JPH0766618A - Sleeve load type beam tilt antenna - Google Patents

Sleeve load type beam tilt antenna

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JPH0766618A
JPH0766618A JP21420893A JP21420893A JPH0766618A JP H0766618 A JPH0766618 A JP H0766618A JP 21420893 A JP21420893 A JP 21420893A JP 21420893 A JP21420893 A JP 21420893A JP H0766618 A JPH0766618 A JP H0766618A
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antenna
sleeve
beam tilt
current wave
load type
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Shigeru Egashira
茂 江頭
Akihide Sakitani
昭秀 崎谷
Takayuki Tanaka
高行 田中
Nobutoyo Nakano
宣豊 中野
Yoshimi Egashira
良水 江頭
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Harada Industry Co Ltd
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Harada Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To form a simple-structured sleeve load type beam tilt antenna provided with sufficient characteristics as a beam tilt antenna capable of being miniaturized and made light in weight whose construction and maintenance are easy. CONSTITUTION:When the wavelength of the radio waves of a using frequency band is defined as lambda, this antenna is provided with a linear antenna main body A whose total length is approximately 3lambda/2 and a sleeve load B loaded coaxially with the antenna main body A in a range from the maximum point of current wave distribution at the position of 3lambda/4 from the vertex of the antenna main body A to the position of lambda/2 from the vertex of the antenna main body A. By letting the phase of the second current wave 12 of lambda/2 for which the vertex of the sleeve load B is a base point lag behind the phase of the first current wave I1 of lambda/2 for which the vertex of the antenna main body A is the base point, a beam tilt angle thetat is generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話や携帯電話
等の移動通信システムに適用されるアンテナであって、
主として基地局用アンテナとして好適なスリーブ負荷形
ビームチルトアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna applied to a mobile communication system such as a car phone and a mobile phone,
The present invention mainly relates to a sleeve load type beam tilt antenna suitable as a base station antenna.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、移動通信システムの普及が著し
い。この移動通信システムのうち所謂セルラー方式と呼
ばれる移動通信方式においては、電波を有効に利用する
ため、一つのゾーンをかなり小さく制限する必要が生じ
ている。ゾーンが小さくなれば基地局側からの電波が、
ゾーン外に漏れる可能性が高まる。これを防ぐために基
地局におけるアンテナの指向性を水平方向より下向きと
し、所謂ビームチルトすることが要求される。
2. Description of the Related Art Recently, mobile communication systems have become extremely popular. In this mobile communication system, which is a so-called cellular system, it is necessary to limit one zone to a considerably small size in order to effectively use radio waves. If the zone gets smaller, the radio waves from the base station will
The chances of leaking outside the zone are increased. In order to prevent this, the directivity of the antenna in the base station is required to be downward from the horizontal direction, and so-called beam tilt is required.

【0003】図12は従来のビームチルト手段の一例を
あげた図である。この例では2個のダイポールアンテナ
素子1,2を上下に一列に配列し、上側に配列された第
1アンテナ素子1の電流波位相に対して、下側に配列さ
れた第2アンテナ素子2の電流波位相を遅らせてビーム
をチルトさせるべく、第1アンテナ素子1の給電ケーブ
ル3の電気長L1 に対し、第2アンテナ素子2の給電ケ
ーブル4の電気長L2を、必要とするビームチルト角θ
tに応じて長くしたものである。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a conventional beam tilting means. In this example, two dipole antenna elements 1 and 2 are arranged vertically in a line, and the second antenna elements 2 arranged on the lower side with respect to the current wave phase of the first antenna element 1 arranged on the upper side. In order to delay the current wave phase and tilt the beam, the electrical length L2 of the power feeding cable 4 of the second antenna element 2 is required to the electrical length L1 of the power feeding cable 3 of the first antenna element 1, and the required beam tilt angle θ
It is lengthened according to t.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のビームチ
ルトアンテナは、いわゆる並列給電方式であって且つ第
1アンテナ素子1の励振電流I1 と第2アンテナ素子2
の励振電流I2 とに位相差を持たせるべく、給電ケーブ
ル3と4との電気長を可変調整する等の必要があるた
め、構造が複雑で、組み付けに多くの手間を要する上、
メンテナンス上でも問題を生じ易い。特にアンテナの利
得をあげるためにアレイアンテナとした場合には、給電
ケーブル3,4の加工精度を十分高める必要があること
と相俟って更に構造が複雑化することは明らかである。
The above-mentioned conventional beam tilt antenna is of a so-called parallel feeding system, and the excitation current I1 of the first antenna element 1 and the second antenna element 2 are used.
Since it is necessary to variably adjust the electrical lengths of the power supply cables 3 and 4 in order to have a phase difference with the excitation current I2 of, the structure is complicated, and much labor is required for assembly.
Problems also tend to occur in maintenance. Particularly when an array antenna is used to increase the gain of the antenna, it is apparent that the structure is further complicated in combination with the need to sufficiently improve the processing accuracy of the feeding cables 3 and 4.

【0005】本発明の目的は、ビームチルトアンテナと
して十分な特性を有するのは勿論、構造が簡単で、小型
軽量化をはかり得る上、製作およびメンテナンスも容易
なスリーブ負荷形ビームチルトアンテナを提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a sleeve load type beam tilt antenna which has sufficient characteristics as a beam tilt antenna, has a simple structure, can be reduced in size and weight, and can be manufactured and maintained easily. Especially.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明においては次のような手段を講
じた。 (1) 使用周波数帯域の電波の波長をλとしたとき、全長
が約3λ/2の長さを有する線状のアンテナ本体と、こ
のアンテナ本体の頂点より3λ/4の位置における電流
波分布の最大点よりアンテナ本体頂点よりλ/2の位置
までの範囲において、上記アンテナ本体と同軸的に装荷
されたスリーブと、を具備し、前記アンテナ本体の頂点
を基点としたλ/2の第1電流波の位相に対して上記ス
リーブの開放端部を基点としたλ/2の第2電流波の位
相を遅らせることにより、ビームチルトを生じさせるよ
うにした。
In order to solve the above problems and achieve the object, the following measures were taken in the present invention. (1) When the wavelength of the radio wave in the operating frequency band is λ, the linear antenna body with a total length of about 3λ / 2 and the current wave distribution at the position 3λ / 4 from the apex of this antenna body A sleeve that is coaxially loaded with the antenna body in a range from the maximum point to the position of λ / 2 from the apex of the antenna body, the first current of λ / 2 having the apex of the antenna body as a base point. A beam tilt is generated by delaying the phase of the second current wave of λ / 2 with the open end of the sleeve as a base point with respect to the phase of the wave.

【0007】(2) 上記アンテナにおいて、スリーブは、
開放端部側が前記アンテナ本体の頂点側に位置し、短絡
端部側が前記アンテナ本体の基端側に位置するように装
着されるものとした。
(2) In the above antenna, the sleeve is
The open end side is located on the apex side of the antenna body, and the short-circuited end side is located on the base end side of the antenna body.

【0008】(3) 上記アンテナにおいて、スリーブの電
気長をkλ/4としたとき、kがk≦1の範囲に設定さ
れるものとした。 (4) 上記アンテナにおいて、スリーブのインピーダンス
調整により、前記第1電流波と第2電流波との振幅比を
変化させ、放射ビームの半値角を可変設定するようにし
た。 (5) 前記(1) に記載した構成のアンテナを、複数段同心
的に配置してなるものとした。
(3) In the above antenna, when the electric length of the sleeve is kλ / 4, k is set within the range of k ≦ 1. (4) In the above antenna, by adjusting the impedance of the sleeve, the amplitude ratio between the first current wave and the second current wave is changed, and the half-value angle of the radiation beam is variably set. (5) The antenna having the configuration described in (1) above is arranged concentrically in multiple stages.

【0009】[0009]

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。本発明のものは従来のような並列給電方式ではな
く、直列給電方式のものであるため、構造が簡単化し、
軽量化が可能であり、製作時の加工工数の低減をはかり
得る。また線状アンテナ本体とスリーブとの組合わせに
よるものであるから、機械的強度の点でも問題が生じが
たく、耐久性に富み、メンテナンスも容易となる。
As a result of taking the above-mentioned means, the following effects occur. Since the one of the present invention is not the parallel power feeding system like the conventional one but the series power feeding system, the structure is simplified,
It is possible to reduce the weight, and it is possible to reduce the processing man-hours during production. Further, since it is a combination of the linear antenna body and the sleeve, no problem occurs in terms of mechanical strength, durability is high, and maintenance is easy.

【0010】[0010]

【実施例】図1(a)(b)は本発明の第1実施例に係
るスリーブ負荷形ビームチルトアンテナの構成を示す図
である。図1の(a)に示すように、本実施例はアンテ
ナ本体Aの基端部にシュペルトップCを装着して非接地
型アンテナとし、使用周波数帯域の電波の波長をλとし
たとき、その給電点をアンテナ本体Aの基端よりλ/4
の点に定め、振幅比が1に近い状態でアンテナ本体Aの
頂点からスリーブ負荷Bの開放端部までの距離Laを、
λ/2より11λ/16までの範囲に調整設定したもの
である。本実施例の装置について実際に測定を行なった
ところ、理論値に近似した結果が得られた。以下その詳
細を具体的に説明する。
1 (a) and 1 (b) are views showing the structure of a sleeve load type beam tilt antenna according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, in this embodiment, when a spell top C is attached to the base end of an antenna body A to form a non-grounded antenna, and the wavelength of radio waves in the operating frequency band is λ, The feeding point is λ / 4 from the base end of the antenna body A.
And the distance La from the apex of the antenna body A to the open end of the sleeve load B with the amplitude ratio close to 1,
It is adjusted and set in the range from λ / 2 to 11λ / 16. When the device of this example was actually measured, a result close to the theoretical value was obtained. The details will be specifically described below.

【0011】図1(a)(b)に示す如く、このアンテ
ナは第1アンテナ部10と、第2アンテナ部20と、不
平衡電流阻止用のシュペルトップ部30と、給電用同軸
ケーブル40とからなっている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), this antenna includes a first antenna section 10, a second antenna section 20, a spell top section 30 for blocking an unbalanced current, and a feeding coaxial cable 40. It consists of

【0012】第1アンテナ部10は円柱状導体からなる
アンテナ素子11を主体として形成され、その下端12
は給電用同軸ケーブル40の中心導体41の先端と接続
されている。
The first antenna section 10 is formed mainly of an antenna element 11 made of a cylindrical conductor, and its lower end 12 is formed.
Is connected to the tip of the center conductor 41 of the power feeding coaxial cable 40.

【0013】第2アンテナ部20は、スリーブ21とパ
イプ24とからなっている。スリーブ21は、上端に開
放端部22を有し、下端に短絡端部23を有しており、
その開放端部22が前記第1アンテナ部10のアンテナ
素子11の下端に対して、微小ギャップgを隔てて対向
する如く配置され、短絡端部23が同軸ケーブル40の
中心導体41に接続されている。スリーブ21の長さは
kλ/4 (k≦1)に設定されている。パイプ24
は、その上端がスリーブ21の短絡端部23から微小距
離をおいて配置されており、その下端が同軸ケーブル4
0の外部導体42に接続されている。
The second antenna section 20 comprises a sleeve 21 and a pipe 24. The sleeve 21 has an open end 22 at the upper end and a short-circuit end 23 at the lower end,
The open end 22 is arranged so as to face the lower end of the antenna element 11 of the first antenna unit 10 with a small gap g, and the short-circuited end 23 is connected to the central conductor 41 of the coaxial cable 40. There is. The length of the sleeve 21 is set to kλ / 4 (k ≦ 1). Pipe 24
Has its upper end located at a small distance from the short-circuited end 23 of the sleeve 21, and its lower end at the coaxial cable 4
0 to the outer conductor 42.

【0014】シュペルトップ部30は筒体31の上端に
開放端部32,筒体31の下端に短絡端部33を有して
おり、その短絡端部33がパイプ24に接続されてい
る。上記シュペルトップ部30は、使用周波数帯域の電
波の波長をλとした時、その開放端部32が、スリーブ
21の上端開放22からみてλ/2の距離をおいた個所
に位置するように、その短絡端部33がパイプ24に固
定されている。
The spell top portion 30 has an open end portion 32 at the upper end of the tubular body 31 and a short circuit end portion 33 at the lower end of the tubular body 31, and the short circuit end portion 33 is connected to the pipe 24. The open end 32 of the spell top portion 30 is located at a position λ / 2 apart from the open upper end 22 of the sleeve 21, where λ is the wavelength of the radio wave in the used frequency band. The short-circuited end 33 is fixed to the pipe 24.

【0015】アンテナ素子11の頂点からスリーブ21
の開放端部22までの距離Laが約3λ/4のとき、第
1アンテナ部10の電流波位相と第2アンテナ部20の
電流波位相とは同相となる。上記Laが約λ/2のと
き、第1アンテナ部10の電流波に対して、第2アンテ
ナ部20の電流波は約180°遅れる。上記Laを3λ
/4からλ/2まで変化させることで、第1アンテナ部
10の電流波と第2アンテナ部20の電流波とには所定
の位相差が生じ、それに対応するビームチルト角θtが
得られる。
From the top of the antenna element 11 to the sleeve 21
When the distance La to the open end 22 is about 3λ / 4, the current wave phase of the first antenna unit 10 and the current wave phase of the second antenna unit 20 are in phase. When La is about λ / 2, the current wave of the second antenna unit 20 is delayed by about 180 ° with respect to the current wave of the first antenna unit 10. La above is 3λ
By changing from / 4 to λ / 2, a predetermined phase difference occurs between the current wave of the first antenna unit 10 and the current wave of the second antenna unit 20, and the beam tilt angle θt corresponding thereto is obtained.

【0016】スリーブ21のインピーダンスの値は、同
軸ケーブル40の中心導体41の外径d1 とスリーブ2
1の内径d2 との比「d1 /d2 」と、スリーブ21の
電気長kλ/4とで決まる。
The impedance value of the sleeve 21 is determined by the outer diameter d1 of the central conductor 41 of the coaxial cable 40 and the sleeve 2
It is determined by the ratio "d1 / d2" to the inner diameter d2 of 1 and the electrical length kλ / 4 of the sleeve 21.

【0017】本実施例においては、k≦1とし、第1ア
ンテナ部10の上に乗る第1電流波I1 と第2アンテナ
部20の上に乗る第2電流波I2 との振幅比が、1に近
付くようにインピーダンスを調整している。インピーダ
ンスを高くとると振幅比が1より小さくなり、ビーム半
値角と利得が変化する。すなわち半値角がブロードとな
り、利得は低下する。
In the present embodiment, k ≦ 1, and the amplitude ratio of the first current wave I1 on the first antenna section 10 and the second current wave I2 on the second antenna section 20 is 1 The impedance is adjusted so that it approaches. When the impedance is high, the amplitude ratio becomes smaller than 1, and the beam half-value angle and the gain change. That is, the half-value angle becomes broad and the gain decreases.

【0018】次に上記第1実施例の作用を図2および図
3を適時参照して説明する。まず原理的説明を行なう。
図2の(a)に示すように、直線状に配列された第1ア
ンテナ部10における第1電流波I1 に対し、第2アン
テナ部20における第2電流波I2 の位相が遅れている
場合、水平方向に対して下向きの放射ビームが得られ
る。ここでI1 とI2 の振幅が同一であるとして、I1
とI2 の位相差を変化させてピームパターンを計算で求
めたところ、位相差が45°〜135°で水平方向に対
して8°〜20°のビームチルト角が得られた。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3 as appropriate. First, a principle explanation will be given.
As shown in FIG. 2A, when the phase of the second current wave I2 in the second antenna unit 20 is delayed with respect to the first current wave I1 in the linearly arranged first antenna unit 10, A radiation beam is obtained which is downward with respect to the horizontal direction. Here, assuming that I1 and I2 have the same amplitude, I1
When the beam pattern was calculated by changing the phase difference between I2 and I2, a beam tilt angle of 8 ° to 20 ° with respect to the horizontal direction was obtained with a phase difference of 45 ° to 135 °.

【0019】図2の(b)に示すように、アンテナ本体
Aにスリーブ負荷Bを装荷することにより、同図の
(c)(d)に示すような位相,振幅を有する電流波分
布が得られたとき、振幅比と位相差を、 振幅比:|I1 |/|I2 | …(1) 位相差:FI1 −FI2 …(2) と定義することにする。上記(2)式において、FI1
−FI2 =0 すなわち同相となるように、負荷Bとし
てスリーブ21を装荷すると、図3の(b)に示すよう
な状態が得られる。すなわち図3の(a)における逆相
分電流I3 の最大点にスリーブ21の開放端部22(以
下この端部位置をPで表す)が位置するようにすれば、
I1 とI2 との位相差が零すなわち同相となり、ビーム
は水平となる。このときアンテナ本体Aの上端からスリ
ーブ21の開放端部22の位置Pまでの長さをLaとす
ると、このLaは波長をλとした時、3λ/4となる。
As shown in FIG. 2B, by loading the sleeve load B on the antenna main body A, a current wave distribution having a phase and an amplitude as shown in FIGS. 2C and 2D is obtained. Then, the amplitude ratio and the phase difference are defined as amplitude ratio: | I1 | / | I2 | (1) Phase difference: FI1 -FI2 (2). In the above formula (2), FI1
-FI2 = 0 That is, when the sleeve 21 is loaded as the load B so as to be in phase, the state shown in FIG. 3B is obtained. That is, if the open end 22 of the sleeve 21 (hereinafter, this end position is represented by P) is located at the maximum point of the reverse phase current I3 in FIG.
The phase difference between I1 and I2 is zero, that is, in phase, and the beam is horizontal. At this time, if the length from the upper end of the antenna body A to the position P of the open end portion 22 of the sleeve 21 is La, this La becomes 3λ / 4 when the wavelength is λ.

【0020】今Laを図3の(c)に示す3λ/4か
ら、図3の(d)に示すλ/2まで変化させると、I1
とI2 との位相差は、同相の状態から約180°の状態
まで変化する。Laをλ/2から9λ/16まで変化さ
せたところ、位相差が45°〜135°の電流波分布を
得る事ができた。このようにLaの長さを調整すること
により、I1 に対するI2 の位相差を調整することがで
きる。
When La is changed from 3λ / 4 shown in FIG. 3C to λ / 2 shown in FIG. 3D, I1
The phase difference between I2 and I2 changes from the in-phase state to about 180 °. When La was changed from λ / 2 to 9λ / 16, a current wave distribution with a phase difference of 45 ° to 135 ° could be obtained. By adjusting the length of La in this way, the phase difference of I2 with respect to I1 can be adjusted.

【0021】又スリーブ21の長さをkλ/4 (k≦
1) としたとき、kの値を変化させることにより、ス
リーブ21のインピーダンスを調整することができる。
まずk>1でアンテナは容量性となり、k<1でアンテ
ナは誘導性となり、インピーダンスを調整することがで
きる。
Further, the length of the sleeve 21 is set to kλ / 4 (k ≦
1), the impedance of the sleeve 21 can be adjusted by changing the value of k.
First, the antenna becomes capacitive when k> 1, and the antenna becomes inductive when k <1 so that the impedance can be adjusted.

【0022】今、kの値を、k=0.78〜1.08の
範囲で変化させて、スリーブ21のインピーダンスを求
め、そのインピーダンスを持つ集中定数負荷がアンテナ
に装荷されているものとすると、スリーブの長さが0.
86λ/4〜0.88λ/4の範囲で振幅比が1.0に
近くなることが分かった。
Now, assuming that the value of k is changed in the range of k = 0.78 to 1.08 to obtain the impedance of the sleeve 21, and the lumped constant load having the impedance is loaded on the antenna. , Sleeve length is 0.
It was found that the amplitude ratio was close to 1.0 in the range of 86λ / 4 to 0.88λ / 4.

【0023】かくして、Laの値を調整することにより
位相差を変化させ、スリーブ21の長さを調整すること
によりインピーダンスを変化させ、I1 とI2 との振幅
比を1に近付けることにより利得を最良とすることで、
ビームチルト角θtを所要の値に調整設定することがで
きる。
Thus, the phase difference is changed by adjusting the value of La, the impedance is changed by adjusting the length of the sleeve 21, and the gain is optimized by bringing the amplitude ratio of I1 and I2 close to 1. By doing,
The beam tilt angle θt can be adjusted and set to a required value.

【0024】具体的には、例えばLaをλ/2から9λ
/16の範囲とし、スリーブ21の長さをkλ/4
(k=0.86〜0.88)とし、振幅比を1に近づけ
たところ、位相差が45°〜135°の電流波分布が得
られ、約10°〜25°のビームチルト効果を得ること
ができた。このときの利得は約4dBiであった。
Specifically, for example, La is λ / 2 to 9λ
/ 16 range and the length of the sleeve 21 is kλ / 4
When (k = 0.86 to 0.88) and the amplitude ratio is brought close to 1, a current wave distribution with a phase difference of 45 ° to 135 ° is obtained, and a beam tilt effect of about 10 ° to 25 ° is obtained. I was able to. The gain at this time was about 4 dBi.

【0025】次表は使用周波数を900MHz とした場
合において、Laとkとを変化させた場合の事例(1) 〜
(6) についての各理論値を求めた表である。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) La[λ]…………16/32 17/32 18/32 19/32 21/32 22/32 k…………………… 0.88 0.88 0.86 0.82 0.78 0.74 負荷Z[Ω]…… j330.8 j330.8 j278.1 j206.6 j164.1 j135.0 振幅比……………… 0.79 0.69 0.77 0.95 0.78 0.77 位相差[°]…………108 71 47 26 13 6 チルト角[°]……… 23 15 10 7 3 1 利得[dBi]…… 3.96 4.24 4.57 4.81 4.57 4.14 また図4(a)(b)(c)〜図9(a)(b)(c)
は、上表中の事例(1) 〜(6) に対応する各位相差(a)
および振幅比(b)の実測例と、これに対応する各垂直
面内放射パターン(c)を示す図である。
The following table shows the cases (1) to (1) when La and k are changed when the frequency used is 900 MHz.
It is the table which calculated each theoretical value about (6). (1) (2) (3) (4) (5) (6) La [λ] ………… 16/32 17/32 18/32 19/32 21/32 22/32 k …………… ……… 0.88 0.88 0.86 0.82 0.78 0.74 Load Z [Ω] …… j330.8 j330.8 j278.1 j206.6 j164.1 j135.0 Amplitude ratio ……………… 0.79 0.69 0.77 0.95 0.78 0.77 Phase difference [°] ………… 108 71 47 26 13 6 Tilt angle [°] ………… 23 15 10 7 3 1 Gain [dBi] …… 3.96 4.24 4.57 4.81 4.57 4.14 Fig. 4 (a) (b) (c) ) -FIG. 9 (a) (b) (c)
Is the phase difference (a) corresponding to the cases (1) to (6) in the table above.
It is a figure which shows the measurement example of the amplitude ratio (b), and each vertical in-plane radiation pattern (c) corresponding to this.

【0026】図10(a)(b)は、スリーブ21を3
個用いて4段構成の高利得アンテナとした本発明の第2
実施例の構成および垂直面内放射パターンを示す図であ
る。この第2実施例においては、利得が6.4dBi、
チルト角θtが24°のアンテナが得られた。
10 (a) and 10 (b), the sleeve 21 is
Second invention of the present invention
It is a figure which shows the structure and vertical in-plane radiation pattern of an Example. In the second embodiment, the gain is 6.4 dBi,
An antenna having a tilt angle θt of 24 ° was obtained.

【0027】図11(a)(b)は、同じくスリーブ2
1を3個用いて4段構成の高利得アンテナとした本発明
の第3実施例の構成および垂直面内放射パターンを示す
図である。この第3実施例は、Laおよびkの値が第2
実施例とは異なっている。この第3実施例においては、
利得が7.15dBi、チルト角θtが7°のアンテナ
が得られた。なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施可能であるのは勿論である。
11 (a) and 11 (b) also show the sleeve 2
It is a figure which shows the structure and vertical in-plane radiation pattern of the 3rd Example of this invention used as the high gain antenna of 4 steps | paragraphs using 3 pieces. In the third embodiment, the values of La and k are the second.
It differs from the embodiment. In this third embodiment,
An antenna having a gain of 7.15 dBi and a tilt angle θt of 7 ° was obtained. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明のスリーブ負荷形ビームチルトア
ンテナは、従来のような並列給電方式ではなく、直列給
電方式のものであるため、構造が簡単化し、軽量化が可
能であり、製作時の加工工数の低減をはかり得る。また
線状アンテナ本体とスリーブとの組合わせによるもので
あるから、機械的強度の点でも問題が生じがたく、耐久
性に富み、メンテナンスも容易となる。かくして本発明
によれば、ビームチルトアンテナとして十分な特性を有
するのは勿論、構造が簡単で、小型軽量化をはかり得る
上、製作およびメンテナンスも容易なスリーブ負荷形ビ
ームチルトアンテナを提供できる。
Since the sleeve load type beam tilt antenna of the present invention is of the series feeding type, not the conventional parallel feeding type, the structure can be simplified and the weight can be reduced. The number of processing steps can be reduced. Further, since it is a combination of the linear antenna body and the sleeve, no problem occurs in terms of mechanical strength, durability is high, and maintenance is easy. Thus, according to the present invention, it is possible to provide a sleeve load type beam tilt antenna which has sufficient characteristics as a beam tilt antenna, has a simple structure, can be reduced in size and weight, and can be manufactured and maintained easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)(b)は本発明の第1実施例に係るスリ
ーブ負荷形ビームチルトアンテナの構成を示す斜視図お
よび断面図。
1A and 1B are a perspective view and a sectional view showing a configuration of a sleeve load type beam tilt antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの作用説明図。
FIG. 2 is an operation explanatory view of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図3】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの作用説明図。
FIG. 3 is an operation explanatory view of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図4】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの特性を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図5】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの特性を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing characteristics of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図6】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの特性を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing characteristics of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図7】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの特性を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing characteristics of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図8】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの特性を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing characteristics of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図9】上記第1実施例に係るスリーブ負荷形ビームチ
ルトアンテナの特性を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing characteristics of the sleeve load type beam tilt antenna according to the first embodiment.

【図10】(a)(b)は本発明の第2実施例に係るス
リーブ負荷形ビームチルトアンテナの構成を示す側面図
および垂直面内放射パターン図。
10A and 10B are a side view and a vertical in-plane radiation pattern diagram showing a configuration of a sleeve load type beam tilt antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図11】(a)(b)は本発明の第3実施例に係るス
リーブ負荷形ビームチルトアンテナの構成を示す側面図
および垂直面内放射パターン図。
11A and 11B are a side view and a vertical in-plane radiation pattern diagram showing a configuration of a sleeve load type beam tilt antenna according to a third embodiment of the present invention.

【図12】従来例の構成を示す概略図。FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional example.

【符号の説明】 A…アンテナ本体 B…スリーブ負荷
C…シュペルトップ 10…第1アンテナ部 11…アンテナ素子 2
0…第2アンテナ部 21…スリーブ 22…開放端部 2
3…短絡端部 30…シュペルトップ部 40…給電用同軸ケーブル 41…中心導体 42…外部導体
[Explanation of symbols] A ... Antenna body B ... Sleeve load
C ... Supertop 10 ... First antenna section 11 ... Antenna element 2
0 ... 2nd antenna part 21 ... Sleeve 22 ... Open end 2
3 ... Short-circuited end part 30 ... Spell top part 40 ... Coaxial cable 41 for feeding 41 ... Center conductor 42 ... Outer conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 宣豊 佐賀県佐賀市本庄町1番地 佐賀大学理工 学部電子工学科内 (72)発明者 江頭 良水 東京都品川区南大井4丁目17番13号 原田 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Nobuyo Nakano 1 Honjo-cho, Saga City, Saga Prefecture, Department of Electronics Engineering, Faculty of Science and Engineering, Saga University (72) Yoshimizu Egashira 4-1713 Minamioi, Shinagawa-ku, Tokyo Harada Industry Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】使用周波数帯域の電波の波長をλとしたと
き、全長が約3λ/2の長さを有する線状のアンテナ本
体と、 このアンテナ本体の頂点より3λ/4の位置における電
流波分布の最大点よりアンテナ本体頂点よりλ/2の位
置までの範囲において、上記アンテナ本体と同軸的に装
荷されたスリーブと、 を具備し、前記アンテナ本体の頂点を基点としたλ/2
の第1電流波の位相に対して上記スリーブの開放端部を
基点としたλ/2の第2電流波の位相を遅らせることに
より、ビームチルトを生じさせるようにしたことを特徴
とするスリーブ負荷形ビームチルトアンテナ。
1. A linear antenna body having a total length of about 3λ / 2, where λ is a wavelength of a radio wave in a frequency band used, and a current wave at a position 3λ / 4 from the apex of the antenna body. A sleeve coaxially loaded with the antenna body in a range from the maximum point of the distribution to the position of λ / 2 from the apex of the antenna body, and λ / 2 with the apex of the antenna body as a base point.
A beam load is generated by delaying the phase of the second current wave of λ / 2 with the open end of the sleeve as the base point with respect to the phase of the first current wave of Beam tilt antenna.
【請求項2】スリーブは、開放端部側が前記アンテナ本
体の頂点側に位置し、短絡端部側が前記アンテナ本体の
基端側に位置するように装着されていることを特徴とす
る請求項1に記載のスリーブ負荷形ビームチルトアンテ
ナ。
2. The sleeve is mounted so that the open end side is located at the apex side of the antenna body and the short-circuited end side is located at the base side of the antenna body. The sleeve load type beam tilt antenna described in.
【請求項3】スリーブの電気長をkλ/4としたとき、
kがk≦1の範囲に設定されていることを特徴とする請
求項1に記載のスリーブ負荷形ビームチルトアンテナ。
3. When the electrical length of the sleeve is kλ / 4,
The sleeve load type beam tilt antenna according to claim 1, wherein k is set in a range of k ≦ 1.
【請求項4】スリーブのインピーダンス調整により、前
記第1電流波と第2電流波との振幅比を変化させ、放射
ビームの半値角を可変設定するようにしたことを特徴と
する請求項1に記載のスリーブ負荷形ビームチルトアン
テナ。
4. The half-value angle of the radiation beam is variably set by changing the amplitude ratio of the first current wave and the second current wave by adjusting the impedance of the sleeve. The described sleeve load type beam tilt antenna.
【請求項5】請求項1に記載したアンテナを、複数段同
心的に配置してなることを特徴とするスリーブ負荷形ビ
ームチルトアンテナ。
5. A sleeve load type beam tilt antenna, wherein the antenna according to claim 1 is arranged concentrically in a plurality of stages.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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