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(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】P2022156570
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】アンテナ無線装置
(51)【国際特許分類】
H04B 7/06 20060101AFI20221006BHJP
H04B 7/08 20060101ALI20221006BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20221006BHJP
H01Q 3/34 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
H04B7/06 982
H04B7/08 982
H01Q21/06
H01Q3/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021060324
(22)【出願日】2021-03-31
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、総務省「ＨＡＰＳを利用した無線通信システムに係る周波数有効利用技術に関する研究開発」に関する委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金原 智之
(72)【発明者】
【氏名】秋月 泰司
(72)【発明者】
【氏名】鴇 和哉
(72)【発明者】
【氏名】外山 隆行
(72)【発明者】
【氏名】安達 尚季
【テーマコード（参考）】
5J021
【Ｆターム（参考）】
5J021AA09
5J021AB06
5J021DB01
5J021FA07
5J021FA17
5J021FA18
5J021FA26
5J021FA31
5J021HA04
(57)【要約】
【課題】高いビームフォーミング精度で駆動することができるアンテナ無線装置を提供すること。
【解決手段】本開示の一実施例に係るアンテナ無線装置は、複数のアンテナ素子と各アンテナ素子に対応する給電ポートと複数のアンテナ素子の一部又は全部に対応する検出ポートと各給電ポートに接続された送受信回路と各検出ポート又は複数の検出ポートに接続された基準送受信回路とを備え、各アンテナ素子について、送受信回路は、第１の信号に対して処理を行うことで第２の信号を生成し、第２の信号を給電ポートに給電し、給電ポートに給電された第２の信号は検出ポートを介して基準送受信回路に出力され、基準送受信回路は、第２の信号に対して処理を行うことで第３の信号を生成し、第１の信号及び第３の信号に基づいて振幅・位相偏差を検出し、振幅・位相偏差を送受信回路に出力し、送受信回路は、振幅・位相偏差に基づいて送信信号の位相・振幅を調整する。
【選択図】図１
【解決手段】本開示の一実施例に係るアンテナ無線装置は、複数のアンテナ素子と各アンテナ素子に対応する給電ポートと複数のアンテナ素子の一部又は全部に対応する検出ポートと各給電ポートに接続された送受信回路と各検出ポート又は複数の検出ポートに接続された基準送受信回路とを備え、各アンテナ素子について、送受信回路は、第１の信号に対して処理を行うことで第２の信号を生成し、第２の信号を給電ポートに給電し、給電ポートに給電された第２の信号は検出ポートを介して基準送受信回路に出力され、基準送受信回路は、第２の信号に対して処理を行うことで第３の信号を生成し、第１の信号及び第３の信号に基づいて振幅・位相偏差を検出し、振幅・位相偏差を送受信回路に出力し、送受信回路は、振幅・位相偏差に基づいて送信信号の位相・振幅を調整する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板で構成されている複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子の各々に対応付けられている給電ポートと、
前記複数のアンテナ素子の一部又は全部に対応付けられている検出ポートと、
前記給電ポートの各々に接続されている送受信回路と、
前記検出ポートの各々又は複数の前記検出ポートに接続されている基準送受信回路と、
を備えており、
前記複数のアンテナ素子の各アンテナ素子について、
前記送受信回路は、第１の信号に対してデジタル－アナログ変換及びアップコンバートを含む送信処理を行うことによって第２の信号を生成し、前記第２の信号を前記送受信回路に接続されている前記給電ポートに給電し、
前記給電ポートに給電された前記第２の信号は、前記給電ポートに対応付けられている当該アンテナ素子に対応付けられている前記検出ポートを介して、前記検出ポートに接続されている前記基準送受信回路に出力され、
前記基準送受信回路は、前記第２の信号に対してアナログ－デジタル変換及びダウンコンバートを含む処理を行うことによって第３の信号を生成し、前記第１の信号及び前記第３の信号に基づいて、第１の振幅・位相偏差を検出し、前記第１の振幅・位相偏差を前記送受信回路に出力し、
前記送受信回路は、前記第１の振幅・位相偏差に基づいて、送信信号の位相・振幅を調整する、
アンテナ無線装置。
前記複数のアンテナ素子の各々に対応付けられている給電ポートと、
前記複数のアンテナ素子の一部又は全部に対応付けられている検出ポートと、
前記給電ポートの各々に接続されている送受信回路と、
前記検出ポートの各々又は複数の前記検出ポートに接続されている基準送受信回路と、
を備えており、
前記複数のアンテナ素子の各アンテナ素子について、
前記送受信回路は、第１の信号に対してデジタル－アナログ変換及びアップコンバートを含む送信処理を行うことによって第２の信号を生成し、前記第２の信号を前記送受信回路に接続されている前記給電ポートに給電し、
前記給電ポートに給電された前記第２の信号は、前記給電ポートに対応付けられている当該アンテナ素子に対応付けられている前記検出ポートを介して、前記検出ポートに接続されている前記基準送受信回路に出力され、
前記基準送受信回路は、前記第２の信号に対してアナログ－デジタル変換及びダウンコンバートを含む処理を行うことによって第３の信号を生成し、前記第１の信号及び前記第３の信号に基づいて、第１の振幅・位相偏差を検出し、前記第１の振幅・位相偏差を前記送受信回路に出力し、
前記送受信回路は、前記第１の振幅・位相偏差に基づいて、送信信号の位相・振幅を調整する、
アンテナ無線装置。
【請求項2】
前記複数のアンテナ素子の各アンテナ素子について、
前記基準送受信回路は、第４の信号に対してデジタル－アナログ変換及びアップコンバートを含む受信処理を行うことによって第５の信号を生成し、前記第５の信号を前記基準送受信回路に接続されている前記検出ポートに給電し、
前記検出ポートに給電された前記第５の信号は、前記検出ポートに対応付けられている当該アンテナ素子に対応付けられている前記給電ポートを介して、前記給電ポートに接続されている前記送受信回路に出力され、
前記送受信回路は、前記第５の信号に対してアナログ－デジタル変換及びダウンコンバートを含む処理を行うことによって第６の信号を生成し、前記第４の信号及び前記第６の信号に基づいて、第２の振幅・位相偏差を検出し、前記第２の振幅・位相偏差に基づいて、受信信号の位相・振幅を調整する、
請求項１に記載のアンテナ無線装置。
前記基準送受信回路は、第４の信号に対してデジタル－アナログ変換及びアップコンバートを含む受信処理を行うことによって第５の信号を生成し、前記第５の信号を前記基準送受信回路に接続されている前記検出ポートに給電し、
前記検出ポートに給電された前記第５の信号は、前記検出ポートに対応付けられている当該アンテナ素子に対応付けられている前記給電ポートを介して、前記給電ポートに接続されている前記送受信回路に出力され、
前記送受信回路は、前記第５の信号に対してアナログ－デジタル変換及びダウンコンバートを含む処理を行うことによって第６の信号を生成し、前記第４の信号及び前記第６の信号に基づいて、第２の振幅・位相偏差を検出し、前記第２の振幅・位相偏差に基づいて、受信信号の位相・振幅を調整する、
請求項１に記載のアンテナ無線装置。
【請求項3】
第１の符号系列を生成する第１の符号系列発生器と、
第２の符号系列を生成する第２の符号系列発生器と、
をさらに備えており、
前記第１の信号は、前記第１の符号系列発生器によって生成された前記第１の符号系列であり、
前記基準送受信回路は、前記第３の信号と前記第１の符号系列との相関から前記第１の振幅・位相偏差を検出し、
前記第４の信号は、前記第２の符号系列発生器によって生成された前記第２の符号系列であり、
前記送受信回路は、前記第６の信号と前記第２の符号系列との相関から前記第２の振幅・位相偏差を検出する、
請求項２に記載のアンテナ無線装置。
第２の符号系列を生成する第２の符号系列発生器と、
をさらに備えており、
前記第１の信号は、前記第１の符号系列発生器によって生成された前記第１の符号系列であり、
前記基準送受信回路は、前記第３の信号と前記第１の符号系列との相関から前記第１の振幅・位相偏差を検出し、
前記第４の信号は、前記第２の符号系列発生器によって生成された前記第２の符号系列であり、
前記送受信回路は、前記第６の信号と前記第２の符号系列との相関から前記第２の振幅・位相偏差を検出する、
請求項２に記載のアンテナ無線装置。
【請求項4】
前記検出ポートは、前記基板の表面のアンテナパターンと前記基板の裏面のＧＮＤ面との間の貫通ビアホールにより、前記基板の表面で前記アンテナパターンと分離されて構成されている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
【請求項5】
前記基板は、前記基板の表面にアンテナパターンを有する多層基板であり、
前記検出ポートは、前記多層基板と前記基板の裏面のＧＮＤ面との間のインナービアホールにより、前記アンテナパターンと分離されて構成されている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
前記検出ポートは、前記多層基板と前記基板の裏面のＧＮＤ面との間のインナービアホールにより、前記アンテナパターンと分離されて構成されている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
【請求項6】
前記検出ポートは、前記基板の裏面のＧＮＤ面に配置されており、前記基板の表面のアンテナパターンと分離されている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
【請求項7】
前記検出ポートは、前記複数のアンテナ素子のうちの隣接する２つのアンテナ素子の間の略中間に配置されている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
【請求項8】
前記検出ポートは、パッドパターンを備えている、
請求項７に記載のアンテナ無線装置。
請求項７に記載のアンテナ無線装置。
【請求項9】
前記複数のアンテナ素子の各々は、
第１の偏波に対応する第１の給電ポートと、
第２の偏波に対応する第２の給電ポートと、
前記第１の給電ポートに対する第１の検出ポートと、
前記第２の給電ポートに対する第２の検出ポートと、
に対応付けられている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
第１の偏波に対応する第１の給電ポートと、
第２の偏波に対応する第２の給電ポートと、
前記第１の給電ポートに対する第１の検出ポートと、
前記第２の給電ポートに対する第２の検出ポートと、
に対応付けられている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
【請求項10】
前記複数のアンテナ素子は、２×２の矩形格子状に配列されている４つのアンテナ素子であり、
前記検出ポートは、前記４つのアンテナ素子の間の略中間に配置されており、前記４つのアンテナ素子に対応付けられている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
前記検出ポートは、前記４つのアンテナ素子の間の略中間に配置されており、前記４つのアンテナ素子に対応付けられている、
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のアンテナ無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アンテナ無線装置に関する。
【背景技術】
【0002】
送信電力増幅器の直後に検出部を備えているアンテナ無線装置が知られている（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２０１０－２６３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来の構成では、検出部は、アンテナ素子に入力されるまでの送信経路での通過特性差を検出するので、アンテナ素子と検出部との間で、温度の違いや配線長の違いにより、検出値に誤差が含まれてしまう。その結果、ビームフォーミング精度が低下するという課題があった。
【0005】
本開示の非限定的な実施例は、高いビームフォーミング精度で駆動することができるアンテナ無線装置の提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施例に係るアンテナ無線装置は、基板で構成されている複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の各々に対応付けられている給電ポートと、前記複数のアンテナ素子の一部又は全部に対応付けられている検出ポートと、前記給電ポートの各々に接続されている送受信回路と、前記検出ポートの各々又は複数の前記検出ポートに接続されている基準送受信回路と、を備えており、前記複数のアンテナ素子の各アンテナ素子について、前記送受信回路は、第１の信号に対してデジタル－アナログ変換及びアップコンバートを含む送信処理を行うことによって第２の信号を生成し、前記第２の信号を前記送受信回路に接続されている前記給電ポートに給電し、前記給電ポートに給電された前記第２の信号は、前記給電ポートに対応付けられている当該アンテナ素子に対応付けられている前記検出ポートを介して、前記検出ポートに接続されている前記基準送受信回路に出力され、前記基準送受信回路は、前記第２の信号に対してアナログ－デジタル変換及びダウンコンバートを含む処理を行うことによって第３の信号を生成し、前記第１の信号及び前記第３の信号に基づいて、第１の振幅・位相偏差を検出し、前記第１の振幅・位相偏差を前記送受信回路に出力し、前記送受信回路は、前記第１の振幅・位相偏差に基づいて、送信信号の位相・振幅を調整する。
【0007】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータープログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータープログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【0008】
本開示の一実施例によれば、アンテナ素子と位相・振幅偏差を検出する検出部との間の経路特性差を補正することができるので、高いビームフォーミング精度で駆動することができる。
【0009】
本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の実施の形態１におけるアンテナ無線装置の一例を示すブロック図
【図2】本開示の実施の形態１におけるアンテナ無線装置の一例を示す別のブロック図
【図3A】本開示の実施の形態１におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の構成の一例を示す図
【図4】本開示の実施の形態１におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の構成の別の例の断面図
【図5】本開示の実施の形態１におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の構成のさらに別の例の断面図
【図6】本開示の実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の一例を示す斜視図
【図7】本開示の実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の別の例を示す斜視図
【図8】本開示の実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板のさらに別の例を示す斜視図
【図9】本開示の実施の形態３におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の一例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0012】
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0013】
（実施の形態１）
＜アンテナ無線装置の構成＞
図１及び図２を参照して、本開示の実施の形態１におけるアンテナ無線装置１０について説明する。アンテナ無線装置１０は、ビームフォーミング可能なフェイズドアレイアンテナを備えている。
＜アンテナ無線装置の構成＞
図１及び図２を参照して、本開示の実施の形態１におけるアンテナ無線装置１０について説明する。アンテナ無線装置１０は、ビームフォーミング可能なフェイズドアレイアンテナを備えている。
【0014】
図１は、実施の形態１におけるアンテナ無線装置１０の一例を示すブロック図である。
【0015】
アンテナ無線装置１０は、アンテナ基板１０１と、水平（以下、「Ｈ」と呼ぶ）偏波送受信回路１０６と、垂直（以下、「Ｖ」と呼ぶ）偏波送受信回路１０７と、基準送受信回路１０８と、を備えている。
【0016】
アンテナ基板１０１は、アンテナ基板１０１上に形成されている複数のパッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）と、Ｈ偏波信号のＨ偏波給電ポート１０３（ｍ，ｎ）と、Ｖ偏波信号のＶ偏波給電ポート１０４（ｍ，ｎ）と、検出ポート１０５（ｍ，ｎ）と、を有する。ここで、ｍは１以上Ｍ以下の整数であり、ｎは１以上Ｎ以下の整数である。
【0017】
なお、複数のパッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）全体又は複数のパッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）のうちの代表的な１つについて言及するときには、パッチアンテナ素子１０２と呼ぶことがある。Ｈ偏波給電ポート１０３（ｍ，ｎ）、Ｖ偏波信号のＶ偏波給電ポート１０４（ｍ，ｎ）及び検出ポート１０５（ｍ，ｎ）のそれぞれについても同様に、全体又は代表的な１つについて言及するときには、Ｈ偏波給電ポート１０３、Ｖ偏波給電ポート１０４及び検出ポート１０５と呼ぶことがある。
【0018】
パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）は、例えば、電磁結合給電される矩形平面アンテナ素子である。パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）は、一例として、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に並ぶ矩形格子状に配列されて、Ｍ×Ｎ平面アンテナアレイを構成している。すなわち、Ｘ軸方向に配列されたＭ個のパッチアンテナ素子１０２（１，ｎ）～パッチアンテナ素子１０２（Ｍ，ｎ）は、パッチアンテナ行を構成しており、Ｙ軸方向に配列されたＮ個のパッチアンテナ素子１０２（ｍ，１）～パッチアンテナ素子１０２（ｍ，Ｎ）は、パッチアンテナ列を構成している。複数のパッチアンテナ素子１０２は、例えばＲＦ信号の波長をλとすると、λ／２又は略λ／２の間隔で配列されている。
【0019】
検出ポート１０５（ｍ，ｎ）は、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）の中央又は略中央に配置されている。パッチアンテナ行を構成しているパッチアンテナ素子１０２（１，ｎ）～パッチアンテナ素子１０２（Ｍ，ｎ）のそれぞれの中央又は略中央に配置されている検出ポート１０５（１，ｎ）～検出ポート１０５（Ｍ，ｎ）は、Ｘ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に同一間隔又は略同一間隔で配置されている。同様に、パッチアンテナ列を構成しているパッチアンテナ素子１０２（ｍ，１）～パッチアンテナ素子１０２（ｍ，Ｎ）のそれぞれの中央又は略中央に配置されている検出ポート１０５（ｍ，１）～検出ポート１０５（ｍ，Ｎ）は、Ｙ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に同一間隔又は略同一間隔で配置されている。
【0020】
Ｈ偏波給電ポート１０３（ｍ，ｎ）は、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）の中央又は略中央からＸ軸方向正側に所定の間隔だけ離間されて、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）に配置されている。これに代えて、Ｈ偏波給電ポート１０３（ｍ，ｎ）は、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）の中央又は略中央からＸ軸方向負側に所定の間隔だけ離間されて、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）に配置されていてもよい。パッチアンテナ行を構成しているパッチアンテナ素子１０２（１，ｎ）～パッチアンテナ素子１０２（Ｍ，ｎ）のそれぞれに配置されているＨ偏波給電ポート１０３（１，ｎ）～Ｈ偏波給電ポート１０３（Ｍ，ｎ）は、Ｘ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に同一間隔又は略同一間隔で配置されている。したがって、Ｈ偏波給電ポート１０３（１，ｎ）～Ｈ偏波給電ポート１０３（Ｍ，ｎ）と検出ポート１０５（１，ｎ）～検出ポート１０５（Ｍ，ｎ）とは、Ｘ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に配置されている。
【0021】
Ｖ偏波給電ポート１０４（ｍ，ｎ）は、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）の中央又は略中央からＹ軸方向負側に所定の間隔だけ離間されて、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）に配置されている。これに代えて、Ｖ偏波給電ポート１０４（ｍ，ｎ）は、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）の中央又は略中央からＹ軸方向正側に所定の間隔だけ離間されて、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）に配置されていてもよい。パッチアンテナ列を構成しているパッチアンテナ素子１０２（ｍ，１）～パッチアンテナ素子１０２（ｍ，Ｎ）に配置されているＶ偏波給電ポート１０４（ｍ，１）～Ｖ偏波給電ポート１０４（ｍ，Ｎ）は、Ｙ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に同一間隔又は略同一間隔で配置されている。したがって、Ｖ偏波給電ポート１０４（ｍ，１）～Ｖ偏波給電ポート１０４（ｍ，Ｎ）と検出ポート１０５（ｍ，１）～検出ポート１０５（ｍ，Ｎ）とは、Ｙ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に配置されている。
【0022】
Ｈ偏波送受信回路１０６は、Ｈ偏波信号を送受信するための回路である。１つのＨ偏波送受信回路１０６が、複数のＨ偏波給電ポート１０３の各々に接続されている。すなわち、Ｍ×Ｎ個のＨ偏波送受信回路１０６が存在する。
【0023】
Ｖ偏波送受信回路１０７は、Ｖ偏波信号を送受信するための回路である。１つのＶ偏波送受信回路１０７が、複数のＶ偏波給電ポート１０４の各々に接続されている。すなわち、Ｍ×Ｎ個のＶ偏波送受信回路１０７が存在する。
【0024】
基準送受信回路１０８は、送信系については、Ｈ偏波送受信回路１０６及びＶ偏波送受信回路１０７がそれらの送信信号の振幅・位相を調整するために、パッチアンテナ素子１０２毎に、後述するキャリブレーション用のＨ系符号系列及びＶ系符号系列のそれぞれの電力及び遅延時間を検出し、パッチアンテナ素子１０２毎の所定の値との振幅・位相偏差を検出／取得する回路である。
【0025】
また、基準送受信回路１０８は、受信系については、Ｈ偏波送受信回路１０６及びＶ偏波送受信回路１０７がそれらの受信信号の振幅・位相を調整するために、パッチアンテナ素子１０２毎に、後述するキャリブレーション用のＨ系符号系列及びＶ系符号系列をＨ偏波送受信回路１０６及びＶ偏波送受信回路１０７にそれぞれ出力する回路である。
【0026】
実施の形態１において、１つの基準送受信回路１０８は、複数の検出ポート１０５の各々に接続されている。すなわち、Ｍ×Ｎ個の基準送受信回路１０８が存在する。
【0027】
Ｈ偏波送受信回路１０６、Ｖ偏波送受信回路１０７及び基準送受信回路１０８は、平面アンテナアレイ面の裏側（Ｚ軸方向において平面アンテナアレイ面よりも下側）に配置されていてもよい。
【0028】
図２は、実施の形態１におけるアンテナ無線装置１０の一例を示す別のブロック図である。
【0029】
図２にはまた、Ｈ偏波送受信回路１０６、Ｖ偏波送受信回路１０７及び基準送受信回路１０８の内部構成の例が示されている。
【0030】
図２に示されているように、アンテナ無線装置１０は、Ｈ系Ｒｘキャリブレーション（ＣＡＬ）符号系列発生器１１４ａと、Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂと、Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａと、Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂと、をさらに備えている。なお、ＣＡＬ符号系列を相関符号系列と呼ぶこともある。
【0031】
Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ａは、Ｍ系列や、ゴールド符号等の疑似雑音（ＰＮ）符号といった、Ｈ偏波受信系のキャリブレーション用のＣＡＬ符号系列を生成する。そして、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ａは、生成されたＣＡＬ符号系列を、後述する基準送受信回路１０８のＣＡＬ符号発生器１４１及びＨ偏波送受信回路１０６のＨ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａに出力する。
【0032】
Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂは、Ｍ系列や、ゴールド符号等のＰＮ符号といった、Ｖ偏波受信系のキャリブレーション用のＣＡＬ符号系列を生成する。そして、Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂは、生成されたＣＡＬ符号系列を、後述する基準送受信回路１０８のＣＡＬ符号発生器１４１及びＶ偏波送受信回路１０７のＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂに出力する。
【0033】
Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａは、Ｍ系列や、ゴールド符号等のＰＮ符号といった、Ｈ偏波送信系のキャリブレーション用のＣＡＬ符号系列を生成する。そして、Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａは、生成されたＣＡＬ符号系列を、後述する基準送受信回路１０８の符号相関器１４９に出力するとともに、Ｈ偏波送受信回路１０６のスイッチ１２２ａを介して位相・振幅調整回路１２３ａに出力する。
【0034】
Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂは、Ｍ系列や、ゴールド符号等のＰＮ符号といった、Ｖ偏波送信系のキャリブレーション用のＣＡＬ符号系列を生成する。そして、Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂは、生成されたＣＡＬ符号系列を、後述する基準送受信回路１０８の符号相関器１４９に出力するとともに、Ｖ偏波送受信回路１０７のスイッチ１２２ｂを介して位相・振幅調整回路１２３ｂに出力する。
【0035】
Ｈ偏波送受信回路１０６は、スイッチ１２２ａと、位相・振幅調整回路１２３ａと、ＩＱ デジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ：Digital to Analog Converter）１２４ａと、周波数変換器１２５ａと、電力増幅器１２６ａと、入出力結合部１２７ａと、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２８ａと、直交復調器１２９ａと、ＩＱ アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）１３０ａと、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａと、位相・振幅調整回路１３２ａと、を有する。
【0036】
スイッチ１２２ａは、Ｈ偏波送信系のキャリブレーションを行うときには、Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａによって生成されたＣＡＬ符号系列（第１の信号）を位相・振幅調整回路１２３ａに出力する。また、スイッチ１２２ａは、Ｈ偏波信号を送信するときには、例えば外部から入力された送信信号１２１ａを位相・振幅調整回路１２３ａに出力する。
【0037】
位相・振幅調整回路１２３ａは、Ｈ偏波送信系のキャリブレーションを行うときには、スイッチ１２２ａから入力されたＣＡＬ符号系列をＩＱ ＤＡＣ１２４ａに出力する。また、位相・振幅調整回路１２３ａは、Ｈ偏波信号を送信するときには、後述する基準送受信回路１０８の符号相関器１４９によって検出されて位相・振幅調整回路１２３ａに入力された相関データ（Ｈ偏波系の振幅・位相偏差）を用いて、スイッチ１２２ａから入力された送信信号の送信電力及び送信位相を調整する。そして、位相・振幅調整回路１２３ａは、調整された送信信号をＩＱ ＤＡＣ１２４ａに出力する。
【0038】
ＩＱ ＤＡＣ１２４ａ、周波数変換器１２５ａ及び電力増幅器１２６ａについては、Ｈ偏波送信系のキャリブレーションを行うときの各部の動作について説明する。
【0039】
ＩＱ ＤＡＣ１２４ａは、位相・振幅調整回路１２３ａから入力されたＣＡＬ符号系列をＤＡ変換した後に直交変調し、ＣＡＬ符号系列のアナログ信号を周波数変換器１２５ａに出力する。
【0040】
周波数変換器１２５ａは、ＩＱ ＤＡＣ１２４ａから入力されたＣＡＬ符号系列のアナログ信号に対して周波数変換（アップコンバート）を行うことで、送信キャリブレーション信号（第２の信号）に変換し、送信キャリブレーション信号を電力増幅器１２６ａに出力する。
【0041】
電力増幅器１２６ａは、送信キャリブレーション信号のレベルを所望の送信レベルまで増幅し、入出力結合部１２７ａを介して、送信キャリブレーション信号を、Ｈ偏波給電ポート１０３（ｍ，ｎ）のうちの対応するＨ偏波給電ポート１０３に給電する。Ｈ偏波給電ポート１０３に給電された送信キャリブレーション信号は、Ｈ偏波給電ポート１０３に対応付けられているパッチアンテナ素子１０２を介して、対応する検出ポート１０５に出力される。
【0042】
ＬＮＡ１２８ａは、Ｈ偏波給電ポート１０３から入出力結合部１２７ａを介して入力された所望のＣＡＬ符号系列である受信キャリブレーション信号（Ｈ偏波受信系のキャリブレーションを行うとき）又は受信信号（Ｈ偏波信号を復号するとき）のレベルを増幅して直交復調器１２９ａに出力する。
【0043】
直交復調器１２９ａは、ＬＮＡ１２８ａから入力された受信キャリブレーション信号又は受信信号を周波数変換（ダウンコンバート）し、周波数変換された信号をＩＱ ＡＤＣ１３０ａに出力する。
【0044】
ＩＱ ＡＤＣ１３０ａは、直交復調器１２９ａから入力された信号をＡＤ変換することで、デジタルデータ信号（Ｈ偏波受信系のキャリブレーションを行うときのデジタルデータ信号：第６の信号）に変換し、デジタルデータ信号をＨ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａ及び位相・振幅調整回路１３２ａに出力する。
【0045】
Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａは、Ｈ偏波受信系のキャリブレーションを行うときには、符号相関をとることによって、ＩＱ ＡＤＣ１３０ａから入力されたデジタルデータ信号とＨ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ａによって生成されて入力されたＣＡＬ符号系列（Ｈ系符号系列）との相関を検出する。その結果、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａは、ＣＡＬ符号系列（Ｈ系符号系列）の電力及び遅延時間を検出し、所定の値との振幅・位相偏差を検出する。そして、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａは、相関データである振幅・位相偏差を位相・振幅調整回路１３２ａに出力する。
【0046】
位相・振幅調整回路１３２ａは、Ｈ偏波信号を復号するときには、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａから入力された振幅・位相偏差を用いて、ＩＱ ＡＤＣ１３０ａから入力された受信信号のデジタルデータ信号に対して電力及び位相を調整する。その結果、位相・振幅調整回路１３２ａは、受信信号１３３ａを復号して、例えば外部に出力する。
【0047】
Ｖ偏波送受信回路１０７は、スイッチ１２２ｂと、位相・振幅調整回路１２３ｂと、ＩＱ ＤＡＣ１２４ｂと、周波数変換器１２５ｂと、電力増幅器１２６ｂと、入出力結合部１２７ｂと、ＬＮＡ１２８ｂと、直交復調器１２９ｂと、ＩＱ ＡＤＣ１３０ｂと、Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂと、位相・振幅調整回路１３２ｂと、を有する。
【0048】
スイッチ１２２ｂは、Ｖ偏波送信系のキャリブレーションを行うときには、Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂによって生成されたＣＡＬ符号系列（第１の信号）を位相・振幅調整回路１２３ｂに出力する。また、スイッチ１２２ｂは、Ｖ偏波信号を送信するときには、例えば外部から入力された送信信号１２１ｂを位相・振幅調整回路１２３ｂに出力する。
【0049】
位相・振幅調整回路１２３ｂは、Ｖ偏波送信系のキャリブレーションを行うときには、スイッチ１２２ｂから入力されたＣＡＬ符号系列をＩＱ ＤＡＣ１２４ｂに出力する。また、位相・振幅調整回路１２３ｂは、Ｖ偏波信号を送信するときには、後述する基準送受信回路１０８の符号相関器１４９によって検出されて位相・振幅調整回路１２３ｂに入力された相関データ（Ｖ偏波系の振幅・位相偏差）を用いて、スイッチ１２２ｂから入力された送信信号の送信電力及び送信位相を調整する。そして、位相・振幅調整回路１２３ｂは、調整された送信信号をＩＱ ＤＡＣ１２４ｂに出力する。
【0050】
ＩＱ ＤＡＣ１２４ｂ、周波数変換器１２５ｂ及び電力増幅器１２６ｂについては、Ｖ偏波送信系のキャリブレーションを行うときの各部の動作について説明する。
【0051】
ＩＱ ＤＡＣ１２４ｂは、位相・振幅調整回路１２３ｂから入力されたＣＡＬ符号系列をＤＡ変換した後に直交変調し、ＣＡＬ符号系列のアナログ信号を周波数変換器１２５ｂに出力する。
【0052】
周波数変換器１２５ｂは、ＩＱ ＤＡＣ１２４ｂから入力されたＣＡＬ符号系列のアナログ信号に対して周波数変換（アップコンバート）を行うことで、送信キャリブレーション信号（第２の信号）に変換し、送信キャリブレーション信号を電力増幅器１２６ｂに出力する。
【0053】
電力増幅器１２６ｂは、送信キャリブレーション信号のレベルを所望の送信レベルまで増幅し、入出力結合部１２７ｂを介して、送信キャリブレーション信号を、Ｖ偏波給電ポート１０４（ｍ，ｎ）のうちの対応するＶ偏波給電ポート１０４に給電する。Ｖ偏波給電ポート１０４に給電された送信キャリブレーション信号は、Ｖ偏波給電ポート１０４に対応付けられているパッチアンテナ素子１０２を介して、対応する検出ポート１０５に出力される。
【0054】
ＬＮＡ１２８ｂは、Ｖ偏波給電ポート１０４から入出力結合部１２７ｂを介して入力された所望のＣＡＬ符号系列である受信キャリブレーション信号（Ｖ偏波受信系のキャリブレーションを行うとき）又は受信信号（Ｖ偏波信号を復号するとき）のレベルを増幅して直交復調器１２９ｂに出力する。
【0055】
直交復調器１２９ｂは、ＬＮＡ１２８ｂから入力された受信キャリブレーション信号又は受信信号を周波数変換（ダウンコンバート）し、周波数変換された信号をＩＱ ＡＤＣ１３０ｂに出力する。
【0056】
ＩＱ ＡＤＣ１３０ｂは、直交復調器１２９ｂから入力された信号をＡＤ変換することで、デジタルデータ信号（Ｖ偏波受信系のキャリブレーションを行うときのデジタルデータ信号：第６の信号）に変換し、デジタルデータ信号をＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂ及び位相・振幅調整回路１３２ｂに出力する。
【0057】
Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂは、Ｖ偏波受信系のキャリブレーションを行うときには、符号相関をとることによって、ＩＱ ＡＤＣ１３０ｂから入力されたデジタルデータ信号とＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂによって生成されて入力されたＣＡＬ符号系列（Ｖ系符号系列）との相関を検出する。その結果、Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂは、ＣＡＬ符号系列（Ｖ系符号系列）の電力及び遅延時間を検出し、所定の値との振幅・位相偏差を検出する。そして、Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂは、相関データである振幅・位相偏差を位相・振幅調整回路１３２ｂに出力する。
【0058】
位相・振幅調整回路１３２ｂは、Ｖ偏波信号を復号するときには、Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂから入力された振幅・位相偏差を用いて、ＩＱ ＡＤＣ１３０ｂから入力された受信信号のデジタルデータ信号に対して電力及び位相を調整する。その結果、位相・振幅調整回路１３２ｂは、受信信号１３３ｂを復号して、例えば外部に出力する。
【0059】
基準送受信回路１０８は、ＣＡＬ符号発生器１４１と、ＩＱ ＤＡＣ１４２と、周波数変換器１４３と、電力増幅器１４４と、送受信共用器又はスイッチ１４５と、ＬＮＡ１４６と、直交復調器１４７と、ＩＱ ＡＤＣ１４８と、符号相関器１４９と、を有する。
【0060】
ＣＡＬ符号発生器１４１は、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ａによって生成されたＣＡＬ符号系列とＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂによって生成されて入力されたＣＡＬ符号系列とを合成して合成信号（第４の信号）を生成する。そして、ＣＡＬ符号発生器１４１は、合成信号をＩＱ ＤＡＣ１４２に出力する。
【0061】
ＩＱ ＤＡＣ１４２は、ＣＡＬ符号発生器１４１から入力された合成信号（デジタル信号）をＤＡ変換した後に直交変調し、合成信号のアナログ信号を周波数変換器１４３に出力する。
【0062】
周波数変換器１４３は、ＩＱ ＤＡＣ１４２から入力された合成信号のアナログ信号に対して周波数変換（アップコンバート）を行うことで、受信キャリブレーション信号（第５の信号）に変換し、受信キャリブレーション信号を電力増幅器１４４に出力する。
【0063】
電力増幅器１４４は、受信キャリブレーション信号のレベルを所望の送信レベルまで増幅し、送受信共用器又はスイッチ１４５を介して、受信キャリブレーション信号を、パッチアンテナ素子１０２（ｍ，ｎ）のうちの対応するパッチアンテナ素子１０２に対応付けられている検出ポート１０５に給電する。
【0064】
検出ポート１０５に給電された受信キャリブレーション信号は、検出ポート１０５に対応付けられているパッチアンテナ素子１０２を介して、対応するＨ偏波給電ポート１０３及びＶ偏波給電ポート１０４に出力される。
【0065】
上述したＨ偏波給電ポート１０３に給電された送信キャリブレーション信号及びＶ偏波給電ポート１０４に給電された送信キャリブレーション信号は、符号相関器１４９によって検出される、Ｈ系信号とＶ系信号との合成信号（第２の信号：以下、検出信号と呼ぶ）として、複数の検出ポート１０５のうちの対応する検出ポート１０５に出力される。
【0066】
ＬＮＡ１４６は、複数の検出ポート１０５のうちの対応する検出ポート１０５から送受信共用器又はスイッチ１４５を介して入力された所望の検出信号のレベルを増幅して直交復調器１４７に出力する。
【0067】
直交復調器１４７は、ＬＮＡ１４６から入力された検出信号を周波数変換（ダウンコンバート）し、周波数変換された信号をＩＱ ＡＤＣ１４８に出力する。
【0068】
ＩＱ ＡＤＣ１４８は、直交復調器１４７から入力された信号をＡＤ変換することで、デジタルデータ信号（第３の信号）に変換し、デジタルデータ信号を符号相関器１４９に出力する。
【0069】
符号相関器１４９は、デジタルデータ信号をＨ偏波成分とＶ偏波成分とに分離する。そして、符号相関器１４９は、符号相関をとることによって、ＩＱ ＡＤＣ１４８から入力されたデジタルデータ信号と、Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａによって生成されて入力されたＣＡＬ符号系列と、の相関を検出する。同様に、符号相関器１４９は、符号相関をとることによって、ＩＱ ＡＤＣ１４８から入力されたデジタルデータ信号と、Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂによって生成されて入力されたＣＡＬ符号系列と、の相関を検出する。その結果、符号相関器１４９は、Ｈ偏波成分及びＶ偏波成分のそれぞれの電力及び遅延時間を検出し、相関データである振幅・位相偏差を検出する。そして、符号相関器１４９は、検出されたＨ偏波成分の相関データ及びＶ偏波成分の相関データを、Ｈ偏波送受信回路１０６の（送信系）位相・振幅調整回路１２３ａ及びＶ偏波送受信回路１０７の（送信系）位相・振幅調整回路１２３ｂにそれぞれ出力する。
【0070】
なお、図２の例において、入出力結合部１２７ａ及び１２７ｂは、アンテナ無線装置アクセス方式がＦＤＤ方式の場合はデュプレクサ等の共用器であり、ＴＤＤ方式の場合はスイッチである。
【0071】
【0072】
図３Ａは、実施の形態１におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板２０１の構成の一例を示す斜視図である。
【0073】
なお、図３Ａにおけるアンテナ基板２０１、パッチアンテナ素子２００、Ｈ偏波給電ポート２０５、Ｖ偏波給電ポート２０６及び検出ポート２０７は、それぞれ、図１におけるアンテナ基板１０１、パッチアンテナ素子１０２、Ｈ偏波給電ポート１０３、Ｖ偏波給電ポート１０４及び検出ポート１０５に対応する。
【0074】
アンテナ基板２０１は、アンテナパターン２０２と、誘電体２０３と、ＧＮＤパターン２０４と、から構成されている多層基板である。Ｈ偏波給電ポート２０５、Ｖ偏波給電ポート２０６及び検出ポート２０７は、アンテナパターン２０２に接続されている。
【0075】
Ｈ偏波給電ポート２０５は、パッチアンテナ素子２００の中央又は略中央からＸ軸方向正側に所定の間隔だけ離間されて、パッチアンテナ素子２００に配置されている。
【0076】
Ｖ偏波給電ポート２０６は、パッチアンテナ素子２００の中央又は略中央からＹ軸方向負側に所定の間隔だけ離間されて、パッチアンテナ素子２００に配置されている。
【0077】
検出ポート２０７は、パッチアンテナ素子２００の中央又は略中央に配置されている。
【0078】
【0079】
図３Ｂに示されているように、検出ポート２０７は、アンテナ基板２０１の表面のアンテナパターン２０２とアンテナ基板２０１の裏面のＧＮＤ面との間の貫通ビアホールにより構成されている。そして、検出ポート２０７とアンテナパターン２０２との間にはギャップが設けられている。このようなギャップを設けて検出ポート２０７とアンテナパターン２０２とを分離することで、結合量を制御し、減衰量を確保することができる。このようなギャップは、一例として、誘電体２０３の比誘電率による実効電気長の５％程度であることが望ましい。この場合、減衰量は２０ｄＢ程度になる。
【0080】
なお、広すぎるギャップ（例えば、誘電体２０３の比誘電率による実効電気長の１０％）は、検出ポート２０７に対するアンテナパターン２０２の大きな面積減少をもたらしてしまう。したがって、パッチアンテナ素子２００の動作への影響が増大するため、広すぎるギャップは望ましくない。
【0081】
Ｈ偏波給電ポート２０５は、アンテナ基板２０１の表面のアンテナパターン２０２とアンテナ基板２０１の裏面のＧＮＤ面との間のビアホールにより構成されており、アンテナパターン２０２と直接接続されている。
【0082】
図示されていないが、同様に、Ｖ偏波給電ポート２０６は、アンテナ基板２０１の表面のアンテナパターン２０２とアンテナ基板２０１の裏面のＧＮＤ面との間のビアホールにより構成されており、アンテナパターン２０２と直接接続されている。
【0083】
図４は、実施の形態１におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の構成の別の例の断面図である。
【0084】
【0085】
検出ポート２１１は、ＧＮＤ面から誘電体２０３の中間層までの内層（インナー）ビアホール（ＩＶＨ）により構成されており、誘電体２０３をはさんでアンテナパターン２０２と分離されている。
【0086】
図５は、実施の形態１におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板の構成のさらに別の例の断面図である。
【0087】
【0088】
検出ポート２１１は、ＧＮＤ面に配置されており、誘電体２０３をはさんでアンテナパターン２０２と分離されている。
【0089】
【0090】
Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａによって生成されたＣＡＬ符号系列は、スイッチ１２２ａ及び位相・振幅調整回路１２３ａを経て、ＩＱ ＤＡＣ１２４ａによって直交変調され、周波数変換器１２５ａによって送信キャリブレーション信号に変換される。
【0091】
送信キャリブレーション信号は、電力増幅器１２６ａ及び入出力結合部１２７ａを経て、Ｈ偏波給電ポート１０３に給電される。
【0092】
同様に、Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂによって生成されたＣＡＬ符号系列は、スイッチ１２２ｂ及び位相・振幅調整回路１２３ｂを経て、ＩＱ ＤＡＣ１２４ｂによって直交変調され、周波数変換器１２５ｂによって送信キャリブレーション信号に変換される。
【0093】
送信キャリブレーション信号は、電力増幅器１２６ｂ及び入出力結合部１２７ｂを経て、Ｖ偏波給電ポート１０４に給電される。
【0094】
なお、キャリブレーション用に使用されるＣＡＬ符号系列に関して、Ｈ系とＶ系とで異なる相関符号系列が使用される。これらのＣＡＬ符号系列は、直交系列であることが望ましい。
【0095】
Ｈ偏波給電ポートに給電された送信キャリブレーション信号及びＶ偏波給電ポートに給電された送信キャリブレーション信号は、検出信号として検出ポート１０５に出力される。
【0096】
ここで、検出ポート１０５は、パッチアンテナ素子１０２の中央又は略中央に配置されているので、検出ポート１０５に給電された検出信号は、Ｈ偏波給電ポート１０３及びＶ偏波給電ポート１０４を経たそれぞれの信号と比較して励振電流が小さい。また、検出ポート１０５は、上述したようにパッチアンテナ素子１０２のアンテナパターンと直接接続されないことから、検出ポート１０５に給電された検出信号は、送信電力と比較して微小な電力の信号として検出される。したがって、これらにより、アンテナの放射特性への影響は小さくなる。
【0097】
次いで、検出ポート１０５に給電された検出信号は、基準送受信回路１０８に出力され、送受信共用器又はスイッチ１４５、ＬＮＡ１４６、直交復調器１４７、Ｔｘ ＣＡＬ信号復号系で受信され、周波数変換された後にＩＱ ＡＤＣ１４８によってＡＤ変換によりデジタルデータ信号に変換される。
【0098】
符号相関器１４９は、デジタルデータ信号をＨ偏波成分とＶ偏波成分とに分離する。そして、符号相関器１４９は、デジタルデータ信号と、Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａによって生成されたＣＡＬ符号系列と、の相関を検出する。同様に、符号相関器１４９は、デジタルデータ信号と、Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂによって生成されたＣＡＬ符号系列と、の相関を検出する。これにより、符号相関器１４９は、Ｈ偏波成分及びＶ偏波成分それぞれの電力及び遅延時間を検出し、振幅・位相偏差を検出する。
【0099】
符号相関器１４９によって検出されたＨ偏波成分の振幅・位相偏差は、Ｈ偏波送受信回路１０６の位相・振幅調整回路１２３ａに出力される。同様に、符号相関器１４９によって検出されたＶ偏波成分の振幅・位相偏差は、Ｖ偏波送受信回路１０７の位相・振幅調整回路１２３ｂに出力される。
【0100】
位相・振幅調整回路１２３ａと位相・振幅調整回路１２３ｂとは、Ｈ偏波成分の振幅・位相偏差とＶ偏波成分の振幅・位相偏差とをそれぞれ用いて、所定の値になるように送信信号１２１ａと送信信号１２１ｂとの送信電力及び送信位相を調整することが可能になる。
【0101】
複数のパッチアンテナ素子１０２（１，１）～（Ｍ，Ｎ）の各々について、Ｈ偏波送受信回路１０６、Ｖ偏波送受信回路１０７及び基準送受信回路１０８は、上記と同様の動作を行うことができる。したがって、パッチアンテナ素子１０２毎にＨ偏波送信系及びＶ偏波送信系それぞれの電力及び遅延時間を検出し、パッチアンテナ素子１０２毎の振幅・位相偏差を検出／取得することで、パッチアンテナ素子１０２毎に偏差を補正することが可能になり、送信ビームフォーミング精度を向上させることができる。
【0102】
さらに、パッチアンテナ素子１０２と、Ｈ偏波送受信回路１０６（Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａ）、Ｖ偏波送受信回路１０７（Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂ）及び基準送受信回路１０８（符号相関器１４９）と、の間で温度変動等による送信電力変動が発生しても、送信信号の送信電力を適切な電力に補正することが可能になる。
【0103】
【0104】
ＣＡＬ符号発生器１４１は、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ａによって生成されたＣＡＬ符号系列とＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂによって生成されたＣＡＬ符号系列とを合成して合成信号を生成する。
【0105】
合成信号は、ＩＱ ＤＡＣ１４２によってＤＡ変換された後に直交変調され、周波数変換器１４３によって受信キャリブレーション信号に変換される。
【0106】
受信キャリブレーション信号は、パッチアンテナ素子１０２に対応付けられている検出ポート１０５に給電される。
【0107】
検出ポート１０５に給電された受信キャリブレーション信号は、パッチアンテナ素子１０２を介して、Ｈ偏波給電ポート１０３及びＶ偏波給電ポート１０４に出力される。
【0108】
送信系の動作と同様に、検出ポート１０５は、パッチアンテナ素子１０２の中央又は略中央に配置されているので、検出ポート１０５に給電された受信キャリブレーション信号は、Ｈ偏波給電ポート１０３及びＶ偏波給電ポート１０４を経たそれぞれの信号と比較して励振電流が小さい。また、検出ポート１０５は、上述したようにパッチアンテナ素子１０２のアンテナパターンと直接接続されないことから、検出ポート１０５に給電された受信キャリブレーション信号は、当該受信キャリブレーション電力に対して減衰した信号としてＨ偏波給電ポート１０３及びＶ偏波給電ポート１０４に出力される。
【0109】
Ｈ偏波給電ポート１０３に出力された受信キャリブレーション信号は、Ｈ偏波送受信回路１０６のＬＮＡ１２８ａを経て、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ信号復号系で受信され、直交復調器１２９ａによって周波数変換された後に、ＩＱ ＡＤＣ１３０ａによってＡＤ変換されてデジタルデータ信号に変換される。
【0110】
Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａは、デジタルデータ信号とＨ系ＣＡＬ符号系列との相関を検出することで、Ｈ偏波成分の電力及び遅延時間を検出し、振幅・位相偏差を検出する。
【0111】
同様に、Ｖ偏波給電ポート１０４に出力された受信キャリブレーション信号は、Ｖ偏波送受信回路１０７のＬＮＡ１２８ｂを経て、Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ信号復号系で受信され、直交復調器１２９ｂによって周波数変換された後に、ＩＱ ＡＤＣ１３０ｂによってＡＤ変換されてデジタルデータ信号に変換される。
【0112】
Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂは、デジタルデータ信号とＶ系ＣＡＬ符号系列との相関を検出することで、Ｖ偏波成分の電力及び遅延時間を検出し、振幅・位相偏差を検出する。
【0113】
複数のパッチアンテナ素子１０２（１，１）～（Ｍ，Ｎ）の各々について、Ｈ偏波送受信回路１０６、Ｖ偏波送受信回路１０７及び基準送受信回路１０８は、上記と同様の動作を行うことができる。したがって、パッチアンテナ素子１０２毎にＨ偏波受信系及びＶ偏波受信系それぞれの電力及び遅延時間を検出し、パッチアンテナ素子１０２毎の振幅・位相偏差を検出／取得することで、パッチアンテナ素子１０２毎に偏差を補正することが可能になり、受信ビームフォーミング精度を向上させることができる。
【0114】
さらに、１つの検出ポートを用いてＨ偏波系及びＶ偏波系の電力及び遅延時間（したがって振幅・位相偏差）を検出することで、小型なフェイズドアレイの構成が可能になる。
【0115】
以上説明したように、実施の形態１における構成によれば、パッチアンテナ素子１０２と、位相・振幅偏差を検出する符号相関器１４９（基準送受信回路１０８）、Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ａ（Ｈ偏波送受信回路１０６）及びＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号相関器１３１ｂ（Ｖ偏波送受信回路１０７）と、の間の経路特性差を補正することができる。すなわち、パッチアンテナ素子１０２とこれらの検出部との間で、温度の違いや配線長の違いによる経路特性差を補正することができる。これにより、送受信経路でのパッチアンテナ素子１０２毎の振幅・位相偏差を補正することが可能になり、ビームフォーミング精度を向上させることができる。
【0116】
また、パッチアンテナ素子１０２を含めた送受信経路毎の振幅・位相偏差を検出し、Ｈ偏波及びＶ偏波等の複数の偏波に共用される１つの検出ポートを設けることで、面積効率を向上させることができる。これにより、例えば平面アレイアンテナ面の裏側に送受信系を配置したパネル状のフェイズドアレイアンテナを提供することができる。
【0117】
なお、実施の形態１では、１つのパッチアンテナ素子１０２に、１つのＨ偏波給電ポート１０３及び１つのＶ偏波給電ポート１０４が対応付けられている例が説明されているが、本開示はこの例に限定されるものではない。例えば、１つのＨ偏波給電ポート１０３が存在せず、１つのパッチアンテナ素子１０２に１つのＶ偏波給電ポート１０４のみが対応付けられていてもよいし、１つのＶ偏波給電ポート１０４が存在せず、１つのパッチアンテナ素子１０２に１つのＨ偏波給電ポート１０３のみが対応付けられていてもよい。
【0118】
このように、１つのパッチアンテナ素子１０２に１つのＨ偏波給電ポート１０３又は１つのＶ偏波給電ポート１０４のみが対応付けられている場合、１つのＣＡＬ符号系列のみが使用されればよい。
【0119】
また、上述した送信系のキャリブレーションは、複数のパッチアンテナ素子１０２について並列に実行されてもよいし、順次に実行されてもよい。同様に、上述した受信系のキャリブレーションは、複数のパッチアンテナ素子１０２について並列に実行されてもよいし、順次に実行されてもよい。
【0120】
また、実施の形態１では、スイッチ１２２ａ及び１２２ｂが用いられている例が説明されているが、本開示はこの例に限定されるものではない。例えば、スイッチ１２２ａ及び１２２ｂの代わりに加算器を用いてもよい。加算器を用いる場合、ＣＡＬ符号系列が付加された送信信号１２１ａ及び１２１ｂが、それぞれ、位相・振幅調整回路１２３ａ及び１２３ｂを経て、ＩＱ ＤＡＣ１２４ａ及び１２４ｂによって直交変調され、周波数変換器１２５ａ及び１２５ｂによって送信キャリア周波数信号に変換されることになる。このような送信キャリア周波数信号が、送信キャリブレーション信号として用いられてもよい。
【0121】
【0122】
実施の形態２では、複数のパッチアンテナ素子の数は４つである。すなわち、ＭもＮも２である。
【0123】
［第１の例］
図６は、実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板３０１の一例を示す斜視図である。
図６は、実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板３０１の一例を示す斜視図である。
【0124】
図６の例において、アンテナ基板３０１は、パッチアンテナ素子３０２ａ、パッチアンテナ素子３０２ｂ、パッチアンテナ素子３０２ｃ及びパッチアンテナ素子３０２ｄを有する。
【0125】
なお、複数のパッチアンテナ素子３０２ａ～３０２ｄ全体又は複数のパッチアンテナ素子３０２ａ～３０２ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、パッチアンテナ素子３０２と呼ぶことがある。
【0126】
パッチアンテナ素子３０２ａには、図１に示したパッチアンテナ素子１０２と同一の位置にＨ偏波給電ポート３０３ａ及びＶ偏波給電ポート３０４ａが配置されている。
【0127】
一方、パッチアンテナ素子３０２ｂ～３０２ｄには、それぞれのＨ偏波給電ポート３０３及びＶ偏波給電ポート３０４が、パッチアンテナ素子３０２ｂ～３０２ｄ内で外側に位置するように配置されている。すなわち、これら４つのパッチアンテナ素子３０２のＨ偏波給電ポート３０３及びＶ偏波給電ポート３０４は、その位置を回転させた関係になっている。
【0128】
なお、複数のＨ偏波給電ポート３０３ａ～３０３ｄ全体又は複数のＨ偏波給電ポート３０３ａ～３０３ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、Ｈ偏波給電ポート３０３と呼ぶことがある。同様に、複数のＶ偏波給電ポート３０４ａ～３０４ｄ全体又は複数のＶ偏波給電ポート３０４ａ～３０４ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、Ｖ偏波給電ポート３０４と呼ぶことがある。
【0129】
図６の例において、アンテナ基板３０１は、検出ポート３０５ａ、検出ポート３０５ｂ、検出ポート３０５ｃ及び検出ポート３０５ｄをさらに有する。
【0130】
なお、複数の検出ポート３０５ａ～３０５ｄ全体又は複数の検出ポート３０５ａ～３０５ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、検出ポート３０５と呼ぶことがある。
【0131】
検出ポート３０５ａは、Ｘ方向に隣接するパッチアンテナ素子３０２ａ及びパッチアンテナ素子３０２ｂの間の中間又は略中間の位置に配置されている。
【0132】
さらに、検出ポート３０５ａとＨ偏波給電ポート３０３ａとＨ偏波給電ポート３０３ｂとは、Ｘ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0133】
同様に、検出ポート３０５ｂは、Ｘ方向に隣接するパッチアンテナ素子３０２ｃ及びパッチアンテナ素子３０２ｄの間の中間又は略中間の位置に配置されている。
【0134】
さらに、検出ポート３０５ｂとＨ偏波給電ポート３０３ｃとＨ偏波給電ポート３０３ｄとは、Ｘ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0135】
【0136】
同様に、検出ポート３０５ｂは、パッチアンテナ素子３０２ｃ及びパッチアンテナ素子３０２ｄのＨ偏波系のキャリブレーションを行うために共用される、図１及び図２に示した１つの基準送受信回路１０８に接続されている。
【0137】
検出ポート３０６ａは、Ｙ方向に隣接するパッチアンテナ素子３０２ａ及びパッチアンテナ素子３０２ｃの間の中間又は略中間の位置に配置されている。
【0138】
さらに、検出ポート３０６ａとＶ偏波給電ポート３０４ａとＶ偏波給電ポート３０４ｃとは、Ｙ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0139】
同様に、検出ポート３０６ｂは、Ｙ方向に隣接するパッチアンテナ素子３０２ｂ及びパッチアンテナ素子３０２ｄの間の中間又は略中間の位置に配置されている。
【0140】
さらに、検出ポート３０６ｂとＶ偏波給電ポート３０４ｂとＶ偏波給電ポート３０４ｄとは、Ｙ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0141】
【0142】
同様に、検出ポート３０６ｂは、パッチアンテナ素子３０２ｂ及びパッチアンテナ素子３０２ｄのＶ偏波系のキャリブレーションを行うために共用される、図１及び図２に示した１つの基準送受信回路１０８に接続されている。
【0143】
したがって、第１の例では、４つの基準送受信回路１０８が存在する。
【0144】
なお、複数の検出ポート３０５ａ～３０５ｂ全体又は複数の検出ポート３０５ａ～３０５ｂのうちの代表的な１つについて言及するときには、検出ポート３０５と呼ぶことがある。同様に、複数の検出ポート３０６ａ～３０６ｂ全体又は複数の検出ポート３０６ａ～３０６ｂのうちの代表的な１つについて言及するときには、検出ポート３０６と呼ぶことがある。
【0145】
検出ポート３０５ａに接続されている基準送受信回路１０８は、送信系及び受信系の各々について、図２に示したＨ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａ及びＨ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ａによってそれぞれ生成された同一の１つのＣＡＬ符号系列を用いて、上述したように、パッチアンテナ素子３０２ａ及びパッチアンテナ素子３０２ｂの各々のＨ偏波系のキャリブレーションを順次に行うことできる。あるいは、パッチアンテナ素子３０２ａ及びパッチアンテナ素子３０２ｂの各々のＨ偏波系のキャリブレーションを並列に行う場合には、パッチアンテナ素子３０２ａとパッチアンテナ素子３０２ｂとで、異なるＣＡＬ符号系列を用いる。その結果、パッチアンテナ素子３０２ａ及びパッチアンテナ素子３０２ｂの間のＨ偏波系の振幅・位相偏差の検出精度を向上させることができる。
【0146】
同様に、検出ポート３０５ｂに接続されている基準送受信回路１０８は、同一の１つのＣＡＬ符号系列を用いて、パッチアンテナ素子３０２ｃ及びパッチアンテナ素子３０２ｄの各々のＨ偏波系のキャリブレーションを順次に行うことできる。あるいは、キャリブレーションを並列に行う場合には、異なるＣＡＬ符号系列を用いる。その結果、パッチアンテナ素子３０２ｃ及びパッチアンテナ素子３０２ｄの間のＨ偏波系の振幅・位相偏差の検出精度を向上させることができる。
【0147】
検出ポート３０６ａに接続されている基準送受信回路１０８は、送信系及び受信系の各々について、図２に示したＶ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂ及びＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂによってそれぞれ生成された同一の１つのＣＡＬ符号系列を用いて、上述したように、パッチアンテナ素子３０２ａ及びパッチアンテナ素子３０２ｃの各々のＶ偏波系のキャリブレーションを順次に行うことできる。あるいは、キャリブレーションを並列に行う場合には、異なるＣＡＬ符号系列を用いる。その結果、パッチアンテナ素子３０２ａ及びパッチアンテナ素子３０２ｃの間のＶ偏波系の振幅・位相偏差の検出精度を向上させることができる。
【0148】
同様に、検出ポート３０６ｂに接続されている基準送受信回路１０８は、同一の１つのＣＡＬ符号系列を用いて、パッチアンテナ素子３０２ｂ及びパッチアンテナ素子３０２ｄの各々のＶ偏波系のキャリブレーションを順次に行うことできる。あるいは、キャリブレーションを並列に行う場合には、異なるＣＡＬ符号系列を用いる。その結果、パッチアンテナ素子３０２ｂ及びパッチアンテナ素子３０２ｄの間のＶ偏波系の振幅・位相偏差の検出精度を向上させることができる。
【0149】
さらに、パッチアンテナ素子３０２ａ、パッチアンテナ素子３０２ｂ、パッチアンテナ素子３０２ｃ及びパッチアンテナ素子３０２ｄの間のＨ偏波系及びＶ偏波系の振幅・位相偏差は相関をもつため、これらの４つのパッチアンテナ素子間での偏差を、より精度よく検出することが可能になる。
【0150】
［第２の例］
図７は、実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板３０１の別の例を示す斜視図である。
図７は、実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板３０１の別の例を示す斜視図である。
【0151】
図７に示されているように、図６に示されている検出ポート３０５ａ～３０５ｂ及び３０６ａ～３０６ｂに代えて、表層パターンの形状を変えた、パッドパターンを備えている検出ポート３０７ａ～３０７ｂ及び３０８ａ～３０８ｂが用いられてもよい。
【0152】
なお、複数の検出ポート３０７ａ～３０７ｂ全体又は複数の検出ポート３０７ａ～３０７ｂのうちの代表的な１つについて言及するときには、検出ポート３０７と呼ぶことがある。同様に、複数の検出ポート３０８ａ～３０８ｂ全体又は複数の検出ポート３０８ａ～３０８ｂのうちの代表的な１つについて言及するときには、検出ポート３０８と呼ぶことがある。
【0153】
このように表層パターンの形状を変えることで、検出ポートと給電ポートとの間の結合量を調整することができる。
【0154】
以上説明したように、実施の形態２の第１の例及び第２の例における構成によれば、隣接するパッチアンテナ素子間で共用される検出ポートを設けることで、隣接するパッチアンテナ素子間の振幅・位相偏差の検出精度を向上させることができる。例えば２×２パッチアンテナ素子を基本ユニットとしてアレイアンテナを構成する場合の、ユニット単位でのビームフォーミング精度を向上させることができる。
【0155】
［第３の例］
図８は、実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板３０１のさらに別の例を示す斜視図である。
図８は、実施の形態２におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板３０１のさらに別の例を示す斜視図である。
【0156】
【0157】
図８の例におけるパッチアンテナ素子３０２ａ～３０２ｃのそれぞれのＨ偏波給電ポート３０３及びＶ偏波給電ポート３０４も、図８の例におけるパッチアンテナ素子３０２ｄのＨ偏波給電ポート３０３ｄ及びＶ偏波給電ポート３０４ｄと同一の位置関係になるように配置されている。すなわち、これら４つのパッチアンテナ素子３０２のＨ偏波給電ポート３０３及びＶ偏波給電ポート３０４は、その位置を回転させていない関係になっている。
【0158】
このようにパッチアンテナ素子３０２のＨ偏波給電ポート３０３及びＶ偏波給電ポート３０４の位置を回転させることが困難な場合には、図８に示されているように、Ｈ偏波用に検出ポート３０９ａ、検出ポート３０９ｂ、検出ポート３０９ｃ及び検出ポート３０９ｄを設け、Ｖ偏波用に検出ポート３１０ａ、検出ポート３１０ｂ、検出ポート３１０ｃ及び検出ポート３１０ｄを設けてもよい。
【0159】
なお、複数の検出ポート３０９ａ～３０９ｄ全体又は複数の検出ポート３０９ａ～３０９ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、検出ポート３０９と呼ぶことがある。同様に、複数の検出ポート３１０ａ～３１０ｄ全体又は複数の検出ポート３１０ａ～３１０ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、検出ポート３１０と呼ぶことがある。
【0160】
図８の例において、検出ポート３０９ａとＨ偏波給電ポート３０３ａと検出ポート３０９ｂとＨ偏波給電ポート３０３ｂとは、Ｘ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0161】
同様に、検出ポート３０９ｃとＨ偏波給電ポート３０３ｃと検出ポート３０９ｄとＨ偏波給電ポート３０３ｄとは、Ｘ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0162】
また、検出ポート３１０ａとＶ偏波給電ポート３０４ａと検出ポート３１０ｃとＶ偏波給電ポート３０４ｃとは、Ｙ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0163】
同様に、検出ポート３１０ｂとＶ偏波給電ポート３０４ｂと検出ポート３１０ｄとＶ偏波給電ポート３０４ｄとは、Ｙ軸方向に沿って同一直線又は略同一直線上に存在するように配置されている。
【0164】
【0165】
【0166】
【0167】
【0168】
したがって、第３の例でも、４つの基準送受信回路１０８が存在する。
【0169】
（実施の形態３）
図９を参照して、本開示の実施の形態３におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板について説明する。実施の形態１におけるアンテナ無線装置と同じ構成については、説明を省略する。
図９を参照して、本開示の実施の形態３におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板について説明する。実施の形態１におけるアンテナ無線装置と同じ構成については、説明を省略する。
【0170】
実施の形態３でも、複数のパッチアンテナ素子の数は４つである。すなわち、ＭもＮも２である。
【0171】
図９は、実施の形態３におけるアンテナ無線装置のアンテナ基板３３０の一例を示す斜視図である。
【0172】
図９の例において、アンテナ基板３３０は、パッチアンテナ素子３１１ａ、パッチアンテナ素子３１１ｂ、パッチアンテナ素子３１１ｃ及びパッチアンテナ素子３１１ｄを有する。
【0173】
なお、複数のパッチアンテナ素子３１１ａ～３１１ｄ全体又は複数のパッチアンテナ素子３１１ａ～３１１ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、パッチアンテナ素子３１１と呼ぶことがある。
【0174】
パッチアンテナ素子３１１のＨ偏波給電ポート３１２及びＶ偏波給電ポート３１３の配置は、図６に示したパッチアンテナ素子３０２のＨ偏波給電ポート３０３及びＶ偏波給電ポート３０４の配置と同一である。
【0175】
なお、複数のＨ偏波給電ポート３１２ａ～３１２ｄ全体又は複数のＨ偏波給電ポート３１２ａ～３１２ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、Ｈ偏波給電ポート３１２と呼ぶことがある。同様に、複数のＶ偏波給電ポート３１３ａ～３１３ｄ全体又は複数のＶ偏波給電ポート３１３ａ～３１３ｄのうちの代表的な１つについて言及するときには、Ｖ偏波給電ポート３１３と呼ぶことがある。
【0176】
【0177】
検出ポート３３１は、Ｘ方向及びＹ方向に隣接する４つのパッチアンテナ素子３１１ａ～３１１ｄの間の中間又は略中間の位置に配置されている。
【0178】
【0179】
したがって、図９の例では、１つの基準送受信回路１０８しか存在しない。
【0180】
検出ポート３３１に接続されている基準送受信回路１０８は、送信系及び受信系の各々について、図２に示したＨ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ａ及びＨ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ａによってそれぞれ生成された同一の１つのＣＡＬ符号系列を用いて、上述したように、パッチアンテナ素子３１１ａ～３１１ｄの各々のＨ偏波系のキャリブレーションを順次に行うことできる。あるいは、キャリブレーションを並列に行う場合には、異なる８つのＣＡＬ符号系列を用いる。その結果、パッチアンテナ素子３１１ａ～３１１ｄの間のＨ偏波系の振幅・位相偏差の検出精度を向上させることができる。
【0181】
また、検出ポート３３１に接続されている基準送受信回路１０８は、送信系及び受信系について、図２に示したＶ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１５ｂ及びＶ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器１１４ｂによってそれぞれ生成された同一の１つのＣＡＬ符号系列を用いて、上述したように、パッチアンテナ素子３１１ａ～３１１ｄの各々のＶ偏波系のキャリブレーションを行うことできる。あるいは、キャリブレーションを並列に行う場合には、異なる８つのＣＡＬ符号系列を用いる。その結果、パッチアンテナ素子３１１ａ～３１１ｄの間のＶ偏波系の振幅・位相偏差の検出精度を向上させることができる。
【0182】
以上説明したように、実施の形態３における構成によれば、基準送受信回路の数を削減し、小型省電力性を向上させるとともに、順次にキャリブレーションを行う場合には同一の１つのＣＡＬ符号系列を用いることで、４パッチアンテナ素子間の偏差を削減し、ビームフォーミング精度を向上させることができる。
【0183】
また、検出ポートの数が全体で１つに削減されるため、アンテナ基板の面積効率を向上させることができる。
【0184】
上述の実施の形態においては、各構成要素に用いる「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・アッセンブリ」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
【0185】
以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかである。そのような変更例又は修正例についても、本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態における各構成要素は任意に組み合わされてよい。
【産業上の利用可能性】
【0186】
本開示の一実施例は、フェイズドアレイアンテナのビームフォーミング精度を向上させることができ、ビーム走査を行う無線通信装置等として有用である。また、レーダ装置等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【0187】
１０ アンテナ無線装置
１０１、２０１、３０１、３３０ アンテナ基板
１０２、２００、３０２、３１１ パッチアンテナ素子
１０３、２０５、３０３、３１２ Ｈ偏波給電ポート
１０４、２０６、３０４、３１３ Ｖ偏波給電ポート
１０５、２０７、２１１、２１２、３０５、３０６、３０７、３０８、３０９、３１０、３３１ 検出ポート
１０６ Ｈ偏波送受信回路
１０７ Ｖ偏波送受信回路
１０８ 基準送受信回路
１１４ａ Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器
１１４ｂ Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器
１１５ａ Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器
１１５ｂ Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器
１０１、２０１、３０１、３３０ アンテナ基板
１０２、２００、３０２、３１１ パッチアンテナ素子
１０３、２０５、３０３、３１２ Ｈ偏波給電ポート
１０４、２０６、３０４、３１３ Ｖ偏波給電ポート
１０５、２０７、２１１、２１２、３０５、３０６、３０７、３０８、３０９、３１０、３３１ 検出ポート
１０６ Ｈ偏波送受信回路
１０７ Ｖ偏波送受信回路
１０８ 基準送受信回路
１１４ａ Ｈ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器
１１４ｂ Ｖ系Ｒｘ ＣＡＬ符号系列発生器
１１５ａ Ｈ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器
１１５ｂ Ｖ系Ｔｘ ＣＡＬ符号系列発生器
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】