JP2606139Y2 - ２周波共用アンテナ装置 - Google Patents
２周波共用アンテナ装置Info
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- JP2606139Y2 JP2606139Y2 JP1993049114U JP4911493U JP2606139Y2 JP 2606139 Y2 JP2606139 Y2 JP 2606139Y2 JP 1993049114 U JP1993049114 U JP 1993049114U JP 4911493 U JP4911493 U JP 4911493U JP 2606139 Y2 JP2606139 Y2 JP 2606139Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、移動通信方式における
基地局に設置されるアンテナ装置において、例えば従来
用いられてきた 900ＭHz帯と、新しく用いられる 1.5Ｇ
Hz帯の２つの周波数帯で３dBビーム幅の等しいセクター
ビームを得ることができる２周波共用アンテナ装置に関
する。
基地局に設置されるアンテナ装置において、例えば従来
用いられてきた 900ＭHz帯と、新しく用いられる 1.5Ｇ
Hz帯の２つの周波数帯で３dBビーム幅の等しいセクター
ビームを得ることができる２周波共用アンテナ装置に関
する。
【０００２】なお、本考案においては、２つの周波数帯
の３dBビーム幅の一致の度合いには所定の許容範囲があ
り、必ずしも厳密に等しい場合に限るものではない。
の３dBビーム幅の一致の度合いには所定の許容範囲があ
り、必ずしも厳密に等しい場合に限るものではない。
【０００３】
【従来の技術】移動通信方式では、周波数の有効利用の
ために無線ゾーンの小ゾーン化が行われている。また、
それに伴って基地局も増えることから、１つの基地局で
放射状に複数の無線ゾーンを形成する方法がとられてい
る。
ために無線ゾーンの小ゾーン化が行われている。また、
それに伴って基地局も増えることから、１つの基地局で
放射状に複数の無線ゾーンを形成する方法がとられてい
る。
【０００４】図１１は、３つに分割された無線ゾーンと
基地局のアンテナ施設を示す。(1)は基地局のアンテナ
施設を上から見た状態と無線ゾーンＡ，Ｂ，Ｃとの関係
を示し、(2) は基地局のアンテナ施設を側面から見た状
態を示す。図において、基地局のアンテナ施設は、アン
テナ搭載鉄塔８１にアンテナ支持設備８２を介して、送
信用アンテナ８３および受信用アンテナ８４を取り付け
た構成である。矢印は主ビーム方向を表している。
基地局のアンテナ施設を示す。(1)は基地局のアンテナ
施設を上から見た状態と無線ゾーンＡ，Ｂ，Ｃとの関係
を示し、(2) は基地局のアンテナ施設を側面から見た状
態を示す。図において、基地局のアンテナ施設は、アン
テナ搭載鉄塔８１にアンテナ支持設備８２を介して、送
信用アンテナ８３および受信用アンテナ８４を取り付け
た構成である。矢印は主ビーム方向を表している。
【０００５】図に示すように、無線ゾーンを３分割する
場合には、３dBビーム幅 120°の水平面内放射指向性を
有するアンテナが有効となる。また、山などの障害物に
よる影響を回避するために、３分割した無線ゾーンをさ
らに２つの分けてダイバーシチを行うときには、３dBビ
ーム幅60°の水平面内放射指向性を有するアンテナが有
効となる。
場合には、３dBビーム幅 120°の水平面内放射指向性を
有するアンテナが有効となる。また、山などの障害物に
よる影響を回避するために、３分割した無線ゾーンをさ
らに２つの分けてダイバーシチを行うときには、３dBビ
ーム幅60°の水平面内放射指向性を有するアンテナが有
効となる。
【０００６】ところで、２つの周波数帯で３dBビーム幅
の等しいセクタービームを得ることができる２周波共用
アンテナ装置が開発されている。これにより、従来用い
られてきた 900ＭHzの周波数帯に加えて、新しく 1.5Ｇ
Hzの周波数帯を用いる場合でも、基地局のアンテナ設置
数を増やすことなく対応可能になっている。
の等しいセクタービームを得ることができる２周波共用
アンテナ装置が開発されている。これにより、従来用い
られてきた 900ＭHzの周波数帯に加えて、新しく 1.5Ｇ
Hzの周波数帯を用いる場合でも、基地局のアンテナ設置
数を増やすことなく対応可能になっている。
【０００７】図１２は、従来の２周波共用アンテナ装置
の構成例を示す。(1) は上面から見た状態を示し、(2)
は側面から見た状態を示す。図において、２周波共用ア
ンテナ装置は、レードーム９０内に放射素子９１，無給
電素子９２およびコーナリフレクタ９３を配置した構成
である。ここで、コーナリフレクタ９３のコーナ角を
α、放射素子９１とコーナリフレクタ９３の頂点との間
隔をＤ、コーナリフレクタ９３のコーナ長をＬ、レード
ーム９０の半径をＲとする。
の構成例を示す。(1) は上面から見た状態を示し、(2)
は側面から見た状態を示す。図において、２周波共用ア
ンテナ装置は、レードーム９０内に放射素子９１，無給
電素子９２およびコーナリフレクタ９３を配置した構成
である。ここで、コーナリフレクタ９３のコーナ角を
α、放射素子９１とコーナリフレクタ９３の頂点との間
隔をＤ、コーナリフレクタ９３のコーナ長をＬ、レード
ーム９０の半径をＲとする。
【０００８】本アンテナ装置は 900ＭHz帯と 1.5ＧHz帯
の２つの周波数帯で動作する。 900ＭHzの周波数帯では
放射素子９１に電流が流れ、無給電素子９２に流れる電
流は微小となり、コーナリフレクタ９３に応じた放射パ
ターンが形成される。一方、1.5ＧHzの周波数帯では、
放射素子９１と無給電素子９２の双方に電流が流れ、コ
ーナリフレクタがなくても単向性の放射パターンとなる
が、コーナリフレクタ９３と組み合わせることにより放
射パターンの大きさにさらに自由度のあるセクタービー
ムが得られる。
の２つの周波数帯で動作する。 900ＭHzの周波数帯では
放射素子９１に電流が流れ、無給電素子９２に流れる電
流は微小となり、コーナリフレクタ９３に応じた放射パ
ターンが形成される。一方、1.5ＧHzの周波数帯では、
放射素子９１と無給電素子９２の双方に電流が流れ、コ
ーナリフレクタがなくても単向性の放射パターンとなる
が、コーナリフレクタ９３と組み合わせることにより放
射パターンの大きさにさらに自由度のあるセクタービー
ムが得られる。
【０００９】さらに、コーナリフレクタ９３のコーナ角
αを適切に決めることにより、２つの周波数帯の３dBビ
ーム幅を等しくすることができる。また、コーナリフレ
クタ９３のコーナ長Ｌに応じて、２つの周波数帯で一致
する３dBビーム幅を設定することができる（鈴木珠美，
鹿子嶋憲一、「任意ビーム幅２周波数帯共用コーナリフ
レクタアンテナ」、1992年 電子情報通信学会論文誌
Vol.J75 B-II No.12pp.950-956) 。
αを適切に決めることにより、２つの周波数帯の３dBビ
ーム幅を等しくすることができる。また、コーナリフレ
クタ９３のコーナ長Ｌに応じて、２つの周波数帯で一致
する３dBビーム幅を設定することができる（鈴木珠美，
鹿子嶋憲一、「任意ビーム幅２周波数帯共用コーナリフ
レクタアンテナ」、1992年 電子情報通信学会論文誌
Vol.J75 B-II No.12pp.950-956) 。
【００１０】ところで、本アンテナ装置を収納する円筒
型のレードーム９０の直径は、コーナリフレクタ９３の
コーナ長Ｌおよびコーナ角αに応じて決定される。例え
ば、900ＭHzの波長をλf1とし、Ｌ＝0.175λf1、α＝14
0°、Ｄ＝0.16λf1としたときに、 900ＭHzと 1.5ＧHz
の２つの周波数で３dBビーム幅 120°のセクタービーム
が得られるが、このときに必要なレードーム９０の直径
は約 100ｍｍとなる。
型のレードーム９０の直径は、コーナリフレクタ９３の
コーナ長Ｌおよびコーナ角αに応じて決定される。例え
ば、900ＭHzの波長をλf1とし、Ｌ＝0.175λf1、α＝14
0°、Ｄ＝0.16λf1としたときに、 900ＭHzと 1.5ＧHz
の２つの周波数で３dBビーム幅 120°のセクタービーム
が得られるが、このときに必要なレードーム９０の直径
は約 100ｍｍとなる。
【００１１】また、コーナリフレクタ９３のコーナ角α
を 140°と一定にしたまま、コーナ長Ｌを0.15λf1から
0.8λf1まで変更すると、２つの周波数帯の３dBビーム
幅を一致させたまま 140°から60°まで可変させること
ができる（前掲の論文）。すなわち、この２周波共用ア
ンテナ装置では、コーナリフレクタ９３のコーナ角αを
一定にしたままコーナ長Ｌを変えることにより、２つの
周波数帯の３dBビーム幅を一致させたまま、その３dBビ
ーム幅を変化させることができる。
を 140°と一定にしたまま、コーナ長Ｌを0.15λf1から
0.8λf1まで変更すると、２つの周波数帯の３dBビーム
幅を一致させたまま 140°から60°まで可変させること
ができる（前掲の論文）。すなわち、この２周波共用ア
ンテナ装置では、コーナリフレクタ９３のコーナ角αを
一定にしたままコーナ長Ｌを変えることにより、２つの
周波数帯の３dBビーム幅を一致させたまま、その３dBビ
ーム幅を変化させることができる。
【００１２】図１３は、従来の２周波共用アンテナ装置
の他の構成例を示す。(1) は全体構成を示し、(2) は放
射素子の部分を示す。図において、２周波共用アンテナ
装置は、レードーム９０内に、放射素子９４，９５を形
成したプリント基板９６と、金属反射板で形成されたコ
ーナリフレクタ９７を配置し、プリント線路９８を介し
て放射素子９４，９５と同軸コネクタ９９とを接続した
構成である。ここで、放射素子９４は 900ＭHzの周波数
帯で動作し、放射素子９５は 1.5ＧHzの周波数帯で動作
する。また、コーナリフレクタ９７のコーナ角をα、コ
ーナ長をＬとする。
の他の構成例を示す。(1) は全体構成を示し、(2) は放
射素子の部分を示す。図において、２周波共用アンテナ
装置は、レードーム９０内に、放射素子９４，９５を形
成したプリント基板９６と、金属反射板で形成されたコ
ーナリフレクタ９７を配置し、プリント線路９８を介し
て放射素子９４，９５と同軸コネクタ９９とを接続した
構成である。ここで、放射素子９４は 900ＭHzの周波数
帯で動作し、放射素子９５は 1.5ＧHzの周波数帯で動作
する。また、コーナリフレクタ９７のコーナ角をα、コ
ーナ長をＬとする。
【００１３】本アンテナ装置は、 900ＭHzの波長をλf1
とし、Ｌ＝0.6λf1 (200ｍｍ）、α＝90°，180°，260
°としたときに、900ＭHzと1.5ＧHzの２つの周波数で３
dBビーム幅60°，120°，180°のセクタービームが得ら
れる（佐藤当秀他、「２周波共用コーナリフレクタアン
テナ」1989年電子情報通信学会春季全国大会Ｂ-39)。こ
のように、コーナリフレクタ９７のコーナ角αを変える
ことにより、２つの周波数帯の３dBビーム幅を一致させ
たまま、その３dBビーム幅を変化させることができる。
なお、レードーム９０の直径は、コーナ角αが 180°お
よび優角のときにも対応するためには 400ｍｍ以上確保
する必要がある。
とし、Ｌ＝0.6λf1 (200ｍｍ）、α＝90°，180°，260
°としたときに、900ＭHzと1.5ＧHzの２つの周波数で３
dBビーム幅60°，120°，180°のセクタービームが得ら
れる（佐藤当秀他、「２周波共用コーナリフレクタアン
テナ」1989年電子情報通信学会春季全国大会Ｂ-39)。こ
のように、コーナリフレクタ９７のコーナ角αを変える
ことにより、２つの周波数帯の３dBビーム幅を一致させ
たまま、その３dBビーム幅を変化させることができる。
なお、レードーム９０の直径は、コーナ角αが 180°お
よび優角のときにも対応するためには 400ｍｍ以上確保
する必要がある。
【００１４】
【考案が解決しようとする課題】図１２に示す２周波共
用アンテナ装置では、コーナリフレクタ９３のコーナ角
αを所定値に設定することにより、２つの周波数帯で３
dBビーム幅を一致させることができるが、その３dBビー
ム幅はコーナ長Ｌに応じて変化する。したがって、所定
の３dBビーム幅を有する２周波共用アンテナ装置は、コ
ーナリフレクタ９３のコーナ角αおよびコーナ長Ｌが指
定され、そのコーナ角αおよびコーナ長Ｌに対応するレ
ードーム９０の直径も限定される。
用アンテナ装置では、コーナリフレクタ９３のコーナ角
αを所定値に設定することにより、２つの周波数帯で３
dBビーム幅を一致させることができるが、その３dBビー
ム幅はコーナ長Ｌに応じて変化する。したがって、所定
の３dBビーム幅を有する２周波共用アンテナ装置は、コ
ーナリフレクタ９３のコーナ角αおよびコーナ長Ｌが指
定され、そのコーナ角αおよびコーナ長Ｌに対応するレ
ードーム９０の直径も限定される。
【００１５】図１３に示す２周波共用アンテナ装置で
は、２つの周波数帯で一致する３dBビーム幅は、コーナ
リフレクタ９７のコーナ角αに応じて変化する。したが
って、所定の３dBビーム幅を有する２周波共用アンテナ
装置は、コーナリフレクタ９７のコーナ角αが指定さ
れ、そのコーナ角αに対応するレードーム９０の直径も
限定される。
は、２つの周波数帯で一致する３dBビーム幅は、コーナ
リフレクタ９７のコーナ角αに応じて変化する。したが
って、所定の３dBビーム幅を有する２周波共用アンテナ
装置は、コーナリフレクタ９７のコーナ角αが指定さ
れ、そのコーナ角αに対応するレードーム９０の直径も
限定される。
【００１６】このように、図１２および図１３に示す従
来の２周波共用アンテナ装置の構成では、レードーム９
０の直径を小さくするために、コーナリフレクタ９３，
９７のコーナ角αあるいはコーナ長Ｌを自由に変更する
ことはできなかった。すなわち、２つの周波数帯で３dB
ビーム幅を一致させたまま小型化することは困難であっ
た。
来の２周波共用アンテナ装置の構成では、レードーム９
０の直径を小さくするために、コーナリフレクタ９３，
９７のコーナ角αあるいはコーナ長Ｌを自由に変更する
ことはできなかった。すなわち、２つの周波数帯で３dB
ビーム幅を一致させたまま小型化することは困難であっ
た。
【００１７】また、２つの周波数帯の３dBビーム幅を一
致させたままその３dBビーム幅を変更するには、一方は
コーナリフレクタ９３のコーナ長Ｌを可変にすることに
より、他方はコーナリフレクタ９７のコーナ角αを可変
にすることにより可能である。ただし、従来構成では３
dBビーム幅に応じて、コーナリフレクタ９３のコーナ長
Ｌあるいはコーナリフレクタ９７のコーナ角αに対応す
るレードーム９０の直径を変更しなければならない。す
なわち、３dBビーム幅可変の２周波共用アンテナ装置で
は、各レードーム９０の直径は、一方はコーナリフレク
タ９３のコーナ長Ｌが最大となるときに合わせて、他方
はコーナリフレクタ９７のコーナ角αが180°および最
大となるときに合わせて設計する必要がある。このよう
なことから、レードーム９０の直径の最小値が制限され
容易に小型化することができなかった。
致させたままその３dBビーム幅を変更するには、一方は
コーナリフレクタ９３のコーナ長Ｌを可変にすることに
より、他方はコーナリフレクタ９７のコーナ角αを可変
にすることにより可能である。ただし、従来構成では３
dBビーム幅に応じて、コーナリフレクタ９３のコーナ長
Ｌあるいはコーナリフレクタ９７のコーナ角αに対応す
るレードーム９０の直径を変更しなければならない。す
なわち、３dBビーム幅可変の２周波共用アンテナ装置で
は、各レードーム９０の直径は、一方はコーナリフレク
タ９３のコーナ長Ｌが最大となるときに合わせて、他方
はコーナリフレクタ９７のコーナ角αが180°および最
大となるときに合わせて設計する必要がある。このよう
なことから、レードーム９０の直径の最小値が制限され
容易に小型化することができなかった。
【００１８】本考案は、２つの周波数帯で３dBビーム幅
を一致させたまま小型化することができ、さらに３dBビ
ーム幅を変えても、最小のレードームの大きさで対応す
ることができる２周波共用アンテナ装置を提供すること
を目的とする。
を一致させたまま小型化することができ、さらに３dBビ
ーム幅を変えても、最小のレードームの大きさで対応す
ることができる２周波共用アンテナ装置を提供すること
を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の考案
は、周波数f1で動作する少なくとも１つの第１放射素子
と、第１放射素子に近接配置され、周波数f1より高い周
波数f2で動作する少なくとも１つの無給電素子または第
２放射素子と、第１放射素子または第２放射素子と所定
の間隔Ｄを介して配置され、断面形状が円弧で所定の長
さを有する導電性材料のリフレクタと、第１放射素子，
無給電素子または第２放射素子，リフレクタを収納する
円筒型のレードームとを備え、周波数f1の波長をλf1と
したときに、リフレクタの円弧のなす半径Ｒを少なくと
も 0.125λf1とし、リフレクタの円弧のなす中心角θを
40°以上 160°以下とし、間隔Ｄを0.13λf1以上0.20λ
f1以下とする。
は、周波数f1で動作する少なくとも１つの第１放射素子
と、第１放射素子に近接配置され、周波数f1より高い周
波数f2で動作する少なくとも１つの無給電素子または第
２放射素子と、第１放射素子または第２放射素子と所定
の間隔Ｄを介して配置され、断面形状が円弧で所定の長
さを有する導電性材料のリフレクタと、第１放射素子，
無給電素子または第２放射素子，リフレクタを収納する
円筒型のレードームとを備え、周波数f1の波長をλf1と
したときに、リフレクタの円弧のなす半径Ｒを少なくと
も 0.125λf1とし、リフレクタの円弧のなす中心角θを
40°以上 160°以下とし、間隔Ｄを0.13λf1以上0.20λ
f1以下とする。
【００２０】請求項２に記載の考案は、請求項１に記載
の２周波共用アンテナ装置においてリフレクタを複数の
短冊状の導電性材料で構成したことを特徴とする。
の２周波共用アンテナ装置においてリフレクタを複数の
短冊状の導電性材料で構成したことを特徴とする。
【００２１】
【作用】従来の２周波共用アンテナ装置では、コーナリ
フレクタを用い、そのコーナ角αまたはコーナ長Ｌを適
切に決めることにより、２つの周波数帯の３dBビーム幅
を等しくすることができた。また、コーナリフレクタの
コーナ長Ｌまたはコーナ角αを変えることにより、２つ
の周波数帯で３dBビーム幅を一致させたまま、その３dB
ビーム幅を変化させることができた。
フレクタを用い、そのコーナ角αまたはコーナ長Ｌを適
切に決めることにより、２つの周波数帯の３dBビーム幅
を等しくすることができた。また、コーナリフレクタの
コーナ長Ｌまたはコーナ角αを変えることにより、２つ
の周波数帯で３dBビーム幅を一致させたまま、その３dB
ビーム幅を変化させることができた。
【００２２】本考案の２周波共用アンテナ装置では、断
面形状が円弧のリフレクタを用い、リフレクタの円弧の
なす半径Ｒおよび中心角θ、さらにリフレクタと第１放
射素子または第２放射素子との間隔Ｄを限定することに
より、２つの周波数帯の３dBビーム幅を等しくすること
ができる（請求項１）。
面形状が円弧のリフレクタを用い、リフレクタの円弧の
なす半径Ｒおよび中心角θ、さらにリフレクタと第１放
射素子または第２放射素子との間隔Ｄを限定することに
より、２つの周波数帯の３dBビーム幅を等しくすること
ができる（請求項１）。
【００２３】また、リフレクタの断面形状が円弧である
ので、円筒型のレードームと一体形成することが可能と
なる。その場合には、レードームとリフレクタとの間に
生じる隙間がなくなり、レードームの半径をリフレクタ
の円弧のなす半径Ｒまで小さくすることができる。すな
わち、２周波共用アンテナ装置を効率よく小型軽量化す
ることができる。
ので、円筒型のレードームと一体形成することが可能と
なる。その場合には、レードームとリフレクタとの間に
生じる隙間がなくなり、レードームの半径をリフレクタ
の円弧のなす半径Ｒまで小さくすることができる。すな
わち、２周波共用アンテナ装置を効率よく小型軽量化す
ることができる。
【００２４】また、本考案の２周波共用アンテナ装置で
は、リフレクタの円弧のなす中心角θを変えることによ
り、２つの周波数帯で３dBビーム幅を一致させたまま、
その３dBビーム幅を変化させることができる。このと
き、リフレクタの円弧のなす半径Ｒは不変であるので、
レードームの直径も同じままでよい。したがって、３dB
ビーム幅が可変となっても、最小のレードームの大きさ
で対応することができる。なお、リフレクタの円弧のな
す半径Ｒを変えても、２つの周波数帯で３dBビーム幅を
一致させたまま、その３dBビーム幅を変化させることが
できる。ただし、リターンロスの関係から間隔Ｄの最小
値が制限されるので、レードームの大きさには下限があ
る。
は、リフレクタの円弧のなす中心角θを変えることによ
り、２つの周波数帯で３dBビーム幅を一致させたまま、
その３dBビーム幅を変化させることができる。このと
き、リフレクタの円弧のなす半径Ｒは不変であるので、
レードームの直径も同じままでよい。したがって、３dB
ビーム幅が可変となっても、最小のレードームの大きさ
で対応することができる。なお、リフレクタの円弧のな
す半径Ｒを変えても、２つの周波数帯で３dBビーム幅を
一致させたまま、その３dBビーム幅を変化させることが
できる。ただし、リターンロスの関係から間隔Ｄの最小
値が制限されるので、レードームの大きさには下限があ
る。
【００２５】本考案の２周波共用アンテナ装置では、リ
フレクタを複数の短冊状にしてその数を調整することに
より、容易にリフレクタの円弧のなす中心角θを可変さ
せることができる。すなわち、短冊状のリフレクタの数
に応じて、２つの周波数帯で一致する３dBビーム幅を変
化させることができる（請求項２）。
フレクタを複数の短冊状にしてその数を調整することに
より、容易にリフレクタの円弧のなす中心角θを可変さ
せることができる。すなわち、短冊状のリフレクタの数
に応じて、２つの周波数帯で一致する３dBビーム幅を変
化させることができる（請求項２）。
【００２６】
【実施例】図１は、本考案の２周波共用アンテナ装置の
第一実施例構成を示す。(1) は上面から見た状態を示
し、(2) は側面から見た状態を示す。
第一実施例構成を示す。(1) は上面から見た状態を示
し、(2) は側面から見た状態を示す。
【００２７】図において、本実施例の２周波共用アンテ
ナ装置は、誘電材料で構成されるレードーム１０内に、
周波数f1で動作して給電する放射素子１１，周波数f1よ
り高い周波数f2で動作する無給電素子１２，断面形状が
円弧で金属材料で構成されるリフレクタ１３を配置した
構成である。なお、リフレクタ１３は、金属蒸着により
あるいは金属箔を張り付けることにより、レードーム１
０に一体形成することができる。また、金属材料の他に
導電性材料のもので構成することもできる。ここで、リ
フレクタ１３の円弧のなす半径（レードーム１０の半
径）をＲ、リフレクタ１３の円弧のなす中心角をθ、リ
フレクタ１３の円弧の中点と放射素子１１との間隔をＤ
とする。
ナ装置は、誘電材料で構成されるレードーム１０内に、
周波数f1で動作して給電する放射素子１１，周波数f1よ
り高い周波数f2で動作する無給電素子１２，断面形状が
円弧で金属材料で構成されるリフレクタ１３を配置した
構成である。なお、リフレクタ１３は、金属蒸着により
あるいは金属箔を張り付けることにより、レードーム１
０に一体形成することができる。また、金属材料の他に
導電性材料のもので構成することもできる。ここで、リ
フレクタ１３の円弧のなす半径（レードーム１０の半
径）をＲ、リフレクタ１３の円弧のなす中心角をθ、リ
フレクタ１３の円弧の中点と放射素子１１との間隔をＤ
とする。
【００２８】本実施例の構成では、リフレクタ１３の円
弧のなす半径Ｒおよび中心角θ、さらに間隔Ｄを適切に
決めることにより、２つの周波数帯で３dBビーム幅の等
しいセクタービームを得ることができる。以下、各数値
例について、図２〜図５を参照して説明する。
弧のなす半径Ｒおよび中心角θ、さらに間隔Ｄを適切に
決めることにより、２つの周波数帯で３dBビーム幅の等
しいセクタービームを得ることができる。以下、各数値
例について、図２〜図５を参照して説明する。
【００２９】図２は、本アンテナ装置の間隔Ｄに対する
３dBビーム幅の一例を示す。(1) は、リフレクタ１３の
円弧のなす半径Ｒおよび中心角θを一定（0.125λf1，1
40°）とした場合であり、(2) は、リフレクタ１３の円
弧の長さＡを一定（0.3λf1)とし、リフレクタ１３の円
弧のなす半径Ｒおよび中心角θを可変とした場合であ
る。
３dBビーム幅の一例を示す。(1) は、リフレクタ１３の
円弧のなす半径Ｒおよび中心角θを一定（0.125λf1，1
40°）とした場合であり、(2) は、リフレクタ１３の円
弧の長さＡを一定（0.3λf1)とし、リフレクタ１３の円
弧のなす半径Ｒおよび中心角θを可変とした場合であ
る。
【００３０】図において、横軸は間隔Ｄを周波数f1の波
長λf1を用いて表す。実線は周波数f1（１ＧHz）、点線
は周波数f2（２ＧHz）における間隔Ｄと３dBビーム幅と
の関係である。図に示すように、間隔Ｄが0.16λf1の前
後で、３dBビーム幅が２つの周波数に対して 120°でほ
ぼ一致する。
長λf1を用いて表す。実線は周波数f1（１ＧHz）、点線
は周波数f2（２ＧHz）における間隔Ｄと３dBビーム幅と
の関係である。図に示すように、間隔Ｄが0.16λf1の前
後で、３dBビーム幅が２つの周波数に対して 120°でほ
ぼ一致する。
【００３１】また、レードーム１０の直径を0.25λf1、
リフレクタ１３の円弧のなす中心角θを 140°とした場
合に、間隔Ｄが0.13λf1以上0.20λf1以下で、２つの周
波数帯の３dBビーム幅がほぼ等しいと見なすことができ
る。すなわち、放射素子１１の位置をその範囲に設定す
れば、２つの周波数帯で３dBビーム幅の等しいセクター
ビームを得ることができる。ただし、間隔Ｄを小さくす
ると低い周波数f1における放射抵抗が小さくなり（J.D.
Kraus,"Antennas",Second Edition,1988 McGraw-Hill B
ook Company p.556)、リターンロスが大きくなるために
共振状態が劣化する別な問題点もある。
リフレクタ１３の円弧のなす中心角θを 140°とした場
合に、間隔Ｄが0.13λf1以上0.20λf1以下で、２つの周
波数帯の３dBビーム幅がほぼ等しいと見なすことができ
る。すなわち、放射素子１１の位置をその範囲に設定す
れば、２つの周波数帯で３dBビーム幅の等しいセクター
ビームを得ることができる。ただし、間隔Ｄを小さくす
ると低い周波数f1における放射抵抗が小さくなり（J.D.
Kraus,"Antennas",Second Edition,1988 McGraw-Hill B
ook Company p.556)、リターンロスが大きくなるために
共振状態が劣化する別な問題点もある。
【００３２】図３は、本アンテナ装置のリターンロスの
周波数特性の一例を示す。なお、本例は、上記のＤ＝0.
16λf1で３dBビーム幅が 120°のなるときのリターンロ
スの周波数特性である。図において、横軸は周波数f1で
正規化した周波数f2の値である。図に示すように、２つ
の周波数f1，f2が所定の周波数比となるときにリターン
ロスの値を−10dB以下にすることができる。なお、ここ
では、１：２のときとなるが、無給電素子１２の素子長
を変えることにより、他の周波数比でも同様の結果を得
ることができる。
周波数特性の一例を示す。なお、本例は、上記のＤ＝0.
16λf1で３dBビーム幅が 120°のなるときのリターンロ
スの周波数特性である。図において、横軸は周波数f1で
正規化した周波数f2の値である。図に示すように、２つ
の周波数f1，f2が所定の周波数比となるときにリターン
ロスの値を−10dB以下にすることができる。なお、ここ
では、１：２のときとなるが、無給電素子１２の素子長
を変えることにより、他の周波数比でも同様の結果を得
ることができる。
【００３３】以上示したように、本アンテナ装置は、直
径0.25λf1のレードーム１０に、中心角 140°のリフレ
クタ１３を配置し、リフレクタ１３の円弧の中点と放射
素子１１との間隔Ｄを0.16λf1とすることにより、２つ
の周波数帯の３dBビーム幅が120°で一致する２周波共
用アンテナとして動作させることができる。しかも、本
アンテナ装置は、２周波でリターンロスを−10dB以下に
抑える条件を満たすことができる。また、周波数f1を 9
00ＧHzとすると、レードーム１０の直径は約80ｍｍとな
り、従来の約 100ｍｍに比べて十分に小さくすることが
できる。このときの各周波数f1，f2における水平面内放
射指向性を図４(1),(2) に示す。
径0.25λf1のレードーム１０に、中心角 140°のリフレ
クタ１３を配置し、リフレクタ１３の円弧の中点と放射
素子１１との間隔Ｄを0.16λf1とすることにより、２つ
の周波数帯の３dBビーム幅が120°で一致する２周波共
用アンテナとして動作させることができる。しかも、本
アンテナ装置は、２周波でリターンロスを−10dB以下に
抑える条件を満たすことができる。また、周波数f1を 9
00ＧHzとすると、レードーム１０の直径は約80ｍｍとな
り、従来の約 100ｍｍに比べて十分に小さくすることが
できる。このときの各周波数f1，f2における水平面内放
射指向性を図４(1),(2) に示す。
【００３４】図５は、本アンテナ装置のリフレクタ１３
の円弧のなす中心角θに対する３dBビーム幅の一例を示
す。図において、実線は周波数f1（１ＧHz）、点線は周
波数f2（２ＧHz）における中心角θと３dBビーム幅との
関係である。図に示すように、本アンテナ装置における
各３dBビーム幅は中心角θ（円弧の長さＡ）によって決
定され、かつ中心角θを変えることによりその３dBビー
ム幅を変化させることができる。
の円弧のなす中心角θに対する３dBビーム幅の一例を示
す。図において、実線は周波数f1（１ＧHz）、点線は周
波数f2（２ＧHz）における中心角θと３dBビーム幅との
関係である。図に示すように、本アンテナ装置における
各３dBビーム幅は中心角θ（円弧の長さＡ）によって決
定され、かつ中心角θを変えることによりその３dBビー
ム幅を変化させることができる。
【００３５】なお、中心角θが40°以上 160°以下で、
２つの周波数帯の３dBビーム幅がほぼ等しいと見なすこ
とができる。すなわち、その範囲でリフレクタ１３の円
弧のなす中心角θを変化させることにより、２つの周波
数帯で３dBビーム幅をほぼ一致させたまま、その３dBビ
ーム幅を変化させることができる。ただし、リフレクタ
１３の円弧のなす中心角θを変化させても半径Ｒは不変
であり、レードーム１０の直径はそのままでよい。すな
わち、３dBビーム幅を可変としても、最小のレードーム
の大きさで対応することができる。
２つの周波数帯の３dBビーム幅がほぼ等しいと見なすこ
とができる。すなわち、その範囲でリフレクタ１３の円
弧のなす中心角θを変化させることにより、２つの周波
数帯で３dBビーム幅をほぼ一致させたまま、その３dBビ
ーム幅を変化させることができる。ただし、リフレクタ
１３の円弧のなす中心角θを変化させても半径Ｒは不変
であり、レードーム１０の直径はそのままでよい。すな
わち、３dBビーム幅を可変としても、最小のレードーム
の大きさで対応することができる。
【００３６】ここで、リフレクタ１３を複数の短冊状の
導電性材料で構成し、リフレクタ１３の円弧の長さＡ
（中心角θ）を変える仕組みについてその一例を図６に
示す。図において、リフレクタ１３は、複数の短冊状の
導電性材料がすだれ状に連結された構造であり、その重
なり具合によってリフレクタ１３の円弧の長さＡ（中心
角θ）を変わる仕組みである。また、短冊状の金属箔，
金属板を張り付けまたは除去することによっても同様の
機能を果たすことができる。
導電性材料で構成し、リフレクタ１３の円弧の長さＡ
（中心角θ）を変える仕組みについてその一例を図６に
示す。図において、リフレクタ１３は、複数の短冊状の
導電性材料がすだれ状に連結された構造であり、その重
なり具合によってリフレクタ１３の円弧の長さＡ（中心
角θ）を変わる仕組みである。また、短冊状の金属箔，
金属板を張り付けまたは除去することによっても同様の
機能を果たすことができる。
【００３７】図７〜図１０は、本考案の２周波共用アン
テナ装置の第二実施例〜第五実施例の構成を示す。それ
ぞれ(1) は上面から見た状態を示し、(2) は側面から見
た状態を示す。
テナ装置の第二実施例〜第五実施例の構成を示す。それ
ぞれ(1) は上面から見た状態を示し、(2) は側面から見
た状態を示す。
【００３８】第二実施例は、第一実施例の無給電素子１
２に代えて、無給電素子２１，２２，２３を配置したこ
とを特徴とする。第三実施例は、第一実施例の無給電素
子１２に代えて、放射素子１１の両側に無給電素子２
１，２２を配置したことを特徴とする。
２に代えて、無給電素子２１，２２，２３を配置したこ
とを特徴とする。第三実施例は、第一実施例の無給電素
子１２に代えて、放射素子１１の両側に無給電素子２
１，２２を配置したことを特徴とする。
【００３９】第四実施例は、第一実施例の放射素子１
１，無給電素子１２に代えて、周波数f2で動作して給電
する放射素子３１と、放射素子３１に対してリフレクタ
１３側に、周波数f1で動作し放射素子３１と平行線路を
用いて接続される放射素子３２とを配置したことを特徴
とする。なお、本実施例ではリフレクタ１３の円弧の中
点と放射素子３２との間隔をＤとする。
１，無給電素子１２に代えて、周波数f2で動作して給電
する放射素子３１と、放射素子３１に対してリフレクタ
１３側に、周波数f1で動作し放射素子３１と平行線路を
用いて接続される放射素子３２とを配置したことを特徴
とする。なお、本実施例ではリフレクタ１３の円弧の中
点と放射素子３２との間隔をＤとする。
【００４０】第五実施例は、第一実施例の放射素子１
１，無給電素子１２に代えて、周波数f2で動作して給電
する放射素子４１と、放射素子４１に対してリフレクタ
１３と反対側に、周波数f1で動作し放射素子４１と平行
線路を用いて交差接続される放射素子４２とを配置した
ことを特徴とする。なお、本実施例ではリフレクタ１３
の円弧の中点と放射素子４１との間隔をＤとする。
１，無給電素子１２に代えて、周波数f2で動作して給電
する放射素子４１と、放射素子４１に対してリフレクタ
１３と反対側に、周波数f1で動作し放射素子４１と平行
線路を用いて交差接続される放射素子４２とを配置した
ことを特徴とする。なお、本実施例ではリフレクタ１３
の円弧の中点と放射素子４１との間隔をＤとする。
【００４１】以上示したように、各実施例は、周波数f1
で動作する放射素子と、周波数f1より高い周波数f2で動
作する無給電素子または放射素子の配置構成が異なる
が、２周波共用アンテナ装置としての機能は第一実施例
と同様に説明される。なお、第五実施例に示す配置構成
は、図１３に示す従来の２周波共用アンテナ装置と等価
である。
で動作する放射素子と、周波数f1より高い周波数f2で動
作する無給電素子または放射素子の配置構成が異なる
が、２周波共用アンテナ装置としての機能は第一実施例
と同様に説明される。なお、第五実施例に示す配置構成
は、図１３に示す従来の２周波共用アンテナ装置と等価
である。
【００４２】
【考案の効果】以上説明したように、本考案の２周波共
用アンテナ装置は、断面形状が円弧のリフレクタを用い
ることにより、２つの周波数帯の３dBビーム幅を等しく
することができ、しかも円筒型のレードームと一体形成
することが可能となる。したがって、レードームをリフ
レクタの円弧のなす半径に応じて小さくすることがで
き、無駄なく小型軽量化することができる。
用アンテナ装置は、断面形状が円弧のリフレクタを用い
ることにより、２つの周波数帯の３dBビーム幅を等しく
することができ、しかも円筒型のレードームと一体形成
することが可能となる。したがって、レードームをリフ
レクタの円弧のなす半径に応じて小さくすることがで
き、無駄なく小型軽量化することができる。
【００４３】また、本考案の２周波共用アンテナ装置
は、リフレクタの円弧のなす中心角θ（円弧の長さＡ）
を変えることにより、２つの周波数帯で３dBビーム幅を
一致させたまま、その３dBビーム幅を変化させることが
できる。しかも、３dBビーム幅が可変となってもレード
ームの大きさは不変であり、最小のレードームの大きさ
で対応することができる。
は、リフレクタの円弧のなす中心角θ（円弧の長さＡ）
を変えることにより、２つの周波数帯で３dBビーム幅を
一致させたまま、その３dBビーム幅を変化させることが
できる。しかも、３dBビーム幅が可変となってもレード
ームの大きさは不変であり、最小のレードームの大きさ
で対応することができる。
【図１】本考案の２周波共用アンテナ装置の第一実施例
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２】本アンテナ装置の間隔Ｄに対する３dBビーム幅
の一例を示す図。
の一例を示す図。
【図３】本アンテナ装置のリターンロスの周波数特性の
一例を示す図。
一例を示す図。
【図４】本アンテナ装置の各周波数f1，f2における水平
面内放射指向性を示す図。
面内放射指向性を示す図。
【図５】本アンテナ装置のリフレクタ１３の円弧のなす
中心角θに対する３dBビーム幅の一例を示す図。
中心角θに対する３dBビーム幅の一例を示す図。
【図６】リフレクタ１３の円弧の長さＡ（中心角θ）を
変える仕組みの一例を示す図。
変える仕組みの一例を示す図。
【図７】本考案の２周波共用アンテナ装置の第二実施例
構成を示す図。
構成を示す図。
【図８】本考案の２周波共用アンテナ装置の第三実施例
構成を示す図。
構成を示す図。
【図９】本考案の２周波共用アンテナ装置の第四実施例
構成を示す図。
構成を示す図。
【図１０】本考案の２周波共用アンテナ装置の第五実施
例構成を示す図。
例構成を示す図。
【図１１】３つに分割された無線ゾーンと基地局のアン
テナ施設を示す図。
テナ施設を示す図。
【図１２】従来の２周波共用アンテナ装置の構成例を示
す図。
す図。
【図１３】従来の２周波共用アンテナ装置の他の構成例
を示す図。
を示す図。
１０ レードーム １１ 放射素子（f1用） １２，２１，２２，２３ 無給電素子（f2用） １３ リフレクタ ３１，４１ 放射素子（f2用） ３２，４２ 放射素子（f1用）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｑ 19/17 Ｈ０１Ｑ 19/17 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 19/28 H01Q 1/42 H01Q 5/00 H01Q 5/01 H01Q 15/14 H01Q 19/28
Claims (2)
- 【請求項１】 周波数f1で動作する少なくとも１つの第
１放射素子と、 前記第１放射素子に近接配置され、周波数f1より高い周
波数f2で動作する少なくとも１つの無給電素子または第
２放射素子と、 前記第１放射素子または前記第２放射素子と所定の間隔
Ｄを介して配置され、断面形状が円弧で所定の長さを有
する導電性材料のリフレクタと、 前記第１放射素子，前記無給電素子または第２放射素
子，前記リフレクタを収納する円筒型のレードームとを
備え、 前記周波数f1の波長をλf1としたときに、前記リフレク
タの円弧のなす半径Ｒを少なくとも 0.125λf1 以上と
し、前記リフレクタの円弧のなす中心角θを40°以上 1
60°以下とし、前記間隔Ｄを0.13λf1以上0.20λf1以下
とすることを特徴とする２周波共用アンテナ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の２周波共用アンテナ装
置において、 リフレクタを複数の短冊状の導電性材料で構成したこと
を特徴とする２周波共用アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993049114U JP2606139Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ２周波共用アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993049114U JP2606139Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ２周波共用アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720714U JPH0720714U (ja) | 1995-04-11 |
| JP2606139Y2 true JP2606139Y2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=12822044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993049114U Expired - Lifetime JP2606139Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ２周波共用アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606139Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4246363B2 (ja) * | 2000-09-06 | 2009-04-02 | マスプロ電工株式会社 | Ｕｈｆアンテナ |
| JP4515660B2 (ja) * | 2001-05-11 | 2010-08-04 | Ｄｘアンテナ株式会社 | 指向性アンテナ |
| US7180469B2 (en) * | 2005-06-29 | 2007-02-20 | Cushcraft Corporation | System and method for providing antenna radiation pattern control |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP1993049114U patent/JP2606139Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0720714U (ja) | 1995-04-11 |
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Legal Events
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