JPH09135115A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH09135115A JPH09135115A JP31488495A JP31488495A JPH09135115A JP H09135115 A JPH09135115 A JP H09135115A JP 31488495 A JP31488495 A JP 31488495A JP 31488495 A JP31488495 A JP 31488495A JP H09135115 A JPH09135115 A JP H09135115A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セクタ化三次元コーナリフレクタアンテナ装
置において、装置を小型化すると共に、セクタ間のアン
テナ特性を均一化したアンテナ装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 セクタの各々が、地板と、放射素子と、
該放射素子の両側及び背面に設けられる反射板とから構
成され、放射素子の両側の反射板は少なく共ひとつのフ
ィン（１０）を有する。好ましくは、地板と反射板とフ
ィンは同一の金属で一体化して構成される。各セクタは
円形に放射状に配置され、スイッチによりひとつのセク
タが選択される。フィンの数及び大きさは要求されるア
ンテナ特性に従って設計される。
置において、装置を小型化すると共に、セクタ間のアン
テナ特性を均一化したアンテナ装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 セクタの各々が、地板と、放射素子と、
該放射素子の両側及び背面に設けられる反射板とから構
成され、放射素子の両側の反射板は少なく共ひとつのフ
ィン（１０）を有する。好ましくは、地板と反射板とフ
ィンは同一の金属で一体化して構成される。各セクタは
円形に放射状に配置され、スイッチによりひとつのセク
タが選択される。フィンの数及び大きさは要求されるア
ンテナ特性に従って設計される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線ＬＡＮのよう
な、高速無線データ通信用のアンテナ装置に関し、特に
垂直面でチルトビーム、水平面でファンビームとなる指
向性を有し、高い利得を有することによって多重波を抑
圧できるアンテナを、アンテナの高さを押さえ、小さく
て軽いアンテナで実現し、かつアンテナ装置の形状によ
らず実現する、小型無線ＬＡＮ端末用アンテナ装置にか
かわる。
な、高速無線データ通信用のアンテナ装置に関し、特に
垂直面でチルトビーム、水平面でファンビームとなる指
向性を有し、高い利得を有することによって多重波を抑
圧できるアンテナを、アンテナの高さを押さえ、小さく
て軽いアンテナで実現し、かつアンテナ装置の形状によ
らず実現する、小型無線ＬＡＮ端末用アンテナ装置にか
かわる。
【０００２】
【従来の技術】構内無線ＬＡＮなどに用いる基地局装置
用アンテナは、屋内の天井などに設置され、端末装置用
アンテナは机の上や机の上のパーソナルコンピュータや
ワークステーションの上に設置される。
用アンテナは、屋内の天井などに設置され、端末装置用
アンテナは机の上や机の上のパーソナルコンピュータや
ワークステーションの上に設置される。
【０００３】無線ＬＡＮのような、伝送速度が１０Ｍｂ
ｐｓを超えるような高速無線通信では、指向性を鋭くし
た利得の高いアンテナが必要である。一方端末装置は基
地局がどの方向にあっても電波を受信できるように水平
面内３６０°のすべての方向にビームを向けられるよう
にするのが望ましい。
ｐｓを超えるような高速無線通信では、指向性を鋭くし
た利得の高いアンテナが必要である。一方端末装置は基
地局がどの方向にあっても電波を受信できるように水平
面内３６０°のすべての方向にビームを向けられるよう
にするのが望ましい。
【０００４】これを実現するアンテナとして、図７に示
すような導体の地板を複数のセクタに分割して各セクタ
毎にセクタビームを有する三次元コーナリフレクタアン
テナを設置するアンテナが考えられている。
すような導体の地板を複数のセクタに分割して各セクタ
毎にセクタビームを有する三次元コーナリフレクタアン
テナを設置するアンテナが考えられている。
【０００５】図７（ａ）は概観図、（ｂ）は上面図（Ｘ
Ｙ面）、（ｃ）は側面図（ＸＺ面）である。図７におい
て、１は放射素子、２は反射板、３は導体の地板、４は
アンテナ切替スイッチ、５はコーナリフレクタの高さｈ
ｒ、６は反射板の長さｌｒ、８は４のアンテナ切替スイ
ッチを収納するスペースの直径２ｓ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交
座標、θ、φは球面座標を示している。図７はセクタ数
を１２としたときの例を示しており、各セクタにおける
アンテナ装置は３の地板と１の放射素子の両側にある２
の反射板によって三次元のコーナリフレクタアンテナと
して動作する。本アンテナは、はじめに通信を行うとき
電波の到来する方向を受信レベルでサーチして、アンテ
ナ切替スイッチで使用するセクタのアンテナに切り替え
る動作を行っている。このようなアンテナでは、垂直面
内放射指向性についてはθの値が０°以上９０°以下の
範囲で利得が高く、それ以外の範囲での放射がヌルに近
くなるもの、水平面内放射指向性については、サイドロ
ーブ、バックローブが小さく、ビーム幅が３６０°をセ
クタ数で割った値となるようなものが要求される。
Ｙ面）、（ｃ）は側面図（ＸＺ面）である。図７におい
て、１は放射素子、２は反射板、３は導体の地板、４は
アンテナ切替スイッチ、５はコーナリフレクタの高さｈ
ｒ、６は反射板の長さｌｒ、８は４のアンテナ切替スイ
ッチを収納するスペースの直径２ｓ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交
座標、θ、φは球面座標を示している。図７はセクタ数
を１２としたときの例を示しており、各セクタにおける
アンテナ装置は３の地板と１の放射素子の両側にある２
の反射板によって三次元のコーナリフレクタアンテナと
して動作する。本アンテナは、はじめに通信を行うとき
電波の到来する方向を受信レベルでサーチして、アンテ
ナ切替スイッチで使用するセクタのアンテナに切り替え
る動作を行っている。このようなアンテナでは、垂直面
内放射指向性についてはθの値が０°以上９０°以下の
範囲で利得が高く、それ以外の範囲での放射がヌルに近
くなるもの、水平面内放射指向性については、サイドロ
ーブ、バックローブが小さく、ビーム幅が３６０°をセ
クタ数で割った値となるようなものが要求される。
【０００６】図７に示した１２セクタの従来の三次元コ
ーナリフレクタの一部を取って、実験用に１セクタで構
成したアンテナ装置を図８に示す。図８において、１は
放射素子、２は反射板、３は導体の地板、５は反射板の
高さｈｒ、６は反射板の長さｌｒ、７はコーナ角α、９
は図７に示した２ｓの半分の値ｓ、１４は放射素子の後
ろの反射板と放射素子の間隔ｄｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交座
標、θ、φは球面座標を示している。
ーナリフレクタの一部を取って、実験用に１セクタで構
成したアンテナ装置を図８に示す。図８において、１は
放射素子、２は反射板、３は導体の地板、５は反射板の
高さｈｒ、６は反射板の長さｌｒ、７はコーナ角α、９
は図７に示した２ｓの半分の値ｓ、１４は放射素子の後
ろの反射板と放射素子の間隔ｄｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交座
標、θ、φは球面座標を示している。
【０００７】ここで６の反射板の長さｌｒを２λ（λは
基準周波数ｆ0 の波長）、７のコーナ角αを３０°、９
のｓを２λ、５の反射板の高さｈｒを０．６λとしたと
きの放射指向性を図９に示す。このとき、水平面内放射
指向性は図９（ａ）に示すように３ｄＢビーム幅４２°
のセクタビームとなり、垂直面内放射指向性は図９
（ｂ）に示すようにチルト角２６°、３ｄＢビーム幅３
２°となる。本アンテナは１２個周方向に並べて用いる
ことを想定しており、このとき望ましい水平面内の放射
指向性の３ｄＢビーム幅は３０°であるため、ビーム幅
は１２°所望の値よりも広くなっている。
基準周波数ｆ0 の波長）、７のコーナ角αを３０°、９
のｓを２λ、５の反射板の高さｈｒを０．６λとしたと
きの放射指向性を図９に示す。このとき、水平面内放射
指向性は図９（ａ）に示すように３ｄＢビーム幅４２°
のセクタビームとなり、垂直面内放射指向性は図９
（ｂ）に示すようにチルト角２６°、３ｄＢビーム幅３
２°となる。本アンテナは１２個周方向に並べて用いる
ことを想定しており、このとき望ましい水平面内の放射
指向性の３ｄＢビーム幅は３０°であるため、ビーム幅
は１２°所望の値よりも広くなっている。
【０００８】本アンテナ装置のビーム幅を変えるために
は、反射板の高さｈｒ、コーナ長ｌｒを大きくする必要
がある。しかし、ｓを縮めれば、アンテナ切替スイッチ
や給電線路、コネクタを設置するためのスペースが取れ
なくなり、ｓを変えずにｌｒやｈｒを大きくするという
手段しかなく、この結果アンテナの物理的大きさを小さ
くできないという欠点があった。
は、反射板の高さｈｒ、コーナ長ｌｒを大きくする必要
がある。しかし、ｓを縮めれば、アンテナ切替スイッチ
や給電線路、コネクタを設置するためのスペースが取れ
なくなり、ｓを変えずにｌｒやｈｒを大きくするという
手段しかなく、この結果アンテナの物理的大きさを小さ
くできないという欠点があった。
【０００９】一方、金属板のひれつまりフィンを用いる
従来のアンテナに複モード円錐ホーンがある（オーム
社：アンテナ工学ハンドブックｐ．１６５）。しかし本
アンテナは三次元コーナリフレクタに金属板によるひれ
を設置した場合とは構造が異なり、また目的も、偏波共
用のために水平面のビーム幅を大きくするというもので
あり、本アンテナのビーム幅を小さくして利得を上げア
ンテナの小型化を図る目的とは異なる。電磁界を制御す
る方法として誘電体を用いる例もあるが（オーム社：ア
ンテナ工学ハンドブックｐ．１６５）誘電体である例え
ばテフロンなどと、金属である例えば銅などを接着する
には特殊な接着方法が必要であり、安価にアンテナを作
成することが困難であるという欠点があった。
従来のアンテナに複モード円錐ホーンがある（オーム
社：アンテナ工学ハンドブックｐ．１６５）。しかし本
アンテナは三次元コーナリフレクタに金属板によるひれ
を設置した場合とは構造が異なり、また目的も、偏波共
用のために水平面のビーム幅を大きくするというもので
あり、本アンテナのビーム幅を小さくして利得を上げア
ンテナの小型化を図る目的とは異なる。電磁界を制御す
る方法として誘電体を用いる例もあるが（オーム社：ア
ンテナ工学ハンドブックｐ．１６５）誘電体である例え
ばテフロンなどと、金属である例えば銅などを接着する
には特殊な接着方法が必要であり、安価にアンテナを作
成することが困難であるという欠点があった。
【００１０】また図１１は長方形地板上に従来のセクタ
化三次元コーナリフレクタアンテナ装置を設置した例で
ある。図１１において１は放射素子、２は反射板、４は
アンテナ切替スイッチ、１５は長方形の地板である。各
セクタには、図に示すように地板の辺の短いところにあ
るセクタを１として反時計回りに、番号を付与してい
る。このような構造のアンテナ装置は通常、１５に示す
ような金属性の地板や筐体の影響を受ける。図１２に図
１１に示した従来のアンテナ装置の特性を示す。図１２
は円錐面内の放射指向性の３ｄＢビーム幅をセクタ毎に
示した測定データに基づくグラフである。ここで、反射
板の高さｈｒは１．２波長、反射板の長さｌｒは３．１
波長、アンテナ切替スイッチの半径ｓは１．５波長とし
ている。ここで長方形地板の大きさは、短い辺は１０波
長、長い辺は１２波長としている。地板のエッジの長
い、セクタ１１、３は円錐面内３ｄＢビーム幅が３４°
となるが地板エッジの短いセクタ１２、１、２のビーム
幅は３７°から３８°となっており４°の差が生じてい
る。このように従来のセクタ化三次元コーナリフレクタ
アンテナ装置には金属性の地板や筐体の影響を受けるた
め、アンテナ特性をすべてのセクタで同一にできないと
いう欠点があった。
化三次元コーナリフレクタアンテナ装置を設置した例で
ある。図１１において１は放射素子、２は反射板、４は
アンテナ切替スイッチ、１５は長方形の地板である。各
セクタには、図に示すように地板の辺の短いところにあ
るセクタを１として反時計回りに、番号を付与してい
る。このような構造のアンテナ装置は通常、１５に示す
ような金属性の地板や筐体の影響を受ける。図１２に図
１１に示した従来のアンテナ装置の特性を示す。図１２
は円錐面内の放射指向性の３ｄＢビーム幅をセクタ毎に
示した測定データに基づくグラフである。ここで、反射
板の高さｈｒは１．２波長、反射板の長さｌｒは３．１
波長、アンテナ切替スイッチの半径ｓは１．５波長とし
ている。ここで長方形地板の大きさは、短い辺は１０波
長、長い辺は１２波長としている。地板のエッジの長
い、セクタ１１、３は円錐面内３ｄＢビーム幅が３４°
となるが地板エッジの短いセクタ１２、１、２のビーム
幅は３７°から３８°となっており４°の差が生じてい
る。このように従来のセクタ化三次元コーナリフレクタ
アンテナ装置には金属性の地板や筐体の影響を受けるた
め、アンテナ特性をすべてのセクタで同一にできないと
いう欠点があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上示すように従来の
三次元コーナリフレクタアンテナを用いて高い利得を得
るには反射板の高さや反射板の長さを大きくして開口面
積を広げる手段しかなく、このためにアンテナを小さく
することができないという欠点があった。またこのよう
に従来のセクタ化三次元コーナリフレクタアンテナ装置
には金属性の地板や筐体の影響を受けるためアンテナ特
性をすべてのセクタで同一にできないという欠点があっ
た。
三次元コーナリフレクタアンテナを用いて高い利得を得
るには反射板の高さや反射板の長さを大きくして開口面
積を広げる手段しかなく、このためにアンテナを小さく
することができないという欠点があった。またこのよう
に従来のセクタ化三次元コーナリフレクタアンテナ装置
には金属性の地板や筐体の影響を受けるためアンテナ特
性をすべてのセクタで同一にできないという欠点があっ
た。
【００１２】本発明は上記のような問題点をできるだけ
製造工程を増やさず安価な方法で解決するためになされ
たものでアンテナの小型化とセクタアンテナのセクタ間
アンテナ特性の均一化とアンテナ製作費の低減にかかわ
る。
製造工程を増やさず安価な方法で解決するためになされ
たものでアンテナの小型化とセクタアンテナのセクタ間
アンテナ特性の均一化とアンテナ製作費の低減にかかわ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の特徴は、少なく共表面が導体の地板と、該地
板の上に構成される、少なく共１つの放射素子と、該放
射素子の両側の２枚または両側と後方の３枚の表面が導
体の反射板とによって構成される、三次元コーナリフレ
クタアンテナ装置において、前述の２または３枚の反射
板のうち、放射素子の両側にある反射板に、１または複
数の少なく共表面が導体のフィンを取りつけるアンテナ
装置にある。
の本発明の特徴は、少なく共表面が導体の地板と、該地
板の上に構成される、少なく共１つの放射素子と、該放
射素子の両側の２枚または両側と後方の３枚の表面が導
体の反射板とによって構成される、三次元コーナリフレ
クタアンテナ装置において、前述の２または３枚の反射
板のうち、放射素子の両側にある反射板に、１または複
数の少なく共表面が導体のフィンを取りつけるアンテナ
装置にある。
【００１４】好ましくは、前述の１または複数のフィン
を互いに平行に並べ、該平行に並べたフィンを、前述の
地板に対して平行で、かつ放射素子の横の各反射板に対
して直角となるように配列する。
を互いに平行に並べ、該平行に並べたフィンを、前述の
地板に対して平行で、かつ放射素子の横の各反射板に対
して直角となるように配列する。
【００１５】好ましくは、前述の１または複数の金属板
によるフィンを互いに平行に並べ、該平行に並べたフィ
ンを、前述の地板に対して垂直で、かつ放射素子の横の
各反射板に対して直角となるように配列する。
によるフィンを互いに平行に並べ、該平行に並べたフィ
ンを、前述の地板に対して垂直で、かつ放射素子の横の
各反射板に対して直角となるように配列する。
【００１６】好ましくは、複数個を円形に放射状に配置
して、２つの隣接するアンテナ装置の反射板を単一とし
て２つのアンテナ装置で共通とし、前記アンテナ装置の
１つを選択するための切替スイッチを放射状に配置され
たアンテナ装置の中心に配置する。
して、２つの隣接するアンテナ装置の反射板を単一とし
て２つのアンテナ装置で共通とし、前記アンテナ装置の
１つを選択するための切替スイッチを放射状に配置され
たアンテナ装置の中心に配置する。
【００１７】好ましくは、前記複数個のアンテナ装置の
各放射素子から前記地板の端までの距離がアンテナ装置
によって異なるとき、該距離に応じて、距離が短いとき
フィンの枚数を多くし、該距離が長くなるにつれて金属
フィンの枚数を少なくするかあるいはフィンを取りつけ
ないように構成する。
各放射素子から前記地板の端までの距離がアンテナ装置
によって異なるとき、該距離に応じて、距離が短いとき
フィンの枚数を多くし、該距離が長くなるにつれて金属
フィンの枚数を少なくするかあるいはフィンを取りつけ
ないように構成する。
【００１８】好ましくは、前記複数個のアンテナ装置の
各放射素子から前記地板の端までの距離がアンテナ装置
によって異なるとき、該距離に応じて、距離が短いとき
フィンの幅および長さまたはそのいずれかを大きくし、
該距離が長くなるにつれてフィンの幅および長さを小さ
くするかあるいはフィンを取りつけないように構成す
る。
各放射素子から前記地板の端までの距離がアンテナ装置
によって異なるとき、該距離に応じて、距離が短いとき
フィンの幅および長さまたはそのいずれかを大きくし、
該距離が長くなるにつれてフィンの幅および長さを小さ
くするかあるいはフィンを取りつけないように構成す
る。
【００１９】好ましくは、前述の地板と反射板とフィン
を同一の金属で一体化して構成する。
を同一の金属で一体化して構成する。
【００２０】本発明によれば、上述のような構造をして
いるので、導体の地板から垂直に立つ電界が金属反射板
に取りつけられた金属板によるひれに反射して回折す
る。このため金属板によるひれは、三次元コーナリフレ
クタ上の電磁界分布を制御する働きをもつ。電磁界はひ
れの数や配置によって変化する。
いるので、導体の地板から垂直に立つ電界が金属反射板
に取りつけられた金属板によるひれに反射して回折す
る。このため金属板によるひれは、三次元コーナリフレ
クタ上の電磁界分布を制御する働きをもつ。電磁界はひ
れの数や配置によって変化する。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の金属のひれ（つまりフィ
ン）つき三次元コーナリフレクタアンテナ装置の第１の
実施例を図１に示す。図１（ａ）は概観図、（ｂ）は上
面図（ＸＹ面）、（ｃ）は側面図（ＸＺ面）である。図
１は金属のひれ（フィン）を１つのリフレクタに対して
２枚ずつ用いた場合の例であり、図１において、１は放
射素子、２は反射板、３は導体の地板、５は反射板の高
さｈｒ、６は反射板の長さｌｒ、７はコーナ角α、９は
図７に示した２ｓの半分の値ｓ、１０は金属のひれ（フ
ィン）、１１は金属ひれ（フィン）の幅ｔ、１２は金属
のひれの長さｒ、１４は放射素子の後ろの反射板と放射
素子の間隔ｄｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交座標、θ、φは球面
座標を示している。フィン１０は本明細書ではひれと呼
ぶこともある。本アンテナ装置は３の地板と励振素子の
両側にある２の反射板によって三次元のコーナリフレク
タアンテナとして動作し、これに１０の金属ひれが電界
の分布を変える働きをする。従来の三次元コーナリフレ
クタで示した図８と同じ寸法のアンテナ装置に金属ひれ
を用いた場合のアンテナ装置の放射指向性を図２に示
す。ここで、６の反射板の長さｌｒを２λ（λは基準周
波数ｆ0 の波長）、７のコーナ角αを３０°、９のｓを
２λ、５の反射板の高さｈｒを０．６λ、１０の金属ひ
れは各リフレクタにつき２枚、１１の金属ひれの幅ｔは
０．２λ、１２の金属ひれの長さｒは１λ、１４の放射
素子の後ろの反射板と放射素子の間隔ｄｒを０．４λと
している。このとき、水平面内放射指向性は図２（ａ）
に示すように３ｄＢビーム幅３６°のセクタビームとな
り図９（ａ）に示した金属ひれがない場合に比較して３
ｄＢビーム幅が６°小さくなっていることがわかる。一
方、垂直面内放射指向性は図２（ｂ）に示すようにチル
ト角２６°、３ｄＢビーム幅３４°となる。すなわち本
発明の金属ひれつき三次元コーナリフレクタアンテナ
は、金属ひれによる電磁界分布制御の効果により、垂直
面内放射指向性の形状やチルト角をほとんど変えること
なく、水平面内放射指向性のみビーム幅を鋭くすること
ができることがわかる。
ン）つき三次元コーナリフレクタアンテナ装置の第１の
実施例を図１に示す。図１（ａ）は概観図、（ｂ）は上
面図（ＸＹ面）、（ｃ）は側面図（ＸＺ面）である。図
１は金属のひれ（フィン）を１つのリフレクタに対して
２枚ずつ用いた場合の例であり、図１において、１は放
射素子、２は反射板、３は導体の地板、５は反射板の高
さｈｒ、６は反射板の長さｌｒ、７はコーナ角α、９は
図７に示した２ｓの半分の値ｓ、１０は金属のひれ（フ
ィン）、１１は金属ひれ（フィン）の幅ｔ、１２は金属
のひれの長さｒ、１４は放射素子の後ろの反射板と放射
素子の間隔ｄｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交座標、θ、φは球面
座標を示している。フィン１０は本明細書ではひれと呼
ぶこともある。本アンテナ装置は３の地板と励振素子の
両側にある２の反射板によって三次元のコーナリフレク
タアンテナとして動作し、これに１０の金属ひれが電界
の分布を変える働きをする。従来の三次元コーナリフレ
クタで示した図８と同じ寸法のアンテナ装置に金属ひれ
を用いた場合のアンテナ装置の放射指向性を図２に示
す。ここで、６の反射板の長さｌｒを２λ（λは基準周
波数ｆ0 の波長）、７のコーナ角αを３０°、９のｓを
２λ、５の反射板の高さｈｒを０．６λ、１０の金属ひ
れは各リフレクタにつき２枚、１１の金属ひれの幅ｔは
０．２λ、１２の金属ひれの長さｒは１λ、１４の放射
素子の後ろの反射板と放射素子の間隔ｄｒを０．４λと
している。このとき、水平面内放射指向性は図２（ａ）
に示すように３ｄＢビーム幅３６°のセクタビームとな
り図９（ａ）に示した金属ひれがない場合に比較して３
ｄＢビーム幅が６°小さくなっていることがわかる。一
方、垂直面内放射指向性は図２（ｂ）に示すようにチル
ト角２６°、３ｄＢビーム幅３４°となる。すなわち本
発明の金属ひれつき三次元コーナリフレクタアンテナ
は、金属ひれによる電磁界分布制御の効果により、垂直
面内放射指向性の形状やチルト角をほとんど変えること
なく、水平面内放射指向性のみビーム幅を鋭くすること
ができることがわかる。
【００２２】図３は本発明の第２の実施例であり、１つ
のリフレクタに対する金属ひれの枚数を５枚としてい
る。図３において、１は放射素子、２は反射板、３は導
体の地板、５は反射板の高さｈｒ、６は反射板の長さｌ
ｒ、７はコーナ角α、９は図７に示した２ｓの半分の値
ｓ、１０は金属ひれ、１１は金属ひれの幅ｔ、１２は金
属ひれの長さｒ、１４は放射素子の後ろの反射板と放射
素子の間隔ｄｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交座標、θ、φは球面
座標を示している。
のリフレクタに対する金属ひれの枚数を５枚としてい
る。図３において、１は放射素子、２は反射板、３は導
体の地板、５は反射板の高さｈｒ、６は反射板の長さｌ
ｒ、７はコーナ角α、９は図７に示した２ｓの半分の値
ｓ、１０は金属ひれ、１１は金属ひれの幅ｔ、１２は金
属ひれの長さｒ、１４は放射素子の後ろの反射板と放射
素子の間隔ｄｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚは直交座標、θ、φは球面
座標を示している。
【００２３】ここで反射板の長さｌｒを２λ（λは基準
周波数ｆ0 の波長）、コーナ角αを３０°、放射素子の
後ろの反射板の幅を１λ、反射板の高さを０．６λ、リ
フレクタと放射素子の間隔を０．４λとしている。従来
の三次元コーナリフレクタで示した図９、本発明のアン
テナの装置で金属ひれを２枚とした図２と同じ寸法のア
ンテナ装置に、金属ひれを用いた場合のアンテナ装置の
放射指向性を図４に示す。ここで６の反射板の長さｌｒ
を２λ（λは基準周波数ｆ0 の波長）、７のコーナ角α
を３０°、９のｓを２λ、５の反射板の高さｈｒを０．
６λ、１０の金属ひれは各リフレクタにつき５枚、１１
の金属ひれの幅ｔは０．２λ、１２の金属ひれの長さｒ
は１λ、１４の放射素子の後ろの反射板と放射素子の間
隔ｄｒを０．４λとしている。このとき、水平面内放射
指向性は図４（ａ）に示すように３ｄＢビーム幅３２°
のセクタビームとなり、垂直面内放射指向性は図４
（ｂ）に示すようにチルト角２６°、３ｄＢビーム幅３
６°となる。すなわち金属ひれ５枚を用いた本発明のア
ンテナ装置は、水平面内放射指向性の３ｄＢビーム幅を
所望の３０°にほぼ一致させ、かつ垂直面内放射指向性
の形状やチルト角をほとんど変えることがない。
周波数ｆ0 の波長）、コーナ角αを３０°、放射素子の
後ろの反射板の幅を１λ、反射板の高さを０．６λ、リ
フレクタと放射素子の間隔を０．４λとしている。従来
の三次元コーナリフレクタで示した図９、本発明のアン
テナの装置で金属ひれを２枚とした図２と同じ寸法のア
ンテナ装置に、金属ひれを用いた場合のアンテナ装置の
放射指向性を図４に示す。ここで６の反射板の長さｌｒ
を２λ（λは基準周波数ｆ0 の波長）、７のコーナ角α
を３０°、９のｓを２λ、５の反射板の高さｈｒを０．
６λ、１０の金属ひれは各リフレクタにつき５枚、１１
の金属ひれの幅ｔは０．２λ、１２の金属ひれの長さｒ
は１λ、１４の放射素子の後ろの反射板と放射素子の間
隔ｄｒを０．４λとしている。このとき、水平面内放射
指向性は図４（ａ）に示すように３ｄＢビーム幅３２°
のセクタビームとなり、垂直面内放射指向性は図４
（ｂ）に示すようにチルト角２６°、３ｄＢビーム幅３
６°となる。すなわち金属ひれ５枚を用いた本発明のア
ンテナ装置は、水平面内放射指向性の３ｄＢビーム幅を
所望の３０°にほぼ一致させ、かつ垂直面内放射指向性
の形状やチルト角をほとんど変えることがない。
【００２４】本発明のアンテナを周方向に配置した本発
明のアンテナの第３の実施例を図５に示す。図５におい
て、１は放射素子、２は反射板、３は導体の地板、４は
アンテナ切替スイッチ、８は４のスイッチを収納するス
ペースの直径２ｓ、１０は金属ひれを示している。本ア
ンテナは、図７の従来のアンテナと高さ、地板直径を全
く変えないまま１０の金属ひれによって放射素子１から
放射する電磁界を制御し水平面のビーム幅を小さくする
ことが可能である。また、本アンテナにおいて、２の反
射板、３の地板、１０の金属ひれはすべて、導体である
から、同一の金属を用いて鋳型や削り出しの方法でアン
テナ装置を製作すれば、半田付けの手間を減らし安価に
量産することが可能である。
明のアンテナの第３の実施例を図５に示す。図５におい
て、１は放射素子、２は反射板、３は導体の地板、４は
アンテナ切替スイッチ、８は４のスイッチを収納するス
ペースの直径２ｓ、１０は金属ひれを示している。本ア
ンテナは、図７の従来のアンテナと高さ、地板直径を全
く変えないまま１０の金属ひれによって放射素子１から
放射する電磁界を制御し水平面のビーム幅を小さくする
ことが可能である。また、本アンテナにおいて、２の反
射板、３の地板、１０の金属ひれはすべて、導体である
から、同一の金属を用いて鋳型や削り出しの方法でアン
テナ装置を製作すれば、半田付けの手間を減らし安価に
量産することが可能である。
【００２５】本アンテナの金属ひれ設置による利得の変
化を図６に示す。図６において横軸は金属ひれの数、縦
軸は利得を表している。ここで、アンテナ構造はそれぞ
れ、図８、図１、図３の場合と同じである。金属ひれが
ない従来のアンテナ装置では利得が１１．５ｄＢｉ程度
であったのに対して金属ひれ設置の効果によりひれの数
が５枚の場合は１３ｄＢｉ以上になり利得を１．５ｄＢ
以上あげられることが確認できる。
化を図６に示す。図６において横軸は金属ひれの数、縦
軸は利得を表している。ここで、アンテナ構造はそれぞ
れ、図８、図１、図３の場合と同じである。金属ひれが
ない従来のアンテナ装置では利得が１１．５ｄＢｉ程度
であったのに対して金属ひれ設置の効果によりひれの数
が５枚の場合は１３ｄＢｉ以上になり利得を１．５ｄＢ
以上あげられることが確認できる。
【００２６】図１０は本発明のアンテナ装置の第４の実
施例を示す図である。図１０において１は放射素子、２
は反射板、４はアンテナ切替スイッチ、１５は長方形の
地板、１６は５段重ねの金属ひれ、１７は２段重ねの金
属ひれ、１８は地板と反射板の双方に垂直な金属ひれで
ある。各セクタには、図に示すように地板の辺が短いと
ころにあるセクタを１として反時計回りに、番号を付与
している。本アンテナ装置は放射素子から地板のエッジ
までの間隔に応じて金属ひれの構造を変えることによっ
て各セクタ毎のアンテナが同じ特性となっている。すな
わち、地板のエッジまでがもっとも短い、セクタ１とセ
クタ７には５段の金属ひれを設けることにより、反射板
や地板が短くても、鋭い指向性が得られるようにしてい
る。次に、これよりやや地板までの間隔が長い、セクタ
２、セクタ６、セクタ８、セクタ１２は、金属ひれの数
を２段にしている。さらに地板までの間隔が長くなるセ
クタ４とセクタ１０は、金属ひれを設けない。また、地
板までの間隔がもっとも長くなるセクタ３、５、９、１
１については、垂直面の指向性が鋭くなりすぎる。この
ため、地板と反射板の双方に垂直な金属ひれ１８を地板
のエッジの近くに設置し、電波の反射や散乱を利用する
ことで、これを他のセクタと同じになるように制御して
いる。
施例を示す図である。図１０において１は放射素子、２
は反射板、４はアンテナ切替スイッチ、１５は長方形の
地板、１６は５段重ねの金属ひれ、１７は２段重ねの金
属ひれ、１８は地板と反射板の双方に垂直な金属ひれで
ある。各セクタには、図に示すように地板の辺が短いと
ころにあるセクタを１として反時計回りに、番号を付与
している。本アンテナ装置は放射素子から地板のエッジ
までの間隔に応じて金属ひれの構造を変えることによっ
て各セクタ毎のアンテナが同じ特性となっている。すな
わち、地板のエッジまでがもっとも短い、セクタ１とセ
クタ７には５段の金属ひれを設けることにより、反射板
や地板が短くても、鋭い指向性が得られるようにしてい
る。次に、これよりやや地板までの間隔が長い、セクタ
２、セクタ６、セクタ８、セクタ１２は、金属ひれの数
を２段にしている。さらに地板までの間隔が長くなるセ
クタ４とセクタ１０は、金属ひれを設けない。また、地
板までの間隔がもっとも長くなるセクタ３、５、９、１
１については、垂直面の指向性が鋭くなりすぎる。この
ため、地板と反射板の双方に垂直な金属ひれ１８を地板
のエッジの近くに設置し、電波の反射や散乱を利用する
ことで、これを他のセクタと同じになるように制御して
いる。
【００２７】このように、地板のエッジまでの長さに応
じて金属ひれの構造を変える手段は、金属ひれの段数だ
けでなく、金属ひれの長さや幅の変化を用いることもで
きる。また、地板の形状や長方形の縦横の比が変化して
もその変化に応じた金属ひれを用いることによって同様
の効果が得られることはいうまでもない。
じて金属ひれの構造を変える手段は、金属ひれの段数だ
けでなく、金属ひれの長さや幅の変化を用いることもで
きる。また、地板の形状や長方形の縦横の比が変化して
もその変化に応じた金属ひれを用いることによって同様
の効果が得られることはいうまでもない。
【００２８】本発明のアンテナ装置は三次元コーナリフ
レクタのコーナ長、コーナ高さ、アンテナスイッチ収納
スペース２ｓ、地板の大きさ、金属ひれの幅ｔ、長さｒ
が変化しても有効であることはいうまでもない。
レクタのコーナ長、コーナ高さ、アンテナスイッチ収納
スペース２ｓ、地板の大きさ、金属ひれの幅ｔ、長さｒ
が変化しても有効であることはいうまでもない。
【００２９】本発明のアンテナ装置は金属ひれの並べ方
を変えても有効であることはいうまでもない。
を変えても有効であることはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本構造のアンテナ
は金属ひれによる電磁界分布の制御を用いて、同じ大き
さの従来の三次元コーナリフレクタよりも水平面で鋭い
指向性を有し、高い利得を得ることが可能である。ま
た、本構造のアンテナの製造方法には、すべてのセクタ
の分の金属ひれつきリフレクタと地板を鋳型で量産する
などが考えられる。このため誘電体を特殊な接着方法で
三次元コーナリフレクタにはりつける場合と比較して、
アンテナ調整にかかる工程を減らし安価にアンテナを製
作可能にする。また本発明のアンテナ装置によれば各セ
クタに対する金属ひれの枚数や長さ、幅を適切に決める
ことによってセクタ間のばらつきをなくしたアンテナ装
置が実現できる。
は金属ひれによる電磁界分布の制御を用いて、同じ大き
さの従来の三次元コーナリフレクタよりも水平面で鋭い
指向性を有し、高い利得を得ることが可能である。ま
た、本構造のアンテナの製造方法には、すべてのセクタ
の分の金属ひれつきリフレクタと地板を鋳型で量産する
などが考えられる。このため誘電体を特殊な接着方法で
三次元コーナリフレクタにはりつける場合と比較して、
アンテナ調整にかかる工程を減らし安価にアンテナを製
作可能にする。また本発明のアンテナ装置によれば各セ
クタに対する金属ひれの枚数や長さ、幅を適切に決める
ことによってセクタ間のばらつきをなくしたアンテナ装
置が実現できる。
【図１】本発明のアンテナ装置の第１の実施例を示す図
である。
である。
【図２】本発明のアンテナ装置の第１の実施例の放射指
向性を示す図である。
向性を示す図である。
【図３】本発明のアンテナ装置の第２の実施例を示す図
である。
である。
【図４】本発明のアンテナ装置の第２の実施例の放射指
向性を示す図である。
向性を示す図である。
【図５】本発明のアンテナ装置の第３の実施例を示す図
である。
である。
【図６】本発明のアンテンナ装置の効果を示す図であ
る。
る。
【図７】従来のアンテナ装置を示す図である。
【図８】従来のアンテナ装置を示す図である。
【図９】従来のアンテナ装置の放射指向性を示す図であ
る。
る。
【図１０】本発明のアンテナ装置の第４の実施例を示す
図である。
図である。
【図１１】従来のアンテナ装置の例を示す図である。
【図１２】従来のアンテナ装置のアンテナ特性を示す図
である。
である。
Ｘ、Ｙ、Ｚ 直交座標 θ、φ 球面座標 １ 放射素子 ２ 反射板 ３ 地板 ４ アンテナ切替スイッチ ５ 反射板の高さｈｒ ６ 反射板の長さｌｒ ７ コーナ角α ８ スイッチ収納スペースの直径２ｓ ９ スイッチ収納スペースの半径ｓ １０ 金属ひれ １１ 金属ひれの幅ｔ １２ 金属ひれの長さｒ １３ チルト角β １４ 放射素子と反射板の間隔ｄｒ １５ 長方形地板 １６ ５段重ねの金属ひれ １７ ２段重ねの金属ひれ １８ 地板と反射板の双方に垂直な金属ひれ
Claims (7)
- 【請求項１】 少なく共表面が導体の地板と、該地板の
上に構成される、小なく共１つの放射素子と、該放射素
子の両側の２枚または両側と後方の３枚の表面が導体の
反射板とによっ構成される、三次元コーナリフレクタア
ンテナ装置において、 前述の２または３枚の反射板のうち、放射素子の両側に
ある反射板に、１または複数の少なく共表面が導体のフ
ィンを取りつけることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のアンテナ装置であって、
前述の１または複数のフィンを互いに平行に並べ、該平
行に並べたフィンを、前述の地板に対して平行で、かつ
放射素子の横の各反射板に対して直角となるように配列
することを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のアンテナ装置であって、
前述の１または複数の金属板によるフィンを互いに平行
にならべ、該平行に並べたフィンを、前述の地板に対し
て垂直で、かつ放射素子の横の各反射板に対して直角と
なるように配列することを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３記載のアンテナ装置の複数
個を円形に放射状に配置して、２つの隣接するアンテナ
装置の反射板を単一として２つのアンテナ装置で共通と
し、前記アンテナ装置の１つを選択するための切替スイ
ッチを放射状に配置されたアンテナ装置の中心に配置し
たことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載のアンテナ装置であっ
て、前記複数個のアンテナ装置の各放射素子から前記地
板の端までの距離がアンテナ装置によって異なるとき、
該距離に応じて、距離が短いときフィンの枚数を多く
し、該距離が長くなるにつれて金属フィンの枚数を少な
くするかあるいはフィンをとりつけないように構成する
ことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項６】 請求項４〜５のいずれか１項に記載のア
ンテナ装置であって、前記複数個のアンテナ装置の各放
射素子から前記地板の端までの距離がアンテナ装置によ
って異なるとき、該距離に応じて、距離が短いときフィ
ンの幅および長さまたはそのいずれかを大きくし、該距
離が長くなるにつれてフィンの幅および長さを小さくす
るかあるいはフィンをとりつけないように構成すること
を特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項７】 請求項１〜６記載のアンテナ装置におい
て、前述の地板と反射板とフィンを同一の金属で一体化
して構成することを特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31488495A JP3353218B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31488495A JP3353218B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09135115A true JPH09135115A (ja) | 1997-05-20 |
| JP3353218B2 JP3353218B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=18058790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31488495A Expired - Lifetime JP3353218B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353218B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127987A (en) * | 1997-05-09 | 2000-10-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Antenna and manufacturing method therefor |
| US6809691B2 (en) | 2002-04-05 | 2004-10-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Directivity controllable antenna and antenna unit using the same |
| US6850205B2 (en) | 2002-07-31 | 2005-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Waveguide antenna apparatus provided with rectangular waveguide and array antenna apparatus employing the waveguide antenna apparatus |
| WO2017146068A1 (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | アンテナ装置および位置検出システム |
-
1995
- 1995-11-09 JP JP31488495A patent/JP3353218B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127987A (en) * | 1997-05-09 | 2000-10-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Antenna and manufacturing method therefor |
| US6809691B2 (en) | 2002-04-05 | 2004-10-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Directivity controllable antenna and antenna unit using the same |
| US6850205B2 (en) | 2002-07-31 | 2005-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Waveguide antenna apparatus provided with rectangular waveguide and array antenna apparatus employing the waveguide antenna apparatus |
| WO2017146068A1 (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | アンテナ装置および位置検出システム |
| JPWO2017146068A1 (ja) * | 2016-02-22 | 2018-12-13 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | アンテナ装置および位置検出システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3353218B2 (ja) | 2002-12-03 |
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