JP2000151544A - 直交偏波送信アンテナおよび送信方法 - Google Patents
直交偏波送信アンテナおよび送信方法Info
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- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加入者の増加を支援するため送信信号に付加
ＲＦ搬送波を追加する問題に取り組むために、直交偏波
送信アンテナ対を伴うアンテナ構成が利用される。直交
偏波アンテナは、好適には、ほぼ＋４５°／−４５°の
関係に配置され同相中心をほぼ維持する。直交偏波アン
テナ構成要素の対を利用することで、搬送波信号を送信
するために必要なアンテナの数を半分にできる。さら
に、出力搬送波信号の大きな損失と大きな信号干渉なし
に望ましくない寸法と空間の制限が避けられる。
ＲＦ搬送波を追加する問題に取り組むために、直交偏波
送信アンテナ対を伴うアンテナ構成が利用される。直交
偏波アンテナは、好適には、ほぼ＋４５°／−４５°の
関係に配置され同相中心をほぼ維持する。直交偏波アン
テナ構成要素の対を利用することで、搬送波信号を送信
するために必要なアンテナの数を半分にできる。さら
に、出力搬送波信号の大きな損失と大きな信号干渉なし
に望ましくない寸法と空間の制限が避けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直交偏波送信アン
テナおよび直交偏波アンテナを使用する送信方法に関す
る。
テナおよび直交偏波アンテナを使用する送信方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】セ
ルラー基地局工学における周知の問題は、加入者の増加
を支援するため送信信号にいかに付加無線周波（ＲＦ）
搬送波を追加するかという論点を取り巻くものである。
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムでは、１つのＲ
Ｆ搬送波信号が多数の加入者によって使用されるが、そ
の信号を使用できる加入者の数は一定である。同様に、
時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システムの場合、一定
の数の加入者が１つのＲＦ搬送波を利用できるが、加入
者の数はＣＤＭＡシステムで１つの搬送波を利用できる
加入者の数より少ない。最後に、周波数分割多重（ＦＤ
Ｍ）システムの場合、１人の加入者だけが１つの搬送波
信号を利用できる。従って、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡまたは
ＦＤＭのどれを利用するにせよ、搬送波は一定の数の加
入者についてだけ利用できるので、加入者の数が増加す
る場合、付加搬送波を追加しなければならない。
ルラー基地局工学における周知の問題は、加入者の増加
を支援するため送信信号にいかに付加無線周波（ＲＦ）
搬送波を追加するかという論点を取り巻くものである。
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムでは、１つのＲ
Ｆ搬送波信号が多数の加入者によって使用されるが、そ
の信号を使用できる加入者の数は一定である。同様に、
時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システムの場合、一定
の数の加入者が１つのＲＦ搬送波を利用できるが、加入
者の数はＣＤＭＡシステムで１つの搬送波を利用できる
加入者の数より少ない。最後に、周波数分割多重（ＦＤ
Ｍ）システムの場合、１人の加入者だけが１つの搬送波
信号を利用できる。従って、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡまたは
ＦＤＭのどれを利用するにせよ、搬送波は一定の数の加
入者についてだけ利用できるので、加入者の数が増加す
る場合、付加搬送波を追加しなければならない。
【０００３】加入者の増加を支援するため信号を送信す
るＲＦ搬送波を追加するという点に関して、現在３つの
標準的な技術が存在するが、すべて固有の制限と望まし
くない態様を伴っている。３つの技術の第１のものは、
各搬送波を個別に増幅する単一搬送波ＲＦ電力増幅器を
有する付加送信アンテナを追加する。このアプローチ
は、各搬送波が多数の音声チャネル（ＧＳＭでは８音声
チャネル、ＴＤＭＡでは３音声チャネル）をサポートす
るＧｒｏｕｐｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ（ＧＳ
Ｍ）およびＴＤＭＡシステムで一般的である。しかし、
各付加搬送波について１つのアンテナを追加すること
で、送信アンテナの数とアンテナの物理的大きさは、以
下より詳細に説明されるようにかなり大きなものにな
る。
るＲＦ搬送波を追加するという点に関して、現在３つの
標準的な技術が存在するが、すべて固有の制限と望まし
くない態様を伴っている。３つの技術の第１のものは、
各搬送波を個別に増幅する単一搬送波ＲＦ電力増幅器を
有する付加送信アンテナを追加する。このアプローチ
は、各搬送波が多数の音声チャネル（ＧＳＭでは８音声
チャネル、ＴＤＭＡでは３音声チャネル）をサポートす
るＧｒｏｕｐｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ（ＧＳ
Ｍ）およびＴＤＭＡシステムで一般的である。しかし、
各付加搬送波について１つのアンテナを追加すること
で、送信アンテナの数とアンテナの物理的大きさは、以
下より詳細に説明されるようにかなり大きなものにな
る。
【０００４】従来技術の図１は、専用独立搬送波線形増
幅器（ＩＣＬＡ）４を使用する、単一搬送波セルラー基
地局アンテナ２の従来の構成を示す。すなわち、ＩＣＬ
Ａ４は着信低電力ＲＦ信号を受信し、それを普通１ワッ
トを超える高電力に増大する。ＲＦ信号は単一搬送波信
号、例えば、１．９５ＧＨｚ信号で帯域幅範囲が約１Ｍ
Ｈｚなので、１．９４９５〜１．９５０５ＧＨｚの範囲
である。従って、加入者が増加すると、付加搬送波信号
が必要であり、必要な各付加搬送波について付加アンテ
ナとＩＣＬＡを追加しなければならない。
幅器（ＩＣＬＡ）４を使用する、単一搬送波セルラー基
地局アンテナ２の従来の構成を示す。すなわち、ＩＣＬ
Ａ４は着信低電力ＲＦ信号を受信し、それを普通１ワッ
トを超える高電力に増大する。ＲＦ信号は単一搬送波信
号、例えば、１．９５ＧＨｚ信号で帯域幅範囲が約１Ｍ
Ｈｚなので、１．９４９５〜１．９５０５ＧＨｚの範囲
である。従って、加入者が増加すると、付加搬送波信号
が必要であり、必要な各付加搬送波について付加アンテ
ナとＩＣＬＡを追加しなければならない。
【０００５】従来技術のアンテナ２は、図１に示される
ように、単一アンテナ、または一般にアンテナ素子
（６）の垂直アレーである。アンテナ２はＩＣＬＡ４か
ら増幅ＲＦ信号を受信する。次にアンテナ２は垂直偏波
電界で電磁波を放射する。アンテナ２から放射された電
磁界は電界成分について垂直偏波であり、図１の線６と
して示されたアンテナ・アレー素子の方向と一致する。
すなわち、図１のアンテナ２は垂直偏波アンテナとして
知られる。
ように、単一アンテナ、または一般にアンテナ素子
（６）の垂直アレーである。アンテナ２はＩＣＬＡ４か
ら増幅ＲＦ信号を受信する。次にアンテナ２は垂直偏波
電界で電磁波を放射する。アンテナ２から放射された電
磁界は電界成分について垂直偏波であり、図１の線６と
して示されたアンテナ・アレー素子の方向と一致する。
すなわち、図１のアンテナ２は垂直偏波アンテナとして
知られる。
【０００６】従来技術の図２に示されるように、各搬送
波を個別に増幅する単一搬送波ＲＦ電力増幅器と共に送
信アンテナを利用し、加入者の増加を支援するため信号
を送信する付加ＲＦ搬送波を追加する場合、より多くの
垂直偏波アンテナを追加し、各アンテナについてＩＣＬ
Ａを追加する必要がある。従来技術の図２に示されるよ
うに、第１垂直偏波アンテナ２ａには対応するＩＣＬＡ
４ａが含まれ、時間／符号多重搬送波「ａ」によって給
電される。次に第２垂直偏波送信アンテナ２ｂが対応す
るＩＣＬＡ４ｂと共に追加されるが、これは第２時間／
符号多重信号搬送波「ｂ」によって給電される。さら
に、追加が必要な搬送波の数によって、合計「ｎ」個の
垂直偏波アンテナ（２ｎ）が使用されなければならない
が、ここで、ｎは整数であり、各々付加ＩＣＬＡ（４ａ
〜４ｎ）を伴い各々１つの時間／符号多重信号搬送波
「ａ」〜「ｎ」によって給電される。言い換えれば、合
計「ｎ」個の時間／符号多重信号搬送波のために「ｎ」
個の送信アンテナが必要である。
波を個別に増幅する単一搬送波ＲＦ電力増幅器と共に送
信アンテナを利用し、加入者の増加を支援するため信号
を送信する付加ＲＦ搬送波を追加する場合、より多くの
垂直偏波アンテナを追加し、各アンテナについてＩＣＬ
Ａを追加する必要がある。従来技術の図２に示されるよ
うに、第１垂直偏波アンテナ２ａには対応するＩＣＬＡ
４ａが含まれ、時間／符号多重搬送波「ａ」によって給
電される。次に第２垂直偏波送信アンテナ２ｂが対応す
るＩＣＬＡ４ｂと共に追加されるが、これは第２時間／
符号多重信号搬送波「ｂ」によって給電される。さら
に、追加が必要な搬送波の数によって、合計「ｎ」個の
垂直偏波アンテナ（２ｎ）が使用されなければならない
が、ここで、ｎは整数であり、各々付加ＩＣＬＡ（４ａ
〜４ｎ）を伴い各々１つの時間／符号多重信号搬送波
「ａ」〜「ｎ」によって給電される。言い換えれば、合
計「ｎ」個の時間／符号多重信号搬送波のために「ｎ」
個の送信アンテナが必要である。
【０００７】各々１つのＩＣＬＡによって給電される一
方、そのＩＣＬＡが１つの低電力ＲＦ搬送波信号によっ
て給電される、各付加搬送波用の付加垂直偏波アンテナ
を追加することによって、送信アンテナの数と合計の物
理的寸法はかなり大きくなる。これは無線基地局に空間
の問題を発生し、いくつかのアンテナの追加に伴う区画
の問題を発生し、（塔空間の賃借といった）賃借電力用
空間の費用を増大させることがある。
方、そのＩＣＬＡが１つの低電力ＲＦ搬送波信号によっ
て給電される、各付加搬送波用の付加垂直偏波アンテナ
を追加することによって、送信アンテナの数と合計の物
理的寸法はかなり大きくなる。これは無線基地局に空間
の問題を発生し、いくつかのアンテナの追加に伴う区画
の問題を発生し、（塔空間の賃借といった）賃借電力用
空間の費用を増大させることがある。
【０００８】加入者の増加を支援するため付加ＲＦ搬送
波を追加するもう１つの周知の技術は、２つかそれ以上
の単一搬送波増幅器（ＩＣＬＡ）の直後に高電力同調空
洞ＲＦコンバイナを使用することに向けられる。コンバ
イナは多数の送信アンテナと給電線路の必要を低減する
が、それにはかなりのコストと、ＲＦ電力損失（通常３
ｄＢより大きい）、そして最も重要なことだが割り当て
周波数スペクトルを使用する際の柔軟性の大きな損失を
伴う。
波を追加するもう１つの周知の技術は、２つかそれ以上
の単一搬送波増幅器（ＩＣＬＡ）の直後に高電力同調空
洞ＲＦコンバイナを使用することに向けられる。コンバ
イナは多数の送信アンテナと給電線路の必要を低減する
が、それにはかなりのコストと、ＲＦ電力損失（通常３
ｄＢより大きい）、そして最も重要なことだが割り当て
周波数スペクトルを使用する際の柔軟性の大きな損失を
伴う。
【０００９】加入者の増加を支援するためＲＦ搬送波を
追加するもう１つの周知の技術は、多重搬送波線形増幅
器（ＭＣＬＡ）の使用を伴う。その直線性のために、Ｍ
ＣＬＡは入力に給電された多数のＲＦ搬送波を増幅する
ことができる。搬送波は増幅器入力の前に低電力で結合
されるので、ＲＦ損失は取るに足らないものとなる。し
かし、ＭＣＬＡは非常に費用がかかり、最新の基地局は
初期の数の搬送波をサポートするのに十分なだけの増幅
器電力で設計されている。このため搬送波を後で追加す
る場合より多くの並列接続された増幅器の追加が必要に
なり、その能力を実現するのは費用がかかる。
追加するもう１つの周知の技術は、多重搬送波線形増幅
器（ＭＣＬＡ）の使用を伴う。その直線性のために、Ｍ
ＣＬＡは入力に給電された多数のＲＦ搬送波を増幅する
ことができる。搬送波は増幅器入力の前に低電力で結合
されるので、ＲＦ損失は取るに足らないものとなる。し
かし、ＭＣＬＡは非常に費用がかかり、最新の基地局は
初期の数の搬送波をサポートするのに十分なだけの増幅
器電力で設計されている。このため搬送波を後で追加す
る場合より多くの並列接続された増幅器の追加が必要に
なり、その能力を実現するのは費用がかかる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、個別の垂直偏
波アンテナの代わりに直交偏波アンテナの対を利用する
ことで、加入者の増加を支援するため送信信号に付加Ｒ
Ｆ搬送波を追加する問題に取り組んでいる。２つの直交
偏波アンテナは１つの垂直偏波アンテナと垂直に同じ容
積を占めるパッケージ内に製造することができるので、
ある数のＲＦ搬送波をサポートするために必要な個別ア
ンテナ・パッケージの数は半分となり、アンテナ複合体
全体の寸法は半分でよい。さらに、直交偏波アンテナは
送信システムによって必要とされる対応する直交給電ポ
ート間の適当なレベルの分離を達成し、好適には同相中
心を有するように設計される。
波アンテナの代わりに直交偏波アンテナの対を利用する
ことで、加入者の増加を支援するため送信信号に付加Ｒ
Ｆ搬送波を追加する問題に取り組んでいる。２つの直交
偏波アンテナは１つの垂直偏波アンテナと垂直に同じ容
積を占めるパッケージ内に製造することができるので、
ある数のＲＦ搬送波をサポートするために必要な個別ア
ンテナ・パッケージの数は半分となり、アンテナ複合体
全体の寸法は半分でよい。さらに、直交偏波アンテナは
送信システムによって必要とされる対応する直交給電ポ
ート間の適当なレベルの分離を達成し、好適には同相中
心を有するように設計される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、その利点と共
に、以上の説明、添付の特許請求の範囲および添付の図
面に関連してよりよく理解されるが、そこでは同じ参照
番号は同じ構成要素を表す。本発明は、ＲＦ搬送波の追
加を容易にする二重偏波送信アンテナ、好適には、直交
偏波送信アンテナの設計と使用に向けられる。個別垂直
偏波アンテナではなく直交偏波送信アンテナの対を使用
することで、ある数のＲＦ搬送波をサポートするために
個別垂直アンテナ・パッケージが必要とする空間の半分
を占める形でＲＦ搬送波の追加が容易になる。こうした
直交偏波アンテナの使用は、任意の偏波の信号が送信さ
れる米国のパーソナル・コミュニケーションズ・サービ
ス（ＰＣＳ）および他の国際帯域で特に有益であり、さ
らに、無線基地局に関して特に有益である。
に、以上の説明、添付の特許請求の範囲および添付の図
面に関連してよりよく理解されるが、そこでは同じ参照
番号は同じ構成要素を表す。本発明は、ＲＦ搬送波の追
加を容易にする二重偏波送信アンテナ、好適には、直交
偏波送信アンテナの設計と使用に向けられる。個別垂直
偏波アンテナではなく直交偏波送信アンテナの対を使用
することで、ある数のＲＦ搬送波をサポートするために
個別垂直アンテナ・パッケージが必要とする空間の半分
を占める形でＲＦ搬送波の追加が容易になる。こうした
直交偏波アンテナの使用は、任意の偏波の信号が送信さ
れる米国のパーソナル・コミュニケーションズ・サービ
ス（ＰＣＳ）および他の国際帯域で特に有益であり、さ
らに、無線基地局に関して特に有益である。
【００１２】図３は、本発明の好適実施形態を示す。図
３は、第１アンテナ構成１０ａを示すが、これは単一ア
ンテナまたはアンテナ素子のアレーである。アンテナ１
０ａに給電するのは１組のＩＣＬＡ１２ａおよび１２ｂ
である。第１ＩＣＬＡ１２ａは第１入力ＲＦ搬送波信号
「ａ」を増幅するが、これは時間または符号多重信号で
あり、第２ＩＣＬＡ１２ｂは第２入力ＲＦ信号「ｂ」を
増幅するが、これも時間または符号多重信号である。す
なわち、アンテナ構成１０ａ全体は２つのＲＦ搬送波信
号「ａ」および「ｂ」を送信するために使用される。従
って、このアンテナ構成は本質的に２つの垂直偏波アン
テナ構成の代用となる。
３は、第１アンテナ構成１０ａを示すが、これは単一ア
ンテナまたはアンテナ素子のアレーである。アンテナ１
０ａに給電するのは１組のＩＣＬＡ１２ａおよび１２ｂ
である。第１ＩＣＬＡ１２ａは第１入力ＲＦ搬送波信号
「ａ」を増幅するが、これは時間または符号多重信号で
あり、第２ＩＣＬＡ１２ｂは第２入力ＲＦ信号「ｂ」を
増幅するが、これも時間または符号多重信号である。す
なわち、アンテナ構成１０ａ全体は２つのＲＦ搬送波信
号「ａ」および「ｂ」を送信するために使用される。従
って、このアンテナ構成は本質的に２つの垂直偏波アン
テナ構成の代用となる。
【００１３】図３は、２つの搬送波をサポートする１つ
のアンテナ構成１０ａ、または、ｎ個の搬送波をサポー
トするｎ／２個のアンテナ構成で発生しうる本発明の利
点を示すための図である。すなわち、アンテナ構成１０
ｂおよびＩＣＬＡ１２ｃ、１２ｄと、アンテナ構成１０
（ｎ／２）およびＩＣＬＡ１２（ｎ−１）、１２ｎはア
ンテナ１０ａおよび対応するＩＣＬＡ１２ａ、１２ｂと
同一の構成である。アンテナの数は本発明を制限するも
のと考えるべきではない。さらに、ＩＣＬＡ１２ｃおよ
び１２ｄへの入力はそれぞれ時間／符号多重搬送波信号
「ｃ」および「ｄ」であり、ＩＣＬＡ１２（ｎ−１）お
よび１２ｎへの入力は時間／符号多重信号「ｎ−１」お
よび「ｎ」であることに留意されたい。
のアンテナ構成１０ａ、または、ｎ個の搬送波をサポー
トするｎ／２個のアンテナ構成で発生しうる本発明の利
点を示すための図である。すなわち、アンテナ構成１０
ｂおよびＩＣＬＡ１２ｃ、１２ｄと、アンテナ構成１０
（ｎ／２）およびＩＣＬＡ１２（ｎ−１）、１２ｎはア
ンテナ１０ａおよび対応するＩＣＬＡ１２ａ、１２ｂと
同一の構成である。アンテナの数は本発明を制限するも
のと考えるべきではない。さらに、ＩＣＬＡ１２ｃおよ
び１２ｄへの入力はそれぞれ時間／符号多重搬送波信号
「ｃ」および「ｄ」であり、ＩＣＬＡ１２（ｎ−１）お
よび１２ｎへの入力は時間／符号多重信号「ｎ−１」お
よび「ｎ」であることに留意されたい。
【００１４】増幅器ネットワーク２０は、好適には、無
線ネットワーク用、より好適には、セルラー・ネットワ
ーク用である。設置されるアンテナの数と増幅器ネット
ワークの種類（地上型またはアンテナ隣接型の何れかで
ある）は本発明を制限するものと考えるべきではない。
さらに、すべてのＩＣＬＡ１２は、ＩＣＬＡ４と本質的
に同じ構成である。さらに、ＩＣＬＡ１２に関しては、
アンテナ１０に隣接して配置することも、アンテナ１０
から離すこともできる。増幅器ネットワーク２０内のＩ
ＣＬＡ１２を示す、図３に示されたＩＣＬＡ／アンテナ
構成は例示としてのものにすぎず、本発明を制限するも
のと考えるべきではない。
線ネットワーク用、より好適には、セルラー・ネットワ
ーク用である。設置されるアンテナの数と増幅器ネット
ワークの種類（地上型またはアンテナ隣接型の何れかで
ある）は本発明を制限するものと考えるべきではない。
さらに、すべてのＩＣＬＡ１２は、ＩＣＬＡ４と本質的
に同じ構成である。さらに、ＩＣＬＡ１２に関しては、
アンテナ１０に隣接して配置することも、アンテナ１０
から離すこともできる。増幅器ネットワーク２０内のＩ
ＣＬＡ１２を示す、図３に示されたＩＣＬＡ／アンテナ
構成は例示としてのものにすぎず、本発明を制限するも
のと考えるべきではない。
【００１５】図３に示すように、アンテナ構成１０ａに
は、１つの垂直偏波アンテナではなく、１組の直交偏波
送信アンテナが含まれる。本質において、アンテナのア
レーまたは１つのアンテナであるアンテナ構成１０ａの
アンテナ構成要素は電磁界を放射するが、その電界成分
は、図３の素子１６によって示される第１方向に整合し
ている。やはりアンテナ・アレーまたは１つのアンテナ
であるアンテナ構成１０ａの第２アンテナ構成要素は第
２電磁界を放射するが、その電界成分は素子１８に整合
しており、これは、好適には、第１電界成分と直交す
る。
は、１つの垂直偏波アンテナではなく、１組の直交偏波
送信アンテナが含まれる。本質において、アンテナのア
レーまたは１つのアンテナであるアンテナ構成１０ａの
アンテナ構成要素は電磁界を放射するが、その電界成分
は、図３の素子１６によって示される第１方向に整合し
ている。やはりアンテナ・アレーまたは１つのアンテナ
であるアンテナ構成１０ａの第２アンテナ構成要素は第
２電磁界を放射するが、その電界成分は素子１８に整合
しており、これは、好適には、第１電界成分と直交す
る。
【００１６】アンテナ構成１０ａは、好適には、互いに
直交し信号送信中の信号干渉を最小化する１組の二重直
交アンテナ構成要素を利用する。図３の１６および１８
によって表される２つの直交偏波アンテナ構成要素は素
子１０ａによって示されるように１つの外被内に配置さ
れ、垂直／水平から＋４５°／−４５°の方向範囲で実
現される。２つのアンテナ構成要素は、好適には、直交
偏波電界成分を励振し、より好適には、ほぼ＋４５°／
−４５°の関係に配置される。大部分の無線受信機は手
持ち式である傾向があり、人間の耳に当てて保持する場
合アンテナが４５°近い方向になると想定されるので、
１０ａのような送信アンテナの第１および第２のアンテ
ナ構成要素についてほぼ＋４５°／−４５°の方向を利
用することで、加入者総計の平均について信号の劣化は
ほとんどないか全くないことになる。基地局増幅器電力
のわずかな増大は必要になるかもしれないが、新しいア
ンテナのパッケージング能力によって得られる利点によ
って相殺される。無線ネットワーク技術者は、修正され
た増幅器電力とアンテナ・パッケージングの観点からシ
ステムの要求を決定する。
直交し信号送信中の信号干渉を最小化する１組の二重直
交アンテナ構成要素を利用する。図３の１６および１８
によって表される２つの直交偏波アンテナ構成要素は素
子１０ａによって示されるように１つの外被内に配置さ
れ、垂直／水平から＋４５°／−４５°の方向範囲で実
現される。２つのアンテナ構成要素は、好適には、直交
偏波電界成分を励振し、より好適には、ほぼ＋４５°／
−４５°の関係に配置される。大部分の無線受信機は手
持ち式である傾向があり、人間の耳に当てて保持する場
合アンテナが４５°近い方向になると想定されるので、
１０ａのような送信アンテナの第１および第２のアンテ
ナ構成要素についてほぼ＋４５°／−４５°の方向を利
用することで、加入者総計の平均について信号の劣化は
ほとんどないか全くないことになる。基地局増幅器電力
のわずかな増大は必要になるかもしれないが、新しいア
ンテナのパッケージング能力によって得られる利点によ
って相殺される。無線ネットワーク技術者は、修正され
た増幅器電力とアンテナ・パッケージングの観点からシ
ステムの要求を決定する。
【００１７】１つのアンテナ構成１０ａの第１および第
２のアンテナ構成要素（方向１６および１８に整合した
電界成分を発生する）の各々は個別の伝送線路（図示せ
ず）によって給電される。ここでも、図３の素子１６お
よび１８によって示されるアンテナ素子の各組合わせ
は、通常、垂直アンテナ・アレーとして励振されること
に留意されたい。その場合、入力伝送線路は、アンテナ
・アレー素子に伝送される前に、まず周知の方法で電力
分割器（図示せず）を通過する。第１時間／符号多重搬
送波「ａ」がＩＣＬＡ１２ａを通じて入力・増幅され、
アンテナ素子またはアレーを通じて送信されるが、この
アンテナ素子またはアレーは電界成分が図３のアンテナ
素子１６に関連する電磁界を励振する。また、第２時間
／符号多重搬送波信号「ｂ」がＩＣＬＡ１２ｂを通じて
増幅され、別個のアンテナ素子またはアレーによって送
信されるが、この別個のアンテナ素子またはアレーは電
界成分が図３のアンテナ素子１８に関連し、図３のアン
テナ素子１６に関連する電界成分と直交する電磁界を励
振する。
２のアンテナ構成要素（方向１６および１８に整合した
電界成分を発生する）の各々は個別の伝送線路（図示せ
ず）によって給電される。ここでも、図３の素子１６お
よび１８によって示されるアンテナ素子の各組合わせ
は、通常、垂直アンテナ・アレーとして励振されること
に留意されたい。その場合、入力伝送線路は、アンテナ
・アレー素子に伝送される前に、まず周知の方法で電力
分割器（図示せず）を通過する。第１時間／符号多重搬
送波「ａ」がＩＣＬＡ１２ａを通じて入力・増幅され、
アンテナ素子またはアレーを通じて送信されるが、この
アンテナ素子またはアレーは電界成分が図３のアンテナ
素子１６に関連する電磁界を励振する。また、第２時間
／符号多重搬送波信号「ｂ」がＩＣＬＡ１２ｂを通じて
増幅され、別個のアンテナ素子またはアレーによって送
信されるが、この別個のアンテナ素子またはアレーは電
界成分が図３のアンテナ素子１８に関連し、図３のアン
テナ素子１６に関連する電界成分と直交する電磁界を励
振する。
【００１８】さらに、図３の素子１６および１８によっ
て示されるアンテナ素子は、好適には、同相中心の１つ
のユニットにパッケージされる。同相中心配置とは、直
交配置アンテナの電界成分が、図３の素子１６および１
８の交点によって示されるような共通の中心を含むとい
う事実のことである。さらに、直交偏波アンテナは、送
信システムによって必要とされるような対応する直交給
電ポート間の適切なレベルの分離を達成する。アンテナ
素子の直交性のため、発生するクロスカップリングの量
は最小であり、同相中心を伴って設計されパッケージさ
れた直交偏波アンテナ（１６、１８）を有する共通アン
テナ・パッケージ（１０ａ）内、または、それに関連す
るＩＣＬＡ（１２ａ、１２ｂ）の使用を許容する。
て示されるアンテナ素子は、好適には、同相中心の１つ
のユニットにパッケージされる。同相中心配置とは、直
交配置アンテナの電界成分が、図３の素子１６および１
８の交点によって示されるような共通の中心を含むとい
う事実のことである。さらに、直交偏波アンテナは、送
信システムによって必要とされるような対応する直交給
電ポート間の適切なレベルの分離を達成する。アンテナ
素子の直交性のため、発生するクロスカップリングの量
は最小であり、同相中心を伴って設計されパッケージさ
れた直交偏波アンテナ（１６、１８）を有する共通アン
テナ・パッケージ（１０ａ）内、または、それに関連す
るＩＣＬＡ（１２ａ、１２ｂ）の使用を許容する。
【００１９】従って、本発明のアンテナ構成１０ａを利
用して、各々別個の搬送波波動において具体化される複
数の信号「ａ」および「ｂ」が発生し、対応するＩＣＬ
Ａ１２ａおよび１２ｂによって増幅され、１組の直交偏
波アンテナ構成要素１６、１８の独立した１つを使用し
て無線基地局から所定の数の加入者に送信される。直交
偏波アンテナ構成要素は、好適には、ほぼ＋４５°／−
４５°の関係に配置される。各信号はＴＤＭＡ、ＣＤＭ
ＡまたはＦＤＭ技術の１つを使用して送信される。すな
わち、独立した搬送波波動は最小の空間を占めるアンテ
ナ構成から送信されるので、半分の数のアンテナを使用
することが容易になる。
用して、各々別個の搬送波波動において具体化される複
数の信号「ａ」および「ｂ」が発生し、対応するＩＣＬ
Ａ１２ａおよび１２ｂによって増幅され、１組の直交偏
波アンテナ構成要素１６、１８の独立した１つを使用し
て無線基地局から所定の数の加入者に送信される。直交
偏波アンテナ構成要素は、好適には、ほぼ＋４５°／−
４５°の関係に配置される。各信号はＴＤＭＡ、ＣＤＭ
ＡまたはＦＤＭ技術の１つを使用して送信される。すな
わち、独立した搬送波波動は最小の空間を占めるアンテ
ナ構成から送信されるので、半分の数のアンテナを使用
することが容易になる。
【００２０】本発明はこのように説明されたが、多くの
形で変化しうることが明らかである。例えば、電磁界の
直交性は直線偏波と関連するアンテナに厳密に制限され
るものではない。例えば、反対方向の右側と左側の円ま
たは楕円偏波の間に直交性が達成されることがある。こ
れは、例えば、特定の輻射素子設計または、出力が直線
偏波アンテナ素子に結合された中間振幅および位相分割
ネットワークの使用の何れかによって達成される。これ
らおよび他の変形は本発明の精神および範囲からの逸脱
とみなされるべきではなく、当業技術分野に熟練した者
には明らかなこうしたすべての修正は添付の特許請求の
範囲内に含まれることが意図される。
形で変化しうることが明らかである。例えば、電磁界の
直交性は直線偏波と関連するアンテナに厳密に制限され
るものではない。例えば、反対方向の右側と左側の円ま
たは楕円偏波の間に直交性が達成されることがある。こ
れは、例えば、特定の輻射素子設計または、出力が直線
偏波アンテナ素子に結合された中間振幅および位相分割
ネットワークの使用の何れかによって達成される。これ
らおよび他の変形は本発明の精神および範囲からの逸脱
とみなされるべきではなく、当業技術分野に熟練した者
には明らかなこうしたすべての修正は添付の特許請求の
範囲内に含まれることが意図される。
【図１】垂直偏波の単一搬送波アンテナ／増幅器構成を
示す。
示す。
【図２】垂直偏波の多重単一搬送波アンテナ／増幅器構
成を示す。
成を示す。
【図３】直交偏波共通開口アンテナによるアンテナ／増
幅器構成を利用する本用途の好適実施形態を示す。
幅器構成を利用する本用途の好適実施形態を示す。
Claims (29)
- 【請求項１】 無線送信方法であって、 各々別個の搬送波波動として具体化される複数の信号を
発生するステップと、 １組の直交偏波アンテナ構成要素の独立した１つを使用
して各発生信号を送信するステップとを含む方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の送信方法において、さ
らに、 送信前に各発生信号を増幅するステップを含む方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の送信方法において、各
発生信号が別個の独立搬送波線形増幅器（ＩＣＬＡ）に
よって増幅される方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の送信方法において、各
発生信号を送信する前記１組の直交偏波アンテナ構成要
素がほぼ＋４５°／−４５°の関係に配置される方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の送信方法において、各
アンテナ構成要素がアンテナ・アレーを含む方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の送信方法において、各
信号が別個の搬送波波動において具体化され無線基地局
から所定の数の加入者に送信される方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の送信方法において、各
信号が、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割
多重（ＦＤＭ）または符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技
術の１つを使用して送信される方法。 - 【請求項８】 アンテナであって、 第１直線電界ベクトルを励振し、搬送波波動において具
体化される第１信号を送信するよう動作する第１アンテ
ナ構成要素と、 前記第１直線電界ベクトルに直交する第２直線電界ベク
トルを励振し、第２搬送波波動において具体化される第
２信号を送信するよう動作する第２アンテナ構成要素と
を備えるアンテナ。 - 【請求項９】 請求項８に記載のアンテナにおいて、前
記第１および第２アンテナ構成要素が１つのユニットに
収容されるアンテナ。 - 【請求項１０】 請求項８に記載のアンテナにおいて、
前記第１および第２アンテナ構成要素がほぼ＋４５°／
−４５°の関係に配置されるアンテナ。 - 【請求項１１】 請求項８に記載のアンテナにおいて、
前記第１および第２アンテナ構成要素の各々がアンテナ
・アレーを含むアンテナ。 - 【請求項１２】 請求項８に記載のアンテナにおいて、
前記第１および第２アンテナ構成要素が直交界ベクトル
を励振し、同相中心をほぼ維持するようにパッケージさ
れるアンテナ。 - 【請求項１３】 請求項９に記載のアンテナにおいて、
前記第１および第２アンテナ構成要素が直交界ベクトル
を励振し、同相中心をほぼ維持するようにパッケージさ
れるアンテナ。 - 【請求項１４】 信号送信で使用するアンテナ構成であ
って、 別個の搬送波波動において具体化される信号を増幅する
よう各々動作する複数の増幅器と、 前記複数の増幅器に接続され、別個の搬送波波動におい
て具体化される増幅信号を別個に送信するよう動作する
１組の直交偏波アンテナ構成要素を含む共通アンテナ・
ユニットとを備えるアンテナ構成。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のアンテナ構成にお
いて、前記複数の増幅器が独立搬送波線形増幅器（ＩＣ
ＬＡ）を含むアンテナ構成。 - 【請求項１６】 請求項１４に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素の各々が他
方に直交する界ベクトルを励振するアンテナ構成。 - 【請求項１７】 請求項１４に記載のアンテナ構成にお
いて、前記共通アンテナが１つのユニットに収容される
アンテナ構成。 - 【請求項１８】 請求項１４に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素が同相中心
をほぼ維持するアンテナ構成。 - 【請求項１９】 請求項１７に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素が同相中心
をほぼ維持するアンテナ構成。 - 【請求項２０】 請求項１４に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素の各々がア
ンテナ・アレーを含むアンテナ構成。 - 【請求項２１】 請求項１６に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素がほぼ＋４
５°／−４５°の関係に配置された界ベクトルを励振す
るアンテナ構成。 - 【請求項２２】 信号送信で使用するアンテナ構成であ
って、 各々別個の搬送波波動において具体化される複数の信号
を発生する信号発生手段と、 １組の直交偏波アンテナ構成要素の独立した１つを使用
して各発生信号を送信する送信手段とを備えるアンテナ
構成。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載のアンテナ構成にお
いて、さらに、 送信前に各発生信号を増幅する増幅手段を備えるアンテ
ナ構成。 - 【請求項２４】 請求項２３に記載のアンテナ構成にお
いて、前記増幅手段が、別個の発生信号を各々増幅する
複数の独立搬送波線形増幅器（ＩＣＬＡ）を含むアンテ
ナ構成。 - 【請求項２５】 請求項２２に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素がほぼ＋４
５°／−４５°の関係に配置されるアンテナ構成。 - 【請求項２６】 請求項２２に記載のアンテナ構成にお
いて、各アンテナ構成要素がアンテナ・アレーを含むア
ンテナ構成。 - 【請求項２７】 請求項２２に記載のアンテナ構成にお
いて、前記送信手段が無線基地局から所定の数の加入者
に前記発生信号を送信するアンテナ構成。 - 【請求項２８】 請求項２２に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素が同相中心
をほぼ維持するアンテナ構成。 - 【請求項２９】 請求項２５に記載のアンテナ構成にお
いて、前記１組の直交偏波アンテナ構成要素が同相中心
をほぼ維持するアンテナ構成。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17265598A | 1998-10-15 | 1998-10-15 | |
| US09/172655 | 1998-10-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000151544A true JP2000151544A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=22628624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11293128A Pending JP2000151544A (ja) | 1998-10-15 | 1999-10-15 | 直交偏波送信アンテナおよび送信方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2000151544A (ja) |
| KR (1) | KR20000029026A (ja) |
| CN (1) | CN1251483A (ja) |
| AU (1) | AU5348399A (ja) |
| BR (1) | BR9904453A (ja) |
| CA (1) | CA2280351A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6583763B2 (en) | 1999-04-26 | 2003-06-24 | Andrew Corporation | Antenna structure and installation |
| US6621469B2 (en) | 1999-04-26 | 2003-09-16 | Andrew Corporation | Transmit/receive distributed antenna systems |
| US7962174B2 (en) | 2006-07-12 | 2011-06-14 | Andrew Llc | Transceiver architecture and method for wireless base-stations |
| CN102882574B (zh) * | 2011-07-15 | 2014-12-31 | 华为技术有限公司 | 天线系统和信号发射设备 |
| CN104143692B (zh) * | 2013-05-10 | 2016-10-26 | 中国电信股份有限公司 | 多天线阵列和基站 |
| EP3185359B1 (en) * | 2014-09-22 | 2019-11-06 | Huawei Technologies Co. Ltd. | Antenna system |
| WO2018014304A1 (zh) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 武汉芯泰科技有限公司 | 一种极化频分复用方法、装置及系统 |
-
1999
- 1999-08-18 CA CA002280351A patent/CA2280351A1/en not_active Abandoned
- 1999-10-05 EP EP99307850A patent/EP0994567A2/en not_active Withdrawn
- 1999-10-06 AU AU53483/99A patent/AU5348399A/en not_active Abandoned
- 1999-10-07 BR BR9904453-6A patent/BR9904453A/pt not_active Application Discontinuation
- 1999-10-13 CN CN99121507A patent/CN1251483A/zh active Pending
- 1999-10-13 KR KR1019990044223A patent/KR20000029026A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-10-15 JP JP11293128A patent/JP2000151544A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2280351A1 (en) | 2000-04-15 |
| CN1251483A (zh) | 2000-04-26 |
| EP0994567A2 (en) | 2000-04-19 |
| AU5348399A (en) | 2000-04-20 |
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| BR9904453A (pt) | 2000-11-14 |
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