JP2020155798A

JP2020155798A - 方向性結合器、無線通信機器及び制御方法

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Publication number: JP2020155798A
Application number: JP2019049313A
Authority: JP
Inventors: 誉士紀菅原; Toshiki Sugawara; 幸人飯田; Yukito Iida; 悟史須田; Satoshi Suda
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US12009567B2; WO2020189130A1; US20220140462A1; CN113557634A; CN113557634B; DE112020001308T5

Abstract

【課題】よりリターンロス特性を向上させることが可能な方向性結合器、無線通信機器及び制御方法を提供する。【解決手段】第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部とを備える、方向性結合器を提供する。【選択図】図３

Description

本開示は、方向性結合器、無線通信機器及び制御方法に関する。

携帯端末等の無線通信機器においては、例えば、アンテナによって放出される送信信号の信号レベルを検波するために、アンテナとパワーアンプとの間に方向性結合器を設け、当該方向性結合器を用いて送信信号の一部を取り出している。詳細には、当該方向性結合器は、互いに近接して設けられることによりカップリングする主線路と副線路とを有し、主線路の一端側には送信信号が入力される入力ポートが設けられ、主線路の他端側には送信信号が出力される出力ポートが設けられる。さらに、副線路の一端側には、検波のために送信信号の一部を取り出すための結合ポートが設けられ、副線路の他端側には、アイソレーションポートが設けられる。このような方向性結合器の一例については、下記特許文献１に開示されている。

国際公開第２０１６／１５８３１４号

上記方向性結合器の性能を示す主要な特性としては、挿入損失、カップリングファクタ（結合特性）、アイソレーション、リターンロス、方向性（Ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）等を挙げることができる。しかしながら、従来の方向性結合器の検討においては、リターンロスに着目した議論はなされていないことから、従来の方向性結合器においては、リターンロス特性の向上に限界があった。

そこで、本開示では、リターンロス特性をより向上させることが可能な、新規、且つ、改良された方向性結合器、無線通信機器及び制御方法を提案する。

本開示によれば、第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部とを備える、方向性結合器が提供される。

また、本開示によれば、方向性結合器を含む無線通信機器であって、前記方向性結合器は、第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部とを有する、無線通信機器が提供される。

さらに、本開示によれば、方向性結合器の制御方法であって、前記方向性結合器は、第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部とを有し、前記信号の周波数に応じて、前記第１及び第２のインピーダンス調整部と、前記共振回路部とを調整することを含む、制御方法が提供される。

本開示の実施形態に係る無線通信機器１０の構成例を説明する説明図である。本開示の実施形態に係るカップラ１５０の構成例を示す図である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の構成例を説明する説明図である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の動作例を説明する説明図である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のローバンドモードでの動作例を説明する説明図である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のローバンドモードでのカップリングファクタ及びアイソレーションのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のローバンドモードでのリターンロスのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のハイバンドモードでの動作例を説明する説明図である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のハイバンドモードでのカップリングファクタ及びアイソレーションのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のハイバンドモードでのリターンロスのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のウルトラハイバンドモードでの動作例を説明する説明図である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のウルトラハイバンドモードでのカップリングファクタ及びアイソレーションのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のウルトラハイバンドモードでのリターンロスのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のターミネーションモードでの動作例を説明する説明図である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のターミネーションモードでのカップリングファクタ及びアイソレーションのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のターミネーションモードでのリターンロスのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０及び比較例に係るカップラモジュール１４０ａのウルトラハイバンドモードでのカップリングファクタ及びアイソレーションのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０及び比較例に係るカップラモジュール１４０ａのウルトラハイバンドモードでのリターンロスのシミュレーション結果である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の結合平坦化部３２０の変形例を説明する説明図（その１）である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の結合平坦化部３２０の変形例を説明する説明図（その２）である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のグランド接続部３４４の変形例を説明する説明図（その１）である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のグランド接続部３４４の変形例を説明する説明図（その２）である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のマッチング調整部３４０、３４２の変形例を説明する説明図（その１）である。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のマッチング調整部３４０、３４２の変形例を説明する説明図（その２）である。サーバ７００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。ｅＮＢ８００の概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。ｅＮＢ８３０の概略的な構成の第２の例を示すブロック図である。スマートフォン９００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置９２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。車両制御システム７０００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。車外情報検出部７４２０及び撮像部７４１０の設置位置の一例を示す説明図である。比較例に係るカップラモジュール１４０ａの構成例を説明する説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書および図面において、実質的に同一または類似の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合がある。ただし、実質的に同一または類似の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。また、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、類似する構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。

さらに、以下の回路構成の説明においては、特段のことわりがない限りは、「接続」とは、複数の要素の間を電気的に接続することを意味する。さらに、以下の説明における「接続」には、複数の要素を直接的に、且つ、電気的に接続する場合だけでなく、他の要素を介して間接的に接続する場合も含む。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の実施形態
１．１本開示の実施形態に係る無線通信機器１０の例
１．２本開示の実施形態に係るカップラ１５０の例
１．３本発明者らが本開示に係る実施形態を創作するに至る背景
１．４本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の構成例
１．５本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の動作例
１．６本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のシミュレーション結果
１．７変形例
１．８まとめ
２．本開示の実施形態の応用例
２．１無線通信
２．１．１．制御エンティティに関する応用例
２．１．２．基地局に関する応用例
２．１．３．携帯端末に関する応用例
２．２車両制御システム
３．補足

＜＜１．本開示の実施形態＞＞
＜１．１本開示の実施形態に係る無線通信機器１０の例＞
まずは、本開示の実施形態に係る無線通信機器１０の例について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る無線通信機器１０の構成例を説明する説明図である。

図１に示すように、本実施形態に係る無線通信機器１０は、信号を受信するアンテナ１００と、送受信を切り替える切替スイッチ１０２とを有する。また、当該無線通信機器１０は、アンテナ１００に入力された入力信号を増幅するロウノイズアンプ（ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＬＮＡ）１１０と、所望の周波数の信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢａｎｄＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ；ＢＰＦ）１１２、１１６と、入力信号の周波数を変換するミキサ（Ｍｉｘｅｒ；ＭＩＸ）１１４とを有する。そして、当該無線通信機器１０は、無線通信機器１０内の各ブロックを制御したり、受信信号を復調したりする制御回路部（Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２０と、所望の周波数を持つ局部発振信号を生成する発振器１２２とを有する。また、当該無線通信機器１０は、送信信号の周波数を変換するミキサ１３０と、ＢＰＦ１３２と、送信信号を増幅するパワーアンプ（ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＰＡ）１３４と、送信信号の信号レベルを検波する測定部（Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１３６とを有する。さらに、当該無線通信機器１０は、送信信号をアンテナ１００と測定部１３６とに分配するカップラモジュール（方向性結合器）１４０を有する。以下に、本実施形態に係る無線通信機器１０に含まれる各ブロックについて説明する。

（アンテナ１００）
アンテナ１００は、例えばチップアンテナ等からなり、空間中を伝播する電磁波（受信信号）を受信し、受信した受信信号を後述する切替スイッチ１０２を介して後述するＬＮＡ１１０へ入力する。また、アンテナ１００は、後述するカップラモジュール１４０及び切替スイッチ１０２を介して、後述するＰＡ１３４からの送信信号を空間中へ放射する。なお、本実施形態においては、無線通信機器１０は、複数の周波数帯域を使用することから、各周波数帯域に対応する複数のアンテナ１００を有していてもよい。また、このような場合、無線通信機器１０は、使用するアンテナ１００を切り替えるアンテナ切替スイッチ（図示省略）を含んでもいてもよい。

（切替スイッチ１０２）
切替スイッチ１０２は、例えば半導体素子や抵抗素子等からなり、１つのアンテナ側ポート（図示省略）、１つの送信ポート（図示省略）、及び１つの受信ポート（図示省略）を有し、上記アンテナ側ポートに電気的に接続するポートを、送信ポートと受信ポートとの間で選択的に切り替えることができる。図１に示すように、切替スイッチ１０２の送信ポートには、無線信号の送信を行うＰＡ１３４がカップラモジュール１４０を介して接続されている。また、切替スイッチ１０２の受信ポートには、無線信号の受信を行うＬＮＡ１１０が接続されている。

（ＬＮＡ１１０）
ＬＮＡ１１０は、例えばトランジスタ等の半導体素子からなり、上述した切替スイッチ１０２に接続され、当該切替スイッチ１０２を介してアンテナ１００からの受信信号を増幅することができる。そして、ＬＮＡ１１０によって増幅された受信信号は、後述するＢＰＦ１１２に出力される。

（ＢＰＦ１１２）
ＢＰＦ１１２は、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の素子からなり、上述したＬＮＡ１１０に接続される。ＢＰＦ１１２は、当該アンテナ１００で受信した信号のうち、当該無線通信機器１０で処理することとなる信号の周波数を含む所定の周波数帯域の周波数を持つ信号を選択的に通過させ、当該所定の周波数帯域以外の周波数を持つ信号を減衰させることができる。そして、ＢＰＦ１１２を通過した信号は、後述するミキサ１１４に出力される。

（ミキサ１１４）
ミキサ１１４は、例えば複数のトランジスタ等の半導体素子からなり、上述したＢＰＦ１１２と接続され、ＢＰＦ１１２から入力された信号を低い周波数の信号に周波数変換することができる。詳細には、ミキサ１１４は、入力された受信信号と、後述する発振器１２２からの局部発振信号とを乗算することより、受信信号の周波数と局部発振信号の周波数との和及び差に対応する周波数を持つ信号を取得することができる。そして、ミキサ１１４によって周波数変換された信号は、後述するＢＰＦ１１６を介して制御回路部１２０に入力される。

（ＢＰＦ１１６）
ＢＰＦ１１６は、上述したミキサ１１４に接続され、ミキサ１１４で生成した、受信信号の周波数と局部発振信号の周波数との差に対応する周波数を持つ信号を選択的に通過させ、後述する制御回路部１２０に出力する。

（制御回路部１２０）
制御回路部１２０は、例えば、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、又はマイコン等の算術理論演算素子により構成することができる。制御回路部１２０は、送信信号の生成や、ＢＰＦ１１６から出力される受信信号の復調を行うことができる。

（発振器１２２）
発振器１２２は、例えば、水晶発振器（図示省略）、位相比較器（図示省略）、分周器（図示省略）、チャージポンプ（図示省略）及びループフィルタ（図示省略）を持つＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）シンセサイザとで構成され、上述したミキサ１１４及び後述するミキサ１３０に接続される。発振器１２２は、所望の周波数を持つ局部発振信号を精度良く、且つ、安定的に生成し、生成した局部発振信号を上述したミキサ１１４、１３０に出力する。

（ミキサ１３０）
ミキサ１３０は、上述した制御回路部１２０から出力された送信信号を、例えば高い周波数を持つ信号に周波数変換することができる。そして、ミキサ１３０によって周波数変換された送信信号は、後述するＢＰＦ１３２を介してＰＡ１３４に入力される。

（ＢＰＦ１３２）
ＢＰＦ１３２は、上述したミキサ１３０に接続され、ミキサ１３０で生成した、送信信号の周波数と局部発振信号の周波数との和に対応する周波数を持つ信号を選択的に通過させ、後述するＰＡ１３４に出力する。

（ＰＡ１３４）
ＰＡ１３４は、例えばトランジスタ等の半導体素子からなり、上述したＢＰＦ１３２に接続され、当該ＢＰＦ１３２を通過した信号を増幅させることができる。そして、ＰＡ１３４によって増幅された信号は、後述するカップラモジュール１４０に出力されることとなる。

（測定部１３６）
測定部１３６は、後述するカップラモジュール１４０のポートＰ３（図３参照）と接続されており、送信信号の信号レベルを検出し、検出結果に基づいて制御信号を、制御部（図示省略）を介してＰＡ１３４に供給する。そして、ＰＡ１３４は、制御信号に応じて、送信信号の増幅度を調整することができる。

（カップラモジュール１４０）
カップラモジュール１４０は、ＰＡ１３４と接続されて、ＰＡ１３４からの送信信号をアンテナ１００と測定部１３６とに分配する。詳細には、カップラモジュール１４０は、カップラ１５０と調整回路部２００とを含み、調整回路部２００には、送信モードを切り替えるための複数のスイッチ（図示省略）が含まれる。そして、これらスイッチの切替動作は、例えば、上述の制御回路部１２０や外部のコントロール装置（図示省略）から制御されることとなる。なお、本実施形態に係るカップラモジュール１４０の詳細構成については、後述する。

＜１．２本開示の実施形態に係るカップラ１５０の例＞
以上、本実施形態に係る無線通信機器１０の例について説明した。次に、本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０に含まれるカップラ１５０の例について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るカップラ１５０の構成例を示す図である。

図２に示すように、カップラ１５０は、主線路であるマイクロストリップライン１５２と、副線路であるマイクロストリップライン１５４とを有する。これらマイクロストリップライン１５２、１５４は、互いに近接して設けられることによりカップリング（電磁結合）することができる。

図２に示すように、マイクロストリップライン１５２の図中左端（一端）は、送信信号の入力ポートであるポートＰ１（第１の端子）に接続され、ポートＰ１は、上述したＰＡ１３４に接続される。また、マイクロストリップライン１５２の図中右端（他端）は、送信信号の出力ポートであるポートＰ２（第２の端子）に接続され、ポートＰ２は、上述したアンテナ１００に接続される。

マイクロストリップライン１５４の両端は、ポートＰ５、Ｐ６に接続される。そして、ポートＰ５、Ｐ６の一方は、上述した測定部１３６に送信信号を出力するポートＰ３（第３の端子）（図３参照）に結合平坦化部３２（図３参照）を介して接続され、さらに他方は、終端部３０（図３参照）を介してグランドに接続されることとなる。例えば、上記ポートＰ１に送信信号が入力された場合には、送信信号は、マイクロストリップライン１５２を介して上記ポートＰ２に伝送される。さらに、送信信号の一部は、カップリングによりマイクロストリップライン１５４に伝送され、送信モードに応じて、ポートＰ５又はポートＰ６に伝送され、これらのポートの一方から上述のポートＰ３（図３参照）に出力されることとなる。

ところで、カップラモジュール１４０の性能を示す主要な特性としては、先に説明したように、挿入損失、カップリングファクタ、アイソレーション、リターンロス、方向性等を挙げることができる。

詳細には、挿入損失は、カップラモジュール１４０によって生じる損失であり、入力ポートＰ１に入力される送信信号の信号レベルと、出力ポートＰ２に出力される送信信号の信号レベルとの比であり、損失が少ないことが好ましい。

カップリングファクタは、入力ポートＰ１から出力ポートＰ２まで伝送される順方向信号の送信信号がポートＰ３に取り出される程度であり、入力ポートＰ１に入力される送信信号の信号レベルと、ポートＰ３に出力される送信信号（ＣＦ信号）の信号レベルとの比である。ところで、上述したＰＡ１３４を精度よく制御するためには、送信信号の電力レベルを精度よく測定することが求められる。従って、送信信号の周波数が多少変化する場合であっても、ポートＰ３から取り出す送信信号（ＣＦ信号）の信号レベルが安定していることが求められることから、カップリングファクタは、所望の周波数範囲において周波数依存性が平坦であることが好ましい。

アイソレーションは、出力ポートＰ２から入力ポートＰ１に伝送される逆方向信号のアイソレーションポート（本実施形態においては、ポートＰ５、Ｐ６のうちのいずれかのことをいう（図３参照））への漏れの程度であり、入力ポートＰ１に入力される信号レベルと、アイソレーションポートに出力される逆方向信号（ＩＳＯ信号）の信号レベルとの比である。上記漏れが小さいことが好ましい。

ポートＰ３におけるリターンロスは、ポートＰ３に信号を入力した場合に、インピーダンス整合が不十分なために反射されてポートＰ３に戻ってくる信号の程度、すなわち反射損失であり、低いことが好ましい。

方向性は、ポートＰ３に出力される送信信号（ＣＦ信号）とアイソレーションポートに出力される逆方向信号（ＩＳＯ信号）との信号レベルの比であり、順方向信号と逆方向信号との分離の程度を示し、高いことが好ましい。

＜１．３本発明者らが本開示に係る実施形態を創作するに至る背景＞
以上、本実施形態に係るカップラモジュール１４０に含まれるカップラ１５０の例について説明した。次に、本実施形態に係るカップラモジュール１４０の具体的な説明に先立ち、本発明者らが本開示の実施形態をなすに至った経緯について、図１９を参照して説明する。図１９は、比較例に係るカップラモジュール１４０ａの構成例を説明する説明図である。ここで、比較例とは、本発明者らが本開示の実施形態をなす前に、検討を重ねていたカップラモジュールの構成のことを意味する。

ところで、携帯電話システムにおいては、複数の異なる周波数帯域の高周波信号が用いられる。従って、このような携帯電話システムに係る無線通信機器１０に適用されるカップラモジュール１４０は、複数の異なる周波数帯域において所望の特性を満たすことが求められる。

そこで、本発明者らは、図１９に示すような比較例に係るカップラモジュール１４０ａについて鋭意検討を進めていた。図１９に示すように、比較例に係るカップラモジュール１４０ａは、使用する周波数帯域に応じてアイソレーションを所望の状態にするための切り替え可能な複数のスイッチＦ５〜Ｆ１０、Ｆ２１、Ｆ２２を有する。当該カップラモジュール１４０ａは、上記スイッチＦ５〜Ｆ１０、Ｆ２１、Ｆ２２を切り替えることによりカップラ１５０と接続される終端部３０ａを有する。なお、スイッチＦ５〜Ｆ１０、Ｆ２１、Ｆ２２は、例えば、ＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により実現することができる。比較例においては、使用する周波数帯域に応じた終端部３０ａの抵抗（図示省略）やコンデンサ（図示省略）を選択することにより、アイソレーションや方向性が各周波数帯域において所望の状態になるようにしている。さらに、当該カップラモジュール１４０ａは、カップリングファクタの周波数依存性を使用する周波数帯域において平坦化するためのインダクタ３２ＨＬを持つ結合平坦化部３２ａを有する。詳細には、比較例においては、スイッチＦ３ａ、Ｆ３ｂ、Ｆ４ａ、Ｆ４ｂを切り替えることにより、使用する周波数帯域においてカップリングファクタの周波数依存性を平坦化している。

しかしながら、本発明者らが鋭意検討を行った結果によると、比較例に係るカップラモジュール１４０ａでは、ポートＰ３におけるリターンロスをより向上させることに限界があることが明らかになった。詳細には、比較例に係るカップラモジュール１４０ａにおいては、ポートＰ３には、使用する周波数帯域に応じて５０オームに整合するマッチング回路が設けられていない。そして、上記マッチング回路が設けられていないことから、比較例においては、ポートＰ３のマッチングの不整合に起因してポート境界で信号の反射が起きることから、マイクロストリップライン１５４から効率よく送信信号を取り出すことができない。従って、本発明者らの検討によると、比較例のカップラモジュール１４０ａを使用した場合、測定部１３６において送信信号の電力レベルを精度よく測定することが難しくなり、ひいてはＰＡ１３４を精度よく制御することが難しくなる場合が存在することがわかった。

そこで、このような状況において、本発明者らは、以下に説明する本開示の実施形態を創作するに至った。本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０においては、ポートＰ３に、使用する周波数帯域に応じて５０オームに整合するマッチング調整部を設けることにより、リターンロス特性をより向上させることができる。以下に、本発明者らが創作した本開示の実施形態の詳細を順次説明する。

＜１．４本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の構成例＞
図３を参照して、本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の構成例を説明する。図３は、本実施形態に係るカップラモジュール１４０の構成例を説明する説明図である。

図３に示すように、カップラモジュール１４０は、カップラ１５０と、調整回路部２００とを有する。以下に、本実施形態に係るカップラ１５０と調整回路部２００とを説明する。

（カップラ１５０）
上述したようにカップラ１５０は、主線路であるマイクロストリップライン１５２と、副線路であるマイクロストリップライン１５４とを有する。詳細には、マイクロストリップライン１５２の図中左端はポートＰ１に接続され、ポートＰ１はＰＡ１３４に接続される。マイクロストリップライン１５２の図中右端は、ポートＰ２に接続され、ポートＰ２はアンテナ１００に接続される。さらに、マイクロストリップライン１５４の両端は、ポートＰ５、Ｐ６に接続される。そして、ポートＰ５、Ｐ６の一方は、上述した測定部１３６に送信信号を出力するポートＰ３に調整回路部２００の結合平坦化部３２を介して接続され、さらに他方は、調整回路部２００の終端部３０ｆ、３０ｒを介してグランドに接続されることとなる。

（調整回路部２００）
調整回路部２００は、上述したように、カップラ１５０のポートＰ５、Ｐ６と接続され、使用する周波数帯域に応じてアイソレーションやリターンロス等の特性が所望の状態になるように、これら特性を調整することができる。詳細には、図３に示すように、調整回路部２００は、切替部（第１の切替部）２８と、終端部（インピーダンス調整部）３０ｆ、３０ｒと、結合平坦化部３２及びマッチング調整部３４からなる共振回路部とを有する。以下に、本実施形態に係る調整回路部２００に含まれる各回路ブロックについて説明する。

〜切替部２８〜
切替部２８は、複数のスイッチＦ１、Ｆ２からなり、カップラ１５０のマイクロストリップライン１５４の両端のポートＰ５、Ｐ６と接続され、ポートＰ３の接続先をポートＰ５、Ｐ６との間で切り替えることができる。

〜終端部３０〜
終端部３０は、２つの終端部３０ｆ（第１のインピーダンス調整部）、３０ｒ（第２のインピーダンス調整部）からなり、アイソレーションを調整することができる。詳細には、終端部３０ｆは、ポートＰ５とグランドとの間に設けられ、使用する周波数帯域に応じてインピーダンスを切り替えることでアイソレーションを調整することができる。また、終端部３０ｒは、ポートＰ６とグランドとの間に設けられ、使用する周波数帯域に応じてインピーダンスを切り替えることでアイソレーションを調整することができる。具体的には、終端部３０ｒは、入力ポートＰ１を介してポートＰ６側の終端部３０ｒに入力された信号の戻り信号の位相が、ポートＰ５に出力される逆方向信号（ＩＳＯ信号）の位相と逆位相になるようすることで、ＩＳＯ信号を戻り信号によって打ち消すことができる。その結果、本実施形態においては、終端部３０ｒにより、アイソレーションをより向上させることができる。なお、本実施形態においては、終端部３０がポートＰ５、Ｐ６のうちのいずれか一方に接続されるように設けられてもよく、特に限定されるものではない。

具体的には、終端部３０ｆ、３０ｒは、それぞれ、ローバンド（第１の周波数帯域）の周波数（例えば、６２０〜９６０ＭＨｚ）を有する送信信号に対応する終端部（第１の調整部）３００と、ハイバンド（第２の周波数帯域）の周波数（例えば、１４３０〜２６９０ＭＨｚ）を有する送信信号に対応する終端部３０２（第２の調整部）と、ウルトラハイバンド（第３の周波数帯域）の周波数（例えば、３４００〜３６００ＭＨｚ）を有する送信信号に対応する終端部３０４（第３の調整部）とを有する。さらに、終端部３０ｆ、３０ｒは、ポートＰ５、Ｐ６の接続先を終端部３００、３０２、３０４の間で切り替えるスイッチＦ５〜Ｆ１０（第４の切替部）を有する。

さらに具体的には、終端部３００、３０２、３０４は、それぞれ、抵抗、インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも１つを含み、これらの素子を介して、ポートＰ５、Ｐ６とグランドとを接続することができる。図３に示す例では、終端部３００、３０２、３０４は、それぞれ、並列に接続された抵抗３０ＦＬＲ、３０ＦＨＲ、３０ＦＵＲ、３０ＲＬＲ、３０ＲＨＲ、３０ＲＵＲ、及び、コンデンサ３０ＦＬＣ、３０ＦＨＣ、３０ＦＵＣ、３０ＲＬＣ、３０ＲＨＣ、３０ＲＵＣを含む。

本実施形態においては、使用する周波数帯域に応じて、ポートＰ５、Ｐ６と接続される終端部３００、３０２、３０４を切り替える。そして、このように切り替えることにより、入力ポートＰ１を介してポートＰ５、Ｐ６の一方のＰ６側の終端部３０ｒに入力された信号の戻り信号の位相が、ポートＰ５、Ｐ６の他方に出力される逆方向信号（ＩＳＯ信号）の位相と逆位相になる。その結果、ＩＳＯ信号を戻り信号によって打ち消すことができることから、本実施形態においては、使用する周波数帯域に応じて、アイソレーションをより向上し、ひいては方向性をより向上することができる。

〜共振回路部〜
共振回路部は、切替部２８とポートＰ３との間に設けられ、使用する周波数帯域に応じて、ポートＰ３のインピーダンスを切り替えることができる。詳細には、共振回路部は、図３に示すように、切替部２８とポートＰ３との間に直列に電気的に接続された結合平坦化部３２と、切替部２８とポートＰ３との間に並列に電気的に接続されたマッチング調整部３４とを有する。以下に、結合平坦化部３２及びマッチング調整部３４を説明する。

〜〜結合平坦化部３２〜〜
結合平坦化部３２は、カップリングファクタの周波数依存性を使用する周波数帯域において平坦化するように調整することができる。

図３に示すように、結合平坦化部３２は、ローバンドの周波数を有する送信信号に対応する結合平坦化部（第１の結合平坦化部）３２０を有する。また、結合平坦化部３２は、ハイバンドの周波数及びウルトラハイバンドの周波数を有する送信信号に対応する結合平坦化部（第２の結合平坦化部）３２２を有する。さらに、結合平坦化部３２は、ポートＰ３の結合先を結合平坦化部３２０、３２２の間で切り替えるスイッチＦ３ａ、Ｆ３ｂ、Ｆ４ａ、Ｆ４ｂ（第３の切替部）を有する。

さらに具体的には、結合平坦化部３２０、３２２は、それぞれ、抵抗、インダクタ、減衰器（ＡＴＴ）のうちの少なくとも１つを含む。図３に示す例では、結合平坦化部３２０は、抵抗３２ＬＲを有することにより、ポートＰ３のインピーダンスを使用する周波数帯域に応じて５０オームに調整することができる。また、結合平坦化部３２２は、インダクタ３２ＨＬを有することにより、それぞれの周波数帯域において、カップリングファクタの周波数依存性を平坦化したりするように調整することができる。なお、結合平坦化部３２０は、図３に示されるような回路構成に限定されるものではなく、ポートＰ３のインピーダンスを使用する周波数帯域に応じて５０オームに調整することができれば、他の回路構成であってもよい。なお、他の回路構成の例については後述する。

〜〜マッチング調整部３４〜〜
マッチング調整部３４は、ポートＰ３とグランドとの間に設けられ、ポートＰ３のインピーダンスを使用する周波数帯域に応じて５０オームに調整し、リターンロスをより向上させることができる。

マッチング調整部３４は、ハイバンドの周波数を有する送信信号に対応するマッチング調整部（第１のマッチング調整部）３４０と、ウルトラハイバンドの周波数を有する送信信号に対応するマッチング調整部（第２のマッチング調整部）３４２とを有する。さらに、マッチング調整部３４は、カップラモジュール１４０が使用されていない状態（以下の説明においては、ターミネーションモードと呼ぶ）において、ポートＰ３をグランドに接続するグランド接続部３４４を有する。また、マッチング調整部３４は、ポートＰ３の接続先をマッチング調整部３４０、３４２及びグランド接続部３４４の間で切り替えるスイッチＦ１１〜Ｆ１３（第２の切替部）を有する。

さらに具体的には、マッチング調整部３４０、３４２及びグランド接続部３４４は、それぞれ、抵抗、インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも１つを含む。図３に示す例では、マッチング調整部３４０、３４２は、それぞれ、直列に接続された抵抗３４ＨＲ、３４ＵＲ及びコンデンサ３４ＨＣ、３４ＵＣを有する。さらに、グランド接続部３４４は、直列に接続されたインダクタ３４ＴＬと抵抗３４ＴＲとを有する。

なお、本実施形態においては、終端部３００、３０２、３０４、結合平坦化部３２０，３２２、マッチング調整部３４０、３４２及びグランド接続部３４４の回路構成は、図３に示すものに限定されるものではない。例えば、これらの回路構成は、使用する周波数帯域に応じて適宜変更することができ、もしくは、配線の引き回し等に応じて適宜変更することができる。

＜１．５本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０の動作例＞
以上説明した本実施形態に係るカップラモジュール１４０においては、使用する主端数帯域に応じて、上述した終端部３０、結合平坦化部３２、マッチング調整部３４を制御する。以下に、図３及び図４を参照して、本実施形態に係るカップラモジュール１４０の動作例（制御方法）を説明する。図４は、本実施形態に係るカップラモジュール１４０の動作例を説明する説明図である。

本実施形態においては、カップラモジュール１４０は、使用する周波数帯域に応じて、ローバンド（例えば、６２０〜９６０ＭＨｚ）モード、ハイバンド（例えば、１４３０〜２６９０ＭＨｚ）モード、ウルトラハイバンド（例えば、３４００〜３６００ＭＨｚ）モードの３つのモードを有する。さらに、本実施形態においては、カップラモジュール１４０は、カップラモジュール１４０が使用されていない状態であるターミネーションモード（ＴＥＲＭ）も有する。そして、本実施形態においては、上記モードに応じて、複数のスイッチＦ１、Ｆ２、Ｆ３ａ、Ｆ３ｂ、Ｆ４ａ、Ｆ４ｂ、Ｆ５〜Ｆ１３を切り替えることにより、終端部３０、結合平坦化部３２、及び、マッチング調整部３４を切り替える。なお、本実施形態においては、各モードにおいて、カップラ１５０の進行波（ポートＰ１からポートＰ２へ順方向に向かう順方向信号）に応じた結合信号をポートＰ３に取り出す際のフォワード（Ｆｏｗａｒｄ）、カップラ１５０の反射波（ポートＰ２からポートＰ１へ逆方向に向かう逆方向信号）に応じた結合信号をポートＰ３に取り出す際のリバース（Ｒｅｖｅｒｓｅ）がある。以下、図３及び図４を参照して、各モードでのカップラモジュール１４０の動作を順次説明する。

（ローバンドモード）
例えば、ローバンド（リバース）モードにおいては、図４の一番上にあるように、スイッチＦ１をＯＦＦ（以下、図４ではＬで表示）し、スイッチＦ２をＯＮ（以下、図４ではＨで表示）する。このようにすることで、ローバンド（リバース）モードにおいては、カップラ１５０のポートＰ５がポートＰ３に接続されず、カップラ１５０のポートＰ６がポートＰ３に接続されることとなる。また、ローバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ３ａ、Ｆ３ｂをＯＮし、スイッチＦ４ａ、Ｆ４ｂをＯＦＦする。このようにすることで、ローバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ６とポートＰ３は、結合平坦化部３２０を介して接続されることとなり、ローバンドモードの周波数帯域において、ポートＰ３のインピーダンスを５０オームに調整することができる。さらに、ローバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ５、Ｆ６をＯＦＦし、スイッチＦ７をＯＮする。このようにすることで、ローバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ５は終端部３００を介してグランドに接続される。従って、終端部３００は、入力ポートＰ１を介して終端部３００に入力された信号の戻り信号の位相が、ポートＰ６に出力される逆方向信号（ＩＳＯ信号）の位相と逆位相になるようすることで、ＩＳＯ信号を戻り信号によって打ち消すことができる。その結果、ローバンド（リバース）モードにおいては、本実施形態においては、終端部３００により、アイソレーションをより向上させることができ、ひいては方向性をより向上させることができる。この際、スイッチＦ８〜Ｆ１０はＯＦＦする。さらに、スイッチＦ１１〜Ｆ１３はＯＦＦする。

（ハイバンドモード）
例えば、ハイバンド（リバース）モードにおいては、図４の上から２番目にあるように、スイッチＦ１をＯＦＦし、スイッチＦ２をＯＮする。このようにすることで、ハイバンド（リバース）モードにおいては、カップラ１５０のポートＰ５がポートＰ３に接続されず、カップラ１５０のポートＰ６がポートＰ３に接続されることとなる。また、ハイバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ３ａ、Ｆ３ｂをＯＦＦし、スイッチＦ４ａ、Ｆ４ｂをＯＮする。このようにすることで、ハイバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ６とポートＰ３は、結合平坦化部３２２を介して接続されることとなり、ハイバンドモードの周波数帯域において、カップリングファクタの周波数依存性を平坦化するように調整することができる。さらに、ハイバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ５、Ｆ７をＯＦＦし、スイッチＦ６をＯＮする。このようにすることで、ハイバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ５は終端部３０２を介してグランドに接続される。従って、終端部３０２は、入力ポートＰ１を介して終端部３０２に入力された信号の戻り信号の位相が、ポートＰ６に出力される逆方向信号（ＩＳＯ信号）の位相と逆位相になるようすることで、ＩＳＯ信号を戻り信号によって打ち消すことができる。その結果、ハイバンド（リバース）モードにおいては、終端部３０２により、アイソレーションをより向上させることができ、ひいては方向性をより向上させることができる。この際、スイッチＦ８〜Ｆ１０はＯＦＦする。加えて、ハイバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ１１をＯＮし、スイッチＦ１２、Ｆ１３はＯＦＦする。このようにすることで、ハイバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ３はマッチング調整部３４０を介してグランドに接続され、ポートＰ３のインピーダンスを５０オームに調整し、リターンロスをより向上させることができる。

（ウルトラハイバンドモード）
例えば、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、図４の上から３番目にあるように、スイッチＦ１をＯＦＦし、スイッチＦ２をＯＮする。このようにすることで、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、カップラ１５０のポートＰ５がポートＰ３に接続されず、カップラ１５０のポートＰ６がポートＰ３に接続されることとなる。また、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ３ａ、Ｆ３ｂをＯＦＦし、スイッチＦ４ａ、Ｆ４ｂをＯＮする。このようにすることで、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ６とポートＰ３は、結合平坦化部３２２を介して接続されることとなり、ウルトラハイバンドモードに周波数帯域において、カップリングファクタの周波数依存性を平坦化するように調整することができる。さらに、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ６、Ｆ７をＯＦＦし、スイッチＦ５をＯＮする。このようにすることで、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ５は終端部３０４を介してグランドに接続される。従って、終端部３０４は、入力ポートＰ１を介して終端部３０４に入力された信号の戻り信号の位相が、ポートＰ６に出力される逆方向信号（ＩＳＯ信号）の位相と逆位相になるようすることで、ＩＳＯ信号を戻り信号によって打ち消すことができる。その結果、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、終端部３０４により、アイソレーションをより向上させることができ、ひいては方向性をより向上させることができる。この際、スイッチＦ８〜Ｆ１０はＯＦＦする。加えて、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、スイッチＦ１２をＯＮし、スイッチＦ１１、Ｆ１３はＯＦＦする。このようにすることで、ウルトラハイバンド（リバース）モードにおいては、ポートＰ３はマッチング調整部３４２を介してグランドに接続され、ポートＰ３のインピーダンスを５０オームに調整し、リターンロスをより向上させることができる。

（ターミネーションモード）
例えば、ターミネーションモードにおいては、図４の一番下にあるように、スイッチＦ１〜Ｆ１２をＯＦＦし、スイッチＦ１３をＯＮする。このようにすることで、ターミネーションモードにおいては、ポートＰ３はグランド接続部３４４を介してグランドに接続され、カップラモジュール１４０を安定的な状態にすることができる。

なお、上述の説明では、リバースにおける各モードでの動作を説明したが、フォワードの各モードにおいても、スイッチＦ１をＯＮし、スイッチＦ２をＯＦＦすることを除いては、同様に動作することから、ここでは説明を省略する。また、本実施形態においては、各種スイッチＦ１、Ｆ２、Ｆ３ａ、Ｆ３ｂ、Ｆ４ａ、Ｆ４ｂ、Ｆ５〜Ｆ１３の切り替えの制御は、例えば、上述した制御回路部１２０で行うことができる。

＜１．６本開示の実施形態に係るカップラモジュール１４０のシミュレーション結果＞
以上、本実施形態に係るカップラモジュール１４０の動作例を説明した。次に、図５Ａから図９Ｂを参照して、本実施形態に係るカップラモジュール１４０のシミュレーション結果を説明する。なお、以下に示すシミュレーション結果は、各回路素子のモデルパラメータ及び回路図に基づいて、高周波信号の状態をシミュレーションすることができる既存のシミュレーションソフトを使用して得られた結果である。

図５Ａ、図６Ａ、図７Ａ及び図８Ａは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０のローバンドモード、ハイバンドモード、ウルトラハイバンドモード、ターミネーションモード（フォワード）での動作例を説明する説明図である。図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂ及び図８Ｂは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０のローバンドモード、ハイバンドモード、ウルトラハイバンドモード、ターミネーションモード（フォワード）でのカップリングファクタ及びアイソレーションのシミュレーション結果である。なお、これらの図においては、一点鎖線で示される結果がカップリングファクタの周波数依存性を示し、破線で示される結果がアイソレーションを示す。また、図５Ｃ、図６Ｃ、図７Ｃ及び図８Ｃは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０のローバンドモード、ハイバンドモード、ウルトラハイバンドモード、ターミネーションモードでのリターンロスのシミュレーション結果である。さらに、図９Ａは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０及び比較例に係るカップラモジュール１４０ａのウルトラハイバンドモードでのカップリングファクタ及びアイソレーションのシミュレーション結果である。図９Ｂは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０及び比較例に係るカップラモジュール１４０ａのウルトラハイバンドモードでのリターンロスのシミュレーション結果である。なお、これらの図においては、一点鎖線で示される結果が本実施形態に係るカップラモジュール１４０の結果を示し、破線で示される結果が比較例に係るカップラモジュール１４０ａの結果を示す。

（ローバンドモード）
例えば、ローバンドモード（フォワード）においては、図５Ａに示すように、スイッチＦ１、Ｆ３ａ、Ｆ３ｂ、Ｆ８をＯＮし、その他のスイッチをＯＦＦする。ローバンドモードにおけるシミュレーション結果を図５Ｂ及び図５Ｃに示す。

図５Ｂに示すように、ローバンドモード（フォワード）においては、カップリングファクタは、ローバンドの周波数帯域（例えば、６２０〜９６０ＭＨｚ）（以下の図においては、ＬＢで示す範囲）において、平坦な周波数依存性を持つことができた。さらに、図５Ｂに示すように、アイソレーションも、ローバンドの周波数帯域において低い。また、図５Ｃに示すように、リターンロスも、ローバンドの周波数帯域において低い。すなわち、本実施形態においては、ローバンドの周波数帯域において、良好なアイソレーション及びリターンロスを得ることができた。

（ハイバンドモード）
例えば、ハイバンドモード（フォワード）においては、図６Ａに示すように、スイッチＦ１、Ｆ４ａ、Ｆ４ｂ、Ｆ９、Ｆ１１をＯＮし、その他のスイッチをＯＦＦする。ハイバンドモードにおけるシミュレーション結果を図６Ｂ及び図６Ｃに示す。

図６Ｂに示すように、ハイバンドモードにおいては、カップリングファクタは、ハイバンドの周波数帯域（例えば、１４３０〜２６９０ＭＨｚ）（以下の図においては、ＨＢで示す範囲）において、平坦な周波数依存性を持つことができた。さらに、図６Ｂに示すように、アイソレーションも、ハイバンドの周波数帯域において低い。また、図６Ｃに示すように、リターンロスも、ハイバンドの周波数帯域において低い。すなわち、本実施形態においては、ハイバンドの周波数帯域において、良好なアイソレーション及びリターンロスを得ることができた。

（ウルトラハイバンドモード）
例えば、ウルトラハイバンドモード（フォワード）においては、図７Ａに示すように、スイッチＦ１、Ｆ４ａ、Ｆ４ｂ、Ｆ１０、Ｆ１２をＯＮし、その他のスイッチをＯＦＦする。ウルトラハイバンドモードにおけるシミュレーション結果を図７Ｂ及び図７Ｃに示す。

図７Ｂに示すように、ウルトラハイバンドモードにおいては、カップリングファクタは、ウルトラハイバンドの周波数帯域（例えば、３４００〜３６００ＭＨｚ）（以下の図においては、ＵＨＢで示す範囲）において、平坦な周波数依存性を持つことができた。さらに、図７Ｂに示すように、アイソレーションも、ウルトラハイバンドの周波数帯域において低い。また、図７Ｃに示すように、リターンロスも、ウルトラハイバンドの周波数帯域において低い。すなわち、本実施形態においては、ウルトラハイバンドの周波数帯域において、良好なアイソレーション及びリターンロスを得ることができた。

（ターミネーションモード）
例えば、ターミネーションモードにおいては、図８Ａに示すように、スイッチＦ１３をＯＮし、その他のスイッチをＯＦＦする。ターミネーションモードにおけるシミュレーション結果を図８Ｂ及び図８Ｃに示す。

ポートＰ３が５０オームに調整することができるグランド接続部３４４と接続されていなかった場合には、無限大のインピーダンスとなる、しかしながら、本実施形態においては、図８Ｃに示すように、ポートＰ３がグランド接続部３４４と接続されることにより、インピーダンスが５０オームに調整されることから、広い周波数帯域において良好なリターンロスが得られた。

（比較例との比較）
ここで、本実施形態に係るカップラモジュール１４０と、図１９に示す比較例に係るカップラモジュール１４０ａとのシミュレーション結果を比較する。図９Ａ及び図９Ｂは、ウルトラハイバンドモード（フォワード）におけるシミュレーション結果である。

本実施形態も比較例も、図９Ａに示されるカップリングファクタ及びアイソレーションにおいては顕著な違いはないが、図９Ｂに示されるリターンロスについては、顕著な違いがある。詳細には、周波数３６００ＭＨｚにおいて、比較例では、−２ｄＢ程度のリターンロスであったが、一方、本実施形態においては、−３０ｄＢ以下のリターンロスが確保された。すなわち、本実施形態によれば、リターンロスをより向上させることが可能である。

＜１．７変形例＞
以上、本実施形態に係るカップラモジュール１４０のシミュレーション結果を説明した。次に、本実施形態の変形例について、図１０Ａから図１１Ｄを参照して説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０の結合平坦化部３２０の変形例を説明する説明図である。また、図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０のグランド接続部３４４の変形例を説明する説明図である。さらに、図１１Ｃ及び図１１Ｄは、本実施形態に係るカップラモジュール１４０のマッチング調整部３４０、３４２の変形例を説明する説明図である。

まずは、結合平坦化部３２０の変形例について説明する。図１０Ａに示すように、結合平坦化部３２０は、スイッチＦ３ａ、Ｆ３ｂの間に、素子のない構成であってもよく、図１０Ｂに示すように、結合平坦化部３２０は、スイッチＦ３ａ、Ｆ３ｂの間に、減衰器（ＡＴＴ）３２Ａが接続されてもよい。ここでは、結合平坦化部３２０として説明したが、結合平坦化部３２２も、同様な構成をとってもよい。すなわち、本実施形態においては、結合平坦化部３２０、３２２の構成は特に限定されるものではない。

次に、グランド接続部３４４の変形例について説明する。マッチング調整部３４２を、例えば、図１１Ａに示すような、直列に接続した抵抗３４ＵＲとコンデンサ３４ＵＣとした場合には、コンデンサ３４ＵＣの両端をバイパスするようにスイッチ（バイパススイッチ）Ｆ１３を接続することにより、グランド接続部３４４として機能させることができる。詳細には、マッチング調整部３４２をマッチング調整部３４２として機能させる場合には、スイッチＦ１２のＯＮし、スイッチＦ１３をＯＦＦすることにより、抵抗３４ＵＲ及びコンデンサ３４ＵＣを介して、ポートＰ３とグランドとの間を接続することができる。一方、マッチング調整部３４２をグランド接続部３４４として機能させる場合には、スイッチＦ１２、Ｆ１３のＯＮすることにより、抵抗３４ＵＲを介して、ポートＰ３とグランドとの間を接続することができる。当該変形例によれば、マッチング調整部３４２とグランド接続部３４４とで一部の素子を共有することができることから、調整回路部２００の回路搭載する基板（チップ）の面積を小さくすることができる。

また、グランド接続部３４４は、図１１Ｂに示すように、抵抗３４ＡＲのみからなる構成であってもよい。すなわち、本実施形態においては、グランド接続部３４４の構成は特に限定されるものではない。

さらに、マッチング調整部３４０、３４２の変形例について説明する。例えば、図１１Ｃに示すように、マッチング調整部３４０、３４２は、それぞれ、直列に接続された抵抗３４Ｒ、コンデンサ３４Ｃ及びインダクタ３４Ｌを有していてもよい。

また、図１１Ｄに示すように、マッチング調整部３４０、３４２は、並列に接続された抵抗３４Ｒ、コンデンサ３４Ｃ及びインダクタ３４Ｌと、これら素子に接続されたスイッチＦ４０と、並列に接続された抵抗３４Ｒ、コンデンサ３４Ｃ及びインダクタ３４Ｌの両端を接続するスイッチ（バイパススイッチ）Ｆ３０とで構成されてもよい。このような場合、スイッチＦ３０、Ｆ４０を切り替えることにより、各モードに対応したマッチング調整部３４０、３４２を構成することができる。すなわち、本実施形態においては、マッチング調整部３４０、３４２の構成は特に限定されるものではない。

＜１．８まとめ＞
以上、本開示の実施形態によれば、リターンロスをより向上させることが可能なカップラモジュール１４０を提供することができる。

＜＜２．本開示の実施形態の応用例＞＞
以上のような本実施形態に係るカップラモジュール１４０は、スマートフォン、タブレット、ウェアブル端末、ノートＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、モバイルルータ、車載無線モジュール（例えば、カーナビゲーションシステム）、業務用無線モジュール（鉄道、航空、消防、災害、医療）、ロボット、ドローン、気象用レーダシステム、車載レーダシステム、衛星通信、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）−ＴＡＧ等の各種の無線通信端末、部品や中継器に搭載することができる。すなわち、本開示に係る技術は、様々な無線通信端末へ応用可能である。以下に、本実施形態の様々な応用例について説明する。

＜２．１無線通信＞
本開示に係る技術は、制御エンティティ、基地局、端末装置等の無線通信ユニットの適用することができる。例えば、上記制御エンティティは、タワーサーバ、ラックサーバ、又はブレードサーバなどのいずれかの種類のサーバとして実現されてもよい。また、制御エンティティは、サーバに搭載される制御モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール、又はブレードサーバのスロットに挿入されるカード若しくはブレード）であってもよい。

また、例えば、上記基地局は、マクロｅＮＢ又はスモールｅＮＢなどのいずれかの種類のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ）として実現されてもよい。スモールｅＮＢは、ピコｅＮＢ、マイクロｅＮＢ又はホーム（フェムト）ｅＮＢなどの、マクロセルよりも小さいセルをカバーするｅＮＢであってよい。その代わりに、上記基地局は、ＮｏｄｅＢ又はＢＴＳ（ＢａｓｅＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＳｔａｔｉｏｎ）などの他の種類の基地局として実現されてもよい。上記基地局は、無線通信を制御する本体（基地局装置ともいう）と、本体とは別の場所に配置される１つ以上のＲＲＨ（ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＨＥＡＤ）とを含んでもよい。また、後述する様々な種類の端末が一時的に又は半永続的に基地局機能を実行することにより、基地局として動作してもよい。

また、例えば、上記端末装置は、スマートフォン、タブレットＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、ノートＰＣ、携帯型ゲーム端末、携帯型／ドングル型のモバイルルータ若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、上記端末装置は、Ｍ２Ｍ（ＭａｃｈｉｎｅＴｏＭａｃｈｉｎｅ）通信を行う端末（ＭＴＣ（ＭａｃｈｉｎｅＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）端末ともいう）として実現されてもよい。さらに、上記端末装置は、これら端末に搭載される無線通信モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール）であってもよい。

［２．１．１．制御エンティティに関する応用例］
図１２は、本開示に係る技術が適用され得るサーバ７００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。サーバ７００は、プロセッサ７０１、メモリ７０２、ストレージ７０３、ネットワークインタフェース７０４及びバス７０６を備える。

プロセッサ７０１は、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）又はＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）であってよく、サーバ７００の各種機能を制御する。メモリ７０２は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）を含み、プロセッサ７０１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ７０３は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。

ネットワークインタフェース７０４は、サーバ７００を無線通信ネットワーク７０５に接続するための有線通信インタフェースである。無線通信ネットワーク７０５は、ＥＰＣ（ＥｖｏｌｖｅｄＰａｃｋｅｔＣｏｒｅ）などのコアネットワークであってもよく、又はインターネットなどのＰＤＮ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＮｅｔｗｏｒｋ）であってもよい。

バス７０６は、プロセッサ７０１、メモリ７０２、ストレージ７０３及びネットワークインタフェース７０４を互いに接続する。バス７０６は、速度の異なる２つ以上のバス（例えば、高速バス及び低速バス）を含んでもよい。

［２．１．２．基地局に関する応用例］
（第１の応用例）
図１３は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢ８００の概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。ｅＮＢ８００は、１つ以上のアンテナ８１０、及び基地局装置８２０を有する。各アンテナ８１０及び基地局装置８２０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。

アンテナ８１０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ）アンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、基地局装置８２０による無線信号の送受信のために使用される。ｅＮＢ８００は、図１３に示したように複数のアンテナ８１０を有し、複数のアンテナ８１０は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図１３にはｅＮＢ８００が複数のアンテナ８１０を有する例を示したが、ｅＮＢ８００は単一のアンテナ８１０を有してもよい。

基地局装置８２０は、コントローラ８２１、メモリ８２２、ネットワークインタフェース８２３及び無線通信インタフェース８２５を備える。

コントローラ８２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであってよく、基地局装置８２０の上位レイヤの様々な機能を動作させる。例えば、コントローラ８２１は、無線通信インタフェース８２５により処理された信号内のデータからデータパケットを生成し、生成したパケットを、ネットワークインタフェース８２３を介して転送する。コントローラ８２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドリングすることによりバンドルドパケットを生成し、生成したバンドルドパケットを転送してもよい。また、コントローラ８２１は、無線リソース管理（ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）、無線ベアラ制御（ＲａｄｉｏＢｅａｒｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）、移動性管理（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）、流入制御（ＡｄｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ）又はスケジューリング（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）などの制御を実行する論理的な機能を有してもよい。また、当該制御は、周辺のｅＮＢ又はコアネットワークノードと連携して実行されてもよい。メモリ８２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、コントローラ８２１により実行されるプログラム、及び様々な制御データ（例えば、端末リスト、送信電力データ及びスケジューリングデータなど）を記憶する。

ネットワークインタフェース８２３は、基地局装置８２０をコアネットワーク８２４に接続するための通信インタフェースである。コントローラ８２１は、ネットワークインタフェース８２３を介して、コアネットワークノード又は他のｅＮＢと通信してもよい。その場合に、ｅＮＢ８００と、コアネットワークノード又は他のｅＮＢとは、論理的なインタフェース（例えば、Ｓ１インタフェース又はＸ２インタフェース）により互いに接続されてもよい。ネットワークインタフェース８２３は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線バックホールのための無線通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース８２３が無線通信インタフェースである場合、ネットワークインタフェース８２３は、無線通信インタフェース８２５により使用される周波数帯域よりもより高い周波数帯域を無線通信に使用してもよい。

無線通信インタフェース８２５は、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、アンテナ８１０を介して、ｅＮＢ８００のセル内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８２５は、典型的には、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ８２６及びＲＦ回路８２７などを含み得る。ＢＢプロセッサ８２６は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、各レイヤ（例えば、Ｌ１、ＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）、ＲＬＣ（ＲａｄｉｏＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）及びＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ））の様々な信号処理を実行する。ＢＢプロセッサ８２６は、コントローラ８２１の代わりに、上述した論理的な機能の一部又は全部を有してもよい。ＢＢプロセッサ８２６は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を含むモジュールであってもよく、ＢＢプロセッサ８２６の機能は、上記プログラムのアップデートにより変更可能であってもよい。また、上記モジュールは、基地局装置８２０のスロットに挿入されるカード若しくはブレードであってもよく、又は上記カード若しくは上記ブレードに搭載されるチップであってもよい。一方、ＲＦ回路８２７は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８１０を介して無線信号を送受信する。

無線通信インタフェース８２５は、図１３に示したように複数のＢＢプロセッサ８２６を含み、複数のＢＢプロセッサ８２６は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。また、無線通信インタフェース８２５は、図１３に示したように複数のＲＦ回路８２７を含み、複数のＲＦ回路８２７は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図１３には無線通信インタフェース８２５が複数のＢＢプロセッサ８２６及び複数のＲＦ回路８２７を含む例を示したが、無線通信インタフェース８２５は単一のＢＢプロセッサ８２６又は単一のＲＦ回路８２７を含んでもよい。

（第２の応用例）
図１４は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢ８３０の概略的な構成の第２の例を示すブロック図である。ｅＮＢ８３０は、１つ以上のアンテナ８４０、基地局装置８５０、及びＲＲＨ８６０を有する。各アンテナ８４０及びＲＲＨ８６０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。また、基地局装置８５０及びＲＲＨ８６０は、光ファイバケーブル等の高速回線で互いに接続され得る。

アンテナ８４０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、ＲＲＨ８６０による無線信号の送受信のために使用される。ｅＮＢ８３０は、図１４に示したように複数のアンテナ８４０を有し、複数のアンテナ８４０は、例えばｅＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図１４にはｅＮＢ８３０が複数のアンテナ８４０を有する例を示したが、ｅＮＢ８３０は単一のアンテナ８４０を有してもよい。

基地局装置８５０は、コントローラ８５１、メモリ８５２、ネットワークインタフェース８５３、無線通信インタフェース８５５及び接続インタフェース８５７を備える。コントローラ８５１、メモリ８５２及びネットワークインタフェース８５３は、図１３を参照して説明したコントローラ８２１、メモリ８２２及びネットワークインタフェース８２３と同様のものである。

無線通信インタフェース８５５は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、ＲＲＨ８６０及びアンテナ８４０を介して、ＲＲＨ８６０に対応するセクタ内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８５５は、典型的には、ＢＢプロセッサ８５６等を含み得る。ＢＢプロセッサ８５６は、接続インタフェース８５７を介してＲＲＨ８６０のＲＦ回路８６４と接続されることを除き、図１３を参照して説明したＢＢプロセッサ８２６と同様のものである。無線通信インタフェース８５５は、図１４に示したように複数のＢＢプロセッサ８５６を含み、複数のＢＢプロセッサ８５６は、例えばｅＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図１４には無線通信インタフェース８５５が複数のＢＢプロセッサ８５６を含む例を示したが、無線通信インタフェース８５５は単一のＢＢプロセッサ８５６を含んでもよい。

接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）をＲＲＨ８６０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）とＲＲＨ８６０とを接続する上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

また、ＲＲＨ８６０は、接続インタフェース８６１及び無線通信インタフェース８６３を備える。

接続インタフェース８６１は、ＲＲＨ８６０（無線通信インタフェース８６３）を基地局装置８５０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８６１は、上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

無線通信インタフェース８６３は、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、典型的には、ＲＦ回路８６４などを含み得る。ＲＦ回路８６４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、図１４に示したように複数のＲＦ回路８６４を含み、複数のＲＦ回路８６４は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図１４には無線通信インタフェース８６３が複数のＲＦ回路８６４を含む例を示したが、無線通信インタフェース８６３は単一のＲＦ回路８６４を含んでもよい。

［２．１．３．携帯端末に関する応用例］
（第１の応用例）
図１５は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン９００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン９００は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２、１つ以上のアンテナスイッチ９１５、１つ以上のアンテナ９１６、バス９１７、バッテリ９１８及び補助コントローラ９１９を備える。

プロセッサ９０１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣ（ＳｙｓｔｅｍｏｎＣｈｉｐ）であってよく、スマートフォン９００のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ９０２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９０１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ９０３は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース９０４は、メモリーカード又はＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン９００へ接続するためのインタフェースである。

カメラ９０６は、例えば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ９０７は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン９０８は、スマートフォン９００へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス９０９は、例えば、表示デバイス９１０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン９００の出力画像を表示する。スピーカ９１１は、スマートフォン９００から出力される音声信号を音声に変換する。

無線通信インタフェース９１２は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９１２は、典型的には、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４などを含み得る。ＢＢプロセッサ９１３は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９１４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９１６を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９１２は、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９１２は、図１５に示したように複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含んでもよい。なお、図１５には無線通信インタフェース９１２が複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含む例を示したが、無線通信インタフェース９１２は単一のＢＢプロセッサ９１３又は単一のＲＦ回路９１４を含んでもよい。

さらに、無線通信インタフェース９１２は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を含んでもよい。

アンテナスイッチ９１５の各々は、無線通信インタフェース９１２に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９１６の接続先を切り替える。

アンテナ９１６の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９１２による無線信号の送受信のために使用される。スマートフォン９００は、図１５に示したように複数のアンテナ９１６を有してもよい。なお、図１５にはスマートフォン９００が複数のアンテナ９１６を有する例を示したが、スマートフォン９００は単一のアンテナ９１６を有してもよい。

さらに、スマートフォン９００は、無線通信方式ごとにアンテナ９１６を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９１５は、スマートフォン９００の構成から省略されてもよい。

バス９１７は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２及び補助コントローラ９１９を互いに接続する。バッテリ９１８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図１５に示したスマートフォン９００の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ９１９は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン９００の必要最低限の機能を動作させる。

（第２の応用例）
図１６は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置９２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置９２０は、プロセッサ９２１、メモリ９２２、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）モジュール９２４、センサ９２５、データインタフェース９２６、コンテンツプレーヤ９２７、記憶媒体インタフェース９２８、入力デバイス９２９、表示デバイス９３０、スピーカ９３１、無線通信インタフェース９３３、１つ以上のアンテナスイッチ９３６、１つ以上のアンテナ９３７及びバッテリ９３８を備える。

プロセッサ９２１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣであってよく、カーナビゲーション装置９２０のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ９２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９２１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。

ＧＰＳモジュール９２４は、ＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号を用いて、カーナビゲーション装置９２０の位置（例えば、緯度、経度及び高度）を測定する。センサ９２５は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース９２６は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク９４１に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。

コンテンツプレーヤ９２７は、記憶媒体インタフェース９２８に挿入される記憶媒体（例えば、ＣＤ又はＤＶＤ）に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス９２９は、例えば、表示デバイス９３０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９３０は、ＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ９３１は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。

無線通信インタフェース９３３は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９３３は、典型的には、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５などを含み得る。ＢＢプロセッサ９３４は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９３５は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９３７を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９３３は、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９３３は、図１６に示したように複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含んでもよい。なお、図１６には無線通信インタフェース９３３が複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含む例を示したが、無線通信インタフェース９３３は単一のＢＢプロセッサ９３４又は単一のＲＦ回路９３５を含んでもよい。

さらに、無線通信インタフェース９３３は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を含んでもよい。

アンテナスイッチ９３６の各々は、無線通信インタフェース９３３に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９３７の接続先を切り替える。

アンテナ９３７の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９３３による無線信号の送受信のために使用される。カーナビゲーション装置９２０は、図１６に示したように複数のアンテナ９３７を有してもよい。なお、図１６にはカーナビゲーション装置９２０が複数のアンテナ９３７を有する例を示したが、カーナビゲーション装置９２０は単一のアンテナ９３７を有してもよい。

さらに、カーナビゲーション装置９２０は、無線通信方式ごとにアンテナ９３７を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９３６は、カーナビゲーション装置９２０の構成から省略されてもよい。

バッテリ９３８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図１６に示したカーナビゲーション装置９２０の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリ９３８は、車両側から給電される電力を蓄積する。

また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置９２０の１つ以上のブロックと、車載ネットワーク９４１と、車両側モジュール９４２とを含む車載システム（又は車両）９４０として実現されてもよい。車両側モジュール９４２は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク９４１へ出力する。

＜２．２車両制御システム＞
また、例えば、本実施形態に係るカップラモジュール１４０は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）等のいずれかの種類の移動体に搭載される移動体制御装置として実現されてもよい。

図１７は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１７に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、ＬＩＮ（ＬｏｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＮｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。

各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図１７では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。

駆動系制御ユニット７１００は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット７１００は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋＢｒａｋｅＳｙｓｔｅｍ）又はＥＳＣ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ）等の制御装置としての機能を有してもよい。

駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。

ボディ系制御ユニット７２００は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット７２００は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット７２００には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット７２００は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。

車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（ＴｉｍｅＯｆＦｌｉｇｈｔ）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。

環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ、ＬａｓｅｒＩｍａｇｉｎｇＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。

ここで、図１８は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部７９１２，７９１４は、主として車両７９００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図１８には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ、ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０〜７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。

図１７に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。

また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。

車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。

統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。

記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭを含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｃＤｒｉｖｅ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。

汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｏｆＭｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）若しくはＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（ＰｅｅｒＴｏＰｅｅｒ）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ端末）と接続してもよい。

専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅｓｓｉｎＶｅｈｉｃｌｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）、ＤＳＲＣ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＳｈｏｒｔＲａｎｇｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＶｅｈｉｃｌｅ）通信、路車間（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）通信、車両と家との間（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＨｏｍｅ）の通信及び歩車間（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＰｅｄｅｓｔｒｉａｎ）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。

測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。

ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。

車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）又はＷＵＳＢ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＵＳＢ）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ−ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＩｎｔｅｒｆａｃｅ、又はＭＨＬ（ＭｏｂｉｌｅＨｉｇｈ−ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎＬｉｎｋ）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。

車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。

統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＤｒｉｖｅｒＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＳｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。

マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。

音声画像出力部７６７０は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１７の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部７７２０は、ＡＲ（ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。

なお、図１７に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。

本実施形態に係るカップラモジュール１４０は、高周波信号やノイズを測定するネットワークアナライザー等の測定装置に組み込まれてもよく、このような測定装置とともに用いることができる測定用部品に含まれてもよい。また、本実施形態に係るカップラモジュール１４０は、無線通信等に用いられる半導体装置や半導体モジュール、アンテナモジュール等に組み込まれてもよい。さらに、本実施形態に係るカップラモジュール１４０は、ノイズ等の（ＥＭＩ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）やＥＭＣ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ））対策に利用されてもよい。

＜＜３．補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、
前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、
前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、
前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、
前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部と、
を備える、方向性結合器。
（２）
前記共振回路部は、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に直列に電気的に接続された結合平坦化部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に並列に電気的に接続されたマッチング調整部と、
を有する、
上記（１）に記載の方向性結合器。
（３）
前記マッチング調整部は、前記第３の端子のインピーダンスを前記信号の有する周波数に応じて調整する、
上記（２）に記載の方向性結合器。
（４）
前記マッチング調整部は、
第２の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第１のマッチング調整部と、
前記第２の周波数帯域に比べて高い周波数を持つ第３の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第２のマッチング調整部と、
前記第３の端子の接続先を前記第１のマッチング調整部と前記第２のマッチング調整部との間で切り替える第２の切替部と、
を含む、
上記（２）又は（３）に記載の方向性結合器。
（５）
前記マッチング調整部は、
前記第３の端子を前記グランドに接続するグランド接続部をさらに含む、
上記（４）に記載の方向性結合器。
（６）
前記第１のマッチング調整部、前記第２のマッチング調整部、及び前記グランド接続部のうちの少なくとも１つは、
抵抗、インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも１つを含む、
上記（５）に記載の方向性結合器。
（７）
前記第１及び第２のマッチング調整部のうちの少なくとも一方は、
直列に接続された抵抗及びコンデンサを含む、
上記（６）に記載の方向性結合器。
（８）
前記第１及び第２のマッチング調整部のうちの少なくとも一方は、
直列に接続された抵抗、コンデンサ及びインダクタを含む、
上記（６）に記載の方向性結合器。
（９）
前記第１及び第２のマッチング調整部のうちの少なくとも一方は、
並列に接続された抵抗、コンデンサ及びインダクタと、
前記抵抗、コンデンサ及びインダクタの両端を接続するバイパススイッチと、
を含む、
上記（６）に記載の方向性結合器。
（１０）
前記グランド接続部は、
直列に接続されたインダクタ及び抵抗を含む、
上記（６）に記載の方向性結合器。
（１１）
前記グランド接続部は、
直列に接続されたコンデンサ及び抵抗と、
前記コンデンサの両端を接続するバイパススイッチと、
を含む、
上記（６）に記載の方向性結合器。
（１２）
前記結合平坦化部は、前記第１の端子と前記第３の端子とを間の結合特性の周波数依存性を所定の帯域において平坦化するように調整する、
上記（２）又は（３）に記載の方向性結合器。
（１３）
前記結合平坦化部は、
前記第２の周波数帯域に比べて低い周波数を持つ第１の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第１の結合平坦化部と、
前記第２及び第３の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第２の結合平坦化部と、
前記第３の端子の接続先を前記第１の結合平坦化部と前記第２の結合平坦化部との間で切り替える第３の切替部と、
を含む、
上記（４）に記載の方向性結合器。
（１４）
前記第１及び第２の結合平坦化部のうちの少なくとも一方は、
抵抗、インダクタ、減衰器のうちの少なくとも１つを含む、
上記（１３）に記載の方向性結合器。
（１５）
前記第１及び第２のインピーダンス調整部は、それぞれ、
前記第３の端子と、前記副線路の前記一端又は前記他端との間のアイソレーション特性を調整する、
上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の方向性結合器。
（１６）
前記第１及び第２のインピーダンス調整部は、それぞれ、
前記第１の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第１の調整部と、
前記第２の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第２の調整部と、
前記第３の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第３の調整部と、
前記副線路の前記一端又は前記他端の接続先を前記第１、第２及び第３の調整部の間で切り替える第４の切替部と、
を有する、
上記（１３）に記載の方向性結合器。
（１７）
前記第１、第２及び第３の調整部のうちの少なくとも１つは、
抵抗、インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも１つを含む、
上記（１６）に記載の方向性結合器。
（１８）
前記第１、第２及び第３の調整部のうちの少なくとも１つは、
並列に接続された抵抗及びコンデンサを含む、
上記（１７）に記載の方向性結合器。
（１９）
方向性結合器を含む無線通信機器であって、
前記方向性結合器は、
第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、
前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、
前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、
前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、
前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部と、
を有する、
無線通信機器。
（２０）
方向性結合器の制御方法であって、
前記方向性結合器は、
第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、
前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、
前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、
前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、
前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部と、
を有し、
前記信号の周波数に応じて、前記第１及び第２のインピーダンス調整部と、前記共振回路部とを調整することを含む、
制御方法。

１０無線通信機器
２８切替部
３０、３０ａ、３０ｆ、３０ｒ、３００、３０２、３０４終端部
３０ＦＨＲ、３０ＦＬＲ、３０ＦＵＲ、３０ＲＨＲ、３０ＲＬＲ、３０ＲＵＲ、３２ＬＲ、３４ＡＲ、３４ＨＲ、３４Ｒ、３４ＴＲ、３４ＵＲ抵抗
３０ＦＨＣ、３０ＦＬＣ、３０ＦＵＣ、３０ＲＨＣ、３０ＲＬＣ、３０ＲＵＣ、３４Ｃ、３４ＨＣ、３４ＵＣコンデンサ
３２、３２ａ、３２０、３２２結合平坦化部
３２ＨＬ、３４Ｌ、３４ＴＬインダクタ
３２Ａ減衰器
３４、３４０、３４２マッチング調整部
１００アンテナ
１０２切替スイッチ
１１０ＬＮＡ
１１２、１１６、１３２ＢＰＦ
１１４、１３０ミキサ
１２０制御回路部
１２２発振器
１３４ＰＡ
１３６測定部
１４０、１４０ａカップラモジュール
１５０カップラ
１５２、１５４マイクロストリップライン
２００調整回路部
３４４グランド接続部
７００サーバ
７０１、９０１、９２１プロセッサ
７０２、８２２、８５２、９０２、９２２メモリ
７０３、９０３ストレージ
７０４、８２３、８５３ネットワークインタフェース
７０５、７０１０無線通信ネットワーク
７０６、９１７バス
８００ｅＮＢ
８２０、８５０基地局装置
８２１、８５１コントローラ
８２５、８５５、８６３、９１２、９３３無線通信インタフェース
８２６、８５６、９１３、９３４ＢＢプロセッサ
８２７、８６４、９１４、９３５ＲＦ回路
８５７、８６１接続インタフェース
８６０ＲＲＨ
９００スマートフォン
９０４外部接続インタフェース
９０６、９２５カメラ
９０７センサ
９０８マイクロフォン
９０９、９２９入力デバイス
９１０、９３０表示デバイス
９１１、９３１スピーカ
９１５、９３６アンテナスイッチ
９１８、９３８バッテリ
９１９補助コントローラ
９２０カーナビゲーション装置
９２３ＧＰＳモジュール
９２６データインタフェース
９２７コンテンツプレーヤ
９２８記憶媒体インタフェース
９４０車載システム
９４１車載ネットワーク
９４２車両側モジュール
７０００車両制御システム
７１００駆動系制御ユニット
７１１０車両状態検出部
７２００ボディ系制御ユニット
７３００バッテリ制御ユニット
７３１０二次電池
７４００車外情報検出ユニット
７４１０、７９１０、７９１２、７９１４、７９１６、７９１８撮像部
７４２０、７９２０、７９２１、７９２２、７９２３、７９２４、７９２５、７９２６、７９２８、７９２９、７９３０車外情報検出部
７５００車内情報検出ユニット
７５１０運転者状態検出部
７６００統合制御ユニット
７６１０マイクロコンピュータ
７６２０汎用通信インタフェース
７６３０専用通信インタフェース
７６４０測位部
７６５０ビーコン受信部
７６６０車内機器インタフェース
７６７０音声画像出力部
７６８０車載ネットワークインタフェース
７６９０記憶部
７７１０オーディオスピーカ
７７２０表示部
７７３０インストルメントパネル
７７５０外部環境
７７６０車内機器
７８００入力部
７９００車両
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６ポート
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ａ、Ｆ３ｂ、Ｆ４ａ、Ｆ４ｂ、Ｆ５〜Ｆ１３、Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ３０、Ｆ４０スイッチ

Claims

第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、
前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、
前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、
前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、
前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部と、
を備える、方向性結合器。
前記共振回路部は、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に直列に電気的に接続された結合平坦化部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に並列に電気的に接続されたマッチング調整部と、
を有する、
請求項１に記載の方向性結合器。
前記マッチング調整部は、前記第３の端子のインピーダンスを前記信号の有する周波数に応じて調整する、
請求項２に記載の方向性結合器。
前記マッチング調整部は、
第２の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第１のマッチング調整部と、
前記第２の周波数帯域に比べて高い周波数を持つ第３の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第２のマッチング調整部と、
前記第３の端子の接続先を前記第１のマッチング調整部と前記第２のマッチング調整部との間で切り替える第２の切替部と、
を含む、
請求項２に記載の方向性結合器。
前記マッチング調整部は、
前記第３の端子を前記グランドに接続するグランド接続部をさらに含む、
請求項４に記載の方向性結合器。
前記第１のマッチング調整部、前記第２のマッチング調整部、及び前記グランド接続部のうちの少なくとも１つは、
抵抗、インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも１つを含む、
請求項５に記載の方向性結合器。
前記第１及び第２のマッチング調整部のうちの少なくとも一方は、
直列に接続された抵抗及びコンデンサを含む、
請求項６に記載の方向性結合器。
前記第１及び第２のマッチング調整部のうちの少なくとも一方は、
直列に接続された抵抗、コンデンサ及びインダクタを含む、
請求項６に記載の方向性結合器。
前記第１及び第２のマッチング調整部のうちの少なくとも一方は、
並列に接続された抵抗、コンデンサ及びインダクタと、
前記抵抗、コンデンサ及びインダクタの両端を接続するバイパススイッチと、
を含む、
請求項６に記載の方向性結合器。
前記グランド接続部は、
直列に接続されたインダクタ及び抵抗を含む、
請求項６に記載の方向性結合器。
前記グランド接続部は、
直列に接続されたコンデンサ及び抵抗と、
前記コンデンサの両端を接続するバイパススイッチと、
を含む、
請求項６に記載の方向性結合器。
前記結合平坦化部は、前記第１の端子と前記第３の端子とを間の結合特性の周波数依存性を所定の帯域において平坦化するように調整する、
請求項２に記載の方向性結合器。
前記結合平坦化部は、
前記第２の周波数帯域に比べて低い周波数を持つ第１の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第１の結合平坦化部と、
前記第２及び第３の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第２の結合平坦化部と、
前記第３の端子の接続先を前記第１の結合平坦化部と前記第２の結合平坦化部との間で切り替える第３の切替部と、
を含む、
請求項４に記載の方向性結合器。
前記第１及び第２の結合平坦化部のうちの少なくとも一方は、
抵抗、インダクタ、減衰器のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１３に記載の方向性結合器。
前記第１及び第２のインピーダンス調整部は、それぞれ、
前記第３の端子と、前記副線路の前記一端又は前記他端との間のアイソレーション特性を調整する、
請求項１に記載の方向性結合器。
前記第１及び第２のインピーダンス調整部は、それぞれ、
前記第１の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第１の調整部と、
前記第２の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第２の調整部と、
前記第３の周波数帯域の周波数を有する前記信号に対応する第３の調整部と、
前記副線路の前記一端又は前記他端の接続先を前記第１、第２及び第３の調整部の間で切り替える第４の切替部と、
を有する、
請求項１３に記載の方向性結合器。
前記第１、第２及び第３の調整部のうちの少なくとも１つは、
抵抗、インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１６に記載の方向性結合器。
前記第１、第２及び第３の調整部のうちの少なくとも１つは、
並列に接続された抵抗及びコンデンサを含む、
請求項１７に記載の方向性結合器。
方向性結合器を含む無線通信機器であって、
前記方向性結合器は、
第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、
前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、
前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、
前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、
前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部と、
を有する、
無線通信機器。
方向性結合器の制御方法であって、
前記方向性結合器は、
第１の端子から第２の端子まで信号を伝送する主線路と、
前記主線路とカップリングして前記信号の一部を第３の端子に取り出す副線路と、
前記第３の端子の接続先を前記副線路の一端と他端との間で切り替える第１の切替部と、
前記副線路の一端とグランドの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第１のインピーダンス調整部と、
前記副線路の他端と前記グランドとの間に設けられ、前記信号の周波数に応じてインピーダンスを切り替える第２のインピーダンス調整部と、
前記第１の切替部と前記第３の端子との間に設けられ、前記信号の周波数に応じて前記第３の端子のインピーダンスを切り替える共振回路部と、
を有し、
前記信号の周波数に応じて、前記第１及び第２のインピーダンス調整部と、前記共振回路部とを調整することを含む、
制御方法。