JPH09162637A - 優角コーナーリフレクタアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寸法が規制された優角コーナーリフレクタア
ンテナにおけるバックローブレベルの低減。 【解決手段】 優角コーナーリフレクタ２の幅方向外側
縁近傍に同リフレクタに対して所望の角度で立ち上がる
金具７を装加してバックローブレベルを低減する。金具
７を優角コーナーリフレクタ２に取り付けられる面とコ
ーナーリフレクタ２に対して立ち上がる２面で構成し且
つその２面の狭角Ψを５０度から７０度に設定する。金
具７を放射素子１を挟んで左右対称に装加する。金具７
を放射素子１を挟んで左右非対称に装加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車電話
や携帯電話等の移動体通信用基地局アンテナとして用い
られる優角コーナーリフレクタアンテナに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信用基地局アンテナには、その
対象となるサービスエリアの形状、広さに応じてさまざ
まな電力半値幅のアンテナが用いられるが、水平面内に
おける電力半値幅を１２０度以上にする場合は、図６に
示すような優角コーナーリフレクタアンテナが一般的に
用いられる。通常、このアンテナにおいては放射素子Ａ
としてダイポール或いはプリントダイポールが良く用い
られるが、これらの放射素子Ａはそれ自体が水平面内に
おいて略無指向性であるため、放射素子Ａの後方に金属
からなる板状又はグリット状の優角コーナーリフレクタ
Ｂを配置して水平面内におけるビーム幅を希望値に調整
できるようにしている。具体的には、優角コーナーリフ
レクタＢの横幅Ｗや角度Φを適宜設定して水平面内にお
ける電力半値幅を所望の値に設定している。なお、優角
コーナーリフレクタＢは通常は放射素子Ａからその共振
周波数における波長の約１／４だけ離した位置に配置さ
れている。

【０００３】また、移動体通信用基地局アンテナにおい
てはサービスエリアの外には電波の放射を極力抑える必
要があり、そのためには後方へのバックローブレベルの
低減を図ることもアンテナの設計を行う上で重要な要素
である。図６の優角コーナーリフレクタアンテナにおい
ては優角コーナーリフレクタＢの横幅Ｗを増加させるこ
とによりバックローブレベルの低減を実現させることが
可能である。

【０００４】以上説明したように優角コーナーアンテナ
においては、その優角コーナーリフレクタＢの横幅Ｗや
角度Φを適宜値に設定することで水平面内における電力
半値幅やバックローブレベルを希望する値に調整するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記優角コー
ナーリフレクタアンテナを移動体通信用基地局アンテナ
として使用する場合、アンテナは屋外に設置されるため
に円筒形のレドーム内に収容するのが一般的であるが、
このレドームは耐風速性を確保するため径が制限され、
また強度を確保するために肉厚も一定量確保しなければ
ならないことから、レドーム内に収容させるアンテナの
大きさは制限され、特に優角コーナーリフレクタＢの横
幅Ｗ及びその角度Φの自由度は大きな制約を受ける。ち
なみに図８は図６の優角コーナーリフレクタアンテナを
レドームに収容した場合の水平面指向性の測定結果であ
る。

【０００６】前記のようにコーナーリフレクタＢの横幅
Ｗが制約されると特にバックローブレベルを抑さえにく
くなる。これまではレドーム内に収まる制限下でコーナ
ーリフレクタＢの横幅Ｗや角度Φを設定してアンテナの
半値幅を所定の値に保ちながら極力バックローブレベル
を抑えられるようにしていたが、電力半値幅を変化させ
ずにバックローブレベルの低減を行う必要が生じた場合
は、優角コーナーリフレクタＢの横幅Ｗや角度Φによる
調整ではもはや対応できず、結果としてレドーム径の増
大等による手段をとるしかなく、耐風速性及びコストの
上の実用上難点があった。

【０００７】本発明の目的は、アンテナ寸法を変えずに
所定の電力半値幅を保ちながらバックローブレベルを低
減させることが可能な優角コーナーリフレクタアンテナ
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の優角コーナーリフレクタアンテナは図１、５に示す
ように、放射素子１と、１８０度より広い開き角Φを有
する優角コーナーリフレクタ２とからなる優角コーナー
リフレクタアンテナにおいて、前記優角コーナーリフレ
クタ２の幅方向外側縁近傍に同コーナーリフレクタ２に
対し所望の角度で立ち上がる金具７を装加するものであ
る。

【０００９】本発明のうち請求項２記載の優角コーナー
リフレクタアンテナは図２に示すように、金具７が優角
コーナーリフレクタ２に取り付けられる面とコーナーリ
フレクタ２に対して立ち上げられる面とから構成され且
つその２面の狭角Ψが５０度から７０度になっているも
のである。

【００１０】本発明のうち請求項３記載の優角コーナー
リフレクタアンテナは図１に示すように、金具７を放射
素子１を挟んで左右対称に装加するものである。

【００１１】本発明のうち請求項４記載の優角コーナー
リフレクタアンテナは図５に示すように、金具７を放射
素子１を挟んで左右非対称に装加するものである。

【００１２】

【作用】本発明の優角コーナーリフレクタアンテナで
は、放射素子１と、１８０度より広い開き角Φを有する
優角コーナーリフレクタ２とからなる優角コーナーリフ
レクタアンテナにおいて、前記優角コーナーリフレクタ
２の幅方向外側縁近傍に同コーナーリフレクタ２に対し
所望の角度で立ち上がる金具７を装加するものである
が、同金具７がバックローブレベルを抑さえる働きをす
るため、アンテナの寸法（特に優角コーナーリフレクタ
２の幅）を変えることなく、半値幅を所定の値にしたま
ま、バックロープレベルの値を低下させることができ
る。

【００１３】前記金具７は、優角コーナーリフレクタ２
の幅方向外側縁近傍に取り付けられるとアンテナの水平
面指向性を変化させるが、例えば図２に示すように金具
７の長さＬが放射素子１の長さと同程度で、且つリフレ
クタ２の表面に突き出される幅ｂが放射素子１の共振周
波数に対応する波長の１５％以下の値であれば、金具７
によって生じる反射波は水平面指向性に大きな影響を及
ぼさず、半値幅は金具７が装加されていない場合と比べ
てもほとんど変化しない。その一方で金具７があるとそ
のエッジ部分ｃ−ｃで生じる回折波がアンテナの水平面
指向性について比較的大きな影響を及ぼし、即ち回折波
が放射素子１からより離れる方向へ進行するため、その
結果としてバックロープレベルを低下させる。

【００１４】また請求項２記載の優角コーナーリフレク
タアンテナでは、金具７が優角コーナーリフレクタ２に
取り付けられる面とコーナーリフレクタ２に対して立ち
上げられる面とから構成され且つその２面の狭角Ψが５
０度から７０度になっているため、金具７を既存の優角
コーナーリフレクタアンテナに後付けするかたちで容易
に取り付けることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態１】図１〜３は本発明の優角コーナ
ーリフレクタアンテナの一実施形態を示したものであ
り、図１はアンテナのレドームを外した状態での斜視
図、図２はアンテナに使用した金具７の斜視図、図３は
レドームを含めたアンテナの断面図である。なお、レド
ーム６は直径が約１５０ｍｍ、肉厚が約３ｍｍあり、材
質はＦＲＰである。

【００１６】図１、３に示す放射素子１は、誘電体基板
１０の表と裏に略Ｌ字形の薄膜導体３ａ、３ｂをプリン
トして作成したプリントダイポールアンテナである。こ
こでは誘電体基板１０の表面に１対の薄膜導体３ａ、３
ｂからなるダイポール素子を８組プリントし、これを放
射素子１としてある。この放射素子１は後に説明する優
角コーナーリフレクタ２から共振周波数における波長の
約１／４だけ離した位置に配置される。なお、放射素子
１は前記のプリントダイポールアンテナに限られず、従
来より反射板付アンテナ等において用いられている各種
の放射素子を用いることができる。

【００１７】図１、３に示す優角コーナーリフレクタ２
は２枚の方形状金属導体板１１を鈍角の略Ｖ字状に角度
Φ（Φ＞１８０度）を付けて構成したものであり、前記
金属導体板１１間にはスペーサ５を用いて前記放射素子
１を固定してある。この優角コーナーリフレクタ２は、
金属導体板１１をアンテナ固定用支柱４に固定してあ
り、レドーム６内に支持されるようにしてもある。な
お、優角コーナーリフレクタ２は単に１枚の金属導体板
で構成してもよいし、或いは金属すだれ、グリッド等を
用いて構成してもよい。但し金属すだれを用いて金属導
体板と等価な反射特性を得るためには金属すだれの間隔
を使用波長の１／１０以下にする必要がある。

【００１８】図１〜３に示す金具７はアルミ板を略Ｌ字
形に折り曲げて作成してあり、図２においてＬ＝１２０
ｍｍ、ａ＝１５ｍｍ、ｂ＝２０ｍｍ、Ψ＝６０度として
ある。この金具７は、優角コーナーリフレクタ２のエッ
ジ近傍において放射素子１を間に挟んで左右対称位置に
（左右の金具７は夫々同じ高さである）、アンテナ１の
脇に当たる箇所に装加してある。

【００１９】この金具７の形状及び寸法は、希望する電
力半値幅及びバックローブレベルが達成されるように適
宜設定し、また金具７を装加したアンテナがレドーム６
内に収納できる範囲内で決定するものであり、前記の寸
法や形に限定されない。但し金具７の優角コーナーリフ
レクタ２からの突き出し長ｂは放射素子１の共振周波数
に対応する波長の１５％以下の値にすることが望まし
い。また材質についてもアルミに限らず金属あるいはそ
れと同等な誘電性を持つものであれば代用可能であり、
誘電体を補強材としその表面に金属皮膜を添付したもの
も利用できる。

【００２０】図４に図１、３で示した優角コーナーリフ
レクタアンテナのレドーム６内に収容した状態での水平
指向性の測定結果を示す。図６、７に示した従来のアン
テナにおける水平面指向性図（図８）と比較してみる
と、半値幅はほとんど変化することなくバッククロープ
レベルのみ低下していることがわかる。

【００２１】

【発明の実施の形態２】図５は本発明の優角コーナーリ
フレクタアンテナの他の実施形態を示したものであり、
レドーム６を外した状態での斜視図である。この実施形
態では優角コーナーリフレクタ２のエッジ近傍に図２に
示す金具７を左右交互に、即ち左右の金具７を夫々別な
高さにして、ダイポール素子の間隔の２倍の間隔で素子
の長手方向に装加している。

【００２２】このアンテナの場合、アンテナをダイポー
ル素子毎の素子レベルで見ると、水平面内でアンテナは
左右非対称となるため水平面指向性、得にフロントバッ
クの方向での指向性が左右非対称となるが、一般的に基
地局アンテナでは図５に示すように８素子あるいはそれ
以上の素子からなるアレーアンテナが用いられるため、
合成された結果としての指向性は左右ほぼ対称となり、
また金具７の効果によりバックロープレベルも抑圧され
る。

【００２３】

【発明の実施の形態３】さらに、別の実施形態として金
具７を２つ単位で左右交互に装加する方法も用いること
ができる。即ち金具が左右同数で周期的に配列されてい
れば前述の２つの実施形態と同様の効果を得ることが可
能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明の優角コーナーリフレクタアンテ
ナよれば、移動体通信用基地局アンテナ等として用いる
場合に、その基本寸法を変化させることなく、所定の半
値幅を保ちつつバックローブレベルの低減させることが
でき、アンテナの長期信頼性を損なうことなく簡易にア
ンテナの特性改善を行うことが可能である。また単に金
具をコーナーリフレクタに装加するだけであるため、既
存のアンテナに対しても、わずかな変更を加えるだけで
前述のような効果を得ることが可能であり、コストも安
価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の優角コーナーリフレクタアンテナの一
実施形態であり、同アンテナのレドーム無しの状態の斜
視図。

【図２】図１の優角コーナーリフレクタアンテナに取り
付ける金具の斜視図。

【図３】図１の優角コーナーリフレクタアンテナのレド
ームを取り付けた状態の断面図。

【図４】図１の優角コーナーリフレクタアンテナによる
水平面内指向性図。

【図５】本発明の優角コーナーリフレクタアンテナの他
の実施形態であり、同アンテナのレドーム無しの状態の
斜視図。

【図６】従来の優角コーナーリフレクタアンテナの一例
であり、同アンテナのレドーム無しの状態の斜視図。

【図７】図６の優角コーナーリフレクタアンテナのレド
ームを取り付けた状態の断面図。

【図８】図６の優角コーナーリフレクタアンテナによる
水平面内指向性図。

【符号の説明】

１ 放射素子 ２ 優角コーナーリフレクタ ７ 金具

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射素子（１）と、１８０度より広い開き
   角Φを有する優角コーナーリフレクタ（２）とからなる
   優角コーナーリフレクタアンテナにおいて、前記優角コ
   ーナーリフレクタ（２）の幅方向外側縁近傍に同コーナ
   ーリフレクタ（２）に対し所望の角度で立ち上がる金具
   （７）を装加したことを特徴とする優角コーナーリフレ
   クタアンテナ。
2. 【請求項２】前記金具（７）が優角コーナーリフレクタ
   （２）に取り付けられる面とコーナーリフレクタ（２）
   に対して立ち上げられる面とから構成され且つその２面
   の狭角Ψが５０度から７０度になっていることを特徴と
   する請求項１記載の優角コーナーリフレクタアンテナ。
3. 【請求項３】前記金具（７）を、放射素子（１）を挟ん
   で左右対称に装加したことを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の優角コーナーリフレクタアンテナ。
4. 【請求項４】前記金具（７）を、放射素子（１）を挟ん
   で左右非対称に装加したことを特徴とする請求項１又は
   請求項２記載の優角コーナーリフレクタアンテナ。