JP2015231149A - Antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数のアンテナモジュールが同期して1つのアンテナとして動作するアンテナ装置に関するものである。 The present invention relates to an antenna device in which a plurality of antenna modules operate as one antenna in synchronization.
複数のアンテナモジュールが同期して1つのアンテナとして動作するフェーズドアレイアンテナでは、アンテナ製作段階では各アンテナモジュールの経路損失や経路長の違いによる位相差により、無調整では同期されていない。したがって、同期をとるためには、個々のアンテナモジュールの初期出力電力及び初期位相を設定する必要がある。さらに、アンテナ運用中においても、アンテナモジュールの特性変化などにより同期を取り直す、すなわち出力電力及び位相の校正を行う必要がある。 A phased array antenna in which a plurality of antenna modules operate as one antenna in synchronization is not synchronized without adjustment due to a phase difference due to a path loss or a path length of each antenna module at the antenna manufacturing stage. Therefore, in order to achieve synchronization, it is necessary to set the initial output power and the initial phase of each antenna module. Furthermore, even during antenna operation, it is necessary to reestablish synchronization due to changes in the characteristics of the antenna module, that is, to calibrate output power and phase.
そこで、従来から、隣接する各アンテナモジュール間の誤差を補正して校正する方法が提案されている(例えば特許文献1〜4参照)。特許文献1に示されたフェーズドアレイアンテナでは、隣接するアンテナモジュールから送信電力の一部を取り出し比較を行うことで位相補正を行っている。また、特許文献2,3に示されたフェーズドアレイアンテナでは、外部機器である試験用アンテナ装置を用いて校正を行っている。さらに特許文献4では、試験用アンテナ装置は用いていないが、外部機器である基準送信器を用いて校正を行っている。
Therefore, conventionally, a method for correcting and correcting an error between adjacent antenna modules has been proposed (see, for example,
フェーズドアレイアンテナの校正では、各アンテナモジュールの出力電力及び位相をあわせる必要がある。しかしながら、特許文献1では位相を補正する機能しか有していないという課題がある。また、特許文献2〜4では出力電力及び位相の補正が可能であるが、外部に試験用アンテナ装置又は基準送信器を必要とするという課題がある。
In calibration of a phased array antenna, it is necessary to match the output power and phase of each antenna module. However,
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外部機器を必要とせずに、出力電力及び位相の校正が可能となるアンテナ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an antenna device that can calibrate output power and phase without requiring an external device.
この発明に係るアンテナ装置は、複数のアンテナモジュールが同期して1つのアンテナとして動作するアンテナ装置において、アンテナモジュールは、出力電力及び位相を制御した送信電力を出力する送信部と、送信部からの送信電力の出力先を、アンテナ以外の経路に切替え可能とするスイッチとを有し、各アンテナモジュールにおいてスイッチによりアンテナ以外の経路を介して出力された送信電力を隣接するアンテナモジュールからの送信電力と比較する比較器と、比較器による比較結果に基づいて、各アンテナモジュールの送信部における送信電力に対する利得調整量及び位相調整量を制御する演算回路とを備えたものである。 An antenna device according to the present invention is an antenna device in which a plurality of antenna modules operate synchronously as one antenna. The antenna module includes: a transmission unit that outputs transmission power with controlled output power and phase; A switch capable of switching the transmission power output destination to a path other than the antenna, and the transmission power output via the path other than the antenna by the switch in each antenna module and the transmission power from the adjacent antenna module A comparator for comparison and an arithmetic circuit for controlling a gain adjustment amount and a phase adjustment amount with respect to transmission power in a transmission unit of each antenna module based on a comparison result by the comparator are provided.
この発明によれば、上記のように構成したので、外部機器を必要とせずに、出力電力及び位相の校正が可能となる。 According to this invention, since it comprised as mentioned above, it becomes possible to calibrate output electric power and a phase, without requiring an external apparatus.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
アンテナ装置は、複数のアンテナモジュール1が同期して1つのアンテナとして動作するフェーズドアレイアンテナである。このアンテナ装置は、図1に示すように、アンテナ11及び送受信モジュール12を有する複数のアンテナモジュール1と、複数の比較器2と、演算回路3とから構成されている。ここで、アンテナモジュール1と比較器2は、1枚のIC上に一体に構成されている。なお図1に示すアンテナ装置では、N個のアンテナモジュール1を設けた場合を示しており、装置内の各構成の符号に接尾記号(“−1”,“−2”,・・・,“−N”)を付することで各系統を区別して示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing a configuration of an antenna apparatus according to
The antenna device is a phased array antenna in which a plurality of
アンテナ11は、送受信モジュール12から入力された送信電力を外部に送信し、また、外部からの電力を受信するものである。このアンテナ11により受信された電力は送受信モジュール12に出力される。
The
送受信モジュール12は、アンテナ11に送信電力を送信し、また、アンテナ11から入力された電力を受信するものである。この送受信モジュール12は、送信部121、受信部122及びスイッチ123,124から構成されている。
The transmission /
送信部121は、スイッチ123を介して端子(入力端子)125から入力された送信電力の利得を増幅するものである。この送信部121により増幅された送信電力はスイッチ124に出力される。この送信部121の詳細については後述する。
The
受信部122は、スイッチ124を介してアンテナ11から入力された電力の利得を増幅するものである。この受信部122により増幅された電力はスイッチ123に出力される。この受信部122の詳細については後述する。
The
スイッチ123は、入力元に応じて出力先の経路を切替え可能とするものである。ここで、スイッチ123は、端子125から送信電力が入力された場合には、当該送信電力を送信部121に出力するよう経路を切替える。また、スイッチ123は、受信部122から電力が入力された場合には、当該電力を端子125に出力するよう経路を切替える。
The
スイッチ124は、入力元に応じて出力先の経路を切替え可能とするものである。ここで、スイッチ124は、送信部121から送信電力が入力された場合には、当該送信電力を端子(出力端子)126を介してアンテナ11に出力するよう経路を切替える。また、スイッチ124は、端子126を介してアンテナ11から電力が入力された場合には、当該電力を受信部122に出力するよう経路を切替える。
また、スイッチ124は、送信部121から入力された送信電力を比較器2に出力するよう経路を切替える機能も有している。ここで、スイッチ124は、比較器2に出力するための端子1241を2つ以上有している(図1では2つの端子1241a,1241b)。このスイッチ124による送信電力の比較器2側への経路切替えは、アンテナ製作段階、又はアンテナ運用中におけるアンテナモジュール1の特性変化の際など、同期を取り直す必要がある場合に行われる。
The
The
比較器2は、アンテナモジュール1間に設けられ、当該アンテナモジュール1から入力された送信電力を比較するものである。この比較器2による比較結果を示すデータ(電圧)は端子(出力端子)4を介して演算回路3に出力される。
ここで、アンテナモジュール1の総数をNとした場合、比較器2の総数Mは、N≦M≦N(N−1)を満たす。また任意の2つ以上の比較器2は、同一の端子1241で接続されないという条件を満たすように割り振られている。
The
Here, when the total number of the
演算回路3は、端子4を介して比較器2から入力された比較結果を示すデータに基づいて、各アンテナモジュール1の送信部121の後述する利得制御機能部1211及び位相制御機能部1212を制御することで、送信電力に対する利得調整量及び位相調整量を制御するものである。この演算回路3は、ソフトウェアに基づくCPUを用いたプログラム処理によって実行される。
The
次に、送信部121及び受信部122の構成について、図2を参照しながら説明する。
送信部121は、図2に示すように、利得制御機能部1211、位相制御機能部1212及び増幅器1213から構成されている。
Next, the configuration of the
As illustrated in FIG. 2, the
利得制御機能部1211は、演算回路3による制御に応じて利得調整量が可変であり、スイッチ123を介して端子125から入力された送信電力の利得を調整するものである。この利得制御機能部1211により利得が調整された送信電力は位相制御機能部1212に出力される。
The gain
位相制御機能部1212は、演算回路3による制御に応じて位相調整量が可変であり、利得制御機能部1211から入力された送信電力の位相を調整するものである。この位相制御機能部1212により位相が調整された送信電力は増幅器1213に出力される。
The phase
増幅器1213は、増幅量が固定であり、位相制御機能部1212から入力された送信電力の利得を増幅するものである。この増幅器1213により増幅された送信電力はスイッチ124に出力される。
The
同様に、受信部122は、図2に示すように、増幅器1221、位相制御機能部1222及び利得制御機能部1223から構成されている。
Similarly, the
増幅器1221は、増幅量が固定であり、スイッチ124を介してアンテナ11から入力された電力の利得を増幅するものである。この増幅器1221により増幅された電力は位相制御機能部1222に出力される。
The
位相制御機能部1222は、位相調整量が可変であり、増幅器1221から入力された電力の位相を調整するものである。この位相制御機能部1222により位相が調整された電力は利得制御機能部1223に出力される。
The phase
利得制御機能部1223は、利得調整量が可変であり、位相制御機能部1222から入力された電力の利得を調整するものである。この利得制御機能部1223により利得が調整された電力はスイッチ123に出力される。
The gain
次に、上記のように構成されたアンテナ装置による同期方法について、図3を参照しながら説明する。図3は、アンテナモジュール1の総数N=5、比較器2の総数M=5とした場合のアンテナ装置の構成を示すブロック図である。なお図3ではアンテナモジュール1及び演算回路3の図示を省略している。
Next, a synchronization method using the antenna device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the antenna device when the total number N of
アンテナ装置による同期方法では、例えばまず、近接する送受信モジュール12−1,12−2での送信電力を比較する。
すなわち、送受信モジュール12−1では、送信部121−1を動作させ、スイッチ124−1により送信部121−1からの送信電力を端子1241a−1を介して比較器2−1に出力させる。同様に、送受信モジュール12−2では、送信部121−2を動作させ、スイッチ124−2により送信部121−2からの送信電力を端子1241a−2を介して比較器2−1に出力させる。
In the synchronization method using the antenna device, for example, first, the transmission powers of the adjacent transmitting and receiving modules 12-1 and 12-2 are compared.
That is, in the transmission / reception module 12-1, the transmission unit 121-1 is operated, and the transmission power from the transmission unit 121-1 is output to the comparator 2-1 via the terminal 1241a-1 by the switch 124-1. Similarly, in the transmission / reception module 12-2, the transmission unit 121-2 is operated, and the transmission power from the transmission unit 121-2 is output to the comparator 2-1 via the terminal 1241a-2 by the switch 124-2.
そして、比較器2として例えば周波数混合器を用いた場合、比較器2−1では、送受信モジュール12−1,12−2からの送信電力の振幅の積と位相差の積に比例した電圧が出力される。ここで、送受信モジュール12−1からの送信電力の振幅をA1、位相をφ1とし、送受信モジュール12−2からの送信電力の振幅をA2、位相をφ2とし、比較器2の変換利得をαとした場合、比較器2−1で発生する電圧Vc1は、下式(1)で表される。
Vc1=αA1A2sin(φ2−φ1) (1)
When, for example, a frequency mixer is used as the
Vc1 = αA1A2sin (φ2−φ1) (1)
そして、演算回路3にて、送受信モジュール12−1の状態を基準として固定し、送受信モジュール12−2の位相を360°変化させると、位相が一致する条件、及び両送受信モジュール12−1,12−2の出力電圧の積に比例する電圧の最大値が下式(2)から得ることができる。
|Vc1|=αA1A2 (2)
When the
| Vc1 | = αA1A2 (2)
次いで、近接する送受信モジュール12−1,12−3での送信電力を比較する。
すなわち、送受信モジュール12−1では、送信部121−1を動作させ、スイッチ124−1により送信部121−1からの送信電力を端子1241b−1を介して比較器2−3に出力させる。同様に、送受信モジュール12−3では、送信部121−3を動作させ、スイッチ124−3により送信部121−3からの送信電力を端子1241a−3を介して比較器2−3に出力させる。
Next, the transmission powers of the adjacent transmission / reception modules 12-1 and 12-3 are compared.
That is, in the transmission / reception module 12-1, the transmission unit 121-1 is operated, and the transmission power from the transmission unit 121-1 is output to the comparator 2-3 via the terminal 1241b-1 by the switch 124-1. Similarly, in the transmission / reception module 12-3, the transmission unit 121-3 is operated and the transmission power from the transmission unit 121-3 is output to the comparator 2-3 via the terminal 1241a-3 by the switch 124-3.
そして、比較器2として例えば周波数混合器を用いた場合、比較器2−3では、送受信モジュール12−1,12−3からの送信電力の振幅の積と位相差の積に比例した電圧が出力される。ここで、送受信モジュール12−1からの送信電力の振幅をA1、位相をφ1とし、送受信モジュール12−3からの送信電力の振幅をA3、位相をφ3とし、比較器2の変換利得をαとした場合、比較器2−3で発生する電圧Vc3は、下式(3)で表される。
Vc3=αA1A3sin(φ3−φ1) (3)
For example, when a frequency mixer is used as the
Vc3 = αA1A3sin (φ3-φ1) (3)
そして、演算回路3にて、送受信モジュール12−1の状態を基準として固定し、送受信モジュール12−3の位相を360°変化させると、位相が一致する条件、及び両送受信モジュール12−1,12−3の出力電圧の積に比例する電圧の最大値が下式(4)から得ることができる。
|Vc3|=αA1A3 (4)
When the
| Vc3 | = αA1A3 (4)
そして、演算回路3にて、|Vc1|=|Vc3|となるように送受信モジュール12−3の利得を制御すると、A2=A3となる。
When the
同様に、近接する送受信モジュール12−2,12−3での送信電力を比較すると、比較器2−2から出力される電圧Vc2の最大値は下式(5)となる。
|Vc2|=αA2A3 (5)
ここで、上記によりすでにA2=A3となっている。よって、演算回路3にて、|Vc2|=|Vc1|となるように送受信モジュール12−1の利得を制御すると、A1=A2=A3となる。よって、送受信モジュール12−1〜12−3の出力電力及び位相を校正することができる。
Similarly, when the transmission powers of the adjacent transmission / reception modules 12-2 and 12-3 are compared, the maximum value of the voltage Vc2 output from the comparator 2-2 is expressed by the following equation (5).
| Vc2 | = αA2A3 (5)
Here, as described above, A2 = A3. Thus, when the
上記から明らかなように、各送受信モジュール12の位相については隣接する2つの送受信モジュール12を比較して、一方の位相を制御すれば同期させることが可能である。一方、出力電力については3つの送受信モジュール12を比較することで同期させることが可能である。
As is clear from the above, the phases of each transmission /
ここで、隣接する3つの送受信モジュール12(例えば送受信モジュール12−1〜12−3)が同期すれば、残りの送受信モジュール12(例えば送受信モジュール12−4〜12−N)を同期させることは容易である。すなわち、送受信モジュール12−4については、送受信モジュール12−3との間の比較器2−4の出力電圧と、比較器2−2又は比較器2−3との電圧比較により出力電力及び位相を校正できる。また、送受信モジュール12−5については、送受信モジュール12−4との間の比較器2−5の出力電圧と、比較器2−4との電圧比較により出力電力及び位相を校正できる。 Here, if three adjacent transmission / reception modules 12 (for example, transmission / reception modules 12-1 to 12-3) are synchronized, it is easy to synchronize the remaining transmission / reception modules 12 (for example, transmission / reception modules 12-4 to 12-N). It is. That is, for the transmission / reception module 12-4, the output power and phase are compared by comparing the output voltage of the comparator 2-4 with the transmission / reception module 12-3 with the comparator 2-2 or the comparator 2-3. Can be proofread. Moreover, about the transmission / reception module 12-5, output power and a phase can be calibrated by the voltage comparison with the output voltage of the comparator 2-5 between the transmission / reception modules 12-4 and the comparator 2-4.
なお図2では、送受信モジュール12を送信部121と受信部122に分け、それぞれに利得制御機能部1211,1223及び位相制御機能部1212,1222を設けた場合を示した。それに対し、送信部121と受信部122は一部共通化できる場合があり、その場合には共通ブロックに上記機能を持たせることが可能である。図4に位相制御機能部1212,1222を共通化して位相制御機能部127とした場合の構成を示し、図5に位相制御機能部1212,1222及び利得制御機能部1211,1223を共通化して位相制御機能部127及び利得制御機能部128とした場合の構成を示す。この図4,5に示す構成においても上記同期方法により送信電力の出力電力及び位相の校正が可能である。ただし、図4の構成では受信電力の位相の校正も同時に行うことになり、図5の構成では受信電力の出力電力及び位相の校正も同時に行うことになる。
2 shows a case where the transmission /
さらに、使用するシステムによっては、送受信モジュール12の送受信電力の周波数が異なる場合があり、送受信モジュール12内に不図示の周波数変換器が設けられる場合がある。この場合においても上記同期方法により送信電力の出力電力及び位相の校正が可能である。
Furthermore, depending on the system used, the frequency of the transmission / reception power of the transmission /
また、N個の送受信モジュール12を有するアンテナ装置内の比較器2の総数Mは、出力電力及び位相を校正するために、1〜3番目の3個の送受信モジュール12については3つの比較器2が必要であり、残りの4〜N番目の(N−3)個の送受信モジュール12については(N−3)個の比較器2があればよい。よって、N個の送受信モジュール12に対する比較器2の最低必要数はN個である。
In addition, the total number M of the
一方、順に校正を繰り返していくことで誤差が大きくなる。そのため、校正精度の向上のためには、隣接していない2つの送受信モジュール12間にも比較器2を装荷することが有効である。したがって、N個の送受信モジュール12の任意の2つを選ぶ組み合わせが比較器2の総数の最大数となる。
以上から、比較器2の総数MはN≦M≦N(N−1)を満たす必要がある。
On the other hand, errors are increased by repeating calibration in order. Therefore, in order to improve calibration accuracy, it is effective to load the
From the above, the total number M of the
また上記では、比較器2による比較結果を個々に取り出す場合を示した。一方、直列電圧として出力される比較結果は、動作していない比較器2に影響を与えない。そのため、比較を同時に行わない比較器2の端子4をまとめてもよい。
In the above description, the comparison results obtained by the
以上のように、この実施の形態1によれば、送受信モジュール12間の送信電力を比較して、出力電力及び位相を同期させるように構成したので、外部機器を必要とせずに、出力電力及び位相の校正が可能となる。
As described above, according to the first embodiment, since the transmission power between the transmission /
実施の形態2.
図1に示す実施の形態1では、送信部121及び受信部122を有する送受信モジュール12を用いた場合を例に説明を行った。それに対して、図6に示すように、送信部121を有する送信モジュール12bについても同様に本発明を適用可能である。この送信モジュール12bを用いた場合の動作及び効果は実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。なお図6ではアンテナモジュール1の図示を省略している。
In the first embodiment illustrated in FIG. 1, the case where the transmission /
実施の形態3.
図1に示す実施の形態1では、各送受信モジュール12の校正を順に行う場合について示した。それに対し、図7に示すように、送受信モジュール12を複数のユニット5に分割し、ユニット5間で送受信モジュール12の校正を並列して行うようにしてもよい。なお図7ではアンテナモジュール1及び演算回路3の図示を省略している。
In
図7では、N個の送受信モジュール12をK個のユニット5に分割しており、ユニット5内の送受信モジュール12の数はNk個である(k=1、2・・・K、N=N1+N2+・・・+NK)。そして、各ユニット5内の比較器2による比較結果を示すデータは一つに束ねられて外部の端子(出力端子)6から出力される。また、各ユニット5間に1つ以上の比較器(第2の比較器)2bが設けられている。なお図には示していないが、比較器2bの端子6も外部の演算回路3と接続され、演算回路3は、比較器2,2bによる比較結果に基づいて、各送受信モジュール12の送信部121における送信電力の利得調整量及び位相調整量を制御する。
In FIG. 7, N transmission /
図7の例では、ユニット5−1に出力電力及び位相の校正を行う3つの送受信モジュール12−1〜12−3が存在している。また、ユニット5−1,5−2間の比較器2b−1には、上記送受信モジュール12−1〜12−3のうちの一つ(図では送受信モジュール12−1)が接続されている。また、ユニット5−1と比較器2b−1を介して接続されているユニット5−2内の送受信モジュール12のうちの一つ(図では送受信モジュール12−4)は、比較器2b−2を介してユニット5−3内の送受信モジュール12のうちの一つ(図では送受信モジュール12−n)と接続されている。このように、隣接するユニット5間の比較器2bと接続される送受信モジュール12は各ユニット5の中でただ一つの送受信モジュール12である。
In the example of FIG. 7, there are three transmission / reception modules 12-1 to 12-3 that calibrate output power and phase in the unit 5-1. Also, one of the transmission / reception modules 12-1 to 12-3 (transmission / reception module 12-1 in the figure) is connected to the
次に、上記のように構成されたアンテナ装置による同期方法について説明する。
実施の形態3に係るアンテナ装置による同期方法では、図7に示す構成において、まず、ユニット5−1の3つの送受信モジュール12−1〜12−3に対して出力電力及び位相の校正を行う。この校正は、実施の形態1に示した手順で行われる。
Next, a synchronization method using the antenna device configured as described above will be described.
In the synchronization method using the antenna device according to the third embodiment, in the configuration shown in FIG. 7, first, output power and phase are calibrated for the three transmission / reception modules 12-1 to 12-3 of the unit 5-1. This calibration is performed according to the procedure shown in the first embodiment.
次いで、ユニット5間の比較器2bを用いて、当該比較器2bに接続された送受信モジュール12の出力電力及び位相校正を行う。これにより、ユニット5−2,5−3内の1つの送受信モジュール12−4,12−nの出力電力及び位相が、ユニット5−1の基準となる3つの送受信モジュール12−1〜12−3と同期する。
Next, using the
次いで、ユニット5−2,5−3内の残りの送受信モジュール12に対して出力電力及び位相の校正を行う。ここで、ユニット5内の比較器2はユニット5間では独立である。そのため、上記ユニット5−2とユニット5−3とで、送受信モジュール12に対する校正を並列して処理することができる。このように、複数の送受信モジュール12に対して同時に校正を行うことで、装置全体での校正作業を高速に行うことが可能となる。
Next, the output power and the phase are calibrated for the remaining transmission /
以上のように、この実施の形態3によれば、送受信モジュール12を複数のユニット5に分割し、各ユニット5で送受信モジュール12の校正を並列に行うように構成したので、実施の形態1の構成に対し、装置全体での校正作業を高速に行うことが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, since the transmission /
なお上記では送受信モジュール12を複数のユニット5に分割する場合を示したが、実施の形態2に示す送信モジュール12bを複数のユニット5に分割してもよく、同様の効果が得られる。
Although the case where the transmission /
実施の形態4.
図8はこの発明の実施の形態4に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である(N=3、M=3)。この図8に示す実施の形態4に係るアンテナ装置は、図1に示す実施の形態1に係るアンテナ装置にコンデンサ129及びインダクタ130,131を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。なお図8ではアンテナモジュール1の図示を省略している。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the antenna device according to
コンデンサ129は、端子125とスイッチ123との間に配置され、送信電力を十分に通過させるためのものである。
インダクタ(第1のインダクタ)130は、比較器2の端子4と端子125との間に配置され、送信電力を十分に遮断するためのものである。すなわち、比較器2の端子4は、インダクタ130を介して端子125に接続される。
The capacitor 129 is disposed between the terminal 125 and the
The inductor (first inductor) 130 is disposed between the terminal 4 and the
インダクタ(第2のインダクタ)131は、IC内部のインダクタ130と同様の構成であり、アンテナモジュール1の端子125と演算回路3との間に配置され、送信電力を十分に遮断するためのものである。これにより、演算回路3に対し、高周波信号(送信電力)は通さずに直流の電圧(比較器2からの比較結果)を通すことができる。
The inductor (second inductor) 131 has the same configuration as that of the inductor 130 inside the IC, and is disposed between the terminal 125 of the
ここで、アンテナ装置では、ICが他の部品に比べて極めて小さく、外部との接続(ワイヤやバンプ)のための面積の確保が問題になることが多い。すなわち、通常、外部のアセンブリルール(ワイヤが並べられる間隔やバンプの間隔)がICのサイズに対して大きい(広い)ため、接続端子数が多くなると、接続端子のためのパッドをレイアウト上で確保することが難しくなる。 Here, in the antenna device, an IC is extremely small as compared with other components, and it is often a problem to secure an area for connection (wire or bump) to the outside. In other words, the external assembly rules (intervals between wires and bumps) are usually large (wide) with respect to the size of the IC, so if the number of connection terminals increases, pads for connection terminals are secured on the layout. It becomes difficult to do.
それに対し、図8に示すように、コンデンサ129及びインダクタ130,131を用い、比較器2の端子4を送受信モジュール12の端子125に接続することで、送信用の端子125に比較電圧が発生して外部の演算回路3に送ることができる。すなわち、比較器2の端子4と電力の端子125とを共有させて、比較器2からの比較結果を高周波線路を介して演算回路3に送ることができる。その結果、外部の演算回路3に比較器2の出力を引き出すための配線が不要となり、IC上の接続端子数を削減することができるため、回路の小型化が図れる。
On the other hand, as shown in FIG. 8, by using the capacitor 129 and the inductors 130 and 131 and connecting the
なお、一般にN個の端子125は外部で電力合成回路などを介して接続されているため、M個の端子4は当該回路内で接続した後に端子125と接続してもよく、MがNより大きくても問題とはならない。
In general,
なお図8では、比較器2の端子4を送受信モジュール12の端子125に接続する場合を示した。それに対し、使用するシステムによっては送受信モジュール12の送受信電力の周波数が異なる場合があり、送受信モジュール12内に不図示の周波数変換器が設けられる場合がある。この場合、図8に図示されないLO(局部発振)波入力端子が存在する。しかしながら、比較器2の端子4をコンデンサ129及びインダクタ130を用いてLO波入力端子に接続した場合であっても同様の効果を得ることができる。
FIG. 8 shows a case where the
また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 Further, within the scope of the present invention, the invention of the present application can be freely combined with each embodiment, modified with any component in each embodiment, or omitted with any component in each embodiment. .
1 アンテナモジュール、2,2b 比較器、3 演算回路、4,6,125,126 端子、5 ユニット、11 アンテナ、12 送受信モジュール、12b 送信モジュール、121 送信部、122 受信部、123,124 スイッチ、127,1212,1222 位相制御機能部、128,1211,1221 利得制御機能部、129 コンデンサ、130,131 インダクタ、1241 端子。 1 antenna module, 2, 2b comparator, 3 arithmetic circuit, 4, 6, 125, 126 terminals, 5 units, 11 antenna, 12 transmission / reception module, 12b transmission module, 121 transmission unit, 122 reception unit, 123, 124 switch, 127, 1212, 1222 Phase control function unit, 128, 1211, 1221 Gain control function unit, 129 capacitor, 130, 131 inductor, 1241 terminal.
Claims (5)
前記アンテナモジュールは、
出力電力及び位相を制御した送信電力を出力する送信部と、
前記送信部からの送信電力の出力先を、アンテナ以外の経路に切替え可能とするスイッチとを有し、
前記各アンテナモジュールにおいて前記スイッチによりアンテナ以外の経路を介して出力された送信電力を隣接する前記アンテナモジュールからの送信電力と比較する比較器と、
前記比較器による比較結果に基づいて、前記各アンテナモジュールの前記送信部における送信電力に対する利得調整量及び位相調整量を制御する演算回路とを備えた
ことを特徴とするアンテナ装置。 In an antenna apparatus in which a plurality of antenna modules operate in synchronization as one antenna,
The antenna module is
A transmission unit that outputs transmission power in which output power and phase are controlled; and
An output destination of transmission power from the transmission unit, and a switch that can be switched to a path other than the antenna,
A comparator for comparing the transmission power output by the switch via a path other than the antenna in each antenna module with the transmission power from the adjacent antenna module;
An antenna apparatus comprising: an arithmetic circuit that controls a gain adjustment amount and a phase adjustment amount with respect to transmission power in the transmission unit of each antenna module based on a comparison result by the comparator.
外部からの電力を受信し、電力及び位相を制御する受信部を有する
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。 The antenna module is
The antenna apparatus according to claim 1, further comprising a receiving unit that receives power from outside and controls power and phase.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1, wherein the antenna module and the comparator are integrally formed.
前記各ユニットにおいて当該ユニット内の一つの前記アンテナモジュールから出力された送信電力を隣接する前記ユニットからの送信電力と比較する第2の比較部を備え、
前記演算回路は、前記第2の比較部による比較結果に基づいて、前記各アンテナモジュールの前記送信部における送信電力の利得量及び位相量を制御する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のアンテナ装置。 The plurality of antenna modules are divided into a plurality of units,
In each of the units, a second comparison unit that compares the transmission power output from one of the antenna modules in the unit with the transmission power from the adjacent unit,
The arithmetic circuit controls a gain amount and a phase amount of transmission power in the transmission unit of each antenna module based on a comparison result by the second comparison unit. The antenna device according to claim 1.
前記送信部と当該送信部の入力端子との間に配置され、送信電力を通過させるコンデンサと、
前記比較器の出力端子と前記送信部の入力端子との間に配置され、送信電力を遮断する第1のインダクタとを有し、
前記アンテナモジュールの前記送信部の入力端子と前記演算回路との間に配置され、送信電力を遮断する第2のインダクタとを備えた
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。 The antenna module is
A capacitor disposed between the transmission unit and an input terminal of the transmission unit and allowing transmission power to pass;
A first inductor that is disposed between the output terminal of the comparator and the input terminal of the transmission unit and cuts off transmission power;
The antenna device according to claim 1, further comprising: a second inductor that is disposed between an input terminal of the transmission unit of the antenna module and the arithmetic circuit and cuts off transmission power.
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2014
- 2014-06-05 JP JP2014116933A patent/JP2015231149A/en active Pending
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