JP4217003B2 - ヌル深度を改善する方法および配置 - Google Patents
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- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
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Description
（技術分野）
本発明は、一般的には放射抑制に関し、特に、アンテナパターン内のヌル深度を改善する方法および配置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
移動体通信システム、レーダシステム、などのようなシステムにおいては、ある方向における信号電力の放射の抑制に時々関心がもたれる。例えば、移動体通信システムにおいてこれを行う理由は、一般に妨害を減少させ、従ってシステムのパフォーマンスを改善するためである。
【０００３】
アンテナの典型的な性質は、主ローブ方向においては、交差偏波成分が正偏波成分と比較して顕著に抑制され、一方、サイドローブ方向においては、交差偏波成分が正偏波成分と同じ大きさでありうることである。これは、正偏波成分に基づいて、ある方向または角領域にヌルが形成された時、その深度は交差偏波成分により制限されることを意味する。
【０００４】
（発明の要約）
本発明の目的は、交差偏波成分を原因とするヌル深度の制限を解消することである。
これは一般に、本発明により、ヌルが所望される方向または領域において交差偏波成分をさらに減衰させることにより達成される。
これにより、交差偏波成分はヌル深度を制限しなくなる。
【０００５】
（発明の説明）
本発明を、添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。
図１は、方位角２０°近くの角領域内のヌルと、方位角約−２０°の主ローブと、を有する、正偏波成分に基づき形成されたアンテナパターンを示す。このアンテナパターン内には、もちろん１つより多くのヌル領域がありうる。アンテナ利得レベルは、ｄＢｉを単位として与えられ、すなわち、放射強度が、同じ入力電力を有する理想的な等方性アンテナの放射強度に関しデシベル単位で表される。
【０００６】
図１において、正偏波成分は実線２により表され、一方交差偏波成分は破線３により表されている。
図１に示されているアンテナパターンは、アレイアンテナ（図示せず）に対し適正な指向（ｓｔｅｅｒｉｎｇ）ベクトルを適用することにより発生せしめられうる。しかし、アンテナパターンは、他のタイプのアンテナを用いても同様に発生せしめられうることを理解すべきである。
【０００７】
図１におけるヌル領域１において、実線により表されている正偏波成分は、約−１４ｄＢｉまで減衰しているが、破線３により表されている交差偏波成分は約−８ｄＢｉまで減衰している。
従って、ヌル領域１において、アンテナパターン内のヌル深度は、破線３により表されている交差偏波成分により制限される。
【０００８】
本発明によれば、ヌル領域１におけるヌル深度を改善するために、図２に示されているさらなるアンテナパターンが形成される。図２においては、さらなるアンテナパターンの正偏波成分のみが実線４により示されている。そのわけは、図１におけるヌル領域のヌル深度を改善するために、さらなるアンテナパターンの正偏波成分のみが用いられるからである。さらなるアンテナパターンの交差偏波成分は、正偏波成分よりも通常はかなり低く、従ってその影響は無視しうる。
本発明によれば、図２に示されているアンテナパターンは、図１に示されているアンテナパターンの偏波に本質的に垂直な偏波から形成される。
【０００９】
図１および図２に示されているアンテナパターンは、単一アンテナ（図示せず）、例えば、２重偏波放射素子を有するアレイアンテナにより形成されうる。しかし、図１および図２のアンテナパターンは、２つの別個のアンテナ（図示せず）、例えば、単一偏波放射素子を有する２つの別個のアレイアンテナによっても同様に形成されうる。これら２つの別個のアンテナは、１つの機械的ユニットに統合されうるが、それらはなお機能的には別個にされる。
【００１０】
さらに、本発明によれば、図２に示されているさらなるアンテナパターンを形成するアンテナは、所望のヌル領域１内における、実線４により表されているさらなるアンテナパターンの正偏波成分が、図１のヌル領域１内における、図１に破線３により表されているアンテナパターンの交差偏波成分の振幅と本質的に等しい振幅を有するように制御される。
【００１１】
さらに、本発明によれば、図２に示されているさらなるアンテナパターンを形成するアンテナは、所望のヌル領域１内における、実線４により表されているさらなるアンテナパターンの正偏波成分が、図１のヌル領域１内における、図１に破線３により表されているアンテナパターンの交差偏波成分の位相と本質的に逆の位相を有するように制御される。
【００１２】
本発明によれば、この例においては、図１および図２に示されているアンテナパターンを同時に形成することにより、図１のアンテナパターンにおける交差偏波成分が、図１のヌル領域内の正偏波成分と同じレベルまで抑制される。
【００１３】
これは図３に示されており、図３から明らかなように、実線２により表される正偏波成分は、図２の実線４により表されるアンテナパターンの正偏波成分によっては影響されない。しかし、図３から明らかなように、ここで破線３′により表されている交差偏波成分は、ヌル領域１およびその付近内において、約−１４ｄＢｉまで、すなわち、実線２により表される正偏波成分とほぼ同じレベルまで減衰せしめられる。
【００１４】
このようにして、少なくとも１つの角領域内にヌルを有する第１偏波から形成されるアンテナパターンにおけるヌル深度を改善するためには、第１偏波に対し本質的に垂直な第２偏波のさらなるアンテナパターンを同時に形成する。所望のヌル領域内において、さらなるアンテナパターンの正偏波成分は、その角領域内における第１偏波のアンテナパターンの交差偏波成分の振幅と本質的に等しい振幅と、その角領域内における第１偏波のアンテナパターンの交差偏波成分の位相と本質的に逆な位相と、を有すべきである。
これにより、第１偏波のアンテナパターンの交差偏波成分は、その角領域内においてさらに抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 制限されたヌル深度を有するアンテナパターンの例を示す。
【図２】 図１のアンテナパターン内のヌル深度を改善するために用いられるアンテナパターンの例を示す。
【図３】 改善されたヌル深度を有する図１のアンテナパターンを示す。
Claims (6)
- 少なくとも１つの角領域（１）内にヌルを形成された第１偏波の第１アンテナパターン内のヌル深度を改善するヌル深度改善方法において、
前記第１偏波に対し本質的に垂直な第２偏波の第２アンテナパターンを同時に形成し、
前記少なくとも１つの角領域（１）内における前記第２アンテナパターンの正偏波成分を、前記少なくとも１つの角領域（１）内における前記第１アンテナパターンの交差偏波成分の振幅と本質的に等しい振幅と、前記少なくとも１つの角領域内における前記第１アンテナパターンの前記交差偏波成分の位相と本質的に逆の位相と、を有するように制御することにより、前記少なくとも１つの角領域（１）内における前記第１アンテナパターンの前記交差偏波成分を抑制することを特徴とするヌル深度改善方法。 - 単一アンテナにより前記第１及び第２アンテナパターンを形成することを特徴とする請求項１に記載のヌル深度改善方法。
- 別個のアンテナにより前記第１及び第２アンテナパターンを形成することを特徴とする請求項１に記載のヌル深度改善方法。
- 少なくとも１つの角領域（１）内にヌルを有する第１偏波の第１アンテナパターンを形成する第１アンテナ手段を含む、アンテナパターン内のヌル深度を改善するアンテナ装置において、
前記第１偏波に対し本質的に垂直な第２偏波の第２アンテナパターンを形成する第２アンテナ手段を備え、
該第２アンテナ手段が、前記少なくとも１つの角領域（１）内における前記第２アンテナパターンの正偏波成分を、前記少なくとも１つの角領域（１）内における前記第１アンテナパターンの交差偏波成分の振幅と本質的に等しい振幅と、前記少なくとも１つの角領域（１）内における前記第１アンテナパターンの前記交差偏波成分の位相と本質的に逆の位相と、を有するように制御することにより、
前記少なくとも１つの角領域（１）内における前記第１アンテナパターンの前記交差偏波成分を抑制することを特徴とするアンテナ装置。 - 前記第１アンテナ手段および前記第２アンテナ手段が単一アンテナによって構成されたことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
- 前記第１アンテナ手段および前記第２アンテナ手段が別個のアンテナによって構成されたことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
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