特許 6386184 移動通信システム用小型アンテナ装置

(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】6386184

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】移動通信システム用小型アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 3/32 20060101AFI20180827BHJP

   H01Q 1/42 20060101ALI20180827BHJP

   H01P 1/18 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H01Q3/32

   H01Q1/42

   H01P1/18

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-529006(P2017-529006)

(86)(22)【出願日】2015年12月2日

(65)【公表番号】特表2017-536773(P2017-536773A)

(43)【公表日】2017年12月7日

(86)【国際出願番号】KR2015013036

(87)【国際公開番号】WO2016089100

(87)【国際公開日】20160609

【審査請求日】2017年5月31日

(31)【優先権主張番号】20-2014-0008847

(32)【優先日】2014年12月2日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】508112782

【氏名又は名称】ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】特許業務法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヨウン−チャン モーン

(72)【発明者】

【氏名】イン−ホ キム

(72)【発明者】

【氏名】オー−ソク チョイ

(72)【発明者】

【氏名】ヒョン−ソク ヤン

(72)【発明者】

【氏名】サン−ヒョン キム

(72)【発明者】

【氏名】ヘー キム

(72)【発明者】

【氏名】ヘ−ミ ジュン

【審査官】 橘 均憲

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５０８７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１０−０１１７８３８（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２１４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４２３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１４９７７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／１０２７７４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ１／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に第１周波数帯域及び第２周波数帯域を含む複数の周波数帯域用の複数の放射モジュールを備えたレドームと、
前記レドームの内側に備えられ、前記第１周波数帯域の入力信号の提供を受け、前記複数の放射モジュールに互いに位相差を有する信号を分配して提供するための第１位相シフタ部と、前記第２周波数帯域の入力信号の提供を受け、前記複数の放射モジュールに互いに位相差を有する信号を分配して提供するための第２位相シフタ部とを含む、前記複数の放射モジュールに提供される信号の位相を可変する位相シフタ部（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）と、
前記レドームの外部に露出するように備えられ、前記第１位相シフタ部と直接結合されて前記第１位相シフタ部を手動操作によって駆動させる、前記第１周波数帯域用の第１回転ノブ部と、前記第２位相シフタ部と直接結合されて前記第２位相シフタ部を手動操作によって駆動させる、前記第２周波数帯域用の第２回転ノブ部とを含む、回転ノブ部（ｒｏｔａｒｙ ｋｎｏｂ ｐｏｒｔｉｏｎ）と、を含み、
前記第１位相シフタ部は、前記第１周波数帯域の＋４５度偏波信号及び−４５度偏波信号のそれぞれの信号処理のための２つの位相シフタ構造が互いに重なる構造で形成され、
前記第２位相シフタ部は、前記第２周波数帯域の＋４５度偏波信号及び−４５度偏波信号のそれぞれの信号処理のための２つの位相シフタ構造が互いに重なる構造で形成されている、移動通信システム用小型アンテナ装置。

【請求項2】

前記回転ノブ部は、前記レドームの後面、側面、底面の少なくとも何れか一面に備えられる、請求項１に記載の移動通信システム用小型アンテナ装置。

【請求項3】

前記レドームにおいて、回転ノブ部の設置位置に、位相可変量を表示するダイヤル目盛をさらに形成することを特徴とする、請求項１に記載の移動通信システム用小型アンテナ装置。

【請求項4】

前記第１位相シフタ部及び前記第２位相シフタ部の出力信号のうち対応する信号を結合して、前記複数の放射モジュールのうち対応する放射モジュールに提供する複数の周波数結合器を含むことを特徴とする、請求項１に記載の移動通信システム用小型アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信（ＰＣＳ、Ｃｅｌｌｕｌａｒ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＬＴＥなど）ネットワークにおいて、基地局や中継局に適用可能な小型アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

通常、移動通信システムの基地局は、送受信信号の処理のための基地局本体装置と、多数の放射素子を備えて無線信号を送受信するアンテナ装置と、に区分されてきた。通常、基地局本体装置は地上の低い位置に設けられ、アンテナ装置は建物の屋上やタワーなどの高い位置に設けられており、それらの間は給電ケーブルなどを介して連結されることができる。

【0003】

また、現在の移動通信環境は、２Ｇ（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、３Ｇ、４Ｇ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の商用化展開が進んでいるだけでなく、次世代５Ｇシステムの導入が考慮されている。これに伴い、通信システムまたは通信事業者及び国家によって様々な移動通信サービスの周波数帯域が混在されており、基地局環境も多様化している。これにより、特定事業者毎にサービス帯域も頻繁に変更される環境を有するため、効率的な基地局システムの実現及び基地局運営のコスト低減のために、基地局（及び基地局アンテナ装置）では、多様なサービス帯域をカバーすることができるように、広帯域のシステムを構築することになる。

【0004】

一方、無線電波を用いた移動通信サービスは、電波の特性上、地形、建物などのその環境によっては、電波が伝達されない地域が生じる。したがって、近年、環境によって電波が伝達されない陰影地域の解消のために、小型アンテナ装置が地上の低い位置の建物外壁などに実装されている。また、地上の低い外壁などに実装される小型サイズのアンテナ装置には、高い周波数帯域の少なくとも１つ以上の周波数帯域を有する放射素子が実装されている。

【0005】

かかる移動通信基地局の小型アンテナ装置は、低い地帯に設けられるため、外観上、そのサイズがユーザに嫌悪感を与えるなどのサイズにはならない。すなわち、小型アンテナ装置は、放射素子が備えられたレドームのサイズが相対的に小さいものしかなく、大型のアンテナ装置のように、放射素子のチルト角を自動で調節するための自動チルトモジュールを備えるための空間が確保されないという問題点がある。

【0006】

また、小型化したアンテナ装置は、高い周波数帯域によって建物や地形に多く影響され、多数の場所に設けられるが、それぞれの小型化したアンテナ装置に自動チルトモジュールを備えることは別の高いコストが求められるという問題点が発生し得る。

【0007】

また、小型化したアンテナ装置は、そのレドームのサイズが小さいため、内部に実装される放射素子の数も大型のアンテナ装置に比べて非常に少ないものしかない。例えば、小型アンテナ装置に提供される放射素子は、高い建物の外壁に設けられる大きいアンテナ装置に比べて１／３程度またはそれ以下の少ない数が実装される。レドームの内部に実装された少ない数の放射素子を自動でチルトして角度を調節すると、小型アンテナ装置に実装された放射素子のチルト角は、大型アンテナ装置の放射素子のチルト角に比べて減少することになる。すなわち、自動で放射素子のチルト角を調節すると、小型アンテナ装置の放射素子の場合、チルト角の誤差範囲が大きくなるという問題点が発生する。また、小型アンテナ装置は高い周波数帯域で実現されるが、チルト角の誤差が大きくなると、周波数帯域に変化が生じたり、放射性能が低下したり、若しくは放射性能が十分に実現されなかったりするなどの問題点が発生するしかない。また、高い外壁にアンテナ装置が設けられる場合、作業者が放射素子のチルト角を手動で操作しにくいが、低い外壁や地形に設けられる小型アンテナは、自動化したチルト作業に比べて作業者が簡単に放射素子のチルト角を調節することができる容易性が注目されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

したがって、本発明の目的は、低地帯地域に設けられる小型化アンテナ装置における放射素子のチルト角調節構造を改善することで、放射素子のチルト角の誤差を減少させ、高い放射性能を維持することができ、アンテナ装置の設置空間の制約を十分に解消することができるとともに、材料コストや加工コストとともに設置コストも低減することができる、最適化した移動通信システム用小型アンテナ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

したがって、本発明の様々な実施形態の一例によると、移動通信システム用小型アンテナ装置は、内部に少なくとも１つ以上の周波数帯域の放射素子を備えたレドームと、前記レドームの内側に少なくとも１つ以上備えられ、前記放射素子と連結されて前記放射素子のチルト角を調節する位相シフタ部（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）と、前記レドームの外部に露出するように備えられ、前記位相シフタ部と直接結合されて前記位相シフタを駆動させる回転ノブ部（ｒｏｔａｒｙ ｋｎｏｂ ｐｏｒｔｉｏｎ）と、を含むことができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一実施形態による移動通信システム用アンテナ装置は、ユーザ環境内に設けられる小型アンテナ装置の放射素子の正確なチルト角を調節することができ、チルト角の誤差範囲が最小化されることで、放射素子のビームフォーミングの正確度を改善することができる。

【0011】

また、放射素子のチルト角の調節のために、既存の不正確にチルトされ、且つチルト角の誤差が多く発生していた不要な構造の設置を制限することで、設置空間を確保し、材料コスト、加工コスト、及び設置コストを低減することができるため、不要なコストを最小化して価格競争力の有する製品を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置の斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置であって、小型アンテナ装置が低床の外壁に設けられた状態を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置の内部主要部を示す平面図である。

【図4】本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置の内部主要部を示す斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置の位相シフタ部の他の実施形態を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置の回転ノブ部を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態による移動通信システム用アンテナ装置の概略的な内部回路構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明は、様々な変更を加えることができ、様々な実施形態を有することができるため、一部の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するためのものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むと理解されるべきである。

【0014】

「第１、第２」などの序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために用いられることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第１構成要素は第２構成要素と命名されることができ、同様に、第２構成要素も第１構成要素と命名されることができる。「及び／または」という用語は、記載されたの複数の関連項目の組み合わせ、または記載された複数の関連項目の何れかの項目を含む。

【0015】

また、「前面」、「後面」、「上面」、「下面」などのように、図に示されていることを基準として記述された相対的な用語は、「第１」、「第２」などのような序数で代替可能である。「第１」、「第２」などの序数においてその順序は、言及された手順または任意に決定されたものであって、必要に応じて任意に変更され得る。

【0016】

本出願で用いる用語は、ただ特定の実施形態を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。また、本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書に記載の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはこれらの組み合わせの存在または付加可能性をあらかじめ排除するものではないと理解されるべきである。

【0017】

他に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含んでここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。一般的に用いられる辞典に定義されているものと同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

【0018】

図１は本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置１００の斜視図である。図２は本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置１００であって、小型アンテナ装置１００が低床の外壁（または柱）１０に設けられた状態を示す図である。

【0019】

本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置１００は、レドーム１１０と、位相シフタ部（例えば、図３の１３０）と、回転ノブ部１２０と、を含むことができる。

【0020】

レドーム１１０は、その内部に少なくとも１つ以上の周波数帯域を有する複数の放射モジュール（例えば、図７の１０１、１０２、１０３）を含むことができる。複数の放射モジュール１０１、１０２、１０３のそれぞれは、特定周波数帯域の送信及び受信信号を処理するための放射素子を有する。複数の放射モジュール（及びその放射素子）は、レドーム１１０の内側に備えられる全体的に比較的広い面積の反射板（例えば、図３の１４０）上に、例えば、垂直に一列に設けられることができる。

【0021】

位相シフタ部１３０は、該当アンテナ装置に放射される全体的な放射ビームに対する電気的な垂直チルト（ｔｉｌｔ）を提供するために、該当周波数帯域の入力信号の提供を受けて複数の放射モジュールに分配して出力する。この際、垂直に一列に配列された放射モジュールのそれぞれに分配される信号が互いに適切な位相差を有するように、各分配信号の位相を相補的に可変する。位相シフタ部１３０は、通常、それぞれの分配される信号を伝達する伝送線路を、機構的または電気的長さが可変する可変線路構造として実現し、外部の線形移動または回転駆動に対応するように該当可変線路構造の伝送線路を可変させることで、該当分配された信号の位相を可変する構造を有する。アンテナ装置の内部に備えられる位相シフタ部１３０は、通常、モータなどで構成される電気的駆動部により駆動される構造を有するが、本発明の一実施形態では、このような電気的駆動部を備えずに、外部作業者による手動操作によって駆動されるように構成される。

【0022】

すなわち、本発明の一実施形態では、アンテナ装置１００の外部に露出するように備えられ、前記位相シフタ部１３０と直接結合されて前記位相シフタ部１３０を駆動させる回転ノブ部（ｒｏｔａｒｙ ｋｎｏｂ ｐｏｒｔｉｏｎ）１２０：１２１、１２２が備えられる。

【0023】

回転ノブ部１２０は、例えば、外部の露出部位がダイヤルノブと類似の形態で備えられ、作業者が外部で手動で回転操作することができるように構成されることができる。また、回転ノブ部１２０は内部的に、前記位相シフタ部１３０と連結され、外部作業者の手動操作によって内部の位相シフタ部１３０に直接的な回転駆動力を伝達するように機構的連結構造を有することができる。

【0024】

レドーム１１０の内部には、複数の放射モジュールや反射板、位相シフタ部の他にも、給電回路を初めとして送受信信号処理などのための（比較的小さいサイズの）様々な部品（不図示）が追加されることができる。レドーム１１０は、放射モジュールや反射板及び様々な部品を囲んで、一体型の筒状に備えられることができる。

【0025】

レドーム１１０は、その製作工程時間及び製作工程コストを最小化するために、全体的に均一な断面積の筒状に構成されることができる。また、レドーム１１０は、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）、ＡＳＡ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、ＰＶＣ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ）などの合成物質で製作されることができ、このような合成物質を溶融し、予め設定された押出金型を用いて押出することで製作されることができる。レドーム１１０の下部には、内部の放射モジュール送受信信号などを外部に入出力するための複数のポート１１１：１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄが備えられることができる。レドーム１１０は支持部１１により外壁１０に支持固定されることができる。かかるアンテナ装置１００は、前記複数のポート１１１を介して外部に別に設けられ得るサービス帯域分離／結合器などと連結されていてもよい。

【0026】

本発明の一実施形態における本発明のアンテナ装置は、第１周波数帯域及び第２周波数帯域をサービスする多重帯域アンテナ構造を有することができる。第１周波数帯域は１．８ＧＨｚ帯のＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）帯域であり、第２周波数帯域は２．５ＧＨｚ（例えば、２．４９５〜２．６９０ＧＨｚ）帯のＢＲＳ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）帯域であることができる。これにより、該当アンテナ装置には、それぞれの帯域毎に信号を処理するための位相シフタがそれぞれ別に備えられており、同様に、回転ノブ部１２０も各帯域毎に別に備えられている。図１及び図２の例では、第１周波数帯域（ＰＣＳ帯域）のための第１回転ノブ部１２１と、第２周波数帯域のための第２回転ノブ部１２２とが備えられていることが示されている。また、複数のポート１１１において第１及び第２ポート１１１ａ、１１１ｂ（Ｐ１、Ｐ２）は、第１周波数帯域の＋４５度偏波信号及び−４５度偏波信号をそれぞれ入出力するために備えられ、複数のポート１１１において第３及び第４ポート１１１ｃ、１１１ｄ（Ｐ３、Ｐ４）は、第２周波数帯域の＋４５度偏波信号及び−４５度偏波信号をそれぞれ入出力するために備えられることができる。

【0027】

一方、本発明では、該当アンテナ装置１００が２つの周波数帯域をサービスするための多重帯域アンテナ構造を有することを例として説明したが、これに限定されるものではなく、１つの無線周波数帯域をサービスする構造を有してもよく、３つ以上の無線周波数帯域をサービスする構造を有してもよいことはいうまでもない。但し、多重帯域アンテナ構造を有するに伴い、回転ノブ部１２０の個数も増加し得ることを理解するであろう。

【0028】

図３は本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置１００の内部主要部を示す平面図であり、図４は本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置１００の内部主要部を示す斜視図であって、該当アンテナ装置１００の内部の後面構造を示している。

【0029】

図３及び図４を参照すると、位相シフタ部１３０（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）は、前記レドーム１１０の内側において、例えば、反射板１４０の後面に少なくとも１つ以上備えられており、前記回転ノブ部１２０と連結され、前記回転ノブ部１２０の操作によって該当アンテナ装置のチルト角を調節することができるように構成される。この際、図３及び図４では直接的に示されていないが、該当反射板１４０の前面には、複数の放射モジュールが適切に垂直に配列されるように設けられることができ、位相シフタ部１３０と複数の放射モジュールとが、反射板１４０に形成された貫通孔を介して設けられる伝送ケーブルなどを介して電気的に互いに連結されることができる。

【0030】

位相シフタ部１３０は、図３及び図４に示されたように、第１周波数帯域用の第１位相シフタ部１３１と、第２周波数帯域用の第２位相シフタ部１３２と、で構成されることができる。また、第１位相シフタ部１３１は、第１周波数帯域の＋４５度偏波信号及び−４５度偏波信号のそれぞれの信号処理のための２つの位相シフタ構造１３１ａ、１３１ｂが互いに重なる構造で形成されることができる。同様に、第２位相シフタ部１３２は、第１周波数帯域の＋４５度偏波信号及び−４５度偏波信号のそれぞれの信号処理のための２つの位相シフタ構造１３２ａ、１３２ｂが互いに重なる構造で形成されることができる。

【0031】

それぞれの第１及び第２位相シフタ部１３１、１３２（及びそれらの位相シフタ構造）は、所定の誘電率を有するベース基板と、該当ベース基板上に形成される複数の分配構造を有する伝送線路と、を含むことができる。

【0032】

図５は本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置１００に適用可能な位相シフタ部１３０の他の実施形態を示す図である。図５を参照して、本発明に適用可能な位相シフタ部１３０の構造をより詳細に説明する。位相シフタ部１３０は、プリント回路基板などで構成され得るベース基板１３２と、ベース基板１３２上に形成される複数の伝送線路、例えば、送信信号の入力端ｉ１と連結される入力線路１３３ｃと、入力線路１３３ｃから入力された送信信号が分配されてそれぞれの放射モジュールに出力されるためのそれぞれの出力端ｏ１、ｏ２、ｏ３、ｏ４、ｏ５と連結される複数の出力線路１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｄと、を含む。図５の例では、複数の出力線路として、第１線路１３３ａ、第２線路１３３ｂ、第３線路１３３ｃが形成されることができるが、これとともに、入力線路１３３ｃから入力された信号を第１線路１３３ａ及び第２線路１３３ｂに適切な位相差で分配して出力するための回転線路１３４が備えられる。

【0033】

回転線路１３４は、回転軸０を基準として回転可能に構成されており、回転軸０の地点で前記入力線路１３３ｃと電気的に連結される。回転線路１３４の両端の一端は前記第１線路１３３ａと電気的に連結され、他端は前記第２線路１３３ｂと電気的に連結されるように構成されており、回転線路１３４の回転時にも、回転線路１３４と第１線路１３３ａ及び第２線路１３３ｂの電気的連結が保持されるようにそれぞれの線路パターンが適切に設計される。また、この場合、第３線路１３３ｄは、入力線路１３３ｃに入力された信号の位相を変化させることなく、例えば、第３出力端ｉ３にそのまま出力するように構成されることができる。

【0034】

上記の構成により、入力線路１３３ｃに入力された信号は第１線路１３３ａ、第２線路１３３ｂ、及び第３線路１３３ｄに分配されて出力されるが、第１線路１３３ａに分配された信号はさらに該当第１線路１３３ａの両端（ｏ２、ｏ４側）に分配され、第２線路１３３ｂに分配された信号はさらに該当第２線路１３３ｂの両端（ｏ１、ｏ４側）に分配される。この際、回転線路１３４の回転位置によって、第１線路１３３ａ及び第２線路１３３ｂの各両端に分配される信号の伝送経路の長さの差が互いに相補的に発生し、これにより、互いに相補的に位相差が発生する。

【0035】

このような構成で、本発明の一実施形態によって、前記回転線路１３４の回転動作が回転ノブ部１２０と操作によって連動されるように構成することで、回転ノブ部１２０の駆動によって、各出力線路（及び／またはこれらの両端）から出力される信号の位相を適切に調整することができることになる。

【0036】

一方、前記図５に示された位相シフタ部の構造をみると、１つの入力端ｉ１に入力された信号が互いに位相差を有し、且つ第１〜第５出力端ｏ１〜ｏ５に分配されて出力される構造であることが分かる。これは、複数の放射モジュールがそれぞれの出力端と対応するように、例えば、５個が備えられる場合に適用可能な構造であることが分かる。もし複数の放射モジュールが３個備えられる場合には、該当位相シフタ部は、前記第１線路１３３ａ及び第３線路１３３ｄのみを備える構造を有することを理解するであろう。

【0037】

図６は本発明の一実施形態による移動通信システム用小型アンテナ装置１００の回転ノブ部１２０を示す図である。

【0038】

図６を参照すると、前記回転ノブ部１２０（ｒｏｔａｒｙ ｋｎｏｂ ｐｏｒｔｉｏｎ）は、前記レドーム１１０の外部に露出するように備えられており、前記位相シフタ部１３０と直接結合されて前記位相シフタを駆動させることができる。前記回転ノブ部１２０は、前記レドーム１１０の後面、側面、底面の少なくとも何れか一面に備えられることができ、本発明の一実施形態ではレドーム１１０の後面に備えられることを例として説明する。

【0039】

本発明の一実施形態において、レドーム１１０には、２つの特定周波数帯域をサービスする放射モジュールが備えられており、したがって、それぞれのサービス周波数帯域のＲＦ位相を可変させてチルト角を可変させることができるように、第１回転ノブ部１２１及び第２回転ノブ部１２２を含むことを例として説明する。

【0040】

また、図６に示されたように、第１回転ノブ部１２１及び第２回転ノブ部１２２の設置位置には、位相可変作業の容易性のために、外部に位相可変量を適切な単位で表示するためのダイヤル目盛１２１ａ、１２１ｂをさらに形成することができる。

【0041】

図７は本発明の一実施形態による移動通信システム用アンテナ装置１００の概略的な内部回路構成を示すブロック図であって、例えば、二重帯域アンテナ構造を示している。図７を参照すると、本発明の一実施形態による二重帯域アンテナ装置は、例えば、第１及び第２周波数共用帯域の第１〜第３放射モジュール１０１、１０２、１０３が、例えば、長さ方向に直立する１つの反射板１４０に備えられることができる。

【0042】

近年、広帯域特性を有する広帯域放射素子が、例えば、比帯域幅（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ｂａｎｄ ｗｉｄｔｈ）が約４５％程度になる帯域を包括するように提供されている。かかる放射素子は、例えば、１７１０〜２６９０ＭＨｚ帯の動作特性を有することができる。本発明の一実施形態では、このような広帯域放射素子を用いて多重帯域アンテナを実現し、この場合、前記図７に示されたように、第１及び第２周波数帯域に共用で用いられることができる放射モジュールが提供されることができる。勿論、このような構造は、該当アンテナ装置の小型化のためのものであり、場合によっては、第１周波数帯域及び第２周波数帯域毎に別の放射モジュールが備えられてもよいことを理解するであろう。

【0043】

このような構造において、第１周波数帯域の全体的な放射ビームに対する電気的な垂直チルトを提供するために、第１周波数帯域の入力信号の提供を受けて第１〜第３放射モジュール１０１〜１０３に分配して出力し、放射モジュールのそれぞれに分配される信号が互いに予め設定された位相差を有するように、各分配信号を可変する第１位相シフタ部１３１：１３１ａ、１３１ｂが備えられる。同様に、第２周波数帯域の全体的な放射ビームに対する電気的な垂直チルトを提供するために、第２周波数帯域の入力信号の提供を受けて第１〜第３放射モジュール１０１〜１０３に分配して出力し、放射モジュールのそれぞれに分配される信号が互いに予め設定された位相差を有するように、各分配信号を可変する第２位相シフタ部１３２：１３２ａ、１３２ｂが備えられる。

【0044】

第１位相シフタ部１３１で分配された複数の信号と、第２位相シフタ１３２部で分配された複数の信号は、それぞれ複数の周波数結合器１５１、１５２によって対応する信号同士が結合され、対応する放射モジュールに提供されるように構成される。複数の周波数結合器１５１、１５２は、第１周波数帯域をフィルタリングするフィルター部と、第２周波数帯域をフィルタリングするフィルター部の構造が併合されたダイプレクサ（ｄｉｐｌｅｘｅｒ）またはデュプレクサ（ｄｕｐｌｅｘｅｒ）構造を有することができる。また、上記では、周波数結合器という用語を用いたが、このような周波数結合器は、入出力信号の方向を反対に考慮する場合に周波数分配器の役割をする構成を有することができることを理解するであろう。

【0045】

前記図７に示されたような、本発明の一実施形態によるアンテナ装置の構造は、複数の周波数結合器１５１、１５２及び広帯域放射モジュール１０１、１０２、１０３を用いて第１及び第２周波数帯域の無線信号を共用で処理できるようにすることで、全体的なアンテナサイズを減らすことができる。

【0046】

また、このような構造において、本発明の一実施形態による回転ノブ部１２０が提供され、作業者が移動通信システム用小型アンテナ装置１００のＲＦ信号の位相を可変させる場合、作業者はレドーム１１０の外部に露出した回転ノブ部１２０を回転させることになる。回転ノブ部１２０の回転により、位相シフタ部１３０における伝送線路１３３の長さが可変することになり、それぞれの放射モジュールは、作業者が設定するチルト角だけ可変されることで、前記ＲＦ信号の位相が可変されることができるのである。

【0047】

上記のように、本発明の一実施形態による移動通信システム用アンテナ装置１００の構成及び動作がなされることができる。一方、上記の本発明の説明では具体的な実施形態について説明したが、様々な変形が本発明の範囲を逸脱することなく実施されることができる。

【0048】

例えば、上記の説明では、本発明の一実施形態によるレドーム１１０の製作時に、押出真空成形方式を適用することを例として説明したが、その他にも、ブロー成形方式を適用してもよい。また、その他にも、可変押出成形方式を用いてレドーム１１０を成形することができる。

【0049】

また、上記の説明では、本発明の実施形態によってサービス帯域分離／結合器がレドーム１１０の底面に設けられると説明したが、その他にも、前記サービス帯域分離／結合器は、アンテナ装置１００と外壁１０との間に実装されることにより、レドーム１１０と外壁１０との間に備えられてもよく、レドーム１１０の内側に引き込まれて備えられてもよい。

【0050】

以上、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で様々な変形が可能であることは、当該分野において通常の知識を有する者にとって自明である。

【符号の説明】

【0051】

１００ 移動通信システム用小型アンテナ装置
１１０ レドーム
１２０ 回転ノブ部
１３０ 位相シフタ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】