WO2018207500A1 - 無線中継装置 - Google Patents

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WO2018207500A1
WO2018207500A1 PCT/JP2018/014115 JP2018014115W WO2018207500A1 WO 2018207500 A1 WO2018207500 A1 WO 2018207500A1 JP 2018014115 W JP2018014115 W JP 2018014115W WO 2018207500 A1 WO2018207500 A1 WO 2018207500A1
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wireless relay
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幸一郎 岩田
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Fujikura Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless relay device.
  • radio waves transmitted from a transmission source are also received by a reception destination (for example, a terminal) that exists in a place where the line of sight is bad (or cannot be seen) from the transmission source.
  • a transmission source for example, a base station
  • a reception destination for example, a terminal
  • Patent Documents 1 and 2 disclose wireless relay apparatuses that enable this.
  • FIG. 1 of Patent Document 1 describes a wireless relay device for realizing wireless communication between a base station and a terminal (terminal described in Patent Document 1) separated by a barrier that does not transmit radio waves. Yes.
  • This wireless relay device has a configuration in which a coupling antenna and a relay antenna are connected using a metal cable (coaxial cable and ribbon type feeder).
  • a metal cable is arranged so as to straddle both sides of the barrier, a coupling antenna is arranged in a space on the base station side of two spaces separated by the barrier, and a terminal side of these two spaces is arranged on the terminal side A repeater antenna is placed in the space.
  • this radio relay apparatus can be used as a base station separated by a barrier. Wireless transmission between the terminal and the terminal.
  • FIG. 1 of Patent Document 2 describes a wireless relay device for realizing wireless communication between a base station that exists outdoors and a terminal that exists indoors (a terminal station described in Patent Document 2).
  • This wireless relay device includes two antennas, two wireless circuits, two baseband circuits, two control units, and one DPRAM.
  • this radio relay apparatus When one antenna receives a radio wave from a base station, this radio relay apparatus first converts a radio signal superimposed on the radio wave into a baseband signal using one radio circuit, and this baseband signal Is decoded into a data signal using one baseband circuit.
  • this wireless relay device can relay wireless communication between the base station and the terminal.
  • Japanese Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 2002-18581” Japanese Patent Publication “JP 2005-101986” (published April 14, 2005)
  • the wireless relay device disclosed in Patent Document 1 the higher the frequency of the radio wave to be relayed, the greater the radio wave transmission loss in the metal cable. For this reason, when the wireless relay device disclosed in Patent Document 1 is applied to wireless communication using microwaves or millimeter waves, the relay efficiency of radio waves is greatly reduced, or communication between a base station and a terminal is not possible. It may be difficult.
  • the wireless relay device disclosed in Patent Document 2 requires processing for decoding a baseband signal into a data signal and processing for encoding this data signal into a baseband signal. Since the decoding and encoding processes are processes with a large load, the wireless relay device disclosed in Patent Document 2 has a problem that a long time delay is caused by relaying wireless communication. In addition, since the decoding and encoding processes are processes with a large load, the cost of a circuit (IC) constituting the wireless relay apparatus is increased.
  • IC circuit
  • One embodiment of the present invention has been made in view of the above-described problem, and an object of the present invention is to reduce the transmission loss of radio waves while suppressing the transmission loss of radio waves in a radio relay device in radio communication using microwaves or millimeter waves. It is to reduce the time delay that can occur with relaying. Further, a secondary purpose thereof is to suppress an increase in cost of a circuit (IC) constituting the wireless relay device.
  • IC circuit
  • a wireless relay device includes a substrate and a reception antenna formed on the substrate, and the first electromagnetic wave is transmitted to a first RF (Radio Frequency).
  • Serial A wiring formed on the substrate, wherein that the base band signal are connected by a wiring for transmitting is characterized by.
  • a wireless relay device in wireless communication using microwaves or millimeter waves it is possible to reduce a time delay that may occur due to relay of wireless communication while suppressing transmission loss of electrical signals. it can.
  • FIG. 1 is a plan view and a side view (seen from the bottom to the top of the plan view) showing a schematic configuration of the wireless relay device 201 according to the first embodiment of the present invention.
  • a wireless relay device 201 shown in FIG. 1 includes a substrate 11, receiving antennas 21 and 22, wireless ICs 31 and 32, a plurality of wires 41, transmitting antennas 51 and 52, a control IC 6, an edge connector 7, and reinforcing plates 81 to 83.
  • the wireless relay device 201 includes a capacitor, a resistor, a crystal oscillator, and the like, which are electronic components necessary for driving the wireless ICs 31 and 32, around the wireless IC 31 or the wireless IC 32. May be.
  • the substrate 11 is a substrate on which various members constituting the wireless relay device 201 are mounted.
  • the substrate 11 is a flexible substrate based on LCP (Liquid Crystal Polymer). Since the base material of the substrate 11 is LCP, the loss of electrical signals and RF signals caused by the substrate 11 is suppressed when the wireless relay device 201 is used for wireless communication of several GHz to several tens (for example, 60) GHz band. can do.
  • Receiving antennas 21 and 22, wireless ICs 31 and 32, a plurality of wires 41, transmitting antennas 51 and 52, a control IC 6, and an edge connector 7 are formed on the surface of the substrate 11.
  • Reinforcing plates 81 to 83 are formed on the back surface of the substrate 11.
  • the length of the substrate 11 in the longitudinal direction is W1.
  • the substrate 11 has a multilayer structure.
  • substrate 11 is not limited to LCP, For example, a polyimide may be sufficient.
  • the substrate 11 is a single plate, but the substrate 11 may be a combination of a plurality of plates.
  • Each of the receiving antennas 21 and 22 is formed on the substrate 11 as a pattern made of metal.
  • Each of the receiving antennas 21 and 22 receives the first electromagnetic wave, and converts the received first electromagnetic wave into a first RF signal.
  • These first RF signals are, for example, signals belonging to the millimeter wave band and having a frequency of 30 GHz to 300 GHz.
  • each of the receiving antennas 21 and 22 is a rectangular member in plan view in FIG. 1, but the shape of each of the receiving antennas 21 and 22 is not particularly limited.
  • the receiving antennas 21 and 22 can be formed not only on the front surface (front surface) of the substrate 11 but also on the back surface of the substrate 11 or on the inner layer of the substrate 11.
  • Each of the wireless ICs 31 and 32 is mounted on the substrate 11.
  • the wireless IC 31 is electrically connected to the receiving antenna 21 and demodulates the first RF signal obtained by the receiving antenna 21 to convert it into a baseband signal.
  • the wireless IC 32 is electrically connected to the receiving antenna 22 and demodulates the first RF signal obtained by the receiving antenna 22 to convert it into a baseband signal.
  • a modulation signal that is IQ-modulated with a frequency of several GHz (for example, 1 to 3 GHz), and a differential modulation signal can be adopted.
  • the plurality of wirings 41 are formed on the substrate 11.
  • Each of the plurality of wirings 41 is formed as a pattern made of metal (for example, copper, copper plated with nickel, copper plated with gold, and copper plated with nickel and gold).
  • the plurality of wirings 41 are used to electrically connect the wireless IC 31 and the wireless IC 32, and transmit both the above baseband signals.
  • An example of the plurality of wirings 41 is a coplanar line (so-called GSSG type) in which a ground, a signal line, a signal line, and a ground are arranged in this order on the substrate or on the inner layer of the substrate.
  • Another example of the plurality of wirings 41 is a plurality of coaxial cables.
  • the transmission speed of any of the above baseband signals in each of the plurality of wirings 41 is, for example, several GHz per second.
  • the characteristic impedance of each of the plurality of wirings 41 is, for example, 100 ⁇ or 50 ⁇ .
  • the length of each of the plurality of wirings 41 in other words, the separation distance between the wireless IC 31 and the wireless IC 32 is W2.
  • the wireless IC 32 modulates the baseband signal obtained by the wireless IC 31 and converts it into a second RF signal.
  • the wireless IC 31 modulates the baseband signal obtained by the wireless IC 32 and converts it into a second RF signal.
  • the frequency of these second RF signals may be the same as or different from the frequency of the first RF signal that is the conversion source of the baseband signal that is the conversion source.
  • Each of the transmission antennas 51 and 52 is formed on the substrate 11 as a pattern made of metal.
  • the transmission antenna 51 is electrically connected to the wireless IC 32, and converts the second RF signal obtained by the wireless IC 32 into a second electromagnetic wave (radiates into space).
  • the transmission antenna 52 is electrically connected to the wireless IC 31 and converts the second RF signal obtained by the wireless IC 31 into a second electromagnetic wave.
  • each of the transmission antennas 51 and 52 has a rectangular pattern in plan view, but the shape of each of the transmission antennas 51 and 52 is not particularly limited. Further, the transmission antennas 51 and 52 can be formed not only on the front surface (front surface) of the substrate 11 but also on the back surface of the substrate 11, and also on the inner layer of the substrate 11.
  • the wireless IC 31 corresponds to the “first wireless IC” recited in the claims
  • the wireless IC 32 corresponds to the “second wireless IC” recited in the claims.
  • the wireless IC 32 corresponds to the “first wireless IC” described in the claims
  • the wireless IC 31 corresponds to the “second wireless IC” described in the claims. IC ".
  • Each of the receiving antenna 21 and the transmitting antenna 51 is preferably a directional antenna having a different maximum gain direction or a directional antenna having a variable maximum gain direction. Thereby, it is easy to clearly determine the reception angle of the electromagnetic wave by the reception antenna 21 and the transmission angle of the electromagnetic wave by the transmission antenna 51.
  • each of the reception antenna 22 and the transmission antenna 52 is preferably a directional antenna having a different maximum gain direction, or a directional antenna having a variable maximum gain direction. Thereby, it is easy to clearly determine the reception angle of the electromagnetic wave by the reception antenna 22 and the transmission angle of the electromagnetic wave by the transmission antenna 52.
  • An example of a directional antenna whose maximum gain direction is variable is a phased array antenna.
  • a phased array antenna is an array antenna having such a beamforming function.
  • the control IC 6 is formed on the substrate 11.
  • the control IC 6 controls the wireless ICs 31 and 32, and controls the frequency of each output signal, the level (power) of each output signal, and the like in each of the wireless ICs 31 and 32.
  • the edge connector 7 is a connector formed at one end of the substrate 11 in the longitudinal direction.
  • the edge connector 7 is connected to the wireless ICs 31 and 32 and the control IC 6.
  • a power supply voltage can be supplied to the wireless IC 31 from a power supply (not shown) outside the wireless relay device 201 via a terminal connected to the wireless IC 31 in the edge connector 7.
  • a power supply voltage to the control IC 6 from a power source (not shown) outside the wireless relay device 201 via a terminal connected to the control IC 6 in the edge connector 7.
  • edge connector 7 is connected to the wireless ICs 31 and 32 and the control IC 6 by wiring formed on the substrate 11. This wiring is formed in any layer in the multilayer structure described above on the substrate 11. Instead of forming the edge connector 7 on the substrate 11, a plurality of terminals constituting the connector may be soldered to the substrate 11.
  • the reinforcing plate 81 is formed across the back of the reception antenna 21, the back of the wireless IC 31, the back of the transmission antenna 52, and the back of the control IC 6.
  • the reception antenna 21, the wireless IC 31, the transmission antenna 52, and The region 91 where the control IC 6 is arranged is reinforced.
  • the reinforcing plate 82 is formed across the back of the reception antenna 22, the back of the radio IC 32, and the back of the transmission antenna 51.
  • the reinforcing plate 83 is formed directly behind the edge connector 7 and reinforces the region 93 where the edge connector 7 is disposed.
  • Reinforcing plates 81 to 83 are each hard enough to be difficult to bend.
  • Examples of the material of each of the reinforcing plates 81 to 83 include a resin plate, a metal plate, or a solid metal pattern.
  • the reinforcing plate 81 corresponds to the “first reinforcing plate” described in the claims
  • the reinforcing plate 82 corresponds to the “second reinforcing plate” described in the claims.
  • the reinforcing plate 82 corresponds to the “first reinforcing plate” described in the claims
  • the reinforcing plate 81 corresponds to the “first reinforcing plate” described in the claims.
  • the wireless relay device 201 the plurality of wirings 41 that connect the wireless IC 31 and the wireless IC 32 transmit baseband signals having a frequency lower than that of the first RF signal and the second RF signal. Therefore, transmission loss of electrical signals in the plurality of wirings 41 can be suppressed. That is, the wireless relay device 201 can suppress the influence of the transmission loss of electromagnetic waves as compared with the wireless relay device described in Patent Document 1. Since the baseband signal portion does not transmit electromagnetic waves, apparent electromagnetic wave loss is suppressed as compared with the case of transmitting electromagnetic waves.
  • the wireless relay device 201 the process of decoding the first RF signal into the radio signal in the radio IC 31 and the process of re-encoding the radio signal decoded in the radio IC 32 into the second RF signal are unnecessary. Therefore, the wireless relay device 201 can reduce a time delay that may occur due to wireless communication relay as compared with the wireless relay device described in Patent Document 2. In addition, since it is not necessary to perform decoding and encoding processing in the wireless IC 31 and the wireless IC 32, the load on the wireless IC 31 and the wireless IC 32 can be reduced. As a result, the wireless relay device 201 can reduce the costs of the wireless IC 31 and the wireless IC 32.
  • the radio relay apparatus 201 when the radio relay apparatus 201 is operated using microwaves or millimeter waves, the radio relay apparatus 201 can reduce time delay that may occur due to radio communication relay while suppressing transmission loss of radio waves.
  • 2 (a) and 2 (b) are side views showing a state where the wireless relay device 201 is bent.
  • the substrate 11 is a flexible substrate. Therefore, it is possible to easily bend the regions other than the regions 91 to 93 in the substrate 11, and it is difficult to bend the regions 91 to 93. That is, the substrate 11 has a region 101 between the reinforcing plate 81 (corresponding to the region 91) and the reinforcing plate 82 (corresponding to the region 92), and between the reinforcing plate 81 and the reinforcing plate 83 (corresponding to the region 93). It can be bent so that each of the regions 102 becomes a ridgeline.
  • the bending angle of the substrate 11 with the region 101 as a ridge line is 90 °.
  • the directions of the receiving antenna 21 and the transmitting antenna 52 and the directions of the receiving antenna 22 and the transmitting antenna 51 are different from each other by 90 °.
  • the first electromagnetic wave received by the reception antenna 21 is bent by 90 ° by the wireless relay device 201 and transmitted from the transmission antenna 51 as the second electromagnetic wave.
  • the first electromagnetic wave received by the reception antenna 22 is bent by 90 ° by the wireless relay device 201 and transmitted from the transmission antenna 52 as the second electromagnetic wave.
  • the bending angle of the substrate 11 with the region 101 as the ridgeline is 180 °.
  • the directions of the receiving antenna 21 and the transmitting antenna 52 and the directions of the receiving antenna 22 and the transmitting antenna 51 are different from each other by 180 °.
  • the first electromagnetic wave received by the reception antenna 21 is transmitted from the transmission antenna 51 as the second electromagnetic wave without being bent by the wireless relay device 201.
  • the first electromagnetic wave received by the reception antenna 22 is transmitted from the transmission antenna 52 as the second electromagnetic wave without being bent by the wireless relay device 201.
  • the radio relay apparatus 201 can easily change the direction of the normal line of the area 91 where the reception antenna 21 is arranged and the direction of the normal line of the area 92 where the transmission antenna 51 is arranged. Therefore, the radio relay apparatus 201 can easily adjust each of the maximum gain directions of the reception antenna 21 and the transmission antenna 51 in an arbitrary direction. Note that the bending angle of the substrate 11 with the region 101 as the ridgeline may be other than 90 ° or 180 °.
  • the reinforcing plate 81 can prevent bending of the substrate 11 directly below the receiving antenna 21, the substrate 11 directly below the wireless IC 31, the substrate 11 directly below the transmitting antenna 52, and the substrate 11 directly below the control IC 6. .
  • the reinforcing plate 82 can prevent bending of the substrate 11 directly below the receiving antenna 22, the substrate 11 directly below the wireless IC 32, and the substrate 11 directly below the transmitting antenna 51. Therefore, the characteristics of the receiving antennas 21 and 22, the characteristics of the wireless ICs 31 and 32, the characteristics of the transmitting antennas 51 and 52, and the characteristics of the control IC 6 can be prevented from unexpectedly changing due to the bending of the substrate 11.
  • the reinforcing plate 83 can prevent the portion directly below the edge connector 7 from being bent.
  • the bending angle of the substrate 11 with the region 102 as the ridgeline can be arbitrarily set. Thereby, since the direction of the edge connector 7 can be freely changed, the degree of freedom of connection such as wiring to the edge connector 7 is improved.
  • the wireless relay device 201 is housed in, for example, a resin clamshell type case (not shown).
  • a resin clamshell type case (not shown).
  • the case has an opening in the path of the first electromagnetic wave or is made of a material that easily transmits the electromagnetic wave having the wavelength of the first electromagnetic wave. The same applies to the second electromagnetic wave.
  • the wireless ICs 31 and 32, the control IC 6, and the periphery thereof may be covered with a metal cover (not shown).
  • FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the radio relay apparatus 202 according to the second embodiment of the present invention.
  • members having the same functions as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the configuration of the wireless relay device 202 illustrated in FIG. 3 includes the substrate 12 instead of the substrate 11, and includes a plurality of wires 42 instead of the plurality of wires 41. This is different from the configuration of 201. Except for the points described below, the substrate 12 and the plurality of wirings 42 have the same functions as the substrate 11 and the plurality of wirings 41, respectively.
  • the length W3 of the substrate 12 in the longitudinal direction is longer than the length W1 of the substrate 11 in the longitudinal direction.
  • the length W4 of each of the plurality of wirings 42 on the substrate 12 is longer than the length W2 of each of the plurality of wirings 41 on the substrate 11.
  • the reception antenna 21 and the transmission antenna 51, and the reception antenna 22 and the transmission antenna 52 are separated from each other as compared with the wireless relay device 201.
  • the wireless relay device 202 relays electromagnetic waves between the base station (the corridor side) and at least one terminal (the indoor side) by arranging the wireless relay device 202 through a gap above the door, for example. Can do. That is, the wireless relay device 202 is useful for communication between a base station and at least one terminal through a wall or a door.
  • each antenna arranged on the terminal side of the wireless relay device 202 is a highly directional antenna, and the terminal It is preferable that it is directed to.
  • each antenna arranged on the terminal side of the wireless relay device 202 has directivity. It is preferable that the antenna be moderately suppressed.
  • the length W4 can be increased depending on the application. However, if the length W4 is too large, the electrical signal attenuation in each of the plurality of wirings 42 increases, so care must be taken. It is.
  • the material of the base material of the substrate 12 is polyimide. For example, when a baseband signal of 3 GHz is transmitted through a microstrip line, a loss of 2 to 3 dB occurs at 10 cm. When LCP is used for this portion, the dielectric constant and dielectric loss tangent are smaller than when polyimide is used, so that it is possible to make the wiring with less loss.
  • FIG. 4 is an image diagram showing an example of use of the wireless relay device 20 according to the present invention.
  • the wireless relay device 20 relays electromagnetic waves between the wireless master device 111 and the wireless slave device 112.
  • the wireless relay device 20 the wireless relay device 201 shown in FIG. 1 or the wireless relay device 202 shown in FIG. 3 can be used.
  • the wireless master device 111 and the wireless slave device 112 have a function capable of communicating with each other by an electromagnetic wave having a frequency in the millimeter wave band, for example.
  • an electromagnetic wave having a frequency in the millimeter wave band
  • FIG. 4 when the wireless master device 111 and the wireless slave device 112 do not use the wireless relay device 20 due to the presence of the buildings 121 to 124, particularly the presence of the building 121, It is arranged in a positional relationship that does not reach the other.
  • the wireless relay device 20 guides the second electromagnetic wave to the other of the wireless master device 111 and the wireless slave device 112 using the electromagnetic wave generated by one of the wireless master device 111 and the wireless slave device 112 as the first electromagnetic wave. Accordingly, the wireless relay device 20 can relay electromagnetic waves between the wireless master device 111 and the wireless slave device 112.
  • a wireless relay device (201, 202) includes a substrate (11, 12) and a reception antenna (21, 22) formed on the substrate (11, 12).
  • RF Radio Frequency
  • a second wireless IC (32, 31) that is a second wireless IC (32, 31) that converts the baseband signal obtained by the first wireless IC (31, 32) into a second RF signal.
  • a transmission antenna (51, 52) configured to convert the second RF signal obtained by the second wireless IC (32, 31) into a second electromagnetic wave;
  • the first wireless IC (31, 32) and the second wireless IC (32, 31) are wiring (41, 42) formed on the substrate (11, 12), It is characterized by being connected by wiring (41, 42) for transmitting the baseband signal.
  • the wiring connecting the first wireless IC and the second wireless IC transmits a baseband signal having a lower frequency than the first RF signal and the second RF signal. Therefore, when applied to wireless communication using microwaves or millimeter waves, transmission loss of electromagnetic waves in the wiring can be suppressed as compared with the wireless relay device described in Patent Document 1.
  • the first radio IC and the second radio IC each need to perform a process of decoding the first RF signal into a data signal and a process of encoding the data signal into the second RF signal. There is no. Therefore, the time delay that can be caused by relaying wireless communication can be reduced as compared with the wireless relay device described in Patent Document 2.
  • the load on the first wireless IC and the second wireless IC can be reduced, and as a result, the costs of the first wireless IC and the second wireless IC can be reduced. be able to.
  • the present wireless relay device shortens the time delay that can be caused by relaying wireless communication while suppressing transmission loss of radio waves in the wireless relay device in wireless communication using microwaves or millimeter waves. Can do.
  • the substrate (11, 12) is a flexible substrate, and the reception antenna (21, 22) and the transmission antenna (51, 52). Are preferably bent so as to face different directions.
  • the maximum gain direction of the reception antenna and the maximum gain direction of the transmission antenna can be directed in different directions. Therefore, each of the maximum gain directions of the reception antenna and the transmission antenna can be easily adjusted to an arbitrary direction.
  • the reception antennas (21, 22) and the first wireless IC (31, 32) are arranged on the substrates (11, 12).
  • a first reinforcing plate (81, 82) that reinforces the region, and a region where the transmitting antenna (51, 52) and the second wireless IC (32, 31) are disposed on the substrate (11, 12) are reinforced.
  • a second reinforcing plate (82, 81), and the substrate (11, 22) is located between the first reinforcing plate (81, 82) and the second reinforcing plate (82, 81). Is preferably bent so as to be a ridgeline.
  • the substrate directly below the receiving antenna it is possible to prevent bending of the substrate directly below the receiving antenna, the substrate directly below the first wireless IC, the substrate directly below the transmitting antenna, and the substrate immediately below the second wireless IC. Accordingly, it is possible to prevent the characteristics of the reception antenna, the characteristics of the first wireless IC, the characteristics of the transmission antenna, and the characteristics of the second wireless IC from becoming unstable due to the stress caused by bending the substrate.
  • each of the reception antennas (21, 22) and the transmission antennas (51, 52) is a directional antenna having different maximum gain directions.
  • the maximum gain direction of the receiving antenna Wireless communication between the base station and the terminal can be performed more efficiently by installing the wireless relay device so that the antenna is directed toward the base station and the maximum gain direction of the transmission antenna is directed toward the terminal Can do.
  • each of the reception antennas (21, 22) and the transmission antennas (51, 52) is a directional antenna whose maximum gain direction is variable. It is preferable that
  • the relative positional relationship between the wireless relay device and the base station and / or the relative positional relationship between the wireless relay device and the terminal changes. Even so, the maximum gain direction of each of the reception antenna and the transmission antenna can be easily adjusted to the direction of each of the base station and the terminal.
  • the substrate (11, 12) is preferably a substrate having a liquid crystal polymer as a base material.
  • the transmission path composed of the wiring formed on the surface of the liquid crystal polymer or in the inner layer can suppress the transmission loss in the resin material when an electrical signal having a frequency of several GHz to several tens of GHz is transmitted.
  • the frequency of the baseband signal is preferably about several GHz. Therefore, according to the above configuration, the wireless relay device according to one aspect of the present invention can be suitably used for wireless communication using a millimeter wave band (for example, 60 GHz band).

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Abstract

マイクロ波又はミリ波を用いた無線通信における無線中継装置において、電波の伝送損失を抑制しつつ、無線通信の中継に伴い生じ得る時間遅延を短縮すること。無線ＩＣ（３１）と無線ＩＣ（３２）とは、基板（１１）上に形成された配線（４１）であって、ベースバンド信号を伝送するための配線（４１）で接続されている。

Description

無線中継装置
　本発明は、無線中継装置に関する。
　無線通信における通信距離を延長させるために、送信元（例えば基地局）から送信された電波を、送信元から見通しが悪い（又は見通すことができない）場所に存在する受信先（例えば端末）でも受信可能にするための無線中継装置が、例えば、特許文献１，２に開示されている。
　特許文献１の図１には、電波を透過しない障壁によって隔てられた基地局と端末（特許文献１に記載の端末機）との間で無線通信を実現するための無線中継装置が記載されている。この無線中継装置は、結合アンテナと中継アンテナとをメタルケーブル（同軸ケーブル及びリボン型フィーダ）を用いて接続した構成である。この無線中継装置では、障壁の両側にまたがるようにメタルケーブルを配置し、障壁によって隔てられた２つの空間のうち基地局側の空間に結合アンテナを配置し、これらの２つの空間のうち端末側の空間に中継アンテナを配置する。結合アンテナを基地局が備えている基地アンテナと結合可能な位置に配置し、且つ、中継アンテナを端末と結合可能な位置に配置することによって、この無線中継装置は、障壁によって隔てられた基地局と端末との間における無線送信を実現する。
　特許文献２の例えば図１には、屋外に存在する基地局と、屋内に存在する端末（特許文献２に記載の端末局）との間で無線通信を実現するための無線中継装置が記載されている。この無線中継装置は、２つのアンテナと、２つの無線回路と、２つのベースバンド回路と、２つの制御部と、１つのＤＰＲＡＭとを備えている。この無線中継装置は、一方のアンテナが基地局から電波を受信した場合に、まず、その電波に重畳している無線信号を一方の無線回路を用いてベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を一方のベースバンド回路を用いてデータ信号へ復号化する。その後、このデータ信号を他方のベースバンド回路を用いてベースバンド信号に符号化し、このベースバンド信号を他方の無線回路を用いて無線信号へ変換し、この無線信号を重畳させた電波を他方のアンテナから端末へ送信する。このように、この無線中継装置は、基地局と端末との間における無線通信を中継することができる。
日本国公開特許公報「特開２００２－１８５３８１号公報」（２００２年６月２８日公開） 日本国公開特許公報「特開２００５－１０１９８６号公報」（２００５年４月１４日公開）
　特許文献１に開示されている無線中継装置においては、中継する電波の周波数が高いほど、メタルケーブルにおける電波の伝送損失が大きくなる。このため、特許文献１に開示されている無線中継装置を、マイクロ波又はミリ波を用いた無線通信に適用した場合、電波の中継効率が大幅に下がったり、基地局と端末機との通信が困難になったりする虞がある。
　特許文献２に開示されている無線中継装置においては、ベースバンド信号をデータ信号に復号化する処理、及び、このデータ信号をベースバンド信号に符号化する処理が必要となる。この復号化及び符号化の処理は、負荷が大きな処理であるため、特許文献２に開示されている無線中継装置は、無線通信の中継に伴い長い時間遅延が生じるという課題を有する。また、この復号化及び符号化の処理は、負荷が大きな処理であるため、無線中継装置を構成する回路（ＩＣ）のコストの増加にもつながる。
　本発明の一態様は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、マイクロ波又はミリ波を用いた無線通信における無線中継装置において、電波の伝送損失を抑制しつつ、無線通信の中継に伴い生じ得る時間遅延を短縮することである。また、その副次的な目的は、無線中継装置を構成する回路（ＩＣ）のコスト増加を抑制することである。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線中継装置は、基板と、前記基板上に形成された受信アンテナであって、第１電磁波を第１ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）信号に変換する受信アンテナと、前記基板上に形成された第１無線ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）であって、前記受信アンテナにて得られた前記第１ＲＦ信号をベースバンド信号に変換する第１無線ＩＣと、前記基板上に形成された第２無線ＩＣであって、前記第１無線ＩＣにて得られた前記ベースバンド信号を第２ＲＦ信号に変換する第２無線ＩＣと、前記基板上に形成された送信アンテナであって、前記第２無線ＩＣにて得られた前記第２ＲＦ信号を第２電磁波に変換する送信アンテナと、を備えており、前記第１無線ＩＣと前記第２無線ＩＣとは、前記基板上に形成された配線であって、前記ベースバンド信号を伝送するための配線で接続されている、ことを特徴としている。
　本発明の一態様によれば、マイクロ波又はミリ波を用いた無線通信における無線中継装置において、電気信号の伝送損失を抑制しつつ、無線通信の中継に伴い生じ得る時間遅延を短縮することができる。
本発明の第１の実施形態に係る無線中継装置の概略構成を示す平面図及び側面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図１に示した無線中継装置を折り曲げた状態を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線中継装置の概略構成を示す平面図である。 本発明に係る無線中継装置の使用例を示すイメージ図である。
　本発明を実施するための形態について、図１～図４を参照して説明する。
　〔第１の実施形態〕
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線中継装置２０１の概略構成を示す平面図及び側面図（当該平面図の下側から上側に見た図）である。図１に示す無線中継装置２０１は、基板１１、受信アンテナ２１，２２、無線ＩＣ３１，３２、複数の配線４１、送信アンテナ５１，５２、制御ＩＣ６、エッジコネクタ７、並びに補強板８１～８３を備えている。なお、図示していないが、無線中継装置２０１は、無線ＩＣ３１又は無線ＩＣ３２の周辺に、無線ＩＣ３１，３２を駆動させるために必要な電子部品である、コンデンサ、抵抗、及び水晶発振器などを備えていてもよい。
　基板１１は、無線中継装置２０１を構成する各種部材が実装される基板である。基板１１は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer：液晶ポリマー）を基材とするフレキシブル基板である。基板１１の基材をＬＣＰとしているため、無線中継装置２０１を数ＧＨｚ～数十（例えば６０）ＧＨｚ帯の無線通信に用いた場合に、基板１１に起因する電気信号やＲＦ信号の損失を抑制することができる。基板１１の表面（おもてめん）には、受信アンテナ２１，２２、無線ＩＣ３１，３２、複数の配線４１、送信アンテナ５１，５２、制御ＩＣ６、並びにエッジコネクタ７が形成されている。基板１１の裏面には、補強板８１～８３が形成されている。ここでは、基板１１の長手方向の長さをＷ１としている。なお、図示していないが、基板１１は多層構造である。また、基板１１の基材の材質は、ＬＣＰに限定されず、例えばポリイミドであってもよい。さらに、図１において基板１１は１枚の板であるが、基板１１は複数の板が結合されたものであってもよい。
　受信アンテナ２１，２２のそれぞれは、基板１１上に、金属からなるパターンとして形成されている。受信アンテナ２１，２２のそれぞれは、第１電磁波を受信し、受信した第１電磁波を第１ＲＦ信号に変換する。これらの第１ＲＦ信号は例えば、ミリ波帯に属する、周波数３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの信号である。なお、図示を簡潔にするために、図１においては、受信アンテナ２１，２２のそれぞれを平面視矩形の部材としているが、受信アンテナ２１，２２のそれぞれの形状は特に限定されない。また、受信アンテナ２１，２２は、基板１１の表面（おもて面）だけでなく、基板１１の裏面にも形成可能であるし、基板１１の内層にも形成可能である。
　無線ＩＣ３１，３２のそれぞれは、基板１１上に実装されている。無線ＩＣ３１は、受信アンテナ２１と電気的に接続されており、受信アンテナ２１にて得られた第１ＲＦ信号を復調してベースバンド信号に変換する。無線ＩＣ３２は、受信アンテナ２２と電気的に接続されており、受信アンテナ２２にて得られた第１ＲＦ信号を復調してベースバンド信号に変換する。各ベースバンド信号としては、例えば、周波数が数ＧＨｚ（例えば１～３ＧＨｚ）のＩＱ変調された変調信号であって、差動の変調信号を採用できる。
　複数の配線４１は、基板１１上に形成されている。複数の配線４１のそれぞれは、金属（例えば、銅、銅にニッケルメッキを施したもの、銅に金メッキを施したもの、及び、銅にニッケルメッキと金メッキとを施したもの）からなるパターンとして形成されている。複数の配線４１は、無線ＩＣ３１と無線ＩＣ３２とを電気的に接続するものであり、上記の両ベースバンド信号を伝送するものである。複数の配線４１の一例として、基板上あるいは基板内層にグランド、信号線、信号線、グランドの順に並んだ（いわゆるＧＳＳＧ方式の）コプレーナ線路が挙げられる。また、複数の配線４１の別の例として、複数の同軸ケーブルが挙げられる。複数の配線４１のそれぞれにおける、上記の何れかのベースバンド信号の伝送速度は例えば、毎秒数ＧＨｚである。複数の配線４１のそれぞれの特性インピーダンスは例えば、１００Ωや５０Ωである。ここでは、複数の配線４１の各々の長さ、換言すれば、無線ＩＣ３１と無線ＩＣ３２との離間距離をＷ２としている。
　また、無線ＩＣ３２は、無線ＩＣ３１にて得られたベースバンド信号を変調して第２ＲＦ信号に変換する。無線ＩＣ３１は、無線ＩＣ３２にて得られたベースバンド信号を変調して第２ＲＦ信号に変換する。これらの第２ＲＦ信号の周波数は、変換元のベースバンド信号のさらに変換元の第１ＲＦ信号の周波数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２ＲＦ信号の周波数を第１ＲＦ信号の周波数と異ならせることによって、第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号とが混信する恐れを軽減することができる。
　送信アンテナ５１，５２のそれぞれは、基板１１上に、金属からなるパターンとして形成されている。送信アンテナ５１は、無線ＩＣ３２と電気的に接続されており、無線ＩＣ３２にて得られた第２ＲＦ信号を第２電磁波に変換（空間に放射）する。送信アンテナ５２は、無線ＩＣ３１と電気的に接続されており、無線ＩＣ３１にて得られた第２ＲＦ信号を第２電磁波に変換する。なお、図示を簡潔にするために、図１においては、送信アンテナ５１，５２のそれぞれを平面視矩形のパターンとしているが、送信アンテナ５１，５２のそれぞれの形状は特に限定されない。また、送信アンテナ５１，５２は、基板１１の表面（おもて面）だけでなく、基板１１の裏面にも形成可能であるし、基板１１の内層にも形成可能である。
　受信アンテナ２１が第１電磁波を受信した場合の動作においては、無線ＩＣ３１が請求の範囲に記載の「第１無線ＩＣ」に対応し、無線ＩＣ３２が請求の範囲に記載の「第２無線ＩＣ」に対応する。一方、受信アンテナ２２が第１電磁波を受信した場合の動作においては、無線ＩＣ３２が請求の範囲に記載の「第１無線ＩＣ」に対応し、無線ＩＣ３１が請求の範囲に記載の「第２無線ＩＣ」に対応する。
　受信アンテナ２１及び送信アンテナ５１のそれぞれは、互いに最大利得方向の異なる指向性アンテナであるか、又は、最大利得方向が可変である指向性アンテナであることが好ましい。これにより、受信アンテナ２１による電磁波の受信角度、及び送信アンテナ５１による電磁波の送信角度を明確に決定することが容易である。同様に、受信アンテナ２２及び送信アンテナ５２のそれぞれは、互いに最大利得方向の異なる指向性アンテナであるか、又は、最大利得方向が可変である指向性アンテナであることが好ましい。これにより、受信アンテナ２２による電磁波の受信角度、及び送信アンテナ５２による電磁波の送信角度を明確に決定することが容易である。なお、最大利得方向が可変である指向性アンテナの一例として、フェイズドアレイアンテナが挙げられる。アレイアンテナでは、各放射素子に入力するＲＦ信号に与える時間遅延を制御することによって、放射する電磁波（各放射素子から放射される電磁波を重ね合わせたもの）の主ビーム方向を変化させることが可能である。フェイズドアレイアンテナとは、このようなビームフォーミング機能を有するアレイアンテナである。
　制御ＩＣ６は、基板１１上に形成されている。制御ＩＣ６は、無線ＩＣ３１，３２を制御するものであり、無線ＩＣ３１，３２のそれぞれにおける、各出力信号の周波数、及び各出力信号のレベル（電力）などを制御する。
　エッジコネクタ７は、基板１１の長手方向の一端に形成されたコネクタである。エッジコネクタ７は、無線ＩＣ３１，３２、並びに制御ＩＣ６と接続されている。無線中継装置２０１の外部の電源（図示しない）から、エッジコネクタ７のうち無線ＩＣ３１と接続された端子を介して、無線ＩＣ３１に対して電源電圧を供給することが可能である。また、無線中継装置２０１の外部の電源（図示しない）から、エッジコネクタ７のうち無線ＩＣ３２と接続された端子を介して、無線ＩＣ３２に対して電源電圧を供給することが可能である。また、無線中継装置２０１の外部の電源（図示しない）から、エッジコネクタ７のうち制御ＩＣ６と接続された端子を介して、制御ＩＣ６に対して電源電圧を供給することが可能である。さらに、無線中継装置２０１の外部の信号源（図示しない）から、エッジコネクタ７のうち制御ＩＣ６と接続された端子を介して、制御ＩＣ６に対して信号を供給することが可能である。なお、エッジコネクタ７と無線ＩＣ３１，３２、並びに制御ＩＣ６との接続は、基板１１に形成された配線によって行われる。この配線は、基板１１における上述した多層構造におけるいずれかの層に形成されている。エッジコネクタ７を基板１１に対して形成する代わりに、コネクタを構成する複数の端子を基板１１に対して半田付けしてもよい。
　補強板８１は、受信アンテナ２１の真裏、無線ＩＣ３１の真裏、送信アンテナ５２の真裏、及び制御ＩＣ６の真裏に亘って形成されており、基板１１において受信アンテナ２１、無線ＩＣ３１、送信アンテナ５２、及び制御ＩＣ６が配置された領域９１を補強している。
　補強板８２は、受信アンテナ２２の真裏、無線ＩＣ３２の真裏、及び送信アンテナ５１の真裏に亘って形成されており、基板１１において受信アンテナ２２、無線ＩＣ３２、及び送信アンテナ５１が配置された領域９２を補強している。
　補強板８３は、エッジコネクタ７の真裏に形成されており、エッジコネクタ７が配置された領域９３を補強している。
　補強板８１～８３のそれぞれは、折り曲げが困難な程度に硬いものである。補強板８１～８３のそれぞれの材質の一例として、樹脂板、金属板、又は金属のベタパターンが挙げられる。
　受信アンテナ２１が第１電磁波を受信した場合の動作においては、補強板８１が請求の範囲に記載の「第１補強板」に対応し、補強板８２が請求の範囲に記載の「第２補強板」に対応する。一方、受信アンテナ２２が第１電磁波を受信した場合の動作においては、補強板８２が請求の範囲に記載の「第１補強板」に対応し、補強板８１が請求の範囲に記載の「第２補強板」に対応する。
　無線中継装置２０１において、無線ＩＣ３１と無線ＩＣ３２とを接続する複数の配線４１は、第１ＲＦ信号及び第２ＲＦ信号と比べて周波数の低いベースバンド信号を伝送する。したがって、当該複数の配線４１における電気信号の伝送損失を抑制することができる。すなわち、無線中継装置２０１は、特許文献１に記載された無線中継装置と比較して、電磁波の伝送損失の影響を抑制することができる。ベースバンド信号部分は電磁波を伝送しているわけではないので、電磁波を伝送する場合と比較して、見かけ上の電磁波の損失が抑制されている。
　また、無線中継装置２０１では、無線ＩＣ３１において第１ＲＦ信号を無線信号に復号化する処理、及び、無線ＩＣ３２において復号化された無線信号を改めて第２ＲＦ信号に符号化する処理が不要である。したがって、無線中継装置２０１は、特許文献２に記載された無線中継装置と比較して無線通信の中継に伴い生じ得る時間遅延を短縮することができる。また、無線ＩＣ３１及び無線ＩＣ３２において復号化及び符号化の処理を行う必要がないため、無線ＩＣ３１及び無線ＩＣ３２にかかる負荷を減らすことができる。その結果として、無線中継装置２０１は、無線ＩＣ３１及び無線ＩＣ３２のコストを抑えることができる。
　以上のように、無線中継装置２０１は、マイクロ波又はミリ波を用いて運用する場合に、電波の伝送損失を抑制しつつ、無線通信の中継に伴い生じ得る時間遅延を短縮することができる。
　図２の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、無線中継装置２０１を折り曲げた状態を示す側面図である。
　上述したとおり、基板１１はフレキシブル基板である。このため、基板１１のうち、領域９１～９３以外については、容易に折り曲げることが可能であり、領域９１～９３については、折り曲げることが困難である。つまり、基板１１は、補強板８１（領域９１と対応）と補強板８２（領域９２と対応）との間の領域１０１、及び補強板８１と補強板８３（領域９３と対応）との間の領域１０２のそれぞれが稜線となるように、折り曲げることができる。
　図２の（ａ）においては、領域１０１を稜線とした基板１１の折り曲げ角度を９０°としている。これにより、受信アンテナ２１及び送信アンテナ５２の向きと、受信アンテナ２２及び送信アンテナ５１の向きとは、互いに９０°異なっている。この場合、受信アンテナ２１が受信した第１電磁波は、無線中継装置２０１にて９０°曲げられて、第２電磁波として送信アンテナ５１から送信される。同様にこの場合、受信アンテナ２２が受信した第１電磁波は、無線中継装置２０１にて９０°曲げられて、第２電磁波として送信アンテナ５２から送信される。
　図２の（ｂ）においては、領域１０１を稜線とした基板１１の折り曲げ角度を１８０°としている。これにより、受信アンテナ２１及び送信アンテナ５２の向きと、受信アンテナ２２及び送信アンテナ５１の向きとは、互いに１８０°異なっている。この場合、受信アンテナ２１が受信した第１電磁波は、無線中継装置２０１にて曲げられることなく、第２電磁波として送信アンテナ５１から送信される。同様にこの場合、受信アンテナ２２が受信した第１電磁波は、無線中継装置２０１にて曲げられることなく、第２電磁波として送信アンテナ５２から送信される。
　無線中継装置２０１は、受信アンテナ２１が配置された領域９１の法線の向きと、送信アンテナ５１が配置された領域９２の法線の向きとを、容易に異ならせることができる。したがって、無線中継装置２０１は、受信アンテナ２１及び送信アンテナ５１の最大利得方向の各々を容易に任意の方向に調整可能である。なお、領域１０１を稜線とした基板１１の折り曲げ角度は、９０°又は１８０°以外であってもよい。
　また、補強板８１により、基板１１における受信アンテナ２１の直下、基板１１における無線ＩＣ３１の直下、基板１１における送信アンテナ５２の直下、及び基板１１における制御ＩＣ６の直下が折り曲げられることを防ぐことができる。また、補強板８２により、基板１１における受信アンテナ２２の直下、基板１１における無線ＩＣ３２の直下、及び基板１１における送信アンテナ５１の直下が折り曲げられることを防ぐことができる。したがって、受信アンテナ２１，２２の特性、無線ＩＣ３１，３２の特性、送信アンテナ５１，５２の特性、及び制御ＩＣ６の特性が、基板１１の折り曲げによって予期せぬ変動を起こすことを防ぐことができる。また、補強板８３により、エッジコネクタ７の直下が折り曲げられることを防ぐことができる。
　また、領域１０２を稜線とした基板１１の折り曲げ角度についても、任意に設定することができる。これにより、エッジコネクタ７の向きを自由に変えることができるので、エッジコネクタ７に対する配線などの接続の自由度が向上する。
　無線中継装置２０１を保護すると共に、上述した各折り曲げ後の形状の記憶が妨げられる虞を低減するために、無線中継装置２０１は、例えば樹脂製のクラムシェルタイプのケース（図示しない）に収められて使用されることが好ましい。この場合、当該ケースは、第１電磁波の経路において、開口が形成されているか、第１電磁波の波長の電磁波を透過させ易い材質によって構成されていることが好ましい。第２電磁波に関しても同様である。
　また、無線中継装置２０１における上述した各折り曲げ後の形状を記憶させるために、例えば無線中継装置２０１の裏面に所望の形状を持たせた治具（図示しない）を貼り付けてもよい。
　さらに、電磁的なシールド及び／又は機械的な補強を目的として、無線ＩＣ３１，３２、並びに制御ＩＣ６、さらにはこれらの周辺を、金属製のカバー（図示しない）によって覆ってもよい。
　〔第２の実施形態〕
　図３は、本発明の第２の実施形態に係る無線中継装置２０２の概略構成を示す平面図である。なお、説明の便宜上、先に説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図３に示す無線中継装置２０２の構成は、基板１１の代わりに基板１２を備えており、複数の配線４１の代わりに複数の配線４２を備えている点が、図１に示した無線中継装置２０１の構成と異なっている。以下に説明する点を除けば、基板１２及び複数の配線４２は、それぞれ、基板１１及び複数の配線４１と同じ機能を有している。
　基板１２の長手方向の長さＷ３は、基板１１の長手方向の長さＷ１と比べて長い。そして、基板１２における複数の配線４２の各々の長さＷ４は、基板１１における複数の配線４１の各々の長さＷ２と比べて長い。
　無線中継装置２０２においては、無線中継装置２０１と比べて、受信アンテナ２１及び送信アンテナ５１と、受信アンテナ２２及び送信アンテナ５２とが離れて配置されている。
　ところで、ミリ波帯の周波数を持つ電磁波は、壁及びドアを透過し難い。このため例えば、廊下に配置された基地局と、室内に配置された少なくとも１つの端末機とが、壁又はドア越しに、ミリ波帯の周波数を持つ電磁波によって通信するためには、当該電磁波の中継が必要となる。無線中継装置２０２を例えば、ドアの上の隙間を通して配置することによって、無線中継装置２０２は、基地局（廊下側）と少なくとも１つの端末機（室内側）との間の電磁波の中継を行うことができる。つまり、無線中継装置２０２は、基地局と、少なくとも１つの端末機とが、壁又はドア越しに通信することに有用である。また、当該少なくとも１つの端末機が、固定された１つの端末機である場合、無線中継装置２０２のうち当該端末機側に配置される各アンテナは、指向性の高いアンテナであり、当該端末機に向けられていることが好ましい。一方、当該少なくとも１つの端末機が、複数の端末機である場合、又は移動する端末機を含んでいる場合、無線中継装置２０２のうち当該端末機側に配置される各アンテナは、指向性を適度に抑えたアンテナであることが好ましい。
　無線中継装置２０２においては、用途に応じて、長さＷ４を大きくすることができるが、長さＷ４が大き過ぎる場合、複数の配線４２の各々における電気信号の減衰が大きくなるため、注意が必要である。基板１２の基材の材質がポリイミドであり、例えばマイクロストリップラインで３ＧＨｚのベースバンド信号を伝送する場合、１０ｃｍで２～３ｄＢの損失が生じる。この部分にＬＣＰを使う場合、ポリイミドを使う場合と比べて、誘電率や誘電正接が小さいことから、より損失の少ない配線とすることが可能となる。
　〔使用例〕
　図４は、本発明に係る無線中継装置２０の使用例を示すイメージ図である。
　無線中継装置２０は、無線親機１１１と無線子機１１２との間の電磁波の中継を行うものである。無線中継装置２０として、図１に示した無線中継装置２０１、又は図３に示した無線中継装置２０２を用いることができる。
　無線親機１１１と無線子機１１２とは、例えばミリ波帯の周波数を持つ電磁波によって、互いに通信することが可能な機能を有している。しかしながら、図４において、無線親機１１１及び無線子機１１２は、建物１２１～１２４の存在、特に建物１２１の存在によって、無線中継装置２０を使用しない場合、これらの一方が発した電磁波が、これらの他方に届かない位置関係で配置されている。
　無線中継装置２０は、無線親機１１１及び無線子機１１２の一方が発した電磁波を第１電磁波として、無線親機１１１及び無線子機１１２の他方に第２電磁波を導く。これによって、無線中継装置２０は、無線親機１１１と無線子機１１２との間の電磁波の中継を行うことができる。
　〔まとめ〕
　本発明の一態様に係る無線中継装置（２０１，２０２）は、基板（１１，１２）と、前記基板（１１，１２）上に形成された受信アンテナ（２１，２２）であって、第１電磁波を第１ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）信号に変換する受信アンテナ（２１，２２）と、前記基板（１１，１２）上に形成された第１無線ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）（３１，３２）であって、前記受信アンテナ（２１，２２）にて得られた前記第１ＲＦ信号をベースバンド信号に変換する第１無線ＩＣ（３１，３２）と、前記基板（１１，２２）上に形成された第２無線ＩＣ（３２，３１）であって、前記第１無線ＩＣ（３１，３２）にて得られた前記ベースバンド信号を第２ＲＦ信号に変換する第２無線ＩＣ（３２，３１）と、前記基板（１１，１２）上に形成された送信アンテナ（５１，５２）であって、前記第２無線ＩＣ（３２，３１）にて得られた前記第２ＲＦ信号を第２電磁波に変換する送信アンテナ（５１，５２）と、を備えており、前記第１無線ＩＣ（３１，３２）と前記第２無線ＩＣ（３２，３１）とは、前記基板（１１，１２）上に形成された配線（４１，４２）であって、前記ベースバンド信号を伝送するための配線（４１，４２）で接続されている、ことを特徴としている。
　上記の構成によれば、第１無線ＩＣと第２無線ＩＣとを接続する配線は、第１ＲＦ信号及び第２ＲＦ信号と比べて周波数の低いベースバンド信号を伝送する。したがって、マイクロ波又はミリ波を用いた無線通信に適用した場合に、特許文献１に記載された無線中継装置と比較して、当該配線における電磁波の伝送損失を抑制することができる。
　そのうえで、上記の構成によれば、第１無線ＩＣ及び第２無線ＩＣにおいて、それぞれ第１ＲＦ信号をデータ信号に復号化する処理、及び、このデータ信号を第２ＲＦ信号に符号化する処理を行う必要がない。したがって、特許文献２に記載された無線中継装置と比較して無線通信の中継に伴い生じ得る時間遅延を短縮することができる。また、この復号化及び符号化の処理を行う必要がないため、第１無線ＩＣ及び第２無線ＩＣにかかる負荷を減らすことができ、結果として第１無線ＩＣ及び第２無線ＩＣのコストを抑えることができる。
　以上のように、本無線中継装置は、マイクロ波又はミリ波を用いた無線通信における無線中継装置において、電波の伝送損失を抑制しつつ、無線通信の中継に伴い生じ得る時間遅延を短縮することができる。
　また、本発明の一態様に係る無線中継装置（２０１，２０２）において、前記基板（１１，１２）は、フレキシブル基板であり、前記受信アンテナ（２１，２２）と前記送信アンテナ（５１，５２）とが互いに異なる方向を向くように折り曲げられていることが好ましい。
　上記の構成によれば、受信アンテナの最大利得方向と送信アンテナの最大利得方向とを、互いに異なる方向を向かせることが可能となる。したがって、受信アンテナ及び送信アンテナの最大利得方向の各々を容易に任意の方向に調整可能である。
　また、本発明の一態様に係る無線中継装置（２０１，２０２）は、前記基板（１１，１２）において前記受信アンテナ（２１，２２）及び前記第１無線ＩＣ（３１，３２）が配置された領域を補強する第１補強板（８１，８２）と、前記基板（１１，１２）において前記送信アンテナ（５１，５２）及び前記第２無線ＩＣ（３２，３１）が配置された領域を補強する第２補強板（８２，８１）と、を更に備えており、前記基板（１１，２２）は、前記第１補強板（８１，８２）と前記第２補強板（８２，８１）との間が稜線となるように折り曲げられていることが好ましい。
　上記の構成によれば、基板における受信アンテナの直下、基板における第１無線ＩＣの直下、基板における送信アンテナの直下、及び基板における第２無線ＩＣの直下が折り曲げられることを防ぐことができる。したがって、受信アンテナの特性、第１無線ＩＣの特性、送信アンテナの特性、及び第２無線ＩＣの特性が、基板の折り曲げに伴い生じる応力よって不安定になることを防ぐことができる。
　また、本発明の一態様に係る無線中継装置において、前記受信アンテナ（２１，２２）及び前記送信アンテナ（５１，５２）のそれぞれは、互いに最大利得方向の異なる指向性アンテナであることが好ましい。
　上記の構成によれば、予め、無線中継装置と基地局との相対的な位置関係と、無線中継装置と端末との相対的な位置関係とが定まっている場合に、受信アンテナの最大利得方向を基地局の方向に向くように、且つ、送信アンテナの最大利得方向を端末の方向に向くように無線中継装置を設置することによって、基地局と端末との無線通信をより効率的に行うことができる。
　また、本発明の一態様に係る無線中継装置（２０１，２０２）において、前記受信アンテナ（２１，２２）及び前記送信アンテナ（５１，５２）のそれぞれは、最大利得方向が可変である指向性アンテナであることが好ましい。
　上記の構成によれば、無線中継装置を設置したあとに、無線中継装置と基地局との相対的な位置関係、及び／又は、無線中継装置と端末との相対的な位置関係が変化した場合であっても、受信アンテナ及び送信アンテナの各々の最大利得方向を、基地局及び端末の各々の方向に、容易に調整することができる。
　また、本発明の一態様に係る無線中継装置（２０１，２０２）において、前記基板（１１，１２）は、液晶ポリマーを基材とする基板であることが好ましい。
　液晶ポリマーの表面上又は内層に形成した配線からなる伝送路は、周波数が数ＧＨｚから数十ＧＨｚの電気信号を伝送するときの伝送損失を樹脂材料の中では抑制することができる。また、無線中継装置を、ミリ波帯（例えば６０ＧＨｚ帯）を用いた無線通信に適用した場合、ベースバンド信号の周波数は、数ＧＨｚ程度であることが好ましい。したがって、上記の構成によれば、本発明の一態様に係る無線中継装置は、ミリ波帯（例えば６０ＧＨｚ帯）を用いた無線通信に好適に利用できる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１１、１２　基板
２１、２２　受信アンテナ
３１、３２　無線ＩＣ（第１無線ＩＣ（第２無線ＩＣ）、第２無線ＩＣ（第１無線ＩＣ））
４１、４２　配線
５１、５２　送信アンテナ
８１、８２　補強板（第１補強板（第２補強板）、第２補強板（第１補強板））
８３　補強板
２０、２０１、２０２　無線中継装置

Claims (6)

  1. 　基板と、
    　前記基板上に形成された受信アンテナであって、第１電磁波を第１ＲＦ信号に変換する受信アンテナと、
    　前記基板上に形成された第１無線ＩＣであって、前記受信アンテナにて得られた前記第１ＲＦ信号をベースバンド信号に変換する第１無線ＩＣと、
    　前記基板上に形成された第２無線ＩＣであって、前記第１無線ＩＣにて得られた前記ベースバンド信号を第２ＲＦ信号に変換する第２無線ＩＣと、
    　前記基板上に形成された送信アンテナであって、前記第２無線ＩＣにて得られた前記第２ＲＦ信号を第２電磁波に変換する送信アンテナと、を備えており、
    　前記第１無線ＩＣと前記第２無線ＩＣとは、前記基板上に形成された配線であって、前記ベースバンド信号を伝送するための配線で接続されている、
    ことを特徴とする無線中継装置。
  2. 　前記基板は、フレキシブル基板であり、前記受信アンテナと前記送信アンテナとが互いに異なる方向を向くように折り曲げられている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
  3. 　前記基板において前記受信アンテナ及び前記第１無線ＩＣが配置された領域を補強する第１補強板と、前記基板において前記送信アンテナ及び前記第２無線ＩＣが配置された領域を補強する第２補強板と、を更に備えており、
    　前記基板は、前記第１補強板と前記第２補強板との間が稜線となるように折り曲げられている、
    ことを特徴とする請求項２に記載の無線中継装置。
  4. 　前記受信アンテナ及び前記送信アンテナのそれぞれは、互いに最大利得方向の異なる指向性アンテナである、
    ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の無線中継装置。
  5. 　前記受信アンテナ及び前記送信アンテナのそれぞれは、最大利得方向が可変である指向性アンテナである、
    ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の無線中継装置。
  6. 　前記基板は、液晶ポリマーを基材とする基板である、
    ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の無線中継装置。
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