JP2001251135A - Polarization sharing antenna - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水平偏波と垂直偏
波のような偏波面が異なる２つの電波を用いて高信頼性
通信を行う偏波ダイバーシチ通信システムなどに有用な
偏波共用アンテナに関するものであり、特にサービスエ
リアに応じてアンテナ指向性を変更するためビーム幅の
変更が求められる移動通信用基地局アンテナ等に適した
偏波共用アンテナを提供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual-polarization antenna useful for a polarization diversity communication system for performing highly reliable communication using two radio waves having different polarization planes such as horizontal polarization and vertical polarization. In particular, the present invention provides a dual-polarized antenna suitable for a mobile communication base station antenna or the like in which a change in beam width is required to change the antenna directivity according to a service area.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の典型的な偏波共用アンテナの例
を、参考文献に基づいて説明する。2. Description of the Related Art An example of a conventional typical dual-polarization antenna will be described with reference to the related art.
【０００３】図１０は、参考文献１［藤本京平，“図解
移動体通信用アンテナシステム”，総合電子出版社，p
p.128，図4 .26 ］に示されている偏波ダイバーシチ基
地局アンテナの構成図である。図１０において、701 は
放射素子である円形パッチアンテナ、702 は水平偏波給
電点、703 は垂直偏波給電点、704 は誘電体基板、705
はレドーム、706 は無給電素子、707 と708 は給電回路
であるマイクロストリップ線路、709 はグランドプレー
ン（導体）を示す。このアンテナでは、放射素子として
円形パッチアンテナ701 を用いており、それをマイクロ
ストリップ線路707 と708 で給電している。また、無給
電素子706 を装荷してアンテナを広帯域化し、送受信周
波数帯をカバーしている。これにより１つの放射素子で
２つの直交する偏波を独立に送受信することができる。
また、各素子に対する給電位相を適宜設定することによ
り、60°〜 120°の範囲でビーム幅を変更することが可
能である。FIG. 10 shows Reference 1 [Kyohei Fujimoto, “Illustrated Mobile Communication Antenna System”, Sogo Denshi Publishing Co., p.
p.128, Fig. 4.26] is a configuration diagram of the polarization diversity base station antenna. In FIG. 10, reference numeral 701 denotes a circular patch antenna as a radiating element, 702 denotes a horizontal polarization feed point, 703 denotes a vertical polarization feed point, 704 denotes a dielectric substrate, and 705 denotes a dielectric substrate.
Denotes a radome, 706 denotes a parasitic element, 707 and 708 denote microstrip lines as feed circuits, and 709 denotes a ground plane (conductor). In this antenna, a circular patch antenna 701 is used as a radiating element, which is fed by microstrip lines 707 and 708. In addition, the antenna is broadened by loading the parasitic element 706 to cover the transmission / reception frequency band. Thereby, two orthogonal polarized waves can be independently transmitted and received by one radiating element.
The beam width can be changed in the range of 60 ° to 120 ° by appropriately setting the power supply phase for each element.
【０００４】図１１は、参考文献２［魯向栄，苅込正
敞，1996年電子情報通信学会総合大会講演論文集B -53
］に示されている800MHz帯広帯域偏波共用アンテナの
構成図である。図１１において、801 は反射器、802 は
垂直偏波用のダイポール素子、803 は水平偏波用のダイ
ポール素子、804 、805 、806 は給電線である。垂直偏
波用のダイポール素子802 および水平偏波用ダイポール
素子803 は、アルミの薄板で構成されている。垂直偏波
用ダイポール素子802 の素子間隔を調整して、垂直、水
平偏波のビーム幅をそろえている。また、水平偏波用ダ
イポール素子803 と垂直偏波用ダイポール素子802 は、
その中央で互いに交錯して配置される。垂直ダイポール
素子の上には無給電素子を配置し、広帯域化を図ってい
る。水平ダイポール素子はこのままで必要な帯域幅を得
ている。FIG. 11 shows Reference 2 [Luko Mukai, Masaharu Karikome, 1996 IEICE General Conference Proceedings B-53
FIG. 1 is a configuration diagram of an 800 MHz band broadband polarization shared antenna shown in FIG. In FIG. 11, reference numeral 801 denotes a reflector, 802 denotes a dipole element for vertical polarization, 803 denotes a dipole element for horizontal polarization, and 804, 805, and 806 denote feed lines. The dipole element 802 for vertical polarization and the dipole element 803 for horizontal polarization are made of aluminum thin plates. By adjusting the element spacing of the vertically polarized dipole element 802, the beam widths of the vertically and horizontally polarized waves are made uniform. The horizontal polarization dipole element 803 and the vertical polarization dipole element 802 are:
At the center, they are intersected with each other. A parasitic element is arranged on the vertical dipole element to achieve a wider band. The horizontal dipole element obtains the required bandwidth as it is.
【０００５】図１２は、参考文献３［守安慎吾，松岡
徹，中野雅之，新井宏之，1999年電子情報通信学会総合
大会B1-150］に示されている“変形した無給電素子を配
置した反射器付ダイポールアレイアンテナ”である。図
１２において、901 はプリント基板、902 はダイポール
素子、903 はアレー用給電回路、904 は背面反射板、90
5 は側面反射板である。ビーム幅を80°程度とするた
め、ダイポール素子の中心間隔を 0.325λ0 （λ0 は設
計中心周波数のf0における自由空間波長）とし、比誘電
率4.1 、厚さ 0.003λ0 の誘電体基板の片面に形成させ
た。また、その背面に無給電素子と２電力分配器、およ
びＱ変成回路からなる給電回路を、マイクロストリップ
伝送線路により形成している。[0005] FIG. 12 is a graph showing the "reflection in which a deformed parasitic element is arranged" described in Reference Document 3 [Shingo Moriyasu, Toru Matsuoka, Masayuki Nakano, Hiroyuki Arai, General Conference B1-150 of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 1999]. Dipole array antenna ". 12, reference numeral 901 denotes a printed circuit board; 902, a dipole element; 903, an array power supply circuit; 904, a back reflector;
5 is a side reflector. In order to make the beam width about 80 °, the distance between the centers of the dipole elements is set to 0.325λ 0 (λ 0 is the free space wavelength at f 0 of the design center frequency), the relative dielectric constant is 4.1, and the dielectric substrate has a thickness of 0.003λ 0. On one side. On the back side, a feeder circuit including a parasitic element, a two-power splitter, and a Q transformer circuit is formed by a microstrip transmission line.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図１０に示した従来の
アンテナ装置の例のように、パッチアンテナ１素子で偏
波共用アンテナを構成すると、２つの偏波で水平面のビ
ーム幅をそろえることが困難であることが知られてい
る。なお、アンテナは内部に充填する誘電体の材料定数
により物理寸法が変化するため、この現象を用いてビー
ム幅を制御することが可能ではあるが、コスト等の問題
から、制御できる範囲には限界がある。またパッチアン
テナのビーム幅は地板の寸法に依存するため、これらを
考慮して設計せねばならない。さらにパッチアンテナは
本来狭帯域であるため、無給電素子を装荷して広帯域化
が図られることが多い。しかし、無給電素子を装荷する
とアンテナに高次モードが励振されるため、偏波間のア
イソレーションが劣化するという問題もあった。When a dual-polarized antenna is formed by one patch antenna as in the conventional antenna device shown in FIG. 10, the beam width on the horizontal plane can be made uniform by two polarized waves. It is known to be difficult. Since the physical dimensions of the antenna change depending on the material constant of the dielectric material filled inside, it is possible to control the beam width using this phenomenon. However, due to cost and other issues, the controllable range is limited. There is. Since the beam width of the patch antenna depends on the size of the ground plane, it must be designed in consideration of these factors. Furthermore, since the patch antenna has a narrow band by nature, a wider band is often achieved by loading a parasitic element. However, when a parasitic element is loaded, a higher mode is excited in the antenna, so that there is a problem that isolation between polarized waves is deteriorated.
【０００７】図１０に示した従来のアンテナ装置の例で
は、水平面のビーム幅を制御するために直交給電パッチ
アンテナが横方向にも配列されており、それらはすべて
一枚のプリント基板上に構成されている。ただし実際の
基地局アンテナでは鉄塔等への取り付けを行うために、
十分な強度を有した金属取り付け部分が必要となる。ま
たプリント基板だけではアンテナ自体としての強度も不
足するため、プリント基板の背後に、適宜加工された金
属板が設置されることが多い。図１０に示したアンテナ
装置では、プリント基板の裏面の銅箔が反射板として動
作するため、取り付け用金属板とプリント基板の間のス
ペースが無駄になるという問題が起こる。また、図１０
のアンテナ装置では、隣接する給電系の位相を制御する
ことによりビーム幅を変更できるが、基地局のような広
帯域での利用を想定した場合、位相の周波数特性による
ビーム幅変動が問題となる。In the example of the conventional antenna apparatus shown in FIG. 10, orthogonally-fed patch antennas are also arranged in a horizontal direction in order to control a horizontal beam width, and they are all arranged on a single printed circuit board. Have been. However, with an actual base station antenna, it is necessary to attach it to a tower, etc.
A metal attachment part having sufficient strength is required. In addition, since the strength of the antenna itself is insufficient with only the printed circuit board, an appropriately processed metal plate is often installed behind the printed circuit board. In the antenna device shown in FIG. 10, since the copper foil on the back surface of the printed circuit board operates as a reflecting plate, a problem occurs that the space between the mounting metal plate and the printed circuit board is wasted. FIG.
In the antenna device described above, the beam width can be changed by controlling the phase of an adjacent feed system. However, when the antenna device is used in a wide band such as a base station, the beam width variation due to the frequency characteristics of the phase becomes a problem.
【０００８】図１１に示した従来のアンテナ装置の例で
は、垂直偏波のビーム幅制御が可能であるが、水平偏波
のビーム幅制御に関する自由度が少ない。また垂直偏波
用にダイポール素子を用いているため、アンテナ側面方
向への放射を反射板等を用いて抑制する必要がある。反
射板を用いない場合には、水平方向への放射を打ち消す
ために、ダイポール素子間隔を約半波長程度にする必要
があるため、実現できるビーム幅が制限されてしまうと
いう問題がある。またダイポール素子への給電線が、素
子及び背面反射板に対して垂直に設置されているため、
アレー化した場合、構造が複雑になるという問題があ
る。また、アンテナ素子部分とアレー用給電回路を独立
に製作するため、製作コストが高くなるという問題があ
る。In the example of the conventional antenna device shown in FIG. 11, the beam width control of the vertical polarization is possible, but the degree of freedom regarding the beam width control of the horizontal polarization is small. In addition, since a dipole element is used for vertical polarization, it is necessary to suppress radiation in the side direction of the antenna using a reflector or the like. When a reflector is not used, the distance between dipole elements needs to be set to about half a wavelength in order to cancel the radiation in the horizontal direction, so that there is a problem that the achievable beam width is limited. Also, since the feed line to the dipole element is installed perpendicular to the element and the back reflector,
When the array is used, there is a problem that the structure becomes complicated. Further, since the antenna element portion and the array power supply circuit are manufactured independently, there is a problem that the manufacturing cost is increased.
【０００９】また図１２のアンテナ装置では、２つのダ
イポール素子を一点給電で同時に励振するために、イン
ピーダンス変換回路付き分岐回路が必要である。この分
岐回路は、各ダイポール素子の中央部分を接続している
導体帯上に完全に配置する必要がある。このような構造
の場合、アンテナ素子とアレー用給電回路を同時に製作
できないため、製作に手間がかかり、コストの増加につ
ながる。また、ビーム幅の任意制御を行うためには側面
反射板が必要となるという問題があった。In the antenna apparatus shown in FIG. 12, a branch circuit with an impedance conversion circuit is required to simultaneously excite two dipole elements with one point feed. This branch circuit must be completely arranged on the conductor band connecting the central part of each dipole element. In the case of such a structure, since the antenna element and the array feed circuit cannot be manufactured at the same time, the manufacturing is troublesome and leads to an increase in cost. In addition, there is a problem that a side reflector is required to perform arbitrary control of the beam width.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記のような従来の偏波
共用アンテナに内在する課題を解決するために、本願発
明による偏波共用アンテナにおいては、以下のように構
成する。 （１）ビーム幅制御が容易な偏波共用アンテナであっ
て、１つの偏波面Ａを励振できる第１のアンテナおよび
第２のアンテナと、偏波面Ａとは異なる偏波面Ｂを励振
できる第３のアンテナと第４のアンテナとがそれぞれ同
一平面に配置され、第１のアンテナと第２のアンテナそ
れぞれの給電線路が第１の結合点に接続され、第３のア
ンテナと第４のアンテナそれぞれの給電線路が第２の結
合点に接続されたアンテナ構造を備え、さらに偏波面Ａ
を励振するための第１の結合点に接続された第１の給電
手段と、偏波面Ｂを励振するための第２の結合点に接続
された第２の給電手段とを独立に設けて、偏波面Ａと偏
波面Ｂの各偏波ビームそれぞれの水平面ビーム幅制御を
容易にした。 （２） 前項（１）の偏波共用アンテナにおいて、第１
のアンテナと第２のアンテナの配置間隔と、第３のアン
テナと第４のアンテナの配置間隔とを独立に設定可能に
して、各偏波ビームの水平面ビーム幅制御を容易にし
た。 （３） 前項（１）または（２）の偏波共用アンテナに
おいて、第１のアンテナと第３のアンテナを一枚の連続
の地板上に設け、第２のアンテナと第４のアンテナを他
の一枚の連続の地板上に設けて、各偏波ビームの水平面
ビーム幅制御を容易にした。 （４） 前項（２）または（３）の偏波共用アンテナに
おいて、反射面が地板にほぼ平行となるように設けられ
た反射板と、地板の前面に配置された導体の放射素子と
を備えているように構成して、アンテナを広帯域化し、
各偏波ビームそれぞれの水平面ビーム幅制御を容易にし
た。 （５） 前項（４）の偏波共用アンテナにおいて、放射
素子の幅が地板の幅よりも大きいように構成して、アン
テナと給電線路の整合を取りやすくし、各偏波ビームそ
れぞれの水平面ビーム幅制御を容易にした。 （６） 前項（１）ないし（５）のいずれかの偏波共用
アンテナにおいて、地板の一部に突起構造を設けて、各
偏波ビームそれぞれの水平面ビーム幅制御を容易にし
た。 （７） ビーム幅制御が容易な偏波共用アンテナであっ
て、地板と、地板の前面にそれぞれ配置された第１の放
射素子および第２の放射素子と、第１の放射素子を１つ
の偏波面Ａで励振するスロットアンテナと、第２の放射
素子を偏波面Ａに直交する偏波面Ｂで励振するプローブ
と、スロットアンテナに給電するための第１の給電線路
と、プローブに給電するための第２の給電線路と、を備
え、各偏波ビームそれぞれの水平面ビーム幅制御を容易
にした。 （８） 前項（７）の偏波共用アンテナにおいて、反射
面が地板にほぼ平行になるように設けられた反射板を備
え、各偏波ビームそれぞれの水平面ビーム幅制御を容易
にした。 （９） 前項（７）の偏波共用アンテナにおいて、放射
素子の幅を地板の幅よりも大きくし、各偏波ビームそれ
ぞれの水平面ビーム幅制御を容易にした。 （１０）前項（９）において、地板の一部に突起構造を
もたせて、各偏波ビームそれぞれの水平面ビーム幅制御
を容易にした。In order to solve the problems inherent in the conventional dual-polarization antenna as described above, the dual-polarization antenna according to the present invention is configured as follows. (1) A dual-polarization antenna with easy beam width control, in which a first antenna and a second antenna that can excite one polarization plane A and a third antenna that can excite a polarization plane B different from the polarization plane A And the fourth antenna are respectively arranged on the same plane, the feed lines of the first antenna and the second antenna are connected to the first connection point, and the third antenna and the fourth antenna are respectively arranged. A feed line having an antenna structure connected to the second coupling point;
A first power supply means connected to a first coupling point for exciting the polarization plane, and a second power supply means connected to a second coupling point for exciting the polarization plane B. The horizontal beam width control of each of the polarized beams on the polarization plane A and the polarization plane B is facilitated. (2) In the dual-polarization antenna according to (1),
The arrangement interval between the antenna and the second antenna and the arrangement interval between the third antenna and the fourth antenna can be set independently, thereby facilitating the horizontal beam width control of each polarized beam. (3) In the dual-polarization antenna according to the above (1) or (2), the first antenna and the third antenna are provided on one continuous ground plane, and the second antenna and the fourth antenna are connected to each other. It is provided on one continuous ground plane to facilitate horizontal beam width control of each polarized beam. (4) The dual-polarization antenna according to the above (2) or (3), further comprising: a reflector provided so that a reflection surface is substantially parallel to the ground plane; and a conductor radiating element disposed on a front surface of the ground plane. To broaden the antenna,
The horizontal beam width control of each polarized beam is facilitated. (5) In the dual-polarization antenna according to the above (4), the width of the radiating element is configured to be larger than the width of the ground plane to facilitate matching between the antenna and the feed line. Width control made easy. (6) In the dual-polarization antenna according to any one of the above items (1) to (5), a projection structure is provided on a part of the ground plane to easily control a horizontal beam width of each polarized beam. (7) A dual-polarization antenna with easy beam width control, wherein a ground plane, a first radiating element and a second radiating element respectively arranged on a front surface of the ground plane, and a first radiating element are arranged in one polarization. A slot antenna that excites with a wavefront A, a probe that excites a second radiating element with a polarization plane B orthogonal to the polarization plane A, a first feed line for feeding the slot antenna, and a probe for feeding the probe. And a second power supply line, which facilitates control of the horizontal beam width of each polarized beam. (8) In the dual-polarization antenna according to the above item (7), a reflection plate is provided such that the reflection surface is substantially parallel to the ground plane, and the horizontal beam width control of each polarization beam is facilitated. (9) In the dual-polarized antenna according to the above item (7), the width of the radiating element is made larger than the width of the ground plane, and the horizontal beam width control of each polarized beam is facilitated. (10) In the above item (9), a projection structure is provided on a part of the ground plane to facilitate horizontal beam width control of each polarized beam.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施例に
ついて説明する。実施例１ 図１は本発明の第１の実施例のアンテナ装置の構成図で
ある。なお、ここでは垂直偏波と水平偏波を用いた偏波
共用アレーアンテナ装置に基づいて本発明の説明をす
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram of an antenna device according to a first embodiment of the present invention. Here, the present invention will be described based on a dual-polarization array antenna device using vertical polarization and horizontal polarization.
【００１２】図１において、１、２は垂直偏波用パッチ
素子、３、４は水平偏波用パッチ素子、５は水平偏波用
パッチ素子３のための給電線路であるマイクロストリッ
プ線路、６は水平偏波用パッチ素子４のための給電線路
であるマイクロストリップ線路、７は垂直偏波用パッチ
素子１のための給電線路であるマイクロストリップ線
路、８は垂直偏波用パッチ素子２のための給電線路であ
るマイクロストリップ線路、９は誘電体基板である。マ
イクロストリップ線路５、６、７、８は、誘電体基板９
の背面に形成されている。In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote patch elements for vertical polarization, 3 and 4 denote patch elements for horizontal polarization, 5 denotes a microstrip line which is a feed line for the patch element 3 for horizontal polarization, and 6 Is a microstrip line which is a feed line for the horizontal polarization patch element 4, 7 is a microstrip line which is a feed line for the vertical polarization patch element 1, and 8 is a feed line for the vertical polarization patch element 2. The reference numeral 9 denotes a dielectric substrate. The microstrip lines 5, 6, 7, 8 are connected to a dielectric substrate 9
Formed on the back.
【００１３】一般に、パッチアンテナから放射された電
磁波は地板端部において回折するが、その影響は偏波に
より異なることが知られている。またパッチアンテナ本
来の指向性も、電界面と磁界面で異なるため、偏波共用
アンテナを構成した場合、垂直偏波と水平偏波では水平
面ビーム幅が一致しないという問題が生ずる。そこで、
水平偏波と垂直偏波のビーム幅を独立に設計できるアン
テナが必要となる。In general, electromagnetic waves radiated from a patch antenna are diffracted at the edge of the ground plane, but it is known that the effect differs depending on the polarization. In addition, since the original directivity of the patch antenna is different between the electric field surface and the magnetic field surface, when a dual-polarized antenna is configured, there is a problem that the horizontal beam width does not match between the vertically polarized wave and the horizontally polarized wave. Therefore,
An antenna that can independently design the beam width of the horizontal polarization and the vertical polarization is required.
【００１４】一方、移動体通信基地局用にアレーアンテ
ナを構成する場合、使用周波数の上限において素子間隔
が一波長以下となるように配置するのが一般的である。
素子間隔が一波長以上になるとグレーティングローブが
生ずるため、アレーアンテナの利得が低下するからであ
る。一方で大きな指向性利得を得て、かつ素子間相互結
合によるアンテナ効率低下を防ぐために、この範囲内で
素子間隔をできる限り大きくする。ここでアレーアンテ
ナをプリント基板を用いて構成した場合、誘電率により
素子が小型化するため、見かけ上の素子間隔が更に広が
る。例えば、間隔ｓで配列された垂直偏波用アレーアン
テナと、間隔ｓで配列された水平偏波用アレーアンテナ
をs/2 だけずらして同一基板上に配置し、それぞれ地板
裏面に構成されたアレー指向性成形用給電回路に接続す
る。アレー用給電回路は垂直偏波用および水平偏波用そ
れぞれに対して、独立に設けられる。これにより各偏波
とも独立にビーム幅の制御を行うことが可能となる。た
とえば、垂直偏波用パッチ素子１および２の間隔と、水
平偏波用パッチ素子３および４の間隔を適宜調節して、
両偏波における水平面ビーム幅を一致させればよい。ま
た、本構造は水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナ
が空間的に分離されているため、大きな偏波間アイソレ
ーションを確保できる利点もある。On the other hand, when an array antenna is configured for a mobile communication base station, it is general that the element spacing is less than one wavelength at the upper limit of the frequency used.
This is because, when the element spacing becomes one wavelength or more, grating lobes are generated, and the gain of the array antenna is reduced. On the other hand, in order to obtain a large directivity gain and prevent a decrease in antenna efficiency due to mutual coupling between elements, the element spacing is made as large as possible within this range. Here, when the array antenna is configured using a printed circuit board, the element size is reduced due to the dielectric constant, and the apparent element spacing is further increased. For example, an array antenna for vertical polarization arranged at an interval s and an array antenna for horizontal polarization arranged at an interval s are shifted by s / 2 on the same substrate, and the array antennas respectively formed on the back surface of the base plate are arranged. Connect to the power supply circuit for directivity shaping. An array power supply circuit is provided independently for each of vertical polarization and horizontal polarization. This makes it possible to control the beam width independently for each polarization. For example, the interval between the vertically polarized patch elements 1 and 2 and the interval between the horizontally polarized patch elements 3 and 4 are appropriately adjusted,
What is necessary is just to make the horizontal beam widths of both polarizations coincide. Further, this structure has an advantage that a large polarization isolation can be ensured since the horizontal polarization antenna and the vertical polarization antenna are spatially separated.
【００１５】なお、送信用アンテナと受信用アンテナの
構造としては、直交する２偏波に感度を有するものであ
ればパッチアンテナ以外のものでも良いことは言うまで
もない。当然、偏波も垂直偏波と水平偏波の組み合わせ
である必要もない。さらに、垂直偏波用アレーアンテナ
と水平偏波用アレーアンテナを同一平面上に一次元配列
する際に、素子が物理的に接触しなければ、ｓ/2以下、
もしくはｓ/2以上ずらして配置することもできる。実施例２ 図２は、本発明の第２の実施例のアンテナ装置の構成図
である。なお、ここでは垂直偏波と水平偏波を用いた偏
波共用アレーアンテナ装置に基づいて本発明実施例を説
明する。It goes without saying that the structure of the transmitting antenna and the receiving antenna may be anything other than the patch antenna as long as it has sensitivity to two orthogonally polarized waves. Of course, the polarization need not be a combination of vertical polarization and horizontal polarization. Furthermore, when the vertical polarization array antenna and the horizontal polarization array antenna are one-dimensionally arranged on the same plane, if the elements do not physically contact, s / 2 or less,
Alternatively, they can be shifted by s / 2 or more. Embodiment 2 FIG. 2 is a configuration diagram of an antenna device according to a second embodiment of the present invention. Here, the embodiment of the present invention will be described based on a dual-polarization array antenna device using vertical polarization and horizontal polarization.
【００１６】図２において、11、12は垂直偏波用パッチ
素子、13、14は水平偏波用パッチ素子、15は水平偏波用
パッチ素子13のための給電線路であるマイクロストリッ
プ線路、16は水平偏波用パッチ素子14のための給電線路
であるマイクロストリップ線路、17は垂直偏波用パッチ
素子11のための給電線路であるマイクロストリップ線
路、18は垂直偏波用パッチ素子12のための給電線路であ
るマイクロストリップ線路、19と20は誘電体基板、21は
反射板である。In FIG. 2, reference numerals 11 and 12 denote patch elements for vertical polarization, 13 and 14 denote patch elements for horizontal polarization, 15 denotes a microstrip line which is a feed line for the patch element 13 for horizontal polarization, and 16 Is a microstrip line which is a feed line for the horizontal polarization patch element 14, 17 is a microstrip line which is a feed line for the vertical polarization patch element 11, and 18 is a vertical polarization patch element 12. , A microstrip line as a feed line, 19 and 20 a dielectric substrate, and 21 a reflector.
【００１７】上記実施例２では、垂直偏波用パッチ素子
11および水平偏波用パッチ素子13で構成されたアレーア
ンテナと、垂直偏波用パッチ素子12および水平偏波用パ
ッチ素子14で構成されたアレーアンテナが異なるプリン
ト基板上に構成されているため、それら２枚のプリント
基板の設置間隔を調整することで、地板端部の電磁界回
折による影響を軽減でき、かつビーム幅を任意に制御で
きる。なお、一枚のプリント基板上にアンテナ回路を全
て形成し、回路パターンの間隔を調整することでも同様
な効果が得られる。実施例３ 図３は本発明の第３の実施例のアンテナ装置の構成図で
ある。ここでは垂直偏波と水平偏波を用いた偏波共用ア
レーアンテナ装置に基づいて本発明実施例を説明する。In the second embodiment, the vertically polarized patch element is used.
Since the array antenna composed of 11 and the horizontal polarization patch element 13 and the array antenna composed of the vertical polarization patch element 12 and the horizontal polarization patch element 14 are configured on different printed circuit boards, By adjusting the interval between these two printed boards, the influence of the electromagnetic field diffraction on the edge of the base plate can be reduced, and the beam width can be arbitrarily controlled. A similar effect can be obtained by forming all the antenna circuits on one printed circuit board and adjusting the interval between the circuit patterns. Embodiment 3 FIG. 3 is a configuration diagram of an antenna device according to a third embodiment of the present invention. Here, an embodiment of the present invention will be described based on a dual-polarization array antenna device using vertical polarization and horizontal polarization.
【００１８】図３において、11、12は垂直偏波用パッチ
素子、13、 14 は水平偏波用パッチ素子、15は水平偏波
用パッチ素子13のための給電線路であるマイクロストリ
ップ線路、16は水平偏波用パッチ素子14のための給電線
路であるマイクロストリップ線路、17は垂直偏波用パッ
チ素子11のための給電線路であるマイクロストリップ線
路、18は垂直偏波用パッチ素子12のための給電線路であ
るマイクロストリップ線路、19、20は誘電体基板、21は
反射板である。In FIG. 3, reference numerals 11 and 12 denote patch elements for vertical polarization, 13 and 14 denote patch elements for horizontal polarization, 15 denotes a microstrip line which is a feed line for the patch element 13 for horizontal polarization, and 16 Is a microstrip line which is a feed line for the horizontal polarization patch element 14, 17 is a microstrip line which is a feed line for the vertical polarization patch element 11, and 18 is a vertical polarization patch element 12. , A microstrip line as a feed line, 19 and 20 are dielectric substrates, and 21 is a reflector.
【００１９】上記実施例３では、垂直偏波用パッチ素子
11および水平偏波用パッチ素子13で構成されたアレーア
ンテナと、垂直偏波用パッチ素子12およ水平偏波用パッ
チ素子び14で構成されたアレーアンテナが異なるプリン
ト基板上に構成されているため、それら２枚のプリント
基板の設置間隔を調整することで、地板端部および反射
板端部の電磁界回折による影響を軽減することができ
る。またプリント基板背後の反射板により、後方への放
射を抑制することができる。実施例４ 図４は、本発明の第４の実施例のアンテナ装置の構成図
である。ここでは垂直偏波と水平偏波を用いた偏波共用
アンテナ装置に基づいて説明をする。In the third embodiment, the vertically polarized patch element is used.
An array antenna composed of a patch element 11 for horizontal polarization and a patch element 13 for horizontal polarization, and an array antenna composed of a patch element 12 for vertical polarization and a patch element 14 for horizontal polarization are configured on different printed circuit boards. Therefore, by adjusting the installation interval between the two printed boards, the influence of the electromagnetic field diffraction on the base plate end and the reflector end can be reduced. Further, the radiation behind the printed circuit board can be suppressed by the reflection plate. Embodiment 4 FIG. 4 is a configuration diagram of an antenna device according to a fourth embodiment of the present invention. Here, the description will be made based on a dual-polarization antenna device using vertical polarization and horizontal polarization.
【００２０】図４において、（ａ）は上面図、（ｂ）は
断面図であり、61は水平偏波用放射素子、62は垂直偏波
用放射素子、63は垂直偏波励振用プローブ、64は水平偏
波励振用マイクロストリップ線路、65は垂直偏波励振用
マイクロストリップ線路、66は銅箔等の導電層を持つ地
板、67は反射板、68は水平偏波用放射素子61を励振する
ために地板66に形成されたスロット、69はマイクロスト
リップ線路64、65等の回路が配設される誘電体基板を示
す。誘電体基板69は、地板66の裏面に接して取り付けら
れている。水平偏波用放射素子61は、誘電体基板69上の
マイクロストリップ線路64に結合されたスロット68によ
り背面から励振される。垂直偏波用放射素子62は、地板
66を貫通して誘電体基板69上のマイクロストリップ線路
65に結合されている垂直偏波励振用プローブ63により励
振される。In FIG. 4, (a) is a top view, (b) is a sectional view, 61 is a radiation element for horizontal polarization, 62 is a radiation element for vertical polarization, 63 is a probe for exciting vertical polarization, 64 is a microstrip line for horizontal polarization excitation, 65 is a microstrip line for vertical polarization excitation, 66 is a ground plane having a conductive layer such as copper foil, 67 is a reflector, and 68 is an excitation element for horizontal polarization 61 A slot 69 formed in the base plate 66 for the purpose of illustration, and 69 denotes a dielectric substrate on which circuits such as the microstrip lines 64 and 65 are provided. The dielectric substrate 69 is attached in contact with the back surface of the base plate 66. The radiating element 61 for horizontal polarization is excited from the back by a slot 68 coupled to a microstrip line 64 on a dielectric substrate 69. The vertically polarized radiating element 62 is
Microstrip line on dielectric substrate 69 through 66
It is excited by a vertically polarized excitation probe 63 coupled to 65.
【００２１】次に本アンテナの原理について説明する。
一般に、プリント基板のような誘電体材料を用いてアン
テナを構成すると、アンテナを物理的に小型化できる
が、その一方で、入力特性が狭帯域化するという問題が
ある。例えば代表的なプリント型アンテナであるパッチ
アンテナでは、放射素子と地板の間隔が狭いため、その
帯域は極めて狭い。そこで地板を素子よりも狭くするこ
とによりアンテナのＱを低下させ、かつ、その背後に反
射板を設置すれば、広帯域で後方放射の少ないアンテナ
を実現できる。なお本例では、放射パッチと給電回路を
プローブにより直流的に結合させたものを垂直偏波用と
し、また、スロットを介して電磁気的に結合させたもの
を水平偏波用としている。これにより、簡易な構造でア
ンテナの広帯域化が実現できる。実施例５ 図５は、本発明の第５の実施例のアンテナ装置の構成図
である。地板の形状が上記実施例４とは異なっている。Next, the principle of the present antenna will be described.
Generally, when an antenna is formed using a dielectric material such as a printed circuit board, the antenna can be physically reduced in size, but on the other hand, there is a problem that the input characteristics are narrowed. For example, a patch antenna, which is a typical printed antenna, has a very narrow band because the distance between the radiating element and the ground plane is small. Therefore, by reducing the Q of the antenna by making the ground plane narrower than the element, and installing a reflector behind the antenna, it is possible to realize an antenna with a wide band and little backward radiation. In this example, the radiation patch and the feeding circuit that are DC-coupled by a probe are used for vertical polarization, and the electromagnetic coupling through a slot is used for horizontal polarization. This makes it possible to realize a wide band antenna with a simple structure. Embodiment 5 FIG. 5 is a configuration diagram of an antenna device according to a fifth embodiment of the present invention. The shape of the main plate is different from that of the fourth embodiment.
【００２２】図５において、71は水平偏波用放射素子、
72は整合用地板突起、73は垂直偏波用放射素子、74は垂
直偏波励振用プローブ、75は水平偏波励振用マイクロス
トリップ線路、76は垂直偏波励振用マイクロストリップ
線路、77は地板、78は反射板、78a はマイクロストリッ
プ線路等の回路が配設される誘電体基板、79は水平偏波
用放射素子71を励振するために地板77に形成されたスロ
ットである。In FIG. 5, 71 is a radiation element for horizontal polarization,
72 is a matching ground plane projection, 73 is a vertically polarized radiating element, 74 is a vertically polarized excitation probe, 75 is a horizontally polarized excitation microstrip line, 76 is a vertically polarized excitation microstrip line, and 77 is a ground plane Reference numeral 78 denotes a reflector, reference numeral 78a denotes a dielectric substrate on which a circuit such as a microstrip line is provided, and reference numeral 79 denotes a slot formed in the ground plate 77 for exciting the radiating element 71 for horizontal polarization.
【００２３】一般に一方向への放射が求められる環境で
スロットアンテナを用いる場合には、スロットアンテナ
の背後に反射板を設置するが、反射板の影響により入力
特性が狭帯域化するという問題がある。またスロットア
ンテナをマイクロストリップ線路のような低インピーダ
ンス線路を用いて励振する場合、スロット端部付近にマ
イクロストリップ線路を配置するオフセット給電方式に
よりアンテナとの整合を得ることができるが、オフセッ
トを行った面内での指向性の対称性が崩れるなどの問題
がある。そこで整合用地板突起72のように、スロット側
面の地板のみを変形することにより、スロット中央にお
いて対称な給電を採用した場合でも、マイクロストリッ
プ線路との整合が可能になる。なお、地板突起72の形状
は必ずしも長方形である必要はない。In general, when a slot antenna is used in an environment where radiation in one direction is required, a reflector is installed behind the slot antenna. However, there is a problem that the input characteristics are narrowed due to the influence of the reflector. . When a slot antenna is excited using a low-impedance line such as a microstrip line, matching with the antenna can be obtained by an offset feeding method in which a microstrip line is arranged near the end of the slot. There is a problem that the symmetry of the directivity in the plane is broken. Therefore, by deforming only the ground plate on the side surface of the slot like the matching ground plate projection 72, matching with the microstrip line becomes possible even when symmetric power supply is adopted at the center of the slot. Note that the shape of the ground plate projection 72 does not necessarily need to be rectangular.
【００２４】図６は、図５の地板突起をＴ字型にし、こ
れを横に配列した変型例である。図６において、81は水
平偏波用放射素子、82は地板、82a は地板82に形成され
たスロット、83はＴ字型地板突起、84は垂直偏波用放射
素子、85は垂直偏波用放射素子84を励振するための給電
プローブ、86は垂直偏波励振用マイクロストリップ線
路、87は水平偏波励振用マイクロストリップ線路であ
る。なお、上記アンテナと同一形状のアンテナが、同じ
平面内に２つ配列されている。88はこれら２つのアンテ
ナ配列の垂直偏波用放射素子を結合し、同時に給電する
ための給電線路、89は同じ２つのアンテナ配列の水平偏
波用放射素子を結合し、同時に給電するための給電線
路、90は反射板、90a はマイクロストリップ線路や回路
が配設される誘電体基板である。FIG. 6 is a modified example in which the base plate projection of FIG. 5 is formed in a T-shape and is arranged horizontally. In FIG. 6, 81 is a radiation element for horizontal polarization, 82 is a ground plane, 82a is a slot formed in the ground plane 82, 83 is a T-shaped ground plane projection, 84 is a radiation element for vertical polarization, and 85 is a radiation element for vertical polarization. A feeding probe for exciting the radiating element 84, 86 is a microstrip line for exciting vertically polarized waves, and 87 is a microstrip line for exciting horizontally polarized waves. Note that two antennas having the same shape as the above antenna are arranged in the same plane. Reference numeral 88 denotes a feed line for coupling these two antenna arrays with vertically polarized radiating elements and feeding them simultaneously. 89 denotes a feeding line for coupling the same two antenna arrays with horizontally polarized radiating elements and feeding them simultaneously. The line, 90 is a reflector, and 90a is a dielectric substrate on which microstrip lines and circuits are provided.
【００２５】図７は、図６に示す偏波共用アンテナのリ
ターンロス特性と偏波間結合度の実測例グラフである。
偏波間結合度は−35dB以下であり、各素子アンテナが独
立して動作していることが分かる。これは図１０に示し
た従来例アンテナの偏波間結合度よりも小さいため、実
用上きわめて有利である。FIG. 7 is a graph showing actual measurement examples of the return loss characteristics and the degree of coupling between the polarizations of the dual-polarization antenna shown in FIG.
The coupling degree between polarizations is -35 dB or less, which indicates that each element antenna operates independently. Since this is smaller than the degree of coupling between polarizations of the conventional antenna shown in FIG. 10, it is extremely advantageous in practical use.
【００２６】図８は、上記偏波共用アンテナの水平面内
指向性の実測例グラフであり、スロット間隔0.58λに対
し水平面内ビーム幅は45度となっている。この値は横方
向の配列間隔により変化することは言うまでもない。FIG. 8 is a graph of an actual measurement example of the directivity in the horizontal plane of the dual-polarized antenna. The beam width in the horizontal plane is 45 degrees with respect to the slot interval of 0.58λ. Needless to say, this value changes depending on the horizontal arrangement interval.
【００２７】また、図５において放射素子71と放射素子
73の横幅を調整することにより、水平偏波および垂直偏
波に関して独立にビーム幅の制御を行うこともできる。
これら放射素子71および放射素子73はプリント基板上に
印刷して構成可能であることはいうまでもない。図４と
図６の例においても同様である。実施例６ 図９は、本発明の第６の実施例のアンテナ装置の構成図
である。地板突起が一方の側のみに非対称に設置されて
いる点が、実施例５とは異なっている。In FIG. 5, the radiation element 71 and the radiation element
By adjusting the horizontal width of 73, the beam width can be controlled independently for horizontal polarization and vertical polarization.
Needless to say, these radiating elements 71 and 73 can be configured by printing on a printed circuit board. The same applies to the examples of FIG. 4 and FIG. Embodiment 6 FIG. 9 is a configuration diagram of an antenna device according to a sixth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is different from the fifth embodiment in that the main plate protrusion is asymmetrically provided on only one side.
【００２８】図９において、91は水平偏波用放射素子、
92は地板、92a は地板92に形成されたスロット、93はＴ
字型地板突起、94は垂直偏波用放射素子、95は垂直偏波
用放射素子94を励振するための給電プローブ、96は垂直
偏波励振用マイクロストリップ線路、97は水平偏波励振
用マイクロストリップ線路である。なお、上記アンテナ
と同一形状のアンテナが、同じ平面内に２つ配列されて
いる。98はこれら２つのアンテナ配列の垂直偏波用放射
素子を結合し、同時に給電するための給電線路、99は同
じ２つのアンテナ配列の水平偏波用放射素子を結合し、
同時に給電するための給電線路、100 は反射板、101 は
マイクロストリップ線路や回路が配設される誘電体基板
である。In FIG. 9, reference numeral 91 denotes a radiation element for horizontal polarization,
92 is a base plate, 92a is a slot formed in the base plate 92, 93 is a T
U-shaped ground plate projection, 94 is a radiation element for vertical polarization, 95 is a power supply probe for exciting the radiation element 94 for vertical polarization, 96 is a microstrip line for excitation of vertical polarization, and 97 is a microstrip line for excitation of horizontal polarization. It is a strip line. Note that two antennas having the same shape as the above antenna are arranged in the same plane. 98 is a feed line for combining these two antenna arrangements for vertical polarization and feeding simultaneously, 99 is combining a horizontal polarization radiator for the same two antenna arrays,
A feed line for feeding power at the same time, 100 is a reflector, 101 is a dielectric substrate on which microstrip lines and circuits are provided.
【００２９】本例では、配列した２つの地板の間にＴ字
型突起がないため、上記実施例５のアンテナよりも水平
面における素子配列を近接化することができ、ビーム幅
制御の範囲が増加する利点がある。In this embodiment, since there is no T-shaped projection between the two ground planes arranged, the element arrangement in the horizontal plane can be made closer than that of the antenna of the fifth embodiment, and the range of beam width control is increased. There are advantages to
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明により、比較的簡単な構造と低い
コストで、直交する２つの偏波のビームの各水平ビーム
幅をそれぞれ容易に変更調整することができ、偏波ダイ
バーシチ方式の移動体通信に有用な偏波共用アンテナを
提供することができる。According to the present invention, it is possible to easily change and adjust the horizontal beam widths of two orthogonally polarized beams with a relatively simple structure and low cost. A dual-polarized antenna useful for communication can be provided.
【図１】本発明の第１の実施例による偏波共用アンテナ
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a dual-polarization antenna according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例による偏波共用アンテナ
の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a dual-polarization antenna according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施例による偏波共用アンテナ
の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a dual-polarization antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４の実施例による偏波共用アンテナ
の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a dual-polarization antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５の実施例による偏波共用アンテナ
の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a dual-polarization antenna according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】地板突起をＴ字形にした第５の実施例の変型構
成図である。FIG. 6 is a modified configuration diagram of the fifth embodiment in which a main plate projection is formed in a T shape.
【図７】本発明の第５の実施例による偏波共用アンテナ
のリターンロス特性と偏波間結合度の実測例グラフであ
る。FIG. 7 is an actual measurement example graph of a return loss characteristic and a coupling degree between polarizations of the dual-polarization antenna according to the fifth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第５の実施例による偏波共用アンテナ
の水平面内指向性の実測例グラフである。FIG. 8 is a graph of a measured example of directivity in a horizontal plane of a dual-polarization antenna according to a fifth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第６の実施例による偏波共用アンテナ
の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a dual-polarization antenna according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１０】参考文献１に示す従来例アンテナの構成図で
ある。FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional antenna shown in Reference 1.
【図１１】参考文献２に示す従来例アンテナの構成図で
ある。FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional antenna shown in Reference 2.
【図１２】参考文献３に示す従来例アンテナの構成図で
ある。FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional antenna shown in Reference 3.
１、２：垂直偏波用パッチ素子 ３、４：水平偏波用パッチ素子 ５：水平偏波用パッチ素子３のための給電線路であるマ
イクロストリップ線路 ６：水平偏波用パッチ素子４のための給電線路であるマ
イクロストリップ線路 ７：垂直偏波用パッチ素子１のための給電線路であるマ
イクロストリップ線路 ８：垂直偏波用パッチ素子２のための給電線路であるマ
イクロストリップ線路 ９：誘電体基板1, 2: vertical polarization patch element 3, 4: horizontal polarization patch element 5: microstrip line which is a feed line for horizontal polarization patch element 3 6: horizontal polarization patch element 4 7: Microstrip line as a feed line for the vertically polarized patch element 1 8: Microstrip line as a feed line for the vertically polarized patch element 2 9: Dielectric substrate
Claims (10)
であって、 １つの偏波面Ａを励振できる第１のアンテナおよび第２
のアンテナと、偏波面Ａとは異なる偏波面Ｂを励振でき
る第３のアンテナと第４のアンテナとがそれぞれ同一平
面に配置され、第１のアンテナと第２のアンテナそれぞ
れの給電線路が第１の結合点に接続され、第３のアンテ
ナと第４のアンテナそれぞれの給電線路が第２の結合点
に接続されたアンテナ構造を備え、 さらに偏波面Ａを励振するための第１の結合点に接続さ
れた第１の給電手段と、偏波面Ｂを励振するための第２
の結合点に接続された第２の給電手段とが独立に設けら
れていることを特徴とする偏波共用アンテナ。1. A dual-polarization antenna with easy beam width control, comprising a first antenna and a second antenna capable of exciting one polarization plane A.
, A third antenna and a fourth antenna capable of exciting a polarization plane B different from the polarization plane A are respectively arranged on the same plane, and the feed lines of the first antenna and the second antenna And an antenna structure in which the feed lines of the third antenna and the fourth antenna are connected to the second connection point, respectively. Further, the antenna is connected to the first connection point for exciting the polarization plane A. Connected first power supply means and second power supply means for exciting the polarization plane B;
The dual-polarization antenna is provided independently of the second feeding means connected to the coupling point.
２のアンテナの配置間隔と、第３のアンテナと第４のア
ンテナの配置間隔とが異なることを特徴とする偏波共用
アンテナ。2. The dual-polarized antenna according to claim 1, wherein an arrangement interval between the first antenna and the second antenna is different from an arrangement interval between the third antenna and the fourth antenna.
のアンテナと第３のアンテナが一枚の連続の地板上に設
けられ、第２のアンテナと第４のアンテナが他の一枚の
連続の地板上に設けられていることを特徴とする偏波共
用アンテナ。3. The method according to claim 1, wherein
The third antenna and the third antenna are provided on one continuous ground plane, and the second antenna and the fourth antenna are provided on the other continuous ground plane. Shared antenna.
面が地板にほぼ平行となるように設けられた反射板と、
地板の前面に配置された導体の放射素子とを備えている
ことを特徴とする偏波共用アンテナ。4. A reflecting plate according to claim 2, wherein the reflecting surface is provided so that the reflecting surface is substantially parallel to the base plate.
1. A dual-polarization antenna, comprising: a conductor radiating element disposed on a front surface of a ground plane.
の幅よりも大きいことを特徴とする偏波共用アンテナ。5. The dual-polarized antenna according to claim 4, wherein the width of the radiating element is larger than the width of the ground plane.
いて、地板の一部に突起構造を有することを特徴とする
偏波共用アンテナ。6. The dual-polarization antenna according to claim 1, wherein a part of the ground plate has a projection structure.
であって、 地板と、地板の前面にそれぞれ配置された第１の放射素
子および第２の放射素子と、第１の放射素子を１つの偏
波面Ａで励振するスロットアンテナと、第２の放射素子
を偏波面Ａに直交する偏波面Ｂで励振するプローブと、
スロットアンテナに給電するための第１の給電線路と、
プローブに給電するための第２の給電線路と、を備えて
いることを特徴とする偏波共用アンテナ。7. A dual-polarization antenna with easy beam width control, comprising: a ground plane, a first radiating element and a second radiating element respectively arranged on a front surface of the ground plane, and a first radiating element. A slot antenna that excites with two polarization planes A, a probe that excites the second radiating element with a polarization plane B orthogonal to the polarization plane A,
A first feed line for feeding the slot antenna;
A dual-polarization antenna, comprising: a second power supply line for supplying power to the probe.
平行になるように設けられた反射板を備えていることを
特徴とする偏波共用アンテナ。8. The dual-polarized antenna according to claim 7, further comprising a reflector provided so that the reflection surface is substantially parallel to the ground plane.
の幅よりも大きいことを特徴とする偏波共用アンテナ。9. The dual-polarized antenna according to claim 7, wherein the width of the radiating element is larger than the width of the ground plane.
構造を有することを特徴とする偏波共用アンテナ。10. The dual-polarization antenna according to claim 9, wherein a projection structure is provided on a part of the ground plane.
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