JPH11330848A - 基地局アンテナ装置 - Google Patents
基地局アンテナ装置Info
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- JPH11330848A JPH11330848A JP10138389A JP13838998A JPH11330848A JP H11330848 A JPH11330848 A JP H11330848A JP 10138389 A JP10138389 A JP 10138389A JP 13838998 A JP13838998 A JP 13838998A JP H11330848 A JPH11330848 A JP H11330848A
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- reflector
- antenna
- antenna device
- dipole
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 60°ビーム幅で、中心軸方向を、反射板と
垂直な方向に対し30°とする。 【解決手段】 方形平面反射板1の両側縁に同一方向側
面反射板21,22が設けられ、反射板1,21,22
と平行なダイポールアンテナ31,32が反射板1と距
離D1,D2だけ離されて設けられ、アンテナ32には
移相器4を介して給電され、反射板21,22の各幅T
1,T2はそれぞれ0.2〜0.25λ,0.453
λ、反射板21,22の遊端縁を結ぶ直線5から反射板
1側に0〜0.003λの距離に、アンテナ31,32
が位置している。
垂直な方向に対し30°とする。 【解決手段】 方形平面反射板1の両側縁に同一方向側
面反射板21,22が設けられ、反射板1,21,22
と平行なダイポールアンテナ31,32が反射板1と距
離D1,D2だけ離されて設けられ、アンテナ32には
移相器4を介して給電され、反射板21,22の各幅T
1,T2はそれぞれ0.2〜0.25λ,0.453
λ、反射板21,22の遊端縁を結ぶ直線5から反射板
1側に0〜0.003λの距離に、アンテナ31,32
が位置している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は移動通信における
基地局アンテナ装置に利用され、二つのダイポールアン
テナの指向性放射ビームを異なる位相で合成し、単独で
の主放射方向からほぼ30°方向に放射ビームの中心軸
をもち、水平面内でのビーム幅をほぼ60°とした指向
性を有するアンテナ装置。また、このアンテナ装置を用
いて60°の6セクタゾーンを構成し、このアンテナ
と、他周波数を使用した120°の3セクタゾーンのア
ンテナとの構成空間を共有したアンテナ装置に関する。
基地局アンテナ装置に利用され、二つのダイポールアン
テナの指向性放射ビームを異なる位相で合成し、単独で
の主放射方向からほぼ30°方向に放射ビームの中心軸
をもち、水平面内でのビーム幅をほぼ60°とした指向
性を有するアンテナ装置。また、このアンテナ装置を用
いて60°の6セクタゾーンを構成し、このアンテナ
と、他周波数を使用した120°の3セクタゾーンのア
ンテナとの構成空間を共有したアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図16に従来のこの種のアンテナ装置を
示す。方形平面状の反射板1の両側縁(縦側縁)に同一
側で反射板1に垂直に側面反射板21,22が一体に設
けられている。側面反射板21,22の各幅T1,T2
は共に約4分の1波長である。さらに反射板1に対し
て、側面反射板21,22と同一側に、垂直方向に延長
し、かつ反射板1とまた側面反射板21,22と平行し
て、半波長ダイポールアンテナ31,32が間隔をあけ
て配される。反射板1とダイポールアンテナ31,32
との間隔D1,D2は共に約4分の1波長、ダイポール
アンテナ31,32の水平間隔Sは約2分の1波長であ
る。反射板1の幅Wは約0.93波長である。
示す。方形平面状の反射板1の両側縁(縦側縁)に同一
側で反射板1に垂直に側面反射板21,22が一体に設
けられている。側面反射板21,22の各幅T1,T2
は共に約4分の1波長である。さらに反射板1に対し
て、側面反射板21,22と同一側に、垂直方向に延長
し、かつ反射板1とまた側面反射板21,22と平行し
て、半波長ダイポールアンテナ31,32が間隔をあけ
て配される。反射板1とダイポールアンテナ31,32
との間隔D1,D2は共に約4分の1波長、ダイポール
アンテナ31,32の水平間隔Sは約2分の1波長であ
る。反射板1の幅Wは約0.93波長である。
【0003】このアンテナ装置の水平面内指向性の半値
幅を60°、いわゆる60°ビームアンテナとするため
には、2つの120°ビーム幅を有するダイポールアン
テナ31,32の放射を同位相・同振幅で合成すること
により得られることは知られている。また放射ビームの
中心軸を、同位相給電のダイポールアンテナ31,32
の主放射方面から30°ずらすためには、上記2つの1
20°ビームを有するダイポールアンテナ31,32に
おいて移相器4により給電位相差をつけて合成すること
により構成できる。図17に横軸を位相差、縦軸をビー
ム中心軸の角度とした場合のグラフを示す。中心軸が3
0°となるには、位相差が大きいことが望ましい。しか
しながら、水平面内ビーム幅とサイドローブレベルを考
慮すると、図18に示すように、位相差が大きい程、ビ
ーム幅は狭くなり、サイドローブレベルが高くなること
がわかる。
幅を60°、いわゆる60°ビームアンテナとするため
には、2つの120°ビーム幅を有するダイポールアン
テナ31,32の放射を同位相・同振幅で合成すること
により得られることは知られている。また放射ビームの
中心軸を、同位相給電のダイポールアンテナ31,32
の主放射方面から30°ずらすためには、上記2つの1
20°ビームを有するダイポールアンテナ31,32に
おいて移相器4により給電位相差をつけて合成すること
により構成できる。図17に横軸を位相差、縦軸をビー
ム中心軸の角度とした場合のグラフを示す。中心軸が3
0°となるには、位相差が大きいことが望ましい。しか
しながら、水平面内ビーム幅とサイドローブレベルを考
慮すると、図18に示すように、位相差が大きい程、ビ
ーム幅は狭くなり、サイドローブレベルが高くなること
がわかる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】セルラ移動通信方式に
おける無線ゾーン構成では、加入者容量の増大および周
波数の有効利用を図るため、水平面内を角度的に分割す
るセクタゾーン構成を用いている。6セクタゾーン構成
を採用した場合、360°をカバーするには60°ビー
ムアンテナ装置を6基必要とする。
おける無線ゾーン構成では、加入者容量の増大および周
波数の有効利用を図るため、水平面内を角度的に分割す
るセクタゾーン構成を用いている。6セクタゾーン構成
を採用した場合、360°をカバーするには60°ビー
ムアンテナ装置を6基必要とする。
【0005】また、基地局アンテナの指向特性における
サイドローブレベルは無線ゾーン間の干渉量を決定する
重要な量である。サイドローブレベルを低くすること
は、より近くのゾーン間で周波数の繰り返し利用を可能
にする。低サイドローブレベル化はアンテナ設計上、重
要な検討課題である。アンテナ装置は鉄塔またはビル屋
上に設置されることから、アンテナ基地局の増設は望ま
しくない。新たに他周波数帯を使用した移動通信を提供
するに際して、地理的有効利用のため、既存のアンテナ
基地局において、アンテナ装置の構造空間を共有するこ
とが、新規アンテナ基地局の設計において重要な検討課
題である。
サイドローブレベルは無線ゾーン間の干渉量を決定する
重要な量である。サイドローブレベルを低くすること
は、より近くのゾーン間で周波数の繰り返し利用を可能
にする。低サイドローブレベル化はアンテナ設計上、重
要な検討課題である。アンテナ装置は鉄塔またはビル屋
上に設置されることから、アンテナ基地局の増設は望ま
しくない。新たに他周波数帯を使用した移動通信を提供
するに際して、地理的有効利用のため、既存のアンテナ
基地局において、アンテナ装置の構造空間を共有するこ
とが、新規アンテナ基地局の設計において重要な検討課
題である。
【0006】現在採用されている他周波数帯を使用した
120°、3セクタゾーン構成のアンテナと、60°、
6セクタゾーン構成のアンテナを、同一基地局で構成空
間を共有するためには、6セクタゾーン構成のアンテナ
は、のちに検討するゾーン構成を考慮して、60°ビー
ムの中心軸は、120°ビームの放射中心軸から30°
傾いているのが望ましい。
120°、3セクタゾーン構成のアンテナと、60°、
6セクタゾーン構成のアンテナを、同一基地局で構成空
間を共有するためには、6セクタゾーン構成のアンテナ
は、のちに検討するゾーン構成を考慮して、60°ビー
ムの中心軸は、120°ビームの放射中心軸から30°
傾いているのが望ましい。
【0007】以上のことより、低サイドローブレベルを
保ちつつ、中心軸が同位相給電の2つのダイポールアン
テナの主放射方向から30°の方向であり、水平面内ビ
ーム幅が60°であるアンテナ装置が必要である。
保ちつつ、中心軸が同位相給電の2つのダイポールアン
テナの主放射方向から30°の方向であり、水平面内ビ
ーム幅が60°であるアンテナ装置が必要である。
【0008】
【課題を解決するための手段】2つのダイポールアンテ
ナと、一つの反射板で構成された装置において、反射板
の両縦側縁に、ダイポールアンテナ側に突出した二つの
側面反射板を設け、1つのダイポールアンテナには給電
線に移相器が設けられ、2つのダイポールアンテナの放
射を異なる位相で合成するアンテナ装置において、給電
線に移相器が設けられていないダイポールアンテナに近
い側面反射板の幅T1より、他方の側面反射板の幅T2
が長くされ、反射板と、給電線に移相器が設けられてい
ないダイポールアンテナとの距離D1より、反射板と他
方のダイポールアンテナとの距離D2が長くされ、両側
面反射板の遊端縁を直線で結んだ線に対し、両ダイポー
ルアンテナはその直線上にまたは直線より反射板側に位
置されている。
ナと、一つの反射板で構成された装置において、反射板
の両縦側縁に、ダイポールアンテナ側に突出した二つの
側面反射板を設け、1つのダイポールアンテナには給電
線に移相器が設けられ、2つのダイポールアンテナの放
射を異なる位相で合成するアンテナ装置において、給電
線に移相器が設けられていないダイポールアンテナに近
い側面反射板の幅T1より、他方の側面反射板の幅T2
が長くされ、反射板と、給電線に移相器が設けられてい
ないダイポールアンテナとの距離D1より、反射板と他
方のダイポールアンテナとの距離D2が長くされ、両側
面反射板の遊端縁を直線で結んだ線に対し、両ダイポー
ルアンテナはその直線上にまたは直線より反射板側に位
置されている。
【0009】上記アンテナ装置の1基と、構成条件を左
右反対にしたアンテナ装置の1基の合計2基を上下に近
接して配置し、さらに他周波数帯を使用した120°ビ
ームアンテナ装置とを一つのアンテナ構成空間とで一体
的に設ける。このようなアンテナ装置は120°のゾー
ンをカバーできる。このアンテナ装置を3基配置するこ
とにより360°のゾーンをカバーできるが、通信品質
改善のためスペースダイバーシチ方式を採用すると、上
記一体的に設けたアンテナ装置の6基をもって、360
°をカバーできる。
右反対にしたアンテナ装置の1基の合計2基を上下に近
接して配置し、さらに他周波数帯を使用した120°ビ
ームアンテナ装置とを一つのアンテナ構成空間とで一体
的に設ける。このようなアンテナ装置は120°のゾー
ンをカバーできる。このアンテナ装置を3基配置するこ
とにより360°のゾーンをカバーできるが、通信品質
改善のためスペースダイバーシチ方式を採用すると、上
記一体的に設けたアンテナ装置の6基をもって、360
°をカバーできる。
【0010】
【発明の実施の形態】実施例1(中心軸が30°でビー
ム幅が60°のアンテナ装置) 図1にこの発明の実施例を示し、図16と対応する部分
に同一番号を付けてある。2つのダイポールアンテナ3
1,32と、反射板1と、反射板1の両側縁にダイポー
ルアンテナ側に設けた側面反射板21,22と、1つの
ダイポールアンテナ32の給電線に設けられた移相器4
とにより構成され、2つのダイポールアンテナ31,3
2の放射を異なる位相で合成するアンテナ装置を前提と
する。この発明では給電線に移相器を持たないダイポー
ルアンテナ31、そのダイポールアンテナ31に近い方
の側面反射板21、幅T1より、給電線に移相器4を持
つダイポールアンテナ32に近い側面反射板22の幅T
2が大きく、反射板1とダイポールアンテナ31の距離
D1より反射板1とダイポールアンテナ32までの距離
D2が長く、側面反射板21の遊端縁21aと側面反射
板22の遊端縁22aとを直線で結んだ線5に対し、ダ
イポールアンテナ31,32はその直線上にあるかまた
は反射板1側に位置される。
ム幅が60°のアンテナ装置) 図1にこの発明の実施例を示し、図16と対応する部分
に同一番号を付けてある。2つのダイポールアンテナ3
1,32と、反射板1と、反射板1の両側縁にダイポー
ルアンテナ側に設けた側面反射板21,22と、1つの
ダイポールアンテナ32の給電線に設けられた移相器4
とにより構成され、2つのダイポールアンテナ31,3
2の放射を異なる位相で合成するアンテナ装置を前提と
する。この発明では給電線に移相器を持たないダイポー
ルアンテナ31、そのダイポールアンテナ31に近い方
の側面反射板21、幅T1より、給電線に移相器4を持
つダイポールアンテナ32に近い側面反射板22の幅T
2が大きく、反射板1とダイポールアンテナ31の距離
D1より反射板1とダイポールアンテナ32までの距離
D2が長く、側面反射板21の遊端縁21aと側面反射
板22の遊端縁22aとを直線で結んだ線5に対し、ダ
イポールアンテナ31,32はその直線上にあるかまた
は反射板1側に位置される。
【0011】ダイポールアンテナ31,32の水平間隔
Sは約2分の1波長、反射板1の幅Wはのちに述べる他
周波数帯を使用した120°ビームアンテナと共有する
ため、約0.93波長である。側面反射板21,22の
幅T1,T2、反射板1と各ダイポールアンテナ31,
32との距離D1,D2、移相器4による両ダイポール
アンテナ31,32の給電位相差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。
Sは約2分の1波長、反射板1の幅Wはのちに述べる他
周波数帯を使用した120°ビームアンテナと共有する
ため、約0.93波長である。側面反射板21,22の
幅T1,T2、反射板1と各ダイポールアンテナ31,
32との距離D1,D2、移相器4による両ダイポール
アンテナ31,32の給電位相差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。
【0012】モーメント法とは、アンテナを微少区間に
分割し、その微少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
作る電磁界、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。この実施例では、最適な値として、側面
反射板21の幅T1は0.2〜0.25λ、側面反射板
22の幅T2は約0.453λ、反射板1とダイポール
アンテナ31,32の各距離D1,D2は、側面反射板
21と22の遊端縁を結んだ直線より反射板1側で0〜
0.03λである。
分割し、その微少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
作る電磁界、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。この実施例では、最適な値として、側面
反射板21の幅T1は0.2〜0.25λ、側面反射板
22の幅T2は約0.453λ、反射板1とダイポール
アンテナ31,32の各距離D1,D2は、側面反射板
21と22の遊端縁を結んだ直線より反射板1側で0〜
0.03λである。
【0013】以下に上記の数値が最適であることを説明
する。測定は1.920GHz〜2.160GHzの周
波数帯で行った。図2は側面反射板21の幅T1=0.
25λ(37.5mm)で一定としたときの、側面反射
板22の幅T2に対する同位相給電ダイポールアンテナ
31,32の主放射方向とのなす角度(以下ビーム中心
軸角度と記す)をプロットした図である。測定した周波
数帯における最高値と最低値を線で結んでプロットし
た。反射板1と各ダイポールアンテナ31,32の距離
D1,D2は図1Bにおける遊端縁21a,21bを結
ぶ直線5上にダイポールアンテナ31,32が配置され
る距離、移相器4の移相量は60°とした。図よりビー
ム中心軸角度が30°を得るにはT2は大きい方がよい
ことがわかる。図3は同じく側面反射板21の幅T1=
0.25λで一定としたときの、側面反射板22の幅T
2に対する水平面内ビーム幅をプロットした図である。
この図からも、水平面内ビーム幅が60°を得るには側
面反射板22の幅T2は大きい方がよいことがわかる。
する。測定は1.920GHz〜2.160GHzの周
波数帯で行った。図2は側面反射板21の幅T1=0.
25λ(37.5mm)で一定としたときの、側面反射
板22の幅T2に対する同位相給電ダイポールアンテナ
31,32の主放射方向とのなす角度(以下ビーム中心
軸角度と記す)をプロットした図である。測定した周波
数帯における最高値と最低値を線で結んでプロットし
た。反射板1と各ダイポールアンテナ31,32の距離
D1,D2は図1Bにおける遊端縁21a,21bを結
ぶ直線5上にダイポールアンテナ31,32が配置され
る距離、移相器4の移相量は60°とした。図よりビー
ム中心軸角度が30°を得るにはT2は大きい方がよい
ことがわかる。図3は同じく側面反射板21の幅T1=
0.25λで一定としたときの、側面反射板22の幅T
2に対する水平面内ビーム幅をプロットした図である。
この図からも、水平面内ビーム幅が60°を得るには側
面反射板22の幅T2は大きい方がよいことがわかる。
【0014】このように側面反射板22の幅T2は大き
い方が特性がよいことから、側面反射板22の幅T2=
0.453λ(68mm)で一定としたときの、側面反
射板21の幅T1に対するビーム中心軸角度と水平面内
ビーム幅を測定した。反射板1と各ダイポールアンテナ
31,32の距離D1,D2は図1Bにおける直線5上
にダイポールアンテナ31,32が配置される距離、移
相器4における移相量は60°とした。図4は側面反射
板21の幅T1に対するビーム中心軸角度をプロットし
たものである。この図より、ビーム中心軸角度がほぼ3
0°となるのはT1が0.2λ〜0.25λが適当であ
る。図5は側面反射板21の幅T1に対する水平面内ビ
ーム幅をプロットしたものである。T1が大きくなるほ
どビーム幅は60°に近くなり、また、T1=0.2λ
以上になると、最高値と最低値の差が小さく周波数特性
がよいことがわかる。以上のことからT1は0.2λ〜
0.25λが最適であると考えてよい。
い方が特性がよいことから、側面反射板22の幅T2=
0.453λ(68mm)で一定としたときの、側面反
射板21の幅T1に対するビーム中心軸角度と水平面内
ビーム幅を測定した。反射板1と各ダイポールアンテナ
31,32の距離D1,D2は図1Bにおける直線5上
にダイポールアンテナ31,32が配置される距離、移
相器4における移相量は60°とした。図4は側面反射
板21の幅T1に対するビーム中心軸角度をプロットし
たものである。この図より、ビーム中心軸角度がほぼ3
0°となるのはT1が0.2λ〜0.25λが適当であ
る。図5は側面反射板21の幅T1に対する水平面内ビ
ーム幅をプロットしたものである。T1が大きくなるほ
どビーム幅は60°に近くなり、また、T1=0.2λ
以上になると、最高値と最低値の差が小さく周波数特性
がよいことがわかる。以上のことからT1は0.2λ〜
0.25λが最適であると考えてよい。
【0015】次に反射板1と各ダイポールアンテナ3
1,32の距離D1,D2と、移相器4の移相量に対す
るビーム中心軸角度とビーム幅について検討する。図6
は側面反射板21の幅T1=0.223λ(33.5m
m)、側面反射板22の幅T2=0.453λ(68m
m)で一定とし、反射板1とダイポールアンテナ31,
32の距離D1とD2を変化させたときのビーム中心軸
角度を測定したものである。横軸には、図1Bにおける
直線5と2つのダイポールアンテナ31,32までの距
離をとった。移相量(位相差)が60°の場合、ビーム
中心軸角度がほぼ30°になるのは直線5とダイポール
アンテナ31,32との各距離が0(すなわち直線5
上)の時である。移相量(位相差)が65°の場合は、
直線5とダイポールアンテナ31,32との各距離が
0.03λ(4.5mm)以下の時である。図7は水平
面内ビーム幅について測定したもので、図より、位相差
60°の時も65°の時も直線5とダイポールアンテナ
31,32までの距離に関係なくビーム幅はほぼ60°
が得られている。しかし、直線5と各ダイポールアンテ
ナ31,32との各距離が大きくなるに従って最高値と
最低値の差が大きくなり周波数特性が悪くなる。以上の
ことから、側面反射板T1=0.223λ、T2=0.
453λにおいては、線5とダイポールアンテナ31,
32との各距離が0.03λ以下が最適と考えられる。
T1=0.223λ、T2=0.453λ、移相量(位
相差)60°、直線5とダイポールアンテナ31,32
との各距離0の時の指向性パターンを図8に示す。中心
軸がほぼ30°、水平面内ビーム幅がほぼ60°である
ことがわかる。
1,32の距離D1,D2と、移相器4の移相量に対す
るビーム中心軸角度とビーム幅について検討する。図6
は側面反射板21の幅T1=0.223λ(33.5m
m)、側面反射板22の幅T2=0.453λ(68m
m)で一定とし、反射板1とダイポールアンテナ31,
32の距離D1とD2を変化させたときのビーム中心軸
角度を測定したものである。横軸には、図1Bにおける
直線5と2つのダイポールアンテナ31,32までの距
離をとった。移相量(位相差)が60°の場合、ビーム
中心軸角度がほぼ30°になるのは直線5とダイポール
アンテナ31,32との各距離が0(すなわち直線5
上)の時である。移相量(位相差)が65°の場合は、
直線5とダイポールアンテナ31,32との各距離が
0.03λ(4.5mm)以下の時である。図7は水平
面内ビーム幅について測定したもので、図より、位相差
60°の時も65°の時も直線5とダイポールアンテナ
31,32までの距離に関係なくビーム幅はほぼ60°
が得られている。しかし、直線5と各ダイポールアンテ
ナ31,32との各距離が大きくなるに従って最高値と
最低値の差が大きくなり周波数特性が悪くなる。以上の
ことから、側面反射板T1=0.223λ、T2=0.
453λにおいては、線5とダイポールアンテナ31,
32との各距離が0.03λ以下が最適と考えられる。
T1=0.223λ、T2=0.453λ、移相量(位
相差)60°、直線5とダイポールアンテナ31,32
との各距離0の時の指向性パターンを図8に示す。中心
軸がほぼ30°、水平面内ビーム幅がほぼ60°である
ことがわかる。
【0016】次に、側面反射板21の幅T1を0.25
λ(37.5mm)にした場合について同じ測定をし
た。図9はビーム中心軸角度をプロットしたもので、図
10は水平面内ビーム幅をプロットしたものである。こ
れらの図より、ビーム中心軸角度がほぼ30°でビーム
幅がほぼ60°となるのは、移相量(位相差)が60°
の場合も移相量(位相差)が65°の場合も、直線5と
ダイポールアンテナ31,32との各距離が0(すなわ
ち直線5上)の時である。T1=0.25λ、T2=
0.453λ、移相量(位相差)60°、直線5とダイ
ポールアンテナ31,32との各距離0の時の指向性パ
ターンを図11に示す。ビーム中心軸角度がほぼ30
°、水平面内ビーム幅がほぼ60°であることがわか
る。
λ(37.5mm)にした場合について同じ測定をし
た。図9はビーム中心軸角度をプロットしたもので、図
10は水平面内ビーム幅をプロットしたものである。こ
れらの図より、ビーム中心軸角度がほぼ30°でビーム
幅がほぼ60°となるのは、移相量(位相差)が60°
の場合も移相量(位相差)が65°の場合も、直線5と
ダイポールアンテナ31,32との各距離が0(すなわ
ち直線5上)の時である。T1=0.25λ、T2=
0.453λ、移相量(位相差)60°、直線5とダイ
ポールアンテナ31,32との各距離0の時の指向性パ
ターンを図11に示す。ビーム中心軸角度がほぼ30
°、水平面内ビーム幅がほぼ60°であることがわか
る。
【0017】以上のことから、最適値を求めると、側面
反射板21の幅T1は0.2〜0.25λ、側面反射板
22の幅T2は約0.453λ、反射板1とダイポール
アンテナ31,32の距離D1,D2は、側面反射板2
1と22の遊端縁を結んだ直線より0〜0.03λ反射
板側にダイポールアンテナ31,32が配置される距離
である。実施例2 (上記アンテナと他周波数帯使用のアンテナと
の構成空間の共有について) 図12に実施例1のアンテナ装置と他周波数帯を使用し
た移動通信の基地局アンテナ装置の構成空間を共有(反
射板を共有)する構成例を示す。反射板1の中央から距
離D3だけ離れたところに、ダイポールアンテナ31,
32と平行にダイポールアンテナ33がおかれる。この
例ではダイポールアンテナ31,32,33の各給電点
を反射板1に投影した点は1直線上等間隔で配列され
る。一例として、周波数が800MHz帯の移動通信の
基地局アンテナの場合、反射板からダイポールアンテナ
33の距離は約0.25λ(90mm)である。このダ
イポールアンテナ33の水平面内ビーム幅は約120°
である。したがって、360°の地域をカバーするには
反射板1とダイポールアンテナ33よりなるアンテナ装
置が3基必要となる。
反射板21の幅T1は0.2〜0.25λ、側面反射板
22の幅T2は約0.453λ、反射板1とダイポール
アンテナ31,32の距離D1,D2は、側面反射板2
1と22の遊端縁を結んだ直線より0〜0.03λ反射
板側にダイポールアンテナ31,32が配置される距離
である。実施例2 (上記アンテナと他周波数帯使用のアンテナと
の構成空間の共有について) 図12に実施例1のアンテナ装置と他周波数帯を使用し
た移動通信の基地局アンテナ装置の構成空間を共有(反
射板を共有)する構成例を示す。反射板1の中央から距
離D3だけ離れたところに、ダイポールアンテナ31,
32と平行にダイポールアンテナ33がおかれる。この
例ではダイポールアンテナ31,32,33の各給電点
を反射板1に投影した点は1直線上等間隔で配列され
る。一例として、周波数が800MHz帯の移動通信の
基地局アンテナの場合、反射板からダイポールアンテナ
33の距離は約0.25λ(90mm)である。このダ
イポールアンテナ33の水平面内ビーム幅は約120°
である。したがって、360°の地域をカバーするには
反射板1とダイポールアンテナ33よりなるアンテナ装
置が3基必要となる。
【0018】構成空間を共有したアンテナ装置、つまり
ダイポールアンテナ31,32とダイポールアンテナ3
3とが側面反射板21,22付きの反射板1を共有した
アンテナ装置を6とすると、図13Aに示すように、ダ
イポールアンテナ33からは矢印8の方向(反射板1と
垂直な方向)に水平面内ビーム幅が120°で放射され
る。ダイポールアンテナ31と32からは実施例1で説
明した構造パラメータにより矢印9の方向(反射板1と
垂直な方向に対し30°の方向)に水平面内ビーム幅が
60°で放射される。このアンテナ装置6を左右を入れ
かえて構成した図13Bに示すアンテナ装置によると、
ダイポールアンテナ33からは図13Aの場合と同一方
向の矢印8方向であるが、ダイポールアンテナ31,3
2からは矢印8に対し、図13Aとは反対側に30°斜
めとなった矢印9方向に水平面内ビーム幅が60°で放
射される。
ダイポールアンテナ31,32とダイポールアンテナ3
3とが側面反射板21,22付きの反射板1を共有した
アンテナ装置を6とすると、図13Aに示すように、ダ
イポールアンテナ33からは矢印8の方向(反射板1と
垂直な方向)に水平面内ビーム幅が120°で放射され
る。ダイポールアンテナ31と32からは実施例1で説
明した構造パラメータにより矢印9の方向(反射板1と
垂直な方向に対し30°の方向)に水平面内ビーム幅が
60°で放射される。このアンテナ装置6を左右を入れ
かえて構成した図13Bに示すアンテナ装置によると、
ダイポールアンテナ33からは図13Aの場合と同一方
向の矢印8方向であるが、ダイポールアンテナ31,3
2からは矢印8に対し、図13Aとは反対側に30°斜
めとなった矢印9方向に水平面内ビーム幅が60°で放
射される。
【0019】図13Aに示したアンテナ装置と図13B
に示したアンテナ装置とを上下に配置して一体化したも
のを図14に簡略化してアンテナ装置7として示す。図
14Aはその傾斜図、図14Bは上から見た平面図であ
る。このようにして一つのアンテナ装置で異周波数を使
用した移動通信においても基地局アンテナの構成空間が
共有でき、120°のゾーンをカバーできる。
に示したアンテナ装置とを上下に配置して一体化したも
のを図14に簡略化してアンテナ装置7として示す。図
14Aはその傾斜図、図14Bは上から見た平面図であ
る。このようにして一つのアンテナ装置で異周波数を使
用した移動通信においても基地局アンテナの構成空間が
共有でき、120°のゾーンをカバーできる。
【0020】この実施例ではダイポールアンテナ31、
32、33の各給電素子を反射板1に投影した点が1直
線上等間隔で配置したが、これら給電素子の投影点が、
垂直方向に相対的にずれるように、各ダイポールアンテ
ナ31、32、33を垂直方向にずらして配置してもよ
い。実施例3 (構成空間を共有したアンテナ装置を用いての
ゾーン構成について) 実施例2によって一体化されたアンテナ装置を図15に
示すように配置する。図15に示すように、等角間隔で
360度の範囲が各60度のセクタよりなる6個の無線
ゾーンA〜Fが構成、その隣接無線ゾーンの境界線を5
1AB,51BC,…,51FAとする。その1つおき
の境界線51FA,51BC,51DEに近接し、かつ
これら境界線の交差点から等距離づつ離れた位置に、図
14に示したアンテナ装置7がそれぞれ配され、アンテ
ナ装置7の各反射板1の背面が境界線との挟角が各30
度とされている。各アンテナ装置7からその主ビーム放
射方向を各3本の矢印で示し、120°ビームアンテナ
の主ビーム方向を示す番号「8」、60°ビームアンテ
ナの主ビーム方向を示す番号「9」のあとに、そのアン
テナが受け持つ無線ゾーンの記号A〜Fのいずれかをそ
れぞれ並べて付した。さらに通信品質改善のため、スペ
ースダイバーシチ方式を採用すると、同じ構造の受信ア
ンテナ装置が3基必要となる。説明のため、スペースダ
イバーシチ用の受信アンテナ装置は「7′」(′:ダッ
シュ)をつけてある。アンテナ装置7′の、120°ビ
ームアンテナの主ビーム方向を示す番号「10」、60
°ビームアンテナの主ビーム方向を示す番号「11」の
あとに、そのアンテナが受け持つ無線ゾーンの記号A〜
Fのいずれかをそれぞれ並べて付した。
32、33の各給電素子を反射板1に投影した点が1直
線上等間隔で配置したが、これら給電素子の投影点が、
垂直方向に相対的にずれるように、各ダイポールアンテ
ナ31、32、33を垂直方向にずらして配置してもよ
い。実施例3 (構成空間を共有したアンテナ装置を用いての
ゾーン構成について) 実施例2によって一体化されたアンテナ装置を図15に
示すように配置する。図15に示すように、等角間隔で
360度の範囲が各60度のセクタよりなる6個の無線
ゾーンA〜Fが構成、その隣接無線ゾーンの境界線を5
1AB,51BC,…,51FAとする。その1つおき
の境界線51FA,51BC,51DEに近接し、かつ
これら境界線の交差点から等距離づつ離れた位置に、図
14に示したアンテナ装置7がそれぞれ配され、アンテ
ナ装置7の各反射板1の背面が境界線との挟角が各30
度とされている。各アンテナ装置7からその主ビーム放
射方向を各3本の矢印で示し、120°ビームアンテナ
の主ビーム方向を示す番号「8」、60°ビームアンテ
ナの主ビーム方向を示す番号「9」のあとに、そのアン
テナが受け持つ無線ゾーンの記号A〜Fのいずれかをそ
れぞれ並べて付した。さらに通信品質改善のため、スペ
ースダイバーシチ方式を採用すると、同じ構造の受信ア
ンテナ装置が3基必要となる。説明のため、スペースダ
イバーシチ用の受信アンテナ装置は「7′」(′:ダッ
シュ)をつけてある。アンテナ装置7′の、120°ビ
ームアンテナの主ビーム方向を示す番号「10」、60
°ビームアンテナの主ビーム方向を示す番号「11」の
あとに、そのアンテナが受け持つ無線ゾーンの記号A〜
Fのいずれかをそれぞれ並べて付した。
【0021】この場合、送受信用アンテナ装置の1基と
受信用アンテナ装置の1基の計2基のアンテナを、その
主ビームの方向を水平面内侠角が120°となるように
同一高さで近接して配置しそれを一組とし、計3組を1
20°の角間隔をもって設けることになる。図を見れば
わかるように、800MHz帯の周波数を使用した移動
通信は120°3セクタゾーン構成であるので、例えば
無線ゾーンAと無線ゾーンBの合計120°地帯をカバ
ーするには、無線ゾーンA,B内で、互いの反対側の境
界51FA,51ABの近くにそれぞれ送受信アンテナ
装置7の120°ビーム「8AB」と、無線ゾーンB内
にある受信アンテナ装置7′の120°ビーム「10A
B」によりスペースダイバーシチ受信できる。
受信用アンテナ装置の1基の計2基のアンテナを、その
主ビームの方向を水平面内侠角が120°となるように
同一高さで近接して配置しそれを一組とし、計3組を1
20°の角間隔をもって設けることになる。図を見れば
わかるように、800MHz帯の周波数を使用した移動
通信は120°3セクタゾーン構成であるので、例えば
無線ゾーンAと無線ゾーンBの合計120°地帯をカバ
ーするには、無線ゾーンA,B内で、互いの反対側の境
界51FA,51ABの近くにそれぞれ送受信アンテナ
装置7の120°ビーム「8AB」と、無線ゾーンB内
にある受信アンテナ装置7′の120°ビーム「10A
B」によりスペースダイバーシチ受信できる。
【0022】2GHz帯の周波数を使用した移動通信は
60°6セクタゾーン構成であるので、例えば無線ゾー
ンAをカバーするには、無線ゾーンA内にある送受信ア
ンテナ装置7の60°ビーム「9A」と、無線ゾーンB
内にある受信アンテナ装置7′の60°ビーム「11
A」によりスペースダイバーシチ受信できる。無線ゾー
ンBをカバーするには無線ゾーンA内にある送受信アン
テナ装置7の60°ビーム「9B」と無線ゾーンB内に
あるアンテナ装置7′の60°ビーム「11B」により
スペースダイバーシチ受信できる。
60°6セクタゾーン構成であるので、例えば無線ゾー
ンAをカバーするには、無線ゾーンA内にある送受信ア
ンテナ装置7の60°ビーム「9A」と、無線ゾーンB
内にある受信アンテナ装置7′の60°ビーム「11
A」によりスペースダイバーシチ受信できる。無線ゾー
ンBをカバーするには無線ゾーンA内にある送受信アン
テナ装置7の60°ビーム「9B」と無線ゾーンB内に
あるアンテナ装置7′の60°ビーム「11B」により
スペースダイバーシチ受信できる。
【0023】このように、自ゾーン内にあるアンテナ装
置と、隣接する無線ゾーン(同じ方向をむいているアン
テナ装置がある方)内にあるアンテナ装置により120
°地帯をカバーし、計6基のアンテナ装置によって36
0°地帯をカバーできる。
置と、隣接する無線ゾーン(同じ方向をむいているアン
テナ装置がある方)内にあるアンテナ装置により120
°地帯をカバーし、計6基のアンテナ装置によって36
0°地帯をカバーできる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、反射板の両側端縁に設けた側面反射板の幅の大きさ
を異ならせ、2つのダイポールアンテナと反射板との距
離を異ならせ、移相器により移相量(位相差)をつけて
2つの放射を合成することにより、反射板と単体のダイ
ポールアンテナの主放射方向よりほぼ30°傾いた方向
にビームの中心軸を持ち、水平面内ビーム幅がほぼ60
°の指向性をもつアンテナ装置を得ることができる。
ば、反射板の両側端縁に設けた側面反射板の幅の大きさ
を異ならせ、2つのダイポールアンテナと反射板との距
離を異ならせ、移相器により移相量(位相差)をつけて
2つの放射を合成することにより、反射板と単体のダイ
ポールアンテナの主放射方向よりほぼ30°傾いた方向
にビームの中心軸を持ち、水平面内ビーム幅がほぼ60
°の指向性をもつアンテナ装置を得ることができる。
【0025】このアンテナ装置と、他周波数帯を使用し
た移動通信の基地局アンテナ装置を、その構成空間を共
有することにより必要アンテナ数の軽減が図れる。
た移動通信の基地局アンテナ装置を、その構成空間を共
有することにより必要アンテナ数の軽減が図れる。
【図1】この発明によるアンテナ装置を示し、Aは斜視
図、Bは上から見た平面図である。
図、Bは上から見た平面図である。
【図2】この発明によるアンテナ装置のT2に対するビ
ーム中心軸角度の関係を示す図。
ーム中心軸角度の関係を示す図。
【図3】この発明によるアンテナ装置のT2に対する水
平面内ビーム幅の関係を示す図。
平面内ビーム幅の関係を示す図。
【図4】この発明によるアンテナ装置のT1に対するビ
ームの中心軸角度の関係を示す図。
ームの中心軸角度の関係を示す図。
【図5】この発明によるアンテナ装置のT1に対する水
平面内ビーム幅の関係を示す図。
平面内ビーム幅の関係を示す図。
【図6】ダイポールアンテナの直線5に対する距離と位
相差に対するビーム中心軸角度の関係を示す図。
相差に対するビーム中心軸角度の関係を示す図。
【図7】ダイポールアンテナの直線5に対する距離と位
相差に対する水平面内ビーム幅の関係を示す図。
相差に対する水平面内ビーム幅の関係を示す図。
【図8】この発明によるアンテナ装置の水平面指向性パ
ターンを示す図。
ターンを示す図。
【図9】ダイポールアンテナの直線5に対する距離と位
相差に対するビーム中心軸角度の関係を示す図。
相差に対するビーム中心軸角度の関係を示す図。
【図10】ダイポールアンテナの直線5に対する距離と
位相差に対する水平面内ビーム幅の関係を示す図。
位相差に対する水平面内ビーム幅の関係を示す図。
【図11】この発明によるアンテナ装置の水平面内指向
性パターンを示す図。
性パターンを示す図。
【図12】複数の周波数帯に使用されるこの発明による
アンテナ装置の実施例を示し、Aは斜視図、Bは上から
見た平面図である。
アンテナ装置の実施例を示し、Aは斜視図、Bは上から
見た平面図である。
【図13】図12に示した実施例の主ビームの方向を示
す図。
す図。
【図14】図13に示したアンテナ装置の2基を上下に
配置し一体化したアンテナ装置を示す図。
配置し一体化したアンテナ装置を示す図。
【図15】この発明による無線ゾーン構成した基地局ア
ンテナ装置の実施例を示す図。
ンテナ装置の実施例を示す図。
【図16】従来のアンテナ装置を示し、Aは斜視図、B
は上から見た平面図である。
は上から見た平面図である。
【図17】図16のアンテナ装置における、位相差に対
するビーム中心軸角度の関係を示す図。
するビーム中心軸角度の関係を示す図。
【図18】図16のアンテナ装置における、位相差に対
するビーム幅とサイドローブレベルの関係を示す図。
するビーム幅とサイドローブレベルの関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04Q 7/36 H04B 7/26 105A
Claims (6)
- 【請求項1】 一つの方形平面状の反射板と、 この反射板と対向し、その側縁と平行し、反射板から異
なる距離D1,D2だけ離れて配された、互いに平行な
2つのダイポールアンテナと、 上記反射板の両側縁と連結され、上記ダイポールアンテ
ナと同一側に垂直に設けられた側面反射板と、 一つのダイポールアンテナの給電線に設けられた移相器
とが設けられ、 上記2つのダイポールアンテナの放射を同振幅・異位相
で合成する基地局アンテナ装置において、 給電線に移相器が設けられていないダイポールアンテナ
に近い側面反射板の幅T1より、給電線に移相器が設け
られたダイポールアンテナに近い側面反射板の幅T2が
長くされ、 給電線に移相器が設けられていないダイポールアンテナ
と反射板の距離D1より、給電線に移相器が設けられた
ダイポールアンテナと反射板の距離D2が大にされてい
ることを特徴とする基地局アンテナ装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の基地局アンテナ装置にお
いて、 2つのダイポールアンテナは、上記二つの側面反射板の
各遊端縁を結んだ直線上か、その直線より反射板側に位
置していることを特徴とする基地局アンテナ装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の基地局アンテナ装置にお
いて、 一方の側面反射板の幅T1は0.2〜0.25λ(λは
使用電波波長)他方の側面反射板の幅T2は約0.45
3λ、2つのダイポールアンテナは、上記側面反射板の
遊端縁を結んだ直線より0〜0.03λ反射板側にある
ことを特徴とする基地局アンテナ装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載の基地局
アンテナ装置において、 上記2つのダイポールアンテナと異なる周波数を使用す
る第3のダイポールアンテナが、上記2つのダイポール
アンテナと同一側で、上記反射板への投影したものが、
2つのダイポールアンテナの中間に位置するように設け
られていることを特徴とする基地局アンテナ装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の基地局アンテナ装置にお
いて、 請求項4に記載のアンテナ装置と、その左右を入れかえ
たアンテナ装置とが上下に近接して配置されていること
を特徴とする基地局アンテナ装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の基地局アンテナ装置にお
いて、 請求項5に記載のアンテナ装置の2基が、その主ビーム
の方向を水平面内侠角が120°となるように同一高さ
で近接して配され、このようなアンテナ装置の2基が水
平面内で120°の角間隔で3組配されている基地局ア
ンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10138389A JPH11330848A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 基地局アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10138389A JPH11330848A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 基地局アンテナ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11330848A true JPH11330848A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15220810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10138389A Pending JPH11330848A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 基地局アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11330848A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005073226A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-17 | Nippon Antenna Co Ltd | 反射板付平面アンテナ |
JP2010239669A (ja) * | 2003-08-05 | 2010-10-21 | Nippon Antenna Co Ltd | 反射板付平面アンテナ |
JP2013510537A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-21 | ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド | 異なる平面に配置される放射素子の設置方法及びそれを用いるアンテナ |
JP2014042142A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Yamaha Corp | アンテナユニット |
CN106450695A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-02-22 | 广东通宇通讯股份有限公司 | 非对称波束下倾振子单元天线以及非对称波束下倾振子阵列天线 |
CN108666768A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-16 | 中国科学技术大学 | 具有多相位中心的自适应辐射单元及阵列天线 |
CN117559137A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种定向天线多功能引向器 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP10138389A patent/JPH11330848A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005073226A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-17 | Nippon Antenna Co Ltd | 反射板付平面アンテナ |
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JP2010268511A (ja) * | 2003-08-05 | 2010-11-25 | Nippon Antenna Co Ltd | 反射板付平面アンテナ |
JP4597579B2 (ja) * | 2003-08-05 | 2010-12-15 | 日本アンテナ株式会社 | 反射板付平面アンテナ |
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US8593365B2 (en) | 2009-11-17 | 2013-11-26 | Kmw Inc | Method for installing radiator elements arranged in different planes and antenna thereof |
JP2014042142A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Yamaha Corp | アンテナユニット |
CN106450695A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-02-22 | 广东通宇通讯股份有限公司 | 非对称波束下倾振子单元天线以及非对称波束下倾振子阵列天线 |
CN106450695B (zh) * | 2016-10-08 | 2023-08-08 | 广东通宇通讯股份有限公司 | 非对称波束下倾振子单元天线以及非对称波束下倾振子阵列天线 |
CN108666768A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-16 | 中国科学技术大学 | 具有多相位中心的自适应辐射单元及阵列天线 |
CN108666768B (zh) * | 2018-05-11 | 2020-12-25 | 中国科学技术大学 | 具有多相位中心的自适应辐射单元及阵列天线 |
CN117559137A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种定向天线多功能引向器 |
CN117559137B (zh) * | 2024-01-10 | 2024-04-12 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种定向天线多功能引向器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |