JP4271187B2 - Antenna module and antenna device - Google Patents

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Description

この発明は、無線通信装置やレーダ等のアンテナ装置と同アンテナ装置に組み込まれるアンテナモジュールに関するものである。   The present invention relates to an antenna module incorporated in an antenna device such as a radio communication device and a radar.

従来のアクティブフェーズドアレーアンテナ（ＡＰＡＡ：Active Phased Array Antenna）及びそのＡＰＡＡモジュールは、１つの素子アンテナに対して、それぞれ独立したモジュールとして設けられたＡＰＡＡモジュールが提供されている。そのＡＰＡＡモジュールの機能は、信号の増幅及び移相器による通過位相の変化を与えることとなっている（例えば、特許文献１参照）。   A conventional active phased array antenna (APAA) and its APAA module are provided as APAA modules provided as independent modules for one element antenna. The function of the APAA module is to give a signal amplification and a change in passing phase by a phase shifter (see, for example, Patent Document 1).

また、非特許文献１記載のレーダ用ＡＰＡＡ送受信モジュールのブロック図においても、同モジュールの機能は、移相器による移相制御及び増幅となっている。また、ＡＰＡＡ送受信モジュールの前段には、多ポートの電力分配器が設けられ、ＲＦ（Radio Frequency）信号をそれぞれのＡＰＡＡ送受信モジュールへ分配する方式が示されている。   Also in the block diagram of the radar APAA transceiver module described in Non-Patent Document 1, the functions of the module are phase shift control and amplification by a phase shifter. In addition, a multi-port power distributor is provided in the front stage of the APAA transmission / reception module, and a system for distributing an RF (Radio Frequency) signal to each APAA transmission / reception module is shown.

従来のＡＰＡＡでは、例えば、送信アンテナ装置においては、変調器によってベースバンド信号からＩＦ帯に変換された変調信号を、周波数変換回路によってＲＦ周波数帯の無線信号へ変換し、それをＡＰＡＡモジュールに入力する構成となっている。ＡＰＡＡモジュールへの入力周波数は、ＲＦ信号の周波数と同じマイクロ波帯またはミリ波帯となる。ＡＰＡＡモジュールでは、ＲＦ信号の位相を制御し、更に高出力増幅器で増幅して、送信ビームが形成される。   In the conventional APAA, for example, in a transmission antenna apparatus, a modulation signal converted from a baseband signal to an IF band by a modulator is converted into a radio signal in an RF frequency band by a frequency conversion circuit and input to an APAA module. It is the composition to do. The input frequency to the APAA module is the same microwave band or millimeter wave band as the frequency of the RF signal. In the APAA module, the phase of the RF signal is controlled and further amplified by a high-power amplifier to form a transmission beam.

特開２０００−１６４７６４号公報JP 2000-164664 A Ｒａｄａｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ｐｐ．１１−５４Radar Handbook, pp. 11-54

従来のアンテナモジュール及びアンテナ装置は、以上のように構成されていたので、各アンテナモジュールにＲＦ信号を分配する必要があるため、分配合成回路での電力損失が大きくなり、アンテナモジュールを高利得としなければならいという課題があった。
また、アンテナモジュールに入力するＲＦ信号の生成に多段の周波数変換回路が必要となり、必然的に無線通信装置やレーダ装置全体が大型化すると共に高コスト化するという課題があった。 Since the conventional antenna module and antenna device are configured as described above, it is necessary to distribute the RF signal to each antenna module, so that the power loss in the distribution / combination circuit increases and the antenna module has a high gain. There was a problem that had to be done.
In addition, a multi-stage frequency conversion circuit is required to generate an RF signal to be input to the antenna module, which inevitably increases the size and cost of the entire wireless communication device and radar device.

この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、アンテナモジュールへ分配給電する分配合成回路での電力損失を低減することを目的とする。
また、無線通信装置やレーダ装置の小型化及び低コスト化が可能なアンテナモジュール及びアンテナ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to reduce power loss in a distribution / combination circuit that distributes and supplies power to an antenna module.
It is another object of the present invention to obtain an antenna module and an antenna device that can reduce the size and cost of a wireless communication device and a radar device.

この発明に係るアンテナモジュールは、ローカル周波数の偶数倍の周波数とベースバンド信号とからＲＦ信号を生成し、直接変調を行う偶高調波型変調器と、偶高調波型変調器に接続され、ＲＦ信号の分配を行う第１の電力分配器と、第１の電力分配器に接続され、分配されたＲＦ信号を移相する複数の移相器と、移相器に接続され、移相されたＲＦ信号を増幅する複数の高出力増幅器と、高出力増幅器に接続され、増幅されたＲＦ信号を送出する複数の素子アンテナとを備え、移相器の移相量を設定することにより、１次元の送信ビーム走査を行うことを特徴としたものである。   An antenna module according to the present invention generates an RF signal from an even multiple of a local frequency and a baseband signal, and is connected to an even harmonic type modulator that performs direct modulation, and an even harmonic type modulator. A first power distributor that performs signal distribution, a plurality of phase shifters that are connected to the first power distributor and phase shift the distributed RF signal, and are connected to the phase shifter and phase-shifted A plurality of high-power amplifiers that amplify the RF signal and a plurality of element antennas that are connected to the high-power amplifier and transmit the amplified RF signal, and by setting the phase shift amount of the phase shifter, The transmission beam scanning is performed.

この発明によれば、アンテナモジュールの変調器として、ベースバンド信号とＲＦ周波数の１／２〜１／４またはそれ以下のローカル周波数を用いる偶高調波型変調器を用い、アンテナモジュールへの入力信号を、ローカル周波数とアナログベースバンド信号とすることで、アンテナモジュールへ給電する分配合成回路での電力損失を低減し、かつ、アンテナモジュールを二次実装する際のＲＦ特性の劣化を抑制することができる。
また、アンテナモジュールの利得低減による特性安定化と、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, an even harmonic type modulator using a baseband signal and a local frequency that is 1/2 to 1/4 or less than the RF frequency is used as a modulator of the antenna module, and an input signal to the antenna module is used. By using local frequency and analog baseband signals to reduce power loss in the distribution / combination circuit that feeds power to the antenna module, and to suppress degradation of RF characteristics when the antenna module is secondarily mounted. it can.
In addition, the characteristics can be stabilized by reducing the gain of the antenna module, and the size and cost can be reduced by reducing the number of components.

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るアンテナモジュールのブロック図であり、図１（ａ）はアンテナ送信モジュールを示し、図１（ｂ）はアンテナ受信モジュールを示している。先ず、図１（ａ）のアンテナ送信モジュールについて説明する。
図１において、１は素子アンテナ、２は送信ローパスフィルタ、３ａ〜３ｃは高出力増幅器、４は移相器、５は電力分配合成器、６はバンドパスフィルタ、７は偶高調波型変復調器、８は逓倍器、９はＬＯ入力端子、１０はベースバンド信号入力端子（Ｉチャネル）、１１はベースバンド信号入力端子（Ｑチャネル）、１２ａ〜１２ｃは低雑音増幅器を示す。
なお、高出力増幅器３ａ〜３ｃは全て同構成であり、特に区別しない場合は高出力増幅器３とする。低雑音増幅器１２ａ〜１２ｃも同様である。また、偶高調波型変復調器７は、偶高調波型変調器としてもよい。更に、電力分配合成器５は、電力分配器としてもよい。 Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below. 1 is a block diagram of an antenna module according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 (a) shows an antenna transmission module, and FIG. 1 (b) shows an antenna reception module. First, the antenna transmission module of FIG.
In FIG. 1, 1 is an element antenna, 2 is a transmission low pass filter, 3a to 3c are high output amplifiers, 4 is a phase shifter, 5 is a power distribution synthesizer, 6 is a band pass filter, and 7 is an even harmonic type modulator / demodulator. , 8 are multipliers, 9 is an LO input terminal, 10 is a baseband signal input terminal (I channel), 11 is a baseband signal input terminal (Q channel), and 12a to 12c are low noise amplifiers.
Note that the high-output amplifiers 3a to 3c all have the same configuration, and are referred to as the high-output amplifier 3 unless otherwise distinguished. The same applies to the low noise amplifiers 12a to 12c. The even harmonic type modulator / demodulator 7 may be an even harmonic type modulator. Furthermore, the power distribution combiner 5 may be a power distributor.

次に動作について説明する。先ず、図１（ａ）に示すアンテナ送信モジュールについて説明する。
ＬＯ入力端子９は局部発振器からの局部発振波の入力を行う。
逓倍器８は、ＬＯ入力端子から入力された局部発振波の周波数（ローカル周波数）をｎ倍（図では２倍）する。
ベースバンド信号入力端子（Ｉチャネル）１０には、Ｉチャネルのベースバンド信号（同相成分）が入力される。
また、ベースバンド信号入力端子（Ｑチャネル）１１には、Ｑチャネルのベースバンド信号（直交成分）が入力される。 Next, the operation will be described. First, the antenna transmission module shown in FIG.
The LO input terminal 9 inputs a local oscillation wave from a local oscillator.
The multiplier 8 multiplies the frequency (local frequency) of the local oscillation wave input from the LO input terminal by n (in the figure, double).
The baseband signal input terminal (I channel) 10 receives an I channel baseband signal (in-phase component).
A baseband signal input terminal (Q channel) 11 receives a Q channel baseband signal (orthogonal component).

偶高調波型変復調器７は、逓倍された局部発振波の周波数を偶数倍し、Ｉ，Ｑチャネルのベースバンド信号と混合して、ＲＦ（高周波）信号を生成し、直接変調を行う。
偶高調波型の変調器７では、flo（局部発振波の周波数）と、fbb（ベースバンド信号の周波数）及びfrf（ＲＦ信号の周波数）との間には、次式の関係が成立する。
frf=2nflo±fbb （nは正の整数） （１）
式（１）において、fbbはfrf，floと比較して極めて小さいため、floは実質的にfrfの1/2nの周波数となる。 The even harmonic type modulator / demodulator 7 multiplies the frequency of the multiplied local oscillation wave by an even number, mixes it with the baseband signals of the I and Q channels, generates an RF (high frequency) signal, and performs direct modulation.
In the even harmonic type modulator 7, f lo (local oscillation frequency) and f bb (baseband signal frequency) and f rf (RF signal frequency) have the following relationship: To establish.
f rf = 2nf lo ± f bb (n is a positive integer) (1)
In Expression (1), f bb is extremely smaller than f rf and f lo , so f lo is substantially a frequency that is 1 / 2n of f rf .

バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６は、偶高調波型変調器７にて生成されたＲＦ信号をろ波する。
高出力増幅器３ａは、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６を通過したＲＦ信号を増幅する。
電力分配合成器５は、高出力増幅器３ａで増幅されたＲＦ信号を、ＡＰＡＡの素子アンテナ１の数（図では４つ）に分配する。 The band pass filter (BPF) 6 filters the RF signal generated by the even harmonic type modulator 7.
The high output amplifier 3a amplifies the RF signal that has passed through the band pass filter (BPF) 6.
The power distribution combiner 5 distributes the RF signal amplified by the high-power amplifier 3a to the number of APAA element antennas 1 (four in the figure).

高出力増幅器３ｂは、電力分配器５で分配された個々のＲＦ信号を増幅する。
移相器４は、高出力増幅器３ｂで増幅された個々のＲＦ信号を、送信ビーム形成のための所定の位相に設定する。
高出力増幅器３ｃは、移相器４で移相された個々のＲＦ信号を更に増幅する。
送信ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２は、高出力増幅器３ｃで増幅されたＲＦ信号から、高出力増幅器３で発生する高調波等のスプリアス（不要波）をろ波する。
素子アンテナ１は、送信ローパスフィルタ（ＬＰＦ）でろ波されたＲＦ信号を送出する。 The high output amplifier 3b amplifies the individual RF signals distributed by the power distributor 5.
The phase shifter 4 sets the individual RF signals amplified by the high-power amplifier 3b to a predetermined phase for forming a transmission beam.
The high power amplifier 3c further amplifies the individual RF signals phase-shifted by the phase shifter 4.
The transmission low pass filter (LPF) 2 filters spurious (unnecessary waves) such as harmonics generated by the high output amplifier 3 from the RF signal amplified by the high output amplifier 3c.
The element antenna 1 sends out an RF signal filtered by a transmission low pass filter (LPF).

図１（ｂ）に示す受信ＡＰＡＡモジュールにおいても、動作は送信ＡＰＡＡモジュール（図１（ａ））の場合と略同様である。
素子アンテナ１はＲＦ信号を受信し、低雑音増幅器１２ａ〜ｃは受信の流れ（図では右〜左）に沿ってＲＦ信号を増幅する。
受信ローパスフィルタ１３は、ＲＦ信号からスプリアスをろ波する。
電力分配合成器５は、移相器４で移相されたＲＦ信号を合成する。
偶高調波型変復調器７は、受信したＲＦ信号と、逓倍されたローカル周波数とからベースバンド信号を生成し、直接復調する。 Also in the reception APAA module shown in FIG. 1B, the operation is substantially the same as in the case of the transmission APAA module (FIG. 1A).
The element antenna 1 receives an RF signal, and the low noise amplifiers 12a to 12a amplify the RF signal along the flow of reception (right to left in the figure).
The reception low-pass filter 13 filters spurious from the RF signal.
The power distribution synthesizer 5 synthesizes the RF signal phase-shifted by the phase shifter 4.
The even harmonic type modulator / demodulator 7 generates a baseband signal from the received RF signal and the multiplied local frequency and directly demodulates it.

即ち、ＲＦ信号の流れが、送信のそれとは逆となる点が異なるのみであり、移相器４の設定により受信ビームを電子的に走査することが可能である。
なお、本受信ＡＰＡＡモジュールでは、偶高調波型変復調器７は、偶高調波型復調器としてもよい。また、電力分配合成器５は、電力合成器としてもよい。 That is, the only difference is that the flow of the RF signal is opposite to that of transmission, and the reception beam can be electronically scanned by setting the phase shifter 4.
In the reception APAA module, the even harmonic type modulator / demodulator 7 may be an even harmonic type demodulator. Further, the power distribution combiner 5 may be a power combiner.

図２は、図１のアンテナモジュールの物理的な構成（レイアウト）を示した図であり、上段は上面図を、下段は断面図を示している。
図２において、２７は移相器４（ＰＳ）の設定や増幅器３（ＨＰＡ）のＯＮ／ＯＦＦ制御等を行う制御ＬＳＩ（ＡＳＩＣ）である。１４は防湿、防塵の役割を果たす樹脂製のダストキャップである。１５は焼成セラミック等による多層パッケージを示す。 FIG. 2 is a diagram showing a physical configuration (layout) of the antenna module of FIG. 1, in which the upper part shows a top view and the lower part shows a cross-sectional view.
In FIG. 2, reference numeral 27 denotes a control LSI (ASIC) that performs setting of the phase shifter 4 (PS), ON / OFF control of the amplifier 3 (HPA), and the like. Reference numeral 14 denotes a resin dust cap that plays a role of moisture and dust. Reference numeral 15 denotes a multilayer package made of fired ceramic or the like.

増幅器３、移相器４等の半導体チップは、多層パッケージ１５の上面に設けられたキャビティに実装され、ダストキャップ１４により封止されている。
バンドパスフィルタ６（ＢＰＦ）や送信ローパスフィルタ２（ＬＰＦ）、電力分配器５（４ＤＩＶ）等のパッシブ回路は、多層パッケージ１５の内層に構成されている。
素子アンテナ１（ＡＮＴ）は、多層パッケージ１５の上面に実装され、フィードスルー構造によりキャビティ内部の送信ローパスフィルタ２と接続されている。
それぞれの回路は、図１（ａ）の回路図に基づいて、内層線路やボンディングワイヤにより接続されている。 Semiconductor chips such as the amplifier 3 and the phase shifter 4 are mounted in a cavity provided on the upper surface of the multilayer package 15 and sealed with a dust cap 14.
Passive circuits such as the band-pass filter 6 (BPF), the transmission low-pass filter 2 (LPF), and the power distributor 5 (4DIV) are configured in the inner layer of the multilayer package 15.
The element antenna 1 (ANT) is mounted on the upper surface of the multilayer package 15 and connected to the transmission low-pass filter 2 inside the cavity by a feedthrough structure.
Each circuit is connected by an inner layer line or a bonding wire based on the circuit diagram of FIG.

このようなアンテナモジュールのパッケージと外部とのインタフェース（ＩＦ）は、ローカル周波数、ベースバンド信号及び電源電圧供給のみとなり、従来必須であったＲＦ信号のアンテナモジュールへの入力が不要となる。また、数式（１）からローカル周波数はＲＦ信号の1/2nの周波数となるため、ミリ波等の高周波帯では、極めて高損失となっていた外部との接続部を低損失化することが可能となる。   Such an interface (IF) between the package of the antenna module and the outside is only a local frequency, a baseband signal, and a power supply voltage supply, and it is not necessary to input an RF signal to the antenna module, which has been essential in the past. In addition, since the local frequency is 1 / 2n of the RF signal from Equation (1), it is possible to reduce the loss of the connection part with the outside, which was extremely high loss in the high frequency band such as millimeter wave. It becomes.

以上のように、この実施の形態１によれば、ＡＰＡＡの構成を簡略化することが可能となり、かつ低周波数のローカル周波数のみを分配合成すれば良いので、安価な樹脂基板等を用いてミリ波帯のＡＰＡＡを構成することが可能となる。
また、アナログベースバンド信号をＡＰＡＡモジュール内で直接マイクロ波やミリ波帯のＲＦ信号に変換できるため、無線通信装置やレーダ装置全体の構成を簡略化できるだけでなく、ベースバンド信号を生成する部分と、上記のＡＰＡＡとを一体として実装することでモジュール化することも可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the configuration of the APAA can be simplified, and only the low frequency local frequency needs to be distributed and synthesized. A waveband APAA can be configured.
In addition, since the analog baseband signal can be converted directly into an RF signal in the microwave or millimeter wave band within the APAA module, not only can the configuration of the entire radio communication apparatus and radar apparatus be simplified, but also the part that generates the baseband signal It is also possible to modularize by mounting the above APAA integrally.

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係るアンテナモジュールのブロック図である。図３において、１６は送受分波器を示す。送受分波器１６は、送信端子が高出力増幅器３の出力端子に接続され、アンテナ端子に素子アンテナ１が接続されている。即ち、図１（ａ）のＡＰＡＡ送信モジュールと図１（ｂ）のＡＰＡＡ受信モジュールとを、送受分波器１６を介して接続した構成である。 Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below. FIG. 3 is a block diagram of an antenna module according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 16 denotes a transmitter / receiver duplexer. The transmitter / receiver demultiplexer 16 has a transmission terminal connected to the output terminal of the high-power amplifier 3 and the element antenna 1 connected to the antenna terminal. That is, the APAA transmission module of FIG. 1A and the APAA reception module of FIG. 1B are connected via the transmission / reception duplexer 16.

次に動作について説明する。動作については、実施の形態１と相違する送受分波器１６の動作についてのみ説明する。
図３において、送受分波器１６は、高出力増幅器３から出力された送信ＲＦ信号と、素子アンテナ１で受信した受信ＲＦ信号とを分波する。従って、本ＡＰＡＡモジュールは、単体で送受信を行うことが可能である。 Next, the operation will be described. Regarding the operation, only the operation of the transmitter / receiver demultiplexer 16 that is different from the first embodiment will be described.
In FIG. 3, the transceiver 16 demultiplexes the transmission RF signal output from the high-power amplifier 3 and the reception RF signal received by the element antenna 1. Therefore, this APAA module can transmit and receive alone.

本ＡＰＡＡモジュールは、送受を一体として構成しているので、送受信のＡＰＡＡの開口を共用することができ、システム上、ＡＰＡＡの設置が容易となる。
また、本ＡＰＡＡモジュールは送受分波器１６を用いているので、送信ＲＦ周波数と受信ＲＦ周波数は異なる帯域とし、送受信を同時に行うＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を用いる。従って、本ＡＰＡＡモジュールの構成は、通信用のＡＰＡＡモジュールとして有効な構成である。 Since this APAA module is configured to transmit and receive as a single unit, the opening of the transmission / reception APAA can be shared, and installation of the APAA is facilitated on the system.
Further, since the APAA module uses the transmitter / receiver demultiplexer 16, the transmission RF frequency and the reception RF frequency are set to different bands, and an FDD (Frequency Division Duplex) system that performs transmission and reception simultaneously is used. Therefore, the configuration of this APAA module is an effective configuration as an APAA module for communication.

以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加えて、送受分波器１６を備えた送受一体の構成とすることにより、ＲＦ信号の送受信を同時に行うことができる。   As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the transmission / reception integrated configuration including the transmission / reception duplexer 16 enables simultaneous transmission / reception of RF signals. it can.

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係るアンテナモジュールのブロック図である。図４において、１７はサーキュレータ、１８は送受切替ＲＦスイッチ、１９は送受切替ベースバンドスイッチ（Ｉチャネル）、２０は送受切替ベースバンドスイッチ（Ｑチャネル）を示す。
送受切替ベースバンドスイッチ１９，２０は、その可動接点は偶高調波型変復調器７のベースバンド端子に接続され、固定接点の一方（送信側）は送信ベースバンド信号入力端子（Ｔｘ）に接続され、他方（受信側）は受信ベースバンド信号出力端子（Ｒｘ）に接続されている。
送受切替ＲＦスイッチ１８は、その可動接点は移相器４に接続され、固定接点の一方（送信側）を高出力増幅器３に、他方（受信側）を低雑音増幅器１２に接続されている。
１つのサーキュレータ１７は、高出力増幅器３と低雑音増幅器１２と素子アンテナ１とに接続されている。 Embodiment 3 FIG.
The third embodiment of the present invention will be described below. FIG. 4 is a block diagram of an antenna module according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, 17 is a circulator, 18 is a transmission / reception switching RF switch, 19 is a transmission / reception switching baseband switch (I channel), and 20 is a transmission / reception switching baseband switch (Q channel).
The movable contact of the transmission / reception switching baseband switches 19 and 20 is connected to the baseband terminal of the even harmonic type modulator / demodulator 7, and one of the fixed contacts (transmission side) is connected to the transmission baseband signal input terminal (Tx). The other (reception side) is connected to a reception baseband signal output terminal (Rx).
The movable contact of the transmission / reception switching RF switch 18 is connected to the phase shifter 4, and one (transmission side) of the fixed contacts is connected to the high output amplifier 3 and the other (reception side) is connected to the low noise amplifier 12.
One circulator 17 is connected to the high-power amplifier 3, the low-noise amplifier 12, and the element antenna 1.

次に、動作について説明する。動作については、実施の形態１と相違するサーキュレータ１７、送受切替ＲＦスイッチ１８、送受切替ベースバンドスイッチ１９，２０の動作についてのみ説明する。
図４において、サーキュレータ１７は、高出力増幅器３から出力された送信ＲＦ信号と、素子アンテナ１で受信した受信ＲＦ信号とを分離する。
送受切替ＲＦスイッチ１８は、送信時には可動接点を高出力増幅器３側の固定接点に切り替えて接続し、受信時には低雑音増幅器１２側の固定接点に切り替えて接続する。
送受切替ベースバンドスイッチ１９，２０は、送信時には可動接点をＴｘ側の固定接点に切り替えて接続し、受信時にはＲｘ側の固定接点に切り替えて接続する。
本ＡＰＡＡモジュールは、サーキュレータ１７で送受信ＲＦ信号を分離し、送受信のタイミングに応じて送受切替ベースバンドスイッチ１９，２０及び送受切替ＲＦスイッチ１８を切り替えることで、単体で送受信を行うことが可能である。 Next, the operation will be described. Regarding the operation, only the operations of the circulator 17, the transmission / reception switching RF switch 18, and the transmission / reception switching baseband switches 19 and 20 different from those of the first embodiment will be described.
In FIG. 4, the circulator 17 separates the transmission RF signal output from the high-power amplifier 3 and the reception RF signal received by the element antenna 1.
The transmission / reception switching RF switch 18 switches and connects the movable contact to the fixed contact on the high output amplifier 3 side during transmission, and switches to the fixed contact on the low noise amplifier 12 side during reception.
The transmission / reception switching baseband switches 19 and 20 are connected by switching the movable contact to the fixed contact on the Tx side at the time of transmission and switched to the fixed contact on the Rx side at the time of reception.
This APAA module can transmit and receive by itself by separating the transmission and reception RF signals by the circulator 17 and switching the transmission / reception switching baseband switches 19 and 20 and the transmission / reception switching RF switch 18 according to the transmission / reception timing. .

本ＡＰＡＡモジュールは、送受を一体として構成しているので、実施の形態２と同様に、送受信のＡＰＡＡの開口を共用することができる。
また、本ＡＰＡＡモジュールはサーキュレータ１７を用いているので、送信ＲＦ周波数と受信ＲＦ周波数は同一で、時間軸を分割し、送受信を高速で切り替えるＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を用いる。従って、送受信を同時に行うことはできないが、周波数資源の有効利用が可能となる。本ＡＰＡＡモジュールの構成は、通信用のほか、レーダ用のＡＰＡＡモジュールとしても有効な構成である。
更に、実施の形態１，２（図１，３）と比べて、回路構成が大幅に簡素化され（偶高調波型変復調器７や電力分配合成器５、移相器４等が１セットで済む）、より小型化及び低コスト化を図ることができる。 Since this APAA module is configured so that transmission and reception are integrated, the opening of transmission / reception APAA can be shared as in the second embodiment.
Further, since the APAA module uses the circulator 17, the transmission RF frequency and the reception RF frequency are the same, and a TDD (Time Division Duplex) system that divides the time axis and switches transmission and reception at high speed is used. Accordingly, transmission and reception cannot be performed simultaneously, but frequency resources can be used effectively. The configuration of this APAA module is an effective configuration as an APAA module for radar as well as for communication.
Furthermore, the circuit configuration is greatly simplified compared to the first and second embodiments (FIGS. 1 and 3) (even harmonic type modulator / demodulator 7, power distribution synthesizer 5, phase shifter 4 and the like in one set). It is possible to achieve further downsizing and cost reduction.

以上のように、この実施の形態３によれば、実施の形態１の効果に加えて、サーキュレータ１７、送受切替ベースバンドスイッチ１９，２０及び送受切替ＲＦスイッチ１８を備えた送受一体の構成とすることにより、周波数資源の有効利用が可能となると共に、より小型化及び低コスト化を図ることができる。   As described above, according to the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, a transmission / reception integrated configuration including the circulator 17, the transmission / reception switching baseband switches 19, 20 and the transmission / reception switching RF switch 18 is adopted. As a result, the frequency resource can be effectively used, and further downsizing and cost reduction can be achieved.

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４について説明する。図５は、この発明の実施の形態４に係るアンテナモジュールの物理的な構成（レイアウト）を示した図であり、上段は上面図を、下段は断面図を示している。
図５において、２１は素子アンテナ１に接続される給電線路を示す。給電線路２１は、多層パッケージ１５内の内層線路（フィードスルー構造）が、多層パッケージ１５の上面からダストキャップ１４上まで延出するように形成されている。
ダストキャップ１４は、低誘電率かつ低損失の液晶ポリマ等の材料を用いている。そして、ダストキャップ１４の天面には、メッキ等のプロセスでメタライズを施し、或いは接着剤等で導体を貼付することにより、素子アンテナ１を形成している。 Embodiment 4 FIG.
The fourth embodiment of the present invention will be described below. FIG. 5 is a diagram showing a physical configuration (layout) of an antenna module according to Embodiment 4 of the present invention, in which the upper part shows a top view and the lower part shows a cross-sectional view.
In FIG. 5, reference numeral 21 denotes a feed line connected to the element antenna 1. The feed line 21 is formed such that an inner layer line (feed-through structure) in the multilayer package 15 extends from the upper surface of the multilayer package 15 to the dust cap 14.
The dust cap 14 is made of a material such as a liquid crystal polymer having a low dielectric constant and low loss. The element antenna 1 is formed on the top surface of the dust cap 14 by performing metallization by a process such as plating or attaching a conductor with an adhesive or the like.

図５において、送信ローパスフィルタ２から素子アンテナ１へ、給電線路２１を介してＲＦ信号を給電する。その他の構成は、図２（実施の形態１）と同様である。
本ＡＰＡＡモジュールでは、素子アンテナ１の良好な放射特性が得られると共に、半導体等の実装部分と３次元的な配置（高さ方向）が可能となる。 In FIG. 5, an RF signal is fed from the transmission low-pass filter 2 to the element antenna 1 through the feed line 21. Other configurations are the same as those in FIG. 2 (Embodiment 1).
In this APAA module, good radiation characteristics of the element antenna 1 can be obtained, and a mounting portion such as a semiconductor can be three-dimensionally arranged (in the height direction).

以上のように、この実施の形態４によれば、実施の形態１の効果に加えて、ＡＰＡＡモジュールをより小型化することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the APAA module can be further downsized.

実施の形態５．
以下、この発明の他の実施の形態５について説明する。図６は、この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の物理的な構成（レイアウト）を示した図である。
図６において、２２はＲＦモジュール、２３は第１のＢＦＮ（Beam Forming Network：ビーム形成回路）基板、２４は第２のＢＦＮ基板、２５は制御モジュール、２６は電力分配合成器−素子アンテナ部を示す。 Embodiment 5 FIG.
Hereinafter, another embodiment 5 of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing a physical configuration (layout) of an antenna apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
In FIG. 6, 22 is an RF module, 23 is a first BFN (Beam Forming Network) substrate, 24 is a second BFN substrate, 25 is a control module, and 26 is a power distribution synthesizer-element antenna unit. Show.

ＲＦモジュール２２は、実施の形態１〜４に示したＡＰＡＡモジュールから、素子アンテナ１を取り除いたＲＦ部のみのモジュールである。
電力分配合成器−素子アンテナ部２６は、内層に電力分配合成器が形成されている。この電力分配合成器は、ＲＦモジュール（ＡＰＡＡモジュールの素子アンテナ１の前段部分）と接続されている。電力分配合成器から電力分配合成器−素子アンテナ部２６の表面（図６では下面）に延出した分配合成端子にパッチアンテナ等の素子アンテナが接続されている。
図６では、電力分配合成器−素子アンテナ部２６、第２のＢＦＮ基板２４、第１のＢＦＮ基板２３、ＲＦモジュール２２及び制御モジュール２５の順に載置されている。
また、制御モジュール２５と各ＲＦモジュール２２は結線されている。 The RF module 22 is a module having only the RF unit obtained by removing the element antenna 1 from the APAA module shown in the first to fourth embodiments.
In the power distribution synthesizer-element antenna unit 26, a power distribution synthesizer is formed in the inner layer. This power distribution synthesizer is connected to the RF module (the front part of the element antenna 1 of the APAA module). An element antenna such as a patch antenna is connected to a distribution / combination terminal extending from the power distribution / combination unit to the front surface (lower surface in FIG. 6) of the power distribution / combination device / element antenna unit 26.
In FIG. 6, the power distribution combiner / element antenna unit 26, the second BFN substrate 24, the first BFN substrate 23, the RF module 22, and the control module 25 are placed in this order.
The control module 25 and each RF module 22 are connected.

次に動作について説明する。図６において、ＲＦモジュール２２から、電力分配合成器−素子アンテナ部２６へＲＦ信号が給電される。
電力分配合成器−素子アンテナ部２６は、ＲＦモジュール２２のビーム走査方向（電力分配合成器５の電力分配合成方向）に直交する方向に電力分配合成を行う。
第１のＢＦＮ基板２３ではＬＯ信号の分配を行い、第２のＢＦＮ基板２４ではベースバンド信号の分配合成を行うことで、ＲＦモジュール２２を動作させる。
制御モジュール２５は、ＲＦモジュール２２全体のビーム走査を制御する。 Next, the operation will be described. In FIG. 6, the RF signal is fed from the RF module 22 to the power distribution synthesizer-element antenna unit 26.
The power distribution combiner / element antenna unit 26 performs power distribution combining in a direction orthogonal to the beam scanning direction of the RF module 22 (the power distribution combining direction of the power distribution combiner 5).
The RF module 22 is operated by distributing LO signals in the first BFN substrate 23 and distributing and synthesizing baseband signals in the second BFN substrate 24.
The control module 25 controls beam scanning of the entire RF module 22.

本ＡＰＡＡにおいても、ＬＯ信号（局部発振波）の周波数はＲＦ信号の周波数よりも低くなるため、第１のＢＦＮ基板２３の構成を簡易にすることができる。
また、本ＡＰＡＡでは、素子アンテナをビーム走査方向と直交する方向に増やすことで、アンテナ利得を高め、衛星通信等の高利得なアンテナを必要とする用途に対しても、十分な性能が確保できるようにしたものである。
更に、本方式によるＡＰＡＡをアクチュエータ等（駆動機構）で機械的にレコード盤のように回転させることにより、２次元でのビーム走査も可能となる。 Also in this APAA, since the frequency of the LO signal (local oscillation wave) is lower than the frequency of the RF signal, the configuration of the first BFN substrate 23 can be simplified.
Also, in this APAA, by increasing the element antenna in the direction orthogonal to the beam scanning direction, the antenna gain is increased, and sufficient performance can be ensured even for applications that require a high gain antenna such as satellite communication. It is what I did.
Further, the APAA according to the present system is mechanically rotated like a record board by an actuator or the like (driving mechanism), thereby enabling two-dimensional beam scanning.

以上のように、この実施の形態５によれば、実施の形態１〜４の効果に加えて、高利得なＡＰＡＡを提供することができる。また、本ＡＰＡＡを回転させることにより、２次元でのビーム走査も可能となる。   As described above, according to the fifth embodiment, in addition to the effects of the first to fourth embodiments, a high gain APAA can be provided. Further, by rotating this APAA, two-dimensional beam scanning is also possible.

なお、実施の形態１〜４において、素子アンテナを、ビーム走査方向と直交する方向に長径を有する長楕円形パッチアンテナ（図２，５を参照）とする、或いは、ビーム走査方向と直交する方向に複数の素子アンテナを配置することにより、ビームのパターンを円形ビームに近い形状とすることができる。
また、各アンテナモジュールを構成する電子部品をＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）としてもよい。 In the first to fourth embodiments, the element antenna is an elliptical patch antenna (see FIGS. 2 and 5) having a major axis in a direction orthogonal to the beam scanning direction, or a direction orthogonal to the beam scanning direction. By arranging a plurality of element antennas in the beam pattern, the beam pattern can be made a shape close to a circular beam.
Further, the electronic component constituting each antenna module may be an MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit).

この発明の実施の形態１に係るアンテナモジュールのブロック図であり、図１（ａ）はアンテナ送信モジュールを示し、図１（ｂ）はアンテナ受信モジュールを示している。It is a block diagram of the antenna module which concerns on Embodiment 1 of this invention, Fig.1 (a) shows the antenna transmission module, FIG.1 (b) has shown the antenna receiving module. 図１のアンテナモジュールの物理的な構成（レイアウト）を示した図であり、上段は上面図を、下段は断面図を示している。FIG. 2 is a diagram illustrating a physical configuration (layout) of the antenna module of FIG. 1, in which an upper stage is a top view and a lower stage is a cross-sectional view. この発明の実施の形態２に係るアンテナモジュールのブロック図である。It is a block diagram of the antenna module which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係るアンテナモジュールのブロック図である。It is a block diagram of the antenna module which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４に係るアンテナモジュールの物理的な構成（レイアウト）を示した図であり、上段は上面図を、下段は断面図を示している。It is the figure which showed the physical structure (layout) of the antenna module which concerns on Embodiment 4 of this invention, the upper stage shows the top view and the lower stage has shown sectional drawing. この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の物理的な構成（レイアウト）を示した図である。It is the figure which showed the physical structure (layout) of the antenna device which concerns on Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 素子アンテナ、２ 送信ローパスフィルタ、３ 高出力増幅器、３ａ 高出力増幅器、３ｂ 高出力増幅器、３ｃ 高出力増幅器、４ 移相器、５ 電力分配合成器、６ バンドパスフィルタ、７ 偶高調波型変復調器、８ 逓倍器、９ ＬＯ入力端子、１０ ベースバンド信号入力端子（Ｉチャネル）、１１ ベースバンド信号入力端子（Ｑチャネル）、１２ 低雑音増幅器、１２ａ 低雑音増幅器、１２ｂ 低雑音増幅器、１２ｃ 低雑音増幅器、１３ 受信ローパスフィルタ、１４ ダストキャップ、１５ 多層パッケージ、１６ 送受分波器、１７ サーキュレータ、１８ 送受切替ＲＦスイッチ、１９ 送受切替ベースバンドスイッチ（Ｉチャネル）、２０ 送受切替ベースバンドスイッチ（Ｑチャネル）、２１ 素子アンテナ給電線路、２２ ＲＦモジュール、２３ 第１のＢＦＮ基板、２４ 第２のＢＦＮ基板、２５ 制御モジュール、２６ 電力分配合成器−素子アンテナ部、２７ 制御ＬＳＩ。   1 element antenna, 2 transmission low pass filter, 3 high output amplifier, 3a high output amplifier, 3b high output amplifier, 3c high output amplifier, 4 phase shifter, 5 power distribution synthesizer, 6 band pass filter, 7 even harmonic type Modulator / demodulator, 8 multiplier, 9 LO input terminal, 10 baseband signal input terminal (I channel), 11 baseband signal input terminal (Q channel), 12 low noise amplifier, 12a low noise amplifier, 12b low noise amplifier, 12c Low noise amplifier, 13 reception low pass filter, 14 dust cap, 15 multilayer package, 16 duplexer, 17 circulator, 18 transmission / reception switching RF switch, 19 transmission / reception switching baseband switch (I channel), 20 transmission / reception switching baseband switch ( Q channel), 21 element antenna feed line, 22 F module 23 first BFN substrate, 24 second BFN substrate, 25 control module, 26 power divider combiner - element antenna unit, 27 control LSI.

Claims (13)

ローカル周波数の偶数倍の周波数とベースバンド信号とからＲＦ信号を生成し、直接変調を行う偶高調波型変調器と、
前記偶高調波型変調器に接続され、前記ＲＦ信号の分配を行う第１の電力分配器と、
前記第１の電力分配器に接続され、分配された前記ＲＦ信号を移相する複数の移相器と、
前記移相器に接続され、移相された前記ＲＦ信号を増幅する複数の高出力増幅器と、
前記高出力増幅器に接続され、増幅された前記ＲＦ信号を送出する複数の素子アンテナとを備え、
前記移相器の移相量を設定することにより、１次元の送信ビーム走査を行うことを特徴とするアンテナモジュール。 An even harmonic modulator that generates an RF signal from a frequency that is an even multiple of the local frequency and a baseband signal, and performs direct modulation;
A first power distributor connected to the even harmonic modulator for distributing the RF signal;
A plurality of phase shifters connected to the first power divider and phase-shifting the distributed RF signal;
A plurality of high power amplifiers connected to the phase shifter for amplifying the phase shifted RF signal;
A plurality of element antennas connected to the high power amplifier and transmitting the amplified RF signal;
An antenna module characterized by performing one-dimensional transmission beam scanning by setting a phase shift amount of the phase shifter. ＲＦ信号を受信する複数の素子アンテナと、
前記素子アンテナが接続され、受信した前記ＲＦ信号を増幅する複数の低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器と接続され、増幅された前記ＲＦ信号を移相する複数の移相器と、
前記移相器が接続され、移相された前記ＲＦ信号を合成する第１の電力合成器と、
前記電力合成器と接続され、ローカル周波数の偶数倍の周波数と、合成された前記ＲＦ信号とからベースバンド信号を生成し、直接復調を行う偶高調波型復調器とを備え、
前記移相器の移相量を設定することにより、１次元の受信ビーム走査を行うことを特徴とするアンテナモジュール。 A plurality of element antennas for receiving RF signals;
A plurality of low-noise amplifiers connected to the element antenna and amplifying the received RF signal;
A plurality of phase shifters connected to the low noise amplifier for phase shifting the amplified RF signal;
A first power combiner to which the phase shifter is connected and synthesizes the phase-shifted RF signal;
An even harmonic type demodulator that is connected to the power combiner and generates a baseband signal from a frequency that is an even multiple of a local frequency and the combined RF signal, and performs direct demodulation;
An antenna module that performs one-dimensional reception beam scanning by setting a phase shift amount of the phase shifter. ローカル周波数の偶数倍の周波数とベースバンド信号とから送信ＲＦ信号を生成し、直接変調を行う偶高調波型変調器と、
前記偶高調波型変調器に接続され、前記送信ＲＦ信号の分配を行う電力分配器と、
前記電力分配器に接続され、分配された前記送信ＲＦ信号を移相する複数の第１の移相器と、
前記第１の移相器に接続され、移相された前記送信ＲＦ信号を増幅する複数の高出力増幅器と、
前記高出力増幅器に接続され、前記送信ＲＦ信号と受信ＲＦ信号とを分波する複数の送受分波器と、
前記送受分波器に接続され、前記送信ＲＦ信号を送出すると共に、受信した前記受信ＲＦ信号を前記分波器に出力する複数の素子アンテナと、
前記送受分波器に接続され、前記受信ＲＦ信号を増幅する複数の低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器と接続され、増幅された前記受信ＲＦ信号を移相する複数の第２の移相器と、
前記第２の移相器が接続され、移相された前記受信ＲＦ信号を合成する電力合成器と、
前記電力合成器と接続され、ローカル周波数の偶数倍の周波数と、合成された前記受信ＲＦ信号とからベースバンド信号を生成し、直接復調を行う偶高調波型復調器とを備え、
前記第１、第２の移相器の移相量を設定することにより、１次元の送信ビーム及び受信ビームの走査を行うことを特徴とするアンテナモジュール。 An even harmonic type modulator that generates a transmission RF signal from a frequency that is an even multiple of the local frequency and a baseband signal and performs direct modulation;
A power distributor connected to the even harmonic modulator for distributing the transmission RF signal;
A plurality of first phase shifters connected to the power divider and phase-shifting the distributed transmit RF signal;
A plurality of high power amplifiers connected to the first phase shifter for amplifying the phase shifted transmitted RF signal;
A plurality of duplexers connected to the high-power amplifier and demultiplexing the transmission RF signal and the reception RF signal;
A plurality of element antennas connected to the transceiver for transmitting the transmission RF signal and outputting the received reception RF signal to the duplexer;
A plurality of low noise amplifiers connected to the transceiver for amplifying the received RF signal;
A plurality of second phase shifters connected to the low noise amplifier and phase-shifting the amplified received RF signal;
A power combiner that is connected to the second phase shifter and synthesizes the phase-shifted received RF signal;
An even harmonic demodulator that is connected to the power combiner, generates a baseband signal from a frequency that is an even multiple of a local frequency, and the combined received RF signal, and performs direct demodulation;
An antenna module characterized in that a one-dimensional transmission beam and reception beam are scanned by setting a phase shift amount of the first and second phase shifters. ローカル周波数の偶数倍の周波数とベースバンド信号とから送信ＲＦ信号を生成し、直接変調を行うと共に、ローカル周波数の偶数倍の周波数と、合成された受信ＲＦ信号とからベースバンド信号を生成し、直接復調を行う偶高調波型変復調器と、
前記偶高調波型変復調器に接続され、前記送信ＲＦ信号の分配と移相された前記受信ＲＦ信号の合成とを行う電力分配合成器と、
前記電力分配合成器に接続され、分配された前記送信ＲＦ信号を移相すると共に、増幅された前記受信ＲＦ信号を移相する複数の移相器と、
前記移相器に接続され、送信時と受信時に送信側と受信側との切替を行う複数の送受切替ＲＦスイッチと、
前記送受ＲＦスイッチの送信側に接続され、前記送信ＲＦ信号を増幅する複数の高出力増幅器と、
前記送受ＲＦスイッチの受信側に接続され、前記受信ＲＦ信号を増幅する複数の低雑音増幅器と、
前記高出力増幅器と前記低雑音増幅器とが接続され、前記送信ＲＦ信号と前記受信ＲＦ信号とを分離するサーキュレータと、
前記サーキュレータに接続され、前記送信ＲＦ信号を送出すると共に、前記受信ＲＦ信号を受信する素子アンテナとを備え、
前記移相器の移相量を設定し、前記送受ＲＦスイッチを切り替えることにより、１次元の送信ビーム及び受信ビームの走査を行うことを特徴とするアンテナモジュール。 A transmission RF signal is generated from a frequency that is an even multiple of the local frequency and a baseband signal, and is directly modulated, and a baseband signal is generated from the frequency that is an even multiple of the local frequency and the synthesized received RF signal. An even harmonic modulator / demodulator for direct demodulation;
A power distribution synthesizer connected to the even harmonic type modulator / demodulator for distributing the transmission RF signal and combining the phase-shifted reception RF signal;
A plurality of phase shifters connected to the power distribution synthesizer for phase shifting the distributed transmit RF signal and phase shifting the amplified received RF signal;
A plurality of transmission / reception switching RF switches that are connected to the phase shifter and perform switching between the transmission side and the reception side during transmission and reception;
A plurality of high-power amplifiers connected to the transmission side of the transmission / reception RF switch and amplifying the transmission RF signal;
A plurality of low noise amplifiers connected to the receiving side of the transmit / receive RF switch and amplifying the received RF signal;
A circulator for connecting the high-power amplifier and the low-noise amplifier and separating the transmission RF signal and the reception RF signal;
An element antenna connected to the circulator for transmitting the transmit RF signal and receiving the receive RF signal;
An antenna module, wherein a one-dimensional scanning beam and a receiving beam are scanned by setting a phase shift amount of the phase shifter and switching the transmission / reception RF switch. 前記偶高調波型変調器のローカル入力部に接続された逓倍器を備え、ローカル周波数を逓倍数分だけ低周波数とすることを特徴とする請求項１記載のアンテナモジュール。 Wherein with an even harmonic modulator multiplier which is connected to the local input of the antenna module according to claim 1, characterized in that only the low-frequency number of multiplying the local frequency. 前記偶高調波型復調器のローカル入力部に接続された逓倍器を備え、ローカル周波数を逓倍数分だけ低周波数とすることを特徴とする請求項２記載のアンテナモジュール。 Wherein with an even harmonic demodulators multiplier which is connected to the local input of the antenna module according to claim 2, characterized in that only the low-frequency number of multiplying the local frequency. アンテナモジュールの電子部品を実装するキャビティを有するセラミックパッケージを備え、
前記素子アンテナは、前記セラミックパッケージ上に形成され、前記キャビティとフィードスルー構造によって接続されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナモジュール。 A ceramic package having a cavity for mounting an electronic component of the antenna module;
3. The antenna module according to claim 1, wherein the element antenna is formed on the ceramic package and is connected to the cavity by a feedthrough structure. アンテナモジュールの電子部品を実装するキャビティを有するセラミックパッケージと、
前記キャビティを封止するダストキャップとを備え、
前記素子アンテナは、前記ダストキャップ上に形成され、前記キャビティとフィードスルー構造によって接続されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナモジュール。 A ceramic package having a cavity for mounting an electronic component of the antenna module;
A dust cap for sealing the cavity;
The antenna module according to claim 1, wherein the element antenna is formed on the dust cap and is connected to the cavity by a feedthrough structure. 前記素子アンテナが、ビーム走査方向と直交する方向に長径を有する長楕円形パッチアンテナであり、ビームのパターンを円形に近い形状にすることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載のアンテナモジュール。   9. The element antenna according to claim 1, wherein the element antenna is an elliptical patch antenna having a major axis in a direction orthogonal to a beam scanning direction, and a beam pattern is formed in a nearly circular shape. The antenna module according to claim 1. ビーム走査方向と直交する方向に複数の前記素子アンテナを配置して、ビームのパターンを円形に近い形状にすることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載のアンテナモジュール。   The antenna according to any one of claims 1 to 8, wherein a plurality of the element antennas are arranged in a direction orthogonal to a beam scanning direction so that a beam pattern has a shape close to a circle. module. 請求項１記載のアンテナモジュールと、
前記素子アンテナと前記高出力増幅器との間に配置され、前記高出力増幅器で増幅され
た前記ＲＦ信号を分配して前記素子アンテナに出力する第２の電力分配器とを備え、
前記第１、第２の電力分配器の電力分配方向が直交し、前記素子アンテナが２次元的に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 An antenna module according to claim 1;
A second power distributor that is disposed between the element antenna and the high-power amplifier, distributes the RF signal amplified by the high-power amplifier, and outputs the RF signal to the element antenna;
An antenna device, wherein power distribution directions of the first and second power distributors are orthogonal to each other, and the element antennas are two-dimensionally arranged. 請求項２記載のアンテナモジュールと、
前記素子アンテナと前記低雑音増幅器との間に配置され、前記素子アンテナで受信した前記ＲＦ信号を合成して前記低雑音増幅器に出力する第２の電力合成器とを備え、
前記第１、第２の電力合成器の電力合成方向が直交し、前記素子アンテナが２次元的に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 An antenna module according to claim 2;
A second power combiner that is disposed between the element antenna and the low noise amplifier and synthesizes the RF signal received by the element antenna and outputs the combined signal to the low noise amplifier;
The antenna device, wherein the power combining directions of the first and second power combiners are orthogonal, and the element antennas are two-dimensionally arranged. アンテナ装置を回転する駆動機構を備え、
前記駆動機構がアンテナ装置を回転させることにより、２次元的にビーム走査を行うことを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。 A drive mechanism for rotating the antenna device;
13. The antenna device according to claim 11, wherein the driving mechanism rotates the antenna device to perform two-dimensional beam scanning.
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