JPH10508730A - アンテナ制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アンテナビームチルトの遠隔操作による変更を可能にするアンテナ制御システム。駆動手段（５、３０）は、アンテナビームチルトを連続的に変えるために放射素子に接続される供給分配ネットワークの移相器（１、２、３；３６、３９、４０）を連続的に調整する。コントローラ（８０）は現地で複数のアンテナのビームチルトを遠隔操作で変えることを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 アンテナ制御システム技術分野 本発明は、１つ以上のアンテナのビームチルトを変えるためのアンテナ制御シ ステムに関する。特に、本発明は１つ以上の移相器と協働するアンテナに使用す る駆動装置に関する。発明の背景 アンテナアレイ（例えばパネルアンテナ）でつくられるビームにおいて下方傾 斜（downtilt）をつくるためには、その分野で知られる技術によって、機械的に パネルアンテナを傾けるか、パネルアンテナから放射されたビームを電気的にそ の方向へ向けるかのいずれかで可能となる。 本出願に関するようなパネルアンテナは、ビルディングや同様の建造物の側面 にしばしば設置される。ビルディングの側面から離れたアンテナの機械的なチル ティングは風がひき起こす振動のために設備の故障発生度が増加するとともに、 大きな下方傾斜が必要とされる状況では視覚環境上、悪影響を与える。 上記問題点を回避するために、アンテナアレイの放射素子または放射素子のグ ループに入力される信号に位相の遅延を導入することにより電気的なビームの方 向づけが行える。 このような技術は、ニュージランド特許明細書第２３５０１０号に説明されて いる。 放射素子に供給するネットワークに長さが可変の遅延線を挿入する、または、 供給ネットワークを通って伝達される信号の位相を変えるためにＰＩＮダイオー ドを用いるなどの種々の位相遅延技術が知られている。 ２つの信号の位相を変えるための別の手段が、参照によってその開示がこの中 に組み込まれているＰＣＴ／ＮＺ９４／００１０７に説明されている。この明細 書は、１つの入力と２つの出力を組み込んだ機械的に操作される特異な移相器に ついて説明している。 その目的のため、ＰＣＴ／ＮＺ９４／００１０７において説明されるような移 相器は、移相器の出力部で信号の相対位相を変える移相器の本体に沿って外部ス リーブをスライドさせることにより機械的に調整されるということは注目にあた いする。 典型的なパネルアンテナは１つ以上の移相器が組み込まれており、本発明の特 定の実施形態では３つの移相器を備えている。信号は第１の移相器に入力され、 そこで所望の位相関係を有する２つの信号に分割される。それから、移相された それぞれの信号は、少なくとも１つの放射素子に供給する第２の移相器に入力さ れる。この方法では、このように放射ビームの下方傾斜を電気的に調整する手段 を提供することで、進歩した移相が放射素子アレイ全体にわたって達成できる。 放射ビームの応用や形状によって他の位相分配も可能である。 放射ビームの下方傾斜との関係で方向づけの動作について論じられているが、 本発明の詳細な説明はそのような方向に限定されていないことが理解できる。ビ ームチルトは所望のどの方向にもつくることができる。 ＰＩＮダイオードまたは段階的長さの遅延線の移相器において通常見られる従 来の段階的な位相調整に対して、特異な移相器のもう１つの特徴はそれらが連続 的な位相調整を提供する点にある。 現在考慮中のタイプのパネルアンテナでは、所望のビームチルトの程度が単一 の機械的設定手段の調整によって設定されるように、移相器アレイ全体が同時に 調整できることが望ましい。このような調整を行う機械的駆動は、下方傾斜角度 を再現できるとともに、複数の異なった移相器アレイの配置のために提供できる ように適合可能でなければならない。 また、アンテナンのビームチルトを調整するために人が構造物に登らなくても よいように、アンテナのビームチルトが遠隔操作で変えられることが望ましい。発明の開示 本発明の目的は、機械式移相器の調整に使用する機械駆動システムを提供する ことにより、上記問題点を緩和するとともに上述のアンテナまたはアンテナアレ イの設計要求に解決策を与え、あるいは、公衆に有益な選択を提供することにあ る。 そのために、複数の放射素子のアレイに接続された複数の移相器によってつく られる相対移相を調整するための機械式調整手段を提供するもので、この機械式 調整手段は、 第１の移相器からの複数の出力信号間の位相差を変えるために上記第１の移相 器の第２の部分に対して第１の移相器の第１の部分を移動させる第１の手段と、 第２の移相器からの複数の出力信号間の位相差を変えるために上記第２の移相 器の第２の部分に対して第２の移相器の第１の部分を移動させる第２の手段とを 備え、 第２の移相器は第１の移相器の出力から供給され、第２の手段の移動の程度は 第１手段の移動の程度に依存するようにしてある。 第２の手段の移動は第３の移相器の第２の部分に対する第３の移相器の第１の 部分の移動を同時にひき起こし、第３の移相器は第１の移相器の出力から供給さ れるのが好ましい。 第１および第２の手段が移相器を調整するに従って傾斜したビームをつくるよ うに、第２および第３の移相器の出力は放射素子に接続されているのが好ましい 。 第１の移相器の第２の部分に対する第１の移相器の第１の部分の第１の距離の 移動により、第２および第３の移相器の第２の部分に対して第２および第３の移 相器の第１の部分が上記第１の距離の約２倍の相対移動をすることが好ましい。 第１の好適な実施形態では、第１の手段が歯車を有し、その歯車が第１の移相 器の第１の部分に連結され、かつ第１の歯車の回転が第１の移相器の第１の部分 を第１の移相器の第２の部分に対して移動させるように配置されたラックを駆動 する。第１の移相器の第２の部分がキャリッジに取り付けられ、第１の移相器の 第２の部分の移動が第２および第３の移相器の第１の部分を第２および第３の移 相器の第２の部分に対して移動させるように、第１の移相器の出力がプッシュロ ッドによって第２および第３の移相器の入力に接続されることが好ましい。 第２の歯車が、第１の歯車と同軸に設けられ、かつ第１の歯車を駆動するシャ フトに連結されているのが好ましい。第２の歯車は第１の移相器の第２の部分に 連結されたラックを駆動し、これにより、第２の歯車の回転が第２および第３の 移相器の第２の部分に対する第２および第３の移相器の第１の部分の移動を起こ させる。 第１の歯車と第２の歯車の間の比率は約３対１であることが好ましい。 本発明の第２の実施形態では、調整手段がシャフトを有し、上記第１の手段が 上記シャフト上に設けられた第１のねじ部と第１の移相器の第１の部分に連結さ れた第１の協働するねじ部材とを有している。第２の手段は、上記シャフト上に 設けられた第２のねじ部と第２の移相器の第１の部分に連結された第２の協働す るねじ部材とを有している。この配置により、シャフトの回転が第１の移相器の 第２の部分に対して第１の移相器の第１の部分を、第２の移相器の第２の部分に 対する第２の移相器の第１の部分の移動の約２倍の比率で移動させる。 第２のねじ部材は第１の移相器の第２の部分に連結され、プッシュロッドを介 して第２の移相器の第１の部分を移動させるようにするのが好ましい。このプッ シュロッドは第１の移相器からの出力を第２の移相器の入力に接続する同軸線で あることが好ましい。 さらに、プッシュロッドを介して第１の移相器の第２の出力から供給される第 ３の移相器が設けられ、上記プッシュロッドは第２の移相器の第１の部分と同時 に第３の移相器の第１の部分を移動させるのが好ましい。 本発明の別の様相では、アンテナの下方傾斜を変えるためのエレクトロメカニ カル手段を有する１つ以上のアンテナと、アンテナの外部にあって下方傾斜を調 整するエレクトロメカニカル手段に駆動信号を供給するためのコントローラとを 備えたアンテナシステムが設けられている。 そのシステムは複数のアンテナを有し、コントローラが複数のアンテナの下方 傾斜を調整してメモリに各アンテナの下方傾斜の程度を記憶できるようにするこ とが好ましい。 このような複数のシステムが複数のセル方式の基地局のためのコントロール方 法の一部として遠隔操作でコントロール可能となるように、コントローラはコン トロールセンタから遠隔操作でコントロールできるようにするのが好ましい。 エレクトロメカニカル手段は各アンテナの電気的下方傾斜を変えるとともに、 エレクトロメカニカル手段を監視してコントローラにエレクトロメカニカル手段 の位置を表示する信号を与えるための手段が含まれていることが好ましい。図面の簡単な説明 本発明の各実施形態は以下の添付図面を参照して例示的に説明される。図１ ：本発明の第１の実施形態の移相器駆動機構を組み込んだパネルアンテナを 示す。図２ ：ギヤラックを組み込んだ第１の移相器を表す。図３ ：キャリッジに組み込まれた調整アセンブリの分解組立図を表す。図４ ：第１の実施形態の駆動機構の操作を図式で示す。図５ ：本発明の第２の実施形態の移相器駆動機構を組み込んだパネルアンテナを 示す。図６ ：図５の移相器駆動機構を詳細に示す。図７ ：図６に示す駆動機構のモータ、スイッチ、およびリードスイッチの電気接 続を示す。図８ ：図６、７に示す駆動機構をコントロールするためのコントローラを示す。発明を実施するための最適モード 図１を参照すると、第１の移相器１、第２の移相器２、第３の移相器３、およ び移相器駆動機構５を有するパネルアンテナ４の背面が示されている。給電線６ は移相器１の入力に接続されている。移相器１の第１の部分８は、移相器１の第 ２の部分９に対して移動可能になっている。 移相器１からの出力信号は線１０、１１を介して移相器２、３の入力１２、１ ３へそれぞれ供給される。供給線１０、１１は、移相器１の出力から移相器２、 ３へ信号を送る機能と、移相器２、３の第１の部分１４、１５を移相器２、３の 第２の部分１６、１７に対してそれぞれ移動させる機能の両方を果たす同軸のプ ッシュロッドを備えている。 移相器２、３から出力された信号は、それぞれの放射素子（図示せず）に送ら れるように同軸線１８、１９、２０、および２１を介して供給される。 使用の際に、移相器１の第１の部分８は、線１０、１１を介して移相器２、３ へそれぞれ供給される信号の各位相を変えるために、移相器１の第２の部分９に 対して移動するようにしてもよい。移相器２、３の第１の部分１４、１５は、そ れぞれの放射素子に線１８、１９、２０、および２１を介して供給される信号の 位相を変えるために、移相器２、３の第２の部分１６、１７に対して移動するよ うにしてもよい。 移相器１、２、および３が正確なそれぞれの部分内に調整されているとき、ア ンテナによって放射されるビームを所望に傾斜させることができる。このことか ら、より小さい範囲に限定されたビームが必要とされる場合には、より少ない移 相器を用いてもよいことが分かる。 図１に示す実施形態において連続した一様なビームチルティングを達成するた めには、移相器２、３の第１の部分１４、１５が移相器２、３の第２の部分１６ 、１７に対して同じ割合で移動しなければならない。しかしながら、移相器１の 第１の部分８は、移相器１の第２の部分９に対して、この割合の２倍で移動しな ければならない。図示される構成において、移相器１の第２の部分９はキャリッ ジ２２に連結されている。キャリッジ２２の移動は、プッシュロッド１０、１１ を介して移相器２、３の第１の部分１４、１５の移動を引き起こす。 図４を参照すると、移相器駆動機構の操作が説明されている。移相器１の第２ の部分９は、左右に移動可能なキャリッジ２２に取り付けられている。キャリッ ジ２２が左へ移動すると、移相器２、３の第１の部分１４、１５がプッシュロッ ド１０、１１を介して左へ移動することになる。移相器１の第１の部分８は、移 相器２、３に供給された信号の位相を変えるために、移相器１の第２の部分９に 対して移動することができる。 この第１の実施形態では、ラック２３が移相器１の第１の部分８に固定されて いる。歯車２４の回転によって、移相器１の第１の部分８は左右に移動可能であ る。小歯車２５は歯車２４に固定されており、それと共に回転する。この歯車は キャリッジ２２に設けられたラック２６に係合している。歯車２４、２５を同時 に回転させるように駆動される別の歯車２７が設けられている。 歯車２４は９０個の歯を有するのに対し、歯車２５は３０個の歯を有している 。したがって、歯車２４の回転は移相器１の第１の部分８をキャリッジ２２（お よび移相器２、３の第１の部分１４、１５）の移動距離の３倍の距離だけ移動さ せることが分かる。しかしながら、キャリッジ２２が移相器１の第１の部分８と 同方向に移動しているとき、移相器１の第１の部分８と第２の部分９間の相対移 動は、移相器２、３の第１と第２の部分間の相対移動の２倍であることが分かる 。したがって、（分岐した供給装置において一様なビームチルティングを行うた めにその必要に応じて）この装置により移相器２、３でつくられる相対移相の２ 倍の相対移相が移相器１によってつくられる。 図２ないし４に特有の構成が詳細に示されている。歯車２７は、手動または適 当な駆動手段によって駆動されることができる。また、歯車２７はノブ、レバー 、ステップモータ、または他の駆動アクチュエータによって調整されるようにし てもよい。キーパ２８は、移相器の所望の設定が行われた後に、移動を防止する 位置に固定されるようにしてもよい。 図５、６には、第２の実施形態が示されている。図５に示すように、その構成 は、図６に示される駆動機構を除けば第１の実施形態において示すものとほぼ同 じである。 この実施形態では、駆動機構が第１のねじ部３２と第２のねじ部３３を外周に 有するシャフト３１を備えている。第１のねじ部材３４は第１の移相器３６の第 １の部分３５に連結されている。第２のねじ部材３７は第１の移相器３６の第２ の部分３８に連結されている。 第１のねじ部３２のピッチは第２のねじ部３３の３倍である（例えば、第１の ねじ部３２のピッチが６ｍｍであるのに対し、第２のねじ部３３のピッチは２ｍ ｍである）。これにより、第１の部分３５は第２の部分３８の３倍の距離を移動 方向に駆動される。このようにして、第１の移相器３６によってつくられる移相 は第２および第３の移相器３９、４０の移相の２倍となる。 シャフト３１はモータ４１によって回転駆動される。これには、直流１２Ｖの ギヤードモータが好適に用いることができる。シャフト３１の他端がエンドベア リング４２によって支持されている。リードスイッチ４３がマグネット４４の通 過を検知するために設けられている。これにより、シャフト３１の回転数を監視 することができる。また、リミットスイッチ４５、４６が設けてあり、ねじ部材 ３４がリミットスイッチ４５または４６のレバーに当たると、モータがシャフト ３１をその方向にさらに駆動しないようにしてある。 第２の実施形態における駆動手段の操作について、例示の方法で説明する。モ ータ４１は、シャフト３１に沿って右から左を見たときの反時計回り方向にシャ フト３１を回転させる。ねじ部材３７は、プッシュロッド４７、４８を左方向へ 移動させ、これにより移相器３９、４０を調整するように第２のねじ部３３によ って駆動される。 ねじ部材３４は、ねじ部材３７の３倍の割合で左方向に駆動される。これによ り、第１の部分３５は、第２の部分３８の３倍の割合で左方向へ移動する。その 結果、移相器３９、４０の第１の部分がそれぞれの第２の部分に対して移動する 速度の２倍の速度で、第１の部分３５は第２の部分３８に対して移動する。この ようにして、一様に傾斜したビームをつくりだすために、それぞれの放射素子に 通路内において遅延が導入される。 シャフト３１の回転数（すなわち部分回転）を監視できるように、リードスイ ッチ４３の導電率が監視されている。ねじ部材３４がリミットスイッチ４５のレ バ ーに当たるまでモータ４１がシャフト３１の駆動を続けると、それから論理回路 がモータ４１を反対方向に駆動する。同様に、ねじ部材３４がリミットスイッチ ４６のレバーに当たると、モータは反対方向に駆動される。 両方の実施形態の技術は、多数の移相器を使用したアンテナアレイに用いるこ とができる。このような応用において、各移相器の第２の部分に関する各移相器 の第１の部分の相対移動は、それぞれの分岐に沿って連続する各移相器のための ２つの要素によって減少する。もし個々の放射素子の指向性を説明するためにア ンテナの放射パターンを変える必要があり、下方傾斜の量と比例する背面パネル の効果を変える場合には、使用する割合を変えることができる。 駆動機構の構成要素は、できるだけ相互変調を減少させるために、プラスチッ クで形成されるのが好ましい。ねじ部材３４、３７は、相互変調を減少させるた めに、移相器３６に連結されたプラスチックリンクを有するのが好ましい。 各移相器を所望の割合に調整するために複数の機械式駆動装置を使用してもよ いことが分かる。また、本発明は構造の簡単さが利点であるが、精巧な制御エレ クトロニクスを用いてもよい。 図７は、モータ４１、リードスイッチ４３、およびスイッチ４５、４６が外部 コントローラからの線７１、７２、７６、７７にどのように接続されているかを 示す。線７１、７２は駆動モータ４１に電流を供給する。セクション７３は、ね じ部材３４が左側の限界または右側の限界のいずれか一方まで駆動されたときに 、ねじ部材３４が反対方向に駆動されるのを確実にするものである。図７では、 スイッチ４５が線７１をダイオード７４を介してスイッチ４６に直接接続してい る。また、スイッチ４６は線７１をダイオード７５を介してモータ４１に接続し ている。これは、ねじ部材３４がいずれの極限限界位置にないときのスイッチの 通常状態である。例えば、ねじ部材３４が左の限界位置まで駆動されてスイッチ ４５を作動させたとき、スイッチ４５はダイオード７４を経由した通路を開放す る。ダイオード７４はモータ４１を左へ駆動する方向に電流を流す。したがって 、スイッチ４５が開いたとき、モータ４１はねじ部材３４を右側へ駆動する方向 に駆動される（すなわち、ダイオード７５によって可能となる方向への電流）。 同様 に、ねじ部材３４が右の限界位置まで駆動されたとき、スイッチ４６が開放して ダイオード７５を経由する通路を遮断する。これにより、ねじ部材３４をさらに 右方向へ移動させる方向にモータ４１が駆動されるのを防止する。 線７６、７７がリードスイッチ４３に接続され、リードスイッチ４３の開閉を 外部コントロールユニットによって監視できるようになっている。使用の際には 、ねじ部材３４の位置を決めて、これによりアンテナの対応する傾斜の程度を決 めるために、リードスイッチ４３の開閉を監視することができる。 下方傾斜の初期角度を選択するために、ねじ部材３４を右側の限界位置まで移 動させる。外部コントローラは、ねじ部材３４を右方向へ移動させるために、モ ータ４１に一方向の電流を供給できる。モータ４１は、ねじ部材３４がスイッチ ４６に当たるまで、右方向へ駆動されることになる。そして、スイッチ４６が開 いたとき、ダイオード７５は開放され、これにより、モータ４１がさらに右方向 へ駆動されるのを防止する。 コントローラは、リードスイッチ４３が開閉しないのを検出して、ねじ部材３ ４が右の限界位置にあることを感知する。所定の遅延の後、コントローラは、モ ータ４１を左方向へ駆動するようにモータ４１に線７１、７２を介して反対方向 の電流を供給する。モータ４１が左方向へ駆動されるとき、コントローラはリー ドスイッチ４３の開閉を監視して、ねじ部材３４が左方向へどれだけ移動したか を測定する。コントローラは、リードスイッチ４３が所望の下方傾斜角に対応す る決められた回数だけ開閉するまで、ねじ部材３４を左方向へ移動させる。ただ し、ねじ部材３４は左の限界位置まで駆動されてから右方向へ戻ることもできる 。 アンテナ敷地では、複数のパネルが設置され、図８に示すような単一のコント ローラ８０によってコントロールされる。４つの線７１、７２、７６、７７は、 ３つのアンテナパネルにつながったそれぞれのケーブル群７８に対応する。サー ビスマンがアンテナ構造物に登って各アンテナを手で調整するよりは、コントロ ーラ８０をアンテナ敷地の基礎部に設けて、オペレータが地上で複数のアンテナ の傾きを調整できるようにする方がよい。または、コントローラ８０は、敷地で アンテナの調整を行うためにアンテナの基礎部にあるコネクタに接続できる携帯 ユニットであってもよい。 コントローラ８０は、表示部８１、「エスケープ」ボタン８２、「エンター」 ボタン８３、「アップ」ボタン８４、および「ダウン」ボタン８５を有している 。電源を入れると、表示部８１は例えば「Ｄｅｌｔｅｃ ＮＺ Ｌｔｄ １９９ ５」のようなホームメニュを表示してもよい。いずれかのキーを押すことによっ て、例えば、 コントロールのロック解除 アレイチルトの設定 チルト計測 アレイ可能 アレイ不能 コントロールのロック などのオプションを含むベースメニュが表示されるようにしてもよい。 「アップ／ダウン」キーはメニュを動かすのに使用され、「エンター」キー８ ３はオプションの選択に使用される。「コントロールのロック解除」が選択され ると、ユーザは３つのディジットコードを入力することを要求される。また、「 アップ／ダウン」キーは「０」から「９」までの数字を変えるのに使用でき、「 エンター」キーはそれぞれの数字を選択するのに使用できる。正確なコードが入 力されると、「ロック解除」が表示される。間違ったコードが入力されると、「 コントロールロック」が表示され、ユーザはホームメニュに戻ることになる。ベ ースメニュから「アレイチルト設定」が選択されると、次のように表示される。 アレイチルト設定 アレイ：０１ Ｘ．Ｘ° 「アップ／ダウン」キーは所望のアレイ番号を選択するのに使用できる。「エ ンター」キーで選択されたアレイを受け入れると、以前に記録された下方傾斜角 が次のように表示される。 アレイチルト設定 アレイ：０１ ４．６° この例では、以前に設定された下方傾斜角は４．６°である。「アップ／ダウ ン」キー８４、８５を使って新しい角度を入力できる。それから、コントローラ ８０は線７１、７２を介してモータ４１に電流を供給して、下方傾斜を変更する ようにねじ部材３４を所望の方向へ移動させる。リードスイッチ４３からの所定 パルス数の間だけねじ部材３４が所望の方向へ移動するように、リードスイッチ ４３の開閉が監視される。どのアレイの下方傾斜についても同じ方法で変えるこ とができる。コントローラがロックされると、ユーザは下方傾斜角を見て確認す ることはできるが、角度の変更はできない。 「アレイ計測」のオプションが選択されると、アンテナの現在の下方傾斜角が 決定される。ベースメニュから「チルト計測」機能を選択することによって、次 のように表示される。 チルト計測 アレイ：０１ Ｘ．Ｘ° 「アップ／ダウン」キーは所望のアレイ選択に使用できる。「エンター」キー で選択されたアレイを受け入れる。実際の下方傾斜角を計測するため、コントロ ーラ８０はねじ部材３４を右方向へ移動させるようにアレイのモータ４１を駆動 する。モータ４１はねじ部材３４がスイッチ４６に当たるまで駆動される。コン トローラはリードスイッチ４３からのパルスの数をカウントして、ねじ部材３４ がどのくらいの距離を移動したかを決定する。右側の限界位置で、コントローラ はリードスイッチ４３からのパスルの数から計算された下方傾斜角を決定して表 示する。それから、コントローラはリードスイッチ４３からの同じパスル数分だ けねじ部材３４を反対方向へ移動させて同じ位置まで戻す。それぞれのアンテナ の下方傾斜角はコントローラ８０のメモリに記憶される。この値は、実際の下方 傾斜角がこのようにして計測されるごとに更新される。「チルト計測」機能は、 コントローラがロックされているときは使用できない。 コントローラ８０は、それぞれ所望の下方傾斜の程度を達成するためにねじ部 材３４用にカウントされるリードスイッチ４３からのパスルの数を記憶したメモ リ内に表を有している。これは、それぞれの所望の下方傾斜の程度（０．１°単 位）のためのパスル数を含んだ表として記憶される。その表は所定のアンテナに ついて所望の下方傾斜を達成するために必要とされる実際の移動量を与えるので 、この方法はアンテナの非線形性が補正されるのを確実にする。 「アレイ可能」機能は、設置されたときにそれぞれのアレイを可能にするため に使用できる。コントローラは可能な状態にないアレイを動かすことはできない 。コントローラ８０はアレイが可能になったメモリに記憶する。「アレイ不能」 機能は、同様の方法でアレイを不能にするために使用できる。 「コントロールのロック」機能は、調整がなされた後にコントローラをロック するために使用できる。アレイが正確に操作されないと、「ラックエラー（rack error）」信号が表示されるようにしてもよい。これは、オペレータがアレイを 点検すべきことを指示するものである。 また、アレイの調整は遠隔操作で行われてもよい。コントローラ８０は、電話 線８８を経由して中央コントローラ８９に接続される連続線８７を介してモデム ８６に接続されてもよい。または、コントローラ８０は無線リンクによって中央 コントローラ８９に接続されてもよい。先に述べた機能は中央コントローラ８９ において遠隔操作で行われてもよい。コンピュータ制御システムでは、調整はオ ペレータの介入なしにコンピュータによって行われる。この方法では、システム がセル方式の基地局のためのコントロール方法の一部として統合されることがで きる。例えば、リモートコントロールセンタ８９は、通話量の需要に応じてセル の大きさを調整するために、セル方式の基地局から遠隔操作でアンテナの下方傾 斜を調整してもよい。これにより、セル方式基地局の複数のアンテナについての 電気的な下方傾斜を連続的にかつ遠隔操作でコントロールできるという能力が、 複数のコントロール方法において利用できることが分かる。 中央コントローラ８９は、例えば、ウィンドーズベースのソフトウェアプログ ラムが動作するＩＢＭ互換性のパソコンのようなコンピュータでもよい。プログ ラムのメインスクリーンは制御下にあるアンテナに対して次のような情報を示す ことができる。 アンテナは各敷地においてグループ内に配置されることができる。例えば、グ ループ１はアンテナ１、２、および３を含んでいる。各アンテナに関する以下の 情報が与えられている。ネーム ： これは、１南、１北、１西等のようにユーザが指定したネームである 。タイプ ： これは、始動時にコントローラがパソコンに伝達するアンテナのタイ プである。現在の角度 ： これは、始動時にコントローラからパソコンに伝達されるアンテ ナのビームチルトの実際の程度である。また、コントローラはパ ソコンに各アンテナの最小および最大の傾斜角度を供給する。新しい値 ： アンテナの列にポインタを移動してマウスのボタンをクリックする ことにより、アンテナの設定を変えることができる。ユーザがマウ スでクリックすると次のオプションを選択できる。 ネーム − ユーザがグループまたはアンテナのネームを変える ことができる。 調整 − アンテナを新しい値にセットするために、ユーザが 「新しい値」の欄に新しい角度を入力できる。 微調整 − ユーザが相対的な値を入力できる（すなわち、所定 (Nudge) 量だけアンテナの傾斜を増加または減少させる）。 計測 − コントローラがアンテナまたはアンテナのグループ の実際の角度を計測するように命令される。 アンテナが「異常」状態にあるときには調整を行えず、アンテナがハイライト 状態になっているときにユーザがマウスでクリックすると、対話ボックスがユー ザにアンテナ調整の前に異常を消去することを指示する表示をする。 それぞれのアンテナはまた、以下のようなアンテナの状態を示すフィールドを 含んでいる。 Ｏ．Ｋ．− アンテナが正常に機能している。 待機 − コントローラの準備ができるまで、アンテナを読み取る、計 測する、設定する、または微調整するなどの指示が待機して いる。 読み取り− アンテナに関する情報がコントローラから読み取られている 状態。 計測 − アンテナの実際の傾斜の程度が計測されている状態。 設定 − 新しい傾斜角度に設定されている状態。 微調整 − アンテナの傾斜角度が微調整されている状態。 異常 − アンテナに異常がある状態。 アンテナを調整する、計測する、または微調整するとき、さらに別の対話ボッ クスが指示されたアクションの説明の表示と、アクションが採られるべきである という確認をユーザに依頼する表示をする。これは望まれない命令が実行される ことに対して保護するものである。 現地のための情報は、アンテナが再び監視または調整されるときに読出し可能 なファイルに記憶されることができる。ソフトウェアは必要とされるコントロー ルアプリケーションに応じて変更することができる。 コントローラ８０はアンテナ敷地に設置された固定式コントローラでもよいし 、コントロールライン７８からコネクタに接続される携帯型のコントロールユニ ットであってもよい。 上記説明において参照は公知の均等物を有する完成品または構成要素でなされ ているが、このような均等物は個々に説明されたと同じようにこの中に組み込ま れている。 この発明は例示の方法によって説明されているが、本発明の範囲または意図か ら離れることなく、それについての改良および／または変形が可能であることは 明らかである。産業上の利用性 本発明は、アンテナシステムにおいて特定の応用を見いだすことができ、例え ばセル方式の通信システムに使用されるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月１０日 【補正内容】 する。第１の移相器の第２の部分がキャリッジに取り付けられ、第１の移相器の 第２の部分の移動が第２および第３の移相器の第１の部分を第２および第３の移 相器の第２の部分に対して移動させるように、第１の移相器の出力がプッシュロ ッドによって第２および第３の移相器の入力に接続されることが好ましい。 第２の歯車が、第１の歯車と同軸に設けられ、かつ第１の歯車を駆動するシャ フトに連結されているのが好ましい。第２の歯車は第１の移相器の第２の部分に 連結されたラックを駆動し、これにより、第２の歯車の回転が第２および第３の 移相器の第２の部分に対する第２および第３の移相器の第１の部分の移動を起こ させる。 第１の歯車と第２の歯車の間の比率は約３対１であることが好ましい。 本発明の第２の実施形態では、調整手段がシャフトを有し、上記第１の手段が 上記シャフト上に設けられた第１のねじ部と第１の移相器の第１の部分に連結さ れた第１の協働するねじ部材とを有している。第２の手段は、上記シャフト上に 設けられた第２のねじ部と第２の移相器の第１の部分に連結された第２の協働す るねじ部材とを有している。この配置により、シャフトの回転が第１の移相器の 第２の部分に対して第１の移相器の第１の部分を、第２の移相器の第２の部分に 対する第２の移相器の第１の部分の移動の約２倍の比率で移動させる。 第２のねじ部材は第１の移相器の第２の部分に連結され、プッシュロッドを介 して第２の移相器の第１の部分を移動させるようにするのが好ましい。このプッ シュロッドは第１の移相器からの出力を第２の移相器の入力に接続する同軸線で あることが好ましい。 さらに、プッシュロッドを介して第１の移相器の第２の出力から供給される第 ３の移相器が設けられ、上記プッシュロッドは第２の移相器の第１の部分と同時 に第３の移相器の第１の部分を移動させるのが好ましい。 本発明の別の様相によれば、２つ以上の放射手段とアンテナのビームの下方傾 斜を変えるように各放射素子に供給される信号の位相を変えるため１つ以上の移 相要素の構成部分を相対的に移動させるエレクトロメカニカル手段とをそれぞれ 有する２つ以上のアンテナと、他のものとは無関係にそれぞれのアンテナのビー ムの下方傾斜を調整するためにエレクトロメカニカル手段に駆動信号を供給する コントローラとを備えたアンテナシステムが設けられている。 このような複数のシステムが複数のセル方式の基地局のためのコントロール方 法の一部として遠隔操作でコントロール可能となるように、コントローラはコン トロールセンタから遠隔操作でコントロールできるようにするのが好ましい。 エレクトロメカニカル手段は各アンテナの電気的下方傾斜を変えるとともに、 エレクトロメカニカル手段を監視してコントローラにエレクトロメカニカル手段 の位置を表示する信号を与えるための手段が含まれていることが好ましい。図面の簡単な説明 本発明の各実施形態は以下の添付図面を参照して例示的に説明される。図１ ：本発明の第１の実施形態の移相器駆動機構を組み込んだパネルアンテナを 示す。図２ ：ギヤラックを組み込んだ第１の移相器を表す。図３ ：キャリッジに組み込まれた調整アセンブリの分解組立図を表す。図４ ：第１の実施形態の駆動機構の操作を図式で示す。図５ ：本発明の第２の実施形態の移相器駆動機構を組み込んだパネルアンテナを 示す。図６ ：図５の移相器駆動機構を詳細に示す。図７ ：図６に示す駆動機構のモータ、スイッチ、およびリードスイッチの電気接 続を示す。図８ ：図６、７に示す駆動機構をコントロールするためのコントローラを示す。発明を実施するための最適モード 図１を参照すると、第１の移相器１、第２の移相器２、第３の移相器３、およ に対して第２および第３の移相器の第１の部分を移動させるようにしたことを特 徴とする請求項２から４のいずれかに従属する場合の請求項５に記載の駆動装置 。 ７．第１の歯車と共に駆動される第２の歯車が設けられ、この第２の歯車は第１ の移相器の第２の部分に連結されたラックを駆動し、これにより、第２の歯車の 回転が第２および第３の移相器の第２の部分に対する第２および第３の移相器の 第１の部分の移動を生じさせるようにしたことを特徴とする請求項２から４のい ずれかに従属する場合の請求項５または６に記載の駆動手段。 ８．第１と第２の歯車の間の比率が約３対１であることを特徴とする請求項７に 記載の駆動手段。 ９．駆動手段がシャフトを有するとともに、上記第１の手段が上記シャフト上に 設けられた第１のねじ部と第１の移相器の第１の部分に連結された第１の協働す るねじ部材とを有し、第２の手段が上記シャフト上に設けられた第２のねじ部と 第２の移相器の第１の部分に連結された第２の協働するねじ部材とを有し、この 配置によりシャフトの回転が第１の移相器の第１の部分を第１の移相器の第２の 部分に対して所定の比率で移動させ、この比率は第２の移相器の第２の部分に対 する第２の移相器の第１の部分の移動の倍数であることを特徴とする請求項１か ら４のいずれかに記載の駆動手段。 １０．上記倍数が約２であることを特徴とする請求項９に記載の駆動装置。 １１．第２のねじ部材が、第１の移相器の第２の部分に連結され、プッシュロッ ドを介して第２の移相器の第１の部分を移動させるようにしたことを特徴とする 請求項９または１０に記載の駆動手段。 １２．プッシュロッドが第１の移相器からの出力を第２の移相器の入力に接続し ている同軸線であることを特徴とする請求項１１に記載の駆動手段。 １３．第２の移相器の第１の部分と同時に第３の移相器の第１の部分を移動させ るプッシュロッドを介して第１の移相器の第２の出力から供給される第３の移相 器を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の駆動手段。 １４．２つ以上の放射手段とアンテナのビームの下方傾斜を変えるために各放射 素子に供給される信号の位相を変えるように１つ以上の移相要素の構成部分を相 対的に移動させるエレクトロメカニカル手段とをそれぞれ有する２つ以上のアン テナと、他のものとは無関係にそれぞれのアンテナのビームの下方傾斜を調整す るためにエレクトロメカニカル手段に駆動信号を供給するコントローラとを備え たことを特徴とするアンテナシステム。 １５．移相要素が特異な移相器であることを特徴とする請求項１４に記載のアン テナシステム。 １６．各エレクトロメカニカル手段がコントローラからの駆動信号がないときに 各移相要素の構成部分の相対位置を維持することを特徴とする請求項１４または １５に記載のアンテナシステム。 １７．各アンテナの下方傾斜の変化に対応してエレクトロメカニカル手段の移動 を計測する計測手段を有することを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに 記載のアンテナシステム。 １８．上記コントローラが各アンテナの下方傾斜に対応する値を記憶し、その値 は上記計測手段から受け取る情報にしたがって変えられることを特徴とする請求 項１７に記載のアンテナシステム。 １９．上記コントローラに記憶された所定の値のために各アンテナの下方傾斜を 指示する表を上記コントローラが有することを特徴とする請求項１８に記載のア ンテナシステム。 ２０．コントローラが外部装置に上記値を伝達するようになっていることを特徴 とする請求項１８または１９に記載のアンテナシステム。 ２１．コントローラが外部装置からの命令を受け取り、その命令にしたがって各 エレクトロメカニカル手段を調整するようになっていることを特徴とする請求項 １４から２０のいずれかに記載のアンテナシステム。 ２２．コントローラがアンテナシステムと中央コントロール手段との間でデータ と命令の伝達を可能にするモデムを有することを特徴とする請求項１４から２１ のいずれかに記載のアンテナシステム。 ２３．コントローラがアンテナシステムから分離可能で携帯できることを特徴と する請求項１４から２２のいずれかに記載のアンテナシステム。 ２４．エレクトロメカニカル手段が請求項１から１３のいずれかに記載の駆動手 段を有することを特徴とする請求項１４から２３のいずれかに記載のアンテナシ ステム。 ２５．支持構造と請求項１４から２４のいずれかに記載のアンテナシステムとを 備え、コントローラが支持構造の基礎部に設けられていることを特徴とする通信 構造。 ２６．複数の場所に設置した請求項１４から２４のいずれかに記載のアンテナシ ステムを複数備え、各コントローラがアンテナシステムの各アンテナのビームの 下方傾斜を変えるために中央コントロール手段から送られる命令に応答すること を特徴とする通信システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の放射素子のアレイに接続された複数の移相器によってつくられる相対 的な移相を調整するための駆動手段であって、 第１の移相器からの複数の出力信号間の位相差を変えるために第１の移相器の 第１の部分を上記第１の移相器の第２の部分に対して移動させる第１の手段と、 第２の移相器からの複数の出力信号間の位相差を変えるために第２の移相器の 第１の部分を上記第２の移相器の第２の部分に対して移動させる第２の手段とを 有し、 第２の移相器は第１の移相器の出力から供給され、第２の手段の移動量は第１ の手段の移動量に依存していることを特徴とする駆動手段。 ２．第２の手段の移動が第３の移相器の第２の部分に対する第３の移相器の第１ の部分の移動を同時に引き起こし、第３の移相器は第１の移相器の出力から供給 されることを特徴とする請求項１に記載の駆動手段。 ３．第１および第２の手段が移相器を調整するに従って傾斜するビームをつくる ように、第２および第３の移相器の出力が放射素子に接続されていることを特徴 とする請求項２に記載の駆動手段。 ４．第１の移相器の第２の部分に対して第１の移相器の第１の部分が第１の距離 を移動することにより、第２および第３の移相器の第２の部分に対して第２およ び第３の移相器の第１の部分に上記第１の距離の約２倍の相対移動を生じさせる ことを特徴とする請求項２または３に記載の駆動装置。 ５．第１の手段が歯車を有し、第１の移相器の第１の部分に連結され、かつ、第 １の歯車の回転が第１の移相器の第１の部分を第１の移相器の第２の部分に対し て移動させるように配置されたラックを上記歯車が駆動するようにしたことを特 徴とする上記いずれかの請求項に記載の駆動装置。 ６．第１の移相器の第２の部分がキャリッジに取り付けられ、第１の移相器の出 力が第２および第３の移相器の入力にプッシュロッドによって接続され、これに より、第１の移相器の第２の部分の移動が第２および第３の移相器の第２の部分 に対して第２および第３の移相器の第１の部分を移動させるようにしたことを特 徴とする請求項２から４のいずれかに従属する場合の請求項５に記載の駆動装置 。 ７．第１の歯車と共に駆動される第２の歯車が設けられ、この第２の歯車は第１ の移相器の第２の部分に連結されたラックを駆動し、これにより、第２の歯車の 回転が第２および第３の移相器の第２の部分に対する第２および第３の移相器の 第１の部分の移動を生じさせるようにしたことを特徴とする請求項２から４のい ずれかに従属する場合の請求項５または６に記載の駆動手段。 ８．第１と第２の歯車の間の比率が約３対１であることを特徴とする請求項７に 記載の駆動手段。 ９．駆動手段がシャフトを有するとともに、上記第１の手段が上記シャフト上に 設けられた第１のねじ部と第１の移相器の第１の部分に連結された第１の協働す るねじ部材とを有し、第２の手段が上記シャフト上に設けられた第２のねじ部と 第２の移相器の第１の部分に連結された第２の協働するねじ部材とを有し、この 配置によりシャフトの回転が第１の移相器の第１の部分を第１の移相器の第２の 部分に対して所定の比率で移動させ、この比率は第２の移相器の第２の部分に対 する第２の移相器の第１の部分の移動の倍数であることを特徴とする請求項１か ら４のいずれかに記載の駆動手段。 １０．上記倍数が約２であることを特徴とする請求項９に記載の駆動装置。 １１．第２のねじ部材が、第１の移相器の第２の部分に連結され、プッシュロッ ドを介して第２の移相器の第１の部分を移動させるようにしたことを特徴とする 請求項９または１０に記載の駆動手段。 １２．プッシュロッドが第１の移相器からの出力を第２の移相器の入力に接続し ている同軸線であることを特徴とする請求項１１に記載の駆動手段。 １３．第２の移相器の第１の部分と同時に第３の移相器の第１の部分を移動させ るプッシュロッドを介して第１の移相器の第２の出力から供給される第３の移相 器を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の駆動手段。 １４．１つ以上のアンテナを備え、各アンテナはアンテナビームの下方傾斜を変 えるためのエレクトロメカニカル手段と、１つ以上のアンテナの外部にあって下 方傾斜を調整するためにエレクトロメカニカル手段に駆動信号を供給するコント ローラとを有することを特徴とするアンテナシステム。 １５．複数のアンテナを備えたことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナシ ステム。 １６．エレクトロメカニカル手段が１つ以上の移相器を機械的に調整することに よって各アンテナビームの下方傾斜を変えるようにしたことを特徴とする請求項 １４または１５に記載のアンテナシステム。 １７．１つまたはそれ以上の移相器が許容範囲を越えて移相を連続的に変えられ るように連続的に調整され得るようにしたことを特徴とする請求項１６に記載の アンテナシステム。 １８．各アンテナビームの下方傾斜の程度を決定するために各アンテナの移相器 の移相の程度を監視する手段とこのような情報をコントローラに供給するための 手段を備えたことを特徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載のアンテナ システム。 １９．コントローラがメモリにシステムの各アンテナの下方傾斜の程度を記憶す ることを特徴とする請求項１８に記載のアンテナシステム。 ２０．コントローラがアンテナシステムと中央コントロール手段との間でデータ と命令の伝達を可能にするモデムを有することを特徴とする請求項１４から１９ のいずれかに記載のアンテナシステム。 ２１．複数の場所に設置した請求項１４から２０のいずれかに記載のアンテナシ ステムを複数備え、各コントローラがアンテナシステムの各アンテナのビームの 下方傾斜を変えるために中央コントロール手段から送られる命令に応答すること を特徴とする通信システム。