(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ配置を複数含むアンテナシステムであって、
前記アンテナ配置は、第１の偏波を有する複数の第１のアンテナエレメント（１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，．．．，）と前記第１の偏波とは異なる第２の偏波を有する複数の第２のアンテナエレメント（２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２，．．．，）とをそれぞれが伴う少なくとも２つのアンテナ手段（１０Ａ’，１０Ａ”，１０Ｂ’，１０Ｂ”，．．．）を含むアンテナ部分を含み、
前記アンテナ部分（１０,１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ）はさらにアンテナ部分ポート（１０１，１０２，１０３，１０４,１０Ｄ１，１０Ｄ２，１０Ｄ３，１０Ｄ４，１０Ｅ１，１０Ｅ２，１０Ｅ３，１０Ｅ４，１０Ｆ１，１０Ｆ２，１０Ｆ３，１０Ｆ４）を含み、
各アンテナ手段について２つのアンテナ部分ポートであって各偏波について１つのアンテナ部分ポートがあり、
前記アンテナ配置（１００，２００，３００，４００）は、さらに、前記アンテナ部分ポートが接続され外部インターフェースアンテナポート（３０１，３０２，３０３，３０４，３０Ｄ１，．．．，３０Ｄ４，３０Ｅ１，３０Ｅ２，３０Ｆ１，．．．，３０Ｆ４）とともに少なくともメイン形成回路（３１，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆ）を含む偏波制御手段（３０，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ）を備え、
前記偏波制御手段は、アンテナ部分ポートと外部インターフェースアンテナポートとを、偏波を決定するための少なくとも１つの制御パラメータを伴う分配回路網を用いて接続して、前記外部インターフェースアンテナポートに関連付けられるビームの偏波特性における所望の変化を導くことにより隣接するセクタのセクタ境界に沿った信号のコヒーレントな足し合わせが回避されるように前記少なくとも１つの制御パラメータを制御するように構成され、
第１および第２のアンテナ手段は、前記アンテナ配置に関連する座標系において、空間的な振幅分布について異なる放射特性を有し、または異なるローブ方向を有し、
前記アンテナ部分は、セクタアンテナであり、
前記アンテナシステムは、セクタ再設定のための設定回路を含み、
前記設定回路は、前記隣接するセクタに対応する前記複数のアンテナ配置の前記外部インターフェースアンテナポートを共通の信号線へ接続する状態と、前記複数のアンテナ配置の前記外部インターフェースアンテナポートを別々の信号線へ接続する状態とを切り替えることにより、全方向動作と複数セクタ動作との間の前記セクタ再設定を行う、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２】
前記偏波制御手段（３０，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ）は、前記アンテナ配置に関する座標系において、前記アンテナ配置（１００，２００，３００，４００）の方位角および／または仰角に伴う偏波特性における変化を導くように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項３】
前記偏波制御手段は、少なくとも、前記第１の偏波を有する第１のアンテナエレメントを、前記第２の偏波ならびにアンテナ配置ベースの座標系で前記第１のアンテナエレメントとは異なる振幅および／または位相特性を有する第２のアンテナエレメントと結合するように構成され、結合されるそれぞれの第１および第２のアンテナエレメントは互いから所定の位相中心距離（ｄＡ，ｄＢ，ｄＣ）で実質的に直交偏波して配置されることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項４】
前記アンテナ部分（１０Ａ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ）は、デュアル偏波アレイアンテナを含み、前記デュアル偏波アレイアンテナは、各アンテナエレメントの空間的な位置について１つであって、偏波ごとの少なくとも２つのプライマリアンテナポートを有する単一の物理的ユニットによって構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項５】
前記偏波制御手段は、異なる空間的な位置および異なる空間的な位相分布を有するアンテナエレメントのアンテナ部分ポートを結合するように構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項６】
前記偏波制御手段は、少なくとも１つの４×４もしくは４×２バトラーマトリックスまたは２つもしくはそれ以上の２×２バトラーマトリックスを含み、それらの選択される前記制御パラメータ（δｉｊ）は、前記外部インターフェースアンテナポートの１つまたはそれ以上に関する放射パターンについて、選択された方向で所望の偏波特性を提供するように適合されることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
前記偏波制御手段（３０，３０Ｄ，３０Ｅ）は、さらにプレ形成回路（２０，２０Ｄ，２０Ｅ）を含み、前記アンテナ部分ポートは、前記プレ形成回路に接続され、前記プレ形成回路は、同じ偏波で異なる空間的な位置を有する異なるアンテナ手段のアンテナエレメントを結合し、プレ形成回路中間ポート（２０１，２０２，２０３，２０４,２０Ｄ１，２０Ｄ２，２０Ｄ３，２０Ｄ４，２０Ｅ１，２０Ｅ２，２０Ｅ３，２０Ｅ４）で各偏波について２つのビームを生成するように構成され、同じ偏波の前記２つのビームは、同様のまたは異なる指示方向を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項８】
前記プレ形成回路中間ポート（２０１，２０２，２０３，２０４,２０Ｄ１，２０Ｄ２，２０Ｄ３，２０Ｄ４，２０Ｅ１，２０Ｅ２，２０Ｅ３，２０Ｅ４）は、メイン形成回路中間ポート（２５１，２５２，２５３，２５４,２５Ｄ１，２５Ｄ２，２５Ｄ３，２５Ｄ４，２５Ｅ１，２５Ｅ２，２５Ｅ３，２５Ｅ４）に接続され、前記メイン形成回路は、異なる偏波に関連付けられるプレ形成回路中間ポートを結合して方向依存の偏波を伴う放射パターンを提供するように構成されることを特徴とする、請求項７に記載のアンテナシステム。
【請求項９】
前記第１および第２のアンテナエレメントは、直線偏波を有し、前記第１のアンテナエレメントは＋４５°または−４５°偏波を、前記第２のアンテナエレメントは−４５°または＋４５°偏波をそれぞれ有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
前記第１のアンテナエレメントは直線垂直偏波を有し、前記第２のアンテナエレメントは直線水平偏波を有する、またはその逆であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項１１】
前記第１のアンテナエレメントは、左巻きの円偏波または右巻きの円偏波であり、前記第２のアンテナエレメントは、右巻きの円偏波または左巻きの円偏波であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項１２】
前記第１および第２のアンテナエレメントは、平行ではない楕円偏波を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項１３】
各アンテナ配置の前記偏波制御手段は、当該アンテナ配置のすべてのアンテナ部分ポートを当該アンテナ配置のすべての外部インターフェースアンテナポートと接続するように構成されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項１４】
前記メイン形成回路は、直交偏波を伴う放射パターンに関連付けられ、また振幅および／または位相について異なる特性を有する少なくとも２つのアンテナ部分ポートが結合されるように、アンテナ部分ポートを外部インターフェースアンテナポートと接続するように構成されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項１５】
前記アンテナ部分ポートの数は、前記外部インターフェースアンテナポートの数と同じかより多いことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のアンテナシステム。
【請求項１６】
前記メイン形成回路の制御パラメータ設定は、前記それぞれのアンテナ配置のセクタ内および／またはセクタ境界で偏波直交性の変化を提供するように選択されることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１７】
アンテナ配置を複数含むアンテナシステムにおいて実行される、前記アンテナ配置の特性の少なくとも１つを制御する方法であって、
前記アンテナ配置は、第１の偏波を有する複数の第１のアンテナエレメント（１Ａ１，１Ａ２，１Ｂ１，１Ｂ２，．．．，）と前記第１の偏波とは異なる第２の偏波を有する複数の第２のアンテナエレメント（２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２，．．．，）とをそれぞれが伴う少なくとも２つのアンテナ手段（１０Ａ’，１０Ａ”，１０Ｂ’，１０Ｂ”，．．．）を含むアンテナ部分を含み、前記アンテナ部分（１０,１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ）はさらにアンテナ部分ポート（１０１，１０２，１０３，１０４,１０Ｄ１，１０Ｄ２，１０Ｄ３，１０Ｄ４，１０Ｅ１，１０Ｅ２，１０Ｅ３，１０Ｅ４，１０Ｆ１，１０Ｆ２，１０Ｆ３，１０Ｆ４）を含み、
・偏波制御手段の外部インターフェースアンテナポートで、所望の偏波特性を有するビームが提供されるように、
・前記偏波制御手段のメイン形成回路で、アンテナ部分ポートを前記外部インターフェースアンテナポートと、偏波を決定するための少なくとも１つの制御パラメータを伴う分配回路網を用いて接続することによって、前記第１の偏波を伴う第１のアンテナエレメントを前記第２の偏波を伴う第２のアンテナエレメントと結合するステップ
を含み、
第１および第２のアンテナ手段は、前記アンテナ配置に関連する座標系において、空間的な振幅分布について異なる放射特性を有し、または異なるローブ方向を有し、
前記アンテナ部分は、セクタアンテナであり、
前記アンテナシステムは、セクタ再設定のための設定回路を含み、
前記方法は、
前記設定回路によって、隣接するセクタに対応する前記複数のアンテナ配置の前記外部インターフェースアンテナポートを共通の信号線へ接続する状態と、前記複数のアンテナ配置の前記外部インターフェースアンテナポートを別々の信号線へ接続する状態とを切り替えることにより、全方向動作と複数セクタ動作との間の前記セクタ再設定を行うことと、
前記偏波制御手段によって、前記外部インターフェースアンテナポートに関連付けられるビームの偏波特性における所望の変化を導くことにより前記隣接するセクタのセクタ境界に沿った信号のコヒーレントな足し合わせが回避されるように前記少なくとも１つの制御パラメータを制御することと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記アンテナ部分は、前記第１の偏波を有する空間的に分離されたアンテナエレメントのための２つのアンテナ部分ポートと、前記第２の偏波を有する空間的に分離されたアンテナエレメントのための２つのアンテナ部分ポートとを含み、各第１のアンテナエレメントは第２のアンテナエレメントと同じ位置にあり、前記第１および第２のアンテナエレメントは直交偏波を有し、前記方法は、
・各アンテナ配置の前記偏波制御手段で、当該アンテナ配置のすべてのアンテナ部分ポートを当該アンテナ配置のすべての外部インターフェースアンテナポートと結合するステップ
を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記アンテナ部分は、前記第１の偏波を有する空間的に分離されたアンテナエレメントのための２つのアンテナ部分ポートおよび前記第２の偏波を有する空間的に分離されたアンテナエレメントのための２つのアンテナ部分ポートの４つのアンテナポートを含み、各第１のアンテナエレメントは第２のアンテナエレメントと同じ位置にあり、前記第１および第２のアンテナエレメントは直交偏波を有し、
・プレ結合ステップにおいて、プレ形成回路で、空間的に分離された共偏波のアンテナエレメントのアンテナポートを結合してプレ形成回路中間ポートで偏波ごとに空間的に直交するビームを形成するステップと、
・メイン結合ステップにおいて、メイン形成回路で、第１の偏波を伴う前記空間的に直交するビームの第１のビームと第２の偏波を伴う前記空間的に直交するビームの第２のビームとを接続し、前記第１および第２のビームは空間的に直交して、外部インターフェースアンテナポートで放射方向に依存する偏波特性の変化を伴うビームを形成するステップと
を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
・第１の制御パラメータを伴う２つの第１のバトラーマトリックスを含む前記プレ形成回路を用いて前記プレ結合ステップを実行するステップと、
・第２の制御パラメータを伴う２つの第２のバトラーマトリックスを含む前記メイン形成回路を用いて前記メイン結合ステップを実行するステップと、
・前記第１および第２の制御パラメータを選択して前記外部インターフェースアンテナポートに関連付けられるビームについて所望の偏波特性を与えるステップと
を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つのアンテナ手段を含むアンテナ部分を伴うアンテナ配置に関する。各アンテナ手段は、異なる偏波およびアンテナ部分ポートを伴う第１および第２のアンテナエレメントを含む。発明は、また、このようなアンテナ配置を含むアンテナシステム、および少なくとも１つのこのようなアンテナ配置の特性を制御する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来型のアンテナについて、偏波特性は、少なくともアンテナのメインローブの中では空間的な方向と実質的に同一である。このことは、例えば、垂直偏波したセクタアンテナは、所望のセクタカバレッジを構成するすべての方向について実質的に垂直偏波していることを意味する。
【０００３】
再設定可能なアンテナシステムを提供することが、とりわけ電力効率のよいサイト据え付けのために、魅力的になってきている。例えば、据え付けられたアンテナシステムが、高いトラフィック負荷を伴うビジー時間の間は３セクタ動作をするように設定されるとすると、それはトラフィック負荷が低い場合には全方向（１セクタ）動作をするように再設定されうる。再設定を実行する目的は、エネルギーを節約するために基地局を部分的にシャットダウンすることを可能にするためである。図１Ａおよび１Ｂは、きわめて概略的に、３つの異なる信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がそれぞれ１つのセクタアンテナに別々の送信機チェーンを介してフィードされる配置に対応する放射パターン（メインビーム）および信号を示し、従って高いトラフィック負荷のための第１の設定状態を表す。低いトラフィック負荷のための第２の設定状態への再設定の後、３つの送信機チェーンは、例えば分配回路網ＤＮにおける送信機チェーンの１つからの１つだけの信号ＯＳに結合され、電力分割の手段によって、例えば上記の３つのアンテナのような複数のアンテナにフィードされる３つの同じ信号ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３に分割される。ここで、これらの信号は相互作用し、アンテナ偏波に依存してコヒーレントなおよび／または非コヒーレントなビーム形成をもたらすであろう。
【０００４】
アンテナの電磁場について、偏波が非直交の場合、異なるアンテナからの非直交のフィールドコンポーネントの間の相互作用は、それぞれのコンポーネントの振幅および位相の両方に依存することになり、コヒーレントなビーム形成とも呼ばれる。
【０００５】
このことは、アンテナの相対位置と、パワースプリッタＤＮからアンテナへの有効シグナルパス長とが、結果の放射パターンに影響を与えるであろうことを意味する。３つの同じ、複数の信号の放射フィールドコンポーネントが直交していれば、３つのフィールドコンポーネントの結合フィールドの電力は、信号の電力の和である。この電力足し合わせは、非コヒーレントなビーム形成と呼ばれる。かかる非コヒーレントなビーム形成は、コヒーレントなビーム形成に比べて異なる結合された放射パターンをもたらす。非コヒーレントなビーム形成についての結合された放射パターンの大きさは、信号の位相値、すなわちアンテナ位置およびシグナルパス長には依存せず、このことはこれら２つの特性がアンテナシステムの設計および据え付けにおいて考慮されなくてもよいことを意味する。問題は、異なるアンテナからの同じ信号のコヒーレントなビーム形成が隣接するセクタの相互作用をもたらし、この相互作用の影響は２またはそれ以上のアンテナの放射電力が同じような大きさにある方向について特に強く、相互作用の影響はアクセスポイント（サイト）の幾何学的配置および送信機チェーンを構成するすべてのコンポーネントの位相特性の詳細な知識がなくては予測が難しいか不可能であることである。このような相互作用は、隣接するセクタで、異なる好適な直交偏波を用いることによって低減されうることが認知されてきている。しかしながら、コヒーレントなビーム形成を避けるために隣接するセクタでの直交偏波を用いることを可能にするためには、サイトに従来型のセクタアンテナが設置されている場合、セクタの数が偶数でなければならない。セクタの数が奇数であるサイト据え付けでの状況は、例えば図１Ａ、２Ａで上述された配置のアンテナ方向および放射パターン偏波状態の簡略化された上面図である図２Ｃを参照して説明される。
【０００６】
例えば図２Ｂに示されるように実現される、低トラフック状態設定におけるサイトでは、同じ信号ＯＳが、ここでは垂直偏波アンテナｖ１、垂直偏波アンテナｖ２および水平偏波アンテナｈ１である３つのアンテナすべてに供給される。従来型のアンテナの数が奇数であるため、２つの隣接するセクタは同じ偏波を有し、それゆえアンテナｖ１およびｖ２から送信される信号の間でコヒーレントなビーム形成が起こるであろう。コヒーレントなビーム形成は、ここでは足し合わされる信号ベクトル（振幅および位相を表す）｜ｓｖ１＋ｓｖ２｜２として示される結果の放射パターンに影響するであろう。ｖ２およびｈ１ならびにｖ１およびｈ１をそれぞれ介して送信される信号について、結合された放射パターン（フィールド）は、それぞれの放射信号｜ｓｖ１｜２＋｜ｓｈ１｜２および｜ｓｖ２｜２＋｜ｓｈ１｜２の電力の足し合わせの結果であり、これはアンテナの位置およびシグナルパス長への依存がないことを意味する。電場の同じ方向、すなわち同じ偏波の信号が相互作用する場合に生じるベクトルの足し合わせは、特に信号がおよそ同じ大きさを有するセクタ境界の近くで、結果の信号の大きさに大きな変動をもたらす。いずれかの空間的な方向で、相対的な信号位相に依存して建設的な／破壊的な結合が生じる
【０００７】
コヒーレントなビーム形成を避けるために、据え付けは、セクタが偶数になり、交互の（alternating）偏波を有する従来型のアンテナが再設定が起こったときに結合されるようになされる。しかしながら、サイトが再設定された場合、隣接するセクタで同じ偏波を有するアンテナを介して信号が送信されるリスクが常にある。これは、典型的には、多くのフィーダケーブルがあり、再設定（再接続）がアンテナからとても離れたところで行われうるからである
【０００８】
アンテナがしばしば高いマストに位置しており、つまりケーブル配線の物理的な確認が難しく、また時間がかかるということにも留意すべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電力効率のよい基地局サイトを提供するのに用いることができ、特にセクタアンテナを含みうるアンテナ配置を提供することが、本発明の一般的な目的である。アンテナ配置、特にこのようなアンテナ配置を多く含むアンテナシステムであって、関係するアンテナの正確な位置がよりクリティカルではなくなるものを提供することも、本発明の目的である。それぞれ配置およびメンテナンスでの接続のミステイクやエラーに、よりセンシティブではないアンテナ配置およびアンテナシステムを提供することも、本発明の目的である。アンテナ配置またはアンテナシステムによってそれぞれカバーされる領域の中で所望の仕方で変化するように制御または設定される所望の特質または特性を偏波が有するように制御または構成されうるアンテナ配置またはアンテナシステムを提供することは、本発明の個別の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、最初に述べたようなアンテナ配置が提供される。アンテナ部分は、その偏波に１つずつ、各アンテナ手段について２つのアンテナ部分ポートを有する。アンテナ配置は、分配回路網を含む偏波制御手段をも含む。アンテナ部分ポートは、偏波制御手段に接続される。偏波決定または形成手段とも呼ばれる偏波制御手段は、少なくともメイン形成回路を、外部インターフェースアンテナポートとともに含む。偏波制御手段、特にそのメイン形成回路は、外部インターフェースアンテナポートに関連付けられるビームの偏波特性における所望のバリエーションが提供されうるような仕方で、アンテナ部分ポートおよび上記外部インターフェースアンテナポートに接続されるように適合される。偏波制御手段（メイン形成回路）は、それゆえ、偏波特性のバリエーションをもたらすように構成または設定される。アンテナ配置についての偏波特性は、放射方向に依存するであろう。
【００１１】
これによって、多数のかかるアンテナ配置を含むシステムも提供される。なおもさらに、上記のようなアンテナ配置の少なくとも１つの特性を制御する方法が提供される。
【００１２】
発明を通じて、アンテナ配置のアンテナ部分によってカバーされる領域または角度の中、またはアンテナ部分によってカバーされる放射領域の中で偏波特性が選択されるまたは所望のバリエーションを与えられうる、つまり偏波が空間的な角度の関数として所望のバリエーションを有するように決定されうるアンテナ配置およびアンテナシステムが、それぞれ提供される。
【発明の効果】
【００１３】
偏波特性が所望の仕方で決定されうるアンテナ配置が提供されることは、本発明の利点である。個別の利点は、セクタアンテナが偶数であることに依存しなくてもサイトでアンテナ配置を構築できるようになることである。従来型のセクタアンテナが用いられる場合よりもアンテナ部分またはアンテナ手段の正確な物理的位置がクリティカルではなくなるという意味で、容易に再設定できるアンテナ配置が提供されることも利点である。とりわけ、間違ったフィーダ接続の影響がより少ない、またはないであろうことは利点である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
発明は、限定的ではない仕方で、以下のような添付図面を参照して、この後さらに説明される。
【００１５】
【図１Ａ】先行技術に係る通常の３セクタアンテナシステムについての放射パターンの図である。
【図１Ｂ】図１Ａのアンテナシステムに入力される、セクタごとに１つの異なる信号を示す。
【図２Ａ】図１Ａのような３セクタサイトが全方向サイトに再構成された場合の放射パターンの図である。
【図２Ｂ】３つのアンテナに分配される入力信号を示す。
【図２Ｃ】図１Ａおよび図２Ａの３つのアンテナの略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る、アンテナ部分および偏波制御手段を含むアンテナ配置を示す。
【図４Ａ】アンテナ手段に関して設定される座標系を示す。
【図４Ｂ】アンテナ配置に関して設定される座標系を示す。
【図５】アンテナ配置に関して設定される座標系において、異なる振幅特性を有する２つのアンテナ手段を伴うアンテナ配置を示す。
【図６Ａ】本発明に係るアンテナ配置において用いられうるアンテナ部分の第１の実装を示す。
【図６Ｂ】図６Ａのアンテナ部分について、ビーム方向および偏波を示す。
【図７Ａ】本発明に係るアンテナ配置において用いられうるアンテナ部分の第２の実装を示す。
【図７Ｂ】図７Ａのアンテナ部分について、ビーム方向および偏波を示す。
【図８Ａ】本発明に係るアンテナ配置において用いられうるアンテナ部分の第３の実装を示す。
【図８Ｂ】図８Ａのアンテナのアンテナ手段について、ビーム方向および偏波を示す。
【図９】本発明に係るアンテナ配置において用いられうる偏波制御手段の実装を示す。
【図１０】偏波制御手段を含む図６および図７のようなアンテナ配置の実施形態を示す。
【図１１】アンテナ部分を含む図１０のようなアンテナ配置の代替的な実施形態を、代替的な偏波制御手段とともに示す。
【図１２】偏波制御手段を伴うアンテナ配置のなおも別の実施形態を示す。
【図１３】アンテナが第１の仕方で設定回路に接続される、本発明に係るアンテナ配置を伴うアンテナシステムの実施形態を示す。
【図１４】アンテナが第２の仕方で設定回路に接続されるアンテナシステムを示す。
【図１５Ａ】３セクタ設定のための、図１３、図１４の設定回路における接続を示す。
【図１５Ｂ】全方向設定のための、図１５Ａのような接続を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図３は、発明の一実施形態に係るアンテナ配置１００を示す。アンテナ配置は、アンテナ部分１０を含む。アンテナ部分１０は、各アンテナ手段とともに、２つのアンテナ手段または２つの物理ユニットを伴う単一の物理ユニットからなるいわゆる従来型のアンテナを含む。アンテナ手段は、ここでは多数の第１および第２のアンテナエレメントを含む機能グループとして定義され、第１のアンテナエレメントは第１の偏波を有し、第２のアンテナエレメントは以下で徹底して説明されるように上記第１の偏波とは異なる第２の偏波を有する。
【００１７】
アンテナ部分１０は、本発明に従って偏波を形成するために、アンテナ部分１０と偏波制御手段３０との間のインターフェースを形成する複数のアンテナ部分ポート１０１，１０２，１０３，１０４を含む。
【００１８】
なお、従来型のアンテナ（ここではアンテナ部分とも呼ばれる）について、アンテナ部分ポートに関する偏波は、本質的に、メインローブの中で方位角および仰角について不変量である。
【００１９】
アンテナ部分ポートは、多くの特性が関連付けられる物理的な接続ポイントとして定義される。本発明のコンテクストには、以下の特性が関連する。角度の関数としての放射パターン、角度の関数としての放射パターン位相、角度の関数としての放射パターン偏波、および位相中心の位置によって与えられる空間的な位置。位相中心は、ここでは所定の対象の立体角にわたって共極性遠方場（co-polar  farfield）の位相バリエーションを最小化する特定の位相基準点として定義される。
【００２０】
偏波制御手段は、非平行の偏波に関連付けられるポートが接続される回路網であるメイン形成回路（この図には示されない）を少なくとも含む。偏波は、アンテナ配置ベースの座標系ｘ１，ｙ１，ｚ１とも呼ばれる両方のアンテナ手段に共通の座標系で定義される、ｃｆ．共通のアンテナ配置座標系で２つのアンテナ手段Ｍ１，Ｍ２を示し、Φ１が方位角を示し、Θ１が仰角を示す図４Ｂ。アンテナ配置について、個別のアンテナ手段Ｍ１，Ｍ２の位置および回転は、この共通のアンテナ配置ベースの座標系で与えられ、これは、図４Ａに示されるように特定のアンテナ手段Ｍ０に関して設定され、Φ０が方位角を示し、Θ０が仰角を示すアンテナ手段ベースの座標系ｘ０，ｙ０，ｚ０とは異なる。適切な偏波制御手段の配置または設定、および適切な制御パラメータの選択を通じて、所望の偏波特性を有するビームが外部インターフェースアンテナ配置ポート３０１，３０２，３０３，３０４において得られる。アンテナ部分は、ここでは各種の従来型のアンテナ、偏波が本質的に方向について不変量すなわち変化しないアンテナである。
【００２１】
図５は、アンテナ配置座標系で、異なる振幅特性を有する２つのアンテナ手段Ｍ１’，Ｍ２’を示す。２つのアンテナ手段Ｍ１’，Ｍ２’は、ここではアンテナ手段ベースの座標系では同じ振幅特性を有するものとする。アンテナ配置ベースの座標系での異なる振幅特性は、ｚ軸（上面図）まわりのアンテナ手段の回転によって実装または提供される。
【００２２】
図６Ａは、例えば図３で説明されたような本発明に係るアンテナ配置、しかしまた発明の概念によってカバーされる各種の他のアンテナ配置において用いられうるアンテナ部分１０Ａの第１の実装を示す。
【００２３】
アンテナ部分１０Ａは、ここでは第１のアンテナ手段１０Ａ’および第２のアンテナ手段１０Ａ”を伴う１つの物理ユニットを含む。各アンテナ手段１０Ａ’，１０Ａ”は、第１の偏波（破線）を伴うそれぞれの第１のアンテナエレメント１Ａ１，１Ａ２と、上記第１の偏波とは異なる第２の偏波（点線）を伴うそれぞれの第２のアンテナエレメント２Ａ１，２Ａ２とを含む。
【００２４】
アンテナ部分１０Ａは、ここでは１つの物理ユニットを含むデュアル偏波アレイアンテナであり、偏波ごとに２つのアンテナ部分ポート１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ａ３，１０Ａ４を有する。アンテナ部分ポート１０Ａ１，１０Ａ２は、第１のアンテナ手段１０Ａ’のアンテナポートである。アンテナエレメント１Ａ１，２Ａ１についての偏波は、本質的に互いに直交し、アンテナ部分ポート１０Ａ１，１０Ａ２に関連付けられるアンテナエレメントについての位相中心の位置は実質的に同じである。状況は、それぞれ第１の偏波の第１のアンテナエレメント１Ａ２についてのアンテナ部分ポート１０Ａ４、および第２の偏波の第２のアンテナエレメント２Ａ２についてのアンテナ部分ポート１０Ａ３を伴う第２のアンテナ手段１０Ａ”についても同様である。偏波は、アンテナ部分ポート１０Ａ１，１０Ａ３および１０Ａ２，１０Ａ４にそれぞれ関連付けられた放射パターンのペアについては平行であり、同一のアンテナ手段のアンテナ部分ポートについては直交する。アンテナ手段１０Ａ’，１０Ａ”についての位相中心は、空間的に距離ｄＡだけ離れている、上述の位相中心距離の定義を参照。
【００２５】
図６Ｂは、図６Ａのアンテナ手段について、ビーム方向ならびに第１および第２の偏波を概略的に示す。アンテナ手段のビーム方向は、実質的に同じであり、それゆえグローバル座標系で同じ指示方向を有する、ｃｆ．図４Ａを参照して上述したアンテナ配置座標系。
【００２６】
図７Ａは、本発明に係るアンテナ配置で用いられうるアンテナ部分１０Ｂの第２の実装を概略的に示す。アンテナ部分１０Ｂは、それぞれが機能ユニットアンテナ手段を形成する２つの物理的ユニット１０Ｂ’，１０Ｂ”を含む。各アンテナ手段１０Ｂ’，１０Ｂ”は、多数の第１のアンテナエレメント１Ｂ１および１Ｂ２、ならびに多数の第２のアンテナエレメント２Ｂ１，２Ｂ２を含む。第１および第２のアンテナエレメントを介して送信される信号についての偏波は、基本的に直交する。アンテナ手段１０Ｂ’，１０Ｂ”についての位相中心は、空間的に距離ｄＢで配置または分離される、上記の定義を参照。アンテナ手段１０Ｂ’，１０Ｂ”のそれぞれについて、上述のように偏波およびアンテナエレメントに１つずつの２つのアンテナ部分ポート１０Ｂ１，１０Ｂ２および１０Ｂ３，１０Ｂ４がある。この２つのアンテナ手段１０Ｂ’，１０Ｂ”について、放射パターンの振幅および位相特性は、角度の観点からすべてのアンテナ部分ポート１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｂ３，１０Ｂ４について同じであり、これは、第１および第２のアンテナ手段１０Ｄ’，１０Ｄ”がグローバル座標系で同じ指示方向を有することを意味する、ｃｆ．図４Ｂのようなアンテナ配置ベースの座標系。放射パターンの偏波は、メインビームの中で、空間的な角度とは本質的に独立している。
【００２７】
図７Ｂは、図６Ｂを参照した説明と同様の仕方で、図７Ａのそれぞれのアンテナ手段のアンテナエレメントについてビーム方向および偏波を示す。
【００２８】
図８Ａは、本発明に係るアンテナ配置において用いられうるアンテナ部分１０Ｃの第３の実施形態を示す。アンテナ部分１０Ｃは、互いからの空間距離ｄＣで配置される分離した物理的ユニットとして実装される第１のアンテナ手段１０Ｃ’および第２のアンテナ手段１０Ｃ”を含む。第１のアンテナ手段１０Ｃ’は第１の偏波を伴う多数の第１のアンテナエレメント（１つだけが示されている）１Ｃ１と、上記第１の偏波とは異なる第２の偏波を伴う多数の第２のアンテナエレメント２Ｃ１、１つだけが示されている、とを含む。アンテナ部分１０Ｃは、図７Ａのそれ（１０Ｂ）と同様であるが、それと異なるのは、アンテナ手段座標系、ｃｆ．図４Ａで放射パターンの振幅および位相特性がすべてのアンテナポート１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３，１０Ｃ４について角度の面では同じであるのに対し、それらはグローバルまたはアンテナ配置ベースの座標系、ｃｆ．図４Ｂについては同じではないことである。このことは、アンテナ手段は同じであるが、アンテナ配置ベースの座標系では異なる指示方向を有することを意味する。これは、第１および第２の偏波１Ｃ１，１Ｃ２に伴う２つのローブと、第１および第２の偏波１Ｃ１，１Ｃ２に伴う別の方向の２つのローブとをそれぞれ示す図８Ｂにおいて明示的に示されている。第１および第２のアンテナ手段１０Ｃ’、１０Ｃ”は異なる空間的な振幅分布を有し、これは、共通の座標系ではそれらは異なる分布を有することを意味する。これまでのアンテナ部分の実施形態のように、放射パターン偏波は、所定のアンテナ部分ポートについて、メインビームの中の角度では変化しない。同じくこれまでの実施形態のように、アンテナ部分ポートのペアの第１のセットについて、それぞれのペアの中で偏波は平行（１０Ｃ１，１０Ｃ３および１０Ｃ２，１０Ｃ４がそれぞれ）であり、ペア間で直交（１０Ｃ１と１０Ｃ２とが直交し、１０Ｃ３と１０Ｃ４とが直交する）である。アンテナ部分ポートのペアの第２のセット、１つの物理的アンテナユニット（アンテナ手段１０Ｃ’，１０Ｃ”）に関連付けられる各ペア、について、アンテナ部分ポートのペアの中では、位相中心の空間的位置は同じであり、かつ偏波は直交し、ペア間では、位相中心の空間的位置が異なる。原則として、アンテナ部分に関する特性が上記のようなものである限り、アンテナ部分のいかなる物理的な設定も用いられうる。上記の実施形態は、いくつかの例を示すにすぎない。
【００２９】
図９は、例えば、図８Ａおよび８Ｂを除く、上述されたアンテナ部分のいずれかとともに用いられうる、偏波制御手段３０の第１の実装を示す。分配回路網、ここでは特にメイン形成回路３１からなる偏波制御手段３０は、４つの外部インターフェースアンテナポート３０１，３０２，３０３，３０４を有する。それらは、新規または改良されたアンテナ部分ポートとも呼ばれる。代替的な実施形態、ｃｆ．図１１では、偏波制御手段は２つの外部インターフェースアンテナポートを有する。なおも別の実施形態、図示されない、では、それは他の数の外部インターフェースアンテナポートを同様に有してもよい。
【００３０】
上記のように、偏波制御手段を通じて、アンテナ配置は、放射パターンの偏波がメインローブの中の角度とともに変化するように構成されて提供される。外部インターフェースアンテナポートに関連付けられる偏波の角度に伴う変化は、偏波制御手段において、例えば上述のように従来型のアンテナと同様の特性を有する複数のアンテナ部分ポート、図９ではアンテナ部分ポート１０１，１０２，１０３，１０４、からの信号を結合することによって生成される。一般的に、偏波形成手段３０は、異なる偏波を有し、空間的に分離され、異なる位相中心位置を有するアンテナ部分ポートが結合されるようにアンテナ部分ポートを結合するように構成される。
【００３１】
偏波制御手段３０は、数学的には、マトリックスによって記述される。異なる実施形態によって、マトリックスは４×４または４×２マトリックスを含む。あるいは、図９のように、偏波制御手段は４つの２×２マトリックスを含む。
【００３２】
実施形態のいずれかに係る、いくつかのアンテナ配置からなるセクタアンテナシステムについて、一般的な目的は、向かい合うセクタ境界によって規定される方向における放射パターンについての偏波平行性がすべての外部インターフェースアンテナポートについてほぼ０であること、および向かい合うセクタ境界によって規定される方向において、いずれか２つの外部インターフェースアンテナポートに関連付けられる放射パターンについての偏波平行性が十分に低いことである。
【００３３】
図９において、アンテナ部分は、図６Ａ，６Ｂまたは７Ａ，７Ｂで説明されたようなものであると考えられる、これは、すべてのアンテナ部分ポート１０１，１０２，１０３，１０４に関連付けられる放射パターンは、振幅および位相のそれぞれについて同じ特性を有することを意味する。ここで、偏波制御手段３０は、すべてのアンテナ部分ポート１０１，１０２，１０３，１０４が、すべての外部インターフェースアンテナポート３０１，３０２，３０３および３０４に接続されるように構成される。偏波形成手段３０は、第１の２×２バトラーマトリックスＢＭ２１  ３１１および第２のバトラーマトリックスＢＭ２２  ３１２を含むメイン形成回路３１を含む。あるいは、他の何らかの種類の分配回路網が用いられてもよい。この実施形態で、偏波制御手段３０は、第１の２×２バトラーマトリックスＢＭ１１  ２１１および第２の２×２バトラーマトリックスＢＭ１２  ２１２を含むプレ形成回路２０をも含む
【００３４】
プレ形成回路２０において、同じ偏波と異なる位相中心（異なるアンテナ手段）とをそれぞれ伴う、アンテナポート２０１，２０２，２０３，２０４発の、または行きの信号は、偏波ごとに直交するビームを形成するように接続される、つまり、ＢＭ１１  ２１１ではアンテナ部分ポート１０１と１０３とが結合され、一方ＢＭ１２  ２１２ではアンテナ部分ポート１０２と１０４とが結合される。図９でビームは一致した方向を有するが、第１の偏波に対応する第１のビームのセットの中のビームの指示方向は、必ずしも第２の偏波に対応する第２のビームのセットのビームの指示方向と一致しなくてもよい。プレ形成回路は、プレ形成回路中間ポート２０１，２０２，２０３，２０４を有し、図のビームはそれぞれビームおよび偏波の指示方向を示す。
【００３５】
バトラーマトリックスは、以下のように記述されうる。
【００３６】
【数１】
0005684782.tif 000002
【００３７】
ここで、それぞれのバトラーマトリックスδは、実際にはδｎｎと読まれるべきであり、ｎｎはマトリックスの識別番号である。位相波面（phase  front）の勾配は、δｎｎによって与えられる。バトラーマトリックスＢＭ２１およびＢ２２を含むメイン形成回路３１において、プレ形成回路インターフェースポート２０１，２０２，２０３，２０４は、メイン形成回路インターフェースポート２５１，２５２，２５３，２５４に接続されて、各結合において、外部インターフェースアンテナポート３０１，３０２，３０３，３０４で、上記の各バトラーマトリックスについて１つ、修正または制御されたビームを形成する。それぞれのマトリックスのパラメータδｎｎは、結果の偏波に影響し、また外部インターフェースアンテナポートで取得されるビームについての所望の偏波特性の生成に用いられる１つの制御手段（パラメータ）を構成する。例として、パラメータδ１２はδ１１と同じに設定され、δ２２はδ２１と同じに設定されてもよい。向かい合うセクタ境界におけるいずれかのアンテナポートについての偏波の間の平行性は、δ１１＝δ１２およびδ２１＝δ２２という位相中心分離だけに依存する。位相中心分離の例としては、向かい合うセル境界で４つのアンテナポートのそれぞれについて直交偏波（サブテンド角度（subtended  angle）＝１８０°）が達成されるようなものである。これは、位相中心距離ｄｒ＝０．８７（波長において与えられる距離）について達成される。
【００３８】
設定パラメータδ１１およびδ２１の１つの例は、４つの外部インターフェースアンテナポートのいずれかについて、向かい合うセル境界における４つの外部インターフェースアンテナポートへの最大サブテンド角度を与えることである。これは、アンテナポートについての偏波が、セクタ境界で、１０９．５°のサブテンド角度に対応するポアンカレ球上での最大距離を有することを意味する。
【００３９】
これは、δ１１＝５５°およびδ２１＝４５°について達成される。
【００４０】
別の例は、δ２１と同じに設定されるδ１１およびδ２２と同じに設定されるパラメータδ１２について、２つのアンテナから送信される信号のベクトル結合からの最小ゲインが最大化されるようにパラメータｄｒ、δ１１およびδ２１を設定することである。これは、
ｄｒ＝１．０５
δ１１＝５０°
δ２１＝４７°
について達成される。
【００４１】
図１０は、アンテナ部分１０Ｄおよび偏波制御手段３０Ｄを含むアンテナ配置２００を示す。アンテナ部分１０Ｄは、第１および第２のアンテナ手段１０Ｄ１および１０Ｄ２を含む。第１のアンテナ手段１０Ｄ１は、第１の偏波を有する４つの第１のアンテナエレメント１Ｄ１１，１Ｄ２１，１Ｄ３１，１Ｄ４１と、上記第１のアンテナエレメントのそれぞれと同じ位置にあり、上記第１のアンテナエレメントの偏波と直交する、または少なくとも平行ではない偏波を有する４つの第２のアンテナエレメント２Ｄ１１，２Ｄ２１，２Ｄ３１，２Ｄ４１とを含む。同様に、第２のアンテナ手段１０Ｄ２は、同じ偏波を伴い第１のアンテナ手段の第１のアンテナエレメントに対応する４つの第１のアンテナエレメント１Ｄ’１１，．．．，１Ｄ’４１を含み、それらはまた上記第１のアンテナ手段の第２のアンテナエレメントと同じ偏波を伴う第２のアンテナエレメント２Ｄ’１１，．．．，２Ｄ’４１と同じ位置にある。それぞれのアンテナ手段（列アレイ）は、これまでの実施形態のように、互いからの位相中心距離ｄｄで配置される。
【００４２】
アンテナ部分１０Ｄは、各偏波および各アンテナ手段にそれぞれ１つ、４つのアンテナ部分ポート１０Ｄ１，１０Ｄ２，１０Ｄ３，１０Ｄ４を含む。ビーム偏波制御手段３０Ｄは、プレ形成回路２０Ｄと、メイン形成回路３１Ｄとを含む。第１の２×２バトラーマトリックス２１Ｄ１では、同じ偏波を有するが異なるアンテナ手段に位置するアンテナエレメントについて、アンテナ部分ポート１０Ｄ１と１０Ｄ３とが接続される。同様に、第２のバトラーマトリックス２１Ｄ２では、異なるアンテナ手段の別の偏波を有するアンテナ部分ポート１０Ｄ２と１０Ｄ４とが接続される。プレ形成回路中間ポートは、同じ偏波で起点が異なるポートが異なるバトラーマトリックスで結合されるように、メイン形成回路中間ポートに接続される。メイン形成回路の第１のバトラーマトリックス３ＩＤ１ではプレ形成回路中間ポート２０Ｄ１，２０Ｄ４が結合され、メイン形成回路の第２のバトラーマトリックス３１Ｄ２ではプレ形成回路中間ポート２０Ｄ２，２０Ｄ３が結合される。第１および第２のバトラーマトリックス３１Ｄ１，３１Ｄ２において、それぞれの信号は、外部インターフェースアンテナポート３０Ｄ１，３０Ｄ２，３０Ｄ３，３０Ｄ４で、選択された、所望の偏波特性を有するビームを提供するように、上述のようにそれぞれのバトラーマトリックスで適切に選択された制御パラメータδｎｎを用いて結合される。それゆえ、メイン形成回路と同様にプレ形成回路でも、それぞれのバトラーマトリックスにおいて、所望の偏波特性、つまり空間的な角度とともに変化する偏波を与えるようにそれぞれの制御パラメータが個別に設定される。すべてのパラメータが同じ値を与えられてもよく、すべてが異なる値を与えられてもよく、またはそれらのうちの２つまたは３つが同じ値を与えられてもよい。
【００４３】
図１１は、図１０で説明したようなアンテナ部分、つまりそれぞれ同じ偏波を有する多数の第１のアンテナエレメント１Ｅ１１，１Ｅ２１，１Ｅ３１，１Ｅ４１および２Ｅ’１１，２Ｅ’４１と、上記の第１の偏波とは異なる第２の偏波をそれぞれ伴う多数の第２のアンテナエレメント２Ｅ１１，．．．，２Ｅ４１および２Ｅ’１１，．．．，２Ｅ’４１とをそれぞれが伴う２つのアンテナ手段１０Ｅ１，１０Ｅ２を含むアンテナ部分１０Ｅを示す。それは、４つのアンテナポート１０Ｅ１，１０Ｅ２，１０Ｅ３，１０Ｅ４を含み、第１および第２のアンテナ手段のポート１０Ｅ１と１０Ｅ３とが接続されるような仕方でプレ形成回路２０Ｅに接続される、つまり、同じ平行な偏波を有するアンテナエレメントが第１のバトラーマトリックス２１Ｅ１で結合され、第２のアンテナエレメントについて第２の偏波を有するポート１０Ｅ２と１０Ｅ４とが第２のバトラーマトリックス２１Ｅ２で結合される。プレ形成回路中間ポート２０Ｅ１，２０Ｅ２，２０Ｅ３，２０Ｅ４は、ポート２０Ｅ１と２０Ｅ４とが第１のバトラーマトリックス３１Ｅ１で結合され、一方ポート２０Ｅ２と２０Ｅ３とが第２のバトラーマトリックス３１Ｅ２で結合されるように、メイン形成回路３１Ｅで結合される。違いは、この場合、それぞれのバトラーマトリックスの選択された制御パラメータによって与えられる偏波特性を有するビームが提供される外部インターフェースアンテナポート３０Ｅ１，３０Ｅ２が２つだけであることである。
【００４４】
図１２は、例えば図８Ａ，８Ｂで説明された種類でありうるアンテナ部分１０Ｆを含むアンテナ配置４００のなおも別の実施形態を示す。これは、アンテナ部分ポート１０Ｆ１および１０Ｆ２に関連付けられる放射パターンが、振幅および位相について、アンテナ配置協働システムにおいて、ポート１０Ｆ３および１０Ｆ４に比べて異なる特性を有することを意味する。アンテナ手段は、グローバルな、アンテナ配置ベースの座標系において異なる指示方向を有する。この場合、プレ形成回路はなく、２つのバトラーマトリックスＢＭ２１ＦおよびＢＭ２２Ｆを伴うメイン形成回路３１Ｆだけがあるものとする。ＢＭ２１Ｆではアンテナ部分ポート１０Ｆ１および１０Ｆ４が接続され、一方ＢＭ２２Ｆではポート１０Ｆ２および１０Ｆ３が接続され、また、上記のように、ポートに関連付けられる放射電磁フィールドは、振幅および位相について異なる特性を有するが、直交しなくてもよく、してもよい。メイン形成回路は、４つの外部インターフェースアンテナポート、ＢＭ２１Ｆの３０Ｆ１，３０Ｆ２と、ＢＭ２２Ｆの３０Ｆ３，３０Ｆ４を有する。それぞれのバトラーマトリックスは、それゆえに、直交する偏波と同一ではない空間的な位置とを有するビームに関連づけられる接続されたポートである。上記のように、各バトラーマトリックスは、結果の偏波とそれゆえに外部インターフェースアンテナポートでの結果の偏波特性とを決定する制御パラメータδｎｎを有する。
【００４５】
パラメータδ２１を設定する例は、４つのアンテナポートのいずれかについて、向かい合うセル境界における４つのアンテナポートへの最大サブテンド角度を与えるように設定することである。これは、アンテナポートについての偏波が、セクタ境界で、すべての偏波が大圏（great  circle）上にあるとする現在の実装における自由を与えられるポアンカレ球上での最大距離を有することを意味する。
【００４６】
図１２を参照しても説明される代替的な実施形態では、アンテナ部分は図６Ａ，６Ｂまたは７Ａ，７Ｂを参照して説明されたようなものであり、これは、すべてのアンテナ部分ポート１０Ｆ１，１０Ｆ２，１０Ｆ３，１０Ｆ４が、振幅および位相について同じ特性を有することを意味する。上述のように、直交する偏波と同一ではない空間的な位置とを有するアンテナ部分ポートが結合され、制御パラメータの適切な選択を通じて偏波特性が決定されうる。
【００４７】
プレ形成回路がないので、δ１１，δ１２は存在しない。δ２１は、δ２２と同じ値に設定されてもよい。一実施形態では、４つのアンテナ部分ポートすべての中で向かい合うセル境界において、位相中心距離が直交偏波（サブテンド角度＝１８０°）を与えるように、例えば＝０．８７λ（波長）に設定される。
【００４８】
これらの実施形態でも外部インターフェースアンテナポートが２つ存在してもよく、どのようなバリエーションも原理的に可能であることも明らかであろう。偏波制御手段を形成する分配回路網が、他の次元のバトラーマトリックスからなってもよいことなども明らかであろう。制御パラメータ、位相中心距離のいかなる値も、例示の理由で与えられたものにすぎない。
【００４９】
図１３は、ここでは２つの設定回路手段６０Ａ，６０Ｂとして示される設定回路における２またはそれ以上の隣接するセクタに対応するアンテナ配置のコンビネーションを介して多数のセクタの設定を可能にする、３セクタサイトでセクタごとに１つの３つのアンテナ配置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｂを含むアンテナシステムを概略的に示す。図１３では、簡単のために、アンテナ配置ごとに２つだけの外部インターフェースアンテナポート３０Ｐ１，３０Ｐ２，３０Ｐ３，３０Ｐ４，３０Ｐ５，３０Ｐ６が示されている。もちろん、セクタごとにさらにポートがあってもよい。アンテナ配置の発明実装を通じて、隣接するセクタに対応するアンテナ部分ポートは、破壊的でありうるセクタ境界に沿った信号のコヒーレントな足し合わせを有することなく接続されうる。
【００５０】
図１３，１４において、実線は設定回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ａ’，６０Ｂ’への第１の偏波のアンテナ部分ポートの接続を示し、破線は設定回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ａ’，６０Ｂ’に接続する別の偏波のポートに関する。図１３では、異なる偏波のポートが第１の設定回路手段６０Ａで接続され、一方異なる偏波の３つのポートも第２の設定回路手段６０Ｂで接続される。
【００５１】
図１４では、システム２０００の３つのアンテナ配置１００Ａ’，１００Ｂ’，１００Ｃ’のそれぞれの２つのポートは、設定回路手段６０Ａ’，６０Ｂ’に接続される。図１３のように、実線は第１の偏波に関し、一方破線は第２の偏波に関する。図１４では、同じ偏波のアンテナ配置ポートが、それぞれの設定回路手段６０Ａ’，６０Ｂ’で接続される。
【００５２】
図１５Ａは、３セクタ設定のためにそれぞれの設定回路手段６０（すなわち６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ａ’，６０Ｂ’，６０Ｃ’）においてどのように接続がされるかを示し、一方、図１５Ｂは、全方向設定のための接続を示す。３セクタ設定のためにはすべての信号がＲＢＳ６５，６５’に接続され、一方、全方向設定のためには１つのケーブルだけで信号がある。
【００５３】
それゆえ、高トラフィック時間の間の３セクタサイトから、低トラフィック時間の間の単一セクタサイド、全方向サイトに、セクタ内のアンテナ部分ポートの間違ったケーブル配線または異なるセクタからのケーブルの間違った結合の影響が既知の配置ほど深刻になることなく、実際にはごく限定された影響だけで、再設定を実行することが可能になる。再設定は、設定回路手段６０Ａ，６０Ｂ，６０Ａ’，６０Ｂ’のスイッチ（明示的には示されない）によってなされうる。
【００５４】
本発明によれば、アンテナに係る偏波特性が方位角および／または仰角に伴って所望の仕方で変化するように制御されうるアンテナ配置が提供される。偏波の変化の仕方は、アンテナ配置（アンテナシステム）のビームが有するであろう特性に依存する。
【００５５】
発明は、添付の請求の範囲から離れることなく、数多くの仕方で変化しうるものであり、発明はいかなる意味においても特定の説明された実施形態に限定されないことが理解されるべきである。
【図１Ａ】
0005684782.tif 000003
【図１Ｂ】
0005684782.tif 000004
【図２Ａ】
0005684782.tif 000005
【図２Ｂ】
0005684782.tif 000006
【図２Ｃ】
0005684782.tif 000007
【図３】
0005684782.tif 000008
【図４Ａ】
0005684782.tif 000009
【図４Ｂ】
0005684782.tif 000010
【図５】
0005684782.tif 000011
【図６Ａ】
0005684782.tif 000012
【図６Ｂ】
0005684782.tif 000013
【図７Ａ】
0005684782.tif 000014
【図７Ｂ】
0005684782.tif 000015
【図８Ａ】
0005684782.tif 000016
【図８Ｂ】
0005684782.tif 000017
【図９】
0005684782.tif 000018
【図１０】
0005684782.tif 000019
【図１１】
0005684782.tif 000020
【図１２】
0005684782.tif 000021
【図１３】
0005684782.tif 000022
【図１４】
0005684782.tif 000023
【図１５Ａ】
0005684782.tif 000024
【図１５Ｂ】
0005684782.tif 000025