JPH10126139A - アダプティブアンテナ - Google Patents

アダプティブアンテナ

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JPH10126139A
JPH10126139A JP8276249A JP27624996A JPH10126139A JP H10126139 A JPH10126139 A JP H10126139A JP 8276249 A JP8276249 A JP 8276249A JP 27624996 A JP27624996 A JP 27624996A JP H10126139 A JPH10126139 A JP H10126139A
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antenna
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Hiroki Shiyouki
裕樹 庄木
Manabu Mukai
学 向井
Tokihiko Yokoi
時彦 横井
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements 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
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】セクタビームのビーム幅を各セクタの収容する
通信量（通信端末数）を均一化するように、各セクタビ
ームのビーム幅とビーム方向を適応制御するアダプティ
ブアンテナを実現する。 【解決手段】複数のビームを形成するアンテナであり、
制御部１１において各ビームで通信する通信量情報をビ
ーム毎に認識し、この通信量情報を元にアンテナ制御部
７において各ビームのパターンを制御し、ウェイト設定
部５、６によりビーム毎に励振ウェイトを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、移動通信や構内
無線などに利用される基地局用アンテナに用いられるア
ダプティブアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】移動通信用の基地局アンテナとして、セ
クタビームを形成するアンテナが用いられている。この
アンテナは基地局から見て水平面内の全角度領域をある
角度領域に分割して複数のビームによりカバーするもの
である。例えばビーム幅６０度のビームを円周方向に６
個配置した例などがあげられる。このセクタビームを形
成する手段としては、所定のビーム幅の素子パターンを
もつアンテナ素子を各セクタ毎に１個用いることが一般
的である。その一例として、図１０に示すような反射板
付きダイポールアンテナがあげられる。このアンテナの
場合、反射板の大きさや反射板からのダイポールの高さ
を適当に設定することによりビーム幅の変更が可能であ
る。
【０００３】以上のようなセクタビームを基地局で形成
することにより、アンテナ利得を上げて送受信特性を向
上させたり、ビーム間で周波数の共用を行い電波資源の
有効活用を行うことが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
式によるセクタビームのビーム幅は固定されるものであ
るため、基地局のカバーするサービスエリア内での通信
量のビーム間での不均一性に対する柔軟性は無いと言え
る。例えば、特定のセクタビームのエリア内では通信す
る端末が混雑しているのに、他のセクタビームのエリア
内では通信容量に対して空いている状態になっているよ
うな場合が起こり得る。
【０００５】このような場合、基地局を効率的に利用し
ているとは言えない。このような通信量のアンバランス
が定常的に起こるものであれば、最初からセクタビーム
のビーム幅を変えたり、各セクタで収容できるチャネル
数を変えて設定することにより対処は可能であるが、時
間的にセクタ間での通信状況が変化していくような場合
には対処は不可能である。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、セクタビームのビーム幅を各
セクタの収容する通信量（通信端末数）を均一化するよ
うに、各セクタビームのビーム幅とビーム方向を適応制
御するアダプティブアンテナを提案することを目的とす
る。
【０００７】
【発明を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、所定の放射パターンを形成するための
複数の放射素子と、全体として所定のサービスエリアを
カバーするため各放射素子の励振重みづけを設定する設
定部からなるアダプティブアンテナにおいて、アンテナ
を介して送信されるべき情報量を検出する手段を更に具
備し、この情報量の大きさに応じて前記放射素子の励振
重み付けを修正することを特徴とする。
【０００８】具体的には、本発明は複数のビームを形成
するアンテナであり、前記ビームで通信する通信量情報
をビーム毎に認識する手段を有し、前記通信量情報を元
に前記ビームのパターンを制御する手段を有する。
【０００９】このような構成にすることにより、ビーム
毎の通信量の情報を元に、この通信量を均一化するよう
に各セクタビームのパターンを制御することができ、通
信端末の分布状況に柔軟に対応でき、基地局のもつ通信
容量を効果的に利用できる効果がある。
【００１０】例えば、ある時刻において一つのビームが
カバーするエリアに多くの移動局が集中した場合を想定
すると、そのビームを形成するアンテナを介して伝送さ
れる情報量が急激に増大するため、収容できる移動局数
を超えるとそのエリアに存在する移動局は新たに通信を
開始することができなくなる。この場合にそのアンテナ
でカバーしていたエリアを小さくするようにビームのパ
ターンを修正すると共に、カバーからはずれたエリアを
別のアンテナでカバーするようにビームのパターンを修
正する。このようにビ−ムのパタ−ンを修正すると、カ
バーするエリアが狭くなる場合には、そこに含まれる移
動局数を減少させることができるため、そのアンテナを
介して伝送される情報量の増大を抑制することが可能と
なる。また新たに別のアンテナでカバーされたエリアに
含まれる移動局はその別のアンテナを介して通信を行う
ことができるため、一つのアンテナを介して伝送される
情報量の偏りをなくし、トラヒックの集中を軽減するこ
とが可能となる。
【００１１】また、本発明は、複数のビームを形成する
アンテナであり、前記ビームは各々複数のアンテナ素子
により合成されて形成され、前記アンテナ素子に所定の
励振ウェイトを設定するためのウェイト設定部を有し、
前記ウェイト設定部はアンテナ制御部により制御され、
前記アンテナ制御部への入力は各ビーム毎の通信量情報
であり、前記ビーム毎の通信量情報を認識する手段を有
する。
【００１２】このような構成により、アンテナ制御機か
らの制御によりビーム毎に独立の励振ウェイトを設定
し、ビーム毎の通信情報量から各セクタの通信量を均一
化するように各セクタビームのパターンを制御すること
ができる。
【００１３】また、前記アダプティブアンテナを送信用
アンテナと受信用アンテナに別個に設け、前記送信用ア
ンテナと受信用アンテナは相似形であり、その大きさの
比は送信周波数と受信周波数の比の逆数に一致している
ことを特徴とする。このような構成により、送信アンテ
ナと受信アンテナに同一励振ウェイトを設定することに
より、同一形状のパターンをつくることができる。
【００１４】また、本発明では、アンテナ設置場所から
水平面内の全角度領域を複数のビームでカバーする基地
局アンテナであり、前記ビームで通信する通信量情報を
ビーム毎に認識する手段を有し、前記通信量情報を元に
前記ビームのパターンを制御するアンテナ制御部を有
し、前記アンテナ制御部において、最も通信量の大きな
ビームのビーム幅を狭くし、最も通信量の少ないビーム
幅を広くするように制御することを特徴とする。
【００１５】このような構成により、ビーム毎で通信す
る通信量情報を認識し、これを均一化するように、最も
通信量の大きなビームのビーム幅を狭くし、最も通信量
の少ないビーム幅を広くすることができ、通信端末の分
布のアンバランスに柔軟に対応でき、基地局のもつ通信
容量を効果的に利用できる効果がある。
【００１６】また、前記アンテナ制御部において、最も
通信量の大きなビームのビーム幅の減少量と、最も通信
量の少ないビーム幅の増加量を一致するように制御する
ことにより、全ビームのビーム幅の合計が一定値となる
ようにすることができる。
【００１７】また、前記アンテナ制御部において、最も
通信量の大きなビームと最も通信量の少ないビーム以外
のビームについて、ビーム幅を維持した状態でビーム方
向を変化させるように制御することにより、ビーム幅の
変化に伴うサービスエリアの変化に対応して各ビームの
方向を調整することができる。
【００１８】また、前記アンテナ制御部において、最も
通信量の大きなビームの通信量が予め設定したある通信
量を超えたときにビームパターンの制御を行うことによ
り、特定のビームについて通信量が混雑した状況におい
て初めて制御を開始するようにできる。
【００１９】また、前記アンテナ制御部において、所定
のパターン形状を実現するために設定する励振ウェイト
量を記憶装置に予め複数記憶しておき、前記記憶装置の
中から最適な励振ウェイト量を選択して各アンテナ素子
へ設定することにより、記憶している励振ウェイト群の
中から最適なパターンを形成する励振ウェイトを選んで
設定することができる。
【００２０】また、前記アンテナ制御部において、所望
のパターン形状との誤差が最小になるような励振ウェイ
ト量を計算により求め、各アンテナ素子へ設定すること
により、所望のパターンに最も近い最適なパターン形成
を自由に行うことができる。
【００２１】また、前記アンテナ制御部において、所望
のパターン形状との誤差が最小になるような励振ウェイ
ト量を逐次的に計算して求め、各アンテナ素子へ逐次的
に更新し設定することにより、初期パターンから所望の
パターンに最も近い最適なパターンへ徐々に変化させて
いくことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１に本発明の実施形態に係るアダ
プティブアンテナの構成例である。いま、一例として、
６セクタビームにより水平面内の全角度領域をカバーす
る基地局用アンテナとしての応用例について説明する。
【００２３】図１に示すように、受信アンテナ１と送信
アンテナ２の二つで構成され、どちらも１２素子アレイ
により６個のセクタビームを形成する。この二つの１２
素子アレイアンテナの大きさは、送信、受信に用いられ
る電波の周波数帯（または波長の大きさ）に応じてアン
テナの大きさ、素子間隔等が決定されるものとする。具
体的には送信アンテナ、受信アンテナは大きさが異なる
相似形状として構成され、送信アンテナの形状パラメー
タは受信アンテナの形状の（受信周波数／送信周波数）
倍とする。例えば送信周波数が１ＧＨｚ、受信周波数が
２ＧＨｚの場合には、送信アンテナの大きさは受信アン
テナの大きさの２倍となる。このように設定することに
より、アンテナの大きさは使用する電波の波長の大きさ
により規格化され、波長の大きさに関わらず、波長に対
するアンテナの大きさ、素子間隔の比率は同一となる。
また受信アンテナの受信パターンと送信アンテナの送信
パターンは同一の励振ウェイトを設定することにより同
一のパターンになるように設計することができる。
【００２４】受信アンテナ１を構成する各アンテナ素子
からの受信信号は受信増幅部３と直接接続し、この後に
ウェイト設定部５において各受信信号に重み付けを行い
合成した後に受信部８に入力する。また、送信部９から
の送信信号は、分配後、ウェイト設定部６において各送
信信号に重み付けされた後、送信増幅部４で増幅され、
アンテナ素子へ伝達される。ここで、受信部８では受信
されたRF信号をベースバンド信号に変換し、送信部９で
は変調されたベースバンド信号をRF信号に変換する。受
信部８および送信部９は信号処理部１０に接続され、信
号処理部１０ではベースバンドでの信号の変復調などを
行う。制御部１１は信号処理部１０と外部の信号伝達の
制御や無線回線管理等を行う他に、各セクタ毎の通信量
情報を認識する。この通信量情報は、各セクタ毎にその
瞬時に通信している端末数やチャネルの稼動数などであ
る。この制御部１１から通信量情報を抽出し、アンテナ
制御部７へ入力する。アンテナ制御部７は計算処理およ
び記憶できる機能を有し、入力した通信量情報をもとに
アンテナ素子へ設定する励振ウェイトを決定し、ウェイ
ト設定部５、６へ送出する。この励振ウェイト分布は、
受信アンテナと送信アンテナに設けられたウェイト設定
部において同一とする。
【００２５】図２には、ウェイト設定部および増幅部の
構成について受信アンテナを例にとり説明する。ここで
１２個のアンテナ素子２１、２２、２３、２４、２５、
２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２により６個
のセクタビームを形成する。各アンテナ素子には、低雑
音増幅器（ＬＮＡ）４１と分配器４２が各々接続され
る。例えば、この分配器４２を４分配とすると、これは
一つのアンテナ素子が４つのセクタビーム形成に共用さ
れることを示す。受信増幅部３はこの低雑音増幅器と分
配器により構成される。ウェイト設定部５には各セクタ
毎のビーム形成回路（ＢＦＮ）４６、４７、４８、４
９、５０、５１が設けられ、各ＢＦＮは７個（もしくは
８個）のアンテナ素子に励振ウェイトを設定し、ウェイ
ト付けられた受信信号を合成器４５によりセクタ毎に合
成し、受信部へ伝達する。励振ウェイトのうち、振幅ウ
ェイトの設定は可変減衰器４３により、位相ウェイトの
設定は可変移相器４４に行う。この制御はアンテナ制御
部７が行う。
【００２６】以上、受信アンテナの例であるが、送信ア
ンテナについても同様な構成であり、送信では低雑音増
幅器が高出力増幅器（ＨＰＡ）になり、分配器と合成器
が入れ替わる。
【００２７】図３にアンテナにアンテナ上面図を示す。
正１２角形上に１２個のアンテナ素子を配列する。ま
た、図４にアンテナ素子２１の概観を示す。エレベーシ
ョン面にビーム方向を偏位させ、例えば水平方向から下
向きにビーム形状を成形させるために、複数の単位アン
テナを鉛直方向に配置して構成する。ここで、もちろ
ん、エレベーション方向でのビーム成形の必要が無い場
合には単一のアンテナでも構わない。この単位アンテナ
としては、誘電体基板６１上に形成された平面アンテナ
６０を用いる。アンテナ方式については、この他、他の
方式のマイクロストリップアンテナ、反射板付きダイポ
ールなどを利用することが可能である。また、この場合
の給電方法としてマイクロストリップ線路によるシリー
ズ給電もしくはトーナメント給電方法を用いることがで
きる。
【００２８】本発明の基本的な構成要素は、複数のビー
ムを形成するアンテナにおいて、各ビーム毎の通信量情
報を認識する手段としての制御部を有することと、この
情報を元にビームパターンを制御する手段としてのアン
テナ制御部を有することである。このような構成によ
り、各セクタでの通信量の均一化をはかり、基地局全体
を効率的に運用することを目的として、各セクタ毎の通
信量情報を元に、これらを均一化するように各セクタビ
ームの方向およびビーム幅を変化させることができる。
従って、ビーム間での通信量の変動やアンバランスに対
して柔軟に対応でき、基地局のもつ通信容量を有効に活
用できる効果がある。言葉を変えれば、収容できる端末
数を増やすことができるので、等価的に低コスト化がは
かられる。
【００２９】また、上記の基本的構成要素に加え、各ビ
ームのビーム形状を変更するための手段として、各ビー
ムの形成に関与するアンテナ素子が複数個あり、これら
に励振ウェイトを設定するためのウェイト設定部を設
け、これをアンテナ制御部により制御する。このような
構成により、簡単な構成および簡単な制御によりビーム
毎に独立にビーム成形を行うことができる。
【００３０】また、送受のアンテナを相似形状として、
その形状の比を送受の周波数比の逆数とすることによ
り、送受信で設定する励振ウェイトを同一とした場合に
同一のビーム形状が実現できる。このような構成によ
り、基地局が形成するセクタビームが常に送受で一致
し、送受パターンが異なることに起因する通信障害を避
けることができ、常に良好な通信環境を維持することが
できる。
【００３１】図５には、アンテナ制御部７における制御
の流れの一例を示す。基本的な動作として、ビーム毎で
の通信量情報を入力し、この通信量がビーム間でバラツ
キがある場合に均一化するように、各ビームの方向・ビ
ーム幅を変化させ、そのようなビームを形成するための
励振ウェイトを求めてウェイト制御信号としてウェイト
設定部へ送出する。以下に、その処理の一例を示す。
【００３２】１．各セクタビームのビーム幅は離散的、
選択的に設定可能なものとし、例えば３０度、４５度、
６０度、７５度、９０度の５段階に制御可能とする。初
期値（ノミナル値）のビーム幅は６０度とする。
【００３３】２．セクタ毎の通信量をある単位時間あた
り平均をとり、最も混雑しているセクタと最も空いてい
るセクタを把握する。 ３．最も通信量の混雑しているセクタのビーム幅を１段
階狭くし（例えば６０度を４５度ビームにする）、最も
通信量の少ない空いているセクタのビーム幅を１段階広
くする（例えば６０度を７５度にする）。他のビームに
ついてはビーム幅を固定したまま、ビーム方向のみの調
整を行う。このような条件で、各セクタビームの所望パ
ターンを設定する。［処理１］ ４．上記所望パターンに合致するようにアンテナ励振ウ
ェイトを求める。この方法としては、記憶しているパタ
ーン例から最適なものを選び出す方法や最急降下法など
により所望パターンとの二乗誤差が最小になるように励
振ウェイトを収束させていく方法などを用いることがで
きる。［処理２］ ５．上記の処理２において、求められた励振ウェイトを
各セクタに設定する。こうすることにより、各セクタの
ビーム形状は初期値パターンから所望パターンへ変化す
る。
【００３４】６．セクタ間の通信トラフィック量の差が
ある許容値以下になるまで、もしくは通信が集中してい
る特定のセクタがこれ以上ビーム幅を狭くできなくなる
まで上記２．から５．の手順を再度繰り返す。この場
合、通信状況に応じてビーム幅を変化させるビームを随
時選んで行う。
【００３５】以上の制御によるビーム幅の可変例を以下
に示す。図６から図９に、ビーム幅可変セクタビームに
よる基地局パターン配置例を示す。図６には全て６０度
のセクタビームとなる初期状態でのパターンを示す。図
７には特定の方向（＋Ｘ方向）にユーザが集中している
場合のパターン配置例を示す。このようなパターンは、
基地局から見て人の集まるところ（駅、オフィス街、イ
ベント会場など）が単一方向にある場合に有効である。
図８には２方向（＋Ｘ方向と−Ｘ方向）にユーザが集中
する場合のパターン配置例を示す。例えば、基地局が通
行量の多い幹線道路途中に配置されるような場合に有効
である。図９にはユーザが集中する領域がＸ＞０となる
ところにある場合でのパターン配置例を示す。例えば、
基地局が海岸や山岳部の付近に配置され、地形的にユー
ザ数の分布が不均一な場合に有効である。
【００３６】以上のように、本発明のアダプティブアン
テナは、基地局がカバーするエリアにおけるユーザ分布
のアンバランスを補償することができる。セクタビーム
の可変は、地形や交通などの影響に起因する準固定的な
通信トラフィックのアンバランスに対応するのみなら
ず、特定の時間帯に起きる通信トラフィックのアンバラ
ンス（例えば、イベント会場などでイベント時に起きる
通信混雑、オフィス街での時間帯による通信量の差な
ど）に対する適応制御も可能である。また、通信が混雑
しているセクタビームを鋭くすることは、そのカバーエ
リアでのアンテナ利得を上げることと等価になり、その
利得上昇分だけ送信出力を節約することも可能になる利
点もある。以上の理由から、本発明のアダプティブアン
テナは基地局カバーするサービスエリアの中の通信トラ
フィック環境に非常に柔軟に対応するものであり、その
利用効率は非常高いと言える。収容するユーザ数（端末
数）を等価的に数倍にすることが可能であり、効果は絶
大である。
【００３７】アンテナ制御部での制御において以下のよ
うな変更・追加等を行っても本発明の効果は同様であ
る。アンテナ制御部において、最も通信量の大きなビー
ムのビーム幅の減少量と、最も通信量の少ないビーム幅
の増加量を一致するように制御する。このような制御に
より、全ビームのビーム幅の合計が一定値となり、全て
のセクタにビームによりカバーする角度領域が一定とな
るように各ビームのビーム方向の調整が行える。このた
め基地局でカバーすべき領域を常にカバーする上で有効
である。
【００３８】また、アンテナ制御部において、最も通信
量の大きなビームと最も通信量の少ないビーム以外のビ
ームについて、ビーム幅を維持した状態でビーム方向を
変化させるように制御することにより、ビーム幅の変化
に伴うサービスエリアの変化に対応して各ビームの方向
を調整することができる。このため基地局でカバーすべ
き領域を常にカバーする上で有効である。
【００３９】また、アンテナ制御部において、最も通信
量の大きなビームの通信量が予め設定したある通信量を
超えたときにビームパターンの制御を行うようにしても
よい。このような制御により、特定のビームについて通
信量が混雑した状況において初めて制御を開始し、必要
な場合にのみビームの変更を行うように制御することが
できる。アンテナ全体の制御を簡単化することができ、
有効である。
【００４０】また、アンテナ制御部において、所定のパ
ターン形状を実現するために設定する励振ウェイト量を
記憶装置に予め複数記憶しておき、記憶装置の中から所
定の励振ウェイト量を選択して各アンテナ素子へ設定す
る。このような制御により、記憶している励振ウェイト
群の中から最適なパターンを形成する励振ウェイトを選
んで設定することができる。励振ウェイトの選択、設定
を短時間で行える利点がある。
【００４１】また、アンテナ制御部において、所望のパ
ターン形状との誤差が最小になるような励振ウェイト量
を計算により求め、各アンテナ素子へ設定する。このよ
うな制御により、所望のパターンに最も近い最適なパタ
ーン形成を自由に行うことができる。ここで所望パター
ンは任意に決めることができ、さまざまな通信環境（通
信量のアンバランス）により柔軟に対応することができ
る。
【００４２】また、アンテナ制御部において、所望のパ
ターン形状との誤差が最小になるような励振ウェイト量
を逐次的に計算して求め、各アンテナ素子へ逐次的に更
新し設定してもよい。このような制御により、ビーム形
状は初期パターンから所望のパターンへ徐々に変化させ
ていくことができる。この場合、ビーム切り替えによ
り、セクタが変更されたために、通信が遮断されるよう
な状況を避けることができる利点がある。
【００４３】また一つのサービスエリアに含まれる移動
局に対して発呼要求、着呼要求が大量に発生し、トラヒ
ックが集中した場合には、そのサービスエリアをカバー
する複数の同一形状のビームを重ねて配置するようアン
テナ素子の励振ウェイトを設定することも可能である。
このような構成によっても、特定のエリアに集中した情
報量の伝送負荷を分散させることができる。
【００４４】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明の基本的な構成および制御方法を逸脱しない
範囲で実施例の変更を行っても構わない。例えば、多角
形柱状の形状を有するセクタアンテナにおいては、セク
タ数やアンテナ素子数については任意に設定されるもの
であるし、励振ウェイトの設定手段などについても他の
手段によっても構わない。一例として、ベースバンドに
おけるディジタル信号の領域において、ディジタル信号
処理回路の中でこのような励振ウェイト設定を行うよう
な構成にしても構わない。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアダプテ
ィブアンテナでは、セクタビームの形状を通信環境に応
じて柔軟に可変することができる。例えば、各セクタで
の通信量の均一化をはかり、基地局全体を効率的に運用
することを目的として、各セクタ毎の通信量情報を元
に、これらを均一化するように各セクタビームの方向お
よびビーム幅を変化させることができる。従って、基地
局のもつ通信容量を有効に活用できる効果がある。ま
た、収容できる端末数を増やすことができ、等価的に低
コスト化がはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るアダプティブアンテナ
の構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係るアダプティブアンテナ
の受信増幅部およびウェイト設定部の構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係るアダプティブアンテナ
のアンテナ素子の上面図。
【図４】同実施形態に係るアダプティブアンテナのアン
テナ素子の概観図。
【図５】同実施形態に係るアダプティブアンテナのアン
テナ制御部における制御手順を示す図。
【図６】同実施形態に係るアダプティブアンテナによる
セクタビーム形成例を示す図。
【図７】同実施形態に係るアダプティブアンテナによる
セクタビーム形成例を示す図。
【図８】同実施形態に係るアダプティブアンテナによる
セクタビーム形成例を示す図。
【図９】同実施形態に係るアダプティブアンテナによる
セクタビーム形成例を示す図。
【図１０】従来例におけるセクタビームを形成するアン
テナ構成例を示す図。
【符号の説明】
１・・・ 受信アンテナ ２・・・ 送信アンテナ ３・・・ 受信増幅部 ４・・・ 送信増幅部 ５、６・・・ ウェイト設定部 ７・・・ アンテナ制御部 ８・・・ 受信部 ９・・・ 送信部 １０・・・ 信号処理部 １１・・・ 制御部 ２１〜３２・・・ アンテナ素子 ４１・・・ ＬＮＡ ４２・・・ 分配器 ４３・・・ 減衰器 ４４・・・ 移相器 ４５・・・ 合成器 ４６、４７、４８、４９、５０、５１・・・ ＲＦＮ ６０・・・ 平面アンテナ ６１・・・ 誘電体基板

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の放射パターンを形成するための複
    数の放射素子と、全体として所定のサービスエリアをカ
    バーするため各放射素子の励振重みづけを設定する設定
    部からなるアダプティブアンテナにおいて、アンテナを
    介して送信されるべき情報量を検出する手段を更に具備
    し、この情報量の大きさに応じて前記放射素子の励振重
    み付けを修正することを特徴とするアダプティブアンテ
    ナ。
  2. 【請求項２】 複数のビームを形成するアンテナであ
    り、前記ビームで通信する通信量情報をビーム毎に認識
    する手段を有し、前記通信量情報を元に前記ビームのパ
    ターンを制御する手段を有することを特徴とするアダプ
    ティブアンテナ。
  3. 【請求項３】 複数のビームを形成するアンテナであ
    り、前記ビームは各々複数のアンテナ素子により合成さ
    れて形成され、前記アンテナ素子に所定の励振ウェイト
    を設定するためのウェイト設定部を有し、前記ウェイト
    設定部はアンテナ制御部により制御され、前記アンテナ
    制御部への入力は各ビーム毎の通信量情報であり、前記
    ビーム毎の通信量情報を認識する手段を有することを特
    徴とするアダプティブアンテナ。
  4. 【請求項４】 送信用アンテナと受信用アンテナを別個
    に設け、前記送信用アンテナと受信用アンテナは相似形
    であり、その大きさの比は送信周波数と受信周波数の比
    の逆数に一致していることを特徴とする請求項２もしく
    は請求項３記載のアダプティブアンテナ。
  5. 【請求項５】 アンテナ設置場所から水平面内の全角度
    領域を複数のビームでカバーする基地局アンテナであ
    り、前記ビームで通信する通信量情報をビーム毎に認識
    する手段を有し、前記通信量情報を元に前記ビームのパ
    ターンを制御するアンテナ制御部を有し、前記アンテナ
    制御部において、最も通信量の大きなビームのビーム幅
    を狭くし、最も通信量の少ないビーム幅を広くするよう
    に制御することを特徴とするアダプティブアンテナ。
  6. 【請求項６】 前記アンテナ制御部において、最も通信
    量の大きなビームのビーム幅の減少量と、最も通信量の
    少ないビーム幅の増加量を一致するように制御すること
    を特徴とする請求項５記載のアダプティブアンテナ。
  7. 【請求項７】 前記アンテナ制御部において、最も通信
    量の大きなビームと最も通信量の少ないビーム以外のビ
    ームについて、ビーム幅を維持した状態でビーム方向を
    変化させるように制御することを特徴とする請求項５記
    載のアダプティブアンテナ。
  8. 【請求項８】 前記アンテナ制御部において、最も通信
    量の大きなビームの通信量が予め設定したある通信量を
    超えたときにビームパターンの制御を行うことを特徴と
    する請求項５記載のアダプティブアンテナ。
  9. 【請求項９】 前記アンテナ制御部において、所定のパ
    ターン形状を実現するために設定する励振ウェイト量を
    記憶装置に予め複数記憶しておき、前記記憶装置の中か
    ら最適な励振ウェイト量を選択して各アンテナ素子へ設
    定することを特徴とする請求項５記載のアダプティブア
    ンテナ。
  10. 【請求項１０】 前記アンテナ制御部において、所望の
    パターン形状との誤差が最小になるような励振ウェイト
    量を計算により求め、各アンテナ素子へ設定することを
    特徴とする請求項５記載のアダプティブアンテナ。
  11. 【請求項１１】 前記アンテナ制御部において、所望の
    パターン形状との誤差が最小になるような励振ウェイト
    量を逐次的に計算して求め、各アンテナ素子へ逐次的に
    更新し設定することを特徴とする請求項５記載のアダプ
    ティブアンテナ。
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