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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-09-04
(45)【発行日】2025-09-12
(54)【発明の名称】位相シフタ、無線デバイス、及び位相シフトの方法
(51)【国際特許分類】
H01P 1/18 20060101AFI20250905BHJP
H01P 1/28 20060101ALI20250905BHJP
【ＦＩ】
H01P1/18
H01P1/28
【請求項の数】
20
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2025067287
(22)【出願日】2025-04-16
(62)【分割の表示】P 2021201326の分割
【原出願日】2021-12-13
(65)【公開番号】P2025111542
(43)【公開日】2025-07-30
【審査請求日】2025-05-09
(31)【優先権主張番号】63/199397
(32)【優先日】2020-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/455098
(32)【優先日】2021-11-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/455086
(32)【優先日】2021-11-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】503031330
【氏名又は名称】スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＫＹＷＯＲＫＳ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(74)【代理人】
【識別番号】100195257
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 一志
(72)【発明者】
【氏名】アジジ、 モスタファ
(72)【発明者】
【氏名】サルビシャエイ、 ハッサン
【審査官】白井 亮
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２９６７１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０００－０９１８０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－０２１２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５１４８８１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｐ １／１８
Ｈ０１Ｐ １／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
位相シフタであって、第１ポート及び第２ポートと、
第１伝送線、及び前記第１伝送線に接続された４つ以上の隣接シャントスイッチを複数のポイントに含む第１制御可能反射負荷であって、前記複数のポイントの隣接対間の距離が前記第１伝送線の長さに沿って減少する、第１制御可能反射負荷と、
第２制御可能反射負荷と、
互いに電磁的に結合された一対の結合線と
を含み、
前記一対の結合線は、前記第１ポートと前記第１制御可能反射負荷との間に接続された第１導電線と、前記第２制御可能反射負荷と前記第２ポートとの間に接続された第２導電線とを含む、位相シフタ。
【請求項2】
前記第１制御可能反射負荷はさらに、前記第１伝送線の第１側の第１グランド導体と、前記第１伝送線の第２側の第２グランド導体とを含む、請求項１の位相シフタ。
【請求項3】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタとして実装され、前記一対の電界効果トランジスタは、前記第１伝送線と前記第１グランド導体との間に接続された第１電界効果トランジスタと、前記第１伝送線と前記第２グランド導体との間に接続された第２電界効果トランジスタとを含む、請求項２の位相シフタ。
【請求項4】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチの一以上は、前記位相シフタの位相シフト設定に基づいて閉にされる、請求項１の位相シフタ。
【請求項5】
前記第１ポートは無線周波数入力信号を受信し、前記第２ポートは、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える、請求項１の位相シフタ。
【請求項6】
前記第２ポートは無線周波数入力信号を受信し、前記第１ポートは、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える、請求項１の位相シフタ。
【請求項7】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチはそれぞれが異なるサイズを有する、請求項１の位相シフタ。
【請求項8】
前記４つ以上の隣接シャントトランジスタのサイズは、前記第１伝送線の長さに沿って増加する、請求項７の位相シフタ。
【請求項9】
前記第１伝送線は複数の蛇行セクションを含む、請求項１の位相シフタ。
【請求項10】
前記複数の蛇行セクションの少なくとも一つがループを含む、請求項９の位相シフタ。
【請求項11】
前記第２制御可能反射負荷は、第２伝送線、及び前記第２伝送線に沿って接続された複数の隣接シャントスイッチを含む、請求項１の位相シフタ。
【請求項12】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチは、第１シャントスイッチ、第２シャントスイッチ、及び第３シャントスイッチを含み、前記第１シャントスイッチと前記第２シャントスイッチとの間に介在するスイッチが存在せず、
前記第２シャントスイッチと前記第３シャントスイッチとの間に介在するスイッチが存在しない、請求項１の位相シフタ。
【請求項13】
無線デバイスであって、送受信器と、
前記送受信器に結合されたフロントエンドシステムと
を含み、
前記フロントエンドシステムは位相シフタを含み、
前記位相シフタは、第１ポートと、第２ポートと、第１伝送線、及び前記第１伝送線に接続された４つ以上の隣接シャントスイッチを複数のポイントに含む第１制御可能反射負荷であって、前記複数のポイントの隣接対間の距離が前記第１伝送線の長さに沿って減少する、第１制御可能反射負荷と、第２制御可能反射負荷と、互いに電磁的に結合された一対の結合線とを含み、
前記一対の結合線は、前記第１ポートと前記第１制御可能反射負荷との間に接続された第１導電線と、前記第２制御可能反射負荷と前記第２ポートとの間に接続された第２導電線とを含む、無線デバイス。
【請求項14】
前記第１制御可能反射負荷はさらに、前記第１伝送線の第１側の第１グランド導体と、前記第１伝送線の第２側の第２グランド導体とを含む、請求項１３の無線デバイス。
【請求項15】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタとして実装され、前記一対の電界効果トランジスタは、前記第１伝送線と前記第１グランド導体との間に接続された第１電界効果トランジスタと、前記第１伝送線と前記第２グランド導体との間に接続された第２電界効果トランジスタとを含む、請求項１４の無線デバイス。
【請求項16】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチの一以上は、前記無線デバイスの位相シフト設定に基づいて閉にされる、請求項１３の無線デバイス。
【請求項17】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチはそれぞれが異なるサイズを有する、請求項１３の無線デバイス。
【請求項18】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチのサイズは、前記第１伝送線の長さに沿って増加する、請求項１７の無線デバイス。
【請求項19】
位相シフトの方法であって、第１ポートにおいて無線周波数入力信号を受信することと、
第１制御可能反射負荷及び第２制御可能反射負荷を制御して、第２ポートにおける無線周波数出力信号の位相シフトを制御することと、
一対の結合線の第１導電線と第２導電線との結合を与えることと
を含み、
前記第１制御可能反射負荷は、第１伝送線と、前記第１伝送線に接続された４つ以上の隣接シャントスイッチを複数のポイントに含み、前記複数のポイントの隣接対間の距離が前記第１伝送線の長さに沿って減少し、
前記第１導電線は前記第１ポートと前記第１制御可能反射負荷との間に接続され、
前記第２導電線は前記第２制御可能反射負荷と前記第２ポートとの間に接続される、方法。
【請求項20】
前記４つ以上の隣接シャントスイッチはそれぞれが異なるサイズを有する、請求項１９の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は電子システムに関し、詳しくは無線周波数（ＲＦ）電子機器に関す
る。
る。
【背景技術】
【0002】
位相シフタは、アンテナを介して無線で送信又は受信されるＲＦ信号の位相を制御する
べくＲＦ通信システムにおいて使用される。
べくＲＦ通信システムにおいて使用される。
【0003】
一以上の位相シフタを備えたＲＦ通信システムの例は、携帯電話機、タブレット、基地
局、ネットワークアクセスポイント、顧客宅内機器（ＣＰＥ）、ラップトップ、及びウェ
アラブル電子機器を含むがこれらに限られない。例えば、セルラー規格、無線ローカルエ
リアネットワーク（ＷＬＡＮ）規格、及び／又は任意の他の適切な通信規格を使用して通
信する無線デバイスにおいては、ＲＦ信号増幅を目的として電力増幅器を使用することが
できる。ＲＦ信号は、例えば周波数レンジ１（ＦＲ１）を使用する第５世代（５Ｇ）通信
のための約４１０ＭＨｚ～約７．１２５ＧＨｚの範囲、又は周波数レンジ２（ＦＲ２）を
使用する５Ｇ通信のための約２４．２５ＧＨｚ～５２．６ＧＨｚの範囲のような、約３０
ｋＨｚ～３００ＧＨｚの範囲にある周波数を有し得る。
局、ネットワークアクセスポイント、顧客宅内機器（ＣＰＥ）、ラップトップ、及びウェ
アラブル電子機器を含むがこれらに限られない。例えば、セルラー規格、無線ローカルエ
リアネットワーク（ＷＬＡＮ）規格、及び／又は任意の他の適切な通信規格を使用して通
信する無線デバイスにおいては、ＲＦ信号増幅を目的として電力増幅器を使用することが
できる。ＲＦ信号は、例えば周波数レンジ１（ＦＲ１）を使用する第５世代（５Ｇ）通信
のための約４１０ＭＨｚ～約７．１２５ＧＨｚの範囲、又は周波数レンジ２（ＦＲ２）を
使用する５Ｇ通信のための約２４．２５ＧＨｚ～５２．６ＧＨｚの範囲のような、約３０
ｋＨｚ～３００ＧＨｚの範囲にある周波数を有し得る。
【発明の概要】
【0004】
所定の実施形態において、本開示は位相シフタに関する。位相シフタは、第１ポートと
、第２ポートと、第１伝送線及び当該第１伝送線に沿って接続される第１複数のシャント
スイッチを含む第１制御可能反射負荷と、第２制御可能反射負荷と、互いに電磁的に結合
される一対の結合線とを含む。一対の結合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との
間に接続される第１導電線と、第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第
２導電線とを含む。
、第２ポートと、第１伝送線及び当該第１伝送線に沿って接続される第１複数のシャント
スイッチを含む第１制御可能反射負荷と、第２制御可能反射負荷と、互いに電磁的に結合
される一対の結合線とを含む。一対の結合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との
間に接続される第１導電線と、第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第
２導電線とを含む。
【0005】
いくつかの実施形態において、第１制御可能反射負荷はさらに、第１伝送線の第１側に
ある第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数
の実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジ
スタとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体
との間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間
に接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
ある第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数
の実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジ
スタとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体
との間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間
に接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
【0006】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは一以上が、位相シフタの
位相シフト設定に基づいて閉とされる。
位相シフト設定に基づいて閉とされる。
【0007】
様々な実施形態において、第１ポートが無線周波数入力信号を受信し、第２ポートが、
位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0008】
いくつかの実施形態において、第２ポートが無線周波数入力信号を受信し、第１ポート
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0009】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから一定距離にあ
る複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
る複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
【0010】
様々な実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから不均一距離にある
複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数のポ
イントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数のポ
イントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0011】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが共通のサイズ
を有する。
を有する。
【0012】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが異なるサイズ
を有する。一定数の実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
を有する。一定数の実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
【0013】
様々な実施形態によれば、第１伝送線は、複数の蛇行セクションを含む。いくつかの実
施形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
施形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
【0014】
いくつかの実施形態において、第２制御可能反射負荷は、第２伝送線と、第２伝送線に
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
【0015】
いくつかの実施形態において、位相シフタはさらに、一対の結合線を含むハイブリッド
結合器を含む。
結合器を含む。
【0016】
所定の実施形態において、本開示は無線デバイスに関する。無線デバイスは、送受信器
と、当該送受信器に結合されるフロントエンドシステムとを含む。フロントエンドシステ
ムは位相シフタを含み、この位相シフタは、第１ポートと、第２ポートと、第１伝送線及
び当該第１伝送線に沿って接続される第１複数のシャントスイッチを含む第１制御可能反
射負荷と、第２制御可能反射負荷と、互いに電磁的に結合される一対の結合線とを含む。
一対の結合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との間に接続される第１導電線と、
第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第２導電線とを含む。
と、当該送受信器に結合されるフロントエンドシステムとを含む。フロントエンドシステ
ムは位相シフタを含み、この位相シフタは、第１ポートと、第２ポートと、第１伝送線及
び当該第１伝送線に沿って接続される第１複数のシャントスイッチを含む第１制御可能反
射負荷と、第２制御可能反射負荷と、互いに電磁的に結合される一対の結合線とを含む。
一対の結合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との間に接続される第１導電線と、
第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第２導電線とを含む。
【0017】
様々な実施形態において、第１制御可能反射負荷はさらに、第１伝送線の第１側にある
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実
施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタ
として実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との
間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接
続される第２電界効果トランジスタとを含む。
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実
施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタ
として実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との
間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接
続される第２電界効果トランジスタとを含む。
【0018】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは一以上が、位相シフタの
位相シフト設定に基づいて閉とされる。
位相シフト設定に基づいて閉とされる。
【0019】
いくつかの実施形態において、第１ポートが無線周波数入力信号を受信し、第２ポート
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0020】
様々な実施形態において、第２ポートが無線周波数入力信号を受信し、第１ポートが、
位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0021】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから一定距離にあ
る複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
る複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
【0022】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから不均一距離に
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0023】
様々な実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが共通のサイズを有
する。
する。
【0024】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが異なるサイズ
を有する。一定数の実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
を有する。一定数の実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
【0025】
いくつかの実施形態によれば、第１伝送線は、複数の蛇行セクションを含む。様々な実
施形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
施形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
【0026】
いくつかの実施形態において、第２制御可能反射負荷は、第２伝送線と、第２伝送線に
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
【0027】
様々な実施形態において、位相シフタはさらに、一対の結合線を含むハイブリッド結合
器を含む。
器を含む。
【0028】
所定の実施形態において、本開示は位相シフトの方法に関する。方法は、第１ポートに
おいて無線周波数入力信号を受信することを含む。方法はさらに、第１制御可能反射負荷
及び第２制御可能反射負荷を制御して、第２ポートにおける無線周波数出力信号の位相シ
フトを制御することを含み、第１制御可能反射負荷は、第１伝送線と、第１伝送線に沿っ
て接続される第１複数のシャントスイッチとを含む。方法はさらに、一対の結合線の第１
導電線と第２導電線との結合を与えることを含み、第１導電線は第１ポートと第１制御可
能反射負荷との間に接続され、第２導電線は第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に
接続される。
おいて無線周波数入力信号を受信することを含む。方法はさらに、第１制御可能反射負荷
及び第２制御可能反射負荷を制御して、第２ポートにおける無線周波数出力信号の位相シ
フトを制御することを含み、第１制御可能反射負荷は、第１伝送線と、第１伝送線に沿っ
て接続される第１複数のシャントスイッチとを含む。方法はさらに、一対の結合線の第１
導電線と第２導電線との結合を与えることを含み、第１導電線は第１ポートと第１制御可
能反射負荷との間に接続され、第２導電線は第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に
接続される。
【0029】
様々な実施形態において、第１制御可能反射負荷はさらに、第１伝送線の第１側にある
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。いくつかの
実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジス
タとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体と
の間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に
接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。いくつかの
実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジス
タとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体と
の間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に
接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
【0030】
一定数の実施形態において、方法はさらに、位相シフタの位相シフト設定に基づいて第
１複数のシャントスイッチの一以上を閉にすることを含む。
１複数のシャントスイッチの一以上を閉にすることを含む。
【0031】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから一定距離にあ
る複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
る複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
【0032】
様々な実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから不均一距離にある
複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数のポ
イントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数のポ
イントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0033】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが共通のサイズ
を有する。
を有する。
【0034】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが異なるサイズ
を有する。様々な実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第１
伝送線の長さに沿って次第に増加する。
を有する。様々な実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第１
伝送線の長さに沿って次第に増加する。
【0035】
一定数の実施形態において、第１伝送線は、複数の蛇行セクションを含む。いくつかの
実施形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
実施形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
【0036】
いくつかの実施形態において、第２制御可能反射負荷は、第２伝送線と、第２伝送線に
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
【0037】
いくつかの実施形態において、位相シフタはさらに、一対の結合線を含むハイブリッド
結合器を含む。
結合器を含む。
【0038】
所定の実施形態において、本開示は位相シフタに関する。位相シフタは結合器を含み、
この結合器は、入力端子と、スルー端子と、当該入力端子とスルー端子との間に接続され
る第１結合線と、アイソレーション端子と、結合端子と、当該アイソレーション端子と結
合端子との間に接続される第２結合線とを含む。位相シフタはさらに、結合器の入力端子
に接続されて無線周波数入力信号を受信するように構成される入力ポートと、結合器の結
合端子に接続されて当該無線周波数入力信号に対して位相シフトを有する無線周波数出力
信号を出力するように構成される出力ポートと、結合器のスルー端子に接続される第１制
御可能反射負荷とを含む。第１制御可能反射負荷は、伝送線と、それぞれが接地電圧と当
該伝送線の異なるポイントとの間に接続される複数のシャントスイッチとを含み、当該複
数のシャントスイッチは位相シフトを制御するべく選択可能である。
この結合器は、入力端子と、スルー端子と、当該入力端子とスルー端子との間に接続され
る第１結合線と、アイソレーション端子と、結合端子と、当該アイソレーション端子と結
合端子との間に接続される第２結合線とを含む。位相シフタはさらに、結合器の入力端子
に接続されて無線周波数入力信号を受信するように構成される入力ポートと、結合器の結
合端子に接続されて当該無線周波数入力信号に対して位相シフトを有する無線周波数出力
信号を出力するように構成される出力ポートと、結合器のスルー端子に接続される第１制
御可能反射負荷とを含む。第１制御可能反射負荷は、伝送線と、それぞれが接地電圧と当
該伝送線の異なるポイントとの間に接続される複数のシャントスイッチとを含み、当該複
数のシャントスイッチは位相シフトを制御するべく選択可能である。
【0039】
様々な実施形態において、第１制御可能反射負荷はさらに、伝送線の第１側にある第１
グランド導体と、伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実施形態に
よれば複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタとして実装され
る。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との間に接続される
第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接続される第２電
界効果トランジスタとを含む。
グランド導体と、伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実施形態に
よれば複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタとして実装され
る。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との間に接続される
第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接続される第２電
界効果トランジスタとを含む。
【0040】
いくつかの実施形態において、複数のシャントスイッチは、不均一な間隔にある複数の
ポイントにおいて伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数のポイントの隣
接対同士の間の距離は、伝送線の長さに沿って次第に減少する。
ポイントにおいて伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数のポイントの隣
接対同士の間の距離は、伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0041】
様々な実施形態において複数のシャントスイッチはそれぞれが、異なるサイズを有する
。一定数の実施形態によれば、複数のシャントトランジスタのサイズは、第１伝送線の長
さに沿って次第に増加する。
。一定数の実施形態によれば、複数のシャントトランジスタのサイズは、第１伝送線の長
さに沿って次第に増加する。
【0042】
いくつかの実施形態において、伝送線は複数の蛇行セクションを含む。いくつかの実施
形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
【0043】
一定数の実施形態において、位相シフタはさらに、結合器のアイソレーション端子に接
続される第２制御可能反射負荷を含む。
続される第２制御可能反射負荷を含む。
【0044】
所定の実施形態において、本開示は無線デバイスに関する。無線デバイスは、送受信器
と、当該送受信器に結合されるフロントエンドシステムとを含む。フロントエンドシステ
ムは位相シフタを含み、この位相シフタは結合器を含み、この結合器は、無線周波数入力
信号を受信するように構成される入力端子と、スルー端子と、当該入力端子とスルー端子
との間に接続される第１結合線と、アイソレーション端子と、当該無線周波数入力信号に
対して位相シフトを有する無線周波数出力信号を出力するように構成される結合端子と、
当該アイソレーション端子と結合端子との間に接続される第２結合線とを含む。位相シフ
タはさらに、結合器のスルー端子に接続される第１制御可能反射負荷を含み、この第１制
御可能反射負荷は、伝送線と、それぞれが接地電圧と当該伝送線に沿った異なるポイント
との間に接続される複数のシャントスイッチとを含み、当該複数のシャントスイッチは位
相シフトを制御するべく選択可能である。
と、当該送受信器に結合されるフロントエンドシステムとを含む。フロントエンドシステ
ムは位相シフタを含み、この位相シフタは結合器を含み、この結合器は、無線周波数入力
信号を受信するように構成される入力端子と、スルー端子と、当該入力端子とスルー端子
との間に接続される第１結合線と、アイソレーション端子と、当該無線周波数入力信号に
対して位相シフトを有する無線周波数出力信号を出力するように構成される結合端子と、
当該アイソレーション端子と結合端子との間に接続される第２結合線とを含む。位相シフ
タはさらに、結合器のスルー端子に接続される第１制御可能反射負荷を含み、この第１制
御可能反射負荷は、伝送線と、それぞれが接地電圧と当該伝送線に沿った異なるポイント
との間に接続される複数のシャントスイッチとを含み、当該複数のシャントスイッチは位
相シフトを制御するべく選択可能である。
【0045】
いくつかの実施形態において、第１制御可能反射負荷はさらに、伝送線の第１側にある
第１グランド導体と、伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実施形
態によれば複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタとして実装
される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との間に接続さ
れる第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接続される第
２電界効果トランジスタとを含む。
第１グランド導体と、伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実施形
態によれば複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタとして実装
される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との間に接続さ
れる第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接続される第
２電界効果トランジスタとを含む。
【0046】
様々な実施形態において、複数のシャントスイッチは、不均一な間隔にある複数のポイ
ントにおいて伝送線に接続される。いくつかの実施形態によれば、複数のポイントの隣接
対同士の間の距離は、伝送線の長さに沿って次第に減少する。
ントにおいて伝送線に接続される。いくつかの実施形態によれば、複数のポイントの隣接
対同士の間の距離は、伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0047】
いくつかの実施形態において、複数のシャントスイッチはそれぞれが異なるサイズを有
する。一定数の実施形態によれば、複数のシャントトランジスタのサイズは、第１伝送線
の長さに沿って次第に増加する。
する。一定数の実施形態によれば、複数のシャントトランジスタのサイズは、第１伝送線
の長さに沿って次第に増加する。
【0048】
いくつかの実施形態において、携帯デバイスはさらに、結合器のアイソレーション端子
に接続される第２制御可能反射負荷を含む。
に接続される第２制御可能反射負荷を含む。
【0049】
所定の実施形態において、本開示は位相シフトの方法に関する。方法は、結合器の入力
端子において無線周波数入力信号を受信することを含む。方法はさらに、結合器の第１結
合線から当該結合器の第２結合線への結合を与えることを含み、第１結合線は当該結合器
の入力端子と当該結合器のスルー端子との間に接続され、第２結合線は当該結合器のアイ
ソレーション端子と当該結合器の結合端子との間に接続される。方法はさらに、結合器の
結合端子から無線周波数出力信号を与えることを含み、当該無線周波数出力信号は無線周
波数入力信号に対して位相シフトを有する。方法はさらに、結合器のスルー端子に接続さ
れる第１制御可能反射負荷を使用して位相シフトを制御することを含み、これは、第１制
御可能反射負荷の複数のシャントスイッチの一以上を選択することを含み、当該複数のシ
ャントスイッチはそれぞれが、接地電圧と第１制御可能反射負荷の伝送線に沿った異なる
ポイントとの間に接続される。
端子において無線周波数入力信号を受信することを含む。方法はさらに、結合器の第１結
合線から当該結合器の第２結合線への結合を与えることを含み、第１結合線は当該結合器
の入力端子と当該結合器のスルー端子との間に接続され、第２結合線は当該結合器のアイ
ソレーション端子と当該結合器の結合端子との間に接続される。方法はさらに、結合器の
結合端子から無線周波数出力信号を与えることを含み、当該無線周波数出力信号は無線周
波数入力信号に対して位相シフトを有する。方法はさらに、結合器のスルー端子に接続さ
れる第１制御可能反射負荷を使用して位相シフトを制御することを含み、これは、第１制
御可能反射負荷の複数のシャントスイッチの一以上を選択することを含み、当該複数のシ
ャントスイッチはそれぞれが、接地電圧と第１制御可能反射負荷の伝送線に沿った異なる
ポイントとの間に接続される。
【0050】
いくつかの実施形態において、方法はさらに、結合器のアイソレーション端子に接続さ
れる第２制御可能反射負荷を制御することを含む。
れる第２制御可能反射負荷を制御することを含む。
【0051】
所定の実施形態において、本開示は位相シフタに関する。位相シフタは、第１ポート、
第２ポート、第１制御可能反射負荷、及び第２制御可能反射負荷を含み、第２制御可能反
射負荷は、第１伝送線と、第１伝送線に沿って接続される第１複数のシャントスイッチと
を含む。位相シフタはさらに、互いに電磁的に結合される一対の結合線を含む。一対の結
合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との間に接続される第１導電線と、第２制御
可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第２導電線とを含む。
第２ポート、第１制御可能反射負荷、及び第２制御可能反射負荷を含み、第２制御可能反
射負荷は、第１伝送線と、第１伝送線に沿って接続される第１複数のシャントスイッチと
を含む。位相シフタはさらに、互いに電磁的に結合される一対の結合線を含む。一対の結
合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との間に接続される第１導電線と、第２制御
可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第２導電線とを含む。
【0052】
様々な実施形態において、第２制御可能反射負荷はさらに、第１伝送線の第１側にある
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。いくつかの
実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジス
タとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体と
の間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に
接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。いくつかの
実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジス
タとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体と
の間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に
接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
【0053】
一定数の実施形態において、第１複数のシャントスイッチは一以上が、位相シフタの位
相シフト設定に基づいて閉とされる。
相シフト設定に基づいて閉とされる。
【0054】
いくつかの実施形態において、第１ポートが無線周波数入力信号を受信し、第２ポート
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0055】
いくつかの実施形態において、第２ポートが無線周波数入力信号を受信し、第１ポート
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0056】
様々な実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから一定距離にある複
数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
【0057】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから不均一距離に
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0058】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが共通のサイズ
を有する。
を有する。
【0059】
一定数の実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが異なるサイズを
有する。いくつかの実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
有する。いくつかの実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
【0060】
様々な実施形態によれば、第１伝送線は、複数の蛇行セクションを含む。一定数の実施
形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
【0061】
いくつかの実施形態において、第１制御可能反射負荷は、第２伝送線と、第２伝送線に
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
【0062】
いくつかの実施形態において、位相シフタはさらに、一対の結合線を含むハイブリッド
結合器を含む。
結合器を含む。
【0063】
所定の実施形態において、本開示は無線デバイスに関する。無線デバイスは、送受信器
と、当該送受信器に結合されるフロントエンドシステムとを含む。フロントエンドシステ
ムは位相シフタを含み、この位相シフタは、第１ポート、第２ポート、第１制御可能反射
負荷、第１伝送線を含む第２制御可能反射負荷、及び第１伝送線に沿って接続される第１
複数のシャントスイッチを含む。位相シフタはさらに、互いに電磁的に結合される一対の
結合線を含む。一対の結合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との間に接続される
第１導電線と、第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第２導電線とを含
む。
と、当該送受信器に結合されるフロントエンドシステムとを含む。フロントエンドシステ
ムは位相シフタを含み、この位相シフタは、第１ポート、第２ポート、第１制御可能反射
負荷、第１伝送線を含む第２制御可能反射負荷、及び第１伝送線に沿って接続される第１
複数のシャントスイッチを含む。位相シフタはさらに、互いに電磁的に結合される一対の
結合線を含む。一対の結合線は、第１ポートと第１制御可能反射負荷との間に接続される
第１導電線と、第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続される第２導電線とを含
む。
【0064】
様々な実施形態において、第２制御可能反射負荷はさらに、第１伝送線の第１側にある
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実
施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタ
として実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との
間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接
続される第２電界効果トランジスタとを含む。
第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。一定数の実
施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トランジスタ
として実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導体との
間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との間に接
続される第２電界効果トランジスタとを含む。
【0065】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは一以上が、位相シフタの
位相シフト設定に基づいて閉とされる。
位相シフト設定に基づいて閉とされる。
【0066】
様々な実施形態において、第１ポートが無線周波数入力信号を受信し、第２ポートが、
位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0067】
いくつかの実施形態において、第２ポートが無線周波数入力信号を受信し、第１ポート
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
が、位相がシフトされた無線周波数出力信号を与える。
【0068】
一定数の実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから一定距離にある
複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
【0069】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから不均一距離に
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0070】
様々な実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが共通のサイズを有
する。
する。
【0071】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが異なるサイズ
を有する。いくつかの実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、
第１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
を有する。いくつかの実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、
第１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
【0072】
一定数の実施形態において、第１伝送線は、複数の蛇行セクションを含む。様々な実施
形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
形態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
【0073】
いくつかの実施形態において、第１制御可能反射負荷は、第２伝送線と、第２伝送線に
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
沿って接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
【0074】
いくつかの実施形態において、位相シフタはさらに、一対の結合線を含むハイブリッド
結合器を含む。
結合器を含む。
【0075】
所定の実施形態において、位相シフトの方法が与えられる。方法は、第１ポートにおい
て無線周波数入力信号を受信することを含む。方法はさらに、第１制御可能反射負荷及び
第２制御可能反射負荷を制御して、第２ポートにおける無線周波数出力信号の位相シフト
を制御することを含み、第１制御可能反射負荷は、第１伝送線と、第１伝送線に沿って接
続される第１複数のシャントスイッチとを含む。方法はさらに、一対の結合線の第１導電
線と第２導電線との結合を与えることを含み、第１導電線は第１ポートと第１制御可能反
射負荷との間に接続され、第２導電線は第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続
される。
て無線周波数入力信号を受信することを含む。方法はさらに、第１制御可能反射負荷及び
第２制御可能反射負荷を制御して、第２ポートにおける無線周波数出力信号の位相シフト
を制御することを含み、第１制御可能反射負荷は、第１伝送線と、第１伝送線に沿って接
続される第１複数のシャントスイッチとを含む。方法はさらに、一対の結合線の第１導電
線と第２導電線との結合を与えることを含み、第１導電線は第１ポートと第１制御可能反
射負荷との間に接続され、第２導電線は第２制御可能反射負荷と第２ポートとの間に接続
される。
【0076】
いくつかの実施形態において、第２制御可能反射負荷はさらに、第１伝送線の第１側に
ある第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。いくつ
かの実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トラン
ジスタとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導
体との間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との
間に接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
ある第１グランド導体と、第１伝送線の第２側にある第２グランド導体とを含む。いくつ
かの実施形態によれば、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが一対の電界効果トラン
ジスタとして実装される。一対の電界効果トランジスタは、第１伝送線と第１グランド導
体との間に接続される第１電界効果トランジスタと、第１伝送線と第２グランド導体との
間に接続される第２電界効果トランジスタとを含む。
【0077】
一定数の実施形態において、方法はさらに、位相シフタの位相シフト設定に基づいて第
１複数のシャントスイッチの一以上を閉にすることを含む。
１複数のシャントスイッチの一以上を閉にすることを含む。
【0078】
様々な実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから一定距離にある複
数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。
【0079】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチは、互いから不均一距離に
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
ある複数のポイントにおいて第１伝送線に接続される。一定数の実施形態によれば、複数
のポイントの隣接対間の距離は、第１伝送線の長さに沿って次第に減少する。
【0080】
様々な実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが共通のサイズを有
する。
する。
【0081】
いくつかの実施形態において、第１複数のシャントスイッチはそれぞれが異なるサイズ
を有する。一定数の実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
を有する。一定数の実施形態によれば、第１複数のシャントトランジスタのサイズは、第
１伝送線の長さに沿って次第に増加する。
【0082】
いくつかの実施形態において、伝送線は複数の蛇行セクションを含む。一定数の実施形
態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
態によれば、複数の蛇行セクションは少なくとも一つがループを含む。
【0083】
様々な実施形態において、第１制御可能反射負荷は、第２伝送線と、第２伝送線に沿っ
て接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
て接続される第２複数のシャントスイッチとを含む。
【0084】
いくつかの実施形態において、位相シフタはさらに、一対の結合線を含むハイブリッド
結合器を含む。
結合器を含む。
【図面の簡単な説明】
【0085】
本開示の実施形態が、添付図面を参照する非限定的な例を介して以下に記載される。
【0086】
【図1】通信ネットワークの一例の模式的な図である。
【図2A】ビームフォーミングにより動作する通信システムの一実施形態の模式的な図である。
【図2B】送信ビームを与えるビームフォーミングの一実施形態の模式的な図である。
【図2C】受信ビームを与えるビームフォーミングの一実施形態の模式的な図である。
【図3】一実施形態に係る位相シフタの模式的な図である。
【図4A】一実施形態に係るスイッチ式伝送線の模式的な図である。
【図4B】他実施形態に係るスイッチ式伝送線の模式的な図である。
【図5A】他実施形態に係るスイッチ式伝送線の模式的な図である。
【図5B】他実施形態に係るスイッチ式伝送線の模式的な図である。
【図6】他実施形態に係るスイッチ式伝送線の模式的な図である。
【図7】他実施形態に係るスイッチ式伝送線の模式的な図である。
【図8】携帯デバイスの一実施形態の模式的な図である。
【図9A】一実施形態に係るＲＦチャネルの模式的な図である。
【図9B】他実施形態に係るＲＦチャネルの模式的な図である。
【図10A】ビームフォーミングにより動作するモジュールの一実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0087】
所定の実施形態の以下の詳細な説明は、特定の実施形態の様々な記載を提示する。しか
しながら、ここに記載されるイノベーションは、例えば特許請求の範囲により画定かつカ
バーされる数多くの異なる態様で具体化することができる。本明細書において、同じ参照
番号が同一の又は機能的に同様の要素を示す図面が参照される。理解されることだが、図
面に示される要素は必ずしも縮尺どおりとは限らない。さらに理解されることだが、所定
の実施形態は、図面に示されるよりも多くの要素、及び／又は図面に示される要素の部分
集合を含み得る。さらに、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴の任意の適
切な組み合わせも含み得る。
しながら、ここに記載されるイノベーションは、例えば特許請求の範囲により画定かつカ
バーされる数多くの異なる態様で具体化することができる。本明細書において、同じ参照
番号が同一の又は機能的に同様の要素を示す図面が参照される。理解されることだが、図
面に示される要素は必ずしも縮尺どおりとは限らない。さらに理解されることだが、所定
の実施形態は、図面に示されるよりも多くの要素、及び／又は図面に示される要素の部分
集合を含み得る。さらに、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴の任意の適
切な組み合わせも含み得る。
【0088】
国際電気通信連合（ＩＴＵ）は、国連（ＵＮ）の専門機関であり、無線周波数帯の世界
的な共用を含む情報通信技術に関する世界的な問題の責任を負っている。
的な共用を含む情報通信技術に関する世界的な問題の責任を負っている。
【0089】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、無線工業会（ＡＲＩＢ）、電
気通信技術委員会（ＴＴＣ）、中国通信規格協会（ＣＣＳＡ）、電気通信業界ソリューシ
ョン同盟（ＡＴＩＳ）、電気通信技術協会（ＴＴＡ）、欧州電気通信規格協会（ＥＴＳＩ
）、インド電気通信規格開発協会（ＴＳＤＳＩ）のような、世界中の電気通信規格団体の
グループ間での共同プロジェクトである。
気通信技術委員会（ＴＴＣ）、中国通信規格協会（ＣＣＳＡ）、電気通信業界ソリューシ
ョン同盟（ＡＴＩＳ）、電気通信技術協会（ＴＴＡ）、欧州電気通信規格協会（ＥＴＳＩ
）、インド電気通信規格開発協会（ＴＳＤＳＩ）のような、世界中の電気通信規格団体の
グループ間での共同プロジェクトである。
【0090】
３ＧＰＰは、ＩＴＵの範囲内で、例えば、第２世代（２Ｇ）技術（例えばＧｌｏｂａｌ
Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）（登
録商標）及びＥｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔ
ｉｏｎ（ＥＤＧＥ））、第３世代（３Ｇ）技術（例えばＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌ
ｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）及びＨｉｇｈ
Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ））、第４世代（４Ｇ）技術（例え
ばロングタームエボリューション（ＬＴＥ）及びＬＴＥアドバンスト）を含む、様々な移
動通信技術の技術仕様を開発及び維持する。
Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）（登
録商標）及びＥｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔ
ｉｏｎ（ＥＤＧＥ））、第３世代（３Ｇ）技術（例えばＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌ
ｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）及びＨｉｇｈ
Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ））、第４世代（４Ｇ）技術（例え
ばロングタームエボリューション（ＬＴＥ）及びＬＴＥアドバンスト）を含む、様々な移
動通信技術の技術仕様を開発及び維持する。
【0091】
３ＧＰＰにより管理される技術仕様は仕様リリースによって拡張及び改訂することがで
きる。この仕様リリースは、多数年にわたってよく、かつ、幅の広い新たな機能及び進化
を指定してよい。
きる。この仕様リリースは、多数年にわたってよく、かつ、幅の広い新たな機能及び進化
を指定してよい。
【0092】
一例において、３ＧＰＰは、リリース１０においてＬＴＥのためのキャリアアグリゲー
ション（ＣＡ）を導入した。３ＧＰＰは、初期には２つのダウンリンクキャリアを導入し
たが、リリース１４においては５つまでのダウンリンクキャリア及び３つまでのアップリ
ンクキャリアを含むように拡張した。３ＧＰＰリリースにより与えられる新たな特徴及び
進化の他例は、ライセンス・アシステッド・アクセス（ＬＡＡ）、エンハンストＬＡＡ（
ｅＬＡＡ）、狭帯域インターネットオブシングス（ＮＢ－ＩＯＴ）、ビークル・ツー・エ
ブリシング（Ｖ２Ｘ）、及びハイパワーユーザ機器（ＨＰＵＥ）を含むがこれらに限られ
ない。
ション（ＣＡ）を導入した。３ＧＰＰは、初期には２つのダウンリンクキャリアを導入し
たが、リリース１４においては５つまでのダウンリンクキャリア及び３つまでのアップリ
ンクキャリアを含むように拡張した。３ＧＰＰリリースにより与えられる新たな特徴及び
進化の他例は、ライセンス・アシステッド・アクセス（ＬＡＡ）、エンハンストＬＡＡ（
ｅＬＡＡ）、狭帯域インターネットオブシングス（ＮＢ－ＩＯＴ）、ビークル・ツー・エ
ブリシング（Ｖ２Ｘ）、及びハイパワーユーザ機器（ＨＰＵＥ）を含むがこれらに限られ
ない。
【0093】
３ＧＰＰは、リリース１５において第５世代（５Ｇ）技術のフェーズ１を導入し、リリ
ース１６において５Ｇ技術のフェーズ２を導入した。その後の３ＧＰＰリリースは、５Ｇ
技術をさらに進化及び拡張させるであろう。５Ｇ技術はここでは、５Ｇニューラジオ（Ｎ
Ｒ）とも称する。
ース１６において５Ｇ技術のフェーズ２を導入した。その後の３ＧＰＰリリースは、５Ｇ
技術をさらに進化及び拡張させるであろう。５Ｇ技術はここでは、５Ｇニューラジオ（Ｎ
Ｒ）とも称する。
【0094】
５ＧＮＲは、ミリメートル波スペクトルによる通信、ビームフォーミング能力、高スペ
クトル効率波形、低レイテンシ通信、多重ラジオヌメロロジー、及び／又は非直交多重ア
クセス（ＮＯＭＡ）のような様々な特徴をサポートし又はサポート予定である。かかるＲ
Ｆ機能がネットワークに柔軟性を与えてユーザデータレートを向上させるにもかかわらず
、かかる特徴をサポートするには一定数の技術的な課題がある。
クトル効率波形、低レイテンシ通信、多重ラジオヌメロロジー、及び／又は非直交多重ア
クセス（ＮＯＭＡ）のような様々な特徴をサポートし又はサポート予定である。かかるＲ
Ｆ機能がネットワークに柔軟性を与えてユーザデータレートを向上させるにもかかわらず
、かかる特徴をサポートするには一定数の技術的な課題がある。
【0095】
ここでの教示は、ＬＴＥアドバンスト、ＬＴＥアドバンストプロ及び／又は５ＧＮＲの
ようなアドバンストセルラー技術を使用する通信システムを含むがこれらに限られない多
種多様な通信システムに適用可能である。
ようなアドバンストセルラー技術を使用する通信システムを含むがこれらに限られない多
種多様な通信システムに適用可能である。
【0096】
図１は、通信ネットワーク１０の一例の模式的な図である。通信ネットワーク１０は、
マクロセル基地局１、スモールセル基地局３、及びユーザ機器（ＵＥ）の様々な例を含む
。ユーザ機器（ＵＥ）は、第１携帯デバイス２ａ、無線接続車両２ｂ、ラップトップ２ｃ
、静止無線デバイス２ｄ、無線接続列車２ｅ、第２携帯デバイス２ｆ、及び第３携帯デバ
イス２ｇを含む。
マクロセル基地局１、スモールセル基地局３、及びユーザ機器（ＵＥ）の様々な例を含む
。ユーザ機器（ＵＥ）は、第１携帯デバイス２ａ、無線接続車両２ｂ、ラップトップ２ｃ
、静止無線デバイス２ｄ、無線接続列車２ｅ、第２携帯デバイス２ｆ、及び第３携帯デバ
イス２ｇを含む。
【0097】
基地局及びユーザ機器の特定例が図１に示されるにもかかわらず、通信ネットワークは
、多種多様なタイプ及び／又は数の基地局及びユーザ機器を含んでよい。
、多種多様なタイプ及び／又は数の基地局及びユーザ機器を含んでよい。
【0098】
例えば、図示の例において、通信ネットワーク１０はマクロセル基地局１及びスモール
セル基地局３を含む。スモールセル基地局３は、マクロセル基地局１と比べて相対的に低
い電力、短い距離、及び／又は少ない同時ユーザで動作し得る。スモールセル基地局３、
フェムトセル、ピコセル又はマイクロセルと称してもよい。通信ネットワーク１０が２つ
の基地局を含むように示されるにもかかわらず、通信ネットワーク１０は、これよりも多
い又は少ない基地局及び／又は他のタイプの基地局を含むように実装してよい。
セル基地局３を含む。スモールセル基地局３は、マクロセル基地局１と比べて相対的に低
い電力、短い距離、及び／又は少ない同時ユーザで動作し得る。スモールセル基地局３、
フェムトセル、ピコセル又はマイクロセルと称してもよい。通信ネットワーク１０が２つ
の基地局を含むように示されるにもかかわらず、通信ネットワーク１０は、これよりも多
い又は少ない基地局及び／又は他のタイプの基地局を含むように実装してよい。
【0099】
ユーザ機器の様々な例が示されるにもかかわらず、ここでの教示は、携帯電話機、タブ
レット、ラップトップ、インターネットオブシングス（ＩｏＴ）デバイス、ウェアラブル
電子機器、加入者宅内機器（ＣＰＥ）、無線接続車両、無線リレー、及び／又は多種多様
な他の通信デバイスを含むがこれらに限られない多種多様なユーザ機器に適用可能である
。さらに、ユーザ機器は、セルラーネットワークにおいて動作する現在利用可能な通信デ
バイスのみならず、ここに記載されかつ特許請求の範囲に請求される本発明のシステム、
プロセス、方法及びデバイスに容易に実装可能な、その後開発される通信デバイスをも含
む。
レット、ラップトップ、インターネットオブシングス（ＩｏＴ）デバイス、ウェアラブル
電子機器、加入者宅内機器（ＣＰＥ）、無線接続車両、無線リレー、及び／又は多種多様
な他の通信デバイスを含むがこれらに限られない多種多様なユーザ機器に適用可能である
。さらに、ユーザ機器は、セルラーネットワークにおいて動作する現在利用可能な通信デ
バイスのみならず、ここに記載されかつ特許請求の範囲に請求される本発明のシステム、
プロセス、方法及びデバイスに容易に実装可能な、その後開発される通信デバイスをも含
む。
【0100】
図１の例示の通信ネットワーク１０は、例えば４ＧＬＴＥ及び５ＧＮＲを含む様々なセ
ルラー技術を使用する通信をサポートする。所定の実装例において、通信ネットワーク１
０はさらに、ＷｉＦｉのような無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を与えるよ
うに適合される。通信技術の様々な例が与えられてきたにもかかわらず、通信ネットワー
ク１０は、多種多様な通信技術をサポートするように適合され得る。
ルラー技術を使用する通信をサポートする。所定の実装例において、通信ネットワーク１
０はさらに、ＷｉＦｉのような無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を与えるよ
うに適合される。通信技術の様々な例が与えられてきたにもかかわらず、通信ネットワー
ク１０は、多種多様な通信技術をサポートするように適合され得る。
【0101】
通信ネットワーク１０の様々な通信リンクが図１に描かれている。通信リンクは、例え
ば、周波数分割二重化（ＦＤＤ）及び／又は時分割二重化（ＴＤＤ）を使用することを含
む多種多様な方法で二重化（デュプレクシング）することができる。ＦＤＤは、信号の送
信及び受信に異なる周波数を使用するタイプの無線周波数通信である。ＦＤＤは、高いデ
ータレート及び低いレイテンシのような一定数の利点を与えることができる。これとは対
照的に、ＴＤＤは、信号の送信及び受信にほぼ同じ周波数を使用するタイプの無線周波数
通信であり、送信通信と受信通信とが時間で切り替わる。ＴＤＤには、スペクトルの効率
的な使用、及び送受信方向間のスループットの可変的割り当てのような一定数の利点を与
えることができる。
ば、周波数分割二重化（ＦＤＤ）及び／又は時分割二重化（ＴＤＤ）を使用することを含
む多種多様な方法で二重化（デュプレクシング）することができる。ＦＤＤは、信号の送
信及び受信に異なる周波数を使用するタイプの無線周波数通信である。ＦＤＤは、高いデ
ータレート及び低いレイテンシのような一定数の利点を与えることができる。これとは対
照的に、ＴＤＤは、信号の送信及び受信にほぼ同じ周波数を使用するタイプの無線周波数
通信であり、送信通信と受信通信とが時間で切り替わる。ＴＤＤには、スペクトルの効率
的な使用、及び送受信方向間のスループットの可変的割り当てのような一定数の利点を与
えることができる。
【0102】
所定の実装例において、ユーザ機器は、４ＧＬＴＥ、５ＧＮＲ及びＷｉＦｉ技術の一以
上を使用して基地局と通信することができる。所定の実装例において、エンハンスト・ラ
イセンス・アシステッド・アクセス（ｅＬＡＡ）が、一以上のライセンスされた周波数キ
ャリア（例えばライセンスされた４ＧＬＴＥ及び／又は５ＧＮＲ周波数）を、一以上の未
ライセンスキャリア（例えば未ライセンスＷｉＦｉ周波数）と集約するべく使用される。
上を使用して基地局と通信することができる。所定の実装例において、エンハンスト・ラ
イセンス・アシステッド・アクセス（ｅＬＡＡ）が、一以上のライセンスされた周波数キ
ャリア（例えばライセンスされた４ＧＬＴＥ及び／又は５ＧＮＲ周波数）を、一以上の未
ライセンスキャリア（例えば未ライセンスＷｉＦｉ周波数）と集約するべく使用される。
【0103】
図１に示されるように、通信リンクは、ＵＥと基地局との間の通信リンクのみならず、
ＵＥ対ＵＥ通信及び基地局対基地局通信をも含む。例えば、通信ネットワーク１０は、（
例えばモバイルデバイス４１２ｇとモバイルデバイス４１２ｆとの間のような）自己フロ
ントホール及び／又は自己バックホールをサポートするように実装することができる。
ＵＥ対ＵＥ通信及び基地局対基地局通信をも含む。例えば、通信ネットワーク１０は、（
例えばモバイルデバイス４１２ｇとモバイルデバイス４１２ｆとの間のような）自己フロ
ントホール及び／又は自己バックホールをサポートするように実装することができる。
【0104】
通信リンクは、多種多様な周波数にわたって動作することができる。所定の実装例にお
いて、通信は、６ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満の一以上の周波数帯域にわたって及び／又は
６ＧＨｚ超過の一以上の周波数帯域にわたって、５ＧＮＲ技術を使用してサポートされる
。例えば、通信リンクは、周波数レンジ１（ＦＲ１）、周波数レンジ２（ＦＲ２）、又は
これらの組み合わせを与えることができる。一実施形態において、携帯デバイスの一以上
が、ＨＰＵＥ電力クラス仕様をサポートする。
いて、通信は、６ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満の一以上の周波数帯域にわたって及び／又は
６ＧＨｚ超過の一以上の周波数帯域にわたって、５ＧＮＲ技術を使用してサポートされる
。例えば、通信リンクは、周波数レンジ１（ＦＲ１）、周波数レンジ２（ＦＲ２）、又は
これらの組み合わせを与えることができる。一実施形態において、携帯デバイスの一以上
が、ＨＰＵＥ電力クラス仕様をサポートする。
【0105】
所定の実装例において、基地局及び／又はユーザ機器はビームフォーミングを使用して
通信する。例えば、ビームフォーミングは、高い信号周波数にわたる通信に関連付けられ
る高い損失のような、経路損失を克服するべく信号強度を収束させるべく使用することが
できる。所定の実施形態では、一以上の携帯電話機のようなユーザ機器は、３０ＧＨｚ～
３００ＧＨｚの範囲のミリメートル波周波数帯域において、及び／又は６ＧＨｚ～３０Ｇ
Ｈｚ、詳しくは２４ＧＨｚ～３０ＧＨｚの範囲の上側センチメートル波周波数において、
ビームフォーミングを使用して通信する。
通信する。例えば、ビームフォーミングは、高い信号周波数にわたる通信に関連付けられ
る高い損失のような、経路損失を克服するべく信号強度を収束させるべく使用することが
できる。所定の実施形態では、一以上の携帯電話機のようなユーザ機器は、３０ＧＨｚ～
３００ＧＨｚの範囲のミリメートル波周波数帯域において、及び／又は６ＧＨｚ～３０Ｇ
Ｈｚ、詳しくは２４ＧＨｚ～３０ＧＨｚの範囲の上側センチメートル波周波数において、
ビームフォーミングを使用して通信する。
【0106】
通信ネットワーク１０の異なるユーザが、利用可能な周波数スペクトルのような利用可
能なネットワークリソースを、多種多様な態様で共有することができる。
能なネットワークリソースを、多種多様な態様で共有することができる。
【0107】
一例において、一周波数帯域を分割して多重周波数キャリアにするべく周波数分割多重
接続（ＦＤＭＡ）が使用される。加えて、一以上のキャリアが特定の一ユーザに割り当て
られる。ＦＤＭＡの例は、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）及び直交ＦＤＭ
Ａ（ＯＦＤＭＡ）を含むがこれらに限られない。ＯＦＤＭＡは、利用可能な帯域幅を多数
の相互に直交する狭帯域サブキャリアに分割するマルチキャリア技術であり、異なるユー
ザに別々に割り当てることができる。
接続（ＦＤＭＡ）が使用される。加えて、一以上のキャリアが特定の一ユーザに割り当て
られる。ＦＤＭＡの例は、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）及び直交ＦＤＭ
Ａ（ＯＦＤＭＡ）を含むがこれらに限られない。ＯＦＤＭＡは、利用可能な帯域幅を多数
の相互に直交する狭帯域サブキャリアに分割するマルチキャリア技術であり、異なるユー
ザに別々に割り当てることができる。
【0108】
共有アクセスの他の例は、周波数リソースを使用するべくユーザに特定のタイムスロッ
トが割り当てられる時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、各ユーザに固有の符号を割り当てるこ
とにより周波数リソースを異なるユーザ間で共有する符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、空
間分割による共有アクセスを与えるべくビームフォーミングが使用される空間分割多重接
続（ＳＤＭＡ）、多重アクセスを目的としてパワードメインが使用される非直交多重接続
（ＮＯＭＡ）を含むが、これらに限られない。例えば、ＮＯＭＡは、同じ周波数、時間及
び／又は符号であるが異なる電力レベルにより多数のユーザにサービスを提供するべく使
用され得る。
トが割り当てられる時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、各ユーザに固有の符号を割り当てるこ
とにより周波数リソースを異なるユーザ間で共有する符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、空
間分割による共有アクセスを与えるべくビームフォーミングが使用される空間分割多重接
続（ＳＤＭＡ）、多重アクセスを目的としてパワードメインが使用される非直交多重接続
（ＮＯＭＡ）を含むが、これらに限られない。例えば、ＮＯＭＡは、同じ周波数、時間及
び／又は符号であるが異なる電力レベルにより多数のユーザにサービスを提供するべく使
用され得る。
【0109】
エンハンストモバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）は、ＬＴＥネットワークのシステム
キャパシティを増加させる技術を言及する。例えば、ｅＭＢＢは、各ユーザに対して少な
くとも１０Ｇｂｐｓのピークデータレートかつ最小１００Ｍｂｐｓの通信を言及してよい
。超高信頼性低レイテンシ通信（ｕＲＬＬＣ）は、例えば２ミリ秒未満の非常に低いレイ
テンシの通信のための技術を言及する。ｕＲＬＬＣは、自動運転及び／又は遠隔手術アプ
リケーション目的のようなミッションクリティカルな通信に使用することができる。大規
模機械タイプ通信（ｍＭＴＣ）は、日常的な物体との無線接続に関連付けられる低コスト
かつ低データレートの通信、例えばインターネットオブシングス（ＩｏＴ）アプリケーシ
ョンに関連付けられる通信を言及する。
キャパシティを増加させる技術を言及する。例えば、ｅＭＢＢは、各ユーザに対して少な
くとも１０Ｇｂｐｓのピークデータレートかつ最小１００Ｍｂｐｓの通信を言及してよい
。超高信頼性低レイテンシ通信（ｕＲＬＬＣ）は、例えば２ミリ秒未満の非常に低いレイ
テンシの通信のための技術を言及する。ｕＲＬＬＣは、自動運転及び／又は遠隔手術アプ
リケーション目的のようなミッションクリティカルな通信に使用することができる。大規
模機械タイプ通信（ｍＭＴＣ）は、日常的な物体との無線接続に関連付けられる低コスト
かつ低データレートの通信、例えばインターネットオブシングス（ＩｏＴ）アプリケーシ
ョンに関連付けられる通信を言及する。
【0110】
【0111】
図２Ａは、ビームフォーミングにより動作する通信システム１１０の一実施形態の模式
的な図である。通信システム１１０は、送受信器１０５、信号コンディショニング回路１
０４ａ１、１０４ａ２……１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ
１、１０４ｍ２…１０４ｍｎ、及びアンテナアレイ１０２を含む。アンテナアレイ１０２
は、アンテナ素子１０３ａ１、１０３ａ２…１０３ａｎ、１０３ｂ１、１０３ｂ２…１０
３ｂｎ、１０３ｍ１、１０３ｍ２…１０３ｍｎを含む。
的な図である。通信システム１１０は、送受信器１０５、信号コンディショニング回路１
０４ａ１、１０４ａ２……１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ
１、１０４ｍ２…１０４ｍｎ、及びアンテナアレイ１０２を含む。アンテナアレイ１０２
は、アンテナ素子１０３ａ１、１０３ａ２…１０３ａｎ、１０３ｂ１、１０３ｂ２…１０
３ｂｎ、１０３ｍ１、１０３ｍ２…１０３ｍｎを含む。
【0112】
ミリメートル波キャリア、センチメートル波キャリア、及び／又は他の周波数キャリア
を使用して通信する通信システムは、信号の送信及び／又は受信のためのビームフォーメ
ーション及び指向性を与えるべくアンテナアレイ１０２のようなアンテナアレイを用いる
ことができる。
を使用して通信する通信システムは、信号の送信及び／又は受信のためのビームフォーメ
ーション及び指向性を与えるべくアンテナアレイ１０２のようなアンテナアレイを用いる
ことができる。
【0113】
例えば、図示の実施形態において、通信システム１１０は、ｍ×ｎ個のアンテナ素子の
アレイ１０２含み、これらの素子はそれぞれが、この実施形態では別個の信号コンディシ
ョニング回路に結合される。省略記号により示されるように、通信システム１１０は、任
意の適切な数のアンテナ素子及び信号コンディショニング回路を実装することができる。
アレイ１０２含み、これらの素子はそれぞれが、この実施形態では別個の信号コンディシ
ョニング回路に結合される。省略記号により示されるように、通信システム１１０は、任
意の適切な数のアンテナ素子及び信号コンディショニング回路を実装することができる。
【0114】
信号送信について、信号コンディショニング回路１０４ａ１、１０４ａ２…１０４ａｎ
、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４ｍ２…１０４ｍｎは、当該
アンテナ素子から放射される信号が建設的及び破壊的な干渉を使用して結合し、アンテナ
アレイ１０２から離れる所与の方向に伝播する強い信号強度を有するビームのような品質
を示す集約送信信号を生成するように、送信信号をアンテナアレイ１０２に与えることが
できる。
、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４ｍ２…１０４ｍｎは、当該
アンテナ素子から放射される信号が建設的及び破壊的な干渉を使用して結合し、アンテナ
アレイ１０２から離れる所与の方向に伝播する強い信号強度を有するビームのような品質
を示す集約送信信号を生成するように、送信信号をアンテナアレイ１０２に与えることが
できる。
【0115】
信号受信の文脈では、信号コンディショニング回路１０４ａ１、１０４ａ２…１０４ａ
ｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４ｍ２…１０４ｍｎは、受
信信号を（例えば受信信号位相を別個に制御することによって）、当該信号が特定の方向
からアンテナアレイ１０２に到達するときに多くの信号エネルギーが受信されるように処
理する。したがって、通信システム１１０はまた、信号の受信のための指向性も与える。
ｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４ｍ２…１０４ｍｎは、受
信信号を（例えば受信信号位相を別個に制御することによって）、当該信号が特定の方向
からアンテナアレイ１０２に到達するときに多くの信号エネルギーが受信されるように処
理する。したがって、通信システム１１０はまた、信号の受信のための指向性も与える。
【0116】
送信ビーム又は受信ビームになる信号エネルギーの相対的濃度は、アレイのサイズを増
加させることによって高めることができる。例えば、合焦されて送信ビームになる信号エ
ネルギーが多くなると、その信号は、ＲＦ通信のための十分な信号レベルを与えている間
に長い範囲を伝播することができる。例えば、合焦されて送信ビームになる信号エネルギ
ーの比率が大きい信号は、高い実効等方放射電力（ＥＩＲＰ）を示し得る。
加させることによって高めることができる。例えば、合焦されて送信ビームになる信号エ
ネルギーが多くなると、その信号は、ＲＦ通信のための十分な信号レベルを与えている間
に長い範囲を伝播することができる。例えば、合焦されて送信ビームになる信号エネルギ
ーの比率が大きい信号は、高い実効等方放射電力（ＥＩＲＰ）を示し得る。
【0117】
図示の実施形態において、送受信器１０５は、信号コンディショニング回路１０４ａ１
、１０４ａ２…１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４
ｍ２…１０４ｍｎに信号を送信し、当該信号コンディショニング回路から受信した信号を
処理する。
、１０４ａ２…１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４
ｍ２…１０４ｍｎに信号を送信し、当該信号コンディショニング回路から受信した信号を
処理する。
【0118】
図２Ａに示されるように、送受信器１０５は、信号コンディショニング回路１０４ａ１
、１０４ａ２…１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４
ｍ２…１０４ｍｎのための制御信号を生成する。制御信号は、ビームフォーミングを制御
するべく送信信号及び／又は受信信号の利得及び位相を制御することのような、様々な機
能のために使用することができる。例えば、信号コンディショニング回路１０４ａ１、１
０４ａ２…１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４ｍ２
…１０４ｍｎはそれぞれが、ここでの教示に従って実装される位相シフタを含み得る。
、１０４ａ２…１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４
ｍ２…１０４ｍｎのための制御信号を生成する。制御信号は、ビームフォーミングを制御
するべく送信信号及び／又は受信信号の利得及び位相を制御することのような、様々な機
能のために使用することができる。例えば、信号コンディショニング回路１０４ａ１、１
０４ａ２…１０４ａｎ、１０４ｂ１、１０４ｂ２…１０４ｂｎ、１０４ｍ１、１０４ｍ２
…１０４ｍｎはそれぞれが、ここでの教示に従って実装される位相シフタを含み得る。
【0119】
図２Ｂは、送信ビームを与えるビームフォーミングの一実施形態の模式的な図である。
図２Ｂは、第１信号コンディショニング回路１１４ａ、第２信号コンディショニング回路
１１４ｂ、第１アンテナ素子１１３ａ、及び第２アンテナ素子１１３ｂを含む通信システ
ムの一部分を示す。
図２Ｂは、第１信号コンディショニング回路１１４ａ、第２信号コンディショニング回路
１１４ｂ、第１アンテナ素子１１３ａ、及び第２アンテナ素子１１３ｂを含む通信システ
ムの一部分を示す。
【0120】
２つのアンテナ素子及び２つの信号コンディショニング回路を含むように示されるにも
かかわらず、通信システムは、付加的なアンテナ素子及び／又は信号コンディショニング
回路を含んでよい。例えば、図２Ｂは、図２Ａの通信システム１１０の一部分の一実施形
態を示す。
かかわらず、通信システムは、付加的なアンテナ素子及び／又は信号コンディショニング
回路を含んでよい。例えば、図２Ｂは、図２Ａの通信システム１１０の一部分の一実施形
態を示す。
【0121】
第１信号コンディショニング回路１１４ａは、第１位相シフタ１３０ａ、第１電力増幅
器１３１ａ、第１低雑音増幅器（ＬＮＡ）１３２ａ、及び電力増幅器１３１ａ又はＬＮＡ
１３２ａの選択を制御するスイッチを含む。加えて、第２信号コンディショニング回路１
１４ｂは、第２位相シフタ１３０ｂ、第２電力増幅器１３１ｂ、第２ＬＮＡ１３２ｂ、及
び電力増幅器１３１ｂ又はＬＮＡ１３２ｂの選択を制御するスイッチを含む。第１位相シ
フタ１３０ａ及び第２位相シフタ１３０ｂは、ここでの実施形態のいずれかに従って実装
することができる。
器１３１ａ、第１低雑音増幅器（ＬＮＡ）１３２ａ、及び電力増幅器１３１ａ又はＬＮＡ
１３２ａの選択を制御するスイッチを含む。加えて、第２信号コンディショニング回路１
１４ｂは、第２位相シフタ１３０ｂ、第２電力増幅器１３１ｂ、第２ＬＮＡ１３２ｂ、及
び電力増幅器１３１ｂ又はＬＮＡ１３２ｂの選択を制御するスイッチを含む。第１位相シ
フタ１３０ａ及び第２位相シフタ１３０ｂは、ここでの実施形態のいずれかに従って実装
することができる。
【0122】
信号コンディショニング回路の一実施形態が示されるにもかかわらず、信号コンディシ
ョニング回路の他の実装例も可能である。例えば、一例において、信号コンディショニン
グ回路は、一以上の帯域フィルタ、デュプレクサ、ダイプレクサ、及び／又は他のコンポ
ーネントを含む。
ョニング回路の他の実装例も可能である。例えば、一例において、信号コンディショニン
グ回路は、一以上の帯域フィルタ、デュプレクサ、ダイプレクサ、及び／又は他のコンポ
ーネントを含む。
【0123】
図示の実施形態において、第１アンテナ素子１１３ａと第２アンテナ素子１１３ｂとは
距離ｄだけ離間される。加えて、図２Ｂには角度θの注釈が付けられている。この例にお
いて、θは、送信ビーム方向がアンテナアレイの平面に実質的に垂直である場合に約９０
°の値であり、送信ビーム方向がアンテナアレイの平面に実質的に平行である場合に約０
°の値である。
距離ｄだけ離間される。加えて、図２Ｂには角度θの注釈が付けられている。この例にお
いて、θは、送信ビーム方向がアンテナアレイの平面に実質的に垂直である場合に約９０
°の値であり、送信ビーム方向がアンテナアレイの平面に実質的に平行である場合に約０
°の値である。
【0124】
アンテナ素子１１３ａ、１１３ｂに与えられる送信信号の相対的な位相を制御すること
により、所望の送信ビーム角度θを達成することができる。例えば、第１位相シフタ１３
０ａは０°の基準値を有し、第２位相シフタ１３０ｂは、約－２πｆ（ｄ／ν）ｃｏｓθ
ラジアンの位相シフトを与えるように制御され得る。ここで、ｆは送信信号の基本周波数
であり、ｄはアンテナ素子間の距離であり、νは放射波の速度であり、πは数学的定数パ
イである。
により、所望の送信ビーム角度θを達成することができる。例えば、第１位相シフタ１３
０ａは０°の基準値を有し、第２位相シフタ１３０ｂは、約－２πｆ（ｄ／ν）ｃｏｓθ
ラジアンの位相シフトを与えるように制御され得る。ここで、ｆは送信信号の基本周波数
であり、ｄはアンテナ素子間の距離であり、νは放射波の速度であり、πは数学的定数パ
イである。
【0125】
所定の実装例において、距離ｄは約1/2λとなるように実装される。ここで、λは、送
信信号の基本成分の波長である。かかる実装において、第２位相シフタ１３０ｂは、送信
ビーム角度θを達成するべく約－πｃｏｓθラジアンの位相シフトを与えるように制御さ
れ得る。
信信号の基本成分の波長である。かかる実装において、第２位相シフタ１３０ｂは、送信
ビーム角度θを達成するべく約－πｃｏｓθラジアンの位相シフトを与えるように制御さ
れ得る。
【0126】
したがって、位相シフタ１３０ａ、１３０ｂの相対位相は、送信ビームフォーミングを
与えるように制御され得る。所定の実装例において、送受信器（例えば図２Ａの送受信器
１０５）は、ビームフォーミングを制御するべく一以上の位相シフタ位相値を制御する。
与えるように制御され得る。所定の実装例において、送受信器（例えば図２Ａの送受信器
１０５）は、ビームフォーミングを制御するべく一以上の位相シフタ位相値を制御する。
【0127】
図２Ｃは、受信ビームを与えるビームフォーミングの一実施形態の模式的な図である。
図２Ｃは図２Ｂと同様であるが、図２Ｃが、送信ビームよりもむしろ受信ビームの文脈に
おけるビームフォーミングを示す点が異なる。
図２Ｃは図２Ｂと同様であるが、図２Ｃが、送信ビームよりもむしろ受信ビームの文脈に
おけるビームフォーミングを示す点が異なる。
【0128】
図２Ｃに示されるように、第１位相シフタ１３０ａと第２位相シフタ１３０ｂとの相対
位相差は、所望の受信ビーム角度θを達成するべく－２πｆ（ｄ／ν）ｃｏｓθラジアン
にほぼ等しくなるように選択することができる。距離ｄが約λ／２に対応する実装例にお
いて、位相差は、受信ビーム角度θを達成するべく－πｃｏｓθラジアンにほぼ等しくな
るように選択することができる。
位相差は、所望の受信ビーム角度θを達成するべく－２πｆ（ｄ／ν）ｃｏｓθラジアン
にほぼ等しくなるように選択することができる。距離ｄが約λ／２に対応する実装例にお
いて、位相差は、受信ビーム角度θを達成するべく－πｃｏｓθラジアンにほぼ等しくな
るように選択することができる。
【0129】
ビームフォーミングを与える位相値のための様々な式が与えられてきたにもかかわらず
、アンテナアレイの実装、信号コンディショニング回路の実装、及び／又は無線環境に基
づいて選択される位相値のような、他の位相選択値も可能である。
、アンテナアレイの実装、信号コンディショニング回路の実装、及び／又は無線環境に基
づいて選択される位相値のような、他の位相選択値も可能である。
【0130】
スイッチ式伝送線負荷を備えた位相シフタ
【0131】
位相シフタが、無線周波数（ＲＦ）システムにおいて制御可能位相調整をＲＦ信号に与
えるべく使用される。
えるべく使用される。
【0132】
スイッチ式伝送線負荷を備えた位相シフタがここに与えられる。所定の実施形態におい
て、位相シフタは、第１ポート、第１制御可能反射負荷、第２ポート、第２制御可能反射
負荷、及び互いに電磁的に結合される一対の結合線を含む。一対の結合線は、第１ポート
と第１制御可能反射負荷との間の第１導電線と、第２制御可能反射負荷と第２ポートとの
間の第２導電線とを含む。第１制御可能反射負荷又は第２制御可能反射負荷の少なくとも
一方がスイッチ式伝送線負荷を含む。
て、位相シフタは、第１ポート、第１制御可能反射負荷、第２ポート、第２制御可能反射
負荷、及び互いに電磁的に結合される一対の結合線を含む。一対の結合線は、第１ポート
と第１制御可能反射負荷との間の第１導電線と、第２制御可能反射負荷と第２ポートとの
間の第２導電線とを含む。第１制御可能反射負荷又は第２制御可能反射負荷の少なくとも
一方がスイッチ式伝送線負荷を含む。
【0133】
この態様において位相シフタを実装することにより、高周波数性能（例えば２４ＧＨｚ
～３０ＧＨｚの範囲にあるＦＲ２での動作）が有効になる。さらに、位相シフタの位相設
定の範囲にわたり、良好な反射損失を達成することができ、及び／又は反射損失を相対的
に一定にすることができる。さらに、位相シフタの群遅延は、周波数によるばらつきがほ
とんどなく、それゆえ、広帯域信号を歪ませることがない。
～３０ＧＨｚの範囲にあるＦＲ２での動作）が有効になる。さらに、位相シフタの位相設
定の範囲にわたり、良好な反射損失を達成することができ、及び／又は反射損失を相対的
に一定にすることができる。さらに、位相シフタの群遅延は、周波数によるばらつきがほ
とんどなく、それゆえ、広帯域信号を歪ませることがない。
【0134】
第１制御可能反射負荷及び第２制御可能反射負荷は、位相シフタの、選択された位相設
定に基づいて制御される。所定の実装例において、各制御可能反射負荷が、スイッチ式伝
送線負荷を使用して実装される。かかるスイッチ式伝送線負荷は、伝送線と、当該伝送線
とグランドのような基準電圧との間に接続されるシャントスイッチ（例えば電界効果トラ
ンジスタすなわちＦＥＴ）とを含み得る。オンにされるスイッチの組み合わせを選択する
ことにより、伝送線の実効電気長さを制御することができる。実効電気長さが変化すると
、位相シフタによる位相シフトの量も変化する。
定に基づいて制御される。所定の実装例において、各制御可能反射負荷が、スイッチ式伝
送線負荷を使用して実装される。かかるスイッチ式伝送線負荷は、伝送線と、当該伝送線
とグランドのような基準電圧との間に接続されるシャントスイッチ（例えば電界効果トラ
ンジスタすなわちＦＥＴ）とを含み得る。オンにされるスイッチの組み合わせを選択する
ことにより、伝送線の実効電気長さを制御することができる。実効電気長さが変化すると
、位相シフタによる位相シフトの量も変化する。
【0135】
偶モードインピーダンス、奇モードインピーダンス、及び一対の結合線の長さを、所望
の性能特性を達成するべく設計中に調整することができる。所定の実装例において、一対
の結合線は、３ｄＢ九十度９０°結合器（ここではハイブリッド結合器とも称される）の
ような結合器として実装される。ハイブリッド結合器は、所望の性能を達成するべく制御
可能反射負荷との組み合わせで動作する。
の性能特性を達成するべく設計中に調整することができる。所定の実装例において、一対
の結合線は、３ｄＢ九十度９０°結合器（ここではハイブリッド結合器とも称される）の
ような結合器として実装される。ハイブリッド結合器は、所望の性能を達成するべく制御
可能反射負荷との組み合わせで動作する。
【0136】
ここでの位相シフタは、ビームフォーミングアプリケーション用のＲＦ信号コンディシ
ョナル回路において位相シフトを与えることを含むがこれに限られない多種多様なアプリ
ケーションにおいて使用することができる。
ョナル回路において位相シフトを与えることを含むがこれに限られない多種多様なアプリ
ケーションにおいて使用することができる。
【0137】
ここでの所定の実装例において、位相シフタは、例えば２４．２５ＧＨｚ～５２．６Ｇ
Ｈｚのような５Ｇの周波数レンジ２（ＦＲ２）にあるＲＦ信号に位相シフトを与えるべく
構成される。しかしながら、ここでの位相シフタは、他のＲＦ信号周波数も扱うことがで
きる。
Ｈｚのような５Ｇの周波数レンジ２（ＦＲ２）にあるＲＦ信号に位相シフトを与えるべく
構成される。しかしながら、ここでの位相シフタは、他のＲＦ信号周波数も扱うことがで
きる。
【0138】
図３は、一実施形態に係る位相シフタ２１０の模式的な図である。位相シフタ２１０は
、一対の結合線２００（この実施形態においてはハイブリッド結合器に対応）、第１制御
可能反射負荷２０１（ここでは可変反射負荷とも称する）、第２制御可能反射負荷２０２
、入力ポートＩＮ、及び出力ポートＯＵＴを含む。結合線２００は、互いに電磁的に結合
される第１導電線２０３及び第２導電線２０４を含む。
、一対の結合線２００（この実施形態においてはハイブリッド結合器に対応）、第１制御
可能反射負荷２０１（ここでは可変反射負荷とも称する）、第２制御可能反射負荷２０２
、入力ポートＩＮ、及び出力ポートＯＵＴを含む。結合線２００は、互いに電磁的に結合
される第１導電線２０３及び第２導電線２０４を含む。
【0139】
図示の実施形態において、第１導電線２０３の第１端２０７ａが入力ポートＩＮに接続
され、第１導電線２０３の第２端２０７ｂが第１制御可能反射負荷２０１に接続される。
加えて、第２導電線２０４の第１端２０８ａがｉ第２制御可能反射負荷２０２に接続され
、第２導電線２０４の第２端２０８ｂが出力ポートＯＵＴに接続される。第１導電線２０
３の第１端２０７ａと第２導電線２０４の第１端２０８ａとが結合線２００の第１側に存
在する一方、第１導電線２０３の第２端２０７ｂと第２導電線２０４の第２端２０８ｂと
が結合線２００の第２側又は反対側に存在する。
され、第１導電線２０３の第２端２０７ｂが第１制御可能反射負荷２０１に接続される。
加えて、第２導電線２０４の第１端２０８ａがｉ第２制御可能反射負荷２０２に接続され
、第２導電線２０４の第２端２０８ｂが出力ポートＯＵＴに接続される。第１導電線２０
３の第１端２０７ａと第２導電線２０４の第１端２０８ａとが結合線２００の第１側に存
在する一方、第１導電線２０３の第２端２０７ｂと第２導電線２０４の第２端２０８ｂと
が結合線２００の第２側又は反対側に存在する。
【0140】
この実施形態では、一対の結合線２００がハイブリッド結合器として実装される。加え
て、第１端２０７ａが結合器の入力端子（ＩＮ）に対応し、第２端２０７ｂが結合器のス
ルー端子（０°）に対応し、第１端２０８ａが結合器のアイソレーション端子（ＩＳＯ）
に対応し、第２端２０８ｂが結合器の結合端子（９０°）に対応する。
て、第１端２０７ａが結合器の入力端子（ＩＮ）に対応し、第２端２０７ｂが結合器のス
ルー端子（０°）に対応し、第１端２０８ａが結合器のアイソレーション端子（ＩＳＯ）
に対応し、第２端２０８ｂが結合器の結合端子（９０°）に対応する。
【0141】
第１制御可能反射負荷２０１又は第２制御可能反射負荷２０２の少なくとも一方が、こ
こでの教示に係るスイッチ式伝送線を使用して実装される。
こでの教示に係るスイッチ式伝送線を使用して実装される。
【0142】
この態様において位相シフタ２１０を実装することにより、複数の位相設定にわたって
高い周波数性能、良好な反射損失、及び／又は一定の反射損失を達成することができる。
さらに、位相シフタ２１０の群遅延は、周波数によるばらつきがほとんどなく、それゆえ
、広帯域信号を歪ませることがない。
高い周波数性能、良好な反射損失、及び／又は一定の反射損失を達成することができる。
さらに、位相シフタ２１０の群遅延は、周波数によるばらつきがほとんどなく、それゆえ
、広帯域信号を歪ませることがない。
【0143】
所定の実装例において、第１制御可能反射負荷２０１及び第２制御可能反射負荷２０２
は、位相シフタ２１０の選択された位相設定に基づいて制御されるので、これらの反射負
荷の伝送線の電気的な長さが変化する。例えば、第１制御可能反射負荷２０１及び第２制
御可能反射負荷２０２はそれぞれが、共通制御信号により制御されるスイッチ式伝送線と
して実装され得る。
は、位相シフタ２１０の選択された位相設定に基づいて制御されるので、これらの反射負
荷の伝送線の電気的な長さが変化する。例えば、第１制御可能反射負荷２０１及び第２制
御可能反射負荷２０２はそれぞれが、共通制御信号により制御されるスイッチ式伝送線と
して実装され得る。
【0144】
偶モードインピーダンス、奇モードインピーダンス、及び結合線２００の長さは、所望
の性能特性を達成するべく設計中に調整することができる。結合線２００は、所望の性能
を達成するべく制御可能反射負荷２０１／２０２との組み合わせで動作する。
の性能特性を達成するべく設計中に調整することができる。結合線２００は、所望の性能
を達成するべく制御可能反射負荷２０１／２０２との組み合わせで動作する。
【0145】
図４Ａは、一実施形態に係るスイッチ式伝送線２３０の模式的な図である。スイッチ式
伝送線２３０は、伝送線２２１と、伝送線２２１へのＲＦ入力ＲＦＩＮと、シャントスイ
ッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎと、制御回路２２３とを含む。すなわち
、ｎ個のシャントスイッチが含まれる。ここで、ｎは２以上の整数であり、４以上である
ことが好ましい。
伝送線２３０は、伝送線２２１と、伝送線２２１へのＲＦ入力ＲＦＩＮと、シャントスイ
ッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎと、制御回路２２３とを含む。すなわち
、ｎ個のシャントスイッチが含まれる。ここで、ｎは２以上の整数であり、４以上である
ことが好ましい。
【0146】
図４Ａのスイッチ式伝送線２３０は、ここでの教示に従って実装される一実施形態の制
御可能反射負荷を示す。
御可能反射負荷を示す。
【0147】
図示の実施形態において、制御回路２２３は、選択された位相シフト設定φに基づいて
シャントスイッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎを開又は閉にする。シャン
トスイッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎは、伝送線２２１に沿った異なる
位置に接続される。シャントスイッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎは、伝
送線２２１をグランドに選択的に接続する。
シャントスイッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎを開又は閉にする。シャン
トスイッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎは、伝送線２２１に沿った異なる
位置に接続される。シャントスイッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎは、伝
送線２２１をグランドに選択的に接続する。
【0148】
シャントスイッチ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎのいずれがオンにされる
か及びいずれがオフにされるかを変更することにより、伝送線２２１の電気的な長さが変
化する。これは、その後、スイッチ式伝送線２３０が組み入れられる反射タイプの位相シ
フタの全体的な位相シフトに影響を与える。
か及びいずれがオフにされるかを変更することにより、伝送線２２１の電気的な長さが変
化する。これは、その後、スイッチ式伝送線２３０が組み入れられる反射タイプの位相シ
フタの全体的な位相シフトに影響を与える。
【0149】
所定の実装例において、制御回路２２３は、すべてのスイッチ（又は少なくとも、ＲＦ
ＩＮに最も近いシャントスイッチ２２２ａ）をオンにして伝送線２２１の最短の電気的な
長さを与える。すべてのシャントスイッチが閉である状態から開始する場合、当該シャン
トスイッチを、ＲＦＩＮに最も近いスイッチ２２２ａから始めて逐次的に開（オフ）にす
ることによって、次第に長くなる電気的な長さを与えることができる。
ＩＮに最も近いシャントスイッチ２２２ａ）をオンにして伝送線２２１の最短の電気的な
長さを与える。すべてのシャントスイッチが閉である状態から開始する場合、当該シャン
トスイッチを、ＲＦＩＮに最も近いスイッチ２２２ａから始めて逐次的に開（オフ）にす
ることによって、次第に長くなる電気的な長さを与えることができる。
【0150】
図４Ｂは、他実施形態に係るスイッチ式伝送線２３０’の模式的な図である。
【0151】
【0152】
ここでの所定の実施形態において、スイッチ式伝送線は、温度計デコーディングを使用
して制御されるシャントスイッチを含む。
して制御されるシャントスイッチを含む。
【0153】
図５Ａは、他実施形態に係るスイッチ式伝送線２４０の模式的な図である。スイッチ式
伝送線２４０は、伝送線２３１、第１グランド導体２３３ａ、第２グランド導体２３３ｂ
、及び複数対のＦＥＴスイッチ２３２ａ１／２３２ａ２、２３２ｂ１／２３２ｂ２、２３
２ｃ１／２３２ｃ２、…２３２ｎ１／２３２ｎ２を含む。すなわち、ｎ対のシャントスイ
ッチが含まれる。ここで、ｎは２以上の整数であり、４以上であることが好ましい。
伝送線２４０は、伝送線２３１、第１グランド導体２３３ａ、第２グランド導体２３３ｂ
、及び複数対のＦＥＴスイッチ２３２ａ１／２３２ａ２、２３２ｂ１／２３２ｂ２、２３
２ｃ１／２３２ｃ２、…２３２ｎ１／２３２ｎ２を含む。すなわち、ｎ対のシャントスイ
ッチが含まれる。ここで、ｎは２以上の整数であり、４以上であることが好ましい。
【0154】
図４Ａのスイッチ式伝送線２３０を比較すると、図５Ａのスイッチ式伝送線２４０は、
一対のＦＥＴスイッチを使用して各シャントスイッチを実装する。付加的に、各対のＦＥ
Ｔスイッチは、伝送線２３１と第１グランド導体２３３ａとの間に接続される一つのＦＥ
Ｔスイッチ（例えばＦＥＴスイッチ２３２ａ１）と、伝送線２３１と第２グランド導体２
３３ｂとの間に接続される他のＦＥＴスイッチ（例えばＦＥＴスイッチ２３２ａ２）とを
含む。所定の実装例において、各対のＦＥＴスイッチは、対応する制御信号（例えば図４
Ａの制御回路２２３のような制御回路によって各対に対して一つ生成されるｎ個の制御信
号）によって共通に制御される。
一対のＦＥＴスイッチを使用して各シャントスイッチを実装する。付加的に、各対のＦＥ
Ｔスイッチは、伝送線２３１と第１グランド導体２３３ａとの間に接続される一つのＦＥ
Ｔスイッチ（例えばＦＥＴスイッチ２３２ａ１）と、伝送線２３１と第２グランド導体２
３３ｂとの間に接続される他のＦＥＴスイッチ（例えばＦＥＴスイッチ２３２ａ２）とを
含む。所定の実装例において、各対のＦＥＴスイッチは、対応する制御信号（例えば図４
Ａの制御回路２２３のような制御回路によって各対に対して一つ生成されるｎ個の制御信
号）によって共通に制御される。
【0155】
描かれる態様のＦＥＴを使用してシャントスイッチを実装することにより、向上した性
能（特に高周波数において）が達成される。
能（特に高周波数において）が達成される。
【0156】
図５Ｂは、他実施形態に係るスイッチ式伝送線２５０の模式的な図である。スイッチ式
伝送線２５０は、伝送線２３１、第１グランド導体２３３ａ、第２グランド導体２３３ｂ
、及び複数対のＦＥＴスイッチ２４２ａ１／２４２ａ２、２４２ｂ１／２４２ｂ２、２４
２ｃ１／２４２ｃ２、…２４２ｎ１／２４２ｎ２を含む。
伝送線２５０は、伝送線２３１、第１グランド導体２３３ａ、第２グランド導体２３３ｂ
、及び複数対のＦＥＴスイッチ２４２ａ１／２４２ａ２、２４２ｂ１／２４２ｂ２、２４
２ｃ１／２４２ｃ２、…２４２ｎ１／２４２ｎ２を含む。
【0157】
図５Ｂのスイッチ式伝送線２５０は図５Ａのスイッチ式伝送線２４０と同様であるが、
図５Ｂのスイッチ式伝送線２５０は、相互に異なるサイズ（すなわちオン状態抵抗及びオ
フ状態キャパシタンスが変化する）及び異なる距離又は分離を有する複数のシャントスイ
ッチを含む点が異なる。
図５Ｂのスイッチ式伝送線２５０は、相互に異なるサイズ（すなわちオン状態抵抗及びオ
フ状態キャパシタンスが変化する）及び異なる距離又は分離を有する複数のシャントスイ
ッチを含む点が異なる。
【0158】
この態様のスイッチ式伝送線２５０を実装することにより、一定数の利点が得られる。
【0159】
例えば、シャントスイッチのオン状態抵抗（Ｒｏｎ）は、複数のスイッチ状態（複数の
位相シフト設定に対応）にわたって実質的に一定の反射係数（｜ΓＬ｜）を維持するべく
、個々に選択することができる。所定の実装例において、位相シフトが増加するにつれて
Ｒｏｎが減少するので、伝送線のＲＦ入力に近いスイッチは、ＲＦ入力から遠いスイッチ
（オン状態抵抗が高い）よりも小さくなる。
位相シフト設定に対応）にわたって実質的に一定の反射係数（｜ΓＬ｜）を維持するべく
、個々に選択することができる。所定の実装例において、位相シフトが増加するにつれて
Ｒｏｎが減少するので、伝送線のＲＦ入力に近いスイッチは、ＲＦ入力から遠いスイッチ
（オン状態抵抗が高い）よりも小さくなる。
【0160】
他例において、スイッチ間の伝送線２３１の長さ（ｄ１、ｄ２、…ｄｎ）は、隣接位相
設定間の位相ステップの量を制御するように制御される。
設定間の位相ステップの量を制御するように制御される。
【0161】
スイッチ間距離を適切に選択することによって、例えば、２７ＧＨｚの中心周波数にお
いて１１．２５度の位相ステップを達成することができる。
いて１１．２５度の位相ステップを達成することができる。
【0162】
スイッチ式伝送線２５０を実装するとき、オフ状態キャパシタンス（Ｃｏｆｆ）は、伝
送線２３１の特性インピーダンス及び伝搬定数への影響の点で考慮される。例えば、スイ
ッチ及び伝送線は、同時にかつ反復的に設計することができる。
送線２３１の特性インピーダンス及び伝搬定数への影響の点で考慮される。例えば、スイ
ッチ及び伝送線は、同時にかつ反復的に設計することができる。
【0163】
図６は、他実施形態に係るスイッチ式伝送線２６０の模式的な図である。スイッチ式伝
送線２６０は、伝送線２５１と、伝送線２５１へのＲＦ入力ＲＦＩＮと、シャントスイッ
チ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎと、制御回路２２３とを含む。
送線２６０は、伝送線２５１と、伝送線２５１へのＲＦ入力ＲＦＩＮと、シャントスイッ
チ２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、…２２２ｎと、制御回路２２３とを含む。
【0164】
図６のスイッチ式伝送線２６０は図４Ａのスイッチ式伝送線２３０と同様であるが、図
６に示される伝送線２５１は、コンパクトなレイアウトを維持しながら所望の位相及び／
又は振幅応答を達成するべく蛇行するセクション２５５ａ、２５５ｂ、…２５５ｎを含む
点が異なる。
６に示される伝送線２５１は、コンパクトなレイアウトを維持しながら所望の位相及び／
又は振幅応答を達成するべく蛇行するセクション２５５ａ、２５５ｂ、…２５５ｎを含む
点が異なる。
【0165】
【0166】
図７は、他実施形態に係るスイッチ式伝送線３１０の模式的な図である。スイッチ式伝
送線３１０は、伝送線３０１、第１グランド導体３０２ａ、第２グランド導体３０２ｂ、
第１対のスイッチ３０４ａ～３０４ｂ、及び第２対のスイッチ３０５ａ～３０５ｂを含む
。省略記号によって示されるように、付加的な対のスイッチが含まれてよい。
送線３１０は、伝送線３０１、第１グランド導体３０２ａ、第２グランド導体３０２ｂ、
第１対のスイッチ３０４ａ～３０４ｂ、及び第２対のスイッチ３０５ａ～３０５ｂを含む
。省略記号によって示されるように、付加的な対のスイッチが含まれてよい。
【0167】
図７の例において、伝送線３０１は、小さなループで蛇行する第１セクション３０５ａ
と、ループなしで蛇行する第２セクション３０５ｂとを含む。図７の実施形態は、コンパ
クトなレイアウトを維持しながら所望の位相及び／又は振幅応答を達成する他例の蛇行も
描く。
と、ループなしで蛇行する第２セクション３０５ｂとを含む。図７の実施形態は、コンパ
クトなレイアウトを維持しながら所望の位相及び／又は振幅応答を達成する他例の蛇行も
描く。
【0168】
ここでの教示に従って実装される反射タイプ位相シフタを使用して、多種多様な性能結
果を達成することができる。
果を達成することができる。
【0169】
【0170】
図８は、携帯デバイス８００の一実施形態の模式的な図である。携帯デバイス８００は
、ベース帯域システム８０１、送受信器８０２、フロントエンドシステム８０３、アンテ
ナ８０４、電力管理システム８０５、メモリ８０６、ユーザインタフェイス８０７、及び
電池８０８を含む。
、ベース帯域システム８０１、送受信器８０２、フロントエンドシステム８０３、アンテ
ナ８０４、電力管理システム８０５、メモリ８０６、ユーザインタフェイス８０７、及び
電池８０８を含む。
【0171】
携帯デバイス８００は、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ（ＬＴＥ、ＬＴＥアドバンスト、及びＬＴＥ
アドバンストプロ）、５ＧＮＲ、ＷＬＡＮ（例えばＷｉ－Ｆｉ）、ＷＰＡＮ（例えばＢｌ
ｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標））、ＷＭＡＮ（例えばＷｉＭ
ａｘ）、及び／又はＧＰＳ技術を含むがこれらに限られない多種多様な通信技術を使用し
て通信するように使用することができる。
アドバンストプロ）、５ＧＮＲ、ＷＬＡＮ（例えばＷｉ－Ｆｉ）、ＷＰＡＮ（例えばＢｌ
ｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標））、ＷＭＡＮ（例えばＷｉＭ
ａｘ）、及び／又はＧＰＳ技術を含むがこれらに限られない多種多様な通信技術を使用し
て通信するように使用することができる。
【0172】
送受信器８０２は、送信のためのＲＦ信号を生成し、アンテナ８０４から受信した入来
ＲＦ信号を処理する。理解されることだが、ＲＦ信号の送信及び受信に関連付けられる様
々な機能は、図８においてまとめて送受信器８０２として代表される一以上のコンポーネ
ントによって達成することができる。一例において、所定タイプのＲＦ信号を取り扱うべ
く別個のコンポーネント（例えば別個の回路又はダイ）を設けてもよい。
ＲＦ信号を処理する。理解されることだが、ＲＦ信号の送信及び受信に関連付けられる様
々な機能は、図８においてまとめて送受信器８０２として代表される一以上のコンポーネ
ントによって達成することができる。一例において、所定タイプのＲＦ信号を取り扱うべ
く別個のコンポーネント（例えば別個の回路又はダイ）を設けてもよい。
【0173】
フロントエンドシステム８０３は、アンテナ８０４に送信し及び／又はアンテナ８０４
から受信する信号のコンディショニングを補助する。図示の実施形態において、フロント
エンドシステム８０３は、電力増幅器（ＰＡ）８１１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）８１２、
フィルタ８１３、スイッチ８１４、及びデュプレクサ８１５を含む。
から受信する信号のコンディショニングを補助する。図示の実施形態において、フロント
エンドシステム８０３は、電力増幅器（ＰＡ）８１１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）８１２、
フィルタ８１３、スイッチ８１４、及びデュプレクサ８１５を含む。
【0174】
位相シフタ８１０は、ここでの実施形態のいずれかに従って実装することができる。し
かしながら、ここに開示される位相シフタは、他の構成の電子システムにおいて使用する
こともできる。
かしながら、ここに開示される位相シフタは、他の構成の電子システムにおいて使用する
こともできる。
【0175】
フロントエンドシステム８０３は、送信信号の増幅、受信信号の増幅、信号のフィルタ
リング、異なる帯域間のスイッチング、異なる電力モード間のスイッチング、送信モード
及び受信モード間のスイッチング、信号のデュプレクシング、信号のマルチプレクシング
（例えばダイプレクシング又はトライプレクシング）、又はこれらの何らかの組み合わせ
を含むがこれらに限られない一定数の機能を与えることができる。
リング、異なる帯域間のスイッチング、異なる電力モード間のスイッチング、送信モード
及び受信モード間のスイッチング、信号のデュプレクシング、信号のマルチプレクシング
（例えばダイプレクシング又はトライプレクシング）、又はこれらの何らかの組み合わせ
を含むがこれらに限られない一定数の機能を与えることができる。
【0176】
携帯デバイス８００は、ビームフォーミングとともに動作する。例えば、フロントエン
ドシステム８０３は、送受信器８０２により可変位相制御される位相シフタ８１０を含む
。所定の実装例において、送受信器８０２は、プロセッサ８０１から受信したデータに基
づいて位相シフタ８１０の位相を制御する。
ドシステム８０３は、送受信器８０２により可変位相制御される位相シフタ８１０を含む
。所定の実装例において、送受信器８０２は、プロセッサ８０１から受信したデータに基
づいて位相シフタ８１０の位相を制御する。
【0177】
位相シフタ８１０は、アンテナ８０４を使用した信号の送信及び／又は受信のためのビ
ームのフォーミング及び指向性を与えるように制御される。例えば、信号送信の文脈にお
いて、送信のために使用されるアンテナアレイに与えられる送信信号の位相が、放射され
る信号が建設的及び破壊的な干渉を使用して結合されるように制御され、所与の方向に伝
播する強い信号強度を有するビームのような品質を示す集約送信信号が生成される。信号
受信の文脈において、位相は、信号が特定の方向からアンテナアレイに到達するときに多
くの信号エネルギーが受信されるように制御される。
ームのフォーミング及び指向性を与えるように制御される。例えば、信号送信の文脈にお
いて、送信のために使用されるアンテナアレイに与えられる送信信号の位相が、放射され
る信号が建設的及び破壊的な干渉を使用して結合されるように制御され、所与の方向に伝
播する強い信号強度を有するビームのような品質を示す集約送信信号が生成される。信号
受信の文脈において、位相は、信号が特定の方向からアンテナアレイに到達するときに多
くの信号エネルギーが受信されるように制御される。
【0178】
所定の実装例において、携帯デバイス８００は、キャリアアグリゲーションをサポート
するので、ピークデータレートを増加させる柔軟性が得られる。キャリアアグリゲーショ
ンは、周波数分割デュプレクシング（ＦＤＤ）及び時間分割デュプレクシング（ＴＤＤ）
の双方に使用することができるので、複数のキャリア又はチャネルを集約（アグリゲーシ
ョン）するべく使用してよい。キャリアアグリゲーションは、同じ動作周波数帯域内に連
続キャリアが集約される隣接集約を含む。キャリアアグリゲーションは不連続でもよく、
共通帯域内又は異なる帯域内で周波数が分離したキャリアを含んでもよい。
するので、ピークデータレートを増加させる柔軟性が得られる。キャリアアグリゲーショ
ンは、周波数分割デュプレクシング（ＦＤＤ）及び時間分割デュプレクシング（ＴＤＤ）
の双方に使用することができるので、複数のキャリア又はチャネルを集約（アグリゲーシ
ョン）するべく使用してよい。キャリアアグリゲーションは、同じ動作周波数帯域内に連
続キャリアが集約される隣接集約を含む。キャリアアグリゲーションは不連続でもよく、
共通帯域内又は異なる帯域内で周波数が分離したキャリアを含んでもよい。
【0179】
アンテナ８０４は、多種多様なタイプの通信のために使用されるアンテナを含み得る。
例えば、アンテナ８０４は、多種多様な周波数及び通信規格に関連付けられる信号の送信
及び／又は受信のためのアンテナを含み得る。
例えば、アンテナ８０４は、多種多様な周波数及び通信規格に関連付けられる信号の送信
及び／又は受信のためのアンテナを含み得る。
【0180】
所定の実装例において、アンテナ８０４は、ＭＩＭＯ通信及び／又はスイッチ式ダイバ
ーシティ通信をサポートする。例えば、ＭＩＭＯ通信は、単数の無線周波数チャネルを経
由して多重データストリームを通信する多重アンテナを使用する。ＭＩＭＯ通信は、無線
環境の空間的多重化（マルチプレクシング）に起因して高信号対雑音比、改善されたコー
ディング、及び／又は信号干渉低減からの利益を受ける。スイッチ式ダイバーシティとは
、特定の時刻に動作する特定のアンテナが選択される通信を言及する。例えば、観測ビッ
ト誤り率及び／又は信号強度指標のような様々な係数に基づいて一群のアンテナから特定
のアンテナを選択するようにスイッチを使用することができる。
ーシティ通信をサポートする。例えば、ＭＩＭＯ通信は、単数の無線周波数チャネルを経
由して多重データストリームを通信する多重アンテナを使用する。ＭＩＭＯ通信は、無線
環境の空間的多重化（マルチプレクシング）に起因して高信号対雑音比、改善されたコー
ディング、及び／又は信号干渉低減からの利益を受ける。スイッチ式ダイバーシティとは
、特定の時刻に動作する特定のアンテナが選択される通信を言及する。例えば、観測ビッ
ト誤り率及び／又は信号強度指標のような様々な係数に基づいて一群のアンテナから特定
のアンテナを選択するようにスイッチを使用することができる。
【0181】
所定の実装例において、アンテナ８０４は、ビームフォーミングを強化するべく一以上
のアレイのアンテナ素子を含む。
のアレイのアンテナ素子を含む。
【0182】
ベース帯域システム８０１は、処理ｏｆ音声及びデータのような様々なユーザ入出力（
Ｉ／Ｏ）の処理を容易にするユーザインタフェイス８０７に結合される。ベース帯域シス
テム８０１は、送受信器８０２に送信信号のデジタル表現を与え、これを送受信器８０２
が処理して送信用のＲＦ信号が生成される。ベース帯域システム８０１はまた、送受信器
８０２により与えられる受信信号のデジタル表現も処理する。図８に示されるように、携
帯デバイス８００の動作を容易にするべくベース帯域システム８０１がメモリ８０６に結
合される。
Ｉ／Ｏ）の処理を容易にするユーザインタフェイス８０７に結合される。ベース帯域シス
テム８０１は、送受信器８０２に送信信号のデジタル表現を与え、これを送受信器８０２
が処理して送信用のＲＦ信号が生成される。ベース帯域システム８０１はまた、送受信器
８０２により与えられる受信信号のデジタル表現も処理する。図８に示されるように、携
帯デバイス８００の動作を容易にするべくベース帯域システム８０１がメモリ８０６に結
合される。
【0183】
メモリ８０６は、携帯デバイス８００の動作を容易にし及び／又はユーザ情報の格納を
与えるべく、データ及び／又は命令の格納のような多種多様な目的のために使用すること
ができる。
与えるべく、データ及び／又は命令の格納のような多種多様な目的のために使用すること
ができる。
【0184】
電力管理システム８０５は、携帯デバイス８００の一定数の電力管理機能を与える。所
定の実装例において、電力管理システム８０５は、複数の電力増幅器８１１の供給電圧を
制御するＰＡ供給制御回路を含む。例えば、電力管理システム８０５は、電力付加効率（
ＰＡＥ）のような効率を改善するべく複数の電力増幅器８１１のうちの一以上に与えられ
る供給電圧を変化させるように構成してよい。
定の実装例において、電力管理システム８０５は、複数の電力増幅器８１１の供給電圧を
制御するＰＡ供給制御回路を含む。例えば、電力管理システム８０５は、電力付加効率（
ＰＡＥ）のような効率を改善するべく複数の電力増幅器８１１のうちの一以上に与えられ
る供給電圧を変化させるように構成してよい。
【0185】
【0186】
図９Ａは、一実施形態に係るＲＦチャネル９１０の模式的な図である。ＲＦチャネル９
１０は、ＲＦ分割器／結合器９０１、位相シフタ９０２ａ、９０２ｂ、…９０２ｚ、第１
群の送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ９０３ａ、９０３ｂ、…９０３ｚ、電力増幅器９０４
ａ、９０４ｂ、…９０４ｚ、低雑音増幅器（ＬＮＡ）９０５ａ、９０５ｂ、…９０５ｚ、
第２群のＴ／Ｒスイッチ９０６ａ、９０６ｂ、…９０６ｚ、及びアンテナ９０７ａ、９０
７ｂ、…９０７ｚを含む。
１０は、ＲＦ分割器／結合器９０１、位相シフタ９０２ａ、９０２ｂ、…９０２ｚ、第１
群の送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ９０３ａ、９０３ｂ、…９０３ｚ、電力増幅器９０４
ａ、９０４ｂ、…９０４ｚ、低雑音増幅器（ＬＮＡ）９０５ａ、９０５ｂ、…９０５ｚ、
第２群のＴ／Ｒスイッチ９０６ａ、９０６ｂ、…９０６ｚ、及びアンテナ９０７ａ、９０
７ｂ、…９０７ｚを含む。
【0187】
図示の実施形態において、Ｔ／Ｒスイッチは、送信のための電力増幅器、又は受信のた
めのＬＮＡを選択するべく使用される。すなわち、ＲＦチャネル９１０は時間分割デュプ
レクシング（ＴＤＤ）に適している。付加的に、ＲＦ分割器／結合器９０１は、送信方向
及び受信方向で共有されるので、ＲＦ信号引き回しが低減される。
めのＬＮＡを選択するべく使用される。すなわち、ＲＦチャネル９１０は時間分割デュプ
レクシング（ＴＤＤ）に適している。付加的に、ＲＦ分割器／結合器９０１は、送信方向
及び受信方向で共有されるので、ＲＦ信号引き回しが低減される。
【0188】
ＲＦチャネルの一実施形態が描かれるにもかかわらず、ここでの教示は、多種多様な態
様で実装されるＲＦチャネルにも適用可能である。したがって、他の実装例も可能である
。
様で実装されるＲＦチャネルにも適用可能である。したがって、他の実装例も可能である
。
【0189】
図９Ｂは、他実施形態に係るＲＦチャネル９２０の模式的な図である。ＲＦチャネル９
２０は、ＲＦ分割器９１１ａ、ＲＦ結合器９１１ｂ、第１群の位相シフタ９１２ａ、９１
２ｂ、…９１２ｚ、第２群の位相シフタ９１３ａ、９１３ｂ、…９１３ｚ、電力増幅器９
０４ａ、９０４ｂ、…９０４ｚ、ＬＮＡ９０５ａ、９０５ｂ、…９０５ｚ、Ｔ／Ｒスイッ
チ９０６ａ、９０６ｂ、…９０６ｚ、及びアンテナ９０７ａ、９０７ｂ、…９０７ｚを含
む。
２０は、ＲＦ分割器９１１ａ、ＲＦ結合器９１１ｂ、第１群の位相シフタ９１２ａ、９１
２ｂ、…９１２ｚ、第２群の位相シフタ９１３ａ、９１３ｂ、…９１３ｚ、電力増幅器９
０４ａ、９０４ｂ、…９０４ｚ、ＬＮＡ９０５ａ、９０５ｂ、…９０５ｚ、Ｔ／Ｒスイッ
チ９０６ａ、９０６ｂ、…９０６ｚ、及びアンテナ９０７ａ、９０７ｂ、…９０７ｚを含
む。
【0190】
ＲＦチャネル９２０は、他実施形態のＲＦチャネルを示していた。しかしながら、ここ
での教示は、多種多様な態様で実装されるＲＦチャネルに適用可能である。したがって、
他の実装例も可能である。
での教示は、多種多様な態様で実装されるＲＦチャネルに適用可能である。したがって、
他の実装例も可能である。
【0191】
【0192】
モジュール１１４０は、積層材基板又は積層材１１４１、半導体ダイ又はＩＣ１１４２
（図１０Ａでは不可視）、表面実装デバイス（ＳＭＤ）１１４３（図１０Ａでは不可視）
、及びアンテナアレイを含む。このアンテナアレイは、アンテナ素子１１５１ａ１、１１
５１ａ２、１１５１ａ３…１１５１ａｎ、１１５１ｂ１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…
１１５１ｂｎ、１１５１ｃ１、１１５１ｃ２、１１５１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ
１、１１５１ｍ２、１１５１ｍ３…１１５１ｍｎを含む。
（図１０Ａでは不可視）、表面実装デバイス（ＳＭＤ）１１４３（図１０Ａでは不可視）
、及びアンテナアレイを含む。このアンテナアレイは、アンテナ素子１１５１ａ１、１１
５１ａ２、１１５１ａ３…１１５１ａｎ、１１５１ｂ１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…
１１５１ｂｎ、１１５１ｃ１、１１５１ｃ２、１１５１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ
１、１１５１ｍ２、１１５１ｍ３…１１５１ｍｎを含む。
【0193】
一実施形態のモジュールが図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるにもかかわらず、ここでの
教示は、多種多様な態様で実装されるモジュールにも適用可能である。例えば、モジュー
ルは、異なる配列及び／又は数のアンテナ素子、ダイ、及び／又は表面実装デバイスを含
み得る。付加的に、モジュール１１４０は、封入構造物、遮蔽構造物、及び／又はワイヤ
ボンドを含むがこれらに限られない付加的な構造物及びコンポーネントを含み得る。
教示は、多種多様な態様で実装されるモジュールにも適用可能である。例えば、モジュー
ルは、異なる配列及び／又は数のアンテナ素子、ダイ、及び／又は表面実装デバイスを含
み得る。付加的に、モジュール１１４０は、封入構造物、遮蔽構造物、及び／又はワイヤ
ボンドを含むがこれらに限られない付加的な構造物及びコンポーネントを含み得る。
【0194】
アンテナ素子アンテナ素子１１５１ａ１、１１５１ａ２、１１５１ａ３…１１５１ａｎ
、１１５１ｂ１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…１１５１ｂｎ、１１５１ｃ１、１１５１
ｃ２、１１５１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ１、１１５１ｍ２、１１５１ｍ３…１１
５１ｍｎが、積層材１１４１の第１表面に形成され、実装に基づいて信号を受信及び／又
は送信するように使用され得る。４×４アレイのアンテナ素子が図示されるにもかかわら
ず、省略記号により示されるように、これよりも多い又は少ないアンテナ素子が可能であ
る。さらに、アンテナ素子は、例えば、アンテナ素子の不均一な配列を使用するアレイを
含む他のパターン又は構成にアレイ配列してよい。さらに、他実施形態において多数のア
ンテナアレイが設けられる。これらのアンテナアレイは、例えば、送信及び受信のための
、及び／又は異なる通信帯域のための、別個のアンテナアレイを含む。
、１１５１ｂ１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…１１５１ｂｎ、１１５１ｃ１、１１５１
ｃ２、１１５１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ１、１１５１ｍ２、１１５１ｍ３…１１
５１ｍｎが、積層材１１４１の第１表面に形成され、実装に基づいて信号を受信及び／又
は送信するように使用され得る。４×４アレイのアンテナ素子が図示されるにもかかわら
ず、省略記号により示されるように、これよりも多い又は少ないアンテナ素子が可能であ
る。さらに、アンテナ素子は、例えば、アンテナ素子の不均一な配列を使用するアレイを
含む他のパターン又は構成にアレイ配列してよい。さらに、他実施形態において多数のア
ンテナアレイが設けられる。これらのアンテナアレイは、例えば、送信及び受信のための
、及び／又は異なる通信帯域のための、別個のアンテナアレイを含む。
【0195】
図示の実施形態において、ＩＣ１１４２が、積層材１１４１の、第１表面とは反対側の
第２表面に存在する。しかしながら、他の実装例も可能である。一例において、ＩＣ１１
４２は、積層材１１４１の内部に集積される。
第２表面に存在する。しかしながら、他の実装例も可能である。一例において、ＩＣ１１
４２は、積層材１１４１の内部に集積される。
【0196】
所定の実装例において、ＩＣ１４２は、アンテナ素子１１５１ａ１、１１５１ａ２、１
１５１ａ３…１１５１ａｎ、１１５１ｂ１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…１１５１ｂｎ
、１１５１ｃ１、１１５１ｃ２、１１５１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ１、１１５１
ｍ２、１１５１ｍ３…１１５１ｍｎに関連づけられる信号コンディショニング回路を含む
。かかる信号コンディショニング回路は、ここでの教示に従って実装される一以上の位相
シフタ１１４５を含み得る。
１５１ａ３…１１５１ａｎ、１１５１ｂ１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…１１５１ｂｎ
、１１５１ｃ１、１１５１ｃ２、１１５１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ１、１１５１
ｍ２、１１５１ｍ３…１１５１ｍｎに関連づけられる信号コンディショニング回路を含む
。かかる信号コンディショニング回路は、ここでの教示に従って実装される一以上の位相
シフタ１１４５を含み得る。
【0197】
一実施形態において、ＩＣ１１４２は、位相シフタ１１４５が与える位相シフトの量の
ような信号コンディショニング回路を制御するデータを受信するモバイルインダストリプ
ロセッサインタフェイス無線周波数フロントエンド（ＭＩＰＩ ＲＦＦＥ）バス及び／又
は集積回路間通信（Ｉ２Ｃ）バスのようなシリアルインタフェイスを含む。他実施形態に
おいて、ＩＣ１４２はさらに集積型送受信器を含む。
ような信号コンディショニング回路を制御するデータを受信するモバイルインダストリプ
ロセッサインタフェイス無線周波数フロントエンド（ＭＩＰＩ ＲＦＦＥ）バス及び／又
は集積回路間通信（Ｉ２Ｃ）バスのようなシリアルインタフェイスを含む。他実施形態に
おいて、ＩＣ１４２はさらに集積型送受信器を含む。
【0198】
積層材１１４１は、例えば、導電層、誘電層、及び／又ははんだマスクを含む様々な構
造物を含み得る。当該層を形成するべく使用される層の数、層厚さ、及び材料は、多種多
様な因子に基づいて選択することができ、アプリケーション及び／又は実装によって変わ
り得る。積層材１１４１は、アンテナ素子の信号フィード及び／又はグランドフィードへ
の電気接続を与えるビアを含み得る。例えば、所定の実装例において、ビアは、ＩＣ１１
４２の信号コンディショニング回路と対応アンテナ素子との電気接続を与える支援をする
。
造物を含み得る。当該層を形成するべく使用される層の数、層厚さ、及び材料は、多種多
様な因子に基づいて選択することができ、アプリケーション及び／又は実装によって変わ
り得る。積層材１１４１は、アンテナ素子の信号フィード及び／又はグランドフィードへ
の電気接続を与えるビアを含み得る。例えば、所定の実装例において、ビアは、ＩＣ１１
４２の信号コンディショニング回路と対応アンテナ素子との電気接続を与える支援をする
。
【0199】
アンテナ素子１１５１ａ１、１１５１ａ２、１１５１ａ３…１１５１ａｎ、１１５１ｂ
１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…１１５１ｂｎ、１１５１ｃ１、１１５１ｃ２、１１５
１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ１、１１５１ｍ２、１１５１ｍ３…１１５１ｍｎが、
多種多様な態様で実装されるアンテナ素子に対応し得る。一例において、アンテナ素子の
アレイは、積層材１１４１の第１側のパターン状導電層から形成されるパッチアンテナ素
子を含み、これは、積層材１１４１の反対側の又は積層材１１４１の内部の導電層を使用
して形成されるグランドプレーンを有する。アンテナ素子の他の例は、ダイポールアンテ
ナ素子、セラミック共振器、スタンプ加工金属アンテナ、及び／又はレーザ直接構造化ア
ンテナを含むがこれらに限られない。
１、１１５１ｂ２、１１５１ｂ３…１１５１ｂｎ、１１５１ｃ１、１１５１ｃ２、１１５
１ｃ３…１１５１ｃｎ、１１５１ｍ１、１１５１ｍ２、１１５１ｍ３…１１５１ｍｎが、
多種多様な態様で実装されるアンテナ素子に対応し得る。一例において、アンテナ素子の
アレイは、積層材１１４１の第１側のパターン状導電層から形成されるパッチアンテナ素
子を含み、これは、積層材１１４１の反対側の又は積層材１１４１の内部の導電層を使用
して形成されるグランドプレーンを有する。アンテナ素子の他の例は、ダイポールアンテ
ナ素子、セラミック共振器、スタンプ加工金属アンテナ、及び／又はレーザ直接構造化ア
ンテナを含むがこれらに限られない。
【0200】
モジュール１１４０は、携帯電話機又は基地局のような通信システムに含まれてよい。
一例において、モジュール１１４０は、携帯電話機の電話機基板に取り付けられる。
一例において、モジュール１１４０は、携帯電話機の電話機基板に取り付けられる。
【0201】
アプリケーション
【0202】
ここに記載される実施形態の原理及び利点は、多種多様なアプリケーションのために使
用することができる。
用することができる。
【0203】
例えば、位相シフタは、消費者用電子製品、消費者用電子製品の部品、電子試験機器等
を含むがこれらに限られない様々な電子デバイスに含めることができる。電子デバイスの
例は、基地局、無線ネットワークアクセスポイント、携帯電話機（例えばスマートフォン
）、タブレット、テレビ、コンピュータモニタ、コンピュータ、ハンドヘルドコンピュー
タ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、電子レンジ、冷蔵庫、自動車、ステレ
オシステム、ディスクプレーヤー、デジタルカメラ、携帯型メモリチップ、洗濯機、乾燥
機、コピー機、ファクシミリ装置、スキャナ、多機能周辺デバイス、腕時計、置時計等を
含むがこれらに限られない。さらに、電子デバイスは未完成の製品も含んでよい。
を含むがこれらに限られない様々な電子デバイスに含めることができる。電子デバイスの
例は、基地局、無線ネットワークアクセスポイント、携帯電話機（例えばスマートフォン
）、タブレット、テレビ、コンピュータモニタ、コンピュータ、ハンドヘルドコンピュー
タ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、電子レンジ、冷蔵庫、自動車、ステレ
オシステム、ディスクプレーヤー、デジタルカメラ、携帯型メモリチップ、洗濯機、乾燥
機、コピー機、ファクシミリ装置、スキャナ、多機能周辺デバイス、腕時計、置時計等を
含むがこれらに限られない。さらに、電子デバイスは未完成の製品も含んでよい。
【0204】
まとめ
【0205】
文脈が明確にそうでないことを要求しない限り、明細書及び特許請求の範囲全体を通し
て、「含む」、「備える」等の用語は、排他的又は網羅的な意味とは逆の、包括的な意味
で、すなわち「～を含むがこれに限られない」意味で解釈されるべきである。ここで一般
に使用される用語「結合」は、２つ以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の中
間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。同様に、ここで一
般に使用される用語「接続」も、２つ以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の
中間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。加えて、本願に
おいて使用される場合、用語「ここで」、「上」、「下」、及び同様の意味の用語は、本
願全体を言及するものとし、本願のいずれか特定の部分を言及するわけではない。文脈上
許容される場合、単数又は複数の数を使用する上記の詳細な説明における用語は、それぞ
れ複数又は単数の数も含み得る。２つ以上の項目のリストを参照する「又は」及び「若し
くは」という用語は、その用語の以下の解釈、すなわち、リスト内の項目のいずれか、リ
スト内の項目のすべて、及びリスト内の項目の任意の組み合わせ、のすべてをカバーする
。
て、「含む」、「備える」等の用語は、排他的又は網羅的な意味とは逆の、包括的な意味
で、すなわち「～を含むがこれに限られない」意味で解釈されるべきである。ここで一般
に使用される用語「結合」は、２つ以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の中
間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。同様に、ここで一
般に使用される用語「接続」も、２つ以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の
中間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。加えて、本願に
おいて使用される場合、用語「ここで」、「上」、「下」、及び同様の意味の用語は、本
願全体を言及するものとし、本願のいずれか特定の部分を言及するわけではない。文脈上
許容される場合、単数又は複数の数を使用する上記の詳細な説明における用語は、それぞ
れ複数又は単数の数も含み得る。２つ以上の項目のリストを参照する「又は」及び「若し
くは」という用語は、その用語の以下の解釈、すなわち、リスト内の項目のいずれか、リ
スト内の項目のすべて、及びリスト内の項目の任意の組み合わせ、のすべてをカバーする
。
【0206】
さらに、具体的に記述されない限り、又は使用される文脈内でそうでないと理解されな
い限り、とりわけ「できる」、「し得る」、「してよい」、「かもしれない」、「例えば
」、「のような」等のようなここで使用される条件的言語は一般に、所定の実施形態が所
定の特徴、要素、及び／又は状態を含む一方で他の実施形態は含まないことを意図する。
すなわち、かかる条件的言語は一般に、特徴、要素及び／若しくは状態が、一以上の実施
形態に必要な任意の態様で存在すること、又は一以上の実施形態が、著者のインプット若
しくはプロンプトあり若しくはなしで、これらの特徴、要素及び／若しくは状態が含まれ
るか否か、若しくは任意の特定の実施形態において行われるべきか否かを決定する論理を
必ず含むこと、を含意することが意図されていない。
い限り、とりわけ「できる」、「し得る」、「してよい」、「かもしれない」、「例えば
」、「のような」等のようなここで使用される条件的言語は一般に、所定の実施形態が所
定の特徴、要素、及び／又は状態を含む一方で他の実施形態は含まないことを意図する。
すなわち、かかる条件的言語は一般に、特徴、要素及び／若しくは状態が、一以上の実施
形態に必要な任意の態様で存在すること、又は一以上の実施形態が、著者のインプット若
しくはプロンプトあり若しくはなしで、これらの特徴、要素及び／若しくは状態が含まれ
るか否か、若しくは任意の特定の実施形態において行われるべきか否かを決定する論理を
必ず含むこと、を含意することが意図されていない。
【0207】
本発明の実施形態の上記説明は、網羅的であることを意図したものではなく、又は上記
開示の正確な形態に本発明を限定することを意図したものでもない。本発明の特定の実施
形態及び例は、説明目的のために上述されているが、当業者が認識するように、本発明の
範囲内で様々な等価な修正例が可能である。例えば、プロセス又はブロックが所与の順序
で提示される一方、代替の実施形態が異なる順序でステップを有するルーチンを実行し又
はブロックを有するシステムを用いることができ、いくつかのプロセス又はブロックは、
削除、移動、追加、細分化、結合及び／又は修正され得る。これらのプロセス又はブロッ
クはそれぞれが、様々な異なる態様で実装してよい。また、プロセス又はブロックは、直
列に実行されるように示されることがある一方、これらのプロセス又はブロックは、その
代わりに並列に実行されてもよく、又は異なる時刻に実行されてもよい。
開示の正確な形態に本発明を限定することを意図したものでもない。本発明の特定の実施
形態及び例は、説明目的のために上述されているが、当業者が認識するように、本発明の
範囲内で様々な等価な修正例が可能である。例えば、プロセス又はブロックが所与の順序
で提示される一方、代替の実施形態が異なる順序でステップを有するルーチンを実行し又
はブロックを有するシステムを用いることができ、いくつかのプロセス又はブロックは、
削除、移動、追加、細分化、結合及び／又は修正され得る。これらのプロセス又はブロッ
クはそれぞれが、様々な異なる態様で実装してよい。また、プロセス又はブロックは、直
列に実行されるように示されることがある一方、これらのプロセス又はブロックは、その
代わりに並列に実行されてもよく、又は異なる時刻に実行されてもよい。
【0208】
ここに与えられる本発明の教示は、必ずしも上述のシステムというわけではない他のシ
ステムに適用することができる。上述の様々な実施形態の要素及び作用は、さらなる実施
形態を与えるべく組み合わせてよい。
ステムに適用することができる。上述の様々な実施形態の要素及び作用は、さらなる実施
形態を与えるべく組み合わせてよい。
【0209】
本発明の所定の実施形態が記載されてきたが、これらの実施形態は例としてのみ提示さ
れており、本開示の範囲を限定することを意図しない。実際のところ、ここに記載される
新規な方法及びシステムは、様々な他の形式で具体化してよく、さらには、ここに記載さ
れる方法及びシステムの形式の様々な省略、置換及び変更を、本開示の要旨から逸脱する
ことなく行ってよい。添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物は、本開示の範囲及び要
旨に収まるような形式又は修正をカバーすることが意図される。
れており、本開示の範囲を限定することを意図しない。実際のところ、ここに記載される
新規な方法及びシステムは、様々な他の形式で具体化してよく、さらには、ここに記載さ
れる方法及びシステムの形式の様々な省略、置換及び変更を、本開示の要旨から逸脱する
ことなく行ってよい。添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物は、本開示の範囲及び要
旨に収まるような形式又は修正をカバーすることが意図される。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
