无线通信装置和无线通信方法制造方法及图纸

本发明专利技术的无线通信装置(100)包括：多个天线元件(134)；生成由I信号和Q信号构成的IQ信号的信号生成单元(110)；设置给每个天线元件(134)，通过进行I信号和Q信号的合成，生成与使IQ信号的相位旋转的信号等效的发送信号并供给天线元件(134)的相位器(131)；通过对于相位器(131)单独地提供的控制值，控制从多个天线元件(134)发射的发送信号的电波的指向性的相位控制单元(140)；和通过校正控制值，校正发送信号的正交误差的相位误差校正单元(144)和振幅误差校正单元(145)即正交误差校正单元。其能够在抑制了电路规模的增大的状态下进行被校正了正交误差的IQ信号的指向性通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在相控阵系统中进行IQ信号的发送的无线通信装置和无线通信方法。
技术介绍
使用多个天线元件进行指向性通信的相控阵系统，在各种各样的领域中令人瞩目(例如，参照非专利文献1)。对相控阵系统，考虑适用IQ调制方式来实现通信的高效。可是，在构成IQ信号的I信号(同相(in-phase)信号)和Q信号(正交(quadrature)信号)之间，有时产生相位误差和振幅误差这样的正交误差。而且，在相控阵系统的情况下，有可能在多个天线元件的各自中产生这样的正交误差。对IQ信号的正交误差进行校正的技术，例如，记载在专利文献1中。专利文献1中记载的技术(以下称为“现有技术”)，由相位不同的2个本机(LO)信号，在IQ校正电路中生成被校正了正交误差的I本机信号和Q本机信号。而且，现有技术中，对分别插入到2个基带信号系统中的正交混频器，单独地输入生成的I本机信号和Q本机信号。通过将这样的现有技术适用于相控阵系统，能够在降低了正交误差的状态下进行被控制了指向性的IQ信号的无线通信。先前技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2011/001827号非专利文献非专利文献1：RACZKOWSKI Kuba，et al.，＂A Wideband Beamformer for a Phased-Array 60GHz Receiver in 40nm Digital CMOS＂，Dig Tech Pap IEEE Int Solid State Circuits Conf，2010，p.36-38.
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，在将现有技术适用于相控阵系统的情况下，对每个天线元件设置用于对正交误差进行校正的模拟电路，电路规模将增大。本专利技术提供能够在抑制了电路规模的增大的状态下进行被校正了正交误差的IQ信号的指向性通信的无线通信装置和无线通信方法。解决问题的方案本专利技术的无线通信装置包括：多个天线元件；信号生成单元，生成由I信号和Q信号构成的IQ信号；相位器，设置给每个所述天线元件，通过进行所述I信号和所述Q信号的合成，生成与使所述IQ信号的相位旋转的信号等效的发送信号并供给所述天线元件；相位控制单元，通过对于所述相位器单独地提供规定所述合成的内容的控制值，控制从所述多个天线元件发射的所述发送信号的电波的指向性；以及正交误差校正单元，通过对所述控制值进行校正，校正所述发送信号的正交误差。本专利技术的无线通信方法是使用了多个天线元件的无线通信方法，包括：生成由I信号和Q信号构成的IQ信号的步骤；对每个所述天线元件，通过进行所述I信号和所述Q信号的合成，生成与使所述IQ信号的相位旋转的信号等效的发送信号并发射，从所述多个天线元件发射被控制了电波的指向性的所述发送信号的步骤；以及通过对规定所述合成的内容的控制值进行校正，对所述发送信号的正交误差进行校正的步骤。专利技术的效果根据本专利技术，能够在抑制了电路规模的增大的状态下进行被校正了正交误差的IQ信号的指向性通信。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的无线通信装置的结构的一例子的框图。图2是表示本实施方式1中的相位器的结构的一例子的图。图3是详细地表示本实施方式1中的相位器的结构的一例子的图。图4是表示本实施方式1中的相位器的部分电路结构的一例子的图。图5是表示本实施方式1中的gm放大器的结构的一例子的图。图6是示意性地表示本实施方式1中的正交误差的校正的状况的一例子的图。图7是表示本实施方式1中的相位控制单元的详细的结构的一例子的图。图8是表示本专利技术的实施方式2的无线通信装置的结构的一例子的框图。图9是示意性地表示本实施方式2中的正交误差的校正的状况的一例子的图。图10是表示本实施方式2中的相位控制单元的详细的结构的一例子的图。图11是表示本专利技术的实施方式3的无线通信装置的结构的一例子的框图。图12是表示本专利技术的实施方式4的无线通信装置的结构的一例子的框图。具体实施方式以下，对于本专利技术的各实施方式，参照附图详细地说明。(实施方式1)本专利技术的实施方式1是使用由N个天线元件构成的阵列天线进行发送的无线通信装置的一例子。<装置结构>首先，说明本专利技术的无线通信装置的结构。图1是表示本专利技术的无线通信装置的结构的一例子的框图。这里，例示具有N个天线元件构成的阵列天线的发送装置的结构。在图1中，无线通信装置100具有信号生成单元110、D/A转换器(DAC)120、第1发送分支1301～第N发送分支130N、以及相位控制单元140。信号生成单元110生成包含作为发送的对象的信息的数字的IQ信号。D/A转换器120对于生成的数字的IQ信号进行D/A转换，生成模拟的IQ信号。第1发送分支1301～第N发送分支130N对模拟的IQ信号提供对每个发送分支130不同的相位，变换为高频信号并输出。各发送分支130具有相位器131、信号混合单元132、RF(Radio Frequency；射频)发送单元133、以及天线元件134。相位器131基于由相位控制单元140提供的控制值，对模拟的IQ信号提供对每个发送分支130不同的相位。图2是以相位器131进行的运算的内容来表示相位器131的结构的一例子的图。图3是更详细地表示图2的结构的图。在图2和图3中，第1乘法运算块2101～第4乘法运算块2104分别是安装了将提供的控制值乘以输入电流，并根据控制值的大小使输入信号放大(包含减小)的电路的块。在控制值中，不仅包含正的数，也包含负的数。因此，各乘法运算块210具备使电流输出的功能和取入电流的功能。在第1乘法运算块2101和第3乘法运算块2103中，被输入IQ信号的I分量(lin/IP_IN和IN_IN，以下称为“I信号”)。在第2乘法运算块2102和第4乘法运算块2104中，被输入IQ信号的Q分量(Qin/QP_IN和QN_IN，以下称为“Q信号”)。相位器131将第1乘法运算块2101的输出和第2乘法运算块2102的输出相加所得的值作为新的IQ信号的I信号(Iout/IP_OUT和IN_OUT)输出。此外，相位器131将第3乘法运算块2103的输出和第4乘法运算块2104的输出相加所得的值作为新的IQ信号的Q信号(Qout/QP_OUT和QN_OUT)输出。第1乘法运算块2101～第4乘法运算块2104中，例如，被提供cosθ、-sinθ、sinθ′、cosθ′的值作为控制值。提供给第1乘法运算块2101～第4乘法运算块2104的控制值顺序地称为第1控制值～第4控制值。这种情况下，相位器131进行将对I信号的值乘以第1控制值(cosθ)所得的值和对Q信号乘以第2控制值(-sinθ)所得的值相加，生成新的I信号的处理。此外，相位器131进行将对I信号的值乘以第3控制值(sinθ′)所得的值和对Q信号乘以第4控制值(cosθ′)所得的值相加，生成新的Q信号的处理。换句话说，这些处理是对I信号和Q信号的旋转运算。在θ′＝θ的情况下，相位器131对输入的IQ信号的坐标(星座)，使其乘以旋转矩阵来进行与进行角度θ的旋转操作相同的操作。即，相位器131构成为通过提供cosθ、-sinθ、sinθ、cosθ作为第1控制值～第4控制值，使得能够实现与对于输入信号进行了θ的相位旋转等效的输出。然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
无线通信装置，包括：多个天线元件；信号生成单元，生成由I信号和Q信号构成的IQ信号；相位器，设置给每个所述天线元件，通过进行所述I信号和所述Q信号的合成，生成与使所述IQ信号的相位旋转的信号等效的发送信号并供给所述天线元件；相位控制单元，通过对于所述相位器单独地提供规定所述合成的内容的控制值，控制从所述多个天线元件发射的所述发送信号的电波的指向性；以及正交误差校正单元，通过对所述控制值进行校正，校正所述发送信号的正交误差。

【技术特征摘要】
2015.05.25 JP 2015-1055491.无线通信装置，包括：多个天线元件；信号生成单元，生成由I信号和Q信号构成的IQ信号；相位器，设置给每个所述天线元件，通过进行所述I信号和所述Q信号的合成，生成与使所述IQ信号的相位旋转的信号等效的发送信号并供给所述天线元件；相位控制单元，通过对于所述相位器单独地提供规定所述合成的内容的控制值，控制从所述多个天线元件发射的所述发送信号的电波的指向性；以及正交误差校正单元，通过对所述控制值进行校正，校正所述发送信号的正交误差。2.如权利要求1所述的无线通信装置，所述合成包含对所述IQ信号的复数平面中的旋转运算。3.如权利要求2所述的无线通信装置，所述旋转运算是，将所述I信号的值乘以第1控制值所得的值和所述Q信号乘以第2控制值所得的值相加来生成所述发送信号的I信号，将所述IQ信号的所述I信号的值乘以第3控制值所得的值和所述Q信号乘以第4控制值所得的值相加来生成所述发送信号的Q信号的处理，所述相位控制单元对于所述相位器单独地提供所述第1控制值～第4控制值，所述正交误差校正单元通过至少对所述第3控制值和第4控制值进行校正，从而对所述正交误差进行校正。4.如权利要求3所述的无线通信装置，所述相位控制单元包括：参照表，对可提供给所述天线元件的每个相位，记述了在未...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田忠士，冈崎幸夫，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP