特許 6876807 減結合アンテナおよびその減結合方法

(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】6876807

(24)【登録日】2021年4月28日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】減結合アンテナおよびその減結合方法

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/52 20060101AFI20210517BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20210517BHJP

   H01P 5/16 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   H01Q1/52

   H01Q21/06

   H01P5/16 B

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-536909(P2019-536909)

(86)(22)【出願日】2017年12月29日

(65)【公表番号】特表2020-504543(P2020-504543A)

(43)【公表日】2020年2月6日

(86)【国際出願番号】CN2017120320

(87)【国際公開番号】WO2018127023

(87)【国際公開日】20180712

【審査請求日】2019年7月5日

(31)【優先権主張番号】201710008113.X

(32)【優先日】2017年1月5日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】511151662

【氏名又は名称】中興通訊股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＺＴＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】康玉龍

【審査官】 赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１５２５２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０００６１１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０６０４０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１７−５０４２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２６１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００３６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０４３３００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２４１７９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２０３４４５２４０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国特許出願公開第１０６５７１５２６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２１０４１８５（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０４８１０６１７（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２１０４１９３（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３８５５４６９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／５２

Ｈ０１Ｐ ５／１６

Ｈ０１Ｑ ２１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナポート、減結合ネットワーク、給電ネットワーク、移相ネットワークおよび少なくとも２組のアンテナアレイを備える減結合アンテナであって、
前記移相ネットワークが前記少なくとも２組のアンテナアレイにそれぞれ接続され、
前記給電ネットワークの入力端が前記減結合ネットワークに接続され、前記給電ネットワークの出力端が前記移相ネットワークに接続され、
前記減結合ネットワークが前記アンテナポートと前記給電ネットワークとの間に設けられ、前記減結合ネットワークは、前記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去するように構成され、
前記減結合ネットワークは、Ｎ段の調節可能な減結合ユニットを備え、Ｎは正の整数であり、１段目の調節可能な減結合ユニットの入力端が第１位相遅延ネットワークを介して前記アンテナポートに接続され、Ｎ段目の調節可能な減結合ユニットの出力端が第２位相遅延ネットワークを介して前記給電ネットワークの入力端に接続され、
ｉ段目の調節可能な減結合ユニットとｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニットとが第１結合同調ネットワークを介して接続され、１≦ｉ≦Ｎ−１であり、Ｎは３以上であり、
前記Ｎ段の調節可能な減結合ユニットは、それぞれ少なくとも２つの共振ネットワークを備え、前記少なくとも２つの共振ネットワーク同士間が第２結合同調ネットワークを介して接続される、
減結合アンテナ。

【請求項2】

前記アンテナアレイ間の間隔は、所定値以下である、
請求項１に記載の減結合アンテナ。

【請求項3】

ｉ段目の調節可能な減結合ユニットとｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニットとが第１結合同調ネットワークを介して接続されることは、
ｉ段目の調節可能な減結合ユニットにおける共振ネットワークが、第１結合同調ネットワークを介してｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニットにおける共振ネットワークに接続されることを含む、
請求項１に記載の減結合アンテナ。

【請求項4】

前記第１結合同調ネットワークおよび前記第２結合同調ネットワークは、前記共振ネットワーク内の位相を調節ための結合同調ネジを備える、
請求項１に記載の減結合アンテナ。

【請求項5】

前記共振ネットワークは、共振室と、前記共振室内に位置する柱状共振体と、前記共振ネットワーク内の周波数を調節することに用いられ、前記柱状共振体と同軸の周波数同調ネジと、を備える、
請求項１に記載の減結合アンテナ。

【請求項6】

前記アンテナポートのポート数および前記アンテナアレイのアレイ数はいずれもＭであり、それに対応して、前記調節可能な減結合ユニットはＭ個の入力端およびＭ個の出力端を有し、Ｍは２以上の整数である、
請求項１に記載の減結合アンテナ。

【請求項7】

前記調節可能な減結合ユニットは、少なくとも２つの共振ネットワークを備え、共振ネットワーク同士間が第２結合同調ネットワークを介して接続される、
請求項１に記載の減結合アンテナ。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の減結合アンテナの減結合方法であって、
減結合信号を生成するように前記減結合ネットワークを制御することと、
前記減結合信号により、前記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去することと、を含む、
減結合アンテナの減結合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アンテナ減結合の技術分野に関し、例えば、減結合アンテナおよびその減結合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

通信システムの急速な発展に伴い、通信システムの信号容量およびスループットを向上させるために、無線周波数フロントエンドの多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ、ＭＩＭＯ）技術は、ますます業界に重視され、大規模なアレイアンテナシステムは近年の通信技術研究のホットスポットとなっている。アンテナアレイ数が増えるため、複数のアンテナが限られたスペース内に集積され、アンテナアレイ間の間隔は半波長よりも遥かに小さい。これにより、アンテナアレイ間の関連性が大きく向上し、アンテナ間の結合性が強くなる。比較的強いアンテナ結合性により、チャネル間の自己干渉が激しくなり、通信チャネルの信号対雑音比が悪化し、チャネル容量が小さくなり、放射効率が低下するだけでなく、通信システム自らのポートの定在波、システムの誤警報率の上昇等にも影響を与える。大規模なアンテナシステムを小型化するとともに、アンテナアレイ間の干渉を低減することを維持するために、アンテナアレイ間の減結合技術は研究すべき課題となっている。

【0003】

関連技術において、図１に示すように、複数のアンテナアレイは互いに独立し、アンテナアレイ間の減結合は、アンテナアレイ間の空間距離を増加することで実現されるが、アンテナアレイ数の増加に従い、アンテナの寸法はますます大きくなり、市場の応用需要を満たしにくい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、アンテナアレイ間で生成された結合信号を除去可能な減結合アンテナおよびその減結合方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、アンテナポート、減結合ネットワーク、給電ネットワーク、移相ネットワークおよび少なくとも２組のアンテナアレイを備える減結合アンテナであって、
前記移相ネットワークが前記少なくとも２組のアンテナアレイにそれぞれ接続され、
前記給電ネットワークの入力端が前記減結合ネットワークに接続され、前記給電ネットワークの出力端が前記移相ネットワークに接続され、
前記減結合ネットワークが前記アンテナポートと前記給電ネットワークとの間に設けられ、前記減結合ネットワークは、前記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去するように構成される減結合アンテナを提供する。

【0006】

好ましくは、前記アンテナアレイ間の間隔は、所定値以下である。

【0007】

好ましくは、前記減結合ネットワークは、Ｎ段の調節可能な減結合ユニットを備え、Ｎは正の整数であり、１段目の調節可能な減結合ユニットの入力端が第１位相遅延ネットワークを介して前記アンテナポートに接続され、Ｎ段目の調節可能な減結合ユニットの出力端が第２位相遅延ネットワークを介して前記給電ネットワークの入力端に接続される。

【0008】

好ましくは、ｉ段目の調節可能な減結合ユニットとｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニットとが第１結合同調ネットワークを介して接続され、１≦ｉ≦Ｎ−１であり、Ｎは３以上である。

【0009】

好ましくは、前記調節可能な減結合ユニットは、少なくとも２つの共振ネットワークを備え、共振ネットワーク同士間が第２結合同調ネットワークを介して接続される。

【0010】

好ましくは、前記ｉ段目の調節可能な減結合ユニットとｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニットとが第１結合同調ネットワークを介して接続されることは、
ｉ段目の調節可能な減結合ユニットにおける共振ネットワークが、第１結合同調ネットワークを介してｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニットにおける共振ネットワークに接続されることを含む。

【0011】

好ましくは、前記第１結合同調ネットワークおよび前記第２結合同調ネットワークは、前記共振ネットワーク内の位相を調節ための結合同調ネジを備える。

【0012】

好ましくは、前記共振ネットワークは、共振室と、前記共振室内に位置する柱状共振体と、前記共振ネットワーク内の周波数を調節することに用いられ、前記柱状共振体と同軸の周波数同調ネジと、を備える。

【0013】

好ましくは、前記アンテナポートのポート数および前記アンテナアレイのアレイ数はいずれもＭであり、それに対応して、前記調節可能な減結合ユニットはＭ個の入力端およびＭ個の出力端を有し、Ｍは２以上の整数である。

【0014】

好ましくは、前記調節可能な減結合ユニットは、少なくとも２つの共振ネットワークを備え、共振ネットワーク同士間が第２結合同調ネットワークを介して接続される。

【0015】

本開示は、上記いずれか１項に記載の減結合アンテナのの減結合方法であって、
減結合信号を生成するように前記減結合ネットワークを制御することと、
前記減結合信号により、前記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去することと、
を含む減結合アンテナの減結合方法を更に提供する。

【発明の効果】

【0016】

本開示の技術案では、アンテナポート、減結合ネットワーク、給電ネットワーク、移相ネットワークおよび少なくとも２組のアンテナアレイを備える減結合アンテナにおいて、前記移相ネットワークが前記少なくとも２組のアンテナアレイにそれぞれ接続され、前記給電ネットワークの入力端が前記減結合ネットワークに接続され、前記給電ネットワークの出力端が前記移相ネットワークに接続され、前記減結合ネットワークが前記アンテナポートと前記給電ネットワークとの間に設けられ、前記減結合ネットワークは、前記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去する。本発明の技術案によれば、アンテナポートと給電ネットワークとの間に減結合ネットワークを設け、アンテナアレイ間で生成された結合信号を除去し、更に、小空間のアンテナアレイ構造を設計することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】関連技術におけるアンテナアレイネットワークのトポロジーマップである。

【図2】一実施例のアンテナアレイネットワークのトポロジーマップである。

【図3】一実施例の減結合アンテナのパラメータ伝達の模式図である。

【図4】一実施例の減結合ネットワーク（ＣＮＤＮ）行列の調節可能因子の模式図である。

【図5】一実施例の減結合ネットワーク（ＣＮＤＮ）の実物モデル図である。

【図6】一実施例の減結合ネットワーク（ＣＮＤＮ）の効果図である。

【図7A】一実施例の減結合アンテナの構成模式図である。

【図7B】図７Ａにおける少なくとも２組のアンテナアレイ７５の構成模式図である。

【図8】一実施例の減結合アンテナの減結合方法のフローチャートである。

【図9】図２における共振ネットワーク７２０の構成模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付される図面は、参照して説明するためのものに過ぎず、本発明の実施例を限定するものではない。

【0019】

図７Ａは、一実施例の減結合アンテナの構成模式図である。アンテナポート７１、減結合ネットワーク７２、給電ネットワーク７３、移相ネットワーク７４および少なくとも２組のアンテナアレイ７５を備える本発明の実施例の減結合アンテナにおいて、前記移相ネットワーク７４が前記少なくとも２組のアンテナアレイ７５にそれぞれ接続され、前記給電ネットワーク７３の入力端が前記減結合ネットワーク７２に接続され、前記給電ネットワーク７３の出力端が前記移相ネットワーク７４に接続され、前記減結合ネットワーク７２が前記アンテナポート７１と前記給電ネットワーク７３との間に設けられ、前記減結合ネットワーク７２は、前記少なくとも２組のアンテナアレイ７５同士間で生成された結合信号を除去するように構成される。

【0020】

本発明の実施例において、好ましくは、図７Ｂに示すように、前記少なくとも２組のアンテナアレイ７５は、複数のアンテナ素子７５１１を備えてもよく、アンテナアレイ７５１間の間隔は所定値以下である。

【0021】

アンテナアレイ７５１間の間隔が所定値以下であれば、アンテナ構造の小型化の要求を満たすことができる。

【0022】

本発明の実施例において、好ましくは、図２に示すように、前記減結合ネットワーク７２は、Ｎ段の調節可能な減結合ユニットを備え、Ｎは正の整数である。

【0023】

１段目の調節可能な減結合ユニット７２１の入力端が第１位相遅延ネットワーク１０を介して前記アンテナポート７１に接続され、Ｎ段目の調節可能な減結合ユニット７２Ｎの出力端が第２位相遅延ネットワーク２０を介して前記給電ネットワーク７３の入力端に接続される。

【0024】

Ｎの値は、実際の減結合パラメータに基づいて決定してもよい。

【0025】

本発明の実施例において、好ましくは、ｉ段目の調節可能な減結合ユニット７２ｉとｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニット７２（ｉ＋１）とが第１結合同調ネットワーク３０を介して接続され、１≦ｉ≦Ｎ−１であり、Ｎは３以上である。

【0026】

本発明の実施例において、好ましくは、前記調節可能な減結合ユニットは、少なくとも２つの共振ネットワーク７２０を備え、共振ネットワーク７２０同士間が第２結合同調ネットワーク４０を介して接続される。

【0027】

本発明の実施例において、好ましくは、前記ｉ段目の調節可能な減結合ユニット７２ｉとｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニット７２（ｉ＋１）とが第１結合同調ネットワーク３０を介して接続されることは、
ｉ段目の調節可能な減結合ユニット７２ｉにおける共振ネットワーク７２０が結合同調ネットワークを介してｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニット７２（ｉ＋１）における共振ネットワーク７２０に接続されることを含む。

【0028】

本発明の実施例において、好ましくは、前記第１結合同調ネットワーク３０および第２結合同調ネットワーク４０は、共振ネットワーク７２０における位相を調節するための結合同調ネジである。

【0029】

本発明の実施例において、好ましくは、図９に示すように、前記共振ネットワーク７２０は、共振室７２０１と、前記共振室７２０１内に位置する柱状共振体７２０２と、共振ネットワーク７２０における周波数を調節することに用いられ、前記柱状共振体７２０２と同軸の周波数同調ネジ７２０３と、を備える。

【0030】

本発明の実施例において、好ましくは、前記アンテナポート７１のポート数と少なくとも２組のアンテナアレイ７５のアレイ数とは、いずれもＭであり、それに対応して、前記調節可能な減結合ユニットは、Ｍ個の入力端およびＭ個の出力端を有し、Ｍ≧２である。

【0031】

本発明の実施例の減結合アンテナは、減結合ネットワークによってアンテナの減結合機能を実現する。該減結合アンテナは、予め設定された減結合パラメータに従って減結合ネットワークにおける各ネットワークの設計を行った後に、アンテナポートと前記給電ネットワークとの間に対応する減結合ネットワークを追加し、減結合ネットワークにおける同調ネジを調節することにより、アンテナシステムの減結合を実現する。

【0032】

以下、適用例を参照しながら、本発明の実施例の形態について説明する。

【0033】

図１に示すように、ＭＩＭＯアンテナシステムについては、Ｍ個のアンテナチャネルを有し、各アンテナチャネル同士間が互いに独立し、Ｍが正の整数であると仮定する。図１において、ＣＯＭが合波を表し、ＤＩＶが分波を表し、ＡＮＴ＋４５°およびＡＮＴ−４５°はそれぞれ１本のアンテナ信号を表す。通常の場合、ＭＩＭＯアンテナシステムは、アンテナアレイ間の空間間隔を広げることでアンテナアレイ間の結合を減少させ、この時、ＭＩＭＯアンテナシステムのネットワーク特徴行列は、全ての行列要素がゼロに近いと表現される。アンテナアレイ数の増加に従い、アンテナアレイ間の距離が小さくなり、アンテナアレイ間の結合が大きくなる。この時、ＭＩＭＯアンテナシステムのネットワーク行列は、対角成分がゼロに近く、非対角成分がゼロではないことを特徴とする１つの非ゼロ行列になる。ＭＩＭＯアンテナシステムが小型体積の要求を満たすとともに、信号整合の要求を満たすために、ＭＩＭＯアンテナシステムの後端に、図１および図２に示す減結合ネットワーク７２（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＮＤＮ）のような調節可能な減結合ネットワークを導入する必要があり、減結合ネットワーク７２のネットワーク行列ＳＤは１つのＮ×Ｎの行列であり、該行列内の行列要素は調節可能である。図２において、ｐ１、ｐ２は減結合ネットワーク７２の入力端を表し、ｐ３、ｐ４は減結合ネットワーク７２の出力端を表す。

【0034】

図３に示すパラメータ伝達模式図を参照し、図３におけるａ１、ａ２は２ポートのネットワークの入射信号を表し、ｂ１、ｂ２は２ポートのネットワークの反射信号を表す。本発明の実施例は、減結合アンテナアーキテクチャーにおける複数のネットワーク行列について以下のように定義する。

【0035】

Ｓは、減結合ネットワーク７２が追加されたアンテナアーキテクチャーのネットワークパラメータである。ここで、アンテナアーキテクチャーは２組の以上アンテナアレイを含む。
Ｓ_Ｄは、減結合ネットワーク７２のネットワークパラメータである。
Ｓ_Ａは、アンテナアーキテクチャーのネットワークパラメータである。
Γ_ｉｎは、減結合ネットワーク７２が追加されたアンテナアーキテクチャーＳの反射係数である。
Γ_Ｌは、アンテナアーキテクチャーＳ_Ａの反射係数である。

【0036】

以上の定義に基づき、減結合ネットワーク７２のネットワークパラメータＳ_Ｄは、式（１）に示すように、散乱パラメータ行列によって表示できる。

【0037】

【数1】

ただし、Ｓ_１１は減結合ネットワーク７２における１番目のポートの反射係数を表し、Ｓ_２２は減結合ネットワーク７２における２番目のポートの反射係数を表し、Ｓ_１２は１番目のポート〜２番目のポートの伝達係数を表し、Ｓ_２１は２番目のポート〜１番目のポートの伝達係数を表す。

【0038】

アンテナポート７１と給電ネットワーク７３との間に減結合ネットワーク７２を追加した後に、マイクロ波ネットワーク理論に基づき、行列Ｓ_Ｄおよび行列Ｓ_Ａで行列Ｓを特徴付けることができ、行列Ｓの式は式（２）である。

【0039】

【数2】

【0040】

減結合ネットワーク７２が追加されたアンテナアーキテクチャーＳの反射係数Γ_ｉｎの式は式（３）である。

【0041】

【数3】

ただし、Γ_ＬはアンテナアーキテクチャーＳ_Ａの反射係数である。

【0042】

本発明の実施例において、合理的な減結合ネットワークＳ_Ｄを設計するために、減結合ネットワーク７２が追加されたアンテナアーキテクチャーＳの反射係数Γ_ｉｎをゼロ行列に等しくするまたは接近する必要があり、減結合ネットワーク７２が追加されたアンテナアーキテクチャーＳの反射係数Γ_ｉｎは、アンテナアレイ間の信号の結合度を表す。

【0043】

これにより、Γ_ｉｎ＝０（全ての結合を除去するという理想的な条件）である場合、アンテナアーキテクチャーＳ_Ａの反射係数Γ_Ｌと減結合ネットワークのネットワークパラメータＳ_Ｄとの関係が以下のように得られる。

【0044】

【数4】

【0045】

つまり、実際の減結合アンテナアーキテクチャーの設計において、１つの減結合ネットワークＳ_Ｄを設計すれば、アンテナアレイ間で生成された結合信号の除去を実現できる。

【0046】

本発明の実施例において、減結合ネットワークＳ_Ｄは、アンテナアーキテクチャーによって動的調節を行うことができ、減結合ネットワークＳ_Ｄのパラメータの調製可能をどのように実現するかについては、図４を参照すればよい。図４は、本発明の実施例の４ポートの減結合ネットワーク７２のトポロジーマップであり、減結合ネットワーク７２は１つの４ポートの結合行列Ｍで表すことができる。

【0047】

【数5】

ただし、Ｍ_ｐは１つの４×４ポートの直接結合ゼロ行列であり、Ｍ_ｎは１つの６×６の共振結合行列であり、Ｍ_ｐｎは入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートの結合行列である。

【0048】

本発明の実施例において、共振結合行列Ｍ_ｎのネットワークパラメータＳ_ｍは以下のように表示することができる。

【0049】

【数6】

ただし、Ｉは４×４の位相検出行列であり、ｊは虚部の記号であり、ｓは減結合ネットワーク７２の周波数変数であり、であり、ｆは周波数を表し、ｆ_０は減結合ネットワーク７２の中心周波数であり、ＢＷは減結合ネットワーク７２の帯域幅である。

【0050】

マイクロ波ネットワーク理論によれば、調節可能な減結合ネットワーク７２のネットワークパラメータＳ_Ｄは以下のように表される。

【0051】

【数7】

θ１およびθ２は、第１位相遅延ネットワーク１０の位相角を表し、θ３およびθ４は、第２位相遅延ネットワーク２０の位相角を表す。

【0052】

図４において、共振結合行列Ｍ_ｎは以下のように表すことができる。

【0053】

【数8】

ただし、Ｍ_１１、Ｍ_２２、Ｍ_３３、Ｍ_４４、Ｍ_５５、Ｍ_６６は、各共振室体の自己結合行列パラメータを表し、Ｍ_１２＝Ｍ_２１、Ｍ_２３＝Ｍ_３２、Ｍ_３４＝Ｍ_４３、Ｍ_４５＝Ｍ_５４、Ｍ_５６＝Ｍ_６５、Ｍ_２５＝Ｍ_５２、Ｍ_１６＝Ｍ_６１は、隣接する共振室体の結合行列パラメータを表し、他の結合行列パラメータは、ここでいずれも０で表す。該共振結合行列Ｍ_ｎにおける自己結合行列パラメータおよび結合合行列パラメータは、調節可能因子β_ｎでパラメータの調節可能を実現する。行列Ｍ_ｎの行列パラメータを変えることにより、減結合ネットワークＳ_Ｄのパラメータの調節可能を実現する。

【0054】

図５は、減結合ネットワークの実物モデル図である。ここで、行列内の各自己結合行列パラメータＭ_１１、Ｍ_２２、Ｍ_３３、Ｍ_４４、Ｍ_５５、Ｍ_６６については、周波数同調ネジ７２０３によってその値の変化量を変え、行列内の各結合合行列パラメータＭ_１２＝Ｍ_２１、Ｍ_２３＝Ｍ_３２、Ｍ_３４＝Ｍ_４３、Ｍ_４５＝Ｍ_５４、Ｍ_５６＝Ｍ_６５、Ｍ_２５＝Ｍ_５２、Ｍ_１６＝Ｍ_６１については、結合同調ネジ７２０４によってその値の変化量を変え、同調ネジの深さを制御することによって共振結合行列Ｍ_ｎモデルのパラメータを変え、アンテナアーキテクチャーのネットワークパラメータＳ_Ａとのマッチングを実現することにより、調節可能な減結合ネットワークＳ_Ｄが追加された新規なマルチアンテナアーキテクチャーポートの反射係数Γ_ｉｎがほぼゼロになる。

【0055】

図６は、本発明の実施例の減結合ネットワークの効果図である。図６に示すように、横軸は周波数を表し、縦軸は結合度を表す。本例において、アンテナポートが２ポートであり、Ｓ２１が２ポートの間の結合度を表すと仮定し、図から分かるように、減結合ネットワーク７２を追加する前に（Ｓ２１が相殺される前の曲線に対応する）、結合度が比較的高く、減結合ネットワーク７２を追加した後に（Ｓ２１が相殺された後の曲線に対応する）、結合度が著しく低下し、アンテナポートにおける結合信号の除去を実現し、更に、小空間のアンテナアレイ構造を設計することができる。

【0056】

図８は、本発明の実施例の減結合アンテナの減結合方法のフローチャートであり、該減結合アンテナは、上記いずれか１種の減結合アンテナであり、図８に示すように、前記方法は以下のステップを含む。

【0057】

ステップ８１０において、減結合信号を生成するように前記減結合ネットワークを制御する。

【0058】

ステップ８２０において、前記減結合信号により、前記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去する。

【0059】

一実施例は、減結合アンテナの減結合方法を更に提供し、該減結合アンテナは上記いずれか１種の減結合アンテナであり、該方法は、ステップ１）およびステップ２）を含む。

【0060】

ステップ１）において、アンテナポートと給電ネットワークとの間に減結合ネットワークを設ける。

【0061】

本発明の実施例において、好ましくは、アンテナポートと給電ネットワークとの間に減結合ネットワークを設けることは、
アンテナポートと給電ネットワークとの間に、Ｎ段の調節可能な減結合ユニットを設けることを含む。
ここで、Ｎは正の整数であり、１段目の調節可能な減結合ユニットの入力端が第１位相遅延ネットワークを介して前記アンテナポートに接続され、Ｎ段目の調節可能な減結合ユニットの出力端が第２位相遅延ネットワークを介して前記給電ネットワークの入力端に接続される。

【0062】

ステップ２）において、前記減結合ネットワークにより、少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去する。

【0063】

本発明の実施例において、好ましくは、前記調節可能な減結合ユニットは少なくとも２つの共振ネットワークを備える。
ここで、共振ネットワーク同士間が第１結合同調ネットワークを介して接続される。ｉ段目の調節可能な減結合ユニットにおける共振ネットワークは、第２結合同調ネットワークを介してｉ＋１段目の調節可能な減結合ユニットにおける共振ネットワークに接続される。

【0064】

本発明の実施例において、前記第１結合同調ネットワークおよび前記第２結合同調ネットワークは結合同調ネジであり、前記共振ネットワークは、共振室と、前記共振室内に位置する柱状共振体と、前記柱状共振体と同軸の周波数同調ネジとを備える。

【0065】

減結合ネットワークにより、上記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去することは、
前記結合同調ネジによって共振ネットワークにおける位相を調節し、前記周波数同調ネジによって共振ネットワークにおける周波数を調節し、上記少なくとも２組のアンテナアレイ間で生成された結合信号を除去することを含む。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本開示は、アンテナポートと給電ネットワークとの間に減結合ネットワークを設けることにより、アンテナアレイ間で生成された結合信号の除去を実現し、更に、占有空間の小さいアンテナアーキテクチャーを設計することができる減結合アンテナおよびその減結合方法を提供する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】