(57)【要約】【課題】偏波ダイバーシティを有する電気的傾斜アンテナシステム、すなわち、偏波ダイバーシティ及び電気的傾斜機能を有する位相配列アンテナシステムを提供する。【解決手段】偏波ダイバーシティを有する電気的傾斜アンテナシステムは、二重偏波の傾斜調節可能アンテナを有する。アンテナは、独立して調節可能な電気的傾斜角に関連付けられた２つの直交する偏波の双極子を有する。傾斜角は、共同給送器の入力又は出力信号間の相対遅延によって実施され、これらの遅延は、アンテナ傾斜アセンブリによって導入される。異なるアンテナ偏波に関連付けられた２つの信号給送器は、アンテナ傾斜アセンブリを基地局フィルタアセンブリに接続し、基地局フィルタアセンブリは、基地局からの送信信号をそれぞれの給送器及びアンテナ傾斜アセンブリを通じて異なるアンテナ偏波へと経路指定する。【選択図】図２
2010509824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）電気的傾斜調節可能な偏波を有する二重偏波アンテナ、
ｂ）関連のアンテナ偏波の電気的傾斜が複数の中間信号の相対遅延に応答して調節可能であるように準備するように各々配置された、各アンテナ偏波と中間信号が相対遅延を受けるように準備する遅延手段との間で中間信号を中継するためのそれぞれの共同給送手段、
ｃ）各アンテナ偏波に関連付けられたそれぞれの信号給送器、及び
ｄ）各アンテナ偏波が、一方のそれぞれの局の信号と他方のそれぞれの局の偏波ダイバーシティ信号とに関連付けられるようにアンテナシステムが配置され、かつ各々が該アンテナ偏波及び信号給送器を通じて信号を受信及び送信することの少なくとも一方のための２つの局、
を含むことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２】
前記２つの局は、隣接作動周波数を有す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】
少なくとも一方の局は、少なくとも信号を送信するためのものであり、前記遅延手段は、該少なくとも一方の局の送信信号を互いの間に相対遅延を有する２つの中間信号へと処理するための手段を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナシステム。
【請求項４】
前記局は、少なくとも信号を受信するためのものであり、前記遅延手段は、各共同給送器からのそれぞれの複数の中間信号を処理して、異なる局に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜の独立した調節のために信号対の間に独立に可変の相対遅延をもたらすための手段を含むことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のアンテナシステム。
【請求項５】
前記遅延手段は、前記信号給送器を通じて前記局へと中継するために相対遅延信号対を合成するための混成器を組み込むことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシステム。
【請求項６】
前記遅延手段は、低減した周波数で相対遅延信号をフィルタリングするように配置された周波数変換手段を組み込むことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
前記遅延手段は、低減した周波数での相対遅延信号のフィルタリングを可能にしてローカル発振器の信号位相シフトによって信号遅延を実施するように配置された周波数変換のためのローカル発振器手段を組み込むことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシステム。
【請求項８】
前記局は、前記アンテナから遠隔に位置し、前記遅延手段は、該アンテナと共同設置されたアンテナ傾斜アセンブリに組み込まれ、前記信号給送器は、該アンテナ傾斜アセンブリを該局に関連付けられた局回路に接続することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４に記載のアンテナシステム。
【請求項９】
前記局回路は、前記信号給送器を通じて受信した信号を前記局の間で分割して、一方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた受信信号と他方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた偏波ダイバーシティ信号とを各局に供給するように配置されることを特徴とする請求項８に記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
偏波ダイバーシティをもたらす電気的傾斜調節可能偏波を有する二重偏波アンテナと、各アンテナ偏波に関連付けられ、そのアンテナ偏波の電気的傾斜が複数の中間信号の相対遅延に応答して調節可能であるように準備するそれぞれの共同給送手段とを有するアンテナシステムを作動させる方法であって、
ａ）各アンテナ偏波の間で中間信号を中継し、中間信号が相対遅延を受けるように準備する段階、
ｂ）各アンテナ偏波に関連付けられたそれぞれの信号給送器を準備する段階、及び
ｃ）各アンテナ偏波が一方のそれぞれの局の信号と他方のそれぞれの局の偏波ダイバーシティ信号とに関連付けられたアンテナ偏波と信号給送器とを通じて各々が信号を受信及び送信することの少なくとも一方のための２つの局を用いる段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記２つの局は、隣接作動周波数を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
信号を送信するように少なくとも一方の局を準備する段階を含み、
前記中間信号は、前記少なくとも一方の局の送信信号を互いの間に相対遅延を有する２つの中間信号へと処理することによって相対遅延を受けるようにされる、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも信号を受信するように前記局を準備する段階を含み、
前記中間信号は、各共同給送器からのそれぞれの複数の中間信号を処理して、異なる局に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜の独立した調節のために信号対の間に独立に可変の相対遅延をもたらすことにより、相対遅延を受けるようにされる、
ことを特徴とする請求項１０、請求項１１、又は請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記中間信号は、前記信号給送器を通じて前記局に中継するために相対遅延信号対を合成するための混成器を用いて相対遅延を受けるようにされることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記中間信号は、低減した周波数での相対遅延信号の周波数変換及びフィルタリングによって相対遅延を受けるようにされることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
信号遅延が、ローカル発振器の信号位相シフトによって実施されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記局は、前記アンテナから遠隔に位置し、前記中間信号は、該アンテナと共同設置されたアンテナ傾斜アセンブリにおいて相対遅延を受けるようにされ、前記信号給送器は、該アンテナ傾斜アセンブリを該局に関連付けられた局回路に接続することを特徴とする請求項１０、請求項１１、請求項１２、又は請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記局回路を用いて、前記信号給送器を通じて受信した信号を前記局の間で分割し、一方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた受信信号と他方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた偏波ダイバーシティ信号とを各局に供給する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏波ダイバーシティを有する電気的傾斜アンテナシステム、すなわち、偏波ダイバーシティ及び電気的傾斜機能を有する位相配列アンテナシステムに関する。それは、遠距離通信、例えば、一般的に移動電話ネットワークと呼ばれるセルラー移動無線ネットワークに用いられるもののような多くのアンテナシステムに関連する。そのようなネットワークは、ＧＳＭのようなセルラー無線規格によって実施される第２世代（２Ｇ）移動電話ネットワーク、「ユニバーサル移動電話システム（ＵＭＴＳ）」のようなセルラー規格によって実施される第３世代（３Ｇ）移動電話ネットワークを含む。他のセルラー無線規格は、ＩＳ９５及びＷＣＭＡ２０００を含む。
【背景技術】
【０００２】
一般的に従来のセルラー無線ネットワークのオペレータは、１つ又はそれよりも多くのアンテナに各々接続した独自の基地局を用いる。そのようなネットワークでは、アンテナは、それぞれのアンテナ及び基地局に各々関連付けられたいくつかの重なり合うセルへと一般的に分割される望ましい受信可能エリアを定める上での主要因である。各セルは、そのセル内の移動無線機との無線通信を維持する位置固定の基地局を収容する。基地局は、例えば、格子又は網目構造で配列された固定陸線によって通信目的で互いに相互接続され、セル受信可能エリアのあらゆる位置にある移動無線機が、互いに通信することのみならず、セルラー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も可能にする。
【０００３】
セルラー無線ネットワークに用いられるアンテナシステムの通信性能を改善及び最適化するために、空間ダイバーシティ、偏波ダイバーシティ、及び可変電気的傾斜という３つの技術を用いることは公知である。第１のそのような技術、すなわち、空間ダイバーシティは、移動電話受話器を用いる遠隔地の加入者からのそれぞれの受信信号を各々引き起こす２つの離間したアンテナを用いる段階を伴い、それは、単一の受話器から２つの受信信号を利用可能にし、それによって通信の利点がもたらされる。
【０００４】
基地局によって受信された信号は、多経路環境を進んできたことにより急激な電力変動を受け、すなわち、移動電話受話器から送信された信号の複製物が、複数の経路又はルートを通過して受信基地局へと至り、受話器自体は、送信中に移動している。更に、複製物は、互いに相関が除去された状態になる。基地局によって受信される信号は、例えば、移動受話器から基地局へのアップリンクチャンネルに対して有意な性能利得をもたらす「最大比合成法（ＭＲＣ）」を用いて合成することができる。
【０００５】
通信性能を改善するための第２の技術、すなわち、偏波ダイバーシティは、各組が他方の組のものに対して直交する最大信号送信又は受信感度の角度をもたらす２組のアンテナ素子を有するアンテナを用いて得ることができる。そのようなアンテナにより、単一の移動受話器から異なる多経路ルートを通じて受信される信号は、互いに少なくとも部分的に無相関であり、その結果、これらの信号は、受信信号品質を改善するように合成することができる。
【０００６】
通信性能を改善するための第３の技術、すなわち、可変電気的傾斜は、アンテナ素子の位相配列の性質から生じる。そのようなアンテナは、そのアンテナ素子の同位相励起、又はアレイ内の素子位置の線形関数としてアレイにわたって変化する励起に応答した主ビームを形成する。この関数の勾配を変更することにより、同位相励起に対応する主ビーム方向に対する主ビームの傾き又は角度が変化する。それは、セルラー移動無線ネットワークのオペレータが、水平に対して主ビーム角を変更し、それによって次にアンテナが提供する地上受信可能エリアを調節することを可能にし、更に、異なるセルに関連付けられたメッセージ間の干渉を低減することが可能になり、ここでセルは、アンテナが通信を行う領域であり、アンテナ毎に１つよりも多くのセルが存在する場合がある。
【０００７】
セルラー無線ネットワークのオペレータは、トラフィック容量に対して高まる要求に直面しているが、新しいサイトの配備又は既存のサイトへのアンテナの追加を制限する計画又は区画化制限を受けている。その結果、個々のユーザ（オペレータ（欧州）、又はキャリア（米国））による偏波ダイバーシティ及びそれぞれの電気的傾斜角の調節に対する機能を互いに独立に保持しながら、例えば、オペレータがアンテナを共有することにより、アンテナを追加することなしにアンテナトラフィック容量を増大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】国際特許出願番号ＷＯ２００４／１０２７３９
【特許文献２】国際特許出願番号ＷＯ０２／０８２５８１
【特許文献３】米国特許第４、２１１、８９４号
【特許文献４】米国特許第５、２２９、７２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、２人のオペレータに対して独立した電気的傾斜の角度が利用可能な状態で、アンテナサイトにおいて偏波ダイバーシティを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ａ）電気的傾斜調節可能な偏波を有する二重偏波アンテナと、ｂ）関連のアンテナ偏波の電気的傾斜が複数の中間信号の相対遅延に応答して調節可能であるように準備するように各々配置された、各アンテナ偏波と中間信号が相対遅延を受けるように準備する遅延手段との間で中間信号を中継するためのそれぞれの共同給送手段と、ｃ）各アンテナ偏波に関連付けられたそれぞれの信号給送器と、ｄ）各アンテナ偏波が一方のそれぞれの局の信号と他方のそれぞれの局の偏波ダイバーシティ信号とに関連付けられるようにアンテナシステムが配置され、かつ各々がアンテナ偏波及び信号給送器を通じて信号を受信及び送信することの少なくとも一方のための２つの局とを含むアンテナシステムを提供する。
【００１１】
本発明は、各オペレータが他方のオペレータとは独立したそれぞれの電気的傾斜角を有するそれぞれの局（例えば、基地局）に関連付けられた２人のオペレータが、単一のアンテナを共有し、かつ偏波ダイバーシティを有する受信及び／又は送信信号を取得する機能をもたらすという利点を提供する。２つよりも多くの局と、偏波毎に２つ又はそれよりも多くの中間信号に関連付けられた位相差に応答して傾斜するアンテナとの使用を可能にする本発明の実施形態を以下に説明する。更に、２つの局は、隣接作動周波数を有することができる。
【００１２】
信号を送信するのに少なくとも一方の局が用いられる場合には、遅延手段は、少なくとも１つの局の送信信号を互いの間に相対遅延を有する２つの中間信号へと処理するための手段を含むことができる。局が少なくとも信号を受信するためのものである場合には、遅延手段は、各共同給送器からのそれぞれの複数の中間信号を処理して、異なる局に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜の独立した調節に向けて信号対の間に独立に可変の相対遅延をもたらすための手段を含むことができる。
【００１３】
遅延手段は、信号給送器を通じて局へと中継するために相対遅延信号対を合成するための混成器を組み込むことができる。それは、低減した周波数で相対遅延信号をフィルタリングするように配置された周波数変換手段を組み込むことができる。周波数変換手段は、周波数変換のためのローカル発振器手段とすることができ、低減した周波数での相対遅延信号のフィルタリングを可能にし、かつローカル発振器の信号位相シフトによって信号遅延を実施するように配置することができる。
【００１４】
局は、アンテナから遠隔に位置させることができ、遅延手段は、アンテナと共同設置されたアンテナ傾斜アセンブリに組み込まれ、信号給送器は、アンテナ傾斜アセンブリを局に関連付けられた局回路に接続する。局回路は、信号給送器を通じて受信した信号を局の間で分割して、一方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた受信信号と、他方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた偏波ダイバーシティ信号とを各局に供給するように配置することができる。
【００１５】
別の態様では、本発明は、偏波ダイバーシティをもたらす電気的傾斜調節可能偏波を有する二重偏波アンテナと、各アンテナ偏波に関連付けられ、そのアンテナ偏波の電気的傾斜が複数の中間信号の相対遅延に応答して調節可能であるように準備するそれぞれの共同給送手段とを有するアンテナシステムを作動させる方法を提供し、本方法は、ａ）各アンテナ偏波の間で中間信号を中継し、中間信号が相対遅延を受けるように準備する段階、ｂ）各アンテナ偏波に関連付けられたそれぞれの信号給送器を準備する段階、及びｃ）各アンテナ偏波が一方のそれぞれの局の信号と他方のそれぞれの局の偏波ダイバーシティ信号とに関連付けられたアンテナ偏波と、信号給送器とを通じて、各々が信号を受信及び送信することの少なくとも一方のための２つの局を用いる段階を含む。
【００１６】
上述のように、本発明は、各オペレータがそれぞれの独立した電気的傾斜角を有する異なる局に関連付けられた２人のオペレータが、単一のアンテナを共有し、かつ偏波ダイバーシティを有する受信及び／又は送信信号を取得する機能をもたらすという利点を提供する。更に、２つの局は、隣接作動周波数を有することができる。
少なくとも一方の局が、信号を送信するために設けられる場合には、少なくとも一方の局の送信信号を互いの間に相対遅延を有する２つの中間信号へと処理することにより、中間信号が、相対遅延を受けるようにすることができる。局が少なくとも信号を受信するために設けられる場合には、各共同給送器からのそれぞれの複数の中間信号を処理し、異なる局に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜の独立した調節のために信号対の間に独立に可変の相対遅延をもたらすことにより、中間信号が相対遅延を受けるようにすることができる。
【００１７】
中間信号は、信号給送器を通じて局に中継するために相対遅延信号対を合成するための混成器を用いて相対遅延を受けるようにすることができる。そのような相対遅延は、周波数変換手段を用い、低減した周波数において相対遅延信号をフィルタリングすることによって実施することができる。周波数変換手段は、周波数変換のためのローカル発振器手段とすることができ、低減した周波数における相対遅延信号のフィルタリングを可能にし、ローカル発振器の信号位相シフトによって信号遅延を実施するように配置することができる。
【００１８】
局は、アンテナから遠隔に位置させることができ、中間信号は、アンテナと共同設置されたアンテナ傾斜アセンブリ内で相対遅延を受けるようにされ、信号給送器は、アンテナ傾斜アセンブリを局に関連付けられた局回路に接続する。局回路は、信号給送器を通じて受信した信号を局の間で分割し、一方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた受信信号と他方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた偏波ダイバーシティ信号とを各局に供給することができる。
本発明をより完全に理解することを可能にするために、これより添付図面を参照して本発明の実施形態を単なる例として以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】偏波ダイバーシティを有する通信のための従来技術のアンテナシステムの図である。
【図２】偏波ダイバーシティを有する通信のための本発明のアンテナシステムの図である。
【図３】図２のアンテナシステム内での使用のためのアンテナ傾斜アセンブリの半分の回路図である。
【図４】図３の回路の作動の信号周波数を示すグラフである。
【図５】アンテナビーム及び図２のアンテナシステムに対する基地局の追加を示す図である。
【図６】図３の半アンテナ傾斜アセンブリに対する代替形態の回路図である。
【図７】図６の回路の作動の信号周波数を示すグラフである。
【図８】図３及び図６の半分アンテナ傾斜アセンブリに対する更に別の代替形態の回路図である。
【図９】３つの信号の間の位相差に応答してアンテナビームの電気的傾斜を制御するための回路図である。
【図１０】アンテナビームの電気的傾斜を制御するための位相差を有する３つの信号をもたらすアンテナ傾斜アセンブリの半分の回路図である。
【図１１】図１０の回路に対する代替形態を示す図である。
【図１２】隣接周波数帯域におけるフィルタ特性を示す図である。
【図１３】４つの基地局に対する本発明の実施を示す図である。
【図１４】アンテナビームの電気的傾斜を制御するための位相差を有する３つの信号をもたらす図１３の回路の改訂版を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書では、（米国での名称とは異なり）、「搬送波」は、遠距離通信目的で変調が加えられる搬送波周波数、すなわち、無線周波数の信号であり、「チャンネル」は、周波数チャンネルであり、搬送波と事実上同義である。１人のオペレータ又は２人又はそれよりも多いオペレータのいずれもが、１つ又はそれよりも多くの搬送波を用いることができ、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。複数の搬送波を必ずしも同じセルラー無線システムに割り当てる必要はない。対を成す送信信号及び受信信号をそれぞれＴＸ及びＲＸに同様の接尾番号を付けて、例えば、ＴＸ１とＲＸ１、又はＴＸ２とＲＸ２と示している。ここでの接尾番号１又は２は、第１又は第２の送信又は受信搬送波周波数、及び第１又は第２のオペレータ又は基地局との関係を示している。偏波ダイバーシティ送信及び受信信号を接尾記号Ｄで、例えば、ＴＸＤ、ＲＸＤ、ＴＸ１Ｄ、ＲＸ１Ｄ等と示している。アップリンクは、移動電話受話器から基地局へと通過する信号を意味し、ダウンリンクは、その逆の方向に通過する信号を意味する。
【００２１】
図１を参照すると、参照番号１０は、２人のオペレータの間で共有される二重偏波位相配列アンテナ１４を有するアンテナアセンブリ１２によって偏波ダイバーシティがもたらされる従来技術のアンテナシステムを一般的に示している。アンテナ１４は、互いに直交する偏波を有する交差双極子１６及び１８の形態にあるアンテナ素子の垂直アレイを含む単一のアンテナであり、すなわち、双極子１６及び１８は、それぞれ垂直線に対して＋４５度及び−４５度にある上向きに右に傾く偏波（本明細書では正（＋）の偏波）、及び上向きに左に傾く偏波（本明細書では負（−）の偏波）を有する。正の偏波双極子１６は、正の偏波共同給送器２０（＋）に接続され、負の偏波双極子１８は、負の偏波共同給送器２０（−）に接続される。共同給送器２０（＋）及び２０（−）は、２つの入力／出力ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、及びＡ（−）、Ｂ（−）を有する。共同給送器２０（＋）及び２０（−）の各々は、国際特許出願番号ＷＯ２００４／１０２７３９に説明されている種類のものであり、そのような共同給送器は、そのポートで２つの入力信号を処理し、これらの信号を位相配列アンテナのアンテナ素子に対する駆動信号へと変換し、これら２つの入力信号をベクトルＡ及びＢで表し、これらのベクトルは、等しい振幅を有するが、互いの間に位相差を有し、この位相差を変更することにより、アンテナの電気的傾斜角が変化する。
【００２２】
厳密に説明すると、信号は、アンテナ機器内で、すなわち、アンテナからの送信の前又はアンテナによる受信の後に任意の偏波を有するが、信号及び関連の装置要素は、後に送信される時又は前に受信された時のアンテナにおける偏波に関連付けられるので、これらの信号及び関連の装置を偏波でラベル付けすることは適便である。
【００２３】
システム１０は、それぞれの第１のポートＰ１、Ｐ２及びそれぞれの第２のポートＰＤ１及びＰＤ２を各々有する２つの基地局ＢＳ１及びＢＳ２を有し、各場合に、第１のポートは、送信及び受信信号ＴＸ１、ＲＸ１、又はＴＸ２、ＲＸ２に対するものであり、第２のポートは、偏波ダイバーシティ受信信号ＲＸ１Ｄ又はＲＸ２Ｄだけに対するものであり、すなわち、システム１０内には偏波ダイバーシティ送信信号が存在しない。基地局の第１及び第２のポートＰ１、Ｐ２、ＰＤ１、ＰＤ２は全て、基地局フィルタアセンブリ２２に接続される。５つの給送器が、基地局フィルタアセンブリ２２をアンテナアセンブリ１２に接続し、これらの給送器は、第１、第２、第３、及び第４の通信信号給送器Ｆ１〜Ｆ４、並びに１本の較正信号給送器Ｆｃである。
【００２４】
基地局フィルタアセンブリ２２は、共同給送器２０（＋）及び２０（−）への信号入力の間の位相差を制御し、次に、共同給送器２０（＋）及び２０（−）は、アンテナの電気的傾斜を制御する。
第１から第４の通信信号給送器Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、又はＦ４の各々は、それぞれのフィルタ／増幅器回路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、又はＣ４、それに続くそれぞれの第１、第２、第３、又は第４の混成器回路Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、又はＨ４を通じてそれぞれの共同給送器ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、Ａ（−）、Ｂ（−）に接続される。フィルタ／増幅器回路Ｃ１は、第１の信号給送器Ｆ１から第１の混成器回路Ｈ１への送信信号経路内に１つの帯域通過フィルタＴｃ１を有し、またこの回路は、受信帯域通過フィルタＲｃ１ａ、低ノイズ増幅器ＬＮＡ、及び別の受信帯域通過フィルタＲｃ１ｂの連続配列から成る第１の信号給送器Ｆ１から第１の混成器回路Ｈ１への受信信号経路を形成する。フィルタ／増幅器回路Ｃ２、Ｃ３、及びＣ４は、フィルタ／増幅器回路Ｃ１と同様の構造のものであり、それぞれ信号給送器Ｆ２、Ｆ３、又はＦ４と第２、第３、又は第４の混成器回路Ｈ２、Ｈ３、又はＨ４との間に同様の送受信信号経路を形成する。
【００２５】
４つの混成器回路Ｈ１〜Ｈ４は、較正信号給送器Ｆｃに接続した分割器／合成器ＳＣに接続され、適合負荷Ｌｍで終端処理された第４の端子を有する。これらは作動の較正モードにおいてのみ用いられ、このモードでは、較正信号が、基地局フィルタアセンブリ２２から較正信号給送器Ｆｃを通じて給送され、ＳＣにおいて分割される。得られる分割信号は、それぞれ混成器回路Ｈ１〜Ｈ４を通じて共同給送器ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、Ａ（−）、及びＢ（−）に給送される。較正信号に応答してアンテナ１４において受信される信号はモニタされ、受信回路内で信号位相を調節し、例えば、給送器Ｆ１〜Ｆ４の不均等な長さを全てが同じ電気的長さを有するようにこれらの給送器の各々に対してケーブル長を追加又は除去することによって補償するのに用いられる。
【００２６】
従来技術のアンテナシステム１０の送信モードにおける作動では、基地局フィルタアセンブリ２２は、第１の基地局の第１のポートＰ１からの送信（ＴＸ１）信号を給送器Ｆ１及びＦ２それぞれへの入力に向けて２つの信号（ＴＸ（＋）Ａ、ＴＸ（＋）Ｂ）、すなわち、＋４５又は正の双極偏波に関連付けられた２つの信号に分割し、基地局フィルタアセンブリ２２は、これら２つの信号の間に位相差を挿入して制御し、これらの信号は、それぞれ通信信号給送器Ｆ１及びＦ２、フィルタ／増幅器回路Ｃ１及びＣ２、並びに混成器回路Ｈ１及びＨ２を通じて正の偏波共同給送器２０（＋）のポートＡ（＋）及びＢ（＋）へと通過する。その結果、正の偏波ポートＡ（＋）及びＢ（＋）は、互いの間に位相差を有する入力信号であり、国際特許出願番号ＷＯ２００４／１０２７３９に説明されているように、正の偏波共同給送器２０（＋）に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜角を制御する入力信号をそれぞれ受け取る。
【００２７】
同様に、基地局フィルタアセンブリ２２は、第２の基地局の第１のポートＰ２からの送信（ＴＸ２）信号を給送器Ｆ３及びＦ４それぞれへの入力に向けて２つの信号、すなわち、−４５又は負の双極偏波に関連付けられた２つの信号に分割し、基地局フィルタアセンブリ２２は、これら２つの信号の間に位相差を挿入して制御し、これらの信号は、それぞれ通信信号給送器Ｆ３及びＦ４、フィルタ／増幅器回路Ｃ３及びＣ４、並びに混成器回路Ｈ３及びＨ４を通じて負の偏波共同給送器２０（−）のポートＡ（−）及びＢ（−）へと通過する。その結果、負の偏波ポートＡ（−）及びＢ（−）は、互いの間に位相差を有する入力信号であり、負の偏波共同給送器２０（−）に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜角を制御する入力信号をそれぞれ受け取る。
【００２８】
従来技術のアンテナシステム１０は、受信モードにおいて同様の方式ではあるが、逆方向に作動し、すなわち、アンテナ１４によって受信された信号は、２つの共同給送器２０（＋）及び２０（−）によって位相処理され、これらの共同給送器は、これらの信号をポートＡ（＋）及びＢ（＋）における出力に向けて正の偏波信号対、並びにポートＡ（−）及びＢ（−）における出力に向けて負の偏波信号対へと変換する。共同給送器ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、Ａ（−）、及びＢ（−）から出力される処理済み受信信号は、それぞれ混成器回路Ｈ１〜Ｈ４及びフィルタ／増幅器回路Ｃ１〜Ｃ４を通じて通信信号給送器Ｆ１〜Ｆ４へと給送される。基地局フィルタアセンブリ２２は、第１及び第２の通信信号給送器Ｆ１及びＦ２上の受信信号の間に位相差を挿入して制御し、次にこれらの受信信号を合成し、得られる合成物を受信信号ＲＸ１として第１の基地局の第１のポートＰ１に給送する。また基地局フィルタアセンブリ２２は、第３及び第４の通信信号給送器Ｆ３及びＦ４上の受信信号の間に別の位相差を挿入して制御し、次にこれらの信号を合成し、得られる合成信号を受信信号ＲＸ２として第２の基地局の第１のポートＰ２に給送する。
【００２９】
更に、基地局フィルタアセンブリ２２は、基地局とアンテナ偏波の間の交差接続によって偏波ダイバーシティ受信信号ＲＸ１Ｄ及びＲＸ２Ｄをもたらし、すなわち、第１の基地局の第２のポートＰ１Ｄは、第３及び第４の通信信号給送器Ｆ３及びＦ４上の受信信号から導出される合成信号の入力を有し、第２の基地局の第２のポートＰ２Ｄは、第１及び第２の通信信号給送器Ｆ１及びＦ２上の受信信号から導出される合成信号の入力を有する。各基地局ＢＳ１又はＢＳ２は、自らの受信周波数ＲＸ１又はＲＸ２を他方の基地局のものから区別するために受信フィルタ（示していない）を有する。
【００３０】
従来技術のアンテナシステム１０は、受信（送信ではない）モードにおいて偏波ダイバーシティをもたらし、各基地局ＢＳ１又はＢＳ２は、各々が、それぞれのアンテナビーム偏波の傾斜を制御するそれぞれの共同給送器２０（＋）又は２０（−）に入力されるそれぞれの信号対に関連付けられるので、独自の独立して制御可能な電気的傾斜角を有する。
【００３１】
従来技術の偏波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。
（ａ）２つの基地局が独立して制御可能な電気的傾斜角を有するのに必要な給送器の数は、２つの付加的な給送器を設けるか、又は２つの既存の給送器を４つの新しい給送器で置換するかのいずれかにより、アンテナ毎に２つ（すなわち、これらの基地局が同じ角度を有する場合）から４つに増加する。
（ｂ）各付加的な給送器は、アンテナに送信信号を搬送するのに低い損失を有するべきであり、従って、比較的大きいサイズ及びコストを有する。
（ｃ）全ての給送器は、位相整合すべきであり、好ましくは、給送器は、周波数依存傾斜誤差を回避するために同じ電気的長さを有する。
（ｄ）給送器は長く、一般的に３０ｍ又はそれよりも長いから、位相整合は、再使用される以前に設けられた給送器に対するものを含み、設置時に位相遅延の測定及び調節を必要とする。
（ｅ）付加的な給送器は、アンテナ支持マストアセンブリの再整備を必要とし、既存の給送器を用いるべきでない場合は撤去を必要とする。
（ｆ）国際特許出願番号ＷＯ２００４／１０２７３９によるシステムでは、電気的傾斜角の調節範囲は限定される。
【００３２】
図２は、図１を参照して説明したアンテナ１４と同等の二重偏波位相配列アンテナ３２を有するアンテナアセンブリ３１を有する本発明のアンテナシステム３０を示している。アンテナ３２は、共同給送器の入力信号位相差によって設定される電気的傾斜角を有する種類のものである。アンテナ３２は、互いに直交する偏波を有する交差双極子３４及び３６の形態にあるアンテナ素子の垂直アレイを含む単一のアンテナであり、すなわち、双極子３４及び３６は、それぞれ垂直線に対して＋４５度及び−４５度にある上向きに右に傾く偏波（本明細書では正の（＋）偏波）、及び上向きに左に傾く偏波（本明細書では負の（−）偏波）を有する。正の偏波双極子３４は、正の偏波共同給送器３８（＋）に接続され、負の偏波双極子３６は、負の（−）偏波共同給送器３８（−）に接続される。共同給送器３８（＋）及び３８（−）は、２つの入力／出力ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、及びＡ（−）、Ｂ（−）を有する。共同給送器３８（＋）及び３８（−）の各々は、国際特許出願番号ＷＯ２００４／１０２７３９に説明されている種類のものであり、これらの共同給送器は、そのポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、及びＡ（−）、Ｂ（−）で２つの入力信号を処理し、これらの信号をアンテナ素子３４又は３６への駆動信号へと変換し、入力信号間の位相差は、これらの要素に関連付けられたアンテナ偏波（＋）又は（−）の電気的傾斜角を制御する。
【００３３】
アンテナシステム３０は、第１及び第２の基地局ＢＳ２１及びＢＳ２２を有する。第１の基地局ＢＳ２１は、２つのポートＰ２１及びＰ２１Ｄを有し、一方のポートＰ２１は、第１の送信及び受信（ＴＸ１／ＲＸ１）信号に対するものであり、他方のポートＰ２１Ｄは、偏波ダイバーシティの第１の受信（ＲＸ１Ｄ）信号だけに対するものである。同様に第２の基地局ＢＳ２２は、それぞれ第２の送信及び受信（ＴＸ２／ＲＸ２）信号、並びに偏波ダイバーシティの第２の受信（ＲＸ２Ｄ）信号に対する２つのポートＰ２２及びＰ２２Ｄを有する。
【００３４】
この実施形態及び後の実施形態の説明において、フィルタに関連して「狭帯域」及び「広帯域」という表現を用いることとし、「狭帯域」は、送信フィルタの場合は、いくつかの送信周波数のうちの１つのみ（例えば、ＴＸ１）、又は受信フィルタの場合は、いくつかの受信周波数のうちの１つのみ（例えば、ＲＸ１）を通過させるのに十分に幅狭な通過帯域を意味し、「広帯域」は、送信（ＴＸ）フィルタの場合は、少なくとも１つよりも多く又は全ての送信周波数、受信（ＲＸ）フィルタの場合は、少なくとも１つよりも多く又は全ての受信周波数を通過させるのに十分に幅広の通過帯域を意味する。
【００３５】
第１の送信（ＴＸ１）信号は、第１の基地局ＢＳ２１からポートＰ２１を通じて、基地局ＢＳ２１及びＢＳ２２と共同設置された（例えば、アンテナマストの基部に）基地局フィルタアセンブリ５０へと通過する。この信号は、ＴＸ１／ＲＸ１／ＲＸ１２フィルタユニット５３ｘ内で狭帯域（ＴＸ１）送信帯域通過フィルタ５２ｘによってフィルタリングされ、次に第１の給送器Ｆ２１に出力され、第１の給送器Ｆ２１は、この信号を図３を参照してより詳細に説明することになるアンテナ傾斜アセンブリ５４に転送する。このアンテナ傾斜アセンブリ５４において、信号は、互いの間に可変の（すなわち、オペレータが制御可能な）相対遅延又は位相シフトを有する２つの信号に分割され、これら２つの信号はフィルタリングされて、正の偏波共同給送器３８（＋）の２つの入力／出力ポートＡ（＋）及びＢ（＋）に給送され、正の偏波共同給送器３８（＋）は、これらの信号を正の偏波アンテナ素子３４への駆動信号へと変換する。
【００３６】
同様に、第２の送信（ＴＸ２）信号は、第２の基地局ＢＳ２２からポートＰ２２を通じて基地局フィルタアセンブリ５０へと通過する。この信号は、ＴＸ２／ＲＸ２／ＲＸ１２フィルタユニット５３ｙ内の狭帯域（ＴＸ２）送信帯域通過フィルタ５２ｙによってフィルタリングされ、次に第２の給送器Ｆ２２へと出力され、給送器Ｆ２２は、この信号をアンテナ傾斜アセンブリ５４へと転送する。このアンテナ傾斜アセンブリ５４において、信号は、可変の相対遅延を有する２つの信号に分割され、これら２つの信号はフィルタリングされて、負の偏波共同給送器３８（＋）の２つの入力／出力ポートＡ（−）及びＢ（−）に給送され、負の偏波共同給送器３８（−）は、これらの信号を負の偏波アンテナ素子３６への駆動信号へと変換する。
【００３７】
アンテナシステム３０は、受信モードにおいて同様ではあるが、逆に作動し、すなわち、アンテナ３２によって受信された信号は、共同給送器３８（＋）及び３８（−）によって位相処理され、これらの共同給送器は、これらの信号をポートＡ（＋）及びＢ（＋）における出力のための正の偏波受信信号対、並びにポートＡ（−）及びＢ（−）における出力のための負の偏波受信信号対へと変換する。共同給送器ポートＡ（＋）及びＢ（＋）から出力される正の偏波受信信号対は、位相及び長さが整合されたジャンパケーブルを用いてアンテナ傾斜アセンブリ５４の左手側部５４ａへと給送され、傾斜アセンブリ側部５４ａは、これらの受信信号に対して分割及び相対遅延作動を実施する。これらの作動は、受信信号及び受信偏波ダイバーシティ信号に対して可変電気的傾斜角を定め、この後これらの信号は給送器Ｆ２１へと合成されて、基地局フィルタアセンブリ５０へと通過する。同様に、ここでも位相及び長さが整合されたジャンパケーブルを用いて、共同給送器ポートＡ（−）及びＢ（−）から出力される負の偏波受信信号対は、分割及び相対遅延作動に向けてアンテナ傾斜アセンブリ５４の右手側部５４ｂへと給送され、ここでもまた、これらの作動は、受信信号及び受信偏波ダイバーシティ信号に対して可変電気的傾斜角を定め、この後これらの信号は給送器Ｆ２２へと合成されて、基地局フィルタアセンブリ５０へと通過する。
【００３８】
基地局フィルタアセンブリ５０では、第１の給送器Ｆ２１からの合成受信信号が、広帯域受信フィルタ７０ｘによってフィルタリングされ、分割器７２ｘによって分割される。分割器７２ｘは、偏波ダイバーシティ目的で２つの受信信号をもたらし、これらの信号は、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）７４ｘ及び７６ｘによって増幅され、それぞれ第１の基地局の送信／受信（ＴＸ１／ＲＸ１）ポートＰ２１及び第２の基地局の偏波ダイバーシティ受信（ＲＸ２Ｄ）ポートＰ２２Ｄへと通過する前に、異なる通過帯域（周波数ＲＸ１及びＲＸ２）を有する狭帯域通過フィルタ７８ｘ及び８０ｘによってフィルタリングされる。
【００３９】
同様に、第２の給送器Ｆ２２からの合成受信信号は、広帯域受信機フィルタ７０ｙによってフィルタリングされ、分割器７２ｙを用いて分割される。それによって偏波ダイバーシティ目的で２つの分割信号が生じ、分割器７２ｙからの出力の後に、分割信号は、次にＬＮＡ７４ｙ及び７６ｙによって増幅され、それぞれ第２の基地局送信／受信（ＴＸ２／ＲＸ２）ポートＰ２２及び第１の基地局偏波ダイバーシティ受信（ＲＸ１Ｄ）ポートＰ２１Ｄへと通過する前に、異なる通過帯域（周波数ＲＸ１及びＲＸ２）を有する狭帯域通過フィルタ７８ｙ及び８０ｙによってフィルタリングされる。
【００４０】
後により詳細に説明するように、送信及び受信信号に印加された遅延を変更するというアンテナ傾斜アセンブリ５４の作動は、各偏波のアンテナビームの電気的傾斜角を独立して変化させるという効果を有する。しかし、この実施形態における遅延は、単一の基地局に関連付けられた全ての信号が同じ電気的傾斜角を有することをもたらすように結合される、すなわち、第１の基地局ＢＳ２１に関連付けられた信号ＴＸ１、ＲＸ１、及びＲＸ１Ｄが同じ電気的傾斜角を有し、第２の基地局ＢＳ２２に関連付けられた信号ＴＸ２、ＲＸ２、及びＲＸ２Ｄが同じ電気的傾斜角を有する。しかし、２つの基地局ＢＳ２１及びＢＳ２２に関連付けられた電気的傾斜角は、アンテナ傾斜アセンブリ５４内で如何に遅延が設定されるかということに依存して異なるものとすることができる。
【００４１】
各基地局の信号に特定のフィルタリングは、第１の基地局に向けて第１の受信信号ＲＸ１と第１の受信ダイバーシティ信号ＲＸ１Ｄとを分離し、第２の基地局に向けて第２の受信信号ＲＸ２と第２の受信ダイバーシティ信号ＲＸ２Ｄとを分離する基地局フィルタアセンブリ５０によってもたらす。送信信号ＴＸ１及びＴＸ２は、直交する別々のアンテナ偏波で放射され、その結果これらの信号に対するＴＸ１フィルタとＴＸ２フィルタとは同等とすることができる（任意的に）。また、異なる基地局の送信信号ＴＸ１及びＴＸ２に対する別々のアンテナ偏波の使用は、望ましくない相互変調周波数積を引き起こすことなしにこれらの信号の搬送波周波数を隣接させることができることも意味し、これは、隣接周波数信号が、例示している回路内ではなく空中で合成されるからである。
【００４２】
本発明のアンテナシステム３０はいくつかの利点を有する。
（ａ）二重偏波アンテナに対して２つのみの給送器しか必要とされず、給送器は、位相又は電気的長さ整合する必要がない。
（ｂ）アンテナ傾斜アセンブリ５４を共同給送器３８（＋）及び３８（−）に接続するジャンパリード線は短く、設置時又は作動中の較正を必要とせずに位相又は長さ整合することができ、またこれらのジャンパリード線は、基地局ＢＳ２１及びＢＳ２２とアンテナアセンブリの間の全体損失における判断要因ではないので、物理的にその直径を小さくすることができる。
（ｃ）広い傾斜範囲を設けるために、アンテナ傾斜アセンブリ５４と共同給送器３８（＋）及び３８（−）との間を通過する信号の個数を増加させることができる。
（ｄ）全体的な視覚的影響を弱めるために、アンテナ傾斜アセンブリ５４は、アンテナアセンブリ３１内に部分的に組み込むか、又は完全に組み込むかのいずれかとすることができる。
（ｅ）隣接周波数の割り当てを有するＲＦ搬送波の合成は、別々のアンテナ又は５０％の電力損失を招く３ｄＢ結合器の使用いずれも必要とすることなく実施される。
【００４３】
図３は、アンテナシステム３０内での使用のためのアンテナ傾斜アセンブリ５４の半分５４ａを示しており、すなわち、システム３０は、各給送器／共同給送器の組合せＦ２１／３８（＋）又はＦ２２／３８（−）に対して１つづつ、図示の半アセンブリ５４ａの２つの具体的実施（必ず同様の構造のもの）を必要とし、これらは、組合せでアンテナ傾斜アセンブリ５４を形成する。最初に半アセンブリ５４ａ、第１の給送器Ｆ２１、及び正の偏波共同給送器３８（＋）の送信モードの作動に関して以下に説明する。
【００４４】
第１の給送器Ｆ２１は、半アセンブリ５４ａに送信信号を供給し、送信信号は、送信／受信複式フィルタ１００によってフィルタリングされ、次に、分割器１０２によって２つの信号に分割される。２つの分割送信信号は、等しい最大値を有するそれぞれの送信モード遅延器ＤＴａ及びＤＴｂによって遅延される。矢印を繋ぐ点線１０４によって示しているように、遅延器ＤＴａ及びＤＴｂは可変であり、一緒に変化するように連動（結合）し、更に、点線１０４上にあり、−１と印している増幅器記号（三角形）１０６は、左手の遅延器ＤＴａによって実施される遅延変化が、右手の遅延器ＤＴｂによって実施される遅延変化とマグニチュードにおいて等しく、反対の向きにあり、すなわち、可逆的に右手の遅延器ＤＴｂが低減又は増大する時に左手の遅延器ＤＴａは増大又は低減することを示している。従って、２つの分割送信信号は、遅延器ＤＴａ及びＤＴｂによって絶対量的及び同じく互いに相対的の両方で遅延され、相対遅延は、連動するこれらの遅延器によって可変である。要素１０２〜１０６、ＤＴａ及びＤＴｂは、第１の基地局の送信周波数ＴＸ１における送信傾斜モジュールＴＴＭ１を形成する。
【００４５】
ＤＴａ及びＤＴｂにおける遅延の後に、送信信号は、送信／受信複式フィルタ１０８及び１１０によってフィルタリングされ、次に、正の偏波を有するように配置された双極アンテナ素子３４の各々のための駆動信号への変換に向けて正の偏波共同給送器３８（＋）の２つのポートＡ（＋）及びＢ（＋）にそれぞれ給送される。その結果、これら２つのポートＡ（＋）及びＢ（＋）は、同じ周波数ＴＸ１、及び互いの間に可変相対遅延を有するそれぞれの送信信号を受け取り、連動する送信モード遅延器ＤＴａ及びＤＴｂを変更することでこの相対遅延を変化させることにより、双極子３４及び周波数ＴＸ１に関連付けられた正の偏波送信モードのアンテナビームの電気的傾斜角が変化する。
【００４６】
他方の半アセンブリ５４ｂは、第２の給送器Ｆ２２上の第２の基地局周波数ＴＸ２の送信信号をフィルタリングされ、相対遅延された２つの送信信号へと変換し、これら２つの送信信号は、負の偏波共同給送器ポートＡ（−）及びＢ（−）へとそれぞれ給送され、負の偏波双極アンテナ素子３６への駆動信号をもたらす。これらのＴＸ２送信信号の間の相対遅延を変化させることにより、双極子３６及び第２の基地局ＢＳ２２の周波数ＴＸ２に関連付けられた負の偏波送信モードのアンテナビームの電気的傾斜角が変化する。
【００４７】
２つの半アセンブリ５４ａ及び５４ｂは、両方ともに送信モード遅延器ＤＴａ及びＤＴｂを有し、各半アセンブリ５４ａ又は５４ｂの送信モード遅延器は、他方の半アセンブリ５４ｂ又は５４ａの同様の遅延器とは独立して可変であり、その結果、双極子３４及び３６、並びに第１及び第２の基地局ＢＳ２１及びＢＳ２２にそれぞれ関連付けられた正及び負の偏波アンテナビームの電気的傾斜角は、互いに独立して可変である。
【００４８】
半アセンブリ５４ａは、受信モードでは以下の通りに作動する。正の偏波双極アンテナ素子３４によって自由空間から受信した信号は、正の偏波共同給送器３８（＋）によって２つの受信信号へと変換され、これらの受信信号は２つのポートＡ（＋）及びＢ（＋）に出現し、この後これらの受信信号は、送信／受信複式フィルタ１０８及び１１０によってフィルタリングされ、ＬＮＡ１１２及び１１４によって増幅され、第１及び第２の受信信号分割器１１６及び１１８によって２つの信号へとそれぞれ分割される。
【００４９】
半アセンブリ５４ａは、第１の受信周波数（ＲＸ１）及び第２の偏波ダイバーシティ受信周波数（ＲＸ２Ｄ）に対してそれぞれの傾斜角を設定するために２対の受信モード遅延器を有し、すなわち、第１の対は第１及び第２の受信モード遅延器ＤＲａ及びＤＲｂから成り、第２の対は、第３及び第４の受信モード遅延器ＤＲｃ及びＤＲｄから成る。本発明のこの実施形態は、受信（ＲＸ）信号に対して２つの独立して調節可能な電気的傾斜角をもたらし、これらの電気的傾斜角に対して、２つの受信信号の周波数ＲＸ１及びＲＸ２における４つの受信モード遅延器ＤＲａ〜ＤＲｄによってそれぞれの差動遅延が別々に挿入される。
【００５０】
第１及び第２の受信信号分割器１１６及び１１８からの出力信号は、これらの分割器の各々が、受信モード遅延器対の各々内にある１つの遅延器に信号を供給するように交差接続される。従って、第１の受信信号分割器１１６からの２つの分割信号は、それぞれ第１及び第３の受信モード遅延器ＤＲａ及びＤＲｃによって遅延され、第２の受信信号分割器１１８からのものは、それぞれ第２及び第４の受信モード遅延器ＤＲｂ及びＤＲｄによって遅延される。その結果、第１の受信モード遅延器対ＤＲａ及びＤＲｂは、共同給送器の異なるポート、すなわち、正の偏波共同給送器ポートＡ（＋）及びＢ（＋）それぞれに関連付けられた２つの信号を受け取り、第２の受信モード遅延器対ＤＲｃ及びＤＲｄも同様にこれらの信号を受け取る。
【００５１】
第１の受信信号分割器１１６からの２つの分割信号は、それぞれ第１及び第３の受信モード遅延器ＤＲａ及びＤＲｃによって遅延され、第２の受信信号分割器１１８からのものは、それぞれ第２及び第４の受信モード遅延器ＤＲｂ及びＤＲｄによって遅延される。矢印を繋ぐ点線１２０によって示しているように、第１及び第２の受信モード遅延器ＤＲａ及びＤＲｂは可変であり、一緒に変化するように連動し、更に、点線１２０上にあり、−１と印している増幅器記号１２２は、第１の受信モード遅延器ＤＲａによって実施される遅延変化が、第２の受信モード遅延器ＤＲｂによって実施される遅延変化に等しく、反対の向きにあり、すなわち、可逆的に第２の受信モード遅延器ＤＲｂが低減又は増大する時に第１の受信モード遅延器ＤＲａは増大又は低減することを示している。従って、第１の受信モード遅延器対ＤＲａ及びＤＲｂ、並びに共同給送器の異なるポートＡ（＋）及びＢ（＋）に関連付けられた２つの分割信号は、これらの遅延器によって絶対量的及び互いに相対的の両方で遅延され、相対遅延は、連動するこれらの遅延器によって可変であり、第１の受信周波数（ＲＸ１）及び第１の基地局ＢＳ２１に関連付けられた正の偏波アンテナビームの電気的傾斜角を制御する。位相配列アンテナを電気的に傾斜するために、共通の点から共同給送器の異なるポートＡ（＋）及びＢ（＋）までの信号経路は経路長において異なり、その結果、所定の傾斜角のための位相差をもたらすのに１つのみの遅延器しか必要とされない。実際にはそのような遅延を１つの経路内で１つの遅延器を用い、第２の経路内で別の遅延器を用いることによって実施することが適便である。
【００５２】
同様に、点線１２４及び中に−１と印された増幅器記号１２６は、第３の受信モード遅延器ＤＲｃが、第４の受信モード遅延器ＤＲｄによって実施されるものと等しく、反対の向きにある遅延変化をもたらすことを示している。従って、第２の受信モード遅延器対ＤＲｃ及びＤＲｄ、並びに共同給送器の同様の偏波を有する異なるポートＡ（＋）及びＢ（＋）に関連付けられた２つの分割信号は、これらの遅延器によって絶対量的及び互いに可変相対的の両方で遅延される。相対遅延は、連動するこれらの遅延器によって可変であり、偏波ダイバーシティで第２の受信周波数（ＲＸ２Ｄ）、並びに第２の基地局ＢＳ２２に関連付けられた正の偏波アンテナビームの電気的傾斜角を制御する。
【００５３】
第１の受信モード遅延器対ＤＲａ及びＤＲｂによって遅延された２つの信号は、第１の信号合成器１２８によって互いに合成され、第２の受信モード遅延器対ＤＲｃ及びＤＲｄによって遅延されたものは、第２の信号合成器１３２によって互いに合成される。第１及び第２の信号合成器１２８及び１３２から出力される合成信号は、第１及び第２の直交混成結合器（混成器）Ｈ１及びＨ２の最上部入力Ｈ１ａ、Ｈ２ａにそれぞれ給送される。第１の混成器Ｈ１は、適合負荷ＭＬで終端処理された最下部入力Ｈ１ｂ、並びに各々が第１の受信周波数ＲＸ１を中心とする通過帯域を有するそれぞれの帯域通過フィルタＨＦ１及びＨＦ２に接続した２つの出力Ｈ１ｃ及びＨ１ｄを有する。第２の混成器Ｈ２は、帯域通過フィルタＨＦ１及びＨＦ２それぞれから、フィルタリングされた信号を受け取るように接続した側部入力Ｈ２ｃ及びＨ２ｄを有する。更に、第２の混成器Ｈ２は、受信信号フィルタリングを実施する送信／受信複式フィルタ１００に接続した最下部出力Ｈ２ｂを有し、フィルタ１００から、共同給送器の同様の正の偏波を有する異なるポートＡ（＋）及びＢ（＋）に関連付けられた信号が第１の給送器Ｆ２１へと通過する。混成器Ｈ１及びＨ２の作動に対しては、後により詳細に説明することとする。要素１１６〜１３２、ＤＲａ〜ＤＲｄ、Ｈ１、Ｈ２、ＨＦ１、及びＨＦ２は、第１の基地局の受信周波数ＲＸ１、及び第２の基地局の受信ダイバーシティ信号周波数ＲＸ２Ｄに対する受信傾斜モジュールＲＴＭ１を形成する。
【００５４】
他方の半アセンブリ５４ｂは、負の偏波信号に対して同様に作動し、すなわち、負の偏波双極アンテナ素子３６によって自由空間から受信される信号は、負の偏波共同給送器３８（−）により、それぞれポートＡ（−）及びＢ（−）に出現する２つの受信信号へと変換される。これらの受信信号は、半アセンブリ５４ｂにより、負の偏波共同給送器Ａ（−）及びＢ（−）に関連付けられた、遅延、合成、及びフィルタリング済み信号へと変換されることになり、そのような信号は、第２の給送器Ｆ２２へと通過する。正の偏波アンテナビーム及び半アセンブリ５４ａに関連して前に説明されているように、半アセンブリ５４ｂ内の連動する受信モード遅延器対ＤＲａ、ＤＲｂ、及びＤＲｃ、ＤＲｄの調節は、負の偏波アンテナビームの電気的傾斜角の制御を独立して生じ、これらのビームは、第２の受信周波数（ＲＸ２）及び第２の基地局ＢＳ２２に関連付けられたビーム、並びに偏波ダイバーシティで第１の受信周波数（ＲＸ１Ｄ）及び第１の基地局ＢＳ２１に関連付けられた別のビームを含む。半アセンブリ５４ｂに向けて図３を適切に修正するには、上部にあるＡ（＋）及びＢ（＋）をＡ（−）及びＢ（−）に、「ＴＸ１傾斜設定」、「ＲＸ１傾斜設定」、及び「ＲＸ２Ｄ傾斜設定」という表現を「ＴＸ２傾斜設定」、「ＲＸ２傾斜設定」、及び「ＲＸ１Ｄ傾斜設定」という表現にそれぞれ置き換えなければならない。
【００５５】
ここで、半アセンブリ５４ａ内の混成器Ｈ１及びＨ２の作動をより詳細に説明することとし、これらの混成器及びこれらに関連付けられた帯域通過フィルタＨＦ１及びＨＦ２は、第１及び第２の信号合成器１２８及び１３２から出力される信号を異なる電気的傾斜角を引き起こす性質を維持するように周波数選択方式で合成するのに用いられる。混成器Ｈ１及びＨ２の各々の隣接ポート対を間に介在する数字０及び９０で印しており、これらの数字は、信号がそのような対にあるポート間を通過する際に受ける位相シフトを間に介在する数字０を有するポート対の間で受けるもの比較して度で示している。
【００５６】
第１の受信モード遅延器対ＤＲａ及びＤＲｂによって遅延された信号は、第１の信号合成器１２８によって合成され、得られる合成信号は、第１の混成器Ｈ１の最上部入力Ｈ１ａに印加され、第１の混成器Ｈ１は、この合成信号をそれぞれ−９０度位相シフト及び０位相シフトを伴って出力Ｈ１ｃ及びＨ１ｄに出現する２つの出力信号に分割する。これら２つの出力信号は、等しい帯域幅及び時間遅延を印加する帯域通過フィルタＨＦ１及びＨＦ２によってフィルタリングされ、それぞれ第２の混成器の側部入力Ｈ２ｃ及びＨ２ｄへと印加される。入力Ｈ２ｃにある信号は、入力Ｈ２ａへと通過する際に−９０度位相シフトを受け、更に出力Ｈ２ｂへと通過する際に０位相シフトを受け、入力Ｈ２ｄにある信号は、入力Ｈ２ａへと通過する際に０位相シフトを受け、出力Ｈ２ｂへと通過する際に−９０度位相シフトを受ける。従って、これらの信号は１８０度位相がずれ、入力Ｈ２ａでは互いに相殺（減算）されるが、出力Ｈ２ｂでは互いに加算される。
【００５７】
第２の受信モード遅延器対ＤＲｃ及びＤＲｄによって遅延された信号は、第２の信号合成器１３２によって合成され、この合成信号は、第２の混成器Ｈ２の最上部入力Ｈ２ａに印加され、第２の混成器Ｈ２は、この合成信号をそれぞれ−９０度位相シフト及び０位相シフトを伴って入力Ｈ２ｃ及びＨ２ｄに出現する２つの出力信号に分割する。これら２つの出力信号は、帯域通過フィルタＨＦ１及びＨＦ２の通過帯域の外側にあり、その結果これらの出力信号は、それぞれ入力Ｈ２ｃ及びＨ２ｄへと反射して戻され、第１の混成器Ｈ１からのＨＦ１及びＨＦ２でフィルタリングされた信号に対して前に説明されているようにＨ２ａでは互いに相殺されるが、出力Ｈ２ｂでは互いに加算され、ＨＦ１及びＨＦ２でフィルタリングされた信号に加算される。その結果、第２の混成器Ｈ２は、ＤＲａ〜ＤＲｄにおいて遅延された信号の合成器として機能し、すなわち、して合成された信号は、フィルタリング及び第１の給送器Ｆ２１への接続に向けて第２の混成器の出力Ｈ２ｂからＴＸ／ＲＸ複式フィルタ１００へと通過する。
【００５８】
図４は、混成器Ｈ１及びＨ２、並びにフィルタＨＦ１及びＨＦ２を含む図３の回路に関する振幅対周波数のグラフである。フィルタＨＦ１及びＨＦ２は、第２の混成器の入力Ｈ２ｃ及びＨ２ｄに範囲ｆ３〜ｆ４にある周波数のみを通過させる狭通過帯域を形成するが、それと同時に周波数ｆ１〜ｆ２及びｆ５〜ｆ６は、第２の混成器の入力Ｈ２ａへと通過することができる。全体的な帯域幅ｆ１〜ｆ６は、混成器Ｈ１及びＨ２の周波数特性によって判断され、一方でｆ２〜ｆ３及びｆ４〜ｆ５は保護帯域として機能し、保護帯域は、フィルタのロールオフ、すなわち、実際に獲得可能なフィルタの非無限の阻止帯域減衰特性を有する未使用周波数間隔である。
【００５９】
フィルタＨＦ１及びＨＦ２の中心周波数及び帯域幅は、第１の基地局ＢＳ２１の周波数ＲＸ１を有する受信信号を通過させるように選択される。次に第２の基地局ＢＳ２２の受信信号周波数ＲＸ２は、混成器の全体的な帯域幅ｆ１〜ｆ６内で、保護帯域及びフィルタの通過帯域ｆ２〜ｆ５を互いに除いたどこかに位置させることができる、すなわち、ＲＸ２はｆ１〜ｆ２内又はｆ５〜ｆ６内のものとすることができる。
【００６０】
帯域通過フィルタＨＦ１及びＨＦ２は、帯域阻止フィルタによって置換することができ、この場合、今度は第１の混成器Ｈ１が広帯域入力を受け取り、第２の混成器Ｈ２が狭帯域入力を受け取る。帯域通過フィルタ又は帯域阻止フィルタの選択は、特定の帯域中心周波数に対するフィルタの相対サイズ及びコストへの考慮を含む。
【００６１】
図５は、一般的に図２及び図３を参照して説明した形態のものであるアンテナシステム１５０を示しており、これまでに説明したものと同等の部分には同様の参照記号を付与している。アンテナシステム１５０は、アンテナアセンブリ３１及び２つの基地局ＢＳ１及びＢＳ２の付近（例えば、アンテナアセンブリ３１が装着されたアンテナマスト（示していない）の基部）に位置した基地局フィルタアセンブリ５０を組み込んでいる。またアンテナシステム１５０は、例示しているようにアンテナマストの先端のアンテナアセンブリ３１の付近か、又はアンテナアセンブリ３１自体内のいずれかに装着されたアンテナ傾斜アセンブリ５４を組み込んでいる。
【００６２】
アンテナアセンブリ３１は、それぞれ正及び負の偏波共同給送器３８（＋）及び３８（−）を通じてアンテナ傾斜アセンブリ５４に接続した垂直配列の直交双極子３４及び３６を有する二重偏波アンテナ３２を組み込んでいる。二重偏波されたアンテナ３２は、互いに直交して偏波された２つのアンテナビーム、すなわち、２つのアンテナ偏波の各々に対するそれぞれのビームを発生させる。各アンテナビームは、それらに関連付けられた共同給送器３８（＋）又は３８（−）への２つ又はそれよりも多くの入力信号の間の単一の位相差又は複数の位相差によって制御されるそれぞれの電気的傾斜角を有する。２つの共同給送器入力信号の間の位相差によって制御される電気的傾斜角を有するアンテナは、２００４年１１月２５日の国際特許出願番号ＷＯ２００４／１０２７３９から公知である。３つ又はそれよりも多い、すなわち、点線１５２で示しているように、図２のものと比較して１つ又はそれよりも多い共同給送器入力信号が追加された共同給送器入力信号の間の位相差により、広い傾斜範囲にわたってアンテナの電気的傾斜角を制御することができることを示すことができる。
【００６３】
アンテナ３２の双極子３４は、一点鎖線で示しているそれぞれの中心１５４ｃ及び１５６ｃを有する正の偏波の上側ビーム及び下側ビーム１５４及び１５６を生成する。上側ビーム１５４は、第１の基地局ＢＳ２１における送信信号ＴＸ１及び受信信号ＲＸ１を搬送する。下側ビーム１５６は、第２の基地局ＢＳ２２における偏波ダイバーシティ信号ＲＸ２Ｄを搬送する。同様にアンテナ３２の双極子３６は、中心１６４ｃ及び１６６ｃを有する負の偏波の上側ビーム及び下側ビーム１６４及び１６６を生成する。下側ビーム１６４は、第２の基地局ＢＳ２２における送信信号ＴＸ２及び受信信号ＲＸ２を搬送する。上側ビーム１６６は、第１の基地局における偏波ダイバーシティ信号ＲＸ１Ｄを搬送する。
【００６４】
図３を参照して説明したように、送信信号ＴＸ１及びＴＸ２、受信信号ＲＸ１及びＲＸ２、並びに受信偏波ダイバーシティ信号ＲＸ１Ｄ及びＲＸ２Ｄの傾斜角は全て、図５の５４ｘによって互いに示している傾斜角設定制御によって独立して調節可能である。それによってアンテナシステム１５０は、２つのアンテナ偏波に対して独立して調節可能な傾斜を形成することができる。実際には、基地局は、そのビームが同様の傾斜角を有することを必要とする場合があり、従って、図５に例示しているように、第１の基地局ＢＳ２１に関連付けられた送信及び受信信号ＴＸ１、ＲＸ１及び偏波ダイバーシティ信号ＲＸ１Ｄを供給するビーム１５６及び１６６は、図３に例示している傾斜設定制御を用いて同じ電気的傾斜角を有するように調節され、同様に、第２の基地局ＢＳ２２に関連付けられた偏波ダイバーシティ信号ＲＸ２Ｄ、並びに送信及び受信信号ＴＸ２、ＲＸ２を供給するビーム１５４及び１６４に対しても同じ電気的傾斜角が整えられる。
【００６５】
図２及び図５の特徴は、第１及び第２の基地局ＢＳ２１及びＢＳ２２からの送信信号ＴＸ１及びＴＸ２が、異なる回路要素を通過し、異なるアンテナ双極子（すなわち、異なるアンテナ偏波）から放射されるということである。その結果、これらの高電力送信信号は、アンテナシステム３０又は１５０の送信搬送波の回路内では合成されず、その代わりに、これらの信号は、アンテナ３２からの放射の後に自由空間内で合成（空中合成）され、望ましくない相互変調積（ＩＭＰ）を発生させず、ＩＭＰ発生を回避するための送信信号合成に用いられる３ｄＢ結合器のような構成要素内での電力損失を招かない。
【００６６】
アンテナシステム１５０は、点線で示している第Ｎの基地局ＢＳ［Ｎ］で示しているように、付加的な基地局を任意的に組み込むことができる。追加のフィルタが必要である。付加的な基地局が、隣接送信信号周波数を有する２つの基地局を含む場合には、そうでなければ３ｄＢ電力損失をもたらす混成合成器を組み込む必要に起因して発生することになる合成損失を低減するために、これらの付加的な基地局は、好ましくは、異なるアンテナ偏波に接続される。ここでの隣接周波数は、従来のフィルタを用いては十分に分離することができないものである。信号合成は、国際特許出願番号ＷＯ０２／０８２５８１及び米国特許第４、２１１、８９４号及び第５、２２９、７２９号に開示されている。
【００６７】
図６は、アンテナシステム３０又は１５０内での使用のためのアンテナ傾斜アセンブリ５４の半分５４ａの代替形態１５４ａを示している。１５４ａは、第１及び第２の信号合成器１２８及び１３２の後、送信／受信複式フィルタ１００至るまでの送信／受信複式フィルタ１００を除く全ての要素が省略され、鎖線で示している合成器回路１６０によって置換されていることを除き、図３を参照して説明したものに等しい。これまでに説明したものと同等の部分には同様の参照記号を付与している。
【００６８】
合成器回路１６０は、第１及び第２の信号合成器１２８及び１３２から出力される合成信号を受け取り、これらの信号は、それぞれのローカル発振器Ｆｌｏ１及びＦｌｏ２からの信号と混合することによる下方周波数変換に向けて、それぞれのＲＦ混合器Ｍ１及びＭ２へと給送される。その結果、受信信号ＲＸ１はＭ１において混合され、偏波ダイバーシティ信号ＲＸ２ＤはＭ２において混合され、２つの混合器Ｍ１及びＭ２によって生成される差分周波数信号が、同じ周波数におけるものになるように、混合は、若干異なる周波数におけるものである。それによって圧電電気結晶技術を用いて実施された帯域通過フィルタによるフィルタリングに対して十分に低い同じ周波数を有する混合器出力信号がもたらされる。混合器出力信号は、各々が通過帯域中心周波数Ｆ１を有するそれぞれの帯域通過フィルタＦｐｅ１及びＦｐｅ２によってフィルタリングされ、次に、それぞれの更に別のＲＦ混合器Ｍ３及びＭ４内で、前と同じローカル発振器を用いた混合によってこれらの信号の以前のＲＦ周波数へと上方周波数変換が行われ、これらの更に別の混合器Ｍ３及びＭ４は、信号合成器１６２によって合成される出力信号をもたらし、これらの出力信号の合成物は、半アセンブリ５４ａにおけるものと同様にフィルタリング及び第１の給送器Ｆ２１への出力に向けて送信／受信複式フィルタ１００へと給送される。従って、この給送器は、関係するＴＸ及びＲＸ信号を搬送する。図６における要素１１６〜１６２は、受信チャンネル傾斜モジュールＲＴＭ６を形成する。帯域通過フィルタＦｐｅ１及びＦｐｅ２は、空洞帯域通過フィルタであるフィルタＨＦ１及びＨＦ２よりも物理的に小さく、軽量である。
【００６９】
ここで更に図７を参照すると、合成器回路１６０の作動をグラフで例示している。上側のグラフ１７０では、受信信号ＲＸ１及び受信偏波ダイバーシティ信号ＲＸ２Ｄは、矢印で指示する点線で例示している帯域幅を有し、送信／受信複式フィルタ１００は、これらの両方を網羅する通過帯域（実線）ＰＢを有する。点線ＧＡからＧＤは、フィルタの周波数特性を示している。中央のグラフ１７２に示しているように、下方周波数変換は、これらの受信信号の両方を範囲５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚ内にある帯域通過フィルタＦｐｅ１及びＦｐｅ２の周波数Ｆ１へと変換する。Ｆ１は、これらのフィルタの通過帯域内に折り返す望ましくない周波数を回避するのには十分に高く、従来の結晶フィルタ、セラミック、又は受動的技術を用いて実施するのには十分に低い。フィルタＦｐｅ１及びＦｐｅ２は、矢印ＧＬとＧＭの間に示しているＧＬ（又はＦ１）を中心とする帯域幅を有し、単一の受信信号、すなわち、ＲＸ１又はＲＸ２Ｄの帯域幅を通過させるのには十分に幅広である。グラフ１７４は、受信信号ＲＸ１及び受信偏波ダイバーシティ信号ＲＸ２Ｄの元のＲＦ周波数を復元する上方周波数変換を示している。
【００７０】
図８は、アンテナシステム３０又は１５０内での使用のためのアンテナ傾斜アセンブリ５４の半分５４ａの更に別の代替形態２５４ａを示している。これまでに説明したものと同等の部分には同様の参照記号を付与している。半アセンブリ２５４ａは、従来の実施形態と比較すると、共同給送器接続の一方のみ（Ｂ（＋）へのもの）が遅延器に関連付けられ、他方（Ａ（＋））は関連付けられない点で異なる。これは、電気的傾斜角を変更するためには、共同給送器接続Ａ（＋）及びＢ（＋）へと、又はこれらから通過する信号の間で可変遅延（又は同等の位相シフト）が存在すべきであるが、遅延器は、これらの接続の一方のみ（すなわち、両方ではなく）に続けて実施し、依然として接続Ａ（＋）及びＢ（＋）へと、又はこれらから通過する信号の間で可変相対遅延をもたらすことができるからである。
【００７１】
半アセンブリ２５４ａは、送信信号に対する回路要素及び処理に関して、また、ＬＮＡ１１２及び１１４の出力に至るまでの受信信号に対する回路要素及び処理に関して図３を参照して説明したものに等しく、その後の回路及び処理は、これまでに説明したものと比較して異なる。ＬＮＡ１１２及び１１４から出力される信号は、それぞれ信号合成器２００及びチャンネル傾斜コントローラ２０２への入力として通過する。信号合成器２００は、傾斜コントローラ２０２からの出力信号を第２の入力として受け取り、その２つの入力信号を加算して、半アセンブリ５４ａにおけるものと同様に、フィルタリング及び第１の給送器Ｆ２１への出力に向けて送信／受信複式フィルタ１００への入力のための合成受信信号をもたらす。
【００７２】
ＬＮＡ１１４から出力される信号及び受信チャンネル傾斜コントローラ２０２へと入力される信号は、分割器２０４によって２つの信号に分割される。これらの分割信号は、共通基準発振器ＯＲの制御下でＬＯ信号を発生させるそれぞれのローカル発振器（ＬＯ）周波数シンセサイザＦｌｏ１１及びＦｌｏ１２からの信号と混合することによる下方周波数変換に向けて、それぞれのＲＦ混合器Ｍ１１及びＭ１２に給送される。その結果、受信信号ＲＸ１はＭ１１において混合され、偏波ダイバーシティ信号ＲＸ２ＤはＭ１２において混合され、２つの混合器Ｍ１１及びＭ１２によって生成される差分周波数信号（すなわち、混合器出力信号）が、同じ周波数におけるものになるように、混合は、若干異なる周波数におけるものである。混合器出力信号は、各々通過帯域中心周波数Ｆ１１を有するそれぞれの帯域通過フィルタＦｐｅ１１及びＦｐｅ１２によってフィルタリングされ、次にそれぞれの更に別のＲＦ混合器Ｍ１３及びＭ１４内で、ここでもまた、同じＬＯ信号と混合することにより、これらの信号の前のＲＦ周波数へと上方周波数変換される。
【００７３】
混合器Ｍ１３によって用いられるＬＯ信号は、第１の可変遅延器ＤＲＸ１によって基準発振器信号に対して遅延（又は位相シフト）され、混合器Ｍ１４によって用いられるＬＯ信号は、第２の可変遅延器ＤＲＸ２によって基準発振器信号に対して遅延される。更に、別の混合器Ｍ１３及びＭ１４は上方周波数変換出力信号をもたらし、これらの信号は信号合成器２０６によって合成され、信号合成器２０６によって発生するこれらの出力信号の合成物は、傾斜コントローラ２０２からの出力信号をもたらし、この出力信号は、上述のように信号合成器２００によってＬＮＡ１１２から出力される信号と合成され、フィルタリング及び第１の給送器Ｆ２１への出力に向けて送信／受信複式フィルタ１００へと給送される。
【００７４】
第１及び第２の可変遅延器ＤＲＸ１及びＤＲＸ２の作動（２０３ａ及び２０３ｂにおいて凡例「ＲＸ１傾斜設定」及び「ＲＸ２Ｄ傾斜設定」によって示している）は、ＬＮＡ１１２及び共同給送器接続Ａ（＋）を通じて導出されるＲＸ１及びＲＸ２信号と比較して、共同給送器接続Ｂ（＋）、ＬＮＡ１１４、及び受信チャンネル傾斜コントローラ２０２を通じて導出されるＲＸ１及びＲＸ２信号に対して独立した可変遅延を印加する。前に解説したように、共同給送器３８（＋）の２つのポートＡ（＋）、Ｂ（＋）に関連付けられた信号の間の位相差又は相対時間遅延は、その共同給送器に接続したアンテナ素子（双極子３４）に関連付けられたアンテナ偏波の電気的傾斜角を制御する。その結果、第１及び第２の可変遅延器ＤＲＸ１及びＤＲＸ２の作動は、受信信号ＲＸ１及びＲＸ２Ｄに関連付けられた電気的傾斜角を独立して制御する。
【００７５】
半アセンブリ２５４ａは、周波数合成構成要素及び時間遅延配置要素を一方の出力が他方に対して制御される位相オフセットを有する２つの出力を有する直接デジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）によって置換することによって修正することができる。
【００７６】
上述のように、本発明は、２つ又はそれよりも多くの信号の相対遅延に応答して電気的傾斜角の制御をもたらす共同給送器と共に用いることができる。ここで図９を参照すると、３つの信号を用い、そのうちの２つが第３のものに対して可変遅延される電気的傾斜角制御に向けて配置されたアンテナシステム３００を示している。システム３００は、そこを通過する信号が受ける位相シフトを均等化するために位相補填構成要素（示していない）を組み込んでいる。
【００７７】
システム３００は、電気的傾斜コントローラ３６２及び共同給送器３６４を組込み、共同給送器３６４は、１１個のアンテナ素子を有する位相配列アンテナ３６６に接続され、これらの要素は、中心アンテナ素子Ｅｃ、５個の上側アンテナ素子Ｅ１Ｕ〜Ｅ５Ｕ、及び下側アンテナ素子Ｅ１Ｌ〜Ｅ５Ｌである。
【００７８】
ベクトルＶとして表している入力信号は、傾斜コントローラ３６２の入力３６８に印加され、ここで電圧分割比ｃ１とｃ２をもたらす第１の分割器Ｓ１によって異なる振幅の２つの信号ベクトルｃ１．Ｖとｃ２．Ｖに分割される。ここで信号ベクトルｃ２．Ｖを傾斜ベクトルＣで表し、信号ベクトルｃ２．Ｖは、コントローラ出力３６２ｃに出現する。
信号ベクトルｃ１．Ｖは、第２の分割器Ｓ２によって更に分割され、第１及び第２の信号ベクトルｃ１．ｄ１．Ｖ及びｃ１．ｄ２．Ｖをもたらし、第１の信号ベクトルｃ１．ｄ１．Ｖは、第１の可変遅延器Ｔ１によって遅延されて、ここで傾斜ベクトルＡで表す信号ベクトルをもたらし、この信号ベクトルは、コントローラ出力３６２ａに出現し、同様に第２の信号ベクトルｃ１．ｄ２．Ｖは、第２の可変遅延器Ｔ２によって遅延されて、ここで傾斜ベクトルＢで表し、コントローラ出力３６２ｂに出現する信号ベクトルをもたらす。本発明のこの実施形態が、２つの可変遅延器Ｔ１及びＴ２、並びに３つの傾斜ベクトルのみを用いることはこの実施形態の特徴であり、後の実施形態は、これらの各々をより多く用いる。
【００７９】
その結果、傾斜コントローラ３６２は、３つのアンテナ傾斜制御信号をもたらし、これらの信号は、傾斜ベクトルＡ＝ｃ１．ｄ１．Ｖ［Ｔ１］、Ｂ＝ｃ１．ｄ２．Ｖ［Ｔ２］、及びＣ＝ｃ２．Ｖを表し、ここで［Ｔ１］、［Ｔ２］は、それぞれ可変遅延器Ｔ１、Ｔ２を示している。遅延器Ｔ１及びＴ２は、点線３７０によって表しているように連動し、点線３７０は、Ｔ２がＴから０へと低減する時にＴ１が０からＴへと増大し、その逆も同様であることを示す−１の増幅器記号３７２を含み、ここでＴは、連動する可変遅延器Ｔ１及びＴ２の両方における遅延の所定の最大値である。遅延制御３７４の作動は、連動する可変遅延器Ｔ１及びＴ２の両方を組合せで変更し、マグニチュードが等しく、一方が増大で他方が低減である符号が反対の量だけこれらの遅延器のそれぞれの遅延を変更し、これらの可変遅延変化に応答して、アンテナアレイ３６６の電気的傾斜角も変化する。
【００８０】
電圧分割比ｅ１とｅ２を有する第３の分割器Ｓ３は、傾斜ベクトルＣを信号ｅ１．Ｃとｅ２．Ｃ、又は同等的にｃ１．ｅ１．Ｖとｃ２．ｅ１．Ｖに分割し、信号ｅ１．ＣをＣｃ（Ｃ中心）で表し、この信号は、駆動信号として中心アンテナ素子Ｅｃへと給送される（アンテナ素子駆動信号は、アンテナ素子から自由空間内へのその信号の放射をもたらす）。信号ｅ２．Ｃは、電圧分割比ｆ１とｆ２を有する第４の分割器Ｓ４によって更に分割され、それによってＣｕ（Ｃ上側）で表す信号ｃ２．ｅ２．ｆ１．Ｖ、及び同様にＣｌ（Ｃ下側）で表す信号ｃ２．ｅ２．ｆ２．Ｖが生成される。
【００８１】
ベクトルＡ及びＣｕは、共同給送器３６４の上側部分に接続したアンテナＥ１Ｕ〜Ｅ５Ｌに駆動信号を供給するのに用いられる。電圧分割比ａ１、ａ２及びｇ１、ｇ２を有する第５及び第６の分割器Ｓ５及びＳ６は、それぞれ、傾斜ベクトルＡを信号ａ１．Ａと信号ａ２．Ａに分割し、傾斜ベクトルＣｕを信号ｇ１．Ｃｕと信号ｇ２．Ｃｕに分割する。
同様に、ベクトルＢ及びＣｌは、共同給送器３６４の下側部分に接続したアンテナ素子Ｅ１Ｌ〜Ｅ５Ｌへと駆動信号を供給するのに用いられる。電圧分割比ｂ１、ｂ２及びＨａ、Ｈｂを有する第７及び第８の分割器Ｓ７及びＳ８は、それぞれ、傾斜ベクトルＢを信号ｂ１．Ｂと信号ｂ２．Ｂに分割し、傾斜ベクトルＣｌを信号ｈ１．Ｃｌと信号ｈ２．Ｃｌに分割する。
【００８２】
電圧分割比ｉ１とｉ２を有する第９の分割器Ｓ９は、第５の分割器Ｓ５からの信号ａ２．Ａを信号ｉ１．ａ２．Ａとｉ２．ａ２．Ａに分割し、そのうちの信号ｉ１．ａ２．Ａは、第３の上側アンテナ素子Ｅ３Ｕに接続され、それに駆動信号を供給する。電圧分割比ｊ１とｊ２を有する第１０の分割器Ｓ１０は、第７の分割器Ｓ７からの信号ｂ２．Ｂを信号ｊ１．ｂ２．Ｂとｊ２．ｂ２．Ｂに分割し、そのうちの信号ｊ１．ｂ２．Ｂは、第３の下側アンテナ素子Ｅ３Ｌに接続され、それに駆動信号を供給する。
【００８３】
共同給送器３６４は、各々が、１及び３で表している２つの入力端子、並びに２及び４で表している２つの出力端子を有する１８０度混成器（和と差の混成器）である、６個のベクトル合成デバイスＨａ〜Ｈｆを含む。信号は、各入力から両方の出力へと通過し、一方の入力−出力対の間を通過する信号と他方の対を通過する信号とを比較して、これらの信号の間で１８０度の相対位相変化が出現し、各混成器上の文字πの位置によって示しているように、この相対位相変化は、混成器Ｈａ及びＨｂでは入力１と出力４との間で発生し、混成器Ｈｃ〜Ｈｆでは入力３と出力４との間で発生する。混成器Ｈａ〜Ｈｆの各々は、これらの混成器の入力信号のベクトル和及びベクトル差である出力信号を生成する。
【００８４】
第１の混成器Ｈａは、第５の分割器Ｓ５から入力信号ａ１．Ａを、更に第６の分割器Ｓ６からｇ２．Ｃｕを受け取り、これらの信号を加算及び減算して、これらの差を第３の混成器Ｈｃへの入力とし、更に、これらの和を第５の混成器Ｈｅへの入力として供給する。同様に、第２の混成器Ｈｂは、第７の分割器Ｓ７から入力信号ｂ１．Ｂを、更に第８の分割器Ｓ８からｈ２．Ｃｌを受け取り、これらの信号の差を第４の混成器Ｈｄへの入力とし、更に、これらの和を第６の混成器Ｈｆへの入力として供給する。
【００８５】
第３の混成器Ｈｃは、第１の混成器Ｈａからのものに加えて第９の分割器Ｓ９から別の入力信号ｉ２．ａ２．Ａを受け取り、第４及び第５の上側アンテナ素子Ｅ４Ｕ及びＥ５Ｕそれぞれへの駆動信号としての出力に向けて和信号及び差信号を生成する。
【００８６】
第５の混成器Ｈｅは、第１の混成器Ｈａからのものに加えて第６の分割器Ｓ６から別の入力信号ｇ１．Ｃｕを受け取り、第１及び第２の上側アンテナ素子Ｅ１Ｕ及びＥ２Ｕそれぞれへの駆動信号としての出力に向けて和信号及び差信号を生成する。
【００８７】
第４の混成器Ｈｄは、第２の混成器Ｈｂからのものに加えて第７の分割器Ｓ７から別の入力信号ｊ２．ｂ２．Ｂを受け取り、第４及び第５の下側アンテナ素子Ｅ４Ｌ及びＥ５Ｌそれぞれへの駆動信号としての出力に向けて和信号及び差信号を生成する。
【００８８】
第６の混成器Ｈｆは、第２の混成器Ｈｂからのものに加えて第８の分割器Ｓ８から別の入力信号ｈ１．Ｃｌを受け取り、第１及び第２の下側アンテナ素子Ｅ１Ｌ及びＥ２Ｌそれぞれへの駆動信号としての出力に向けて和信号及び差信号を生成する。
【００８９】
第１、第３、及び第５の混成器Ｈａ、Ｈｃ、及びＨｅは、ベクトル合成処理を実施して、アンテナ素子Ｅ１Ｕ、Ｅ２Ｕ、Ｅ４Ｕ、及びＥ５Ｕへの信号を発生させ、第２、第４、及び第６の混成器Ｈｂ、Ｈｄ、及びＨｆは、アンテナ素子Ｅ１Ｌ、Ｅ２Ｌ、Ｅ４Ｌ、及びＥ５Ｌに対して同様のものを実施する。アンテナ素子Ｅｃ、Ｅ３Ｕ、及びＥ３Ｌへの信号は、混成器なしで分割器によって発生する。
【００９０】
電気的傾斜コントローラ３６２内に付加的な分割及び可変遅延が組み込まれ、共同給送器３６４内に付加的な信号分割及び合成が組み込まれる場合には、電気的傾斜角の制御に向けて４つ又はそれよりも多くの傾斜ベクトルＡ、Ｂ、Ｃ、…などを用いることができ、これらの傾斜ベクトルのうちの１つを除く全てが、他の傾斜ベクトルに対して可変遅延される。
【００９１】
図１０は、共同給送器３８（＋）又は３８（−）毎に図９の信号ベクトルＡ、Ｂ、及びＣに等しい３つの信号を用いるように配置された時の図５のアンテナ傾斜アセンブリ５４の半分を実施するのに適する半アセンブリ４５４ａを示している。半アセンブリ４５４ａは、図３を参照して説明したものに、第３の共同給送器ポートＣ（＋）を追加したものに等しく、これまでに説明したものと同等の部分には同様の参照記号を付与しており、差の態様に説明を集中することにする。
【００９２】
送信／受信複式フィルタ１００を出て行く送信信号は、分割器１０２、並びに連動する遅延器データ及びＤＴｂを含む送信チャンネル傾斜制御回路に達する前に分割器４０２によって分割される。分割器４０２は、送信信号の一部分を分割して外し、この部分は、付加的な送信／受信複式フィルタ４０４によってフィルタリングされ、第３の共同給送器ポートＣ（＋）へと通過する。送信信号のこの部分は、半アセンブリ４５４ａ内のいかなる遅延ユニットも経由せずに通過するが、分割器１０２によって生成される送信信号の他の部分は、ＤＴａ及びＤＴｂにおいてこの部分に対して可変遅延される。その結果、共同給送器ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、及びＣ（＋）は、送信信号のそれぞれの一部分を受信し、図９に例示している共同給送器３６４を組み込むアンテナシステムにおいて送信モード電気的傾斜角を制御するのに必要とされる通りに、これらの一部分のうちの２つが第３のものに対して可変遅延される。
【００９３】
受信信号は、正の偏波双極子３４から第３の共同給送器ポートＣ（＋）を通じて戻り、付加的なＬＮＡ４０６へと通過する前に４０４でフィルタリングされる。４０６での増幅の後に、この受信信号は、付加的な信号合成器４０８によって第２の混成器Ｈ２からの出力信号と合成される。４０８において合成された得られる受信信号は、フィルタリング及び続く第１の給送器Ｆ２１への転送に向けて送信／受信複式フィルタ１００へと通過する。得られるこの受信信号は、半アセンブリ４５４ａ内のいかなる遅延ユニットも経由せずに通過した、第３の共同給送器ポートＣ（＋）からの一方の寄与を含む。またこの受信信号は、ＤＲａ、ＤＲｂ、及びＤＲｃ、ＤＲｄにおいて、第３の共同給送器ポートＣ（＋）からのものに対して可変遅延される、第１及び第２の共同給送器ポートＡ（＋）及びＢ（＋）からの寄与を含む。その結果、第１の給送器Ｆ２１は、全ての３つの共同給送器ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、及びＣ（＋）からの寄与を含む合成受信信号を受け取り、図９に例示している共同給送器３６４を組み込むアンテナシステムにおける受信モード電気的傾斜角を制御するのに必要とされる通りに、そのうちの２つが第３のものに対して可変遅延される。
【００９４】
図１１は、共同給送器３８（＋）又は３８（−）毎に３つの信号を用いるように配置された時の図５のアンテナ傾斜アセンブリ５４の半分を実施するのに適する別の半アセンブリ５５４ａを示している。半アセンブリ５５４ａは、図１０を生成するように図３が修正されたのと同じ手法で図６を修正したものと同等であり、これまでに説明したものと同等の部分には同様の参照記号を付与している。点線の四角囲み５００は、受信チャンネル傾斜モジュールＲＴＭ６を形成する図６の要素１１６〜１６２を表している。半アセンブリ５５４ａは、図１０を参照して説明したものと同じ手法で３つの共同給送器ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、及びＣ（＋）に対応する。
【００９５】
これまでに説明した本発明の例は、従来のフィルタリングによって分離可能な送信周波数、又は互いに直交して偏波された異なる双極子（例えば、双極子３４と３６）から放射される送信周波数での使用に適している。これは、送信周波数が非隣接のものであり、フィルタによって分離されて同じ双極子から放射すべきものであることを示唆しており、ここで「非隣接」は、隣接する送信周波数帯域の間に間隙が存在することを意味する。
【００９６】
図１２は、「隣接」及び「非隣接」という表現の意味を周波数及び周波数帯域に関連して例示しており、「非隣接」は、従来のフィルタによって十分に分離することができる送信周波数又は周波数帯域を示し、「隣接」は、そうすることができないものを示す上に用いられる。
【００９７】
５つの隣接周波数帯域６００、６０２、６０４、６０６、及び６０８をこれらの範囲を定める隣接垂直鎖線のそれぞれの対によって示している。これは、英国で割り当てられた「第３世代周波数分割二重（３Ｇ  ＦＤＤ）」周波数帯域に対応する。５つの作動周波数に対する合計スペクトル割り当ては、基地局からのＦＤＤ送信における帯域２１１０．３ＭＨｚ〜２１６９．７ＭＨｚ、及び移動無線からの送信における帯域１９２０．３ＭＨｚ〜１９７９．７ＭＨｚから成る。これらの帯域内の作動周波数を分離する従来のフィルタは、それぞれ通過帯域６１０〜６１８を必要とすることになる。ここで明瞭化のために、通過帯域６１２及び６１６を鎖線で示しており、これらの通過帯域は、通過帯域６１０、６１４、及び６１８に対して若干下方に変位している。この図面は、フィルタが完全ではなく、すなわち、正確に位置せず、非常に鮮明なカットオン及びカットオフのない通過帯域を有することができないことを示している。６１０及び６１２のような隣接する通過帯域の対は、フィルタ特性の有限勾配によって重度に重複し、それによって重畳領域内での高い信号損失及び低い信号間分離という２つの有害な効果が引き起こされる。高い信号損失及び低い分離に対する理由は、合成信号を搬送する給送器の使用に関連付けられる。信号を効率的に合成するためには、各フィルタの通過帯域６１０〜６１８にわたる電気インピーダンスを同じ公称値、例えば、５０オームに維持すべきである。図９に示しているように通過帯域が重なり合う時には、この公称インピーダンスを維持することができず、（ａ）給送器に結合する信号における損失及び信号波面の歪曲、（ｂ）隣接するフィルタ内、及び従って他の基地局及びそれらの送信機内に結合する各信号の一部分がもたらされる。送信機の出力段階は非線形であり、異なる周波数を有する信号の出力段階への結合の結果として、この段階による相互変調積（ＩＭＰ）がもたらされる。ＩＭＰは、制御されない疑似放射になり、これが十分に大きい場合には、この種の通信を監督する規制当局によって許可されたレベルを超える場合がある。
【００９８】
ここで図１３を参照すると、本発明の別のアンテナシステム７００は、４つの基地局、すなわち、隣接周波数で作動する第１、第２、第３、及び第４の基地局ＢＳ７１、ＢＳ７２、ＢＳ７３、及びＢＳ７４を組み込んでいる。基地局ＢＳ７１〜ＢＳ７４は、図１２の６１０、６１２、６１４、及び６１６に示している互いに対して位置したそれぞれの送信周波数帯域を有し、これらの基地局の受信周波数帯域も同様に近い。その結果、第２の基地局の作動周波数は、第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３のものと近く、第３の基地局の作動周波数は、第２及び第４の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７４のものと近いが、第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３は、互いに近くない作動周波数を有し、このことは、第２及び第４の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７４にも当て嵌まる。これは、奇数が振られた又は第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３を図１３の第１の給送器Ｆ７１に関連付けられた左手対としてグループ分けし、偶数が振られた又は第２及び第４の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７４を第２の給送器Ｆ７２に関連付けられた右手対としてグループ分けすることによっても示している。
【００９９】
基地局ＢＳ７１〜ＢＳ７４は、二重偏波位相配列アンテナ７０４を有するアンテナアセンブリ７０２を共有する。アンテナ７０４は、これまでに説明されているように、共同給送器の入力信号位相差によって設定される電気的傾斜角を有し、垂直線に対してそれぞれ＋４５度と−４５度とで互いに直交し、上向きに右に傾き（正の（＋）偏波）、上向きに左に傾く（負の（−）偏波）互いに直交する偏波を有する交差双極子Ｄ１及びＤ２の形態にあるアンテナ素子の垂直アレイを含む単一のアンテナである。正の偏波双極子Ｄ１は、正の偏波共同給送器Ｄ１（＋）に接続され、負の偏波双極子Ｄ２は、負の偏波共同給送器Ｄ２（−）に接続される。共同給送器Ｄ１（＋）及びＤ２（−）は、２つの入力／出力ポートＡ（＋）、Ｂ（＋）、及びＡ（−）、Ｂ（−）を有する。共同給送器Ｄ１（＋）及びＤ２（−）の各々は、２つの入力信号をアンテナ素子Ｄ１又はＤ２への駆動信号へと変換し、これらの入力信号の間の位相差が、これらの要素に関連付けられたアンテナ偏波（＋）又は（−）の電気的傾斜角を制御する前に説明した種類のものである。
【０１００】
４つの基地局ＢＳ７１〜ＢＳ７４の各々は、２つのポートを有し、その一方は、接尾記号Ｄが振られた偏波ダイバーシティポートであり、すなわち、第１、第２、第３、及び第４の基地局ＢＳ７１、ＢＳ７２、ＢＳ７３、及びＢＳ７４の各々は、それぞれ２つのポートＰ７１及びＰ７１Ｄ、Ｐ７２及びＰ７２Ｄ、Ｐ７３及びＰ７３Ｄ、並びにＰ７４及びＰ７４Ｄを有し、これらのうちで接尾記号「Ｄ」が振られたポートは、偏波ダイバーシティ受信信号に対するものである。基地局ＢＳ７１〜ＢＳ７４は、第１及び第２の給送器Ｆ７１及びＦ７２で接続した基地局フィルタアセンブリ７０６及びアンテナ傾斜アセンブリ７０８を通じてアンテナ７０４に送信信号を供給し、かつそこから受信信号を受け取る。
【０１０１】
第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３からの送信信号は、送信信号経路と受信信号経路とを分離するそれぞれの送信／受信複式フィルタＤＦ１及びＤＦ３への入力としてアンテナ傾斜アセンブリ７０８へと通過する。ＤＦ１及びＤＦ３におけるフィルタリングの後に、これらの信号は、組合せ送信／受信複式フィルタＣＢＦ１内のそれぞれの送信帯域通過フィルタＴＸ１及びＴＸ３に入力され、組合せ送信／受信複式フィルタＣＢＦ１は、これらの信号を組み合わせて、基地局フィルタアセンブリ７０６への経路指定のために第１の給送器Ｆ７１に乗せる。基地局フィルタアセンブリ７０６内で合成された信号ＴＸ１／ＴＸ３は、送信／受信複式フィルタＤＦ（＋）に入力され、送信／受信複式フィルタＤＦ（＋）は、送信信号経路と受信信号経路とを分離し、正の偏波共同給送器Ｄ１（＋）に関連付けられる。ＤＦ（＋）でのフィルタリングの後に、合成信号ＴＸ１／ＴＸ３は、Ｓ（＋）で２つの信号に分割され、これらの信号は、各々を図３でＴＴＭ１と示し、半アセンブリ５４ａを参照して説明したそれぞれの送信傾斜モジュールＴＭ１及びＴＭ３へと給送される。各送信傾斜モジュールＴＭ１又はＴＭ３は、それぞれ正の偏波共同給送器ポートＡ（＋）及びＢ（＋）に関連付けられた組合せ送信／受信複式フィルタＣＦＡ（＋）及びＣＦＢ（＋）に給送される２つの可変相対遅延された信号をもたらす。複式フィルタＣＦＡ（＋）及びＣＦＢ（＋）の各々は、送信信号周波数ＴＸ１及びＴＸ３に対する別々の帯域通過フィルタを有し、各々、これらの周波数を有する送信信号をそれぞれ正の偏波共同給送器ポートＡ（＋）及びＢ（＋）への入力に向けて合成する。周波数ＴＸ１を有し、互いに対して相対遅延された第１の基地局送信信号は、それぞれの正の偏波共同給送器ポートＡ（＋）及びＢ（＋）に入力され、同様にこれらの給送器ポートは、周波数ＴＸ３を有する相対遅延された形態の第３の基地局送信信号の入力も受け取る。更に、周波数ＴＸ１を有する送信信号の間の相対遅延は、周波数ＴＸ３を有する送信信号の間のものとは独立して制御可能であり、これは、これらの遅延が、送信傾斜モジュールＴＭ１及びＴＭ３によって別々に制御されるからである。その結果、傾斜モジュールＴＭ１及びＴＭ３は、正の偏波双極子Ｄ１から放射される第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３の送信信号の電気的傾斜角の独立した制御をもたらす。
【０１０２】
正の偏波双極子Ｄ１によって自由空間から受信される信号は、正の偏波共同給送器Ｄ１（＋）によって２つの受信信号へと処理され、これら２つの信号は、ポートＡ（＋）及びＢ（＋）から出て、そこからフィルタリングに向けて組合せ送信／受信複式フィルタＣＦＡ（＋）及びＣＦＢ（＋）それぞれへと通過する。ＣＦＡ（＋）及びＣＦＢ（＋）におけるフィルタリングの後に、受信信号は、図３ではＲＴＭ１と示し、半アセンブリ５４ａを参照して説明した受信傾斜モジュールＲＭ１３へと通過する。上述のように、受信傾斜モジュールＲＭ１３は、第１の基地局受信信号ＲＸ１及び第２の基地局偏波ダイバーシティ受信信号ＲＸ２Ｄに対する独立した可変遅延（従って、独立して調節可能な傾斜角）をもたらす。しかし、これらの遅延は、第３及び第４の基地局ＢＳ７３及びＢＳ７４によって共有され、すなわち、受信傾斜モジュールＲＭ１３は、第１の基地局受信信号ＲＸ１のものに等しい第３の基地局受信信号ＲＸ３に対する可変遅延及び傾斜角をもたらし、第２の基地局偏波ダイバーシティ受信信号ＲＸ２Ｄのものに等しい第４の基地局偏波ダイバーシティ受信信号ＲＸ４Ｄに対する可変遅延及び傾斜角をもたらす。
【０１０３】
受信傾斜モジュールＲＭ１３は、適切な遅延を組み込んだ送信／受信複式フィルタＤＦ（＋）においてフィルタリングされる合成受信信号出力をもたらし、このフィルタは、第１の給送器Ｆ７１において送信信号経路と受信信号経路を結合し、その後、合成受信信号は、送信／受信複式フィルタＣＢＦ１によって送信信号から分離され、７２０において増幅され、７２２において４つの信号に分割される。４つの分割信号のうちの２つは、複式フィルタＤＦ１及びＤＦ３においてフィルタリングされ、それぞれ第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３の送信／受信ポートＰ７１及びＰ７３へと給送される。４つの分割信号のうちの他方の２つは、第２及び第４の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７４の偏波ダイバーシティ受信ポートＰ７２Ｄ及びＰ７４Ｄへと給送される。
【０１０４】
その結果、図１３の左手側にある装置要素は：
第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３における送信信号ＴＸ１及びＴＸ３、
第１の基地局ＢＳ７１における受信信号ＲＸ１（第３の基地局ＢＳ７３のものであるＲＸ３と共有される）、及び
第２の基地局における偏波ダイバーシティ受信信号ＲＸ２Ｄ（第４の基地局ＢＳ７４のものであるＲＸ４Ｄと共有される）、
に対して独立して制御可能な電気的傾斜角をもたらす。
【０１０５】
図１３は、双極子Ｄ１及びＤ２の中点を通って延びる線での反射に関して対称であり、図１３の右手側は、上述の左手側と同等に作動し、これに対しては説明しないことにする。対称性により、図１３の右手側部の装置要素は：
第２及び第４の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７４における送信信号ＴＸ２及びＴＸ２、
第２の基地局ＢＳ７２における受信信号ＲＸ２（第４の基地局ＢＳ７４のものであるＲＸ４と共有される）、及び
第１の基地局における偏波ダイバーシティ受信信号ＲＸ１Ｄ（第３の基地局ＢＳ７３のものであるＲＸ３Ｄと共有される）、
に対して独立して制御可能な電気的傾斜角をもたらす。
【０１０６】
従って、アンテナシステム７００は、送信モードにおいて、隣接周波数を有する４つの異なる基地局に対して独立して制御可能な電気的傾斜角をもたらし、受信モードにおいて、基地局対の間に、独立して制御可能な電気的傾斜角の共有をもたらす。隣接周波数を有する４つの基地局は、第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３、並びに第２及び第４の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７４という不隣接周波数を有する２対の基地局へと実際に分離される。第１及び第３の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７３によって送信又は受信される信号は、正の偏波共同給送器Ｄ１（＋）に関連付けられ、第２及び第４の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７４によって送信又は受信される信号は、負の偏波共同給送器Ｄ２（−）に関連付けられる。その結果、隣接周波数を有する信号はアンテナシステム回路内では合成されず、直交双極子Ｄ１とＤ２の間の分離によって互いに分離され、これは、第１及び第２の基地局ＢＳ７１及びＢＳ７２、又は第２及び第３の基地局ＢＳ７２及びＢＳ７３、又は第３及び第４の基地局ＢＳ７３及びＢＳ７４に関連付けられた信号に当て嵌まる。
【０１０７】
必要とされる場合には、独立して制御可能な電気的傾斜角を図１３に対する簡単な修正によって４つ全ての受信信号周波数に対して与えることができ、傾斜モジュールＲＭ１３及びＲＭ２４は、合計で４つのそのようなモジュールを４つの送信モジュールが存在するのと同じ手法で設けるように複製することができる。複式フィルタＣＦＡ（＋）、ＣＦＢ（＋）、ＣＦＡ（−）、及びＣＦＢ（−）の受信信号出力は、４つの受信モジュールへの入力をもたらすように２つに分割され、信号合成器は、給送器Ｆ７１及びＦ７２に渡す前に複式フィルタＤＦ（＋）及びＤＦ（−）におけるフィルタリングに向けて、受信モジュール出力対を合成する。付加的な低ノイズ増幅器を挿入することができる（本発明の従来の実施形態と比較されたい）。
【０１０８】
高電力を搬送し、アンテナマストを上って長距離にわたって延びる給送器Ｆ７１及びＦ７２を位相整合する必要がないことに注意されたい。位相整合は、アンテナ傾斜アセンブリ７０８を共同給送器Ｄ１（＋）及びＤ２（−）に接続するジャンパリード線の間で必要とされるが、これらのジャンパリード線は短く、温度ドリフト等に起因する不正確さはそれ程顕著ではないので、この位相整合が困難をもたらすことはない。
【０１０９】
ここで図１４を参照すると、図１３を参照して説明したシステム７００を図１０に示している修正Ｃ（＋）、Ｃ（−）、４０２、４０４、及び４０８を実施するように適合させて、電気的傾斜角の３信号制御に適するようにした本発明の別のアンテナシステム８００を示している。これらの修正は、正の偏波共同給送器ＣＦ（＋）に関連付けられたアンテナ傾斜アセンブリＡＴＡ（＋）に対して行われ、同様の構造の更に別のアンテナ傾斜アセンブリＡＴＡ（−）は、負の偏波共同給送器ＣＦ（−）に関連付けられる。アンテナシステム８００は、実質的に図１０及び図１３を参照して説明した通りの構成要素を有して作動し、これに対してはより詳しく説明しないことにする。
【０１１０】
図２〜図１４を参照して説明した本発明の実施形態は、２つ又は４つの基地局が、送信及び受信信号に対して独立して調節可能な電気的傾斜角を保持しながら、偏波毎に２つ又は３つのアンテナ共同給送器信号の間の位相差に応答して傾斜する単一の位相配列アンテナを共有することができることを示している。傾斜角制御の範囲は、追加の共同給送器信号、すなわち、２つではなく３つの使用によって拡張される。
【符号の説明】
【０１１１】
３２  二重偏波傾斜調節可能アンテナ
３４、３６  双極子
５０  基地局フィルタアセンブリ
５４  アンテナ傾斜アセンブリ
ＢＳ２１、ＢＳ２２  基地局
Ｆ２１、Ｆ２２  信号給送器
【図１】
2010509824.tif 000003
【図２】
2010509824.tif 000004
【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】
2010509824.tif 000009
【図８】
2010509824.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月14日(2009.7.14)
【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】
ａ）電気的傾斜調節可能な偏波を有する二重偏波アンテナ、
ｂ）関連のアンテナ偏波の電気的傾斜が複数の中間信号の相対遅延に応答して調節可能であるように準備するように各々配置された、各アンテナ偏波と中間信号が相対遅延を受けるように準備する遅延手段との間で中間信号を中継するためのそれぞれの共同給送手段、
ｃ）各アンテナ偏波に関連付けられたそれぞれの信号給送器、及び
ｄ）各アンテナ偏波が、一方のそれぞれの局の信号と他方のそれぞれの局の偏波ダイバーシティ信号とに関連付けられるようにアンテナシステムが配置され、かつ各々が該アンテナ偏波及び信号給送器を通じて信号を受信及び送信することの少なくとも一方のための２つの局、
を含むことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２】
前記２つの局は、隣接作動周波数を有す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】
少なくとも一方の局は、少なくとも信号を送信するためのものであり、前記遅延手段は、該少なくとも一方の局の送信信号を互いの間に相対遅延を有する２つの中間信号へと処理するための手段を含む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４】
前記局は、少なくとも信号を受信するためのものであり、前記遅延手段は、各共同給送器からのそれぞれの複数の中間信号を処理して、異なる局に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜の独立した調節のために信号対の間に独立に可変の相対遅延をもたらすための手段を含むことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のアンテナシステム。
【請求項５】
前記遅延手段は、前記信号給送器を通じて前記局へと中継するために相対遅延信号対を合成するための混成器を組み込むことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシステム。
【請求項６】
前記遅延手段は、低減した周波数で相対遅延信号をフィルタリングするように配置された周波数変換手段を組み込むことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
前記遅延手段は、低減した周波数での相対遅延信号のフィルタリングを可能にしてローカル発振器の信号位相シフトによって信号遅延を実施するように配置された周波数変換のためのローカル発振器手段を組み込むことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシステム。
【請求項８】
前記局は、前記アンテナから遠隔に位置し、前記遅延手段は、該アンテナと共同設置されたアンテナ傾斜アセンブリに組み込まれ、前記信号給送器は、該アンテナ傾斜アセンブリを該局に関連付けられた局回路に接続す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９】
前記局回路は、前記信号給送器を通じて受信した信号を前記局の間で分割して、一方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた受信信号と他方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた偏波ダイバーシティ信号とを各局に供給するように配置されることを特徴とする請求項８に記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
偏波ダイバーシティをもたらす電気的傾斜調節可能偏波を有する二重偏波アンテナと、各アンテナ偏波に関連付けられ、そのアンテナ偏波の電気的傾斜が複数の中間信号の相対遅延に応答して調節可能であるように準備するそれぞれの共同給送手段とを有するアンテナシステムを作動させる方法であって、
ａ）各アンテナ偏波の間で中間信号を中継し、中間信号が相対遅延を受けるように準備する段階、
ｂ）各アンテナ偏波に関連付けられたそれぞれの信号給送器を準備する段階、及び
ｃ）各アンテナ偏波が一方のそれぞれの局の信号と他方のそれぞれの局の偏波ダイバーシティ信号とに関連付けられたアンテナ偏波と信号給送器とを通じて各々が信号を受信及び送信することの少なくとも一方のための２つの局を用いる段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記２つの局は、隣接作動周波数を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
信号を送信するように少なくとも一方の局を準備する段階を含み、
前記中間信号は、前記少なくとも一方の局の送信信号を互いの間に相対遅延を有する２つの中間信号へと処理することによって相対遅延を受けるようにされる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも信号を受信するように前記局を準備する段階を含み、
前記中間信号は、各共同給送器からのそれぞれの複数の中間信号を処理して、異なる局に関連付けられたアンテナビームの電気的傾斜の独立した調節のために信号対の間に独立に可変の相対遅延をもたらすことにより、相対遅延を受けるようにされる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記中間信号は、前記信号給送器を通じて前記局に中継するために相対遅延信号対を合成するための混成器を用いて相対遅延を受けるようにされることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記中間信号は、低減した周波数での相対遅延信号の周波数変換及びフィルタリングによって相対遅延を受けるようにされることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
信号遅延が、ローカル発振器の信号位相シフトによって実施されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記局は、前記アンテナから遠隔に位置し、前記中間信号は、該アンテナと共同設置されたアンテナ傾斜アセンブリにおいて相対遅延を受けるようにされ、前記信号給送器は、該アンテナ傾斜アセンブリを該局に関連付けられた局回路に接続することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記局回路を用いて、前記信号給送器を通じて受信した信号を前記局の間で分割し、一方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた受信信号と他方のそれぞれのアンテナ偏波に関連付けられた偏波ダイバーシティ信号とを各局に供給する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【国際調査報告】
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