(57)【要約】無線システム（３０）は、その無線システム内でヌルを最小にし、同時にダイバシティを実現する。このシステムは、アンテナ（４０、５０、６０、１００）への信号入力に時間オフセットや周波数オフセットを使用して、ビームの重なる領域の干渉を最小にする。更に、干渉を減少させるために、アレー要素と組み合わせたバトラーマトリクス（６９，７０）を使用した偏波ダイバシティを導入できる。その結果、この無線システムは、ビーム重なりの範囲（Ｏ１〜Ｏ３）において信号／干渉比を向上させることによって、能力とカバー範囲を増大させた。
2006526293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、
第１の信号を該アンテナに供給すべく動作する第１の回路と、
該第１の信号から時間オフセットされた第２の信号を該アンテナに供給すべく動作する第２の回路と、からなり、
該アンテナは該第１の信号に対応する第１のビームを伝送すべく動作し、該アンテナは更に、該第２の信号に対応し、部分的に該第１のビームに重なる第２のビームを伝送すべく動作し、該第２のビームは該第１のビームに時間オフセットされて、それによって、該第１のビームと第２のビームの中でヌルの形成を最小にする、システム。
【請求項２】
前記第２の信号から時間オフセットされた第３の信号を前記アンテナに供給すべく動作する第３の回路であって、
該アンテナが、第３の信号に対応し、部分的に第２のビームに重なる第３のビームを伝送すべく動作し、同第３のビームは第２のビームに時間オフセットされて、それによって、該第２のビームと第３のビームの中でヌルの形成を最小にする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アンテナが第１の偏波を有する第１のビームと第３のビームを伝送すべく一緒に動作する、第１のバトラー（Ｂｕｔｌｅｒ）マトリクスおよび第１の要素アレーと、からなる請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第３の信号から時間オフセットされた第４の信号を前記アンテナに供給すべく動作する第４の回路であって、
該アンテナが、第４の信号に対応し、部分的に第３のビームに重なる第４のビームを伝送すべく動作し、同第４のビームは第３のビームに時間オフセットされて、それによって、該第３のビームと第４のビームの中でヌルの形成を最小にする、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記アンテナが、第１の偏波を有する第１のビームと第３のビームを伝送すべく一緒に動作する第１のバトラー（Ｂｕｔｌｅｒ）マトリクスおよび第１の要素アレーと、
第２の偏波を有する第２のビームと第４のビームを伝送すべく一緒に動作する第２のバトラー（Ｂｕｔｌｅｒ）マトリクスおよび第２の要素アレーと、からなり、
第２の偏波は第１の偏波と直交し、それによって、第１のビーム、第２のビーム、第３のビーム、および第４のビームの中でヌルの形成を最小にする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
アンテナと、
第１の信号を該アンテナに供給すべく動作する第１の回路と、
該第１の信号から周波数オフセットされた第２の信号を該アンテナに供給すべく動作する第２の回路と、からなり、
該アンテナは該第１の信号に対応する第１のビームを伝送すべく動作し、該アンテナは更に、該第２の信号に対応し、部分的に該第１のビームに重なる第２のビームを伝送すべく動作し、該第２のビームは該第１のビームに周波数オフセットされて、それによって、該第１のビームと第２のビームの中でヌルの形成を最小にする、システム。
【請求項７】
前記第２の信号から周波数オフセットされた第３の信号を前記アンテナに供給すべく動作する第３の回路であって、
該アンテナが、第３の信号に対応し、部分的に第２のビームに重なる第３のビームを伝送すべく動作し、同第３のビームは第２のビームに周波数オフセットされて、それによっ
て、該第２のビームと第３のビームの中でヌルの形成を最小にする、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
第１の偏波を有する第１のビームと第３のビームを伝送すべく一緒に動作する第１のバトラー（Ｂｕｔｌｅｒ）マトリクスおよび第１の要素アレーと、から更になる請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第３の信号から周波数オフセットされた第４の信号を前記アンテナに供給すべく動作する第４の回路であって、
該アンテナが、第４の信号に対応し、部分的に第３のビームに重なる第４のビームを伝送すべく動作し、同第４のビームは第３のビームに周波数オフセットされて、それによって、該第３のビームと第４のビームの中でヌルの形成を最小にする、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記アンテナが、第１の偏波を有する第１のビームと第３のビームを伝送すべく一緒に動作する第１のバトラー（Ｂｕｔｌｅｒ）マトリクスと、第１の要素アレーと、
第２の偏波を有する第２のビームと第４のビームを伝送すべく動作する第２
のバトラー（Ｂｕｔｌｅｒ）マトリクスと、第２の要素アレーと、からなり、
第２の偏波は第１の偏波と直交し、それによって、第１のビーム、第２のビーム、第３のビーム、および第４のビームの中でヌルの形成を最小にする、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
アンテナと、
同アンテナに複数の隣接信号対を供給すべく動作する複数の回路であって、各隣接信号対中の第１の信号は各隣接信号対中の第２の信号から時間オフセットされることと、
同アンテナは該複数の信号に対応する空間的に異なった信号を伝送すべく動作し、各隣接ビーム対中の第１のビームは部分的に重なり、各隣接ビーム対中の第２のビームから時間オフセットされ、それによって、空間的に異なるビーム中のヌルの形成を最小にする、システム。
【請求項１２】
アンテナと、
同アンテナに複数の隣接信号対を供給すべく動作する複数の回路であって、各隣接信号対中の第１の信号は各隣接信号対中の第２の信号から周波数オフセットされることと、
同アンテナは該複数の信号に対応する空間的に異なった信号を伝送すべく動作し、各隣接ビーム対中の第１のビームは部分的に重なり、各隣接ビーム対中の第２のビームから周波数オフセットされ、それによって、空間的に異なるビーム中のヌルの形成を最小にする、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフォワードリンクで伝送される干渉の量とアップリンクで見られる干渉の量と、を削減するための方法を備える無線通信システムに関し、特には、無線通信システムにおける重なりビーム間の破壊的干渉の結果現れるヌルの影響を削減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線システムにおいて干渉を削減する試みの中で、無線通信分野における複数のビーム構造が設計され実行されている。適合性のアンテナを使用して、各移動体に対して分離された狭い追跡ビームを用いることによって、フォワードリンクで伝送される干渉の量とアップリンクで見られる干渉の量とを削減する。
各ユーザは、領域内で分離されたビームによって追跡される。適合性アンテナシステムは、高度な信号処理が必要であると同時に、ベースバンド・プロセッサとアレーとの間の信号経路の較正が必要なので、一般に高価である。
【０００３】
切換えビーム法は、完全適合性の方法よりも簡便である。切換えビームを実行すると、領域をカバーするために一組のビームが使用され、領域中のすべての場所が少なくとも一つのビームでカバーされるという要求を満たす。切換えビーム構造においては、一ビーム当たり一本のケーブルが使用される場合には較正は不必要である。能力を最大にし、一定の数のビームでカバーする範囲を増大させるためには、ビームは領域を完全にカバーし、かつ隣接ビーム間の重なりを最小にするようにして、領域を正確にカバーしなければならない。重なる範囲では、ビームは相関係を制御できないので破壊的に干渉して、その領域でヌルや「ホール」になって、ユーザが信号を伝送するのに使用される電力を大幅に増大させずには通信が難しくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ビームが重なる領域でヌルの生成を最小にし、同時にダイバシティにして、能力とカバー範囲を増大させた無線システムを供給することである。
本発明は、従来技術が有する前述の問題点の解決を図る無線システムに貢献することによって、技術を発展させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態は、信号を搬送する複数のラインフィード、信号を時間または周波数でオフセットするための複数のオフセット回路、時間または周波数オフセットされて、かつ、部分的な重なりを有するビームを伝送するアンテナ、からなるシステムである。アンテナは、バトラーマトリクス（Ｂｕｔｌｅｒ  Ｍａｔｒｉｘ）と要素アレーとが一緒に動作して、伝送ビームの時間または周波数オフセットに加えて、隣接する伝送ビームの偏波ダイバシティを実現する。
本発明の特徴や利点と同時に前述のシステムや他のシステムは、後述の好ましい実施例の詳細説明や添付図によって更に明確になるであろう。詳細説明や図は本発明の例示にすぎず、添付の請求項やそれと等価のものによって規定される本発明の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は１５のセルからなる無線セルレイアウト２０を示す。セル３０は太線で示してある。各セルは互いに１２０°をなす破線で３つに均等に別けられている。本発明の理論の
記述を容易にするために、本発明の更なる説明をセル３０について行う。当業者は、セル３０の説明をセルレイアウト２０の他のセルに適用できるであろう。
【０００７】
図２は、３つの区域３１〜３３を有し、区域３１〜３３に別けられた地点に位置するアンテナ３４を含む、セル３０を示す。アンテナ３４から放射される４つのビームＢ１〜Ｂ４は区域３１の全域をカバーし、区域３１内のすべての受信機（不図示）に有効に伝送される。本発明の理論の記述を容易にするために、本発明の更なる説明を区域３１について行う。当業者は、区域３１の説明をセル３０の他の区域に適用できるであろう。
【０００８】
図３は、区域３１を完全にカバーするために必要なビームＢ１〜Ｂ４の間の重なりを示している。ビームＢ１とビームＢ２との重なる部分Ｏ１をクロスハッチで示した。ビームＢ２とビームＢ３との重なる部分Ｏ２をクロスハッチで示した。ビームＢ３とビームＢ４との重なる部分Ｏ３をクロスハッチで示した。これらの重なる領域Ｏ１〜Ｏ３は、異なるビームＢ１〜Ｂ４がアンテナから供給されることによって利得と位相の関係が制御できず未知であることによって、ヌルが形成される領域である。ヌルを最小にするためには、ビームの重なりＯ１〜Ｏ３領域におけるアンテナパターンを制御する必要があり、そのためには、ベースバンド処理とアンテナとの間の一連の受信と送信の、無線周波数の先端同士の較正が必要である。較正は、ビームＢ１〜Ｂ４のそれぞれのベースバンド伝送信号に、非常に弱い較正パイロット信号を交互に加え、アンテナ３４で一連の受信信号の一つに無線周波数伝送信号を結合させることによって行われ得る。アンテナアレーの較正を行うことは理論的には障害はないが、コストの問題と、すでに使用されている基地局を較正を支援するために改良することは困難なので、較正は時には非現実的である。
【０００９】
切換ビーム構造の場合は、上述の較正パイロットとは異なって、各区域当たり一つの復調パイロットと、一般的に区域当たり多くのトラヒック信号がある。なぜならば、移動受信機（不図示）はトラヒック信号を復調するために復調パイロット（不図示）を使用するので、復調パイロットとトラヒックチャネルとは、切換ビームシステムでは不整合となり、ビームＢ１〜Ｂ４の重なり領域Ｏ１〜Ｏ３においては、移動受信機がビームＢ１によって照射されている場合は、トラヒックチャネルはビームＢ１では伝送されない。使用によって、切換ビームシステム・ダイバシティは、ビーム重なり領域Ｏ１〜Ｏ４では使用できる場合とできない場合がある。すべてのビームを発生するために単純アレーが使用されて、アレーの要素が空間的には半波長で共通の偏波を共有する場合、ビーム重なり領域ではダイバシティは使用できない。しかしながら、隣接ビームに直交偏波が使用される場合にはダイバシティは使用できる。これは二重偏波アレーを用いることによって達成できる。
一般的に、切換ビームシステムは区域化のみを使用するシステムにとって好ましく、切換ビームシステムにおいてビームの数に匹敵する区域の数を有するシステムに望ましい。望ましい理由は、６個以上の区域を有する場合には、移動受信機は、各区域からのパイロットの測定を基にソフトハンドオフするからである。移動受信機は、多くのパイロット信号をチェックして、必要以上の要求を区域とのソフトハンドオフの開始や終了に対して行う。ソフトハンドオフに関する多くのメッセージは、基地局のコントローラに対して過度の負荷を与え、システムの能力を低下させる。
本発明は、ビームが重なる領域での信号／干渉の比を改善する手法を説明している。本発明は、無線周波数の送受信の先端から先端まで、およびベースバンド送受信処理とアンテナとの間の回路、の校正を必要とせずに、ビーム重なり領域におけるヌルを最小にするための切換ビーム構造を実施するシステムについて述べている。ＣＤＭＡ２０００およびＷＣＤＭＡを含むＣＤＭＡへの応用に焦点を当てて説明するが、本方法はＣＤＭＡへの応用には限定されない。
【００１０】
図４に示したように、アンテナシステム４０は４本のフィード線４１〜４４を有する。これらのフィード線４１〜４４上の信号はそれぞれ、ビーム源４９にフィードされる前に、
対応する時間遅延回路４５〜４８によって修正される。時間遅延時回路４５〜４８は、ビーム源４９から送信される４本のビームＢ５〜Ｂ８がそれぞれ１つ以上のチップによって互いに時間オフセットされることを全体的に保証する。オフセットを有しないビームＢ５は時間ｔ０にセットされる。ビームＢ６，Ｂ７およびＢ８は、ビームＢ５の時間ｔ０からそれぞれδｔ１、δｔ２およびδｔ３のオフセットを有する。別の実施例においては、図４中に示される区域内ではビームＢ５とビームＢ７は重なっていないので、ビームＢ５とビームＢ７のタイミングは実際上は等しくできる。別の実施例においては、区域内ではビームＢ６とビームＢ８は重なっていないので、ビームＢ５とビームＢ７のタイミングは等しくできる。ビームの時間オフセットの基本的制限は、隣接するビームは等しい時間オフセットを占めないということである。
【００１１】
可能ならば、隣接ビーム間の時間オフセットは、隣接ビームから移動受信機で受信される２つの多経路遅延の時間オフセットの負に等しくないように選択されるのが望ましい。この制限が満たされると、ビームは偶然に干渉が起きるだけで、ヌルやピークは、２つのビームの重なりによる合計パターンでは見られない。隣接ビーム間の時間遅延が、チャネルの最大遅延拡散よりも大きい場合は、ビームは決して干渉しない。しかしながら一般的には、隣接ビーム間で使用される時間オフセットδｔは数チップなので、区域に分配されている擬ノイズ（ＰＮ）配列の位相に分配されている探索や追跡のウィンドーを超さない。無線周波数の送受信回路の先端から先端までの校正をせずに、ビームＢ５〜Ｂ８の重なり領域Ｏ１〜Ｏ３におけるヌルを最小にするための切換ビーム構造を実施する第２の方法を図５に示す。図５に示されるように、アンテナシステム５０は４本のラインフィード５１〜５４を有する。これらのラインフィード５１〜５４はそれぞれ、ビーム源５９にフィードされる前に、対応する周波数遅延回路５５〜５８によって修正される。周波数遅延回路５５〜５８は、ビーム源５９から送信される４本のビームＢ９〜Ｂ１２がδｖ１、δｖ２およびδｖ３ヘルツによって互いに周波数オフセットされることを全体的に保証する。オフセットを有しないビームＢ９は周波数ｖ０にセットされる。ビームＢ１０は、ビームＢ９の周波数ｖ０からδｖ１のオフセットを有する。ビームＢ１１は、δｖ２で示される更なる周波数シフトによってｖ０からオフセットされた周波数である。別の実施例においては、図５中に示されるように、ビームＢ９とビームＢ１１はほとんど重なっていないので、ビームＢ９とビームＢ１１のタイミングは実際的に等しくできる。ビーム１２はｖ０からδｖ３の周波数シフトを有するように示されている。別の実施例においては、ビームＢ１０とビームＢ１２はほとんど重なっていないので、ビームＢ１０とビームＢ１２の周波数は等しくできる。ビームの周波数オフセットの基本的制限は、隣接するビームは等しい周波数オフセットを占めないということである。
隣接ビームで周波数オフセットを使用する方法は、正確には隣接ビームの直角性を維持するという点で、時間オフセットよりも優れている。隣接ビーム上の信号の必要な符号以外には、すべて交差関係がゼロである。しかしながらこの方法は、ビーム重なり領域Ｏ１〜Ｏ３での必要な信号の急速フェージングをもたらして、それは、３ＧＰＰ２標準、ＣＤＭＡ２０００・１Ｘ改良音声―データと音声（１ｘＥＤＶＤ）、および、チャネルが良好な時に、移動体からフィードバックされる信号／ノイズ比を用いて時間間隔で移動体に高速伝送する、高速データパケットアクセスである３ＧＰＰ標準、等の標準ＣＤＭＡシステムには好ましくない。
【００１２】
ＣＤＭＡシステムは実際に配置されており、８００ＭＨｚと１ＧＨｚの間、および１．８ＧＨｚと２ＧＨｚの間の周波数で動作している。図５に示されるシステムでは、周波数オフセットは一般的に１０Ｈｚから１００Ｈｚの範囲である。図４に示されるシステムでは、一般的な時間オフセットは１から１０チップの範囲である。ＩＳ−９５やＣＤＭＡ２０００・１Ｘ等のＣＤＭＡシステムでは、システムのチップ速度は。毎秒１．２２８８メガチップであり、これは８１．３８マイクロ秒に当たる。３区域で、区域あたり４ビームである、代表的な本技術を示す。この技術は、３区域より多くても少なくても、区域あたり
４ビームより多くても少なくてもよい。例えば、同技術は１，２，４、またはそれ以上の区域にも応用できるし、区域あたり２，３，５、６またはそれ以上のビームにも応用できる。
隣接ビーム間の干渉を最小にすることは、周波数オフセットと時間遅延オフセットとの何れかを使用する方法も、隣接ビーム間に偏波ダイバシティを加えることによって改良できる。図６は、アレー要素間に半波長分の空間をそれぞれ有する、一対の直交偏波（例えば水平と垂直、或いは斜めに）された４要素のアレー偏波器７１と７２を組み合わせて動作する、一対のバトラーマトリクス（Ｂｕｔｌｅｒ  Ｍａｔｒｉｃｅｓ）６９と７０を含むシステム６０を示す。４要素のアレー偏波器７１と７２は、図６では分離しているように示されているが、互いに物理的に先端にあってもよい。また、この図は、どのビームがどの４要素アレー偏波器から伝送されているかを示すために変形して示されているが、実際は、ビームＢ１４はＢ１３とＢ１５との間に隣接しており、Ｂ１５はＢ１４とＢ１６との間に隣接している。図６に示すように、アンテナ線フィード６１〜６４のデータは回路６５〜６８によってそれぞれ変形されて、それぞれのラインフィード上のデータに、周波数オフセットまたは時間遅延オフセットされる。ラインフィード６１と６２は、第１のバトラーマトリクス（Ｂｕｔｌｅｒ  Ｍａｔｒｉｘ）６８のビーム１とビーム３にそれぞれフィードされ、４要素アレー７２と一緒に動作して、ビームＢ１５とＢ１６を伝送する。ビームＢ１４はＢ１３とＢ１５との間に隣接しており、Ｂ１５はＢ１４とＢ１６との間に隣接している。第１の４要素アレー７１は第１のビームＢ１３と第３のビームＢ１４を同じ第１の偏波で伝送し、第２の４要素アレー７２は第２のビームＢ１５と第４のビームＢ１６を同じ第２の偏波で伝送する。第２の偏波はビームＢ１３とＢ１４の第１の偏波と直交する。
【００１３】
第１の出力ビームＢ１３は、隣接する第２の出力ビームＢ１５から、周波数または時間でオフセットされる。第１の出力ビームＢ１３も、隣接する第２の出力ビームＢ１５の偏波に対して直交して偏波されている。ビームＢ１３とＢ１５は、隣接して、少々互いに重なって置かれるような方向に伝播していく。第１の４要素アレー７１から伝送される第３の出力ビームＢ１４は第１の出力ビームＢ１３から空間的に分離されてＢ１３と同じ偏波を有する。第３の出力ビームＢ１４は、Ｂ１５とＢ１６に隣接して少々重なり、Ｂ１５とＢ１６から周波数や時間オフセットされ、ビームＢ１４の偏波はビームＢ１５とＢ１６の共通の偏波に直交している。
上述のように、時間や周波数でのオフセットは、隣接ビームのためにのみ必要なので、時間や周波数でのオフセットを導入する回路要素６５と６６は、同じ要素でもよいし、それぞれフィードライン６１と６２から除去されてもよい。なぜなら、第１の出力ビームＢ１３と第３の出力ビームＢ１４とは空間的にそれほど重なっていない。同様に、第２の出力ビームＢ１５と第４の出力ビームＢ１６との時間や周波数でのオフセットを導入する回路要素６７と６８は同一でよい。回路要素６５と６６がフィード回路６１と６２から除外されると、隣接ビームの時間や周波数でのオフセットを確実にするために、要素６７と６８は信号経路６３と６４とでそれぞれ必要である。逆に、回路要素６７と６８がフィード回路６１と６２から除外されると、隣接ビームの時間や周波数でのオフセットを確実にするために、要素６５と６６は信号経路６３と６４とでそれぞれ必要である。
【００１４】
図７は、カプラの入力線上での電場の１／３は位相変化せずに同一線に沿って伝送される、４．７７ｄＢ９０°位相差カプラの概略図である。カプラの入力線上での電場の残りの２／３は９０°位相差でカプラの他の線に移送される。これによって、３対１の出力電力比で出力線間の９０°位相シフトがなされる。図８は、カプラの入力線上での電場の１／２は位相変化せずに同一線に沿って伝送される、３ｄＢ９０°位相差カプラの概略図である。カプラの入力線上での電場の残りの１／２は９０°位相差でカプラの他の線に移送される。これによって、２対１の出力電力比で出力線間の９０°位相シフトがなされる。図９は、図７と８に記載された位相差カプラのシステム１００中での使用を示す。このシ
ステムは図６のシステム６０のより詳細な同等物である。ラインフィード１０１は、システムに必要な時間や周波数のシフトをするために、回路１０５によって修正されている。その結果の信号は、第１の３ｄＢ９０°位相差カプラ１０９の左口に入力される。ラインフィード１０２は、システムに必要な時間や周波数のシフトをするために、回路１０６によって修正されている。その結果の信号は、第１の３ｄＢ９０°位相差カプラ１０９の右口に入力される。第１の３ｄＢ９０°位相差カプラ１０９の左出口は、マイナス４５°位相シフタ１１１に入る。マイナス４５°位相シフタ１１１は４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１３の左入力口に入る。第１の３ｄＢ９０°位相差カプラ１０９の右出口は第２の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１４の右口に入力される。第１の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１３の右入力口と第２の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１４の左入力口とは、それぞれ５０オーム抵抗で終端されている。第１の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１３の左出力口はマイナス１８０°位相シフタ１１７に入る。マイナス１８０°位相シフタ１１７の出力は、第１の４要素アレー１１９の第１の要素１２０に入力される。第１の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１３の右出力口は、第１の４要素アレー１１９の第３の要素１２２に入力される。第２の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１４の右出力口は、第１の４要素アレー１１９の第４の要素１２３に入力される。第２の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１４の左出力口は、第１の４要素アレー１１９の第２の要素１２１に入力される。
ラインフィード１０３は、システムで説明したように、時間や周波数シフトすべく回路１０７によって修正され、その結果、信号は第２の３ｄＢ９０°位相差カプラ１１０の左口に入力される。ラインフィード１０４は、システムの要望に応じて、、時間や周波数シフトすべく回路１０８によって修正され、その結果、信号は第２の３ｄＢ９０°位相差カプラ１１０の右口に入力される。第２の３ｄＢ９０°位相差カプラ１１０の右出力は、マイナス４５°位相シフタ１１２に入る。位相シフタ１１２の出力は、第３の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１６の右入力口に入力される。第２の３ｄＢ９０°位相差カプラ１１０の左出口は、第４の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１５の左口に入る。第３の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１６の左入力口と第４の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１５の右入力口とは５０オーム抵抗器で終端される。第３の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１６の右出力口はマイナス１８０°位相シフタ１１８に入る。マイナス１８０°位相シフタ１１８の出力は、第２の４要素アレー１２４の第４の要素１２８に入力される。第３の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１６の左出力口は、第２の４要素アレー１２４の第２の要素１２６に入力される。第４の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１５の右出力口、は第２の４要素アレー１２４の第３の要素１２７に入力される。第４の４．７７ｄＢ９０°位相差カプラ１１５の左出力口は、第２の４要素アレー１２４の第１の要素１２５に入力される。
一対のアンテナ素子１２０と１２５は一緒に配置され得る。一対のアンテナ素子１２１と１２６、一対のアンテナ素子１２２と１２７、一対のアンテナ素子１２３と１２８も同様である。それによってアレーのサイズと可視プロファイルを最小にする。
このシステム１００からの出力ビームB１３、B15、B14およびB16の形状と方向は、要素１２０，１２１、１２２、１２３からなる第１の４要素アレー１１９と要素１２５、  １２６、１２７、１２８からなる第２の４要素アレー１２４とに関して伝送されるように示されている。ビームB１７とB１８は共に、４要素アレー１１９から伝送される出力パターン１２９の一部であって、共に、B１７とB１８の第１偏波と直交する、同じ第２偏波を有する。一般的には、第１偏波と第２偏波とは垂直と並行、あるいは、＋４５°と−４５°、であり、偏波は信号伝播の方向に垂直な面内に形成される。
図１０は表１を示す。ビーム形成ネットワークを通ってアレー１１９の要素１〜４（すなわち要素１２０〜１２３）へ入った後に１０１（ポート１）と１０２（ポート２）に入力された信号の位相前進を示す。同時に、ビーム形成ネットワークを通ってアレー１２４の要素１〜４（すなわち要素１２５〜１２８）へ入った後に１０３（ポート３）と１０４（ポート４）に入力された信号の位相前進を示す。ポート１は図９のラインフィード１０１
で、その出力は４要素アレー１１９の面から７５．７°であるビームB１８として伝送さ
れる。ポート２は図９のラインフィード１０２で、その出力は４要素アレー１１９の面から１３８.６°であるビームB１７として伝送される。ポート３はラインフィード１０３で、その出力は４要素アレー１２４の面から４１．４°であるビームB２０として伝送され
る。ポート４は図９のラインフィード１０４で、その出力は４要素アレー１２４の面から１０４.５°であるビームB１９として伝送される。
【００１５】
図１〜１０で示された実施例は、無線システム内でヌルを最小にし、同時にダイバシティを行う、無線システムを示す。ここで示し説明したものを使用して、ビームの重なる領域での信号／干渉比を向上させることによって、無線システムは能力とカバー範囲を増大させるであろう。ＣＤＭＡや他の応用分野での多くの種々の無線スイッチビームシステムに、システム構造４０または５０（図４と５）やシステム構造６０または１００（図６と９）の実施例を使用することは有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】３区域セルのレイアウトの概略的概観図。
【図２】セルの一区域をカバーする４つのビームの概略的概観図。
【図３】図２で示された４つのビーム間の干渉範囲の概略的概観図。
【図４】図２で示された４つのビームに時間オフセットをする回路の概略図。
【図５】図２で示された４つのビームに周波数オフセットをする回路の概略図。
【図６】図４と図５に示された回路と組み合わせて偏波ダイバシティを行う回路の概略図。
【図７】４．７７ｄＢ９０°位相遅延カプラの概略図。
【図８】３ｄＢ９０°位相遅延カプラの概略図。
【図９】図７と図８に示されたカプラによって供給された、テーパのある偏波ダイバシティ回路の動作と出力ビームの概略図。
【図１０】図９に示された４つのポートの位相進行とビーム方向を示す表。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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