JPH05299934A - アレーアンテナ - Google Patents
アレーアンテナInfo
- Publication number
- JPH05299934A JPH05299934A JP9969292A JP9969292A JPH05299934A JP H05299934 A JPH05299934 A JP H05299934A JP 9969292 A JP9969292 A JP 9969292A JP 9969292 A JP9969292 A JP 9969292A JP H05299934 A JPH05299934 A JP H05299934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- phase
- gain
- reception
- array antenna
- 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.)
- Pending
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アレーアンテナのサービスゾーンエッジ方向
の送受信ビームの利得を揃える、あるいは受信側の利得
を高くする。 【構成】 素子アンテナとしてプリント化ダイポール４
を用い、プリント化ダイポール４の一部を表裏反転する
ことにより逆相励振し、これを補償するためπ相当の位
相差を持つ線路３を付加して構成する。 【効果】 ビームチルト角に周波数特性を持たせること
ができ、サービスゾーンエッジ方向における送受信ビー
ムの利得を揃える、あるいは受信側の利得を高くするこ
とができる。
の送受信ビームの利得を揃える、あるいは受信側の利得
を高くする。 【構成】 素子アンテナとしてプリント化ダイポール４
を用い、プリント化ダイポール４の一部を表裏反転する
ことにより逆相励振し、これを補償するためπ相当の位
相差を持つ線路３を付加して構成する。 【効果】 ビームチルト角に周波数特性を持たせること
ができ、サービスゾーンエッジ方向における送受信ビー
ムの利得を揃える、あるいは受信側の利得を高くするこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばデジタル移動
通信方式用基地局アンテナとして用いられるビームチル
トアンテナに関するものである。
通信方式用基地局アンテナとして用いられるビームチル
トアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この主の装置として、図５に示す
ようなものがあった。この図は、例えば奈良他，「基地
局アンテナの市街地におけるビームチルト効果」，１９
８５年電子通信学会総合全国大会、Ｓ５−１５に示され
るもので、図において１は電力分配回路、２はケーブル
等からなる移相線路、４はプリント化ダイポールアンテ
ナである。なお、プリント化ダイポールアンテナ４にお
いて、ハッチングを施した部分は表側のパターン、破線
で示した部分は裏側のパターンを示す。
ようなものがあった。この図は、例えば奈良他，「基地
局アンテナの市街地におけるビームチルト効果」，１９
８５年電子通信学会総合全国大会、Ｓ５−１５に示され
るもので、図において１は電力分配回路、２はケーブル
等からなる移相線路、４はプリント化ダイポールアンテ
ナである。なお、プリント化ダイポールアンテナ４にお
いて、ハッチングを施した部分は表側のパターン、破線
で示した部分は裏側のパターンを示す。
【０００３】図６は従来のアレーアンテナにおける等位
相面を示し、図７は送受信ビームを示す。図において６
はアレーアンテナ、７は中心周波数における等位相面、
８は受信帯域における等位相面、９は送信帯域における
等位相面、１０は中心周波数におけるビーム方向、１１
は受信帯域におけるビーム方向、１２は送信帯域におけ
るビーム方向、１３はサービスゾーン、１４は送信ビー
ム、１５は受信ビームである。
相面を示し、図７は送受信ビームを示す。図において６
はアレーアンテナ、７は中心周波数における等位相面、
８は受信帯域における等位相面、９は送信帯域における
等位相面、１０は中心周波数におけるビーム方向、１１
は受信帯域におけるビーム方向、１２は送信帯域におけ
るビーム方向、１３はサービスゾーン、１４は送信ビー
ム、１５は受信ビームである。
【０００４】次に動作について、素子数が８素子の場合
を例にとって説明する。電力分配回路１によって分配さ
れた電力は、移相線路２を介して位相差を与えられ、各
プリント化ダイポールアンテナに入力される。ここで、
中心周波数ｆ０における各移相線路の位相Ｐi 0 （ｉ＝
１〜８）を“数１”で与えられる値とすれば、各素子の
励振位相φi 0 はＰi o に等しくなり、θ０方向で各素
子からの電波の位相が揃い、ビームチルト角はθ０とな
る。
を例にとって説明する。電力分配回路１によって分配さ
れた電力は、移相線路２を介して位相差を与えられ、各
プリント化ダイポールアンテナに入力される。ここで、
中心周波数ｆ０における各移相線路の位相Ｐi 0 （ｉ＝
１〜８）を“数１”で与えられる値とすれば、各素子の
励振位相φi 0 はＰi o に等しくなり、θ０方向で各素
子からの電波の位相が揃い、ビームチルト角はθ０とな
る。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここで、周波数をｆ１とした場合、位相差
は全て線路長で与えられるから、各素子の励振位相φi
1 は“数２”に示す値となる。
は全て線路長で与えられるから、各素子の励振位相φi
1 は“数２”に示す値となる。
【０００７】
【数２】
【０００８】この周波数におけるチルト角θ１は、“数
３”に示す通りθ０と等しくなる。
３”に示す通りθ０と等しくなる。
【０００９】
【数３】
【００１０】すなわち、図６に示すように送信周波数帯
と受信周波数帯における等位相面８，９およびビームチ
ルト角は等しくなる。
と受信周波数帯における等位相面８，９およびビームチ
ルト角は等しくなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来のアレーアンテナ
は以上のように構成されていたので、これを基地局アン
テナとして使用した場合には図７に示すようにピーク方
向での利得は送受ともにほぼ等しいが、送信と受信の周
波数差により受信側のビーム１５幅が狭くなりサービス
ゾーン１３周辺部で受信帯域の利得が低くなるという問
題点があった。
は以上のように構成されていたので、これを基地局アン
テナとして使用した場合には図７に示すようにピーク方
向での利得は送受ともにほぼ等しいが、送信と受信の周
波数差により受信側のビーム１５幅が狭くなりサービス
ゾーン１３周辺部で受信帯域の利得が低くなるという問
題点があった。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ビームチルト角に周波数特性を
持たせることにより、サービスゾーン周辺部における送
受の利得を等しくする、あるいは受信帯域の利得を高く
することを目的とする。
ためになされたもので、ビームチルト角に周波数特性を
持たせることにより、サービスゾーン周辺部における送
受の利得を等しくする、あるいは受信帯域の利得を高く
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるアレー
アンテナは、素子アンテナであるプリント化ダイポール
アンテナの一部を表裏反転させることにより逆相励振
し、これを補償するためにπ相当の位相差を持つ移相線
路を付加して構成したものである。
アンテナは、素子アンテナであるプリント化ダイポール
アンテナの一部を表裏反転させることにより逆相励振
し、これを補償するためにπ相当の位相差を持つ移相線
路を付加して構成したものである。
【００１４】また、素子アンテナとしてマイクロストリ
ップアンテナを用い、この一部を上下反対方向から励振
することによって逆相励振し、これを補償するためにπ
相当の位相差を持つ移相線路を付加して構成したもので
ある。
ップアンテナを用い、この一部を上下反対方向から励振
することによって逆相励振し、これを補償するためにπ
相当の位相差を持つ移相線路を付加して構成したもので
ある。
【００１５】
【作用】この発明において、素子アンテナの一部を逆相
励振し、これを補償するためにπ相当の位相差を持つ移
相線路を付加することにより、ビームチルト角に周波数
特性を持たせ、サービスゾーン周辺部での送受信間の利
得を揃える、あるいは受信帯域の利得を高くすることが
できる。
励振し、これを補償するためにπ相当の位相差を持つ移
相線路を付加することにより、ビームチルト角に周波数
特性を持たせ、サービスゾーン周辺部での送受信間の利
得を揃える、あるいは受信帯域の利得を高くすることが
できる。
【００１６】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す
アレーアンテナの構成図である。ここでは、素子数とし
て８素子の場合を示している。図において、１は電力分
配回路、２はケーブル等からなる移相線路、３は位相が
π相当の付加線路、４はプリント化ダイポールからなる
素子アンテナである。なお、この図においては、＃１〜
＃４の４素子を表裏反転させた場合を示している。
アレーアンテナの構成図である。ここでは、素子数とし
て８素子の場合を示している。図において、１は電力分
配回路、２はケーブル等からなる移相線路、３は位相が
π相当の付加線路、４はプリント化ダイポールからなる
素子アンテナである。なお、この図においては、＃１〜
＃４の４素子を表裏反転させた場合を示している。
【００１７】図１に示したアンテナにおいて、＃１〜＃
４のプリント化ダイポールアンテナ１は、表裏反転され
ているため＃５〜＃８のプリント化ダイポールアンテナ
に対し逆相で励振される。従って、中心周波数ｆ０にお
ける各移相線路の位相を“数２”に示す値とすると、＃
１〜＃４の素子の励振位相は、ｆ０において“数４”に
示す値となる。
４のプリント化ダイポールアンテナ１は、表裏反転され
ているため＃５〜＃８のプリント化ダイポールアンテナ
に対し逆相で励振される。従って、中心周波数ｆ０にお
ける各移相線路の位相を“数２”に示す値とすると、＃
１〜＃４の素子の励振位相は、ｆ０において“数４”に
示す値となる。
【００１８】
【数４】
【００１９】中心周波数においては、付加線路による位
相πと逆相励振による位相πが打消し合い、励振位相は
従来のアンテナと同じ値となる。また、＃５〜＃８の素
子の励振位相も従来のアンテナと同じ値であるから、ビ
ームチルト角はθ０となる。
相πと逆相励振による位相πが打消し合い、励振位相は
従来のアンテナと同じ値となる。また、＃５〜＃８の素
子の励振位相も従来のアンテナと同じ値であるから、ビ
ームチルト角はθ０となる。
【００２０】一方、周波数がｆ１の時、付加線路４によ
る位相πは周波数に依存し、表裏反転したことによる位
相πは周波数に依存しないから、＃１〜＃４の各素子の
励振位相は“数５”で示される値となる。
る位相πは周波数に依存し、表裏反転したことによる位
相πは周波数に依存しないから、＃１〜＃４の各素子の
励振位相は“数５”で示される値となる。
【００２１】
【数５】
【００２２】従って、図３に示すように中心周波数ｆ０
よりも高い受信帯域においては、アンテナの等位相面８
は中心周波数における等位相面７に対し＃１〜＃４の部
分だけ小さくなるから、受信帯域におけるビームチルト
角は中心周波数よりもわずかに小さくなる。逆に中心周
波数よりも低い送信帯域においては、アンテナの等位相
面９は中心周波数における等位相面７に対し＃１〜＃４
の部分だけ大きくなるから、送信帯域におけるビームチ
ルト角は中心周波数におけるビームチルト角よりも大き
くなる。従って、送信帯域におけるビームチルト角は受
信帯域におけるビームチルト角よりも大きくなるが、ア
ンテナのビーム幅は周波数の高い受信帯域の方が狭くな
るため、図４に示すようにゾーンエッジ方向における受
信帯域の利得を送信帯域と同等あるいは高くすることが
可能である。
よりも高い受信帯域においては、アンテナの等位相面８
は中心周波数における等位相面７に対し＃１〜＃４の部
分だけ小さくなるから、受信帯域におけるビームチルト
角は中心周波数よりもわずかに小さくなる。逆に中心周
波数よりも低い送信帯域においては、アンテナの等位相
面９は中心周波数における等位相面７に対し＃１〜＃４
の部分だけ大きくなるから、送信帯域におけるビームチ
ルト角は中心周波数におけるビームチルト角よりも大き
くなる。従って、送信帯域におけるビームチルト角は受
信帯域におけるビームチルト角よりも大きくなるが、ア
ンテナのビーム幅は周波数の高い受信帯域の方が狭くな
るため、図４に示すようにゾーンエッジ方向における受
信帯域の利得を送信帯域と同等あるいは高くすることが
可能である。
【００２３】なお、ここでは４素子を逆相励振した場合
について示したが、逆相励振する素子数によってビーム
チルト角の周波数特性の大きさを変化させることができ
る。従って、逆相励振する素子数は、アンテナの全素子
数、ビーム幅、サービスゾーンの大きさ等によって決定
される。
について示したが、逆相励振する素子数によってビーム
チルト角の周波数特性の大きさを変化させることができ
る。従って、逆相励振する素子数は、アンテナの全素子
数、ビーム幅、サービスゾーンの大きさ等によって決定
される。
【００２４】実施例２．図２は、実施例１におけるプリ
ント化ダイポールアンテナ１の代りに、マイクロストリ
ップアンテナ５を用い、一部のマイクロストリップアン
テナ５の励振方向を上下逆にして逆相励振するととも
に、位相がπ相当の線路４を付加して構成したものであ
る。実施例２においても実施例１と同様の原理により、
ビームチルト角に周波数特性を持たせることができ、送
信帯域と受信帯域におけるサービスゾーン周辺部におけ
る利得を揃える、あるいは受信側の利得を高くすること
ができる。
ント化ダイポールアンテナ１の代りに、マイクロストリ
ップアンテナ５を用い、一部のマイクロストリップアン
テナ５の励振方向を上下逆にして逆相励振するととも
に、位相がπ相当の線路４を付加して構成したものであ
る。実施例２においても実施例１と同様の原理により、
ビームチルト角に周波数特性を持たせることができ、送
信帯域と受信帯域におけるサービスゾーン周辺部におけ
る利得を揃える、あるいは受信側の利得を高くすること
ができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アンテナのビームチルト角に周波数特性を持たせる
ことにより、サービスゾーンエッジ方向における受信帯
域の利得を送信帯域と同等あるいは高くすることができ
る。
ば、アンテナのビームチルト角に周波数特性を持たせる
ことにより、サービスゾーンエッジ方向における受信帯
域の利得を送信帯域と同等あるいは高くすることができ
る。
【図１】この発明の実施例１を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施例２を示す概略構成図である。
【図３】この発明における等位相面を示す図である。
【図４】この発明における送受信ビームを示す図であ
る。
る。
【図５】従来のビームチルトアンテナを示す概略構成図
である。
である。
【図６】従来のアレーアンテナにおける等位相面を示す
図である。
図である。
【図７】従来のアレーアンテナにおける送受信ビームを
示す図である。
示す図である。
１ 電力分配回路 ２ 移相線路 ３ 付加線路 ４ プリント化ダイポールアンテナ ５ マイクロストリップアンテナ ６ アレーアンテナ ７ 中心周波数における等位相面 ８ 受信帯域における等位相面 ９ 送信帯域における等位相面 １０ 中心周波数におけるビーム方向 １１ 送信帯域におけるビーム方向 １２ 受信帯域におけるビーム方向 １３ サービスゾーン １４ 送信ビーム １５ 受信ビーム
Claims (2)
- 【請求項１】 縦方向に配列された複数の素子アンテナ
とこれらの素子アンテナに電力を分配する電力分配回路
および上記各素子アンテナに所望の位相差を与えるため
の移相線路とを備えたアレーアンテナにおいて、素子ア
ンテナとしてプリント化ダイポールアンテナを用い、一
部のプリント化ダイポールアンテナを表裏反転させるこ
とによって逆相励振し、これを補償するためにπ相当の
位相差を持つ線路を付加して構成したことを特徴とする
アレーアンテナ。 - 【請求項２】 縦方向に配列された複数の素子アンテナ
とこれらの素子アンテナに電力を分配する電力分配回路
および上記各素子アンテナに所望の位相差を与えるため
の移相線路とを備えたアレーアンテナにおいて、素子ア
ンテナとしてマイクロストリップアンテナを用い、一部
のマイクロストリップアンテナの励振方向を上下反対に
することにより逆相励振し、これを補償するためにπ相
当の位相差を持つ線路を付加して構成したことを特徴と
するアレーアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9969292A JPH05299934A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | アレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9969292A JPH05299934A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | アレーアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299934A true JPH05299934A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14254100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9969292A Pending JPH05299934A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | アレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299934A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020076869A (ko) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | 학교법인주성학원 | 직사각형 빔 패턴을 가지는 평면형 배열 안테나 |
| JP2009521830A (ja) * | 2005-12-23 | 2009-06-04 | 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） | 指向能力を向上させたアレイアンテナ |
| CN102812645A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-12-05 | 华为技术有限公司 | 天线、基站及波束处理方法 |
| JP2017510172A (ja) * | 2014-02-19 | 2017-04-06 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 二重垂直ビームセルラアレイ |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP9969292A patent/JPH05299934A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020076869A (ko) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | 학교법인주성학원 | 직사각형 빔 패턴을 가지는 평면형 배열 안테나 |
| JP2009521830A (ja) * | 2005-12-23 | 2009-06-04 | 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） | 指向能力を向上させたアレイアンテナ |
| CN102812645A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-12-05 | 华为技术有限公司 | 天线、基站及波束处理方法 |
| US9673882B2 (en) | 2012-04-20 | 2017-06-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Antenna, base station, and beam processing method |
| JP2017510172A (ja) * | 2014-02-19 | 2017-04-06 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 二重垂直ビームセルラアレイ |
| US9899747B2 (en) | 2014-02-19 | 2018-02-20 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Dual vertical beam cellular array |
| US11011856B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-05-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Dual vertical beam cellular array |
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