JP2001077739A

JP2001077739A - 側面対側面中継器及びその動作方法

Info

Publication number: JP2001077739A
Application number: JP2000217075A
Authority: JP
Inventors: Mano D Judd; マノ・ディー・ジュド; Gregory A Maca; グレゴリー・エイ・マカ
Original assignee: Andrew LLC
Current assignee: Commscope Technologies LLC
Priority date: 1999-07-20
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2001-03-23
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: IL137078A; EP1071160A3; KR20070112347A; CN1281320A; KR100908862B1; BR0003010A; AU4512900A; CA2313930A1; KR20010021102A; IL137078A0; AU763142B2; EP1071160A2; KR100908861B1; CN1231078C; JP4753459B2

Abstract

(57)【要約】【課題】中継器システムにおいて基地ステーションと
通信するドナー・アンテナと遠隔ステーションと通信す
るヌル・アンテナとの間の分離を改善する。【解決手段】無線周波数アップリンク経路と無線周波
数ダウンリンク経路とはドナー・アンテナ１２０とヌル
・アンテナ１２２との間で結合されている。無線周波数
アップリンク経路及び無線周波数ダウンリンク経路の各
々における適応相殺回路１４０は、相殺信号を発生し、
その相殺信号は、無線周波数アップリンク経路及び無線
周波数ダウンリンク経路のいずれかにおいて無線周波数
信号に加えられるとき、実質的に無線周波数信号に存在
するいずれのフィードバック信号を相殺する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中継器システムに
おいて基地ステーションと通信するドナー・アンテナと
遠隔ステーション又は加入者と通信するヌル・アンテナ
との間の分離を改善する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中継器システムは、カバーされるべき範
囲及び／又は容量要件が管理される周波数チャネル・ア
ロケーションを有してフル・セルラー／ＰＣＳ基地ステ
ーションの設置を妥当なものにしないところで通常用い
られる。従って、図１に示されるように、塔に取り付け
られた中継器システムは、建物３０のような所望の構造
物に信号電力を向けることにより、セル・サイトの領域
を拡大するため、丘や木のようなＲＦを阻止する領域に
おいて空白を埋める（ｎｕｌｌｆｉｌｌ）ため、及び
／又は「建物内」サービスエリアを増大するため、用い
られることが多い。

【０００３】典型的な中継器システムは、図２及び図３
に示される３つの基本的部分、即ち、無線基地ステーシ
ョン（ＢＳ）に向けられた／照準を当てられたリンク・
アンテナ２２、増幅する電子機器「筺体」２４、及び関
心の範囲に向けて指向されている同報通信アンテナ２６
を備える。リンク・アンテナ２２は、リンク・アンテナ
２２が基地ステーションを「見る」だけに必要であるの
で、非常に狭いビームを有して、非常に高い指向性（高
利得）である。同報通信アンテナ２６は、意図された範
囲をカバーするに必要なビーム幅により一層規定され
る。電子機器筺体２４は、１組のダイプレクサ、フィル
タ、スプリッタ及びＲＦ増幅器を含み得る。

【０００４】システムが基礎とする２つの主性能要因
は、利得と出力電力である。出力電力は、２つの受動ア
ンテナ（リンク及び同報通信）の和と、増幅器の最大
（線形）出力電力とにより大部分決定される。システム
利得は、受動アンテナ利得の和に増幅器段の利得を加え
たものにより決定される。これは、２つ（同報通信及び
リンク）アンテナ間の分離（又は相互結合）により制限
される。その分離は、アンテナのタイプ、前後電界（Ｆ
／Ｂ）比及びビーム幅に依存する。

【０００５】例えば、各々が２０ｄＢの指向性を有する
２つの対向したアンテナを仮定する。更に、約２５ｄＢ
のＦ／Ｂ比を仮定する。従って、アンテナ同士間の分離
は約５０ｄＢであり、それは２つのＦ／Ｂ比の和（２５
ｄＢ＋２５ｄＢ）である。増幅器が発振するのを防ぐた
め、約２０ｄＢの安全係数が推奨され、それは能動（増
幅器）利得を約３０ｄＢ（５０−２０）に変換する。し
かしながら、システム利得は、受動利得（指向性）と能
動利得との和であり、それはこの例ににおいて２０＋２
０＋３０＝７０ｄＢである。

【０００６】一般に、良く設計されたアンテナは、２０
ｄＢより良い前後電界比（Ｆ／Ｂ）を有するはずであ
る。非常に高利得のアンテナに対しては、Ｆ／Ｂは４０
ｄＢ程度の高さである。しかしながら、Ｆ／Ｂが増大さ
れるにつれ、通常指向性もそのようになり、それは、ア
ンテナのビーム幅が狭くされることを意味する。中継器
応用に対して、これは、サービスエリア範囲（セクター
幅）が低減されるので、不利を示すことがあり得る。

【０００７】アンテナの指向方向及び分離距離もまた要
因である。近距離場内においては、伝搬経路損失は１／
Ｒに比例する。ここで、Ｒは、２つのアンテナ間の半径
又は距離である。（伝搬経路損失は遠距離場に対しては
１／Ｒ²であることに留意されたい。）従って、背中合
わせで、約３．００５ｍ（１０フィート）だけ離れた２
つのＰＣＳアンテナに対して、伝搬損失は約２４ｄＢで
ある。従って、これは、２つのアンテナ間の分離を２４
ｄＢだけ増大する。しかしながら、２つのアンテナが真
に直線状に並んで、それらのＦ／Ｂ比分離を最大にする
ように、アンテナの向きを正確に調整することは現在の
ところ非常に困難である。

【０００８】これは、多くの操作者（顧客）にとって重
大な問題である。２つのアンテナが正確に対向する（一
方が他方から１８０°離れて向けられる）ように２つの
アンテナを整列することは、極めて困難でかつ時間を費
やすことである。

【０００９】既存の屋内中継器システムは、通常、別々
のリンク・アンテナ３２を、屋根の上か、又は建物の側
面かのいずれかに採用する（図４）。ＲＦ電力は、同軸
ケーブル３４を介して、しばしばその中間に増幅器段
（図示せず）を有して、中継器の電子機器部分に送られ
る。屋内ＲＦ分配システムは、１つ以上のアンテナ３６
か、又はＲａｄｉａｘ（登録商標）（漏洩波）ケーブル
あるいはＲＦストリップライン・ケーブル３８のような
ある他のＲＦ放射／受信機構かのいずれかである。これ
らの屋内放射システム（アンテナ又は漏洩波ケーブル）
を設置する労力は、通常集約的でかつコストが高い。更
に、建物内の伝搬特性は評価、又はモデル化するのに複
雑であるので、多重放射が通常、建物の全部の部分に対
して適切なサービスエリアを保証するため用いられる。

【００１０】既存の中継器システムは、大部分屋外使用
であるが、一方が無線基地ステーションの方に向けら
れ、他方が関心の（同報通信）範囲の方に向けられた、
物理的に別々のアンテナ（即ち、増幅器／電子機器のモ
ジュール／筺体から物理的に分離している）を用いる。
これは、３つの異なるユニットの取り付け／設置と、最
大システム利得を達成するためＲＦ分離を最大にすべく
２つのアンテナの向きの労働集約的な調整を要する。

【００１１】屋外中継器システムに類似して、屋内中継
器システムは、最大ＲＦ分離を保証するため、そして信
号のフィードバック、従って回路における「リンギン
グ」を防止するため、２つのアンテナ間の正確な向きの
調整を必要とする。

【００１２】本発明は更に、中継器システムにおいてド
ナー・アンテナとヌル・アンテナとの間の分離を改善す
る方法及び装置を指向している。セルラー、ＰＣＳ（個
人通信サービス）、ＭＭＤＳ（マルチユーザ・マルチパ
ス分配システム）、ＷＬＬ（無線ローカル・ループ）又
は類似のもののような既存の無線技術において、中継器
は、低い信号受信電力、従って信号対雑音比を有する範
囲へセル・サイト（基地ステーション）のサービスエリ
アを拡大するため用いられる。即ち、利得が高ければ高
いほど、システムに対する領域（距離）及びサービスエ
リアも大きい。

【００１３】中継器に対して制限特性は、フィードバッ
ク・ループのそれと、又は逆に言えば２つの対向するア
ンテナ（又はセンサ）間の分離である。即ち、システム
に対する合計前後電界（Ｆ／Ｂ）比、又は分離が所望の
利得より高くなければならない。通常、中継器は、基地
ステーションと通信する少なくとも１つの「リンク」又
は「ドナー（ｄｏｎｏｒ）」アンテナと、遠隔ステーシ
ョン又は加入者と通信する少なくとも１つの同報通信、
サービスエリア、又は「ヌル（ｎｕｌｌ）」アンテナと
を採用する。一般に、リンク・アンテナとヌル・アンテ
ナとの間の分離は、合計利得にいくらかの余裕を加えた
もの、通常約１０から１５ｄＢに等しい。従って、シス
テム利得は、一般に分離から余裕を引いたものより小さ
い。例えば、アンテナ間の分離が約６０ｄＢである場
合、許される最大システム利得は約４５ｄＢである。Ｐ
ＣＳ周波数に対して、これらの数字は、約３０．０５ｍ
（１００フィート）より少ない中継器範囲をもたらす。

【００１４】拡散（放射）環境はＰＣＳにおいて共通で
あるが、その拡散（放射）環境において、追加のシステ
ム利得のどの６ｄＢもサービスエリア距離を２倍にする
であろう。従って、２つのアンテナ間の分離の追加の２
４ｄＢを得ることは、範囲が２倍を４回掛けて１６倍
に、即ち約４８０．１ｍ（１６００フィート）になるこ
とを可能にする。２つのアンテナ及び中継器電子機器が
３つの別々の筺体及び位置にある従来の中継器システム
にとっては、リンク（ドナー）アンテナ（基地ステーシ
ョンに対する）及び同報通信（ヌル）アンテナ（所望の
サービスエリアに対する）は、空間的に（通常）約３．
００５ｍ（１０フィート）以上隔てられている。この距
離は、５０ｄＢ以上をアンテナ間の分離に加え、十分１
００ｄＢを越えた合計分離値を生じる。従って、１５ｄ
Ｂの余裕を有して、このタイプのシステムは、８５ｄＢ
まで又はそより多くの合計リンクを利用することがで
き、それはかなり大きなレンジとサービスエリアをもた
らす。

【００１５】対向するアンテナが同じ筺体にあり、かつ
空間的に約１０ｃｍ程度（数インチ）より小さい距離だ
け分離されている（先に参照した前の出願に記載されて
いるような）側面対側面型中継器技術にとって、Ｆ／Ｂ
比（又は分離）は通常、８０ｄＢ以下の値又はその程度
に制限される。従って、これは、６５ｄＢを越えない合
計システム利得しか可能でなく、それはシステム範囲を
約数１００ｍ（数１００フィート）以下に制限する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、中継器シス
テムにおいてドナー・アンテナとヌル・アンテナとの間
の分離を改善する方法及び装置を指向する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】モジュール式中継器は、
１対の実質的に１８０度の反対向きに面している表面を
有するハウジングと、各前記表面に取り付けられ、前記
表面の他方に取り付けられたアンテナ要素の方向に対し
て反対方向にエネルギを放射する少なくとも１つのアン
テナ要素と、前記ハウジング内に取り付けられ、前記モ
ジュールの前記反対向きに面する表面の各々の上の少な
くとも１つのアンテナ要素同士間に信号を動作的に結合
する電子回路とを備える。

【００１８】本発明はまた、中継器システムにおいてド
ナー・アンテナとヌル・アンテナとの間の分離を改善す
る方法及び装置を提供する。本発明のこの局面の記載さ
れる実施形態は、フィードバック信号電力のかなりの部
分（１０ｄＢから４０ｄＢの間）を除去し、従って合計
システム分離を同じ量（１０から４０ｄＢ）だけ増大す
る適応相殺回路を提供する。この追加の分離を用いて、
より大きなシステム利得を達成し、従ってシステムの範
囲を著しく拡大することができる。これは、前述しかつ
先に参照した出願に記載されている側面対側面型中継器
システム手法に特に有効である。相殺手法は、ディジタ
ル的に処理される情報を用いて信号を発生し、その信号
は、元の入力信号に加えられたとき、フィードバック信
号を相殺する。

【００１９】

【発明の実施の形態】図５から図８に図示されている実
施形態において、全ての構成要素は、「中継器モジュー
ル」５０として、コンパクトなモジュール形式で設けら
れている。２つのアンテナ５２、５４（又は図６から図
８の実施形態におけるアンテナの組）は、モジュール・
ハウジング、本体、又は「筺体」５６の２つの側面の外
側に配置されている。２つの異なるシステム・アーキテ
クチャが、図５及び図６に示されている。図５は、各ア
ンテナが送信及び受信の双方のモードで動作する、２つ
のアンテナ・システムに対するアーキテクチャを示す。
例えば、第１のアンテナ５２を用いて、送信機から又は
他の中継器から、即ちリンク・モードにおいて到来ＲＦ
信号を受信し得る。従って、以下に説明されるはずのこ
のアンテナ及び関連の回路は、通常、受信されるべき到
来ＲＦ信号（単数又は複数）の周波数帯域で動作するで
あろう。他方のアンテナ５４は、同報通信／中継モード
において利用され、遠隔送受話器又は端末装置のような
ユーザ装置に信号を送信し（及び受信し）、又は信号を
同報通信又は分配するため複数の中継器を用いたシステ
ムにおける更なる中継器に信号を送信するであろう。従
って、以下に説明されるこの第２のアンテナ５４及び関
連の回路は、通常、遠隔送受話器又は端末装置の周波数
帯域で動作するであろう。

【００２０】周波数ダイプレクサ（Ｄ）６２、６４が、
電子機器モジュール６０の中で用いられ、各経路に対し
て電力を分離する。例えば、アンテナ５２で受信された
ＲＦ電力は、ダイプレクサ６２を介して第１の回路又は
経路を通るよう送られる。この第１の回路は、逆リンク
帯域を減衰するためのフィルタ６６、ＲＦを増幅するた
めの増幅器６８、及び増幅器６８を他の回路又は経路上
の信号電力から防ぐため用いられる別のフィルタ７０を
含む。次いで、第２のダイプレクサ６４は、信号をアン
テナ５４に配送し、そのアンテナ５４はその信号を再送
信する。逆方向において、アンテナ５４は、ダイプレク
サ６４を介して第２の回路又は経路に供給される信号を
受信する。第２の回路又は経路は、類似のフィルタ７
２、７４及び類似の増幅器７６を含み、これらは、第１
の回路と同じ要領で動作し、そしてアンテナ５２におい
て送信されるべき信号をダイプレクサ６２を介して供給
する。

【００２１】図６は、２組のアンテナ５２ａ、５４ａ及
び５２ｂ、５４ｂ、即ちリンク・モード用の２つのアン
テナと同報通信／中継モード用の２つのアンテナとを示
す。２組のアンテナを利用する場合、一方の側のアンテ
ナ５２ａ、５４ａは、前述したように、リンク・モード
のため用いられ、１つはダウンリンク・アンテナとし
て、１つはアップリンク・アンテナとして用いられ得
る。同様に、他方の側の２つのアンテナ５２ｂ、５４ｂ
は、前述したように、同報通信／中継モードにおいて、
１つはアップリンク・アンテナとして、１つはダウンリ
ンク・アンテナとして用いられであろう。フィルタ及び
増幅器を含む類似の電子回路又は経路は、それぞれの対
のアンテナ５２ａ、５４ａ及び５２ｂ、５４ｂの間に介
挿される。しかしながら、別々の対のアンテナが設けら
れるので、周波数ダイプレクサはこのケースにおいては
必要とされない。

【００２２】フィルタ６６、７０、７２、７４は、帯域
外信号を十分低減するように選択される。フィルタは通
常帯域通過タイプである。ＰＣＳベースのシステムに対
して、帯域通過帯域幅は通常、ＰＣＳ帯域Ｃ、Ｄ、Ｅ、
Ｆ等の帯域幅に見合った約１５ＭＨｚである。カットオ
フ及びロールオフは、より良い性能及び仕様に適応さ
れ、そして回路設計に依存する。

【００２３】一実施形態において、増幅器要素６８、７
６は、モノリシック・マイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）
チップのような比較的低電力で線形の集積回路チップ構
成要素を備える。これらのチップは、ガリウム・ヒ素
（ＧａＡｓ）ヘテロ接合型トランジスタ製造プロセスに
より作られるチップから構成され得る。しかしながら、
シリコン・プロセス・チップ又はＣＭＯＳプロセス・チ
ップもまた利用され得る。

【００２４】ＭＭＩＣ電力増幅器チップの幾つかの例は
次の通りである。１．ＲＦマイクロデバイシスＰＣＳ線形電力増幅器ＲＦ
２１２５Ｐ、ＲＦ２１２５、ＲＦ２１２６又はＲＦ２１
４６、ＲＦＭｉｃｒｏＤｅｄｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．、
ノースカロライナ州（２７４０９）、７６２５Ｔｈｏ
ｒｎｄｉｋｅＲｏａｄ，Ｇｒｅｅｎｂｏｒｏ又は７３４
１−Ｄ．Ｗ．ＦｒｉｅｎｄｌｙＡｖｅ．，Ｇｒｅｅｎ
ｂｏｒｏ、２．パシフィック・モノリシックＰＭ２１１２単一電源
ＲＦ・ＩＣ電力増幅器、ＰａｃｉｆｉｃＭｏｎｏｌｉ
ｔｈｉｃｓ，Ｉｎｃ．、カリフォルニア州、１３０８
ＭｏｆｆｅｔｔＰａｒｋＤｒｉｖｅ，Ｓｕｎｎｙｖ
ａｌｅ、３．シーメンスＣＧＹ１９１、ＣＧＹ１８０又はＣＧＹ
１８１、ＧａＡｓ・ＭＭＩＣデュアル・モード電力増幅
器、ＳｉｅｍｅｎｓＡＧ、ニューヨーク州、１３０１
ＡｖｅｎｕｅｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｓ，Ｎ
ｅｗｙｏｒｋ、４．スタンフォード・マイクロデバイシスＳＭＭ−２０
８、ＳＭＭ−２１０又はＳＸＴ−１２４、Ｓｔａｎｄｆ
ｏｒｄＭｉｃｒｏｄｅｖｉｃｅｓ、カリフォルニア
州、５２２ＡｌｍａｎｏｒＡｖｅｎｕｅ，Ｓｕｎｎ
ｙｖａｌｅ、５．モトローラＭＲＦＩＣ１８１７又ＭＲＦＩＣ１８１
８、ＭｏｔｏｒｏｌａＩｎｃ．、テキサス州、５０５
ＢａｒｔｏｎＳｐｒｉｎｇｓＲｏａｄ，Ａｕｓｔｉ
ｎ、６．ヒューレット・パッカードＨＰＭＸ−３００３、Ｈ
ｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄ，Ｉｎｃ．、テキサス
州、９３３ＥａｓｔＣａｍｐｂｅｌｌＲｏａｄ，
Ｒｉｃｈａｄｓｏｎ、７．エーナディジックスＡＷＴ１９２２、Ａｎａｄｉｇ
ｉｃｓ、ニュージャージー州（０７０５９）、３５Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｒｉｖｅ，Ｗａｒｒｅｎ、８．ＳＥＩＬｔｄ．Ｐ０５０１９１３Ｈ、日本、横浜
市栄区タヤチョウ１、９．セレリテックＣＦＫ２０６２−Ｐ３、ＣＣＳ１９３
０又はＣＦＫ２１６２−Ｐ３、Ｃｅｌｅｒｉｔｅｋ、カ
リフォルニア州（９５０５４）、３２３６Ｓｃｏｔｔ
Ｂｌｖｄ．，ＳａｎｔａＣｌａｒａ。

【００２５】図７、図８及び図１６は、物理的システム
又はモジュール５０、５０ａ及び５０ｂの例を示す。図
７及び図８は、それぞれ図５及び図６を参照して前述し
たシステムに対応する。これらの例において、マイクロ
ストリップ・パッチは、アンテナ要素５２、５４（図
７）及び５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂ（図８）のた
め用いられる。図８におけるモジュールの各面上の２つ
のアンテナ（Ｔｘ及びＲｘ）は、図７における各面上の
単一のＴｘ／Ｒｘアンテナ要素と同様に動作する。モジ
ュール／筺体５０又は５０ａは金属の筺体であり得て、
その金属の筺体は、図５及び図６を参照して前述したよ
うに、ＤＣ電源又はＤＣ電力コンバータ、増幅器、フィ
ルタ、及びダイプレクサ（必要ならば）を含む。電子機
器は、筺体又はモジュールの内部にあり、一緒にＳＭＡ
コネクタを介して接続された個別の部品であり得る。よ
り低電力システムのため、電子機器は表面実装ＰＣＢで
あり得る。

【００２６】アンテナは、マイクロストリップ・パッ
チ、又はダイポール又はモノポールのようなコンフォー
マル・タイプ（ｃｏｎｆｏｒｍａｌｔｙｐｅ）であり
得る。しかしながら、全ての構成要素は単一のパッケー
ジ又はモジュールの一部である。図１６は、受動利得を
増大するためアンテナ要素のアレイを用いるアプローチ
を図示する。図１６に示される例は、モジュールの１つ
の面上に２列のパッチ・アレイ・アンテナを用い、それ
ら２列のパッチ・アレイ・アンテナは参照番号５４ａか
ら５４ｈにより示されている。アンテナ・パッチ５４ａ
から５４ｄは、図１６上に示される実施形態における受
信（Ｒｘ）アンテナとして示され、一方アンテナ・パッ
チ５４ｅから５４ｈは、この実施形態において送信（Ｔ
ｘ）アンテナ要素として示されている。前の実施形態の
アンテナ要素５２に対応する送信（Ｔｘ）アンテナ要素
の類似のアレイは、図１６の中継器モジュール５０ｂの
反対面（図示せず）に取り付けられることが認められる
であろう。更に、より少ない又はより多いアレイ要素
が、本発明から離れることなく、図１６に示されるパタ
ーンとは異なる他のパターンで利用され得る。

【００２７】図１６に示される実施形態において、一緒
にアレイ状に加えられる４つのアンテナ要素の使用は、
例えば、図７に示されるアンテナ５４のような単一の受
信又は送信構成要素の利得のほぼ４倍（６ｄＢ）の利得
を達成するであろう。こうして、反対面にも４つのアン
テナ要素を有すること（図示せず）により、これは、追
加の受動利得の合計１２ｄＢｉをシステムに加える。そ
れは、要求される能動利得を１２ｄＢほど多く低減する
ため、また要求される分離を１２ｄＢほど多く低減する
ため、用いられることができる。近距離場の波動力学は
１２ｄＢ全部を達成することを可能にしないが、それに
も拘わらず、あるかなりの改善がこのアプローチから期
待し得る。しかしながら、システムの垂直ビーム幅はこ
のアプローチによりいささか低減されるであろうことを
注目すべきである。

【００２８】図７、図８及び図１６のそれぞれのアンテ
ナは、位置及び方位において「固定」されている。アン
テナの位置及び方位は、アンテナ間の最大分離を保証す
るよう、かつ所与の信号を受信及び送信するよう、従っ
て最大システム利得を保証するよう設計される。アンテ
ナ間のこの分離は、以下の方法で制御／最大化（及び相
互結合最小化）される。

【００２９】ａ）２つのアンテナ（又はアンテナの
組）は、各々に対して、Ｆ／Ｂ比が合計して最大となる
位置決めされる。例えば、完全に直線的モジュールに対
して、２つのアンテナ（又はアンテナの組）は、各面が
１８０度又は許容公差内で反対方向に向いている。

【００３０】ｂ）各経路の２つのアンテナは、相互に直
交（垂直）方向に偏波されており、その直交偏波は更に
相互結合をおおよそ２０から３０ｄＢ低減する（分離を
増大する）。例えば、アンテナ要素５２、５２ａ、５２
ｂは水平偏波され、アンテナ要素５４、５４ａ，５４ｂ
は垂直偏波され得るか、そのは反対にし得る。

【００３１】ｃ）電磁短絡要素９０（図９参照）はま
た、電力を接地に吸収（短絡）させるためモジュール又
はハウジング５０、５０ａの端部又は境界に設けられ得
る。これは、一方の側面上のアンテナから他方の側面上
のアンテナへの電磁波結合を低減する。図１１は、頂部
短絡要素９０のみを示し、類似の短絡要素９０（図１１
に図示されず、しかし図９及び図１０に図示されてい
る）は、図９及び図１０に示されるように、他の３つの
横方向の側面上に用いられるであろう。これらの短絡又
はＲＦチョーク９０は、漂遊電磁エネルギを吸収するた
め、導電性金属材料の押し出し成型で作られ、そしてハ
ウジング５６の４つの側面から突出し、その漂遊電磁エ
ネルギは接地へ向けられる。代替として、ハウジングの
４つの側面（即ち、その上にアンテナが取り付けられて
いる２つの側面を除外する）は、金属材料から構成さ
れ、漂遊電磁エネルギを接地に分流するように接地され
る。しかしながら、短絡要素９０の突出フィン又はスト
リップは、アンテナのように漂遊ＲＦエネルギを受け取
りかつ接地面に短絡されることにより、この状況を改善
する。代替として、短絡又はＲＦチョーク９０は、プラ
スチック又は他の押し出し成型材料から押し出し成型で
作られそして金属コーティングされ得る。ハウジングの
側面に対する短絡要素９０のフィンの高さ又は突出の大
きさは、送信アンテナ要素の周波数に関して４分の１波
長のオーダであり得る。

【００３２】アンテナ、ビーム及びＦ／Ｂ比（の制御）
の設計は、２つの対向するアンテナ（又はアンテナの
組）間の適切な分離を保証する。アンテナのＦ／Ｂ比又
は分離は、合計システム利得に対する最も大きい制限要
因である。

【００３３】小さいランプ、ＬＥＤ又は他の表示要素１
００（図７及び図８参照）を適切なＲＦ電力感知電子機
器８０（図５及び図６参照）と用いて、提供者／ユーザ
／顧客が、基地ステーションの方に指向された／向けら
れたリンク・アンテナを有するユニット又はモジュール
５０又は５０ａ又は５０ｂの向きを、十分な信号電力が
受信され即ちある所定のスレッショルドで又はそれより
上で受信されているように調整するのを助ける。

【００３４】前述の中継器モジュールは、多くの用途に
用いられることができ、それらの数例は以下の通りであ
る。１）屋内中継器（図１４参照）モジュール５０又は５０ａは、壁又は窓で、かつすぐ近
くの基地ステーション（Ｂ．Ｓ．）からのＲＦ信号がそ
の最大電力レベルである場所（建物内において）に又は
その近くに取り付けられることができる。各モジュール
に対する電力は、１２０Ｖコード及びプラグ１０２か、
又はモジュールに直接作られた１２０Ｖプラグ接続部１
０４かのいずれかを介してであり得る（図１２及び図１
３参照）。両方とも顧客により非常単純な設置が可能で
ある。一般的に、ＲＦ信号は、雑音下限より上の電力レ
ベルで、すぐ近くの基地ステーションから（基地ステー
ションに面した場所に配置されたモジュールを用いて）
受信され、そして中継器は、（増幅された）ＲＦ信号を
建物の中に再放射する。更に、建物内の遠隔ユニット
（送受話器／セル式電話器）からの信号は、モジュール
５０（５０ａ、５０ｂ）により受信され、増幅され、そ
して基地ステーション２００に戻すように再放射され
る。

【００３５】２）デージーチェーン式屋内中継器（図１
５参照）複数の中継器モジュール５０又は５０ａ又は５０ｂは、
建物内でより大きなサービスエリアを与えるため、建物
内の種々の場所に、共に「デージーチェーン」に接続さ
れて、配置される。各モジュールの電力は、１２０Ｖコ
ード及びプラグ１０２か、又はモジュールの中に直接作
られた１２０Ｖプラグ接続部１０４を用いてかのいずれ
かを介してであり得る（図１２及び図１３参照）。両方
とも、顧客により非常に単純な設置が可能である。これ
は、基地ステーションに対して反対の建物の側に対し
て、又は建物内にいずれの他のＲＦヌル又は「ブラン
ク」範囲に対してサービスエリアを与えるのを助ける。
このように、提供者又は顧客は、２つ以上のモジュール
を安価にかつ容易に設置して、例えば、（基地ステーシ
ョンからの）ＲＦ信号レベルが低い信号対雑音（比）を
有する又は全く信号がない、基地ステーションの最も近
い側に対して反対側のような建物内の種々の範囲にサー
ビスエリアを与えることができる。

【００３６】３）屋外ヌル充填（ｎｕｌｌｆｉｌｌ）
中継器単一のモジュールは、別個のアンテナを必要とするより
通常のユニットの代わりに、塔の上に設置されることが
できる。これは、より小さくより経済的なパッケージ、
及びアンテナ間の適切な分離を保証するためアンテナの
向きを調整するのにより少ない労働（時間）及び努力を
与える。

【００３７】４）建物に対する屋外中継器単一のモジュールは、前述したのと同じ要領で、塔の上
に設置され、同じ便益を実現することができる。

【００３８】１）〜４）において前述した応用は、周波
数帯域とは独立である。即ち、いずれのこれらの応用
は、限定ではないが以下のものを含むいずれの周波数帯
域で用いられる得る。

【００３９】ａ）セルラー（８００ＭＨｚ帯域）ｂ）ＰＣＳ（１８００及び１９００ＭＨｚ帯域）−（個
人通信サービス）ｃ）ＧＳＭ（９００及び１８００ＭＨｚ帯域）−（移動
通信用大域システム）ｄ）ＭＭＤＳ（２５００ＭＨｚ帯域）−（多チャネル多
点分配システム）ｅ）ＬＭＤＳ（２６ＧＨｚ帯域）−（ローカル多点分配
システム）ｆ）ブルートゥース応用（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（２４
００ＭＨｚ帯域）−（ブルートゥースはエリクソン（Ｅ
ｒｉｃｓｓｏｎ）により作成された無線プロトコル規格
の名前である。）ｇ）屋内無線ＬＡＮ（２４００ＭＨｚ帯域）−（ローカ
ル・エリア・ネットワーク）ｈ）１９００ＭＨｚ（米国）及び１８００−２２００Ｍ
Ｈｚ（ヨーロッパ）での３Ｇ（第３世代ＰＣＳシステ
ム）。

【００４０】図１７は、３つの個別の要素、即ち、リン
ク（又は「ドナー」）アンテナ１２０、サービスエリア
（又は「ヌル」）アンテナ１２２及び中継器電子機器１
２４を示す、従来の中継器システムのブロック図を示
す。典型的な中継器電子システム１２４は、アップリン
ク及びダウンリンク帯域用の帯域通過フィルタ１２６、
並びに増幅器１２８及び周波数ダイプレクサ１３０を組
み込む。帯域通過フィルタ１２６及び増幅器１２８は、
１対の信号送信回路１３１（ダウンリンク）及び１３３
（アップリンク）として構成される。各回路１３１、１
３３において、第１の帯域通過フィルタ１２６は、到来
通信信号の帯域幅を狭め、増幅器１２８は、第１の帯域
通過フィルタ１２６からの信号を増幅し、そして増幅器
１２８の出力に配置された第２の帯域通過フィルタ１２
６は、増幅器１２８を回路１３１、１３３の他の分岐に
おける信号電力から防ぐ。図１７に図示のシステムは、
信号がシステムの各分岐又は経路（即ち、アップリンク
及びダウンリンク）を通って単一の方向に進む「直線通
過（ｓｔｒａｉｇｈｔｔｈｒｏｕｇｈ）」設計に基づ
いている。

【００４１】図１８は、典型的な中継器塔１２５の図を
示し、その中継器塔１２５は、リンク（又は「ドナ
ー」）アンテナ１２０、サービスエリア（又は「ヌ
ル」）アンテナ１２２及び中継器電子機器１２４を含む
図１７のシステムを有する。このシステムもまた、建物
の最上部に、又は（建物内のサービスエリアのため）建
物内に設置することができる。

【００４２】図１９は、図１７のシステムと類似のシス
テムであるが、４つの個別の入力／出力ポートを有する
システムを示す。このシステムにおいて、各経路からの
信号は、周波数ダイプレクサにより組み合わされない。
更に、このシステムは、２つのアンテナとは異なり４つ
のアンテナを要する。従って、図１９は、基地ステーシ
ョン（ＢＳ）に対するダウンリンク及びアップリンクと
して示された２つのドナー・アンテナ１２０ａ及び１２
０ｂを示す。同様に、同報通信又はサービスエリア側
に、２つのヌル・アンテナ１２２ａ、１２２ｂが示さ
れ、１つはアップリンク・アンテナとして機能し、そし
て１つは遠隔ユニット又は加入者装置１３５に対するダ
ウンリンク・アンテナとして機能する。別々のアンテナ
がそれぞれ基地ステーションと遠隔ユニットとの間のア
ップリンク及びダウンリンクのため用いられるので、各
々がそれら自身の帯域通過フィルタ１２６及び増幅器１
２８を含む電子機器１２４ａを介する別々の経路が設け
られ、そして図１７のダイプレクサ１３０のようなダイ
プレクサは用いられない。

【００４３】図２０は、図１９の４ポート・システムを
用いた塔構成を示す。図２０において、基地ステーショ
ンと遠隔装置との間のそれぞれのダウンリンク及びアッ
プリンク・アンテナ１２０ａ、１２２ａ、及び１２０
ｂ、１２２ｂが、塔１２５の上に示され、図１９の電子
機器１２４ａは、塔１２５の底部に配置されている。

【００４４】図２１は、中継器システムを通る一つの経
路のブロック図を示す。入力信号Ｓ（ｔ）は、基地ステ
ーション（ダウンリンク経路に対する）からか、又は遠
隔装置（アップリンク経路に対する）からかのいずれか
から、アンテナを介して受信され、帯域通過フィルタリ
ングされ、増幅（能動利得＝Ｇ）され、再びフィルタリ
ングされ、そして最後にアンテナにより送信される。送
信された信号エネルギの幾らかは、（空間又は電子機器
を介して）戻って受信アンテナに結合する。これは、図
２１においてフィードバック信号ｆ（ｔ）として示さ
れ、そのフィードバック信号ｆ（ｔ）は、単純に、元の
信号Ｓ（ｔ）の遅延されたバージョン（減衰されてい
る）である。従って、複合信号Ｓ（ｔ）＋ｆ（ｔ）は、
増幅器に供給され、出力Ｇ（Ｓ（ｔ）＋ｆ（ｔ））を有
する。例えば、アンテナが０ｄＢｉ利得を有すると仮定
する場合、新しいフィードバック信号はＧｆ（ｔ）であ
る。この信号の入力アンテナへ戻る伝搬は、減衰Ｈをこ
うむる。従って、入力アンテナにおける増幅され減衰さ
れた信号はＨＧｆ（ｔ）となるであろう。この信号が電
力で元の信号Ｓ（ｔ）に匹敵する場合、増幅器１２８
は、不安定になり、発振（リンギング）するであろう。
この発振は、所望の信号に著しい歪を生じさせる。

【００４５】図２２は、図２１と同じ回路を示すが、適
応相殺回路１４０が追加されている。この回路１４０の
目的は、ｆ（ｔ）の逆の信号−ｆ（ｔ）（１８０度シフ
トされたｆ（ｔ）信号）を生成しかつその信号を入力信
号に加算することにあり、加算結合部１４５でフィード
バック信号ｆ（ｔ）を含み、それによりフィードバック
信号ｆ（ｔ）を除去する。

【００４６】図２３は、適応相殺回路１４０の一形式の
一般的ブロック図（高レベル）を示す。このアプローチ
において、入力（ＲＦ）信号は、加算結合部１４５にお
いて、ディジタル適応プロセスによって構成された被変
調信号と加算され、入力複合信号の中に埋め込まれたフ
ィードバック信号に著しく干渉する。加算後に、複合信
号Ｓ（ｔ）＋ｆ（ｔ）は、ディジタルにサンプリングさ
れ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１５０によっ
てディジタルに処理される。ＤＳＰ１５０は、変調器
１５２のための中間信号を計算する。変調器１５２は、
中間信号、及び増幅された（出力）信号のサンプルを取
り出し、ｆ（ｔ）を逆にした正しい信号−ｆ（ｔ）の近
いコピーを生成する。このプロセスは、フィードバック
制御のためのディジタル適応アルゴリズムの大部分では
ないが多くを用いて動くであろう。更に、この手法は、
適応プロセスに対して、注入される信号（ｉｎｊｅｃｔ
ｅｄｓｉｇｎａｌ）（訓練（ｔｒａｉｎｉｎｇ）又は
パイロット・トーン、又は広帯域雑音）を必要としな
い。図２３に示される全体回路は、「適応相殺ブロック
（ＡＣブロック）」１５５として示され得る。

【００４７】図２４は、適応相殺回路１４０を更に詳細
に示す。ＤＳＰ１５０は、信号をディジタル・サンプ
リングを可能にする中間周波数にシフトするためのＲＦ
ダウンコンバータ１６０、アナログ信号をディジタル化
するアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６２、及
び中間信号を計算するため必要な動作を実行するプロセ
ッサ１６４の組合わせである。変調器１５２は、制御可
能な減衰器１６６及びＩ／Ｑ変調器１６８の組合わせで
ある。図２４に示される追加の詳細部分は、適応相殺回
路１４０からの信号経路からのそしてまたそれへの信号
経路からの信号を結合するそれぞれの結合器１７２及び
１７４を含み、その第１の結合器１７２は、加算結合部
１４５と帯域通過フィルタ１２６との間に介挿され、第
２の結合器１７４は、電力増幅器１２８の出力にある。
結合器１７２及び１７４に加えて、それぞれの遅延線１
８２及び１８４が、ＲＦ経路のいずれかの端部、１つは
加算結合部１４５の直前で、１つは結合器１７４の出力
に用いられ得る。

【００４８】図２５は、図１７の中継器システムに類似
の中継器システムであるが、しかし適応相殺（ＡＣ）回
路ブロック１５５を用いた中継器システムのブロック図
を示し、そのＡＣ回路ブロック１５５の詳細は、図２６
及び図２７、並びに図２３及び図２４に示される。各Ｒ
Ｆ経路における回路（ＡＣブロック）１５５の「方向」
が、考慮に入れられている。このシステムにおいて、各
（アップリンク、ダウンリンク）経路は、別々のＡＣ回
路ブロック１５５を有する。

【００４９】図２６及び図２７は、ＡＣ回路ブロック１
５５の方向特性、即ちダウンリンク経路かアップリンク
経路かを示す。ブロックは、相互に「鏡像」であり、所
望の信号の方向だけ異なり、矢印１７５は、図２５、図
２６及び図２７における各ＡＣ回路ブロック１５５の方
向性を示す。

【００５０】図２９及び図３１は、先に示されかつ前述
した側面対側面型中継器システムのような側面対側面型
中継器システムに適用された適応相殺（ＡＣ）アプロー
チのブロック図を示す。図２８は、対向した平坦な表面
を有する本体又はハウジング１９２を有する側面対側面
型中継器システムを示す。これらの対向した平坦な表面
の各々に対して、それぞれヌル・アンテナ及びドナー・
アンテナを構成する単一のパッチ・アンテナ要素１９
４、１９６が取り付けられている。等価回路図が図２９
に示されている。適応相殺（ＡＣ）回路を含む、図２９
の回路構成要素は、本体又はハウジング１９２の中に担
持され得ることが理解されるであろう。

【００５１】同様に、図３０は、類似の本体又はハウジ
ング１９２ａを有する側面対側面型中継器構造９０ａを
示し、類似の本体又はハウジング１９２ａは、ヌル・ア
ンテナ及びドナー・アンテナの各々に対して別々のアッ
プリンク及びダウンリンクの送信（Ｔｘ）及び受信（Ｒ
ｘ）パッチ・アンテナ要素を取り付けている。それぞれ
のＴｘ及びＲｘヌル・アンテナは、参照番号１９４ａ及
び１９４ｂにより示され、一方それぞれのＴｘ及びＲｘ
ドナー・アンテナは、参照番号１９６ａ及び１９６ｂに
より示されている。図３１に示される回路は、本体（ハ
ウジング）１９２ａへ（又はその中に）取り付けられ得
る。

【００５２】上記で示されたように、電子機器、即ち、
適応相殺回路は、図２８及び図３０の側面対側面型中継
器構造におけるアンテナ要素の本体／ハウジング１９
２、１９２ａ上に又はその中に担持され得て、他の利点
に加えて、塔頂部モジュール型中継器設備を可能にし、
及び／又は先に参照した従来出願により十分に説明され
かつ記載された他の応用での使用を可能にする。

【００５３】上記で示されたように、図２８及び図２９
は、各経路（又は周波数帯域）を分離するための周波数
ダイプレクサを含む、各側面上の単一のアンテナ（要
素）に関するケースを示す。図３０及び図３１は、各
（アップリンク、ダウンリンク）経路に対して、別々の
Ｔｘ及びＲｘアンテナを、従って別々の回路を用いたと
きのアプローチを示す。

【００５４】前述のアプローチは、セルラー・サービス
エリア（ヌル充填、建物内システム）、ＰＣＳ、ＭＭＤ
Ｓ、ＷＬＬ及びＬＭＤＳを含む、多数の応用において用
いられ得る。

【００５５】本発明の特定の実施形態及び応用が図示さ
れかつ説明されたが、本発明は、本明細書において開示
された正確な構成及び合成に限定されず、また種々の修
正、変化及び変更が特許請求の範囲に定義された発明の
精神及び範囲から離れることなく前述の記載から明らか
であることが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来技術に従った、塔に取り付けられ
た中継器システムである。

【図２】図２は、図１の塔に取り付けられた中継器の単
純化された概略図である。

【図３】図３は、図１の塔に取り付けられた中継器を概
略示す図である。

【図４】図４は、屋内中継器システムの従来技術形式の
略図である。

【図５】図５は、本発明の一実施形態に従った中継器モ
ジュールの略図である。

【図６】図６は、本発明の別の実施形態に従った中継器
モジュールの別の形式の略図である。

【図７】図７は、本発明の一形式に従ったモジュール型
中継器の一形式の簡略図である。

【図８】図８は、本発明に従ったモジュール型中継器の
第２の形式の簡略図である。

【図９】図９は、本発明の一実施形態に従った中継器モ
ジュールの平面図である。

【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に従った中継
器モジュールの正面図である。

【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に従った中継
器モジュールの正面斜視図である。

【図１２】図１２は、本発明の他の形式に従った中継器
モジュールの簡略図である。

【図１３】図１３は、本発明の他の形式に従った中継器
モジュールの簡略図である。

【図１４】本発明に従った建物内中継器システムの概略
図である。

【図１５】図１５は、本発明に従った建物内中継器シス
テムの別の形式の概略図である。

【図１６】図１６は、モジュール型中継器の別の実施形
態を示す、図７及び図８に類似した簡略斜視図である。

【図１７】図１７は、従来の中継器システムの一形式の
ブロック図である。

【図１８】図１８は、図１７の従来の中継器システムを
備える典型的な中継器塔の図である。

【図１９】図１９は、別々のアップリンク及びダウンリ
ンクのアンテナのための４つの別個の入力／出力ポート
を備える（図１７に類似の）従来のシステムの別の形式
のブロック図である。

【図２０】図２０は、図１９の４つのポート・システム
を用いた塔の頂部の配置を示す。

【図２１】図２１は、中継器システムを通る一信号経路
のブロック図である。

【図２２】図２２は、適応相殺回路を加えた、図２１に
おけるような中継器システムを通る一信号経路のブロッ
ク図である。

【図２３】図２３は、本発明の一実施形態に従った（デ
ィジタル式）適応相殺回路のブロック図（高レベル）で
ある。

【図２４】図２４は、その技術を更に詳細に示す図２３
の（ディジタル式）相殺回路のブロック図（高レベル）
である。

【図２５】図２５は、図２３及び図２４の適応相殺（Ａ
Ｃ）回路を用いた、図１７の中継器システムに類似の中
継器システムのブロック図である。

【図２６】図２６は、ダウンリンク経路用のＡＣブロッ
クの方向性特性を示す。

【図２７】図２７は、アップリンク経路用のＡＣブロッ
クの方向特性を示す。

【図２８】図２８は、側面対側面型中継器の一例を示
す。

【図２９】図２９は、図２８の側面対側面型中継器に適
用された、本発明のＡＣ手法のブロック図を示す。

【図３０】図３０は、側面対側面型中継器の別の例を示
す。

【図３１】図３１は、図３０の側面対側面型中継器に適
用された、本発明のＡＣ手法のブロック図を示す。

【符号の説明】

３０建物５０中継器モジュール５２、５２ａ，５２ｂ、５４、５４ａ、５４ｂアンテ
ナ５４ａ〜５４ｈアンテナ・パッチ５６筺体６０電子機器モジュール６２、６４ダイプレクサ６６、７０、７２、７４フィルタ６８増幅器８０ＲＦ電力感知電子機器９０電磁短絡要素１００表示要素１２０１２０Ｖコード及びプラグ１０４１２０Ｖプラグ接続部２００基地ステーション１２０、１２０ａ、１２２、１２２ａアンテナ１２４、１２４ａ中継器電子機器１２６帯域通過フィルタ１２６１２５中継器塔１２８増幅器１３０ダイプレクサ１３１信号送信回路（ダウンリンク）１３３信号送信回路（アップリンク）１３５遠隔ユニット又は加入者装置１４０適応相殺回路１４５加算結合部１５０ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１５２変調器１５５適応相殺ブロック（ＡＣブロック）１９２、１９２ａ本体又はハウジング１９４、１９４ａ、１９６、１９６ａパッチ・アンテ
ナ要素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者グレゴリー・エイ・マカアメリカ合衆国テキサス州75087，ロックウェル，ウエストウェイ・サークル 301

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対の実質的に１８０度反対向きに面し
ている表面を有するハウジングと、各前記表面に取り付けられ、前記表面の他方に取り付け
られたアンテナ要素の方向に対して反対方向にエネルギ
を放射する少なくとも１つのアンテナ要素と、前記ハウジング内に取り付けられ、前記モジュールの前
記１対の反対向きに面している表面の各々の上の少なく
とも１つのアンテナ要素同士間に信号を動作的に結合す
る電子回路とを備えるモジュール式中継器。
【請求項２】単一のアンテナ要素が、前記ハウジング
の前記反対向きに面している表面の各々に取り付けら
れ、前記電子回路は、各前記アンテナと動作的に結合する周
波数ダイプレクサと、前記周波数ダイプレクサ同士間に
結合された１対の信号送信回路とを備える請求項１記載
のモジュール式中継器。
【請求項３】各前記信号送信回路は、前記の２つのア
ンテナ要素間で１方向に信号を送信し、各前記信号送信回路は、到来通信信号の帯域幅を狭くす
る第１のフィルタと、前記第１のフィルタから受け取ら
れた通信信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力に
配置され、前記増幅器を他の信号送信回路の信号電力か
ら防ぐ第２のフィルタとを備える請求項２記載のモジュ
ール式中継器。
【請求項４】１つのアンテナ要素は通信信号を送信す
るためであり、もう１つのアンテナ要素は通信信号を受
信するためである、２つのアンテナ要素が、前記のモジ
ュール式ハウジングの各側面に取り付けられている請求
項１記載のモジュール式中継器。
【請求項５】前記電子回路は、１対の信号送信回路を
備え、各前記信号送信回路は、前記ハウジングの１つの表面上
の送信アンテナと前記ハウジングの反対表面上の受信ア
ンテナとの間に信号経路を形成し、各前記信号送信回路は、到来通信信号の帯域幅を狭くす
る第１のフィルタと、前記第１のフィルタから受け取ら
れた通信信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力に
配置され、前記増幅器を他の信号送信回路の信号電力か
ら防ぐ第２のフィルタとを備える請求項４記載のモジュ
ール式中継器。
【請求項６】各前記アンテナ要素は、マイクロストリ
ップ・パッチを備える請求項１記載のモジュール式中継
器。
【請求項７】前記ハウジングの表面に沿って配置され
た複数の電磁短絡要素であって、その上に前記アンテナ
要素が配置されている前記反対向きに面している表面同
士を結合する複数の電磁短絡要素を更に含む請求項１記
載のモジュール式中継器。
【請求項８】前記電子回路は、信号強度回路を含み、
更に事前選択されたスレッショルドに等しいかそれより
大きい信号強度を与える信号源と前記モジュール式中継
器が一列に並んでいることを示すため前記信号強度回路
と動作的に結合されかつ前記ハウジングの外部から視認
可能である表示要素を含む請求項１記載のモジュール式
中継器。
【請求項９】前記モジュール式中継器をＡＣ電力源に
結合するため前記ハウジングから延在するＡＣ電力コー
ド及びＡＣ電力プラグの１つを更に含み、前記ＡＣ電力プラグはまた、前記モジュール式中継器を
ＡＣ壁レセプタクルに取り付けることができる請求項１
記載のモジュール式中継器。
【請求項１０】建物等のような閉じた範囲で使用の屋
内中継器システムにおいて、複数の中継器モジュールを備え、前記複数の中継器モジュールの少なくとも１つは、前記
閉じた範囲に対して外部の信号源から最適信号レベルを
受信する位置に取り付けられ、他の中継器モジュールは、前記閉じた範囲の少なくとも
所望の部分の周りに通信信号を分配するため配置されて
おり、各前記中継器モジュールは、１対の実質的に１８０度反対向きに面している表面を有
するハウジングと、各前記表面に取り付けられ、前記表面の他方に取り付け
られたアンテナ要素の方向に対して反対方向にエネルギ
を放射する少なくとも１つのアンテナ要素と、前記ハウジング内に取り付けられ、前記モジュールの前
記１対の反対向きに面している表面の各々の上の少なく
とも１つのアンテナ要素同士間で信号を動作的に結合す
る電子回路とを備える屋内中継器システム。
【請求項１１】各前記アンテナ要素は、マイクロスト
リップ・パッチ要素のアレイを備える請求項１記載のモ
ジュール式中継器。
【請求項１２】各前記アンテナ要素は、マイクロスト
リップ・パッチ要素のアレイを備える請求項１０記載の
屋内中継器システム。
【請求項１３】１対の実質的に１８０度反対向きに面
している表面を有するハウジングを設けるステップと、前記１対の反対向きに面している表面の各々に取り付け
られ、前記反対向きに面している表面の他方に取り付け
られたアンテナ要素の方向に対して反対方向にエネルギ
を放射する少なくとも１つのアンテナ要素を取り付ける
ステップと、モジュールの前記１対の反対向きに面している表面の各
々の上の少なくとも１つのアンテナ要素同士間に信号を
動作的に結合する電子回路を前記ハウジング内に取り付
けるステップとを備える、モジュール式中継器を構成す
る方法。
【請求項１４】１つのアンテナ要素は通信信号を送信
するためであり、１つのアンテナ要素は通信信号を受信
するためである、２つのアンテナ要素を前記のモジュー
ル式ハウジングの各側面に取り付けるステップを含む請
求項１３記載の方法。
【請求項１５】その上に前記アンテナ要素が配置され
ている前記反対向きに面している表面同士を結合する複
数の電磁短絡要素を前記ハウジングの表面に沿って配置
するステップを更に備える請求項１３記載の方法。
【請求項１６】前記電子回路が信号強度を決定するス
テップを含み、表示要素を前記電子回路に結合するステップと、事前選択されたスレッショルドに等しいかそれより大き
い信号強度を与える信号源と前記モジュール式中継器が
一列に並んでいることを示すため前記ハウジングの外部
から視認可能であるように前記表示要素を取り付けるス
テップとを更に含む請求項１３記載の方法。
【請求項１７】前記モジュール式中継器をＡＣ電力源
に結合するため前記ハウジングからＡＣ電力コード及び
ＡＣ電力プラグの１つを延長させるステップを更に含
み、前記ＡＣ電力プラグはまた、前記モジュール式中継器を
ＡＣ壁レセプタクルに取り付けることができる請求項１
３記載の方法。
【請求項１８】基地ステーションと通信する少なくと
も１つのドナー・アンテナ要素、及び遠隔ステーション
と通信する少なくとも１つのヌル・アンテナ要素と、前記ドナー・アンテナ及び前記ヌル・アンテナとの間に
結合された無線周波数アップリンク経路及び無線周波数
ダウンリンク経路と、前記無線周波数アップリンク経路と前記無線周波数ダウ
ンリンク経路とのうちの少なくとも１つにおける適応相
殺回路であって、相殺信号が前記無線周波数アップリン
ク経路と前記無線周波数ダウンリンク経路とのいずれか
において無線周波数信号に加えられるとき前記無線周波
数信号に存在するいずれのフィードバック信号を実質的
に相殺する前記相殺信号を発生する適応相殺回路とを備
える中継器システム。
【請求項１９】前記適応相殺回路は、前記無線周波数アップリンク経路及び前記無線周波数ダ
ウンリンク経路のうちの一つからの到来無線周波数信号
であってフィードバック信号成分を有する前記到来無線
周波数信号を受け取り、かつ前記到来無線周波数信号を
ディジタルにサンプリングしかつ処理して中間周波数信
号を発生するディジタル信号プロセッサ回路と、前記中間周波数信号、及び前記無線周波数アップリンク
経路及び前記無線周波数ダウンリンク経路のうちの前記
一つからの無線周波数出力信号のサンプルを受け取り、
かつ前記相殺信号を発生する変調器回路とを備える請求
項１８記載の中継器システム。
【請求項２０】前記ディジタル信号プロセッサ回路
は、前記到来無線周波数信号をディジタル・サンプリングす
るためのより低い周波数信号に変換する無線周波数ダウ
ンコンバータと、前記無線周波数ダウンコンバータに結合され、前記より
低い周波数信号をディジタル化するアナログ／ディジタ
ル変換器と、前記アナログ／ディジタル変換器に結合され、前記変調
器回路のための所望の中間周波数信号を計算するプロセ
ッサとを備える請求項１９記載の中継器システム。
【請求項２１】前記適応相殺回路は更に、前記中間周
波数信号と前記到来無線周波数信号とを受け取りかつ加
算する加算結合部を含む請求項１９記載の中継器システ
ム。
【請求項２２】前記ディジタル・プロセッサ回路は、
前記加算結合部の出力を受け取る請求項２１記載の中継
器システム。
【請求項２３】前記適応相殺回路は更に、前記加算結
合部の出力を受け取るよう結合されたフィルタと、前記
フィルタの出力を受け取るよう結合された電力増幅器と
を含む請求項２２記載の中継器システム。
【請求項２４】前記変調器回路は、無線周波数出力信
号を受け取りかつ減衰する制御可能な減衰器と、前記減
衰器及び前記プロセッサに結合されたＩ／Ｑ変調器とを
備える請求項２０記載の中継器システム。
【請求項２５】前記の中継器は、１対の実質的に１８０度反対向きに面している表面を有
するハウジングと、各前記表面に取り付けられ、前記１対の反対向きに面し
ている表面の他方に取り付けられたアンテナ要素の方向
に対して反対方向にエネルギを放射する少なくとも１つ
のアンテナ要素と、前記ハウジング内に取り付けられ、前記モジュールの前
記１対の反対向きに面している表面の各々の上の少なく
とも１つのアンテナ要素同士間に信号を動作的に結合す
る電子回路とを備える請求項１８記載の中継器システ
ム。
【請求項２６】前記適応相殺回路は、前記電子回路の
一部を形成する請求項２５記載の中継器システム。
【請求項２７】基地ステーションと通信する少なくと
も１つのドナー・アンテナ要素及び遠隔ステーションと
通信する少なくとも１つのヌル・アンテナ要素と、前記
ドナー・アンテナ要素及び前記ヌル・アンテナ要素の間
に結合された無線周波数アップリンク経路及び無線周波
数ダウンリンク経路とを有する中継器システムを動作さ
せる方法において、前記無線周波数アップリンク経路と前記無線周波数ダウ
ンリンク経路とのうちの少なくとも１つにおいて相殺信
号を発生するステップであって、前記相殺信号は、前記
無線周波数アップリンク経路と前記無線周波数ダウンリ
ンク経路とのいずれかにおいて無線信号信号に加えられ
るとき、前記無線周波数信号に存在するいずれのフィー
ドバック信号を実質的に相殺する、前記相殺信号を発生
するステップとを備える方法。
【請求項２８】前記発生するステップは、前記無線周波数アップリンク経路及び前記無線周波数ダ
ウンリンク経路のうちの１つからの到来無線周波数信号
であってフィードバック信号成分を有する前記到来無線
周波数信号を受け取るステップと、前記到来無線周波数信号をディジタルにサンプリングし
かつ処理して中間周波数信号を発生するステップと、前記中間周波数信号、及び前記無線周波数アップリンク
経路及び前記無線周波数ダウンリンク経路のうちの前記
１つからの無線周波数出力信号のサンプルを用いて、前
記相殺信号を発生ステップとを備える請求項２７記載の
方法。
【請求項２９】前記処理するステップは、前記到来無線周波数信号をディジタル・サンプリングの
ためのより低い周波数信号に下方変換するステップと、前記より低い周波数信号をディジタル化するステップ
と、前記ディジタル化されたより低い周波数信号を用いて、
所望の中間周波数信号をディジタルに計算するステップ
とを備える請求項２８記載の方法。
【請求項３０】前記中間周波数信号と前記到来周波数
信号を加算するステップを更に含む請求項２８記載の方
法。
【請求項３１】前記ディジタルに処理ステップが前記
加算するステップに続く請求項３０記載の方法。
【請求項３２】前記加算するステップに続くフィルタ
リング及び電力増幅するステップを更に含む請求項３１
記載の方法。
【請求項３３】前記相殺信号を発生するステップは、前記無線周波数出力信号を制御可能に減衰するステップ
と、前記減衰するステップに続くＩ／Ｑ変調するステップと
を更に備える請求項２９記載の方法。
【請求項３４】前記の中継器は、１対の実質的に１８
０度反対向きに面している表面を有するハウジングを更
に備え、エネルギを反対方向に放射するための少なくとも１つの
アンテナ要素を各前記表面に取り付けるステップと、前記モジュールの前記１対の反対向きに面している表面
の各々の上の少なくとも１つのアンテナ要素同士間に信
号を動作的に結合するための電子回路を前記ハウジング
内に取り付けるステップとを含む請求項２７記載の方
法。
【請求項３５】基地ステーションと通信する少なくと
も１つのドナー・アンテナ要素及び遠隔ステーションと
通信する少なくとも１つのヌル・アンテナ要素と、相殺信号が前記ドナー・アンテナ要素及び前記ヌル・ア
ンテナ要素のうちのいずれかからの無線周波数信号に加
えられたとき前記周波数信号に存在するフィードバック
信号を実質的に相殺する前記相殺信号を発生する適応相
殺回路とを備える中継器システム。