(57)【要約】  電気チルトを有するダイバーシティアンテナシステムは、２つのデュアル偏波された、物理的分離により、スペースダイバーシティを行うチルト調整可能なアンテナスタック４４Ａおよび４４Ｂを備える。アンテナスタック４４Ａまたは４４Ｂは、独立して調整可能な電気チルト角度と関連付けられる２つの偏波を有する。アンテナスタック４４Ａまたは４４Ｂの電気チルト角度は、他のアンテナスタックの電気チルト角度と等しくなるように制御されて、共通偏波または逆偏波チルトカプリングを可能にする。アンテナシステム４０は、共通偏波または逆偏波のチルトカプリングにより、異なるアンテナスタック４４Ａおよび４４Ｂの偏波のそれぞれの対とそれぞれが関連付けられる複数のキャリア周波数により動作することが可能である。アンテナチルト角度は、異なるキャリア周波数が、独立して調整可能な電気チルトの角度と関連付けられるように制御可能である。
2010506438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのデュアル偏波された、物理的分離により、スペースダイバーシティを行うチルト調整可能なアンテナを備えたアンテナシステムであって、
ａ）それぞれのアンテナが、それぞれ独立して調整可能な電気チルト角度と関連付けられる偏波を有し、
ｂ）それぞれのアンテナが、他のアンテナの電気チルト角度と等しくなるように、および共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を可能にするように制御可能である電気チルト角度を有する、
アンテナシステム。
【請求項２】
共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を有する１対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第１のキャリア周波数と、逆偏波チルトカプリングおよび共通偏波チルトカプリングのうちの一方を有する別の対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第２のキャリア周波数とのそれぞれにより動作し、アンテナチルト角度は、少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、電気チルトの異なる角度と関連付けられることを可能にするように制御可能である、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項３】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、それぞれ第１および第２の群のキャリア周波数である、請求項２に記載のアンテナシステム。
【請求項４】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、複数のオペレータ、複数の基地局、および複数のセルラ規格のうちの１つと関連付けられる、請求項２に記載のアンテナシステム。
【請求項５】
基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶように２つのフィーダを含む、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項６】
基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶための３つのフィーダを含み、フィーダのうちの１つが受信信号専用であり、受信信号が、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶための４つのフィーダを含み、フィーダのうちの２つが、受信信号専用であり、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項８】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されている広帯域フィルタリング手段と、基地局装置と同一場所に配置されている狭帯域フィルタリング手段とを含む、請求項７に記載のアンテナシステム。
【請求項９】
基地局装置とアンテナの間の送受信信号を運ぶための４つのフィーダを含み、フィーダのうちの２つが、一方のアンテナの異なる偏波と関連付けられ、フィーダのうちの別の２つが、他方のアンテナの異なる偏波と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されている狭帯域フィルタリング手段を含む、請求項９に記載のアンテナシステム。
【請求項１１】
基地局装置と、第１および第２のアンテナとして指定されたアンテナとの間の信号を運ぶための４つのフィーダを含み、フィーダのうちの２つが、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる第１および第２の送信信号用であり、また、別のフィーダが、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号用であり、フィーダのうちの第４のフィーダが、第１のアンテナの第２の偏波のおよび第１のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号用である、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１２】
それぞれのアンテナのそれぞれの偏波が、それぞれの広帯域フィルタリング手段、それぞれのフィーダ、およびそれぞれの狭帯域フィルタリング手段と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１３】
それぞれの広帯域フィルタリング手段が、アンテナアセンブリ内に配置され、それぞれのフィーダによって、基地局装置と同一場所に配置されているそれぞれの狭帯域フィルタリング手段に接続されている、請求項１２に記載のアンテナシステム。
【請求項１４】
狭帯域フィルタリング手段が、連続的な周波数を有する信号を、非連続的な周波数を有する信号の群に分割するように構成されている、請求項１３に記載のアンテナシステム。
【請求項１５】
異なるアンテナと関連付けられる同様の周波数の信号を特徴付け、送受信モードのうちの少なくとも一方の動作においてスペースダイバーシティを行うためのフィルタリング手段を含む、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１６】
一方のアンテナが、第１の周波数送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有し、他方のアンテナが、第１の周波数スペースダイバーシティ送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有する、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１７】
１つの受信信号が、複数の受信ダイバーシティ信号と関連付けられることを可能にするように構成されている、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１８】
２つのデュアル偏波された、物理的分離により、スペースダイバーシティを行うチルト調整可能なアンテナを有するアンテナシステムを動作する方法であって、
ａ）それぞれのアンテナの偏波の電気チルト角度を、独立して調整するステップと、
ｂ）共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を行うのに、それぞれのアンテナの電気チルト角度を他のアンテナの電気チルト角度と等しくなるように制御するステップと
を含む、方法。
【請求項１９】
共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を有する１対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第１のキャリア周波数と、逆偏波チルトカプリングおよび共通偏波チルトカプリングのうちの一方を有する別の対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第２のキャリア周波数とのそれぞれにより動作するステップ、ならびにアンテナチルト角度を、少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数は、電気チルトの異なる角度と関連付けられることが可能にするように制御するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、それぞれ第１および第２の群のキャリア周波数である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、複数のオペレータ、複数の基地局、および複数のセルラ規格のうちの１つと関連付けられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
２つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
３つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶステップであって、フィーダのうちの１つを受信信号専用に使用し、受信信号が、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
４つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶステップであって、フィーダのうちの２つを受信信号専用に使用し、受信信号が、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されているフィルタリング手段により広帯域フィルタリングするステップ、および基地局装置と同一場所に配置されているフィルタリング手段により狭帯域フィルタリングするステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
４つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の送受信信号を運ぶステップであって、フィーダのうちの２つが、一方のアンテナの異なる偏波と関連付けられ、フィーダのうちの別の２つが、他方のアンテナの異なる偏波と関連付けられる、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されているフィルタリング手段により狭帯域フィルタリングするステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
基地局装置と、第１および第２のアンテナとして指定されたアンテナとの間の信号を運ぶのに４つのフィーダを使用するステップであって、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる第１および第２の送信信号のためにフィーダのうちの２つを使用し、また、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号のために別のフィーダを使用し、第１のアンテナの第２の偏波および第１のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号のためにフィーダのうちの第４のフィーダを使用する、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２９】
それぞれのアンテナのそれぞれの偏波が、広帯域フィルタリングするステップ、それぞれのフィーダ、および狭帯域フィルタリングするステップと関連付けられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項３０】
広帯域フィルタリングするステップが、アンテナアセンブリ内で実装され、狭帯域フィルタリングするステップが、基地局装置と同一場所に配置されている手段によって実装される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
連続的な周波数を有する信号を、非連続的な周波数を有する信号の群に分割するのに狭帯域フィルタリング手段を使用するステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
異なるアンテナと関連付けられる同様の周波数の信号を特徴付け、送受信モードのうちの少なくとも一方の動作において、スペースダイバーシティを行うようにフィルタリングするステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項３３】
一方のアンテナが、第１の周波数送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有し、他方のアンテナが、第１の周波数スペースダイバーシティ送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項３４】
１つの受信信号が、複数の受信ダイバーシティ信号と関連付けられるステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気チルトを有するダイバーシティアンテナシステム、すなわち、スペースダイバーシティおよび電気チルト機能を備えたフェーズドアレイアンテナシステムに関する。それは、電気通信、例えば、通常、移動電話ネットワークと呼ばれるセルラ移動無線ネットワークに使用されるものなどの多数のアンテナシステムに関連する。このようなネットワークは、ＧＳＭなどのセルラ無線規格によって実装されている第２世代（２Ｇ）移動電話ネットワーク、およびユニバーサル移動電話システム（ＵＭＴＳ）などのセルラ規格によって実装されている第３世代（３Ｇ）移動電話ネットワークを含む。他のセルラ無線規格は、ＩＳ９５およびＷＣＭＡ２０００を含む。
【背景技術】
【０００２】
一般に、従来のセルラ無線ネットワークのオペレータは、１つまたは複数のアンテナにそれぞれが接続されている自分自身の基地局を利用する。このようなネットワークにおいては、アンテナは、一般に、いくつかの重なり合うセルに分割される所望のサービスエリアを定める際の一次的因子であり、そのそれぞれのセルは、それぞれのアンテナおよび基地局と関連付けられる。それぞれのセルは、そのセル内で移動無線と無線通信を維持する固定ロケーション基地局を含む。基地局は、例えば、格子構造またはメッシュ構造で配置された固定の陸線によって、通信目的で互いと相互接続され、セルサービスエリア全体にわたって、移動無線が、互いと、ならびにセルラ移動無線ネットワークの外側の公衆電話ネットワークと通信することを可能にする。
【０００３】
セルラ無線ネットワークに使用されるアンテナシステムの通信性能を向上させ、最適化するために、３つの技術、スペースダイバーシティ、偏波ダイバーシティおよび可変の電気チルトを使用することが知られている。このような技術の第１、すなわち、スペースダイバーシティは、移動電話機を使用する遠隔加入者からのそれぞれの受信信号をそれぞれが発生させる２つの相隔たるアンテナを使用することを含み、これにより、２つの受信信号が単一の電話機により利用可能になり、それにより、通信の有利性がもたらされる。
【０００４】
基地局によって受信される信号は、それらが、マルチパス環境を移動しているので、すなわち、移動電話機から送信される信号のレプリカが、複数の経路またはルートを介して、受信基地局に進み、電話機それ自体が送信中に移動しているので、パワーの急速な変動を受ける。さらには、このようなレプリカは、互いと相関しなくなる。基地局によって受信される信号は、例えば、移動電話機から基地局へのアップリンクチャネルに著しい性能利得をもたらす最大比合成（ＭＲＣ）を使用して合成可能である。
【０００５】
通信性能を向上させるための第２の技術、すなわち、偏波ダイバーシティは、２組のアンテナ要素を有するアンテナの手段によって得ることが可能であり、それぞれの組は、他の組のものに直交する最大の信号送信または受信の感度の角度を形成する。異なるマルチパスルートを介して単一の移動電話機からこのようなアンテナによって受信される２つの信号は、互いに対して少なくとも部分的に相関関係がなく、したがって、それらは、受信される信号の質を向上させるために、合成可能である。
【０００６】
通信性能を向上させるための第３の技術、すなわち、可変の電気チルトは、フェーズドアレイのアンテナ要素の特性により生じる。このようなアンテナは、そのアンテナ要素の位相励起、またはアレイにおける要素位置の線形関数としての、アレイ全体で変動する励起に応答して、メインビームを形成する。この関数の勾配を変えることにより、位相励起に対応するメインビーム方向に対するメインビームの傾きまたは角度が変わる。これにより、セルラ移動無線ネットワークのオペレータは、垂直に対するメインビームの角度を変えることが可能になり、つまり、アンテナによってサービスを提供される地上サービスエリアを調整し、異なるセルと関連付けられるメッセージ間で干渉が抑えられることが可能になり、この場合、セルは、アンテナが通信する領域であり、１アンテナにつき複数のセルがあることが可能である。
【０００７】
セルラ無線ネットワークのオペレータは、トラヒック容量に対する需要の増加に直面しているが、新規サイトの展開、または既存サイトに対するアンテナの追加を制限するプラニングまたはゾーニング制約を受けている。したがって、例えば、アンテナを共有するオペレータによってアンテナを追加せずに、アンテナトラヒック容量を増加させるとともに、スペースダイバーシティの機能、および個人ユーザ（オペレータ（欧州）、またはキャリア（ＵＳＡ））によって、電気チルトのそれぞれの角度を、互いから独立して調整することを維持することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０３／０４３１２７号パンフレット
【特許文献２】米国特許第５，２２９，７２９号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５８４，０５８号明細書
【特許文献４】国際公開第０２／０８２５８１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
２人のオペレータについて、電気チルトの独立した角度を有するアンテナサイトで、スペースダイバーシティを行うことが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、２つのデュアル偏波された、物理的分離により、スペースダイバーシティを行うチルト調整可能なアンテナを備えたアンテナシステムを提供し、
ａ）それぞれのアンテナが、それぞれ独立して調整可能な電気チルト角度と関連付けられる偏波を有し、
ｂ）それぞれのアンテナが、他のアンテナの電気チルト角度と等しくなるように、および共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を可能にするように制御可能である電気チルト角度を有する。
【００１１】
本発明は、異なるキャリア周波数、および独立して調整可能な電気チルトの異なる角度により使用可能であるという利点をもたらし、これは、例えば、別のセルラ無線規格を実装するための、および／または環境に対する視覚影響を増大させることになる追加のアンテナアセンブリを設ける必要なく、別のオペレータを加えるための機能を可能にする。
【００１２】
アンテナシステムは、共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を有する１対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第１のキャリア周波数と、逆偏波チルトカプリングおよび共通偏波チルトカプリングのうちの一方を有する別の対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第２のキャリア周波数とのそれぞれにより動作することが可能であり、アンテナチルト角度は、少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、電気チルトの異なる角度と関連付けられることを可能にするように制御可能である。少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数は、それぞれ第１および第２の群のキャリア周波数であることが可能である。
【００１３】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数は、複数のオペレータ、複数の基地局、および複数のセルラ規格のうちの１つと関連付け可能である。
【００１４】
アンテナシステムは、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶための２つのフィーダを含むことが可能である。それは、このようなフィーダを３つ含むことが可能であり、フィーダのうちの１つは受信信号専用であり、受信信号は、異なるアンテナおよび異なるアンテナの偏波の両方と関連付けられる。それは、受信信号専用の追加（第４）のフィーダを含むことが可能である。
【００１５】
広帯域フィルタリング手段は、アンテナアセンブリ内のアンテナシステムのアンテナと同一場所に配置可能であり、狭帯域フィルタリング手段は、基地局装置と同一場所に配置可能である。狭帯域フィルタリング手段は、また、もしくは、あるいは、アンテナと同一場所に配置可能でもある。
【００１６】
アンテナシステムは、基地局装置とアンテナの間の送受信信号を運ぶための４つのフィーダを含むことが可能であり、フィーダのうちの２つは、一方のアンテナの異なる偏波と関連付け可能であり、フィーダのうちの別の２つは、他方のアンテナの異なる偏波と関連付け可能である。代替としては、アンテナは、第１および第２のアンテナとして指定可能であり、フィーダのうちの２つは、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる第１および第２の送信信号用であり、また、別のフィーダは、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号用であり、フィーダのうちの第４のフィーダは、第１のアンテナの第２の偏波および第１のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号用である。
【００１７】
それぞれのアンテナのそれぞれの偏波は、それぞれの広帯域フィルタリング手段、それぞれのフィーダ、およびそれぞれの狭帯域フィルタリング手段と関連付け可能である。それぞれの広帯域フィルタリング手段は、アンテナアセンブリ内に配置可能であり、それぞれのフィーダによって、基地局装置と同一場所に配置されているそれぞれの狭帯域フィルタリング手段に接続可能である。狭帯域フィルタリング手段は、連続的な周波数を有する信号を、非連続的な周波数を有する信号の群に分割するように構成可能である。
【００１８】
アンテナシステムは、異なるアンテナと関連付けられる同様の周波数の信号を特徴付け、送受信モードのうちの少なくとも一方の動作においてスペースダイバーシティを行うためのフィルタリング手段を含むことが可能である。
【００１９】
一方のアンテナは、第１の周波数送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有することが可能であり、他方のアンテナは、第１の周波数スペースダイバーシティ送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有することが可能である。１つの受信信号は、複数の受信ダイバーシティ信号と関連付け可能である。
【００２０】
別の態様においては、本発明は、２つのデュアル偏波された、物理的分離により、スペースダイバーシティを行うチルト調整可能なアンテナを備えたアンテナシステムを動作する方法を提供し、方法は、
ａ）それぞれのアンテナの偏波の電気チルト角度を、独立して調整するステップと、
ｂ）共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を行うのに、それぞれのアンテナの電気チルト角度を他のアンテナの電気チルト角度と等しくなるように制御するステップとを含む。
【００２１】
本発明の方法は、異なるキャリア周波数、および独立して調整可能な電気チルトの異なる角度を実装することが可能であるとういう利点をもたらし、これは、例えば、別のセルラ無線規格を実装するため、および／または環境に対する視覚影響を増大させることになる追加のアンテナアセンブリを設ける必要なく、別のオペレータを加えるための機能をもたらす。
【００２２】
方法は、共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を有する１対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第１のキャリア周波数と、逆偏波チルトカプリングおよび共通偏波チルトカプリングのうちの一方を有する別の対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第２のキャリア周波数とのそれぞれにより実装可能であり、アンテナチルト角度は、少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、電気チルトの異なる角度と関連付けられることを可能にするように制御可能である。少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数は、それぞれ第１および第２の群のキャリア周波数であることが可能である。
【００２３】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数は、複数のオペレータ、複数の基地局、および複数のセルラ規格のうちの１つと関連付け可能である。
【００２４】
方法は、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶ２つのフィーダにより実装可能である。それは、３つのこのようなフィーダにより実装可能であり、フィーダのうちの１つは、受信信号専用であり、受信信号は、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる。それは、受信信号専用の追加（第４）のフィーダにより実装可能である。
【００２５】
広帯域フィルタリングするステップは、アンテナアセンブリにおけるアンテナシステムのアンテナと同一場所に配置されているフィルタリング手段により実装可能であり、狭帯域フィルタリング手段は、基地局装置と同一場所に配置可能である。狭帯域フィルタリングするステップは、また、もしくは、あるいは、アンテナと同一場所に配置されている手段により実装可能でもある。
【００２６】
方法は、基地局装置とアンテナの間の送受信信号を運ぶ４つのフィーダにより実装可能であり、フィーダのうちの２つが、一方のアンテナの異なる偏波と関連付け可能であり、フィーダの別の２つが、他方のアンテナの異なる偏波と関連付け可能である。代替としては、アンテナは、第１および第２のアンテナとして指定可能であり、フィーダのうちの２つが、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる第１および第２の送信信号を運び、また、別のフィーダが、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号を運び、フィーダのうちの第４のフィーダは、第１のアンテナの第２の偏波および第１のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号を運ぶ。
【００２７】
それぞれのアンテナのそれぞれの偏波は、広帯域フィルタリングするステップ、それぞれのフィーダ、および狭帯域フィルタリングするステップと関連付け可能である。広帯域フィルタリングするステップは、アンテナアセンブリ内に実装可能であり、狭帯域フィルタリングするステップは、基地局装置と同一場所に配置されている手段によって実装可能である。狭帯域フィルタリング手段は、連続的な周波数を有する信号を、非連続的な周波数を有する信号の群に分割するように構成可能である。
【００２８】
フィルタリング手段は、異なるアンテナと関連付けられる同様の周波数の信号を特徴付け、送受信モードのうちの少なくとも一方の動作においてスペースダイバーシティを行うために使用可能である。
【００２９】
一方のアンテナは、第１の周波数送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有することが可能であり、他方のアンテナは、第１の周波数スペースダイバーシティ送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有することが可能である。１つの受信信号は、複数の受信ダイバーシティ信号と関連付け可能である。
【００３０】
本発明をより完全に理解するために、次に、ほんの一例として、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】単一の基地局がスペースダイバーシティによる受信信号を有する従来技術のアンテナシステムを示す図である。
【図２】２つの基地局がスペースダイバーシティによる受信信号を有し、共通偏波チルトカプリングによるアンテナアセンブリを使用する本発明のアンテナシステムを示す図である。
【図３ａ】受信信号スペースダイバーシティを有する４つの基地局すべてに適している、図２の修正バージョンである。
【図３ｂ】図３ａの続き図である。
【図４】図２に類似しているが、より詳細に示しており、（後述されるように）独立して調整可能なチルト角度を有する２つの基地局の機能および連続的な周波数に対する適合性をもたらす本発明のアンテナシステムを示す図である。
【図５】非連続的な周波数とともに使用するのに適している図４の簡略化バージョンを示す図である。
【図６】２つの基地局が独立して調整可能なチルトの角度を有し、３つのフィーダが基地局装置を簡略化するのに使用される本発明のアンテナシステムを示す図である。
【図７】基地局の処理を減らすために、さらなるフィーダを有する図６の修正バージョンを示す図である。
【図８】加えられた基地局フィルタおよび同様の広帯域フィルタを有するアンテナアセンブリを有する図６の修正バージョンを示す図である。
【図９】簡略化された構造を有するアンテナアセンブリの外部に取り付けられたフィルタを有する本発明の別のアンテナシステムを示す図である。
【図１０】２つの基地局の送受信信号の両方に、スペースダイバーシティを行う本発明の別のアンテナシステムを示す図である。
【図１１ａ】２つのチルトの角度を有する４つの基地局の受信信号に、スペースダイバーシティを行う本発明のアンテナシステムを示す図である。
【図１１ｂ】図１１ａの続き図である。
【図１２】２つのチルトの角度を有する８つの基地局の受信信号に、スペースダイバーシティを行う本発明のアンテナシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本明細書においては（アメリカ合衆国における命名法とは異なり）、「キャリア」は、キャリア周波数、すなわち、変調が電気通信目的で加えられる無線周波数信号を意味し、「チャネル」は、キャリアと同義である。１つまたは複数のキャリアは、単独のオペレータ、または２人以上のオペレータによって使用可能であり、オペレータは、移動電話通信サービスを提供する基地局のユーザである。複数のキャリアが、必ずしも、同じセルラ無線システムに割り当てられるとは限らない。対を成す送受信信号は、同様の数字の接尾辞をそれぞれ有するＴＸおよびＲＸで、例えば、ＴＸ１およびＲＸ１、またはＴＸ２およびＲＸ２で示される。この場合、数字の接尾辞１または２は、第１または第２の送信もしくは受信キャリア周波数、および第１または第２のオペレータもしくは基地局との関連性を示す。スペースダイバーシティ送受信信号は、接尾辞Ｄで、例えば、ＴＸＤ、ＲＸＤ、ＴＸ１Ｄ、ＲＸ１Ｄなどで示され、複数のスペースダイバーシティ信号は、接尾辞Ｄの後続の数字で、例えば、ＴＸ１Ｄ１、ＲＸ１Ｄ１で示される。アップリンクは、移動電話機から基地局に進む信号を意味し、ダウンリンクは、逆方向に進む信号を意味する。
【００３３】
図１を参照すると、参照数字１０が、通常使用されるものの一般的なスペースダイバーシティによる従来技術のアンテナシステムを全体的に示している。システム１０は、第１のポートＰおよび第２のポートＰＤを含む基地局ＢＳを有し、第１のポートＰは、送受信（ＴＸ／ＲＸ）信号用であり、第２のポートＰＤは、スペースダイバーシティ受信（ＲＸＤ）信号専用である。基地局ＢＳは、第１のアンテナアセンブリ１２Ａを介して、信号を送受信（ＴＸ／ＲＸ）し、第２のアンテナアセンブリ１２Ｂを介して、これらのアセンブリ間の空間的分離により、スペースダイバーシティを行う別の信号（ダイバーシティ受信信号ＲＸＤ）を受信するように構成されている。アンテナアセンブリ１２Ａおよび１２Ｂは、一般に、基地局受信周波数での１０から２０波長に等しい心間距離Ｓを有する第１のアンテナスタック１４Ａおよび第２のアンテナスタック１４Ｂをそれぞれ有する。それぞれのアンテナスタック１４Ａまたは１４Ｂは、相互に直交する偏波を有する１６Ａおよび１８Ａなどのクロスダイポールの垂直配列を有する単一のアンテナであり、これらの偏波は、垂直に対してそれぞれ＋４５度および−４５度において、ならびに右（本明細書においては正（＋）偏波）および左（本明細書においては負（−）偏波）にそれぞれ斜め上向きで配置されている。
【００３４】
アンテナアセンブリ１２Ａおよび１２Ｂは、アンテナチルト角度制御部ＴＡおよびＴＢを組み込み、その制御部は、アンテナスタック１４Ａおよび１４Ｂからのビームの角度の制御を、それぞれ互いから独立して行う。アンテナアセンブリ１２Ａおよび１２Ｂは、それらが、個々の移動電話機から送信される単一の信号のそれぞれ空間的に多様なレプリカを受信できるようになるために、必然的に、同じ電気チルトの角度を有する。
【００３５】
＋４５度偏波で、第１のアンテナスタック１４Ａから送信するためのＴＸ信号は、第１の基地局ポートＰから第１のフィーダＦ１にフィードされ、このフィーダは、ＴＸ信号を、アンテナ支持塔（図示せず）から第１のアンテナアセンブ１２Ａに運ぶ。この場合、ＴＸ信号は、点線内に示されている送信／受信の増幅器／フィルタユニット２０Ａの中に進み、ユニット２０Ａにおいて、送信帯域通過フィルタ（ＴＸ）２２Ａによってフィルタリングされ、それから、第１のコーポレートフィードネットワーク２４Ａを介して、第１のアンテナスタック１４Ａに出力される。ネットワーク２４Ａは、知られている種類であり、それは、１６Ａなどのそれぞれの正の偏波アンテナダイポール要素にそれぞれがフィードされるアンテナ要素信号の組に、ＴＸ信号を変換するように構成されているカスケード配列の信号分割器である。
【００３６】
また、第１のコーポレートフィードネットワーク２２Ａは、移動局からアップリンク信号を受信する場合には、逆に動作する。第１のコーポレートフィードネットワーク２４Ａからのアップリンク信号は、ＲＸ信号およびＴＸ信号に異なる信号経路を提供するユニット２０Ａに接続され、このユニットは、フィーダＦ１での損失による信号劣化を防ぐために、ＲＸ信号を増幅する。
【００３７】
したがって、１６Ａなどの正の偏波アンテナダイポール要素から送信され、またはその要素によって受信される、ＴＸ信号およびＲＸ信号は、ＴＸフィルタ２２ＡおよびＲＸフィルタ２６Ａをそれぞれ介して、ＴＸおよびＲＸ経路に分離される。ＲＸ信号は、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）２７Ａによって増幅され、第２の受信帯域通過フィルタ（ＲＸ）２８Ａによってフィルタリングされ、次いで、帯域通過フィルタ２２ＡとフィーダＦ１の間のＴＸ信号経路と交わる。ＴＸフィルタ２２ＡおよびＲＸフィルタ２８Ａは、これらが接続されているフィーダＦ１に対するこれらそれぞれの通過帯域の範囲内で、正確なシステムインピーダンス、一般には、５０オームを示す。ＲＸ信号は、第１のフィーダＦ１に沿って第１の基地局ポートＰに中継される。
【００３８】
アンテナスタック１４Ａの１８Ａなどの負の偏波アンテナダイポール要素は、信号を送受信する機能を有し、第２のコーポレートフィードネットワーク３０Ａに接続されている。しかし、この機能は、示されているように、整合負荷３２Ａで終端処理されるポートを有する第２のコーポレートフィードネットワーク３０Ａによっては使用されない。
【００３９】
第２のアンテナアセンブリ１２Ｂは、第１のアンテナアセンブリに類似して、備えられ、構成されており、それは、接尾辞Ａを置き換えた接尾辞Ｂにより同様に参照され、詳細には説明しない。それは、受信モードだけにおいて使用される（そのため、ＴＸフィルタ２２Ｂは、余分である）。それは、第１のアンテナアセンブリ１２Ａから空間的に変位し、したがって、受信モード動作は、第２のフィーダＦ２を介して、基地局ダイバーシティポートＰＤに、スペースダイバーシティ受信（ＲＸＤ）信号を供給する。
【００４０】
実際には、１２Ａおよび１２Ｂなどの市販のアンテナアセンブリには、２０Ａなどの２つの送信／受信の増幅器／フィルタユニットが、コーポレートフィード２４Ａ／３０Ａそれぞれに対して１つずつ提供される。図１に示されるように、この機能は十分に引き出されていないが、これにより、両方のアンテナスタック偏波に関する送受信の機能がもたらされる。
【００４１】
従来技術のスペースダイバーシティアンテナシステム１０は、いくつかの欠点を有する：
１．システム１０が複数のオペレータによって共有される場合、オペレータは、単一の電気チルトの角度に対するアクセスだけを有し、
２．システム１０が、単独のオペレータによって複数のキャリア周波数（または無線周波数（ＲＦ）チャネル）により動作するために構成されている場合、オペレータは、複数の技術、例えば、ＧＳＭおよびＵＭＴＳなどの２つの異なるセルラ無線規格に対して、同時にシステムを最適化することができなくなり、
３．複数のユーザがアンテナシステムを共有する場合、一般に、任意のオペレータのセル配置は、別のものと異なることになり、したがって、オペレータのうちの１人しか、セルのサービスエリアを最適化し、セル間の相互干渉を最小限に抑えることができなくなり、
４．アンテナシステム１０は、非効率的に使用され、すなわち、アンテナスタック１４Ａおよび１４Ｂの両方は、２つの相互に直交する偏波で送受信する機能を有するが、一方の偏波しか、それぞれの場合に使用されない。
【００４２】
本発明は、複数のキャリア周波数および／またはオペレータが、スペースダイバーシティアンテナ設置部を共有することを可能にするように意図され、それにより、
１．独立した電気チルトの角度が、複数の基地局に利用可能になり、
２．偏波ダイバーシティがスペースダイバーシティに加えて利用可能になり、
３．２つのアンテナの使用によって増大することになるアップリンク利得が、スペースダイバーシティ受信を実装し、これにより、移動電話ユーザのコミュニティに対して、全体的なパワー消費が抑えられ、
４．さらには、オペレータは、アンテナ数または環境に対する視覚影響を増大させることなく、既存のスペースダイバーシティアンテナシステムに加えられることが可能になる。
【００４３】
次に、図２を参照すると、本発明のアンテナシステム４０が、簡略化された形式で示されており、図面を簡略化するために、従来の項目（例えば、基地局、フィルタ、コーポレートフィードおよび受信信号用低ノイズ増幅器）は省略される。システム４０は、スペースダイバーシティアンテナ装置を共有する２つの基地局とともに使用するのに適している。それは、アンテナシステム受信周波数での１０から２０波長の範囲内の心間距離Ｓを有する第１のアンテナスタック４４Ａおよび第２のアンテナスタック４４Ｂそれぞれを有する第１のアンテナアセンブリ４２Ａおよび第２のアンテナアセンブリ４２Ｂを備える。それぞれのアンテナスタック４４Ａまたは４４Ｂは、４６Ａおよび４８Ａ、または４６Ｂおよび４８Ｂなどのクロスアンテナダイポールの対の垂直配列を含む。アンテナスタック４４Ａおよび４４Ｂは、それぞれ、デュアル偏波されており、すなわち、４６Ａおよび４８Ａ、または４６Ｂおよび４８Ｂなどのダイポールのそれぞれの対は、垂直に対してそれぞれ＋４５度および−４５度で、正（＋）および負（−）の偏波を生じさせる、互いに対して相互に直交する幾何学的勾配を有する。
【００４４】
第１のアンテナスタック４４Ａは、４６Ａなどの正の偏波ダイポールと、４８Ａなどの負の偏波ダイポールとにそれぞれ接続されている２つの相互に直交する入力／出力ポート４４Ａ（＋）および４４Ａ（−）を有し、この場合、２つのアンテナスタックポートは、一方のポートに入力される信号が、他方のポートから出力されるかなりの大きさの受信信号を発生させない場合には、互いに直交する。同様に、第２のアンテナスタック４４Ｂは、４６Ｂなどの正の偏波ダイポールと、４８Ｂなどの負の偏波ダイポールとにそれぞれ接続されている２つの相互に直交する入力／出力ポート４４Ｂ（＋）および４４Ｂ（−）を有する。
【００４５】
第１のアンテナアセンブリ４２Ａは、正および負の偏波アンテナビームそれぞれの電気チルトを制御するための第１のチルト角度制御部ＴＡ（＋）Ａおよび第２のチルト角度制御部ＴＡ（−）Ａを有する。第１のチルト角度制御部ＴＡ（＋）Ａは、４６Ａなどの正の偏波アンテナダイポールからのアンテナビームのチルト角度の制御を行い、同様に、第２のチルト角度制御部ＴＡ（−）Ａは、４８Ａなどの負の偏波アンテナダイポールからのアンテナビームのチルト角度の制御を行う。同様に、第２のアンテナアセンブリ４２Ｂは、４６Ｂなどの正に偏波されたアンテナダイポール、および４８Ｂなどの負に偏波されたアンテナダイポールからの電気チルト角度それぞれのためのチルト角度制御部ＴＡ（＋）ＢおよびＴＡ（−）Ｂを有する。
【００４６】
アンテナアセンブリ４２Ａおよび４２Ｂのそれぞれは、それぞれの偏波に対して電気チルトの角度の独立した調整部を有し、これは、最新の可変電気チルト（ＶＥＴ）アンテナ設計の一部ではなく、このような設計は、それぞれの偏波の調整部を組み込んでいるが、それらは、一緒に調整部機構をカプリングし、それにより、両方の偏波が、単一の制御入力部からそろって一緒にチルトするようになる。図２に関して説明される本発明の実施例においては、それぞれのアンテナアセンブリ４２Ａまたは４２Ｂのそれぞれの偏波に対するチルトの個々の調整部は、それぞれの偏波に対しての調整部機構に別々の制御アクセスを行うことによって実装可能であり、このような制御アクセスは、例えば、ねじ調整部を介して局所的に、またはサーボ機構を使用してアンテナアセンブリ４２Ａまたは４２Ｂから遠隔にも実装可能である。
【００４７】
第１のアンテナアセンブリ４２Ａおよび第２のアンテナアセンブリ４２Ｂのための正の偏波アンテナビームチルト角度制御部ＴＡ（＋）ＡおよびＴＡ（＋）Ｂは、この実施形態において調整され、それにより、同じ共通のチルト角度が、第１のアンテナスタック４４Ａおよび第２のアンテナスタック４４Ｂそれぞれからの正の偏波アンテナビームの両方に与えられようになり、これらのビームは、垂直に対して＋４５度で、そのため、互いに平行にすべて配置されている４６Ａおよび４６Ｂなどの同様に傾斜したアンテナダイポールと関連付けられる。同様に、アンテナアセンブリ４２Ａおよび４２Ｂ両方についての負の偏波アンテナビームチルト角度制御部ＴＡ（−）ＡおよびＴＡ（−）Ｂは、この実施形態において調整され、それにより、同じ共通のチルト角度が、垂直に対して−４５度で、互いに平行に配置されている４８Ａおよび４８Ｂなどの同様に傾斜したアンテナダイポールと関連付けられる両方の負の偏波アンテナビームについて得られる。しかし、正および負の偏波アンテナビームについてのチルト角度は、必ずしも等しいとは限らず、概して、互いと異なるように設定されることになり、これらのビームは、それぞれの基地局に対して送受信を実装し、そのため、それらのビームは、それらの異なるチルト角度により、地上の異なるサービスエリアをもたらす。共通のチルト角度および共通の基地局と関連付けられる信号は、矢印７０と、隣接した点線７２の対とによって示される。
【００４８】
第１のチルト角度で、正または＋４５度偏波を有する第１のアンテナスタック４４Ａから送信するための第１の基地局（図示せず）からの第１の送信（ＴＸ１）信号７４Ａが、ＴＸ／ＲＸフィルタユニット５３Ａ内の送信帯域通過フィルタ（ＴＸ）５２Ａによってフィルタリングされ、それから、第１のアンテナスタック４４Ａの４６Ａなどの正の偏波ダイポールに出力される。第１のチルト角度で、正の偏波を有する第１のアンテナスタック４４Ａによって受信された第１の受信（ＲＸ１）信号が、ＴＸ／ＲＸフィルタユニット５３Ａ内の受信帯域通過フィルタ（ＲＸ）７８Ａによってフィルタリングされ、それから、７６Ａで第１の基地局に出力される。別の受信（ＲＸ２Ｄ）信号が、第１のアンテナスタック４４Ａの４８Ａなどの負の偏波ダイポールによって、負の−４５度偏波を有する第２のチルト角度で受信され、この信号は、８０Ａで第２の基地局（図示せず）に出力され、そのため、それは、第２のアンテナスタック４４Ｂと関連付けられる他の信号と合成する場合には、スペースダイバーシティを可能にする。
【００４９】
同様に、第２のチルト角度で、負または−４５度偏波を有する第２のアンテナスタック４４Ｂから送信するための第２の基地局からの第２の送信（ＴＸ２）信号７４Ｂが、ＴＸ／ＲＸフィルタユニット５３Ｂ内の送信帯域通過フィルタ（ＴＸ）５２Ｂによってフィルタリングされ、それから、第２のアンテナスタック４４Ｂの４８Ｂなどの負の偏波ダイポールに出力される。第２の受信（ＲＸ２）信号７６Ｂは、第２のチルト角度で、負の偏波を有する第２のアンテナスタック４４Ｂによって受信され、フィルタユニット５３Ｂ内の受信帯域通過フィルタ（ＲＸ）７８Ｂによってフィルタリングされ、それから、第２の基地局に出力される。別の受信（ＲＸ１Ｄ）信号８０Ｂが、第１のチルト角度で、正の−４５度偏波を有する第２のアンテナスタック４４Ｂによって受信され、この信号は、第１の基地局に出力され、そのため、それは、第１のアンテナスタック４４Ａと関連付けられる他の信号と合成する場合には、スペースダイバーシティを可能にする。
【００５０】
第１のチルト角度と関連付けられるＴＸ１信号７４Ａ、ＲＸ１信号７６ＡおよびＲＸ１Ｄ信号８０Ｂは、中心の点線７２の左側にグループ化され、第２のチルト角度と関連付けられるＴＸ２信号７４Ｂ、ＲＸ２信号７６ＢおよびＲＸ２Ｄ信号８０Ａは、その点線の右側にグループ化される。
【００５１】
上述してきたように、アンテナアセンブリ４２Ａおよび４２Ｂ両方の正の偏波チルト角度は、同じになるように調整され、同様に、アンテナアセンブリ４２Ａおよび４２Ｂ両方の負の偏波チルト角度は、同じになるように調整される。そのため、信号７４Ａ（ＴＸ１）、７６Ａ（ＲＸ１）および８０Ｂ（ＲＸ１Ｄ）は、アンテナビーム電気チルトの第１の共通の角度と関連付けられ、信号７４Ｂ（ＴＸ２）、７６Ｂ（ＲＸ２）および８０Ａ（ＲＸ２Ｄ）は、第２のこのような角度と関連付けられ、これは、アンテナアセンブリ４２Ａと４２Ｂの間に存在する「共通偏波チルトカプリング」と呼ばれる。
【００５２】
あるいは、アンテナアセンブリ４２Ａと４２Ｂの間の「逆偏波チルトカプリング」（異なる偏波と関連付けられるチルト角度間のカプリング／平等性）は、一方のアンテナアセンブリ４２Ａまたは４２Ｂのそれぞれの（（＋）または（−））偏波と関連付けられるそれぞれのチルト角度を、他方のアンテナアセンブリ４２Ｂまたは４２Ａのそれぞれ反対（（−）または（＋））の偏波と関連付けられるチルト角度と同じになるように調整することによって実装可能である。
【００５３】
図２に関して説明されている本発明の実施形態４０は、以下の利点を有する：
（ａ）（例えば、図１に関して説明されているような）従来技術のスペースダイバーシティアンテナシステムと比較して、実施形態４０は、別のキャリア周波数と、従来技術に使用された第１のそのような信号の角度について独立して調整可能である電気チルトの別の角度とを有する第２の送信信号を加え（別の周波数および電気チルトの別の角度は、別のセルラ無線規格を実装し、かつ／または別のオペレータを加えるのに使用可能である）、これは追加のアンテナアセンブリを設ける必要なく達成される。したがって、第２の送信信号は、アンテナシステムの環境に対する視覚影響を増大させることなく、および規制（プラニングまたはゾーニング）機関からの同意を必要とすることなく加えられ、
（ｂ）信号偏波の独立した調整は、費用をそれほど増大させることなく達成され、
（ｃ）従来技術のアンテナシステムが、費用および重量においてそれほど大きな増大を招かずに、上述の利点（ａ）および（ｂ）を実装するようになされることが可能であり、その機能により、従来技術の塔およびアンテナ支持構造部が保持されることが可能になり、
（ｄ）実施形態４０は、第１のそのような信号（ＴＸ１）に使用されるアンテナスタック４４Ａと比較される別のアンテナスタック４４Ｂを使用して、別のキャリア周波数を有する第２の送信信号（ＴＸ２）を加え、それは、５０％のパワー損失を招き、かつ（後述されるように）連続的な周波数を使用する従来技術のアンテナシステムの特徴である、３ｄＢハイブリッド合成器を使用して信号を合成する必要がなく、そのため、第２の送信信号のキャリア周波数は、この５０％のパワー損失なく、第１の送信信号のキャリア周波数と連続していることが可能であり、
（ｅ）実施形態４０は、共通偏波カプリングまたは逆偏波カプリングによりチルト角度を実装することが可能であり、それにより、異なるキャリア周波数を有する信号間で生成される相互変調積を抑えることを可能にする自由度がもたらされる。
【００５４】
次に図３ａおよび図３ｂを参照すると、図２に関して説明されたシステムの修正バージョンである本発明の別のアンテナシステム１４０を示しており、それは、必要に応じて、アンテナアセンブリと、２つのチルト角度と、共通偏波または逆偏波チルトカプリングとを共有する４つの基地局（それぞれのキャリア周波数を有する）によって使用する機能をもたらす。この場合もやはり、図面を簡略化するために、従来の項目を図示しない。前述したものと均等な部品は、数字の上で参照される接頭辞１００により同様に参照される。アンテナシステム１４０は、フィルタリングおよび分割により追加の信号を特徴付ける前述されたシステム４０と均等である。
【００５５】
アンテナシステム１４０は、第１のデュアル偏波されたアンテナスタック１４４Ａおよび第２のデュアル偏波されたアンテナスタック１４４Ｂそれぞれを有する第１のアンテナアセンブリ１４２Ａおよび第２のアンテナアセンブリ１４２Ｂを備える。第１のアンテナスタック１４４Ａは、１４６Ａなどの正の偏波ダイポール、および１４８Ａなどの負の偏波ダイポールのそれぞれに接続されている直交する入力／出力ポート１４４Ａ（＋）および１４４Ａ（−）を有する。同様に、第２のアンテナスタック１４４Ｂは、１４６Ｂなどの正の偏波ダイポール、および１４８Ｂなどの負の偏波ダイポールのそれぞれに接続されている直交する入力／出力ポート１４４Ｂ（＋）および１４４Ｂ（−）を有する。
【００５６】
第１のアンテナアセンブリ１４２Ａは、第１のＴＸ／ＲＸフィルタユニット１５３Ａに接続されている正の偏波ダイポール（例えば１４６Ａ）、および第２のＴＸ／ＲＸフィルタユニット１５５Ｂに接続されている負の偏波ダイポール（例えば１４８Ａ）を有し、同様に、第２のアンテナアセンブリ１４２Ｂは、第３のＴＸ／ＲＸフィルタユニット１５５Ａに接続されている正の偏波ダイポール（例えば１４６Ｂ）、および第４のＴＸ／ＲＸフィルタユニット１５３Ｂに接続されている負の偏波ダイポール（例えば１４８Ｂ）を有し、すなわち、システム４０で前述したように、アンテナアセンブリ１４２Ａまたは１４２Ｂのそれぞれは、中心の点線１７２ｃの異なる側で示されている異なるチルト角度と関連付けられるその２つのダイポール偏波を有する。
【００５７】
ＴＸ／ＲＸフィルタユニット１５３Ａ、１５５Ａ、１５３Ｂ、１５５Ｂは、送信（ＴＸ）帯域通過フィルタおよび受信（ＲＸ）帯域通過フィルタ１５２Ａと１７８Ａ、１５７Ａと１７９Ａ、１５２Ｂと１７８Ｂ、１５７Ｂと１７９Ｂのそれぞれの組合せを含む。４つの基地局は、矢印ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３およびＢＳ４で示され、それらは、異なるキャリア周波数で動作して、送信信号１７４Ａ（ＴＸ１）、１７５Ｂ（ＴＸ２）、１７５Ａ（ＴＸ３）および１７４Ｂ（ＴＸ４）それぞれを供給する。送信信号１７４Ａおよび１７５Ｂは、１５２Ａおよび１５７Ｂにおいてフィルタリングされ、次いで、第１のアンテナスタック１４４Ａの正（＋４５度）の偏波ダイポール（例えば１４６Ａ）、および負（−４５度）の偏波ダイポール（例えば１４８Ａ）にそれぞれフィードされる。同様に、送信信号（ＴＸ３）１７５Ａおよび（ＴＸ４）１７４Ｂは、１５７Ａおよび１５２Ｂにおいてフィルタリングされ、次いで、第２のアンテナスタック１４４Ｂの正（＋４５度）の偏波ダイポール（例えば１４６Ｂ）、および負（−４５度）の偏波ダイポール（例えば１４８Ｂ）にそれぞれフィードされる。
【００５８】
受信（ＲＸ）帯域通過フィルタ１７８Ａ、１７９Ａ、１７８Ｂおよび１７９Ｂは、それぞれ２ウェイ分割器Ｓ１、Ｓ３、Ｓ２およびＳ４に接続されている。正（＋４５度）の偏波ダイポール（例えば１４６Ａ）で第１のアンテナスタック１４４Ａによって受信された信号は、１７８Ａにおいてフィルタリングされ、次いで、これらの信号は、Ｓ１において分割されて、第１の基地局ＢＳ１向けの受信（ＲＸ１）信号１７６Ａと、第３の基地局ＢＳ３向けの受信スペースダイバーシティ（ＲＸ３Ｄ）信号１９０Ａとを特徴付ける。同様に、負（−４５度）の偏波ダイポール（例えば１４８Ａ）で第１のアンテナスタック１４４Ａによって受信された信号は、１７９Ｂにおいてフィルタリングされ、次いで、Ｓ２において分割されて、第２の基地局ＢＳ２向けの受信（ＲＸ２）信号１９２Ａと、第４の基地局ＢＳ４向けの受信スペースダイバーシティ（ＲＸ４Ｄ）信号１９４Ａとを特徴付ける。
【００５９】
正（＋４５度）の偏波ダイポール（例えば１４６Ｂ）で第２のアンテナスタック１４４Ｂによって受信された信号は、１７９Ａにおいてフィルタリングされ、次いで、Ｓ３において分割されて、第３の基地局ＢＳ３向けの受信（ＲＸ３）信号１７６Ｂと、第１の基地局ＢＳ１向けの受信スペースダイバーシティ（ＲＸ１Ｄ）信号１８０Ｂとを特徴付ける。同様に、負（−４５度）の偏波ダイポール（例えば１４８Ｂ）で第２のアンテナスタック１４４Ｂによって受信された信号は、１７９Ｂにおいてフィルタリングされ、次いで、Ｓ４において分割されて、第４の基地局ＢＳ４向けの受信（ＲＸ４）信号１９２Ｂと、第２の基地局ＢＳ２向けの受信スペースダイバーシティ（ＲＸ２Ｄ）信号１９４Ｂとを特徴付ける。
【００６０】
したがって、分割器Ｓ１からＳ４は、それぞれの基地局が、異なるアンテナスタックだけでなく、スペースダイバーシティとも関連付けられ、かつ受信される際に同様の偏波に対応する（共通偏波チルトカプリング）、２つのそれぞれの受信信号を受信することを可能にする。あるいは、逆偏波チルトカプリングが、先に説明したように、代わりに実装可能である。
【００６１】
第１のアンテナアセンブリ１４２Ａおよび第２のアンテナアセンブリおよび１４２Ｂは、正の偏波アンテナビームチルト角度制御部ＴＡ（＋）ＡおよびＴＡ（＋）Ｂを有し、これらの制御部は、アンテナスタック１４４Ａおよび１４４Ｂの両方の正の偏波アンテナビームと同じである、またはそのビームに共通しているチルト角度（ａ）が得られるように調整される。したがって、第１の基地局ＢＳ１および第３の基地局ＢＳ３と関連付けられる信号は、同じアンテナビームチルト角度に対応し、これらの信号は、送信信号１７４Ａ（ＴＸ１）と１７５Ａ（ＴＸ３）、受信信号１７６Ａ（ＲＸ１）と１７６Ｂ（ＲＸ３）、および受信スペースダイバーシティ信号１８０Ｂ（ＲＸ１Ｄ）と１９０Ａ（ＲＸ３Ｄ）である。
【００６２】
同様に、第１のアンテナアセンブリ１４２Ａおよび第２のアンテナアセンブリ１４２Ｂは、共通のチルト角度（ｂ）がアンテナスタック１４４Ａおよび１４４Ｂの両方の負の偏波アンテナビームについて得られるように調整される負の偏波アンテナビームチルト角度制御部ＴＡ（−）ＡおよびＴＡ（−）Ｂを有する。そのため、第２の基地局ＢＳ２および第４の基地局ＢＳ４と関連付けられる信号は、チルト角度（ｂ）に対応し、すなわち、それらの信号は、送信信号１７５Ｂ（ＴＸ２）と１７４Ｂ（ＴＸ４）、受信信号１９２Ａ（ＲＸ２）と１９２Ｂ（ＲＸ４）、および受信スペースダイバーシティ信号１９４Ｂ（ＲＸ２Ｄ）と１９４Ａ（ＲＸ４Ｄ）である。
【００６３】
前述してきたように、アンテナシステム１４０は、（それぞれのキャリア周波数を有する）４つの基地局によって、使用されるための機能をもたらす。これは、それが１対の相互に直交する入力／出力ポート１４４Ａ（＋）と１４４Ａ（−）、１４４Ｂ（＋）と１４４Ｂ（−）をそれぞれ有する２つのアンテナアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂを有するからである。したがって、これらのポートのいずれか１つに入力される信号は、効果的に−から絶縁され、そのため、他のポートに入力されるマイナス信号にはそれほど影響を及ぼさないことになる。概して、４つのポート１４４Ａ（＋）、１４４Ａ（−）、１４４Ｂ（＋）および１４４Ｂ（−）は、３ｄＢカプラまたはフィルタ合成器を使用する信号合成の必要なく（従来技術においては、よく知られている問題）、４つまでのＲＦキャリア周波数がアンテナシステム１４０を共有することを可能にする。また、これにより、アンテナシステム１４０は、以下とともに使用するのに適することになる：
（ａ）そのうちの１つが、受信スペースダイバーシティに加えて、送信スペースダイバーシティのために構成されている３つの基地局、および
（ｂ）両方とも、受信スペースダイバーシティに加えて、送信スペースダイバーシティのために構成されている２つの基地局。
【００６４】
図３ａおよび図３ｂに関して説明されている本発明の実施形態１４０は、システム４０の利点、加えて以下を有する：
（ａ）実施形態１４０は、フィルタ合成器または３ｄＢハイブリッド合成器を使用して信号を合成する必要なく、異なるキャリア周波数を有する第３および第４の送信信号を加え、
（ｂ）異なるキャリア周波数を有する追加の送信信号は、フィルタ合成器を使用するが、３ｄＢハイブリッド合成器なしに加えられることが可能であり、
（ｃ）キャリア周波数のいずれかについての送信スペースダイバーシティの選択肢が利用可能である。
【００６５】
連続的な周波数を有する別の基地局（またはキャリア周波数）は、３ｄＢ合成器の合成損失（従来技術の連続的な周波数合成の特徴である）を招かずに、図２、図３ａおよび図３ｂに関して説明された実施形態に加えられることが可能であり、これは、公開済みのＷＯ０３／０４３１２７に記載されている個別チルト方法を使用して実装可能である。
【００６６】
本発明の他の実施形態は、後述する。その前に、これらの、および先の実施形態に関する語句の連続的な周波数および非連続的な周波数について説明する。
【００６７】
複数のキャリア周波数により動作するアンテナシステムにおいては、特に２つの周波数が互いに近接している場合に、第１の周波数を発生させる送信機が、第２の周波数を受信しないことを確実にすることが必要である。第２の信号周波数が送信機出力にカプリングすることにより、非線形である送信機の出力ステージに発生する相互変調積を招く。これらの相互変調積は、十分に大きい場合には、通信を規制する機関によって許可されるレベルを超える可能性のある制御されていないスプリアス放射になる。通常、互いから送信機を絶縁するためにはフィルタが使用され、それにより、信号は、非常にそれを減衰させるフィルタを通過せずには、１つの送信機から別の送信機に伝わることができない。絶縁フィルタがこのように使用されることを可能にするためには、フィルタ通過帯域がそれほど重なり合わないように、隣接した信号周波数は十分に分離される必要があり、すなわち、信号周波数は「非連続的」である必要がある。
【００６８】
さらには、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）システムにおいては、必要信号についてその感度およびダイナミックレンジを最大限にするために、基地局におけるそれぞれの受信機が、その通過帯域内に最小限の不要信号を有することが好ましい。そのため、基地局が意図される帯域範囲内の周波数にこれらの信号を制限するために、基地局受信機入力部において、信号をフィルタリングすることが好ましい。
【００６９】
絶縁フィルタが適切でない場合、信号絶縁のいくつかの他の形態が提供される必要があり、これは、英国（ＵＫ）ネットワークオペレータによって使用されるためのＵＫ無線通信庁によって割り当てられる第３世代周波数分割複信（３Ｇ  ＦＤＤ）周波数帯域の場合である。この場合、基地局からのＦＤＤ送信については、２１１０．３ＭＨｚから２１６９．７ＭＨｚ、移動無線からの送信については、１９２０．３ＭＨｚから１９７９．７ＭＨｚのスペクトルの割当てがある。これらの割り当てられたスペクトル領域または帯域はそれぞれ、幅および心間距離１０−１５ＭＨｚのサブ帯域に分割され、したがって、幅および心間距離は、２ＧＨｚまでの周波数の１％未満である。フィルタは完全でないので、すなわち、フィルタは、無限に鋭いカットオフフィルタ特性を有していないので、絶縁フィルタは、この間隔を有する隣接した周波数には適切ではない。これにより、フィルタの特性が有限スロープを有するので、隣接した対の通過帯域が著しく重なり合うことになり、２つの有害効果、重なり合う領域の信号損失の増大、および信号間の絶縁低下が生じる。それにより、（ａ）信号カプリングの際の損失および信号波形の歪みと、（ｂ）隣接したフィルタに対する、したがって他の送信機に対するそれぞれの信号カプリングの比率とが生じる。１つの送信機からの信号を別の送信機の出力部内にカプリングすることは、前述してきたような相互変調積を招き、厳密に回避されなくてはならない。
【００７０】
従来技術においては、追加の信号絶縁の２つの形態、（ａ）（残念ながら、５０％のパワー損失をもたらす）３ｄＢカプラの使用、および（ｂ）空気合成が知られている。空気合成は、（ｉ）複数のアンテナ、あるいは（ｉｉ）直交する入力部を有する多素子アンテナの使用を含む。（ｉｉ）を実装するために、連続的な周波数信号は、非連続的な周波数との両方の２つの群に分割され、その群は、アンテナ内で連続的な周波数信号の合成がないことを確実にする相互の直交性を有する異なる入力部にフィードされ、そうではなく、信号がアンテナから放射された場合には、合成が起きる。（ａ）および（ｂ）の実施例は、（ａ）ＵＳ５，２２９，７２９およびＵＳ５，５８４，０５８、（ｂ）（ｉ）ＵＳ５，５８４，０５８ならびに（ｂ）（ｉｉ）ＷＯ０２／０８２５８１を含む。
【００７１】
そのため、本明細書においては、信号周波数は、それらが従来のフィルタを使用して適切に分離されるほど十分に離間している場合には、「非連続的」と呼ばれ、そうでない場合には、「連続的」と呼ばれる。
【００７２】
次に、図４を参照すると、本発明の別のアンテナシステム２４０が示されており、それは、図２に関して説明されたものと均等であるが、より詳細に示され、それは、以下のキャリア周波数と、独立して調整可能なチルト角度と、チャネルと、フィーダと、基地局とのそれぞれのうちの２つについての機能を提供し、連続的な周波数、および必要に応じて、共通偏波または逆偏波チルトカプリングとともに使用可能である。
【００７３】
システム２４０は、チャネルＣＨ１およびＣＨ２それぞれを特徴付ける第１の基地局ＢＳ４１および第２の基地局ＢＳ４２を有する。第１の基地局ＢＳ４１は、２つのポートＰ４１およびＰ４１Ｄを有し、一方のポートＰ４１は、第１の送受信（ＴＸ１／ＲＸ１）信号用であり、他方のポートＰ４１Ｄは、第１のスペースダイバーシティ受信（ＲＸ１Ｄ）信号専用である。同様に、第２の基地局ＢＳ４２は、第２の送受信（ＴＸ２／ＲＸ２）信号用および第２のスペースダイバーシティ受信（ＲＸ２Ｄ）信号用に、２つのポート、Ｐ４２とＰ４２Ｄとを有する。
【００７４】
語句「狭帯域」および「広帯域」は、この実施形態および後の実施形態の説明において、フィルタとの関連で使用されることになり、「狭帯域」は、送信フィルタの場合には、いくつかの送信周波数のうちの１つ（例えばＴＸ１）だけを、または受信フィルタの場合には、いくつかの受信周波数のうちの１つ（例えばＲＸ１）だけを通すほど十分に狭い通過帯域を意味し、「広帯域」は、送信（ＴＸ）フィルタの場合には、少なくとも複数の、もしくはすべての送信周波数を、または受信（ＲＸ）フィルタの場合には、少なくとも複数の、もしくはすべての受信周波数を通すほど十分に広い通過帯域を意味する。
【００７５】
第１の送信（ＴＸ１）信号は、第１の基地局ＢＳ４１から、ポートＰ４１を介して、基地局ＢＳ４１およびＢＳ４２と同一場所（例えば、アンテナ塔の足元）に配置されている基地局フィルタアセンブリ２５０に進む。この信号は、ＴＸ１／ＲＸ１２フィルタユニット２５３Ａ内の狭帯域送信帯域通過フィルタ（ＴＸ１）２５２Ａによってフィルタリングされ、次いで、第１のフィーダＦ４１に出力され、そのフィーダは、第１のアンテナアセンブリ２５４Ａにそれを転送する。この場合、それは、広帯域送信フィルタ（ＴＸ）２５６Ａによってフィルタリングされ、次いで、第１のコーポレートフィードネットワーク２４３Ａに出力され、そのネットワークは、第１のアンテナスタック２４４Ａの２４６Ａなどの同様に偏波されたアンテナダイポール要素にそれをフィードする。ネットワーク２４３Ａは、この送信信号をアンテナ要素信号の組に変換し、それらを、同様偏波（＋４５度）のそれぞれのダイポール要素にフィードする。第１のアンテナスタック２４４Ａは、垂直に対して＋４５度および−４５度で、ならびに左右に斜め上向きでそれぞれ配置され、かつ正（＋）の偏波および負（−）の偏波をそれぞれ指定されている相互に直交する偏波を有する２４６Ａおよび２４８Ａなどのクロスダイポールの垂直配列を有する。したがって、第１のコーポレートフィードネットワーク２４３Ａは、送信信号を、２４６Ａなどの正の偏波ダイポール（＋４５度）に中継して、自由空間に放射する。
【００７６】
第１のアンテナスタック２４４Ａの２４８Ａなどの負の偏波ダイポールは、第２のコーポレートフィードネットワーク２４５Ａに接続されている。
【００７７】
相互に直交する偏波を有する２４６Ａおよび２４８Ａなどのダイポールに、第１のアンテナスタック２４４Ａによって受信された信号は、コーポレートフィードネットワーク２４３Ａおよび２４５Ａを介して、狭帯域受信フィルタ２５８Ａおよび２６０Ａに進み、それらのフィルタは、同じアンテナスタック２４４Ａの異なる偏波とそれぞれ関連付けられる第１および第２の受信周波数（ＲＸ１およびＲＸ２）を特徴付ける通過帯域を有する。これらのフィルタから出力された異なる周波数の受信信号は、ＬＮＡ２６２Ａおよび２６４Ａによって増幅され、次いで、信号合成器２６６Ａによって合成される。合成器２６６Ａは合成信号を供給し、それは、第１および第２の受信周波数（ＲＸ１、ＲＸ２）の両方を通す通過帯域（ＲＸ１２）を有する広帯域受信フィルタ２６８Ａによってフィルタリングされ、その結果生じる合成され、フィルタリングされた信号は、第１のフィーダＦ４１に入力され、そのフィーダは、基地局フィルタアセンブリ２５０にそれを転送し、それは、広帯域受信フィルタ２７０Ａにおいてフィルタリングされ、分割器２７２Ａによって分割される。分割器２７２Ａは、スペースダイバーシティについて２つの受信信号を供給し、これらの信号は、ＬＮＡ２７４Ａおよび２７６Ａによって増幅され、異なる通過帯域（ＲＸ１およびＲＸ２）を有する狭帯域フィルタ２７８Ａおよび２８０Ａによってフィルタリングされて、第１の基地局の送受信（ＴＸ１／ＲＸ１）ポートＰ４１および第２の基地局のスペースダイバーシティ受信（ＲＸ２Ｄ）ポートＰ４２Ｄにそれぞれ進む。
【００７８】
同様に、第２の送信（ＴＸ２）信号は、第２の基地局ＢＳ４２からポートＰ４２を介して基地局フィルタアセンブリ２５０に進む。この信号は、ＴＸ１／ＲＸ１フィルタユニット２５３Ｂ内の狭帯域送信帯域通過フィルタ（ＴＸ２）２５２Ｂによってフィルタリングされ、次いで、第２のフィーダＦ４２に出力され、それを、そのフィーダは、第２のアンテナアセンブリ２５４Ａに転送する。この場合、それは、広帯域送信帯域通過フィルタ（ＴＸ）２５６Ｂによってフィルタリングされ、次いで、コーポレートフィードネットワーク２４５Ｂに出力され、そのネットワークは、第２のアンテナスタック２４４Ｂの２４８Ｂなどの同様に偏波されたアンテナダイポール要素にそれをフィードする。ネットワーク２４５Ｂは、この送信信号を、第１のアンテナスタック２４４Ａのものと均等のクロスダイポールの垂直配列を有する第２のアンテナスタック２４４Ｂの同様に偏波されたダイポールのためのアンテナ要素信号の組に変換する。したがって、送信信号は、コーポレートフィードネットワーク２４５Ｂを介して、２４８Ｂなどの負の偏波（−４５度）ダイポールに進み、自由空間に放射される。
【００７９】
相互に直交する偏波を有する２４６Ｂおよび２４８Ｂなどのダイポールに、第２のアンテナスタック２４４Ｂによって受信された信号は、コーポレートフィードネットワーク２４３Ｂおよび２４５Ｂを介して、第１および第２の受信周波数（ＲＸ１およびＲＸ２）を特徴付ける通過帯域を有する狭帯域受信フィルタ２５８Ｂおよび２６０Ｂに、そこから、ＬＮＡ２６２Ｂおよび２６４Ｂそれぞれに進み、ＬＮＡ２６２Ｂおよび２６４Ｂから出力された後、これらの異なる受信周波数信号は、信号合成器２６６Ｂによって合成され、第１および第２の受信周波数（ＲＸ１およびＲＸ２）の両方を通す通過帯域（ＲＸ１２）を有する広帯域受信フィルタ２６８Ｂによってフィルタリングされ、その結果生じる合成され、フィルタリングされた信号は、第２のフィーダＦ４２に入力される。第２のフィーダＦ４２は、合成され、フィルタリングされた信号を、基地局フィルタアセンブリ２５０に転送し、そのアセンブリは、広帯域受信フィルタ２７０Ｂにおいてそれをフィルタリングし、分割器２７２Ｂによって分割する。したがって、スペースダイバーシティのために２つの分割された信号は、分割器２７２Ｂから出力され、ＬＮＡ２７４Ｂおよび２７６Ｂによって増幅され、異なる通過帯域（ＲＸ１およびＲＸ２）を有する狭帯域フィルタ２７８Ｂおよび２８０Ｂによってフィルタリングされて、第２の基地局送受信（ＴＸ２／ＲＸ２）ポートＰ４２および第１の基地局スペースダイバーシティ受信（ＲＸ１Ｄ）ポートＰ４１Ｄにそれぞれ進む。
【００８０】
アンテナスタック２４４Ａおよび２４４Ｂは、正の偏波アンテナビームチルト角度制御部ＴＡ（＋）ＡおよびＴＡ（＋）Ｂ、ならびに負の偏波アンテナビームチルト角度制御部ＴＡ（−）ＡおよびＴＡ（−）Ｂを有する。したがって、それらは、必要に応じて、共通偏波チルトカプリングまたは逆偏波チルトカプリングのために構成可能である。
【００８１】
フィーダＦ４１またはＦ４２のそれぞれは、アンテナのそれぞれの偏波についてそれぞれの受信信号と一緒に単一の送信信号を運び、すなわち、第１のフィーダＦ４１は、１つの送信信号ＴＸ１および２つの受信信号ＲＸ１およびＲＸ２Ｄを運び、第２のフィーダＦ４２は、１つの送信信号ＴＸ２および２つの受信信号ＲＸ２およびＲＸ１Ｄを運ぶ。
【００８２】
それぞれの基地局の信号に特有のフィルタリングは、アンテナアセンブリ２５４Ａおよび２５４Ｂならびに基地局フィルタアセンブリ２５０によって行われる。基地局フィルタアセンブリ２５０は、具体的には、第１の基地局についての第１の受信信号ＲＸ１および第１の受信ダイバーシティ信号ＲＸ１Ｄと、第２の基地局についての第２の受信信号ＲＸ２および第２の受信ダイバーシティ信号ＲＸ２Ｄとを絶縁する。送信信号ＴＸ１およびＴＸ２は、少なくとも４０ｄＢでアンテナカプリング損失を有する別個のアンテナスタック２４４Ａおよび２４４Ｂによって放射され、その結果、これらの信号に関するＴＸ１およびＴＸ２フィルタは、（任意選択的に）均等であることが可能である。また、送信信号ＴＸ１およびＴＸ２について別個のアンテナスタック２４４Ａおよび２４４Ｂを使用することは、これらの信号のキャリア周波数が連続的であることが可能であることを意味し、それは、信号が図示されている回路内で合成されるのでなく、空中で合成されるからである。
【００８３】
次に、図５を参照すると、図４に関して説明されたシステムの簡略されたバージョンである本発明の別のアンテナシステム３４０を示している。それは、基地局フィルタアセンブリ２５０が、第１の基地局ＢＳ５１および第２の基地局ＢＳ５２それぞれと関連付けられる２つの二重フィルタ３４３Ａおよび３４３Ｂの組合せを有する簡略された均等物によって置き換えられるということを唯一の例外として、先の実施形態２４０と均等である。それは、先に論じたような（その送信信号は、非連続的である必要がない）従来のフィルタによって分離可能な非連続的なキャリア周波数を有する受信信号とともに使用するためである。共通偏波または逆偏波チルトカプリングが、必要に応じて、実装可能である。前述したものと均等の部品は、数字の上で参照される接頭辞２００を置き換えた３００により、同様に参照される。説明は、実施形態３４０と２４０の間の相違の態様に向けられることになる。
【００８４】
第１の二重フィルタ３４３Ａは、第１の基地局ＢＳ５１からのＴＸ１信号を帯域制限するための狭帯域送信フィルタ（ＴＸ１）３５２Ａを有し、このＴＸ１信号は、第１のアンテナスタック３４４Ａの３４６Ａなどの正の偏波アンテナダイポールから送信するためである。また、第１の二重フィルタ３４３Ａは、第１の基地局ＢＳ５１に第１の周波数における受信信号（ＲＸ１）を、および第２の基地局ＢＳ５２に第２の周波数におけるスペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ２Ｄ）をそれぞれ供給する２つの狭帯域受信信号フィルタ３７８Ａおよび３８０Ａを有する。第１の周波数受信信号（ＲＸ１）は、第１のアンテナスタック３４４Ａの３４６Ａなどの正の偏波アンテナダイポールから派生される。第２の周波数スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ２Ｄ）は、第１のアンテナスタック３４４Ａの３４８Ａなどの負の偏波アンテナダイポールから派生される。これらの受信信号は、非連続的なキャリア周波数を有し、そのため、相互変調積周波数と関連付けられる重大な問題なく、従来のフィルタ３７８Ａおよび３８０Ａによって分離可能である。
【００８５】
同様に、第２の二重フィルタ３４３Ｂは、第２の基地局ＢＳ５２からのＴＸ２信号を帯域制限するための狭帯域送信フィルタ（ＴＸ２）３５２Ｂを有し、このＴＸ２信号は、第２のアンテナスタック３４４Ｂの３４８Ｂなどの負の偏波アンテナダイポールから送信するためである。また、第２の二重フィルタ３４３Ｂは、第２の基地局ＢＳ５２に第２の周波数における受信信号（ＲＸ２）を、および第１の基地局ＢＳ５１に第１の周波数におけるスペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ１Ｄ）をそれぞれ供給する２つの受信信号フィルタ３７８Ｂおよび３８０Ｂを有する。第２の周波数受信信号（ＲＸ２）は、第２のアンテナスタック３４４Ｂの３４８Ｂなどの負の偏波アンテナダイポールから派生される。第１の周波数スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ１Ｄ）は、第２のアンテナスタック３４４Ｂの３４６Ｂなどの正の偏波アンテナダイポールから派生される。これらの受信信号は、フィルタにより分離可能な非連続的なキャリア周波数を有する。そのため、基地局ＢＳ５１およびＢＳ５２のそれぞれは、１つの送信信号を生成し、互いに対してスペースダイバーシティによる２つの受信信号を得る。
【００８６】
実施形態３４０は、フィルタの数が少なくなっているので、図４に関して説明したものと比較して簡略的であることを示している。
【００８７】
次に、図６を参照すると、２つの基地局、すなわち、第１の基地局ＢＳ６１および第２の基地局ＢＳ６２、ならびに３つのフィーダＦ６１、Ｆ６２およびＦ６３を含む本発明の別のアンテナシステム４４０を示しており、それは、連続的な周波数とともに使用するのに適しており、共通偏波または逆偏波チルトカプリングが利用可能である。アンテナシステム４４０は、アンテナアセンブリ２５４Ａ、２５４Ｂ、３５４Ａおよび３５４Ｂについて、図３ａ、図３ｂおよび図４に関して概ね説明されたように、アンテナアセンブリ４５４Ａおよび４５４Ｂを有する。図６のアンテナアセンブリ４５４Ａおよび４５４Ｂは、それぞれのアンテナスタック４４４Ａおよび４４４Ｂにおけるコーポレートフィード４４３Ａと４４５Ａ、および４４３Ｂと４４５Ｂの対と関連付けられる受信信号が、それぞれ単一のフィーダＦ６１およびＦ６２で、もはや合成されないということを唯一の例外として、先の実施形態２４０および３４０のものと均等である。説明は、先の実施形態３４０および２４０と比較して、相違の態様に向けられることになる。前述したものと均等の数字の上で参照される部品は、接頭辞２００または３００を置き換えた４００により同様に参照される。
【００８８】
第１のアンテナスタック４４４Ａにおける第１のコーポレートフィード４４３Ａおよび４４５Ａは、４４６Ａおよび４４８Ａなどの正および負の偏波アンテナダイポールとそれぞれ関連付けられる。同様に、また、第２のアンテナスタック４４４Ｂにおける第２のコーポレートフィード４４３Ｂおよび４４５Ｂは、４４６Ｂおよび４４８Ｂなどの正および負の偏波アンテナダイポールとそれぞれ関連付けられる。
【００８９】
第１のアンテナスタック４４４Ａにおける正の偏波（＋）コーポレートフィード４４３Ａは、第１の送信（ＴＸ１）周波数および受信（ＲＸ１）周波数での通過帯域を有する送受信フィルタ４５６Ａ、４５８Ａおよび４６８Ａと、単一のＬＮＡ４６２Ａと関連付けられる。送受信信号は、フィルタ４５６Ａ、４５８Ａまたは４６８Ａを介して、コーポレートフィード４４３Ａに、およびそのコーポレートフィードから、ならびに第１のフィーダＦ６１を介して、第１の基地局ＢＳ６１に、およびその基地局から進む。
【００９０】
同様に、また、第２のアンテナスタック４４４Ｂにおける負の偏波（−）コーポレートフィード４４５Ｂは、第１の送信（ＴＸ１）周波数および受信（ＲＸ１）周波数での通過帯域を有する送受信フィルタ４５６Ｂ、４５８Ｂおよび４６８Ｂと、単一のＬＮＡ４６２Ｂと関連付けられる。送受信信号は、フィルタ４５６Ａ、４５８Ａまたは４６８Ａを介して、コーポレートフィード４４５Ｂに、およびそのコーポレートフィードから、ならびに第２のフィーダＦ６２を介して、第２の基地局ＢＳ６２に、およびその基地局から進む。
【００９１】
第１のアンテナスタック４４４Ａにおける負の偏波（−）コーポレートフィード４４５Ａは、第２の受信（ＲＸ２）周波数での通過帯域を有する受信フィルタ４６０Ａと、ＬＮＡ４６４Ａと関連付けられる。受信信号が、フィルタ４６０ＡおよびＬＮＡ４６４Ａを介して、コーポレートフィード４４５Ａから合成器４７１に、そこから、第３のフィーダＦ６３に進む。同様に、第２のアンテナスタック４４４Ｂにおける正の偏波（＋）コーポレートフィード４４３Ｂは、第１の受信（ＲＸ１）周波数での通過帯域を有する受信フィルタ４６０Ｂと、ＬＮＡ４６２Ｂと関連付けられる。受信信号が、フィルタ４６０ＢおよびＬＮＡ４６２Ｂを介して、コーポレートフィード４４３Ｂから合成器４７１に、そこから、第３のフィーダＦ６３に進む。そのため、異なるアンテナアセンブリ４５４Ａおよび４５４Ｂ、異なる（相互に直交する）ダイポール偏波、ならびに異なる（ＲＸ１およびＲＸ２）周波数と関連付けられる受信信号は、第３のフィーダＦ６３で合成される。
【００９２】
分割器４７３は、第３のフィーダＦ６３から出力された合成受信信号を分割し、それにより生じる分割信号は、ＬＮＡ４７５および４７７によって増幅され、帯域は、それぞれ第１および第２の受信周波数（ＲＸ１およびＲＸ２）での通過帯域を有する受信フィルタ４７９および４８１によって制限される。これらのフィルタの出力部は、第１の基地局ＢＳ６１および第２の基地局ＢＳ６２それぞれに、第１および第２の受信スペースダイバーシティ信号（ＲＸ１ＤおよびＲＸ２Ｄ）を供給する。
【００９３】
実施形態４４０は、スペースダイバーシティ受信信号に第３のフィーダＦ６３が使用されるために、４５６Ａ、４５６Ｂなど１０個だけのフィルタが必要である。第３のフィーダＦ６３は、受信信号よりもはるかに高いパワーである送信信号を運ばず、したがって、このフィーダＦ６３は、第１のフィーダＦ６１および第２のフィーダＦ６２と比較して、より小口径、およびより高損失である可能性がある。第３のフィーダＦ６３についての許容可能なパワー損失は、ＬＮＡ４６４Ａおよび４６２Ｂの利得およびダイナミックレンジ、ならびにアンテナアセンブリ４５４Ａおよび４５４Ｂが従来のアンテナ支持塔（図示せず）に取り付けられる高さによって制限される。第３のフィーダＦ６３は、２つのフィーダ構成をシミュレートするために、第１のフィーダＦ６１および第２のフィーダＦ６２のうちの一方とともに共通のシース（図示せず）内に取り囲まれていることが可能である。
【００９４】
次に、図７を参照すると、図６に関して説明されたシステムの簡略化されたバージョンである本発明の別のアンテナシステム５４０を示している。それは、連続的な周波数とともに使用するのに適しており、共通偏波または逆偏波チルトカプリングが利用可能である。前述したものと均等の後述される部品については説明しないが、数字の上で参照される接頭辞４００を置き換えた５００により、同様に参照される。システム５４０は、合成器４７１、第３のフィーダＦ６３、分割器４７３、ならびに受信フィルタ４７９および４８１が含まれていないということを唯一の例外として、先の実施形態４４０と均等である。その代わり、それらは、２つの受信フィーダＦ７３およびＦ７４に取って代わられる。
【００９５】
第１のアンテナスタック５４４Ａにおける負の偏波（−）コーポレートフィード５４５Ａからの第２の周波数受信（ＲＸ２）信号が、５６０Ａにおいてフィルタリングされ、５６４Ａにおいて増幅され、次いで、それは、第１の受信フィーダＦ７３を介して第２の基地局ＢＳ７２に、第２の周波数受信スペースダイバーシティ（ＲＸ２Ｄ）信号としてフィードされる。第１の基地局ＢＳ７１向けの第１の周波数受信スペースダイバーシティ（ＲＸ１Ｄ）信号が、第２のアンテナスタック５４４Ｂにおける正の偏波（＋）コーポレートフィード５４３Ｂ、フィルタ５５８Ｂ、ＬＮＡ５６２Ｂおよび第２の受信フィーダＦ７４を介して同様に得られる。
【００９６】
アンテナシステム５４０は、受信スペースダイバーシティ信号（ＲＸ１ＤおよびＲＸ２Ｄ）に２つの受信フィーダＦ７３およびＦ７４が使用されるために、５６０Ａなど８個だけのフィルタを使用する。アンテナシステム５４０は、支持塔に取り付け、ＬＮＡを組み込むのに、一般に市販されているアンテナアセンブリ内に、通常、設置されているほど多くの数のフィルタが必要でない。しかし、市販のアンテナアセンブリにおけるフィルタは広帯域であり、チルト角度制御部は、正および負の偏波ビームが同じチルト角度を有するようにカプリングされる。本発明は、これを、正および負の偏波と関連付けられる信号間で区別するために狭帯域フィルタリングを導入するように修正し、正および負の偏波ビームが独立して調整可能なチルト角度を有するようにチルト角度制御部を分離する。環境に対する視覚影響を減らすために、２つの受信フィーダＦ７３およびＦ７４は、共通のシース５８３に取り囲まれているように示されている。あるいは、２つのフィーダ構成は、それぞれ第１のフィーダ７１または第２のフィーダ７２とともに、それぞれの受信フィーダＦ７３またはＦ７４を取り囲むことによってもシミュレート可能である。アンテナアセンブリＡＮ１およびＡＮ２は、それぞれの送信キャリアから帯域外の放射を抑え、また、それぞれの基地局受信ポートに現れる帯域外の受信信号を抑えるために、異なるフィルタ周波数を有する。
【００９７】
次に、図８を参照すると、図７に関して説明されたシステムの修正バージョンである本発明の別のアンテナシステム６４０を示している。図７に示されたものと均等の後述される数字の上で参照される部品は、接頭辞５００を置き換えた６００により同様に参照される。システム６４０は、連続的な周波数とともに使用するのに適している。それは、アンテナアセンブリ６５４Ａおよび６５４Ｂ内に組み込まれているすべての送受信フィルタ６５６Ａ、６５８Ａ、６６０Ａ、６５６Ｂ、６５８Ｂおよび６６０Ｂがそれぞれ、広帯域であるということを例外として、先の実施形態５４０と均等である。その代わり、システム６４０では、基地局とフィーダの間、すなわち、基地局ＢＳ８１およびＢＳ８２と、第１のフィーダＦ８１および第２のフィーダＦ８２ならびに受信フィーダＦ８３およびＦ８４との間に介在されているフィルタユニット６４１によって選択できる周波数が提供される。
【００９８】
フィルタユニット６４１は、基地局ＢＳ８１およびＢＳ８２と、第１のフィーダＦ８１および第２のフィーダＦ８２との間にそれぞれ介在されている狭帯域の送信（ＴＸ１、ＴＸ２）フィルタと、受信（ＲＸ１、ＲＸ２）フィルタとの並列構成６４１ａおよび６４１ｂを有する。これらのフィルタは、第１の送受信周波数（ＴＸ１、ＲＸ１）信号が、第１の基地局ポートＰ８１を介して進み、第２の送受信周波数（ＴＸ２、ＲＸ２）信号が、第２の基地局ポートＰ８２を介して進むことを確実にする。また、フィルタユニット６４１は、第１の基地局スペースダイバーシティポートＰ８１Ｄおよび第２の基地局スペースダイバーシティポートＰ８２Ｄそれぞれに、スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ１Ｄ、ＲＸ２Ｄ）を特徴付ける狭帯域受信（ＲＸ１、ＲＸ２）フィルタ６４１ｃおよび６４１ｄを有する。
【００９９】
アンテナシステム６４０は、アンテナアセンブリ６５４Ａおよび６５４Ｂが、それらの通過帯域を含む同様の広帯域フィルタを有することを可能にし、それにより、アンテナアセンブリ設計は、標準化および簡略化可能である。その代わり、個々の周波数を特徴付けるための送受信信号のフィルタリングは、アンテナ支持塔の先端から遠隔に配置されている基地局ＢＳ８１およびＢＳ８２と関連付けられるフィルタユニット６４１によって実装される。必要に応じて、ＬＮＡは、アンテナアセンブリ６５４Ａおよび６５４Ｂについて示されているものと類似した回路構成を使用してフィルタユニット６４１内に組込み可能であるが、それぞれの基地局に特有のフィルタ周波数（ＴＸ１、ＲＸ１、ＴＸ２、ＲＸ２）は保持される。
【０１００】
図９は、連続的な周波数とともに使用するのに適しているとともに、送受信信号間でフィーダの共有を回避する本発明の別のアンテナシステム７００を示している。また、共通偏波または逆偏波チルトカプリングも利用可能である。アンテナシステム７００は、すべての送受信信号が通るアンテナフィルタアセンブリ７０２を有する。アンテナフィルタアセンブリ７０２は、クロスダイポールアンテナスタック７０６Ａおよび７０６Ｂのそれぞれを含むアンテナレドーム７０４Ａおよび７０４Ｂから分離されている（すなわち、外側に取り付けられている）。第１のアンテナスタック７０６Ａは、コーポレートフィードネットワーク７１２Ａおよび７１４Ａのそれぞれに接続されている正（＋４５度）の偏波を有する７０８Ａおよび負（−４５度）の偏波を有する７１０Ａなどのクロスダイポールを有する。同様に、第２のアンテナスタック７０６Ｂは、コーポレートフィードネットワーク７１２Ａおよび７１４Ａそれぞれに接続されている７０８Ｂ（正の偏波）および７１０Ｂ（負の偏波）などのクロスダイポールを有する。
【０１０１】
アンテナシステム７００は、第１の基地局ＢＳ９１および第２の基地局ＢＳ９２を有し、第１の基地局ＢＳ９１は、送受信（ＴＸ１／ＲＸ１）信号用の送信／受信ポートＰ９１および受信スペースダイバーシティ（ＲＸ１Ｄ）信号用のスペースダイバーシティポートＰ９１Ｄを有し、同様に、第２の基地局ＢＳ９２は、送受信（ＴＸ２／ＲＸ２）信号用の送信／受信ポートＰ９２および受信スペースダイバーシティ（ＲＸ２Ｄ）信号用のスペースダイバーシティポートＰ９２Ｄを有する。
【０１０２】
送受信信号は、アンテナレドーム７０４Ａおよび７０４Ｂと、基地局ＢＳ９１およびＢＳ９２との間を、アンテナフィルタアセンブリ７０２と、並列している第１から第４のフィーダＦ９１からＦ９４と、基地局フィルタアセンブリ７２０との一連の構成を介して進む。
【０１０３】
アンテナフィルタアセンブリ７０２は、両方ともが広帯域である、すなわち、すべての送信周波数を通すほど十分に広い２つの送信（ＴＸ）フィルタ７２２Ａおよび７２２Ｂを組み込んでいる。また、それは、すべてが狭帯域である、すなわち、（示されているような）第１の受信（ＲＸ１）周波数または第２の受信（ＲＸ２）周波数だけ（しかし、両方ではない）を通すほど十分に狭い４つの受信（ＲＸ）フィルタ７２４Ａ、７２６Ａ、７２４Ｂおよび７２６Ｂを組み込んでいる。また、このアセンブリは、受信信号を増幅するためのＬＮＡ７２８Ａ、７３０Ａ、７２８Ｂおよび７３０Ｂを含む。フィルタおよびＬＮＡについての接尾辞ＡおよびＢは、アンテナスタック７０６Ａおよび７０６Ｂそれぞれに、またはそれぞれから進む信号の使用を示す。また、アンテナフィルタアセンブリ７０２は、受信フィルタ７２４Ａ−７２４Ｂおよび７３０Ａ−７３０Ｂのそれぞれの対によってフィルタリングされた増幅信号を合成するための合成器７３２および７３４を組み込んでいる。この合成は、合成された受信信号が、異なるアンテナスタックと、異なる偏波のダイポールとの両方から派生されるものであるように構成され、例えば、合成器７３４は、第１のアンテナスタック７０６Ａの７０８Ａなどの正の偏波ダイポールから派生される受信信号を、第２のアンテナスタック７０６Ｂの７１０Ｂなどの負の偏波ダイポールから派生される受信信号と合成する。
【０１０４】
基地局フィルタアセンブリ７２０は、すべてが狭帯域である送受信フィルタ（ＴＸ１、ＲＸ１、ＴＸ２、ＲＸ２）７４０１、７４２１、７４４１、７４０２、７４２２および７４４２を組み込んでおり、すなわち、これらのフィルタは、送信フィルタ７４０１および７４０２の場合には、２つの送信周波数のうちの一方（ＴＸ１もしくはＴＸ２）だけを、または受信フィルタ７４２１、７４４１、７４２２、および７４４２の場合には、２つの受信周波数のうちの一方（ＲＸ１もしくはＲＸ２）だけを通すほど十分に狭い。また、基地局フィルタアセンブリ７２０は、第３のフィーダＦ９３および第４のフィーダＦ９４それぞれを下方に進んだ受信信号用の分割器７３６および７３８を組み込んでいる。分割器７３６および７３８は、入力信号をＬＮＡ７３９１−７３９２および７４５１−７４５２の対に供給し、それらの対は、次に、入力信号を受信フィルタ７４２１−７４２２および７４４１−７４４２それぞれに供給する。
【０１０５】
送信信号（ＴＸ１、ＴＸ２）は、第１の基地局ＢＳ９１および第２の基地局ＢＳ９２から、基地局フィルタセンブリ７２０に進み、狭帯域送信フィルタ７４０１および７４０２によってフィルタリングされ、第１のフィーダＦ９１および第２のフィーダＦ９２に沿って、アンテナフィルタアセンブリ７０２に進み、広帯域送信フィルタ７２２Ａおよび７２２Ｂそれぞれによってフィルタリングされる。次いで、それらは、アンテナレドーム７０４Ａおよび７０４Ｂ内に進み、第１のアンテナスタック７０６Ａの正の偏波ダイポール（例えば、７０８Ａ）および第２のアンテナスタック７０６Ｂの負の偏波ダイポール（例えば、７１０Ｂ）それぞれから放射される。
【０１０６】
第１のアンテナスタック７０６Ａの正の偏波ダイポール（例えば、７０８Ａ）および第２のアンテナスタック７０６Ｂの負の偏波ダイポール（例えば、７１０Ｂ）は、受信信号を生成し、それらは、７２４Ａおよび７２４Ｂにおいてフィルタリングされ、７２８Ａおよび７２８Ｂにおいてそれぞれ増幅され、次いで、７３４において合成され、第３のフィーダＦ９３にフィードされる。第３のフィーダＦ９３からの出力は、基地局フィルタアセンブリ７２０内の７３６において分割され、７３９１および７３９２において増幅され、７４２１および７４２２においてフィルタリングされて、受信信号（ＲＸ１、ＲＸ２）が生成され、第１の基地局送信／受信ポートＰ９１および第２の基地局送信／受信ポートＰ９２それぞれに入力される。
【０１０７】
同様に、第１のアンテナスタック７０６Ａの負の偏波ダイポール（例えば、７１０Ａ）および第２のアンテナスタック７０６Ｂの正の偏波ダイポール（例えば、７０８Ｂ）は、受信信号を生成し、７２６Ａおよび７２６Ｂにおいてフィルタリングされ、７３０Ａおよび７３０Ｂにおいてそれぞれ増幅され、次いで、７３２において合成され、第４のフィーダＦ９４にフィードされる。第４のフィーダＦ９４からの出力は、基地局フィルタアセンブリ７２０内の７３８において分割され、７４５１および７４５２において増幅され、７４４１および７４４２においてフィルタリングされて、スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ１Ｄ、ＲＸ２Ｄ）が生成され、第１の基地局スペースダイバーシティポートＰ９１Ｄおよび第２の基地局スペースダイバーシティポートＰ９２Ｄそれぞれに入力される。
【０１０８】
本発明のアンテナシステム７００は、送信信号間および送受信信号間でフィーダの共有を回避し、これにより、普通ならフィーダ内に発生するはずの相互変調積の大きさが著しく抑えられる。また、それは、設計を容易にするモジュール構造であり、すなわち、アンテナレドーム７０４Ａおよび７０４Ｂは、同一のモジュール（小さな製造変更は無視して）であり、例えば、英国（ＵＫ）無線通信庁によって認可されているような（上述参照）具体的に認可済みの周波数の間隔に特定されない。そうではなく、アンテナフィルタアセンブリ７０２は、このような周波数の間隔（ＴＸまたはＲＸ）を特徴付け、レドーム７０４Ａおよび７０４Ｂから分離したモジュールである。基地局フィルタアセンブリ７２０は、このような周波数の間隔の中で、個々のユーザの周波数（ＴＸ１、ＴＸ２）（ＲＸ１、ＲＸ２）を特徴付け、それは、別の分離したモジュールであるが、アンテナ支持塔の先端に配置されている必要はなく、それは、図示されているように基地局装置と同一場所に配置可能である。
【０１０９】
次に図１０を参照すると、図７に関して説明されたシステムの修正バージョンである本発明の別のアンテナシステム１０４０を示している。それは、受信スペースダイバーシティに加えて、送信スペースダイバーシティを行う。それは、連続的な周波数とともに使用するのに適しており、共通偏波または逆偏波チルトカプリングが利用可能である。前述したものと均等である数字の上で参照される部品（後述される）は、接頭辞５００を置き換えた１０００により同様に参照される。
【０１１０】
システム１０４０は、（４つのうちの）２つのコーポレートフィード５４３Ａおよび５４５Ｂだけが送信フィルタおよび受信フィルタの両方に接続されている代わりに、アンテナシステム１０４０が、すべてそのように接続されている４つのコーポレートフィード１０４３Ａ、１０４５Ａ、１０４３Ｂおよび１０４５Ｂを有するということを唯一の例外として、先の実施形態５４０と均等である。
【０１１１】
アンテナシステム１０４０は、第１の基地局ＢＳ１０１および第２の基地局ＢＳ１０２を有し、その両方の基地局は、送受信信号（ＴＸ１／ＲＸ１、ＴＸ２／ＲＸ２）および送受信スペースダイバーシティ信号（ＴＸ１Ｄ／ＲＸ１Ｄ、ＴＸ２Ｄ／ＲＸ２Ｄ）の両方のための２つの送信／受信ポートＰ１０１−Ｐ１０１ＤおよびＰ１０２−Ｐ１０２Ｄを有する。送信／受信ポートＰ１０１、Ｐ１０１Ｄ、Ｐ１０２およびＰ１０２Ｄは、それぞれのフィーダＦ１０１からＦ１０４を介して、４つのコーポレートフィード１０４３Ａ、１０４５Ａ、１０４３Ｂおよび１０４５Ｂと、基地局ＢＳ１０１およびＢＳ１０２との間の信号を中継するように接続され、この接続性により、それぞれの基地局は、それぞれのキャリア周波数を有する２つの送信信号、ならびに異なるアンテナスタック１０４４Ａと１０４４Ｂおよびスペースダイバーシティをもたらす、異なる（相互に直交する）ダイポール偏波と関連付けられるようになり、同様に、それぞれの基地局は、それぞれのキャリア周波数を有する２つの受信信号、ならびにスペースダイバーシティをもたらす異なるダイポール偏波をやはり有する異なるアンテナスタック１０４４Ａおよび１０４４Ｂと、関連付けられるようになる。したがって、第１の基地局ＢＳ１０１および第２の基地局ＢＳ１０２の両方は、受信スペースダイバーシティ加えて、送信スペースダイバーシティを有し、キャリア周波数は基地局間で異なる。４つのフィーダＦ１０１からＦ１０４のすべては、送受信信号の両方を運ぶ。他に関しては、構造および動作は、図７に関して説明したものと均等である。
【０１１２】
図１１ａおよび図１１ｂは、前述したシステムに基づいているが、受信スペースダイバーシティを有し、２つのチルト角度を共有する第１、第２、第３および第４の基地局ＢＳ１１１からＢＳ１１４それぞれを可能にするための修正および拡張を含む本発明の別のアンテナシステム１１４０を示している。また、それは、連続的な送受信周波数が異なるアンテナスタックを介してルーチングされるため、これらの周波数とともに使用するのに適しており、共通偏波または逆偏波チルトカプリングが利用可能である。
【０１１３】
基地局は、隣接した奇数および偶数の対で構成され、すなわち、基地局ＢＳ１１１およびＢＳ１１３は、互いに隣接し、基地局ＢＳ１１２およびＢＳ１１４も同様であり、それぞれ隣接した対は、それぞれの共通のチルト角度と関連付けられる。それぞれの基地局は、それぞれの送信周波数およびそれぞれの受信周波数により動作し、すなわち、第１の基地局ＢＳ１１１、第２の基地局ＢＳ１１２、第３の基地局ＢＳ１１３および第４の基地局ＢＳ１１４はそれぞれ、第１の送信周波数ＴＸ１、第２の送信周波数ＴＸ２、第３の周波数ＴＸ３および第４の周波数ＴＸ４により、また第１の受信周波数ＲＸ１、第２の受信周波数ＲＸ２、第３の受信周波数ＲＸ３および第４の受信周波数ＲＸ４により動作する。
【０１１４】
アンテナシステム１１４０は、１１５６Ａおよび１１５８Ａなどのすべてのアンテナアセンブリフィルタが、ここでは広帯域であることを除いて、図１０に示されている同様のものとそれぞれ均等である第１のアンテナスタック１１４４Ａおよび第２のアンテナスタック１１４４Ｂを有する第１のアンテナアセンブリ１１５４Ａおよび第２のアンテナアセンブリ１１５４Ｂを組み込んでいる。第１のアンテナスタック１１４４Ａは、コーポレートフィードネットワーク１１４３Ａおよび１１４５Ａそれぞれと関連付けられる正および負の偏波ダイポール（例えば、１１０８Ａ、１１１０Ａ）を有し、同様に、第２のアンテナスタック１１４４Ｂは、コーポレートフィードネットワーク１１４３Ｂおよび１１４５Ｂそれぞれと関連付けられる正および負の偏波ダイポール（例えば、１１０８Ｂ、１１１０Ｂ）を有する。コーポレートフィードネットワーク１１４３Ａ、１１４５Ａ、１１４３Ｂおよび１１４５Ｂは、第１の広帯域増幅器／フィルタユニット１１６０Ａ（＋）、第２の広帯域増幅器／フィルタユニット１１６０Ａ（−）、第３の広帯域増幅器／フィルタユニット１１６０Ｂ（＋）および第４の広帯域増幅器／フィルタユニット１１６０Ｂ（−）にそれぞれ接続され、これらのネットワークと、第１から第４のフィーダＦ１１１からＦ１１４とのそれぞれの間の信号を中継し、送受信信号の広帯域フィルタリングおよび受信信号の低ノイズ増幅を可能にする。
【０１１５】
４つのフィーダＦ１１１からＦ１１４は、４つの広帯域増幅器／フィルタユニット１１６０Ａ（＋）、１１６０Ａ（−）、１１６０Ｂ（＋）、および１１６０Ｂ（−）を、基地局フィルタアセンブリ１１６３内の第１の狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／１、第２の狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／２、第３の狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／３および第４の狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／４それぞれに接続し、これらの狭帯域増幅器／フィルタユニットは、それらが、少なくとも部分的に異なるフィルタ通過帯域を有するということを除けば、同様の構造である。ユニット１１６３／１は、第１の送信周波数（ＴＸ１）で通過帯域を有する狭帯域送信フィルタＴａと、第１および第３の受信周波数（ＲＸ１およびＲＸ３）を通す通過帯域（ＲＸ１３）を有する第１の狭帯域受信フィルタＲａ１と、第１の受信周波数（ＲＸ１）で通過帯域を有する第２の狭帯域受信フィルタＲａ２と、第３の受信周波数（ＲＸ３）で通過帯域を有する第３の狭帯域受信フィルタＲａ３とを含む。第１の狭帯域受信フィルタＲａ１は、第１および第３の受信周波数（ＲＸ１およびＲＸ３）それぞれについての通過帯域を有する並列している２つのフィルタとして実装可能である。
【０１１６】
第１の基地局ＢＳ１１１からの第１の周波数（ＴＸ１）送信信号が、第１の狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／１に進み、それは、送信フィルタＴａによってフィルタリングされ、次いで、第１のフィーダＦ１１１を介して、第１のアンテナアセンブリ増幅器／フィルタユニット１１６０Ａ（＋）に中継されて、１１５６（＋）において広帯域フィルタリングされる。１１５６（＋）でフィルタリング後、この信号は、正の偏波により第１のアンテナスタック１１４４Ａから放射される。
【０１１７】
第１のアンテナスタック１１４４Ａは、自由空間から正の偏波受信信号を得て、その信号は、第１の増幅器／フィルタユニット１１６０Ａ（＋）に進み、１１５８（＋）において広帯域フィルタリングされ、１１５５Ａ（＋）において増幅され、さらには１１５７（＋）においてさらに広帯域フィルタリングされ、その後、第１のフィーダＦ１１１に入力される。この受信信号は、第１のフィーダＦ１１１から第１の狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／１に進み、第１の受信フィルタＲａ１によってフィルタリングされ、Ｓａにおいて２つの信号に分割されて、第１のＬＮＡＬａ１と、第２のＬＮＡＬａ２とによってそれぞれ増幅される。第１のＬＮＡＬａ１と、第２のＬＮＡＬａ２とから出力された受信信号は、第２の受信フィルタＲａ２および第３の受信フィルタＲａ３によってフィルタリングされ、次いで、第１の基地局ＢＳ１１１および第３の基地局ＢＳ１１３にそれぞれ出力およびクロス接続され、これにより、第１の周波数受信信号（ＲＸ１）が第１の基地局ＢＳ１１１に、および第３の周波数スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ３Ｄ）が第３の基地局ＢＳ１１３に供給される。
【０１１８】
同様にして、他の狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／２から１１６３／４が、他の送信信号周波数（ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４）と、他の対の受信信号周波数（ＲＸ２−ＲＸ４、ＲＸ３−ＲＸ１、ＲＸ４−ＲＸ２）を特徴付ける。４つの狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／１から１１６３／４は、フィーダＦ１１１からＦ１１４を介して、広帯域増幅器／フィルタユニット１１６０Ａ（＋）から１１６０Ｂ（−）それぞれに接続され、そのため、それらは、異なるアンテナスタック１１４４Ａおよび１１４４Ｂ、ならびに／または異なるダイポール偏波と（図示されているように）関連付けられる。それらは、異なる基地局ＢＳ１１１からＢＳ１１４に異なる周波数で送受信信号を供給し、その４つのすべての基地局に、スペースダイバーシティを有する受信信号を供給する。この構成により、第１の基地局ＢＳ１１１、第２の基地局ＢＳ１１２、第３の基地局ＢＳ１１３および第４の基地局ＢＳ１１４が、第１の送信／受信周波数ＴＸ１／ＲＸ１、第２の送信／受信周波数ＴＸ２／ＲＸ２、第３の送信／受信周波数ＴＸ３／ＲＸ３、および第４の送信／受信周波数ＴＸ４／ＲＸ４それぞれにより動作するようになり、隣接した奇数および偶数の対の基地局、すなわち、隣接した対ＢＳ１１１とＢＳ１１３、および隣接した対ＢＳ１１２とＢＳ１１４は、異なるアンテナスタック内で同様に偏波されたダイポールから信号を受信し、そのダイポールに信号を送信する。これに関しては、第１の基地局ＢＳ１１１および第３の基地局ＢＳ１１３は、アンテナスタック１１４４Ａおよび１１４４Ｂそれぞれにおける正の偏波ダイポール１１０８Ａおよび１１０８Ｂと関連付けられ、第２の基地局ＢＳ１１２および第４の基地局ＢＳ１１４は、それらのアンテナスタックにおける負の偏波ダイポール１１１０Ａおよび１１１０Ｂと関連付けられる。
【０１１９】
図示されているように、アンテナシステム１１４０には、送信信号についてのスペースダイバーシティを、これにより図の複雑さを強めるのは望ましくないので、示していない。しかし、送信スペースダイバーシティは、４つの狭帯域増幅器／フィルタユニット１１６３／１から１１６３／４に、通過帯域周波数ＴＸ３、ＴＸ１、ＴＸ４およびＴＸ２を含み、第１から第４の基地局ダイバーシティポートＰ１１１ＤからＰ１１４Ｄと、第１から第４のフィーダＦ１１１からＦ１１４との間にそれぞれ接続される別の送信フィルタリングを加えることによって、受信スペースダイバーシティに加えて、容易に得ることが可能である。その場合、ダイバーシティポートＰ１１１ＤからＰ１１４Ｄは、スペースダイバーシティ送信／受信周波数の対合ＴＸ１Ｄ／ＲＸ１Ｄ、ＴＸ２Ｄ／ＲＸ２Ｄ、ＴＸ３Ｄ／ＲＸ３ＤおよびＴＸ４Ｄ／ＲＸ４Ｄそれぞれに適合している。
【０１２０】
アンテナアセンブリ１１５４Ａおよび１１５４Ｂは、第１の基地局ＢＳ１１１および第３の基地局ＢＳ１１３が、送信周波数ＴＸ１およびＴＸ３（すなわち、奇数の群の周波数）を使用して、矢印θａによって示されるような共通の第１のチルト角度（ａ）を共有するように調整されているＴＡ（＋）Ａなどのチルト角度制御部を有する。同様に、第２の基地局ＢＳ１１２および第４の基地局ＢＳ１１４は、送信周波数ＴＸ２およびＴＸ４（すなわち、偶数の群の周波数）を使用して、矢印θｂによって示されるように共通の第２のチルト角度（ｂ）を共有する。両方の共通偏波および逆偏波チルトカプリングが実装可能である。本発明のこの実施形態１１４０においては、奇数および偶数の群のキャリア周波数（１、３および２、４）は、とりわけ、他の群のチルト角度とは異なるチルト角度を共有するそれぞれの群によって区別される。
【０１２１】
アンテナアセンブリ１１５４Ａおよび１１５４Ｂ内の広帯域フィルタ（例えば、１１５６（＋））は、同じ通過帯域を有するものと考えられ、その場合、１１５６Ａ（＋）などの送信（ＴＸ）フィルタは、基地局ＢＳ１１１からＢＳ１１４によって使用される４つのすべての送信キャリア周波数（ＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３およびＴＸ４）を通すほど十分に広い通過帯域を有する必要があり、同様に、１１５４Ａ（＋）および１１５７Ａ（＋）などの広帯域受信（ＲＸ）フィルタは、基地局ＢＳ１１１からＢＳ１１４によって使用される４つのすべての送信キャリア周波数（ＲＸ１、ＲＸ２、ＲＸ３およびＲＸ４）を通すほど十分に広い通過帯域を有する必要がある。基地局フィルタアセンブリ１２６３は、それぞれの基地局受信周波数間の絶縁を可能にする。
【０１２２】
それぞれの広帯域増幅器／フィルタユニット（例えば、１１６０Ａ（＋））は、基地局フィルタアセンブリ１１６３内のそれぞれの狭帯域増幅器／フィルタユニット（例えば、１１６３／１）と関連付けられ、アンテナアセンブリ１１５４Ａおよび１１５４Ｂ内の広帯域フィルタ（例えば、１１５６（＋））が異なる通過帯域を有する場合、それぞれの広帯域フィルタユニットは、それぞれの狭帯域増幅器／フィルタユニットと関連付けられる周波数を通す必要がある。
【０１２３】
図１２は、前述したシステムに基づいているが、第１、第２、第３および第４の基地局ＢＳ１１１からＢＳ１１４が（ａ）を指定される１つのチルト角度を共有することを可能にし、別の４つの基地局（図示せず）が（ｂ）を指定される別のチルト角度を共有することを可能にするための修正および拡張による本発明の別のアンテナシステム１２４０を示している。図面内の様々な項目は、チルト角度（ａ）との関連性を示すために、図面においてラベル化され、または末尾に（ａ）が付けられる。アンテナシステム１２４０は、普通ならこれに関して困難をきたす可能性のある信号が別々にルーチングされるため、連続的および非連続的な周波数の両方とともに使用するのに適しており、さらには、共通偏波または逆偏波チルトカプリングが利用可能である。
【０１２４】
示されている４つの基地局は、隣接した奇数および偶数の対で構成され、すなわち基地局ＢＳ１１１とＢＳ１１３は、互いに隣接し、基地局ＢＳ１１２とＢＳ１１４も同様であり、それぞれ隣接した対は、それぞれの共通のチルト角度と関連付けられる。それぞれの基地局は、それぞれの送信周波数およびそれぞれの受信周波数により動作し、すなわち、第１の基地局ＢＳ１１１、第２の基地局ＢＳ１１２、第３の基地局ＢＳ１１３および第４の基地局ＢＳ１１４は、第１の送信／受信周波数ＴＸ１／ＲＸ１、第２の送信／受信周波数ＴＸ２／ＲＸ２、第３の送信／受信周波数ＴＸ３／ＲＸ３、および第４の送信／受信周波数ＴＸ４／ＲＸ４それぞれにより動作する。そのため、奇数の基地局ＢＳ１１１とＢＳ１１３は、奇数の周波数と関連付けられ、偶数の基地局ＢＳ１１２とＢＳ１１４は、偶数の周波数と関連付けられる。そのため、順番に１から４の数字が付けられる連続的な周波数は、２つの群の非連続的な周波数、奇数（１と３）の周波数を有する一方の群と、偶数（２と４）の周波数を有する他方の群に対応する。
【０１２５】
アンテナシステム１２４０は、図１１ａおよび図１１ｂに示されたような、および図１１ａおよび図１１ｂに関して説明されたような、第１のアンテナアセンブリ１１５４Ａおよび第２のアンテナアセンブリ１１５４Ｂ（この図には図示せず）を組み込んでいる。矢印１２４１Ａおよび１２４１Ｂによって示されているように、これらのアンテナアセンブリは、図１１ａおよび図１１ｂに第１のフィーダＦ１１１から第４のフィーダＦ１１４それぞれが接続されているのが示されているのと同じようにして、第１のフィーダＦ１２１、第２のフィーダＦ１２２、第３のフィーダＦ１２３および第４のフィーダＦ１２４に接続されている。
【０１２６】
第１のフィーダＦ１２１および第３のフィーダＦ１２３は、矢印θ（ａ）によって示されているチルト角度（ａ）と関連付けられる第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）に接続されており、第２のフィーダＦ１２２および第４のフィーダＦ１２４は、鎖線の正方形によって示されている第２の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ｂ）に接続されており、それは異なるフィルタ通過帯域を有するということ、およびそれはチルト角度（ｂ）と関連付けられるということを除いて、第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）と同様の構造である。
【０１２７】
第１の基地局ＢＳ１２１からの第１の周波数（ＴＸ１）送信信号は、第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）に進み、それは、第１の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ１および第２の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ２それぞれに組み込まれている第１の狭帯域送信フィルタＴＮ１１および第２の狭帯域送信フィルタＴＮ２１によってフィルタリングされ、次いで、第１のフィーダＦ１２１を介して、第１のアンテナアセンブリ１１５４Ａに中継されて、図１１ａおよび図１１ｂに関して説明したように処理され、正の偏波により第１のアンテナスタック１１４４Ａから放射される。
【０１２８】
同様に、第３の基地局ＢＳ１２３からの第３の周波数（ＴＸ３）送信信号は、第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）に進み、第３の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ３および第２の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ２それぞれに組み込まれている第３の狭帯域送信フィルタＴＮ３３および第４の狭帯域送信フィルタＴＮ４３によってフィルタリングされ、次いで、第１のフィーダＦ１２１を介して、第１のアンテナアセンブリ１１５４Ａに中継されて、上述のように、正の偏波により第１のアンテナアスタック１１４４Ａから放射される。
【０１２９】
第１のアンテナスタック１１４４Ａは、自由空間から正の偏波受信信号を得て、その信号は、第１のフィーダＦ１２１に沿って、第２の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ２に組み込まれている第１の広帯域受信フィルタＲＢ１に進み、このフィルタによってフィルタリング後、受信信号は、第１の分割器ＳＲ１によって３つの信号に分割されて、第１のＬＮＡ、ＬＲＢ１と、第２のＬＮＡ、ＬＲＢ２と、第３のＬＮＡ、ＬＲＢ３とによって増幅される。第１のＬＮＡ、ＬＲＢ１と、第２のＬＮＡ、ＬＲＢ２とから出力された増幅信号は、第１の受信周波数ＲＸ１および第３の受信周波数ＲＸ３を特徴付ける通過帯域を有し、第１の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ１および第３の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ３それぞれに組み込まれている第１の狭帯域受信フィルタＲＮ１１および第２の狭帯域受信フィルタＲＮ２３によってフィルタリングされる。受信フィルタＲＮ１１およびＲＮ２３によってフィルタリングされた信号は、第１の周波数（ＲＸ１）受信信号を第１の基地局ＢＳ１２１に、および第３の周波数スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ３Ｄ）を第３の基地局ＢＳ１２３にそれぞれもたらす。狭帯域受信フィルタＲＮ１１およびＲＮ２３ならびに後述するような他のフィルタのそれぞれは、それが接続されているそれぞれの基地局の受信信号周波数に対してだけ十分に広い帯域幅を有する。これにより、基地局ＢＳ１２１などに示される帯域外の干渉が抑えられる。
【０１３０】
第３のＬＮＡ、ＬＲＢ３から出力された増幅信号は、第２の分割器ＳＲ２によって２つの信号に分割され、それらの信号は、第２の受信周波数ＲＸ２および第４の受信周波数ＲＸ４をそれぞれ特徴付ける通過帯域を有する第３の狭帯域受信フィルタＲＮ３２および第４の狭帯域受信フィルタＲＮ４４によってフィルタリングされる。これらの受信フィルタによってフィルタリングされた信号は、スペースダイバーシティを含む第２および第４の周波数受信信号（ＲＸ２ＤおよびＲＸ４Ｄ）を、第２の基地局ＢＳ１２２および第４の基地局ＢＳ１２４それぞれにもたらす。
【０１３１】
同様に、第３の基地局ＢＳ１２２からの第２の周波数（ＴＸ２）送信信号は、第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）に進み、第４の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ４および第５の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ５それぞれに組み込まれている第５の狭帯域送信フィルタＴＮ５２および第６の狭帯域送信フィルタＴＮ６２によってフィルタリングされ、次いで、第３のフィーダＦ１２３を介して、第２のアンテナアセンブリ１１５４Ｂに中継されて、図１１ａおよび図１１ｂに関して説明したように処理され、正の偏波により第２のアンテナスタック１１４４Ｂから放射される。
【０１３２】
第４の基地局ＢＳ１２４からの第４の周波数（ＴＸ４）送信信号は、第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）に進み、第６の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ６および第５の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ５それぞれに組み込まれている第７の狭帯域送信フィルタＴＮ７４および第８の狭帯域送信フィルタＴＮ８４によってフィルタリングされ、次いで、第３のフィーダＦ１２３を介して、第２のアンテナアセンブリ１１５４Ｂに中継されて、図１１ａおよび図１１ｂに関して説明したように処理され、前述のように、正の偏波により第２のアンテナスタック１１４４Ｂから放射される。
【０１３３】
第２のアンテナスタック１１４４Ｂは、自由空間から正の偏波受信信号を得て、その信号は、第３のフィーダＦ１２１に沿って、第５の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ５に組み込まれている広帯域受信フィルタＲＢ２に進み、このフィルタによってフィルタリング後、受信信号は、第３の分割器ＳＲ３によって、３つの信号に分割されて、第４のＬＮＡ、ＬＲＢ４と、第５のＬＮＡ、ＬＲＢ５と、第６のＬＮＡ、ＬＲＢ６とのそれぞれによって増幅される。第４のＬＮＡ、ＬＲＢ４と、第５のＬＮＡ、ＬＲＢ５とから出力された増幅信号は、第２の受信周波数ＲＸ２と、第４の受信周波数ＲＸ４とを特徴付ける通過帯域を有し、第４の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ４および第６の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ６それぞれに組み込まれている第５の狭帯域受信フィルタＲＮ５２および第６の狭帯域受信フィルタＲＮ６４によってフィルタリングされる。受信フィルタＲＮ５２およびＲＮ６４によってフィルタリングされた信号は、第２の周波数（ＲＸ２）受信信号を第２の基地局ＢＳ１２２に、および第４の周波数スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸ４Ｄ）を第４の基地局ＢＳ１２４それぞれにもたらす。
【０１３４】
第６のＬＮＡ、ＬＲＢ６から出力された増幅信号が、第４の分割器ＳＲ４によって２つの信号に分割され、第１の受信周波数ＲＸ１および第３の受信周波数ＲＸ３をそれぞれ特徴付ける通過帯域を有する第７の狭帯域受信フィルタＲＮ７１および第８の狭帯域受信フィルタＲＮ８３によってフィルタリングされる。これらの受信フィルタによってフィルタリングされた信号は、スペースダイバーシティを含む第１および第３の周波数受信信号（ＲＸ１ＤおよびＲＸ３Ｄ）を第１の基地局ＢＳ１２１および第３の基地局ＢＳ１２３それぞれにもたらす。
【０１３５】
そのため、第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）は、第１のアンテナスタック１１４４Ａおよび第１のフィーダＦ１２１を介して、第１の基地局ＢＳ１２１および第３の基地局ＢＳ１２３に、またはそれらの基地局から、あるいは、第２のアンテナスタック１１４４Ｂおよび第３のフィーダＦ１２３を介して、第２の基地局ＢＳ１２２および第４の基地局ＢＳ１２４に、またはそれらの基地局から進む正の偏波と関連付けられる送受信信号を供給する。それぞれの基地局は、それぞれの送信周波数およびそれぞれの受信周波数を有する。それぞれのフィーダで合成された信号は、非連続的な周波数を有し、したがって、連続的な周波数の不適切な分離をもたらすフィルタの問題が生じない。４つすべての基地局ＢＳ１２１からＢＳ１２４は、同じアンテナチルト角度（ａ）および正の偏波と関連付けられ、その偏波により、それらの信号がアンテナスタック１１４４Ａまたは１１４４Ｂから送信され、またはそのアンテナスタックによって受信される。
【０１３６】
第２の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ｂ）は、その送受信信号周波数に応じたフィルタ通過帯域に対する変更を除いては、第１の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）と均等であるので、詳細には説明しないことにし、同様に、それは、追加の４つの基地局（図示せず）、すなわち、第５から第８の基地局と関連付けられる送受信信号のフィルタリングおよびルーチングを行う。しかし、これらの信号は、負の偏波（前述の正の偏波とは対照的に）と関連付けられ、第１のアンテナスタック１１４４Ａおよび第２のフィーダＦ１２２を介して、第５および第７の基地局に、またはそれらの基地局から、あるいは、第２のアンテナスタック１１４４Ｂおよび第４のフィーダＦ１２４を介して、第６および第８の基地局に、またはそれらの基地局から進む。この場合もまた、それぞれの基地局は、それぞれの送信周波数（ＴＸ５、ＴＸ６、ＴＸ７、またはＴＸ８）およびそれぞれの受信周波数（ＲＸ５、ＲＸ６、ＲＸ７、またはＲＸ８）を有し、それぞれのフィーダで合成された信号は、非連続的な周波数を有する。４つすべてのこれら追加の基地局は、同じアンテナチルト角度および偏波と関連付けられるが、ここでは、それは、チルト角度（ｂ）および負の偏波であり、そのため、これらの基地局の信号は、基地局ＢＳ１２１からＢＳ１２４と比較すると、異なるチルト角度および異なる偏波の両方により、アンテナスタック１１４４Ａまたは１１４４Ｂから送信され、またはそのアンテナスタックによって受信される。
【０１３７】
奇数の基地局（例えば、ＢＳ１２１およびＢＳ１２３）は、非連続的である奇数の周波数と関連付けられ、同様に、偶数の周波数と偶数の基地局（例えば、ＢＳ１２２およびＢＳ１２４）とが関連付けられる。フィーダ（例えば、Ｆ１２１）、アンテナフィルタユニット（例えば、１１６０Ａ（＋））、およびアンテナスタック偏波は（図１１ａおよび図１１ｂを参照）、奇数の周波数または偶数の周波数に使用されるが、両方には使用されない。したがって、接尾数字１および２、または２および３などによって示される隣接した連続的な周波数は、アンテナ１４４Ａおよび１１４４Ｂから放射される前に合成されず、アンテナまたは基地局回路内に合成問題をもたらさない。そのため、アンテナシステム１２４０は、連続的な周波数動作に適している。また、この場合も、この実施形態１２４０は、他の群のチルト角度とは異なるチルト角度を共有するそれぞれの群によって区別される奇数および偶数の群のキャリア周波数（１、３、５、７および２、４、６、８）を有する。
【０１３８】
アンテナシステム１２４０は、別の動作周波数を加えるための修正機能を有する。新規奇数の送信周波数と、同様の数の受信周波数とを、関連したオペレータおよび基地局とともに加えるために、これらの周波数を通す別の送信／受信フィルタユニットが、基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）の左手側に加えられ、また、新規送信周波数を通す狭帯域送信フィルタが、第２の送信／受信フィルタユニットＴＲＦ２に加えられる。第１の分割器ＳＲ１は、３つではなく、４つの受信信号に分割されるように構成され、そのように形成された第４の、またはさらなる受信信号は、追加のＬＮＡによって増幅され、別の送信／受信フィルタユニットにおいてフィルタリングされ、新規基地局に送られる。第４の分割器ＳＲ４は、２つではなくて、３つの受信信号に分割するように構成され、そのように形成された第３の、またはさらなる受信信号は、追加の狭帯域受信フィルタにおいてフィルタリングされ、新規スペースダイバーシティ受信信号（ＲＸｑＤ、ただし、ｑは３より大きい奇数である）として、新規基地局に送られる。
【０１３９】
別の偶数の送受信周波数についての機能は、同様に、フィルタ、分割器出力部、およびＬＮＡを加えることによって、基地局フィルタアセンブリ１２６３（ａ）の右手側に設けられる。他の基地局フィルタアセンブリ１２６３（ｂ）は、同様に、追加の奇数および偶数の送受信周波数についても修正可能である。
【０１４０】
以下の表１は、本発明によって可能になるいくつかのアンテナシステム構成を示し、その構成は、変数１から６で区別され、変数３は、３つのバージョン、３ａ、３ｂおよび３ｃを有する。表においては、アンテナスタックＡおよびアンテナスタックＢは、図２から図１３において、ＡおよびＢを末尾に付け加えられたアンテナスタック、例えばアンテナスタック４４Ａおよび４４Ｂによる類似性によって指定され、ダイポール偏波は、４６Ａ、４６Ｂおよび４８Ａなどのダイポールの（＋）および（−）偏波を示す。周波数（例えば、ＴＸ１、ＲＸ１）およびそれらのスペースダイバーシティの均等物（例えば、ＲＸ１Ｄ）は、先に特徴付けしたとおりである。ＩＰ  Ｓｅｖｅｒｉｔｙは、相互変調積の有害度を示し、表１に示されている構成は、昇順に、１から６のＩＰの予想相対レベルを順位付けし、レベル６は、最も高い有害度である。
【表１】
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【０１４１】
測定値は、送信信号が逆偏波である場合は、これにより、送信機間で、より高い絶縁がもたらされるため、マルチスタックアンテナアセンブリおよびマルチアンテナアセンブリが、より低いレベルの相互変調積（ＩＰ）を生成することを示す。このようなＩＰの実際のレベルは、アンテナアセンブリ間の空気経路カプリングと、またアンテナアセンブリが取り付けられているガントリを通して導入されるカプリングとによって左右されることになる。変数１、３ａ、４および６は、共通偏波チルト角度を有する。変数２および５は、受信および受信ダイバーシティについての逆偏波チルト角度を有する。また、変数１から６は、別段、ＩＰレベルまたは偏波平均などの要因によって決定されない限りは、別の送信キャリア周波数を追加するためのアップグレード順序を示している。
【０１４２】
ＵＭＴＳシステムにおいては、ＴＸ３は、ＴＸ１についての送信ダイバーシティ信号であることが可能であり、それにより、ＴＸ３＝ＴＸ１Ｄになる。同様に、ＴＸ４は、ＴＸ２についての送信ダイバーシティ信号であることが可能であり、それにより、ＴＸ４＝ＴＸ２Ｄになる。関連する信号（ＴＸ、ＴＸＤ、ＲＸ、ＲＸＤ）は、同一のチルト角度を有することが好ましいが、送信信号およびその関連する送信ダイバーシティ信号が重なり合う地理上の範囲を完全には照射していない場合でも、追加のサービスエリアが、ダイバーシティ送信チャネルによって提供される場合は、必須ではない。このような技術は、セル端でのダイバーシティの便益を、アンテナシステムサイトに近接したサービスエリアの便益と交換することができ、これは、追加のネットワーク設計の最適化自由度として、特に、迅速に移動する移動電話にサービスするかも知れない大きなばらつきを有するセル端環境に有益である可能性があり、多くのダイバーシティの便益は、レイク受信機、データチャネルの符号化およびインターリービングによるものであり、また、サイトは、高密度のトラヒック需要環境よりもさらに高い。概して、２度から６度の範囲でチルト角度を調整することは、サービスエリアを最適化し、隣接したサイトの干渉を最小限に抑えるのに十分である。典型的には、垂直な平面における７度または８度のビーム幅により、受信ダイバーシティ利得は、１つまたは複数のダイバーシティ受信信号が別のチルト角度を有する場合でも、得ることが可能である。しかし、受信信号についてチルト角度を共有することは、１つのチャネルについて送信角度を調整することが、別のチャネルについての受信サービスエリアを変えることになるようなチャネル間依存をもたらす。
【０１４３】
表１は、いくつかのデュアルチャネル構成を示しているが、実施形態については、受信信号を運ぶ４つのポートをそれぞれ有するアンテナアセンブリにより説明してきた。概して、それぞれのアンテナアセンブリは、異なる２つのチルト角度を有することになるが、垂直平面におけるアンテナビーム幅は、両方のチルト角度と共通であるそれぞれのビームと関連付けられるサービスエリアのより大きな部分に提供するほど十分に広い。したがって、受信信号ＲＸ１および単一のダイバーシティ受信信号ＲＸ１Ｄと関連付けられる基地局は、アップリンク通信性能におけるその次のさらなる改善点を有する２つまたは３つのダイバーシティ受信信号ＲＸ１Ｄ１、ＲＸ１Ｄ２およびＲＸ１Ｄ３いずれかを有するように強化可能である。
【０１４４】
本発明のすべての実施形態は、共通偏波カプリングのチルト角度により開示される。逆偏波カプリングのチルト角度は、アンテナアセンブリのうちの１つのポートへの接続を交換し、アンテナアセンブリチルト制御部への接続を交換することによって得ることが可能である。
【０１４５】
本発明の実施形態は、異なるユーザ、基地局、セルラ規格（例えば、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ）などの間で、信号周波数に基づいて区別し、したがって、送信または受信の際に複数の信号周波数により動作する本発明の実施形態は、複数のユーザもしくはオペレータの周波数、複数の基地局、または複数のセルラ無線規格、あるいはこれらの混合に適合することが可能である。本発明に関連する実施例は、２つの異なる周波数、または２つの異なるセルラ無線規格を使用する１人のオペレータ、およびこのような周波数または規格を使用する異なるオペレータによるアンテナシステムの使用を含む。
【０１４６】
干渉を抑制し、優れた受信感度および選択度を維持するために、基地局の受信ポート（または送信／受信ポート）への入力部における受信信号は、同じ受信チャネルであろうと、近くの受信チャネルであろうと、最小限の数の不要な受信信号周波数を有することが好ましい。これは、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システムにおいて、または異なるシステムに割り当てられるチャネル間で共有されるアンテナの取付けには、特に当てはまる。この理由で、上述した実施形態は、チャネルに適切な通過帯域、またはそれぞれの基地局に適切なシステム周波数を有するそれぞれの受信経路内のフィルタを示している。
【０１４７】
不要な受信信号を回避することの望ましさがそれほど重要でない場合、受信フィルタは、より広い帯域幅を有することが可能であり、したがって、フィルタの複雑性、および必要になるフィルタの数の両方が抑えられる。
【０１４８】
基地局フィルタアセンブリにＬＮＡを組み込むことは、フィーダの損失許容範囲および基地局に対して入力される必要な受信チャネル利得に左右される選択肢である。アンテナアセンブリが、基地局の受信入力部に最適な受信信号を供給するために、十分な利得およびダイナミックレンジを有するＬＮＡを有する場合、基地局フィルタアセンブリ内のＬＮＡは、必要でない場合もある。しかし、基地局フィルタアセンブリにＬＮＡを組み込むことにより、基地局は、異なる受信の利得またはレベルの要求を有することが可能になる。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年4月20日(2009.4.20)
【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】
２つのデュアル偏波された、物理的分離により、スペースダイバーシティを行うチルト調整可能なアンテナを備えたアンテナシステムであって、
ａ）それぞれのアンテナが、それぞれ独立して調整可能な電気チルト角度と関連付けられる偏波を有し、
ｂ）それぞれのアンテナが、他のアンテナの電気チルト角度と等しくなるように、および共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を可能にするように制御可能である電気チルト角度を有する、
アンテナシステム。
【請求項２】
共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を有する１対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第１のキャリア周波数と、逆偏波チルトカプリングおよび共通偏波チルトカプリングのうちの一方を有する別の対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第２のキャリア周波数とのそれぞれにより動作し、アンテナチルト角度は、少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、電気チルトの異なる角度と関連付けられることを可能にするように制御可能である、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項３】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、それぞれ第１および第２の群のキャリア周波数である、請求項２に記載のアンテナシステム。
【請求項４】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、複数のオペレータ、複数の基地局、および複数のセルラ規格のうちの１つと関連付けられる、請求項２に記載のアンテナシステム。
【請求項５】
基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶように２つのフィーダを含む、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項６】
基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶための３つのフィーダを含み、フィーダのうちの１つが受信信号専用であり、受信信号が、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶための４つのフィーダを含み、フィーダのうちの２つが、受信信号専用であり、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項８】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されている広帯域フィルタリング手段と、基地局装置と同一場所に配置されている狭帯域フィルタリング手段とを含む、請求項７に記載のアンテナシステム。
【請求項９】
基地局装置とアンテナの間の送受信信号を運ぶための４つのフィーダを含み、フィーダのうちの２つが、一方のアンテナの異なる偏波と関連付けられ、フィーダのうちの別の２つが、他方のアンテナの異なる偏波と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されている狭帯域フィルタリング手段を含む、請求項９に記載のアンテナシステム。
【請求項１１】
基地局装置と、第１および第２のアンテナとして指定されたアンテナとの間の信号を運ぶための４つのフィーダを含み、フィーダのうちの２つが、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる第１および第２の送信信号用であり、また、別のフィーダが、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号用であり、フィーダのうちの第４のフィーダが、第１のアンテナの第２の偏波のおよび第２のアンテナの第１の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号用である、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１２】
それぞれのアンテナのそれぞれの偏波が、それぞれの広帯域フィルタリング手段、それぞれのフィーダ、およびそれぞれの狭帯域フィルタリング手段と関連付けられる、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１３】
それぞれの広帯域フィルタリング手段が、アンテナアセンブリ内に配置され、それぞれのフィーダによって、基地局装置と同一場所に配置されているそれぞれの狭帯域フィルタリング手段に接続されている、請求項１２に記載のアンテナシステム。
【請求項１４】
狭帯域フィルタリング手段が、連続的な周波数を有する信号を、非連続的な周波数を有する信号の群に分割するように構成されている、請求項１３に記載のアンテナシステム。
【請求項１５】
異なるアンテナと関連付けられる同様の周波数の信号を特徴付け、送受信モードのうちの少なくとも一方の動作においてスペースダイバーシティを行うためのフィルタリング手段を含む、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１６】
一方のアンテナが、第１の周波数送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有し、他方のアンテナが、第１の周波数スペースダイバーシティ送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有する、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１７】
１つの受信信号が、複数の受信ダイバーシティ信号と関連付けられることを可能にするように構成されている、請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項１８】
２つのデュアル偏波された、物理的分離により、スペースダイバーシティを行うチルト調整可能なアンテナを有するアンテナシステムを動作する方法であって、
ａ）それぞれのアンテナの偏波の電気チルト角度を、独立して調整するステップと、
ｂ）共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を行うのに、それぞれのアンテナの電気チルト角度を他のアンテナの電気チルト角度と等しくなるように制御するステップと
を含む、方法。
【請求項１９】
共通偏波チルトカプリングおよび逆偏波チルトカプリングのうちの一方を有する１対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第１のキャリア周波数と、逆偏波チルトカプリングおよび共通偏波チルトカプリングのうちの一方を有する別の対のアンテナ偏波と関連付けられる少なくとも１つの第２のキャリア周波数とのそれぞれにより動作するステップ、ならびにアンテナチルト角度を、少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数は、電気チルトの異なる角度と関連付けられることが可能にするように制御するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、それぞれ第１および第２の群のキャリア周波数である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの第１のキャリア周波数および少なくとも１つの第２のキャリア周波数が、複数のオペレータ、複数の基地局、および複数のセルラ規格のうちの１つと関連付けられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
２つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
３つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶステップであって、フィーダのうちの１つを受信信号専用に使用し、受信信号が、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
４つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の信号を運ぶステップであって、フィーダのうちの２つを受信信号専用に使用し、受信信号が、異なるアンテナおよび異なるアンテナ偏波の両方と関連付けられる、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されているフィルタリング手段により広帯域フィルタリングするステップ、および基地局装置と同一場所に配置されているフィルタリング手段により狭帯域フィルタリングするステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
４つのフィーダを使用して、基地局装置とアンテナの間の送受信信号を運ぶステップであって、フィーダのうちの２つが、一方のアンテナの異なる偏波と関連付けられ、フィーダのうちの別の２つが、他方のアンテナの異なる偏波と関連付けられる、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
アンテナアセンブリ内のアンテナと同一場所に配置されているフィルタリング手段により狭帯域フィルタリングするステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
基地局装置と、第１および第２のアンテナとして指定されたアンテナとの間の信号を運ぶのに４つのフィーダを使用するステップであって、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる第１および第２の送信信号のためにフィーダのうちの２つを使用し、また、第１のアンテナの第１の偏波および第２のアンテナの第２の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号のために別のフィーダを使用し、第１のアンテナの第２の偏波および第２のアンテナの第１の偏波とそれぞれ関連付けられる受信信号のためにフィーダのうちの第４のフィーダを使用する、ステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２９】
それぞれのアンテナのそれぞれの偏波が、広帯域フィルタリングするステップ、それぞれのフィーダ、および狭帯域フィルタリングするステップと関連付けられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項３０】
広帯域フィルタリングするステップが、アンテナアセンブリ内で実装され、狭帯域フィルタリングするステップが、基地局装置と同一場所に配置されている手段によって実装される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
連続的な周波数を有する信号を、非連続的な周波数を有する信号の群に分割するのに狭帯域フィルタリング手段を使用するステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
異なるアンテナと関連付けられる同様の周波数の信号を特徴付け、送受信モードのうちの少なくとも一方の動作において、スペースダイバーシティを行うようにフィルタリングするステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項３３】
一方のアンテナが、第１の周波数送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有し、他方のアンテナが、第１の周波数スペースダイバーシティ送信信号を送信するために構成されているアンテナ要素を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項３４】
１つの受信信号が、複数の受信ダイバーシティ信号と関連付けられるステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【国際調査報告】
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2010506438.tif 000019
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