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公開番号2024089823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022205274
出願日2022-12-22
発明の名称送信装置、送信装置のキャリブレーションシステム及び送信方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H01Q 3/36 20060101AFI20240627BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】RIS部によって反射される電波の反射角度を制御することができる送信装置、送信装置のキャリブレーションシステム及び送信方法を提供する。
【解決手段】増幅器1は、入力信号INを増幅する。放射部2は、増幅器1が増幅し入力信号INに基づいて、空間に電波RW_Pを放射する。第1反射部3は、放射部2から放射された電波RW_Pを反射する。第2反射部4は、第1反射部3からの電波RW_Pを反射することで送信対象に送信するRIS(Reconfigurable Intelligent metaSurface)反射板として構成される。制御部5は、第2反射部4を制御する。第2反射部4は、送信対象への反射角度を示す目標反射角度に基づいて制御部5から指示された反射角度にオフセットを加えた反射角度にて電波RW_Pを反射することで、目標反射角度にて電波RW_Pを反射するものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器が増幅し前記入力信号に基づいて、空間に電波を放射する放射部と、
前記放射部から放射された電波を反射する第１反射部と、
前記第１反射部からの電波を反射することで送信対象に送信するＲＩＳ（Reconfigurable Intelligent metaSurface）反射板として構成される第２反射部と、
前記第２反射部を制御する制御部と、を備え、
前記第２反射部は、前記送信対象への反射角度を示す目標反射角度に基づいて前記制御部から指示された反射角度にオフセットを加えた反射角度にて前記電波を反射することで、前記目標反射角度にて前記電波を反射する、
送信装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記第２反射部は、２次元的に配列された複数の反射素子部と、
前記複数の反射素子部のそれぞれにおける前記電波の反射を制御する位相制御部と、を備え、
前記反射素子部は、前記放射部から放射された電波を受信して受信信号を出力するアンテナ素子と、
前記受信信号の位相に、前記位相制御部から与えられる制御信号に応じて所定の移相量を与えた送信信号を、前記アンテナ素子へ出力する位相変換部と、を備え、
前記位相制御部は、前記第２反射部にて前記制御部から指示された反射角度の通りに前記電波が反射されるように、前記位相変換部での前記移相量にオフセットを与える、
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記位相制御部は、前記目標反射角度に対応した前記移相量に与える位相オフセットが格納されたテーブル情報を有し、
前記位相制御部は、前記制御部から指示された前記目標反射角度に応じて前記テーブル情報を参照して、前記位相オフセットを決定する、
請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記送信信号に与えられた前記移相量を検査する検査回路をさらに備え、
前記複数の反射素子部のそれぞれは、
終端器と、
前記アンテナ素子と、前記位相変換部及び前記終端器との間に挿入され、前記受信信号の入力先を、前記位相変換部又は前記終端器に切り替える第１のスイッチと、
前記位相変換部からの前記送信信号の出力先を、前記アンテナ素子又は前記終端器に切り替える第２のスイッチと、
前記アンテナ素子と前記検査回路との間に挿入され、前記受信信号の前記検査回路への入力経路を開閉する第３のスイッチと、
前記位相変換部の出力と前記検査回路との間に挿入され、前記送信信号の前記検査回路への入力経路を開閉する第４のスイッチと、を備え、
前記第１のスイッチによって前記アンテナ素子と前記位相変換部の入力とを接続し、前記第２のスイッチによって前記位相変換部の出力と前記終端器とを接続し、前記第３及び第４のスイッチを閉じた状態で、前記検査回路は、前記受信信号に固定値である前記移相量を与えた信号と前記送信信号とを比較し、前記受信信号に固定値である前記移相量を与えた信号と前記送信信号との位相差が所定量よりも大きいか否かを検出する、
請求項２又は３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記増幅器は、進行波管増幅器として構成される、
請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項６】
請求項２又は３のいずれか一項に記載の前記送信装置の前記複数の反射素子部のキャリブレーションを制御するキャリブレーション制御装置と、
前記第１反射部で反射されてから前記第２反射部で反射されることなく漏れ出た電波を検出する漏れ電波検出アンテナと、
前記第２反射部で反射された電波の放射パターンを取得するための放射パターン測定用アンテナと、を備え、
前記キャリブレーション制御装置は、前記漏れ電波が所定のレベルよりも小さくなるように、かつ、前記放射パターンのピークが所定の角度範囲内に収まるように、前記位相制御部に、選択する位相オフセットを指示する、
送信装置のキャリブレーションシステム。
【請求項７】
前記キャリブレーション制御装置は、前記複数の反射素子部から、１つの基準反射素子部と、キャリブレーション対象である対象反射素子部と、を選択し、
前記位相制御部にキャリブレーション用目標反射角度を指示し、
前記基準反射素子部及び対象反射素子部のみで前記第１反射部で反射された電波を反射して放射パターンを取得し、
前記放射パターンのピークが、前記キャリブレーション用目標反射角度を基準とする所定の範囲内に収まるように、前記位相制御部に、前記対象反射素子部に指示すべき位相オフセットを指示することで、前記対象反射素子部のキャリブレーションを行う、
請求項６に記載の送信装置のキャリブレーションシステム。
【請求項８】
前記キャリブレーション制御装置は、隣接する２つの前記反射素子部を、前記基準反射素子部及び前記対象反射素子部として選択する、
請求項７に記載の送信装置のキャリブレーションシステム。
【請求項９】
前記キャリブレーション制御装置は、隣接する２つの前記反射素子部を、前記基準反射素子部及び前記対象反射素子部として選択する、
請求項７に記載の送信装置のキャリブレーションシステム。
【請求項１０】
入力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器が増幅し前記入力信号に基づいて、空間に電波を放射する放射部と、前記放射部から放射された電波を反射する第１反射部と、
前記第１反射部からの電波を反射することで送信対象に送信する第２反射部と、を備える送信装置において、
前記送信対象への反射角度を示す目標反射角度に基づいて指示された反射角度にオフセットを加えた反射角度を前記第２反射部に指示し、
前記第２反射部は、前記指示された反射角度に基づいて前記電波を反射することで、前記電波を前記目標反射角度にて前記電波を反射する、
送信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、送信装置、送信装置のキャリブレーションシステム及び送信方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
通信技術の進歩に伴い、無線信号の送受信手法について様々なものが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ユーザ端末の位置を推定する技術として、以下が開示されている。ＲＩＳ（Reconfigurable Intelligent Surface）パネルは、アクセスポイントから送信されたパイロット信号を所定の反射パターンに従って反射させる。反射された信号を受信したユーザ端末は、信号中の特徴を抽出し、位置と１つ以上の特徴とのペアを含むデータベースに基づいて、ユーザ端末の位置を推定する。
【０００４】
また、特許文献２には、車載アンテナとして、送信信号を発生するための送信器と、主および副反射器と、送信信号を副反射器に伝導するために送信器と関連付けられる導波管とを備える車載アンテナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１１７９８０号公報
特表２０１０－５２１９１５号公報
【非特許文献】
【０００６】
「電気情報通信学会知識ベース１０群８編８章移相器とアンテナ」、２０２２年、電気情報通信学会、インターネット、２０２２年１２月１６日検索、<URL: https://www.ieice-hbkb.org/files/10/10gun_08hen_08.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在、５Ｇ（5th Generation）基地局のビームフォーミングは、例えば、固体電力増幅器（Solid State Power Amplifier：ＳＳＰＡ）及びフェーズドアレイアンテナを用いる構成で実現されている。しかしながら、通信周波数の高周波化が進むと、アンテナ、増幅器といった通信素子の多素子化、又はデバイスの高集積化によって、動作中により多くの放熱が生じることが想定される。
【０００８】
このような課題の解決策として、反射波の指向制御が可能なＲＩＳ部を設け、アンテナにより放射された電波をＲＩＳ部によって反射させる技術が考えられる。この技術は、上記の多素子化又は高集積化といった事象を抑制しつつ、反射された電波を所望の位置にある対象に伝搬させることが可能となる。
【０００９】
しかし、電波を所望の方向に反射するには、ＲＩＳ部に配列された複数の反射素子部において電波に与える移相量を正確に制御することが求められる。そのため、反射素子部のそれぞれ電波に与える移相量を調整、すなわちキャリブレーションして、反射される電波の反射角度を制御する機能が求められる。
【００１０】
本開示は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、ＲＩＳ部によって反射される電波の反射角度を制御することができる送信装置、送信装置のキャリブレーションシステム及び送信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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