JP2001230628A - 基地局アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風力荷重を低減し、かつダイバーシチ効果を
減少することなく、ビルディングに取付可能とする。 【解決手段】 直方体状ビルディング１９の４つのコー
ナの上部の直角な側面に、それぞれ第１アンテナ装置３
１と第２アンテナ装置３２が取付けられ、第１アンテナ
装置３１は、水平面内指向性の主ビーム幅が６０°の２
つのアンテナ３３，３４が、その２つの主ビーム方向の
狭角が６０°となるように、同一高さで接近して取付け
られ、第２アンテナ装置３２は水平面内指向性の主ビー
ム幅が６０°のアンテナ３８がその主ビーム方向が第１
アンテナ装置３１の主ビーム方向と直角に設けられ、６
０°セクタ無線ゾーンＡ〜Ｆが主ビーム（４２ａ，４２
ａ′），（３５ｂ，３５ｂ′），…（３６ｆ，３６
ｆ′）によりカバーされ、各ダッシュ「′」が付けられ
た主ビームは送受信用、付けられないものは受信用であ
り、ダイバーシチ作用が得られる。

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
基地局に設置され、水平面内ビーム幅が６０°の６セク
タ無線ゾーン構成に適用される基地局アンテナ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】セルラ移動通信方式における無線ゾーン
構成では、周波数の有効利用を計るため、指向性アンテ
ナにより水平面内を角度的に分割して電波を送受信し、
複数ゾーンを形成するセクタゾーン構成がある。６セク
タ無線ゾーン構成の場合は、アンテナの水平面指向特性
の主ビームの半値幅は６０°（以下このアンテナを６０
°ビームアンテナと記す）となり、一つの基地局ではこ
のアンテナを６基搭載することになる。さらに通信品質
を改善するため、スペースダイバーシチ方式が採用され
ると、一つの基地局で１２基のアンテナを搭載すること
になる。

【０００３】従来のこの種の基地局アンテナ装置を図２
に示す。同図は鉄塔などに設置された場合で、６本の支
柱１１が等角度、つまり６０°間隔で配置され、これら
各支柱１１にそれぞれ送受信アンテナ１２と受信アンテ
ナ１３とが取付けられ各送受信アンテナ１２、受信アン
テナ１３はそれぞれ円筒レドーム１４，１５で覆われて
いる。各送受信アンテナ１２及び各受信アンテナ１３は
それぞれ６０°ビームアンテナであり、各支柱１１ごと
の送受信アンテナ１２と受信アンテナ１３の水平面内に
おける主ビームの方向の狭角が６０°であり、これら狭
角の２等分線１６は１点で交差し、隣接２等分線１６間
は６０度のセクタ無線ゾーンを構成する。つまり２等分
線１６を境界とした６つのセクタ無線ゾーンＡ〜Ｆが構
成される。

【０００４】無線ゾーンＡの２本の境界線１６の内側の
送受信アンテナ１２のビーム方向１７ａと受信アンテナ
１３のビーム方向１８ａは無線ゾーンＡの方向に向けら
れている。無線ゾーンＢの２本の境界線１６の内側の送
受信アンテナ１２のビーム方向１７ｂと受信アンテナ１
３のビーム方向１８ｂは無線ゾーンＢの方向に向けられ
ている。以下同様に各無線ゾーンＣ〜Ｆの送受信アンテ
ナ１２のビーム方向１７ｃ〜１７ｆ、受信アンテナ１３
のビーム方向１８ｃ〜１８ｆはそれぞれ、対応する無線
ゾーンＣ〜Ｆへ向けられている。このようにして例えば
無線ゾーンＡ内の移動局からの電波を、ビーム方向１７
ａの送受信アンテナ１２とビーム方向１８ａの受信アン
テナ１３とによりダイバーシチ受信を行うことができ
る。

【０００５】このように１つの基地局で合計１２本のア
ンテナを必要とし、隣接ゾーン同士をカバーする送受信
アンテナ１２と受信アンテナ１３を１つの支柱１１に支
持させていた。図３Ａに示すようにビルディング１９に
その屋上より支柱１１を突出して取付け、これら支柱１
１に送受信アンテナ１２と受信アンテナ１３を取付ける
こともある。この場合、アンテナの受風面積が大きく、
取付けに十分な強度をもたす必要があり、また見た目に
も威圧感があった。一方図４に図２と対応する部分に同
一符号を付けて示すように、各隣接ゾーンをカバーする
送受信アンテナ１２及び受信アンテナ１３を１つのレド
ーム２１で覆うこともある。１つのレドーム２１を用い
ビルディング１９の屋上に取付けた例を図３Ｂに示す。

【０００６】よりよいダイバーシチ効果を得るために
は、送受信アンテナ１２（例えばビーム方向１７ａ）と
受信アンテナ１３（ビーム方向１８ａ）とは一般に１０
波長以上離す必要がある。１つの支柱１１で支えられる
アンテナ１２，１３がそれぞれ隣接ゾーンをカバーして
いた従来の基地局アンテナ装置では、ダイバーシチ作用
を得るためのもう１つのアンテナが次の隣り合う支柱で
支えられているため、ビルディングの屋上などに設置す
る場合、各支柱１１を離して設置する必要があり、設置
空間に制限があった。図３に示すように従来では直方体
状のビルディング１９のコーナにアンテナを設置できな
かった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】基地局数が大幅に増
え、専用鉄塔などでは対処できず、近年はビルディング
の屋上などに基地局アンテナ装置を設置している。この
発明の目的は直方体状ビルディングの屋上などに設置し
て、スペースダイバーシチ効果を低減させず、風力荷重
が少ない基地局アンテナ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によれば水平面
内指向性の主ビーム幅がほぼ６０°のアンテナ２基が、
その両主ビーム方向のなす狭角がほぼ６０°となるよう
に、ほぼ同一高さで近接して配されて１つのレドームに
覆われた第１のアンテナ装置と、水平面内指向性の主ビ
ーム幅がほぼ６０°のアンテナがレドームで覆われた第
２のアンテナ装置とを備え、第１のアンテナ装置の２つ
の主ビーム方向の狭角をほぼ２等分する方向と、第２の
アンテナ装置の主ビーム方向とが互いにほぼ直角になる
ように第１のアンテナ装置と第２のアンテナ装置とが比
較的接近して設けられる。

【０００９】このような第１のアンテナ装置及び第２の
アンテナ装置の組が、水平面内でほぼ方形の各コーナ部
に設けられ、上記方形の１辺の両端部に第２のアンテナ
装置が位置し、かつその主ビーム方向はその辺とほぼ直
角に方形に対し外側に向けられ、方形の前記１辺と反対
の１辺の両端部に第２のアンテナ装置が位置し、その各
主ビーム方向がその辺とほぼ直角に方形に対し外側に向
けられている。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１にこの発明の実施例を示す。
この例は基地局アンテナ装置が直方体ビルディング１９
に設置された場合である。ビルディング１９の屋上付近
の４つのコーナの側壁に第１のアンテナ装置３１と第２
のアンテナ装置３２とがそれぞれ取付けられる。上面か
らみてビルディング１９がなす方形の対向する二つの辺
の各両端部に第１のアンテナ装置３１がそれぞれ取付け
られ、他の対向する二つの辺の各両端部に第２のアンテ
ナ装置３２がそれぞれ取付けられる。

【００１１】各第１のアンテナ装置３１は水平面内指向
性の主ビーム幅がほぼ６０°のアンテナ３３，３４が、
その主ビーム方向、例えば３５ｂ，３６ｃのなす狭角が
ほぼ６０°となるように、ほぼ同一高さで近接して配さ
れ、レドーム３７で覆われて構成されている。第２のア
ンテナ装置３２は水平面内指向性の主ビーム幅がほぼ６
０°のアンテナ３８がレドーム３９で覆われて構成され
ている。ビルディング１９の同一コーナにおける第１の
アンテナ装置３１の二つの主ビーム方向、例えば３５ｂ
と３６ｃの２等分線４１と第２のアンテナ装置３２の主
ビーム方向４２ａ′とは互いにほぼ直角になるように第
１のアンテナ装置３１と第２のアンテナ装置３２とが配
置されている。

【００１２】いま図１Ａに示すように、図において右上
のコーナの第１のアンテナ装置３１の２つの主ビーム方
向を３５ｂ，３６ｃ、第２のアンテナ装置３２の主ビー
ム方向を４２ａ′、右下のコーナの第１のアンテナ装置
３１の２つの主ビーム方向を３５ｂ′，３６ｃ′、第２
のアンテナ装置３２の主ビーム方向を４２ｄ、左上のコ
ーナの第１のアンテナ装置３１の２つの主ビーム方向を
３５ｅ′，３６ｆ′、第２のアンテナ装置３２の主ビー
ム方向を４２ａ、左下のコーナの第１のアンテナ装置３
１の２つの主ビーム方向を３５ｃ，３６ｆ、第２のアン
テナ装置３２の主ビーム方向を４２ａ′とし、各ダッシ
ュ「′」を付けた方向に主ビームを向けるアンテナを送
受信アンテナとし、ダッシュが付いていない方向は主ビ
ームを向けるアンテナを受信アンテナとする。

【００１３】この時、図１Ａの方形の中心を中心として
水平面内で６０°づつに等分割し、その分割線が、第１
のアンテナ装置３１が取付けられた辺を２等分するよう
にされた、６つのセクタ無線ゾーンＡ〜Ｆについてみる
と、無線ゾーンＡ方向に主ビーム方向４２ａ，４２ａ′
が向き、無線ゾーンＢ方向に主ビーム方向３５ｂ，３５
ｂ′が向き、以下同様に無線ゾーンＣ〜Ｆの各方向に主
ビーム方向（３６ｃ，３６ｃ′），（４２ｄ，４２
ｄ′），（３５ｅ，３５ｅ′），（３６ｆ，３６ｆ′）
がそれぞれ向いた状態になる。

【００１４】つまり各無線ゾーンは送受信アンテナと受
信アンテナとによりそれぞれカバーされ、ダイバーシチ
受信がなされる。各コーナに互いに直角に配置された第
１のアンテナ装置３１と第２のアンテナ装置３２の各主
ビーム方向は互いに向きが大きく異なっているため、同
一ビーム干渉を起すおそれはない。また、４つのコーナ
が十分離れていれば、ダイバーシチ効果も十分得られ
る。第１のアンテナ装置３１、第２アンテナ装置３２の
各レドーム３７，３９は図示例では直方体状としたが、
例えば半円筒状としてもよい。つまりアンテナ３１，３
２又は３８が収納されたレドーム３７，３９はそのビル
ディングなどへの取付け面が平面状であればよく、その
平面状の取付け面によりレドーム３７，３９をビルディ
ングなどへ取付ける。レドーム３７，３９は例えばくの
字形の留め具を使い、ビルディング１９の壁面にビス留
めすることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
２つの６０°ビームを放射する第１のアンテナ装置４基
と、１つの６０°ビームを放射する第２のアンテナ装置
４基を、例えば直方体状ビルディングの４つのコーナの
上部側面に、それぞれ互いに直角に取付けることがで
き、ダイバーシチ効果を低減させず風力荷重を低減させ
ることができる。またビルディングの屋上やビルディン
グ上の看板などに取付けることもできる。しかも従来よ
りも威圧感が少ないという付加的効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａはこの発明の実施例を示す平面図、Ｂはその
斜視図である。

【図２】従来の基地局アンテナ装置を示す平面図。

【図３】従来の基地局アンテナ装置をビルディングの屋
上に設置した状態を示す斜視図。

【図４】従来の基地局アンテナ装置の他の例を示す平面
図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面内指向性の主ビーム幅がほぼ６０
   °であるアンテナ２基が、その両主ビーム方向のなす狭
   角がほぼ６０°となるように、ほぼ同一高さで近接して
   配されて１つの（直方体）レドームで覆われた第１のア
   ンテナ装置と、 水平面内指向性の主ビーム幅がほぼ６０°であるアンテ
   ナを（直方体）レドームで覆われた第２のアンテナ装置
   とを備え、 上記第１のアンテナ装置の２つの主ビーム方向の狭角を
   ほぼ２等分する方向と、第２のアンテナ装置の主ビーム
   方向とが互いにほぼ直角になるように上記第１のアンテ
   ナ装置と上記第２のアンテナ装置に配置されることを特
   徴とする基地局アンテナ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 上記第１のアンテナ装置と上記第２のアンテナ装置の組
   が、ほぼ方形の４つのコーナ部に配置され、上記方形の
   一辺の両端に各第２のアンテナ装置が位置し、その各主
   ビームの方向がほぼ同一方向とされて、上記方形の上記
   一辺と反対側の辺の両端に各第２のアンテナ装置が一位
   置、その各主ビームの方向が上記同一方向と反対方向と
   されていることを特徴とする基地局アンテナ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 主ビーム方向が同一方向の２つのアンテナの一方は受信
   アンテナであり、他方は送受信アンテナであり、ダイバ
   ーシチアンテナが構成されていることを特徴とする基地
   局アンテナ装置。