JP4611401B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナ装置に係り、特に、金属柱を挟んで2個の偏波共用アンテナを配置したアンテナ装置において、2個の偏波共用アンテナ間のアイソレーションを向上させる技術に関する。 The present invention relates to an antenna device, and more particularly, to a technique for improving the isolation between two polarization sharing antennas in an antenna device in which two polarization sharing antennas are arranged with a metal column in between.
例えば、携帯電話機等の移動無線システムにおいて、ルーラルエリア(地方部、あるいは、小規模需要密度エリア)において、効率的なエリアを構築する手法として、中継基地局を設置する方法が有効である。
この場合、中継基地局(周波数が送信と受信で同じ直接中継型)においては、高い中継利得を得る必要があるとともに、発振を抑えるため、基地局向けのアンテナと移動局(携帯電話機)向けのアンテナとの間で、高いアイソレーション量が必要なる。
For example, in a mobile radio system such as a cellular phone, a method of installing a relay base station is effective as a method for constructing an efficient area in a rural area (local area or small-scale demand density area).
In this case, in the relay base station (direct relay type with the same frequency for transmission and reception), it is necessary to obtain a high relay gain, and in order to suppress oscillation, the antenna for the base station and the mobile station (cellular phone) A high amount of isolation is required between the antenna and the antenna.
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
通常、2つのアンテナ間の間隔を充分に離すことで、2つのアンテナ間のアイソレーション特性を改善することが可能である。
しかしながら、前述した手法では、中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナとの間の間隔を広げる必要があり、中継基地局の小型化を図ることが困難である。
中継基地局の小型化を図るためには、基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの2つのアンテナ間の間隔を狭くし、その上で、2つのアンテナ間のアイソレーションを向上させることが必要となる。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、金属柱を挟んで2個の偏波共用アンテナを配置したアンテナ装置において、2個の偏波共用アンテナ間のアイソレーションを向上させることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
Normally, it is possible to improve the isolation characteristics between two antennas by sufficiently separating the distance between the two antennas.
However, in the above-described method, it is necessary to widen the distance between the antenna for the base station and the antenna for the mobile station in the relay base station, and it is difficult to reduce the size of the relay base station.
In order to reduce the size of the relay base station, it is necessary to reduce the distance between the two antennas, the antenna for the base station and the antenna for the mobile station, and then improve the isolation between the two antennas. Necessary.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide two polarized antennas in an antenna device in which two polarization sharing antennas are arranged across a metal column. It is an object of the present invention to provide a technique capable of improving isolation between wave sharing antennas.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願であって開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
(1)金属柱と、前記金属柱を挟んで配置される2個の平面型の偏波共用アンテナを有し、λoを使用中心周波数の自由空間波長とするとき、前記2個の偏波共用アンテナの間隔は、0.3λo〜0.5λoであり、前記2個の偏波共用アンテナの一方の偏波共用アンテナから垂直偏波の電波を放射し、前記2個の偏波共用アンテナの他方の偏波共用アンテナから水平偏波の電波を放射するアンテナ装置であって、前記平面型の偏波共用アンテナは、(2×2)個の偏波共用アンテナ素子を有し、前記各偏波共用アンテナ素子は、一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子と、一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子を有し、前記一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子と前記一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子とは矩形形状に配置され、前記各偏波共用アンテナ素子は、前記一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子と前記一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子とで形成される矩形形状の中心間隔が、0.6λo〜0.8λoとなるように配置され、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子の2×(2×2)個の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の中で、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心に近い水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力を「1」とするとき、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力は、「0.5」であり、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子の2×(2×2)個の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の中で、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心に近い垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力を「1」とするとき、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力は、「0.5」である。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) possess a metal column, the two planar dual-polarized antenna that sandwich the metal column, when the free space wavelength of the central frequency used .lamda.o, the two dual-polarized The distance between the antennas is 0.3λo to 0.5λo, and a vertically polarized radio wave is radiated from one of the two polarization-sharing antennas, and the other of the two polarization-sharing antennas. An antenna device that radiates horizontally polarized radio waves from a dual-polarized antenna, wherein the flat-type dual-polarized antenna has (2 × 2) shared-polarization antenna elements, The shared antenna element has a pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements and a pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements, and the pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements and the A pair of vertically polarized half-wave dipoles The antenna elements are arranged in a rectangular shape, and each polarization-sharing antenna element is formed by the pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements and the pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements. Are arranged such that the center interval of the rectangular shape is 0.6λo to 0.8λo, and the 2 × (2 × 2) horizontally polarized waves of the (2 × 2) shared polarization antenna elements are used. Among the half-wavelength dipole antenna elements, the excitation power of the half-wavelength dipole antenna element for horizontal polarization near the center of the rectangular shape composed of the (2 × 2) polarization-sharing antenna elements is “1”. Then, the excitation power of the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization far from the center of the rectangular shape constituted by the (2 × 2) polarization-sharing antenna elements is “0.5”, (2 × 2) polarized antennas Among the 2 × (2 × 2) vertically polarized half-wave dipole antenna elements of the element, the vertical polarization close to the center of the rectangular shape constituted by the (2 × 2) shared polarization antenna elements. When the excitation power of the half-wave dipole antenna element for wave is “1”, the half-wave dipole for vertical polarization far from the center of the rectangular shape composed of the (2 × 2) dual-polarization antenna elements The excitation power of the antenna element is “0.5” .
(2)(1)において、前記2個の偏波共用アンテナの一方の偏波共用アンテナから垂直偏波の電波を放射し、前記2個の偏波共用アンテナの他方の偏波共用アンテナから水平偏波の電波を放射する代わりに、前記2個の偏波共用アンテナの一方の偏波共用アンテナから+45°偏波の電波を放射し、前記2個の偏波共用アンテナの他方の偏波共用アンテナから−45°偏波の電波を放射する。
(3)(1)において、前記2個の偏波共用アンテナの一方の偏波共用アンテナから垂直偏波の電波を放射し、前記2個の偏波共用アンテナの他方の偏波共用アンテナから水平偏波の電波を放射する代わりに、前記2個の偏波共用アンテナのそれぞれから、右旋あるいは左旋円偏波の電波を放射する。
(4)(3)において、前記2個の偏波共用アンテナの一方の偏波共用アンテナと他方の偏波共用アンテナから直交円偏波の電波を放射、あるいは、前記2個の偏波共用アンテナの一方の偏波共用アンテナと他方の偏波共用アンテナから同一円偏波の電波を放射する。
(2) In (1) , a vertically polarized radio wave is radiated from one of the two polarization-sharing antennas, and horizontally from the other polarization-sharing antenna of the two polarization-sharing antennas. Instead of radiating a polarized wave, a + 45 ° polarized wave is radiated from one of the two polarized antennas and the other polarized antenna of the two polarized antennas is shared. -45 ° polarized waves are radiated from the antenna.
(3) In (1) , a vertically polarized radio wave is radiated from one of the two polarization-sharing antennas, and horizontally from the other polarization-sharing antenna of the two polarization-sharing antennas. Instead of radiating a polarized radio wave, a right-handed or left-handed circularly polarized wave is radiated from each of the two polarization-sharing antennas.
(4) In (3) , an orthogonally circularly polarized radio wave is radiated from one of the two shared antennas and the other shared antenna, or the two shared antennas Radio waves of the same circular polarization are radiated from one of the dual-polarized antenna and the other dual-polarized antenna.
本願であって開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、金属柱を挟んで2個の偏波共用アンテナを配置したアンテナ装置において、2個の偏波共用アンテナ間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
The following is a brief description of effects obtained by the representative aspects of the invention disclosed in the present application.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the antenna apparatus which has arrange | positioned two polarization sharing antennas on both sides of a metal pillar, it becomes possible to improve the isolation between two polarization sharing antennas.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図であって、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1は、本発明の実施例の中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの全体構成を示す斜視図である。
図1において、1は鋼管柱などの金属柱、2、3はそれぞれ偏波共用アンテナである。ここで、偏波共用アンテナ2が基地局向けのアンテナであり、偏波共用アンテナ3が移動局(携帯電話機)向けのアンテナである。なお、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3との間の間隔(d1)は、0.3λo≦d1≦0.5λoとされる。ここで、λoは、使用中心周波数における自由空間波長である。
図2は、図1に示す偏波共用アンテナ2(あるいは、偏波共用アンテナ3)の構成を説明するための斜視図である。
図2に示すように、図1に示す偏波共用アンテナ2(あるいは、偏波共用アンテナ3)は、マトリクス状に配置される、4(=2×2)個の偏波共用アンテナ素子(101〜104)を有する。
ここで、4個の偏波共用アンテナ素子(101〜104)は、例えば、誘電体基板11上に、例えば、プリント配線板の回路形成技術であるエッチング手法を用いて形成される。反射板は、一辺の長さ(d4)が約1.6λoの正方形形状である。また、4個の偏波共用アンテナ素子(101〜104)は、誘電体基板11上に、偏波共用アンテナ素子(101〜104)の中心間の間隔(d2、d3)が、0.6λo≦d2、d3≦0.8λoとなるように配置される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, those having the same function are given the same reference numerals and their repeated explanation is omitted.
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an antenna for a base station and an antenna for a mobile station in a relay base station according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a metal column such as a steel tube column, and 2 and 3 are polarized wave sharing antennas. Here, the
FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration of the dual polarization antenna 2 (or dual polarization antenna 3) shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the dual-polarized antenna 2 (or dual-polarized antenna 3) shown in FIG. 1 has 4 (= 2 × 2) dual-polarization antenna elements (10 1 to 10 4 ).
Here, the four polarization-sharing antenna elements (10 1 to 10 4 ) are formed, for example, on the
図3は、図2に示す偏波共用アンテナ素子(101〜104)の構成を示す図である。
図3に示すように、図2に示す偏波共用アンテナ素子(101〜104)は、一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(20,21)と、一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(22,23)とを有する。そして、一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(20,21)と、一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(22,23)とは、図3の点線枠で示すように正方形形状を形成するように配置される。
この正方形形状の中心が、偏波共用アンテナ素子(101〜104)の中心となる。また、一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(20,21)と、一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(22,23)の長さは、λの電気長とされる。誘電体基板11の比誘電率をεrとすると、λは、λ=λo/(2×√εr)で求められる。
図4は、図3に示す一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(20,21)と、一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(22,23)との間の偏波間結合量を示すグラフである。
図4のグラフから、図3に示す一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(20,21)と、一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(22,23)との間の偏波間結合量は、815MHz〜875MHzの間で、−30dB以下となることが分かる。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the dual-polarized antenna element (10 1 to 10 4 ) shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the dual-polarized antenna element (10 1 to 10 4 ) shown in FIG. 2 includes a pair of half-wave dipole antenna elements (20, 21) for horizontal polarization and a pair of vertical polarization elements. Half-wave dipole antenna elements (22, 23). The pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements (20, 21) and the pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements (22, 23) are as shown by the dotted frame in FIG. Arranged to form a square shape.
The center of this square shape is the center of the polarization sharing antenna element (10 1 to 10 4 ). The length of the pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements (20, 21) and the pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements (22, 23) is an electrical length of λ. . If the relative dielectric constant of the
FIG. 4 shows the polarization between the pair of half-wave dipole antenna elements (20, 21) for horizontal polarization and the pair of half-wave dipole antenna elements (22, 23) for vertical polarization shown in FIG. It is a graph which shows the amount of coupling | bonding.
From the graph of FIG. 4, between the pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements (20, 21) and the pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements (22, 23) shown in FIG. It can be seen that the amount of coupling between polarizations is -30 dB or less between 815 MHz and 875 MHz.
本実施例では、図1に示す偏波共用アンテナ2は、基地局アンテナに対して、水平偏波(あるいは、垂直偏波)の電波を放射し、図1に示す偏波共用アンテナ3は、移動局(携帯電話機)のアンテナに対して、垂直偏波(あるいは、水平偏波)の電波を放射する。即ち、本実施例では、基地局アンテナとの間の無線通信と、移動局のアンテナとの間の無線通信とで異なる偏波を使用することを特徴とする。
また、本実施例では、図5に示すように、図1に示す偏波共用アンテナ2あるいは偏波共用アンテナ3の中で水平偏波の励振電力が供給されるアンテナでは、2×4個の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(20,21)の中で、4個の偏波共用アンテナ素子(101〜104)で構成される矩形形状の中心に近い水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力(図5において、「1」が付与された半波長ダイポールアンテナ素子)が、4個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(図5において、「0.5」が付与された半波長ダイポールアンテナ素子)の励振電力よりも大きくなっている。
また、図6に示すように、図1に示す偏波共用アンテナ2あるいは偏波共用アンテナ3の中で垂直偏波の励振電力が供給されるアンテナでは、2×4個の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(22,23)の中で、4個の偏波共用アンテナ素子(101〜104)で構成される矩形形状の中心に近い垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力(図6において、「1」が付与された半波長ダイポールアンテナ素子)が、4個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子(図6において、「0.5」が付与された半波長ダイポールアンテナ素子)の励振電力よりも大きくなっている。なお、図5、図6、および後述する図9において、誘電体基板11は実線で図示している。
2×4個の水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の中で、4個の偏波共用アンテナ素子(101〜104)で構成される矩形形状の中心に近い水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力を、4個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力よりも大きくすることにより、後述する図7、図8に示すサイドローブを減少させることが可能となる。
In this embodiment, the dual-polarized
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 5, in the dual-polarized
In addition, as shown in FIG. 6, in the dual-polarized
Among the 2 × 4 horizontal polarization and vertical polarization half-wave dipole antenna elements, the horizontal polarization close to the center of the rectangular shape composed of four polarization antenna elements (10 1 to 10 4 ) The excitation power of a half-wave dipole antenna element for wave and vertical polarization is greater than the excitation power of a half-wave dipole antenna element for horizontal polarization far from the center of a rectangular shape composed of four polarization-sharing antenna elements. By increasing the size, the side lobes shown in FIGS. 7 and 8 described later can be reduced.
図7は、図1に示す偏波共用アンテナ2あるいは偏波共用アンテナ3の水平偏波水平面内指向特性を示すグラフである。また、図8は、図1に示す偏波共用アンテナ2あるいは偏波共用アンテナ3の垂直偏波水平面内指向特性を示すグラフである。
図7、図8において、実線が主偏波の水平面内指向特性を示し、破線が交差偏波の水平面内指向特性を示す。
図7、図8に示すグラフから、角度が0度の時に、交差偏波が、主偏波よりも−30dB、あるいは、−25dB以下となること、および、交差偏波が、主偏波に比して大きく減衰していることが分かる。即ち、図7、図8に示すグラフから、交差偏波が、角度が0度方向の時だけでなく全方向にわたり主偏波に比して大きく減衰させることが可能である。
したがって、本実施例において、例えば、基地局アンテナとの間の無線通信に水平偏波の電波を使用し、移動局のアンテナとの間の無線通信に垂直偏波の電波を使用することにより、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3との間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
なお、本実施例において、図1に示す偏波共用アンテナ2あるいは偏波共用アンテナ3は、nを2以上の整数とするとき、(n×n)個の偏波共用アンテナ素子(101〜10n)をマトリクス状に配置するようにしてもよい。
この場合にも、2×(n×n)個の水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の中で、(n×n)個の偏波共用アンテナ素子(101〜10n)で構成される矩形形状の中心に近い水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力が、(n×n)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力よりも大きくされる。
例えば、図9に示すように、(3×3)個の偏波共用アンテナ素子(101〜109)をマトリクス状に配置した場合には、中心の水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子に、1の励振電力を、次に中心の水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子に近い水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子に、0.5の励振電力を、次に水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子に近い水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子に、0.25の励振電力を、最も中心の水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子から遠い水平偏波および垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子に、0.125の励振電力を供給する。
FIG. 7 is a graph showing the directivity characteristics in the horizontal polarization horizontal plane of the
7 and 8, the solid line indicates the horizontal polarization pattern of the main polarization, and the broken line indicates the horizontal polarization pattern of the cross polarization.
From the graphs shown in FIGS. 7 and 8, when the angle is 0 degree, the cross polarization becomes −30 dB or −25 dB or less than the main polarization, and the cross polarization becomes the main polarization. It can be seen that it is greatly attenuated. That is, from the graphs shown in FIGS. 7 and 8, it is possible to greatly attenuate the cross-polarized wave as compared to the main polarized wave not only when the angle is in the 0 degree direction but also in all directions.
Therefore, in this embodiment, for example, by using horizontally polarized radio waves for wireless communication with the base station antenna, and by using vertically polarized radio waves for wireless communication with the mobile station antenna, It is possible to improve the isolation between the dual-polarized
In the present embodiment, the dual-polarized
Also in this case, among the 2 × (n × n) horizontal polarization and vertical polarization half-wave dipole antenna elements, (n × n) polarization-sharing antenna elements (10 1 to 10 n) The center of the rectangular shape in which the excitation power of the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization near the center of the rectangular shape configured by The excitation power of the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization far from the center is set larger.
For example, as shown in FIG. 9, when (3 × 3) shared polarization antenna elements (10 1 to 10 9 ) are arranged in a matrix, half horizontal polarization and vertical polarization half-waves are used. Excitation power of 1 is applied to the wavelength dipole antenna element, and then is applied to the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization close to the central half-wave dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization. the excitation power of 5, the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization near the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization to the next, the excitation power of 0.25, most central The excitation power of 0.125 is supplied to the half-wavelength dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization far from the half-wavelength dipole antenna element for horizontal polarization and vertical polarization.
なお、本実施例において、図10に示すように、180°ハイブリッド回路(HYB)を使用することにより、図1に示す偏波共用アンテナ2から+45°偏波(あるいは、−45°偏波)の電波を放射し、図1に示す偏波共用アンテナ3から−45°偏波(あるいは、+45°偏波)の電波を放射することが可能である。
同様に、図10に示すように、90°ハイブリッド回路(HYB)を使用することにより、図1に示す偏波共用アンテナ2と、偏波共用アンテナ3から、右旋あるいは左旋円偏波の電波を放射することが可能である。
これにより、後述する図11ならびに図17のような変形例で中継基地局を運用した場合において、偏波面を変更した上で、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3との間のアイソレーションを調整させることが可能となる。なお、アイソレーション量を確保するために、円偏波を利用する際に、直接結合を優先的に抑制したい場合は、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3から直交円偏波(右−左、左−右)の電波を放射用し、周辺からの第一反射波を優先的に抑制したい場合は、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3から同一円偏波(右−右、左−左)の電波を放射するのが望ましい。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, by using a 180 ° hybrid circuit (HYB), + 45 ° polarization (or −45 ° polarization) from the
Similarly, as shown in FIG. 10, by using a 90 ° hybrid circuit (HYB), a right-handed or left-handed circularly polarized wave is transmitted from the dual-
Thereby, in the case where the relay base station is operated in the modified examples as shown in FIG. 11 and FIG. 17 described later, the polarization plane is changed, and the isolation between the dual-
[変形例1]
図11は、本発明の実施例の中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの変形例1の全体構成を示す斜視図である。
図11に示す変形例は、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3とを背中合わせに配置するのではなく、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3とを金属柱1を挟んで上下位置に配置したものである。
[変形例2]
図12は、本発明の実施例の中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの変形例2の全体構成を示す斜視図である。
図12に示す変形例は、図11に示す変形例において、偏波共用アンテナ3を下向きに傾け、偏波共用アンテナ3から放射される電波が下向きになるようにしたものである。
[変形例3]
図13は、本発明の実施例の中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの変形例3の全体構成を示す斜視図である。
図13に示す変形例は、図11に示す変形例において、偏波共用アンテナ3を左右に回転させ、偏波共用アンテナ3から放射される電波の方向を可変したものである。
[Modification 1]
FIG. 11 is a perspective view showing the overall configuration of Modification Example 1 of the antenna for the base station and the antenna for the mobile station in the relay base station according to the embodiment of the present invention.
In the modification shown in FIG. 11, the dual-polarized
[Modification 2]
FIG. 12 is a perspective view showing an entire configuration of a second modification of the antenna for the base station and the antenna for the mobile station in the relay base station according to the embodiment of the present invention.
The modification shown in FIG. 12 is a modification of the modification shown in FIG. 11 in which the
[Modification 3]
FIG. 13 is a perspective view showing an overall configuration of a third modification of the antenna for the base station and the antenna for the mobile station in the relay base station according to the embodiment of the present invention.
The modification shown in FIG. 13 is obtained by changing the direction of the radio wave radiated from the
[変形例4]
図14は、本発明の実施例の中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの変形例4の全体構成を示す斜視図である。
図14に示す変形例は、図11に示す変形例において、平面型の偏波共用アンテナ3に代えて、セクタ用の偏波共用アンテナ4を採用したものである。
図15は、図14に示す偏波共用アンテナ4の一例を示す図である。
図15に示す偏波共用アンテナ4は、水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子30と、垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子31とを、誘電体基板12上に上下に配置して構成される。なお、図15において、13は反射板である。
このような構成でも、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ4との間のアイソレーションをさらに向上させることが可能となる。
[変形例5]
図16は、本発明の実施例の中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの変形例5の全体構成を示す斜視図である。
図16に示す変形例は、図14に示す変形例において、偏波共用アンテナ4を下向きに傾け、偏波共用アンテナ4から放射される電波が下向きになるようにしたものである。
[変形例6]
図17は、本発明の実施例の中継基地局における基地局向けのアンテナと移動局向けのアンテナの変形例6の全体構成を示す斜視図である。
図12に示す変形例は、図14に示す変形例において、偏波共用アンテナ4を左右に回転させ、偏波共用アンテナ4から放射される電波の方向を可変したものである。
[Modification 4]
FIG. 14 is a perspective view showing the overall configuration of Modification 4 of the antenna for the base station and the antenna for the mobile station in the relay base station according to the embodiment of the present invention.
The modification shown in FIG. 14 employs a sector shared polarization antenna 4 instead of the planar shared
FIG. 15 is a diagram showing an example of the polarization sharing antenna 4 shown in FIG.
The dual-polarized antenna 4 shown in FIG. 15 has a configuration in which a half-wave
Even with such a configuration, the isolation between the dual-polarized
[Modification 5]
FIG. 16 is a perspective view showing an overall configuration of a fifth modification of the antenna for the base station and the antenna for the mobile station in the relay base station according to the embodiment of the present invention.
In the modification shown in FIG. 16, the dual-polarized antenna 4 is tilted downward in the modified example shown in FIG. 14 so that the radio wave radiated from the dual-polarized antenna 4 faces downward.
[Modification 6]
FIG. 17 is a perspective view showing the overall configuration of Modification 6 of the antenna for the base station and the antenna for the mobile station in the relay base station according to the embodiment of the present invention.
The modification shown in FIG. 12 is a modification of the modification shown in FIG. 14 in which the dual-polarized antenna 4 is rotated left and right to change the direction of the radio wave radiated from the dual-polarized antenna 4.
なお、前述の説明では、基地局アンテナとの間の無線通信と、移動局のアンテナとの間の無線通信とで異なる偏波を使用する場合について説明したが、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3との間のアイソレーション量が確保できるのであれば、必ずしも基地局アンテナとの間の無線通信と、移動局のアンテナとの間の無線通信とで異なる偏波を使用する必要はない。
例えば、一方の偏波共用アンテナを変更した場合や、偏波共用アンテナの放射方向を変化させる等の運用設置条件の変化に応じて、偏波面を変えて、偏波共用アンテナ2と偏波共用アンテナ3との間のアイソレーション量を調整するような場合に、偏波共用アンテナ2から放射する電波として、垂直偏波、水平偏波、+45°偏波、−45°偏波、あるいは、右旋または左旋円偏波の中のいずれかを採用し、偏波共用アンテナ3から放射する電波として、垂直偏波、水平偏波、+45°偏波、−45°偏波、あるいは、右旋または左旋円偏波の中のいずれかを採用することも可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲であって種々変更可能であることは勿論である。
In the above description, the case where different polarizations are used for wireless communication with the base station antenna and wireless communication with the mobile station antenna has been described. If the amount of isolation with the shared
For example, if one of the dual-polarized antennas is changed or the operational installation conditions such as changing the radiation direction of the dual-polarized antennas are changed, the plane of polarization is changed to share the polarization with the dual-polarized
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above-described embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
1 金属柱
2,3、4 偏波共用アンテナ
101〜109 偏波共用アンテナ素子
11,12 誘電体基板
13 反射板
20,21,30 水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子
22,23,31 垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子
HYB ハイブリッド回路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記金属柱を挟んで配置される2個の平面型の偏波共用アンテナを有し、
λoを使用中心周波数の自由空間波長とするとき、前記2個の偏波共用アンテナの間隔は、0.3λo〜0.5λoであり、
前記2個の偏波共用アンテナの一方の偏波共用アンテナから垂直偏波の電波を放射し、前記2個の偏波共用アンテナの他方の偏波共用アンテナから水平偏波の電波を放射するアンテナ装置であって、
前記平面型の偏波共用アンテナは、(2×2)個の偏波共用アンテナ素子を有し、
前記各偏波共用アンテナ素子は、一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子と、
一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子を有し、
前記一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子と前記一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子とは矩形形状に配置され、
前記各偏波共用アンテナ素子は、前記一対の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子と前記一対の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子とで形成される矩形形状の中心間隔が、0.6λo〜0.8λoとなるように配置され、
前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子の2×(2×2)個の水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の中で、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心に近い水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力を「1」とするとき、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い水平偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力は、「0.5」であり、
前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子の2×(2×2)個の垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の中で、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心に近い垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力を「1」とするとき、前記(2×2)個の偏波共用アンテナ素子で構成される矩形形状の中心から遠い垂直偏波用の半波長ダイポールアンテナ素子の励振電力は、「0.5」であることを特徴とするアンテナ装置。 Metal pillars,
Have a dual-polarized antenna of the two planar that sandwich the metal column,
When λo is a free space wavelength of the use center frequency, the interval between the two polarization sharing antennas is 0.3λo to 0.5λo,
An antenna that radiates vertically polarized radio waves from one of the two shared antennas and radiates horizontal polarized waves from the other shared antenna of the two polarized antennas A device ,
The planar type dual polarization antenna has (2 × 2) dual polarization antenna elements,
Each polarization-sharing antenna element is a pair of half-wave dipole antenna elements for horizontal polarization,
Having a pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements,
The pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements and the pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements are arranged in a rectangular shape,
Each of the dual-polarized antenna elements has a rectangular center distance formed by the pair of horizontally polarized half-wave dipole antenna elements and the pair of vertically polarized half-wave dipole antenna elements of 0. Arranged to be 6λo to 0.8λo,
Among the 2 × (2 × 2) half-wave dipole antenna elements for horizontal polarization of the (2 × 2) dual-polarization antenna elements, the (2 × 2) dual-polarization antenna elements When the excitation power of the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization near the center of the rectangular shape constituted by “1” is “1”, the rectangular shape constituted by the (2 × 2) polarization-sharing antenna elements The excitation power of the half-wave dipole antenna element for horizontal polarization far from the center of the
Of the 2 × (2 × 2) vertically polarized half-wave dipole antenna elements of the (2 × 2) polarized antenna elements, the (2 × 2) polarized antenna elements When the excitation power of the half-wavelength dipole antenna element for vertical polarization close to the center of the rectangular shape constituted by “1” is “1”, the rectangular shape constituted by the (2 × 2) polarization-sharing antenna elements The excitation power of the half-wave dipole antenna element for vertical polarization far from the center of the antenna device is “0.5” .
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10126125A (en) * | 1996-10-23 | 1998-05-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Antenna system |
JP2000031732A (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd | Antenna in common use for polarized wave |
JP2001223525A (en) * | 2000-02-14 | 2001-08-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna device and its designing method |
JP2004328666A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Wireless relaying apparatus |
JP2005033261A (en) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Ntt Docomo Inc | Multiple frequency polarization sharing antenna device or single frequency antenna device |
JP2005229524A (en) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Ntt Docomo Inc | System, device, and method for radio relay |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10126125A (en) * | 1996-10-23 | 1998-05-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Antenna system |
JP2000031732A (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd | Antenna in common use for polarized wave |
JP2001223525A (en) * | 2000-02-14 | 2001-08-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna device and its designing method |
JP2004328666A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Wireless relaying apparatus |
JP2005033261A (en) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Ntt Docomo Inc | Multiple frequency polarization sharing antenna device or single frequency antenna device |
JP2005229524A (en) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Ntt Docomo Inc | System, device, and method for radio relay |
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