JPS62208721A - 無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、固定局となる送受信装置部と移動体に取り付
けた簡易な無線端末部との間で比較的近距離においてデ
ータを送、受信するための無線装置に関するものである
。

〈従来の技術〉 近年、移動体に取り付けられた軽量小形の簡易な無線端
末部と、固定局となる送受信装置部との間でデータを送
、受信する簡易タイプの無線装置が脚光を浴びている。

これらの用途としては、工場内の製品の管理、或いは人
に無線端末部を所持させてのゲート管理や人、退室管理
等の種々の利用分野が考えられる。この種の無線装置と
して実用化されているものは、データの送、受の媒体で
区分すると、主に光学方式のものと電磁誘導方式のもの
とに大別される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、光学方式のものは、送受信装置部と無線
端末部との間に光を遮蔽する物体が介在すると使用でき
ない欠点がある。一方、電磁誘導方式のものは、送受す
る情報量が多くなると、それに伴って広い周波数帯域を
要する問題がある。

〈発明の目的〉 本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、単
一の周波数で多くの情報量を伝達することができ、しか
も、信号識別度が高く、効率の良い情報伝達を行うこと
のできる無線装置を提供することを目的とするものであ
る。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の無線装置は、前記目的を達成するために、固定
局となる送受信装置部と、移動体に取り付けられ前記送
受信装置部との間でデータを送。

受信する無線端末部とから成り、この無線端末部を、互
いに直角をなす方向に°励振するよう配置された２つの
給電点を有し両給電点間の励振位相をπ／２ずらすこと
により円偏波を発生する送受信兼用円偏波アンテナと、
前記各給電点にそれぞれ同一線路長の給電線路を介して
接続された互いにアイソレーションのとれている２つの
入力端子と入力電圧を等分に出力し且つ各々の信号の位
相をπ／２ずらして出力する２つの出力端子との４端子
を有する方向性結合器と、この方向性結合器の各出力端
子にそれぞれ搬送波入力端子および変調波出力端子が接
続された変調器と、この変調器の信号入力端子に信号出
力端子が接続された信号処理器とにより構成し、同一周
波数であって高い周波数で送、受信するようにした構成
を要旨とするものである。

く作用〉 前記構成とした本発明の無線装置は、送受信装置部から
出力された電波が無線端末部のアンテナで受信され、こ
の受信信号が、変調器において信号処理器からの出力信
号により変調され、この変調信号が前記アンテナから出
力され、この変調波が送受信装置部で受信されて検波さ
れることにより、前記無線端末部の信号処理器に書き込
まれていたデータの内容を読み取られる。この時、方向
性結合器が円偏波アンテナの円偏波発生用給電回路とし
て作用し、この方向性結合器の２つの出力端子から位相
がπ／２ずれた信号を出力するとともに、他の２つの入
力端子のアイソレーションがとれていることにより、無
線端末部における受信と送信との別により円偏波の旋回
方向が異なる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

先ず、本発明の着眼点について説明すると、より多くの
情報量を送受信装置部と無線端末部との間で伝送するに
は、周波数の高いマイクロ波が極めて効果的である。一
方、装置全体を簡易化するためには、送、受信電波とし
て単一周波数を用いるとともに、信号識別度の高い効率
の良い情報伝達を行なう必要がある。この目的を達成す
るために、送、受信電波の電磁波における電界ベクトル
と伝般方向とを含む面である偏波面に着目し、送。

受信電波として偏波用の安定した円偏波を用いるととも
に、この円偏波を不要波の発生を低減して発生させるよ
うにすれば、多重反射波の影響を受けにくい高い信号識
別度を有し、効率の良い情報伝達を行な得るはずである
。

第１図乃至第３図は、前述のような点に着目してなされ
た一実施例を示す。本発明は、第１図に示すように、互
いに旋回方向の異なる円偏波を送。

受信できる送信用および受信用の円偏波アンテナ２ａ、
２ｂを備えた固定局となる送受信装置部１と、移動体３
に取り付けられた簡易な無線端末部４とにより構成され
る。そして、移動体３が親局となる送受信装置部ｌに近
づいてきて互いにデータをやりとりできる地域にまで来
た時点で通信できる。

次に、前記無線端末部４の具体例を示した第２図におい
て、送、受信兼用のアンテナ５は、例えば誘電体基板上
に形成されたパッチアンテナ等のアンテナ素子から成り
、２つの給電点５ａ、５ｂを有する。この各給電点５ａ
、５ｂから素子部を励振すると、第３図に矢印で示すよ
うに互いに直交する方向に励振される構成になっており
、この再給電点５ａ、５ｂの間の励振位相をπ／２ずら
して励振することにより円偏波が発生する。この円偏波
の旋回方向は、何れの給電点５ａ、５ｂの位相が進んで
いるかによって決定される。

前記各給電点５ａ、５ｂに位相をπ／２ずらして給電す
る給電手段として、公知のハイブリッドリングから成る
方向性結合器６を設けである。この方向性結合器６とし
て用いたハイブリッドリングの原理を簡単に説明すると
、４つの入出力端子６３〜６ｂを有し、この各端子６ａ
〜６ｂ間は、第３図に示すように、基板上での短縮され
た波長λｇに対してλｇ／４の長さに設定され、また、
各端子６３〜６ｄは特定の特性インピーダンスで整合が
とれている。この状態において、各端子６ａ〜６ｄ間の
線路の幅Ｗｌ、Ｗ２を適当な値に選定することにより、
例えば入力端子６ａに電力を供給した場合に、他方の入
力端子６ｂに出力が現れず、各出力端子６ｃ、６ｄに位
相が互いにπ／２だけ異なり且つ等振幅の電力をそれぞ
れ取り出すことができる。

このような原理を利用して、一方の入力端子６ａに電力
を供給するとともに、この供給電力に対し位相がπ／２
進み且つ等振幅の電力を他方の入力端子６ｂに供給する
と、再入力端子６ａ、６ｂ間はアイソレーションがとれ
、一方の出力端子６Ｃには、再入力端子５ａ、５ｂに供
給された電力が互いに同相となって電力が取り出される
のに対し、他方の出力端子６ｄには、再入力端子６ａ、
６ｂへの供給電力が互いに逆相になって打ち消しあうた
めに電力が取り出されない。一方、他方の出力端子６ｄ
に供給された電力は、一方の出力端子６Ｃに電力として
現れず、再入力端子５ａ、５ｂに等振幅の電力が取り出
される。この場合、他方の入力端子６ｂの方が一方の入
力端子６ａに対し位相がπ／２進んだ電力となる。そこ
で、方向性結合器６の各入力端子６ａ、６ｂを、それぞ
れアンテナ５の各給電点５ａ、５ｂに同一長さの給電線
路７ａ、７ｂを介して接続してあり、この同一長さの給
電線路７ａ、７ｂにより、各給電点５ａ、５ｂと入力端
子６ａ、６ｂとの各間において位相が変わらないように
接続しである。又、一方の出力端子６Ｃと変調器８の搬
送波入力端子８ａとを接続するとともに、他方の出力端
子６ｄと変調器８の変調波出力端子８ｂとを接続しであ
る９更に、変調器８の信号入力端子８ｃに信号処理器９
が接続され、この信号処理器９によって処理された信号
により、変調器８の搬送波入力端子８ａに入力された搬
送波に変調をかけ、この変調波が変調器８の変調波出力
端子８ｂから出力される構成になっている。

次に、前記構成とした実施例装置の作用について説明す
ると、送受信装置部１の送信用円偏波アンテナ２ａから
は、一定振幅をもち且つ伝送方向に垂直な面内において
第１図の矢印で示す左旋回方向に旋回する送信円偏波Ｗ
１が送信され、この送信円偏波Ｗ１が無線端末部４のア
ンテナ５で受信され、これが各給電線路７ａ、７ｂを介
して方向性結合器６の再入力端子５ａ、５ｂに入力され
る。従って、前述のように再入力端子６ａ、６ｂ間はア
イソレーションがとれているため、他方の出力端子６ｄ
からは出力されず、一方の出力端子６Ｃからのみ出力さ
れて変調器８の搬送波入力端子８ａに入力され、変調器
８において信号処理器９からの信号により変調をかけら
れた変調波は、変調器８の変調波出力端子８ｂから出力
されて方向性結合器６の他方の出力端子６ｄに入力され
る。

従って、前述のように一方の出力端子６ｃには電力が現
われず、再入力端子５ａ、５ｂからのみ出力される。こ
の時の両出力波の位相は、一方の入力端子６ａの方が他
方の入力端子６ｂに比しπ／２だけ遅れている。そのた
め、アンテナ５の各給電点５ａ、５ｂで励振された変調
波は、第１図に矢印で示すように右方向に旋回する円偏
波Ｗ２であって受信周波数と同一周波数のマイクロ波に
より出力され、送受信装置部１の受信用円偏波アンテナ
２ｂで受信される。

以上のような動作を行なうことにより、変調器８の入出
力端子８ａ、８ｂ間のアイソレーションがとれているこ
とによって従来のような不要波の発生を低減できるとと
もに、円偏波Ｗｌ、Ｗ２を使用しているので、無線端末
部４の向きに拘わらす偏波損が安定し、且つ不要な多重
反射波の影響の少ない装置となる。

また、この実施例のアンテナ５を構成するアンテナ素子
としてマイクロストリップアンテナを用いているが、こ
の場合、第４図に示すように、一面に銅箔等による反射
導体板４ｂを有する誘電体基板４ａの他面にアンテナ５
を膨面する際に、この誘電体基板４ａ上に、給電線７ａ
、、７ｂおよび方向性結合器６を共に形成し、変調器８
と信号処理器９とを装着するようにすれば、超薄型の無
線端末部４を得ることができる。

尚、本発明は、前記実施例にのみ限定されるものではな
（、請求の範囲に基づいて種々の実施態様が考えられる
のは勿論である。例えば、前記実施例では、送受信装置
１から送信される送信円偏波Ｗ１として左方向に旋回す
る円偏波を用いるとともに、無線端末部４から出力され
る変調波円偏波Ｗ２として、右方向に旋回する円偏波を
用いた場合について説明しているが、送信円偏波として
右方向に旋回する円偏波を且つ変調波円偏波として左方
向に旋回する円偏波を用いてもよい。斯る場合には、変
調器８の搬送波入力端子８ａと変調波出力端子８ｂとを
、図示とは逆に方向性結合器６の各出力端子６４．６３
にそれぞれ接続すればよい。また、４端子６ａ〜６ｄを
有する方向性結合器６としては、実施例のハイブリッド
リングに限らず、３ｄＢ方向性結合器等の他のものを用
いることもできる。

〈発明の効果〉 以上詳述したように、本発明の無線装置によると、変調
器の入出力端子間のアイソレーションがとれていること
により不要波の発生が極めて少なく、且つ円偏波を用い
ていることにより不要な反射波の干渉を避けることがで
き、無線端末部の向きに拘わらず偏波損が安定し、また
、多重反射波の影響が少ない。従って、信号識別度が低
下することなく効率良く送、受信できる。そのため、単
一の周波数で送、受信できることと、アンテナの円偏波
発生用の給電回路を４端子を有する方向性結合器で構成
したこととにより、無線端末部が極めて簡易な構成とな
って軽量小型で安価な装置を得ることができる。しかも
、高い周波数、例えばマイクロ波を用いることによって
多くの情報量を伝送できる。

【図面の簡単な説明】

各図面は本発明の無線装置の一実施例を示し、第１図は
全体構成図、第２図は第１図の無線端末部のブロック図
、第３図は第２図の動作説明図、第４図は無線端末部を
同一誘電体基板上に設けた概略斜視図である。 １−・送受信装置部 ３−移動体 ４−・−無線端末部 ５−・−アンテナ ５ａ、５ｂ・−給電点 ６−・方向性結合器 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ−−一方向性結合器）端子７ａ
、７ｂ−・給電線路 ８−・−変調器 ８ａ−１般送波入力端子 ８ｂ−変調波出力端子 ９−・−信号処理器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定局となる送受信装置部と、移動体に取り付け
   られ前記送受信装置部との間でデータを送、受信する無
   線端末部とから成り、この無線端末部を、互いに直角を
   なす方向に励振するよう配置された２つの給電点を有し
   両給電点間の励振位相をπ／２ずらすことにより円偏波
   を発生する送受信兼用円偏波アンテナと、前記各給電点
   にそれぞれ同一線路長の給電線路を介して接続された互
   いにアイソレーションのとれている２つの入力端子と入
   力電圧を等分に出力し且つ各々の信号の位相をπ／２ず
   らして出力する２つの出力端子との４端子を有する方向
   性結合器と、この方向性結合器の各出力端子にそれぞれ
   搬送波入力端子及び変調波出力端子が接続された変調器
   と、この変調器の信号入力端子に信号出力端子が接続さ
   れた信号処理器とにより構成し、同一周波数であって高
   い周波数で送，受信するようにしたことを特徴とする無
   線装置。
2. （２）一面に反射導体板を有する誘電体基板の他面に、
   放射導体素子から成るアンテナ、給電線路および方向性
   結合器をそれぞれ形成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の無線装置。