JP2004023689A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】５０゜ビームアンテナ装置そのものを新規に開発することはせずに、従来から開発使用されている１２０゜ビームアンテナをそのまま使用して、風圧荷重の問題を解決すと共に廉価なビーム幅が５０゜程度のアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ１０および１０’をその主放射方向とは逆方向の側において対称に取り付け支持し、大地に垂直に構成されるアンテナ支持柱３を有するアンテナ装置において、２つの半波長ダイポールアンテナ素子１および１’の中間位置に中間金属導体４を立設すると共に、半円筒形反射板２および２’それぞれの外側に外側金属導体５および５’を立設したアンテナ装置。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンテナ装置に関し、特に、５０゜ビームアンテナ装置において反射板が大きくなることに起因して風圧荷重が大きくなっていたアンテ装置に対してその近傍に金属導体を併設使用することにより、反射板を小さく、風に当たる面積を少なくして風圧荷重を減少したアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、サービスを実施している移動通信において、ビーム幅をおよそ５０゜と狭くした５０゜ビームアンテナは使用されていない。その理由は、５０゜ビームアンテナで充分なＦＢ比を得ようとすると、大きな反射板を付設しなければならず、風圧荷重が増大するという問題を生起するからである。これを図１を参照して説明するに、７および７’は大地に垂直に立設される１対のモノポールアンテナである。８はモノポールアンテナ素子７、７’に平行に立設される平板状の反射板であり、左右両端部には放射方向に折り返し部が形成されている。平板状の反射板８の左右方向の幅は１．０７λ程度に構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、５０゜ビームアンテナ装置を新規に開発製造しようとすると、新規の開発に伴うコストが必要であり、大きな反射板を付設することに起因する風圧荷重増大の問題にも対処しなければならない。
この発明は、５０゜ビームアンテナ装置そのものを新規に開発することはせずに、従来から開発使用されている１２０゜ビームアンテナをそのまま使用し、この１２０゜ビームアンテナの近傍に金属導体を配置することにより、風圧荷重の問題を解決すと共に廉価なビーム幅をおよそ５０゜としたアンテナ装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
垂直方向に形成される半波長ダイポールアンテナ素子１、１’と半波長ダイポールアンテナ素子に平行に形成される半円筒形反射板２、２’より成る１２０゜ビーム幅のアンテナ１０を有し、このアンテナ１０に併設されるこれと同形状、同相給電される他のアンテナ１０’を有し、両アンテナをその主放射方向とは逆方向の側において対称に取り付け支持し、大地に垂直に構成されるアンテナ支持柱３を有するアンテナ装置において、２つの半波長ダイポールアンテナ素子１、１’の中間位置に中間金属導体４を立設すると共に、半円筒形反射板それぞれの外側に外側金属導体５、５’を立設したアンテナ装置を構成した。
【０００５】
そして、以上のアンテナ装置において、２つの半波長ダイポールアンテナ素子１、１’の間の間隔Ｓ_２を０．４７λとし、外側金属導体５、５’の間隔Ｓ_１を１．０７λとしたアンテナ装置を構成した。
以上の通りにして、５０゜ビームのアンテナ装置そのものを新規に開発することはせずに、従来から開発使用されている１２０゜ビームアンテナをそのまま使用して、風圧荷重の問題を解決すと共に廉価なビーム幅が５０゜程度のアンテナ装置を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図２の実施例を参照して説明する。
図２において、１は垂直方向に形成される半波長ダイポールアンテナ素子である。２は断面半円形の半円筒形反射板であり、半波長ダイポールアンテナ素子１に平行に形成されている。半波長ダイポールアンテナ素子１は半円筒形反射板２の高さ方向および幅方向の中央にその中央部を対応させて設置されている。半波長ダイポールアンテナ素子１と半円筒形反射板２の組がアンテナ１０を構成している。アンテナ１０の近傍に、これと同形状、同相給電される他方のアンテナ１０’が併設されている。ここで、他方のアンテナ１０’は、半波長ダイポールアンテナ素子１’および半円筒形反射板２’より成る。半円筒形反射板２および２’の幅、即ち、半円筒の直径は好適な実施例として０．２７λに構成している。
【０００７】
３は金属材料より成るアンテナ支持柱であり、大地に垂直に構成されている。
アンテナ１０および１０’は、アンテナ支持柱３に関して対称的に主放射方向とは逆方向で支持されている。２つの半波長ダイポールアンテナ素子１および１’の間のアンテナ間隔はＳ_２である。
２つの半波長ダイポールアンテナ素子１および１’の中間位置に中間金属導体４を立設すると共に、半円筒形反射板２および２’それぞれの外側に外側金属導体５および５’を立設する。中間金属導体４、外側金属導体５および５’の直径は好適な実施例として０．０３３λ　に設定される。そして、半波長ダイポールアンテナ素子１および１’、中間金属導体４、外側金属導体５および５’は共通垂直平面内に配列されている。外側金属導体５と外側金属導体５’との間の間隔はＳ_１であり、特に好適な実施例として１．０７λ　に設定される。
【０００８】
図３を参照するに、これはアンテナ間隔Ｓ_２を変更調整した場合のＨＰＢＷおよびＦ／Ｓを示す。
図４を参照するに、これは金属導体間隔Ｓ_１を変更調整した場合のＨＰＢＷおよびＦ／Ｓを示す。
図５を参照するに、これは従来例のＧａｉｎを示す。
図６を参照するに、これは実施例のＧａｉｎを示す。
なお、図３および図４のＨＰＢＷおよびＦ／Ｓ、図５および図６Ｇａｉｎは、電磁界分布を数値計算するソフトウェアを使用し、アンテナの種類、アンテナの長さ、励振源の励振周波数、反射器の形状、反射器の寸法、給電点、アンテナと反射器との間の位置関係その他の条件を入力して電子計算機により演算処理して求める。
【０００９】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、アンテナ１０および１０’をその主放射方向とは逆方向の側において対称に取り付け支持するアンテナ支持柱３を有するアンテナ装置において、２つの半波長ダイポールアンテナ素子１および１’の中間位置に中間金属導体４を立設すると共に、半円筒形反射板２および２’それぞれの外側に外側金属導体５および５’を立設し、外側金属導体５と外側金属導体５’との間の金属導体間隔Ｓ_１と２つの半波長ダイポールアンテナ素子１および１’の間のアンテナ間隔Ｓ_２を変更調整することにより、図６に示される如くビーム幅が５０゜程度のビーム放射パターンを示すアンテナ装置を構成することができる。即ち、５０゜ビームアンテナ装置そのものを新規に開発することはせずに、従来から開発使用されている１２０゜ビームアンテナをそのまま使用して、風圧荷重の問題を解決すと共に廉価なビーム幅が５０゜程度のアンテナ装置を提供することができる。
【００１０】
この発明の半円筒形反射板２の風の当たる面積の比は、図１の従来例の平板状の反射板８の幅が１．０７λ程度であるのに対して半円筒形反射板２の２枚の幅が０．５４λ程度であるので、１／２程度に減少し、風圧は激減する。そして、図５および図６を参照するに、この発明の放射ビームパターンは従来例と比較して、何らの遜色もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を説明する図。
【図２】実施例を説明する図。
【図３】金属導体間隔を変更調整した場合のＨＰＢＷおよびＦ／Ｓを示す図。
【図４】アンテナ間隔を変更調整した場合のＨＰＢＷおよびＦ／Ｓを示す図。
【図５】従来例のＧａｉｎを示す図。
【図６】実施例のＧａｉｎを示す図。
【符号の説明】
１、１’半波長ダイポールアンテナ素子
２、２’半円筒形反射板
３　アンテナ支持柱
４　中間金属導体
５、５’外側金属導体
１０、１０’アンテナ

Claims (2)

1. 垂直方向に形成される半波長ダイポールアンテナ素子と半波長ダイポールアンテナ素子に平行に形成される半円筒形反射板より成る１２０゜ビーム幅のアンテナを有し、このアンテナに併設されるこれと同形状、同相給電される他のアンテナを有し、両アンテナをその主放射方向とは逆方向の側において対称に取り付け支持し、大地に垂直に構成されるアンテナ支持柱を有するアンテナ装置において、
   ２つの半波長ダイポールアンテナ素子の中間位置に中間金属導体を立設すると共に、半円筒形反射板それぞれの外側に外側金属導体を立設したことを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１に記載されるアンテナ装置において、
   ２つの半波長ダイポールアンテナ素子の間のアンテナ間隔を０．４７λとし、外側金属導体の間隔である金属導体間隔を１．０７λとしたことを特徴とするアンテナ。

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