JP4430699B2 - アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ - Google Patents

アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ Download PDF

Info

Publication number
JP4430699B2
JP4430699B2 JP2007228254A JP2007228254A JP4430699B2 JP 4430699 B2 JP4430699 B2 JP 4430699B2 JP 2007228254 A JP2007228254 A JP 2007228254A JP 2007228254 A JP2007228254 A JP 2007228254A JP 4430699 B2 JP4430699 B2 JP 4430699B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
radiating elements
transmission
array
reception
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2007228254A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008011565A (ja
Inventor
ダーネリド,アンデルス
ローストロム,ラルス
Original Assignee
テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) filed Critical テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル)
Publication of JP2008011565A publication Critical patent/JP2008011565A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4430699B2 publication Critical patent/JP4430699B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • H01Q21/0025Modular arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065Patch antenna array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/28Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the amplitude

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Description

アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ技術分野 本発明は、アンテナ装置およびアンテナシステムに関し、より正確には、偏波ダイバーシチと組合わせてアパーチャを任意に用いる送信/受信アクティブアレイアンテナに関する。
市場には現在、無線の送信および受信の異なる応用分野、例えば、衛星通信、レーダ設備、または移動体電話ネットワークのための、いくつかのアンテナおよびアンテナシステムの設計が見いだされる。このような状況において、例えば、移動体電話機またはハンドヘルド電話機にサービスする基地局のために設計されたアンテナは、特に関心の対象となり、殊にマイクロ波の周波数範囲を用いる時にそうである。
アクティブアンテナを用いる現在の基地局は、通常、送信および受信のための別個のアンテナを有する。送信のためには、それぞれの無線周波チャネルに対し通常1つのアレイアンテナが存在し、その理由は、単一搬送波電力増幅器(SCPA)は、相互変調効果がないために、多重搬送波電力増幅器(MCPA)よりもかなり高効率を有するように作られうるからである。一般に、2つの別個のアレイアンテナが、ダイバーシチを得るために、周波数範囲内の全ての異なるチャネルの受信のために用いられる。これらの受信アレイアンテナは、(空間ダイバーシチとも呼ばれる)フェージングの影響を減少させるために、多数波長だけ隔てられる。図1は、3つの搬送周波数を有する1つのセクタのための、典型的なアンテナ構成を示す。そこでは、全ての個々のアレイアンテナは、受信および送信の双方に対し、等しいサイズを有するものとして示されている。
特許文献1は、移動体無線通信システム内における使用のためのアレイアンテナを開示している。このアンテナは、少なくとも2つの列および2つの行を有するマイクロストリップパッチのマトリックスを備えた、マイクロストリップアンテナアレイを含む。さらに、複数の増幅器が備えられ、送信用のそれぞれの電力増幅器、または受信用のそれぞれの低雑音増幅器は、マイクロストリップパッチの異なる列に接続される。最後に、ビーム形成器がそれぞれの増幅器に接続され、マイクロストリップパッチの列により発生せしめられる狭い水平アンテナローブの方向および形状を決定する。
もう1つの文書、特許文献2は、層構造に基づく二重偏波プレーナマイクロ波アンテナを開示しており、このアンテナは、アパーチャの固定され且つ変化させ得ない使用を行う。このアンテナは、2つの固定され重ね合わされた単一偏波アンテナとして理解されうる。
第3の文書、特許文献3は、可変偏波合成のためのアクティブアンテナを開示している。このアンテナは、レーダへの応用を意図したもので、1ビットまたは2ビットの整相制御が行われるハイブリッド結合器を用いており、このハイブリッド結合器は、0°、90°、または180°の位相外しを行い、直交直線偏波または円偏波の合成を可能にする。このアンテナは、スイッチングにより、送信または受信のために用いられうることを予定している。
なお、この分野の応用においては、例えば、移動体通信のための、均衡のとれたリンク予算を有する、小形の基地局用アンテナ装置およびアンテナシステムを設計し実現することが所望され要求されている。
WO95/34102 USP5,510,803 EP−A1−0600799
マイクロ波基地局用の多数の従来技術のアンテナは、比較的に大形であり、従って高価な装置であった。これらの装置の大きさは、例えば、送信および受信を統合し、また同時に、同じアンテナ表面において偏波ダイバーシチ受信を行う、適切な新しい方法により減少させうる。
本発明は、信号を送信し、また受信するための、さまざまな表面部分を有するモジュラ共通アンテナ表面を形成し、それにより同じ共通アンテナ表面内において統合された送信および受信を行い、さまざまな表面部分が、送信のための、または受信のための、アクティブアレイを形成する設計を開示する。さらに、そのようなモジュラ共通アンテナ表面の重なり合った表面部分は、個々の送信アレイ部分および受信アレイ部分のそれぞれを構成し、全アパーチャを共有し、モジュラ共通アンテナ表面は、送信のための少なくとも1つの偏波状態と、受信のための偏波ダイバーシチを実現するための一般に2つの直交偏波状態と、を生じる。
本発明のもう1つの実施例によれば、アンテナ表面は、一般に、例えば、送信および/または受信のためのいくつかの放射素子を含むマイクロストリップモジュールアレイを形成し、アンテナアパーチャを形成する個々の素子の1つまたはいくつかの列から成り、それらの列はそれぞれ、統合された電力増幅器および/または低雑音増幅器(LNA)を有しうる。本発明は独立請求項1および12に記載されており、異なる実施例はそれぞれ、従属請求項2ないし11、および13ないし22により定められている。
当業者にとっては、いくつかの他の二重偏波アンテナ素子、例えば、交差ダイポール、環状スロット、ホーン、などが、マイクロストリップアンテナのほかに用いられうることは明らかである。
上述の本発明の目的、特徴、および利点は、以下の図面に関連して与えられる本発明の説明により明らかにされる。
本発明は、同じ、または別個のアンテナ表面内の、統合された送信および受信を行うアンテナ装置およびアンテナシステムのモジュール方式による構造を開示する。図2には、基本理念を簡単に示すための、2つの周波数チャネルのための設計の、4つの例が示されている。図2の全ての異なる例において、アンテナアレイの列の全表面は、信号RxAおよびRxBによる偏波ダイバーシチを利用する受信のために用いられ、それは、1つの全表面部分として用いることもできるが、あるいは、それぞれの周波数チャネルTx1およびTx2の送信のために、いくつかの部分に分割することもできる。例2aにおいては、行の全表面がRxAおよびRxBのために用いられているが、それは、Tx1およびTx2のそれぞれのためには2つの部分に分割されている。例2bは、Tx1/Tx2/RxA/RxBが全列表面を共有する場合を示す。例2cは、2つの列を用いる構成を示し、第1列はTx1およびTx2のための2つの等しい部分に分割され、一方RxAおよびRxBは第2列の全表面を共有する。このようにして、ある場合には、機能は2つのアンテナ表面上に分散される。その結果として、図2dの例は、Tx1/RxAが第1列の全体を共有し、Tx2/RxBが第2列を共有する第4の変形を示している。従って、この構成方法は極めて柔軟性を有し、アップリンクおよびダウンリンクのための予算は別個に最適化され、均衡せしめられうる。
送信は、少なくとも1つの偏波状態により行われるが、受信は、常に2つの偏波状態により行われる。多くの二重偏波形アンテナが用いられうるが、この状況において極めて適切なアンテナのタイプは、マイクロストリップアンテナである。
図3には、送信のための1つより多くの偏波状態(90°または45°)と、受信のための1つより多くの偏波状態(90°および0°、または、+45°および−45°)と、を有する放射素子の例が示されている。
図3は、マイクロストリップアンテナアレイに用いる、いくつかの異なる素子構成を示す。図3aは、マイクロストリップモジュールのアンテナ表面が、偏波状態0°を有する受信信号RxAの1つのセットと、偏波状態90°を有する受信信号RxBのもう1つのセットと、を発生する構成を示す。さらに、偏波90°の送信信号がサーキュレータまたはデュプレックスフィルタにより供給され、これはまたその時にRxB受信信号をも出力する。同様にして、図3bは、45°の送信偏波と、受信偏波ダイバーシチのための+45°または−45°の偏波の受信信号と、による構成を示す。
図3cは、サーキュレータまたはデュプレックスフィルタを経て、偏波90°のTxを送信する、対応するマイクロストリップモジュール(素子)を有するもう1つの構成を示し、この場合、前記サーキュレータまたはデュプレックスフィルタはまた、マイクロストリップアレイモジュールからのRxAという1つの受信偏波45°と、RxBというもう1つの受信偏波−45°と、をも出力する。
図3dは、偏波45°のTxと、偏波−45°のRxと、のためのマイクロストリップモジュールの直接使用を示す。最後に、図3eは、マイクロストリップモジュールと2つのサーキュレータまたはデュプレックスフィルタとの組合せを示し、第1サーキュレータはアンテナへ偏波45°のTx1を供給し、かつ偏波45°で受信した信号RxAを出力し、第2サーキュレータはアンテナへ偏波−45°のTx2を供給し、かつ偏波−45°で受信した信号RxBを出力する。
以上に示した全ての例においては、直線偏波が用いられている。しかし、2つの直交する直線偏波を、例えば3dBのハイブリッドにより公知のように組合わせれば、2つの直交する円偏波を形成することができる。従って、本発明は、直線偏波のみへ制限されるものではなく、任意の偏波状態により同じく十分に用いられる。
マイクロストリップモジュールは、このモジュール内に分散された増幅器モジュールにより動作せしめられるか、または中央増幅器を有する。後者の場合の欠点は、アンテナディストリビュータまたはアンテナコンバイナにおける損失が、アンテナの利得を低下させることである。これは、増幅器モジュールを分岐回路網とアンテナ素子との間に配置することにより回避される。
図4には、4つの放射素子および送信用分散形増幅器を有する実施例が示されている。送信は2つの周波数チャネルを用い、90°の偏波により行われ、一方受信は0°および90°の両偏波を用いて行われる。2つの放射素子の2つのアレイは、それぞれTx1およびTx2のためのディストリビュータから給電され、それらのディストリビュータには、90°偏波を送信するためのそれぞれの放射素子に対する電力増幅器およびデュプレックスフィルタが続いている。デュプレックスフィルタからの90°偏波のための4つの受信出力は、RxAのための第1コンバイナにおいて組合わされ、第1コンバイナには、適切な受信機へ給電するLNAが続いている。列全体はまた、0°偏波のための4つの出力を有し、これらの出力はRxBのための第2コンバイナにおいて組合わされ、第2コンバイナには、0°偏波信号を受信機へ出力する第2LNAが続いている。
図5には、もう1つの実施例が示されており、この実施例は、本発明による、列内に8つの放射素子を有するアクティブアンテナを示す。そこでは、全アレイが、2つの周波数チャネルの送信と、対応する受信チャネルと、の双方のために用いられる。45°偏波の送信信号Tx1は、第1ディストリビュータにおいて分割され、これらは4つの好ましくは統合形電力増幅器を経、さらに第1グループの4つの対応するデュプレックスフィルタを経て、放射素子のそれぞれの2素子アレイへ供給される。この第1グループの4つのデュプレックスフィルタはまた、信号RxAを受信するために用いられる第1コンバイナへも信号を出力し、さらに第1LNAを経て、偏波45°の組合わされた信号を供給する。同様にして、−45°偏波の送信信号Tx2は、第2ディストリビュータにおいて分割され、これらは4つの好ましくは統合形電力増幅器を経、さらに第2グループの4つの対応するデュプレックスフィルタを経て、放射素子のそれぞれの2素子アレイへ供給される。この第2グループの4つのデュプレックスフィルタはまた、信号RxBを受信するために用いられる第2コンバイナへも信号を出力し、さらに第2LNAを経て、偏波−45°の組合わされた信号を供給する。図5の実施例はまた、図2bに対応している。
図6には、モジュラアンテナ構造のもう1つの実施例が示されており、図6は、本発明による、2つの列内に5つの放射素子を有するアクティブアンテナを示す。左側の列は、2つの放射素子を含む第1アンテナサブアレイと、3つの放射素子を含む第2アンテナサブアレイと、に分割される。第1アンテナサブアレイおよび第2アンテナサブアレイは、送信チャネルTx1およびTx2をそれぞれ送信するための第1ディストリビュータおよび第2ディストリビュータから給電される。Tx1およびTx2は、垂直偏波、すなわち90°偏波の放射を表す。
左側のアンテナ列内の放射素子のそれぞれは、それ自身の、一般に統合形電力増幅器から給電される。右側のアンテナ素子列の放射素子は、前述のように、+45°の信号RxAおよび−45°の信号RxBの受信のための偏波ダイバーシチを得るために、45°回転せしめられている。+45°のRxAは、第1LNAへ給電する第1受信コンバイナを経て得られ、全ては好ましくはアンテナ構造と統合される。同様にして、−45°のRxAは、第2LNAへ給電する第2受信コンバイナを経て得られる。図6の実施例はまた、図2cに対応している。
図7には、モジュラアンテナ構造のもう1つの実施例が示されており、図7は、本発明による、2つの列内に5つの放射素子を有するアクティブアンテナを示す。図7の実施例は、例えば図2dに対応している。左側の列は、2つの放射素子を含む第1アンテナサブアレイと、1つの放射素子を含む第2アンテナサブアレイと、2つの放射素子を含む第3アンテナサブアレイと、に分割される。第1アンテナサブアレイおよび第3アンテナサブアレイは、第2ディストリビュータおよび第3ディストリビュータから給電され、これらのディストリビュータはさらに第1ディストリビュータから給電され、第1ディストリビュータはまた、単一放射素子から成る第2アンテナサブグループへ直接給電する。左側の放射素子列は、+45°の偏波の信号Tx1を送信する。左側のアンテナ列はまた、−45°偏波の受信信号RxBを、5つの入力ポートを有するコンバイナを経て供給し、このコンバイナは、信号RxBのためのその出力ポートに共通LNAを有する。右側の列は、−45°偏波の送信信号Tx2と、+45°偏波の受信信号RxAと、を発生するために、正確に同様に構成されている。
図8には、モジュラアンテナ構造のさらにもう1つの実施例が示されており、図8は、本発明による、2つの列内に10個の放射素子を有するアクティブアンテナを示す。図8の実施例はまた、例えば、図2cと、図6に開示された実施例と、に対応している。しかし、図8には、送信のための分散形電力増幅器だけでなく、+45°および−45°の偏波を有する2つの偏波ダイバーシチチャネルRxAおよびRxBの受信のための、分散形低雑音増幅器(LNA)をも有する例が示されている。換言すれば、右側のアンテナ列を構成する5つのアンテナ素子のそれぞれは、+45°および−45°の偏波のそれぞれのためのそれ自身のLNAを有する。それぞれの受信偏波のための5つのLNAは、第1および第2のコンバイナにおいて結合され、これらのコンバイナは、組合わされたRxA信号またはRxB信号を出力する。
最後に、図9は、異なる周波数のための、いくつかの部分的に重なり合ったアパーチャを有するアンテナ構造を示す。図9には、2つの重なり合った送信表面しか示されていないが、本発明によれば、多数の重なり合った表面が任意に選択されうる。図9において、EIRPは、個々の入力電力Pxと、それぞれのサブアレイにおける利得Gxとの積として定義され、ここでのインデックスxは、それぞれの送信アレイ表面の番号を表す。図からわかるように、番号2および5を付した2つの表面は、互いに部分的に重なり合っている。重なり合ったアパーチャが用いられる時は、関連する送信周波数は直交偏波を有する必要がある。受信は、上述のように同じアンテナ表面内に統合され、すなわち、全アンテナ表面、またはアンテナ表面の諸部分が、2つの直交偏波状態にある信号の受信のために用いられる。また、全アンテナ表面の送信アレイへの分割は、必ずしも受信のためのサブアレイへの分割に対応している必要はなく、全表面および重なり合った表面の異なる分配を含みうる さらに、異なる実施例においては、例えば、サイドローブおよび/またはビーム方向に影響を与え、またはそれを減少させるための方法として、個々の放射素子、または放射素子の諸グループを接続するためにコンバイナおよび/またはディストリビュータの異なる構成が用いられうる。
当業者にとっては、本発明の分散形増幅器がまた、技術の現状により、それぞれの個々の分散形増幅器の可変移相を用い、それにより送信および受信の双方における放射ローブの仰角(電気的ビームチルト)を調節する可能性を提供することは明らかである。これに関連するもう1つの利点は、それぞれの増幅器モジュールの位相の制御が、1つの増幅器が故障した場合、またはもっと多くの増幅器が故障した最悪の場合に、なお放射パターンを最適化しうることを意味することである。
このようにして、本発明による構造の利点はいくつかある。まず、便利なモジュール方式による構造が実現される。もう1つの利点は、増幅器の数および/またはアパーチャ部分の寸法の選択による、EIRP、電力出力に関する大きい柔軟性である。
また、単一周波増幅器の効率が、従来技術におけるように組合せ損失により影響されることなく用いられうることにより、高い送信効率が得られる。また、1つの同じチャネルに対し、いくつかの増幅器が並列に用いられるので、エラー耐性構造が実現される。この構造は、送信のためには少なくとも1つの偏波を、また受信のためには偏波ダイバーシチを得るための特に2つの直交偏波を用いる。さらに、本発明による構造は、送信および受信のための全アンテナ表面の選択利用と、同じアンテナ表面内における統合された送信および受信と、を行う。要するに、本発明による構造は、例えば、移動体電気通信ネットワーク内の基地局に対し、極めて汎用性のあるアンテナシステムのモジュール方式による構造を提供する。
以上においては、本発明を、いくつかの実施例を説明することにより提示した。開示された実施例においては、少数の個々の放射素子を示したが、他の数の放射素子、電力増幅器、低雑音増幅器、ならびにディストリビュータおよびコンバイナも、もちろん用いられうる。当業者にとっては、開示された汎用性のあるモジュラアンテナが、多様に変更されうることは明らかであろう。そのような変更は、本発明の精神および範囲からの逸脱とみなすべきではなく、当業者にとって明らかである全てのそのような改変は、以下の請求の範囲の精神および範囲内に含まれるように意図されている。
3つの周波数チャネルのための、従来技術の基地局用アクティブアンテナ構造の例を示す図である。 図2a〜図2dは、基本的に本発明を用いた、2つの周波数チャネルの場合の解決のための、4つの異なる構成を示す図である。 図3a〜図3eは、統合された送信および受信を行う、マイクロストリップ技術における放射素子を用いた実施例を示す図である。 本発明による、4つの放射素子を有するアクティブアンテナ構造であって、それらの放射素子が送信用の2つのアンテナサブアレイに分割されている該アクティブアンテナ構造の例を示す図である。 本発明による、8つの放射素子を有し、アレイ全体が送信および受信の双方のために用いられる、アクティブアンテナを示す図である。 本発明による、10個の放射素子を有し、左側の列が2つの送信アンテナサブアレイに分割され、右側の列全体が偏波ダイバーシチ受信のために用いられる、アクティブアンテナを示す図である。 本発明による、2列をなす10個の放射素子を有し、双方の列が送信および受信のために用いられる、アクティブアンテナを示す図である。 本発明による、2列をなす10個の放射素子を有し、左側の列が送信のための2つのグループに分割され、右側の列全体が受信のための1つのグループを形成し、双方の列がそれぞれ統合された電力増幅器およびLNAを有する、アクティブアンテナを示す図である。 本発明による、異なる周波数のための任意数の部分的に重なり合うアパーチャを有する、送信用のアンテナ構造を示す。

Claims (14)

  1. 少なくとも1列の放射素子を持つ少なくとも1つのアクティブアレイアンテナを含むアンテナ構造を形成する、一般にマイクロ波の周波数範囲において動作するマイクロ波無線通信システムのためのアンテナ装置において、
    前記アンテナ装置が、前記アンテナ装置の同じ全表面内に、送信または受信のための放射素子の列と共に、送信および受信を統合して実施する放射素子の列がそれぞれ配置されて、さまざまな構成部分を有するモジュール形式の共通アンテナを形成するよう設計され、前記さまざまな構成部分が、送信または偏波ダイバーシチ受信のいずれに対してもアクティブアレイを形成しており、
    前記アンテナ装置が、1列の且つ同じ列の複数の放射素子を使って1チャネルより多い送信チャネル(Tx1,Tx2)の送信を行なうよう構成されており、少なくとも2つの放射素子の第1サブアレイが直線偏波の第1送信チャネル(Tx1)に使用され、少なくとも2つの放射素子の第2サブアレイが直線偏波の第2送信チャネル(Tx2)に使用され、前記第1サブアレイと前記第2サブアレイとは重複せずにそれぞれが独立の放射素子からなり、前記第1及び第2サブアレイの放射素子は同じ列に属し、前記第1及び第2サブアレイの前記放射素子は偏波ダイバーシチ受信を達成するために第1直交偏波状態及び第2直交偏波状態を用いて受信するように構成され、
    前記アンテナ装置が、前記第1送信チャネル(Tx1)を前記第1サブアレイの放射素子に分配する第1手段と、
    前記第2送信チャネル(Tx2)を前記第2サブアレイの放射素子に分配する第2手段と
    前記第1及び第2サブアレイの前記放射素子からの第1偏波状態の受信信号(RxA)を組み合わせて、当該組み合わされた受信信号(RxA)を受信機に供給する第1コンバイナと、
    前記第1及び第2サブアレイの前記放射素子からの第2偏波状態の受信信号(RxB)を組み合わせて、当該組み合わされた受信信号(RxB)を前記受信機に供給する第2コンバイナと、
    を備えることを特徴とするアンテナ装置。
  2. 前記1チャネルより多い送信チャネル(Tx1,Tx2)は2つの周波数チャネルを含むことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
  3. 前記モジュール形式の共通アンテナの異なる周波数による通信が重なって同時に可能な構成部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナは送信のための少なくとも1つの偏波状態と、受信のための偏波ダイバーシチを実現するために受信のための2つの直交偏波状態とを生じることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
  4. 前記モジュール形式の共通アンテナの異なる周波数による通信が重なって同時に可能な構成部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナの前記送信アレイ部分の偏波が、+45°または−45°の面内にある直線偏波であることを特徴とする請求項に記載のアンテナ装置。
  5. 前記モジュール形式の共通アンテナの異なる周波数による通信が重なって同時に可能な構成部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナの前記送信アレイ部分の偏波が、直線偏波であり、かつ垂直、すなわち90°であることを特徴とする請求項に記載のアンテナ装置。
  6. 前記モジュール形式の共通アンテナの送信部分のために単一搬送波電力増幅器が用いられ、それにより、アレイ内の少なくとも1つの放射素子が1つの前記単一搬送波電力増幅器から給電されることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
  7. 前記モジュール形式の共通アンテナの受信部分において低雑音増幅器(LNA)が用いられ、それにより、アレイ内の少なくとも1つの受信素子が1つの前記低雑音増幅器へ給電することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
  8. 少なくとも1列の放射素子を持つ少なくとも1つのアクティブアレイアンテナを含み、一般にマイクロ波の周波数範囲において動作する無線通信のためのアンテナシステムにおいて、
    前記アンテナシステムが、前記アンテナ装置の同じ全表面内に、送信または受信のための放射素子の列と共に、送信および受信を統合して実施する放射素子の列がそれぞれ配置されて、さまざまな構成部分を有するモジュール形式の共通アンテナを形成するようなアンテナ装置の設計を有し、前記さまざまな構成部分が、送信または偏波ダイバーシチ受信のいずれに対してもアクティブアレイを形成しており、
    前記アンテナ装置が、1列の且つ同じ列の複数の放射素子を使って1チャネルより多い送信チャネル(Tx1,Tx2)の送信を行なうよう構成されており、少なくとも2つの放射素子の第1サブアレイが直線偏波の第1送信チャネル(Tx1)に使用され、少なくとも2つの放射素子の第2サブアレイが直線偏波の第2送信チャネル(Tx2)に使用され、前記第1サブアレイと前記第2サブアレイとは重複せずにそれぞれが独立の放射素子からなり、前記第1及び第2サブアレイの放射素子は同じ列に属し、前記第1及び第2サブアレイの前記放射素子は偏波ダイバーシチ受信を達成するために第1直交偏波状態及び第2直交偏波状態を用いて受信するように構成され、
    前記アンテナ装置が、前記第1送信チャネル(Tx1)を前記第1サブアレイの放射素子に分配する第1手段と、
    前記第2送信チャネル(Tx2)を前記第2サブアレイの放射素子に分配する第2手段と
    前記第1及び第2サブアレイの前記放射素子からの第1偏波状態の受信信号(RxA)を組み合わせて、当該組み合わされた受信信号(RxA)を受信機に供給する第1コンバイナと、
    前記第1及び第2サブアレイの前記放射素子からの第2偏波状態の受信信号(RxB)を組み合わせて、当該組み合わされた受信信号(RxB)を前記受信機に供給する第2コンバイナと、
    を備えることを特徴とするアンテナシステム。
  9. 前記1チャネルより多い送信チャネル(Tx1,Tx2)は2つの周波数チャネルを含むことを特徴とする請求項に記載のアンテナシステム。
  10. 前記モジュール形式の共通アンテナの異なる周波数による通信が重なって同時に可能な構成部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナは送信のための少なくとも1つの偏波状態と、受信のための偏波ダイバーシチを実現するために受信のための2つの直交偏波状態とを生じることを特徴とする請求項に記載のアンテナシステム。
  11. 前記モジュール形式の共通アンテナの異なる周波数による通信が重なって同時に可能な構成部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナの前記送信アレイ部分の偏波が、+45°または−45°の面内にある直線偏波であることを特徴とする請求項10に記載のアンテナシステム。
  12. 前記モジュール形式の共通アンテナの異なる周波数による通信が重なって同時に可能な構成部分は、全アパーチャを共有して送信アレイ部分および受信アレイ部分をそれぞれ構成し、前記モジュール形式の共通アンテナの前記送信アレイ部分の偏波が、直線偏波であり、かつ垂直、すなわち90°であることを特徴とする請求項10に記載のアンテナシステム。
  13. 前記モジュール形式の共通アンテナの送信部分のために単一搬送波電力増幅器が用いられ、それにより、アレイ内の少なくとも1つの放射素子が1つの前記単一搬送波電力増幅器から給電されることを特徴とする請求項に記載のアンテナシステム。
  14. 前記モジュール形式の共通アンテナの受信部分において低雑音増幅器が用いられ、それにより、アレイ内の少なくとも1つの受信素子が1つの前記低雑音増幅器へ給電することを特徴とする請求項に記載のアンテナシステム。
JP2007228254A 1997-03-24 2007-09-03 アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ Expired - Lifetime JP4430699B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701079A SE510995C2 (sv) 1997-03-24 1997-03-24 Aktiv sändnings/mottagnings gruppantenn

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54554798A Division JP2001518265A (ja) 1997-03-24 1998-02-16 アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008011565A JP2008011565A (ja) 2008-01-17
JP4430699B2 true JP4430699B2 (ja) 2010-03-10

Family

ID=20406293

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54554798A Pending JP2001518265A (ja) 1997-03-24 1998-02-16 アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ
JP2007228254A Expired - Lifetime JP4430699B2 (ja) 1997-03-24 2007-09-03 アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54554798A Pending JP2001518265A (ja) 1997-03-24 1998-02-16 アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6043790A (ja)
EP (2) EP0970541B1 (ja)
JP (2) JP2001518265A (ja)
CN (1) CN1150662C (ja)
AU (1) AU6235498A (ja)
CA (1) CA2284045A1 (ja)
DE (2) DE69839712D1 (ja)
SE (1) SE510995C2 (ja)
WO (1) WO1998043315A1 (ja)

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6411824B1 (en) * 1998-06-24 2002-06-25 Conexant Systems, Inc. Polarization-adaptive antenna transmit diversity system
US6583763B2 (en) * 1999-04-26 2003-06-24 Andrew Corporation Antenna structure and installation
US6812905B2 (en) 1999-04-26 2004-11-02 Andrew Corporation Integrated active antenna for multi-carrier applications
US6701137B1 (en) 1999-04-26 2004-03-02 Andrew Corporation Antenna system architecture
US6362787B1 (en) 1999-04-26 2002-03-26 Andrew Corporation Lightning protection for an active antenna using patch/microstrip elements
US6621469B2 (en) 1999-04-26 2003-09-16 Andrew Corporation Transmit/receive distributed antenna systems
US6934511B1 (en) 1999-07-20 2005-08-23 Andrew Corporation Integrated repeater
US6731904B1 (en) 1999-07-20 2004-05-04 Andrew Corporation Side-to-side repeater
US6448930B1 (en) 1999-10-15 2002-09-10 Andrew Corporation Indoor antenna
AU1046700A (en) 1999-10-26 2001-05-08 Fractus, S.A. Interlaced multiband antenna arrays
GB9929375D0 (en) * 1999-12-10 2000-02-09 Nokia Networks Oy An antenna system
CA2397430A1 (en) 2000-01-14 2001-07-19 Breck W. Lovinggood Repeaters for wireless communication systems
CA2407601A1 (en) * 2000-04-29 2001-11-08 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Novel human phospholipase c delta 5
DE10034911A1 (de) * 2000-07-18 2002-02-07 Kathrein Werke Kg Antenne für Mehrfrequenzbetrieb
US6433742B1 (en) 2000-10-19 2002-08-13 Magis Networks, Inc. Diversity antenna structure for wireless communications
US6456245B1 (en) 2000-12-13 2002-09-24 Magis Networks, Inc. Card-based diversity antenna structure for wireless communications
KR100403764B1 (ko) * 2000-12-28 2003-10-30 주식회사 하이닉스반도체 편파 다이버시티 기법 적용이 가능한 스마트 안테나
US6456242B1 (en) 2001-03-05 2002-09-24 Magis Networks, Inc. Conformal box antenna
US6961545B2 (en) * 2001-04-09 2005-11-01 Atheros Communications, Inc. Method and system for providing antenna diversity
DE10237823B4 (de) * 2002-08-19 2004-08-26 Kathrein-Werke Kg Antennen-Array mit einer Kalibriereinrichtung sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Antennen-Arrays
DE10237822B3 (de) * 2002-08-19 2004-07-22 Kathrein-Werke Kg Kalibriereinrichtung für ein umschaltbares Antennen-Array sowie ein zugehöriges Betriebsverfahren
US7623868B2 (en) * 2002-09-16 2009-11-24 Andrew Llc Multi-band wireless access point comprising coextensive coverage regions
US6983174B2 (en) * 2002-09-18 2006-01-03 Andrew Corporation Distributed active transmit and/or receive antenna
US6885343B2 (en) 2002-09-26 2005-04-26 Andrew Corporation Stripline parallel-series-fed proximity-coupled cavity backed patch antenna array
US6906681B2 (en) * 2002-09-27 2005-06-14 Andrew Corporation Multicarrier distributed active antenna
US6844863B2 (en) 2002-09-27 2005-01-18 Andrew Corporation Active antenna with interleaved arrays of antenna elements
US7280848B2 (en) * 2002-09-30 2007-10-09 Andrew Corporation Active array antenna and system for beamforming
US20040203804A1 (en) * 2003-01-03 2004-10-14 Andrew Corporation Reduction of intermodualtion product interference in a network having sectorized access points
US6972622B2 (en) * 2003-05-12 2005-12-06 Andrew Corporation Optimization of error loops in distributed power amplifiers
FR2860648B1 (fr) * 2003-10-03 2006-02-24 Agence Spatiale Europeenne Antenne de satellite de communication multi-faisceaux presentant une compensation de defaillance
US7937124B2 (en) * 2006-03-28 2011-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Versatile system for adaptive mobile station antenna
US7962174B2 (en) * 2006-07-12 2011-06-14 Andrew Llc Transceiver architecture and method for wireless base-stations
GB0616449D0 (en) 2006-08-18 2006-09-27 Quintel Technology Ltd Diversity antenna system with electrical tilt
US7872604B2 (en) * 2007-12-20 2011-01-18 Honeywell International Inc. System and method for reducing interference in microwave motion sensors
WO2011048905A1 (ja) * 2009-10-21 2011-04-28 株式会社村田製作所 送受信装置及び無線タグ読み取り装置
EP2494658B1 (en) * 2009-10-28 2015-05-06 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A method of designing weight vectors for a dual beam antenna with orthogonal polarizations
GB201011470D0 (en) * 2010-07-07 2010-08-25 Provision Comm Technologies Ltd Antenna module for a wireless communication device
EP2596547B1 (en) * 2010-10-08 2019-03-20 CommScope Technologies LLC Antenna having active and passive feed networks
EP2487800B1 (en) 2011-02-11 2013-06-19 Alcatel Lucent Active antenna arrays
DE102011012927B4 (de) * 2011-03-03 2020-01-02 Snaptrack, Inc. Verstärkermodul
DE102011121138B4 (de) * 2011-12-15 2021-02-04 Lisa Dräxlmaier GmbH Breitband-Antennensystem zur Satellitenkommunikation
DE102012012090A1 (de) * 2012-06-18 2013-12-19 Kathrein-Werke Kg Aktives Antennensystem
US9252483B2 (en) 2012-06-26 2016-02-02 Kathrein-Werke Kg Active antenna system
WO2014047858A1 (zh) * 2012-09-28 2014-04-03 中国电信股份有限公司 阵列天线和基站
US9368880B2 (en) * 2012-11-16 2016-06-14 Alcatel Lucent Multi-sector antenna structure
US9774098B2 (en) * 2012-12-03 2017-09-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Wireless communication node with 4TX/4RX triple band antenna arrangement
TR201810572T4 (tr) 2015-03-06 2018-08-27 Ericsson Telefon Ab L M Bir anten düzeneği kullanarak huzme oluşturma.
CN108028125B (zh) * 2015-07-20 2021-07-09 阿莫技术有限公司 组合天线模块和包括其的便携式电子装置
WO2017064856A1 (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 日本電気株式会社 パッチアレーアンテナ及びその指向性制御方法並びにパッチアレーアンテナを用いた無線装置
US10297914B2 (en) * 2016-01-20 2019-05-21 The Regents Of The University Of California Indented antenna array for transmitter to receiver isolation
US10700762B2 (en) 2016-05-04 2020-06-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beam forming using an antenna arrangement
US11835645B2 (en) 2016-06-14 2023-12-05 Mediatek Inc. Reconfigurable RF front end and antenna arrays for radar mode switching
CN106848606B (zh) * 2016-12-29 2021-01-05 上海华为技术有限公司 一种天线***
JP6946775B2 (ja) * 2017-06-22 2021-10-06 Tdk株式会社 デュアルバンドパッチアンテナ
JP6881073B2 (ja) * 2017-06-22 2021-06-02 Tdk株式会社 デュアルバンドパッチアンテナ
CN110800160A (zh) * 2017-06-30 2020-02-14 华为技术有限公司 天线***、基站以及通信***
US11201630B2 (en) * 2017-11-17 2021-12-14 Metawave Corporation Method and apparatus for a frequency-selective antenna
JP7077587B2 (ja) 2017-11-17 2022-05-31 Tdk株式会社 デュアルバンドパッチアンテナ
US11450953B2 (en) 2018-03-25 2022-09-20 Metawave Corporation Meta-structure antenna array
US11424548B2 (en) 2018-05-01 2022-08-23 Metawave Corporation Method and apparatus for a meta-structure antenna array
US11342682B2 (en) 2018-05-24 2022-05-24 Metawave Corporation Frequency-selective reflector module and system
US11133577B2 (en) 2018-05-24 2021-09-28 Metawave Corporation Intelligent meta-structure antennas with targeted polarization for object identification
US11165160B2 (en) * 2018-05-31 2021-11-02 Kymeta Corporation Antenna testing
US11385326B2 (en) 2018-06-13 2022-07-12 Metawave Corporation Hybrid analog and digital beamforming
US11217902B2 (en) 2018-07-13 2022-01-04 Metawave Corporation Analog beamforming antenna for millimeter wave applications
CN109116310B (zh) * 2018-09-11 2023-10-20 广东圣大电子有限公司 一种飞机防撞***二次雷达射频收发机
JP7292841B2 (ja) * 2018-09-14 2023-06-19 株式会社東芝 アンテナ装置
WO2020126013A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna system with efficient use of communication resources
US11862863B2 (en) 2019-03-25 2024-01-02 Metawave Corporation Calibration method and apparatus
EP3780274B1 (en) * 2019-08-13 2023-03-29 Arriver Software AB An array antenna arrangement
DE102020103978A1 (de) 2020-02-14 2021-08-19 Tews Elektronik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Transmissionsmessung von reflektierten Mikrowellen
US20240006776A1 (en) * 2020-12-10 2024-01-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Feeding structure for antenna array, antenna array, and network node

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728960A (en) * 1986-06-10 1988-03-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Multifunctional microstrip antennas
FR2627330B1 (fr) * 1988-02-12 1990-11-30 Alcatel Espace Antenne multifrequence, utilisable notamment dans le domaine des telecommunications spatiales
FR2636780B1 (fr) * 1988-09-21 1991-02-15 Europ Agence Spatiale Antenne composite a diplexage a polarisation circulaire
US5132694A (en) * 1989-06-29 1992-07-21 Ball Corporation Multiple-beam array antenna
JP2779559B2 (ja) * 1991-09-04 1998-07-23 本田技研工業株式会社 レーダ装置
JPH05145331A (ja) * 1991-11-18 1993-06-11 Sony Corp 偏波共用平面アンテナ
DE4239597C2 (de) * 1991-11-26 1999-11-04 Hitachi Chemical Co Ltd Ebene Antenne mit dualer Polarisation
FR2699008B1 (fr) * 1992-12-04 1994-12-30 Alcatel Espace Antenne active à synthèse de polarisation variable.
JP3224304B2 (ja) * 1993-02-25 2001-10-29 日本放送協会 移動体用送受信装置
US5493305A (en) * 1993-04-15 1996-02-20 Hughes Aircraft Company Small manufacturable array lattice layers
GB2279504A (en) * 1993-06-19 1995-01-04 Mercury Personal Communication Antenna system
CN1150498A (zh) * 1994-06-03 1997-05-21 艾利森电话股份有限公司 微带天线阵列
JP3273402B2 (ja) * 1994-06-13 2002-04-08 日本電信電話株式会社 プリントアンテナ
JP3547492B2 (ja) * 1994-09-14 2004-07-28 株式会社東芝 偏波共用アンテナ
US5532706A (en) * 1994-12-05 1996-07-02 Hughes Electronics Antenna array of radiators with plural orthogonal ports
JP2782053B2 (ja) * 1995-03-23 1998-07-30 本田技研工業株式会社 レーダーモジュール及びアンテナ装置
US5838282A (en) * 1996-03-22 1998-11-17 Ball Aerospace And Technologies Corp. Multi-frequency antenna

Also Published As

Publication number Publication date
SE9701079D0 (sv) 1997-03-24
AU6235498A (en) 1998-10-20
EP1764867B1 (en) 2008-07-09
SE9701079L (sv) 1998-09-25
EP1764867A1 (en) 2007-03-21
DE69839712D1 (de) 2008-08-21
US6043790A (en) 2000-03-28
SE510995C2 (sv) 1999-07-19
CN1250549A (zh) 2000-04-12
CA2284045A1 (en) 1998-10-01
DE69837596T2 (de) 2007-09-06
EP0970541A1 (en) 2000-01-12
JP2001518265A (ja) 2001-10-09
DE69837596D1 (de) 2007-05-31
WO1998043315A1 (en) 1998-10-01
CN1150662C (zh) 2004-05-19
EP0970541B1 (en) 2007-04-18
JP2008011565A (ja) 2008-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4430699B2 (ja) アンテナアパーチャを任意に用いる統合形送信/受信アンテナ
US6577879B1 (en) System and method for simultaneous transmission of signals in multiple beams without feeder cable coherency
US6218987B1 (en) Radio antenna system
US6016123A (en) Base station antenna arrangement
US6304214B1 (en) Antenna array system having coherent and noncoherent reception characteristics
US7538740B2 (en) Multiple-element antenna array for communication network
US7069053B2 (en) Antenna arrangement and method relating thereto
US20040077379A1 (en) Wireless transmitter, transceiver and method
US20160308279A1 (en) Wireless communication system node with re-configurable antenna devices
US20080238797A1 (en) Horn antenna array systems with log dipole feed systems and methods for use thereof
US6697643B1 (en) System and method for implementing a multi-beam antenna without duplex filters within a base station
US10425214B2 (en) Method and apparatus for millimeter-wave hybrid beamforming to form subsectors
US6844863B2 (en) Active antenna with interleaved arrays of antenna elements
US20240275041A1 (en) Systems and methods for generating calibration data in active antenna modules having antenna-side filter arrays therein
WO2023108630A1 (en) High performance patch-type radiating elements for massive mimo communication systems
WO2022260949A1 (en) Systems and methods for generating calibration data in active antenna modules having antenna-side filter arrays therein
EP3365944A1 (en) A wireless communication node with an antenna arrangement for triple band reception and transmission
CN117044128A (zh) 四极化天线阵列及利用其的波束空间极化分离
CN109273869A (zh) 一种天线***和移动终端

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080725

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081003

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081008

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090515

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091120

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091217

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131225

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term