JP7064471B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、アンテナ装置に関する。

アンテナ装置は、右旋円偏波および左旋円偏波を、送信および受信するアンテナ素子と、右旋円偏波の信号における位相および左旋円偏波の信号における位相を変化させる移相器を備えている。良好な通信のために、送信側と受信側とで偏波面を合わせる必要があるため、アンテナ装置は偏波面の角度を変えることがある。また、アンテナ装置は右旋円偏波および左旋円偏波を送信する方向を変えることがある。このアンテナ装置において、移相器の移相量を制御して偏波面の角度および偏波の送受信方向を変えることが可能な装置が望まれる。

特許第３３１９６６５号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、移相器の移相量を制御して偏波面の角度および偏波の送受信方向を変えることが可能な装置を提供することである。

上記課題を解決するために、実施形態のアンテナ装置は、複数の第１移相器と、複数の第２移相器と、制御回路と、複数の放射素子を備える。この第１移相器は左旋円偏波を示す左旋円偏波信号の位相を可変であり、この第２移相器は右旋円偏波を示す右旋円偏波信号の位相を可変である。この制御回路は送信する電波の偏波角および送信方向に基づいて前記第１移相器における移相量および前記第２移相器における移相量を決定する。この放射素子は前記左旋円偏波信号および前記右旋円偏波信号から、左旋円偏波および右旋円偏波を送信する。

第１の実施形態におけるアンテナ装置１００の構成図。 偏波面およびビーム方向を説明するための図。 ビーム方向および放射指向性の形状を説明するための図。 放射指向性の形状の一例を説明するための図。 偏波面と偏波角の関係を説明するための図。 第１の実施形態における偏波角τ_１を表す図。 アンテナ装置１００の送信フローチャート。 アンテナ装置１００の受信フローチャート。 アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに適用可能なアンテナ素子部１３０ａ～１３０Ｎを説明するための図。 アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎの配置の一例を説明するための図。 図１０の配置を立体上に適用した図。 複数のアンテナ素子を有するアンテナ素子部１３３を説明するための図。 図１２のアンテナ素子部１３３を複数配置した図。 複数のビーム方向および放射指向性の形状を説明するための図。 移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２の移相量および挿入損失を説明するための図。 移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２の移相量および挿入損失の異なる一例を説明するための図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１４０の構成図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１５０の構成図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１５５の構成図。 増幅部１０７Ａを説明するための図。 増幅部１０７Ｂを説明するための図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１６０の構成図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１６５の構成図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１７０の構成図。 増幅部１０７Ｃを説明するための図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１８０の構成図。 第１の実施形態に適用可能なアンテナ装置１９０の構成図。 第２の実施形態におけるアンテナ装置２００の構成図。 第２の実施形態における偏波角τ_１およびτ_２を表す図。 第３の実施形態におけるアンテナ装置３００の構成図。 第３の実施形態における偏波角τ_１およびτ_３を表す図。 第３の実施形態に適用可能なアンテナ装置３１０の構成図。 第３の実施形態に適用可能なアンテナ装置３２０の構成図。 第３の実施形態の変形例における偏波角τ_１からτ_４までを表す図。 第３の実施形態に適用可能なアンテナ装置３３０の構成図。 第４の実施形態におけるアンテナ装置１００に無線通信回路４００を接続した図。 第４の実施形態におけるアンテナ装置１００に無線給電回路４１０を接続した図。

以下、発明を実施するための実施形態について図面を参照して説明する。開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるアンテナ装置１００の構成を表す図である。アンテナ装置１００は、左旋円偏波および右旋円偏波を送信および受信して通信を行うアンテナ装置である。アンテナ装置１００は、この左旋円偏波を表す高周波信号（以降、左旋円偏波信号とも称する）および右旋円偏波を表す高周波信号（以降、右旋円偏波信号とも称する）の位相を変化（以降、移相とも称する）させることができる。左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の移相は、アンテナ装置１００に備えられる移相器によって行われる。この移相器の移相量を制御して偏波面の角度を変えることができる。

アンテナ装置１００はＮ個（Ｎは２以上）のアンテナ素子１０１ａ、１０１ｂ、…、１０１Ｎ（以降、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎとも称する）と、それぞれのアンテナ素子に対応する２Ｎ個の移相器１０２ａ１、１０２ａ２、１０２ｂ１、１０２ｂ２、…、１０２Ｎ１、１０２Ｎ２を備える。移相器１０２ａ１、１０２ｂ１、…、１０２Ｎ１（以降、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１とも称する）は左旋円偏波信号の移相を行う。移相器１０２ａ２、１０２ｂ２、…、１０２Ｎ２（以降、移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２とも称する）は右旋円偏波信号の移相を行う。

移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１のそれぞれが左旋円偏波信号の移相を行い、移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２のそれぞれが右旋円偏波信号の移相を行う。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎのそれぞれが左旋円偏波および右旋円偏波の送信および受信を行うことで、任意の偏波角τの直線偏波の送信および受信を行う。

アンテナ装置１００は、それぞれの移相器の移相量を制御することにより、左旋円偏波および右旋円偏波が送信および受信される方向（以降、ビーム方向Ｄとも称する）を変えることができる。受信される方向とは、左旋円偏波および右旋円偏波が到来する方向を意味する。

本実施形態では、移相器により任意の偏波角τおよび任意のビーム方向Ｄの両方を制御する。このようにすることで、任意のビーム方向Ｄに対応するための構成要素を削減することが可能となり、アンテナ装置の省電力化、小型化、生産性の向上を達成することが可能である。

図２～４を用いて、ビーム方向Ｄおよび偏波面、偏波角τを説明する。図２は、ビーム方向Ｄおよび偏波面を表している。ビーム方向Ｄはθおよびφで表される。偏波面とは、送信および受信される偏波の振動面を表し、θハット、φハット、ｒハットで表される。θハットはθの上部に＾を付した記号を表し、φハットはφの上部に＾を付した記号を表し、ｒハットはｒの上部に＾を付した記号を表す。以降、これらの記号は同様に表すものとする。ビーム方向Ｄはｒハットに対応する。この偏波面とθハット軸がなす角を偏波角と呼び、τで表される。

ビーム方向Ｄについて説明する。アンテナ装置１００が送信および受信する左旋円偏波および右旋円偏波は、方向によって強度が異なる。方向によって異なるこの強度を放射指向性とも称する。ビーム方向は、放射指向性が最高（アンテナ装置１００で規定される準最高を含む）となる方向を表す。一例として、図３は特定のφ（例えばφ_１）において、θによる放射指向性の変化を表している。本実施形態におけるビーム方向Ｄは、放射指向性が最高値となるθおよびφに対応する。例えば図３では、ビーム方向Ｄ_１はθ_１およびφ_１に対応して表される。なお、この最高値はアンテナ装置１００で規定される準最高値を含むものとする。

また、この図３に示される放射指向性の変化は、放射指向性の形状とも称される。この放射指向性の形状は、偏波角τ、ビーム方向Ｄおよび左旋円偏波、右旋円偏波の振幅によって変化する。例えば図４は、偏波角τおよびビーム方向Ｄ_１は図３と同様であるが、左旋円偏波および右旋円偏波の振幅によって図３とは異なる放射指向性の形状Ｆ_２となることを表す。

図５は、偏波角を説明するための図である。図５を用いて、偏波角について説明する。図１の構成から、アンテナ素子１０１ｎと、アンテナ素子１０１ｎに対応する１組の移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２を抜きだして説明する。以降、ｎはａ、ｂ、…、Ｎのうちいずれかを表す。図５におけるｒハット軸は、紙面の向こう側から手前に向かう方向が正として設定されている。図５において、ψ_Ｌ ^（ｎ）は左旋円偏波の位相を表し、ψ_Ｒ ^（ｎ）は右旋円偏波の位相を表す。Δψ^（ｎ）は右旋円偏波の位相と左旋円偏波の位相の差分であり、その関係は式（１）に表される。

ここで、左旋円偏波の位相および左旋円偏波信号の位相は対応し、右旋円偏波および右旋円偏波信号の位相は対応する。説明のために、本実施形態ではψ_Ｌ ^（ｎ）は左旋円偏波信号の位相でもあり、ψ_Ｒ ^（ｎ）は右旋円偏波信号の位相でもあるものとして説明する。Δψ^（ｎ）は右旋円偏波信号と左旋円偏波信号の位相差でもある。

図５では一例として、ψ_Ｌ ^（ｎ）とψ_Ｒ ^（ｎ）が０°、ψ_Ｌ ^（ｎ）が０°でψ_Ｒ ^（ｎ）が９０°、ψ_Ｌ ^（ｎ）が０°でψ_Ｒ ^（ｎ）が１８０°、ψ_Ｌ ^（ｎ）が９０°でψ_Ｒ ^（ｎ）が０°、およびψ_Ｌ ^（ｎ）が１８０°でψ_Ｒ ^（ｎ）が０°の５つの組み合わせについて、それぞれの組における偏波面を破線で表している。ここで、ψ_Ｌ ^（ｎ）が０°でψ_Ｒ ^（ｎ）が１８０°およびψ_Ｌ ^（ｎ）が１８０°でψ_Ｒ ^（ｎ）が０°の偏波面は共通している。また、図２においてθハット軸と偏波面とがなす角を偏波角とし、τで表されている。

以下、数式を用いてアンテナ装置１００が送信および受信する左旋円偏波および右旋円偏波について説明する。まず、偏波面の説明と同様に、アンテナ素子１０１ｎについて説明する。アンテナ素子１０１ｎにおける左旋円偏波および右旋円偏波は、式（２）および式（３）で表される。

以降、式（２）に表される左旋円偏波をベクトルｆ_Ｌ ^（ｎ）、以降、式（３）に表される右旋円偏波をベクトルｆ_Ｒ ^（ｎ）と表す。

このとき、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎの合計、すなわちアンテナ装置１００が送信および受信する電波は、式（４）で表される。

式（４）において、ａ_Ｌ ^（ｎ）はアンテナ素子１０１ｎにおける左旋円偏波の振幅、ａ_Ｒ ^（ｎ）はアンテナ素子１０１ｎにおける右旋円偏波の振幅、ベクトルｋは波数ベクトル、ベクトルｒ^（ｎ）はアンテナ素子１０１ｎの位置を表す。

ここで、アンテナ素子１０１ｎにおける左旋円偏波および右旋円偏波の振幅が式（５）を、ベクトルｆ_Ｌ ^（ｎ）が式（６）を、ベクトルｆ_Ｒ ^（ｎ）が式（７）を満たすとする。

また、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎのそれぞれが式（５）、（６）、（７）を満たすとすると、式（２）および式（４）から、アンテナ装置１００が送信および受信する電波は式（８）で表される。

この式（８）で表されるベクトルＥは、アンテナ装置１００の放射指向性を表す。なお、アンテナ素子１０１ｎが送信および受信する電波は式（９）に表される。

この式（９）で表されるベクトルｆ^（ｎ）は、アンテナ素子１０１ｎの放射指向性を表す。ここで、ベクトルｆ^（ｎ）のθハット方向成分と、φハット方向成分の比を式（１０）に表す。

式（１０）から、ベクトルｆ^（ｎ）は直線偏波を表し、その偏波角τは式（１１）で表される。すなわち、アンテナ装置１００は、左旋円偏波および右旋円偏波を用いて直線偏波の送信および受信を行うことができる。なお、楕円偏波も直線偏波と同様に送信および受信を行うことが可能である。以降、直線偏波は楕円偏波を含んでいるものとする。

また、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎのそれぞれにおいて、式（１２）に表される左旋円偏波および右旋円偏波の位相差Δψが等しいとき、アンテナ装置１００が送信および受信する電波は偏波角τの直線偏波である。

以上から、アンテナ装置１００は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１によって左旋円偏波信号を移相し、移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２によって右旋円偏波信号を移相することにより、任意の偏波角τの直線偏波の送信および受信することができる。

また、この移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１、１０２ａ２～１０２Ｎ２（以降、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２とも称する）のそれぞれは、偏波角τに対応する位相差Δψを保ったまま、左旋円偏波信号または右旋円偏波信号の位相を変化させることで、ビーム方向Ｄを変化させることができる。

以下に、図１に示す本実施形態におけるアンテナ装置１００の構成を説明する。アンテナ装置１００は、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎ、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の他に、制御回路１０３、ビームフォーミング回路１０４、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に対応した結合回路１０５ａ１、１０５ａ２、１０５ｂ１、１０５ｂ２、…１０５Ｎ１、１０５Ｎ２（以降、１０５ａ１～１０５Ｎ１、１０５ａ２～１０５Ｎ２とも称する）を備える。

アンテナ装置１００は、左旋円偏波および右旋円偏波を用いて、任意の偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応した直線偏波の送信および受信を行う装置である。

送信時におけるアンテナ装置１００の概要を説明する。制御回路１０３は偏波角τおよびビーム方向Ｄを決定し、偏波角τおよびビーム方向Ｄを実現する移相量を決定する。ビームフォーミング回路１０４は、接続点１２０から送られた信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は、左旋円偏波信号を決定された移相量で移相する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は、右旋円偏波信号を決定された移相量で移相する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは移相された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から左旋円偏波および右旋円偏波を送信する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、この左旋円偏波および右旋円偏波を同時に送信することで、偏波角τおよびビーム方向Ｄの直線偏波を送信する。

受信時におけるアンテナ装置１００の概要を説明する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは直線偏波を受信し、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を出力する。直線偏波の場合でも同様である。結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１は、左旋円偏波信号の一部を制御回路１０３に出力する。結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２は、右旋円偏波信号の一部を制御回路１０３に出力する。制御回路１０３は、入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に基づいて、受信した直線偏波の偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応した移相量を決定する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は左旋円偏波信号を移相する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は右旋円偏波信号を移相する。ビームフォーミング回路１０４は移相された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を合成する。以降、この合成された信号を受信信号とも称する。

アンテナ装置１００の構成要素の接続関係を説明する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、対応する結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１および１０５ａ２～１０５Ｎ２と接続されている。例えばアンテナ素子１０１ａは結合回路１０５ａ１および１０５ａ２と接続されている。結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１、１０５ａ２～１０５Ｎ２（以降、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２とも称する）は、制御回路１０３および対応する移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２と接続されている。例えば結合回路１０５ａ１は移相器１０２ａ１および制御回路１０３と接続されている。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２の他にビームフォーミング回路１０４と接続されている。制御回路１０３は結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２のほか、ビームフォーミング回路１０４と接続されている。また、制御回路１０３は移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に移相量を伝達する手段を備える。この手段は任意であり、例えば有線、無線、磁場の制御、任意の機器を介した機械的な伝達などである。

接続点１２０は、アンテナ装置１００と図示しない他の装置とが接続する。他の装置とは、アンテナ装置１００が送信する信号の取得元の装置や、アンテナ装置１００が合成した受信信号の送信先の装置である。例えば情報処理装置（信号処理装置）や無線給電装置である。

アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、左旋円偏波、右旋円偏波を送信および受信する。送信時におけるアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、左旋円偏波および右旋円偏波を放射することにより送信する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、左旋円偏波信号を入力されると左旋円偏波送信し、右旋円偏波信号を入力されると右旋円偏波を送信する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、それぞれ振幅および周波数帯が同等な左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を同時に入力されると、直線偏波を送信する。以降、同等とは略同等を含むものとし、同時とは略同時を含むものとする。

受信時におけるアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、受信する円偏波に応じた円偏波信号を結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２に出力する。左旋円偏波を受信すると左旋円偏波信号を出力し、右旋円偏波を受信すると右旋円偏波信号を出力する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、直線偏波を受信すると、それぞれ振幅が同等な左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を出力する。例えば、アンテナ素子１０１ａは左旋円偏波および右旋円偏波を受信すると、結合回路１０５ａ１に左旋円偏波信号を出力し、結合回路１０５ａ２に右旋円偏波信号を出力する。

アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは放射素子とも称され、左旋円偏波、右旋円偏波の送信および受信を行うことができれば、構成は任意である。本実施形態では一例として、図１に方形パッチアンテナを用いたアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが表されている。

移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、対応する円偏波信号の位相を遅らせて移相する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は左旋円偏波信号を移相する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は右旋円偏波信号を移相する。送信時では、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１はビームフォーミング回路１０４から入力された左旋円偏波信号を移相する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は、移相した左旋円偏波信号を、対応する結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１を通じて、対応するアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに出力する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は、移相した右旋円偏波信号を、対応する結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２を通じて、対応するアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに出力する。移相された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号は、左旋円偏波および右旋円偏波の送信に用いられる。

受信時では、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は、対応する結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１から入力された左旋円偏波信号を移相する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は、移相した左旋円偏波信号をビームフォーミング回路１０４に出力する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は、対応する結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２から入力された右旋円偏波信号を移相する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は、移相した右旋円偏波信号をビームフォーミング回路１０４に出力する。移相された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号は、受信信号の合成に用いられる。

移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量は、制御回路１０３から伝達された値のほか、あらかじめ設定された値を用いることが可能である。また、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、移相可能な範囲が３６０°以上であり、任意の偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応可能である。

移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を移相することができれば、構成は任意である。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２はそれぞれ相異なっていても、一部が相異なっていてもよい。本実施形態では一例として、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、移相量を連続的に変えられるアナログの移相器であり、それぞれ同様であるとする。

制御回路１０３は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２のそれぞれの移相量を決定する。制御回路１０３は、左旋円偏波信号および／または右旋円偏波信号の位相と、ビーム方向Ｄの関係を表す情報や、位相差Δψと偏波角τの関係を表す情報などを、図示しない記憶部に保持している。以降、これらの情報を特性情報とも称する。制御回路１０３は少なくとも特性情報に基づいて、直線偏波の偏波角τやビーム方向Ｄに対応した移相量を決定する。

制御回路１０３は、ビームフォーミング回路１０４が分配する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を決定する。記憶部は、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅と放射指向性の形状の関係を表す情報をも特性情報として保持している。制御回路１０３は特性情報に基づいて、放射指向性の形状に対応した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を決定する。

送信時では、制御回路１０３は送信する直線偏波の偏波角τおよびビーム方向Ｄを決定する。制御回路１０３は、この偏波角τおよび決定したビーム方向Ｄの送信に対応する、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２のそれぞれの移相量を、特性情報を用いて決定する。また、制御回路１０３は送信する偏波の放射指向性の形状を決定する。制御回路１０３は決定した放射指向性の形状に対応する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を、特性情報に基づいて決定する。

受信時では、制御回路１０３には左旋円偏波信号の一部が結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１から入力される。また、制御回路１０３には右旋円偏波信号の一部が結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２から入力される。制御回路１０３は、入力された左旋円偏波信号、右旋円偏波信号、および特性情報に基づいて、アンテナ素子１０１が受信した左旋円偏波および右旋円偏波の偏波角τおよびビーム方向Ｄを推定する。制御回路１０３は、推定した偏波角τ、ビーム方向Ｄ、および特性情報に基づいて移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２のそれぞれの移相量を決定する。

制御回路１０３は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に決定した移相量を伝達し、制御回路１０３に決定した振幅を出力する。

制御回路１０３は、ハードウェアの制御装置と演算装置を含む電子回路（プロセッサ）である。プロセッサの例としては、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、およびその組み合わせが可能である。

制御回路１０３が利用する記憶部はメモリ等であり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、レジスタなどである。この記憶部は制御回路１０３の内部アンテナ装置１００の内部に備えられてもよいし、外部に備えられてもよい。本実施形態では一例として、この記憶部は制御回路１０３の内部に備えられているとする。

ビームフォーミング回路１０４は、信号を複数に分配し、複数の信号を合成する。送信時では、ビームフォーミング回路１０４には、接続点１２０から信号が入力される。この信号は、アンテナ装置１００と接続された装置から接続点１２０を通じて送られた、送信すべき信号（以降、送信信号とも称する）である。ビームフォーミング回路１０４は、送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する。ビームフォーミング回路１０４は、左旋円偏波信号を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１に出力し、右旋円偏波信号を移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２に出力する。

ここで、ビームフォーミング回路１０４は、分配した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、同じアンテナ素子１０１ｎに対応する移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２に振幅が同等となるように出力する。以降、同等とは略同等を含む。例えば、ビームフォーミング回路１０４から、移相器１０２ａ１に出力される左旋円偏波信号および移相器１０２ａ２に出力される右旋円偏波信号の振幅は同等である。ここで、アンテナ素子１０１ｎとは異なるアンテナ素子１０１ｍに対応する移相器１０２ｍ１および１０２ｍ２における信号の振幅は、移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２おける信号の振幅と異なっていてもよい。例えば、移相器１０２ａ１および１０２ａ２に出力された信号の振幅と、移相器１０２ｂ１および１０２ｂ２に出力された信号の振幅は異なっていてもよい。

受信時では、ビームフォーミング回路１０４は入力された右旋円偏波信号および左旋円偏波信号から受信信号を合成する。具体的には、対応する移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２から入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する。ビームフォーミング回路１０４は、受信信号を接続点１２０に出力する。受信信号は、接続点１２０を通じてアンテナ装置１００と接続された機器に送られる。

ビームフォーミング回路１０４は、信号を複数に分配し、複数の信号を合成できれば、その構成は任意である。一例として、アナログ回路であるとする。

結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２は、入力された信号の一部を異なる端子からも出力する。受信時では、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎから左旋円偏波信号が結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１に入力され、右旋円偏波信号が結合回路１０５ａ２～Ｎ２に入力される。結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１は入力された左旋円偏波信号の一部を制御回路１０３に出力し、残りの信号を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１に出力する。結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２は入力された右旋円偏波信号の一部を制御回路１０３に出力し、残りの信号を移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２に出力する。

送信時では、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２から入力された信号を、対応するアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに出力する。

結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２は、入力された信号の一部を異なる端子からも出力できれば構成は任意である。本実施形態では一例として方向性結合器とする。

以上にアンテナ装置１００の構成要素を説明した。アンテナ装置１００は１つ以上の回路を電気的に接続して実装される。ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などの集積回路で実装されてもよい。１チップ上にまとめて実装されてもよいし、一部の構成要素が別のチップ上に実装されてもよい。

アンテナ装置１００は、送信および受信する偏波の偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応するように左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を移相させる装置である。送信時におけるアンテナ装置１００の動作を、図６および図７を用いて説明する。

アンテナ装置１００は、任意の偏波角τ、任意のビーム方向Ｄ、および任意の放射指向性の形状に対応した直線偏波を送信することが可能な装置である。一例として、図６に表される偏波角τ_１の直線偏波を送信するアンテナ装置１００の動作を、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、ビーム方向Ｄは一例としてビーム方向Ｄ_１と表すこととする。ビーム方向Ｄ_１は、θ_１およびφ_１で表されるものとする。また、放射指向性の形状は一例として図３の形状とする。説明のために、この形状を形状Ｆ_１と表すこととする。また、本実施形態では一例として、ビームフォーミング回路１０４が分配する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に、位相差はないものとする。

以下、フローチャートの概要を説明する。アンテナ装置１００は、送信する直線偏波の偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１、および形状Ｆ_１を決定する。アンテナ装置１００は、この偏波角τ_１およびビーム方向Ｄ_１の直線偏波に対応する移相量を決定し、伝達する。アンテナ装置１００は、形状Ｆ_１に対応する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を決定し、出力する。アンテナ装置１００は、送信信号を決定した振幅で左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する。アンテナ装置１００は左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を伝達された移相量で移相し、偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１の直線偏波を送信する。

図７のフローチャートに沿って、送信時におけるアンテナ装置１００の動作を説明する。制御回路１０３は、送信する直線偏波の偏波角τ、ビーム方向Ｄ、および放射指向性の形状を決定する（ステップＳ１０１）。本実施形態では、制御回路１０３は偏波角をτ_１、ビーム方向をＤ_１、形状Ｆ_１と決定する。

制御回路１０３は、決定した偏波角τ_１およびビーム方向Ｄ_１、記憶部に保持されている特性情報に基づいて、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２のそれぞれの移相量を決定する。

ビーム方向Ｄ_１の対応は、左旋円偏波信号または右旋円偏波信号の位相により行われる。複数の左旋円偏波信号または右旋円偏波信号のうち、異なる２つの信号の位相差によって、ビーム方向Ｄが対応付けられる。本実施形態では一例として、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに入力され、ビーム方向Ｄ_１に対応する左旋円偏波信号の位相がψ_Ｌ ^（ａ）～ψ_Ｌ ^（Ｎ）であるとする。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎのうち、隣り合うアンテナ素子における左旋円偏波信号の位相差が、ビーム方向Ｄ_１に対応している。例えば、ψ_Ｌ ^（ａ）およびψ_Ｌ ^（ｂ）の位相差、ψ_Ｌ ^（ｂ）およびψ_Ｌ ^（ｃ）の位相差、…、ψ_Ｌ ^{（Ｎ－１）}およびψ_Ｌ ^（Ｎ）の位相差がそれぞれビーム方向Ｄ_１に対応している。ψ_Ｌ ^{（Ｎ－１）}は、アンテナ素子１０１Ｎと隣り合うアンテナ素子１０１Ｎ－１における左旋円偏波信号の位相を表す。

制御回路１０３は、左旋円偏波信号の位相がψ_Ｌ ^（ａ）～ψ_Ｌ ^（Ｎ）となるように、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１の移相量を決定する。例えば、移相量α_ａ１、α_ｂ１、…、α_Ｎ１（以降、移相量α_ａ１～α_Ｎ１とも称する）を決定する。移相量α_ａ１～α_Ｎ１はビーム方向Ｄ_１に対応すれば任意であるが、本実施形態では一例として、それぞれ異なる値とする。

偏波角τ_１の対応は、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の差分により行われる。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の差分は、さらに式（１３）を満たす。

制御回路１０３は、式（１３）を満たす移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２の移相量を決定する。例えば、移相量α_ａ２、α_ｂ２、…、α_Ｎ２（以降、移相量α_ａ２～α_Ｎ２とも称する）を決定する。移相量α_ａ２～α_Ｎ２は移相量α_ａ１～α_Ｎ１に対応し、式（１３）を満たす値である。本実施形態では一例として、それぞれ異なる値とする。

制御回路１０３は、決定した移相量をそれぞれ移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に伝達する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、移相量をα_ａ１～α_Ｎ１、α_ａ２～α_Ｎ２に設定する。

制御回路１０３は、決定した形状Ｆ_１に基づいて、ビームフォーミング回路１０４が分配する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を決定する。制御回路１０３は、形状Ｆ_１に対応する移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に出力する信号の振幅を、特性情報から決定する。

具体的には、制御回路１０３は、アンテナ素子１０１ｎに対応する移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２に入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅ａｎを決定する。ここで、同じアンテナ素子１０１ｎに対応する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅は同等である。制御回路１０３は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に出力する信号の振幅ａａ、ａｂ、…、ａＮ（以降、振幅ａａ～ａＮとも称する）を決定する。

振幅ａａ～ａＮの組み合わせによって、アンテナ装置１００は任意の形状Ｆに対応した通信を行うことが可能である。一例として本実施形態では、制御回路１０３は、振幅ａａからａＭ（ＭはＮより手前とする）にかけて大きくし、ａＮにかけて小さく決定することで、形状Ｆ_１の送信を実現する。制御回路１０３は、決定した振幅をビームフォーミング回路１０４に出力する（ステップＳ１０２）。

ビームフォーミング回路１０４には、制御回路１０３から振幅の他にも、接続点１２０から送信信号が入力される。ビームフォーミング回路１０４は、この送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する。本実施形態では一例として、この左旋円偏波信号および右旋円偏波信号は決定された振幅および同等の位相で分配される。ビームフォーミング回路１０４は左旋円偏波信号を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１に出力する。ビームフォーミング回路１０４は右旋円偏波信号を移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２に出力する。

移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１はそれぞれ左旋円偏波信号を移相量α_ａ１～α_Ｎ１で移相する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は移相した左旋円偏波信号を結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１に出力する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２はそれぞれ右旋円偏波信号を移相量α_ａ２～α_Ｎ２で移相する。移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は移相した右旋円偏波信号を結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２に出力する。結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１は左旋円偏波信号をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに出力する。結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２は右旋円偏波信号をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに出力する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、左旋円偏波信号から左旋円偏波を送信し、右旋円偏波信号から右旋円偏波を送信する。本実施形態では、左旋円偏波および右旋円偏波は同時に送信されるので、直線偏波として送信される。

以上のようにして、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは左旋円偏波および右旋円偏波を送信し、偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１の直線偏波が送信される（ステップＳ１０３）。

以降、アンテナ装置１００はステップＳ１０３の動作を継続して行い、偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１の直線偏波を送信する。

制御回路１０３は、所定の時間内に偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１のうち、少なくとも１つを再設定（変更）させる再設定指令が届いているか否かを確認する（ステップＳ１０４）。この所定の時間は、制御回路１０３が任意に設定した時間のほか、記憶部に保持されている時間を用いてもよい。また、再設定指令はユーザによるアンテナ装置１００への入力や、再設定指令を含んだ信号をアンテナ装置１００が取得するなどして制御回路１０３に伝えられる。

制御回路１０３にこの再設定指令が届いている場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１に戻り、制御回路１０３は送信する直線偏波の偏波角τ、ビーム方向Ｄ、放射指向性の形状のうち、少なくとも１つを再決定する。

一方、制御回路１０３にこの再設定指令が届いていない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、制御回路１０３は、アンテナ装置１００の動作を終了させる終了指令が届いているか否かを確認する（ステップＳ１０５）。この終了指令は、アンテナ装置１００の動作を本フローで終了させる指令である。この終了指令は、ユーザによるアンテナ装置１００への入力や、終了指令を含んだ信号をアンテナ装置１００が取得するなどして制御回路１０３に伝えられる。この終了指令は、ステップＳ１０５に関わらず直ちにアンテナ装置１００の動作を終了させる指令であってもよい。

制御回路１０３にこの終了指令が届いていない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０３に戻り、アンテナ装置１００は、直線偏波の送信を継続する。一方、制御回路１０３にこの終了指令が届いている場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、フローは終了し、アンテナ装置１００は動作を終了する。

以上にアンテナ装置１００の送信における動作を説明した。アンテナ装置１００は、任意の偏波角τおよび任意のビーム方向Ｄに対応した直線偏波を受信することが可能な装置である。一例として、図６に表される偏波角τ_１の直線偏波を受信するアンテナ装置１００の動作を、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、ビーム方向Ｄについては一例としてビーム方向Ｄ_１と表すこととする。ビーム方向Ｄ_１は、θ_１およびφ_１で表されるものとする。

以下、フローチャートの概要を説明する。アンテナ装置１００は、直線偏波を受信し、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を出力する。アンテナ装置１００は、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅、位相、および特性情報から、偏波角τ_１およびビーム方向Ｄ_１を推定する。アンテナ装置１００は、この偏波角τ_１およびビーム方向Ｄ_１の直線偏波に対応する移相量を決定し、伝達する。アンテナ装置１００は、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を伝達された移相量で移相する。アンテナ装置１００は、移相された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する。

図８のフローチャートに沿って、受信時におけるアンテナ装置１００の動作を説明する。

アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは左旋円偏波および右旋円偏波を受信する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは左旋円偏波を左旋円偏波信号として結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１に出力し、右旋円偏波を右旋円偏波信号として結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２に出力する。本実施形態では、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは直線偏波を受信するので、左旋円偏波および右旋円偏波を同時に受信する（ステップＳ１１１）。

結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２は、入力された信号の一部を制御回路１０３に出力し、残りの信号を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に出力する。結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１は、左旋円偏波信号の一部を制御回路１０３に出力し、残りの信号を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１に出力する。結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２は、右旋円偏波信号の一部を制御回路１０３に出力し、残りの信号を移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２に出力する（ステップＳ１１２）。

移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は左旋円偏波信号を移相し、移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は右旋円偏波信号を移相する。一例として、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量は、あらかじめ設定された移相量で移相する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は移相した左旋円偏波信号をビームフォーミング回路１０４に出力し、移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は移相した左旋円偏波信号をビームフォーミング回路１０４に出力する（ステップＳ１１３）。

ビームフォーミング回路１０４は、この左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する。ビームフォーミング回路１０４は、同じアンテナ素子１０１ｎに対応する移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２から入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する（ステップＳ１１４）。ビームフォーミング回路１０４は、この受信信号を、接続点１２０を通じてアンテナ装置１００と接続する装置に出力する。

制御回路１０３には、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１から左旋円偏波信号が、結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２から右旋円偏波信号が入力されている。制御回路１０３は、これらの信号の位相を取得する（ステップＳ１１５）。

以上ステップＳ１１１からＳ１１５までは、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２における移相量の設定に関わらず、継続して行っている。

制御回路１０３は、取得した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相、記憶部に保持された特性情報に基づいて、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが受信した直線偏波の偏波角τおよびビーム方向Ｄを推定する。

アンテナ素子１０１ｎが出力する左旋円偏波信号ｎおよび右旋円偏波信号ｎの位相差は式（１３）を満たしているため、制御回路１０３は受信したアンテナ素子１０１ｎが受信した直線偏波の偏波角τを推定する。また、アンテナ素子１０１ｎが出力する左旋円偏波信号ｎまたは右旋円偏波信号ｎの位相に対応した特性情報により、制御回路１０３はアンテナ素子１０１ｎが受信した直線偏波のビーム方向Ｄを推定する。本実施形態では一例として、制御回路１０３は偏波角をτ_１、ビーム方向をＤ_１と推定する（ステップＳ１１６）。

制御回路１０３は、取得した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相、記憶部に保持された特性情報に基づいて、偏波角τ_１およびビーム方向Ｄ_１に対応した移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量を決定する。本実施形態では、制御回路１０３は移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量を、移相量α_ａ１～α_Ｎ１、α_ａ２～α_Ｎ２と決定する。制御回路１０３は、決定した移相量を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に伝達する（ステップＳ１１７）。

以後、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１は移相量をα_ａ１～α_Ｎ１に再設定し、移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２は移相量をα_ａ２～α_Ｎ２に再設定する。アンテナ装置１００は、ステップＳ１１１からステップＳ１１５の動作を継続して行う。

制御回路１０３は、所定の時間内に入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相にしきい値以上の変化があるかを確認する。この所定の時間およびしきい値は、制御回路１０３が任意に設定した値のほか、記憶部に保持されている値を用いてもよい（ステップＳ１１８）。

所定の時間内に入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相にしきい値以上の変化がある場合（ステップＳ１１８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１６に戻る。制御回路１０３はアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが受信する直線偏波の偏波角τおよびビーム方向Ｄを推定し、推定した偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応する移相量を決定する。

一方、所定の時間内に入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相にしきい値以上の変化がない場合（ステップＳ１１８：Ｎｏ）、制御回路１０３は、アンテナ装置１００の動作を終了させる終了指令が届いているか否かを確認する（ステップＳ１１９）。この終了指令は、アンテナ装置１００の動作を本フローで終了させる指令である。この終了指令は、ユーザによるアンテナ装置１００への入力や、終了指令を含んだ信号をアンテナ装置１００が取得するなどして制御回路１０３に伝えられる。この終了指令は、ステップＳ１１９に関わらず直ちにアンテナ装置１００の動作を終了させる指令であってもよい。

制御回路１０３にこの終了指令が届いていない場合（ステップＳ１１９：Ｎｏ）、ステップＳ１１８に戻り、アンテナ装置１００は、直線偏波の受信を継続する。一方、制御回路１０３にこの終了指令が届いている場合（ステップＳ１１９：Ｙｅｓ）、フローは終了し、アンテナ装置１００は動作を終了する。

以上にアンテナ装置１００の送信および受信における動作を説明した。本実施形態のアンテナ装置１００は、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の移相量を変化させることにより、任意の偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応した左旋円偏波および右旋円偏波の送信、受信を行うことができる。また、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する際に、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎごとに左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を変化させることにより、任意の放射指向性の形状に対応した左旋円偏波および右旋円偏波の送信を行うことができる。

本実施形態のアンテナ装置１００を説明したが、アンテナ装置１００の変形例は様々に実装、実行可能である。以下に、アンテナ装置１００の構成の変形例について説明する。

本実施形態では、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、方形パッチアンテナとしていた。変形例として、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、本実施形態で説明したアンテナとは異なるアンテナであってもよい。例えば、直交直線偏波共用パッチアンテナに、９０°ハイブリッドカプラなどの回路を組み合わせてもよい。図９には、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに９０°ハイブリッドカプラ１３１ａ～１３１Ｎが組み合わせられたアンテナ素子部１３０ａ～１３０Ｎが表されている。

アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは他にも、パッチアンテナの一部を切欠いたアンテナ、ダイポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、スパイラルアンテナ、ループアンテナ、誘電体共振器アンテナ、セプタム構造や直交モード変換器を装荷した導波管を用いたアンテナ、スロットアンテナ、反射鏡アンテナ、レンズアンテナ、メタ表面を用いたアンテナなどでもよい。複数の直線偏波のアンテナに位相差を与えて励振し、円偏波を発生させるシーケンシャルアレーアンテナでもよい。

本実施形態のアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、直線的な配列に限定されない。例えば、図１０のように垂直方向から見て平面的に配置されていてもよい。この平面的な配列のアンテナ素子部１３２は、立体の表面に形成されていてもよい。例えば図１１は、アンテナ素子部１３２は曲面上に配置されている。他にも、アンテナ素子部１３２は直方体表面、円錐表面、角錐表面などに配置されうる。

また、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎのそれぞれは１つのアンテナ素子に限られない。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎのそれぞれがアレーアンテナであってもよい。例えば図１２は、１つのアンテナ素子部１３３が複数のアンテナ素子１０１を有している。このアンテナ素子部１３３をＮ個用いて、本実施形態のアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎと置き換えてもよい。

このアンテナ素子部１３３は、直線的な配列に限定されない。例えば、図１３のように垂直方向から見て平面的に配置されていてもよい。

本実施形態では、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２はアナログの移相器としていた。変形例として、移相量を離散的に切り替えるディジタルの移相器としてもよいし、複数の移相器を組み合わせて構成してもよい。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の具体例として、ＰＩＮダイオードやＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）スイッチなどで移相器に接続される線路の長さを切り替えることが可能な移相器でもよい。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、線路の長さを切り替えることが可能な移相器と９０°ハイブリッドカプラなどの回路を組み合わせた反射型移相器でもよい。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、バラクタダイオードなどの可変インピーダンス素子でもよい。

本実施形態では、受信時において、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２にはあらかじめ移相量が設定されていた。この移相量は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の製造時に設定されたものでもよいし、制御回路１０３が定めてもよいし、アンテナ装置１００と接続された機器からの指令を受けて定めてもよい。

本実施形態では、ビームフォーミング回路１０４は、アナログ回路として説明した。変形例として、ビームフォーミング回路１０４は、ディジタル回路であってもよいし、アナログ回路とディジタル回路の組み合わせでもよい。また、複数の回路からビームフォーミング回路１０４を構成してもよい。ビームフォーミング回路１０４内部に信号を増幅する増幅器や、移相器を含んでいてもよい。

本実施形態では、ビームフォーミング回路１０４は、送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する際、位相差を与えていない。変形例として、分配合成回路１０４は、送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する際、位相差を与えるようにしてもよい。この場合、記憶部は、ビームフォーミング回路１０４が与える位相差に対応した特性情報を有する。

本実施形態では、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２は方向性結合器として説明したが、スイッチであってもよい。このスイッチによる出力先の切り替えは制御回路１０３によって行われてもよいし、スイッチにあらかじめ定めされていてもよい。

本実施形態における、アンテナ装置１００の構成要素を接続する線路は、高周波信号が伝搬する線路であれば、任意の線路が適用可能である。例えば、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路、ストリップ線路、平行二線式線路、同軸線路、導波管である。複数の種類の線路を組み合わせてもよいが、アンテナ装置１００ｎから結合回路１０５ｎ１および１０５ｎ２に接続する２本の線路、結合回路１０５ｎ１および１０５ｎ２から移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２に接続する２本の線路、移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２からビームフォーミング回路１０４に接続する２本の線路はそれぞれ同じ種類の線路である。

また、これらの線路には、移相器１０１ｎに付随する回路素子が接続されていてもよい。例えばハイパスコンデンサやチョークコイル、スタブ、フィルタなどである。

以上に、アンテナ装置１００の構成の変形例を説明した。続いて、アンテナ装置１００の動作の変形例を説明する。

図７、図８で説明したフローチャートの一部のステップは、独立かつ並行して行われるようにしてもよい。例えば、ステップＳ１１２において左旋円偏波信号および右旋円偏波信号が結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２によって分割された後は、ステップＳ１１３とステップＳ１１４、ステップＳ１１５からステップＳ１１７がそれぞれ並行して行われるようにしてもよい。

本実施形態では、送信時および受信時とで独立して説明したが、連動していてもよい。例えば、送信先の通信装置から受信も行う場合、制御回路１０３は送信時に偏波角τ、ビーム方向Ｄを決定し、対応した移相量を決定している。受信において、制御回路１０３は送信時に決定した移相量を用いるようにしてもよい。

また、あらかじめ送信および受信における偏波角τおよびビーム方向Ｄが規格および相手となる通信装置とのやり取りで決定されている場合は、制御回路１０３はあらかじめ決定された偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応した移相量を用いるようにしてもよい。

本実施形態では、１つの偏波角τ_１およびビーム方向Ｄ_１に対応するアンテナ装置１００の動作を説明したが、アンテナ装置１００は複数の偏波角τ、複数のビーム方向Ｄに対応した送信および受信を行うことが可能である。

例えば２つの偏波角τ_１、τ_１２について数式を用いて説明する。式（１２）、および式（１３）を変形すると、式（１４）、式（１５）のように表すことができる。

アンテナ素子１０１ａ～１０１ｎはτ_１の直線偏波を、アンテナ素子１０１ｎ_＋１～１０１Ｎはτ_１２の直線偏波を送信および受信することが可能である。偏波角τ_１、τ_１２の取りうる範囲は任意である。

また、この移相器１０２ａ１～１０２ｎ１、１０２ａ２～１０２ｎ２のそれぞれは、偏波角τ_１に対応する位相差Δψ_１を保ったまま、左旋円偏波信号または右旋円偏波信号の位相を変化させることで、ビーム方向Ｄを変化させることができる。例えばビーム方向Ｄ_１とする。この移相器１０２ｎ_＋１１～１０２Ｎ１、１０２ｎ_＋１２～１０２Ｎ２のそれぞれは、偏波角τ_１２に対応する位相差Δψ_１２を保ったまま、左旋円偏波信号または右旋円偏波信号の位相を変化させることで、ビーム方向Ｄを変化させることができる。例えばビーム方向Ｄ_１２とする。ビーム方向Ｄ_１、Ｄ_１２の取りうる方向は任意である。

一例として、図１４に示すビーム方向と放射指向性の形状となる。ビーム方向Ｄ_１はθ_１、φ_１で表され、ビーム方向Ｄ_１２はθ_１２、φ_１で表される場合を表している。

したがってアンテナ装置１００は、アンテナ装置１００は複数の偏波角τ、複数のビーム方向Ｄに対応した送信および受信を行うことが可能である。

本実施形態では、受信時に偏波角τ、ビーム方向Ｄの推定を行っていたが、放射指向性の形状を推定するようにしてもよい。この場合、制御回路１０３は入力される信号の振幅を取得する。記憶部には、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅と放射指向性の形状の関係が特性情報として保持されている。制御回路１０３は取得した信号の振幅および特性情報に基づいて、受信した左旋円偏波、右旋円偏波、および直線偏波の放射指向性の形状の推定が可能である。

本実施形態では、制御回路１０３は偏波角τ、ビーム方向Ｄに対応した移相量を決定していた。さらに制御回路は、信号が移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２を通過する際の電力損失（以降、挿入損失とも称する）にも基づいて移相量を決定するようにしてもよい。

挿入損失は、移相量ごとに変化することが知られている。一例として図１５を示す。本実施形態に沿って説明すると、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は同様であるので、移相器１０２ｎ１および１０２ｎ２は同様の挿入損失の図となる。この移相量と挿入損失の関係は、特性情報として記憶部に保持される。

制御回路１０３は、アンテナ素子１０１ｎに対応した移相器１０２ｎ１および移相器１０２ｎ２の移相量を決定する際に、特性情報に基づいて、偏波角τ、ビーム方向Ｄに対応し、挿入損失が同等となる移相量を決定してもよい。例えば図１５では、制御回路１０３は、挿入損失が同等にＩＬとなる移相量α_Ｎ１およびα_Ｎ２を決定する。

また、移相器１０２ｎ１および移相器１０２ｎ２とで異なる挿入損失であっても同様に適用可能である。一例を図１６に表す。制御回路１０３は、挿入損失が同等にＩＬ_Ａとなる移相量α_Ｎ１Ａおよびα_Ｎ２Ａを決定する。この場合、Δψが同等であり、挿入損失が同等にＩＬ_Ｂとなる移相量α_Ｎ１Ｂおよびα_Ｎ２Ｂは、マイナスの偏波角に対応する。

挿入損失が同等となるように移相量を決定することで、回路規模を大きくせずにさらに交差偏波識別度（Ｃｒｏｓｓ－Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ：ＸＰＤ）を良好にすることができる。

以上に、アンテナ装置１００の動作の変形例について説明した。以下に、本実施形態に適用可能なアンテナ装置１００の変形例について、図１７から図２７を用いて説明する。

変形例として、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２を排したアンテナ装置１４０の構成例を、図１７に表す。アンテナ装置１４０では、接続点１２０ｅと制御回路１０３とが接続されている。

アンテナ装置１４０の動作のうち、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２の動作が省略される。具体的には、ビームフォーミング回路１０４から受信信号が接続点１２０を通じてアンテナ装置１４０と接続される装置へと入力される。この装置は内部で信号処理を行い、受信信号の一部、受信信号の元である左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相、振幅を表す情報などのうち少なくとも１つを、接続点１２０ｅを通じて制御回路１０３に入力する。制御回路１０３は、特性情報および入力された信号および／または情報に基づいて、偏波角τおよびビーム方向Ｄの推定、移相量の決定を行う。

結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２を排することで、アンテナ装置の小型化や省力化を図ることができる。また、受信信号の電力を低減せずにアンテナ装置１４０と接続する機器に入力することができる。

変形例として、増幅器１０６を備えたアンテナ装置１５０の構成例を、図１８に表す。増幅器１０６は、ビームフォーミング回路１０４および接続点１２０と接続されている。

増幅器１０６は、送信信号および受信信号の電力を増幅する。増幅器１０６は、入力された信号の電力を増幅し、出力できれば任意の装置が適用可能である。例えば、増幅器１０６は電力増幅器（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＰＡ）、低雑音増幅器（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＬＮＡ）、これらの組み合わせである。ＰＡは送信信号を増幅し、ＬＮＡは受信信号を増幅する。増幅器１０６と接続される線路には、増幅器１０６を保護するためのリミッタ回路やフィルタ（いずれも図示しない）が接続されていてもよい。

増幅器１０６を備えることで、アンテナ装置１５０が送信する左旋円偏波および右旋円偏波の電力を増幅することができ、アンテナ装置１５０が出力する受信信号の電力を増幅することができる。アンテナ装置１５０を無線通信に用いる場合は、信号対雑音電力比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：ＳＮ比）を向上させることができる。アンテナ装置１５０を無線電力伝送に用いる場合は、伝送する電力量を増大させることができる。

アンテナ装置１５０の動作はアンテナ装置１００と同様であるので省略するが、制御回路１０３は増幅器１０６のＯＮ、ＯＦＦ、増幅量などを指令するようにしてもよい。

変形例として、増幅器１０６は増幅部１０７に置き換えられてもよい。このようなアンテナ装置１５５の構成例を図１９に表す。増幅部１０７は、増幅器１０６で説明したＰＡおよびＬＮＡを組み合わせ、送信時および受信時両方に対応可能である。増幅部１０７はＰＡ、ＬＮＡ、リミッタ回路、サーキュレータを備えている。増幅部１０７はスイッチを用いて１端子とした増幅部１０７Ａ（ｃｏｍｍｏｎ ｌｅｇ方式）、スイッチを用いず２端子とした増幅部１０７Ｂ（ｉｓｏｌａｔｅｄ方式）のいずれも適用可能である。増幅部１０７Ａは図２０に、増幅部１０７Ｂは図２１にそれぞれ表される。

アンテナ装置１５５の効果は、アンテナ装置１５０で説明した効果と同様であるので省略する。アンテナ装置１５５の動作はアンテナ装置１００と同様であるので省略するが、制御回路１０３はＰＡおよびＬＮＡの増幅量、スイッチの切り替えなどを指令するようにしてもよい。

変形例として、増幅器１０６は左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の増幅に用いられてもよい。このようなアンテナ装置１６０の構成例を図２２に表す。増幅器１０６ａ１、１０６ｂ１、…、１０６Ｎ１、１０６ａ２、１０６ｂ２、…、１０６Ｎ２（以降、増幅器１０６ａ１～１０６Ｎ２とも称する）は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２および結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２にそれぞれ対応して接続されている。図２２は一例であって、増幅器１０６ａ１～１０６Ｎ２は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２およびビームフォーミング回路１０４にそれぞれ対応して接続されていてもよいし、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２およびアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎにそれぞれ対応して接続されていてもよい。アンテナ装置１６０の効果および動作は、アンテナ装置１５０での説明と同様であるので、説明を省略する。

変形例として、増幅による左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を調整する回路をさらに備えてもよい。このようなアンテナ素子１６５の構成例を図２３に表す。振幅調整回路１０８ａ１、１０８ｂ１、…、１０８Ｎ１、１０８ａ２、１０８ｂ２、…、１０８Ｎ２（以降、振幅調整回路１０８ａ１～１０８Ｎ２とも称する）は、増幅器１０６ａ１～１０６Ｎ２および結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ２にそれぞれ対応して接続されている。図２３の他の例は、アンテナ素子１６０と同様であるため、説明を省略する。アンテナ装置１６５の効果は、アンテナ装置１５０で説明した効果に加えて、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎごとに入力、出力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅を同等とするように調整することで、ＸＰＤを向上させることができる。アンテナ装置１６５の動作は、アンテナ装置１５０の動作と同様であるので省略するが、制御回路１０３は振幅調整回路１０８ａ１～１０８Ｎ２のＯＮ、ＯＦＦ、振幅調整量などを指令するようにしてもよい。

変形例として、増幅器１０６ａ１～１０６Ｎ２は対応して増幅部１０７ａ１～１０７Ｎ１、１０７ａ２～１０７Ｎ２と置き換えられてもよい。このようなアンテナ素子１７０の構成例を図２４に表す。増幅部１０７ａ１～１０７Ｎ１、１０７ａ２～１０７Ｎ２は、アンテナ装置１５５で説明した増幅部１０７Ａが適用可能である。また、増幅部１０７ａ１～１０７Ｎ１、１０７ａ２～１０７Ｎ２は、内部に移相器を含んでいてもよい。このような移相器の一例として、移相器１０７Ｃを図２５に表す。移相器１０７Ｃに含まれる移相器は、本実施形態で説明した移相器と同様であっても、相異なっていてもよい。

アンテナ装置１７０の効果は、アンテナ装置１５５で説明した効果と同様であるので省略する。アンテナ装置１７０の動作はアンテナ装置１５５と同様であるので省略するが、増幅部１０７Ｃを用いる場合、制御回路１０３は増幅部１０７に含まれる移相器の移相量などを指令するようにしてもよい。

変形例として、接続点１２０から送られる送信信号が高周波信号でなくてもよい。例えば、送信信号が高周波信号よりも周波数帯が低い中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＩＦ）信号などの場合である。このようなアンテナ装置１８０の構成例を図２６に表す。アンテナ装置１８０はミキサ１０９ａ１、１０９ｂ１、…、１０９Ｎ１、１０９ａ２、１０９ｂ２、…、１０９Ｎ２（以降、ミキサ１０９ａ１～１０９Ｎ２とも称する）を備え、ＩＦ信号および高周波信号を切り替えることができる。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２には、図示しない局部発振器（Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌａｔｏｒ：ＬＯ）から搬送用の高周波信号が入力される。ミキサ１０９ａ１～１０９Ｎ２は左旋円偏波信号および右旋円偏波信号、搬送用の高周波信号に基づいてＩＦ信号および高周波信号を切り替える。なお、本変形例でも制御回路１０３は決定した移相量を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に伝達するが、煩雑のため図２６には図示しない。

アンテナ装置１８０は、アンテナ装置１８０と接続される機器が、高周波信号を用いない機器であっても対応することができる。アンテナ装置１８０の動作は、アンテナ装置１００で説明した動作と同様であるので省略するが、以下にＩＦ信号と高周波信号の切り替えにおける動作を説明する。

送信時では、ビームフォーミング回路１０４に接続点１２０からＩＦ信号が入力される。ビームフォーミング回路１０４はＩＦ信号を分配し、中間周波数の左旋円偏波信号および右旋円偏波信号をミキサ１０９ａ１～１０９Ｎ２に出力する。また、制御回路１０３は偏波角τ、ビーム方向Ｄ、および放射指向性の形状を決定する。制御回路１０３は、決定した偏波角τ、ビーム方向Ｄ、および放射指向性の形状に対応する移相量を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２のそれぞれについて決定し、伝達する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、それぞれＬＯから搬送用の高周波信号が入力され、この信号をそれぞれ伝達された移相量で移相する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、移相した信号を、対応するミキサ１０９ａ１～１０９Ｎ２に出力する。ミキサ１０９ａ１～１０９Ｎ２は、入力された搬送用の高周波信号および中間周波数の左旋円偏波信号または右旋円偏波信号から、高周波の左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を合成する。高周波の左旋円偏波信号および右旋円偏波信号となることで、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎによる送信が可能となる。

受信時では、ミキサ１０９ａ１～１０９Ｎ２には、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが受信した高周波の左旋円偏波信号または右旋円偏波信号が入力される。また、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２は、それぞれＬＯから搬送用の高周波信号が入力され、この信号をそれぞれあらかじめ設定された移相量または制御回路１０３から伝達された移相量で移相する。ミキサ１０９ａ１～１０９Ｎ２は、入力された搬送用の高周波信号および高周波の左旋円偏波信号または右旋円偏波信号から、中間周波数の左旋円偏波信号および右旋円偏波信号にする。中間周波数の左旋円偏波信号および右旋円偏波信号となることで、ＩＦ信号が合成され、アンテナ装置１８０に接続された装置で扱うことが可能となる。

変形例として、本実施形態をディジタル回路で実現するアンテナ装置１９０を、図２７に表す。アンテナ装置１９０はアンテナ装置１０１ａ～１０１Ｎの他に、ディジタル信号処理回路１１０、変換回路１１１ａ１、１１１ｂ１、…、１１１Ｎ１（以降、変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ１とも称する）、１１１ａ２、１１１ｂ２、…、１１１Ｎ２（以降、変換回路１１１ａ２～１１１Ｎ２とも称する）を備える。以降、変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ１、１１１ａ２～１１１Ｎ２を変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ２とも称する。

ディジタル信号処理回路１１０は、ディジタル領域において信号処理を行う。送信時では、送信信号を表す情報から、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を表す情報を生成する。左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を表す情報には、アナログ／ディジタル変換（Ａ／Ｄ）変換された場合に出力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅、位相などが含まれている。ディジタル信号処理回路１１０は、送信する直線偏波の偏波角τ、ビーム方向Ｄ、放射指向性の形状を決定し、対応する振幅、位相を含む左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を表す情報を生成する。この左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を表す情報の生成には、図示しない記憶部に保持されている特性情報が使われる。ディジタル信号処理回路１１０は、この左旋円偏波信号を表す情報を変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ１に送り、この右旋円偏波信号を表す情報を変換回路１１１ａ２～１１１Ｎ２に送る。

受信時では、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが出力した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号がＡ／Ｄ変換された情報から、受信信号を表す情報を生成する。Ａ／Ｄ変換された情報には、位相、振幅を含む左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を表す情報が含まれている。ディジタル信号処理回路１１０は、この左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を表す情報および記憶部に保持されている特性情報に基づいて、受信信号を表す情報を生成する。ディジタル信号処理回路１１０は、この受信信号を表す情報を接続点１２０に送る。

ディジタル信号処理回路１１０はプロセッサ等であり、本実施形態で説明した制御回路１０３と同様の装置を適用可能である。

変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ２は、Ａ／Ｄ変換を行う回路である。変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ１は左旋円偏波信号および左旋円偏波信号を表す情報のＡ／Ｄ変換を行い、変換回路１１１ａ２～１１１Ｎ２は左旋円偏波信号および左旋円偏波信号を表す情報のＡ／Ｄ変換を行う。

アンテナ装置１９０の効果は、アナログ回路の動作をディジタル信号処理に置き換えることにより、回路規模を削減することができる。回路規模の削減に伴い、小型化、省力化を図ることができる。

アンテナ装置１９０の動作は、アンテナ装置１００の動作の一部をディジタル信号処理回路１１０が行うため、同様である。例えば、図７に表されるフローチャートのうち、Ｓ１０１からＳ１０２、Ｓ１０４からＳ１０５の動作がディジタル信号処理回路１１０によってディジタル領域で行われる。ステップＳ１０３も、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎによる左旋円偏波および右旋円偏波の送信のほか、新たに変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ２によるＡ／Ｄ変換以外は、ディジタル信号処理回路１１０によってディジタル領域で行われる。

また、図８に表されるフローチャートのうち、ステップＳ１１２が廃され、ステップＳ１１１のアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎによる左旋円偏波および右旋円偏波の送信のほか、新たに変換回路１１１ａ１～１１１Ｎ２によるＡ／Ｄ変換以外は、ディジタル信号処理回路１１０によってディジタル領域で行われる。

以上に、第１の実施形態におけるアンテナ装置１００とその変形例を説明した。本実施形態のアンテナ装置は、左旋円偏波信号または右旋円偏波信号を、それぞれ対応する１つの移相器によって移相する。このようにすることで、任意の偏波角τ、ビーム方向Ｄ、放射指向性の形状に対応して左旋円偏波および右旋円偏波の送信、受信を行うことができる。また、それぞれ対応する１つの移相器で任意の偏波角τ、ビーム方向Ｄ、放射指向性の形状に対応した移相を行うことにより、回路規模を削減することができる。回路規模を削減することにより、アンテナ装置の小型化、省力化を図ることができる。

（第２の実施形態）
図２８は、第２の実施形態におけるアンテナ装置２００の構成を表す図である。アンテナ装置２００は、第１の実施形態におけるアンテナ装置１００に、さらにハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎを備える。また、アンテナ装置２００は２つのビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｂを備えている。アンテナ装置２００は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量を変更せずに、異なる偏波角の直線偏波を送信および受信することができる。具体的には、偏波面が直交（以降、直交とは略直交を含む）する直線偏波を送信および受信することができる。アンテナ装置２００は、第１の実施形態で説明した効果に加えて、偏波面が直交した直線偏波を送信および受信することにより、通信を効率よく行うことができる。

送信時におけるアンテナ装置２００の概要は、アンテナ装置１００と同様である。相違点は、ハイブリッドカプラ２０１ａ、２０１ｂ、…、２０１Ｎ（以降、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎとも称する）から出力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号には位相差がついている。ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは、ビームフォーミング回路１０４ａから入力された信号と、ビームフォーミング回路１０４ｂから入力された信号とでは、出力する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相差が異なる。これにより、アンテナ装置２００は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量を変更せずに、直交する左旋円偏波および右旋円偏波を送信する。アンテナ装置２００は、左旋円偏波および右旋円偏波を同時に送信することで、直交する直線偏波を送信する。

受信時におけるアンテナ装置２００の概要は、アンテナ装置１００と同様である。相違点は、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎが左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する。ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは、入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相差によって、受信信号をビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｂのいずれかに出力する。ビームフォーミング回路１０４ａ、１０４ｂは、合成信号を接続点１２０ａ、１２０ｂに出力する。これにより、アンテナ装置２００は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量を変更せずに、直交する左旋円偏波および右旋円偏波を受信する。アンテナ装置２００は、直交する直線偏波を受信する。

本実施形態のビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｂは、送信信号をハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎに出力し、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を出力しない。ビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｂは、ハイブリッドカプラごとに任意の振幅の送信信号を出力する。また、ビームフォーミング回路１０４ａ、１０４ｂは、受信信号を接続点１２０ａ、１２０ｂに出力する。受信信号を合成して出力するようにしてもよい。

ビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｂは、１つの回路であってもよい。この場合、接続点１２０ａおよび１２０ｂは分かれていなくてもよい。

ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは、信号の分配および合成を行う。送信時では、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配して出力する。受信時ではハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成して出力する。

ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは、送信信号を入力される端子によって異なる位相差を付けて左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する。ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎが分配する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅は同様である。ハイブリッドカプラ２０１ｎの左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅と、ハイブリッドカプラ２０１ｍの左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の振幅は異なっていてもよい。

受信時では、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２から入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する。ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは、入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相差に応じて、合成した受信信号を出力する。出力先はビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｂのいずれかである。

ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは、信号を２つに分配し、２つの信号を１つに合成する４端子の回路であれば任意の回路を適用可能である。例えば、マジックＴ、ラットレース、９０°ハイブリッドカプラ、１８０°ハイブリッドカプラなどのハイブリッド回路である。本実施形態では一例として、９０°ハイブリッドカプラを適用した場合を説明する。

第１の実施形態で説明した記憶部は、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎによる左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相差に対応した特性情報を保持している。

送信時におけるアンテナ装置２００の動作は、アンテナ装置１００の動作と大部分は同様であるので省略するが、相違点を補足する。本実施形態では、接続点１２０ａから入力される送信信号を第１送信信号、接続点１２０ｂから入力される送信信号を第２送信信号と称する。第１送信信号を分配した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号と称する。第２送信信号を分配した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第２左旋円偏波信号および第２右旋円偏波信号と称する。第１送信信号および第２送信信号の周波数帯は同等である。また、第１左旋円偏波信号と第２左旋円偏波信号の周波数帯も同等であり、第１右旋円偏波信号と第２右旋円偏波信号の周波数帯も同等である。

また、本実施形態では、第１右旋円偏波信号の位相は、第１左旋円偏波信号の位相と比較して９０°遅れて分配される。第１左旋円偏波信号の振幅および第１右旋円偏波信号の振幅は同様になるように分配される。第２左旋円偏波信号の位相は、第２右旋円偏波信号の位相と比較して９０°遅れて分配される。第２左旋円偏波信号の振幅および第２右旋円偏波信号の振幅は同様になるように分配される。

本実施形態では、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号に基づく直線偏波（以降、第１直線偏波とも称する）の偏波角をτ_１、第２左旋円偏波信号および第２右旋円偏波信号に基づく直線偏波（以降、第２直線偏波とも称する）の偏波角をτ_２とする。偏波角τ_１および偏波角τ_２を図２９に表す。第１直線偏波と第２直線偏波とは直交する。なお、ビーム方向はＤ_１、形状はＦ_１とする。

本実施形態では、制御回路１０３は、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号が偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１に対応する移相量を決定するか、第２左旋円偏波信号および第２右旋円偏波信号が偏波角τ_２、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１に対応する移相量を決定するかのいずれかでよい。一方に対応した移相量であれば、もう一方にも対応した移相量となる。

アンテナ装置２００は、第１直線偏波および第２直線偏波を切り替えながら送信してもよいし、同時に送信するようにしてもよい。

以上について数式を用いて説明する。本実施形態では、第１右旋円偏波信号の位相は第１左旋円偏波信号の位相から９０°遅れて分配され、第２左旋円偏波信号の位相は第２右旋円偏波信号の位相から９０°遅れて分配される。これにより、第２左旋円偏波信号および第２右旋円偏波信号の位相差Δψ_２を用いて、偏波角τ_１およびτ_２の関係は式（１６）で表される。

よって、第１直線偏波と第２直線偏波とは直交することが表される。

受信時におけるアンテナ装置２００の動作は、アンテナ装置１００の動作と大部分は同様であるので省略するが、相違点を補足する。本実施形態では、一例として図２９に表した偏波角τ_１の直線偏波および偏波角τ_２の直線偏波を受信するものとする。受信時の説明でも送信時の説明と同様に、偏波角τ_１の直線偏波を第１直線偏波、偏波角τ_２の直線偏波を第２直線偏波と称する。第１直線偏波および第２直線偏波のビーム方向は同様にＤ_１とする。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが第１直線偏波を受信し、出力する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号と称する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが第２直線偏波を受信し、出力する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第２左旋円偏波信号および第２右旋円偏波信号と称する。ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎが第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号を合成した信号を第１受信信号と称し、第２左旋円偏波信号および第２右旋円偏波信号を合成した信号を第２受信信号と称する。第１左旋円偏波信号と第２左旋円偏波信号の周波数帯は同等であり、第１右旋円偏波信号と第２右旋円偏波信号の周波数帯は同等である。第１受信信号および第２受信信号の周波数帯も同等である。

アンテナ装置１００との相違点は、第１受信信号および第２受信信号を合成する装置である。アンテナ装置１００はビームフォーミング回路１０４が受信信号を合成したが、アンテナ装置２００はハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎが第１受信信号および第２受信信号を合成する。

第１の実施形態で説明したように、制御回路１０３は、入力される信号から、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが受信した直線偏波の偏波角τ、ビーム方向Ｄを推定する。制御回路１０３は、推定した偏波角τおよびビーム方向Ｄに対応した移相量を決定し、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に伝達する。この移相量は、推定した偏波角τの直線偏波と、偏波角τに直交した異なる直線偏波にも対応した移相量となる。

また、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎは、入力される左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相差によって、合成した受信信号の出力先が異なる。例えば、本実施形態では、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎに入力される第１右旋円偏波信号の位相は第１左旋円偏波信号の位相から９０°遅れており、第２左旋円偏波信号の位相は第２右旋円偏波信号の位相から９０°遅れているとする。

この場合、第１受信信号はビームフォーミング回路１０４ａに出力され、第２受信信号はビームフォーミング回路１０４ｂに出力される。

アンテナ装置２００は、第１直線偏波および第２直線偏波を切り替えながら受信してもよいし、同時に受信するようにしてもよい。

以上に本実施形態におけるアンテナ装置２００について説明した。アンテナ装置２００は、第１の実施形態で説明した変形例を適用可能である。アンテナ装置２００は、ハイブリッドカプラ２０１ａ～２０１Ｎをさらに備えることにより、第１の実施形態で説明した効果に加えて、偏波面が直交した直線偏波を送信および受信することにより、通信を効率よく行うことができる。

（第３の実施形態）
図３０は、第３の実施形態におけるアンテナ装置３００の構成を表す図である。アンテナ装置２００は、第１の実施形態におけるアンテナ装置１００に、さらに合分波器３０１ａ１、３０１ｂ１、…、３０１Ｎ１（以降、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ１とも称する）、３０１ａ２～３０１Ｎ２（以降、合分波器３０１ａ２～３０１Ｎ２とも称する）を備えている。また、アンテナ装置３００は移相器１０２ａ３、１０２ｂ３、…、１０２Ｎ３（以降、移相器１０２ａ３～１０２Ｎ３とも称する）、１０２ａ４、１０２ｂ４、…、１０２Ｎ４（以降、移相器１０２ａ４～１０２Ｎ４とも称する）、結合回路１０５ａ３、１０５ｂ３、…、１０５Ｎ３（以降、結合回路１０５ａ３～１０５Ｎ３とも称する）、１０５ａ４、１０５ｂ４、…、１０５Ｎ４、（以降、結合回路１０５ａ４～１０５Ｎ４とも称する）２つのビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｃを備えている。

アンテナ装置３００は、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ１、３０１ａ２～３０１Ｎ２によって、異なる周波数帯の左旋円偏波および右旋円偏波を送信および受信することができる。アンテナ装置３００は、第１の実施形態で説明した効果に加えて、周波数帯が異なる直線偏波を送信および受信することにより、幅広い周波数帯に対応した通信を行うことができる。

以降、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ１、３０１ａ２～３０１Ｎ２は合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２とも称する。以降、移相器１０２ａ３～１０２Ｎ３、１０２ａ４～１０２Ｎ４を移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４とも称し、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１、１０２ａ２～１０２Ｎ２、１０２ａ３～１０２Ｎ３、１０２ａ４～１０２Ｎ４を移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４とも称する。以降、結合回路１０５ａ３～１０５Ｎ３、１０５ａ４～１０５Ｎ４を結合回路１０５ａ３～１０５Ｎ４とも称し、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１、１０５ａ２～１０５Ｎ２、１０５ａ３～１０５Ｎ３、１０５ａ４～１０５Ｎ４を結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ４とも称する。

送信時におけるアンテナ装置３００の概要は、アンテナ装置１００と同様である。相違点は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４から出力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号が、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２を通じてアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎへ入力される。これにより、アンテナ装置３００は異なる周波数帯の左旋円偏波および右旋円偏波を送信する。アンテナ装置３００は、左旋円偏波および右旋円偏波を同時に送信することで、異なる周波数帯の直線偏波を送信する。

受信時におけるアンテナ装置３００の概要は、アンテナ装置１００と同様である。相違点は、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎから出力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号が、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２を通じて、周波数帯に応じた結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ４に入力される。ビームフォーミング回路１０４ａ、１０４ｃは、合成信号を接続点１２０ａ、１２０ｃに出力する。これにより、アンテナ装置３００は異なる周波数帯の左旋円偏波および右旋円偏波を受信する。また、アンテナ装置３００は、異なる周波数帯の直線偏波を受信する。

制御回路１０３は、第１の実施形態と同様に、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ４、ビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｃと接続され、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４に伝達する手段を有するが、煩雑のため、図３０には表していない。

本実施形態のビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｃは、第１の実施形態で説明したように、送信時は送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する。ビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｃは、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する。

ビームフォーミング回路１０４ａおよび１０４ｃは、１つの回路であってもよい。この場合、接続点１２０ａおよび１２０ｃは分かれていなくてもよい。

合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２は、入力された信号の周波数帯に応じて異なる線路に出力する。合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２は、本実施形態では受信時において、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を周波数帯に応じて異なる線路に出力する。合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２は、送信時は入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに送信する。

合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２は、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎ、および結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ４のうち、それぞれ対応する機器と接続される。

合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２は、入力された信号の周波数帯に応じて異なる線路に出力することができれば、任意の機器が適用可能である。例えばダイプレクサ、スイッチなどである。

第１の実施形態で説明した記憶部は、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の周波数帯に対応した特性情報を保持している。

送信時におけるアンテナ装置３００の動作は、アンテナ装置１００の動作と大部分は同様であるので省略するが、相違点を補足する。本実施形態では、接続点１２０ａから入力される送信信号を第１送信信号、接続点１２０ｃから入力される送信信号を第３送信信号と称する。第１送信信号を分配した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号と称する。第３送信信号を分配した左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号と称する。第１送信信号および第３送信信号の周波数帯は異なる。また、第１左旋円偏波信号と第３左旋円偏波信号の周波数帯も異なり、第１右旋円偏波信号と第３右旋円偏波信号の周波数帯も異なる。

本実施形態では、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号に基づく直線偏波（以降、第１直線偏波とも称する）の偏波角をτ_１、第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号に基づく直線偏波（以降、第３直線偏波とも称する）の偏波角をτ_３とする。偏波角τ_１およびτ_３は同様でも異なっていてもよいが、偏波角τ_１および偏波角τ_３の一例を図３１に表す。なお、ビーム方向はＤ_１、形状はＦ_１とする。

本実施形態では、制御回路１０３は偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１に対応した移相量を決定し、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に伝達する。制御回路１０３は偏波角τ_３、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１に対応した移相量を決定し、移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４に伝達する。

以下、第１送信信号、第３送信信号が第１直線偏波、第３直線偏波として送信されるまでの信号の流れについて補足する。第１送信信号はビームフォーミング回路１０４ａによって第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号に分配される。第１左旋円偏波信号は移相器１０２ａ１～１０２Ｎ１に入力される。第１右旋円偏波信号は移相器１０２ａ２～１０２Ｎ２に入力される。第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号は、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２で移相され、結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１、１０５ａ３～１０５Ｎ３、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２を通じてアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに入力される。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号から左旋円偏波および右旋円偏波を送信し、第１直線偏波を送信する。

第３送信信号はビームフォーミング回路１０４ｃによって第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号に分配される。第３左旋円偏波信号は移相器１０２ａ３～１０２Ｎ３に入力される。第３右旋円偏波信号は移相器１０２ａ４～１０２Ｎ４に入力される。第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号は、移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４で移相され、結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２、１０５ａ４～１０５Ｎ４、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２を通じてアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに入力される。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは、第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号から左旋円偏波および右旋円偏波を送信し、第３直線偏波を送信する。

アンテナ装置３００は、第１直線偏波および第３直線偏波を切り替えながら送信してもよいし、同時に送信するようにしてもよい。

受信時におけるアンテナ装置３００の動作は、アンテナ装置１００の動作と大部分は同様であるので省略するが、相違点を補足する。本実施形態では、一例として図３１に表した偏波角τ_１の直線偏波および偏波角τ_３の直線偏波を受信するものとする。受信時の説明でも送信時の説明と同様に、偏波角τ_１の直線偏波を第１直線偏波、偏波角τ_３の直線偏波を第３直線偏波と称する。第１直線偏波および第３直線偏波のビーム方向は同様にＤ_１とする。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが第１直線偏波を受信し、出力する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号と称する。アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが第３直線偏波を受信し、出力する左旋円偏波信号および右旋円偏波信号を、第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号と称する。ビームフォーミング回路１０４ａが第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号を合成した信号を第１受信信号と称する。ビームフォーミング回路１０４ｃが第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号を合成した信号を第３受信信号と称する。第１左旋円偏波信号と第３左旋円偏波信号の周波数帯は異なり、第１右旋円偏波信号と第３右旋円偏波信号の周波数帯は異なる。第１受信信号および第３受信信号の周波数帯も異なる。

制御回路１０３による移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２と移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４の移相量の決定は独立している。例えば、本実施形態では、制御回路１０３は第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号および特性情報に基づいて移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２の移相量を決定する。制御回路１０３は第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号および特性情報に基づいて移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４の移相量を決定する。

以下、第１直線偏波および第３直線偏波が受信され、第１受信信号および第３受信信号として出力されるまでの信号の流れについて補足する。アンテナ装置３００が第１直線偏波を受信する場合はアンテナ装置１００の動作と同様であるが、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは第１左旋円偏波信号を合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ１に出力し、第１右旋円偏波信号を合分波器３０１ａ２～３０１Ｎ２に出力する。合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ１は、第１左旋円偏波信号を結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１に出力し、合分波器３０１ａ２～３０１Ｎ２は、第１右旋円偏波信号を結合回路１０５ａ３～１０５Ｎ３に出力する。移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２によって移相された第１左旋円偏波信号および第１右旋円偏波信号はビームフォーミング回路１０４ａによって第１受信信号に合成され、接続点１２０ａに出力される。

アンテナ装置３００が第３直線偏波を受信する場合もアンテナ装置１００の動作と同様であるが、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは第３左旋円偏波信号を合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ１に出力し、第３右旋円偏波信号を合分波器３０１ａ２～３０１Ｎ２に出力する。合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ１は、第３左旋円偏波信号を結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２に出力し、合分波器３０１ａ２～３０１Ｎ２は、第３右旋円偏波信号を結合回路１０５ａ４～１０５Ｎ４に出力する。移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４によって移相された第３左旋円偏波信号および第３右旋円偏波信号はビームフォーミング回路１０４ｃによって第３受信信号に合成され、接続点１２０ｃに出力される。

アンテナ装置３００は、第１直線偏波および第３直線偏波を切り替えながら受信してもよいし、同時に受信するようにしてもよい。

以上に本実施形態におけるアンテナ装置３００について説明した。アンテナ装置３００は、第１の実施形態、第２の実施形態で説明した変形例を適用可能である。以下、アンテナ装置３００の変形例について説明する。

本実施形態では、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２によって異なる周波数帯の左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の出力先を変更していた。変形例として、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２の機能をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに搭載させてもよい。このようなアンテナ装置３１０を、図３２に示す。図３２も図３０と同様に、図の煩雑のために制御回路１０３から移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４の伝達の表現を省略しているが、実際には制御回路１０３から移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４に移相量の伝達が行われる。

アンテナ装置３１０では、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは第１左旋円偏波信号を結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１に、第１右旋円偏波信号を結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２に出力し、第３左旋円偏波信号を結合回路１０５ａ３～１０５Ｎ３に、第３右旋円偏波信号を結合回路１０５ａ４～１０５Ｎ４に出力する。

合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２の機能をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが有することで、異なる周波数帯に対応可能なアンテナ装置の回路規模を削減することができる。回路規模を削減することにより、アンテナ装置の小型化、省力化を図ることができる。

変形例として、アンテナ装置３００と、第２の実施形態で説明したアンテナ装置２００を組み合わせてもよい。このようなアンテナ装置３２０を、図３３に示す。アンテナ装置３２０は、異なる周波数帯の直線偏波に対応可能であり、さらにそれぞれの周波数帯で直交する偏波角を有する直線偏波にも対応可能である。例えば、図３４のように、４つの偏波角τ_１、τ_２、τ_３、τ_４に対応した通信を行うことができる。このうち、偏波面１と偏波面２は直交し、偏波面３と偏波面４は直交する。偏波面１の直線偏波（第１直線偏波）および偏波面２の直線偏波（第２直線偏波）は同様の周波数帯であり、偏波面３の直線偏波（第３直線偏波）および偏波面４の直線偏波（以降、第４直線偏波とも称する）は同様の周波数帯である。以降、第１直線偏波および第２直線偏波の周波数帯を第１周波数帯、第３直線偏波および第４直線偏波の周波数帯を第２周波数帯とも称する。図３４は一例であり、偏波角τ_１とτ_３は同様であってもよいし、第１周波数帯および第２周波数帯は同様の周波数帯であってもよい。

図３３でも、図３０と同様に、図の煩雑のため制御回路１０３の接続および伝達関係については省略する。制御回路１０３は結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ４と接続し、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４に移相量を伝達する。

アンテナ装置３２０は、アンテナ装置３００に加えてハイブリッドカプラ２０１ａ１、２０１ｂ１、…、２０１Ｎ１（以降、ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ１とも称する）、２０１ａ２、２０１ｂ２、…、２０１Ｎ２（以降、ハイブリッドカプラ２０１ａ２～２０１Ｎ２とも称する）を備え、ビームフォーミング回路１０４ｂおよび１０４ｄを備える。

以降、ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ１、２０１ａ２～２０１Ｎ２を、ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２とも称する。また、ビームフォーミング回路１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄをビームフォーミング回路１０４ａ～１０４ｄとも称する。

本変形例では、ビームフォーミング回路１０４ａ～１０４ｄは送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配せず、左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成しない。左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の分配および合成は、ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２が行う。

ビームフォーミング回路１０４ａ～１０４ｄは、送信信号の電力を分割し、対応するハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２に送信する。ビームフォーミング回路１０４ａ～１０４ｄは、対応するハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２から入力された受信信号をさらに合成するようにしてもよい。

第１の実施形態で説明した記憶部は、ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２による左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相差に対応し、異なる周波数帯にも対応した特性情報を保持している。

アンテナ装置３２０はアンテナ装置３００と第２の実施形態のアンテナ装置２００を組み合わせたアンテナ装置であるので、概要を説明する。本変形例の送信時では、接続点１２０ｄから入力された送信信号を第４送信信号とも称し、第４送信信号は最終的に偏波角τ_４、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１の第４直線偏波として送信されるものとする。第２の実施形態と同様に、ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２は位相差をつけて送信信号を左旋円偏波信号および右旋円偏波信号に分配する。制御回路１０３は、送信信号に対応した移相量を決定し、伝達する。例えば、制御回路１０３は、第１送信信号が偏波角τ_１、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１の直線偏波として出力される移相量を決定し、移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２に伝達する。この移相量は、第２送信信号が偏波角τ_２、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１の直線偏波として出力される移相量でもある。同様に、制御回路１０３は、第３送信信号が偏波角τ_３、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１の直線偏波として出力される移相量を決定し、移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４に伝達する。この移相量は、第４送信信号が偏波角τ_４、ビーム方向Ｄ_１、形状Ｆ_１の直線偏波として出力される移相量でもある。

分配された第１送信信号から第４送信信号の左旋円偏波信号および右旋円偏波信号は移相され、それぞれの偏波角、ビーム方向、形状Ｆ_１の直線偏波として送信される。アンテナ装置３００は、第１直線偏波から第４直線偏波をそれぞれ切り替えながら送信してもよいし、一部および全部を同時に送信するようにしてもよい。

本変形例の受信時では、ビームフォーミング回路１０４ｄで合成された受信信号を第４受信信号とも称し、第４受信信号は偏波角τ_４、ビーム方向Ｄ_１の第４直線偏波として受信されたものとする。第３の実施形態と同様に、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２は入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の周波数帯によって異なる結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ４に出力する。

第３の実施形態と同様に、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２は入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の周波数帯によって異なる結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ４に出力する。例えば、第１周波数帯の信号は結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１、１０５ａ３～１０５Ｎ３に出力され、第２周波数帯の信号は結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２、１０５ａ４～１０５Ｎ４に出力される。第１周波数帯の信号は移相器１０２ａ１～１０２Ｎ２によって移相され、第２周波数帯の信号は移相器１０２ａ３～１０２Ｎ４によって移相される。

第２の実施形態と同様に、ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２は左旋円偏波信号および右旋円偏波信号から受信信号を合成する。ハイブリッドカプラ２０１ａ１～２０１Ｎ２は、入力された左旋円偏波信号および右旋円偏波信号の位相差に応じて、合成した受信信号をビームフォーミング回路１０４ａ～１０４ｄに出力する。例えば、第１受信信号はビームフォーミング回路１０４ａに、第２受信信号はビームフォーミング回路１０４ｂに、第３受信信号はビームフォーミング回路１０４ｃに、第４受信信号はビームフォーミング回路１０４ｄにそれぞれ出力される。

アンテナ装置３２０は、第１直線偏波から第４直線偏波をそれぞれ切り替えながら受信してもよいし、一部および全部を同時に受信するようにしてもよい。

アンテナ装置３２０でも、合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２の機能をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎに搭載させてもよい。このようなアンテナ装置３３０を、図３５に示す。図３５も図３０、図３２と同様に、図の煩雑のために制御回路１０３から移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４の伝達の表現を省略しているが、実際には制御回路１０３から移相器１０２ａ１～１０２Ｎ４に移相量の伝達が行われる。

アンテナ装置３３０では、アンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎは第１左旋円偏波信号および第２左旋円偏波信号を結合回路１０５ａ１～１０５Ｎ１に、第１右旋円偏波信号および第２右旋円偏波信号を結合回路１０５ａ２～１０５Ｎ２に出力し、第３左旋円偏波信号および第４左旋円偏波信号を結合回路１０５ａ３～１０５Ｎ３に、第３右旋円偏波信号および第４右旋円偏波信号を結合回路１０５ａ４～１０５Ｎ４に出力する。なお、第４左旋円偏波信号および第４右旋円偏波信号は、第４直線偏波をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが受信して出力する信号である。

合分波器３０１ａ１～３０１Ｎ２の機能をアンテナ素子１０１ａ～１０１Ｎが有することで、異なる周波数帯に対応可能なアンテナ装置の回路規模を削減することができる。回路規模を削減することにより、アンテナ装置の小型化、省力化を図ることができる。

以上に、本実施形態のアンテナ装置３００について説明した。アンテナ装置３００は、第１の実施形態で説明した効果に加えて、周波数帯が異なる直線偏波を送信および受信することにより、幅広い周波数帯に対応した通信を行うことができる。

（第４の実施形態）
第１から第３の実施形態で説明したアンテナ装置は、さまざまな電子装置に接続して使用される。一例として、図１に表されるアンテナ装置１００の適用例について説明する。

適用例として、図３６は、アンテナ装置１００と接続する無線通信回路４００を表す。無線通信回路４００は、アンテナ装置１００を用いて、相手方の無線通信装置と無線通信を行う。無線通信回路４００は、ベースバンド回路４０１、ＤＡ／ＡＤ変換回路４０２、および高周波回路４０３を含む。

ベースバンド回路４０１は、使用する通信方式または仕様等に準拠したフレームまたはパケットを生成し、生成したフレームまたはパケットのディジタル信号を符号化および変調する。

ＤＡ／ＡＤ変換回路４０２は、変調後のディジタル信号をアナログ信号に変換する。高周波回路４０３は、帯域制御によりアナログ信号から所望の信号を抽出し、抽出した信号を無線通信に用いる周波数に周波数変換し、変換後の信号（高周波信号）を内部に備えられる増幅器（図示しない）で増幅して、接続点１２０に出力する。

受信時は、高周波回路４０３は、接続点１２０から高周波信号を受信する。高周波回路４０３は、受信した信号を内部に備えられる増幅器で増幅し、増幅後の信号から所望の信号を抽出し、抽出した信号をベースバンドに用いる周波数に変換した、ベースバンド信号をＤＡ／ＡＤ変換回路４０２に出力する。

ＤＡ／ＡＤ変換回路２０２は、入力されたベースバンド信号をディジタル信号に変換してベースバンド回路４０１に出力する。ベースバンド回路４０１は、入力されたディジタル信号を復調および復号して、フレームまたはパケットを取得する。

適用例として、図３７は、アンテナ装置１００と接続する無線給電回路４１０を表す。無線給電回路４１０は、アンテナ装置１００を用いて、相手方の電子装置に対して無線による電力伝送（以降、無線給電とも称する）を行う。無線給電回路４１０は、制御回路４１１および給電回路４１２を含む。

制御回路４１１は、無線給電を制御する回路である。例えば、無線給電の開始や終了時刻、無線給電時間、無線給電量などを指令する。指令は給電回路４１２に送られる。制御回路４１１は、アンテナ装置１００から送られた信号に基づいて給電回路４１２に対する指令を決定してもよい。

給電回路４１２は、制御回路４１１の指令を受けて無線給電信号を出力する。この信号はアンテナ装置１００を通じて、相手方の電子装置に対して送信される。相手方の電子装置は、この無線給電信号を受信することで給電を行う。

以上に、アンテナ装置１００の適用例について説明した。適用例は、アンテナ装置１００に限定されず、第１から第３の実施形態で説明したアンテナ装置それぞれについて、適用例が適用可能である。

以上にいくつかの実施形態およびその変形例、適用例を説明した。これらの実施形態および変形例、適用例は、組み合わせて行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００：アンテナ装置
１０１ａ～１０１Ｎ：アンテナ素子
１０２ａ１～１０２Ｎ１、１０２ａ２～１０２Ｎ２、１０２ａ３～１０２Ｎ３、１０２ａ４～１０２Ｎ４：移相器
１０３：制御回路
１０４、１０４ａ～１０４ｄ：ビームフォーミング回路
１０５ａ１～１０５Ｎ１、１０５ａ２～１０５Ｎ２、１０５ａ３～１０５Ｎ３、１０５ａ４～１０５Ｎ４：結合回路
１０６、１０６ａ１～１０６Ｎ１、１０６ａ２～１０６Ｎ２：増幅器
１０７、１０７Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃ、１０７ａ１～１０７Ｎ１、１０７ａ２～１０７Ｎ２：増幅部
１０８ａ１～１０８Ｎ１、１０８ａ２～１０８Ｎ２：振幅調整回路
１０９ａ１～１０９Ｎ１、１０９ａ２～１０９Ｎ２：ミキサ
１１０：ディジタル信号処理回路
１１１ａ１～１１１Ｎ１、１１１ａ２～１１１Ｎ２：変換回路
１２０、１２０ａ～１２０ｄ、１２０ｅ：接続点
１３０ａ～１３０Ｎ：アンテナ素子部
１３１ａ～１３１Ｎ：９０°ハイブリッドカプラ
１３２：アンテナ素子部
１３３、１３３ａ～１３３Ｎ：アンテナ素子部
１４０、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１８０、１９０：アンテナ装置
２００：アンテナ装置
２０１ａ～２０１Ｎ１、２０１ａ１～２０１Ｎ１、２０１ａ２～２０１Ｎ２：ハイブリッドカプラ
３００：アンテナ装置
３０１ａ１～３０１Ｎ１、３０１ａ２～３０１Ｎ２：合分波器
３１０、３２０、３３０：アンテナ装置
４００：無線通信回路
４０１：ベースバンド回路
４０２：ＤＡ／ＡＤ変換回路
４０３：高周波回路
４１０：無線給電回路
４１１：制御回路
４１２：給電回路

Claims (20)

1. 左旋円偏波を示す左旋円偏波信号の位相を可変な複数の第１移相器、および右旋円偏波を示す右旋円偏波信号の位相を可変な複数の第２移相器と、
   送信する電波の偏波角および送信方向に基づいて、前記第１移相器に設定する移相量および前記第２移相器に設定する移相量を決定する制御回路と、
   前記左旋円偏波信号および前記右旋円偏波信号から、左旋円偏波および右旋円偏波を送信する複数の放射素子と、
   を備える、
   アンテナ装置。
2. 前記第１移相器のうち異なる２つの移相器における移相量の差分、または前記第２移相器のうち異なる２つの移相器における移相量の差分は、前記送信方向に基づいた値となる、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記第１移相器および前記第２移相器のうち、同じ放射素子に電気的に接続された第１移相器および第２移相器における移相量の差分は、前記偏波角に基づいた値となる、
   請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 前記放射素子は、前記左旋円偏波信号の振幅および前記右旋円偏波信号の振幅に応じた形状で表される放射の指向性を有した左旋円偏波および右旋円偏波を送信する、
   請求項１乃至３のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
5. 第１送信信号から、前記第１移相器に入力する第１左旋円偏波信号および前記第２移相器に入力する第１右旋円偏波信号に分配する第１分配回路をさらに備える、
   請求項１乃至４のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
6. 左旋円偏波を示す左旋円偏波信号の位相を可変な複数の第３移相器と、右旋円偏波を示す右旋円偏波信号の位相を可変な複数の第４移相器をさらに備え、
   前記第１分配回路は、前記第１送信信号とは異なる周波数帯の第２送信信号から、前記第３移相器に入力する第２左旋円偏波信号および前記第４移相器に入力する第２右旋円偏波信号を分配し、
   前記制御回路は、送信する電波の偏波角および送信方向に基づいて前記第３移相器における移相量および前記第４移相器における移相量を決定する、
   請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 第１送信信号および第２送信信号の電力を分配する第１分配回路と、
   電力を分配された第１送信信号から、前記第１移相器に入力する第１左旋円偏波信号および前記第２移相器に入力する第１右旋円偏波信号を分配し、
   電力を分配された第２送信信号から、前記第１移相器に入力する第２左旋円偏波信号および前記第２移相器に入力する第２右旋円偏波信号に分配する第２分配回路をさらに備え、
   前記第１左旋円偏波信号および前記第１右旋円偏波信号に基づく偏波の第１偏波面と、
   前記第２左旋円偏波信号および前記第２右旋円偏波信号に基づく偏波の第２偏波面とは略直交である、
   請求項１乃至４のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
8. 左旋円偏波を示す左旋円偏波信号の位相を可変な複数の第３移相器と、右旋円偏波を示す右旋円偏波信号の位相を可変な複数の第４移相器をさらに備え、
   前記第１分配回路は、前記第１送信信号および前記第２送信信号の少なくとも一方とは異なる周波数帯である、第３送信信号および第４送信信号の電力を分配し、
   電力を分配された第３送信信号から、前記第３移相器に入力する第３左旋円偏波信号および前記第４移相器に入力する第３右旋円偏波信号を分配し、
   電力を分配された第４送信信号から、前記第３移相器に入力する第４左旋円偏波信号および前記第４移相器に入力する第４右旋円偏波信号に分配する第３分配回路をさらに備え、
   前記制御回路は、送信する電波の偏波角および送信方向に基づいて、前記第３移相器における移相量および前記第４移相器における移相量を決定する、
   請求項７に記載のアンテナ装置。
9. 前記第３左旋円偏波信号および前記第３右旋円偏波信号に基づく偏波の第３偏波面と、
   前記第４左旋円偏波信号および前記第４右旋円偏波信号に基づく偏波の第４偏波面とは略直交である、
   請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 左旋円偏波および右旋円偏波を受信し、前記左旋円偏波を示す左旋円偏波信号および前記右旋円偏波を示す右旋円偏波信号を出力する複数の放射素子と、
    前記左旋円偏波信号の位相を可変な複数の第１移相器と、
    前記右旋円偏波信号の位相を可変な複数の第２移相器と、
    前記放射素子のうち、同じ放射素子が出力する左旋円偏波信号の位相および右旋円偏波信号の位相の差分に基づいて、前記左旋円偏波および前記右旋円偏波の偏波角を推定し、
    前記放射素子のうち、異なる２つの放射素子が出力する左旋円偏波信号の位相の差分または右旋円偏波信号の位相の差分に基づいて、前記左旋円偏波および前記右旋円偏波の到来方向を推定し、
    前記偏波角および前記到来方向に基づいて、前記第１移相器に設定する移相量および前記第２移相器に設定する移相量を決定する制御回路と、
    を備える、
    アンテナ装置。
11. 左旋円偏波を示す左旋円偏波信号の位相を可変な第３移相器と、右旋円偏波を示す右旋円偏波信号の位相を可変な第４移相器をさらに備え、
    前記制御回路は、前記偏波角および前記到来方向に基づいて、前記第３移相器における移相量および前記第４移相器における移相量を決定し、
    前記第１移相器および前記第２移相器の少なくとも一方における信号の周波数帯と、前記第３移相器および前記第４移相器の少なくとも一方における信号の周波数帯は異なる、
    請求項１０に記載のアンテナ装置。
12. 前記第１移相器から入力される第１左旋円偏波信号および前記第２移相器から入力される第１右旋円偏波信号に基づく第１受信信号の合成、および前記第３移相器から入力される第２左旋円偏波信号および前記第４移相器から入力される第２右旋円偏波信号に基づく第２受信信号の合成の少なくとも一方を行う第１合成回路をさらに備える、
    請求項１１に記載のアンテナ装置。
13. 前記第１移相器から入力される第１左旋円偏波信号および前記第２移相器から入力される第１右旋円偏波信号から第１受信信号を合成し、
    前記第１移相器から入力される第２左旋円偏波信号および前記第２移相器から入力される第２右旋円偏波信号から第２受信信号を合成する複数の第２合成回路をさらに備え、
    前記第１左旋円偏波信号および前記第１右旋円偏波信号に基づく偏波の第１偏波面と、
    前記第２左旋円偏波信号および前記第２右旋円偏波信号に基づく偏波の第２偏波面は略
    直交である、
    請求項１０に記載のアンテナ装置。
14. 左旋円偏波を示す左旋円偏波信号の位相を可変な複数の第３移相器と、
    右旋円偏波を示す右旋円偏波信号の位相を可変な複数の第４移相器と、
    前記第３移相器から入力される第３左旋円偏波信号および前記第４移相器から入力される第３右旋円偏波信号から第３受信信号を合成し、
    前記第３移相器から入力される第４左旋円偏波信号および前記第４移相器から入力される第４右旋円偏波信号に基づいて、第４受信信号を合成する複数の第３合成回路をさらに備え、
    前記制御回路は、前記偏波角および前記到来方向に基づいて、前記第３移相器における移相量および前記第４移相器における移相量を決定し、
    前記第１移相器または前記第２移相器における信号の周波数帯と、前記第３移相器または前記第４移相器における信号の周波数帯は異なる、
    請求項１３に記載のアンテナ装置。
15. 前記第３左旋円偏波信号および前記第３右旋円偏波信号に基づく偏波の第３偏波面と、
    前記第４左旋円偏波信号および前記第４右旋円偏波信号に基づく偏波の第４偏波面とは略直交である、
    請求項１４に記載のアンテナ装置。
16. 前記左旋円偏波信号の少なくとも一部を前記制御回路に入力する複数の第１結合回路と、
    前記右旋円偏波信号の少なくとも一部を前記制御回路に入力する複数の第２結合回路をさらに備える、
    請求項１０乃至１５のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
17. 前記第１移相器から入力される第１信号によって前記左旋円偏波信号の周波数を可変な少なくとも１つの第１ミキサと、
    前記第２移相器から入力される第２信号によって前記右旋円偏波信号の周波数を可変な少なくとも１つの第２ミキサをさらに備える、
    請求項１乃至１６のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
18. 前記制御回路は、前記第１移相器における信号の第１損失および前記第２移相器における信号の第２損失が略同等となる、前記第１移相器に設定する移相量および前記第２移相器に設定する移相量を決定する、
    請求項１乃至１７のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
19. 送信する電波の偏波角および送信方向を決定し、前記偏波角および前記送信方向に応じた位相を有する左旋円偏波を示す左旋円偏波情報および右旋円偏波を示す右旋円偏波情報を生成する処理回路と、
    前記左旋円偏波情報を左旋円偏波信号に変換し、前記右旋円偏波情報を右旋円偏波信号に変換する変換回路と、
    前記左旋円偏波信号および前記右旋円偏波信号から左旋円偏波および右旋円偏波を送信する複数の放射素子と、
    を備える、
    アンテナ装置。
20. 左旋円偏波および右旋円偏波を受信する複数の放射素子と、
    前記左旋円偏波を示す左旋円偏波信号を左旋円偏波情報に変換し、前記右旋円偏波を示す右旋円偏波信号を右旋円偏波情報に変換する変換回路と、
    前記左旋円偏波情報および前記右旋円偏波情報に含まれる、前記放射素子のうち同じ放射素子が出力する左旋円偏波信号の位相および右旋円偏波信号の位相の差分に基づいて、前記左旋円偏波および前記右旋円偏波の偏波角を推定し、
    前記左旋円偏波情報または前記右旋円偏波情報に含まれる、前記放射素子のうち異なる２つの放射素子が出力する左旋円偏波信号の位相の差分または右旋円偏波信号の位相の差分に基づいて、前記左旋円偏波および前記右旋円偏波の到来方向を推定し、
    前記偏波角および前記到来方向に基づいて、前記左旋円偏波情報および前記右旋円偏波情報から、前記左旋円偏波信号および前記右旋円偏波信号を合成した受信信号を表す受信情報を生成する処理回路と、
    を備える、
    アンテナ装置。

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