(57)【要約】【課題】  送受信モジュールの消費電力及び発熱量を低減させる。【解決手段】  実施形態の空中線装置は、複数の送受信モジュールと、温度センサと、固有位相メモリと、走査制御器とを備えている。前記複数の送受信モジュールは、アレイ状に配列された複数の空中線素子に個別に接続され、前記接続された空中線素子における送信信号と受信信号との位相を、転送された位相設定値に応じて調整する。前記温度センサは、前記複数の送受信モジュールに個別に配置され、周囲温度を検出する。前記固有位相メモリは、前記複数の送受信モジュールに個別に配置され、前記配置された送受信モジュールに固有の通過位相を示す固有位相データを記憶する。前記走査制御器は、前記送受信モジュール毎に前記周囲温度及び前記固有位相データに基づく位相補正演算を実行し、得られた前記位相設定値を当該送受信モジュールに転送する。【選択図】図１
2017076855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配列された複数の空中線素子に個別に接続され、前記接続された空中線素子における送信信号と受信信号との位相を、転送された位相設定値に応じて調整する複数の送受信モジュールと、
前記複数の送受信モジュールに個別に配置され、周囲温度を検出する温度センサと、
前記複数の送受信モジュールに個別に配置され、前記配置された送受信モジュールに固有の通過位相を示す固有位相データを記憶する固有位相メモリと、
前記送受信モジュール毎に前記周囲温度及び前記固有位相データに基づく位相補正演算を実行し、得られた前記位相設定値を当該送受信モジュールに転送する走査制御器と
を備えたことを特徴とする空中線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、空中線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パッシブアレイ空中線方式が適用された空中線装置が広く知られている。
【０００３】
図４はパッシブアレイ空中線方式が適用された空中線装置の構成を示す模式図である。この空中線装置１では、送信機２から出力された送信信号が信号切換器３及び電力分配／合成器４を介して複数の移相器５−１〜５−ｎに分配される。なお、参照符号の枝番の最大値“ｎ”は、空中線素子９−１〜９−ｎの個数に相当する。
【０００４】
複数の移相器５−１〜５−ｎは、移相器固有の通過位相の補正値を設定するスイッチ６−１〜６−ｎと、この補正値により、送信信号及び受信信号の位相を調整するフェライト等を使用した位相器７−１〜７−ｎとを有している。
【０００５】
従って、移相器５−１〜５−ｎにおいては、位相器７−１〜７−ｎが、走査制御器８からスイッチ６−１〜６−ｎに設定された補正値に応じて送信信号の位相を調整し、当該位相を調整した送信信号を複数の空中線素子９−１〜９−ｎに送出する。
【０００６】
空中線素子９−１〜９−ｎは、例えば、スロットアンテナなどを使用し、移相器５−１〜５−ｎから送出された送信信号を空間に発射する。すなわち、この空中線装置１には、位相−周波数制御によりビーム指向方向が設定されるフェーズドアレイ方式が用いられている。
【０００７】
送信信号の空間発射後、空中線素子９−１〜９−ｎは、受信した受信信号を個別に移相器５−１〜５−ｎに送出する。
【０００８】
移相器５−１〜５−ｎでは、位相器７−１〜７−ｎが、走査制御器８からスイッチ６−１〜６−ｎに設定された補正値に応じて受信信号の位相を調整し、当該位相を調整した受信信号を電力分配／合成器４に送出する。
【０００９】
電力分配／合成器４は、移相器５−１〜５−ｎから送出された受信信号を合成し、当該合成した受信信号を、信号切換器３を介して受信機１０に送出する。
【００１０】
このようなパッシブアレイ空中線方式においては、移相器５−１〜５−ｎに固有の通過位相の補正値を単体調整時に設定することにより、移相器５−１〜５−ｎ間の通過位相を同じ値にして、互換性を確保し、補用品に交換可能としている。
【００１１】
なお、移相器５−１〜５−ｎは、増幅器などのアクティブ素子を使用しないため、温度変化に対する補正が不要である。また、送信信号の経路と受信信号の経路とが同一のため、送信信号と受信信号との間で移相器固有の通過位相が同一である。よって、移相器５−１〜５−ｎのスイッチ６−１〜６−ｎは、４ビットの補正値を設定可能な４ビットスイッチのみで実現可能となっている。
【００１２】
一方、近年の電波法改正に伴い、スプリアス性能に課題のある大電力送信管を用いたパッシブアレイ空中線方式に代えて、アクティブアレイ空中線方式を適用する場合がある。
【００１３】
アクティブアレイ空中線方式は、移相器に代えて、固体化送受信モジュール（以下、送受信モジュールという）を使用する。送受信モジュールには固有の通過位相があり、通過位相は、送受、周波数及び周囲温度に応じて変化する。このため、アクティブアレイ空中線方式では、送受信モジュールの電気的互換性を確保するべく、送受、周波数及び周囲温度に応じて通過位相を補正する演算処理が必要になる。また、演算回路は、送受信モジュールごとに固有の通過位相（以下、固有位相ともいう）を有することから、全て異なる回路にする必要がある。なお、この種の演算回路は、書き換え可能な大規模集積回路で容易に実現可能である。
【００１４】
図５はアクティブアレイ空中線方式が適用された空中線装置の構成を示す模式図である。なお、以下の空中線装置１０の説明は、複数の送受信モジュール３０−１〜３０−ｎが互いに同一のハードウェア構成のため、送受信モジュール３０−１を例に挙げて述べる。また、以下の説明は、参照符号の枝番“−１”を他の枝番“−２”，…，“−ｎ”に読み替えることにより、他の送受信モジュール３０−２，…，３０−ｎの説明に読み替え可能である。枝番の最大値“ｎ”は、空中線素子５０−１〜５０−ｎの個数に相当する。
【００１５】
図５に示す空中線装置１０では、電力分配器２０が送信信号を複数の送受信モジュール３０−１〜３０−ｎに分配する。
【００１６】
送受信モジュール３０−１は、温度センサ３１−１、固有位相メモリ３２−１、位相補正演算回路３３−１、第１位相器３４−１、大電力増幅器（ＨＰＡ）３５−１、サーキュレータ３６−１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３７−１、及び第２位相器３８−１を備えている。
【００１７】
このような送受信モジュール３０−１では、走査制御器４０から位相設定値及び周波数データが位相補正演算回路３３−１に送出される。位相補正演算回路３３−１は、位相設定値及び周波数データと、温度センサ３１−１から得られた周囲温度データと、固有位相メモリ３２−１内の固有位相データとに基づいて、送信時の通過位相の補正値を演算し、当該補正値を第１位相器３４−１に送出する。
【００１８】
第１位相器３４−１は、送出された補正値に応じて、送信信号の位相を調整し、当該位相が調整された送信信号を大電力増幅器３５−１及びサーキュレータ３６−１を介して空中線素子５０−１に送出する。他の送受信モジュール３０−２〜３０−ｎも同様に動作し、それぞれ位相を調整した送信信号を空中線素子５０−２〜５０−ｎに送出する。
【００１９】
空中線素子５０−１〜５０−ｎは、送受信モジュール３０−１〜３０−ｎから送出された送信信号を空間に発射する。しかる後、空中線素子５０−１〜５０−ｎは、受信した受信信号を個別に送受信モジュール３０−１〜３０−ｎに送出する。
【００２０】
送受信モジュール３０−１では、走査制御器４０から位相設定値及び周波数データが位相補正演算回路３３−１に送出されると共に、温度センサ３１−１から周囲温度データが位相補正演算回路３３−１に送出される。
【００２１】
位相補正演算回路３３−１は、当該位相設定値及び周波数データと、当該周囲温度データと、固有位相メモリ３２−１内の固有位相データとに基づいて、受信時の通過位相の補正値を演算し、当該演算により得られた補正値を第２位相器３８−１に送出する。
【００２２】
第２位相器３８−１は、サーキュレータ３６−１及び低雑音増幅器３７−１を介して入力された受信信号の位相を当該補正値に応じて調整し、当該位相を調整した受信信号を電力合成器６０に送出する。他の送受信モジュール３０−２〜３０−ｎも同様に動作し、それぞれ位相を調整した受信信号を電力合成器６０に送出する。電力合成器６０は、全ての送受信モジュール３０−１〜３０−ｎから得られた受信信号を合成し、最終的な受信信号を得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
以上のようなアクティブアレイ空中線方式の空中線装置１０は、通常は特に問題ないが、本発明者の検討によれば、以下のような不都合がある。
【００２４】
すなわち、送受信モジュール３０−１〜３０−ｎは、従来のパッシブアレイ空中線方式の移相器５−１〜５−ｎと同様に固有の通過位相があり、トランジスタなどのアクティブ素子を使用することから周囲温度に応じて通過位相が変化する。さらに、送信信号の伝送経路と受信信号の伝送経路とが異なるため、送受で異なる固有位相になる。
【００２５】
このため、各々の送受信モジュール３０−１，…，３０−ｎは、固有位相を補正するための演算回路として、大容量の固有位相メモリ３２−１，…，３２−ｎと、走査制御器４０からの位相設定値に対する位相補正演算回路３３−１，…，３３−ｎとを必要とする。このような演算回路は、書き換え可能な大規模集積回路で容易に実現可能である。
【００２６】
しかしながら、固有位相を補正するための演算回路は、素子数ｎの増加に比例して消費電力及び発熱量が増大してしまう。特に位相補正演算回路３３−１，…，３３−ｎにおける消費電力及び発熱量の増大は、システム構成に影響を与える程に大きいため、不都合である。
【００２７】
本発明が解決しようとする課題は、送受信モジュールの消費電力及び発熱量を低減し得る空中線装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
実施形態の空中線装置は、複数の送受信モジュールと、温度センサと、固有位相メモリと、走査制御器とを備えている。
【００２９】
前記複数の送受信モジュールは、アレイ状に配列された複数の空中線素子に個別に接続され、前記接続された空中線素子における送信信号と受信信号との位相を、転送された位相設定値に応じて調整する。
【００３０】
前記温度センサは、前記複数の送受信モジュールに個別に配置され、周囲温度を検出する。
【００３１】
前記固有位相メモリは、前記複数の送受信モジュールに個別に配置され、前記配置された送受信モジュールに固有の通過位相を示す固有位相データを記憶する。
【００３２】
前記走査制御器は、前記送受信モジュール毎に前記周囲温度及び前記固有位相データに基づく位相補正演算を実行し、得られた前記位相設定値を当該送受信モジュールに転送する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一実施形態に係る空中線装置の構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態における固有位相データを説明するための模式図である。
【図３】同実施形態の応用例に係る空中線装置を説明するための模式図である。
【図４】従来のパッシブアレイ空中線方式が適用された空中線装置の構成を示す模式図である。
【図５】従来のアクティブアレイ空中線方式が適用された空中線装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、一実施形態に係る空中線装置について図１及び図２を用いて説明するが、その前に実施形態の概要を述べる。
【００３５】
本実施形態の概要は、送受信モジュールの消費電力及び発熱量の低減を図る観点から、図５に示した構成に比べ、消費電力の大きい位相補正演算回路３３−１，…，３３−ｎの演算機能を走査制御器４０Ａに移動させたものである。
【００３６】
また、温度センサ３１−１，…，３１−ｎ及び固有位相メモリ３２−１，…，３２−ｎは、送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎに残すものの、データの送出先及び読出先をそれぞれ走査制御器４０Ａとしている。
【００３７】
このような本実施形態によれば、消費電力が大きい演算回路の数を減らすことにより、低消費電力化及び低発熱化が可能となる。また、固有位相メモリ３２−１，…，３２−ｎを個々の送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎ内に持つことにより、送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎ間の互換性を確保することが可能である。なお、固有位相メモリ３２−１，…，３２−ｎは消費電力が小さいため、送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎに残しても、システム構成に影響しない。
【００３８】
以上が本実施形態の概要である。続いて、本実施形態を具体的に説明する。
【００３９】
図１は一実施形態に係る空中線装置の構成を示す模式図である。この空中線装置１０Ａは、電力分配器２０、複数の送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ、走査制御器４０、複数の空中線素子５０−１〜５０−ｎ、及び電力合成器６０を備えている。
【００４０】
ここで、電力分配器２０は、送信信号を複数の送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎ内の第１位相器３４−１，…，３４−ｎに分配する機能をもっている。
【００４１】
複数の送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎは、アレイ状に配列された複数の空中線素子５０−１〜５０−ｎに個別に接続され、当該接続された空中線素子における送信信号と受信信号との位相を、転送された位相設定値に応じて調整する機能をもっている。
【００４２】
ここで、複数の送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎは、複数の温度センサ３１−１〜３１−ｎ、複数の固有位相メモリ３２−１〜３２−ｎ、複数の第１位相器３４−１〜３４−ｎ、複数の高電力増幅器（ＨＰＡ）３５−１〜３５−ｎ、複数のサーキュレータ３６−１〜３６−ｎ、複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ）３７−１〜３７−ｎ、及び複数の第２位相器３８−１〜３８−ｎを個別に備えている。
【００４３】
温度センサ３１−１〜３１−ｎは、複数の送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに個別に配置され、周囲温度を検出する機能をもっている。検出された周囲温度を示す温度データは、温度センサ３１−１〜３１−ｎから個別に走査制御器４０Ａに送出される。
【００４４】
固有位相メモリ３２−１〜３２−ｎは、複数の送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに個別に配置され、当該配置された送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに固有の通過位相を示す固有位相データを記憶する。
【００４５】
固有位相メモリ３２−１，…，３０−ｎ内の固有位相データは、図２に一例を示すように、周囲温度０，１０，…、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３、送信系の固有位相値θs_１，…、及び受信系の固有位相値θr_１，…が互いに関連付けられたデータである。ここで、「固有位相値」は「固有の通過位相」を直接的に示しており、「周囲温度」、「周波数」、「送信系の…」及び「受信系の…」は、「固有の通過位相」を変化させるパラメータであって、「固有位相値」を間接的に示している。なお、これら周囲温度、周波数、送信系の固有位相値、及び受信系の固有位相値としては、図示した内容に限らず、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに固有の通過位相を示す値が設定される。
【００４６】
第１位相器３４−１〜３４−ｎは、電力分配器２０から分配された送信信号の位相を、走査制御器４０Ａから転送された位相設定値に応じて調整し、当該位相を調整した送信信号を大電力増幅器３５−１〜３５−ｎに送出する機能をもっている。
【００４７】
大電力増幅器３５−１〜３５−ｎは、低電力の送信高周波信号用の電力増幅器であって、第１位相器３４−１〜３４−ｎから送出された送信信号を増幅し、当該増幅した送信信号をサーキュレータ３６−１〜３６−ｎに送出する機能をもっている。
【００４８】
サーキュレータ３６−１〜３６−ｎは、空中線素子５０−１〜５０−ｎに個別に接続され、送信信号の伝送経路と、受信信号の伝送経路とを切り換える機能をもっている。具体的には、大電力増幅器３５−１〜３５−ｎからの送信信号を空中線素子５０−１〜５０−ｎに伝送する伝送経路と、空中線素子５０−１〜５０−ｎからの受信信号を低雑音増幅器３７−１〜３７−ｎに伝搬する経路とを切り換えている。
【００４９】
低雑音増幅器３７−１〜３７−ｎは、受信高周波信号用の低雑音増幅器であって、サーキュレータ３６−１〜３６−ｎから送出された受信信号を増幅し、当該増幅した受信信号を第２位相器３８−１〜３８−ｎに送出する機能をもっている。
【００５０】
第２位相器３８−１〜３８−ｎは、低雑音増幅器３７−１〜３７−ｎから送出された受信信号の位相を、走査制御器４０Ａから転送された位相設定値に応じて調整し、当該位相を調整した受信信号を電力合成器６０に送出する機能をもっている。
【００５１】
走査制御器４０Ａは、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ毎に周囲温度及び固有位相データに基づく位相補正演算を実行し、得られた位相設定値を当該送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに転送する機能をもっている。
【００５２】
具体的には例えば、走査制御器４０Ａは、以下の各機能(f1)〜(f3)をもっている。
【００５３】
(f1)  電源立ち上げ時及び定期的に固有位相メモリ３２−１，…，３０−ｎ内の固有位相データを読み出す機能。
【００５４】
(f2)  温度センサ３１−１，…，３１−ｎから送出された周囲温度データと、固有位相メモリ３２−１，…，３２−ｎから読み出した固有位相データと、外部からのビーム方向の指示に対応する位相量とに基づいて、各空中線素子５０−１，…，５０−ｎの位相補正演算を実行する機能。
【００５５】
ここで、ビーム方向の指示に対応する位相量は、例えば特開平６−２４２２２９号公報などに示すように、ビーム方向θ、空中線素子の位相量Δφ、空中線開口の位相中心からの距離ｘ、周波数ｆ、光速ｃとしたとき、Δφ＝（２πｘｆ／ｃ）ｓｉｎθを求める位相演算により得られる（但し、この式は、同公報内の波長λをｃ／ｆに置換して表した。）。なお、位相演算は、これに限らず、アクティブアレイ方式に適用される位相演算であれば、任意のものが使用可能となっている。また、位相補正演算は、例えば、送信又は受信の区別と、位相演算に用いた周波数と、温度センサが検出した周囲温度とに対応する固有位相データ内の固有位相値を、前述した位相量Δφに加算（又は減算）する演算として実現可能となっている。また、補正演算は、これに限らず、例えば固有位相値を補正係数として位相量Δφに乗算する等の如き、任意の演算が使用可能となっている。
【００５６】
(f3)  位相補正演算の実行により、得られた位相設定値を第１位相器３４−１，…，３４−ｎ及び第２位相器３８−１，…，３８−ｎに転送する機能。
【００５７】
空中線素子５０−１〜５０−ｎは、アクティブアレイ空中線方式に用いられる任意のアレイ状に配列されたアンテナ素子であり、複数の送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに個別に接続されている。ここで、空中線素子５０−１〜５０−ｎとしては、例えば、スロットアンテナ、ダイポールアンテナ等の任意のアンテナを使用してもよい。
【００５８】
電力合成器６０は、送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎから得られた受信信号を合成し、最終的な受信信号を得る機能をもっている。
【００５９】
次に、以上のように構成された空中線装置の動作を説明する。なお、以下の説明中、ｎ台の送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎは互いに並列に動作する。同様に、ｎ台の空中線素子５０−１，…，５０−ｎは互いに並列に動作する。
【００６０】
始めに、空中線装置１０Ａでは、走査制御器４０Ａが、電源立ち上げ時及び定期的に固有位相メモリ３２−１，…，３０−ｎ内の固有位相データを読み出す。
【００６１】
また、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ内の温度センサ３１−１〜３１−ｎは、周囲温度を検出し、得られた周囲温度データを走査制御器４０Ａに送出する。
【００６２】
走査制御器４０Ａは、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ毎に、温度センサ３１−１，…，３１−ｎから送出された周囲温度データと、固有位相メモリ３２−１，…，３２−ｎから読み出した固有位相データとに基づいて、位相補正演算を実行する。
【００６３】
また、走査制御器４０Ａは、位相補正演算の実行により、得られた位相設定値を当該送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに転送する。
【００６４】
送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ内の第１位相器３４−１，…，３４−ｎ及び第２位相器３８−１，…，３８−ｎは、それぞれ転送された位相設定値に基づいて、送信信号及び受信信号の位相を調整可能な状態となる。
【００６５】
続いて、電力分配器２０は、送信信号を複数の送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎ内の第１位相器３４−１，…，３４−ｎに分配する。
【００６６】
第１位相器３４−１，…，３４−ｎは、分配された送信信号の位相を、転送された位相設定値に応じて調整する。位相が調整された送信信号は、第１位相器３４−１，…，３４−ｎから大電力増幅器３５−１，…，３５−ｎ及びサーキュレータ３６−１，…，３６−ｎを介して空中線素子５０−１，…，５０−ｎに送出される。
【００６７】
空中線素子５０−１，…，５０−ｎは、送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎから送出された送信信号を空間に発射する。しかる後、空中線素子５０−１，…，５０−ｎは、受信した受信信号を個別に送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎに送出する。
【００６８】
送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎにおいては、当該送出された受信信号が、サーキュレータ３６−１，…，３６−ｎ及び低雑音増幅器３７−１，…，３７−ｎを介して第２位相器３８−１，…，３８−ｎに送出される。
【００６９】
第２位相器３８−１，…，３８−ｎは、低雑音増幅器３７−１，…，３７−ｎから送出された受信信号の位相を、走査制御器４０Ａから転送された位相設定値に応じて調整し、当該位相を調整した受信信号を電力合成器６０に送出する。
【００７０】
電力合成器６０は、全ての送受信モジュール３０Ａ−１，…，３０Ａ−ｎから得られた受信信号を合成し、最終的な受信信号を得る。
【００７１】
上述したように本実施形態によれば、走査制御器４０Ａが、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ毎に周囲温度及び固有位相データに基づく位相補正演算を実行し、得られた位相設定値を転送し、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎが、当該転送された位相設定値に応じて送信信号と受信信号との位相を調整する構成により、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎの消費電力及び発熱量を低減させることができる。
【００７２】
補足すると、固有位相を補正する演算回路のうち、固有位相データを記憶する固有位相メモリ３２−１〜３２−ｎのみを送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ内に配置し、演算回路は、ビーム走査を制御する走査制御器４０Ａに１台のみ配置している。走査制御器４０Ａは、電源立ち上げ時及び定期的に固有位相データを読み込み、走査制御器４０Ａ内の演算回路が一括して演算処理を実行することにより、図５に示した位相補正演算回路３３−１〜３３−ｎと同じ演算機能を確保することができる。
【００７３】
このように、消費電力が大きい演算回路の数を減らすことにより、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに関して、位相補正演算回路を簡略化できると共に、低消費電力化及び低発熱化を実現することができる。例えば、空中線素子５０−１〜５０−ｎの個数ｎを１００個とした場合、１００個の位相補正演算回路３３−１，…，３３−ｎの演算機能を減らすことにより、消費電力及び発熱量を大幅に低減させることができる。なお、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎに残る固有位相メモリ３２−１〜３２−ｎは消費電力が小さいため、システム構成に影響しない。
【００７４】
また、固有位相メモリ３２−１〜３２−ｎを個々の送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ内に持つことにより、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ間の互換性を確保することができる。例えば、経年劣化等によって故障した送受信モジュール３０Ａ−１を交換したとする。この場合、交換後の送受信モジュール３０Ａ−１は、電源立ち上げ時に固有位相メモリ３２−１内の固有位相データが走査制御器４０Ａに読み出されると、動作可能となる。このように、交換後の送受信モジュール３０Ａ−１が固有位相データも更新されて動作可能となるので、交換前後で固有位相データとの矛盾が生じることなく、送受信モジュール３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ間の電気的互換性を確保することができる。
【００７５】
なお、本実施形態は、図５に示したアクティブアレイ空中線方式を改善した場合を説明したが、これに限らず、図４に示したパッシブアレイ空中線方式をアクティブアレイ空中線方式に改修する場合にも応用することが可能である。
【００７６】
図３はこの種の応用例に係る空中線装置を説明するための模式図である。この空中線装置１０Ｂは、図１に示した構成に比べ、温度センサ３１−１〜３１−ｎ及び固有位相メモリ３２−１〜３２−ｎを省略し、モニタ回路３９−１〜３９−ｎ及び受信器７０を備えている。また、空中線素子９−１〜９−ｎは、既存のものを用いている。すなわち、送受信モジュール３０Ｂ−１〜３０Ｂ−ｎは、既存の空中線素子９−１〜９−ｎの移相器５−１〜５−ｎを収容していた狭い空間に収容されている。
【００７７】
モニタ回路３９−１〜３９−ｎは、サーキュレータ３６−１〜３６−ｎと、空中線素子５０−１〜５０−ｎとの間に配置され、送信信号及び受信信号の位相をそれぞれモニタし、モニタ結果を示す位相値を受信器７０に送出する。
【００７８】
受信器７０は、送出された位相値から送受信モジュール３０Ｂ−１〜３０Ｂ−ｎに固有の通過位相を求め、当該通過位相を走査制御器４０Ｂに送出する。
【００７９】
走査制御器４０Ｂは、送受信モジュール３０Ｂ−１〜３０Ｂ−ｎ毎に通過位相に基づいて位相補正演算を実行し、得られた位相設定値を当該送受信モジュール３０Ｂ−１〜３０Ｂ−ｎに転送する。
【００８０】
このような応用例としても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この応用例の場合、送受信モジュール３０Ｂ−１〜３０Ｂ−ｎは、モニタ回路３９−１〜３９−ｎを備えるだけでよく、温度センサ３１−１〜３１−ｎ、固有位相メモリ３２−１〜３２−ｎ及び位相補正演算回路３３−１〜３３−ｎが不要となる。よって、送受信モジュール３０Ｂ−１〜３０Ｂ−ｎは、設置スペースが小さく、既存の移相器５−１〜５−ｎを収容していた狭い空間にも収容可能である。このため、この応用例に係る空中線装置１０Ｂは、パッシブアレイ空中線方式の空中線装置１をアクティブアレイ空中線方式に改修する場合にも適用することが可能である。
【００８１】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８２】
１０Ａ…空中線装置、２０…電力分配器、３０Ａ−１〜３０Ａ−ｎ…送受信モジュール、３１−１〜３１−ｎ…温度センサ、３２−１〜３２−ｎ…固有位相メモリ、３４−１〜３４−ｎ…第１位相器、３５−１〜３５−ｎ…高電力増幅器、３６−１〜３６−ｎ…サーキュレータ、３７−１〜３７−ｎ…低雑音増幅器、３８−１〜３８−ｎ…第２位相器、４０…走査制御器、５０−１〜５０−ｎ…空中線素子、６０…電力合成器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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