JP2003523118A - アンテナ装置 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
ビルディング内部からネットワークで動作している移動体端末との間で無線信号の送信および受信ができる移動体通信ネットワークで使用するためのアンテナ装置である。アンテナはビルディング内の放射レベルが承認されたセーフレベルを超えて上昇することを防止し、それによってビルディング内の者がアンテナ近くの領域で作業を継続することを可能にする。さらに、アンテナはリストされたまたは保護されたビルディングの大部分の領域に位置されることができる。
Description
【0001】
本発明は一般的にアンテナ装置に関し、特にセルラ通信ネットワークの一部を
形成する基地局のためのアンテナ装置に応用可能であるがそれに限定されない。
形成する基地局のためのアンテナ装置に応用可能であるがそれに限定されない。
【0002】
通常、市街地では、基地局のアンテナ装置は任意の所定のセルで最大のカバー
区域を与えるためにビルディングの外部に固定されている。しかしながら、この
ようなアンテナの欠点はこれらがリストされた、または保護されたビルディング
の外壁に位置されないことである。それ故、多数のビルディングがリストされて
いる都市では、アンテナを位置付ける許可を獲得することが難しく、結果として
その地域に適切なネットワークカバー区域を維持することが困難である。
区域を与えるためにビルディングの外部に固定されている。しかしながら、この
ようなアンテナの欠点はこれらがリストされた、または保護されたビルディング
の外壁に位置されないことである。それ故、多数のビルディングがリストされて
いる都市では、アンテナを位置付ける許可を獲得することが難しく、結果として
その地域に適切なネットワークカバー区域を維持することが困難である。
【0003】
さらに、このようなアンテナが美感的に好ましくないと思う人もいるため、
このような装置をビルディング上に位置するように持ち主を説得することが困難
である可能性がある。
このような装置をビルディング上に位置するように持ち主を説得することが困難
である可能性がある。
【0004】
米国特許第6,014,110 号明細書にはビルディングの内部へ取付けるように構成
されたアンテナ装置が記載されている。アンテナは誘電性材料で充填されている
ホーンを含んでいる。誘電性材料は屈折率に関して、アンテナが信号を受信また
は送信するビルディングの内部部分の材料に一致してもしなくてもよい。随意選
択的に、介在する誘電性材料はホーンの材料と内部部分の材料との間で反射がな
い整合を与えるために使用されてもよい。
されたアンテナ装置が記載されている。アンテナは誘電性材料で充填されている
ホーンを含んでいる。誘電性材料は屈折率に関して、アンテナが信号を受信また
は送信するビルディングの内部部分の材料に一致してもしなくてもよい。随意選
択的に、介在する誘電性材料はホーンの材料と内部部分の材料との間で反射がな
い整合を与えるために使用されてもよい。
【0005】
本発明の第1の特徴によれば、ビルディングの外部部分の内側に配置可能なハ
ウジングと、ハウジング内に取り付けられたアンテナとを具備するアンテナ装置
が提供され、アンテナ装置はビルディングの外部部分の内側に位置されるとき、
外部部分から反射された放射がアンテナにより送信される無線信号に実質上干渉
しないようにするためにアンテナが外部部分から隔てられて配置されている。
ウジングと、ハウジング内に取り付けられたアンテナとを具備するアンテナ装置
が提供され、アンテナ装置はビルディングの外部部分の内側に位置されるとき、
外部部分から反射された放射がアンテナにより送信される無線信号に実質上干渉
しないようにするためにアンテナが外部部分から隔てられて配置されている。
【0006】
本発明の第2の特徴によれば、アンテナ用のハウジングが提供され、ハウジ
ングはビルディング内部に位置可能であり、アンテナを取り付ける手段と、さら
にハウジングの内部からビルディングの内部へ無線信号が実質上漏洩しないよう
に阻止する遮蔽手段とを具備しており、遮蔽手段はハウジングの内部からの無線
信号がハウジングの遮蔽されていない部分を通って送信または受信されるように
配置され、ハウジングはアンテナが取り付けられたとき、アンテナとハウジング
の遮蔽されていない部分との間に誘電性材料が実質上位置されないように配置さ
れている。
ングはビルディング内部に位置可能であり、アンテナを取り付ける手段と、さら
にハウジングの内部からビルディングの内部へ無線信号が実質上漏洩しないよう
に阻止する遮蔽手段とを具備しており、遮蔽手段はハウジングの内部からの無線
信号がハウジングの遮蔽されていない部分を通って送信または受信されるように
配置され、ハウジングはアンテナが取り付けられたとき、アンテナとハウジング
の遮蔽されていない部分との間に誘電性材料が実質上位置されないように配置さ
れている。
【0007】
本発明の第3の特徴によれば、ビルディングの外部部分の内側に配置可能な
ハウジングと、ハウジング内に取り付けられたアンテナとを具備するアンテナ装
置が与えられ、アンテナ装置はビルディングの外部部分の内部に位置されるとき
、アンテナと外部部分との間に誘電性材料が実質上位置されないように配置され
ている。
ハウジングと、ハウジング内に取り付けられたアンテナとを具備するアンテナ装
置が与えられ、アンテナ装置はビルディングの外部部分の内部に位置されるとき
、アンテナと外部部分との間に誘電性材料が実質上位置されないように配置され
ている。
【0008】
それ故、アンテナ装置はビルディングの外部を変更せずに、全体がビルディ
ング内に位置されることができる。このようにして、アンテナはリストされたま
たは保護されたビルディング中に設置されることができ、市街地で改良されたカ
バー区域を可能にする。遮蔽手段は送信され受信される無線信号がビルディング
に漏洩するのを防止する。ビルディング中の居住者はアンテナによりネットワー
ク内で動作可能な移動体端末との送信または受信された放射から保護される。
ング内に位置されることができる。このようにして、アンテナはリストされたま
たは保護されたビルディング中に設置されることができ、市街地で改良されたカ
バー区域を可能にする。遮蔽手段は送信され受信される無線信号がビルディング
に漏洩するのを防止する。ビルディング中の居住者はアンテナによりネットワー
ク内で動作可能な移動体端末との送信または受信された放射から保護される。
【0009】
本発明の1つの利点は、アンテナと外部部分またはハウジングの遮蔽されて
いない部分との間に無線信号の反射および屈折効果を取消すための誘電性材料が
必要とされないことである。この材料およびアセンブリ価格は米国特許第6,014,
110 号明細書のアンテナ装置と比較して減少されている。
いない部分との間に無線信号の反射および屈折効果を取消すための誘電性材料が
必要とされないことである。この材料およびアセンブリ価格は米国特許第6,014,
110 号明細書のアンテナ装置と比較して減少されている。
【0010】
本発明のさらに別の特徴は特許請求の範囲に規定されており、その特徴は以
下の説明から明白であろう。
下の説明から明白であろう。
【0011】
本発明の実施形態を添付図面を参照して単なる例示として説明する。
既知のセルラ無線ネットワーク、この実施形態では公共地上移動体ネットワー
ク(PLMN)と呼ばれるGSMネットワークが図1で概略的に示されている。
移動体交換センタ(MSC)2は通信リンクにより複数の基地局制御装置(BS
C)4へ接続されている。BSC4は移動体交換センタ2によりサービスされる
領域を横切って地理的に分散される。各BSC4はBSCから離れて位置されさ
らに別の通信リンクによってBSCに接続されている1以上のベーストランシー
バ局(BTS)6を制御する。各BTS6はそのBTSによりサービスされる領
域に存在する移動局8へ無線信号を送信し、移動局8から無線信号を受信するア
ンテナアセンブリ7を含んでいる。その領域は“セル”と呼ばれる。セルラ無線
ネットワークには多数のこのようなセルが設けられ、これらはネットワークテリ
トリーにわたって連続的なカバー区域を与えるために理想的には隣接している。
ク(PLMN)と呼ばれるGSMネットワークが図1で概略的に示されている。
移動体交換センタ(MSC)2は通信リンクにより複数の基地局制御装置(BS
C)4へ接続されている。BSC4は移動体交換センタ2によりサービスされる
領域を横切って地理的に分散される。各BSC4はBSCから離れて位置されさ
らに別の通信リンクによってBSCに接続されている1以上のベーストランシー
バ局(BTS)6を制御する。各BTS6はそのBTSによりサービスされる領
域に存在する移動局8へ無線信号を送信し、移動局8から無線信号を受信するア
ンテナアセンブリ7を含んでいる。その領域は“セル”と呼ばれる。セルラ無線
ネットワークには多数のこのようなセルが設けられ、これらはネットワークテリ
トリーにわたって連続的なカバー区域を与えるために理想的には隣接している。
【0012】
図2、3、4で示されているように、本発明にしたがってセルラ無線ネット
ワークで使用するための1つの形態のアンテナはガラスファイバ補強プラスティ
ック(GFRP)から作られるハウジング10を具備している。図2、3、4で示
されているハウジング10は平らなオープン面15を有する切頭三角形プリズム形状
に形成された堅牢なボックスである。以下さらに詳細に説明するように、この形
状は特にウィンドウ等の平面に対向する形態の設置に適している。しかしながら
、ハウジング10の形態は他のタイプの設置に適するように変形されてもよい。さ
らに、ハウジングはGFRPから形成される必要はなく、アルミニウム等のハウ
ジングの形成に適した任意の材料が使用されてもよい。
ワークで使用するための1つの形態のアンテナはガラスファイバ補強プラスティ
ック(GFRP)から作られるハウジング10を具備している。図2、3、4で示
されているハウジング10は平らなオープン面15を有する切頭三角形プリズム形状
に形成された堅牢なボックスである。以下さらに詳細に説明するように、この形
状は特にウィンドウ等の平面に対向する形態の設置に適している。しかしながら
、ハウジング10の形態は他のタイプの設置に適するように変形されてもよい。さ
らに、ハウジングはGFRPから形成される必要はなく、アルミニウム等のハウ
ジングの形成に適した任意の材料が使用されてもよい。
【0013】
ハウジング10はアンテナの正面で直接的に約80°乃至90°にわたってア
ーク状に移動体端末との無線信号の送信および受信をするのに必要とされる指向
性アンテナを具備するアンテナアセンブリ11を含んでいる。アンテナなGSMコ
ンポーネントであり、放出される放射電波は約900MHz、1800MHzま
たは1900MHzの周波数である。他のセルラシステムでは、アンテナは関連
する適切な周波数帯域で放射する。信号フィーダ9はアンテナをベース送信局6
へ接続する。アンテナアセンブリ11は内部取付けブラケット5によりハウジング
10に取り付けられている。
ーク状に移動体端末との無線信号の送信および受信をするのに必要とされる指向
性アンテナを具備するアンテナアセンブリ11を含んでいる。アンテナなGSMコ
ンポーネントであり、放出される放射電波は約900MHz、1800MHzま
たは1900MHzの周波数である。他のセルラシステムでは、アンテナは関連
する適切な周波数帯域で放射する。信号フィーダ9はアンテナをベース送信局6
へ接続する。アンテナアセンブリ11は内部取付けブラケット5によりハウジング
10に取り付けられている。
【0014】
ハウジング10はそれを通過する無線周波数の透過を阻止する遮蔽材料12で被
覆されている。図2で示されている例では遮蔽材料は、導電性のグラファイト粒
子で含浸された発泡材料12aとアルミニウムホイルまたは塗装12bの交互の層を
具備する。しかしながら任意の適切な無線周波数遮蔽材料が使用されてもよい。
発泡材料は任意の適切な発泡材料でよいが、グラファイトの懸濁物を含む膨張し
たポリマーが好ましい。このグラファイトが含浸した発泡材料とアルミニウムホ
イルとの組合わせはハウジング10の外部の領域を遮蔽し、ハウジング10を通って
隣接する領域への放射の透過を阻止する。
覆されている。図2で示されている例では遮蔽材料は、導電性のグラファイト粒
子で含浸された発泡材料12aとアルミニウムホイルまたは塗装12bの交互の層を
具備する。しかしながら任意の適切な無線周波数遮蔽材料が使用されてもよい。
発泡材料は任意の適切な発泡材料でよいが、グラファイトの懸濁物を含む膨張し
たポリマーが好ましい。このグラファイトが含浸した発泡材料とアルミニウムホ
イルとの組合わせはハウジング10の外部の領域を遮蔽し、ハウジング10を通って
隣接する領域への放射の透過を阻止する。
【0015】
ハウジング10は遮蔽されていないオープン部分16を有し、アンテナを包囲し
ているハウジングの残りの部分は遮蔽されている。このオープン部分16は無線信
号の透過を可能にする材料で被覆されてもよく、または何も被覆されなくてもよ
い。信号フィーダ9はその目的で遮蔽材料中に特別に形成される孔を通過し、こ
の遮蔽材料は不所望な漏洩を防止するためフィーダ9周辺に堅く適合している。
ているハウジングの残りの部分は遮蔽されている。このオープン部分16は無線信
号の透過を可能にする材料で被覆されてもよく、または何も被覆されなくてもよ
い。信号フィーダ9はその目的で遮蔽材料中に特別に形成される孔を通過し、こ
の遮蔽材料は不所望な漏洩を防止するためフィーダ9周辺に堅く適合している。
【0016】
使用において、装置1は図5で示されているようにウィンドウ26を横切って
位置され、フランジ28、29の接着によりウィンドウへ直接的に、または捩子また
はボルト等の適切な固定手段を使用して包囲壁に取付けられている。フランジ28
はそのエッジに位置されている一連の穴30が設けられており、その穴を通って捩
子またはボルトが装置1を壁に取付けるために位置される。
位置され、フランジ28、29の接着によりウィンドウへ直接的に、または捩子また
はボルト等の適切な固定手段を使用して包囲壁に取付けられている。フランジ28
はそのエッジに位置されている一連の穴30が設けられており、その穴を通って捩
子またはボルトが装置1を壁に取付けるために位置される。
【0017】
ウィンドウへ固定する場合には、ハウジングは永久的にウィンドウ26へ固定
される必要はなく、メンテナンスの目的でその内部へアクセスを可能にするため
に取外し可能であることが好ましい。固定した取付けはウィンドウに接着して結
合されてもよく、ハウジングはボルトまたは捩子等の取外し可能な固定装置によ
りそこに取付けられている。ハウジングはまた除去可能な接着ストリップまたは
接着テープをハウジング10に適切に位置することにより固定されてもよい。
される必要はなく、メンテナンスの目的でその内部へアクセスを可能にするため
に取外し可能であることが好ましい。固定した取付けはウィンドウに接着して結
合されてもよく、ハウジングはボルトまたは捩子等の取外し可能な固定装置によ
りそこに取付けられている。ハウジングはまた除去可能な接着ストリップまたは
接着テープをハウジング10に適切に位置することにより固定されてもよい。
【0018】
アンテナ装置1がウィンドウ26を横切って取付けられるとき、ウィンドウ26
とハウジング10との間の領域にハウジング10がウィンドウ26に接触する地点に付
加的な遮蔽材料を使用することが望ましい。これはさらに、エッジ領域を通って
ハウジング10の内部からビルディング32の内部へ無線信号が漏洩するのを防止す
るためハウジングのエッジ周辺に取付けられた金属化されたまたは導電性テープ
の形態を取ってもよい。
とハウジング10との間の領域にハウジング10がウィンドウ26に接触する地点に付
加的な遮蔽材料を使用することが望ましい。これはさらに、エッジ領域を通って
ハウジング10の内部からビルディング32の内部へ無線信号が漏洩するのを防止す
るためハウジングのエッジ周辺に取付けられた金属化されたまたは導電性テープ
の形態を取ってもよい。
【0019】
遮蔽されたハウジング10はハウジングのすぐ外側の放射レベルが居住者に対
して調整されたレベル内であることを確実にするために放射を遮断するように設
計されている。1800MHzアンテナの場合、英国の国家放射保護局により規
定された許容レベルは10mW/cm2 であり、ハウジング10のすぐ外側のレベ
ルはこの限度内であり、少なくとも5mW/cm2 よりも低いことが好ましい。
して調整されたレベル内であることを確実にするために放射を遮断するように設
計されている。1800MHzアンテナの場合、英国の国家放射保護局により規
定された許容レベルは10mW/cm2 であり、ハウジング10のすぐ外側のレベ
ルはこの限度内であり、少なくとも5mW/cm2 よりも低いことが好ましい。
【0020】
アンテナ装置1はビルディング32内に位置され、ハウジング10の部分16はウ
ィンドウ26、または孔のような別の適切な無線周波数信号の出口に対向し、また
はそれを横切って設置される。装置が設置されたビルディングの外部のネットワ
ークで動作する移動端末とアンテナ11の間で信号を送信および受信することを可
能にするために出口は無線周波数に対して比較的透明であることが重要である。
ィンドウ26、または孔のような別の適切な無線周波数信号の出口に対向し、また
はそれを横切って設置される。装置が設置されたビルディングの外部のネットワ
ークで動作する移動端末とアンテナ11の間で信号を送信および受信することを可
能にするために出口は無線周波数に対して比較的透明であることが重要である。
【0021】
アンテナ装置1は正常に動作でき、無線信号はアンテナ11を介して送信され
ることができ、この送信により生じる放射、特にアンテナ11の側面および後部に
放射される放射パワー部分はビルディング中への漏洩を阻止される。さらにウィ
ンドウ26のガラスまたは他の無線透過材料はアンテナにより送信される無線信号
の一部分をハウジングに反射するように作用する。これらの反射された信号もハ
ウジング10の内部遮蔽12によりビルディング内への漏洩を阻止される。
ることができ、この送信により生じる放射、特にアンテナ11の側面および後部に
放射される放射パワー部分はビルディング中への漏洩を阻止される。さらにウィ
ンドウ26のガラスまたは他の無線透過材料はアンテナにより送信される無線信号
の一部分をハウジングに反射するように作用する。これらの反射された信号もハ
ウジング10の内部遮蔽12によりビルディング内への漏洩を阻止される。
【0022】
前述の例では、ハウジング10と遮蔽12の発散形状はアンテナアセンブリ11の
送信パターンの発散形状にしたがっている。このようにしてハウジング10と遮蔽
12はアンテナアセンブリ11により送信される無線信号Bの通路に対してそれほど
障害にならない。それにもかかわらず、アンテナ装置1はコンパクトであり、し
たがってビルディングのスペースの効率的な使用を確実にする。
送信パターンの発散形状にしたがっている。このようにしてハウジング10と遮蔽
12はアンテナアセンブリ11により送信される無線信号Bの通路に対してそれほど
障害にならない。それにもかかわらず、アンテナ装置1はコンパクトであり、し
たがってビルディングのスペースの効率的な使用を確実にする。
【0023】
この実施形態で使用されるアンテナ11はHuber およびSuhner 321のようなデ
ュアルポーラパネルアンテナである。装置1が取付けられるウィンドウにアンテ
ナを非常に近く位置付けることはアンテナ11の性能を劣化し、ウィンドウから反
射された放射は送信された放射と干渉することが発見されている。1800MH
zの無線周波数で動作するセルラネットワークでは、アンテナはウィンドウの内
部表面から少なくとも3cm離れてその表面に位置されることが好ましい。アン
テナが非常に長い距離でウィンドウから離れているならば、ハウジングの寸法は
不所望に大きくなり、それ故、間隔は10cmよりも少ないことが好ましい。最
適には間隔は約6cmである。
ュアルポーラパネルアンテナである。装置1が取付けられるウィンドウにアンテ
ナを非常に近く位置付けることはアンテナ11の性能を劣化し、ウィンドウから反
射された放射は送信された放射と干渉することが発見されている。1800MH
zの無線周波数で動作するセルラネットワークでは、アンテナはウィンドウの内
部表面から少なくとも3cm離れてその表面に位置されることが好ましい。アン
テナが非常に長い距離でウィンドウから離れているならば、ハウジングの寸法は
不所望に大きくなり、それ故、間隔は10cmよりも少ないことが好ましい。最
適には間隔は約6cmである。
【0024】
通常、所定の周波数で動作するセルラネットワークでは、装置1はアンテナ
とガラスとの間の間隔が以下の条件を満たすように配置されることが好ましい。
図7を参照すると、開口幅dのオープン部分16を有し、ビームの角度幅θ(例え
ば80°−90°)を必要とする装置では、アンテナ11とガラスとの間に最大間
隔Dを与える形状は、 D≦d/(2tan(θ/2)) 最小の間隔Dは信号劣化が許容可能である最小の間隔として規定されてもよい
。図8は標準的な厚さの6mmの平面ガラスウィンドウに対する1800MHz
で動作するプロトタイプの装置で行われた試験から得られた実験データを示して
いる。デシベルにより示されている受信されたパワーの損失(y軸)はアンテナ
11の中点を通過する垂線に沿ってガラスから1.285mの点で測定された。セ
ンチメートルにより示されているガラス−アンテナ間隔(X軸)に対してはそれ
ぞれ0と3cmと6cmでガラスから隔てられているアンテナによる受信パワー
の損失を3つの点で示している。水平線50はガラスを取り除いたときの受信パワ
ーを示している。ライン52は3つの測定を外挿している。実際にライン52は水平
線50に漸近されるが、直線のプロットは有効な近似を与え、ライン50と52が交差
する約8.4cmの間隔で、受信パワーがガラスがない状態と実質上同一である
という結果を与える。1800MHzの動作周波数では、16.7cmの波長を
有する。これは実験的なデータから得られる最小距離の2倍に非常に近い近似を
与える。干渉の効果は波長に依存するので、次式のように、動作波長λに対する
ガラスとアンテナ11との間の最小の間隔のさらに一般的な条件を考えることがで
きる。 D≧λ/2 形態に基づいた最大の間隔条件と組合わせて、次式のようにガラス−アンテナ
間隔Dを決定するための一般的な距離不等式が得られる。 λ/2≦D≦d/(2tan(θ/2)) この結果は次式になる。 d≧(2tan(θ/2)) これは波長とビーム幅の関数としてオープン部分16の最小の開口幅dを規定する
。 ガラスの内部反射の影響は無視できる程度であり、以下の条件を必要とするこ
とに注意する。 λ>>TG ここでTG はガラスの厚さである。正常な動作状態では、16.7cmの波長を
有するプロトタイプと厚さ6mmのガラスの試験のようにこの要求は満足されて
いる。
とガラスとの間の間隔が以下の条件を満たすように配置されることが好ましい。
図7を参照すると、開口幅dのオープン部分16を有し、ビームの角度幅θ(例え
ば80°−90°)を必要とする装置では、アンテナ11とガラスとの間に最大間
隔Dを与える形状は、 D≦d/(2tan(θ/2)) 最小の間隔Dは信号劣化が許容可能である最小の間隔として規定されてもよい
。図8は標準的な厚さの6mmの平面ガラスウィンドウに対する1800MHz
で動作するプロトタイプの装置で行われた試験から得られた実験データを示して
いる。デシベルにより示されている受信されたパワーの損失(y軸)はアンテナ
11の中点を通過する垂線に沿ってガラスから1.285mの点で測定された。セ
ンチメートルにより示されているガラス−アンテナ間隔(X軸)に対してはそれ
ぞれ0と3cmと6cmでガラスから隔てられているアンテナによる受信パワー
の損失を3つの点で示している。水平線50はガラスを取り除いたときの受信パワ
ーを示している。ライン52は3つの測定を外挿している。実際にライン52は水平
線50に漸近されるが、直線のプロットは有効な近似を与え、ライン50と52が交差
する約8.4cmの間隔で、受信パワーがガラスがない状態と実質上同一である
という結果を与える。1800MHzの動作周波数では、16.7cmの波長を
有する。これは実験的なデータから得られる最小距離の2倍に非常に近い近似を
与える。干渉の効果は波長に依存するので、次式のように、動作波長λに対する
ガラスとアンテナ11との間の最小の間隔のさらに一般的な条件を考えることがで
きる。 D≧λ/2 形態に基づいた最大の間隔条件と組合わせて、次式のようにガラス−アンテナ
間隔Dを決定するための一般的な距離不等式が得られる。 λ/2≦D≦d/(2tan(θ/2)) この結果は次式になる。 d≧(2tan(θ/2)) これは波長とビーム幅の関数としてオープン部分16の最小の開口幅dを規定する
。 ガラスの内部反射の影響は無視できる程度であり、以下の条件を必要とするこ
とに注意する。 λ>>TG ここでTG はガラスの厚さである。正常な動作状態では、16.7cmの波長を
有するプロトタイプと厚さ6mmのガラスの試験のようにこの要求は満足されて
いる。
【0025】
アンテナをガラスの近くに位置させることによって生じる信号劣化の許容可
能なレベルは例えばアンテナ11のパワー容量と、必要とされる無線区域の面積に
基づいて変化させてもよいことは明白である。前述したように、ハウジングの寸
法のような他の要素もガラス−アンテナ間隔の決定に関連する可能性がある。し
たがって、以下のように最小の間隔の条件を変更することが望ましい。 D≧λ/3 これは信号強度の維持とハウジングの寸法の減少との相反する要求を妥協させる
。この妥協によって、最小の開口幅は次式で規定される。 d≧(2λtan(θ/2))/3 説明したアンテナおよびハウジングの構成は平面のウィンドウ26を横切って固
定されたアンテナ装置1に適している。しかしながら、ハウジングが他の設置に
適したその他の形状で形成されてもよいことが認識されるであろう。例えば、図
5で示されているように本発明の別の実施形態では、ハウジング40はウィンドウ
のコーナー42を横切って位置し2つの垂直なウィンドウに取付けられるように成
形されてもよい。ハウジング40の内部形状にしたがっているハウジング40の内部
の遮蔽44も装置が設置されているビルディングへの無線送信の実質的な漏洩を防
止する。
能なレベルは例えばアンテナ11のパワー容量と、必要とされる無線区域の面積に
基づいて変化させてもよいことは明白である。前述したように、ハウジングの寸
法のような他の要素もガラス−アンテナ間隔の決定に関連する可能性がある。し
たがって、以下のように最小の間隔の条件を変更することが望ましい。 D≧λ/3 これは信号強度の維持とハウジングの寸法の減少との相反する要求を妥協させる
。この妥協によって、最小の開口幅は次式で規定される。 d≧(2λtan(θ/2))/3 説明したアンテナおよびハウジングの構成は平面のウィンドウ26を横切って固
定されたアンテナ装置1に適している。しかしながら、ハウジングが他の設置に
適したその他の形状で形成されてもよいことが認識されるであろう。例えば、図
5で示されているように本発明の別の実施形態では、ハウジング40はウィンドウ
のコーナー42を横切って位置し2つの垂直なウィンドウに取付けられるように成
形されてもよい。ハウジング40の内部形状にしたがっているハウジング40の内部
の遮蔽44も装置が設置されているビルディングへの無線送信の実質的な漏洩を防
止する。
【0026】
アンテナ装置1を不規則な形状のウィンドウに設置するかまたは孔または壁
等の別の出口を横切って設置するためのその他の形状のハウジング10が考慮され
てもよい。
等の別の出口を横切って設置するためのその他の形状のハウジング10が考慮され
てもよい。
【0027】
添付図面に規定されているもののさらに別の変形が本発明の技術的範囲を逸
脱せずに可能であることが認識されるであろう。
脱せずに可能であることが認識されるであろう。
【図1】
既知の公共地上移動体ネットワークの概略ブロック図。
【図2】
本発明にしたがったアンテナ装置の1形態の正面図。
【図3】
図2のアンテナ装置の平面図。
【図4】
図2のラインIV−IVにおけるアンテナ装置の断面図。
【図5】
適切なビルディング内の上部フロアに位置されている図1乃至図4のアンテナ
装置を示した概略垂直断面図。
装置を示した概略垂直断面図。
【図6】
別の位置に設置されている異なる形態のアンテナ装置を示した本発明の別の実
施形態の概略水平断面図。
施形態の概略水平断面図。
【図7】
所望のビーム幅に対する装置内のアンテナの位置付けを示した形態図。
【図8】
平面ガラスウィンドウが存在する場合またはそれが存在しない場合におけるプ
ロトタイプアンテナ装置上で行われた実験結果を示したグラフ。
ロトタイプアンテナ装置上で行われた実験結果を示したグラフ。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年6月5日(2002.6.5)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF
,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,
ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G
M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ
,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,
MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,
AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B
Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK
,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,
GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J
P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,
MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ
,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,
VN,YU,ZA,ZW
(72)発明者 ホワイトハウス、マーク
イギリス国、ビーエス32・4キュージェ
イ、ブリストル、ブラッドレー・ストー
ク、アーモンズベリー・パーク、グレー
ト・パーク・ロード、セント・ジェーム
ス・コート(番地なし)、オレンジ・パー
ソナル・コミュニケーションズ・サービシ
ーズ・リミテッド内
Fターム(参考) 5J020 BD01 BD02 EA02 EA04 EA05
EA09
5J046 AA02 AA12 AA17 UA03 UA08
5J047 AA02 AA12 AA17 EF01
Claims (22)
- 【請求項1】 ビルディングの外部部分の内側に配置可能なハウジングと、
ハウジング内に取り付けられたアンテナとを具備するアンテナ装置において、ア
ンテナ装置はビルディングの外部部分の内側に位置されるとき、外部部分から反
射された放射がアンテナにより送信される無線信号と実質上干渉することが阻止
されるようにアンテナが外部部分から間隔を隔てられて配置されているアンテナ
装置。 - 【請求項2】 前記ビルディングの外部部分はウィンドウである請求項1記
載のアンテナ装置。 - 【請求項3】 アンテナとビルディングの外部部分との間の間隔は送信され
る無線信号の波長の半分よりも大きい請求項1または2記載のアンテナ装置。 - 【請求項4】 アンテナとビルディングの外部部分との間の間隔は送信され
る無線信号の波長の3分の1よりも大きい請求項3記載のアンテナ装置。 - 【請求項5】 送信される無線信号はθのビーム幅を有することを必要とさ
れ、ハウジングは送信される放射波長により乗算されたtan(θ/2)よりも
大きい幅のオープン部分を具備している請求項1乃至3のいずれか1項記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項6】 送信される無線信号はθのビーム幅を有することを必要とさ
れ、ハウジングは送信される放射波長により乗算された(2/3)tan(θ/
2)よりも大きい幅のオープン部分を具備している請求項1、2または4のいず
れか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項7】 アンテナとビルディングの外部部分との間の間隔は3乃至1
0cmである請求項1乃至6のいずれか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項8】 前記間隔は約6cmである請求項7記載のアンテナ装置。
- 【請求項9】 ハウジングは、ハウジングの内部からビルディングの内部へ
無線信号が実質上漏洩しないようにする遮蔽手段を具備し、その遮蔽手段はアン
テナアセンブリがそこに位置されるときビルディング外部との信号の送信および
受信を行うことができるように配置されている請求項1乃至9のいずれか1項記
載のアンテナ装置。 - 【請求項10】 ハウジングには、ハウジングをビルディングの外部部分の
内側に取付ける取り付け手段が与えられており、ビルディング外部との無線信号
の妨害のない送信を可能にする請求項1乃至9のいずれか1項記載のアンテナ装
置。 - 【請求項11】 取り付け手段はハウジングを平らな外部部分に取り付ける
ように構成されている請求項10記載のアンテナ装置。 - 【請求項12】 ハウジングには、取り付け手段の領域で、ハウジングの内
部からビルディングの内部へ無線信号が実質上漏洩しないようにするように配置
された遮蔽手段がさらに設けられている請求項10または11記載のアンテナ装
置。 - 【請求項13】 遮蔽手段の形状は実質上アンテナアセンブリの送信および
受信パターンに実質上従っている請求項9乃至12のいずれか1項記載のアンテ
ナ装置。 - 【請求項14】 遮蔽手段は無線信号を吸収できる導電性材料を含んでいる
請求項9乃至13のいずれか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項15】 導電性材料は導電性粒子および/または金属層を含んでい
る層を含んでいる請求項14記載のアンテナ装置。 - 【請求項16】 導電性材料は導電性の発泡材料とアルミニウムホイルの交
互の層を含んでいる請求項15記載のアンテナ装置。 - 【請求項17】 遮蔽手段はハウジングに従うように成形されている請求項
9乃至12のいずれか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項18】 アンテナは移動通信ネットワークの一部を形成するベース
トランシーバ局に取付けられ、アンテナアセンブリはネットワーク内の移動体端
末との間で無線信号の送信および受信を行うことができる請求項1乃至17のい
ずれか1項記載のアンテナ装置。 - 【請求項19】 アンテナ用のハウジングにおいて、ハウジングはビルディ
ング内部に位置可能であり、アンテナを取り付ける手段と、さらにハウジングの
内部からビルディングの内部へ無線信号が実質上漏洩しないように阻止する遮蔽
手段とを具備し、遮蔽手段はハウジングの内部からの無線信号がハウジングの遮
蔽されていない部分を経て送信または受信されるように配置され、ハウジングは
アンテナが取り付けられたとき、アンテナとハウジングの遮蔽されていない部分
との間に誘電性材料が実質上位置されないように配置されているハウジング。 - 【請求項20】 ビルディングの外部部分の内側に位置可能なハウジングと
、ハウジング内に取り付けられたアンテナとを具備するアンテナ装置において、
アンテナ装置はビルディングの外部部分の内側に位置されるとき、アンテナと外
部部分との間に誘電性材料が実質上位置されないように配置されているアンテナ
装置。 - 【請求項21】 添付図面を参照して記載されたアンテナ装置。
- 【請求項22】 添付図面を参照して記載されたアンテナのハウジング。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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