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ANTENNA DEVICE AND ELECTROMAGNETIC WAVE TRANSMISSION METHOD

Patent code P180015593
File No. 4871
Posted date Nov 22, 2018
Application number P2015-028801
Publication number P2016-152504A
Patent number P6327567
Date of filing Feb 17, 2015
Date of publication of application Aug 22, 2016
Date of registration Apr 27, 2018
Inventor
  • (In Japanese)新井 麻希
  • (In Japanese)関 智弘
  • (In Japanese)篠原 真毅
Applicant
  • (In Japanese)日本電信電話株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title ANTENNA DEVICE AND ELECTROMAGNETIC WAVE TRANSMISSION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device and an electromagnetic wave transmission method which allow for multi-stream transmission, by suppressing increase in the weighting arithmetic processing.
SOLUTION: An antenna device includes a transmission antenna array including Q (Q is an integer) transmission antennas, and a reception antenna array including P (P is an integer) reception antennas. The transmission antenna array transmits N (N is an integer and N≤Q) types of transmission signal in N types of different orders, while switching the transmission antennas at a predetermined time. The reception antenna array receives the transmission signals in M (M is an integer and M≤P) types of order, while switching the reception antennas at the predetermined time. A receiver side wireless signal processing section for adding the transmission signals, received by the reception antenna array in a longer time than the predetermined time, is also provided.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

高速伝送を実現する技術として、非特許文献1には、MIMO伝送技術が開示されている。図10は、従来の高速伝送を実現する方法として用いられるMIMO伝送技術の例を示す図である。図10に示すように、送信アンテナアレー501は、複数のアンテナ500が配設されている。受信アンテナアレー502は、複数のアンテナ500が配設されている。また、送信アンテナアレー501に対して、送信機側無線信号処理部504が設けられ、受信アンテナアレー502に対して、受信機側無線信号処理部505が設けられる。このMIMO伝送技術によれば、送受信機側双方でチャネル情報に基づく瞬時重み付け処理を行うことにより、高速なMIMO伝送が可能となる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、アンテナ装置及び電磁波伝送方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
互いに異なる偏波方向成分の電磁波を送信するQ(Qは整数)個の送信アンテナを具備する送信アンテナアレーと、
互いに異なる偏波方向成分の電磁波を受信するP(Pは整数)個の受信アンテナを具備する受信アンテナアレーと、
受信機側無線信号処理部と、を備え、
前記送信アンテナアレーは、N(Nは整数且つN≦Q)種類の送信信号をN種類の異なる順序で前記送信アンテナを定められた時間に切り替えながら送信し、
前記受信アンテナアレーは、M(Mは整数且つM≦P)種類の異なる順序で前記受信アンテナを前記定められた時間に切り替えながら前記送信信号を受信し、
前記受信機側無線信号処理部は、前記受信アンテナアレーで前記M種類の異なる順序で前記受信アンテナを切り替えながら受信した信号のそれぞれにおいて、前記定められた時間よりも長い時間内に足し合わせることで、前記送信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序が前記受信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序に等しい前記送信信号のみを受信するアンテナ装置。

【請求項2】
 
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナ又は前記送信アンテナの給電点が2π/Qの角度間隔で放射状に配置され、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナ又は前記受信アンテナの給電点が2π/Pの角度間隔で放射状に配置される請求項1に記載のアンテナ装置。

【請求項3】
 
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナ又は前記送信アンテナの給電点が角度2π/qn(ただしqnは1,…,Qまでの整数のいずれかである)の位置に配置され、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナ又は前記受信アンテナの給電点が角度2π/pm(ただしpmは1,…,Pまでの整数のいずれかである)の位置に配置される請求項1に記載のアンテナ装置。

【請求項4】
 
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの切り替え順序を乱数により決定する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項5】
 
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナから基準となる偏波方向でトレーニング信号を送信し、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナ毎に前記トレーニング信号を受信し、
前記受信機側無線信号処理部は、前記受信アンテナ毎に受信した前記トレーニング信号のうち、最も受信強度が大きい偏波方向に対応するアンテナを、前記送信アンテナアレーの基準となる偏波方向成分を放射するアンテナと設定する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項6】
 
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナから基準の偏波方向でトレーニング信号を送信し、前記定められた時間後に再度前記トレーニング信号を送信し、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナで前記トレーニング信号を受信し、
前記受信機側無線信号処理部は、前記受信アンテナで一度目の前記トレーニング信号を受信した時刻と二度目の前記トレーニング信号を受信した時刻との差から前記切り替え時間を計算する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項7】
 
前記受信機側無線信号処理部は、複数の前記受信アンテナの中から2個以上の前記受信アンテナを選択し、前記選択した前記受信アンテナの各々から取得した信号を加算及び減算することで和信号と差信号とを算出し、前記和信号と差信号とに基づいて前記受信アンテナの位置を測定する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項8】
 
前記送信アンテナアレーは、所定のストリームを一定の偏波方向で送信し、
前記受信アンテナアレーは、前記所定のストリームの直接波と反射波とを同時に受信し、
前記反射波が持つ偏波方向成分とは異なる偏波方向成分の送信アンテナから前記所定のストリームとは異なるストリームを伝送する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項9】
 
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの各アンテナから2種類の直交した偏波方向成分を同時に伝送する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項10】
 
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの各アンテナにおいて、異なる指向性パターンにより同時に複数のストリームを伝送する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項11】
 
互いに異なる偏波方向成分の電磁波を送信するQ(Qは整数)個の送信アンテナを具備する送信アンテナアレーと、互いに異なる偏波方向成分の電磁波を受信するP(Pは整数)個の受信アンテナを具備する受信アンテナアレーと、を用いて複数の電磁波を伝送する電磁波伝送方法であって、
N(Nは整数且つN≦Q)種類の送信信号をN種類の異なる順序で前記送信アンテナを定められた時間に切り替えながら送信するステップと、
M(Mは整数且つM≦P)種類の異なる順序で前記受信アンテナを前記定められた時間に切り替えながら前記送信信号を受信するステップと、
前記受信アンテナアレーで前記M種類の異なる順序で前記受信アンテナを切り替えながら受信した信号のそれぞれにおいて、前記定められた時間よりも長い時間内に足し合わせることで、前記送信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序が前記受信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序に等しい前記送信信号のみを受信するステップと、
を有する電磁波伝送方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015028801thum.jpg
State of application right Registered
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