(57)【要約】  マルチチャネルＲＦ信号ケーブルが、複数の無線周波数（ＲＦ）信号チャネルを概ね平面的な構造にて接合する金属材料を備え、少なくとも第１のチャネルが、その第１のチャネルから第１のＲＦ信号を放射的に送信及び／又は受信するように構成されている。マルチチャネルＲＦ信号ケーブルは、所与の屋内放射環境、例えばビル内無線用途において柔軟なネットワークの設計と最適化をもたらすために、複数のアウトバウンドチャネルと、専用の受信チャネルと、現場でプログラマブルな放射体とを有することができる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線周波数（ＲＦ）信号チャネルを概ね平面的な構造にて接合する金属材料を備え、少なくとも第１のチャネルが、該第１のチャネルから第１のＲＦ信号を放射的に送信及び／又は受信するように構成されている、マルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項２】
前記ＲＦ信号チャネルの各々は、同軸ケーブル構造を備える、請求項１に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項３】
前記ＲＦ信号チャネルのうちの少なくとも１つは、１本以上の光ファイバを備える、請求項１に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項４】
第２のチャネルが、該第２のチャネルから第２のＲＦ信号を放射的に送信及び／又は受信するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項５】
第３の非放射チャネルが、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルとの間に配設されている、請求項４に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項６】
前記第１のチャネルは、前記第１のチャネルの軸方向長さに沿って長手方向に形成された複数の放射アパーチャを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項７】
前記複数の放射アパーチャは、不規則的なパターンで前記第１のチャネルの軸方向長さに沿って形成されている、請求項６に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項８】
前記放射アパーチャの一部分が、金属テープで被覆されている、請求項６に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項９】
第２のチャネルが、専用の受信チャネルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項１０】
前記マルチチャネルＲＦ信号ケーブルは、積層プロセスで形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項１１】
前記放射アパーチャは、低誘電材料の層で被覆されている、請求項６に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項１２】
前記低誘電材料の層は、２ミル以下の厚さを有する、請求項１１に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項１３】
前記放射アパーチャ内の露出した誘電体が、疎水性コーティングで被覆されている、請求項６に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項１４】
前記第１のチャネルは、前記第１のチャネルの軸方向長さに沿って前記金属材料内に形成された長手スロットを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項１５】
前記長手スロットは、約２０度〜約５５度の開きを有する、請求項１４に記載のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル。
【請求項１６】
ビル内無線通信用のマルチチャネル水平ケーブルであって、
概ね平面的なケーシング内に配設された複数のＲＦ信号チャネルを備え、前記複数の信号チャネルの各々は分離したＲＦ信号経路を提供し、前記複数の信号チャネルのうちの少なくとも１つは、現場でプログラマブルなＲＦ放射チャネルを提供する、マルチチャネル水平ケーブル。
【請求項１７】
第１のチャネルが第１の無線サービスプロバイダからＲＦ信号を搬送し、第２のチャネルが第２の無線サービスプロバイダからＲＦ信号を搬送する、請求項１６に記載のマルチチャネルケーブル。
【請求項１８】
前記ＲＦ信号チャネルのうちの少なくとも１つは、同軸ケーブル構造を備える、請求項１６又は１７に記載のマルチチャネルケーブル。
【請求項１９】
前記ＲＦ信号チャネルのうちの少なくとも１つは、光ファイバを備える、請求項１８に記載のマルチチャネルケーブル。
【請求項２０】
前記複数の信号チャネルのうちの少なくとも２つは、現場でプログラマブルなＲＦ放射チャネルを提供する、請求項１６又は１７に記載のマルチチャネルケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波（ＲＦ）信号を分配するためのマルチチャネルケーブルに関する。具体的には、本発明は、構造物内又はビル内で高周波（ＲＦ）信号を分配するための積層マルチチャネル同軸（ｃｏａｘ）ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信及びそれに伴う無線技術が絶えず展開されるにつれて、現在配備されているよりも更に多くの「セルサイト」が必要となる。この展開は、現在あるセルサイトの数で、特に４Ｇ／ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）ネットワークの配備において倍増から１０倍の増加と推定されている。セルサイトの数がこのように劇的に増加することは、無線用途に高帯域が要求されていることに少なくとも部分的に起因しており、無線用途では、所与のセルサイトの帯域幅は、サイトの範囲内にある使用可能なすべてのＵＥ（ユーザー機器）で共有されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ますます増加する顧客に望ましい帯域幅を提供するために、より良好な無線通信カバレッジが必要とされている。したがって、従来の大型の「マクロ的」セルサイトを新たに配備することに加えて、「ミクロ的」セルサイト（オフィスビル、学校、病院、及び集合住宅などの構造物内にあるサイト）の数を増加する必要がある。ビル及びそれに関連する構造物内での無線カバレッジを改善するために、ビル内無線（ＩＢＷ）分散アンテナシステム（ＤＡＳ）が利用されている。通常のＤＡＳは、計画的に配置されたアンテナ又は漏洩同軸ケーブル（漏洩ｃｏａｘ）をビルの至る所で使用して、３００ＭＨｚ〜６ＧＨｚの周波数範囲にある高周波（ＲＦ）信号に適応する。通常のＲＦ技術には、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＰＣＳ／セルラー、ｉＤＥＮ、ＷｉＦｉ、及びその他の多くのものが挙げられる。
【０００４】
米国外では、通信事業者は、いくつかの国で法律により、ビル内部での無線カバレッジを拡大することを求められる。米国内では、特に世界的に現行の４Ｇアーキテクチャ及びその先に移行しているので、帯域幅の要求及び安全性の問題がＩＢＷの適用を推進することになる。
【０００５】
ビル内部で無線通信を分配するためのネットワークアーキテクチャには、既知のものが多数ある。これらのアーキテクチャには、パッシブ、アクティブ、及びハイブリッドシステムの選択が含まれる。アクティブアーキテクチャは一般に、光ファイバケーブルを介して遠隔電子装置に搬送される操作ＲＦ信号を有し、その遠隔電子装置は、電気信号を再構成し、信号を送信／受信する。パッシブアーキテクチャは、通常は、穴の開いたシールド漏洩同軸ネットワークを通じて、信号を放射及び受信するための構成要素を有する。ハイブリッドアーキテクチャは、アクティブ信号分配ポイントに光学的に搬送されたネイティブＲＦ信号を有し、そのアクティブ信号分配ポイントは、複数の送信／受信アンテナで終端する複数の同軸ケーブルを供給する。具体的な例には、アナログ／増幅ＲＦ、ＲｏＦ（光ファイバ無線）（ＲＦｏＧ、つまりＲＦ  ｏｖｅｒ  Ｇｌａｓｓとしても知られる）、ピコセル及びフェムトセルへのファイババックホール、及び、リモートユニットから水平配線の残り（例えばフロア内）への広範な受動的同軸分配を伴う、ＲｏＦ垂直又は立上がり分配が挙げられる。これらの通常のアーキテクチャは、電子的な複雑度及び費用に関する制限、容易にサービスを追加することの不能性、サービスのすべての組み合わせをサポートすることの不能性、距離の制限、又は、面倒な据付け要件を有し得る。
【０００６】
ＩＢＷ用途の通常のケーブルには、ＲＦＳ社（ｗｗｗ．ｒｆｓｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ）から入手可能なＲＡＤＩＡＦＬＥＸ（商標）ケーブル、水平配線用の標準的な１／２インチ（１．３ｃｍ）の同軸ケーブル、立上がり配線用の７／８インチ（２．２３ｃｍ）の同軸ケーブル、並びに、立上がり及び水平分配用の標準的な光ファイバケーブルが挙げられる。
【０００７】
種々の無線ネットワークアーキテクチャに、特に古いビル及び構造物内にＩＢＷケーブルを設けるには、物理的及び審美的な難題が存在する。これらの難題には、ビルのアクセスを得ること、立上がりクローゼット（riser closets）において分配空間が限られること、並びにケーブルのルーティング及び管理のための空間が挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の例示的な態様によれば、マルチチャネルＲＦ信号ケーブルが、複数の無線周波数（ＲＦ）信号チャネルを概ね平面的な構造にて接合する金属材料を備え、少なくとも第１のチャネルが、その第１のチャネルから第１のＲＦ信号を放射的に送信及び／又は受信するように構成される。
【０００９】
一態様において、ＲＦ信号チャネルの各々は同軸ケーブル構造を備える。別の態様において、ＲＦ信号チャネルのうちの少なくとも１つは、１本以上の光ファイバを備える。別の態様において、第２のチャネルが、その第２のチャネルから第２のＲＦ信号を放射的に送信及び／又は受信するように構成される。別の態様において、第３の非放射チャネルが、第１のチャネルと第２のチャネルとの間に配設される。
【００１０】
別の態様において、第１のチャネルは、第１のチャネルの軸方向長さに沿って長手方向に形成された複数の放射アパーチャを備える。別の態様において、複数の放射アパーチャは、不規則なパターンで第１のチャネルの軸方向長さに沿って形成される。別の態様において、放射アパーチャの一部分が、金属テープで被覆される。別の態様において、第２のチャネルは専用の受信チャネルである。
【００１１】
別の態様において、マルチチャネルＲＦ信号ケーブルは、積層プロセスで形成される。
【００１２】
別の態様において、放射アパーチャは、低誘電材料の層で被覆される。別の態様において、低誘電材料の層は２ミル以下の厚さを有する。別の態様において、放射アパーチャ内の露出した誘電体は、疎水性コーティングで被覆される。
【００１３】
別の態様において、第１のチャネルは、第１のチャネルの軸方向長さに沿って金属材料内に形成された長手スロットを有する。別の態様において、縦スロットは、約２０度〜約５５度の開きを有する。
【００１４】
本発明の別の例示的な態様によれば、ビル内無線通信用のマルチチャネル水平ケーブルが、概ね平面的なケーシング内に配設された複数のＲＦ信号チャネルを備え、複数の信号チャネルの各々は分離したＲＦ信号経路を提供し、複数の信号チャネルのうちの少なくとも１つは、現場でプログラマブルなＲＦ放射チャネルを提供する。
【００１５】
別の態様において、第１のチャネルが第１の無線サービスプロバイダからＲＦ信号を搬送し、第２のチャネルが第２の無線サービスプロバイダからＲＦ信号を搬送する。
【００１６】
別の態様において、ＲＦ信号チャネルのうちの少なくとも１つは、同軸ケーブル構造を備える。別の態様において、ＲＦ信号チャネルのうちの少なくとも１つは、光ファイバを備える。別の態様において、複数の信号チャネルのうちの少なくとも２つは、現場でプログラマブルなＲＦ放射チャネルを提供する。
【００１７】
上記の本発明の概要は、本発明の図示した各実施形態又はすべての実現形態を記載することを意図したものではない。図面及び以下の詳細な説明によって、これらの実施形態がより具体的に例示される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明について、添付の図面を参照して更に説明することにする。
【図１Ａ】本発明の第１の態様による積層マルチチャネル（ＬＭＣ）ケーブルの等角断面図。
【図１Ｂ】本発明の他の態様による代替的なＬＭＣケーブルの等角図。
【図１Ｃ】本発明の他の態様による代替的なＬＭＣケーブルの等角図。
【図１Ｄ】本発明の他の態様による代替的なＬＭＣケーブルの等角図。
【図２Ａ】図１ＡのＬＭＣケーブルの横断面図。
【図２Ｂ】本発明の別の態様による代替的なＬＭＣケーブルの横断面図。
【図２Ｃ】本発明の別の態様による代替的なＬＭＣケーブルの横断面図。
【図３】本発明の別の態様による代替的なＬＭＣケーブルの等角図。
【図４】本発明の別の態様による代替的なＬＭＣケーブルの等角図。  本発明は種々の修正及び代替的な形態に容易に応じるが、その細部が、一例として図面に示されており、また詳しく説明されることになる。しかしながら、その意図は、説明する特定の実施形態に本発明を限定することではないことを理解されたい。逆に、その意図は、添付の「特許請求の範囲」で定義される本発明の範囲に含まれるすべての修正物、等価物、及び代替物を網羅することである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の詳細な説明において、添付の図面を参照するが、それらの図面は本明細書の一部をなすものであり、本発明が実施され得る特定の実施形態を実例として示すものである。その際、「上」、「下」、「前」、「後」、「前縁」、「前方」、「後縁」などの方向に関する用語は、説明する図面の方向を基準として用いられている。本発明の各実施形態の構成要素は多数の様々な方向で位置決めされ得るため、方向に関する用語は、説明の目的で用いられており、限定するものではない。他の実施形態が利用されてもよく、また、構造的又は論理的な変更が、本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の「特許請求の範囲」によって定義される。
【００２０】
本発明は、マルチチャネル高周波（ＲＦ）信号分配を提供するためにビル内無線（ＩＢＷ）用途に利用され得る、マルチチャネルケーブルに関する。特に、この発明的なケーブルは、マルチチャネルのセルラートラフィック（又はＷｉＦｉ信号）を分配するものである。これらのチャネルは、各々がビル内での無線分配を必要とする種々の通信業者に専用のものであっても、種々のサービスを提供するための専用のものであってもよい。これらのチャネルはまた、ビル内の種々の位置に信号をルーティングするための専用のものであってもよい。このケーブルではまた、分離したアンテナを使用することなくＲＦ／セルラー信号を放射するために、１つ以上の放射チャネルが選択されることになる。このケーブル構造により、特別設計の又はプログラマブルな放射領域がケーブル沿いの特定の位置にてケーブルから得られ、その領域においてＲＦ信号レベルはケーブルの他の部分で保存され得る。このケーブルはまた、分離した「受信」チャネル（又はセルラー方式の用語における「逆方向リンク」）を提供し得る。このケーブルは更に、広大な領域又は部屋に放射するかあるいはそれらをカバーするために、放射同軸ケーブルの「櫛形」伝送路を直接的に設置し得るものである。したがって、マルチチャンネルケーブルは、その複数のアウトバウンドチャネルと、専用の受信チャネルと、現場でプログラマブルな放射体と共に、所与の屋内放射環境において柔軟なネットワークの設計と最適化をもたらす。
【００２１】
図１Ａは、本発明の第１の態様、つまりマルチチャネルケーブル１００を示している。この例示的な態様において、ケーブル１００は積層構造であり、積層マルチチャネル（「ＬＭＣ」）ケーブルと本明細書では呼ばれる。このように述べることは、本明細書で説明する例示的なマルチチャネルケーブルを形成するために積層以外のプロセスが用いられてもよいという意味で、限定を意図したものではない。
【００２２】
ＬＭＣケーブル１００は、複数のチャネル１０１ａ〜１０１ｄを有しており、各チャネルは通信回線を有している。言うまでもなく、この説明を受けた当業者には明らかとなるように、ＬＭＣケーブル１００は、より少数の又はより多数の通信回線チャネル（例えば、２つのチャネル、３つのチャンネル、５つのチャネル、６つのチャネルなど）を有し得る。
【００２３】
一態様において、チャネルの各々は、誘電材料１１４で囲まれた中心導体１１２を有する同軸ケーブルを備えており、誘電材料１１４は、外側導体シールド１１６で囲まれている。中心導体１１２は、銅など、通常の金属線であってもよい。マイクロ波同軸ケーブル用途など、いくつかの用途において、中心導体１１２は、銅メッキを備えたアルミ線を備えてもよい。誘電材料１１４は、誘電性の損失を低減するように相当な量の空気を取り込む発泡誘電体など、従来の誘電材料であってもよい。外側導体シールド１１６は、誘電材料上の真空蒸着された金属と組み合わせた通常の金属（箔）又は金属箔である。そのような導波構造は、表皮効果による損失を低減し、ＲＦ接地を良好にし得る。好ましい態様において、同軸ケーブルチャネルは、約４００ＭＨｚ〜約６ＧＨｚの伝送周波数範囲を有する高周波（ＲＦ）信号を伝送するように構成される。
【００２４】
本発明によれば、金属性の第２の外側シース１２０が、単一のケーブル組立体構造をなすようにチャネル１０１ａ〜１０１ｄの各々の上に積層され得る。この例において、金属性の第２の外側シース１２０は、チャネル１０１ａ〜１０１ｄの各々に対し、導体シールド１１６の上に直接、積層されている。金属性の第２の外側シース１２０は、約０．００１インチ（２５．４マイクロメートル）〜約０．０１５インチ（３８１マイクロメートル）の厚さを有する、銅又はアルミニウムなどの金属から形成され得る。
【００２５】
外側シース１２０は、ロールツーロール法などの積層プロセスを用いて信号チャネルの上に積層され得るが、そこで２枚の外側シース層１２０が信号チャネルの上に接合される。接合は、熱可塑性のライナー、選択的な位置にあるホットメルト、又は別の通常のプロセスを用いて達成され得る。一態様において、参照によってそのすべての内容が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第６１／２１８，７３９号に記載されているような積層プロセスが利用され得る。
【００２６】
金属性の外側シース１２０は難燃性であり、熱放散をもたらし得る。更に、外側シース１２０は、その中に配設された複数のチャネルに、共通のＲＦグランドを与え得る。金属性の外側シース１２０はまた、設置の間の機械的安定性をもたらす。この例示的実施形態では、積層プロセスがＬＭＣケーブル１００を形成することとして説明されるが、マルチチャネルＲＦ信号ケーブルもまた、頂部及び底部の金属性の外側層を、信号チャネルの間でかつ／又は周囲に沿って抵抗溶接するなど、別のプロセスを用いて構成され得る。
【００２７】
ケーブル１００は、薄型で概ね平坦な構造を有することができ、様々なＩＢＷ水平配線用途に使用され得る。例えば、図２Ａの横断面図に示すように、外側シース１２０が同軸チャネル１０１ａ〜１０１ｄの各々の上に積層され、そのため、各チャネルの導体シールド１１６は直接、接触しない。加えて、ＬＭＣケーブル１００を標準的な装着表面（壁など）に装着するのを支援するために、接着基材層１５０がケーブル１００の一方の側に設けられ得る。接着基材層１５０は、ＬＭＣケーブル１００の裏面の全部又は少なくとも一部に配設された、アクリル系感圧性接着剤などの接着剤又は両面テープを備えている。一態様において、接着基材層１５０は、工場で貼り付けられた３Ｍ  ＶＨＢ  ４９４１Ｆ接着テープ（ミネソタ州セントポール（St．Paul）のスリーエム社（3M Company）から入手可能）を備えている。別の態様において、接着基材層１５０は、延伸剥離接着剤などの除去可能な接着剤を含む。
【００２８】
それに代わって、接着基材層は取り除かれてもよく、拡張金属フランジが、ステープルを受容できる任意の内表面に直接、ステープル留めされてもよい。他の表面が、材料のフランジに通して通常のアンカーを使用してもよい。
【００２９】
別の代替的な態様において、図２Ｂの横断面図に示すように、代替的なマルチチャネルケーブル、ここではＬＭＣケーブル２００が示されており、外側シース１２０の最上層は同軸チャネル１０１ａ〜１０１ｄの各々に積層され、下方のシース層は平坦な背面１２２を与えている。また、接着基材層１５０が、表面１２２の少なくとも一部分に設けられ得る。
【００３０】
更なる代替形態において、図２Ｃの横断面図に示すように、代替的なＬＭＣケーブル３００が示されており、外側シース１２０は、同軸チャネル１０１ａ〜１０１ｄの各々に積層されているが、これら同軸チャネル１０１ａ〜１０１ｄは互いに押し付けられており、そのため、各チャネルは隣接するチャネルに接触し、ＬＭＣケーブル３００もまた平坦な裏面１２２を有している。また、接着基材層１５０が、表面１２２の少なくとも一部分に設けられ得る。更なる代替的な態様において、ＬＭＣケーブル２００及び３００に対し、各チャネル１０１ａ〜１０１ｄは、導体シールド１１６なしに形成され得る。
【００３１】
更なる代替形態において、接着基材層は任意選択によるものである。
【００３２】
任意選択により、ＬＭＣケーブル１００は更に、ケーブル１００の外周全体を被覆するために、低誘電材料から形成された非常に薄い（例えば、最大で２ミル厚）外側スキンを有し得る。この低誘電材料の外側スキンは、放射アパーチャが外側シールドに作られた各同軸チャネル内の発泡誘電体に、水分が浸透するのを防止することができる。低誘電材料の外側スキンはまた、化粧カバーとしても使用され得る。それに代わって、外側の金属シールド内にアパーチャを備えた放射構造が形成される領域において、ある例示的な封止材料が、疎水性のコーティングを与えて放射アパーチャを封止する、ＥＧＣ−１７００又はＥＧＣ−２７０２などのノベック（Novec）流体を含む。
【００３３】
図１Ａを再び参照すると、一態様において、第１のチャネル１０１は、１つ以上の放射アパーチャ１３０の配列を通じてセルラー通信信号を放射する専用の放射チャネルであり、放射アパーチャ１３０は、第１のチャネル１０１ａの上から第２の外側シース１２０と外側導体シールド１１６とを切り抜いたものである。これらのスロットは、アパーチャ１３０がなす反復的な周期構造を構成することができ、この周期構造は、特定の軸方向長さと横方向幅を有するように形成され、第１のチャネル１０１ａの長さ方向に沿って軸方向に離間している。そのようなアパーチャが規則的な間隔と寸法とを有する場合、開放領域と被覆領域との間のインピーダンス不整合が同調効果を生じ得る。代替的な態様において、以下で更に詳細に示すように、アパーチャ１３０は、第１のチャネル１０１ａの長さ方向に沿って、非周期的な、又は更には不規則的な構成で設けられ得る。一態様において、チャネル１０１ａは、放射（送信）及び受信チャネルとして動作し得る。他の態様において、第１のチャネル１０１ａは、送信チャネルとしてのみ動作する。他の態様において、第１のチャネル１０１ａは、受信チャネルとしてのみ動作する。
【００３４】
従来の漏洩同軸ケーブルとは異なり、第１のチャネル１０１ａは、第１のチャネルの放射部分が選択領域に限定されるように特別に設計され得る。例えば、金属テープを放射アパーチャ１３０のうちのいくつかに被せて組み込むことにより、ヘッドエンドと信号が放射される場所との間で信号レベルを保存することが可能となる。図３に示すように、金属テープ１８０は、第１のチャネル１０１ａの一部分に被せて配置され得る。金属テープ１８０は、非常に薄い接着剤層（外側金属層への静電結合を最大化するため）を備え、また任意選択により、典型的には外側金属層の外観と一致させる審美的目的の装飾的外側層を備えた銅箔であってもよい。据付者は、ある構造に通してＬＭＣケーブル１００をルーティングし、部屋又は領域へのＲＦ伝送が望まれる領域にて、工場で積層された取外し可能な箔テープを除去することができる。金属テープを組み込むことにより、現場でプログラマブルな放射位置を、特定の据付けに関して必要に応じて確立することが可能となる。加えて、放射信号が必要とされない領域では放射損失が低減されるので、金属テープを選択的に使用することにより、固有損失を高めながらも据付けをより容易にして、より小径の同軸ケーブルを使用することが可能となる。
【００３５】
例示的な製造プロセスにおいて、ＬＭＣケーブルは、インラインの穿孔ステーションに進入して、所与の同軸チャネル内に放射アパーチャを穿孔してもよい。このプロセスは、所与のネットワーク設計ごとにケーブルの特注製造が可能となるように、コンピュータ制御下にあってもよい。穿孔された導体シールド／シースは次いで、ケーブル構造へと積層され得る。銅又はアルミニウムの接着剤ストリップがアパーチャに被せて配置されてシールドが形成されてもよく、そのシールドは、現場でプログラマブルな放射パターンを提供するために後に除去され得る。
【００３６】
別の態様において、残存する外側箔層を発泡誘電体コアから除去するために、二次成形プロセスが利用されてもよい。このプロセスは、例えば高速空気軸受スピンドル上で稼働する２枚刃エンドミルを使用する、高速工程及び反復プロセスであってもよい。この二次プロセスは、内側の金属箔シールドから取り去るのに必要なだけの発泡外側誘電体を除去し得るものである。それに代わって、二次成形プロセスは、箔の穿孔領域の内側から金属泊をレーザーアブレーションすることを伴ってもよい。
【００３７】
それに代わって、プランジカットミリングプロセスが二次成形処理に用いられる場合、小さな「クレーター」が発泡誘電体内に形成され得る。このクレーターは超低誘電材料で充填されて、放射アパーチャの空気に対するインピーダンス整合が改善され得る。その充填材料は、空気（１．０）と発泡誘電体（通常は約１．４）との中間の比誘電率を有し得る。この充填剤は、例えば、好ましくは誘電率が低くかつ損失係数が低い、結合剤に加えられた中空のガラス又はポリマー球を含み得る。
【００３８】
更なる代替形態として、同軸ケーブルの外側導体層１１６は、ケーブルの一区間から取り除かれ、放射開口部に対してのみ、（一例として約４５度の）円弧が形成され、この箔内に連続的なスロットが形成され得る。取り除かれた箔のうちのこの区間は、積層ケーブル構造の外側シース１２０内の穿孔スロットと位置合わせされ、それによって、マルチチャネルケーブル内のこの特定のＲＦ信号チャネルに放射構造が設けられ得る。
【００３９】
ＬＭＣケーブルの損失もまた、より大径の同軸ケーブルを使用することによって低減され得る。大径の同軸コアは、表皮効果と誘電損失機構の双方を低減し得る。
【００４０】
再び図１Ａを参照すると、ＬＭＣケーブル１００は、各々が同軸構造を備えたチャネル１０１ｂ〜１０１ｄを更に有している。この実施形態において、チャネル１０１ｂ〜１０１ｄの各々は、分離したＲＦ信号経路として構成されている。したがって、チャネル１０１ｂは、第１の周波数帯域にて信号経路を設けることができ、チャネル１０１ｃは、第２の周波数帯域にて信号経路を設けることができ、チャネル１０１ｄは、第３の周波数帯域にて信号経路を設けることができる。それに代わって、チャネル１０１ｂは、第１のサービスプロバイダ用の信号経路を設けることができ、チャネル１０１ｃは、第２のサービスプロバイダ用の信号経路を設けることができ、チャネル１０１ｄは、第３のサービスプロバイダ用の信号経路を設けることができる。それに代わって、チャネル１０１ｂは、第１のタイプのサービス（例えばＧＳＭ）用の信号経路を設けることができ、チャネル１０１ｃは、第２のタイプのサービス（例えばｉＤＥＮ）用の信号経路を設けることができ、チャネル１０１ｄは、第３のタイプのサービス（例えばＵＭＴＳ）用の信号経路を設けることができる。
【００４１】
このタイプのＬＭＣケーブル構成の利点の１つは、サービス経路を分離したことによって、パッシブインターモジュレーション（ＰＩＭ）（異なる周波数で稼働するサービスが相互作用する）の影響が低減され得る。
【００４２】
図１Ａは、規則的な間隔で離間された放射アパーチャ１３０を有するものとして、第１のチャネル１０１ａを示している。上述のように、それらのアパーチャが規則的な間隔と寸法とを有する場合、開放領域と箔被覆領域との間のインピーダンス不整合が同調効果を生じ得る。この効果は、望ましくないものとなり得るいくつかの周波数選択同調を誘発する。いくつかの態様において、このＬＭＣケーブル構成により、望ましくない周波数を取り除くために、目的を持った同調を導入することが可能となる。
【００４３】
このＬＭＣケーブル構成は更に、同調効果を低減又は排除して広帯域の性能を得る方式をもたらす。代替的な一態様において、放射アパーチャは、「不規則的な」穿孔用の幾何学配列によって形成される。ＬＭＣケーブルを形成する間、ケーブルは、コンピュータ制御のインライン穿孔機に通され得るが、ここでは、予め選択されたランダムシーケンス（指定された最小及び最大間隔内にある）が用いられて、コンピュータ制御の穿孔機が駆動される。例えば、図１Ｂは、第１のチャネル１０１ａ’を有する代替的なＬＭＣケーブル１００’を示しており、この第１のチャネル１０１ａ’は、チャネルの軸方向長さに沿って不規則的に離間した一連の放射アパーチャ１３０ａ〜１３０ｘを備えている。アパーチャ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄなどの各々は異なる形状（長さ及び幅）を有することができ、また、これらのアパーチャの各々は、チャネル１０１ａ’の軸方向長さに沿って、異なる距離を置いて分離され得る。
【００４４】
研究者らによって確認されているように、不規則に穿孔されたスロットに起因する散乱の非干渉モデルが、通常のＬＭＲ−４００同軸ケーブルに似た構造を有するチャネルに対し、４５度の放射アパーチャで、１００フィート（３０．５メートル）当たり約１ｄＢの損失を示している。この損失は、穿孔された同軸ケーブルにおける誘導損失と類似したものとなり、また、固有吸収を越える損失であり、アパーチャ自体を通じた放射損失でもある。
【００４５】
別の代替的な態様において、外側シース１２０内に長手スロットを含めることによって、広帯域性能が獲得され得る。例えば、図１Ｃに示すように、ある代替的なＬＭＣケーブル１００’’が、スロット１３５を有する第１のチャネル１０１ａ’’を有しており、スロット１３５は、外側シース／導体シールド内に長さ方向に形成されている。スロット１３５は、チャネル１０１ａ’’の全長、又はチャネル１０１ａ’’の軸方向長さのうちの少なくとも相当な部分に沿って、約２０度〜約５５度の開き、好ましくは約４５度の開きを有している。この構成は、伝送線のインピーダンスを変化させる（一例において、通常のタイムズマイクロウェーブ社（Times Microwave）（アンフェノール（Amphenol））ＬＭＲ−４００同軸ケーブルと似た構造を有するチャネルにて４５度のスロットを使用すると、インピーダンスは５０オームから５０．６オームに増加する）。この細長いスロット１３５で考慮されるトレードオフは、機械的強度の低下である。この代替的な実施形態に関し、先に述べた低誘電材料などの外側コーティング又は収容材料が、更なる機械的強度を得るために使用され得る。それに代わって、例えば、スロットの上を被覆する低誘電フィルム又はテープが利用されてもよい。
【００４６】
別の態様において、本発明のＬＭＣケーブルは、複数の放射チャネルを有し得る。例えば、図１Ｄに示すように、ＬＭＣケーブル１００’’’は、放射チャネル１０１ａ及び１０１ｄを有しており、これらはそれぞれ、その上に形成された複数の放射アパーチャ１３０を有している。放射チャネル１０１ａ及び１０１ｄは、周期的に離間されたアパーチャを利用しても、不規則的に離間されたアパーチャを利用してもよい。この構成において、放射チャネルは信号チャネル１０１ｂ及び１０１ｃによって分離されている。この構成では、分離された放射チャネルは、クロストークを誘発しにくくなる。それに代わって、放射チャネルは互いに隣接していてもよく、例えば、チャネル１０１ａと１０１ｂが放射チャネルであってもよく、あるいはチャネル１０１ｂと１０１ｃが放射チャネルであってもよい。更なる代替形態において、複数の放射チャネルがそれぞれ、非放射チャネルで分離されてもよく、例えば、チャネル１０１ａと１０１ｃが、非放射チャネル１０１ｂで分離された放射チャネルであってもよい。
【００４７】
更なる代替形態において、各チャネル１０１ａ〜１０１ｄは、各外側導体シールド１１６が長手方向のスロット付きの構造を、例えば、チャネル全体に長手方向に形成された、約２０度〜約５５度開いた、好ましくは約４５度開いたスロットを有するように構成され得る。ケーブルは、特定の用途に必要となる箇所でチャネルを被覆するために、金属性の外側シースを積層され得る。
【００４８】
それに加えて、放射チャネルはそれぞれ、図１Ｂに示す不規則的なアパーチャ構造又は図１Ｃに示す長手方向のスロット付きの構造など、異なるアパーチャ構造を有し得る。
【００４９】
上述の実施形態において、信号チャネルの各々は同軸構造を有している。本発明の別の代替的な態様において、ＬＭＣケーブルは複合構造を有することができ、その複合構造において、信号チャネルのうちの１つ以上が、ネイティブＲＦ信号を転送するように設計されたシングルモード光ファイバなど、光ファイバ又は光ファイバの束を備えることができる。
【００５０】
例えば、図４に示すように、積層マルチチャネル（ＬＭＣ）ケーブル４００は、各々が通信回線を含んだ複数のチャネル４０１ａ〜４０１ｄを有している。この態様において、チャネル４０１ａ及び４０１ｄの各々は、誘電材料１１４で囲まれた中心導体１１２を有する同軸ケーブルを備えており、誘電材料１１４は、外側導体シールド１１６で囲まれている。また、この態様において、チャネル４０１ｂ及び４０１ｃの各々は光ファイバケーブルを備えており、光ファイバコア／クラッド構造４０５がジャケット４０８で囲まれている。光ファイバチャネルは、シングルモードであっても、あるいはマルチモードであってもよい。光ファイバ信号チャネルは、ＲＦｏＧを搬送するために最適化され得る。
【００５１】
本発明によれば、金属性の第２の外側シース１２０が、単一のケーブル組立体構造をなすようにチャネル４０１ａ〜４０１ｄの各々の上に積層される。この例において、金属性の第２の外側シース１２０は、チャネル４０１ａ〜４０１ｄの各々の上に直接、積層されている。金属性の第２の外側シース１２０は、上述の通りに構成され得る。外側シース１２０は、通常の積層プロセスを用いて信号チャネル４０１ａ〜４０１ｄの上に積層され得る。更なる代替形態において、チャネル４０１ａは同軸ケーブルとして形成されてよく、チャネル４０１ｂ〜４０１ｄは光ファイバとして形成されてよい。別の代替形態において、チャネル４０１ａ及び４０１ｂは同軸チャネルとして形成されてよく、チャネル４０１ｃ及び４０１ｄは光ファイバとして形成されてよい。
【００５２】
別の代替的態様において、ＬＭＣケーブルは更に、カテゴリ５、カテゴリ６の線として構成された１つ以上の通信チャネルを有し得る。
【００５３】
この説明を受けた当業者には明らかとなるように、他のハイブリッド構成も考えられる。
【００５４】
上記のマルチチャネルＲＦ信号ケーブル構成は、種々様々なＩＢＷアーキテクチャを伴う多様なＩＢＷ用途で利用され得る。例えば、本明細書で説明するＲＦ信号ケーブルは、受動的な同軸銅ケーブルの分配アーキテクチャの一部として使用され得る。このアーキテクチャにおいて、複数の信号チャネルはそれぞれ、同軸ケーブル構造を備え得る。ＢＤＡ（双方向増幅器）又はＢＴＳ（基地局トランシーバ）など、ヘッドエンドの能動的構成要素のみで、ＲＦ信号ケーブルの１つ以上の放射チャネルにより、ビルの全体に複数のアンテナを実装する必要性がなくなる。例えば、吊天井の下方に据え付ける場合、ＲＦ信号ケーブルの概ね平坦な構造により、放射アパーチャは、ケーブルが吊天井の支持構造に対して平坦に横たわるので、下向きに面することが可能となる。
【００５５】
このシステムはまた、通常のスプリッタ、タップ、及び／又はカップラで水平の同軸チャネルに接続された個別の放射アンテナを用いて実現され得る。このようにして、複数の通信サービス事業者が、水平配線として若しくは放射アンテナシステムの一部として、あるいはその両方としてＲＦ信号ケーブルを利用することができる。このタイプのアーキテクチャは、多数の様々なＲＦプロトコル（例えば、任意の携帯電話サービス、ｉＤＥＮ、Ｅｖ−ＤＯ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ、及びその他）と共働し得る。
【００５６】
別の例において、本明細書で説明するＲＦ信号ケーブルは、能動的なアナログ分配アーキテクチャの一部として使用され得る。このタイプのアーキテクチャにおいて、ＲＦ信号分配は、同軸ケーブル又はファイバ（ＲｏＦ）を通じてなされ得る。好ましい態様において、分離したフォワードリンクとリバースリンクとを生成して、分離性を改善し、リンクバジェットを分離し、フィードバックの可能性を低減させてゲインの分離を可能にするために、複数レーンのトラフィックが使用され得る。このアーキテクチャにおいて、ＲＦ信号ケーブルは、選択された能動的構成要素と結合され得るが、これらのタイプの能動的構成要素（例えば、ＲｏＦ用のＯ／Ｅコンバータ、ＭＭＩＣ増幅器）は特定のアーキテクチャタイプに基づいて選択されるものである。このタイプのアーキテクチャは、ビル内での伝搬距離の延長及び／又は信号対雑音比の改善をもたらすことができ、また、多数の様々なＲＦプロトコル（例えば、任意の携帯電話サービス、ｉＤＥＮ、Ｅｖ−ＤＯ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ、及びその他）と共働し得る。
【００５７】
様々なＲＦ信号ケーブルの実施形態に関連して上述したように、本発明のＲＦ信号ケーブルは、複数のチャネルを有するビル又は他の構造物内に、ＲＦ信号分配の媒体をもたらすものである。したがって、ビル内での無線分配をそれぞれが必要とする種々の通信事業者が、このＲＦ信号ケーブルを利用することができ、共通の水平据付けで種々の通信事業者をサポートして、コストの削減と通信事業者の自立性をもたらすことができる。加えて、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＩＤＥＮ、Ｅｖ−ＤＯ、ＬＴＥ、及びその他など、種々のサービスが、ＲＦ信号ケーブルで分配され得る。更に、上述したＲＦ信号ケーブル構成では、分離された信号経路が、異なる周波数で稼働するサービスを搬送するので、ＰＩＭが低減又は排除される。
【００５８】
このＲＦ信号ケーブルはまた、「食堂」、「会議室」、「応接室（meeting room）」など、ビル内の種々の場所への信号のルーティングをもたらす。このマルチチャネル設計はまた、必要に応じて、分離した受信チャネルを他のチャネルとは独立に設定することを可能にする。このタイプの構成は、上で議論したように、ユーザー機器（ＵＥ）信号をセルサイトに戻すために、信号調節を良好にし得るものである。
【００５９】
このＲＦ信号ケーブルは、放射同軸チャネルを有することができ、それらの放射同軸チャネルは、ビルの壁にあるいは天井に直接的な方式で据え付けられ得るアンテナ構造として働くものである。選択された放射アパーチャに被せて金属テープを組み込むことにより、ヘッドエンドと信号が放射される場所との間で信号レベルを保存することが可能となる。更にその金属テープにより、現場でプログラマブルな放射位置を、特定の据付に関して必要に応じて確立することが可能となる。また、選択された放射アパーチャに被せて金属テープを組み込むことにより、比較的小径の同軸ケーブルを複数の信号チャネルに利用することが可能となる。この小径の製品のフォームファクタは、据付けを大幅に容易にし得る。損失は、ヘッドエンドから離れた領域に別々の信号を送信し、アパーチャを封止した状態に残し、別々の受信同軸チャネルを使用し、必要なところでのみ電力を放射し、必要に応じて増幅器を使用することによって管理され得る。
【００６０】
したがって、本明細書で説明するＲＦ信号ケーブルは、その複数のアウトバウンドチャネルと、専用の受信チャネルと、現場でプログラマブルな放射体と共に、所与の屋内放射環境において柔軟なネットワークの設計と最適化をもたらす。
【００６１】
上記の実施形態はＩＢＷ用途に関連して説明されているが、本発明のＲＦ信号ケーブルはまた、屋外の無線用途にも同様に利用され得る。
【００６２】
本発明は、上述の特定の例に限定されるとみなされるべきではなく、むしろ、添付の「特許請求の範囲」において明確に記載された本発明のすべての態様を包含するものと理解されるべきである。様々な修正、等価なプロセス、並びに本発明の適用が可能となり得る多数の構造物が、本発明の対象とされる当業者には、本明細書を検討すれば容易に明らかとなろう。特許請求の範囲は、そのような修正及び工夫を網羅することを意図したものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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