ホーム > 特許ランキング > ミネベアミツミ株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024036097
(43)【公開日】2024-03-15
(54)【発明の名称】アンテナ装置、給電装置、及び給電方法
(51)【国際特許分類】
H01Q 3/36 20060101AFI20240308BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20240308BHJP
H02J 50/20 20160101ALI20240308BHJP
H02J 50/40 20160101ALI20240308BHJP
【ＦＩ】
H01Q3/36
H01Q21/06
H02J50/20
H02J50/40
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022140824
(22)【出願日】2022-09-05
(71)【出願人】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】藤井 正明
【テーマコード（参考）】
5J021
【Ｆターム（参考）】
5J021AA05
5J021AA09
5J021AB06
5J021DB03
5J021FA06
5J021FA13
5J021GA02
5J021HA00
(57)【要約】
【課題】受電電力が大きくなるように、受電アンテナの位置に応じてアレイアンテナの複数のアンテナ素子における送電信号の位相調節量を容易に計算可能なアンテナ装置、給電装置、及び給電方法を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、第１軸及び第２軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子を有し、受電アンテナに向けて送電信号を送電するアレイアンテナと、前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と、前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御する制御部であって、前記受電アンテナの受電電力が大きくなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する制御部とを含む。
【選択図】図５
【解決手段】アンテナ装置は、第１軸及び第２軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子を有し、受電アンテナに向けて送電信号を送電するアレイアンテナと、前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と、前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御する制御部であって、前記受電アンテナの受電電力が大きくなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する制御部とを含む。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１軸及び第２軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子を有し、受電アンテナに向けて送電信号を送電するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と、
前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御する制御部であって、前記受電アンテナの受電電力が高くなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する制御部と
を含む、アンテナ装置。
前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と、
前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御する制御部であって、前記受電アンテナの受電電力が高くなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する制御部と
を含む、アンテナ装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を第１基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、第１位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第１位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第１の組み合わせの位相を求め、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、第２位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第２位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第２の組み合わせの位相を求め、
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第１基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、前記第１の組み合わせの位相に対して前記第１位相間隔よりも小さい第３位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第３位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第３の組み合わせの位相を求め、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第２基準位相に設定するとともに、前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、前記第２の組み合わせの位相に対して前記第２位相間隔よりも小さい第４位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第４位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第４の組み合わせの位相を求める、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を第１基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、第１位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第１位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第１の組み合わせの位相を求め、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、第２位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第２位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第２の組み合わせの位相を求め、
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第１基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、前記第１の組み合わせの位相に対して前記第１位相間隔よりも小さい第３位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第３位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第３の組み合わせの位相を求め、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第２基準位相に設定するとともに、前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を、前記第２の組み合わせの位相に対して前記第２位相間隔よりも小さい第４位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、前記二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定して、前記第４位相間隔を有する複数の位相のうちで前記受電アンテナの受電電力が最大になる第４の組み合わせの位相を求める、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第１の組み合わせの位相に設定した状態で、前記第２の組み合わせの位相を求め、
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第１基準位相に設定するとともに、前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第２の組み合わせの位相に設定した状態で、前記第３の組み合わせの位相を求め、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第２基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第３の組み合わせの位相に設定した状態で、前記第４の組み合わせの位相を求める、請求項２に記載のアンテナ装置。
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第１の組み合わせの位相に設定した状態で、前記第２の組み合わせの位相を求め、
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第１基準位相に設定するとともに、前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第２の組み合わせの位相に設定した状態で、前記第３の組み合わせの位相を求め、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの中央の前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第２基準位相に設定するとともに、前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子のうちの両端の２つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を前記第３の組み合わせの位相に設定した状態で、前記第４の組み合わせの位相を求める、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記制御部は、
前記第１軸方向において、前記中央のアンテナ素子の前記位相調節量を前記第１基準位相に設定するとともに、前記両端の２つのアンテナ素子の前記位相調節量を前記第３の組み合わせの位相に設定した状態で、前記二次関数の放物線補間によって前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子について設定される前記位相調節量と、
前記第２軸方向において、前記中央のアンテナ素子の前記位相調節量を前記第２基準位相に設定するとともに、前記両端の２つのアンテナ素子の前記位相調節量を前記第４の組み合わせの位相に設定した状態で、前記二次関数の放物線補間によって前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子について設定される前記位相調節量と
を前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の各々について加算した合計の位相調整量を算出する、請求項３に記載のアンテナ装置。
前記第１軸方向において、前記中央のアンテナ素子の前記位相調節量を前記第１基準位相に設定するとともに、前記両端の２つのアンテナ素子の前記位相調節量を前記第３の組み合わせの位相に設定した状態で、前記二次関数の放物線補間によって前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子について設定される前記位相調節量と、
前記第２軸方向において、前記中央のアンテナ素子の前記位相調節量を前記第２基準位相に設定するとともに、前記両端の２つのアンテナ素子の前記位相調節量を前記第４の組み合わせの位相に設定した状態で、前記二次関数の放物線補間によって前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子について設定される前記位相調節量と
を前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の各々について加算した合計の位相調整量を算出する、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記第１基準位相及び前記第２基準位相は、ゼロである、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記二次元的に配置される複数のアンテナ素子は、前記第１軸及び前記第２軸の各々に沿って奇数個配置されており、
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子は、前記第１軸方向における中心及び両端に位置する３つのアンテナ素子であり、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子は、前記第２軸方向における中心及び両端に位置する３つのアンテナ素子である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記第１軸方向における前記３つのアンテナ素子は、前記第１軸方向における中心及び両端に位置する３つのアンテナ素子であり、
前記第２軸方向における前記３つのアンテナ素子は、前記第２軸方向における中心及び両端に位置する３つのアンテナ素子である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記二次関数の放物線補間は、二次関数の内挿補間である、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
第１軸及び第２軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子を有し、受電アンテナに向けて送電信号を送電するアレイアンテナと、
電波発生源と、
前記アレイアンテナと前記電波発生源との間に設けられ、前記電波発生源から前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と、
前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御する制御部であって、前記受電アンテナの受電電力が高くなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する制御部と
を含む、給電装置。
電波発生源と、
前記アレイアンテナと前記電波発生源との間に設けられ、前記電波発生源から前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と、
前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御する制御部であって、前記受電アンテナの受電電力が高くなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する制御部と
を含む、給電装置。
【請求項9】
第１軸及び第２軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子を有し、受電アンテナに向けて送電信号を送電するアレイアンテナと、
電波発生源と、
前記アレイアンテナと前記電波発生源との間に設けられ、前記電波発生源から前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と
を含む、給電装置において、
前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御し、
前記受電アンテナの受電電力が高くなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する、給電方法。
電波発生源と、
前記アレイアンテナと前記電波発生源との間に設けられ、前記電波発生源から前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と
を含む、給電装置において、
前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御し、
前記受電アンテナの受電電力が高くなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する、給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アンテナ装置、給電装置、及び給電方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、受電機器の方向を検出する第１の検出手段と、第１の検出手段によって検出された受電機器の方向に無線で給電電力を放射する第１の放射、及び、給電電力を放射する方向を定められた範囲で変更しながら無線で給電電力を放射する第２の放射を行うよう、給電電力を放射する放射部を制御する制御手段とを有する給電機器がある。放射部は、アレイアンテナである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０８３６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、受電アンテナにおける受電電力が大きくなるように、受電機器の受電アンテナの位置に応じて、アレイアンテナに含まれる複数のアンテナ素子が送電する送電信号の位相を調節するためには、膨大な計算量が必要になる。しかしながら、従来の給電機器（給電装置）は、このような問題を解決していない。
【0005】
そこで、受電電力が大きくなるように、受電アンテナの位置に応じてアレイアンテナの複数のアンテナ素子における送電信号の位相調節量を容易に計算可能なアンテナ装置、給電装置、及び給電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施形態のアンテナ装置は、第１軸及び第２軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子を有し、受電アンテナに向けて送電信号を送電するアレイアンテナと、前記複数のアンテナ素子に供給される送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節部と、前記位相調節部が前記送電信号の位相を前記第１軸方向及び前記第２軸方向において調節する位相調節量を前記受電アンテナの受電電力に基づいて制御する制御部であって、前記受電アンテナの受電電力が大きくなるように、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の各々における３つの前記アンテナ素子の前記位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で前記二次元的に配置される前記複数のアンテナ素子の前記位相調節量を設定する制御部とを含む。
【発明の効果】
【0007】
受電電力が大きくなるように、受電アンテナの位置に応じてアレイアンテナの複数のアンテナ素子における送電信号の位相調節量を容易に計算可能なアンテナ装置、給電装置、及び給電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態の給電装置１００と受電装置５０との一例を示す図である。
【図2】実施形態の給電装置１００の構成の一例を示す図である。
【図3A】遠距離送電を想定した各アンテナ素子から同一方向へ電波を放射する場合の二次元的な位相分布を示す図である。
【図3B】近距離送電を想定した各アンテナ素子から同一方向へ電波を放射する場合の二次元的な位相分布を示す図である。
【図4】Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１を有するアレイアンテナ１１０と、受電アンテナ５１との位置関係の一例をＸＺ座標に示す図である。
【図5】Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θｉＸの設定の仕方の一例を説明する図である。
【図6A】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の一例を説明する図である。
【図6B】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の一例を説明する図である。
【図6C】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の一例を説明する図である。
【図6D】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の一例を説明する図である。
【図7A】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【図7B】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【図7C】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【図7D】二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【図8A】シミュレーション結果の一例を示す図である。
【図8B】シミュレーション結果の一例を示す図である。
【図9A】シミュレーション結果の一例を示す図である。
【図9B】シミュレーション結果の一例を示す図である。
【図9C】シミュレーション結果の一例を示す図である。
【図9D】シミュレーション結果の一例を示す図である。
【図10】実施形態の変形例の給電装置１００Ｍ及びアンテナ装置１００ＭＡを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示のアンテナ装置、給電装置、及び給電方法を適用した実施形態について説明する。
【0010】
【0011】
以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。平面視とはＸＹ平面視のことである。また、Ｘ軸は第１軸の一例であり、Ｙ軸は第２軸の一例であり、Ｚ軸は第３軸の一例である。
【0012】
＜給電装置１００、受電装置５０、ＲＳＳＩ検出器６０、及びＲＳＳＩ比較器７０の接続関係及び構成＞
図１には、アレイアンテナ１１０に対向して配置される受電装置５０を示す。アレイアンテナ１１０は、複数のアンテナ素子１１１を有し、複数のアンテナ素子１１１がＸ軸及びＹ軸に沿ってアレイ状に配置されている。アレイアンテナ１１０は、超多素子フェイズドアレイである。超多素子フェイズドアレイとしてのアレイアンテナ１１０が含むアンテナ素子１１１の数は、一例として２００個から１０００個程度である。
図１には、アレイアンテナ１１０に対向して配置される受電装置５０を示す。アレイアンテナ１１０は、複数のアンテナ素子１１１を有し、複数のアンテナ素子１１１がＸ軸及びＹ軸に沿ってアレイ状に配置されている。アレイアンテナ１１０は、超多素子フェイズドアレイである。超多素子フェイズドアレイとしてのアレイアンテナ１１０が含むアンテナ素子１１１の数は、一例として２００個から１０００個程度である。
【0013】
アレイアンテナ１１０と受電装置５０とのＺ方向の距離（対向距離）は、一例として１ｍ～２ｍ程度である。給電装置１００は、アレイアンテナ１１０から準ミリ波帯ワイヤレス給電で受電装置５０に送電信号を送電する。アレイアンテナ１１０が受電装置５０に送電信号を送電することは、アレイアンテナ１１０が受電装置５０に給電することと同義である。
【0014】
受電装置５０は、複数の受電アンテナ５１を有する。図１では、複数のアンテナ素子１１１、及び、複数の受電アンテナ５１の配置を見えやすく示すが、実際には、複数の受電アンテナ５１は、複数のアンテナ素子１１１と同様に、Ｘ軸及びＹ軸に沿ってアレイ状に配置されている。
【0015】
アレイアンテナ１１０は、複数のアンテナ素子１１１から出力される電波がビームを形成し、送電信号としてのビームの角度を走査することにより、受電装置５０の複数の受電アンテナ５１のうちのいずれか１つに送電信号を送電する。
【0016】
受電装置５０は、アレイアンテナ１１０から受電アンテナ５１で受電した送電信号の電力を給電対象物１０に供給する。給電対象物１０は、電力を消費する装置等であれば、どのようなものであってもよい。一例として、１つの受電アンテナ５１に対して、１つの給電対象物１０が接続されている。
【0017】
受電装置５０の各受電アンテナ５１の出力側には、ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)検出器６０が接続されている。図１では、ＲＳＳＩ検出器６０は、１つの受電アンテナ５１から給電対象物１０に電力を出力する出力ケーブルに接続されている状態を示すが、実際には、各受電アンテナ５１に接続される出力ケーブルに接続されており、各受電アンテナ５１が受電する受電電力を検出することができる。
【0018】
ＲＳＳＩ検出器６０の出力側には、ＲＳＳＩ比較器７０が接続されている。ＲＳＳＩ比較器７０は、制御装置１５０から出力される制御信号によって制御されるように構成されている。制御装置１５０からＲＳＳＩ比較器７０に入力される制御信号は、後述する位相セットインデックスを含み、ＲＳＳＩ比較器７０は、位相セットインデックスとＲＳＳＩ値を表すデータとを関連付けて制御装置１５０に出力する。なお、ＲＳＳＩ比較器７０と制御装置１５０の間は、ケーブルで接続されることによってデータを伝送可能に構成であってもよく、無線通信等でデータを伝送可能に構成であってもよい。
【0019】
＜給電装置１００の構成＞
給電装置１００は、図２に示すように、アレイアンテナ１１０、フェーズシフタ１２０、マイクロ波発生源１３０、及び制御装置１５０を含む。実施形態のアンテナ装置１００Ａは、給電装置１００からマイクロ波発生源１３０を除いたものである。なお、図１では、フェーズシフタ１２０、及び、マイクロ波発生源１３０を省略している。
給電装置１００は、図２に示すように、アレイアンテナ１１０、フェーズシフタ１２０、マイクロ波発生源１３０、及び制御装置１５０を含む。実施形態のアンテナ装置１００Ａは、給電装置１００からマイクロ波発生源１３０を除いたものである。なお、図１では、フェーズシフタ１２０、及び、マイクロ波発生源１３０を省略している。
【0020】
＜アレイアンテナ１１０の構成＞
アレイアンテナ１１０は、一例として（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１を含む。Ｎは２以上の整数である。（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１は、Ｘ方向（第１軸方向）に（Ｎ＋１）個配列され、Ｙ方向（第２軸方向）に（Ｎ＋１）個配列される。すなわち、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１は、（Ｎ＋１）行×（Ｎ＋１）列で配列されている。Ｘ方向の－Ｎ番目（＃－Ｎ）からＮ番目（＃Ｎ）を示す。アンテナ素子１１１は、平面視で矩形状のパッチアンテナである。アレイアンテナ１１０は、アンテナ素子１１１の－Ｚ方向側にグランド電位に保持されるグランド板を有していてもよい。なお、一例として、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１の位置の中心は、ＸＹＺ座標系の原点と一致している。（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１の位置の中心は、アレイアンテナの基準位置の一例である。
アレイアンテナ１１０は、一例として（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１を含む。Ｎは２以上の整数である。（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１は、Ｘ方向（第１軸方向）に（Ｎ＋１）個配列され、Ｙ方向（第２軸方向）に（Ｎ＋１）個配列される。すなわち、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１は、（Ｎ＋１）行×（Ｎ＋１）列で配列されている。Ｘ方向の－Ｎ番目（＃－Ｎ）からＮ番目（＃Ｎ）を示す。アンテナ素子１１１は、平面視で矩形状のパッチアンテナである。アレイアンテナ１１０は、アンテナ素子１１１の－Ｚ方向側にグランド電位に保持されるグランド板を有していてもよい。なお、一例として、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１の位置の中心は、ＸＹＺ座標系の原点と一致している。（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１の位置の中心は、アレイアンテナの基準位置の一例である。
【0021】
フェーズシフタ１２０は、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１の各々に対して１個ずつ接続されている。フェーズシフタ１２０は、位相を調節する位相調節部の一例であり、位相シフタの一例である。各フェーズシフタ１２０には、同一位相の送電信号が供給される。また、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のフェーズシフタ１２０が（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１にそれぞれ出力する送電信号の位相は互いに異なる。このため、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１から放射される電波が形成するビームの角度を水平方向及び垂直方向に制御することができる。
【0022】
（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１から放射される電波が形成するビームは、アレイアンテナ１１０が出力するビームと同義である。また、アレイアンテナ１１０が出力するビームは、アンテナ装置１００Ａ及び給電装置１００が出力するビームと同義である。ビームは、送電信号である。
【0023】
マイクロ波発生源１３０は、（Ｎ＋１）×（Ｎ＋１）個のフェーズシフタ１２０に接続されており、所定の電力のマイクロ波を供給する。マイクロ波発生源１３０は、電波発生源の一例である。マイクロ波の周波数は、一例として準ミリ波の２４ＧＨｚ帯の周波数である。なお、ここでは給電装置１００がマイクロ波発生源１３０を含む形態について説明するが、マイクロ波に限られるものではなく、所定の周波数の電波であればよい。
【0024】
＜制御装置１５０の構成＞
制御装置１５０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。
制御装置１５０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。
【0025】
制御装置１５０は、二次関数の放物線補間を利用して、すべてのフェーズシフタ１２０に設定する位相調節量を求め、求めた位相調節量を各フェーズシフタ１２０に設定する。制御装置１５０は、メモリ１５０Ａを有し、求めた位相調節量を格納する。また、制御装置１５０は、位相調節量を求める過程で生じる正規化経路差長をメモリ１５０Ａに格納する。正規化経路差長は、位相調節量に相当する物理量であり、詳細については後述する。
【0026】
＜送電信号位相分布の比較（比較用の説明）＞
ここで、図３Ａと図３Ｂを用いて、遠距離送電と近距離送電で各アンテナ素子から受電アンテナに向けて電波を放射する場合の位相分布を示す図である。ここでは、図１に示す複数のアンテナ素子１１１を有するアレイアンテナ１１０及び受電アンテナ５１と同様に、複数のアンテナ素子を有する比較用のアレイアンテナと、比較用の受電アンテナとが対向する場合における、遠距離送電と近距離送電での送電（通信）の違いについて説明する。図３Ａ及び図３Ｂと、以下で示す式（１）～（６）を用いた説明は、比較用のアレイアンテナと、比較用の受電アンテナとについての説明であり、実施形態には含まれない。
ここで、図３Ａと図３Ｂを用いて、遠距離送電と近距離送電で各アンテナ素子から受電アンテナに向けて電波を放射する場合の位相分布を示す図である。ここでは、図１に示す複数のアンテナ素子１１１を有するアレイアンテナ１１０及び受電アンテナ５１と同様に、複数のアンテナ素子を有する比較用のアレイアンテナと、比較用の受電アンテナとが対向する場合における、遠距離送電と近距離送電での送電（通信）の違いについて説明する。図３Ａ及び図３Ｂと、以下で示す式（１）～（６）を用いた説明は、比較用のアレイアンテナと、比較用の受電アンテナとについての説明であり、実施形態には含まれない。
【0027】
図３Ａは、遠距離送電を想定した各アンテナ素子から同一方向へ電波を放射する場合の二次元的な位相分布を示す図である。遠距離送電とは、受電アンテナまでの距離が波長に対して十分長く、各アンテナ素子から見た受電アンテナの方向が同一とみなせる場合の送電である。受電アンテナがアレイアンテナの各アンテナ素子の正面方向に位置するため、アンテナ素子間の位相差はゼロとなる。このため、遠距離送電を想定した各アンテナ素子から同一方向へ電波を放射する場合の位相は、同一位相となる。
【0028】
図３Ｂは、近距離送電を想定した各アンテナ素子から同一方向へ電波を放射する場合の二次元的な位相分布を示す図である。近距離送電とは、各アンテナ素子から受電アンテナまでの経路差がアンテナ素子位置に対して線形に変化しないほど大きく、各アンテナ素子から送電する送電信号の位相を調節する必要がある場合の送電である。受電アンテナがアンテナアレイの中心位置と対向している場合、中心のアンテナ素子に比較して周辺のアンテナ素子から受電アンテナまでの距離が長くなるため、位相調節量が変化していることが分かる。
【0029】
近距離送電では、図３Ｂに示すように、各アンテナ素子が出力する電波の位相を適切に調節することによって、受電アンテナの位置において、すべてのアンテナ素子から到達する電波の位相が等しくなり、受電アンテナの受電電力が最大化される。
【0030】
アレイアンテナが超多素子フェイズドアレイである場合には、各アンテナ素子から受電アンテナまでの経路差を推定して、各アンテナ素子で電波の位相を調節する位相調節量を設定するには、各アンテナ素子単体からのテスト信号送信、受電アンテナ側での位相測定、位相測定値の送電側への帰還が必要となるため、このような直接的な方法では計算量が膨大となり実現は困難となる。また、アンテナ素子単体からの送電信号は微弱であるため測定精度も十分ではないという問題も生じる。具体的には、次のようにして各アンテナ素子で電波の位相を調節する位相調節量を求めることになる。
【0031】
ここで、超多素子フェイズドアレイが、Ｘ方向×Ｙ方向に（２Ｎ＋１）個×（２Ｎ＋１）個のアレイアンテナを有する場合に、各アンテナ素子のインデックスを（ｉＸ，ｉＹ）とし、その座標点の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座標を（ｄｉＸ，ｄｉＹ，０）とする。アレイアンテナの中心座標は（０，０，０）である。アンテナ素子のインデックス（整数）の範囲は、－Ｎ≦ｉＸ≦Ｎ、－Ｎ≦ｉＹ≦Ｎとなる。Ｎは１以上の整数である。また、受電アンテナの位置する座標を（ＴＸ，ＴＹ，ＴＺ）とすると、各アンテナ素子から受電アンテナまでの距離は、次式（１）で表される。
【0032】
【数1】
【0033】
アレイアンテナの中心から受電アンテナまでの距離をリファレンス距離Ｒｒｅｆとすると、リファレンス距離Ｒｒｅｆは、次式（２）で表される。
【0034】
【数2】
【0035】
リファレンス距離Ｒｒｅｆに対する経路差長τｉＸ，ｉＹは、次式（３）で表される。
【0036】
【数3】
【0037】
経路差長τｉＸ，ｉＹを波長λで正規化した正規化経路差長ηｉＸ，ｉＹは、次式（４）のようになる。
【0038】
【数4】
【0039】
各アンテナ素子から受電アンテナまでの間では、正規化経路差長ηｉＸ，ｉＹに応じた（２π以上の回転を含む）位相変位が得られるので、この位相変位をキャンセルするようにアンテナ素子が出力する電波に位相調節量を与える。アンテナ素子での位相調節量を複素数表示すると、次式（５）で表される。
【0040】
【数5】
【0041】
この複素数の位相ω（ｉＸ，ｉＹ）は、次式（６）で表される。
【0042】
【数6】
【0043】
複素数の位相ω（ｉＸ，ｉＹ）の範囲は［－π，π］で表される。
【0044】
このような複素数の位相ω（ｉＸ，ｉＹ）を超多素子フェイズドアレイとしてのアレイアンテナの各アンテナ素子について求めるのは、計算量が膨大となり実現は困難となる。
【0045】
そこで、実施形態では、受電電力が大きくなるように、受電アンテナの位置に応じてアレイアンテナ１１０の複数のアンテナ素子１１１における送電信号の位相調節量を容易に計算可能なアンテナ装置１００Ａ、給電装置１００、及び給電方法を提供する。以下で詳細について説明する。
【0046】
説明を簡単にするために、Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子を考える。図４は、Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１を有するアレイアンテナ１１０と、受電アンテナ５１との位置関係の一例をＸＺ座標に示す図である。
【0047】
アンテナ素子１１１のインデックスをｉＸとし、（Ｘ，Ｚ）座標を（ｄｉＸ，ｄｉＺ）とする。ｄｉＺ＝０である。アレイアンテナ１１０の中心座標は（０，０）である。アンテナ素子１１１のインデックスｉＸ（整数）の範囲は、－Ｎ≦ｉＸ≦Ｎである。また、受電アンテナ５１の（Ｘ，Ｚ）座標を（ＴＸ，ＴＺ）とする。
【0048】
各アンテナ素子１１１から受電アンテナ５１までの距離ＲｉＸは、次式（７）で表される。
【0049】
【数7】
【0050】
アレイアンテナ１１０の中心から受電アンテナ５１までの距離をリファレンス距離Ｒｒｅｆとすると、リファレンス距離Ｒｒｅｆは、次式（８）で表される。
【0051】
【数8】
【0052】
リファレンス距離Ｒｒｅｆに対する経路差長τｉＸは、次式（９）で表される。
【0053】
【数9】
【0054】
距離ＲｉＸとリファレンス距離Ｒｒｅｆをそれぞれ変形すると、次式（１０）及び次式（１１）が得られる。
【0055】
【数10】
【0056】
【数11】
【0057】
ここで、次式（１２）で表されるテーラー展開公式に、式（１０）及び式（１１）を当て嵌めると、次式（１３）及び次式（１４）が得られる。
【0058】
【数12】
【0059】
【数13】
【0060】
【数14】
【0061】
式（１３）及び式（１４）において、２番目の項まで考慮すると、経路差長τｉＸは、次式（１５）で表すことができる。
【0062】
【数15】
【0063】
このように、Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について経路差長τｉＸを２次関数で表すことができる。したがって、アンテナ素子１１１のインデックスｉＸに関して、経路差長τｉＸを波長で正規化した正規化経路差長θｉＸも２次関数で表すことができる。Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１のうちの中心のアンテナ素子１１１のインデックスｉＸは、０である。Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１のうちの中心のアンテナ素子１１１から受電アンテナ５１までの距離は、リファレンス距離Ｒｒｅｆとなるため、インデックスｉＸが０であるアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θ（０）は０である。インデックスｉＸが０であるアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θ（０）に相当する位相は、第１基準位相の一例である。
【0064】
図５は、Ｘ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θｉＸの設定の仕方の一例を説明する図である。図５に示すように、インデックスｉＸが－ＮとＮの両端のアンテナ素子１１１と、インデックスｉＸが０の中心のアンテナ素子１１１との３点を用いて、二次関数の放物線補間でＸ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを設定する。３点のアンテナ素子１１１のインデックスｉＸを（ｉｓ，ｉｍ，ｉｅ）とし、それぞれの正規化経路差長の候補（θｉｓ，θｉｍ，θｉｅ）から、残りのアンテナ素子１１１に対する正規化経路差長の候補θＸ（ｉ）を二次関数の放物線補間によって次式（１６）のように推定する。
【0065】
【数16】
【0066】
ここで、係数ｃｓ（ｉ），ｃｍ（ｉ），及びｃｅ（ｉ）は、次式（１７）で与えられる。
【0067】
【数17】
【0068】
具体的には、ｉｓ＝－Ｎ、ｉｍ＝０、及びｉｅ＝Ｎと設定する。リファレンス距離の位置にあるｉｍ＝０のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θ（０）が常に０になる。このため、両端の２つのアンテナ素子１１１について、複数の正規化経路差長の候補θ（－Ｎ）及びθ（Ｎ）を用意してグリッドサーチを行うことによって、複数の正規化経路差長の候補θ（－Ｎ）及びθ（Ｎ）の中から最良の正規化経路差長を探索する。
【0069】
アレイアンテナ１１０のＸ方向及びＹ方向の対称性から、上述の式（７）～式（１７）についての考え方は、Ｙ軸に沿って一次元的に配置される（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についても同様である。
【0070】
Ｙ方向においても、Ｙ方向における（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１のうちの中心に位置するアンテナ素子１１１については、リファレンス距離の位置にあるため、正規化経路差長の候補が常に０になる。このため、Ｙ方向においても、両端の２つのアンテナ素子１１１について、複数の正規化経路差長の候補θ（－Ｎ）及びθ（Ｎ）を用意してグリッドサーチを行うことによって、複数の正規化経路差長の候補θ（－Ｎ）及びθ（Ｎ）の中から最良の正規化経路差長θ（－Ｎ）及びθ（Ｎ）を探索する。
【0071】
そして、Ｘ方向とＹ方向の正規化経路差長の和を取ることによって得られる二次元配置のアレイアンテナ１１０用の正規化経路差長θ（ｉＸ，ｉＹ）を次式（１８）のように設定する。
【0072】
【数18】
【0073】
さらに、正規化経路差長θ（ｉＸ，ｉＹ）を次式（１９）で位相調節量ｗｉＸ，ｉＹに変換して、二次元的に配置される（２Ｎ＋１）個×（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１の各々に接続されるフェーズシフタ１２０で位相調節量ｗｉＸ，ｉＹで電波の位相を調節して、送電信号を送電する。
【0074】
【数19】
【0075】
そして、図１に示すＲＳＳＩ検出器６０において、受電アンテナ５１で受電する送電信号のＲＳＳＩ値を検出し、ＲＳＳＩ比較器７０から出力されるＲＳＳＩ値を制御装置１５０で取り込み、複数の正規化経路差長の候補θ（－Ｎ）及びθ（Ｎ）の中から、最良の正規化経路差長θ（－Ｎ）及びθ（Ｎ）を抽出すればよい。
【0076】
＜二次関数の放物線補間による正規化経路差長の具体的な設定方法＞
図６Ａ乃至図６Ｄは、二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の一例を説明する図である。ここでは、インデックスｉＸのアンテナ素子１１１をＸ方向でｉ番目（－Ｎ≦ｉ≦Ｎ）と称し、インデックスｉＹのアンテナ素子１１１をＹ方向でｉ番目（－Ｎ≦ｉ≦Ｎ）と称す場合がある。また、ここでは、正規化経路差長の設定方法について説明するが、正規化経路差長は、位相と比例関係にあるため、正規化経路差長を設定することは、位相を設定することに相当し、さらに位相調節量を設定することに相当する。
図６Ａ乃至図６Ｄは、二次関数の放物線補間による正規化経路差長の設定方法の一例を説明する図である。ここでは、インデックスｉＸのアンテナ素子１１１をＸ方向でｉ番目（－Ｎ≦ｉ≦Ｎ）と称し、インデックスｉＹのアンテナ素子１１１をＹ方向でｉ番目（－Ｎ≦ｉ≦Ｎ）と称す場合がある。また、ここでは、正規化経路差長の設定方法について説明するが、正規化経路差長は、位相と比例関係にあるため、正規化経路差長を設定することは、位相を設定することに相当し、さらに位相調節量を設定することに相当する。
【0077】
＜Ｘ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図６Ａ）＞
まず、図６Ａに示すように、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｘ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｘ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＸ（０）は常に０である。Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）に相当する位相は、第１基準位相の一例である。
まず、図６Ａに示すように、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｘ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｘ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＸ（０）は常に０である。Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）に相当する位相は、第１基準位相の一例である。
【0078】
Ｘ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＸ方向の－Ｎ番目の複数の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）は、０と、０を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）は、粗な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）についての粗な正規化経路差長は、粗な位相間隔に相当し、第１位相間隔の一例である。
【0079】
Ｘ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＸ方向のＮ番目の複数の正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）は、０と、０を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）は、粗な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）についての粗な正規化経路差長は、粗な位相間隔に相当し、第１位相間隔の一例である。Ｘ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）についての粗な正規化経路差長と、Ｘ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）についての粗な正規化経路差長とは等しい。
【0080】
Ｘ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、Ｘ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、かつ、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）を０に設定した状態で、二次関数の放物線補間でＸ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを算出する。
【0081】
Ｘ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）が５つずつあるため、二次関数の放物線補間でＸ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを２５通り算出することができる。なお、アンテナ素子１１１は、Ｙ方向に（２Ｎ＋１）個存在するため、各インデックスｉＸについて、インデックスｉＸが等しいアンテナ素子１１１がＹ方向に（２Ｎ＋１）個存在する。Ｙ方向に配置され、インデックスｉＸが等しいアンテナ素子１１１については、すべて等しい正規化経路差長θｉＸに設定される。
【0082】
次に、Ｙ方向におけるアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＹを、Ｙ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の初期値によってＹ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について二次関数の放物線補間で得られる正規化経路差長θｉＹに設定する。この状態で、２５通りの二次関数の放物線補間でＸ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１について算出した正規化経路差長θｉＸを設定して、送電信号を送電し、ＲＳＳＩ比較器７０から２５通りのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせについてのＲＳＳＩ値を取得する。なお、２５通りのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせには、各組み合わせを特定するインデックスである位相セットインデックスが付与される。
【0083】
なお、Ｙ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の初期値を用いる代わりに、Ｙ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について正規化経路差長θｉＹの（２Ｎ＋１）個の初期値を用いてもよい。
【0084】
そして、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせを求めればよい。このようにして求まるＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせは、第１の組み合わせの一例である。このようにして求まるＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）に相当する位相は、第１の組み合わせの位相の一例である。
【0085】
Ｘ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第１の組み合わせのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）によって、最終的に求めるＸ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、緩やかにフィッティングさせたＸ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。
【0086】
＜Ｙ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図６Ｂ）＞
次に、図６Ｂに示すように、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｙ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｙ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＹ（０）は常に０である。Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）に相当する位相は、第２基準位相の一例である。Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１は、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１と同一であり、Ｘ方向に（２Ｎ＋１）個、Ｙ方向に（２Ｎ＋１）個配置されるアンテナ素子１１１の中心に位置する１個のアンテナ素子１１１である。
次に、図６Ｂに示すように、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｙ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｙ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＹ（０）は常に０である。Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）に相当する位相は、第２基準位相の一例である。Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１は、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１と同一であり、Ｘ方向に（２Ｎ＋１）個、Ｙ方向に（２Ｎ＋１）個配置されるアンテナ素子１１１の中心に位置する１個のアンテナ素子１１１である。
【0087】
Ｙ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＹ方向の－Ｎ番目の複数の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）は、０と、０を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）は、粗な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）についての粗な正規化経路差長は、粗な位相間隔に相当し、第２位相間隔の一例である。なお、一例として、Ｙ方向における粗な正規化経路差長は、Ｘ方向における粗な正規化経路差長と等しい。すなわち、ここでは、第１位相間隔と第２位相間隔とが等しい形態について説明する。
【0088】
Ｙ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＹ方向のＮ番目の複数の正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）は、０と、０を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）は、粗な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）についての粗な正規化経路差長は、粗な位相間隔に相当し、第２位相間隔の一例である。Ｙ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）についての粗な正規化経路差長と、Ｙ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）についての粗な正規化経路差長とは等しい。
【0089】
Ｙ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、Ｙ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、かつ、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）を０に設定した状態で、二次関数の放物線補間でＹ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＹを算出する。
【0090】
Ｙ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）が５つずつあるため、二次関数の放物線補間でＹ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＹを２５通り算出することができる。なお、アンテナ素子１１１は、Ｘ方向に（２Ｎ＋１）個存在するため、各インデックスｉＹについて、インデックスｉＹが等しいアンテナ素子１１１がＸ方向に（２Ｎ＋１）個存在する。Ｘ方向に配置され、インデックスｉＹが等しいアンテナ素子１１１については、すべて等しい正規化経路差長θｉＹに設定される。
【0091】
次に、Ｘ方向におけるアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを、図６Ａの処理で求めたＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の第１の組み合わせによってＸ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について二次関数の放物線補間で得られる正規化経路差長θｉＸに設定する。この状態で、２５通りの二次関数の放物線補間でＹ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１について算出した正規化経路差長θｉＹを設定して、送電信号を送電する。また、ＲＳＳＩ比較器７０から２５通りのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせについてのＲＳＳＩ値を取得する。なお、２５通りのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせには、各組み合わせを特定するインデックスである位相セットインデックスが付与される。
【0092】
そして、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせを求めればよい。このようにして求まるＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせは、第２の組み合わせの一例である。このようにして求まるＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）に相当する位相は、第２の組み合わせの位相の一例である。
【0093】
Ｙ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第２の組み合わせのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）によって、最終的に求めるＹ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、緩やかにフィッティングさせたＹ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。
【0094】
＜Ｘ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図６Ｃ）＞
次に、図６Ｃに示すように、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｘ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｘ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＸ（０）は常に０である。Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）に相当する位相は、第１基準位相の一例である。
次に、図６Ｃに示すように、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｘ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｘ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＸ（０）は常に０である。Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）に相当する位相は、第１基準位相の一例である。
【0095】
Ｘ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＸ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の複数の候補θＸ（－Ｎ）は、図６Ａの処理で求めた第１の組み合わせのうちの－Ｎ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）と、－Ｎ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）は、－Ｎ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）を中心として、密な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）についての密な正規化経路差長は、密な位相間隔に相当し、第３位相間隔の一例である。密な正規化経路差長は、図６Ａに示す粗な正規化経路差長よりも小さい。すなわち、第３位相間隔は、第１位相間隔よりも小さい。
【0096】
Ｘ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＸ方向のＮ番目の正規化経路差長の複数の候補θＸ（Ｎ）は、図６Ａの処理で求めた第１の組み合わせのうちのＮ番目の正規化経路差長θＸ（Ｎ）と、Ｎ番目の正規化経路差長θＸ（Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）は、第１の組み合わせのうちのＮ番目の正規化経路差長θＸ（Ｎ）を中心として、密な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）についての密な正規化経路差長は、密な位相間隔に相当し、第３位相間隔の一例である。Ｘ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）についての密な正規化経路差長と、Ｘ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）についての密な正規化経路差長とは等しい。
【0097】
Ｘ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、Ｘ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、かつ、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）を０に設定した状態で、二次関数の放物線補間でＸ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを算出する。
【0098】
Ｘ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）が５つずつあるため、２５通りの二次関数の放物線補間でＸ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを算出することができる。特に、図６Ｃでは、図６Ａの処理で求めた第１の組み合わせの－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を中心とした密な正規化経路差長で実現される５つの値を用いて、さらに狭い範囲で、より密にアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを算出することができる。なお、アンテナ素子１１１は、Ｙ方向に（２Ｎ＋１）個存在するため、各インデックスｉＸについて、インデックスｉＸが等しいアンテナ素子１１１がＹ方向に（２Ｎ＋１）個存在する。Ｙ方向に配置され、インデックスｉＸが等しいアンテナ素子１１１については、すべて等しい正規化経路差長θｉＸに設定される。
【0099】
次に、Ｙ方向におけるアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＹを、図６Ｂの処理で求めたＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の第２の組み合わせによってＹ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について得られる正規化経路差長θｉＹに設定する。この状態で、２５通りの二次関数の放物線補間でＸ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１について算出した正規化経路差長θｉＸを設定して、送電信号を送電し、ＲＳＳＩ比較器７０から２５通りのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせについてのＲＳＳＩ値を取得する。図６Ｃでは、図６Ａの処理で求めた第１の組み合わせの－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を中心とした密な正規化経路差長で実現される５つの値を用いて、さらに狭い範囲で、より重点的にグリッドサーチを行うことができる。なお、２５通りのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の密な正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせには、各組み合わせを特定するインデックスである位相セットインデックスが付与される。
【0100】
そして、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせを求めればよい。このようにして求まるＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせは、第３の組み合わせの一例である。このようにして求まるＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）に相当する位相は、第３の組み合わせの位相の一例であり、Ｘ方向において、最終的に求まる－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）である。
【0101】
Ｘ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第３の組み合わせのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）によって、最終的に求めるＸ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、タイトにフィッティングさせたＸ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。
【0102】
＜Ｙ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図６Ｄ）＞
次に、図６Ｄに示すように、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｙ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｙ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＹ（０）は常に０である。Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）に相当する位相は、第２基準位相の一例である。
次に、図６Ｄに示すように、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意して、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｙ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する。これにより、Ｙ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１については、正規化経路差長θＹ（０）は常に０である。Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）に相当する位相は、第２基準位相の一例である。
【0103】
Ｙ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＹ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の複数の候補θＹ（－Ｎ）は、図６Ｂの処理で求めた第２の組み合わせのうちの－Ｎ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）と、－Ｎ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）は、－Ｎ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）を中心として、密な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）についての密な正規化経路差長は、密な位相間隔に相当し、第４位相間隔の一例である。密な正規化経路差長は、図６Ｂに示す粗な正規化経路差長よりも小さい。すなわち、第４位相間隔は、第２位相間隔よりも小さい。また、一例として、Ｙ方向における密な正規化経路差長は、Ｘ方向における密な正規化経路差長と等しい。すなわち、ここでは、第３位相間隔と第４位相間隔とが等しい形態について説明する。
【0104】
Ｙ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで用いるＹ方向のＮ番目の正規化経路差長の複数の候補θＹ（Ｎ）は、図６Ｂの処理で求めた第２の組み合わせのうちのＮ番目の正規化経路差長θＹ（Ｎ）と、Ｎ番目の正規化経路差長θＹ（Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。５つの正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）は、第２の組み合わせのうちのＮ番目の正規化経路差長θＹ（Ｎ）を中心として、密な正規化経路差長ずつ離れた値を有する。５つの正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）についての密な正規化経路差長は、密な位相間隔に相当し、第４位相間隔の一例である。Ｙ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）についての密な正規化経路差長と、Ｙ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）についての密な正規化経路差長とは等しい。
【0105】
Ｙ方向の－Ｎ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、Ｙ方向のＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）を５つの値のいずれか１つに設定し、かつ、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）を０に設定した状態で、二次関数の放物線補間でＹ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＹを算出する。
【0106】
Ｙ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）が５つずつあるため、２５通りの二次関数の放物線補間でＹ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＹを算出することができる。特に、図６Ｄでは、図６Ｂの処理で求めた第２の組み合わせの－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を中心とした密な正規化経路差長で実現される５つの値を用いて、さらに狭い範囲で、より密にアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＹを算出することができる。なお、アンテナ素子１１１は、Ｘ方向に（２Ｎ＋１）個存在するため、各インデックスｉＹについて、インデックスｉＹが等しいアンテナ素子１１１がＸ方向に（２Ｎ＋１）個存在する。Ｘ方向に配置され、インデックスｉＹが等しいアンテナ素子１１１については、すべて等しい正規化経路差長θｉＹに設定される。
【0107】
次に、Ｘ方向におけるアンテナ素子１１１の正規化経路差長θｉＸを、図６Ｃの処理で求めたＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の第３の組み合わせによってＸ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について得られる正規化経路差長θｉＸに設定する。この状態で、２５通りの二次関数の放物線補間でＹ方向におけるすべてのアンテナ素子１１１について算出した正規化経路差長θｉＹを設定して、送電信号を送電し、ＲＳＳＩ比較器７０から２５通りのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせについてのＲＳＳＩ値を取得する。図６Ｄでは、図６Ｂの処理で求めた第２の組み合わせの－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を中心とした密な正規化経路差長で実現される５つの値を用いて、さらに狭い範囲で、より重点的にグリッドサーチを行うことができる。なお、２５通りのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の密な正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせには、各組み合わせを特定するインデックスである位相セットインデックスが付与される。
【0108】
そして、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせを求めればよい。このようにして求まるＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせは、第４の組み合わせの一例である。このようにして求まるＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）に相当する位相は、第４の組み合わせの位相の一例であり、Ｙ方向において、最終的に求まる－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）である。
【0109】
Ｙ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第４の組み合わせのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）によって、最終的に求めるＹ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、タイトにフィッティングさせたＹ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。
【0110】
【0111】
＜Ｘ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図７Ａ）＞
まず、図７Ａに示すように、制御装置１５０は、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意する（ステップＳ１１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせが用意される。
まず、図７Ａに示すように、制御装置１５０は、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意する（ステップＳ１１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせが用意される。
【0112】
制御装置１５０は、Ｘ方向の両端の正規化経路差長をステップＳ１１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせのうちの１つの組み合わせの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）に設定する（ステップＳ１２）。
【0113】
制御装置１５０は、ステップＳ１２で設定したＸ方向の両端の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）と、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）とを用いて、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｘ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目までと、１番目からＮ－１番目までとに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する（ステップＳ１３）。これにより、Ｘ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）は常に０である。
【0114】
制御装置１５０は、Ｙ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について得られる正規化経路差長θｉＹを初期値に設定し、ステップＳ１３で求めたＸ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長と組み合わせて、すべてのフェーズシフタ１２０に二次元的な位相調節量を設定する（ステップＳ１４）。
【0115】
制御装置１５０は、マイクロ波発生源１３０に送電信号を送電させる（ステップＳ１５）。
【0116】
制御装置１５０は、ＲＳＳＩ比較器７０からＲＳＳＩ値を取得し、－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせを表す位相セットインデックスと関連付けて、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ１６）。
【0117】
制御装置１５０は、ステップＳ１１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせから１つずつ選択し、ステップＳ１２～Ｓ１６の処理を繰り返し実行する。これにより、ステップＳ１１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせのすべてについて、ＲＳＳＩ値が取得される。制御装置１５０は、ステップＳ１１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせについて、ステップＳ１２～Ｓ１６の処理を繰り返し実行し終えると、フローをステップＳ１７に進める。
【0118】
制御装置１５０は、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせ（第１の組み合わせ）を求め、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ１７）。
【0119】
制御装置１５０は、ステップＳ１７の処理を終えると、フローを図７Ｂに示すステップＳ２１に進める。
【0120】
＜Ｙ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図７Ｂ）＞
まず、図７Ｂに示すように、制御装置１５０は、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意する（ステップＳ２１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせが用意される。
まず、図７Ｂに示すように、制御装置１５０は、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の粗い５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意する（ステップＳ２１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせが用意される。
【0121】
制御装置１５０は、Ｙ方向の両端の正規化経路差長をステップＳ２１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせのうちの１つの組み合わせの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）に設定する（ステップＳ２２）。
【0122】
制御装置１５０は、ステップＳ２２で設定したＹ方向の両端の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）と、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）とを用いて、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｙ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目までと、１番目からＮ－１番目までとに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する（ステップＳ２３）。これにより、Ｙ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）は常に０である。
【0123】
制御装置１５０は、Ｘ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について得られる正規化経路差長θｉＸを、ステップＳ１７の処理で求まったＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせ（第１の組み合わせ）によって得られる正規化経路差長θｉＸに設定し、ステップＳ２３で求めたＹ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長と組み合わせて、すべてのフェーズシフタ１２０に二次元的な位相調節量を設定する（ステップＳ２４）。
【0124】
制御装置１５０は、マイクロ波発生源１３０に送電信号を送電させる（ステップＳ２５）。
【0125】
制御装置１５０は、ＲＳＳＩ比較器７０からＲＳＳＩ値を取得し、－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせを表す位相セットインデックスと関連付けて、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ２６）。
【0126】
制御装置１５０は、ステップＳ２１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせから１つずつ選択し、ステップＳ２２～Ｓ２６の処理を繰り返し実行する。これにより、ステップＳ２１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせのすべてについて、ＲＳＳＩ値が取得される。制御装置１５０は、ステップＳ２１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせについて、ステップＳ２２～Ｓ２６の処理を繰り返し実行し終えると、フローをステップＳ２７に進める。
【0127】
制御装置１５０は、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせ（第２の組み合わせ）を求め、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ２７）。
【0128】
制御装置１５０は、ステップＳ２７の処理を終えると、フローを図７Ｃに示すステップＳ３１に進める。
【0129】
＜Ｘ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図７Ｃ）＞
まず、図７Ｃに示すように、制御装置１５０は、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意する（ステップＳ３１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせが用意される。正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）は、ステップＳ１７で求めた第１の組み合わせの正規化経路差長θＸ（－Ｎ）と、正規化経路差長θＸ（－Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）は、ステップＳ１７で求めた第１の組み合わせの正規化経路差長θＸ（Ｎ）と、正規化経路差長θＸ（Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。
まず、図７Ｃに示すように、制御装置１５０は、Ｘ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）を用意する（ステップＳ３１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせが用意される。正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）は、ステップＳ１７で求めた第１の組み合わせの正規化経路差長θＸ（－Ｎ）と、正規化経路差長θＸ（－Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。正規化経路差長の候補θＸ（Ｎ）は、ステップＳ１７で求めた第１の組み合わせの正規化経路差長θＸ（Ｎ）と、正規化経路差長θＸ（Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。
【0130】
制御装置１５０は、Ｘ方向の両端の正規化経路差長をステップＳ３１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせのうちの１つの組み合わせの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）に設定する（ステップＳ３２）。
【0131】
制御装置１５０は、ステップＳ３２で設定したＸ方向の両端の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）と、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）とを用いて、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｘ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目までと、１番目からＮ－１番目までとに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する（ステップＳ３３）。これにより、Ｘ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｘ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＸ（０）は常に０である。
【0132】
制御装置１５０は、Ｙ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について得られる正規化経路差長θｉＹを、ステップＳ２７の処理で求まったＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせ（第２の組み合わせ）によって得られる正規化経路差長θｉＹに設定し、ステップＳ３３で求めたＸ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長と組み合わせて、すべてのフェーズシフタ１２０に二次元的な位相調節量を設定する（ステップＳ３４）。
【0133】
制御装置１５０は、マイクロ波発生源１３０に送電信号を送電させる（ステップＳ３５）。
【0134】
制御装置１５０は、ＲＳＳＩ比較器７０からＲＳＳＩ値を取得し、－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせを表す位相セットインデックスと関連付けて、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ３６）。
【0135】
制御装置１５０は、ステップＳ３１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせから１つずつ選択し、ステップＳ３２～Ｓ３６の処理を繰り返し実行する。これにより、ステップＳ３１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせのすべてについて、ＲＳＳＩ値が取得される。制御装置１５０は、ステップＳ３１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせについて、ステップＳ３２～Ｓ３６の処理を繰り返し実行し終えると、フローをステップＳ３７に進める。
【0136】
制御装置１５０は、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせ（第３の組み合わせ）を求め、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ３７）。
【0137】
制御装置１５０は、ステップＳ３７の処理を終えると、フローを図７Ｄに示すステップＳ４１に進める。
【0138】
＜Ｙ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチ（図７Ｄ）＞
まず、図７Ｄに示すように、制御装置１５０は、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意する（ステップＳ４１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせが用意される。正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）は、ステップＳ２７で求めた第２の組み合わせの正規化経路差長θＹ（－Ｎ）と、正規化経路差長θＹ（－Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）は、ステップＳ２７で求めた第２の組み合わせの正規化経路差長θＹ（Ｎ）と、正規化経路差長θＹ（Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。
まず、図７Ｄに示すように、制御装置１５０は、Ｙ方向における両端に位置するアンテナ素子１１１について、正規化経路差長の密な５つずつの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）を用意する（ステップＳ４１）。２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせが用意される。正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）は、ステップＳ２７で求めた第２の組み合わせの正規化経路差長θＹ（－Ｎ）と、正規化経路差長θＹ（－Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。正規化経路差長の候補θＹ（Ｎ）は、ステップＳ２７で求めた第２の組み合わせの正規化経路差長θＹ（Ｎ）と、正規化経路差長θＹ（Ｎ）を挟んだ上下２つずつの値との合計５つの値である。
【0139】
制御装置１５０は、Ｙ方向の両端の正規化経路差長をステップＳ４１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせのうちの１つの組み合わせの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）に設定する（ステップＳ４２）。
【0140】
制御装置１５０は、ステップＳ４２で設定したＹ方向の両端の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）と、０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）とを用いて、二次関数の放物線補間を行うことで、Ｙ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目までと、１番目からＮ－１番目までとに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長を算出する（ステップＳ４３）。これにより、Ｙ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長が求まる。なお、Ｙ方向の０番目のアンテナ素子１１１についての正規化経路差長θＹ（０）は常に０である。
【0141】
制御装置１５０は、Ｘ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について得られる正規化経路差長θｉＸを、ステップＳ３７の処理で求まったＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）の組み合わせ（第３の組み合わせ）によって得られる正規化経路差長θｉＸに設定し、ステップＳ４３で求めたＹ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長と組み合わせて、すべてのフェーズシフタ１２０に二次元的な位相調節量を設定する（ステップＳ４４）。
【0142】
制御装置１５０は、マイクロ波発生源１３０に送電信号を送電させる（ステップＳ４５）。
【0143】
制御装置１５０は、ＲＳＳＩ比較器７０からＲＳＳＩ値を取得し、－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせを表す位相セットインデックスと関連付けて、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ４６）。
【0144】
制御装置１５０は、ステップＳ４１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせから１つずつ選択し、ステップＳ４２～Ｓ４６の処理を繰り返し実行する。これにより、ステップＳ４１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせのすべてについて、ＲＳＳＩ値が取得される。制御装置１５０は、ステップＳ４１で用意した２５通りの正規化経路差長の候補θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせについて、ステップＳ４２～Ｓ４６の処理を繰り返し実行し終えると、フローをステップＳ４７に進める。
【0145】
制御装置１５０は、２５通りの組み合わせの中から、ＲＳＳＩ値が最も高いＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）の組み合わせ（第４の組み合わせ）を求め、メモリ１５０Ａに格納する（ステップＳ４７）。
【0146】
制御装置１５０は、ステップＳ４７の処理を終えると、ステップＳ３７で求めたＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）について、ステップＳ３３で求めたＸ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長と、ステップＳ４７で求めたＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）について、ステップＳ４３で求めたＹ方向における－Ｎ番目からＮ番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長とに基づいて、すべてのフェーズシフタ１２０に二次元的な位相調節量を設定する（ステップＳ４８）。
【0147】
以上で、制御装置１５０は、一連の処理を終える。この後は、制御装置１５０によって各フェーズシフタ１２０に設定された位相調節量を用いて、アレイアンテナ１１０から送電信号を送電すれば、受電アンテナ５１は、受電電力が最も高い状態で送電信号を受電することができる。
【0148】
【0149】
図８Ａは、図３Ａに位相分布を示した遠距離送電を想定した複数のアンテナ素子から、アレイアンテナの正面に対して角度を有する方向の近距離に位置する受電アンテナに対して、経路差を考慮せずに送電した場合の位相の分布と、受電アンテナにおける受電電力の利得を示す図である。図８Ａに示すように、アレイアンテナの二次元的に配置される複数のアンテナ素子が出力する電波の位相は、平面的な分布であり、受電アンテナにおける受電電力の利得は、２８．３ｄＢｉであった。
【0150】
図８Ｂは、図３Ｂに位相分布を示した近距離送電を想定した複数のアンテナ素子から、アレイアンテナの正面に対して角度を有する方向の近距離に位置する受電アンテナに対して、経路差を考慮して送電した場合の位相の分布と、受電アンテナにおける受電電力の利得を示す図である。図８Ｂに示すように、アレイアンテナの二次元的に配置される複数のアンテナ素子が出力する電波の位相は、三次元的な分布であり、受電アンテナにおける受電電力の利得は、３４．６ｄＢｉであった。図８Ｂに示す位相分布は、近距離に位置する受電アンテナに対して、各アンテナ素子について理想的な位相調節量を計算した場合の位相分布であり、計算量は膨大になるが、各アンテナ素子の位相調節量は理想的な値に設定されるため、３４．６ｄＢｉという受電電力の利得は、理想的な状態で得られる指標値である。
【0151】
図９Ａは、Ｘ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についてステップＳ１７で求めたＸ方向における粗な間隔の正規化経路差長に設定するとともに、Ｙ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１について得られる正規化経路差長θｉＹを初期値に設定した状態で、近距離に位置する受電アンテナ５１に対して送電した場合の位相の分布と、受電アンテナ５１における受電電力の利得を示す図である。図９Ａに示すように、二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１が出力する電波の位相は、平面的な分布であり、受電アンテナ５１における受電電力の利得は、１７．９ｄＢｉであった。Ｘ方向の粗な位相調節のみであるため、受電アンテナ５１における受電電力の利得は低い。
【0152】
図９Ｂは、Ｘ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についてステップＳ１７で求めたＸ方向における粗な間隔の正規化経路差長に設定するとともに、Ｙ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についてステップＳ２７で求めたＹ方向における粗な間隔の正規化経路差長に設定した状態で、近距離に位置する受電アンテナ５１に対して送電した場合の位相の分布と、受電アンテナ５１における受電電力の利得を示す図である。図９Ｂに示すように、二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１が出力する電波の位相は、三次元的な分布であり、受電アンテナ５１における受電電力の利得は、２８．７ｄＢｉであった。Ｘ方向及びＹ方向の粗な位相調節であるため、受電アンテナ５１における受電電力の利得は、図９Ａの場合よりは高いが、図８Ｂに示す理想状態に比べると低い。
【0153】
図９Ｃは、Ｘ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についてステップＳ３７で求めたＸ方向における密な間隔の正規化経路差長に設定するとともに、Ｙ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についてステップＳ２７で求めたＹ方向における粗な間隔の正規化経路差長に設定した状態で、近距離に位置する受電アンテナ５１に対して送電した場合の位相の分布と、受電アンテナ５１における受電電力の利得を示す図である。図９Ｃに示すように、二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１が出力する電波の位相は、三次元的な分布であり、受電アンテナ５１における受電電力の利得は、３１．７ｄＢｉであった。Ｘ方向のみが密な位相調節であり、Ｙ方向は粗な位相調節であるため、受電アンテナ５１における受電電力の利得は、図９Ｂに比べて３ｄＢの改善であった。
【0154】
図９Ｄは、Ｘ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についてステップＳ３７で求めたＸ方向における密な間隔の正規化経路差長に設定するとともに、Ｙ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１についてステップＳ４７で求めたＹ方向における密な間隔の正規化経路差長に設定した状態で、近距離に位置する受電アンテナ５１に対して送電した場合の位相の分布と、受電アンテナ５１における受電電力の利得を示す図である。図９Ｄに示すように、二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１が出力する電波の位相は、三次元的な分布であり、受電アンテナ５１における受電電力の利得は、３４．１ｄＢｉであった。Ｘ方向及びＹ方向の密な位相調節であるため、受電アンテナ５１における受電電力の利得は、図９Ｂに示したＸ方向及びＹ方向の粗な位相調節の場合に比べて、５．４ｄＢ高くなった。また、図８Ｂに示す理想状態に比べて０．５ｄＢ低いだけであり、二次関数の放物線補間で計算量を大幅に減らして求めた位相調節量によって、理想状態に匹敵する受電電力の利得が得られることを確認できた。
【0155】
＜効果＞
アンテナ装置１００Ａは、Ｘ軸及びＹ軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１を有し、受電アンテナ５１に向けて送電信号を送電するアレイアンテナ１１０と、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節するフェーズシフタ１２０と、フェーズシフタ１２０が送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節する位相調節量を受電アンテナ５１の受電電力に基づいて制御する制御装置１５０であって、受電アンテナ５１の受電電力が高くなるように、Ｘ方向及びＹ方向の各々における３つのアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定する制御装置１５０とを含む。このように、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量をＸ軸及びＹ軸に沿って二次関数の放物線補間で求めることで、非常に少ない計算量で、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を計算可能である。
アンテナ装置１００Ａは、Ｘ軸及びＹ軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１を有し、受電アンテナ５１に向けて送電信号を送電するアレイアンテナ１１０と、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節するフェーズシフタ１２０と、フェーズシフタ１２０が送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節する位相調節量を受電アンテナ５１の受電電力に基づいて制御する制御装置１５０であって、受電アンテナ５１の受電電力が高くなるように、Ｘ方向及びＹ方向の各々における３つのアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定する制御装置１５０とを含む。このように、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量をＸ軸及びＹ軸に沿って二次関数の放物線補間で求めることで、非常に少ない計算量で、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を計算可能である。
【0156】
したがって、受電電力が大きくなるように、受電アンテナ５１の位置に応じてアレイアンテナ１１０の複数のアンテナ素子１１１における送電信号の位相調節量を容易に計算可能なアンテナ装置１００Ａを提供することができる。
【0157】
また、制御装置１５０は、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第１基準位相に設定するとともに、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を、第１位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、第１位相間隔を有する複数の位相のうちで受電アンテナ５１の受電電力が最大になる第１の組み合わせの位相を求める。また、制御装置１５０は、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を、第２位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、第２位相間隔を有する複数の位相のうちで受電アンテナ５１の受電電力が最大になる第２の組み合わせの位相を求める。また、制御装置１５０は、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第１基準位相に設定するとともに、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を、第１の組み合わせの位相に対して第１位相間隔よりも小さい第３位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、第３位相間隔を有する複数の位相のうちで受電アンテナ５１の受電電力が最大になる第３の組み合わせの位相を求める。また、制御装置１５０は、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を、第２の組み合わせの位相に対して第２位相間隔よりも小さい第４位相間隔を有する複数の位相のいずれかに設定した状態で、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、第４位相間隔を有する複数の位相のうちで受電アンテナ５１の受電電力が最大になる第４の組み合わせの位相を求める。
【0158】
このため、Ｘ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第１の組み合わせのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）によって、最終的に求めるＸ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、緩やかにフィッティングさせたＸ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。また、Ｙ方向における粗な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第２の組み合わせのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）によって、最終的に求めるＹ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、緩やかにフィッティングさせたＹ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。また、Ｘ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第３の組み合わせのＸ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＸ（－Ｎ）及びθＸ（Ｎ）によって、最終的に求めるＸ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、タイトにフィッティングさせたＸ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。また、Ｙ方向における密な正規化経路差長でのグリッドサーチで求めた第４の組み合わせのＹ方向の－Ｎ番目及びＮ番目の正規化経路差長θＹ（－Ｎ）及びθＹ（Ｎ）によって、最終的に求めるＹ方向の－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して、タイトにフィッティングさせたＹ方向の（２Ｎ＋１）個の位相調節量を得ることができる。この結果、二次関数の放物線補間で計算量を大幅に減らした状態で、Ｘ方向及びＹ方向の密な位相間隔を利用して、各アンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を求めることができ、受電アンテナ５１における受電電力を増大させることができる。
【0159】
また、制御装置１５０は、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を第１の組み合わせの位相に設定した状態で、第２の組み合わせの位相を求め、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第１基準位相に設定するとともに、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を第２の組み合わせの位相に設定した状態で、第３の組み合わせの位相を求め、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１のうちの両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を第３の組み合わせの位相に設定した状態で、第４の組み合わせの位相を求める。
【0160】
このため、Ｘ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して緩やかにフィッティングさせた状態で、Ｙ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して緩やかにフィッティングさせることができる。また、Ｙ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対して緩やかにフィッティングさせた状態で、Ｘ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対してタイトにフィッティングさせることができる。また、Ｘ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対してタイトにフィッティングさせた状態で、Ｙ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対してタイトにフィッティングさせることができる。この結果、二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量をより高精度に設定して、受電アンテナ５１における受電電力を増大させることができる。
【0161】
また、制御装置１５０は、Ｘ方向において、中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第１基準位相に設定するとともに、両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を第３の組み合わせの位相に設定した状態で、二次関数の放物線補間によって二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１について設定される位相調節量と、Ｙ方向において、中央のアンテナ素子１１１の位相調節量を第２基準位相に設定するとともに、両端の２つのアンテナ素子１１１の位相調節量を第４の組み合わせの位相に設定した状態で、二次関数の放物線補間によって二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１について設定される位相調節量とを二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の各々について加算した合計の位相調整量を算出する。
【0162】
このため、Ｘ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対してタイトにフィッティングさせた－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長と、Ｙ方向において最終的に求める－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長に対してタイトにフィッティングさせた－Ｎ番目からＮ番目までの正規化経路差長との合計の位相調整量を用いて、アレイアンテナ１１０から受電アンテナ５１に送電信号を送電でき、受電アンテナ５１における受電電力を増大させることができる。
【0163】
また、第１基準位相及び第２基準位相は、ゼロであるので、二次関数の放物線補間による計算がさらに容易になり、Ｘ方向及びＹ方向の密な位相間隔を利用して、各アンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を求めることができ、受電アンテナ５１における受電電力を増大させることができる。
【0164】
また、二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１は、Ｘ軸及びＹ軸の各々に沿って奇数個配置されており、Ｘ方向における３つのアンテナ素子１１１は、Ｘ方向における中心及び両端に位置する３つのアンテナ素子１１１であり、Ｙ方向における３つのアンテナ素子１１１は、Ｙ方向における中心及び両端に位置する３つのアンテナ素子１１１である。
【0165】
このため、Ｘ方向及びＹ方向において、中心に位置するアンテナ素子１１１に対する対称性を利用して、二次関数の放物線補間による計算がより容易になり、Ｘ方向及びＹ方向の密な位相間隔を利用して、各アンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を求めることができ、受電アンテナ５１における受電電力を増大させることができる。
【0166】
また、二次関数の放物線補間は、二次関数の内挿補間であるため、両端のアンテナ素子１１１の間に位置するアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を内挿補間で容易に求めることができ、受電アンテナ５１における受電電力を増大させることができる。
【0167】
給電装置１００は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１を有し、受電アンテナ５１に向けて送電信号を送電するアレイアンテナ１１０と、マイクロ波発生源１３０と、アレイアンテナ１１０とマイクロ波発生源１３０との間に設けられ、マイクロ波発生源１３０から複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節するフェーズシフタ１２０と、フェーズシフタ１２０が送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節する位相調節量を受電アンテナ５１の受電電力に基づいて制御する制御装置１５０であって、受電アンテナ５１の受電電力が高くなるように、Ｘ方向及びＹ方向の各々における３つのアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定する制御装置１５０とを含む。このように、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量をＸ軸及びＹ軸に沿って二次関数の放物線補間で求めることで、非常に少ない計算量で、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を計算可能である。
【0168】
したがって、受電電力が大きくなるように、受電アンテナ５１の位置に応じてアレイアンテナ１１０の複数のアンテナ素子１１１における送電信号の位相調節量を容易に計算可能な給電装置１００を提供することができる。
【0169】
給電方法は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１を有し、受電アンテナ５１に向けて送電信号を送電するアレイアンテナ１１０と、マイクロ波発生源１３０と、アレイアンテナ１１０とマイクロ波発生源１３０との間に設けられ、電波発生源から複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節するフェーズシフタ１２０とを含む、給電装置１００において、フェーズシフタ１２０が送電信号の位相をＸ方向及びＹ方向において調節する位相調節量を受電アンテナ５１の受電電力に基づいて制御し、受電アンテナ５１の受電電力が高くなるように、Ｘ方向及びＹ方向の各々における３つのアンテナ素子１１１の位相調節量を設定して、二次関数の放物線補間で二次元的に配置される複数のアンテナ素子１１１の位相調節量を設定する。このように、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量をＸ軸及びＹ軸に沿って二次関数の放物線補間で求めることで、非常に少ない計算量で、複数のアンテナ素子１１１に供給される送電信号の位相調節量を計算可能である。
【0170】
したがって、受電電力が大きくなるように、受電アンテナ５１の位置に応じてアレイアンテナ１１０の複数のアンテナ素子１１１における送電信号の位相調節量を容易に計算可能な給電方法を提供することができる。
【0171】
なお、以上では、アンテナ素子１１１がＸ方向及びＹ方向に（２Ｎ＋１）個ずつ配置される形態について説明したが、アンテナ素子１１１のＸ方向及びＹ方向における数は異なっていてもよい。例えば、アンテナ素子１１１がＸ方向に（２Ｎ＋１）個配置されるとともに、Ｙ方向に（２Ｍ＋１）個配置されてもよい。この場合に、Ｍは１以上の整数であり、Ｍ≠Ｎである。
【0172】
また、アンテナ素子１１１がＸ方向及びＹ方向に（２Ｎ＋１）個ずつ（奇数個ずつ）配置される形態について説明したが、アンテナ素子１１１のＸ方向及びＹ方向における数は偶数であってもよい。
【0173】
また、以上では、二次関数の放物線補間で用いる３つのアンテナ素子１１１のうちの中央のアンテナ素子１１１が（２Ｎ＋１）個のアンテナ素子１１１のうちの中心（－Ｎ番目からＮ番目のうちの０番目）である形態について説明したが、－１番目や１番目のように、中心からずれていてもよい。ずれた分は、式（７）～式（１９）で調整すればよい。
【0174】
また、以上では、Ｘ方向及びＹ方向における粗及び密な正規化経路差長でのグリッドサーチにおいて、Ｘ方向およびＹ方向における－Ｎ＋１番目から－１番目、及び、１番目～Ｎ－１番目までに位置するアンテナ素子１１１についての正規化経路差長について、用意した２５通り毎に内挿補間（算出）を行う形態について説明したが（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３、Ｓ４３）、予めグリッドサーチの正規化経路差長の候補に対してあらかじめ内挿による位相を計算してメモリに格納しておいてもよい。この場合、計算負荷をさらに低減することができる。
【0175】
＜変形例＞
図１０は、実施形態の変形例の給電装置１００Ｍ及びアンテナ装置１００ＭＡを示す図である。給電装置１００Ｍは、アレイアンテナ１１０、フェーズシフタ１２０、マイクロ波発生源１３０、及び制御装置１５０Ｍを含む。制御装置１５０Ｍは、ＲＳＳＩ比較器７０を内蔵する。
図１０は、実施形態の変形例の給電装置１００Ｍ及びアンテナ装置１００ＭＡを示す図である。給電装置１００Ｍは、アレイアンテナ１１０、フェーズシフタ１２０、マイクロ波発生源１３０、及び制御装置１５０Ｍを含む。制御装置１５０Ｍは、ＲＳＳＩ比較器７０を内蔵する。
【0176】
制御装置１５０Ｍに内蔵されたＲＳＳＩ比較器７０は、受電アンテナ５１の前に配置可能なプローブ６０Ｍに接続されている。プローブ６０Ｍは、ＲＳＳＩ比較器７０とケーブルを介して接続されてデータを伝送可能に構成されている。プローブ６０Ｍは、受電アンテナ５１の前に配置された状態で、受電アンテナ５１で受電する送電信号のＲＳＳＩ値を検出することができ、ＲＳＳＩ値を表すデータをＲＳＳＩ比較器７０に伝送する。
【0177】
このように、給電装置１００Ｍ及びアンテナ装置１００ＭＡは、ＲＳＳＩ比較器７０を内蔵する制御装置１５０Ｍを含む構成であってもよい。なお、プローブ６０ＭとＲＳＳＩ比較器７０の間は、ケーブルで接続されてデータを伝送する構成に限らず、無線通信等でデータを伝送する構成であってもよい。
【0178】
以上、本開示の例示的な実施形態のアンテナ装置、給電装置、及び給電方法について説明したが、本開示は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【0179】
５０ 受電装置
５１ 受電アンテナ
６０ ＲＳＳＩ検出器
７０ ＲＳＳＩ比較器
１００Ａ、１００ＭＡ アンテナ装置
１００、１００Ｍ 給電装置
１１０ アレイアンテナ
１１１ アンテナ素子
１２０ フェーズシフタ
１３０ マイクロ波発生源
１５０、１５０Ｍ 制御装置
１５０Ａ メモリ
５１ 受電アンテナ
６０ ＲＳＳＩ検出器
７０ ＲＳＳＩ比較器
１００Ａ、１００ＭＡ アンテナ装置
１００、１００Ｍ 給電装置
１１０ アレイアンテナ
１１１ アンテナ素子
１２０ フェーズシフタ
１３０ マイクロ波発生源
１５０、１５０Ｍ 制御装置
１５０Ａ メモリ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】