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公開番号2025092832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208194
出願日2023-12-11
発明の名称フェーズドアレイアンテナ及び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 21/30 20060101AFI20250616BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の周波数帯に対応した小型のフェーズドアレイアンテナ及び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15は、第1周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数のアンテナ素子E1と、第2周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数のアンテナ素子E2と、を備え、アンテナ素子E1及びアンテナ素子E2は、同一の平面PL上に配列されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数の第１アンテナ素子と、
第２周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数の第２アンテナ素子と、
を備え、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、同一平面上に配列されている、
フェーズドアレイアンテナ。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、前記フェーズドアレイアンテナの中心に対して点対称、又は前記フェーズドアレイアンテナの中心を通る直線に対して線対称に配列されている、請求項１記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項３】
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、前記同一平面上において均等に配列されている、請求項１記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項４】
前記第１周波数帯を代表する周波数をｆ
1
、前記第２周波数帯を代表する周波数をｆ
2
とすると、前記第１アンテナ素子の数Ｎ
1
及び前記第２アンテナ素子の数Ｎ
2
は、以下の式で表される請求項１記載のフェーズドアレイアンテナ。
Ｎ
1
：Ｎ
2
＝ｆ
1
2
：ｆ
2
2
【請求項５】
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、パッチアンテナである、請求項１記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載のフェーズドアレイアンテナと、
前記第１アンテナ素子に供給される信号又は前記第１アンテナ素子から供給される信号の位相及び強度の少なくとも一方を制御する第１ビームフォーマ集積回路と、
前記第２アンテナ素子に供給される信号又は前記第２アンテナ素子から供給される信号の位相及び強度の少なくとも一方を制御する第２ビームフォーマ集積回路と、
を備えるフェーズドアレイアンテナモジュール。
【請求項７】
前記第１ビームフォーマ集積回路に供給される信号又は前記第１ビームフォーマ集積回路から供給される信号の周波数変換を行う第１周波数変換集積回路と、
前記第２ビームフォーマ集積回路に供給される信号又は前記第２ビームフォーマ集積回路から供給される信号の周波数変換を行う第２周波数変換集積回路と、
を備える請求項６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及び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 1,600 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】
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とビームフォーマ集積回路とを備えるモジュールである。ビームフォーマ集積回路は、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、複数のアンテナ素子へ）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。
【０００４】
近年、フェーズドアレイアンテナモジュールには、複数の周波数帯に対応していること（マルチバンド化、或いは、広帯域化）が要求されている。以下の特許文献１には、アンテナ開口を変化させることによって、周波数帯を変更するアクティブフェーズドアレイアンテナが開示されている。また、以下の特許文献２には、アンテナ素子に共振構造を持たせることによって、マルチバンドに対応可能なアレイ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２００４－２４７９２２号公報
特開２００８－１９９５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１に開示されたアクティブフェーズドアレイアンテナは、アンテナ開口を可変にする構造が必要になるため、構造が複雑になり小型化に適さないという問題がある。また、上述した特許文献２に開示されたアレイアンテナは、アンテナの帯域に合わせて半導体チップの広帯域化が必要となり、モジュール全体の特性が劣化する虞があるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の周波数帯に対応した小型のフェーズドアレイアンテナ及び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】
【０００８】
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（１５）は、第１周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数の第１アンテナ素子（Ｅ１）と、第２周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数の第２アンテナ素子（Ｅ２）と、を備え、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、同一平面（ＰＬ）上に配列されている。
【０００９】
本発明のフェーズドアレイアンテナでは、第１周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数の第１アンテナ素子と、第２周波数帯における高周波信号の送受信を行う複数の第２アンテナ素子とが同一平面上に配列されているため、複数の周波数帯に対応した小型のフェーズドアレイアンテナを提供することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様によるフェーズドアレイアンテナは、本発明の第１の態様によるフェーズドアレイアンテナにおいて、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子が、前記フェーズドアレイアンテナの中心に対して点対称、又は前記フェーズドアレイアンテナの中心を通る直線に対して線対称に配列されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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