JP2003249809A - ダイバーシティアンテナ装置 - Google Patents
ダイバーシティアンテナ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】狭いスペースに設置できると共にフェージング
による受信電界の落ち込みを確実に軽減し得るダイバー
シティアンテナ装置を提供する。 【解決手段】ホイップアンテナ２１、２２を列車の屋根
３０の上にλ／８〜１．６λ／８の間隔で前後方向に設
ける。指向性制御部３１は、３分配器３２、３３及び２
分配器３４〜３６からなり、ホイップアンテナ２１、２
２の給電点を３分配器３２、３３を介して２分配器３４
〜３６に接続する。２分配器３４、３５は、０°と−６
０°の位相で信号を２分配し、２分配器３６は同位相
（０°）で信号を２分配する。２分配器３４、３５の外
部接続端子は１８０°ビーム端子３７、３８として、ま
た、２分配器３６の外部接続端子は無指向性端子３９と
して無線通信装置に接続される。無線通信装置は、１８
０°ビーム端子３７、３８、無指向性端子３９を受信条
件に応じて選択し、ダイバーシティ受信を行なう。
による受信電界の落ち込みを確実に軽減し得るダイバー
シティアンテナ装置を提供する。 【解決手段】ホイップアンテナ２１、２２を列車の屋根
３０の上にλ／８〜１．６λ／８の間隔で前後方向に設
ける。指向性制御部３１は、３分配器３２、３３及び２
分配器３４〜３６からなり、ホイップアンテナ２１、２
２の給電点を３分配器３２、３３を介して２分配器３４
〜３６に接続する。２分配器３４、３５は、０°と−６
０°の位相で信号を２分配し、２分配器３６は同位相
（０°）で信号を２分配する。２分配器３４、３５の外
部接続端子は１８０°ビーム端子３７、３８として、ま
た、２分配器３６の外部接続端子は無指向性端子３９と
して無線通信装置に接続される。無線通信装置は、１８
０°ビーム端子３７、３８、無指向性端子３９を受信条
件に応じて選択し、ダイバーシティ受信を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば移動局にお
いて使用されるダイバーシティアンテナ装置に関する。
いて使用されるダイバーシティアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、列車等に搭載される移動局では、
車両の屋根の上に例えばホイップアンテナ等の１本の無
指向性アンテナを設け、列車の前方及び後方に位置する
２つの基地局に対して無線通信を行なっている。
車両の屋根の上に例えばホイップアンテナ等の１本の無
指向性アンテナを設け、列車の前方及び後方に位置する
２つの基地局に対して無線通信を行なっている。
【０００３】上記のように２つの基地局からの同一周波
数の電波を移動局にて無指向性アンテナで同時に受信し
た場合、基地局からの送信電波がビル等の障害物により
反射されて様々な電波伝搬経路が形成され、多方向から
の反射波が受信されるため、干渉によるフェージングが
発生する。特に、列車が２つの基地局の中間付近を走行
している場合には、直接波同士の干渉の他、反射波等の
干渉により、フェージングによる受信電界の落ち込みが
発生して通信品質が劣化し、また、受信電界の落ち込み
位置に列車（移動局）が停止した場合には通信自体がで
きなくなる恐れがある。
数の電波を移動局にて無指向性アンテナで同時に受信し
た場合、基地局からの送信電波がビル等の障害物により
反射されて様々な電波伝搬経路が形成され、多方向から
の反射波が受信されるため、干渉によるフェージングが
発生する。特に、列車が２つの基地局の中間付近を走行
している場合には、直接波同士の干渉の他、反射波等の
干渉により、フェージングによる受信電界の落ち込みが
発生して通信品質が劣化し、また、受信電界の落ち込み
位置に列車（移動局）が停止した場合には通信自体がで
きなくなる恐れがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】フェージングによる受
信電界の落ち込みによる影響を防止する方法として、従
来からダイバーシティ受信方式が知られている。
信電界の落ち込みによる影響を防止する方法として、従
来からダイバーシティ受信方式が知られている。
【０００５】一般的なダイバーシティ受信方式として、
複数個のアンテナ素子を用い、その配置方法により、並
列配列スペースダイバーシティ、垂直配列スペースダイ
バーシティ、偏波ダイバーシティがある。しかし、十分
なダイバーシティ効果を得るためには、スペースダイバ
ーシティでは配列間隔を０．５λ〜１λと広くとる必要
があり、偏波ダイバーシティでは水平偏波水平面無指向
性を得るための水平偏波受信素子が大きくなる等、外観
上、並びにアンテナ取付部を増加させることに伴う費用
発生等の問題がある。上記偏波ダイバーシティは、反射
による偏波回転が多く発生する特殊な環境を除き効果が
少ない。
複数個のアンテナ素子を用い、その配置方法により、並
列配列スペースダイバーシティ、垂直配列スペースダイ
バーシティ、偏波ダイバーシティがある。しかし、十分
なダイバーシティ効果を得るためには、スペースダイバ
ーシティでは配列間隔を０．５λ〜１λと広くとる必要
があり、偏波ダイバーシティでは水平偏波水平面無指向
性を得るための水平偏波受信素子が大きくなる等、外観
上、並びにアンテナ取付部を増加させることに伴う費用
発生等の問題がある。上記偏波ダイバーシティは、反射
による偏波回転が多く発生する特殊な環境を除き効果が
少ない。
【０００６】上記のように従来のダイバーシティ受信方
式は、広い設置スペースを必要とするものであり、十分
な設置スペースをとれない移動無線には適用することが
できない。
式は、広い設置スペースを必要とするものであり、十分
な設置スペースをとれない移動無線には適用することが
できない。
【０００７】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、狭いスペースに設置できると共にフェージ
ングによる受信電界の落ち込みを確実に軽減でき、移動
無線に用いて十分に大きな効果を発揮し得るダイバーシ
ティアンテナ装置を提供することを目的とする。
れたもので、狭いスペースに設置できると共にフェージ
ングによる受信電界の落ち込みを確実に軽減でき、移動
無線に用いて十分に大きな効果を発揮し得るダイバーシ
ティアンテナ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るダイバーシ
ティアンテナ装置は、λ／８〜１．６λ／８の間隔で設
けられる１対のアンテナ素子と、前記１対のアンテナ素
子に所定の位相差で給電して１８０°ビーム指向性を持
たせる第１の２分配器と、前記１対のアンテナ素子に所
定の位相差で、且つ前記第１の２分配器とは逆位相で給
電し、該第１の２分配器による１８０°ビーム指向性と
は逆方向の１８０°ビーム指向性を持たせる第２の２分
配器と、前記第１の２分配器をダイバーシティ通信装置
に接続する第１の１８０°ビーム端子と、前記第２の２
分配器をダイバーシティ通信装置に接続する第２の１８
０°ビーム端子とを具備したことを特徴とする。
ティアンテナ装置は、λ／８〜１．６λ／８の間隔で設
けられる１対のアンテナ素子と、前記１対のアンテナ素
子に所定の位相差で給電して１８０°ビーム指向性を持
たせる第１の２分配器と、前記１対のアンテナ素子に所
定の位相差で、且つ前記第１の２分配器とは逆位相で給
電し、該第１の２分配器による１８０°ビーム指向性と
は逆方向の１８０°ビーム指向性を持たせる第２の２分
配器と、前記第１の２分配器をダイバーシティ通信装置
に接続する第１の１８０°ビーム端子と、前記第２の２
分配器をダイバーシティ通信装置に接続する第２の１８
０°ビーム端子とを具備したことを特徴とする。
【０００９】上記のように１対のアンテナ素子をλ／８
〜１．６λ／８の間隔で配置し、２分配器により所定の
位相差で給電することにより、その給電位相によって前
方向きと後方向きの１８０°ビーム指向性の指向性を得
ることができ、ダイバーシティ受信によってフェージン
グによる受信電界の落ち込みを確実に軽減することがで
きる。更に、１対のアンテナ素子をλ／８〜１．６λ／
８の狭い間隔で配置できるので、アンテナ設置面積を現
行の１つのアンテナ素子によるアンテナ設置面積とほぼ
同等にでき、従来の列車側アンテナ取付部を改造するこ
となく、アンテナを取付けることができる。また、１対
のアンテナ素子の間隔が非常に狭いので、その全体をア
ンテナカバーにより保護することができ、美観を保つと
共にアンテナの損傷を防止することができる。
〜１．６λ／８の間隔で配置し、２分配器により所定の
位相差で給電することにより、その給電位相によって前
方向きと後方向きの１８０°ビーム指向性の指向性を得
ることができ、ダイバーシティ受信によってフェージン
グによる受信電界の落ち込みを確実に軽減することがで
きる。更に、１対のアンテナ素子をλ／８〜１．６λ／
８の狭い間隔で配置できるので、アンテナ設置面積を現
行の１つのアンテナ素子によるアンテナ設置面積とほぼ
同等にでき、従来の列車側アンテナ取付部を改造するこ
となく、アンテナを取付けることができる。また、１対
のアンテナ素子の間隔が非常に狭いので、その全体をア
ンテナカバーにより保護することができ、美観を保つと
共にアンテナの損傷を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１〜図３は、本発明に係るダイ
バーシティアンテナ装置に使用するアンテナの基本構成
を示したもので、図１はダイポールアンテナを用いて１
８０°ビーム指向性アンテナを構成した場合、図２はホ
イップアンテナを用いて１８０°ビーム指向性アンテナ
を構成した場合、図３はホイップアンテナを用いて無指
向性アンテナを構成した場合の例を示したものである。
実施形態を説明する。図１〜図３は、本発明に係るダイ
バーシティアンテナ装置に使用するアンテナの基本構成
を示したもので、図１はダイポールアンテナを用いて１
８０°ビーム指向性アンテナを構成した場合、図２はホ
イップアンテナを用いて１８０°ビーム指向性アンテナ
を構成した場合、図３はホイップアンテナを用いて無指
向性アンテナを構成した場合の例を示したものである。
【００１１】図１において、１１、１２は、高さ（長
さ）ｈが約λ／２の１対のダイポールアンテナで、ビー
ム方向に沿って例えばλ／８〜１．６λ／８の間隔ｄで
前後に配置する。上記ダイポールアンテナ１１、１２の
間隔ｄは、設置条件等に応じて設定する。そして、上記
ダイポールアンテナ１１、１２の給電点に、給電部１３
より２分配器１４を介して給電する。この場合、２分配
器１４は、１：１の分配比とし、ダイポールアンテナ１
１、１２に対して所定の位相差を持たせて、例えばメイ
ンビーム方向に位置するダイポールアンテナ１１には−
６０°、他方のダイポールアンテナ１２には０°の位相
で給電する。上記２分配器１４における分配信号の位相
差−６０°は、４００ＭＨｚ帯の周波数に対しての設定
例を示したものである。
さ）ｈが約λ／２の１対のダイポールアンテナで、ビー
ム方向に沿って例えばλ／８〜１．６λ／８の間隔ｄで
前後に配置する。上記ダイポールアンテナ１１、１２の
間隔ｄは、設置条件等に応じて設定する。そして、上記
ダイポールアンテナ１１、１２の給電点に、給電部１３
より２分配器１４を介して給電する。この場合、２分配
器１４は、１：１の分配比とし、ダイポールアンテナ１
１、１２に対して所定の位相差を持たせて、例えばメイ
ンビーム方向に位置するダイポールアンテナ１１には−
６０°、他方のダイポールアンテナ１２には０°の位相
で給電する。上記２分配器１４における分配信号の位相
差−６０°は、４００ＭＨｚ帯の周波数に対しての設定
例を示したものである。
【００１２】また、メインビーム方向を逆方向に設定す
る場合には、ダイポールアンテナ１１、１２に対する給
電位相を図１とは逆に設定する。すなわち、ダイポール
アンテナ１１には０°、他方のダイポールアンテナ１２
には、−６０°の位相で給電する。
る場合には、ダイポールアンテナ１１、１２に対する給
電位相を図１とは逆に設定する。すなわち、ダイポール
アンテナ１１には０°、他方のダイポールアンテナ１２
には、−６０°の位相で給電する。
【００１３】上記のようにλ／８〜１．６λ／８の間隔
で配置したダイポールアンテナ１１、１２に対して所定
の位相差を持たせて給電することにより、１８０°の水
平面指向性を持たせることができる。
で配置したダイポールアンテナ１１、１２に対して所定
の位相差を持たせて給電することにより、１８０°の水
平面指向性を持たせることができる。
【００１４】図４は、上記図１における１８０°ビーム
指向性アンテナの垂直偏波水平面指向性（計算値）を示
したもので、図中の指向性Ａは、ダイポールアンテナ１
１、１２への給電位相差を図１に示すように設定した場
合、指向性Ｂはダイポールアンテナ１１、１２への給電
位相差を図１とは逆に設定した場合である。
指向性アンテナの垂直偏波水平面指向性（計算値）を示
したもので、図中の指向性Ａは、ダイポールアンテナ１
１、１２への給電位相差を図１に示すように設定した場
合、指向性Ｂはダイポールアンテナ１１、１２への給電
位相差を図１とは逆に設定した場合である。
【００１５】図２は、図１に示した１８０°ビーム指向
性アンテナにおいて、ダイポールアンテナ１１、１２の
代わりにホイップアンテナ２１、２２を用いて構成した
ものである。ホイップアンテナ２１、２２は、約λ／４
の高さｈを有し、アース板２３の上に、ビーム方向に沿
って例えばλ／８〜１．６λ／８の間隔ｄで設けられ
る。ホイップアンテナ２１、２２への給電は、図１に示
したホイップアンテナ２１、２２の場合と同様に、給電
部１３から２分配器１４を介して行なわれる。
性アンテナにおいて、ダイポールアンテナ１１、１２の
代わりにホイップアンテナ２１、２２を用いて構成した
ものである。ホイップアンテナ２１、２２は、約λ／４
の高さｈを有し、アース板２３の上に、ビーム方向に沿
って例えばλ／８〜１．６λ／８の間隔ｄで設けられ
る。ホイップアンテナ２１、２２への給電は、図１に示
したホイップアンテナ２１、２２の場合と同様に、給電
部１３から２分配器１４を介して行なわれる。
【００１６】上記図２のようにホイップアンテナ２１、
２２を用いて構成したダイバーシティアンテナ装置にお
いても、図１のダイポールアンテナ１１、１２を用いた
ものと同様に図４に示した１８０°ビーム指向性（指向
性Ａ、Ｂ）が得られる。
２２を用いて構成したダイバーシティアンテナ装置にお
いても、図１のダイポールアンテナ１１、１２を用いた
ものと同様に図４に示した１８０°ビーム指向性（指向
性Ａ、Ｂ）が得られる。
【００１７】移動局と基地局との無線通信においては、
ダイバーシティ受信を行なう場合と行なわない場合があ
り、ダイバーシティ受信を行なわない場合、アンテナ指
向性は無指向性が要求される。
ダイバーシティ受信を行なう場合と行なわない場合があ
り、ダイバーシティ受信を行なわない場合、アンテナ指
向性は無指向性が要求される。
【００１８】図３に示すようにホイップアンテナ２１、
２２を用いている場合には、給電部１３から２分配器２
４を介して同相の信号をホイップアンテナ２１、２２に
給電する。すなわち、２分配器２４として、分配比が
１：１で、分配出力に位相差のないものを使用すること
により、無指向性とすることができる。なお、ホイップ
アンテナ２１、２２の間隔は、図２に示した１８０°ビ
ーム指向性を形成する場合と同じに設定する。
２２を用いている場合には、給電部１３から２分配器２
４を介して同相の信号をホイップアンテナ２１、２２に
給電する。すなわち、２分配器２４として、分配比が
１：１で、分配出力に位相差のないものを使用すること
により、無指向性とすることができる。なお、ホイップ
アンテナ２１、２２の間隔は、図２に示した１８０°ビ
ーム指向性を形成する場合と同じに設定する。
【００１９】なお、図１に示したようにダイポールアン
テナ１１、１２を用いた場合においても、図３と同様に
分配出力に位相差のない２分配器２４を使用することに
よって、無指向性とすることができる。
テナ１１、１２を用いた場合においても、図３と同様に
分配出力に位相差のない２分配器２４を使用することに
よって、無指向性とすることができる。
【００２０】図５は、図４の左右（９０°と２７０°）
の方向から到来する振幅「１」の電波を図３に示した無
指向性アンテナで受信し、また、図２に示したダイバー
シティアンテナ装置により指向性Ａ、指向性Ｂでそれぞ
れ受信した場合の合成振幅を示したものである。
の方向から到来する振幅「１」の電波を図３に示した無
指向性アンテナで受信し、また、図２に示したダイバー
シティアンテナ装置により指向性Ａ、指向性Ｂでそれぞ
れ受信した場合の合成振幅を示したものである。
【００２１】無指向性アンテナ装置の場合、９０°方向
（背面）の到来波と２７０°方向（正面）の到来波の位
相差が０°の場合、振幅「１」の到来波がそのまま合成
されるので、合成振幅は「１＋１＝２」となる。また、
９０°方向の到来波の位相が０°、２７０°方向の到来
波の位相が−１８０°の場合、両到来波は相殺されて合
成振幅が「０」になる。
（背面）の到来波と２７０°方向（正面）の到来波の位
相差が０°の場合、振幅「１」の到来波がそのまま合成
されるので、合成振幅は「１＋１＝２」となる。また、
９０°方向の到来波の位相が０°、２７０°方向の到来
波の位相が−１８０°の場合、両到来波は相殺されて合
成振幅が「０」になる。
【００２２】図２に示した１８０°ビーム指向性アンテ
ナにおいて、指向性Ａの場合、９０°方向（背面）の到
来波は振幅「０．３」、２７０°方向（正面）の到来波
は振幅「１」であるので、９０°方向の到来波と２７０
°方向の到来波の位相差が０°であれば、合成振幅は
「１＋０．３＝１．３」となる。なお、指向性Ａの９０
°方向（背面）の指向性利得は、２７０°方向（正面）
に対し、−１０ｄＢ（振幅で約０．３倍）とする。ま
た、９０°方向の到来波の位相が０°、２７０°方向の
到来波の位相が−１８０°であれば、合成振幅は「１−
０．３＝０．７」となる。
ナにおいて、指向性Ａの場合、９０°方向（背面）の到
来波は振幅「０．３」、２７０°方向（正面）の到来波
は振幅「１」であるので、９０°方向の到来波と２７０
°方向の到来波の位相差が０°であれば、合成振幅は
「１＋０．３＝１．３」となる。なお、指向性Ａの９０
°方向（背面）の指向性利得は、２７０°方向（正面）
に対し、−１０ｄＢ（振幅で約０．３倍）とする。ま
た、９０°方向の到来波の位相が０°、２７０°方向の
到来波の位相が−１８０°であれば、合成振幅は「１−
０．３＝０．７」となる。
【００２３】また、指向性Ｂの場合、９０°方向の到来
波の振幅は「１」、２７０°方向の到来波の振幅は
「０．３」であるので、９０°方向の到来波と２７０°
方向の到来波の位相差が０°であれば、合成振幅は「１
＋０．３＝１．３」となる。また、９０°方向の到来波
の位相が０°、２７０°方向の到来波の位相が−１８０
°であれば、その合成振幅は「１−０．３＝０．７」と
なる。
波の振幅は「１」、２７０°方向の到来波の振幅は
「０．３」であるので、９０°方向の到来波と２７０°
方向の到来波の位相差が０°であれば、合成振幅は「１
＋０．３＝１．３」となる。また、９０°方向の到来波
の位相が０°、２７０°方向の到来波の位相が−１８０
°であれば、その合成振幅は「１−０．３＝０．７」と
なる。
【００２４】次に本発明の具体的な実施形態について図
６、図７を参照して説明する。図６、図７は、本発明の
実施形態に係るダイバーシティアンテナ装置を列車に搭
載した場合について示したもので、図６はダイバーシテ
ィアンテナ装置の回路構成を示す図、図７（ａ）は列車
へのアンテナ取付け状態を示す側面図、図７（ｂ）は同
上面図である。
６、図７を参照して説明する。図６、図７は、本発明の
実施形態に係るダイバーシティアンテナ装置を列車に搭
載した場合について示したもので、図６はダイバーシテ
ィアンテナ装置の回路構成を示す図、図７（ａ）は列車
へのアンテナ取付け状態を示す側面図、図７（ｂ）は同
上面図である。
【００２５】図６、図７に示すように約λ／４の高さｈ
を有する１対のホイップアンテナ２１、２２を列車２９
の屋根３０の上にλ／８〜１．６λ／８の間隔ｄ、例え
ば１．２λ／８の間隔で垂直に設ける。上記ホイップア
ンテナ２１、２２は、例えば直径が２０ｍｍの円筒状ア
ンテナ素子を使用する。上記列車２９の屋根３０は、図
２に示したアース板２３として作用する。また、上記ホ
イップアンテナ２１、２２は、列車２９の進行方向に沿
って前後に設ける。例えば列車の進行方向に一方のホイ
ップアンテナ２１を配置し、その後方に所定の間隔ｄを
保って他方のホイップアンテナ２２を配置する。
を有する１対のホイップアンテナ２１、２２を列車２９
の屋根３０の上にλ／８〜１．６λ／８の間隔ｄ、例え
ば１．２λ／８の間隔で垂直に設ける。上記ホイップア
ンテナ２１、２２は、例えば直径が２０ｍｍの円筒状ア
ンテナ素子を使用する。上記列車２９の屋根３０は、図
２に示したアース板２３として作用する。また、上記ホ
イップアンテナ２１、２２は、列車２９の進行方向に沿
って前後に設ける。例えば列車の進行方向に一方のホイ
ップアンテナ２１を配置し、その後方に所定の間隔ｄを
保って他方のホイップアンテナ２２を配置する。
【００２６】そして、図７に示すように上記ホイップア
ンテナ２１、２２の外側にアンテナカバー２８を設け
る。上記アンテナカバー２８は、例えばＦＲＰ（Fiber
Reinforced Plastic）を使用して円筒状に形成し、ホイ
ップアンテナ２１、２２を保護すると共に美観を保つた
めに使用する。
ンテナ２１、２２の外側にアンテナカバー２８を設け
る。上記アンテナカバー２８は、例えばＦＲＰ（Fiber
Reinforced Plastic）を使用して円筒状に形成し、ホイ
ップアンテナ２１、２２を保護すると共に美観を保つた
めに使用する。
【００２７】上記ホイップアンテナ２１、２２の給電点
は、図６に示すように指向性制御部３１を介して無線通
信装置（図示せず）に接続される。上記指向性制御部３
１は、３分配器３２、３３、及び２分配器３４、３５、
３６により構成される。上記ホイップアンテナ２１、２
２の給電点は、３分配器３２、３３を介して分配比が
１：１の２分配器３４、３５、３６に接続される。２分
配器３４、３５は、０°と−６０°の位相で信号を２分
配し、２分配器３６は同位相（０°）で信号を２分配す
る。２分配器３４は、−６０°の分配端子が３分配器３
２に接続され、０°の分配端子が３分配器３３に接続さ
れる。２分配器３５は、０°の分配端子が３分配器３２
に接続され、−６０°の分配端子が３分配器３３に接続
される。２分配器３６は、０°の各分配端子が３分配器
３２、３３にそれぞれ接続される。
は、図６に示すように指向性制御部３１を介して無線通
信装置（図示せず）に接続される。上記指向性制御部３
１は、３分配器３２、３３、及び２分配器３４、３５、
３６により構成される。上記ホイップアンテナ２１、２
２の給電点は、３分配器３２、３３を介して分配比が
１：１の２分配器３４、３５、３６に接続される。２分
配器３４、３５は、０°と−６０°の位相で信号を２分
配し、２分配器３６は同位相（０°）で信号を２分配す
る。２分配器３４は、−６０°の分配端子が３分配器３
２に接続され、０°の分配端子が３分配器３３に接続さ
れる。２分配器３５は、０°の分配端子が３分配器３２
に接続され、−６０°の分配端子が３分配器３３に接続
される。２分配器３６は、０°の各分配端子が３分配器
３２、３３にそれぞれ接続される。
【００２８】そして、２分配器３４、３５の外部接続端
子は１８０°ビーム端子３７、３８として無線通信装置
に接続され、２分配器３６の外部接続端子は無指向性端
子３９として無線通信装置に接続される。
子は１８０°ビーム端子３７、３８として無線通信装置
に接続され、２分配器３６の外部接続端子は無指向性端
子３９として無線通信装置に接続される。
【００２９】無線通信装置は、基地局から送信される信
号をダイバーシティ受信する場合に１８０°ビーム端子
３７、３８、無指向性端子３９を受信条件に応じて選択
する。なお、基地局に向けて電波を送信する場合には、
無指向性端子３９を選択する。
号をダイバーシティ受信する場合に１８０°ビーム端子
３７、３８、無指向性端子３９を受信条件に応じて選択
する。なお、基地局に向けて電波を送信する場合には、
無指向性端子３９を選択する。
【００３０】上記２分配器３４の１８０°ビーム端子３
７は、列車前方向きの１８０°ビーム指向性を得る場
合、２分配器３５の１８０°ビーム端子３８は、列車後
方向きの１８０°ビーム指向性を得る場合、２分配器３
６の無指向性端子３９は、無指向性を得る場合に選択さ
れる。
７は、列車前方向きの１８０°ビーム指向性を得る場
合、２分配器３５の１８０°ビーム端子３８は、列車後
方向きの１８０°ビーム指向性を得る場合、２分配器３
６の無指向性端子３９は、無指向性を得る場合に選択さ
れる。
【００３１】図８は上記１８０°ビーム端子３７におけ
る周波数３５２ＭＨｚの垂直偏波水平面指向性を示し、
図９は上記無指向性端子３９における周波数３３６ＭＨ
ｚの垂直偏波水平面指向性を示したものである。なお、
１８０°ビーム端子３８における垂直偏波水平面指向性
は、ビーム方向が異なるだけで図７に示した特性と同じ
である。また、上記図８、図９の指向性は、ホイップア
ンテナ２１、２２の間隔を１．２λ／８に設定した場合
について示したものである。
る周波数３５２ＭＨｚの垂直偏波水平面指向性を示し、
図９は上記無指向性端子３９における周波数３３６ＭＨ
ｚの垂直偏波水平面指向性を示したものである。なお、
１８０°ビーム端子３８における垂直偏波水平面指向性
は、ビーム方向が異なるだけで図７に示した特性と同じ
である。また、上記図８、図９の指向性は、ホイップア
ンテナ２１、２２の間隔を１．２λ／８に設定した場合
について示したものである。
【００３２】列車に搭載された移動局である無線通信装
置は、列車前方に位置する基地局及び列車後方に位置す
る基地局からの送信電波をホイップアンテナ２１、２２
により受信し、１８０°ビーム端子３７、３８、無指向
性端子３９の出力信号から信号の受信状態を判断し、良
好な受信信号が得られる端子３７〜３９を切換えてダイ
バーシティ受信を行なう。また、上記無線通信装置は、
基地局に向けて電波を送信する場合には無指向性端子３
９を選択する。
置は、列車前方に位置する基地局及び列車後方に位置す
る基地局からの送信電波をホイップアンテナ２１、２２
により受信し、１８０°ビーム端子３７、３８、無指向
性端子３９の出力信号から信号の受信状態を判断し、良
好な受信信号が得られる端子３７〜３９を切換えてダイ
バーシティ受信を行なう。また、上記無線通信装置は、
基地局に向けて電波を送信する場合には無指向性端子３
９を選択する。
【００３３】次に上記図６に示したダイバーシティアン
テナ装置についてシミュレーションを行なった結果につ
いて説明する。図１０は、シミュレーション条件を示し
たものである。線路４０上を走行する列車２９には図６
に示したダイバーシティアンテナ装置及び無線送信装置
が搭載され、列車２９の前方（進行方向）２５００ｍの
位置に基地局４１、後方２５００ｍの位置に基地局４２
があるものとする。また、基地局４１の側方２５００ｍ
の地点に反射体４３があり、基地局４１からの電波を反
射するものとする。但し、反射体４３は回転するものと
し、常に基地局４１からの電波を列車２９方向に反射さ
せるものとする。そして、基地局４１、４２の中心位置
を０とし、この中心位置から列車２９が基地局４１の方
向に走行した場合に、上記中心位置０から２０００ｍの
区間における受信電界を計算する。
テナ装置についてシミュレーションを行なった結果につ
いて説明する。図１０は、シミュレーション条件を示し
たものである。線路４０上を走行する列車２９には図６
に示したダイバーシティアンテナ装置及び無線送信装置
が搭載され、列車２９の前方（進行方向）２５００ｍの
位置に基地局４１、後方２５００ｍの位置に基地局４２
があるものとする。また、基地局４１の側方２５００ｍ
の地点に反射体４３があり、基地局４１からの電波を反
射するものとする。但し、反射体４３は回転するものと
し、常に基地局４１からの電波を列車２９方向に反射さ
せるものとする。そして、基地局４１、４２の中心位置
を０とし、この中心位置から列車２９が基地局４１の方
向に走行した場合に、上記中心位置０から２０００ｍの
区間における受信電界を計算する。
【００３４】図１１は、上記シミュレーション条件にお
ける受信電界の計算結果を示したもので、横軸に中心か
らの距離（ｍ）を取り、縦軸に受信電界（ｄＢｍ）を取
って示した。また、図１１中の指向性は、図６における
ダイバーシティアンテナ装置の１８０°ビーム端子３７
による指向性Ａ（前方向き）、１８０°ビーム端子３８
による指向性Ｂ（後方向き）、及び無指向性端子３９に
よる無指向性アンテナの指向性を示している。
ける受信電界の計算結果を示したもので、横軸に中心か
らの距離（ｍ）を取り、縦軸に受信電界（ｄＢｍ）を取
って示した。また、図１１中の指向性は、図６における
ダイバーシティアンテナ装置の１８０°ビーム端子３７
による指向性Ａ（前方向き）、１８０°ビーム端子３８
による指向性Ｂ（後方向き）、及び無指向性端子３９に
よる無指向性アンテナの指向性を示している。
【００３５】また、図１２は上記図１１中の０〜５ｍ区
間の受信電界を詳細に示したもの、図１３は図１１中の
１０００〜１００５ｍ区間の受信電界を詳細に示したも
のである。
間の受信電界を詳細に示したもの、図１３は図１１中の
１０００〜１００５ｍ区間の受信電界を詳細に示したも
のである。
【００３６】上記図１１に示した受信電界から分かるよ
うに、基地局４１、４２の中心付近では、無指向性アン
テナに対して、１８０°ビームアンテナの方がフェージ
ングによる受信電界の落ち込みを軽減することができ、
列車前方向きの指向性Ａと列車後方向きの指向性Ｂが互
いに落ち込みを補間し合っている。また、列車２９が中
心から基地局４１の方向へ進んで行く場合には、列車前
方向きの指向性Ａにて無指向性アンテナよりもフェージ
ングによる受信電界の落ち込みを軽減することができ
る。従って、１８０°ビーム端子３７、３８による指向
性Ａ、Ｂと無指向性端子３９による無指向性を切換える
ダイバーシティ受信は、非常に有効であることが分か
る。
うに、基地局４１、４２の中心付近では、無指向性アン
テナに対して、１８０°ビームアンテナの方がフェージ
ングによる受信電界の落ち込みを軽減することができ、
列車前方向きの指向性Ａと列車後方向きの指向性Ｂが互
いに落ち込みを補間し合っている。また、列車２９が中
心から基地局４１の方向へ進んで行く場合には、列車前
方向きの指向性Ａにて無指向性アンテナよりもフェージ
ングによる受信電界の落ち込みを軽減することができ
る。従って、１８０°ビーム端子３７、３８による指向
性Ａ、Ｂと無指向性端子３９による無指向性を切換える
ダイバーシティ受信は、非常に有効であることが分か
る。
【００３７】上記実施形態によれば、１対のアンテナ素
子例えばホイップアンテナ２１、２２をλ／８〜１．６
λ／８の間隔で配置し、その給電点に２分配器３４〜３
６により所定の位相差あるいは同位相で給電するように
したので、その給電位相によって１８０°ビーム指向性
（２系統）と無指向性（１系統）の指向性を得ることが
でき、選択性の高いダイバーシティ受信を行なうことが
可能となり、フェージングによる受信電界の落ち込みを
確実に軽減することができる。
子例えばホイップアンテナ２１、２２をλ／８〜１．６
λ／８の間隔で配置し、その給電点に２分配器３４〜３
６により所定の位相差あるいは同位相で給電するように
したので、その給電位相によって１８０°ビーム指向性
（２系統）と無指向性（１系統）の指向性を得ることが
でき、選択性の高いダイバーシティ受信を行なうことが
可能となり、フェージングによる受信電界の落ち込みを
確実に軽減することができる。
【００３８】更に、１対のアンテナ素子をλ／８〜１．
６λ／８の狭い間隔で配置できるので、アンテナ設置面
積を現行の１つのアンテナ素子によるアンテナ設置面積
とほぼ同等にでき、従来の列車側アンテナ取付部を改造
することなく、アンテナを取付けることができる。ま
た、１対のアンテナ素子の間隔が非常に狭いので、その
全体をアンテナカバー２８により保護することができ、
美観を保つと共にアンテナの損傷を防止することができ
る。
６λ／８の狭い間隔で配置できるので、アンテナ設置面
積を現行の１つのアンテナ素子によるアンテナ設置面積
とほぼ同等にでき、従来の列車側アンテナ取付部を改造
することなく、アンテナを取付けることができる。ま
た、１対のアンテナ素子の間隔が非常に狭いので、その
全体をアンテナカバー２８により保護することができ、
美観を保つと共にアンテナの損傷を防止することができ
る。
【００３９】なお、図６に示した実施形態では、１８０
°ビーム端子３７、３８及び無指向性端子３９を設けて
ダイバーシティ受信を行なう場合について示したが、無
指向性端子３９を省略し、１８０°ビーム端子３７、３
８を用いてダイバーシティ受信を行なうようにしてもよ
い。
°ビーム端子３７、３８及び無指向性端子３９を設けて
ダイバーシティ受信を行なう場合について示したが、無
指向性端子３９を省略し、１８０°ビーム端子３７、３
８を用いてダイバーシティ受信を行なうようにしてもよ
い。
【００４０】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、狭
いスペースに設置できると共にフェージングによる受信
電界の落ち込みを確実に軽減でき、移動無線に用いて大
きな効果を発揮し得るダイバーシティアンテナ装置を提
供することができる。
いスペースに設置できると共にフェージングによる受信
電界の落ち込みを確実に軽減でき、移動無線に用いて大
きな効果を発揮し得るダイバーシティアンテナ装置を提
供することができる。
【図１】本発明に係るダイポールアンテナを用いた１８
０°ビーム指向性アンテナの基本構成図。
０°ビーム指向性アンテナの基本構成図。
【図２】本発明に係るホイップアンテナを用いた１８０
°ビーム指向性アンテナの基本構成図。
°ビーム指向性アンテナの基本構成図。
【図３】本発明に係るホイップアンテナを用いた無指向
性アンテナの基本構成図。
性アンテナの基本構成図。
【図４】本発明に係る１８０°ビーム指向性アンテナの
垂直偏波水平面指向性を示す図。
垂直偏波水平面指向性を示す図。
【図５】正面及び背面方向からの振幅１の到来波を１８
０°ビーム指向性アンテナ（指向性Ａ、Ｂ）及び無指向
性アンテナで受信した場合におけるそれぞれの合成振幅
を示す図。
０°ビーム指向性アンテナ（指向性Ａ、Ｂ）及び無指向
性アンテナで受信した場合におけるそれぞれの合成振幅
を示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係るダイバーシティアン
テナ装置の回路構成図。
テナ装置の回路構成図。
【図７】（ａ）は同実施形態における列車へのアンテナ
取付け状態を示す側面図、（ｂ）は同上面図。
取付け状態を示す側面図、（ｂ）は同上面図。
【図８】同実施形態における１８０°ビーム端子３７に
おける垂直偏波水平面指向性を示す図。
おける垂直偏波水平面指向性を示す図。
【図９】同実施形態における無指向性端子３９における
垂直偏波水平面指向性を示す図。
垂直偏波水平面指向性を示す図。
【図１０】同実施形態に係るダイバーシティアンテナ装
置のシミュレーション条件を示す図。
置のシミュレーション条件を示す図。
【図１１】図１０のシミュレーション条件における受信
電界の計算結果を示す図。
電界の計算結果を示す図。
【図１２】図１１中の０〜５ｍ区間における受信電界の
詳細を示す図。
詳細を示す図。
【図１３】図１１中の１０００〜１００５ｍ区間におけ
る受信電界の詳細を示す図。
る受信電界の詳細を示す図。
１１、１２…ダイポールアンテナ
１３…給電部
１４…２分配器
２１、２２…ホイップアンテナ
２３…アース板
２４…２分配器
２８…アンテナカバー
２９…列車
３０…列車の屋根
３１…指向性制御部
３２、３３…３分配器
３４〜３６…２分配器
３７、３８…１８０°ビーム端子
３９…無指向性端子
４０…線路
４１、４２…基地局
４３…反射体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 島崎 直記
東京都中野区東中野三丁目14番20号 株式
会社日立国際電気内
(72)発明者 藤田 陸男
東京都中野区東中野三丁目14番20号 株式
会社日立国際電気内
(72)発明者 菊池 冨幸
東京都中野区東中野三丁目14番20号 株式
会社日立国際電気内
Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA11 AB03 DB03 FA32
GA08 HA06 HA10 JA07
5J047 AA04 AB06 AB07 EA01
5K059 CC03 CC04 DD37
Claims (7)
- 【請求項１】 λ／８〜１．６λ／８の間隔で設けられ
る１対のアンテナ素子と、前記１対のアンテナ素子に給
電する２分配器とを具備し、前記２分配器は前記１対の
アンテナ素子に所定の位相差で給電して１８０°ビーム
指向性を持たせたことを特徴とする１８０°ビーム指向
性アンテナ。 - 【請求項２】 λ／８〜１．６λ／８の間隔で設けられ
る１対のアンテナ素子と、前記１対のアンテナ素子に給
電する２分配器とを具備し、前記２分配器は前記１対の
アンテナ素子に同相で給電してアンテナ指向性を無指向
性としたことを特徴とする無指向性アンテナ。 - 【請求項３】 λ／８〜１．６λ／８の間隔で設けられ
る１対のアンテナ素子と、前記１対のアンテナ素子に所
定の位相差で給電して１８０°ビーム指向性を持たせる
第１の２分配器と、前記１対のアンテナ素子に所定の位
相差で、且つ前記第１の２分配器とは逆位相で給電し、
該第１の２分配器による１８０°ビーム指向性とは逆方
向の１８０°ビーム指向性を持たせる第２の２分配器
と、前記第１の２分配器をダイバーシティ通信装置に接
続する第１の１８０°ビーム端子と、前記第２の２分配
器をダイバーシティ通信装置に接続する第２の１８０°
ビーム端子とを具備したことを特徴とするダイバーシテ
ィアンテナ装置。 - 【請求項４】 λ／８〜１．６λ／８の間隔で設けられ
る１対のアンテナ素子と、前記１対のアンテナ素子に所
定の位相差で給電して１８０°ビーム指向性を持たせる
第１の２分配器と、前記１対のアンテナ素子に所定の位
相差で、且つ前記第１の２分配器とは逆位相で給電し、
該第１の２分配器による１８０°ビーム指向性とは逆方
向の１８０°ビーム指向性を持たせる第２の２分配器
と、前記１対のアンテナ素子に同位相で給電して無指向
性とする第３の２分配器と、前記第１の２分配器をダイ
バーシティ通信装置に接続する第１の１８０°ビーム端
子と、前記第２の２分配器をダイバーシティ通信装置に
接続する第２の１８０°ビーム端子と、前記第３の２分
配器をダイバーシティ通信装置に接続する無指向性端子
とを具備したことを特徴とするダイバーシティアンテナ
装置。 - 【請求項５】 前記１対のアンテナ素子と第１ないし第
３の２分配器との間を接続する第１及び第２の３分配器
を備えたことを特徴とする請求項４記載のダイバーシテ
ィアンテナ装置。 - 【請求項６】 前記１対のアンテナ素子は、ダイポール
アンテナ又はホイップアンテナにより構成したことを特
徴とする請求項３、４又は５記載のダイバーシティアン
テナ装置。 - 【請求項７】 前記１対のアンテナ素子にアンテナカバ
ーを設けたことを特徴とする請求項３又は４記載のダイ
バーシティアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046778A JP2003249809A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | ダイバーシティアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046778A JP2003249809A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | ダイバーシティアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003249809A true JP2003249809A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28660064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002046778A Pending JP2003249809A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | ダイバーシティアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003249809A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2889398A1 (fr) * | 2005-07-27 | 2007-02-02 | Archos Sa | Dispositif de television numerique terrestre portable comprenant un dispositif de reception d'un signal numerique de faible puissance |
| FR2889399A1 (fr) * | 2005-07-27 | 2007-02-02 | Archos Sa | Dispositif de television numerique terrestre portable comprenant un dispositif de reception d'un signal numerique de faible puissance |
| JP2008131585A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Yagi Antenna Co Ltd | 位相差給電アンテナ |
| WO2011083712A1 (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | ソニー株式会社 | アンテナ装置及び通信装置 |
| JP2011160339A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Denso Corp | 車載無線通信システム |
| JP2019036822A (ja) * | 2017-08-14 | 2019-03-07 | 日本電信電話株式会社 | 位相差給電アンテナ装置 |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002046778A patent/JP2003249809A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2889398A1 (fr) * | 2005-07-27 | 2007-02-02 | Archos Sa | Dispositif de television numerique terrestre portable comprenant un dispositif de reception d'un signal numerique de faible puissance |
| FR2889399A1 (fr) * | 2005-07-27 | 2007-02-02 | Archos Sa | Dispositif de television numerique terrestre portable comprenant un dispositif de reception d'un signal numerique de faible puissance |
| JP2008131585A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Yagi Antenna Co Ltd | 位相差給電アンテナ |
| WO2011083712A1 (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | ソニー株式会社 | アンテナ装置及び通信装置 |
| CN102341962A (zh) * | 2010-01-05 | 2012-02-01 | 索尼公司 | 天线设备和通信设备 |
| US8462065B2 (en) | 2010-01-05 | 2013-06-11 | Sony Corporation | Antenna apparatus and communication apparatus |
| CN102341962B (zh) * | 2010-01-05 | 2014-04-30 | 索尼公司 | 天线设备和通信设备 |
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| JP2011160339A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Denso Corp | 車載無線通信システム |
| JP2019036822A (ja) * | 2017-08-14 | 2019-03-07 | 日本電信電話株式会社 | 位相差給電アンテナ装置 |
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