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公開番号2024166780
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023083116
出願日2023-05-19
発明の名称フェーズドアレイアンテナモジュール
出願人株式会社フジクラ
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01Q 3/26 20060101AFI20241122BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】遷移時間を短縮することができ、ストローブラッチ信号を送信するタイミングの制約を解消することもできるフェーズドアレイアンテナモジュールを提供する。
【解決手段】フェーズドアレイアンテナモジュール1は、複数のアンテナ素子21の各々で送受信される信号の強度及び位相の少なくとも一方を調整するアナログ回路部13と、アナログ回路部13を制御するデジタル制御部17と、アナログ回路部13とデジタル制御部17との間に設けられ、ストローブラッチ信号SL2が入力された場合に、デジタル制御部17から出力される制御信号C1をラッチし、アナログ回路部13に出力するストローブ機構部12と、制御信号C1が確定した状態であるか否かを判定する状態判定部18と、状態判定部18からレディ信号RDが出力された場合に、ストローブ機構部12に対してストローブラッチ信号SL2を出力するタイミング調整部19と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
複数のアンテナ素子の各々で送受信される信号の強度及び位相の少なくとも一方を調整するアナログ回路部と、
前記アナログ回路部を制御するデジタル制御部と、
前記アナログ回路部と前記デジタル制御部との間に設けられ、ストローブラッチ動作を指示する指示信号が入力された場合に、前記デジタル制御部から出力される制御信号をラッチし、前記アナログ回路部に出力するストローブ機構部と、
前記制御信号が確定した状態であるか否かを判定する状態判定部と、
前記指示信号が入力され、且つ前記状態判定部から出力される判定信号が、前記制御信号が確定した状態である旨を示すものである場合に、前記ストローブ機構部に対して前記指示信号を出力するタイミング調整部と、
を備えるフェーズドアレイアンテナモジュール。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
外部から送信されてくる制御コマンドを受信して前記デジタル制御部に出力するインターフェイス部を更に備え、
前記状態判定部は、前記インターフェイス部の状態と前記デジタル制御部の状態とに基づいて、前記制御信号が確定した状態であるか否かを判定する、
請求項１記載のフェーズドアレイアンテナモジュール。
【請求項３】
前記インターフェイス部は、前記制御コマンドを受信した場合に、ビジー状態を示す第１ビジー信号を出力し、前記制御コマンドを前記デジタル制御部に出力する処理が完了した場合に、前記第１ビジー信号を解除し、
前記デジタル制御部は、前記インターフェイス部から出力された前記第１ビジー信号が入力された場合に、ビジー状態を示す第２ビジー信号を出力し、前記制御信号が確定した状態になった場合に、前記第２ビジー信号を解除し、
前記状態判定部は、前記第１ビジー信号及び前記第２ビジー信号が共に解除された場合に、前記制御信号が確定した状態であると判定する、
請求項２記載のフェーズドアレイアンテナモジュール。
【請求項４】
前記タイミング調整部は、前記指示信号をラッチするラッチ回路を備えており、
前記状態判定部から出力される判定信号が、前記制御信号が確定した状態である旨を示すものになった場合に、前記ラッチ回路でラッチされた前記指示信号を前記ストローブ機構部に出力する、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のフェーズドアレイアンテナモジュール。
【請求項５】
前記タイミング調整部は、前記ラッチ回路でラッチされた前記指示信号を前記ストローブ機構部に出力した後に、前記ラッチ回路をクリアする、請求項４記載のフェーズドアレイアンテナモジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェーズドアレイアンテナモジュールに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
フェーズドアレイアンテナは、複数のアンテナ素子に供給する信号（送信信号）又は複数のアンテナ素子から供給される信号（受信信号）の強度及び位相の少なくとも一方を調整することによって、ビームパターン（アンテナ指向性）を自在に変化させることができるアンテナである。このようなフェーズドアレイアンテナは、近年では、自動車分野、通信分野、その他の様々な分野で用いられている。
【０００３】
以下の特許文献１には、従来のフェーズドアレイアンテナモジュールが開示されている。フェーズドアレイアンテナモジュールは、複数のアンテナ素子（フェーズドアレイアンテナ）と、複数のアンテナ素子に対応する複数の位相制御器と、複数の位相制御器に対して位相の設定値を設定するための回路とを備えている。これに加えて、複数のアンテナ素子に対応する強度制御器を有する場合もある。適切な設定値を位相制御器及び強度制御器に設定し、複数のアンテナ素子から（又は、複数のアンテナへ）供給される複数の信号の位相及び強度を調整することにより、必要なビームパターンを形成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－３０８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フェーズドアレイアンテナモジュールは、上位の制御装置から送信される制御コマンドによって、送受信の切り替え、ビームパターンの切り替え等が制御される。このようなフェーズドアレイアンテナモジュールの状態遷移に要する時間（遷移時間ＴＲ（Transit Time））は短い方が望ましい。しかしながら、上述した特許文献１に開示されたストローブ機構に類似する機構を用いる場合には、フェーズドアレイアンテナモジュールに設けられた回路のレイテンシ（遅延）が遷移時間ＴＲに含まれており、遷移時間ＴＲが長くなる一因となっている。
【０００６】
尚、上記のレイテンシとしては、例えば、レジスタに格納されたデジタル情報のビット列を各種アナログ素子の制御端子に応じた制御情報に変換するデコード回路のレイテンシが挙げられる。また、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として用いられるＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）からデータを読み出す際の読み出しレイテンシも挙げられる。
【０００７】
また、フェーズドアレイアンテナモジュールに設けられた複数のモジュールの中から制御対象のモジュールを選択するためにセレクト信号を用いる場合には、セレクト信号の送信タイミングとストローブラッチ信号の送信タイミングとを調整して制御する必要がある。このように、従来は、上位の制御装置がフェーズドアレイアンテナモジュールに対してストローブラッチ信号を送信するタイミングに制約があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、遷移時間を短縮することができ、ストローブラッチ信号を送信するタイミングの制約を解消することもできるフェーズドアレイアンテナモジュール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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様によるフェーズドアレイアンテナモジュール（１、２）は、複数のアンテナ素子（２１）の各々で送受信される信号の強度及び位相の少なくとも一方を調整するアナログ回路部（１３）と、前記アナログ回路部を制御するデジタル制御部（１７）と、前記アナログ回路部と前記デジタル制御部との間に設けられ、ストローブラッチ動作を指示する指示信号（ＳＬ２、ＳＬ３）が入力された場合に、前記デジタル制御部から出力される制御信号（Ｃ１）をラッチし、前記アナログ回路部に出力するストローブ機構部（１２）と、前記制御信号が確定した状態であるか否かを判定する状態判定部（１８）と、前記指示信号が入力され、且つ前記状態判定部から出力される判定信号（ＲＤ）が、前記制御信号が確定した状態である旨を示すものである場合に、前記ストローブ機構部に対して前記指示信号を出力するタイミング調整部（１９、１９Ａ）と、を備える。
【００１０】
本発明の第１の態様によるフェーズドアレイアンテナモジュールでは、デジタル制御部とアナログ回路部との間にストローブ機構部を設け、デジタル制御部から出力される制御信号が確定するタイミングで、該制御信号をストローブ機構部がラッチし、アナログ回路部に出力するようにしている。これにより、制御コマンドＣＭの送信開始から送信終了までの時間を、ビームパターンの切り替わりに要する遷移時間から排除することができ、ビームパターンの切り替わりに要する遷移時間を短縮することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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