JP2016092644A - Active antenna system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システムの基地局装置等に用いられるアクティブアンテナシステムに関する。 The present invention relates to an active antenna system used in a base station apparatus or the like of a wireless communication system.
従来から、携帯電話等の無線通信システムに用いられる基地局装置では、無線周波数の信号を処理する無線送受信部(RRH;Remote Radio Head)と、ベースバンド信号に関する処理を行うベースバンド信号処理部(BBU;Base Band Unit)とを分離した構成が採用されている。 Conventionally, in a base station apparatus used in a radio communication system such as a mobile phone, a radio transmission / reception unit (RRH; Remote Radio Head) that processes a radio frequency signal and a baseband signal processing unit that performs a process related to a baseband signal ( The structure which isolate | separated BBU; Base Band Unit) is employ | adopted.
RRHには、屋外に設置されたアンテナシステムが同軸ケーブル等を介して接続される。RRHと、アンテナシステムとの間においては、アンテナシステムが送受信する無線周波数の送受信信号が同軸ケーブル等を介して伝送される。
また、RRHとBBUとの間は光ファイバケーブル等によって接続され、両者の間においては光通信等によってデジタルのベースバンド信号が伝送される。
An antenna system installed outdoors is connected to the RRH via a coaxial cable or the like. A radio frequency transmission / reception signal transmitted / received by the antenna system is transmitted between the RRH and the antenna system via a coaxial cable or the like.
The RRH and the BBU are connected by an optical fiber cable or the like, and a digital baseband signal is transmitted between the two by optical communication or the like.
通常、BBUは屋内に設置され、RRHは屋外のアンテナシステムの直下に設置される。このように、基地局装置の送受信機能をBBUとRRHとに分離し、RRHを当該アンテナシステムの近傍に設置することで、アンテナシステムとRRHと接続する同軸ケーブルの長さをできるだけ短くし、同軸ケーブルによって無線周波数の送受信信号が減衰されるのを抑制している。
そして、RRHには、その内部の各機器の状態を外部から把握することができるように、Ethernet(登録商標)やRC232C等に準拠した接続方法により外部と通信するためのケーブルが接続される保守ポートが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
Usually, the BBU is installed indoors and the RRH is installed directly under the outdoor antenna system. In this way, the transmission / reception function of the base station apparatus is separated into BBU and RRH, and the RRH is installed in the vicinity of the antenna system, thereby shortening the length of the coaxial cable connecting the antenna system and RRH as much as possible. The cable suppresses attenuation of radio frequency transmission / reception signals.
The RRH is connected to a cable for communicating with the outside by a connection method compliant with Ethernet (registered trademark), RC232C, etc. so that the state of each internal device can be grasped from the outside. A port is provided (see, for example, Patent Document 1).
近年、無線通信システムにおいては、スマートフォン等の普及により、通信エリアの拡大や通信容量の拡張に対する要求が高まっており、RRHとしての機能を内蔵したアクティブアンテナシステムの基地局装置への適用が提案されている。
アクティブアンテナシステムは、複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子それぞれに対応して設けられた複数の無線送受信部とを備えている。このため、アンテナ素子ごとに送受信される無線信号を制御することができ制御性に優れており、この優れた制御性を利用して通信環境を向上し得る新たなサービスの提供が可能となる。
In recent years, with the spread of smartphones and the like in wireless communication systems, there has been a growing demand for expansion of communication areas and expansion of communication capacity, and application of active antenna systems incorporating RRH functions to base station devices has been proposed. ing.
The active antenna system includes a plurality of antenna elements and a plurality of wireless transmission / reception units provided corresponding to the plurality of antenna elements. For this reason, the radio signal transmitted / received for each antenna element can be controlled, and the controllability is excellent, and it is possible to provide a new service that can improve the communication environment using this excellent controllability.
しかし、アクティブアンテナシステムでは、無線送受信部(従来のRRHに相当)とアンテナ素子とが一体に構成されているため、無線送受信部はビルの屋上や鉄塔上などの高所にアンテナ素子と共に設置されることになる。
このため、従来のRRHと同様に、保守ポートを無線送受信部に設けた場合、高所に設置された無線送受信部の保守ポートにケーブルを直接接続する作業が必要になることから、無線送受信部の各機器の状態を把握したり、これら各機器を停止または再起動したりする保守作業が困難となる。
However, in an active antenna system, a radio transceiver unit (corresponding to a conventional RRH) and an antenna element are integrated, so the radio transceiver unit is installed together with the antenna element at a high place such as on the roof of a building or on a steel tower. Will be.
For this reason, as with the conventional RRH, when the maintenance port is provided in the wireless transmission / reception unit, it is necessary to directly connect the cable to the maintenance port of the wireless transmission / reception unit installed at a high place. Therefore, it is difficult to perform maintenance work for grasping the state of each device and stopping or restarting each device.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、保守作業を簡単に行うことができるアクティブアンテナシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an active antenna system that can easily perform maintenance work.
本発明の一態様に係るアクティブアンテナシステムは、無線通信を行う無線部と、前記無線部を制御する制御部とを備えたアクティブアンテナシステムであって、前記無線部とは別に、前記制御部が前記アクティブアンテナシステム外の外部と無線通信または光通信により通信可能な通信ユニットを備えているアクティブアンテナシステムである。 An active antenna system according to an aspect of the present invention is an active antenna system including a radio unit that performs radio communication and a control unit that controls the radio unit, wherein the control unit includes The active antenna system includes a communication unit capable of communicating with the outside outside the active antenna system by wireless communication or optical communication.
本発明のアクティブアンテナシステムによれば、保守作業を簡単に行うことができる。 According to the active antenna system of the present invention, maintenance work can be easily performed.
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本発明の実施形態に係るアクティブアンテナシステムは、無線通信を行う無線部と、前記無線部を制御する制御部とを備えたアクティブアンテナシステムであって、前記無線部とは別に、前記制御部が前記アクティブアンテナシステム外の外部と無線通信または光通信により通信可能な通信ユニットを備えている。
上記アクティブアンテナシステムによれば、無線部を制御する制御部が、無線部とは別の通信ユニットにより、アクティブアンテナシステム外の外部と無線通信または光通信することで、無線部の各機器の状態を把握したり、これらの各機器の停止または再起動等の制御を行ったりすることができる。したがって、従来のように高所に設置される無線部の保守ポートにケーブルを接続する場合に比べて、無線部の保守作業を簡単に行うことができる。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1) An active antenna system according to an embodiment of the present invention is an active antenna system including a radio unit that performs radio communication and a control unit that controls the radio unit, and separately from the radio unit, The control unit includes a communication unit capable of communicating with the outside outside the active antenna system by wireless communication or optical communication.
According to the active antenna system described above, the control unit that controls the wireless unit performs wireless communication or optical communication with the outside of the active antenna system by a communication unit different from the wireless unit. Or control such as stopping or restarting of each of these devices. Therefore, the maintenance work of the radio unit can be easily performed as compared with the case where the cable is connected to the maintenance port of the radio unit installed at a high place as in the past.
(2)前記アクティブアンテナシステムにおいて、前記無線部は、無線信号を前方に送信するように配置されており、前記通信ユニットは、無線通信の無線信号を後方に送信するように配置されているのが好ましい。
この場合、通信ユニットの送信方向が無線部の送信方向と逆方向になるため、通信ユニットの送信する無線信号が、無線部の送信する無線信号と混信するのを抑制することができる。
(2) In the active antenna system, the radio unit is arranged to transmit a radio signal forward, and the communication unit is arranged to transmit a radio signal for radio communication backward. Is preferred.
In this case, since the transmission direction of the communication unit is opposite to the transmission direction of the radio unit, it is possible to suppress the radio signal transmitted by the communication unit from interfering with the radio signal transmitted by the radio unit.
(3)前記アクティブアンテナシステムにおいて、前記無線部は、無線信号を前方に送信するように配置されており、前記通信ユニットは、無線通信の無線信号を後方かつ下向きに、または下方に送信するように配置されていても良い。
この場合、通信ユニットの送信する無線信号が、無線部の送信する無線信号と混信するのを抑制することができる。
(3) In the active antenna system, the radio unit is arranged to transmit a radio signal forward, and the communication unit transmits a radio signal of radio communication backward and downward or downward. May be arranged.
In this case, radio signals transmitted from the communication unit can be prevented from interfering with radio signals transmitted from the radio unit.
(4)前記アクティブアンテナシステムにおいて、前記無線部および前記通信ユニットが収容された筐体をさらに備え、前記無線部は、前記筐体の前面から無線信号を送信するように配置されており、前記通信ユニットは、前記筐体の背面または下向きの面から無線通信の無線信号を送信するように配置されているのが好ましい。
ここで、「下向きの面」とは、真下を向いた面だけでなく、その真下を向いた面に対して多少傾斜している面も含む。
この場合、通信ユニットの送信方向が無線部の送信方向と異なる方向になるため、通信ユニットの送信する無線信号が、無線部の送信する無線信号と混信するのを抑制することができる。
(4) The active antenna system further includes a housing in which the wireless unit and the communication unit are accommodated, and the wireless unit is arranged to transmit a wireless signal from a front surface of the housing, The communication unit is preferably arranged so as to transmit a wireless signal for wireless communication from the back surface or the downward surface of the housing.
Here, the “downward surface” includes not only a surface facing directly downward but also a surface slightly inclined with respect to the surface facing downward.
In this case, since the transmission direction of the communication unit is different from the transmission direction of the wireless unit, it is possible to suppress the radio signal transmitted by the communication unit from interfering with the radio signal transmitted by the wireless unit.
(5)前記アクティブアンテナシステムにおいて、前記外部との間で無線通信を行う前記通信ユニットが収容され、外面にケーブルが接続されるコネクタを有する筐体をさらに備え、前記通信ユニットは、前記コネクタの近傍に配置されているのが好ましい。
この場合、通信ユニットが筐体内に収容されていても、コネクタを目印にすることで、通信ユニットの配置位置を筐体の外側から容易に把握することができる。したがって、外部と通信ユニットとの無線通信を確実に行うことができる。
(5) In the active antenna system, the communication unit that performs wireless communication with the outside is accommodated, and further includes a housing having a connector to which a cable is connected to an outer surface. It is preferable to arrange in the vicinity.
In this case, even if the communication unit is accommodated in the housing, the position of the communication unit can be easily grasped from the outside of the housing by using the connector as a mark. Therefore, wireless communication between the outside and the communication unit can be reliably performed.
(6)前記アクティブアンテナシステムにおいて、前記通信ユニットが使用する無線通信の無線周波数が、前記無線部が使用する無線周波数と異なるのが好ましい。
この場合、通信ユニットの送信する無線信号が、無線部の送信する無線信号と混信するのをさらに抑制することができる。
(6) In the active antenna system, it is preferable that a radio frequency of radio communication used by the communication unit is different from a radio frequency used by the radio unit.
In this case, it is possible to further suppress the radio signal transmitted from the communication unit from interfering with the radio signal transmitted from the radio unit.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
<無線基地局装置について>
図1は、本発明の一実施形態に係るアクティブアンテナシステムを備えた無線基地局装置の一部を示すブロック図である。図中、無線基地局装置1は、他の通信装置との間で無線通信を行う通信装置としての機能を有しており、ベースバンドユニット(BBU)2と、ベースバンドユニット2に信号伝送路(光伝送路または電気伝送路)3を介して接続されたアクティブアンテナシステム4(以下、単にアンテナシステム4ともいう)とを備えている。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<About wireless base station equipment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a part of a radio base station apparatus including an active antenna system according to an embodiment of the present invention. In the figure, a wireless
ベースバンドユニット2は、無線通信によって送受信されるデータを含むベースバンド信号に対してデジタル変復調処理等の処理を行う機能を有しており、送信データを含むデジタルのベースバンド信号(I/Q信号)を信号伝送路3を介してアンテナシステム4に与える。
また、ベースバンドユニット2は、アンテナシステム4から信号伝送路3を介して与えられる、受信データを含んだデジタルのベースバンド信号(I/Q信号)を取得する。
The baseband unit 2 has a function of performing processing such as digital modulation / demodulation processing on a baseband signal including data transmitted and received by wireless communication, and a digital baseband signal (I / Q signal including transmission data). ) To the
Further, the baseband unit 2 acquires a digital baseband signal (I / Q signal) including received data, which is given from the
アンテナシステム4は、ベースバンドユニット2よりも高所(ビルの屋上や鉄塔上など)に設置されている。アンテナシステム4は、筐体4aの内部に無線周波数の信号を送受信するためのアンテナ素子14を複数(図例では10個)備えており、無線基地局装置1が他の通信装置との間で無線通信を行う際に、当該無線通信に係る無線信号を送受信する機能を有している。
アンテナシステム4は、ベースバンドユニット2から与えられるデジタルのベースバンド信号に対して各種信号処理を行うことでアナログの無線周波数の信号に変換し、複数のアンテナ素子14から無線信号として送信する。
また、アンテナシステム4は、複数のアンテナ素子14が無線信号として受信する無線周波数の信号に対して各種信号処理を行うことでデジタルのベースバンド信号に変換し、変換したベースバンド信号をベースバンドユニット2に与える。
The
The
Also, the
このように、無線基地局装置1は、送信データを含んだベースバンド信号を無線周波数の信号に変換して他の通信装置に送信するとともに、他の通信装置が送信した無線周波数の信号を受信し、他の通信装置からの受信データを含んだベースバンド信号を取得する。
As described above, the radio
<アクティブアンテナシステムの構成について>
図2は、アクティブアンテナシステム4の構成を示すブロック図である。
アクティブアンテナシステム4は、無線通信を行う無線部5と、この無線部5を制御する制御部6と、電源部7とを備えている。
無線部5は、ベースバンドユニットI/F(BBU I/F)11と、複数(図例では2個)の無線信号処理部12と、複数(図例では2個)の移相器13と、上記複数のアンテナ素子14とを有している。
<Configuration of active antenna system>
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
The
The radio unit 5 includes a baseband unit I / F (BBU I / F) 11, a plurality (two in the illustrated example) of radio signal processing units 12, and a plurality (two in the illustrated example) of phase shifters 13. And the plurality of
ベースバンドユニットI/F11は、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠したフレーム(CPRIフレーム)の送受信を行うためのインターフェース部であり、CPRIに準拠した伝送制御の処理を行う。なお、CPRIは、通信規格の一例として示したものであり、他の通信規格を用いても良い。ベースバンドユニットI/F11は、筐体4aに設けられたコネクタ9Aに信号伝送路3を接続することでベースバンドユニット2に接続されている。なお、本実施形態では、信号伝送路3として光ファイバケーブルが用いられている。
The baseband unit I /
無線信号処理部12は、ベースバンドユニットI/Fにそれぞれ個別に接続された送信処理部15、受信処理部16およびT/Rスイッチ17を有している。無線信号処理部12は、複数のアンテナ素子14を用いて送受信するための送受信信号に対して、複数のアンテナ素子14をアクティブアンテナとして機能させる処理を行う機能を有している。
なお、ここでアクティブアンテナとは、複数のアンテナ素子を用いて送受信される送受信信号に対する位相や振幅の調整といった処理を複数のアンテナ素子ごとに行うことができるアンテナである。
The radio signal processing unit 12 includes a
Here, the active antenna is an antenna that can perform processing such as phase and amplitude adjustment on transmission / reception signals transmitted and received using a plurality of antenna elements for each of the plurality of antenna elements.
送信処理部15は、ベースバンドユニット2からベースバンドユニットI/F11を介して与えられる送信信号であるデジタルの送信ベースバンド信号をアナログの無線周波数の信号に変換し、変換した信号を複数のアンテナ素子14から無線信号として送信する。また、送信処理部15は、I/Q信号である送信ベースバンド信号を直交変調する機能や、アナログ信号を増幅する機能等を有している。
The
受信処理部16は、複数のアンテナ素子14が受信する受信信号をデジタルの受信ベースバンド信号に変換し、変換した受信ベースバンド信号をベースバンドユニットI/F11を介してベースバンドユニット2に与える。また、受信処理部16は、受信信号であるアナログ信号を増幅する機能や、受信ベースバンド信号をI/Q信号に復調する機能等を有している。
The
T/Rスイッチ17は、送信処理部15および受信処理部16にそれぞれ個別に接続されている。T/Rスイッチ17は、制御部6からベースバンドユニットI/F11を介して受けた制御信号に基づいて、送信処理部15および受信処理部16のいずれか一方をアンテナ素子14側に接続する切り替えスイッチとして機能する。なお、T/Rスイッチ17は、TDD(Time Division Duplexing)システムの場合には、図2に示すように複数の無線信号処理部12それぞれに設けられるが、FDD(Fequency DD)の場合には、単体のT/Rスイッチ17が複数の無線信号処理部12を共用する。
The T /
複数の移相器13は、各無線信号処理部12のT/Rスイッチ17と複数のアンテナ素子14との間にそれぞれ設けられている。移相器13は、複数のアンテナ素子14における無線周波数信号それぞれに対して位相調整を行う。これによって、移相器13は、無線周波数信号が複数のアンテナ素子14のそれぞれから送信されたときの当該アンテナ素子14のチルト角(指向性)を制御することができる。本実施形態では、2個の移相器13それぞれが、10個のアンテナ素子14を2個ずつ位相調整するようになっている。
The plurality of phase shifters 13 are provided between the T /
制御部6は、無線部5のベースバンドユニットI/F11に接続されており、当該ベースバンドユニットI/F11、無線処理部12の各機器15〜17、移相器13、及び電源部7を制御するものである。また、制御部6は、ベースバンドユニットI/F11、無線処理部12の各機器15〜17、移相器13、及び電源部7それぞれの動作不良や故障等の状態を把握する機能も有している。
電源部7は、無線部5、制御部6、及び後述する通信ユニット8に電力を供給するものであり、筐体4aに設けられたコネクタ9Bに電源ケーブル10を接続することで図示しないDC電源に接続されている。
The control unit 6 is connected to the baseband unit I /
The
<アンテナ素子の構成について>
図3はアンテナ素子14の斜視図、図4はアンテナ素子14の側面図、図5はアンテナ素子14の正面図である。
アンテナ素子14は、複数の放射素子31,32,33を有する本体部30と、この本体部30の給電点35に給電する同軸給電線40と、本体部30の前側に設けられた一対の第1無給電素子60とを備えている。このアンテナ素子14は、垂直偏波用であるが、水平偏波用として用いることもできる。
なお、本実施形態では、後述するZ軸方向のうち、正方向(図4の上側)を「前側」とし、負方向(図4の下側)を「後側」とする。
<Configuration of antenna element>
3 is a perspective view of the
The
In the present embodiment, in the Z-axis direction to be described later, the positive direction (upper side in FIG. 4) is referred to as “front side”, and the negative direction (lower side in FIG. 4) is referred to as “rear side”.
アンテナ素子14の後側に向く背面側には、反射板50がアンテナ素子14の背面に対して対向配置されている。反射板50は、主反射板50aと、主反射板50aの両側縁の前側に設けられた副反射板50bとを備えている。
同軸給電線40は、同軸ケーブルからなり、図示しない内導体及びその外周を覆う外導体を有している。同軸給電線40は、反射板50から給電点35に至るように配置されており、周波数帯域の異なる信号が混在した状態で流れる。
なお、図3に示すように、本明細書では、同軸給電線40が延びる方向をZ軸方向とし、副反射板50bに沿う方向をX軸方向とし、X軸方向及びZ軸方向の双方に直交する方向をY軸方向とする。
On the back side facing the rear side of the
The
As shown in FIG. 3, in this specification, the direction in which the coaxial
複数の放射素子31,32,33は、0.7GHz、0.8GHz、1.5GHz、2.0GHzの4つの周波数で共振し、それらの周波数の電波を放射するように構成されている。
そのうち、第2及び第3放射素子32,33は、第1放射素子31よりも内側に配置されており、それぞれ高い周波数である1.5GHz帯及び2.0GHz帯で共振するようになっている。また、第1放射素子31は、単体で他の2つの低い周波数(0.7GHz帯及び0.8GHz帯)で共振するようになっている。
このように、アンテナ素子14は、0.7GHz、0.8GHz、1.5GHz、2.0GHzの4つの周波数帯域で使用可能な多周波共用型のアンテナ素子として構成されている。
The plurality of radiating
Among them, the second and
Thus, the
各放射素子31,32,33は、同軸給電線40の内導体と電気的に接続される第1アンテナ部111,121,131と、同軸給電線40の外導体と電気的に接続される第2アンテナ部112,122,132とを有している。第1アンテナ部111,121,131と、これに対応する第2アンテナ部112,122,132とは、給電点35を挟んで互いに偏波方向(本実施形態ではX軸方向)に並ぶように配置され、かつ互いに対称に形成されている。
Each of the radiating
図4及び図5に示すように、本体部30を構成する放射素子31,32,33は、平面状の基板30aに形成されている。各放射素子31,32,33の第1アンテナ部111,121,131は、基板30aの前面30a1に形成され、第2アンテナ部112,122,132は、基板30aの背面30a2に形成されている。
基板30aの背面30a2は、同軸給電線40が接続される接続面とされている。
また、同軸給電線40の内導体は、基板30aを厚さ方向に貫通して前面30a1において第1アンテナ部111,121,131と電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the radiating
The back surface 30a2 of the
Further, the inner conductor of the
基板30aは、反射板50に取り付けられた支持部70によって、反射板50から所定間隔をもって支持されている。なお、図3では、基板30a及び支持部70は省略されている。
The
図5に示すように、複数の放射素子31,32,33のうち、低い周波数(0.7GHz帯及び0.8GHz帯)に対応した第1放射素子31の第1アンテナ部111は、先端同士が互いに近づくように曲げられた一対のダイポール素子からなる。この一対のダイポール素子111は、給電点35を含み且つ偏波方向に延びる仮想線Kを挟んで互いに線対称に形成されている。
第1放射素子31の第2アンテナ部112は、中心線Cを挟んで第1アンテナ部111と対称に形成されている。すなわち、第2アンテナ部112は、一対のダイポール素子からなる。
As shown in FIG. 5, among the plurality of radiating
The
本体部30の前面30a1には、給電点35と、各第1アンテナ部111,121,131とを接続する一対の線路36が設けられている。
また、本体部30の背面30a2には、給電点35と、各第2アンテナ部112,122,132とを接続する一対の線路37が設けられている。
A pair of
In addition, a pair of
複数の放射素子31,32,33のうち、1.5GHz帯の周波数に対応した第2放射素子32の第1及び第2アンテナ部121,122は、先端同士が互いに近づくように曲げられた一対のダイポール素子からなる。これら第1及び第2アンテナ部121,122は、前記仮想線Kを挟んで互いに線対称に形成されている。
Of the plurality of radiating
複数の放射素子31,32,33のうち、最も高い周波数(2.0GHz帯)に対応した第3放射素子33の第1アンテナ部131は、先端同士が互いに近づくように曲げられた一対のダイポール素子からなる。この一対のダイポール素子131は、前記仮想線Kを挟んで互いに線対称に形成されている。第3放射素子33の第2アンテナ部132は、前記中心線Cを挟んで第1アンテナ部131と対称に形成されている。すなわち、第2アンテナ部132は、一対のダイポール素子からなる。
Among the plurality of radiating
図5に示すように、本体部30の前側に設けられた一対の第1無給電素子60は、中心線Cを跨いで、第2放射素子32の第1及び第2アンテナ部121,122の各直線部121b,122bを覆うように配置されている。
第1無給電素子60は、図4に示すように、基板61上に形成されている。この基板61は、本体部30が形成されている基板30aの前面30a1に取り付けられた支持部62によって、当該基板30aから所定間隔をもって支持されている。
As shown in FIG. 5, the pair of first
The first
図4及び図5に示すように、基板30aの前面30a1上には、第1放射素子31のアンテナ部111,112よりも外側に、一対の第2無給電素子65がそれぞれ配置されている。一対の第2無給電素子65は、給電点35を挟んで偏波方向と同一面内で直交する方向に互いに対称に配置されている。各第2無給電素子65は、アンテナ部111,112の直線部111b,112bの外側に所定間隔をおいて配置され、中心線Cを跨いで偏波方向に延びている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a pair of second
<通信ユニットの構成について>
図2に示すように、アンテナシステム4は、無線部5とは別に、制御部6がアンテナシステム4外の外部と通信可能な通信ユニット8を備えている。
本実施形態の通信ユニット8は、アンテナシステム4の保守作業時に、制御部6と外部の監視制御端末80との間で、無線部5の各機器の故障等の状態や、これらの各機器の停止または再起動等の制御に関する情報を含む監視制御情報を送受信するのに用いられる。
<Configuration of communication unit>
As shown in FIG. 2, the
The
監視制御端末80としては、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノートパソコン等の携帯端末が用いられる。このため、通信ユニット8と監視制御端末80との通信は、汎用の携帯端末に内蔵されている近距離通信の機能を用いて行われるのが好ましい。本実施形態では、近距離通信として、Bluetooth(登録商標)、WiFi(登録商標)または特定小電力無線等の無線を用いた無線通信により行われている。そして、通信ユニット8は、常に通電されており、常に無線信号を送信している。
As the
なお、本実施形態の通信ユニット8は、常に通電させているが、通常時は非通電とし、保守作業時に通電させるようにしても良い。また、通信ユニット8と監視制御端末80との通信は、無線通信以外に、IrDA等の近赤外線を通信媒体とした光通信を採用しても良い。
Although the
<アンテナシステムの各部の配置構成について>
図6は、アンテナシステム4の断面図である。図6では、アンテナシステム4の各部を筐体4a内に実際に配置したときの配置構成の一例を示している。
アンテナシステム4の各部は、筐体4aに収容されている。筐体4aは、直方体状に形成されており、その内部には、複数のアンテナ素子14が上下方向に一列となるように配列されている。
<About the configuration of each part of the antenna system>
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
Each part of the
筐体4aは、筐体本体部23と、レドーム24とを備えている。筐体本体部23は箱状に形成されており、前面に開口23aが形成されている。レドーム24は、筐体本体部23の開口23aを塞ぐように筐体本体部23に固定された箱状の部材であり、アンテナ素子14を外部環境から隔離して保護している。
アンテナ素子14は、基板30aの前面30a1が開口23aを通じて外部に向くように配置されており、当該開口23aを通じて無線信号の送受信を行う。これにより、アンテナ素子14は、筐体4aの前面から無線信号を前方(図中の白抜き矢印の方向)に送信する。
The
The
筐体本体部23は、アルミニウム合金等を用いて形成されており、筐体4aの外側(後方側)に向く背面23bには、その下端部を除く全体に放熱フィン25が形成されている。
また、筐体本体部23において、筐体4aの内側に向く内面23cには、放熱フィン25に対応する位置に無線信号処理部12が上下方向に並んで配置されている。
The
In the housing
無線信号処理部12の送信処理部15および受信処理部16(図2参照)は、上述したように、アナログ信号を増幅する等の機能を有している。このため、無線信号処理部12は、パワーアンプ等の熱を発生させる機器を内蔵している。
無線信号処理部12は、アルミニウム合金等を用いて形成された筐体本体部23の内面23cに対して発熱部分を接触させた状態で固定されており、発生した熱を筐体本体部23の内面23cに向けて排熱することができる。
つまり筐体本体部23は、無線信号処理部12が発生させる熱を奪って放熱フィン25から放射するヒートシンクとしての機能を有している。
As described above, the
The wireless signal processing unit 12 is fixed in a state in which a heat generating portion is in contact with an
That is, the
筐体4aの内部には、アンテナ素子14の背面(基板30aの背面30a2)側に配置されている反射板50がレドーム24の内壁面24aに固定されている。
反射板50は、筐体4aの内部空間を前後に2分するように配置されている。反射板50の前面51側の空間には、アンテナ素子14が前方を臨むように配列されている。
一方、反射板50の背面52側の空間には、上述の筐体本体部23に固定された無線信号処理部12の他、移相器13と、ベースバンドユニットI/F11および電源部7と、通信ユニット8と、制御部6とが配置されている。
Inside the
The
On the other hand, in the space on the
移相器13は、反射板50と無線信号処理部12との間の空間に配置されている。
ベースバンドユニットI/F11および電源部7は、無線信号処理部12の直下において、互いに筐体4aの左右方向(図6の紙面垂直方向)に並んで配置された状態で、筐体本体部23の内面23cに固定されている。
The phase shifter 13 is disposed in a space between the reflecting
The baseband unit I /
通信ユニット8は、ベースバンドユニットI/F11および電源部7の直下に配置された状態で、筐体本体部23の内面23cに固定されている。
制御部6は、移相器13の直下において、反射板50とベースバンドユニットI/F11(電源部7)及び通信ユニット8との間の空間に配置された状態で、レドーム24の内壁面24aに固定されている。
The
The control unit 6 is disposed in the space between the
筐体4aの背面(外面)側には各種ケーブルが接続されるコネクタ9A,9Bが取り付けられている。
筐体本体部23の背面23bにおいて、放熱フィン25の下方であって、かつベースバンドユニットI/F11および電源部7にそれぞれ対応する位置には、筐体4aの後方かつ下向きに突出する突出部26,27が一体に形成されている。
突出部26の突出端面26aには、信号伝送路3の光ファイバケーブルが接続されるコネクタ9Aが取り付けられている。また、突出部27の突出端面27aには、電源ケーブル10が接続されるコネクタ9Bが取り付けられている。
On the
A
本実施形態の通信ユニット8では、その背面8b側が監視制御端末80との間で電波信号を無線で送受信を行う送受信部とされている。これにより、通信ユニット8は、筐体4aの背面においてコネクタ9A,9Bの近傍に配置された前記送受信部から後方に無線信号を送信する。
なお、通信ユニット8は、背面8b側を送受信部としているが、底面側を送受信部として、筐体4aの下向きの面となるレドーム24の底面24bから下方に向けて無線信号を送信するようにしても良い。また、通信ユニット8は、後述する図7に示す変形例のように、筐体4aに背面に設けられた突出部28の下向きの面である突出端面28aから後方かつ下向きに送信するようにしても良い。ここで、「下向きの面」とは、真下を向いた面だけでなく、上記突出端面28aのように、真下を向いた面に対して多少傾斜している面も含む。
また、前記送受信部は、両コネクタ9A,9Bの近傍に配置されているが、いずれか一方のコネクタの近傍に配置されていればよい。
In the
The
Moreover, although the said transmission / reception part is arrange | positioned in the vicinity of both
通信ユニット8が使用する無線周波数は、無線部5が使用する無線周波数と異なる値に設定されている。例えば、無線部5が使用する無線周波数は上述のように0.7〜2.0GHzであるので、通信ユニット8が使用する無線周波数は315MHzに設定される。
The radio frequency used by the
<効果について>
以上、本実施形態のアクティブアンテナシステム4によれば、制御部6が、無線部5とは別の通信ユニット8により、アクティブアンテナシステム4外の外部と無線通信することで、無線部5の各機器の状態を把握したり、これらの各機器の停止または再起動等の制御を行ったりすることができる。したがって、従来のように高所に設置される無線部の保守ポートにケーブルを接続する場合に比べて、無線部5の保守作業を簡単に行うことができる。
<About effects>
As described above, according to the
また、無線部5は、筐体4aの前面から前方に無線信号を送信するように配置されているに対して、通信ユニット8の送受信部8aは、筐体4aの背面から後方に無線信号を送信するように配置されている。これにより、通信ユニット8の送信方向は無線部5の送信方向と逆方向になるため、通信ユニット8の送信する無線信号が、無線部5の送信する無線信号と混信するのを抑制することができる。
The wireless unit 5 is arranged to transmit a wireless signal forward from the front surface of the
また、通信ユニット8が使用する無線周波数は、無線部5が使用する無線周波数と異なる値に設定されているので、通信ユニット8の送信する無線信号が、無線部5の送信する無線信号と混信するのをさらに抑制することができる。
In addition, since the radio frequency used by the
また、通信ユニット8は、筐体4aの外面に取り付けられたコネクタ9A,9Bの近傍に配置されているので、通信ユニット8が筐体4a内に収容されていても、コネクタ9A,9Bを目印にすることで、通信ユニット8の配置位置を筐体4aの外側から容易に把握することができる。したがって、外部と通信ユニット8との無線通信を確実に行うことができる。
Further, since the
<変形例について>
図7は、通信ユニット8の変形例を示す断面図である。
この変形例では、通信ユニット8と監視制御端末80との通信が、IrDA等の近赤外線を通信媒体とした光通信により行われている。このため、本実施形態の通信ユニット8は、監視制御端末80との間で光信号を送受信するための送受信部8aを有している。
<About modification>
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the
In this modification, communication between the
筐体本体部23の背面23bにおいて、突出部26,27の直下であって、かつ通信ユニット8に対応する位置には、筐体4aの後方かつ下向きに突出する突出部28がさらに一体に形成されている。
突出部28の下向きの面である突出端面28aには、通信ユニット8の送受信部8aが取り付けられている。
以上の構成により、通信ユニット8は、筐体4aの背面においてコネクタ9A,9Bの近傍に配置された送受信部8aから後方かつ下向きに無線信号を送信する。
On the
The transmitting / receiving
With the above configuration, the
なお、本変形例の通信ユニット8は、筐体4aの後方かつ下向きに無線信号を送信しているが、送受信部8aを筐体本体23の背面23bに直接取り付けて、筐体4aの後方に無線信号を送信させるようにしてもよい。また、送受信部8aを、筐体4aの下向きの面となるレドーム24の底面24bに直接取り付けて、筐体4aの下方に無線信号を送信するようにしても良い。
Note that the
以上、本変形例のアクティブアンテナシステム4によれば、制御部6が、無線部5とは別の通信ユニット8により、アクティブアンテナシステム4外の外部と光通信することで、無線部5の各機器の状態を把握したり、これらの各機器の停止または再起動等の制御を行ったりすることができる。したがって、従来のように高所に設置される無線部の保守ポートにケーブルを接続する場合に比べて、無線部5の保守作業を簡単に行うことができる。
As described above, according to the
<その他>
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
<Others>
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 無線基地局装置
2 ベースバンドユニット
3 信号伝送路
4 アクティブアンテナシステム
4a 筐体
5 無線部
6 制御部
7 電源部
8 通信ユニット
8a 送受信部
8b 背面
9A コネクタ
9B コネクタ
10 電源ケーブル
11 ベースバンドユニットI/F
12 無線信号処理部
13 移相器
14 アンテナ素子
15 送信処理部
16 受信処理部
17 T/Rスイッチ
23 筐体本体部
23a 開口
23b 背面
23c 内面
24 レドーム
24a 内壁面
24b 底面
25 放熱フィン
26 突出部
26a 突出端面
27 突出部
27a 突出端面
28 突出部
28a 突出端面(下向きの面)
30 本体部
30a 基板
30a1 前面
30a2 背面
31 放射素子
32 放射素子
33 放射素子
35 給電点
40 同軸給電線
50 反射板
50a 主反射板
50b 副反射板
51 前面
52 背面
60 第1無給電素子
61 基板
62 支持部
65 第2無給電素子
70 支持部
80 監視制御端末
111 第1アンテナ部
112 第2アンテナ部
121 第1アンテナ部
122 第2アンテナ部
131 第1アンテナ部
132 第2アンテナ部
C 中心線
K 仮想線
DESCRIPTION OF
12 radio signal processing unit 13
30
Claims (6)
前記無線部とは別に、前記制御部が前記アクティブアンテナシステム外の外部と無線通信または光通信により通信可能な通信ユニットを備えているアクティブアンテナシステム。 An active antenna system including a wireless unit that performs wireless communication and a control unit that controls the wireless unit,
In addition to the wireless unit, the control unit includes a communication unit capable of communicating with the outside outside the active antenna system by wireless communication or optical communication.
前記通信ユニットは、無線通信の無線信号を後方に送信するように配置されている請求項1に記載のアクティブアンテナシステム。 The radio unit is arranged to transmit a radio signal forward,
The active antenna system according to claim 1, wherein the communication unit is arranged to transmit a wireless signal of wireless communication backward.
前記通信ユニットは、無線通信の無線信号を後方かつ下向きに、または下方に送信するように配置されている請求項1に記載のアクティブアンテナシステム。 The radio unit is arranged to transmit a radio signal forward,
The active antenna system according to claim 1, wherein the communication unit is arranged to transmit a wireless signal of wireless communication backward and downward or downward.
前記無線部は、前記筐体の前面から無線信号を送信するように配置されており、
前記通信ユニットは、前記筐体の背面または下向きの面から無線通信の無線信号を送信するように配置されている請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のアクティブアンテナシステム。 A housing in which the wireless unit and the communication unit are housed;
The wireless unit is arranged to transmit a wireless signal from the front surface of the housing,
4. The active antenna system according to claim 1, wherein the communication unit is arranged to transmit a wireless signal of wireless communication from a back surface or a downward surface of the housing. 5.
前記通信ユニットは、前記コネクタの近傍に配置されている請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のアクティブアンテナシステム。 The communication unit that performs wireless communication with the outside is accommodated, and further includes a housing having a connector to which a cable is connected to an outer surface,
The active antenna system according to claim 1, wherein the communication unit is disposed in the vicinity of the connector.
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