KR20000016841A

KR20000016841A - 무선기지국용반송파주파수대역신호의송수신장치

Info

Publication number: KR20000016841A
Application number: KR1019990011521A
Authority: KR
Inventors: 다케이겐
Original assignee: 가나이 쓰토무; 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-03-25
Also published as: US6233434B1; JP2000078072A; CN1246774A

Abstract

송신 전력 증폭기와 어레이 안테나를 포함하는 이동 통신 기지국용의 반송파대 전력 송출계에 있어서, 대출력의 송신 전력을 공간에 방사하기까지 이 송신 전력이 입는 큰 손실과, 소비 전력의 증가를 경감시킬 수 있는 송수신 장치에 관한 것이다. 복수의 안테나에 각각 결합된 복수의 송수 전력 증폭기를 구비하고, 각각이 안테나로부터 공중에 방사해야 할 전체 전력보다 작은 전력으로 실현한 피드포워드 전력 증폭기와 저잡음 증폭기를 각각 송신 필터와 수신 필터를 통해 해당하는 안테나에 결합하고, 이 피드포워드 증폭기의 출력부에 접속된 전력 검출기의 출력과 틸트각 설정 회로의 제어 신호를 비교하여 피드포워드 회로의 특성에 기초해서 설정된 이상량 테이블을 참조하면서, 이 피드포워드 증폭기의 입력부에 삽입된 가변 이상 회로의 이상량을 각 피드포워드 증폭기마다 조절한다.

Description

무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치{SYSTEM FOR TRASMITTING/RECEIVING A SIGNAL HAVING A CARRIER FREQUENCY BAND FOR A RADIO BASE STATION}

본 발명은 전기 신호의 송수신 장치에 관한 것으로, 특히 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치에 관한 것이다.

전자파를 이용하여 통신을 행하는 이동 통신에 있어서는 한정된 주파수를 효율좋게 반복하여 사용하고, 시스템이 수용하는 가입자 용량을 증대시키기 위해, 셀룰러 방식이라고 일컬어지는 하나의 기지국이 발사하는 전파의 도달 거리를 안테나의 지향성을 예리하게 함으로써 국소화하고, 공간적으로 동일 주파수를 재이용하는 방식을 사용하고 있다. 현행 방식에서는 단말의 소형화 요청, 시스템이 요구하는 정보 전달량, 전자파의 공간 감쇠 특성으로부터 셀룰러 방식의 이동 통신 시스템에서는 기지국이 발사하는 전파의 도달 거리는 수 km에서 20 km 정도, 사용하는 주파수는 수백 MHz에서 수 GHz의 범위, 한 단말의 방사 전력은 수백 mW에서 2W 정도로 되어 있다. 이와 같은 상황 하에서는 수십에서 수백의 가입자를 한 기지국이 서포트하기 위해 수십에서 수백 W의 평균 송신 전력이 기지국의 송신 전력 증폭기의 출력으로서 요구된다. 또한, 다양한 통신 서비스를 실현하기 위해, 현재에는 디지털 통신 방식의 채용에 의한 이동체 통신 방식(mobile communication system)이 주류를 이루고, 이 경우 변조 방식이 위상·진폭 변조로 되기 때문에 송신 전력 증폭기에는 높은 선형성이 요구되고, 상기 전력 증폭기를 실현하는 반도체 소자의 비선형성을 보상하기 위해, 상기 전력 증폭기의 효율은 일반적으로 높게 할 수 없으며 포화 출력에서 수백 W에서 수 KW의 값이 상기 전력 증폭기에 요구되고 있다. 기지국의 송신 전력 증폭기는 안테나 근방에 있는 것이 바람직한데, 만약 100 m의 높이에 설치되어 있는 안테나에 지상 높이 십수 m의 옥내 기지국에 인접 설치되어 있는 송신 전력 증폭기로부터 전력을 송신하려고 하면, 안테나와 송신 전력 증폭기를 접속하는 동축 케이블의 어떤 고주파 케이블의 손실 때문에 통상 5∼6 dB 정도의 전력 손실이 생긴다. 그것을 보상하기 위해, 송신 전력 증폭기의 출력을 5배 정도로 증대시킬 필요가 생긴다.

한편, 기지국으로부터 방사되는 전파를 한 기지국의 서비스 에리어 내에 국소화시키기 위해 안테나는 높은 이득이 요구된다. 현행 셀룰러 시스템과 같이 지름이 3∼10 Km 정도인 서비스 에리어에 송신 출력을 나오게 하기 위해서는 안테나 이득을 10∼16 dBi 정도 갖게 할 필요가 있다. 안테나는 단일 소자로 실현할 수 있는 이득은 2dBi 정도이고, 10∼16 dBi와 같이 높은 이득을 실현하기 위해서는 그와 같은 단일 소자를 배열시켜 이득을 증대시키는 어레이 안테나 기술이 필요하게 된다. 10∼16 dBi 정도의 이득을 실현시키기 위해서는 8∼12 소자 정도의 어레이가 필요하게 된다. 또한, 통상의 시스템 운용에서는 기지국이 서비스하는 에리어 즉 전파를 국소화시키는 면적을 가입자의 증감에 따라 조절함으로써, 시스템 전체의 주파수 이용 효율을 향상시킨다. 이 때문에, 기지국에 적용되는 안테나는 그 주요 빔을 아래쪽으로 틸트(tilt)시킬 필요가 있음과 동시에 그 틸트 각을 변화시키는 기능이 요구된다.

상기 송신 전력 증폭기에 대한 대출력화의 요청과 안테나에 대한 고이득화의 요청을 만족시키기 위해, 종래 기술에서는 전자(前者)의 요청에 대해 복수의 전력 증폭기 또는 전력 증폭기 내에 이용되고 있는 반도체 증폭 소자를 복수 준비하여 그것을 합성 회로 또는 합성기라고 한 근접 작용인 전력의 모드 결합을 이용한 합성 소자를 이용하여 전력 합성을 행하고 있었다. 이들 소자는 좁은 공간에 다량의 전력을 집중시키기 위해, 또한 근접 효과를 이용하기 위해 합성 회로의 복수의 입력단끼리의 아이솔레이션을 확보하는 필요에 의해, 전력 합성 시에 손실을 수반하고, 합성 수가 증대함에 따라 이 손실도 증대하기 때문에 전력 증폭기 전체로서의 효율이 열화한다고 하는 문제가 생기고 있다. 또한, 후자의 요청에 대해서는 고이득을 도모하기 위해 복수의 안테나를 임피던스 정합을 취하면서 일정 위상 관계로 결합하기 위해 각 요소 안테나를 결합하는 선로의 길이가 커지고, 손실이 증대하는 문제가 생긴다. 예로서, 10 소자 어레이를 예로 들면, 통상의 어레이 안테나에서는 기본 소자의 간격은 대략 0.5∼1.0 파장이기 때문에, 10 소자를 토너먼트 방식으로 결합하면 4∼5 파장분의 손실이 1 기본 소자 당 계산된다. 또한, 안테나의 빔 틸트 각을 가변시키기 위해, 송신 전력 증폭기와 안테나 사이에 가변 이상기(variable phase shifter)를 삽입할 필요가 있고, 이 송신 전력 증폭기의 출력은 매우 크기 때문에 이 이상기의 손실은 무시할 수 없다.

이상 설명한 바와 같이, 종래 기술의 송신 전력 증폭기와 어레이 안테나를 이용한 이동 통신 기지국용의 반송파대 전력 송출계에서는 대출력의 송신 전력을 공간에 방사하기까지 송신 전력이 입는 손실이 크고, 상기 반송파대 전력 송출계의 효율이 열화해 버려 소비 전력의 증가를 초래해 버린다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기 과제를 해결하여, 송신 전력 증폭기와 안테나를 포함하는 통신 기지국용의 반송파대 전력 송출 시스템에 있어서, 대출력의 송신 전력을 공간에 방사하기까지 그 송신 전력의 손실과 소비 전력의 증가를 경감시킬 수 있는 전기 신호의 송수신 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 전기 신호의 송수신 장치는 전력 증폭기와, 이 전력 증폭기의 입력부에 접속된 가변 이상 회로와, 상기 증폭기의 출력부에 접속된 전력 검출기와, 상기 증폭기의 특성에 기초하여 구성된 이상량 테이블을 갖는 복수의 송수신 신호 증폭 장치와, 상기 송수신 신호 증폭 장치의 각각에 접속된 복수개의 안테나와, 상기 송수신 신호 증폭 장치의 각각에 접속된 틸트 각 설정 회로(tilt angle control circuit)를 갖고 있고, 각각의 상기 전력 검출기의 출력과 상기 틸트 각 설정 회로의 제어 신호를 비교하여, 각각의 상기 이상량 테이블에 기초하여 각각의 상기 가변 이상 회로의 위상량을 조절한다. 특히, 상기 각 전력 증폭기는 본래 비선형성을 갖는 반도체 소자를 이용하여 효율좋게 선형 증폭기를 실현할 수 있는 피드포워드 증폭기로 구성하고, 안테나로부터 공중에 방사해야 할 전체 전자파 전력에 대해 적은 전력으로 실현하며, 이 소출력의 피드포워드 전력 증폭기와 저잡음 증폭기를 각각 송신 필터와 수신 필터를 통해 공통 브랜치가 안테나에 결합하도록 이 안테나와 분기 회로에 의해 결합하고, 피드포워드 증폭기의 최종 출력부에 전력 검출기를 설치하며, 이 검출기의 출력과 틸트 각 설정 회로의 제어 신호를 비교하여 미리 각 피드포워드 증폭기의 특성에 대해 구성된 이상량 테이블을 참조하면서, 상기 피드포워드 증폭기이 입력부에 삽입된 가변 이상 회로의 이상량을 각 피드포워드 증폭기마다 조절하고, 또 피드포워드 증폭기의 시계열적인 적용 이상 제어 성능에 의해 상기 피드포워드 증폭기의 각 출력 위상 관계를 자동적으로 일정하게 유지하며, 공간적으로 각 피드포워드 증폭기에 결합한 안테나로부터의 송신 출력을 소요 빔 틸트 방향으로 공간 합성하고, 이 소요 빔 틸트 방향으로부터 날아오는 전자파를 공간 합성하여 분기 회로에 수신 필터를 통해 저잡음 증폭기에 공급한다.

상기 수단의 구성 요소인 피드포워드 증폭기는 이 피드포워드 증폭기가 구성 요소로서 포함하는 주증폭기의 선형성과 시스템 요구의 상기 피드포워드 증폭기 전체로서의 선형성 방법의 정합성으로부터, 그 루프 다중수가 결정되어 현행 셀룰러 기지국의 상기 방법을 고려하면, 그 다중수는 1중 또는 2중이 바람직하다. 피드포워드 증폭기의 다른 구성 요소인 가변 위상·진폭기는 통상의 가변 이상기와 가변 감쇠기의 종속 접속에 의해 실현된다. 본 발명에 적용하는 피드포워드 증폭기는 루프 다중 수가 2중인 경우, 이 피드포워드 증폭기의 송신 신호 입력 단자에 제3 분파기(splitter)의 입력 단자가 결합하고, 제3 분파기의 제1 출력 단자에 제3 가변 위상·진폭기를 통해 제1 분파기의 입력 단자가 결합하며, 제1 분파기의 제1 출력 단자에 제1 가변 위상·진폭기(variable phase shifter and variable attenuator)를 통해 제1 증폭기의 입력 단자가 결합하고, 제1 증폭기의 출력 단자에 제2 분파기의 입력 단자가 결합하며, 제2 분파기의 제1 출력 단자에 제2 지연선을 통해 제2 합파기(combiner)의 제1 입력 단자가 결합하고, 제2 합파기의 출력 단자가 제4 분파기의 제1 입력 단자에 결합하며, 제4 분파기의 출력 단자가 제4 지연선을 통해 제4 합파기의 제1 입력 단자에 결합하고, 제4 합파기의 출력 단자가 상기 피드포워드 증폭기의 송신 신호 출력 단자에 결합하며, 제4 합파기의 제2 입력 단자와 제3 증폭기의 출력 단자가 결합하고, 제3 증폭기의 입력 단자와 제3 합파기의 출력 단자가 제4 가변 위상·진폭기를 통해 결합되며, 제3 합파기의 제2 입력 단자와 제4 분파기의 제2 출력 단자가 결합하고, 제3 합파기의 제1 입력 단자와 제3 분파기의 제2 출력 단자가 제3 지연선을 통해 결합되며, 제2 합파기의 제2 입력 단자와 제2 증폭기의 출력 단자가 결합하고, 제2 증폭기의 입력 단자와 제1 합파기의 출력 단자가 제2 가변 위상·진폭기를 통해 결합되며, 제1 합파기의 제2 입력 단자와 제2 분파기의 제2 출력 단자가 결합하고, 제1 합파기의 제1 입력 단자와 제1 분파기의 제2 출력 단자가 제1 지연선을 통해 결합되며, 제2 합파기의 출력 신호 및 제4 합파기의 출력 신호 또한 제1 합파기의 출력 신호 및 제3 합파기의 출력 신호를 참조하여 제2 가변 이상·진폭기 및 제4 가변 이상·진폭기 또한 제1 가변 이상·진폭기 및 제3 가변 이상·진폭기의 이상·감쇠량을 제어하는 구조를 채용한다. 루프 다중 수가 1중인 경우는 이 다중 수가 2중인 경우에 대해, 제3, 제4 합파기, 분파기, 지연선, 가변 이상·진폭기가 삭제되어, 송신 신호 출력단과 송신 신호 입력단이 각각 제1 분파기의 입력 단자와 제4 합파기의 출력 단자에 직접 결합되어 있다.

분기 회로에 결합하는 안테나는 마이크로스트립 안테나 및 프린트 다이폴 안테나를 채용하는 경우, 각 안테나 동작의 기본이 되는 전류 분포의 벡터 중심선이 동일 직선 형상으로 배치하도록 설치한다. 그와 같이 설치된 안테나에서는 주 편파에 대해 하나의 안테나의 인접하는 다른 2 안테나의 존재 방향에 대한 전파의 방사 지향성이 널(null)로 되어, 인접하는 안테나로의 상기 편파(polarization)의 전파 혼입은 현저하게 억제된다. 인접 관계가 아닌 다른 안테나에 대해서도 마찬가지로 상기 편파의 전파 혼입은 현저하게 억제된다. 한편, 각 안테나의 출력을 합성해야 할 방향에 대해서는 널 점이 생기지 않으므로, 마이크로스트립 안테나 및 프린트 다이폴 안테나를 구성하는 평면 도체의 거의 법선 방향 또는 법선보다 10도 내외 어긋난 방향에 대해서는 공간의 전송 손실만이 매우 낮고, 현행 셀룰러 무선 시스템이 이용되고 있는 주파수 대역에서는 무시할 수 있을 정도의 합성 손실에 있어서 전력 합성이 실현된다. 분기 회로에 결합하는 안테나에 슬롯 안테나를 이용하는 경우에는 안테나의 동작의 기본이 되는 자류 분포(magnetic current distribution)의 벡터 중심선 또는 슬롯을 길이 방향으로 본 경우의 중심부의 자류 분포의 벡터 중심선이 동일 직선 형상으로 배치하도록 설치한다. 이로 인해 분기 회로에 결합하는 안테나에 마이크로스트립 안테나를 이용하는 경우와 마찬가지로 무시할 수 있을 정도의 합성 손실에 있어서 전력 합성이 실현된다.

안테나의 이득에 대한 방법이 동일하고 안테나를 형성하는 영역이 크게 취해지는 경우에는 피드포워드 증폭기의 출력을 송신 필터를 통해 직접 송신 안테나에 결합하고, 수신 안테나를 직접 수신 필터를 통해 저잡음 증폭기에 결합하며, 상기와 같이 마이크로스트립 안테나, 프린트 다이폴 안테나, 슬롯 안테나의 각 경우 하나 건너 송신 안테나와 수신 안테나를 각 안테나의 해당하는 중심선이 동일 직선 형상으로 배치하도록 설치한다. 이 경우, 인접하는 안테나끼리의 아이솔레이션이 충분히 취해지기 때문에, 송신 안테나와 수신 안테나를 동일 안테나로 겸하는 경우에 비해 송신 필터 및 수신 필터의 대역외 감쇠량을 경감시킬 수 있다.

본 발명을 적용하는 시스템이 다이버시티 수신을 요청하는 경우는 피드포워드 전력 증폭기와 저잡음 증폭기에 각각 송신 필터와 수신 필터를 통하고, 공통 브랜치(common branch)가 안테나에 결합하도록 분기 회로에 의해 결합된 송수 겸용 안테나와, 또 하나의 저잡음 증폭기와 또 하나의 수신 필터를 통해 결합되는 수신 전용 안테나를, 송수 겸용 안테나를 마이크로스트립 안테나 또는 프린트 다이폴 안테나로 실현하고, 수신 전용 안테나를 슬롯 안테나로 실현하며, 또는 송수 겸용 안테나를 슬롯 안테나로 실현하고 수신 전용 안테나를 마이크로스트립 안테나 또는 프린트 다이폴 안테나로 실현하며, 상기 송수 겸용 안테나와 상기 수신 전용 안테나를 교호로 각 안테나의 해당하는 중심선이 동일 직선 형상으로 배치하도록 설치한다. 이 경우, 송수 겸용 안테나와 수신 전용 안테나는 서로 다른 안테나가 존재하는 방향으로 널 점을 형성하므로 인접하는 인테나 사이 및 다른 안테나와의 아이솔레이션이 충분히 크게 취해짐과 동시에, 슬롯 안테나와 마이크로스트립 안테나 또는 프린트 다이폴 안테나의 편파 방향이 직교하므로, 본 구성으로 편파 다이버시티 기능을 실현할 수 있다.

본 발명을 적용하는 시스템이 다이버시티 수신을 요청하고, 송신 필터 및 수신 필터의 대역외 감쇠 특성의 방법이 엄격하고, 안테나를 형성하는 영역이 크게 취해지는 경우는 피드포워드 증폭기의 출력을 송신 필터를 통해 직접 송신 안테나에 결합하고, 수신 안테나를 직접 수신 필터를 통해 저잡음 증폭기에 결합하며, 제2 수신 안테나를 직접 제2 수신 필터를 통해 제2 저잡음 증폭기에 결합하고, 송신 안테나를 제1 마이크로스트립 안테나 또는 제1 프린트 다이폴 안테나로 구성하고, 제1 수신 전용 안테나를 제2 마이크로스트립 안테나 또는 제2 프린트 다이폴 안테나로 실현하며, 제2 수신 전용 안테나를 슬롯 안테나로 실현하고, 또는 송신 안테나를 제1 슬롯 안테나로 구성하고, 제1 수신 전용 안테나를 제2 슬롯 안테나로 실현하며, 제2 수신 전용 안테나를 마이크로스트립 안테나 또는 프린트 다이폴 안테나로 구성하고, 상기 제1 수신 안테나와 상기 제2 수신 안테나를 각각 전류 분포의 중심선과 슬롯의 길이 방향을 따라 중심 부분의 자류 분포의 중심선이 평행하게 되도록 나란히 배치하며, 이 2개의 나란히 배치된 안테나군과 송신 안테나가 하나 건너 안테나군의 2개의 중심선의 중간에 위치하고 방향을 동일하게 하는 중심선과 송신 안테나의 중심선이 동일 직선 형상으로 배치하도록 설치한다. 안테나군을 형성하는 2개의 안테나는 주편파 방향이 직교하고 있기 때문에 서로의 간섭은 낮게 억제되고, 안테나군 중의 하나의 안테나와 송신 안테나는 대략 서로 다른 안테나가 존재하는 방향으로 널 점을 형성하므로 인접하는 안테나 사이 및 다른 안테나와의 아이솔레이션이 충분히 확보된다. 따라서, 본 구성에 의해 송수신 필터의 대역외 감쇠량을 완화하면서 다이버시티 수신을 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 한 실시예의 블록도.

도 2는 종래 기술의 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 블록도.

도 3은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 4는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 5는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 6은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 7은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 8은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 9는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 10은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 블록도.

도 11은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 한 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 12는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 13은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 14는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 15는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 16은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 17은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 18은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 19는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 20은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 다른 실시예의 구성 요소인 안테나 구조의 정면도 및 단면도.

도 21은 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치를 이용한 셀룰러 시스템의 운용 형태도.

도 22는 본 발명으로 이루어지는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치를 이용한 셀룰러 기지국의 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10, 20 : 전력 증폭기

52 : 가변 이상 회로

67 : 이상량 테이블

68 : 전력 검출기

81 : 안테나

99a∼99m : 송수신 신호 증폭기

이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 한 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 이 블록도의 장치에서는 신호 송신 장치의 변복조기로부터의 송신 신호를 받는 송신 신호 입력 단자(1)의 제5 가변 이상기(52)의 입력 신호 단자가 결합하고 이어서 제6 분파기(61)가 선형 증폭기 입력 단자(5)에서 결합하며, 이 제6 분파기(61)의 제1 출력 단자에 선형 전력 증폭기(10)의 입력 단자가 결합하고, 이 선형 전력 증폭기(10)의 출력 단자가 제5 분파기(51)의 입력 단자에 선형 증폭기 출력단(6)에서 결합하며, 제5 분파기(51)의 제1 출력 단자에 송신 필터(63)를 통해 분기 회로(64)의 한 가지에 결합하고, 이 분기 회로(64)의 공통 브랜치에 제1 안테나(81)가 안테나 급전도체(feeding conductor)(80)를 통해 송수 신호 입출력단(2)에서 결합하며, 분기 회로(64)의 다른 브랜치에 수신 필터(65)를 통해 제4 증폭기(74)의 입력 단자가 결합하고, 제4 증폭기(74)의 출력 단자에, 신호의 송수신 장치의 변복조기에 접속된 수신 신호 출력단(4)이 결합하며, 제5 분파기(51)의 제2 출력 단자에 감쇠기(62)를 통해 제5 지연선로(53)가 결합하고, 계속하여 제5 분파기(54)의 제1 입력 단자가 결합하며, 제5 합파기(54)의 제2 입력 단자와 제6 분파기(61)의 제2 출력 단자가 결합하고, 제5 합파기(54)의 출력 단자가 검파 회로(68)를 통해 테이블 참조 회로(67)의 입력 단자에 결합하고, 테이블 참조 회로(67)의 출력이 비교 회로(66)의 제1 입력 단자에 결합하며, 비교 회로(66)의 제2 입력 단자(3)에는 틸트 각 설정 회로(8)로부터의 틸트 각 제어 신호가 입력되는 구성의 자동 이상 제어 송수신 신호 선형 증폭 장치(99)가 첨자 a에서 k 및 m으로 식별되는 12대 나란히 배치된다. 상기 12대의 자동 이상 제어 선형 송수신 신호 증폭 장치(99a-99k, 99m)의 각각의 틸트 각 제어 신호 입력단(3)에 제어 신호를 공급하는 틸트 각 설정 회로(8)를 결합한 구성으로 되어 있다. 도 1의 실시예와 도 2에 도시되는 종래예를 비교한다. 도 1의 실시예에 있어서의 선형 증폭기 입력단(5)과 송수신 신호 입출력단(2)과 수신 신호 출력단(4)을 외부 출력단으로 하고, 선형 증폭기 출력단(6)이 제5 분파기(51)를 통하지 않고 직접 송신 필터(63)에 결합하는 종래 기술의 피드포워드 증폭기와 저잡음 증폭기를 분기 회로(64)와 송신 필터(63)와 수신 필터(65)로 이루어지는 듀플렉서로 결합하고, 이 듀플렉서의 공통 입출력 단자인 송수신 신호 입출력단(2)에 전력 분배 회로(90)를 결합하며, 이 전력 분배 회로(90)의 각 분기에 제1 고주파 케이블(92)을 결합하고, 이어서 가변 이상기(93)를 결합하며, 이어서 제2 고주파 케이블(94)을 결합하며, 이어서 토너먼트 분배 급전 회로(95)를 거쳐 어레이 안테나를 구성하는 첨자 a-k, m으로 구별되는 12개의 요소 안테나인 제1 안테나(81) 각각에 결합하는 구성을 갖는 종래 기술의 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치(도 2)와 비교하여, 도 1의 실시예에서는 피드포워드 증폭기의 주증폭기로부터 송출되는 대전력을, 커플러 등의 전송 선로계 합성기의 각 입출력단의 아이솔레이션 확보를 위한 합성 손실을 입지 않고, 빔 틸트용 가변 이상기의 대전력 통과시의 손실을 입지 않으며, 높은 안테나 게인을 실현하기 위해 어레이 안테나의 각 요소 안테나에 대전력을 분배 급전하기 위한 전송 선로계 분배기의 전송 손실을 입지 않고 공중에 방사할 수 있으며, 또한 공중으로부터 날아온 전자파의 에너지를 상술한 각 손실을 입지 않고 수신 신호 출력단에 전송할 수 있다. 그 결과, 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 전력 효율을 향상시킬 수 있어, 본 장치의 소형화, 저소비전력화가 가능하다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도 1의 실시예와 다른 점은 도 1의 실시예의 선형 전력 증폭기(10)가 피드포워드형 증폭기(20)이고, 선형 전력 증폭기(10)를 구성 요소로 하는 자동 이상 제어 송수신 신호 선형 증폭 장치(99)가 피드포워드형 증폭기(20)를 구성 요소로 하는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)인 것이다. 본 실시예에 따르면, 복수의 제1 안테나(81)에 인가되는 고주파 신호의 위상을 대단히 고정밀도로 제어할 수 있으므로, 이 복수의 제1 안테나(81)에 의한 전력의 공간 합성 효율을 향상시킬 수 있고, 안테나계의 이득 향상에 의한 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 소비 전력 저감을 실현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 이 블록도의 장치에서는 송신 신호 입력 단자(1)에 가변 이상기(52)의 입력 신호 단자가 결합하고, 이어서 제6 분파기(61)가 결합하며, 이 제6 분파기(61)의 제1 출력 단자에 제3 분파기(31)의 입력 단자가 피드포워드 증폭기 입력 단자(5)에서 결합하고, 제3 분파기(31)의 제1 출력 단자에 제3 가변 위상·진폭기(32)를 통해 제1 분파기(11)의 입력 단자가 결합하며, 제1 분파기(11)의 제1 출력 단자에 제1 가변 위상·진폭기(12)를 통해 제1 증폭기(71)의 입력 단자가 결합하고, 제1 증폭기(71)의 출력 단자에 제2 분파기(21)의 입력 단자가 결합하며, 제2 분파기(21)의 제1 출력 단자에 제2 지연선(23)을 통해 제2 합파기(24)의 제1 입력 단자가 결합하고, 제2 합파기(24)의 출력 단자가 제4 분파기(41)의 제1 입력 단자에 결합하며, 제4 분파기(41)의 출력 단자가 제4 지연선(43)을 통해 제4 합파기(44)의 제1 입력 단자에 결합하고, 제4 합파기(44)의 출력 단자가 제5 분파기(51)의 입력 단자에 결합하며, 제5 분파기(51)의 제1 출력 단자에 송신 필터(63)를 통해 분기 회로(64)의 한 분기에 결합하고, 분기 회로(64)의 공통 브랜치에 제1 안테나(81a)가 안테나 급전 도체(80a)를 통해 송수 신 호 입출력단(2)에서 결합하며, 분기 회로(64)의 다른 브랜치에 제4 증폭기(74)의 입력 단자가 수신 필터(65)를 통해 결합하고, 제4 증폭기(74)의 출력 단자에 수신 신호 출력 단자(4)가 결합하며, 제5 분파기(51)의 제2 출력 단자에 감쇠기(62)를 통해 제5 지연 선로(53)가 결합하고, 이어서 제5 합파기(54)의 제1 입력 단자가 결합하며, 제5 합파기(54)의 제2 입력 단자와 제6 분파기(61)의 제2 출력 단자가 결합하고, 제5 합파기(54)의 출력 단자가 검파 회로(68)를 통해 테이블 참조 회로(67)의 입력 단자에 결합하며, 테이블 참조 회로(67)의 출력 단자가 비교 회로(66)의 제1 입력 단자에 결합하고, 비교 회로(66)의 제2 입력 단자는 틸트 각 설정 회로(8)로부터의 제어 신호의 입력 단자(3)이며, 제4 합파기(44)의 제2 입력 단자와 제3 증폭기(73)의 출력 단자가 결합하고, 제3 증폭기(73)의 입력 단자와 제3 합파기(34)의 출력 단자가 제4 가변 위상·진폭기(42)를 통해 결합되며, 제3 합파기(34)의 제2 입력 단자와 제4 분파기(41)의 제2 출력 단자가 결합하며, 제3 합파기(34)의 제1 입력 단자와 제3 분파기(31)의 제2 출력 단자가 제3 지연선(33)을 통해 결합되고, 제2 합파기(24)의 제2 입력단자와 제2 증폭기(72)의 출력 단자가 결합하며, 제2 증폭기(72)의 입력 단자와 제1 합파기(14)의 출력 단자가 제2 가변 위상·진폭기(22)를 통해 결합되고, 제1 합파기(14)의 제2 입력 단자와 제2 분파기(21)의 제2 출력 단자가 결합하며, 제1 합파기(14)의 제1 입력 단자와 제1 분파기(11)의 제2 출력 단자가 제1 지연선(13)을 통해 결합되고, 제2 합파기(24)의 출력 신호 및 제4 합파기(44)의 출력 신호 또한 제1 합파기(14)의 출력 신호 및 제3 합파기(34)의 출력 신호를 참조하여, 제2 가변 위상·진폭기(22) 및 제4 가변 위상·진폭기(42) 또한 제1 가변 위상·진폭기(12) 및 제3 가변 위상·진폭기(32)의 이상·감쇠량을 제어하는 피드포워드 제어 회로(7)를 구성 요소로 하는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)를 첨자 a에서 k 및 m으로 식별되는 12대 나란히 배치하고, 상기 12대의 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91a-91k, 91m)의 각각의 틸트 각 제어 신호 입력단(3)에 틸트 각 설정 신호를 공급하는 틸트 각 설정 회로(8)로부터 결합되어 있다. 도 3 및 도 4의 실시예에서는 도 2의 종래예와 도 1의 실시예의 상기 비교 결과와 마찬가지로, 피드포워드 증폭기에 의한 특유의 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도 4의 실시예와 다른 점은 각 증폭 장치(91a-91m)에 대해 분기 회로(64)가 삭제되어 송신 필터(63)의 출력이 송신 전력 출력단(102)에서 급전 도체(80)를 통해 직접 제1 안테나(81)에 결합하고, 제2 안테나(181)가 제2 급전 도체(180)를 통해 수신 필터(65)에 수신 전력 입력단(112)에서 결합하고 있는 것이다. 본 실시예에서는 도 1의 실시예에 비해 송수 필터의 대역외 감쇠량을 경감하는 효과를 갖는다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도 4의 실시예와 다른 점은 다이버시티 수신을 가능하게 하기 위해 각 자동 위상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91a-91m)가 상기 송수신 장치의 변복조기에 수신 신호를 입력하는 제2 수신 신호 출력단(9)을 구비하여 제2 수신 신호 출력단(9)이 제5 전력 증폭기(75)의 출력단에 결합하며, 제5 전력 증폭기(75)의 입력단에 제2 수신 필터(69)가 결합하고, 제2 수신 필터(69)에 제2 수신 전력 입력단(122)에서 제1 안테나(81)와 주편파 방향이 직교하는 제3 안테나(281)가 제3 급전도체(280)를 통해 결합하고 있는 것이다. 본 실시예에서는 도 1의 실시예에 추가하여 다이버시티 수신을 실현할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도 5의 실시예와 다른 점은 다이버시티 수신을 가능하게 하기 위해 각 자동 위상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91a-91m)가 제2 수신 신호 출력단(9)을 구비하여 제2 수신 신호 출력단(9)이 제5 전력 증폭기(75)의 출력단에 결합하며, 제5 전력 증폭기(75)의 입력단에 제2 수신 필터(69)가 결합하고, 제2 수신 필터(69)에 제2 수신 전력 입력단(122)에서 제2 안테나(181)와 주편파 방향이 직교하는 제3 안테나(281)가 제3 급전도체(280)를 통해 결합하고 있는 것이다. 본 실시예에서는 도 3의 실시예에 추가하여 다이버시티 수신을 실현할 수 있다.

도 8은 본 발명의 도 4의 실시예의 수정예의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도 4의 실시예와 다른 점은 제1 지연선(13), 제2 지연선(23), 제3 지연선(33), 제4 지연선(43), 제5 지연선(53)이 각각 제1 지연 필터(15), 제2 지연 필터(25), 제3 지연 필터(35), 제4 지연 필터(45), 제5 지연 필터(55)와 치환하고 있는 점이다. 본 실시예에 따르면, 피드포워드의 왜곡 보증 효과를 위해 거의 동일한 선형 특성에 있어서 지연 회로의 손실을 저감한다.

도 9는 도 4 실시예의 다른 수정예를 블록도로 도시한 것이다. 도 4의 실시예와 다른 점은 자동 위상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 회로(91)에 포함되는 피드포워드 증폭기가 1중 루프의 구성으로 되어 있다는 점에서, 제2 합파기(24)가 피드포워드 전력 증폭기 출력단(6)에서 제5 분파기(51)를 통해 직접 송신 필터(63)에 결합하고, 제6 분파기(61)가 피드포워드 증폭기 입력단(5)에서 직접 제1 분파기(11)에 결합하며, 도 4 회로 중의 제3 분파기(31), 제3 가변 위상·진폭기(32), 제3 지연선(33), 제3 합파기(34), 제4 분파기(41), 제4 가변 위상·진폭기(42), 제4 지연선(43), 제4 합파기(44)가 삭제되어 있는 점이다. 피드포워드 증폭기에 사용되고 있는 반도체 소자의 선형 특성이 좋은 경우 또는 시스템 요구의 송신파 증폭기의 방법이 완화된 경우, 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치를 소형화할 수 있다.

도 10은 도 4 실시예의 다른 수정예를 블록도로 도시한 것이다. 도 4 실시예와 다른 점은 송수 신호 입출력단(2)에 결합하는 안테나가 도 2에서 도시한 종래 기술 장치의 구성 요소인 어레이 안테나를 형성하는 기본 안테나의 서브 어레이인 것이다. 이 서브 어레이는 복수의, 본 수정예에서는 4개의 기본 안테나인 제1 안테나(81)와 이 4개의 제1 안테나(81)를 토너먼트형으로 4합성하는 토너먼트 분배 급전 회로(82)에 의해 구성된다. 본 수정예에 따르면, 시스템 요구의 송신 출력이 작은 경우, 본 발명에 따른 송수신 장치를 실현하기 위한 자동 위상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치의 소요대수를 삭감할 수 있다.

도 11은 본 발명의 한 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 11에서는 도 4, 8, 9, 10의 실시예의 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치에 있어서, 그 구성 요소인 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 증폭 장치(91)의 분기 회로(64)의 공통 브랜치에 결합하는 제1 안테나(81)가 판상 도체(1000)로 뒷받침된 판상 유전체(2000) 상에 동일 평면 형상으로 전기적으로 어스 전위를 공통으로 하는 마이크로스트립 안테나(1080)의 어레이 안테나이고, 도 11의 실시예에서는 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080a에서부터 1080d까지의 4소자이고, 이 마이크로스트립 안테나(1080a-1080d)의 공진 길이 L은 거의 사용 주파수의 반파장이고 각 마이크로스트립 안테나(1080)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)와 등가인 송수신파원(1002)와 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하는 구성이다. 본 실시예에 따르면 어레이 안테나의 원리에 의해 각 마이크로스트립 안테나(1080a-d)로부터 송출되는 전력은 공간적으로 거의 무손실로 합성되어 공중에 방사되며, 공중으로부터 날아오는 전자파도 마찬가지로 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)를 통해 고효율로 합성할 수 있는 효과를 갖는다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 11의 실시예와 다른 점은 어레이 안테나를 구성하는 기본 안테나가 프린트 다이폴 안테나(1180)인 점이다. 도 11과의 구조상의 차이는 판상 도체(1000)가 존재하지 않는 점과 마이크로스트립 안테나(1080) 대신에 프린트 다이폴 안테나(1180)가 설치되고, 급전선(1003)이 프린트 다이폴 안테나(1180)의 제1 도체에 접속하고 접지선(1001)이 프린트 다이폴 안테나(1180)의 제2 도체에 접속하는 것이다. 본 실시예에 따르면, 프린트 다이폴 안테나(1180)로부터 프린트 다이폴 안테나의 길이 방향에 수직인 면 내에 한결같이 전자파를 방사하는 효과가 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예의 이동 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 13에서는 도 5의 실시예의 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치에 있어서, 그 구성 요소인 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 증폭 장치(91)의 송신 필터(63)에 결합하는 제1 안테나(81) 및 수신 필터(65)에 결합하는 제2 안테나(181)가 판상 도체(1000)로 뒷받침된 판상 유전체(2000) 상에 동일 평면 형상으로 전기적으로 어스 전위를 공통으로 하는 마이크로스트립 안테나(1080)의 어레이 안테나이고, 도 13의 실시예에서는 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080a에서부터 1080d까지의 4소자이고, 이 마이크로스트립 안테나(1080a-1080d)의 공진 길이 L은 거의 사용 주파수의 반파장이고 각 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080a, 1080c가 송신 안테나로서 사용되고, 1080b, 1080d가 수신 안테나로서 사용되며, 어레이의 길이 방향을 따라 서로 다르게 배열되며, 마이크로스트립 안테나(1080a, 1080c)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 송신 전력 출력단(102)과 등가인 송신파원(1102)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하고, 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 수신 전력 입력단(112)과 등가인 수신파원(1202)과 급전선(1003)에 의해 결합하며 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하는 구성이다. 본 실시예에 따르면 도 11의 실시예의 효과 이외에 송신 필터 및 수신 필터의 대역외 감쇠량을 경감하는 효과를 갖는다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 13의 실시예와 다른 점은 어레이 안테나를 구성하는 기본 안테나가 프린트 다이폴 안테나(1180)인 점이다. 도 11과의 구조상의 차이는 판상 도체(1000)가 존재하지 않는 점과 마이크로스트립 안테나(1080) 대신에 프린트 다이폴 안테나(1180)가 설치되고, 급전선(1003)이 프린트 다이폴 안테나(1180)의 제1 도체에 접속하고 접지선(1001)이 프린트 다이폴 안테나(1180)의 제2 도체에 접속하는 것이다. 본 실시예에 따르면, 프린트 다이폴 안테나(1180)로부터 프린트 다이폴 안테나의 길이 방향에 수직인 면 내에 한결같이 전자파를 방사하는 효과가 있다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 11의 실시예와 다른 점은 어레이 안테나를 구성하는 기본 안테나가 슬롯 안테나(1280)인 점이다. 도 11과의 구조상의 차이는, 도 15의 실시예의 슬롯 안테나(1280)는 편평방형 도체 상자(1005)의 상면에 슬롯(1006)이 형성되고 이 편평방형 도체 상자(1005)의 하면은 판상 도체와 면접촉하고 있으며 편평방형 도체 상자(1005)의 내부에는 내부 도체(1004)가 그 일부를 슬롯(1006)과 비틀어진 위치 관계에서 교차하도록 설치되고, 급전선(1003)이 내부 도체(1004)와 접속하고 접지선(1001)이 판상 도체(1000)와 접속하는 것이다. 본 실시예에 따르면, 어레이의 길이 방향과 직각 방향으로 주편파를 갖는 전자파의 송신, 수신을 가능하게 한다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 13의 실시예와 다른 점은 어레이 안테나를 구성하는 기본 안테나가 슬롯 안테나(1280)인 점이다. 이 기본 안테나의 구조는 도 15의 실시예의 기본 안테나의 구조와 동일하다. 본 실시예에 따르면, 도 13의 효과를 어레이의 길이 방향과 직각 방향으로 주편파를 갖는 전자파에 대해 실현한다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예의 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 17에서는 도 6의 실시예의 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치에 있어서, 그 구성 요소인 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 증폭 장치(91)의 분기 회로(64)의 공통 브랜치에 결합하는 제1 안테나(81)가 판상 도체(1000)로 뒷받침된 판상 유전체(2000) 상에 동일 평면 형상으로 전기적으로 어스 전위를 공통으로 하는 마이크로스트립 안테나(1080)의 어레이 안테나이고, 도 17의 실시예에서는 어레이 안테나를 형성하는 제1요소 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080a와 1080c의 2 소자이고, 이 마이크로스트립 안테나(1080a, 1080c)의 공진 길이 L은 거의 사용 주파수의 반파장이고 각 마이크로스트립 안테나(1080)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)와 등가인 송수신파원(1002)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하며, 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 제2 수신 필터(69)와 제2 수신 전력 입력단(122)에서 결합하는 제3 안테나(281)가 슬롯 안테나(1280b, 1280d)인 구성으로 되어 있고, 각 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080a, 1080c가 송수신 공용 안테나로서 사용되고, 각 슬롯 안테나(1280b, 1280d)가 수신 전용 안테나로서 사용되며, 어레이의 길이 방향을 따라 서로 다르게 배열되고, 마이크로스트립 안테나(1080a, 1080c)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 송수신 전력 입출력단(2)과 등가인 송수신파원(1002)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하며, 슬롯 안테나(1280b, 1280d)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 수신 전력 입력단(122)과 등가인 수신파원(1202)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하는 구성이다. 본 실시예에 따르면, 마이크로스트립 안테나(1080a, 1080c)와 슬롯 안테나(1280b, 1280d)의 주편파 방향이 직교하므로, 본 장치는 편파 다이버시티 수신 기능을 갖는다.

도 18은 본 발명의 다른 실시예의 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 18에서는 도 7의 실시예의 장치에 있어서, 그 구성 요소인 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 증폭 장치(91)의 송신 필터(63)에 결합하는 제1 안테나(81) 및 수신 필터(65)에 결합하는 제2 안테나(81)가 판상 도체(1000)로 뒷받침된 판상 유전체(2000) 상에 동일 평면 형상으로 전기적으로 어스 전위를 공통으로 하는 마이크로스트립 안테나(1080)의 어레이 안테나이고, 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 증폭 장치(91)의 제2 수신 필터(69)와 제2 수신 전력 입력단(122)에서 결합하는 제3 안테나(281)가 도체 평판(1000)으로 뒷받침된 판상 유전체(2000) 상에 동일 평면 형상으로 전기적으로 어스 전위를 공통으로 하는 슬롯 안테나(1280b, 1280d)이고, 도 18의 실시예에서는 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080a부터 1080d까지의 4 소자이고, 이 마이크로스트립 안테나(1080a-1080d)의 공진 길이 L은 거의 사용 주파수의 반파장이고 각 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080a, 1080c가 송신 안테나로서 사용되고, 1080b, 1080d가 제1 수신 안테나로서 사용되며, 또 하나의 요소 안테나인 슬롯 안테나(1280)는 1280b 및 1280d의 2소자이고, 이 슬롯 안테나(1280b, 1280d)는 제2 수신 안테나로서 이용되고, 어레이의 길이 방향을 따라 제1 수신 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080b와 1080d)와 제2 수신 안테나인 슬롯 안테나(1280b와 1280d)와 각 마이크로스트립 안테나의 공진 길이 방향인 길이 방향과 슬롯 안테나의 슬롯 중심부의 슬롯을 따른 방향이 나란히 주행하는 위치 관계를 갖고 나란히 배치되고, 송신 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080a와 1080c)와 나란히 배치된 제1 및 제2 수신 안테나가 형성하는 안테나군이 서로 다르게 배열되며, 마이크로스트립 안테나(1080a, 1080c)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 송신 전력 출력단(102)과 등가인 송신파원(1102)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하며, 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 제1 수신 전력 입력단(112)과 등가인 제2 수신파원(1302)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하고, 슬롯 안테나(1280b, 1280d)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 제2 수신 전력 입력단(122)과 등가인 수신파원(1202)과 내부 도체(1004)를 통해 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하는 구성이다. 본 실시예에 따르면, 마이크로스트립 안테나(1080a, 1080c)와 슬롯 안테나(1280b, 1280d)의 주편파 방향이 직교하므로, 도 13의 실시예의 효과 이외에 편파 다이버시티 수신 기능을 갖는다.

도 19는 본 발명의 다른 실시예의 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 19에서는 도 6의 실시예의 장치에 있어서, 그 구성 요소인 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 증폭 장치(91)의 분기 회로(64)의 공통 브랜치에 결합하는 제1 안테나(81)가 도 15의 실시예에서 설명한 도체 평판(1000)으로 뒷받침된 판상 유전체(2000) 상에 동일 평면 형상으로 전기적으로 어스 전위를 공통으로 하는 슬롯 안테나(1280)의 어레이 안테나이고, 도 19의 실시예에서는 어레이 안테나를 형성하는 제1 요소 안테나인 슬롯 안테나(1280)는 1280a와 1280c의 2 소자이고, 각 슬롯 안테나(1280a, 1280c)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 수신 전력 입력단자(122)와 등가인 수신파원(1202)과 내부 도체(1004)를 통해 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하며, 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 제2 수신 필터(69)와 제2 수신 전력 입력점(122)에서 결합하는 제3 안테나(281)가 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)이고 이 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)의 공진 길이 L은 거의 사용 주파수의 반파장이고 각 마이크로스트립 안테나(1080)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭기(91)와 등가인 송수신파원(1002)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하는 구성이다. 본 실시예에 따르면, 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)와 슬롯 안테나(1280a, 1280c)의 주편파 방향이 직교하므로, 안테나의 길이 방향과 직교하는 주편파 방향을 갖는 송신파를 방사시키는 기능과, 편파 다이버시티 수신 기능을 갖는다.

도 20은 본 발명의 다른 실시예의 장치의 구성 요소인 복수의 기본 안테나의 배치를 도시한 상면도 및 길이 방향 단면도이다. 도 20에서는 도 7의 실시예의 장치에 있어서, 그 구성 요소인 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 증폭 장치(91)의 송신 필터(63)에 결합하는 제1 안테나(81) 및 수신 필터(65)에 결합하는 제2 안테나(181)가 도 16의 실시예에서 설명한 도체 평판(1000)으로 뒷받침된 판상 유전체(2000) 상에 동일 평면 형상으로 전기적으로 어스 전위를 공통으로 하는 슬롯 안테나(1280)의 어레이 안테나이고, 이 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 제2 수신 필터(69)와 제2 수신 전력 입력점(122)에서 결합하는 제3 안테나(281)가 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)이며, 도 20의 실시예에서는 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나인 슬롯 안테나(1280)는 1280a에서부터 1280d까지의 4소자이고, 각 슬롯 안테나(1280)는 1280a, 1280c가 송신 안테나로서 사용되고, 1280b, 1280d가 제1 수신 안테나로서 사용되며, 또 하나의 요소 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080)는 1080b 및 1080d의 2 소자이고, 이 마이크로스트립 안테나(1080a, 1080d)의 공진 길이 L은 거의 사용 주파수의 반파장이고, 이 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)는 제2 수신 안테나로서 이용되며, 어레이의 길이 방향을 따라 제2 수신 안테나인 마이크로스트립 안테나(1080b와 1080d)는 제1 수신 안테나인 슬롯 안테나(1280b와 1280d)와 각 마이크로스트립 안테나의 공진 길이 방향인 길이 방향 슬롯 안테나의 슬롯 중심부의 슬롯을 따른 방향이 나란히 주행하는 위치 관계를 갖고 나란히 배치되며, 송신 안테나인 슬롯 안테나(1280a와 1280c)와 나란히 배치된 제1 및 제2 수신 안테나가 형성하는 안테나군이 서로 다르게 배열되며, 슬롯 안테나(1280a, 1280c)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 송신 전력 출력단(102)과 등가인 송신파원(1102)과 내부 도체(1004)를 통해 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하고, 슬롯 안테나(1280b, 1280d)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 수신 전력 입력단(112)과 등가인 수신파원(1202)과 내부 도체(1004)를 통해 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(1000)와 결합하고, 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)는 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 신호 증폭 장치(91)의 제2 수신 신호 입력단(122)과 등가인 수신파원(1302)과 급전선(1003)에 의해 결합하고 동시에 접지선(1001)에 의해 판상 도체(100)와 결합하는 구성이다. 본 실시예에 따르면, 마이크로스트립 안테나(1080b, 1080d)와 슬롯 안테나(1280b, 1280c)의 주편파 방향이 직교하므로, 도 14의 실시예의 효과 이외에 편파 다이버시티 수신 기능을 갖는다.

본 발명에 따르면, 본질적으로 비선형성을 갖는 반도체 소자를 이용한 전력 증폭 회로가 대출력시에 선형성이 열화하기 때문에, 디지털 무선 통신 시스템이 요구하는 방법을 만족시키기 위해 소출력의 피드포워드 증폭기를 이용하고, 이 피드포워드 증폭기의 전력을 합성하며, 어레이 안테나에 의해 상기 무선 통신 시스템이 요구하는 이득을 실현하고, 또한 상기 무선 통신 시스템의 주파수 이용 효율을 시계열적으로 향상시키기 위해, 이 어레이 안테나의 각 소자 또는 소자군의 입력에 가변 이상기를 삽입하는 구성을 이용하고 있던, 디지털 무선 통신 시스템용 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치에 있어서, 커플러 등의 합성기의 복수의 입력단 및 각 입력단과 출력단의 아이솔레이션을 확보하기 위해 불가피했던 합성 손실을 삭감할 수 있고, 피드포워드 증폭기의 출력에 나타나는 대전력의 어레이 안테나 전단에 설치되는 가변 이상기의 통과에 의한 상기 대출력의 큰 손실분을 소실할 수 있으며, 어레이 안테나를 형성하는 단위 소자 안테나를 결합하기 위한 결합 선로에 의한 상기 대전력의 큰 손실분을 삭감할 수 있다. 그 때문에, 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치 전체의 전력 효율을 현저하게 향상시킬 수 있고, 대전력 증폭기의 중량과 치수를 지배하고 있는 방열기를 소형화할 수 있어 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 소형화와 경량화가 도모된다. 또한, 상기 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치에 공급하는 전원의 대폭적인 소형화가 도모되기 때문에, 상기 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 송수신 장치 자체의 소형·경량화가 더욱 도모된다. 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치의 대폭적인 소형화와 경량화가 실현되면, 종래 기술과 같이 중량 과부하로 인한 안테나 바로 근방에 송신 전력 증폭기를 설치할 수 없어 양자를 떨어지게 설치하는 구성에 있어서 불가결한 이 양자를 결합하는 고주파 케이블의 매우 큰 6∼10 dB라고 한 손실을 전부 삭제할 수 있다. 그 때문에, 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치를 구성하는 반도체 소자를 이용하여 형성되는 주증폭기에 요구되는 출력 전력은 현저하게 감소하고, 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호 송수신 장치 자체의 소형화, 경량화는 더욱 대폭적으로 촉진된다.

Claims

전기 신호의 송수신 장치에 있어서,

전력 증폭기(10, 20)와, 상기 전력 증폭기의 입력부에 접속된 가변 이상 회로(variable phase shift circuit; 52)와, 상기 증폭기의 출력부에 접속된 전력 검출기(68)와, 상기 증폭기의 특성에 기초하여 구성된 이상량(phase shifting amount) 테이블(67)을 각각 구비한 복수의 송수신 신호 증폭 장치(99a∼99m);

상기 송수신 신호 증폭 장치의 각각에 접속된 복수개의 안테나(81); 및

상기 송수신 신호 증폭 장치의 각각에 접속된 틸트 각(tilt angle) 설정 회로

를 포함하고,

상기 전력 검출기의 출력과 상기 틸트 각 설정 회로의 제어 신호를 비교하고, 상기 이상량 테이블에 기초하여 상기 가변 이상 회로의 위상량을 조절하는 전기 신호의 송수신 장치.
제1항에 있어서, 상기 전력 증폭기는 피드포워드(feed forward) 전력 증폭기인 전기 신호의 송수신 장치.
제1항에 있어서, 상기 안테나는 마이크로스트립(microstrip) 안테나인 전기 신호의 송수신 장치.
제1항에 있어서, 상기 안테나는 슬롯 안테나인 전기 신호의 송수신 장치.
전기 신호의 송수신 장치에 있어서,

안테나와 상기 안테나에 접속된 송수신 신호 증폭 장치를 갖는 유닛을 복수개 설치하고,

상기 각 유닛은 상기 전체 안테나로부터 공중에 방사해야 할 전체 전력을 분할한 송신 전력을 담당하고, 동시에 송신 전력 증폭기의 송신 입력단에 접속된 가변 이상 회로를 구비한 전기 신호의 송수신 장치.
무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치에 있어서,

서로 병렬로 배치된 복수의 자동 이상 제어 송수신 신호 증폭 유닛(99a-99m) - 상기 각 유닛은 선형 전력 증폭기(10), 제5 분파기(splitter; 51), 감쇠기(attenuator; 62), 제5 지연선(53), 제6 분파기(61), 제5 합파기(combiner; 54), 검파기(signal dectector; 68), 테이블 참조 회로(67), 비교 회로(66), 가변 이상기(52), 신호 제어 회로, 송신 필터(63), 수신 필터(65), 분기 회로(64), 제4 증폭기(74), 및 제1 안테나(81a)를 포함함 - ;

상기 복수의 자동 이상 제어 송수신 신호 증폭 유닛 각각의 틸트 각 설정 회로의 제어 신호 입력 단자(3)에 제어 신호를 공급하는 하나의 틸트 각 설정 회로(8)

를 포함하고,

상기 가변 이상기의 입력 신호단이 송신 신호 입력단(1)에 결합하고, 이어서 상기 제6 분파기(61)가 송신 신호 입력단(1)에 결합하며, 상기 선형 전력 증폭기의 입력 단자(5)가 상기 제6 분파기의 제1 출력단에 결합하고, 상기 선형 전력 증폭기의 출력 단자가 상기 제5 분파기(51)의 입력 단자(6)에 결합하며, 상기 제5 분파기의 제1 출력 단자가 상기 송신 필터(63)를 통해 상기 분기 회로의 한 브랜치에 결합하고, 상기 제1 안테나가 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하며, 상기 제4 증폭기(74)의 입력 단자가 상기 분기 회로의 다른 브랜치에 결합하고, 수신 신호 출력 단자(4)가 상기 제4 증폭기의 출력 단자에 결합하며, 상기 제5 지연 선로(53)가 상기 감쇠기(62)를 통해 상기 제5 분파기의 제2 출력 단자에 결합하고, 이어서 상기 제5 합파기(54)의 제1 입력 단자가 상기 제5 분파기의 제2 출력 단자에 결합하며, 상기 제5 합파기의 제2 입력 단자가 제6 분파기(61)의 제2 출력 단자에 결합하고, 상기 제5 합파기(54)의 출력 단자가 상기 검파 회로(68)를 통해 상기 테이블 참조 회로(67)의 입력 단자에 결합하며, 상기 테이블 참조 회로의 출력이 상기 비교 회로의 제1 입력 단자에 결합하고, 상기 비교 회로의 제2 입력 단자는 상기 틸트 각 설정 회로(8)의 제어 신호 입력 단자인

무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제6항에 있어서, 상기 선형 전력 증폭기가 피드포워드형 증폭기인 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치에 있어서,

나란히 배치된 복수의 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛 - 상기 각 유닛은 제1 증폭기(71), 제1 가변 위상·진폭기(12), 제1 분파기(11), 제1 지연선(13), 제1 합파기(14), 제2 증폭기(72), 제2 가변 위상·진폭기(22), 제2 분파기(21), 제2 지연선(23), 제2 합파기(24), 제3 증폭기(73), 제3 분파기(31), 제3 가변 위상·진폭기(32), 제3 지연선(33), 제3 합파기(34), 제4 분파기(41), 제4 가변 위상·진폭기(42), 제4 지연선(43), 제4 합파기(44), 제5 분파기(51), 감쇠기(62), 제5 지연선(53), 제6 분파기(61), 제5 합파기(54), 검파기(68), 테이블 참조 회로(67), 비교 회로(66), 가변 이상기(52), 신호 제어 회로(7), 송신 필터(63), 수신 필터(65), 분기 회로(64), 제4 증폭기(74), 및 제1 안테나(81a)를 구비하고, 상기 제2 합파기의 출력 신호, 상기 제4 합파기의 출력 신호, 상기 제1 합파기의 출력 신호, 및 상기 제3 합파기의 출력 신호를 참조하여, 상기 제2 가변 이상·진폭기, 상기 제4 가변 이상·진폭기, 상기 제1 가변 이상·진폭기, 및 상기 제3 가변 이상·진폭기의 이상·감쇠량을 제어하는 제어 회로를 구비함 - ; 및

상기 복수의 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛 각각의 틸트 각 설정 회로의 제어 신호 입력 단자에 제어 신호를 공급하는 하나의 틸트 각 설정 회로

를 포함하고,

상기 가변 이상기의 입력 신호 단자가 송신 신호 입력 단자에 결합하고, 이어서 상기 제6 분파기가 송신 신호 입력 단자에 결합하며, 상기 제3 분파기의 입력 단자가 상기 제6 분파기의 제1 출력 단자에 결합하고, 상기 제1 분파기의 입력 단자가 상기 제3 가변 위상·진폭기를 통해 상기 제3 분파기의 제1 출력 단자에 결합하며, 상기 제1 증폭기의 입력 단자가 상기 제1 가변 위상·진폭기를 통해 상기 제1 분파기의 제1 출력 단자에 결합하고, 상기 제2 분파기의 입력 단자가 상기 제1 증폭기의 출력 단자에 결합하며, 상기 제2 합파기의 제1 입력 단자가 상기 제2 지연선을 통해 상기 제2 분파기의 제1 출력 단자에 결합하고, 상기 제2 합파기의 출력 단자가 상기 제4 분파기의 제1 입력 단자에 결합하며, 상기 제4 분파기의 출력 단자가 상기 제4 지연선을 통해 상기 제4 합파기의 제1 입력 단자에 결합하고, 상기 제4 합파기의 출력 단자가 상기 제5 분파기의 입력 단자에 결합하고, 상기 제5 분파기의 제1 출력 단자가 상기 송신 필터를 통해 상기 분기 회로의 한 브랜치에 결합하며, 상기 제1 안테나가 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하고, 상기 제4 증폭기의 입력 단자가 상기 수신 필터를 통해 상기 분기 회로의 다른 브랜치에 결합하며, 수신 신호 출력 단자가 상기 제4 증폭기의 출력 단자에 결합하고, 상기 제5 지연 선로가 상기 감쇠기를 통해 상기 제5 분파기의 제2 출력 단자에 결합하며, 이어서 상기 제5 합파기의 제1 입력 단자가 상기 제5 분파기의 제2 출력 단자에 결합하고, 상기 제6 분파기의 제2 출력 단자가 상기 제5 합파기의 제2 입력 단자에 결합하며, 상기 제5 합파기의 출력 단자가 상기 검파 회로를 통해 상기 테이블 참조 회로의 입력 단자에 결합하고, 상기 테이블 참조 회로의 출력 단자가 상기 비교 회로의 제1 입력 단자에 결합하며, 상기 비교 회로의 제2 입력 단자는 상기 틸트 각 설정 회로의 제어 신호 입력 단자이고, 상기 제3 증폭기의 출력 단자가 상기 제4 합파기의 제2 입력 단자에 결합하며, 상기 제3 합파기의 출력 단자가 상기 제4 가변 위상·진폭기를 통해 상기 제3 증폭기의 입력 단자에 결합되고, 상기 제4 분파기의 제2 출력 단자가 상기 제3 합파기의 제2 입력 단자에 결합하며, 상기 제3 분파기의 제2 출력 단자가 상기 제3 지연선을 통해 상기 제3 합파기의 제1 입력 단자에 결합되고, 상기 제2 증폭기의 출력 단자가 상기 제2 합파기의 제2 입력 단자에 결합하고, 상기 제1 합파기의 출력 단자가 상기 제2 가변 위상·진폭기를 통해 상기 제2 증폭기의 입력 단자에 결합되며, 상기 제2 분파기의 제2 출력 단자가 상기 제1 합파기의 제2 입력 단자에 결합하고, 상기 제1 분파기의 제2 출력 단자가 상기 제1 지연선을 통해 상기 제1 합파기의 제1 입력 단자에 결합되는

무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제6항에 있어서, 상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛이 제2 안테나를 구비하고, 상기 분기 회로를 삭제하며, 상기 제1 안테나를 상기 송신 필터의 출력 단자에 직접 결합하고, 상기 제2 안테나를 상기 수신 필터의 입력 단자에 직접 결합하는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛이 제2 안테나와 제5 증폭기와 제2 수신 필터를 구비하고, 상기 유닛이 제2 수신 신호 출력 단자를 구비하며, 상기 제5 증폭기의 출력단이 상기 제2 수신 신호 출력 단자에 결합하고, 상기 제2 안테나(281a)가 상기 제2 수신 필터를 통해 상기 제5 증폭기의 입력단에 결합하는 구조를 갖고 있으며, 다이버시티 수신을 가능하게 하는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제9항에 있어서, 상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛이 제2 안테나와 제5 증폭기와 제2 수신 필터를 구비하고, 상기 유닛이 제2 수신 신호 출력 단자를 구비하며, 상기 제5 증폭기의 출력단이 상기 제2 수신 신호 출력 단자에 결합하고, 상기 제2 안테나(281a)가 상기 제2 수신 필터를 통해 상기 제5 증폭기의 입력단에 결합하는 구조를 갖고 있으며, 다이버시티 수신을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛이 구비하는 상기 제1 내지 제5 지연선의 일부 또는 전부가 지연 필터로 치환된 구조인 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제7항에 있어서, 상기 제3 합파기와 상기 제3 분파기(44)와 상기 제3 가변 이상·진폭기(42) 및 상기 제4 합파기와 상기 제4 분파기와 상기 제4 가변 이상·진폭기가 삭제되고, 상기 제2 합파기의 출력 단자와 상기 제5 분파기의 입력 단자가 상기 제1 분파기의 입력 단자와 상기 제6 분파기의 제2 입력 단자에 직접 결합하는 구조인 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제7항에 있어서, 상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하는 상기 안테나가 어레이 안테나인 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제7항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하는 상기 안테나는, 동일 평면 형상으로 형성되고 전기적으로 전위 공통의 접지판 상에 형성되는 마이크로스트립 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며, 상기 요소 안테나의 공진 방향과 일치하는 중심선이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 동일 직선 형상으로 형성되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제7항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하는 안테나에 의해 형성되는 어레이는, 동일 평면 형상으로 형성되고 유전체 또는 세라믹 기판 상에 구성되는 프린트 다이폴 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며, 상기 요소 안테나의 공진 방향과 일치하는 중심선이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 동일 직선 형상으로 형성되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제7항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하는 안테나에 의해 형성되는 어레이는, 동일 평면 형상으로 형성되고 유전체 또는 세라믹 기판 상에 구성되는 슬롯 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며, 상기 요소 안테나의 공진 방향과 일치하는 중심선이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 동일 직선 형상으로 형성되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제15항에 있어서, 상기 요소 안테나의 어레이 방향과 일치하는 길이 방향의 치수가 반송파 파장의 반파장인 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제9항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 송신 필터에 결합하는 상기 제1 안테나 및 상기 수신 필터에 결합하는 상기 제2 안테나에 의해 형성되는 어레이는, 동일 평면 형상으로 형성되고 유전체 또는 세라믹 기판 상에 구성되는 마이크로스트립 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며, 상기 요소 안테나의 공진 방향과 일치하는 중심선이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 동일 직선 형상으로 형성되고, 또 상기 송신 필터에 결합하는 안테나와 상기 수신 필터에 결합하는 안테나가 교대로 형성되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제9항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 송신 필터에 결합하는 상기 제1 안테나 및 상기 수신 필터에 결합하는 상기 제2 안테나에 의해 형성되는 어레이는, 동일 평면 형상으로 형성되고 유전체 또는 세라믹 기판 상에 구성되는 프린트 다이폴 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며, 상기 요소 안테나의 공진 방향과 일치하는 중심선이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 동일 직선 형상으로 형성되고, 또 상기 송신 필터에 결합하는 안테나와 상기 수신 필터에 결합하는 안테나가 교대로 형성되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제9항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 송신 필터에 결합하는 상기 제1 안테나 및 상기 수신 필터에 결합하는 상기 제2 안테나에 의해 형성되는 어레이는, 동일 평면 형상으로 형성되고 유전체 또는 세라믹 기판 상에 구성되는 슬롯 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 요소 안테나는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있고, 상기 요소 안테나의 공진 방향과 일치하는 중심선이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 동일 직선 형상으로 형성되고, 또 상기 송신 필터에 결합하는 안테나와 상기 수신 필터에 결합하는 안테나가 교대로 형성되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하는 안테나 및 상기 제2 수신 필터에 결합하는 제2 안테나에 의해 형성되는 어레이는, 동일 평면 형상으로 형성되고 전기적으로 전위 공통의 접지판 상에 형성되는 상기 제1 안테나로서의 마이크로스트립 안테나 및 상기 제2 안테나로서의 슬롯 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 마이크로스트립 안테나와 슬롯 안테나의 요소 안테나는, 상기 마이크로스트립 안테나에 대해서는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있고, 또한 상기 슬롯 안테나에 대해서는 슬롯의 공진 방향인 길이 방향 또는 슬롯의 형상이 단부에서 굴곡하고 있는 경우는 슬롯의 형성 방향을 따라 보았을 때의 중심부의 길이 방향과, 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며,

상기 슬롯 안테나의 공진 방향과 슬롯 안테나의 슬롯 중심부의 길이 방향이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 대략 동일 직선 형상으로 배치되고, 또 상기 마이크로스트립 안테나와 슬롯 안테나가 교대로 배치되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 분기 회로의 공통 브랜치에 결합하는 안테나 및 상기 제2 수신 필터에 결합하는 제2 안테나에 의해 형성되는 어레이는, 동일 평면 형상으로 형성되고 전기적으로 전위 공통의 접지판 상에 형성되는 상기 제1 안테나로서의 슬롯 안테나 및 상기 제2 안테나로서의 마이크로스트립 안테나의 어레이이고,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 마이크로스트립 안테나와 슬롯 안테나의 요소 안테나는, 상기 마이크로스트립 안테나에 대해서는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며, 또한 상기 슬롯 안테나에 대해서는 슬롯의 공진 방향인 길이 방향 또는 슬롯의 형상이 단부에서 굴곡하고 있는 경우는 슬롯의 형성 방향을 따라 보았을 때의 중심부의 길이 방향과, 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있고,

상기 슬롯 안테나의 공진 방향과 슬롯 안테나의 슬롯 중심부의 길이 방향이, 어레이를 형성하는 모든 안테나에 있어서 대략 동일 직선 형상으로 배치되고, 또 상기 마이크로스트립 안테나와 슬롯 안테나가 교대로 배치되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제11항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 송신 필터에 결합하는 상기 제1 안테나와 상기 제1 수신 필터에 결합하는 상기 제2 안테나 및 상기 제2 수신 필터에 결합하는 상기 제3 안테나에 의해 형성되는 어레이가, 동일 평면 형상으로 형성되고 전기적으로 전위 공통의 접지판 상에 형성되는 마이크로스트립 안테나와 슬롯안테나의 어레이이고,

상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나가 마이크로스트립 안테나이고, 상기 제3 안테나가 슬롯 안테나이며,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 마이크로스트립 안테나와 슬롯 안테나의 요소 안테나는, 상기 마이크로스트립 안테나에 대해서는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있고, 또한 상기 슬롯 안테나에 대해서는 슬롯의 공진 방향인 길이 방향 또는 슬롯의 형상이 단부에서 굴곡하고 있는 경우는 슬롯의 형성 방향을 따라 보았을 때의 중심부의 길이 방향과, 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며,

상기 제3 안테나와 상기 제2 안테나는 슬롯 중심부의 길이 방향과 공진 방향이 평행하게 되도록 나란히 배치되고, 상기 제2 안테나와 제3 안테나의 병치(竝置) 구조와 상기 제1 안테나가 서로 다르게 되도록 배치되고, 또 상기 제1 안테나의 공진 방향을 따른 중심선과, 상기 제2 안테나의 공진 방향을 따른 중심선과 상기 제3 안테나의 슬롯 중심부의 길이 방향에 일치하는 선분의 중간에 위치하는 신장 방향을 동일하게 하는 선분이 대략 동일 직선 형상으로 배치되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제11항에 있어서,

상기 자동 이상 제어 피드포워드 송수신 유닛의 상기 송신 필터에 결합하는 상기 제1 안테나와 상기 제1 수신 필터에 결합하는 상기 제2 안테나 및 상기 제2 수신 필터에 결합하는 상기 제3 안테나에 의해 형성되는 어레이가, 동일 평면 형상으로 형성되고 전기적으로 전위 공통의 접지판 상에 형성되는 슬롯 안테나와 마이크로스트립 안테나의 어레이이고,

상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나가 슬롯 안테나이고, 상기 제3 안테나가 마이크로스트립 안테나이며,

상기 어레이 안테나를 형성하는 각각의 마이크로스트립 안테나와 슬롯 안테나의 요소 안테나는, 상기 마이크로스트립 안테나에 대해서는 상기 안테나의 공진 방향과, 상기 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있고, 또한 상기 슬롯 안테나에 대해서는 슬롯의 공진 방향인 길이 방향 또는 슬롯의 형상이 단부에서 굴곡하고 있는 경우는 슬롯의 형성 방향을 따라 보았을 때의 중심부의 길이 방향과, 어레이의 길이 방향 즉 어레이가 형성되는 방향이 일치하고 있으며,

상기 제3 안테나와 상기 제2 안테나는 슬롯 중심부의 길이 방향과 공진 방향이 평행하게 되도록 나란히 배치되고, 상기 제2 안테나와 제3 안테나의 병치 구조와 상기 제1 안테나가 서로 다르게 되도록 배치되고, 또 상기 제1 안테나의 공진 방향을 따른 중심선과, 상기 제2 안테나의 공진 방향을 따른 중심선과 상기 제3 안테나의 슬롯 중심부의 길이 방향에 일치하는 선분의 중간에 위치하는 신장 방향을 동일하게 하는 선분이 대략 동일 직선 형상으로 배치되는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
전기 신호의 송신 장치에 있어서,

전력 증폭기(10, 20)와, 상기 전력 증폭기의 입력부에 접속된 가변 이상 회로(52)와, 상기 전력 증폭기의 출력부에 접속된 전력 검출기(68)와, 상기 전력 증폭기의 특성에 기초하여 구성된 위상량 테이블(67)을 각각 구비하고 있는 복수의 송신호 증폭기(99a-99m);

상기 복수의 송신호 증폭기의 각각에 접속된 복수의 안테나;

상기 복수의 송신호 증폭기의 각각에 접속된 복수의 제어선을 갖는 틸트 각 설정 회로(8); 및

상기 전력 검출기의 출력과 상기 틸트 각 설정 회로의 제어 신호를 비교하고, 상기 이상량 테이블에 기초하여 이상량 제어 신호를 발생하고, 그것을 상기 가변 이상 회로에 공급하여 입력 송신 신호 이상량을 제어하는 비교 제어 회로(66)

를 포함하는 전기 신호의 송신 장치.
제26항에 있어서, 상기 전력 증폭기는 피드포워드 전력 증폭기 또는 선형 전력 증폭기인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치에 있어서,

어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 각각과 틸트 각 설정 회로(8)의 복수의 제어선 각각에 개별 접속되는 복수의 송수신 신호 증폭기 장치(99a-99m)를 포함하고,

상기 복수의 송수신 신호 증폭 장치의 각각은,

전력 증폭기(10, 20),

상기 전력 증폭기의 입력부에 접속된 가변 이상 회로(52),

상기 증폭기의 출력부에 접속된 전력 검출기(68), 및

상기 전력 검출기의 출력과 상기 틸트 각 설정 회로의 틸트 각 제어 신호를 비교하고, 비교 결과로부터 상기 증폭기의 특성에 관계하여 생성된 위상량 테이블에 기초하여 상기 가변 이상 회로의 이상량을 제어하는 이상량 제어 회로(3, 66, 67)

를 포함하는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치에 있어서,

어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 각각과 복수의 틸트 각 설정 회로(8) 각각에 개별로 접속되는 복수의 송수신 신호 증폭기 장치(99a-99m)를 포함하고,

상기 복수의 송수신 신호 증폭 장치의 각각은, 송신 전력 증폭기(10, 20), 및 상기 송신 전력 증폭기의 입력부에 접속되어 입력 송신 신호를 상기 송신 전력 증폭기의 특성에 따라 이상하는 가변 이상 회로(52)를 구비하고,

상기 각 증폭 장치는 안테나로부터 공중에 방사해야 할 전체 전력을 분담하도록 구성되어 있는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.
제29항에 있어서, 상기 각 증폭 장치는

상기 송신 전력 증폭기의 출력부에 접속된 전력 검출기(68), 및

상기 전력 검출기의 출력과 상기 틸트 각 설정 회로의 틸트 각 제어 신호를 비교하고, 비교 결과와 상기 송신 전력 증폭기의 특성으로부터 생성된 위상량 테이블에 기초하여 상기 가변 이상 회로의 이상량을 제어하는 이상량 제어 회로(3, 66, 67)

를 포함하는 무선 기지국용 반송파 주파수 대역 신호의 송수신 장치.