ESPARアンテナを用いたSingle-RFダイバーシチのビット誤り率特性

摘要

This paper presents a single-RF diversity scheme for spread spectrum receiver based on IEEE 802.15.4 standard. The proposed scheme employs an Electronically Steerable Passive Array Radiator (ESPAR) antenna with periodically changing directivity at the symbol rate. IEEE 802.15.4 focuses on a low power consumption short range communication systems. However, the bit error rate performance is not good enough in a severe multipath fading environment. Diversity is a well-known technique to compensate for the performance degradation due to multipath fading. However, the complexity for diversity reception is a major problem. In this paper, we propose a new single-RF diversity scheme using ESPAR antenna with periodically changing directivity. The proposed scheme is capable of obtaining the diversity gain in a frequency selective fading environment and it solves the slow conver gence rate problem in the conventional ESPAR antenna based diversity scheme. Computer simulation result and theoretical analysis show that the proposed scheme gives diversity gain.%ESPAR（Electronically Steerable Passive Array Radiator）アンテナは受信機に接続されている輻射器の近傍に可変容量ダイオードで終端された寄生素子を配置し，可変容量ダイオードのリアクタンス値を制御することで指向性制御を行うことが可能なアンテナである．本報告では，IEEE802.15.4に基づく周波数拡散方式にESPARアンテナを通用し，そのの指向性を非常に高速に変化させることにより，信号処理を行うことなくダイバーシチ効果が得られる方式を提案する．本方式では，指向性をIEEE802.15.4のシンボル速度である62.5kHzで指向性を変化させる.指向性を高速に変化させることで波形歪みが生じるが，周波数拡散方式ではその波形歪みが伝送特性に与える影響は小さいため，受信機の復調部はダイバーシチを行わない通常の受信機をそのまま用いることが可能である.本報告では，理論解析および計算機シミュレーションを行い，提案方式を用いることで効果的にダイバーシチ利得を得ることができることを明らかにする．