JP2013531434A - アンテナ、基地局、およびビーム処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ハイブリッド回路網により、基地局トランシーバから受信した信号に対して位相調整を行い、プリセット位相を有する信号を生成し、前記信号を前記電力分割装置へ送信することと、
前記電力分割装置により、前記ハイブリッド回路網から受信した前記信号に対して振幅調整を行い、アレイ振幅および前記プリセット位相を有するマルチパス信号を前記複数のアンテナアレイへ出力することと、
前記複数のアンテナアレイにより、前記電力分割装置から受信した前記マルチパス信号を送信することと、を含み、前記送信されるマルチパス信号は、アレイ位相と前記アレイ振幅とを有し、前記受信されるマルチパス信号において、各信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が送信されるときの前記信号の前記アレイ位相と同じであるか、又は、少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が送信されるときの前記信号の前記アレイ位相の反対である。
図1は、本発明の一実施形態によるアンテナの概略構造図である。このアンテナは、複数のビームを生成できるアンテナである。例えば、第1の入力信号と第2の入力信号が、アンテナの2つの基地局信号ポートを介してそれぞれ入力され、アンテナによる内部信号処理の後、第1の入力信号は、アンテナの出力ポートを介して第1のビームに相当する出力信号を出力し、第2の入力信号は、アンテナの出力ポートを介して第2のビームに相当する出力信号を出力し、その結果、アンテナにより複数のビームが生成される。
図2は、本発明の別の実施形態によるアンテナの概略構造図である。この実施形態は「プリセット位相がアレイ位相の反対」の場合に関するものであり、「アンテナアレイ内のリバースアレイを使用する反転処理」が実施される。
図3は、本発明のさらに別の実施形態によるアンテナの概略構造図である。この実施形態は、4アレイアンテナを、すなわち4つのアンテナアレイ12を有するアンテナを提示する。
図4は、本発明のさらに別の実施形態によるアンテナの概略構造図である。この実施形態は、8アレイアンテナを、すなわち8つのアンテナアレイ12を有するアンテナを提示する。
図5および図6に示すように、移相装置は180度移相器であり、アンテナは少なくとも1つの180度移相器を含む。180度移相器は、電力分割装置とアンテナアレイとへそれぞれ接続される。180度移相器は、電力分割装置によって受信され、アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する信号に対して位相反転を行い、信号をアンテナアレイへ出力するか、または、アンテナアレイによって受信される、プリセット位相とは反対のアレイ位相を有する信号に対して反転を行い、信号を電力分割装置へ出力するよう構成される。
この実施形態は「プリセット位相がアレイ位相と同じ」場合のものであり、図7の6アレイアンテナの構造を例として使用して説明する。
図8は、本発明の一実施形態による基地局の概略構造図である。図8に示すように、基地局は、基地局トランシーバ81と、給電線82と、アンテナ83とを含み、アンテナ83は、本発明のいずれかの実施形態によるアンテナであってもよい。
図9は、本発明の一実施形態によるビーム処理方法の概略的フローチャートである。この実施形態のビーム処理方法は、本発明のいずれかの実施形態のアンテナによって行われてもよい。したがって、この方法の具体的原理については、アンテナ実施形態の説明を参照してもよい。この実施形態では、この方法を簡潔に説明する。
アンテナアレイ内のリバースアレイは、アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する信号に対して位相反転を行い、その結果、信号の位相がプリセット位相からアレイ位相に変更される。リバースアレイの供給位相は、他のアンテナアレイの供給位相の反対である。または、
180度移相器は、アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する信号に対して位相反転を行い、その結果、信号の位相がプリセット位相からアレイ位相に変更される。180度移相器は、電力分割装置とアンテナアレイとの間に配置されており、電力分割装置とアンテナアレイとへそれぞれ接続されている。
アンテナアレイ内のリバースアレイにより、アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する信号に対して位相反転を行い、その結果、信号の位相がアレイ位相からプリセット位相に変更される。リバースアレイの供給位相は、他のアンテナアレイの供給位相の反対である。または、
180度移相器により、アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する信号に対して位相反転を行い、その結果、信号の位相がアレイ位相からプリセット位相に変更される。180度移相器は、電力分割装置とアンテナアレイとの間に配置されており、電力分割装置とアンテナアレイとへそれぞれ接続されている。
Claims (14)
- アンテナであって、
ビーム形成回路網と、複数のアンテナアレイと、を備え、
前記ビーム形成回路網は、ハイブリッド回路網と、電力分割装置と、を備え、
前記ハイブリッド回路網は、基地局トランシーバと通信するための基地局信号ポートを備え、前記ハイブリッド回路網は、前記基地局トランシーバによって送信され且つ前記基地局信号ポートを介して受信される信号に対して位相調整を行い、プリセット位相を有する信号を生成し、前記信号を前記電力分割装置へ送信するよう構成され、
前記電力分割装置は、前記アンテナアレイと通信するよう構成され且つ1つのアンテナアレイへそれぞれが接続される複数のアンテナ信号ポートを備え、前記ハイブリッド回路網から受信した前記信号に対して振幅調整を行い、アレイ振幅および前記プリセット位相を有するマルチパス信号を前記複数のアンテナアレイへ出力するよう構成され、
前記複数のアンテナアレイは、前記電力分割装置から受信した前記マルチパス信号を送信するよう構成され、前記送信されるマルチパス信号は、アレイ位相と前記アレイ振幅とを有し、前記受信されるマルチパス信号において、各信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が送信されるときの前記信号の前記アレイ位相と同じであるか、又は、少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が送信されるときの前記信号の前記アレイ位相の反対である、
アンテナ。 - 前記受信されるマルチパス信号において少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相が前記アレイ位相の反対である場合、前記複数のアンテナアレイは、少なくとも1つのリバースアレイを備え、前記リバースアレイの供給位相は、他のアンテナアレイの供給位相の反対であり、
各リバースアレイは、前記アレイ位相とは反対の前記プリセット位相を有する前記電力分割装置から受信される信号の前記パスに対して前記信号の前記プリセット位相を前記アレイ位相に変更するため位相反転を行い、前記信号を送信するよう構成される、
請求項1に記載のアンテナ。 - リバースアレイの数は2であり、
前記電力分割装置は、第1の電力分割装置と、第2の電力分割装置と、を備え、
前記ハイブリッド回路網は、90度ハイブリッド結合器を備え、前記90度ハイブリッド結合器は、第1の出力ポートと、第2の出力ポートと、を備え、前記第1の出力ポートは前記第1の電力分割装置へ接続され、前記第2の出力ポートは前記第2の電力分割装置へ接続され、
各電力分割装置は、第1の出力ポートと、第2の出力ポートと、を備え、前記第1の出力ポートは前記リバースアレイへ接続され、前記第2の出力ポートは前記リバースアレイとは別のアンテナアレイへ接続される、
請求項2に記載のアンテナ。 - リバースアレイの数は4であり、
電力分割装置の数は4であり、
前記ハイブリッド回路網は、レイヤ1に第1の90度ハイブリッド結合器と第2の90度ハイブリッド結合器とを備え、レイヤ2に第3の90度ハイブリッド結合器と第4の90度ハイブリッド結合器とを備え、前記第1の90度ハイブリッド結合器と前記第3の90度ハイブリッド結合器は互いに反対であり、前記第2の90度ハイブリッド結合器と前記第4の90度ハイブリッド結合器は互いに反対であり、
前記第1の90度ハイブリッド結合器の一方の出力ポートは、−45度移相器を介して前記第3の90度ハイブリッド結合器へ接続され、他方の出力ポートは、前記第4の90度ハイブリッド結合器へ接続され、前記第2の90度ハイブリッド結合器の一方の出力ポートは、−45度移相器を介して前記第4の90度ハイブリッド結合器へ接続され、他方の出力ポートは、前記第3の90度ハイブリッド結合器へ接続され、前記第3の90度ハイブリッド結合器と前記第4の90度ハイブリッド結合器の各出力ポートは、1つの電力分割装置へ接続され、
各電力分割装置は、第1の出力ポートと第2の出力ポートとを備え、前記第1の出力ポートは、前記リバースアレイへ接続され、前記第2の出力ポートは、前記リバースアレイとは別のアンテナアレイへ接続される、
請求項2に記載のアンテナ。 - 前記受信されるマルチパス信号において少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相が前記アレイ位相の反対である場合、前記アンテナは、少なくとも1つの180度移相器をさらに備え、
各180度移相器は、前記電力分割装置と前記アンテナアレイとの間に配置され、前記電力分割装置と前記アンテナアレイとへそれぞれ接続され、前記電力分割装置から受信され前記アレイ位相とは反対の前記プリセット位相を有する信号の前記パスに対して位相反転を行い、前記信号をアンテナアレイへ送信するよう構成される、
請求項1に記載のアンテナ。 - 180度移相器の数は2であり、
前記電力分割装置は、第1の電力分割装置と、第2の電力分割装置と、を備え、
前記ハイブリッド回路網は、90度ハイブリッド結合器を備え、前記90度ハイブリッド結合器は、第1の出力ポートと第2の出力ポートとを備え、前記第1の出力ポートは、前記第1の電力分割装置へ接続され、前記第2の出力ポートは、前記第2の電力分割装置へ接続され、
各電力分割装置は、第1の出力ポートと第2の出力ポートとを備え、前記第1の出力ポートは、前記180度移相器へ接続され、前記第2の出力ポートは、前記アンテナアレイへ接続される、
請求項5に記載のアンテナ。 - 180度移相器の数は4であり、
電力分割装置の数は4であり、
前記ハイブリッド回路網は、レイヤ1に第1の90度ハイブリッド結合器と第2の90度ハイブリッド結合器とを備え、レイヤ2に第3の90度ハイブリッド結合器と第4の90度ハイブリッド結合器とを備え、前記第1の90度ハイブリッド結合器と前記第3の90度ハイブリッド結合器は互いに反対であり、前記第2の90度ハイブリッド結合器と前記第4の90度ハイブリッド結合器は互いに反対であり、
前記第1の90度ハイブリッド結合器の一方の出力ポートは、−45度移相器を介して前記第3の90度ハイブリッド結合器へ接続され、他方の出力ポートは、前記第4の90度ハイブリッド結合器へ接続され、前記第2の90度ハイブリッド結合器の一方の出力ポートは、−45度移相器を介して前記第4の90度ハイブリッド結合器へ接続され、他方の出力ポートは、前記第3の90度ハイブリッド結合器へ接続され、前記第3の90度ハイブリッド結合器と前記第4の90度ハイブリッド結合器の各出力ポートは、1つの電力分割装置へ接続され、
各電力分割装置は、第1の出力ポートと第2の出力ポートとを備え、前記第1の出力ポートは、前記180度移相器へ接続され、前記第2の出力ポートは、前記アンテナアレイへ接続される、
請求項5に記載のアンテナ。 - 前記受信されるマルチパス信号において、各信号パスの前記プリセット位相は前記信号が送信されるときの前記アレイ位相と同じであり、
前記ハイブリッド回路網は、レイヤ1に2つの90度ハイブリッド結合器と、レイヤ2に2つの180度電気ブリッジと、を備え、
各90度ハイブリッド結合器の各出力ポートは1つの180度ハイブリッド結合器へ接続され、各180度ハイブリッド結合器の一方の出力ポートは前記電力分割装置へ接続され、他方の出力ポートは前記アンテナアレイへ接続され、
前記電力分割装置の各出力ポートは、1つのアンテナアレイへ接続される、
請求項1に記載のアンテナ。 - 前記複数のアンテナアレイはさらに、マルチパス信号を受信し、前記マルチパス信号を前記電力分割装置へ出力するよう構成され、前記受信されるマルチパス信号は、前記アレイ位相と前記アレイ振幅とを有し、
前記電力分割装置はさらに、前記複数のアンテナアレイから受信した前記マルチパス信号に対して振幅調整を行い、前記信号を前記ハイブリッド回路網へ出力するよう構成され、前記電力分割装置によって受信される前記マルチパス信号は、前記プリセット位相を有し、前記電力分割装置によって受信される前記マルチパス信号において、各信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が前記アンテナアレイによって受信されるときの前記信号の前記アレイ位相と同じであるか、又は、少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が前記アンテナアレイによって受信されるときの前記信号の前記アレイ位相の反対であり、
前記ハイブリッド回路網はさらに、前記電力分割装置から受信した前記信号に対して位相調整を行い、前記信号を前記基地局トランシーバへ出力するよう構成される、
請求項1〜8のいずれか一項に記載のアンテナ。 - 基地局であって、
基地局トランシーバと、
給電線と、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の前記アンテナと、
を備え、
前記給電線は、前記基地局トランシーバと前記アンテナとへそれぞれ接続され、前記基地局トランシーバによって生成された信号を前記アンテナへ送信するよう構成される、
基地局。 - ビーム処理方法であって、
前記方法はアンテナによって実行され、前記アンテナは、ビーム形成回路網と複数のアンテナアレイとを備え、前記ビーム形成回路網は、ハイブリッド回路網と電力分割装置とを備え、前記ビーム処理方法は、
前記ハイブリッド回路網により、基地局トランシーバから受信した信号に対して位相調整を行い、プリセット位相を有する信号を生成し、前記信号を前記電力分割装置へ送信することと、
前記電力分割装置により、前記ハイブリッド回路網から受信した前記信号に対して振幅調整を行い、アレイ振幅および前記プリセット位相を有するマルチパス信号を前記複数のアンテナアレイへ出力することと、
前記複数のアンテナアレイにより、前記電力分割装置から受信した前記マルチパス信号を送信することであって、前記送信されるマルチパス信号は、アレイ位相と前記アレイ振幅とを有し、前記受信されるマルチパス信号において、各信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が送信されるときの前記信号の前記アレイ位相と同じであり、又は、少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相は前記信号が送信されるときの前記信号の前記アレイ位相の反対である、前記マルチパス信号を前記送信することと、
を備える、ビーム処理方法。 - 前記マルチパス信号において少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相が前記アレイ位相の反対である場合は、
前記電力分割装置が前記ハイブリッド回路網から受信した前記マルチパス信号に対して振幅調整を行った後で、前記複数のアンテナアレイが前記マルチパス信号を送信する前に、前記方法はさらに、
供給位相が他のアンテナアレイの供給位相の反対である前記アンテナアレイ内の少なくとも1つのリバースアレイの各リバースアレイにより、前記アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する前記信号のパスに対し位相反転を行うことであって、その結果、前記信号の前記位相は、前記プリセット位相から前記アレイ位相に変更され、前記リバースアレイの供給位相は、他のアンテナアレイの供給位相の反対である、前記位相反転を行うことと、
前記電力分割装置と前記アンテナアレイとの間に配置され、且つ前記電力分割装置と前記アンテナアレイとへそれぞれ接続された少なくとも1つの180度移相器の各180度移相器により、前記アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する前記信号のパスに対して位相反転を行うことであって、その結果、前記信号の前記位相は、前記プリセット位相から前記アレイ位相に変更される、前記位相反転を行うことと、
を備える、
請求項11に記載のビーム処理方法。 - 前記複数のアンテナアレイにより、マルチパス信号を受信し、前記マルチパス信号を前記電力分割装置へ出力することであって、前記受信されるマルチパス信号は、前記アレイ位相と前記アレイ振幅とを有する、前記マルチパス信号を受信し前記マルチパス信号を出力することと、
前記電力分割装置により、前記複数のアンテナアレイから受信した前記マルチパス信号に対して振幅調整を行い、前記信号を前記ハイブリッド回路網へ出力することであって、前記電力分割装置によって受信される前記マルチパス信号は、前記プリセット位相を有し、前記電力分割装置によって受信される前記マルチパス信号において、各信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が前記アンテナアレイによって受信されるときの前記信号の前記アレイ位相と同じであるか、又は、少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相は、前記信号が前記アンテナアレイによって受信されるときの前記信号の前記アレイ位相の反対である、前記振幅調整を行い前記信号を出力することと、
前記ハイブリッド回路網により、前記電力分割装置から受信した信号に対して位相調整を行い、前記信号を前記基地局トランシーバへ出力することと、
をさらに備える、
請求項11に記載のビーム処理方法。 - 前記マルチパス信号において少なくとも1つの信号パスの前記プリセット位相が前記アレイ位相の反対である場合は、
前記複数のアンテナアレイが前記マルチパス信号を受信した後で、且つ前記電力分割装置が前記複数のアンテナによって受信された前記マルチパス信号に対して振幅調整を行う前に、前記方法はさらに、
前記アンテナアレイ内の少なくとも1つのリバースアレイの各リバースアレイにより、前記アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する前記信号のパスに対して位相反転を行うことであって、その結果、前記信号の前記位相は、前記アレイ位相から前記プリセット位相に変更され、前記リバースアレイの供給位相は、他のアンテナアレイの供給位相の反対である、前記位相反転を行うことと、
前記電力分割装置と前記アンテナアレイとの間に配置され、且つ前記電力分割装置と前記アンテナアレイとへそれぞれ接続された少なくとも1つの180度移相器の各180度移相器により、前記アレイ位相とは反対のプリセット位相を有する前記信号のパスに対して位相反転を行うことであって、その結果、前記信号の前記位相は、前記アレイ位相から前記プリセット位相に変更される、前記位相反転を行うことと、
を備える、
請求項13に記載のビーム処理方法。
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