DESCRIPTION
ANTENNA DEVICE AND ANTENNA DEVICE CONTROL METHOD
Te chn i c a l Fi e l d
[ 0 0 0 5 1 ]
Th e p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a n a n t e n n a d e v i c e a n d a n a n t e n n a
d e v i c e c o n t r o l me t h o d a n d , p a r t i c u l a r l y, t o a n a n t e n n a d e v i c e a n d a n
a n t e n n a d e v i c e c o n t r o l me t h o d t h a t a d j u s t t h e a z imu t h o f a n a n t e n n a .
Ba ck g r oun d Ar t
10 [ 0 0 0 2 ]
A wi r e l e s s c ommu n i c a t i o n s ys t em t h a t wi r e l e s s l y c ommu n i c a t e s
b e twe e n a wi r e l e s s b a s e s t a t i o n a n d a n o t h e r wi r e l e s s b a s e s t a t i o n wi t h o u t
u s i n g a commu n i c a t i o n c a b l e i s k n own . An o p p o s i t e a n t e n n a h a v i n g
d i r e c t i o n a l i t y i s u s e d f o r t h i s c ommu n i c a t i o n . To p e r f o rm
15 c ommu n i c a t i o n u s i n g a d i r e c t i o n a l a n t e n n a , i t i s imp o r t a n t t h a t t h e
a n t e n n a i s a lwa ys o r i e n t e d i n a n a p p r o p r i a t e d i r e c t i o n t o ma x imi z e t h e
r e c e p t i o n l e v e l . Howe v e r , ev e n wh e n t h e a n t e n n a i s s e t u p i n a n
a p p r o p r i a t e d i r e c t i o n , t h e r e a r e v a r i o u s f a c t o r s t o c a u s e a c h a n g e i n t h e
d i r e c t i o n o f t h e a n t e n n a b y e n v i r o nme n t a l e f f e c t s a f t e r t h e i n s t a l l a t i o n ,
20 s u c h a s t h e d e f o rma t i o n o f a n a n t e n n a i n s t a l l a t i o n b a s e d u e t o h i g h wi n d s
o r s u n s h i n e , e a r t h q u a k e s h o c k o r t h e l i k e , f o r e x amp l e .
[ 0 0 0 3 ]
Pa t e n t Li t e r a t u r e 1 ( J ap a n e s e Un e x ami n e d P a t e n t Ap p l i c a t i o n
Pu b l i c a t i o n No . 2 0 0 7 - 1 2 9 6 2 4 ) d i s c l o s e s t h e a n t e n n a t h a t d e t e c t s a wi n d
25 d i r e c t i o n a n d a wi n d s p e e d a n d c o n t r o l s t h e d i r e c t i o n . Th e a n t e n n a
d i s c l o s e d i n P a t e n t Li t e r a t u r e 1 i n c l u d e s a wi n d d i r e c t i o n a n d s p e e d
c a l c u l a t i o n u n i t t h a t me a s u r e s a wi n d d i r e c t i o n a n d a wi n d s p e e d a n d a
d i s p l a c eme n t e s t ima t i o n u n i t t h a t , a f t e r t h e c a l c u l a t i o n , e s t ima t e s a n
a n t e n n a o r i e n t a t i o n e r r o r d u e t o t h e d i s p l a c eme n t o f t h e a n t e n n a . Th e
30 a n t e n n a i s t h e n d r i v e n t owa r d a t a r g e t d i r e c t i o n s o a s t o c o r r e c t t h e e r r o r
b a s e d o n t h e c a l c u l a t i o n r e s u l t . Th u s , e v e n wh e n t h e a n t e n n a i s
d i s p l a c e d d u e t o wi n d , i t i s p o s s i b l e t o c o r r e c t t h e o r i e n t a t i o n o f t h e
a n t e n n a t o a n a p p r o p r i a t e d i r e c t i o n .
Ci t a t i o n Li s t
3
Pa t en t Li t e r a tu r e
[ 0 0 0 4 ]
PTL1 : J a p a n e s e Un e x ami n e d P a t e n t Ap p l i c a t i o n P u b l i c a t i o n No .
2 0 0 7 - 1 2 9 6 2 4
Summa r y o f In v en t i 5 on
Te chn i ca l Pr ob l em
[ 0 0 0 5 ]
In r e c e n t ye a r s , t o me e t a d ema n d f o r h i g h - s p e e d a n d
h i g h - c a p a c i t y c ommu n i c a t i o n , s i g n a l s u s e d f o r wi r e l e s s c ommu n i c a t i o n
10 o c c u p y l a r g e r b a n dwi d t h wi t h t h e d e v e l o pme n t o f h i g h f r e q u e n c y d e v i c e s ,
a n d c a r r i e r f r e q u e n c y i n c r e a s e s t o a mi c r owa v e r a n g e . Fu r t h e r , i n P 2P
( p e e r t o p e e r ) c ommu n i c a t i o n a l s o , mi c r owa v e c ommu n i c a t i o n u s i n g a n
o p p o s i t e a n t e n n a i s p u r s u e d . Wh e n a d i r e c t i o n a l a n t e n n a i s u s e d t o
imp l eme n t t h e mi c r owa v e c ommu n i c a t i o n , t h e wi d t h o f a n a n t e n n a b e am i s
15 s i g n i f i c a n t l y n a r r owe d .
[ 0 0 0 6 ]
Ac c o r d i n g l y, t h e b e am wi d t h i s a b o u t 0 . 3 º i n E - b a n d ( 2 f t , 8 0GHz )
wi r e l e s s c ommu n i c a t i o n , f o r e x amp l e . I f t h e b e am wi d t h i s n a r r owe d
l i k e t h i s , t h e r e c e p t i o n l e v e l i s s i g n i f i c a n t l y l owe r e d e v e n wi t h o n l y sma l l
20 d i s p l a c eme n t o f t h e a n t e n n a d u r i n g c ommu n i c a t i o n , wh i c h c a n c a u s e l i n e
d i s c o n n e c t i o n . Be c a u s e a c ommu n i c a t i o n i n f r a s t r u c t u r e s u c h a s a
wi r e l e s s b a s e s t a t i o n n e e d s t o ma i n t a i n c ommu n i c a t i o n e v e n u n d e r s e v e r e
e n v i r o nme n t o r i n t h e e v e n t o f d i s a s t e r s u c h a s e a r t h q u a k e , t h e d i r e c t i o n
c o n t r o l o f a d i r e c t i o n a l a n t e n n a i s a n i s s u e t o b e s o l v e d .
25 [ 0 0 0 7 ]
A l a r g e a n t e n n a f o r a s t r o n omi c a l o b s e r v a t i o n o r t h e l i k e i s
a s s ume d a s t h e a n t e n n a d i s c l o s e d i n P a t e n t Li t e r a t u r e 1 . Th e s ys t em t h a t
d e t e c t s a wi n d d i r e c t i o n a n d a wi n d s p e e d a n d c o n t r o l s t h e a n t e n n a
d i r e c t i o n d e s c r i b e d i n P a t e n t Li t e r a t u r e 1 i s n o t a p p l i c a b l e t o wi r e l e s s
30 c ommu n i c a t i o n u s i n g mi c r owa v e s wi t h a v e r y n a r r ow b e am wi d t h wh i c h
r e q u i r e s f i n e a d j u s tme n t o f t h e a n t e n n a a n g l e .
[ 0 0 0 8 ]
An e x emp l a r y o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a n
a n t e n n a d e v i c e a n d a n a n t e n n a d e v i c e c o n t r o l me t h o d t h a t c a n a d j u s t t h e
4
a n t e n n a p o s i t i o n h i g h l y a c c u r a t e l y a n d ma i n t a i n a h i g h t r a n smi s s i o n a n d
r e c e p t i o n l e v e l e v e n u n d e r t h e e n v i r o nme n t l i k e h i g h wi n d s o r a d i s a s t e r
wh e r e t h e a z imu t h o f t h e a n t e n n a c h a n g e s .
S o lu t i on t o Pr obl em
[ 0 0 0 5 9 ]
An a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o a n e x emp l a r y a s p e c t o f t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i n c l u d e s a p r ima r y r a d i a t i o n me a n s f o r g u i d i n g a n d emi t t i n g
r a d i o wa v e s a t t r a n smi s s i o n , a n d g u i d i n g r a d i o wa v e s a t r e c e p t i o n , a n
a n t e n n a memb e r f o r r e f l e c t i n g r a d i o wa v e s emi t t e d b y t h e p r ima r y
10 r a d i a t i o n me a n s a n d f o rmi n g a t r a n smi s s i o n b e am a t t r a n smi s s i o n , a n d
r e f l e c t i n g r e c e i v e d wa v e s o n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a t r e c e p t i o n , a n
a n gl e a d j u s tme n t me a n s f o r c h a n g i n g a r e l a t i v e a n g l e b e twe e n t h e p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r , a n a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s f o r
c a l c u l a t i n g t h e r e l a t i v e a n g l e t o b e f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n
15 me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r f o r d i s p l a c eme n t o f a n a z imu t h o c c u r r i n g
i n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s , a n d a c o n t r o l me a n s f o r c o n t r o l l i n g t h e
a n gl e a d j u s tme n t me a n s b a s e d o n t h e c a l c u l a t e d r e l a t i v e a n g l e .
[ 0 0 1 0 ]
A c o n t r o l me t h o d o f a n a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o a n e x emp l a r y
20 a s p e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s a c o n t r o l me t h o d o f a n a n t e n n a d e v i c e
i n c l u d i n g a p r ima r y r a d i a t i o n me a n s f o r g u i d i n g a n d emi t t i n g r a d i o wa v e s
a t t r a n smi s s i o n , a n d g u i d i n g r a d i o wa v e s a t r e c e p t i o n , a n a n t e n n a memb e r
f o r r e f l e c t i n g r a d i o wa v e s emi t t e d b y t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d
f o rmi n g a t r a n smi s s i o n b e am a t t r a n smi s s i o n , a n d r e f l e c t i n g r e c e i v e d
25 wa v e s o n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a t r e c e p t i o n , a n a n gl e a d j u s tme n t
me a n s f o r c h a n g i n g a r e l a t i v e a n g l e b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s
a n d t h e a n t e n n a memb e r , a n a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s f o r c a l c u l a t i n g t h e
r e l a t i v e a n g l e t o b e f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d t h e
a n t e n n a memb e r f o r d i s p l a c eme n t o f a n a z imu t h o c c u r r i n g i n t h e p r ima r y
30 r a d i a t i o n me a n s , a n d a c o n t r o l me a n s f o r c o n t r o l l i n g t h e a n g l e a d j u s tme n t
me a n s b a s e d o n t h e c a l c u l a t e d r e l a t i v e a n g l e , t h e me t h o d i n c l u d i n g
c a l c u l a t i n g t h e r e l a t i v e a n g l e t o b e f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n
me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r f o r d i s p l a c eme n t o f a n a z imu t h o c c u r r i n g
5
i n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s , a n d c o n t r o l l i n g t h e a n g l e a d j u s tme n t
me a n s b a s e d o n t h e c a l c u l a t e d r e l a t i v e a n g l e .
Ad v an t a g e ou s Ef f e c t s o f I nv en t i on
[ 0 0 1 1 ]
Ac c o r d i n g t o a n e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , i 5 t
i s p o s s i b l e t o p r o v i d e a n a n t e n n a d e v i c e a n d a n a n t e n n a d e v i c e c o n t r o l
me t h o d t h a t c a n a d j u s t t h e a n t e n n a p o s i t i o n h i g h l y a c c u r a t e l y a n d
ma i n t a i n a h i g h t r a n smi s s i o n a n d r e c e p t i o n l e v e l e v e n u n d e r t h e
e n v i r o nme n t l i k e h i gh wi n d s o r a d i s a s t e r wh e r e t h e a z imu t h o f t h e
10 a n t e n n a c h a n g e s .
Br i e f De s c r i p t i o n o f Dr awi ng s
[ 0 0 1 2 ]
Fi g . 1 i s a c r o s s - s e c t i o n a l s i d e v i ew s h owi n g a n a n t e n n a d e v i c e
a c c o r d i n g t o a f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
15 Fi g . 2 i s a n e x p l o d e d p e r s p e c t i v e v i ew o f t h e a n t e n n a d e v i c e
s h owi n g a n a n g l e a d j u s tme n t me a n s .
Fi g . 3A i s a f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r am o f t h e a n t e n n a d e v i c e .
Fi g . 3B i s a f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r am o f t h e a n t e n n a d e v i c e i n t h e
c a s e o f u s i n g a n a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s .
20 Fi g . 4 i s a v i ew s h owi n g t h e r e l a t i o n s h i p b e twe e n a n a z imu t h o f a
t r a n smi s s i o n b e am t o b e c o r r e c t e d a n d a n a n g l e ( r e l a t i v e a n gl e ) t o r o t a t e
a n a n t e n n a memb e r r e l a t i v e t o a p r ima r y r a d i a t i o n me a n s .
Fi g . 5 i s a f l owc h a r t s h owi n g a n o p e r a t i o n o f t h e a n t e n n a d e v i c e .
Fi g . 6 i s a f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r am o f a n a n t e n n a d e v i c e
25 a c c o r d i n g t o a s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
Fi g . 7 i s a f l owc h a r t s h owi n g a n o p e r a t i o n o f t h e a n t e n n a d e v i c e
a c c o r d i n g t o t h e s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
Fi g . 8 i s a v i ew s h owi n g a n a l t e r n a t i v e e x amp l e o f a n a n gl e
a d j u s tme n t me a n s .
30 Fi g . 9 i s a v i ew s h owi n g a n a l t e r n a t i v e e x amp l e o f a n a n gl e
a d j u s tme n t me a n s .
Fi g . 1 0 i s a v i ew s h owi n g a n a l t e r n a t i v e e x amp l e o f a n a n gl e
a d j u s tme n t me a n s .
De s c r i p t i o n o f Embodimen t s
6
[ 0 013]
[Fi r s t e x emp l a r y emb o d ime n t ]
Th e s t r u c t u r e o f a n a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 a c c o r d i n g t o a f i r s t
e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s d e s c r i b e d h e r e i n a f t e r
wi t h r e f e r e n c e t o t h e d r awi n g 5 s .
[ 0 0 1 4 ]
As s h own i n Fi g s . 1 a n d 2 , t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 i s mo u n t e d o n a
p o l e 5 0 wh o s e b a s e e n d 5 0 a i s f i x e d l y i n s t a l l e d o n a f l o o r . Sp e c i f i c a l l y,
a b a c k s i d e 3 0 b o f a h o u s i n g 3 0 i s f i x e d l y i n s t a l l e d o n a mi d d l e o f t h e p o l e
10 5 0 . Th e h o u s i n g 3 0 i s a r e c t a n g u l a r b o x t h a t i s r i g i d a n d r e s i s t a n t t o
d e f o rma t i o n , f o r e x amp l e . A t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t 6 0 t h a t
t r a n smi t s a n d r e c e i v e s r a d i o wa v e s i s h o u s e d a n d f i x e d i n t h e h o u s i n g 3 0 .
Th e h o u s i n g 3 0 i s a p a r t o f a n o u t d o o r d e v i c e , f o r e x amp l e . A b a c k s i d e
2 0 b o f a n a n t e n n a memb e r 2 0 i s c o u p l e d t o a f r o n t s i d e 3 0 a o f t h e h o u s i n g
15 3 0 a t h o u g h a c o u p l i n g me a n s 4 5 , wh i c h i s n o t s h own .
[ 0 0 1 5 ]
Th e a n t e n n a memb e r 2 0 i s t h e r e b y c o u p l e d t o t h e h o u s i n g 3 0 i n t h e
wa y i t i s f r e e l y r o t a t a b l e a b o u t t h e c o u p l i n g me a n s a s t h e c e n t e r o f
r o t a t i o n i n a c e r t a i n a n g l e r a n g e i n t h e p i t c h i n g a n d yawi n g d i r e c t i o n s .
20 Th e a n t e n n a memb e r 2 0 i s a r e f l e c t o r memb e r o f a p a r a b o l i c a n t e n n a , f o r
e x amp l e . A c ommo n u n i v e r s a l j o i n t ma y b e u s e d f o r t h e c o u p l i n g me a n s
4 5 , f o r e x amp l e .
[ 0 0 1 6 ]
A b a s e e n d o f a p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 i s c o u p l e d t o t h e
25 t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t 6 0 t h r o u g h a wa v e g u i d e 7 0 t h a t g u i d e s
r a d i o wa v e s , s o t h a t i t s ma i n b o d y 1 0 a i s p l a c e d i n f r o n t o f t h e f r o n t s i d e
2 0 a o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 . Th e wa v e g u i d e 7 0 i s c o u p l e d t o t h e
t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t 6 0 t h r o u g h a h o l e 3 0 c i n t h e f r o n t s i d e
o f t h e h o u s i n g 3 0 . In t h i s e x amp l e , t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 c a n
30 b e r e g a r d e d a s b e i n g f i x e d t o t h e h o u s i n g 3 0 .
[ 0 0 1 7 ]
Th e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 a n d t h e a n t e n n a memb e r 2 0 a r e n o t
c o u p l e d t o e a c h o t h e r . S p e c i f i c a l l y, t h e a n t e n n a memb e r 2 0 c a n f r e e l y
r o t a t e i n a c e r t a i n a n gl e r a n g e i n t h e p i t c h i n g a n d yawi n g d i r e c t i o n s
7
r e l a t i v e t o t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 . An a n g l e a d j u s tme n t me a n s
4 0 t h a t a d j u s t s t h e a z imu t h o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 i s mo u n t e d b e twe e n
t h e b a c k s i d e o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 a n d t h e f r o n t s i d e o f t h e h o u s i n g
3 0 .
[ 0 0 1 5 8 ]
Re f e r r i n g t o Fi g s . 1 a n d 2 , a b a c k s i d e 4 0 f o f a b o a r d 4 0 e o f t h e
a n gl e a d j u s tme n t me a n s 4 0 i s f i x e d t o t h e f r o n t s i d e 3 0 a o f t h e h o u s i n g
3 0 . Th e a n g l e a d j u s tme n t me a n s 4 0 h a s a p l u r a l i t y o f a c t u a t o r s 4 0 a , 4 0 b ,
4 0 c a n d 4 0 d a t t h e f o u r c o r n e r o f a f r o n t s i d e 4 0 g o f t h e b o a r d 4 0 e . Th e
10 b o a r d 4 0 e h a s a h o l e 4 0 h a t t h e c e n t e r , a n d t h e f r o n t s i d e 3 0 a o f t h e
h o u s i n g 3 0 h a s a h o l e 3 0 c . Th e a n gl e a d j u s tme n t me a n s 4 0 i s mo u n t e d
o n t h e h o u s i n g 3 0 s o t h a t t h e wa v e g u i d e 7 0 t h a t i s c o u p l e d t o t h e p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s 1 0 i s i n s e r t e d t h r o u g h t h e h o l e s 4 0 h a n d 3 0 c , t h o u g h n o t
s h own i n Fi g . 2 .
15 [ 0 0 1 9 ]
Th e b a s e e n d s o f t h e a c t u a t o r s 4 0 a , 4 0 b , 4 0 c a n d 4 0 d a r e
r e s p e c t i v e l y c o u p l e d t o t h e f o u r c o r n e r s o f a f r o n t s i d e 4 0 g o f t h e b o a r d
4 0 e , a n d t h e f r o n t e n d s a r e r e s p e c t i v e l y c o u p l e d t o t h e b a c k s i d e 2 0 b o f t h e
a n t e n n a memb e r 2 0 . Pi e z o e l e c t r i c e l eme n t s c a n b e u s e d f o r t h e a c t u a t o r s
20 4 0 a , 4 0 b , 4 0 c a n d 4 0 d . Ea c h o f t h e a c t u a t o r s 4 0 a , 4 0 b , 4 0 c a n d 4 0 d ma y
b e r e g a r d e d a s a r i g i d b o d y i n t h e s t a t e wh e r e t h e y d o n o t e x p a n d a n d
c o n t r a c t .
[ 0 0 2 0 ]
Th u s , b y s u c h c o u p l i n g , t h e a n t e n n a memb e r 2 0 c a n b e r e g a r d e d a s
25 b e i n g f i x e d t o t h e h o u s i n g 3 0 i n t h e s t a t e wh e r e t h e a c t u a t o r s 4 0 a , 4 0 b ,
4 0 c a n d 4 0 d d o n o t e x p a n d a n d c o n t r a c t . Be c a u s e t h e p r ima r y r a d i a t i o n
me a n s 1 0 i s a l s o f i x e d t o t h e h o u s i n g 3 0 i n t h i s s t a t e , t h e p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s 1 0 d o e s n o t mo v e wi t h r e s p e c t t o t h e a n t e n n a memb e r 2 0 .
[ 0 0 2 1 ]
30 Wh e n t h e a c t u a t o r s 4 0 a , 4 0 b , 4 0 c a n d 4 0 d a r e d r i v e n i n d e p e n d e n t l y
o f o n e a n o t h e r , t h e a n t e n n a memb e r 2 0 r o t a t e s a b o u t t h e c o u p l i n g me a n s
4 5 a s t h e c e n t e r o f r o t a t i o n i n a c e r t a i n a n g l e r a n g e a c h i e v e d i n t h e s t r o k e
r a n g e o f t h e a c t u a t o r s 4 0 a , 4 0 b , 4 0 c a n d 4 0 d , a n d t h e r e l a t i v e a n g l e o f t h e
a n t e n n a memb e r 2 0 t o t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 t h e r e b y c h a n g e s .
8
[ 0 0 2 2 ]
By t h e a b o v e s t r u c t u r e , a t t h e t ime o f t r a n smi s s i o n , t h e p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s 1 0 emi t s r a d i o wa v e s g u i d e d f r om t h e t r a n smi t t i n g a n d
r e c e i v i n g c i r c u i t 6 0 f r om i t s f r o n t e n d t o r e f l e c t t h e r a d i o wa v e s o n t h e
f r o n t s i d e 2 0 a o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 . Th e a n t e n n a memb e r 2 5 0
r e f l e c t s t h e r a d i o wa v e s o n t h e f r o n t s i d e 2 0 a o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 ,
f o rms a t r a n smi s s i o n b e am a n d t r a n smi t s i t a s a t r a n smi s s i o n wa v e . At
t h e t ime o f r e c e p t i o n , t h e a n t e n n a memb e r 2 0 r e f l e c t s r a d i o wa v e s o n t h e
f r o n t s i d e 2 0 a t o c o n c e n t r a t e t h e r a d i o wa v e s a t t h e f r o n t e n d o f t h e
10 p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 . Th e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 g u i d e s t h e
r a d i o wa v e s f r om t h e f r o n t e n d t o t h e t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t
6 0 a s a r e c e i v e d wa v e . In a d d i t i o n , t h o u g h n o t s h own , a p owe r s u p p l y
d e v i c e t h a t s u p p l i e s p owe r t o t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 i s p l a c e d .
[ 0 0 2 3 ]
15 Th e f u n c t i o n a l c o n f i g u r a t i o n o f t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 i s
d e s c r i b e d h e r e i n a f t e r wi t h r e f e r e n c e t o t h e d r awi n g s .
[ 0 0 2 4 ]
Fi g . 3A i s a f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r am o f t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 .
Th e d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h t h a t h a s o c c u r r e d i n t h e p r ima r y
20 r a d i a t i o n me a n s 1 0 i s i n p u t t o a n a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1 . Th e
d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h ma y b e i n p u t b y a n o p e r a t o r o r ma y b e
c a l c u l a t e d b a s e d o n d a t a d e t e c t e d u s i n g a d e t e c t i o n me a n s . Fo r t h e
d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h h a v i n g o c c u r r e d i n t h e p r ima r y r a d i a t i o n
me a n s 1 , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1 c a l c u l a t e s a n a z imu t h θ t o b e
25 c o r r e c t e d o f t h e t r a n smi s s i o n b e am f o rme d b y t h e a n t e n n a memb e r 2 0 a n d
t h e r e l a t i v e a n g l e o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 t o t h e p r ima r y r a d i a t i o n
m e a n s 1 0 . T h i s c a l c u l a t i o n c a n b e u s e d a l s o f o r c a l c u l a t i n g a n a z i m u t h θ
t o b e c o r r e c t e d f o r ma i n t a i n i n g t h e r e c e p t i o n l e v e l o f a r e c e i v e d wa v e a n d
a r e l a t i v e a n g l e θ 1 o f t h e a n t e n n a m e m b e r 2 0 t o t h e p r i m a r y r a d i a t i o n
30 me a n s 1 0 .
[ 0 0 2 5 ]
T h e a z i m u t h θ t o b e c o r r e c t e d i s c a l c u l a t e d b a s e d o n t h e i n p u t
d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h . Be c a u s e t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 h a s a
s t r u c t u r e i n wh i c h t h e a n t e n n a memb e r 2 0 i s a t a n a n g l e wi t h r e s p e c t t o
9
t h e p r i m a r y r a d i a t i o n m e a n s 1 0 , t h e c a l c u l a t e d a z i m u t h θ t o b e c o r r e c t e d
c a n n o t b e a p p l i e d a s i t i s a s t h e r o t a t i o n a n g l e o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 .
[ 0 0 2 6 ]
T h e r e l a t i v e a n g l e θ 1 i s c a l c u l a t e d b y t h e f o l l owi n g e q u a t i o n ( 1 ) .
θ 1 = 1 / 2 × θ … … ( 5 1 )
S p e c i f i c a l l y , t h e r e l a t i v e a n g l e θ 1 i s 1 / 2 o f t h e a z i m u t h θ t o b e c o r r e c t e d
o f a t r a n smi s s i o n b e am. Th i s i s t o d e v i a t e t h e emi t t i n g s u r f a c e ( f r o n t
s i d e 2 0 a ) o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 f r om a f o c a l p o i n t o f r a d i o wa v e s
emi t t e d f r om t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 . Fo r e x amp l e , a s s h own i n
10 Fi g . 4 , t h e r e l a t i v e a n g l e f o r s h i f t i n g t h e a z imu t h o f a t r a n smi s s i o n b e am
b y 0 . 3 º i s 0 . 1 5 º . Th u s , wh e n t h e a n t e n n a memb e r 2 0 r o t a t e s b y t h e
r e l a t i v e a n g l e , t h e a z imu t h o f t h e t r a n smi s s i o n b e am r o t a t e s b y a n a n g l e
t h a t i s twi c e t h e r e l a t i v e a n g l e . Th e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1
c a l c u l a t e s t h e r e l a t i v e a n g l e θ 1 f o r e a c h o f t h e y a w i n g a n d p i t c h i n g
15 d i r e c t i o n s .
[ 0 0 2 7 ]
Ac c e l e r a t i o n t h a t i s o c c u r r i n g i n t h e h o u s i n g 3 0 a t t h e i n p u t o f t h e
d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h ma y b e d e t e c t e d , a n d t h e d i s p l a c eme n t o f t h e
a z imu t h ma y b e c a l c u l a t e d b a s e d o n t h e a c c e l e r a t i o n . T h e d i s p l a c eme n t
20 o f t h e a z imu t h ma y b e c a l c u l a t e d u s i n g a k n own t e c h n i q u e . Fu r t h e r , a n
a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 ma y b e mo u n t e d a s a me a n s o f d e t e c t i n g
a c c e l e r a t i o n . Fi g . 3B i s a f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r am o f t h e a n t e n n a
d e v i c e 1 0 i n t h e c a s e o f u s i n g t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 .
Al t h o u g h t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 i s mo u n t e d o n t h e h o u s i n g
25 3 0 , f o r e x amp l e , i t ma y b e mo u n t e d o n a n o t h e r p a r t a s l o n g a s t h e
d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h c a n b e c a l c u l a t e d .
[ 0 0 2 8 ]
Th e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 d e t e c t s a c c e l e r a t i o n
o c c u r r i n g i n t h e h o u s i n g 3 0 , f o r e x amp l e . Th e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n
30 me a n s 8 0 i s mo u n t e d o u t s i d e t h e h o u s i n g 3 0 , s u c h a s t h e b o a r d 4 0 e o f t h e
a n gl e a d j u s tme n t me a n s 4 0 t h a t i s f i x e d t o t h e h o u s i n g 3 0 , f o r e x amp l e .
Th e f a c t t h a t a c c e l e r a t i o n i s o c c u r r i n g i n t h e h o u s i n g 3 0 i n d i c a t e s t h e
s t a t e wh e r e t h e p o l e 5 0 i s mo v i n g , l i k e s h a k i n g , d u e t o e n v i r o nme n t a l
f a c t o r s s u c h a s h i g h wi n d s o r a s h a k e , f o r e x amp l e .
10
[ 0 0 2 9 ]
Fo r t h e d e t e c t i o n o f a c c e l e r a t i o n , a n a c c e l e r a t i o n s e n s o r t h a t i s
mo u n t e d o n t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 ma y b e u s e d . Fo r
e x amp l e , a n a c c e l e r a t i o n s e n s o r f o r mo b i l e p h o n e s , a t i l t s e n s o r o r t h e
l i k e ma y b e u s e d f o r t h e a c c e l e r a t i o n s e n s o r . An y s e n s o r ma y b e u s 5 e d
f o r t h e a c c e l e r a t i o n s e n s o r a s l o n g a s i t c a n d e t e c t d i s p l a c eme n t , a yawi n g
a n gl e , a p i t c h i n g a n d t h e l i k e . Fu r t h e r , i n s t e a d o f d e t e c t i n g
a c c e l e r a t i o n , t h e t i l t o f t h e h o u s i n g 3 0 ma y b e d i r e c t l y d e t e c t e d .
Be s i d e s , t h e t i l t o f t h e h o u s i n g 3 0 ma y b e d e t e c t e d b y ima g i n g wi t h a
10 v i d e o c ame r a o r b y u s i n g o p t i c a l me a s u r eme n t .
[ 0 0 3 0 ]
In t h e s t a t e wh e r e a c c e l e r a t i o n i s d e t e c t e d , t h e d i r e c t i o n o f t h e
t r a n smi s s i o n b e am f o rme d b y t h e a n t e n n a memb e r 2 0 c h a n g e s . Th e n , t h e
a n g l e c a l c u l a t i o n m e a n s 8 1 c a l c u l a t e s t h e a z i m u t h θ t o b e c o r r e c t e d
15 ( d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h ) u s i n g a k n own t e c h n i q u e b a s e d o n i n p u t
a c c e l e r a t i o n d a t a t h a t h a s b e en d e t e c t e d a n d o u t p u t b y t h e a c c e l e r a t i o n
d e t e c t i o n me a n s 8 0 . Af t e r t h a t , t h e a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1
c a l c u l a t e s t h e r e l a t i v e a n g l e t o b e f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n
me a n s 1 0 a n d t h e a n t e n n a memb e r 2 0 b a s e d o n t h e d i s p l a c eme n t o f t h e
20 a z imu t h .
[ 0 0 3 1 ]
A c o n t r o l me a n s 8 2 r e c e i v e s r e l a t i v e a n g l e d a t a t h a t h a s b e e n
c a l c u l a t e d a n d o u t p u t b y t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s a n d 8 1 , d r i v e s t h e
a c t u a t o r s 4 0 a , 4 0 b , 4 0 c a n d 4 0 d o f t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s 4 0 b a s e d
25 o n t h e r e l a t i v e a n g l e d a t a t o t h e r e b y c h a n g e t h e d i r e c t i o n o f t h e a n t e n n a
memb e r 2 0 . Sp e c i f i c a l l y, t h e c o n t r o l me a n s 8 2 c o n t r o l s t h e a n g l e
a d j u s tme n t me a n s 4 0 t o c h a n g e t h e r e l a t i v e a n g l e o f t h e a n t e n n a memb e r
2 0 t o t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 i n t h e d i r e c t i o n o f t h e a z imu t h t o b e
c o r r e c t e d o f a t r a n smi s s i o n b e am, o r i n t h e d i r e c t i o n o f t h e a z imu t h t o b e
30 c o r r e c t e d s o a s n o t t o c a u s e a d e c r e a s e i n t h e r e c e p t i o n l e v e l o f r e c e i v e d
wa v e s .
[ 0 0 3 2 ]
At t h i s t ime , b e c a u s e t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 i s f i x e d a n d
c o u p l e d t o t h e h o u s i n g 3 0 i n t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 , t h e a n t e n n a memb e r
11
2 0 i s r o t a t e d b y t h e c a l c u l a t e d r e l a t i v e a n g l e i n o r d e r t o h a v e t h e r e l a t i v e
a n gl e . Th e c o n t r o l me a n s 8 2 p l a c e s a l imi t a t i o n o n t h e a n gl e o f s h i f t i n g
t h e t r a n smi s s i o n b e am, wh i c h i s t h e v a l u e o f t h e r e l a t i v e a n g l e , a n d
t h e r e b y p r e v e n t s t h e d i s c o n n e c t i o n o f c ommu n i c a t i o n wh e n t h e i n p u t
d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h e x c e e d s t h e l imi t a t i o n , wh e n t h e a c c e l e r a t i 5 o n
d e t e c t i o n me a n s 8 0 i n c o r r e c t l y d e t e c t s a c c e l e r a t i o n a n d t h e l i k e .
[ 0 0 3 3 ]
Th e c o n t r o l me a n s 8 2 ma k e s a n g l e a d j u s tme n t i n e a c h o f t h e
yawi n g a n d p i t c h i n g d i r e c t i o n s . Fo r e x amp l e , t o r e d u c e t h e a z imu t h o f a
10 t r a n s m i s s i o n b e a m b y θ i n t h e p i t c h i n g d i r e c t i o n , t h e c o n t r o l m e a n s 8 2
c o n t r o l s t o e x p a n d t h e a c t u a t o r t h e a c t u a t o r s 4 0 a a n d 4 0 d mo u n t e d a b o v e
a n d t h e r e b y r o t a t e s t h e a n t e n n a memb e r 2 0 d ownwa r d b y t h e r e l a t i v e
a n g l e θ 1 d e s c r i b e d a b o v e .
[ 0 0 3 4 ]
15 Th e c o n t r o l me a n s 8 2 t h e r e b y c o n t r o l s t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s
4 0 t o ma i n t a i n t h e d i r e c t i o n o f t h e t r a n smi s s i o n b e am i n a c e r t a i n r a n g e
a n d ma i n t a i n t h e l e v e l o f t r a n smi s s i o n wa v e s t r a n smi t t e d b y t h e
t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t 6 0 a t t h e t ime o f t r a n smi s s i o n .
Fu r t h e r , t h e c o n t r o l me a n s 8 2 c o n t r o l s t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s 4 0 t o
20 ma i n t a i n t h e r e c e p t i o n l e v e l o f r e c e i v e d wa v e s i n a c e r t a i n r a n g e a t t h e
t ime o f r e c e p t i o n . Th e c o n t r o l me a n s 8 2 p e r f o rms yawi n g a n g l e c o n t r o l
o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 i n t h e s ame ma n n e r . Th e c o n t r o l me a n s 8 2 i s
mo u n t e d o n t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 , f o r e x amp l e .
[ 0 0 3 5 ]
25 Th e o p e r a t i o n o f t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 i s d e s c r i b e d h e r e i n a f t e r
wi t h r e f e r e n c e t o Fi g. 5 .
[ 0 0 3 6 ]
Ac c e l e r a t i o n o c c u r s i n t h e h o u s i n g 3 0 t o t i l t t h e h o u s i n g 3 0 d u e t o
e n v i r o nme n t a l f a c t o r s s u c h a s h i g h wi n d s o n t h e a n t e n n a memb e r 2 0 o r
30 s h a k i n g o f t h e f l o o r t r a n smi t t e d f r om t h e b a s e e n d 5 0 a o f t h e p o l e 5 0 .
Th e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 d e t e c t s t h e a c c e l e r a t i o n (S 1 0 0 ) .
Th e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 i n p u t s t h e d e t e c t e d a c c e l e r a t i o n d a t a
t o t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1 . Ba s e d o n t h e i n p u t a c c e l e r a t i o n d a t a ,
t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1 c a l c u l a t e s t h e r e l a t i v e a n g l e o f t h e
12
a n t e n n a memb e r 2 0 t o t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 f o r ma i n t a i n i n g t h e
d i r e c t i o n o f a t r a n smi s s i o n b e am f o rme d b y t h e a n t e n n a memb e r 2 0 o r
ma i n t a i n i n g t h e r e c e p t i o n l e v e l o f r e c e i v e d wa v e s (S 1 1 0 ) .
[ 0 0 3 7 ]
Th e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1 i n p u t s t h e c a l c u l a t e d r e l a t i 5 v e
a n gl e d a t a t o t h e c o n t r o l me a n s 8 2 . Th e c o n t r o l me a n s 8 2 c o n t r o l s t h e
a n gl e a d j u s tme n t me a n s 4 0 b a s e d o n t h e i n p u t r e l a t i v e a n gl e d a t a (S 1 2 0 ) .
By t h e a b o v e p r o c e s s , t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 a d j u s t s t h e a z imu t h o f t h e
a n t e n n a memb e r 2 0 a t t h e t ime o f t r a n smi s s i o n a n d r e c e p t i o n .
10 [ 0 0 3 8 ]
Th e a b o v e - d e s c r i b e d p r o c e s s i s u s e d f o r t h e d i r e c t i o n c o n t r o l o f
o n e a x i s o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 . Th u s , t h e s ame p r o c e s s i n g ma y b e
p e r f o rme d f o r t h e d i r e c t i o n c o n t r o l o f a n o t h e r a x i s . Fo r t h e d i r e c t i o n
c o n t r o l o f a p l u r a l i t y o f a x e s , t h e a b o v e - d e s c r i b e d p r o c e s s ma y b e
15 p e r f o rme d s e q u e n t i a l l y o r p e r f o rme d i n p a r a l l e l .
[ 0 0 3 9 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 c a n a d j u s t t h e p o s i t i o n
o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 h i g h l y a c c u r a t e l y a n d ma i n t a i n a h i g h
t r a n smi s s i o n a n d r e c e p t i o n l e v e l wi t h o u t d i s c o n n e c t i n g t h e
20 c ommu n i c a t i o n e v e n u n d e r t h e e n v i r o nme n t l i k e h i g h wi n d s o r a d i s a s t e r
wh e r e t h e a z imu t h o f t h e a n t e n n a c h a n g e s . Be c a u s e t h e a n t e n n a d e v i c e
1 0 0 u s e s p i e z o e l e c t r i c e l eme n t s f o r t h e a n g l e a d j u s tme n t o f t h e a n t e n n a
memb e r 2 0 , p o s i t i o n i n g o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 c a n b e d o n e a t i n f i n i t e
r e s o l u t i o n .
25 [ 0 0 4 0 ]
Fu r t h e r , b e c a u s e t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 u s e s p i e z o e l e c t r i c
e l eme n t s , i t i s p o s s i b l e t o r e d u c e t h e p owe r c o n s ump t i o n d u r i n g d r i v i n g .
Th e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 c a n t h e r e b y o p e r a t e wi t h p owe r s u p p l y f r om t h e
e x i s t i n g p owe r s u p p l y d e v i c e . Fu r t h e rmo r e , b e c a u s e t h e a n t e n n a d e v i c e
30 1 0 0 u s e s p i e z o e l e c t r i c e l eme n t s , i t i s p o s s i b l e t o c o r r e c t t h e a n gl e o f t h e
a n t e n n a memb e r 2 0 imme d i a t e l y f o r t h e t i l t a n g l e o f t h e h o u s i n g 3 0 . In
a d d i t i o n , b e c a u s e p i e z o e l e c t r i c e l eme n t s h a v e o n l y f ew me c h a n i c a l p a r t s ,
t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 f e a t u r e s ma i n t e n a n c e - f r e e o p e r a t i o n .
[ 0 0 4 1 ]
13
Fu r t h e r , b e c a u s e t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 a d j u s t s t h e a n g l e o f t h e
a n t e n n a memb e r 2 0 b a s e d o n a c c e l e r a t i o n o f t h e h o u s i n g 3 0 i n t h e a b o v e
s t r u c t u r e , t h e r e i s n o n e e d f o r a me c h a n i sm o f d e t e c t i n g t h e l e v e l o f
r e c e i v e d wa v e s r e c e i v e d f r om a n o p p o s i t e a n t e n n a , wh i c h a l l ows
s imp l i f i c a t i o n o f a d e v i c e s t r u c t u r e . Fu r t h e r , t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 c 5 a n
u s e t h e e x i s t i n g a c c e l e r a t i o n s e n s o r f o r t h e d e t e c t i o n o f a c c e l e r a t i o n ,
wh i c h a l l ows t h e d e v i c e t o b e b u i l t a t l ow c o s t s . Fu r t h e rmo r e , i f t h e
p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 , t h e a n t e n n a memb e r 2 0 , t h e a n g l e a d j u s tme n t
me a n s 4 0 a n d t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 a r e i n t e g r a t e d a s a n
10 a n t e n n a u n i t , i t c a n b e mo u n t e d o n a n o t h e r e x i s t i n g h o u s i n g , wh i c h
e n a b l e s t h e r e p l a c eme n t o f t h e a n t e n n a u n i t .
[ 0 0 4 2 ]
[Se c o n d ex emp l a r y emb o d ime n t ]
An a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 a c c o r d i n g t o a s e c o n d e x emp l a r y
15 emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s d e s c r i b e d h e r e i n a f t e r wi t h
r e f e r e n c e t o t h e d r awi n g s .
[ 0 0 4 3 ]
Th e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d imen t
h a s t h e s ame s t r u c t u r e a s t h e o n e a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y
20 emb o d ime n t , a n d t h e s ame r e f e r e n c e s ymb o l s a r e u s e d f o r t h e d e s c r i p t i o n
o f t h e s ame e l eme n t s , a n d t h e d e s c r i p t i o n o f a r e d u n d a n t p a r t i s omi t t e d .
[ 0 0 4 4 ]
In t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1
c a l c u l a t e s t h e t i l t a n gl e o f t h e h o u s i n g 3 0 b a s e d o n t h e a c c e l e r a t i o n
25 d e t e c t e d b y t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 a n d u s e s t h e t i l t a n g l e f o r
t h e c a l c u l a t i o n o f t h e r e l a t i v e a n gl e . Howe v e r , i n t h e a c t u a l
e n v i r o nme n t wh e r e t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 i s p l a c e d , t h e d e t e c t e d
a c c e l e r a t i o n c o n t a i n s n o i s e . As d e s c r i b e d e a r l i e r , b e c a u s e t h e a n gl e
c a l c u l a t i o n me a n s 8 1 c a l c u l a t e s t h e t i l t a n g l e b y p e r f o rmi n g i n t e g r a t i o n
30 o f a c c e l e r a t i o n , t h e r e i s a p r o b l em t h a t , i f i n t e g r a t i o n o f n o i s e l e v e l
a c c e l e r a t i o n i s p e r f o rme d r e p e a t e d l y, e r r o r s a r e a c c umu l a t e d i n
c a l c u l a t i o n r e s u l t s .
[ 0 0 4 5 ]
14
Fi g . 6 i s a f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r am o f t h e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0 .
In t h e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0 , a n a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 i s d i f f e r e n t f r om
t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 1 o f t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 .
[ 0 0 4 6 ]
Th e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 i s d e s c r i b e d h e r e i n b e l ow5 .
[ 0 0 4 7 ]
Th e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 r e c e i v e s a c c e l e r a t i o n d a t a t h a t h a s
b e e n d e t e c t e d a n d o u t p u t b y t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 . Ba s e d
o n t h e a c c e l e r a t i o n d a t a , t h e a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 c a l c u l a t e s t h e
10 a z imu t h t o b e c o r r e c t e d o f a t r a n smi s s i o n b e am f o rme d b y t h e a n t e n n a
memb e r 2 0 a n d c a l c u l a t e s a r e l a t i v e a n gl e . In t h i s p r o c e s s , t h e a n g l e
c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 c a l c u l a t e s t h e t i l t a n g l e o f t h e h o u s i n g 3 0 b y
p e r f o rmi n g i n t e g r a t i o n o f t h e a c c e l e r a t i o n d a t a , a n d u s e s i t f o r t h e
c a l c u l a t i o n o f t h e r e l a t i v e a n g l e .
15 [ 0 0 4 8 ]
Wh e n p e r f o rmi n g t h e i n t e g r a t i o n , a s a me a s u r e a g a i n s t n o i s e , t h e
a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 o u t p u t s a c a l c u l a t i o n r e s u l t o f t h e a z imu t h
wh e n a c c e l e r a t i o n d a t a i s e q u a l t o o r g r e a t e r t h a n a p r e d e t e rmi n e d
t h r e s h o l d a a n d d o e s n o t o u t p u t a c a l c u l a t i o n r e s u l t o f t h e a z imu t h wh e n
20 a c c e l e r a t i o n d a t a i s l e s s t h a n t h e t h r e s h o l d a . S p e c i f i c a l l y, t h e a n g l e
c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 s e t s a d e a d z o n e f o r o u t p u t d a t a o f t h e a c c e l e r a t i o n
s e n s o r o f t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 i n t h e o u t p u t o f a
c a l c u l a t i o n r e s u l t .
[ 0 0 4 9 ]
25 Th e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 f u r t h e r s amp l e s t h e a c c e l e r a t i o n
d a t a o u t p u t b y t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 f o r a c e r t a i n p e r i o d o f
t ime . Wh e n t h e f l u c t u a t i o n o f a p l u r a l i t y o f s amp l e d a c c e l e r a t i o n d a t a
v a l u e s i s wi t h i n a t h r e s h o l d b , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 a c q u i r e s t h e
f l u c t u a t i o n d a t a v a l u e a s a n o f f s e t v a l u e f o r a c c e l e r a t i o n s e n s o r o u t p u t
30 z e r o a n d o f f s e t s t h e o u t p u t v a l u e o f t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 .
Sp e c i f i c a l l y, t h e a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 s amp l e s t h e d e t e c t e d
a c c e l e r a t i o n f o r a c e r t a i n p e r i o d o f t ime , c a l c u l a t e s t h e o f f s e t v a l u e o f t h e
t i l t a n gl e o f t h e h o u s i n g 3 0 , a n d o f f s e t s t h e t i l t a n g l e .
[ 0 0 5 0 ]
15
Th e o p e r a t i o n o f t h e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0 i s d e s c r i b e d h e r e i n a f t e r
wi t h r e f e r e n c e t o Fi g. 7 .
[ 0 0 5 1 ]
Th e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 a c q u i r e s a c c e l e r a t i o n d a t a o u t p u t
b y t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 (S 2 0 0 ) . Th e a n g l e c a l c u l a t i 5 o n
me a n s 8 5 d e t e rmi n e s a d e a d z o n e a s t o wh e t h e r t h e a c c e l e r a t i o n d a t a i s
g r e a t e r t h a n a s p e c i f i e d t h r e s h o l d a (S2 1 0 ) . Wh e n a r e s u l t o f t h e
d e t e rmi n a t i o n i s YES (YES i n S 2 1 0 ) , t h e a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5
d e t e rmi n e s wh e t h e r t h e f l u c t u a t i o n o f a p l u r a l i t y o f s amp l e d v a l u e s o f
10 a c c e l e r a t i o n d a t a d u r i n g a c e r t a i n p e r i o d i s g r e a t e r t h a n a s p e c i f i e d
t h r e s h o l d b (S 2 2 0 ) .
[ 0 0 5 2 ]
Wh e n a r e s u l t o f t h e d e t e rmi n a t i o n i s l e s s t h a n t h e t h r e s h o l d b
(YES i n S2 2 0 ) , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 c a l c u l a t e s t h e r e l a t i v e
15 a n gl e o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 t o t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 t o
r o t a t e t h e a n t e n n a memb e r 2 0 (S 2 3 0 ) . Th e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5
o u t p u t s t h e r e l a t i v e a n g l e d a t a t o t h e c o n t r o l me a n s 8 2 a n d , b a s e d o n t h e
r e l a t i v e a n g l e d a t a , t h e c o n t r o l me a n s 8 2 c o n t r o l s t h e a n g l e a d j u s tme n t
me a n s 4 0 t o r o t a t e t h e a n t e n n a memb e r 2 0 s o a s t o ma i n t a i n t h e d i r e c t i o n
20 o f t h e t r a n smi s s i o n b e am wi t h i n a c e r t a i n r a n g e (S 2 4 0 ) . Wh e n t h e
a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 d o e s n o t o u t p u t t h e a c c e l e r a t i o n d a t a (NO
i n S2 5 0 ) , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 e n d s t h e p r o c e s s .
[ 0 0 5 3 ]
Wh e n a r e s u l t o f t h e d e t e rmi n a t i o n o f St e p S 2 1 0 i s NO (NO i n
25 S2 1 0 ) , wh i c h i s wh e n t h e o u t p u t v a l u e o f a c c e l e r a t i o n d a t a i s e q u a l t o o r
l e s s t h a n t h e t h r e s h o l d a , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 d o e s n o t
c a l c u l a t e t h e r e l a t i v e a n g l e (S 2 6 0 ) , e n t e r s s t a n d b y mo d e f o r t h e i n p u t o f
a c c e l e r a t i o n d a t a , a n d t h e n r e t u r n s t o St e p S 2 0 0 .
[ 0 0 5 4 ]
30 Wh e n a r e s u l t o f t h e d e t e rmi n a t i o n o f St e p S 2 2 0 i s l e s s t h a n t h e
t h r e s h o l d b (NO i n S2 2 0 ) , wh i c h i s wh e n t h e f l u c t u a t i o n o f t h e o u t p u t
v a l u e o f a c c e l e r a t i o n d a t a i s e q u a l t o o r l e s s t h a n t h e t h r e s h o l d b , t h e
a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 o f f s e t s t h e z e r o p o i n t o f t h e o u t p u t v a l u e o f
16
a c c e l e r a t i o n d a t a o f t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 (S2 7 0 ) a n d t h e n
p r o c e e d s t o S t e p S 2 6 0 .
[ 0 0 5 5 ]
Wh e n t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 o u t p u t s t h e a c c e l e r a t i o n
d a t a (YES i n S 2 5 0 ) , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 p r o c e e d s t o S t 5 e p
S2 0 0 . Th e a b o v e - d e s c r i b e d p r o c e s s i s u s e d f o r t h e d i r e c t i o n c o n t r o l o f
o n e a x i s o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 . Th u s , t h e s ame p r o c e s s i n g ma y b e
p e r f o rme d f o r t h e d i r e c t i o n c o n t r o l o f a n o t h e r a x i s . Fo r t h e d i r e c t i o n
c o n t r o l o f a p l u r a l i t y o f a x e s , t h e a b o v e - d e s c r i b e d p r o c e s s ma y b e
10 p e r f o rme d s e q u e n t i a l l y o r p e r f o rme d i n p a r a l l e l .
[ 0 0 5 6 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , t h e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0 c a n r emo v e n o i s e o f
a c c e l e r a t i o n d a t a o u t p u t b y t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 a n d
c o n t r o l t h e a z imu t h o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 h i g h l y a c c u r a t e l y a n d
15 ma i n t a i n a h i g h t r a n smi s s i o n a n d r e c e p t i o n l e v e l wi t h o u t d i s c o n n e c t i n g
t h e c ommu n i c a t i o n e v e n u n d e r t h e e n v i r o nme n t l i k e h i g h wi n d s o r a
d i s a s t e r t o s h a k e t h e a n t e n n a memb e r 2 0 . Fu r t h e r , t h e a n t e n n a d e v i c e
2 0 0 s amp l e s a c c e l e r a t i o n d a t a o u t p u t b y t h e a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s
8 0 f o r a c e r t a i n p e r i o d o f t ime a n d c a n t h e r e b y o f f s e t t h e z e r o p o i n t o f t h e
20 a c c e l e r a t i o n d a t a .
[ 0 0 5 7 ]
[Ot h e r e x emp l a r y emb o d ime n t s ]
Th e a b o v e e x emp l a r y emb o d ime n t s a r e d e s c r i b e d b y wa y o f
i l l u s t r a t i o n o n l y, a n d a n a l t e r n a t i v e e x amp l e a s d e s c r i b e d b e l ow i s a l s o
25 wi t h i n t h e s c o p e o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
[ 0 0 5 8 ]
In t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y
emb o d ime n t , t h e r e l a t i v e a n g l e o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 t o t h e p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s 1 0 i s a d j u s t e d b y r o t a t i n g t h e a n t e n n a memb e r 2 0 b y t h e
30 a n gl e a d j u s tme n t me a n s 4 0 . Al t e r n a t i v e l y, t h e a n t e n n a memb e r 2 0 ma y
b e f i x e d t o t h e h o u s i n g 3 0 , a n d t h e r e l a t i v e a n g l e o f t h e p r ima r y r a d i a t i o n
me a n s 1 0 t o t h e a n t e n n a memb e r 2 0 ma y b e a d j u s t e d b y r o t a t i n g t h e
p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 wi t h r e s p e c t t o t h e h o u s i n g 3 0 b y t h e a n g l e
a d j u s tme n t me a n s 4 0 . In t h i s c a s e , a f l e x i b l e wa v e g u i d e ma y b e u s e d f o r
17
t h e wa v e g u i d e 7 0 t h a t c o u p l e s t h e t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t 6 0
a n d t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 .
[ 0 0 5 9 ]
In t h i s c a s e , b e c a u s e t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s 1 0 i s l i gh t e r a n d
l e s s s u b j e c t t o wi n d s t h a n t h e a n t e n n a memb e r 2 0 , t h e a n t e n n a d e v i c e 1 5 0 0
c a n d r i v e t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s 4 0 wi t h l e s s p owe r .
[ 0 0 6 0 ]
In t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 , t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s 4 0 u s e s t h e
f o u r a c t u a t o r s 4 0 a t o 4 0 d . Va r i o u s p a t t e r n s , n o t l imi t e d t o t h e n umb e r o r
10 t h e p l a c eme n t o f t h o s e a c t u a t o r s 4 0 a t o 4 0 d , ma y b e u s e d f o r t h e a n g l e
a d j u s tme n t o f t h e a n t e n n a memb e r . Fo r e x amp l e , t h e a z imu t h c o n t r o l o f
t h e a n t e n n a memb e r 2 0 i n t h e yawi n g a n d p i t c h i n g d i r e c t i o n s ma y b e
p e r f o rme d wi t h t h r e e a c t u a t o r s 4 0 i , 4 0 j a n d 4 0 k a s s h own i n Fi g . 8 .
Al t e r n a t i v e l y, a s s h own i n Fi g . 9 , a c t u a t o r s 4 0m a n d 4 0 n ma y b e p l a c e d i n
15 o n e o f a p a i r o f mo u n t i n g p o s i t i o n s a r r a n g e d o p p o s i t e t o e a c h o t h e r a t t h e
p o s i t i o n s n e a r o p p o s i t e s i d e s o f t h e b o a r d 4 0 a , a n d r o t a t a b l e c o u p l i n g
me a n s 4 5 d a n d 4 5 e ma y b e p l a c e d i n t h e o t h e r o n e o f t h e p a i r o f mo u n t i n g
p o s i t i o n s .
[ 0 0 6 1 ]
20 In t h i s c a s e , t h e n umb e r o f a c t u a t o r s c a n b e r e d u c e d , a n d t h e
a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 c a n d r i v e t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s 4 0 wi t h s t i l l
l e s s p owe r .
[ 0 0 6 2 ]
In t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e a c t u a t o r s 4 0 a t o 4 0 d o f t h e
25 a n gl e a d j u s tme n t me a n s 4 0 a r e mo u n t e d n e a r t h e c e n t e r o f t h e a n t e n n a
memb e r 2 0 . I f t h e mo u n t i n g p o s i t i o n s o f t h e a c t u a t o r s a r e c l o s e r t o t h e
e d g e s o f t h e a n t e n n a memb e r 2 0 a s s h own i n Fi g . 1 0 , t h e a c t u a t o r s c a n
r o t a t e t h e a n t e n n a memb e r 2 0 wi t h l e s s d r i v i n g p owe r .
[ 0 0 6 3 ]
30 In t h i s c a s e , t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 c a n d r i v e t h e a n g l e a d j u s tme n t
me a n s 4 0 wi t h t h e a c t u a t o r s wi t h s t i l l l e s s p owe r .
[ 0 0 6 4 ]
In t h e a b o v e e x emp l a r y emb o d ime n t , a u n i v e r s a l j o i n t i s u s e d f o r
t h e c o u p l i n g me a n s 4 5 b e twe e n t h e a n t e n n a memb e r 2 0 a n d t h e h o u s i n g 3 0
18
a s a n e x amp l e . In s t e a d o f a u n i v e r s a l j o i n t , a n e l a s t i c b o d y s u c h a s a
me a l p l a t e ma y b e u s e d f o r t h e c o u p l i n g me a n s 4 5 . Fu r t h e r , a p a r t n e a r
t h e mo u n t i n g p o s i t i o n o f t h e a n t e n n a u n i t 2 0 ma y b e f o rme d t o b e e l a s t i c .
[ 0 0 6 5 ]
In t h i s c a s e , b y u s i n g a n e l a s t i c b o d y s u c h a s a me a l p l a t e f o r t 5 h e
c o u p l i n g me a n s 4 5 , i t i s p o s s i b l e t o p r e v e n t t h e r o t a t i n g me c h a n i sm o f t h e
a n t e n n a memb e r 2 0 f r om b e i n g l o c k e d d u e t o c o r r o s i o n o f a mo v a b l e p a r t ,
wh i c h e n h a n c e s t h e ma i n t e n a n c e - f r e e o p e r a t i o n o f t h e a n t e n n a d e v i c e
1 0 0 .
10 [ 0 0 6 6 ]
In t h e s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0
d e t e c t s t h e f l u c t u a t i o n o f a c c e l e r a t i o n d a t a b y s amp l i n g a n d o f f s e t s t h e
z e r o p o i n t o f t h e a c c e l e r a t i o n d a t a . A c h a n g e i n t h e t i l t o f t h e h o u s i n g
3 0 o v e r t ime ma y b e d e t e c t e d b y c h a n g i n g t h e s amp l i n g t e c h n i q u e .
15 Sp e c i f i c a l l y, t h e t i l t o f t h e p o l e 5 0 c a u s e d b y g r o u n d s u b s i d e n c e o r t h e
l i k e ma y b e d e t e c t e d .
[ 0 0 6 7 ]
In t h i s c a s e , t h e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0 c a n d e t e c t a c h a n g e i n t h e t i l t
o f t h e h o u s i n g 3 0 o v e r t ime .
20 [ 0 0 6 8 ]
A mo n i t o r i n g s ys t em t h a t mo n i t o r s t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 o r 2 0 0
i n r e a l t ime ma y b e imp l eme n t e d b y c o n n e c t i n g a ma n a g eme n t t e rmi n a l t o
a n e two r k t o wh i c h t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 o r t h e a n t e n n a d e v i c e 2 0 0 i s
c o n n e c t e d . Th e ma n a g eme n t t e rmi n a l ma y d e t e c t a d i s a s t e r t o h e l p i n
25 r e c o v e r y, o r i t ma y r emo t e c o n t r o l t h e a n t e n n a d e v i c e 1 0 0 o r t h e a n t e n n a
d e v i c e 2 0 0 .
[ 0 0 6 9 ]
Va r i o u s t yp e s o f mo t o r s ma y b e u s e d f o r t h e a n g l e a d j u s tme n t
me a n s a s l o n g a s t h e mo t o r c a n r o t a t e t h e a n t e n n a memb e r 2 0 . Fo r
30 e x amp l e , v a r i o u s t yp e s o f l i n e a r mo t o r s o r u l t r a s o n i c mo t o r s ma y b e u s e d .
I n t h e c a s e o f u s i n g a l i n e a r m o t o r , t h e t r a c k o f t h e m o t o r ’ s r o t a t i o n i s
p r e f e r a b l y a c i r c u l a r a r c .
[ 0 0 7 0 ]
19
In t h e c o n t r o l me a n s 8 2 , t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s 8 5 a n d t h e
a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s 8 0 a n d 8 5 ma y b e d e d i c a t e d h a r dwa r e
c omp o s e d o f v a r i o u s l o gi c a l e l eme n t s . Al t e r n a t i v e l y, t h e f u n c t i o n s o f
t h e f u n c t i o n a l u n i t s o f t h e c o n t r o l me a n s 8 2 ma y b e imp l eme n t e d b y
i n c o r p o r a t i n g a g i v e n p r o g r am i n t o a c omp u t e r h a v i n g a CPU (Ce n t r 5 a l
Pr o c e s s i n g De v i c e ) , a memo r y ( s t o r a g e d e v i c e ) a n d t h e l i k e . Th e
a b o v e - d e s c r i b e d f u n c t i o n a l u n i t s ma y b e imp l eme n t e d b y i n s t a l l i n g a n
a n t e n n a o r i e n t a t i o n a d j u s tme n t p r o g r am t o t h e memo r y i n t h e c omp u t e r
h a v i n g t h e CPU a n d t h e memo r y t h r o u g h a c ommu n i c a t i o n me a n s s u c h a s
10 t h e In t e r n e t o r a n o n v o l a t i l e r e c o r d i n g me d i um s u c h a s a CD-ROM o r a
memo r y c a r d a n d c a u s i n g t h e CPU o r t h e l i k e t o o p e r a t e wi t h t h e i n s t a l l e d
p r o g r am. Th e p r o g r am ma y b e i n s t a l l e d b y d i r e c t l y i n s e r t i n g t h e
memo r y c a r d , t h e CD-ROM o r t h e l i k e i n t o t h e c omp u t e r o r e x t e r n a l l y
c o n n e c t i n g e q u i pme n t t h a t r e a d s s u c h a s a s t o r a g e me d i um t o t h e
15 c omp u t e r . Fu r t h e r t h e p r o g r am ma y b e s u p p l i e d a n d i n s t a l l e d t h r o u g h
c ommu n i c a t i o n b y c o n n e c t i n g a wi r e d o r wi r e l e s s c ommu n i c a t i o n l i n e t o
t h e c omp u t e r .
[ 0 0 7 1 ]
I t s h o u l d b e n o t e d t h a t t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s n o t l imi t e d t o t h e
20 a b o v e - d e s c r i b e d e x emp l a r y emb o d ime n t a n d ma y b e v a r i e d i n ma n y wa ys
wi t h i n t h e s c o p e o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
[ 0 0 7 2 ]
Fo r e x amp l e , t h e wh o l e o r p a r t o f t h e e x emp l a r y emb o d ime n t s
d i s c l o s e d a b o v e c a n b e d e s c r i b e d a s , b u t n o t l imi t e d t o , t h e f o l l owi n g
25 s u p p l eme n t a r y n o t e s .
(S u p p l eme n t a r y n o t e 1 )
An a n t e n n a d e v i c e c omp r i s i n g :
a p r ima r y r a d i a t i o n me a n s c o u p l e d t o a t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g
c i r c u i t t h a t t r a n smi t s a n d r e c e i v e s r a d i o wa v e s t h r o u g h a wa v e g u i d e t h a t
30 g u i d e s r a d i o wa v e s , f o r g u i d i n g a n d emi t t i n g r a d i o wa v e s f r om t h e
t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t a t t r a n smi s s i o n , a n d g u i d i n g r a d i o
wa v e s t o t h e t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t a t r e c e p t i o n ;
a n a n t e n n a memb e r c o u p l e d t o a h o u s i n g t h a t c o n t a i n s t h e
t r a n smi t t i n g a n d r e c e i v i n g c i r c u i t , f o r r e f l e c t i n g r a d i o wa v e s emi t t e d b y
20
t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d f o rmi n g a t r a n smi s s i o n b e am a t
t r a n smi s s i o n , a n d r e f l e c t i n g r e c e i v e d wa v e s o n t h e p r ima r y r a d i a t i o n
me a n s a t r e c e p t i o n ;
a n a n g l e a d j u s tme n t me a n s mo u n t e d o n t h e h o u s i n g , f o r c h a n g i n g a
r e l a t i v e a n g l e b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n 5 n a
memb e r ;
a n a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s f o r c a l c u l a t i n g t h e r e l a t i v e a n gl e t o b e
f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r f o r
d i s p l a c eme n t o f a n a z imu t h o c c u r r i n g i n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s ; a n d
10 a c o n t r o l me a n s f o r c o n t r o l l i n g t h e a n gl e a d j u s tme n t me a n s b a s e d
o n t h e c a l c u l a t e d r e l a t i v e a n g l e .
(S u p p l eme n t a r y n o t e 2 )
Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o S u p p l eme n t a r y n o t e 1 , wh e r e i n
t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f a c t u a t o r s p l a c e d
15 o p p o s i t e t o o n e a n o t h e r a t p o s i t i o n s n e a r a c e n t e r o f t h e a n t e n n a memb e r .
(S u p p l eme n t a r y n o t e 3 )
Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o S u p p l eme n t a r y n o t e 1 , wh e r e i n
t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f a c t u a t o r s p l a c e d
o p p o s i t e t o o n e a n o t h e r a t p o s i t i o n s n e a r e d g e s o f t h e a n t e n n a memb e r .
20 (S u p p l eme n t a r y n o t e 4 )
Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o a n y o n e o f S u p p l eme n t a r y n o t e s 1
t o 3 , c omp r i s i n g :
a c o u p l i n g memb e r f o r c o u p l i n g t h e a n t e n n a memb e r r o t a t a b l y t o
t h e h o u s i n g , wh e r e i n t h e c o u p l i n g memb e r i s ma d e o f a n e l a s t i c b o d y.
25 (S u p p l eme n t a r y n o t e 5 )
A mo n i t o r d e v i c e t h a t mo n i t o r s o r c o n t r o l s t h e a n t e n n a d e v i c e
a c c o r d i n g t o a n y o n e o f S u p p l eme n t a r y n o t e s 1 t o 4 c o n n e c t e d t o a
n e two r k b y a t e rmi n a l c o n n e c t e d t o t h e n e two r k .
[ 0 0 7 3 ]
30 Wh i l e t h e i n v e n t i o n h a s b e e n p a r t i c u l a r l y s h own a n d d e s c r i b e d
wi t h r e f e r e n c e t o e x emp l a r y emb o d ime n t s t h e r e o f , t h e i n v e n t i o n i s n o t
l imi t e d t o t h e s e emb o d ime n t s . I t wi l l b e u n d e r s t o o d b y t h o s e o f o r d i n a r y
s k i l l i n t h e a r t t h a t v a r i o u s c h a n g e s i n f o rm a n d d e t a i l s ma y b e ma d e
21
t h e r e i n wi t h o u t d e p a r t i n g f r om t h e s p i r i t a n d s c o p e o f t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n a s d e f i n e d b y t h e c l a ims .
[ 0 0 7 4 ]
Th i s a p p l i c a t i o n i s b a s e d u p o n a n d c l a ims t h e b e n e f i t o f p r i o r i t y
f r om J a p a n e s e p a t e n t a p p l i c a t i o n No . 2 0 1 4 - 2 7 7 9 5 , f i l e d o n Fe b r u a r y 1 5 7 ,
2 0 1 4 , t h e d i s c l o s u r e o f wh i c h i s i n c o r p o r a t e d h e r e i n i n i t s e n t i r e t y b y
r e f e r e n c e .
Re f e r en c e S i gn s Li s t
[ 0 0 7 5 ]
10 10 PRIMARY RADIATION MEANS
1 0 a MAIN BODY
20 ANTENNA MEMBER
2 0 a FRONT S IDE
2 0 b BACKS IDE
15 30 HOUS ING
3 0 a FRONT S IDE
3 0 b BACKS IDE
3 0 c HOLE
40 ANGLE ADJUSTMENT MEANS
20 40 ANGLE ADJUSTMENT MEANS
4 0 a , b , c , d , i , j , k , m, n ACTUATOR
4 0 e BOARD
4 0 f BACKS IDE
4 0 g FRONT S IDE
25 4 0 h HOLE
45 COUP LING MEANS
4 5 d , e COUP LING MEANS
50 POLE
5 0 a BASE END
30 60 TRANSMITTING AND RECEIVING CIRCUIT
70 WAVEGUIDE
80 ACCELERATION DETECTION MEANS
81 ANGLE CALCULATION MEANS
82 CONTROL MEANS
22
85 ANGLE CALCULATION MEANS
1 0 0 ANTENNA DEVICE
2 0 0 ANTENNA DEVICE
23

WE CLAIM:
1 . An a n t e n n a d e v i c e c omp r i s i n g:
a p r ima r y r a d i a t i o n me a n s f o r g u i d i n g a n d emi t t i n g r a d i o wa v e s a t
t r a n smi s s i o n , a n d g u i d i n g r a d i o wa v e s a t r e c e p t i o 5 n ;
a n a n t e n n a memb e r f o r r e f l e c t i n g r a d i o wa v e s emi t t e d b y t h e
p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d f o rmi n g a t r a n smi s s i o n b e am a t
t r a n smi s s i o n , a n d r e f l e c t i n g r e c e i v e d wa v e s o n t h e p r ima r y r a d i a t i o n
me a n s a t r e c e p t i o n ;
10 a n a n g l e a d j u s tme n t me a n s f o r c h a n g i n g a r e l a t i v e a n g l e b e twe e n
t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r ;
a n a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s f o r c a l c u l a t i n g t h e r e l a t i v e a n gl e t o b e
f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r f o r
d i s p l a c eme n t o f a n a z imu t h o c c u r r i n g i n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s ; a n d
15 a c o n t r o l me a n s f o r c o n t r o l l i n g t h e a n gl e a d j u s tme n t me a n s b a s e d
o n t h e c a l c u l a t e d r e l a t i v e a n g l e .
2 . Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o C l a im 1 , f u r t h e r c omp r i s i n g :
a n a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s f o r d e t e c t i n g a c c e l e r a t i o n
20 o c c u r r i n g i n a h o u s i n g o n wh i c h t h e a n gl e a d j u s tme n t me a n s i s mo u n t e d ,
wh e r e i n
t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s c a l c u l a t e s t h e d i s p l a c eme n t o f t h e
a z imu t h b a s e d o n t h e d e t e c t e d a c c e l e r a t i o n .
25 3 . Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im 2 , wh e r e i n t h e
a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s i s mo u n t e d o n t h e h o u s i n g .
4 . Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im 2 o r 3 , wh e r e i n t h e a n g l e
a d j u s tme n t me a n s r o t a t e s t h e a n t e n n a memb e r t o c h a n g e t h e r e l a t i v e a n g l e
30 t o t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s .
5 . Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im 2 o r 3 , wh e r e i n t h e a n g l e
a d j u s tme n t me a n s r o t a t e s t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s t o c h a n g e t h e
r e l a t i v e a n g l e t o t h e a n t e n n a memb e r .
24
6 . Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im 2 , 3 , 4 o r 5 , wh e r e i n t h e
a n gl e c a l c u l a t i o n me a n s c a l c u l a t e s t h e r e l a t i v e a n gl e wh e n t h e d e t e c t e d
a c c e l e r a t i o n i s e q u a l t o o r g r e a t e r t h a n a s p e c i f i e d t h r e s h o l d .
5
7 . Th e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im 2 , 3 , 4 , 5 o r 6 , wh e r e i n
t h e a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s s amp l e s t h e d e t e c t e d a c c e l e r a t i o n f o r a
c e r t a i n p e r i o d o f t ime , a n d c a l c u l a t e s a n o f f s e t v a l u e o f a z e r o p o i n t o f a
t i l t a n gl e o f t h e h o u s i n g .
10
8 . A c o n t r o l me t h o d o f a n a n t e n n a d e v i c e i n c l u d i n g a p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s f o r g u i d i n g a n d emi t t i n g r a d i o wa v e s a t t r a n smi s s i o n , a n d
g u i d i n g r a d i o wa v e s a t r e c e p t i o n , a n a n t e n n a memb e r f o r r e f l e c t i n g r a d i o
wa v e s emi t t e d b y t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d f o rmi n g a t r a n smi s s i o n
15 b e am a t t r a n smi s s i o n , a n d r e f l e c t i n g r e c e i v e d wa v e s o n t h e p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s a t r e c e p t i o n , a n a n g l e a d j u s tme n t me a n s f o r c h a n g i n g a
r e l a t i v e a n g l e b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n n a
memb e r , a n a n g l e c a l c u l a t i o n me a n s f o r c a l c u l a t i n g t h e r e l a t i v e a n g l e t o
b e f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r
20 f o r d i s p l a c eme n t o f a n a z imu t h o c c u r r i n g i n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s ,
a n d a c o n t r o l me a n s f o r c o n t r o l l i n g t h e a n g l e a d j u s tme n t me a n s b a s e d o n
t h e c a l c u l a t e d r e l a t i v e a n g l e , t h e me t h o d c omp r i s i n g :
c a l c u l a t i n g t h e r e l a t i v e a n g l e t o b e f o rme d b e twe e n t h e p r ima r y
r a d i a t i o n me a n s a n d t h e a n t e n n a memb e r f o r d i s p l a c eme n t o f a n a z imu t h
25 o c c u r r i n g i n t h e p r ima r y r a d i a t i o n me a n s ; a n d
c o n t r o l l i n g t h e a n g l e ad j u s tme n t me a n s b a s e d o n t h e c a l c u l a t e d
r e l a t i v e a n g l e .
9 . Th e c o n t r o l me t h o d o f t h e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im 8 ,
30 t h e a n t e n n a d e v i c e f u r t h e r i n c l u d i n g a n a c c e l e r a t i o n d e t e c t i o n me a n s f o r
d e t e c t i n g a c c e l e r a t i o n o c c u r r i n g i n a h o u s i n g o n wh i c h t h e a n g l e
a d j u s tme n t me a n s i s mo u n t e d , t h e me t h o d c omp r i s i n g :
c a l c u l a t i n g t h e d i s p l a c eme n t o f t h e a z imu t h b a s e d o n t h e d e t e c t e d
a c c e l e r a t i o n .
25
1 0 . Th e c o n t r o l me t h o d o f t h e a n t e n n a d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im
9 , wh e r e i n t h e d e t e c t e d a c c e l e r a t i o n i s a c c e l e r a t i o n o c c u r r i n g i n t h e
h o u s i n g .