特表 2023-533993 フェーズドアレイアンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-07

(54)【発明の名称】フェーズドアレイアンテナ

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/06 20060101AFI20230731BHJP

   H04B 7/08 20060101ALI20230731BHJP

   H04B 7/0413 20170101ALI20230731BHJP

【ＦＩ】

H04B7/06 960

H04B7/08 810

H04B7/0413 320

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023501398

(86)(22)【出願日】2021-02-08

(85)【翻訳文提出日】2023-01-10

(86)【国際出願番号】 US2021017016

(87)【国際公開番号】W WO2022169463

(87)【国際公開日】2022-08-11

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(71)【出願人】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】小林 聖

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 健

(72)【発明者】

【氏名】イエック マーク

(72)【発明者】

【氏名】サドゥー ボディスタワ

(72)【発明者】

【氏名】アルーン パイディマッリー

(57)【要約】

フェーズドアレイアンテナ（１）は、複数のアンテナ素子（１１ａ～１１ｄ）と、アンテナ素子の各々に接続される複数の信号経路（Ｒ１１、Ｒ１２）と、アンテナ素子の少なくとも１つに関し、接続される複数の信号経路のうち、予め規定された少なくとも１つの基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値を、設定すべきアンテナ指向性の少なくとも１つにおいて記憶する記憶部（Ｍ）と、設定値が記憶部に記憶されたアンテナ素子における基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方と、当該アンテナ素子における基準経路以外の信号経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方とを、記憶部に記憶された設定値を用いて制御する振幅位相制御部（２２、２６）と、を備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の各々に接続される複数の信号経路と、
前記アンテナ素子の少なくとも１つに関し、接続される前記複数の信号経路のうち、予め規定された少なくとも１つの基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値を、設定すべきアンテナ指向性の少なくとも１つにおいて記憶する記憶部と、
前記設定値が前記記憶部に記憶された前記アンテナ素子における前記基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方と、
当該アンテナ素子における前記基準経路以外の前記信号経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方とを、
前記記憶部に記憶された前記設定値を用いて制御する振幅位相制御部と、
を備えるフェーズドアレイアンテナ。

【請求項2】

前記記憶部は、前記アンテナ素子の全てについての前記設定値を記憶する、
請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項3】

前記記憶部は、前記基準経路と前記基準経路以外の前記信号経路との経路間誤差を更に記憶しており、
前記振幅位相制御部は、前記記憶部に記憶された前記設定値を用いて、前記設定値を前記経路間誤差で補正した補正設定値で、前記基準経路以外の前記信号経路によって伝送される前記信号の振幅又は位相の少なくとも一方を制御する、
請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項4】

前記記憶部は、前記経路間誤差を複数記憶しており、
前記振幅位相制御部は、前記設定すべきアンテナ指向性に応じて、前記経路間誤差を１つ選択する、
請求項３に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項5】

前記複数の信号経路として、
前記アンテナ素子の各々から送信される複数の送信信号が伝送される送信信号経路と、
前記アンテナ素子の各々で受信される複数の受信信号が伝送される受信信号経路と、
が設けられている請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項6】

前記複数の信号経路として、
前記アンテナ素子の各々から第１偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第１送信信号経路と、
前記アンテナ素子の各々で前記第１偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第１受信信号経路と、
前記アンテナ素子の各々から第２偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第２送信信号経路と、
前記アンテナ素子の各々で前記第２偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第２受信信号経路と、
が設けられている請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項7】

前記複数の信号経路を順次切り替える切替部を備える、請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項8】

前記設定値は、前記設定すべきアンテナ指向性の数だけ設けられている、請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項9】

前記設定値は、前記設定すべきアンテナ指向性の数の一部のみに設けられている、請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。

【請求項10】

複数のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の各々から第１偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第１送信信号経路と、
前記アンテナ素子の各々で前記第１偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第１受信信号経路と、
前記アンテナ素子の各々から第２偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第２送信信号経路と、
前記アンテナ素子の各々で前記第２偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第２受信信号経路と、
前記複数のアンテナ素子の全てに関し、前記第１送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第１受信信号経路によって伝送される受信信号のうちの何れか一方の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値である第１設定値と、前記第２送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第２受信信号経路によって伝送される受信信号のうちの何れか一方の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値である第２設定値とを、設定すべきアンテナ指向性の全てにおいて記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記第１設定値を用いて、前記第１送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第１受信信号経路によって伝送される受信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を制御し、
前記記憶部に記憶された前記第２設定値を用いて、前記第２送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第２受信信号経路によって伝送される受信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を制御する振幅位相制御部と、
を備えるフェーズドアレイアンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フェーズドアレイアンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

フェーズドアレイアンテナは、複数のアンテナ素子に供給される信号（送信信号）又は複数のアンテナ素子から供給される信号（受信信号）の振幅又は位相の少なくとも一方（振幅のみ、位相のみ、振幅及び位相、の何れか）を調整することによって、アンテナ指向性を自在に変化させることができるアンテナである。このようなフェーズドアレイアンテナは、近年では、自動車分野、通信分野、その他の様々な分野で用いられている。

【0003】

以下の特許文献１には、従来のフェーズドアレイアンテナの一例が開示されている。このフェーズドアレイアンテナは、複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子に対応する複数の振幅位相制御器と、複数の振幅位相制御器に対する振幅及び位相の設定値を記憶するメモリとを備えている。そして、メモリに記憶された設定値を振幅位相制御器に設定し、複数のアンテナ素子から供給される複数の信号の振幅及び位相を調整することにより、必要なアンテナ指向性を形成するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－２１２９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来のフェーズドアレイアンテナは、上述した通り、メモリに記憶された設定値を参照して、複数のアンテナ素子から供給される複数の信号の振幅及び位相を調整している。このため、アンテナ指向性の数、アンテナ素子の数、並びに送受及び偏波の数が多くなるにつれて多くのメモリ量が必要になるという問題がある。

【0006】

例えば、アンテナ指向性の数が８であり、アンテナ素子の数が４であり、送受の数が２（送信の数が１、受信の数が１）であるとすると、必要となるメモリ量は、これらを乗算して得られる６４ワード分になる。加えて、垂直（Ｖ）偏波及び水平(Ｈ）偏波の信号の送受信を行う場合には、偏波の数である２を更に乗算して得られる１２８ワード分のメモリ量が必要になる。尚、１ワードは、１つの振幅位相制御器に設定される振幅及び位相の設定値である。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができるフェーズドアレイアンテナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様によるフェーズドアレイアンテナは、複数のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の各々に接続される複数の信号経路と、前記アンテナ素子の少なくとも１つに関し、接続される複数の前記信号経路のうち、予め規定された少なくとも１つの基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値を、設定すべきアンテナ指向性の少なくとも１つにおいて記憶する記憶部と、前記設定値が前記記憶部に記憶された前記アンテナ素子における前記基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方と、当該アンテナ素子における前記基準経路以外の前記信号経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方とを、前記記憶部に記憶された前記設定値を用いて制御する振幅位相制御部と、を備える。

【0009】

上記態様によるフェーズドアレイアンテナでは、複数の信号経路が接続される複数のアンテナ素子の少なくとも１つに関し、接続される複数の信号経路のうち、予め規定された少なくとも１つの基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値が、設定すべきアンテナ指向性の少なくとも１つにおいて、記憶部に記憶されている。そして、設定値が記憶部に記憶されたアンテナ素子における基準経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方と、当該アンテナ素子における基準経路以外の信号経路によって伝送される信号の振幅又は位相の少なくとも一方とが、記憶部に記憶された設定値を用いて制御される。このように、上記態様によるフェーズドアレイアンテナでは、設定値が記憶部に記憶されたアンテナ素子においては、少なくとも１つの基準経路の設定値を記憶部に記憶すれば良く、基準経路以外の信号経路の設定値を記憶部に記憶する必要がないため、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0010】

前記記憶部は、前記アンテナ素子の全てについての前記設定値を記憶してもよい。

【0011】

上記態様に係るフェーズドアレイアンテナにおいて、前記記憶部が、前記基準経路と前記基準経路以外の前記信号経路との経路間誤差を更に記憶しており、前記振幅位相制御部は、前記記憶部に記憶された前記設定値を用いて、前記設定値を前記経路間誤差で補正した補正設定値で、前記基準経路以外の前記信号経路によって伝送される前記信号の振幅又は位相の少なくとも一方を制御してもよい。

【0012】

上記態様に係るフェーズドアレイアンテナにおいて、前記記憶部が、前記経路間誤差を複数記憶しており、前記振幅位相制御部が、前記設定すべきアンテナ指向性に応じて、前記経路間誤差を１つ選択してもよい。

【0013】

上記態様に係るフェーズドアレイアンテナにおいて、前記複数の信号経路として、前記アンテナ素子の各々から送信される複数の送信信号が伝送される送信信号経路と、前記アンテナ素子の各々で受信される複数の受信信号が伝送される受信信号経路と、が設けられてもよい。

【0014】

上記態様に係るフェーズドアレイアンテナにおいて、前記複数の信号経路として、前記アンテナ素子の各々から第１偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第１送信信号経路と、前記アンテナ素子の各々で前記第１偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第１受信信号経路と、前記アンテナ素子の各々から第２偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第２送信信号経路と、前記アンテナ素子の各々で前記第２偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第２受信信号経路と、が設けられてもよい。

【0015】

上記態様に係るフェーズドアレイアンテナにおいて、前記複数の信号経路を順次切り替える切替部を備えてもよい。

【0016】

上記態様に係るフェーズドアレイアンテナにおいて、前記設定値が、前記設定すべきアンテナ指向性の数だけ設けられてもよい。

【0017】

上記態様に係るフェーズドアレイアンテナにおいて、前記設定値が、前記設定すべきアンテナ指向性の数の一部のみに設けられてもよい。

【0018】

本発明の他の態様によるフェーズドアレイアンテナは、複数のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の各々から第１偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第１送信信号経路と、前記アンテナ素子の各々で前記第１偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第１受信信号経路と、前記アンテナ素子の各々から第２偏波状態の信号として送信される送信信号が伝送される第２送信信号経路と、前記アンテナ素子の各々で前記第２偏波状態の信号が受信されて得られる受信信号が伝送される第２受信信号経路と、前記複数のアンテナ素子の全てに関し、前記第１送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第１受信信号経路によって伝送される受信信号のうちの何れか一方の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値である第１設定値と、前記第２送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第２受信信号経路によって伝送される受信信号のうちの何れか一方の振幅又は位相の少なくとも一方の設定値である第２設定値とを、設定すべきアンテナ指向性の全てにおいて記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記第１設定値を用いて、前記第１送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第１受信信号経路によって伝送される受信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を制御し、前記記憶部に記憶された前記第２設定値を用いて、前記第２送信信号経路によって伝送される送信信号及び前記第２受信信号経路によって伝送される受信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を制御する振幅位相制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一以上の態様によれば、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】１実施形態によるフェーズドアレイアンテナの要部構成を示すブロック図である。

【図2A】第１実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図2B】第１実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図3】第２実施形態によるフェーズドアレイアンテナの要部構成を示すブロック図である。

【図4A】第２実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図4B】第２実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図5A】第３実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図5B】第３実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図6A】第４実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図6B】第４実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図7A】第５実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図7B】第５実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図8A】第６実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図8B】第６実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図9A】第７実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図9B】第７実施形態における補正インデックスの選択例を示す図である。

【図9C】第７実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図10A】第８実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。

【図10B】第８実施形態における補正インデックスの選択例を示す図である。

【図10C】第８実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。

【図11】メモリの内容の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるフェーズドアレイアンテナについて詳細に説明する。

【0022】

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態によるフェーズドアレイアンテナの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態のフェーズドアレイアンテナ１は、アンテナ素子１１ａ～１１ｄ、送受信ユニット１２ａ～１２ｄ、及び制御器１３を備えており、ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）方式により無線信号を送受信する。このフェーズドアレイアンテナ１は、制御器１３の制御によって、アンテナ指向性を変化させることが可能である。

【0023】

フェーズドアレイアンテナ１は、例えば、周波数が３０～３００［ＧＨｚ］程度のミリ波帯域の無線信号を送受信する。尚、フェーズドアレイアンテナ１が送受信する無線信号は、ミリ波帯域の無線信号に制限される訳ではなく、ミリ波帯域以外の無線信号であっても良い。

【0024】

尚、以下では、４つのアンテナ素子１１ａ～１１ｄを総称する場合にはアンテナ素子１１といい、４つの送受信ユニット１２ａ～１２ｄを総称する場合には送受信ユニット１２という。また、フェーズドアレイアンテナ１が備えるアンテナ素子１１及び送受信ユニット１２の数は４つに制限される訳ではなく、３つ以下であっても良く、５つ以上であっても良い。

【0025】

アンテナ素子１１ａ～１１ｄは、無線信号の送受信を行う。具体的に、アンテナ素子１１ａ～１１ｄは、送受信ユニット１２ａ～１２ｄから出力される送信信号を電磁波に変換してそれぞれ送信するとともに、外部から送信されてくる電磁波を受信して信号（受信信号）に変換して送受信ユニット１２ａ～１２ｄにそれぞれ出力する。アンテナ素子１１ａ～１１ｄは、例えば、予め規定された間隔をもって２次元状に配列されており、アレーアンテナを構成する。尚、アンテナ素子１１ａ～１１ｄは、線状アンテナ、平面アンテナ、マイクロストリップアンテナ、パッチアンテナ、その他のアンテナであっても良い。

【0026】

送受信ユニット１２ａ～１２ｄは、アンテナ素子１１ａ～１１ｄに対応して設けられており、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄに送信信号を出力するとともに、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄから出力される受信信号を受信する。また、送受信ユニット１２ａ～１２ｄは、制御器１３の制御の下で、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄに出力する送信信号の振幅又は位相の少なくとも一方（振幅のみ、位相のみ、振幅及び位相、の何れか）を制御するとともに、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄから出力される受信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を制御する。尚、以下では、説明を簡単にするために、送受信ユニット１２ａ～１２ｄは、送信信号及び受信信号について振幅及び位相を制御するものであるとする。但し、送受信ユニット１２ａ～１２ｄは、送信信号及び受信信号について振幅のみを制御するものであっても良く、位相のみを制御するものであっても良い。

【0027】

送受信ユニット１２ａ～１２ｄは、送信器２１、振幅位相制御器２２（振幅位相制御部）、アンプ２３、スイッチ２４（切替部）、アンプ２５、振幅位相制御器２６（振幅位相制御部）、及び受信器２７を備える。尚、送受信ユニット１２ａ～１２ｄは同様の構成であるため、以下では、送受信ユニット１２ａ～１２ｄを区別せずに、送受信ユニット１２として説明する。

【0028】

送信器２１、振幅位相制御器２２、及びアンプ２３は、無線信号の送信を行うために設けられる構成であり、送信信号が伝送される信号経路Ｒ１１（送信信号経路）に設けられる。アンプ２５、振幅位相制御器２６、及び受信器２７は、無線信号の受信を行うために設けられる構成であり、受信信号が伝送される信号経路Ｒ１２（受信信号経路）に設けられる。

【0029】

スイッチ２４は、アンテナ素子１１に対して、信号経路Ｒ１１を接続するか、又は、信号経路Ｒ１２を接続するか、を所要の時間で切り替える。つまり、スイッチ２４は、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２のうち、アンテナ素子１１に接続する信号経路を所要の時間で順次切り替える。このように、本実施形態では、１つのアンテナ素子１１が、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２で共用されている。尚、スイッチ２４が上述の切り替えを行うことで、ＴＤＤ方式による無線信号の送受信が実現される。

【0030】

信号経路Ｒ１１に設けられる送信器２１は、外部に送信すべき送信信号を出力する。振幅位相制御器２２は、例えば、可変利得増幅器及び移相器を備えており、制御器１３の制御の下で、送信器２１から出力される送信信号（信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号）の振幅及び位相を制御する。尚、詳細は後述するが、振幅位相制御器２２は、制御器１３のメモリＭに記憶された設定値を用いて、送信信号の振幅及び位相を制御する。アンプ２３は、振幅位相制御器２２から出力される送信信号を電力増幅してスイッチ２４に出力する。

【0031】

信号経路Ｒ１２に設けられるアンプ２５は、アンテナ素子１１から出力されて、スイッチ２４を介した受信信号を低雑音増幅して振幅位相制御器２６に出力する。振幅位相制御器２６は、例えば、可変利得増幅器及び移相器を備えており、制御器１３の制御の下で、アンプ２５から出力される受信信号（信号経路Ｒ１２によって伝送される受信信号）の振幅及び位相を制御する。尚、詳細は後述するが、振幅位相制御器２６は、振幅位相制御器２２と同様に、制御器１３のメモリＭに記憶された設定値を用いて、受信信号の振幅及び位相を制御する。受信器２７は、振幅位相制御器２６から出力される受信信号の受信処理を行う。

【0032】

制御器１３は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの各々に設けられた振幅位相制御器２２，２６に制御信号を出力して、フェーズドアレイアンテナ１のアンテナ指向性を形成させる。制御器１３から出力される制御信号には、形成すべきアンテナ指向性に応じて、振幅位相制御器２２，２６で制御させるべき振幅及び位相を規定する設定値が含まれる。制御器１３は、この設定値を記憶するメモリＭ（記憶部）を備える。尚、制御器１３は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）及びＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）によって構成される。或いは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）として、送受信ユニット１２と一体に統合された集積回路の内部に実装されてもよい。

【0033】

図２Ａは、第１実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ１が記憶されている。つまり、メモリＭには、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルＴＢ１が記憶されている。

【0034】

具体的に、テーブルＴＢ１は、図２Ａに示す通り、指向性インデックス毎に、４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）が規定されたものである。ここで、指向性インデックスとは、形成すべきアンテナ指向性を特定するための指標である。図２Ａに示す例では、数値「１」～「８」で特定される８種類の指向性インデックスが用意されている。つまり、本実施形態のフェーズドアレイアンテナ１では、８種類のアンテナ指向性を形成することが可能である。また、４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ設定されるべき設定値である。

【0035】

具体的に、図２Ａ中の「Ｃ１１」，「Ｃ２１」，…，「Ｃ８１」はそれぞれ、指向性インデックスが１，２，…，８である場合に、送受信ユニット１２ａの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値である。図２Ａ中の設定値「Ｃ１２」，「Ｃ２２」，…，「Ｃ８２」はそれぞれ、指向性インデックスが１，２，…，８である場合に、送受信ユニット１２ｂの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値である。尚、図２Ａでは振幅及び位相の設定値の組合せをＣ１１等と表記しているが、指向性インデックスに対して振幅、位相それぞれの設定値が個別に記憶されても良い。

【0036】

同様に、図２Ａ中の設定値「Ｃ１３」，「Ｃ２３」，…，「Ｃ８３」はそれぞれ、指向性インデックスが１，２，…，８である場合に、送受信ユニット１２ｃの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値である。図２Ａ中の設定値「Ｃ１４」，「Ｃ２４」，…，「Ｃ８４」はそれぞれ、指向性インデックスが１，２，…，８である場合に、送受信ユニット１２ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値である。

【0037】

図２Ｂは、第１実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図２Ｂに示す通り、本実施形態の制御器１３は、指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）を出力するように構成されている。尚、メモリＭから出力された４つの設定値は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄにそれぞれ出力される。

【0038】

例えば、制御器１３が、指向性インデックス「１」を指定した場合を考える。この場合には、設定値「Ｃ１１」が「設定値１」として送受信ユニット１２ａの振幅位相制御器２２，２６に出力され、設定値「Ｃ１２」が「設定値２」として送受信ユニット１２ｂの振幅位相制御器２２，２６に出力される。また、設定値「Ｃ１３」が「設定値３」として送受信ユニット１２ｃの振幅位相制御器２２，２６に出力され、設定値「Ｃ１４」が「設定値４」として送受信ユニット１２ｄの振幅位相制御器２２，２６に出力される。

【0039】

このように、メモリＭに記憶されたテーブルＴＢ１は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。加えて、テーブルＴＢ１は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１２（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するためにも用いられる。つまり、テーブルＴＢ１は、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２で共用されているということができる。

【0040】

次に、フェーズドアレイアンテナ１の動作について説明する。フェーズドアレイアンテナ１の動作は、アンテナ指向性を形成して、ＴＤＤ方式により無線信号を送受信する動作が基本となる。

【0041】

アンテナ指向性を形成する際には、まず、形成すべきアンテナ指向性に応じた指向性インデックスが制御器１３によって特定される。次に、指定された指向性インデックスについての４つの設定値（図２Ｂに示す「設定値１」～「設定値４」）がメモリＭから出力される。これらの４つの設定値は、制御信号として、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２２，２６に出力され、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２における振幅及び位相の制御量が設定される。これにより、アンテナ指向性が形成される。

【0042】

無線信号を送信する場合には、まず、スイッチ２４によって、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１がアンテナ素子１１ａ～１１ｄにそれぞれ接続される。次に、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられた送信器２１から外部に送信すべき送信信号がそれぞれ出力される。送受信ユニット１２ａ～１２ｄの送信器２１から出力された送信信号は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられた信号経路Ｒ１１によってそれぞれ伝送される。

【0043】

これら送信信号は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられた振幅位相制御器２２で振幅及び位相がそれぞれ制御された後に、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられたアンプ２３でそれぞれ電力増幅される。そして、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられたスイッチ２４を介してアンテナ素子１１ａ～１１ｄにそれぞれ供給される。アンテナ素子１１ａ～１１ｄに供給された送信信号は、電磁波に変換されてそれぞれ送信される。

【0044】

無線信号を受信する場合には、まず、スイッチ２４によって、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１２がアンテナ素子１１ａ～１１ｄにそれぞれ接続される。次に、外部から送信されてきた電磁波がアンテナ素子１１ａ～１１ｄによって受信され、アンテナ素子１１ａ～１１ｄから送受信ユニット１２ａ～１２ｄに対して受信信号がそれぞれ出力される。

【0045】

アンテナ素子１１ａ～１１ｄから出力された受信信号は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄのスイッチ２４を介した後に、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１２によってそれぞれ伝送される。これら受信信号は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられたアンプ２５でそれぞれ低雑音増幅された後に、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられた振幅位相制御器２６で振幅及び位相がそれぞれ制御される。そして、送受信ユニット１２ａ～１２ｄに設けられた受信器２７に供給されて受信処理が行われる。

【0046】

以上の通り、本実施形態では、アンテナ素子１１ａ～１１ｄに対して送受信ユニット１２ａ～１２ｄをそれぞれ設け、送信信号が伝送される信号経路Ｒ１１と受信信号が伝送される信号経路Ｒ１２とでアンテナ素子を共用している。また、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルＴＢ１をメモリＭに記憶している。

【0047】

そして、メモリＭに記憶されたテーブルＴＢ１を用いて、信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するとともに、信号経路Ｒ１２によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御している。このように、本実施形態では、送信信号の振幅及び位相を制御するための設定値が規定されたテーブルＴＢ１を、受信信号の振幅及び位相を制御するための設定値と共用することができる。そのため、設定値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、３２ワード分である。尚、１ワードは、１つの振幅位相制御器（振幅位相制御器２２，２６）に設定される振幅及び位相の設定値の組合せである。送信信号と受信信号で設定値を共用しない場合は６４ワードとなるため、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0048】

〔第２実施形態〕
図３は、第２実施形態によるフェーズドアレイアンテナの要部構成を示すブロック図である。尚、図３においては、図１に示す構成に相当する構成については、同一の符号を付してある。図３に示す通り、本実施形態のフェーズドアレイアンテナ２は、図１に示すフェーズドアレイアンテナ１の送受信ユニット１２ａに代えて送受信ユニット１４ａ，１５ａを設け、送受信ユニット１２ｂに代えて送受信ユニット１４ｂ，１５ｂを設け、送受信ユニット１２ｃに代えて送受信ユニット１４ｃ，１５ｃを設け、送受信ユニット１２ｄに代えて送受信ユニット１４ｄ，１５ｄを設けた構成である。

【0049】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナ２は、垂直偏波（Ｖ偏波：第１偏波状態）の信号の送受信と、水平偏波（Ｈ偏波：第２偏波状態）の信号の送受信とを、アンテナ素子１１ａ～１１ｄによって行うようにしたものである。言い換えると、アンテナ素子１１ａ～１１ｄに対する給電点を異ならせることで、アンテナ素子１１ａ～１１ｄを、Ｖ偏波用のアンテナ素子とＨ偏波用のアンテナ素子として共用したものである。

【0050】

尚、以下では、４つの送受信ユニット１４ａ～１４ｄを総称する場合には送受信ユニット１４といい、４つの送受信ユニット１５ａ～１５ｄを総称する場合には送受信ユニット１５という。また、フェーズドアレイアンテナ２が備えるアンテナ素子１１、送受信ユニット１４、及び送受信ユニット１５の数は４つに制限される訳ではなく、３つ以下であっても良く、５つ以上であっても良い。また、送受信を行う偏波は垂直及び水平偏波に限ったものではなく、右旋円偏波と左旋円偏波や、＋４５°直線偏波と－４５°直線偏波など、任意の２偏波でも良い。

【0051】

送受信ユニット１４ａ～１４ｄは、アンテナ素子１１ａ～１１ｄに対応して設けられており、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄに送信信号を出力するとともに、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄから出力される受信信号を受信する。送受信ユニット１４ａ～１４ｄは、Ｖ偏波の信号の送受信を行うものである。また、送受信ユニット１４ａ～１４ｄは、制御器１３の制御の下で、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄに出力する送信信号の振幅及び位相を制御するとともに、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄから出力される受信信号の振幅及び位相を制御する。

【0052】

送受信ユニット１５ａ～１５ｄは、アンテナ素子１１ａ～１１ｄに対応して設けられており、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄに送信信号を出力するとともに、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄから出力される受信信号を受信する。送受信ユニット１５ａ～１５ｄは、Ｈ偏波の信号の送受信を行うものである。また、送受信ユニット１５ａ～１５ｄは、制御器１３の制御の下で、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄに出力する送信信号の振幅及び位相を制御するとともに、対応するアンテナ素子１１ａ～１１ｄから出力される受信信号の振幅及び位相を制御する。

【0053】

これら送受信ユニット１４ａ～１４ｄ，１５ａ～１５ｄは、図１に示す送受信ユニット１２ａ～１２ｄと同様の構成であり、送信器２１、振幅位相制御器２２、アンプ２３、スイッチ２４、アンプ２５、振幅位相制御器２６、及び受信器２７を備える。尚、送受信ユニット１４ａ～１４ｄ，１５ａ～１５ｄは同様の構成であるため、以下では、送受信ユニット１４ａ～１４ｄを区別せずに送受信ユニット１４として説明し、送受信ユニット１５ａ～１５ｄを区別せずに送受信ユニット１５として説明する。

【0054】

送受信ユニット１４の送信器２１、振幅位相制御器２２、及びアンプ２３は、Ｖ偏波の無線信号の送信を行うために設けられる構成であり、送信信号が伝送される信号経路Ｒ２１（送信信号経路、第１送信信号経路）に設けられる。送受信ユニット１４のアンプ２５、振幅位相制御器２６、及び受信器２７は、Ｖ偏波の無線信号の受信を行うために設けられる構成であり、受信信号が伝送される信号経路Ｒ２２（受信信号経路、第１受信信号経路）に設けられる。

【0055】

送受信ユニット１４のスイッチ２４は、アンテナ素子１１に対して、信号経路Ｒ２１を接続するか、又は、信号経路Ｒ２２を接続するか、を所要の時間で切り替える。つまり、送受信ユニット１４のスイッチ２４は、信号経路Ｒ２１，Ｒ２２のうち、アンテナ素子１１に接続する信号経路を所要の時間で順次切り替える。

【0056】

送受信ユニット１５の送信器２１、振幅位相制御器２２、及びアンプ２３は、Ｈ偏波の無線信号の送信を行うために設けられる構成であり、送信信号が伝送される信号経路Ｒ２３（送信信号経路、第２送信信号経路）に設けられる。送受信ユニット１５のアンプ２５、振幅位相制御器２６、及び受信器２７は、Ｈ偏波の無線信号の受信を行うために設けられる構成であり、受信信号が伝送される信号経路Ｒ２４（受信信号経路、第２受信信号経路）に設けられる。

【0057】

送受信ユニット１５のスイッチ２４は、アンテナ素子１１に対して、信号経路Ｒ２３を接続するか、又は、信号経路Ｒ２４を接続するか、を所要の時間で切り替える。つまり、送受信ユニット１５のスイッチ２４は、信号経路Ｒ２３，Ｒ２４のうち、アンテナ素子１１に接続する信号経路を所要の時間で順次切り替える。このように、本実施形態では、１つのアンテナ素子１１が、４つの信号経路（信号経路Ｒ２１～Ｒ２４）で共用されている。尚、送受信ユニット１４，１５のスイッチ２４が上述の切り替えを行うことで、ＴＤＤ方式による無線信号の送受信が実現される。

【0058】

図４Ａは、第２実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ２が記憶されている。つまり、メモリＭには、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルＴＢ２が記憶されている。尚、図４Ａに示すテーブルＴＢ２は、図２Ａに示すテーブルＴＢ１と同じものである。

【0059】

図４Ｂは、第２実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図４Ｂに示す通り、本実施形態の制御器１３は、Ｖ偏波用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）を出力するように構成されている。また、本実施形態の制御器１３は、Ｈ偏波用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）を出力するように構成されている。

【0060】

尚、制御器１３は、Ｖ偏波用の指向性インデックス及びＨ偏波用の指向性インデックスを個別に指定可能である。ここで、Ｖ偏波用の指向性インデックスとＨ偏波用の指向性インデックスとによって、テーブルＴＢ２から異なる設定値を同時に読み出し可能であるから、メモリＭはデュアルポートメモリを用いるのが望ましい。制御器１３がＶ偏波用の指向性インデックスを指定した場合に制御器１３から出力される４つの設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄにそれぞれ出力される。また、制御器１３がＨ偏波用の指向性インデックスを指定した場合に制御器１３から出力される４つの設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄにそれぞれ出力される。

【0061】

例えば、制御器１３が、Ｖ偏波用の指向性インデックスとして「１」を指定し、Ｈ偏波用の指向性インデックスとして「８」を指定した場合を考える。この場合には、設定値「Ｃ１１」が「設定値１」として送受信ユニット１４ａの振幅位相制御器２２，２６に出力され、設定値「Ｃ１２」が「設定値２」として送受信ユニット１４ｂの振幅位相制御器２２，２６に出力される。また、設定値「Ｃ１３」が「設定値３」として送受信ユニット１４ｃの振幅位相制御器２２，２６に出力され、設定値「Ｃ１４」が「設定値４」として送受信ユニット１４ｄの振幅位相制御器２２，２６に出力される。

【0062】

また、設定値「Ｃ８１」が「設定値１」として送受信ユニット１５ａの振幅位相制御器２２，２６に出力され、設定値「Ｃ８２」が「設定値２」として送受信ユニット１５ｂの振幅位相制御器２２，２６に出力される。また、設定値「Ｃ８３」が「設定値３」として送受信ユニット１５ｃの振幅位相制御器２２，２６に出力され、設定値「Ｃ８４」が「設定値４」として送受信ユニット１５ｄの振幅位相制御器２２，２６に出力される。

【0063】

このように、メモリＭに記憶されたテーブルＴＢ２は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。加えて、テーブルＴＢ２は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２２、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２３、及び送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２４（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するためにも用いられる。つまり、テーブルＴＢ２は、信号経路Ｒ２１～Ｒ２４で共用されているということができる。

【0064】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナ２は、第１実施形態のフェーズドアレイアンテナ１とは、制御器１３がＶ偏波用の指向性インデックスとＨ偏波用の指向性インデックスとを個別に設定できる点が相違する。つまり、本実施形態のフェーズドアレイアンテナ２は、Ｖ偏波の信号とＨ偏波の信号とで異なるアンテナ指向性を形成することができる点が、第１実施形態のフェーズドアレイアンテナ１と異なる。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナ２の基本的な動作は、第１実施形態のフェーズドアレイアンテナ１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0065】

以上の通り、本実施形態では、アンテナ素子１１ａ～１１ｄに対して、Ｖ偏波の送受信を行う送受信ユニット１４ａ～１４ｄをそれぞれ設けるととともに、Ｈ偏波の送受信を行う送受信ユニット１５ａ～１５ｄをそれぞれ設けている。これにより、４つの信号経路（信号経路Ｒ２１～Ｒ２４）でアンテナ素子を共用している。また、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルＴＢ２をメモリＭに記憶している。

【0066】

そして、メモリＭに記憶されたテーブルＴＢ２を用いて、信号経路Ｒ２１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するとともに、信号経路Ｒ２２～Ｒ２４によって伝送される信号の振幅及び位相を制御している。このように、本実施形態では、複数の信号経路のうちの１つの信号経路（信号経路Ｒ２１）における設定値が規定されたテーブルＴＢ２を、他の信号経路において共用することで、設定値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、３２ワード分である。設定値を共用しない場合は１２８ワードとなるため、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0067】

〔第３実施形態〕
第３実施形態によるフェーズドアレイアンテナは、図３に示すフェーズドアレイアンテナ２と同様の構成である。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、図３に示すフェーズドアレイアンテナ２とは、制御器１３のメモリＭの内容及び制御器１３の構成の一部が異なる。

【0068】

図５Ａは、第３実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ３１と、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ３２とが記憶されている。つまり、テーブルＴＢ３１は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値（第１設定値）が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ３２は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２３（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値（第２設定値）が規定されたテーブルである。

【0069】

具体的に、テーブルＴＢ３１は、図５Ａに示す通り、指向性インデックス毎に、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたものである。また、テーブルＴＢ３２は、図５Ａに示す通り、指向性インデックス毎に、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたものである。つまり、テーブルＴＢ３１，ＴＢ３２はそれぞれ、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性の数だけ設定値が規定されたものである。テーブルＴＢ３１，ＴＢ３２を記憶するために必要となるメモリ量はそれぞれ３２ワード分である。このため、本実施形態では、設定値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、６４ワード分である。

【0070】

図５Ｂは、第３実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図５Ｂに示す通り、本実施形態の制御器１３は、Ｖ偏波用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値Ｖ１」～「設定値Ｖ４」）を出力するように構成されている。また、本実施形態の制御器１３は、Ｈ偏波用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値Ｈ１」～「設定値Ｈ４」）を出力するように構成されている。

【0071】

尚、制御器１３は、第２実施形態と同様に、Ｖ偏波用の指向性インデックス及びＨ偏波用の指向性インデックスを個別に指定可能である。但し、本実施形態では、Ｖ偏波用の指向性インデックスによってテーブルＴＢ３１に規定された設定値が読み出され、Ｈ偏波用の指向性インデックスによってテーブルＴＢ３２に規定された設定値が読み出される点が第２実施形態とは異なる。このため、本実施形態では、メモリＭは、デュアルポートメモリを用いなくとも良い。

【0072】

Ｖ偏波用の指向性インデックスが指定された場合に、メモリＭのテーブルＴＢ３１から読み出された４つの設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ出力されるとともに、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２６にそれぞれ出力される。また、Ｈ偏波用の指向性インデックスが指定された場合に、メモリＭのテーブルＴＢ３２から読み出された４つの設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ出力されるとともに、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２６にそれぞれ出力される。

【0073】

このように、テーブルＴＢ３１で規定された設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。加えて、テーブルＴＢ３１で規定された設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２２（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するためにも用いられる。つまり、メモリＭのテーブルＴＢ３１は、信号経路Ｒ２１，Ｒ２２で共用されているということができる。

【0074】

また、テーブルＴＢ３２で規定された設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２３（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。加えて、テーブルＴＢ３２で規定された設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２４（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するためにも用いられる。つまり、メモリＭのテーブルＴＢ３２は、信号経路Ｒ２３，Ｒ２４で共用されているということができる。

【0075】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第２実施形態のフェーズドアレイアンテナ２とは、送受信ユニット１４ａ～１４ｄで用いられる設定値がテーブルＴＢ３１で規定され、送受信ユニット１５ａ～１５ｄで用いられる設定値がテーブルＴＢ３２で規定されている点において相違する。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナの基本的な動作は、第２実施形態のフェーズドアレイアンテナ２と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0076】

以上の通り、本実施形態では、第２実施形態と同様に、４つの信号経路（信号経路Ｒ２１～Ｒ２４）でアンテナ素子を共用している。また、信号経路Ｒ２１についての設定値をテーブルＴＢ３１としてメモリＭに記憶するとともに、信号経路Ｒ２３についての設定値をテーブルＴＢ３２としてメモリＭに記憶している。

【0077】

そして、テーブルＴＢ３１の設定値を用いて、信号経路Ｒ２１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するとともに、信号経路Ｒ２２によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御している。また、テーブルＴＢ３２の設定値を用いて、信号経路Ｒ２３によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するとともに、信号経路Ｒ２４によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御している。

【0078】

このように、本実施形態では、送受信ユニット１４ａ～１４ｄと送受信ユニット１５ａ～１５ｄとの各々において、送信信号の振幅及び位相を制御するための設定値を、受信信号の振幅及び位相を制御するための設定値と共用することで、設定値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、６４ワード分である。設定値を共用しない場合は１２８ワードとなるため、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0079】

〔第４実施形態〕
第４実施形態によるフェーズドアレイアンテナは、図３に示すフェーズドアレイアンテナ２と同様の構成である。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、図３に示すフェーズドアレイアンテナ２とは、制御器１３のメモリＭの内容及び制御器１３の構成の一部が異なる。

【0080】

図６Ａは、第４実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ４１と、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２６に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ４２とが記憶されている。つまり、テーブルＴＢ４１は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値（第１設定値）が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ４２は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２２（基準経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相の設定値（第２設定値）が規定されたテーブルである。

【0081】

具体的に、テーブルＴＢ４１は、図６Ａに示す通り、指向性インデックス毎に、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたものである。また、テーブルＴＢ４２は、図６Ａに示す通り、指向性インデックス毎に、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２６に設定されるべき設定値が規定されたものである。つまり、テーブルＴＢ４１，ＴＢ４２はそれぞれ、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性の数だけ設定値が規定されたものである。テーブルＴＢ４１，ＴＢ４２を記憶するために必要となるメモリ量はそれぞれ３２ワード分である。このため、本実施形態では、設定値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、第３実施形態と同様に、６４ワード分である。

【0082】

図６Ｂは、第４実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図６Ｂに示す通り、本実施形態の制御器１３は、送信用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値Ｔ１」～「設定値Ｔ４」）を出力するように構成されている。また、本実施形態の制御器１３は、受信用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値Ｒ１」～「設定値Ｒ４」）を出力するように構成されている。

【0083】

尚、制御器１３は、送信用の指向性インデックス及び受信用の指向性インデックスを個別に指定可能である。但し、本実施形態では、送信用の指向性インデックスによってテーブルＴＢ４１に規定された設定値が読み出され、受信用の指向性インデックスによってテーブルＴＢ４２に規定された設定値が読み出される点が第２実施形態とは異なる。このため、本実施形態では、メモリＭは、デュアルポートメモリを用いなくとも良い。

【0084】

送信用の指向性インデックスが指定された場合に、テーブルＴＢ４１から読み出された４つの設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ出力されるとともに、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ出力される。また、受信用の指向性インデックスが指定された場合に、メモリＭのテーブルＴＢ４２から読み出された４つの設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２６にそれぞれ出力されるとともに、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２６にそれぞれ出力される。

【0085】

このように、テーブルＴＢ４１で規定された設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。加えて、テーブルＴＢ４１で規定された設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２３（基準経路以外の信号経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するためにも用いられる。つまり、テーブルＴＢ４１は、信号経路Ｒ２１，Ｒ２３で共用されているということができる。

【0086】

また、テーブルＴＢ４２で規定された設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２２（基準経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。加えて、テーブルＴＢ４２で規定された設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２４（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するためにも用いられる。つまり、メモリＭのテーブルＴＢ４２は、信号経路Ｒ２２，Ｒ２４で共用されているということができる。

【0087】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第２実施形態のフェーズドアレイアンテナ２とは、信号経路Ｒ２１，Ｒ２３で用いられる設定値がテーブルＴＢ４１で規定され、信号経路Ｒ２２，Ｒ２４で用いられる設定値がテーブルＴＢ４２で規定されている点において相違する。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナの基本的な動作は、第２実施形態のフェーズドアレイアンテナ２と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0088】

以上の通り、本実施形態では、第２実施形態と同様に、４つの信号経路（信号経路Ｒ２１～Ｒ２４）でアンテナ素子を共用している。また、信号経路Ｒ２１についての設定値をテーブルＴＢ４１としてメモリＭに記憶するとともに、信号経路Ｒ２２についての設定値をテーブルＴＢ４２としてメモリＭに記憶している。

【0089】

そして、テーブルＴＢ４１の設定値を用いて、信号経路Ｒ２１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するとともに、信号経路Ｒ２３によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御している。また、テーブルＴＢ４２の設定値を用いて、信号経路Ｒ２２によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するとともに、信号経路Ｒ２４によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御している。

【0090】

このように、本実施形態では、送受信ユニット１４ａ～１４ｄと送受信ユニット１５ａ～１５ｄとの間において、送信信号の振幅及び位相を制御するための設定値を共用することができるとともに、受信信号の振幅及び位相を制御するための設定値を共用することで、設定値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、６４ワード分である。設定値を共用しない場合は１２８ワードとなるため、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0091】

〔第５実施形態〕
第５実施形態によるフェーズドアレイアンテナは、図１に示すフェーズドアレイアンテナ１と同様の構成である。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、図１に示すフェーズドアレイアンテナ１とは、制御器１３のメモリＭの内容及び制御器１３の構成の一部が異なる。

【0092】

図７Ａは、第５実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ５１と、テーブルＴＢ５１に規定された設定値の補正値が規定されたテーブルＴＢ５２とが記憶されている。つまり、テーブルＴＢ５１は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ５２は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１（基準経路）と信号経路Ｒ１２（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。

【0093】

具体的に、テーブルＴＢ５１は、図７Ａに示す通り、指向性インデックス毎に、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたものである。また、テーブルＴＢ５２は、図７Ａに示す通り、送受信ユニット１２ａ～１２ｄ毎の補正値が規定されたものである。つまり、テーブルＴＢ５１は、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性の数だけ設定値が規定されたものであり、テーブルＴＢ５２は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの数だけ補正値が規定されたものである。

【0094】

図７Ｂは、第５実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図７Ｂに示す通り、本実施形態の制御器１３は、指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）を出力するように構成されている。また、本実施形態の制御器１３は、これら４つの設定値を、テーブルＴＢ５２の補正値（「補正値１」～「補正値４」）を用いて補正した４つの補正設定値も出力するように構成されている。尚、図７Ｂ中の４つの記号「○」は、設定値の補正演算を行う演算子を示している。この演算子は、例えば、振幅の乗算（或いは、デシベル値による加算）や、位相角度の加算等の演算を行うものである。

【0095】

指向性インデックスが指定された場合に、メモリＭのテーブルＴＢ５１から読み出された４つの設定値は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ出力される。また、指向性インデックスが指定された場合に、制御器１３から出力される４つの補正設定値は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２６にそれぞれ出力される。

【0096】

このように、テーブルＴＢ５１で規定された設定値は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。これに対し、テーブルＴＢ５２で規定された補正値を用いて求められた補正設定値は、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１２（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。尚、テーブルＴＢ５１は、テーブルＴＢ５２で規定された補正値を用いた補正が必要になるものの、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２で共用されているということができる。

【0097】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第１実施形態のフェーズドアレイアンテナ１とは、テーブルＴＢ５１で規定された設定値を補正した補正設定値を用いて、信号経路Ｒ１２によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御している点において相違する。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナの基本的な動作は、第１実施形態のフェーズドアレイアンテナ１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0098】

以上の通り、本実施形態では、第１実施形態と同様に、送信信号が伝送される信号経路Ｒ１１と受信信号が伝送される信号経路Ｒ１２とでアンテナ素子を共用している。また、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルＴＢ５１と、テーブルＴＢ５１に規定された設定値の補正値が規定されたテーブルＴＢ５２とをメモリＭに記憶している。

【0099】

そして、メモリＭに記憶されたテーブルＴＢ５１を用いて、信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御している。また、テーブルＴＢ５１で規定された設定値を、テーブルＴＢ５２で規定された補正値で補正した補正設定値を用いて、信号経路Ｒ１２によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御している。このため、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２の経路間誤差があっても所望のアンテナ指向性を形成することができる。

【0100】

テーブルＴＢ５１を記憶するために必要となるメモリ量は３２ワード分であり、テーブルＴＢ５２を記憶するために必要となるメモリ量は４ワード分である。このため、本実施形態では、設定値及び補正値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、３６ワード分である。よって、送信信号と受信信号で設定値を共用しない場合の６４ワードと比較して、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0101】

〔第６実施形態〕
第６実施形態によるフェーズドアレイアンテナは、図３に示すフェーズドアレイアンテナ２と同様の構成である。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、図３に示すフェーズドアレイアンテナ２とは、制御器１３のメモリＭの内容及び制御器１３の構成の一部が異なる。

【0102】

図８Ａは、第６実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ６１と、テーブルＴＢ６１に規定された設定値の補正値が規定されたテーブルＴＢ６２～ＴＢ６４とが記憶されている。

【0103】

つまり、テーブルＴＢ６１は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ６２は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）と信号経路Ｒ２２（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ６３は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）と送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２３（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ６４は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）と送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２４（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。

【0104】

具体的に、テーブルＴＢ６１は、図８Ａに示す通り、指向性インデックス毎に、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたものである。また、テーブルＴＢ６２は、図８Ａに示す通り、送受信ユニット１４ａ～１４ｄ毎の補正値が規定されたものであり、テーブルＴＢ６３，ＴＢ６４は、図８Ａに示す通り、送受信ユニット１５ａ～１５ｄ毎の補正値が規定されたものである。

【0105】

つまり、テーブルＴＢ６１は、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性の数だけ設定値の組（設定値１～４を１組とする）が規定されたものである。テーブルＴＢ６２は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの数だけ補正値が規定されたものであり、テーブルＴＢ６３，ＴＢ６４は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの数だけ補正値が規定されたものである。

【0106】

図８Ｂは、第６実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図８Ｂに示す通り、本実施形態の制御器１３は、Ｖ偏波用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）を出力するように構成されている。また、本実施形態の制御器１３は、これら４つの設定値を、テーブルＴＢ６２の補正値（「補正値Ａ１」～「補正値Ａ４」）を用いて補正した４つの補正設定値（以下、「第１補正設定値」という）も出力するように構成されている。

【0107】

また、本実施形態の制御器１３は、Ｈ偏波用の指向性インデックスを指定すると、その指向性インデックスについての４つの設定値（「設定値１」～「設定値４」）補正した補正設定値を出力するように構成されている。具体的に、本実施形態の制御器１３は、テーブルＴＢ６３の補正値（「補正値Ｂ１」～「補正値Ｂ４」）を用いて補正した４つの補正設定値（以下、「第２補正設定値」という）を出力するように構成されている。また、本実施形態の制御器１３は、テーブルＴＢ６４の補正値（「補正値Ｃ１」～「補正値Ｃ４」）を用いて補正した４つの補正設定値（以下、「第３補正設定値」という）を出力するように構成されている。

【0108】

制御器１３は、Ｖ偏波用の指向性インデックス及びＨ偏波用の指向性インデックスを個別に指定可能である。ここで、Ｖ偏波用の指向性インデックスとＨ偏波用の指向性インデックスとによって、テーブルＴＢ６１から異なる設定値を同時に読み出し可能であるから、第２実施形態と同様に、メモリＭはデュアルポートメモリを用いるのが望ましい。尚、図８Ｂ中の計１２個の記号「○」は、図７Ｂに示した演算子と同様のものである。

【0109】

Ｖ偏波用の指向性インデックスが指定された場合に、メモリＭのテーブルＴＢ６１から読み出された４つの設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ出力される。また、第１補正設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２６にそれぞれ出力される。Ｈ偏波用の指向性インデックスが指定された場合に、第２補正設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２２にそれぞれ出力され、第３補正設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの振幅位相制御器２６にそれぞれ出力される。

【0110】

このように、テーブルＴＢ６１で規定された設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。これに対し、テーブルＴＢ６２で規定された補正値を用いて求められた第１補正設定値は、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２２（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。

【0111】

また、テーブルＴＢ６３で規定された補正値を用いて求められた第２補正設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２３（基準経路以外の信号経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。また、テーブルＴＢ６４で規定された補正値を用いて求められた第３補正設定値は、送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２４（基準経路以外の信号経路）によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。尚、テーブルＴＢ６１は、テーブルＴＢ６２～ＴＢ６４で規定された補正値を用いた補正が必要になるものの、信号経路Ｒ２１～Ｒ２４で共用されているということができる。

【0112】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第２実施形態のフェーズドアレイアンテナ２とは、テーブルＴＢ６１で規定された設定値を補正した補正設定値を、信号経路Ｒ２２～Ｒ２４の設定値として用いられている点において相違する。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナの基本的な動作は、第２実施形態のフェーズドアレイアンテナ２と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0113】

以上の通り、本実施形態では、第２実施形態と同様に、４つの信号経路（信号経路Ｒ２１～Ｒ２４）でアンテナ素子を共用している。また、信号経路Ｒ２１についての設定値が規定されたテーブルＴＢ６１と、テーブルＴＢ６１に規定された設定値の補正値が規定されたテーブルＴＢ６２～ＴＢ６４とをメモリＭに記憶している。

【0114】

そして、テーブルＴＢ６１の設定値を用いて、信号経路Ｒ２１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御している。また、テーブルＴＢ６１で規定された設定値を、テーブルＴＢ６２～ＴＢ６４で規定された補正値で補正した第１～第３補正設定値を用いて、信号経路Ｒ２２～Ｒ２４によって伝送される信号の振幅及び位相をそれぞれ制御している。このため、信号経路Ｒ２１と信号経路Ｒ２２～Ｒ２４との経路間誤差があっても所望のアンテナ指向性を形成することができる。

【0115】

テーブルＴＢ６１を記憶するために必要となるメモリ量は３２ワード分であり、テーブルＴＢ６２～ＴＢ６４を記憶するために必要となるメモリ量は１２ワード分である。このため、本実施形態では、設定値及び補正値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、４４ワード分である。よって、設定値を共用しない場合の１２８ワードと比較して、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0116】

〔第７実施形態〕
第７実施形態によるフェーズドアレイアンテナは、第５実施形態のフェーズドアレイアンテナとほぼ同様の構成であり、全体的な構成は、図１に示すフェーズドアレイアンテナ１とほぼ同様である。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第５実施形態のフェーズドアレイアンテナとは、制御器１３のメモリＭの内容及び制御器１３の構成の一部が若干異なる。

【0117】

図９Ａは、第７実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ７１と、テーブルＴＢ７１に規定された設定値の補正値が規定されたテーブルＴＢ７２とが記憶されている。

【0118】

テーブルＴＢ７１は、図７Ａに示すテーブルＴＢ５１と同じものであり、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ７２は、図７Ａに示すテーブルＴＢ５２と同様に、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１（基準経路）と信号経路Ｒ１２（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。但し、テーブルＴＢ７２は、図７Ａに示すテーブルＴＢ５２とは、上記の経路間誤差が複数規定されている点が異なる。

【0119】

このように、複数の経路間誤差を規定するのは、信号経路Ｒ１２によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる補正設定値を、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性に応じて、より適切なものとするためである。テーブルＴＢ７２で規定されている複数の経路間誤差は、補正インデックスによって特定される。図９Ａに示す例では、補正インデックスによって特定される２つの経路間誤差がテーブルＴＢ７２で規定されている。

【0120】

図９Ｂは、第７実施形態における補正インデックスの選択例を示す図である。図９Ｂに示す通り、補正インデックスは、指向性インデックス毎に選択される。図９Ａに示すテーブルＴＢ７２において、補正インデックスは、値「１」，「２」を取り得る。このため、図９Ｂに示す通り、指向性インデックス毎に補正インデックスの値として「１」又は「２」が選択される。

【0121】

図９Ｃは、第７実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図９Ｃに示す通り、本実施形態の制御器１３は、図７Ｂに示すものとほぼ同様の構成である。但し、本実施形態の制御器１３は、指向性インデックスに応じた補正インデックスが選択され（図９Ｂ参照）、選択された補正インデックスで特定される補正値（「補正値１」～「補正値４」）を用いて設定値が補正される点が、図７Ｂに示すものとは異なる。

【0122】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第５実施形態のフェーズドアレイアンテナとは、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１と信号経路Ｒ１２との経路間誤差が複数規定されている点において相違する。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナの基本的な動作は、第５実施形態のフェーズドアレイアンテナと同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0123】

以上の通り、本実施形態では、第５実施形態（第１実施形態）と同様に、送信信号が伝送される信号経路Ｒ１１と受信信号が伝送される信号経路Ｒ１２とでアンテナ素子を共用している。また、送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルＴＢ７１と、テーブルＴＢ７１に規定された設定値の補正値が複数規定されたテーブルＴＢ７２とをメモリＭに記憶している。

【0124】

そして、メモリＭに記憶されたテーブルＴＢ７１を用いて、信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御している。また、テーブルＴＢ７１で規定された設定値を、テーブルＴＢ７２で規定された補正値で補正した補正設定値を用いて、信号経路Ｒ１２によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御している。このため、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２の経路間誤差があっても所望のアンテナ指向性を形成することができる。

【0125】

テーブルＴＢ７１は、上述の通り、図７Ａに示すテーブルＴＢ５１と同じものであるから、テーブルＴＢ７１を記憶するために必要となるメモリ量は３２ワード分である。また、テーブルＴＢ７２を記憶するために必要となるメモリ量は８ワード（４ワード×２インデックス）分である。このため、本実施形態では、設定値及び補正値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、４０ワード分である。よって、送信信号と受信信号で設定値を共用しない場合の６４ワードと比較して、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0126】

また、本実施形態では、テーブルＴＢ７２には、テーブルＴＢ７１に規定された設定値の補正値が複数規定されている。このため、本実施形態では、信号経路Ｒ１２によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる補正設定値を、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性に応じて、より適切なものとすることができる。尚、信号経路Ｒ１２に設けられた振幅位相制御器２６の制御誤差が無視できないような場合には、適切な補正値を選択することで制御誤差を小さくすることも可能である。

【0127】

〔第８実施形態〕
第８実施形態によるフェーズドアレイアンテナは、第６実施形態のフェーズドアレイアンテナとほぼ同様の構成であり、全体的な構成は、図３に示すフェーズドアレイアンテナ２とほぼ同様である。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第６実施形態のフェーズドアレイアンテナとは、制御器１３のメモリＭの内容及び制御器１３の構成の一部が若干異なる。

【0128】

図１０Ａは、第８実施形態におけるメモリの内容の一例を示す図である。本実施形態において、制御器１３のメモリＭには、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの振幅位相制御器２２に設定されるべき設定値が規定されたテーブルＴＢ８１と、テーブルＴＢ８１に規定された設定値の補正値が規定されたテーブルＴＢ７２～ＴＢ７４とが記憶されている。

【0129】

テーブルＴＢ８１は、図８Ａに示すテーブルＴＢ６１と同じものであり、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）によって伝送される送信信号の振幅及び位相の設定値が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ８２は、図８Ａに示すテーブルＴＢ６２と同様に、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）と信号経路Ｒ２２（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。

【0130】

テーブルＴＢ８３は、図８Ａに示すテーブルＴＢ６３と同様に、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）と送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２３（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ８４は、図８Ａに示すテーブルＴＢ６４と同様に、送受信ユニット１４ａ～１４ｄの信号経路Ｒ２１（基準経路）と送受信ユニット１５ａ～１５ｄの信号経路Ｒ２４（基準経路以外の経路）との経路間誤差が規定されたテーブルである。

【0131】

但し、テーブルＴＢ８２～ＴＢ８４は、図８Ａに示すテーブルＴＢ６２～ＴＢ６４とは、上記の経路間誤差が複数規定されている点が異なる。このように、複数の経路間誤差を規定するのは、信号経路Ｒ２２～Ｒ２４によって伝送される信号の振幅及び位相を制御するために用いられる補正設定値を、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性に応じて、より適切なものとするためである。

【0132】

図１０Ａに示す例では、補正インデックスＡによって特定される２つの経路間誤差がテーブルＴＢ８２で規定されている。また、補正インデックスＢによって特定される２つの経路間誤差がテーブルＴＢ８３で規定されている。また、補正インデックスＣによって特定される２つの経路間誤差がテーブルＴＢ８４で規定されている。

【0133】

図１０Ｂは、第８実施形態における補正インデックスの選択例を示す図である。図１０Ｂに示す通り、補正インデックスＡ～Ｃは、指向性インデックス毎に選択される。図１０Ａに示すテーブルＴＢ８２～ＴＢ８４において、補正インデックスＡ～Ｃは、値「１」，「２」を取り得る。このため、図１０Ｂに示す通り、指向性インデックス毎に補正インデックスＡ～Ｃの値として「１」又は「２」が個別に選択される。

【0134】

図１０Ｃは、第８実施形態における制御器の構成の一部を説明するための図である。図１０Ｃに示す通り、本実施形態の制御器１３は、図８Ｂに示すものとほぼ同様の構成である。但し、本実施形態の制御器１３は、指向性インデックスに応じた補正インデックスＡ～Ｃが選択され（図１０Ｂ参照）、選択された補正インデックスＡ～Ｃで特定される補正値を用いて設定値が補正される点が異なる。尚、本実施形態では、補正インデックスＡによって「補正値Ａ１」～「補正値Ａ４」が特定され、補正インデックスＢによって「補正値Ｂ１」～「補正値Ｂ４」が特定され、補正インデックスＣによって「補正値Ｃ１」～「補正値Ｃ４」が特定される。

【0135】

本実施形態のフェーズドアレイアンテナは、第６実施形態のフェーズドアレイアンテナとは、信号経路Ｒ２１と信号経路Ｒ２２との経路間誤差、信号経路Ｒ２１と信号経路Ｒ２３との経路間誤差、及び信号経路Ｒ２１と信号経路Ｒ２４との経路間誤差がそれぞれ複数規定されている点において相違する。但し、本実施形態のフェーズドアレイアンテナの基本的な動作は、第６実施形態のフェーズドアレイアンテナと同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0136】

以上の通り、本実施形態では、第６実施形態（第２実施形態）と同様に、４つの信号経路（信号経路Ｒ２１～Ｒ２４）でアンテナ素子を共用している。また、信号経路Ｒ２１についての設定値が規定されたテーブルＴＢ８１と、テーブルＴＢ８１に規定された設定値の補正値が複数規定されたテーブルＴＢ６２～ＴＢ６４とをメモリＭに記憶している。

【0137】

そして、テーブルＴＢ８１の設定値を用いて、信号経路Ｒ２１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御している。また、テーブルＴＢ８１で規定された設定値を、テーブルＴＢ８２～ＴＢ８４で規定された補正値で補正した補正設定値（第１～第３補正設定値）を用いて、信号経路Ｒ２２～Ｒ２４によって伝送される信号の振幅及び位相をそれぞれ制御している。このため、信号経路Ｒ２１と信号経路Ｒ２２～Ｒ２４との経路間誤差があっても所望のアンテナ指向性を形成することができる。

【0138】

テーブルＴＢ８１は、上述の通り、図８Ａに示すテーブルＴＢ６１と同じものであるから、テーブルＴＢ８１を記憶するために必要となるメモリ量は３２ワード分である。また、テーブルＴＢ８２～ＴＢ８４を記憶するために必要となるメモリ量はそれぞれ８ワード分である。このため、本実施形態では、設定値及び補正値の全てを記憶するために必要となるメモリ量は、５６ワード分である。よって、設定値を共用しない場合の１２８ワードと比較して、所望のアンテナ指向性を形成するために必要となるメモリ量を低減することができる。

【0139】

また、本実施形態では、テーブルＴＢ８２～ＴＢ８４には、テーブルＴＢ８１に規定された設定値の補正値が複数規定されている。このため、本実施形態では、信号経路Ｒ２２～Ｒ２４によって伝送される信号の振幅及び位相を制御するために用いられる補正設定値を、設定すべき（形成すべき）アンテナ指向性に応じて、より適切なものとすることができる。尚、信号経路Ｒ２２～Ｒ２４に設けられた振幅位相制御器２２又は振幅位相制御器２６の制御誤差が無視できないような場合には、適切な補正値を選択することで制御誤差を小さくすることも可能である。

【0140】

以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、１つのアンテナ素子が、２つの信号経路Ｒ１１，Ｒ１２、又は４つの信号経路Ｒ２１～Ｒ２４によって共用されていたが、アンテナ素子は必ずしも共用されている必要はない。アンテナ素子は、２つの信号経路Ｒ１１，Ｒ１２、又は４つの信号経路Ｒ２１～Ｒ２４の各々に設けられていてもよい。

【0141】

但し、アンテナ素子が複数の信号経路によって共用される場合、及びアンテナ素子が複数の信号経路によって共用されない場合の何れの場合であっても、各信号経路の配線長等の条件が均一に揃えられていることが望ましい。尚、物理的制約、実装上の誤差、振幅位相制御器２２，２６の制御誤差等により上記の条件を均一に揃えることが困難な場合には、第５～第８実施形態のように、補正値を設けて設定値を補正するようにすれば良い。

【0142】

また、上述した実施形態では、ＴＤＤ方式によって信号（無線信号）の送受信を実現していたが、信号の送受信を行う必要は必ずしもない。信号の送信のみを行うものであってもよく、信号の受信のみを行うものであってもよい。例えば、Ｖ偏波の信号及びＨ偏波の信号の送信のみを行うものであってもよく、Ｖ偏波の信号及びＨ偏波の信号の受信を行うものであってもよい。

【0143】

また、上述した第５～第８実施形態のように補正演算を行う場合において、補正後に位相の折り返しが生じる（補正後の位相が±πを超える）ことが考えられる。このような位相の折り返しが生じる場合には、モジュロ演算等を行って補正後の位相を±πの範囲に抑えるのが望ましい。

【0144】

また、上述した実施形態では、全ての指向性インデックスで設定値が共用されている例について説明したが、設定値は、少なくとも１つの指向性インデックス（設定すべきアンテナ指向性）で共用されていれば良い。但し、設定値が共用される指向性インデックスの数が少ない場合には、補正値の数及びワード数を少なくすることが好ましい。

【0145】

図１１は、メモリの内容の他の例を示す図である。図１１に示す通り、本例におけるテーブルＴＢ９０は、３つのテーブルＴＢ９１～ＴＢ９３からなる。テーブルＴＢ９１は、指向性インデックスが１～６である場合に用いられる設定値が規定されたテーブルである。テーブルＴＢ９２，ＴＢ９３は、指向性インデックスが７，８である場合に用いられる設定値が規定されたテーブルである。

【0146】

テーブルＴＢ９１で規定された設定値は、例えば、図１に示すフェーズドアレイアンテナ１における送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号と、信号経路Ｒ１２によって伝送される受信信号との振幅及び位相を制御するために用いられる。つまり、テーブルＴＢ９１は、指向性インデックス１～６について、信号経路Ｒ１１，Ｒ１２で共用されているということができる。

【0147】

テーブルＴＢ９２で規定された設定値は、例えば、図１に示すフェーズドアレイアンテナ１における送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１１によって伝送される送信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。テーブルＴＢ９３で規定された設定値は、例えば、図１に示すフェーズドアレイアンテナ１における送受信ユニット１２ａ～１２ｄの信号経路Ｒ１２によって伝送される受信信号の振幅及び位相を制御するために用いられる。

【0148】

このように、本例では、指向性インデックス１～８のうちの６つ（指向性インデックス１～６）で設定値が共用されている。尚、図１１に示す例はあくまでも一例であり、設定値が共用される指向性インデックスの数は６つに限られることはなく、１つ～５つの何れかであっても良く、７つであっても良い。

【符号の説明】

【0149】

１，２…フェーズドアレイアンテナ、１１ａ～１１ｄ…アンテナ素子、２２，２６…振幅位相制御器、Ｍ…メモリ、２４…スイッチ、Ｒ１１，Ｒ１２…信号経路、Ｒ２１～Ｒ２４…信号経路

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【国際調査報告】