TWI777001B - 巴特勒矩陣電路、相位陣列天線、前級模組及無線通訊終端 - Google Patents

巴特勒矩陣電路、相位陣列天線、前級模組及無線通訊終端 Download PDF

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Abstract

[課題] 提供一種，可使容積及消耗電力變得較小，且可獲得對稱之輻射特性的巴特勒矩陣電路。 [解決手段] 提供一種巴特勒矩陣電路，係具備：4個處理電路側端子；和4個天線側端子；和與第一及第二處理電路側端子連接的第一90˚混合式耦合器；和與第三及第四處理電路側端子連接的第二90˚混合式耦合器；和與第一及第三天線側端子連接的第三90˚混合式耦合器；和與第二及第四天線側端子連接的第四90˚混合式耦合器；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第三90˚混合式耦合器之間的第一90˚延遲電路；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第四90˚混合式耦合器之間的第二90˚延遲電路。

Description

巴特勒矩陣電路、相位陣列天線、前級模組及無線通訊終端
本揭露係有關於巴特勒矩陣電路、相位陣列天線、前級模組及無線通訊終端。
現在正準備朝實用化邁進的第5世代移動通訊系統(5G)中，係為了大幅提升傳輸速率，正計畫使用具有數10GHz左右之頻率的毫米波帶之訊號。由於毫米波頻帶之訊號的空間衰減較大，因此為了獲得必要的天線增益，在第5世代移動通訊系統中，正在研討將目前為止主要使用於基地台的相位陣列天線，適用於攜帶型終端。此外，作為相位陣列天線及其所含之相位電路之一例，係可舉出下記專利文獻1中所揭露之矩陣電路及使用該當電路的相位陣列天線。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2002-57515號公報
[發明所欲解決之課題]
攜帶型終端，係為了擔保其攜帶性，因而被要求其容積及消耗電力必須較小。因此，對於攜帶型終端上所被搭載之相位陣列天線，除了被要求具有對稱的輻射特性，也被要求其容積及消耗電力必須較小。
於是，在本揭露中，係提出一種，可使容積及消耗電力變得較小，且可獲得對稱之輻射特性的、新穎且改良過的巴特勒矩陣電路、相位陣列天線、前級模組及無線通訊終端。 [用以解決課題之手段]
若依據本揭露，則可提供一種巴特勒矩陣電路，係具備：4個處理電路側端子；和4個天線側端子；和與第一及第二處理電路側端子連接的第一90˚混合式耦合器；和與第三及第四處理電路側端子連接的第二90˚混合式耦合器；和與第一及第三天線側端子連接的第三90˚混合式耦合器；和與第二及第四天線側端子連接的第四90˚混合式耦合器；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第三90˚混合式耦合器之間的第一90˚延遲電路；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第四90˚混合式耦合器之間的第二90˚延遲電路；前記第二90˚混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90˚混合式耦合器。
又，若依據本揭露，則可提供一種相位陣列天線，係具備：1個或複數個巴特勒矩陣電路；和由複數個天線所成之陣列天線；前記各巴特勒矩陣電路係具有：4個處理電路側端子；和4個天線側端子；和與第一及第二處理電路側端子連接的第一90˚混合式耦合器；和與第三及第四處理電路側端子連接的第二90˚混合式耦合器；和與第一及第三天線側端子連接的第三90˚混合式耦合器；和與第二及第四天線側端子連接的第四90˚混合式耦合器；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第三90˚混合式耦合器之間的第一90˚延遲電路；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第四90˚混合式耦合器之間的第二90˚延遲電路；前記第二90˚混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90˚混合式耦合器；前記各天線，係分別被連接至前記各巴特勒矩陣電路之前記第一至第四天線側端子。
又，若依據本揭露，則可提供一種前級模組，係具備：被彼此層積的巴特勒矩陣電路；和由複數個天線所成之陣列天線；和含有開關電路的處理電路；前記巴特勒矩陣電路係具有：4個處理電路側端子；和4個天線側端子；和與第一及第二處理電路側端子連接的第一90˚混合式耦合器；和與第三及第四處理電路側端子連接的第二90˚混合式耦合器；和與第一及第三天線側端子連接的第三90˚混合式耦合器；和與第二及第四天線側端子連接的第四90˚混合式耦合器；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第三90˚混合式耦合器之間的第一90˚延遲電路；和被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第四90˚混合式耦合器之間的第二90˚延遲電路；前記第二90˚混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90˚混合式耦合器。
甚至，若依據本揭露，則可提供一種搭載有前記巴特勒矩陣電路的無線通訊終端。 [發明效果]
如以上說明，若依據本揭露，則可提供一種，可使容積及消耗電力變得較小，且可獲得對稱之輻射特性的巴特勒矩陣電路、相位陣列天線、前級模組及無線通訊終端。
此外，上記效果並非一定要限定解釋，亦可和上記效果一併、或取代上記效果，而達成本說明書所欲揭露之任一效果、或可根據本說明書來掌握的其他效果。
以下，一邊參照添附圖式，一邊詳細說明本揭露的理想實施形態。此外，於本說明書及圖式中，關於實質上具有同一機能構成的構成要素，係標示同一符號而省略重複說明。
又，本說明書及圖式中，有時候係將實質上具有相同或類似之機能構成的複數構成要素，在同一符號之後標示不同數字來做區別。但是，在沒有必要特別區別實質上具有相同或類似之機能構成的複數構成要素之每一者的時候，就僅表示同一符號。又，關於不同實施形態的類似之構成要素，有時候係在同一符號之後標示不同的英文字母來做區別。但是，在沒有必要特別區別類似之構成要素之每一者的時候，就僅標示同一符號。
又，以下說明中所參照的圖式，係為了本揭露之一實施形態之說明與促進其理解而為的圖式，為了便於理解，圖中所示的形狀或尺寸、比例等，有的時候是和實際情形不同。甚至，圖中所示的電路等，係可參酌以下的說明與公知技術，而適宜地做設計變更。
以下的說明中，構成模組的積層上的電極等之形狀的表現，係不只意味著幾何學上所定義的形狀，在確保了天線等之特性之後仍有可容許之程度的差異的情況下，也包含了與該形狀類似的形狀。
再者，於以下的電路構成的說明中，若無特別聲明，則所謂「連接」，係意味著將複數個要素之間做電性連接。再者，以下說明中的「連接」係不只包含，將複數個要素予以直接地、且電性連接的情況，也包含隔著其他要素而間接地連接的情況。
此外，說明是按照以下順序進行。 1.本發明人創作出本揭露所述之實施形態為止的背景 1.1 相位陣列天線 1.2 比較例所述之巴特勒矩陣電路 2.第1實施形態 2.1 前級區塊 2.2 巴特勒矩陣電路 2.3 相位陣列天線 2.4 輻射特性 3.第2實施形態 3.1 前級模組 3.2 供電方法 4.第3實施形態 5.第4實施形態 6.應用例 6.1 無線通訊 6.1.1. 控制實體的相關應用例 6.1.2. 基地台的相關應用例 6.1.3. 攜帶型終端的相關應用例 6.2 車輛控制系統 7.總結 8.補充
＜＜1.本發明人創作出本揭露所述之實施形態為止的背景＞＞ 接著，在說明本揭露所述之實施形態的細節之前，先來說明本發明人創作出本揭露所述之實施形態為止的背景。
＜1.1 相位陣列天線＞ 如之前所說明，第5世代移動通訊系統中，係為了大幅提升傳輸速率，正計畫使用具有數10GHz左右之頻率的毫米波帶之訊號。毫米波頻帶之訊號，係直進性較高(因此，指向性較高)，空間衰減較大，因此為了獲得必要的天線增益，正在研討將目前為止主要使用於基地台的相位陣列天線，適用於攜帶型終端。
相位陣列天線，係具有複數個天線，藉由控制各天線之間的相位差，就可改變相位陣列天線的指向性。因此，若為相位陣列天線，則即使是空間衰減較大的毫米波帶之訊號，仍可有效率地捕捉來自特定方向的訊號，且可有效率地朝特定方向進行輻射，因此可確保必要的天線增益。
相位陣列天線的構成要素之1的移相電路中一般是使用，藉由切換延遲線或電容來控制相位的由電路及控制裝置所成之相位平移器(移相器)。例如，使用上記相位平移器的情況下，對相位陣列天線中所含之各天線，必須要設置相位平移器、或用來控制該當相位平移器所需之驅動器電路等等。因此，此情況下，相位陣列天線所涉及之區塊的電路規模就難以避免地會變大。
順便一提，如之前所說明，攜帶型終端，係為了擔保其攜帶性，因而被要求其容積及消耗電力必須較小，因此對搭載於攜帶型終端的相位陣列天線也是，被要求容積及消耗電力必須較小。因此，在如此狀況下，相位陣列天線所涉及之區塊的電路規模變大，並非理想。
於是，有鑑於如此狀況，本發明人係想到，作為相位陣列天線中使用的移相電路，採用將90˚混合式耦合器予以組合而成的巴特勒矩陣電路。所謂巴特勒矩陣電路，係藉由切換輸入側的埠，就可使帶有所定間隔之相位差的訊號輸出至複數個輸出側埠的電路，是兼具除頻器與相位平移器兩者之機能的電路。該當巴特勒矩陣電路，係為被動電路，藉由與切換輸入埠的開關做組合，就可實現相位陣列天線用移相電路。因此，使用巴特勒矩陣電路，在謀求相位陣列天線的小型化、及低消耗電力化之際，是有益的。
＜1.2 比較例所述之巴特勒矩陣電路＞ 基於如上述的發想，本發明人，係針對攜帶型終端中所搭載之相位陣列天線中所適用的巴特勒矩陣電路，反覆進行深入研究。以下就針對本發明人所研究的比較例所述之巴特勒矩陣電路600，參照圖22至圖24來做說明。圖23係為比較例所述之巴特勒矩陣電路600的構成圖。又，圖24係為說明比較例所述之巴特勒矩陣電路600的各輸出埠所輸出之訊號的相位之一例的說明圖，圖25係為說明適用了比較例所述之巴特勒矩陣電路600的相位陣列天線650所輸出之訊號的相位之一例的說明圖。此外，這裡所謂的比較例係意味著，本發明人直到創作出本揭露所述之實施形態為止所持續深入研究過的巴特勒矩陣電路600。
如圖22所示，比較例所述之巴特勒矩陣電路600，係具有：4個輸入埠A1～A4、4個輸出埠B1～B4、4個90˚混合式耦合器102a～102d、及2個45˚延遲電路602a、602b。詳言之，在輸入埠A1與輸出埠B1之間，係設有：90˚混合式耦合器102a、45˚延遲電路602a、90˚混合式耦合器102b。在輸入埠A2與輸出埠B2之間，係設有：90˚混合式耦合器102a、90˚混合式耦合器102d。在輸入埠A3與輸出埠B3之間，係設有：90˚混合式耦合器102c、90˚混合式耦合器102b。然後，在輸入埠A4與輸出埠B4之間，係設有：90˚混合式耦合器102c、45˚延遲電路602b、90˚混合式耦合器102d。
2個45˚延遲電路602a、602b，係為用來使所被輸入之訊號的相位恰好延遲45˚的電路。又，90˚混合式耦合器102a～102d的詳細構成係於後述，但90˚混合式耦合器102a～102d係具有2個輸入側埠與2個輸出側埠。在該當90˚混合式耦合器102中，被輸入至1個輸入側埠的訊號，係被均等分配給2個輸出側埠(亦即各輸出側埠上的輸出訊號之功率，係為輸入訊號的1/2之功率)。再者，在該當90˚混合式耦合器102中，一方之輸出側埠上的輸出訊號，係相對於輸入訊號被偏移90˚相位而被輸出。除此以外，他方之輸出側埠上的輸出訊號，係相對於一方之輸出側埠上的輸出訊號被偏移90˚相位而被輸出。
在如此的比較例所述之巴特勒矩陣電路600中，係各輸出埠B1～B4上所被輸出之訊號的相位，係為如圖23所示的值。具體而言，對該當巴特勒矩陣電路600的輸入埠A1輸入了輸入訊號的情況下，從各輸出埠B1～B4所輸出之輸出訊號的相位，係為45˚、90˚、135˚、180˚。對該當巴特勒矩陣電路600的輸入埠A2輸入了輸入訊號的情況下，從各輸出埠B1～B4所輸出之輸出訊號的相位，係為135˚、0˚、-135˚、-270˚。亦即，從圖23可知，在比較例所述之巴特勒矩陣電路600中，從各輸出埠B1～B4所被同時輸出的輸出訊號間的各相位差，係為等間隔。再者，在比較例所述之巴特勒矩陣電路600中，隨應於被輸入著輸入訊號的輸入埠A1～A4，具有±45˚、±135˚之相位差的已被4分配的輸出訊號，會從各輸出埠B1～B4被輸出。
然而，經過本發明人的反覆研究發現，將比較例所述之巴特勒矩陣電路600適用於2行2列之相位陣列天線650的情況下，無法獲得對稱之輻射特性。詳言之，比較例所述之巴特勒矩陣電路600，係使各輸出埠B1～B4的輸出訊號之相位做等間隔地平移，因此對於具有被排列成1列之天線的相位陣列天線而言，是有效的。然而，若將比較例所述之巴特勒矩陣電路600，適用於2行2列這類，具有排列成複數行、複數列之複數個天線的相位陣列天線650的情況下，則發現會有無法獲得對稱之輻射特性的情況。
此處考慮，例如，如圖24的左側所示的，對2行2列地排列4個天線202a～202d的相位陣列天線650，適用比較例所述之巴特勒矩陣電路600的情況。此外，假設在該當相位陣列天線650中，如圖24的左側所示，位於左上的天線202a係被連接至巴特勒矩陣電路600的輸出埠B1，位於右上的天線202b係被連接至輸出埠B2。然後，假設在該當相位陣列天線650中，位於左下的天線202c係被連接至輸出埠B3，位於右下的天線202d係被連接至輸出埠B4。
然後，在如此的相位陣列天線650中，對各天線202a～202d所被輸出之訊號的相位，係為如圖24所示的值。具體而言，對該當巴特勒矩陣電路600的輸入埠A1輸入了訊號的情況下，如圖24的左起第2個所示，從左上、右上、左下、右下之各天線202a～202d所被輸出之輸出訊號，係為45˚、90˚、135˚、180˚。又，對該當巴特勒矩陣電路600的輸入埠A2輸入了訊號的情況下，如圖24的左起第3個所示，從左上、右上、左下、右下之各天線202a～202d所被輸出之輸出訊號，係為135˚、0˚、-135˚、-270˚。
亦即，對2行2列地排列4個天線202a～202d的相位陣列天線650，適用比較例所述之巴特勒矩陣電路600的情況下，於4個天線202a～202d中，在行方向、列方向上相位都會變化，且彼此相鄰的天線202間的相位差會變化為45˚、135˚。其結果為，於該當相位陣列天線650中，藉由切換用來輸入輸入訊號的輸入埠A1～A4，會導致相位陣列天線650的輻射角，於水平軸方向及垂直軸方向上同時發生變化。因此，在如此情況下，隨著輸入埠A1～A4之切換，相位陣列天線650所能涵蓋的輻射特性並非均勻，亦即，會變成非對稱，無法避免發生輻射特性較弱的領域。此外，關於比較例所述之輻射特性的細節，係和本揭露的實施形態之輻射特性做比較而於後述。
為了避免如上所述的現象，而考慮將相位陣列天線650的輻射角，針對垂直軸方向、水平軸方向各自獨立地進行控制。然而，為了進行如此的控制，必須要將開關等之切換機構追加至相位陣列天線650所涉及之區塊，其結果為，導致相位陣列天線650所涉及之區塊的電路規模變大。
於是，本發明人，係根據如上述之研究，而終於創作出可使相位陣列天線所涉及之區塊的容積及消耗功率變得較小，且讓相位陣列天線可以獲得對稱之輻射特性的巴特勒矩陣電路。以下，依序說明本發明人所創作的本揭露的實施形態所述之巴特勒矩陣電路之細節。
＜＜2.第1實施形態＞＞ ＜2.1 前級區塊＞ 首先，針對本揭露的實施形態所述之前級區塊300，參照圖1來加以說明。圖1係本揭露之第1實施形態所述之前級區塊300之構成例予以概略性圖示的電路圖。該當前級區塊300，係被搭載於攜帶型終端(圖示省略)等，可接收訊號並輸出至內部的處理電路部(圖示省略)，或將來自該當處理電路部之訊號往外部發送等等。
如圖1所示，本實施形態所述之前級區塊300，係具有：後述的巴特勒矩陣電路100、複數個天線202所成之相位陣列天線200、切換訊號之路徑的開關(開關電路)302a、302b、去除雜訊的濾波器304a、304b、LNA(Low Noise Amplifier)(處理電路)306、PA(Power Amplifier)(處理電路)308。此外，本實施形態所述之前級區塊300，係亦可不必包含圖1所示的全部要素，只要至少包含有巴特勒矩陣電路100、相位陣列天線200即可。又，關於該當前級區塊300中所含之巴特勒矩陣電路100及相位陣列天線200的細節，將於後述。
詳言之，開關302a，係被連接至巴特勒矩陣電路100的輸入埠。開關302a，係為用來切換巴特勒矩陣電路100的輸入埠所需之開關，是由例如單極4投(SP4T)開關所成，可切換相位陣列天線200的指向性(波束方向)。又，與開關302a連接的開關302b，係為用來切換輸出入訊號所需之開關，是由例如單極2投(SPDT)開關所成。
被相位陣列天線200所接收的訊號，係通過巴特勒矩陣電路100、開關302a、開關302b、濾波器304a，而被與濾波器304a連接的LNA306所增幅。然後，已被增幅的訊號，係會在攜帶型終端內部的處理電路單元(圖示省略)中被處理。
另一方面，從攜帶型終端內部的處理電路單元(圖示省略)所被輸出的訊號，係在PA308中被增幅，通過濾波器304b、開關302b、開關302a、巴特勒矩陣電路100，從相位陣列天線200被輻射出去。然後，已被輻射的訊號，係會被基地台(圖示省略)所接收。
此外，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，係由於如後述般地可由傳輸線路來加以構成，因此相較於使用相位平移器(移相器)等之零件的情況，穿透損失較少。因此，在使用了巴特勒矩陣電路100的相位陣列天線200中，係可有效地從相位陣列天線200輸出高功率之訊號，可將高功率之訊號傳輸至上記處理電路單元。其結果為，即使上述的LNA306及PA308為具有較低特性者也能容許使用，可預期降低這些零件的成本，進而可抑制前級區塊300的製造成本之增加。
＜2.2 巴特勒矩陣電路＞ 接著，將本實施形態所述之巴特勒矩陣電路，參照圖2至圖4加以說明。圖2係為本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100的構成圖。圖3係為90˚混合式耦合器102的構成圖。然後，圖4係為說明實施形態所述之巴特勒矩陣電路100之各輸出埠上所被輸出之訊號的相位之一例的說明圖。
如圖2所示，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，係具有：4個輸入埠(處理電路側端子)A1～A4、4個輸出埠(天線側端子)B1～B4、4個90˚混合式耦合器102a～102d、2個90˚延遲電路104a、104b、及2個180˚延遲電路106a、106b。
詳言之，於巴特勒矩陣電路100中，90˚混合式耦合器102a(第一90˚混合式耦合器)，係與輸入埠A1、A2(第一及第二處理電路側端子)連接，90˚混合式耦合器102c(第二90˚混合式耦合器)，係與輸入埠A3、A4(第三及第四處理電路側端子)連接，90˚混合式耦合器102b(第三90˚混合式耦合器)，係與輸出埠B1、B3(第一及第三天線側端子)連接，90˚混合式耦合器102d(第四90˚混合式耦合器)，係與輸出埠B2、B4(第二及第四天線側端子)連接。然後，於巴特勒矩陣電路100中，在90˚混合式耦合器102a與90˚混合式耦合器102b之間，係設有90˚延遲電路104a(第一90˚延遲電路)，在90˚混合式耦合器102a與90˚混合式耦合器102d之間，係設有90˚延遲電路104b(第二90˚延遲電路)。此外，於巴特勒矩陣電路100中，在90˚混合式耦合器102b與輸出埠B3之間，係設有180˚延遲電路106a(第一180˚延遲電路)，在90˚混合式耦合器102d與輸出埠B4之間，係設有180˚延遲電路106b(第二180˚延遲電路)。又，90˚混合式耦合器102c，係與90˚混合式耦合器102b和90˚混合式耦合器102d直接連接。
此外，如後述，於本實施形態中，並非限定於，在90˚混合式耦合器102b與輸出埠B3之間，設有180˚延遲電路106a，在90˚混合式耦合器102d與輸出埠B4之間，設有180˚延遲電路106b。例如，於本實施形態中，在設置了與180˚延遲電路106a、106b發揮相同機能之要素的情況下，則亦可不設置180˚延遲電路106b。又，於本實施形態中，亦可不是在90˚混合式耦合器102b與輸出埠B3之間、及90˚混合式耦合器102d與輸出埠B4之間，而是改為在90˚混合式耦合器102b與輸出埠B1之間、及90˚混合式耦合器102d與輸出埠B2之間，分別設置180˚延遲電路106a、106b。
2個90˚延遲電路104a、104b，係為用來使所被輸入之輸入訊號的相位恰好延遲90˚的電路。又，2個180˚延遲電路106a、106b，係為用來使所被輸入之輸入訊號的相位恰好延遲180˚的電路。這些延遲電路104a、104b、106a、106b，係可為例如電子零件，也可為具有所定之長度(電性長度)的傳輸線路。
接著，參照圖3，說明上述的90˚混合式耦合器102a～102d。90˚混合式耦合器102，係如圖3所示，具有4個埠P1～P4、帶有阻抗Z0 (例如阻抗Z0 係假設為50Ω)的傳輸線路110a、110b、帶有阻抗Z0 /√2的傳輸線路112a、112b。這些埠P1～P4及傳輸線路110a、110b、112a、112b，係如圖3所示，是被配置成具有對稱的關係，且被連接。此外，這些傳輸線路110a、110b、112a、112b的電性長度，係被設定成λ/4(此外，假設傳輸線路110a、110b、112a、112b中所被傳輸的訊號之波長為λ)。
對如此的90˚混合式耦合器102的埠P1輸入了輸入訊號的情況下，從埠P4係不會輸出訊號，從埠P2係會輸出相對於上記輸入訊號而帶有1/2之功率、相位偏移了90˚的輸出訊號。然後，從埠P3係會輸出，相對於埠P2的輸出訊號而帶有相同功率、相位偏移了相位90˚的輸出訊號。又，對埠P4輸入了輸入訊號的情況下，從埠P1係不會輸出訊號，從埠P3係會輸出相對於上記輸入訊號而帶有1/2之功率、相位偏移了90˚的輸出訊號。然後，從埠P2係會輸出，相對於埠P3的輸出訊號而帶有相同功率、相位偏移了相位90˚的輸出訊號。
在如此的本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100中，各輸出埠B1～B4上所被輸出之訊號的相位，係為如圖4所示的值。具體而言，對該當巴特勒矩陣電路100的輸入埠A1輸入了訊號的情況下，從各輸出埠B1～B4所輸出之輸出訊號的相位，係為90˚、180˚、0˚、90˚。又，對該當巴特勒矩陣電路100的輸入埠A2輸入了訊號的情況下，從各輸出埠B1～B4所輸出之輸出訊號的相位，係為180˚、90˚、90˚、0˚。因此，於本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100的輸出埠B1～B4上，會變成2個同相位之訊號、與相對於該當訊號而帶有+90˚、-90˚之相位差的訊號之組合，而會變成與上述的比較例所述之巴特勒矩陣電路600不同的結果。
此外，如之前所說明，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，係為被動電路，藉由與切換輸入埠A1～A4的開關做組合，就可實現後述的相位陣列天線200的移相電路。因此，於本實施形態中，係藉由使用上述的巴特勒矩陣電路100，就可使其成為簡單的構成，因此可達成相位陣列天線200所涉及之區塊之小型化、及低消耗電力化。
又，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，係由於如後述般地可由傳輸線路來加以構成，因此相較於使用相位平移器等之零件的情況，穿透損失較少。因此，於使用了巴特勒矩陣電路100的相位陣列天線200中，由於不使用零件，因此不只可以抑制製造成本的增加，還可有效提升相位陣列天線200的訊號輸出。
此外，於上記巴特勒矩陣電路100中，雖然假設輸入訊號所被輸入的埠為輸入埠A1～A4，並假設輸出訊號所被輸出的埠為輸出埠B1～B4，但於本實施形態中並非限定於此。因此，於本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100中，係亦可對輸出埠B1～B4輸入輸入訊號，從輸入埠A1～A4輸出輸出訊號。換言之，於本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100中，可以說成是，輸入埠A1～A4係為被配置、連接在處理電路側的埠，輸出埠B1～B4係為被配置、連接在相位陣列天線200側的埠。
＜2.3 相位陣列天線＞ 接著，關於本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100所被適用之相位陣列天線200，參照圖5加以說明。圖5係說明對適用了本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100的相位陣列天線200所被輸出之訊號的相位之一例的說明圖。
本實施形態所述之相位陣列天線200係為例如，如圖5的左側所示的，2行2列地排列4個天線202a～202d的相位陣列天線。詳言之，於該當相位陣列天線200中，如圖5的左側所示，位於左上的天線202a係被連接至巴特勒矩陣電路100的輸出埠B1，位於右上的天線202b係被連接至輸出埠B2，位於左下的天線202c係被連接至輸出埠B3，位於右下的天線202d係被連接至輸出埠B4。
然後，在如此的相位陣列天線200中，對各天線所被輸出之訊號的相位，係為如圖5所示的值。具體而言，對該當巴特勒矩陣電路100的輸入埠A1輸入了輸入訊號的情況下，如圖5的左起第2個所示，從左上、右上、左下、右下之各天線202a～202d所被輸出之輸出訊號的相位，係為90˚、180˚、0˚、90˚。又，對該當巴特勒矩陣電路100的輸入埠A2輸入了訊號的情況下，如圖5的左起第3個所示，從左上、右上、左下、右下之各天線202a～202d所被輸出之輸出訊號的相位，係為180˚、90˚、90˚、0˚。此外，未被輸入輸入訊號時的輸入埠A1～A4，係亦可為開放，也可與接地電位連接。
由圖5可知，於本實施形態中，無論對哪個輸入埠A1～A4輸入著輸入訊號的情況下，從各天線202a～202d所被輸出的輸出訊號之相位，係會依序逐一被平移90˚。甚至，於本實施形態中，每次切換輸入輸入訊號的輸入埠A1～A4，平移了180˚之相位關係的方向(圖中以箭頭表示)，就會切換成右上、左上、右下、左下之4個方向。因此，本實施形態所述之相位陣列天線200，係可具有彼此呈對稱關係的4個方向之指向性。
＜2.4 輻射特性＞ 接著，將上述的本實施形態所述之相位陣列天線200中的輻射特性之模擬結果，參照圖6及圖7加以說明。圖6係本實施形態所述之相位陣列天線200中，對輸入埠A2及A3輸入了輸入訊號時的輻射特性之模擬結果。又，圖7係本實施形態所述之相位陣列天線200中，對輸入埠A1及A4輸入了輸入訊號時的輻射特性之模擬結果。此外，在圖6及圖7的下側，係模式性圖示了，相位陣列天線200中的各天線202a～202d之位置、該當各天線202a～202d與輸出埠B1～B4之連接關係、及輻射特性之模擬結果中的90˚～-90˚之範圍。詳言之，表示各圖之輻射特性之模擬結果中的90˚～-90˚之範圍的圓弧狀之箭頭，係對應於該當圖之下側所示的圓弧狀之箭頭。
如圖6所示，於本實施形態所述之相位陣列天線200中，對輸入埠A2及輸入埠A3輸入著所定之頻率之輸入訊號時的輻射圖案，係分別在天線202d與天線202a所連結之對角線之方向上，具有峰值。又，如圖7所示，於本實施形態所述之相位陣列天線200中，對輸入埠A1及輸入埠A4輸入著所定之頻率之輸入訊號時的輻射圖案，係分別在天線202c與天線202b所連結之對角線之方向上，具有峰值。亦即，由模擬結果可知，於本實施形態所述之相位陣列天線200中，係對各輸入埠A1～A4輸入著輸入訊號的情況下，可獲得在相位陣列天線200之基板平面之對角線方向上具有峰值，且彼此對稱的輻射特性。
接著，參照圖8至圖11，說明本實施形態所述之相位陣列天線200中的，Φ方向之圓周上的輻射特性之模擬結果。圖8係說明輻射特性之模擬結果的說明圖。此外，在圖8的下側係模式性圖示了，相位陣列天線200中的各天線202a～202d與輸出埠B1～B4之連接關係。圖9係為比較例所述之相位陣列天線650中的，Φ方向之圓周上的輻射特性之模擬結果。圖10係為本實施形態所述之相位陣列天線200中的，Φ方向之圓周上的輻射特性之模擬結果。然後，圖11係為說明本實施形態的相位陣列天線200與比較例所述之相位陣列天線650的輻射特性之模擬結果之比較的說明圖。
如圖8所示，以下說明的輻射特性之模擬結果係對應於，使得從相位陣列天線的基板400的正面方向(對平面呈垂直的方向)402起算傾斜了30˚(θ＝30˚)的軸404，以該當正面方向為中心軸做旋轉時，所獲得的Φ方向之圓周上的輻射特性。
首先說明，圖9所示的，比較例所述之相位陣列天線650中的，Φ方向之圓周上的輻射特性之模擬結果。由圖9可知，於比較例所述之相位陣列天線650中，對輸入埠A2及輸入埠A3輸入了所定之頻率之輸入訊號的情況下，從中心到對角線上延伸之峰值為止的長度，係比對輸入埠A1及輸入埠A4輸入了所定之頻率之輸入訊號時還小。亦即，於比較例所述之相位陣列天線650中，對輸入埠A2及輸入埠A3輸入了所定之頻率之輸入訊號的情況下，係相較於對輸入埠A1及輸入埠A4輸入了所定之頻率之輸入訊號的情況，所被輻射之訊號為較弱。
接著說明，圖10所示的，本實施形態所述之相位陣列天線200中的，Φ方向之圓周上的輻射特性之模擬結果。由圖10可知，於本實施形態所述之相位陣列天線200中，係無論是對哪個輸入埠A1～A4輸入了所定之頻率之輸入訊號的情況，都會呈現彼此對稱的輻射特性。亦即可知，於本實施形態所述之相位陣列天線200中，係在所有方向上，都可獲得對稱、且均勻的良好之輻射特性。
本實施形態所述之相位陣列天線200與比較例所述之相位陣列天線650，係由於輻射特性的峰值之方向(角度)為不同，因此把峰值之方向對齊而將各自的輻射特性之結果予以重疊表示的話，就變成圖11。於圖11中，係比較例之結果是以實線表示，本實施形態之結果是以虛線表示。由圖11可知，本實施形態所述之相位陣列天線200，相較於比較例，對輸入埠A2及輸入埠A3輸入著輸入訊號時的輻射特性是較為提升。
如以上所述，若依據本實施形態，則藉由使用本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，可使相位陣列天線200所涉及之區塊的容積及消耗功率變得較小，且可獲得對稱的輻射特性。
＜＜3.第2實施形態＞＞ ＜3.1 前級模組＞ 接著，參照圖12至圖17，將使用了上述的本揭露的第1實施形態所述之相位陣列天線200的前級模組500之構成例，作為本揭露的第2實施形態來加以說明。圖12係為本實施形態所述之前級模組500的第一層502之構成例的布局圖，圖13係為本實施形態所述之前級模組500的第二層504之構成例的布局圖，圖14係為本實施形態所述之前級模組500的第三層506之構成例的布局圖。圖15係為本實施形態所述之前級模組500之構成例的剖面圖。圖16係為說明本實施形態所述之貫孔510所致之對平板天線508的供電方法的說明圖。圖17係為說明本實施形態所述之插槽532所致之對平板天線508的供電方法的說明圖。
如後述的圖15所示，本實施形態所述之前級模組500，係由圖12至圖14所示的第一至第三層502、504、506之3個層彼此積層而被構成。又，這些層502、504、506之每一者上，係如如後述般地被設置有由複數個平板天線(天線)508所成之陣列天線、和含有本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100、開關電路等的處理電路。
該當層502、504、506，係由在樹脂製基板上形成了配線等的印刷(PCB)基板、或陶瓷基板、矽基板、或玻璃基板所成。此外，若為高介電性之基板則可期待波長縮短效應，因此藉由在本實施形態所述之前級模組500中使用高介電性基板，就可縮小基板的面積及模組的容積。例如，於本實施形態中，係可使用相對介電率為7～9的基板。又，矽基板或玻璃基板，係具有熱耐性或高硬度，因此可適用半導體製程技術來進行配線等之加工。因此，藉由在本實施形態所述之前級模組500中使用矽基板或玻璃基板，就可高精度地進行較細微的傳輸線路等之加工。
首先，如圖12所示，在正方形狀之基板所成的第一層502之上，由4個正方形狀之電極所成之平板天線508a～508d，是被2行2列地配置。各平板天線508a～508d，係具有相同形狀及相同大小，以第一層502之中心為對象點而呈點對稱地被配置。此外，於本實施形態中，為了使前級模組500的輻射特性呈現對稱、且均勻，各平板天線508a～508d係呈對稱且高精度地被配置，較為理想。
又，各平板天線508a～508d，係分別具有，與後述的被設在第二層504的巴特勒矩陣電路100的各輸出埠B1～B4連接的貫孔510a～510d。詳言之，於圖12中，被配置在第1行第1列的平板天線508a(第一天線)，係被連接至巴特勒矩陣電路100的輸出埠B1(第一天線側端子)，被配置在第2行第1列的平板天線508c(第二天線)，係被連接至巴特勒矩陣電路100的輸出埠B3(第三天線側端子)。然後，被配置在第1行第2列的平板天線508b(第三天線)，係被連接至巴特勒矩陣電路100的輸出埠B2(第一天線側端子)，被配置在第2行第2列的平板天線508d(第四天線)，係被連接至巴特勒矩陣電路100的輸出埠B4(第四天線側端子)。
又，於圖12中，係以使得被配置在同一列的2個平板天線508a～508d中彼此呈現180˚反轉之位置關係般地，設置貫孔510a～510d。藉由如此設置貫孔510a～510d，被配置在同一列的2個平板天線508a～508d，係會具有彼此呈180˚反轉的形狀。具體而言，被配置在第1行第1列的平板天線508a的貫孔510a、與被配置在第2行第1列的平板天線508c的貫孔510c，係被配置在彼此呈180˚反轉之關係的位置上。又，具體而言，被配置在第1行第2列的平板天線508b的貫孔510b、與被配置在第2行第2列的平板天線508d的貫孔510d，係被配置在彼此呈180˚反轉之關係的位置上。藉由如此配置貫孔510a～510d，巴特勒矩陣電路100中的至貫孔510a～510d為止的傳輸線路，就會成為巴特勒矩陣電路100的180˚延遲電路106a、106d而發揮機能。
此外，於本實施形態中，貫孔510a～510d並不限定如圖12所示般地設置，例如，亦可於被配置在同一行的2個平板天線508a～508d中彼此呈現180˚反轉之位置關係般地，設置貫孔510a～510d。或者是，於本實施形態中，亦可為，在所有的平板天線508a～508d中都是在同一位置上設置貫孔510a～510d。後者的情況下，在後述的第二層504中所被設置的巴特勒矩陣電路100中，亦可設置作為180˚延遲電路106a、106d而發揮機能的要素。
又，如圖13所示，與第一層502同樣地，在由正方形狀之基板所成的第二層504之上，設置由無跳線之傳輸線路所成的巴特勒矩陣電路100。傳輸線路的線寬，係可隨著所使用的訊號之波長(頻率)或所使用的基板之介電率而變化，但可為例如數100μm左右。
具體而言，如圖13所示，相對於第二層504之中心，90˚混合式耦合器102b與90˚混合式耦合器102d係呈左右對稱及上下對稱般地而被配置，然後，從這些90˚混合式耦合器102b、102d到輸出埠B1～B4為止的傳輸線路也是相對於第二層504之中心而呈左右對稱般地被配置。又，於圖13中，係90˚混合式耦合器102a與90˚混合式耦合器102c，係相對於第二層504之中心而呈左右對稱般地被配置，但亦可不呈上下對稱般地被配置。藉由把90˚混合式耦合器102a與90˚混合式耦合器102c之位置，設置成相對於第二層504之中心而不呈上下對稱，就可使得連接至輸入埠A1～A4(詳言之，係為貫孔510a～510d)的傳輸線路之長度變成彼此互異。然後，藉由如此的傳輸線路的長度之差異，就可形成90˚延遲電路104a、104b。
本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，係可由被設在1個層504上的傳輸線路所構成，因此相較於設置4個相位平移器(零件)的情況，可為較小規模的電路。其結果為，若依據本實施形態，則可將第二層504，變成和上述的各平板天線508a～508d所被設置的第一層502相同程度之大小(面積)。又，於本實施形態中，巴特勒矩陣電路100，係由1個層504上的無跳線之傳輸線路所構成，因此構成巴特勒矩陣電路100的層的厚度也不會變厚。再者，巴特勒矩陣電路100，係主要是由對稱的傳輸線路所構成，因此容易設計，設計的自由度也較高，所以也可容易使第二層504的面積變得較小。
又，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，係可由傳輸線路來構成，因此相較於使用相位平移器等之零件的情況，穿透損失較少。因此，若依據本實施形態，則由於不使用零件，因此可抑制製造成本的增加，且可有效提升相位陣列天線200的訊號輸出。
接著，如圖14所示，與第一層502同樣地，在由正方形狀之基板所成的第三層506之上，設置開關302a、302b、和濾波器304a、304b、和LNA306、PA308。開關302a、302b、濾波器304a、304b、LNA306、及PA308，係由半導體電路等之零件所成，該當零件間係藉由金屬線512等而被電性連接。然後，金屬線512，係藉由被設在第三層506之上的電極焊墊514或配線516，而被電性連接至被設在外周部的端子518。
然後，藉由使上述的第一至第三層502、504、506之3個層重疊，就可形成如圖15所示的前級模組500。於圖15中，前級模組500係具有基板520(第一基板)與基板528(第二基板)與基板530。然後，於基板520中，在正面(第二面)設有第一層502，在背面(第一面)設有第二層504。
更詳言之，如圖15所示，被設在第一層502的平板天線808、被設在第二層504的輸出埠B1～B4，係藉由將基板520予以貫通的貫孔510而被電性連接。又，被設在第二層504的輸入埠A1～A4與被設在第三層506的端子518，係藉由貫孔522而被電性連接。再者，被設在第三層506的端子518與被設在前級模組500之最下段的基板530，係藉由將基板528予以貫通之貫孔524和凸塊526而被電性連接。如此的前級模組500，係於各基板520、528中進行打線後，形成凸塊526等，並藉由將各基板520、528、530予以層積而被形成。
＜3.2 供電方法＞ 接著，參照圖16及圖17，說明本實施形態所述之前級模組500中的，從巴特勒矩陣電路100對平板天線508的供電方法。於本實施形態中，係可藉由如圖16所示的貫孔510，從巴特勒矩陣電路100直接對平板天線508進行供電。亦即，該當貫孔510，係直接電性連接巴特勒矩陣電路100與平板天線508。
又，於本實施形態中，也可使用如圖17所示的插槽532，而從巴特勒矩陣電路100對平板天線508進行供電。詳言之，插槽532係具有：具有面朝被設在第二層504的配線516之所定領域之開口部536的供電焊墊538、和面朝開口部536而被設置的供電焊墊534。藉由配線516的所定之領域、與供電焊墊534做電磁耦合連接，就可對平板天線508進行供電。
此外，於本實施形態中，係上述的供電方法之任一者均可適用。然而，使用插槽532的供電方法，係相較於使用貫孔510的供電方法，可於較廣頻帶中做阻抗匹配，因此於本實施形態中，為了避免阻抗匹配之不整合、削減製造工程，使用插槽532所致之供電方法，較為理想。
如以上所述，於本實施形態中，巴特勒矩陣電路100，可於1個層502上的無跳線之傳輸線路中加以實現，因此可使構成巴特勒矩陣電路100的層之厚度不會變厚，可使包含巴特勒矩陣電路100的前級模組500之厚度變薄。又，巴特勒矩陣電路100，係由對稱的傳輸線路所構成，因此容易設計，設計的自由度也較高，所以可容易使巴特勒矩陣電路100所被設置之第二層504的面積變得較小。
＜＜4.第3實施形態＞＞ 亦可將上述的巴特勒矩陣電路100複數個組合而成為1個巴特勒矩陣電路100a。於是，參照圖18及圖19，作為本揭露的第3實施形態，說明將2個巴特勒矩陣電路100加以組合而成的巴特勒矩陣電路100a。圖18係為本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a的構成圖，圖19係說明對適用了本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a的相位陣列天線200a所被輸出之訊號的相位之一例的說明圖。
如圖18所示，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a，係具有2個第1實施形態所述之巴特勒矩陣電路100-1、100-2、4個輸入埠C1～C4、8個輸出埠B1～B8。詳言之，於該當巴特勒矩陣電路100a中，各輸入埠C1～C4，係分別被連接至分配器114a～114d，各分配器114a～114d，係將訊號均等地分配給帶有與各巴特勒矩陣電路100-1、100-2相同符號的輸入埠A1～A4。又，在分配器114a～114d與一方之巴特勒矩陣電路100-2的輸入埠A1～A4之間，係分別設置有180˚延遲電路116a～116d。然後，已被分配之訊號所被輸入的各巴特勒矩陣電路100-1、100-2，係被連接至8個輸出埠B1～B8。
此外，在圖18的例子中，在分配器114a～114d與一方之巴特勒矩陣電路100-2的輸入埠A1～A4之間，雖然分別設置有180˚延遲電路116a～116d，但本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a係不限定於此。例如，亦可將180˚延遲電路116a～116d，配置在一方之巴特勒矩陣電路100-2與輸出埠B5～B8之間。亦即，亦可為，在一方之巴特勒矩陣電路100-2的90˚混合式耦合器102b與輸出埠B5之間係設有180˚延遲電路，在一方之巴特勒矩陣電路100-2的90˚混合式耦合器102d與輸出埠B6之間係設有180˚延遲電路。此情況下，被設在一方之巴特勒矩陣電路100-2的90˚混合式耦合器102b與輸出埠B7之間的180˚延遲電路106a係不被配置，被設在一方之巴特勒矩陣電路100-2的90˚混合式耦合器102d與輸出埠B8之間的180˚延遲電路106b也不被配置。
此處，例如對如圖19的上段所示的，2行4列地排列有8個天線的相位陣列天線200a，適用本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a。此外，於該當相位陣列天線200a中，如圖19之上段所示，位於第1行第1列的天線202a，係被連接至巴特勒矩陣電路100a的輸出埠B1，位於第1行第2列的天線202b，係被連接至巴特勒矩陣電路100a的輸出埠B2。位於第2行第1列的天線202c，係被連接至巴特勒矩陣電路100a的輸出埠B3，位於第2行第2列的天線202d，係被連接至巴特勒矩陣電路100a的輸出埠B4。又，位於第1行第3列的天線202e係被連接至輸出埠B5，位於第1行第4列的天線202f係被連接至輸出埠B6。然後，位於第2行第3列的天線202g係被連接至輸出埠B7，位於第2行第4列的天線202h係被連接至輸出埠B8。亦即，本實施形態所述之相位陣列天線200a係具有：將第1實施形態所述之2行2列之相位陣列天線200以會被輸入帶有180˚之相位差之訊號的方式，而做2個橫向排列之配置。
然後，在如此的相位陣列天線200a中，對各天線202a～d所被輸出之訊號的相位，係為如圖19的下段所示的值。具體而言，對該當巴特勒矩陣電路100a的輸入埠C1輸入了訊號的情況下，如圖19的第2段左側所示，按照第1行第1列、第1行第2列、第1行第3列、第1行第4列、第2行第1列、第2行第2列、第2行第3列、第2行第4列之順序而從各天線202a～202h所被輸出的輸出訊號之相位，係為90˚、180˚、270˚、360˚、0˚、90˚、180˚、270˚。又，對該當巴特勒矩陣電路100a的輸入埠C2輸入了訊號的情況下，如圖19的第2段右側所示，按照第1行第1列、第1行第2列、第1行第3列、第1行第4列、第2行第1列、第2行第2列、第2行第3列、第2行第4列之順序而從各天線202a～202h所被輸出的輸出訊號之相位，係為180˚、90˚、0˚、 -90˚、90˚、0˚、-90˚、-180˚。
亦即，於本實施形態中，從各天線202a～202h所被輸出的輸出訊號之相位，會像是把每次平移90˚之相位的1行4列之天線以90˚之相位差而被2行排列般的相位。藉此，於本實施形態中，可以獲得會切換成右上、左上、右下、左下之4個方向之指向性的相位陣列天線200a。
此外，於上述的說明中，各天線202a～202h，雖然是被設成被2行4列地排列，但並非限定於此，本實施形態所述之相位陣列天線200a，係亦可由被4行2列地排列的天線202a～202h所構成。
＜＜5.第4實施形態＞＞ 接著，參照圖20及圖21，作為本揭露的第4實施形態，說明將第3實施形態所述之2個巴特勒矩陣電路100a加以組合而成的巴特勒矩陣電路100b。圖20係為本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100b的構成圖，圖21係說明對適用了本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100b的相位陣列天線200b所被輸出之訊號的相位之一例的說明圖。
如圖20所示，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100b，係具有2個第3實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a、4個輸入埠D1～D4(第一～第四端子)、16個輸出埠B1～B16。又，於該當巴特勒矩陣電路100b中，各輸入埠D1～D4，係分別被連接至分配器118a～118d，各分配器118a～118d，係將訊號均等地分配給帶有與各巴特勒矩陣電路100a相同符號的輸入埠C1～C4。然後，已被分配之訊號所被輸入的各巴特勒矩陣電路100a，係被連接至16個輸出埠B1～B16。亦即，本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100b，係具有4個第1實施形態所述之巴特勒矩陣電路100。
此處，例如對如圖21的上段所示的，4行4列地排列有16個天線的相位陣列天線200b，適用本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100b。此外，於該當相位陣列天線200b中，如圖21之上段所示，位於第1行第1列的天線202a至位於第2行第4列的天線202h，係和第3實施形態同樣地，分別被連接至巴特勒矩陣電路100b的輸出埠B1～B8(天線側端子)。然後，位於第3行第3列的天線202i，係被連接至巴特勒矩陣電路100b的輸出埠B9，位於第3行第4列的天線202h，係被連接至巴特勒矩陣電路100b的輸出埠B10，位於第4行第3列的天線202k係被連接至輸出埠B11，位於第4行第4列的天線202m係被連接至輸出埠B12。又，位於第3行第1列的天線202n係被連接至輸出埠B13，位於第3行第2列的天線202p係被連接至輸出埠B14，位於第4行第1列的天線202q係被連接至輸出埠B15，位於第4行第2列的天線202r係被連接至輸出埠B16。亦即，本實施形態所述之相位陣列天線200b係具有：將第3實施形態所述之2行4列之相位陣列天線200a做2個縱向排列之配置。
此外，於本實施形態中也是，和第2實施形態同樣地，亦可藉由將天線202、和與其成對的天線202設成彼此呈180˚反轉之位置關係(形狀)，來構成各巴特勒矩陣電路100的180˚延遲電路106a、106d。亦即，於本實施形態中也是，被配置在各列之偶數行的天線202，是具有將被配置在同一列之奇數行的天線202予以180˚反轉後的形狀。此外，於本實施形態中，係不限定於此，亦可為例如，被配置在各行之偶數列的天線202，是具有將被配置在同一行之奇數列的天線202予以180˚反轉後的形狀。
然後，在如此的相位陣列天線200b中，對各天線202a～r所被輸出之訊號的相位，係為如圖21的右側所示的值。亦即，於本實施形態中，從各天線202a～202r所被輸出的輸出訊號之相位，會像是把每次平移90˚之相位的1行4列之天線以90˚之相位差而被4行排列般的相位。藉此，可以獲得會切換成右上、左上、右下、左下之4個方向之指向性的相位陣列天線200b。
如以上所述，若依據本實施形態所述之巴特勒矩陣電路100，則在由被配置成4行4列的16個天線202所成之相位陣列天線200b中也是，可以使得相位陣列天線200b所涉及之區塊的容積及消耗功率變得較小。甚至，若依據該當巴特勒矩陣電路100，則在由被配置成4行4列的16個天線202所成之相位陣列天線200b中也是，可和第1實施形態同樣地，獲得對稱的輻射特性。
此外，如上述的第3及第4實施形態般地，排列許多天線202而構成相位陣列天線200的情況下，則從相位陣列天線200所被輻射的電波波束之形狀會變得尖銳，可提高相位陣列天線200的指向性。因此，於本揭露的技術中，係以會成為所望之指向性的方式，來選擇天線202的個數或排列，較為理想。
＜＜6.應用例＞＞ 如以上的容積及消耗電力變得較小的本實施形態所述之前級模組500等的本揭露之技術，係可被搭載於，被要求容積及消耗電力必須較小的智慧型手機、平板、可穿戴式終端、筆記型PC(Personal Computer)、行動路由器、車載無線模組(例如行車導航系統)、機器人、無人機、IC(Integrated Circuit)-TAG等之各種無線通訊終端。亦即，本揭露所述之技術，係可應用於各式各樣的無線通訊終端。此外，在如此情況下，無線通訊終端所處理的訊號，係不限定於如上述的毫米波。以下說明本實施形態的各式各樣的應用例。
＜6.1 無線通訊＞ 本揭露所述之技術，係可適用於控制實體、基地台、終端裝置等之無線通訊單元。例如，上記控制實體係可以塔式伺服器、機架伺服器、或刀鋒伺服器等之任一種類之伺服器的方式而被實現。又，控制實體係亦可為被搭載於伺服器的控制模組(例如以1個晶片所構成的積體電路模組、或被插入至刀鋒伺服器之插槽的插卡或是刀板)。
又，例如，上記基地台係亦可被實現成為巨集eNB或小型eNB等任一種類的eNB(evolved Node B)。小型eNB，係亦可為微微eNB、微eNB或家庭(毫微微)eNB等之涵蓋比巨集蜂巢網還小之蜂巢網的eNB。亦可取而代之，上記基地台係可被實現成為NodeB或BTS(Base Transceiver Station)等之其他種類的基地台。上記基地台係亦可含有控制無線通訊之本體(亦稱作基地台裝置)、和配置在與本體分離之場所的1個以上之RRH(Remote Radio HEAD)。又，亦可藉由後述之各種種類的終端，暫時或半永久性執行基地台機能，而成為基地台而動作。
又，例如，上記終端裝置係亦可被實現成為智慧型手機、平板PC(Personal Computer)、筆記型PC、攜帶型遊戲終端、攜帶型/鑰匙型的行動路由器或是數位相機等之行動終端、或行車導航裝置等之車載終端。又，上記終端裝置係亦可被實現成為進行M2M(Machine To Machine)通訊的終端(亦稱MTC(Machine Type Communication)終端)。甚至，上記終端裝置亦可為被搭載於這些終端的無線通訊模組(例如以1個晶片所構成的積體電路模組)。
[6.1.1. 控制實體的相關應用例] 圖25係可適用本揭露所述之技術的伺服器700的概略構成之一例的區塊圖。伺服器700係具備：處理器701、記憶體702、儲存體703、網路介面704及匯流排706。
處理器701係可為例如CPU(Central Processing Unit)或DSP(Digital Signal Processor)，控制伺服器700的各種機能。記憶體702係包含RAM(Random Access Memory)及ROM(Read Only Memory)，記憶著被處理器701所執行之程式及資料。儲存體703係可含有半導體記憶體或硬碟等之記憶媒體。
網路介面704係為，用來將伺服器700連接至無線通訊網路705所需的有線通訊介面。無線通訊網路705係可為EPC(Evolved Packet Core)等之核心網路，或可為網際網路等之PDN(Packet Data Network)。
匯流排706係將處理器701、記憶體702、儲存體703及網路介面704彼此連接。匯流排706係亦可含有速度不同的2個以上之匯流排(例如高速匯流排及低速匯流排)。
[6.1.2. 基地台的相關應用例] (第1應用例) 圖26係可適用本揭露所述之技術的eNB800之概略構成之第1例的區塊圖。eNB800係具有1個以上之天線810、及基地台裝置820。各天線810及基地台裝置820，係可透過RF纜線而被彼此連接。
天線810之每一者，係具有單一或複數個天線元件(例如構成MIMO(Multiple Input and Multiple Output)天線的複數個天線元件)，被使用來收送基地台裝置820之無線訊號。eNB800係具有如圖26所示的複數個天線810，複數個天線810係亦可分別對應於例如eNB800所使用的複數個頻帶。此外，圖26中雖然圖示了eNB800具有複數個天線810的例子，但eNB800亦可具有單一天線810。
基地台裝置820係具備：控制器821、記憶體822、網路介面823及無線通訊介面825。
控制器821係可為例如CPU或DSP，令基地台裝置820的上層的各種機能進行動作。例如，控制器821係從已被無線通訊介面825處理過之訊號內的資料，生成資料封包，將已生成之封包，透過網路介面823而傳輸。控制器821係亦可將來自複數個基頻處理器的資料予以捆包而生成捆包封包，將所生成之捆包封包予以傳輸。又，控制器821係亦可具有執行無線資源管理(Radio Resource Control)、無線承載控制(Radio Bearer Control)、移動性管理(Mobility Management)、流入控制(Admission Control)或排程(Scheduling)等之控制的邏輯性機能。又，該當控制，係亦可和周邊的eNB或核心網路節點協同執行。記憶體822係包含RAM及ROM，記憶著要被控制器821所執行的程式、及各式各樣的控制資料(例如終端清單、送訊功率資料及排程資料等)。
網路介面823係用來將基地台裝置820連接至核心網路824所需的通訊介面。控制器821係亦可透過網路介面823，來和核心網路節點或其他eNB通訊。此情況下，eNB800和核心網路節點或其他eNB，係亦可藉由邏輯性介面(例如S1介面或X2介面)而彼此連接。網路介面823係可為有線通訊介面，或可為無線回載用的無線通訊介面。若網路介面823是無線通訊介面，則網路介面823係亦可將比無線通訊介面825所使用之頻帶還要高的頻帶，使用於無線通訊。
無線通訊介面825，係支援LTE(Long Term Evolution)或LTE-Advanced等任一蜂巢網通訊方式，透過天線810，對位於eNB800之蜂巢網內的終端，提供無線連接。無線通訊介面825，典型來說係可含有基頻(BB)處理器826及RF電路827等。BB處理器826係例如，可進行編碼/解碼、調變/解調及多工化/逆多工等，執行各層(例如L1、MAC(Medium Access Control)、RLC(Radio Link Control)及PDCP(Packet Data Convergence Protocol))的各式各樣之訊號處理。BB處理器826係亦可取代控制器821，而具有上述邏輯機能的部分或全部。BB處理器826係亦可為含有：記憶通訊控制程式的記憶體、執行該當程式的處理器及關連電路的模組，BB處理器826的機能係亦可藉由上記程式的升級而變更。又，上記模組係亦可為被插入至基地台裝置820之插槽的板卡或刀鋒板，亦可為被搭載於上記板卡或上記刀鋒板的晶片。另一方面，RF電路827係亦可含有混波器、濾波器及放大器等，透過天線810而收送無線訊號。
無線通訊介面825係如圖26所示含有複數個BB處理器826，複數個BB處理器826係分別對應於例如eNB800所使用的複數個頻帶。又，無線通訊介面825，係含有如圖26所示的複數個RF電路827，複數個RF電路827係亦可分別對應於例如複數個天線元件。此外，圖26中雖然圖示無線通訊介面825是含有複數個BB處理器826及複數個RF電路827的例子，但無線通訊介面825係亦可含有單一BB處理器826或單一RF電路827。
(第2應用例) 圖27係可適用本揭露所述之技術的eNB830之概略構成之第2例的區塊圖。eNB830係具有1個以上之天線840、基地台裝置850、及RRH860。各天線840及RRH860，係可透過RF纜線而被彼此連接。又，基地台裝置850及RRH860，係可藉由光纖等之高速線路而彼此連接。
天線840之每一者，係具有單一或複數個天線元件(例如構成MIMO天線的複數個天線元件)，被使用來收送RRH860之無線訊號。eNB830係具有如圖27所示的複數個天線840，複數個天線840係亦可分別對應於例如eNB830所使用的複數個頻帶。此外，圖28中雖然圖示了eNB830具有複數個天線840的例子，但eNB830亦可具有單一天線840。
基地台裝置850係具備：控制器851、記憶體852、網路介面853、無線通訊介面855及連接介面857。控制器851、記憶體852及網路介面853，係和參照圖26所說明之控制器821、記憶體822及網路介面823相同。
無線通訊介面855，係支援LTE或LTE-Advanced等任一蜂巢網通訊方式，透過RRH860及天線840，對位於RRH860所對應之區段內的終端，提供無線連接。無線通訊介面855，典型來說係可含有BB處理器856等。BB處理器856，係除了透過連接介面857而與RRH860的RF電路864連接以外，其餘和參照圖26所說明之BB處理器826相同。無線通訊介面855係如圖27所示含有複數個BB處理器856，複數個BB處理器856係分別對應於例如eNB830所使用的複數個頻帶。此外，圖27中雖然圖示無線通訊介面855是含有複數個BB處理器856的例子，但無線通訊介面855係亦可含有單一BB處理器856。
連接介面857，係為用來連接基地台裝置850(無線通訊介面855)與RRH860所需的介面。連接介面857係亦可為，用來連接基地台裝置850(無線通訊介面855)與RRH860的上記高速線路通訊所需的通訊模組。
又，RRH860係具備連接介面861及無線通訊介面863。
連接介面861，係為用來連接RRH860(無線通訊介面863)與基地台裝置850所需的介面。連接介面861係亦可為，用來以上記高速線路通訊所需的通訊模組。
無線通訊介面863係透過天線840收送無線訊號。無線通訊介面863，典型來說係可含有RF電路864等。RF電路864係亦可含有混波器、濾波器及放大器等，透過天線840而收送無線訊號。無線通訊介面863，係含有如圖27所示的複數個RF電路864，複數個RF電路864係亦可分別對應於例如複數個天線元件。此外，圖27中雖然圖示無線通訊介面863是含有複數個RF電路864的例子，但無線通訊介面863係亦可含有單一RF電路864。
[6.1.3. 攜帶型終端的相關應用例] (第1應用例) 圖28係可適用本揭露所涉及之技術的智慧型手機900之概略構成之一例的區塊圖。智慧型手機900係具備：處理器901、記憶體902、儲存體903、外部連接介面904、相機906、感測器907、麥克風908、輸入裝置909、顯示裝置910、揚聲器911、無線通訊介面912、1個以上之天線開關915、1個以上之天線916、匯流排917、電池918及輔助控制器919。
處理器901係可為例如CPU或SoC(System on Chip)，控制智慧型手機900的應用層及其他層之機能。記憶體902係包含RAM及ROM，記憶著被處理器901所執行之程式及資料。儲存體903係可含有半導體記憶體或硬碟等之記憶媒體。外部連接介面904係亦可為，用來將記憶卡或USB(Universal Serial Bus)裝置等外接裝置連接至智慧型手機900所需的介面。
相機906係具有例如CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等之攝像元件，生成攝像影像。感測器907係可含有，例如：測位感測器、陀螺儀感測器、地磁感測器及加速度感測器等之感測器群。麥克風908係將輸入至智慧型手機900的聲音，轉換成聲音訊號。輸入裝置909係含有例如：偵測對顯示裝置910之畫面上之觸控的觸控感測器、鍵墊、鍵盤、按鈕或開關等，受理來自使用者之操作或資訊輸入。顯示裝置910係具有液晶顯示器(LCD)或有機發光二極體(OLED)顯示器等之畫面，將智慧型手機900的輸出影像予以顯示。揚聲器911係將從智慧型手機900所輸出之聲音訊號，轉換成聲音。
無線通訊介面912係支援LTE或LTE-Advanced等任一蜂巢網通訊方式，執行無線通訊。無線通訊介面912，典型來說係可含有BB處理器913及RF電路914等。BB處理器913係例如可進行編碼/解碼、調變/解調及多工化/逆多工等，執行無線通訊所需的各種訊號處理。另一方面，RF電路914係亦可含有混波器、濾波器及放大器等，透過天線916而收送無線訊號。無線通訊介面912係亦可為，BB處理器913及RF電路914所集縮而成的單晶片模組。無線通訊介面912係亦可如圖28所示，含有複數個BB處理器913及複數個RF電路914。此外，圖28中雖然圖示無線通訊介面912是含有複數個BB處理器913及複數個RF電路914的例子，但無線通訊介面912係亦可含有單一BB處理器913或單一RF電路914。
再者，無線通訊介面912，係除了蜂巢網通訊方式外，亦可還支援近距離無線通訊方式、接近無線通訊方式或無線LAN(Local Area Network)方式等其他種類之無線通訊方式，此情況下，可含有每一無線通訊方式的BB處理器913及RF電路914。
天線開關915之每一者，係在無線通訊介面912中所含之複數個電路(例如不同無線通訊方式所用的電路)之間，切換天線916的連接目標。
天線916之每一者，係具有單一或複數個天線元件(例如構成MIMO天線的複數個天線元件)，被使用來收送無線通訊介面912之無線訊號。智慧型手機900係亦可如圖28所示般地具有複數個天線916。此外，圖28中雖然圖示了智慧型手機900具有複數個天線916的例子，但智慧型手機900亦可具有單一天線916。
甚至，智慧型手機900係亦可具備有每一無線通訊方式的天線916。此情況下，天線開關915係可從智慧型手機900之構成中省略。
匯流排917，係將處理器901、記憶體902、儲存體903、外部連接介面904、相機906、感測器907、麥克風908、輸入裝置909、顯示裝置910、揚聲器911、無線通訊介面912及輔助控制器919，彼此連接。電池918，係透過圖中虛線部分圖示的供電線，而向圖28所示的智慧型手機900之各區塊，供給電力。輔助控制器919，係例如於睡眠模式下，令智慧型手機900的必要之最低限度的機能進行動作。
(第2應用例) 圖29係可適用本揭露所涉及之技術的行車導航裝置920之概略構成之一例的區塊圖。行車導航裝置920係具備：處理器921、記憶體922、GPS(Global Positioning System)模組924、感測器925、資料介面926、內容播放器927、記憶媒體介面928、輸入裝置929、顯示裝置930、揚聲器931、無線通訊介面933、1個以上之天線開關936、1個以上之天線937及電池938。
處理器921係可為例如CPU或SoC，控制行車導航裝置920的導航機能及其他機能。記憶體922係包含RAM及ROM，記憶著被處理器921所執行之程式及資料。
GPS模組924係使用接收自GPS衛星的GPS訊號，來測定行車導航裝置920的位置(例如緯度、經度及高度)。感測器925係可含有，例如：陀螺儀感測器、地磁感測器及氣壓感測器等之感測器群。資料介面926，係例如透過未圖示之端子而連接至車載網路941，取得車速資料等車輛側所生成之資料。
內容播放器927，係將被插入至記憶媒體介面928的記憶媒體(例如CD或DVD)中所記憶的內容，予以再生。輸入裝置929係含有例如：偵測對顯示裝置930之畫面上之觸控的觸控感測器、按鈕或開關等，受理來自使用者之操作或資訊輸入。顯示裝置930係具有LCD或OLED顯示器等之畫面，顯示導航機能或所被再生之內容的影像。揚聲器931係將導航機能或所被再生之內容的聲音，予以輸出。
無線通訊介面933係支援LTE或LTE-Advanced等任一蜂巢網通訊方式，執行無線通訊。無線通訊介面933，典型來說係可含有BB處理器934及RF電路935等。BB處理器934係例如可進行編碼/解碼、調變/解調及多工化/逆多工等，執行無線通訊所需的各種訊號處理。另一方面，RF電路935係亦可含有混波器、濾波器及放大器等，透過天線937而收送無線訊號。無線通訊介面933係亦可為，BB處理器934及RF電路935所集縮而成的單晶片模組。無線通訊介面933係亦可如圖29所示，含有複數個BB處理器934及複數個RF電路935。此外，圖30中雖然圖示無線通訊介面933是含有複數個BB處理器934及複數個RF電路935的例子，但無線通訊介面933係亦可含有單一BB處理器934或單一RF電路935。
再者，無線通訊介面933，係除了蜂巢網通訊方式外，亦可還支援近距離無線通訊方式、接近無線通訊方式或無線LAN方式等其他種類之無線通訊方式，此情況下，可含有每一無線通訊方式的BB處理器934及RF電路935。
天線開關936之每一者，係在無線通訊介面933中所含之複數個電路(例如不同無線通訊方式所用的電路)之間，切換天線937的連接目標。
天線937之每一者，係具有單一或複數個天線元件(例如構成MIMO天線的複數個天線元件)，被使用來收送無線通訊介面933之無線訊號。行車導航裝置920係亦可如圖29所示般地具有複數個天線937。此外，圖29中雖然圖示了行車導航裝置920具有複數個天線937的例子，但行車導航裝置920亦可具有單一天線937。
甚至，行車導航裝置920係亦可具備有每一無線通訊方式的天線937。此種情況下，天線開關936係可從行車導航裝置920的構成中省略。
電池938，係透過圖中虛線部分圖示的供電線，而向圖29所示的行車導航裝置920之各區塊，供給電力。又，電池938係積存著從車輛側供給的電力。
又，本揭露所涉及之技術，係亦可被實現成含有上述行車導航裝置920的1個以上之區塊、和車載網路941、車輛側模組942的車載系統(或車輛)940。車輛側模組942，係生成車速、引擎轉數或故障資訊等之車輛側資料，將所生成之資料，輸出至車載網路941。
＜6.2 車輛控制系統＞ 又，例如，容積及消耗電力變得較小的本實施形態所述之前級模組500等的本揭露之技術，係亦可被實現成為汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、自行車、個人行動裝置、飛機、無人機、船舶、機器人、建設機械、農業機械(牽引車)等之任一種類的移動體上所被搭載的移動體控制裝置。
圖30係本揭露所述之技術所能適用的移動體控制系統之一例的車輛控制系統7000之概略構成例的區塊圖。車輛控制系統7000，係具備透過通訊網路7010而連接的複數電子控制單元。在圖30所示的例子中，車輛控制系統7000係具備：驅動系控制單元7100、車體系控制單元7200、電池控制單元7300、車外資訊偵測單元7400、車內資訊偵測單元7500、及整合控制單元7600。連接這些複數控制單元的通訊網路7010，係可為符合例如：CAN (Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、LAN或FlexRay(註冊商標)等之任意規格的車載通訊網路。
各控制單元係具備：依照各種程式而進行演算處理的微電腦；和記憶被微電腦所執行之程式或被使用於各種演算之參數等的記憶部；和驅動各種控制對象之裝置的驅動電路。各控制單元，係具備用來透過通訊網路7010而和其他控制單元之間進行通訊所需之網路I/F，同時，具備用來與車內外之裝置或感測器等之間，藉由有線通訊或無線通訊而進行通訊所需之通訊I/F。在圖30中，作為整合控制單元7600之機能構成，係被圖示有：微電腦7610、通用通訊I/F7620、專用通訊I/F7630、測位部7640、信標收訊部7650、車內機器I/F7660、聲音影像輸出部7670、車載網路I/F7680及記憶部7690。其他控制單元也同樣地，具備微電腦、通訊I/F及記憶部等。
驅動系控制單元7100，係依照各種程式來控制與車輛之驅動系有關連的裝置之動作。例如，驅動系控制單元7100成為：內燃機或驅動用馬達等之用來產生車輛之驅動力所需之驅動力產生裝置、用來將驅動力傳達至車輪所需之驅動力傳達機構、調節車輛之舵角的駕駛機構、及令車輛產生制動力的制動裝置等之控制裝置，而發揮機能。驅動系控制單元7100係亦可具有，作為ABS(Antilock Brake System)或ESC(Electronic Stability Control)等之控制裝置的機能。
驅動系控制單元7100係連接有車輛狀態偵測部7110。車輛狀態偵測部7110中係包含有，例如：偵測車體之軸旋轉運動之角速度的陀螺儀感測器、偵測車輛之加速度的加速度感測器、或者是用來偵測油門踏板的操作量、煞車踏板的操作量、方向盤的操舵角、引擎旋轉數或車輪的旋轉速度等所需之感測器的其中至少一者。驅動系控制單元7100係使用從車輛狀態偵測部7110所輸入之訊號來進行演算處理，以控制內燃機、驅動用馬達、電動動力操舵裝置或煞車裝置等。
車體系控制單元7200，係依照各種程式來控制被裝備於車體的各種裝置之動作。例如，車體系控制單元7200係成為：免鑰匙進入系統、智能鑰匙系統、動力車窗裝置、或者是頭燈、尾燈、煞車燈、方向燈或霧燈等之各種燈具的控制裝置而發揮機能。此情況下，對車體系控制單元7200係可輸入，從替代鑰匙的攜行機所發出之電波或各種開關之訊號。車體系控制單元7200，係受理這些電波或訊號之輸入，以控制車輛的門鎖裝置、動力車窗裝置、燈具等。
電池控制單元7300，係依照各種程式來控制驅動用馬達之電力供給源也就是充電電池7310。例如，對電池控制單元7300，係從具備充電電池7310的電池裝置，輸入著電池溫度、電池輸出電壓或電池之剩餘容量等之資訊。電池控制單元7300，係使用這些訊號來進行演算處理，進行充電電池7310之溫度調節控制或電池裝置所具備之冷卻裝置等之控制。
車外資訊偵測單元7400，係偵測搭載車輛控制系統7000的車輛的外部資訊。例如，對車外資訊偵測單元7400係被連接有，攝像部7410及車外資訊偵測部7420之其中至少一方。攝像部7410係中係含有：ToF(Time Of Flight)相機、立體相機、單眼相機、紅外線相機及其他相機之其中至少一者。車外資訊偵測部7420中係含有例如：用來偵測目前天候或氣象所需之環境感測器、或是用來偵測搭載車輛控制系統7000的車輛之周圍的其他車輛、障礙物或步行者等所需之周圍資訊偵測感測器的其中至少一者。
環境感測器係可為例如，偵測雨天的雨滴感測器、偵測霧的霧感測器、偵測日照程度的日照感測器、及偵測降雪的雪感測器之其中至少一者。周圍資訊偵測感測器係可為：超音波感測器、雷達裝置及LIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)裝置之其中至少一者。這些攝像部7410及車外資訊偵測部7420，係可以各自獨立的感測器乃至裝置的方式而被具備，也可為由複數感測器乃至裝置所被整合而成的裝置的方式而被具備。
此處，圖31係圖示攝像部7410及車外資訊偵測部7420之設置位置之例子。攝像部7910、7912、7914、7916、7918係被設置在例如：車輛7900的前車鼻、側後照鏡、後保險桿、後車門及車室內的前擋風玻璃之上部的其中至少一個位置。具備在前車鼻的攝像部7910及具備在車室內之前擋風玻璃之上部的攝像部7918，係主要取得車輛7900前方的影像。具備在側後照鏡的攝像部7912、7914，係主要取得車輛7900側方的影像。具備在後保險桿或後車門的攝像部7916，係主要取得車輛7900後方的影像。車室內之前擋風玻璃之上部所具備的攝像部7918，係主要用於偵測先行車輛、或步行者、障礙物、紅綠燈、交通標識或車線等。
此外，圖31中係圖示了，各個攝像部7910、7912、7914、7916的攝影範圍之一例。攝像範圍a係表示被設在前車鼻的攝像部7910的攝像範圍，攝像範圍b、c係分別表示被設在側後照鏡的攝像部7912、7914的攝像範圍，攝像範圍d係表示被設在後保險桿或後車門的攝像部7916的攝像範圍。例如，藉由將攝像部7910、7912、7914、7916所拍攝到的影像資料予以重合，就可獲得從上方觀看車輛7900的鳥瞰影像。
車輛7900的前端、後端、側端、角落及車室內的前擋風玻璃之上部所被設置的車外資訊偵測部7920、7922、7924、7926、7928、7930，係可為例如超音波感測器或雷達裝置。車輛7900的前車鼻、後保險桿、後車門及車室內之前擋風玻璃之上部所被設置的車外資訊偵測部7920、7926、7930，係可為例如LIDAR裝置。這些車外資訊偵測部7920～7930，係主要用於先行車輛、步行者或障礙物等之偵測。
回到圖30繼續說明。車外資訊偵測單元7400，係令攝像部7410拍攝車外的影像，同時，接收已被拍攝到的影像資料。又，車外資訊偵測單元7400，係從所被連接之車外資訊偵測部7420，接收偵測資訊。車外資訊偵測部7420是超音波感測器、雷達裝置或LIDAR裝置的情況下，則車外資訊偵測單元7400，係令其發出超音波或電磁波等，同時，將所被接收之反射波之資訊，予以收訊。車外資訊偵測單元7400，係基於所接收到的資訊，來進行人、車、障礙物、標識或路面上之文字等的物體偵測處理或距離偵測處理。車外資訊偵測單元7400，係亦可基於所接收到的資訊，來進行辨識降雨、霧或路面狀況等的環境辨識處理。車外資訊偵測單元7400，係亦可基於所接收到的資訊，來算出到車外之物體為止的距離。
又，車外資訊偵測單元7400，係亦可基於所接收到的影像資料，來進行辨識人、車、障礙物、標識或路面上之文字等的影像辨識處理或距離偵測處理。車外資訊偵測單元7400，係亦可對所接收到的影像資料進行扭曲補正或位置對合等之處理，同時，將由不同攝像部7410所拍攝到的影像資料加以合成，生成鳥瞰影像或全景影像。車外資訊偵測單元7400，係亦可使用不同攝像部7410所拍攝到的影像資料，來進行視點轉換處理。
車內資訊偵測單元7500，係偵測車內的資訊。車內資訊偵測單元7500上係被連接有例如：偵測駕駛人之狀態的駕駛人狀態偵測部7510。駕駛人狀態偵測部7510係亦可含有：拍攝駕駛人的相機、偵測駕駛人之生物資訊的生物感測器或收集車室內之聲音的麥克風等。生物感測器係被設在例如座面或方向盤等，偵測坐在座席之搭乘者或握住方向盤之駕駛人的生物資訊。車內資訊偵測單元7500，係基於從駕駛人狀態偵測部7510所被輸入的偵測資訊，來算出駕駛人的疲勞程度或集中程度，亦可判別駕駛人是否正在打瞌睡。車內資訊偵測單元7500，係亦可對收集到的聲音訊號進行雜訊消除處理等之處理。
整合控制單元7600，係依照各種程式來控制車輛控制系統7000內的整體動作。整合控制單元7600上係被連接有輸入部7800。輸入部7800係藉由例如：觸控面板、按鈕、麥克風、開關或搖桿等，被搭乘者進行輸入操作的裝置來實現。對整合控制單元7600係亦可輸入，將由麥克風所被輸入之聲音進行語音辨識而得的資料。輸入部7800係亦可為例如，利用紅外線或其他電波的遙控裝置，亦可為對應於車輛控制系統7000之操作的行動電話或PDA(Personal Digital Assistant)等之外部連接機器。輸入部7800，係例如亦可為相機，此時，搭乘者係可藉由手勢來輸入資訊。或者，亦可被輸入，藉由偵測搭乘者所穿戴的可穿戴裝置之運動而得到的資料。甚至，輸入部7800係亦可含有例如：基於使用上記之輸入部7800而由搭乘者等所輸入之資訊來生成輸入訊號，並輸出至整合控制單元7600的輸入控制電路等。搭乘者等，係藉由操作該輸入部7800，以對車輛控制系統7000輸入各種資料或指示處理動作等等。
記憶部7690係亦可含有：記憶被微電腦所執行的各種程式的ROM、及記憶各種參數、演算結果或感測器值等的RAM。又，記憶部7690，係亦可藉由HDD(Hard Disc Drive)等之磁性記憶裝置、半導體記憶裝置、光記憶裝置、或光磁性記憶裝置等，來加以實現。
通用通訊I/F7620，係與存在於外部環境7750的各式各樣的機器之間仲介通訊的通用的通訊I/F。通用通訊I/F7620係可實作GSM(註冊商標)(Global System of Mobile communications)、WiMAX(註冊商標)、LTE(註冊商標)或者是LTE-A(LTE-Advanced)等之蜂巢式通訊協定、或無線LAN(亦稱為Wi-Fi(註冊商標))、Bluetooth(註冊商標)等之其他無線通訊協定。通用通訊I/F7620係亦可例如，透過基地台或存取點，而連接至外部網路(例如網際網路、雲端網路或事業者固有之網路)上所存在的機器(例如應用程式伺服器或控制伺服器)。又，通用通訊I/F7620係亦可使用例如P2P(Peer To Peer)技術，而與存在於車輛附近的終端(例如駕駛人、步行者或者是店舖之終端、或MTC終端)連接。
專用通訊I/F7630，係為支援作為車輛中使用為目的而被策定之通訊協定的通訊I/F。專用通訊I/F7630係可實作例如：下層之IEEE802.11p與上層之IEEE1609之組合的WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)、DSRC(Dedicated Short Range Communications)、或蜂巢式通訊協定這類標準協定。專用通訊I/F7630，典型而言，係遂行包含車車間(Vehicle to Vehicle)通訊、路車間(Vehicle to Infrastructure)通訊、車輛與家之間(Vehicle to Home)之通訊及步車間(Vehicle to Pedestrian)通訊之其中1者以上之概念的V2X通訊。
測位部7640，係例如，將來自GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星之GNSS訊號(例如來自GPS衛星之GPS訊號)予以接收而執行測位，生成包含車輛之緯度、經度及高度的位置資訊。此外，測位部7640，係亦可藉由與無線存取點之訊號的交換來特定現在位置，或亦可從具有測位機能的行動電話、PHS或者是智慧型手機這類終端，取得位置資訊。
信標收訊部7650，係例如，將被設置在道路上的無線台等所發出之電波或電磁波予以接收，以取得目前位置、塞車、禁止通行或所要時間等之資訊。此外，信標收訊部7650之機能，係亦可被包含在上述的專用通訊I/F7630中。
車內機器I/F7660，係為微電腦7610與存在於車內的各式各樣的車內機器7760之間仲介連接的通訊介面。車內機器I/F7660，係亦可使用無線LAN、Bluetooth (註冊商標)、NFC(Near Field Communication)或WUSB (Wireless USB)這類無線通訊協定來建立無線連接。又，車內機器I/F7660，係亦可透過未圖示的連接端子(及若有必要則用纜線)，而建立USB(Universal Serial Bus)、HDMI (註冊商標)(High-Definition Multimedia Interface)、或MHL (Mobile High-definition Link)等之有線連接。車內機器7760係亦可包含有例如：搭乘者所擁有的行動機器或者是可穿戴機器、或被搬入至車輛或者是被安裝的資訊機器的其中至少1者。又，車內機器7760亦可包含有，進行到任意目的地為止之路徑探索的導航裝置。車內機器I/F7660，係與這些車內機器7760之間，交換控制訊號或資料訊號。
車載網路I/F7680，係仲介微電腦7610與通訊網路7010之間之通訊的介面。車載網路I/F7680，係依照被通訊網路7010所支援的所定之協定，而收送訊號等。
整合控制單元7600的微電腦7610，係基於透過通用通訊I/F7620、專用通訊I/F7630、測位部7640、信標收訊部7650、車內機器I/F7660及車載網路I/F7680之其中至少一者所取得的資訊，依照各種程式，來控制車輛控制系統7000。例如，微電腦7610，係基於所被取得的車內外之資訊，來演算驅動力發生裝置、操舵機構或制動裝置之控制目標值，對驅動系控制單元7100輸出控制指令。例如，微電腦7610，係亦可以包含車輛的碰撞避免或衝擊緩和、基於車間距離的追蹤行車、車速維持行車、車輛的碰撞警告、或車輛的道路脫逸警告等的ADAS(Advanced Driver Assistance System)的機能實現為目的，而進行協調控制。又，微電腦7610，係基於所被取得的車輛周圍之資訊來控制驅動力發生裝置、操舵機構或制動裝置等，進行不依照駕駛人之操作而自律性行走的自動駕駛等為目的的協調控制。
微電腦7610，係亦可基於透過通用通訊I/F7620、專用通訊I/F7630、測位部7640、信標收訊部7650、車內機器I/F7660及車載網路I/F7680之其中至少一者所取得的資訊，生成車輛與周邊構造物或人物等物體之間的3維距離資訊，作成包含車輛目前位置之周邊資訊的本地地圖資訊。又，微電腦7610，係亦可基於所被取得的資訊，預測車輛的碰撞、歩行者等之接近或禁止通行之道路的進入等之危險，生成警告用訊號。警告用訊號係可為例如，用來產生警告音、或是使警告燈閃爍等等所需之訊號。
聲音影像輸出部7670，係向可對車輛之搭乘者或車外以視覺性或聽覺性地通知資訊的輸出裝置，發送聲音及影像之其中至少一方之輸出訊號。在圖30的例子中，作為輸出裝置，係例示了音訊揚聲器7710、顯示部7720及儀表板7730。顯示部7720係亦可含有例如，面板顯示器及抬頭顯示器之至少一者。顯示部7720，係亦可具有AR(Augmented Reality)顯示機能。輸出裝置，係除了這些裝置以外，亦可為耳機、搭乘者所裝著的眼鏡型顯示器等之可穿戴裝置、投影機或燈號等之其他裝置。輸出裝置是顯示裝置時，顯示裝置係將微電腦7610進行各種處理所得的結果或從其他控制單元所接收到的資訊，以文字、影像、表、圖形等，各式各樣的形式，做視覺性顯示。又，輸出裝置是聲音輸出裝置時，聲音輸出裝置，係將已被再生之聲音資料或音響資料等所成之音訊訊號，轉換成類比訊號而做聽覺性輸出。
此外，在圖30所示的例子中，透過通訊網路7010而被連接的至少二個控制單元，係亦可被一體化成為一個控制單元。或者，每個控制單元，亦可由複數控制單元所構成。甚至，車輛控制系統7000亦可還具備未圖示的其他控制單元。又，於上記的說明中，亦可使任一控制單元所負責的機能之部分或全部，讓其他控制單元來持有。亦即，只要是透過通訊網路7010而進行資訊之收送訊，則所定之演算處理係亦可由任何控制單元來進行。同樣地，任一控制單元上所被連接的感測器或裝置，亦可被連接至其他控制單元，同時，複數控制單元係亦可透過通訊網路7010而相互收送偵測資訊。
＜＜7.總結＞＞ 如以上所述，若依據本揭露之技術，則可使相位陣列天線200所涉及之區塊的容積及消耗功率變得較小，且可獲得對稱的輻射特性。甚至，如此的本揭露之技術所涉及之巴特勒矩陣電路100，係可在被要求容積及消耗電力必須較小的智慧型手機、平板、可穿戴式終端、車載無線模組、機器人、無人機等之各種無線通訊終端中，作為無線通訊單元或感測器而搭載。
＜＜8.補充＞＞ 以上雖然一面參照添附圖式一面詳細說明了本揭露的理想實施形態，但本揭露之技術範圍並非限定於所述例子。只要是本揭露之技術領域中具有通常知識者，自然可於申請專利範圍中所記載之技術思想的範疇內，想到各種變更例或修正例，而這些當然也都屬於本揭露的技術範圍。
又，本說明書中所記載的效果，係僅為說明性或例示性，並非限定解釋。亦即，本揭露所涉及之技術，係亦可除了上記之效果外，或亦可取代上記之效果，達成當業者可根據本說明書之記載而自明之其他效果。
此外，如以下的構成也是屬於本揭露的技術範圍。 (1) 一種巴特勒矩陣電路，係具備： 4個處理電路側端子；和 4個天線側端子；和 與第一及第二處理電路側端子連接的第一90˚混合式耦合器；和 與第三及第四處理電路側端子連接的第二90˚混合式耦合器；和 與第一及第三天線側端子連接的第三90˚混合式耦合器；和 與第二及第四天線側端子連接的第四90˚混合式耦合器；和 被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第三90˚混合式耦合器之間的第一90˚延遲電路；和 被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第四90˚混合式耦合器之間的第二90˚延遲電路； 前記第二90˚混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90˚混合式耦合器。 (2) 如上記(1)所記載之巴特勒矩陣電路，其中，前記第一至第四90˚混合式耦合器、與前記第一及第二90˚延遲電路，係由被設在基板上的傳輸線路所成。 (3) 如上記(2)所記載之巴特勒矩陣電路，其中，前記基板係由玻璃基板或矽基板所成。 (4) 如上記(1)或(2)所記載之巴特勒矩陣電路，其中，還具備： 被設在前記第三90˚混合式耦合器與前記第三天線側端子之間的第一180˚延遲電路；和 被設在前記第四90˚混合式耦合器與前記第四天線側端子之間的第二180˚延遲電路。 (5) 一種相位陣列天線，係具備： 1個或複數個巴特勒矩陣電路；和 由複數個天線所成之陣列天線； 前記各巴特勒矩陣電路係具有： 4個處理電路側端子；和 4個天線側端子；和 與第一及第二處理電路側端子連接的第一90˚混合式耦合器；和 與第三及第四處理電路側端子連接的第二90˚混合式耦合器；和 與第一及第三天線側端子連接的第三90˚混合式耦合器；和 與第二及第四天線側端子連接的第四90˚混合式耦合器；和 被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第三90˚混合式耦合器之間的第一90˚延遲電路；和 被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第四90˚混合式耦合器之間的第二90˚延遲電路； 前記第二90˚混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90˚混合式耦合器； 前記各天線，係分別被連接至前記各巴特勒矩陣電路之前記第一至第四天線側端子。 (6) 如上記(5)所記載之相位陣列天線，其中，具備： 1個前記巴特勒矩陣電路；和 由分別被連接至該當巴特勒矩陣電路之前記第一至第四天線側端子的4個前記天線所成之前記陣列天線。 (7) 如上記(6)所記載之相位陣列天線，其中，前記4個天線係被排列成2行2列。 (8) 如上記(7)所記載之相位陣列天線，其中， 前記巴特勒矩陣電路係還具有： 被設在前記第三90˚混合式耦合器與前記第三天線側端子之間的第一180˚延遲電路；和 被設在前記第四90˚混合式耦合器與前記第四天線側端子之間的第二180˚延遲電路。 (9) 如上記(8)所記載之相位陣列天線，其中，於前記陣列天線中，藉由使被配置在同一行或同一列的2個前記天線具有彼此呈180˚反轉之關係的形狀，而形成前記第一及第二180˚延遲電路。 (10) 如上記(9)所記載之相位陣列天線，其中， 被配置在第1行第1列，並被連接至前記第一天線側端子的第一天線、與被配置在第2行第1列，並被連接至前記第三天線側端子的第二天線，係具有彼此呈180˚反轉之關係的形狀； 被配置在第1行第2列，並被連接至前記第二天線側端子的第三天線、與被配置在第2行第2列，並被連接至前記第四天線側端子的第四天線，係具有彼此呈180˚反轉之關係的形狀。 (11) 如上記(5)所記載之相位陣列天線，其中，具備： 4個前記巴特勒矩陣電路；和 由分別被連接至前記各巴特勒矩陣電路之前記各天線側端子的16個前記天線所成之前記陣列天線。 (12) 如上記(11)所記載之相位陣列天線，其中，前記16個天線係被排列成4行4列。 (13) 如上記(12)所記載之相位陣列天線，其中， 於前記陣列天線中， 被配置在各列之偶數行的前記天線是具有：把被配置在同一列之奇數行的前記天線予以180˚反轉後的形狀；或者是， 被配置在各行之偶數列的前記天線是具有：把被配置在同一行之奇數列的前記天線予以180˚反轉後的形狀。 (14) 如上記(11)～(13)之任1項所記載之相位陣列天線，其中， 前記各巴特勒矩陣電路之前記第一處理電路側端子，係被連接至第一端子； 前記各巴特勒矩陣電路之前記第二處理電路側端子，係被連接至第二端子； 前記各巴特勒矩陣電路之前記第三處理電路側端子，係被連接至第三端子； 前記各巴特勒矩陣電路之前記第四處理電路側端子，係被連接至第四端子； 前記第一至第四端子，係被連接至含有開關電路的處理電路。 (15) 如上記(14)所記載之相位陣列天線，其中，前記第一至第四處理電路側端子，係分別隔著分配器而被連接至前記第一至第四端子。 (16) 一種前級模組，係具備： 被彼此層積的 巴特勒矩陣電路；和 由複數個天線所成之陣列天線；和 含有開關電路的處理電路； 前記巴特勒矩陣電路係具有： 4個處理電路側端子；和 4個天線側端子；和 與第一及第二處理電路側端子連接的第一90˚混合式耦合器；和 與第三及第四處理電路側端子連接的第二90˚混合式耦合器；和 與第一及第三天線側端子連接的第三90˚混合式耦合器；和 與第二及第四天線側端子連接的第四90˚混合式耦合器；和 被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第三90˚混合式耦合器之間的第一90˚延遲電路；和 被設在前記第一90˚混合式耦合器與前記第四90˚混合式耦合器之間的第二90˚延遲電路； 前記第二90˚混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90˚混合式耦合器。 (17) 如上記(16)所記載之前級模組，其中， 具備被彼此層積的第一及第二基板； 前記巴特勒矩陣電路，係被設在前記第一基板的第一面上； 前記陣列天線，係被設在前記第一基板的第二面上； 前記處理電路，係被設在前記第二基板上。 (18) 如上記(17)所記載之前級模組，其中，前記巴特勒矩陣電路與前記各天線，係藉由被設在前記第一基板的貫孔而被電性連接。 (19) 如上記(19)所記載之前級模組，其中，前記巴特勒矩陣電路與前記各天線，係藉由被設在前記第一基板的插槽而被電磁耦合連接。 (20) 一種無線通訊終端，係搭載了如上記(1)～(4)之任1項所記載之巴特勒矩陣電路。 (21) 如上記(1)～(4)之任1項所記載之巴特勒矩陣電路，其中，被前記巴特勒矩陣電路所傳輸的訊號，係為毫米波。
100、100a、100b、600‧‧‧巴特勒矩陣電路 102a、102b、102c、102d‧‧‧90˚混合式耦合器 104a、104b‧‧‧90˚延遲電路 106a、106b、116a、116b、116c、116d‧‧‧180˚延遲電路 110a、110b、112a、112b‧‧‧傳輸線路 114a、114b、114c、114d、118a、118b、118c、118d‧‧‧分配器 200、200a、200b、650‧‧‧相位陣列天線 202、202a、202b、202c、202d、202e、202f、202g、202h、202i、202j、202k、202m、202n、202p、202q、202r、810、840、916、937‧‧‧天線 300‧‧‧前級區塊 302a、302b‧‧‧開關 304a、304b‧‧‧濾波器 306‧‧‧LNA 308‧‧‧PA 400、520、528、530‧‧‧基板 402‧‧‧正面方向 404‧‧‧軸 500‧‧‧前級模組 502、504、506‧‧‧層 508a、508b、508c、508d‧‧‧平板天線 510a、510b、510c、510d、522、524‧‧‧貫孔 512‧‧‧金屬線 514‧‧‧電極焊墊 516‧‧‧配線 518‧‧‧端子 526‧‧‧凸塊 532‧‧‧插槽 534、538‧‧‧供電焊墊 536‧‧‧開口部 602a、602b‧‧‧45˚延遲電路 700‧‧‧伺服器 701、901、921‧‧‧處理器 702、822、852、902、922‧‧‧記憶體 703、903‧‧‧儲存體 704、823、853‧‧‧網路介面 705‧‧‧無線通訊網路 706、917‧‧‧匯流排 800‧‧‧eNB 820、850‧‧‧基地台裝置 821、851‧‧‧控制器 825、855、863、912、933‧‧‧無線通訊介面 826、856、913、934‧‧‧BB處理器 827、864、914、935‧‧‧RF電路 857、861‧‧‧連接介面 860‧‧‧RRH 900‧‧‧智慧型手機 904‧‧‧外部連接介面 906‧‧‧相機 907、925‧‧‧感測器 908‧‧‧麥克風 909、929‧‧‧輸入裝置 910、930‧‧‧顯示裝置 911、931‧‧‧揚聲器 915、936‧‧‧天線開關 918、938‧‧‧電池 919‧‧‧輔助控制器 920‧‧‧行車導航裝置 924‧‧‧GPS模組 926‧‧‧資料介面 927‧‧‧內容播放器 928‧‧‧記憶媒體介面 940‧‧‧車載系統 941‧‧‧車載網路 942‧‧‧車輛側模組 7000‧‧‧車輛控制系統 7010‧‧‧通訊網路 7100‧‧‧驅動系控制單元 7110‧‧‧車輛狀態偵測部 7200‧‧‧車體系控制單元 7300‧‧‧電池控制單元 7310‧‧‧充電電池 7400‧‧‧車外資訊偵測單元 7410、7910、7912、7914、7916、7918‧‧‧攝像部 7420、7920、7921、7922、7923、7924、7925、7926、7928、7929、7930‧‧‧車外資訊偵測部 7500‧‧‧車內資訊偵測單元 7510‧‧‧駕駛人狀態偵測部 7600‧‧‧整合控制單元 7610‧‧‧微電腦 7620‧‧‧通用通訊介面 7630‧‧‧專用通訊介面 7640‧‧‧測位部 7650‧‧‧信標收訊部 7660‧‧‧車內機器介面 7670‧‧‧聲音影像輸出部 7680‧‧‧車載網路介面 7690‧‧‧記憶部 7710‧‧‧音訊揚聲器 7720‧‧‧顯示部 7730‧‧‧儀表板 7750‧‧‧外部環境 7760‧‧‧車內機器 7800‧‧‧輸入部 7900‧‧‧車輛 A1、A2、A3、A4、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4‧‧‧輸入埠 B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16‧‧‧輸出埠 P1、P2、P3、P4‧‧‧埠
[圖1] 本揭露之第1實施形態所述之前級區塊300之構成例予以概略性圖示的電路圖。 [圖2] 同實施形態所述之巴特勒矩陣電路100的構成圖。 [圖3] 90˚混合式耦合器102的構成圖。 [圖4] 說明同實施形態所述之巴特勒矩陣電路100之各輸出埠上所輸出之訊號的相位之一例的說明圖。 [圖5] 說明適用了同實施形態所述之巴特勒矩陣電路100的相位陣列天線200所輸出之訊號的相位之一例的說明圖。 [圖6] 同實施形態所述之相位陣列天線200中，對輸入埠A2及A3輸入了輸入訊號時的輻射特性之模擬結果。 [圖7] 同實施形態所述之相位陣列天線200中，對輸入埠A1及A4輸入了輸入訊號時的輻射特性之模擬結果。 [圖8] 說明輻射特性之模擬結果的說明圖。 [圖9] 比較例所述之相位陣列天線650中的，Φ方向之圓周上的輻射特性之模擬結果。 [圖10] 同實施形態所述之相位陣列天線200中的，Φ方向之圓周上的輻射特性之模擬結果。 [圖11] 說明同實施形態的相位陣列天線200與比較例所述之相位陣列天線650的輻射特性之模擬結果之比較的說明圖。 [圖12] 本揭露的第2實施形態所述之前級模組500的第一層502之構成例的布局圖。 [圖13] 同實施形態所述之前級模組500的第二層504之構成例的布局圖。 [圖14] 同實施形態所述之前級模組500的第三層506之構成例的布局圖。 [圖15] 同實施形態所述之前級模組500之構成例的剖面圖。 [圖16] 說明同實施形態所述之貫孔510所致之對平板天線508的供電方法的說明圖。 [圖17] 說明同實施形態所述之插槽532所致之對平板天線508的供電方法的說明圖。 [圖18] 本揭露的第3實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a的構成圖。 [圖19] 說明適用了同實施形態所述之巴特勒矩陣電路100a的相位陣列天線200a所輸出之訊號的相位之一例的說明圖。 [圖20] 本揭露的第4實施形態所述之巴特勒矩陣電路100b的構成圖。 [圖21] 說明適用了同實施形態所述之巴特勒矩陣電路100b的相位陣列天線200b所輸出之訊號的相位之一例的說明圖。 [圖22] 比較例所述之巴特勒矩陣電路600的構成圖。 [圖23] 說明比較例所述之巴特勒矩陣電路600之各輸出埠上所輸出之訊號的相位之一例的說明圖。 [圖24] 說明適用了比較例所述之巴特勒矩陣電路600的相位陣列天線650所輸出之訊號的相位之一例的說明圖。 [圖25] 伺服器700的概略構成之一例的區塊圖。 [圖26] eNB800的概略構成之第1例的區塊圖。 [圖27] eNB830的概略構成之第2例的區塊圖。 [圖28] 智慧型手機900的概略構成之一例的區塊圖。 [圖29] 行車導航裝置920的概略構成之一例的區塊圖。 [圖30] 車輛控制系統7000的概略構成之一例的區塊圖。 [圖31] 車外資訊偵測部7420及攝像部7410的設置位置之一例的說明圖。
100‧‧‧巴特勒矩陣電路
102a、102b、102c、102d‧‧‧90°混合式耦合器
104a、104b‧‧‧90°延遲電路
106a、106b‧‧‧180°延遲電路
A1、A2、A3、A4‧‧‧輸入埠
B1、B2、B3、B4‧‧‧輸出埠

Claims (18)

  1. 一種巴特勒矩陣電路，係具備：4個處理電路側端子；和4個天線側端子；和與第一及第二處理電路側端子連接的第一90°混合式耦合器；和與第三及第四處理電路側端子連接的第二90°混合式耦合器；和與第一及第三天線側端子連接的第三90°混合式耦合器；和與第二及第四天線側端子連接的第四90°混合式耦合器；和被設在前記第一90°混合式耦合器與前記第三90°混合式耦合器之間的第一90°延遲電路；和被設在前記第一90°混合式耦合器與前記第四90°混合式耦合器之間的第二90°延遲電路；和被設在前記第三90°混合式耦合器與前記第三天線側端子之間的第一180°延遲電路；和被設在前記第四90°混合式耦合器與前記第四天線側端子之間的第二180°延遲電路；前記第二90°混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90°混合式耦合器。
  2. 如請求項1所記載之巴特勒矩陣電路，其中，前記第一至第四90°混合式耦合器、與前記第一及第二90°延遲電路，係由被設在基板上的傳輸線路所成。
  3. 如請求項2所記載之巴特勒矩陣電路，其中，前記基板係由玻璃基板或矽基板所成。
  4. 一種相位陣列天線，係具備：1個或複數個巴特勒矩陣電路；和由複數個天線所成之陣列天線；前記各巴特勒矩陣電路係具有：4個處理電路側端子；和4個天線側端子；和與第一及第二處理電路側端子連接的第一90°混合式耦合器；和與第三及第四處理電路側端子連接的第二90°混合式耦合器；和與第一及第三天線側端子連接的第三90°混合式耦合器；和與第二及第四天線側端子連接的第四90°混合式耦合器；和被設在前記第一90°混合式耦合器與前記第三90°混合式耦合器之間的第一90°延遲電路；和被設在前記第一90°混合式耦合器與前記第四90°混合 式耦合器之間的第二90°延遲電路；和被設在前記第三90°混合式耦合器與前記第三天線側端子之間的第一180°延遲電路；和被設在前記第四90°混合式耦合器與前記第四天線側端子之間的第二180°延遲電路；前記第二90°混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90°混合式耦合器；前記各天線，係分別被連接至前記各巴特勒矩陣電路之前記第一至第四天線側端子。
  5. 如請求項4所記載之相位陣列天線，其中，具備：1個前記巴特勒矩陣電路；和由分別被連接至該當巴特勒矩陣電路之前記第一至第四天線側端子的4個前記天線所成之前記陣列天線。
  6. 如請求項5所記載之相位陣列天線，其中，前記4個天線係被排列成2行2列。
  7. 如請求項4所記載之相位陣列天線，其中，於前記陣列天線中，藉由使被配置在同一行或同一列的2個前記天線具有彼此呈180°反轉之關係的形狀，而形成前記第一及第二180°延遲電路。
  8. 如請求項7所記載之相位陣列天線，其中， 被配置在第1行第1列，並被連接至前記第一天線側端子的第一天線、與被配置在第2行第1列，並被連接至前記第三天線側端子的第二天線，係具有彼此呈180°反轉之關係的形狀；被配置在第1行第2列，並被連接至前記第二天線側端子的第三天線、與被配置在第2行第2列，並被連接至前記第四天線側端子的第四天線，係具有彼此呈180°反轉之關係的形狀。
  9. 如請求項4所記載之相位陣列天線，其中，具備：4個前記巴特勒矩陣電路；和由分別被連接至前記各巴特勒矩陣電路之前記各天線側端子的16個前記天線所成之前記陣列天線。
  10. 如請求項9所記載之相位陣列天線，其中，前記16個天線係被排列成4行4列。
  11. 如請求項10所記載之相位陣列天線，其中，於前記陣列天線中，被配置在各列之偶數行的前記天線是具有：把被配置在同一列之奇數行的前記天線予以180°反轉後的形狀；或者是，被配置在各行之偶數列的前記天線是具有：把被配置在同一行之奇數列的前記天線予以180°反轉後的形狀。
  12. 如請求項9所記載之相位陣列天線，其中，前記各巴特勒矩陣電路之前記第一處理電路側端子，係被連接至第一端子；前記各巴特勒矩陣電路之前記第二處理電路側端子，係被連接至第二端子；前記各巴特勒矩陣電路之前記第三處理電路側端子，係被連接至第三端子；前記各巴特勒矩陣電路之前記第四處理電路側端子，係被連接至第四端子；前記第一至第四端子，係被連接至含有開關電路的處理電路。
  13. 如請求項12所記載之相位陣列天線，其中，前記第一至第四處理電路側端子，係分別隔著分配器而被連接至前記第一至第四端子。
  14. 一種前級模組，係具備：被彼此層積的巴特勒矩陣電路；和由複數個天線所成之陣列天線；和含有開關電路的處理電路；前記巴特勒矩陣電路係具有：4個處理電路側端子；和 4個天線側端子；和與第一及第二處理電路側端子連接的第一90°混合式耦合器；和與第三及第四處理電路側端子連接的第二90°混合式耦合器；和與第一及第三天線側端子連接的第三90°混合式耦合器；和與第二及第四天線側端子連接的第四90°混合式耦合器；和被設在前記第一90°混合式耦合器與前記第三90°混合式耦合器之間的第一90°延遲電路；和被設在前記第一90°混合式耦合器與前記第四90°混合式耦合器之間的第二90°延遲電路；前記第二90°混合式耦合器，係直接被連接至前記第三及第四90°混合式耦合器。
  15. 如請求項14所記載之前級模組，其中，具備被彼此層積的第一及第二基板；前記巴特勒矩陣電路，係被設在前記第一基板的第一面上；前記陣列天線，係被設在前記第一基板的第二面上；前記處理電路，係被設在前記第二基板上。
  16. 如請求項15所記載之前級模組，其中，前記巴特勒矩 陣電路與前記各天線，係藉由被設在前記第一基板的貫孔而被電性連接。
  17. 如請求項15所記載之前級模組，其中，前記巴特勒矩陣電路與前記各天線，係藉由被設在前記第一基板的插槽而被電磁耦合連接。
  18. 一種無線通訊終端，係搭載了如請求項1所記載之巴特勒矩陣電路。
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