JPH051644B2 - - Google Patents
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- JPH051644B2 JPH051644B2 JP1254185A JP1254185A JPH051644B2 JP H051644 B2 JPH051644 B2 JP H051644B2 JP 1254185 A JP1254185 A JP 1254185A JP 1254185 A JP1254185 A JP 1254185A JP H051644 B2 JPH051644 B2 JP H051644B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- 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
- H01Q3/30—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array
- H01Q3/34—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
- H01Q3/36—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は基地局アンテナにおいてビームチルテ
イングにより垂直面内指向性を成形したとき、干
渉領域に生ずる上側第一サイドローブレベルを抑
圧する多段リニアアレイアンテナの給電法に関す
るものである。
イングにより垂直面内指向性を成形したとき、干
渉領域に生ずる上側第一サイドローブレベルを抑
圧する多段リニアアレイアンテナの給電法に関す
るものである。
（従来の技術）
第１図により、基地局アンテナにビームチルテ
イングを適用した場合について説明する。いま、
１は基地局アンテナ、２は無線基地局、基地局ア
ンテナ高Ｈ、無線ゾーン半径Ｒ、ビームチルテイ
ング角θtとする。
イングを適用した場合について説明する。いま、
１は基地局アンテナ、２は無線基地局、基地局ア
ンテナ高Ｈ、無線ゾーン半径Ｒ、ビームチルテイ
ング角θtとする。
ａはビームチルテイングを行わない場合の垂直
面内指向性をあらわし、水平方向に主放射ビーム
が向いている。
面内指向性をあらわし、水平方向に主放射ビーム
が向いている。
ｂはビームチルテイングを行つた場合の垂直面
内指向性で、θx方向において、水平方向に主放射
ビームを向けたときのレベルと同レベルとなるよ
うに主放射ビームを傾けている。
内指向性で、θx方向において、水平方向に主放射
ビームを向けたときのレベルと同レベルとなるよ
うに主放射ビームを傾けている。
なお、基地局アンテナから見た無線ゾーン周辺
までの角度θxは次式で与えられる θx＝tan-1（Ｈ／Ｒ） ……(1) 基地局アンテナをこのようにビームチルテイン
グすると、同一周波数を繰り返し使用する陸上移
動通信では遠方方向の同一周波数を用いる領域で
のレベルが低減することになり、干渉軽減がはか
れる。
までの角度θxは次式で与えられる θx＝tan-1（Ｈ／Ｒ） ……(1) 基地局アンテナをこのようにビームチルテイン
グすると、同一周波数を繰り返し使用する陸上移
動通信では遠方方向の同一周波数を用いる領域で
のレベルが低減することになり、干渉軽減がはか
れる。
小無線ゾーン構成を用いる陸上移動通信のビー
ムチルテイング効果は、無線ゾーン周辺におい
て、ビームチルテイングを行わないときの受信レ
ベルとビームチルテイングを行つたときの受信レ
ベルとの差がないとしたとき、無線ゾーン外でビ
ームチルテイングを行わないときの受信レベルよ
り、ビームチルテインを行つた時の受信レベルが
どの程度低くなつたかで評価される。
ムチルテイング効果は、無線ゾーン周辺におい
て、ビームチルテイングを行わないときの受信レ
ベルとビームチルテイングを行つたときの受信レ
ベルとの差がないとしたとき、無線ゾーン外でビ
ームチルテイングを行わないときの受信レベルよ
り、ビームチルテインを行つた時の受信レベルが
どの程度低くなつたかで評価される。
このビームチルテイング効果は(1)式から分かる
ように基地局アンテナ高が極めて高い場合、ある
いは無線ゾーン半径が小さい場合に効果があるこ
とがわかる。さらに、ビームの垂直面内半値幅が
狭い場合にも効果がある。
ように基地局アンテナ高が極めて高い場合、ある
いは無線ゾーン半径が小さい場合に効果があるこ
とがわかる。さらに、ビームの垂直面内半値幅が
狭い場合にも効果がある。
ビームチルテイング効果について具体的に説明
する。いま、Ｒ＝３Km、基地局アンテナ利得Ｇを
約12dB、適用する基地局アンテナ高を例えば、
Ｈ＝120ｍとする（文献NTT国際シンポジウム
「大容量移動通信方式」1983.7.13）。
する。いま、Ｒ＝３Km、基地局アンテナ利得Ｇを
約12dB、適用する基地局アンテナ高を例えば、
Ｈ＝120ｍとする（文献NTT国際シンポジウム
「大容量移動通信方式」1983.7.13）。
リニアアレイアンテナの利得Ｇは近似的に
10log（1.22nd）で表され、利得Ｇ＝約12dBであ
るから、素子数ｎ＝16とすればアンテナ間隔ｄ＝
1λを得る。このときの多段リニアアレイアンテ
ナの従来の構成例を第２図に示す。２1〜２16は
励振素子、３1〜３16は移相器１，５は電力分配
器、６は給電端子である。このように構成された
多段リニアアレイアンテナの垂直面内指向性Ｆ
（θ）は次式で表される。
10log（1.22nd）で表され、利得Ｇ＝約12dBであ
るから、素子数ｎ＝16とすればアンテナ間隔ｄ＝
1λを得る。このときの多段リニアアレイアンテ
ナの従来の構成例を第２図に示す。２1〜２16は
励振素子、３1〜３16は移相器１，５は電力分配
器、６は給電端子である。このように構成された
多段リニアアレイアンテナの垂直面内指向性Ｆ
（θ）は次式で表される。
Ｆ（θ）＝ｇ（θ）N
〓
〓n=1
In・exp（ｊ φn）・exp〔jnkd・sin（θ）〕……(
2) ここで、 ｇ（θ）：励振素子の垂直面内指向性 Ｎ：全励振素子数 ｎ：励振素子の番号 In：ｎ番目の励振素子の電流の大きさ ｄ：励振素子の間隔 φn：励振素子給電位相 ｋ：位相定数 ビームチルテイング角θtと３1〜３16の給電位相
φnの関係は φn＝sin（θt）kd×（ｎ−１） ｎ＝１〜16 ……(3) で表される。
2) ここで、 ｇ（θ）：励振素子の垂直面内指向性 Ｎ：全励振素子数 ｎ：励振素子の番号 In：ｎ番目の励振素子の電流の大きさ ｄ：励振素子の間隔 φn：励振素子給電位相 ｋ：位相定数 ビームチルテイング角θtと３1〜３16の給電位相
φnの関係は φn＝sin（θt）kd×（ｎ−１） ｎ＝１〜16 ……(3) で表される。
(3)式により、ビームチルテイングしない場合は
θt＝0°であるから、φn＝0°となる。さらに、(2)式
に素子数ｎ＝16.アンテナ間隔ｄ＝lλ（λは波長）
を代入して垂直面内指向性Ｆ（θ）を計算すると、
第３図の指向性となる。この指向性と市街地伝搬
推定曲線を用いて求めた伝搬損失距離特性図を第
４図に示す。この第４図はビームチルテイングし
ないときの特性であるから、これを評価の基準と
する。無線ゾーン周辺の３Km地点では伝搬損失が
140dBでビームチルテイングしたときに、この伝
搬損失よりも大きくなつてはならない。
θt＝0°であるから、φn＝0°となる。さらに、(2)式
に素子数ｎ＝16.アンテナ間隔ｄ＝lλ（λは波長）
を代入して垂直面内指向性Ｆ（θ）を計算すると、
第３図の指向性となる。この指向性と市街地伝搬
推定曲線を用いて求めた伝搬損失距離特性図を第
４図に示す。この第４図はビームチルテイングし
ないときの特性であるから、これを評価の基準と
する。無線ゾーン周辺の３Km地点では伝搬損失が
140dBでビームチルテイングしたときに、この伝
搬損失よりも大きくなつてはならない。
次に、第２図に示す従来の構成の多段リニアア
レイアンテナでビームチルテイングすると、(1)式
から無線ゾーン半径と基地局アンテナの関係から
θx＝2.29°が求められ、ビームチルテイング角θtは
2θxで近似できるためθt＝4.58°を得る。これを(3)
式に代入し各励振素子の給電位相を求めて、(2)式
を計算すると、第５図に示す垂直面内指向性を得
る。これを前述同様に伝搬損失距離特性図を求め
ると、第６図をうる。ここで、３Km地点での伝搬
損失は第４図と同様140dBとなつており、無線ゾ
ーン周辺でのレベル劣化はない。しかし、20Km地
点では第４図に比べ約17dBほど伝搬損失が大き
くなつていることが判る。これがビームチルテイ
ング効果である。
レイアンテナでビームチルテイングすると、(1)式
から無線ゾーン半径と基地局アンテナの関係から
θx＝2.29°が求められ、ビームチルテイング角θtは
2θxで近似できるためθt＝4.58°を得る。これを(3)
式に代入し各励振素子の給電位相を求めて、(2)式
を計算すると、第５図に示す垂直面内指向性を得
る。これを前述同様に伝搬損失距離特性図を求め
ると、第６図をうる。ここで、３Km地点での伝搬
損失は第４図と同様140dBとなつており、無線ゾ
ーン周辺でのレベル劣化はない。しかし、20Km地
点では第４図に比べ約17dBほど伝搬損失が大き
くなつていることが判る。これがビームチルテイ
ング効果である。
ここで、第５図、第６図から分かるように、７
〜８Km付近で伝搬損失が大きくなつている。本来
から、このまま伝搬損失が一定増大していけば、
ビームチルテイング効果が非常に大きくなるが、
実際には多段リニアアレイアンテナの水平方向よ
り上側にある第一サイドローブの影響でさらに遠
方になると再び、伝搬損失が小さくなる欠点があ
る。また、第２図に示す給電法は励振素子ごとに
位相器があるため位相調節が繁雑になる欠点もあ
る。この欠点を軽減するために、第７図に示すよ
うに、複数の励振素子を電力分配器で合成した後
に位相器を挿入する方法がある。
〜８Km付近で伝搬損失が大きくなつている。本来
から、このまま伝搬損失が一定増大していけば、
ビームチルテイング効果が非常に大きくなるが、
実際には多段リニアアレイアンテナの水平方向よ
り上側にある第一サイドローブの影響でさらに遠
方になると再び、伝搬損失が小さくなる欠点があ
る。また、第２図に示す給電法は励振素子ごとに
位相器があるため位相調節が繁雑になる欠点もあ
る。この欠点を軽減するために、第７図に示すよ
うに、複数の励振素子を電力分配器で合成した後
に位相器を挿入する方法がある。
この場合の指向性F′（θ）は
F′（θ）＝ｇ（θ）ΣIn′×exp〔
jn′kd・sin（θ）〕 ×Σφm×exp〔jkd′・sin
（θ）〕……(4) n′＝ｎ／ｍ ｍ＝分割数 d′＝ｎ／ｍ×ｄ となる。
jn′kd・sin（θ）〕 ×Σφm×exp〔jkd′・sin
（θ）〕……(4) n′＝ｎ／ｍ ｍ＝分割数 d′＝ｎ／ｍ×ｄ となる。
第７図に示した従来の実施例はｎ＝16、ｍ＝
４、ｄ＝1λとした。ビームチルテイング角は
4.58°であるから、各グループごとの位相差は約
−113°となる。この時の(4)式の計算結果を第８図
に示す。また、伝搬損失距離特性図は第９図のよ
うになる。
４、ｄ＝1λとした。ビームチルテイング角は
4.58°であるから、各グループごとの位相差は約
−113°となる。この時の(4)式の計算結果を第８図
に示す。また、伝搬損失距離特性図は第９図のよ
うになる。
（発明が解決しようとする問題点）
これらの図から、給電方法は簡易になつたが、
伝搬路上に生ずる上側の第１サイドローブレベル
は抑圧されず、ビームチルテイング効果を損なう
欠点が依然として存在する。
伝搬路上に生ずる上側の第１サイドローブレベル
は抑圧されず、ビームチルテイング効果を損なう
欠点が依然として存在する。
本発明はこれらの欠点を除去するために、グル
ープごとの移相器の簡易な調整でビームチルテイ
ング角を変化させると共に伝搬路中に生じたサイ
ドローブレベルの低減を図り、ビームチルテイン
グ効果を増大させた多段リニアアレイアンテナ給
電法を提供することを目的とする。
ープごとの移相器の簡易な調整でビームチルテイ
ング角を変化させると共に伝搬路中に生じたサイ
ドローブレベルの低減を図り、ビームチルテイン
グ効果を増大させた多段リニアアレイアンテナ給
電法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するための本発明の特徴は、ｎ
（ｎは３以上の自然数）個の励振素子を縦方向に
多段設置し、各々の励振素子の全部または一部の
励振位相をそれぞれ異ならせることにより、放射
電磁界の主ビーム方向を水平方向より所要の角度
だけ下向きにするビームチルトアンテナにおい
て、ｎ個の励振素子を設置する高さに対応してｍ
（ｍは２以上の自然数）個に群分けすると共に、
各励振素子の各々に第１の移相器を接続し、各群
に属する励振素子に接続された複数個の第１の移
相器の他端を各々第１の移相器の一端に接続し、
各群に接続されたｍ個の第２の移相器の他端を一
つの給電素子に接続し、励振素子毎の第１の移相
器の各移相量を所定値より大きなビームチルテイ
ング角を与えるように設定した上で、第２の移相
器の各移相量を異ならせることにより、所望のビ
ームチルテイング角を与えるように設定したこと
にある。
（ｎは３以上の自然数）個の励振素子を縦方向に
多段設置し、各々の励振素子の全部または一部の
励振位相をそれぞれ異ならせることにより、放射
電磁界の主ビーム方向を水平方向より所要の角度
だけ下向きにするビームチルトアンテナにおい
て、ｎ個の励振素子を設置する高さに対応してｍ
（ｍは２以上の自然数）個に群分けすると共に、
各励振素子の各々に第１の移相器を接続し、各群
に属する励振素子に接続された複数個の第１の移
相器の他端を各々第１の移相器の一端に接続し、
各群に接続されたｍ個の第２の移相器の他端を一
つの給電素子に接続し、励振素子毎の第１の移相
器の各移相量を所定値より大きなビームチルテイ
ング角を与えるように設定した上で、第２の移相
器の各移相量を異ならせることにより、所望のビ
ームチルテイング角を与えるように設定したこと
にある。
（実施例）
第１０図は本発明によるアンテナ構成例であ
る。アンテナ列１０は励振素子２1〜２16の16素
子からなりアンテナ間隔ｄは１波長とし、各励振
素子２1〜２16には第１移相器３1〜３16が挿入さ
れている。さらに、アンテナ列１は４素子毎に４
グループに分けて、これらの合成端子に各々のグ
ループに第２移相器の４１〜４４を挿入する。
る。アンテナ列１０は励振素子２1〜２16の16素
子からなりアンテナ間隔ｄは１波長とし、各励振
素子２1〜２16には第１移相器３1〜３16が挿入さ
れている。さらに、アンテナ列１は４素子毎に４
グループに分けて、これらの合成端子に各々のグ
ループに第２移相器の４１〜４４を挿入する。
この時の励振素子ごとの移相器２1〜２16は所
要のビームチルテイング角より大きな角度αにな
るように設定しておく。
要のビームチルテイング角より大きな角度αにな
るように設定しておく。
第１１図はαの選定方法を示し、横軸は所要ビ
ームチルテイング角からの増加させる角度で、こ
こでは戻し角と呼ぶことにする。いま、基地局ア
ンテナ高を120ｍとすると所要ビームチルテイン
グ角は4.58°である。第１１図から、戻し角が大
きいとサイドローブレベルの低減効果は大きい
が、利得低下も生ずる。また、戻し角が小さいと
利得低下は免れるがサイドローブレベル低減効果
が少なくなる。
ームチルテイング角からの増加させる角度で、こ
こでは戻し角と呼ぶことにする。いま、基地局ア
ンテナ高を120ｍとすると所要ビームチルテイン
グ角は4.58°である。第１１図から、戻し角が大
きいとサイドローブレベルの低減効果は大きい
が、利得低下も生ずる。また、戻し角が小さいと
利得低下は免れるがサイドローブレベル低減効果
が少なくなる。
ここでは、利得低下料を0.5dB以下にすること
とし、α＝5.5°を選定した。
とし、α＝5.5°を選定した。
このときの励振素子ごとの第１移相器３1〜３
16のうち３oの移相量（遅れ）は(3)式から＋34.7°
×（ｎ−１）になる。
16のうち３oの移相量（遅れ）は(3)式から＋34.7°
×（ｎ−１）になる。
第２移相器４１，４２は0°、４３，４４は86°
の位相を与え、所要のビームチルテイング角を
4.58°にする。すなわち、第１２図で位相関係に
ついて説明すると、励振素子ごとにある第１移相
器のうちアンテナ上端からｉ番目の移相器による
移相（遅れ）は ＋（ｉ−１）×2πd／λ×sinα（ｉ＝１〜ｎ）で
あり、同図の破線に示す如く、ａ所要のビームチ
ルテイング角より大きくなつている。同図の実線
が所要のビームチルテイング角であるから第２移
相器よりθtまで戻す必要がある。このときアンテ
ナの上端からｊ番目の第２移相器に与えられる位
相量は（ｍ−ｊ）βでｍは第２移相器の数、ｊ＝
１〜ｍ、 β＝2π（ｎ−１）ｄ／λ（sinα−sinθt）／ｍ−１ で与えられる。
の位相を与え、所要のビームチルテイング角を
4.58°にする。すなわち、第１２図で位相関係に
ついて説明すると、励振素子ごとにある第１移相
器のうちアンテナ上端からｉ番目の移相器による
移相（遅れ）は ＋（ｉ−１）×2πd／λ×sinα（ｉ＝１〜ｎ）で
あり、同図の破線に示す如く、ａ所要のビームチ
ルテイング角より大きくなつている。同図の実線
が所要のビームチルテイング角であるから第２移
相器よりθtまで戻す必要がある。このときアンテ
ナの上端からｊ番目の第２移相器に与えられる位
相量は（ｍ−ｊ）βでｍは第２移相器の数、ｊ＝
１〜ｍ、 β＝2π（ｎ−１）ｄ／λ（sinα−sinθt）／ｍ−１ で与えられる。
ｍ＝２の場合、第２移相器の１番目は位相は
０、２番目はβとなり、これらの位相遅れを与え
ると、点線で示した位相となり、等価的に実線で
示したθtとなる。
０、２番目はβとなり、これらの位相遅れを与え
ると、点線で示した位相となり、等価的に実線で
示したθtとなる。
第１３図にこのときの垂直面内指向性の計算結
果を示す。同図から第１のサイドロープが小さく
名手いることがわかる。
果を示す。同図から第１のサイドロープが小さく
名手いることがわかる。
第１４図は本発明の給電法による場合の伝搬損
失距離特性図である。３Km地点での伝搬損失は
140dBとビームチルテイング無しと同じだが、20
Kmでの伝搬損失は非常に大きなものとなつてお
り、ビームチルテイング効果を増大させているこ
とがわかる。
失距離特性図である。３Km地点での伝搬損失は
140dBとビームチルテイング無しと同じだが、20
Kmでの伝搬損失は非常に大きなものとなつてお
り、ビームチルテイング効果を増大させているこ
とがわかる。
４素子ごとのアンテナ列を第１５図のような構
成にする。１１′のアンテナ列はマイクロストリ
ツプ線路で構成された電力分配回路５′とアンテ
ナ列２1〜２4からなる。
成にする。１１′のアンテナ列はマイクロストリ
ツプ線路で構成された電力分配回路５′とアンテ
ナ列２1〜２4からなる。
トーナメント状に構成された電力分配回路の０
点に接続されるようにすると、各励振素子の給電
位相はすべて同相になる。ここでは、ビームチル
テイング角がαとなるように構成する必要がある
から各給電点は線路の中心０点からずれて構成さ
れている。
点に接続されるようにすると、各励振素子の給電
位相はすべて同相になる。ここでは、ビームチル
テイング角がαとなるように構成する必要がある
から各給電点は線路の中心０点からずれて構成さ
れている。
２1の給電位相はΔL1＋ΔL3、２2はΔL3−
ΔL1、２3はΔL2−ΔL3、２4は−（ΔL2＋ΔL3）と
なる。２4が基準で位相差が0°とすれば、２2〜２4
の給電位相はそれぞれ遅れることになる。アンテ
ナ列１１′はプリント基板上に構成されているた
め、エツチング技術により容易に製作できる。
ΔL1、２3はΔL2−ΔL3、２4は−（ΔL2＋ΔL3）と
なる。２4が基準で位相差が0°とすれば、２2〜２4
の給電位相はそれぞれ遅れることになる。アンテ
ナ列１１′はプリント基板上に構成されているた
め、エツチング技術により容易に製作できる。
第１６図は16素子を構成した場合の実施例をし
めす。第１５図に示したアンテナ列を４組縦列に
配置し、それぞれのアンテナ列の給電端に４１〜
４４の位相器を接続し、これらを電力分配回路５
で合成している。４１〜４４の位相器は長さの異
なる同軸給電線を用いる。したがつて、給電位相
を変える場合は同軸給電線長を変えるだけです
む。ビームチルテイング角を戻す際に任意の角度
に設定できる。
めす。第１５図に示したアンテナ列を４組縦列に
配置し、それぞれのアンテナ列の給電端に４１〜
４４の位相器を接続し、これらを電力分配回路５
で合成している。４１〜４４の位相器は長さの異
なる同軸給電線を用いる。したがつて、給電位相
を変える場合は同軸給電線長を変えるだけです
む。ビームチルテイング角を戻す際に任意の角度
に設定できる。
（発明の効果）
以上説明したように、ビームチルテイング角が
αとなるように２1〜２16の励振素子に位相器が
挿入できるため、予め励振素子と一体化できるた
めアンテナ設計が容易となると共に、アンテナ列
を分割した後の給電端子に位相器を挿入して、ビ
ームチルテイング角を戻すだけで、上側の第１サ
イドローブベルを低減できる利点を有する。
αとなるように２1〜２16の励振素子に位相器が
挿入できるため、予め励振素子と一体化できるた
めアンテナ設計が容易となると共に、アンテナ列
を分割した後の給電端子に位相器を挿入して、ビ
ームチルテイング角を戻すだけで、上側の第１サ
イドローブベルを低減できる利点を有する。
さらに、おのおののブロツクの位相器４１〜４
４を戻すだけで、基地局アンテナ高に対する最適
ビームチルテイング角を簡易に設定できるため、
アンテナ建設後の調整も簡易になり施工性に優れ
ていることになる。
４を戻すだけで、基地局アンテナ高に対する最適
ビームチルテイング角を簡易に設定できるため、
アンテナ建設後の調整も簡易になり施工性に優れ
ていることになる。
第１図はビームチルテイングの概念図、第２図
は従来の素子ごとに位相器が挿入されたリニアア
レイアンテナの給電系統図、第３図は従来の素子
ごとに位相器が挿入されたリニアアレイアンテナ
のビームチルテイング角0°の垂直面内指向性を示
す図、第４図は従来素子ごとに位相器が挿入され
たリニアアレイアンテナのビームチルテイング角
0°の伝搬距離特性図、第５図は素子ごとに位相器
が挿入されたリニアアレイアンテナのビームチル
テイング角4.58°の垂直面内指向性を示す図、第
６図は素子ごとに位相器が挿入されたリニアアレ
イアンテナのビームチルテイング角4.58°の伝搬
距離特性図、第７図は従来の４素子ごとに位相器
が挿入されたリニアアレイアンテナの給電系統
図、第８図は従来の４素子ごとに位相器が挿入さ
れたリニアアレイアンテナのビームチルテイング
角4.58°の垂直面内指向性を示す図、第９図は従
来の４素子ごとに位相器が挿入されたリニアアレ
イアンテナのビームチルテイング角4.58°の伝搬
距離特性図、第１０図は本発明のビームチルテイ
ング用リニアアレイアンテナの給電系統図、第１
１図は戻し角に対するサイドローブレベルと利得
低下量の関係を示す図、第１２図はアンテナ列に
対する位相を示した模式図、第１３図は本発明の
ビームチルテイング用リニアアレイアンテナのビ
ームチルテイング角4.58°の垂直面内指向性を示
す図、第１４図は本発明のビームチルテイング用
リニアアレイアンテナのビームチルテイング角
4.58°の垂直面内指向性を用いたときの伝搬距離
特性図、第１５図はビームチルテイング用４素子
のアンテナ構成例、第１６図はビームチルテイン
グ用基地局アンテナ構成例である。 １……基地局アンテナ、２……無線基地局、１
１〜１４……４素子からなるアンテナ列、１１′
〜１４′……マイクロストリツプで構成された４
素子からなるアンテナ列、２1〜２16……励振素
子、２１′〜２４′……マイクロストリツプで構成
された励振素子、３1〜３16……位相器、４１〜
４４……位相器、５……電力分配器、５′……マ
イクロストリツプ線路の電力分配器、６……給電
端子、１０……アンテナ列。
は従来の素子ごとに位相器が挿入されたリニアア
レイアンテナの給電系統図、第３図は従来の素子
ごとに位相器が挿入されたリニアアレイアンテナ
のビームチルテイング角0°の垂直面内指向性を示
す図、第４図は従来素子ごとに位相器が挿入され
たリニアアレイアンテナのビームチルテイング角
0°の伝搬距離特性図、第５図は素子ごとに位相器
が挿入されたリニアアレイアンテナのビームチル
テイング角4.58°の垂直面内指向性を示す図、第
６図は素子ごとに位相器が挿入されたリニアアレ
イアンテナのビームチルテイング角4.58°の伝搬
距離特性図、第７図は従来の４素子ごとに位相器
が挿入されたリニアアレイアンテナの給電系統
図、第８図は従来の４素子ごとに位相器が挿入さ
れたリニアアレイアンテナのビームチルテイング
角4.58°の垂直面内指向性を示す図、第９図は従
来の４素子ごとに位相器が挿入されたリニアアレ
イアンテナのビームチルテイング角4.58°の伝搬
距離特性図、第１０図は本発明のビームチルテイ
ング用リニアアレイアンテナの給電系統図、第１
１図は戻し角に対するサイドローブレベルと利得
低下量の関係を示す図、第１２図はアンテナ列に
対する位相を示した模式図、第１３図は本発明の
ビームチルテイング用リニアアレイアンテナのビ
ームチルテイング角4.58°の垂直面内指向性を示
す図、第１４図は本発明のビームチルテイング用
リニアアレイアンテナのビームチルテイング角
4.58°の垂直面内指向性を用いたときの伝搬距離
特性図、第１５図はビームチルテイング用４素子
のアンテナ構成例、第１６図はビームチルテイン
グ用基地局アンテナ構成例である。 １……基地局アンテナ、２……無線基地局、１
１〜１４……４素子からなるアンテナ列、１１′
〜１４′……マイクロストリツプで構成された４
素子からなるアンテナ列、２1〜２16……励振素
子、２１′〜２４′……マイクロストリツプで構成
された励振素子、３1〜３16……位相器、４１〜
４４……位相器、５……電力分配器、５′……マ
イクロストリツプ線路の電力分配器、６……給電
端子、１０……アンテナ列。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ｎ（ｎは３以上の自然数）個の励振素子を縦
方向に多段設置し、各々の励振素子の全部または
一部の励振位相をそれぞれ異ならせることによ
り、放射電磁界の主ビーム方向を水平方向より所
要の角度だけ下向きにするビームチルトアンテナ
において、 前記ｎ個の励振素子を設置する高さに対応して
ｍ（ｍは２以上の自然数）個に群分けすると共に、
各励振素子の各々に第１の移相器を接続し、各群
に属する前記励振素子に接続された複数個の第１
の移相器の他端を各々第１の移相器の一端に接続
し、各群に接続されたｍ個の第２の移相器の他端
を一つの給電端子に接続し、 前記励振素子毎の第１の移相器の各移相量を所
定値より大きなビームチルテイング角を与えるよ
うに設定した上で、第２の移相器の各移相量を異
ならせることにより、所望のビームチルテイング
角を与えるように設定したことを特徴とする多段
リニアアレイアンテナのビームチルテイング角制
御方法。 ２ アンテナ上端からｉ番目の励振素子に接続さ
れた前記第１の移相器の移相量を （ｉ−１）×2π×（ｄ／λ）×sinα とし、 アンテナ上端からｊ番目の前記群に接続された
第２の移相器の移相量を （ｍ−ｊ）2π（ｎ−１）（ｄ／
λ）（sinα−sinθt）／ｍ−１ 但し、 ｉ＝１〜ｎ ｊ＝１〜ｍ ｎ：励振素子の数 ｄ：励振素子間隔 α：第２の移相器の移相量を均一とした時に得ら
れるビームチルテイング角 ｍ：第２の移相器の数 λ：波長 θt：所望のビームチルテイング角（θt＜α） とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の多段リニアアレイアンテナのビームチルテ
イング角制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254185A JPS61172411A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 多段リニアアレイアンテナのビームチルティング角制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254185A JPS61172411A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 多段リニアアレイアンテナのビームチルティング角制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61172411A JPS61172411A (ja) | 1986-08-04 |
| JPH051644B2 true JPH051644B2 (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=11808189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1254185A Granted JPS61172411A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 多段リニアアレイアンテナのビームチルティング角制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61172411A (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5281974A (en) * | 1988-01-11 | 1994-01-25 | Nec Corporation | Antenna device capable of reducing a phase noise |
| JP2564873B2 (ja) * | 1988-02-04 | 1996-12-18 | 日本電信電話株式会社 | 成形ビームアンテナにおける放射素子の励振振幅および位相設定方法 |
| JP2567688B2 (ja) * | 1988-12-26 | 1996-12-25 | 日本電信電話株式会社 | チルトアンテナ |
| KR100305538B1 (ko) * | 1992-12-01 | 2001-11-22 | 다치카와 게이지 | 다빔안테나장치 |
| DE69533861T2 (de) | 1994-11-04 | 2005-12-15 | Andrew Corp., Orland Park | Basisstation für zellulares Telekommunikationssystem mit einem Phasensteuerungssystem und Verfahren zur Einstellung der Keulenabwärtsneigung |
| SE509175C2 (sv) * | 1997-04-18 | 1998-12-14 | Ericsson Telefon Ab L M | Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar |
| US6650290B1 (en) * | 2000-08-02 | 2003-11-18 | Lucent Technologies Inc. | Broadband, low loss, modular feed for phased array antennas |
| US6573875B2 (en) | 2001-02-19 | 2003-06-03 | Andrew Corporation | Antenna system |
| GB0125349D0 (en) | 2001-10-22 | 2001-12-12 | Qinetiq Ltd | Antenna system |
| GB0125345D0 (en) | 2001-10-22 | 2001-12-12 | Qinetiq Ltd | Antenna System |
| US7230570B2 (en) | 2001-11-14 | 2007-06-12 | Quintel Technology Limited | Antenna system |
| GB0307558D0 (en) | 2003-04-02 | 2003-05-07 | Qinetiq Ltd | Phased array antenna system with variable electrical tilt |
| KR101195778B1 (ko) | 2003-05-17 | 2012-11-05 | 큐인텔 테크놀로지 리미티드 | 조정가능한 전기적인 틸트를 갖는 위상 어레이 안테나시스템 |
| JP2005033517A (ja) * | 2003-07-14 | 2005-02-03 | Denki Kogyo Co Ltd | アンテナ装置 |
| JP4452081B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2010-04-21 | 八木アンテナ株式会社 | 並列給電コーリニアアンテナ |
| JP4838263B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2011-12-14 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | アンテナ装置とそれに関する方法 |
| US8405541B2 (en) * | 2010-09-01 | 2013-03-26 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Multi-range radar system |
| WO2016119850A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Reduced gain of an antenna beam pattern |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP1254185A patent/JPS61172411A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61172411A (ja) | 1986-08-04 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |