JP3261606B2 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

Info

Publication number
JP3261606B2
JP3261606B2 JP20513995A JP20513995A JP3261606B2 JP 3261606 B2 JP3261606 B2 JP 3261606B2 JP 20513995 A JP20513995 A JP 20513995A JP 20513995 A JP20513995 A JP 20513995A JP 3261606 B2 JP3261606 B2 JP 3261606B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
reflector
antenna device
monopole
array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP20513995A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0936654A (ja
Inventor
珠美 丸山
一浩 上原
憲一 鹿子嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP20513995A priority Critical patent/JP3261606B2/ja
Publication of JPH0936654A publication Critical patent/JPH0936654A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3261606B2 publication Critical patent/JP3261606B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無線LANのよう
な、高速無線データ通信用のアンテナ装置に関し、特に
垂直面でコセカント2乗ビーム、水平面でファンビーム
となる指向性を有し、高い利得を有することによって反
射波を抑圧できるアンテナを、アンテナの高さを押さえ
た、小さくて軽いアンテナで実現することを特徴とす
る、小型無線LAN端末用アンテナ装置にかかわる。
【0002】
【従来の技術】構内無線LAN等に用いる基地局装置用
アンテナは、屋内の天井などに設置され、端末装置用ア
ンテナは机の上や机の上のパーソナルコンピュータやワ
ークステーションの上に設置される。
【0003】無線LANのような、伝送速度が10Mb
psを超えるような高速無線通信では、指向性を鋭くし
た利得の高いアンテナが必要である。一方端末装置は基
地局がどの方向にあっても電波を受信できるように水平
面内360°のすべての方向にビームを向けられるよう
にするのが望ましい。これを実現するアンテナとして、
図7に示すような金属地板を複数のセクターに分割して
各セクター毎にセクタービームを有する三次元コーナリ
フレクタアンテナを設置するアンテナが考えられてい
る。
【0004】図7(a)は概観図、(b)は上面図(X
Y面)、(c)は側面図(XZ面)である。図7におい
て、6は励振器、8はコーナリフレクタアンテナ、3は
金属地板、4はアンテナ切り替えスイッチ、9はコーナ
リフレクタの高さHr、10はコーナリフレクタのコー
ナ長さlr、12は放射指向性、X、Y、Zは直交座
標、θ、φは球面座標を示している。図7はセクター数
を12としたときの例を示しており、各セクターにおけ
るアンテナ装置は3の金属地板と励振器の両側にある2
の反射板と13の反射板によって三次元のコーナリフレ
クタアンテナとして動作する。本アンテナははじめに通
信を行うとき電波の到来する方向を受信レベルでサーチ
して、アンテナ切り替えスイッチで使用するセクターの
アンテナに切り替える動作を行っている。このようなア
ンテナでは、垂直面内放射指向性についてはθの値が0
°以上90°以下の範囲で利得が高く、それ以外の範囲
での放射がヌルに近くなるもの、水平面内放射指向性に
ついては、サイドローブ、バックローブが小さく、ビー
ム幅が360°をセクター数で割った値となるようなも
のが要求される。このような構造のアンテナの特性はコ
ーナリフレクタの端における、リフレクタ間の間隔とリ
フレクタの高さからなるアンテナ開口面積によって利得
が決定される。従って30°ビーム用のコーナ角30°
のコーナリフレクタ、あるいは20°ビーム用のコーナ
角20°のコーナリフレクタで高い利得を得るにはリフ
レクタの高さと長さを非常に大きくする必要があり、こ
のような構造のアンテナでは小型軽量化が困難であっ
た。また金属板によって構成されるコーナリフレクタの
コーナ長を長くすれば、小型にできないだけでなく重く
なるという欠点もあった。
【0005】一方、従来のモノポール八木アンテナはリ
フレクタが線状素子で作成されている(オーム社、アン
テナ工学ハンドブックp.117)。このようなアンテ
ナを20GHzを超える高い周波数帯で用いると、1波
長が15mm以下と短くなるため、構造のわずかな製作
誤差が指向性などのアンテナ特性に大きな影響を与える
という欠点があった。また従来の線状素子を用いた場合
ではビーム幅の小さい、利得の高いアンテナを実現する
ために反射板は放射素子に近づけなければならなかっ
た。一方反射板を放射素子に近づけるとインピーダンス
を50Ωで整合をとるのが困難になるという欠点があっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上示すように従来の
三次元コーナリフレクタアンテナには励振器の真上にヌ
ルが生じ、このためにD/U比が劣化し、不感地となる
という欠点があった。また、従来のコーナリフレクタを
用いてサイドローブ、バックローブを抑制するには反射
板の高さや反射板の長さを大きくして開口面積を広げる
手段しかなく、このためにアンテナを小さくすることが
できないという欠点があった。また、アンテナのサイズ
を変えることなく見かけ上の開口面積を広げる手段とし
て、誘電体を用いる方法があるが、この場合は誘電体に
よるロスや、サイドローブが発生するという欠点があっ
た。本発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたものでアンテナの小型化にかかわる。
【0007】本発明は上記欠点を改善するもので、小型
で利得の高いアンテナ装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上述の問
題点は、特許請求の範囲に記載した手段により解決され
る。すなわち本発明は、導体による地板と該地板の上に
構成される、導体による筒、または多角柱の側面と、一
つ以上のモノポール素子によるアレーによって構成され
るアンテナ装置であって、該筒が前記モノポール素子に
反射板となるように構成することを特徴とするアンテナ
装置である。
【0009】従来の地板付きモノポールアンテナにはリ
フレクタを円筒型あるいは多角柱型にしたものは存在し
なかった。
【0010】また、本発明は、地板を地板の中央部分ま
たは該中央部分の近傍を中心とする複数のセクターに分
割し、各セクター毎に1または複数のモノポール素子に
よるアレーを設け該各モノポール素子によるアレーの反
射板として使用される一つの筒を、セクター分割の中心
が、前記筒の中心となるように設置することを特徴とす
るアンテナ装置である。
【0011】従来のセクタービームアンテナの反射板は
360°をセクター数で割った値、あるいはこれより小
さな値をコーナの角度とする、コーナリフレクタを用い
ており、円筒あるいは多角柱のみを用いて狭いビーム幅
および、高い利得を得るアンテナは存在しなかった。
【0012】また、本発明は、地板上に複数設置され
る、モノポール素子の間に仕切り板を設置することを特
徴とする。仕切り板を設けることによって、隣接する素
子からの反射をおさえることが可能になる。
【0013】本発明によれば、表面波アンテナとして動
作するモノポール八木がもともと指向性を有しており、
これにリフレクタを円筒にしているため開口の大きな反
射板をおくことになる。この結果、本アンテナは同じ地
板半径で、かつ反射板の高さを等しくしたまま、コーナ
リフレクタアンテナを用いた場合に比較してシャープな
ビームと高い利得を実現可能にしている。円筒リフレク
タ付きモノポールアンテナはリフレクタを円筒にしてい
るため電波を反射する面積が線状素子をリフレクタとす
る場合に比較して大きくなり、この結果わずかな製作誤
差に影響しないアンテナを実現できる。円筒リフレクタ
を用いた場合はある程度、リフレクタと放射素子の間隔
を離していても、指向性をシャープに小さくできるた
め、インピーダンス整合がとりやすくなる。仕切り板の
設置によって、円錐面内指向性におけるサイドローブを
小さくするという効果が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明のアンテナ装置の第
一の実施例で、1は円筒リフレクタ、2はモノポール八
木アレー、3は金属地板、6はモノポール素子による励
振器、7はモノポール素子による導波器である。Sは円
筒リフレクタの半径、Rは地板の半径である。1の円筒
リフレクタは多角形で実現してもよい。
【0015】図2は本発明のアンテナ装置の第二の実施
例で、1は円筒リフレクタ、2はモノポール八木アレ
ー、3は金属地板である。1の円筒リフレクタは多角形
で実現してもよい。また、円筒リフレクタの内部にアン
テナ切り替えスイッチを収納し、モノポール八木アレー
を切り替えて用いることもできる。
【0016】図3は本発明の第三の実施例であり、1は
円筒リフレクタ、2はモノポール八木アレー、3は金属
地板、5は仕切り板である。
【0017】図4は本発明の第二と三の実施例の特性を
モーメント法を用いて計算した例である。図4は、アレ
ー長をパラメータとしたときの、利得の値を三次元コー
ナリフレクタの場合と、円筒リフレクタ付きモノポール
の場合について比較して示している。図4中、(a)
は、図2に示した、円筒リフレクタ付きモノポールの場
合の結果であり、(b)は図3に示した仕切り板を設置
した円筒リフレクタ付きモノポールの場合である。図4
中、波線で示した値は図7の従来のコーナリフレクタの
利得特性である。ここで、円筒の半径Sを2波長、円筒
の高さを2/3波長、コーナ長を0.5波長、金属地板
の大きさを無限大に仮定している。ここでアレー長を最
低必要な地板の大きさ、つまり最低必要な地板の半径R
がアレー長と円筒の半径を加えたものであると仮定すれ
ば、円筒型リフレクタを設置した図2の構造のアンテ
ナ、および図3の仕切り板を設置した構造のアンテナは
ともに、図7のコーナリフレクタ単体の場合に比較し
て、利得が高くなることがわかる。
【0018】図5に本発明の第二の実施例のアンテナの
放射指向性をモーメント法を用いた計算値で示す。ここ
で、円筒型リフレクタの半径は2波長、円筒型リフレク
タの高さは0.67波長、円形の金属地板の半径は6波
長、モノポールアレーの素子数は12、素子間隔は0.
2波長としている。図5(a)は水平面内放射指向性、
図5(b)は垂直面内放射指向性である。水平面は扇
形、垂直面は、θ=30°から90°にかけて不感地が
少ない無線LANに用いるセクターアンテナとして理想
的なパターン形状をしている。
【0019】図6に本発明の第三の実施例の仕切り板、
円筒リフレクタ付きモノポール八木アンテナの放射指向
性を測定値で示す。図6(a)は仕切り板がない場合で
あり、図6(b)は本発明の仕切り板がある場合であ
る。ここで円筒型リフレクタの半径は2波長、円筒型リ
フレクタの高さは0.67波長、円形の金属地板の半径
は5波長、モノポールアレーの素子数は9、素子間隔は
0.2波長としている。仕切り板の設置によって不要な
放射であるサイドローブおよびバックローブを小さくで
きることがわかる。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のアンテナ
装置は、モノポール八木アンテナのリフレクタに円筒を
用いることによって、アンテナの調整を従来より容易に
することができる。さらに本アンテナを周方向にセクタ
ー配置することにより、水平面内指向性が扇形ビームを
有し、垂直面内指向性がθ=30°から90°にかけて
放射する不感地の少ないアンテナとして、無線LANに
好適なアンテナを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアンテナ装置の第一の実施例を示す図
である。
【図2】本発明のアンテナ装置の第二の実施例を示す図
である。
【図3】本発明のアンテナ装置の第三の実施例を示す図
である。
【図4】本発明の効果を示す図であり、アンテナ特性を
モーメント法を用いた解析によって示している。
【図5】本発明の第二の実施例アンテナ装置の指向性を
示す図である。
【図6】本発明の第三の実施例アンテナ装置の指向性を
示す図である。
【図7】従来のアンテナ装置を示す図である。
【符号の説明】
lr 円筒型リフレクタの高さ R 金属地板の長さ X、Y、Z 直交座標 θ、φ 球面座標 1 円筒リフレクタ 2 モノポール八木アンテナ 3 金属地板 4 アンテナ切り替えスイッチ 5 仕切り板 6 #1、励振器 7 #2〜#n、導波器 8 コーナリフレクタアンテナ 9 コーナリフレクタの高さHr 10 コーナ長lr 12 放射指向性
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−106291(JP,A) 特開 昭48−94345(JP,A) 特開 昭61−25304(JP,A) 特開 昭53−17049(JP,A) 特開 昭49−51848(JP,A) 特開 昭64−53610(JP,A) 特開 昭51−97958(JP,A) 特開 平8−335825(JP,A) 特開 昭63−100387(JP,A) 特開 平5−37232(JP,A) 実開 平1−81016(JP,U) 実開 平3−103607(JP,U) 特公 昭38−20009(JP,B1) 米国特許4213132(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 19/10 H01Q 21/20

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体による地板と、該地板の上に構成さ
    れる導体による筒の側面と、少なくとも1個のモノポー
    ル素子によるアレーによって構成され、該筒が前記モノ
    ポール素子によるアレーに対して反射板となるように構
    成することを特徴とするアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 前記アレーがモノポール素子による励振
    器と少なくとも1個のモノポール素子による導波器を有
    する請求項1記載のアンテナ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のアンテナ装置に
    おいて、前記筒を前記地板の中央付近に一個設け、該筒
    を共通の反射板となるように、複数の前記モノポール素
    子によるアレーを設けたことを特徴とするアンテナ装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のアンテナ装置において、
    前記複数のモノポール素子によるアレーを切り替えて用
    いるように構成されたアンテナ切り替えスイッチを前記
    筒内に収納したことを特徴とするアンテナ装置。
  5. 【請求項5】 前記複数のモノポール素子によるアレー
    とアレーの間に仕切り板を設けたことを特徴とする請求
    項3または4記載のアンテナ装置。
  6. 【請求項6】 前記筒を多角柱にて構成したことを特徴
    とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のアンテナ装
    置。
JP20513995A 1995-07-20 1995-07-20 アンテナ装置 Expired - Lifetime JP3261606B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20513995A JP3261606B2 (ja) 1995-07-20 1995-07-20 アンテナ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20513995A JP3261606B2 (ja) 1995-07-20 1995-07-20 アンテナ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0936654A JPH0936654A (ja) 1997-02-07
JP3261606B2 true JP3261606B2 (ja) 2002-03-04

Family

ID=16502076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20513995A Expired - Lifetime JP3261606B2 (ja) 1995-07-20 1995-07-20 アンテナ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3261606B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0877443B1 (en) * 1997-05-09 2008-01-02 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Antenna and manufacturing method therefor
JP2001036337A (ja) 1999-03-05 2001-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
JP4512279B2 (ja) * 2001-02-13 2010-07-28 マスプロ電工株式会社 アンテナ
CN100414852C (zh) * 2004-07-26 2008-08-27 电子科技大学 一种多入多出无线通信基站分集天线装置
FR3000844B1 (fr) * 2013-01-04 2016-04-01 Dcns Antenne du type a reseau circulaire amelioree

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0936654A (ja) 1997-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6864852B2 (en) High gain antenna for wireless applications
US9246235B2 (en) Controllable directional antenna apparatus and method
US6133882A (en) Multiple parasitic coupling to an outer antenna patch element from inner patch elements
US6917346B2 (en) Wide bandwidth base station antenna and antenna array
JP3261606B2 (ja) アンテナ装置
JP3510598B2 (ja) 偏波共用アンテナ装置
JP2000091843A (ja) 偏波共用アンテナ装置
CN115954661A (zh) 一种具有360°周向波束覆盖的可重构微带天线
JP2981096B2 (ja) 多ビームアンテナ装置
JP3353218B2 (ja) アンテナ装置
US7095383B2 (en) Field configurable radiation antenna device
JP3259211B2 (ja) アンテナ装置
JP3445931B2 (ja) テーパースロットアンテナ
JPH08335825A (ja) アンテナ装置
CN220510247U (zh) 一种高覆盖范围定向天线
CN215342986U (zh) 偶极子天线
JP3701578B2 (ja) 水平および垂直偏波共用アンテナ装置
US20240145903A1 (en) Base station antennas having parasitic elements on multiple faces of a reflector
WO2022264415A1 (ja) アンテナ装置及び無線通信装置
JPH11168318A (ja) 多周波共用セクタアンテナ装置
JP2003008344A (ja) アンテナ装置
JP3268641B2 (ja) 2ダイポールアンテナ装置
JPH08181538A (ja) 2周波共用アンテナ装置
JP2000183642A (ja) 3周波共用基地局アンテナ装置
CN112952403A (zh) 一种具有矩形平顶赋形的双极化阵列天线

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071221

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081221

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091221

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131221

Year of fee payment: 12

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term