JP2002135031A - ダイバーシチアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、ダイバーシチを行うために同形状の
アンテナを複数個組み合わせて設置するため大型化し、
また異なるビーム形状のアンテナとするために反射板の
形状を変更する際、２つの波長のビーム形状が同時に変
化し、各波長における個別の設計が困難となる課題があ
った。 【解決手段】 長方形の地導体１に対し、高さが異り第
１の波長の１／２の長さを有するダイポールアンテナ
４，５を設け、ダイポールアンテナ４，５に平行で第１
の波長より短い第２の波長の１／２の長さを有する２つ
の長方形の方形導体板６，７と、これらに平行で第２の
波長の１／２以下の長さを有する２つの長方形の方形導
体板８，９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は携帯無線端末の基
地局に用いられる周波数共用ダイバーシチアンテナ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のアンテナ装置の形状とし
て、例えば１９９７年電子情報通信学会技術報告Ａ・Ｐ
９７−７３「移動通信用基地局２周波共用１２０°ビー
ムアンテナの設計」に発表されたものがある。図１２は
その概略構造を示す斜視図である。図において、このア
ンテナは、コーナレフレクタアンテナを構成し、反射板
３１および２周波共用放射素子３２からなる。反射板３
１は所定の開き角を持った２枚の反射片３１ａ，３１ｂ
を有し、各反射片の端部はアンテナ形状を細くするため
に折り曲げられている。

【０００３】このアンテナでは、２周波共用放射素子３
２から放射された電磁波を反射板３１により反射させ、
所望のビーム形状を得るものであるが、そのための水平
面内指向性は反射板３１の開き角、頂角距離（反射板３
１の角部と放射素子３２の距離）および反射板幅により
決めているものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】携帯無線端末のような
多重波伝搬環境において使用されるシステムでは複数の
アンテナによるダイバーシチが伝送効率を高めるために
効果的である。従来の周波数共用アンテナ装置は以上の
ように構成されているので、ダイバーシチを行うために
は同形状のアンテナを複数個組み合わせて設置する必要
があり、アンテナが大型化するという問題がある。ま
た、異なるビーム形状のアンテナを製作するためには、
反射板の形状を変更する必要があり、反射板の形状を変
化させると２つの波長におけるビーム形状が同時に変化
するため、各波長における個別の設計が困難であるなど
の課題があった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、比較的小型化が可能なダイバーシ
チアンテナ装置を得ることを目的とする。また、この発
明はそれぞれの波長におけるビーム形状の変更を容易に
するダイバーシチアンテナ装置を得ることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決しようとする手段】この発明に係るダイバ
ーシチアンテナ装置は、長方形の地導体と、この地導体
に平行で前記地導体からの高さがそれぞれ異り、互いに
直交するように設置され、それぞれが送受信する周波数
の異なる電波のうちの第１の波長の１／２の長さを有す
る２つのダイポールアンテナからなるダイポールアンテ
ナ対と、前記ダイポールアンテナ対の中央付近から前記
地導体の方向に鉛直に延在し前記ダイポールアンテナの
それぞれに給電するための２組の給電線路と、前記ダイ
ポールアンテナ対に平行で前記ダイポールアンテナ対に
対して前記地導体側とは反対側に位置し、前記地導体か
らの高さがそれぞれ異なり、かつ互いに直交するように
配置され、それぞれが前記第１の波長より短い第２の波
長の１／２の長さを有する２つの長方形の方形導体板か
らなる第１の導体板対と、前記第１の導体板対に平行で
前記地導体側とは反対側に位置し、前記地導体からの高
さがそれぞれ異なり、かつ互いに直交するように配置さ
れ、それぞれが前記第２の波長の１／２以下の長さを有
する２つの長方形の方形導体板からなる第２の導体板対
とを備えたものである。

【０００７】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、長方形の地導体と、この地導体に平行で前記地導体
からの高さがそれぞれ異り、互いに直交するように設置
され、送受信する周波数の異なる電波のうちの第１の波
長の１／２の長さを有する２つのダイポールアンテナか
らなるダイポールアンテナ対と、前記ダイポールアンテ
ナ対の中央付近から前記地導体の方向に鉛直に延在し前
記ダイポールアンテナのそれぞれに給電するための２組
の給電線路と、前記ダイポールアンテナ対に平行で前記
ダイポールアンテナ対に対して前記地導体側とは反対側
に位置し、一辺が前記第１の波長より短い第２の波長の
１／２の長さを有する正方形の第１の導体板と、前記第
１の導体板に平行で前記地導体側とは反対側に位置し、
一辺が前記第２の波長の１／２以下の長さを有する正方
形の第２の導体板とを備えたものである。

【０００８】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、第２の導体板対を構成する方形導体板の一方を省略
するか、または他方と異なる長さに設定したものであ
る。

【０００９】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、第２の導体板対を構成する方形導体板の一方または
両方を短冊状に並べた複数の導体片からなる短冊状導体
に置き換え、前記導体片は長さが第２の波長の１／２以
下で、幅が第２の波長に比べて十分小さい長方形とした
ものである。

【００１０】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、第２の導体板を短冊状に並べた複数の導体片からな
る２組の短冊状導体に置き換え、前記導体片は長さが第
２の波長の１／２以下で、幅が第２の波長に比べて十分
小さい長方形であり、前記短冊状導体の一方はその導体
片の長手方向が一方のダイポールアンテナの長手方向に
並び、前記短冊状導体の他方はその導体片の長手方向が
他方のダイポールアンテナの長手方向に並べたものであ
る。

【００１１】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、第２の導体板を長方形の方形導体板に置き換えたも
のである。

【００１２】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、ダイポールアンテナ対を構成するダイポールアンテ
ナのいずれか一方または両方に対して、長さが第２の波
長の１／２以下の長方形の方形導体板２つを、地導体と
平行な面内であって、前記ダイポールアンテナと平行で
前記ダイポールアンテナを挟むようにその両側面側にそ
れぞれ配置したものである。

【００１３】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、一方のダイポールアンテナとその給電線路との接続
点を通り、かつ前記一方のダイポールアンテナの長手方
向に対して直交する面内に、他方のダイポールアンテナ
およびその給電線路の中心線を設置したものである。

【００１４】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、他方のダイポールアンテナに給電する給電線路を一
方のダイポールアンテナ側に傾けて設置したものであ
る。

【００１５】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、ダイポールアンテナ対の各素子の長手方向と地導体
の長手方向が４５°の角度を有するものである。

【００１６】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、ダイポールアンテナ対を構成する２つのダイポール
アンテナのうちのいずれか一方または両方において、そ
の先端部を地導体側に傾斜させたものである。

【００１７】この発明に係るダイバーシチアンテナ装置
は、地導体の長手方向に沿った端部を折り曲げ、さらに
各方形導体板の長さを個別に変えたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係るダ
イバーシチアンテナ装置の概略構成を示す。図におい
て、１は地導体、２および３はそれぞれ平行２線路であ
る。４および５はそれぞれダイポールアンテナで、ダイ
ポールアンテナ対を構成する。６および７はそれぞれ長
方形の方形導体板で、第１の導体板対を構成する。８お
よび９もそれぞれ長方形の方形導体板で、第２の導体板
対を構成している。

【００１９】地導体１は長方形（概略長方形を含む、以
下同じ）を有している。平行２線路２，３は、ダイポー
ルアンテナ対の中央付近から地導体１の方向に鉛直に延
在しており、ダイポールアンテナ４，５のそれぞれに給
電するための給電線路を構成している。ダイポールアン
テナ４，５は、送受信する周波数の異なる電波のうちの
第１の波長の１／２（１／２程度を含む、以下同じ）の
長さを有し、地導体１と平行（概略平行を含む、以下同
じ）で、かつ高さが異なる面内に設置されている。ま
た、ダイポールアンテナ４，５は互いに直交（概略直交
も含む、以下同じ）しており、かつそれぞれの長手方向
は地導体１の長手方向と４５°（概略４５°も含む、以
下同じ）の角度を有して設置される。また、ダイポール
アンテナ５はダイポールアンテナ４の上方に離れて設置
される。

【００２０】方形導体板６は、第１の波長より短い第２
の波長の１／２の長さを有しており、ダイポールアンテ
ナ４に対して地導体１とは反対側に位置し、かつダイポ
ールアンテナ４と平行になるように設置される。ダイポ
ールアンテナ４と方形導体板６との距離は第２の波長に
比べて十分に小さく設定される。

【００２１】方形導体板７は、第２の波長の１／２の長
さを有しており、ダイポールアンテナ５に対して地導体
１とは反対側に位置し、かつ、このダイポールアンテナ
５と平行になるように設置される。ダイポールアンテナ
５と方形導体板７との距離は第２の波長にくらべて十分
に小さく設定される。

【００２２】方形導体板８は、第２の波長の１／２以下
の長さを有しており、方形導体板６に対して地導体１と
は反対側に位置し、かつ方形導体板６と平行になるよう
に設置される。方形導体板６と方形導体板８との距離
は、第２の波長の１／４またはそれ以下である。

【００２３】また、方形導体板９は、第２の波長の１／
２以下の長さを有しており、方形導体板７に対して地導
体１とは反対側に位置し、かつ、方形導体板７と平行に
なるように設置される。方形導体板７と方形導体板９と
の距離は、第２の波長の１／４以下である。平行２線路
３，ダイポールアンテナ５，方形導体板７および方形導
体板９のそれぞれの中心線は、ダイポールアンテナ４と
平行２線路２との接続点を通り、ダイポールアンテナ４
の長手方向に直交する面内に配置されるように設定され
ている。

【００２４】次に実施の形態１の動作原理について説明
する。ダイポールアンテナ４，５はそれぞれ第１の波長
において動作する。方形導体板６はダイポールアンテナ
４との電磁結合により給電され、第２の波長において動
作する。方形導体板７はダイポールアンテナ５との電磁
結合により給電され、第２の波長において動作する。ま
た、ダイポールアンテナ４、５は互いに直交しており、
かつ地導体１の長手方向に対し４５°の角度を有するた
め、このダイバーシチアンテナ装置は地導体１の長手方
向に対して±４５°の偏波に対して送受信可能となる。

【００２５】このダイバーシチアンテナ装置は、第１お
よび第２の波長に対して、ダイポールアンテナ４，５か
らみて、地導体１と反対方向が放射方向となる。方形導
体板８，９は、このダイバーシチアンテナ装置の放射方
向に設置され、それぞれの長さが第２の波長の１／２以
下であるため、第２の波長において、それぞれの偏波に
対して導波器として動作する。

【００２６】方形導体板８，９の長さは、第２の波長と
比べた場合より第１の波長と比べた場合のほうが小さ
い。そのため、第２の波長に対する導波作用に比べると
第１の波長に対する導波作用は弱くなる。つまり、方形
導体板８，９を設置することで、主に第２の波長におけ
るビームを細くすることが可能となる。ここで、方形導
体板８，９の長さを短くしていくと、第２の波長におけ
る導波作用は小さくなり、これらの方形導体板８，９が
無い場合のビーム形状に近づく。したがって、方形導体
板８，９の長さを相互に変化させたり、一方を省略する
ことで、主に第２の波長におけるビームの形状を変化さ
せることが可能となる。

【００２７】また、ダイポールアンテナ５は、ダイポー
ルアンテナ４とその給電線路の平行２線路２との接続点
において、ダイポールアンテナ４の長手方向に対して対
称な位置に配置されている。その結果、ダイポールアン
テナ４、５間には高いアイソレーションが得られる。

【００２８】図１ではダイバーシチアンテナ装置を構成
する各種導体４，５，６，７，８，９を空間に設置して
あるが、これら導体を基板などの誘電体材料の表面に形
成し、それらを組み合わせることで製作することも可能
である。また、この実施の形態１では、ダイポールアン
テナ対に給電するため給電線路として平行２線路２，３
を用いる旨を記載したが、これを同軸線路やストリップ
線路などの不平衡線路に平衡不平衡変換器を接続したも
ので代用することも可能である。また、図２に示すよう
に平行２線路２，３の代わりに同軸ケーブル２１，２２
の不平衡線路を２本用い、それぞれの不平衡線路を１８
０°の位相をつけて給電するようにしても良い。

【００２９】以上のように実施の形態１によれば、±４
５°の２つの偏波に対して送受可能であり、従来に比べ
て小規模で、ダイバーシチアンテナとして動作させるこ
とができ、また、第２の波長に対してビーム形状を細く
することができる効果が得られる。さらに、方形導体板
８，９の長さを選択することによりある程度自由に変化
設定させることが可能であり、加えて、ダイポールアン
テナ４，５間において高いアイソレーションがとれる効
果が得られる。

【００３０】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２に係るダイバーシチアンテナ装置の概略構成を示
す。図において、１は地導体、２，３はそれぞれ平行２
線路、４，５はそれぞれダイポールアンテナ、１０，１
１はそれぞれ方形導体板である。方形導体板（第１の導
体板）１０は一辺の長さが第２の波長の１／２の正方形
（概略正方形を含む、以下同じ）を有する。また、方形
導体板（第２の導体板）１１は一辺の長さが第２の波長
の１／２以下の正方形を有する。このダイバーシチアン
テナ装置の基本的な構成は実施の形態１に類似する。こ
こでは、実施の形態１における方形導体板６，７を方形
導体板１０に置き換え、また方形導体板８，９を方形導
体板１１に置き換えた構造となっている。

【００３１】次に実施の形態２の動作原理について説明
する。基本的な動作原理は実施の形態１と同様である。
正方形に構成された方形導体板１０は、ダイポールアン
テナ４の長手方向の電流およびダイポールアンテナ５の
長手方向の電流に対して同じ共振周波数を有する。この
２つの電流は互いに直交しているため、それぞれ独立し
て動作させることが可能であり、電気的に実施の形態１
における方形導体板６，７と同様な動作をする。さらに
方形導体板８，９を置き換えた方形導体板１１も同様に
動作する。

【００３２】以上のように実施の形態２によれば、実施
の形態１の効果に加え、素子の構成上、方形導体板の数
を減らすことが可能となるため簡略化でき、工作性の向
上が図れる効果がある。

【００３３】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３に係るダイバーシチアンテナ装置の概略構成を示
す。図において、１は地導体、２，３はそれぞれ平行２
線路、４，５はそれぞれダイポールアンテナ、１０，１
１はそれぞれ方形導体板である。基本的な構成は実施の
形態２と同様であるが、ここでは実施の形態２における
平行２線路３がダイポールアンテナ４側に傾けられた構
造をしている。ただし、ダイポールアンテナ５は地導体
１に対して平行であることには変わりはない。

【００３４】次に動作原理について説明する。基本的な
動作原理は実施の形態２と同様である。実施の形態３の
場合、図５に示すようにダイポールアンテナ４がダイポ
ールアンテナ５の給電点５１に対しオフセットされた位
置に存在する。そのため、ダイポールアンテナ５に給電
した場合、ダイポールアンテナ４および平行２線路２上
を同相で流れる電流が生じ、これにより図６に示すよう
な放射成分が生じ、放射特性を乱すおそれがある。しか
し、この電流は上記オフセット量を小さくすることで軽
減可能である。そのための手段として、この実施の形態
３では、平行２線路３をダイポール４の方向に傾けるこ
とで、上記オフセット量を縮小するようにしたものであ
る。

【００３５】実施の形態３によれば、実施の形態２の効
果に加え、ダイポールアンテナ５の放射特性の乱れを小
さくできる効果がある。

【００３６】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４に係るダイバーシチアンテナ装置の概略構成を示
す。図において、１は地導体、２，３はそれぞれ平行２
線路、４，５はそれぞれダイポールアンテナ、９，１０
はそれぞれ方形導体板である。基本的な構成は実施の形
態３と同様であるが、ここでは、実施の形態３における
方形導体板１１を実施の形態１で用いたような長方形の
方形導体板９に置き換えている点が異なる。

【００３７】次に動作原理について説明する。基本的な
動作原理は実施の形態３と同様である。実施の形態４で
は、長方形の方形導体板９を用いているため、ダイポー
ルアンテナ４の偏波に対する方形導体板１０の導波器と
して動作する素子が無く、実施の形態３の場合に比べ、
ダイポールアンテナ４の偏波の第２の波長におけるビー
ムを広げることが可能となる。

【００３８】実施の形態４によれば、実施の形態３のダ
イバーシチアンテナ装置に加え、ビーム形状を変化させ
る手段を提供できる効果がある。

【００３９】実施の形態５．図８はこの発明の実施の形
態５に係るダイバーシチアンテナ装置の概略構成を示
す。図において、１は地導体、２，３はそれぞれ平行２
線路、４，５はそれぞれダイポールアンテナである。
９，１０はそれぞれ方形導体板、１２，１３はそれぞれ
新たに加えられた方形導体板である。基本的な構成は実
施の形態４と同様であるが、ここでは実施の形態４の構
成に加え、長さが第２の波長の１／２またはそれより短
い方形導体板１２，１３が設置されている。これらの方
形導体板１２，１３は、地導体１と平行な面内に、ダイ
ポールアンテナ４と平行でダイポールアンテナ５を対称
に挟むようにそれぞれ配置される。ダイポールアンテナ
４と各方形導体板１２，１３の距離はそれぞれ第２の波
長の１／４（１／４程度を含む、以下同じ）に設定され
たものである。

【００４０】次に動作原理について説明する。基本的な
動作原理は実施の形態４と同様である。実施の形態５で
は、ダイポールアンテナ４の側面方向に設置された各方
形導体板１２，１３は、長さが第２の波長の１／２以下
であるため、第２の波長に対して主に導波作用を有す
る。そのため、ダイポールアンテナ４の偏波に対する方
形導体板１０のビームは側面方向に広がり、第２の波長
のビーム形状を変化させることが可能となる。また、方
形導体板１２，１３と同種のものをダイポールアンテナ
５に対して設けた場合には、第２の波長のビーム形状を
変化させる手段とすることができる。

【００４１】実施の形態５によれば、ダイポールアンテ
ナ４，５のいずれか一方または両方の両側面部に対して
方形導体板１２，１３を設けることにより第２の波長に
おけるビーム形状を変化させる効果がある。また、この
手段は実施の形態１乃至３のダイバーシチアンテナ装置
に対してしても同様にそれぞれ適用できるものである。

【００４２】実施の形態６．図９はこの発明の実施の形
態６に係るダイバーシチアンテナ装置の概略構成を示
す。図において、１は地導体、２，３はそれぞれ平行２
線路、４，５はそれぞれダイポールアンテナである。１
０は方形導体板、１４，１５はそれぞれ短冊状導体であ
る。基本的な構成は実施の形態３と同様であるが、ここ
では実施の形態３における方形導体板１１を短冊状導体
１４，１５に置き換えたところが異なる。短冊状導体１
４は、長さが第２の波長の１／２以下、幅が第２の波長
に比べて十分小さい長方形の導体片を複数用い、ダイポ
ールアンテナ４に平行、かつ方形導体板１０に対して地
導体１とは反対側の面内に、幅方向に並べることで構成
される。また短冊状導体１５は、構成は短冊状導体１４
と同様であるが、導体片の長方形の方向がダイポールア
ンテナ５と平行になるように設置される。

【００４３】次に動作原理について説明する。基本的な
動作原理は実施の形態３と同様である。実施の形態６で
は、短冊状導体１４の個々の長方形導体片はダイポール
アンテナ４と平行になっており、かつその長さが第２の
波長の１／２以下であるため、個々の長方形導体にはダ
イポールアンテナ４に平行な方向の電流が誘起され、導
波器として動作する。他方、ダイポールアンテナ５の長
手方向に対しては、第２の波長に比べて十分に小さく分
断されているため、ダイポールアンテナ５に平行な方向
の電流は誘起されない。そのため、ダイポールアンテナ
５に対しては導波器としての作用が生じない。同様な理
由により、他方の短冊状導体１５はダイポールアンテナ
５に対して導波器として作用し、ダイポールアンテナ４
に対しては導波器としての作用が生じない。

【００４４】以上の構成を用いることにより、例えば短
冊状導体１４の位置のみオフセットすると、ダイポール
アンテナ４の偏波に対する第２の波長におけるビーム方
向のみを、ダイポールアンテナ４からみた短冊状導体１
４の方向に変化させることが可能となる。また、各短冊
状導体１４，１５の個々の全体の幅を変化させると、第
２の波長におけるビーム幅をダイポールアンテナ４，５
の偏波に対して個別に変化させることが可能である。

【００４５】実施の形態６によれば、実施の形態３の効
果に加え、第２の波長におけるビーム方向をダイポール
アンテナ４，５に対して個別に変化させることができ、
また、短冊状導体１４，１５の個々の全体の幅を変化さ
せると、第２の波長におけるビーム幅をダイポールアン
テナ４，５に対して個別に変化させることができる効果
がある。

【００４６】実施の形態７．図１０はこの発明の実施の
形態７に係るダイバーシチアンテナ装置の概略構成を示
す。図において、１は地導体、２，３はそれぞれ平行２
線路、４，５はそれぞれダイポールアンテナ、１０，１
１はそれぞれ方形導体板である。基本的な構成は実施の
形態３と同様であるが、ここでは実施の形態３における
ダイポールアンテナ４の両先端部が地導体１側に傾斜し
ている点が異なる。

【００４７】次に動作原理について説明する。基本的な
動作原理は実施の形態３と同様である。実施の形態７で
はダイポールアンテナ４の先端部が地導体１側に折り曲
げ傾斜しているため、ダイポールアンテナ４は逆Ｖ字ダ
イポールとして動作し、そのビーム幅を広げることが可
能となる。ダイポールアンテナ対は主に第１の波長にお
いて動作しているため、ここで変化するビーム幅は主に
第１の波長のものである。なお、図１０ではダイポール
アンテナ４を平行２線路に対して傾斜させたものについ
て示したが、同様に他方のダイポールアンテナ５を傾斜
させた場合にはダイポールアンテナ５のビーム幅を広げ
ることができる。

【００４８】実施の形態７によれば、実施の形態３の効
果に加え、ダイポールアンテナ４，５の主に第１の波長
におけるビーム幅を変化させることができる効果があ
る。

【００４９】実施の形態８．図１１はこの発明の実施の
形態８に係るダイバーシチアンテナ装置の概略構成を示
す。図において、１は地導体、２，３はそれぞれ平行２
線路、４，５はそれぞれダイポールアンテナ、１０，１
１はそれぞれ方形導体板である。基本的な構成は実施の
形態３と同様であるが、ここでは地導体１の長手方向に
沿った両端部１０１，１０２がダイポールアンテナ対側
に折り曲げられている点が異なる。

【００５０】次に動作原理について説明する。基本的な
動作原理は実施の形態３と同様である。ここでは送信時
について述べるが、受信時についても同様である。地導
体１はダイポールアンテナ対から放射された電力を反射
する作用がある。このダイバーシチアンテナ装置のビー
ム形状は、各ダイポールアンテナ４，５および方形導体
板１０，１１から放射される直接波と、地導体１からの
反射波の和で決定される。そのため、地導体１の両端部
１０１，１０２をダイポールアンテナ対側に折り曲げて
地導体１の形状を変え、反射波の状態を変化させること
でダイバーシチアンテナ装置全体のビーム形状を変化さ
せることが可能となる。ダイポールアンテナ４，５から
の第１の波長、方形導体板１０および方形導体板１１か
ら放射される第２の波長の波は、地導体１側にも到達す
るので、地導体１の形状変化に対して、ダイバーシチア
ンテナ装置全体のビーム形状を変化させることが可能と
なる。

【００５１】図１１では地導体１の両端部１０１，１０
２をダイポール対側に折り曲げた例を示したが、他に地
導体１を反対側に折り曲げたもの、長手方向の中心線に
沿って山折りしたもの、あるいは谷折りにすることでも
同様な効果が得られることが解った。なお、地導体１の
形状を変更することは第１の波長および第２の波長のビ
ーム形状に同時に変化を与えるが、第２の波長における
ビーム形状は、実施の形態１乃至６に示した手段を併用
することで、地導体１の形状を変更する前のビーム形状
に戻すことが可能となる。つまり、実施の形態１乃至７
と実施の形態８の手段を組み合わせることで、第１の波
長におけるビーム形状、第２の波長におけるビーム形状
を個別に任意に変化させることができる。

【００５２】以上述べたように実施の形態８によれば、
実施の形態１乃至６に示した手段を併用することで、実
施の形態３の効果に加え、第１および第２の波長におけ
るビーム形状を個別に変化させることができる効果が得
られる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、長方
形の地導体と、この地導体に平行で地導体からの高さが
それぞれ異り、互いに直交するように設置され、それぞ
れが送受信する周波数の異なる電波のうちの第１の波長
の１／２の長さを有する２つのダイポールアンテナから
なるダイポールアンテナ対と、ダイポールアンテナ対の
中央付近から地導体の方向に鉛直に延在しダイポールア
ンテナのそれぞれに給電するための２組の給電線路と、
ダイポールアンテナ対に対して平行で地導体側とは反対
側に位置し、地導体からの高さがそれぞれ異なり、かつ
互いに直交するように配置され、それぞれが第１の波長
より短い第２の波長の１／２の長さを有する２つの長方
形の方形導体板からなる第１の導体板対と、第１の導体
板対に平行で地導体側とは反対側に位置し、地導体から
の高さがそれぞれ異なり、かつ互いに直交するように配
置され、それぞれが第２の波長の１／２以下の長さを有
する２つの長方形の方形導体板からなる第２の導体板対
とを備えるように構成したので、２つの偏波に対して送
受信可能であり、小規模のダイバーシチアンテナとして
動作させることができ、第２の波長に対して第２の導体
板対が導波器として動作してビーム形状を細くさせる効
果がある。

【００５４】この発明によれば、長方形の地導体と、こ
の地導体に平行で地導体からの高さがそれぞれ異り、互
いに直交するように設置され、送受信する周波数の異な
る電波のうちの第１の波長の１／２の長さを有する２つ
のダイポールアンテナからなるダイポールアンテナ対
と、ダイポールアンテナ対の中央付近から地導体の方向
に鉛直に延在しダイポールアンテナのそれぞれに給電す
るための２組の給電線路と、ダイポールアンテナ対に平
行でダイポールアンテナ対に対して地導体側とは反対側
に位置し、一辺が第１の波長より短い第２の波長の１／
２の長さを有する正方形の第１の導体板と、第１の導体
板に平行で地導体側とは反対側に位置し、一辺が第２の
波長の１／２以下の長さを有する正方形の第２の導体板
とを備えるように構成したので、２つの偏波に対して送
受信可能であり、偏波ダイバーシチアンテナとして動作
させることができ、第２の波長に対して第２の導体板が
導波器として動作してビーム形状を細くさせる効果があ
る。さらに、素子の構成上、方形導体板の数が少なくて
済み、簡易な構成とすることができる効果がある。

【００５５】この発明によれば、第２の導体板対を構成
する方形導体板の一方を省略するか、または他方と異な
る長さに設定するように構成したので、方形導体板の長
さを選択することにより、第２の波長に対してビーム形
状をある程度自由に変化設定させることができる効果が
ある。

【００５６】この発明によれば、第２の導体板対を構成
する方形導体板の一方または両方を短冊状に並べた複数
の導体片からなる短冊状導体に置き換え、導体片は長さ
が第２の波長の１／２以下で、幅が第２の波長に比べて
十分小さい長方形とするように構成したので、各ダイポ
ールアンテナに対して第２の波長におけるビーム方向を
個別に変化させることができ、また、各短冊状導体の全
体の幅を変化させて第２の波長におけるビーム幅も個別
に変化させることができる効果がある。

【００５７】この発明によれば、第２の導体板を短冊状
に並べた複数の導体片からなる２組の短冊状導体に置き
換え、導体片の長さが第２の波長の１／２以下で、導体
片の幅が第２の波長に比べて十分小さい長方形であり、
短冊状導体の一方はその導体片の長手方向が一方のダイ
ポールアンテナの長手方向に並び、短冊状導体の他方は
その導体片の長手方向が他方のダイポールアンテナの長
手方向に並ぶように構成したので、各ダイポールアンテ
ナに対して第２の波長におけるビーム方向を個別に変化
させることができる効果がある。

【００５８】この発明によれば、第２の方形導体板を長
方形の方形導体板に置き換えるように構成したので、第
２の導体板が導波器として動作して、ダイポールアンテ
ナ４の第２の周波数におけるビームを広げることがで
き、さらに、素子の構成上、方形導体板の数が少なくて
済み、簡易な構成とすることができる効果がある。

【００５９】この発明によれば、ダイポールアンテナ対
を構成するダイポールアンテナのいずれか一方または両
方に対して、長さが第２の波長の１／２以下の長方形の
方形導体板２つを、地導体と平行な面内であって、ダイ
ポールアンテナと平行でダイポールアンテナを挟むよう
にそのダイポールアンテナの両側面側にそれぞれ配置す
るように構成したので、第２の波長におけるビーム形状
を変化させることができる効果がある。

【００６０】この発明によれば、一方のダイポールアン
テナとその給電線路との接続点を通り、かつ一方のダイ
ポールアンテナの長手方向に対して直交する面内に、他
方のダイポールアンテナおよびその給電線路の中心線を
設置するように構成したので、一方のダイポールアンテ
ナの長手方向に対して他方のダイポールアンテナは対称
な位置に配置されているため、両ダイポールアンテナ間
に高いアイソレーションが得られる効果がある。

【００６１】この発明によれば、他方のダイポールアン
テナに給電する給電線路を一方のダイポールアンテナ側
に傾けて設置するように構成したので、一方のダイポー
ルアンテナおよびその給電線路上を同相で流れる電流を
縮小し、他方のダイポールアンテナの放射特性の乱れを
小さくすることができる効果がある。

【００６２】この発明によれば、ダイポールアンテナ対
の各素子の長手方向と地導体の長手方向が４５°の角度
を有するように構成したので、地導体の長手方向に対し
て±４５°の偏波に対して送受信を可能とする効果があ
る。

【００６３】この発明によれば、ダイポールアンテナ対
を構成する２つのダイポールアンテナのうちのいずれか
一方または両方において、その端部を地導体側に傾斜さ
せるように構成したので、両ダイポールアンテナの主に
第１の波長におけるビーム幅を変化させることができる
効果がある。

【００６４】この発明によれば、地導体の長手方向に沿
った端部を折り曲げ、さらに各方形導体板の長さを個別
に変えるように構成したので、第１および第２の波長に
おけるビーム形状を個別に変化させることができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るダイバーシチ
アンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】 実施の形態１のダイバーシチアンテナの給電
構造例を示す説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態２に係るダイバーシチ
アンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態３に係るダイバーシチ
アンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図５】 実施の形態３の動作を説明するためのダイバ
ーシチアンテナ対の平面図である。

【図６】実施の形態３が対象とするダイポールアンテナ
の現象を示す説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態４に係るダイバーシチ
アンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図８】 この発明の実施の形態５に係るダイバーシチ
アンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態６に係るダイバーシチ
アンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図１０】 この発明の実施の形態７に係るダイバーシ
チアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図１１】 この発明の実施の形態８に係るダイバーシ
チアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。

【図１２】 従来の移動体基地局用のアンテナ装置の概
略構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 地導体、２，３ 平行２線路、４，５ ダイポール
アンテナ、６，７，８，９，１０，１１，１２，１３
方形導体板、１４，１５ 短冊状導体、２１，２２ 同
軸ケーブル、４１，５１ 給電点、１０１，１０２ 両
端部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 和仁 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 茶谷 嘉之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J020 AA03 BA01 BA04 BA06 BC03 BC09 DA03 DA06 5J021 AA02 AA10 AB03 BA01 FA32 HA05 HA06 HA10 JA05

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長方形の地導体と、 この地導体に平行で前記地導体からの高さがそれぞれ異
   り、互いに直交するように設置され、それぞれが送受信
   する周波数の異なる電波のうちの第１の波長の１／２の
   長さを有する２つのダイポールアンテナからなるダイポ
   ールアンテナ対と、 前記ダイポールアンテナ対の中央付近から前記地導体の
   方向に鉛直に延在し前記ダイポールアンテナのそれぞれ
   に給電するための２組の給電線路と、 前記ダイポールアンテナ対に平行で前記ダイポールアン
   テナ対に対して前記地導体側とは反対側に位置し、前記
   地導体からの高さがそれぞれ異なり、かつ互いに直交す
   るように配置され、それぞれが前記第１の波長より短い
   第２の波長の１／２の長さを有する２つの長方形の方形
   導体板からなる第１の導体板対と、 前記第１の導体板対に平行で前記地導体側とは反対側に
   位置し、前記地導体からの高さがそれぞれ異なり、かつ
   互いに直交するように配置され、それぞれが前記第２の
   波長の１／２以下の長さを有する２つの長方形の方形導
   体板からなる第２の導体板対とを備えたことを特徴とす
   るダイバーシチアンテナ装置。
2. 【請求項２】 長方形の地導体と、 この地導体に平行で前記地導体からの高さがそれぞれ異
   り、互いに直交するように設置され、送受信する周波数
   の異なる電波のうちの第１の波長の１／２の長さを有す
   る２つのダイポールアンテナからなるダイポールアンテ
   ナ対と、 前記ダイポールアンテナ対の中央付近から前記地導体の
   方向に鉛直に延在し前記ダイポールアンテナのそれぞれ
   に給電するための２組の給電線路と、 前記ダイポールアンテナ対に平行で前記ダイポールアン
   テナ対に対して前記地導体側とは反対側に位置し、一辺
   が前記第１の波長より短い第２の波長の１／２の長さを
   有する正方形の第１の導体板と、 前記第１の導体板に平行で前記地導体側とは反対側に位
   置し、一辺が前記第２の波長の１／２以下の長さを有す
   る正方形の第２の導体板とを備えたことを特徴とするダ
   イバーシチアンテナ装置。
3. 【請求項３】 第２の導体板対を構成する方形導体板の
   一方を省略するか、または他方と異なる長さに設定した
   ことを特徴とする請求項１記載のダイバーシチアンテナ
   装置。
4. 【請求項４】 第２の導体板対を構成する方形導体板の
   一方または両方を短冊状に並べた複数の導体片からなる
   短冊状導体に置き換え、前記導体片は長さが第２の波長
   の１／２以下で、幅が第２の波長に比べて十分小さい長
   方形であることを特徴とする請求項１記載のダイバーシ
   チアンテナ装置。
5. 【請求項５】第２の導体板を短冊状に並べた複数の導体
   片からなる２組の短冊状導体に置き換え、前記導体片の
   長さが第２の波長の１／２以下で、前記導体片の幅が第
   ２の波長に比べて十分小さい長方形であり、前記短冊状
   導体の一方はその導体片の長手方向が一方のダイポール
   アンテナの長手方向に並び、前記短冊状導体の他方はそ
   の導体片の長手方向が他方のダイポールアンテナの長手
   方向に並べたことを特徴とする請求項２記載のダイバー
   シチアンテナ装置。
6. 【請求項６】 第２の導体板を長方形の方形導体板に置
   き換えたことを特徴とする請求項２記載のダイバーシチ
   アンテナ装置。
7. 【請求項７】 ダイポールアンテナ対を構成するダイポ
   ールアンテナのいずれか一方または両方に対して、長さ
   が第２の波長の１／２以下の長方形の方形導体板２つ
   を、地導体と平行な面内であって、前記ダイポールアン
   テナと平行で前記ダイポールアンテナを挟むように前記
   ダイポールアンテナの両側面側にそれぞれ配置したこと
   を特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１
   項記載のダイバーシチアンテナ装置。
8. 【請求項８】 一方のダイポールアンテナとその給電線
   路との接続点を通り、かつ前記一方のダイポールアンテ
   ナの長手方向に対して直交する面内に、他方のダイポー
   ルアンテナおよびその給電線路の中心線を設置したこと
   を特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１
   項記載のダイバーシチアンテナ装置。
9. 【請求項９】 一方のダイポールアンテナに給電する給
   電線路を他方のダイポールアンテナ側に傾けて設置した
   ことを特徴とする請求項８記載のダイバーシチアンテナ
   装置。
10. 【請求項１０】 ダイポールアンテナ対の各素子の長手
    方向と地導体の長手方向が４５°の角度を有することを
    特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項
    記載のダイバーシチアンテナ装置。
11. 【請求項１１】 ダイポールアンテナ対を構成する２つ
    のダイポールアンテナのうちのいずれか一方または両方
    において、その先端部を地導体側に傾斜させたことを特
    徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項
    記載のダイバーシチアンテナ装置。
12. 【請求項１２】 地導体の長手方向に沿った端部を折り
    曲げ、さらに各方形導体板の長さを個別に変えたことを
    特徴とする請求項１から請求項１１のうちのいずれか１
    項記載のダイバーシチアンテナ装置。