JPWO2020054611A1

JPWO2020054611A1 - 通信機

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Publication number: JPWO2020054611A1
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Inventors: 桂一元井
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Abstract

通信機は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子と、複数の入力信号の和信号を生成する第１ポートと、複数の入力信号の差信号を生成する第２ポートを備える１８０度ハイブリッド回路と、１８０度ハイブリッド回路に接続されて第１位相量シフトを行う第１移相器と、１８０度ハイブリッド回路に接続されて第２位相量シフトを行う第２移相器と、を具備する。第１アンテナ素子は、１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、第２アンテナ素子は、１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続される。

Description

本発明は、通信機に関する。

複数の偏波を用いて通信する技術が知られており、例えば、特許文献１及び特許文献２が挙げられる。特許文献１は、直交偏波共用アンテナを用いた通信装置を開示しており、２つの無線信号（ＲＦ信号）の位相差をハイブリッド回路で調整して、直交偏波共用アンテナへ給電して直交偏波面を形成して通信を行う。特許文献２は、２つの直交偏波と右旋又は左旋の円偏波との４つの偏波を切り換えることができるアンテナ装置を開示しており、直交給電アレイアンテナと２つの高周波信号の位相を調整するハイブリッド回路により構成されている。また、非特許文献１は、２つのアンテナ素子を具備した通信装置に用いる１８０度ハイブリッド回路の一例として、帯域通過フィルタ機能付きマジックＴ回路を開示しており、多層ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ−ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏ−ｆｉｒｅｄＣｅｒａｍｉｃ）技術に適用される。

特開２０１４−０９３７６７号公報国際公開番号ＷＯ２０１４／０８３９４８号公報

Tze-Min Shen, Ting-Yi Huang, Chi-Feng Chen, and Ruey-Beei Wu, "A Laminated Waveguide Magic-T With Bandpass Filter Response in Multilayer LTCC", IEEE Transactions On Microwave Theory and Techniques, VOL 59, NO. 3, pp. 584-591, March 2011

無線通信装置において、電波送信時の不要輻射を低減するとともに、電波受信時の干渉を防止して通信品質を向上させるため、帯域通過フィルタ（ＢＰＳ：ＢａｎｄｐａｓｓＦｉｌｔｅｒ）を実装する必要がある。しかし、無線通信装置の主要回路として無線通信用半導体回路（ＲＦＩＣ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＣ）を用いる場合、ＲＦＩＣにＢＰＦを内蔵すると、ＢＰＦがＲＦＩＣ上で実装面積を占めることとなり、ＲＦＩＣ自体のコスト増加につながるとともに、ＲＦＩＣ上のＢＰＦでは良好なフィルタ特性が得られない。

そのため、一系統のＲＦＩＣにより２つの偏波信号を時系列に切り替えて通信を行う場合、一般的には、各偏波に対応する２つのアンテナ素子（或いは、両偏波対応アンテナ素子を用いる場合には、各偏波の給電ポート）と、各アンテナ素子とＲＦＩＣとの接続を切り換えるスイッチを設け、アンテナ素子間とスイッチ間に各々帯域通過フィルタを用意する必要がある。すなわち、偏波の数の分だけ帯域通過フィルタを用意する必要があるため、無線通信装置の規模が大きくなる可能性がある。また、スイッチの機能を、ハイブリッド回路を用いた位相差調整機能で代替しても、同様の問題が発生する。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、回路規模を拡大することなく帯域フィルタ機能を実現できる通信機を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、通信機は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子と、複数の入力信号の和信号を生成する第１ポートと、複数の入力信号の差信号を生成する第２ポートを備える１８０度ハイブリッド回路と、１８０度ハイブリッド回路に接続されて第１位相量シフトを行う第１移相器と、１８０度ハイブリッド回路に接続されて第２位相量シフトを行う第２移相器と、を具備する。第１アンテナ素子は、１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、第２アンテナ素子は、１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続される。

本発明によれば、偏波毎に帯域通過フィルタを設ける必要が無くなり、通信機を小型化することができる。

本発明の実施例１に係る通信機の回路図である。本発明の実施例２に係る通信機の１８０度ハイブリッド回路が備えるマジックＴ回路の回路図である。本発明の実施例３に係る通信機の回路図である。本発明の実施例３に係る通信機の送受信時の処理を説明するための回路図である。本発明の実施例３に係る通信機のキャリブレーション時の処理を説明するための回路図である。本発明の実施例３の変形例に係る通信機の回路図である。本発明の実施例４に係る通信機の回路図である。本発明の実施例４の変形例に係る通信機の回路図である。本発明の実施例１乃至実施例４に係る通信機を実現するコンピュータの概略構成を示すブロック図である。

本発明に係る通信機について、実施例とともに添付図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を適宜割愛する。

図１は、本発明の実施例１に係る通信機１を示しており、第１アンテナ素子１３１と第２アンテナ素子１３２に対して経路切替装置１００を備えている。経路切替装置１００は、第１移相器１２１と、第２移相器１２２と、１８０度ハイブリッド回路１１０と、を備える。１８０度ハイブリッド回路１１０は、帯域通過フィルタ機能を備えており、第１移相器１２１と第２移相器１２２に接続されている。

第１アンテナ素子１３１は、１８０度ハイブリッド回路１１０から和信号であるシグマ（Σ）信号を送受信する第１端子に接続される。ここで、第１移相器１２１が信号Ａを出力し、第２移相器１２２が信号Ｂを出力する場合、１８０度ハイブリッド回路１１０は、信号Ａと信号Ｂとの位相差が０度となるような同相合成信号（Ａ＋Ｂ）を和信号として生成する。移相差が０度となることは、信号Ｘの位相を∠Ｘと表現すると、信号Ａ、信号Ｂの位相∠Ａ、∠Ｂについて、∠Ａ−∠Ｂ＝０度となることを意味する。通信機１は、送信時に同相合成信号（Ａ＋Ｂ）を生成する。一方、受信時には、受信信号を第１移相器１２１と第２移相器１２２へ位相差０度で同相等配分する。

第２アンテナ素子１３２は、１８０度ハイブリッド回路１００から差信号であるデルタ（Δ）信号を送受信する第２端子に接続される。第１移相器１２１の出力信号Ａと第２移相器１２２の出力信号Ｂの位相差が１８０度（すなわち、∠Ａ−∠Ｂ＝１８０度）の場合に、逆相合成信号（Ａ−Ｂ）を差信号として生成する。信号Ａと信号Ｂの位相差が１８０度となる逆相合成を行っているため、信号強度が|Ａ−Ｂ|＝√（Ａ^２＋Ｂ^２）となり、和信号と同等の信号強度となる。通信機１は、送信時に逆相合成信号（Ａ−Ｂ）を生成する。一方、受信時には、受信信号を第１移相器１２１と第２移相器１２２へ位相差１８０度で差動等配分する。なお、図１に示される経路切替装置１００は、本発明の他の実施例に係る通信機が共通して備える最小構成を示している。

１８０度ハイブリッド回路１１０は、２つの入力信号の和信号であるΣ信号と、差信号であるΔ信号を生成して出力する。このとき、１８０度ハイブリッド回路１１０は、帯域通過フィルタ機能によって通過帯域の周波数の信号のみを通過させる。

第１移相器１２１と第２移相器１２２は、その入力信号の位相を調整する。具体的には、第１移相器１２１の出力信号と第２移相器１２２の出力信号の位相差が０度又は１８０度となるように入力信号の位相が調整される。

第１アンテナ素子１３１は、受信信号を１８０度ハイブリッド回路１１０からΣ信号（和信号）を送受信する第１端子に送出する。また、第１アンテナ素子１３１は、１８０度ハイブリッド回路１１０の第１端子から出力されたΣ信号を送信信号として空間へ放射する。

第２アンテナ素子１３２は、第１アンテナ素子と同様の構成及び機能を有している。第２アンテナ素子１３２は、受信信号を１８０度ハイブリッド回路１１０からΔ信号（差信号）を送受信する第２端子に送出する。また、第２アンテナ素子１３２は、１８０度ハイブリッド回路１１０の第２端子から出力されたΔ信号を送信信号として空間へ放射する。

上述のように、本発明の実施例１に係る通信機１が経路切替装置１００を含んでいるため、１８０度ハイブリッド回路１１０の帯域通過フィルタ機能により、第１移相器１２１を通過する信号と第２移相器１２２を通過する信号との和信号（Σ信号）と、差信号（Δ信号）の少なくとも一方に対応する周波数の信号を通過させる。このように、１８０度ハイブリッド回路１１０によって、第１移相器１２１を通過する信号と第２移相器１２２を通過する信号から生成されるΣ信号とΔ信号の少なくとも一方に対応する周波数の信号を通過させることにより、Σ信号又はΔ信号を選択的に出力することができる。このとき、１８０度ハイブリッド回路１１０の帯域通過フィルタ機能は、Σ信号とΔ信号に共通する１つの構造の帯域通過フィルタによって実現される。そのため、本発明の各実施例による通信機は、Σ信号とΔ信号の夫々に対して帯域通過フィルタを用意する必要が無く（すなわち、通信機に備えるフィルタの数を削減できるため）、通信機を小型化することができる。また、Σ信号に対応する第１アンテナ素子１３１とΔ信号に対応する第２アンテナ素子１３２を備える通信機１において、Σ信号とΔ信号とを切り換えるスイッチが不要となるため、信号損失を低減することができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。実施例２は実施例１と同様の通信機１に係り、１８０度ハイブリッド回路１１０は、帯域通過フィルタ機能付きマジックＴ回路を備える。帯域通過フィルタ機能付きマジックＴ回路として、非特許文献１に記載されているマジックＴ回路を採用することができる。このマジックＴ回路は、図２に示すように、第１の電磁場モードの励振開口１１０ａと、第２の電磁場モードの励振開口１１０ｂを備える。

図２に示すように、励振開口１１０ａと励振開口１１０ｂは、Ｔ字形に配置されている。Ｔ字形配置により、励振開口１１０ａ、１１０ｂは、直交する２つの電磁場モードにより発生する２つの信号の周波数をそれぞれ独立して扱うことができる。非特許文献１では、直交する２つの電磁場モードとして、ＴＥ２０１モード及びＴＥ２０２モードを想定している。なお、ＴＥモードは、「Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ−ＥｌｅｃｔｒｉｃＭｏｄｅ」を意味する。

例えば、直交する２つの電磁場モードを第１の電磁場モードと第２の電磁場モードとする。この場合、第１の電磁場モードに２つの励振開口のうちの一方の励振開口（例えば、励振開口１０１ａ）を割り当て、第２の電磁場モードに他方の励振開口（例えば、励振開口１０１ｂ）を割り当てる。これにより、一方の励振開口は第１の電磁場モードによって発生する信号のみを扱い、他方の励振開口は第２の電磁場モードによって発生する信号のみを扱うことができる。なお、第１の電磁場モードによって発生する信号の周波数と、第２の電磁場モードによって発生する信号の周波数は、同一であってもよいし、異なってもよい。

上述のように、本発明の実施例２では、１８０度ハイブリッド回路１１０が帯域通過フィルタ機能付きマジックＴ回路を備えており、２つの励振開口１１０ａ、１１０ｂのうちの一方の励振開口をΣ信号に割り当て、他方の励振開口をΔ信号に割り当てる。これによって、マジックＴ回路は、Σ信号とΔ信号をそれぞれ独立した信号として扱うことができる。すなわち、偏波１と偏波２の２つの偏波として扱うことができる。このため、Σ信号の周波数とΔ信号の周波数をそれぞれ独立して扱うことができる。また、励振開口１１０ａの形状と、励振開口１１０ｂの形状を変更することで、Σ信号の周波数とΔ信号の周波数を独立して変更することができる。

次に、本発明の実施例３に係る通信機１について説明する。図３は、本発明の実施例３に係る通信機１の回路図である。通信機１は、第１経路切替装置１０１と、第２経路切替装置１０２と、第１アンテナ素子１３１と、第２アンテナ素子１３２と、第３アンテナ素子１３３と、第４アンテナ素子１３４と、減衰器（又は、アッテネータ）１４１と、第１方向性結合器１６１と、第２方向性結合器１６２と、位相比較器１７１と、第１スイッチ１８１と、第２スイッチ１８２と、信号処理部１９０と、を備える。なお、第１経路切替装置１０１と第２経路切替装置１０２は「通信部」の一例であり、減衰器１４１は「接続部」の一例である。また、第１方向結合器１６１と第２方向結合器１６２は各々３つの端子を有しており、第１端子乃至第３端子と称する。

図３に示すように、第１経路切替装置１０１の第１端子は第１アンテナ素子１３１に接続され、第２端子は第２アンテナ素子１３２と減衰器１４１の一端に接続される。第１経路切替装置１０１の第３端子は、第１方向性結合器１６１の第１端子に接続される。第２経路切替装置１０２の第３端子は第３アンテナ素子１３３に接続され、第２端子は第４アンテナ素子１３４と減衰器１４１の他端に接続される。第２経路切替装置１０２の第３端子は、第２方向性結合器１６２の第１端子に接続される。第１方向結合器１６１の第２端子は位相比較器１７１の第１端子に接続され、第１方向性結合器１６１の第３端子は第１スイッチ１８１の第１端子に接続される。第２方向性結合器１６２の第２端子は位相比較器１７１の第２端子に接続され、第２方向性結合器１６２の第３端子は第２スイッチの第１端子に接続される。第１スイッチ１８１の第２端子は信号処理部１９０の第１端子に接続され、第２スイッチ１８２の第２端子は信号処理部１９０の第２端子に接続される。

第１経路切替装置１０１は、１８０度ハイブリッド回路１１０と、第１移相器１２１と、第２移相器１２２と、第１双方向性増幅器１５１と、第２双方向性増幅器１５２と、を備える。第２経路切替装置１０２は、１８０度ハイブリッド回路１１１と、第３移相器１２３と、第４移相器１２４と、第３双方向性増幅器１５３と、第４双方向性増幅器１５４と、を備える。１８０度ハイブリッド回路１１０及び１１１は各々４つの端子を有しており、第１端子乃至第４端子と称する。

第１経路切替装置１０１の第１端子は１８０度ハイブリッド回路１１０の第１端子（Σポート）に接続され、第１経路切替装置１０１の第２端子は１８０度ハイブリッド回路１１０の第２端子（Δポート）に接続される。１８０度ハイブリッド回路１１０の第３端子は第１双方向性増幅器１５１の第１端子に接続され、１８０度ハイブリッド回路１１０の第４端子は第２双方向性増幅器１５２の第１端子に接続される。第１双方向性増幅器１５１の第２端子は第１移相器１２１の第１端子に接続され、第２双方向性増幅器１５２の第２端子は第２移相器１２２の第１端子に接続される。第１経路切替装置１０１の第３端子は、第１移相器１２１の第２端子と第２移相器１２２の第２端子に接続される。

第２経路切替装置１０２の第１端子は１８０度ハイブリッド回路１１１の第１端子（Σポート）に接続され、第２経路切替装置１０２の第２端子は１８０度ハイブリッド回路１１１の第２端子（Δポート）に接続される。１８０度ハイブリッド回路１１１の第３端子は第３双方向性増幅器１５３の第１端子に接続され、１８０度ハイブリッド回路１１１の第４端子は第４双方向性増幅器１５４の第１端子に接続される。第３双方向性増幅器１５３の第２端子は第３移相器１２３の第１端子に接続され、第４双方向性増幅器１５４の第２端子は第４移相器１２４の第１端子に接続される。第２経路切替装置１０２の第３端子は、第３移相器１２３の第２端子と第４移相器１２４の第２端子に接続される。

第１経路切替装置１０１において、第１双方向性増幅器１５１は、第１移相器１２１から入力された信号を増幅して１８０度ハイブリッド回路１１０へ出力する。また、第１双方向性増幅器１５１は、１８０度ハイブリッド回路１１０から入力された信号を増幅して第１移相器１２１へ出力する。第２双方向性増幅器１５２は、第１双方向性増幅器１５１と同様である。第２双方向性増幅器１５２は、第２移相器１２２から入力された信号を増幅して１８０度ハイブリッド回路１１０へ出力する。また、第２双方向性増幅器１５２は、１８０度ハイブリッド回路１１０から入力された信号を増幅して第２移相器１２２へ出力する。

第１方向性結合器１６１は、第１経路切替装置１０１と信号処理部１９０との間の配線上に伝送される信号を分岐して、位相比較器１７１へ送出する。スイッチ１８１は、第１経路切替装置１０１と信号処理部１９０との間において、信号を送受信できる状態と信号を送受信できない状態とを切り替える。第１スイッチ１８１が閉状態の場合、第１経路切替装置１０１と信号処理部１９０との間で信号の送受信が可能となる。一方、第１スイッチ１８１が開状態の場合、第１経路切替装置１０１と信号処理部１９０との間の信号の送受信が遮断される。

第２経路切替装置１０２は、第１経路切替装置１０１と同様である。１８０度ハイブリッド回路１１１は、１８０度ハイブリッド回路１１０に対応する。第３双方向性増幅器１５３は第１双方向性増幅器１５１に対応し、第４双方向性増幅器１５４は第２双方向性増幅器１５２に対応する。第３移相器１２３は第１移相器１２１に対応し、第４移相器１２４は第２移相器１２２に対応する。

第３アンテナ素子１３３は、第１アンテナ素子１３１と同様である。第３アンテナ素子１３３は、受信信号を１８０度ハイブリッド回路１１１の第１端子（Σポート）に送出する。また、第３アンテナ素子１３３は、１８０度ハイブリッド回路１１１の第１端子から出力されるΣ信号を送信信号として空間へ放射する。

第４アンテナ素子１３４は、第２アンテナ素子１３２と同様である。第４アンテナ素子１３４は、受信信号を１８０度ハイブリッド回路１１１の第２端子（Δポート）へ送出する。また、第４アンテナ素子１３４は、１８０度ハイブリッド回路１１１の第２端子から出力されるΔ信号を送信信号として空間へ放射する。

第３双方向性増幅器１５３は、第３移相器１２３からの入力信号を増幅して１８０度ハイブリッド回路１１１の第３端子へ送出する。また、第３双方向性増幅器１５３は、１８０度ハイブリッド回路１１１の第３端子からの出力信号を増幅して第３移相器１２３へ送出する。

第４双方向性増幅器１５４は、第４移相器１２４からの入力信号を増幅して１８０度ハイブリッド回路１１１の第４端子へ送出する。また、第４双方向性増幅器１５４は、１８０度ハイブリッド回路１１１の第４端子からの出力信号を増幅して第４移相器１２４へ送出する。

第２方向性結合器１６２は、第１方向性結合器１６１と同様である。第２方向性結合器１６２は、第２経路切替装置１０２と信号処理部１９０との間の配線上に伝送される信号を分岐して移相比較器１７１へ送出する。

第２スイッチ１８２は、第１スイッチ１８１と同様である。第２スイッチ１８２は、第２経路切替装置１０２と信号処理部１９０との間で信号を送受信できる状態と、当該信号を送受信できない状態とを切り替える。第２スイッチ１８２が閉状態の場合、第２経路切替装置１０２と信号処理部１９０との間で信号を送受信できる状態となる。一方、第２スイッチ１８２が開状態の場合、第２経路切替装置１０２と信号処理部１９０との間での信号の送受信を遮断する。

信号処理部１９０は、外部と通信するのに必要な信号処理を行う。例えば、信号処理部１９０は、送信時に変調処理を行って送信信号を生成する。一方、受信時には、信号処理部１９０は、受信信号に対して復調処理を行う。なお、信号処理部１９０は、通信機１においてキャリブレーションを行うときに使用する校正信号を生成してもよい。

位相比較器１７１は、２つの入力信号の位相を比較する。例えば、位相比較器１７１は、第１方向性結合器１６１から分岐された信号の位相と第２方向性結合器１６２から分岐された信号の位相を比較する。

次に、通信機１の送受信処理について図４を参照して説明する。ここでは、第１移相器１２１の出力信号の位相と第２移相器１２２の出力信号の位相が同相である場合について、通信機１の送受信処理を説明する。なお、通信機１の送受信時には、第１スイッチ１８１及び第２スイッチ１８２の両方は閉状態である。

（送信機１の送信処理）
まず、送信機１の送信処理について説明する。送信機１の送信時において、信号処理部１９０は送信信号を生成する。信号処理部１９０は、第１方向性結合器１６１を介して送信信号を第１経路切替装置１０１へ送出する。また、信号処理部１９０は、第２方向性結合器１６２を介して送信信号を第２経路切替装置１０２へ送出する。

第１経路切替装置１０１において、第１移相器１２１と第２移相器１２２は、信号処理部１９０からの送信信号を受ける。第１移相器１２１と第２移相器１２２は、それぞれ送信信号の位相を調整する。例えば、第１移相器１２１は、送信信号の位相を所定の位相量θ１（基準位相を０とした場合の位相量）だけシフトする。第２移相器１２２は、第１移相器１２１と同相となるように、送信信号の位相を所定の位相量θ１だけシフトする。第１移相器１２１は位相シフトした送信信号を第１双方向性増幅器１５１へ送出し、第２移相器１２２は位相シフトした送信信号を第２双方向性増幅器１５２へ送出する。

第１双方向性増幅器１５１は、第１移相器１２１からの位相シフト後の送信信号を受けて、所定利得によって振幅を増幅する。第２双方向性増幅器１５２は、第２移相器１２２からの位相シフト後の送信信号を受けて、所定利得によって振幅を増幅する。第１双方向性増幅器１５１は振幅を増幅した送信信号を１８０度ハイブリッド回路１１０の第３端子へ送出し、第２双方向性増幅器１５２は振幅を増幅した送信信号を１８０度ハイブリッド回路１１０の第４端子へ送出する。

１８０度ハイブリッド回路１１０は、第１双方向性増幅器１５１と第２双方向性増幅器１５２からそれぞれ振幅増幅後の送信信号を受ける。１８０度ハイブリッド回路１１０は、第１双方向性増幅器１５１と第２双方向性増幅器１５２からの送信信号の和信号（Σ信号）と差信号（Δ信号）を生成する。そして、１８０度ハイブリッド回路１１０は、第１アンテナ素子１３１を介してΣ信号を空間へ放射する。

第２経路切替装置１０２は、第１経路切替装置１０１と同様の処理を行う。第２経路切替装置１０２において、第３移相器１２３と第４移相器１２４は、信号処理部１９０からの送信信号を受ける。第３移相器１２３と第４移相器１２４は、それぞれ送信信号の位相を調整する。例えば、第３移相器１２３は、送信信号の位相を所定の位相量θ２（基準位相を０とした場合の位相量）だけシフトする。第４移相器１２４は、第３移相器１２３と同相となるように、送信信号の位相を所定の位相量θ２だけシフトする。第３移相器１２３は位相シフトした送信信号を第３双方向性増幅器１５３へ送出し、第４移相器１２４は位相シフトした送信信号を第４双方向性増幅器１５４へ送出する。

第３双方向性増幅器１５３は、第３移相器１２３からの位相シフト後の送信信号を受けて、所定利得によって振幅を増幅する。第４双方向性増幅器１５４は、第４移相器１２４からの位相シフト後の送信信号を受けて、所定利得によって振幅を増幅する。第３双方向性増幅器１５３は振幅を増幅した送信信号を１８０度ハイブリッド回路１１１の第３端子へ送出し、第４双方向性増幅器１５４は振幅を増幅した送信信号を１８０度ハイブリッド回路１１０の第４端子へ送出する。

１８０度ハイブリッド回路１１１は、第３双方向性増幅器１５３と第４双方向性増幅器１５４からそれぞれ振幅増幅後の送信信号を受ける。１８０度ハイブリッド回路１１１は、第３双方向性増幅器１５３と第４双方向性増幅器１５４からの送信信号の和信号（Σ信号）と差信号（Δ信号）を生成する。そして、１８０度ハイブリッド回路１１１は、第３アンテナ素子１３３を介してΣ信号を空間へ放射する。

第１アンテナ素子１３１と第３アンテナ素子１３３は、アレイアンテナを構成している。第１アンテナ素子１３１の放射信号と第３アンテナ素子１３３の放射信号は、空間で合成されて指向性を持った電波として空間を伝搬する。このときの電波の指向性は、第１移相器１２１と第２移相器１２２による位相調整によって決まる送信信号の位相と、第３移相器１２３と第４移相器１２４による位相調整によって決まる送信信号の位相との差に応じて決定される。すなわち、第１移相器１２１と第２移相器１２２における送信信号の位相と、第３移相器１２３と第４移相器１２４における送信信号の位相を調整することで、空間に放射される電波に任意の指向性を持たせることができる。

（通信機１の受信処理）
次に、通信機１の受信処理について説明する。通信機１の受信処理は、上記の送信処理とは逆である。第１アンテナ素子１３１と第３アンテナ素子１３３は、それぞれ空間を伝搬する電波を受信する。第１経路切替装置１０１において、１８０度ハイブリッド回路１１０は、第１端子（Σポート）を介して第１アンテナ素子１３１の受信信号を受ける。１８０度ハイブリッド回路１１０は、送信処理とは逆の受信処理により、第１双方向性増幅器１５１と第２双方向性増幅器１５２のそれぞれに受信信号を送出する。

第１双方向性増幅器１５１は、１８０度ハイブリッド回路１１０からの受信信号に対して、所定利得による振幅の減衰を行う。第２双方向性増幅器１５２は、１８０度ハイブリッド回路１１０からの受信信号に対して、所定利得による振幅の減衰を行う。第１双方向性増幅器１５１は振幅減衰後の受信信号を第１移相器１２１へ送出し、第２双方向性増幅器１５２は振幅減衰後の受信信号を第２移相器１２２へ送出する。

第１移相器１２１は第１双方向性増幅器１５１からの振幅減衰後の受信信号に対して位相調整を行い、第２移相器１２２は第２双方向性増幅器１５２からの振幅減衰後の受信信号に対して位相調整を行う。第１移相器１２１と第２移相器１２２は、それぞれ送信信号に対する位相調整とは逆の位相調整を受信信号に対して行う。第１移相器１２１は位相調整後の受信信号を第１方向性結合器１６１を介して信号処理部１９０へ送出し、第２移相器１２２は位相調整後の受信信号を第１方向性結合器１６１を介して信号処理部１９０へ送出する。信号処理部１９０は、第１移相器１２１からの位相調整後の受信信号と第２移相器１２２からの位相調整後の受信信号との合成信号を、第１方向性結合器１６１を介して受ける。

第２経路切替装置１０２は、第１経路切替装置１０１と同様の処理を行う。第２経路切替装置１０２において、１８０度ハイブリッド回路１１１は、第１端子（Σポート）を介して第３アンテナ素子１３３の受信信号を受ける。１８０度ハイブリッド回路１１１は、送信処理とは逆の受信処理により、第３双方向性増幅器１５３と第４双方向性増幅器１５４のそれぞれに受信信号を送出する。

第３双方向性増幅器１５３は、１８０度ハイブリッド回路１１１からの受信信号に対して、所定利得による振幅の減衰を行う。第４双方向性増幅器１５４は、１８０度ハイブリッド回路１１１からの受信信号に対して、所定利得による振幅の減衰を行う。第３双方向性増幅器１５３は振幅減衰後の受信信号を第３移相器１２３へ送出し、第４双方向性増幅器１５４は振幅減衰後の受信信号を第４移相器１２４へ送出する。

第３移相器１２３は第３双方向性増幅器１５３からの振幅減衰後の受信信号に対して位相調整を行い、第４移相器１２４は第４双方向性増幅器１５４からの振幅減衰後の受信信号に対して位相調整を行う。第３移相器１２３と第４移相器１２４は、それぞれ送信信号に対する位相調整とは逆の位相調整を受信信号に対して行う。第３移相器１２３は位相調整後の受信信号を第２方向性結合器１６２を介して信号処理部１９０へ送出し、第４移相器１２４は位相調整後の受信信号を第２方向性結合器１６２を介して信号処理部１９０へ送出する。信号処理部１９０は、第３移相器１２３からの位相調整後の受信信号と第４移相器１２４からの位相調整後の受信信号との合成信号を、第２方向性結合器１６２を介して受ける。そして、信号処理部１９０は、第１方向性結合器１６１と第２方向性結合器１６２を介して受けた２つの合成信号に対して復調処理を行う。

（通信機１のキャリブレーション処理）
次に、通信機１のキャリブレーション処理について図５を参照して説明する。通信機１のキャリブレーション時には、第１スイッチ１８１は閉状態であり、第２スイッチ１８２は開状態である。信号処理部１９０は、キャリブレーションに用いる校正信号を生成する。信号処理部１９０は、第１方向性結合器１６１を介して校正信号を第１経路切替装置１０１へ送出する。このとき、第１方向性結合器１６１は、信号処理部１９０からの校正信号を分岐して位相比較器１７１へ送出する。

第１移相器１２１と第２移相器１２２は、信号処理部１９０からの校正信号を受けて、その位相を調整する。例えば、第１移相器１２１は、校正信号の位相を所定の位相量θ１（基準位相を０とした場合の位相量）だけシフトする。第２移相器１２２は、第１移相器１２１と逆相となるように、校正信号の位相を所定の位相量（θ１＋１８０°）だけシフトする。第１移相器１２１は位相シフト後の校正信号を第１双方向性増幅器１５１へ送出し、第２移相器１２２は位相シフト後の校正信号を第２双方向性増幅器１５２へ送出する。

第１双方向性増幅器１５１は、第１移相器１２１からの位相シフト後の校正信号に対して、所定利得による振幅増幅を行う。また、第２双方向性増幅器１５２は、第２移相器１２２からの位相シフト後の校正信号に対して、所定利得による振幅増幅を行う。第１双方向性増幅器１５１は振幅増幅後の校正信号を１８０度ハイブリッド回路１１０の第３端子へ送出し、第２双方向性増幅器１５２は振幅増幅後の校正信号を１８０度ハイブリッド回路１１０の第４端子へ送出する。

１８０度ハイブリッド回路１１０は、第１双方向性増幅器１５１からの振幅増幅後の校正信号と第２双方向性増幅器１５２からの振幅増幅後の校正信号を受けて、和信号（Σ信号）と差信号（Δ信号）を生成する。そして、１８０度ハイブリッド回路１１０は、減衰器１４１を介してΔ信号を第２経路切替装置１０２へ送出する。

第２経路切替装置１０２において、１８０度ハイブリッド回路１１１は、第２端子（Δポート）を介して、第１経路切替装置１０１からの校正信号（Δ信号）を受けて、受信時と同様の処理を行った後、校正信号を第３双方向性増幅器１５３と第４双方向性増幅器１５４へ送出する。第３双方向性増幅器１５３は、１８０度ハイブリッド回路１１１からの校正信号に対して、所定利得による振幅減衰を行う。第４双方向性増幅器１５４は、１８０度ハイブリッド回路１１１からの校正信号に対して、所定利得による振幅減衰を行う。第３双方向性増幅器１５３は振幅減衰後の校正信号を第３移相器１２３へ送出し、第４双方向性増幅器１５４は振幅減衰後の校正信号を第４移相器１２４へ送出する。第３移相器１２３と第４移相器１２４は、受信信号に対する移相調整と同様の位相調整を校正信号に対して行う。第３移相器１２３と第４移相器１２４は、それぞれ位相調整後の校正信号を第２方向性結合器１６２を介して位相比較器１７１へ送出する。

位相比較器１７１は、第１方向性結合器１６１からの校正信号と第２方向性結合器１６２からの校正信号を受ける。位相比較器１７１は、２つの校正信号の位相を比較して、比較結果を出力する。位相比較器１７１の比較結果が所望の結果でない場合、所望の結果が得られるように校正信号を伝搬する経路の設定を変更する。例えば、所望の比較結果が得らえるように、第１移相器１２１、第２移相器１２２、第３移相器１２３、第４移相器１２４のそれぞれの位相調整量を変更する。

上述のように、本発明の実施例３に係る通信機１は、第１経路切替装置１０１と、第２経路切替装置１０２と、その両者間に設けられた減衰器１４１と、を備える。通信機１が、第１経路切替装置１０１と第２経路切替装置１０２を備えることにより、偏波毎に帯域通過フィルタを必要とする構成に比べて、小型化される。また、和信号（Σ信号）の周波数と差信号（Δ信号）の周波数をそれぞれ独立して設定することができ、その周波数設定に応じて信号を送受信することができる。また、減衰器１４１により、第１経路切替装置１０１と第２経路切替装置とを接続するため、通信機１における信号伝播経路の設定をどのように変更するのか把握することができ、信号伝播経路の設定を変更することで、所望の信号を得ることができる。

本発明の実施例３では、送受信時に、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が同相となるように位相調整を行うとともに、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が同相となるように位相調整している。また、キャリブレーション時に、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が逆相となるように位相調整し、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が逆相となるように位相調整している。

本発明の実施例３に係る通信機１を図６に示す構成に変更してもよい。図６の構成は図３の構成とは同一であるが、１８０度ハイブリッド回路１１０、１１１の第１端子と第２端子の機能が異なっている。すなわち、図６において、第１アンテナ素子１３１は１８０度ハイブリッド回路１１０のΔポートに接続されるとともに、第３アンテナ素子１３３は１８０度ハイブリッド回路１１１のΔポートに接続される。また、第２アンテナ素子１３２は１８０度ハイブリッド回路１１０のΣポートに接続されるとともに、第４アンテナ素子１３４は１８０度ハイブリッド回路１１１のΣポートに接続される。さらに、減衰器１４１は、１８０度ハイブリッド回路１１０のΣポートと、１８０度ハイブリッド回路１１１のΣポートとの間に設けられる。そして、送受信時に、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が逆相となるように位相調整を行い、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が逆相となるように位相調整を行う。一方、キャリブレーション時には、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が同相となるように位相調整を行い、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が同相となるように位相調整を行う。このように、図６に示す実施例３の変形例は、図３に示す実施例３と同様に、送受信処理とキャリブレーション処理の両方を実現することができる。

次に、本発明の実施例４に係る通信機１について説明する。図７は、本発明の実施例４に係る通信機１の回路図である。図７に示すように、通信機１は、第１経路切替装置１０１と、第２経路切替装置１０２と、第１アンテナ素子１３１と、第２アンテナ素子１３２と、第３アンテナ素子１３３と、第４アンテナ素子１３４と、減衰器１４１と、第１方向性結合器１６１と、第２方向性結合器１６２と、位相比較器１７１と、第１スイッチ１８１と、第２スイッチ１８２と、信号処理部１９０と、を備える。また、通信機１は、第３経路切替装置１０３と、第５アンテナ素子１３５と、第６アンテナ素子１３６と、減衰器１４２と、第３方向性結合器１６３と、位相比較器１７２と、第３スイッチ１８３と、スイッチ１９１と、を備える。

第３経路切替装置１０３は、第１経路切替装置１０１と同様である。第５アンテナ素子１３５は第１アンテナ素子１３１と同様であり、第６アンテナ素子１３６は第２アンテナ素子１３２と同様である。減衰器１４２は、減衰器１４１と同様である。第３方向性結合器１６３は、第１方向性結合器１６１と同様である。位相比較器１７２は、位相比較器１７１と同様である。第３スイッチ１８３は、第１スイッチ１８１と同様である。

第３経路切替装置１０３は、１８０度ハイブリッド回路１１２と、第５移相器１２５と、第６移相器１２６と、第５双方向性増幅器１５５と、第６双方向性増幅器１５６と、を備える。第３経路切替装置１０３の第１端子は１８０度ハイブリッド回路１１２の第１端子（Σポート）に接続され、第３経路切替装置１０３の第２端子は１８０度ハイブリッド回路１１２の第２端子（Δポート）に接続される。１８０度ハイブリッド回路１１２の第３端子は第５双方向性増幅器１５５の第１端子に接続され、１８０度ハイブリッド回路１１２の第４端子は第６双方向性増幅器１５６の第１端子に接続される。第５双方向性増幅器１５６の第２端子は第５移相器１２５の第１端子に接続され、第６双方向性増幅器１５６の第２端子は第６移相器１２６の第１端子に接続される。第５移相器１２５の第２端子と第６移相器１２６の第２端子は、第３経路切替装置１０３の第３端子に接続される。

図７に示す実施例４に係る通信機１は、図３に示す実施例３に係る通信機１の構成を包含しているが、減衰器１４１と１８０度ハイブリッド回路１１１との間にスイッチ１９１が設けられている。また、実施例４に係る通信機では、実施例３に係る通信機１と異なり、第２方向性結合器１６２は、第２経路切替装置１０２と信号処理部１９０との間の配線上に伝送される信号を位相比較器１７１と位相比較器１７２へ分岐させている。すなわち、第２方向性結合器１６２は位相比較器１７１に接続される第３端子に加えて、位相比較器１７２の第１端子に接続される第４端子を有している。

スイッチ１９１は、減衰器１４１と、減衰器１４２と、１８０度ハイブリッド回路１１１との間に設置されている。スイッチ１９１の第１端子は、１８０度ハイブリッド回路１１１の第２端子（Δポート）に接続され、スイッチ１９１の第２端子は減衰器１４１と接続され、スイッチ１９１の第３端子は減衰器１４２と接続される。

第３経路切替装置１０３の第１端子は第５アンテナ素子１３５に接続され、第３経路切替装置１０３の第２端子は第６アンテナ素子１３６と減衰器１４２に接続される。第３経路切替装置１０３の第３端子は、第３方向性結合器１６３の第１端子に接続される。第３方向性結合器１６３の第２端子は、第３スイッチ１８３に接続される。第３方向性結合器１６３の第３端子は、位相比較器１７２の第２端子に接続される。第３スイッチ１８３の第２端子は、信号処理部１９０に接続される。

本発明の実施例３に係る通信機１が信号伝播装置として第１経路切替装置１０１と第２経路切替装置１０２を備えるのに対して、本発明の実施例４に係る通信機１では、第３経路切替装置１０３を更に備えるものであり、信号処理部１９０は、第１経路切替装置１０１、第２経路切替装置１０２、第３経路切替装置１０３を通過する３つの信号に対して信号処理を行う。

実施例４に係る通信機１の動作は実施例３に係る通信機１の動作と同様であるが、実施例３では２つの経路切替装置１０１、１０２を通過する２つの信号に対して送受信処理を行うのに対して、実施例４では３つの経路切替装置１０１、１０２、１０３を通過する３つの信号に対して送受信処理を行っている。また、実施例４に係る通信機１によるキャリブレーション処理は、スイッチ１９１の第１端子と第２端子を接続した場合には、実施例３に係る通信機１によるキャリブレーション処理と同様となる。スイッチ１９１の第１端子と第３端子を接続した場合には、第１経路切替装置１０１の第２端子（Δポート）が減衰器１４１、１４２を介して第３経路切替装置１０３の第２端子（Δポート）に接続されることとなり、第１経路切替装置１０１が第２経路切替装置１０２に代えて第３経路切替装置１０３に接続されることとなる。すなわち、第２経路切替装置１０２の機能が第３経路切替装置１０３に置き換わることになるが、第１経路切替装置１０１からの校正信号（Δ信号）が減衰器１４１、１４２を介して第３経路切替装置１０３に送出されて、その後、第３方向性結合器１６３を介して位相比較器１７２へ送られて位相比較処理が実行される。

上述のように、本発明の実施例４に係る通信機１は、第１経路切替装置１０１と、第２経路切替装置１０２と、第３経路切替装置１０３と、を備えており、偏波毎に帯域通過フィルタを備える構成に比べて、小型化される。また、通信機１は、和信号（Σ信号）の周波数と差信号（Δ信号）の周波数をそれぞれ独立して設定して送受信処理を行うことができる。また、通信機１は、スイッチ１９１により、第１経路切替装置１０１と、第２経路切替装置１０２又は第３経路切替装置１０３の何れか一方とを接続させている。これにより、通信機１において信号伝播経路の設定をどのように変更すれば良いか把握することができ、信号伝播経路の設定を変更することで所望の信号を得ることができる。

本発明の実施例４では、送受信時に、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が同相となるように位相調整し、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が同相となるように位相調整し、第５移相器１２５と第６移相器１２６の出力信号が同相となるように位相調整している。また、キャリブレーション時に、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が逆相となるように位相調整し、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が逆相となるように位相調整し、第５移相器１２５と第６移相器１２６の出力信号が逆相となるように位相調整している。

本発明の実施例４に係る通信機１を図８に示す構成に変更してもよい。図８の構成は図７の構成とは同一であるが、１８０度ハイブリッド回路１１０、１１１の第１端子と第２端子の機能が異なっている。すなわち、図８において、第１アンテナ素子１３１は１８０度ハイブリッド回路１１０のΔポートに接続され、第３アンテナ素子１３３は１８０度ハイブリッド回路１１１のΔポートに接続され、第５アンテナ素子１３５は１８０度ハイブリッド回路１１２のΔポートに接続される。また、第２アンテナ素子１３２は１８０度ハイブリッド回路１１０のΣポートに接続され、第４アンテナ素子１３４は１８０度ハイブリッド回路１１１のΣポートに接続され、第６アンテナ素子１３６は１８０度ハイブリッド回路１１２のΣポートに接続される。さらに、減衰器１４１は１８０度ハイブリッド回路１１０のΣポートと、１８０度ハイブリッド回路１１１のΣポートとの間に設けられ、減衰器１４２は１８０度ハイブリッド回路１１１のΣポートと、１８０度ハイブリッド回路１１２のΣポートとの間に設けられる。つまり、スイッチ１９１は、減衰器１４１、１４２の接続先をΔポートからΣポートへ変更する。そして、送受信時に、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が逆相となるように位相調整を行い、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が逆相となるように位相調整を行い、第５移相器１２５と第６移相器１２６の出力信号が逆相となるように位相調整を行う。一方、キャリブレーション時には、第１移相器１２１と第２移相器１２２の出力信号が同相となるように位相調整を行い、第３移相器１２３と第４移相器１２４の出力信号が同相となるように位相調整を行い、第５移相器１２５と第６移相器１２６の出力信号が同相となるように位相調整を行う。このように、図８に示す実施例４の変形例は、図７に示す実施例４と同様に、送受信処理とキャリブレーション処理の両方を実現することができる。

上述のように、本発明に係る通信機について実施例１乃至実施例４とともに説明したが、構成要素や機能部については、適宜、接続順序や処理手順を変更してもよい。例えば、信号処理部１９０は信号処理の手順やデータを予め記憶することになるが、情報やデータの記憶部（又は記憶装置）は通信機内部に拘らず、通信機の外部に設けてもよい。また、情報やデータを分散して複数の記憶装置に記憶するようにしてもよい。

上述の実施例において、信号処理部１９０やその他の制御部（不図示）は、その内部にコンピュータシステムを有しており、上述の処理過程を示すプログラムがコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶してもよい。この場合、コンピュータシステムがプログラムを記憶媒体から読み出して実行することにより、上述の機能を実現する。

図９は、上述の実施例に係る通信機１の機能を実現するコンピュータ５の概略構成を示すブロック図である。コンピュータ５は、ＣＰＵ６と、メインメモリ７と、ストレージ８と、インタフェース９と、を備える。上述の信号処理部１９０の機能や、その他の制御装置の機能は、コンピュータ５に実装される。また、上述の処理過程は、プログラムとしてストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、ストレージ８からプログラムを読み出してメインメモリ７に展開して実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、複数の記憶領域をメインメモリ７に確保してもよい。

例えば、ストレージ８として、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリなどが挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部記憶媒体、或いは、インタフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部記憶媒体でもよい。上述のプログラムが通信回線を介してコンピュータ５に配信される場合、コンピュータ５がプログラムをメインメモリ７に展開して、上述の処理過程を実行するようにしてもよい。なお、上述の実施例をコンピュータ５に適用する場合、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。

上記のプログラムは、上述の通信機の機能の一部を実現してもよい。また、上記のプログラムは、コンピュータシステムに既に記憶されているプリインストールプログラムとの組み合わせで上述の機能を実現するような差分プログラム（又は差分ファイル）としてもよい。

最後に、本発明に係る通信機の構成及び機能は上述の実施例に限定されるものではなく、上述の実施例は発明の範囲を制限するものではない。また、上述の実施例は、発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の追加、省略、置換、変更などを包含するものである。

本願は、２０１８年９月１０日に、日本国に出願された特願２０１８−１６８８０５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

本発明は、異なる偏波を用いて無線通信する通信機に適用されるが、当該通信機は、無線通信装置以外にも携帯端末装置、移動電話、車載装置などの種々の電子装置に組み込むことが可能である。

１通信機
１００経路切替装置
１０１第１経路切替装置
１０２第２経路切替装置
１１０、１１１、１１２１８０度ハイブリッド回路
１２１第１移相器
１２２第２移相器
１２３第３移相器
１２４第４移相器
１２５第５移相器
１２６第６移相器
１３１第１アンテナ素子
１３２第２アンテナ素子
１３３第３アンテナ素子
１３４第４アンテナ素子
１３５第５アンテナ素子
１３６第６アンテナ素子
１４１、１４２減衰器
１５１第１双方向性増幅器
１５２第２双方向性増幅器
１５３第３双方向性増幅器
１５４第４双方向性増幅器
１５５第５双方向性増幅器
１５６第６双方向性増幅器
１６１第１方向性結合器
１６２第２方向性結合器
１６３第３方向性結合器
１７１、１７２位相比較器
１８１第１スイッチ
１８２第２スイッチ
１８３第３スイッチ
１９０信号処理部
１９１スイッチ

Claims

第１アンテナ素子と、
第２アンテナ素子と、
複数の入力信号の和信号を生成する第１ポートと、前記複数の入力信号の差信号を生成する第２ポートを備える１８０度ハイブリッド回路と、
前記１８０度ハイブリッド回路に接続されて第１位相量シフトを行う第１移相器と、
前記１８０度ハイブリッド回路に接続されて第２位相量シフトを行う第２移相器と、
を具備し、
前記第１アンテナ素子は、前記１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、前記第２アンテナ素子は、前記１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続される、
通信機。
第１アンテナ素子と第２アンテナ素子と接続される第１通信部と、
第３アンテナ素子と第４アンテナ素子と接続される第２通信部と、
前記第１通信部と前記第２通信部とを接続する接続部と、
を具備し、
前記第１通信部と前記第２通信部は同一の構成を有しており、複数の入力信号の和信号を生成する第１ポートと、前記複数の入力信号の差信号を生成する第２ポートを備える１８０度ハイブリッド回路と、前記１８０度ハイブリッド回路に接続されて第１位相量シフトを行う第１移相器と、前記１８０度ハイブリッド回路に接続されて第２位相量シフトを行う第２移相器と、を具備し、
前記第１アンテナ素子は、前記第１通信部の第１端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、前記第２アンテナ素子は、前記第１通信部の第２端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続され、
前記第３アンテナ素子は、前記第２通信部の第１端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、前記第４アンテナ素子は、前記第２通信部の第２端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続され、
前記第１通信部において、前記第１移相器と前記第２移相器は前記第１通信部の第３端子に共通接続され、
前記第２通信部において、前記第１移相器と前記第２移相器は前記第２通信部の第３端子に共通接続され、
前記接続部は、前記第１通信部の第２端子と前記第２通信部の第２端子との間に接続される、
通信機。
第１アンテナ素子と第２アンテナ素子と接続される第１通信部と、
第３アンテナ素子と第４アンテナ素子と接続される第２通信部と、
第５アンテナ素子と第６アンテナ素子と接続される第３通信部と、
前記第１通信部と前記第２通信部とを接続する第１接続部と、
前記第２通信部と前記第３通信部とを接続する第２接続部と、
前記第１通信部と前記第２通信部との接続と、前記第１通信部と前記第３通信部との接続を切り替えるスイッチと、
を具備し、
前記第１通信部、前記第２通信部、前記第３通信部は同一の構成を有しており、複数の入力信号の和信号を生成する第１ポートと、前記複数の入力信号の差信号を生成する第２ポートを備える１８０度ハイブリッド回路と、前記１８０度ハイブリッド回路に接続されて第１位相量シフトを行う第１移相器と、前記１８０度ハイブリッド回路に接続されて第２位相量シフトを行う第２移相器と、を具備し、
前記第１アンテナ素子は、前記第１通信部の第１端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、前記第２アンテナ素子は、前記第１通信部の第２端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続され、
前記第３アンテナ素子は、前記第２通信部の第１端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、前記第４アンテナ素子は、前記第２通信部の第２端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続され、
前記第５アンテナ素子は、前記第３通信部の第１端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第１ポートに接続され、前記第６アンテナ素子は、前記第２通信部の第２端子を介して前記１８０度ハイブリッド回路の第２ポートに接続され、
前記第１通信部において、前記第１移相器と前記第２移相器は前記第１通信部の第３端子に共通接続され、
前記第２通信部において、前記第１移相器と前記第２移相器は前記第２通信部の第３端子に共通接続され、
前記第３通信部において、前記第１移相器と前記第２移相器は前記第３通信部の第３端子に共通接続され、
前記第１接続部は、前記スイッチを介して、前記第１通信部の第２端子と前記第２通信部の第２端子との間に接続され、
前記第２接続部は、前記スイッチを介して、前記第２通信部の第２端子と前記第３通信部の第２端子との間に接続され、
前記スイッチは、前記第１通信部の第２端子と前記第２通信部の第２端子との接続と、前記第１通信部の第２端子と前記第３通信部の第２端子との接続を切り替える、
通信機。
前記第１通信部の第３端子と前記第２通信部の第３端子に接続される位相比較器を更に具備し、前記第１通信部の第３端子には第１校正信号が入力され、前記第１通信部は前記構成信号に基づいて前記差信号を生成して第２端子から出力し、前記差信号は前記接続部を経由して前記第２通信部の第２端子に伝送され、前記第２通信部は前記差信号に応じた第２校正信号を生成して第３端子に出力し、前記位相比較器は、前記第１校正信号と第２校正信号との位相差に応じて、前記第１通信部と前記第２通信部のそれぞれにおいて、前記第１移相器の第１位相量と前記第２位相器の第２位相量と調整する、請求項２に記載の通信機。
前記接続部は、前記第１通信部の第２端子からの信号を減衰して前記第２通信部の第２端子に伝達する減衰器である、請求項２に記載の通信機。
前記１８０度ハイブリッド回路は、第１電磁場モードに対応する第１励振開口と、第２電磁場モードに対応する第２励振開口とをＴ字形に配置してなる、請求項１に記載の通信機。