JP3339661B2 - 無線基地局アンテナ - Google Patents
無線基地局アンテナInfo
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Description
線基地局で用いるアンテナに関し、特に、地下街等に設
置する無線基地局のアンテナに係る。
ケットベル、携帯電話、自動車電話等々として、実生活
の身近かな所で使われつつある。
無線基地局と、人間が携帯し、あるいは自動車などの移
動体に取り付けられた移動局との間を無線回線で結ん
で、移動局が無線基地局を介して他の端末との間で通話
や情報の授受を行なうものである。
電力であることが要求されるから、送信電力も小である
ものが多いが、基地局側は、移動局の呼出しなども行な
う都合上、それなりのエリアをカバーする必要があるの
で、送信電力も比較的大きく設定される。
を維持する目的で、アンテナは、ビルの屋上などの高い
位置に設置されることが多い。使用周波数は、数百MH
z〜数GHzが用いられるが、周波数の有効利用や、移
動局のアンテナの大きさ等を考えると高い周波数の電波
を使うことが有利である。
衰が激しい上、直進性が強く、これを移動通信に用いる
ことは、実用的でないので、通常ビルの陰等にも多少廻
り込みの期待できる数GHz以下の周波数の電波が使わ
れる。
通信方式における無線基地局のアンテナは、事情の許す
限り、条件の良い場所に設置されるが、近年都市空間や
移動体通信の使われ方が多様になって来るにつれ、従来
の、基地局とそのアンテナ構造では対応し切れない場所
が増えて来ている。
路に設けられたトンネル、地下駐車場、電波の進入し難
い構造や電波を吸収したり遮蔽効果の大きい材質で作ら
れた大規模建造物などが、これに相当する。
ば、地下街)専用の基地局やアンテナを設ける必要が生
ずる。この場合のアンテナは、所望の範囲を均等にカバ
ーする特性のものが望まれる。
ナは、実際には、地下構造物等の天井部や壁面の高い位
置に設けるのが良いことが想定される。しかしながら従
来このような使われ方をするアンテナについての具体的
な技術について、開示されていなかった。
波数を用いる場合、アンテナの近くに金属導体板がある
場合には、その金属導体板の影響によりアンテナの放射
指向性が変化する。この金属導体板の影響を少なくする
ためには、アンテナ素子を金属導体板から、かなり、距
離を離す必要があり、天井設置という観点からは問題が
あった。また、天井に近付けたときの影響も明らかでな
かった。
地下街のような場所の天井に設置することが可能で簡潔
な構造の無線基地局アンテナを提供することを目的とし
ている。
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決さ
れる。
の平面内に、棒状または筒状、または、少なくともその
一部がコイル状のアンテナ素子を、その軸心が、導体板
の平面と垂直に交わるように配すると共に、導体板が上
側に、アンテナ素子が下側になるような構造と成し、前
記アンテナ素子の長さを、使用波長の約1/2に設定
し、前記円形導体板の半径を、使用波長の約0.5〜約
3.5に設定し、前記アンテナ素子の長手方向の中心と
導体板との距離を、使用波長の約0.37〜約0.47
に設定し、たことにより、所望の範囲を均等にカバーす
る放射指向性を有することを特徴とする無線基地局用ア
ンテナである。
用アンテナにおいて、アンテナ素子をホイップアンテナ
として構成したものである。請求項3の発明は、請求項
1の無線基地局用アンテナにおいて、アンテナ素子をダ
イポールアンテナとし、その給電点と導体板との距離を
使用波長の約0.37〜約0.47に設定したものであ
る。
の円形金属導体板上に、その軸心が金属導体板の平面と
直交するように設置し、アンテナ素子の長さを使用波長
の約1/2に、また、円形金属導体板の半径を使用波長
の約0.5波長から約3.5波長の間に、さらに、平面
形状の円形金属導体板とアンテナの中心との距離を、使
用波長の約0.37波長から約0.47波長の間に、選
んでいる。したがって、本発明によれば、アンテナ素子
から放射される電波が所望の範囲を均等にカバーするた
め、アンテナの放射指向性は、平面形状の金属導体板の
効果により、地下街等の天井設置に適した特性となる。
以下実施例に基づいて本発明の作用等について説明す
る。
って、導体板が円形であり、アンテナ素子としてダイポ
ールアンテナを用いた場合の例を示している。同図にお
いて、(a)は斜視図、(b)は側面図であり、数字符
号5はアンテナ素子、4は金属導体板、3はアンテナ素
子保持部材を表わしている。
板の半径、英字符号Bはアンテナ素子の長さ、英字符号
Dはアンテナ素子5の長手方向の中心から金属導体板4
までの距離を表わしており、この場合、Aは使用電波の
波長の0.5〜3.5に間に、Bは使用電波の波長の1
/2弱に、Dは使用電波の波長の0.37〜0.47の
間に設定されている。
例を示す図であって、先に図1で示した円形の金属導体
板を有するアンテナを、地下街の天井に設置した例を示
している。
5はアンテナ素子(ダイポールアンテナ)、6は地下街
の天井面、7は地下街の床面、8は基地局装置を表わし
ている。また、英字符号Dは、アンテナ素子5の長手方
向の中心から金属導体板4までの距離、Hは、アンテナ
素子5の長手方向の中心から床面7までの距離、Lは、
アンテナ素子5の直下から床面7の点Pまでの距離、θ
はアンテナ素子5の長手方向の中心と前記P点を結ぶ直
線とアンテナ素子の転方向の中心線との成す角度を示し
ている。
テナ直下から点Pまでの距離をL、鉛直方向から点Pを
見込む角度をθとしたときの、距離Lと角度θの関係を
図3に示す。図中のパラメータはアンテナ高Hであり、
通常の地下街の天井の高さを考慮して、3m、4m、5
mの場合について計算している。
程度以上になると、鉛直方向からの角度θは80°以上
となり、一方、距離Lが100m程度になっても、角度
θは88°程度である。この結果から、照射領域の周辺
のレベルを高くするためには、θ=80〜88°方向の
レベルを高くすれば良いことがわかる。
ンテナの放射指向性を決定する構造パラメータは、金属
導体平面板とアンテナ中心との距離Dと、金属導体平面
板の大きさである。ここでは、金属導体平面板を円形と
仮定し、金属導体平面板の半径をAとする。
に対するθ=90°および80°方向の利得を、図4に
示す。同図の(a)は90°方向の指向性利得、(b)
は80°方向の指向性利得を示している。横軸は、金属
導体平面板とアンテナ中心との距離Dを波長で規格化し
た値である。
の半径Aを波長で規格化した値である。計算において
は、アンテナとしてダイポールアンテナを仮定してい
る。ここで、θ=90°方向の利得は、金属導体平面板
の半径Aの変化に対してほぼ一定の値を取る。
平面板の半径Aの変化に対して単調に増加する。図4か
ら明らかなように、θ=90°および80°方向の各々
について利得を最大にする金属導体平面板とアンテナ中
心との距離Dが存在する。図5に、金属導体平面板の半
径Aに対して最大利得を与える距離Dを示す。
0°の方向において、アンテナの利得が最大値をとるた
めには、金属導体平面板とアンテナ中心との距離Dを約
0.37波長から約0.47波長の間に選べばよいこと
が分かる。
テナ中心との距離Dを約0.37波長から約0.47波
長の間に選ぶことにより、θ=80〜88°方向のレベ
ル、すなわち照射領域の周辺のレベルを高くすることが
でき、天井設置に適した放射指向性を有するアンテナが
実現できる。
ナを天井に設置する場合について述べたが、垂直面内の
放射指向性がほぼ等しいアンテナであれば、全く同様に
適用できる。例えば、水平面内の放射指向性が無指向性
で無い場合についても同様である。
移動通信方式における地下街等の天井に設置するに適し
た放射指向性を有するアンテナを、容易に実現できる利
点がある。
である。
と角度θ方向の利得との関係を示す図である。
える距離Dの関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 円形導体板の平面内に、棒状または筒
状、または、少なくともその一部がコイル状のアンテナ
素子を、その軸心が、導体板の平面と垂直に交わるよう
に配すると共に、導体板が上側に、アンテナ素子が下側
になるような構造と成し、前記アンテナ素子の長さを、使用波長の約1/2に設定
し、 前記円形導体板の半径を、使用波長の約0.5〜約3.
5に設定し、 前記 アンテナ素子の長手方向の中心と導体板との距離
を、使用波長の約0.37〜約0.47に設定し、 たことにより、所望の範囲を均等にカバーする放射指向
性を有することを特徴とする無線基地局用アンテナ。 - 【請求項2】 アンテナ素子はホイップアンテナである
請求項1記載の無線基地局用アンテナ。 - 【請求項3】 アンテナ素子はダイポールアンテナであ
り、その給電点と導体板との距離を使用波長の約0.3
7〜約0.47に設定したものである請求項1記載の無
線基地局用アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18564194A JP3339661B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 無線基地局アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18564194A JP3339661B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 無線基地局アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0851314A JPH0851314A (ja) | 1996-02-20 |
JP3339661B2 true JP3339661B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=16174331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18564194A Expired - Fee Related JP3339661B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 無線基地局アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3339661B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2998669B2 (ja) * | 1997-01-08 | 2000-01-11 | 日本電気株式会社 | アンテナ装置 |
KR101307505B1 (ko) * | 2005-08-26 | 2013-09-12 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 장애물과의 이격거리에 기반한 ap 안테나 설치 방법 |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP18564194A patent/JP3339661B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH0851314A (ja) | 1996-02-20 |
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