特許ウォッチ

公開番号2024105169
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-06
出願番号2023127481
出願日2023-08-04
発明の名称アンテナ装置及び無線装置
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H01Q 21/24 20060101AFI20240730BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】特性の向上が可能なアンテナ装置及び無線装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、アンテナ装置は、第1アンテナ部と、第1電力分配器と、第1制御回路と、を含む。第1アンテナ部は、複数の第1アンテナ素子と、複数の第1左旋移相器と、複数の第1右旋移相器と、を含む。複数の第1アンテナ素子の1つの向きは、前記複数の第1アンテナ素子の別の1つの向きとは異なる。第1制御回路は、送信左旋円偏波及び送信右旋円偏波を含む送信電磁波の送信方向において、前記複数の第1アンテナ素子に対応する複数の送信左旋円偏波が実質的に同相になるように、前記複数の第1左旋移相器の移相量を制御可能である。第1制御回路は、送信方向において、複数の第1アンテナ素子に対応する複数の送信右旋円偏波が実質的に同相になるように、複数の第1右旋移相器の移相量を制御可能である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
送信左旋円偏波を送信する第１送信動作及び送信右旋円偏波を送信する第２送信動作を実施可能な複数の第１アンテナ素子と、
複数の第１左旋移相器であって、前記複数の第１左旋移相器の１つは、前記複数の第１アンテナ素子の１つの前記送信左旋円偏波の位相を可変である、前記複数の第１左旋移相器と、
複数の第１右旋移相器であって、前記複数の第１右旋移相器の１つは、前記複数の第１アンテナ素子の前記１つの前記送信右旋円偏波の位相を可変である、前記複数の第１右旋移相器と、
を含む第１アンテナ部と、
前記複数の第１左旋移相器及び前記複数の第１右旋移相器と結合可能な第１電力分配器と、
第１制御回路と、
を備え、
前記複数の第１アンテナ素子の前記１つの向きは、前記複数の第１アンテナ素子の別の１つの向きとは異なり、
前記第１制御回路は、前記送信左旋円偏波及び前記送信右旋円偏波を含む送信電磁波の送信方向において、前記複数の第１アンテナ素子に対応する複数の前記送信左旋円偏波が実質的に同相になるように、前記複数の第１左旋移相器の移相量を制御可能であり、
前記第１制御回路は、前記送信方向において、前記複数の第１アンテナ素子に対応する複数の前記送信右旋円偏波が実質的に同相になるように、前記複数の第１右旋移相器の移相量を制御可能である、アンテナ装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記複数の第１アンテナ素子の数は、Ｎであり、
前記Ｎは、２以上の整数であり、
前記複数の第１アンテナ素子は、第ｎ第１アンテナ素子を含み、
前記ｎは、１以上前記Ｎ以下の整数であり、
前記第ｎ第１アンテナ素子の回転角は、１８０°×ｉ×ｎ/Ｎであり、
前記ｉは、１以上の整数である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記複数の第１アンテナ素子のそれぞれは、前記送信左旋円偏波及び前記送信右旋円偏波を同時に放射して、送信直線偏波を生成可能であり、
前記第１制御回路は、前記複数の第１アンテナ素子が放射する前記送信直線偏波に基づいて、前記複数の第１左旋移相器の少なくとも１つと、前記複数の第１右旋移相器の少なくとも１つと、の相対的な移相量を変化させることが可能である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
第１振幅調整回路をさらに備え、
前記第１振幅調整回路は、前記複数の第１左旋移相器の少なくとも１つ、及び、前記複数の第１右旋移相器の少なくとも１つと結合可能であり、
前記第１制御回路は、前記送信方向に沿って放射する送信電磁界に基づいて、前記第１振幅調整回路を制御可能である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
複数の前記第１アンテナ部を備えた、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記複数の第１アンテナ素子のそれぞれは、互いに異なる向きで回転して設けられる、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記複数の第１左旋移相器の数は、前記Ｎであり、
前記複数の第１右旋移相器の数は、前記Ｎである、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
受信左旋円偏波を受信する第１受信動作及び受信右旋円偏波を受信する第２受信動作を実施可能な複数の第２アンテナ素子と、
複数の第２左旋移相器であって、前記複数の第２左旋移相器の１つは、前記複数の第２アンテナ素子の１つの前記受信左旋円偏波の位相を可変である、前記複数の第２左旋移相器と、
複数の第２右旋移相器であって、前記複数の第２右旋移相器の１つは、前記複数の第２アンテナ素子の前記１つの前記受信右旋円偏波の位相を可変である、前記複数の第２右旋移相器と、
を含む第２アンテナ部と、
前記複数の第２左旋移相器及び前記複数の第２右旋移相器と結合可能な第２電力分配器と、
第２制御回路と、
を備え、
前記複数の第２アンテナ素子の前記１つの向きは、前記複数の第２アンテナ素子の別の１つの向きとは異なり、
前記第２制御回路は、前記受信左旋円偏波及び前記受信右旋円偏波を含む受信電磁波の受信方向において、前記複数の第２アンテナ素子に対応する複数の前記受信左旋円偏波が実質的に同相で合成されるように、前記複数の第２左旋移相器の移相量を制御可能であり、
前記第２制御回路は、前記受信方向において、前記複数の第２アンテナ素子に対応する複数の前記受信右旋円偏波が実質的に同相で合成されるように、前記複数の第２右旋移相器の移相量を制御可能である、アンテナ装置。
【請求項９】
前記複数の第２アンテナ素子の数は、Ｍであり、
前記Ｍは、２以上の整数であり、
前記複数の第２アンテナ素子は、第ｍ第２アンテナ素子を含み、
前記ｍは、１以上前記Ｍ以下の整数であり、
前記第ｍ第２アンテナ素子の回転角は、１８０°×ｋ×ｍ/Ｍであり、
前記ｋは、１以上の整数である、請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記複数の第２アンテナ素子は、直線偏波を受信可能であり、
前記第２制御回路は、前記複数の第２アンテナ素子が受信する前記直線偏波に基づいて、前記複数の第２左旋移相器の少なくとも１つと、前記複数の第２右旋移相器の少なくとも１つと、の相対的な移相量を変化させることが可能である、請求項８に記載のアンテナ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アンテナ装置及び無線装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、アンテナ装置及び無線装置において、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３０１０２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、特性の向上が可能なアンテナ装置及び無線装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、アンテナ装置は、第１アンテナ部と、第１電力分配器と、第１制御回路と、を含む。前記第１アンテナ部は、複数の第１アンテナ素子と、複数の第１左旋移相器と、複数の第１右旋移相器と、を含む。前記複数の第１アンテナ素子は、送信左旋円偏波を送信する第１送信動作及び送信右旋円偏波を送信する第２送信動作を実施可能である。前記複数の第１左旋移相器の１つは、前記複数の第１アンテナ素子の１つの前記送信左旋円偏波の位相を可変である。前記複数の第１右旋移相器の１つは、前記複数の第１アンテナ素子の前記１つの前記送信右旋円偏波の位相を可変である。前記第１電力分配機は、前記複数の第１左旋移相器及び前記複数の第１右旋移相器と結合可能である。前記複数の第１アンテナ素子の前記１つの向きは、前記複数の第１アンテナ素子の別の１つの向きとは異なる。前記第１制御回路は、前記送信左旋円偏波及び前記送信右旋円偏波を含む送信電磁波の送信方向において、前記複数の第１アンテナ素子に対応する複数の前記送信左旋円偏波が実質的に同相になるように、前記複数の第１左旋移相器の移相量を制御可能である。前記第１制御回路は、前記送信方向において、前記複数の第１アンテナ素子に対応する複数の前記送信右旋円偏波が実質的に同相になるように、前記複数の第１右旋移相器の移相量を制御可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図２は、第１実施形態に係るアンテナ装置の一部を例示する模式図である。
図３（ａ）～図３（ｄ）は、第１実施形態に係るアンテナ装置の一部を例示する模式図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るアンテナ装置の一部を例示する模式図である。
図５は、第１実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図６は、第１実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図７は、第１実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、アンテナ装置の特性を例示する模式図である。
図９は、アンテナ装置の特性を例示するグラフである。
図１０は、アンテナ装置の特性を例示するグラフである。
図１１は、アンテナ装置の特性を例示するグラフである。
図１２は、アンテナ装置の特性を例示するグラフである。
図１３は、第１実施形態に係るアンテナ装置に関する座標系を例示する模式図である。
図１４は、第１実施形態に係るアンテナ装置における偏波を例示する模式図である。
図１５は、第１実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図１６は、アンテナ装置の特性を例示するグラフである。
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、アンテナ装置の特性を例示する模式図である。
図１８は、第１実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図１９は、第２実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図２０は、第２実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図２１は、第２実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図２２は、第３実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図２３は、第３実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図２４（ａ）及び図２４（ｂ）は、実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図２５は、第４実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るアンテナ装置を例示する模式図である。
図１に示すように、実施形態に係るアンテナ装置１１０は、第１アンテナ部１１Ｄと、と、第１電力分配器６１と、第１制御回路７１と、を含む。
【０００９】
第１アンテナ部１１Ｄは、複数の第１アンテナ素子１１と、複数の第１左旋移相器２１Ａと、複数の第１右旋移相器２１Ｂと、を含む。
【００１０】
複数の第１アンテナ素子１１は、例えば、アンテナ素子１１ａ、アンテナ素子１１ｂ、アンテナ素子１１ｃ及びアンテナ素子１１ｄなどを含む。複数の第１アンテナ素子１１の数は任意である。
（【００１１】以降は省略されています）

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