WO2017145961A1 - 屋外無線装置、及びその制御方法 - Google Patents

屋外無線装置、及びその制御方法 Download PDF

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wireless device
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outdoor wireless
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悠 鶴田
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日本電気株式会社
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/06—Movable joints, e.g. rotating joints
    • H—ELECTRICITY
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/165—Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/04—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying one co-ordinate of the orientation

Definitions

  • the present invention relates to an outdoor wireless device and a control method thereof.
  • Patent Document 1 discloses a primary radiator device capable of switching between horizontal polarization and vertical polarization.
  • the device of Patent Document 1 includes a flange with a parabolic antenna, a movable portion, a primary radiator mounting plug, a gear, a stopper, a switch, and an electric rotating device.
  • the gear rotates.
  • a stopper contacts a switch and rotation of an electric rotating apparatus stops. In this way, horizontal polarization and vertical polarization are switched.
  • Patent Document 2 discloses a polarization device used in a microwave outdoor transmission system.
  • the polarization device of Patent Document 2 has a first polarization element and a second polarization element.
  • the first polarization element and the second polarization element have rectangular waveguides.
  • the first polarization element is fixed, and the vertical polarization and the horizontal polarization are switched by rotating the second polarization element with respect to the first polarization element.
  • Patent Document 3 discloses a polarization rotation device that rotates a polarization plane.
  • a partition wall is provided on a shaft along the axis of the waveguide. By rotating the partition wall, the vertical polarization and the horizontal polarization are switched.
  • Patent Documents 1 to 3 have a problem that the mechanism for switching the polarization direction becomes complicated.
  • the outdoor wireless device includes a housing, a substrate provided in the housing and mounted with a communication circuit, a flange attached to the substrate and having a waveguide, and the substrate rotating. Then, a rotation mechanism that changes the rotation angle of the waveguide and a drive unit that is disposed in the housing and drives the rotation mechanism are provided.
  • the control method includes a housing, a substrate provided in the housing and mounted with a communication circuit, a flange attached to the substrate and having a waveguide, and rotating the substrate.
  • a control method for controlling the polarization direction of an outdoor radio apparatus comprising: a rotation mechanism that changes a rotation angle of the waveguide; and a drive unit that is disposed in the housing and drives the rotation mechanism, The driving unit drives the rotating mechanism by an input from the outside of the outdoor wireless device.
  • the outdoor wireless device includes a housing, a plurality of substrates provided in the housing and mounted with communication circuits, A flange that is attached to the substrate and has a waveguide opening, a rotation mechanism that changes the rotation angle of the waveguide opening by rotating at least one of the substrates, and a rotation mechanism that is disposed in the housing and drives the rotation mechanism And a driving unit that performs the above-described operation.
  • an outdoor radio apparatus capable of switching the polarization direction with a simple configuration, and a control method thereof.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the structure of the radio
  • FIG. 1 explains the configuration of a wireless device using the outdoor wireless device according to this embodiment, using FIG. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a wireless device using an outdoor wireless device.
  • the wireless device 20 includes an outdoor wireless device 21 and an antenna 22.
  • FIG. 1 shows the wireless device 20 in a state where the outdoor wireless device 21 and the antenna 22 are mounted.
  • the wireless device 20 is attached to an outdoor pillar 91 by an attachment device 90.
  • the wireless device 20 is installed outdoors so that wireless signals from the opposite station can be transmitted and received.
  • the outdoor wireless device 21 is an ODU (Out-Door Unit), and performs signal processing for wireless communication. Specifically, the outdoor wireless device 21 performs signal processing on a transmission signal transmitted from the antenna 22. The outdoor wireless device 21 performs signal processing on the received signal received from the antenna 22.
  • the outdoor wireless device 21 is housed in a box-shaped housing, but the housing may have other shapes.
  • the outdoor wireless device 21 has a waveguide (not shown in FIG. 1) for transmitting electromagnetic waves.
  • the antenna 22 is connected to the outdoor wireless device 21. Specifically, the antenna 22 is attached to the front surface of the outdoor wireless device 21 where the waveguide port (not shown in FIG. 1) is located. The antenna 22 receives a radio signal transmitted from another communication device. The antenna 22 transmits the transmission signal output from the outdoor wireless device 21 wirelessly. For example, when the antenna 22 receives a wireless signal, the received wireless signal is output to the outdoor wireless device 21.
  • the wireless device 20 and the outdoor wireless device 21 are described as transmitting and receiving wireless signals.
  • the wireless device 20 and the outdoor wireless device 21 transmit and receive wireless signals. Only one of the above may be performed. That is, the wireless device 20 and the outdoor wireless device 21 may be a wireless transmission device that performs only transmission and an outdoor wireless transmission device. Alternatively, the wireless device 20 and the outdoor wireless device 21 may be a wireless receiving device that performs only reception and an outdoor wireless reception device.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the outdoor wireless device 21.
  • the outdoor wireless device 21 includes a housing 30, a flange 32, and a cable port 34.
  • the housing 30 has a substantially rectangular parallelepiped box shape. That is, the housing 30 is a case formed of metal or the like.
  • the surface on the antenna 22 side of the outdoor wireless device 21 is shown as a connection surface 31. That is, the outdoor wireless device 21 is connected to the antenna 22 on the connection surface 31 side.
  • connection surface 31 side of the outdoor wireless device 21 is the front direction, and the opposite side of the connection surface 31 is the rear direction. Further, FIG. 2 shows orthogonal axes in the left-right direction (horizontal direction) and the up-down direction (vertical direction) in order to specify the direction.
  • the left-right direction is a direction when the outdoor wireless device 21 is viewed from the front side.
  • Each surface of the rectangular parallelepiped housing 30 is orthogonal to any of the axes in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction.
  • a cable port 34 is provided on the lower surface of the housing 30.
  • the cable port 34 has a connector or the like for connecting an interface cable (not shown).
  • FIG. 2 shows a configuration in which two cable ports 34 are provided, the number of cable ports 34 is not particularly limited. In other words, the housing 30 may be provided with one or more cable ports 34.
  • a flange 32 is provided at substantially the center of the connection surface 31 of the housing 30. In the center of the front surface of the flange 32, a rectangular waveguide port 33 is provided. The waveguide port 33 is disposed on the front end face of the flange 32 and constitutes a waveguide. Waveguide 33 is coupled to antenna 22. A radio signal received by the antenna 22 is transmitted to the outdoor radio apparatus 21 through the waveguide port 33. In addition, a transmission signal transmitted from the outdoor wireless device 21 is transmitted to the antenna 22 via the waveguide 33.
  • a flange 32 is rotatably provided to the housing 30.
  • the flange 32 rotates around the rotation axis along the front-rear direction. Specifically, the flange 32 is rotated 90 degrees. By doing in this way, since the direction of the rectangular waveguide port 33 changes, it is possible to switch between horizontal polarization and vertical polarization.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view schematically showing a configuration inside the housing 30 of the outdoor wireless device 21.
  • a flange 32, a substrate 39, a drive unit 38, and a rotation mechanism 37 are provided in the housing 30.
  • the flange 32 protrudes from the front side of the substrate 39 and is provided.
  • the flange 32 is fixed to the substrate 39 by a fixing member such as a screw.
  • the flange 32 is formed of a columnar metal whose axial direction is the front-rear direction.
  • the inside of the flange 32 is a waveguide 32a. That is, the flange 32 becomes a waveguide having the waveguide 32a.
  • the flange 32 is coupled to the antenna 22 described above.
  • the front end face of the waveguide 32 a is a waveguide port 33.
  • the housing 30 has a flange cover 30 a that covers the outer peripheral side surface of the flange 32. A gap is provided between the flange cover 30 a and the flange 32.
  • a cable port 34 is provided on the lower surface of the housing 30.
  • a communication circuit (not shown) is mounted on the substrate 39.
  • the interface cable connected to the cable port 34 is connected to the communication circuit of the board 39.
  • the communication circuit provided on the substrate 39 can input and output signals.
  • the housing 30 or the like may be grounded by connecting a ground line to the cable port 34.
  • the housing 30 holds the substrate 39 rotatably.
  • a drive unit 38 and a rotation mechanism 37 are provided on the back side of the substrate 39.
  • the rotation mechanism 37 has a gear, a rotation shaft, and the like.
  • the drive unit 38 has a drive motor such as a stepping motor or a servo motor.
  • the drive unit 38 is fixed to the housing 30.
  • the drive unit 38 is connected to the rotation mechanism 37.
  • the rotation mechanism 37 is connected to the substrate 39. That is, the drive unit 38 is connected to the substrate 39 via the rotation mechanism 37.
  • the driving unit 38 drives the rotation mechanism 37
  • the substrate 39 rotates. That is, the driving force generated by the drive unit 38 is transmitted to the rotation mechanism 37.
  • the rotation mechanism 37 rotates the substrate 39.
  • the rotation axis of the rotation mechanism 37 is parallel to the front-rear direction.
  • FIG. 4 schematically shows the internal configuration of the housing 30 during the rotation of the flange 32.
  • FIG. 5 is a front view schematically showing the direction of the waveguide port 33 while the flange 32 is rotating.
  • FIGS. 4 and 5 the rotation mechanism 37, the drive unit 38, and the like are omitted.
  • the overall configuration of the outdoor wireless device 21 is shown in the upper stage, and the flange 32 is shown enlarged in the lower stage. 4 and 5, the timing A is the start of rotation, and the timing C is the end of rotation. The timing B is in the middle of rotation.
  • the rotation start time corresponds to horizontal polarization, and the rotation end time corresponds to vertical polarization.
  • the waveguide 33 is rectangular.
  • the drive unit 38 rotates the substrate 39 90 times.
  • the rotation angle of the waveguide 33 changes.
  • the vertical direction is the longitudinal direction of the waveguide 33
  • the horizontal direction is the longitudinal direction of the waveguide 33.
  • the rotation angle of the waveguide 33 changes. For this reason, the polarization direction can be easily switched.
  • the rotation axis coincides with the center of the flange 32 in a plane orthogonal to the front-rear direction.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a communication circuit mounted on the substrate 39.
  • a transmission signal converter 41, a transmission signal amplifier 42, a duplexer 43, a reception signal converter 44, a reception signal amplifier 45, and a control unit 46 are mounted on the board 39 as communication circuits.
  • the communication circuit illustrated in FIG. 6 is a typical example and is not limited to the illustrated configuration.
  • the substrate 39 has at least one or more of a transmission signal converter 41, a transmission signal amplifier 42, a duplexer 43, a reception signal converter 44, a reception signal amplifier 45, and a control unit 46 as a communication circuit. What is necessary is just to be provided.
  • An indoor unit (IDU: In-Door Unit) 12 is connected to an outdoor wireless device 21 via a cable 13.
  • the cable 13 is an interface cable, for example. Thereby, each signal is input / output between the outdoor wireless device 21 and the indoor device 12.
  • the cable 13 is a coaxial cable connected to the cable port 34 or the like.
  • the cable port 34 passes the cable 13 connected to the board 39 to the outside of the housing 30.
  • the control unit 46 is, for example, a microcomputer, and controls the transmission signal converter 41, the transmission signal amplifier 42, the duplexer 43, the reception signal converter 44, and the reception signal amplifier 45.
  • the indoor device 12 outputs an analog signal in the intermediate frequency band to the outdoor wireless device 21 via the cable 13.
  • the transmission signal converter 41 performs frequency conversion on the analog signal in the intermediate frequency band and converts the analog signal into a specific radio frequency band.
  • the transmission signal amplifier 42 adjusts the output of the radio frequency band signal.
  • the duplexer 43 adds the transmission signals and reception signals of a plurality of channels, and sends them to the antenna 22 via the flange 32.
  • a radio signal received by the antenna 22 is sent to the outdoor radio apparatus 21 via the flange 32.
  • the duplexer 43 separates the transmission signal, the reception signal, and the multi-channel signal and outputs the separated signal to the reception signal amplifier 45.
  • the reception signal amplifier 45 performs noise reduction processing and amplification processing on the reception signal.
  • the reception signal converter 44 converts the amplified reception signal into an analog signal in the intermediate frequency band.
  • the reception signal converted by the reception signal converter 44 is output to the indoor device 12 via the cable 13.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration for performing polarization switching from the outside.
  • the outdoor wireless device 21 and the indoor device 12 are connected via a cable 13. That is, the cable 13 is routed from indoors to outdoors.
  • a control device 11 is connected to the indoor device 12.
  • the control device 11 is a personal computer or the like provided indoors.
  • the control device 11 receives an input from an operator or the like. That is, the operator operates an input device provided in the control device 11 to perform polarization switching.
  • the control device 11 receives an input of polarization switching, the control device 11 outputs a control signal to the indoor device 12.
  • the indoor device 12 outputs a control signal to the outdoor wireless device 21 via the cable 13.
  • the control signal transmitted by the cable 13 is input to the outdoor wireless device 21 via the cable port 34.
  • the drive unit 38 operates based on the control signal.
  • the drive unit 38 rotates the substrate 39 based on the control signal input via the cable port 34. By doing so, the polarization direction can be switched by remote control.
  • polarization switching may be performed using a control signal other than that input via the cable port 34.
  • a switch for driving the drive unit 38 may be provided outside the housing 30 and the operator may directly operate the switch.
  • the polarization direction may be switched by wirelessly transmitting a control signal.
  • a polarization direction in a good reception state may be selected from vertical polarization and horizontal polarization according to the signal strength of the received radio signal. For example, signals may be received for vertical polarization and horizontal polarization, respectively, and polarization directions with high signal strength may be used.
  • the polarization direction may be switched when the signal intensity is equal to or less than the threshold value.
  • the control unit 46 determines the signal strength, and outputs a control signal corresponding to the determination result to the drive unit 38. By doing in this way, a polarization direction can be switched appropriately. In this case, it is possible to eliminate the need for external input.
  • the substrate 39, the drive unit 38, and the rotation mechanism 37 are arranged in the housing 30. Then, the rotation mechanism 37 rotates the flange 32 together with the substrate 39. Therefore, the polarization direction can be switched with a simple configuration. That is, since it is only necessary to attach the flange 32 to the substrate 39 rotatably provided in the housing 30, it is not necessary to provide a rotation mechanism in the middle of the flange 32. Therefore, the flange 32 can be rotated with a simple configuration.
  • the polarization direction can be switched by an external control signal. Therefore, work outdoors is not necessary. Even if the outdoor wireless device 21 is installed at a high place, work at a high place becomes unnecessary. Therefore, the polarization direction can be easily switched.
  • the substrate 39, the drive unit 38, and the like are all provided inside the housing 30. Therefore, the housing 30 of the outdoor wireless device 21 does not rotate. Thereby, even if the polarization direction is switched, a shortage of cable length or physical interference can be prevented.
  • a cable port 34 is provided on the lower surface of the housing 30. That is, the cable port 34 faces downward. Thereby, the waterproofness of the cable port 34 can be improved compared with the case where the cable 13 is connected from the horizontal direction. That is, since the cable port 34 is disposed downward, the influence of rain, snow, etc. on the cable port 34 can be suppressed.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a connection configuration of the outdoor wireless device according to the second embodiment.
  • a plurality of substrates 39 are provided in the housing 30.
  • two substrates 39 provided in the housing 30 are shown as a substrate 39a and a substrate 39b.
  • a duplexer 43 is mounted on the substrate 39a. As in the first embodiment, a flange 32 (not shown in FIG. 8) is fixed to the substrate 39a. A transmission signal converter 41, a transmission signal amplifier 42, a duplexer 43, a reception signal converter 44, a reception signal amplifier 45, and a control unit 46 are mounted on the board 39b.
  • the board 39 b is connected to the cable 13 via the cable port 34. That is, the cable port 34 passes the cable 13 connected to the board 39 b to the outside of the housing 30.
  • the cable port 34 is provided on the lower surface of the housing 30 as in the first embodiment. Moreover, the board
  • the rotation mechanism 37 is attached only to the substrate 39a. Therefore, when the drive unit 38 drives the rotation mechanism 37, only the substrate 39a rotates. In other words, since the substrate 39 b is fixed to the housing 30, it does not rotate by the rotation mechanism 37. Even with such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, since the board 39b connected to the cable 13 does not rotate, the configuration of the rotation mechanism 37 and the like can be simplified.
  • the substrate 39a including at least the duplexer 43 rotates.
  • FIG. 8 shows an example in which only the duplexer 43 is mounted on the rotating substrate 39a
  • a communication circuit other than the duplexer 43 may be mounted.
  • at least one of the transmission signal converter 41, the transmission signal amplifier 42, the reception signal converter 44, the reception signal amplifier 45, and the control unit 46 may be mounted on the substrate 39a.
  • a plurality of substrates on which communication circuits are mounted are provided in the housing 30.
  • a flange having a waveguide opening is attached to the substrate 39a.
  • the rotation mechanism 37 rotates the substrate 39a, thereby changing the rotation angle of the waveguide.
  • all or some of the plurality of substrates provided in the housing 30 may be rotated. That is, at least one of the plurality of substrates may be rotated. In other words, as long as the substrate 39 to which the flange is fixed is rotated among the plurality of substrates, the other substrates 39 may or may not rotate.

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  • Support Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

［課題］簡素な構成で偏波方向を切り替えることができる屋外無線装置、及びその制御方法を提供すること。 ［解決手段］本実施形態にかかる屋外無線装置は、筐体３０と、筐体３０内に設けられ、通信回路が実装された基板３９と、基板３９に取り付けられ、アンテナユニットと結合される導波口３３を有するフランジ３２と、基板３９を回転させることで、導波口３３の回転角度を変える回転機構３７と、筐体３０内に配置され、回転機構３７を駆動する駆動部３８と、を備えたものである。

Description

屋外無線装置、及びその制御方法
　本発明は屋外無線装置、及びその制御方法に関する。
　特許文献１には、水平偏波と垂直偏波を切り替えることができる一次放射器装置が開示されている。具体的には、特許文献１の装置は、パラボラアンテナ付フランジ、可動部、一次放射器取付用接栓、歯車、ストッパ、スイッチ、電動回転装置を有している。そして、電動回転装置が作動すると、歯車が回転する。これにより、可動部、及び一次放射器取付用接栓が回転する。そして、ストッパがスイッチに接触して、電動回転装置の回転が停止する。このようにすることで、水平偏波と垂直偏波を切り替えている。
　特許文献２には、マイクロ波屋外伝送システムに用いられる偏波装置が開示されている。特許文献２の偏波装置は、第１の偏波要素と第２の偏波要素とを有している。第１の偏波要素と第２の偏波要素とは、矩形状の導波路を有している。そして、第１の偏波要素は固定されており、第２の偏波要素が第１の偏波要素に対して回転することで、垂直偏波と水平偏波とが切り替えられる。
　特許文献３には、偏波面を回転させる偏波回転装置が開示されている。特許文献３の偏波回転装置では、導波管の軸に沿ったシャフトに隔壁が設けられている。隔壁が回転することで、垂直偏波と水平偏波とが切り替えられる。
特開平１０－２５６８０２号公報 欧州特許出願公開２７８２１９１号明細書 米国特許第４９５１０１０号明細書 国際公開第２０１４／１４８２０５号
　特許文献１～３では、偏波方向を切り替えるための機構が複雑になってしまうという問題点がある。
　本実施形態にかかる屋外無線装置は、筐体と、前記筐体内に設けられ、通信回路が実装された基板と、前記基板に取り付けられ、導波口を有するフランジと、前記基板を回転させることで、前記導波口の回転角度を変える回転機構と、前記筐体内に配置され、前記回転機構を駆動する駆動部と、を備えたものである。
　本実施形態にかかる制御方法は、筐体と、前記筐体内に設けられ、通信回路が実装された基板と、前記基板に取り付けられ、導波口を有するフランジと、前記基板を回転させることで、前記導波口の回転角度を変える回転機構と、前記筐体内に配置され、前記回転機構を駆動する駆動部と、を備えた屋外無線装置の偏波方向を制御する制御方法であって、前記屋外無線装置の外部からの入力によって、前記駆動部が前記回転機構を駆動するものである。
　本実施形態にかかる屋外無線装置は、筐体と、前記筐体内に設けられ、通信回路が実装された複数の基板と、
　前記基板に取り付けられ、導波口を有するフランジと、少なくとも一つの前記基板を回転させることで、前記導波口の回転角度を変える回転機構と、前記筐体内に配置され、前記回転機構を駆動する駆動部と、を備えたものである。
　本発明によれば、簡素な構成で偏波方向を切り替えることができる屋外無線装置、及びその制御方法を提供することができる。
屋外無線装置を用いた無線機器の構成を示す斜視図である。 屋外無線装置の構成を示す斜視図である 屋外無線装置の筐体内の構成を模式的に示す側面断面図である。 偏波方向が変化する様子を示す斜視図である。 偏波方向が変化する様子を示す図である。 屋外無線装置に設けられた通信回路の構成例を示す図である。 屋外無線装置の接続構成を模式的に示す図である。 実施の形態２にかかる屋外無線装置の構成を模式的に示す図である。
　添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
　図１は、本実施の形態にかかる屋外無線装置を用いた無線機器の構成について、図１を用いて説明する。図１は、屋外無線装置を用いた無線機器の外観を示す斜視図である。
　無線機器２０は、屋外無線装置２１とアンテナ２２とを有している。図１では、屋外無線装置２１とアンテナ２２とが装着された状態の無線機器２０が示されている。無線機器２０は、取り付け装置９０により、屋外の柱９１に取り付けられている。対向局からの無線信号を送受信することができるよう、無線機器２０は屋外に設置される。
　屋外無線装置２１は、ＯＤＵ（Out-Door Unit）であり、無線通信のための信号処理を行う。具体的には、屋外無線装置２１は、アンテナ２２から送信する送信信号についての信号処理を実行する。屋外無線装置２１は、アンテナ２２から受信した受信信号についての信号処理を実行する。屋外無線装置２１は、箱型の筐体に収納されているが、筐体は他の形状でもよい。屋外無線装置２１は、電磁波を伝送するための導波路（図１では不図示）を有する。
　アンテナ２２は、屋外無線装置２１と接続されている。具体的には、アンテナ２２は、屋外無線装置２１の導波口（図１では不図示）がある前面に取り付けられている。アンテナ２２は、他の通信機器から送信された無線信号を受信する。また、アンテナ２２は、屋外無線装置２１から出力された送信信号を無線で送信する。例えば、アンテナ２２が無線信号を受信した場合には、受信した無線信号を屋外無線装置２１に出力する。
　なお、本実施の説明では、無線機器２０、及び屋外無線装置２１が無線信号の送信、及び受信を行うものとして説明するが、無線機器２０、及び屋外無線装置２１の無線信号の送信、及び受信の一方のみを行うものでもよい。すなわち、無線機器２０、及び屋外無線装置２１は送信のみを行う無線送信機器、及び屋外無線送信装置であってもよい。あるいは、無線機器２０、及び屋外無線装置２１は受信のみを行う無線受信機器、及び屋外無線受信装置であってもよい。
　図２は、屋外無線装置２１の外観を示す斜視図である。屋外無線装置２１は、筐体３０、フランジ３２、ケーブルポート３４を有している。筐体３０は、ほぼ直方体の箱形状を有している。すなわち、筐体３０は、金属などから形成されたケースである。また、図２では、屋外無線装置２１のアンテナ２２側の面を接続面３１として示している。すなわち、屋外無線装置２１が接続面３１側において、アンテナ２２と接続される。
　屋外無線装置２１の接続面３１側を前方向とし、接続面３１の反対側を後ろ方向としている。さらに、図２では、方向を特定するために、左右方向（水平方向）、及び上下方向（鉛直方向）の直交軸を示している。左右方向は、屋外無線装置２１を前側から見た方向である。直方体状の筐体３０の各面は、前後方向、左右方向、及び上下方向のいずれかの軸と直交している。
　筐体３０の下面には、ケーブルポート３４が設けられている。ケーブルポート３４には、図示しないインターフェースケーブルが接続されるためのコネクタ等を有している。なお、図２では、２つのケーブルポート３４が設けられている構成を示しているが、ケーブルポート３４の数は特に限定されるものではない。すなわち、筐体３０には、１つ以上のケーブルポート３４が設けられていればよい。
　筐体３０の接続面３１のほぼ中央には、フランジ３２が設けられている。フランジ３２の前面中央には、矩形状の導波口３３が設けられている。導波口３３は、フランジ３２の前側の端面に配置されており、導波管を構成する。導波口３３はアンテナ２２と結合される。アンテナ２２が受信した無線信号が、導波口３３を介して、屋外無線装置２１に伝送される。また、屋外無線装置２１から送信された送信信号が導波口３３を介して、アンテナ２２に送信される。
　ここで、筐体３０に対して、フランジ３２が回転可能に設けられている。フランジ３２が前後方向に沿った回転軸周りに、回転する。具体的には、フランジ３２を９０度回転させる。このようにすることで、矩形状の導波口３３の向きが変化するため、水平偏波と垂直偏波とを切り替えることができる。
　次に、フランジ３２を回転させるための構成について、図３を用いて説明する。図３は、屋外無線装置２１の筐体３０内の構成を模式的に示す側面断面図である。
　図３に示すように、筐体３０内には、フランジ３２、基板３９、駆動部３８、回転機構３７が設けられている。フランジ３２は、基板３９の前側に突出して、設けられている。
フランジ３２は、ネジなどの固定部材によって基板３９に固定されている。例えば、フランジ３２は、前後方向を軸方向とする円柱状の金属により形成されている。そして、フランジ３２の内部が導波路３２ａとなっている。すなわち、フランジ３２は導波路３２ａを有する導波管となる。フランジ３２が上記したアンテナ２２と結合される。
　導波路３２ａの前側の端面が導波口３３となっている。筐体３０は、フランジ３２の外周側面を覆うフランジカバー３０ａを有している。フランジカバー３０ａとフランジ３２との間には隙間が設けられている。
　また、筐体３０の下面には、ケーブルポート３４が設けられている。基板３９には、図示しない通信回路が実装されている。ケーブルポート３４に接続されたインターフェースケーブルが、基板３９の通信回路と接続される。これにより、基板３９に設けられた通信回路が信号を入出力することができる。また、ケーブルポート３４に接地線を接続することで、筐体３０等を接地してもよい。
　筐体３０は、基板３９を回転可能に保持している。そして、基板３９の裏面側には、駆動部３８、及び回転機構３７が設けられている。回転機構３７は、歯車や回転軸等を有している。駆動部３８は、ステッピングモータやサーボモータなどの駆動モータを有している。駆動部３８は筐体３０に固定されている。駆動部３８は、回転機構３７に連結されている。
　回転機構３７は、基板３９に連結されている。すなわち、駆動部３８は、回転機構３７を介して、基板３９に連結されている。駆動部３８が回転機構３７を駆動することで、基板３９が回転する。すなわち、駆動部３８が発生した駆動力が、回転機構３７に伝達する。これにより、回転機構３７が基板３９を回転させる。回転機構３７の回転軸は、前後方向と平行になっている。
　また、基板３９の前面にはフランジ３２が取り付けられている。よって、基板３９が回転すると、基板３９に固定されたフランジ３２も回転する。以下、図４、及び図５を用いて、フランジ３２が回転する様子について説明する。図４は、フランジ３２の回転中における、筐体３０の内部構成を模式的に示している。図５は、フランジ３２の回転中における、導波口３３の向きを模式的に示す正面図である。
　なお、図４、及び図５では、回転機構３７、及び駆動部３８等を省略している。図５では、上段に屋外無線装置２１の全体構成を示し、下段に、フランジ３２を拡大して示している。図４、及び図５では、Ａのタイミングは回転開始、Ｃのタイミングは回転終了となっている。また、Ｂのタイミングは回転の途中となっている。ここでは、回転開始時が水平偏波に対応しており、回転終了時が垂直偏波に対応している。
　上記のように、導波口３３が矩形状になっている。そして、駆動部３８が基板３９を９０回転する。これにより、フランジ３２が基板３９とともに回転するため、導波口３３の回転角度が変わる。回転開始時（水平偏波）には、上下方向が導波口３３の長手方向になり、回転終了時（垂直偏波）には左右方向が導波口３３の長手方向となっている。基板３９を回転させることで、導波口３３の回転角度が変わる。このため、簡便に偏波方向を切り替えることができる。なお、前後方向と直交する面において、回転軸はフランジ３２の中心と一致している。
　次に、屋外無線装置２１の基板３９に設けられた通信回路の具体的な一例について図６を用いて説明する。図６は、基板３９に実装された通信回路の一例を示す図である。図６に示すように、基板３９には、通信回路として、送信信号変換器４１、送信信号増幅器４２、分波器４３、受信信号変換器４４、受信信号増幅器４５、及び制御部４６が実装されている。なお、図６に示す通信回路は、典型的な一例であり、図示された構成に限定されるものでない。例えば、基板３９には、通信回路として、送信信号変換器４１、送信信号増幅器４２、分波器４３、受信信号変換器４４、受信信号増幅器４５、及び制御部４６の内の少なくとも１つ以上が設けられていればよい。
　屋内装置（ＩＤＵ:In-Door Unit）１２は、ケーブル１３を介して、屋外無線装置２１と接続されている。ケーブル１３は、例えば、インターフェースケーブルである。これにより、屋外無線装置２１と屋内装置１２との間で、各信号が入出力される。なお、ケーブル１３は、ケーブルポート３４に接続される同軸ケーブルなどである。ケーブルポート３４は、基板３９に接続されたケーブル１３を筐体３０の外側に通す。制御部４６は、例えば、マイコンであり、送信信号変換器４１、送信信号増幅器４２、分波器４３、受信信号変換器４４、及び受信信号増幅器４５を制御する。
　まず、送信処理について説明する。屋内装置１２はケーブル１３を介して、屋外無線装置２１に中間周波数帯のアナログ信号を出力する。送信信号変換器４１は、中間周波数帯のアナログ信号に対して周波数変換を行い、特定の無線周波数帯に変換する。送信信号増幅器４２は無線周波数帯の信号の出力を調整する。分波器４３は、複数チャネルの送信信号と受信信号を足し合わせて、フランジ３２を介してアンテナ２２に送出する。
　次に、受信処理について説明する。アンテナ２２で受信した無線信号が、フランジ３２を介して、屋外無線装置２１に送出される。分波器４３が、送信信号、受信信号、多チャネルの信号を分離して、受信信号増幅器４５に出力する。受信信号増幅器４５は、受信信号に対して、雑音低減処理と増幅処理を行う。受信信号変換器４４は、増幅された受信信号を中間周波数帯のアナログ信号に変換する。受信信号変換器４４で変換された受信信号は、ケーブル１３を介して、屋内装置１２に出力される。
　次に、フランジ３２を回転させるための制御構成について、図７を用いて説明する。図７は、外部から偏波切替を行う構成の一例を示す図である。屋外無線装置２１と屋内装置１２とは、ケーブル１３を介して接続されている。すなわち、ケーブル１３は屋内から屋外まで引き回されている。屋内装置１２には、制御装置１１が接続されている。制御装置１１は、屋内に設けられたパーソナルコンピュータ等である。
　制御装置１１は、オペレータなどからの入力を受け付ける。すなわち、偏波切替を行うためオペレータが制御装置１１に設けられた入力デバイスを操作する。制御装置１１が、偏波切替の入力を受け付けると、制御装置１１が、制御信号を屋内装置１２に出力する。
屋内装置１２は、ケーブル１３を介して、屋外無線装置２１に制御信号を出力する。ケーブル１３によって伝送された制御信号は、ケーブルポート３４を介して、屋外無線装置２１に入力される。具体的には、駆動部３８は制御信号に基づいて、動作する。このように、ケーブルポート３４を介して入力される制御信号に基づいて、駆動部３８が基板３９を回転させる。このようにすることで、遠隔操作により、偏波方向を切り替えることができる。
　もちろん、ケーブルポート３４を介して入力される制御信号以外で偏波切替を行ってもよい。例えば、筐体３０の外部に駆動部３８を駆動させるためのスイッチを設けて、オペレータがスイッチなどを直接操作してもよい。さらに、制御信号を無線送信して、偏波方向を切り替えるようにしてもよい。
　また、自動的に偏波方向を切り替えることも可能である。例えば、受信した無線信号の信号強度に応じて、垂直偏波と水平偏波のうち、良好な受信状態にある偏波方向を選択するようにしてもよい。例えば、垂直偏波と水平偏波で、信号をそれぞれ受信して、信号強度の高い偏波方向を用いるようにしてもよい。あるいは、信号強度が閾値以下となった場合、偏波方向を切り替えてもよい。例えば、制御部４６が信号強度を判定し、判定結果に応じた制御信号を駆動部３８に出力する。このようにすることで、適切に偏波方向を切り替えることができる。この場合、外部からの入力を不要とすることも可能となる。
　本実施の形態にかかる屋外無線装置２１では、筐体３０内に、基板３９、駆動部３８、及び回転機構３７が配置されている。そして、回転機構３７が基板３９とともにフランジ３２を回転させる。したがって、簡便な構成で、偏波方向を切り替えることができる。すなわち、筐体３０内に回転可能に設けられた基板３９に、フランジ３２を取り付けるのみでよいため、フランジ３２の途中に回転機構などを設ける必要が不要となる。よって、簡便な構成でフランジ３２を回転させることができる。
　本実施の形態では、外部からの制御信号によって、偏波方向を切り替えることができる。よって、屋外での作業が不要となる。屋外無線装置２１が高所に設置されていたとしても、高所作業が不要となる。よって、簡便に偏波方向を切り替えることができる。基板３９、駆動部３８等が全て筐体３０の内部に設けられている。そのため、屋外無線装置２１の筐体３０自体は回転しない。これにより、偏波方向を切り替えたとしても、ケーブル長の不足や物理的な干渉を防ぐことができる。
　筐体３０の下面にケーブルポート３４を設けている。すなわち、ケーブルポート３４が下側を向いている。これにより、ケーブル１３が横方向から接続される場合と比べて、ケーブルポート３４の防水性を向上することができる。すなわち、ケーブルポート３４が下向きに配置されているため、ケーブルポート３４に対する雨や雪等の影響を抑制することができる。
実施の形態２．
　本実施の形態にかかる屋外無線装置について、図８を用いて説明する。図８は、実施の形態２にかかる屋外無線装置の接続構成を模式的に示す図である。実施の形態２では、図８に示すように、筐体３０内に複数の基板３９が設けられている。ここでは、筐体３０に設けられた２つの基板３９を基板３９ａ、基板３９ｂとして示している。
　基板３９ａには、分波器４３が実装されている。基板３９ａには、実施の形態１と同様に、フランジ３２（図８では省略）が固定されている。基板３９ｂには、送信信号変換器４１、送信信号増幅器４２、分波器４３、受信信号変換器４４、受信信号増幅器４５、制御部４６が実装されている。基板３９ｂはケーブルポート３４を介して、ケーブル１３と接続されている。すなわち、ケーブルポート３４は、基板３９ｂと接続されたケーブル１３を筐体３０の外側に通す。ケーブルポート３４は、実施の形態１と同様に、筐体３０の下面に設けられている。また、基板３９ａと基板３９ｂは電気的に接続されている。
　基板３９ａのみに回転機構３７が取り付けられている。したがって、駆動部３８が回転機構３７を駆動することで、基板３９ａのみが回転する。換言すると、基板３９ｂは筐体３０に固定されているため、回転機構３７によって回転しない。このような構成によっても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、ケーブル１３と接続する基板３９ｂが回転しないため、回転機構３７等の構成を簡素化することができる。
　このように、少なくとも分波器４３を含む基板３９ａが回転する。図８では、回転する基板３９ａに分波器４３のみが搭載されている例を示したが、分波器４３以外の通信回路が搭載されていてもよい。例えば、送信信号変換器４１、送信信号増幅器４２、受信信号変換器４４、受信信号増幅器４５、制御部４６の少なくとも一つが基板３９ａに搭載されていてもよい。
　このように、本実施の形態では、筐体３０内に、通信回路が実装された複数の基板が設けられている。基板３９ａには、導波口を有するフランジが取り付けられている。そして、回転機構３７が基板３９ａを回転させることで、導波口の回転角度を変える。また、筐体３０内に設けられた複数の基板の全部又は一部を回転させるようにしてもよい。すなわち、複数の基板のうち、少なくとも一つ以上の基板３９が回転するようにすればよい。換言すると、複数の基板のうち、フランジが固定された基板３９が回転する構成であれば、その他の基板３９は回転してもよく、回転しなくてもよい。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　以上、実施形態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、２０１６年２月２５日に出願された日本出願特願２０１６－０３３９７５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。
　１１　制御装置
　１２　屋内装置
　１３　ケーブル
　２０　無線機器
　２１　屋外無線装置
　２２　アンテナ
　３０　筐体
　３１　接続面
　３２　フランジ
　３３　導波口
　３４　ケーブルポート
　３７　回転機構
　３８　駆動部
　３９　基板
　４１　送信信号変換器
　４２　送信信号増幅器
　４３　分波器
　４４　受信信号変換器
　４５　受信信号増幅器
　４６　制御部

Claims (6)

  1. 　筐体と、
    　前記筐体内に設けられ、通信回路が実装された基板と、
    　前記基板に取り付けられ、導波口を有するフランジと、
    　前記基板を回転させることで、前記導波口の回転角度を変える回転機構と、
    　前記筐体内に配置され、前記回転機構を駆動する駆動手段と、を備えた屋外無線装置。
  2. 　前記筐体の下面に設けられ、前記基板に接続されたケーブルを前記筐体の外に通すケーブルポートをさらに備える請求項１に記載の屋外無線装置。
  3. 　前記ケーブルポートを介して入力される制御信号によって前記駆動手段が前記回転機構を駆動する請求項２に記載の屋外無線装置。
  4. 　筐体と、
    　前記筐体内に設けられ、通信回路が実装された基板と、
    　前記基板に取り付けられ、導波口を有するフランジと、
    　前記基板を回転させることで、前記導波口の回転角度を変える回転機構と、
    　前記筐体内に配置され、前記回転機構を駆動する駆動手段と、を備えた屋外無線装置の偏波方向を制御する制御方法であって、
    　前記屋外無線装置の外部からの入力によって、前記駆動手段が前記回転機構を駆動する制御方法。
  5. 　筐体と、
    　前記筐体内に設けられ、通信回路が実装された複数の基板と、
    　前記基板に取り付けられ、導波口を有するフランジと、
    　少なくとも一つの前記基板を回転させることで、前記導波口の回転角度を変える回転機構と、
    　前記筐体内に配置され、前記回転機構を駆動する駆動手段と、を備えた屋外無線装置。
  6. 　前記複数の基板は、ケーブルに接続された基板を含んでおり、
    　前記筐体の下面に設けられ、前記ケーブルを前記筐体の外に通すケーブルポートをさらに備える請求項５に記載の屋外無線装置。
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