JPH05160629A - 無線基地局用アンテナ - Google Patents

無線基地局用アンテナ

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JPH05160629A
JPH05160629A JP3350329A JP35032991A JPH05160629A JP H05160629 A JPH05160629 A JP H05160629A JP 3350329 A JP3350329 A JP 3350329A JP 35032991 A JP35032991 A JP 35032991A JP H05160629 A JPH05160629 A JP H05160629A
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antenna
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reflector
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Yasuhiro Kondo
泰弘 近藤
Mitsunori Kono
実則 河野
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の種々の指向性が得られるとともに、機
器の小型化,低価格化,低消費電力化を実現できる無線
基地局用アンテナを提供する。 【構成】 有限長の地板33に、ほぼ1/4波長の間隔
で縦,横に配列された装着部(ねじ穴2)を設け、いず
れかの装着部(ねじ穴2)に放射素子1を、その周りに
棒状の無給電反射器9あるいは導波器10を装着するこ
とにより、所望の指向性を得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、移動無線等の無線基地
局用アンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は従来の無線基地局用アンテナの
一例を示す構成図である。図において、4a〜4cは水
中面内無指向性を持つアンテナであり、アンテナを励振
するための給電回路5a〜5cに接続される。6a〜6
cは移相器で、上記各アンテナ4a〜4cの励振位相を
変えるためのものであり、上記給電回路5a〜5cと、
RF(無線搬送波)信号の結合/分配を行うための結合
・分配回路7とに接続される。位相制御回路8は、各ア
ンテナ4a〜4cに給電する信号の位相を制御するため
のもので、各移相器6a〜6cに接続されている。
【0003】動作は次のとおりである。図11におい
て、アンテナ4a〜4cは、各々の給電回路5a〜5c
より励振される。この時、各アンテナが励振される位相
関係によって図11に示すように、同特性を有する2本
のアンテナをλ/2[m]間隔で配置し同相で給電する
ことにより8字特性を得ることができる。図12の一例
のように、同特性を有するアンテナ4a,4bを適切な
間隔(例えばλ/2[m])で配置し且つ、目的とする
指向性を得るために、各アンテナ4a,4bに給電する
信号の位相関係を移相器にて変えることにより、種々の
指向性を得ることができる。図11においても各アンテ
ナ4a〜4cに対応して移相器6a〜6cを設け、この
移相器6a〜6cの移相量を位相制御回路8によって制
御することにより種々の指向性を得ている。また、結合
・分配回路7は、アンテナ4a〜4cで受信した出力を
結合したり、逆にアンテナ4a〜4cへ送信用の無線搬
送波を供給するための分配器であり、必要に応じてはア
ンテナを選択するための切替部を含む場合もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の無線基地局用ア
ンテナは以上のように構成されていたので、所望の1つ
の方向もしくは複数の方向に指向性を持たせる場合、励
振させるアンテナ4a〜4cについては個別に移相器6
a〜6c,給電回路5a〜5c及び位相制御回路8等を
設置する必要があるため、機器の小型化,低価格化,低
消費電力化の障害となっていた。
【0005】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、所望の種々の指向性が得られると
ともに、機器の小型化,低価格化,低消費電力化を実現
できる無線基地局用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】第1の発明に係る無線基
地局用アンテナは、有限長の地板33に、ほぼ1/4波
長の間隔で縦,横に配列された装着部(ねじ穴2)を設
け、いずれかの装着部(ねじ穴2)に放射素子1を設
け、その周りの装着部に棒状の無給電反射器9あるいは
導波器10の先端(雄ねじ部29)を装着することによ
り、所望の指向性を得るようにした。
【0007】第2の発明に係る無線基地局用アンテナ
は、装着部(ねじ穴28)はスリーブアンテナ24に形
成した。
【0008】
【作用】第1の発明に係る無線基地局用アンテナは、放
射素子の周りに装着される無給電反射器9あるいは導波
器10の取付け位置を所定の位置に設定することによ
り、その位置に応じた指向性が得られる。
【0009】第2の発明に係る無線基地局用アンテナ
は、スリーブアンテナ24における放射素子21の周り
に装着される無給電反射器23a,23bあるいは導波
器22a,22bの取付け位置を所定の位置に設定する
ことにより、その位置に応じたスリーブアンテナの指向
性が得られる。
【0010】
【実施例】本発明に係る無線基地局用アンテナの一実施
例を図1に示す。図において、1は放射素子であり、給
電回路3に接続される。2は装着部としてのねじ穴(タ
ップ)であり、図2に示すように地板33に形成される
もので、無給電反射器9や導波器10を目的とする指向
性を得るための位置に任意に固定できる。又、このねじ
穴2は縦,横に約λ/4[m]の間隔を隔てて配列され
る。無給電反射器9及び導波器10は上記ねじ穴2に螺
入される取付部としての雄ねじ部29を持ち、ねじ穴2
にねじ込んで固定される(第1の発明)。なお、地板3
3は有限長の大きさである。また、放射素子1も雄ねじ
部29を有して、装着部2にねじ込んで固定するもので
もよいが、溶接して固定するものであってもよい。
【0011】動作は次のとおりである。図3を用いて、
無給電反射器等の反射器9及び導波器10の作用につい
て説明する。一般的には、反射器9はインダクティブな
りアクタンスを持つ長さ(例えばλ/2程度)であり、
放射素子1より放射された電波は放射線状に放射され、
放射素子1から反射器9までの間隔がλ/4であるた
め、放射された電波はλ/4進行し、位相角が90°経
過して反射器9に達する。そして、この反射器9には、
到来電波によりこれより位相が90°遅れた電圧が誘起
され、且つ、この誘起された電圧による電流は、再びこ
れにより90°位相が遅れる。したがって、放射素子1
より270°位相が遅れた電波が反射器9より放射され
ることになり、放射素子1と反射器9間の位相は逆相と
なるため相殺され、放射素子1より右側は同位相となっ
て相加わり、放射された電波が反射されたことになる。
又、導波器10は容量的なリアクタンスを持つ長さ(例
えばλ/2以下)であり、放射素子1より放射された電
波により上述と同様に位相角180°遅れた電圧が導波
器10に誘起される。この導波器10は容量性であるた
め、流れる電流は位相が90°(λ/4)進む。したが
って、導波器10より放射される電波は、放射素子1よ
り放射された電波と同位相になるため、右方向に電波を
強めたことになる。以上のように、反射器9と導波器1
0を放射素子1の右,左に各々1個配置した場合、図4
に示すような単一指向性を示すことになり、更に導波器
10を増やせば、より一層シャープな指向性を示すこと
になる。また、図5に示すように放射素子1の左,右に
導波器10を、その上,下に反射器9を設けると8字特
性が得られ、図6に示すように放射素子の上,下,左,
右に導波器10を、各導波器間に反射器9を設けると、
花びら特性が得られる。
【0012】また、この種のアンテナを搭載する移動無
線基地局は、特にサービスエリアが100〜200m位
のセルシステムに使用されるため、図7に示すように、
基地局34は、電柱35や建物の縁角部等の高さが地上
から3m〜5m位の位置に設置されるケースが多いた
め、建物(ビルディング36)などにより電波がさえぎ
られやすく、その設置条件によって電波の到来方向があ
る程度限られるため、その場所に応じて指向性を持た
せ、この指向性を持たせたことによる指向性利得によ
り、サービスエリアを広げることができる。
【0013】第1の発明に係る無線基地局用アンテナ
は、図1に示したような装着部2のいずれかに棒状の無
給電反射器9あるいは導波器10の先端を装着すること
により、無線基地局の設置場所に応じて、無給電反射器
9と導波器10の組み合せにより種々の指向性を実現で
き、上記セルシステムの固定エリアにおけるサービスエ
リアの拡大が可能となる。又、従来例と比べて、放射素
子1としての例えば水平面内無指向アンテナ1本と給電
回路1個とで実現でき、かつ移相器6a〜6cや位相制
御回路8等の設置も不必要となり、機器の小型化,低価
格化,低消費電力化が図れる。
【0014】本発明に係る無線基地局用アンテナの他の
実施例を図8及び図9に示す。図において、24はスカ
ート部24sを有したスリーブアンテナである。21は
放射素子で、電子回路部26と一体構造となっている。
22a,22bは導波器、23a,23bは無給電反射
器である。27は電話回線網とのインターフェース部で
ある。25はスリーブアンテナの内軸導体であり、上記
電子回路部26を内部に収納することにより、対候性を
保ち、アンテナと回路の一体化を図っている。スリーブ
アンテナ24における放射素子21の周辺には装着部と
してのねじ穴28が形成され、図1の実施例と同様に、
無給電反射器23a,23bと導波器22a,22bは
上記ねじ穴28に螺入される取付部としての雄ねじ部2
9を持ち、ねじ穴28にねじ込んで固定される(第2の
発明)。動作については、図1の実施例と同様であるた
め説明を省略する。なお、図8の無給電反射器23a,
23bと導波器22a,22bの配置は図5に示したよ
うな8字特性を示す。又、図9の着脱部としてのねじ穴
28を図6のように円形配置すれば、図6に示した花び
ら特性を得ることができる。以上のような構成でも、図
1の実施例と同様の効果を奏する。
【0015】また、図10に示すように、ねじ穴に代え
て貫通孔30とし、この貫通孔30に、無給電反射器
9,導波器10の先端に設けたフック32a,32b付
きの係止片31a,31bを挿入してワンタッチで取付
けるようにしてもよい。
【0016】
【発明の効果】第1の発明に係る無線基地局用アンテナ
は、いずれかの装着部に棒状の無給電反射器あるいは導
波器を装着することにより、所望の指向性を得るように
したので、放射素子と給電回路1つずつで構成でき、か
つ移相器及び位相制御回路等を設置する必要がなく、機
器の小型化,低価格化,低消費電力化が図れるととも
に、無線基地局の設置場所に応じた種々の指向性を得る
ことができ、小セルシステムの移動無線基地局等のサー
ビスエリアを拡大できる。
【0017】第2の発明に係る無線基地局用アンテナ
は、装着部はスリーブアンテナに形成したので、スリー
ブアンテナにおいても種々の指向性を得ることができ、
小セルシステムの移動無線基地局等のサービスエリアを
拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無線基地局用アンテナの一実施例
を示す構成図である。
【図2】本発明に係る装着部の一例を示す断面図であ
る。
【図3】本発明に係る無給電反射器及び導波器の動作を
説明するための図である。
【図4】単一指向性の一例を示す平面図である。
【図5】8字特性の一例を示す平面図である。
【図6】花びら特性の一例を示す平面図である。
【図7】この種の無線基地局の設置場所を説明するため
の図である。
【図8】本発明に係る無線基地局用アンテナの他の実施
例を示す平面図である。
【図9】本発明に係る無線基地局用アンテナの他の実施
例を示す断面図である。
【図10】本発明に係る装着部の他の一例を示す断面図
である。
【図11】従来の無線基地局用アンテナの一例を示す概
略構成図である。
【図12】従来の無線基地局用アンテナの動作を説明す
るための図である。
【符号の説明】
1 放射素子 2 ねじ穴(装着部) 9 無給電反射器 10 導波器 29 雄ねじ部(取付部) 33 地板
【手続補正書】
【提出日】平成4年8月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】第2の発明に係る無線基地局用アンテナ
は、装着部(ねじ穴28)はスリーブアンテナ24のス
カート部に形成した。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】動作は次のとおりである。図3を用いて、
無給電反射器等の反射器9及び導波器10の作用につい
て説明する。一般的には、反射器9はインダクティブな
リアクタンスを持つ長さ(例えばλ/2程度)であり、
放射素子1より放射された電波は放射線状に放射され、
放射素子1から反射器9までの間隔がλ/4であるた
め、放射された電波はλ/4進行し、位相角が90°経
過して反射器9に達する。そして、この反射器9には、
到来電波によりこれより位相が90°遅れた電圧が誘起
され、且つ、この誘起された電圧による電流は、再びこ
れにより90°位相が遅れる。したがって、放射素子1
より270°位相が遅れた電波が反射器9より放射され
ることになり、放射素子1と反射器9間の位相は逆相と
なるため相殺され、放射素子1より右側は同位相となっ
て相加わり、放射された電波が反射されたことになる。
又、導波器10は容量的なリアクタンスを持つ長さ(例
えばλ/2以下)であり、放射素子1より放射された電
波により上述と同様に位相角180°遅れた電圧が導波
器10に誘起される。この導波器10は容量性であるた
め、流れる電流は位相が90°(λ/4)進む。したが
って、導波器10より放射される電波は、放射素子1よ
り放射された電波と同位相になるため、右方向に電波を
強めたことになる。以上のように、反射器9と導波器1
0を放射素子1の右,左に各々1個配置した場合、図4
に示すような単一指向性を示すことになり、更に導波器
10を増やせば、より一層シャープな指向性を示すこと
になる。また、図5に示すように放射素子1の左,右に
導波器10を、その上,下に反射器9を設けると8字特
性が得られ、図6に示すように放射素子の上,下,左,
右に導波器10を、各導波器間に反射器9を設けると、
花びら特性が得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有限長の地板に、ほぼ1/4波長の間隔
    で縦,横に配列された装着部を設け、いずれかの装着部
    に放射素子を設け、この放射素子の周辺のいずれかの装
    着部に棒状の無給電反射器あるいは導波器を装着するこ
    とにより、所望の指向性を得るようにしたことを特徴と
    する無線基地局用アンテナ。
  2. 【請求項2】 装着部はスリーブアンテナに形成したこ
    とを特徴とする請求項第1項記載の無線基地局用アンテ
    ナ。
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CA2080934A1 (en) 1993-06-10
JP2605197B2 (ja) 1997-04-30
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