JP7524607B2 - 無線装置 - Google Patents

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Description

開示の技術は、無線装置に関する。
近年、高周波数帯（例えば、マイクロ波帯、ミリ波帯）を用いた無線装置において、送受信する信号の多重化またはセンシング（レーダ）の高精度化を実現するための技術の１つとして、ビームフォーミングが実用化されている。ビームフォーミングを適用した無線装置に関する技術として、以下の技術が知られている。
例えば、第１アンテナ素子群を備え、アナログ可変移相器を備えないフルデジタルアレーと、複数のアンテナ素子を含む第２アンテナ素子群及びアナログ可変移相器を備えるハイブリッドビームフォーマと、を備える無線装置が知られている。
また、受信アンテナ、複数のアンテナ素子からなる送信用アレイアンテナ、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、雑音除去用ＢＰＦ（Band pass filter、ミキサ、局部発振器、狭帯域ＢＰＦ、増幅器、制御部、無線位相器、イメージ除去ＢＰＦ、ＰＡ（Power Amplifier）を備えた無線中継装置が知られている。
また、ＲＦ信号を同相で２分配する分配器と、ローカル信号を９０度位相差で２分配する分配器と、分配器のそれぞれの分配出力をミキシングする第１、第２のミキサと、を備えたイメージリジェクションミキサが知られている。このイメージリジェクションミキサは、第１、第２のミキサ出力に直列に接続された２組の抵抗・容量回路と、抵抗と容量の接続点にそれぞれ接続された負荷抵抗と、負荷抵抗の一方にイメージ信号を抑圧したＩＦ出力端子とを有する。
国際公開第２０１７／１３５３８９号 特開２００３－３３２９５３号公報 特開平５－１９１１５３号公報
ビームフォーミングを行う無線装置は、複数のアンテナ素子を使用して、各端末に対してビームを形成する。ビームフォーミングは、各アンテナ素子を介して送信または受信する信号の位相および振幅の少なくとも一方を端末の位置に応じて制御することで、送信ビームまたは受信ビームの向きおよび形状を制御することによって実現される。
また、複数の異なる信号を重畳し、且つ、異なる方向にビームを形成するビーム多重を適用した無線装置の開発が進められている。ビーム多重を実現する方法の１つとして、フルデジタル方式のビームフォーミングが提案されている。
フルデジタル方式のビームフォーミングにおいては、各アンテナ素子を介して送信または受信する信号の位相および振幅の少なくとも一方が、デジタル処理により制御される。このため、フルデジタルビームフォーミングを行う無線装置は、送信ビームを形成するために、各アンテナ素子に対してデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を備える。すなわち、フルデジタル方式のビームフォーミングを行う無線装置は、アンテナ素子と同じ数のＤＡＣを備える。また、フルデジタル方式のビームフォーミングを行う無線装置は、受信ビームを形成するために、アンテナ素子と同じ数のアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を備える。ここで、ＤＡＣ及びＡＤＣの消費電力は、データ信号のレートに依存する。したがって、フルデジタル方式のビームフォーミングを行う無線装置は、例えば、ミリ波帯などを利用する広帯域通信システムに適用された場合、データ信号のレートが高くなり、消費電力が大きくなる。
ビームフォーミングを実現する他の方式として、アナログフルコネクション方式が提案されている。図１は、アナログフルコネクション方式のビームフォーミングを行う無線装置（第１の参考例）の構成の一例を示す図である。
図１に例示する無線装置１０Ｘは、４台の端末（図示せず）を収容するために、４個のＤＡＣ１２を備える。各ＤＡＣ１２は、対応する端末に送信すべき送信信号をアナログ信号に変換する。但し、無線装置１０Ｘは、端末の数（すなわち、送信信号の数）よりも多くのアンテナ素子を備えることが好ましい。図１に示す例では、無線装置１０Ｘは、８つのアンテナ素子ＡＮを備える。この場合、各端末に送信されるベースバンド領域または中間周波数帯の送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、ローカル信号ＬＯを用いて、ＲＦ（Radio Frequency）帯にアップコンバートされた後、各アンテナ素子ＡＮに対応して設けられる８つの位相制御回路２０Ｘに分配される。各位相制御回路２０Ｘは、それぞれ、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相を制御する。そして、位相制御回路２０Ｘの出力信号は、それぞれ対応するアンテナ素子ＡＮを介して出力される。位相制御回路２０Ｘの各々は、端末の位置に応じて送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相を制御することよって、各端末に対応するビームが形成される。
アナログフルコネクション方式によれば、端末の数（信号の数）に相当する数のＤＡＣ１２を備えていれば足りるので、フルデジタル方式と比較して、ＤＡＣの数を削減することができ、これによって消費電力を抑制することができる。しかしながら、アナログフルコネクション方式によれば複数のＤＡＣ１２と複数の位相制御回路２０Ｘとの間で多数の信号線が交差する。図１に示す例では、４つのＤＡＣ１２と８つの位相制御回路２０Ｘとの間に３２本の信号線が設けられ、これらの信号線を介して、周波数が比較的高いＲＦ帯の信号が伝送される。よって、信号の損失が大きく、実用化は困難である。
上述の問題を解決するために、例えば、損失補償回路を付加することが考えられる。しかしながら、無線装置の小型化が要求される場合には、損失補償回路を付加することは、回路規模（回路の占有面積）が増大するため好ましくない。また、損失補償回路を付加することで消費電力が大きくなるおそれもある。
開示の技術は、１つの側面として、ビームフォーミングを行う無線装置において、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制しつつ信号の損失を抑制することを目的とする。
開示の技術に係る無線装置は、複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路とを含む。複数の位相制御回路の各々は、複数の位相制御部及び複数の位相制御部を備える。複数の位相制御部の各々は、複数の送信信号の各々に対応して設けられ、各々が対応する送信信号の位相を、対応する送信信号の送出方向に応じて制御する。複数の位相制御部の各々は、前記複数の位相制御部の各々に対応して設けられ、各々が対応する位相制御部によって位相制御がなされた送信信号の周波数をアップコンバートする複数のミキサ部を備える。
開示の技術によれば、ビームフォーミングを行う無線装置において、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制しつつ信号の損失を抑制することが可能となる。
第１の参考例に係る無線装置の構成の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る無線システムの構成の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る無線装置の構成の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 第２の参考例に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 第２の参考例に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第２の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第３の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第４の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第５の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第６の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第７の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第８の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第８の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第９の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第９の実施形態に係る位相制御回路の、ベースバンド領域または中間周波数帯の信号のうちの１つに関連する構成部分のみを示した図である。 開示の技術の第９の実施形態に係る位相制御回路の動作の一例を示した表である。 開示の技術の第１０の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第１０の実施形態に係る位相制御回路の、ベースバンド領域または中間周波数帯の信号のうちの１つに関連する構成部分のみを示した図である。 開示の技術の第１０の実施形態に係る位相制御回路の動作の一例を示した表である。 開示の技術の第１１の実施形態に係る位相制御回路の構成の一例を示す図である。 開示の技術の第１１の実施形態に係る位相制御回路の、ベースバンド領域または中間周波数帯の信号のうちの１つに関連する構成部分のみを示した図である。 開示の技術の第１１の実施形態に係る位相制御回路の動作の一例を示した表である。 開示の技術の第１１の実施形態に係る位相制御回路の変形例を示す図である。
以下、開示の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は省略する。
［第１の実施形態］
図２は、開示の技術の実施形態に係る無線システム２００の構成の一例を示す図である。無線システム２００は、無線装置１０及び複数の端末１０１、１０２、１０３、１０４を備える。無線装置１０は、特に限定されるものではないが、例えば、無線システムの基地局に実装される。この場合、端末１０１～１０４は、スマートフォン等のユーザ端末である。なお、本実施形態において、無線システム２００に収容される端末の数を４台としているが、無線システム２００に収容される端末の数は、適宜増減することが可能である。無線装置１０は、端末１０１～１０４に信号を送信するための送信ビーム及び端末１０１～１０４から信号を受信するための受信ビームを形成することができる。すなわち、無線装置１０は、送信ビームを形成して信号送信を行う機能及び受信ビームを形成して信号受信を行う機能を有する。以下では、主に信号送信機能について記載する。
無線装置１０には、端末１０１～１０４に送信すべき送信信号ＳＴ１～ＳＴ４が与えられる。無線装置１０は、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４をそれぞれ端末１０１～１０４に送信するための送信ビームＢ１～Ｂ４を形成する。送信ビームＢ１は、無線装置１０から端末１０１に送信信号ＳＴ１を伝送するように形成される。したがって、送信ビームＢ１は、無線装置１０から端末１０１に向かう方向に形成される。同様に、送信ビームＢ２～Ｂ４は、無線装置１０から端末１０２～１０４にそれぞれ送信信号ＳＴ２～ＳＴ４を伝送するように形成される。このように、無線装置１０は、端末１０１～１０４に対応する複数の送信ビームＢ１～Ｂ４を同時に形成することができる。無線装置１０は、端末１０１～１０４の位置に応じて、送信ビームＢ１～Ｂ４の放射方向及び形状を個々に制御する。すなわち、無線装置１０は、ビーム多重を実現する。
図３は、開示の技術の実施形態に係る無線装置１０の構成の一例を示す図である。無線装置１０は、複数の位相制御回路２０、複数のアンテナ素子ＡＮ及びコントローラ３０を備える。なお、図３においては、受信ビームを形成するための受信回路の図示が省略されている。無線装置１０が備えるアンテナ素子ＡＮの数は、無線システム２００に収容される端末の数よりも多いことが好ましい。本実施形態において、無線システム２００に収容される４台の端末１０１～１０４に対して、８つのアンテナ素子ＡＮが無線装置１０に備えられている。アンテナ素子ＡＮは、アレイ状に配置されている。すなわち、無線装置１０は、アレイアンテナシステムを備える。複数のアンテナ素子ＡＮは、１列に並べられていてもよいし、行及び列をなすようにマトリックス状に並べられていてもよい。また、アンテナ素子ＡＮは立体的に並べられていてもよい。
位相制御回路２０は、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。すなわち、無線装置１０が備える位相制御回路２０の数は、アンテナ素子ＡＮの数と同じであり、本実施形態においては８つである。送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、ベースバンド領域または中間周波数帯のアナログ信号である。送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の周波数は、特に限定されるものではないが、例えば３ＧＨｚ程度である。なお、無線装置１０に与えられる送信信号がデジタル信号である場合、無線装置１０は、このデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器が備えられる。デジタル・アナログ変換器によってアナログ形式に変換された送信信号ＳＴ１～ＳＴ４が、８つの位相制御回路２０の各々に分配される。位相制御回路２０の各々は、コントローラ３０から供給される重みＷを用いて送信信号ＳＴ１～ＳＴ４について位相制御を行うことによって送信信号ＳＴ１～ＳＴ４を、対応する端末１０１～１０４に送信するための送信ビームＢ１～Ｂ４を形成する。すなわち、無線装置１０は、端末１０１～１０４に送信すべき送信信号ＳＴ１～ＳＴ４を、無線装置１０が備える全ての位相制御回路２０に分配して送信ビームＢ１～Ｂ４を形成するアナログフルコネクション方式によりビームフォーミングを行う。
コントローラ３０は、端末１０１～１０４の位置に基づいて、位相制御回路２０の各々おいて位相制御を行うための重みＷを生成する。位相制御回路２０の各々は、コントローラ３０によって生成された重みＷを用いた下記の（１）式によって示される位相制御を、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４に対して行うことによって出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８を出力する。
例えば、８つの位相制御回路２０のうちの１つから出力される出力信号Ｓｏｕｔ１は、下記の（２）式によって表される。
コントローラ３０は、端末１０１の位置に基づいて重みＷ１，１、Ｗ２，１、Ｗ３，１、Ｗ４，１、Ｗ５，１、Ｗ６，１、Ｗ７，１、Ｗ８，１を生成する。また、コントローラ３０は、端末１０２の位置に基づいて重みＷ１，２、Ｗ２，２、Ｗ３，２、Ｗ４，２、Ｗ５，２、Ｗ６，２、Ｗ７，２、Ｗ８，２を生成する。また、コントローラ３０は、端末１０３の位置に基づいて重みＷ１，３、Ｗ２，３、Ｗ３，３、Ｗ４，３、Ｗ５，３、Ｗ６，３、Ｗ７，３、Ｗ８，３を生成する。また、コントローラ３０は、端末１０４の位置に基づいて重みＷ１，４、Ｗ２，４、Ｗ３，４、Ｗ４，４、Ｗ５，４、Ｗ６，４、Ｗ７，４、Ｗ８，４を生成する。重みＷは、端末１０１～１０４の位置の変化または無線装置１０と端末１０１～１０４との間の通信環境の変化などに応じて更新される。
位相制御回路２０の各々は、ローカル信号ＬＯを用いてベースバンド領域または中間周波数帯の送信信号ＳＴ１～ＳＴ４を、ＲＦ帯（またはミリ波帯）にアップコンバートし、アップコンバートした信号を出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８として出力する。出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８は、それぞれ対応するアンテナ素子ＡＮから放射される。８つのアンテナ素子ＡＮの各々から位相制御がなされた出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が放射されることで、各端末１０１～１０４に向かう送信ビームＢ１～Ｂ４が形成される。すなわち、無線装置１０は、アレイアンテナシステムを構成して送信ビームＢ１～Ｂ４を形成する。
図４は、位相制御回路２０の構成の一例を示す図である。複数の位相制御回路２０の構成は互いに同じである。なお、図４には、８つの位相制御回路２０のうち、出力信号Ｓｏｕｔ１を出力する位相制御回路２０が例示されている。位相制御回路２０は、複数の位相制御部４０、複数のミキサ部５０及び合成部６０を備える。複数の位相制御部４０及び複数のミキサ部５０は、端末１０１～１０４に送信すべき送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられている。
位相制御部４０は、例えば、それぞれ、受動回路部分が集中定数回路及びスパイラルインダクタ、メアンダインダクタのような集中定数回路に準ずる回路の少なくとも１つを含んで構成されており、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、対応する送信信号の位相を、対応する送信信号の送出方向（対応する送信ビームの放射方向）に応じて制御する。位相制御部４０は、それぞれ、位相回転部４００、第１の位相切り替え部４１０ａ、第２の位相切り替え部４１０ｂ、第１の可変増幅器４２０ａ及び第２の可変増幅器４２０ｂを備える。位相制御部４０の各々において、対応する送信信号が２つに分岐され、そのうちの一方が第１の位相切り替え部４１０ａに供給され、他方が位相回転部４００に供給される。
第１の位相切り替え部４１０ａには、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４のうち、対応する送信信号が、その位相を回転させることなく供給される。すなわち、送信信号ＳＴ１に対応する第１の位相切り替え部４１０ａには、送信信号ＳＴ１と同位相の同相信号ＳＴ１－Ｉが供給される。同様に、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する第１の位相切り替え部４１０ａには、同相信号ＳＴ２－Ｉ～ＳＴ４－Ｉが供給される。第１の位相切り替え部４１０ａは、対応する同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替える。第１の位相切り替え部４ａは、選択された回転量で対応する同相信号の位相を回転させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第１の位相切り替え部４１０ａは、同相信号ＳＴ１－Ｉの位相回転量を、送信信号ＳＴ１の送出方向（送信ビームＢ１の放射方向）に応じて選択的に切り替えて、同相信号ＳＴ１－Ｉの位相を回転させる。同様に、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する第１の位相切り替え部４１０ａは、同相信号ＳＴ２－Ｉ～ＳＴ４－Ｉの位相回転量を、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４の送出方向（送信ビームＢ２～Ｂ４の放射方向）に応じて選択的に切り替えて同相信号ＳＴ２－Ｉ～ＳＴ４－Ｉの位相を回転させる。
位相回転部４００は、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４のうち、対応する送信信号の位相を９０°回転させる。以下において、位相回転部４００によって位相が９０°回転した送信信号を直交信号と称する。すなわち、送信信号ＳＴ１に対応する位相回転部４００は、直交信号ＳＴ１－Ｑを出力する。同様に送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する位相回転部４００は、それぞれ、直交信号ＳＴ２－Ｑ～ＳＴ４－Ｑを出力する。直交信号ＳＴ１－Ｑ～ＳＴ４－Ｑは、対応する第２の位相切り替え部４１０ｂに供給される。
第２の位相切り替え部４１０ｂは、対応する直交信号の位相回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替える。第２の位相切り替え部４１０ｂは、選択された回転量で対応する直交信号の位相を回転させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第２の位相切り替え部４１０ｂは、直交信号ＳＴ１－Ｑの位相回転量を送信信号ＳＴ１の送出方向（送信ビームＳＴ１の放射方向）に応じて選択的に切り替えて、直交信号ＳＴ１－Ｑの位相を回転させる。同様に、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する第２の位相切り替え部４１０ｂは、それぞれ、直交信号ＳＴ２－Ｑ～ＳＴ４－Ｑの位相回転量を、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４の送出方向（送信ビームＢ２～Ｂ４の放射方向）に応じて選択的に切り替えて直交信号ＳＴ２－Ｑ～ＳＴ４－Ｑの位相を回転させる。第１の位相切り替え部４１０ａ及び第２の位相切り替え部４１０ｂにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、０°及び１８０°のいずれかに設定される。
第１の可変増幅器４２０ａは、第１の位相切り替え部４１０ａの出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第１の可変増幅器４２０ａは、同相信号ＳＴ１－Ｉの位相を０°または１８０°だけ回転させた信号の振幅を、送信信号ＳＴ１の送出方向に応じて変化させる。同様に、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する第１の可変増幅器４２０ａは、それぞれ、同相信号ＳＴ２－Ｉ～ＳＴ４－Ｉの位相を０°または１８０°だけ回転させた信号の振幅を、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４の送出方向に応じて変化させる。
第２の可変増幅器４２０ｂは、第２の位相切り替え部４１０ｂの出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第２の可変増幅器４２０ｂは、直交信号ＳＴ１－Ｑの位相を０°または１８０°だけ回転させた信号の振幅を、送信信号ＳＴ１の送出方向に応じて変化させる。同様に、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する第２の可変増幅器４２０ｂは、それぞれ、直交信号ＳＴ２－Ｑ～ＳＴ４－Ｑの位相を０°または１８０°だけ回転させた信号の振幅を、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４の送出方向に応じて変化させる。第１の可変増幅器４２０ａ及び第２の可変増幅器４２０ｂにおける振幅の変化率（増幅率）は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて設定される。
複数のミキサ部５０は、複数の位相制御部４０の各々に対応して設けられており、各々が対応する位相制御部４０によって位相制御がなされた送信信号の周波数をアップコンバートする。ミキサ部５０の各々は、第１のミキサ５００ａ及び第２のミキサ５００ｂを備える。第１のミキサ５００ａは、第１の可変増幅器４２０ａの出力信号の周波数を、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の周波数よりも高い周波数のローカル信号ＬＯを用いてアップコンバートする。第２のミキサ５００ｂは、第２の可変増幅器４２０ｂの出力信号の周波数を、ローカル信号ＬＯを用いてアップコンバートする。複数のミキサ部５０の各々において、共通のローカル信号ＬＯが用いられる。ミキサ部５０によってベースバンド領域または中間周波数帯の送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、ＲＦ帯（またはミリ波帯）にアップコンバートされる。ローカル信号ＬＯの周波数は、特に限定されるものではないが、例えば２５ＧＨｚ程度である。第１及び第２のミキサ５００ａ、５００ｂにおいて、ローカル信号ＬＯが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されておりＲＦ信号が出力されるＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。
合成部６０は、複数のミキサ部５０における出力を相互に接続する伝送路である。すなわち、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、それぞれ、対応する位相制御部４０において位相制御がなされ、対応するミキサ部５０において周波数変換がなされた後、合成部６０において合成される。これにより、位相制御回路２０の各々において、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が生成される。合成部６０は、対応するアンテナ素子ＡＮに接続されており、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が対応するアンテナ素子ＡＮから放射される。
第１及び第２の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｂにおける位相の回転量の設定により、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の象限切り替えが可能である。第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂにおける振幅の変化率（増幅率）の設定に応じて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を０°～３６０°の範囲で制御可能である。すなわち、位相制御部４０は、それぞれ、位相切り替え及び振幅制御がなされた同相信号および直交信号のベクトル合成によって送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を０°～３６０°の範囲で制御する。
例えば位相制御部４０において、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を０°～９０°（第１象限）の範囲で制御する場合、第１の位相切り替え部４１０ａにおける位相の回転量として０°が選択される。また、この場合、第２の位相切り替え部４１０ｂにおける位相の回転量として０°が選択される。第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂにおける増幅率の比に応じて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を０°～９０°の範囲で制御することが可能である。
また、例えば位相制御部４０において、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を９０°～１８０°（第２象限）の範囲で制御する場合、第１の位相切り替え部４１０ａにおける位相の回転量として１８０°が選択される。また、この場合、第２の位相切り替え部４１０ｂにおける位相の回転量として０°が選択される。第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂにおける増幅率の比に応じて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を９０°～１８０°の範囲で制御することが可能である。
また、例えば位相制御部４０において、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を１８０°～２７０°（第３象限）の範囲で制御する場合、第１の位相切り替え部４１０ａにおける位相の回転量として１８０°が選択される。また、この場合、第２の位相切り替え部４１０ｂにおける位相の回転量として１８０°が選択される。第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂにおける増幅率の比に応じて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を１８０°～２７０°の範囲で制御することが可能である。
また、例えば位相制御部４０において、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を２７０°～３６０°（第４象限）の範囲で制御する場合、第１の位相切り替え部４１０ａにおける位相の回転量として０°が選択される。また、この場合、第２の位相切り替え部４１０ｂにおける位相の回転量として１８０°が選択される。第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂにおける増幅率の比に応じて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を２７０°～３６０°の範囲で制御することが可能である。
また、第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂにおける増幅率の比を固定したままこれらの増幅率を変化させることにより、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の振幅を変化させることができる。すなわち、重みＷの全て要素は、位相だけでなく振幅も重み付け可能となる。たとえば、振幅を重み付けすることにより、送信ビームＢ１～Ｂ４それぞれ独立にビームの幅等のビームの形を変えることが出来る。
ここで、図１に示す第１の参考例に係る無線装置１０Ｘによれば、各端末に送信される送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、ローカル信号ＬＯを用いてＲＦ帯にアップコンバートされた後、複数の位相制御回路２０Ｘに分配される。第１の参考例に係る無線装置１０Ｘによれば、４個のＤＡＣ１２と８個の位相制御回路２０Ｘとの間に３２本の信号線が設けられ、これらの信号線を介して、周波数が比較的高いＲＦ帯の信号が伝送されるので信号の損失が大きくなる。
一方、開示の技術の実施形態に係る無線装置１０によれば、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相制御回路２０への分配は、周波数が比較的低いベースバンド領域または中間周波数帯で行われる。従って、開示の技術の実施形態に係る位相制御回路２０を備えた無線装置１０によれば、第１の参考例に係る位相制御回路２０Ｘを備えた無線装置１０Ｘと比較して信号の損失を小さくすることができる。
図５は、第２の参考例に係る位相制御回路２０Ｙの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ｙは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。位相制御回路２０Ｙは、上記した開示の技術の実施形態に係る位相制御回路２０と同様の機能を有する。位相制御回路２０Ｙは、複数の振幅制御部７０、複数のミキサ部５０Ｙ及び合成部６０を備える。複数の振幅制御部７０及び複数のミキサ部５０Ｙは、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられている。
振幅制御部７０は、それぞれ、対応する送信信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。振幅制御部７０は、それぞれ、第１の可変増幅器７００ａ及び第２の可変増幅器７００ｂを備える。各振幅制御部７０において、対応する送信信号が２つに分岐され、そのうちの一方が第１の可変増幅器７００ａに供給され、他方が第２の可変増幅器７００ｂに供給される。
第１及び第２の可変増幅器７００ａ、７００ｂは、それぞれ、対応する送信信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第１及び第２の可変増幅器７００ａ、７００ｂは、送信信号ＳＴ１の振幅を、送信信号ＳＴ１の送出方向に応じて変化させる。第１及び第２の可変増幅器７００ａ、７００ｂにおける振幅の変化率（増幅率）は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて設定される。
複数のミキサ部５０Ｙの各々は、第１の位相切り替え部５１０ａ、第２の位相切り替え部５１０ｂ、第１のミキサ５００ａ及び第２のミキサ５００ｂを備える。第１及び第２の位相切り替え部５１０ａ、５１０ｂは、それぞれ、ローカル信号ＬＯの位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替える。第１及び第２の位相切り替え部５１０ａ、５１０ｂは、それぞれ選択された回転量でローカルＬＯの位相を回転させる。第１の位相切り替え部５１０ａにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、９０°及び２７０°のいずれかに設定される。第２の位相切り替え部５１０ｂにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、０°及び１８０°のいずれかに設定される。
第１のミキサ５００ａは、第１の可変増幅器７００ａの出力信号の周波数を、第１の位相切り替え部５１０ａによって位相回転がなされたローカル信号ＬＯを用いてアップコンバートする。第２のミキサ５００ｂは、第２の可変増幅器７００ｂの出力信号の周波数を、第２の位相切り替え部５１０ｂによって位相回転がなされたローカル信号ＬＯを用いてアップコンバートする。ミキサ部５０Ｙによって、ベースバンド領域または中間周波数帯の送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、ＲＦ帯（またはミリ波帯）にアップコンバートされる。
送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、それぞれ、対応する振幅制御部７０において振幅制御がなされ、対応するミキサ部５０Ｙにおいて周波数変換がなされた後、合成部６０において合成される。これにより、位相制御回路２０Ｙの各々において、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が生成される。なお、図５には、出力信号Ｓｏｕｔ１を出力する位相制御回路２０Ｙが例示されている。合成部６０は、対応するアンテナ素子ＡＮに接続されており、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が対応するアンテナ素子ＡＮから放射される。
第１及び第２の位相切り替え部５１０ａ、５１０ｂにおける位相の回転量の設定により、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の象限切り替えが可能である。第１及び第２の可変増幅器７００ａ、７００ｂにおける振幅の変化率（増幅率）の設定に応じて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の回転量を０°～３６０°の範囲で制御可能である。
第２の参考例に係る位相制御回路２０Ｙによれば、開示の技術の実施形態に係る位相制御回路２０と同様、端末１０１～１０４に向かう送信ビームを形成することが可能である。また、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相制御回路２０Ｙへの分配は、周波数が比較的低いベースバンド領域または中間周波数帯で行われる。従って、図１に示す第１の参考例に係る無線装置１０Ｘと比較して、信号の損失を小さくすることができる。
しかしながら、第２の参考例に係る位相制御回路２０Ｙによれば、図６に示すように、周波数が比較的高いローカル信号ＬＯが伝送される高周波ブロックＨＦの数が多くなる。図５に示すように、例えば４つの送信信号ＳＴ１～ＳＴ４を扱う構成の場合、高周波ブロックＨＦの数は５つとなる。高周波ブロックＨＦの各々は、高周波信号の波長に応じたサイズの分布定数回路で構成することが必要となる。従って、第２の参考例に係る位相制御回路２０Ｙは、回路規模（回路の占有面積）を小さく構成することが困難である。たとえば、半導体回路チップ上に上記の回路を構成しようとする場合、高周波の波長と半導体回路チップサイズが近い大きさになってくると、複数の高周波ブロックＨＦは半導体チップ内領域の大半を占めるようになり、また、チップ面積も大きくなってしまう。
一方、開示の技術の実施形態に係る位相制御回路２０によれば、図７に示すように、高周波ブロックＨＦの数を１つとすることができる。また、ミキサ部を構成する各ミキサを、トランジスタ５００によって構成することが可能である。各トランジスタ５００は、合成部６０に接続されるドレイン（またはソース）が共通であり、ローカル信号ＬＯが供給されるゲートが共通である。従って、ミキサを構成するトランジスタ５００を、単一のドレイン電極（またはソース電極）と、単一のゲート電極と、互いに分離された複数のソース電極（またはドレイン電極）を備えたマルチフィンガー型の単一のトランジスタによって構成することが可能である。これにより、複数のミキサ部５０を極めてコンパクトに構成することが可能となる。すなわち、開示の技術の実施形態に係る位相制御回路２０によれば、第２の参考例に係る位相制御回路２０Ｙと比較して、回路規模（回路の占有面積）を小さく構成することが可能である。
また、開示の技術の実施形態に係る位相制御回路２０によれば、位相制御部４０に伝送される送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、周波数が比較的低いベースバンド領域または中間周波数帯の信号であるので、位相制御部４０の受動（パッシブ）回路を集中定数回路または集中定数回路に準ずる回路を含んで構成することが可能である。ここで、「集中定数回路に準ずる回路」とは、スパイラルインダクタ、メアンダインダクタのような分布定数回路的な要素を含むものの、小面積で構成し得る回路である。位相制御部４０の受動素子を集中定数回路または集中定数回路に準ずる回路で構成することで、位相制御回路２０の回路規模（回路の占有面積）を比較的小さく構成することが可能である。
なお、図４においては、第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂをそれぞれ、第１及び第２の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｂの出力側に配置した構成を例示したが、これに限定されない。すなわち、図８に示すように、第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂをそれぞれ、第１及び第２の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｂの入力側に配置することも可能である。
［第２の実施形態］
図９は、開示の技術の第２の実施形態に係る位相制御回路２０Ａの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ａは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。
位相制御回路２０Ａは、複数の位相回転部８０を有する。複数の位相回転部８０は、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられている。位相回転部８０は、対応する送信信号の位相を９０°回転させる。すなわち、送信信号ＳＴ１に対応する位相回転部８０は、直交信号ＳＴ１－Ｑを出力する。同様に、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する位相回転部８０は、それぞれ、直交信号ＳＴ２－Ｑ～ＳＴ４－Ｑを出力する。
位相制御回路２０Ａにおいて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられる複数の位相制御部の各々は、第１乃至第４の位相切り替え部４１０ａ～４１０ｄ及び第１乃至第４の可変増幅器４２０ａ～４２０ｄを有する。
第１及び第３の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｃは、それぞれ、対応する同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替える。第１及び第３の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｃは、選択された回転量で対応する同相信号の位相を回転させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第１及び第３の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｃは、同相信号ＳＴ１－Ｉの位相回転量を、送信信号ＳＴ１の送出方向に応じて選択的に切り替えて、同相信号ＳＴ１－Ｉの位相を回転させる。
第２及び第４の位相切り替え部４１０ｂ、４１０ｄは、それぞれ、対応する直交信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替える。第２及び第４の位相切り替え部４１０ｂ、４１０ｄは、選択された回転量で対応する直交信号の位相を回転させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第２及び第４の位相切り替え部４１０ｂ、４１０ｄは、直交信号ＳＴ１－Ｑの位相回転量を、送信信号ＳＴ１の送出方向に応じて選択的に切り替えて、同相信号ＳＴ１－Ｑの位相を回転させる。第１乃至第４の位相切り替え部４１０ａ～４１０ｄにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、０°及び１８０°のいずれかに設定される。
第１の可変増幅器４２０ａは、第１の位相切り替え部４１０ａの出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。同様に、第２乃至第４の可変増幅器４２０ｂ～４２０ｄは、それぞれ、第２乃至第４の位相切り替え部４１０ｂ～４１０ｄの出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。第１乃至第４の可変増幅器４２０ａ～４２０ｄにおける振幅の変化率（増幅率）は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて設定される。
位相制御回路２０Ａにおいて、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられる複数のミキサ部の各々は、第１乃至第４のミキサ５００ａ～５００ｄを有する。第１のミキサ５００ａは、第１の可変増幅器４２０ａの出力信号の周波数を、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の周波数よりも高い周波数の第１のローカル信号ＬＯ－Ｉを用いてアップコンバートする。第２のミキサ５００ｂは、第２の可変増幅器４２０ｂの出力信号の周波数を、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉを用いてアップコンバートする。すなわち、第１及び第２のミキサ５００ａ、５００ｂは、共通の第１のローカル信号ＬＯ－Ｉを用いて周波数のアップコンバートを行う。
第３のミキサ５００ｃは、第３の可変増幅器４２０ｃの出力信号の周波数を、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉに対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号ＬＯ－Ｑを用いてアップコンバートする。第４のミキサ５００ｄは、第４の可変増幅器４２０ｄの出力信号の周波数を、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑを用いてアップコンバートする。すなわち、第３及び第４のミキサ５００ｃ、５００ｄは、共通の第２のローカル信号ＬＯ－Ｑを用いて周波数のアップコンバートを行う。
送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、それぞれ、対応する位相制御部（第１乃至第４の位相切り替え部４１０ａ～４１０ｄ及び第１乃至第４の可変増幅器４２０ａ～４２０ｄ）において位相制御がなされ、対応するミキサ部（第１乃至第４のミキサ５００ａ～５００ｄ）において周波数変換がなされた後、合成部６０において合成される。これにより、位相制御回路２０Ａの各々において、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が生成される。合成部６０は、対応するアンテナ素子ＡＮに接続されており、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が対応するアンテナ素子ＡＮから放射される。なお、図９には、出力信号Ｓｏｕｔ１を出力する位相制御回路２０Ａが例示されている。
ここで、ベースバンド領域または中間周波数帯の送信信号ＳＴ１～ＳＴ４を、ミキサを用いてローカル信号と混合することよって送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の周波数をアップコンバートすると、ミキサの出力信号にイメージ信号が混入する。イメージ信号は、ローカル信号の周波数帯を中心として所望信号と対象な周波数帯域に生じる妨害信号である。イメージ信号は、同相信号ＳＴ１－Ｉ～ＳＴ４－Ｉ及び直交信号ＳＴ１－Ｑ～ＳＴ４－Ｑと、互いに直交関係にある２つのローカル信号ＬＯ－Ｉ、ＬＯ－Ｑとをミキサで混合した後、合成することで抑制することが可能である。
位相制御回路２０Ａは、第１の実施形態に係る位相制御回路２０に対して、第３及び第４の位相切り替え部４１０ｃ、４１０ｄ、第３及び第４の可変増幅器４２０ｃ、４２０ｄ及び第３及び第４のミキサ５００ｃ、５００ｄが追加された構成を有する。これにより、同相信号ＳＴ１－Ｉ～ＳＴ４－Ｉ及び直交信号ＳＴ１－Ｑ～ＳＴ４－Ｑと、互いに直交関係にある２つのローカル信号ＬＯ－Ｉ、ＬＯ－Ｑと、を混合し、合成する処理が行われるので、イメージ信号の抑制が可能となる。
位相制御回路２０Ａにおいて、同相信号ＳＴ１－Ｉ～ＳＴ４－Ｉ及び直交信号ＳＴ１－Ｑ～ＳＴ４－Ｑは、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の４象限の切り替えに用いられると共にイメージ信号の抑制にも用いられている。このように、同相信号及び直交信号を、位相制御及びイメージ信号抑制に共用することで、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制することが可能となる。
また、位相制御回路２０Ａによれば、第１の実施形態に係る位相制御回路２０と同様、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相制御回路２０Ａへの分配は、周波数が比較的低いベースバンド領域または中間周波数帯で行われる。従って、位相制御回路２０Ａを備えた無線装置１０によれば、第１の参考例に係る無線装置１０Ｘと比較して、信号の損失を小さくすることができる。また、位相制御回路２０Ａによれば、第１の実施形態に係る位相制御回路２０と同様、高周波ブロックＨＦの数を削減することができるので、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制することが可能となる。また、第１及び第２のミキサ５００ａ、５００ｂにおいて、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されており、第３及び第４のミキサ５００ｃ、５００ｄにおいて、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されている。さらに、第１乃至第４のミキサ５００ａ～５００ｄにおいて、ＲＦ信号が出力されるＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。これにより、ミキサ部を例えばマルチフィンガー型のトランジスタによって構成することが可能となり、ミキサ部を極めてコンパクトに構成することが可能となる。
なお、図８に示す例に倣って、第１乃至第４の可変増幅器４２０ａ～４２０ｄをそれぞれ、第１乃至第４の位相切り替え部４１０ａ～４１０ｄの入力側に配置することも可能である。
［第３の実施形態］
図１０は、開示の技術の第３の実施形態に係る位相制御回路２０Ｂの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ｂは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。位相制御回路２０Ｂは、図５に示す第２の参考例に係る位相制御回路２０Ｙに対して、イメージ信号を抑制する機能を付加した構成を有する。
位相制御回路２０Ｂは、複数の位相回転部８０、複数の第１の振幅制御部７０Ａ、複数の第２の振幅制御部７０Ｂ、複数の第１のミキサ部５０Ａ、複数の第２のミキサ部５０Ｂ及び合成部６０を備える。
複数の位相回転部８０は、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられている。位相回転部８０は、対応する送信信号の位相を９０°回転させる。すなわち、送信信号ＳＴ１に対応する位相回転部８０は、直交信号ＳＴ１－Ｑを出力する。同様に、送信信号ＳＴ２～ＳＴ４に対応する位相回転部８０は、それぞれ、直交信号ＳＴ２－Ｑ～ＳＴ４－Ｑを出力する。
複数の第１の振幅制御部７０Ａ及び複数の第１のミキサ部５０Ａは、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられている。同様に、複数の第２の振幅制御部７０Ｂ及び複数の第２のミキサ部５０Ｂは、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の各々に対応して設けられている。
第１の振幅制御部７０Ａは、それぞれ、対応する送信信号の振幅を変化させる。第１の振幅制御部７０Ａは、それぞれ、第１の可変増幅器７００ａ及び第２の可変増幅器７００ｂを備える。第１の振幅制御部７０Ａにおいて、対応する送信信号が２つに分岐され、そのうちの一方が第１の可変増幅器７００ａに供給され、他方が第２の可変増幅器７００ｂに供給される。
第１及び第２の可変増幅器７００ａ、７００ｂは、それぞれ、対応する送信信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第１及び第２の可変増幅器７００ａ、７００ｂは、それぞれ、送信信号ＳＴ１と同位相の同相信号ＳＴ１－Ｉの振幅を、送信信号ＳＴ１の送出方向に応じて変化させる。第１及び第２の可変増幅器７００ａ、７００ｂにおける振幅の変化率（増幅率）は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて設定される。
複数の第２の振幅制御部７０Ｂは、それぞれ、対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の振幅を変化させる。第２の振幅制御部７０Ｂは、それぞれ、第３の可変増幅器７００ｃ及び第４の可変増幅器７００ｄを備える。第２の振幅制御部７０Ｂにおいて、対応する直交信号が２つに分岐され、そのうちの一方が第３の可変増幅器７００ｃに供給され、他方が第４の可変増幅器７００ｄに供給される。
第３及び第４の可変増幅器７００ｃ、７００ｄは、それぞれ、対応する直交信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる。例えば、送信信号ＳＴ１に対応する第３及び第４の可変増幅器７００ｃ、７００ｄは、それぞれ、送信信号ＳＴ１の位相を９０°回転させた直交信号ＳＴ１－Ｑの振幅を、送信信号ＳＴ１の送出方向に応じて変化させる。第３及び第４の可変増幅器７００ｃ、７００ｄにおける振幅の変化率（増幅率）は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて設定される。
複数の第１のミキサ部５０Ａの各々は、第１の位相切り替え部５１０ａ、第１のミキサ５００ａ、第２の位相切り替え部５１０ｂ及び第２のミキサ５００ｂを備える。第１及び第２の位相切り替え部５１０ａ、５１０ｂは、それぞれ、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替える。第１及び第２の位相切り替え部５１０ａ、５１０ｂは、それぞれ選択された回転量で第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの位相を回転させる。第１の位相切り替え部５１０ａにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、９０°及び２７０°のいずれかに設定される。第２の位相切り替え部５１０ｂにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、０°及び１８０°のいずれかに設定される。
第１のミキサ５００ａは、第１の可変増幅器７００ａの出力信号の周波数を、第１の位相切り替え部５１０ａによって位相回転がなされた第１のローカル信号ＬＯ－Ｉを用いてアップコンバートする。第２のミキサ５００ｂは、第２の可変増幅器７００ｂの出力信号の周波数を、第２の位相切り替え部５１０ｂによって位相回転がなされた第１のローカル信号ＬＯ－Ｉを用いてアップコンバートする。複数の第１のミキサ部５０Ａによってベースバンド領域または中間周波数帯の送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、ＲＦ帯（またはミリ波帯）にアップコンバートされる。
複数の第２のミキサ部５０Ｂの各々は、第３の位相切り替え部５１０ｃ、第３のミキサ５００ｃ、第４の位相切り替え部５１０ｄ及び第４のミキサ５００ｄを備える。第３及び第４の位相切り替え部５１０ｃ、５１０ｄは、それぞれ第１のローカル信号ＬＯ－Ｉに対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの位相の回転量を対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替える。第３及び第４の位相切り替え部５１０ｃ、５１０ｄは、それぞれ選択された回転量で第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの位相を回転させる。第３の位相切り替え部５１０ｃにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、９０°及び２７０°のいずれかに設定される。第４の位相切り替え部５１０ｄにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、０°及び１８０°のいずれかに設定される。
第３のミキサ５００ｃは、第３の可変増幅器７００ｃの出力信号の周波数を、第３の位相切り替え部５１０ｃによって位相回転がなされた第２のローカル信号ＬＯ－Ｑを用いてアップコンバートする。第４のミキサ５００ｄは、第４の可変増幅器７００ｄの出力信号の周波数を、第４の位相切り替え部５１０ｄによって位相回転がなされた第２のローカル信号ＬＯ－Ｑを用いてアップコンバートする。複数の第２のミキサ部５０Ｂによってベースバンド領域または中間周波数帯の送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、ＲＦ帯（またはミリ波帯）にアップコンバートされる。
送信信号ＳＴ１～ＳＴ４は、それぞれ、対応する第１及び第２の振幅制御部７０Ａ、７０Ｂにおいて振幅制御がなされ、対応する第１及び第２のミキサ部５０Ａ、５０Ｂにおいて周波数変換がなされた後、合成部６０において合成される。これにより、位相制御回路２０Ｂの各々において、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が生成される。なお、図１０には、出力信号Ｓｏｕｔ１を出力する位相制御回路２０Ｂが例示されている。合成部６０は、対応するアンテナ素子ＡＮに接続されており、出力信号Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８が対応するアンテナ素子ＡＮから放射される。
第１乃至第４の位相切り替え部５１０ａ～５１０ｄにおける位相の回転量の設定により、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４の位相の象限切り替えが可能である。第１乃至第４の可変増幅器７００ａ～７００ｄにおける振幅の変化率（増幅率）の設定に応じて、各送信信号の位相の回転量を０°～３６０°の範囲で制御可能である。
位相制御回路２０Ｂによれば、開示の技術の第１の実施形態に係る位相制御回路２０と同様、各端末に向かう送信ビームを形成することが可能である。また、送信信号Ｓ１～Ｓ４の位相制御回路２０Ｂへの分配は、周波数が比較的低いベースバンド領域または中間周波数帯で行われる。従って、第１の参考例に係る無線装置１０Ｘ（図１参照）と比較して、信号の損失を小さくすることができる。
また、位相制御回路２０Ｂは第２の参考例に係る位相制御回路２０Ｙ（図５参照）に対して位相回転部８０、第３、第４の位相切り替え部５１０ｃ、５１０ｄ、第３、第４の可変増幅器７００ｃ、７００ｄ、第３、第４のミキサ５００ｃ、５００ｄが追加された構成を有する。これにより、同相信号ＳＴ１－Ｉ～ＳＴ４－Ｉ及び直交信号ＳＴ１－Ｑ～ＳＴ４－Ｑと、互いに直交関係にある２つのローカル信号ＬＯ－Ｉ、ＬＯ－Ｑと、を混合し、合成する処理が行われるので、イメージ信号の抑制が可能となる。
［第４の実施形態］
図１１は、開示の技術の第４の実施形態に係る位相制御回路２０Ｃの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ｃは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。上記した第１乃至第３の実施形態に係る位相制御回路２０、２０Ａ、２０Ｂは、端末１０１～１０４に向けて送信ビームＢ１～Ｂ４を形成して送信信号ＳＴ１～ＳＴ４を送出する機能を有するものであった。これに対して、本実施形態に係る位相制御回路２０Ｃは、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号（以下、受信信号ＳＲ１～ＳＲ４と称する）を、受信ビームを形成して受信する機能を有する。
位相制御回路２０Ｃは、第１の実施形態に係る位相制御回路２０（図４参照）に対応する構成を有する。すなわち、位相制御回路２０Ｃは、複数の位相制御部４０、複数のミキサ部５０を備える。複数の位相制御部４０及び複数のミキサ部５０は、受信信号ＳＲ１～ＳＲ４の各々に対応して設けられている。位相制御回路２０Ｃは、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を合成した入力信号Ｓｉｎを対応するアンテナ素子ＡＮを介して受信する。入力信号Ｓｉｎは、複数のミキサ部５０に分配される。
複数のミキサ部５０は、受信信号ＳＲ１～ＳＲ４の各々に対応して設けられ、各々が受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を合成した入力信号Ｓｉｎの周波数をダウンコンバートする。ミキサ部５０の各々は、第１のミキサ５００ａ及び第２のミキサ５００ｂを備える。第１及び第２のミキサ５００ａ、５００ｂは、それぞれ、ＲＦ帯（またはミリ波帯）の入力信号Ｓｉｎの周波数を、ローカル信号ＬＯを用いてベースバンド領域または中間周波数帯にダウンコンバートする。
複数の位相制御部４０は、複数のミキサ部５０の各々に対応して設けられ、各々が対応するミキサ部５０によって周波数がダウンコンバートされた信号の位相を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる。
位相制御部４０は、それぞれ、位相回転部４００、第１の位相切り替え部４１０ａ、第２の位相切り替え部４１０ｂ、第１の可変増幅器４２０ａ及び第２の可変増幅器４２０ｂを備える。
第１の可変増幅器４２０ａは、第１のミキサ５００ａの出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる。同様に、第２の可変増幅器４２０ｂは、第２のミキサ５００ｂの出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる。第１の可変増幅器４２０ａ及び第２の可変増幅器４２０ｂにおける振幅の変化率（増幅率）は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて設定される。
第１の位相切り替え部４１０ａは、第１の可変増幅器４２０ａの出力信号の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替える。第１の位相切り替え部４１０ａは、選択された回転量で第１の可変増幅器４２０ａの出力信号の位相を回転させ、これを対応する受信信号の同相信号（ＳＲ１－Ｉ～ＳＲ４－Ｉ）として出力する。
第２の位相切り替え部４１０ｂは、第２の可変増幅器４２０ｂの出力信号の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替える。第２の位相切り替え部４１０ｂは、選択された回転量で第２の可変増幅器４２０ｂの出力信号の位相を回転させ、これを対応する受信信号の直交信号（ＳＲ１－Ｑ～ＳＲ４－Ｑ）として出力する。第１の位相切り替え部４１０ａ及び第２の位相切り替え部４１０ｂにおける位相の回転量は、コントローラ３０から供給される重みＷに基づいて、０°及び１８０°のいずれかに設定される。
位相回転部４００は、第２の位相切り替え部４１０ｂの出力信号である直交信号（Ｓ１－Ｑ～Ｓ４－Ｑ）の位相を９０°回転させることにより、対応する受信信号の同相信号を生成する。第１の位相切り替え部４１０ａの出力信号と、位相回転部４００の出力信号が合成され、これにより、受信信号ＳＲ１～ＳＲ４が別々に抽出される。
このように、位相制御回路２０Ｃにおける信号の流れは、第１の実施形態に係る位相制御回路２０における信号の流れとは逆向きとなり、処理の順序が逆になる。本実施形態に係る位相制御回路２０Ｃによれば、第１の実施形態に係る位相制御回路２０と同様、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制しつつ信号の損失を抑制することが可能である。また、第１及び第２のミキサ５００ａ、５００ｂにおいて、ローカル信号ＬＯが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されており、ＲＦ信号である入力信号Ｓｉｎが入力されるＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。これにより、ミキサ部５０を例えばマルチフィンガー型のトランジスタによって構成することが可能となり、ミキサ部５０を極めてコンパクトに構成することが可能となる。
なお、図８に示す例に倣って、第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂをそれぞれ、第１及び第２の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｂの出力側に配置することも可能である。
［第５の実施形態］
図１２は、開示の技術の第５の実施形態に係る位相制御回路２０Ｄの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ｄは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。位相制御回路２０Ｄは、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号を、受信ビームを形成して受信する機能を有する。
位相制御回路２０Ｄは、第２の実施形態に係る位相制御回路２０Ａ（図９参照）に対応する構成を有する。位相制御回路２０Ｄにおける信号の流れは、第２の実施形態に係る位相制御回路２０Ａにおける信号の流れとは逆向きとなり、処理の順序が逆になる。位相制御回路２０Ｄは、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を合成した入力信号Ｓｉｎを受信して、入力信号Ｓｉｎに含まれる受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を別々に抽出する。
本実施形態に係る位相制御回路２０Ｄによれば、第２の実施形態に係る位相制御回路２０Ａと同様、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制しつつ信号の損失を抑制することができ、更にイメージ信号の抑制が可能となる。また、第１及び第２のミキサ５００ａ、５００ｂにおいて、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されており、第３及び第４のミキサ５００ｃ、５００ｄにおいて、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されている。さらに、第１乃至第４のミキサ５００ａ～５００ｄにおいて、ＲＦ信号である入力信号Ｓｉｎが入力されるＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。これにより、ミキサ部を例えばマルチフィンガー型のトランジスタによって構成することが可能となり、ミキサ部を極めてコンパクトに構成することが可能となる。
なお、図８に示す例に倣って、第１乃至第４の可変増幅器４２０ａ～４２０ｄをそれぞれ、第１乃至第４の位相切り替え部４１０ａ～４１０ｄの出力側に配置することも可能である。
［第６の実施形態］
図１３は、開示の技術の第６の実施形態に係る位相制御回路２０Ｅの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ｅは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。位相制御回路２０Ｅは、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号を、受信ビームを形成して受信する機能を有する。
位相制御回路２０Ｅは、第３の実施形態に係る位相制御回路２０Ｂ（図１０参照）に対応する構成を有する。位相制御回路２０Ｅにおける信号の流れは、第３の実施形態に係る位相制御回路２０Ｂにおける信号の流れとは逆向きとなり、処理の順序が逆になる。位相制御回路２０Ｅは、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を合成した入力信号Ｓｉｎを受信して、入力信号Ｓｉｎに含まれる受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を別々に抽出する。
本実施形態に係る位相制御回路２０Ｅによれば、第３の実施形態に係る位相制御回路２０Ｂと同様、信号の損失を抑制することができ、更にイメージ信号の抑制が可能となる。
［第７の実施形態］
図１４は、開示の技術の第７の実施形態に係る位相制御回路２０Ｆの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ｆは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。位相制御回路２０Ｆは、端末１０１～１０４に向けて送信ビームＢ１～Ｂ４を形成して送信信号を送出する機能と、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号を、受信ビームを形成して受信する機能とを併せ持つ。
位相制御回路２０Ｆは、第１の実施形態に係る位相制御回路２０（図４参照）及び第４の実施形態に係る位相制御回路２０Ｃ（図１１）に対応する構成を有する。位相制御回路２０Ｆは、複数の位相制御部４０、複数のミキサ部５０を備えている。複数の位相制御部４０の各々及び複数のミキサ部５０の各々は、送信信号ＳＴ１～ＳＴ４及び受信信号ＳＲ１～ＳＲ４の各々に対応して設けられている。
位相制御回路２０Ｆにおいて信号送信を行う場合、位相制御部４０の各々は、各々が対応する送信信号の位相を、対応する送信信号の送出方向に応じて制御する。ミキサ部５０の各々は、対応する位相制御部によって位相制御がなされた送信信号の周波数をアップコンバートする。複数のミキサ部の各々の出力信号は合成部６０において合成され、出力信号Ｓｏｕｔが生成される。出力信号Ｓｏｕｔは対応するアンテナ素子ＡＮを介して放射される。
一方、位相制御回路２０Ｆにおいて信号受信を行う場合、端末１０１～１０４からそれぞれ送出された受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を合成した入力信号Ｓｉｎがミキサ部５０の各々に分配される。ミキサ部５０の各々は、複数の受信信号ＳＲ１～ＳＲ４を合成した入力信号Ｓｉｎの周波数をダウンコンバートする。位相制御部４０の各々は、対応するミキサ部５０によって周波数がダウンコンバートされた信号の位相を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる。
位相制御回路２０Ｆは、入出力端子９０と合成部６０との間に、送信用増幅器９１Ａ、受信用増幅器９１Ｂ及びスイッチ９２Ａ、９２Ｂを有する。送信用増幅器９１Ａは、信号送信を行う場合に有効化され、入出力端子９０から出力される出力信号Ｓｏｕｔの振幅を増幅させる。受信用増幅器９１Ｂは、信号受信を行う場合に有効化され、入出力端子９０に入力された入力信号Ｓｉｎの振幅を増幅させる。
スイッチ９２Ａ、９２Ｂは、それぞれＳＰＤＴ（Single-Pole Double-Throw）スイッチの形態を有し、送信用増幅器９１Ａを経由する経路と、受信用増幅器９１Ｂを経由する経路の切り替えを行う。信号送信を行う場合、送信用増幅器９１Ａを経由する経路が選択され、信号受信を行う場合、受信用増幅器９１Ｂを経由する経路が選択されるように、スイッチ９２Ａ、９２Ｂの切り替え制御がなされる。
位相制御部４０の各々において、第１の可変増幅器４２０ａ及び第２の可変増幅器４２０ｂは、それぞれ、並列接続された送信用の可変増幅器及び受信用の可変増幅器を備えている。信号送信を行う場合、送信用の可変増幅器が有効化され、信号受信を行う場合、受信用の可変増幅器が有効化される。
本実施形態に係る位相制御回路２０Ｆによれば、ミキサ部５０及び位相制御部４０が、信号送信及び信号受信において共用されるので、ミキサ部５０及び位相制御部４０を、送信用及び受信用で別々に構成する場合と比較して、回路規模（回路の占有面積）を小さくすることができる。また、複数のミキサ部５０を構成する各ミキサにおいて、ローカル信号ＬＯが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されており、ＲＦ信号が入出力されるＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。これにより、ミキサ部５０を例えばマルチフィンガー型のトランジスタによって構成することが可能となり、ミキサ部５０を極めてコンパクトに構成することが可能となる。なお、第１及び第２の可変増幅器４２０ａ、４２０ｂは、第１及び第２の位相切り替え部４１０ａ、４１０ｂの入力側及び出力側のいずれに配置することも可能である。
［第８の実施形態］
図１５Ａは、開示の技術の第８の実施形態に係る位相制御回路２０Ｇの構成の一例を示す図である。位相制御回路２０Ｇは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。位相制御回路２０Ｇは、端末１０１～１０４に向けて送信ビームＢ１～Ｂ４を形成して送信信号を送出する機能と、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号を、受信ビームを形成して受信する機能とを併せ持つ。位相制御回路２０Ｇは、第２の実施形態に係る位相制御回路２０Ａ（図９参照）及び第５の実施形態に係る位相制御回路２０Ｄ（図１２）に対応する構成を有する。
本実施形態に係る位相制御回路２０Ｇによれば、ミキサ部及び位相制御部が、信号送信及び信号受信において共用されるので、これらを送信用及び受信用で別々に構成する場合と比較して、回路規模（回路の占有面積）を小さくすることができる。また、位相制御回路２０Ｇによれば、イメージ信号を抑制することができる。また、第１及び第２のミキサ５００ａ、５００ｂにおいて、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されており、第３及び第４のミキサ５００ｃ、５００ｄにおいて、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑが入力されるローカル端子が共通化（相互接続）されている。さらに、第１乃至第４のミキサ５００ａ～５００ｄにおいて、ＲＦ信号が入出力されるＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。
図１５Ｂは、図１５Ａに示す位相制御回路２０Ｇにおける各ミキサをトランジスタによって構成した場合を例示した図である。トランジスタ５００によって構成される各ミキサは送受共用ミキサである。なお、図１５Ｂにおいて、バイアス回路、整合回路等の記載は省略されている。このミキサの形式はレジスティブミキサ（またはスイッチングミキサ）と呼ばれている形式である。トランジスタ５００のゲートにローカル信号が入力される。トランジスタ５００のドレイン（またはソース）にはＲＦ信号が出力されるＲＦ端子である。トランジスタ５００のソース（またはドレイン）は、第１乃至第４の可変増幅器４２０ａ～４２０ｄの出力信号が入力されるＩＦ端子である。各トランジスタ５００において、ドレインとソースは、ＤＣ的に同電位に設定される。このことが、レジスティブミキサと呼ばれる所以である。第１のローカル信号ＬＯ－Ｉが入力されるゲートが共通化（相互接続）され、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑが入力されるゲートが共通化（相互接続）されている。ＲＦ信号が出力されるドレインが共通化（相互接続）されている。ＩＦ端子であるソースは別々となっている。レイアウト的に考えると、８個（または８の倍数）のゲートフィンガーを持った１つのトランジスタレイアウトにて、ソースのみ別々にした構成である。その８個を１つの回路ブロックとして扱うことが出来て、レイアウトが非常にコンパクトになる。
［第９の実施形態］
図１６は、開示の技術の第９の実施形態に係る位相制御回路２０Ｈの構成の一例を示す図である。図１７は、構成の理解を容易にするために、位相制御回路２０Ｈにおいて扱われるベースバンド領域または中間周波数帯の信号（ＩＦ１～ＩＦ４）のうちの１つ（ＩＦ１）に関連する構成部分のみを示した図である。図１８は、位相制御回路２０Ｈの動作の一例を示した表である。なお、図１６～図１８において、ＲＦ－Ｐ、ＲＦ－Ｉ及びＲＦ信号は、上記した出力信号Ｓｏｕｔまたは入力信号Ｓｉｎに対応する。またＩＦ１－Ｉ～ＩＦ４－Ｉ、ＩＦ１－Ｑ～ＩＦ４－Ｑ、ＩＦ信号は、上記した送信信号ＳＴ１～ＳＴ４または受信信号ＳＲ１～ＳＲ４に対応する。
位相制御回路２０Ｈは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。本実施形態に係る位相制御回路２０Ｈは、端末１０１～１０４に向けて送信ビームＢ１～Ｂ４を形成して送信信号を送出する機能と、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号を、受信ビームを形成して受信する機能とを併せ持つ。
また、位相制御回路２０Ｈは、互いに位相が直交関係にある２つのローカル信号の各々を差動で入力し、ＲＦ帯の信号を差動で入出力し、ベースバンド領域または中間周波数帯の信号をシングルエンドで入出力するシングルバランス構成とされている。第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの正相信号ＬＯ－Ｉ－Ｐは、基準位相に対する位相差が０°であり、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの逆相信号ＬＯ－Ｉ－Ｍは、基準位相に対する位相差が１８０°である。第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの正相信号ＬＯ－Ｑ－Ｐは、基準位相に対する位相差が９０°であり、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの逆相信号ＬＯ－Ｑ－Ｍは、基準位相に対する位相差が－９０°である。また、ＲＦ帯の正相信号ＲＦ－Ｉ及び逆相信号ＲＦ－Ｍが、送信時に出力され、受信時に入力される。また、ベースバンド領域または中間周波数帯の正相信号ＩＦ１－Ｉ～ＩＦ４―Ｉ及び直交信号ＩＦ１－Ｑ～ＩＦ４－Ｑが、それぞれ、送信時にシングルエンドで入力され、受信時にシングルエンドで出力される。
位相制御回路２０Ｈによれば、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制しつつ信号の損失を抑制することができ、更にイメージ信号の抑制が可能となる。またミキサ部５０に入力されるローカル信号を差動入力とすることで、外来コモンモード（同相モード）ノイズに対する耐性が向上するとともに、ローカル信号のＲＦ端子へのリークを抑制することが可能となる。なお、第１乃至第４の可変増幅器４２０ａ～４２０ｄは、第１乃至第４の位相切り替え部４１０ａ～４１０ｄの入力側及び出力側のいずれに配置することも可能である。
位相制御回路２０Ｈにおいて、ローカル信号ＬＯ－Ｉ－Ｐが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されており、ローカル信号ＬＯ－Ｉ－Ｍが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されている。また、ローカル信号ＬＯ－Ｑ－Ｐが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されており、ローカル信号ＬＯ－Ｑ－Ｍが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されている。また、ＲＦ信号ＲＦ－Ｐが入出力されるミキサのＲＦ端子が共通化（相互接続）されており、ＲＦ信号ＲＦ－Ｍが入出力されるミキサのＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。これにより、ミキサ部を例えばマルチフィンガー型のトランジスタによって構成することが可能となり、ミキサ部を極めてコンパクトに構成することが可能となる。
図１８に示す動作表は、１つのＩＦ信号に着目して記述たものであり、４つの位相状態（４象限それぞれ１つづつ）の一例（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４）、位相切り替え部の切り替え設定例を記述したものである。また、直交した信号を増幅する２つの可変増幅器の増幅率を同じとした場合が例示されている。図１８の動作表の列番号［１］～［１７］によって示される各列には、下記の内容が記述されている。
［１］ＲＦ信号の出力位相状態（送信時）、４種（各象限１つ）、（＋４５°、＋１３５°、－４５°、－１３５°）に相当、（受信時はＩＦ信号の出力位相状態に相当）
［２］ユニット（単位）ミキサ（またはミキサトランジスタ）の識別記号
［３］ローカル信号（ＬＯ信号）の、ユニットミキサへの入力位相
［５］ＬＯ信号の位相反転状態 （１：非反転、－１：反転）なお、実施形態においてＬＯ信号で象限切り替えを実施しない例なので、非反転のみである。
［６］ＩＦ信号の、ユニットミキサへの入力位相（送信時）、または、ユニットミキサからの出力位相（受信時）
［８］ＩＦ信号の位相反転状態（位相切り替え部における０／π切り替え、１：非反転、－１：反転）
［９］ＩＦ信号の位相反転スイッチグルーピング（象限切り替え実施時のグループ分け（２つにグループ分け）、グループごとに一斉に位相切り替えを行う）
［１０］ＲＦ信号の上側サイドバンドの位相（ユニットミキサのＲＦ端子位置）
［１１］lＲＦ信号の下側サイドバンドの位相（ユニットミキサのＲＦ端子位置）
［１２］ＲＦ信号の合成時（送信時）または分配時（受信時）の位相（１：同相合成（分配）、－１：逆相合成（分配））
［１３］リークＬＯ信号の位相 （ユニットミキサのＲＦ端子位置）
［１４］ＲＦ出力位相（送信時）、ＩＦ信号の出力位相（受信時）
［１５］ＲＦ上側サイドバンドの振幅 （送信時・・・１：信号出力される、０：信号出力されない（イメージリジェクション）、受信時・・・１：信号受信される、０：信号受信されない（イメージリジェクション））
［１６］ＲＦ下側サイドバンドの振幅 （送信時・・１：信号出力される、０：信号出力されない（イメージリジェクション）、受信時・・・１：信号受信される、０：信号受信されない（イメージリジェクション））なお、実施形態の動作記述表の例では、下側サイドバンドがイメージリジェクションされる設定である。
［１７］ＲＦ端子へのＬＯ信号リーク（０：ＬＯ信号はＲＦ合成（分配）部を通してキャンセルされる、０：ＬＯ信号はキャンセルされない）なお、実施形態ではＬＯ信号はキャンセルされる構成になっている。
イメージリジェクションの上側サイドバンドと下側サイドバンドの選択方法について、列［４］または列［７］のグルーピングを参照して実施する。
［４］ＬＯ信号反転ＲＦサイドバンドグルーピング（グループｇ、グループｈに分類）
［７］ＩＦ信号反転ＲＦサイドバンドグルーピング （グループｅ、グループｆに分類）
グループｈ（またはグループｇ）のＬＯ信号位相反転、または、グループｆ（またはグループｅ）のＩＦ信号位相（再）反転。たとえば、ＩＦ信号位相反転 グループｅのユニットミキサについて、ＩＦ信号の位相反転（非反転）に対して、さらに、グループｆ全てＩＦ信号を反転させると別のサイドバンドがリジェクションされる。
［第１０の実施形態］
図１９は、開示の技術の第１０の実施形態に係る位相制御回路２０Ｉの構成の一例を示す図である。図２０は、構成の理解を容易にするために、位相制御回路２０Ｉにおいて扱われるベースバンド領域または中間周波数帯の信号（ＩＦ１～ＩＦ４）のうちの１つ（ＩＦ１）に関連する構成部分のみを示した図である。図２１は、位相制御回路２０Ｉの動作の一例を示した表である。なお、図１９～図２１において、ＲＦ及びＲＦ信号は、上記した出力信号Ｓｏｕｔまたは入力信号Ｓｉｎに対応する。またＩＦ１－Ｉ～ＩＦ４－Ｉ、ＩＦ１－Ｑ～ＩＦ４－Ｑ、ＩＦ信号は、上記した送信信号ＳＴ１～ＳＴ４または受信信号ＳＲ１～ＳＲ４に対応する。
位相制御回路２０Ｉは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。本実施形態に係る位相制御回路２０Ｉは、端末１０１～１０４に向けて送信ビームＢ１～Ｂ４を形成して送信信号を送出する機能と、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号を、受信ビームを形成して受信する機能とを併せ持つ。
また、位相制御回路２０Ｉは、互いに位相が直交関係にある２つのローカル信号の各々を差動で入力し、ＲＦ帯の信号をシングルエンドで入出力し、ベースバンド領域または中間周波数帯の信号を差動で入出力するシングルバランス構成とされている。第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの正相信号ＬＯ－Ｉ－Ｐは、基準位相に対する位相差が０°であり、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの逆相信号ＬＯ－Ｉ－Ｍは、基準位相に対する位相差が１８０°である。第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの正相信号ＬＯ－Ｑ－Ｐは、基準位相に対する位相差が９０°であり、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの逆相信号ＬＯ－Ｑ－Ｍは、基準位相に対する位相差が－９０°である。ＲＦ帯の信号ＲＦが、送信時にシングルエンドで出力され、受信時にシングルエンドで入力される。また、ベースバンド領域または中間周波数帯の同相信号ＩＦ１－Ｉ～ＩＦ４－Ｉ及び直交信号ＩＦ１－Ｑ～ＩＦ４－Ｑが、それぞれ、送信時に差動で入力され、受信時に差動で出力される。
位相制御回路２０Ｉによれば、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制しつつ信号の損失を抑制することができ、更にイメージ信号の抑制が可能となる。またミキサ部５０に入力されるローカル信号を差動入力とすることで、外来コモンモード（同相モード）ノイズに対する耐性が向上するとともに、ローカル信号のＲＦ端子へのリークを抑制することが可能となる。
位相制御回路２０Ｉにおいて、ローカル信号ＬＯ－Ｉ－Ｐが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されており、ローカル信号ＬＯ－Ｉ－Ｍが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されている。また、ローカル信号ＬＯ－Ｑ－Ｐが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されており、ローカル信号ＬＯ－Ｑ－Ｍが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されている。また、ＲＦ信号が入出力されるミキサのＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。これにより、ミキサ部を例えばマルチフィンガー型のトランジスタによって構成することが可能となり、ミキサ部を極めてコンパクトに構成することが可能となる。
[第１１の実施形態]
図２２は、開示の技術の第１１の実施形態に係る位相制御回路２０Ｊの構成の一例を示す図である。図２３は、構成の理解を容易にするために、位相制御回路２０Ｊにおいて扱われるベースバンド領域または中間周波数帯の信号（ＩＦ１～ＩＦ４）のうちの１つ（ＩＦ１）に関連する構成部分のみを示した図である。図２４は、位相制御回路２０Ｊの動作の一例を示した表である。なお、図２２～図２４において、ＲＦ及びＲＦ信号は、上記した出力信号Ｓｏｕｔまたは入力信号Ｓｉｎに対応する。またＩＦ１－Ｉ～ＩＦ４－Ｉ、ＩＦ１－Ｑ～ＩＦ４－Ｑ及びＩＦ信号は、上記した送信信号ＳＴ１～ＳＴ４または受信信号ＳＲ１～ＳＲ４に対応する。
位相制御回路２０Ｊは、複数のアンテナ素子ＡＮの各々に対応して設けられる。位相制御回路２０Ｊは、端末１０１～１０４に向けて送信ビームＢ１～Ｂ４を形成して送信信号を送出する機能と、端末１０１～１０４からそれぞれ送出される信号を、受信ビームを形成して受信する機能とを併せ持つ。
また、位相制御回路２０Ｊにおいて、互いに位相が直交関係にある２つのローカル信号の各々を差動で入力し、ＲＦ帯の信号を差動で入出力し、ベースバンド領域または中間周波数帯の信号を差動で入出力するダブルバランス構成とされている。第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの正相信号ＬＯ－Ｉ－Ｐは、基準位相に対する位相差が０°であり、第１のローカル信号ＬＯ－Ｉの逆相信号ＬＯ－Ｉ－Ｍは、基準位相に対する位相差が１８０°である。第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの正相信号ＬＯ－Ｑ－Ｐは、基準位相に対する位相差が９０°であり、第２のローカル信号ＬＯ－Ｑの逆相信号ＬＯ－Ｑ－Ｍは、基準位相に対する位相差が－９０°である。また、ＲＦ帯の正相信号ＲＦ－Ｉ及び逆相信号ＲＦ－Ｍが、送信時に出力され、受信時に入力される。また、ベースバンド領域または中間周波数帯の正相信号ＩＦ１－Ｉ～ＩＦ４－Ｉ及び直交信号ＩＦ１－Ｑ～ＩＦ４－Ｑが、それぞれ、送信時に差動で入力され、受信時に差動で出力される。
位相制御回路２０Ｊによれば、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制しつつ信号の損失を抑制することができ、更にイメージ信号の抑制が可能となる。またミキサ部５０に入力されるローカル信号を差動入力とすることで、外来コモンモード（同相モード）ノイズに対する耐性が向上するとともに、ローカル信号のＲＦ端子へのリークを抑制することが可能となる。
位相制御回路２０Ｊにおいて、ローカル信号ＬＯ－Ｉ－Ｐが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されており、ローカル信号ＬＯ－Ｉ－Ｍが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されている。また、ローカル信号ＬＯ－Ｑ－Ｐが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されており、ローカル信号ＬＯ－Ｑ－Ｍが入力される各ミキサのローカル端子が共通化（相互接続）されている。また、ＲＦ信号ＲＦ－Ｐが入出力されるミキサのＲＦ端子が共通化（相互接続）されており、ＲＦ信号ＲＦ－Ｍが入出力されるミキサのＲＦ端子が共通化（相互接続）されている。これにより、ミキサ部を例えばマルチフィンガー型のトランジスタによって構成することが可能となり、ミキサ部を極めてコンパクトに構成することが可能となる。
なお、図２５に示すように、位相制御回路２０Ｊにおいて、２つのミキサが位相切り替え部を共有する構成としてもよい。これにより、回路規模（回路の占有面積）の増大を抑制する効果が促進される。
以上の第１乃至第１１の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、
を含み、
前記複数の位相制御回路の各々は、
複数の送信信号の各々に対応して設けられ、各々が対応する送信信号の位相を、対応する送信信号の送出方向に応じて制御する複数の位相制御部と、
前記複数の位相制御部の各々に対応して設けられ、各々が対応する位相制御部によって位相制御がなされた送信信号の周波数をアップコンバートする複数のミキサ部と、
を含み、
前記複数のミキサ部の各々の出力信号を合成した信号が、対応するアンテナ素子から放射される
無線装置。
（付記２）
前記複数の位相制御部の各々は、
対応する送信信号と同位相である同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記同相信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部と、
対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記直交信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部と、
前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
前記第２の位相切り替え部の出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
を含み、
前記複数のミキサ部の各々は、
前記第１の位相切り替え部及び前記第１の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、ローカル信号を用いてアップコンバートする第１のミキサと、
前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記ローカル信号を用いてアップコンバートする第２のミキサと、
を含む付記１に記載の無線装置。
（付記３）
前記複数の位相制御部の各々は、
対応する送信信号と同位相である同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記同相信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部及び第３の位相切り替え部と、
対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記直交信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部及び第４の位相切り替え部と、
前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
前記第２の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
前記第３の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第３の可変増幅器と、
前記第４の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第４の可変増幅器と、
を含み、
前記複数のミキサ部の各々は、
前記第１の位相切り替え部及び前記第１の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、第１のローカル信号を用いてアップコンバートする第１のミキサと、
前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第１のローカル信号を用いてアップコンバートする第２のミキサと、
前記第３の位相切り替え部及び前記第３の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第１のローカル信号に対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号を用いてアップコンバートする第３のミキサと、
前記第４の位相切り替え部及び前記第４の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第２のローカル信号を用いてアップコンバートする第４のミキサと、
を含む付記１または付記２に記載の無線装置。
（付記４）
前記複数の位相制御部の各々は、集中定数回路、スパイラルインダクタ及びメアンダインダクタの少なくとも１つを含んで構成されている
付記１から付記３のいずれか１つに記載の無線装置。
（付記５）
複数の前記第１のミキサ及び複数の前記第２のミキサにおける、前記ローカル信号が入力されるローカル端子が共通化されている
付記２に記載の無線装置。
（付記６）
複数の前記第１のミキサ及び複数の前記第２のミキサにおける、前記第１のローカル信号が入力されるローカル端子が共通化されており、複数の前記第３のミキサ及び複数の前記第４のミキサにおける、前記第２のローカル信号が入力されるローカル端子が共通化されている
付記３に記載の無線装置。
（付記７）
複数の前記第１のミキサ及び複数の前記第２のミキサにおける、出力信号が出力されるＲＦ端子が共通化されている
付記２または付記５に記載の無線装置。
（付記８）
複数の前記第１乃至第４のミキサにおける、出力信号が出力されるＲＦ端子が共通化されている
付記３または付記６に記載の無線装置。
（付記９）
複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、
を含み、
前記複数の位相制御回路の各々は、
複数の送信信号の各々に対応して設けられ、対応する送信信号と同位相の同相信号の周波数を、第１のローカル信号を、対応する送信信号の送出方向に応じた回転量だけ回転させた信号を用いてアップコンバートする複数の第１のミキサ部と、
前記複数の送信信号の各々に対応して設けられ、対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の周波数を、前記第１のローカル信号に対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号を、対応する送信信号の送出方向に応じた回転量だけ回転させた信号を用いてアップコンバートする複数の第２のミキサ部と、
を含み、
前記複数の第１のミキサ部及び前記複数の第２のミキサ部の各々の出力信号を合成した信号が、対応するアンテナ素子から放射される
無線装置。
（付記１０）
複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、
を含み、
前記複数の位相制御回路の各々は、
複数の受信信号の各々に対応して設けられ、各々が前記複数の受信信号を合成した入力信号の周波数をダウンコンバートする複数のミキサ部と、
前記複数のミキサ部の各々に対応して設けられ、各々が対応するミキサ部によって周波数がダウンコンバートされた信号の位相を、対応する受信信号の到来方向に応じて制御する複数の位相制御部と、
を含む無線装置。
（付記１１）
前記複数のミキサ部の各々は、前記入力信号の周波数を、ローカル信号を用いてダウンコンバートする第１のミキサ及び第２のミキサを含み、
前記複数の位相制御部の各々は、
前記第１のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第１のミキサの出力信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部と、
前記第２のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第２のミキサの出力信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部と、
前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
前記第２の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の位相を９０°回転させる位相回転部と、
を含む付記１０に記載の無線装置。
（付記１２）
前記複数のミキサ部の各々は、
前記入力信号の周波数を、第１のローカル信号を用いてダウンコンバートする第１のミキサ及び第２のミキサと、
前記入力信号の周波数を、前記第１のローカル信号に対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号を用いてダウンコンバートする第３のミキサ及び第４のミキサと、を含み、
前記複数の位相制御部の各々は、
前記第１のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第１のミキサの出力信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部と、
前記第２のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第２のミキサの出力信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部と、
前記第３のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第３のミキサの出力信号の位相を回転させる第３の位相切り替え部と、
前記第４のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第４のミキサの出力信号の位相を回転させる第４の位相切り替え部と、
前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
前記第２の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
前記第３の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる第３の可変増幅器と、
前記第４の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させる第４の可変増幅器と、
前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号、並びに前記第４の位相切り替え部及び前記第４の可変増幅器によって処理された信号の位相を９０°回転させる位相回転部と、
を含む付記１０に記載の無線装置。
（付記１３）
複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、
を含み、
前記複数の位相制御回路の各々は、
複数の受信信号の各々に対応して設けられ、各々が前記複数の受信信号を合成した入力信号の周波数を、第１のローカル信号を、対応する受信信号の到来方向に応じた回転量だけ回転させた信号を用いてダウンコンバートする複数の第１のミキサ部と、
前記複数の受信信号の各々に対応して設けられ、各々が前記入力信号の周波数を、前記第１のローカル信号に対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号を、対応する受信信号の到来方向に応じた回転量だけ回転させた信号を用いてダウンコンバートする複数の第２のミキサ部と、
前記第２のミキサ部の出力信号の位相を９０°回転させる位相回転部と、
を含む無線装置。
（付記１４）
複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、を含む無線装置であって、
前記複数の位相制御回路の各々は、
複数の送信信号及び複数の受信信号の各々に対応して設けられた複数の位相制御部と、
前記複数の位相制御部の各々に対応して設けられた複数のミキサ部と、
を含む無線装置であって、
信号送信を行う場合、前記複数の位相制御部の各々は、対応する送信信号の位相を、対応する送信信号の送出方向に応じて制御し、前記複数のミキサ部の各々は、対応する位相制御部によって位相制御がなされた送信信号の周波数をアップコンバートし、前記複数のミキサ部の各々の出力信号を合成した信号が、対応するアンテナ素子から放射され、
信号受信を行う場合、前記複数のミキサ部の各々は、前記複数の受信信号を合成した入力信号の周波数をダウンコンバートし、前記複数の位相制御部の各々は、対応するミキサ部によって周波数がダウンコンバートされた信号の位相を、対応する受信信号の到来方向に応じて制御する
無線装置。
（付記１５）
前記複数の位相制御部の各々は、
信号送信を行う場合に、対応する送信信号と同位相である同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記同相信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部と、
信号送信を行う場合に、対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記直交信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部と、
信号送信を行う場合に、前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
信号送信を行う場合に、前記第２の位相切り替え部の出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
を含み、
前記複数のミキサ部の各々は、
信号送信を行う場合に、前記第１の位相切り替え部及び前記第１の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、ローカル信号を用いてアップコンバートする第１のミキサと、
信号送信を行う場合に、前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記ローカル信号を用いてアップコンバートする第２のミキサと、
を含み、
信号受信を行う場合に、前記第１のミキサ及び前記第２のミキサは、前記入力信号の周波数を、ローカル信号を用いてダウンコンバートし、
信号受信を行う場合に、前記第１の位相切り替え部は、前記第１のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第１のミキサの出力信号の位相を回転させ、
信号受信を行う場合に、前記第２の位相切り替え部は、前記第２のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第２のミキサの出力信号の位相を回転させ、
信号受信を行う場合に、前記第１の可変増幅器は、前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させ、
信号受信を行う場合に、前記第２の可変増幅器は、前記第２の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させ、
前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の位相を９０°回転させる位相回転部を更に含む
付記１４に記載の無線装置。
（付記１６）
前記複数の位相制御部の各々は、
信号送信を行う場合に、対応する送信信号と同位相である同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記同相信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部及び第３の位相切り替え部と、
信号送信を行う場合に、対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記直交信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部及び第４の位相切り替え部と、
信号送信を行う場合に、前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
信号送信を行う場合に、前記第２の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
信号送信を行う場合に、前記第３の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第３の可変増幅器と、
信号送信を行う場合に、前記第４の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第４の可変増幅器と、
を含み、
前記複数のミキサ部の各々は、
信号送信を行う場合に、前記第１の位相切り替え部及び前記第１の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、第１のローカル信号を用いてアップコンバートする第１のミキサと、
信号送信を行う場合に、前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第１のローカル信号を用いてアップコンバートする第２のミキサと、
信号送信を行う場合に、前記第３の位相切り替え部及び前記第３の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第１のローカル信号に対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号を用いてアップコンバートする第３のミキサと、
信号送信を行う場合に、前記第４の位相切り替え部及び前記第４の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第２のローカル信号を用いてアップコンバートする第４のミキサと、
を含み、
信号受信を行う場合に、前記第１のミキサ及び前記第２のミキサは、前記入力信号の周波数を、第１のローカル信号を用いてダウンコンバートし、
信号受信を行う場合に、前記第３のミキサ及び前記第４のミキサは、前記入力信号の周波数を、前記第１のローカル信号に対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号を用いてダウンコンバートし、
信号受信を行う場合に、前記第１の位相切り替え部は、前記第１のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第１のミキサの出力信号の位相を回転させ、
信号受信を行う場合に、前記第２の位相切り替え部は、前記第２のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第２のミキサの出力信号の位相を回転させ、
信号受信を行う場合に、前記第３の位相切り替え部は、前記第３のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第３のミキサの出力信号の位相を回転させ、
信号受信を行う場合に、前記第４の位相切り替え部は、前記第４のミキサの出力信号の位相の回転量を、対応する受信信号の到来方向に応じて選択的に切り替えて、前記第４のミキサの出力信号の位相を回転させ、
信号受信を行う場合に、前記第１の可変増幅器は、前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させ、
信号受信を行う場合に、前記第２の可変増幅器は、前記第２の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させ、
信号受信を行う場合に、前記第３の可変増幅器は、前記第３の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させ、
信号受信を行う場合に、前記第４の可変増幅器は、前記第４の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する受信信号の到来方向に応じて変化させ、
前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号、並びに前記第４の位相切り替え部及び前記第４の可変増幅器によって処理された信号の位相を９０°回転させる位相回転部を更に含む
付記１４に記載の無線装置。
（付記１７）
前記複数のミキサ部は、差動で入力されるローカル信号を用いて入力信号の周波数変換を行う
付記１から付記１６のいずれか１つに記載の無線装置。
（付記１８）
前記複数のミキサ部の各々の出力信号を合成したＲＦ信号が差動で出力される
付記１から付記８のいずれか１項に記載の無線装置。
（付記１９）
前記複数の送信信号であるＩＦ信号の各々が差動で入力される
付記１から付記８のいずれか１項に記載の無線装置。
（付記２０）
前記複数のミキサ部の各々から出力される信号を合成した信号であり且つ前記入力信号であるＲＦ信号が差動で入出力される
付記１４から付記１６のいずれか１項に記載の無線装置。
（付記２１）
前記複数の送信信号であり且つ前記複数の位相制御部の出力信号であるＩＦ信号が差動で入出力される
付記１４から付記１６のいずれか１項に記載の無線装置。
１０ 無線装置
２０、２０Ａ～２０Ｊ 位相制御回路
４０ 位相制御部
５０ ミキサ部
５０Ａ 第１のミキサ部
５０Ｂ 第２のミキサ部
６０ 合成部
７０Ａ 第１の振幅制御部
７０Ｂ 第２の振幅制御部
４００ 位相回転部
４１０ａ 第１の位相切り替え部
４１０ｂ 第２の位相切り替え部
４１０ｃ 第３の位相切り替え部
４１０ｄ 第４の位相切り替え部
４２０ａ 第１の可変増幅器
４２０ｂ 第２の可変増幅器
４２０ｃ 第３の可変増幅器
４２０ｄ 第４の可変増幅器
５００ａ 第１のミキサ
５００ｂ 第２のミキサ
５００ｃ 第３のミキサ
５００ｄ 第４のミキサ
ＳＴ１～ＳＴ４ 送信信号
ＳＲ１～ＳＲ４ 受信信号
ＬＯ ローカル信号
ＬＯ－Ｉ 第１のローカル信号
ＬＯ－Ｑ 第２のローカル信号
Ｓｏｕｔ１～Ｓｏｕｔ８ 出力信号
Ｓｉｎ１ 入力信号

Claims (6)

  1. 複数のアンテナ素子と、
    前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、
    を含み、
    前記複数の位相制御回路の各々は、
    複数の送信信号の各々に対応して設けられ、各々が対応する送信信号の位相を、対応する送信信号の送出方向に応じて制御する複数の位相制御部と、
    前記複数の位相制御部の各々に対応して設けられ、各々が対応する位相制御部によって位相制御がなされた送信信号の周波数をアップコンバートする複数のミキサ部と、
    を含み、
    前記複数のミキサ部の各々の出力信号を合成した信号が、対応するアンテナ素子から放射され、
    前記複数の位相制御部に含まれる第１の位相制御部は、
    前記複数の送信信号のうちの第１の送信信号に対応する第１の同相信号に対して位相制御を行う第１の回路と、
    前記第１の送信信号に対応する第１の直交信号に対して位相制御を行う第２の回路と、
    を含み、
    前記複数の位相制御部に含まれる第２の位相制御部は、
    前記複数の送信信号のうちの、前記第１の送信信号と異なる第２の送信信号に対応する第２の同相信号に対して位相制御を行う第３の回路と、
    前記第２の送信信号に対応する第２の直交信号に対して位相制御を行う第４の回路と、
    を含み、
    前記複数のミキサ部は、
    前記第１の回路によって位相制御された前記第１の同相信号に対して、周波数をアップコンバートする第１のミキサと、
    前記第２の回路によって位相制御された前記第１の直交信号に対して、周波数をアップコンバートする第２のミキサと、
    前記第３の回路によって位相制御された前記第２の同相信号に対して、周波数をアップコンバートする第３のミキサと、
    前記第４の回路によって位相制御された前記第２の直交信号に対して、周波数をアップコンバートする第４のミキサと、を含み、
    前記第１のミキサから出力された第１の出力信号と、前記第２のミキサから出力された第２の出力信号と、前記第３のミキサから出力された第３の出力信号と、前記第４のミキサから出力された第４の出力信号と、を合成した信号が、前記複数のアンテナ素子に含まれる第１のアンテナ素子から出力される
    無線通信装置。
  2. 前記複数の位相制御部の各々は、
    対応する送信信号と同位相である同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記同相信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部と、
    対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記直交信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部と、
    前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
    前記第２の位相切り替え部の出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
    を含み、
    前記複数のミキサ部の各々は、
    前記第１の位相切り替え部及び前記第１の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、ローカル信号を用いてアップコンバートする第１のミキサと、
    前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記ローカル信号を用いてアップコンバートする第２のミキサと、
    を含む請求項１に記載の無線装置。
  3. 前記複数の位相制御部の各々は、
    対応する送信信号と同位相である同相信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記同相信号の位相を回転させる第１の位相切り替え部及び第３の位相切り替え部と、
    対応する送信信号の位相を９０°回転させた直交信号の位相の回転量を、対応する送信信号の送出方向に応じて選択的に切り替えて、前記直交信号の位相を回転させる第２の位相切り替え部及び第４の位相切り替え部と、
    前記第１の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第１の可変増幅器と、
    前記第２の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第２の可変増幅器と、
    前記第３の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第３の可変増幅器と、
    前記第４の位相切り替え部の入力信号または出力信号の振幅を、対応する送信信号の送出方向に応じて変化させる第４の可変増幅器と、
    を含み、
    前記複数のミキサ部の各々は、
    前記第１の位相切り替え部及び前記第１の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、第１のローカル信号を用いてアップコンバートする第１のミキサと、
    前記第２の位相切り替え部及び前記第２の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第１のローカル信号を用いてアップコンバートする第２のミキサと、
    前記第３の位相切り替え部及び前記第３の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第１のローカル信号に対して位相を９０°回転させた第２のローカル信号を用いてアップコンバートする第３のミキサと、
    前記第４の位相切り替え部及び前記第４の可変増幅器によって処理された信号の周波数を、前記第２のローカル信号を用いてアップコンバートする第４のミキサと、
    を含む請求項１または請求項２に記載の無線装置。
  4. 前記複数の位相制御部の各々は、集中定数回路、スパイラルインダクタ及びメアンダインダクタの少なくとも１つを含んで構成されている
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線装置。
  5. 複数のアンテナ素子と、
    前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、
    を含み、
    前記複数の位相制御回路の各々は、
    複数の受信信号の各々に対応して設けられ、各々が前記複数の受信信号を合成した入力信号の周波数をダウンコンバートする複数のミキサ部と、
    前記複数のミキサ部の各々に対応して設けられ、各々が対応するミキサ部によって周波数がダウンコンバートされた信号の位相を、対応する受信信号の到来方向に応じて制御する複数の位相制御部と、
    を含み、
    前記複数の位相制御部に含まれる第１の位相制部は、
    前記入力信号の周波数をダウンコンバートする第１のミキサ及び第２のミキサと、
    前記第１のミキサによって周波数がダウンコンバートされた信号を、前記複数の受信信号のうちの第１の受信信号に対応する第１の同相信号として位相制御を行う第１の回路と、
    前記第２のミキサによって周波数がダウンコンバートされた信号を、前記第１の受信信号に対応する第１の直交信号として位相制御を行う第２の回路と、
    を含み、
    前記複数の位相制御部に含まれる第２の位相制部は、
    前記入力信号の周波数をダウンコンバートする第３のミキサ及び第４のミキサと、
    前記第３のミキサによって周波数がダウンコンバートされた信号を、前記複数の受信信号のうちの前記第１の受信信号と異なる第２の受信信号に対応する第２の同相信号として位相制御を行う第３の回路と、
    前記第４のミキサによって周波数がダウンコンバートされた信号を、前記第２の受信信号に対応する第２の直交信号として位相制御を行う第４の回路と、
    を含む
    無線装置。
  6. 複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の各々に対応して設けられた複数の位相制御回路と、を含む無線装置であって、
    前記複数の位相制御回路の各々は、
    複数の送信信号及び複数の受信信号の各々に対応して設けられた複数の位相制御部と、
    前記複数の位相制御部の各々に対応して設けられた複数のミキサ部と、
    を含み、
    信号送信を行う場合、前記複数の位相制御部の各々は、各々が対応する送信信号の位相を、対応する送信信号の送出方向に応じて制御し、前記複数のミキサ部の各々は、対応する位相制御部によって位相制御がなされた送信信号の周波数をアップコンバートし、前記複数のミキサ部の各々の出力信号を合成した信号が、対応するアンテナ素子から放射され、
    信号受信を行う場合、前記複数のミキサ部の各々は、前記複数の受信信号を合成した入力信号の周波数をダウンコンバートし、前記複数の位相制御部の各々は、対応するミキサ部によって周波数がダウンコンバートされた信号の位相を、対応する受信信号の到来方向に応じて制御し、
    前記複数の位相制御部に含まれる第１の位相制御部は、
    前記複数の送信信号のうちの第１の送信信号に対応する第１の同相信号に対して位相制御を行う第１の回路と、
    前記第１の送信信号に対応する第１の直交信号に対して位相制御を行う第２の回路と、
    を含み、
    前記複数の位相制御部に含まれる第２の位相制御部は、
    前記複数の送信信号のうちの、前記第１の送信信号と異なる第２の送信信号に対応する第２の同相信号に対して位相制御を行う第３の回路と、
    前記第２の送信信号に対応する第２の直交信号に対して位相制御を行う第４の回路と、
    を含み、
    前記複数のミキサ部は、
    前記第１の回路によって位相制御された前記第１の同相信号に対して、周波数をアップコンバートする第１のミキサと、
    前記第２の回路によって位相制御された前記第１の直交信号に対して、周波数をアップコンバートする第２のミキサと、
    前記第３の回路によって位相制御された前記第２の同相信号に対して、周波数をアップコンバートする第３のミキサと、
    前記第４の回路によって位相制御された前記第２の直交信号に対して、周波数をアップコンバートする第４のミキサと、を含み、
    前記第１のミキサから出力された第１の出力信号と、前記第２のミキサから出力された第２の出力信号と、前記第３のミキサから出力された第３の出力信号と、前記第４のミキサから出力された第４の出力信号と、を合成した信号が、前記複数のアンテナ素子に含まれる第１のアンテナ素子から出力される
    無線装置。
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