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公開番号2022135374
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-15
出願番号2021035133
出願日2021-03-05
発明の名称移動体
出願人株式会社光電製作所
代理人個人
主分類H04B 7/06 20060101AFI20220908BHJP(電気通信技術)
要約【課題】指向性を制御可能でありながら小型化を実現する技術を提供する。
【解決手段】水平面内回転機構242は、指向性アンテナ214を水平面内で回転可能である。上側位相器230、下側位相器232は、指向性アンテナ214における第1上側アンテナエレメント210a、第2上側アンテナエレメント210b、第1下側アンテナエレメント212a、第2下側アンテナエレメント212bへの位相を変更可能である。制御装置280は、水平面内回転機構242を回転させることによって指向性アンテナ214の水平面内方位角を制御し、上側位相器230、下側位相器232での位相を変更することによって指向性アンテナ214の垂直面内俯仰角を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
垂直方向に並べられた上側アンテナエレメントと下側アンテナエレメントとを含む指向性アンテナと、
前記指向性アンテナを水平面内で回転可能な回転機構と、
前記指向性アンテナにおける前記上側アンテナエレメントと前記下側アンテナエレメントへの位相を変更可能な位相器と、
前記回転機構と前記位相器とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記回転機構を回転させることによって前記指向性アンテナの水平面内方位角を制御し、前記位相器での位相を変更することによって前記指向性アンテナの垂直面内俯仰角を制御するアンテナ装置。
続きを表示(約 460 文字)【請求項2】
本アンテナ装置の緯度経度を示す第1緯度経度、本アンテナ装置の高度を示す第1高度、本アンテナ装置の通信対象となる対象装置の緯度経度を示す第2緯度経度、前記対象装置の高度を示す第2高度、前記回転機構により回転される前記指向性アンテナの方向情報とを取得する取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記取得部において取得した第1緯度経度と第2緯度経度をもとに、本アンテナ装置から前記対象装置に向かう方位角を導出し、方向情報が方位角に近づくように前記回転機構を回転させ。
前記制御部は、前記取得部において取得した第1緯度経度と第1高度と第2緯度経度と第2高度をもとに、本アンテナ装置から前記対象装置に向かう俯仰角θを導出してから、2πdsinθ/λ(d:前記上側アンテナエレメントと前記下側アンテナエレメントとの間隔、λ:波長)により、前記位相器での位相を導出する請求項1に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載のアンテナ装置を搭載し、かつ飛行可能な移動体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ技術に関し、指向性を制御するアンテナ装置、移動体に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
航空機等の移動体と、地上に設置された地上局との無線通信との品質を向上するために、移動体に搭載されたアンテナの指向性を地上局に向けることが要求される。例えば、アンテナの方位角を制御するためのモータとギアトレーンが移動体に搭載されるとともに、アンテナの俯仰角を制御するためのモータとギアトレーンも移動体に搭載される(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開昭49-097549号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ドローン等の移動体から映像無線送信する場合においても、ドローンに搭載されたアンテナの指向性を地上局に向けることが要求される。比較的小型のドローンに搭載されるアンテナには小型化が求められる。しかしながら、アンテナの方位角と俯仰角のそれぞれを制御するためにモータとギアトレーンが使用される構造は複雑であるので、小型化が困難である。
【0005】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、指向性を制御可能でありながら小型化を実現する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のアンテナ装置は、垂直方向に並べられた上側アンテナエレメントと下側アンテナエレメントとを含む指向性アンテナと、指向性アンテナを水平面内で回転可能な回転機構と、指向性アンテナにおける上側アンテナエレメントと下側アンテナエレメントへの位相を変更可能な位相器と、回転機構と位相器とを制御する制御部とを備える。制御部は、回転機構を回転させることによって指向性アンテナの水平面内方位角を制御し、位相器での位相を変更することによって指向性アンテナの垂直面内俯仰角を制御する。
【0007】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、指向性を制御可能でありながら小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
実施例に係る移動体システムの構成を示す図である。
図1の移動体におけるアンテナ装置の構成を示す図である。
図2の上側アンテナエレメントと下側アンテナエレメントとによる垂直面内俯仰角の制御の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本実施例を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本実施例は、ドローン等の移動体に搭載された撮像装置において撮像した映像を無線通信により地上局(以下、「対象装置」という)に送信する移動体システムに関する。このような移動体では、移動体の向きに関係しない水平面内無指向アンテナが一般的に使用される。しかしながら、水平面内無指向アンテナのアンテナ利得は低いので、長距離の伝送が困難である。特に、送信する映像が高精細になるほどデータ量が大きくなるので、変調多値数の増加が必要となり、受信所要C/N(Carrier to Noise ratio)が増加する。このような状況下において長距離の伝送を実現するためには、送信電力を増加しなければならないが、送信電力の増加により消費電力が増加して、バッテリ駆動の移動体の動作時間が減少してしまう。そのため、アンテナ利得の高い指向性アンテナが移動体に搭載されるべきである。一方、指向性アンテナを使用する場合、指向性アンテナの指向性を対象装置の方に向ける制御する必要がある。その際、指向性を制御するための構成の小型化が望まれる。
(【0011】以降は省略されています)

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