JP3239043B2 - 移動通信用基地局 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の移動通信シス
テムを共用する移動通信基地局に関するものであり、さ
らには共用時の基地局アンテナの小型化、数量低減に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車・携帯電話等を対象とした移動通
信システムとしては、大容量方式、ＴＡＣＳ（Ｔｏｔａ
ｌ Ａｃｃｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙ
ｓｔｅｍ）方式、デジタル方式等が実際に運用されてい
る。例えば、第一の移動通信方式として大容量方式を想
定した場合の基地局アンテナ構成を図１６に示す。図に
おいて、１８は大容量方式用アンテナで、ここでは水平
面内１８０゜ビームを有するアンテナ（以下１８０゜ビ
ームアンテナと称する）としている。２は放射ビーム、
３はビーム方向を示すベクトル、５は合成回路、６は鉄
塔等の構造物を示す。一般に大容量方式は、オムニゾー
ン構成を採用しているから、図に示すように１８０゜ビ
ームアンテナ二面を互いに背中合わせに設置し、これを
合成することによってオムニ指向性を得ている。また大
容量方式においては、一般にダイバーシチ受信が行われ
るため、この場合にはさらには２本の１８０゜ビームア
ンテナを必要とし、全部で基地局アンテナ数は４本とな
る。一方第二の移動通信方式としてデジタル方式を想定
した場合の基地局構成を図１７に示す。図において、１
９はデジタル方式用アンテナ、２は放射ビーム、４はビ
ーム方向を示すベクトル、６は鉄塔等の構造物である。
デジタル方式においては、３セクタ構成が採用されるこ
とが一般的であり、この場合基地局アンテナとしては水
平面内で１２０゜のビーム幅を有するアンテナ（以下１
２０゜ビームアンテナと称する）３本を互いにビーム方
向が１２０゜ずつ異なるように設置する。また、ダイバ
ーシチ受信を行う場合には合計６本のアンテナが設置さ
れることとなる。

【０００３】一方、移動通信の普及に伴い基地局数の増
加は目覚ましく、基地局の設置場所の確保が大きな問題
となってきている。従って、例えばデジタル方式の基地
局を新規に設置する場合、既設の大容量方式の基地局に
併設することは、設置場所の確保・建設コスト低減の面
からきわめて有効な方策である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の大容
量方式及びデジタル方式は上記のように構成されていた
ため、この２つのシステムを共用する場合、図１８に示
すように最大１０本のアンテナが乱立することになる。
また、同一面での設置が難しい場合には、図１９に示す
ように垂直方向に配置することになる。

【０００５】ところで、従来の大容量方式においては水
平面内において１８０゜ビームアンテナを用いている
が、この種のアンテナは比較的風圧荷重が大きい。たと
えば現状使用されているアンテナは、アンテナ長５ｍの
場合風速７５ｍ／ｓ相当で約８００ｋｇの風圧荷重とな
る。この場合、大容量方式の基地局に新たにデジタル方
式のアンテナを設置することは、荷重容量の点から困難
である場合が多い。また、アンテナ数を減らすためには
２つのシステムのアンテナの共用化を図ることが有効で
あるが、現状の大容量方式とデジタル方式の基地局構成
においては、２つのシステムにおいてビーム幅もビーム
方向も異なるため、アンテナの共用が困難であるという
問題点があった。

【０００６】この発明は、既設の基地局に他のシステム
の基地局併設することを可能とすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の実施例１によ
る移動通信基地局は、第一の移動通信システムに対して
は互いに１２０゜ずつビーム方向が異なる１２０゜ビー
ムアンテナ３面を合成することによりオムニゾーンを形
成し、また第二の移動通信システムについては、互いに
１２０゜ずつビーム方向が異なる１２０゜ビームアンテ
ナ３面により各セクタを構成し、かつ第一の移動通信シ
ステム用のアンテナと第二の移動通信システム用のアン
テナの指向方向を一致させ、同一方向を指向する２つの
システム用のアンテナを一体にして共用化することによ
りアンテナ数を３基として構成したものである。

【０００８】また、この発明の実施例２による移動通信
用基地局は、第一の移動通信システムに対しては互いに
１２０゜ずつビーム方向が異なる１２０゜ビームアンテ
ナ３面を合成することによりオムニゾーンを形成し、ま
た第二の移動通信システムについては、互いに１２０゜
ずつビーム方向が異なる１２０゜ビームアンテナ３面に
より各セクタを構成し、かつ第一の移動通信システム用
のアンテナと第二の移動通信システム用のアンテナの指
向方向を一致させ、同一方向を指向する２つのシステム
用のアンテナを一体にして共用化することにより３面の
アンテナでシステムを構成するとともに、さらにダイバ
ーシチ受信用として上記３面のアンテナと同一方向を指
向する３面のアンテナを設置し、アンテナ数を６基とし
て構成したものである。

【０００９】この発明の実施例３による移動通信基地局
は、互いにビーム方向の異なる２面のアンテナを１本の
誘電体レドーム内に収納して構成したものである。

【００１０】また、この発明の実施例４による移動通信
基地局は、第一の移動通信システム用のアンテナ素子と
しては送受共用の素子アンテナを用い、また第二の移動
通信システム用のアンテナとしては送受信を分離し上下
にスタック化した素子を用い、複数の第一の移動通信シ
ステム用の素子アンテナと第二の移動通信システム用の
素子アンテナを縦方向に半波長程度の間隔で交互に配列
することによって２つのシステムを共用するアンテナを
構成したものである。

【００１１】この発明の実施例５による移動通信基地局
は、第一の移動通信システム、第二の移動通信システム
用のアンテナ共に送受信素子を分離しこれを上下にスタ
ック化した素子アンテナを用い、複数の第一の移動通信
システム用アンテナ素子と第二の移動通信システム用ア
ンテナ素子を縦方向に半波長程度の間隔で交互に配列す
ることにより２つのシステムを共用するアンテナを構成
したものである。

【００１２】また、この発明の実施例６による移動通信
基地局は、送信用の素子列と受信用の素子列にそれぞれ
独立な給電回路を接続し、かつ給電回路内に移相回路を
設けてアンテナを構成したものである。

【００１３】この発明の実施例７による移動通信基地局
は、第一の移動通信システムに対しては互いに１２０゜
ずつビーム方向が異なる１２０゜ビームアンテナ３面を
合成することによりオムニゾーンを形成し、また第二の
移動通信システムについては、互いに１２０゜ずつビー
ム方向が異なる１２０゜ビームアンテナ３面により各セ
クタを構成し、かつ第一の移動通信システム用のアンテ
ナと第二の移動通信システム用のアンテナのビーム方向
を６０゜ずつずらし、６０゜ずつビーム方向の異なるア
ンテナ６面で基地局を構成したものである。

【００１４】また、この発明の実施例８による移動通信
基地局は、第一の移動通信システムに対しては互いに１
２０゜ずつビーム方向が異なる１２０゜ビームアンテナ
３面を合成することによりオムニゾーンを形成し、また
第二の移動通信システムについては、互いに１２０゜ず
つビーム方向が異なる１２０゜ビームアンテナ３面によ
り各セクタを構成し、かつダイバーシチ受信用として第
一の移動通信システム、第二の移動通信システムともに
各アンテナと同一方向を指向するアンテナをさらにもう
一組設置し、かつ第一の移動通信システム用のアンテナ
と第二の移動通信システム用のアンテナのビーム方向を
６０゜ずつずらし、６０゜ずつビーム方向の異なるアン
テナ１２面で基地局を構成したものである。

【００１５】この発明の実施例９による移動通信基地局
は、それぞれのアンテナは細い誘電体レドーム内に収納
し、互いに６０゜ずつ指向方向の異なる３面のアンテナ
を一本の支持柱に固定することにより一体化して構成し
たものである。

【００１６】また、この発明の実施例１０による移動通
信基地局は、互いに６０゜ずつ指向方向の異なるアンテ
ナ三面を一本の誘電体レドーム内に収納したものであ
る。

【００１７】この発明の実施例１１による移動通信基地
局は、第一の移動通信システム用のアンテナとしては送
受共用アンテナを用い、第二の移動通信システム用アン
テナとして送受を分離し、これを上下にスタック化した
素子アンテナを縦方向に複数配列して構成したアンテナ
を用いたものである。

【００１８】また、この発明の実施例１２による移動通
信基地局は、第一の移動通信システム用のアンテナとし
ては送受共用アンテナを用い、第二の移動通信システム
用アンテナとして送受を分離し、これを縦方向に半波長
程度の間隔で交互に配列して構成したアンテナを用いた
ものである。

【００１９】

【作用】この発明の実施例１によれば、２つのシステム
を共用し、かつ水平面内ビーム幅１２０゜のアンテナ３
本で基地局を構成したので、既設の基地局において２つ
のシステムを共用することが可能となる。

【００２０】また、この発明の実施例２によれば、ダイ
バーシチ受信用を含め６本の共用アンテナで基地局を構
成したので、既設の基地局において２つのシステムを共
用することが可能となる。

【００２１】この発明の実施例３によれば、互いにビー
ム方向が１２０゜異なる２面のアンテナを一本の誘電体
レドーム内に収納して構成したので、ダイバーシチ受信
用を含めても３本のアンテナで基地局を構成でき、既設
の基地局において２つのシステムを共用することが可能
となる。

【００２２】また、この発明の実施例４によれば、第一
のシステム用のアンテナを送受共用とし、第二のシステ
ム用のアンテナは送受素子を分離し、これらを縦方向に
交互配列して共用アンテナを構成したので、２つのシス
テム間の干渉をより低減することができる。

【００２３】この発明の実施例５によれば、第一のシス
テム、第二のシステム用共にアンテナは送受素子を分離
し、これらを縦方向に交互配列して共用アンテナを構成
したので、２つのシステム間の干渉をさらに低減するこ
とができる。

【００２４】また、この発明の実施例６によれば、送信
用の素子列と受信用の素子列にそれぞれ独立な給電回路
を接続し、かつ給電回路内に移相回路を設けてアンテナ
を構成したので、送受信それぞれ独立に垂直面における
チルト角を変化することが可能となる。

【００２５】この発明の実施例７によれば、第一の移動
通信システム、第二の移動通信システム共に１２０゜ビ
ーム幅のアンテナ３面ずつで構成し、第一の移動通信シ
ステム用のアンテナと第二の移動通信システム用のアン
テナのビーム方向を６０゜ずつずらし、６０゜ずつビー
ム方向の異なるアンテナ６面で構成したので、６０゜ず
つビーム方向の異なるアンテナ３面ずつを近接設置する
ことによりアンテナ設置位置を２ヶ所することができ、
アンテナの小型化が可能となるとともに設置性が良くな
り、既設の基地局において２つのシステムを共用するこ
とが可能となる。

【００２６】また、この発明の実施例８によれば、第一
の移動通信システム、第二の移動通信システムともにダ
イバーシチ受信用を含め１２０゜ビームアンテナ６面ず
つで構成し、第一の移動通信システム用のアンテナと第
二の移動通信システム用のアンテナのビーム方向を６０
゜ずつずらし、６０゜ずつビーム方向の異なるアンテナ
１２面で基地局を構成したので６０゜ずつビーム方向の
異なるアンテナ３面ずつを近接設置することによりアン
テナ設置位置を４ヶ所とすることができ、アンテナの小
型化が可能となるとともに設置性が良くなり、既設の基
地局において２つのシステムを共用することが可能とな
る。

【００２７】この発明の実施例９によれば、近接配置し
た６０゜ずつビーム方向の異なる３面のアンテナをそれ
ぞれは細い円筒レドーム内に収納し、かつ一本の支持柱
に固定して構成したので、アンテナ数がダイバーシチ受
信用を含めても４本となり、設置性が良くなるととも
に、既設の基地局において２つのシステムを共用するこ
とが可能となる。

【００２８】また、この発明の実施例１０によれば、近
接配置した６０゜ずつビーム方向の異なる３面のアンテ
ナを一本の誘電体レドーム内に収納して構成したので、
アンテナ数がダイバーシチ受信用を含めても４本とな
り、設置性が良くなるとともに、既設の基地局において
２つのシステムを共用することが可能となる。

【００２９】この発明の実施例１１によれば、第一の移
動通信システム用のアンテナとしては送受共用アンテナ
を用い、第二の移動通信システム用アンテナとして送受
を分離し、これを上下にスタック化した素子アンテナを
縦方向に複数配列して構成したアンテナを用いたので、
２つのシステム間の干渉を少なくでき、性能の良いアン
テナ特性が得られる。

【００３０】また、この発明の実施例１２によれば、第
一の移動通信システム用のアンテナとしては送受共用ア
ンテナを用い、第二の移動通信システム用アンテナとし
て送受を分離し、これを縦方向に半波長程度の間隔で交
互に配列して構成したアンテナを用いたので、２つのシ
ステム間の干渉を少なくでき、性能の良いアンテナ特性
が得られる。

【００３１】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明の実施例１における基地局
構成を示す図であり、図において１は二つのシステムを
共用する共用アンテナ、２は放射ビーム、３は第一のシ
ステムにおけるビーム方向を示すベクトル、４は第二の
システムにおけるビーム方向を示すベクトル、５は合成
回路、６は鉄塔等の構造物を示す。また、図中Ｐ１，Ｐ
２はそれぞれ第一、第二のシステムに対する入出力端子
で、いずれも共用アンテナの一部を形成する。

【００３２】次に、動作について、説明する。第一の移
動通信システムとしては、この場合大容量方式を想定し
ており、また第二の移動通信システムとしてはデジタル
方式を想定している。大容量方式においては、１２０゜
ビームアンテナ３面を互いに１２０゜ずつビーム方向を
ずらして配置し、各アンテナの入出力端子Ｐ１と合成回
路５を接続することにより合成回路５の出力としては３
面のアンテナを合成したオムニ指向性が得られる。一
方、デジタル方式においては、やはり１２０゜ビームア
ンテナ３面を互いに１２０゜ずつずらして配置し、各入
出力端子Ｐ２は直接送受信器に接続されるから、３セク
タを構成することが可能である。ここで、デジタル方式
においては、セクタの方向が決まっているためアンテナ
のビーム方向は決まってしまうが、大容量方式はオムニ
ゾーン構成であるため、アンテナのビーム方向は任意で
ある。従って、図に示すようにデジタル方式と大容量方
式のビーム方向を備えた構成が可能である。この場合、
ビーム幅・ビーム方向とも同じであり、使用周波数帯域
のみが異なるため、２つのシステムのアンテナの共用化
は比較的容易である。

【００３３】また、従来の大容量方式の場合、ダイバー
シチ用を除けば１８０゜ビームアンテナ２面で構成され
るのに対し、この発明においては１２０゜ビームアンテ
ナ３面の構成となるが、ビーム幅を１２０゜とすること
によってアンテナ自体の小型化が可能となる。例えば、
８００ＭＨｚ帯においてアンテナを円筒形状とした場
合、大容量方式を送受共用方式、デジタル方式を送受分
離方式とすることにより、φ１００〜１２０ｍｍ程度で
１２０゜ビームを構成することが可能であり、アンテナ
長を５ｍとした場合、風速７５ｍ／ｓ相当で風圧荷重は
約２００ｋｇと１８０゜ビームアンテナの約４分の１程
度となる。従って、基地局全体としては、従来の大容量
方式の局よりもアンテナ風圧荷重は小さくなり、既設の
局に十分設置が可能となる。具体的には、既設の１８０
゜ビームアンテナの代わりに１２０゜ビームの共用アン
テナを設置することにより、２つのシステムの共用が可
能となる。

【００３４】実施例２．図２は、この発明の実施例２に
おける基地局構成を示す図であり、図中の記号は実施例
１の場合と同じである。

【００３５】この場合には、ダイバーシチ受信用を含め
てアンテナとしては６面となるが、実施例１の場合と同
じ理由により、従来の大容量方式の基地局よりもアンテ
ナ風圧荷重を小さくすることができ、既設の局において
２つのシステムを共用することが可能となる。

【００３６】実施例３．図３は、この発明の実施例３に
おける基地局構成を示す図であり、７は誘電体レドーム
を示す。また、本図においては入出力端子、合成回路は
省略している。

【００３７】この場合には、１２０゜ビーム幅の異なる
アンテナ２面を一本の誘電体レドーム７内に収納して構
成したので、アンテナ数がダイバーシチ受信用を含めて
３面となるので、さらに風圧荷重を低減できるととも
に、設置性が良くなる。

【００３８】実施例４．図４は、この発明の実施例４に
おける共用アンテナの構成を示す図であり、８は第一の
移動通信システム用の素子アンテナ、９ａは第二の移動
通信システムにおける送信用素子アンテナ、９ｂは第二
の移動通信システムにおける送信用素子アンテナを示
す。

【００３９】次に動作について説明する。一般に基地局
アンテナは、垂直面内のビーム幅を絞り所望の利得を得
るために、複数の素子アンテナを縦方向に半波長程度の
間隔で配列したリニアアレーアンテナにより構成され
る。また、垂直面内において下方に０〜５゜程度ビーム
をチルトさせたアンテナが用いられることも多い。この
場合、アンテナにおける素子間隔は１波長よりも小さい
ことが要求される。一方、１２０゜ビームアンテナはパ
ッチアンテナ等により構成できるので、パッチアンテナ
の基板誘電率を適切に選ぶことによって素子アンテナの
寸法を半波長よりも小さくすることが可能である。従っ
て、２つのシステム用の素子アンテナを半波長以下の間
隔で縦方向に交互に配列することによって共用アンテナ
を構成することが可能である。

【００４０】ところで、第一の移動通信システムとして
大容量方式、第二の移動通信システムとしてデジタル方
式を想定した場合、これらのシステムの基地局における
使用周波数は図５に示す関係となる。図において、１０
は第一のシステムにおける送信帯域、１１は第二のシス
テムにおける送信帯域、１２は第一のシステムにおける
受信帯域、１３は第二のシステムにおける受信帯域を示
す。従って、デジタル方式用の素子アンテナとして送受
信帯域をカバーする広帯域アンテナを用いた場合、これ
は大容量方式の使用周波数帯域をカバーしてしまうため
大容量方式とデジタル方式のアンテナ間の結合が非常に
強くなり、所望の性能が得られないという問題が生じて
しまう。しかるに本実施例においては、大容量方式用と
しては送受共用アンテナ、デジタル方式用としては、送
受を分離した狭帯域アンテナを用いているから、各素子
アンテナの反射損失特性は図６に示すようになり、デジ
タル用素子が大容量方式の帯域でアンテナとして動作し
ないため、二つの方式のアンテナ間の相互結合を低減す
ることが可能である。デジタル方式用の送受分離形の素
子アンテナとしては、送信用素子の上に受信用素子をス
タックすることなどにより構成可能である。なお、図６
において、１４は第一のシステム用アンテナの反射損失
特性、１５ａは第二のシステムの送信用アンテナの反射
損失特性、１５ｂは第二のシステムの受信用アンテナの
反射損失特性を示す。

【００４１】実施例５．図７は、この発明の実施例５に
おける共用アンテナの構成を示す図である。図におい
て、送信用素子アンテナ８ａと受信用素子アンテナ８
ｂ、送信用素子アンテナ９ａと受信用素子アンテナ９ｂ
は縦方向に半波長程度の間隔で交互に配列されている。
この実施例においては、大容量方式用の素子アンテナも
送信用素子アンテナ８ａ、受信用素子アンテナ８ｂに示
すように送受信用を別々に分離し、上下にスタック化し
ているので各素子アンテナの反射素子特性は図８に示す
ようになり、各素子アンテナ間の相互結合量を小さくす
ることができ、良好な性能が得られる。なお図８におい
て、１４ａは第一のシステムの送信用アンテナの反射損
失特性、１４ｂは第一のシステムの受信用アンテナの反
射損失特性を示す。

【００４２】実施例６．図９は、この発明の実施例６に
おける共用アンテナの構成を示す図である。図におい
て、９ａは送信用素子アンテナ、９ｂは受信用素子アン
テナ、１６は給電回路、１７は移相回路を示す。

【００４３】次に動作について説明する。本実施例にお
ける基地局用アンテナにおいては、送信用素子アンテナ
９ａと受信用素子アンテナ９ｂを分離したことにより送
受独立に給電回路１６を接続することが可能となる。ま
た、給電回路１６内に移相回路１７を設けているので、
送信・受信それぞれ独立に垂直面内チルト角を設定する
ことが可能となる。ここで、例えばデジタル方式におい
ては送信と受信の帯域が約１５％離れており、ビーム幅
が受信帯域において狭くなるため、送受で同一チルト角
に設定した場合、受信側のサービスエリアが送信側より
も狭くなる傾向にある。しかるに、本実施例において
は、送受信のチルト角を独立に設定できるから、送受信
でサービスエリア独立に制御できるという特徴がある。

【００４４】実施例７．図１０は、この発明の実施例７
における基地局の構成を示す図であり、図において１８
は第一の移動通信システム用のアンテナ、１９は第二の
移動通信システム用のアンテナを示す。他の符号につい
ては、これまでの説明と同じである。

【００４５】次に動作について説明する。本実施例にお
いても、第一の移動通信方式としては大容量方式を、第
二の移動通信方式としてはデジタル方式を想定してい
る。大容量方式においては、１２０゜ビームアンテナ３
面を互いに１２０゜ずつビーム方向をずらして配置し、
これを合成回路により合成しているから、オムニ指向性
が得られる。一方、デジタル方式においては、やはり１
２０゜ビームアンテナ３面を互いに１２０゜ずつずらし
て配置しているから、３セクタを構成することが可能で
ある。

【００４６】ここで、先に述べたように大容量方式のビ
ーム方向は任意であるから、デジタル方式のビーム方向
に対して大容量方式のアンテナのビーム方向をそれぞれ
６０゜ずつずらしても基地局を構成することが可能であ
る。この場合、図に示すように６０゜ずつビーム方向の
異なるアンテナ３面ずつを一組として鉄塔等の角に設置
することにより、アンテナ設置位置を２ヶ所に集中でき
るから設置性を良くすることができる。また、図のよう
な配列をすることによって、隣り合うアンテナは互いに
６０゜ずつビーム方向が異なるから隣接アンテナ間の干
渉を小さくすることができ、また他のアンテナが電波放
射に対し妨害となることもなく、良好な特性の基地局が
得られる。なお、先に述べたように１２０゜ビームアン
テナを用いることによって風圧荷重を１８０゜ビームア
ンテナの４分の１程度に軽減できるから、基地局全体で
みても風圧荷重は従来の大容量方式の基地局と同等以下
であり、既設の大容量方式の基地局にデジタル方式の基
地局を併設することが可能となる。

【００４７】実施例８．図１１は、この発明の実施例８
における移動通信基地局の構成を示す図であり、図中の
符号は実施例７の場合と同じである。この場合には、ダ
イバーシチ受信用のアンテナを含めて１２面のアンテナ
が必要となるが、実施例７の場合と同様６０゜ずつ方向
の異なるアンテナ３面ずつを一組とすることにより、鉄
塔等の４角に集中して設置することができ、設置性が良
くなる。また、図のような配列をすることによって、隣
り合うアンテナは互いに６０゜ずつビーム方向が異なる
から隣接アンテナ間の干渉を小さくすることができ、ま
た他のアンテナが電波放射に対し妨害となることもな
く、良好な特性の基地局が得られる。さらに１２０゜ビ
ームアンテナの使用により風圧荷重の点からも従来の大
容量方式局と同等以下となり、既設の大容量方式の基地
局にデジタル方式の基地局を併設することが可能とな
る。

【００４８】実施例９．図１２は、この発明の実施例９
における移動通信基地局の構成を示す図であり、２０は
支持柱を示し、他の符号はこれまでと同一である。

【００４９】ここでは、互いに６０゜ずつビーム方向の
異なる３面のアンテナ１８，１９を別々の誘電体レドー
ム７内に収納し、これを一本の支持柱２０に固定して構
成したので、アンテナとしてはダイバーシチ受信用を含
めて１局あたり４本を設置すれば良いから、さらに設置
性の良い移動通信基地局が得られる。

【００５０】実施例１０．図１３は、この発明の実施例
１０における移動通信基地局の構成を示す図であり、図
中の符号はこれまでと同一である。

【００５１】ここでは、互いに６０゜ずつビーム方向の
異なる３面のアンテナ１８，１９を一本の誘電体レドー
ム７内に収納して構成したので。アンテナとしてはダイ
バーシチ受信用を含めて１局あたり４本を設置すれば良
いから、さらに設置性の良い移動通信基地局が得られ
る。

【００５２】実施例１１．図１４は、この発明の実施例
１１における第一の移動通信システム用のアンテナおよ
び第二の移動通信システム用のアンテナの構成を示す図
である。

【００５３】図において、第二の移動通信システム用の
アンテナの送受素子を９ａ，９ｂに示すように別々に
し、これをスタック化して構成しているから、第一の移
動通信システム用のアンテナ１８、第二の移動通信シス
テムにおける送信および受信用アンテナ１９の反射損失
特性は図６に示す通りとなり、第一の移動通信システム
と第二の移動通信システムのアンテナ間では、空間的に
結合量を低減し、さらに周波数特性による結合量の改善
が期待できるから、２つのシステムのアンテナを近接し
て配置しても良好な放射特性が得られるという特徴があ
る。

【００５４】実施例１２．図１５は、この発明の実施例
１２における第一の移動通信システム用のアンテナ１８
および第二の移動通信システム用のアンテナ１９の構成
を示す図である。

【００５５】図に示すように、第二の移動通信システム
用のアンテナ１９の送受素子を９ａ，９ｂに示すように
分離し、これを縦方向に半波長程度の間隔で交互に配列
して構成しても、実施例１１の場合と同様な効果が得ら
れる。

【００５６】

【発明の効果】この発明によれば、２つのシステムを共
用し、かつ水平面内ビーム幅１２０゜のアンテナ３本で
基地局を構成したので、既設の基地局において２つのシ
ステムを共用することが可能になるという効果がある。

【００５７】また、この発明によれば、ダイバーシチ受
信用を含め６本の共用アンテナで基地局を構成したの
で、既設の基地局において２つのシステムを共用するこ
とが可能になるという効果がある。

【００５８】この発明によれば、互いにビーム方向が１
２０゜異なる２面のアンテナを一本の誘電体レドーム内
に収納して構成したので、ダイバーシチ受信用を含めて
も３本のアンテナで基地局を構成でき、既設の基地局に
おいて２つのシステムを共用することが可能になるとい
う効果がある。

【００５９】また、この発明によれば、第一のシステム
用のアンテナを送受共用とし、第二のシステム用のアン
テナは送受素子を分離し、これらを縦方向に交互配列し
て共用アンテナを構成したので、２つのシステム間の干
渉をより低減することができるという効果がある。

【００６０】この発明によれば、第一のシステム、第二
のシステム用共にアンテナは送受素子を分離し、これら
を縦方向に交互配列して共用アンテナを構成したので、
２つのシステム間の干渉をさらに低減することができる
という効果がある。

【００６１】また、この発明によれば、送信用の素子列
と受信用の素子列にそれぞれ独立な給電回路を接続し、
かつ給電回路内に移相回路を設けてアンテナを構成した
ので、送受信それぞれ独立に垂直面におけるチルト角を
変化することが可能になるという効果がある。

【００６２】また、この発明によれば、第一の移動通信
システム、第二の移動通信システム共に１２０゜ビーム
幅のアンテナ３面ずつで構成し、第一の移動通信システ
ム用のアンテナと第二の移動通信システム用のアンテナ
のビーム方向を６０゜ずつずらし、６０゜ずつビーム方
向の異なるアンテナ３面ずつを近接設置することにより
アンテナ設置位置を２ヶ所としたので、アンテナの小型
化が可能となるとともに設置性が良くなり、既設の基地
局において２つのシステムを共用することが可能になる
という効果がある。

【００６３】この発明によれば、第一の移動通信システ
ム、第二の移動通信システムともにダイバーシチ受信用
を含め１２０゜ビームアンテナ６面ずつで構成し、第一
の移動通信システム用のアンテナと第二の移動通信シス
テム用のアンテナのビーム方向を６０゜ずつずらし、６
０゜ずつビーム方向の異なるアンテナ３面ずつを近接設
置することによりアンテナ設置位置を４ヶ所としたの
で、アンテナの小型化が可能となるとともに設置性が良
くなり、既設の基地局において２つのシステムを共用す
ることが可能になるという効果がある。

【００６４】また、この発明によれば、近接配置した６
０゜ずつビーム方向の異なる３面のアンテナをそれぞれ
は細い円筒レドーム内に収納し、かつ一本の支持柱に固
定して構成したので、アンテナ数がダイバーシチ受信用
を含めても４本となり、設置性が良くなるとともに、既
設の基地局において２つのシステムを共用することが可
能になるという効果がある。

【００６５】この発明によれば、近接配置した６０゜ず
つビーム方向の異なる３面のアンテナを一本の誘電体レ
ドーム内に設置して構成したので、アンテナ数がダイバ
ーシチ受信用を含めても４本となり、設置性が良くなる
とともに、既設の基地局において２つのシステムを共用
することが可能になるという効果がある。

【００６６】また、この発明によれば、第一の移動通信
システム用のアンテナとしては送受共用アンテナを用
い、第二の移動通信システム用アンテナとして送受を分
離し、これを上下にスタック化した素子アンテナを縦方
向に複数配列して構成したアンテナを用いたので、２つ
のシステム間の干渉を少なくでき、性能の良いアンテナ
特性が得られるという効果がある。

【００６７】この発明によれば、第一の移動通信システ
ム用のアンテナとしては送受共用アンテナを用い、第二
の移動通信システム用アンテナとして送受を分離し、こ
れを縦方向に半波長程度の間隔で交互に配列して構成し
たアンテナを用いたので、２つのシステム間の干渉を少
なくでき、性能の良いアンテナ特性が得られるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１による移動通信用基地局
の構成図である。

【図２】 この発明の実施例２による移動通信用基地局
の構成図である。

【図３】 この発明の実施例３による移動通信用基地局
の構成図である。

【図４】 この発明の実施例４による共用アンテナの構
成を示す図である。

【図５】 移動通信システムの周波数配列を示す図であ
る。

【図６】 この発明の実施例４による共用アンテナの反
射損失特性を示す図である。

【図７】 この発明の実施例５による共用アンテナの構
成を示す図である。

【図８】 この発明の実施例５による共用アンテナの反
射損失特性を示す図である。

【図９】 この発明の実施例６によるアンテナの構成を
示す図である。

【図１０】 この発明の実施例７による移動通信用基地
局の構成を示す図である。

【図１１】 この発明の実施例８による移動通信用基地
局の構成を示す図である。

【図１２】 この発明の実施例９による移動通信用基地
局の構成を示す図である。

【図１３】 この発明の実施例１０による移動通信用基
地局の構成を示す図である。

【図１４】 この発明の実施例１１による移動通信用基
地局アンテナの構成を示す図である。

【図１５】 この発明の実施例１２による移動通信用基
地局アンテナの構成を示す図である。

【図１６】 従来の大容量方式基地局の構成を示す図で
ある。

【図１７】 従来のデジタル方式基地局の構成を示す図
である。

【図１８】 従来の大容量方式とデジタル方式を共用す
る場合の基地局の構成例を示す図である。

【図１９】 従来の大容量方式とデジタル方式を共用す
る場合の基地局の構成の別の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 共用アンテナ、２ 放射ビーム、３ 第一のシステ
ムのビーム方向、４第二のシステムのビーム方向、５
合成回路、６ 鉄塔等の構造物、７ 誘電体レドーム、
８ 第一のシステム用素子アンテナ、９ 第二のシステ
ム用素子アンテナ、１０ 第一のシステムにおける送信
帯域、１１ 第二のシステムにおける送信帯域、１２
第一のシステムにおける受信帯域、１３ 第二のシステ
ムにおける受信帯域、１４ 第一のシステム用アンテナ
の反射損失特性、１５ 第二のシステム用アンテナの反
射損失特性、１６ 給電回路、１７ 移相回路、１８第
一のシステム用アンテナ、１９ 第二のシステム用アン
テナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 7/30 7/36 (72)発明者 宮下 和仁 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会 社 鎌倉製作所内 (72)発明者 佐藤 敏雄 東京都千代田区六番町６番地 日本移動 通信株式会社内 (72)発明者 乾 眞理 東京都千代田区六番町６番地 日本移動 通信株式会社内 (72)発明者 中野 雅之 東京都千代田区六番町６番地 日本移動 通信株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−63118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−70622（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−15232（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 113 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オムニゾーン方式により構成される第一
   の移動通信システムと３セクタ方式により構成される第
   二の移動通信システムとを共用する移動通信用基地局に
   おいて、第一の移動通信システムに対しては互いに１２
   ０゜ずつビーム方向が異なり、それぞれが水平面内にお
   いて１２０゜のビーム幅を有するアンテナ３面を合成す
   ることによりオムニゾーンを形成し、また第二の移動通
   信システムについては、互いに１２０゜ずつビーム方向
   が異なり、水平面内において１２０゜のビーム幅を有す
   るアンテナ３面により各セクタを構成し、かつ第一の移
   動通信システム用のアンテナと第二の移動通信システム
   用のアンテナの指向方向を一致させ、同一方向を指向す
   る２つのシステム用のアンテナを一体にして共用化する
   ことによりアンテナ数を３基としたことを特徴とする移
   動通信用基地局。
2. 【請求項２】 オムニゾーン方式により構成される第一
   の移動通信システムと３セクタ方式により構成される第
   二の移動通信システムとを共用する移動通信用基地局に
   おいて、第一の移動通信システムに対しては互いに１２
   ０゜ずつビーム方向が異なり、それぞれが水平面内にお
   いて１２０゜のビーム幅を有するアンテナ３面を合成す
   ることによりオムニゾーンを形成し、また第二の移動通
   信システムについては、互いに１２０゜ずつビーム方向
   が異なり、水平面内において１２０゜のビーム幅を有す
   るアンテナ３面により各セクタを構成し、かつ第一の移
   動通信システム用のアンテナと第二の移動通信システム
   用のアンテナの指向方向を一致させ、同一方向を指向す
   る２つのシステム用のアンテナを一体にして共用化する
   ことにより３基のアンテナでシステムを構成するととも
   に、さらにダイバーシチ受信用として上記３基のアンテ
   ナと同一方向を指向する３基のアンテナを設置し、アン
   テナ数を６基としたことを特徴とする移動通信基地局。
3. 【請求項３】 互いにビーム方向の異なる２面のアンテ
   ナを１本の誘電体レドーム内に収納して構成したことを
   特徴とする請求項２に記載の移動通信基地局。
4. 【請求項４】 第一の移動通信システム用のアンテナ素
   子としては送受共用の素子アンテナを用い、また第二の
   移動通信システム用のアンテナとしては送受信を分離し
   上下にスタック化した素子を用い、複数の第一の移動通
   信システム用の素子アンテナと第二の移動通信システム
   用の素子アンテナを縦方向に半波長程度の間隔で交互に
   配列することによって２つのシステムを共用するアンテ
   ナを構成したことを特徴とする請求項１，２または３に
   記載の移動通信用基地局。
5. 【請求項５】 第一の移動通信システム、第二の移動通
   信システム用のアンテナ共に送受信素子を分離しこれを
   上下にスタック化した素子アンテナを用い、複数の第一
   の移動通信システム用アンテナ素子と第二の移動通信シ
   ステム用アンテナ素子を縦方向に半波長程度の間隔で交
   互に配列することにより２つのシステムを共用するアン
   テナを構成したことを特徴とする請求項１，２または３
   に記載の移動通信用基地局。
6. 【請求項６】 送信用の素子列と受信用の素子列にそれ
   ぞれ独立な給電回路を接続し、かつ給電回路内に移相回
   路を設けてアンテナを構成したことを特徴とする、請求
   項４または５記載の移動通信用基地局。
7. 【請求項７】 オムニゾーン方式により構成される第一
   の移動通信システムと３セクタ方式により構成される第
   二の移動通信システムとを共用する移動通信用基地局に
   おいて、第一の移動通信システムに対しては互いに１２
   ０゜ずつビーム方向が異なり、それぞれが水平面内にお
   いて１２０゜のビーム幅を有するアンテナ３面を合成す
   ることによりオムニゾーンを形成し、また第二の移動通
   信システムについては、互いに１２０゜ずつビーム方向
   が異なり、水平面内において１２０゜のビーム幅を有す
   るアンテナ３面により各セクタを構成し、かつ第一の移
   動通信システム用のアンテナと第二の移動通信システム
   用のアンテナのビーム方向を６０゜ずつずらし、６０゜
   ずつビーム方向の異なるアンテナ６面により構成したこ
   とを特徴とする移動通信基地局アンテナ。
8. 【請求項８】 オムニゾーン方式により構成される第一
   の移動通信システムと３セクタ方式により構成される第
   二の移動通信システムとを共用する移動通信用基地局に
   おいて、第一の移動通信システムに対しては互いに１２
   ０゜ずつビーム方向が異なり、それぞれが水平面内にお
   いて１２０゜のビーム幅を有するアンテナ３面を合成す
   ることによりオムニゾーンを形成し、また第二の移動通
   信システムについては、互いに１２０゜ずつビーム方向
   が異なり、水平面内において１２０゜のビーム幅を有す
   るアンテナ３面により各セクタを構成し、かつダイバー
   シチ受信用として第一の移動通信システム、第二の移動
   通信システムともに各アンテナと同一方向を指向するア
   ンテナをさらにもう一組設置し、かつ第一の移動通信シ
   ステム用のアンテナと第二の移動通信システム用のアン
   テナのビーム方向を６０゜ずつずらし、６０゜ずつビー
   ム方向の異なるアンテナ１２面により構成したことを特
   徴とする移動通信基地局アンテナ。
9. 【請求項９】 それぞれのアンテナは誘電体レドーム内
   に収納し、互いに６０゜ずつ指向方向の異なる３面のア
   ンテナを一本の支持柱に固定することにより一体化した
   ことを特徴とする、請求項７または８記載の移動通信用
   基地局。
10. 【請求項１０】 互いに６０゜ずつ指向方向の異なるア
    ンテナ三面を一本の誘電体レドーム内に収納したことを
    特徴とする、請求項７または８記載の移動通信用基地
    局。
11. 【請求項１１】 第一の移動通信システム用のアンテナ
    としては送受共用アンテナを用い、第二の移動通信シス
    テム用アンテナとして送受を分離し、これを上下にスタ
    ック化した素子アンテナを縦方向に複数配列して構成し
    たアンテナを用いたことを特徴とする請求項７または８
    記載の移動通信用基地局。
12. 【請求項１２】 第一の移動通信システム用のアンテナ
    としては送受共用アンテナを用い、第二の移動通信シス
    テム用アンテナとして送受を分離し、これを縦方向に半
    波長程度の間隔で交互に配列して構成したアンテナを用
    いたことを特徴とする請求項７または８記載の移動通信
    用基地局。