JP2012161035A - 基地局アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】省電力で熱雑音を低減することができる省スペースで高感度な基地局アンテナを提供する。
【解決手段】高感度化のために低雑音増幅器１１をアンテナ素子１２と共にレドーム１３に内蔵した基地局アンテナ１０であって、レドーム１３と、レドーム１３内を２つの空間Ｓ１，Ｓ２に区画する反射板１４と、反射板１４の表面側の空間Ｓ１に配置された低雑音増幅器１１及びアンテナ素子１２と、反射板１４の裏面側の空間Ｓ２に配置された送風器１５と、を備え、レドーム１３の底部１６に、反射板１４の裏面側の空間Ｓ２に外気を導入する吸気口１７と、反射板１４の表面側の空間Ｓ１の暖気を排気する排気口１８とが設けられ、２つの空間Ｓ１，Ｓ２がレドーム１３内の上部１９で連通されて、吸気口１７からレドーム１３内の上部１９を通って排気口１８に至る冷却流路２０が形成されたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、高感度化のために低雑音増幅器をアンテナ素子と共にレドームに内蔵した基地局アンテナに関するものである。

基地局アンテナの高感度化を図るためには雑音を低減する必要がある。現在の基地局アンテナの構成においては、低雑音増幅器で発生する熱雑音が問題となっている。具体的には、低雑音増幅器の近傍に配置される移相器が発熱し、この熱が低雑音増幅器の雑音性能を低下させ、信号の劣化を招いている。

特に、近年では高感度化のために低雑音増幅器をアンテナ素子と共にレドームに内蔵し、受信系における無線機内の構成を大幅に省いた基地局アンテナが用いられているが、この基地局アンテナではレドームが熱を密閉してしまい（例えば、６０℃程度まで昇温される）、熱雑音の影響がより顕著になる。

この熱雑音は温度上昇に伴って増大するため、熱雑音の増大を抑制するには低雑音増幅器周辺の温度を低くする必要がある。低雑音増幅器周辺の温度を低くするための従来の方法としては、低雑音増幅器を熱遮蔽函に収容して外気から遮断し、更に冷却器により熱遮蔽函内に冷気を送る方法がある（例えば、特許文献１）。

特開２００１−２２３５１５号公報 特開２０００−２５２７３９号公報 特開２００４−１９３８５５号公報 特開２００９−２２２５０４号公報 特開２０００−２０９００８号公報 特開平１１−１７７３１５号公報

ところが、従来の方法では、冷却器を設けているため、電力消費量が激しく、また冷却器を設置するための設置スペースを広く取る必要があった。

そこで、本発明の目的は、省電力で熱雑音を低減することができる省スペースで高感度な基地局アンテナを提供することにある。

この目的を達成するために創案された本発明は、レドームと、前記レドーム内を２つの空間に区画する反射板と、前記反射板の表面側の空間に配置された低雑音増幅器及びアンテナ素子と、前記反射板の裏面側の空間に配置された送風器と、を備え、前記レドームの底部には、前記２つの空間の一方に外気を導入する吸気口と、前記２つの空間の他方から暖気を排気する排気口とが設けられ、前記２つの空間が前記レドーム内の上部で連通されて、前記吸気口から前記レドーム内の上部を通って前記排気口に至る冷却流路が形成された基地局アンテナである。

前記レドーム内に温度センサが設けられ、前記レドーム内の温度が予め設定した閾値を超えたときに前記送風器が起動され、前記レドーム内の温度が前記閾値以下となったときに前記送風器が停止されると良い。

前記送風器が複数個設けられると良い。

前記送風器がファンであると良い。

前記レドーム内の温度に応じて前記ファンの回転数が制御されると良い。

本発明によれば、省電力で熱雑音を低減することができる省スペースで高感度な基地局アンテナを提供することができる。

本発明に係る基地局アンテナを示す図であり、（ａ）は全体の構成図、（ｂ）はプリント基板の回路図、（ｃ）はレドームの下面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の好適な実施の形態に係る基地局アンテナを示す図であり、（ａ）は全体の構成図、（ｂ）はプリント基板の回路図、（ｃ）はレドームの下面図である。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態に係る基地局アンテナ１０は、高感度化のために低雑音増幅器１１をアンテナ素子１２と共にレドーム１３に内蔵したものであり、より具体的には、レドーム１３と、レドーム１３内を２つの空間Ｓ１，Ｓ２に区画する反射板１４と、反射板１４の表面（反射面）側の空間Ｓ１に配置された低雑音増幅器１１及びアンテナ素子１２と、反射板１４の裏面（反射面とは反対側の面）側の空間Ｓ２に配置された送風器１５と、を備え、レドーム１３の底部１６には、反射板１４の裏面側の空間Ｓ２に外気を導入する吸気口１７と、反射板１４の表面側の空間Ｓ１から暖気を排気する排気口１８とが設けられ、２つの空間Ｓ１，Ｓ２がレドーム１３内の上部１９で連通されて、吸気口１７からレドーム１３内の上部１９を通って排気口１８に至る冷却流路２０が形成されたことを特徴とする。

低雑音増幅器１１は、プリント基板２１に実装される。プリント基板２１には、低雑音増幅器１１の他にも、デュプレクサ２２、フィルタ２３ａ，２３ｂ、温度センサ２４が実装される。

レドーム１３には、低雑音増幅器１１、アンテナ素子１２の他にも、移相器２５が内蔵される。移相器２５は、低雑音増幅器１１、アンテナ素子１２と同様に、反射板１４の表面側の空間Ｓ１に配置される。レドーム１３の底部１６に吸気口１７及び排気口１８を設けるのは、基地局アンテナ１０は屋外に設置されるため、レドーム１３内に雨水などが浸入しないようにするための工夫である。

送風器１５は、吸気口１７側から吸い上げた外気を、レドーム１３内の上部１９を介して反射板１４の表面側の空間Ｓ１へ送風するファンからなる。送風器１５の設置個数は１個に限定されず、複数個設けても良い。送風器１５を複数個設置することで、吸気口１７から吸い上げた外気をより細かく整流することが可能となり、冷却効果を高めることができる。

送風器１５は、図示しないマイクロコンピュータによって制御される。このマイクロコンピュータは、プリント基板２１に実装された温度センサ２４によって測定されるレドーム１３内の温度（特に、空間Ｓ１の温度）を監視し、レドーム１３内の温度が予め設定した閾値を超えたときに送風器１５を起動し、レドーム１３内の温度が閾値以下となったときに送風器１５を停止するようにプログラムされる。

また、マイクロコンピュータは、レドーム１３内の温度に応じてファンの回転数を制御するようにプログラムされる。具体的には、レドーム１３内の温度が閾値を超えていても、閾値近傍である場合にはファンの回転数を比較的遅くし、閾値を大幅に上回っている場合にはファンの回転数を速くするようにされる。

この基地局アンテナ１０によれば、低雑音増幅器１１をアンテナ素子１２と共にレドーム１３に内蔵し、省電力な送風器１５をデッドスペースとなっていた反射板１４の裏面側の空間Ｓ２に配置することで、送風器１５でレドーム１３内に外気を吸い上げると共にレドーム１３内の暖気を排気して、レドーム１３内の温度を閾値以下の温度に維持することができ、熱雑音を低減することが可能となる。

よって、本発明によれば、省電力で熱雑音を低減することができる省スペースで高感度な基地局アンテナを提供することができる。

なお、吸気口と排気口を上記実施の形態と反対にして、反射板の表面側の空間Ｓ１に外気を導入し、反射板の裏面側の空間Ｓ２から暖気を排気することも可能である。

１０ 基地局アンテナ
１１ 低雑音増幅器
１２ アンテナ素子
１３ レドーム
１４ 反射板
１５ 送風器
１６ レドームの底部
１７ 吸気口
１８ 排気口
１９ レドーム内の上部
２０ 冷却流路
２１ プリント基板
２２ デュプレクサ
２３ａ，２３ｂ フィルタ
２４ 温度センサ
２５ 移相器
Ｓ１ 反射板の表面側の空間
Ｓ２ 反射板の裏面側の空間

Claims (5)

1. レドームと、
   前記レドーム内を２つの空間に区画する反射板と、
   前記反射板の表面側の空間に配置された低雑音増幅器及びアンテナ素子と、
   前記反射板の裏面側の空間に配置された送風器と、
   を備え、
   前記レドームの底部には、前記２つの空間の一方に外気を導入する吸気口と、前記２つの空間の他方から暖気を排気する排気口とが設けられ、前記２つの空間が前記レドーム内の上部で連通されて、前記吸気口から前記レドーム内の上部を通って前記排気口に至る冷却流路が形成されたことを特徴とする基地局アンテナ。
2. 前記レドーム内に温度センサが設けられ、前記レドーム内の温度が予め設定した閾値を超えたときに前記送風器が起動され、前記レドーム内の温度が前記閾値以下となったときに前記送風器が停止される請求項１に記載の基地局アンテナ。
3. 前記送風器が複数個設けられる請求項１又は２に記載の基地局アンテナ。
4. 前記送風器がファンである請求項１〜３のいずれかに記載の基地局アンテナ。
5. 前記レドーム内の温度に応じて前記ファンの回転数が制御される請求項４に記載の基地局アンテナ。

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