WO2016147242A1 - アンテナ装置、通信装置および通信システム - Google Patents

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WO2016147242A1
WO2016147242A1 PCT/JP2015/006440 JP2015006440W WO2016147242A1 WO 2016147242 A1 WO2016147242 A1 WO 2016147242A1 JP 2015006440 W JP2015006440 W JP 2015006440W WO 2016147242 A1 WO2016147242 A1 WO 2016147242A1
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polarization plane
polarization
evaluation data
trigger
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PCT/JP2015/006440
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北野　進一郎
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日本電気株式会社
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    • H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
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    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/288—Satellite antennas

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, an antenna device, a communication device, a communication system, a polarization plane control method, and a control program.
  • Non-line-of-sight communication is used, for example, for communication between distant points such as a distance between transmission and reception points exceeding 100 km, or between points with obstacles in the middle such as mountainous areas.
  • Non-line-of-sight communication is used for the purpose of constructing a temporary communication line in the event of a disaster or emergency.
  • radio waves are transmitted and received using a predetermined polarization such as horizontal polarization, vertical polarization or circular polarization from the viewpoint of reducing coherence and effective use of frequency resources. Is going. In such a communication system, it is necessary to align the polarization planes of radio waves transmitted and received between communication devices that perform communication.
  • Patent Document 1 describes polarization plane adjustment technology in a receiving device that receives radio waves transmitted from a communication satellite.
  • a receiving apparatus described in Patent Document 1 includes a level detection circuit that detects a level of an electric signal obtained by converting a radio wave received from a communication satellite received by a primary radiator, a motor that is built in the primary radiator, and that rotates a plane of polarization. Is provided.
  • the polarization plane of the primary radiator is deviated from the radio wave from the communication satellite by controlling the motor so as to increase the level of the electric signal supplied from the primary radiator detected by the level detection circuit. It is adjusted according to the wave.
  • non-line-of-sight communication is used for the purpose of constructing a temporary communication line in the event of a disaster or emergency. For this reason, some communication devices that perform non-line-of-sight communication are designed on the premise of movement.
  • an object of the present invention is to efficiently adjust the polarization plane of a radio wave transmitted and received between communication devices whose installation locations are not fixed and that perform bidirectional communication.
  • a communication system, an antenna device, a communication device, a communication system, a polarization plane control method, and a control program are provided.
  • An antenna device includes a reflecting mirror that focuses a received radio wave at a predetermined focusing position, a primary radiator connected to a wireless device including a transmitter and a receiver, and the primary radiator at the focusing position of the reflecting mirror.
  • the radiator support mechanism that supports the central axis of the primary radiator in a freely rotatable manner, the polarization direction angle that is the inclination angle of the polarization plane of the primary radiator with respect to the horizontal direction, and the correlation between the polarization direction angle and the own device.
  • Evaluation data acquisition means for acquiring evaluation data, which is data related to the reception level, which is the level of the radio wave received by the receiver using the tilt angle or the primary radiator, and the polarization plane of the primary radiator is adjusted based on the evaluation data
  • a polarization plane adjusting means and a trigger input means for inputting a trigger to the polarization plane adjusting means, the polarization plane adjusting means rotating the primary radiator according to the timing given by the trigger to And adjusting the polarization plane of elevation devices.
  • the communication device supports a transmitter, a receiver, a primary radiator, a reflecting mirror, and a primary radiator so as to be rotatable with respect to the central axis of the primary radiator at a focusing position of the reflecting mirror.
  • Receiver receiving mechanism using the primary radiator, the polarization direction angle that is the tilt angle of the polarization plane of the primary radiator with respect to the horizontal direction, the tilt angle of its own device that is correlated with the polarization direction angle, or the primary radiator Triggers the evaluation data acquisition means for acquiring evaluation data that is data related to the reception level that is the level of the received radio wave, the polarization plane adjustment means for adjusting the polarization plane of the primary radiator based on the evaluation data, and the polarization plane adjustment means.
  • Trigger input means for inputting, and the polarization plane adjusting means adjusts the polarization plane of the primary radiator by rotating the primary radiator according to the timing given by the trigger.
  • the communication system includes a first communication device and a second communication device, and each of the first communication device and the second communication device includes a transmitter, a receiver, and primary radiation.
  • the evaluation is data on the polarization direction angle that is the tilt angle with respect to the signal, the tilt angle of the own device that is correlated with the polarization direction angle, or the reception level that is the level of the radio wave received by the receiver using the primary radiator of the own device
  • Evaluation data acquisition means for acquiring data, polarization plane adjustment means for adjusting the polarization plane of the primary radiator of its own device based on the evaluation data, and trigger input means for inputting a trigger to the polarization plane adjustment means.
  • the wavefront adjustment means is given by the trigger. According that timing, and adjusting the polarization plane of the primary radiator of
  • the polarization plane control method includes a primary radiator connected to a transmitter and a receiver, a reflecting mirror, and the primary radiator is rotated with respect to the central axis of the primary radiator at a focusing position of the reflecting mirror.
  • the control device has an inclination angle with respect to the horizontal direction of the polarization plane of the primary radiator according to a timing given by a predetermined trigger.
  • evaluation data which is data related to the polarization direction angle, the tilt angle of its own device correlated with the polarization direction angle, or the reception level that is the level of the radio wave received by the receiver using the primary radiator.
  • a process of rotating the primary radiator based on the evaluation data is performed.
  • a control program includes a primary radiator connected to a transmitter and a receiver, and a radiator that rotatably supports the primary radiator at a focusing position of the reflecting mirror with respect to the central axis of the primary radiator.
  • a polarization direction angle, a polarization, which is an inclination angle with respect to the horizontal direction of the polarization plane of the primary radiator, in accordance with a timing given by a predetermined trigger to an antenna device including a support mechanism or a computer included in a communication device including the antenna device Acquires evaluation data that is data related to the reception level that is the level of the radio wave received by the receiver using the tilt angle of the device itself or the primary radiator that correlates with the direction angle, and the primary radiator based on the acquired evaluation data It is characterized in that a process of rotating is performed.
  • the present invention it is possible to efficiently adjust the polarization plane of a radio wave transmitted and received between communication devices in which the installation location is not fixed and between two communication devices performing bidirectional communication.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example focusing on the functional aspect of the antenna device 10.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the example of a relationship between the polarization
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example focusing on the functional aspect of the antenna device 10. It is a schematic diagram which shows the example of the communication apparatus concerning 2nd Embodiment. It is a block diagram which shows the structural example which paid its attention to the function surface of the communication apparatus 30 of this embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an antenna device according to the first embodiment.
  • An antenna device 10 illustrated in FIG. 1 is an example of an antenna device that is used for a communication device that performs bidirectional communication and has portability. Note that the portability of the antenna device in this example is realized by using, for example, a moving body.
  • the antenna device 10 shown in FIG. 1 includes a primary radiator 2, a reflecting mirror 3, a radiator support mechanism 4, a driving means 5, a polarization plane control device 6, and a support mechanism 7.
  • the primary radiator 2 radiates a radio wave input from a waveguide (not shown) toward the reflecting mirror 3, and reflects the radio wave input to the primary radiator 2 by reflecting the reflecting mirror 3. Output to the tube.
  • the primary radiator 2 may be, for example, a so-called horn antenna or a waveguide horn, which gradually expands one end of a feeding waveguide and has a required opening.
  • the primary radiator 2 may be a planar antenna, a monopole antenna, or the like, and the shape and structure are not particularly limited.
  • the primary radiator 2 is connected to a radio apparatus 20 including a transmitter 21 and a receiver 22 via a waveguide, an optical cable, a conductive cable, and the like.
  • 1 shows an example in which one primary radiator 2 is connected to the transmitter 21 and the receiver 22 via the transmission / reception switch 23.
  • different primary radiators are used for reception and transmission. 2
  • the transmission primary radiator 2 may be connected to the transmitter 21, and the reception primary radiator 2 may be connected to the receiver 22.
  • the reflecting mirror 3 only needs to have a function of focusing the received radio wave at a predetermined focusing position.
  • the reflecting mirror 3 may be a reflecting mirror having at least a part of a paraboloid of revolution, for example.
  • the number of the reflecting mirrors 3 included in the antenna device 10 is not limited to one.
  • the reflector 3 may be a combination of two or more, such as a Gregorian type or Cassegrain type main reflector and sub-reflector.
  • the radiator support mechanism 4 places the primary radiator 2 on the central axis of the primary radiator 2 (more specifically, the central axis of the radio wave radiated or received by the primary radiator 2) at the focusing position of the reflecting mirror 3. It is a support structure that is rotatably supported.
  • the radiator support mechanism 4 includes, for example, a radiator housing that rotatably accommodates the primary radiator 2 and a rod (post) generally called a stay for arranging the radiator housing at a focusing position of the reflecting mirror. And may be provided.
  • the radiator housing includes, for example, a rotating shaft that rotates by receiving a rotational driving force from the driving unit 5, a bearing that supports the rotating shaft, and a primary radiator 2 that is fixed to the rotating shaft.
  • ⁇ represents the central axis of the primary radiator 2, that is, the rotation axis.
  • the driving unit 5 may be any device that gives a rotational driving force to the rotation transmission mechanism of the radiator support mechanism 4, and may be an electric motor such as a stepping motor.
  • the drive means 5 is connected to the rotating shaft of the housing that houses the primary radiator 2 via, for example, the rotation transmission mechanism of the radiator support mechanism 4.
  • the driving unit 5 is disposed in the vicinity of the primary radiator 2 disposed on the front side of the reflecting mirror 3. It may be provided on the back side.
  • the primary radiator 2 is arranged near the top of the main reflecting mirror by combining a plurality of reflecting mirrors 3 such as a sub-reflecting mirror and a main reflecting mirror, or the radiator supporting mechanism 4 is 3 has a rotating mechanism that rotates the stay together with the stay, the driving means 5 can be provided on the back side of the reflecting mirror 3.
  • the polarization plane control device 6 is a device that controls (adjusts) the polarization direction of the radio wave transmitted and received by the primary radiator 2 based on predetermined evaluation data that can be acquired by the device itself.
  • the polarization plane control device 6 includes, for example, an interface with external devices such as the driving unit 5, the transmitter 21, the receiver 22, and various sensors, a CPU (Central Processing Unit) that operates according to a program, and a storage device.
  • a computer information processing apparatus or the like may be used.
  • the support mechanism 7 may be a support structure that supports at least the reflecting mirror 3. As shown in FIG. 1, for example, the support mechanism 7 includes a base 7b on which the reflecting mirror 3 is mounted, a pole 7a that supports the reflecting mirror 3 on the base 7b, and a plurality of legs 7c that support the base 7b. May be included.
  • Each leg portion 7c of this example is provided with an expansion / contraction mechanism 7d (for example, a hydraulic cylinder) that can expand and contract at least in the vertical direction.
  • an expansion / contraction mechanism 7d for example, a hydraulic cylinder
  • the antenna device 10 By extending and contracting each leg portion 7c in the up-down direction in a state in which each leg portion 7c extends in the vehicle width direction of the moving body such as a truck, the antenna device 10 can be mounted on the moving body from the grounded state. Thereby, the antenna apparatus 10 can be moved using a moving body.
  • the support mechanism 7 when the support mechanism 7 is deployed to the installation location, the support mechanism 7 is adjusted to the ground surface by adjusting the expansion / contraction amount of each leg portion 7c according to the inclination of the ground surface within a predetermined inclination angle range. It is also possible to keep the support horizontal.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example focusing on the functional aspects of the antenna device 10 of the present embodiment.
  • the antenna device 10 of this embodiment includes at least an antenna unit 11, a radiator rotating mechanism 12, and a polarization plane control unit 13.
  • an antenna unit 11 is means for realizing a general antenna function.
  • a primary radiator 2, a reflecting mirror 3, a waveguide (not shown) This corresponds to at least a part of the radiator support mechanism 4 (for example, a part that supports the primary radiator 2 at the focusing position of the reflecting mirror 3).
  • the radiator rotating mechanism 12 is a means that realizes a function of rotating the primary radiator 2 while being placed at the focusing position of the reflecting mirror 3.
  • a part of the radiator supporting mechanism 4 ( This corresponds to the drive means 5 and a portion that rotatably supports the primary radiator 2 such as a bearing and a rotation transmission mechanism.
  • the polarization plane control unit 13 is means for controlling the polarization plane of the radio wave transmitted and received by the primary radiator 2, and specifically corresponds to the polarization plane control device 6.
  • FIG. 2 also shows a wireless device 20 and a connection cable 14 such as an optical cable or a conductive wire for connecting the wireless device 20 and the antenna device 10 as being attached to the antenna device 10. ing.
  • a connection cable 14 such as an optical cable or a conductive wire for connecting the wireless device 20 and the antenna device 10 as being attached to the antenna device 10. ing.
  • the support mechanism 7 is not shown.
  • the polarization plane control unit 13 may include an evaluation data acquisition unit 101, a trigger input unit 102, and a polarization plane adjustment unit 103.
  • the evaluation data acquisition means 101 is predetermined evaluation data that can be acquired by the own device, and the polarization direction angle ⁇ of the primary radiator 2, the tilt angle ⁇ of the own device correlated with the polarization direction angle ⁇ , or primary radiation. Evaluation data regarding the reception level of the device 2 is acquired.
  • the evaluation data acquisition unit 101 is realized by, for example, an interface with an inclination sensor or a level detection unit (both not shown) of the receiver 22 and an information processing unit that operates according to a program.
  • the polarization direction angle ⁇ of the primary radiator 2 is an angle of the polarization plane (polarization direction) of the primary radiator 2 with respect to the horizontal plane.
  • the polarization direction angle ⁇ is 90 ° if the linearly polarized wave radiated from the primary radiator 2 is vertical polarization, that is, the plane of polarization is perpendicular to the horizontal plane, and horizontal polarization, that is, the plane of polarization is horizontal. If it is parallel to the angle, the angle is 0 °.
  • 0 ° and 180 ° are treated as polarization planes having the same angle.
  • the polarization direction angle ⁇ can take any angle in the range of 0 ° to 180 °.
  • the range of the polarization direction angle ⁇ may be set to a range of 0 ° to 90 °. In this case, 0 ° and 90 ° in the polarization direction angle ⁇ are treated as polarization planes having the same angle.
  • the tilt angle ⁇ of the device itself is not particularly limited as long as the tilt angle ⁇ is correlated with the polarization direction angle ⁇ of the primary radiator 2.
  • the tilt angle ⁇ of the own device may be an angle of a predetermined surface such as the pole 7a, the base 7b, or the leg 7c included in the support mechanism 7 with respect to the horizontal plane. This is because these portions do not change the positional relationship with the rotation axis of the primary radiator 2 and have regions that are parallel or perpendicular to the horizontal plane when installed on a flat surface.
  • the polarization direction angle ⁇ of the primary radiator 2 can be easily obtained by combining the inclination of such a region with respect to the horizontal plane and the rotation angle ⁇ indicating the amount of rotation of the current primary radiator 2 from a predetermined reference position. Can be requested.
  • the tilt angle ⁇ of the device itself may be detected using, for example, a tilt sensor (gravity sensor).
  • the reception level of the primary radiator 2 may be, for example, the level of a radio wave output from the primary radiator 2 to the receiver 22 connected to, or detected after the gain is corrected by the receiver 22. It may be the level of the electrical signal.
  • Trigger input means 102 inputs a trigger for giving control timing related to adjustment of the polarization plane to polarization plane adjustment means 103 described later.
  • the trigger input unit 102 may be an interface with an input device such as a switch for inputting a predetermined trigger according to a user operation, for example. Further, the trigger input unit 102 may be an interface with a period interrupt unit that generates an event at a predetermined period, for example. Further, it may be a circuit or a control device that inputs a trigger when the output of the tilt sensor exceeds a predetermined value or when it deviates by a predetermined value or more with respect to the set value.
  • the polarization plane adjustment unit 103 adjusts the polarization plane of the primary radiator 2 by rotating the primary radiator 2 by driving the driving unit 5 based on the evaluation data acquired by the evaluation data acquisition unit 101.
  • the polarization plane adjustment unit 103 adjusts the polarization plane of the primary radiator 2 in accordance with the control timing given by the trigger input from the trigger input unit 102.
  • the polarization plane adjustment unit 103 is realized by an information processing apparatus such as a CPU that operates according to a program, for example.
  • FIGS. 3A to 3F are explanatory diagrams showing an example of the relationship between the polarization direction angle ⁇ of the primary radiator 2 and the tilt angle ⁇ of the own apparatus.
  • 3A to 3F schematically show the front of the antenna device 10 in the horizontal view.
  • the direction ⁇ represents the direction of the polarization plane of the primary radiator 2. That is, the primary radiator 2 emits a radio wave whose electric field oscillates along the direction ⁇ , and receives the radio wave whose electric field oscillates along the direction ⁇ best.
  • the direction ⁇ is either one of two orthogonal polarization planes, or when it is necessary to distinguish between both, It shall represent the direction of the recognized polarization plane.
  • the direction ⁇ may be referred to as a polarization axis ⁇ .
  • the direction X represents the horizontal direction, that is, the direction parallel to the horizontal plane.
  • the polarization direction angle ⁇ is represented, the rightward direction X is 0 ° and the leftward direction is 180 ° for the sake of convenience when viewed from the front side of the reflecting mirror 3.
  • the counterclockwise direction when viewed from the front side is a positive angle.
  • the direction U represents the horizontal axis of the support body of the support mechanism 7.
  • the direction U is the surface direction of the base 7b on which the reflecting mirror 3 is mounted.
  • the rotation angle ⁇ of the primary radiator 2 is an angle with respect to the direction U in the direction ⁇ .
  • the angle between the direction U and the direction X is the tilt angle ⁇ of the device.
  • Reference numeral 16 in the drawing represents an inclination sensor (such as a gravity sensor) for detecting the inclination angle ⁇ of the device itself.
  • the tilt angle ⁇ and the rotation angle ⁇ the counterclockwise direction when viewed from the front side of the reflecting mirror 3 from a predetermined reference value is a positive angle.
  • 0 ° and 180 ° represent the same polarization plane.
  • the polarization direction angle ⁇ of 0 ° and 90 ° may represent the same polarization plane.
  • the range of the rotation angle ⁇ may be 0 ° to 90 °.
  • the direction ⁇ represents the direction (inclination) of the ground at the installation location.
  • the support mechanism 7 includes a plurality of leg portions 7 c each having a telescopic mechanism 7 d that can expand and contract in the height direction
  • the inclination of the ground and the direction of the horizontal axis of the own device do not necessarily match. Care must be taken not to do so.
  • FIG. 3A shows an example of the antenna device 10 that is deployed in a horizontal position parallel to the horizontal plane.
  • the rotation angle ⁇ is an angle with respect to the direction U in the direction ⁇ .
  • FIG. 3B shows an example of the antenna device 10 in which the primary radiator 2 is rotated by 15 ° in the + direction from the state shown in FIG. 3A.
  • the rotation angle ⁇ 15 °.
  • FIG. 3C shows an example of the antenna device 10 deployed on a slope having an inclination of 15 ° with respect to the horizontal plane in parallel with the slope.
  • FIG. 3D shows an example of the antenna device 10 in which the primary radiator 2 is rotated by 15 ° in the + direction from the state shown in FIG. 3C.
  • the rotation angle ⁇ is 15 °.
  • FIG. 3E shows an example of the antenna device 10 that is deployed while maintaining a horizontal plane with an inclination of 15 ° with respect to the horizontal plane.
  • the tilt angle ⁇ which is the angle in the left-right direction with respect to the horizontal plane (especially of the reference plane) of the device itself, is obtained regardless of the tilt of the location of the installation location, the polarization direction angle ⁇ is calculated from the rotation angle ⁇ .
  • the left-right direction refers to the left-right direction as viewed in the traveling direction of radio waves.
  • FIG. 3F shows an example of the antenna device 10 that is deployed without being kept horizontal on a slope having an inclination of 15 ° with respect to a horizontal plane.
  • the support mechanism 7 (more specifically, the base 7b of the support mechanism 7) is provided with the tilt sensor 15 for detecting the tilt angle ⁇ .
  • the installation location of the sensor 15 is not limited to the above.
  • the tilt sensor 15 may be provided in other parts of the support mechanism 7, or other parts than the support mechanism 7 (for example, the back surface of the reflector 3, the radiator housing of the radiator support mechanism 4, It may be provided on a rotating shaft or the like.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the antenna device 10 of the present embodiment.
  • FIG. 4 shows an example of the adjustment operation of the polarization plane of the primary radiator 2 in the antenna device 10.
  • the antenna apparatus 10 of the present embodiment when deployed at the installation location and supplied with power, it performs a necessary initialization process and then enters a trigger acceptance state (step S101).
  • the trigger input unit 102 inputs a predetermined trigger to the polarization plane adjustment unit 103 in accordance with the setting contents set by a user operation, initialization processing, or the like (step S102).
  • the polarization plane adjustment unit 103 When a predetermined trigger is input from the trigger input unit 102, the polarization plane adjustment unit 103 performs adjustment processing of the polarization plane of the primary radiator 2 according to the timing given by the input trigger.
  • the evaluation data acquisition unit 101 acquires evaluation data according to the timing given by the input trigger, and the primary radiator 2 is based on the acquired evaluation data. Is rotated (step S103, step S104). At this time, if necessary, the antenna device 10 may radiate a test radio wave in cooperation with the transmitter 21.
  • the polarization plane adjustment means 103 is subject to the trigger according to the trigger for the adjustment of the polarization plane of each primary radiator 2 input from the trigger input means 102.
  • the primary radiator 2 may be rotated.
  • the polarization plane adjusting unit 103 rotates the primary radiator 2 for transmission based on the tilt angle ⁇ of the own apparatus so as to have a predetermined or designated polarization direction angle, and receives the primary radiator 2 for reception. Can be rotated based on the level (reception level) of the radio wave received by the receiver 22 using the primary radiator 2.
  • step S103 to step S104 may be repeated.
  • the polarization plane adjustment unit 103 performs the adjustment process of the polarization plane of the primary radiator 2 according to the timing given by the trigger.
  • the timing given by the trigger input from the trigger input means 102 is, for example, the start timing for the polarization plane adjustment process or the adjustment process based on the reception level in the polarization plane adjustment process (hereinafter referred to as level adjustment process). Start timing, pause timing, restart timing, feasible timing, and the like.
  • the polarization direction of the primary radiator 2 is determined using the tilt angle ⁇ of the own device at the timing when the trigger is input in each of the communication devices that perform communication.
  • the primary radiator 2 is rotated so as to be in a predetermined direction. Then, it does not operate particularly during movement, and the polarization planes of each other can be quickly adjusted at the destination. At this time, it is not necessary for each communication device to arrive at the communication partner or to wait for transmission from the communication partner.
  • the polarization planes can be easily matched and matched.
  • the angle is not limited to horizontal polarization or vertical polarization.
  • the antenna device 10 acquires level evaluation data indicating the reception level from the receiver 22, and based on the reception level indicated by the level evaluation data, the reception level is maximized or a predetermined level.
  • the polarization plane of the primary radiator 2 may be adjusted so as to satisfy the value.
  • the timing of the adjustment process can be freely set by an input trigger, so that it can be adjusted to the optimum polarization plane at the point of movement.
  • the timing of the adjustment process can be made different between the communication devices that make a pair, or only one of them can be adjusted, avoiding the problem that the adjustment process does not end in an attempt to match each other's polarization plane. However, it is possible to match the polarization direction angle at which a good level can be obtained.
  • the trigger input unit 102 inputs a trigger that gives an executable timing indicating the timing at which the level adjustment process can be performed. May be.
  • the polarization plane adjustment unit 103 may not perform the level adjustment process at a timing other than the feasible timing according to the feasible timing given by the trigger. For example, the polarization plane adjustment unit 103 pauses the level adjustment process when the feasible timing ends even during the level adjustment process.
  • the trigger input unit 102 gives a start timing, a pause timing, and a restart timing for the level adjustment process.
  • a trigger may be input.
  • the polarization plane adjustment unit 103 starts the level adjustment process according to the start timing given by the trigger, pauses the level adjustment process according to the pause timing given by the trigger, and resume timing given by the trigger
  • the level adjustment process may be resumed according to
  • the start timing and the restart timing may be read as the timing indicating the start of the feasible timing described above.
  • the pause timing may be read as a timing indicating the end of the feasible timing described above.
  • the trigger is a trigger indicating that the level adjustment process is to be started, and includes a repetition cycle of the level adjustment process and a pause, and designation of whether the level adjustment process is to be performed or not at the start of the level adjustment process.
  • a start trigger including the start time of the level adjustment process hereinafter referred to as a cycle designation start trigger.
  • the user inputs a cycle designation start trigger including a designation for performing “execution” first in one of the two communication apparatuses performing communication at the same start time and repetition cycle, and “ A cycle designation start trigger including designation to perform “pause” first may be input.
  • the start timing, the pause timing, and the restart timing for the level adjustment processing given by the trigger input by the trigger input means 102 can be made different between the paired communication devices.
  • the cycle designation start trigger may include designation of a master station or a slave station instead of designation of execution or suspension first when the level adjustment process is started.
  • the polarization plane control unit 13 may further include a polarization direction angle receiving unit 104 that receives a set value of the polarization direction angle of the primary radiator 2.
  • the polarization plane adjustment unit 103 uses the set value received by the polarization direction angle receiving unit 104 and the primary radiator based on, for example, evaluation data regarding the tilt angle ⁇ detected using the tilt sensor 15.
  • the primary radiator 2 may be rotated so that the polarization direction angle of 2 coincides. In this way, the polarization plane of the primary radiator 2 can be adjusted to an arbitrary polarization direction angle.
  • FIG. 5 inputs evaluation data from the tilt sensor 15 that detects the tilt angle ⁇ of the device itself and the level measurement unit (not shown) of the receiver 22.
  • a control line 16 is also shown.
  • the antenna devices of a pair of communication devices are often arranged so as to face each other on the ground surface. For this reason, if the polarization direction angle used for communication is determined in advance, and each is independently adjusted so that the polarization plane of the primary radiator 2 becomes a predetermined polarization direction angle, transmission is accompanied. It is also possible to match each other's polarization planes.
  • communication can be performed between a pair of communication devices using radio waves having an arbitrary polarization plane. For example, the polarization plane is changed every time communication is performed, or vertical polarization and horizontal polarization are changed. Polarization other than waves can also be used, thereby reducing communication interception.
  • this adjustment is based on the premise that the polarized wave of the transmission radio wave is received by the receiving antenna device at the same angle due to tropospheric scattering or the like. If the polarization direction changes in the transmission path, the polarization direction angle may be specified for only one, and the other may be adjusted based on the reception level as described above. It is possible to use such an adjustment process by dividing the input trigger.
  • the antenna device 10 of the present embodiment may be configured to adjust the polarization plane of the primary radiator 2 by using both the tilt angle ⁇ of the device itself and the reception level.
  • the antenna device 10 adjusts the polarization plane of the primary radiator 2 using the tilt angle ⁇ of its own device at the timing when the first trigger is input, and the second trigger is input.
  • each of the communication devices may be configured to adjust the polarization plane of the primary radiator 2 using the reception level.
  • the polarization plane deviation that cannot be adjusted only by the inclination angle ⁇ can be adjusted.
  • the slope of an installation place is changed. It is possible to communicate without performing operations such as cutting. Furthermore, according to the present embodiment, since communication can be performed even if the supported body is not kept horizontal, it is possible to omit the adjustment work of the expansion / contraction amount of each leg portion 7c for keeping it horizontal. , Can shorten the installation time.
  • a reflector having a diameter of more than 3 m is often adopted for an antenna device used for non-line-of-sight communication, and when combined with a support mechanism that supports it, the weight may be several hundred kg.
  • the amount of expansion / contraction of the leg part 7c must be increased, and the durability of the leg part 7c is a problem.
  • durability and reliability can be improved.
  • the further weight increase for the durable improvement of such a leg part 7c and the increase in cost can be prevented.
  • an installation place can be determined flexibly.
  • the application range of the installation location can be expanded quickly and with a simpler method while suppressing the increase in labor, weight, and cost, and two-way communication is performed with higher accuracy. It is possible to adjust the polarization plane of radio waves transmitted and received between communication devices.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a communication apparatus according to the second embodiment.
  • 6A shows an example of a communication device in which the antenna device 31 and the wireless device 32 are integrated and mounted on one base 7b
  • FIG. 6B shows the antenna device 31 and the wireless device 32.
  • the support mechanism having the base 7b on which the antenna device 31 is mounted is referred to as a support mechanism 7-1
  • the support mechanism having the base 7b on which the wireless device 32 is mounted is referred to as the support mechanism. 7-2.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example focusing on the functional aspects of the communication device 30 of the present embodiment.
  • the communication device 30 according to the present embodiment includes at least an antenna unit 11, a radiator rotating mechanism 12, a polarization plane control unit 13, and a wireless processing unit 201.
  • the communication device 30 may further include an inclination sensor 15 that detects the inclination of the antenna unit 11.
  • the tilt sensor 15 is on the side of the support mechanism 7-1 that supports the antenna device 31. Shall be provided.
  • the antenna unit 11 is a means for realizing a general antenna function.
  • achieves by at least one part (For example, the part which is supporting the primary radiator 2 in the condensing position of the reflective mirror 3).
  • the radiator rotating mechanism 12 is a means for realizing the function of rotating the primary radiator 2, and specifically, a part of the radiator supporting mechanism 4 (the primary radiator 2 such as a bearing and a rotation transmission mechanism is rotated). And a drive means 5.
  • the polarization plane control unit 13 is a means for controlling (adjusting) the polarization direction of the radio wave transmitted and received by the primary radiator 2 based on predetermined evaluation data that can be acquired by the device itself. This is realized by the polarization plane control device 6.
  • the antenna device 31 described above may include, for example, the antenna unit 11, the radiator rotating mechanism 12, and the tilt sensor 15. Further, the wireless device 32 may include, for example, a wireless processing unit 201 and a polarization plane control unit 13. Note that the polarization plane control unit 13 may be included in the antenna device 31.
  • the wireless processing unit 201 of this example includes a transmission processing unit 202, a reception processing unit 203, and a level measurement unit 204.
  • a transmission processing unit 202 receives a transmission from the base station 202
  • a reception processing unit 203 receives a transmission from the base station 202
  • a level measurement unit 204 receives a measurement from the base station 202
  • DSP digital signal processor
  • FIG. 7 an example in which the wireless processing unit 201 further includes a digital signal processing unit (digital signal processor (DSP) 205) is shown, but the wireless processing unit 201 does not include the DSP 205. Also good.
  • DSP digital signal processor
  • the transmission processing unit 202 is a processing unit corresponding to the transmitter 21 of the first embodiment, and performs a process of supplying a radio wave carrying data to be transmitted to the antenna unit 11.
  • the transmission processing unit 202 may modulate an electric signal (modulated wave) of data to be transmitted, which is input via the DSP 205, with a predetermined modulation method and output the modulated signal to the antenna unit 11.
  • the transmission processing unit 202 may have any specific configuration as long as it can be connected to the antenna unit 11.
  • the reception processing unit 203 is a processing unit corresponding to the receiver 22 of the first embodiment, and extracts transmission source data from radio waves supplied from the antenna unit 11 and carrying transmission source data. Process.
  • the reception processing unit 203 may demodulate the radio wave received by the antenna unit 11 and extract a modulated wave that is a transmission source electric signal.
  • the reception processing unit 203 is not particularly limited as long as it can be connected to the antenna unit 11.
  • the level measuring unit 204 measures the level of the radio wave or electric signal processed by the reception processing unit 203.
  • the level measurement unit 204 may measure the power level of the modulated wave (electric signal) extracted by the reception processing unit 203.
  • the reception processing unit 203 may measure the AD converter (analog-to- In the case of including a digital converter (ADC), the output level of the AD converter may be measured.
  • the level measuring unit 204 may have any specific configuration as long as it can output a signal corresponding to the magnitude of a radio wave or an electric signal via the polarization plane of the antenna unit 11.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a more specific configuration example of the communication device 30 related to the polarization plane adjustment processing based on the tilt angle ⁇ .
  • ANT represents the reflecting mirror 3.
  • BPF represents a band pass filter.
  • LNA represents a low noise amplifier (high frequency amplifier).
  • D / C represents down-conversion (frequency converter).
  • AGC represents an automatic gain corrector.
  • LM represents a level measuring device.
  • CNT represents a control device.
  • SW represents a switch as an input device.
  • the primary radiator and the ANT correspond to the antenna unit 11.
  • BPF, LNA, D / C, and AGC correspond to the reception processing unit 203.
  • the CNT corresponds to the polarization plane adjustment unit 103 of the polarization plane control unit 13 in particular.
  • the stepping motor corresponds to the drive unit 5.
  • SW corresponds to the trigger input unit 102 of the polarization plane control unit 13 in particular.
  • the gravity sensor corresponds to the inclination sensor 15 for detecting the inclination angle ⁇ of the own apparatus correlated with the polarization direction angle ⁇ of the primary radiator included in the antenna unit 11.
  • radio waves radiated from a pair of communication devices are reflected by the ANT (reflecting mirror 3) and received by the primary radiator.
  • the radio wave received by the primary radiator passes through the BPF of the reception processing unit 203 so that only a predetermined frequency is selected and amplified by the LNA. Thereafter, the signal is converted to an intermediate frequency by D / C, the gain is corrected by AGC, and then output to a detector (demodulator) (not shown) and demodulated.
  • the CNT waits for a trigger that gives the start timing for the tilt adjustment processing from SW after performing the necessary initialization processing. Then, when a trigger for giving a start timing for the tilt adjustment processing is input from the SW, the CNT operates a gravity sensor and outputs a signal corresponding to a predetermined axis rotation inclination (gravity acting on the axis). You may let them.
  • the CNT receives a signal corresponding to the inclination of the predetermined shaft rotation input from the gravity sensor, the CNT calculates the tilt angle ⁇ of the device itself based on the signal. Then, the CNT drives the stepping motor (driving means 5) based on the calculated inclination angle ⁇ and the current rotation angle ⁇ of the primary radiator, and rotates the primary radiator.
  • the CNT may output a drive signal including the rotation direction and the rotation speed to the stepping motor.
  • the CNT calculates the current polarization direction angle ⁇ of the primary radiator from the calculated tilt angle ⁇ and the current rotation angle ⁇ of the primary radiator, and then the polarization direction angle ⁇ of the primary radiator You may determine a rotation direction and rotation speed so that it may become a predetermined angle.
  • FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a more specific configuration example of the communication device 30 according to the polarization plane adjustment processing based on the reception level.
  • TM represents a periodic interrupt means.
  • the radio wave radiated from the paired communication device is reflected by the ANT (reflecting mirror 3) and received by the primary radiator 2.
  • the radio wave received by the primary radiator passes through the BPF of the reception processing unit 203 so that only a predetermined frequency is selected and amplified by the LNA. Thereafter, the signal is converted to an intermediate frequency by D / C, the gain is corrected by AGC, and then output to a detector (demodulator) (not shown) and demodulated.
  • an output signal from AGC is also input to an LN (level measuring device). The LN measures the level of the input signal and outputs a signal indicating the measurement result (a signal corresponding to the level value) to the CNT.
  • the CNT performs necessary initialization processing, and then waits for the input of a trigger that gives the start timing for the level adjustment processing from the user via SW. Then, when a trigger for giving a start timing for the level adjustment process is input from the user via the SW, the CNT initializes the adjustment parameter and determines the state at the start of the level adjustment process according to the input trigger. To do.
  • the state at the time of starting the level adjustment process is “execution state”
  • the CNT may start a timer for obtaining a pause timing and start the level adjustment process immediately.
  • the state at the time of starting the level adjustment process is “pause state”
  • the CNT starts the timer for obtaining the restart timing next and waits until the timer expires. You may pause.
  • the CNT operates the LN as a signal indicating the level measurement result from the LN, assuming that it is the implementation period of the level adjustment process until the pause timer expires. Based on this, the stepping motor (driving means 5) is driven. For example, the CNT compares the level value before rotation with the level value after rotation, and when the level after rotation increases, the CNT rotates in the same rotation direction, and the level after rotation decreases. In such a case, the process of rotating in the reverse direction with a reduced number of rotations may be repeated. In this way, the primary radiator may be rotated to the rotation angle at which the level becomes the largest.
  • the CNT pauses the adjustment process (at least the rotation operation) when the pause timing given by the trigger from the TM comes even during the repetition process. Also, the CNT resumes the adjustment process when the resumption timing given by the trigger from the TM comes while the adjustment process is paused.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the polarization plane adjustment means 103 in the communication device 30 of the present embodiment.
  • the polarization plane adjusting means 103 when the polarization plane adjusting means 103 is deployed at the installation location and supplied with power, it performs a necessary initialization process and then enters a trigger acceptance state (step S101).
  • the polarization plane adjustment unit 103 includes the tilt sensor. Based on the evaluation data relating to the tilt angle ⁇ of the own apparatus detected at 15, the primary radiator 2 is rotated to perform an inclination adjustment process for adjusting the polarization plane of the primary radiator 2 (step S202).
  • the polarization plane adjustment unit 103 initializes the adjustment parameters.
  • it is determined whether the state at the start of the level adjustment process is implemented or paused (steps S204 and S205).
  • the state at the start of the level adjustment process is “execution state”, that is, if the implementation has started (Yes in step S205)
  • the polarization plane adjustment unit 103 activates the pause timer and then performs the level adjustment process. Is started (step S207).
  • step S207 the polarization plane adjustment unit 103 continues the level adjustment process until the pause timer expires or another trigger is input.
  • the polarization plane adjustment unit 103 may repeatedly perform the process of rotating the primary radiator 2 within a predetermined rotation angle range so that the level (reception level) measured by the level measurement unit 204 is the highest.
  • step S208 the polarization plane adjustment unit 103 activates the resume timer and the resume timer expires. Until it is done or until another trigger is inputted, it waits as it is (step S208).
  • step S209 the polarization plane adjustment unit 103 proceeds to step S208, activates the restart timer again, and another trigger is input until the restart timer expires. Wait until it is.
  • the polarization plane adjustment means 103 proceeds to step S206, restarts the pause timer, and resumes the level adjustment process.
  • the polarization plane adjustment unit 103 may take over the parameters (such as the rotation direction and the number of rotations) before the pause, or may not take over.
  • the operation shown in FIG. 10 is also applicable to the antenna device 10 of the first embodiment.
  • the polarization plane adjustment means 103 of the antenna device 10 of the first embodiment may perform the operation shown in FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram showing another configuration example focusing on the functional aspects of the communication device 30 of the present embodiment.
  • the communication device 30 may further include a command receiving unit 301 that receives a command from a user and a display unit 302 that displays information.
  • the command receiving unit 301 and the display unit 302 may be mounted on either the antenna device 31 or the wireless device 32.
  • the command accepting unit 301 may accept, for example, a command for setting various parameters used in the adjustment process or a command for causing the wireless processing unit 201 to perform a test radio wave transmission process or a reception process.
  • the command receiving unit 301 may have a function of inputting a trigger to the trigger input unit 102 or inputting a control command or a test signal to the wireless processing unit 201 in accordance with a command received from the user. By having such a function, it is possible to match the control timing between the rotation operation of the primary radiator 2 and the test signal transmission operation, the test signal reception operation and the accompanying level measurement operation.
  • the command receiving unit 301 is realized by, for example, an information input unit such as a mouse, a keyboard, a touch panel, or a communication interface, and a CPU that operates according to a program.
  • the display unit 302 displays, for example, the contents of the evaluation data (reception level value and inclination angle), the current rotation angle ⁇ of the primary radiator 2, and the current polarization direction angle ⁇ of the primary radiator 2. May be.
  • the display unit 302 is realized by a display device, for example.
  • the antenna unit 11 and the wireless processing unit 201 can be more coordinated, so that bidirectional communication can be performed at an arbitrary installation location. Adjustment of the polarization plane between the communication apparatuses to be performed can be performed more efficiently.
  • the function of receiving commands for setting various parameters used for adjustment processing in the display unit 302 and the command receiving unit 301 can also be applied to the antenna device 10 of the first embodiment. That is, the antenna device 10 according to the first embodiment may include the command receiving unit 301 and the display unit 302.
  • FIG. 12 is a configuration diagram illustrating a configuration example of a communication system 40 according to the third embodiment.
  • the communication system 40 of this embodiment includes two communication devices (communication device 30A and communication device 30B) that perform bidirectional communication with each other.
  • the communication device 30A and the communication device 30B may be the same as the communication device 30 of the second embodiment.
  • start timing, pause timing, and restart timing for the level adjustment process given by the trigger input by the trigger input means 102 differ between the communication device 30A and the communication device 30B.
  • the start timing, the pause timing, and the restart timing may be different between the communication device 30A and the communication device 30B by shifting the timing at which the user inputs the trigger. An example of making a difference using a trigger will be described.
  • 13 and 14 are timing charts showing examples of control timings of the communication device 30A and the communication device 30B.
  • the communication device 30A and the communication device 30B are set in advance with the same repetition cycle (for example, a cycle for repeating execution and suspension every 5 minutes).
  • each of the user of the communication device 30A and the user of the communication device 30B for example, triggers to give the start timing of the inclination adjustment process when the deployment at the installation location is completed (shaded arrow T1 in the figure). Reference) may be entered.
  • each of the communication device 30A and the communication device 30B may rotate the primary radiator 2 based on the set value of the polarization direction angle ⁇ received before the start timing and the tilt angle ⁇ of the own device. .
  • the setting value of the polarization direction angle ⁇ given to each communication device is designated as an angle at which the polarization planes are aligned in a state of facing each other.
  • each of the user of the communication device 30A and the user of the communication device 30B designates the start time and determines whether to start or stop at an arbitrary timing before the start time of the level adjustment process.
  • a cycle designation start trigger including designation of whether or not to perform may be input.
  • Each user it is sufficient to decide whether to perform the above implementation in advance either of a communication device.
  • one communication device for example, communication device 30A
  • receives a cycle designation start trigger see black arrow T2 in the figure
  • the other communication device for example, communication device 30A
  • the communication device 30B receives a cycle designation start trigger (see white arrow T3 in the figure) including designation to perform the pause first.
  • the level adjustment process of the communication device 30B is suspended, and conversely, the communication device 30A pauses the level adjustment process. During this time, the level adjustment processing of the communication device 30B can be performed.
  • the pause timing of the level adjustment process of one communication device and the restart timing of the level adjustment process of the other communication device overlap, but for example, as shown in FIG. If the start time is specified by being shifted between the device 30A and the communication device 30B, it is possible to provide an arbitrary interval between the level adjustment processes.
  • the transmission of the test signal is started at the timing when the cycle designation start trigger (refer to the black arrow T2 in the figure) including the designation that the execution is performed first is input. As shown, the test signal may be transmitted at an arbitrary timing designated by the user.
  • each communication device may repeat the execution and pause of the level adjustment process until a trigger indicating completion is input when the level does not satisfy a predetermined standard or cannot be supplemented in the level adjustment process.
  • the above-mentioned start time specification or specification of whether to execute or pause first may be performed using a separate command.
  • the command receiving unit 301 may store the specified information in a predetermined storage area.
  • each communication device may read these pieces of information stored in a predetermined storage area and perform level adjustment processing.
  • the planes of polarization of each other can be efficiently matched even between communication apparatuses that perform two-way communication at a long distance where mutual visibility is not obtained.
  • the adjustment method of the polarization plane by this invention is not restricted to non-line-of-sight communication, and bidirectional communication is carried out in arbitrary places. Any wireless device can be suitably applied.
  • Evaluation data acquisition means (e.g., evaluation data) that acquires evaluation data that is data related to the direction angle, the tilt angle of the own device correlated with the polarization direction angle, or the reception level that is the level at the receiver of the radio wave received by the primary radiator Data acquisition means 101), polarization plane adjustment means for adjusting the polarization plane of the primary radiator based on the evaluation data (for example, polarization plane adjustment means 103), and trigger input for inputting a trigger to the polarization plane adjustment means Stage (e.g., trigger input means 102) and a polarization plane adjustment means, according to the timing provided by the trigger, the antenna apparatus characterized by adjusting a polarization plane of the primary radiator by rotating the primary radiator.
  • evaluation data acquisition means e.g., evaluation data
  • polarization plane adjustment means for adjusting the polarization plane of the primary radiator based on the evaluation data
  • trigger input for inputting a trigger to the polarization plane adjustment means
  • Stage e.g., trigger input means 102
  • the polarization plane adjusting means controls the primary radiator by controlling the driving means (for example, the driving means 5) that gives a rotational driving force around the central axis of the primary radiator to the radiator support mechanism.
  • the antenna device according to appendix 1 or appendix 2, wherein the antenna device is rotated to adjust a polarization plane of the primary radiator.
  • inclination sensor for example, inclination sensor 15
  • evaluation data acquisition means is an inclination sensor.
  • Tilt evaluation data which is evaluation data related to the polarization direction angle of the detected primary radiator or the tilt angle of the own device having a correlation with the polarization direction angle, is obtained.
  • the inclination sensor which detects the inclination angle of the own apparatus which has a correlation with the polarization
  • the first rotation process which is the rotation process of the primary radiator based on the tilt evaluation data, and the first rotation process are obtained.
  • the antenna device according to any one of appendix 1 to appendix 3, including a second rotation process (level adjustment process) that is a rotation process of the primary radiator based on level evaluation data performed later.
  • Polarization direction angle receiving means for example, polarization direction angle receiving means 104 for receiving a setting value of the polarization direction angle of the primary radiator is provided, and the polarization plane adjusting means is the primary radiation based on the inclination evaluation data.
  • Appendix 4 or Appendix 5 in which the primary radiator is rotated so that the polarization direction angle of the primary radiator becomes the set value received by the polarization direction angle receiving means in the first rotation process that is the rotation process of the radiator The antenna device described.
  • the evaluation data acquisition means acquires at least level evaluation data that is evaluation data related to the reception level, and the primary radiator based on the level evaluation data is used for adjustment of the polarization plane of the primary radiator performed by the polarization plane adjustment means.
  • a second rotation process is included, and the trigger input means inputs, to the polarization plane adjustment means, a trigger that provides at least a feasible timing indicating the timing at which the second rotation process can be performed.
  • the antenna device according to any one of appendix 1 to appendix 8, wherein the means does not perform the second rotation process other than the feasible timing given by the trigger.
  • Supplementary note 12 From Supplementary note 1 to Supplementary note 11, which includes display means for displaying at least one of the contents of the evaluation data, the current rotation angle of the primary radiator, and the current polarization direction angle of the primary radiator.
  • the antenna device according to any one of the above.
  • At least a reflecting mirror supporting mechanism for supporting the reflecting mirror is provided.
  • the reflecting mirror supporting mechanism includes a base on which the supported body is mounted, and a telescopic mechanism attached to the base and capable of extending and contracting in the height direction.
  • the antenna device according to any one of appendix 1 to appendix 12, wherein the support body is mounted on the moving body by using an extension mechanism of each leg portion.
  • a primary radiator connected to the transmitter and the receiver, a reflecting mirror, and a radiation that supports the primary radiator at the focusing position of the reflecting mirror so as to be rotatable with respect to the central axis of the primary radiator.
  • the control device has a polarization direction angle that is an inclination angle with respect to a horizontal direction of the polarization plane of the primary radiator according to a timing given by a predetermined trigger, Acquires evaluation data, which is data related to the tilt angle of its own device having a correlation with the polarization direction angle or the reception level of the radio wave received by the primary radiator, and the primary radiator based on the acquired evaluation data
  • Acquires evaluation data which is data related to the tilt angle of its own device having a correlation with the polarization direction angle or the reception level of the radio wave received by the primary radiator
  • the control device acquires tilt evaluation data that is evaluation data related to the polarization angle of the primary radiator detected by the tilt sensor included in the antenna device or the tilt angle of the own device correlated with the polarization direction angle.
  • the inclination evaluation data which is evaluation data regarding the inclination angle of the own apparatus which has a correlation with the polarization direction angle of a primary radiator detected by the inclination sensor with which an antenna apparatus is provided, or a polarization direction angle, Level evaluation data that is evaluation data related to the reception level is acquired, and the control device performs a first rotation process that is a rotation process of the primary radiator based on the inclination evaluation data, and a level evaluation that is performed after the first rotation process.
  • the polarization plane adjustment method according to appendix 14 wherein the second rotation process, which is a rotation process of the primary radiator based on the data, is performed.
  • the control apparatus determines the polarization direction angle of the primary radiator received from the user.
  • the polarization plane adjustment method according to appendix 15 or appendix 16, wherein the primary radiator is rotated so that the set value is obtained.
  • the present invention can be suitably applied to an application in which the polarization planes of radio waves transmitted and received between communication apparatuses that perform bidirectional communication at an arbitrary installation location are matched.

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Abstract

　アンテナ装置１０は、反射鏡と、送信機および受信機を備える無線装置に接続される一次放射器と、一次放射器を反射鏡の集束位置に一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構と、一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、該偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または検出レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段１０１と、評価データに基づき一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段１０３と、偏波面調整手段１０３にトリガを入力するトリガ入力手段１０２とを備え、偏波面調整手段１０３は、トリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器を回転させて、一次放射器の偏波面を調整する。

Description

アンテナ装置、通信装置および通信システム
　本発明は、通信システム、アンテナ装置、通信装置、通信システム、偏波面制御方法および制御プログラムに関する。
　電波を用いて行われる通信のうち、電波の見通し線を越えて行われる通信を見通し外通信またはＯＨ（over horizon transmission）通信という。見通し外通信は、例えば、送受信点間が１００ｋｍを超えるなどの遠方の地点間や、山岳地帯など途中に障害物がある地点間の通信に使用される。また、見通し外通信は、災害時や緊急時に臨時の通信回線を構築する用途などに使用される。
　ところで、無線通信システムの多くでは、干渉性の低減や周波数資源の有効利用の観点から、水平偏波、垂直偏波または円偏波といったように、予め定めた偏波を用いて電波の送受信を行っている。そのような通信システムでは、通信を行う通信装置間で送受信する電波の偏波面を合わせる作業が必要となる。
　無線通信システムにおける偏波面の調整技術に関連して、特許文献１には、通信衛星より送波された電波を受信する受信装置における偏波面の調整技術が記載されている。特許文献１に記載の受信装置は、一次放射器が受信した通信衛星からの電波を変換した電気信号のレベルを検出するレベル検出回路と、一次放射器に内蔵され、偏波面を回転させるモータとを備える。該無線装置では、レベル検出回路により検出された、一次放射器より供給される電気信号のレベルを大きくするようにモータを制御することにより、一次放射器の偏波面が通信衛星からの電波の偏波に対応して調整される。
特開平５－２１１４５７号公報
　既に説明したように、見通し外通信は、災害時や緊急時に臨時の通信回線を構築する用途などに使用される。このため、見通し外通信を行う通信装置には、移動を前提に設計されているものがある。
　このような移動式の通信装置を利用した見通し外通信においても、通信を行う通信装置間で送受信する電波の偏波面を合わせる作業が行われる。特に、見通し外通信は、途中の伝搬損失が大きいため、偏波面のずれによる受信レベルの低下により通信不能を招くおそれがある。
　ここで、特許文献１に記載の技術は、送信側とされる通信装置と受信側とされる通信装置が予め決まっており、かつ送信側である衛星通信から常に偏波面が固定された電波が送波されることを前提としている。このため、受信装置において検出レベルが最大になるように自由に一次放射器の偏波面を調整しても特に問題は生じない。しかし、特許文献１に記載の技術を、１対１の見通し外通信を行う通信装置の各々に適用した場合、例えば、互いに相手側の偏波方向に合わせようとして調整処理が終わらない等の問題が生じることが考えられる。
　そこで、本発明の目的は、上述した課題に鑑み、設置場所が固定されない通信装置間であって双方向通信を行う通信装置間で送受信する電波の偏波面の調整を効率よく行うことが可能な通信システム、アンテナ装置、通信装置、通信システム、偏波面制御方法および制御プログラムを提供することにある。
　本発明によるアンテナ装置は、受信電波を所定の集束位置に集束させる反射鏡と、送信機および受信機を備える無線装置に接続される一次放射器と、一次放射器を、反射鏡の集束位置に一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構と、一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または一次放射器を用いて受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段と、評価データに基づき、一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段と、偏波面調整手段にトリガを入力するトリガ入力手段とを備え、偏波面調整手段は、トリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器を回転させて、一次放射器の偏波面を調整することを特徴とする。
　また、本発明による通信装置は、送信機と、受信機と、一次放射器と、反射鏡と、一次放射器を、反射鏡の集束位置に一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構と、一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または一次放射器を用いて受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段と、評価データに基づき、一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段と、偏波面調整手段にトリガを入力するトリガ入力手段とを備え、偏波面調整手段は、トリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器を回転させて一次放射器の偏波面を調整することを特徴とする。
　また、本発明による通信システムは、第１の通信装置と、第２の通信装置とを備え、第１の通信装置と第２の通信装置の各々は、送信機と、受信機と、一次放射器と、反射鏡と、一次放射器を、反射鏡の集束位置に一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構と、自装置の一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または自装置の一次放射器を用いて受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段と、評価データに基づき、自装置の一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段と、偏波面調整手段にトリガを入力するトリガ入力手段とを備え、偏波面調整手段は、トリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器を回転させて自装置の一次放射器の偏波面を調整することを特徴とする。
　また、本発明による偏波面制御方法は、送信機と受信機とに接続される一次放射器と、反射鏡と、一次放射器を反射鏡の集束位置に一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構とを備えるアンテナ装置または該アンテナ装置を備える通信装置において、制御装置が、所定のトリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または一次放射器を用いて受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得するとともに、取得した評価データに基づく一次放射器を回転させる処理を実行することを特徴とする。
　また、本発明による制御プログラムは、送信機と受信機とに接続される一次放射器と、一次放射器を反射鏡の集束位置に一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構とを備えるアンテナ装置または該アンテナ装置を備える通信装置が備えるコンピュータに、所定のトリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または一次放射器を用いて受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得するとともに、取得した評価データに基づく一次放射器を回転させる処理を実行させることを特徴とする。
　本発明によれば、設置場所が固定されない通信装置間であって双方向通信を行う通信装置間で送受信する電波の偏波面の調整を効率よく行うことができる。
第１の実施形態にかかるアンテナ装置の例を示す模式図である。 アンテナ装置１０の機能面に着目した構成例を示すブロック図である。 一次放射器２の偏波方向角φと自装置の傾き角ξとの関係例を示す説明図である。 一次放射器２の偏波方向角φと自装置の傾き角ξとの関係例を示す説明図である。 一次放射器２の偏波方向角φと自装置の傾き角ξとの関係例を示す説明図である。 一次放射器２の偏波方向角φと自装置の傾き角ξとの関係例を示す説明図である。 一次放射器２の偏波方向角φと自装置の傾き角ξとの関係例を示す説明図である。 一次放射器２の偏波方向角φと自装置の傾き角ξとの関係例を示す説明図である。 第１の実施形態のアンテナ装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。 アンテナ装置１０の機能面に着目した他の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態にかかる通信装置の例を示す模式図である。 本実施形態の通信装置３０の機能面に着目した構成例を示すブロック図である。 傾き角ξに基づく偏波面の調整処理にかかる通信装置３０のより具体的な構成例を示す構成図である。 受信レベルに基づく偏波面の調整処理にかかる通信装置３０のより具体的な構成例を示す構成図である。 第２の実施形態の通信装置３０における偏波面調整手段１０３の動作の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態の通信装置３０の機能面に着目した他の構成例を示すブロック図である。 第３の実施形態にかかる通信システム４０の構成例を示す構成図である。 通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂの制御タイミングの例を示すタイミングチャートである。 通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂの制御タイミングの例を示すタイミングチャートである。
　実施形態１．
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態にかかるアンテナ装置の例を示す模式図である。図１に示すアンテナ装置１０は、双方向通信を行う通信装置に用いられるアンテナ装置であって、かつ可搬性を有しているアンテナ装置の例である。なお、本例におけるアンテナ装置の可搬性は、例えば移動体を利用して実現される。
　図１に示すアンテナ装置１０は、一次放射器２と、反射鏡３と、放射器支持機構４と、駆動手段５と、偏波面制御装置６と、支持機構７とを備える。
　一次放射器２は、導波管（図示せず）から入力される電波を反射鏡３に向けて放射し、また反射鏡３を反射して当該一次放射器２に入力される電波を導波管に出力する。一次放射器２は、例えば、ホーンアンテナや導波管ホーンと呼ばれる、給電導波管の一端を徐々に広げて所要の開口をもたせたものであってもよい。また、一次放射器２は、平面アンテナやモノポールアンテナ等であってもよく、形状および構造は特に限定されない。
　本実施形態において、一次放射器２は、導波管および光ケーブルや導軸ケーブル等を介して、送信機２１と受信機２２とを備える無線装置２０に接続されている。なお、図１では、１つの一次放射器２が、送受信スイッチ２３を介して送信機２１と受信機２２とに接続される例を示しているが、受信用と送信用とで異なる一次放射器２を備える場合には、送信用の一次放射器２が送信機２１に接続され、受信用の一次放射器２が受信機２２に接続される構成であってもよい。
　反射鏡３は、受信電波を所定の集束位置に集束させる機能を有していればよい。反射鏡３は、例えば、回転放物面の少なくとも一部を有する反射鏡であってもよい。なお、アンテナ装置１０が備える反射鏡３は１つに限られない。例えば、グレゴリアン・タイプやカセグレン・タイプの主反射鏡と副反射鏡といったように、反射鏡３は２つ以上の組み合わせであってもよい。
　放射器支持機構４は、一次放射器２を、反射鏡３の集束位置に該一次放射器２の中心軸（より具体的には、一次放射器２が放射または受信する電波の中心軸）に対して回転自在に支持する支持構造体である。放射器支持機構４は、例えば、一次放射器２を回転自在に収容する放射器筐体と、該放射器筐体を反射鏡の集束位置に配すための、一般にステイとも呼ばれるロッド（支柱）とを備えていてもよい。また、放射器筐体は、例えば、駆動手段５からの回転駆動力を受けて回転動作する回転軸と、該回転軸を支持する軸受と、該回転軸に一次放射器２を固定するための固定機構と、該回転軸に駆動手段５からの回転駆動力を伝えるベルトドライブや歯車やカップリング等の回転伝達機構とを有していてもよい。なお、図１において、αは一次放射器２の中心軸すなわち回転軸を表している。
　駆動手段５は、放射器支持機構４が有する回転伝達機構に回転駆動力を与えるものであればよく、例えばステッピングモータ等の電動機であってもよい。駆動手段５は、例えば、放射器支持機構４の回転伝達機構を介して、一次放射器２を収容する筐体の回転軸に連結される。
　なお、図１に示す例では、駆動手段５を、反射鏡３の正面側に配された一次放射器２の近傍に配置する例を示しているが、駆動手段５は、例えば反射鏡３の背面側に設けられていてもよい。例えば、副反射鏡と主反射鏡といったように反射鏡３を複数組み合わせることにより、主反射鏡頂点付近に一次放射器２が配されるよう構成した場合や、放射器支持機構４が、反射鏡３の背面側でステイごと回転させるような回転機構を有している場合には、反射鏡３の背面側に駆動手段５を設けることができる。
　偏波面制御装置６は、自装置で取得可能な所定の評価データに基づいて、一次放射器２が送受信する電波の偏波方向を制御（調整）する装置である。偏波面制御装置６は、例えば、駆動手段５や送信機２１や受信機２２や各種センサといった外部機器とのインタフェースと、プログラムに従って動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）等と、記憶装置とを備えたコンピュータ（情報処理装置）等であってもよい。
　支持機構７は、少なくとも反射鏡３を支持する支持構造体であればよい。支持機構７は、例えば図１に示すように、反射鏡３が搭載される基台７ｂと、基台７ｂ上で反射鏡３を支えるポール７ａと、基台７ｂを支える複数の脚部７ｃとを含んでいてもよい。なお、本例の脚部７ｃの各々には、少なくとも上下方向に伸縮可能な伸縮機構７ｄ（例えば、油圧シリンダ）が設けられている。このような各脚部７ｃをトラック等の移動体の車幅方向に張り出した状態で上下方向に伸縮させることにより、アンテナ装置１０を、接地した状態から移動体に搭載させた状態にできる。これにより、移動体を利用してアンテナ装置１０を移動させることができる。
　また、支持機構７は、被支持体を設置場所に展開する際に、所定の傾斜角度範囲であれば地表の傾斜に合わせて各脚部７ｃの伸縮量を調整して接地させることで、被支持体を水平に保つことも可能である。
　図２は、本実施形態のアンテナ装置１０の機能面に着目した構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態のアンテナ装置１０は、アンテナ部１１と、放射器回転機構１２と、偏波面制御部１３とを少なくとも含む。図２において、アンテナ部１１は、一般的なアンテナの機能を実現している手段であり、具体的には、一次放射器２と、反射鏡３と、導波管（図示せず）と、放射器支持機構４の少なくとも一部（例えば、一次放射器２を反射鏡３の集束位置に支持している部分）とに相当する。また、放射器回転機構１２は、一次放射器２を反射鏡３の集束位置に配したまま回転させる機能を実現している手段であり、具体的には、放射器支持機構４の一部（軸受や回転伝達機構といった一次放射器２を回転自在に支持している部分）と、駆動手段５とに相当する。
　また、偏波面制御部１３は、一次放射器２が送受信する電波の偏波面を制御する手段であり、具体的には、偏波面制御装置６に相当する。
　また、図２では、上記以外にも、アンテナ装置１０に付随するものとして、無線装置２０と、無線装置２０とアンテナ装置１０とを接続する光ケーブルや導線などの接続用のケーブル１４も一緒に示している。また、図２において、支持機構７は図示省略されている。
　偏波面制御部１３は、図２に示すように、評価データ取得手段１０１と、トリガ入力手段１０２と、偏波面調整手段１０３とを有していてもよい。
　評価データ取得手段１０１は、自装置で取得可能な所定の評価データであって、一次放射器２の偏波方向角φ、偏波方向角φと相関のある自装置の傾き角ξまたは一次放射器２の受信レベルに関する評価データを取得する。評価データ取得手段１０１は、例えば、傾きセンサや受信機２２のレベル検出手段（ともに図示せず）とのインタフェースと、プログラムに従って動作する情報処理手段とによって実現される。
　ここで、一次放射器２の偏波方向角φは、一次放射器２の偏波面（偏波方向）の水平面に対する角度である。具体的には、偏波方向角φは、一次放射器２から放射される直線偏波が垂直偏波すなわち偏波面が水平面に対して垂直であれば９０°、水平偏波すなわち偏波面が水平面に対して平行であれば０°とされるような角度である。なお、偏波方向角φにおいて０°と１８０°は同じ角度の偏波面として扱う。また、本実施形態の一次放射器２は回転自在に支持されていることから、偏波方向角φは０°～１８０°の範囲で任意の角度をとり得る。また、二重偏波レーダを用いるなど、直交する２種類の直線偏波を同時に送受信する場合には、偏波方向角φの範囲を０°～９０°の範囲としてもよい。この場合、偏波方向角φにおける０°と９０°は同じ角度の偏波面として扱う。
　また、自装置の傾き角ξは、一次放射器２の偏波方向角φと相関のある角度であれば、どの部位の傾きであるかは特に問わない。例えば、自装置の傾き角ξは、支持機構７に含まれるポール７ａや、基台７ｂや、脚部７ｃ等の所定面の水平面に対する角度であってもよい。これらの部位は、一次放射器２の回転軸との位置関係が変化せず、また、平坦な面に設置したときに水平面に対して平行もしくは垂直となる領域を有しているからである。このため、そのような領域の水平面に対する傾きと、現在の一次放射器２の所定の基準位置からの回転量を示す回転角θとを合わせれば、一次放射器２の偏波方向角φを容易に求めることができる。なお、自装置の傾き角ξは、例えば、傾きセンサ（重力センサ）を用いて検出すればよい。
　また、一次放射器２の受信レベルは、例えば、一次放射器２から接続先の受信機２２に出力される電波のレベルであってもよいし、受信機２２で利得が補正された後に検出される電気信号のレベルであってもよい。
　トリガ入力手段１０２は、後述する偏波面調整手段１０３に偏波面の調整に関する制御のタイミングを与えるトリガを入力する。トリガ入力手段１０２は、例えば、ユーザ操作に応じて、所定のトリガを入力するスイッチ等の入力装置とのインタフェースであってもよい。また、トリガ入力手段１０２は、例えば、定められた周期でイベントを発生させる周期割込み手段とのインタフェースであってもよい。また、傾きセンサの出力が所定値を超えた場合や設定値に対して所定値以上ずれた場合にトリガを入力する回路や制御装置であってもよい。
　偏波面調整手段１０３は、評価データ取得手段１０１が取得した評価データに基づき、駆動手段５を駆動させることにより一次放射器２を回転させて、一次放射器２の偏波面を調整する。偏波面調整手段１０３は、トリガ入力手段１０２から入力されたトリガによって与えられる制御のタイミングに従い、一次放射器２の偏波面を調整する。偏波面調整手段１０３は、例えば、プログラムに従って動作するＣＰＵ等の情報処理装置によって実現される。
　図３Ａ～図３Ｆは、一次放射器２の偏波方向角φと自装置の傾き角ξとの関係例を示す説明図である。なお、図３Ａ～図３Ｆには、水平視におけるアンテナ装置１０の正面が模式的に示されている。図３Ａ～図３Ｆにおいて、方向βは一次放射器２の偏波面の方向を表している。すなわち、一次放射器２は、方向βに沿って電界が振動する電波を放射し、また方向βに沿って電界が振動する電波を最もよく受信する。なお、２偏波共用一次放射器の場合、方向βは、直交する２つの偏波面のうちのいずれか一方の方向、もしくは両者に区別が必要な場合には当該一次放射器において水平偏波と認識される側の偏波面の方向を表すものとする。以下、方向βを、偏波軸βという場合がある。
　また、方向Ｘは水平方向、すなわち水平面と平行な方向を表している。なお、本発明では、偏波方向角φを表す際、便宜的に反射鏡３の正面側からみて方向Ｘの右向きを０°として、左向きを１８０°とする。なお、正面側から見て反時計回りを正の角度とする。
　また、方向Ｕは、支持機構７の被支持体における水平軸を表している。なお、本例では、方向Ｕを、反射鏡３を搭載する基台７ｂの面方向としている。また、本例において、一次放射器２の回転角θは、方向βの方向Ｕに対する角度とされる。また、本例では、方向Ｕの方向Ｘとの角度を、上記の自装置の傾き角ξとする。図中の符号１６は、そのような自装置の傾き角ξを検出するための傾きセンサ（重力センサ等）を表している。なお、傾き角ξおよび回転角θに関しても、所定の基準値から反射鏡３の正面側からみて反時計周りを正の角とする。そのようにすると、偏波方向角φと傾き角ξとの間に、φ＝θ＋ξという関係が規定される。すると、傾き角ξと回転角θとが分かれば、偏波方向角φが求めるられる。
　なお、偏波方向角φにおいて０°と１８０°とは同じ偏波面を表す。また、例えば、一次放射器２が二重偏波に対応している場合には、偏波方向角φの０°と９０°とが同じ偏波面を表すものとしてもよい。この場合、回転角θの範囲も０°～９０°とすればよい。
　また、方向γは設置場所の地面の方向（傾斜）を表している。図１に示す例のように、支持機構７が、高さ方向に伸縮可能な伸縮機構７ｄを有する複数の脚部７ｃを含む場合、必ずしも地面の傾斜と自装置の水平軸の方向とは一致しない点に注意が必要である。
　図３Ａには、水平面と平行な場所に水平を保って展開されたアンテナ装置１０の例が示されている。この場合、傾きセンサ１５において傾き角ξ＝０°と測定される。一次放射器２はこの時点では回転されていない、すなわち回転角θ＝０°である。なお、本例では、回転角θを、方向βの方向Ｕに対する角度としている。これより、このときの一次放射器２の偏波方向角φは、φ＝ξ＋θ＝０°と計算される。これは、この状態における一次放射器２の少なくとも１つの偏波面が水平方向にあることを表している。したがって、この状態で一次放射器２から電波を放射した場合、水平面に対して平行な方向に電界が振動する水平偏波が少なくとも放射される。
　また、図３Ｂには、図３Ａに示す状態から一次放射器２を＋方向に１５°回転させたアンテナ装置１０の例が示されている。本例において回転角θ＝１５°である。なお、傾き角ξに変化はない。すると、このときの一次放射器２の偏波方向角φは、φ＝ξ＋θ＝１５°と計算される。これは、この状態における、一次放射器２の少なくとも１つの偏波面が、水平方向に対して１５°傾斜していることを表している。したがって、この状態で一次放射器２から電波を放射した場合、進行方向に対して時計周りを正とする角度方向において水平面に対して＋１５°の角度の偏波面を有する直線偏波が少なくとも放射される。
　また、図３Ｃには、水平面に対して１５°の傾斜を有する斜面上に、該斜面に対して平行に展開されたアンテナ装置１０の例が示されている。図中において、ψは斜面の傾斜角を表している（ψ＝１５°）。本例では、傾きセンサ１５において傾き角ξ＝１５°と測定される。また、一次放射器２はこの時点では回転されていない、すなわち回転角θ＝０°である。これより、このときの一次放射器２の偏波方向角φは、φ＝ξ＋θ＝１５°と計算される。したがって、この状態で一次放射器２から電波を放射した場合、進行方向に対して時計回りを正とする角度方向において水平面に対して＋１５°の角度の偏波面を有する直線偏波が少なくとも放射される。なお、図３Ｂと図３Ｃで放射される直線偏波は、進行方向に対して時計周りを正とした場合に同じ角度となる直線偏波であるため、仮に図３Ｂに示すアンテナ装置１０と、図３Ｃに示すアンテナ装置１０とが対向して配置された場合、送受される偏波は直交関係にある直線偏波となる。
　また、図３Ｄには、図３Ｃに示す状態から一次放射器２を＋方向に１５°回転させたアンテナ装置１０の例が示されている。本例の回転角θ＝１５°である。なお、傾き角ξに変化はない。すると、このときの一次放射器２の偏波方向角φは、φ＝ξ＋θ＝３０°と計算される。これは、この状態における、一次放射器２の少なくとも１つの偏波面が、水平方向に対して３０°傾斜していることを表している。したがって、この状態で一次放射器２から電波を放射した場合、進行方向に対して時計周りを正とする角度方向において水平面に対して＋３０°の角度の偏波面を有する直線偏波が少なくとも放射される。
　また、図３Ｅには、水平面に対して１５°の傾斜を有する斜面に水平を保って展開されたアンテナ装置１０の例が示されている。この場合、傾きセンサ１５において傾き角ξ＝０°と測定される。また、本例では、一次放射器２は＋方向に１５°回転されている（θ＝１５°）。これより、このときの一次放射器２の偏波方向角φは、φ＝ξ＋θ＝１５°と計算される。したがって、この状態で一次放射器２から電波を放射した場合、進行方向に対して時計回りを正とする角度方向において水平面に対して＋１５°の角度の偏波面を有する直線偏波が少なくとも放射される。したがって、設置場所の地点の傾斜具合に関わらず、自装置の（特に基準面の）水平面に対する左右方向の角度である傾き角ξが求まれば、それと回転角θとから偏波方向角φを求めることができる。ここで、左右方向は、電波の進行方向でみた左右方向をいう。
　また、図３Ｆには、水平面に対して１５°の傾斜を有する斜面上に水平を保てずに展開されたアンテナ装置１０の例が示されている。なお、本例では、水平を保とうとしたが、水平面に対してわずかに（－５°）傾斜して展開されている。この場合、傾きセンサ１５において傾き角ξ＝－５°と測定される。このような場合において、例えば、一次放射器２の偏波方向角φ＝３０°としたい場合、回転角θ＝φ－ξ＝３５°となるように、一次放射器２を回転させればよい。これにより、進行方向に対して時計回りを正とする角度方向において水平面に対して＋３０°の角度の偏波面を有する直線偏波が少なくとも放射される。このように、所望の偏波方向角φがある場合においても、設置場所の地点の傾斜具合に関わらず、自装置の傾き角ξが求まれば、それをもとに最適な回転角θを求めることができる。すると、所望の偏波方向角φを得るために、１回の駆動命令で、現在の回転角から最短の回転数で素早く、一次放射器２の偏波面を調整するといったことも可能である。
　なお、図３Ａ～図３Ｆの例では、支持機構７（より具体的には支持機構７の基台７ｂ）に、傾き角ξを検出するための傾きセンサ１５を設ける例を示したが、傾きセンサ１５の設置場所は上記に限られない。例えば、傾きセンサ１５は、支持機構７の他の部位に設けられてもよいし、支持機構７以外の部位（例えば、反射鏡３の背面や、放射器支持機構４の放射器筐体やその回転軸等）に設けられてもよい。
　次に、本実施形態のアンテナ装置１０の動作を説明する。図４は、本実施形態のアンテナ装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図４には、アンテナ装置１０における一次放射器２の偏波面の調整動作の一例が示されている。
　図４に示すように、本実施形態のアンテナ装置１０は、設置場所に展開されて電源が供給されると、必要な初期化処理を行った後、トリガ受付状態となる（ステップＳ１０１）。
　その後、トリガ入力手段１０２が、ユーザ操作や、初期化処理等で設定された設定内容に応じて、所定のトリガを偏波面調整手段１０３に入力する（ステップＳ１０２）。
　偏波面調整手段１０３は、トリガ入力手段１０２から所定のトリガが入力されると、入力されたトリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器２の偏波面の調整処理を行う。本例では、トリガ入力手段１０２からトリガが入力されると、入力されたトリガによって与えられるタイミングに従い、評価データ取得手段１０１に評価データを取得させ、取得された評価データに基づき、一次放射器２を回転させる（ステップＳ１０３、ステップＳ１０４）。このとき、必要であれば、アンテナ装置１０は送信機２１と協働して試験電波の放射を行ってもよい。
　偏波面調整手段１０３は、一次放射器２が受信用と送信用とで異なる場合には、トリガ入力手段１０２から入力されるそれぞれの一次放射器２の偏波面の調整処理に対するトリガに従い、対象とされる一次放射器２を回転させてもよい。または、偏波面調整手段１０３は、送信用の一次放射器２を、所定のまたは指定された偏波方向角となるように自装置の傾き角ξに基づき回転させ、受信用の一次放射器２を、該一次放射器２を用いて受信機２２が受信した電波のレベル（受信レベル）に基づき回転させるといったことも可能である。
　また、ステップＳ１０３～ステップＳ１０４の動作を繰り返してもよい。そのような場合であっても、偏波面調整手段１０３は、トリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器２の偏波面の調整処理を行う。トリガ入力手段１０２から入力されるトリガによって与えられるタイミングとしては、例えば、偏波面の調整処理に対する開始タイミングや、偏波面の調整処理のうちの受信レベルに基づく調整処理（以下、レベル調整処理という）に対する開始タイミングや休止タイミングや再開タイミングや実施可能タイミング等が挙げられる。
　以上のように、本実施形態によれば、設置される場所が固定でない双方向通信を行う通信装置間の偏波面の調整を効率よく行うことができる。例えば、本実施形態のアンテナ装置１０を利用すれば、通信を行う通信装置の各々において、トリガが入力されたタイミングで、自装置の傾き角ξを利用して一次放射器２の偏波方向が予め定められた方向になるように一次放射器２を回転させられる。すると、移動中は特に動作せず、移動した先で素早く、お互いの偏波面を合わせることができる。このとき、各通信装置において、通信相手の到着も、通信相手からの送波を待つ必要もない。また、一次放射器２を回転させるだけでよいので、例えば、設置場所の地面の傾斜が大きい（例えば、６°以上）であっても、容易にお互いの偏波面を合わせることができ、また合わせる角度も水平偏波や垂直偏波に限られない。
　例えば、本実施形態のアンテナ装置１０は、受信機２２から受信レベルを示すレベル評価データを取得して、レベル評価データが示す受信レベルに基づいて、受信レベルが最大となるようにまたは所定のレベル値を満たすように一次放射器２の偏波面を調整するよう構成されてもよい。本実施形態のアンテナ装置１０によれば、入力するトリガによって、調整処理のタイミングを自由に設定できるので、移動した先々で最適な偏波面に調整できる。また、調整処理のタイミングを対をなす通信装置同士で異ならせたり、一方だけに調整処理を行わせることもできるので、互いに相手側の偏波面に合わせようとして調整処理が終わらないといった問題を回避しつつ、互いに良好なレベルが得られる偏波方向角に合わせることができる。
　一例として、トリガ入力手段１０２は、偏波面調整手段１０３の偏波面の調整処理にレベル調整処理が含まれる場合に、該レベル調整処理を実施可能なタイミングを示す実施可能タイミングを与えるトリガを入力してもよい。そのような場合に、偏波面調整手段１０３は、該トリガによって与えられる実施可能タイミングに従って、該実施可能タイミング以外でレベル調整処理を行わないようにしてもよい。例えば、偏波面調整手段１０３は、レベル調整処理中であっても、実施可能タイミングが終了したら、レベル調整処理を休止させる。
　また、他の例として、トリガ入力手段１０２は、偏波面調整手段１０３の偏波面の調整処理にレベル調整処理が含まれる場合に、該レベル調整処理に対する開始タイミングと休止タイミングと再開タイミングとを与えるトリガを入力してもよい。そのような場合に、偏波面調整手段１０３は、該トリガによって与えられる開始タイミングに従ってレベル調整処理を開始し、該トリガによって与えられる休止タイミングに従ってレベル調整処理を休止し、該トリガによって与えられる再開タイミングに従ってレベル調整処理を再開してもよい。ここで、開始タイミングおよび再開タイミングは、上述した実施可能タイミングの開始を示すタイミングと読み替えてもよい。また、休止タイミングは、上述した実施可能タイミングの終了を示すタイミングと読み替えてもよい。
　ここで、該トリガは、レベル調整処理を開始する旨を示すトリガであって、レベル調整処理の実施と休止の繰り返し周期と、レベル調整処理の開始時に実施と休止のどちらから行うかの指定と、レベル調整処理の開始時刻とを含む開始トリガ（以下、周期指定開始トリガという。）であってもよい。例えば、ユーザは、通信を行う２台の通信装置に対して、同じ開始時刻および繰り返し周期で、いずれか一方に「実施」を先に行う指定を含む周期指定開始トリガを入力し、他方に「休止」を先に行う指定を含む周期指定開始トリガを入力してもよい。そのようにすれば、対をなす通信装置間で、トリガ入力手段１０２が入力するトリガによって与えられるレベル調整処理に対する開始タイミング、休止タイミングおよび再開タイミングを異ならせることができる。なお、周期指定開始トリガは、レベル調整処理の開始時に実施と休止のどちらを先に行うかの指定の代わりに、親局か子局かの指定を含んでもよい。
　また、例えば、図５に示すように、偏波面制御部１３は、一次放射器２の偏波方向角の設定値を受け付ける偏波方向角受付手段１０４をさらに備えていてもよい。そのような場合に、偏波面調整手段１０３は、例えば、傾きセンサ１５を利用して検出される傾き角ξに関する評価データに基づき、偏波方向角受付手段１０４が受け付けた設定値と一次放射器２の偏波方向角とが一致するように一次放射器２を回転させてもよい。このようにすれば、一次放射器２の偏波面を任意の偏波方向角に合わせることができる。なお、図５には、偏波方向角受付手段１０４の他にも、自装置の傾き角ξを検出する傾きセンサ１５や、受信機２２のレベル測定部（図示せず）から評価データを入力するための制御線１６も示されている。
　１対１の見通し外通信では、対をなす通信装置のアンテナ装置が地表面上で略対向するように配置されることが多い。このため、予め通信に用いる偏波方向角を決めておき、各々が独立して一次放射器２の偏波面が予め定めておいた偏波方向角となるように調整すれば、送波を伴うことなくお互いの偏波面を合わせることも可能である。また、本方法によれば、対をなす通信装置間で任意の偏波面の電波を使って通信を行うことができるので、例えば、通信の度に偏波面を変えたり、垂直偏波および水平偏波以外の偏波を用いることもでき、それにより、通信の傍受性を低下させることもできる。ただし、この調整は、対流圏散乱等で送信電波の偏波がそのままの角度で受信側のアンテナ装置に受信されることを前提としている。仮に伝送路中で偏波方向が変化する場合には、一方にのみ偏波方向角を指定して、他方は上述したような受信レベルに基づく調整処理を行うようにしてもよい。そのような調整処理の使い分けも入力するトリガを分けることによって可能である。
　また、例えば、本実施形態のアンテナ装置１０は、自装置の傾き角ξと受信レベルの両方を利用して、一次放射器２の偏波面を調整するよう構成されてもよい。例えば、アンテナ装置１０は、第１のトリガが入力されたタイミングで、自装置の傾き角ξを利用して通信装置の各々が一次放射器２の偏波面を調整し、第２のトリガが入力されると、第２のトリガによって与えられるタイミングに従い、通信装置の各々が受信レベルを利用して一次放射器２の偏波面を調整するよう構成されてもよい。このようにすると、受信レベルによる調整処理時間が短縮されるだけでなく、傾き角ξだけでは調整しきれない偏波面のずれも調整できる。例えば、上記の構成によれば、伝送路の影響やアンテナの向きのずれ等により発生する偏波面のずれも調整できる。
　また、本実施形態によれば、各脚部７ｃの伸縮機構に対して最大伸縮量を適用しても被支持体が水平に保てないような設置場所であっても、設置場所の斜面を削るなどの作業を行わずに通信を行うことが可能である。更には、本実施形態によれば、被支持体が水平に保たれていなくても通信を行うことができるので、水平に保つための各脚部７ｃの伸縮量の調整作業を省くことができ、設置時間を短縮できる。また、見通し外通信に利用されるアンテナ装置には、直径３ｍを超える反射鏡が採用されることが多く、それを支える支持機構と合わせると数１００ｋｇの重量となる場合がある。そのような重量物を急な傾斜面に対しても水平に保った状態で支えられるようにしようとすると、脚部７ｃの伸縮量を増やさなければならず、脚部７ｃの耐久性が問題となるが、本実施形態によれば必ずしも水平に保つ必要がないため、耐久性、信頼性を向上できる。また、そのような脚部７ｃの耐久性向上のための更なる重量化やコストの増加を防止できる。また、本実施形態によれば、設置場所を柔軟に決められる。すなわち、本実施形態によれば、素早く、また労力や重量化やコストの増加を抑えて、またより簡単な方法で設置場所の適用範囲を広げられるとともに、より高精度に、双方向通信を行う通信装置間で送受信する電波の偏波面の調整を行うことができる。
実施形態２．
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態にかかる通信装置の例を示す模式図である。なお、図６（ａ）はアンテナ装置３１と無線装置３２とが一体化されて１つの基台７ｂに搭載された通信装置の例であり、図６（ｂ）はアンテナ装置３１と無線装置３２とが別々の基台７ｂに分かれて搭載された通信装置の例である。以下、図６（ｂ）に示す例において、アンテナ装置３１を搭載する基台７ｂを有する支持機構を支持機構７－１といい、無線装置３２を搭載する基台７ｂを有する支持機構を支持機構７－２という場合がある。
　また、図７は、本実施形態の通信装置３０の機能面に着目した構成例を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態の通信装置３０は、アンテナ部１１と、放射器回転機構１２と、偏波面制御部１３と、無線処理部２０１とを少なくとも含む。通信装置３０は、さらに、アンテナ部１１の傾きを検出する傾きセンサ１５を含んでいてもよい。なお、図６（ｂ）に示すように通信装置３０においてアンテナ装置３１と無線装置３２とが分かれている場合には、傾きセンサ１５は、アンテナ装置３１を支持している支持機構７－１側に設けられるものとする。
　以下、本実施形態において、第１の実施形態と同様のものについては同じ符号を付し、説明を省略する。
　図７においても、アンテナ部１１は、一般的なアンテナの機能を実現する手段であり、具体的には、一次放射器２と、反射鏡３と、導波管（図示せず）と、放射器支持機構４の少なくとも一部（例えば、一次放射器２を反射鏡３の集束位置に支持している部分）とによって実現される。また、放射器回転機構１２は、一次放射器２を回転させる機能を実現する手段であり、具体的には、放射器支持機構４の一部（軸受や回転伝達機構といった一次放射器２を回転自在に支持している部分）と、駆動手段５とによって実現される。また、偏波面制御部１３は、自装置で取得可能な所定の評価データに基づいて、一次放射器２が送受信する電波の偏波方向を制御（調整）する手段であり、具体的には、偏波面制御装置６によって実現される。
　上述したアンテナ装置３１は、例えば、アンテナ部１１と放射器回転機構１２と傾きセンサ１５とを含んでいてもよい。また、無線装置３２は、例えば、無線処理部２０１と偏波面制御部１３とを含んでいてもよい。なお、偏波面制御部１３は、アンテナ装置３１に含まれていてもよい。
　本例の無線処理部２０１は、送信処理部２０２と、受信処理部２０３と、レベル測定部２０４とを含む。なお、図７に示す例では、無線処理部２０１がさらにデジタル信号処理部（digital signal processor，ＤＳＰ）２０５を含む例が示されているが、無線処理部２０１は、ＤＳＰ２０５を含んでいなくてもよい。
　送信処理部２０２は、第１の実施形態の送信機２１に相当する処理部であって、送信すべきデータを搬送する電波をアンテナ部１１に供給する処理を行う。送信処理部２０２は、例えば、ＤＳＰ２０５を介して入力される、送信すべきデータの電気信号（変調波）を所定の変調方式により変調してアンテナ部１１に出力してもよい。なお、送信処理部２０２は、アンテナ部１１に接続可能な構成であれば、具体的構成は問わない。
　受信処理部２０３は、第１の実施形態の受信機２２に相当する処理部であって、アンテナ部１１から供給される、送信元のデータが搬送された電波から、送信元のデータを抽出する処理を行う。受信処理部２０３は、例えば、アンテナ部１１が受信した電波に対して復調を行い、送信元の電気信号である変調波を抽出してもよい。なお、受信処理部２０３は、アンテナ部１１に接続可能な構成であれば、具体的構成は問わない。
　レベル測定部２０４は、受信処理部２０３で処理される電波もしくは電気信号のレベルを測定する。レベル測定部２０４は、例えば、受信処理部２０３で抽出された変調波（電気信号）の電力レベルを測定してもよいし、また、例えば、受信処理部２０３がＡＤ変換器（analog-to-digital converter，ＡＤＣ）を含む場合には、ＡＤ変換器の出力レベルを測定してもよい。なお、レベル測定部２０４は、アンテナ部１１の偏波面を介した電波もしくは電気信号の大きさに対応する信号を出力可能なものであれば、具体的構成は問わない。
　図８は、傾き角ξに基づく偏波面の調整処理にかかる通信装置３０のより具体的な構成例を示す構成図である。図８において、ＡＮＴは反射鏡３を表している。また、ＢＰＦはバンドパスフィルタを表している。また、ＬＮＡは低雑音増幅器（高周波増幅器）を表している。また、Ｄ／Ｃはダウンコンバーション（周波数変換器）を表している。また、ＡＧＣは自動利得補正器を表している。また、ＬＭはレベル測定器を表している。また、ＣＮＴは制御装置を表している。また、ＳＷは入力装置としてのスイッチを表している。
　図８において、一次放射器およびＡＮＴは、アンテナ部１１に相当する。また、ＢＰＦ、ＬＮＡ、Ｄ／ＣおよびＡＧＣは、受信処理部２０３に相当する。また、ＣＮＴは、偏波面制御部１３の特に偏波面調整手段１０３に相当する。また、ステッピングモータは、駆動手段５に相当する。また、ＳＷは、偏波面制御部１３の特にトリガ入力手段１０２に相当する。また、重力センサは、アンテナ部１１に含まれる一次放射器の偏波方向角φと相関のある自装置の傾き角ξを検出するための傾きセンサ１５に相当する。
　図８に示す例では、アンテナ部１１において、対をなす通信装置（図示せず）から放射された電波がＡＮＴ（反射鏡３）に反射されて一次放射器に受信される。一次放射器が受信した電波は、受信処理部２０３のＢＰＦを通ることにより所定の周波数のみが選択されて、ＬＮＡで増幅される。その後、Ｄ／Ｃで中間周波数に変換され、ＡＧＣで利得が補正された後、図示しない検波器（復調器）等に出力されて復調される。
　ＣＮＴは、必要な初期化処理を行った後、ＳＷから傾き調整処理に対する開始タイミングを与えるトリガが入力されるのを待つ。そして、ＣＮＴは、ＳＷから傾き調整処理に対する開始タイミングを与えるトリガが入力されると、重力センサを動作させて、所定の軸回転の傾き（当該軸に対して働く重力）に対応する信号を出力させてもよい。ＣＮＴは、重力センサから入力された所定の軸回転の傾きに対応する信号が入力されると、該信号を基に自装置の傾き角ξを算出する。そして、ＣＮＴは、算出された傾き角ξと一次放射器の現在の回転角θとに基づいてステッピングモータ（駆動手段５）を駆動させ、一次放射器を回転させる。ここで、ＣＮＴは、ステッピングモータに、回転方向と回転数とを含む駆動信号を出力してもよい。ＣＮＴは、例えば、算出された傾き角ξと一次放射器の現在の回転角θとから一次放射器の現在の偏波方向角φを求めた上で、一次放射器の偏波方向角φが所定の角度となるように、回転方向と回転数とを決定してもよい。
　また、図９は、受信レベルに基づく偏波面の調整処理にかかる通信装置３０のより具体的な構成例を示す構成図である。なお、図９において、ＴＭは周期割込み手段を表している。
　図９に示す例でも図８と同様、アンテナ部１１において、対をなす通信装置（図示せず）から放射された電波がＡＮＴ（反射鏡３）に反射されて一次放射器２に受信される。一次放射器が受信した電波は、受信処理部２０３のＢＰＦを通ることにより所定の周波数のみが選択されて、ＬＮＡで増幅される。その後、Ｄ／Ｃで中間周波数に変換され、ＡＧＣで利得が補正された後、図示しない検波器（復調器）等に出力されて復調される。なお、本例では、ＡＧＣからの出力信号は、ＬＮ（レベル測定器）にも入力される。ＬＮは、入力される信号のレベルを測定し、その測定結果を示す信号（レベル値に対応する信号）をＣＮＴに出力する。
　ＣＮＴは、必要な初期化処理を行った後、ＳＷを介してユーザからレベル調整処理に対する開始タイミングを与えるトリガが入力されるのを待つ。そして、ＣＮＴは、ＳＷを介してユーザからレベル調整処理に対する開始タイミングを与えるトリガが入力されると、調整用パラメータを初期化するとともに、入力されたトリガに従い、レベル調整処理開始時の状態を決定する。ここで、ＣＮＴは、レベル調整処理開始時の状態が「実施状態」である場合には、次に休止タイミングを得るためのタイマを起動して、即座にレベル調整処理を開始してもよい。また、ＣＮＴは、レベル調整処理開始時の状態が「休止状態」である場合には、次に再開タイミングを得るためのタイマ等を起動して、該タイマが満了するまでの間、レベル調整処理を休止してもよい。また、ＣＮＴは、レベル調整処理を開始もしくは再開した後、休止タイマが満了するまでは、レベル調整処理の実施期間であるとして、ＬＮを動作させて、ＬＮからのレベルの測定結果を示す信号に基づいて、ステッピングモータ（駆動手段５）を駆動させる。ＣＮＴは、例えば、回転させる前のレベル値と、回転させた後のレベル値とを比較し、回転後のレベルが大きくなった場合には同じ回転方向の回転をさせ、回転後のレベルが小さくなった場合には回転数を減らした逆方向の回転をさせる処理を繰り返し行ってもよい。このようにして、最もレベルが大きくなる回転角度まで一次放射器を回転させてもよい。なお、ＣＮＴは、このような繰り返し処理の最中であっても、ＴＭからのトリガによって与えられる休止タイミングがきた場合には、調整処理（少なくとも回転動作）を休止する。また、ＣＮＴは、調整処理を休止中に、ＴＭからのトリガによって与えられる再開タイミングがきた場合には、調整処理を再開する。
　図１０は、本実施形態の通信装置３０における偏波面調整手段１０３の動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、偏波面調整手段１０３は、自装置が設置場所に展開されて電源が供給されると、必要な初期化処理を行った後、トリガ受付状態となる（ステップＳ１０１）。その後、トリガ入力手段１０２から、自装置の傾き角ξに基づく偏波面の調整処理に対する開始イベントを与える第１の開始トリガが入力されると（ステップＳ２０１）、偏波面調整手段１０３は、傾きセンサ１５で検出される自装置の傾き角ξに関する評価データに基づき、一次放射器２を回転させて、一次放射器２の偏波面を調整する傾き調整処理を行う（ステップＳ２０２）。
　また、偏波面調整手段１０３は、トリガ入力手段１０２から、受信レベルに基づく偏波面の調整処理に対する開始イベントを与える第２の開始トリガが入力されると（ステップＳ２０３）、調整用パラメータを初期化するとともに、入力されたトリガに従い、レベル調整処理開始時の状態が実施か休止かを判定する（ステップＳ２０４、ステップＳ２０５）。ここで、偏波面調整手段１０３は、レベル調整処理開始時の状態が「実施状態」であれば、すなわち実施はじまりであれば（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、休止タイマを起動した上で、レベル調整処理を開始する（ステップＳ２０７）。
　ステップＳ２０７では、偏波面調整手段１０３は、休止タイマが満了するまでまたは他のトリガが入力されるまで、レベル調整処理を継続して行う。例えば、偏波面調整手段１０３は、レベル測定部２０４によって測定されるレベル（受信レベル）が最も高くなるように、所定の回転角度範囲で一次放射器２を回転させる処理を繰り返し行ってもよい。
　一方、偏波面調整手段１０３は、レベル調整処理開始時の状態が「休止状態」であれば、すなわち休止はじまりであれば（ステップＳ２０５のＮｏ）、再開タイマを起動して、該再開タイマが満了するまでまたは他のトリガが入力されるまで、そのまま待つ（ステップＳ２０８）。
　また、偏波面調整手段１０３は、実施状態中に休止タイマが満了すると（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０８に進み、再び再開タイマを起動して、該再開タイマが満了するまでまたは他のトリガが入力されるまで、そのまま待つ。
　また、偏波面調整手段１０３は、休止状態中に再開タイマが満了すると（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０６に進み、再び休止タイマを起動した上で、レベル調整処理を再開する。偏波面調整手段１０３は、レベル調整処理を再開する際に、休止前のパラメータ（回転方向や回転数等）を引き継いでもよいし、引き継がなくてもよい。
　なお、図１０に示す動作は、第１の実施形態のアンテナ装置１０に対しても適用可能である。第１の実施形態のアンテナ装置１０の偏波面調整手段１０３が、図１０に示す動作を行ってもよい。
　また、図１１は、本実施形態の通信装置３０の機能面に着目した他の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、通信装置３０は、さらに、ユーザからコマンドを受け付けるコマンド受付手段３０１と、情報を表示する表示手段３０２とを備えていてもよい。なお、コマンド受付手段３０１および表示手段３０２は、アンテナ装置３１と無線装置３２のいずれに実装されていてもよい。
　コマンド受付手段３０１は、例えば、調整処理に用いる各種パラメータの設定のためのコマンドや、無線処理部２０１に試験電波の送信処理や受信処理を行わせるためのコマンドを受け付けてもよい。また、コマンド受付手段３０１は、ユーザから受け付けたコマンドに応じて、トリガ入力手段１０２にトリガを入力したり、無線処理部２０１に制御命令や試験信号を入力する機能を有していてもよい。そのような機能を有することによって、一次放射器２の回転動作と、試験信号の送信動作、試験信号の受信動作およびそれに伴うレベル測定動作との間で制御タイミングを合わせることができる。コマンド受付手段３０１は、例えば、マウスやキーボードやタッチパネルや通信インタフェース等の情報入力手段と、プログラムに従って動作するＣＰＵ等とによって実現される。
　また、表示手段３０２は、例えば、評価データの内容（受信レベルの値や傾き角）や、一次放射器２の現在の回転角θや、一次放射器２の現在の偏波方向角φを表示してもよい。表示手段３０２は、例えば、ディスプレイ装置によって実現される。
　以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、アンテナ部１１と無線処理部２０１とをより協調させることができるので、任意の設置場所で双方向通信を行う通信装置間の偏波面の調整をさらに効率よく行うことができる。
　なお、表示手段３０２や、コマンド受付手段３０１のうち調整処理に用いる各種パラメータの設定のためのコマンドを受け付ける機能は、第１の実施形態のアンテナ装置１０に対しても適用可能である。すなわち、第１の実施形態のアンテナ装置１０が、コマンド受付手段３０１や表示手段３０２を備えていてもよい。
実施形態３．
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１２は、第３の実施形態にかかる通信システム４０の構成例を示す構成図である。図１２に示すように、本実施形態の通信システム４０は、お互いに双方向通信を行う２台の通信装置（通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂ）を備える。通信装置３０Ａおよび通信装置３０Ｂは、第２の実施形態の通信装置３０と同様でよい。
　ただし、トリガ入力手段１０２が入力するトリガによって与えられるレベル調整処理に対する開始タイミング、休止タイミングおよび再開タイミングが、通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂ間で異なる。
　なお、ユーザがトリガを入力するタイミングをずらすことで、通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂとの間で、開始タイミング、休止タイミングおよび再開タイミングを異ならせてもよいが、以下では、上述した周期指定開始トリガを利用して異ならせる例を説明する。
　図１３および図１４は、通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂの制御タイミングの例を示すタイミングチャートである。図１３に示す例において、通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂとには、予め同じ繰り返し周期（例えば、５分毎に実施と休止を繰り返す旨の周期）が設定されている。このような場合において、通信装置３０Ａのユーザと通信装置３０Ｂのユーザはそれぞれ、例えば、設置場所での展開が完了した時点で、傾き調整処理の開始タイミングを与えるトリガ（図中の斜線塗り矢印Ｔ１参照）を入力してもよい。また、通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂはそれぞれ、開始タイミングより前に受け付けた偏波方向角φの設定値と、自装置の傾き角ξとに基づいて、一次放射器２を回転させてもよい。なお、各通信装置に与えられる偏波方向角φの設定値には、お互いに対向した状態で偏波面が揃う角度が指定される。
　また、通信装置３０Ａのユーザと通信装置３０Ｂのユーザはそれぞれ、例えば、予め定めておいたレベル調整処理の開始時刻前の任意のタイミングで、該開始時刻の指定と、実施と休止のどちらを先に行うかの指定とを含む周期指定開始トリガを入力してもよい。なお、各ユーザは、予めどちらの通信装置で実施を先に行わせるかを決めておけばよい。これにより、一方の通信装置（例えば、通信装置３０Ａ）には実施を先に行う旨の指定を含む周期指定開始トリガ（図中の黒塗り矢印Ｔ２参照）が入力され、他方の通信装置（例えば、通信装置３０Ｂ）には休止を先に行う旨の指定を含む周期指定開始トリガ（図中の白塗り矢印Ｔ３参照）が入力される。
　このようにすれば、通信装置３０Ａがレベル調整処理を実施している間（図中のＯＮ）、通信装置３０Ｂのレベル調整処理を休止させ、逆に、通信装置３０Ａがレベル調整処理を休止している間、通信装置３０Ｂのレベル調整処理を実施させるといったことができる。なお、図１３に示す例では、一方の通信装置のレベル調整処理の休止タイミングと、他方の通信装置のレベル調整処理の再開タイミングとが重なっているが、例えば、図１４に示すように、通信装置３０Ａと通信装置３０Ｂとで開始時刻をずらして指定すれば、お互いのレベル調整処理の間に任意のインターバルを設けることも可能である。なお、図１４に示す例では、実施を先に行う旨の指定を含む周期指定開始トリガ（図中の黒塗り矢印Ｔ２参照）が入力されたタイミングで試験信号の送波が開始される例を示しているが、試験信号の送波はユーザが指定する任意のタイミングで行えばよい。
　なお、各通信装置はレベル調整処理でレベルが所定の基準を満たないもしくはレベルが補足できない場合は終了を示すトリガが入力されるまで、レベル調整処理の実施と休止とを繰り返せばよい。
　また、上記の開始時刻の指定や、実施と休止のどちらを先に行うかの指定等は、別途コマンドを用いて行ってもよい。コマンド受付手段３０１は、そのような指定コマンドを受け付けると、指定された情報を所定の記憶領域に記憶させてもよい。各通信装置は、開始タイミングを示す開始トリガが入力されると、所定の記憶領域に記憶されているこれらの情報を読み出して、レベル調整処理を行ってもよい。
　以上のように、本実施形態によれば、相互に見通しの得られない遠距離での双方向通信を行う通信装置間であっても、お互いの偏波面を効率良く合わせることができる。
　なお、上記の各実施形態は、見通し外通信を行う通信装置を例に用いて説明したが、本発明による偏波面の調整方法は、見通し外通信に限らず、任意の場所で双方向通信を行う無線装置であれば好適に適用可能である。
　また、上記の実施形態の一部または全部は、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）受信電波を所定の集束位置に集束させる反射鏡と、送信機および受信機を備える無線装置に接続される一次放射器（例えば、一次放射器２）と、一次放射器を、反射鏡の集束位置に一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構（例えば、放射器支持機構４）と、一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または一次放射器が受信した電波の受信機におけるレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段（例えば、評価データ取得手段１０１）と、評価データに基づき、一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段（例えば、偏波面調整手段１０３）と、偏波面調整手段にトリガを入力するトリガ入力手段（例えば、トリガ入力手段１０２）とを備え、偏波面調整手段は、トリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器を回転させて一次放射器の偏波面を調整することを特徴とするアンテナ装置。
　（付記２）トリガ入力手段は、ユーザ操作に応じてトリガを入力する付記１に記載のアンテナ装置。
　（付記３）偏波面調整手段は、放射器支持機構に対して一次放射器の中心軸を中心に回転駆動力を与える駆動手段（例えば、駆動手段５）を制御することにより前記一次放射器を回転させて、前記一次放射器の偏波面を調整する付記１または付記２に記載のアンテナ装置。
　（付記４）一次放射器の偏波方向角または偏波方向角と相関のある自装置の傾き角を検出する傾きセンサ（例えば、傾きセンサ１５）を備え、評価データ取得手段は、傾きセンサによって検出される一次放射器の偏波方向角または偏波方向角と相関のある自装置の傾き角に関する評価データである傾き評価データを取得し、偏波面調整手段は、傾き評価データに基づき、一次放射器を回転させる付記１から付記３のいずれかに記載のアンテナ装置。
　（付記５）一次放射器の偏波方向角または偏波方向角と相関のある自装置の傾き角を検出する傾きセンサを備え、評価データ取得手段は、傾きセンサによって検出される一次放射器の偏波方向角または偏波方向角と相関のある自装置の傾き角に関する評価データである傾き評価データと、一次放射器が受信した電波の受信機におけるレベルである受信レベルに関する評価データであるレベル評価データとを取得し、偏波面調整手段が行う一次放射器の偏波面の調整には、傾き評価データに基づく一次放射器の回転処理である第１の回転処理と、第１の回転処理の後に行われるレベル評価データに基づく一次放射器の回転処理である第２の回転処理（レベル調整処理）とが含まれる付記１から付記３のいずれかに記載のアンテナ装置。
　（付記６）一次放射器の偏波方向角の設定値を受け付ける偏波方向角受付手段（例えば、偏波方向角受付手段１０４）を備え、偏波面調整手段は、傾き評価データに基づく一次放射器の回転処理である第１の回転処理で、一次放射器の偏波方向角が偏波方向角受付手段が受け付けた設定値になるように、一次放射器を回転させる付記４または付記５に記載のアンテナ装置。
　（付記７）偏波方向角受付手段は、偏波方向角の設定値として０°または９０°以外の値を受け付ける付記６に記載のアンテナ装置。
　（付記８）トリガ入力手段は、傾きセンサの出力値が所定の値以上となった場合に、トリガを入力する付記２から付記７のいずれかに記載のアンテナ装置。
　（付記９）評価データ取得手段は、受信レベルに関する評価データであるレベル評価データを少なくとも取得し、偏波面調整手段が行う一次放射器の偏波面の調整には、レベル評価データに基づく一次放射器の回転処理である第２の回転処理が含まれ、トリガ入力手段は、第２の回転処理を実施可能なタイミングを示す実施可能タイミングを少なくとも与えるトリガを偏波面調整手段に入力し、偏波面調整手段は、トリガによって与えられる実施可能タイミング以外で第２の回転処理を行わない付記１から付記８のいずれかに記載のアンテナ装置。
　（付記１０）トリガ入力手段が入力するトリガによって与えられる第２の回転処理の実施可能タイミングが、対をなす他の通信装置が備えるアンテナ装置に与えられるものと異なる付記９に記載のアンテナ装置。
　（付記１１）１対１の見通し外通信に用いられる付記１から付記１０のいずれかに記載のアンテナ装置。
　（付記１２）評価データの内容と、一次放射器の現在の回転角と、一次放射器の現在の偏波方向角のうちの少なくとも１つを表示する表示手段を備えた付記１から付記１１のいずれかに記載のアンテナ装置。
　（付記１３）少なくとも反射鏡を支持する反射鏡支持機構を備え、反射鏡支持機構は、被支持体を搭載する基台と、該基台に取り付けられ、高さ方向に伸縮可能な伸縮機構を有する複数の脚部とを含み、脚部の各々の伸縮機構を利用して被支持体が移動体に搭載される付記１から付記１２のいずれかに記載のアンテナ装置。
　（付記１４）送信機と受信機とに接続される一次放射器と、反射鏡と、一次放射器を反射鏡の集束位置に、当該一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構とを備えるアンテナ装置または該アンテナ装置を備える通信装置において、制御装置が、所定のトリガによって与えられるタイミングに従い、一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または一次放射器が受信した電波の受信機におけるレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得するとともに、取得した評価データに基づく一次放射器を回転させる処理を実行することを特徴とする偏波面調整方法。
　（付記１５）制御装置が、アンテナ装置が備える傾きセンサによって検出される一次放射器の偏波方向角または偏波方向角と相関のある自装置の傾き角に関する評価データである傾き評価データを取得し、制御装置が、傾き評価データに基づき、一次放射器を回転させる付記１４に記載の偏波面調整方法。
　（付記１６）制御装置が、アンテナ装置が備える傾きセンサによって検出される一次放射器の偏波方向角または偏波方向角と相関のある自装置の傾き角に関する評価データである傾き評価データと、受信レベルに関する評価データであるレベル評価データとを取得し、制御装置が、傾き評価データに基づく一次放射器の回転処理である第１の回転処理と、第１の回転処理の後に行われるレベル評価データに基づく一次放射器の回転処理である第２の回転処理とを行う付記１４に記載の偏波面調整方法。
　（付記１７）制御装置が、傾き評価データに基づく一次放射器の回転処理である第１の回転処理で、一次放射器の偏波方向角がユーザから受け付けた一次放射器の偏波方向角の設定値になるように、一次放射器を回転させる付記１５または付記１６に記載の偏波面調整方法。
　（付記１８）制御装置が、０°または９０°以外の設定値を受け付ける付記１７に記載の偏波面調整方法。
　（付記１９）制御装置が、受信レベルに関する評価データであるレベル評価データ一次放射器の回転処理である第２の回転処理を行う場合において、ユーザ操作に応じて入力されるトリガによって与えられる第２の回転処理を実施可能なタイミングを示す実施可能タイミング以外で第２の回転処理を行わない付記１４から付記１８のいずれかに記載の偏波面調整方法。
　（付記２０）ユーザ操作に応じて入力されるトリガによって与えられる第２の回転処理を実施可能なタイミングが、対をなす他の通信装置の制御装置に対して与えられるものと異なる付記１９に記載の偏波面調整方法。
　以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１５年３月１７日に出願された日本特許出願２０１５－０５３１３８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、任意の設置場所で双方向通信を行う通信装置間で送受信する電波の偏波面を合わせる用途に好適に適用可能である。
　１０　アンテナ装置
　２　一次放射器
　３　反射鏡
　４　放射器支持機構
　５　駆動手段
　６　偏波面制御装置
　７　支持機構
　７－１、７－２　支持機構
　７ａ　ポール
　７ｂ　基台
　７ｃ　脚部
　７ｄ　伸縮機構
　１１　アンテナ部
　１２　放射器回転機構
　１３　偏波面制御部
　１４　ケーブル
　１５　傾きセンサ
　１６　制御線
　１０１　評価データ取得手段
　１０２　トリガ入力手段
　１０３　偏波面調整手段
　１０４　偏波方向角受付手段
　２０　無線装置
　２１　送信機
　２２　受信機
　２３　送受信スイッチ
　３０、３０Ａ、３０Ｂ　通信装置
　３１　アンテナ装置
　３２　無線装置
　２０１　無線処理部
　２０２　送信処理部
　２０３　受信処理部
　２０４　レベル測定部
　２０５　デジタル信号処理部
　３０１　コマンド受付手段
　３０２　表示手段
　４０　通信システム

Claims (16)

  1. 　受信電波を所定の集束位置に集束させる反射鏡と、
    　送信機および受信機を備える無線装置に接続される一次放射器と、
    　前記一次放射器を、前記反射鏡の集束位置に前記一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構と、
    　前記一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または前記一次放射器を用いて前記受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段と、
    　前記評価データに基づき、前記一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段と、
    　前記偏波面調整手段にトリガを入力するトリガ入力手段とを備え、
    　前記偏波面調整手段は、前記トリガによって与えられるタイミングに従い、前記一次放射器を回転させて、前記一次放射器の偏波面を調整する
    　ことを特徴とするアンテナ装置。
  2. 　トリガ入力手段は、ユーザ操作に応じてトリガを入力する請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　偏波面調整手段は、放射器支持機構に対して一次放射器の中心軸を中心に回転駆動力を与える駆動手段を制御することにより前記一次放射器を回転させて、前記一次放射器の偏波面を調整する請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
  4. 　一次放射器の偏波方向角または前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角を検出する傾きセンサを備え、
    　評価データ取得手段は、前記傾きセンサによって検出される一次放射器の偏波方向角または前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角に関する評価データである傾き評価データを取得し、
    　偏波面調整手段は、前記傾き評価データに基づき、前記一次放射器を回転させる
    　請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。
  5. 　一次放射器の偏波方向角または前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角を検出する傾きセンサを備え、
    　評価データ取得手段は、前記傾きセンサによって検出される一次放射器の偏波方向角または前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角に関する評価データである傾き評価データと、受信レベルに関する評価データであるレベル評価データとを取得し、
    　偏波面調整手段が行う一次放射器の偏波面の調整には、前記傾き評価データに基づく一次放射器の回転処理である第１の回転処理と、前記第１の回転処理の後に行われる前記レベル評価データに基づく一次放射器の回転処理である第２の回転処理とが含まれる
    　請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。
  6. 　ユーザから一次放射器の偏波方向角の設定値を受け付ける偏波方向角受付手段を備え、
    　偏波面調整手段は、傾き評価データに基づく一次放射器の回転処理である第１の回転処理で、前記一次放射器の偏波方向角が前記偏波方向角受付手段が受け付けた設定値になるように、一次放射器を回転させる
    　請求項４または請求項５に記載のアンテナ装置。
  7. 　偏波方向角受付手段は、偏波方向角の設定値として０°または９０°以外の値を受け付ける
    　請求項６に記載のアンテナ装置。
  8. 　トリガ入力手段は、傾きセンサの出力値が所定の値以上となった場合に、トリガを入力する請求項２から請求項７のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  9. 　評価データ取得手段は、受信レベルに関する評価データであるレベル評価データを少なくとも取得し、
    　偏波面調整手段が行う一次放射器の偏波面の調整には、前記レベル評価データに基づく一次放射器の回転処理である第２の回転処理が含まれ、
    　トリガ入力手段は、前記第２の回転処理を実施可能なタイミングを示す実施可能タイミングを少なくとも与えるトリガを偏波面調整手段に入力し、
    　前記偏波面調整手段は、前記トリガによって与えられる前記実施可能タイミング以外で前記第２の回転処理を行わない
    　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  10. 　トリガ入力手段が入力するトリガによって与えられる第２の回転処理の実施可能タイミングが、対をなす他の通信装置が備えるアンテナ装置に対して与えられるものと異なる
    　請求項９に記載のアンテナ装置。
  11. 　１対１の見通し外通信に用いられる請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  12. 　送信機と、
    　受信機と、
    　一次放射器と、
    　反射鏡と、
    　前記一次放射器を、前記反射鏡の集束位置に前記一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構と、
    　前記一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または前記一次放射器を用いて前記受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段と、
    　前記評価データに基づき、前記一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段と、
    　前記偏波面調整手段にトリガを入力するトリガ入力手段とを備え、
    　前記偏波面調整手段は、前記トリガによって与えられるタイミングに従い、前記一次放射器を回転させて前記一次放射器の偏波面を調整する
    　ことを特徴とする通信装置。
  13. 　第１の通信装置と、第２の通信装置とを備え、
    　前記第１の通信装置と前記第２の通信装置の各々は、
    　送信機と、
    　受信機と、
    　一次放射器と、
    　反射鏡と、
    　前記一次放射器を、前記反射鏡の集束位置に前記一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構と、
    　自装置の一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または自装置の一次放射器を用いて前記受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得する評価データ取得手段と、
    　前記評価データに基づき、自装置の一次放射器の偏波面を調整する偏波面調整手段と、
    　前記偏波面調整手段にトリガを入力するトリガ入力手段とを備え、
    　前記偏波面調整手段は、前記トリガによって与えられるタイミングに従い、前記一次放射器を回転させて自装置の一次放射器の偏波面を調整する
    　ことを特徴とする通信システム。
  14. 　各通信装置の評価データ取得手段は、受信レベルに関する評価データであるレベル評価データを少なくとも取得し、
    　各通信装置の偏波面調整手段が行う一次放射器の偏波面の調整には、前記レベル評価データに基づく一次放射器の回転処理である第２の回転処理が含まれ、
    　各通信装置のトリガ入力手段は、前記第２の回転処理を実施可能なタイミングを示す実施可能タイミングであって、第１の通信装置と第２の通信装置とで異なる実施可能タイミングを少なくとも与えるトリガを偏波面調整手段に入力し、
    　各通信装置の偏波面調整手段は、自装置の前記トリガによって与えられる前記実施可能タイミングを除き、前記第２の回転処理を行わない
    　請求項１３に記載の通信システム。
  15. 　送信機と受信機とに接続される一次放射器と、反射鏡と、前記一次放射器を前記反射鏡の集束位置に前記一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構とを備えるアンテナ装置または該アンテナ装置を備える通信装置において、制御装置が、所定のトリガによって与えられるタイミングに従い、前記一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または前記一次放射器を用いて前記受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得するとともに、取得した評価データに基づく前記一次放射器を回転させる処理を実行する
    　ことを特徴とする偏波面制御方法。
  16. 　送信機と受信機とに接続される一次放射器と、前記一次放射器を反射鏡の集束位置に前記一次放射器の中心軸に対して回転自在に支持する放射器支持機構とを備えるアンテナ装置または該アンテナ装置を備える通信装置が備えるコンピュータに、
    　所定のトリガによって与えられるタイミングに従い、前記一次放射器の偏波面の水平方向に対する傾き角である偏波方向角、前記偏波方向角と相関のある自装置の傾き角または前記一次放射器を用いて前記受信機が受信した電波のレベルである受信レベルに関するデータである評価データを取得するとともに、取得した評価データに基づく前記一次放射器を回転させる処理を実行させる
    　ための制御プログラム。
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