JP3731691B2 - ANTENNA DEVICE AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE - Google Patents
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Description
【0001】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【0002】
発明の属する技術分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
(1)第1実施例(図1〜図2)
(2)第2実施例(図3)
(3)第3実施例(図4)
(4)他の実施例
発明の効果
【0003】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナ装置及び無線通信装置に関し、例えば無線電波でデータを送受信するデータ伝送装置付パーソナルコンピユータ(以下、これを無線モデム付パソコンと呼ぶ)に適用して好適なものである。
【0004】
【従来の技術】
従来、無線モデム付パソコンがあり、親機としてのパソコンと子機としてのコードレス電話とで構成されており、パソコンとコードレス電話との間で音声等のデータを無線通信している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の無線モデム付パソコンにおいては、親機と子機との間で良好に通信していることが望まれている。ところが通信品質が劣化する場合がある。ここで親機から子機への方向、いわゆる下り方向について通信品質が劣化する原因を説明する。
【0006】
かかる問題が生じる第1の原因は、無線モデム付パソコンにおいては、まず親機の送信電力が弱くなると、子機に向けて放射された電波が徐々に弱くなることにより、子機のアンテナに伝搬される電波が徐々に弱くなり、子機のアンテナによつて受信される電波が弱くなり、このため良好な通信を維持し得なくなる。
【0007】
かかる通信品質に劣化を生じる第2の原因は、親機のアンテナに所定の送信電力を供給すると、アンテナは供給された送信電力を電波に変換する。この送信電力を電波に変換する変換能率がアンテナの形状及び大きさによつて変わつてくる。すなわちアンテナ利得が悪いと放射する電波が弱くなり、このため良好な通信を維持し得なくなる。
【0008】
かかる通信品質に劣化を生じる第3の原因は、親機と子機との間の距離が長くなるにつれて親機のアンテナが放射する電波が減衰されるので、子機のアンテナに到達する電波は弱くなり、このため良好な通信を維持し得なくなる。
【0009】
かかる通信品質に劣化を生じる第4の原因は、親機と子機との間に様々な反射物があるため親機のアンテナが放射した電波は多重波として、多数の電波通路を通つて子機のアンテナに到達し、この多数の電波通路に2つ以上の電波が通つて子機に到達しているとき、親機と子機との間には各電波の位相がそれぞれ別々に変動し、その干渉によつて電波の強さが時間的に変わるフエージング(fading)が生じるために、このフエージングによつて電波が弱くなることにより、子機のアンテナによつて受信される電波が弱くなり、このため良好な通信を維持し得なくなる。
【0010】
かかる通信品質に劣化を生じる第5の原因は、子機のアンテナが電波を受信し、この電波をアンテナが受信電力に変換すると、この電波を受信電力に変換する変換能率が当該アンテナの形状及び大きさによつて変わつてくる。すなわちアンテナ利得が悪いと、この結果得られる受信電力は弱くなり、このため良好な通信を維持し得なくなる。
【0011】
かかる通信品質に劣化を生じる第6の原因は、子機のアンテナが電波を受信し、この電波を受信電力に変換し、受信回路に入力する。受信回路は入力された受信信号を受信する。このとき受信回路はこの受信信号を受信する程度が低いと、すなわち受信感度が低いと、このため良好な通信を維持し得なくなる。
【0012】
実際上、無線モデム付パソコンは、例えば親機が屋内の1階に設置され、一方子機が屋内の2階に設置されている場合において、親機と子機との間で無線通信すると、屋内には空間が閉鎖された壁などの電波を反射する物体等がある。
【0013】
これに加えて屋内では、フエージングによつて各電波の位相がそれぞれ別々に変動され、その干渉によつて打ち消し合うことにより、電波の届かない場所(以下、これをデツドポイントと呼ぶ)が発生するおそれがある。この場合、室内には電波を散乱させる移動体等が屋外に比して少ないため、当該移動体等によつて電波の伝搬経路がほとんど変化されないことにより、アンテナの持つている固有な方向特性(以下、これをアンテナの指向性と呼ぶ)が変化されないためにデツドポイントは殆ど場所を変えることなくほぼ定常的に発生していると考えられる。
【0014】
このようなデツドポイントの場所に子機が設置されていると、無線モデム付パソコンでは親機と子機との間で通信不能に陥つてしまうおそれがあつた。因に、運良くこのようなデツドポイント以外の場所に子機が設置されていても、ユーザが通話をするために子機を保持し通話を開始した場合、子機を保持した位置がデツドポイントの場所になつてしまうと、通信品質に劣化を生じることにより、通話音に雑音が発生したり、通話音が途絶するおそれがあつた。
【0015】
これを回避する方法として、子機の受信回路は入力された受信信号を復調した後、デインターリーブによつてデータの並びを元に戻すと共にビタビ復号等の復号化を行い、送信データを復元する。これによりフエージングによる瞬時受信レベルの低下で発生したバーストエラーを誤り訂正技術によつてエラーを少なくしている。従つて子機が瞬間的にデツドポイントの場所にある場合、雑音が発生したり通信不能に陥ることを防いでいる。
【0016】
ところが上述のような対策が施されている無線モデム付パソコンであつたとしても、運悪くこのように定常的に殆ど場所を変えることのないデツドポイントの場所に子機が長時間滞在してしまうと、長時間にわたるバーストエラーが発生して誤り訂正できなくなり、通信不能に陥つてしまう問題があつた。
【0017】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成でフエージングによる悪影響を回避して良好な状態で無線通信し得るアンテナ装置及び無線通信装置を提案しようとするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、アンテナ装置又は無線通信装置において、モータの回転に応じて、筺体の内部空気と筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラと、プロペラに設けられ、無線電波を送信及び又は受信するためのアンテナとを設け、当該モータの回転に応じてアンテナを移動させてアンテナの指向性を時間的に変化させるようにした。これにより定常的なデツドポイントが発生することを回避できるため、良好な状態で無線通信し得るアンテナ装置又は無線通信装置を実現することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
【0020】
(1)第1実施例
図1において、1は全体として無線モデム付パソコンを示し、大きく分けて親機としてのパソコン2と子機としてのコードレス電話3とで構成されている。
【0021】
パソコン2は、電話回線から入力される音声等の送信信号S1を畳み込み符号器6に入力する。畳み込み符号器6は入力された送信信号S1に所定の拘束長及び所定の符号化率の畳み込み符号化を施し、その結果得た送信データS2をフレームインターリーブ回路7に送出する。フレームインターリーブ回路7は入力された送信データS2に対して1フレーム内で完結する乱雑なデータ順序の並び換えを行い、その結果得た送信データS3をDQPSK(差動4相位相偏位変調:Differential Quadrature Phase Shift Keying)変調器8に送出する。
【0022】
DQPSK変調器8は、入力された送信データS3にDQPSK変調を施し、その結果得た送信信号S4を高周波回路9に送出する。高周波回路9は入力された送信信号S4を所定の周波数〔Hz〕の送信信号S5に周波数変換すると共に、所望電力まで増幅し、その結果得られた送信信号S5をアンテナ装置部4のダイポールアンテナ10に送出する。
【0023】
ダイポールアンテナ10は、送信信号S5を電波E1(図1に矢印で示す)に変換して、アンテナの指向性可変部5及びコードレス電話機3に向けて空間中に放射する。ここでダイポールアンテナ10は、放射する電波E1が半波長になるように長さが選定されている。
【0024】
指向性可変部5は、回転体12を有し、当該回転体12は回転軸26を中心として1方向に回転する。この回転体12には、当該回転体の中心から放射状に8枚のフイン12Aが配設されている。このフイン12Aは、非導電性の物質で構成されており、放射された電波E1を透過する。
【0025】
この実施例の場合、1枚のフイン12Aの内部には、1本の導体棒13が配設されている。この導体棒13は、半波長のアンテナ10に対して自由空間波長が 1/2程度になるように形状及び大きさが選定されている。この導体棒13は、各フイン12Aごとに1本配設され、8枚のフイン12Aを有する回転体12としては8本の導体棒13が配設されていることになる。
【0026】
この回転体12には、個々の導体棒13の間隔が半波長程度になるように導体棒13が配設されている。このような導体棒13を有する回転体12が回転したとき、すなわち導体棒13が回転移動されアンテナ10に最も近づくとき、当該アンテナ10からの距離が半波長程度になる位置に導体棒13が配設されている。
【0027】
指向性可変部5は、上述のような導体棒13を回転移動させることにより、放射された電波E1のうち、導体棒13の周辺を伝搬する電波E1をアンテナ10と当該導体棒13とを結ぶ所定の延長線方向に導くことにより、電波E1の放射方向を切り換えて電波E2として、この電波E2をコードレス電話機3に向けて放射する。
【0028】
かくして、アンテナ装置部4においては、電波E1を放射する放射導体としてアンテナ10と、無給電素子が電波E1を所定方向に導く働きをする導波器としての導体棒13とを有し、このアンテナ10から放射された電波E1に対して当該導体棒13を回転移動させることにより、電波E1の伝搬経路を時間的に変化させている。すなわち、アンテナ10の指向性を時間的に変化させている。
【0029】
一方、アンテナ10から放射された電波E1のうちコードレス電話機3に直接向かつた電波E1は、空間中に伝搬されてコードレス電話機3のアンテナ15に到達する。因にパソコン2とコードレス電話機3との空間に様々な反射物等が存在することにより、このとき電波E1は上述のフエージングによつて減衰される場合がある。
【0030】
実際上、図1との対応部分に同一符号を付して示す図2においては、このような無線通信を実現するためのアンテナ装置及び無線通信装置としての無線モデム付パソコン1を示すものである。
【0031】
パソコン2においては、内部にパソコン本体20(図2に破線で示す)が設けられており、当該パソコン本体20の内部に図示しないICメモリ、ハードデイスク駆動装置等が収納されている。このパソコン本体20の外周は導電性のシールドケースで形成されている。このパソコン2には入力端子22が設けられており、電話回線から音声等の送信信号S1が入力される。この入力端子22にはケーブル23が設けられており、この入力端子22とパソコン本体20とを接続している。
【0032】
パソコン本体20には、無線モデム部21が設けられており、ケーブル23から入力された送信信号に基づいて送信信号S5を生成し、この送信信号S5をダイポールアンテナ10に送出する。この無線モデム部21には、出力する半波長の電波E1に応じた形状及び大きさの2本のダイポールアンテナ10が所定の間隔で線対称に設けられている。このアンテナ10は無線モデム部21から入力された送信信号S5を電波E1に変換して、この電波E1を冷却フアン31及びコードレス電話機3に向けて空間中に放射する。
【0033】
このようなパソコン本体20は、当該パソコン本体20の外周が筐体24に覆われている。この筐体24は、所定の長さ、幅及び高さで形成されており、当該筐体24の内面とパソコン本体20の内面との間に所定の間隔の空間としての筐体内空間25が確保されている。この筐体24は非導電性の樹脂で形成されている。
【0034】
このような筐体24には、図示しない表示装置及び起動ボタン等が正面24Aに設けられており、当該起動ボタンがユーザに押されて起動されると、当該パソコン本体20及び表示装置等が熱を発生し、筐体24内部の空気を加熱する。
【0035】
これに対して、筐体24には、所定の直径の換気口24Cが背面24Bに設けられていることにより、当該換気口24Cを介して筐体内空間25と筐体24の外部空間とが通じている。因にこの換気口24Cは、筐体24内部の加熱空気と外部の空気とを入れ換え得る。この換気口24Cには、図1について上述した指向性可変部5として冷却フアン(扇風機)31が設けられている。
【0036】
この冷却フアン31には、図示しない回転モータが設けられており、所定の回転数Rで回転駆動する。ここで回転モータの所定の回転数Rは毎分 6000 〔rpm 〕回転に選定されている。この回転モータには回転軸26が取り付けられており、当該回転モータによつて図に矢印r1で示す方向に所定の回転数Rで回転される。この回転軸26には、図1で上述した回転体12としてプロペラ32が当該回転軸26の中心に取り付けられており、このプロペラ32は当該回転軸26の回転駆動によつて当該回転軸26と同じく矢印r1で示す方向に所定の回転数Rで回転される。
【0037】
また冷却フアン31は、当該プロペラ32を回転させて得られる吸引力によつて、パソコン本体20が発生する熱により加熱された加熱空気を換気口24Cから外部空間に放出することにより、筐体24内部のパソコン本体20を冷却し得る。
【0038】
実際上、冷却フアン31は、回転モータによつて上述のように導体棒13が内蔵されているプロペラ32を矢印r1で示す方向に毎分 6000 〔rpm 〕回転で回転させる。すなわち冷却フアン31は、8本の導体棒13を毎分 6000 〔rpm 〕回転で回転移動させることにより、導体棒13の周辺を通過する電波E1に対して1回転毎に刻々と導体棒13の位置を回転移動させ得る。因にこの毎分 6000 〔rpm 〕回転は、周波数f〔Hz〕に換算すると毎秒 100〔Hz〕の周期となる。
【0039】
これにより、冷却フアン31は導体棒13を電波E1に対して毎秒 100〔Hz〕の周期で回転させると、1本の導体棒13につき、電波E1の放射方向を1秒間に 100回切り換えている。このような切り換えを8本の導体棒13で行うと、電波E1の放射方向を1秒間に 800回切り換えていることになり、1本の導体棒13による放射方向の切り換えに対して8倍の放射方向の切り換えを行つていることになる。
【0040】
従つて、8本の導体棒13は、毎分 6000 〔rpm 〕回転で回転移動されることにより、アンテナ10の指向性を毎秒 800〔Hz〕の周期で変化させている。すなわち、冷却フアン31はアンテナ10の指向性を時間的に刻々と変化させ得る。かくして電波E1の伝搬経路が毎秒 800〔Hz〕の周期で変化され得る。
【0041】
従つて、指向性可変手段としての冷却フアン31は導体棒13を回転移動させることにより、電波E1の放射方向を連続して切り換えて電波E2として、当該電波E2を空間中に放射する。これにより、電波E2は伝搬経路が変化されて所望のコードレス電話機3のアンテナ15に到達する。
【0042】
このように電波E2の伝搬経路を時間とともに変化させていることにより、定常的なデツドポイントが発生することを回避し得る。
【0043】
コードレス電話機3には、無線部27がケース28内に収納されている。この無線部27には所定の長さを有するダイポールアンテナ15がケース28を貫通して設けられていると共に無線部27に接続されてスピーカ29がケース28の外周に設けられている。従つてアンテナ15は、到達した電波E2、E1を受信して受信信号として無線部27に送出する。無線部27は入力された受信信号に対して所定の復調を施して受信信号を復元し、スピーカ29を介して音声として出力する。
【0044】
ここで図1において、3は上述のコードレス電話機3の構成を示すものである。
【0045】
コードレス電話機3は、伝搬された電波E2、E1をダイポールアンテナ15によつて受信して受信信号S6に変換して高周波回路16に入力する。高周波回路16は受信信号S6を所望電力に増幅し、その後受信信号S6を所定の帯域まで周波数変換し、その結果得られた受信信号S7をDQPSK復調器17に入力する。DQPSK復調器17は、受信信号S7を送信側で行つた信号変調に応じて復調し、その結果得られた受信信号S7に遅延検波を施して復元し、その結果得られる受信データS8をフレームデインタリーブ回路18に送出する。
【0046】
フレームデインタリーブ回路18は、受信データS8に対して送信側で行つたデータ並び換えを行つてデータ順序を元に戻し、その結果得られた受信データS9をビタビ復号器19に送出する。ビタビ復号器19は、送出側で行つた畳み込み符号を復号するために受信データS9にビダビ復号を施してバーストエラーの誤り訂正を行い(すなわち受信データを所定ビツト蓄積して畳み込み符号のトレリスを考え、データが取り得る全ての状態遷移の中から最も確からしい状態を推定することによつてエラーのないデータに復号する)、1フレームあたり所定〔bit 〕の受信信号S10を復元する。従つて、無線部27は最終的に送信側で送信した送信信号S1を受信信号S10として復元し、スピーカ29を介して音声として出力する。
【0047】
ここでフエージングによつて各電波E2及び又は電波E1の位相がそれぞれ別々に変動され、その干渉によつて打ち消し合つて電波E2が届かないデツドポイントが場所的に発生した場合、コードレス電話機3が当該デツドポイントの場所に設置されても、アンテナ10の指向性を時間的に変化させていることにより、短時間で当該デツドポイントを場所的に変えている。従つて、このデツドポイントの場所では受信レベルの低下が瞬時で済むようになる。これにより、無線部27はこの瞬時受信レベルの低下で発生するバーストエラーを上述の誤り訂正技術によつてエラーを少なくし得る。かくして、無線モデム付パソコン1はパソコン2とコードレス電話機3との間で通信不能に陥つてしまうことを回避し得る。
【0048】
以上の構成において、無線モデム付パソコン1は、コードレス電話機3と無線通信する際に、アンテナ10から放射された電波E1に対して導体棒13を回転移動させ、電波E1をアンテナ10と導体棒13とを結ぶ所定の延長線方向に導くことにより、電波E1の伝搬経路を連続して変化させる。すなわちアンテナ10の指向性を時間的に刻々と変化させる。これにより伝搬経路を時間的に変化させて電波E2をコードレス電話機3のアンテナ15に到達させる。
【0049】
従つて、フエージングによつて発生するデツドポイントを場所的に短時間で変えることができるので、従来のような定常的なデツドポイントが発生することを回避できる。これにより受信レベルの低下を瞬時にすることでバーストエラーを誤り訂正技術によつてエラーを少なくすることができるので、良好な状態で無線通信することができる。
【0050】
以上の構成によれば、無線モデム付パソコン1はアンテナ10から放射された電波E1に対して、当該電波E1を所定方向に導く導体棒13を回転移動させてアンテナ10の指向性を時間的に変化させ得る冷却フアン31を設けたことにより、定常的なデツドポイントが発生することを回避できるので、良好な状態で無線通信することができる。
【0051】
かくして簡易な構成でフエージングによる悪影響を回避して良好な状態で無線通信し得るアンテナ装置及び無線通信装置を実現することができる。
【0052】
また上述の構成によれば、無線モデム付パソコン1は一般のパソコンで用いられている冷却フアン31を用いて機械的にアンテナ10の指向性を変化させていることにより、通信対象の各子機に対してユーザが手動でアンテナ10の向きを切り換える方法に比べてユーザの手間を省くことができる。
【0053】
(2)第2実施例
図1との対応部分に同一符号を付して示す図3においては、本発明の第2の実施例による無線モデム付パソコン1を示す。
【0054】
この第2の実施例の場合、上述の第1の実施例と同様に冷却フアン40が設けられている。この冷却フアン40は、プロペラフアン41を有し、当該プロペラフアン41を1方向に回転させる。このプロペラフアン41には当該プロペラフアン41の中心から放射状に8枚のフイン41Aが配設されている。
【0055】
この実施例の場合、プロペラフアン41は導電性の物質で構成されており、電波E1を反射し得る。ここで冷却フアン40によつてフイン41Aが回転されアンテナ10に最も近づくとき、当該アンテナ10からの距離が半波長程度になる位置にプロペラフアン41が取り付けられている。
【0056】
実際上、冷却フアン40は、フイン41Aを回転させることにより、アンテナ10から放射された電波E1のうち、フイン41Aに衝突する電波E1を反射する。やがて電波E1を反射していた各フイン41Aが回転され当該各フイン41Aの間に電波E1が位置すると、当該電波E1は各フイン41Aの間に伝搬され空間中に放射される。このような動作を短時間に繰り返すことにより、冷却フアン40は連続して間欠的に電波E2を伝搬させている。すなわち冷却フアン40はアンテナ10の指向性を時間的に刻々と変化させ得る。
【0057】
従つて、指向性可変手段としての冷却フアン40においては、電波E1を放射する放射導体としてダイポールアンテナ10と、無給電素子が電波E1を所定方向に反射する働きをする反射器としてのプロペラフアン41とを有し、当該アンテナ10から放射された電波E1に対してプロペラフアン41を回転移動させることにより、連続して間欠的に電波E1を伝搬させている。
【0058】
以上の構成において、無線モデム付パソコン1は、コードレス電話機3と無線通信する際に、アンテナ10から放射された電波E1に対して導電性のフイン41Aを回転させることにより、この放射された電波E1のうち、フイン41Aに衝突する電波E1を反射する。続いて電波E1を反射していた各フイン41Aを回転させて各フイン41Aの間に電波E1を位置させると、当該電波E1を各フイン41Aの間に伝搬させて空間中に放射する。この動作を各フイン41Aを回転させて短時間に繰り返すことにより、連続して間欠的に電波E2を伝搬させる。すなわちアンテナ10の指向性を時間的に刻々と変化させ得る。これにより連続して間欠的に電波E2を伝搬させてコードレス電話機3のアンテナ15に到達させる。
【0059】
従つて、フエージングによつて発生するデツドポイントを場所的に短時間で変えることができるので、従来のような定常的なデツドポイントが発生することを回避できる。これにより受信レベルの低下を瞬時にすることでバーストエラーを誤り訂正技術によつてエラーを少なくすることができるので、良好な状態で無線通信することができる。
【0060】
以上の構成によれば、無線モデム付パソコン1はアンテナ10から放射された電波E1に対して、当該電波E1を反射する導電性のフイン41Aを回転させてアンテナ10の指向性を時間的に変化させ得る冷却フアン40を設けたことにより、定常的なデツドポイントが発生することを回避できるので、良好な状態で無線通信することができる。
【0061】
かくして簡易な構成でフエージングによる悪影響を回避して良好な状態で無線通信し得るアンテナ装置及び無線通信装置を実現することができる。
【0062】
また上述の構成によれば、無線モデム付パソコン1は一般のパソコンで用いられている冷却フアン40を用いて機械的にアンテナ10の指向性を変化させていることにより、通信対象の各子機に対してユーザが手動でアンテナ10の向きを切り換える方法に比べてユーザの手間を省くことができる。
【0063】
(3)第3実施例
図2との対応部分に同一符号を付して示す図4においては、本発明の第3の実施例による無線モデム付パソコン1を示す。
【0064】
この第3の実施例の場合、上述の第1の実施例と同様に冷却フアン50が設けられている。この冷却フアン50はプロペラフアン51を有し、当該プロペラフアン51を1方向に回転させる。このプロペラフアン51には当該プロペラフアン51の中心から放射状に8枚のフイン51Aが配設されている。
【0065】
この実施例の場合、無線モデム部21には、当該無線モデム部21とプロペラフアン51とを結ぶ所定の長さの給電ばね53が取り付けられており、当該無線モデム部21は送信信号S5をこの給電ばね53に送出する。プロペラフアン51には回転軸26と同じ中心をもつ金属性の円環状のリング54が設けられており、このリング54は給電ばね53に接触されている。これにより、プロペラフアン51が回転されると、このリング54に給電ばね53が接触し続けており、給電ばね53は無線モデム部21から送出された送信信号S5を金属でなるリング54に送出する。このリング54には、線状アンテナ52が1枚のフイン51Aの内部に埋め込まれて取り付けられており、所定の形状及び大きさの導体棒で構成されている。因に、このフイン51Aは非導電性の物質で構成されており、内蔵されている線状アンテナ52から放射される電波E1を透過させ空間中に放射する。
【0066】
実際上、冷却フアン50は、プロペラフアン51を回転させることにより、線状アンテナ52の方向を360 〔°〕切り換えることにより、電波E2を伝搬させる電波通路を連続して切り換える。すなわち冷却フアン50はアンテナ52の指向性を時間的に刻々と変化させ得る。
【0067】
従つて、指向性可変手段としての冷却フアン50においては、電波E1を放射する放射導体としてアンテナ52を有し、当該アンテナ52を回転移動させることにより、電波E1が伝搬される電波通路を連続して切り換え得る。
【0068】
以上の構成において、無線モデム付パソコン1は、コードレス電話機3と無線通信する際に、アンテナ52を回転させることにより、アンテナ52の方向を360 〔°〕切り換えて電波E2の電波通路を連続して切り換える。すなわちアンテナ52の指向性を時間的に刻々と変化させる。これにより電波通路を高速に切り換え続け電波E2をコードレス電話機3のアンテナ15に到達させる。
【0069】
従つて、フエージングによつて発生するデツドポイントを場所的に短時間で変化させることができるので、従来のような定常的なデツドポイントが発生することを回避できる。これにより受信レベルの低下を瞬時にすることでバーストエラーを誤り訂正技術によつてエラーを少なくすることができるので、良好な状態で無線通信することができる。
【0070】
以上の構成によれば、無線モデム付パソコン1は、アンテナ52の向きを360 〔°〕の方向に連続して切り換えてアンテナ52の指向性を時間的に変化させ得る冷却フアン50を設けたことにより、定常的なデツドポイントが発生することを回避できるので、良好な状態で無線通信することができる。かくして簡易な構成でフエージングによる悪影響を回避して良好な状態で無線通信し得るアンテナ装置及び無線通信装置を実現することができる。
【0071】
また上述の構成によれば、無線モデム付パソコン1は一般のパソコンで用いられている冷却フアン50を用いて機械的にアンテナ52の指向性を変化させていることにより、通信対象の各子機に対してユーザが手動でアンテナ52の向きを切り換える方法に比べてユーザの手間を省くことができる。
【0072】
(4)他の実施例
なお上述の実施例においては、アンテナ装置部4に指向性可変部5として冷却フアン31を設けて導体棒13等を電波E1に対して回転移動させた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電波E1に対して導体棒13等を連続して高速に移動させる移動手段を用いれば上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【0073】
また上述の実施例においては、電波E1の伝搬経路を毎秒 800〔Hz〕の周期で変化させた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、伝搬経路を変化させる周期が時間的に速いほど、デツドポイントが場所的に早く変わるので、通信不能に陥つてしまうことを早く回避し得る。因に回転移動させる導体棒13の本数も増やした方が、伝搬経路を変化させる周期が時間的に速くなるのでよい。
【0074】
さらに上述の実施例においては、非導電性の物質で構成されたフイン12Aの内部に導体棒13が配設された場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電波E1に対してフイン12Aから露出されていてもよい。
【0075】
さらに上述の実施例においては、ダイポールアンテナ10を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、複数のアンテナを用いてアンテナの指向性を切り換えるデイストリビユーテツドアンテナ等、この他種々のアンテナを用いても良い。
【0076】
さらに上述の実施例においては、無線電波を送信及び又は受信する無線通信装置として無線モデム付パソコン1及びコードレス電話機3を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、無線装置を有し、屋内に一度設置すると、移動させることが困難なエアコンやテレビ等、その他種々の無線通信装置を用いても上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【0077】
さらに上述の実施例においては、アンテナ10の指向性を機械的に変化させ得るアンテナ装置部4を送信側に設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、アンテナ装置部4を受信側に設けるようにしても上述の実施例と同様の効果を得ることができる。これは、通常アンテナにおいては送信特性と受信特性の間に対象性があると考えられるため、受信側でアンテナ指向性を変化させて上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【0078】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、アンテナ装置又は無線通信装置に、モータの回転に応じて、筺体の内部空気と筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラと、そのプロペラに設けられ、無線電波を送信及び又は受信するためのアンテナとを設け、当該モータの回転に応じてアンテナを移動させてアンテナの指向性を時間的に変化させるようにした。これにより定常的なデツドポイントが発生することを回避できるため、良好な状態で無線通信することができる。
【0079】
かくして簡易な構成でフエージングによる悪影響を回避して良好な状態で無線通信し得るアンテナ装置及び無線通信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無線通信装置の回路構成を示す略線的ブロツク図である。
【図2】本発明による無線通信装置の第1実施例の構成を示す略線的斜視図である。
【図3】本発明による無線通信装置の第2実施例の構成を示す略線的斜視図である。
【図4】本発明による無線通信装置の第3実施例の構成を示す略線的斜視図である。
【符号の説明】
1……無線モデム付パソコン、2……パソコン、3……コードレス電話機、4……アンテナ装置部、5……指向性可変部、10、15……ダイポールアンテナ、12……回転体、13……導体棒、21……無線モデム部、31、40、50……冷却フアン、32……プロペラ。[0001]
【table of contents】
The present invention will be described in the following order.
[0002]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Conventional technology
Problems to be solved by the invention
Means for solving the problem
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1) 1st Example (FIGS. 1-2)
(2) Second embodiment (FIG. 3)
(3) Third embodiment (FIG. 4)
(4) Other embodiments
The invention's effect
[0003]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device and a wireless communication device, and is suitably applied to, for example, a personal computer with a data transmission device (hereinafter referred to as a personal computer with a wireless modem) that transmits and receives data by wireless radio waves.
[0004]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a personal computer with a wireless modem, which is composed of a personal computer as a base unit and a cordless phone as a handset, and wirelessly communicates data such as voice between the personal computer and the cordless phone.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a personal computer with a wireless modem having such a configuration, it is desired that the base unit and the handset communicate well. However, communication quality may deteriorate. Here, the reason why the communication quality deteriorates in the direction from the parent device to the child device, that is, the so-called downlink direction will be described.
[0006]
The first cause of this problem is that in a personal computer with a wireless modem, when the transmission power of the master unit is weakened, the radio wave radiated toward the slave unit is gradually weakened and propagates to the antenna of the slave unit. The received radio wave is gradually weakened, and the radio wave received by the antenna of the slave unit is weakened. As a result, good communication cannot be maintained.
[0007]
The second cause of such deterioration in communication quality is that when predetermined transmission power is supplied to the antenna of the master unit, the antenna converts the supplied transmission power into radio waves. The conversion efficiency for converting the transmission power into radio waves varies depending on the shape and size of the antenna. In other words, if the antenna gain is poor, the radiated radio wave becomes weak, and thus good communication cannot be maintained.
[0008]
The third cause of such deterioration in communication quality is that the radio wave radiated from the antenna of the master unit is attenuated as the distance between the master unit and the slave unit becomes long. As a result, it becomes impossible to maintain good communication.
[0009]
The fourth cause of such deterioration in communication quality is that there are various reflectors between the master unit and the slave unit, so that the radio waves radiated from the master unit's antenna are multiplexed waves through a large number of radio wave paths. When two or more radio waves pass through these many radio paths and reach the slave unit, the phase of each radio wave fluctuates separately between the master unit and the slave unit. Because of the fading that changes the strength of the radio wave with time due to the interference, the radio wave is weakened by this fading, so that the radio wave received by the antenna of the slave unit As a result, it becomes impossible to maintain good communication.
[0010]
The fifth cause of the deterioration in the communication quality is that when the antenna of the slave unit receives radio waves and the antennas convert the radio waves into reception power, the conversion efficiency for converting the radio waves into reception power depends on the shape of the antenna and It depends on the size. That is, if the antenna gain is poor, the reception power obtained as a result becomes weak, and therefore, good communication cannot be maintained.
[0011]
The sixth cause of the deterioration in communication quality is that the antenna of the slave unit receives radio waves, converts the radio waves into received power, and inputs the received power to the receiving circuit. The receiving circuit receives the input received signal. At this time, if the receiving circuit has a low level of receiving the received signal, that is, if the receiving sensitivity is low, good communication cannot be maintained.
[0012]
Actually, when the base unit is installed on the first floor indoors, and the handset is installed on the second floor indoors, the personal computer with a wireless modem, when wireless communication is performed between the base unit and the handset, There are objects that reflect radio waves, such as walls with closed spaces.
[0013]
In addition to this, indoors, the phase of each radio wave varies separately due to fading, and cancels due to the interference, resulting in a place where radio waves do not reach (hereinafter referred to as a dead point). There is a fear. In this case, since there are fewer moving bodies or the like that scatter radio waves in the room than outdoors, the propagation path of the radio waves is hardly changed by the moving bodies or the like. In the following, this is referred to as the antenna directivity), and it is considered that the dead point is generated almost constantly without changing the location.
[0014]
If a slave unit is installed at such a dead point, a personal computer with a wireless modem may be unable to communicate between the master unit and the slave unit. Fortunately, even if the slave unit is installed in a place other than such a dead point, if the user holds the slave unit and initiates a call to make a call, the location where the slave unit is held is the location of the dead point. As a result, the communication quality deteriorates, which may cause noise in the call sound or disrupt the call sound.
[0015]
As a method of avoiding this, after receiving the received signal, the receiving circuit of the slave unit restores the data sequence by deinterleaving and restores the transmission data by performing decoding such as Viterbi decoding. . As a result, burst errors generated due to a decrease in instantaneous reception level due to fading are reduced by error correction technology. Therefore, when the slave unit is instantaneously located at the dead point, it is possible to prevent noise and communication failure.
[0016]
However, even if it is a personal computer with a wireless modem with the above-mentioned countermeasures, if the slave unit stays in a place of the dead point where it is unfortunately hardly changed in this way for a long time. There was a problem that a burst error occurred for a long time, the error correction could not be performed, and communication was impossible.
[0017]
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose an antenna device and a wireless communication device that can perform wireless communication in a good state while avoiding the adverse effects of fading with a simple configuration.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention provides an antenna device or a wireless communication device that is provided with a propeller that exchanges the internal air of the housing and the external air of the housing according to the rotation of the motor, Alternatively, an antenna for receiving is provided, and the antenna is moved in accordance with the rotation of the motor so that the antenna directivity is temporally changed. As a result, it is possible to avoid the occurrence of a steady dead point, so that an antenna device or a wireless communication device that can perform wireless communication in a favorable state can be realized.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
(1) First embodiment
In FIG. 1,
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The directivity variable unit 5 includes a rotating body 12, and the rotating body 12 rotates in one direction around the
[0025]
In the case of this embodiment, one
[0026]
The rotating body 12 is provided with the
[0027]
The directivity variable unit 5 connects the
[0028]
Thus, the antenna device section 4 includes the
[0029]
On the other hand, the radio wave E1 directly directed to the
[0030]
2 in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 1, an antenna device for realizing such wireless communication and a
[0031]
In the
[0032]
The personal computer
[0033]
In such a personal computer
[0034]
Such a
[0035]
On the other hand, the
[0036]
The cooling
[0037]
Further, the cooling
[0038]
In practice, the cooling
[0039]
Thus, when the cooling
[0040]
Accordingly, the eight
[0041]
Accordingly, the cooling
[0042]
Thus, by changing the propagation path of the radio wave E2 with time, it is possible to avoid the occurrence of a steady dead point.
[0043]
The
[0044]
Here, in FIG. 1, 3 indicates the configuration of the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
Here, when the phase of each radio wave E2 and / or radio wave E1 is separately changed by fading and cancels due to the interference and a dead point where the radio wave E2 does not reach occurs locally, the
[0048]
In the above configuration, when the wireless modem-equipped
[0049]
Accordingly, since the dead point generated by fading can be changed in a short time locally, it is possible to avoid the occurrence of a steady dead point as in the prior art. Thus, burst errors can be reduced by error correction technology by instantaneously reducing the reception level, and wireless communication can be performed in a good state.
[0050]
According to the above configuration, the
[0051]
Thus, it is possible to realize an antenna device and a wireless communication device that can perform wireless communication in a good state while avoiding adverse effects due to fading with a simple configuration.
[0052]
Further, according to the above-described configuration, the
[0053]
(2) Second embodiment
In FIG. 3, which shows parts corresponding to those in FIG. 1 with the same reference numerals, a
[0054]
In the case of the second embodiment, the cooling
[0055]
In this embodiment, the
[0056]
In practice, the cooling
[0057]
Accordingly, in the cooling
[0058]
In the above configuration, when the wireless modem-equipped
[0059]
Accordingly, since the dead point generated by fading can be changed in a short time locally, it is possible to avoid the occurrence of a steady dead point as in the prior art. Thus, burst errors can be reduced by error correction technology by instantaneously reducing the reception level, and wireless communication can be performed in a good state.
[0060]
According to the above configuration, the personal computer with a
[0061]
Thus, it is possible to realize an antenna device and a wireless communication device that can perform wireless communication in a good state while avoiding adverse effects due to fading with a simple configuration.
[0062]
Moreover, according to the above-described configuration, the
[0063]
(3) Third embodiment
In FIG. 4, which shows parts corresponding to those in FIG. 2 with the same reference numerals, a
[0064]
In the case of the third embodiment, the cooling
[0065]
In the case of this embodiment, a
[0066]
Actually, the cooling
[0067]
Therefore, the cooling
[0068]
In the above configuration, when the wireless modem-equipped
[0069]
Therefore, since the dead point generated by fading can be changed in a short time locally, it is possible to avoid the occurrence of a steady dead point as in the prior art. Thus, burst errors can be reduced by error correction technology by instantaneously reducing the reception level, and wireless communication can be performed in a good state.
[0070]
According to the above configuration, the wireless modem-equipped
[0071]
Further, according to the above-described configuration, the
[0072]
(4) Other embodiments
In the above-described embodiment, the case where the antenna device unit 4 is provided with the cooling
[0073]
In the above-described embodiment, the case where the propagation path of the radio wave E1 is changed at a period of 800 [Hz] per second has been described. However, the present invention is not limited to this, and the period for changing the propagation path is fast in time. As the dead point changes in place earlier, it is possible to quickly avoid a situation where communication is disabled. For this reason, increasing the number of
[0074]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the
[0075]
Further, in the above-described embodiments, the case where the
[0076]
Furthermore, in the above-described embodiments, the case where the
[0077]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the antenna device unit 4 capable of mechanically changing the directivity of the
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the propeller that exchanges the internal air of the housing and the external air of the housing according to the rotation of the motor is provided in the antenna device or the wireless communication device, and the propeller is configured to transmit radio waves. In addition, an antenna for receiving is provided, and the antenna is moved according to the rotation of the motor to change the directivity of the antenna with time. As a result, the occurrence of a steady dead point can be avoided, and wireless communication can be performed in a good state.
[0079]
Thus, it is possible to realize an antenna device and a wireless communication device that can perform wireless communication in a good state while avoiding adverse effects due to fading with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a circuit configuration of a wireless communication apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the first embodiment of the wireless communication apparatus according to the present invention;
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the configuration of a second embodiment of the wireless communication apparatus according to the present invention;
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a configuration of a third embodiment of the wireless communication apparatus according to the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
モータの回転に応じて、筺体の内部空気と上記筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラと、
上記プロペラに設けられ、上記無線電波を送信及び又は受信するためのアンテナと
を具え、
上記モータの回転に応じて上記アンテナを移動させてそのアンテナの指向性を時間的に変化させるようにした
ことを特徴とするアンテナ装置。In an antenna device having an antenna for transmitting and receiving radio waves,
A propeller that replaces the internal air of the housing and the external air of the housing according to the rotation of the motor;
An antenna provided on the propeller for transmitting and / or receiving the radio wave;
The antenna device being characterized in that so as to temporally change the directivity of the antenna by moving the antenna in response to rotation of the motor.
モータの回転に応じて、筺体の内部空気と上記筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラと、
上記プロペラに設けられ、上記無線電波を所定方向に導く導波器と
を具え、
上記モータの回転に応じて上記導波器を移動させて上記アンテナの指向性を時間的に変化させるようにした
ことを特徴とするアンテナ装置。 In an antenna device having an antenna for transmitting and receiving radio waves,
A propeller that replaces the internal air of the housing and the external air of the housing according to the rotation of the motor;
A director provided on the propeller and guiding the radio waves in a predetermined direction;
Features and to luer antenna device that is moved and so as to temporally change the directivity of the antenna to the waveguide in response to rotation of the motor.
上記無線電波を反射する材質でなり、モータの回転に応じて筺体の内部空気と上記筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラと
を具え、
上記モータの回転に応じて上記アンテナに対する上記無線電波の反射を変化させて上記アンテナの指向性を時間的に変化させるようにした
ことを特徴とするアンテナ装置。 In an antenna device having an antenna for transmitting and receiving radio waves,
It is made of a material that reflects the radio wave, and includes a propeller that exchanges the internal air of the housing and the external air of the housing according to the rotation of the motor .
Features and to luer antenna device that has been so by changing the reflection of the radio wave is temporally changing the directivity of the antenna relative to the antenna in response to rotation of the motor.
上記無線電波をアンテナを介して送信及び又は受信する信号を生成及び又は復調する通信装置本体と、
上記無線電波を送信及び又は受信する際に、上記アンテナの指向性を時間的に変化させるアンテナ装置部と
を具え、
上記アンテナ装置部は、
モータの回転に応じて、筺体の内部空気と上記筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラに上記アンテナを設けるようにした
ことを特徴とする無線通信装置。In a wireless communication device that transmits and / or receives radio waves,
A communication apparatus main body for generating and / or demodulating a signal for transmitting and / or receiving the wireless radio wave via an antenna;
An antenna device unit that temporally changes the directivity of the antenna when transmitting and / or receiving the radio wave;
With
The antenna device section is
The wireless communication device according to claim 1, wherein the antenna is provided on a propeller that exchanges internal air of the housing and external air of the housing according to rotation of the motor .
上記無線電波をアンテナを介して送信及び又は受信する信号を生成及び又は復調する通信装置本体と、
上記無線電波を送信及び又は受信する際に、上記アンテナの指向性を時間的に変化させるアンテナ装置部と
を具え、
上記アンテナ装置部は、
モータの回転に応じて、筺体の内部空気と上記筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラに、上記無線電波を所定方向に導く導波器を設けるようにした
ことを特徴とする無線通信装置。 In a wireless communication device that transmits and / or receives radio waves,
A communication apparatus main body for generating and / or demodulating a signal for transmitting and / or receiving the wireless radio wave via an antenna;
An antenna device unit that temporally changes the directivity of the antenna when transmitting and / or receiving the radio wave;
With
The antenna device section is
In accordance with the rotation of the motor, the propeller replacing the external air within the air and the casing of the housing, radio communications device characterized in that so as to provide a waveguide for guiding the radio wave in a predetermined direction.
上記無線電波をアンテナを介して送信及び又は受信する信号を生成及び又は復調する通信装置本体と、
上記無線電波を送信及び又は受信する際に、上記アンテナの指向性を時間的に変化させるアンテナ装置部と
を具え、
上記アンテナ装置部は、
モータの回転に応じて、筺体の内部空気と上記筺体の外部空気とを入れ換えるプロペラを、上記無線電波を反射させる材質とした
ことを特徴とする無線通信装置。 In a wireless communication device that transmits and / or receives radio waves,
A communication apparatus main body for generating and / or demodulating a signal for transmitting and / or receiving the wireless radio wave via an antenna;
When sending and or receiving the radio wave, the antenna device unit for changing the directivity of the upper Symbol antenna temporally
With
The antenna device section is
In accordance with the rotation of the motor, radio communications device characterized in that the propeller replacing the external air within the air and the housing of the casing, and a material for reflecting the radio waves.
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