JP2000165139A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネルなどの閉じた空間で、漏洩同軸ケー
ブルを通して電波を漏洩する系に付随する諸問題を解消
し、すなわち、漏洩同軸ケーブルを敷設することなく、
かつ、フェージングと減衰の少ない電波伝送を可能にす
るアンテナ装置を提供すること。 【解決手段】 放射電力パターン半値角が７０度以下で
ある単一指向性を有する複数の送信アンテナ２１，２２
を、一の送信アンテナ２１の放射電力パターン半値角内
に、前記他の一の送信アンテナ２２が位置するように、
かつ、同一方向に向けて逐次配置されたアンテナ装置。
前記他の一の送信アンテナ２２を、前記一の送信アンテ
ナ２１によって放射される電波の減衰が３ｄＢ以上とな
る位置に配置することによって、送信アンテナ２１，２
２相互の干渉を回避できる。各送信アンテナから放射さ
れる電波の位相を、他の送信アンテナから放射される電
波の位相と一致させる機能をもたせて、相互の間の干渉
を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置に関
し、とくにフェージングと減衰が少なく、トンネルなど
の閉じた空間における電波伝送に好適なアンテナ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネルなどの閉じた空間では、
各種放送や移動体通信などを可能にするため、トンネル
内に敷設した漏洩同軸ケーブルを通して電波を放射する
方式がとられてきた。漏洩同軸ケーブルから電波を放射
する方式では、給電点から離れた地点での減衰が大きく
なる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、トンネルなど
の閉じた空間に漏洩同軸ケーブルから電波を放射する方
式では、設備の設置・維持に多大の資金と労力を要する
という問題がある。漏洩同軸ケーブルから電波を放射す
る方式では、また、技術的には、給電点から遠ざかる
と、急激に伝送信号が弱まるなどの問題もあり、短い間
隔で増幅器を逐次設置することが避けられなかった。あ
るいは、複数の送信アンテナを設置する場合には、送信
アンテナ相互間の干渉が避けられないという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、トンネルなどの閉じた空間で
の、漏洩同軸ケーブルを通して電波を漏洩する系に付随
する前記諸問題を解消し、すなわち、漏洩同軸ケーブル
を敷設することなく、干渉をともなう複数の送信アンテ
ナを設置することなく、フェージングと減衰が少ない電
波伝送を可能にするアンテナ装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるアンテナ装
置は、放射電力パターン半値角が７０度以下である単一
指向性を有する複数の送信アンテナを、一の送信アンテ
ナの放射電力パターン半値角内に、前記他の一の送信ア
ンテナが位置するように、かつ、前記他の一の送信アン
テナの放射電力パターン半値角内には、前記一の送信ア
ンテナが含まれないように、逐次配置されていることに
特徴がある。

【０００６】また、本発明のアンテナ装置によれば、前
記他の一の送信アンテナを、前記一の送信アンテナによ
って放射される電波の減衰が３ｄＢ以上となる位置に配
置することによって、送信アンテナ相互の干渉を回避で
きる。

【０００７】さらに、本発明のアンテナ装置によれば、
各送信アンテナから放射される電波の位相を、他の送信
アンテナから放射される電波の位相と一致させる機能を
もたせることによって、各送信アンテナ相互の間の干渉
を回避される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。

【０００９】図１および図２は、トンネルなどの閉じた
空間に設置した本発明によるアンテナ装置と、その特性
評価の方式を示す図である。図３は、トンネルなどの閉
じた空間における電波伝送のための、公知の技術による
アンテナ装置と、その特性評価の方式を示す図である。
これらの図は、長さ３０ｍのトンネル空間を対象として
いる。

【００１０】以下においては、図３に示す公知技術によ
る電波伝送特性を基準として、本発明によるアンテナ装
置の電波伝送特性を比較することとする。図３におい
て、長さ３０ｍのトンネル空間１０の両端、０ｍおよび
３０ｍに、送信用のダイポールアンテナ１１、１２がそ
れぞれ配置されている。

【００１１】他方、図１に示すように、長さ３０ｍのト
ンネル空間１０の一端（０ｍ）、および１５ｍの位置
に、それぞれ５０度の放射電力パターン半値角をもつ送
信用のホーンアンテナ２１、２２が、放射方向をそろえ
て配置されている。すなわち、ホーンアンテナ２２は、
ホーンアンテナ２１に影響を及ぼさないように配置され
ており、図１の場合、それぞれの放射方向が右となって
いる。

【００１２】さらに、図２に示すように、長さ３０ｍの
トンネル空間１０の一端（０ｍ）、および１５ｍの位置
に、それぞれ５０度の放射電力パターン半値角をもつ二
つの送信用のホーンアンテナ３１，３２のほかに、位相
調整回路４０が配置されている。ホーンアンテナ３２
は、ホーンアンテナ３１に影響を及ぼすことなく、それ
ぞれの放射方向が右となるように配置されている。位相
調整回路４０の配置によって、二つのホーンアンテナ３
１，３２に共通する放射電力パターン半値角内の放射空
間、すなわち、図２における１５ｍ以遠の各位置では、
二つのホーンアンテナ３１，３２からの到来電波の位相
は、互いに同位相となり、ホーンアンテナ３１、３２相
互間の干渉が避けられる。

【００１３】表１は、トンネル空間で、ダイポール受信
アンテナ４０を移動させながら受信強度の分布を測定
し、受信電界強度の距離に対する減衰量を最小２乗近似
し、フェージング幅、ヌル点をそれぞれ測定した結果を
示す表である。

【００１４】

【００１５】表１から、図１の本発明によれば、図３の
比較例と比較して、減衰が低減され、フェージング幅、
ヌル点レベルとも抑えられていることがわかる。図２の
本発明によれば、その程度は、一層高いことがわかる。

【００１６】さらに、例えば、図１の構成において、ホ
ーンアンテナ２２が配置された地点では、ホーンアンテ
ナ２１によって放射される電波の減衰が３ｄＢ以上にな
るように、設置距離の間隔を設定することによって、ホ
ーンアンテナ２１，２２相互間の干渉は少なくなり、実
質的に影響がなくなる。

【００１７】本発明において、トンネルなどの閉じた空
間で、各種放送や移動体通信などを可能にするために
は、送信アンテナの放射電力パターン半値角が７０度以
下であれば、その目的を達することができる。

【００１８】本発明は、長い、あるいは蛇行したトンネ
ルや地下街等にも適用できる。送信アンテナは、送信出
力や設置条件に応じて、間隔や配置数が設定される。３
個以上の送信アンテナを用いる場合には、逐次的に配置
すればよい。なお、地形によって、伝送路を複数に分岐
して伝送してもよい。

【００１９】本発明に用いる送信アンテナは、単一指向
性を有していればよく、前記ホーンアンテナのほか、八
木・宇田アンテナ、誘電体アンテナ等でもよい。各送信
アンテナには、伝送途中で漏洩することがない同軸線路
や、光電変換素子を付した光ファイバーなどで給電され
る。また、位相調整回路はトンネル等の外部に設けても
よい。

【００２０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、トンネルなどの閉じた空間で、漏洩同軸ケーブルを
敷設することなく、かつ、フェージングと減衰の少ない
電波伝送を可能にするアンテナ装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】トンネルなどの閉じた空間に設置した本発明に
よるアンテナ装置と、その特性評価の方式を示す図。

【図２】トンネルなどの閉じた空間に設置した本発明に
よるアンテナ装置と、その特性評価の方式を示す図。

【図３】公知の技術による、トンネルなどの閉じた空間
における電波伝送のためのアンテナ装置とその特性評価
の方式を示す図。

【符号の説明】

１０ トンネル空間 １１，１２ ダイポールアンテナ ２１，２２，３１，３２ ホーンアンテナ ３５ 位相調整回路 ４０ ダイポール受信アンテナ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一指向性を有する複数の送信アンテナ
   から構成され、該複数の送信アンテナのうち、一の送信
   アンテナの放射電力パターン半値角内に、他の一の送信
   アンテナが配置され、かつ、該他の一の送信アンテナの
   放射電力パターン半値角内に、前記一の送信アンテナが
   含まれないように構成されていることを特徴とするアン
   テナ装置。
2. 【請求項２】 前記一の送信アンテナによって放射され
   る電波の減衰が３ｄＢ以上となる位置に、前記他の一の
   送信アンテナが設置されていることを特徴とする請求項
   １記載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 前記他の一の送信アンテナから放射され
   る電波の位相は、前記一の送信アンテナによって放射さ
   れる電波の位相と一致することを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 【請求項４】 前記複数の送信アンテナの放射電力パタ
   ーン半値角が７０度以下であることを特徴とする請求項
   １ないし請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。