(57)【要約】複数のアンテナ（１１）を支持するための支持構造（１０）は、それぞれ少なくとも１のアンテナ（１１）を支える複数のアンテナ支柱（１３）を有する。それぞれのアンテナ支柱（１３）は、回転軸について回転するために支持される。少なくとも１のアンテナ支柱（１３）は、前記少なくとも１のアンテナ支柱（１３）によって支持されるアンテナ（１１）がそれとともに回転するように、前記又はそれぞれの他のアンテナ支柱（１３）に対して選択的に回転可能である。
2004520734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを支持するための支持構造であって、
複数のアンテナ支柱を備え、
前記複数のアンテナ支柱は、それぞれが少なくとも１のアンテナを支持し、
それぞれのアンテナ支柱は、第１及び第２の端を有し、
それぞれのアンテナ支柱は、前記第１及び前記第２の端の間の回転軸についての回転に対して支持され、
少なくとも１のアンテナ支柱は、前記少なくとも１のアンテナ支柱が回転するような前記又はそれぞれの他のアンテナ支柱に対して選択的に回転可能である支持構造。
【請求項２】
少なくとも２のアンテナ支柱は、前記アンテナ支柱のうちの１のアンテナ支柱の第１の端が前記アンテナ支柱のうちの他のアンテナ支柱の第２の端と対向するように、端と端を接して配置される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項３】
１のアンテナ支柱を隣接するアンテナ支柱に対して回転させる回転装置を備えた、請求項１又は２に記載の支持構造。
【請求項４】
複数の回転装置を備え、
それぞれの前記複数の回転装置がそれぞれのアンテナ支柱を隣接するアンテナ支柱に対して回転させる、請求項１又は２に記載の支持構造。
【請求項５】
前記又はそれぞれの回転装置は、
前記アンテナ支柱のうちの１つに取り付けられたモータと、
前記アンテナ支柱のうちの１のアンテナ支柱が他のアンテナ支柱に対して回転するように前記モータによって駆動して連動可能な隣接したアンテナ支柱上のリングギアと、
を備えた、請求項３又は４に記載の支持構造。
【請求項６】
前記アンテナ支柱の第１は、隣接する第２のアンテナ支柱の第２の端に対向する第１の端を有し、
前記第２のアンテナ支柱のためのベアリングは、
前記第１のアンテナ支柱の第１の端に第１の環状の半ベアリングと、
前記第２のアンテナ支柱の第２の端に第２の環状の半ベアリングと、
を備えた、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項７】
それぞれのアンテナ支柱は、他のアンテナ支柱から互いに独立して回転可能である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項８】
無線信号を送信及び／又は受信するためのアンテナ支柱のそれぞれに組み込まれたそれぞれのアンテナを備えた、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項９】
前記アンテナ支柱に組み込まれたアンテナと送受信機との間の電磁波を導くためのそれぞれのアンテナ支柱の回転軸に沿ったそれぞれの導波管を備えた、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項１０】
少なくとも２の隣接するアンテナ支柱は、一致する回転軸を有し、
前記支持構造は、
１の前記隣接するアンテナ支柱に組み込まれる送受信機と、
他の前記隣接するアンテナ支柱に組み込まれるアンテナと、
第１の導波管及び第２の導波管と、を備え、
前記第１の導波管は、第１の端で前記送受信機に接続され、前記第２の端で前記第２の導波管の第１の端に接続され、
前記第２の導波管の第２の端は、前記アンテナに接続され、
前記第１と第２の導波管との間の接続は、前記隣接するアンテナ支柱が互いに対して回転する際、前記第１と第２の導波管が互いに対して回転することを可能とする回転可能な連結器であり、
前記回転可能な連結器は、前記隣接するアンテナ支柱の回転軸と一致する回転軸を有する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項１１】
外部レーダードームを備えた、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項１２】
外部レーダードームを備え、
少なくとも１のアンテナ支柱のベアリングは、レーダードームによって少なくとも部分的に提供された、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項１３】
少なくとも１のアンテナ支柱は、前記支持構造によって支持されるアンテナの送信周波数に対して不透過である不透過材料で少なくとも部分的に形成される、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項１４】
前記アンテナ支柱の先端は、
支持構造の固定されたベース上に回転可能に取り付けられ、
前記アンテナ支柱の先端を前記ベースに対して回転させる回転装置を備えた、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項１５】
それぞれのアンテナ支柱は、それぞれのアンテナ支柱の回転軸を障害物のない状態のままにするように構成され、配置されたベアリングによって支持される、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項１６】
少なくとも２のアンテナと、前記少なくとも２のアンテナのそれぞれに接続される少なくとも１の送受信機を備え、
それぞれのアンテナは、それぞれのアンテナ自体の回転軸について独立して回転可能であり、
前記送受信機は、回転軸について前記少なくとも２のアンテナのそれぞれに対して独立して回転可能である送受信装置。
【請求項１７】
前記少なくとも２のアンテナ及び前記少なくとも１の送受信機の回転軸は平行又は一致する請求項１６に記載の送受信装置。
【請求項１８】
２つの導波管を回転可能に連結する回転式連結器において、
第１の導波管部と、
第２の導波管部と、
同軸送信部を介して記第１の導波管部の導波管送信を前記第２の導波管部の導波管送信に連結するための絶縁体によって分離された内部コンダクタ及び外部コンダクタを有する前記同軸送信部と、
前記第１の導波管と前記第２の導波管を結合するクリップと、
を備えた回転式連結器。
【請求項１９】
前記同軸送信部は軸対称である、請求項１８に記載の回転式連結器。
【請求項２０】
前記同軸送信部の前記外部コンダクタは、前記第１の導波管部の突出部によって提供された、請求項１８又は１９に記載の回転式連結器。
【請求項２１】
前記クリップは、前記第１及び第２の導波管部が組み立てられた際に、前記第２の導波管部で受取られ、前記第１の導波管部の突出部が前記クリップによって押し込まれ保持されるように調整された、請求項２０に記載の回転式連結器。
【請求項２２】
前記クリップは、概ね円筒状であり、
前記第１及び第２の導波管部が組み立てられた際に、遊離端に内側に面し、前記第１の導波管部の後ろで受取られる突起を有する複数の弾力性のある脚を備えた、請求項２１に記載の回転式連結器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ支柱構造、送受信装置、及び回転式連結器に関する。
【０００２】
無線通信は、有線の通信と比較して多くの魅力的な特徴を提供する。例えば、何ら機械的な掘削やケーブル又はワイヤーの敷設を必要とせず、また迅速にユーザーの場所の設置及び撤去が可能であり、無線システムは導入するにあたって非常に安価である。
【０００３】
無線システムには、広い帯域（データ伝送レート）が必要とされる場合、各ユーザーに与えられる帯域が増加すると、無線信号の帯域も同様に増加させる必要があるという特徴がある。さらに、放送に用いられる周波数は厳密に規制されている。低無線周波数は既に割り当てられているため、マイクロ波の周波数（すなわちギガヘルツ（ＧＨｚ）の領域）以上の周波数でのみ、そのような広帯域が利用可能である。
【０００４】
これらの無線周波数が建物や車両、木などのような障害物によって次第に減衰し、あるいは完全に遮断されるという、マイクロ波又はそれ以上の高周波数に係わる問題がある。このように、一般的にはマイクロ波又はそれ以上の高周波数を、数多くの分散したユーザーの通信を行うパブリックアクセスのネットワークに対して用いるのは困難と考えられてきた。無線周波数帯域幅に対する多くの要求があるように、どんな無線通信システムにおいてもスペクトルの効率は非常に重要である。実際上、監督又は許可機関は比較的狭い範囲の無線周波数帯を許可することしかできない。一対多方向の電波を使用する携帯電話システムでは、ユーザーに十分な周波数帯域幅を提供するために無線周波数帯域幅に対して高い要求を課しており、したがってスペクトル的にはさほど十分な効率性を有さない。
【０００５】
データをある局から他の局へ伝送するために中継局や中継器を用いることは多くの出願において広く知られている。一般的にそのような一対多方向の方法による中継電波信号はしたがって携帯電話の方法に似ており、同様なスペクトルの効率の欠如に悩んでいる。
【０００６】
多数の二点間（ポイントツーポイント）の無線伝送を用いる「メッシュ（網状の）」通信システムは、携帯電話のシステムよりも無線周波数帯域の効率的な使用をすることが可能である。メッシュ通信システムの例は本願に援用して引用する、我々の国際特許出願WO-A-98/27694に開示されている。メッシュ通信システムの典型的な実施においては、複数のノードが複数のポイントツーポイント無線リンクを用いて相互に接続されている。
【０００７】
各ノードは一般的に静止又は固定され、加入者又はユーザーをシステムに接続するのに用いられる機器を有している。各ノードは、無線信号を複数のポイントツーポイント無線リンクにわたって送信及び受信するための装置を有しており、また前記ノードによって受取られたデータが他のノード向けのデータを含むものである場合にデータを中継するように配置される。相互接続されたノードからなる十分に確立されたメッシュにおけるノードは、少なくともいくつかの、好ましくは多くの、そして時には全てがそれぞれ加入者に使用される。ここで、加入者とは、自然人あるいは企業、大学等のような組織である。それぞれの加入者ノードは、一般的にはその加入者専用のリンクの終点及び他のノードを対象としたデータを伝送するための供給ネットワークの不可欠な部分としても機能する。システムの加入者に対してより良い地域的範囲を提供するために、システムオペレーターによって非加入者のノードが提供され作動されることもある。使用される周波数は、例えば少なくとも約１ギガヘルツである。２．４ギガヘルツ又は４ギガヘルツ以上の周波数が使用されることもある。実際、２８ギガヘルツ、４０ギガヘルツ、６０ギガヘルツ、又は２００ギガヘルツの周波数でさえ使用されることもある。１０万ギガヘルツ（赤外線）等級のような無線周波数を超える、さらに高い周波数が使用される可能性もある。
【０００８】
メッシュ通信システムにおいては、別個のポイントツーポイント無線伝送リンクによって各ノードは１又はそれ以上の近接するノードと接続される。各ノードの中継機能で結合された場合、多様なルートによるメッシュを通じて情報を送ることが可能となる。発信元からあて先までノードからノードへの一連の「ホップ」でシステムを廻って情報が送信される。ノードの相互接続の適切な選択によって、多数の代替的なルートを提供するメッシュを構成することが可能であり、したがって改良されたサービスの利用可能性を提供する。
【０００９】
メッシュ通信システムは、ノード間の直線の視野方向に沿ってポイントツーポイント無線伝送を方向付けることによって、例えば高指向性のビームを使用することによって周波数帯のより効率的な使用を可能とする。この空間的指向の伝送の使用によって、他の空間的な領域における不要な伝送のレベルを減少させ、ノード間のリンクとしての空間的指向の伝送の使用によりリンクが低指向性ビームで可能であるよりも長距離にわたって機能するというような大きな指向性利得をもたらす。対照的に、携帯電話システムでは、一対多方向（ポイントツーマルチポイント）の伝送をサポートするために、広い空間的な領域にわたって伝送することを余儀なくされる。これは、方位角においてかなり広いビーム幅（一般的に６０度、１２０度の扇形又は全方向性）を有するビームを伝送する携帯電話システムの基地局を備えることによって一般的に携帯電話システムにおいて達成される。
【００１０】
周波数帯域の効率性の改善に加えて、ポイントツーポイント無線伝送を指向するために高利得アンテナを用いることによって、メッシュ通信システムはパフォーマンスの改善の利益を享受し、このような伝送性能を改善する。さらに、障害物の周囲に無線伝送を方向付けるようにさまざまな無線リンクの方向を調整可能であるため、メッシュのトポロジーが受信可能範囲の改善をもたらす。ポイントツーポイントリンクの固定的な構成の集合であるメッシュネットワークを考慮することが可能であり、このネットワークではリンクの方向が設置時に決定される。しかしながら、ノードが１又はそれ以上のポイントツーポイントリンクの方向を変更することが可能であれば、メッシュネットワークの改善が可能である。
【００１１】
一般的なメッシュ通信システムでは、各ノードが多くのポイントツーポイント無線リンクをサポートすることが要求され、それぞれの無線リンクは、ノードを他の個別のノードに結びつける。これらの多くの無線リンクをサポートし、１又はそれ以上のポイントツーポイントリンクの方向を変更することを可能とするために、ノードがリンクに沿った無線伝送の送信及び受信を提供するアンテナの方向を変えることが可能とすることが好ましい。
【００１２】
WO-A-94/26001では、方向が変更可能なアンテナが無線ＬＡＮ（local area network）での使用のために提供されるような配置が開示されている。記載されている具体例では、３つのピルボックスアンテナが上下に配置され、４番目の全方向性アンテナがこの３つのピルボックスアンテナのうえに置かれる。各ピルボックスアンテナは、基本的に２つの部分、すなわち固定されたベース部と回転可能な上部又は反射部から構成される。各ピルボックスアンテナは、扇形タイプの送信／受信パターンを有している。この回転可能な反射部によって扇形の方向は水平面の周囲を移動しうる。
【００１３】
注目に値すべきは、回転可能なのはピルボックスアンテナのそれぞれの一部分に過ぎなく、それぞれのピルボックスアンテナの全体ではないということである。それぞれのピルボックスアンテナのこの固定されたベース部は、供給導波管がピルボックスアンテナと全指向性アンテナとの間に通されることを可能とする。回転ピルボックスアンテナに対して提供されるこの配置によって、これらの供給導波管はピルボックスアンテナの回転軸から離れて、具体的にはピルボックスアンテナの外側に位置される。これは、同様に、ピルボックスアンテナの少なくともある方位に対して供給導波管が必然的にピルボックスアンテナからの送信を妨げ、又はピルボックスアンテナでの受信を妨げることを意味する。
【００１４】
本発明の第一の側面によれば、複数のアンテナを支持するための支持構造を提供する。すなわち前記支持構造は、複数のアンテナ支柱を備え、前記複数のアンテナ支柱は、それぞれが少なくとも１のアンテナを支持し、それぞれのアンテナ支柱は第１及び第２の端を有し、それぞれのアンテナ支柱は、前記第１及び前記第２の端の間の回転軸についての回転に対して支持され、少なくとも１のアンテナ支柱は、前記少なくとも１のアンテナ支柱が回転するような前記又はそれぞれの他のアンテナ支柱に対して選択的に回転可能である。
【００１５】
いずれの場合でもアンテナ支柱全体が回転可能であるため、アンテナ支柱に組み込まれたアンテナはそれ自体必然的に回転する。好適な実施形態においては、回転軸は障害物のない状態のままであり、これはアンテナ給電装置が単に回転軸に沿って収容されうることを意味する。同様にこれは、支持構造及びその構成部品の機械的な配置を単純化し、またアンテナ給電装置の損失を最小化することを可能とする。さらに、ポイントツーポイントシステムにおいて、扇形又は半扇形のシステムとは対照的に、用いられるビーム幅は送信周波数で実際上実現できるのと同様に狭い。このことは同様に、いかなる大きなサイズのいかなる物理的な障害も送信又は受信ビームに対する大きな悪影響を有することを意味する。例として、またWO-A-94/26001における導波管があるアンテナの方位においてアンテナの妨げとなる実施例を参照して、２８ギガヘルツで作動する導波管がおよそ１．５センチメートルの幅でありうる。このような障害は、ある指向において完全にアンテナを隠すだけではなく、他の方位における放射パターンにも影響を与えることとなる。許可された周波数の下で行われる通信システムにおいては、これは（ＥＴＳＩによって定められたもののような）国際的な標準によれば、通常は許容されるものではない。（ここで、多くの無線ＬＡＮは許可を必要としない周波数で行われることから、このことは通常は無線ＬＡＮでは問題とならない。）
使用時には支持構造は通常は縦に配置され、１のアンテナ支柱は他のアンテナ支柱の上に縦に配置される。
【００１６】
好ましくは１つの前記アンテナ支柱の第１の端が他の前記アンテナ支柱の第２の端と対向するように、少なくとも２のアンテナ支柱は、端と端を接して配置される。
【００１７】
それぞれのアンテナ支柱は、好ましくはそれぞれ他のアンテナ支柱と独立して回転可能である。実際上、典型的な実施形態では、前記１のアンテナ支柱以外の全てのアンテナ支柱をもとの位置に保つために、１のアンテナ支柱が回転される際、通常はアンテナ支柱をすぐに回転させ、もとの位置に戻す必要がある。
【００１８】
隣接するアンテナ支柱に対して１のアンテナ支柱を回転させるために回転装置が提供されなければならない。隣接するアンテナ支柱に対してそれぞれアンテナ支柱を回転させる複数の回転装置が提供されうる。
【００１９】
前記又はそれぞれの回転装置は、前記アンテナ支柱のうちの１つに取り付けられたモータと、前記アンテナ支柱のうちの１のアンテナ支柱が他のアンテナ支柱に対して回転するように前記モータによって駆動して連動可能な隣接したアンテナ支柱上のリングギアとを備える。
【００２０】
前記アンテナ支柱の第１は、隣接する第２のアンテナ支柱の第２の端に対向する第１の端を有し、第２のアンテナ支柱のためのベアリングは前記第１のアンテナ支柱の第１の端の第１の環状の半ベアリングと、前記第２のアンテナ支柱の第２の端の第２の環状の半ベアリングと、を有する。
【００２１】
それぞれのアンテナ支柱は、好ましくはそれぞれの他のアンテナ支柱から独立して回転可能である。
【００２２】
それぞれのアンテナは、送信及び／又は受信無線信号のためのそれぞれのアンテナ支柱に取り付けられる。
【００２３】
それぞれの導波管は、前記アンテナ支柱に取り付けられるアンテナと送受信機との間の電磁波を導くためのそれぞれのアンテナ支柱の回転軸に沿って提供される。
【００２４】
１の実施形態において、少なくとも２の隣接するアンテナ支柱は、一致する回転軸を有し、前記支持構造は、１の前記隣接するアンテナ支柱に組み込まれる送受信機と、他の前記隣接するアンテナ支柱に組み込まれるアンテナと、第１の導波管及び第２の導波管と、を備え、前記第１の導波管は、第１の端で前記送受信機に接続され、前記第２の端で前記第２の導波管の第１の端に接続され、前記第２の導波管の第２の端は、前記アンテナに接続され、前記第１と第２の導波管との間の接続は、前記隣接するアンテナ支柱が互いに対して回転する際、前記第１と第２の導波管が互いに対して回転することを可能とする回転可能な連結器であり、前記回転可能な連結器は、前記隣接するアンテナ支柱の回転軸と一致する回転軸を有する。これにより、簡単な方法でアンテナ支柱のうちの１のアンテナ支柱に取り付けられるアンテナと、前記隣接するアンテナ支柱の他のアンテナ支柱に取り付けられるアンテナとの間で送受信機を共有する一方、１の単独の回転式連結器のみを必要とし、隣接するアンテナ支柱が互いに独立して回転するのを可能とする。
【００２５】
前記支持構造は、外部レーダードームを備えてもよい。
【００２６】
前記支持構造は、外部レーダードームを備え、少なくとも１のアンテナ支柱のベアリングは、レーダードームによって少なくとも部分的に提供されてもよい。
【００２７】
少なくとも１のアンテナ支柱は、前記支持構造によって支持されるアンテナの送信周波数に対して不透過である不透過材料で少なくとも部分的に形成されてもよい。
【００２８】
前記アンテナ支柱の先端は、支持構造の固定されたベース上に回転可能に取り付けられ、前記支持構造は、前記アンテナ支柱の先端を前記ベースに対して回転させる回転装置を備えてもよい。
【００２９】
それぞれのアンテナ支柱は、好ましくはそれぞれのアンテナ支柱の回転軸を障害物のない状態のままにするように構成され、配置されたベアリングによって支持される。このことは、アンテナ給電装置、電気配線などが回転軸に沿って収容されることを可能とする。
【００３０】
本発明の第２の側面によれば、少なくとも２のアンテナと、前記少なくとも２のアンテナのそれぞれに接続される少なくとも１の送受信機を備え、それぞれのアンテナは、それぞれのアンテナ自体の回転軸について独立して回転可能であり、前記送受信機は、回転軸について前記少なくとも２のアンテナのそれぞれに対して独立して回転可能である送受信装置が提供される。
【００３１】
前記少なくとも２のアンテナ及び前記少なくとも１の送受信機の回転軸は、好ましくは平行又は一致する。
【００３２】
本発明の第３の側面によれば、２つの導波管を回転可能に連結する回転式連結器において、第１の導波管部と、第２の導波管部と、同軸送信部を介して記第１の導波管部の導波管送信を前記第２の導波管部の導波管送信に連結するための絶縁体によって分離された内部コンダクタ及び外部コンダクタを有する前記同軸送信部と、前記第１の導波管と前記第２の導波管を結合するクリップと、を備えた回転式連結器が提供される。
【００３３】
このような回転式連結器は、上述の１のアンテナ支柱の導波管を隣接するアンテナ支柱に接続する支持構造における特定の用途を有する。しかしながら、この回転式連結器は他の用途で使用されてもよい。回転連結器は接続された導波管間の回転を可能にし、そして好適な実施形態においては導波管が単に相互に接続され、必要に応じて切断されるのを可能にする。
【００３４】
前記同軸送信部は好ましくは軸対称である。前記同軸送信部の前記外部コンダクタは、前記第１の導波管部の突出部によって提供されてもよい。前記クリップは、前記第１及び第２の導波管部が組み立てられた際に、前記第２の導波管部で受取られ、前記第１の導波管部の突出部が前記クリップによって押し込まれ保持されるように調整されてもよい。
【００３５】
前記クリップは、概ね円筒状であってもよく、前記第１及び第２の導波管部が組み立てられた際に、遊離端に内側に面し、前記第１の導波管部の後ろで受取られる突起を有する複数の弾力性のある脚を備えていてもよい。
【００３６】
本発明の実施形態は、添付図面を参照して例示として以下に記述される。
【００３７】
図１乃至３を参照すると、複数のアンテナ１１を支持するための支持構造１０の第１の例が示されている。支持構造１０は通常使用時には上述の、及び以下に示す複数のノードが相互接続され複数のポイントツーポイント無線リンクを使用するメッシュ通信システムのノードに伴われる。
【００３８】
例に示すように、支持構造１０は概ね円柱状である。この例のそれぞれのアンテナ１１はラジオ周波数又はより高い周波数での送信及び受信に適している。２．４ギガヘルツ、４ギガヘルツ、２８ギガヘルツ、４０ギガヘルツ、６０ギガヘルツあるいは２００ギガヘルツといった、通常は１ギガヘルツ以上の周波数や、他に約１０万ギガヘルツ（赤外線）のようなラジオ周波数を超える周波数が使用可能である。
【００３９】
それぞれのアンテナ１１は、支持構造１０の中央の縦軸１２に背いて向いている。本実施例におけるそれぞれのアンテナ１１は、形状が扇形であって、短径が支持構造１０の中央の縦軸１２に平行となり、長径が直角となって配置されている。使用時には、支持構造１０は中央の縦軸１２が垂直となるように通常垂直に配置され、それぞれのアンテナ１１は、実質上水平面上の仰角に集められる方向すなわち通常約水平面の５度以内となる方向で送信及び受信するように通常は配置される。
【００４０】
それぞれのアンテナ１１は自身のアンテナ支柱１３に備え付けられる。ここで示す例では、それぞれのアンテナ１１をそれぞれ支持する４つのアンテナ支柱１３がある。製造の経済性から、全てのアンテナ支柱１３は実質上同一である（すなわち、軽微な又は重要でない相違を除いて構造的に及び／又は機能的に互いに同じである）。
【００４１】
本実施例のそれぞれのアンテナ支柱１３は一般的に円断面で空洞のシリンダの形となっている。アンテナ支柱１３の第１の上部端１５と第２の下部端１６との間を通過する回転軸１４の周りで、それぞれのアンテナ支柱１３は回転可能である。それぞれのアンテナ支柱１３の円筒状の側壁１７は、アンテナ１１を支えるために傍らに置かれ、アンテナ１１をアンテナ支柱１３に固定するためのねじを支えるねじ固定孔１８が提供される。本実施例では、外部レーダードーム２０がアンテナ支柱１３を囲っている。
【００４２】
さまざまな部品の製造の簡素化のため、そして回転可能な導波管連結器（後述する）の数を抑えるために、回転可能な全てのアンテナ支柱１３の回転軸１４は互いに一致していることが望ましく、さらには回転可能な全てのアンテナ支柱１３の回転軸１４は、支持構造１０の中央の縦軸１２と一致していることが望ましい。
【００４３】
アンテナ支柱１３は、１のアンテナ支柱１３の第１の端１５と隣接するアンテナ支柱１３の第２の端１６とが対向するように端と端を縦につないで積み重ねられている。最下部のアンテナ支柱１３の第２又はさらに下の端１６は、使用時には固定され通常は加入者の施設に備え付けられている円筒状のベースユニット１９に対向している。図１乃至３に示される例では、隣接するアンテナ支柱１３が隣接するアンテナ支柱１３の間の接合部に用いられ、隣接するアンテナ支柱１３が互いに対して回転するのを可能とするベアリング３０を介して互いに連結されている。同じようなベアリング３０は最下部のアンテナ支柱１３とベースユニット１９との間で最下部のアンテナ支柱１３がベースユニット１９に対して回転するように用いられる。
【００４４】
隣接するアンテナ支柱１３の間のベアリング３０は、第１又は最下部のアンテナ支柱１３の上端１５に形成された第１の半ベアリング３１と、下端又は第２の端１６に形成された第２の半ベアリング３２とを含んでいる。下側の半ベアリング３１は放射状に外面的に突き出たフランジ３３によって提供され、フランジ３３は環状溝３４を上面に有している。
【００４５】
同様に、上側の半ベアリング３２は放射状に外面的に突き出たフランジ３５によって提供され、フランジ３５は下側の半ベアリング３１の環状溝３４に対向する、一般的にＶ型の環状溝３６を有している。対向する環状溝３４、３６は、ボールベアリング（図示せず）を受取る経路を提供し、アンテナサポート１３が互いに対して回転するようにする。同様の配置が支持構造１０の最下部のアンテナ支柱１３とベースユニット１９との間のベアリング３０に対して用いられる。
【００４６】
例示するように、それぞれのアンテナ支柱１３の第２の又は下端１６における放射状のフランジ３５は、それぞれ内部に面したビーズ３８を遊離端に用いた複数の分離した従属脚 37を有する。ビーズ３８は、隣り合うアンテナ支柱１３の第１又は上端１５における隣り合う放射状のフランジ３３の下、もしくはベースユニット１９の最下部のアンテナ支柱１３に対する類似する構造の下に取り付けられ、アンテナ支柱１３とベースユニット１９が簡単でかつしっかりと互いに挟むことが可能となる。
【００４７】
図１乃至３に示す例におけるアンテナ支柱構造１３のためのベアリング３０は、隣接するアンテナ支柱１３と最下部のアンテナ支柱１３とベースユニット１９上にそれぞれ存在する協働する半ベアリング３１、３２によって提供される一方、ベアリングは他の配置によって提供されることも可能である。例えば、ベアリング３０の全体は複数のアンテナ支柱１３から別々に供給される別個の部品で提供されてもよい。他の代替的な配置においては、いかなる特定のアンテナ支柱１３のためのベアリング３０も、そのアンテナ支柱１３と、外部レーダードーム２０、又はアンテナ支柱１３がレーダードーム２０又は他の外部構造によって回転可能に支持されるような他の外部構造と、の間で提供されてもよい。
【００４８】
これらのどの配置においても、ベアリング３０は、隣接するアンテナ支柱１３間や最下部のアンテナ支柱１３とベースユニット１９との間での完全に自由な回転を可能にする。しかしながら、例えば支持構造１０の内部での配線が傷ついたりからまったりするのを避けるためにあるアンテナ支柱１３の隣接するアンテナ支柱に対する回転量を制限するのが望ましい。いかなるアンテナ支柱１３の全３６０度の回転を可能とするために、隣接するアンテナ支柱１３は互いに対して７２０度又は好ましくは７２０度を超えて回転可能とすべきである。
【００４９】
あるアンテナ支柱１３が隣接するアンテナ支柱１３に対して回転されるのを可能とするために、例えば電気モータ５０のような駆動部が第２の又は下端１６に向けてそれぞれのアンテナ支柱１３の内部に取り付けられる。他の駆動部、とりわけ段階的な動作を提供するものは、例えば水圧、空気圧、又はラチェットのタイプのものを含めて可能である。モータ５０は、隣接するアンテナ支柱１３のリングギア５３の内部に向いた歯５２にかみ合わせる歯車５１を有し、リングギア５３は第１又はそれぞれのアンテナ支柱１３の上端１５で提供される。電気モータ５０が歯車５１を回転させるように作動される場合、歯車５１とリングギア５３とのかみ合わせは、アンテナ支柱１３を互いに対して回転させる。アンテナ支柱１３のきめ細かで繊細な移動制御を図るため、電気モータ５０はステッピングモーターであるのが望ましい。
【００５０】
隣接するアンテナ支柱１３のうち上のアンテナ支柱１３がこの上のアンテナ支柱１３のモータ５０の動作の下で回転する一方、隣接するアンテナ支柱１３のうちの最下部のアンテナ支柱１３は、相対的に静止した状態を保っている。最下部のアンテナ支柱１３がベースユニット１９に対して回転可能とするため、対応するモータ及びリングギア（図示せず）が最下部のアンテナ支柱１３とベースユニット１９との間に提供されるのは理解されよう。
【００５１】
図１乃至３に示す例のアンテナ支柱１３が、１のアンテナ支柱上のモータ５０とすぐ下のアンテナ支柱１３又はベースユニット１９上のリングギア５３との歯車のかみ合わせによって回転するが、一方外部レーダードーム２０又は他の外部構造が提供される場合には、上述した例のように、隣接するアンテナ支柱１３／ベースユニット１９の間よりもむしろそれぞれのアンテナ支柱１３とレーダードーム２０又は他の外部構造との間で動作するモータのような回転装置を用いることによってアンテナ支柱１３は回転する。
【００５２】
上述した支持構造１０は、それぞれのアンテナ支柱１３が回転軸１４の周りの少なくとも全３６０度の移動を超える完全に独立した回転を可能にする。このことは、それぞれのアンテナ１１が方位角の如何なる方向にも向けられることを可能とする。当然のことながら、仮に例えばある特定のアンテナ支柱１３を回転させ、当該アンテナ支柱１３のすぐ上にあるアンテナ支柱１３を現在の位置のままにするのが望ましいとすると、図１乃至３に示した回転が（例えば外部レーダードーム２０に対して作用する力によるよりもむしろ）隣接するアンテナ支柱１３又は最下部のアンテナ支柱１３とベースユニット１９との間に働く力によって引き起こされるような装置において、仮に１のアンテナ支柱１３がある回転角度で回転する場合には当該アンテナ支柱１３のすぐ上にあるアンテナ支柱１３を同じ角度で反対方向に回転させる必要がある。換言すれば、１のアンテナ支柱１３が回転する場合、この１のアンテナ支柱１３以外の全てのアンテナ支柱１３を元の位置そのままにするために、通常はこの第１のアンテナ支柱のすぐ上のアンテナ支柱１３を元の位置に戻すように回転させる必要がある。好適な実施においては、自動的に完全に等しくかつ反対の回転を、回転しているアンテナ支柱１３の上にあるアンテナ支柱１３に対して与えるようにアンテナ支柱１３の回転制御システムが調整される。これは、単に隣接するアンテナ支柱１３のモータ５０を直列かつ逆位相に接続することにより達成されうる。
【００５３】
全ての上述したアンテナ支柱１３の回転は、独立して又は少なくとも半独立で適切にプログラムされ、支持構造１０に伴ったコントローラの制御の下で達成されうる。このことは、例えばオペレータ制御の下で、あるいはある適当なノードからの強い信号がそれぞれのアンテナ１１で受信されるまでアンテナ支柱１３がそれぞれ回転させ、アンテナ１１が他の適当に配置されたノードを「捜索する」ことによって達成されうる。
【００５４】
全てのアンテナのための単独の送受信機ユニットのような他の配置も実現可能であるが、図１乃至３に示す例では、単独の送受信機ユニット６０が他の全てのアンテナ支柱１３に組み込まれている。通常は、送受信機ユニット６０はラジオモジュールである。
【００５５】
送受信機ユニット６０は、アンテナ１１を介して信号の送信及び受信が可能とする全ての必要な回路を搭載している。それぞれの送受信機ユニット６０は、隣接するアンテナ支柱１３（例示では、より下に隣接するアンテナ支柱１３）で提供されるアンテナ１１と同様に、同じアンテナ支柱１３で提供されるアンテナ１１で利用可能である。アンテナ１１への／又はアンテナ１１からの無線送信がマイクロ波の周波数（およそ１ギガヘルツ以上）で行われる例では、導波管１００はラジオモジュール６０をそれぞれのアンテナ１１に結びつけるために提供される。
【００５６】
全てのベアリングと回転部材が支持構造１０の中央の縦軸１２及びアンテナ支柱１３の回転軸１４から離れて提供されるので、上述した配置は支持構造１０の中央の縦軸１２及びアンテナ支柱１３の回転軸１４を障害物のない状態のままにする。このことは、導波管１００又は他のアンテナ給電装置が支持構造１０の中央の縦軸１２及びアンテナ支柱１３の回転軸１４に沿ってある程度通過するのを可能とする。
【００５７】
続いて図４乃至７を参照すると、回転式連結器１０１の一例が示されている。回転式連結器１０１は他の用途にも用いられるが、回転式連結器１０１は、１のアンテナ支柱１３の導波管１００と、上述の支持構造１０の例における隣接するアンテナ支柱１３の導波管１００とを結び付ける特定の用途を有している。連結器１０１の回転軸Ｘは、アンテナ支柱１３の回転軸１２に平行している。回転式連結器１０１の第１の又は上側の導波管部１０２は、上側のアンテナ支柱１３の送受信機ユニットが接続される上側のアンテナ支柱１３の導波管１００に接続される。回転式連結器１０１の第２の導波管部１０３は、下側のアンテナ支柱１３のアンテナ１１に接続される下側のアンテナ支柱１３の導波管１００と接続される。第１の導波管部１０２に結び付けられる第１の導波管の連絡部１０４は第１の導波管部１０２における導波管送信を同軸送信に変換し、またその逆もある。同軸送信部１０５は、同軸送信を送信する。当然のことながら、同軸送信部１０５は軸対象の送信パターンを有する。第２の導波管部１０３に結び付けられる第２の導波管の連絡部１０６は第２の導波管部１０３における導波管送信を同軸送信に変換し、またその逆もある。
【００５８】
同軸送信部１０５の外側のコンダクタは第１の導波管部１０２の突出部１０７によって提供される。突出部１０７は連結器１０１の回転軸Ｘに平行して方向付けられ、第２の導波管部１０３の収納部１０８で受けられる。弾力性のあるクリップ１０９は、プラスチックでもよく、第１及び第２の導波管部１０２、１０３を互いに固定するため収納部１０８で突出部１０７を保持する。図５で独立して示しているが、クリップ１０９は一般的に円筒状であり、複数の従属脚１１１を放射状に外側に突き出した環状縁１１０を有している。組み立てられた回転式連結器１０１においては、第２の導波管部１０３のクリップ１０９を固定するため環状縁１１０は収納部１０８の環状スロット１１２で受けられ、脚１１１は第１の導波管部１０２の突出部１０７を取り囲む。脚１１１の遊離端の内側に面した突起１１３は、第１及び第２の導波管部１０２、１０３を互いに固定するため、突出部１０７の後ろの環状溝１１４にかみ合う。
【００５９】
第１の導波管部１０２の突出部１０７は、使用時に同軸送信部１０５の中央コンダクタとして機能するピン１１６を受ける中央の貫通孔１１５を有する。絶縁スリーブ１１７は、好ましくはＰＴＦＥのような低損失誘電体を材料とし、突出部１０７のピン１１６のほとんどを囲い込み、同軸送信部の中央部分を提供する。ピン１１６と第１及び第２の導波管部１０２、１０３との間の空気ギャップ１１８は絶縁スリーブ１１７の上下に同軸送信部を形成するために用いられる。図に示すように、第１の導波管部１０２の貫通孔１１５と第２の導波管部１０３の突合せ面は、絶縁スリーブ１１７を所定の位置で保持する。ピン１１６、絶縁スリーブ１１７及び空気ギャップ１１８の寸法は、作動の周波数での導波管の連絡部１０４、１０６と同軸送信部１０５との間の送信インピーダンスの電気的マッチングを提供し、送信損失及び反射を減らすように選択される。同様に、突出部１０７の外側のコンダクタの厚さ（すなわち結合部の半径方向の深さ）は、好ましくは、放射送信モードにおける４分の１波長の距離に一致し、結合部を通じた電磁気放射の漏れを制限し、送信損失及び反射を減らすように選択される。
【００６０】
結合部が取り付けられると、突出部１０７の端と、第２の導波管部１０３の突合せ面は、同軸送信部の外部コンダクタにおける電気的接続を形成する。代替的な装置では、電気的に絶縁された接触を作るため、好ましくは低損失誘電体を材料とする薄い絶縁のワッシャー１１９、又は空気ギャップが、突出部１０７の端と第２の導波管部１０３の突合せ面との間に提供される。都合よくはワッシャー１１９はＰＴＦＥのような低抵抗をも有する材料から作られる。
【００６１】
第１の導波管部１０２は、スクリューのようなある適当な手段によって互いに固定されうる２つ部分から形成される。第１の導波管部１０２の空洞の内部は、直角の導波管口を提供する。第１の導波管部１０２は、回転軸Ｘと平行となるように導波管口の幅広側が接続された導波管１００に隣接する端から方向付けられ、そしてその後、第１の導波管部１０２における概ねＵ字型の屈曲を介して垂直に、そしてその後平行に、そして再び突出部１０７に隣接する第２の端で回転軸Ｘに対して垂直になるように形作られる。形成された回転式連結器１０１においては、ピン１１６が第１の導波管部１０２の壁の小さい丸孔１２０を通って第１の導波管部１０２の空洞の中まで達する。
【００６２】
第２の導波管部１０３は同様にスクリューや接着剤などのような適当な手段で互いに固定されうる２つの部分で形成される。第２の導波管部１０３の空洞の内部は、直角の導波管口を提供する。第２の導波管部１０３は、回転軸Ｘと平行となるように導波管口の幅広側が接続された導波管１００に隣接する端から方向付けられ、そしてその後、第１の導波管部１０２の突出部１０７を受ける孔１０８に隣接する第２の端で回転軸Ｘに対して垂直になるように形作られる。形成された回転式連結器１０１においては、ピン１１６が第２の導波管部１０３の壁の小さい丸孔１２１を通って第２の導波管部１０３の空洞の中まで達する。
【００６３】
２つの隣接したアンテナ支柱１３を形成するため、第１の導波管部１０２の２つの部分は突出部１０７の所定の位置に、ピン１１６と絶縁スリーブ１１７とで固定される。形成された第１の導波管部１０２は上のアンテナ支柱１３（本実施例では上のアンテナ支柱１３の送受信機モジュール６０に接続される）の導波管１００に取り付けられる。第２の導波管部１０３の２つの部分は、同様に突出部１０７の所定の位置に、環状スロット１１２で保持されるクリップ１０９の環状縁１１０で固定される。
【００６４】
形成された第２の導波管部１０３は下のアンテナ支柱１３（本実施例では下のアンテナ支柱１３のアンテナ１１に接続される）の導波管１００に取り付けられる。そして回転式連結器１０１の第１及び第２の導波管部１０２、１０３を結びつける２つのアンテナ支柱１３が結び付けられる。この結びつきの間、内部に面した突起１１２が突出部１０７の後ろの孔１１４の場所に入り込むまで、クリップ１０９の脚１１１は、突出部１０７全体に広がり、第１と第２の導波管部１０２、１０３を互いに固定する。必要ならば、回転式連結器１０１は、内側に面した突起１１１を孔１１４から分離するのに適度な力を加えることによって分解されうる。このようにクリップ１０９は、第１及び第２の導波管部１０２、１０３が容易に接続され、必要ならば切断されるのを可能にする。
【００６５】
当該技術分野の当業者であれば、上述したような同軸送信部１０５におけるマイクロ波あるいは同様の周波数を送信する際、電磁場は同軸（内部のコンダクタ１１６と外部のコンダクタ１０７との両方に平行な軸）について環状に対称であることは理解されよう。この特性により、送信効率に影響を与えることなく同軸送信部１０５は回転式連結器１０１の回転軸について回転することが可能となる。さらには、上述した配置は、同軸送信部１０５が可能な限り短くなるのを保証し、その結果送信損失を最小化する。
【００６６】
当然のことながら、第２の導波管部１０３が接続されるアンテナ１１が受信しているのか送信しているのかによって、第１の導波管部１０２から第２の導波管部１０３への、またはその逆のいずれの送信も行われる。
【００６７】
上述の配置、特に図１乃至図３を参照して示されたものは、図４乃至図６の回転式連結器１０１に選択的に関連しているが、１のアンテナ支持１３のアンテナ１１及び隣接するアンテナ支持１３のアンテナ１１が単一のラジオモジュール又は送受信機ユニット６０を共有するのを可能にする一方、これら２つのアンテナ支持１３が互いに対して回転することを可能とし、送受信機ユニット６０とアンテナ１１との間のいかなる接続においても最大でも単一の回転式連結器のみを必要とする。支持構造に対する代替的な配置が可能である。
【００６８】
図７及び８を参照し、支持構造１０の第２の実施例が示される。一般的に上述した部材と同じ又は関連する構造及び機能を有する部材は、同じ参照番号を有しさらなる記載は省略する。
【００６９】
図７及び８の例において、アンテナ支柱１３は、アンテナ支柱１３と同軸の独立した部品として提供される専用の送受信機支持８０のそれぞれの側に提供される。送受信機支持８０は、それぞれ導波管１００によってアンテナ１１の両方に接続される一般の送受信機ユニット６０を搭載する。アンテナ支柱１３が送受信機支持８０に対して回転するのを可能とするため、それぞれの回転式連結器１０１は、導波管１００と送受信機支持８０の一般の送受信機ユニット６０との間に提供される。図示していないが、当然のことながら、上述したようにアンテナ支柱１３を回転させるためのベアリングや装置は、アンテナ支柱１３と送受信機支持８０との間、あるいはアンテナ支柱１３と外部レーダードーム又は他の外部構造との間のいずれの場合においても提供される。支持構造１０の第３の例が図９及び１０に示される。また、一般的に上述した部材と同じ又は関連する構造及び機能を有する部材は、同じ参照番号を有し、さらなる記載は省略する。
【００７０】
第３の実施例において、図７及び８の装置はそれぞれの端にさらなるアンテナ支柱１３を加えることによって実質的に拡張される。図９及び１０に示す例において、環状のベアリング３０がこれらの外側のアンテナ支柱１３と内側のアンテナ支柱１３との間に提供される。
【００７１】
単独の通常の送受信機ユニット６０はこの例におけるアンテナ１１の全てに提供する。通常の送受信機ユニット６０と最内のアンテナ１１との間の接続は図７及び８に関して上述した第２実施例のものである。通常の送受信機ユニット６０と最内のアンテナ１１との間の接続のために、さらなる導波管１００は通常の送受信機ユニット６０から最内のアンテナ支柱１３を通って最内と最外のアンテナ支柱との間の境目で提供される回転式連結器１０１それぞれに達する。さらに、最外のアンテナ支柱１３のそれぞれの導波管１０は回転式連結器１０１と最外のアンテナ支柱１３のアンテナ１１との間を通過する。
【００７２】
図１乃至１０に示す例の改良として、アンテナ１１及び／又は送受信機ユニット６０からの不要な電磁放射線を吸収するために炭素入りのプラスチックのような電磁放射線吸収剤がいくつか又はすべてのアンテナ支柱１３に組み込まれうる。
【００７３】
他の例として、アンテナ支柱１３の内容物の電磁遮断を提供するために、いくつか又はすべてのアンテナ支柱の材料として金属被膜のプラスチックのような反射性材料が使用されうる。
【００７４】
当該技術分野の当業者であれば、吸収材又は反射性材を回転するアンテナ支柱１３に組み入れることにより、アンテナ１１の角度にかかわらず吸収／反射の特性が電磁放射線のパターンに持続的な状態で影響をあたえ、そのため電磁特性は主としてアンテナ１１の方向とは独立であることは理解されよう。改良の他の例では、例えば雨、雪などから環境的に保護するようにそれぞれのアンテナ支柱１３の円筒状の側壁１７を構成する。これは、耐水性の材料を円筒状の側壁１７の構成に用い、防水シートをアンテナ支柱１３の間に提供することによって達成されよう。いかなる環境的な保護、電磁放射線の反射、及び電磁放射線の吸収の特性も提供されうることは当然である。アンテナ支柱１３自体への環境的な保護、電磁放射線の反射、及び／又は電磁放射線の吸収の特性の提供は、アンテナ支柱１３が事実上それら自身のレーダードームを提供することから、外部レーダードーム２０は必要ないことを意味する。外部レーダードーム２０は付加的な材料をアンテナ１１の前に位置させることによって必要とする電磁信号を減少させるため、外部レーダードーム２０の省略は結果として全般的な低信号損失になるということは、当該技術分野の当業者によって理解されよう。
【００７５】
続いて図１１を参照すると、このような通信ネットワーク５０１の一例が概略的に示されている。ネットワーク５０１は、ノードＡ−Ｈの一対の間を相互接続されたノードのメッシュを提供するために、それぞれのポイントツーポイントデータ通信リンク５０２によって互いに論理的にそして物理的に接続されている複数のノードＡ−Ｈ（図３では８個のみ示されている）が示されている。ノードＡ−Ｈ間のリンク５０２は、実質上単一指向性の（すなわち高指向性の）無線通信、すなわちそれぞれの信号は同報通信されるのではなく、むしろある特定のノードに向けられ、リンク５０２に沿って両方向に信号が通過するのを可能とする。送信周波数は、主として少なくとも１ギガヘルツであり、例えば２．４ギガヘルツ、４ギガヘルツ、２８ギガヘルツ、４０ギガヘルツ、６０ギガヘルツ、又は２００ギガヘルツでさえもありえる。無線周波数を超えて、およそ１００，０００ギガヘルツ（赤外線）のようなさらに高い他の周波数も使用されうる。
【００７６】
ノードＡ−Ｈは、他のノードとの潜在的なポイントツーポイント送信リンクに提供する複数のアンテナをそれぞれ有している。主な例では、ノードＡ−Ｈは４つのアンテナをそれぞれ有し、そのため４又はそれ以上の他のノードと接続されうる。図３で概略的に示される例では、相互接続されるノードＡ−Ｈからなるメッシュ５０１はトランク５０３に接続される。データトラフィックがトランク５０３から通過するポイントは、ここでは幹線ネットワーク接続ポイント（ＴＮＣＰ）５０４として言及される。ＴＮＣＰ５０４とメッシュネットワーク１との間の接続は主としてメッシュ挿入ポイント（ＭＩＰ）５０５を介してなされる。ＭＩＰ５０５は主としてメッシュネットワーク５０１のノードＡ−Ｈと同じ物理的構造を有し、フィーダーリンク５５３を介して特別に改造したノード５５２と接続された標準ノード５５１で構成される。特別に改造したノード５５２は適当な（無線）リンク５５４を介してＴＮＣＰ５０１との高データ伝送レート接続を提供し、ＴＮＣＰ５０４もまたこれら高データ伝送レートで送信及び受信するための適当な設備を有する。
【００７７】
通信ネットワーク５０１のそれぞれのノードのアンテナは上述した支持構造又は送受信機器に取り付けられうる。一の特定種類の支持構造又は送受信機器をあるノード群に用いる一方、例えば個々のノードの物理的又は地理的位置に応じて異なる種類の支持構造又は送受信機器を他のノード群に用いることは有益である。
【００７８】
我々の同時係属国際特許出願番号    （代理人番号P8220WO）で述べたように、それぞれのアンテナ１１によって送信されたビームは非対称であって、特に好ましくは仰角より方位角において狭い。このことは、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて図解的に例示している。図１２Ａ及び図１２Ｂにおいては、方位角のビーム幅４０２より広い仰角のビーム幅４０１を有する送信ビーム４００が示されている。換言すれば、図１２Ａ及び図１２Ｂにそれぞれ示されたように、ビーム４００のメインローブ４０５の半分の出力点４０３、４０４によって、ビーム４００を送信するアンテナで定められる角度は方位角よりも仰角で広い。このことは多くの利点を有する。特にノード間の多数のポイントツーポイント無線通信を使用するメッシュ通信ネットワークとの関連で使用される場合には。当然のことながら、ビーム４００は水平方向又は実質上水平方向に送信される可能性が高い（すなわち、ビームの方向は、水平面上又は水平面近く、主として水平面からプラスマイナス約５度以内の仰角に集められる）。
【００７９】
方位角に狭いビーム幅を有するビームを供給することにより、通信ネットワーク５０１のスペクトル効率は増加しうる。これは、主な実施においては、同じ周波数が複数の異なった空間の場所で使用されるかも知れず、この同じ周波数の再使用は、他のノードからの不要な信号によってあるノードにおいて必要な信号の障害につながるためである。そして前記不必要な障害は非常に多数の通信障害、例えば同じ周波数を使用した他の無線通信を原因とする共通チャンネル障害及び近接した周波数を使用した無線通信を原因とする近接チャンネル障害を含む。上述したメッシュシステムにおいて指向性アンテナを使用することによって、共通チャンネル障害と近接チャンネル障害の両方の総レベルは、減少可能であり、このことは所定のレベルの障害周波数のさらなる再使用、及び／又は障害の絶対的なレベルの減少、及び／又は一連のユーザーに提供するのに必要とされるスペクトル量の減少、をもたらすこととなる。一般的に、方位角のビーム幅の２乗でスペクトル効率は減少する。さらに、送信先であるノードが送信元であるノードに対して異なった仰角であるような場合、仰角に相対的に広いビーム幅（すなわちトールビーム）を有することは、送信アンテナが仰角に可動である必要なくそのビームが目標ノードへ到達する可能性がより高くなることを意味する。換言すれば、実際方位角に狭いビーム幅の使用を可能とするためには送信ノードのアンテナが方位角に可動であることが望ましい又はむしろ必要である一方で、非対称ビームは、送信ノードのアンテナが仰角に可動であることを必要とする可能性を低くする。当然のことながら、送信ノードのアンテナが方位角に可動であることが望ましい若しくは必要であるとすると、前記アンテナは機械的に可動であるか、電気的に可動であるか、又はその両方であるかであり、おそらく機械的なステアリングは大まかなステアリングに用いられ、電気的なステアリングは一旦アンテナがほぼ正しい方向を向いたときのきめ細かなステアリングに用いられる。同様の考えは受信側のノードのアンテナにも当てはまる。
【００８０】
非対称ビームのさらなる利点は、アンテナ上の風圧の影響を減じうることであり、それはアンテナ装置が屋外に備え付けられるような実施形態では実際上重要である。例えば、ポールのようなものに備え付けられたアンテナにとって、風圧の影響は主としてポールが曲がることにあり、アンテナ支柱部を水平面から傾かせる原因となる。アンテナのこの動きは、仰角面における重大な位置ずれをもたらす。一方方位角面での位置ずれは存在しないか、ほとんど存在しない。仰角により大きなビーム幅を有することは、アンテナ装置が風圧の位置ずれの影響に対してはあまり敏感でないことを意味する。
【００８１】
非対称ビームのまたさらなる利点は、アンテナ装置の全体的な高さに与える影響である。実際、仰角よりも方位角に狭いビーム幅を有するビームを生み出すためには、（仰角に相対的に広いビーム幅を生み出すために）アンテナは主として上端から下端までが相対的に短くなり、（方位角に相対的に狭いビームを生み出すために）横に相対的に広くなる。このことは、例えば対称ビームが使用される場合より、対応する周波数及びアンテナ利得のためになくなるアンテナ装置の全体的な高さは低くなるということを意味する。当然のことながら、設計規制や、また美学上もまた、相対的に低いアンテナ装置が高く好まれることを意味する。
【００８２】
さらに、所定のサイズのアンテナにとっては、周波数の増大によってより高指向性（すなわちゲインの増加及びビーム幅の減少）が得られる。主な実施においては、すなわちアンテナ装置が上述したタイプのメッシュ通信システムにおける１のノードに結び付けられる場合、より高い周波数で作動している無線通信リンクで発生する増加した経路損失を補償するためにこの効果が用いられる。例えば、アンテナの全体的な寸法を同じに保ちながらより高い周波数で作動するようにノードが再設計されるとすると、アンテナはより高いゲインを供給するように設計され（前記所定の寸法に対して）、このことは前記高い周波数で作動するとき増加した経路損失を補償しうる。
【００８３】
続いて、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照すると、ツイストリフレクタアンテナとして知られている望ましいアンテナ２０が示されている。直線偏光フィードホーン２００は、ＴＥＭ波の伝播の方向を表す矢印で示されるように、偏光感度を有するフラットサブリフレクタ２０１を照射する。サブリフレクタ２０１によって放物波形のメインリフレクタ２０２上へエネルギーが反射される。メインリフレクタ２０２の波形は、反射して９０度ビームの偏光をツイストするように調整される。この偏光のツイストによって、エネルギーが再びフラットサブリフレクタ２０１に影響を与えると、遠距離地域へ通過する。注目すべきは、メインリフレクタ２０２の波形は、反射の偏光ツイストに作用する正確な位相シフトを生むように調整され、この位相シフトは周波数に依存するということである。同様に、サブリフレクタ２０１の厚さは一般的に最内面及び最外面からの反射が打ち消されるように選択され、再び周波数依存の影響となる。
【００８４】
簡潔に上述した基本的なアンテナは、さらに詳しくWO-A-98/49750に記載されており、全ての内容が本願に引用して援用される。しかしながら、上述したようにアンテナ２０により送信されたビームは非対称で、とりわけ仰角の高さより方位角に狭いことが望ましいので、好適な実施例におけるメインリフレクタ２０２及びこれに対応するサブリフレクタ２０１は楕円形であり、縦軸方向に短径となる。
【００８５】
上述のメッシュ通信ネットワークにおいて、ノードは、１ギガヘルツから１００ギガヘルツの範囲の周波数でノード間の無線通信が行われるように調整される。特定の好ましい周波数は、約２４ギガヘルツから約３０ギガヘルツの範囲、又は約４０ギガヘルツから約４４ギガヘルツの範囲である。約２４ギガヘルツから約３０ギガヘルツの範囲の周波数に対しては、５度から７度の範囲の方位角のビーム幅、及び９度から１２度の範囲の仰角のビーム幅が望ましい。約４０ギガヘルツから約４４ギガヘルツの範囲の周波数に対しては、３．５度から５度の範囲の方位角のビーム幅、及び６．５度から９．５度の範囲の仰角のビーム幅が望ましい。一般的に、周波数が増加するにつれて、方位角及び仰角のビーム幅は減少する。一般的に、方位角のビーム幅は約９度より小さく、仰角のビーム幅は約１５度より小さくなるのが望ましい。
【００８６】
本発明の実施形態は、説明した実施例に特に関連して記述した。しかしながら、本発明の範囲内において実施例の変形及び修正がなされうることは言うまでもない。例えば、上述したあらゆる実施例の支持構造１０はさらなるアンテナ支柱１３を付加することによって拡張されうる。導波管の代わりに、送信周波数に応じて送受信機ユニットとアンテナ間で信号を運ぶ他の手段が提供されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明による支持構造の一例の部分透視図であり、部分的に分解された斜視図である。
【図２】図１の支持構造のアンテナ支柱の縦方向に区切られた斜視図である。
【図３】図１の支持構造のベアリングの詳細に区切られた斜視図である。
【図４】本発明による回転式連結器の一例の縦方向に区切られた正面図である。
【図５】図４の回転式連結器の部分斜視図である。
【図６】図４の回転式連結器のクリップの斜視図である。
【図７】本発明による支持構造の他の例の概略的な斜視図である。
【図８】本発明による支持構造の他の例の概略的な縦方向に区切られた平面図である。
【図９】本発明による支持構造の他の例の概略的な斜視図である。
【図１０】本発明による支持構造の他の例の概略的な縦方向に区切られた平面図である。
【図１１】メッシュ通信ネットワークの一部の配置図である。
【図１２】メッシュ通信ネットワークにおけるアンテナから送信されたビームの主なアンテナ指向性図の一例を示している。
【図１３】アンテナの一例の背面図及び側面の断面図を概略的に示している。
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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