JPWO2020218290A1 - アンテナモジュール及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。通信装置10は、例えば、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレット端末などの携帯端末や、通信機能を備えたパーソナルコンピュータなどである。又は、通信装置10は、基地局間の通信及び基地局とコアネットワークとの通信を行うバックホール通信であってもよい。
La−Lb=λε×(u+45/360) … (1)
ただし、uは整数である。
ただし、kは自由空間での波数kであり、k=2π/λ(λは、アンテナ素子121を伝播する信号の波長)で表される。mは、アンテナ素子121の素子番号mであり、アンテナ素子121aからアンテナ素子121hが配列される順番にしたがって、m=1、2、…、8が対応付けられる。dは、アンテナ素子間隔dである。アンテナ素子間隔dは、隣り合うアンテナ素子121のアンテナ素子中心Caの間隔である。
図8は、第1変形例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同じ構成要素には、同じ参照符号を付して、説明を省略する。第1変形例では、上記第1実施形態とは異なり、固定移相器125がRFIC110に設けられた構成について説明する。
図9は、第2実施形態に係る通信装置の、複数のアンテナ素子と固定移相器との接続関係を説明するための説明図である。第2実施形態では、第1実施形態及び第1変形例とは異なり、第1群の複数のアンテナ素子G1又は第2群の複数のアンテナ素子G2の一方の複数のアンテナ素子121に固定移相器125が接続される構成について説明する。
図10は、第2変形例に係る複数のアンテナ素子と固定移相器との接続関係を説明するための説明図である。第2変形例では、上述した第2実施形態に比べて、第1群の複数のアンテナ素子G1及び第2群の複数のアンテナ素子G2の配置が異なる構成について説明する。
図11は、第3実施形態に係る通信装置の、複数のアンテナ素子と固定移相器との接続関係を説明するための平面図である。第3実施形態では、第1実施形態、第2実施形態、第1変形例及び第2変形例とは異なり、第1方向Dx及び第2方向Dyに配列されたアンテナ素子121に固定移相器125が接続される構成について説明する。なお、図11では、固定移相器125が接続されたアンテナ素子121に斜線を付して示している。
ただし、XORは、排他的論理和を表す論理記号である。S(m)(S(m)=0、1)は、第1方向Dxに配列された素子番号mのアンテナ素子121の、固定移相器125の接続状態(S(m)=1)又は非接続状態(S(m)=0)を表す情報である。T(n)(T(n)=0、1)は、第2方向Dyに配列された素子番号nのアンテナ素子121の、固定移相器125の接続状態(T(n)=1)又は非接続状態(T(n)=0)を表す情報である。
図12は、第4実施形態に係る通信装置の、固定移相器の移相量と、サイドローブレベルとの関係を示すグラフである。第4実施形態では、上述した各実施形態及び各変形例とは異なり、固定移相器125の移相量が45°以外の場合について説明する。
100 アンテナモジュール
110 RFIC
115、115A、115B、115C、115D デジタル移相器
120 アンテナアレイ
121、121a、121b、121c、121d、121e、121f、121g、121h アンテナ素子
122 基板
123 伝送線路
125 固定移相器
P1、P2、P3、P4 一対のアンテナ素子
G1 第1群の複数のアンテナ素子
G2 第2群の複数のアンテナ素子
200 BBIC
Claims (9)
- デジタル移相器と、前記デジタル移相器に接続される複数のアンテナ素子とを有するアンテナモジュールであって、
前記複数のアンテナ素子のうち第1方向に配列された複数のアンテナ素子と、
固定移相器と、を有し、
前記デジタル移相器は前記第1方向に配列された複数のアンテナ素子を伝播する信号の位相を、離散的に与えられる第1位相値に変更し、
前記固定移相器は、前記第1方向に配列された複数のアンテナ素子を伝播する信号の位相を、前記第1位相値に対して所定のオフセット位相値を加えて得られる第2位相値に変更し、
前記第1方向に配列された複数のアンテナ素子のうち、前記第1方向の一端側に位置するアンテナ素子の中心と、前記第1方向の他端側に位置するアンテナ素子の中心とを結ぶ仮想線の中点をアンテナ中心とし、
前記第1方向に配列された複数のアンテナ素子のうち、前記アンテナ中心に対して対称となる位置に配置された2つのアンテナ素子を一対のアンテナ素子としたとき、
前記一対のアンテナ素子のうち少なくとも一方のアンテナ素子に前記固定移相器が電気的に接続される
アンテナモジュール。 - 請求項1に記載のアンテナモジュールであって、
前記一対のアンテナ素子のうち、前記一方のアンテナ素子は、前記固定移相器を介して前記デジタル移相器に電気的に接続され、
他方のアンテナ素子は、前記固定移相器を介さずに前記デジタル移相器に電気的に接続される
アンテナモジュール。 - 請求項1又は請求項2に記載のアンテナモジュールであって、
前記複数のアンテナ素子は、前記第1方向及び前記第1方向と直交する第2方向に配列されており、
素子番号(m、n)での前記複数のアンテナ素子の前記固定移相器の接続状態又は非接続状態に関する情報PSmnは、下記の式で表される
PSmn=(S(m))XOR(T(n))
ただし、
XORは、排他的論理和を表す論理記号、
m(m=1、2、…)は、前記第1方向に配列されたアンテナ素子の素子番号、
n(n=1、2、…)は、前記第2方向に配列されたアンテナ素子の素子番号、
S(m)(S(m)=0、1)は、前記第1方向に配列された素子番号mの前記アンテナ素子と、前記固定移相器との接続状態又は非接続状態を表す情報、
T(n)(T(n)=0、1)は、前記第2方向に配列された素子番号nの前記アンテナ素子と、前記固定移相器との接続状態又は非接続状態を表す情報である
アンテナモジュール。 - デジタル移相器と、前記デジタル移相器に接続される複数のアンテナ素子とを有するアンテナモジュールであって、
前記複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子を伝播する信号の位相を、前記デジタル移相器により離散的に与えられる第1位相値に対して所定のオフセット位相値を加えた第2位相値に変更する固定移相器と、を有し、
前記複数のアンテナ素子は、第1群の複数のアンテナ素子と、前記第1群の複数のアンテナ素子に含まれないアンテナ素子から構成される第2群の複数のアンテナ素子と、を有し、
前記第1群の複数のアンテナ素子又は前記第2群の複数のアンテナ素子の少なくとも一方に前記固定移相器が接続される
アンテナモジュール。 - 請求項4に記載のアンテナモジュールであって、
前記第1群の複数のアンテナ素子又は前記第2群の複数のアンテナ素子の一方は、前記固定移相器を介して前記デジタル移相器に接続され、
前記第1群の複数のアンテナ素子又は前記第2群の複数のアンテナ素子の他方は、前記固定移相器を介さずに前記デジタル移相器に接続される
アンテナモジュール。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のアンテナモジュールであって、
前記オフセット位相値は、前記デジタル移相器が有する複数の前記第1位相値のうち、隣接する前記第1位相値の差の半分の位相値である
アンテナモジュール。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のアンテナモジュールであって、
前記複数のアンテナ素子が設けられる基板と、
前記基板の一方の面に設けられるRFICと、
前記基板に設けられ、前記複数のアンテナ素子と、前記RFICとを電気的に接続する伝送線路とを有し、
前記固定移相器は、前記伝送線路により構成される
アンテナモジュール。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のアンテナモジュールであって、
前記複数のアンテナ素子が設けられる基板と、
前記基板の一方の面に設けられるRFICと、を有し、
前記固定移相器は、前記RFICに設けられる配線により構成される
アンテナモジュール。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のアンテナモジュールと、
前記アンテナモジュールにベースバンド信号を供給するベースバンドICと、を有する
通信装置。
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