JP2950464B2 - 無線基地局装置 - Google Patents

無線基地局装置

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JP2950464B2
JP2950464B2 JP1435195A JP1435195A JP2950464B2 JP 2950464 B2 JP2950464 B2 JP 2950464B2 JP 1435195 A JP1435195 A JP 1435195A JP 1435195 A JP1435195 A JP 1435195A JP 2950464 B2 JP2950464 B2 JP 2950464B2
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守 秋元
登喜雄 多賀
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は建物内のロビー、廊下お
よび室内、地下街、市街地道路などに設置される携帯電
話等の無線基地局装置に関し、特にシステムの経済化に
係わる。
【0002】
【従来の技術】従来、建物内のロビー、廊下および室
内、地下街などに設置する無線基地局装置(本体および
アンテナより成る)は、人の通行の妨げにならないこと
を前提に、主として天井裏に本体を設置し、アンテナは
天井板の部分に取り付けられて天井の下部に突き出るよ
うに設置されていた。この場合のアンテナ2の設置位置
は図6に示すように、建物内のロビーや室内3ではその
中央付近の天井が、また廊下および地下街4などでは通
路中央付近の天井がそれぞれ用いられている。5は全方
向性アンテナの放射パタン、6は壁面を示している。こ
のように全方向性アンテナを配置することによりゾーン
半径を最も大きくとることができる。
【0003】一般に、全方向性アンテナを横壁に近付け
て設置すると壁面での電波の反射に起因するアンテナ効
率の低下が生じ、ゾーン長が大きくとれない傾向があ
る。そのために、アンテナは通路中央付近の天井下に配
置することが望ましい。アンテナを金属壁面に近付けた
ときのアンテナ効率低下のメカニズムについては、著書
「Small Antenna 」 (pp.100-107, K.Fujimoto, A.Hend
aerson, K.Hirasawa andJ.R.James 著、Electronic & E
lectrical Engineering Research Studies, Antenna Se
ries)に掲載されている。しかしながら、一般に天井裏
には無線基地局装置用の電源線や通信線が配線されてい
ることはほとんど無く、上記配置方法の実現のためには
無線基地局装置用の電源線と通信線を別途工事によって
施設しなければならず、その工事費用の分だけ無線通信
システムの構築コストが増大するという欠点があった。
【0004】一方、市街地道路において無線通信手段を
構築する手段としては、パーソナル・ハンディホン・シ
ステム(PHS)のように公衆電話ボックスあるいは建
物屋上などに無線設備を設置することが考えられてい
る。公衆電話ボックス内に無線基地局装置を施設する場
合には、電源線や通信線があらかじめ配線されており、
空きの通信線があればそれを利用できるのでそれら設備
に要する工事を行わずに済むという利点がある。しかし
ながら、無線設備を施設したい場所に必ずしも公衆電話
ボックスがあるとは限らず、新たに公衆電話ボックスを
設置するとなれば、かなりの設備費を必要とする。また
建物屋上へ無線設備を設置する場合には建物屋上まで無
線設備用の電源線と通信線とを配線する設備工事に加え
て、屋上での風圧に耐える工事が必要となり、無線通信
手段の構築コストが増大するという欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電源
線と通信線の施設にかかる設備コストを低減せしめ、か
つ建物内のロビー、廊下および室内、地下街、市街地道
路などにおいて効率良くサービスエリアを確保できる無
線基地局装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1)請求項1の無線基
地局装置は、本体とアンテナとより成り、その本体は、
壁面の近くに設けられた公衆電話機の近傍に設置され、
アンテナはほぼ1/2使用波長離れて配置され、逆位相
給電される垂直半波長ダイポールアンテナよりなり、こ
のアンテナは公衆電話機の上面に、壁面から0.7波長以
上離して立てられ、壁面横方向に最大利得を持つ水平面
内8の字指向性特性を有する。
【0007】(2)請求項2の発明では、前記(1)に
おいて、本体の電源入力端子が、公衆電話機に電力を供
給する電源線に接続される。 (3)請求項3の発明では、前記(1)または(2)に
おいて、本体が、公衆電話機と、公衆電話機用台との間
に介在される。 (4)請求項4の発明では、前記(1)または(2)に
おいて、本体が、公衆電話機の背面側に配される。
【0008】
【作 用】本発明は卓上形の公衆電話機用の電源線を利
用でき、また公衆電話機の近傍に設置された端子板(一
般に複数の通信線が引き込まれる)に空きがあれば、空
きの端子を利用できるので電源線、通信線の設備コスト
を低減できると共に、8の字指向性(双方向指向性)特
性を有するアンテナを用い、その最大利得方向を壁面横
方向に向け、壁面から0.7波長以上離して公衆電話機の
上部平面に設置することによって、アンテナの壁面近接
による特性劣化を実用上問題ない程度にまで小さくし、
サービスゾーンをできるだけ広く確保することができ
る。
【0009】また無線基地局装置を設置したい場所に卓
上形の公衆電話機が設置されていない場合には、設置す
る必要があるか、最近の公衆電話機は市街地道路を除い
て電話ボックスが不要で極めて安価に設置できる。その
場合、電源線、通信線は施設する必要があるが、公衆電
話用の電源線を利用できる。
【0010】
【実施例】
(実施例1)図1は本発明の実施例を説明する図であっ
て、壁面6の近傍に設置している公衆電話機用台7の上
に無線基地局装置本体8を載せ、その筐体8a上に公衆
電話機9を載せ、その上面に基地局アンテナ2を設置し
ている。
【0011】図2は本発明の基地局アンテナの設置例を
説明する図であって、直線状通路11の中程の地点付近
で壁面近傍に置かれた公衆電話機の上部に設置する基地
局アンテナ2として、通路の長手方向に最大利得が向く
ように設置された水平面内8の字指向性アンテナを使用
した場合の平面図を示している。直線状通路11には、
全方向性アンテナを用いるよりも長手方向に最大利得を
持ち通路の幅方向に小さい利得を有する放射パタン、す
なわち水平面内8の字指向性のようなパタン形状の基地
局アンテナを用いることが有利である。
【0012】しかしながら、アンテナを壁面近傍に設置
することによって、放射パタンは自由空間中にある場合
から特性が劣化する。図3は、水平面内8の字指向性と
して、半波長ダイポールアンテナを0.5波長離して逆位
相給電して得られる放射パタンを示している。この図で
は、通路側のパタンのみを示し、壁面側のパタンは示し
ていない。図3の14は壁面が存在しない自由空間での
放射特性、15はアンテナ中心と壁面との距離を0.5波
長としたときの放射特性である。14と比較して15で
は通路長手方向、すなわちφ=0°〜10°方向、なら
びに170°〜180°方向の範囲において利得劣化が
見られ、通路沿いにサービスゾーンを形成する際に不利
となる。図4に8の字指向性アンテナと壁面との距離を
パラメータとして、通路沿い方向の実効利得(相対値)
を計算によって求めた結果を示す。図中0dBはアンテナ
が自由空間中に置かれた場合の最大利得を表す。図4か
ら明らかなように、基地局アンテナとして8の字指向性
アンテナを用いて壁面近傍に設置する場合、壁面から0.
7波長以上離すことにより、自由空間における特性から
の実効利得の劣化量は1dB以内に抑えることができる
が、壁面から0.7波長以下では実効利得の劣化量が急激
に増大する。従って、この発明では8の字指向性アンテ
ナの壁面からの距離は0.7波長以上に設定される。
【0013】(実施例2)図5は本発明の他の実施例を
説明するための図である。この場合には基地局アンテナ
2は2aと2bとで構成され、可能な限りアンテナ間隔
を大きく取るように隔てられ、2a,2bを結ぶ線の方
向が壁面に対して平行になるように配置される。1.9G
Hz帯においては、この間隔は80mm以上である。
【0014】このような構造になっているため、この2
本の基地局アンテナ2a,2bは、例えば無線基地局装
置本体8が2ブランチのダイバーシチ受信を行う場合の
ダイバーシチ枝を構成する。このとき、この2本のアン
テナ2a,2bは、公衆電話機9の上部平板上において
可能な限りアンテナ間隔を大きく取るように隔てられて
配置されているので、このダイバーシチ枝間のレベル変
動の相関を小さくする効果、さらにはアンテナ2a,2
b間の相互結合を小さくする効果を合わせ持つ。また、
この2本のアンテナ2a,2bは壁面に近接して設置さ
れた公衆電話機の上部平板上に、2aと2bを結ぶ線が
壁面に対して平行に設置される構造を有するため、アン
テナ特性に及ぼす壁面および電話機の影響が前記2本の
基地局アンテナ2aと2bに対して同一となり、2本の
ダイバーシチアンテナ枝間の特性を揃えることができ
る。
【0015】また、同様にして3つ以上のダイバーシチ
枝を使用する無線基地局装置を構成できる。この場合
も、アンテナ間隔をできるだけ大きくとり、各アンテナ
を結ぶ線が壁面に対して平行に配置する点は同じであ
る。なお、図5において本体8は公衆電話機9の背面側
に配することもできるし、一般的には公衆電話機9の近
傍に設置すればよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線基地
局装置は、公衆電話機の周辺に設備することにより、公
衆電話機設備用の通信線および電源線を利用できる長所
を持ち、建物内のロビー、廊下および室内、地下街など
に無線通信手段を構築する場合に通信線および電源線の
設備工事コストを削減できるという大きな経済的効果を
有する。
【0017】なお、本発明の無線基地局装置では、公衆
電話機が設置される周辺の壁面の影響によるアンテナ実
効利得の低下が実用上問題ない程度に少なくなるように
0.7波長以上壁より離して水平面内8の字指向性アンテ
ナを用いることにより、地下街通路等の通路型空間をサ
ービスエリアとする無線基地局装置1局当たりのゾーン
長を地下街通路中央の天井に無線基地局装置を設置した
場合と同等のゾーン長にできるため、サービスエリア内
での無線基地局総数を特別に増加させることなく無線通
信システムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aは本発明の実施例の設置形態を示す斜視図、
BはAの電気的なブロック図。
【図2】図1の基地局アンテナ設置位置と放射パタンを
示す平面図。
【図3】図1のアンテナ2の自由空間および壁面より0.
5波長離して設置した場合の放射特性を示す図。
【図4】図1のアンテナ2の相対実効利得の壁面との間
隔に対する変化特性を示すグラフ。
【図5】本発明の他の実施例の設置形態を示す斜視図。
【図6】従来の無線基地局装置のアンテナの設置位置と
放射パタンを示す平面図。
【符号の説明】
2 アンテナ 3 建物内の室内やロビー 4 廊下や地下街 5 水平面内全方向性指向性パタン 6 壁面 7 公衆電話機用台 8 無線基地局装置本体 9 公衆電話機 11 直線状通路 12 水平面内8の字指向性パタン 14,15 水平面内8の字指向性パタンの計算値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04Q 7/26 7/30 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01Q 1/24 H01Q 1/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体とアンテナとより成る無線基地局装
    置において、 前記本体は、壁面の近くに設けられた公衆電話機の近傍
    に設置され、 前記アンテナは、ほぼ2分の1使用波長離れて配置さ
    れ、逆位相給電される垂直に延長された2本の半波長ダ
    イポールアンテナよりなり、 このアンテナは 前記公衆電話機の上面に、前記壁面から
    0.7波長以上離して立てられ、壁面横方向に最大利得を
    持つ水平面内8の字指向性特性を有することを特徴とす
    る、 無線基地局装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記本体の電源入力
    端子が、前記公衆電話機に電力を供給する電源線に接続
    されることを特徴とする無線基地局装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記本体
    が、前記公衆電話機と、公衆電話機用台との間に介在さ
    れることを特徴とする無線基地局装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または2において、前記本体
    が、前記公衆電話機の背面側に配されることを特徴とす
    る無線基地局装置。
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