(57)【要約】本発明は、設置場所でのアンテナ装置と無線基地局との間の通信を提供する装置（１Ａ、１Ｂ）に関する。それは、無線基地局とアンテナ装置（１Ａ、１Ｂ）との間の信号の通信をサポートする無線基地局とアンテナ装置（１Ａ、１Ｂ）とに接続された導波管構成（３）を含む。
2008526095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置場所にあるアンテナ装置と無線基地局との間の通信を提供する装置であって、
前記無線基地局と前記アンテナ装置とに接続され、前記無線基地局と前記アンテナ装置との間での信号通信をサポートする導波管構成を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記導波管構成は、前記無線基地局と前記アンテナ装置との内の少なくともいずれかに直接接続される導波管接続手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記導波管構成は、前記無線基地局と前記アンテナ装置との内の少なくともいずれかに、ジャンパケーブルや前記導波管の端部に置かれたコネクタのような中間接続手段を介して間接的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記導波管構成は、マストのようなアンテナ搭載構造物と連携するか、或は、前記構造物に接続されるように適合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記導波管構成は、アンテナ搭載構造物に組み込まれるか、或は、前記アンテナ搭載構造物に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記導波管構成は、複数の区画を含み、各区画はマルチセクタアンテナ構成のような複数のアンテナを含むアンテナ装置のアンテナに対して、そして該アンテナからの特定の信号に対する導波管として作用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記導波管構成は、デュアル偏波アンテナの各アンテナの偏波に対する区画を有することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記アンテナ装置の各アンテナは２波長バンドアンテナ或は３波長バンドアンテナであり、各アンテナの各バンド或は各アンテナ偏波に対して１つの導波管区画があることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記導波管構成は、多数の区画を有し、前記多数の区画の内の少なくともいくつかはデュアルモード或はマルチモード区画であり、各モードは１つの信号を搬送することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記導波管構成は、異なるアンテナと異なる偏波と異なる周波数バンドとの内の少なくともいずれかからの、或は少なくともいずれかに対する多くの信号に対して共通な１つのマルチモード導波管を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記導波管構成は、限定された数の導波管区画を有し、前記導波管区画の夫々が異なるモードによる多くの信号を搬送することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記導波管構成は、多くの導波管を備えた細長い金属の外郭構造を有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記金属の外郭構造は矩形断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記金属の外郭構造は円形、楕円形、卵型、台形、或は三角形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記金属の外郭構造は、アルミニウム（Ａｌ）のような低損失の導電性金属、或は、同様の特性をもつ金属、或は、アルミニウム（Ａｌ）のような低損失の導電性金属でコーティングされた金属でできていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記導波管構成は、各々が導波管の幅と導波管の高さとにより定義される矩形断面をもつ多くの矩形導波管か、或は、環状に配置された多くのセグメントを有することを特徴とする請求項１３、１４、或は、１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記導波管の幅（Ｗ）は波長（λ）の２分の１より大きい（Ｗ＞λm／２）ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記導波管の幅は、約０．６λ〜１．０λ、例えば、０．８０λであることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記導波管の幅は、２ＧＨzのＲＦ信号の伝播に対して９０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記導波管の高さは、前記導波管の幅の約１／４〜１／８、例えば、１０〜８０ｍｍであることを特徴とする請求項１７、１８、或は、１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記装置は、多くの区画を備えた円形或は同軸の導波管構成を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記装置は、単一（モノシリック）構造を有していることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記装置は、互いに接続された多くのセクションを有し、前記装置の長さが実質的に、個々のセクションの長さの合計に対応していることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
基地局と、アンテナ構成と、前記基地局と前記アンテナ構成との間の信号通信を提供する通信手段と、マストのようなアンテナ搭載構造物とを備えた基地局アンテナ装置であって、
前記通信手段は導波管構成を備え、
前記導波管構成は前記アンテナ搭載構造物と連携するか、或は前記アンテナ搭載構造物に含まれることを特徴とする基地局アンテナ装置。
【請求項２５】
前記導波管構成は、前記マストのようなアンテナ搭載構造物に内蔵された多くの導波管を有することを特徴とする請求項２４に記載の基地局アンテナ装置。
【請求項２６】
前記アンテナ搭載構造物は、多くの脚部をもつマストを有し、各脚部は前記導波管構成の１つ以上の導波管を含んでいることを特徴とする請求項２５に記載の基地局アンテナ装置。
【請求項２７】
前記導波管構成は、多くの導波管区画を有し、前記多くの導波管区画の各々は前記アンテナ構成のアンテナに対して、そして、該アンテナから１つ以上の信号を搬送し、
前記信号は多くの異なるモードの伝播をサポートし、各モードは、各偏波と各周波数バンドとの内少なくともいずれかに対して１つであるように、１つの信号を前記アンテナ構成のアンテナに対し、そして該アンテナから搬送し、
前記アンテナ構成は、セクタアンテナのような多くのアンテナと、デュアル偏波アンテナと、２又は３波長バンドアンテナとの内の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項２４乃至２６のいずれか１項に記載の基地局アンテナ装置。
【請求項２８】
前記導波管構成は、１つ以上の導波管区画を有することを特徴とする請求項２４乃至２６のいずれか１項に記載の基地局アンテナ装置。
【請求項２９】
請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の装置、或は請求項２４乃至２８のいずれか１項に記載の基地局アンテナ装置を用い、約２ＧＨz以上の周波数で動作するセルラ移動体通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
サイトのアンテナ装置と無線基地局との間の通信を提供する装置に関する。特に、本発明は基地局アンテナ給電に関する。また、本発明は、その間の信号通信を提供するための装置を持った基地局とアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
あるサイトにおけるアンテナ装置と移動体基地局との間に通信を提供するため、現在は、同軸給電ケーブルが使用される。しかしながら、そのようなケーブルでは、損失は無視できない傾向にあり、伝送信号の周波数が高くなれば、その損失はますます大きくなる。その損失を減少させるため、基地局の能動部品と、例えば、基地局サイトのマストなどの搭載構造物に設置されたアンテナ装置との間の通信には、できるだけ太いケーブルを使用することが極めて重要である。また、基地局は通常、あらゆる電子回路を含み、現在は、実際に、アンテナ自身には全く電子回路がないので、太いケーブルの必要性は、特に重要である。
【０００３】
現在使用されている同軸ケーブルの共通の寸法は、１．２５インチ・ケーブルであり、２．２ＧＨｚ周波数信号に対して、約０．０５ｄＢ／ｍの損失がある。
【０００４】
損失は無視できない傾向にあり、それ故、非常に太いケーブルさえ必要であるという事実は、とりわけ、太いケーブルはかさばり、重くなり、かつ、多くのスペースを必要とするので、深刻な問題となる。
【０００５】
現在は、基地局サイトのアンテナ装置は、殆ど、数個のアンテナから成り、通常は、各アンテナは２つの偏波を持つという事実のため、この問題は、さらにもっと深刻になっている。また、例えば、いわゆる３セクタサイトでは、３セクタアンテナを持ついわゆるセクタアンテナを使用することが一般的であるが、そのため、基地局とアンテナ装置との間に（もし、２つの偏波があれば）６本の別々の給電ケーブルを必要とし、特にその全ては、アンテナ装置が搭載されるマストに沿って設けられる。６セクタサイトに対しては、ケーブル数は、都合１２本となるであろう。それに加えて、２または３周波数帯のアンテナの使用が一般的になりつつあり、このことは、必要とするケーブル数がさらに多くなり、かつ、これら全てのケーブルは、何らかの形で、一緒に束ねられなければならないということを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
数メータの太い同軸ケーブルが、例えば、マストのような搭載構造物上に、或は、その構造物に近接して設けられなければならないため、これは極めて不都合なことである。第一に、美的観点から非常に不満足なことである。第二に、太いケーブルが必要であるという事実のため、なおある程度の減衰もあるだろうという理由で、それは不利なことである。さらにそれに加えて、設置および搭載には時間を消費し、複雑であり、また、費用がかかり、そして特に、ケーブルは全搭載構造物スペースの大きな部分を占有するかもしれず、かつ、見た目に目立つであろう。
【０００７】
アンテナ装置がさらに複雑になれば、即ち、さらにセクタが増え、周波数帯の数が多くなればなるほど、アンテナ装置と基地局自身との間の複数の太いケーブルから成る通信構成を搭載することは、より時間を消費し、より困難となり、さらにより高い損失を考慮に入れなければならなくなるであろう。
【０００８】
それ故、必要なことは、最初に言及するように、基地局と、比較的スリムであり複雑でなく、搭載または設置が容易なアンテナ装置との間の通信を可能とする構成である。さらに、低損失であり柔軟性にとむ、即ち、異なるタイプのアンテナ構成、特に、異なる偏波を持つか、２または３周波数バンドアンテナであるかの少なくともいずれかであり、セクタタイプのいくつかのアンテナを含むアンテナ構成が使用可能な構成が必要である。特に、美的で低減衰の構成が必要である。さらに、高い周波数システム、即ち、約２ＧＨｚ以上の周波数を使用する通信システムにおいて使用可能な構成が必要である。特に、長くすることができ、また、多数の信号に、例えば、デュアル偏波タイプのセクタアンテナで、かつ、２つ以上の周波数帯に使用可能な構成が必要である。またさらに、組立てと設置サイトへの運送が容易で、かつ、高い製造コストがかからず生産と操作が可能な装置が必要である。さらにまた、保守が殆んど、または、全く必要とせず、容易に取替え可能であり、かつ、堅牢で耐久性のある構成が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、最初に言及するものとして、無線基地局とアンテナ装置とに接続される導波管構成を含む装置が備えられる。一つの実施例では、その導波管構成は無線基地局とアンテナ装置との内の少なくともいずれかに直接に接続される。これは、その構成が無線基地局に直接的に、しかしアンテナ装置には間接的に、または、その逆に接続されても良いことを意味する。また勿論、無線基地局とアンテナ装置に直接に接続されてもよい。もう一つの実施形や他の実施形では、その導波管構成は、例えば、ジャンパケーブルや導波管構成に片端または両端に位置するコネクタのような中間接続手段を経由して、無線基地局とアンテナ装置の内の少なくともいずれかに間接的に接続される。特に、その導波管構成には同軸から導波管への遷移部を含む。もう一つの実施例では、導波管構成には、無線基地局とアンテナ装置との内の少なくともいずれかに直接に接続される導波管接続部分を含む。
【００１０】
特に、その導波管構成は、例えば、マストやその類似物のようなアンテナ搭載構造物に接続されるか、或は、それと連携する。或は、その導波管構成はアンテナ装置搭載構造物に組み込まれるか、または、取り付けられるように適合させられる。特に、その導波管構成は、複数のアンテナを含むアンテナ装置、例えば、数個のセクタアンテナを持つマルチセクタアンテナとの通信を提供するために使用される。その導波管構成は、特に、複数の区画をもち、これらの区画夫々が、特にアンテナへの信号のための導波管として作用する。各アンテナ、例えば、マルチセクタアンテナ、または、１個のアンテナのみを含むならそのアンテナには、二つの偏波があってもよく、その導波管構成は各偏波と各アンテナに対して一つの導波管区画を含み、したがって、デュアル偏波アンテナに対しては、各セクタアンテナに対して二つの区画を含む。
【００１１】
本発明は、たいていの異なる種類のアンテナ装置に応用できる。一つの実施例では、それは、デュアルバンドアンテナを含むアンテナ装置との通信を提供し、さらに他の実施例では、３つのバンドのアンテナ装置との通信を提供する。セクタアンテナとの通信を提供するため、各アンテナに対して１個の導波管区画、特に、各アンテナの各周波数帯とアンテナ装置の各アンテナの偏波との内の少なくともいずれかに対して１個の区画があって良い。
【００１２】
特に、導波管構成は、何が適用可能であるかに従って、例えば、各アンテナに１区画、特に各偏波に対して１区画、その各帯域に対して１区画等、複数の区画により形成された数多くの導波管を持つ細長い金属の外郭構造を有する。
【００１３】
それは、許容される損失ファクタ等の要求条件によって選択されてもよい。他の実施例では、マルチモード区画のものが１個または幾つかあり、マルチモードでないものが他にある。
【００１４】
一つの実施例では、金属の外郭構造は円形断面をもち、他の実施例では、卵形、台形、三角形、或は楕円形の断面を持つ。さらに他の実施例では、矩形、特には、正方形の断面を持つ。
【００１５】
金属の外郭構造の断面は、それぞれの区画で異なっても良い。その外郭構造は、例えば、円形でもよく、その区画は矩形でもよく、または、その逆でもよい。いかなる組合せも可能である。
【００１６】
好ましくは、その金属外郭構造は、アルミニウム（Ａｌ）のようなある低損失導電性材料、または、同じような特性を持つ材料で作られる。また、例えば、アルミニウムのような低損失導電性材料でコーティングされた材料で作られてもよい。
【００１７】
一つの実施例では、導波管構成は多数の導波管を含み、それらの夫々が導波管幅と導波管高で定義される矩形断面を持つ。ＲＦ信号が伝搬できるように、その導波管の幅は給電信号のλ／２を超える必要がある。矩形導波管の区画の他の寸法、すなわち高さは、特定の寸法に制限されるものではなく、実際上、ＲＦ信号の伝搬に影響を及ぼさず、したがって、低くできる。
【００１８】
一つの特定の実施形では、導波管構成は、異なるアンテナへの多数の信号とそれら異なるアンテナからの多数の信号と、（異なる偏波と異なる周波数帯との内の少なくともいずれかに）共通な一つの導波管を含み、異なる信号は前記共通導波管における異なる導波管モードによって搬送される。
【００１９】
特定の実施例では、その導波管構成は、限定された数の導波管区画を含む。これらの区画各々は、異なるモードによって、多数の信号を与えられた数のアンテナ（偏波、周波数帯）に搬送したり、これらアンテナ（偏波、周波数帯）からの多数の信号を搬送する。特に、高さ寸法は、導波管の損失性能を決定する。一つの実施例では、導波管幅は、約０．６λ〜１．０λ、例えば、０．８０λであり、これは、２ＧＨｚのＵＭＴＳ（全球規模の移動体通信システム）に対しては９０〜１５０ｍｍ、例えば、１２０ｍｍに相当する。特に、各導波管の高さは、その幅の約１／４〜１／８であり、特に、約１０〜３０ｍｍである。特に、２ＧＨｚ信号に対しては、導波管寸法は１２０×２０ｍｍである。この場合、標準的損失は０．０２５ｄＢ／ｍであろう。もし、導波管の高さが１０ｍｍなら、その損失は約０．０５ｄＢ／ｍであろう。これらの数値は、単に、例示的な目的のために与えられていることは明らかである。
【００２０】
一つの実施例では、そのアンテナ構造には、単一、つまり、モノリシック構造を含む。好ましい実施例では、その構成或は金属外郭構造は互いに接続されている多くのセクションを含み、その構成の長さが実質的に個々のセクションの長さの合計に相当するようになっている。
【００２１】
共通マルチモード導波管を持つ一つの実施例では、個々のセクションは入れ子式に互いに接続されている。
【００２２】
また、本発明は、無線基地局とアンテナ装置との間の通信を提供するための通信手段を持つ無線基地局とアンテナ装置とを備えた基地局サイトと、例えば、マストや類似の構造物のようなアンテナ搭載構造物とに関する。特に、その通信手段は導波管構成を含み、その導波管構成はその搭載構造物と連携するか、それに含まれるか、或は、それに内蔵される。
【００２３】
特に、その導波管構成は多くの平行導波管を含む。特に、その搭載構造物には、多くの脚部を持ったマストを含み、これら脚部各々はその導波管構成の一つ以上の導波管を含む。特に、その導波管構成は多くの区画を含み、これら区画各々は、アンテナ構成のアンテナへの信号を搬送し、そのアンテナからの信号を搬送する。或は、その導波管構成は、多くの異なるモードの伝搬をサポートする共通導波管を含み、これらのモード夫々は、アンテナ構成の一つのアンテナへの一つの信号を搬送し、そのアンテナから一つの信号を搬送する。そのアンテナ構成は、複数のアンテナ、例えば、セクタアンテナ、二偏波アンテナ、何らかの組合せの２或は３周波数バンドアンテナを含んでもよい。
【００２４】
特に、本発明は、約２ＧＨｚまたはそれ以上で動作するセルラ移動体通信システムにおいて、上述したような構成の使用に関する。勿論、本発明の概念に従う装置は、他の周波数範囲にも同様に適用可能である。
【００２５】
本発明について、非限定的に、かつ、次の添付図面を参照して、以下に、さらに完全に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、ここではマストの構造をしている搭載構造物４に据付けられた２つのアンテナ構成１Ａ、１Ｂを示している。そのマストに２つのアンテナ１Ａ、２Ａが搭載されているのである。基地局（不図示）との通信のため、導波管構成３がマスト構造物４と連携している。この実施例では、ジャンパケーブル２Ａ、２Ｂが、アンテナ１Ａ、１Ｂへの接続のために備えられている。導波管構成３はまた、例えば、ジャンパケーブル（不図示）を経由して基地局に接続されているのは明らかである。それ故、この実施例では、導波管構成３は、マスト構造物４と連携しているか、または、接続されている。別の実施例では、それは、マスト構造物に、または、より一般的には搭載構造物に内蔵されていてもよい。図１の実施例では、導波管構成３は、一つの大きなセクションからできているように図示されている。しかしながら、好ましくは、一般的には、適当な長さの複数のセクションに分割されており、これは、組立て、輸送、及び設置のためには有利である。もう一つの実施例では、導波管構成、または、そこに提供される個々の導波管は、アンテナと基地局との内の少なくともいずれかに直接接続されてもよい。ジャンパケーブルが使用される場合には、コネクタが各導波管の各端に必要とされる。アンテナ構成には３つ以上のアンテナを含んでいてもよいが、１つのみのこともあり得ることは明らかである。勿論、また、異なる種類のアンテナが使用されてもよく、例えば、３セクタサイトに３つのアンテナ、または、６セクタサイトに６つのアンテナ等である。各アンテナは２つの偏波があってもよく、さらに、そのアンテナは２周波数帯域または３周波数帯域のアンテナなどであってもよい。
【００２７】
導波管接続手段が使用されていないならば、図４を参照するなら、同軸から導波管への遷移部が、アンテナへの接続と基地局への接続の両方に必要である。図１は、本発明の基本的概念を示すにすぎないが、そこでは、導波管構成が太いケーブルの代わりに使用されている。
【００２８】
図２は、導波管構成がフランジ９11、９12、９13によって相互接続された３つの導波管セクション３11、３12、３13をここでは含んでいるもう一つの実施例を示している。最上部の導波管セクション３11は、フランジ９11を経由して、導波管給電遷移部５1に接続され、ここでは３つのアンテナ（不図示）に接続するケーブル２Ａ1、２Ｂ1、２Ｃ1への遷移部を提供している。同様に、導波管給電遷移部６1は、フランジ９14を経由して、最下部の導波管セクション３13に接続され、基地局（不図示）に接続するケーブル７Ａ1、７Ａ2、７Ａ3への遷移部を提供している。導波管構成は、より完全に以下に説明するようにいかなる形を取ってもよく、いくつかの他の実施例も可能である。
【００２９】
図３Ａは、フランジ９2を経由して遷移構成５2に接続される３つの導波管区画（図３ＢにおけるＡ−Ａに沿って取られた導波管構成の断面図を参照）を含む導波管構成３2の一部を図示している。その遷移構成は同軸から導波管への遷移部８21、８22、８23を備え、ケーブル２Ａ2、２Ｂ2、２Ｃ2を経由して３つのセクタアンテナに接続される。図には３つのセクタアンテナの内、第一のセクタアンテナ１Ａ2のみが示されている。
【００３０】
図３Ｂは、３つの導波管区画Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3を含む導波管構成（例えば、図３Ａ）の断面図の例を示す。各導波管は、幅が凡そＷ３2≧λ／２の矩形導波管である。その幅の寸法は、ＲＦ信号が伝搬できるオーダでなければならない。高さＨ３2は波長で制限を受けることはなく、かなり小さくできる。特に、その高さは導波管の損失性能を決定する。１２０×２０ｍｍの寸法の空気で満たされたアルミニウム導波管の典型的な損失は、２ＧＨｚ周波数の信号に対して約０．０２５ｄＢ／ｍである。高さが約５ｍｍなら、その損失は約０．０８８ｄＢ／ｍであり、高さが約１０ｍｍなら、損失は約０．０４５ｄＢ／ｍであろうし、約１５ｍｍの高さに対しては、損失は約０．０３１ｄＢ／ｍであろうし、２０ｍｍの高さに対しては、損失は約０．０２４ｄＢ／ｍであろう。従って、その損失は高さＨに逆比例する。
【００３１】
各損失は、それが約０．０５ｄＢ／ｍである１．２５インチ・ケーブルと比較されるべきである。高周波数（２ＧＨｚ以上）では、空気で満たされた導波管の損失と同軸ケーブルの損失との間の差は増大する。導波管は原理的に周波数に依存しないが、同軸ケーブルでは、ｄＢで表す損失は、誘電体損失のため、周波数に比例する。誘電体損失は、剛体の導波管では、もっと容易に回避できる。
【００３２】
この実施例では、矩形導波管Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3は矩形であり、導波管構成を含む共通の金属外郭３2にスタックされる。この特定の実施例では、外郭は矩形である。それは、勿論、円形であっても、他の全ての適当な形状であってもよい。
【００３３】
２ＧＨｚのＵＭＴＳ信号に対しては、標準的なサイズは０．８λであり、それは約１２０ｍｍである。
【００３４】
特に、一つの導波管または一つの区画が、一つの給電信号に対する導波管として作用する。以下により完全に検討するように、マルチモードの実施形も可能であり、その実施形では１つの導波管で２つ以上のモードの伝搬をサポートしてもよい。
【００３５】
図４は導波管構成３3のもう一つの実施例を示す（これは、以下でさらに説明するように、例えば、多数の矩形区画等を含む何らかの断面をもってもよいが、異なるモードをサポートし、各給電信号に対して１つのモードをサポートする、多数のまたは単一の導波管を含んでもよい）。しかしながら、この実施例では、導波管構成は、導波管接続６3を経由して基地局１０に直接接続され、導波管接続５3を経由して、ここでは、３セクタアンテナ（不図示示）に直接接続され、従って、３つの導波管接続５31、５32、５33を含む。導波管構成３3は、フランジ９31を経由してアンテナ導波管接続５3に接続され、フランジ９32を経由し、導波管接続６3を経由して基地局１０に接続される。フランジ９31、９32は何らかの従来の種類のもので良い。代わりに、その導波管接続ははんだで導波管構成３3に接続してもよい。この図における導波管構成３3は一つのセクションのみを含むように図示されていても、勿論、その代わりに、例えば、図２を参照して検討したように、数個のセクションを含んでもよい。この実施例では、同軸から導波管への遷移部はないので、特別に適応する、または、特殊なタイプのアンテナ／基地局が必要である。
【００３６】
図５は、上記に説明したように、λ／２に実質的に等しいか、または、それ以上の幅Ｗを持つｎ個の矩形導波管１、２、……、ｎを含む導波管構成３4の断面図である。その外壁は導電性であり、その導波管の内部には、空気または低損失誘電体材料を含む。サポートされる基本モードは、ここでは、ＴＥ10である。また、導波管は、より高次のモード、この場合は、ＴＥ20、ＴＥ30等をサポートしてもよいが、その時は、もっと大きくなければならない。従って、個々の導波管は１つ以上のモードをサポートし、各導波管は１つの給電信号を処理するか、または、もしマルチモードがサポートされるなら、各モードが一つの給電信号を保持するかもしれない。
【００３７】
図６は導波管構成３5の断面のさらに別の実施例を示す。その構成はまた、原理的に多数の矩形導波管１、２、３、４、５を持つ構成として作用し、その長さ（外側のセグメント１、２、３）はλ／２より大きいか、実質的にλ／２に等しいべきである。最内側の導波管は、対応するモードのための円形導波管を含む。また、この場合、基本的にサポートされるモードはＴＥ10であるが、個々の導波管はＴＥ20、ＴＥ30等のより高次のモードをサポートしてもよい。
【００３８】
図７はｎ層マルチレイヤを実現する同軸導波管を含む導波管構成３6の実施例の断面を示す。基本的にサポートされるモードは、ここでは、同軸ケーブルと同様、ＴＥＭである。サポートされてもよい第一の高次モードはＴＥ11等である。別の実施例によれば、各導波管区画は１つのモードをサポートするが、もしそれがサポートされるなら、即ち、導波管の寸法がより大きい（十分に大きい）なら、マルチモードが伝搬可能である。
【００３９】
図８Ａは幅Ｗで高さＨの矩形導波管の基本的伝搬モードを模式的に図示している。導波管の壁面は導電性であり、電気的侵入深さを超える厚さを持つ。先に言及したように、サポートされる基本モードは、このような実施例では、ＴＥ10、即ち、伝搬方向に対して横の電場である。より大きな幅が使用されるなら、より高次モードが給電信号のためにサポートされるかもしれない。
【００４０】
図８Ｂは図８Ａを参照し、導電性壁面等を持つ円形導波管（ＣＷＧ）のサポートされた導波管モードを模式的に図示する。基本的伝搬モードは、ここでは、ＴＥ11である。大きな断面があると、１つ以上の高次モード、例えば、ＴＭ11をサポートしてもよい。
【００４１】
図８Ｃは同軸導波管の断面図である。ここでは、ｂは外部導体の半径に相当し、ａは内部導体の半径である。より大きな半径が選択されたなら、より高次モード、例えば、ＴＥ11等がサポートされるかもしれない。なお、これらの図が、単に、導波管断面についての幾つかの例を示すに過ぎないことは明らかである。
【００４２】
図９は多くの導波管区画３71、……、３76を含む導波管構成３7の非常に単純化した図であり、アンテナ装置／基地局への各給電信号に対して一つの区画が対応し、本願で先に検討したように、各導波管は、基地局（各アンテナ）に接続するためのコネクタ６71、……、６76を含む。
【００４３】
図１０は本発明に従うマルチモード実施形のための同軸−導波管遷移部の一例を示す。その図は、矩形導波管３7の断面を示す。ＴＥ10の給電は、外側の導体８7を持つ同軸ケーブルの中心金属導体８１により備えられる。ＴＥ20の給電は、＋／−９０°の位相シフトがある２つの信号を提供し、二つの同軸−導波管遷移部８81、８82の中心導体８２、８３を経由して給電される位相シフト手段８90により備えられる。ＴＥ10は対称的に給電され、ＴＥ20は差分的に給電される。
【００４４】
他の実施例（不図示示）では、４ポートの和／差分−デバイダを使用しており、その場合、ＴＥ10モードは和ポートに給電されて、その結果、８２と８３に給電される二つの同一の（対称給電）信号となり、ＴＥ20モードは差分ポートに給電されて、その結果、８２と８３に同時に給電される等振幅であるが１８０°位相シフトした２つの信号（差分給電）となる。そのデバイダは可逆的であり、その原理は両方向の伝送に適用できる。
【００４５】
異なる種類の導波管が使用可能ということは明らかである。また、例えば、リッジ導波管も使用可能である。
【００４６】
本発明の利点は太くて大きな損失がある同軸給電ケーブルと比較して、通信、例えば、全ての給電信号がスリムな導波管に纏めることできることにある。またさらに、基地局とアンテナ装置との間の通信を提供する装置が、多数の太い同軸給電ケーブルよりも美的で視覚的に威圧感がなく作れることは別の利点である。特に利点となることは、この装置が、例えば、マストなどの搭載構造物やマスト構造物の脚部に内蔵できることである。またさらなる利点として、信号伝送に導波管を使用することで、損失が非常に低くなるだろうということがある。その損失は、小さな外郭の導波管の場合でも太い同軸ケーブルの場合よりも小さい。また、導波管構成、特に、数多くのセクションを含むものが容易に組立てられ、低いコストで設置でき、輸送が容易で損傷に対して強いことも利点である。また、このような導波管構成は、特に組立て製造が容易で安く、その構成は、例えば、従来の押出アルミニウム外郭構造、または、アルミニウムでコーティングした材料を含むということも利点である。
【００４７】
さらに、例えば、３Ｇ（３ＧＰＰ，第３世代パートナシッププロジェクト）の実施に関しては、高い周波数が使用され、このことはケーブルが使用された場合、損失は高くなることを意味するが、非常に太い同軸ケーブルの代わりに導波管構成を使用することは明らかに利点がある。
【００４８】
また、搭載構造物が２０〜３０ｍ以上にさえなる非常に高いマストであるから、導波管構成がフランジやその類似物により互いに単純に据付られるセクションで組立てられることも利点である。
【００４９】
本発明は、具体的に図示した実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲を逸脱することなく多くの方法で変更可能であることは明らかである。
【００５０】
特に、導波管構成の各導波管は、一つ以上のモードにより信号の伝搬または伝送をサポートしてもよく、かつ、その外郭構造は、何らかの断面形状、正方形、矩形、円形、楕円形、卵形等の断面をもつように作ることが可能である。また、伝搬信号の周波数が高くなるにつれて、導波管構成を用いる利点もますます高くなることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】設置場所における２つのアンテナと無線基地局との間の通信を提供する導波管を含む構成を模式的に示す図である。
【図２】３セクションと各端での導波管から同軸への遷移部とから成る導波管構成を含む３つのアンテナと無線基地局との間の通信を提供する構成を模式的に示す図である。
【図３Ａ】同軸ケーブルから導波管への遷移部のある３セクタアンテナの中の１セクタアンテナに接続される３つの区画を備えた導波管の形をとる通信構成の一部を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの導波管構成においてＡ−Ａラインに沿って取られた断面図である。
【図４】例えば、セクタアンテナ（不図示）と無線基地局との直接接続を介して備えられた導波管接続のある導波管構成のさらにもう一つの実施例を模式的に示す図である。
【図５】ｎ個の矩形導波管を含む導波管構成の断面図である。
【図６】円形断面を持つが、矩形導波管を形成するセグメントを持つ導波管構成の矩形導波管のもう一つの実施形を示す図である。
【図７】ｎ個の導波管を持つ同軸導波管構成の例を模式的に示す図である。
【図８Ａ】矩形導波管に給電される導波管モードを模式的に示す図である。
【図８Ｂ】円形導波管に給電されるモードの模式的断面図である。
【図８Ｃ】同軸導波管に給電される基本モードの模式的断面図である。
【図９】同軸ケーブルから導波管への遷移部を形成し、基地局への接続を行うコネクタを持った導波管構成の下部を模式的に示す図である。
【図１０】異なる導波管モードにより異なる信号の伝搬を可能とする場合に、一つの共通導波管を含む導波管構成のための接続部分（同軸から導波管への遷移部）を模式的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月5日(2006.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置場所にあるアンテナ装置と無線基地局との間の通信を提供し、前記無線基地局と前記アンテナ装置とに接続され、前記無線基地局と前記アンテナ装置との間での信号通信をサポートする導波管構成を有する装置であって、
前記導波管構成は、前記無線基地局と前記アンテナ装置との間の複数の信号の通信をサポートするために適合され、
前記導波管構成は、夫々が特定の信号に対する導波管として作用する多くの導波管区画を有するか、或は、前記導波管区画の内の少なくともいくつかは、各モードが１つの信号を搬送するデュアル或はマルチモード区画を有するか、或は、多くの信号に共通の１つのマルチモード導波管を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記導波管構成は、前記無線基地局と前記アンテナ装置との内の少なくともいずれかに直接接続される導波管接続手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記導波管構成は、前記無線基地局と前記アンテナ装置との内の少なくともいずれかに、ジャンパケーブルや前記導波管の端部に置かれたコネクタのような中間接続手段を介して間接的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記導波管構成は、マストのようなアンテナ搭載構造物と連携するか、或は、前記構造物に接続されるように適合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記導波管構成は、アンテナ搭載構造物に組み込まれるか、或は、前記アンテナ搭載構造物に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記導波管構成は、複数の区画を含み、各区画はマルチセクタアンテナ構成のような複数のアンテナを含むアンテナ装置のアンテナに対して、そして該アンテナからの特定の信号に対する導波管として作用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記導波管構成は、デュアル偏波アンテナの各アンテナの偏波に対する区画を有することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記アンテナ装置の各アンテナは２波長バンドアンテナ或は３波長バンドアンテナであり、各アンテナの各バンド或は各アンテナ偏波に対して１つの導波管区画があることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記導波管構成は、異なるアンテナと異なる偏波と異なる周波数バンドとの内の少なくともいずれかからの、或は少なくともいずれかに対する多くの信号に対して共通な１つのマルチモード導波管を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記導波管構成は、多くの導波管を備えた細長い金属の外郭構造を有していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記金属の外郭構造は矩形断面を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記金属の外郭構造は円形、楕円形、卵型、台形、或は三角形の断面を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記金属の外郭構造は、アルミニウム（Ａｌ）のような低損失の導電性金属、或は、同様の特性をもつ金属、或は、アルミニウム（Ａｌ）のような低損失の導電性金属でコーティングされた金属でできていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記導波管構成は、各々が導波管の幅と導波管の高さとにより定義される矩形断面をもつ多くの矩形導波管か、或は、環状に配置された多くのセグメントを有することを特徴とする請求項１１又は１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記導波管の幅（Ｗ）は波長（λ）の２分の１より大きい（Ｗ＞λm／２）ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記導波管の幅は、約０．６λ〜１．０λ、例えば、０．８０λであることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記導波管の幅は、２ＧＨzのＲＦ信号の伝播に対して９０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記導波管の高さは、前記導波管の幅の約１／４〜１／８、例えば、１０〜８０ｍｍであることを特徴とする請求項１５又は１６又は１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置は、多くの区画を備えた円形或は同軸の導波管構成を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記装置は、単一（モノシリック）構造を有していることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記装置は、互いに接続された多くのセクションを有し、前記装置の長さが実質的に、個々のセクションの長さの合計に対応していることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
基地局と、アンテナ構成と、前記基地局と前記アンテナ構成との間の信号通信を提供する通信手段と、マストのようなアンテナ搭載構造物とを備え、前記通信手段は導波管構成を備え、前記導波管構成は前記アンテナ搭載構造物と連携するか、或は前記アンテナ搭載構造物に含まれた基地局アンテナ装置であって、
前記導波管構成は、前記無線基地局と前記アンテナ装置との間の複数の信号の通信をサポートするために適合され、
前記導波管構成は、夫々が特定の信号に対する導波管として作用する多くの導波管区画を有するか、或は、前記導波管区画の内の少なくともいくつかは、各モードが１つの信号を搬送するデュアル或はマルチモード区画を有するか、或は、多くの信号に共通の１つのマルチモード導波管を有することを特徴とする基地局アンテナ装置。
【請求項２３】
前記導波管構成は、前記マストのようなアンテナ搭載構造物に内蔵された多くの導波管を有することを特徴とする請求項２２に記載の基地局アンテナ装置。
【請求項２４】
前記アンテナ搭載構造物は、多くの脚部をもつマストを有し、各脚部は前記導波管構成の１つ以上の導波管を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の基地局アンテナ装置。
【請求項２５】
前記導波管構成は、多くの導波管区画を有し、前記多くの導波管区画の各々は前記アンテナ構成のアンテナに対して、そして、該アンテナから１つ以上の信号を搬送し、
前記信号は多くの異なるモードの伝播をサポートし、各モードは、各偏波と各周波数バンドとの内少なくともいずれかに対して１つであるように、１つの信号を前記アンテナ構成のアンテナに対し、そして該アンテナから搬送し、
前記アンテナ構成は、セクタアンテナのような多くのアンテナと、デュアル偏波アンテナと、２又は３波長バンドアンテナとの内の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載の基地局アンテナ装置。
【請求項２６】
請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の装置、或は請求項２２乃至２５のいずれか１項に記載の基地局アンテナ装置を用い、約２ＧＨz以上の周波数で動作するセルラ移動体通信システム。
【国際調査報告】
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2008526095.tif 000017