JP3363009B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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Description
する。本発明は固定無線局あるいは移動無線局に利用す
るに適する。本発明は2ビームの指向性を有するアンテ
ナ装置に関する。本発明は指向性の改善技術に関する。
説明する。図8は従来例の2ビームアレーアンテナ装置
の構成図である。ダイポールアンテナ素子M1 〜M4 、
N1 〜N4 は、それぞれダイポールアレーアンテナMお
よびNを構成している。図8に示すように、反射板Rお
よび二つの等しい特性を有するダイポールアレーアンテ
ナMおよびNにハイブリッド回路HYBを用いて端子a
およびbからそれぞれ給電し、端子aからの入力はビー
ムAをつくり、端子bからの入力はビームBをつくる。
は、ほぼ二分の一波長の間隔を置いて平行に配列され、
ダイポールアンテナ素子M1 、M2 、M3 、M4 および
N1、N2 、N3 、N4 間は、それぞれ位相差φをおい
て給電されている。
装置のビームには、アレーアンテナ特有のサイドローブ
SA1、SA2、SB1、SB2が発生する。このサイ
ドローブSA1、SA2、SB1、SB2の発生は、電
波の有効利用にさまざまな制約を与える。例えば、移動
通信方式の基地局アンテナに使用するとき、一つの鉄塔
の上に、複数のセクタをカバーする複数のアンテナ装置
を隣接させて設置するのが一般的である。このとき各セ
クタは、サイドローブの影響によるセクタ間の干渉を回
避するためにそれぞれ異なる周波数を割当て運用する必
要がある。
るアンテナ装置に同一または近接した周波数を割当てる
ことも可能となり、電波の有効利用の上で有用である。
であり、サイドローブの小さいアンテナ装置を提供する
ことを目的とする。本発明は、近接する無線装置間の干
渉を回避することができるアンテナ装置を提供すること
を目的とする。本発明は、電波を有効に利用することが
できるアンテナ装置を提供することを目的とする。本発
明は、サイドローブが小さく広帯域な周波数特性を有す
るアンテナ装置を提供することを目的とする。
は、対向して配置された二つのダイポールアレーアンテ
ナの距離を反射板から遠ざかるにつれて狭くすることに
より、サイドローブが小さいアンテナ装置を実現するこ
とを主要な特徴とする。
て、特徴とするところは、一つの平面状の反射板(R)
と、この反射板の一方の側に設定されたこの反射板にそ
れぞれ垂直であって互いに距離L1だけ離れた二つの垂
線のこの反射板からそれぞれ距離L2だけ離れた位置を
回転中心としてこの二つの垂線を含む平面上でそれぞれ
角度αずつ内側に回転させた直線に、対応する同一位置
で直交するようにそれぞれ間隔dを隔て互いに平行にか
つ前記反射板に平行なダイポールアンテナ素子がn個ず
つ(M1 〜Mn 、N1 〜Nn )配列され、このダイポー
ルアンテナ素子のうち前記反射板に最も近いものとその
反射板との間の距離が前記L2であり、このダイポール
アンテナ素子には、前記直線にしたがってそれぞれ等し
い位相量φずつ異なる位相の等振幅の信号が給電される
ところにある。
ことが望ましい。また、前記距離L2は、ほぼ四分の一
波長に設定されることが望ましい。
分の一波長離して設置することにより、サイドローブを
相殺することができる。このとき、ダイポールアレーア
ンテナを傾き角度αにより互いに内側に傾けて配置する
ことにより、さらにサイドローブを低減できるところに
本発明の特徴がある。発明者は、シミュレーションによ
りこの結果を得た。
アレーアンテナを配置した側に前記ダイポールアンテナ
素子とその折り曲げ面が平行となるように折り曲げられ
るようにしてもよい。これにより、放射波の反射板背面
への回り込みを低減することができるため、アンテナ装
置の指向性をさらに改善できる。
成するダイポールアンテナ素子の長さは、前記反射板に
最も近いダイポールアンテナ素子からこの反射板から遠
ざかるにつれて順次一定の比率にしたがって減少するよ
うに構成されるようにしてもよい。これにより、サイド
ローブを低減しつつ広帯域な周波数特性を有するアンテ
ナ装置が実現できる。
2を参照して説明する。図1は本発明第一実施例のアン
テナ装置の斜視図である。図2は本発明第一実施例のア
ンテナ装置の構成図である。
るところは、一つの平面状の反射板Rと、この反射板R
の一方の側に設定されたこの反射板Rにそれぞれ垂直で
あって互いに距離L1だけ離れた二つの垂線のこの反射
板Rからそれぞれ距離L2だけ離れた位置を回転中心と
してこの二つの垂線を含む平面上でそれぞれ角度αずつ
内側に回転させた直線に、対応する同一位置で直交する
ようにそれぞれ間隔dを隔て互いに平行にかつ反射板R
に平行なダイポールアンテナ素子M1 〜M4 、N1 〜N
4 が4個ずつ配列され、このダイポールアンテナ素子M
1 〜M4 、N1〜N4 のうち反射板Rに最も近いものと
その反射板Rとの間の距離が前記L2であり、このダイ
ポールアンテナ素子M1 〜M4 、N1 〜N4 には、前記
直線にしたがってそれぞれ等しい位相量φずつ異なる位
相の等振幅の信号が給電されるところにある。
る。また、前記距離L2は、ほぼ四分の一波長である。
4個のダイポールアンテナ素子M1〜M4 、N1 〜N4
を備えた構成として説明するが、その数を限定するもの
ではない。
N4 は同一振幅であり、ダイポールアンテナM2 、N2
は、ダイポールアンテナM1 、N1 よりも位相を1φ遅
らせ、ダイポールアンテナM3 、N3 は、ダイポールア
ンテナM1 、N1 よりも位相を2φ遅らせ、ダイポール
アンテナM4 、N4 は、ダイポールアンテナM1 、N1
よりも位相を3φ遅らせている。
によりダイポールアンテナM1 〜M4 とダイポールアン
テナN1 〜N4 は位相に90°の位相差がつけられて給
電されている。
Rの垂線に対してダイポールアンテナM1 〜M4 が並ぶ
直線およびダイポールアンテナN1 〜N4 が並ぶ直線が
傾け角度αをなさない場合に比較して、サイドローブを
低減させることができる。このとき、間隔d、位相差
φ、傾け角度αは、モーメント法による計算値を用いて
各パラメータを決定し、最適化することができる。
小区間に分割し、その微小区間に流れる電流を境界条件
から求め、アンテナの電流分布を知ることにより、アン
テナのつくる電磁界、アンテナの入出力インピーダンス
などを導く方法である(参考文献:平沢一紘、“線状ア
ンテナ解析に対するモーメント法適用のポイント”、電
子情報通信学会第2種研究会技術報告、AP89−S
2、pp.5−11、1989年11月、電子情報通信
学会、アンテナ工学ハンドブック、オーム社、昭和55
年)。
度α、および位相差φを変化させた状態についてシミュ
レーションを行うことにより、最適な間隔d、傾け角度
αおよび位相差φを決定することができる。本発明第一
実施例では、最適な間隔d、傾け角度αおよび位相差φ
として、間隔dを使用周波数の0.2波長に、傾け角度
αを4°〜6°、位相差φを80°に設定した。
射パターンを図3を参照して説明する。図3は本発明第
一実施例のアンテナ装置の水平面における指向性を示す
放射パターンを示す図である。横軸にアンテナ装置を前
面からみたときの水平面内における角度を示し、縦軸に
相対電界強度を示す。図3は間隔dを使用周波数の0.
24波長に、位相差φを90°に設定した。本発明によ
れば、このようにサイドローブレベルをほぼ−20dB
以下に低減できるアンテナ装置が実現できる。
に示す。図4は、間隔d=0.24波長、位相差φ=9
0°としたときの傾け角度αとサイドローブとの関係を
示す図である。横軸に傾け角度α(°)をとり、縦軸に
サイドローブレベル(dB)をとる。これによれば、傾
け角度αが、4°から6°となる周辺においてサイドロ
ーブレベルが最低値をとることがわかる。
の間隔d、傾け角度α、位相差φを採用した場合の一例
を図5に示す。図5はシミュレーション過程におけるア
ンテナ装置の水平面における指向性を示す放射パターン
を示す図である。図5では、間隔dは使用周波数の0.
2波長としたが、傾け角度αを0°、位相差φを90°
とした。このように傾け角度αを設定せず(α=0
°)、位相差φを90°に定めると本発明の目的である
低サイドローブのアンテナ装置は実現できなかった。
参照して説明する。図6は本発明第二実施例のアンテナ
装置の構成図である。本発明第二実施例では、反射板R
の両端をダイポールアレーアンテナMおよびNを配置し
た側に垂直にダイポールアンテナ素子M1 〜M4 、N1
〜N4 とその折り曲げ面が平行となるように折り曲げら
れたことを特徴とする。このようにすることにより、反
射板Rの背面方向への放射波の回り込みを低減させるこ
とができるため、アンテナ装置の指向性をさらに改善す
ることができる。
参照して説明する。図7は本発明第三実施例のアンテナ
装置の構成図である。本発明第三実施例では、ダイポー
ルアンテナ素子M1〜M4 、N1 〜N4 のそれぞれの長
さは、反射板Rに最も近いダイポールアンテナ素子M1
およびN1 からこの反射板Rから遠ざかるにつれて順次
一定の比率にしたがって減少するように構成されてい
る。このようにすることにより、サイドローブを低減し
ながら広帯域の周波数特性を有するアンテナ装置を実現
することができる。
さいアンテナ装置が実現できる。これにより、近接する
無線装置間の干渉を回避することができるとともに、電
波を有効に利用することができる。また、サイドローブ
が小さく広帯域な周波数特性を有するアンテナ装置を実
現することができる。
ける指向性を示す放射パターンを示す図。
水平面における指向性を示す放射パターンを示す図。
図。
Claims (4)
- 【請求項1】 一つの平面状の反射板(R)と、この反
射板の一方の側に設定されたこの反射板にそれぞれ垂直
であって互いにほぼ二分の一波長の距離L1だけ離れた
二つの垂線のこの反射板からそれぞれ距離L2だけ離れ
た位置を回転中心としてこの二つの垂線を含む平面上で
それぞれ角度αずつ内側に回転させた直線に、対応する
同一位置で直交するようにそれぞれ間隔dを隔て互いに
平行にかつ前記反射板に平行なダイポールアンテナ素子
がn個ずつ(M1〜Mn、N1〜Nn)配列され、このダイ
ポールアンテナ素子のうち前記反射板に最も近いものと
その反射板との間の距離が前記L2であり、 このダイポールアンテナ素子には、前記直線にしたがっ
てそれぞれ等しい位相量φずつ異なる位相の等振幅の信
号が給電されることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項2】 前記距離L2は、ほぼ四分の一の波長で
ある請求項1記載のアンテナ装置。 - 【請求項3】 前記反射板の両端が前記二つのダイポー
ルアレーアンテナを配置した側に前記ダイポールアンテ
ナ素子とその折り曲げ面が平行となるように折り曲げら
れた請求項1または2記載のアンテナ装置。 - 【請求項4】 前記二つのダイポールアレーアンテナを
構成するダイポールアンテナ素子の長さは、前記反射板
に最も近いダイポールアンテナ素子からこの反射板から
遠ざかるにつれて順次一定の比率にしたがって減少する
ように構成された請求項1ないし3のいずれか記載のア
ンテナ装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP33927595A JP3363009B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33927595A JP3363009B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | アンテナ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09181519A JPH09181519A (ja) | 1997-07-11 |
JP3363009B2 true JP3363009B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=18325917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33927595A Expired - Fee Related JP3363009B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3363009B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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JP6701724B2 (ja) | 2015-12-25 | 2020-05-27 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置、プロジェクター、及び、通信装置 |
CN108376837A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-08-07 | 浙江联品电子科技有限公司 | 一种四偶极子天线 |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP33927595A patent/JP3363009B2/ja not_active Expired - Fee Related
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