(57)【要約】【課題】ＤＡＣの数の増加を抑えながら、複数の方向にビームを向ける。【解決手段】無線通信装置は、第１段の回路６０１、第２段の回路６０２、…および第Ｎ段の回路を有する給電回路２１７を備え、第１段の回路６０１は、アナログ信号ａ１に同位相のアナログ信号と、ｉ＝２、３、…ｍについてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａｍに同位相のアナログ信号、を出力する。第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号アナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａＭ（ｎ）に同位相のアナログ信号と、を出力する。【選択図】図５
2017212574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）についてデジタルベースバンド信号ｄ（ｋ）の位相を調整し、複数の互いに位相が異なるデジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）（ｍは２以上の自然数）を出力する複数の位相調整部と、
ｉ＝１、２、…、ｍについてデジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）を合成した信号をアナログ信号ａｉに変換する第ｉのコンバータと、
第１段の回路、第２段の回路、…および第Ｎ段の回路（Ｎは２以上の自然数）を有する給電回路と、
を備え、
前記第１段の回路は、アナログ信号ａ１に同位相のアナログ信号と、ｉ＝２、３、…、ｍについてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａｍに同位相のアナログ信号と、を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）（Ｍは３以上の自然数）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａＭ（ｎ）に同位相のアナログ信号と、を出力し、
前記第Ｎ段が出力するアナログ信号それぞれが、異なるアンテナ素子に出力される、
無線通信装置。
【請求項２】
前記第１段の回路は、ｍが３以上の自然数のとき、ｉ＝２、３、…、ｍ−１について、アナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉに同位相のアナログ信号を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）とすると、ｉ＝２、３、…、Ｍ−１についてアナログ信号アナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉ（ｎ）に同位相のアナログ信号を出力する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第Ｎ段の回路は、複数のアンプを備え、前記第Ｎ段の回路の出力のそれぞれは、異なるアンプに入力されて前記異なるアンテナ素子に出力される、請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数のアンプそれぞれの出力は互いに等しい、請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記第ｎ段の回路は、複数のアンプを備え、前記ｎ段の回路は、出力するアナログ信号のそれぞれを異なるアンプに入力して、第ｎ＋１段の回路に出力する、請求項３または４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記第ｎ段の回路の備える複数のアンプそれぞれの出力は互いに等しい請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
ｍ＝２かつＮ＝１であり、
さらに前記アナログ信号ａ１およびａ２が入力されるＬ個（Ｌは１以上の自然数）の合成器を有し、
前記アナログ信号ａ１およびａ２が入力される合成器のそれぞれの前段にアンプが配置されている、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記アンテナ素子のそれぞれの前段に１入力ｐ＋１出力の切換スイッチを有し、
前記切換スイッチのそれぞれは、さらにｐ個のアンテナ素子が接続されている請求項１から７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）についてデジタルベースバンド信号ｄ（ｋ）の位相を調整し、複数の互いに位相が異なるデジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）（ｍは２以上の自然数）を出力し、
ｉ＝１、２、…、ｍについてデジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）を合成した信号をアナログ信号ａｉに変換し、
第１段の回路、第２段の回路、…、第Ｎ段の回路（Ｎは２以上の自然数）を有する給電回路を備え、
前記第１段の回路は、アナログ信号ａ１に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、ｍについてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａｍに同位相のアナログ信号、を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）（Ｍは３以上の自然数）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａＭ（ｎ）に同位相のアナログ信号、を出力し、
前記第Ｎ段が出力するアナログ信号それぞれを、異なるアンテナ素子に出力する、指向性制御方法。
【請求項１０】
ｍ個のデジタルアナログコンバータの出力信号ａ１、ａ２、…、ａｍを入力とし、第１段の回路、第２段の回路、…および第Ｎ段の回路（Ｎは１以上の自然数であり、ｍは２以上の自然数である）を有し、
前記第１段の回路は、アナログ信号ａ１と、同位相のアナログ信号と、ｉ＝２、３、…ｍ−１についてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号と同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａｍと、を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）（Ｍは３以上の自然数）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）と、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号と同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａＭ（ｎ）と、を出力し、
前記第Ｎ段が出力するアナログ信号それぞれが、異なるアンテナ素子に出力される、
給電回路。
【請求項１１】
第１段の回路、第２段の回路、…、および、第Ｎ段の回路を有し、
アレイアンテナが受信したアナログ無線信号ａ１、ａ２、…、ａＭ（Ｍは３以上の自然数）が入力され、
前記第１段の回路は、ｉ＝２、…、Ｍについて無線信号ａｉ−１に同位相のアナログ無線信号と無線信号ａｉに同位相のアナログ無線信号とを合成器に入力して得られるアナログ信号を出力し、
第ｎ段の回路（ｎは１以上の自然数）が出力するアナログ信号をａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａｍ（ｎ）（ｍは３以上の自然数）とするとき、第ｎ＋１段の回路は、ｉ＝２、…、ｍについて、アナログ信号ａｉ−１（ｎ）に同位相のアナログ信号とａｉ（ｎ）に同位相のアナログ信号とを合成器に入力して得られるアナログ信号を出力する給電回路と、
前記第Ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（Ｎ）、ａ２（Ｎ）、…、ａｒ（Ｎ）（ｒは３以上の自然数）とし、Ｋを１以上の自然数とするとき、
ｉ＝１、２、３、…、ｒについて、アナログ信号ａｉ（Ｎ）をＫ分配し、デジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）に変換する第ｉのコンバータと、
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）について、デジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｒ（ｋ）のそれぞれの位相を調整し、合成を行ない、デジタルベースバンド信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）を出力する複数の位相調整部と、
を備える無線通信装置。
【請求項１２】
第１段の回路、第２段の回路、…、および、第Ｎ段の回路を有し、
アレイアンテナが受信したアナログ無線信号ａ１、ａ２、…、ａＭ（Ｍは５以上の奇数となる自然数）が入力され、
前記第１段の回路は、無線信号ａ１に同位相の信号と無線信号ａ２に同位相の信号とを合成して得られるアナログ信号、ｉ＝２、４…、Ｍ−３について無線信号ａｉに同位相の信号と無線信号ａｉ＋１に同位相の信号と無線信号ａｉ＋２に同位相の信号とを合成した信号、および、無線信号ａＭ−１に同位相の信号と無線信号ａＭに同位相の信号とを合成した信号を出力し、
第ｎ段の回路（ｎは１以上の自然数）が出力するアナログ信号をａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａｍ（ｎ）（ｍは５以上の奇数となる自然数）とするとき、第ｎ＋１段の回路は、アナログ信号ａ１（ｎ）とアナログ信号ａ２（ｎ）とを合成して得られるアナログ信号、ｉ＝２、４、…、ｍ−３についてアナログ信号ａｉ（ｎ）とアナログ信号ａｉ＋１（ｎ）とａｉ＋２（ｎ）とを合成したアナログ信号、および、無線信号ａｍ−１（ｎ）とａｍ（ｎ）とを合成したアナログ信号を出力する給電回路と、
前記第Ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（Ｎ）、ａ２（Ｎ）、…、ａｒ（Ｎ）（ｒは３以上の自然数）とし、Ｋを１以上の自然数とするとき、
ｉ＝１、２、３、…、ｒについて、アナログ信号ａｉ（Ｎ）をＫ分配し、デジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）に変換する第ｉのコンバータと、
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）について、デジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｒ（ｋ）のそれぞれの位相を調整し、合成を行ない、デジタルベースバンド信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）を出力する複数の位相調整部と、
を備える無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示は、無線通信装置、アンテナ指向性制御方法および給電回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信のＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を改善する方法の一つとして、アレイアンテナを用いて、ビームの方向に無線信号のエネルギーを集中させるビームフォーミングがある。アレイアンテナを用いてビームフォーミングを行なう種々の方法の中でも、各アンテナ素子にＤＡＣを取り付け、ウェイトを乗算したデジタル情報を入力する方法は、各アンテナ素子を自由に操作可能とし、また良好な性能を提供する。なお、ＤＡＣは、Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒの略である。しかし、ＤＡＣは消費電力が大きく、アンテナ素子の個数のＤＡＣを用いると消費電力が増大する。
【０００３】
そこで、ＤＡＣの数を減らし、ビームフォーミングを行なう方法として、ハイブリッドビームフォーミングが知られている。ハイブリッドビームフォーミングを適用する場合には、複数のサブアレイから構成されるアレイアンテナが用いられ、各サブアレイに１つのＤＡＣが用いられる。また、アレイアンテナの各アンテナ素子には位相制御器（移相器）が設けられ、ベースバンド部における位相制御と位相制御器による位相制御とにより無線信号の位相を制御してビームの方向が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２６４１０４号公報
【特許文献２】特表２００７−５１１１２４号公報
【特許文献３】特開平０１−１２９５０８号公報
【特許文献４】特開平０８−１８１５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ハイブリッドビームフォーミングを適用する際には、ＤＡＣの数によりビーム数が制限される。このため、ハイブリッドビームフォーミングを適用する際には、ビーム数を増やそうとするとＤＡＣの数を増加させる必要があり、消費電力が増大する。
【０００６】
以上に鑑み、以下の開示の目的の１つは、ＤＡＣの数の増加を抑えつつ、複数の方向にビームを向けることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一側面として、無線通信装置は、複数の位相調整部と、複数のデジタルコンバータと、給電回路とを備える。ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）について第ｋの位相調整部のデジタルベースバンド信号ｄ（ｋ）の位相を調整し、複数の互いに位相が異なるデジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）を出力する。ｉ＝１、２、…、ｍ（ｍは２以上の自然数）について第ｉのデジタルアナログコンバータは、デジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）を合成した信号をアナログ信号ａｉに変換する。給電回路は、第１段の回路、第２段の回路、…および第Ｎ段の回路（Ｎは１以上の自然数）を有する。
【０００８】
一側面として、第１段の回路は、アナログ信号ａ１に同位相のアナログ信号と、ｉ＝２、３、…、ｍについてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａｍに同位相のアナログ信号、を出力する。
【０００９】
一側面として、第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号アナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａＭ（ｎ）に同位相のアナログ信号と、を出力する。
【００１０】
一側面として、第Ｎ段が出力するアナログ信号それぞれが、異なるアンテナ素子に出力される。
【発明の効果】
【００１１】
一側面によれば、ＤＡＣの数の増加を抑えつつ、複数の方向にビームを向けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る基地局の機能ブロック図である。
【図２】実施形態１に係る基地局のベースバンド部、ＲＦ回路、アレイアンテナおよび制御部の機能ブロック図である。
【図３】デジタルベースバンド信号に対応する無線信号の位相を変化させることにより、無線信号を特定の方向に送信できることを説明する図である。
【図４】実施形態１に係る基地局を制御装置とＲＲＨとに分離した場合の機能ブロック図である。
【図５】実施形態１に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図６】実施形態１に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図７】実施形態１に係る基地局の給電回路において、合成器により入力信号の位相が変化することを説明するための図である。
【図８】実施形態１に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図９】実施形態１に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１０】実施形態１に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１１】実施形態１に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１２】実施形態１に係る基地局の処理のフローチャートである。
【図１３】実施形態１に係る基地局のハードウェア構成図である。
【図１４】実施形態２に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１５】実施形態２に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１６】実施形態２に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１７】実施形態３に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１８】実施形態４に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図１９】実施形態４に係る基地局のベースバンド部、ＲＦ回路、アレイアンテナおよび制御部の機能ブロック図である。
【図２０】実施形態４に係る基地局の給電回路の構成および給電回路とアレイアンテナとの接続関係を示す図である。
【図２１】図１４に示す給電回路を用いた場合のアレイアンテナの指向性特性図である。
【図２２】図１５に示す給電回路を用いた場合のアレイアンテナの指向性特性図である。
【図２３】図１６に示す給電回路を用いた場合のアレイアンテナの指向性特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。なお、以下の実施形態に用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一または同様の部分を表わす。また、一つの図面内に同一または同様の部分が複数現われており、それらを区別する場合には、符号などに＃ｒ（ｒは自然数）を付して区別する場合がある。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る基地局１０１の機能ブロック図である。基地局１０１は、無線通信装置の一例である。
【００１５】
基地局１０１は、ベースバンド部１０３と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路１０４と、アレイアンテナ１０５と、制御部１０６と、ＮＩＦ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）回路１０７とを備える。
【００１６】
ＮＩＦ回路１０７は、ネットワーク１０８とベースバンド部１０３および制御部１０６とのインタフェースとして機能する回路である。ネットワーク１０８は基地局１０１を上位ネットワークに接続したり、あるいは、他の基地局１０１に接続したりする。
【００１７】
ベースバンド部１０３は、ベースバンド信号を処理する。例えば、ベースバンド部１０３がＮＩＦ回路１０７を介してネットワーク１０８より制御データまたはユーザデータを受信すると、制御データまたはユーザデータに対応するベースバンド信号を生成する。また、ベースバンド部１０３がＲＦ回路１０４よりベースバンド信号を受信すると、ネットワーク１０８へ送信する制御データまたはユーザデータを生成する。
【００１８】
ＲＦ回路１０４は、ベースバンド部１０３よりベースバンド信号を受信すると、無線信号に変換し、アレイアンテナ１０５へ出力し、また、アレイアンテナ１０５より無線信号を受信すると、ベースバンド信号に変換し、ベースバンド部１０３へ出力する。
【００１９】
アレイアンテナ１０５は、複数のアンテナ素子を有する。アレイアンテナ１０５が例えば複数の移相器を有する場合には、複数のアンテナ素子に入力される無線信号の位相を制御することにより、ビームが形成され、ビームの向けられた方向へ無線信号が送信される。また、本実施形態では、移相器の制御に加え、デジタルベースバンド信号の位相を制御し、ハイブリッドビームフォーミングを行なう。これにより、同時に複数の端末、例えば無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３のそれぞれにビーム１０９＃１〜１０９＃３を向けることができる。
【００２０】
制御部１０６は、ＮＩＦ回路１０７、ベースバンド部１０３、ＲＦ回路１０４およびアレイアンテナ１０５などの基地局１０１の各部を制御する。例えば、制御部１０６は、ＮＩＦ回路１０７によるネットワーク１０８とのデータの送受信を制御したり、ベースバンド部１０３が生成および受信するベースバンド信号の位相を制御したりする。また、制御部１０６は、ＲＦ回路１０４の無線信号の出力を制御したり、後に説明する給電回路のパラメータを制御したりする。制御部は、また、アレイアンテナ１０５が有する移相器を制御し、ビームを形成する方向を制御する。
【００２１】
図２は、基地局１０１のベースバンド部１０３、ＲＦ回路１０４、アレイアンテナ１０５および制御部１０６のより詳細な機能ブロック図である。
【００２２】
ベースバンド部１０３は、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３を有する。位相調整部２１１＃１〜２１１＃３のそれぞれは、デジタル信号として生成されたベースバンド信号（デジタルベースバンド信号）ｄ（１）〜ｄ（３）の位相を制御する。
【００２３】
例えば、位相調整部２１１＃１は、デジタルベースバンド信号ｄ（１）に複素数値ｅｊα１およびｅｊα２（ただし、ｅは自然対数の底であり、ｊは虚数単位であり、α１およびα２は実数である）を乗じ、互いに位相の異なるデジタル信号を出力する。位相調整部２１１＃２は、デジタルベースバンド信号ｄ（２）に複素数値ｅｊβ１およびｅｊβ２（β１およびβ２は実数である）を乗じ、互いに位相の異なるデジタル信号を出力する。位相調整部２１１＃３は、デジタルベースバンド信号ｄ（３）に複素数値ｅｊγ１およびｅｊγ２（γ１およびγ２は実数である）を乗じ、互いに位相の異なるデジタル信号を出力する。
【００２４】
したがって、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３のそれぞれは、位相の進みが異なるデジタル信号を出力する。別言すれば、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３のそれぞれは、位相の進みが遅くなるかまたは早くなる複数のデジタル信号を出力する。
【００２５】
また、ベースバンド部１０３は、デジタル合成器２１２および２１３を有する。デジタル合成器２１２は、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３の出力のそれぞれの一方をデジタル信号の加算により合成し、ＲＦ回路１０４へ出力する。また、デジタル合成器２１３は、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３の出力のそれぞれの他方を加算により合成し、ＲＦ回路１０４へ出力する。
【００２６】
ＲＦ回路１０４は、ＤＡＣ２１４および２１５と、アップコンバータ２１６と、給電回路２１７とを有する。
【００２７】
ＤＡＣ２１４および２１５のそれぞれは、デジタル合成器２１２および２１３の出力するデジタル信号をアナログ信号（アナログベースバンド信号）に変換し、アップコンバータ２１６に出力する。
【００２８】
なお、デジタルベースバンド信号の数を３とし、デジタルベースバンド信号のそれぞれに２つの複素数値が乗ぜられるとしたが、デジタルベースバンド信号の数を１以上の任意の自然数（例えば、Ｋと表記する）とし、乗じる複素数値の数を２以上の任意の自然数とすることができる。
【００２９】
例えば、デジタルベースバンド信号ｄ（１）、ｄ（２）、…、ｄ（Ｋ）のそれぞれが位相調整部２１１＃１〜２１１＃Ｋに入力されるとする。このとき、ｋ＝１、２、…、Ｋについて位相調整部２１１＃ｉは、ｄ（ｉ）にｍ個の複素数を乗じて、複数の互いに位相が異なるデジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）を生成することができる。このとき、ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）の順に位相の進みが早くなるかまたは遅くなるとしてよい。
【００３０】
また、ｉ＝１、２、…、ｍについてｍ個のデジタル合成器＃１、＃２、…、＃ｍそれぞれに、ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）を入力し、ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）を加算して合成し、ｍ個のＤＡＣに入力し、ｍ個のアナログ信号ａｉ’（ｉ＝１、２、…、ｍ）を得ることができる。
【００３１】
したがって、図２に示されるのは、Ｋ＝３およびｍ＝２の場合である。
【００３２】
アップコンバータ２１６は、ＤＡＣ２１４および２１５から入力されるアナログ信号ａ１’およびａ２’のそれぞれの周波数を変換し、アナログ無線信号ａ１およびａ２を生成する。ＤＡＣ２１４およびＤＡＣ２１４の出力信号の周波数を変換するアップコンバータ２１６の機能をまとめ、第１のコンバータと呼称する場合がある。同様に、ＤＡＣ２１５およびＤＡＣ２１５の出力信号の周波数を変換するアップコンバータ２１６の機能をまとめ、第２のコンバータと呼称する場合がある。
【００３３】
給電回路２１７は、アップコンバータ２１６の生成したアナログ無線信号ａ１およびａ２から生成されるアナログ信号を、移相器２１９を介してアレイアンテナ１０５の複数のアンテナ素子２１８に出力する。本実施形態では、給電回路２１７は、次に説明するように位相がアンテナ素子２１８の位置に応じて徐々に変化する無線信号を出力する。
【００３４】
例えばｄ（１）に対応して位相調整部２１１＃１により、位相差を有するデジタルベースバンド信号ｄ１（１）およびｄ２（１）が生成されると想定する。また、ｄ１（１）およびｄ２（１）のそれぞれが、デジタル合成器２１２および２１３と、ＤＡＣ２１４および２１５と、アップコンバータ２１６とによる処理を経て、アナログ信号ａ１（１）およびａ２（１）とに変換されることを想定する。
【００３５】
さらに、給電回路２１７は、複数のアンテナ素子２１８の中のアンテナ素子Ｅ１にａ１（１）と同位相の信号を供給し、アンテナ素子Ｅｓにａ２（１）と同位相の信号に供給すると想定する（例えば、図２の場合は、ｓ＝５となる）。このとき、Ｅ１とＥｓとの間に配置されるアンテナ素子をＥ２、…、Ｅｓ−１とすると、給電回路２１７がＥ２、Ｅ３、…、Ｅｓ−１のそれぞれに出力する無線信号の位相は、Ｅ１およびＥｓにする無線信号の位相を補間した位相となる。なお、このように複数の無線信号の位相が、その中の２つの無線信号の位相を補間した位相となることを、位相が徐々に変化するという。
【００３６】
Ｅ１、Ｅ２、…、Ｅｓが等間隔で配置されている場合には、互いに隣接するＥｉおよびＥｉ＋１には、位相差が
（ａ１（１）とａ２（１）との位相差）／（ｓ−１）
となる無線信号が出力される。このように位相が徐々に変化する無線信号がアンテナ素子２１８に給電されることにより、ｄ（１）に対応する無線信号をビームに載せて特定の方向に送信することができる。
【００３７】
図３は、デジタルベースバンド信号に対応する無線信号の位相を変化させることにより、無線信号を特性の方向に送信することを説明する図である。アンテナ素子３０１、３０２、３０３がアレイアンテナ１０５の主面に対応する点線３０４上に配置されている。アンテナ素子３０１とアンテナ素子３０２との距離をｌ１とし、アンテナ素子３０１とアンテナ素子３０３との距離をｌ２とする。
【００３８】
このとき、点線３０４に対してθの角度の方向に無線信号を送信するには、アンテナ素子３０１から送信される無線信号に対して、アンテナ素子３０２から送信される無線信号を、ｌ１×ｓｉｎθの距離に相当する位相を進める。また、アンテナ素子３０１から送信される無線信号に対して、アンテナ素子３０３から送信される無線信号を、ｌ２×ｓｉｎθの距離に相当する位相を進める。このため、ｌ２がｌ１の２倍であれば、アンテナ素子３０１とアンテナ素子３０２とから送信される無線信号の位相差およびアンテナ素子３０２とアンテナ素子３０３とから送信される無線信号の位相差は等しくなる。
【００３９】
ｌ２がｌ１の２倍でない場合には、アンテナ素子３０２から送信される無線信号の位相の進み具合を、アンテナ素子３０３から送信される無線信号の位相の進み具合のｌ１／ｌ２倍にすればよい。
【００４０】
以上のようにして、アンテナ素子３０１、３０２、３０３に、徐々に位相が変化する無線信号を供給することにより、特定の方向にビームを形成することが可能となる。
【００４１】
図２の説明に戻る。制御部１０６は、ビーム方向決定部２０１と、回路制御部２０２と、位相制御部２０３とを有する。
【００４２】
ビーム方向決定部２０１は、アレイアンテナ１０５の主面からビームを形成する方向を決定する。当該決定は、例えば無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３のそれぞれから送信されるプリコーディング行列に関する情報を用いて、アレイアンテナ１０５から無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３のそれぞれの方向を推定することにより行なうことができる。例えば、無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３への方向の平均値の方向を、アレイアンテナ１０５の主面からビームを形成する方向として決定する。
【００４３】
回路制御部２０２は、ビーム方向決定部２０１の決定に基づいて、給電回路２１７およびアレイアンテナ１０５の有するパラメータを制御する。アレイアンテナ１０５は、アンテナ素子２１８（Ｅ１〜Ｅ５）それぞれに対応する移相器２１９を有しており、移相器２１９による位相の制御に関するパラメータを有する。また、後に説明するように給電回路２１７は、アンプを有している場合があり、アンプのゲインに関するパラメータを有する場合がある。回路制御部２０２は、これらのパラメータを調整することにより、アレイアンテナが形成するビームの方向を制御する。
【００４４】
位相制御部２０３は、ビーム方向決定部２０１の決定に基づいて、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３のそれぞれがデジタルベースバンド信号ｄ（１）〜ｄ（３）に乗ずる複素数値を決定する。これにより、アレイアンテナが形成するビームの方向から、個々の無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３それぞれの方向にビームをさらに向けたり、ヌルを向けたりすることができる。
【００４５】
なお、ベースバンド部１０３からＲＦ回路１０４へは、ベースバンドデジタル信号ｄ（１）〜ｄ（３）の位相が調整され合成されたデジタル信号が出力される。したがって、ベースバンド部１０３からＲＦ回路１０４へ入力される信号の数は、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３のそれぞれが出力する位相差を有するデジタル信号の数（図２の場合は、２）と等しくすることができる。このため、ベースバンド部１０３からＲＦ回路１０４へ出力される信号の数を、ベースバンドデジタル信号ｄ（１）〜ｄ（３）の数（図２の場合は、３）には依存しないようにすることができる。
【００４６】
したがって、基地局１０１の構成を、図４に示すように、制御装置４０１とＲＲＨ４０２とに分離する場合、制御装置４０１とＲＲＨ４０２との間の信号線の数は、ベースバンドデジタル信号ｄ（１）〜ｄ（３）の数には依存しないようにすることができる。これにより、ユーザ数の増加による制御装置４０１とＲＲＨ４０２との間の通信量の増大（ひっ迫）を回避することができる。
【００４７】
なお、ＲＲＨは、Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｈｅａｄの略である。また制御装置４０１は、ベースバンド部１０３、制御部１０６およびＮＩＦ回路１０７を有し、ＲＲＨは、ＲＦ回路１０４およびアレイアンテナ１０５を有する。図４には、制御装置４０１とＲＲＨ４０２との間の信号線として、ベースバンドデジタル信号ｄ（１）〜ｄ（３）を合成したデジタル信号を伝達する信号線と、制御部１０６によるＲＦ回路１０４およびアレイアンテナ１０５の制御情報を伝達する信号線とが示されている。
【００４８】
次に、給電回路２１７の回路構成および給電回路２１７とアレイアンテナ１０５との接続について説明する。図５は、給電回路２１７の回路構成およびアレイアンテナ１０５との接続の一例を示す図である。図５に示すように、給電回路２１７は、第１段の回路６０１、第２段の回路６０２および第３段の回路６０３を備える３段構成を有する。
【００４９】
ＤＡＣ２１４および２１５（図２参照）の出力信号（アナログ信号）をそれぞれａ１とａ２とすると、ａ１とａ２とのそれぞれは、第１段の回路の分配器５０１＃１および５０１＃２に入力される。分配器５０１＃１および５０１＃２のそれぞれは、入力されたアナログ信号を複数のアナログ信号に分配する。図５では、分配器５０１＃１および５０１＃２のそれぞれに入力されるアナログ信号は２分配される。
【００５０】
なお、分配器５０１＃１および５０１＃２は等分配を行ない、分配器５０１＃１および５０１＃２のそれぞれにおいて、出力信号同士は同じ振幅および位相の信号となる。あるいは、分配器５０１＃１および５０１＃２は、重み付けなどのパラメータに基づいて、複数の出力間において振幅が異なり位相が同じ信号を出力してもよい。以後説明する他の分配器についても同じである。
【００５１】
分配器５０１＃１の出力信号の一方は、アンプ５０３＃１に入力される。分配器５０１＃１の出力信号の他方と分配器５０１＃２の出力信号の一方とが合成器５０２に入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、アンプ５０３＃２に入力される。また、分配器５０１＃２の出力信号の他方は、アンプ５０３＃３に入力される。
【００５２】
合成器５０２の出力信号に占める各入力信号の大きさの比を同じとしてもよい。例えば、分配器５０１＃１の出力の他方をａ５０１＃１とし、分配器５０１＃２の出力の一方をａ５０１＃２とするとき、合成器５０２は、ａ５０１＃１＋ａ５０１＃２を出力してもよい。あるいは、合成器５０２は、重み付けなどのパラメータに基づいて、異なる比となるように合成し出力してもよい。例えば、（２／５）×ａ５０１＃１＋（３／５）×ａ５０１＃２のように２：３の合成比となるように合成して出力してもよい。もちろん、他の合成比でもよい。
【００５３】
アンプ５０３＃１〜５０３＃３のそれぞれは、入力されるアナログ信号を増幅または減衰させて、第２段の回路６０２に入力する。アンプ５０３＃１〜５０３＃３のそれぞれは、パラメータに基づいて、ゲイン（増幅率または減衰率）が可変であってもよい。また、アンプ５０３＃１〜５０３＃３のそれぞれのゲインは１であってもよい。アンプ５０３＃１〜５０３＃３の中にゲインが１であるものがある場合には、当該アンプを省くことができる。以後説明するアンプについても同じである。
【００５４】
また、アンプ５０３＃１〜５０３＃３の出力信号の大きさ（例えば、信号の最大振幅）は、互いに同じ値になっていてもよい。このように出力信号の大きさを同じ値にすることを、出力信号を正規化することと呼称する場合がある。
【００５５】
また、合成器５０２の出力側に接続されているアンプ５０３＃２は、合成器５０２の入力側に接続される２つのアンプにより置き換えることもできる。ただし、合成器５０２は、２つの入力を有するので、合成器５０２の前段にアンプを接続するとアンプの数が増えてしまうので、アンプは、合成器５０２の出力側に接続されるのが好ましい。
【００５６】
アンプ５０３＃１〜５０３＃３のそれぞれの出力をａ１（１）〜ａ３（１）とすると、アンプ５０３＃１〜５０３＃３は、信号の位相は変化させないので、ａ１（１）およびａ３（１）のそれぞれの位相は、ａ１およびａ２の位相に等しくなる。また、ａ２（１）の位相は、アンプ５０３＃２に入力される信号（合成器５０２の出力信号）の位相と同じ位相となり、したがって、後に図７を参照して説明するように、ａ１とａ２との位相の中間の位相となる。したがって、ａ１（１）〜ａ３（１）は、位相が徐々に変化する信号である。別言すれば、ａ１（１）〜ａ３（１）は、順に位相の進みが早くなるかまたは遅くなる信号である。
【００５７】
第２段の回路６０２の分配器５０４＃１〜５０４＃３のそれぞれには、ａ１（１）〜ａ３（１）が入力される。分配器５０４＃１〜５０４＃３のそれぞれに入力されるアナログ信号は２分配される。
【００５８】
分配器５０４＃１の出力信号の一方は、アンプ５０６＃１に入力される。分配器５０４＃１の出力信号の他方と分配器５０４＃２の出力信号の一方とは、合成器５０５＃１に入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、アンプ５０６＃２に入力される。分配器５０４＃２の出力信号の他方と分配器５０４＃３の出力信号の一方とは、合成器５０５＃２入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、アンプ５０６＃３に入力される。また、分配器５０４＃３の出力信号の他方は、アンプ５０６＃４に入力される。
【００５９】
アンプ５０６＃１〜５０６＃４のそれぞれは、入力されるアナログ信号を増幅または減衰させて、第３段の回路６０３に出力する。
【００６０】
アンプ５０６＃１〜５０６＃４のそれぞれの出力をａ１（２）〜ａ４（２）とすると、ａ１（２）およびａ４（２）のそれぞれの位相は、ａ１（１）およびａ３（１）の位相に等しく、したがって、ａ１およびａ２の位相に等しくなる。また、ａ２（２）の位相はａ１（１）とａ２（１）との位相の中間の位相となり、ａ３（２）の位相はａ２（１）とａ３（１）との位相の中間の位相となる。したがって、ａ１（２）〜ａ４（２）は、位相が徐々に変化する信号である。別言すれば、ａ１（２）〜ａ４（２）は、順に位相が進むかまたは遅れる信号である。
【００６１】
第３段の回路６０３の分配器５０７＃１〜５０７＃４のそれぞれには、ａ１（２）〜ａ４（２）が入力される。分配器５０７＃１〜５０７＃４のそれぞれに入力されるアナログ信号は２分配される。
【００６２】
分配器５０７＃１の出力信号の一方は、アンプ５０９＃１に入力される。分配器５０７＃１の出力信号の他方と分配器５０７＃２の出力信号の一方とは、合成器５０８＃１に入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、アンプ５０９＃２に入力される。
【００６３】
分配器５０７＃２の出力信号の他方と分配器５０７＃３の出力信号の一方とは、合成器５０８＃２に入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、アンプ５０９＃３に入力される。分配器５０７＃３の出力信号の他方と分配器５０７＃４の出力信号の一方は、合成器５０８＃３に入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、アンプ５０９＃４に入力される。分配器５０７＃４の出力信号の他方は、アンプ５０９＃５に入力される。
【００６４】
アンプ５０９＃１〜５０９＃５のそれぞれの出力をａ１（３）〜ａ５（３）とすると、ａ１（３）およびａ５（３）のそれぞれの位相は、ａ１（２）およびａ４（２）の位相に等しく、したがって、ａ１およびａ２の位相に等しくなる。また、ａ２（３）の位相は、ａ１（２）とａ２（２）との位相の中間の位相となり、ａ３（３）の位相は、ａ２（２）とａ３（２）との位相の中間の位相となり、ａ４（３）の位相は、ａ３（２）とａ４（２）との位相の中間の位相となる。したがって、ａ１（３）〜ａ５（３）は、位相が徐々に変化する信号となる。別言すれば、ａ１（３）〜ａ５（３）は、順に位相の進みが早くなるかまたは遅くなる信号である。
【００６５】
ａ１（３）〜ａ５（３）のそれぞれは、移相器５１０＃１〜５１０＃５に入力され、位相の進みや遅れが制御される。移相器５１０＃１〜５１０＃５のそれぞれの出力信号は、アンテナ素子５１１＃１〜５１１＃５に入力される。
【００６６】
上述したように、ａ１（３）〜ａ５（３）の位相は徐々に変化するので、アンテナ素子５１１＃１〜５１１＃５に入力されるアナログ信号の位相は徐々に変化するようにできる。別言すれば、ａ１（３）〜ａ５（３）は、順に位相の進みが早くなるかまたは遅くなる信号であるので、アンテナ素子５１１＃１〜５１１＃５には、順に位相の進みが早くなるかまたは遅くなる信号が出力される。
【００６７】
位相の変化および異同をよりわかりやすく図示するために、図５に示す給電回路２１７の構成を、図６に示すように図示する。図６においては、分配器の入力信号、アンプの入力信号および合成器の出力信号の位相の異同を図面に配置される分配器、アンプおよび合成器の上下の位置の関係により示している。別言すれば、分配器の入力の上下位置、アンプの入力の上下位置および合成器の出力の上下位置が略同じであれば、分配器の入力信号、アンプの入力信号および合成器の出力信号の位相は同じとする。また、分配器の入力の上下位置、アンプの入力の上下位置および合成器の出力の上下位置が実質的に異なれば、分配器の入力信号、アンプの入力信号および合成器の出力信号の位相が異なる。
【００６８】
したがって、また、第１段の回路６０１において、ａ１およびａ２のそれぞれが入力される分配器５０１＃１および５０１＃２のそれぞれは図６の上方および下方に配置される。分配器５０１＃１および５０１＃２のそれぞれの出力の一方が入力されるアンプ５０３＃１および５０３＃３のそれぞれも図６の上方および下方に配置される。これにより、分配器５０１＃１および＃２のそれぞれの出力は、ａ１およびａ２の位相に同位相となることが表示される。
【００６９】
分配器５０１＃１の出力信号の他方と分配器５０１＃２の出力信号の一方とが入力される合成器５０２の出力の位相は、ａ１およびａ２の位相の中間となる。したがって、合成器５０２は、図６の上下における略中間に配置され、したがって、アンプ５０３＃２も図６の上下における略中間に配置される。
【００７０】
同様に、第２段の回路６０２においても、分配器５０４＃１および分配器５０４＃３が図６の上下に配置され、分配器５０４＃２が図６の上下における略中間に配置される。別言すれば、分配器５０４＃１、５０４＃２および５０４＃３が順に図６の上から下に配置がされる。
【００７１】
分配器５０４＃１および５０４＃３のそれぞれの出力の一方が入力されるアンプ５０６＃１および５０６＃４のそれぞれは図６の上下に配置される。また、分配器５０４＃１の出力の他方と分配器５０４＃２の出力の一方が入力される合成器５０５＃１、そしてアンプ５０６＃２は、分配器５０４＃１および５０４＃２の図６の上下関係における略中間に配置される。分配器５０４＃２の出力の他方と分配器５０４＃３の出力の他方が入力される合成器５０５＃２、そしてアンプ５０６＃３は、分配器５０４＃２および５０４＃３の上下関係における略中間に配置される。
【００７２】
同様に、第３段の回路６０３においても、分配器５０７＃１〜５０７＃４が図６上から下に配置される。アンプ５０９＃１および５０９＃５のそれぞれは、図６の上下に配置される。合成器５０８＃１およびアンプ５０９＃２は、分配器５０７＃１および５０７＃２の図６の上下関係における略中間に配置される。合成器５０８＃２およびアンプ５０９＃３は、分配器５０７＃２および５０７＃３の図６の上下関係における略中間に配置される。合成器５０８＃３およびアンプ５０９＃４は、分配器５０７＃３および５０７＃４の図６の上下関係における略中間に配置される。したがって、給電回路２１７の出力信号の位相は、入力信号ａ１およびａ２の位相を両端とする範囲内の位相となる。
【００７３】
したがって、アンプ５０９＃１の出力信号であるａ１（３）は、信号ａ１に同位相の信号となり、アンプ５０９＃５の出力信号であるａ５（３）は、信号ａ２に同位相の信号となる。また、アンプ５０９＃１〜５０９＃５の出力信号であるａ１（３）〜ａ５（３）は、順に位相が進むか遅れる信号となり、ａ１（３）〜ａ５（３）の位相が徐々に変化することになることが示される。
【００７４】
ａ１（３）〜ａ５（３）のそれぞれは、移相器５１０＃１〜５１０＃５に入力され、位相が制御され、アンテナ素子５１１＃１〜５１１＃５に入力される。
【００７５】
図６は、３段構成の給電回路を示すが、給電回路２１７の段数がＮ段（Ｎ＞３）となっても、Ｎ＋２個のアンテナ素子には、徐々に位相が変化する信号が入力される。また、アンテナ素子のうち、図の一番上に図示されるアンテナ素子には、ａ１と同じ位相の信号が入力され、図の一番下に図示されるアンテナ素子には、ａ２と同じ位相の信号が入力される。
【００７６】
なお、一般的に第ｎ段（１≦ｎ≦Ｎ）の回路は、ｎ＋１個の信号が入力され、ｎ＋２個の信号を出力する。ｎ＋１個の入力信号をａ１（ｎ−１）、ａ２（ｎ−１）、…、ａｎ＋１（ｎ−１）とし、ｎ＋２個の出力信号をａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａｎ＋２（ｎ）とすると、ｎ＝１の場合、ａ１（０）＝ａ１かつａ２（０）＝ａ２となる。また、ａ１（ｎ）およびａｎ＋２（ｎ）のそれぞれは、ａ１（ｎ−１）およびａｎ＋１（ｎ−１）と同位相の信号である。また、ｉ＝２、３、…、ｎ＋１について、ａｉ（ｎ）は、ａｉ−１（ｎ−１）とａｉ（ｎ−１）との間の位相を有する。
【００７７】
図７は、合成器の出力信号の位相が合成器の２つの入力信号の位相の中間の位相になることを説明する図である。合成器の入力信号のそれぞれを、Ａｅｊ（ωｔ＋α）およびＢｅｊ（ωｔ＋β）とする。なお、ＡおよびＢは振幅の大きさを表わす正の実数であり、ωは無線信号の角周波数であり、ｔは時間を表わす変数であり、αおよびβは位相を表わす実数である。
【００７８】
Ａｅｊ（ωｔ＋α）とＢｅｊ（ωｔ＋β）とを合成すると、Ａｅｊ（ωｔ＋α）＋Ｂｅｊ（ωｔ＋β）＝ｅｊωｔ×（Ａｅｊα＋Ｂｅｊβ）が得られる。したがって、Ａｅｊα＋Ｂｅｊβが合成後の振幅と位相とを表わす。
【００７９】
図７は、ＡｅｊαおよびＢｅｊβを複素平面上で示しており、Ａｅｊα＝（Ａｃｏｓα，Ａｓｉｎα）はベクトル７０１に相当し、Ｂｅｊβ＝（Ｂｃｏｓβ，Ｂｓｉｎβ）はベクトル７０２に相当する。Ａｅｊα＋Ｂｅｊβをベクトルの和として把握すると、ベクトル７０１とベクトル７０２との和、別言すれば、ベクトル７０２に等しいベクトル７０３にベクトル７０１を加えたベクトル７０５となる。あるいは、ベクトル７０１とベクトル７０２との和は、ベクトル７０１に等しいベクトル７０４にベクトル７０２を加えたベクトル７０５となる。
【００８０】
ベクトル７０１とｘ軸との成す角はαであり、ベクトル７０２とｘ軸との成す角はβである。したがって、ベクトル７０１およびベクトル７０２の和のベクトルとｘ軸との成す角は、αとβとの中間になる。ｇをアンプ５０３＃２のゲイン（増幅率または減衰率）とすると、アンプ５０３＃３の出力は、ｇ（Ａｅｊα＋Ｂｅｊβ）となり、ベクトル７０５と向きの等しいベクトル７０７により表現され、ベクトル７０７とｘ軸との成す角はαとβとの中間になる。
【００８１】
したがって、合成器５０２およびアンプ５０３＃３などの出力の位相が２つの入力の位相の中間の位相になる。
【００８２】
なお、図７より、ＡとＢが等しければ、ベクトル７０１、７０３、７０４および７０２によりひし形が形成されるので、ベクトル７０５がｘ軸と成す角は、αとβとの中間になる。
【００８３】
また、Ａを固定し、Ｂを大きくすると、ベクトル７０５がｘ軸と成す角は、βに近づく。どうように、Ｂを固定し、Ａを大きくすると、ベクトル７０５がｘ軸と成す角は、αに近づく。
【００８４】
図８は、給電回路２１７の別の構成を示す図である。図６においては、アンプは、第１段の回路６０１、第２段の回路６０２および第３段の回路６０３のそれぞれに配置されている。これにより、各段において正規化を行なうことができる。一方、図８に示す構成では、第１段の回路６０１および第２段の回路６０２にはアンプは配置されず、第３段の回路６０３にアンプが配置されている。図８の構成では、アンプの数を減らすことができ、電力の消費量を図６の構成よりも減らすことができる。図８においても、アンプ５０９＃１〜５０９＃５の出力は正規化されていてもよい。
【００８５】
図９は、給電回路２１７の別の構成と、アレイアンテナ１０５との接続を示す図である。図９においては、移相器５１０＃１〜５１０＃５およびアンテナ素子５１１＃１〜５１１＃５に加えて、移相器９０２＃１〜９０２＃５およびアンテナ素子９０３＃１〜９０３＃５が配置されている。そして、ｉ＝１〜５について、移相器５１０＃ｉおよびアンテナ素子５１１＃ｉのそれぞれと移相器９０２＃ｉおよびアンテナ素子９０３＃ｉのそれぞれとが対になってスイッチ９０１＃ｉ（切換スイッチ）を介して第３段の回路６０３に接続されている。
【００８６】
この構成においては、アンテナ素子５１１＃１〜５１１＃５の形成する主面とアンテナ素子９０３＃１〜９０３＃５の形成する主面とを異なる方向とすることができる。したがって、スイッチ９０１＃１〜９０１＃５により、アンテナ素子５１１＃１〜５１１＃５の主面とアンテナ素子９０３＃１〜９０３＃５の主面とを切替えることができ、より広い範囲にビームを向けることができる。
【００８７】
図９においては、スイッチ９０１＃ｉとアンテナ素子５１１＃ｉおよびアンテナ素子９０３＃ｉとの間に移相器５１０＃ｉおよび９０２＃ｉが配置されているが、図１０に示すように、移相器５１０＃ｉおよび９０２＃ｉを省略することもできる。したがって、スイッチ９０１＃１〜９０１＃５と異なる向きの主面を形成するアンテナ素子とを用いることにより、移相器を省略することができる。
【００８８】
図９においては、スイッチ９０１＃ｉは、２つの移相器５１０＃ｉおよび９０２＃ｉから１つの移相器を選択するものであったが、スイッチ９０１＃ｉは、アンテナ素子がそれぞれ接続されている任意個の移相器から１つの移相器を選択するものであってよい。
【００８９】
また、図１０のように移相器を省略する場合、スイッチ９０１＃ｉは、任意個のアンテナ素子から１つのアンテナ素子を選択するものであってもよい。図１０の構成により、移相器を制御する必要がなくなり、アレイアンテナ１０５の制御が容易になる。
【００９０】
図１１は、別の構成の給電回路を示す。ＤＡＣ２１４および２１５（図２参照）の出力信号（アナログ信号）ａ１およびａ２のそれぞれは、第１段の回路の分配器１１０１＃１および１１０１＃２に入力される。分配器１１０１＃１および＃２のそれぞれは、入力されたアナログ信号を複数のアナログ信号に分配する。図５では、分配器１１０１＃１および＃１１０２＃２のそれぞれに入力されるアナログ信号は８分配される。
【００９１】
分配器１１０１＃１の８つの出力のそれぞれは、アンプ１１０２＃１〜１１０２＃８に入力される。アンプ１１０２＃１〜１１０２＃３のうち、アンプ１１０２＃１の出力は、移相器１１０５＃１に入力される。したがって、移相器１１０５＃１には、ａ１と同位相の信号が入力される。
【００９２】
また、分配器１１０１＃２の８つの出力のそれぞれは、アンプ１１０３＃２〜１１０３＃９に入力される。
【００９３】
ｉ＝２〜８について、合成器１１０４＃ｉが配置され、アンプ１１０２＃ｉおよびアンプ１１０３＃ｉの出力信号が入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、移相器１１０５＃ｉに入力される。
【００９４】
また、アンプ１１０３＃９の出力は、移相器１１０５＃９に入力される。したがって、移相器１１０５＃９には、ａ２と同位相の信号が入力される。
【００９５】
また、ｊ＝１〜９について、移相器１１０５＃ｉにアンテナ素子１１０６＃ｉが接続されている。
【００９６】
図１１の構成においては、アンプ１１０２＃１〜１１０２＃８および１１０３＃２〜１１０３＃９のそれぞれのゲインを調整することにより、移相器１１０５＃１〜１１０５＃９に入力される信号の位相が、徐々に変化するようにできる。当該変化は、図５、図６、図８〜１０に示す給電器におけるのと同様である。別言すれば、アンプ１１０２＃１〜１１０２＃８および１１０３＃２〜１１０３＃９の出力信号の位相が、順に早くなるかまたは遅くなるようにすることができる。また、更に、分配器１１０１＃１および＃２のそれぞれの分配の重み付けならびに合成器１１０４＃２〜＃８の合成の重み付けを調整し、移相器１１０５＃１〜１１０５＃９に入力される信号の位相を徐々に変化させることも可能である。
【００９７】
図１２は、基地局１０１において、アレイアンテナ１０５が送信する無線信号のビームを各無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３に向ける処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１２０１において、ビーム方向決定部２０１がビーム方向情報を受信するまで待つ。ビーム方向情報が受信されると、ステップＳ１２０１から「ＹＥＳ」に処理が分岐し、ステップＳ１２０２において、移相器の制御情報の算出を行なう。移相器の制御情報により、アレイアンテナ１０５が形成するビームの向きを決定する。また、スイッチがアレイアンテナ１０５に備わっていればスイッチの選択を行なう。
【００９８】
ステップＳ１２０３において、回路制御部２０２により、給電回路２１７について、アンプのゲイン、合成器の合成の重み付けおよび分配器の分配の重み付けのパラメータに関する情報である制御情報を決定する。ただし、給電回路２１７にパラメータが変更できる分配器、アンプまたは合成器がなければ、ステップＳ１２０３は省略することができる。
【００９９】
ステップＳ１２０４において、位相制御部２０３により、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３を制御する位相調整制御情報を算出する。位相調整制御情報は、位相調整部２１１＃１〜２１１＃３の乗算部に供給する複素数値を表わす。
【０１００】
ステップＳ１２０５において、以上算出した制御情報に基づいてビームを向ける。
【０１０１】
図１３は、基地局１０１のハードウェア構成図である。基地局１０１は、ＣＰＵ１３０１と、メモリ１３０２と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１３０３と、ＲＦ回路１３０４と、ＮＩＦ回路１３０５と、アレイアンテナ１３０６とを備える。
【０１０２】
ＣＰＵ１３０１は、メモリ１３０２に記憶されたプログラムを実行する。当該プログラムの実行により、制御部１０６の機能が実現できる。また、当該プログラムは、制御部１０６が、ＤＳＰ１３０３およびＮＩＦ回路１３０５にアクセスするためのデバイスドライバを含むこともできる。
【０１０３】
メモリ１３０２は、当該プログラムを記憶するとともに、当該プログラムの実行に伴って必要となる作業領域を提供する。
【０１０４】
なお、ＣＰＵ１３０１によりメモリ１３０２に記憶されたプログラムを実行するかわりに、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）を用いてハードウェアによる処理により、制御部１０６の機能を提供することも可能である。
【０１０５】
ＮＩＦ回路１３０５は、ＮＩＦ回路１０７の機能を提供するためのハードウェア回路である。
【０１０６】
ＤＳＰ１３０３は、信号処理を行なうプロセッサであり、ベースバンド部１０３の機能を提供する。ＤＳＰ１３０３は、ＣＰＵを用いることにより実現できる。あるいは、ＦＰＧＡを用いることにより実現してもよい。
【０１０７】
ＲＦ回路１３０４は、ＲＦ回路１０４の機能を提供するためのハードウェア回路である。
【０１０８】
アレイアンテナ１３０６は、アレイアンテナ１０５の機能を提供するためのハードウェア回路である。
【０１０９】
以上のように、一側面において、ＤＡＣ２１４および２１５の数よりも多くの位相調整部２１１＃１〜２１１＃３を用いることにより、アレイアンテナ１０５からＤＡＣ２１４および２１５の数より多くの方向にビームを向けることができる。また、ＤＡＣ２１４および２１５の数の増加を抑制することができ、基地局１０１の消費電力を減らすことができる。
【０１１０】
（実施形態２）
図１４は、実施形態２に係る給電回路２１７に関する回路構成およびアレイアンテナ１０５との接続の一例を示す図である。図１４において、給電回路２１７は、第１段の回路６０１、第２段の回路６０２および第３段の回路６０３を有する３段構成となっている。
【０１１１】
図１４は、図６などと同様に、分配器の入力信号、アンプの入力信号および合成器の出力信号の位相の異同を、図面に配置される分配器、アンプおよび合成器の上下の位置の関係により示す。したがって第１段の回路６０１に入力されるＤＡＣ２１４および２１５（図２参照）のアナログ信号ａ１およびａ２のそれぞれが図６の上部および下部に配置され表示される。
【０１１２】
アナログ信号ａ１およびａ２のそれぞれは、分配器５０１＃１および５０１＃２に入力される。分配器５０１＃１および５０１＃２のそれぞれは、図６の上部および下部に配置される。分配器５０１＃１の出力の一方はアンプ５０３＃１に入力され、分配器５０１＃２の出力の一方は、アンプ５０３＃３に入力される。また、分配器５０１＃１の出力の他方および分配器５０１＃２の出力の他方は、合成器５０２に入力され、アナログ信号同士の合成が行なわれ、合成の結果は、アンプ５０３＃２に入力される。
【０１１３】
アンプ５０３＃１〜５０３＃３のそれぞれは、入力されるアナログ信号を増幅または減衰させて、第２段の回路６０２に入力する。
【０１１４】
アンプ５０３＃１〜５０３＃３のそれぞれの出力信号をａ１（１）〜ａ３（１）とすると、ａ１（１）〜ａ３（１）のそれぞれは、分配器５０４＃１〜５０４＃３に入力される。実施形態１に係る図６などと同様に、分配器５０４＃１および５０４＃３は、入力信号を２分配する。一方、図６などと異なり、分配器５０４＃２は、入力された信号を３分配する。そこで、分配器５０４＃２の３つの出力信号を第１〜第３出力信号と呼称する。
【０１１５】
分配器５０４＃１の出力信号の一方は、アンプ５０６＃１に入力される。分配器５０４＃３の出力信号の一方は、アンプ５０６＃５に出力される。分配器５０４＃１の出力信号の他方と分配器５０４＃２の第１出力信号とは、合成器５０５＃１に出力される。分配器５０４＃２の第３出力信号と分配器５０４＃３の出力信号の他方とは、合成器５０５＃２に出力される。
【０１１６】
合成器５０５＃１の出力信号は、アンプ５０６＃２に出力される。分配器の第２出力信号はアンプ１４０６＃１に出力される。合成器５０５＃２の出力信号は、アンプ５０６＃３に出力される。
【０１１７】
アンプ５０６＃１〜５０６＃４およびアンプ１４０６＃１の出力信号を、ａ１（２）、ａ２（２）、ａ４（２）、ａ５（２）およびａ３（１）とすると、第２段の回路６０２の出力信号は、ａ１（２）〜ａ５（２）であり、ａ１（２）〜ａ５（２）が第３段の回路６０３に入力される。
【０１１８】
ａ１（２）は、分配器５０７＃１に入力される。分配器５０７＃１は、ａ１（２）を２分配し、分配された信号は、アンプ５０９＃１および合成器５０８＃１に入力される。
【０１１９】
ａ２（２）は、分配器５０７＃２に入力される。分配器５０７＃２は、ａ２（２）を３分配し、分配された信号は、合成器５０８＃１、アンプ１４０９＃１および合成器１４０８＃１に入力される。
【０１２０】
ａ３（２）は、分配器１４０７＃１に入力される。分配器１４０７＃１は、ａ３（２）を３分配し、分配された信号は、合成器１４０８＃１、アンプ１４０９＃３および合成器１４０８＃２に入力される。
【０１２１】
ａ４（２）は、分配器５０７＃３に入力される。分配器５０７＃３は、ａ４（２）を３分配し、分配された信号は、合成器１４０８＃２、アンプ１４０９＃５および合成器５０８＃３に入力される。
【０１２２】
ａ５（２）は、分配器５０７＃４に入力される。分配器５０７＃４は、ａ５（２）を２分配し、分配された信号それぞれは、合成器５０８＃３およびアンプ５０９＃５に入力される。
【０１２３】
合成器５０８＃１は、入力されるアナログ信号を合成し、合成した結果をアンプ５０９＃２に入力する。
【０１２４】
合成器１４０８＃１は、入力されるアナログ信号を合成し、合成した結果をアンプ１４０９＃２に入力する。
【０１２５】
合成器１４０８＃２は、入力されるアナログ信号を合成し、合成した結果をアンプ１４０９＃４に入力する。
【０１２６】
合成器５０８＃３は、入力されるアナログ信号を合成し、合成した結果をアンプ５０９＃４に出力する。
【０１２７】
アンプ５０９＃１、５０９＃２、１４０９＃１、１４０９＃２、１４０９＃３、１４９＃４、１４０９＃５、５０９＃４および５０９＃５のそれぞれは入力される信号を増幅または減衰する。アンプ５０９＃１、５０９＃２、１４０９＃１、１４０９＃２、１４０９＃３、１４０９＃４、１４０９＃５、５０９＃４および５０９＃５のそれぞれの出力信号は、第３段の回路６０３の出力信号ａ１（３）〜ａ９（３）となる。
【０１２８】
ａ１（３）〜ａ９（３）のそれぞれは、移相器５１０＃１、５１０＃２、１４１０＃１〜１４１０＃５、５１０＃４および５１０＃５に出力される。移相器５１０＃１、５１０＃２、１４１０＃１〜１４１０＃５、５１０＃４および５１０＃５により位相制御がされた信号は、アンテナ素子５１１＃１、５１１＃２、１４１１＃１〜１４１１＃５、５１１＃４および５１１＃５に出力される。
【０１２９】
図６と図１４との違いは、第２段の回路６０２の分配器５０４＃２が図６では２分配するが、図１４では３分配になっている点と、第３段の回路６０３の分配器５０７＃２および＃３が図６では２分配するが、図１４では３分配になっている点である。また、分配器１４０７＃１が図１４に追加されている点でもある。このため、アンプ１４０６＃１、合成器１４０８＃１、合成器１４０８＃２およびアンプ１４０９＃１〜１４０９＃５が図１４に追加されている。また、移相器１４１０＃１〜１４１０＃５およびアンテナ素子１４１１＃１〜１４１１＃５が図１４に追加されている。これにより、実施形態１よりも少ない段数で多くのアンテナ素子に無線信号を供給することができる。
【０１３０】
なお、ａ１＝Ａｅｊ（θ＋α）およびａ２＝Ａｅｊ（θ＋β）とし、各段の回路のアンプにより正規化を行なう場合の各分配器の各出力信号は次のようになる。
【０１３１】
分配器５０１＃１の各出力信号は、数１に示す通りとなり、分配器５０１＃２の各出力信号は、数２に示す通りとなる。
【数１】
2017212574.tif 000003
【数２】
2017212574.tif 000004
【０１３２】
分配器５０４＃１の各出力信号は、数３に示す通りとなり、分配器５０４＃２の各出力信号は、数４に示す通りとなり、分配器５０４＃３の各出力信号は、数５に示す通りとなる。
【数３】
2017212574.tif 000005
【数４】
2017212574.tif 000006
【数５】
2017212574.tif 000007
【０１３３】
次に、分配器５０７＃１の各出力信号は、数６に示す通りとなり、分配器５０７＃２の各出力信号は、数７に示す通りとなり、分配器１４０７＃１の各出力信号は、数８に示す通りとなり、分配器５０７＃３の各出力信号は、数９に示す通りとなる。また、分配器５０７＃４の各出力信号は、数１０に示す通りとなる。
【数６】
2017212574.tif 000008
【数７】
2017212574.tif 000009
【数８】
2017212574.tif 000010
【数９】
2017212574.tif 000011
【数１０】
2017212574.tif 000012
【０１３４】
図１５は、図１４に示す給電器の第１段の回路６０１および第２段の回路６０２からアンプを省略した給電回路の構成を示す図である。図１５の構成により、アンプの数を図１４の構成よりも減らすことができ、消費電力を低減させることができる。また、後に示すシミュレーションの結果においては、最終段の回路（第３段の回路）においてアンプの正規化を行なえば、図１５の構成の給電回路の指向性は、図１６の構成の給電回路の指向性と同様とすることができた。
【０１３５】
図１６は、図１５に示す給電回路から、さらに第３段の回路６０３からもアンプを取り去った構成の給電回路の構成を示す図である。後に示すシミュレーションの結果においては、図１４および図１５の構成の給電回路の指向性とほぼ同様の指向性を得ることができた。
【０１３６】
以上のように、実施形態１の効果に加え、実施形態２においては、３分配する分配器を用いることにより、実施形態１と同じ段数の給電回路であって、実施形態１よりも多くのアンテナ素子に接続される給電回路が提供される。
【０１３７】
（実施形態３）
実施形態１および実施形態２においては、給電回路の入力信号の数は２である。別言すれば、第１段の回路６０１の入力信号の数は２であり、第２段の回路６０２の入力信号の数は３である。したがって、実施形態１および実施形態２に係る給電回路の第１段の回路６０１を使わず、第２段の回路６０３を第１段の回路６０１’とし、第３段の回路６０３を第２段の回路６０２’とすることにより、３入力の給電回路を得ることができる。
【０１３８】
例えば、図１７に示すように、位相調整回路１７０１＃１および１７０１＃２は、入力されたデジタルベースバンド信号ｄ１およびｄ２それぞれに３つの複素数値を乗じ、ｄ１（１）〜ｄ３（１）およびｄ１（２）〜ｄ３（２）を得る。また、ｄ１（１）〜ｄ３（１）およびｄ１（２）〜ｄ３（２）は、合成器１７０２＃１〜１７０２＃３および第１〜第３のコンバータ（ＣＮＶ：Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）１７０３＃１〜１７０３＃３に入力され、第１段の回路６０１’に入力される。
【０１３９】
図１７においては、２つの位相調整回路１７０１＃１および１７０１＃２が示されているが、さらに別の位相調整回路が加えられても、位相調整回路の出力を合成器１７０２＃１〜１７０２＃３に入力すればよい。
【０１４０】
一般的には、次のようになる。ｍ個（Ｋは２以上の自然数）のＤＡＣがあり、ｍ個のＤＡＣのそれぞれの出力信号を、ａ１、ａ２、…、ａｍとする。ａ１、ａ２、…、ａｍの順に位相の進みが早くなるかまたは遅くなる。第１段の回路の出力信号は、ａ１に同位相の信号、ｉ＝２、３、…、ｍ−１について、ａｉ−１とａｉとを合成器に入力して得らえる信号に同位相の信号とａｉに同位相の信号およびａｍに同位相の信号を出力する。
【０１４１】
第ｎ段の回路（ｎは１以上の自然数）が出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）とする。また、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）は、徐々に位相が変化しているとする。別言すれば、ａ２（ｎ）、…、ａＭ−１（ｎ）の位相のそれぞれは、ａ１（ｎ）およびａＭ（ｎ）の位相を補間して得られ、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）は、順に位相の進みが早くなるかまたは遅くなる信号である。このとき、第ｎ＋１段の回路は、ａ１（ｎ）に同位相の信号、ｉ＝２，３、…Ｍ−１について、ａｉ−１とａｉとを合成器に入力して得らえる信号に同位相の信号とａｉに同位相の信号およびａＭと同位相の信号を出力する。
【０１４２】
このよう構成することにより、給電回路２１７の入力数を３以上の任意の数とすることができる。これにより、例えば、多数のアンテナ素子をアレイアンテナが有する場合、給電回路２１７の入力数を大きくし、段数を小さくすることができる。
【０１４３】
（実施形態４）
実施形態１〜３においては、アップコンバータ２１６から出力されるアナログ信号を、アレイアンテナ１０５へ出力する給電回路２１７の構成について説明した。移相器２１９の入出力を逆にし、分配器と合成器とを入れ替え、給電回路２１７のアンプ、分配器および合成器の入出力を逆にすることにより、アレイアンテナ１０５が受信した無線信号をダウンコンバータへ出力する受信用の給電回路を得ることができる。
【０１４４】
図１８は、受信用の給電回路１２１７の構成およびアレイアンテナ１０５との接続との一例を示す図である。
【０１４５】
アレイアンテナ１２１５は、アンテナ素子１５１１＃１〜１５１１＃５および移相器１５１０＃１〜１５１０＃５を有する。アンテナ素子１５１１＃１〜１５１１＃５が受信した無線信号のそれぞれは、移相器１５１０＃１〜１５１０＃５に入力される。移相器１５１０＃１〜１５１０＃５のそれぞれは、入力された無線信号の位相を制御し、給電回路１２１７の第１段の回路１６０３にアナログ信号ａ１（３）〜ａ５（３）が入力される。したがって、特定の方向から受信される無線信号が、ａ１（３）〜ａ５（３）の順に位相が進んでいるか遅れて給電回路１２１７に入力されるようにすることができる。
【０１４６】
給電回路１２１７の第１段の回路１６０３は、アンプ１５０９＃１〜１５０９＃５を有し、移相器１５１０＃１〜１５１０＃５のそれぞれから入力される無線信号を増幅する。アンプ１５０９＃２、１５０９＃３および１５０９＃４の出力信号のそれぞれは、分配器１５０８＃１〜１５０８＃３に入力され、２分配される。
【０１４７】
アンプ１５０９＃１の出力信号と分配器１５０８＃１の出力信号の一方とは、合成器１５０７＃１に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１６０３の出力信号ａ１（２）となる。
【０１４８】
分配器１５０８＃１の出力信号の他方と、分配器１５０８＃２の出力信号の一方とは、合成器１５０７＃２に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１６０３の出力信号ａ２（２）となる。
【０１４９】
分配器１５０８＃２の出力信号の他方と、分配器１５０８＃３の出力信号の一方とは、合成器１５０７＃３に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１６０３の出力信号ａ３（２）となる。
【０１５０】
分配器１５０８＃３の出力信号の他方と、アンプ１５０９＃５の出力信号とは、合成器１５０７＃４に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１６０３の出力信号ａ４（２）となる。
【０１５１】
第１段の回路１６０３の出力信号ａ１（２）〜ａ４（２）のそれぞれは、第２段の回路１６０２に入力される。
【０１５２】
合成器１５０７＃２の出力信号ａ２（２）は、分配器１５０５＃１に入力され、合成器１５０７＃３の出力信号ａ３（２）は、分配器１５０５＃２に入力される。
【０１５３】
合成器１５０７＃１の出力信号ａ１（２）と、分配器１５０５＃１の出力信号の一方とは、合成器１５０４＃１に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第２段の回路１６０２の出力信号ａ１（１）となる。
【０１５４】
分配器１５０５＃１の出力信号の他方と、分配器１５０５＃２の出力信号の一方とは、合成器１５０４＃２に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第２段の回路１６０２の出力信号ａ２（１）となる。
【０１５５】
分配器１５０５＃２の出力信号の他方と、合成器１５０７＃４の出力信号ａ４（２）とは、合成器１５０４＃３に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第２段の回路１６０２の出力信号ａ３（１）となる。
【０１５６】
第２段の回路１６０２の出力信号ａ１（１）〜ａ３（１）のそれぞれは、第３段の回路１６０１に入力される。
【０１５７】
合成器１５０４＃２の出力信号は、分配器１５０２に入力される。
【０１５８】
合成器１５０４＃１の出力信号と、分配器１５０２の出力信号の一方とは、合成器１５０１＃１に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第３段の回路１６０１の出力信号ａ１となる。
【０１５９】
分配器１５０２の出力信号の他方と、合成器１５０４＃３の出力信号とは、合成器１５０１＃２に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第３段の回路１６０１の出力信号ａ２となる。
【０１６０】
したがって、図１８に構成が示される給電回路１２１７は、図６に構成が示される給電回路２１７のアンプの入出力を逆にし、合成器および分配器を入れ替える構成となっている。
【０１６１】
図１９は、給電回路１２１７を使用する基地局の受信ＲＦ回路１９０４、受信ベースバンド部１９０３および制御部１０６の詳細な機能ブロック図である。
【０１６２】
給電回路１２１７の出力信号であるａ１およびａ２のそれぞれは、受信ＲＦ回路１９０４のダウンコンバータ１９１６により周波数が変換され、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１９１４により、デジタル信号（例えば、ｄ１およびｄ２と表記する）に変換される。その後は、ｄ（１）およびｄ（２）のそれぞれは、分配部１９１２および１９１３により例えば３つの信号に分配され（例えば、ｄｉ（１）およびｄｉ（２）と表記する）、ｄｉ（１）およびｄｉ（２）のそれぞれに複素数を乗じて位相を調整し、合成することにより、ベースバンド信号（例えば、ｄ（ｉ）と表記する）が得られる。
【０１６３】
制御部１０６は、次のように動作する。ビーム方向決定部２０１は、アレイアンテナ１２１５の主面からビームを形成する方向を決定する。当該決定は、例えば無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３のそれぞれから送信されるプリコーディング行列に関する情報を用いて、アレイアンテナ１２１５から無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３のそれぞれの方向を推定することにより行なうことができる。例えば、無線端末装置１０２＃１〜１０２＃３への方向の平均値の方向を、アレイアンテナ１２１５の主面からビームを形成する方向として決定する。
【０１６４】
回路制御部２０２は、ビーム方向決定部２０１の決定に基づいて、給電回路１２１７およびアレイアンテナ１２１５の有するパラメータを制御する。例えば、移相器１５１０による位相の制御に関するパラメータを有する。また、給電回路１２１７は、アンプを有している場合には、アンプのゲインに関するパラメータを有する場合がある。回路制御部２０２は、これらのパラメータを調整することにより、アレイアンテナが形成するビームの方向を制御する。
【０１６５】
位相制御部２０３は、ビーム方向決定部２０１の決定に基づいて、受信ベースバンド部１９０３の位相調整部１９１１＃１〜１９１１＃３のそれぞれがデジタルベースバンド信号ｄ（１）〜ｄ（３）に乗ずる複素数値を決定する。これにより、アレイアンテナが形成するビームの方向から、個々の無線端末装置それぞれの方向にビームをさらに向けたり、ヌルを向けたりすることができる。
【０１６６】
以上のように、実施形態１〜３と同様に、給電回路１２１７を基地局に適用すると、アナログデジタルコンバータの数を減らすことができ、消費電力を抑制することができる。
【０１６７】
なお、図１８においては、アンプは、第１段の回路１６０３に設けられているが、さらに第２段の回路１６０２および第３段の回路１６０１のいずれかまたは両方に設けることもできる。
【０１６８】
また、基地局は、実施形態１〜３に係る、アップコンバータ２１６から出力されるアナログ信号を、アレイアンテナ１２１５へ出力する給電回路２１７を有し、送受信するように構成することも可能である。この場合、送信用および受信用とで共用可能な部は共用することが好ましい。例えば、アレイアンテナ１０５および１２１５は共用可能である。
【０１６９】
図２０は、受信用の給電回路１２１７の構成およびアレイアンテナ１２１５との接続の別の一例を示す図である。
【０１７０】
アレイアンテナ１２１５は、アンテナ素子１８０１＃１〜１８０１＃９および移相器１８０２＃１〜１８０２＃９を有する。アンテナ素子１８０１＃１〜１８０１＃９が受信した無線信号のそれぞれは、移相器１８０２＃１〜１８０２＃９に入力される。移相器１８０２＃１〜１８０２＃９のそれぞれは、入力された無線信号の位相を制御し、給電回路１２１７の第１段の回路１８０３に出力する。したがって、特定の方向から受信される無線信号が、ａ１（３）〜ａ９（３）の順に位相が進んでいるか遅れて給電回路１２１７に入力されるようにすることができる。
【０１７１】
給電回路１２１７の第１段の回路１８０３は、アンプ１８０６＃１〜１８０６＃９を有し、移相器１８０２＃１〜１８０２＃９のそれぞれから入力される無線信号を増幅する。アンプ１８０６＃２、１８０６＃４、１８０６＃６および１８０６＃８の出力信号のそれぞれは、分配器１８０７＃１、１８０７＃２、１８０７＃３および１８０７＃４に入力され、２分配される。
【０１７２】
アンプ１８０６＃１の出力信号と、分配器１８０７＃１の出力信号の一方とは、合成器１８０８＃１に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１８０３の出力信号ａ１（２）となる。
【０１７３】
分配器１８０７＃１の出力信号の他方と、アンプ１８０６＃３の出力信号と、分配器１８０７＃２の出力信号の一方とは、合成器１８０８＃２に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１８０３の出力信号ａ２（２）となる。
【０１７４】
分配器１８０７＃２の出力信号の他方と、アンプ１８０６＃５の出力信号と、分配器１８０７＃３の出力信号の一方とは、合成器１８０８＃３に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１８０３の出力信号ａ３（２）となる。
【０１７５】
分配器１８０７＃３の出力信号の他方と、アンプ１８０６＃７の出力信号と、分配器１８０７＃４の出力信号の一方とは、合成器１８０８＃４に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１８０３の出力信号ａ４（２）となる。
【０１７６】
分配器１８０７＃４の出力信号の他方と、アンプ１８０６＃９の出力信号とは、合成器１８０８＃５に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第１段の回路１８０３の出力信号ａ５（２）となる。
【０１７７】
第１段の回路１８０３の出力信号ａ１（２）〜ａ５（２）のそれぞれは、第２段の回路１８０４に入力される。
【０１７８】
合成器１８０８＃２の出力信号ａ２（２）は、分配器１８０９＃１に入力され、合成器１８０８＃４の出力信号ａ４（２）は、分配器１８０９＃２に入力される。
【０１７９】
合成器１８０８＃１の出力信号ａ１（２）と、分配器１８０９＃１の出力信号の一方とは、合成器１８１０＃１に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第２段の回路１８０４の出力信号ａ１（１）となる。
【０１８０】
分配器１８０９＃１の出力信号の他方と、合成器１８０８＃３の出力信号ａ３（２）と、分配器１８０９＃２の出力信号の一方とは、合成器１８１０＃２に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第２段の回路１８０４の出力信号ａ２（１）となる。
【０１８１】
分配器１８０９＃２の出力信号の他方と、合成器１８０８＃５の出力信号ａ５（２）とは、合成器１８１０＃３に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第２段の回路１８０４の出力信号ａ３（１）となる。
【０１８２】
第２段の回路１８０４の出力信号ａ１（１）〜ａ３（１）のそれぞれは、第３段の回路１８０５に入力される。
【０１８３】
合成器１８１０＃２の出力信号ａ２（１）は、分配器１８１１に入力される。
【０１８４】
合成器１８１０＃１の出力信号ａ１（１）と、分配器１８１１の出力信号の一方とは、合成器１８１２＃１に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第３段の回路１８０５の出力信号ａ１となる。
【０１８５】
分配器１８１１の出力信号の他方と、合成器１８１０＃３の出力信号ａ３（１）とは、合成器１８１２＃２に入力され、アナログ信号同士の合成がされ、第３段の回路１８０５の出力信号ａ２となる。
【０１８６】
したがって、図２０に構成が示される給電回路１２１７は、図１５に構成が示される給電回路２１７のアンプの入出力を逆にし、合成器および分配器を入れ替えた構成となっている。
【０１８７】
（シミュレーション結果）
図２１〜２３のそれぞれは、図１４〜１６の構成の給電回路を用いた場合のアレイアンテナ１０５の指向性特性を示す図である。シミュレーションに用いたアレイアンテナは、波長をλとすると、隣接するアンテナ素子間隔を０．３λとして９つのアンテナ素子を配置したアレイアンテナである。また、デジタルベースバンド信号に３０度刻みで−１８０度から１８０度までの位相差を位相調整部２１１により与え、デジタル合成器２１２および２１３とＤＡＣ２１４および２１５によりアナログ信号に変換した。また、アップコンバータ２１６により無線周波数に変換した無線信号を給電回路２１７に入力した。
【０１８８】
図２１に示すように、図１４に構成が示される給電回路２１７を用いると、各段の回路において正規化が行なわれるので、メインビームのそれぞれの強度が揃っている。また、図２２に示すように、第３段の回路において正規化が行なわれる図１５に構成が示される給電回路２１７を用いると、ほぼ図２１と同様の結果が得らえるが、若干のばらつきが生じる。
【０１８９】
図２３に示すように、アンプを用いない図１６に構成が示される給電回路２１７を用いた場合には、位相差に応じてメインビームの強度が異なる結果となった。
【０１９０】
（付記）
以上の複数の実施形態を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１９１】
（付記１）
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）についてデジタルベースバンド信号ｄ（ｋ）の位相を調整し、複数の互いに位相が異なるデジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）（ｍは２以上の自然数）を出力する複数の位相調整部と、
ｉ＝１、２、…、ｍについてデジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）を合成した信号をアナログ信号ａｉに変換する第ｉのコンバータと、
第１段の回路、第２段の回路、…および第Ｎ段の回路（Ｎは１以上の自然数）を有する給電回路と、
を備え、
前記第１段の回路は、アナログ信号ａ１に同位相のアナログ信号と、ｉ＝２、３、…、ｍについてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａｍに同位相のアナログ信号、を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）（Ｍは３以上の自然数）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａＭ（ｎ）に同位相のアナログ信号と、を出力し、
前記第Ｎ段が出力するアナログ信号それぞれが、異なるアンテナ素子に出力される、
無線通信装置。
【０１９２】
（付記２）
前記第１段の回路は、ｍが３以上の自然数のとき、ｉ＝２、３、…、ｍ−１について、アナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉに同位相のアナログ信号を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）とすると、ｉ＝２、３、…、Ｍ−１についてアナログ信号アナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉ（ｎ）に同位相のアナログ信号を出力する、付記１に記載の無線通信装置。
【０１９３】
（付記３）
前記第Ｎ段の回路は、複数のアンプを備え、前記Ｎ段の回路の出力のそれぞれは、異なるアンプに入力されて前記異なるアンテナ素子に出力される、付記１または２に記載の無線通信装置。
【０１９４】
（付記４）
前記複数のアンプそれぞれの出力は互いに等しい、付記３に記載の無線通信装置。
【０１９５】
（付記５）
Ｎが２以上の自然数のとき、ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記第ｎ段の回路は、複数のアンプを備え、前記ｎ段の回路は、出力するアナログ信号のそれぞれを異なるアンプに入力して、第ｎ＋１段の回路に出力する、付記３または４に記載の無線通信装置。
【０１９６】
（付記６）
ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記第ｎ段の回路の備える複数のアンプそれぞれの出力は互いに等しい付記５に記載の無線通信装置。
【０１９７】
（付記７）
ｍ＝２かつＮ＝１であり、
さらに前記アナログ信号ａ１およびａ２が入力されるＬ個（Ｌは１以上の自然数）の合成器を有し、
前記アナログ信号ａ１およびａ２が入力される合成器のそれぞれの前段にアンプが配置されている、付記１に記載の無線通信装置。
【０１９８】
（付記８）
前記アンテナ素子のそれぞれの前段に１入力ｐ＋１出力の切換スイッチを有し、
前記切換スイッチのそれぞれは、さらにｐ個のアンテナ素子が接続されている付記１から７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【０１９９】
（付記９）
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）についてデジタルベースバンド信号ｄ（ｋ）の位相を調整し、複数の互いに位相が異なるデジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）（ｍは２以上の自然数）を出力し、
ｉ＝１、２、…、ｍについてデジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）を合成した信号をアナログ信号ａｉに変換し、
第１段の回路、第２段の回路、…、第Ｎ段の回路（Ｎは１以上の自然数）を有する給電回路を備え、
前記第１段の回路は、アナログ信号ａ１に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、ｍについてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａｍに同位相のアナログ信号、を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）（Ｍは３以上の自然数）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）に同位相のアナログ信号、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号、およびアナログ信号ａＭ（ｎ）に同位相のアナログ信号、を出力し、
前記第Ｎ段が出力するアナログ信号それぞれを、異なるアンテナ素子に出力する、指向性制御方法。
【０２００】
（付記１０）
前記第２段の回路は、ｍが３以上の自然数のとき、ｉ＝２、３、…、ｍ−１について、アナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉに同位相のアナログ信号を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）とすると、ｉ＝２、３、…、Ｍ−１についてアナログ信号アナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号に同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉ（ｎ）に同位相のアナログ信号を出力する、付記９に記載の指向性制御方法。
【０２０１】
（付記１１）
前記Ｎ段の回路の出力のそれぞれを、異なるアンプに入力し前記異なるアンテナ素子に出力する、付記９または１０に記載の指向性制御方法。
【０２０２】
（付記１２）
前記異なるアンプの出力は互いに等しい、付記１１に記載の指向性制御方法。
【０２０３】
（付記１３）
Ｎが２以上の自然数のとき、ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記ｎ段の回路の出力するアナログ信号のそれぞれを異なるアンプに入力して、第ｎ＋１段の回路に出力する、付記１１または１２に記載の指向性制御方法。
【０２０４】
（付記１４）
ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記第ｎ＋１段の回路に出力されるアナログ信号の大きさは互いに等しい、付記１３に記載の指向性制御方法。
【０２０５】
（付記１５）
ｍ＝２かつＮ＝１であり、
前記アナログ信号ａ１およびａ２をさらにＬ個（Ｌは１以上の自然数）の合成器に入力し、
前記合成器の入力を増幅または減衰させる、付記９に記載の指向性制御方法。
【０２０６】
（付記１６）
前記アンテナ素子のそれぞれの前段に１入力ｐ＋１出力の切換スイッチを配置し、
前記切換スイッチのそれぞれに、さらにｐ個のアンテナ素子が接続する付記９から１５のいずれか１項に記載の指向性制御方法。
【０２０７】
（付記１７）
ｍ個のデジタルアナログコンバータの出力信号ａ１、ａ２、…、ａｍを入力とし、第１段の回路、第２段の回路、…および第Ｎ段の回路（Ｎは１以上の自然数であり、ｍは２以上の自然数である。）を有し、
前記第１段の回路は、アナログ信号ａ１と同位相のアナログ信号と、ｉ＝２、３、…、ｍについてアナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号と同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａｍと同位相のアナログ信号と、を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）（Ｍは３以上の自然数）とすると、アナログ信号ａ１（ｎ）と、ｉ＝２、３、…、Ｍについてアナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号と同位相のアナログ信号と、アナログ信号ａＭ（ｎ）と、を出力し、
前記第Ｎ段が出力するアナログ信号それぞれが、異なるアンテナ素子に出力される、
給電回路。
【０２０８】
（付記１８）
ｍが３以上の自然数のとき、前記第１段の回路は、ｉ＝２、３、…、ｍ−１について、アナログ信号ａｉ−１とアナログ信号ａｉとを合成器に入力して得られるアナログ信号と同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉと同位相のアナログ信号を出力し、
第ｎ＋１段の回路は、第ｎ段の出力するアナログ信号を、ａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａＭ（ｎ）とすると、ｉ＝２、３、…、Ｍ−１についてアナログ信号アナログ信号ａｉ−１（ｎ）とアナログ信号ａｉ（ｎ）とを合成器に入力して得られるアナログ信号と同位相のアナログ信号に加え、アナログ信号ａｉ（ｎ）と同位相のアナログ信号を出力する、付記１７に記載の給電回路。
【０２０９】
（付記１９）
前記第Ｎ段の回路は、複数のアンプを備え、前記Ｎ段の回路の出力のそれぞれは、異なるアンプに入力されて前記異なるアンテナ素子に出力される、付記１７または１８に記載の給電回路。
【０２１０】
（付記２０）
前記複数のアンプそれぞれの出力は互いに等しい、付記１９に記載の給電回路。
【０２１１】
（付記２１）
Ｎが２以上の自然数とのき、ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記第ｎ段の回路は、複数のアンプを備え、前記ｎ段の回路は、出力するアナログ信号のそれぞれを異なるアンプに入力して、第ｎ＋１段の回路に出力する、付記１９または２０に記載の給電回路。
【０２１２】
（付記２２）
ｎ＝１、２、…、Ｎ−１について、前記第ｎ段の回路の備える複数のアンプそれぞれの出力は互いに等しい付記２１に記載の給電回路。
【０２１３】
（付記２３）
ｍ＝２かつＮ＝１であり、
さらに前記アナログ信号ａ１およびａ２が入力されるＬ個（Ｌは１以上の自然数）の合成器を有し、
前記アナログ信号ａ１およびａ２が入力される合成器のそれぞれの前段にアンプが配置されている、付記１７に記載の給電回路。
【０２１４】
（付記２４）
第１段の回路、第２段の回路、…、および、第Ｎ段の回路を有し、
アレイアンテナが受信したアナログ無線信号ａ１、ａ２、…、ａＭ（Ｍは３以上の自然数）が入力され、
前記第１段の回路は、ｉ＝２、…、Ｍについて無線信号ａｉ−１に同位相のアナログ無線信号と無線信号ａｉに同位相のアナログ無線信号とを合成器に入力して得られるアナログ信号を出力し、
第ｎ段の回路（ｎは１以上の自然数）が出力するアナログ信号をａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａｍ（ｎ）（ｍは３以上の自然数）とするとき、第ｎ＋１段の回路は、ｉ＝２、…、ｍについて、アナログ信号ａｉ−１（ｎ）に同位相のアナログ信号とａｉ（ｎ）に同位相のアナログ信号とを合成器に入力して得られるアナログ信号を出力する給電回路と、
前記第Ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（Ｎ）、ａ２（Ｎ）、…、ａｒ（Ｎ）（ｒは３以上の自然数）とし、Ｋを１以上の自然数とするとき、
ｉ＝１、２、３、…、ｒについて、アナログ信号ａｉ（Ｎ）をＫ分配し、デジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）に変換する第ｉのコンバータと、
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）について、デジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｒ（ｋ）のそれぞれの位相を調整し、合成を行ない、デジタルベースバンド信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）を出力する複数の位相調整部と、
を備える無線通信装置。
【０２１５】
（付記２５）
第１段の回路、第２段の回路、…、および、第Ｎ段の回路を有し、
アレイアンテナが受信したアナログ無線信号ａ１、ａ２、…、ａＭ（Ｍは５以上の奇数となる自然数）が入力され、
前記第１段の回路は、無線信号ａ１に同位相の信号と無線信号ａ２に同位相の信号とを合成して得られるアナログ信号、ｉ＝２、４…、Ｍ−３について無線信号ａｉに同位相の信号と無線信号ａｉ＋１に同位相の信号と無線信号ａｉ＋２に同位相の信号とを合成した信号、および、無線信号ａＭ−１に同位相の信号と無線信号ａＭに同位相の信号とを合成した信号を出力し、
第ｎ段の回路（ｎは１以上の自然数）が出力するアナログ信号をａ１（ｎ）、ａ２（ｎ）、…、ａｍ（ｎ）（ｍは５以上の奇数となる自然数）とするとき、第ｎ＋１段の回路は、アナログ信号ａ１（ｎ）とアナログ信号ａ２（ｎ）とを合成して得られるアナログ信号、ｉ＝２、４、…、ｍ−３についてアナログ信号ａｉ（ｎ）とアナログ信号ａｉ＋１（ｎ）とａｉ＋２（ｎ）とを合成したアナログ信号、および、無線信号ａｍ−１（ｎ）とａｍ（ｎ）とを合成したアナログ信号を出力する給電回路と、
前記第Ｎ段の回路の出力するアナログ信号を、ａ１（Ｎ）、ａ２（Ｎ）、…、ａｒ（Ｎ）（ｒは３以上の自然数）とし、Ｋを１以上の自然数とするとき、
ｉ＝１、２、３、…、ｒについて、アナログ信号ａｉ（Ｎ）をＫ分配し、デジタル信号ｄｉ（１）、ｄｉ（２）、…、ｄｉ（Ｋ）に変換する第ｉのコンバータと、
ｋ＝１、２、…、Ｋ（Ｋは１以上の自然数）について、デジタル信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｒ（ｋ）のそれぞれの位相を調整し、合成を行ない、デジタルベースバンド信号ｄ１（ｋ）、ｄ２（ｋ）、…、ｄｍ（ｋ）を出力する複数の位相調整部と、
を備える無線通信装置。
【符号の説明】
【０２１６】
１０１  基地局
１０２＃１、１０２＃３、１０２＃３  無線端末装置
１０３  ベースバンド部
１０４  ＲＦ回路
１０５  アレイアンテナ
１０６  制御部
１０７  ＮＩＦ回路
１０８  ネットワーク
１０９＃１、１０９＃２、１０９＃３  ビーム
２０１  ビーム方向決定部
２０２  回路制御部
２０３  位相制御部
２１１＃１、２１１＃２、２１１＃３  位相調整部
２１２、２１３  デジタル合成器
２１４、２１５  ＤＡＣ
２１６  アップコンバータ
２１７  給電回路
２１８  アレイアンテナ
３０１、３０２、３０３  アンテナ素子
３０３  アンテナ主面
４０１  制御装置
４０２  ＲＲＨ
５０１＃１、５０１＃２、５０４＃１、５０４＃２、５０４＃３、５０７＃１、５０７＃２、５０７＃３、５０７＃４  分配器
５０２  ５０５＃１、５０５＃２、５０８＃１、５０８＃２、５０８＃３  合成器
５０３＃１、５０３＃２、５０３＃３、５０６＃１、５０６＃２、５０６＃３、５０６＃４、５０９＃１、５０９＃２、５０９＃３、５０９＃４、５０９＃５  アンプ
５１０＃１、５１０＃２、５１０＃３、５１０＃４、５１０＃５  移相器
５１１＃１、５１１＃２、５１１＃３、５１１＃５、５１１＃５  アンテナ素子
６０１  第１段の回路
６０２  第２段の回路
６０３  第３段の回路
７０１、７０２、７０３、７０４、７０５  ベクトル
９０１＃１、９０１＃２、９０１＃３、９０１＃４、９０１＃５  スイッチ
９０２＃１、９０２＃２、９０２＃３、９０２＃４、９０２＃５  移相器
９０３＃１、９０３＃２、９０３＃３、９０３＃４、９０３＃５  アンテナ素子
１１０１＃１、１１０１＃２  分配器
１１０２＃１、１１０２＃２、１１０２＃３、１１０２＃４、１１０２＃５、１１０２＃６、１１０２＃７、１１０２＃８、１１０３＃２、１１０３＃３、１１０３＃４、１１０３＃５、１１０３＃６、１１０３＃７、１１０３＃８、１１０３＃９  アンプ
１１０４＃２、１１０４＃３、１１０４＃４、１１０４＃５、１１０４＃６、１１０４＃７、１１０４＃８  合成器
１１０５＃１、１１０５＃２、１１０５＃３、１１０５＃４、１１０５＃５、１１０５＃６、１１０５＃７、１１０５＃８、１１０５＃９  移相器
１１０６＃１、１１０６＃２、１１０６＃３、１１０６＃４、１１０６＃５、１１０６＃６、１１０６＃７、１１０６＃８、１１０６＃９  アンテナ素子
１３０１  ＣＰＵ
１３０２  メモリ
１３０３  ＤＳＰ
１３０４  ＲＦ回路
１３０５  ＮＩＦ回路
１３０６  アレイアンテナ
１４０６＃１、１４０９＃１、１４０９＃２、１４０９＃３、１４０９＃４、１４０９＃５  アンプ
１４０７＃１  分配器
１４０８＃１、１４０８＃２  合成器
１４１０＃１、１４１０＃２、１４１０＃３、１４１０＃４、１４１０＃５  移相器
１４１１＃１、１４１１＃２、１４１１＃３、１４１１＃４、１４１１＃５  アンテナ素子
１７０１＃１、１７０１＃２  位相調整部
１７０２＃１、１７０２＃２、１７０２＃３  デジタル合成器
１７０３＃１、１７０３＃２、１７０３＃３  コンバータ
１８０１＃１、１８０１＃２、１８０１＃３、１８０１＃４、１８０１＃５、１８０１＃６、１８０１＃７、１８０１＃８、１８０１＃９  アンテナ素子
１８０２＃１、１８０２＃２、１８０２＃３、１８０２＃４、１８０２＃５、１８０２＃６、１８０２＃７、１８０２＃８、１８０２＃９  移相器
１８０３  第１段の回路
１８０４  第２段の回路
１８０５  第３段の回路
１８０６＃１、１８０６＃２、１８０６＃３、１８０６＃４、１８０６＃５、１８０６＃６、１８０６＃７、１８０６＃８、１８０６＃９  アンプ
１８０７＃１、１８０７＃２、１８０７＃３、１８０７＃４、１８０９＃１、１８０９＃２、１８１１  分配器
１８０８＃１、１８０８＃２、１８０８＃３、１８０８＃４、１８０８＃５、１８１０＃１、１８１０＃２、１８１０＃３、１８１２＃１、１８１２＃２  合成器
【図１】
2017212574.tif 000013
【図２】
2017212574.tif 000014
【図３】
2017212574.tif 000015
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017212574.tif 000019
【図８】
2017212574.tif 000020
【図９】
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【図１０】
2017212574.tif 000022
【図１１】
2017212574.tif 000023
【図１２】
2017212574.tif 000024
【図１３】
2017212574.tif 000025
【図１４】
2017212574.tif 000026
【図１５】
2017212574.tif 000027
【図１６】
2017212574.tif 000028
【図１７】
2017212574.tif 000029
【図１８】
2017212574.tif 000030
【図１９】
2017212574.tif 000031
【図２０】
2017212574.tif 000032
【図２１】
2017212574.tif 000033
【図２２】
2017212574.tif 000034
【図２３】
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