(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放射素子を動作させるための方法であって、ここにおいて、前記複数の放射素子は、フロントアンテナサブアレイ、バックアンテナサブアレイ及び１つ以上の中間アンテナサブアレイを含む複数のサブアレイを備え、前記方法は、
前記複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、
それぞれの放射素子の測定された前記位相及び測定された前記利得に基づいて前記複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、
決定された前記フィード利得及び前記フィード位相に基づいて前記複数の放射素子の各々を独立して設定することと、
を備え、
前記決定は、前記複数のサブアレイのうちの少なくとも１つのサブアレイの各放射素子について、前記フィード利得（Ａｉ）をＡｉ＝αＧｉに設定し、前記フィード位相（θｉ）をθｉ＝−Φｉ＋βに設定することを備え、ここにおいて、α及びβは前記少なくとも１つのサブアレイのための構成可能パラメータであり、Ｇｉ及びΦｉが、それぞれ、前記それぞれの放射素子の測定された前記利得及び測定された前記位相である、方法。
【請求項２】
前記構成可能パラメータの値をランダムに選択することを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記放射素子の各々が第１及び第２のフィードを備え、前記決定が、
前記第１のフィードと前記第２のフィードとの間の位相差を１８０度に設定することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
複数の放射素子と、ここにおいて前記複数の放射素子はフロントアンテナサブアレイ、バックアンテナサブアレイ及び１つ以上の中間アンテナサブアレイを含む複数のサブアレイに配置され、
前記複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、
それぞれの放射素子の前記測定された位相及び利得に基づいて前記複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、
決定された前記フィード利得及び前記フィード位相に基づいて前記複数の放射素子の各々の前記フィード利得及び前記フィード位相を独立して設定することと
を行うように構成された処理システムと、を備え、
前記決定することは、前記複数のサブアレイのうちの少なくとも１つのサブアレイの各放射素子について、前記フィード利得（Ａｉ）をＡｉ＝αＧｉに設定し、前記フィード位相（θｉ）をθｉ＝−Φｉ＋βに設定することを備え、ここにおいて、α及びβは前記少なくとも１つのサブアレイのための構成可能パラメータであり、Ｇｉ及びΦｉが、それぞれ、前記それぞれの放射素子の測定された前記利得及び測定された前記位相である、通信のための装置。
【請求項５】
前記複数の放射素子の各々は、異なるタイプのアンテナ素子を使用して構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の放射素子の各々の前記利得及び前記位相が特定の方向及び回転に応じて測定される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各フィード利得が測定された前記利得に比例し、各フィード位相が、各それぞれの放射素子の測定された前記位相と反対の極性を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記処理システムが、前記構成可能パラメータの値をランダムに選択するように更に構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記放射素子の各々が第１及び第２のフィードを備え、前記処理システムが、前記第１のフィードと前記第２のフィードとの間の位相差を１８０度に設定するように更に構成された、請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
前記放射素子の各々が、６０ＧＨｚ又はより高い周波数帯域において信号を送信及び受信する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法を実行するように装置によって実行可能な命令を有するコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
請求項４に記載の装置と、
設定された放射素子を介して信号を送信するように構成された送信機と、を備えるアクセス端末。
【請求項１３】
前記複数の放射素子の各々は、異なるタイプのアンテナ素子を使用して構成される、請求項４に記載の装置。
【請求項１４】
前記複数の放射素子の各々の前記利得及び前記位相が特定の方向及び回転に応じて測定される、請求項４に記載の装置。
【請求項１５】
各フィード利得が測定された前記利得に比例し、各フィード位相が、各それぞれの放射素子の測定された前記位相と反対の極性を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項１６】
前記放射素子の各々が、６０ＧＨｚ又はより高い周波数帯域において信号を送信及び受信する、請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０１３年７月８日に出願された米国仮出願第６１／８４３，７４１号の利益を主張する。
【０００２】
[0002]本発明は、一般にミリメートル波無線周波数（ＲＦ）システムに関し、より詳細には、効率的な信号伝搬を可能にするような無線モジュールにおけるフェーズドアレイアンテナ（phased array antenna）の動作に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]６０ＧＨｚ帯域は、大量の帯域幅と広い世界的オーバラップとを採用する無認可帯域である。大きい帯域幅は、極めて大量の情報がワイヤレスに送信され得ることを意味する。その結果、６０ＧＨｚ帯域の周りのワイヤレス通信を可能にするために、各々が大量のデータの送信を必要とする、複数のアプリケーションが開発され得る。そのようなアプリケーションのための例としては、限定はしないが、ワイヤレス高精細度ＴＶ（ＨＤＴＶ）、ワイヤレスドッキングステーション（wireless docking stations）、ワイヤレスギガビットイーサネット（登録商標）（wireless Gigabit Ethernet（登録商標））、及び多くの他のものがある。
【０００４】
[0004]そのようなアプリケーションを可能にするために、６０ＧＨｚ周波数範囲において動作する、増幅器、ミキサ、無線周波数（ＲＦ）アナログ回路、及び能動アンテナなど、集積回路（ＩＣ）を開発する必要がある。ＲＦシステムは、一般に、能動モジュールと受動モジュールとを備える。能動モジュール（例えば、フェーズドアレイアンテナ）は、受動モジュール（例えば、フィルタ）によって必要とされない、それらの動作のための制御信号及び電力信号を必要とする。それらの様々なモジュールは、プリント回路板（ＰＣＢ：printed circuit board）上にアセンブルされ得る無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ：radio frequency integrated circuit）として作製され、パッケージングされる。ＲＦＩＣパッケージのサイズは数平方ミリメートルから数百平方ミリメートルにわたり得る。
【０００５】
[0005]コンシューマーエレクトロニクスマーケットでは、電子機器の設計、従ってその中に組み込まれたＲＦモジュールの設計は、最小のコスト、サイズ、電力消費量、及び重量の制約を満たすべきである。ＲＦモジュールの設計はまた、ミリメートル波信号の効率的な送信及び受信を可能にするために、電子機器、特に、ラップトップ及びタブレットコンピュータなど、ハンドヘルド機器の現在のアセンブル構成を考慮に入れるべきである。更に、ＲＦモジュールの設計は、受信及び送信ＲＦ信号の最小電力損失と、最大無線受信可能範囲（maximum radio coverage）とを考慮すべきである。
【０００６】
[0006]ミリメートル波信号の送信及び受信のために設計されたＲＦモジュール１００の概略図が図１に示されている。ＲＦモジュール１００は、ＲＦ回路又はＩＣ１２０に接続された能動アンテナ（active antennas）１１０−１〜１１０−Ｎのアレイを含む。能動アンテナ１１０−１〜１１０−Ｎの各々は送信（ＴＸ）及び／又は受信（ＲＸ）アンテナとして動作し得る。能動アンテナは、ある方向において無線信号を受信／送信し、ビームフォーミングを実行し、受信モードから送信モードに切り替わるように制御され得る。例えば、能動アンテナは、各放射素子（radiating element）が、ビームフォーミング技法の使用を可能にするように個々に及び独立して制御され得る、フェーズドアレイアンテナであり得る。
【０００７】
[0007]送信モードでは、ＲＦ回路１２０は、一般に、中間周波数（ＩＦ：intermediate frequency）信号を無線周波数（ＲＦ）信号に変換するために、ミキサ（図１に図示せず）を使用して、アップコンバージョンを実行する。次いで、ＲＦ回路１２０は、制御信号に従ってＴＸアンテナを通してＲＦ信号を送信する。受信モードでは、ＲＦ回路１２０は、アクティブＲＸアンテナを通してＲＦ信号を受信し、ミキサを使用して、局部発振器（ＬＯ）信号を使用してＩＦ信号へのダウンコンバージョンを実行し、ＩＦ信号をベースバンドモジュール（図１に図示せず）に送る。
【０００８】
[0008]受信モードと送信モードの両方で、ＲＦ回路１２０の動作は、制御信号を使用してベースバンドモジュールによって制御される。制御信号は、利得制御、ＲＸ／ＴＸ切替え、電力レベル制御、ビームステアリング動作などの機能のために利用される。幾つかの構成では、ベースバンドモジュールはまた、ＬＯ信号及び電力信号を生成し、そのような信号をＲＦ回路１２０に転送する。電力信号は、ＲＦ回路１２０の様々な構成要素に電力供給するＤＣ電圧信号である。通常、ＩＦ信号もベースバンドモジュールとＲＦ回路１２０との間で転送される。
【０００９】
[0009] 一般的な設計技法では、能動アンテナ１１０−１〜１１０−Ｎのアレイは、ＲＦ回路１２０のＩＣもその上に実装される基板上に実装される。ＩＣは、多層基板と、様々な層間を接続する金属ビア（metal vias）との上に作製される。多層基板は、金属層と誘電体層との組合せであり得、積層体（例えば、ＦＲ４ガラスエポキシ、ビスマレイミドトリアジン）、セラミック（例えば、低温同時焼成セラミックＬＴＣＣ）、ポリマー（例えば、ポリイミド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）ベースの組成物（例えば、ＰＴＦＥ／セラミック、ＰＴＦＥ／織物ガラス繊維）、及び織物ガラス強化材料（例えば、織物ガラス強化樹脂）などの材料、ウエハレベルパッケージング、並びに他のパッケージング、技術及び材料から製造され得る。多層基板のコストは層の面積の関数であり、即ち、層の面積が大きくなるほど、基板のコストは大きくなる。
【００１０】
[0010]能動アンテナ１１０−１〜１１０−Ｎのアレイのアンテナ素子は、一般に、多層基板中に金属パターンを有することによって実装される。各アンテナ素子は幾つかの基板層を利用することができる。ミリメートル波通信のための従来の実装形態では、アンテナ素子は、多層基板面の単一面を占有するように設計される。これは、アンテナ放射が適切に伝搬することを可能にするために実行される。
【００１１】
[0011]ＲＦシステムの従来の設計では、能動アンテナ１１０−１〜１１０−Ｎはフェーズドアレイである。フェーズドアレイアンテナは、多くのアンテナ素子のビームを特定の方向に集束させる能力を与える。即ち、フェーズドアレイアンテナは、それらが単一のアンテナであるかのように働く。
【００１２】
[0012]フェーズドアレイアンテナ素子間の接続は、通常、全てのアンテナ素子からのフィードを単一のフィードに結合する加算器構成要素を使用することによって実行される。加算器構成要素はフィードに沿った様々な場所において機能することができる。ベースバンドからＲＦモジュールへのフィード経路、従ってフィード経路に沿った信号の周波数は、ＩＦ周波数からＲＦ周波数に変化することがある。
【００１３】
[0013]フェーズドアレイの従来の実装形態は、一般に、同じアンテナ素子のアレイを含む。各アンテナ素子は、アンテナ素子の残りと協調するためにアンテナ素子のフィードを調整する調整可能なコントロールによって独立して制御される。従って、ビーム全体が特定の方向に集束するか、又は特定のビーム形状を作成する。
【００１４】
[0014]アンテナ素子が同じであるので、調整可能なコントロールは、各素子フィードのための位相の独立制御とともに最適であることが知られている。
【００１５】
[0015]図２に示すように、従来のフェーズドアレイアンテナは同じ素子２１０−１〜２１０−４（以下、個々に素子２１０と呼ばれるか、又は総称して素子２１０と呼ばれる）を使用する。信号が伝搬される方向は各素子２１０についてほぼ同じ利得をもたらすが、素子２１０の位相は異なる。
【００１６】
[0016]例えば３０ＧＨｚと３００ＧＨｚとの間の、極めて高い周波数では、従来のフェーズドアレイアンテナは、より低い周波数の場合と同じ原理を使用して実装される。
【００１７】
[0017]ほぼオムニ放射パターン（omni-radiation pattern）をもつアンテナ素子を生成するための極めて高い周波数における基本的限界がある。これは、従来のフェーズドアレイアンテナの各素子が狭いビーム幅で特徴づけられることを意味する。例えば、４ｄＢｉを超えるパッチアンテナ素子又は２ｄＢｉを超えるダイポールオーバーグランド（dipole over ground）素子がうまく集束しないことがある。１０ｌｏｇ（Ｎ）＋５ｄＢｉ利得をもつＮ個の同じ素子を有する従来のフェーズドアレイアンテナは、個々の５ｄＢｉ素子パターン内にうまく集束するように構成され得るフェーズドアレイを用いて得られる。
【００１８】
[0018]高周波回折波は低周波送信よりも多くの損失をもたらす。従って、全ての方向に効率的に送信する能力は、高い周波数において動作するアンテナアレイのための重要な設計基準である。従って、フェーズドアレイアンテナの従来の設計は、例えば、６０ＧＨｚ周波数帯域におけるｍｍ波信号の送信にとって非効率的である。
【００１９】
[0019]従って、フェーズドアレイアンテナの動作を改善する解決策を提供することが有利であろう。
【発明の概要】
【００２０】
[0020]本開示の幾つかの例示的な態様の概要は以下の通りである。この概要は、そのような態様の基本的理解を与えるために、読者の便宜のために与えられるものであり、本開示の幅を完全に定義するとは限らない。この概要は、全ての企図された態様の包括的な概観ではなく、全ての態様の主要又は重要な要素を識別するものでも、いずれか又は全ての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示するより詳細な説明の導入として、１つ又は複数の態様の幾つかの概念を簡略化された形で提示することである。便宜上、本開示の単一の態様又は複数の態様を指すために本明細書では幾つかの態様という用語を使用し得る。
【００２１】
[0021]本開示は、様々な態様では、複数の放射素子を動作させるための方法に関する。幾つかの実装形態では、本方法は、複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された位相及び測定された利得に基づいて複数の放射素子の各々のためのフィード利得（feed gain）及びフィード位相（feed phase）を決定することと、決定されたフィード利得及びフィード位相に基づいて複数の放射素子の各々を独立して設定することとを含む。
【００２２】
[0022]本開示は、更に、様々な態様では、通信のために構成された装置に関する。本装置は、複数の放射素子と、複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された位相及び利得に基づいて複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、決定されたフィード利得及びフィード位相に基づいて複数の放射素子の各々のフィード利得及びフィード位相を独立して設定することとを行うように構成された処理システムとを備える。
【００２３】
[0023]本開示の様々な態様はまた、複数の放射素子を動作させるための装置を提供する。本装置は、複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定するための手段と、それぞれの放射素子の測定された位相及び測定された利得に基づいて複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定するための手段と、決定されたフィード利得及びフィード位相に基づいて複数の放射素子の各々を独立して設定するための手段とを備える。
【００２４】
[0024]本開示の様々な態様は、複数の放射素子と、複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された位相及び測定された利得に基づいて複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、決定されたフィード利得及びフィード位相のそれぞれ複数の放射素子の各々を独立して設定することとを行うように構成された処理システムと、設定された放射素子を介して信号を送信するように構成された送信機とを備えるアクセス端末を更に提供する。
【００２５】
[0025]本開示の様々な態様は、コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品を更に提供する。コンピュータ可読媒体は、複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された位相及び測定された利得に基づいて複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、決定されたフィード利得及びフィード位相に基づいて複数の放射素子の各々を独立して設定することとを行うように実行可能な命令を含む。
【００２６】
[0026]本明細書で開示する主題は、明細書の結論における特許請求の範囲において特に指摘され、明確に請求される。本明細書で開示する態様の上記及び他の目的、特徴、及び利点は、添付の図面とともに以下の発明を実施するための形態を読めば明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】[0027]能動アンテナのアレイをもつＲＦモジュールを示す図。
【図２】[0028]フェーズドアレイアンテナの従来の実装形態における信号伝搬を示す図。
【図３】[0029]一態様に従って構成されたＲＦＩＣの放射パターンを示す図。
【図４】[0030]一態様による、アンテナアレイの構成を示すＲＦＩＣの断面図。
【図５】[0031]様々な開示する態様について説明するために利用されるフェーズドアレイアンテナ概略図。
【図６】[0032]一態様による、同じでない素子の調整可能なフィード利得の利用を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
[0033]本開示の様々な態様について以下で説明する。本明細書の教示は多種多様な形態で実施され得ること、及び本明細書で開示する特定の構造、機能、又はその両方は代表的なものにすぎないことは明らかであろう。本明細書の教示に基づいて、本明細書で開示する態様は他の態様とは無関係に実装され得ること、及びこれらの態様のうちの２つ以上は様々な方法で組み合わせられ得ることを、当業者なら諒解されたい。例えば、本明細書に記載する態様をいくつ使用しても、装置は実装され得、又は方法は実施され得る。更に、本明細書に記載の態様のうちの１つ又は複数に加えて、若しくはそれらの代わりに他の構造、機能、又は構造及び機能を使用して、そのような装置が実装され得るか、又はそのような方法が実施され得る。更に、本明細書で開示するどの態様も請求項の１つ又は複数の要素によって実施され得る。
【００２９】
[0034]上記の一例として、幾つかの態様では、フェーズドアレイアンテナを動作させるための方法は、フェーズドアレイアンテナの複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された位相及び利得に基づいてフェーズドアレイアンテナの複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、フェーズドアレイアンテナの複数の放射素子の各々のフィード利得及びフィード位相を独立して設定することとを備え得る。更に、幾つかの態様では、フェーズドアレイアンテナの複数の放射素子の各々が異なる。
【００３０】
[0035]開示する態様は、本明細書で提示する発明的教示の多くの考えられる有利な用途及び実装形態の例である。概して、本出願の明細書においてなされた記述は、必ずしも様々な開示する態様のうちのいずれかを限定するとは限らない。更に、幾つかの記述は、幾つかの発明的特徴には適用されるが、他の発明的特徴には適用されないことがある。概して、別段に規定されていない限り、一般性の喪失なしに、単数形の素子は複数形であり得、その逆も同様である。図面において、幾つかの図を通して、同様の数字は同様の部分を指す。
【００３１】
[0036]提案する態様は、アンテナアレイの同じでないアンテナ素子を制御することによってフェーズドアレイアンテナを動作させるための従来技術の解決策の欠点を回避する。そのような態様は、各独立素子に適用された方向及び電力を更にカスタマイズすることによって、基礎をなす不均衡なアレイの効率的な動作を可能にする。
【００３２】
[0037]本明細書で開示する様々な態様によれば、アンテナのアレイの同じでないアンテナ素子が、様々な偏波を用いて全ての方向に良好な受信可能範囲を与えるために独立して動作させられる。開示する技法は、複数のサブアレイから構成される能動アンテナのアレイを有するＲＦモジュールにおいて利用され得る。
【００３３】
[0038]図３に、開示する態様を実行するために利用され得るＲＦモジュール３００の放射パターンを意味論的に示す。ＲＦモジュール３００は、少なくとも６つのアンテナサブアレイ（図３に標示されない）と、（例えば、集積回路の形態の）ＲＦ回路３２０と、個別電子的構成要素３３０とをパッケージングし、それらの全てがＲＦモジュール３００の多層基板３１０上に作製される。モジュール３００の能動アンテナアレイを形成するアンテナのサブアレイは、ＲＦモジュール３００の４つの側面３０１、３０２、３０３、及び３０４から伝搬するミリメートル波信号を受信及び送信するように設計される。更に、信号は、ＲＦモジュール３００の上表面３０５を通って上方へ伝搬し、ＲＦモジュール３００の下表面３０６を通って下方へ伝搬する。
【００３４】
[0039]一構成では、ＲＦモジュール３００は、６０ＧＨｚ周波数帯域のミリメートル波適用例を与えるために電子機器中に設置される。そのような適用例のための例としては、限定はしないが、ワイヤレスドケッティング、ワイヤレスビデオ送信、記憶機器（storage appliances）へのワイヤレス接続性などがある。電子機器は、例えば、スマートフォン、モバイルフォン、タブレットコンピュータ、アクセスポイント、アクセス端末、アクセスゲートウェイ、電子キオスク、ラップトップコンピュータなどを含み得る。
【００３５】
[0040]一実装形態によれば、各アンテナサブアレイ３１０中の各素子はＲＦ回路３２０によって独立して制御され得る。そのような制御は、以下で更に詳細に説明するように、様々な偏波を用いて全ての方向に良好な受信可能範囲を与えるために実行される。その結果、信号は、ＲＦモジュール３００中の６つのアンテナサブアレイの任意の組合せを通して受信及び／又は送信され得る。従って、そのような信号は方向の任意の組合せから受信され得る。例えば、基板３１０の上位層中のアンテナサブアレイと下位層中のアンテナサブアレイの両方は、上方向及び下方向などを通る信号の受信及び送信を可能にするために必要とされる。以下で説明するように、アンテナサブアレイのうちのいずれか中の各放射素子は、モジュール３００中のアンテナアレイを更に改善し、最適化するように独立して制御され得る。各アンテナサブアレイがミリメートル波信号を送信及び受信するように構成されることに留意されたい。一態様では、各アンテナサブアレイは、６０ＧＨｚ周波数帯域において無線信号を送信及び受信するように構成される。
【００３６】
[0041]図４に、一態様による、アンテナアレイの構成を示すＲＦモジュール３００の断面図を示す。図４に示されているように、ＲＦモジュール３００の多層基板３１０は、モジュールの能動アンテナアレイを備え、多層基板３１０の異なる層上に実装される、６つのアンテナサブアレイ４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、及び４２６を含んでいる。例示的な多層基板３１０は８つの層４１１〜４１８を含む。そのような各層は、互いに付着する、ダイアレクティック材料、金属材料、及び半導体材料のサブレイヤを含む。
【００３７】
[0042]詳細には、アンテナサブアレイ４２１は、基板３１０の前面層４１１上に実装され（例えば、印刷され、又は作製され）、上方向に放射する（３０５）。アンテナサブアレイ４２２は、基板３１０の背面層４１６中に実装され、下方向に放射する（３０６）。アンテナサブアレイ４２３、４２４、４２５、及び４２６は、基板３１０の４１２、４１３、４１４、及び４１５の中間層中に実装される。
【００３８】
[0043]一態様では、アンテナサブアレイ４２３、４２４、４２５、及び４２６の各々は、中間層４１２、４１３、４１４、及び４１５のうちの異なる層において実装される。別の態様では、アンテナサブアレイ４２３、４２４、４２５、及び４２６のうちの２つ又はそれ以上は、中間層４１２、４１３、４１４、及び４１５のうちの同じ層を共有し得る。１つの例示的な構成では、アンテナサブアレイ４２３、４２４、４２５、及び４２６は、それぞれ、ＲＦモジュール３００の側面３０１、３０２、３０３、及び３０４を通して放射する。
【００３９】
[0044]図４に示されている意味論的図において、層４１７及び４１８はＲＦモジュール３００のグランド層である。一態様では、全てのアンテナサブアレイはグランド層４１７及び４１８を共有する。グランド層のこの共有は、ＲＦモジュール３００が、コンパクトなスタックアップを維持し、垂直信号ルーティングを短縮することを可能にし、それにより、様々なアンテナアレイによる信号損失が低減する。
【００４０】
[0045]アンテナサブアレイ４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、及び４２６の各々は、各放射素子が、ビームフォーミング技法の使用を可能にするように独立して制御され得る、フェーズドアレイアンテナなど、能動アンテナであり得る。更に、能動アンテナは、各放射素子が、ビームフォーミング技法の使用を可能にするように個々に及び独立して制御され得る、フェーズドアレイアンテナであり得る。特定の態様では、アンテナサブアレイ４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、及び４２６の各々は、６０ＧＨｚ周波数帯域においてミリメートル波信号を受信及び送信するために利用され得る。以下で詳細に説明するように、「サイド」アンテナサブアレイ４２３、４２４、４２５、及び４２６の放射素子は、一般に、前面層及び背面層（４１１、４１６）のアンテナサブアレイ４２１及び４２２の放射素子とは別様に構成される。
【００４１】
[0046]図４に示されているように、ＲＦ回路（ＲＦＩＣ）４４０及び個別電子的構成要素４５０も多層基板３１０上に実装され得る。ＲＦ回路４４０は、一般に、中間周波数（ＩＦ）信号を無線周波数（ＲＦ）信号に変換するためにミキサ（図１に図示せず）を使用してアップコンバージョンを実行する。次いで、ＲＦ回路４４０は、制御信号の制御に従ってＴＸアンテナを通してＲＦ信号を送信する。
【００４２】
[0047]受信モードでは、ＲＦ回路４４０は、アクティブＲＸアンテナを通してＲＦ信号を受信し、ミキサを使用して、局部発振器（ＬＯ）信号を使用してＩＦ信号へのダウンコンバージョンを実行し、ＩＦ信号をベースバンドモジュールに送る。更に、一態様によれば、ＲＦ回路４４０は、互いに独立してアンテナサブアレイ４２１、４２２、４２３、４２４、４２５、及び４２６を制御することができる。この独立制御は、特定の方向においてより高いアンテナダイバーシティと最適カバレージとを達成することを可能にする。
【００４３】
[0048]非限定的な例として、ＲＦ回路４４０は、他のアンテナアレイをオフに切り替えること及び／又はサイドアンテナアレイをオンに切り替えることなどと同時に、アンテナサブアレイ４２１をオンに切り替えることができる。各アンテナサブアレイを独立して制御することに加えて、各アンテナサブアレイ中の放射素子も独立して制御され得ることに留意されたい。ＲＦ回路４４０はまた、フェーズドアレイアンテナのためのビームフォーミング動作を確立するためにアンテナごとに位相を制御する。
【００４４】
[0049]個別電子的構成要素４５０は、上記で説明した構成要素を含む。一態様では、ＲＦ回路４４０構成要素４５０は、ＲＦモジュール３００の金属シールド（図示せず）内にパッケージングされる。金属シールドは、ＲＦ回路４４０構成要素４５０も前面層上に実装されるように、前面層４１１に付着する。アンテナサブアレイ４２１〜４２６の構成は、ＲＦモジュールの面積を増加させることなしに、アンテナの数、従って、ミリメートル波ＲＦモジュールにおける能動アンテナアレイのサイズを最大にすることを可能にすることを諒解されたい。従って、そのような構成を採用する態様では、ＲＦモジュールの面積は、アンテナの数の増加にもかかわらず最小に保たれ得る。
【００４５】
[0050]図５は、様々な開示する態様について説明するために利用されるフェーズドアレイアンテナ５００の図である。一態様では、アンテナ５００は、図４に関して上記で説明したアンテナサブアレイ４２１〜４２６のうちのいずれかであり得る。別の態様では、アンテナ５００は６つのサブアレイのうちの１つ又は複数を含んでおり、それによってＲＦモジュールの能動アンテナアレイとして働き得る。
【００４６】
[0051]フェーズドアレイアンテナ５００は数Ｎの放射素子５１０−１〜５１０−Ｎを含み、放射素子の各々は、例えば、６０ＧＨｚ周波数帯域にわたってｍｍ波信号を受信及び送信するように設計される。アンテナ５００を形成する異なるサブアレイ４２１〜４２６、ならびに放射素子５１０−１〜５１０−Ｎは、異なるタイプのアンテナ素子を使用して構成され得ることに留意されたい。例えば、放射素子の第１のセットはダイポールであり得るが、放射素子の第２のセットは八木−宇田（Yagi-Uda）であり得る。
【００４７】
[0052]受信方向において、放射素子５１０−１〜５１０−Ｎの各々は、それぞれ、ＬＮＡ５２０−１〜５２０−Ｎ（単に簡単のために及び開示する態様に対する制限なしに、以下、総称してＬＮＡ５２０と呼ばれるか、又は個々に低雑音増幅器（ＬＮＡ）５２０と呼ばれる）と、位相シフタ５２５−１〜５２５−Ｎ（単に簡単のために及び開示する態様に対する制限なしに、以下、総称して位相シフタ５２５と呼ばれるか、又は個々に位相シフタ５２５と呼ばれる）とに接続され、受信信号を加算する加算器構成要素５５０に更に接続される。
【００４８】
[0053]送信方向において、放射素子５１０−１〜５１０−Ｎの各々は、それぞれ、電力増幅器（ＰＡ）５４０−１〜５４０Ｎ（単に簡単のために及び開示する態様に対する制限なしに、以下、総称して電力増幅器５４０と呼ばれるか、又は個々に電力増幅器５４０と呼ばれる）と、位相シフタ５４５−１〜５４５−Ｎ（以下、総称して位相シフタ５４５と呼ばれるか、又は個々に位相シフタ５４５と呼ばれる）とに接続され、着信ＲＦ信号を放射素子に分配する分配器５６０に更に接続される。
【００４９】
[0054]開示する態様によれば、各位相シフタ５２５又は５４５の位相θｉは、信号の受信又は送信中に個々に又は独立して制御される。更に、ＬＮＡ５２０又はＰＡ５４０の各々の利得Ａｉは信号の受信又は送信中に独立して制御される。従って、開示する態様によれば、素子への信号フィードの利得及び位相（Ａｉ；θｉ、ｉ＝１、．．．、Ｎ）は個別制御され、それにより、全ての方向及び全ての偏波においてフェーズドアレイアンテナ５００のための性能を最適化する。
【００５０】
[0055]一態様では、制御可能な構成要素、即ち、増幅器５２０及び５４０ならびに位相シフタ５２５及び５４５は、処理システム５７０によって制御される。処理システム５７０は、素子５１０のフィード利得及びフィード位相を調整することによってアンテナ５００を動作させるように構成される。方向及び偏波に応じて利得及び位相（Ａｉ；θｉ）を制御するための様々な態様及び他の実装依存態様について、図６に関して本明細書において以下でより詳細に説明する。
【００５１】
[0056]処理システム５７０は、１つ又は複数のプロセッサとともに実装されたより大きい処理システムを備えるか、又はそれの構成要素であり得る。１つ又は複数のプロセッサは、汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理機器（ＰＬＤ）、コントローラ、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア構成要素、専用ハードウェア有限状態機械、あるいは情報の計算又は他の操作を実行することができる任意の他の好適なエンティティの任意の組合せを用いて実装され得る。
【００５２】
[0057]処理システム５７０は、ソフトウェアを記憶するための機械可読媒体をも含み得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、任意のタイプの命令を意味すると広く解釈されたい。命令は、（例えば、ソースコード形式、バイナリコード形式、実行可能コード形式、又は任意の他の好適なコード形式の）コードを含み得る。命令は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されたとき、本明細書で説明する様々な機能を処理システムに実行させる。
【００５３】
[0058]一態様では、処理システム５７０はＲＦ回路（例えば、図４、ＲＦ回路４４０）中に組み込まれ得る。別の態様では、処理システム５７０はベースバンドモジュール（図示せず）の一部であり得る。
【００５４】
[0059]幾つかの態様では、放射素子５１０−１〜５１０−Ｎは、ダイポールアンテナ又は八木−宇田アンテナなど、平衡フィードアンテナに基づく。一般に、平衡フィードアンテナは、送信されるべき入力信号から平衡（差動）信号を生成する「バラン（balun）」素子に結合される。受信動作は相互的であり、即ち、アンテナは、平衡から不平衡への遷移を介してシングルラインに結合される平衡信号を生成する。
【００５５】
[0060]開示する態様によれば、位相シフタ５２５及び５４５はバラン機能を実行するように設定され得る。即ち、位相シフタ５２５及び５４５は、アンテナ素子の２つのフィード（図５に図示せず）間の１８０度位相差を設定することによって平衡差動信号を生成するように設定され得る。詳細には、バラン機能が必要とされるとき、第１のフィードの位相フィードはθｉに設定され、他のフィードの位相フィードはθｉ＋１８０°に設定される。この態様では、ＲＦモジュール設計の一部として明示的バランの必要がないことを諒解されたい。
【００５６】
[0061]図６は、一態様による、フェーズドアレイアンテナ５００を動作させるための方法を示すフローチャート６００である。本方法は、同じでない非平衡放射素子のフィード利得及びフィード位相を調整する。
【００５７】
[0062]Ｓ６１０において、各放射素子５１０の利得Ｇｉ及び位相Φｉを測定する。一態様では、測定はビーム形成プロセス中に実行される。利得Ｇｉ及び位相Φｉを測定するために、送信機は、制御されるべきフェーズドアレイアンテナ（例えば、アンテナ５００）を有する受信機に（反復シーケンス）信号を連続的に送信する。利得Ｇｉ及び位相Φｉは、通信リンクの他の側の物理的方向Ｄ及び偏波に応じて測定され得る。物理的方向Ｄ及び偏波は、送信機又は受信機のいずれかにおける移動及び回転により変化する。
【００５８】
[0063]受信機は、１つの放射素子（例えば、素子５１０−１）をオンにし、他の放射素子（例えば、素子５１０−２〜５１０−Ｎ）をオフにする。これは各放射素子について実行される。オンである各素子について、受信機は受信信号の位相及び振幅を測定する。測定された情報はそれぞれの素子の利得Ｇｉ及び位相Φｉとして働く。一態様では、全ての素子のための測定された利得Ｇｉ及び位相Φｉはコントローラ５７０中に保存される。更に、これらの測定値は送信機にも送られ得る。
【００５９】
[0064]また、利得Ｇｉ及び位相Φｉを測定するための例示的なプロセスについて、２０１０年５月２０日に承認され、公開された、（ＷｉＧｉとしても知られる）ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格のＰＨＹ／ＭＡＣ仕様において説明する。一態様では、利得Ｇｉ及び位相Φｉは、信号の受信又は送信中にそれぞれの素子のフィードを制御する際に利用される。
【００６０】
[0065]Ｓ６２０において、２つの構成可能パラメータα及びβを選択する。パラメータα及びβは、測定されたアンテナ利得Ｇｉ及び位相Φｉに比例する、フィード利得Ａｉ及びフィード位相θｉの計算において使用される。一態様では、α及びβの値はランダムに選択される。別の態様では、α及びβの値は、位相量子化誤差を最小限に抑えるために決定される。一般に、ビームステアリングの精度及び放射パターンの他の特性は放射素子の位相給電に依存する。位相量子化誤差は位相給電に影響を及ぼし、この誤差を低減することはアンテナ性能の改善を可能にする。
【００６１】
[0066]一態様では、α値及びβ値は、様々な事前構成された値に設定され、位相量子化誤差が測定される。最小誤差を与えるα値とβ値とのセットが選択される。
【００６２】
[0067]Ｓ６３０において、パラメータと、測定されたアンテナ利得及び位相（Ｇｉ；Φｉ、ｉ＝１、．．、Ｎ）とに基づいて、各放射素子のためのフィード利得及びフィード位相（Ａｉ；θｉ、ｉ＝１、．．．、Ｎ）を個々に決定する。一態様では、フィード利得及びフィード位相は、構成可能パラメータα及びβを使用して決定される。
【００６３】
[0068]一態様では、個々の素子フィード利得値Ａｉ及びフィード位相値θｉが、アレイのためのフィード利得及びフィード位相に比例するように決定され得る。一態様では、アレイフィード利得Ａｉ及びアレイフィード位相θｉのための最適値は方向に応じて決定され得る。この決定は、例えば、以下に示す、式１及び式２などの所定の式を使用することによって達成され得る。
【数１】
0006580561.tif 000002
【数２】
0006580561.tif 000003
【００６４】
Ｇｉ、Φｉ、α、及びβは上記で定義した通りである。
【００６５】
[0069]上記に示した式１及び式２を使用して計算されたフィード利得及びフィード位相は、送信機における最大電力効率と受信機における最小雑音とに関して最適割当てを行う。一態様では、位相は以下の不等式によって観測され得る。
【数３】
0006580561.tif 000004
【００６６】
式３は、θｉ＝−Φｉ＋βであるときに等式になる。
【００６７】
[0070]Ａｉ及びθｉの値を設定するための別の態様は、以下の式を使用して決定され得る。
【数４】
0006580561.tif 000005
【００６８】
[0071]式４は、Ａｉ＝αＧｔである場合に等式になる。一態様では、式３又は式４を使用してアレイ利得を設定することはサイドローブを最小限に抑える。別の態様では、放射素子のサイドローブは、例えば、非凸最適化アルゴリズムによって最小限に抑えられ得る。そのようなアルゴリズムは、他の方向を最小限に抑えるか、又は他の特定の方向を無効にしながら、必要とされる方向のための利得を最大にすることができる。放射素子（５１０）が異なり、従って、それらのそれぞれの利得Ｇｉ値が異なるので、非凸最適化及び同様のアルゴリズムの動作は有効である。更に、フィード利得Ａｉは独立して制御される。
【００６９】
[0072]別の態様では、フィード利得Ａｉ及びフィード位相θｉのための値は、最適値に最も近い可能な値であると決定され得る。θｉの最も近い可能な最適値は、
【数５】
0006580561.tif 000006
【００７０】
に基づいて決定され得る。
【００７１】
[0073]Ａｉの最も近い可能な最適値は、
【数６】
0006580561.tif 000007
【００７２】
のように決定され得る。
【００７３】
[0074]一態様では、式５、式６、又はその両方を解くために、モンテカルロ法又は全数探索が使用され得る。
【００７４】
[0075]そのような態様では、実装される制御が非効率的であるか、又は場合によってはフィード利得Ａｉ及びフィード位相θｉのための最適値を達成することができない場合、フィード利得Ａｉ及びフィード位相θｉのための値は、最適値に最も近い可能な値であると決定され得る。そのような、最適値を達成することができないことは、例えば、制御量子化、増幅器構造、チェーンにおける利得不整合などにより生じ得る。
【００７５】
[0076]また別の態様では、電力を節約するために、アレイ中の１つ又は複数の完全なチェーンがオフにされ得る。好ましくは、そのようなオフにされたチェーンは、最低利得値Ｇｉをもつチェーンである。より低い利得をもつ幾つかのチェーンをオフにすることは、性能の劣化を最小限に抑えながら電力を節約することを可能にする。そのような態様では、Ｓ６４０において、どの１つ又は複数のチェーンがオフにされるかを決定する。オフにされるチェーンは、限定はしないが、最低利得値Ｇｉをもつ所定の数のチェーン、しきい値を下回る総利得値をもつ任意の数のチェーンなどによって決定され得る。
【００７６】
[0077]また別の態様では、素子のいずれか又は全てにおけるフィード利得Ａｉは、変更された素子のための恣意的な利得定数αを変化させることによって変更され得る。この変更は、例えば、素子の利得の増幅を変化させることによって行われ得る。そのような態様では、増幅器は、より低い利得値のためにより少ない電力を消費する傾向があるので、パラメータαを低下させることはアレイにおける電力消費量を低下させる。
【００７７】
[0078]Ｓ６５０において、各素子のフィード利得値Ａｉ及びフィード位相値θｉに基づいて、アレイ中の各素子の利得及び位相を独立して設定する。上記の態様のうちの全てにおいて、バラン機能が実装されるべきであるとき、アンテナのフィードのうちの一方はθｉに設定され、他方のフィードはθｉ＋１８０°に設定されることに留意されたい。
【００７８】
[0079]これらの態様が本明細書の発明的教示の多くの有利な用途の例であることに留意することが重要である。詳細には、本明細書で開示する発明的教示は、ミリメートル波信号の受信及び送信が必要とされる任意のタイプのコンシューマー電子機器において適応され得る。更に、幾つかの記述は、幾つかの発明的特徴には適用されるが、他の発明的特徴には適用されないことがある。概して、別段に規定されていない限り、一般性の喪失なしに、単数形の素子は複数形であり得、その逆も同様であることを理解されたい。
【００７９】
[0080]本明細書で表現説明する様々な構成要素及び機能は、任意の好適な手段を使用して実装され得る。そのような手段は、少なくとも部分的に、本明細書で教示する対応する構造を使用して実装される。例えば、処理システム５７０に関連して上記で説明した構成要素は、同様に指定された「ための手段」機能に対応する。従って、幾つかの実装形態では、そのような手段のうちの１つ又は複数は、本明細書で教示するプロセッサ構成要素、集積回路、又は他の好適な構造のうちの１つ又は複数を使用して実装される。
【００８０】
[0081]幾つかの実装形態では、トランシーバ又はＲＦモジュールなどの通信機器構造は、ミリメートル波信号などの信号を受信及び送信するための手段の機能を実施するように構成される。例えば、幾つかの実装形態では、この構造は、受信動作の結果として受信される信号を受信し、処理するようにプログラム又は設計される。更に、幾つかの実装形態では、この構造は、送信動作の結果として送信される信号を処理し、送信するようにプログラム又は設計される。一般に、通信機器構造はワイヤレスベーストランシーバ機器を備える。
【００８１】
[0082]幾つかの実装形態では、ＡＳＩＣ又はプログラマブルプロセッサなど、処理システム構造は、各放射素子の利得及び位相を測定するための手段の機能を実施するように構成される。幾つかの実装形態では、この構造は、各放射素子のそれぞれの測定された利得及び位相に基づいて各放射素子のフィード利得及びフィード位相を決定するように更にプログラム又は設計される。幾つかの実装形態では、この構造は、各放射素子のフィード利得及びフィード位相を独立して設定するように更にプログラム又は設計される。
【００８２】
[0083]本明細書で開示する態様に関して説明した方法又はアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施され得るか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施され得るか、又はその２つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュール（例えば、実行可能命令及び関連するデータを含む）及び他のデータは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）メモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は当技術分野で知られている他の形態のコンピュータ可読記憶媒体など、メモリ中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報（例えば、コード）を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、例えば、コンピュータ／プロセッサ（便宜上、本明細書では「プロセッサ」と呼ぶことがある）などのマシンに結合され得る。例示的な記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐し得る。ＡＳＩＣはユーザ機器中に常駐し得る。代替として、プロセッサ及び記憶媒体はユーザ機器中の個別構成要素として常駐し得る。更に、幾つかの態様では、任意の好適なコンピュータプログラム製品は、本開示の態様のうちの１つ又は複数に関係する機能を与えるために実行可能な（例えば、少なくとも１つのコンピュータによって実行可能な）コードを備えるコンピュータ可読媒体を備え得る。幾つかの態様では、コンピュータプログラム製品はパッケージング材料を備え得る。更に、非一時的コンピュータ可読媒体は、一時的な伝搬信号を除く任意のコンピュータ可読媒体である。
【００８３】
[0084]１つ又は複数の例示的な態様では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、１つ又は複数の命令又はコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。コンピュータ可読媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ又は他の磁気ストレージ機器、あるいは命令又はデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送又は記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、又は赤外線、無線、及びマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、又は赤外線、無線、及びマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク（disk）及びディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）及びｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザーで光学的に再生する。従って、幾つかの態様では、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、有形媒体、コンピュータ可読記憶媒体、コンピュータ可読記憶機器など）を備え得る。そのような非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、コンピュータ可読記憶機器）は、本明細書で説明する又はさもなければ知られている媒体（例えば、メモリ機器、媒体ディスクなど）の有形形態のいずれかを備え得る。更に、幾つかの態様では、コンピュータ可読媒体は（例えば、信号を備える）一時的コンピュータ可読媒体を備え得る。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。コンピュータ可読媒体は、任意の好適なコンピュータプログラム製品中に実装され得ることを諒解されたい。本明細書では特定の態様について説明するが、これらの態様の多くの変形及び置換は本開示の範囲内に入る。
【００８４】
[0085]また、本明細書における「第１」、「第２」などの名称を使用した素子への言及は、それらの素子の数量又は順序を概括的に限定するものでないことを理解されたい。むしろ、これらの名称は、概して、本明細書において２つ以上の素子又はある素子の複数の例を区別する便利な方法として使用される。従って、第１及び第２の素子への言及は、そこで２つの素子のみが採用され得ること、又は第１の素子が何らかの方法で第２の素子に先行しなければならないことを意味するものではない。また、別段に記載されていない限り、素子のセットは１つ又は複数の素子を備える。更に、明細書又は特許請求の範囲において使用される「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの１つ又は複数」又は「Ａ、Ｂ、及びＣからなるグループのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」という形式の用語は、「Ａ又はＢ又はＣあるいはこれらの素子の任意の組合せ」を意味する。例えば、この用語は、Ａ、又はＢ、又はＣ、又はＡ及びＢ、又はＡ及びＣ、又はＡ及びＢ及びＣ、又は２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃなどを含み得る。
【００８５】
[0086]好適な態様の幾つかの利益及び利点について説明するが、本開示の範囲は特定の利益、使用、又は目的に限定されるものではない。むしろ、本開示の態様は、様々なワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、及び送信プロトコルに広く適用可能であるものとし、そのうちの幾つかが例として図及び説明において示される。
【００８６】
[0087]開示する態様の前述の説明は、当業者が本開示を実施又は使用できるように与えたものである。これらの態様への様々な修正が当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義された一般原理が、本開示の範囲から逸脱することなく他の態様に適用され得る。従って、本開示は、本明細書に示した態様に限定されるものではなく、本明細書で開示する原理及び新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  複数の放射素子を動作させるための方法であって、前記複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された前記位相及び測定された前記利得に基づいて前記複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、決定された前記フィード利得及び前記フィード位相に基づいて前記複数の放射素子の各々を独立して設定することとを備える、方法。
［２］  前記複数の放射素子の各々が異なる、［１］に記載の方法。
［３］  前記複数の放射素子の各々の前記利得及び前記位相が特定の方向及び回転に応じて測定される、［１］に記載の方法。
［４］  各フィード利得が測定された前記利得に比例し、各フィード位相が、各それぞれの放射素子の測定された前記位相と反対の極性を有する、［１］に記載の方法。
［５］  前記決定が、前記フィード利得（Ａｉ）をＡｉ＝αＧｉに設定し、前記フィード位相（θｉ）をθｉ＝−Φｉ＋βに設定することを備え、ここにおいて、α及びβが構成可能パラメータであり、Ｇｉ及びΦｉが、それぞれ、前記それぞれの放射素子の測定された前記利得及び前記測定された位相である、［１］に記載の方法。
［６］  前記構成可能パラメータの値をランダムに選択することを更に備える、［５］に記載の方法。
［７］  無線信号の送信又は無線信号の受信のいずれかに関連する量子化誤差に基づいて前記構成可能パラメータのための値を選択することを更に備える、［５］に記載の方法。
［８］  前記放射素子の各々が第１及び第２のフィードを備え、前記決定が、前記第１のフィードと前記第２のフィードとの間の位相差を１８０度に設定することを備える、［１］に記載の方法。
［９］  前記放射素子の各々が、６０ＧＨｚ又はより高い周波数帯域において信号を送信及び受信する、［１］に記載の方法。
［１０］  前記複数の放射素子を、フロントアンテナサブアレイ、バックアンテナサブアレイ、又は１つ以上の中間アンテナサブアレイのうちの少なくとも１つに構成することを更に備える、［１］に記載の方法。
［１１］  複数の放射素子と、前記複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の前記測定された位相及び利得に基づいて前記複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、決定された前記フィード利得及び前記フィード位相に基づいて前記複数の放射素子の各々の前記フィード利得及び前記フィード位相を独立して設定することとを行うように構成された処理システムとを備える、通信のための装置。
［１２］  前記複数の放射素子の各々が異なる、［１１］に記載の装置。
［１３］  前記複数の放射素子の各々の前記利得及び前記位相が特定の方向及び回転に応じて測定される、［１１］に記載の装置。
［１４］  各フィード利得が測定された前記利得に比例し、各フィード位相が、各それぞれの放射素子の測定された前記位相と反対の極性を有する、［１１］に記載の装置。
［１５］  処理システムが、前記フィード利得（Ａｉ）をＡｉ＝α＊Ｇｉに設定し、前記フィード位相（θｉ）をθｉ＝−Φｉ＋βに設定するように更に構成され、ここにおいて、α及びβが構成可能パラメータであり、Ｇｉ及びΦｉが、それぞれ、前記それぞれの放射素子の測定された前記利得及び前記測定された位相である、［１１］に記載の装置。
［１６］  前記処理システムが、前記構成可能パラメータの値をランダムに選択するように更に構成された、［１５］に記載の装置。
［１７］  前記処理システムが、無線信号の送信又は受信のいずれかに関連する量子化誤差に基づいて前記構成可能パラメータのための値を選択するように更に構成された、［１５］に記載の装置。
［１８］  前記放射素子の各々が第１及び第２のフィードを備え、前記処理システムが、前記第１のフィードと前記第２のフィードとの間の位相差を１８０度に設定するように更に構成された、［１１］に記載の装置。
［１９］  前記放射素子の各々が、６０ＧＨｚ又はより高い周波数帯域において信号を送信及び受信する、［１１］に記載の装置。
［２０］  前記複数の放射素子が、フロントアンテナサブアレイ、バックアンテナサブアレイ、又は１つ以上の中間アンテナサブアレイのうちの少なくとも１つに構成された、［１１］に記載の装置。
［２１］  前記複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された前記位相及び前記測定された利得に基づいて前記複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、決定された前記フィード利得及び前記フィード位相に基づいて前記複数の放射素子の各々を独立して設定することとを行うために装置によって実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
［２２］  複数の放射素子を動作させるための装置であって、前記複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定するための手段と、それぞれの放射素子の測定された前記位相及び測定された前記利得に基づいて前記複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定するための手段と、決定された前記フィード利得及び前記フィード位相に基づいて前記複数の放射素子の各々を独立して設定するための手段とを備える、装置。
［２３］  複数の放射素子と、前記複数の放射素子の各々の位相及び利得を測定することと、それぞれの放射素子の測定された前記位相及び測定された前記利得に基づいて前記複数の放射素子の各々のためのフィード利得及びフィード位相を決定することと、決定された前記フィード利得及び前記フィード位相に基づいて前記複数の放射素子の各々を独立して設定することと  を行うように構成された処理システムと、設定された前記放射素子を介して信号を送信するように構成された送信機とを備えるアクセス端末。
【図１】
0006580561.tif 000008
【図２】
0006580561.tif 000009
【図３】
0006580561.tif 000010
【図４】
0006580561.tif 000011
【図５】
0006580561.tif 000012
【図６】
0006580561.tif 000013