JP2000013136A - 基地局アンテナ装置 - Google Patents

基地局アンテナ装置

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JP2000013136A
JP2000013136A JP17425098A JP17425098A JP2000013136A JP 2000013136 A JP2000013136 A JP 2000013136A JP 17425098 A JP17425098 A JP 17425098A JP 17425098 A JP17425098 A JP 17425098A JP 2000013136 A JP2000013136 A JP 2000013136A
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Yuki Sugimoto
由紀 杉本
Yoshio Ebine
佳雄 恵比根
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2GHz帯の60°ビームアンテナと、80
0MHz/1.5GHz帯の120°ビームアンテナを
共通に装置化する。 【解決手段】 垂直面上の方形反射板1に対し距離D1
だけ離れ、互いに平行に垂直方向に延長したダイポール
アンテナ31,32が配され、アンテナ31,32の反
射板1への投影点の中心線41上から距離D2離れてダ
イポールアンテナ33が配され、反射板1の両側縁に、
これと垂直な側面反射板21,22が設けられている。
アンテナ31,32は同相・同振幅給電され、60°ビ
ーム用であり、D1≒37.5mm、水平間隔S≒70
mm、D2≒70mm、反射板1の幅W≒120〜13
0mm、側面反射板21,22の幅T≒20mmであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、水平面内での指向特性
ビーム(以下単にビームと記す)幅をほぼ60°とした
指向性を有するアンテナ装置と、それとは異なる周波数
帯を利用した水平面内ビーム幅をほぼ120°とした指
向性を有するアンテナ装置を、その構成空間を共有する
ことにより、アンテナ基板を増設せず、1つのアンテナ
装置で60°のセクタゾーンと、120°のセクタゾー
ンの無線ゾーンを提供できる基地局アンテナ装置に関
し、ビームの中心は同一方向であるので、例えば見通し
のよい一本道や一方向に限られた狭い範囲などの無線ゾ
ーンを提供する基地局に効果的に適用できる。
【0002】
【従来の技術】従来は、利用する周波数帯ごとにアンテ
ナ装置が設計され、基地局に設置する際に、アンテナの
数は各周波数帯ごとに必要な数だけ設置されていた。例
えば水平面内ビーム幅が120°のアンテナ装置では必
要なアンテナの数は3基であり、水平面内ビーム幅が6
0°のアンテナ装置では6基である。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、ア
ンテナの数は上記の2倍となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】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。異なる周波数帯を使用した移動通
信を提供するに際して、地理的有効利用およびアンテナ
荷重の軽減、設置空間の削減のため、アンテナ装置の構
造空間を共有することにより必要アンテナの数を削減す
ることが重要な検討課題である。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、1つ
の平面上の反射板の一側にこの反射板に平行に反射板か
ら距離D1だけ離れたところに互いに平行な2つの第1
ダイポールアンテナが配され、第1ダイポールアンテナ
と同一側で反射板に平行に反射板から距離D2だけ離れ
たところに1つの第2ダイポールアンテナが配され、上
記2つの第1ダイポールアンテナは、同振幅・同位相で
給電され、水平面内ビーム幅がほぼ60°とされ、上記
1つの第2ダイポールアンテナは、水平面内ビーム幅が
ほぼ120°とされ、更に反射板の両側縁に反射板と垂
直に同一の側面反射板が設けられる。
【0005】この構成により、構造空間を共有して、1
つのアンテナ装置で、60°ビームと120°ビームの
両方の無線ゾーンを提供することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1にこの発明の実施例を示す。
1つの方形反射板1が垂直に設けられ、この反射板1か
らそれぞれ距離D1だけ離れて反射板1と対向して互い
に平行し、それぞれ垂直に延長した2つのダイポールア
ンテナ31,32が設けられる。2つのダイポールアン
テナ31,32と同一側で反射板1から距離D2だけ離
れて対向し、垂直に延長した1つのダイポールアンテナ
33が設けられる。
【0007】反射板1の両側縁にダイポールアンテナ3
1,32側で反射板1と垂直な側面反射板21,22が
設けられる。側面反射板21,22の幅Tは同一とされ
る。2つのダイポールアンテナ31,32の給電は同相
・同振幅で行われ、水平面内ビーム幅はほぼ60°とさ
れ、1つのダイポールアンテナ33の水平面内ビーム幅
はほぼ120°とされる。ダイポールアンテナ31,3
2,33をそれぞれ反射板1に投影した時、ダイポール
アンテナ33はダイポールアンテナ31,32の中心線
41上にあればよい。
【0008】2つのダイポールアンテナ31,32の水
平間隔Sは約70mm(約0.466波長)、反射板1
との距離D1は約37.5mm(約0.25波長)、1
つのダイポールアンテナ33と反射板1の距離D2は約
70mm(約0.466波長)であり、上記反射板への
投影したものが、反射板の縦の中心線上に位置するよう
に設けられている。なお、波長の単位は2GHzの場合
であり、以下も同様である。
【0009】2つのダイポールアンテナ31,32と1
つのダイポールアンテナ33との垂直間隔Hは0以上で
あり、アンテナの規模により自由に設定できる値であ
る。反射板1の幅W、側面反射板21,22の幅Tは、
モーメント法による計算値を用いて所望の水平面内ビー
ム幅を有するように各パラメータを決定することができ
る。
【0010】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、反射
板の幅Wは約120〜130mm(約0.8〜0.86
6波長)、側面反射板21,22の幅Tは約20mm
(約0.133波長)とすればよい。
【0011】以下に上記の数値が最適であることを説明
する。2つのダイポールアンテナ31,32は、同相・
同振幅で給電し、水平面内ビーム幅をほぼ60°とす
る。2GHz帯に適用することから、測定は1.920
GHz〜2.160GHzの周波数で行った。図2は側
面反射板21,22の幅T=10mm(約0.066波
長)で一定としたときの、反射板1の幅Wに対する水平
面内ビーム幅をプロットした図である。図より、反射板
1の幅Wは130mm(約0.866波長)で所望のビ
ーム幅を満足することがわかる。
【0012】図3は側面反射板21,22の幅T=20
mmで一定としたときの、反射板1の幅Wに対する水平
面内ビーム幅をプロットした図である。図より、反射板
1の幅Wは120〜130mmで所望のビーム幅を満足
することがわかる。図4は側面反射板21,22の幅T
=30mm(0.2波長)で一定としたときの、反射板
1の幅Wに対する水平面内ビーム幅をプロットした図で
ある。図より、反射板1の幅Wは130mmで所望のビ
ーム幅を満足することがわかる。
【0013】次に1つのダイポールアンテナ33につい
て検討する。ダイポールアンテナ33は、水平面内ビー
ム幅をほぼ120°とする。800MHz帯と1.5G
Hz帯の2周波共用アンテナ(800MHz付近と1.
5GHz付近において水平面内ビーム幅が120°)に
適用することから、測定は0.8GHz〜1.6GHz
の周波数で行った。
【0014】図5は側面反射板21,22の幅T=10
mm(約0.066波長)で一定としたときの、反射板
1の幅Wに対する水平面内ビーム幅をプロットした図で
ある。図より、高い周波数においてビームが大きくなり
すぎることから、側面反射板21,22の幅T=10m
mでは所望の120°ビームアンテナは得られないこと
がわかる。
【0015】図6は側面反射板21,22の幅T=20
mmで一定としたときの、反射板1の幅Wに対する水平
面内ビーム幅をプロットした図である。図より、反射板
1の幅Wは120〜130mmにおいて、0.8GHz
でも1.5GHzでもほぼ120°ビームが得られるこ
とがわかる。図7は側面反射板21,22の幅T=30
mmで一定としたときの、反射板1の幅Wに対する水平
面内ビーム幅をプロットした図である。図より、周波数
を高くしたときに水平面内ビーム幅は120°に達しな
いことから、側面反射板21,22の幅T=30mmで
は所望の120°ビームアンテナは得られないことがわ
かる。
【0016】以上をまとめると、側面反射板21,22
の幅Tは約20mmであり、反射板1の幅Wは約120
〜130mmにおいて、2GHz帯では60°ビーム
が、800MHz/1.5GHz帯では120°ビーム
が得られる。尚、各ダイポールアンテナ31,32,3
3は非常に細い導体線を用いており、周波数帯も十分異
なることから、お互いに影響や干渉を与えることはな
い。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、同一の反射板1と側面反射板21,22で、2GH
z帯においては60°ビームを、800MHzと1.5
GHzの2周波共用については120°ビームが実現で
き、異なる周波数帯の移動通信の提供においても、別個
にアンテナを設置することなく、必要アンテナ装置数の
軽減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるアンテナ装置の実施例を示す斜
視図。
【図2】側面反射板の幅T=10mmのときの、反射板
の幅Wに対する水平面内ビーム幅の関係を示す図(2G
Hz帯)。
【図3】側面反射板の幅T=20mmのときの、反射板
の幅Wに対する水平面内ビーム幅の関係を示す図(2G
Hz帯)。
【図4】側面反射板の幅T=30mmのときの、反射板
の幅Wに対する水平面内ビーム幅の関係を示す図(2G
Hz帯)。
【図5】側面反射板の幅T=10mmのときの、反射板
の幅Wに対する水平面内ビーム幅の関係を示す図(80
0MHzおよび1.5GHz帯)。
【図6】側面反射板の幅T=20mmのときの、反射板
の幅Wに対する水平面内ビーム幅の関係を示す図(80
0MHzおよび1.5GHz帯)。
【図7】側面反射板の幅T=30mmのときの、反射板
の幅Wに対する水平面内ビーム幅の関係を示す図(80
0MHzおよび1.5GHz帯)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J020 AA03 BA07 BC03 BC09 CA04 DA04 DA08 5J021 AA03 AA06 AA13 AB03 BA01 DB02 DB03 FA32 GA01 GA02 GA04 GA08 HA02 HA05 HA10 JA03 JA07 5K067 AA42 BB03 BB04 EE10 EE23 EE33 EE46 EE54 KK02 KK03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの平面上の反射板と、 上記反射板の一方の側でこれと平行に反射板から距離D
    1だけ離れて設けられ、互いに平行な2つの第1ダイポ
    ールアンテナと、 上記反射板に対し上記第1ダイポールアンテナと同一側
    で、この反射板と、平行に反射板から距離D2だけ離れ
    て設けられた1つの第2ダイポールアンテナと、 上記反射板の両側縁に、上記ダイポールアンテナと同一
    側で、上記反射板と垂直にそれぞれ設けられ、それぞれ
    幅Tの側面反射板とを備え、 上記2つの第1ダイポールアンテナは、同振幅・同位相
    で給電されて、水平面内指向特性ビーム幅がほぼ60°
    であり、 上記1つの第2ダイポールアンテナは、水平面内指向特
    性ビーム幅がほぼ120°であることを特徴とする基地
    局アンテナ装置。
  2. 【請求項2】 上記1つの第2ダイポールアンテナは2
    周波共用アンテナであることを特徴とする請求項1記載
    の基地局アンテナ装置。
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CN104201461A (zh) * 2014-09-01 2014-12-10 镇江中安通信科技有限公司 一种双侧边低频平板天线

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