[发明专利]自适应阵列天线和具有自适应阵列天线的无线装置

说明书

技术领域

本发明涉及附加无源元件的自适应阵列天线、以及具有附加无源元件的自适应阵列天线的无线装置。

背景技术

以往，在微波波段和毫米波段的无线通信中，为了实现通信的高品质化，多使用具有多个天线和多个无线电路的高增益天线。在使用高增益天线的情况下，接收侧的接收功率提高而能够相对地延长通信距离。

这里，利用图5，对现有的一般的附加n元件无源元件的自适应阵列天线500(以下称为天线500)的结构进行说明。并且，图5是表示现有的一般的附加n元件无源元件的自适应阵列天线的结构的图。

在图5中，示出由n个元件构成的阵列天线的一例，天线500由无源天线(parasitic antenna)元件501₁～501_n、有源天线(feed antenna)元件502₁～502_n、供电线路503₁～503_n和可变相位器504₁～504_n构成。

各可变相位器504₁～504_n分别与各供电线路503₁～503_n连接，使在各供电线路503₁～503_n上导波的高频信号的相位分别变化为适当的相位。

供电线路503₁～503_n按照与天线500所连接的无线装置(未图示)对应的特性阻抗而设计，通过与有源天线元件502₁～502_n连接来进行供电。

在与有源天线元件502₁～502_n的中心相同的轴上设置有无源天线元件501₁～501_n，有源天线元件502₁～502_n与无源天线元件501₁～501_n通过电磁场而耦合。通过使n系统的可变相位器504₁～504_n的相位分别变化，从而使n系统的无源天线元件501₁～501_n和有源天线元件502₁～502_n的激励相位分别地变化，使作为阵列天线的辐射指向性变化。

这样，通过在天线元件中设置无源元件，从而具有能够实现宽带宽化、高增益化的优点，有可在图5所示的阵列天线中使用的情况，但是如专利文献1公开的那样，通常为了提高有源元件与无源元件之间的耦合度，经常将有源元件和无源元件配置在同一中心轴上。

另外，专利文献2中，公开有如下技术，即：将无源元件多层化，扩大其元件间隔，从而能够以较少的有源元件获得较宽的开口面积而实现高增益化。

但是，由于天线的增益和波束宽度具有折衷(trade off)的关系，因此如果天线的增益提高则无线通信角度的范围变窄。为了对此进行补偿，通常采用自适应阵列天线(相控阵列天线(phased array antenna))技术，对各天线元件设置可变相位器，使该可变相位器的相位变化，从而改变波束方向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-223926号公报

专利文献2：日本特开2004-242168号公报

发明概要

发明要解决的技术问题

但是，在以电子方式进行数字波束成形(digital beamforming)的现有的自适应阵列天线中，根据对各可变相位器进行控制的比特(bit)数来决定变化的相位的分辨率，因此为了提高自适应阵列天线的波束方向的分辨率，可变相位器的控制比特数必须很多。另外，在只增加控制比特数的情况下，会导致用于对可变相位器进行最佳控制的计算量的增加，即计算时间的增加。因此，现有的自适应阵列天线存在问题是，自适应阵列天线的波束方向的可变分辨率与运算处理部的计算量之间存在折衷关系。

发明内容

本发明针对上述课题做出，其目的在于提供一种自适应阵列天线和具有该自适应阵列天线的无线装置，能够提高自适应阵列天线的波束方向的可变分辨率而不增加运算处理部的计算量。

解决技术问题所采用的手段