JP6613802B2 - アンテナ装置、アンテナ装置の制御方法、およびアンテナ装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置、アンテナ装置の制御方法、およびアンテナ装置の制御プログラムに関するものである。

近年、無線通信の急激な普及に伴い、無線周波数帯域の不足が問題になっている。そこで、周波数の逼迫を解消するために、ビームフォーミング（beamforming）と呼ばれるアンテナ技術が、多く利用されるようになった。

このビームフォーミングは、アンテナから放射する電波に指向性を与える技術であり、特定の方向にのみ電波を放射することで、信号品質を向上させるとともに、通信相手ではない他の無線装置への不要な放射を抑圧することができる。

そして、ビームフォーミングには、後で説明するデジタルビームフォーミング（Digital Beamforming、以下ＤＢＦ）と、アナログビームフォーミング（Analog Beamforming）がある。

尚、上記はアンテナから電波を放射、即ち送信する場合を説明しているが、アンテナの可逆性により受信にも同じ特性を示す。そして、ビームフォーミングを受信に用いた場合は、特定の方向からの電波のみ受信することで、信号品質を向上させるとともに、通信相手ではない他の無線装置から放射される電波の受信を抑圧することが出来る。そこで、本明細書における放射は、送信と受信の両方を指すこととする。

ここで、ビームフォーミングを実現する代表的な技術である、フェーズドアレイアンテナ（Phased Array Antenna）について説明する。フェーズドアレイアンテナは、複数のアンテナ素子（以下、素子）を配列して構成されるアレイアンテナ（Array Antenna）の一種である。このアレイアンテナは、各素子から放射される電波を空間合成することで、特定の方向に放射の指向性を得ることが出来る。

そして、フェーズドアレイアンテナは、アレイアンテナの各素子に給電される無線信号の位相を変えることで、各素子から放射される電波を空間合成し、放射の指向性制御を可能にするものである。この、アレイアンテナの各素子に給電される無線信号の位相を変える手段は、アナログ回路で実現されるので、フェーズドアレイアンテナは、アナログビームフォーミングアンテナの一種である。

しかしながら、フェーズドアレイアンテナを含むアレイアンテナは、所望する指向性以外の方向に指向性を有するサイドローブ（side lobe）が、原理的に存在する。サイドローブは、受信時には通信相手ではない他の無線装置の電波を不要波として受信するため、受信感度劣化の大きな要因となる。従って、サイドローブを低減すれば受信感度の劣化を防ぐことが出来る。

そこでサイドローブ低減手法として、非特許文献１に示される様に、チェビシェフ分布やテイラー分布に基づいて、各素子に対して振幅重みづけをする手法が多く用いられている。これらの分布に基づいて素子の振幅重みづけを行うことで、サイドローブを低減できる。しかし、このサイドローブを低減する手法を用いた場合、サイドローブの低減は一様であり、強度が特に大きい不要波については、低減効果が不充分なことがある。

一方、アレイアンテナの放射特性として、一般的にサイドローブの他にヌル点が生じる。このヌル点（null point）は、アレイアンテナの各素子から放射される電波を空間合成した結果、アンテナの放射が極端に小さくなる方向のことである。そして、ヌル点では、電波をほとんど受信しない。

そこで、不要波の到来方向にはサイドローブを向けず、ヌル点の方向と一致するように放射特性を制御することで、不要波の受信を抑圧する技術がある。この技術はヌル点制御と呼ばれる。ヌル点制御による不要波の受信の抑圧は、先に説明したサイドローブを低減することによる不要波の抑圧と比べて、不要波の強度の低減効果が大きい。

特許文献１では、ヌル点制御技術を用いたアンテナとして、デジタルビームフォーミング（Digital Beamforming、以下ＤＢＦ）技術によるヌル点制御を行うアンテナ装置を提示している。

図７に、この特許文献１に提示されるアンテナ装置７０の構成を示す。

アンテナ装置７０のアンテナ素子７０１、７０２、・・・、７０ｎで受信した信号は、周波数変換器７１１、７１２、・・・、７１ｎで、発振器７３２の出力と周波数混合されて低い周波数に変換される。更に、周波数変換器７１１〜７１ｎの出力は、それぞれＡＤ変換器７２１、７２２、・・・、７２ｎによってデジタル信号に変換される。そして、デジタル信号処理部７３１は、ＡＤ変換器７２１〜７２ｎから受けた信号に基づいて電波の到来波数、到来方向、および相対電力を検出して、更に、所望波と不要波を認識する。そして、デジタル信号処理部７３１は、所望波の方向に指向性を有し、かつ不要波の方向に対してヌル点を形成するために、各素子に与えるウエイト（重みづけ係数）を算出する。更に、デジタル信号処理部７３１は、各素子で受信された信号とウエイトとの積和を取って、信号の復号手段、あるいは復調手段へ出力する。

ここで、受信信号からウエイトを算出する方法としては、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法などのヌル走査と呼ばれるアルゴリズムを用いる。

このように、特許文献１に示されるアンテナ装置等のＤＢＦアンテナは、複数の素子で放射する各々の信号を、途中で合成したり分配したりせず、そのままデジタル信号処理部に取り込んで、演算結果として指向性を実現するものである。

ところが、ＤＢＦアンテナを用いると、第５世代移動通信（5G;5th Generation mobile communication system）で計画されているように通信機に搭載する素子が多数になった場合に、ＡＤ変換器の数も多数になる。更に、ＡＤ変換器の数が多いことやＡＤ変換器の消費電力が大きくなる問題の他に、デジタル信号処理回路における処理の負荷が大きくなることも問題である。

そこで、ＤＢＦではなく、アナログビームフォーミングによるヌル点制御が提案されている。このアナログビームフォーミングによるヌル点制御では、受信信号とウエイトの積和をアナログ回路で行うので、ＤＢＦによるヌル点制御と比べてＡＤ変換器の数を低減することが出来る。

しかし、アナログビームフォーミングによるヌル点制御は、ＤＢＦと比較して複雑なアルゴリズムが使用出来ない、周波数偏差に弱い、演算精度が低いなどの欠点がある。その一方で、アナログビームフォーミングによるヌル点制御は、ＤＢＦと比較してＡＤ変換器数の低減、およびそれに伴うデジタル信号処理の負荷低減という大きな利点を有する。そのためアナログビームフォーミングによるヌル点制御は、ミリ波などの帯域幅の広い通信で開発が行われている。

そして、アナログビームフォーミングによるヌル点制御技術として、非特許文献２では、方向拘束付電力最小化（Directionally Constrained Minimization of Power；以下ＤＣＭＰ）法が、提示されている。

このＤＣＭＰ法は、所望波および不要波の到来方向が既知であるという条件が必要であるものの、他の不要波を抑圧することが可能なヌル走査型のアルゴリズムである。そして、電波の到来方向は、非特許文献３に示されるビームフォーマ法を用いることで、推定が可能である。この様に、ＤＣＭＰ法とビームフォーマ法を用いることで、アナログビームフォーミングでヌル点制御が可能となり、素子全部にＡＤ変換器を配置する必要がなくなる。

そして、前述のようにヌル点制御による不要波の受信の抑圧は、サイドローブを低減することによる不要波の抑圧と比べて、不要波の強度の低減効果が大きい。

しかし、ヌル点制御技術は、生成可能なヌル点の数に制限がある。そのため、ヌル点制御で生成可能なヌル点の数を超える多数の不要波を低減する場合には、ヌル点制御よりサイドローブを低減する方が不要波の影響を低減出来ることがある。

特開２０００−１３８５２０号公報

電子情報通信学会web版「知識の森」４群−２編−７章、７−２−１低サイドローブアンテナ、http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_07.pdf 電子情報通信学会論文誌Ｂ Vol.J83-B No.2 pp.216-2242000年2月、「ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式へのＤＭＰアダプティブアレーの適用」 電子情報通信学会web版「知識の森」４群−２編−８章、８−４到来方向推定、http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_08.pdf

そこで、前述のＤＣＭＰ法とチェビシェフ分布のどちらが高品質な通信が可能であるかを確認するためには、図８に示すようにＤＣＭＰ法とチェビシェフ分布による重みづけによる手法をアンテナ装置にそれぞれ適用して、通信品質の評価を行う必要があった
ここで、通信相手から予め取り決めた信号を受信して、ビットエラー数をカウントすることで通信品質の評価を行う場合、一般的な無線通信におけるエラーレートは、１０のマイナス４乗から１０のマイナス６乗程度である。従って、評価に用いる符号は１０の６乗回以上の通信を行う必要がある。

この通信品質の評価のための通信時間中は、利用者のデータを通信することができないため、利用者がデータの通信を開始する前に長い時間が必要となる。

本発明のアンテナ装置、アンテナ装置の制御方法、およびアンテナ装置の制御プログラムは、干渉波を低減するためのアンテナ素子の重みづけ係数を、短時間に設定することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、複数のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の各々に接続され位相と振幅を設定する制御回路と、前記制御回路の出力を加算して受信強度を検出し、前記制御回路の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向には指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定する指示を出す信号処理部とを備える。

上記の目的を達成するために、本発明のアンテナ装置の制御方法は、複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向には指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定する。

上記の目的を達成するために、本発明のアンテナ装置の制御プログラムは、複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向に指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記信号の位相と振幅を設定する。

本発明によれば、アンテナ装置、アンテナ装置の制御方法、およびアンテナ装置の制御プログラムは、干渉波を低減するためのアンテナ素子の重みづけ係数を、短時間に設定することが可能になる。

第１の実施形態の構成例を示す図である。 第１の実施形態の動作を説明する図である。 第１の実施形態の動作を説明する図である。 第２の実施形態の動作を説明する図である。 第３の実施形態の構成例を示す図である。 第３の実施形態の動作を説明する図である。 関連技術の構成例を示す図である。 関連技術の動作を説明する図である。 第４の実施形態の構成例を示す図である。

［第１の実施形態］
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［構成の説明］
図１に第１の実施形態の構成を示す。

受信機１０は、アンテナ素子である素子１０１、素子１０２、・・・、素子１０ｎと、各素子に接続される周波数変換回路である周波数変換器１１１、周波数変換器１１２、・・・、周波数変換器１１ｎを備える。そして、周波数変換器１１１〜１１ｎには、信号の振幅を制御する回路である振幅制御部１２１、振幅制御部１２２、・・・、振幅制御部１２ｎが接続される。更に、振幅制御部１２１〜１２ｎには、信号の位相を制御する回路である位相制御部１３１、位相制御部１３２、・・・、位相制御部１３ｎが接続される。

また、受信機１０は、位相制御部１３１〜１３ｎから出力される信号を加算する回路である加算器１４０が接続され、この加算器１４０には、アナログ信号をデジタル信号に変換する回路であるＡＤ変換器１４１が接続される。更に、ＡＤ変換器１４１の出力には、デジタル信号処理回路であるデジタル信号処理部１４２が接続される。そして、デジタル信号処理部１４２は、振幅制御部１２１〜１２ｎ、および位相制御部１３１〜１３ｎに対して制御信号を送る回路である制御部１４３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）である判断部１４４を含む。更に、受信機１０は、信号の発振回路である発振器１４５を備える。

尚、図１において、主信号の経路と区別するため、制御部１０８と他の構成要素とを接続する制御線は点線で示している。
［動作の説明］
次に本実施形態の動作の説明を、図を参照して説明する。

図１において、素子１０１で受信した信号は、発振器１４５から出力されるローカル信号と、周波数変換器１１１で周波数混合されてベースバンド周波数に周波数変換される。
次いで、振幅制御部１２１で振幅の重みづけが設定される。更に位相制御部１３１にて位相の設定が行われる。

素子１０２〜１０ｎ、周波数変換器１１２〜１１ｎ、振幅制御部１２２〜１２ｎ、位相制御部１３２〜１３ｎの動作についても、素子１０１、周波数変換器１１１、振幅制御部１２１、位相制御部１３１と同様であるため、説明は省略する。

そして、位相制御部１３１から位相制御部１３ｎのすべての出力信号は、加算器１４０で加算されることで、後述のアナログビームフォーミングが行われる。

更に、加算器１４０の出力は、ＡＤ変換器１４１でデジタル信号に変換された後に、デジタル信号処理部１４２で復調等の信号処理を行う。

次に、アナログビームフォーミングの動作について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。

初めに、受信機１０は、所望波と干渉波の到来方向および強度と、干渉波の数を探索する（Ｓ２０１）。これは、前述の非特許文献３に示されるビームフォーマ法等を用いて行うことが可能である。

このビームフォーマ法は、最も基本的な到来方向推定法で、同位相で励振したアレーアンテナの最大放射方向であるメインローブ（main lobe）を全方向にわたって走査し、アレーアンテナの出力電力が大きくなる方向を探す方法である。

具体的には、判断部１４４は制御部１４３に対して、素子１０１〜１０ｎの各々から放射する電波が同方向になる様に、位相制御部１３１〜１３ｎの移相値を設定する指示を行う。そして、制御部１４３は、位相制御部１３１〜１３ｎの移相値を設定し、デジタル信号処理部１４２は、ＡＤ変換器１４１の出力を検出する。

次いで、判断部１４４は制御部１４３に対して、位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎの移相値をそれぞれ同じ値だけ変化させる指示を行う。そして、制御部１４３は位相制御部１３１〜１３ｎに対して移相値を変化させる指示を行い、位相制御部１３１〜１３ｎは移相値に従って位相を変化させる。その結果、素子１０１〜１０ｎの各々から放射する電波の方向は一致しつつ、位相の変化前とは別の方向に動く。そして、デジタル信号処理部１４２は、ＡＤ変換器１４１の出力を検出する。

これを繰り返すことで、デジタル信号処理部１４２は、全方向について出力を検出して、受信機１０は所望波と干渉波の到来方向および強度と、干渉波の数を検知する。

尚、アナログビームフォーミングを用いる通信では、受信機１０はアライメントと呼ばれる通信相手の探索を行うことが多い。このアライメントの際に、受信機１０はビームフォーマ法を用いることで通信相手の探索と共に、干渉波の強度および到来方向・数を検知することが出来る。本実施形態では、受信機１０はアライメントの際に、干渉波の強度および到来方向・数を検知する。

ステップＳ２０１において、受信機１０が所望波と干渉波の到来方向および強度と、干渉波の数を検知した結果に基づいて、判断部１４４は、強度がＡ以上の干渉波の数がＮ個以下かどうかを判断する（Ｓ２０２）。

ここで、強度ＡとＮ（個）の値の設定方法について述べる。

まず、設計時に、受信機１０が受信する所望波のＳ／Ｎ比（signal-to-noise ratio；信号対雑音比）の最小値を決定する。受信機１０は、このＳ／Ｎ比が大きいほど、干渉波を含む雑音強度に対する所望波の強度が大きいので通信品質は良くなる。逆に、受信機１０は、Ｓ／Ｎ比が小さいほど通信品質が劣化する。そこで、設計時点で受信機１０のＳ／Ｎ比の最小許容値を決める。

次に、Ｎ（個）の値は受信機１０が生成可能なヌル点の数とする。一般的に、アレイアンテナの生成可能なヌル点の数は、最大で（素子数−１）である。そこで、Ｎ（個）を（Ｎ＝素子数−１）と設定する。

更に、先に決定したＳ／Ｎ比の最小許容値から干渉波以外の雑音強度を減じた値を、Ｎで除した値を強度Ａに決定する。

つまり、（強度Ａ×Ｎ＋干渉波以外の雑音＝Ｓ／Ｎ比の最小許容値）の関係になるように強度Ａを決定する。

このようにすることで、ステップＳ２０２で強度Ａ以上の干渉波の数がＮ個以下の場合、受信機１０は、強度Ａ以上のすべての干渉波に対してヌルを向けることが可能となり、干渉波の強度を低減出来る。

尚、ヌル点制御は、同じ素子数のアレイアンテナであれば、低減しようとするヌル点の数が少ない方が、ヌル点における受信強度の低減効果は大きくなる傾向がある。そこで、ステップＳ２０２におけるＮを（素子数−１）より小さい値に設定すれば、Ｎを（素子数−１）に設定する場合と比べて、ヌル点における干渉波強度の低減効果を大きくすることが出来る。従って、受信機１０の通信品質に余裕を持たせる設計とするために、Ｎを（素子数−１）より小さく設定しても良い。

また、強度Ａの値が（強度Ａ×Ｎ＝Ｓ／Ｎ比の最小許容値）の関係を満足する強度Ａの値より小さく設定されると、干渉波の許容強度の合計値が小さくなるのでＳ／Ｎ比が大きくなる。従って、受信機１０の通信品質に余裕を持たせる設計とするために、強度Ａの値を（強度Ａ×Ｎ＝Ｓ／Ｎ比の最小許容値）の関係を満足する強度Ａの値より小さく設定しても良い。

ステップＳ２０２で、強度がＡ以上の干渉波の数がＮ個以下であると判断されると（Ｓ２０２でＹ）、判断部１４４は、各干渉波の到来方向にヌル点が位置するように、各素子の重みづけ係数をＤＣＭＰ法で算出する（Ｓ２０３）。

続いて、制御部１４３は、ステップＳ２０３で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、振幅制御部１２１〜振幅制御部１２ｎのそれぞれに振幅情報を伝える信号を送出する。そして、振幅制御部１２１〜振幅制御部１２ｎは制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する振幅に設定する。

また、制御部１４３は、ステップＳ２０３で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎのそれぞれに移相値を伝える信号を送出する。そして、位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎは、制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する移相値に設定する。

この様にして、ビームフォーミングが行われ、受信機１０は通信を開始する（Ｓ２０５）。

一方、ステップＳ２０２で、強度がＡ以上の干渉波の数がＮ個より多いと判断されると（Ｓ２０２でＮ）、判断部１４４は、各素子の重みづけ係数をチェビシェフ分布に従って算出する（Ｓ２０４）。

続いて、制御部１４３は、ステップＳ２０４で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、振幅制御部１２１〜振幅制御部１２ｎのそれぞれに振幅情報を伝える信号を送出する。そして、振幅制御部１２１〜振幅制御部１２ｎは制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する振幅に設定する。

また、制御部１４３は、ステップＳ２０４で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎのそれぞれに移相値を伝える信号を送出する。そして、位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎは、制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する移相値に設定する。

この様にして、ビームフォーミングが行われ、受信機１０は通信を開始する（Ｓ２０５）。
［効果の説明］
本実施形態の受信機１０の受信特性について、図３を用いて説明する。図３はアンテナ数４の平面アレイアンテナ受信機において、干渉波がある場合にＤＣＭＰ法とチェビシェフ分布による重みづけを行った際の受信機の利得を示している。

ここで、ＤＣＭＰ法やチェビシェフ分布を用いず、各素子に重みづけをしない場合（図中で通常と表記）の結果と比較するため、縦軸は所望波の最大利得で正規化した受信利得となっている。横軸は角度を示しており、平面アンテナ直上方向を０°としている。所望波が直上０°から、干渉波が２波、それぞれ−２０°および５０°から到来する場合を想定した。（Ａ）はＤＣＭＰ法を適用した際の結果を示しており、干渉波２波に対してヌルが形成できていることがわかる。対してチェビシェフ分布を適用した（Ｂ）では５０°方向の干渉波は低減できているが、−２０°の干渉波は低減できていない。つまりこのような状況ではＤＣＭＰ法の方が適切であることが確認できる。ただし（Ａ）は−４０°付近でサイドローブが増加しており、さらに多くの干渉波が到来した場合は受信特性が劣化することが予想できる。よってその場合はチェビシェフ分布によるサイドローブ低減が有効である。

以上説明した様に、本実施形態の受信機１０は、干渉波の低減のための素子の重みづけをヌル点制御による手法か、サイドローブを低減する重みづけの手法か、何れか最適な手法の選択が可能となる。

そして、受信機１０は、図８に示される様な、２つの重みづけ手法をそれぞれ試行して受信感度を比較する必要が無い。そのため、本実施形態による受信機１０は、図８に示される重みづけ手法の選択方法を用いる受信機に比べて、干渉波を低減するためのアンテナ素子の重みづけ係数を、短時間に設定することが可能になる。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について図を参照して説明する。

本実施形態は第１の実施形態と比べると、アナログビームフォーミングの方法が異なる。
［構成の説明］
本実施形態の受信機１０の構成は、第１の実施形態で示した図１の受信機１０の構成と同じである。
［動作の説明］
次に本実施形態の動作の説明を、図を参照して説明する。

図４は、本実施形態のアナログビームフォーミングの動作を説明するフローチャートである。

第１の実施形態におけるアナログビームフォーミングの動作を説明した図２のフローチャートと、図４のフローチャートを比較すると、図２におけるステップＳ２０２の判断の直後に、ステップＳ４０３が追加されている点が異なる。

続いて、本実施形態のアナログビームフォーミングの動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

初めに、受信機１０は、所望波と干渉波の到来方向および強度と、干渉波の数を探索する（Ｓ４０１）。これは、第１の実施形態で説明したビームフォーマ法等を用いて行うことが可能である。

次いで、判断部１４４は制御部１４３に対して、位相制御部１３１〜１３ｎの移相値をそれぞれ同じ値だけ変化させる指示を行う。そして、制御部１４３は位相制御部１３１〜１３ｎに対して移相値を変化させる指示を行い、位相制御部１３１〜１３ｎは移相値に従って位相を変化させる。その結果、素子１０１〜１０ｎの各々から放射する電波の方向は一致しつつ、位相の変化前とは別の方向に動く。そして、デジタル信号処理部１４２は、ＡＤ変換器１４１の出力を検出する。

これを繰り返すことで、デジタル信号処理部１４２は全方向について出力を検出して、受信機１０は所望波と干渉波の到来方向および強度と、干渉波の数を検知する。

尚、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した様に、受信機１０はアライメントの際に、干渉波の強度および到来方向・数を検知する。

ステップＳ４０１において、受信機１０が所望波と干渉波の到来方向および強度と、干渉波の数を検知した結果に基づいて、判断部１４４は、強度がＡ以上の干渉波の数がＮ個以下かどうかを判断する（Ｓ４０２）。

ここで、強度Ａは、受信機１０が同一周波数において強度Ａの干渉波をＮ個以上受信すると、所望波の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を劣化させて、通信に悪影響を及ぼすと判断される強度である。そして、この強度Ａは、例えば「所望波−１０ｄＢ」などと設定される。またＮは生成可能なヌル点の数であり、フェーズドアレイでは原理的に最大でＮ＝素子数−１である。

そして、干渉波の強度Ａ以上の干渉波の数がＮ個以下の場合、受信機１０は、所望波に影響を及ぼすすべての干渉波に対してヌルを向けることが可能となり、干渉波の強度を低減出来る。

ステップＳ４０２で、強度がＡ以上の干渉波の数がＮ個以下であると判断されると（Ｓ４０２でＹ）、ステップＳ４０４にすすむ。

そして、ステップＳ４０４では、判断部１４４は、各干渉波の到来方向にヌル点が位置するように、各素子の重みづけ係数をＤＣＭＰ法で算出する（Ｓ４０４）。

ステップＳ４０４に続いて、制御部１４３は、ステップＳ４０４で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、振幅制御部１２１〜１２ｎのそれぞれに振幅情報を伝える信号を送出する。そして、振幅制御部１２１〜１２ｎは制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する振幅に設定する。

また、制御部１４３は、ステップＳ４０４で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、位相制御部１３１〜１３ｎのそれぞれに移相値を伝える信号を送出する。そして、位相制御部１３１〜１３ｎは、制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する移相値に設定する。

この様にして、ビームフォーミングが行われ、受信機１０は通信を開始する（Ｓ４０６）。

一方、ステップＳ４０２で、強度がＡ以上の干渉波の数がＮ個以下でないと判断されると（Ｓ４０２でＮ）、ステップＳ４０３にすすむ。

そして、ステップＳ４０３では、ステップＳ４０１で受信機１０が所望波と干渉波の到来方向および強度と、干渉波の数を検知した結果に基づいて、判断部１４４は、強度がＢ以上の干渉波の数がＭ個以上かつＮ個以下かどうかを判断する（Ｓ４０３）。

ここで、強度Ｂは強度Ａより大きい値であり、Ｍ個は前述のＮ個より小さい値である。そして、強度Ｂの干渉波は、Ｍ個であっても所望波の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を劣化させて、通信に悪影響を及ぼすと判断される強度である。

例えば、強度Ａが（所望波強度−１０ｄＢ）、Ｎが５個であったとして、強度Ｂは（所望波強度−５ｄＢ）、Ｍが２個などと設定される。

尚、前述の様に受信機１０は、Ｎ個より多い数の干渉波のすべてに対してヌル点を向けることは不可能である。そこで、受信機１０は、特に強度の大きい干渉波のＭ個を含む干渉波Ｎ個にヌル点の方向を向けて干渉波の影響を強力に低減するか、サイドローブを一様に低減することでＮ個以上の干渉波全部を一定量低減するかのどちらが効果的かを判断する。そのための判断を、ステップＳ４０２およびステップＳ４０３を行っている。

そして、ステップＳ４０３で、強度がＢ以上の干渉波の数がＭ個以上Ｎ個以下であると判断されると（Ｓ４０３でＹ）、前述のステップＳ４０４にすすむ。一方、ステップＳ４０３で、強度がＢ以上の干渉波の数がＭ個以上Ｎ個以下ではないと判断されると（Ｓ４０３でＮ）、ステップＳ４０５にすすむ。

ステップＳ４０５では、判断部１４４は、各素子の重みづけ係数をチェビシェフ分布に従って算出する（Ｓ４０５）。

続いて、制御部１４３は、ステップＳ４０５で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、振幅制御部１２１〜１２ｎのそれぞれに振幅情報を伝える信号を送出する。そして、振幅制御部１２１〜１２ｎは制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する振幅に設定する。

また、制御部１４３は、ステップＳ２０４で判断部１４４が算出した重みづけ係数に基づいて、位相制御部１３１〜１３ｎのそれぞれに移相値を伝える信号を送出する。そして、位相制御部１３１〜１３ｎは、制御部１４３から受信した信号の情報に基づいて、制御部１４３が指定する移相値に設定する。

この様にして、ビームフォーミングが行われ、受信機１０は通信を開始する（Ｓ４０６）。

以上説明した様に、本実施形態の受信機１０は、第１の実施形態の受信機１０と比べて、特に強度の大きい干渉波を判断して、干渉波の抑圧方法を選択することにより、特に強度の大きい干渉波を効果的に抑圧することが出来る。
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について図５、および図６を参照して説明する。
［構成の説明］
図５に第３の実施形態の構成を示す。

以下の説明で、第１の実施形態と同じ名称の構成要素は、第１の実施形態で説明した通りである。

受信機５０は、アンテナ素子である素子５０１、素子５０２、・・・、素子５０ｎと、各素子に接続される周波数変換器５１１、周波数変換器５１２、・・・、周波数変換器５１ｎとを備える。

そして、周波数変換器５１１、周波数変換器５１２、・・・、周波数変換器５１ｎの出力には、振幅制御部５２１、振幅制御部５２２、・・・、振幅制御部５２ｎが接続される。更に、振幅制御部５２１〜５２ｎには、位相制御部５３１、位相制御部５３２、・・・位相制御部５３ｎが接続される。また、位相制御部５３１〜５３ｎの出力は、加算器５４０の入力に接続され、更に加算器５４０の出力にはＡＤ変換器５４１が接続される。

そして、ＡＤ変換器５４１の出力はデジタル信号処理回路であるデジタル信号処理部５４２に接続される。また、周波数変換器５１１〜５１ｎには、信号の発振回路である発振器５４５が接続される。

更に、受信機５０は、アンテナ素子である素子６０１、素子６０２、・・・、素子６０ｎと、各素子に接続される周波数変換器６１１、周波数変換器６１２、・・・、周波数変換器６１ｎとを備える。

そして、周波数変換器６１１、周波数変換器６１２、・・・、周波数変換器６１ｎの出力には、振幅制御部６２１、振幅制御部６２２、・・・、振幅制御部６２ｎが接続される。更に、振幅制御部６２１〜６２ｎには、位相制御部６３１、位相制御部６３２、・・・位相制御部６３ｎが接続される。また、位相制御部６３１〜６３ｎの出力は、加算器６４０の入力に接続され、更に加算器６４０の出力にはＡＤ変換器６４１が接続される。

そして、ＡＤ変換器６４１の出力はデジタル信号処理回路であるデジタル信号処理部６４２に接続される。また、周波数変換器６１１〜６１ｎには、信号の発振回路である発振器６４５が接続される。

そして、デジタル信号処理部５４２は、制御信号を送る回路である制御部５４３とＣＰＵである判断部５４４を備える。そして、制御部５４３は、判断部５４４の指示に従って、振幅制御部５２１〜５２ｎ、位相制御部５３１〜５３ｎ、振幅制御部６２１〜６２ｎ、および位相制御部６３１〜６３ｎに対して制御信号を送る。

尚、図５において、主信号の経路と区別するため、制御部５４３と他の構成要素とを接続する制御線は点線で示している。

このように、本実施形態の受信機５０は、図５に一点鎖線で囲った受信系５００と、同じく一点鎖線で囲った受信系６００を備える。そして、両方の受信系とも、制御部５４３で制御され、ＡＤ変換器５４１とＡＤ変換器６４１で変換された信号は、何れもデジタル信号処理部５４２で信号処理が可能である。従って、受信系５００と受信系６００をそれぞれ素子とみなして、素子数２個のＤＢＦが可能となる。
［動作の説明］
第３の実施の形態の動作について図６を用いて説明する。第1の実施の形態の動作と同様に、まずアライメントにて所望波の方向と干渉波の数、到来方向、強度を探索する（Ｓ６０１）。本実施形態では、前述の様に受信系５００と受信系６００をそれぞれ素子と見なして、受信機５０は２素子に対するＤＢＦの技術を適用する。そして、判断部５４４は２素子に対する重みづけ係数を算出し、最も強度の高い干渉波にヌル点を形成することで、最も強度の高い干渉波の強度を低減する（Ｓ５０２）。

ステップＳ５０２以降の動作は第２の実施の形態の動作を示した図４のステップＳ４０２以降の動作と同じであるため説明は省略する。

そして、ＤＢＦの重みづけ係数の算出は、２素子に対する重みづけ係数の算出であるので多くの時間を必要とせず、動作開始からステップＳ４０６の通信開始までに要する時間は第１の実施の形態とほとんど同じである。

この様に、本実施形態のアンテナ装置１０は、第１の実施形態で示した受信機による干渉波の抑圧に加えて、最大強度の干渉波をＤＢＦによって抑圧するため、第１の実施形態に示した受信機より効果的に干渉波を抑圧可能である。更に、本実施形態の受信機１０は、前述の様に動作開始から通信開始までに要する時間は第１の実施形態で示した受信機と殆ど同じで済むため、第１の実施形態で示した受信機より干渉波の抑圧に優れた効果を示す。
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について図９を参照して説明する。

本実施形態のアンテナ装置９０は、複数のアンテナ素子９０１、９０２、・・・、９０ｎと、前記複数のアンテナ素子９０１〜９０ｎの各々に接続され位相と振幅を設定する制御回路９１１、９１２、・・・９１ｎを備える。

そして、アンテナ装置９０は、信号処理部９２１を備える。この信号処理部９２１は、前記制御回路９１１〜９１ｎの出力を加算して受信強度を検出し、前記制御回路９１１〜９１ｎの位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知する。

また、信号処理部９２１は、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行う。一方、信号処理部９２１は、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向には指向性のヌル点を形成する演算を行う。そして、信号処理部９２１は、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路９１１〜９１ｎに対して位相と振幅を設定する指示を出す。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、次のように拡張または変形できる。

第１の実施形態における、周波数変換器１１１〜１１ｎを用いなくても、本発明は理論的には実現可能である。しかし、デジタル信号処理部やＡＤ変換器の処理速度等の点で、周波数変換器を使用することが現実的である。そして、第１の実施形態以外の、他の実施形態における周波数変換器についても同様である。

また、第１の実施形態において、干渉波の到来方向や強度は、時間とともに変化することが多い。そのため受信機１０は、通信開始後に、図２のステップＳ２０１からステップＳ２０５に至る一連の動作を再度行い、重みづけ係数の算出方法を再選択して、重みづけ係数を再計算しても良い。

この重みづけ係数の算出方法を再選択して、重みづけ係数を再計算するタイミングは、通信品質劣化時や通信の休止など様々考えられるが、本発明の主たる内容ではないため省略する。他の実施形態についても同様に、受信機が通信開始後に、重みづけ係数の算出方法を選択し直して、重みづけ係数を再計算する動作を再度行っても良い。

また、各実施形態では受信機の例を記載しているが、送信機に関しても同様の構成および方法により、自身が放射する不要波が他の通信機もしくはシステムへ及ぼす影響を低減できる。

更に、各実施形態で、アナログビームフォーミングで可能なヌル点制御としてＤＣＭＰ法を用いる例を説明したが、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error；最小２乗誤差法）などの様に他のヌル点制御手法を用いても良い。また、各実施形態で、サイドローブを低減する手法としてチェビシェフ分布による重みづけによる手法を用いる例を説明したが、テイラー分布などの様に、一様にサイドローブを低減する他の手法を用いることでも良い。

尚、第１の実施形態の受信機１０の振幅制御部１２１〜振幅制御部１２ｎ、位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎ、および加算器１４０は周波数変換器１１１〜１１ｎの後段に設置されているが、本発明はこれに限定されない。そして、振幅制御部１２１〜振幅制御部１２ｎ、位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎ、および加算器１４０は、素子１０１〜素子１０ｎとＡＤ変換器１４１の間に設置されれば良い。また、振幅制御部１２１〜振幅制御部１２ｎと位相制御部１３１〜位相制御部１３ｎの配置順は入れ替わっても良い。同様に、他の実施形態における、振幅制御部、位相制御部、加算器、および周波数変換器の位置の入れ替えが可能である。

更に、第３の実施形態の受信機５０は、受信系５００と受信系６００の２つの系を備えるが、受信機５０は３つ以上の系を備えて、それぞれの系を素子と見なしてＤＢＦの技術を適用しても良い。

また、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給される場合にも適用可能である。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
複数のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の各々に接続され位相と振幅を設定する制御回路と、
前記制御回路の出力を加算して受信強度を検出し、前記制御回路の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向には指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定する指示を出す信号処理部とを備えることを特徴とするアンテナ装置。

（付記２）
前記所定の条件は、前記その他の到来波のうち所定の強度以上の到来波が、前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の所定の数以下であることを特徴とする付記１に記載のアンテナ装置。

（付記３）
前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
前記第１の条件は、前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
前記第２の条件は、前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とする付記１に記載のアンテナ装置。

（付記４）
複数のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の各々に接続され位相と振幅を設定する制御回路とを有する複数のサブアンテナ装置と、
前記複数のサブアンテナ装置の制御回路の出力を加算した信号の受信強度を検出し、前記制御回路の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記サブアンテナ装置毎に加算した前記信号の出力の振幅と位相を制御して前記その他の到来波のうち最大の強度の到来波を含む到来波に対してヌル点を形成し、更に前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の方向に指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定する指示を出す信号処理部とを備えることを特徴とするアンテナ装置。

（付記５）
前記所定の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち所定の強度以上の到来波が、前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の所定の数以下であることを特徴とする付記４に記載のアンテナ装置。

（付記６）
前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
前記第１の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
前記第２の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とする付記４に記載のアンテナ装置。

（付記７）
複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向には指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定することを特徴とするアンテナ装置の制御方法。

（付記８）
前記所定の条件は、前記その他の到来波のうち所定の強度以上の到来波が、前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の所定の数以下か、前記所定の数以下でないかであることを特徴とする付記７に記載のアンテナ装置の制御方法。

（付記９）
前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
前記第１の条件は、前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
前記第２の条件は、前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とする付記７に記載のアンテナ装置の制御方法。

（付記１０）
複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の移相と振幅を制御した出力を加算してデジタル変換して出力する複数のサブアンテナ装置で構成されるアンテナ装置において、
前記複数のサブアンテナ装置の出力を検出し、前記位相と前記振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記サブアンテナ装置のそれぞれの出力に対して位相と振幅を設定する演算を行って、前記その他の到来波のうち最大の強度の到来波を含む到来波に対してヌル点を形成し、更に前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の方向に指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記アンテナ素子で受信したそれぞれの信号に対して位相と振幅を設定する指示を出す信号処理部とを備えることを特徴とするアンテナ装置の制御方法。

（付記１１）
前記所定の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち所定の強度以上の到来波が、前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の所定の数以下であることを特徴とする付記１０に記載のアンテナ装置の制御方法。

（付記１２）
前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
前記第１の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
前記第２の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であるであることを特徴とする付記１０に記載のアンテナ装置の制御方法。

（付記１３）
複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向に指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記信号の位相と振幅を設定することを特徴とするアンテナ装置の制御プログラム。

（付記１４）
前記所定の条件は、前記その他の到来波のうち所定の強度以上の到来波が、前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の所定の数以下であることを特徴とする付記１３に記載のアンテナ装置の制御プログラム。

（付記１５）
前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
前記第１の条件は、前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
前記第２の条件は、前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とする付記１３に記載のアンテナ装置の制御プログラム。

（付記１６）
複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の移相と振幅を制御した出力を加算してデジタル変換して出力する複数のサブアンテナ装置で構成されるアンテナ装置において、
前記複数のサブアンテナ装置の出力を検出し、前記位相と前記振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記サブアンテナ装置のそれぞれの出力に対して位相と振幅を設定する演算を行って、前記その他の到来波のうち最大の強度の到来波を含む到来波に対してヌル点を形成し、更に前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の方向に指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記アンテナ素子で受信したそれぞれの信号に対して位相と振幅を設定する指示を出す信号処理部とを備えることを特徴とするアンテナ装置の制御プログラム。

（付記１７）
前記所定の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち所定の強度以上の到来波が、前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の所定の数以下か、前記所定の数以下でないかであることを特徴とする付記１６に記載のアンテナ装置の制御プログラム。

（付記１８）
前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
前記第１の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であるか、前記第１の所定の数より大きいかであり、
前記第２の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であるか、前記第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下でないかであることを特徴とする付記１６に記載のアンテナ装置の制御プログラム。

１０ 受信機
１０１、１０２、１０ｎ 素子
１１１、１１２、１１ｎ 周波数変換器
１２１、１２２、１２ｎ 振幅制御部
１３１、１３２、１３ｎ 位相制御部
１４０ 加算器
１４１ ＡＤ変換器
１４２ デジタル信号処理部
１４３ 制御部
１４４ 判断部
１４５ 発振器
５０ 受信機
５００ 受信系
５０１、５０ｎ 素子
５１１、５１ｎ 周波数変換器
５２１、５２ｎ 振幅制御部
５３１、５３ｎ 位相制御部
５４０ 加算器
５４１ ＡＤ変換器
５４２ デジタル信号処理部
５４３ 制御部
５４４ 判断部
５４５ 発振器
６００ 受信系
６０１、６０ｎ 素子
６１１、６１ｎ 周波数変換器
６２１、６２ｎ 振幅制御部
６３１、６３ｎ 位相制御部
６４０ 加算器
６４１ ＡＤ変換器
６４５ 発振器
７０ アンテナ装置
７０１、７０２、７０ｎ アンテナ素子
７１１、７１２、７１ｎ 周波数変換器
７２１、７２２、７２ｎ ＡＤ変換器
７３１ デジタル信号処理部
７３２ 発振器
９０ アンテナ装置
９０１、９０２、９０ｎ アンテナ素子
９１１、９１２、９１ｎ 制御回路
９２１ 信号処理部

Claims (4)

1. 複数のアンテナ素子と、
   前記アンテナ素子の各々に接続され位相と振幅を設定する制御回路と、
   前記制御回路の出力を加算して受信強度を検出し、前記制御回路の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向には指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定する指示を出す信号処理部とを備え、
   前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
   前記第１の条件は、前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
   前記第２の条件は、前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とするアンテナ装置。
2. 複数のアンテナ素子と、
   前記アンテナ素子の各々に接続され位相と振幅を設定する制御回路とを有する複数のサブアンテナ装置と、
   前記複数のサブアンテナ装置の制御回路の出力を加算した信号の受信強度を検出し、前記制御回路の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記サブアンテナ装置毎に加算した前記信号の出力の振幅と位相を制御して前記その他の到来波のうち最大の強度の到来波を含む到来波に対してヌル点を形成し、更に前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波の方向に指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定する指示を出す信号処理部とを備え、
   前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
   前記第１の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
   前記第２の条件は、前記ヌル点の方向以外の前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とするアンテナ装置。
3. 複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向には指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記制御回路に対して位相と振幅を設定するアンテナ装置の制御方法であって、
   前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
   前記第１の条件は、前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
   前記第２の条件は、前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とするアンテナ装置の制御方法。
4. 複数のアンテナ素子で受信したそれぞれの信号の位相と振幅を変化させることで通信相手からの到来波とその他の到来波の方向と強度と数を検知し、前記その他の到来波の強度と数を含む所定の条件と一致すれば、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波のサイドローブを抑圧する演算を行い、前記所定の条件と一致しなければ、前記通信相手の到来波方向に主ビームを形成し前記その他の到来波の方向に指向性のヌル点を形成する演算を行い、前記演算の結果に基づいて、前記信号の位相と振幅を設定するアンテナ装置の制御プログラムであって、
   前記所定の条件は、第１の条件および第２の条件を有し、
   前記第１の条件は、前記その他の到来波のうち第１の所定の強度以上の到来波の数が前記アンテナ素子の数から１を減じた値以下の第１の所定の数以下であることであり、
   前記第２の条件は、前記その他の到来波のうち前記第１の所定の強度以上である第２の所定の強度以上の到来波の数が、前記第１の所定の数より少ない第２の所定の数以上前記第１の所定の数以下であることを特徴とするアンテナ装置の制御プログラム。

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