(57)【要約】【課題】電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置を提供する。【解決手段】ビームフォーミングアンテナ装置は、配線基板の第１面に配設され、行及び列方向に配列される複数の第１アンテナエレメントと、配線基板の列方向の第１端部に配設されるとともに、複数の第１配線に接続され、複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相を調整する複数の第１位相シフタを有する第１制御部であって、複数の第１アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第１制御部とを含み、複数の第１配線は、複数の第１ビアを介して複数の第１アンテナエレメントに接続されており、複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士が等しい電気長を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線層にそれぞれ配置される複数の第１配線を有する配線基板と、
前記配線基板の第１面に配設され、行方向及び列方向に配列される複数の第１アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記列方向の第１端部に配設されるとともに、前記複数の第１配線に接続され、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第１位相シフタを有する第１制御部であって、前記複数の第１アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第１制御部と
を含み、
前記複数の第１配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第１ビアを介して前記複数の第１アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士が等しい電気長を有する、ビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項２】
前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有する、請求項１記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項３】
前記複数の第１アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第１グループに分けられており、
同一の前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントに接続される前記第１配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置される、請求項１又は２記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第１アンテナエレメントである、請求項３記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項５】
前記配線基板は、前記複数の配線層にそれぞれ配置される複数の第２配線をさらに有し、
前記配線基板の第１面に配設され、行方向及び列方向に配列される複数の第２アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記列方向の第２端部に配設されるとともに、前記複数の第２配線に接続され、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第２位相シフタを有する第２制御部であって、前記複数の第１アンテナエレメント及び前記複数の第２アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を前記第１制御部とともに調整するように、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第２制御部と
をさらに含み、
前記複数の第２配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第２ビアを介して前記複数の第２アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士が等しい電気長を有する、請求項１乃至４のいずれか一項記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項６】
前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有する、請求項５記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項７】
前記複数の第２アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第２グループに分けられており、
同一の前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントに接続される前記第２配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置される、請求項５又は６記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項８】
前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第２アンテナエレメントである、請求項７記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項９】
複数の配線層にそれぞれ配置される複数の第１配線と複数の第２配線とを有する配線基板と、
前記配線基板の第１面に配設され、行方向及び列方向に配列される複数の第１アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記第１面に配設され、前記行方向及び前記列方向に配列される複数の第２アンテナエレメントであって、前記行方向において前記複数の第１アンテナエレメントの隣にそれぞれ配置される複数の第２アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記列方向の第１端部側に配設されるとともに、前記複数の第１配線に接続され、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第１位相シフタを有する第１制御部であって、前記複数の第１アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第１制御部と、
前記配線基板の前記列方向の前記第１端部側に配設されるとともに、前記複数の第２配線に接続され、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第２位相シフタを有する第２制御部であって、前記複数の第２アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第２制御部と
を含み、
前記複数の第１配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第１ビアを介して前記複数の第１アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士が等しい電気長を有し、
前記複数の第２配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第２ビアを介して前記複数の第２アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士が等しい電気長を有する、ビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第２制御部は、前記第１制御部に対して、前記列方向における一方側又は他方側に配置される、請求項９記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項１１】
前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有し、
前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有する、請求項９又は１０記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項１２】
前記複数の第１アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第１グループに分けられており、
同一の前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントに接続される前記第１配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置され、
前記複数の第２アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第２グループに分けられており、
同一の前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントに接続される前記第２配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置され、
前記複数の第１配線と前記複数の第２配線とのうち、同一の行に含まれる前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとにそれぞれ接続される第１配線と第２配線は、同一の配線層に配置される、請求項９乃至１１のいずれか一項記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【請求項１３】
前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第１アンテナエレメントであり、
前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第２アンテナエレメントである、請求項１２記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビームフォーミングアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のアンテナ素子を配列してなる素子配列基板に対して、前記複数のアンテナ素子への給電回路パターンが形成される給電回路基板を遮蔽板を介して積層させ、前記遮蔽板には前記複数のアンテナをそれぞれ前記給電回路パターンに接続する複数のスルーホールを形成するようにしたことを特徴とするアレイアンテナ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２９１５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のアレイアンテナ装置は、複数のアンテナ素子に接続される給電回路パターン（配線）の長さについては特に工夫はされていない。このため、例えば、複数のアンテナ素子から放射される電波でビームを形成させるような場合には、複数のアンテナ素子の各々について電波の位相を校正する必要がある。このような校正作業は膨大な工程が必要になり、ビームフォーミングには不向きである。
【０００５】
そこで、電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置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】
【０００６】
本発明の実施の形態のビームフォーミングアンテナ装置は、複数の配線層にそれぞれ配置される複数の第１配線を有する配線基板と、前記配線基板の第１面に配設され、行方向及び列方向に配列される複数の第１アンテナエレメントと、前記配線基板の前記列方向の第１端部に配設されるとともに、前記複数の第１配線に接続され、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第１位相シフタを有する第１制御部であって、前記複数の第１アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第１制御部とを含み、前記複数の第１配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第１ビアを介して前記複数の第１アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士が等しい電気長を有する。
【発明の効果】
【０００７】
電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１のビームフォーミングアンテナ装置１００を示す図である。
【図２】実施の形態１のビームフォーミングアンテナ装置１００を示す図である。
【図３】ビームフォーミングアンテナ装置１００の回路構成を概略的に示す図である。
【図４】ビームフォーミングアンテナ装置１００の校正処理を説明する図である。
【図５】受信電力Ｐの波形を示す図である。
【図６】ビームフォーミングアンテナ装置１００を示す図である。
【図７】図６におけるＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【図８】ビームフォーミングアンテナ装置１００を示す図である。
【図９】図８におけるＢ−Ｂ矢視断面を示す図である。
【図１０】ビームフォーミングアンテナ装置１００を示す図である。
【図１１】図１０におけるＣ−Ｃ矢視断面を示す図である。
【図１２】図１０に示す配線のＸ軸方向における間隔を示す図である。
【図１３】実施の形態２のビームフォーミングアンテナ装置２００を示す図である。
【図１４】図１３におけるＤ−Ｄ矢視断面を示す図である。
【図１５】ビームフォーミングアンテナ装置２００の一部の構成要素を示す図である。
【図１６】図１５におけるＥ−Ｅ矢視断面を示す図である。
【図１７】実施の形態２の変形例のビームフォーミングアンテナ装置２０１を示す図である。
【図１８】図１７におけるＦ−Ｆ矢視断面を示す図である。
【図１９】ビームフォーミングアンテナ装置２０１の一部の構成要素を示す図である。
【図２０】図１９におけるＧ−Ｇ矢視断面を示す図である。
【図２１】実施の形態３のインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置３００を示す図である。
【図２２】図２１におけるＨ−Ｈ矢視断面を示す図である。
【図２３】図２１におけるＩ−Ｉ矢視断面を示す図である。
【図２４】実施の形態３のインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置３００を示す図である。
【図２５】図２４におけるＪ−Ｊ矢視断面を示す図である。
【図２６】図２４におけるＫ−Ｋ矢視断面を示す図である。
【図２７】実施の形態３のインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置３００を示す図である。
【図２８】図２７におけるＬ−Ｌ矢視断面を示す図である。
【図２９】図２７におけるＭ−Ｍ矢視断面を示す図である。
【図３０】実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３０１を示す図である。
【図３１】実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍを示す図である。
【図３２】図２１におけるＮ−Ｎ矢視断面を示す図である。
【図３３】実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍを示す図である。
【図３４】図３３におけるＯ−Ｏ矢視断面を示す図である。
【図３５】実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍを示す図である。
【図３６】図３５におけるＰ−Ｐ矢視断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のビームフォーミングアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１０】
＜実施の形態１＞
図１及び図２は、実施の形態１のビームフォーミングアンテナ装置１００を示す図である。図３は、ビームフォーミングアンテナ装置１００の回路構成を概略的に示す図である。なお、以下ではＸＹＺ座標系を用いて説明を行う。また、以下では、説明の便宜上、説明の対象になる構成要素について、Ｚ軸正方向側を上と称し、Ｚ軸負方向側を下と称す。
【００１１】
ビームフォーミングアンテナ装置１００は、配線基板１１０、アンテナアレイ１２０、及びＭＭＩＣ(Monolithic  Microwave  Integrated  Circuit)１３０を含む。
【００１２】
配線基板１１０は、複数の絶縁層及び配線層を有する多層配線基板である。配線基板１１０は、例えば、コア、プリプレグ、及び銅箔を重ね合わせて熱硬化処理を施したＦＲ−４（Flame  Retardant  type  4）規格の配線基板である。
【００１３】
配線基板１１０のＺ軸正方向側の面にはアンテナアレイ１２０が設けられている。アンテナアレイ１２０は、配線基板１１０のＺ軸正方向側の面に設けられる銅箔をウェットエッチング等でパターニングしたものである。
【００１４】
アンテナアレイ１２０は、一例として、８行（Ｘ軸方向）×８列（Ｙ軸方向）の６４個がマトリクス状に配列されたアンテナエレメント１２０Ａを有する。各アンテナエレメント１２０Ａは、円形のパッチアンテナであり、第１アンテナエレメントの一例である。アンテナエレメント１２０Ａは、一例として、ミリ波の電波を放射するようにサイズが最適化されている。６４個のアンテナエレメント１２０Ａが放射するミリ波は、特定の方向に指向性を有するビーム１００Ａを形成する。ビーム１００Ａの仰角及び方位角はＭＭＩＣ１３０によって制御される。なお、ここではアンテナエレメント１２０Ａが円形である形態について説明するが、アンテナエレメント１２０Ａは矩形（四角形）であってもよい。
【００１５】
ＭＭＩＣ１３０は、配線基板１１０のＺ軸負方向側の面の端部に設けられている。ＭＭＩＣ１３０は、第１制御部の一例である。ＭＭＩＣ１３０は、配線基板１１０に含まれる図示しない配線を介して６４個のアンテナエレメント１２０Ａに接続されている。配線基板１１０に含まれる配線は、第１配線の一例である。ＭＭＩＣ１３０は、６４個のアンテナエレメント１２０Ａに接続される６４個のフェーズシフタ１３１を有する。
【００１６】
６４個のアンテナエレメント１２０Ａには、ベースバンド処理部１０からＲＦ(Radio  Frequency)モジュール２０を経てミリ波が供給されるので、ＭＭＩＣ１３０がフェーズシフタ１３１を制御することにより、６４個のアンテナエレメント１２０Ａから放射されるミリ波の位相を独立的に調整することができる。
【００１７】
６４個のアンテナエレメント１２０Ａから放射されるミリ波に対してＸ軸方向における位相の分布を持たせると、ビーム１００Ａは、ＸＺ平面内で角度を有するように傾く。また、６４個のアンテナエレメント１２０Ａから放射されるミリ波に対してＹ軸方向における位相の分布を持たせると、ビーム１００Ａは、ＹＺ平面内で角度を有するように傾く。
【００１８】
このため、６４個のアンテナエレメント１２０Ａから放射されるミリ波に対してＸ軸方向及びＹ軸方向における位相の分布を持たせれば、ビーム１００Ａの仰角及び方位角を制御することができる。
【００１９】
図４は、ビームフォーミングアンテナ装置１００の校正処理を説明する図である。送信機３０は、ベースバンド処理部及びＲＦモジュールの他に、校正部３０Ａを含む装置である。校正部３０Ａは、ビームフォーミングアンテナ装置１００の校正処理を行うコンピュータである。
【００２０】
ここで、まず、ビームフォーミングアンテナ装置１００を用いて従来の校正処理について説明する。従来の校正処理は、８行、８列のアンテナエレメント１２０Ａのうちのｍ行、ｎ列（ｍ、ｎは、１〜８の任意の整数）のアンテナエレメント１２０Ａと、ｉ行、ｊ列（ｉ、ｊは、ｍ、ｎとは異なる１〜８の任意の整数）のアンテナエレメント１２０Ａとを選び、それぞれに接続されているフェーズシフタ１３１の位相をγm、n、γi、jに設定する。なお、ｉ行、ｊ列のアンテナエレメント１２０Ａは、位相の基準（リファレンス）になるアンテナエレメント１２０Ａである。
【００２１】
そして、ｍ行、ｎ列のアンテナエレメント１２０Ａと、ｉ行、ｊ列のアンテナエレメント１２０Ａとからミリ波を同時に送信し、ネットワークアナライザ４０の受信アンテナ４０Ａで受信電力Ｐを観測し、ｍ行、ｎ列のアンテナエレメント１２０Ａの位相遅延量δm、nと、位相の基準（リファレンス）になるｉ行、ｊ列のアンテナエレメント１２０Ａの位相遅延量δi、jとの差（δm、n−δi、j）を推測する。
【００２２】
位相遅延量δm、nと位相遅延量δi、jとは、ｍ行、ｎ列のアンテナエレメント１２０Ａと、ｉ行、ｊ列のアンテナエレメント１２０Ａとに生じる実際の遅延量である。ここで、受信電力Ｐは次式（１）で表すことができる。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
このような受信電力Ｐは、図５に示すような正弦波形の特性を取る。図５は、受信電力Ｐの波形を示す図である。図５において、横軸は、位相遅延量δm、nと位相遅延量δi、jとの差（δm、n−δi、j）であり、縦軸は受信電力Ｐである。
【００２５】
差（δm、n−δi、j）が０から２πまで変化するようにフェーズシフタ１３１の位相γm、n、γi、jを変化させながら、受信電力Ｐが最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）になるときの差（δm、n−δi、j）を測定すれば、差（δm、n−δi、j）の推測値を求めることができる。
【００２６】
このような校正処理により、位相の基準（リファレンス）になるｉ行、ｊ列のアンテナエレメント１２０Ａの位相遅延量δi、jに対する、ｍ行、ｎ列のアンテナエレメント１２０Ａの位相遅延量δm、nの差を求めることができる。
【００２７】
８行、８列のアンテナエレメント１２０Ａについて、位相の基準（リファレンス）になるｉ行、ｊ列のアンテナエレメント１２０Ａに対する差（δm、n−δi、j）の推測値を求めるには、６３個のアンテナエレメント１２０Ａについて差（δm、n−δi、j）の推測値を求めることになる。
【００２８】
１つのアンテナエレメント１２０Ａについてフェーズシフタ１３１の位相γm、n、γi、jをある値に設定した場合に、差（δm、n−δi、j）が０から２πまで変化するようにフェーズシフタ１３１の位相γm、n、γi、jを変化させながら、受信電力Ｐが最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）になるときの差（δm、n−δi、j）を測定するのに、約２０秒掛かる。
【００２９】
このため、位相γm、n、γi、jを３６０度分振って受信電力Ｐが最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）になるときの差（δm、n−δi、j）を測定するには、２０秒×３６０回で２時間掛かることになる。６３個のアンテナエレメント１２０Ａについての測定には、１２６時間掛かることになる。
【００３０】
ここで、ビームフォーミングアンテナ装置１００は、アンテナエレメント１２０Ａに接続される配線基板１１０の配線の構造を工夫することによって、校正処理に掛かる時間を大幅に低減することができる。以下、そのような処理時間の低減を実現するビームフォーミングアンテナ装置１００の構成について説明する。
【００３１】
図６は、ビームフォーミングアンテナ装置１００を示す図である。図６には、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置１００の一部の構成要素を示す。図７は、図６におけるＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【００３２】
ビームフォーミングアンテナ装置１００の配線基板１１０は、絶縁層１１１〜１１８、グランド層１４１、１４２、１４３、１４４、配線１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂ、ＩＶＨ(Interstitial  Via  Hole)１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、１６２Ａ、１６２Ｂを有する。
【００３３】
なお、図６では、配線１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂ、ＩＶＨ１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、１６２Ａ、１６２Ｂについては、図７のＡ−Ａ矢視断面に関わる部分のみ示し、図７のＡ−Ａ矢視断面に関わらない部分については図示を省略する。
【００３４】
絶縁層１１１〜１１８は、例えば、ビルドアップ基板用のコア層及びプリプレグ層であり、絶縁層１１１の上面、絶縁層１１１〜１１８の各々の間、及び、絶縁層１１８の下面の９層に配線層が配設される。ここでは、上から下にかけて、Ｌ１層からＬ９層と称す。
【００３５】
アンテナエレメント１２０Ａは、絶縁層１１１の上面に配設されており、ＭＭＩＣ１３０は、絶縁層１１８の下面でＹ軸正方向側の端辺に沿って配置されている。
【００３６】
図７に示す断面では、説明の便宜上、Ｌ１層からＬ９層のうち、３つのアンテナエレメント１２０Ａ、グランド層１４１、１４２、１４３、１４４、及び、配線１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂのみを示す。配線１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂは、第１配線の一例である。また、ＩＶＨ１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、１６２Ａ、１６２Ｂは、第１ビアの一例である。
【００３７】
３つのアンテナエレメント１２０Ａは、Ｌ１層であり、グランド層１４１、１４２、１４３、１４４は、それぞれ、Ｌ２層、Ｌ４層、Ｌ６層、Ｌ８層であり、配線１５１Ａ、１５１Ｂは、Ｌ３層であり、配線１５２Ａ、１５２Ｂは、Ｌ９層である。また、Ｌ１層とＬ３層を接続するＩＶＨ１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、及び、Ｌ３層とＬ９層を接続するＩＶＨ１６２Ａ、１６２Ｂが設けられている。図６では、Ｌ３層の配線１５１Ａ、１５１Ｂを黒く示し、Ｌ９層の配線１５２Ａ、１５２Ｂをグレーで示す。
【００３８】
また、８行×８列の６４個のアンテナエレメント１２０Ａについては、図６に示すようにＸＹＺ座標を定義した場合に、Ｙ軸負方向側からＹ軸正方向側にかけて、１行目から８行目と称し、Ｘ軸負方向側からＸ軸正方向側にかけて、１列目から８列目と称すこととする。
【００３９】
ビームフォーミングアンテナ装置１００では、各行の８つのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線は、すべて同じ長さに設定される（ルール１）。ここでいう配線とは、各行の８つのアンテナエレメント１２０ＡからＭＭＩＣ１３０までの配線である。また、同じ長さとは、電気長が等しいことをいい、Ｌ１層からＬ９層までに設けられる配線の長さに加えて、層間のＩＶＨの長さまで含めて電気長が等長に設定される。
【００４０】
同じ長さに設定するために、各行の８つのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線は、すべて同一の三次元的な形状を有し、配線基板１１０を作製する際に、同一のパターンに形成される。これは、配線が複数の層にわたる場合において、各層において同一のパターンで同一の長さ、線幅、及び厚さに形成される。
【００４１】
また、８行のアンテナエレメント１２０Ａの配線は、２行ずつにグループ分けされ、各グループの配線は、同じ層に配設される（ルール２）。ここでいう配線とは、ルール１と同様に、各行の８つのアンテナエレメント１２０ＡからＭＭＩＣ１３０までの配線である。
【００４２】
２行ずつにグループ分けされるとは、８行を２行ずつの４つのグループに分けるという意味であり、ここでは、相隣り合う２つの行を１つのグループにする。すなわち、１行目及び２行目を１つのグループとし、同様に、３行目及び４行目を１つのグループとし、５行目及び６行目を１つのグループとし、７行目及び８行目を１つのグループとする。
【００４３】
各グループの配線は、同じ層に配設されるとは、各グループに含まれる２行の配線は、行が異なるもの同士でも、複数の同じ層に配置されることをいう。詳細については図１２を用いて後述するが、相隣り合う配線同士の間隔をビームフォーミングアンテナ装置１００が放射するミリ波の波長λの１／４（λ／４）に設定すると、平面視でアンテナエレメント１２０Ａ同士の間を通せる配線の数は１本に限られる。このような理由と、配線層の数を少しでも減らしたいという理由とから、各グループに含まれる２行の配線を同じ層に配設する。
【００４４】
また、各グループの配線は、グループに含まれる２種類の配線が複数の層にわたって配線される場合には、２種類の配線がともに同一の複数の層にわたって配設される。
【００４５】
また、すべてのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線は、列方向の端部に配設されるＭＭＩＣ１３０に向かって伸延する（ルール３）。ここで、列方向とは、各列が伸延する方向であり、図６ではＹ軸方向である。ルール１によって各行の８つのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線をすべて同じ長さに設定することを実現するために、ＭＭＩＣ１３０を列方向の端部（ここではＹ軸正方向の端部）に配置している。
【００４６】
このような３つのルールの下で、配線基板１１０は、次のような構成を有する。ここでは、図６及び図７に加えて、図８乃至図１２を用いる。図８及び図１０は、図６と同様に、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置１００の一部の構成要素を示す図である。図９及び図１１は、それぞれ、図８及び図１０におけるＢ−Ｂ矢視断面及びＣ−Ｃ矢視断面を示す図である。
【００４７】
図６及び図７には、１行目及び２行目における２列目のアンテナエレメント１２０Ａの配線１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂ、ＩＶＨ１６１Ａ、１６１Ｂ、１６２Ａ、１６２Ｂを示す。ルール１に従って、１行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａには、配線１５１Ａ、１５２Ａ、ＩＶＨ１６１Ａ、１６２Ａと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、２行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａには、配線１５１Ｂ、１５２Ｂ、ＩＶＨ１６１Ｂ、１６２Ｂと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【００４８】
また、ルール２に従って、配線１５１Ａと１５１Ｂは、ともにＬ３層に配設され、配線１５２Ａと１５２Ｂは、ともにＬ９層に配設される。配線１５１Ａ、１５２Ａの間は、ＩＶＨ１６１Ａ、１６２Ａによって接続される。配線１５１Ｂ、１５２Ｂの間は、ＩＶＨ１６１Ｂ、１６２Ｂによって接続される。
【００４９】
なお、図６では、説明の便宜上、配線１５２Ａ、１５２Ｂが８行×８列の６４個のアンテナエレメント１２０ＡよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線１５２Ａ、１５２Ｂは、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント１２０Ａと重なる位置に配設されてもよい。また、配線１５２Ａ、１５２Ｂは、８行×８列の６４個のアンテナエレメント１２０ＡよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【００５０】
図８及び図９には、３行目及び４行目における２列目のアンテナエレメント１２０Ａの配線１５１Ｃ、１５１Ｄ、１５２Ｃ１、１５２Ｃ２、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２、ＩＶＨ１６１Ｃ、１６１Ｄ、１６２Ｃ、１６２Ｄ、１６３Ｃ、１６３Ｄを示す。
【００５１】
配線１５１Ｃ、１５１Ｄ、１５２Ｃ１、１５２Ｃ２、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２は、第１配線の一例である。また、ＩＶＨ１６１Ｃ、１６１Ｄ、１６２Ｃ、１６２Ｄ、１６３Ｃ、１６３Ｄは、第１ビアの一例である。
【００５２】
ルール１に従って、３行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａには、配線１５１Ｃ、１５２Ｃ１、１５２Ｃ２、ＩＶＨ１６１Ｃ、１６２Ｃ、１６３Ｃと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、４行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａには、配線１５１Ｄ、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２、ＩＶＨ１６１Ｄ、１６２Ｄ、１６３Ｄと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【００５３】
また、ルール２に従って、配線１５１Ｃと１５１Ｄは、ともにＬ３層に配設され、配線１５２Ｃ１と１５２Ｄ１は、ともにＬ７層に配設され、配線１５２Ｃ２と１５２Ｄ２は、ともにＬ９層に配設される。
【００５４】
配線１５１Ｃ、１５２Ｃ１、１５２Ｃ２の間は、ＩＶＨ１６１Ｃ、１６２Ｃ、１６３Ｃによって接続される。配線１５１Ｄ、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２の間は、ＩＶＨ１６１Ｄ、１６２Ｄ、１６３Ｄによって接続される。図８では、Ｌ３層の配線１５１Ｃと１５１Ｄを黒く示し、Ｌ９層の配線１５２Ｃ２と１５２Ｄ２をグレーで示し、Ｌ７層の配線１５２Ｃ１と１５２Ｄ１をＬ９層よりも薄いグレーで示す。
【００５５】
なお、図８では、説明の便宜上、配線１５２Ｃ１、１５２Ｃ２の一部と、配線１５２Ｄ１、１５２Ｄ２とが８行×８列の６４個のアンテナエレメント１２０ＡよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線１５２Ｃ１、１５２Ｃ２、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２は、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント１２０Ａと重なる位置に配設されてもよい。また、配線１５２Ｃ１、１５２Ｃ２の一部と、配線１５２Ｄ１、１５２Ｄ２とが８行×８列の６４個のアンテナエレメント１２０ＡよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【００５６】
図１０及び図１１には、７行目及び８行目における２列目のアンテナエレメント１２０Ａの配線１５１Ｇ、１５１Ｈ、１５２Ｇ、１５２Ｈ、ＩＶＨ１６１Ｇ、１６１Ｈ、１６２Ｇ、１６２Ｈを示す。配線１５１Ｇ、１５１Ｈ、１５２Ｇ、１５２Ｈは、第１配線の一例である。また、ＩＶＨ１６１Ｇ、１６１Ｈ、１６２Ｇ、１６２Ｈは、第１ビアの一例である。
【００５７】
ルール１に従って、７行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａには、配線１５１Ｇ、１５２Ｇ、ＩＶＨ１６１Ｇ、１６２Ｇと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、８行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａには、配線１５１Ｈ、１５２Ｈ、ＩＶＨ１６１Ｈ、１６２Ｈと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【００５８】
また、ルール２に従って、配線１５１Ｇと１５１Ｈは、ともにＬ３層に配設され、配線１５２Ｇと１５２Ｈは、ともにＬ９層に配設される。配線１５１Ｇ、１５２Ｇの間は、ＩＶＨ１６１Ｇ、１６２Ｇによって接続される。配線１５１Ｈ、１５２Ｈの間は、ＩＶＨ１６１Ｈ、１６２Ｈによって接続される。図１２では、Ｌ３層の配線１５１Ｇと１５１Ｈを黒く示し、Ｌ９層の配線１５２Ｇと１５２Ｈをグレーで示す。
【００５９】
なお、５行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａと、６行目の８つのアンテナエレメント１２０Ａとは、アンテナエレメント１２０Ａの真下のＩＶＨを介してＬ３層の配線に接続され、Ｌ３層とＬ５層とを接続するＩＶＨによってＬ５層の配線に接続され、Ｌ５層とＬ９層を接続するＩＶＨを介してＬ９層の配線に接続され、Ｌ９層の配線によってＭＭＩＣ１３０に接続される。
【００６０】
図１２は、図１０に示す配線１５１Ｇ、１５１Ｈ、１５２Ｇ、１５２Ｈ、ＩＶＨ１６１Ｇ、１６１Ｈ、１６２Ｇ、１６２ＨのＸ軸方向における間隔を示す図である。
【００６１】
相隣り合う配線１５１Ｇと１５１Ｈと、相隣り合う配線１５２Ｇと１５２ＨとのＸ軸方向の間隔は、一例として、それぞれ、ビームフォーミングアンテナ装置１００が放射するミリ波の波長λ（電気長）の１／４（λ／４）に設定される。
【００６２】
また、相隣り合う配線１５１Ｇ同士、相隣り合う配線１５１Ｈ同士、相隣り合う配線１５２Ｇ同士、相隣り合う配線１５２Ｈ同士のＸ軸方向の間隔は、一例として、それぞれ、波長λ（電気長）の１／２（λ／２）に設定される。
【００６３】
これは、図６及び図８に示すすべての配線１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂ、１５１Ｃ、１５１Ｄ、１５２Ｃ１、１５２Ｃ２、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２について同様である。
【００６４】
このような値に設定する理由は、配線同士のカップリングが最も小さくなる間隔だからである。また、同様な理由から、図１０に示す８行、７列目のアンテナエレメント１２０Ａのように、Ｌ３層でＩＶＨ１６１Ｇに接続される配線１５１Ｇのうち、ＩＶＨ１６１ＧからＹ軸方向に延びる部分（Ｘ軸正方向に折れ曲がる手前までの部分）の長さは、ミリ波の波長λ（電気長）の１／４（λ／４）に設定される。
【００６５】
また、アンテナエレメント１２０Ａの下には、ＩＶＨが接続されるため、アンテナエレメント１２０Ａの下に直接接続されるＩＶＨが存在する層（図６乃至図１１ではＬ３層）には、ＩＶＨに接続される配線以外は、平面視でアンテナエレメント１２０Ａの下を通すことができない。
【００６６】
このため、相隣り合う配線同士の間隔をビームフォーミングアンテナ装置１００が放射するミリ波の波長λの１／４（λ／４）に設定すると、平面視でアンテナエレメント１２０Ａ同士の間を通せる配線の数は１本に限られる。
【００６７】
ここで、ミリ波とは、例えば、周波数が３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの高周波である。例えば、波長の電気長λが５ｍｍであるとすると、λ／４は１．２５ｍｍである。配線の幅は、例えば、０．１ｍｍである。
【００６８】
以上のように、実施の形態１によれば、アンテナエレメント１２０Ａを上面に配置した配線基板１１０において、各行の８つのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線は、すべて同じ長さに設定される。また、すべてのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線は、列方向の端部に配設されるＭＭＩＣ１３０に向かって伸延する。
【００６９】
従って、６４個のアンテナエレメント１２０Ａのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント１２０Ａについて校正処理を行えばよい。
【００７０】
また、リファレンス用のアンテナエレメント１２０Ａを含む行については校正処理が不要である。このため、６４個のアンテナエレメント１２０Ａを含むビームフォーミングアンテナ装置１００では、７回の校正処理を行えばよい。
【００７１】
従って、電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置１００を提供することができる。
【００７２】
また、以上では、ルール２により、８行のアンテナエレメント１２０Ａの配線は、２行ずつにグループ分けされ、各グループの配線は、同じ層に配設される形態について説明した。しかしながら、８行のアンテナエレメント１２０Ａの配線は、２行ずつにグループ分けされていなくてよく、各グループの配線は、同じ層に配設されていなくてもよい。
【００７３】
このような形態においても、ルール１によって、各行の８つのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線がすべて同じ長さに設定されることと、ルール３によって、すべてのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線が列方向の端部に配設されるＭＭＩＣ１３０に向かって伸延することにより、校正処理の工程を減らすことができる。
【００７４】
また、配線は、２行ずつにグループ分けされ、各グループの配線は、同じ層に配設されるため、配線層の数を半分に減らすことができ、ビームフォーミングアンテナ装置１００の小型化を図ることができる。
【００７５】
なお、図１２に示す配線同士の間隔は一例であり、配線同士の間隔は上述以外の間隔であってもよい。また、アンテナエレメント１２０Ａの数は一例であり、行方向及び列方向にそれぞれ複数のアンテナエレメント１２０Ａが配列されていればよい。
【００７６】
また、以上では、図６に示す配線１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂ、図８に示す配線１５１Ｃ、１５１Ｄ、１５２Ｃ１、１５２Ｃ２、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２、及び、図１０に示す配線１５１Ｇ、１５１Ｈ、１５２Ｇ、１５２Ｈのように、アンテナエレメント１２０ＡとＭＭＩＣ１３０との間で複数の層に分割される配線について説明した。
【００７７】
しかしながら、アンテナエレメント１２０ＡとＭＭＩＣ１３０との間は、１つの層の配線によって接続されていてもよい。例えば、アンテナエレメント１２０Ａの下面からＬ９層まで貫通するビアとＬ９層にある配線とを介して、ＭＭＩＣ１３０に接続される構成であってもよい。
【００７８】
＜実施の形態２＞
図１３は、実施の形態２のビームフォーミングアンテナ装置２００を示す図である。図１３には、図６、図８、及び図１０と同様に、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置２００の一部の構成要素を示す。図１４は、図１３におけるＤ−Ｄ矢視断面を示す図である。
【００７９】
ビームフォーミングアンテナ装置２００は、配線基板２１０、アンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂ、及びＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２、２３０Ｂ１、２３０Ｂ２を含む。配線基板２１０は、実施の形態１の配線基板１１０と同様のものであるが、Ｙ軸正方向側の端部にＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２が配設され、Ｙ軸負方向側の端部にＭＭＩＣ２３０Ｂ１、２３０Ｂ２が配設され、８行×４列の３２個のアンテナエレメント２２０Ａ及び２２０Ｂが配設されている。
【００８０】
配線基板２１０は、絶縁層２１１〜２１４、グランド層２４１、２４２、配線、及びＩＶＨを有する。配線基板２１０は、４つの絶縁層２１１〜２１４を有するため、Ｌ１層からＬ５層の５層の配線層を有する配線基板である。
【００８１】
Ｌ１層には、アンテナエレメント２２０Ａ及び２２０Ｂが配設される。グランド層２４１及び２４２は、それぞれ、Ｌ２層及びＬ４層に配設される。Ｌ３層及びＬ５層には配線が配置され、ＩＶＨは、Ｌ１層とＬ３層を接続するものと、Ｌ３層とＬ５層を接続するものが設けられる。図１３では、Ｌ３層の配線を黒で示し、Ｌ５層の配線をグレーで示す。
【００８２】
図１３及び図１４には、配線２５１Ｂ、２５１Ｃ、２５１Ｄ、２５１Ｅ、２５１Ｆ、２５１Ｇ、２５２Ｃ、２５２Ｄ、２５２Ｅ、２５２Ｆ、ＩＶＨ２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６２Ｃ、２６２Ｄ、２６２Ｅ、２６２Ｆのみを示す。
【００８３】
配線２５１Ｂ、２５１Ｃ、２５１Ｄ、２５１Ｅ、２５１Ｆ、２５１Ｇは、Ｌ３層であり、配線２５２Ｃ、２５２Ｄ、２５２Ｅ、２５２Ｆは、Ｌ５層である。また、ＩＶＨ２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇは、Ｌ１層とＬ３層を接続するＩＶＨであり、ＩＶＨ２６２Ｃ、２６２Ｄ、２６２Ｅ、２６２Ｆは、Ｌ３層とＬ５層を接続するＩＶＨである。
【００８４】
配線２５１Ｅ、２５１Ｆ、２５１Ｇ、２５２Ｅ、２５２Ｆは、第１配線の一例である。配線２５１Ｂ、２５１Ｃ、２５１Ｄ、２５２Ｃ、２５２Ｄは、第２配線の一例である。ＩＶＨ２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６２Ｅ、２６２Ｆは、第１ビアの一例であり、ＩＶＨ２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６２Ｃ、２６２Ｄは、第２ビアの一例である。
【００８５】
アンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂは、アンテナアレイ２２０を構築する。アンテナエレメント２２０Ａは、Ｙ軸正方向側に配置される４行×４列の１６個のアンテナエレメントであり、第１アンテナエレメントの一例である。アンテナエレメント２２０Ｂは、Ｙ軸負方向側に配置される４行×４列の１６個のアンテナエレメントであり、第２アンテナエレメントの一例である。
【００８６】
アンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂは、相隣り合う２つの連続した行が１つのグループにされる。すなわち、１行目及び２行目の８つのアンテナエレメント２２０Ｂが１つのグループを構築し、３行目及び４行目の８つのアンテナエレメント２２０Ｂが１つのグループを構築し、５行目及び６行目の８つのアンテナエレメント２２０Ａが１つのグループを構築し、７行目及び８行目の８つのアンテナエレメント２２０Ａが１つのグループを構築する。
【００８７】
アンテナエレメント２２０Ａは、ＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２に接続され、アンテナエレメント２２０Ｂは、ＭＭＩＣ２３０Ｂ１、２３０Ｂ２に接続される。８行×４列の３２個のアンテナエレメント２２０Ａ及び２２０Ｂは、ＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２、２３０Ｂ１、２３０Ｂ２によってミリ波の位相が制御され、実施の形態１と同様に、ビームの仰角及び方位角が制御される。ＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２は、第１制御部の一例であり、ＭＭＩＣ２３０Ｂ１、２３０Ｂ２は第２制御部の一例である。
【００８８】
ＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２、２３０Ｂ１、２３０Ｂ２は、実施の形態１のＭＭＩＣ１３０と同様である。ＭＭＩＣ２３０Ａ１及び２３０Ａ２を１つのＭＭＩＣとして捉えてもよいし、１つのＭＭＩＣに置き換えてもよい。同様に、ＭＭＩＣ２３０Ｂ１及び２３０Ｂ２を１つのＭＭＩＣとして捉えてもよいし、１つのＭＭＩＣに置き換えてもよい。
【００８９】
ＭＭＩＣ２３０Ａ１は、配線２５１Ｆ、２５２ＦとＩＶＨ２６１Ｆ、２６２Ｆを介して、６行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続されるとともに、配線２５１Ｅ、２５２ＥとＩＶＨ２６１Ｅ、２６２Ｅを介して、５行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続される。また、ＭＭＩＣ２３０Ｂ１は、配線２５１Ｃ、２５２ＣとＩＶＨ２６１Ｃ、２６２Ｃを介して、３行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続されるとともに、配線２５１Ｄ、２５２ＤとＩＶＨ２６１Ｄ、２６２Ｄを介して、４行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続される。
【００９０】
配線２５２Ｃのビア２６２Ｃに近い部分と、配線２５２Ｅのビア２６２Ｅに近い部分とは、それぞれ、２行、１列目のアンテナエレメント２２０Ｂと、６行、１列目のアンテナエレメント２２０Ａとの真下を通るが、グランド層２４２の下側であるため、このような配置が可能になる。
【００９１】
図１５は、図１３と同様に、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置２００の一部の構成要素を示す図である。図１６は、図１５におけるＥ−Ｅ矢視断面を示す図である。図１５では、Ｌ３層の配線を黒で示し、Ｌ５層の配線をグレーで示す。
【００９２】
図１５及び図１６には、配線２５１Ａ、２５１Ｂ、２５１Ｇ、２５１Ｈ、２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｇ、２５２Ｈ、ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈ、２６２Ａ、２６２Ｂ、２６２Ｇ、２６２Ｈのみを示す。
【００９３】
配線２５１Ａ、２５１Ｂ、２５１Ｇ、２５１Ｈは、Ｌ３層であり、配線２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｇ、２５２Ｈは、Ｌ５層である。ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈは、Ｌ１層とＬ３層を接続するＩＶＨであり、ＩＶＨ２６２Ａ、２６２Ｂ、２６２Ｇ、２６２Ｈは、Ｌ３層とＬ５層を接続するＩＶＨである。
【００９４】
配線２５１Ｇ、２５１Ｈ、２５２Ｇ、２５２Ｈは、第１配線の一例である。配線２５１Ａ、２５１Ｂ、２５２Ａ、２５２Ｂは、第２配線の一例である。ＩＶＨ２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈ、２６２Ｇ、２６２Ｈは、第１ビアの一例であり、ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６２Ａ、２６２Ｂは、第２ビアの一例である。
【００９５】
ＭＭＩＣ２３０Ａ２は、配線２５１Ｈ、２５２ＨとＩＶＨ２６１Ｈ、２６２Ｈを介して、８行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続されるとともに、配線２５１Ｇ、２５２ＧとＩＶＨ２６１Ｇ、２６２Ｇを介して、７行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続される。また、ＭＭＩＣ２３０Ｂ２は、配線２５１Ａ、２５２ＡとＩＶＨ２６１Ａ、２６２Ａを介して、１行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続されるとともに、配線２５１Ｂ、２５２ＢとＩＶＨ２６１Ｂ、２６２Ｂを介して、２行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続される。
【００９６】
以上のように、実施の形態２によれば、アンテナエレメント２２０Ａ及び２２０Ｂを上面に配置した配線基板２１０において、各行の４つのアンテナエレメント２２０Ａに接続される配線は、すべて同じ長さに設定される。また、さらに、すべてのアンテナエレメント２２０Ａに接続される配線は、列方向の端部に配設されるＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２、２３０Ｂ１、２３０Ｂ２に向かって伸延する。
【００９７】
従って、１６個のアンテナエレメント２２０Ａのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント２２０Ａについて校正処理を行えばよい。同様に、１６個のアンテナエレメント２２０Ｂのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント２２０Ｂについて校正処理を行えばよい。
【００９８】
また、リファレンス用のアンテナエレメント１２０Ａを含む行については校正処理が不要である。このため、３２個のアンテナエレメント２２０Ａ及び２２０Ｂを含むビームフォーミングアンテナ装置２００では、７回の校正処理を行えばよい。
【００９９】
従って、電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置２００を提供することができる。
【０１００】
また、配線は、２行ずつにグループ分けされ、各グループの配線は、同じ層に配設されるため、配線層の数を半分に減らすことができ、ビームフォーミングアンテナ装置２００の小型化を図ることができる。
【０１０１】
また、配線基板２１０のＹ軸正方向側の端部に配設されるＭＭＩＣ２３０Ａ１、２３０Ａ２と、配線基板２１０のＹ軸負方向側の端部に配設されるＭＭＩＣ２３０Ｂ１、２３０Ｂ２とを設けたので、平面視で配線を配線基板２１０のＹ軸方向における中央部からＹ軸正方向側とＹ軸負方向とに分散させることができるので、配線層の数を半分に減らすことができ、ビームフォーミングアンテナ装置２００の小型化を図ることができる。
【０１０２】
なお、以上では、相隣り合う２つの連続した行のアンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂを１つのグループにしたが、１行飛ばしの２行のアンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂを１つのグループにして、配線を同一の層に配置してもよい。
【０１０３】
すなわち、１行目及び３行目の８つのアンテナエレメント２２０Ｂが１つのグループを構築し、２行目及び４行目の８つのアンテナエレメント２２０Ｂが１つのグループを構築し、５行目及び７行目の８つのアンテナエレメント２２０Ａが１つのグループを構築し、６行目及び８行目の８つのアンテナエレメント２２０Ａが１つのグループを構築してもよい。このような形態を図１７乃至図２０を用いて説明する。
【０１０４】
図１７は、実施の形態２の変形例のビームフォーミングアンテナ装置２０１を示す図である。図１７では、図１３及び図１５と同様に、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置２０１の一部の構成要素を示す。図１８は、図１７におけるＦ−Ｆ矢視断面を示す図である。なお、図１７では、Ｌ３層の配線を黒で示し、Ｌ５層の配線をグレーで示す。
【０１０５】
図１７及び図１８には、配線２５１Ｂ、２５１Ｄ、２５１Ｅ、２５１Ｇ、２５２Ｂ、２５２Ｄ、２５２Ｅ、２５２Ｇ、ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈ、２６２Ｂ、２６２Ｄ、２６２Ｅ、２６２Ｇのみを示す。
【０１０６】
配線２５１Ｂ、２５１Ｄ、２５１Ｅ、２５１Ｇは、Ｌ３層であり、配線２５２Ｂ、２５２Ｄ、２５２Ｅ、２５２Ｇは、Ｌ５層である。ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈは、Ｌ１層とＬ３層を接続するＩＶＨであり、ＩＶＨ２６２Ｂ、２６２Ｄ、２６２Ｅ、２６２Ｇは、Ｌ３層とＬ５層を接続するＩＶＨである。
【０１０７】
配線２５２Ｂ、２５１Ｅ、２５１Ｇ、２５２Ｇは、第１配線の一例である。配線２５１Ｂ、２５１Ｄ、２５２Ｂ、２５２Ｄは、第２配線の一例である。ＩＶＨ２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈ、２６２Ｅ、２６２Ｇは、第１ビアの一例であり、ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６２Ｂ、２６２Ｄは、第２ビアの一例である。
【０１０８】
ＭＭＩＣ２３０Ａ１は、配線２５１Ｇ、２５２ＧとＩＶＨ２６１Ｇ、２６２Ｇを介して、７行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続されるとともに、配線２５１Ｅ、２５２ＥとＩＶＨ２６１Ｅ、２６２Ｅを介して、５行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続される。また、ＭＭＩＣ２３０Ｂ１は、配線２５１Ｂ、２５２ＢとＩＶＨ２６１Ｂ、２６２Ｂを介して、２行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続されるとともに、配線２５１Ｄ、２５２ＤとＩＶＨ２６１Ｄ、２６２Ｄを介して、４行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続される。
【０１０９】
図１９は、図１３、図１５、及び図１７と同様に、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置２０１の一部の構成要素を示す図である。図２０は、図１９におけるＧ−Ｇ矢視断面を示す図である。なお、図１９では、Ｌ３層の配線を黒で示し、Ｌ５層の配線をグレーで示す。
【０１１０】
図１９及び図２０には、配線２５１Ａ、２５１Ｃ、２５１Ｆ、２５１Ｈ、２５２Ａ、２５２Ｃ、２５２Ｆ、２５２Ｈ、ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈ、２６２Ａ、２６２Ｃ、２６２Ｆ、２６２Ｈのみを示す。
【０１１１】
配線２５１Ａ、２５１Ｃ、２５１Ｆ、２５１Ｈは、Ｌ３層であり、配線２５２Ａ、２５２Ｃ、２５２Ｆ、２５２Ｈは、Ｌ５層である。ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈは、Ｌ１層とＬ３層を接続するＩＶＨであり、ＩＶＨ２６２Ａ、２６２Ｃ、２６２Ｆ、２６２Ｈは、Ｌ３層とＬ５層を接続するＩＶＨである。
【０１１２】
配線２５１Ｆ、２５１Ｈ、２５２Ｆ、２５２Ｈは、第１配線の一例である。配線２５１Ａ、２５１Ｃ、２５２Ａ、２５２Ｃは、第２配線の一例である。ＩＶＨ２６１Ｅ、２６１Ｆ、２６１Ｇ、２６１Ｈ、２６２Ｆ、２６２Ｈは、第１ビアの一例であり、ＩＶＨ２６１Ａ、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ、２６２Ａ、２６２Ｃは、第２ビアの一例である。
【０１１３】
ＭＭＩＣ２３０Ａ２は、配線２５１Ｈ、２５２ＨとＩＶＨ２６１Ｈ、２６２Ｈを介して、８行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続されるとともに、配線２５１Ｆ、２５２ＦとＩＶＨ２６１Ｆ、２６２Ｆを介して、６行目のアンテナエレメント２２０Ａに接続される。また、ＭＭＩＣ２３０Ｂ２は、配線２５１Ａ、２５２ＡとＩＶＨ２６１Ａ、２６２Ａを介して、１行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続されるとともに、配線２５１Ｃ、２５２ＣとＩＶＨ２６１Ｃ、２６２Ｃを介して、３行目のアンテナエレメント２２０Ｂに接続される。
【０１１４】
以上のように、実施の形態２の変形例では、１行飛ばしの２行のアンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂを１つのグループにして、配線を同一の層に配置したが、各行のアンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂに接続される配線同士が同一の層に配設されることは同様である。
【０１１５】
従って、電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置２０１を提供することができる。
【０１１６】
なお、ここでは、１行飛ばしの２行のアンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂを１つのグループにして配線を同一の層に配置する形態について説明したが、２行飛ばし、又は、２行以上の行を飛ばした２行のアンテナエレメント２２０Ａ、２２０Ｂを１つのグループにして配線を同一の層に配置してもよい。
【０１１７】
＜実施の形態３＞
実施の形態３は、インターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置について説明する。
インターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置は、６４個のフェーズシフタ１３１及び６４個のアンテナエレメント（図４参照）を３２個ずつの２つのグループに分け、各グループのアンテナエレメントを１つおきに配置する。これにより、各グループのアンテナエレメント同士の間隔は、２倍に拡がる。
【０１１８】
同一のグループのアンテナエレメント同士の間隔を広げるとビームが細くなり、アンテナエレメント同士の間隔が広がるとグレーディングローブと呼ばれる不要放射が発生するため、一方のグループのフェーズシフタ１３１にＡ＋Ｂの信号を入力し、他方のグループのフェーズシフタ１３１にＡ−Ｂの信号を入力すると、ある方向では（Ａ＋Ｂ）＋（Ａ−Ｂ）＝２Ａと、信号Ａだけの電波となり、別の方向では（Ａ＋Ｂ）−（Ａ−Ｂ）＝２Ｂと信号Ｂだけの電波になる。これがインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置である。
【０１１９】
以下、図６乃至図１１の内容を援用して、実施の形態３のインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置について説明する。
【０１２０】
図２１は、実施の形態３のインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置３００を示す図である。図２１には、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置２００の一部の構成要素を示す。図２２及び図２３は、図２１におけるＨ−Ｈ矢視断面及びＩ−Ｉ矢視断面をそれぞれ示す図である。
【０１２１】
ビームフォーミングアンテナ装置３００は、配線基板３１０、３２個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２個のアンテナエレメント３２０Ｂ、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂを含む。アンテナエレメント３２０Ａは、第１アンテナエレメントの一例であり、アンテナエレメント３２０Ｂは、第２アンテナエレメントの一例である。また、ＭＭＩＣ３３０Ａは、第１制御部の一例であり、ＭＭＩＣ３３０Ｂは、第２制御部の一例である。
【０１２２】
配線基板３１０は、２つのＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂを配置したことにより、実施の形態１の配線基板１１０よりも層数が増えている。以下、実施の形態１のビームフォーミングアンテナ装置１００と同様の構成要素については同一の符号を用いて説明し、その説明を省略する。
【０１２３】
配線基板３１０は、絶縁層１１１〜１１８、絶縁層３１９Ａ、３１９Ｂ、グランド層１４１、１４２、１４３、１４４、グランド層３４５、配線３５１ＡＡ、３５１ＢＡ、３５１ＡＢ、３５１ＢＢ、３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢ、３５５ＡＡ、３５５ＡＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢ、ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６１ＡＢ、３６１ＡＣ、３６１ＢＡ、３６１ＢＢ、３６１ＢＣ、３６２ＡＡ、３６２ＡＢ、３６２ＢＡ、３６２ＢＢ、３６５ＡＡ、３６５ＡＢ、３６５ＢＡ、３６５ＢＢを有する。
【０１２４】
図２１には、６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂのうちの一部を示す。６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂは、実施の形態１の６４個のアンテナエレメント１２０を２つのグループに分け、アンテナエレメント３２０Ａと３２０Ｂを１列おきに交互に配置したものである。
【０１２５】
より具体的には、Ｘ軸方向において最も負方向側の１列目には、Ｙ軸方向に８個のアンテナエレメント３２０Ｂが配置され、２列目にはＹ軸方向に８個のアンテナエレメント３２０Ａが配置され、３列目にはＹ軸方向に８個のアンテナエレメント３２０Ｂが配置される。このように交互に配置されることにより、８列目にはＹ軸方向に８個のアンテナエレメント３２０Ａが配置される。
【０１２６】
また、図２１では、配線３５１ＡＡ、３５１ＢＡ、３５１ＡＢ、３５１ＢＢ、３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢ、３５５ＡＡ、３５５ＡＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢ、ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６１ＡＢ、３６１ＡＣ、３６１ＢＡ、３６１ＢＢ、３６１ＢＣ、３６２ＡＡ、３６２ＡＢ、３６２ＢＡ、３６２ＢＢ、３６５ＡＡ、３６５ＡＢ、３６５ＢＡ、３６５ＢＢについては、図２２及び図２３のＨ−Ｈ矢視断面及びＩ−Ｉ矢視断面に関わる部分のみ示し、これら２つの矢視断面に関わらない部分については図示を省略する。
【０１２７】
絶縁層３１９Ａ、３１９Ｂは、絶縁層１１８の下面に配置されており、例えば、ビルドアップ基板用のコア層及びプリプレグ層である。絶縁層３１９Ａ、３１９Ｂの間には、グランド層３４５が配置され、絶縁層３１９Ｂの下面には、配線３５５ＡＢ、３５５ＢＢが配置される。
【０１２８】
絶縁層１１１の上面、絶縁層１１１〜１１８、３１９Ａ、３１９Ｂの各々の間、及び、絶縁層３１９Ｂの下面の１１層に配線層が配設される。ここでは、上から下にかけて、Ｌ１層からＬ１１層と称す。
【０１２９】
配線３５１ＡＡ、３５１ＢＡ、３５１ＡＢ、３５１ＢＢは、Ｌ３層であり、配線３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢは、Ｌ９層であり、配線３５５ＡＡ、３５５ＡＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢは、Ｌ１１層である。グランド層３４５は、Ｌ１０層である。図２１では、Ｌ３層の配線３５１ＡＡ、３５１ＢＡ、３５１ＡＢ、３５１ＢＢを黒で示し、Ｌ９層の配線３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢをグレーで示し、Ｌ１１層の配線３５５ＡＡ、３５５ＡＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢを黒で示す。
【０１３０】
ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６１ＡＢ、３６１ＡＣ、３６１ＢＡ、３６１ＢＢ、３６１ＢＣは、Ｌ１層とＬ３層を接続し、ＩＶＨ３６２ＡＡ、３６２ＡＢ、３６２ＢＡ、３６２ＢＢは、Ｌ３層とＬ９層を接続し、ＩＶＨ３６５ＡＡ、３６５ＡＢ、３６５ＢＡ、３６５ＢＢは、Ｌ９層とＬ１１層を接続する。
【０１３１】
配線３５１ＡＡ、３５１ＡＢ、３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５５ＡＡ、３５５ＡＢは、第１配線の一例であり、配線３５１ＢＡ、３５１ＢＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢは、第２配線の一例である。
【０１３２】
ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６１ＡＢ、３６１ＡＣ、３６２ＡＡ、３６２ＡＢ、３６５ＡＡ、３６５ＡＢは、第１ビアの一例であり、ＩＶＨ３６１ＢＡ、３６１ＢＢ、３６１ＢＣ、３６２ＢＡ、３６２ＢＢ、３６５ＢＡ、３６５ＢＢは、第２ビアの一例である。
【０１３３】
ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂは、Ｙ軸正方向側に配置されている。ＭＭＩＣ３３０Ｂは、ＭＭＩＣ３３０ＡよりもＹ軸正方向側に位置し、配線基板３１０のＹ軸正方向側の端部に配置されている。ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂは、それぞれ、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する。
【０１３４】
このような構成のビームフォーミングアンテナ装置３００は、実施の形態１と同様に、ルール１〜３を満たす。すなわち、各行の４つのアンテナエレメント１２０Ａに接続される配線は、すべて同じ長さに設定され、各行の４つのアンテナエレメント１２０Ｂに接続される配線は、すべて同じ長さに設定される（ルール１）。
【０１３５】
また、８行のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂの配線は、２行ずつにグループ分けされ、各グループの配線は、同じ層に配設される（ルール２）。また、すべてのアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂに接続される配線は、列方向の端部に配設されるＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂに向かって伸延する（ルール３）。
【０１３６】
図２１及び図２２には、１行目及び２行目における２列目のアンテナエレメント３２０Ａの配線３５１ＡＡ、３５１ＡＢ、３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５５ＡＡ、３５５ＡＢ、ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６１ＡＢ、３６２ＡＡ、３６２ＡＢ、３６５ＡＡ、３６５ＡＢを示す。ルール１に従って、１行目の４つのアンテナエレメント３２０Ａには、配線３５１ＡＡ、３５２ＡＡ、３６５ＡＡ、ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６２ＡＡ、３６５ＡＡと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、２行目の４つのアンテナエレメント３２０Ａには、配線３５１ＡＢ、３５２ＡＢ、３５５ＡＢ、ＩＶＨ３６１ＡＢ、３６２ＡＢ、３６５ＡＢと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１３７】
また、ルール２に従って、配線３５１ＡＡと３５１ＡＢは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＡＡと３５２ＡＢは、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＡＡと３５５ＡＢは、ともにＬ１１層に配設される。
【０１３８】
配線３５１ＡＡ、３５２ＡＡ、３５５ＡＡの間は、ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６２ＡＡ、３６５ＡＡによって接続される。配線３５１ＡＢ、３５２ＡＢ、３５５ＡＢの間は、ＩＶＨ３６１ＡＢ、３６２ＡＢ、３６５ＡＢによって接続される。
【０１３９】
なお、図２１では、説明の便宜上、配線３５２ＡＡ、３５２ＡＢが８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線３５２ＡＡ、３５２ＡＢは、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂと重なる位置に配設されてもよい。また、配線３５２ＡＡ、３５２ＡＢは、８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【０１４０】
図２１及び図２３には、１行目及び２行目における１列目のアンテナエレメント３２０Ｂの配線３５１ＢＡ、３５１ＢＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢ、ＩＶＨ３６１ＢＡ、３６１ＢＢ、３６２ＢＡ、３６２ＢＢ、３６５ＢＡ、３６５ＢＢを示す。ルール１に従って、１行目の４つのアンテナエレメント３２０Ｂには、配線３５１ＢＡ、３５２ＢＡ、３６５ＢＡ、ＩＶＨ３６１ＢＡ、３６２ＢＡ、３６５ＢＡと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、２行目の４つのアンテナエレメント３２０Ｂには、配線３５１ＢＢ、３５２ＢＢ、３５５ＢＢ、ＩＶＨ３６１ＢＢ、３６２ＢＢ、３６５ＢＢと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１４１】
また、ルール２に従って、配線３５１ＢＡと３５１ＢＢは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＢＡと３５２ＢＢは、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＢＡと３５５ＢＢは、ともにＬ１１層に配設される。
【０１４２】
配線３５１ＢＡ、３５２ＢＡ、３５５ＢＡの間は、ＩＶＨ３６１ＢＡ、３６２ＢＡ、３６５ＢＡによって接続される。配線３５１ＢＢ、３５２ＢＢ、３５５ＢＢの間は、ＩＶＨ３６１ＢＢ、３６２ＢＢ、３６５ＢＢによって接続される。
【０１４３】
なお、図２１では、説明の便宜上、配線３５２ＢＡ、３５２ＢＢが８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線３５２ＢＡ、３５２ＢＢは、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂと重なる位置に配設されてもよい。また、配線３５２ＢＡ、３５２ＢＢは、８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【０１４４】
図２４は、実施の形態３のインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置３００を示す図である。図２４には、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置２００の一部の構成要素を示す。図２５及び図２６は、図２４におけるＪ−Ｊ矢視断面及びＫ−Ｋ矢視断面をそれぞれ示す図である。
【０１４５】
図２４及び図２５には、３行目及び４行目における２列目のアンテナエレメント３２０Ａの配線３５１ＡＣ、３５１ＡＤ、３５２ＡＣ１、３５２ＡＣ２、３５２ＡＤ１、３５２ＡＤ２、３５５ＡＣ、３５５ＡＤ、ＩＶＨ３６１ＡＣ、３６１ＡＤ、３６２ＡＣ、３６２ＡＤ、３６５ＡＣ、３６５ＡＤを示す。ルール１に従って、３行目の４つのアンテナエレメント３２０Ａには、配線３５１ＡＣ、３５２ＡＣ１、３５２ＡＣ２、３６５ＡＣ、ＩＶＨ３６１ＡＣ、３６２ＡＣ、３６３ＡＣ、３６５ＡＣと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、４行目の４つのアンテナエレメント３２０Ａには、配線３５１ＡＤ、３５２ＡＤ１、３５２ＡＤ２、３５５ＡＤ、ＩＶＨ３６１ＡＤ、３６２ＡＤ、３６３ＡＤ、３６５ＡＤと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１４６】
また、ルール２に従って、配線３５１ＡＣと３５１ＡＤは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＡＣ１と３５２ＡＤ１は、ともにＬ７層に配設され、配線３５２ＡＣ２と３５２ＡＤ２は、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＡＣと３５５ＡＤは、ともにＬ１１層に配設される。
【０１４７】
配線３５１ＡＣ、３５２ＡＣ１、３５２ＡＣ２、３５５ＡＣの間は、ＩＶＨ３６１ＡＣ、３６２ＡＣ、３６３ＡＣ、３６５ＡＣによって接続される。配線３５１ＡＤ、３５２ＡＤ１、３５２ＡＤ２、３５５ＡＤの間は、ＩＶＨ３６１ＡＤ、３６２ＡＤ、３６３ＡＤ、３６５ＡＤによって接続される。
【０１４８】
図２４では、Ｌ３層の配線３５１ＡＣ、３５１ＡＤを黒で示し、Ｌ７層の配線３５２ＡＣ１と３５２ＡＤ１を薄いグレーで示し、Ｌ９層の配線３５２ＡＣ２と３５２ＡＤ２を濃いグレーで示し、Ｌ１１層の配線３５５ＡＣと３５５ＡＤを黒で示す。
【０１４９】
なお、図２４では、説明の便宜上、配線３５２ＡＣ１、３５２ＡＣ２、３５２ＡＤ１、３５２ＡＤ２が８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線３５２ＡＣ１、３５２ＡＣ２、３５２ＡＤ１、３５２ＡＤ２は、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂと重なる位置に配設されてもよい。また、配線３５２ＡＣ１、３５２ＡＣ２、３５２ＡＤ１、３５２ＡＤ２は、８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【０１５０】
図２４及び図２６には、３行目及び４行目における１列目のアンテナエレメント３２０Ｂの配線３５１ＢＣ、３５１ＢＤ、３５２ＢＣ１、３５２ＢＣ２、３５２ＢＤ１、３５２ＢＤ２、３５５ＢＣ、３５５ＢＤ、ＩＶＨ３６１ＢＣ、３６１ＢＤ、３６２ＢＣ、３６２ＢＤ、３６５ＢＣ、３６５ＢＤを示す。ルール１に従って、３行目の４つのアンテナエレメント３２０Ｂには、配線３５１ＢＣ、３５２ＢＣ１、３５２ＢＣ２、３６５ＢＣ、ＩＶＨ３６１ＢＣ、３６２ＢＣ、３６３ＢＣ、３６５ＢＣと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、４行目の４つのアンテナエレメント３２０Ｂには、配線３５１ＢＤ、３５２ＢＤ１、３５２ＢＤ２、３５５ＢＤ、ＩＶＨ３６１ＢＤ、３６２ＢＤ、３６３ＢＤ、３６５ＢＤと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１５１】
また、ルール２に従って、配線３５１ＢＣと３５１ＢＤは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＢＣ１と３５２ＢＤ１は、ともにＬ７層に配設され、配線３５２ＢＣ２と３５２ＢＤ２は、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＢＣと３５５ＢＤは、ともにＬ１１層に配設される。
【０１５２】
図２４では、Ｌ３層の配線３５１ＢＣ、３５１ＢＤを黒で示し、Ｌ７層の配線３５２ＢＣ１、３５２ＢＤ１を薄いグレーで示し、Ｌ９層の配線３５２ＢＣ２、３５２ＢＤ２を濃いグレーで示し、Ｌ１１層の配線３５５ＢＣ、３５５ＢＤを黒で示す。
【０１５３】
配線３５１ＢＣ、３５２ＢＣ１、３５２ＢＣ２、３５５ＢＣの間は、ＩＶＨ３６１ＢＣ、３６２ＢＣ、３６３ＢＣ、３６５ＢＣによって接続される。配線３５１ＢＤ、３５２ＢＤ１、３５２ＢＤ２、３５５ＢＤの間は、ＩＶＨ３６１ＢＤ、３６２ＢＤ、３６３ＢＤ、３６５ＢＤによって接続される。
【０１５４】
なお、図２４では、説明の便宜上、配線３５２ＢＣ１、３５２ＢＣ２、３５２ＢＤ１、３５２ＢＤ２が８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線３５２ＢＣ１、３５２ＢＣ２、３５２ＢＤ１、３５２ＢＤ２は、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂと重なる位置に配設されてもよい。また、配線３５２ＢＣ１、３５２ＢＣ２、３５２ＢＤ１、３５２ＢＤ２は、８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【０１５５】
図２７は、実施の形態３のインターリーブ型のビームフォーミングアンテナ装置３００を示す図である。図２７には、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置３００の一部の構成要素を示す。図２８及び図２９は、図２７におけるＬ−Ｌ矢視断面及びＭ−Ｍ矢視断面をそれぞれ示す図である。
【０１５６】
図２７及び図２８には、７行目及び８行目における２列目のアンテナエレメント３２０Ａの配線３５１ＡＧ、３５１ＡＨ、３５２ＡＧ、３５２ＡＨ、３５５ＡＧ、３５５ＡＨ、ＩＶＨ３６１ＡＧ、３６１ＡＨ、３６２ＡＧ、３６２ＡＨ、３６５ＡＧ、３６５ＡＨを示す。ルール１に従って、７行目の４つのアンテナエレメント３２０Ａには、配線３５１ＡＧ、３５２ＡＧ、３６５ＡＧ、ＩＶＨ３６１ＡＧ、３６２ＡＧ、３６５ＡＧと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、８行目の４つのアンテナエレメント３２０Ａには、配線３５１ＡＨ、３５２ＡＨ、３５５ＡＨ、ＩＶＨ３６１ＡＨ、３６２ＡＨ、３６５ＡＨと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１５７】
また、ルール２に従って、配線３５１ＡＧと３５１ＡＨは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＡＧと３５２ＡＨは、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＡＧと３５５ＡＨは、ともにＬ１１層に配設される。図２７では、Ｌ３層の配線３５１ＡＧ、３５１ＡＨを黒で示し、Ｌ９層の配線３５２ＡＧ、３５２ＡＨをグレーで示し、Ｌ１１層の配線３５５ＡＧ、３５５ＡＨを黒で示す。
【０１５８】
配線３５１ＡＧ、３５２ＡＧ、３５５ＡＧの間は、ＩＶＨ３６１ＡＧ、３６２ＡＧ、３６５ＡＧによって接続される。配線３５１ＡＨ、３５２ＡＨ、３５５ＡＨの間は、ＩＶＨ３６１ＡＨ、３６２ＡＨ、３６５ＡＨによって接続される。
【０１５９】
なお、図２７では、説明の便宜上、配線３５２ＡＧ、３５２ＡＨが８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線３５２ＡＧ、３５２ＡＨは、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂと重なる位置に配設されてもよい。また、配線３５２ＡＧ、３５２ＡＨは、８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【０１６０】
図２７及び図２９には、７行目及び８行目における１列目のアンテナエレメント３２０Ｂの配線３５１ＢＧ、３５１ＢＨ、３５２ＢＧ、３５２ＢＨ、３５５ＢＧ、３５５ＢＨ、ＩＶＨ３６１ＢＧ、３６１ＢＨ、３６２ＢＧ、３６２ＢＨ、３６５ＢＧ、３６５ＢＨを示す。ルール１に従って、７行目の４つのアンテナエレメント３２０Ｂには、配線３５１ＢＧ、３５２ＢＧ、３６５ＢＧ、ＩＶＨ３６１ＢＧ、３６２ＢＧ、３６５ＢＧと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、８行目の４つのアンテナエレメント３２０Ｂには、配線３５１ＢＨ、３５２ＢＨ、３５５ＢＨ、ＩＶＨ３６１ＢＨ、３６２ＢＨ、３６５ＢＨと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１６１】
また、ルール２に従って、配線３５１ＢＧと３５１ＢＨは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＢＧと３５２ＢＨは、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＢＧと３５５ＢＨは、ともにＬ１１層に配設される。図２７では、Ｌ３層の配線３５１ＢＧ、３５１ＢＨを黒で示し、Ｌ９層の配線３５２ＢＧ、３５２ＢＨをグレーで示し、Ｌ１１層の配線３５５ＢＧ、３５５ＢＨを黒で示す。
【０１６２】
配線３５１ＢＧ、３５２ＢＧ、３５５ＢＧの間は、ＩＶＨ３６１ＢＧ、３６２ＢＧ、３６５ＢＧによって接続される。配線３５１ＢＨ、３５２ＢＨ、３５５ＢＨの間は、ＩＶＨ３６１ＢＨ、３６２ＢＨ、３６５ＢＨによって接続される。
【０１６３】
なお、図２７では、説明の便宜上、配線３５２ＢＧ、３５２ＢＨが８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸負方向側に位置するように示すが、配線３５２ＢＧ、３５２ＢＨは、平面視で８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂと重なる位置に配設されてもよい。また、配線３５２ＢＧ、３５２ＢＨは、８行×８列の６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０ＢよりもＸ軸正方向側に位置してもよい。
【０１６４】
以上のように、実施の形態３によれば、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂを上面に配置した配線基板３１０において、各行の８つのアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂに接続される配線は、すべて同じ長さに設定される。また、すべてのアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂに接続される配線は、列方向の端部に配設されるＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂにそれぞれ向かって伸延する。
【０１６５】
従って、３２個のアンテナエレメント３２０Ａのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント３２０Ａについて校正処理を行えばよい。同様に、３２個のアンテナエレメント３２０Ｂのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント３２０Ｂについて校正処理を行えばよい。
【０１６６】
また、リファレンス用のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂを含む行については校正処理が不要である。このため、６４個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂを含むビームフォーミングアンテナ装置３００では、１４回の校正処理を行えばよい。
【０１６７】
従って、電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置３００を提供することができる。
【０１６８】
なお、以上では、ＭＭＩＣ３３０ＡがＭＭＩＣ３３０ＢよりもＹ軸負方向側に位置する形態について説明したが、ＭＭＩＣ３３０ＡとＭＭＩＣ３３０Ｂの位置は逆であってもよい。
【０１６９】
また、実施の形態３では、ビームフォーミングアンテナ装置３００が２つのＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂを含む形態について説明したが、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂは、一体化されて１つのＭＭＩＣであってもよい。１つのＭＭＩＣの中に、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂに対応する制御部が設けられていてもよい。
【０１７０】
図３０は、実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３０１を示す図である。ビームフォーミングアンテナ装置３０１は、配線基板３１０、３２個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２個のアンテナエレメント３２０Ｂ、ＭＭＩＣ３３１を含む。ＭＭＩＣ３３１は、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂ（図２１乃至図２９参照）に対応する２つの制御部３３１Ａ、３３１Ｂを有する。また、配線３５２ＢＡ、３５２ＢＢは、制御部３３１ＢよりもＹ軸正方向側まで延在しており、ＩＶＨ３６５ＢＡ、３６５ＢＢは、制御部３３１ＢよりもＹ軸正方向側に設けられている。なお、図２１に示す配線３５５ＢＡ、３５５ＢＢに相当する配線は、ＩＶＨ３６５ＢＡ、３６５ＢＢの下端からＹ軸負方向側に伸延して、ＭＭＩＣ３３１の制御部３３１Ｂに接続されている。配線３５５ＢＡ、３５５ＢＢに相当する配線は、配線３５２ＢＡ、３５２ＢＢの真下に位置するため、図示を省略する。
【０１７１】
その他の構成は、図２１乃至図２９に示すビームフォーミングアンテナ装置３００と同様である。このように、１つのＭＭＩＣが２つの制御部３３１Ａ、３３１Ｂを有し、制御部３３１Ａ、３３１Ｂが図２１乃至図２９に示すＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂと同様に、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する構成であってもよい。
【０１７２】
図３１は、実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍを示す図である。図３１には、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置２００の一部の構成要素を示す。図３２は、図２１におけるＮ−Ｎ矢視断面を示す図である。
【０１７３】
ビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍは、アンテナエレメントを３つのグループに分けて、３つのＭＭＩＣで別々に駆動するものである。このような駆動により、ビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍは、３本のビームを放射する。
【０１７４】
ビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍは、配線基板３１０Ｍ、２４個のアンテナエレメント３２０Ａ、２４個のアンテナエレメント３２０Ｂ、２４個のアンテナエレメント３２０Ｃ、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃを含む。
【０１７５】
ビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍでは、７２個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃが８行（Ｘ軸方向）×９列（Ｙ軸方向）で配列されている。それぞれ２４個あるアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃは、１列目から３列目において、アンテナエレメント３２０Ｂ、３２０Ａ、３２０Ｃの順に配列されており、これは、４列目から６列目と、７列目から９列目とにおいて同様である。
【０１７６】
ここで、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃのうち、隣り合うアンテナエレメント３２０Ａ及び３２０Ｂは、それぞれ、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントの一例である。また、隣り合うアンテナエレメント３２０Ｂ及び３２０Ｃは、それぞれ、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントの一例である。
【０１７７】
また、隣り合うアンテナエレメント３２０Ａ及び３２０Ｂに接続されるＭＭＩＣ３３０Ａ及び３３０Ｂは、それぞれ、第１制御部及び第２制御部の一例である。また、隣り合うアンテナエレメント３２０Ｂ及び３２０Ｃに接続されるＭＭＩＣ３３０Ｂ及び３３０Ｃは、それぞれ、第１制御部及び第２制御部の一例である。
【０１７８】
配線基板３１０Ｍは、絶縁層１１１〜１１８、絶縁層３１９Ａ、３１９Ｂ、グランド層１４１、１４２、１４３、１４４、グランド層３４５、配線３５１ＡＡ、３５１ＢＡ、３５１ＡＢ、３５１ＢＢ、３５１ＣＡ、３５１ＣＡ、３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢ、３５２ＣＡ、３５２ＣＢ、３５５ＡＡ、３５５ＡＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢ、３５５ＣＡ、３５５ＣＢ、ＩＶＨ３６１ＡＡ、３６１ＡＢ、３６１ＡＣ、３６１ＢＡ、３６１ＢＢ、３６１ＢＣ、３６１ＣＡ、３６１ＣＢ、３６１ＣＣ、３６２ＡＡ、３６２ＡＢ、３６２ＢＡ、３６２ＢＢ、３６２ＣＡ、３６２ＣＢ、３６５ＡＡ、３６５ＡＢ、３６５ＢＡ、３６５ＢＢ、３６５ＣＡ、３６５ＣＢを有する。なお、図３１には、７２個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃのうちの一部を示す。
【０１７９】
アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃは、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃによってそれぞれ駆動される。アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂと、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂとの接続関係は、図２１乃至図２９に示すビームフォーミングアンテナ装置３００における接続関係と同様である。
【０１８０】
ビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍは、上述のように、アンテナエレメント３２０ＣとＭＭＩＣ３３０Ｃとによって構築される３つ目のグループを図２１乃至図２９に示すビームフォーミングアンテナ装置３００に加え、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃを２４個ずつにした構成を有する。
【０１８１】
このため、ここでは、アンテナエレメント３２０ＣとＭＭＩＣ３３０Ｃとを接続する配線３５１ＣＡ、３５１ＣＡ、３５２ＣＡ、３５２ＣＢ、３５５ＣＡ、３５５ＣＢ、ＩＶＨ３６１ＣＡ、３６１ＣＢ、３６１ＣＣ、３６２ＣＡ、３６２ＣＢ、３６５ＣＡ、３６５ＣＢについて説明する。
【０１８２】
図３１及び図３２には、１行目及び２行目における３列目のアンテナエレメント３２０Ｃの配線３５１ＣＡ、３５１ＣＢ、３５２ＣＡ、３５２ＣＢ、３５５ＣＡ、３５５ＣＢ、ＩＶＨ３６１ＣＡ、３６１ＣＢ、３６２ＣＡ、３６２ＣＢ、３６５ＣＡ、３６５ＣＢを示す。ルール１に従って、１行目の３つのアンテナエレメント３２０Ｃには、配線３５１ＣＡ、３５２ＣＡ、３６５ＣＡ、ＩＶＨ３６１ＣＡ、３６２ＣＡ、３６５ＣＡと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、２行目の３つのアンテナエレメント３２０Ｃには、配線３５１ＣＢ、３５２ＣＢ、３５５ＣＢ、ＩＶＨ３６１ＣＢ、３６２ＣＢ、３６５ＣＢと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１８３】
また、ルール２に従って、配線３５１ＣＡと３５１ＣＢは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＣＡと３５２ＣＢは、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＣＡと３５５ＣＢは、ともにＬ１１層に配設される。
【０１８４】
配線３５１ＣＡ、３５２ＣＡ、３５５ＣＡの間は、ＩＶＨ３６１ＣＡ、３６２ＣＡ、３６５ＣＡによって接続される。配線３５１ＣＢ、３５２ＣＢ、３５５ＣＢの間は、ＩＶＨ３６１ＣＢ、３６２ＣＢ、３６５ＣＢによって接続される。
【０１８５】
図３３は、実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍを示す図である。図３３には、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍの一部の構成要素を示す。図３４は、図３３におけるＯ−Ｏ矢視断面を示す図である。
【０１８６】
図３３及び図３４には、３行目及び４行目における３列目のアンテナエレメント３２０Ｃの配線３５１ＣＣ、３５１ＣＤ、３５２ＣＣ１、３５２ＣＣ２、３５２ＣＤ１、３５２ＣＤ２、３５５ＣＣ、３５５ＣＤ、ＩＶＨ３６１ＣＣ、３６１ＣＤ、３６２ＣＣ、３６２ＣＤ、３６３ＣＣ、３６３ＣＤ、３６５ＣＣ、３６５ＣＤを示す。
【０１８７】
ルール１に従って、３行目の３つのアンテナエレメント３２０Ｃには、配線３５１ＣＣ、３５２ＣＣ１、３５２ＣＣ２、３６５ＣＣ、ＩＶＨ３６１ＣＣ、３６２ＣＣ、３６３ＣＣ、３６５ＣＣと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、４行目の３つのアンテナエレメント３２０Ｃには、配線３５１ＣＤ、３５２ＣＤ１、３５２ＣＤ２、３５５ＣＤ、ＩＶＨ３６１ＣＤ、３６２ＣＤ、３６３ＣＤ、３６５ＣＤと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１８８】
また、ルール２に従って、配線３５１ＣＣと３５１ＣＤは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＣＣ１と３５２ＣＤ１は、ともにＬ７層に配設され、配線３５２ＣＣ２と３５２ＣＤ２は、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＣＣと３５５ＣＤは、ともにＬ１１層に配設される。
【０１８９】
配線３５１ＣＣ、３５２ＣＣ１、３５２ＣＣ２、３５５ＣＣの間は、ＩＶＨ３６１ＣＣ、３６２ＣＣ、３６３ＣＣ、３６５ＣＣによって接続される。配線３５１ＣＤ、３５２ＣＤ１、３５２ＣＤ２、３５５ＣＤの間は、ＩＶＨ３６１ＣＤ、３６２ＣＤ、３６３ＣＤ、３６５ＣＤによって接続される。
【０１９０】
図３５は、実施の形態３の変形例のビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍを示す図である。図３５には、ＸＹ平面視で透過的に見たときのビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍの一部の構成要素を示す。図３６は、図３５におけるＰ−Ｐ矢視断面を示す図である。
【０１９１】
図３５及び図３６には、７行目及び８行目における３列目のアンテナエレメント３２０Ｃの配線３５１ＣＧ、３５１ＣＨ、３５２ＣＧ、３５２ＣＨ、３５５ＣＧ、３５５ＣＨ、ＩＶＨ３６１ＣＧ、３６１ＣＨ、３６２ＣＧ、３６２ＣＨ、３６５ＣＧ、３６５ＣＨを示す。ルール１に従って、７行目の３つのアンテナエレメント３２０Ｃには、配線３５１ＣＧ、３５２ＣＧ、３６５ＣＧ、ＩＶＨ３６１ＣＧ、３６２ＣＧ、３６５ＣＧと同様の配線及びＩＶＨが接続される。また、同様に、ルール１に従って、８行目の３つのアンテナエレメント３２０Ｃには、配線３５１ＣＨ、３５２ＣＨ、３５５ＣＨ、ＩＶＨ３６１ＣＨ、３６２ＣＨ、３６５ＣＨと同様の配線及びＩＶＨが接続される。
【０１９２】
また、ルール２に従って、配線３５１ＣＧと３５１ＣＨは、ともにＬ３層に配設され、配線３５２ＣＧと３５２ＣＨは、ともにＬ９層に配設され、配線３５５ＣＧと３５５ＣＨは、ともにＬ１１層に配設される。
【０１９３】
配線３５１ＣＧ、３５２ＣＧ、３５５ＣＧの間は、ＩＶＨ３６１ＣＧ、３６２ＣＧ、３６５ＣＧによって接続される。配線３５１ＣＨ、３５２ＣＨ、３５５ＣＨの間は、ＩＶＨ３６１ＣＨ、３６２ＣＨ、３６５ＣＨによって接続される。
【０１９４】
以上のように、実施の形態３の変形例によれば、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃを上面に配置した配線基板３１０Ｍにおいて、各行の８つのアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃに接続される配線は、すべて同じ長さに設定される。また、すべてのアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃに接続される配線は、列方向の端部に配設されるＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃにそれぞれ向かって伸延する。
【０１９５】
従って、２４個のアンテナエレメント３２０Ａのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント３２０Ａについて校正処理を行えばよい。同様に、２４個のアンテナエレメント３２０Ｂのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント３２０Ｂについて校正処理を行えばよい。同様に、２４個のアンテナエレメント３２０Ｃのうちのいずれか１つをリファレンス用のアンテナに設定して、送信機３０（図４参照）を用いて校正処理を行う際に、各行について、いずれか１つのアンテナエレメント３２０Ｃについて校正処理を行えばよい。
【０１９６】
また、リファレンス用のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃを含む行については校正処理が不要である。このため、７２個のアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃを含むビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍでは、２１回の校正処理を行えばよい。
【０１９７】
従って、電波の位相の校正作業を容易に行うことができるビームフォーミングアンテナ装置３００Ｍを提供することができる。
【０１９８】
なお、以上では、１列目から３列目において、アンテナエレメント３２０Ｂ、３２０Ａ、３２０Ｃの順に配列される形態について説明したが、１列目から３列目において、アンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃの順であってもよいし、その他の順番であってもよい。３列毎に同一の規則でアンテナエレメント３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃが配列されていればよい。
【０１９９】
また、以上では、Ｙ軸負方向側からＹ軸正方向側にかけて、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃの順に配列される形態について説明したが、ＭＭＩＣ３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃの順番は、どのような順番であってもよい。
【０２００】
以上、本発明の例示的な実施の形態のビームフォーミングアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【０２０１】
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の配線層にそれぞれ配置される複数の第１配線を有する配線基板と、
前記配線基板の第１面に配設され、行方向及び列方向に配列される複数の第１アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記列方向の第１端部に配設されるとともに、前記複数の第１配線に接続され、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第１位相シフタを有する第１制御部であって、前記複数の第１アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第１制御部と
を含み、
前記複数の第１配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第１ビアを介して前記複数の第１アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士が等しい電気長を有する、ビームフォーミングアンテナ装置。
（付記２）
前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有する、付記１記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記３）
前記複数の第１アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第１グループに分けられており、
同一の前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントに接続される前記第１配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置される、付記１又は２記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記４）
前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第１アンテナエレメントである、付記３記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記５）
前記配線基板は、前記複数の配線層にそれぞれ配置される複数の第２配線をさらに有し、
前記配線基板の第１面に配設され、行方向及び列方向に配列される複数の第２アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記列方向の第２端部に配設されるとともに、前記複数の第２配線に接続され、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第２位相シフタを有する第２制御部であって、前記複数の第１アンテナエレメント及び前記複数の第２アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を前記第１制御部とともに調整するように、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第２制御部と
をさらに含み、
前記複数の第２配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第２ビアを介して前記複数の第２アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士が等しい電気長を有する、付記１乃至４のいずれか一項記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記６）
前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有する、付記５記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記７）
前記複数の第２アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第２グループに分けられており、
同一の前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントに接続される前記第２配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置される、付記５又は６記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記８）
前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第２アンテナエレメントである、付記７記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記９）
複数の配線層にそれぞれ配置される複数の第１配線と複数の第２配線とを有する配線基板と、
前記配線基板の第１面に配設され、行方向及び列方向に配列される複数の第１アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記第１面に配設され、前記行方向及び前記列方向に配列される複数の第２アンテナエレメントであって、前記行方向において前記複数の第１アンテナエレメントの隣にそれぞれ配置される複数の第２アンテナエレメントと、
前記配線基板の前記列方向の第１端部側に配設されるとともに、前記複数の第１配線に接続され、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第１位相シフタを有する第１制御部であって、前記複数の第１アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、前記複数の第１アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第１制御部と、
前記配線基板の前記列方向の前記第１端部側に配設されるとともに、前記複数の第２配線に接続され、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する複数の第２位相シフタを有する第２制御部であって、前記複数の第２アンテナエレメントから放射されるミリ波が形成するビームの仰角及び方位角を調整するように、前記複数の第２アンテナエレメントに出力するミリ波の位相をそれぞれ調整する、第２制御部と
を含み、
前記複数の第１配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第１ビアを介して前記複数の第１アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士が等しい電気長を有し、
前記複数の第２配線は、前記配線基板に厚さ方向に設けられる複数の第２ビアを介して前記複数の第２アンテナエレメントにそれぞれ接続されており、前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士が等しい電気長を有する、ビームフォーミングアンテナ装置。
（付記１０）
前記第２制御部は、前記第１制御部に対して、前記列方向における一方側又は他方側に配置される、付記９記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記１１）
前記複数の第１アンテナエレメントのうち同一行の第１アンテナエレメントに接続される第１配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有し、
前記複数の第２アンテナエレメントのうち同一行の第２アンテナエレメントに接続される第２配線同士は、同一のパターンに形成されることにより、互いに等しい電気長を有する、付記９又は１０記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記１２）
前記複数の第１アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第１グループに分けられており、
同一の前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントに接続される前記第１配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置され、
前記複数の第２アンテナエレメントは、２行ずつの複数の第２グループに分けられており、
同一の前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントに接続される前記第２配線同士は、１又は複数の同一の配線層に配置され、
前記複数の第１配線と前記複数の第２配線とのうち、同一の行に含まれる前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとにそれぞれ接続される第１配線と第２配線は、同一の配線層に配置される、付記９乃至１１のいずれか一項記載のビームフォーミングアンテナ装置。
（付記１３）
前記第１グループに含まれる２行の前記第１アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第１アンテナエレメントであり、
前記第２グループに含まれる２行の前記第２アンテナエレメントは、隣り合う２行、又は、１行おきの２行の第２アンテナエレメントである、付記１２記載のビームフォーミングアンテナ装置。
【符号の説明】
【０２０２】
１０  ベースバンド処理部
２０  ＲＦモジュール
３０  送信機
３０Ａ  校正部
１００、２００、２０１  ビームフォーミングアンテナ装置
１００Ａ  ビーム
１１０  配線基板
１１１〜１１８  絶縁層
１２０、２２０  アンテナアレイ
１２０Ａ、２２０Ａ、２２０Ｂ  アンテナエレメント
１３０、２３０Ａ１、２３０Ａ２、２３０Ｂ１、２３０Ｂ２  ＭＭＩＣ
１３１  フェーズシフタ
１４１、１４２、１４３、１４４  グランド層
１５１Ａ〜１５１Ｄ、１５１Ｇ、１５１Ｈ、１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ１、１５２Ｃ２、１５２Ｄ１、１５２Ｄ２、１５２Ｇ〜１５２Ｈ、２５１Ａ〜２５１Ｈ、２５２Ａ〜２５２Ｈ  配線
１６１Ａ〜１６１Ｄ、１６１Ｇ、１６１Ｈ、１６２Ａ〜１６２Ｄ、１６２Ｇ、１６２Ｈ、２６１Ａ〜２６１Ｈ、２６２Ａ〜２６２Ｈ  ＩＶＨ
３００、３００Ｍ、３０１  ビームフォーミングアンテナ装置
３１０、３１０Ｍ  配線基板
３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ  アンテナエレメント
３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃ  ＭＭＩＣ
３１９Ａ、３１９Ｂ  絶縁層
３４５  グランド層
３５１ＡＡ、３５１ＢＡ、３５１ＡＢ、３５１ＢＢ、３５１ＣＡ、３５１ＣＡ、３５２ＡＡ、３５２ＡＢ、３５２ＢＡ、３５２ＢＢ、３５２ＣＡ、３５２ＣＢ、３５５ＡＡ、３５５ＡＢ、３５５ＢＡ、３５５ＢＢ、３５５ＣＡ、３５５ＣＢ  配線
３６１ＡＡ、３６１ＡＢ、３６１ＡＣ、３６１ＢＡ、３６１ＢＢ、３６１ＢＣ、３６１ＣＡ、３６１ＣＢ、３６１ＣＣ、３６２ＡＡ、３６２ＡＢ、３６２ＢＡ、３６２ＢＢ、３６２ＣＡ、３６２ＣＢ、３６５ＡＡ、３６５ＡＢ、３６５ＢＡ、３６５ＢＢ、３６５ＣＡ、３６５ＣＢ  ＩＶＨ
【図１】
2018157533.tif 000004
【図２】
2018157533.tif 000005
【図３】
2018157533.tif 000006
【図４】
2018157533.tif 000007
【図５】
2018157533.tif 000008
【図６】
2018157533.tif 000009
【図７】
2018157533.tif 000010
【図８】
2018157533.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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