(57)【要約】【課題】熱の影響を軽減することができるアンテナモジュールを提供する。【解決手段】  アンテナモジュールは、車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、信号処理によって前記基地局装置へ送信すべき送信信号を生成する信号処理部と、前記送信信号を複数に分配する分配器と、前記車両の車外に設けられ、複数の前記送信信号を送信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子と、前記分配器との間に設けられ、前記分配器により分配された複数の前記送信信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、前記信号処理部は、前記車両の車内に設けられる。【選択図】図３
2020123808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、
信号処理によって前記基地局装置へ送信すべき送信信号を生成する信号処理部と、
前記送信信号を複数の分配信号に分配する分配器と、
前記車両の車外に設けられ、前記複数の分配信号を送信する複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子と、前記分配器との間に設けられ、前記複数の分配信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、
前記信号処理部は、前記車両の車内に設けられる
アンテナモジュール。
【請求項２】
前記信号処理部と、前記複数のアンテナ素子との間に設けられ、
前記送信信号又は前記複数の分配信号の周波数を無線周波数へ変換する周波数変換部をさらに備え、
前記周波数変換部は、前記車両の車外に設けられる
請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項３】
前記分配器及び前記位相調整器は、前記複数のアンテナ素子と前記周波数変換部との間に設けられる
請求項２に記載のアンテナモジュール。
【請求項４】
前記分配器及び前記位相調整器は、前記信号処理部と前記周波数変換部との間に設けられる
請求項２に記載のアンテナモジュール。
【請求項５】
前記位相調整器を制御することで前記複数のアンテナ素子によるビームの指向方向を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記車両の車内に設けられる
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
【請求項６】
車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、
前記車両の車外に設けられ、前記基地局装置からの信号を受信する複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子が受信した複数の受信信号を合成する合成器と、
前記合成器が出力する合成信号を受信する信号処理部と、
前記複数のアンテナ素子と、前記合成器との間に設けられ、前記複数の受信信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、
前記信号処理部は、前記車両の車内に設けられる
アンテナモジュール。
【請求項７】
前記信号処理部と、前記複数のアンテナ素子との間に設けられ、前記受信信号又は前記合成信号の周波数をより低い周波数へ変換する周波数変換部をさらに備え、
前記周波数変換部は、前記車両の車外に設けられる
請求項６に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、
信号処理によって前記基地局装置へ送信すべき送信信号を生成する信号処理部と、
前記送信信号を複数の分配信号に分配する分配器と、
前記車両の車外に設けられ、前記複数の分配信号を送信する複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子と、前記分配器との間に設けられ、前記複数の分配信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、
前記信号処理部は、前記複数のアンテナ素子が設けられた車外の設置空間よりも温度の低い空間に設けられる
アンテナモジュール。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のアンテナモジュールを備えた車載通信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車載通信装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナモジュール、車載通信装置、及び車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第５世代移動通信システムによる無線通信が可能な車載通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０８８０５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第５世代移動通信システムでは、ミリ波又は準ミリ波（例えば、６ＧＨｚ以上の非常に高い周波数の電波）を利用して無線通信を行うため、伝搬損失が大きい。このため、第５世代移動通信システムでは、電波の減衰を補償するために、ビームフォーミングが行われる。
従って、第５世代移動通信システムに対応した移動局においては、ビームフォーミングのために、水平方向の見通しが確保できる位置にアンテナを設置する必要がある。例えば、上記特許文献１では、車両の天井（ルーフ）にアンテナ装置（アンテナモジュール）が設置されている。
【０００５】
車両の天井等、車両の外部は、太陽光等によって温度が上昇して高温となり、上記アンテナモジュールは高温環境に晒されることがある。
上記アンテナモジュールは、アレイアンテナを構成する多数のアンテナ素子の他、位相や振幅を調整するための制御回路や、送受信信号を処理するための送受信部等の電子回路を有していることがある。
【０００６】
一般に、電子回路を高温環境下で使用すれば、熱の影響により、当該電子回路において動作保証される温度領域に対するマージンが減少したり、動作が不安定となったり、さらには、耐久性の低下を招くおそれが生じたりすることが考えられる。
このため、アンテナモジュールは、無線通信環境を確保するためにアンテナを車外に設置する必要がある一方、熱の影響を軽減する必要がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、熱の影響を軽減することができるアンテナモジュール等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】
一実施形態であるアンテナモジュールは、車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、信号処理によって前記基地局装置へ送信すべき送信信号を生成する信号処理部と、前記送信信号を複数の分配信号に分配する分配器と、前記車両の車外に設けられ、前記複数の分配信号を送信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子と、前記分配器との間に設けられ、前記複数の分配信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、前記信号処理部は、前記車両の車内に設けられる。
【０００９】
他の実施形態であるアンテナモジュールは、車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、前記車両の車外に設けられ、前記基地局装置からの信号を受信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子が受信した複数の受信信号を合成する合成器と、前記合成器が出力する合成信号を受信する信号処理部と、前記複数のアンテナ素子と、前記合成器との間に設けられ、前記複数の受信信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、前記信号処理部は、前記車両の車内に設けられる。
【００１０】
他の実施形態である車載通信装置は、上述のアンテナモジュールを備えた車載通信装置である。
【００１１】
また、他の実施形態である車両は、上述の車載通信装置を備えた車両である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱の影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、車載通信装置が搭載された車両を示す図である。
【図２】図２は、車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、アンテナモジュールの送信側の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、アンテナモジュールの受信側の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、他の実施形態に係るアンテナモジュールの送信側の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、さらに他の実施形態に係る車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
［実施形態の概要］
（１）一実施形態であるアンテナモジュールは、車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、信号処理によって前記基地局装置へ送信すべき送信信号を生成する信号処理部と、前記送信信号を複数の分配信号に分配する分配器と、前記車両の車外に設けられ、前記複数の分配信号を送信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子と、前記分配器との間に設けられ、前記複数の分配信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、前記信号処理部は、前記車両の車内に設けられる。
【００１５】
上記構成のアンテナモジュールによれば、車両の車内に設けられる信号処理部については、高温環境に晒されるのを抑制することができる。
この結果、高温となる車外に全ての構成を設置した場合と比較して、熱の影響を軽減することができる。
【００１６】
（２）上記アンテナモジュールにおいて、前記信号処理部と、前記複数のアンテナ素子との間に設けられ、前記送信信号又は前記複数の分配信号の周波数を無線周波数へ変換する周波数変換部をさらに備え、前記周波数変換部は、前記車両の車外に設けられることが好ましい。
この場合、車両の車内に設けられた信号処理部から車両の車外に設けられた周波数変換部まで伝送される送信信号又は分配信号の周波数を、無線周波数よりも低い周波数に変換することができる。これにより、信号処理部から車外まで伝送される送信信号又は分配信号を無線周波数で伝送する場合よりも、送信信号の減衰を低減することができる。
また、送信信号又は分配信号を伝送する際の減衰を低減することができるので、信号処理部から車外までの伝送距離を、無線周波数の送信信号又は分配信号で伝送する場合よりも長く設定することができ、信号処理部の車内における配置の自由度を高めることができる。
【００１７】
（３）また、上記アンテナモジュールにおいて、前記分配器及び前記位相調整器は、前記複数のアンテナ素子と前記周波数変換部との間に設けられていてもよい。
この場合、位相調整器は複数のアンテナ素子の近傍に設けられるので、各アンテナ素子に与えられる分配信号の位相を精度よく調整することができる。
【００１８】
（４）上記アンテナモジュールにおいて、前記分配器及び前記位相調整器は、前記信号処理部と前記周波数変換部との間に設けられていてもよい。
この場合、信号処理部の他、分配器、及び位相調整器を車内に設けることができる。よって、信号処理部、分配器、及び位相調整器が高温環境に晒されるのを抑制することができ、熱の影響をより軽減することができる。
【００１９】
（５）上記アンテナモジュールにおいて、前記位相調整器を制御することで前記複数のアンテナ素子によるビームの指向方向を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記車両の車内に設けられていてもよい。
この場合、信号処理部の他、制御部についても高温環境に晒されるのを抑制することができ、熱の影響をより軽減することができる。
【００２０】
（６）他の実施形態であるアンテナモジュールは、車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、前記車両の車外に設けられ、前記基地局装置からの信号を受信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子が受信した複数の受信信号を合成する合成器と、前記合成器が出力する合成信号を受信する信号処理部と、前記複数のアンテナ素子と、前記合成器との間に設けられ、前記複数の受信信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、前記信号処理部は、前記車両の車内に設けられる。
【００２１】
上記構成のアンテナモジュールによれば、車両の車内に設けられる信号処理部については、高温環境に晒されるのを抑制することができる。
この結果、高温環境下に置かれることによる熱の影響を軽減することができる。
【００２２】
（７）上記アンテナモジュールにおいて、前記信号処理部と、前記複数のアンテナ素子との間に設けられ、前記受信信号又は前記合成信号の周波数をより低い周波数へ変換する周波数変換部をさらに備え、前記周波数変換部は、前記車両の車外に設けられることが好ましい。
この場合、車両の車外に設けられた周波数変換部から車両の車内に設けられた信号処理部まで伝送される受信信号又は合成信号の周波数を、無線周波数よりも低い周波数とすることができる。これにより、車外から信号処理部まで伝送される受信信号又は合成信号を無線周波数で伝送する場合よりも、受信信号又は合成信号の減衰を低減することができる。
また、受信信号又は合成信号を伝送する際の減衰を低減することができるので、車外から信号処理部までの伝送距離を、無線周波数の受信信号又は合成信号で伝送する場合よりも長く設定することができ、信号処理部の車内における配置の自由度を高めることができる。
【００２３】
（８）他の実施形態であるアンテナモジュールは、車両に搭載され基地局装置と通信する車載通信装置に用いられるアンテナモジュールであって、信号処理によって前記基地局装置へ送信すべき送信信号を生成する信号処理部と、前記送信信号を複数の分配信号に分配する分配器と、前記車両の車外に設けられ、前記複数の分配信号を送信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子と、前記分配器との間に設けられ、前記複数の分配信号の位相調整を行う位相調整器と、を備え、前記信号処理部は、前記複数のアンテナ素子が設けられた車外の設置空間よりも温度の低い空間に設けられる。
【００２４】
上記構成のアンテナモジュールによれば、信号処理部が複数のアンテナ素子の設置環境と比較してより温度が低い空間に設けられるので、全ての構成を同じ環境に設置した場合と比較して、熱の影響を軽減することができる。
【００２５】
（９）また、他の実施形態である車載通信装置は、上記（１）から（８）のいずれかのアンテナモジュールを備えた車載通信装置である。
【００２６】
（１０）他の実施形態である車両は、上記（９）の車載通信装置を備えた車両である。
【００２７】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
図１は、車載通信装置が搭載された車両を示す図である。
図１中、車載通信装置１は車両２に搭載されている。車載通信装置１は、移動通信システムの基地局４と無線通信を行う移動局である。車両２は、通常の乗用車の他、バスや鉄道車両等も含む。
基地局４は、建物の屋上等の比較的高所に設置され、地上の車載通信装置１と無線通信を行う。
【００２８】
車載通信装置１と、基地局４との間で行われる無線通信は、例えば、第５世代移動通信システムに準拠した無線通信である。
第５世代移動通信システムでは、例えば、６ＧＨｚ以上の非常に高い周波数の電波を用いるため、伝搬時の減衰が大きい。このため、車載通信装置１及び基地局４は、電波の減衰を補償するために、ビームフォーミングを行う。車載通信装置１は、ビームフォーミングによって特定の方向にビームの指向性を向けて利得を向上させることができる。ビームフォーミングは、車載通信装置１及び基地局４の両方で行われる。
【００２９】
車載通信装置１は、無線ＬＡＮ無線部６と接続されている。無線ＬＡＮ無線部６は、無線ＬＡＮアクセスポイントであり、車内の移動端末８に対して無線ＬＡＮサービスを提供する。車内の移動端末８は、例えば、車両２の乗客が有する携帯電話、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン等である。移動端末８は、無線ＬＡＮ通信を介して移動通信システムによる通信が可能である。
つまり、車載通信装置１は、移動端末８と、基地局４との間の通信を中継する機能を有している。
【００３０】
図２は、車載通信装置１の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、車載通信装置１は、アンテナモジュール１０と、通信処理部１２とを備えている。
アンテナモジュール１０は、複数のアンテナ素子２０を備えている。複数のアンテナ素子２０はアレイアンテナを構成している。これにより、アンテナモジュール１０は、ビームフォーミングを行いつつ、基地局４との間で無線信号の送受信を行う機能を有する。
通信処理部１２は、デジタル信号である送信ベースバンド信号をアンテナモジュール１０へ与える。また、通信処理部１２は、アンテナモジュール１０から与えられる、デジタル信号である受信ベースバンド信号を受信する。
【００３１】
アンテナモジュール１０は、車両２のルーフ（天井）の外側面２ａよりも外側の位置（以下、車外という）に配置された第１ユニット２２と、車両２の外側面２ａよりも内側の位置（以下、車内という）に配置された第２ユニット２４とを含む。
第１ユニット２２と、第２ユニット２４とは、車両２のルーフを車両２内外に貫通するケーブル２６によって接続されている。
【００３２】
図３は、アンテナモジュール１０の構成の一例を示すブロック図である。図３では、アンテナモジュール１０の送信側のブロック図を示している。
第２ユニット２４は、通信処理部１２からの送信ベースバンド信号が与えられる信号処理部３０と、アンテナモジュール１０の指向性の制御を行う機能を有する指向性制御部３２とを備える。
信号処理部３０は、通信処理部１２から与えられる送信ベースバンド信号に対して直交変調等の信号処理を行い、アナログの送信信号を出力する。信号処理部３０は、送信信号を中間周波数の信号として出力する。信号処理部３０が出力する送信信号は、第１ユニット２２へ与えられる。
なお、中間周波数とは、ベースバンド信号の周波数よりは高く、空間へ放射する信号の周波数である無線周波数よりは低い周波数である。
本実施形態では、無線周波数は、例えば、２８ＧＨｚであり、中間周波数は、例えば、３ＧＨｚである。
【００３３】
指向性制御部３２は、第１ユニット２２に含まれる位相調整器３６（後に説明する）に制御命令を与えることで、位相調整器３６を制御し、アンテナモジュール１０の指向性の制御を行う。
指向性制御部３２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や、メモリ等の記憶装置を備えたコンピュータによって構成されている。指向性制御部３２の記憶装置には、ＣＰＵが実行するためのコンピュータプログラム等が記憶されており、このコンピュータプログラムをＣＰＵが読み出して実行することにより、アンテナモジュール１０の指向性の制御を行う機能が実現される。
【００３４】
第１ユニット２２は、周波数変換器３４と、分配器３５と、位相調整器３６と、複数の電力増幅器３８と、複数のアンテナ素子２０とを備えている。
【００３５】
周波数変換器３４は、ローカル信号を生成する発振器３４ａと、ミキサ３４ｂとを備えている。
ミキサ３４ｂと、信号処理部３０とは、ケーブル２６に含まれる接続線２６ａによって互いに接続されている。ミキサ３４ｂには、接続線２６ａを介して信号処理部３０からの中間周波数の送信信号が与えられる。ミキサ３４ｂは、信号処理部３０から与えられる中間周波数の送信信号に発振器３４ａによるローカル信号を乗算し、中間周波数の送信信号を無線周波数の送信信号に変換（アップコンバート）する。
このように、周波数変換器３４は、信号処理部３０から与えられる送信信号の周波数を中間周波数から無線周波数へ変換して出力する。
周波数変換器３４は、無線周波数の送信信号を分配器３５へ与える。
【００３６】
分配器３５は、与えられた無線周波数の送信信号を複数のアンテナ素子２０に対応して複数に分配し、複数の分配信号を出力する。
分配器３５と、複数のアンテナ素子２０との間には、位相調整器３６と、複数の電力増幅器３８とが設けられている。
分配器３５が分配した複数の無線周波数の分配信号は、位相調整器３６及び複数の電力増幅器３８を経て、アンテナ素子２０それぞれに与えられる。
【００３７】
位相調整器３６は、分配器３５から与えられる複数の無線周波数の分配信号の位相を調整し、位相調整された複数の無線周波数の分配信号を出力する。位相調整器３６は、複数のアンテナ素子２０に対応して複数の位相器３６ａを備えている。各位相器３６ａには、分配器３５が分配した無線周波数の分配信号が与えられる。
各位相器３６ａは、与えられた無線周波数の分配信号の位相を調整する。各位相器３６ａが分配信号の位相を調整することで、位相調整器３６は、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子２０が形成する送信ビームの方向を変化させることができる。
【００３８】
各位相器３６ａは、指向性制御部３２から与えられる制御命令に従って位相調整を行う。
なお、各位相器３６ａと、指向性制御部３２とは、ケーブル２６に含まれる接続線２６ｂによって互いに接続されている。指向性制御部３２からの制御命令は、接続線２６ｂを介して各位相器３６ａへ与えられる。
【００３９】
位相調整器３６によって位相調整された複数の分配信号は、複数の電力増幅器３８に与えられることで増幅され、複数のアンテナ素子２０へ与えられる。
複数のアンテナ素子２０へ与えられた複数の無線周波数の分配信号は、複数のアンテナ素子２０から空間へ電波として放射される。
【００４０】
本実施形態では、信号処理部３０及び指向性制御部３２が車内の第２ユニット２４に含められることで、車内に設けられている。
つまり、信号処理部３０及び指向性制御部３２は、複数のアンテナ素子２０の設置空間よりも温度の低い空間に設けられる。
このため、少なくとも、信号処理部３０及び指向性制御部３２については高温環境に晒されるのを抑制できる。よって、高温となる車外に全ての構成を設置した場合と比較して、熱の影響を軽減することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、信号処理部３０と、複数のアンテナ素子２０との間に設けられ、信号処理部３０が出力した送信信号の周波数を中間周波数から無線周波数へ変換する周波数変換器３４を備えており、周波数変換器３４は、車外の第１ユニット２２に設けられる。
これにより、車内に設けられた信号処理部３０から車外に設けられた周波数変換器３４まで伝送される送信信号の周波数を、無線周波数よりも低い中間周波数とすることができる。
【００４２】
つまり、接続線２６ａによって伝送される送信信号を中間周波数の送信信号とすることができる。
これにより、信号処理部３０から車外の第１ユニット２２まで伝送される送信信号を無線周波数で伝送する場合よりも、送信信号の減衰を低減することができる。
【００４３】
また、送信信号を伝送する際の減衰を低減することができるので、信号処理部３０から車外までの伝送距離を、無線周波数の送信信号で伝送する場合よりも長く設定することができ、信号処理部３０の車内における配置の自由度を高めることができる。
つまり、接続線２６ａの長さを、無線周波数の送信信号で伝送する場合よりも長くすることができるので、信号処理部３０の車内における配置の自由度を高めることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、分配器３５及び位相調整器３６は、車外の第１ユニット２２に設けられるとともに複数のアンテナ素子２０と周波数変換器３４との間に設けられている。このため、分配器３５及び位相調整器３６を車内の第２ユニット２４に設けた場合と比較して、位相調整器３６は複数のアンテナ素子２０の近傍に設けられる。よって、各アンテナ素子２０から送信される分配信号の位相を精度よく調整することができる。
【００４５】
図４は、アンテナモジュール１０の受信側の構成の一例を示すブロック図である。
第１ユニット２２は、複数のアンテナ素子２０の他、複数の低雑音増幅器４８と、位相調整器４６と、合成器４５と、周波数変換器４４とを備えている。
複数の低雑音増幅器４８は、複数のアンテナ素子２０それぞれに対応して設けられている。
各低雑音増幅器４８には、対応するアンテナ素子２０が受信する無線周波数の受信信号が与えられる。各低雑音増幅器４８は、与えられた無線周波数の受信信号を増幅し、位相調整器４６へ与える。
位相調整器４６には、複数の低雑音増幅器４８が出力する複数の無線周波数の受信信号が与えられる。
【００４６】
位相調整器４６は、複数の低雑音増幅器４８から与えられる複数の無線周波数の受信信号の位相を調整し、位相調整された複数の無線周波数の受信信号を出力する。位相調整器４６は、複数のアンテナ素子２０に対応して複数の位相器４６ａを備えている。各位相器４６ａには、各低雑音増幅器４８から出力された無線周波数の受信信号が与えられる。
各位相器４６ａは、与えられた無線周波数の受信信号の位相を調整する。各位相器４６ａが受信信号の位相を調整することで、位相調整器４６は、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子２０が形成する受信ビームの方向を変化させることができる。
【００４７】
各位相器４６ａは、指向性制御部３２から与えられる制御命令に従って位相調整を行う。
なお、各位相器４６ａと、指向性制御部３２とは、ケーブル２６に含まれる接続線２６ｄによって互いに接続されている。指向性制御部３２からの制御命令は、接続線２６ｄを介して各位相器４６ａへ与えられる。
つまり、指向性制御部３２は、送信側の位相調整器３６及び受信側の位相調整器４６の両方を制御する。
【００４８】
位相調整器４６は、位相調整後の複数の無線周波数の受信信号を合成器４５へ与える。
合成器４５は、与えられた複数の無線周波数の受信信号を合成し、合成した出力である合成信号を無線周波数の受信信号として周波数変換器４４へ与える。
【００４９】
周波数変換器４４は、ローカル信号を生成する発振器４４ａと、ミキサ４４ｂとを備えている。ミキサ４４ｂは、合成器４５から与えられる無線周波数の合成信号に発振器４４ａによるローカル信号を乗算し、無線周波数の合成信号を中間周波数の合成信号に変換（ダウンコンバート）する。
【００５０】
ミキサ４４ｂと、車内の第２ユニット２４の信号処理部４０とは、ケーブル２６に含まれる接続線２６ｃによって互いに接続されている。
周波数変換器４４は、合成器４５から与えられる合成信号の周波数を無線周波数から中間周波数へ変換し、信号処理部４０へ与える。
【００５１】
第２ユニット２４は、周波数変換器４４から中間周波数の受信信号が与えられる信号処理部４０をさらに備えている。
信号処理部４０は、第１ユニット２２の周波数変換器４４から与えられる中間周波数の受信信号に対して直交復調等の信号処理を行い、デジタルの受信ベースバンド信号を出力する。信号処理部４０は、受信ベースバンド信号を通信処理部１２へ与える。
【００５２】
このように、本実施形態では、信号処理部４０も車内の第２ユニット２４に含められ、車内に設けられているので、熱の影響をより軽減することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、信号処理部４０と、複数のアンテナ素子２０との間に設けられ、合成器４５が出力した合成信号の周波数を無線周波数から中間周波数へ変換する周波数変換器４４を備えており、周波数変換器４４は、車外の第１ユニット２２に設けられる。
これにより、車外に設けられた周波数変換器４４から車内に設けられた信号処理部４０まで伝送される合成信号の周波数を、無線周波数よりも低い中間周波数とすることができる。
【００５４】
つまり、接続線２６ｃによって伝送される合成信号を中間周波数の合成信号とすることができる。
これにより、車外の第１ユニット２２から信号処理部４０まで伝送される合成信号を無線周波数で伝送する場合よりも、合成信号の減衰を低減することができる。
【００５５】
また、合成信号を伝送する際の減衰を低減することができるので、車外の周波数変換器４４から信号処理部４０までの伝送距離を、無線周波数の合成信号で伝送する場合よりも長く設定することができ、信号処理部４０の車内における配置の自由度を高めることができる。
つまり、接続線２６ｃの長さを、無線周波数の合成信号で伝送する場合よりも長くすることができるので、信号処理部４０の車内における配置の自由度を高めることができる。
【００５６】
図５は、他の実施形態に係るアンテナモジュール１０の送信側の構成を示すブロック図である。
本実施形態は、分配器３５及び位相調整器３６が車内の第２ユニット２４に含められる点において上記実施形態と相違している。
【００５７】
本実施形態の信号処理部３０は、中間周波数の送信信号を分配器３５へ与える。
分配器３５は、複数の中間周波数の分配信号を位相調整器３６へ与える。
【００５８】
位相調整器３６は、位相調整後の複数の中間周波数の分配信号を車外の第１ユニット２２に含まれる周波数変換器３４へ与える。
【００５９】
周波数変換器３４は、複数のアンテナ素子２０に対応して複数のミキサ３４ｂを有している。発振器３４ａは、各ミキサ３４ｂへローカル信号を与える。
【００６０】
位相調整器３６が有する複数の位相器３６ａと、周波数変換器３４が有する複数のミキサ３４ｂとは、ケーブル２６に含まれる複数の接続線２６ａによって接続されている。
【００６１】
周波数変換器３４は、位相調整器３６から与えられる複数の分配信号の周波数を中間周波数から無線周波数へ周波数変換する。
無線周波数の分配信号は、その後、複数の電力増幅器３８へ与えられ、さらに、複数のアンテナ素子２０へ与えられて、電波として放射される。
【００６２】
本実施形態では、分配器３５及び位相調整器３６が、信号処理部３０と周波数変換器３４との間に設けられており、これによって、信号処理部３０の他、分配器３５、及び位相調整器３６を車内に設けることができる。よって、信号処理部３０、分配器３５、及び位相調整器３６が高温環境に晒されるのを抑制することができ、熱の影響をより軽減することができる。
【００６３】
なお、本実施形態においても、接続線２６ａによって伝送される送信信号を中間周波数の分配信号とすることができる。
これにより、車内の第２ユニット２４の位相調整器３６から車外の第１ユニット２２の周波数変換器３４まで伝送される分配信号を無線周波数で伝送する場合よりも、分配信号の減衰を低減することができる。
【００６４】
また、図５では、アンテナモジュール１０の送信側の構成を示したが、受信側においても同様に、合成器４５及び位相調整器４６を車内の第２ユニット２４に含めるように構成することができる。
この場合、周波数変換器４４は第１ユニット２２に含められ、複数の受信信号それぞれに対して周波数変換を行う。よって、第１ユニット２２から第２ユニット２４へは、複数の受信信号が伝送される。
【００６５】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
上記実施形態では、送信側において、信号処理部３０、及び指向性制御部３２の両方が第２ユニット２４に含められる場合を例示したが、信号処理部３０が第２ユニット２４に含められていればよい。また、受信側において、信号処理部４０、及び指向性制御部３２の両方が第２ユニット２４に含められる場合を例示したが、信号処理部４０が第２ユニット２４に含められていればよい。
但し、上記実施形態のように、指向性制御部３２を車内の第２ユニット２４に含めることで、信号処理部３０及び信号処理部４０の他、指向性制御部３２についても高温環境に晒されるのを抑制することができ、熱の影響をより軽減することができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、送信側に位相調整器３６を設け、受信側に送信側と独立して位相調整器４６を設けた場合を例示したが、送信側及び受信側で共用可能に位相調整器を設けてもよい。
また、送信側の位相調整器３６及び受信側の位相調整器４６それぞれに対して、独立した指向性制御部を接続してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、周波数変換器３４が中間周波数の送信信号を無線周波数の送信信号に変換し、周波数変換器４４が無線周波数の受信信号を中間周波数の受信信号に変換する場合を例示したが、信号処理部３０がベースバンド周波数の送信信号を出力し、信号処理部４０がベースバンド信号の受信信号を受け付ける場合、周波数変換器３４は、ベースバンド周波数の送信信号を無線周波数の送信信号に変換し、周波数変換器４４は、無線周波数の受信信号をベースバンド周波数の受信信号に変換するように構成してもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、複数のアンテナ素子２０を含む第１ユニット２２を車外に配置し、信号処理部３０（信号処理部４０）を含む第２ユニット２４を車内に配置した場合を例示したが、例えば、図６に示すように、アンテナモジュール１０を、車両２の外側面２ａ上に配置した筐体５０に収容する構成としてもよい。
【００６９】
図６中、筐体５０の内部空間は、仕切り板５２によって、上部空間５０ａと下部空間５０ｂとに仕切られている。
上部空間５０ａには、第１ユニット２２が収容され、下部空間５０ｂには、第２ユニット２４が収容されている。
下部空間５０ｂは、上方に上部空間５０ａが存在するため、太陽光の影響が上部空間５０ａと比較して小さい。よって、下部空間５０ｂは、上部空間５０ａよりも温度の低い空間となっている。
【００７０】
図６の場合では、信号処理部３０（信号処理部４０）が、複数のアンテナ素子２０が設けられた車外の設置空間（上部空間５０ａ）よりも温度の低い空間（下部空間５０ｂ）に設けられるので、この場合においても、全ての構成を同じ環境に設置した場合と比較して、熱の影響を軽減することができる。
【００７１】
本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７２】
１  車載通信装置
２  車両
２ａ  外側面
４  基地局
６  無線ＬＡＮ無線部
８  移動端末
１０  アンテナモジュール
１２  通信処理部
２０  アンテナ素子
２２  第１ユニット
２４  第２ユニット
２６  ケーブル
２６ａ  接続線
２６ｂ  接続線
２６ｃ  接続線
２６ｄ  接続線
３０  信号処理部
３２  指向性制御部
３４  周波数変換器
３４ａ  発振器
３４ｂ  ミキサ
３５  分配器
３６  位相調整器
３６ａ  位相器
３８  電力増幅器
４０  信号処理部
４４  周波数変換器
４４ａ  発振器
４４ｂ  ミキサ
４５  合成器
４６  位相調整器
４６ａ  位相器
４８  低雑音増幅器
【図１】
2020123808.tif 000003
【図２】
2020123808.tif 000004
【図３】
2020123808.tif 000005
【図４】
2020123808.tif 000006
【図５】
2020123808.tif 000007
【図６】
2020123808.tif 000008