(57)【要約】      （修正有）【課題】信号を送受信するための、さまざまな表面部分を有するモジュラ共通アンテナ表面を形成するアンテナ装置およびアンテナシステムの設計と、さまざまな表面部分が、送信または受信のための、受動アレイまたは能動アレイの形成を提供する。【解決手段】モジュラ共通アンテナ表面の重なり合った表面部分は、個々の送信アレイ部分および受信アレイ部分のそれぞれを構成し、全アパーチャを共有し、モジュラ共通アンテナ表面は、送信のための少なくとも１つの偏波面と受信のための偏波ダイバーシチを実現するための２つの直交偏波面とを生じる。装置およびシステムのアンテナ表面は、送受信のためのいくつかの放射素子を含むマイクロストリップモジュールアレイを形成し、アンテナアパーチャを形成する個々の素子の１つまたはいくつかの列から成り、列はそれぞれ、統合された電力増幅器および／または低雑音増幅器を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアクティブアレイ・アンテナを含むアンテナ構造を形成する、一般にマイクロ波の周波数範囲において動作するマイクロ波無線通信システムのためのアンテナ装置において、
前記アンテナ装置が、前記アンテナ装置の同じ全表面内に、送信または受信のための表面部分と共に、送信および受信を統合して実施する表面部分との、さまざまな構成の表面部分を有するモジュール形式の共通アンテナ表面を形成するよう設計され、前記さまざまな構成の表面部分が、送信または偏波ダイバーシチ受信のいずれに対してもアクティブアレイを形成しており、
前記アンテナ装置が、１列の且つ同じ列の複数の放射素子を使って１チャネルより多い送信チャネル（Ｔx1, Ｔx2）の送信を行なうよう構成されており、少なくとも２つの放射素子の第１サブアレイが第１送信チャネル（Ｔx1）に使用され、少なくとも２つの放射素子の第２サブアレイが第２送信チャネル（Ｔx2）に使用され、前記第１及び第２サブアレイの放射素子は同じカラムに属することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記１チャネルより多い送信チャネル（Ｔx1, Ｔx2）は２つの周波数チャネルを含むことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ装置が、送信のための少なくとも１つの偏波状態と、受信のための一般に２つの直交偏波状態とを生じることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の異なる周波数による通信が重なり合った表面部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナ表面は送信のための少なくとも１つの偏波状態と、受信のための偏波ダイバーシチを実現するために受信のための２つの直交偏波状態とを生じることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の異なる周波数による通信が重なり合った表面部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナ表面の前記送信アレイ部分の偏波が、＋４５°または−４５°の面内にある直線偏波であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の異なる周波数の通信が重なり合った表面部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナ表面の前記送信アレイ部分の偏波が、直線偏波であり、かつ垂直、すなわち９０°であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の送信部分のために単一搬送波電力増幅器が用いられ、それにより、アレイ表面内の少なくとも１つの放射素子が１つの前記単一搬送波電力増幅器から給電されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の受信部分において低雑音増幅器（ＬＮＡ）が用いられ、それにより、アレイ表面内の少なくとも１つの受信素子が１つの前記低雑音増幅器へ給電することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１及び第２サブアレイはそれぞれ独立した放射素子からなることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２サブアレイは共通の放射要素を含み、前記第１及び第２送信チャネルの送信周波数は直交偏波されていることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
少なくとも１カラムの放射素子を持つ少なくとも１つのアクティブアレイアンテナを含み、一般にマイクロ波の周波数範囲において動作する無線通信のためのアンテナシステムにおいて、
前記アンテナシステムが、前記アンテナ装置の同じ全表面内に、送信または受信のための表面部分と共に、送信および受信を統合して実施する表面部分との、さまざまな構成の表面部分を有するモジュール形式の共通アンテナ表面を形成するようなアンテナ装置の設計を有し、前記さまざまな構成の表面部分が、送信または偏波ダイバーシチ受信のいずれに対してもアクティブアレイを形成しており、
前記アンテナ装置が、１列の且つ同じ列の複数の放射素子を使って１チャネルより多い送信チャネル（Ｔx1, Ｔx2）の送信を行なうよう構成されており、少なくとも２つの放射素子の第１サブアレイが第１送信チャネル（Ｔx1）に使用され、少なくとも２つの放射素子の第２サブアレイが第２送信チャネル（Ｔx2）に使用され、前記第１及び第２サブアレイの放射素子は同じカラムに属することを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１２】
前記１チャネルより多い送信チャネル（Ｔx1, Ｔx2）は２つの周波数チャネルを含むことを特徴とする請求項１１に記載のアンテナシステム。
【請求項１３】
前記アンテナ装置が、送信のための少なくとも１つの偏波状態と、受信のための一般に２つの直交偏波状態とを生じることを特徴とする請求項１１に記載のアンテナシステム。
【請求項１４】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の異なる周波数による通信が重なり合った表面部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナ表面は送信のための少なくとも１つの偏波状態と、受信のための偏波ダイバーシチを実現するために受信のための２つの直交偏波状態とを生じることを特徴とする請求項１１に記載のアンテナシステム。
【請求項１５】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の異なる周波数の通信が重なり合った表面部分が、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナ表面の前記送信アレイ部分の偏波が、＋４５°または−４５°の面内にある直線偏波であることを特徴とする請求項１４に記載のアンテナシステム。
【請求項１６】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の異なる周波数の通信が重なり合った表面部分が、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュラ共通アンテナ表面の前記送信アレイ部分の偏波が、直線偏波であり、かつ垂直、すなわち９０°であることを特徴とする請求項１４に記載のアンテナシステム。
【請求項１７】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の送信部分のために単一搬送波電力増幅器が用いられ、それにより、アレイ表面内の少なくとも１つの放射素子が１つの前記単一搬送波電力増幅器から給電されることを特徴とする請求項１１に記載のアンテナシステム。
【請求項１８】
前記モジュール形式の共通アンテナ表面の受信部分において低雑音増幅器が用いられ、それにより、アレイ表面内の少なくとも１つの受信素子が１つの前記低雑音増幅器へ給電することを特徴とする請求項１１に記載のアンテナシステム。
【請求項１９】
前記第１及び第２サブアレイはそれぞれ独立した放射素子からなることを特徴とする請求項１８に記載のアンテナシステム。
【請求項２０】
前記第１及び第２サブアレイは共通の放射要素を含み、前記第１及び第２送信チャネルの送信周波数は直交偏波されていることを特徴とする請求項１８に記載のアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信／受信アンテナ技術分野 本発明は、アンテナ装置およびアンテナシステムに関し、より正確には、偏波ダイバーシチと組合わせてアパーチャを任意に用いる送信／受信アクティブアレイアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
市場には現在、無線の送信および受信の異なる応用分野、例えば、衛星通信、レーダ設備、または移動体電話ネットワークのための、いくつかのアンテナおよびアンテナシステムの設計が見いだされる。このような状況において、例えば、移動体電話機またはハンドヘルド電話機にサービスする基地局のために設計されたアンテナは、特に関心の対象となり、殊にマイクロ波の周波数範囲を用いる時にそうである。
【０００３】
アクティブアンテナを用いる現在の基地局は、通常、送信および受信のための別個のアンテナを有する。送信のためには、それぞれの無線周波チャネルに対し通常１つのアレイアンテナが存在し、その理由は、単一搬送波電力増幅器（ＳＣＰＡ）は、相互変調効果がないために、多重搬送波電力増幅器（ＭＣＰＡ）よりもかなり高効率を有するように作られうるからである。一般に、２つの別個のアレイアンテナが、ダイバーシチを得るために、周波数範囲内の全ての異なるチャネルの受信のために用いられる。これらの受信アレイアンテナは、（空間ダイバーシチとも呼ばれる）フェージングの影響を減少させるために、多数波長だけ隔てられる。図１は、３つの搬送周波数を有する１つのセクタのための、典型的なアンテナ構成を示す。そこでは、全ての個々のアレイアンテナは、受信および送信の双方に対し、等しいサイズを有するものとして示されている。
【０００４】
特許文献１は、移動体無線通信システム内における使用のためのアレイアンテナを開示している。このアンテナは、少なくとも２つの列および２つの行を有するマイクロストリップパッチのマトリックスを備えた、マイクロストリップアンテナアレイを含む。さらに、複数の増幅器が備えられ、送信用のそれぞれの電力増幅器、または受信用のそれぞれの低雑音増幅器は、マイクロストリップパッチの異なる列に接続される。最後に、ビーム形成器がそれぞれの増幅器に接続され、マイクロストリップパッチの列により発生せしめられる狭い水平アンテナローブの方向および形状を決定する。
【０００５】
もう１つの文書、特許文献２は、層構造に基づく二重偏波プレーナマイクロ波アンテナを開示しており、このアンテナは、アパーチャの固定され且つ変化させ得ない使用を行う。このアンテナは、２つの固定され重ね合わされた単一偏波アンテナとして理解されうる。
【０００６】
第３の文書、特許文献３は、可変偏波合成のためのアクティブアンテナを開示している。このアンテナは、レーダへの応用を意図したもので、１ビットまたは２ビットの整相制御が行われるハイブリッド結合器を用いており、このハイブリッド結合器は、０°、９０°、または１８０°の位相外しを行い、直交直線偏波または円偏波の合成を可能にする。このアンテナは、スイッチングにより、送信または受信のために用いられうることを予定している。
【０００７】
なお、この分野の応用においては、例えば、移動体通信のための、均衡のとれたリンク予算を有する、小形の基地局用アンテナ装置およびアンテナシステムを設計し実現することが所望され要求されている。
【特許文献１】ＷＯ９５／３４１０２
【特許文献２】ＵＳＰ５，５１０，８０３
【特許文献３】ＥＰ−Ａ１−０６００７９９
【発明の開示】
【０００８】
マイクロ波基地局用の多数の従来技術のアンテナは、比較的に大形であり、従って高価な装置であった。これらの装置の大きさは、例えば、送信および受信を統合し、また同時に、同じアンテナ表面において偏波ダイバーシチ受信を行う、適切な新しい方法により減少させうる。
【０００９】
本発明は、信号を送信し、また受信するための、さまざまな表面部分を有するモジュラ共通アンテナ表面を形成し、それにより同じ共通アンテナ表面内において統合された送信および受信を行い、さまざまな表面部分が、送信のための、または受信のための、アクティブアレイを形成する設計を開示する。さらに、そのようなモジュラ共通アンテナ表面の重なり合った表面部分は、個々の送信アレイ部分および受信アレイ部分のそれぞれを構成し、全アパーチャを共有し、モジュラ共通アンテナ表面は、送信のための少なくとも１つの偏波状態と、受信のための偏波ダイバーシチを実現するための一般に２つの直交偏波状態と、を生じる。
【００１０】
本発明のもう１つの実施例によれば、アンテナ表面は、一般に、例えば、送信および／または受信のためのいくつかの放射素子を含むマイクロストリップモジュールアレイを形成し、アンテナアパーチャを形成する個々の素子の１つまたはいくつかの列から成り、それらの列はそれぞれ、統合された電力増幅器および／または低雑音増幅器（ＬＮＡ）を有しうる。本発明は独立請求項１および１２に記載されており、異なる実施例はそれぞれ、従属請求項２ないし１１、および１３ないし２２により定められている。
【００１１】
当業者にとっては、いくつかの他の二重偏波アンテナ素子、例えば、交差ダイポール、環状スロット、ホーン、などが、マイクロストリップアンテナのほかに用いられうることは明らかである。
【００１２】
上述の本発明の目的、特徴、および利点は、以下の図面に関連して与えられる本発明の説明により明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、同じ、または別個のアンテナ表面内の、統合された送信および受信を行うアンテナ装置およびアンテナシステムのモジュール方式による構造を開示する。図２には、基本理念を簡単に示すための、２つの周波数チャネルのための設計の、４つの例が示されている。図２の全ての異なる例において、アンテナアレイの列の全表面は、信号ＲｘＡおよびＲｘＢによる偏波ダイバーシチを利用する受信のために用いられ、それは、１つの全表面部分として用いることもできるが、あるいは、それぞれの周波数チャネルＴｘ１およびＴｘ２の送信のために、いくつかの部分に分割することもできる。例２ａにおいては、行の全表面がＲｘＡおよびＲｘＢのために用いられているが、それは、Ｔｘ１およびＴｘ２のそれぞれのためには２つの部分に分割されている。例２ｂは、Ｔｘ１／Ｔｘ２／ＲｘＡ／ＲｘＢが全列表面を共有する場合を示す。例２ｃは、２つの列を用いる構成を示し、第１列はＴｘ１およびＴｘ２のための２つの等しい部分に分割され、一方ＲｘＡおよびＲｘＢは第２列の全表面を共有する。このようにして、ある場合には、機能は２つのアンテナ表面上に分散される。その結果として、図２ｄの例は、Ｔｘ１／ＲｘＡが第１列の全体を共有し、Ｔｘ２／ＲｘＢが第２列を共有する第４の変形を示している。従って、この構成方法は極めて柔軟性を有し、アップリンクおよびダウンリンクのための予算は別個に最適化され、均衡せしめられうる。
【００１４】
送信は、少なくとも１つの偏波状態により行われるが、受信は、常に２つの偏波状態により行われる。多くの二重偏波形アンテナが用いられうるが、この状況において極めて適切なアンテナのタイプは、マイクロストリップアンテナである。
【００１５】
図３には、送信のための１つより多くの偏波状態（９０°または４５°）と、受信のための１つより多くの偏波状態（９０°および０°、または、＋４５°および−４５°）と、を有する放射素子の例が示されている。
【００１６】
図３は、マイクロストリップアンテナアレイに用いる、いくつかの異なる素子構成を示す。図３ａは、マイクロストリップモジュールのアンテナ表面が、偏波状態０°を有する受信信号ＲｘＡの１つのセットと、偏波状態９０°を有する受信信号ＲｘＢのもう１つのセットと、を発生する構成を示す。さらに、偏波９０°の送信信号がサーキュレータまたはデュプレックスフィルタにより供給され、これはまたその時にＲｘＢ受信信号をも出力する。同様にして、図３ｂは、４５°の送信偏波と、受信偏波ダイバーシチのための＋４５°または−４５°の偏波の受信信号と、による構成を示す。
【００１７】
図３ｃは、サーキュレータまたはデュプレックスフィルタを経て、偏波９０°のＴｘを送信する、対応するマイクロストリップモジュール（素子）を有するもう１つの構成を示し、この場合、前記サーキュレータまたはデュプレックスフィルタはまた、マイクロストリップアレイモジュールからのＲｘＡという１つの受信偏波４５°と、ＲｘＢというもう１つの受信偏波−４５°と、をも出力する。
【００１８】
図３ｄは、偏波４５°のＴｘと、偏波−４５°のＲｘと、のためのマイクロストリップモジュールの直接使用を示す。最後に、図３ｅは、マイクロストリップモジュールと２つのサーキュレータまたはデュプレックスフィルタとの組合せを示し、第１サーキュレータはアンテナへ偏波４５°のＴｘ１を供給し、かつ偏波４５°で受信した信号ＲｘＡを出力し、第２サーキュレータはアンテナへ偏波−４５°のＴｘ２を供給し、かつ偏波−４５°で受信した信号ＲｘＢを出力する。
【００１９】
以上に示した全ての例においては、直線偏波が用いられている。しかし、２つの直交する直線偏波を、例えば３ｄＢのハイブリッドにより公知のように組合わせれば、２つの直交する円偏波を形成することができる。従って、本発明は、直線偏波のみへ制限されるものではなく、任意の偏波状態により同じく十分に用いられる。
【００２０】
マイクロストリップモジュールは、このモジュール内に分散された増幅器モジュールにより動作せしめられるか、または中央増幅器を有する。後者の場合の欠点は、アンテナディストリビュータまたはアンテナコンバイナにおける損失が、アンテナの利得を低下させることである。これは、増幅器モジュールを分岐回路網とアンテナ素子との間に配置することにより回避される。
【００２１】
図４には、４つの放射素子および送信用分散形増幅器を有する実施例が示されている。送信は２つの周波数チャネルを用い、９０°の偏波により行われ、一方受信は０°および９０°の両偏波を用いて行われる。２つの放射素子の２つのアレイは、それぞれＴｘ１およびＴｘ２のためのディストリビュータから給電され、それらのディストリビュータには、９０°偏波を送信するためのそれぞれの放射素子に対する電力増幅器およびデュプレックスフィルタが続いている。デュプレックスフィルタからの９０°偏波のための４つの受信出力は、ＲｘＡのための第１コンバイナにおいて組合わされ、第１コンバイナには、適切な受信機へ給電するＬＮＡが続いている。列全体はまた、０°偏波のための４つの出力を有し、これらの出力はＲｘＢのための第２コンバイナにおいて組合わされ、第２コンバイナには、０°偏波信号を受信機へ出力する第２ＬＮＡが続いている。
【００２２】
図５には、もう１つの実施例が示されており、この実施例は、本発明による、列内に８つの放射素子を有するアクティブアンテナを示す。そこでは、全アレイが、２つの周波数チャネルの送信と、対応する受信チャネルと、の双方のために用いられる。４５°偏波の送信信号Ｔｘ１は、第１ディストリビュータにおいて分割され、これらは４つの好ましくは統合形電力増幅器を経、さらに第１グループの４つの対応するデュプレックスフィルタを経て、放射素子のそれぞれの２素子アレイへ供給される。この第１グループの４つのデュプレックスフィルタはまた、信号ＲｘＡを受信するために用いられる第１コンバイナへも信号を出力し、さらに第１ＬＮＡを経て、偏波４５°の組合わされた信号を供給する。同様にして、−４５°偏波の送信信号Ｔｘ２は、第２ディストリビュータにおいて分割され、これらは４つの好ましくは統合形電力増幅器を経、さらに第２グループの４つの対応するデュプレックスフィルタを経て、放射素子のそれぞれの２素子アレイへ供給される。この第２グループの４つのデュプレックスフィルタはまた、信号ＲｘＢを受信するために用いられる第２コンバイナへも信号を出力し、さらに第２ＬＮＡを経て、偏波−４５°の組合わされた信号を供給する。図５の実施例はまた、図２ｂに対応している。
【００２３】
図６には、モジュラアンテナ構造のもう１つの実施例が示されており、図６は、本発明による、２つの列内に５つの放射素子を有するアクティブアンテナを示す。左側の列は、２つの放射素子を含む第１アンテナサブアレイと、３つの放射素子を含む第２アンテナサブアレイと、に分割される。第１アンテナサブアレイおよび第２アンテナサブアレイは、送信チャネルＴｘ１およびＴｘ２をそれぞれ送信するための第１ディストリビュータおよび第２ディストリビュータから給電される。Ｔｘ１およびＴｘ２は、垂直偏波、すなわち９０°偏波の放射を表す。
【００２４】
左側のアンテナ列内の放射素子のそれぞれは、それ自身の、一般に統合形電力増幅器から給電される。右側のアンテナ素子列の放射素子は、前述のように、＋４５°の信号ＲｘＡおよび−４５°の信号ＲｘＢの受信のための偏波ダイバーシチを得るために、４５°回転せしめられている。＋４５°のＲｘＡは、第１ＬＮＡへ給電する第１受信コンバイナを経て得られ、全ては好ましくはアンテナ構造と統合される。同様にして、−４５°のＲｘＡは、第２ＬＮＡへ給電する第２受信コンバイナを経て得られる。図６の実施例はまた、図２ｃに対応している。
【００２５】
図７には、モジュラアンテナ構造のもう１つの実施例が示されており、図７は、本発明による、２つの列内に５つの放射素子を有するアクティブアンテナを示す。図７の実施例は、例えば図２ｄに対応している。左側の列は、２つの放射素子を含む第１アンテナサブアレイと、１つの放射素子を含む第２アンテナサブアレイと、２つの放射素子を含む第３アンテナサブアレイと、に分割される。第１アンテナサブアレイおよび第３アンテナサブアレイは、第２ディストリビュータおよび第３ディストリビュータから給電され、これらのディストリビュータはさらに第１ディストリビュータから給電され、第１ディストリビュータはまた、単一放射素子から成る第２アンテナサブグループへ直接給電する。左側の放射素子列は、＋４５°の偏波の信号Ｔｘ１を送信する。左側のアンテナ列はまた、−４５°偏波の受信信号ＲｘＢを、５つの入力ポートを有するコンバイナを経て供給し、このコンバイナは、信号ＲｘＢのためのその出力ポートに共通ＬＮＡを有する。右側の列は、−４５°偏波の送信信号Ｔｘ２と、＋４５°偏波の受信信号ＲｘＡと、を発生するために、正確に同様に構成されている。
【００２６】
図８には、モジュラアンテナ構造のさらにもう１つの実施例が示されており、図８は、本発明による、２つの列内に１０個の放射素子を有するアクティブアンテナを示す。図８の実施例はまた、例えば、図２ｃと、図６に開示された実施例と、に対応している。しかし、図８には、送信のための分散形電力増幅器だけでなく、＋４５°および−４５°の偏波を有する２つの偏波ダイバーシチチャネルＲｘＡおよびＲｘＢの受信のための、分散形低雑音増幅器（ＬＮＡ）をも有する例が示されている。換言すれば、右側のアンテナ列を構成する５つのアンテナ素子のそれぞれは、＋４５°および−４５°の偏波のそれぞれのためのそれ自身のＬＮＡを有する。それぞれの受信偏波のための５つのＬＮＡは、第１および第２のコンバイナにおいて結合され、これらのコンバイナは、組合わされたＲｘＡ信号またはＲｘＢ信号を出力する。
【００２７】
最後に、図９は、異なる周波数のための、いくつかの部分的に重なり合ったアパーチャを有するアンテナ構造を示す。図９には、２つの重なり合った送信表面しか示されていないが、本発明によれば、多数の重なり合った表面が任意に選択されうる。図９において、ＥＩＲＰは、個々の入力電力Ｐxと、それぞれのサブアレイにおける利得Ｇxとの積として定義され、ここでのインデックスｘは、それぞれの送信アレイ表面の番号を表す。図からわかるように、番号２および５を付した２つの表面は、互いに部分的に重なり合っている。重なり合ったアパーチャが用いられる時は、関連する送信周波数は直交偏波を有する必要がある。受信は、上述のように同じアンテナ表面内に統合され、すなわち、全アンテナ表面、またはアンテナ表面の諸部分が、２つの直交偏波状態にある信号の受信のために用いられる。また、全アンテナ表面の送信アレイへの分割は、必ずしも受信のためのサブアレイへの分割に対応している必要はなく、全表面および重なり合った表面の異なる分配を含みうる さらに、異なる実施例においては、例えば、サイドローブおよび／またはビーム方向に影響を与え、またはそれを減少させるための方法として、個々の放射素子、または放射素子の諸グループを接続するためにコンバイナおよび／またはディストリビュータの異なる構成が用いられうる。
【００２８】
当業者にとっては、本発明の分散形増幅器がまた、技術の現状により、それぞれの個々の分散形増幅器の可変移相を用い、それにより送信および受信の双方における放射ローブの仰角（電気的ビームチルト）を調節する可能性を提供することは明らかである。これに関連するもう１つの利点は、それぞれの増幅器モジュールの位相の制御が、１つの増幅器が故障した場合、またはもっと多くの増幅器が故障した最悪の場合に、なお放射パターンを最適化しうることを意味することである。
【００２９】
このようにして、本発明による構造の利点はいくつかある。まず、便利なモジュール方式による構造が実現される。もう１つの利点は、増幅器の数および／またはアパーチャ部分の寸法の選択による、ＥＩＲＰ、電力出力に関する大きい柔軟性である。
【００３０】
また、単一周波増幅器の効率が、従来技術におけるように組合せ損失により影響されることなく用いられうることにより、高い送信効率が得られる。また、１つの同じチャネルに対し、いくつかの増幅器が並列に用いられるので、エラー耐性構造が実現される。この構造は、送信のためには少なくとも１つの偏波を、また受信のためには偏波ダイバーシチを得るための特に２つの直交偏波を用いる。さらに、本発明による構造は、送信および受信のための全アンテナ表面の選択利用と、同じアンテナ表面内における統合された送信および受信と、を行う。要するに、本発明による構造は、例えば、移動体電気通信ネットワーク内の基地局に対し、極めて汎用性のあるアンテナシステムのモジュール方式による構造を提供する。
【００３１】
以上においては、本発明を、いくつかの実施例を説明することにより提示した。開示された実施例においては、少数の個々の放射素子を示したが、他の数の放射素子、電力増幅器、低雑音増幅器、ならびにディストリビュータおよびコンバイナも、もちろん用いられうる。当業者にとっては、開示された汎用性のあるモジュラアンテナが、多様に変更されうることは明らかであろう。そのような変更は、本発明の精神および範囲からの逸脱とみなすべきではなく、当業者にとって明らかである全てのそのような改変は、以下の請求の範囲の精神および範囲内に含まれるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】３つの周波数チャネルのための、従来技術の基地局用アクティブアンテナ構造の例を示す図である。
【図２】図２ａ〜図２ｄは、基本的に本発明を用いた、２つの周波数チャネルの場合の解決のための、４つの異なる構成を示す図である。
【図３】図３ａ〜図３ｅは、統合された送信および受信を行う、マイクロストリップ技術における放射素子を用いた実施例を示す図である。
【図４】本発明による、４つの放射素子を有するアクティブアンテナ構造であって、それらの放射素子が送信用の２つのアンテナサブアレイに分割されている該アクティブアンテナ構造の例を示す図である。
【図５】本発明による、８つの放射素子を有し、アレイ全体が送信および受信の双方のために用いられる、アクティブアンテナを示す図である。
【図６】本発明による、１０個の放射素子を有し、左側の列が２つの送信アンテナサブアレイに分割され、右側の列全体が偏波ダイバーシチ受信のために用いられる、アクティブアンテナを示す図である。
【図７】本発明による、２列をなす１０個の放射素子を有し、双方の列が送信および受信のために用いられる、アクティブアンテナを示す図である。
【図８】本発明による、２列をなす１０個の放射素子を有し、左側の列が送信のための２つのグループに分割され、右側の列全体が受信のための１つのグループを形成し、双方の列がそれぞれ統合された電力増幅器およびＬＮＡを有する、アクティブアンテナを示す図である。
【図９】本発明による、異なる周波数のための任意数の部分的に重なり合うアパーチャを有する、送信用のアンテナ構造を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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８】
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【図９】
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