特開 2024-168963 アレイアンテナ装置のリーク波低減方法、アレイアンテナ装置のリーク波低減装置、アレイアンテナ装置のリーク波低減プログラム及びアレイアンテナ装置

(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】P2024168963

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】アレイアンテナ装置のリーク波低減方法、アレイアンテナ装置のリーク波低減装置、アレイアンテナ装置のリーク波低減プログラム及びアレイアンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/06 20060101AFI20241128BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20241128BHJP

   H01Q 3/26 20060101ALI20241128BHJP

   H01Q 21/24 20060101ALI20241128BHJP

   H04B 7/08 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

H04B7/06 982

H01Q21/06

H01Q3/26 Z

H01Q21/24

H04B7/08 982

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086059

(22)【出願日】2023-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000004330

【氏名又は名称】日本無線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100160495

【弁理士】

【氏名又は名称】畑 雅明

(74)【代理人】

【識別番号】100173716

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 真理

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】工藤 俊紀

(72)【発明者】

【氏名】勝本 達也

【テーマコード（参考）】

5J021

【Ｆターム（参考）】

5J021AA02

5J021AA05

5J021AA11

5J021DB02

5J021DB03

5J021FA06

5J021FA12

5J021FA26

5J021FA31

5J021JA05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本開示は、アレイアンテナ装置の各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波を低減するにあたり、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することを目的とする。
【解決手段】本開示は、アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備えるＲＦ系統を複数備えるＲＦモジュールを複数備えるアレイアンテナ装置において、各ＲＦモジュールにおいて、一のＲＦ系統の移相器の設定値を変化させながら、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波のレベルを測定するリーク波測定ステップと、各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、一のＲＦ系統の移相器の初期値（アレイアンテナ装置の正面方向の放射パターンを実現する。）を設定する移相器設定ステップと、を順に備えるアレイアンテナ装置のリーク波低減方法である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備えるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）系統を複数備えるＲＦモジュールを複数備えるアレイアンテナ装置において、
各ＲＦモジュールにおいて、一のＲＦ系統の移相器の設定値を変化させながら、他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルを測定するリーク波測定ステップと、
前記各ＲＦモジュールにおいて、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値（前記アレイアンテナ装置の正面方向の放射パターンを実現する。）を設定する移相器設定ステップと、
を順に備えることを特徴とするアレイアンテナ装置のリーク波低減方法。

【請求項2】

前記ＲＦモジュールは、偏波共用の前記アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備える水平偏波用及び垂直偏波用の前記ＲＦ系統をそれぞれ一つずつ備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のアレイアンテナ装置のリーク波低減方法。

【請求項3】

一のＲＦモジュールにおいて、前記リーク波測定ステップは、前記一のＲＦ系統の移相器の設定値を変化させながら、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルを測定し、前記移相器設定ステップは、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値を設定し、
他のＲＦモジュールにおいて、前記リーク波測定ステップは、処理を実行するまでもなく、前記移相器設定ステップは、前記一のＲＦモジュールの前記一のＲＦ系統の移相器の初期値と等しくなるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値を設定する
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレイアンテナ装置のリーク波低減方法。

【請求項4】

請求項１に記載のアレイアンテナ装置のリーク波低減方法が備える各処理ステップを実行する各処理部を備えることを特徴とするアレイアンテナ装置のリーク波低減装置。

【請求項5】

請求項１に記載のアレイアンテナ装置のリーク波低減方法が備える各処理ステップをコンピュータに実行させるためのアレイアンテナ装置のリーク波低減プログラム。

【請求項6】

アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備えるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）系統を複数備えるＲＦモジュールを複数備えるアレイアンテナ装置であって、
各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統（一のＲＦ系統以外）から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値（前記アレイアンテナ装置の正面方向の放射パターンを実現する。）が設定されている
ことを特徴とするアレイアンテナ装置。

【請求項7】

前記ＲＦモジュールは、偏波共用の前記アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備える水平偏波用及び垂直偏波用の前記ＲＦ系統をそれぞれ一つずつ備える
ことを特徴とする、請求項６に記載のアレイアンテナ装置。

【請求項8】

前記各ＲＦモジュールにおいて、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となる状態が維持されたうえで、前記一のＲＦ系統及び前記他のＲＦ系統の移相器の設定値が、前記一のＲＦ系統及び前記他のＲＦ系統の移相器の初期値から変更され、前記アレイアンテナ装置の正面方向以外のチルト方向の放射パターンが実現される
ことを特徴とする、請求項６又は７に記載のアレイアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アレイアンテナ装置のリーク波を低減する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

アレイアンテナ装置のリーク波を低減する技術が、特許文献１等に開示されている。アレイアンテナ装置は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールを複数備える。ＲＦモジュールは、アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備えるＲＦ系統を複数備える。各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波が生じる。

【0003】

特許文献１では、各ＲＦモジュールにおいて、一のＲＦ系統と他のＲＦ系統との間にシールドを設置し、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波を低減する。特許文献１以外の先行技術では、各ＲＦモジュールにおいて、一のＲＦ系統と他のＲＦ系統とを集積回路内で多層化・階層化し、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波を低減する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７－１０４０４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１では、各ＲＦモジュールにおいて、シールドの設置にあたり、シールドのエリア及び重量等の制約があるとともに、設計及び製造のコストが増大する。そして、特許文献１以外の先行技術では、各ＲＦモジュールにおいて、集積回路内の多層化・階層化のため、リーク波の低減の効果が高いものの、設計及び製造のコストが増大する。

【0006】

そこで、前記課題を解決するために、本開示は、アレイアンテナ装置の各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波を低減するにあたり、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するために、各ＲＦモジュールにおいて、シールドの設置及び集積回路内の多層化・階層化をせず、現状のモジュールのままとする。そして、各ＲＦモジュールにおいて、一のＲＦ系統の移相器の設定値を変化させ、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、一のＲＦ系統の移相器の初期値を設定する。

【0008】

ここで、各ＲＦモジュールの設計製造段階では、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波の経路・位相・振幅は未知である。しかし、各ＲＦモジュールのリーク波測定段階では、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波同士の打消条件が探索される。ただし、各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波そのものは低減されず、一のＲＦ系統と他のＲＦ系統との間のアイソレーションが等価的に向上する。

【0009】

具体的には、本開示は、アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備えるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）系統を複数備えるＲＦモジュールを複数備えるアレイアンテナ装置において、各ＲＦモジュールにおいて、一のＲＦ系統の移相器の設定値を変化させながら、他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルを測定するリーク波測定ステップと、前記各ＲＦモジュールにおいて、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値（前記アレイアンテナ装置の正面方向の放射パターンを実現する。）を設定する移相器設定ステップと、を順に備えることを特徴とするアレイアンテナ装置のリーク波低減方法である。

【0010】

この構成によれば、各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波を低減するにあたり、現状のモジュールのままとするため、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。そして、各ＲＦモジュールの製造後の経年変化に対して、各ＲＦモジュールの再設計を不要とすることができる。

【0011】

また、本開示は、前記ＲＦモジュールは、偏波共用の前記アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備える水平偏波用及び垂直偏波用の前記ＲＦ系統をそれぞれ一つずつ備えることを特徴とするアレイアンテナ装置のリーク波低減方法である。

【0012】

この構成によれば、各ＲＦモジュールにおいて、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統の間のリーク波を低減するにあたり、現状のモジュールのままとするため、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。そして、各ＲＦモジュールの製造後の経年変化に対して、各ＲＦモジュールの再設計を不要とすることができる。

【0013】

また、本開示は、一のＲＦモジュールにおいて、前記リーク波測定ステップは、前記一のＲＦ系統の移相器の設定値を変化させながら、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルを測定し、前記移相器設定ステップは、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値を設定し、他のＲＦモジュールにおいて、前記リーク波測定ステップは、処理を実行するまでもなく、前記移相器設定ステップは、前記一のＲＦモジュールの前記一のＲＦ系統の移相器の初期値と等しくなるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値を設定することを特徴とするアレイアンテナ装置のリーク波低減方法である。

【0014】

この構成によれば、複数のＲＦモジュールにおいて、設計及び製造の個体差が少なく、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波のレベルの相関性が高いならば、一のＲＦモジュールのみにおいて（他のＲＦモジュールにおいて測定なし）、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波のレベルを測定すれば足りるようにすることができる。

【0015】

また、本開示は、以上に記載のアレイアンテナ装置のリーク波低減方法が備える各処理ステップを実行する各処理部を備えることを特徴とするアレイアンテナ装置のリーク波低減装置である。

【0016】

この構成によれば、以上の効果を有するアレイアンテナ装置を提供することができる。

【0017】

また、本開示は、以上に記載のアレイアンテナ装置のリーク波低減方法が備える各処理ステップをコンピュータに実行させるためのアレイアンテナ装置のリーク波低減プログラムである。

【0018】

この構成によれば、以上の効果を有するプログラムを提供することができる。

【0019】

また、本開示は、アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備えるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）系統を複数備えるＲＦモジュールを複数備えるアレイアンテナ装置であって、各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統（一のＲＦ系統以外）から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となるように、前記一のＲＦ系統の移相器の初期値（前記アレイアンテナ装置の正面方向の放射パターンを実現する。）が設定されていることを特徴とするアレイアンテナ装置である。

【0020】

この構成によれば、各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波を低減するにあたり、現状のモジュールのままとするため、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。そして、各ＲＦモジュールの製造後の経年変化に対して、各ＲＦモジュールの再設計を不要とすることができる。

【0021】

また、本開示は、前記ＲＦモジュールは、偏波共用の前記アンテナ素子の移相器及び可変減衰器を備える水平偏波用及び垂直偏波用の前記ＲＦ系統をそれぞれ一つずつ備えることを特徴とするアレイアンテナ装置である。

【0022】

この構成によれば、各ＲＦモジュールにおいて、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統の間のリーク波を低減するにあたり、現状のモジュールのままとするため、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。そして、各ＲＦモジュールの製造後の経年変化に対して、各ＲＦモジュールの再設計を不要とすることができる。

【0023】

また、本開示は、前記各ＲＦモジュールにおいて、前記他のＲＦ系統から前記一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となる状態が維持されたうえで、前記一のＲＦ系統及び前記他のＲＦ系統の移相器の設定値が、前記一のＲＦ系統及び前記他のＲＦ系統の移相器の初期値から変更され、前記アレイアンテナ装置の正面方向以外のチルト方向の放射パターンが実現されることを特徴とするアレイアンテナ装置である。

【0024】

この構成によれば、各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となる状態を維持したうえで、又は、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波のレベルが最小となる状態を多少外したとしても、アレイアンテナ装置の正面方向以外のチルト方向の放射パターンを実現することができる。

【0025】

なお、上記各開示の発明は、可能な限り組み合わせることができる。

【発明の効果】

【0026】

このように、本開示は、アレイアンテナ装置の各ＲＦモジュールにおいて、他のＲＦ系統から一のＲＦ系統へのリーク波を低減するにあたり、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】偏波共用のアレイアンテナ装置の構成を示す図である。

【図2】偏波共用のアレイアンテナ装置の課題を示す図である。

【図3】偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の手順を示す図である。

【図4】偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の具体例を示す図である。

【図5】偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の具体例を示す図である。

【図6】偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の具体例を示す図である。

【図7】偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の結果を示す図である。

【図8】偏波共用のアレイアンテナ装置のビームチルト処理の具体例を示す図である。

【図9】一偏波用のアレイアンテナ装置の構成を示す図である。

【図10】一偏波用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の手順を示す図である。

【図11】一偏波用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の具体例を示す図である。

【図12】一偏波用のアレイアンテナ装置のビームチルト処理の具体例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。

【0029】

（偏波共用のアレイアンテナ装置の構成）
偏波共用のアレイアンテナ装置の構成を図１に示す。アレイアンテナ装置Ｐは、偏波共用のフェーズドアレイアンテナ装置であり、アンテナボードＡ、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）及び信号処理ボードＩを備える。アンテナボードＡは、複数のＲＦモジュールＲ１、・・・、ＲＮ、リーク波測定部Ｌ及び移相器設定部Ｓを備える。リーク波測定部Ｌ及び移相器設定部Ｓは、図３に示すプログラムをコンピュータ又はＦＰＧＡ等にインストール又は搭載することにより実現することができる。

【0030】

ＲＦモジュールＲ１は、偏波共用のアンテナ素子１５ＨＶ、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖを備える。水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈは、可変減衰器１１Ｈ、移相器１２Ｈ、送受信切替用のスイッチ１３Ｈ及び各々送受信用のパワーアンプ１４Ｈを備える。垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖは、可変減衰器１１Ｖ、移相器１２Ｖ、送受信切替用のスイッチ１３Ｖ及び各々送受信用のパワーアンプ１４Ｖを備える。

【0031】

ＲＦモジュールＲＮは、偏波共用のアンテナ素子Ｎ５ＨＶ、水平偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｈ及び垂直偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｖを備える。水平偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｈは、可変減衰器Ｎ１Ｈ、移相器Ｎ２Ｈ、送受信切替用のスイッチＮ３Ｈ及び各々送受信用のパワーアンプＮ４Ｈを備える。垂直偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｖは、可変減衰器Ｎ１Ｖ、移相器Ｎ２Ｖ、送受信切替用のスイッチＮ３Ｖ及び各々送受信用のパワーアンプＮ４Ｖを備える。

【0032】

偏波共用のアレイアンテナ装置の課題を図２に示す。図２の左欄では、ＲＦモジュールＲ１、・・・、ＲＮにおいて、主偏波（水平偏波又は垂直偏波）側のパワーアンプ１４Ｈ、・・・、Ｎ４Ｈ又は１４Ｖ、・・・、Ｎ４ＶをＯＮにしているが、交差偏波（垂直偏波又は水平偏波）側のパワーアンプ１４Ｖ、・・・、Ｎ４Ｖ又は１４Ｈ、・・・、Ｎ４ＨをＯＦＦにしており、水平偏波及び垂直偏波のうちの一偏波のみを利用している。

【0033】

図２の右欄では、ＲＦモジュールＲ１、・・・、ＲＮにおいて、主偏波（水平偏波）側のパワーアンプ１４Ｈ、・・・、Ｎ４ＨをＯＮにするとともに、交差偏波（垂直偏波）側のパワーアンプ１４Ｖ、・・・、Ｎ４ＶをＯＮにしており、水平偏波及び垂直偏波のうちの両偏波ともに利用している。両偏波ともに利用するときでは、一偏波のみを利用するときと比べて、交差偏波（垂直偏波）の正面方向の放射振幅は、約２５ｄＢも増加している。

【0034】

これは、ＲＦモジュールＲ１、・・・、ＲＮにおいて、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、・・・、Ｎ０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ、・・・、Ｎ０Ｖへのリーク波が生じるからである。そこで、ＲＦモジュールＲ１、・・・、ＲＮにおいて、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、・・・、Ｎ０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ、・・・、Ｎ０Ｖへのリーク波を低減することとした。ただし、ＲＦモジュールＲ１、・・・、ＲＮにおいて、シールドの設置及び集積回路内の多層化・階層化をせず、現状のモジュールのままとしている。

【0035】

（偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理）
偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の手順を図３に示す。偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の具体例を図４～６に示す。

【0036】

リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲ１において、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの移相器１２Ｖの設定値を変化させながら、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波のレベルを測定する（ステップＳ１）。

【0037】

又は、リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲ１において、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの移相器１２Ｈの設定値を変化させながら、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖから水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈへのリーク波のレベルを測定してもよい（ステップＳ１）。

【0038】

移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１において、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波のレベルが最小となるように、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの移相器１２Ｖの初期値を設定する（ステップＳ２）。ここで、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの移相器１２Ｖの初期値は、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現するものであり、その理由についてはステップＳ３で説明する。

【0039】

又は、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１において、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖから水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈへのリーク波のレベルが最小となるように、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの移相器１２Ｈの初期値を設定してもよい（ステップＳ２）。ここで、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの移相器１２Ｈの初期値は、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現するものであり、その理由についてはステップＳ３で説明する。

【0040】

ところで、ＲＦモジュールＲ１の設計製造段階では、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波の経路・位相・振幅は未知である。しかし、ＲＦモジュールＲ１のリーク波測定段階では、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波同士の打消条件が探索される。ただし、ＲＦモジュールＲ１において、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波そのものは低減されず、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈと垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖとの間のアイソレーションが等価的に向上する。以下に、このことを具体的に説明する。

【0041】

図４の左欄では、ＲＦモジュールＲ１は、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈのみにおいて、種信号を入力している。そして、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１において、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「可変減衰器１１Ｖ」の設定値を変化させながら、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの出力波のレベルＳ_ＨＨと、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波のレベルＳ_ＶＨと、を測定している。

【0042】

図４の右欄では、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの出力波のレベルＳ_ＨＨから、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波のレベルＳ_ＶＨを減算したうえで、レベル差分Ｓ_ＨＨ－Ｓ_ＶＨ［ｄＢ］を計算している。すると、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「可変減衰器１１Ｖ」の設定値が０ｄＢから１５ｄＢへと変化するにつれて、レベル差分Ｓ_ＨＨ－Ｓ_ＶＨ［ｄＢ］は約２０～２５ｄＢであり大きく変化しない。

【0043】

つまり、図４の左欄に示したように、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの「可変減衰器１１Ｈの前段」から、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「可変減衰器１１Ｖの前段」へと、微弱なリーク波による微弱な回路間結合が生じているのみであると考えられる。そこで、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１において、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「可変減衰器１１Ｖ」の初期値を０ｄＢから変化させないで０ｄＢのままに維持するとともに、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの「可変減衰器１１Ｈ」の初期値を０ｄＢのままに維持する。

【0044】

図５の左欄では、ＲＦモジュールＲ１は、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈのみにおいて、種信号を入力している。そして、リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲ１において、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「移相器１２Ｖ」の設定値を変化させながら、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの出力波のレベルＳ_ＨＨと、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波のレベルＳ_ＶＨと、を測定している。

【0045】

図５の右欄では、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの出力波のレベルＳ_ＨＨから、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈから垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖへのリーク波のレベルＳ_ＶＨを減算したうえで、レベル差分Ｓ_ＨＨ－Ｓ_ＶＨ［ｄＢ］を計算している。すると、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「移相器１２Ｖ」の設定値が０°又は３６０°から２０２．５°へと変化するにつれて、レベル差分Ｓ_ＨＨ－Ｓ_ＶＨ［ｄＢ］は約２５ｄＢ分だけ大きく増加する。

【0046】

つまり、図５の左欄に示したように、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの「移相器１２Ｈの前段及び後段」から、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「移相器１２Ｖの前段及び後段」へと、リーク波による回路間結合がそれぞれ生じていると考えられる。そして、これらのリーク波による回路間結合は、ほぼ同レベルかつほぼ同相の結合であると考えられる。さらに、これらのリーク波同士は、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「移相器１２Ｖ」の設定値が２０２．５°（≒１８０°）であるときには、ほぼ打ち消し合っていると考えられる。そこで、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１において、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「移相器１２Ｖ」の初期値を０°から２０２．５°へと変更するとともに、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの「移相器１２Ｈ」の初期値を０°のままに維持する。

【0047】

なお、これらのリーク波による回路間結合は、ほぼ同レベルの結合ではなく、異なるレベルの結合であることもあり、ほぼ同相の結合ではなく、ほぼ逆相の結合であることもあり、移相器１２Ｈ、１２Ｖの前後での結合ではなく、その他の位置での結合であることもある。また、移相器１２Ｈ、１２Ｖの初期値が異なるときでも、水平偏波及び垂直偏波の放射パターンは影響を受けないが、水平偏波及び垂直偏波の放射位相を同位相に揃えるためには、水平偏波及び垂直偏波の種信号位相を制御すればよい。

【0048】

このように、ＲＦモジュールＲ１において、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、１０Ｖの間のリーク波を低減するにあたり、現状のモジュールのままとするため、ＲＦモジュールＲ１の設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。そして、ＲＦモジュールＲ１の製造後の経年変化に対して、リーク波測定部Ｌ及び移相器設定部Ｓの処理を再実行すればよく、ＲＦモジュールＲ１の再設計を不要とすることができる。

【0049】

移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲＮにおいて、ＲＦモジュールＲ１の垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの移相器１２Ｖの初期値と等しくなるように、垂直偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｖの移相器Ｎ２Ｖの初期値を設定する（ステップＳ３）。つまり、リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲＮにおいて、ＲＦモジュールＲ１と同様な処理を実行するまでもない。ここで、ＲＦモジュールＲＮの垂直偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｖの移相器Ｎ２Ｖの初期値は、ＲＦモジュールＲ１の垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの移相器１２Ｖの初期値と等しく、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現するものである。

【0050】

又は、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲＮにおいて、ＲＦモジュールＲ１の水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの移相器１２Ｈの初期値と等しくなるように、水平偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｈの移相器Ｎ２Ｈの初期値を設定してもよい（ステップＳ３）。つまり、リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲＮにおいて、ＲＦモジュールＲ１と同様な処理を実行するまでもない。ここで、ＲＦモジュールＲＮの水平偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｈの移相器Ｎ２Ｈの初期値は、ＲＦモジュールＲ１の水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの移相器１２Ｈの初期値と等しく、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現するものである。

【0051】

図６の右欄では（仮にリーク波を測定）、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ～Ｎ０Ｖの「移相器１２Ｖ～Ｎ２Ｖ」の設定値が０°又は３６０°から１８０°又は２０２．５°へと変化するにつれて、レベル差分Ｓ_ＨＨ－Ｓ_ＶＨ［ｄＢ］は約２０ｄＢ分だけ大きく増加する。

【0052】

図６の左欄では、図５の左欄とほぼ同様に、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈの「移相器１２Ｈ～Ｎ２Ｈの前段及び後段」から、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ～Ｎ０Ｖの「移相器１２Ｖ～Ｎ２Ｖの前段及び後段」へと、リーク波による回路間結合がそれぞれ生じていると考えられる。そして、これらのリーク波による回路間結合は、ほぼ同レベルかつほぼ同相の結合であると考えられる。さらに、これらのリーク波同士は、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ～Ｎ０Ｖの「移相器１２Ｖ～Ｎ２Ｖ」の設定値が１８０°又は２０２．５°（≒１８０°）であるときには、ほぼ打ち消し合っていると考えられる。

【0053】

そこで、図６の右欄では、図５の右欄とほぼ同様に、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ～Ｎ０Ｖの「移相器１２Ｖ～Ｎ２Ｖ」の初期値を０°から２０２．５°へと変更するとともに、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈの「移相器１２Ｈ～Ｎ２Ｈ」の初期値を０°のままに維持する。

【0054】

このように、複数のＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、設計及び製造の個体差が少なく、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ～Ｎ０Ｖの間のリーク波のレベルの相関性が高いならば、一のＲＦモジュールＲ１のみにおいて（他のＲＦモジュールＲＮにおいて測定なし）、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、１０Ｖの間のリーク波のレベルを測定すれば足りるようにすることができる。

【0055】

偏波共用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の結果を図７に示す。図７では、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、主偏波（水平偏波）側のパワーアンプ１４Ｈ～Ｎ４ＨをＯＮにするとともに、交差偏波（垂直偏波）側のパワーアンプ１４Ｖ～Ｎ４ＶをＯＮにしており、水平偏波及び垂直偏波のうちの両偏波ともに利用している。水平偏波用及び垂直偏波用の移相器１２Ｈ～Ｎ２Ｈ、１２Ｖ～Ｎ２Ｖの設定値は、ＰＳ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ）＝０ｄｅｇ～３３７．５ｄｅｇの１６値のうちのいずれかの値を取り得る。

【0056】

垂直偏波用の移相器１２Ｖ～Ｎ２Ｖの初期値をＰＳ＝２０２．５ｄｅｇに設定したときでは、垂直偏波用の移相器１２Ｖ～Ｎ２Ｖの初期値をＰＳ＝２２．５ｄｅｇ、１１２．５ｄｅｇ、３１５ｄｅｇに設定したときと比べて、交差偏波（垂直偏波）の正面方向の放射振幅は、約１０ｄＢも低減している。そこで、垂直偏波用の移相器１２Ｖ～Ｎ２Ｖの初期値をＰＳ＝０ｄｅｇからＰＳ＝２０２．５ｄｅｇへと変更するとともに、水平偏波用の移相器１２Ｈ～Ｎ２Ｈの初期値をＰＳ＝０ｄｅｇのままに維持する。

【0057】

（偏波共用のアレイアンテナ装置のビームチルト処理）
偏波共用のアレイアンテナ装置のビームチルト処理の具体例を図８に示す。アンテナボードＡは、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向以外のチルト方向の放射パターンを実現する。ここで、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ～Ｎ０Ｖの移相器１２Ｈ～Ｎ２Ｈ、１２Ｖ～Ｎ２Ｖの設定値を、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ～Ｎ０Ｖの移相器１２Ｈ～Ｎ２Ｈ、１２Ｖ～Ｎ２Ｖの初期値から変更する。

【0058】

ただし、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ～Ｎ０Ｖの間のリーク波のレベルが最小となる状態を維持する。又は、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、リーク波による回路間結合の経路・位相・振幅によっては、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ～Ｎ０Ｖの間のリーク波のレベルが最小となる状態を多少外すこともあり得る。以下に、このことを具体的に説明する。

【0059】

図８では、図５とほぼ同様に、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、２０Ｈ～Ｎ０Ｈの「移相器１２Ｈ、２２Ｈ～Ｎ２Ｈの前段及び後段」から、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ、２０Ｖ～Ｎ０Ｖの「移相器１２Ｖ、２２Ｖ～Ｎ２Ｖの前段及び後段」へと、リーク波による回路間結合がそれぞれ生じている。

【0060】

図８の左欄では、図５の右欄とほぼ同様に、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ、２０Ｖ～Ｎ０Ｖの「移相器１２Ｖ、２２Ｖ～Ｎ２Ｖ」の初期値を２００°に設定するとともに、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、２０Ｈ～Ｎ０Ｈの「移相器１２Ｈ、２２Ｈ～Ｎ２Ｈ」の初期値を０°に設定する。すると、アンテナボードＡは、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現する。

【0061】

図８の右欄では、アンテナボードＡは、（１）ＲＦモジュールＲ１において、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖの「移相器１２Ｖ」の初期値を２００°に設定するとともに、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈの「移相器１２Ｈ」の初期値を０°に設定し、（２）ＲＦモジュールＲ２において、垂直偏波用のＲＦ系統２０Ｖの「移相器２２Ｖ」の初期値を（２００＋α）°に設定するとともに、水平偏波用のＲＦ系統２０Ｈの「移相器２２Ｈ」の初期値をα°に設定し、（３）ＲＦモジュールＲＮにおいて、垂直偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｖの「移相器Ｎ２Ｖ」の初期値を（２００＋（Ｎ－１）α）°に設定するとともに、水平偏波用のＲＦ系統Ｎ０Ｈの「移相器Ｎ２Ｈ」の初期値を（Ｎ－１）α°に設定し、（４）アレイアンテナ装置Ｐの正面方向以外のチルト方向の放射パターンを実現する。

【0062】

ここで、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、２０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ、２０Ｖ～Ｎ０Ｖの間のリーク波のレベルが最小となる状態を維持する。つまり、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、水平偏波用のＲＦ系統１０Ｈ、２０Ｈ～Ｎ０Ｈの「移相器１２Ｈ、２２Ｈ～Ｎ２Ｈ」の初期値に対する、垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｖ、２０Ｖ～Ｎ０Ｖの「移相器１２Ｖ、２２Ｖ～Ｎ２Ｖ」の初期値の差分は、２００°に維持されている。

【0063】

このように、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ～Ｎ０Ｖの間のリーク波のレベルが最小となる状態を維持したうえで、又は、水平偏波用及び垂直偏波用のＲＦ系統１０Ｈ～Ｎ０Ｈ、１０Ｖ～Ｎ０Ｖの間のリーク波のレベルが最小となる状態を多少外したとしても、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向以外のチルト方向の放射パターンを実現することができる。

【0064】

（一偏波用のアレイアンテナ装置の構成）
一偏波用のアレイアンテナ装置の構成を図９に示す。アレイアンテナ装置Ｐは、一偏波用のフェーズドアレイアンテナ装置であり、アンテナボードＡ、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）及び信号処理ボードＩを備える。アンテナボードＡは、複数のＲＦモジュールＲ１、・・・、ＲＮ、リーク波測定部Ｌ及び移相器設定部Ｓを備える。リーク波測定部Ｌ及び移相器設定部Ｓは、図１０に示すプログラムをコンピュータ又はＦＰＧＡ等にインストール又は搭載することにより実現することができる。

【0065】

ＲＦモジュールＲ１は、複数のＲＦ系統１０１、１０２、１０３を備える（３系統以外でもよい）。ＲＦ系統１０１は、可変減衰器１１１、移相器１２１、送受信切替用のスイッチ１３１、各々送受信用のパワーアンプ１４１及び一偏波用のアンテナ素子１５１を備える。ＲＦ系統１０２は、可変減衰器１１２、移相器１２２、送受信切替用のスイッチ１３２、各々送受信用のパワーアンプ１４２及び一偏波用のアンテナ素子１５２を備える。ＲＦ系統１０３は、可変減衰器１１３、移相器１２３、送受信切替用のスイッチ１３３、各々送受信用のパワーアンプ１４３及び一偏波用のアンテナ素子１５３を備える。

【0066】

ＲＦモジュールＲＮは、複数のＲＦ系統Ｎ０１、Ｎ０２、Ｎ０３を備える（３系統以外でもよい）。ＲＦ系統Ｎ０１は、可変減衰器Ｎ１１、移相器Ｎ２１、送受信切替用のスイッチＮ３１、各々送受信用のパワーアンプＮ４１及び一偏波用のアンテナ素子Ｎ５１を備える。ＲＦ系統Ｎ０２は、可変減衰器Ｎ１２、移相器Ｎ２２、送受信切替用のスイッチＮ３２、各々送受信用のパワーアンプＮ４２及び一偏波用のアンテナ素子Ｎ５２を備える。ＲＦ系統Ｎ０３は、可変減衰器Ｎ１３、移相器Ｎ２３、送受信切替用のスイッチＮ３３、各々送受信用のパワーアンプＮ４３及び一偏波用のアンテナ素子Ｎ５３を備える。

【0067】

（一偏波用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理）
一偏波用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の手順を図１０に示す。一偏波用のアレイアンテナ装置のリーク低減処理の具体例を図１１に示す。

【0068】

リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲ１において、一のＲＦ系統１０１等の移相器１２１等の設定値を変化させながら、他のＲＦ系統１０２、１０３等から一のＲＦ系統１０１等へのリーク波のレベルを測定する（ステップＳ４）。移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１において、他のＲＦ系統１０２、１０３等から一のＲＦ系統１０１等へのリーク波のレベルが最小となるように、一のＲＦ系統１０１等の移相器１２１等の初期値を設定する（ステップＳ５）。ここで、一のＲＦ系統１０１等の移相器１２１等の初期値は、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現するものである。

【0069】

図１１の左欄では、ＲＦモジュールＲ１は、他のＲＦ系統１０１のみにおいて、種信号を入力している。そして、リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲ１において、一のＲＦ系統１０２の「移相器１２２」の設定値を変化させながら、他のＲＦ系統１０１の出力波のレベルＳ_１１と、他のＲＦ系統１０１から一のＲＦ系統１０２へのリーク波のレベルＳ_２１と、を測定している。さらに、他のＲＦ系統１０１の「移相器１２１の前段及び後段」から、一のＲＦ系統１０２の「移相器１２２の前段及び後段」へと、リーク波による回路間結合がそれぞれ生じている。そこで、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１において、一のＲＦ系統１０２の「移相器１２２」の初期値を０°からβ°へと変更するとともに、他のＲＦ系統１０１の「移相器１２１」の初期値を０°のままに維持する。

【0070】

図１１の右欄では、ＲＦモジュールＲ１は、他のＲＦ系統１０２のみにおいて、種信号を入力している。そして、リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲ１において、一のＲＦ系統１０３の「移相器１２３」の設定値を変化させながら、他のＲＦ系統１０２の出力波のレベルＳ_２２と、他のＲＦ系統１０２から一のＲＦ系統１０３へのリーク波のレベルＳ_３２と、を測定している。さらに、他のＲＦ系統１０２の「移相器１２２の前段及び後段」から、一のＲＦ系統１０３の「移相器１２３の前段及び後段」へと、リーク波による回路間結合がそれぞれ生じている。そこで、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１において、一のＲＦ系統１０３の「移相器１２３」の初期値を０°からγ°へと変更するとともに、他のＲＦ系統１０２の「移相器１２２」の初期値をβ°のままに維持する。

【0071】

なお、これらのリーク波による回路間結合は、ほぼ同レベルの結合であってもよく、異なるレベルの結合であってもよく、ほぼ同相の結合であってもよく、ほぼ逆相の結合であってもよく、移相器１２１～１２３の前後での結合ではなく、その他の位置での結合であってもよい。また、移相器１２１～１２３の初期値が異なるときでも、ＲＦ系統１０１～１０３の放射パターンは影響を受けないが、ＲＦ系統１０１～１０３の放射位相を同位相に揃えるためには、ＲＦ系統１０１～１０３の種信号位相を制御すればよい。

【0072】

このように、ＲＦモジュールＲ１において、他のＲＦ系統１０２、１０３等から一のＲＦ系統１０１等へのリーク波を低減するにあたり、現状のモジュールのままとするため、ＲＦモジュールＲ１の設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。そして、ＲＦモジュールＲ１の製造後の経年変化に対して、リーク波測定部Ｌ及び移相器設定部Ｓの処理を再実行すればよく、ＲＦモジュールＲ１の再設計を不要とすることができる。

【0073】

移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲＮにおいて、ＲＦモジュールＲ１の一のＲＦ系統１０１等の移相器１２１等の初期値と等しくなるように、一のＲＦ系統Ｎ０１等の移相器Ｎ２１等の初期値を設定する（ステップＳ６）。つまり、リーク波測定部Ｌは、ＲＦモジュールＲＮにおいて、ＲＦモジュールＲ１と同様な処理を実行するまでもない（図６を参照）。ここで、ＲＦモジュールＲＮの一のＲＦ系統Ｎ０１等の移相器Ｎ２１等の初期値は、ＲＦモジュールＲ１の一のＲＦ系統１０１等の移相器１２１等の初期値と等しく、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現するものである。

【0074】

このように、複数のＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、設計及び製造の個体差が少なく、他のＲＦ系統１０２、１０３等から一のＲＦ系統１０１等へのリーク波のレベルの相関性が高いならば（図６を参照）、一のＲＦモジュールＲ１のみにおいて（他のＲＦモジュールＲＮにおいて測定なし）、他のＲＦ系統１０２、１０３等から一のＲＦ系統１０１等へのリーク波のレベルを測定すれば足りるようにすることができる。

【0075】

（一偏波用のアレイアンテナ装置のビームチルト処理）
一偏波用のアレイアンテナ装置のビームチルト処理の具体例を図１２に示す。アンテナボードＡは、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向以外のチルト方向の放射パターンを実現する。ここで、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、一のＲＦ系統１０１～Ｎ０１等及び他のＲＦ系統１０２～Ｎ０２、１０３～Ｎ０３等の移相器１２１～Ｎ２１、１２２～Ｎ２２、１２３～Ｎ２３の設定値を、これらの初期値から変更する。

【0076】

ただし、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、一のＲＦ系統１０１～Ｎ０１等から他のＲＦ系統１０２～Ｎ０２、１０３～Ｎ０３等へのリーク波のレベルが最小となる状態を維持する。又は、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、リーク波による回路間結合の経路・位相・振幅によっては、一のＲＦ系統１０１～Ｎ０１等から他のＲＦ系統１０２～Ｎ０２、１０３～Ｎ０３等へのリーク波のレベルが最小となる状態を多少外すこともあり得る。以下に、このことを具体的に説明する。

【0077】

図１２では、図１１とほぼ同様に、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、他のＲＦ系統１０１、２０１～Ｎ０１、１０２、２０２～Ｎ０２の「移相器１２１、２２１～Ｎ２１、１２２、２２２～Ｎ２２の前段及び後段」から、一のＲＦ系統１０２、２０２～Ｎ０２、１０３、２０３～Ｎ０３の「移相器１２２、２２２～Ｎ２２、１２３、２２３～Ｎ２３の前段及び後段」へと、リーク波による回路間結合がそれぞれ生じている。

【0078】

図１２の左欄では、図１１とほぼ同様に、移相器設定部Ｓは、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、一のＲＦ系統１０２、２０２～Ｎ０２の「移相器１２２、２２２～Ｎ２２」の初期値をβ°に設定し、一のＲＦ系統１０３、２０３～Ｎ０３の「移相器１２３、２２３～Ｎ２３」の初期値をγ°に設定し、他のＲＦ系統１０１、２０１～Ｎ０１の「移相器１２１、２２１～Ｎ２１」の初期値を０°に設定する。すると、アンテナボードＡは、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向の放射パターンを実現する。

【0079】

図１２の右欄では、アンテナボードＡは、（１）ＲＦモジュールＲ１において、一のＲＦ系統１０２の「移相器１２２」の初期値を（β＋α）°に設定し、一のＲＦ系統１０３の「移相器１２３」の初期値を（γ＋２α）°に設定し、他のＲＦ系統１０１の「移相器１２１」の初期値を０°に設定し、（２）ＲＦモジュールＲ２において、一のＲＦ系統２０２の「移相器２２２」の初期値を（β＋４α）°に設定し、一のＲＦ系統２０３の「移相器２２３」の初期値を（γ＋５α）°に設定し、他のＲＦ系統２０１の「移相器２２１」の初期値を３α°に設定し、（３）ＲＦモジュールＲＮにおいて、一のＲＦ系統Ｎ０２の「移相器Ｎ２２」の初期値を（β＋（３Ｎ－２）α）°に設定し、一のＲＦ系統Ｎ０３の「移相器Ｎ２３」の初期値を（γ＋（３Ｎ－１）α）°に設定し、他のＲＦ系統Ｎ０１の「移相器Ｎ２１」の初期値を（３Ｎ－３）α°に設定し、（４）アレイアンテナ装置Ｐの正面方向以外のチルト方向の放射パターンを実現する。

【0080】

ここで、アンテナボードＡは、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、一のＲＦ系統１０１、２０１～Ｎ０１等から他のＲＦ系統１０２、２０２～Ｎ０２、１０３、２０３～Ｎ０３等へのリーク波のレベルが最小となる状態を多少外す。つまり、ＲＦモジュールＲ１、Ｒ２～ＲＮにおいて、他のＲＦ系統１０１、２０１～Ｎ０１の「移相器１２１、２２１～Ｎ２１」の初期値に対して、一のＲＦ系統１０２、２０２～Ｎ０２の「移相器１２２、２２２～Ｎ２２」の初期値の差分は、β°から多少外れ、一のＲＦ系統１０３、２０３～Ｎ０３の「移相器１２３、２２３～Ｎ２３」の初期値の差分は、γ°から多少外れる。よって、アレイアンテナ装置Ｐのチルト角度は、小さいことが好ましい。

【0081】

このように、ＲＦモジュールＲ１～ＲＮにおいて、一のＲＦ系統１０１～Ｎ０１等から他のＲＦ系統１０２～Ｎ０２、１０３～Ｎ０３等へのリーク波のレベルが最小となる状態を維持したうえで、又は、一のＲＦ系統１０１～Ｎ０１等から他のＲＦ系統１０２～Ｎ０２、１０３～Ｎ０３等へのリーク波のレベルが最小となる状態を多少外したとしても、アレイアンテナ装置Ｐの正面方向以外のチルト方向の放射パターンを実現することができる。ただし、アレイアンテナ装置Ｐのチルト角度は、小さいことが好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本開示のアレイアンテナ装置のリーク波低減方法、アレイアンテナ装置のリーク波低減装置、アレイアンテナ装置のリーク波低減プログラム及びアレイアンテナ装置は、各ＲＦモジュールの設計及び製造の制約及びコストを低減することができる。

【符号の説明】

【0083】

Ｐ：アレイアンテナ装置
Ａ：アンテナボード
Ｉ：ＩＦ及び信号処理ボード
Ｌ：リーク波測定部
Ｓ：移相器設定部
Ｒ１、Ｒ２、ＲＮ：ＲＦモジュール
１０Ｈ、１０Ｖ、２０Ｈ、２０Ｖ、Ｎ０Ｈ、Ｎ０Ｖ：ＲＦ系統
１１Ｈ、１１Ｖ、Ｎ１Ｈ、Ｎ１Ｖ：可変減衰器
１２Ｈ、１２Ｖ、２２Ｈ、２２Ｖ、Ｎ２Ｈ、Ｎ２Ｖ：移相器
１３Ｈ、１３Ｖ、Ｎ３Ｈ、Ｎ３Ｖ：スイッチ
１４Ｈ、１４Ｖ、Ｎ４Ｈ、Ｎ４Ｖ：パワーアンプ
１５ＨＶ、２５ＨＶ、Ｎ５ＨＶ：アンテナ素子
１０１、１０２、１０３、２０１、２０２、２０３、Ｎ０１、Ｎ０２、Ｎ０３：ＲＦ系統
１１１、１１２、１１３、Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３：可変減衰器
１２１、１２２、１２３、２２１、２２２、２２３、Ｎ２１、Ｎ２２、Ｎ２３：移相器
１３１、１３２、１３３、Ｎ３１、Ｎ３２、Ｎ３３：スイッチ
１４１、１４２、１４３、Ｎ４１、Ｎ４２、Ｎ４３：パワーアンプ
１５１、１５２、１５３、２５１、２５２、２５３、Ｎ５１、Ｎ５２、Ｎ５３：アンテナ素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】