专利名称：自适应阵列天线和具有自适应阵列天线的无线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及附加无源元件的自适应阵列天线、以及具有附加无源元件的自适应阵列天线的无线装置。
背景技术：
以往，在微波波段和毫米波段的无线通信中，为了实现通信的高品质化，多使用具有多个天线和多个无线电路的高增益天线。在使用高增益天线的情况下，接收侧的接收功率提高而能够相对地延长通信距离。这里，利用图5，对现有的一般的附加η元件无源元件的自适应阵列天线500 (以下称为天线500)的结构进行说明。并且，图5是表示现有的一般的附加η元件无源元件的自适应阵列天线的结构的图。在图5中，示出由η个元件构成的阵列天线的一例，天线500由无源天线 (parasitic antenna)元件 SOl1 501n、有源天线(feed antenna)元件 5(^ 502n、供电线路5(^ 50 和可变相位器501 504n构成。各可变相位器501 504n分别与各供电线路503i 50 连接，使在各供电线路 503! 50 上导波的高频信号的相位分别变化为适当的相位。供电线路503i 50 按照与天线500所连接的无线装置(未图示)对应的特性阻抗而设计，通过与有源天线元件502i 50 连接来进行供电。在与有源天线元件50 50 的中心相同的轴上设置有无源天线元件501 50ln，有源天线元件50 50 与无源天线元件5011 50In通过电磁场而耦合。通过使η 系统的可变相位器501 504n的相位分别变化，从而使η系统的无源天线元件SOl1 501η 和有源天线元件50 50 的激励相位分别地变化，使作为阵列天线的辐射指向性变化。这样，通过在天线元件中设置无源元件，从而具有能够实现宽带宽化、高增益化的优点，有可在图5所示的阵列天线中使用的情况，但是如专利文献1公开的那样，通常为了提高有源元件与无源元件之间的耦合度，经常将有源元件和无源元件配置在同一中心轴上。另外，专利文献2中，公开有如下技术，即将无源元件多层化，扩大其元件间隔， 从而能够以较少的有源元件获得较宽的开口面积而实现高增益化。但是，由于天线的增益和波束宽度具有折衷(trade off)的关系，因此如果天线的增益提高则无线通信角度的范围变窄。为了对此进行补偿，通常采用自适应阵列天线(相控阵列天线(phased array antenna))技术，对各天线元件设置可变相位器，使该可变相位器的相位变化，从而改变波束方向。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2000-223926号公报专利文献2 日本特开2004-242168号公报发明概要发明要解决的技术问题但是，在以电子方式进行数字波束成形(digital beamforming)的现有的自适应阵列天线中，根据对各可变相位器进行控制的比特(bit)数来决定变化的相位的分辨率， 因此为了提高自适应阵列天线的波束方向的分辨率，可变相位器的控制比特数必须很多。 另外，在只增加控制比特数的情况下，会导致用于对可变相位器进行最佳控制的计算量的增加，即计算时间的增加。因此，现有的自适应阵列天线存在问题是，自适应阵列天线的波束方向的可变分辨率与运算处理部的计算量之间存在折衷关系。
发明内容
本发明针对上述课题做出，其目的在于提供一种自适应阵列天线和具有该自适应阵列天线的无线装置，能够提高自适应阵列天线的波束方向的可变分辨率而不增加运算处
理部的计算量。解决技术问题所采用的手段为了实现上述目的，本发明的自适应阵列天线的一实施方式，具有使电信号的相位变化的可变相位器；多个无源天线元件；以及多个有源天线元件，分别跨越上述多个无源天线元件中的至少2个无源天线元件而配置，接受由上述可变相位器进行了相位变化的电信号的供给，并与上述至少2个无源天线元件通过电磁场而耦合，将基于所供给的上述电信号而生成的电场向上述至少2个无源元件的每一个发送。由此，各个无源天线元件从多个有源天线元件接受供电，其激励电场依存于通过与多个有源天线元件的电磁耦合而得到的合成电场。该合成电场的相位能够取得与多个有源天线元件能够得到的可变相位的组合数相当的种类的值。因此，根据本发明的自适应阵列天线，与对1个无源天线元件设置1个有源天线元件的现有自适应阵列天线相比，不提高对各个有源天线元件的相位控制的分辨率而增加激励无源天线元件的相位的种类。这里，优选为，上述多个有源天线元件分别配置在从上述至少2个无源天线元件离开相等的距离的位置上。由此，多个无源天线元件都与位于离开了相同距离的位置的多个有源天线元件电磁耦合，从而简化对各有源天线元件的相位控制。此外，优选为，上述多个无源天线元件与上述多个有源天线元件被配置在不同的平面上。由此，实现在第1基板上形成多个无源天线元件而在第2基板上形成多个有源天线元件的结构简易的附加无源元件的自适应阵列天线。此外，可以构成为，上述自适应阵列天线中，作为上述多个无源天线元件，具有η 个(η为2以上的整数)无源天线元件，作为上述多个有源天线元件，具有η-1个有源天线元件，作为上述可变相位器，具有与上述η-1个有源天线元件中的各个有源天线元件对应地设置、且分别使向对应的上述有源天线元件提供的高频信号的相位变化的η-1个可变相位器，上述η-1个有源天线元件中的各个有源天线元件跨越上述η个无源天线元件中的邻接的2个无源天线元件而配置。由此，各个无源天线元件分别从两边相邻位置的2个有源天线元件接受供电，其激励电场依存于通过与两边相邻位置的2个有源天线元件的电磁耦合而得到的合成电场。 该合成电场的相位以基于相邻2个有源天线元件的耦合电场的平均相位来表示，能够取得
5与2个有源天线元件能够得到的可变相位的组合数相当的种类的值。因此，根据本发明的自适应阵列天线，与对于1个无源天线元件设置1个有源天线元件的现有附加无源元件的自适应阵列天线相比，不提高对各个有源天线元件的相位控制的分辨率，而增加激励无源天线元件的相位的种类。另外。可以构成为，上述自适应阵列天线中，作为上述多个无源天线元件，具有n(n 为2以上的整数)Xm(m为2以上的整数)个无源天线元件，作为上述多个有源天线元件， 具有(n-1) X (m-1)个有源天线元件，作为上述可变相位器，具有与上述(n-1) X (m-1)个有源天线元件中的各个有源天线元件对应地设置、且分别使向对应的上述有源天线元件提供的高频信号的相位变化的(n-1) X (m-1)个可变相位器，上述(n-1) X (m-1)个有源天线元件中的各个有源天线元件跨越上述nXm个无源天线元件中的邻接的4个无源天线元件而配置。由此，各个无源天线元件分别从邻接的4个有源天线元件接受供电，其激励电场依存于通过与4个有源天线元件的电磁耦合而得到的合成电场。该合成电场的相位以基于 4个有源天线元件的耦合电场的平均相位来表示，能够取得与4个有源天线元件能够得到的可变相位的组合数相当的种类的值。因此，根据这样的自适应阵列天线，与在2个无源天线元件之间设置1个有源天线元件的自适应阵列天线相比，能够进一步增加激励无源天线元件的相位的种类。另外，为了实现上述目的，本发明的具备自适应阵列天线的无线装置的一实施方式，具有上述自适应阵列天线；通信品质检测部，检测无线通信品质等级；运算处理部，进行用于决定相位控制信号的运算，以使得由上述通信品质检测部检测出的上述无线通信品质等级成为预先确定的适于无线通信的等级，上述相位控制信号对上述自适应阵列天线所具有的上述可变相位器的相位进行控制；以及相位控制部，基于上述运算处理部的运算结果，控制上述可变相位器的相位。由此，能够实现具有附加无源元件的自适应阵列天线的无线装置，不增加用于对可变相位器进行最佳控制的运算处理部的计算量而能够提高天线的波束方向的可变分辨率。这里，上述通信品质检测部检测的上述无线通信品质等级，可以是装置自身中的接收功率电平(level)或分组差错率，或者是从其它无线装置发送的上述其它无线装置中的接收功率电平或分组差错率。由此，按照无线通信品质等级而非常精细地使天线的波束方向最佳化。发明效果根据本发明的自适应阵列天线和具有自适应阵列天线的无线装置，不增加用于对可变相位器进行最佳控制的运算处理部的计算量，而能够提高天线的波束方向的可变分辨率。
图1是表示本发明实施方式1的附加η元件无源元件的自适应阵列天线的结构的图。图2是表示本发明实施方式1的附加η元件无源元件的自适应阵列天线的截面的图。图3是表示本发明实施方式2的附加nXn元件无源元件的自适应阵列天线中的 ηΧη元件的平面阵列的结构的一例的图。图4是表示本发明实施方式3的具备附加η元件无源元件的自适应阵列天线的无线装置的结构的框图。图5是表示现有的一般的附加η元件无源元件的自适应阵列天线的结构的图。
具体实施例方式以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。(实施方式1)图1是表示本发明实施方式1的附加η (η为2以上的整数)元件无源元件的自适应阵列天线的结构的图，图2是表示本发明实施方式1的附加η元件无源元件的自适应阵列天线的截面的图。在图1和图2中，附加η元件无源元件的自适应阵列天线100，是以电子方式进行数字波束成形的自适应阵列天线，构成为，包含η个无源天线元件IOl1 101η、(η-1)个有源天线元件102! 102n_i、(η-1)个供电线路IOS1 IOV1、(η-1)个可变相位器KM1 KMlri、接地导体105、第1基板106和第2基板107。另外，在图2中，供电线路103和可变相位器104没有图示。由图2可知，η个无源天线元件IOl1 IOln在同一第1平面(第1 基板106的上表面)上配置为一列，(η-1)个有源天线元件10 102^在与第1平面不同的第2平面(第2基板107的上表面)上配置为一列。这里，各个有源天线元件10 102n_i分别跨越无源天线元件IOl1 IOln中的至少2个无源天线元件而配置。即，从第1平面和第2平面的上方观察(作为平面的布局) 附加η元件无源元件的自适应阵列天线100时，各个有源天线元件10 102^分别具有与至少2个无源天线元件重合的区域。在本实施方式中，各个有源天线元件10 102n_i 分别与2个无源天线元件重叠。具体而言，各个有源天线元件10 102^分别配置在从 2个无源天线元件离开相等距离的位置上。另外，在本实施方式中，有源天线元件10 102n_i和无源天线元件IOl1 IOln 的外形均为正方形。并且，有源天线元件10 102n_i的尺寸比无源天线元件IOl1 IOln 小。此外，上述重叠区域是有源天线元件中的避开与供电线路连接的切口区域的沿着正方形的一边的区域O个部位)。各可变相位器KM1 KMlri分别与各供电线路IOS1 103^连接，使在各供电线路IOS1 103n_i上导波而向各有源天线元件10 102^提供的高频信号的相位变化为各个适当的相位。供电线路IOS1 103^按照与附加η元件无源元件的自适应阵列天线100所连接的无线装置(未图示)相应的特性阻抗而设计，分别与对应的有源天线元件10 102n_i 连接，从而对有源天线元件10 102n_i供电(提供电信号)。在无源天线元件IOl1 IOln的各自的元件间隔中心轴上，设有有源天线元件 102! IOt1。即，各个有源天线元件102! 102^分别配置在无源天线元件IOl1 IOln 中邻接的2个无源天线元件的各自之间(中心轴上)。具体而言，在图1所示平面图中，有源天线元件的中心位于，将邻接的2个无源天线元件的中心连结的线段的2等分中点上。有源天线元件10 102n_i与无源天线元件IOl1 IOln通过电磁场而耦合。另外，中心轴是垂直穿过图1所示的平面的方向上的轴。在附加η元件无源元件的自适应阵列天线100中，通过使可变相位器KM1 KMlri 的相位分别变化，从而使η系统的无源天线元件101和有源天线元件102的激励相位分别地变化，改变作为阵列天线的辐射指向性。这样，在本实施方式中，通过将有源天线元件10 102^分别配置在无源天线元件IOl1 IOln中邻接的2个无源天线元件间的元件间隔的中心轴上，从而跨越至少2个无源天线元件而配置。由此，各个无源天线元件IOl2 IOllri分别得到基于2个有源天线元件的电磁耦合。例如，无源天线元件IOl2得到基于2个有源天线元件10 和10 的电磁
華禹合。此时，从各有源天线元件10 102n_i向各无源天线元件IOl2 IOllri耦合的合成电场，可以如下述式1表示。该合成电场是构成阵列天线的元件的激励电场的基础。式 1Epr = Efle-J$ ^Ef2e-Jφ 2(式 1)在上述式1中，是从各有源天线元件10 102n_i向各无源天线元件IOl2 IOllri耦合的合成电场。Efl是从2个有源天线元件中的一个向无源天线元件耦合的电场的振幅成分(例如从有源天线元件102i向无源天线元件IOl2耦合的电场的振幅成分)，Ef2是从2个有源天线元件中的另一个向无源天线元件耦合的电场的振幅成分(例如从有源天线元件10 向无源天线元件IOl2耦合的电场的振幅成分)。这里、Φ 1是从2个有源天线元件中的一个向无源天线元件耦合的电场的相位成分(例如从有源天线元件10 向无源天线元件IOl2耦合的电场的相位成分)，Φ2是从2个有源天线元件中的另一个向无源天线元件耦合的电场的相位成分(例如从有源天线元件10 向无源天线元件IOl2耦合的电场的相位成分)。在全部有源天线元件10 102n_i产生的电场的振幅成分相同的情况下，上述式 1可以如下述式2表示。式2Enr = 2Ef cost^e'^ (式 2)
/■" j 2在上述式2中，&是Efl = Ef2时的从有源天线元件10 102^向无源天线元件 IOl2NlOllri耦合的电场的振幅成分。由上述式2可知，合成电场的相位通过来自相邻2个有源天线元件(有源天线元件10 102n_i中的邻接的2个)的耦合电场的相位的平均值来表示。例如，假设各个可变相位器KM1 KMlri是2比特控制、可变相位是0度、45度、 90度、135度的情况下，可变相位器KM1 KMlri能够取得的相位是4种，角度分辨率为45 度。按照本发明实施方式1，在通过来自2个有源天线元件10 102^的耦合而对无源天线元件IOl2 IOllri的相位进行控制的情况下，激励无源天线元件IOl2 IOllri的相位的种类是2个可变相位器(可变相位器KM1 KMlri中的2个)的平均值，因此相位的种类是0度、22. 5度、45度、67. 5度、90度、112. 5度、135度这样的7种，角度分辨率是22. 5度。这样，激励无源天线元件101的激励相位的角度分辨率提高，从而作为阵列天线的指向性的成形种类增加，并且在波束控制(beam steering)时主波束方向的分辨率增加， 但是各可变相位器KM1 KMlri中的控制比特数不会增加，因此控制运算量不会增加。另外，在本发明的实施方式1中，以由η元件的线性阵列(直线状配置)构成的阵列天线为例进行了说明，但是本发明的附加无源元件的自适应阵列天线的元件结构不限于此，例如，也可以是将η元件排列为曲线或弯曲直线状的结构。并且，天线结构以在基板上构成的平面天线为例进行了说明，但是本发明的附加无源元件的自适应阵列天线的天线结构不限于此，例如也可以在多个基板上分散构成。此外，在本实施方式1中，将有源天线元件10 102n_i配置在无源天线元件 IOl1- IOln的元件间的中心轴上，但是也可以与此相反地，将无源天线元件配置在有源天线元件的元件间的中心轴上。总之，只要将有源天线元件和无源天线元件交替排列配置即可。(实施方式2)使用图3对本发明实施方式2的附加n(n为2以上的整数)Xm(m为2以上的整数)元件无源元件的自适应阵列天线中的nXm元件的平面阵列结构进行说明。另外，在本实施方式2中，作为附加η Xm元件无源元件的自适应阵列天线的一例，对附加η X η元件无源元件的自适应阵列天线进行说明。图3是表示本发明实施方式2的附加ηΧη元件无源元件的自适应阵列天线300中的ηΧη元件的平面阵列的一个结构例的图。本发明实施方式2的附加ηΧη元件无源元件的自适应阵列天线300中的无源天线元件301η 301rm、有源天线元件302n 302(n_D (n_D、供电线路303n 303(^)(^)和可变相位器(未图示)，与本发明实施方式1的附加η元件无源元件的自适应阵列天线100中的无源天线元件IOl1 IOln、有源天线元件102i 102n_i、供电线路IOS1 103^和可变相位器KM1 KMlri基本上为同样结构，但是与本发明实施方式1的附加η元件无源元件的自适应阵列天线100相比，无源天线元件301η 301 和有源天线元件302η 302(n_D ( -!)之间的配置关系不同。因此，关于本发明实施方式2的附加ηΧη元件无源元件的自适应阵列天线300的结构，作为其一例，可以举出如图2所示的在基板上构成的平面天线。在本实施方式中，也与实施方式1同样地，各个有源天线元件302η 302^)(^) 配置为，跨越无源天线元件301n 301m*的至少2个(这里为4个)无源天线元件。艮口， 从上述第1平面和第2平面的上方观察(作为平面的布局)附加η元件无源元件的自适应阵列天线300时，有源天线元件302η 302m) (n_D分别具有与至少2个(这里为4个)无源天线元件重合的区域。在本实施方式中，各个有源天线元件302n 302(^)(^)分别与邻接的4个无源天线元件重叠。具体而言，各个有源天线元件302n 302(^)(^)分别配置在从邻接的4个无源天线元件离开相等距离的位置上。因此，在本实施方式中，1个有源天线元件中的重叠区域位于正方形的角G个部位)。更具体而言，在图3中，将各个有源天线元件302n 302^)(^)配置在，无源天线元件301n 301m中的邻接的4个无源天线元件的中心的位置，即成为各无源天线元件 301n 301m的交点的轴上(格子对角点轴上)。即，在图3所示平面图中，有源天线元件的中心位于连结邻接的4个无源天线元件中心的2条对角线的交点处。由此，各个无源天线元件301n 301m(严格地讲，除去2维状配置中的周缘的无源天线元件)能够得到基于 4个有源天线元件的电磁耦合。另外，格子对角点轴是垂直穿过图3所示的平面的方向上的轴。与上述本发明实施方式1的附加η元件无源元件的自适应阵列天线的线性阵列的情况同样地，各个无源天线元件301η 301m(严格地讲，除去2维状配置的周缘的无源天线元件)从4个有源天线元件同等地得到电场的耦合的情况下，合成电场的相位成为基于 4个有源天线元件的电场的平均相位。通过这样构成，根据本发明实施方式2，能够使本发明实施方式1中的附加η元件无源元件的自适应阵列天线100的激励相位的角度分辨率进一步增加。另外，在本发明实施方式2中，以由ηΧη元件的平面阵列构成的阵列天线为例进行了说明，但是本发明的附加无源元件的自适应阵列天线的元件数不限于此，例如可以是由nXm(m为2以上的整数，并且，m兴η)元件的平面阵列构成的阵列天线。此外，天线结构以在基板上构成的平面天线为例进行了说明，但是本发明的附加无源元件的自适应阵列天线的天线结构也不限于此，例如可以是在多个基板上分散构成。(实施方式3)使用图4对本发明实施方式3中的具有附加η元件无源元件的自适应阵列天线 100的无线装置400的结构进行说明。另外，图4是本发明实施方式3中的具有附加η元件无源元件的自适应阵列天线100和无线装置主体400a的无线装置400的结构框图。在图4中，附加η元件无源元件的自适应阵列天线100与图1和图2所示的实施方式1中的附加η元件无源元件的自适应阵列天线100相同，所以对各构成要素标记相同符号而在此处省略详细的说明。无线装置400 具有由合成器 401、RF(I adio Frequency)电路部 402、BB (Base Band)电路部403、运算处理部404、DAC(D/A Converter) 405和相位控制部406构成的用作无线接收装置的无线装置主体400a，并且具有附加η元件无源元件的自适应阵列天线100。这里，若对技术方案中的各构成要素与图4所示的各构成要素等之间的关系进行说明，则技术方案中的通信品质检测部与图4所示的BB电路部403相当，技术方案中的运算处理部由图4所示的运算处理部404和DAC405构成，技术方案中的相位控制部与图4所示的相位控制部406相当。与本发明实施方式1的情况同样地，各有源天线元件102i 102n_i配置在各个无源天线元件IOl1 IOln的元件间的中心轴上。各个有源天线元件10 102n_i经由供电线路IOS1 103^与可变相位器KM1 KMlri连接。可变相位器10+ KMlri与合成器 401连接，通过该合成器401合成高频信号。从合成器401输出的信号被输入到对高频信号进行处理的RF (Radio Frequency) 电路部402，在这里实施RF带的处理后，被输送到BB (Base Band)电路部403而进行调制解调等信号成形处理。在BB 电路部 403 中，包含对基于 RSSI (Received Signal Strength Indication) 的接收功率、分组差错率(Packet Error Rate, PER)等的信号品质(无线通信品质)进行测定的电路，这些测定结果被输送到运算处理部404。
运算处理部404，将控制各可变相位器KM1 KMlri的相位的相位控制信号作为变量而进行最佳化运算，基于该运算结果来决定相位控制信号，以使得从BB电路部403发送的接收功率、PER等成为适于无线通信的等级(level)，换言之以使得无线通信品质状态成为最佳。例如，对于可变相位器KM1 KMlri的相位能够取得的各个组合，算出无线通信品质，确定无线通信品质最佳的可变相位器KM1 KMlri的相位的组合。在运算处理部404中决定的相位控制信号在由DAC405进行了 D/A转换之后被输送到相位控制部406。相位控制部406将从DAC405取得的相位控制信号向各可变相位器 KM1 KMlri发送，控制可变相位器KM1 KMlri的各相位。在如上处理中，如果相位比特数(控制比特数)等控制变量增多，则运算处理部 404的计算容量增大，决定相位控制信号所需的时间增加。但是，如本发明实施方式3所示， 将无源天线元件IOl1 IOln配置在有源天线元件10 102n_i的元件间的中心轴上，从而能够抑制控制变量的增加。另外，在本发明实施方式3中，以无线装置400是无线接收装置的情况为例进行了说明，但可知无线装置400是无线发送装置的情况下也可以发挥同样效果。但是，在无线装置400是无线发送装置的情况下，合成器401作为分配器而动作，并且需要从无线接收装置接收置于该无线接收装置中的与接收功率、PER有关的信息即与无线通信品质有关的信息，在运算处理部404中进行运算来决定相位控制信号，以使得该无线接收装置中的接收功率、PER成为适于无线通信的最佳等级。S卩，本发明的无线装置所具有的通信品质检测部进行检测的无线通信品质等级， 可以是本装置中的接收功率电平或分组差错率、或者从其它无线装置发送的其它无线装置中的接收功率电平或分组差错率。由此，能够按照无线通信品质等级而非常精细地使天线的波束方向最佳化。另外，在本发明的实施方式3中，以具有本发明实施方式1的附加η元件无源元件的自适应阵列天线100的无线装置为例进行了说明，但是本发明的无线装置不限于此，例如，也可以是具有本发明实施方式2的附加η X η元件无源元件的自适应阵列天线300的无
线装置。以上，对于本发明的自适应阵列天线和具有自适应阵列天线的无线装置，基于实施方式1 3进行了说明，但是本发明不限于这些实施方式。在不脱离本发明主旨的范围内，本领域技术人员对各实施方式进行可想到的各种变形所得的实施方式、对各实施方式的构成要素进行任意组合来实现的方式也包含于本发明。另外，有源天线元件和无源天线元件的个数、形状、尺寸、重叠区域的位置也不限于本发明的上述实施方式。只要是至少一个无源天线元件与多个无源天线元件电磁耦合的结构，则能够提高自适应阵列天线的波束方向的可变分辨率。工业利用性本发明作为自适应阵列天线和具有该自适应阵列天线的无线装置而具有实用性， 特别适用于在微波波段和毫米波段的高频无线通信等领域中利用的附加无源元件的自适应阵列天线和具有该自适应阵列天线的无线装置。符号说明100附加η元件无源元件的自适应阵列天线
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IOl1 IOln无源天线元件102, 102^有源天线元件1(^-103^供电线路KM1 KMlri可变相位器105接地导体106第 1 基板107第 2 基板300附加n元件无源元件的自适应阵列天线301n 3Olnn无源天线元件302n 302(^)(^)有源天线元件303n 303(^)(^)供电线路400具有附加n元件无源元件的自适应阵列天线的无线装置400a无线装置主体401合成器402RF 电路部403BB 电路部404运算处理部405DAC406相位控制部500现有的一般的附加n元件无源元件的自适应阵列天线SOi1NSOin无源天线元件50 50 有源天线元件SC^nSO；^供电线路501-504可变相位器
权利要求
1.一种自适应阵列天线，其特征在于，具有 使电信号的相位变化的可变相位器；多个无源天线元件；以及多个有源天线元件，分别跨越上述多个无源天线元件中的至少2个无源天线元件而配置，接受由上述可变相位器进行了相位变化的电信号的供给，并与上述至少2个无源天线元件通过电磁场而耦合，将基于所供给的上述电信号而生成的电场向上述至少2个无源元件的每一个发送。
2.如权利要求1所述的自适应阵列天线，其特征在于，上述多个有源天线元件分别配置在从上述至少2个无源天线元件离开相等的距离的位置上。
3.如权利要求1或2所述的自适应阵列天线，其特征在于，上述多个无源天线元件与上述多个有源天线元件被配置在不同的平面上。
4.如权利要求1 3中任意1项所述的自适应阵列天线，其特征在于， 上述自适应阵列天线中，作为上述多个无源天线元件，具有η个无源天线元件，η为2以上的整数， 作为上述多个有源天线元件，具有η-1个有源天线元件，作为上述可变相位器，具有与上述η-1个有源天线元件中的各个有源天线元件对应地设置、且分别使向对应的上述有源天线元件提供的高频信号的相位变化的η-1个可变相位器，上述η-1个有源天线元件中的各个有源天线元件跨越上述η个无源天线元件中的邻接的2个无源天线元件而配置。
5.如权利要求1 3中任意1项所述的自适应阵列天线，其特征在于， 上述自适应阵列天线中，作为上述多个无源天线元件，具有nXm个无源天线元件，η为2以上的整数，m为2以上的整数，作为上述多个有源天线元件，具有(η-1) X (m-1)个有源天线元件， 作为上述可变相位器，具有与上述(η-1) X (m-Ι)个有源天线元件中的各个有源天线元件对应地设置、且分别使向对应的上述有源天线元件提供的高频信号的相位变化的 (η-1) X (m-1)个可变相位器，上述(η-1) X (m-1)个有源天线元件中的各个有源天线元件跨越上述nXm个无源天线元件中的邻接的4个无源天线元件而配置。
6.一种无线通信装置，其特征在于，具有如权利要求1至5中任意1项所述的自适应阵列天线； 通信品质检测部，检测无线通信品质等级；运算处理部，进行用于决定相位控制信号的运算，以使得由上述通信品质检测部检测出的上述无线通信品质等级成为预先确定的适于无线通信的等级，上述相位控制信号用于对上述自适应阵列天线所具有的上述可变相位器的相位进行控制；以及相位控制部，基于上述运算处理部的运算结果，控制上述可变相位器的相位。
7.如权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，上述通信品质检测部检测的上述无线通信品质等级，是本装置中的接收功率电平或分组差错率，或者是从其它无线装置发送的上述其它无线装置中的接收功率电平或分组差错率。
全文摘要
提供一种自适应阵列天线，不增加用于对可变相位器进行最佳控制的运算处理的计算量而能够提高天线的波束方向的可变分辨率。附加无源元件的自适应阵列天线(100)具有n(n为2以上的整数)个无源天线元件(1011～101n)、分别与无源天线元件(1011～101n)通过电磁场而耦合的(n-1)个有源天线元件(1021～102n-1)、以及改变向各有源天线元件(1021～102n-1)提供的高频信号的相位的可变相位器(1041～104n-1)，有源天线元件(1021～102n-1)跨越无源天线元件(1011～101n)的至少2个而配置。
文档编号H01Q21/08GK102341958SQ20108000983
公开日2012年2月1日 申请日期2010年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者大野健 申请人:松下电器产业株式会社