特許 5969698 アンテナアレイ、アンテナ装置及び基地局

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5969698

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】アンテナアレイ、アンテナ装置及び基地局

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/06 20060101AFI20160804BHJP

【ＦＩ】

   H01Q21/06

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-514315(P2015-514315)

(86)(22)【出願日】2012年5月30日

(65)【公表番号】特表2015-521441(P2015-521441A)

(43)【公表日】2015年7月27日

(86)【国際出願番号】CN2012076278

(87)【国際公開番号】WO2012126439

(87)【国際公開日】20120927

【審査請求日】2015年1月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】504277388

【氏名又は名称】▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100140534

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 敬二

(72)【発明者】

【氏名】艾 ▲嗚▼

(72)【発明者】

【氏名】▲羅▼ 英涛

【審査官】 米倉 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２３６２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１４５５２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００３−５０９８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０３８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８８０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５９２２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ２１／０６−２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つのアンテナサブアレイ（１）を含むアンテナアレイであって、
少なくとも２つの前記アンテナサブアレイ（１）が垂直方向に配置され、前記アンテナサブアレイ（１）のそれぞれが複数の放射素子を含み、
垂直方向の少なくとも２つの隣接する前記アンテナサブアレイ（１）において、前記アンテナサブアレイ（１）のそれぞれの対応する位置における前記放射素子が水平方向に互い違いに配置され、
少なくとも１つの前記アンテナサブアレイの放射素子に入力される信号と、垂直方向に前記アンテナサブアレイに隣接する他の前記アンテナサブアレイの対応する位置の放射素子に入力される信号との間に、４５°の位相差が存在する、アンテナアレイ。

【請求項2】

垂直方向の少なくとも２つの隣接する前記アンテナサブアレイ（１）において、１つの前記アンテナサブアレイの少なくとも１つの前記放射素子が、垂直方向において、他の前記アンテナサブアレイの２つの前記放射素子間に位置する、請求項１に記載のアンテナアレイ。

【請求項3】

垂直方向における少なくとも２つの隣接する前記アンテナサブアレイ（１）において、１つの前記アンテナサブアレイの少なくとも１つの前記放射素子が、垂直方向において、他の前記アンテナサブアレイの２つの前記放射素子の中心線に位置する、請求項２に記載のアンテナアレイ。

【請求項4】

少なくとも１つの前記アンテナサブアレイにおいて、水平方向の少なくとも２つの隣接する前記放射素子が、垂直方向において互い違いに配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。

【請求項5】

少なくとも１つのアンテナサブアレイにおいて、少なくとも１つの前記放射素子が、水平方向において、垂直方向の２つの隣接する前記放射素子間に位置する、請求項４に記載のアンテナアレイ。

【請求項6】

少なくとも１つの前記アンテナサブアレイにおいて、少なくとも１つの前記放射素子が、水平方向において、垂直方向の２つの隣接する前記放射素子の中心線に位置する、請求項５に記載のアンテナアレイ。

【請求項7】

垂直に上から下に見た方向における隣接する前記アンテナサブアレイ（１）が、水平の異なる方向に互い違いに配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。

【請求項8】

少なくとも１つの前記アンテナサブアレイにおける隣接する前記放射素子間の間隔が、垂直方向に前記アンテナサブアレイに隣接する他の前記アンテナサブアレイの隣接する前記放射素子間の間隔と等しい、請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。

【請求項9】

少なくとも１つの前記アンテナサブアレイにおいて、同一の列に位置する前記放射素子が電気的に接続され、及び／または、同一の行に位置する前記放射素子が電気的に接続される、請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。

【請求項10】

前記アンテナサブアレイ（１）のそれぞれにおいて、各行の前記放射素子の数が等しく、各列の前記放射素子の数が等しい、請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。

【請求項11】

少なくとも２つの前記アンテナサブアレイ（１）が少なくとも２つの種類のアンテナサブアレイ（１）を含み、前記少なくとも２つの種類のアンテナサブアレイ（１）のそれぞれがｍ行ｎ列の放射素子を含み、異なるアンテナサブアレイ（１）のｍ及び／またはｎが異なり、ｍ及びｎがいずれも１より大きな整数である、請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つのアンテナアレイを含む、アンテナ装置。

【請求項13】

請求項１２に記載のアンテナ装置を含む、基地局。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、通信技術分野、特にアンテナアレイ、アンテナ装置及び基地局に関する。

【背景技術】

【0002】

移動通信技術の発展に伴って、通信システムの容量の改善及びパターン性能の最適化などについて高い要求が増大している。図１は、既存のアンテナアレイの概略的な構造図であり、このアンテナアレイは垂直方向に５つのアンテナサブアレイからなる。一般に、アンテナサブアレイの放射素子の間の水平方向の間隔は動作波長のおよそ半分より小さく、特定の電力分布下では、水平方向のビームにおける低いサイドローブのためのアンテナアレイの必要性を満たすことができる。

【0003】

しかしながら、アンテナアレイの動作周波数帯域が広帯域であるような実装例においては、アンテナサブアレイの放射素子間の水平方向の間隔は、広帯域における各周波数について、半波長の必要性を満たすことができない。結果的に、アンテナアレイパターンにおける水平方向のサイドローブのエネルギーは高く、超高帯域性能は悪くなる。このことは、通信システムの容量に影響を与える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の実施形態は、アンテナアレイパターンにおける水平方向のビームのサイドローブのエネルギーを低減し、超高帯域性能を改善するために、アンテナアレイ、アンテナ装置及び基地局を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

１つの態様に従えば、本発明の実施形態は、少なくとも２つのアンテナサブアレイを含むアンテナアレイであって、少なくとも２つの前記アンテナサブアレイが垂直方向に配置され、前記アンテナサブアレイのそれぞれが複数の放射素子を含み、垂直方向の少なくとも２つの隣接する前記アンテナサブアレイにおいて、前記アンテナサブアレイのそれぞれの対応する位置における前記放射素子が水平方向に互い違いに配置される、アンテナアレイを提供する。

【0006】

他の態様によれば、本発明の実施形態は少なくとも１つのアンテナアレイを含むアンテナ装置を提供し、アンテナアレイは、少なくとも２つのアンテナサブアレイを含むアンテナアレイであって、少なくとも２つの前記アンテナサブアレイが垂直方向に配置され、前記アンテナサブアレイのそれぞれが複数の放射素子を含み、垂直方向の少なくとも２つの隣接する前記アンテナサブアレイにおいて、前記アンテナサブアレイのそれぞれの対応する位置における前記放射素子が水平方向に互い違いに配置される。

【0007】

さらに他の態様によれば、本発明の実施形態はアンテナ装置を含む基地局を提供し、アンテナ装置は少なくとも１つのアンテナアレイを含み、アンテナアレイは、少なくとも２つのアンテナサブアレイを含むアンテナアレイであって、少なくとも２つの前記アンテナサブアレイが垂直方向に配置され、前記アンテナサブアレイのそれぞれが複数の放射素子を含み、垂直方向の少なくとも２つの隣接する前記アンテナサブアレイにおいて、前記アンテナサブアレイのそれぞれの対応する位置における前記放射素子が水平方向に互い違いに配置される。

【0008】

本発明の実施形態において提供されるアンテナアレイ、アンテナ装置及び基地局によれば、アンテナアレイにおいて、垂直方向の少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、各アンテナサブアレイの対応する位置の放射素子は水平方向に互い違いに配置される。このことは、アンテナアレイパターンの水平方向のサイドローブのエネルギーを低減し、超高帯域の性能を改善し、通信システムの容量を向上させる。

【0009】

本発明の実施形態または従来技術に従う技術的解決手段をより明確に説明するために、本実施形態または従来技術を説明するために必要な添付図面が以下に簡単に説明される。明らかに、以下の説明における添付図面は、単に本発明の実施形態のいくつかを示すにすぎず、当業者であれば創造的な努力をすることなく添付図面に従って他の図面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】既存のアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図2】本発明の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図3】本発明の他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図4】本発明のさらに他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図5】本発明のさらに他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図6】本発明のさらに他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図7】本発明のさらに他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図8】本発明のさらに他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図9】本発明のさらに他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。

【図10】本発明の実施形態に従うアンテナ装置の概略的な構造図である。

【図11】図１０に示されるアンテナ装置におけるビーム形成ネットワークの概略的な構造図である。

【図12】図１０に示されるアンテナ装置における他のビーム形成ネットワークの概略的な構造図である。

【図13】本発明の実施形態に従う基地局の概略的な構造図である。

【図14】既存のアンテナアレイの水平パターンである。

【図15】本発明の実施形態に従うアンテナアレイの水平パターンである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の技術的解決手段は、添付する図面を参照して以下に明確かつ完全に説明される。説明される実施形態は本発明の実施形態の全てではなくむしろ一部にすぎないことは明らかである。創造的な努力を要せず本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られるその他全ての実施形態は、本発明の保護範囲内にある。

【0012】

図２は、本発明の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。図２に示されるように、アンテナアレイは、
垂直方向に配置され、それぞれが複数の放射素子を含む少なくとも２つのアンテナサブアレイを含み、
垂直方向の少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、各アンテナサブアレイの対応する位置における放射素子は水平方向に互い違いに配置されている。

【0013】

本発明のこの実施形態において提供されるアンテナアレイは、例えば、図２に示されるようにデュアルビームアンテナアレイなどの複数ビームのアンテナアレイを含みうる。例えば、アンテナサブアレイは平行に配置されてもよい。アンテナアレイ内に３つ以上のアンテナサブアレイが垂直方向に配置されるような実装例においては、アンテナサブアレイは等しい間隔で配置されてもよい。

【0014】

図２に示されるアンテナアレイは垂直方向に４つのアンテナサブアレイ、すなわち、アンテナサブアレイ１、アンテナサブアレイ２、アンテナサブアレイ３及びアンテナサブアレイ４を含む。この実施形態において提供されるアンテナアレイは、アンテナサブアレイのそれぞれが２行４列の放射素子を含む図２の例を取ることによって示される。本発明のこの実施形態において提供されるアンテナアレイにおいて、各アンテナサブアレイに含まれる放射素子の行の数及び／または列の数は異なるものであってもよいことは理解されるであろう。

【0015】

本発明のこの実施形態において提供されるアンテナアレイ内の垂直方向における少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、各アンテナサブアレイにおける対応する位置の放射素子は水平方向に互い違いに配置されてもよく、それによってアンテナアレイパターンにおける水平方向のサイドローブのエネルギーを低減し、各アンテナサブアレイのパターンの合成後の水平方向のサイドローブのエネルギーを打ち消す。各アンテナサブアレイにおける対応する位置の放射素子は、各アンテナサブアレイの同じ行番号及び同じ列番号の放射素子を指す。

【0016】

例えば、図２に示されるアンテナアレイにおいて、上から見下ろす方向に、第１のアンテナサブアレイ１の第１行第１列の放射素子１１及び第２のアンテナサブアレイ２の第１行第１列の放射素子２１は対応する位置にある２つの放射素子である。図２からは、第２のアンテナサブアレイ２における第１行第１列の放射素子２１及び第１のアンテナサブアレイ１の第１行第１列の放射素子１１が垂直方向に位置合わせされておらず、第２のアンテナサブアレイ２の第１行第１列の放射素子２１が第１のアンテナサブアレイ１の第１行第１列の放射素子１１から所定の距離だけ水平方向に右側に互い違いに配置されていることが分かる。

【0017】

他の実施可能な実施形態として、第２のアンテナサブアレイ２の第１行第１列の放射素子２１は、第１のアンテナサブアレイ１の第１行第１列の放射素子１１から所定の距離だけ水平方向に左側に互い違いに配置されてもよいことは理解されるであろう。

【0018】

代替的に、垂直方向における少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、１つのアンテナサブアレイにおける少なくとも１つの放射素子は、垂直方向において、他のアンテナサブアレイの２つの放射素子の間に配置されてもよい。例えば、図２に示されるアンテナアレイにおいて、上から見て、第２のアンテナサブアレイ２の第１行第１列の放射素子２１は、垂直方向において、第１のアンテナサブアレイ１の第１行第１列の放射素子１１と第１行第２列の放射素子１２との間に位置する。

【0019】

代替的に、垂直方向の少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、１つのアンテナサブアレイの少なくとも１つの放射素子は、垂直方向において、他のアンテナサブアレイにおける２つの放射素子の中心線に配置されてもよい。例えば、図２に示されるアンテナアレイにおいて、上から見て、第２のアンテナサブアレイ２の第１行第１列の放射素子２１は、垂直方向において、第１のアンテナアレイ１の第１行第１列の放射素子１１及び第１行第２列の放射素子１２の中心線に位置する。図３に示されるように、上から見て、第２のアンテナサブアレイ２の第１行第１列の放射素子２１及び第１のアンテナサブアレイ１の第１行第１列の放射素子１１の延長線の間の垂直方向の距離Ｘ３は、第１のアンテナサブアレイの第１行第１列の放射素子１１と第１行第２列の放射素子１２との間の間隔Ｘ１の半分に等しい。

【0020】

前述の構成を通して、各サブアンテナアレイのパターンの合成後の水平方向のサイドローブのエネルギーは打ち消され、それによってアンテナアレイの超高帯域性能を改善し、通信システムの容量を向上させる。

【0021】

図４は本発明の他の実施形態に従うアンテナアレイの概略的な構造図である。図４に示されるように、前述の実施形態に基づき、代替的に、アンテナアレイの少なくとも１つのアンテナサブアレイにおいて、水平方向の少なくとも２つの隣接する放射素子が垂直方向において互い違いに配置されてもよい。

【0022】

図４に示されたアンテナアレイにおいて、上から下を見た方向の第１のアンテナサブアレイ１では、第１行第２列の放射素子１２が第１行第１列の放射素子１１から所定の距離だけ垂直方向下側に互い違いに配置され、第１行第３列の放射素子１３とは垂直方向に互い違いに配置されず、水平方向において第１行第３列の放射素子１３と整列している。

【0023】

図５に示されたアンテナアレイにおいて、上から下を見た方向の第１のアンテナサブアレイ１では、第１行第２列の放射素子１２が第１行第１列の放射素子１１から所定の距離だけ垂直方向下方に互い違いに配置され、第１行第３列の放射素子１３から所定の距離だけ垂直方向下方にさらに互い違いに配置される。

【0024】

図４及び図５においてアンテナサブアレイのそれぞれが２行４列の放射素子を含み、これは、この実施形態に提供されるアンテナアレイを例示するための例として取られていることに注意すべきである。この実施形態において提供されたアンテナアレイでは、各アンテナサブアレイに含まれる放射素子の行の数及び／または列の数は異なるものであってもよい。

【0025】

代替的に、少なくとも１つのアンテナサブアレイにおいて、少なくとも１つの放射素子は、水平方向において、垂直方向の２つの隣接する放射素子間に位置してもよい。例えば、図５に示されたアンテナアレイにおいて、上から下を見た方向の第１のアンテナサブアレイ１において、第１行第２列の放射素子１２は、水平方向において、第１行第１列の放射素子１１と第２行第１列の放射素子１５との間に位置する。

【0026】

代替的に、少なくとも１つのアンテナサブアレイにおいて、少なくとも１つの放射素子が、水平方向において、垂直方向の２つの隣接する放射素子の中心線に位置してもよい。例えば、図５に示されたアンテナアレイにおいて、上から下を見た方向の第１のアンテナサブアレイ１において、第１行第２列の放射素子１２は、水平方向において、第１行第１列の放射素子１１及び第２行第１列の放射素子１５の中心線に位置する。

【0027】

前述の構成を通して、アンテナアレイパターンの水平方向のサイドローブのエネルギーが低減されることに基づき、各アンテナサブアレイのパターンの合成後の垂直ファーサイドローブのエネルギーが打ち消され、それによりアンテナアレイの超高帯域性能を改善し、通信システムの容量を向上しうる。

【0028】

前述の実施形態に基づき、代替的に、垂直に上から下に見た方向の隣接するアンテナサブアレイが代替的に異なる水平方向に互い違いに配置されてもよい。例えば図２から図５に示されるアンテナアレイにおいて、垂直に上から下に見た方向の隣接するアンテナサブアレイの第１のグループ、すなわちアンテナサブアレイ１及びアンテナサブアレイ２において、第２のアンテナサブアレイ２はアンテナサブアレイ１から水平方向右側に互い違いに配置される。垂直に上から下に見た方向の隣接するアンテナサブアレイの第２のグループ、すなわちアンテナサブアレイ２及びアンテナサブアレイ３において、アンテナサブアレイ３はアンテナサブアレイ２から水平方向左側に互い違いに位置する。

【0029】

前述の実施形態に基づき、代替的に、少なくとも１つのアンテナサブアレイの隣接する放射素子間の間隔は垂直方向に前述のアンテナサブアレイと隣接する他のアンテナサブアレイの隣接する放射素子間の間隔に等しくてもよい。例えば、図３に示されるアンテナアレイにおいて、垂直に上から下に見た方向において、第１のアンテナサブアレイ１の隣接する放射素子間の間隔がＸ１であり、第２のアンテナサブアレイ２の隣接する放射素子間の間隔がＸ２であると仮定すると、Ｘ１＝Ｘ２として設定してもよい。

【0030】

アンテナアレイパターンにおいて、代替的に、４５°の位相差が少なくとも１つのアンテナサブアレイの放射素子に入力される信号と、垂直方向に前述のアンテナサブアレイと隣接する他のアンテナサブアレイの対応する位置における放射素子に入力される信号との間に存在してもよく、それにより垂直ファーサイドローブをさらに低減する。図６に示されるように、垂直に上から下に見た方向に、第３のアンテナサブアレイ３の第２行第１列の放射素子３５に入力される信号の位相は＋９０°であり、第４のアンテナサブアレイ４の第２行第１列の放射素子４５に入力される信号の位相は＋４５°である。第３のアンテナサブアレイ３の第２行第２列の放射素子３６に入力される信号の位相は０°であり、第３のアンテナサブアレイ３における第２行第２列の放射素子３６に入力される信号の位相は０°であり、第４のアンテナサブアレイ４の第２行第２列の放射素子４６に入力される信号の位相は−４５°である。

【0031】

代替的に、少なくとも１つのアンテナサブアレイにおいて、同一の列に位置する放射素子は電気的に接続されていてもよく、及び／または同一の行に位置する放射素子は電気的に接続されてもよく、それによってアンテナアレイのフィーダー接続を簡略化できる。図７は、アンテナサブアレイ１、アンテナサブアレイ２、アンテナサブアレイ３及びアンテナサブアレイ４の同一の列の放射素子が電気的に接続される実装例を示している。

【0032】

実行可能な実装例として、本発明のこの実施形態で提供されるアンテナアレイの各アンテナサブアレイにおいて、各行の放射素子の数は等しくてもよく、各列の放射素子の数もまた等しくてよい。図２から図７は、アンテナサブアレイ１、アンテナサブアレイ２、アンテナサブアレイ３及びアンテナサブアレイ４の全てが２行４列の放射素子を含む実装例を示している。他の例に関して、図８は、アンテナサブアレイ１からアンテナサブアレイ６の全てが１行４列の放射素子を含む実装例を示している。

【0033】

他の実施可能な実装例として、本発明の実施形態で提供されるアンテナアレイとして、少なくとも２つのアンテナサブアレイが少なくとも２つの種類のアンテナサブアレイを含んでもよく、各種類のアンテナアレイはｍ行ｎ列の放射素子を含んでもよく、異なるアンテナサブアレイにおけるｍ及び／またはｎは等しくなくてもよく、ｍ及びｎは共に１よりも大きな整数である。例えば、図９に示されるアンテナアレイは、２つの種類のアンテナサブアレイを含み、アンテナサブアレイ１及びアンテナサブアレイ３は同一の種類のアンテナサブアレイであり、１行４列の放射素子を含み、アンテナサブアレイ２及びアンテナサブアレイ４は別の種類のアンテナサブアレイであり、２行４列の放射素子を含む。

【0034】

代替的に、少なくとも２つの種類のアンテナサブアレイは交互に垂直方向に配置されてもよい。図９に示されたように、垂直に上から下に見た方向に、同一の種類のアンテナサブアレイ１及びアンテナサブアレイ３が他の種類のアンテナサブアレイ２及びアンテナサブアレイ４と交互に配置される。

【0035】

本発明はさらに、実施形態に従うアンテナ装置を提供する。アンテナ装置は、少なくとも１つのアンテナアレイを含みうる。

【0036】

アンテナアレイは、少なくとも２つのアンテナサブアレイを含み、少なくとも２つのアンテナサブアレイは垂直方向に配置され、各アンテナサブアレイは複数の放射素子を含み、垂直方向の少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、各アンテナサブアレイの対応する位置の放射素子は水平方向に互い違いに配置される。

【0037】

アンテナ装置は、アンテナアレイによって送信される信号の位相及び強度を調整するように構成されたビーム形成ネットワークを含んでもよい。例えば、アンテナアレイが２種類のアンテナサブアレイを含む実装例において、２つのビーム形成ネットワークがアンテナ装置内に構成されてもよい。１つのビーム形成ネットワークは１つの種類のアンテナサブアレイに供給してこの種類のアンテナサブアレイによって送信される信号の位相及び強度を調整し、それによって、アンテナサブアレイによって送信される信号が所定の強度及び位相を持つことを可能にする。さらに、他のビーム形成ネットワークが他の種類のアンテナサブアレイに供給してこの種類のアンテナサブアレイによって送信される信号の位相及び強度を調整してもよく、それによってアンテナサブアレイによって送信される信号が所定の強度及び位相を有することを可能とする。これら２つのビーム形成ネットワークは、パワースプリッターまたは位相シフターのようなデバイスを通して接続されてもよい。アンテナアレイの具体的な構造及び機能に関しては、本発明において提供されるアンテナアレイの実施形態を参照しうる。従って、本明細書では更なる詳細は提供されない。

【0038】

図１０は実施形態に従うアンテナ装置の概略的な構造図である。図１０に示されるように、アンテナ装置は複数のアンテナアレイＡを含み、その間に少なくとも１つのインバータアレイが含まれてもよい。インバータアレイの供給位相は他のどのアンテナアレイＡの供給位相に対しても反対である。インバータアレイは送信される信号の位相に関して反転処理を行い、インバータアレイ及びビーム形成ネットワークＢは共にインバータアレイによって送信される信号が所定の位相を有することを可能とする。図１１は、図１０に示されたアンテナ装置のビーム形成ネットワークの概略的な構造図であり、図１２は図１０に示されたアンテナ装置の他のビーム形成ネットワークの概略的な構造図である。図１１及び図１２に示されるビーム形成ネットワークの構造は、ともに既存の構造であり、その原理は本明細書で再度説明しない。

【0039】

本発明のこの実施形態において提供されるアンテナ装置によれば、アンテナアレイの垂直方向の少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、各アンテナサブアレイの対応する位置の放射素子は水平方向に互い違いに配置される。このことは、アンテナアレイパターンの水平方向のサイドローブのエネルギーを低減し、超広域性能を改善し、通信システムの容量を向上させる。

【0040】

本発明はさらに、アンテナ装置を含む実施形態に従う基地局を提供する。

【0041】

アンテナ装置は、少なくとも１つのアンテナアレイを含んでもよい。

【0042】

アンテナアレイは、少なくとも２つのアンテナサブアレイを含み、少なくとも２つのアンテナサブアレイは垂直方向に配置され、各アンテナサブアレイは複数の放射素子を含み、垂直方向の少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、各アンテナサブアレイの対応する位置の放射素子は水平方向に互い違いに配置される。

【0043】

図１３は、本発明の実施形態に従う基地局の概略的な構造図である。図１３に示されるように、基地局のアンテナ装置は、少なくとも１つのアンテナアレイＡと、少なくとも１つのビーム形成ネットワークＢと、少なくとも１つの位相シフターＣと、を含み、
ビーム形成ネットワークＢはアンテナアレイによって送信される信号の位相及び強度を調整するように構成され、
位相シフターＣはアンテナ装置のダウンチルト角度を調整するように構成される。

【0044】

本発明のこの実施形態において提供される基地局によれば、アンテナアレイの垂直方向の少なくとも２つの隣接するアンテナサブアレイにおいて、各アンテナサブアレイの対応する位置の放射素子は水平方向に互い違いに配置される。このことは、アンテナアレイパターンの水平方向のサイドローブのエネルギーを低減し、超高帯域性能を改善し、通信システムの容量を向上させる。

【0045】

使用者数の増大に伴い、通信システムはシステム容量を拡大するために基地局を追加する必要があり、例えば６セクターネットワーク構成が、基地局を追加することなくシステム容量を拡張するために使用されてもよく、システム容量を拡大するためには複数ビームアンテナを採用することが好適な方法である。本発明の実施形態において提供されるアンテナアレイ及びアンテナ装置は複数ビーム用途に適用可能であり、本発明の実施形態において提供される基地局のアンテナ装置は複数ビーム用途に適用可能である。図１４に示されるような既存の複数ビームアンテナアレイのパターンと比較して、図１５に示されるような本発明で提供されるアンテナアレイのパターンは水平方向のサイドローブのエネルギーが低い。

【0046】

最後に、上述の実施形態は単に本発明の技術的解決手段を説明するために提供されたにすぎず、本発明を限定することを意図するものではないことに注意すべきである。本発明が実施形態を参照して詳細に説明されたが、対応する技術的解決手段の本質を本発明の範囲から逸脱させることのない限り、実施形態で説明された技術的解決手段に改良がなされてもよく、技術的解決手段のいくつかの技術的特徴に対して等価な置換がなされてもよいことは当業者であれば理解するであろう。

【符号の説明】

【0047】

１、２、３、４ アンテナサブアレイ
１１、１２、１３、１５、２１、３５、３６ 放射素子
Ａ アンテナアレイ
Ｂ ビーム形成ネットワーク
Ｃ 位相シフター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】