b envelopes are difficult to extract.
The modulator 13-1 has a function of modulating the information signal in the frequency band f1 with the carrier wave f2a that is the second frequency and outputting the modulated signal as a first modulated signal.
The modulator 13-2 has a function of modulating the information signal in the frequency band f1 with the carrier wave f2b, which is the fourth frequency, and outputting it as a fourth modulated signal.
The inverting phase shift circuit 15b has a function of inverting and outputting the first modulation signal.
The adder 19-1 has a function of adding the inverted first modulation signal and the fourth modulation signal and outputting the result to the transmission antenna 20c-1.
The adder 19-2 has a function of adding the first modulation signal and the fourth modulation signal and outputting the result to the transmission antenna 20c-2.

図9(a),(b)は、第5の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。
図9(a)の横軸は時間tを示し、縦軸はそれぞれの信号電圧を示している。搬送波f2aの波形が一点鎖線で、搬送波f2bの波形が鎖線で、これらを加算器19−2で合成した合成波f3が太線で示されている。搬送波f2aと搬送波f2bの僅かな周波数の違いによって、合成波f3は搬送波(f2a+f2b)÷2で細かく振動すると共に、合成波f3の包絡線は周波数f3で大きく振動している。ここで、f2aとf2bとは僅かに周波数が違うだけなので、以下、合成波に含まれている搬送波の周波数をf2aとする。
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating the operation of the wireless communication system according to the fifth embodiment.
In FIG. 9A, the horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates each signal voltage. The waveform of the carrier wave f2a is indicated by a one-dot chain line, the waveform of the carrier wave f2b is indicated by a chain line, and a synthesized wave f3 obtained by synthesizing them by the adder 19-2 is indicated by a thick line. Due to the slight frequency difference between the carrier wave f2a and the carrier wave f2b, the synthesized wave f3 vibrates finely by the carrier wave (f2a + f2b) / 2, and the envelope of the synthesized wave f3 vibrates greatly at the frequency f3. Here, since the frequencies of f2a and f2b are slightly different from each other, the frequency of the carrier wave included in the synthesized wave is hereinafter referred to as f2a.

図9(b)の横軸は時間tを示し、縦軸はそれぞれの信号電圧を示している。搬送波f2aの波形が一点鎖線で、反転した搬送波(−f2b)の波形が鎖線で、これらを加算器19−2で合成した合成波f3bが太線で示されている。搬送波f2aと搬送波(−f2b)の僅かな周波数の違いによって、合成波f3bは搬送波f2で細かく振動すると共に、合成波f3bの包絡線は周波数f3で大きく振動している。合成波f3bの包絡線は、合成波f3の包絡線とは位相が90度ずれている。   The horizontal axis of FIG.9 (b) shows time t and the vertical axis | shaft has shown each signal voltage. The waveform of the carrier wave f2a is indicated by a one-dot chain line, the waveform of the inverted carrier wave (-f2b) is indicated by a chain line, and the synthesized wave f3b obtained by synthesizing them by the adder 19-2 is indicated by a thick line. Due to a slight frequency difference between the carrier wave f2a and the carrier wave (-f2b), the synthesized wave f3b vibrates finely at the carrier wave f2, and the envelope of the synthesized wave f3b vibrates greatly at the frequency f3. The envelope of the synthetic wave f3b is 90 degrees out of phase with the envelope of the synthetic wave f3.

本実施形態の無線送信機10dによれば、僅かに周波数がずれている2つの発振器の出力信号を、それぞれ搬送波として変調し、この変調した2つの信号を加算することによって、周波数f3を生成する。加算後の信号の時間波形は、搬送波f2aと搬送波f2bの周波数差の絶対値である周波数|f2a−f2b|で包絡線が変化する。第4の実施形態における90度位相を回転させる移相回路15の代わりに、信号を反転させて位相を180度回転させる反転移相回路15bを搭載している。よって、移相回路15の位相回転量の調整が不要で、よって、無線送信機10dの無調整化に寄与するという効果を奏する。   According to the radio transmitter 10d of the present embodiment, the output signals of the two oscillators that are slightly shifted in frequency are each modulated as a carrier wave, and the frequency f3 is generated by adding the two modulated signals. . In the time waveform of the signal after the addition, the envelope changes at a frequency | f2a−f2b | which is an absolute value of a frequency difference between the carrier wave f2a and the carrier wave f2b. Instead of the phase shift circuit 15 that rotates the phase by 90 degrees in the fourth embodiment, an inverted phase shift circuit 15b that inverts the signal and rotates the phase by 180 degrees is mounted. Therefore, there is no need to adjust the phase rotation amount of the phase shift circuit 15, and therefore, there is an effect that it contributes to no adjustment of the radio transmitter 10 d.

(第5の実施形態の効果)
以上説明した第5の実施形態では、次の(M)のような効果がある。
(M) 位相を90度回転させる移相回路15の代わりに、信号を反転させて位相を180度回転させる反転移相回路15bを搭載しているので、移相回路15の位相回転量の調整が不要で、よって、無線送信機10dの無調整化に寄与するという効果を奏する。
(Effect of 5th Embodiment)
The fifth embodiment described above has the following effect (M).
(M) Instead of the phase shift circuit 15 that rotates the phase by 90 degrees, an inverted phase shift circuit 15b that reverses the signal and rotates the phase by 180 degrees is mounted, so that the phase rotation amount of the phase shift circuit 15 is adjusted. Therefore, there is an effect that it contributes to the non-adjustment of the wireless transmitter 10d.

(第6の実施形態の概念)
図10は、第6の実施形態に係る遅延合成回路の概念を示す図である。
遅延合成回路40には、受信アンテナ31c−1,31c−2の出力側が回転周波数検出回路60−1,60−2を介して接続されている。遅延合成回路40の出力側は、デジタル復調回路47に接続されている。デジタル復調回路47の出力側は、ベースバンド回路48に接続されている。ベースバンド回路48の出力側は、この無線受信機30eの出力である。
(Concept of the sixth embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating the concept of the delay synthesis circuit according to the sixth embodiment.
The output of the receiving antennas 31c-1 and 31c-2 is connected to the delay synthesis circuit 40 via rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2. The output side of the delay synthesis circuit 40 is connected to the digital demodulation circuit 47. The output side of the digital demodulation circuit 47 is connected to the baseband circuit 48. The output side of the baseband circuit 48 is the output of the radio receiver 30e.

遅延合成回路40は、受信アンテナ31c−1,31c−2が受信した電磁波の周波数f3成分が入力されると、遅延量T〜nTのn個の信号を作成し、これら遅延信号における、電磁波の偏波面の位相変移θiを補正し、電磁波の行路差による位相ずれφiを補正して、遅延量を元に戻した信号を合成することによって信号電力を増大させる。   When the frequency f3 component of the electromagnetic wave received by the receiving antennas 31c-1 and 31c-2 is input, the delay synthesis circuit 40 creates n signals with delay amounts T to nT, and the electromagnetic wave in these delay signals is generated. The signal power is increased by correcting the phase shift θi of the polarization plane, correcting the phase shift φi due to the path difference of the electromagnetic wave, and synthesizing the signal whose delay amount is restored.

遅延合成回路40は、複数の反射移相変移遅延器42(=42−1〜42−n)と、複数の遅延器43(=43−1〜43−n)と、複数の加算器44(=44−1〜44−n)と、複数の行路差位相変移遅延器45(=45−1〜45−n)と、合成器46とを有している。   The delay synthesis circuit 40 includes a plurality of reflection phase-shifting delay devices 42 (= 42-1 to 42-n), a plurality of delay devices 43 (= 43-1 to 43-n), and a plurality of adders 44 ( = 44-1 to 44-n), a plurality of path difference phase shift delay devices 45 (= 45-1 to 45-n), and a combiner 46.

反射移相変移遅延器42−i(iは1からnの自然数)は、入力信号を(i×T)だけ遅延させると共に、電磁波の反射による偏波面の位相変移θiを補正する機能を有している。   The reflection phase shift delay device 42-i (i is a natural number from 1 to n) has a function of delaying the input signal by (i × T) and correcting the phase shift θi of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic wave. ing.

遅延器43−iは、入力信号を(i×T)だけ遅延させる機能を有している。加算器44−iは、反射移相変移遅延器42−iの出力信号と、遅延器43−iの出力信号とを加算し、受信アンテナ31c−1,31c−2で受信した多重波を、それぞれ遅延時間T〜6Tだけ遅延させた偏波信号を出力する機能を有している。
加算器44−iは、反射移相変移遅延器42−iの出力信号と、遅延器43−iの出力信号とを加算する機能を有している。
The delay device 43-i has a function of delaying the input signal by (i × T). The adder 44-i adds the output signal of the reflection phase shift phase shifter 42-i and the output signal of the delay unit 43-i, and receives the multiplexed waves received by the receiving antennas 31c-1 and 31c-2. Each has a function of outputting a polarization signal delayed by a delay time T to 6T.
The adder 44-i has a function of adding the output signal of the reflection phase-shifting delay device 42-i and the output signal of the delay device 43-i.

電磁波の偏波面は、(1/f3)周期で回転しているので、電波の散乱による干渉は、(1/f3)周期で発生する。この電波散乱による干渉を抑圧するため、遅延量Tは、(1/f3)周期を偏りなく均等にサンプリング可能な値である((1/f3)÷n)である。これにより、遅延時間T〜6Tのいずれかのタイミングで電波干渉が発生しても、干渉によって電磁波エネルギーがゼロになる現象を回避可能である。更に、これに限定されず、遅延量Tを、((1/f3)÷n)周期の整数倍、1/2倍、3/2倍など、任意の値に設定しても良い。   Since the polarization plane of the electromagnetic wave rotates with a period of (1 / f3), interference due to the scattering of radio waves occurs with a period of (1 / f3). In order to suppress the interference due to the radio wave scattering, the delay amount T is a value ((1 / f3) / n) that can be sampled evenly with no (1 / f3) period. Thereby, even if radio wave interference occurs at any timing of the delay times T to 6T, it is possible to avoid the phenomenon that electromagnetic wave energy becomes zero due to interference. Furthermore, the present invention is not limited to this, and the delay amount T may be set to an arbitrary value such as an integral multiple of ((1 / f3) ÷ n) period, 1/2 times, 3/2 times, or the like.

行路差位相変移遅延器45−iは、電磁波の行路差による位相ずれφiを補正すると共に、反射移相変移遅延器42−iと遅延器43−iにおける入力信号の遅延を揃える。合成器46は、これらの信号を合成することによって信号電力を増大させる。   The path difference phase shift delay unit 45-i corrects the phase shift φi due to the path difference of the electromagnetic wave, and aligns the delays of the input signals in the reflection phase shift phase shifter 42-i and the delay unit 43-i. The combiner 46 increases the signal power by combining these signals.

回転周波数検出回路60−1の出力側は、反射移相変移遅延器42−1〜42−nに接続され、回転周波数検出回路60−2の出力側は、遅延器43−1〜43−nに接続されている。反射移相変移遅延器42−1の出力側と、遅延器43−1の出力側は、加算器44−1に接続されている。加算器44−1の出力側は、行路差位相変移遅延器45−1に接続されている。この接続により、電磁波の行路差による位相ずれが補正されて合成器46に出力される。   The output side of the rotation frequency detection circuit 60-1 is connected to the reflection phase shift phase shifter 42-1 to 42-n, and the output side of the rotation frequency detection circuit 60-2 is the delay unit 43-1 to 43-n. It is connected to the. The output side of the reflection phase-shifting delay device 42-1 and the output side of the delay device 43-1 are connected to the adder 44-1. The output side of the adder 44-1 is connected to the path difference phase shift delay unit 45-1. With this connection, the phase shift due to the path difference of the electromagnetic wave is corrected and output to the combiner 46.

反射移相変移遅延器42−iの出力側と、遅延器43−iの出力側は、加算器44−iに接続されている。加算器44−iの出力側は、行路差位相変移遅延器45−iに接続されている。行路差位相変移遅延器45−iにより、第iの遅延信号の電磁波の行路差による位相ずれが補正され、合成器46に入力される。合成器46は、第1の遅延信号から第nの遅延信号まで全てを合成することによって、出力信号の信号電力を増大させる。   The output side of the reflection phase shift phase shifter 42-i and the output side of the delay unit 43-i are connected to the adder 44-i. The output side of the adder 44-i is connected to the path difference phase shift delay unit 45-i. The phase difference due to the path difference of the electromagnetic wave of the i-th delayed signal is corrected by the path difference phase shift delay unit 45-i and input to the combiner 46. The combiner 46 increases the signal power of the output signal by combining everything from the first delay signal to the nth delay signal.

合成器46の出力側は、この遅延合成回路40の出力側であり、デジタル復調回路47に接続されている。デジタル復調回路47の出力側は、ベースバンド回路48に接続されている。遅延合成回路40は、補正によって信号電力を増大させることにより、デジタル復調回路47の復調後の誤り率を最小化することが可能である。   The output side of the synthesizer 46 is the output side of the delay synthesis circuit 40 and is connected to the digital demodulation circuit 47. The output side of the digital demodulation circuit 47 is connected to the baseband circuit 48. The delay synthesis circuit 40 can minimize the error rate after demodulation of the digital demodulation circuit 47 by increasing the signal power by correction.

(第6の実施形態の構成)
図11は、第6の実施形態に係る遅延合成回路を示す概略の構成図である。
遅延合成回路40aには、図10の遅延合成回路40と同様に、受信アンテナ31c−1,31c−2の出力側が回転周波数検出回路60−1,60−2を介して接続されている。遅延合成回路40の出力側は、デジタル復調回路47に接続されている。デジタル復調回路47の出力側は、ベースバンド回路48に接続されている。遅延合成回路40aには更に、デジタル復調回路47からの制御信号が接続されている。この制御信号により、電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正と、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnの補正とを制御可能である。
(Configuration of the sixth embodiment)
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a delay synthesis circuit according to the sixth embodiment.
Similarly to the delay synthesis circuit 40 of FIG. 10, the output sides of the reception antennas 31c-1 and 31c-2 are connected to the delay synthesis circuit 40a via rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2. The output side of the delay synthesis circuit 40 is connected to the digital demodulation circuit 47. The output side of the digital demodulation circuit 47 is connected to the baseband circuit 48. A control signal from the digital demodulation circuit 47 is further connected to the delay synthesis circuit 40a. By this control signal, it is possible to control the correction of the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic wave and the correction of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of the electromagnetic wave.

遅延合成回路40aは、図10の遅延合成回路40と同様に、複数の遅延器43(=43−1〜43−n)と、複数の加算器44(=44−1〜44−n)と、合成器46とを有している。更に、複数の反射移相変移遅延器42(=42−1〜42−n)の代わりに、遅延器43a(=43a−1〜43a−n)と反射移相変移器49(=49−1〜49−n)とを有し、複数の行路差位相変移遅延器45(=45−1〜45−n)の代わりに、行路差位相変移器49a(=49a−1〜49a−n)と遅延器50(=50−1〜50−n)とを有している。   Similarly to the delay synthesis circuit 40 of FIG. 10, the delay synthesis circuit 40a includes a plurality of delay units 43 (= 43-1 to 43-n) and a plurality of adders 44 (= 44-1 to 44-n). And a synthesizer 46. Further, instead of the plurality of reflection phase shift phase shifters 42 (= 42-1 to 42-n), a delay device 43a (= 43a-1 to 43a-n) and a reflection phase shift phase shifter 49 (= 49-1). 49-n), instead of the plurality of path difference phase shift delay units 45 (= 45-1 to 45-n), path difference phase shifters 49a (= 49a-1 to 49a-n) Delay unit 50 (= 50-1 to 50-n).

遅延器43a(=43a−1〜43a−n)は、入力信号を(i×T)だけ遅延させる機能を有している。反射移相変移器49(=49−1〜49−n)は、電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnを補正する機能を有している。   The delay device 43a (= 43a-1 to 43a-n) has a function of delaying the input signal by (i × T). The reflection phase shifter 49 (= 49-1 to 49-n) has a function of correcting the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of electromagnetic waves.

遅延器43−iは、入力信号を(i×T)だけ遅延させる機能を有している。加算器44−iは、反射移相変移器49−iの出力信号と、遅延器43−iの出力信号とを加算し、受信アンテナ31c−1,31c−2で受信した多重波を、それぞれ遅延時間T〜6Tだけ遅延させた偏波信号を出力する機能を有している。   The delay device 43-i has a function of delaying the input signal by (i × T). The adder 44-i adds the output signal of the reflection phase shifter 49-i and the output signal of the delay unit 43-i, and receives the multiplexed waves received by the receiving antennas 31c-1 and 31c-2, respectively. It has a function of outputting a polarization signal delayed by a delay time T to 6T.

行路差位相変移器49a−iは、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnを補正する機能を有している。遅延器50−iは、遅延時間(t2−i×T)だけ信号を遅延させる機能を有している。これにより、遅延器50−1〜50−nから出力される信号は、すべて所定時間t2だけ遅延した信号となる。合成器46は、これらの信号を合成することによって信号電力を増大させる。   The path difference phase shifters 49a-i have a function of correcting phase shifts φ1 to φn due to the path difference of electromagnetic waves. The delay device 50-i has a function of delaying a signal by a delay time (t2-i × T). As a result, the signals output from the delay units 50-1 to 50-n are all signals delayed by the predetermined time t2. The combiner 46 increases the signal power by combining these signals.

合成器46の出力側は、この遅延合成回路40の出力側であり、デジタル復調回路47aに接続されている。デジタル復調回路47aの出力側は、ベースバンド回路48に接続されている。デジタル復調回路47aは更に、遅延合成回路40aの電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正と、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnの補正とを制御する機能を有している。本実施形態において、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnは、周波数f3における位相ずれを示している。   The output side of the synthesizer 46 is the output side of the delay synthesizer circuit 40 and is connected to the digital demodulator circuit 47a. The output side of the digital demodulation circuit 47 a is connected to the baseband circuit 48. The digital demodulation circuit 47a further has a function of controlling the correction of the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic waves of the delay synthesis circuit 40a and the correction of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of the electromagnetic waves. . In the present embodiment, the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of the electromagnetic waves indicate the phase shift at the frequency f3.

(第6の実施形態の動作)
受信アンテナ31c−1,31c−2に到来する電磁波は、回転周波数検出回路60−1,60−2によって、それぞれ(1/f3)周期の2つのデジタル信号に変換される。
(Operation of the sixth embodiment)
The electromagnetic waves arriving at the receiving antennas 31c-1 and 31c-2 are converted into two digital signals each having a (1 / f3) period by the rotation frequency detection circuits 60-1 and 60-2.

一方のデジタル信号は、遅延器43a−1〜43a−nに入力され、他方のデジタル信号は、遅延器43−1〜43−nに入力されて、それぞれ所定の遅延量だけ遅延される。   One digital signal is input to the delay units 43a-1 to 43a-n, and the other digital signal is input to the delay units 43-1 to 43-n and is delayed by a predetermined delay amount.

更に遅延器43a−1〜43a−nの出力信号は、それぞれ反射位相変移器49−1〜49−nで、電磁波の反射による偏波面の位相変移θiが補正される。反射位相変移器49−1〜49−nは、例えば、入力信号を所定時間((θi÷2π)÷f3)だけ遅延させることにより、偏波面の位相変移θiを補正する。   Further, the output signals of the delay units 43a-1 to 43a-n are corrected by the reflection phase shifters 49-1 to 49-n, respectively, for the phase shift θi of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic waves. The reflection phase shifters 49-1 to 49-n correct the phase shift θi of the polarization plane, for example, by delaying the input signal by a predetermined time ((θi / 2π) ÷ f3).

反射位相変移器49−1〜49−nから出力される補正信号と、遅延器43−1〜43−nの出力信号は、それぞれ加算器44−1〜44−nで加算される。加算器44−1〜44−nの出力信号は、それぞれ遅延時間T〜nTに対応し、かつ電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnが補正された受信信号である。   The correction signals output from the reflection phase shifters 49-1 to 49-n and the output signals of the delay units 43-1 to 43-n are added by adders 44-1 to 44-n, respectively. The output signals of the adders 44-1 to 44-n correspond to the delay times T to nT, respectively, and are received signals in which the polarization plane phase shifts θ1 to θn due to the reflection of electromagnetic waves are corrected.

加算器44−1〜44−nの出力信号は、それぞれ行路差位相変移器49a−1〜49a−nで、電磁波の行路差による位相ずれを補正され、遅延器50−1〜50−nによって、それぞれの信号の遅延量は全て所定時間t2となる。遅延器50−1〜50−nの出力信号は、合成器46によって合成され、出力信号の信号電力は増大する。   The output signals of the adders 44-1 to 44-n are corrected by the path difference phase shifters 49a-1 to 49a-n, respectively, to correct the phase shift due to the path difference of the electromagnetic waves, and are delayed by the delay units 50-1 to 50-n. The delay amounts of the respective signals are all the predetermined time t2. The output signals of the delay units 50-1 to 50-n are combined by the combiner 46, and the signal power of the output signal increases.

受信アンテナ31c−1,31c−2に到来する電磁波は、(1/f3)周期で偏波面が回転しているので、電波散乱による干渉が発生する場合には、(1/f3)周期となる。この電波散乱による干渉を抑圧するため、遅延器43−1〜43−nと、遅延器43a−1〜43a−nによって、(1/f3)周期を偏りなく均等に抽出して信号処理する。よって、遅延器43−1〜43−nと、遅延器43a−1〜43a−nの遅延量の単位Tは、(1/f3)周期をnで除算した値か、または(1/f3)周期の1/2をnで除算した値とする。これにより、(1/f3)周期のいずれかのタイミングで、特定の遅延時間において特定の偏波面の電磁波エネルギーが干渉によってゼロになる現象が発生したとしても、他の遅延時間における他の偏波面は干渉せず、電磁波エネルギーはゼロにならないことが期待される。
更に、これに限定されず、遅延量Tを、((1/f3)÷n)周期の整数倍、1/2倍、3/2倍など、任意の値に設定しても良い。
The electromagnetic waves arriving at the receiving antennas 31c-1 and 31c-2 have a (1 / f3) period when interference due to radio wave scattering occurs because the plane of polarization rotates in the (1 / f3) period. . In order to suppress interference due to the radio wave scattering, the delay units 43-1 to 43-n and the delay units 43a-1 to 43a-n extract the (1 / f3) period evenly and perform signal processing. Therefore, the delay amount unit T of the delay units 43-1 to 43-n and the delay units 43a-1 to 43a-n is a value obtained by dividing the (1 / f3) period by n or (1 / f3). A value obtained by dividing ½ of the period by n. As a result, even if a phenomenon occurs in which electromagnetic wave energy of a specific polarization plane becomes zero due to interference at any timing of the (1 / f3) period due to interference, other polarization planes at other delay times Is not interfering, and the electromagnetic energy is expected not to be zero.
Furthermore, the present invention is not limited to this, and the delay amount T may be set to an arbitrary value such as an integral multiple of ((1 / f3) ÷ n) period, 1/2 times, 3/2 times, or the like.

図12は、第6の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す図である。横軸には、無線送信機10の動作と、伝送路と、無線受信機30fの動作とが記載されており、縦軸には、時間tの経過が示されている。   FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of the wireless communication system according to the sixth embodiment. The horizontal axis shows the operation of the wireless transmitter 10, the transmission path, and the operation of the wireless receiver 30f, and the vertical axis shows the passage of time t.

無線送信機10は、トレーニング期間であるタイミングT1において、トレーニング信号を送信する。伝送路には、このトレーニング信号が送信される。無線受信機30fのデジタル復調回路47aは、タイミングR1において、このトレーニング信号を受信し、合成した受信信号の強度が最大となるよう、電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正と、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnの補正とを最適化する。   The wireless transmitter 10 transmits a training signal at timing T1, which is a training period. This training signal is transmitted to the transmission path. The digital demodulation circuit 47a of the wireless receiver 30f receives this training signal at the timing R1, and corrects the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic waves so that the intensity of the combined received signal is maximized. The correction of the phase shifts φ1 to φn due to the electromagnetic wave path difference is optimized.

無線送信機10は、タイミングT2において、情報信号を送信する。伝送路には、この情報信号が送信される。無線受信機30fは、タイミングR2において、この情報信号を受信し、最適化した電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正と、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnの補正とを行って復号化する。最適化とは、例えば各遅延時間T〜nTにおける電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正量を変更すると共に、行路差による位相ずれφ1〜φnの補正量を調整することである。   The wireless transmitter 10 transmits an information signal at timing T2. This information signal is transmitted to the transmission path. The radio receiver 30f receives this information signal at the timing R2, and corrects the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the optimized reflection of the electromagnetic wave and the correction of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of the electromagnetic wave. Go and decrypt. The optimization is, for example, changing the correction amount of the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic wave at each delay time T to nT and adjusting the correction amount of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference. .

この調整は、例えば偏波面の位相変移θ1の値を所定範囲で変更して最適値を求めたのち、行路差による位相ずれφ1の値を所定範囲で変更して最適値を求め、これを偏波面の位相変移θ2以降の値と,行路差による位相ずれφ2以降の値に繰り返し適用することによって行うことが可能である。   In this adjustment, for example, the value of the phase shift θ1 of the polarization plane is changed within a predetermined range to obtain the optimum value, and then the value of the phase shift φ1 due to the path difference is changed within the predetermined range to obtain the optimum value. It can be performed by repeatedly applying the value after the phase shift θ2 of the wavefront and the value after the phase shift φ2 due to the path difference.

以下、このタイミングT1〜T2,R1〜R2の処理を繰り返すことにより、無線送信機10と無線受信機30fは、設置環境が変化し、無線送信機10から無線受信機30fに到達する電磁波の行路が動的に変化する場合でも、電波干渉による通信誤りを更に回避することが可能である。   Hereinafter, by repeating the processes of the timings T1 to T2 and R1 to R2, the installation environment of the wireless transmitter 10 and the wireless receiver 30f changes, and the path of electromagnetic waves that reach the wireless receiver 30f from the wireless transmitter 10 It is possible to further avoid communication errors due to radio wave interference even when the frequency changes dynamically.

(第6の実施形態の効果)
以上説明した第6の実施形態では、次の(N)のような効果がある。
(N) トレーニング期間において、反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正量と、行路差による位相ずれφ1〜φnの補正量とを最適化しているので、設置環境が変化し、無線送信機10から無線受信機30fに到達する電磁波の行路が動的に変化する場合でも、電波干渉による通信誤りを更に回避することが可能である。
(Effect of 6th Embodiment)
The sixth embodiment described above has the following effect (N).
(N) During the training period, the amount of correction of the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to reflection and the amount of correction of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference are optimized. Even when the path of the electromagnetic wave that reaches the radio receiver 30f from 10 changes dynamically, it is possible to further avoid communication errors due to radio wave interference.

(第7の実施形態の構成)
図13は、第7の実施形態に係る遅延合成回路を示す概略の構成図である。第6の実施形態を示す図11中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例における無線受信機30gは、第6の実施形態に示す無線受信機30fが有するデジタル復調回路47aとは異なるデジタル復調回路47と、第6の実施形態に示す無線受信機30fが有するベースバンド回路48とは異なるベースバンド回路48aとを有している他は、第6の実施形態に示す無線受信機30fと同様の構成を有している。
(Configuration of the seventh embodiment)
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a delay synthesis circuit according to the seventh embodiment. Elements common to those in FIG. 11 showing the sixth embodiment are denoted by common reference numerals.
The wireless receiver 30g in this example includes a digital demodulation circuit 47 different from the digital demodulation circuit 47a included in the wireless receiver 30f illustrated in the sixth embodiment, and a base included in the wireless receiver 30f illustrated in the sixth embodiment. Except for having a baseband circuit 48a different from the band circuit 48, it has the same configuration as the wireless receiver 30f shown in the sixth embodiment.

ベースバンド回路48aは、遅延合成回路40aの電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正量と、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnの補正量とを制御する機能を有している。   The baseband circuit 48a has a function of controlling the correction amount of the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic waves of the delay synthesis circuit 40a and the correction amount of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of the electromagnetic waves. Yes.

(第7の実施形態の動作)
図12を元に、第7の実施形態に係る無線受信機30gの動作を説明する。
無線送信機10は、トレーニング期間であるタイミングT1において、トレーニング信号を送信する。伝送路には、このトレーニング信号が送信される。無線受信機30gのベースバンド回路48aは、タイミングR1において、このトレーニング信号を受信し、合成した受信信号の復調後の誤り率が最小となるよう、電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正量と、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnの補正量とを最適化する。
(Operation of the seventh embodiment)
Based on FIG. 12, the operation of the wireless receiver 30g according to the seventh embodiment will be described.
The wireless transmitter 10 transmits a training signal at timing T1, which is a training period. This training signal is transmitted to the transmission path. The baseband circuit 48a of the wireless receiver 30g receives this training signal at the timing R1, and the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of electromagnetic waves so that the error rate after demodulation of the combined received signal is minimized. And the correction amount of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of the electromagnetic wave are optimized.

(第7の実施形態の効果)
以上説明した第7の実施形態では、次の(O)のような効果がある。
(O) トレーニング期間において電磁波の反射による偏波面の位相変移θ1〜θnの補正量と、電磁波の行路差による位相ずれφ1〜φnの補正量とを最適化しているので、設置環境が変化し、無線送信機10から無線受信機30fに到達する電磁波の行路が動的に変化する場合でも、電波干渉による復調後の誤り率を最小にすることが可能である。
(Effect of 7th Embodiment)
The seventh embodiment described above has the following effect (O).
(O) Since the amount of correction of the phase shifts θ1 to θn of the polarization plane due to the reflection of the electromagnetic wave and the amount of correction of the phase shifts φ1 to φn due to the path difference of the electromagnetic wave are optimized during the training period, the installation environment changes, Even when the path of electromagnetic waves reaching the radio receiver 30f from the radio transmitter 10 dynamically changes, the error rate after demodulation due to radio wave interference can be minimized.

(第8の実施形態の構成)
図14は、第8の実施形態に係る昇降機システムを示す概略の構成図である。
この昇降機システム100は、縦長の直方体である建物101と、昇降カゴ111とを有している。建物101の内部には、昇降カゴ111が昇降する空間が設けられている。昇降カゴ111は図示しないロープと駆動機構によって、建物101の内部空間を昇降する。
(Configuration of Eighth Embodiment)
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an elevator system according to the eighth embodiment.
The elevator system 100 includes a building 101 that is a vertically long rectangular parallelepiped and an elevator basket 111. Inside the building 101, a space in which the lifting cage 111 is raised and lowered is provided. The elevator cage 111 moves up and down the interior space of the building 101 by a rope and a drive mechanism (not shown).

建物101の内部空間の天井部には、基地局無線機102−1とアンテナ103−1とが設置され、建物101の内部空間の床部には、基地局無線機102−2とアンテナ103−2とが設置されている。基地局無線機102−1,102−2は、図8(b)に示す無線受信機30cと同一の構成を有している偏波角分割ダイバシチ無線機であり。アンテナ103−1,103−2は、図8(b)に示す受信アンテナ31cと同様の直交偏波一体アンテナである。   A base station radio 102-1 and an antenna 103-1 are installed on the ceiling of the internal space of the building 101, and a base station radio 102-2 and an antenna 103- are installed on the floor of the internal space of the building 101. 2 are installed. The base station radios 102-1 and 102-2 are polarization angle division diversity radios having the same configuration as the radio receiver 30c shown in FIG. 8B. The antennas 103-1 and 103-2 are orthogonally polarized integrated antennas similar to the receiving antenna 31c shown in FIG.

昇降カゴ111の上面にはアンテナ113−1が設けられ、下面にはアンテナ113−2が設けられ、高周波ケーブル114によって端末局無線機112に接続されている。端末局無線機112は、図8(a)に示す無線送信機10dと同様の偏波角分割ダイバシチ無線機である。このアンテナ113−1,113−2は、図8(a)に示す送信アンテナ20cと同様の直交偏波一体アンテナである。   An antenna 113-1 is provided on the upper surface of the lift cage 111, and an antenna 113-2 is provided on the lower surface. The terminal station radio 112 is a polarization angle division diversity radio similar to the radio transmitter 10d shown in FIG. These antennas 113-1 and 113-2 are orthogonally polarized integrated antennas similar to the transmitting antenna 20c shown in FIG.

(第8の実施形態の動作)
端末局無線機112から送信された電波は、アンテナ113−1とアンテナ113−2を介して送信される。送信された電波は、建物101の内部空間を無線伝送媒体とするので、建物101の内壁および昇降カゴ111の外壁により多重反射を受ける。すなわち、建物101の内部空間は、多重波干渉環境を形成する。多重反射を受けた電波は、それぞれアンテナ103−1,103−2に到達する。
(Operation of Eighth Embodiment)
The radio wave transmitted from the terminal station radio 112 is transmitted via the antenna 113-1 and the antenna 113-2. The transmitted radio wave is subjected to multiple reflections by the inner wall of the building 101 and the outer wall of the elevating basket 111 because the internal space of the building 101 is used as a wireless transmission medium. That is, the internal space of the building 101 forms a multiwave interference environment. The radio waves that have received multiple reflections reach antennas 103-1 and 103-2, respectively.

本実施形態では偏波角度分割ダイバシチにより、多重波干渉環境下でも高品質の無線伝送が実現可能となる。建物101から無線接続手段によって昇降カゴ111の制御/監視が可能となるので、ケーブル等の有線接続手段によって昇降カゴ111が昇降する空間を無駄にすることがなくなる。よって、建物101を小さい体積とするか、または、同一の建物101の体積で昇降カゴ111の寸法を増大させて輸送能力を向上させることが可能である。
あわせて、昇降カゴ111の軽量化も可能となる。昇降カゴ111に接続されるケーブル等の有線接続手段の重さは、高層ビルにおいて、無視し得ない重さとなる為である。
In this embodiment, the polarization angle division diversity enables high-quality wireless transmission even in a multiwave interference environment. Since the elevator basket 111 can be controlled / monitored from the building 101 by wireless connection means, a space in which the elevator basket 111 is raised and lowered by wired connection means such as a cable is not wasted. Therefore, it is possible to improve the transportation capacity by setting the building 101 to a small volume or increasing the size of the lifting cage 111 with the same building 101 volume.
In addition, the lifting cage 111 can be reduced in weight. This is because the weight of wired connection means such as a cable connected to the elevator cage 111 is a weight that cannot be ignored in high-rise buildings.

(第8の実施形態の効果)
以上説明した第8の実施形態では、次の(P)のような効果がある。
(P) 建物101から無線接続手段によって昇降カゴ111の制御/監視が可能となるので、ケーブル等の有線接続手段によって昇降カゴ111が昇降する空間を無駄にすることがなくなる。よって、小さい建物101の体積とするか、または、同一の建物101の体積で昇降カゴ111の寸法を増大させて輸送能力を向上させることが可能である。
(Effect of 8th Embodiment)
The eighth embodiment described above has the following effect (P).
(P) Since the elevator basket 111 can be controlled / monitored from the building 101 by wireless connection means, the space in which the elevator basket 111 is raised and lowered by wired connection means such as cables is not wasted. Therefore, it is possible to improve the transport capability by setting the volume of the small building 101 or increasing the size of the lifting cage 111 with the same building 101 volume.

(第9の実施形態の構成)
図15は、第9の実施形態に係る変電設備監視システムを示す概略の構成図である。
本実施形態の変電設備監視システム200は、複数の変電機201−1〜201−12と、これらの近傍に設定されている複数の無線基地局211−1〜211−4とを備えている。本実施形態では、変電機201−1〜201−12の数は無線基地局211−1〜211−4の数より多い。
(Configuration of the ninth embodiment)
FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating a substation equipment monitoring system according to the ninth embodiment.
The substation equipment monitoring system 200 of the present embodiment includes a plurality of substations 201-1 to 201-12 and a plurality of radio base stations 211-1 to 211-4 set in the vicinity thereof. In the present embodiment, the number of transformers 201-1 to 201-12 is greater than the number of radio base stations 211-1 to 211-4.

それぞれの変電機201−1〜201−12は、偏波角分割ダイバシチを行う端末局無線機203と直交偏波一体アンテナ202とを備えている。変電機201−1〜201−12の寸法は、数mのオーダである。   Each of the transformers 201-1 to 201-12 includes a terminal station radio 203 that performs polarization angle division diversity and an orthogonal polarization integrated antenna 202. The dimensions of the transformers 201-1 to 201-12 are on the order of several meters.

無線基地局211−1〜211−4は、それぞれ偏波角分割ダイバシチを行う基地局無線機213と直交偏波一体アンテナ212とを備えている。無線機が使用する数百MHzから数GHzの周波数の電磁波の波長に比べて、変電機201−1〜201−12の寸法は圧倒的に大きい。   Each of the radio base stations 211-1 to 211-4 includes a base station radio 213 that performs polarization angle division diversity and an orthogonal polarization integrated antenna 212. The dimensions of the transformers 201-1 to 201-12 are overwhelmingly larger than the wavelength of electromagnetic waves having a frequency of several hundreds of MHz to several GHz used by the radio equipment.

(第9の実施形態の動作)
本実施形態の変電設備監視システム200において、電磁波は、複数の変電機201−1〜201−12により多重反射を受ける。変電設備監視システム200には、多重波干渉環境が形成される。
(Operation of the ninth embodiment)
In the substation equipment monitoring system 200 of the present embodiment, the electromagnetic waves are subjected to multiple reflections by the plurality of transformers 201-1 to 201-12. In the substation equipment monitoring system 200, a multi-wave interference environment is formed.

本実施形態の端末局無線機203と、基地局無線機213とは、偏波角度分割ダイバシチ機能により、多重波干渉環境下でも高品質の無線伝送が実現可能となり、複数の無線基地局211−1〜211−4によって、変電機201−1〜201−12の遠隔制御と遠隔監視が可能である。よって、ケーブルなどを用いる場合に問題となる高圧誘導電力の問題を解決できると共に、ケーブルの敷設コストを削除でき、変電機201−1〜201−12の制御/監視システムの安全性の向上、および、コストの削減が可能となる。   The terminal station radio 203 and the base station radio 213 according to the present embodiment can realize high-quality radio transmission even in a multi-wave interference environment by the polarization angle division diversity function, and a plurality of radio base stations 211- 1-211-4 enables remote control and remote monitoring of the transformers 201-1 to 201-12. Therefore, it is possible to solve the problem of high-voltage induced power that becomes a problem when using a cable or the like, and it is possible to eliminate the cable laying cost, and to improve the safety of the control / monitoring system of the transformers 201-1 to 201-12, and Cost reduction is possible.

(第9の実施形態の効果)
以上説明した第9の実施形態では、次の(Q)のような効果がある。
(Q) 本実施形態の偏波角度分割ダイバシチ無線機により、多重波干渉環境下でも高品質の無線伝送が実現可能となる。変電機201−1〜201−12の制御・監視を複数の無線基地局211−1〜211−4により遠隔で実施可能である。よって、ケーブル等の該有線接続手段を用いる場合に問題となる高圧誘導電力の問題を解決できると共に、ケーブルの敷設コストを削除でき、変電機201−1〜201−12の制御/監視システムの安全性向上、および、コスト削減が可能となる。
(Effect of 9th Embodiment)
The ninth embodiment described above has the following effect (Q).
(Q) With the polarization angle division diversity radio of this embodiment, high-quality radio transmission can be realized even in a multi-wave interference environment. Control and monitoring of the substations 201-1 to 201-12 can be performed remotely by a plurality of radio base stations 211-1 to 211-4. Therefore, it is possible to solve the problem of high-voltage induced power that becomes a problem when the wired connection means such as a cable is used, and it is possible to eliminate the cable laying cost, and the safety of the control / monitoring system for the substations 201-1 to 201-12 Improvement and cost reduction are possible.

(変形例)
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(b)のようなものがある。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. For example, there are the following forms (a) to (b) as usage forms and modifications.

(a) 第2の実施形態の無線受信機30aは、6本の受信アンテナ31−1〜31−6を備えている。しかし、これに限定されず、任意のn本(nは自然数)の受信アンテナでも良い。このとき、遅延量Tは、電磁波の偏波面の回転周期である(1/f3)を偏りなくサンプリング可能な値である((1/f3)÷n)であることが望ましい。または、電磁波の偏波面の回転周期の半分である((1/f3)÷2)を偏りなくサンプリング可能な値である(((1/f3)÷2)÷n)であることが望ましい。 (A) The wireless receiver 30a of the second embodiment includes six receiving antennas 31-1 to 31-6. However, the present invention is not limited to this, and any n receiving antennas (n is a natural number) may be used. At this time, it is desirable that the delay amount T is a value ((1 / f3) / n) that can sample the rotation period of the polarization plane of the electromagnetic wave (1 / f3) without deviation. Alternatively, it is desirable that ((1 / f3) / 2), which is half the rotation period of the polarization plane of the electromagnetic wave, is a value (((1 / f3) / 2) / n) that can be sampled without bias.

(b) 第5の実施形態の無線送信機10dは、円偏波を送信する第1の送信アンテナである送信アンテナ20c−1と、第2の送信アンテナである送信アンテナ20c−2とを備えている。しかし、これに限られず、第1の送信アンテナが直線偏波を送信し、第2の送信アンテナが、前記第1の送信アンテナが送信する直線偏波と所定角度(85度から95度)を成す直線偏波を送信しても良い。 (B) The wireless transmitter 10d of the fifth embodiment includes a transmission antenna 20c-1 that is a first transmission antenna that transmits circularly polarized waves, and a transmission antenna 20c-2 that is a second transmission antenna. ing. However, the present invention is not limited to this, and the first transmitting antenna transmits linearly polarized waves, and the second transmitting antenna has a predetermined angle (85 degrees to 95 degrees) with the linearly polarized waves transmitted by the first transmitting antenna. The linearly polarized wave formed may be transmitted.

(c) 本発明の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機、無線受信機を、セキュリティシステムにおける集中制御装置と、扉センサや、窓センサなどとの無線通信に適用しても良い。これにより、高度な通信品質が求められるセキュリティシステムを提供することが可能となる。 (C) The polarization angle division diversity wireless transmitter and wireless receiver of the present invention may be applied to wireless communication between a centralized control device in a security system, a door sensor, a window sensor, and the like. This makes it possible to provide a security system that requires high communication quality.

10,10b,10c,10d 無線送信機
11 情報生成回路
12,12−1,12−2 発振器
13,13−1 変調器(第1の変調手段)
13−2 変調器(第4の変調手段)
14 モータ(回転手段)
15 移相回路(移相手段)
15b 反転移相回路
16 発振器
17 ベースバンド回路
18−1 変調器(第2の変調手段)
18−2 変調器(第3の変調手段)
19−1 加算器(第1の合成手段)
19−2 加算器(第2の合成手段)
20 送信アンテナ(電磁波発信手段)
20b−1,20c−1 送信アンテナ(第1の送信アンテナ)
20b−2,20c−2 送信アンテナ(第2の送信アンテナ)
30,30a,30b,30c,30d,30e 無線受信機
31 ダイバシチ受信アンテナ
31b−1,31c−1 受信アンテナ(第1の受信アンテナ)
31b−2,31c−2 受信アンテナ(第2の受信アンテナ)
32−1〜32−6 行路差位相変移器(複数の信号補正手段)
33 合成器(合成手段)
34−1〜34−6 遅延器
35−1〜35−6 遅延器
37 時分割スイッチ
37a 入力側スイッチ
37b 出力側スイッチ
40,40a 遅延合成回路(遅延合成手段)
42(=42−1〜42−n) 反射移相変移遅延器
43(=43−1〜43−n),43a(=43a−1〜43a−n) 遅延器
44−1〜44−n 加算器
45(=45−1〜45−n) 行路差位相変移遅延器
46 合成器
47,47a デジタル復調回路
48,48a ベースバンド回路
49(=49−1〜49−n) 反射移相変移器
49a(=49a−1〜49a−n) 行路差位相変移器
50(=50−1〜50−n) 遅延器
60−1 回転周波数検出回路(第1の回転周波数検出手段)
60−2 回転周波数検出回路(第2の回転周波数検出手段)
61 整流回路
62 ローパスフィルタ
63 A/Dコンバータ
10, 10b, 10c, 10d Wireless transmitter 11 Information generation circuit 12, 12-1, 12-2 Oscillator 13, 13-1 Modulator (first modulation means)
13-2 Modulator (fourth modulation means)
14 Motor (rotating means)
15 Phase shift circuit (phase shift means)
15b Inversion phase shift circuit 16 Oscillator 17 Baseband circuit 18-1 Modulator (second modulation means)
18-2 Modulator (third modulation means)
19-1 Adder (first combining means)
19-2 Adder (second synthesis means)
20 Transmitting antenna (electromagnetic wave transmitting means)
20b-1, 20c-1 Transmitting antenna (first transmitting antenna)
20b-2, 20c-2 transmitting antenna (second transmitting antenna)
30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e Radio receiver 31 Diversity receiving antenna 31b-1, 31c-1 Receiving antenna (first receiving antenna)
31b-2, 31c-2 receiving antenna (second receiving antenna)
32-1 to 32-6 path difference phase shifter (multiple signal correction means)
33 Synthesizer (synthesizer)
34-1 to 34-6 delay units 35-1 to 35-6 delay unit 37 time division switch 37a input side switch 37b output side switch 40, 40a delay synthesis circuit (delay synthesis means)
42 (= 42-1 to 42-n) Reflection phase-shifting delay devices 43 (= 43-1 to 43-n), 43a (= 43a-1 to 43a-n) Delay devices 44-1 to 44-n Addition 45 (= 45-1 to 45-n) Path difference phase shift delay unit 46 Synthesizer 47, 47a Digital demodulation circuit 48, 48a Baseband circuit 49 (= 49-1 to 49-n) Reflection phase shifter 49a (= 49a-1 to 49a-n) Path difference phase shifter 50 (= 50-1 to 50-n) Delay device 60-1 Rotation frequency detection circuit (first rotation frequency detection means)
60-2 Rotational frequency detection circuit (second rotational frequency detection means)
61 Rectifier circuit 62 Low-pass filter 63 A / D converter

Claims (20)

第1の周波数の情報信号を第2の周波数で変調し、第1の変調信号を出力する第1の変調手段と、
前記第1の変調信号を独立した2つの偏波で送信すると共に、この偏波に第3の周波数を重畳する電磁波発信手段と、
を備えることを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
First modulation means for modulating an information signal of a first frequency with a second frequency and outputting a first modulated signal;
Electromagnetic wave transmitting means for transmitting the first modulated signal with two independent polarizations and superimposing a third frequency on the polarization;
A polarization angle division diversity wireless transmitter characterized by comprising:
請求の範囲第1項に記載の電磁波発信手段は、
前記第1の変調信号を直線偏波で送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナを前記第3の周波数で機械的に回転させ、前記直線偏波の角度を前記第3の周波数で回転させる回転手段と、
を有すること特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The electromagnetic wave transmitting means according to claim 1,
A transmitting antenna for transmitting the first modulated signal with linear polarization;
Rotating means for mechanically rotating the transmitting antenna at the third frequency and rotating the angle of the linearly polarized wave at the third frequency;
A polarization angle division diversity radio transmitter characterized by comprising:
請求の範囲第1項に記載の電磁波発信手段は、
前記第1の変調信号を、前記第3の周波数で変調して第1の出力信号を得る第2の変調手段と、
前記第1の出力信号を、第1の偏波で送信する第1の送信アンテナと、
前記第3の周波数の位相を、所定角度だけシフトする移相手段と、
前記第1の変調信号を、前記シフトした第3の周波数で変調して第2の出力信号を得る第3の変調手段と、
前記第2の出力信号を第2の偏波で送信する第2の送信アンテナと、
を有することを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The electromagnetic wave transmitting means according to claim 1,
Second modulation means for modulating the first modulated signal with the third frequency to obtain a first output signal;
A first transmitting antenna for transmitting the first output signal with a first polarization;
Phase-shifting means for shifting the phase of the third frequency by a predetermined angle;
Third modulation means for modulating the first modulated signal with the shifted third frequency to obtain a second output signal;
A second transmitting antenna for transmitting the second output signal with a second polarization;
A polarization angle division diversity wireless transmitter characterized by comprising:
前記第1の送信アンテナは、直線偏波を送信するアンテナであり、
前記第2の送信アンテナは、前記第1の送信アンテナと85度から95度の間の角度をなして設置され、直線偏波を送信するアンテナである
ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The first transmitting antenna is an antenna that transmits linearly polarized waves;
The second transmission antenna is an antenna that is installed at an angle between 85 degrees and 95 degrees with respect to the first transmission antenna, and that transmits linearly polarized waves. Polarization angle division diversity wireless transmitter described in 1.
前記第1の送信アンテナは、円偏波を送信するアンテナであり、
前記第2の送信アンテナは、前記第1の送信アンテナと反対方向に回転する円偏波を送信するアンテナである
ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The first transmitting antenna is an antenna that transmits circularly polarized waves,
The polarization angle division diversity wireless transmission according to claim 3, wherein the second transmission antenna is an antenna that transmits circularly polarized waves that rotate in a direction opposite to the first transmission antenna. Machine.
前記第1の周波数は前記第2の周波数および前記第3の周波数よりも低く設定され、前記第2の周波数は前記第3の周波数よりも高く設定されていることを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第5項のいずれか1項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。   The first frequency is set lower than the second frequency and the third frequency, and the second frequency is set higher than the third frequency. The polarization angle division diversity radio transmitter according to any one of claims 1 to 5. 第1の周波数の情報信号を第2の周波数で変調し、第1の変調信号を出力する第1の変調手段と、
前記情報信号を、前記第2の周波数と僅かに異なる第4の周波数で変調し、第4の変調信号を出力する第4の変調手段と、
前記第1の変調信号と前記第4の変調信号とを合成して、前記第2の周波数と前記第4の周波数の差によって生じた第3の周波数で更に変調した第1の出力信号を出力する第1の合成手段と、
前記第1の変調信号と前記第4の変調信号の反転信号とを合成して、前記第2の周波数と前記第4の周波数の反転信号との差によって生じた前記第3の周波数で更に変調した第2の出力信号を出力する第2の合成手段と、
前記第1の出力信号を、第1の偏波で送信する第1の送信アンテナと、
前記第2の出力信号を、第2の偏波で送信する第2の送信アンテナと、
を有することを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
First modulation means for modulating an information signal of a first frequency with a second frequency and outputting a first modulated signal;
Fourth modulation means for modulating the information signal at a fourth frequency slightly different from the second frequency and outputting a fourth modulated signal;
The first modulated signal and the fourth modulated signal are combined to output a first output signal that is further modulated at a third frequency generated by the difference between the second frequency and the fourth frequency. First synthesizing means,
The first modulated signal and the inverted signal of the fourth modulated signal are combined and further modulated at the third frequency generated by the difference between the second frequency and the inverted signal of the fourth frequency. Second combining means for outputting the second output signal,
A first transmitting antenna for transmitting the first output signal with a first polarization;
A second transmitting antenna for transmitting the second output signal with a second polarization;
A polarization angle division diversity wireless transmitter characterized by comprising:
前記第1の送信アンテナは、直線偏波を送信するアンテナであり、
前記第2の送信アンテナは、前記第1の送信アンテナと85度から95度の間を成して設置され、直線偏波を送信するアンテナである
ことを特徴とする請求の範囲第7項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The first transmitting antenna is an antenna that transmits linearly polarized waves;
The second transmission antenna is an antenna that is installed between 85 degrees and 95 degrees with the first transmission antenna and that transmits linearly polarized waves. The polarization angle division diversity wireless transmitter described.
前記第1の送信アンテナは、円偏波を送信するアンテナであり、
前記第2の送信アンテナは、前記第1の送信アンテナとは反対方向に回転する円偏波を送信する
ことを特徴とする請求の範囲第7項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The first transmitting antenna is an antenna that transmits circularly polarized waves,
The polarization angle division diversity radio transmitter according to claim 7, wherein the second transmission antenna transmits circularly polarized waves that rotate in a direction opposite to the first transmission antenna.
前記第1の周波数は前記第2の周波数、前記第4の周波数、前記第3の周波数のいずれよりも低く、前記第2の周波数と前記第4の周波数は、前記第3の周波数よりも高いことを特徴とする請求の範囲第7項ないし請求の範囲第9項のいずれか1項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。   The first frequency is lower than any of the second frequency, the fourth frequency, and the third frequency, and the second frequency and the fourth frequency are higher than the third frequency. The polarization angle division diversity radio transmitter according to any one of claims 7 to 9, wherein the polarization angle division diversity radio transmitter is provided. 請求の範囲第1項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する電磁波を受信する偏波角度分割ダイバシチ無線受信機であって、
この偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する電磁波を、複数の偏波面でそれぞれ受信して複数の入力信号を得る複数のアンテナと、
前記入力信号ごとに行路差による位相を補正し、それぞれ受信信号を生成する複数の信号補正手段と、
複数の前記受信信号を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線受信機。
A polarization angle division diversity radio receiver for receiving electromagnetic waves transmitted by the polarization angle division diversity radio transmitter according to claim 1,
A plurality of antennas for receiving a plurality of input signals by receiving electromagnetic waves transmitted by this polarization angle division diversity wireless transmitter respectively at a plurality of polarization planes;
A plurality of signal correction means for correcting a phase due to a path difference for each input signal and generating a reception signal, respectively.
Combining means for combining a plurality of the received signals;
A polarization angle division diversity radio receiver comprising:
請求の範囲第3項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する電磁波を受信する偏波角度分割ダイバシチ無線受信機であって、
この偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する前記第1の偏波を受信して第1の入力信号を得る第1の受信アンテナと、
この偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する前記第2の偏波を受信して第2の入力信号を得る第2の受信アンテナと、
前記第1の入力信号を、前記第3の周波数より2倍以上高い周波数を遮断して第1の受信信号を生成する第1の回転周波数検出手段と、
前記第2の入力信号を、前記第3の周波数より2倍以上高い周波数を遮断して第2の受信信号を生成する第2の回転周波数検出手段と、
前記第1の受信信号と前記第2の受信信号を遅延して合成する遅延合成手段と
を備えたことを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線受信機。
A polarization angle division diversity radio receiver that receives electromagnetic waves transmitted by the polarization angle division diversity radio transmitter according to claim 3,
A first receiving antenna that receives the first polarization transmitted by the polarization angle division diversity radio transmitter and obtains a first input signal;
A second receiving antenna that receives the second polarized wave transmitted by the polarization angle division diversity wireless transmitter and obtains a second input signal;
First rotational frequency detection means for generating a first reception signal by blocking the first input signal at a frequency that is at least twice as high as the third frequency;
Second rotational frequency detection means for generating a second received signal by blocking the second input signal at a frequency that is at least twice as high as the third frequency;
A polarization angle division diversity radio receiver comprising delay combining means for delaying and combining the first received signal and the second received signal.
前記第1の受信アンテナは、直線偏波を受信するアンテナであり、
前記第2の受信アンテナは、前記第1の受信アンテナと85度から95度の間を成して設置され、直線偏波を受信するアンテナである
ことを特徴とする請求の範囲第12項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The first receiving antenna is an antenna that receives linearly polarized waves;
13. The antenna according to claim 12, wherein the second reception antenna is an antenna that is installed between 85 degrees and 95 degrees with the first reception antenna and receives linearly polarized waves. The polarization angle division diversity wireless transmitter described.
請求の範囲第7項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する電磁波を受信する偏波角度分割ダイバシチ無線受信機であって、
この偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する前記第1の偏波を受信して第1の入力信号を得る第1の受信アンテナと、
この偏波角度分割ダイバシチ無線送信機が発信する前記第2の偏波を受信して第2の入力信号を得る第2の受信アンテナと、
前記第1の入力信号を、前記第3の周波数より2倍以上高い周波数を遮断して第1の受信信号を生成する第1の回転周波数検出手段と、
前記第2の入力信号を、前記第3の周波数より2倍以上高い周波数を遮断して第2の受信信号を生成する第2の回転周波数検出手段と、
前記第1の受信信号と前記第2の受信信号を遅延して合成する遅延合成手段と
を備えたことを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線受信機。
A polarization angle division diversity radio receiver that receives electromagnetic waves transmitted by the polarization angle division diversity radio transmitter according to claim 7,
A first receiving antenna that receives the first polarization transmitted by the polarization angle division diversity radio transmitter and obtains a first input signal;
A second receiving antenna that receives the second polarized wave transmitted by the polarization angle division diversity wireless transmitter and obtains a second input signal;
First rotational frequency detection means for generating a first reception signal by blocking the first input signal at a frequency that is at least twice as high as the third frequency;
Second rotational frequency detection means for generating a second received signal by blocking the second input signal at a frequency that is at least twice as high as the third frequency;
A polarization angle division diversity radio receiver comprising delay combining means for delaying and combining the first received signal and the second received signal.
前記第1の受信アンテナは、円偏波を受信するアンテナであり、
前記第2の受信アンテナは、前記第1の受信アンテナと反対方向に回転する円偏波を受信するアンテナである
ことを特徴とする請求の範囲第14項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機。
The first receiving antenna is an antenna that receives circularly polarized waves;
The polarization angle division diversity wireless transmission according to claim 14, wherein the second receiving antenna is an antenna that receives circularly polarized waves that rotate in a direction opposite to that of the first receiving antenna. Machine.
請求の範囲第12項または請求の範囲第14項に記載の前記遅延合成手段は、
所定の遅延時間ごとに、前記第1の受信信号と前記第2の受信信号の偏波位相回転を行って加算し、
前記加算した受信信号ごとに、行路差にもとづく行路差位相補正を行い、
前記補正した受信信号を合成する
ことを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線受信機。
The delay synthesis means according to claim 12 or claim 14 comprises:
For each predetermined delay time, the polarization phase rotation of the first received signal and the second received signal is performed and added,
For each added received signal, perform a path difference phase correction based on the path difference,
A polarization angle division diversity radio receiver characterized by combining the corrected received signals.
前記合成した受信信号の強度が最大となるよう、前記偏波位相回転および前記行路差位相補正を決定することを特徴とする請求の範囲第16項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線受信機。   17. The polarization angle division diversity radio receiver according to claim 16, wherein the polarization phase rotation and the path difference phase correction are determined so that the combined received signal has a maximum intensity. 前記合成した受信信号の復調後の誤り率が最小となるよう、前記偏波位相回転および前記行路差位相補正を決定することを特徴とする請求の範囲第16項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線受信機。   17. The polarization angle division diversity according to claim 16, wherein the polarization phase rotation and the path difference phase correction are determined so that an error rate after demodulation of the combined received signal is minimized. Wireless receiver. 請求の範囲第3項または請求の範囲第7項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機と、
請求の範囲第16項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線受信機と、
を具備する偏波角度分割ダイバシチ無線通信システムであって、
この偏波角度分割ダイバシチ無線送信機は、情報を送受信する前に、あらかじめ定められた既知の情報を送信する所定のトレーニング動作を行い、
この偏波角度分割ダイバシチ無線受信機は、前記所定のトレーニング動作において、前記合成した受信信号の強度が最大となるよう、前記偏波位相回転および前記行路差位相補正を決定する
ことを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線通信システム。
Polarization angle division diversity radio transmitter according to claim 3 or claim 7,
Polarization angle division diversity radio receiver according to claim 16,
A polarization angle division diversity wireless communication system comprising:
This polarization angle division diversity wireless transmitter performs a predetermined training operation to transmit predetermined known information before transmitting and receiving information,
The polarization angle division diversity wireless receiver determines the polarization phase rotation and the path difference phase correction so that the intensity of the combined received signal is maximized in the predetermined training operation. Polarization angle division diversity wireless communication system.
請求の範囲第3項または請求の範囲第7項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線送信機と、
請求の範囲第16項に記載の偏波角度分割ダイバシチ無線受信機と、
を具備する偏波角度分割ダイバシチ無線通信システムであって、
この偏波角度分割ダイバシチ無線送信機は、情報を送受信する前に、あらかじめ定められた既知の情報を送信する所定のトレーニング動作を行い、
この偏波角度分割ダイバシチ無線受信機は、前記所定のトレーニング動作において、前記合成した受信信号の復調後の誤り率が最小となるよう、前記偏波位相回転および前記行路差位相補正を決定する
ことを特徴とする偏波角度分割ダイバシチ無線通信システム。
Polarization angle division diversity radio transmitter according to claim 3 or claim 7,
Polarization angle division diversity radio receiver according to claim 16,
A polarization angle division diversity wireless communication system comprising:
This polarization angle division diversity wireless transmitter performs a predetermined training operation to transmit predetermined known information before transmitting and receiving information,
The polarization angle division diversity wireless receiver determines the polarization phase rotation and the path difference phase correction so that an error rate after demodulation of the combined received signal is minimized in the predetermined training operation. A polarization angle division diversity wireless communication system.
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