JP3996451B2 - シリンダダイポールアンテナ - Google Patents
シリンダダイポールアンテナ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3996451B2 JP3996451B2 JP2002178572A JP2002178572A JP3996451B2 JP 3996451 B2 JP3996451 B2 JP 3996451B2 JP 2002178572 A JP2002178572 A JP 2002178572A JP 2002178572 A JP2002178572 A JP 2002178572A JP 3996451 B2 JP3996451 B2 JP 3996451B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- antenna
- cylinder dipole
- radiation
- dipole
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無指向性のシリンダダイポールアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、例えば携帯電話等の移動無線の基地局として、自局エリア内を1つのアンテナでカバーするためにオムニアンテナ(omnidirectional antenna)で高利得アンテナが多種使用されている。
【0003】
これらオムニアンテナにおいて、アンテナチルトやビーム成形をするためには並列給電にする必要がある。そのため垂直偏波としては従来からシリンダダイポールが用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにシリンダダイポールを使用し、並列給電することによってアンテナチルトやビーム成形をすることができるが、高周波では並列給電線の影響により広帯域において無指向性、VSWR、高利得の実現が困難になる。また、従来、シリンダダイポールへの給電は1点給電方式が用いられているが、1点給電方式では放射素子上の給電点とその反対側の位置において位相差が発生するために無指向性にならないという問題があった。
【0005】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、VSWRの帯域を広帯域化でき、無指向性で高利得のシリンダダイポールアンテナを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るシリンダダイポールアンテナは、アンテナの支持柱を兼ねる給電線管と、前記給電線管に装着される一対の放射管からなるシリンダダイポールと、前記給電線管内に挿入され、前記シリンダダイポールを構成する放射管の近傍において上端部が給電線管に設けられた透孔を介して外部に導出される給電用同軸ケーブルと、前記一対の放射管の一方の管内に設けられ、前記給電用同軸ケーブルの上端部が接続される多分配整合基板と、前記多分配整合基板で分配された給電電力を前記一対の放射管に多点給電する給電手段とを具備したことを特徴とする。
【0007】
上記のようにシリンダダイポールに多点給電して対称構造とすることにより、給電点における位相差を無くして無指向性とすることができ、且つVSWRの帯域を広帯域化することができる。
【0009】
また、本発明に係るシリンダダイポールアンテナは、アンテナの支持柱を兼ねる並列給電用の給電線管と、前記給電線管に装着される一対の放射管からなる上段シリンダダイポールと、前記上段シリンダダイポールの下側において前記給電線管に装着される一対の放射管からなる下段シリンダダイポールと、前記上段シリンダダイポールの前記一対の放射管の一方の管内に設けられる第1の多分配整合基板と、前記下段シリンダダイポールの前記一対の放射管の一方の管内に設けられる第2の多分配整合基板と、前記給電線管内に挿入され、前記下段シリンダダイポールを構成する放射管の下側近傍において上端部が前記給電線管に設けられた透孔を介して外部に導出される給電用同軸ケーブルと、前記透孔の近傍において前記給電線管に装着され、前記給電用同軸ケーブルの給電電力を2分配する2分配器と、前記2分配器で分配された一方の電力を前記下段シリンダダイポールの放射管内に設けられている前記第2の多分配整合基板に供給する第2のアンテナケーブルと、前記2分配器で分配された他方の電力を前記上段シリンダダイポールの放射管内に設けられている前記第1の多分配整合基板に供給する第1のアンテナケーブルと、前記第1及び第2の多分配整合基板で分配された電力をそれぞれ対応する放射管に多点給電する給電手段とを具備したことを特徴とする。
【0010】
上記のように多点給電を行なうと共に給電線管内に同軸ケーブルを挿入することにより、同軸ケーブルの影響を受けずにシリンダダイポールを容易に多段化することができる。更に、同軸ケーブルを給電線管内に挿入することにより、上段、下段によらずアンテナインピーダンスを一定とすることができ、分配比を容易に算出することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る2点給電シリンダダイポールアンテナの斜視図である。このシリンダダイポールアンテナは、例えば携帯電話等の移動無線の基地局に使用される。また、上記移動無線には、例えば2GHz帯の周波数の電波が使用される。
【0012】
図1において、1はシリンダダイポールアンテナの支持柱を兼ねる並列給電用給電線管で、管内に複数の同軸ケーブルを挿入できるように直径を太く、例えば15mm程度の太さに設定している。上記給電線管1には、シリンダダイポール10を構成する上部放射管2及び下部放射管3が所定の間隔例えば0.04λの間隔で対向して装着される。上部放射管2及び下部放射管3は、高さがほぼλ/4の有底円筒状に形成され、上部放射管2は上側が開口し、下部放射管3は下側が開口している。上部放射管2及び下部放射管3は、給電線管1を太く設定しているのに伴い、その直径を大きく例えばほぼλ/4に設定している。上記上部放射管2及び下部放射管3は、対向する側が底面2a、3aとなっており、この底面2a、3aの中央に設けられた穴内に給電線管1が挿入される。
【0013】
上記上部放射管2及び下部放射管3の開口部には、それぞれ絶縁材を用いた円板状の保持基板4、5が設けられる。この保持基板4、5には、中央部に給電線管1を挿通させるための挿通孔が設けられており、この挿通孔部分において給電線管1に装着する。上記のように保持基板4、5を設けることにより、上部放射管2及び下部放射管3と給電線管1との間を絶縁状態に保持する。
【0014】
上記給電線管1の内部には、下端部より給電用の同軸ケーブル6が挿入され、その上端部が下部放射管3の近傍に設けられた透孔9より外部に導出される。また、下部放射管3の内側には、図2に詳細を示す円板状の2分配整合基板7が配置される。上記同軸ケーブル6の上端部は、2分配整合基板7に接続されて2分配される。2分配整合基板7の2分配出力端子には、同軸ケーブル8a、8bが接続されて下部放射管3の底面3a及び上部放射管2の底面2aにそれぞれ2点給電される。この2点給電は、給電線管1を間に介して対称となる位置、すなわち、ほぼ180°の位置関係を保って行なわれる。この場合、同軸ケーブル8a、8bの外部導体が下部放射管3の底面3aに例えばコネクタあるいは接栓(図示せず)を介して接続される。また、同軸ケーブル8a、8bの中心導体及び絶縁被覆は、下部放射管3の底面3aに設けられた透孔内を通り、中心導体が上部放射管2の底面2aに接続される。
【0015】
図2は上記2分配整合基板7の詳細を示したもので、(a)は上面図、(b)は底面図である。図2において、11は円板状の絶縁基板で、その両面に上側導体板12及び下側導体板13が設けられる。上記上側導体板12及び下側導体板13は、その外周及び内周に沿って所定の間隔で設けられた多数のスルーホール14により電気的に接続される。
【0016】
上記下側導体板13には、上記同軸ケーブル6が接続される給電点15が設けられる。また、下側導体板13には、給電点15の両側に所定長さの分岐・整合ストリップライン16、17が設けられる。
【0017】
一方、上側導体板12には、上記給電点15に対応する位置を中心として所定長さのストリップライン18が設けられる。このストリップライン18は、中心部に設けたスルーホール19により給電点15に接続されると共に、両先端部に設けたスルーホール21、22により下側導体板13の分岐・整合ストリップライン16、17に接続される。
【0018】
また、上側導体板12には、ストリップライン18の中心より左右90°の位置にアンテナ給電用分岐端子23、24が設けられる。従って、アンテナ給電用分岐端子23、24は、180°の位置関係を保って設けられる。上記アンテナ給電用分岐端子23、24は、下側導体板13の分岐・整合ストリップライン16、17にスルーホール25、26により接続される。
【0019】
そして、上記アンテナ給電用分岐端子23、24に上記同軸ケーブル8a、8bが接続される。
【0020】
上記の構成において、同軸ケーブル6により給電された電力は、2分配整合基板7の下側導体板13に設けられた給電点15に入力され、上側導体板12に設けられたストリップライン18により分岐・整合ストリップライン16、17に2分岐されて整合される。この分岐・整合ストリップライン16、17で整合された電力は、アンテナ給電用分岐端子23、24から同軸ケーブル8a、8bを介して下部放射管3の底面3a及び上部放射管2の底面2aに2点給電される。
【0021】
上記のようにシリンダダイポール10に2点給電して対称構造とすることにより、給電点における位相差を無くして無指向性とすることができ、且つVSWRの帯域を広帯域化することができた。
【0022】
また、2分配整合基板7を円状に形成することにより、アンテナ内部、すなわち下部放射管3内に配置することができ、基板の組込み性、省スペース化を実現することができる。更に、アンテナの直下に2分配整合基板7を配置することが可能となり、2分配整合基板7とアンテナ間に発生する損失を減少することができる。
【0023】
更に、2分配整合基板7の中央部に設けた穴に径の太い給電線管1を挿通させることができるので、この給電線管1内に複数の給電用同軸ケーブルを挿入でき、シリンダダイポール10を多段に構成することが可能となる。
【0024】
なお、上記第1実施形態では、シリンダダイポール10に2点給電する場合について説明したが、2分配整合基板7を例えば4分配、8分配構成として4点給電、8点給電等、多点給電としても良い。
【0025】
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態について説明する。
図3は、上記第1実施形態に示したシリンダダイポール10を多段に構成する場合の基本構成(2段構成)を示す側面図である。
【0026】
シリンダダイポールを多段に構成する場合、図3に示すように2組のシリンダダイポール、すなわち、上段シリンダダイポール10aと下段シリンダダイポール10bが基本構成となり、その下側に2分配器31が設けられる。上段シリンダダイポール10aと下段シリンダダイポール10bは、第1実施形態で示したシリンダダイポール10と同様の構成となっている。
【0027】
上記2分配器31は、2分配整合基板7と同様に円板状に形成され、下段シリンダダイポール10bの下側において、給電線管1に装着される。給電線管1内に挿入された同軸ケーブル6は、2分配器31の近傍で給電線管1に設けられた透孔9より外部に導出され、上端部が2分配器31に接続される。また、2分配器31の分配出力端子に下段アンテナケーブル32a及び上段アンテナケーブル32bの下端部が接続される。
【0028】
下段アンテナケーブル32aは、給電線管1に沿って下段シリンダダイポール10bに導かれ、下部放射管3に設けられている2分配整合基板7の給電点15(図2(b)参照)に接続される。すなわち、下段アンテナケーブル32aは、下部放射管3に設けられている保持基板5と給電線管1との間隙を通って2分配整合基板7の給電点15に接続される。
【0029】
また、上段アンテナケーブル32bは、下段アンテナケーブル32aと同様に給電線管1に沿って下段シリンダダイポール10b内を通り、上段シリンダダイポール10aの下部放射管3内に導かれ、この下部放射管3に設けられている2分配整合基板7の給電点15に接続される。
【0030】
上記のように同軸ケーブル6により供給される電力は、2分配器31で2分配され、下段アンテナケーブル32a、上段アンテナケーブル32bにより、下段シリンダダイポール10b及び上段シリンダダイポール10aに給電される。
【0031】
上記図3に示した2段のシリンダダイポールを基本となり、これを多段配置することにより、4段、8段等の多段のアンテナが構成される。この場合、給電線管1内には、アンテナ段数に応じて複数本の同軸ケーブル6が設けられる。
【0032】
図4は、8段のシリンダダイポールを構成した場合の給電回路の構成例を示したものである。
【0033】
給電部40から同軸ケーブル41を介して供給される電力は、例えばアンテナ基部に設けられる4分配器42で4分配され、移相器43a〜43dを介して同軸ケーブル6a〜6dにより2分配器31a〜31dに供給される。この各2分配器31a〜31dにより2分配された電力が8段(#1〜#8)のシリンダダイポール10−1〜10−8に供給される。この場合、8段のシリンダダイポール10−1〜10−8は、図3で説明したように2段を1組として各2分配器31a〜31dから供給される。なお、移相器43a〜43dは、図3では示されていないが、4分配器42の近傍に設けられる。
【0034】
上記のように直径の大きい給電線管1及び放射管2、3を使用して給電線管1内に複数本の同軸ケーブル6a〜6dを挿入できるように構成することにより、同軸ケーブルの影響を受けずにシリンダダイポールを容易に多段化することができる。更に、複数本の同軸ケーブル6a〜6dを給電線管1内に挿入することにより、上段、下段によらずアンテナインピーダンスを一定とすることができ、分配比を容易に算出することができる。また、シリンダダイポール10に2点給電して対称構造とすることにより、給電線管1内に複数の同軸ケーブルを挿入した場合においても、その影響をなくして無指向性とすることができる。
【0035】
なお、図4において、4分配器42及び2分配器31a〜31dは、等電力分配だけでなく異電力分配としても良い。4分配器42及び2分配器31a〜31dで異電力分配を行なうことにより、指向性の調整が可能になる。
【0036】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、シリンダダイポールに多点給電して対称構造とすることにより、給電点における位相差を無くして無指向性とすることができ、且つVSWRの帯域を広帯域化することができる。
【0037】
また、多点給電を行なうと共に給電線管内に同軸ケーブルを挿入することにより、同軸ケーブルの影響を受けずにシリンダダイポールを容易に多段化することができ、且つ、上段、下段によらずアンテナインピーダンスを一定とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る2点給電シリンダダイポールの構成を示す斜視図。
【図2】同実施形態における2分配整合基板の詳細を示す構成図。
【図3】本発明の第2実施形態に係る2点給電シリンダダイポールを多段に構成する場合の基本構成を示す側面図。
【図4】同実施形態において、8段のシリンダダイポールを構成した場合の給電回路の構成例を示す図。
【符号の説明】
1…給電線管
2…上部放射管
2a…上部放射管の底面
3…下部放射管
3a…下部放射管の底面
4、5…保持基板
6、6a〜6d…同軸ケーブル
7…2分配整合基板
8a、b…同軸ケーブル
9…透孔
10…シリンダダイポール
10a…上段シリンダダイポール
10b…下段シリンダダイポール
11…絶縁基板
12…上側導体板
13…下側導体板
14…スルーホール
15…給電点
16、17…分岐・整合ストリップライン
18…ストリップライン
19…スルーホール
21、22…スルーホール
23、24…アンテナ給電用分岐端子
25、26…スルーホール
31、31a〜31d…2分配器
32a…下段アンテナケーブル
32b…上段アンテナケーブル
40…給電部
41…同軸ケーブル
42…4分配器
43a〜43d…移相器
Claims (4)
- アンテナの支持柱を兼ねる給電線管と、前記給電線管に装着される一対の放射管からなるシリンダダイポールと、前記給電線管内に挿入され、前記シリンダダイポールを構成する放射管の近傍において上端部が給電線管に設けられた透孔を介して外部に導出される給電用同軸ケーブルと、前記一対の放射管の一方の管内に設けられ、前記給電用同軸ケーブルの上端部が接続される多分配整合基板と、前記多分配整合基板で分配された給電電力を前記一対の放射管に多点給電する給電手段とを具備したことを特徴とするシリンダダイポールアンテナ。
- アンテナの支持柱を兼ねる並列給電用の給電線管と、前記給電線管に装着される一対の放射管からなる上段シリンダダイポールと、前記上段シリンダダイポールの下側において前記給電線管に装着される一対の放射管からなる下段シリンダダイポールと、前記上段シリンダダイポールの前記一対の放射管の一方の管内に設けられる第1の多分配整合基板と、前記下段シリンダダイポールの前記一対の放射管の一方の管内に設けられる第2の多分配整合基板と、前記給電線管内に挿入され、前記下段シリンダダイポールを構成する放射管の下側近傍において上端部が前記給電線管に設けられた透孔を介して外部に導出される給電用同軸ケーブルと、前記透孔の近傍において前記給電線管に装着され、前記給電用同軸ケーブルの給電電力を2分配する2分配器と、前記2分配器で分配された一方の電力を前記下段シリンダダイポールの放射管内に設けられている前記第2の多分配整合基板に供給する第2のアンテナケーブルと、前記2分配器で分配された他方の電力を前記上段シリンダダイポールの放射管内に設けられている前記第1の多分配整合基板に供給する第1のアンテナケーブルと、前記第1及び第2の多分配整合基板で分配された電力をそれぞれ対応する放射管に多点給電する給電手段とを具備したことを特徴とするシリンダダイポールアンテナ。
- 請求項2に記載のシリンダダイポールアンテナを基本単位として更に多段に構成したことを特徴とするシリンダダイポールアンテナ。
- 請求項1又は2に記載の一対の放射管は、直径をほぼλ/4に設定したことを特徴とするシリンダダイポールアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002178572A JP3996451B2 (ja) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | シリンダダイポールアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002178572A JP3996451B2 (ja) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | シリンダダイポールアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004023637A JP2004023637A (ja) | 2004-01-22 |
JP3996451B2 true JP3996451B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=31176258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002178572A Expired - Fee Related JP3996451B2 (ja) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | シリンダダイポールアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3996451B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100654458B1 (ko) | 2005-06-13 | 2006-12-06 | 삼성전자주식회사 | 광대역 안테나 시스템 |
US9077076B2 (en) * | 2012-01-31 | 2015-07-07 | Keysight Technologies, Inc. | Compact, ultra-broadband antenna with doughnut-like radiation pattern |
JP6120668B2 (ja) * | 2013-05-07 | 2017-04-26 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
KR101754022B1 (ko) | 2016-04-18 | 2017-07-05 | 홍익대학교 산학협력단 | 빔조향이 가능한 전방향성 수직 배열 안테나 |
CN108365326A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-08-03 | 万马科技股份有限公司 | 一种天线振子 |
CN111332803B (zh) * | 2020-03-26 | 2021-04-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种适用于超声长距离悬浮传输的驻波比调节方法 |
-
2002
- 2002-06-19 JP JP2002178572A patent/JP3996451B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004023637A (ja) | 2004-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207265223U (zh) | 天线、天线组件、四端口天线组件和多端口天线组件 | |
CN106688141B (zh) | 移动通信服务用全向天线 | |
KR101056310B1 (ko) | 일체형 공급 구조체를 갖는 단일 또는 이중 분극 몰딩된 쌍극 안테나 | |
KR100841152B1 (ko) | 모놀리식 안테나 피드 조립체를 포함하는 어레이 안테나 및제조 방법 | |
US7345632B2 (en) | Multibeam planar antenna structure and method of fabrication | |
US6225950B1 (en) | Polarization isolation in antennas | |
US11264730B2 (en) | Quad-port radiating element | |
US20110001678A1 (en) | Antenna Array | |
JPS6291005A (ja) | 広帯域垂直アンテナ | |
JP3996451B2 (ja) | シリンダダイポールアンテナ | |
EP2005522B1 (en) | Broadband dual polarized base station antenna | |
JPH11215040A (ja) | ダイバーシチアンテナ | |
CN100570953C (zh) | 双极化双波段辐射装置 | |
CN1841848B (zh) | 一种双频双极化天线 | |
JPH07336133A (ja) | アンテナ装置 | |
EP1609214B1 (en) | Multibeam planar antenna structure and method of fabrication | |
JP3983237B2 (ja) | アンテナ装置 | |
JP2004104682A (ja) | アンテナ装置 | |
JP3344802B2 (ja) | 平面アンテナ | |
JP2545663B2 (ja) | チルトビーム空中線 | |
JPH08340211A (ja) | アレイアンテナ | |
JP3551231B2 (ja) | 無指向性偏波ダイバーシチアンテナ | |
US20230352811A1 (en) | Mobile communication antenna | |
TWM507585U (zh) | 雙圓極化多波束陣列天線 | |
KR20200125545A (ko) | 이동통신 서비스용 옴니 안테나 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041207 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041224 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050509 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070227 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070420 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070731 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070802 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120810 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120810 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130810 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |