JPH098546A - Antenna system - Google Patents

Antenna system

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JPH098546A
JPH098546A JP17565495A JP17565495A JPH098546A JP H098546 A JPH098546 A JP H098546A JP 17565495 A JP17565495 A JP 17565495A JP 17565495 A JP17565495 A JP 17565495A JP H098546 A JPH098546 A JP H098546A
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antenna
reflector
antenna device
excitation element
lobe
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Tamami Maruyama
珠美 丸山
Kazuhiro Uehara
一浩 上原
Kenichi Kagoshima
憲一 鹿子嶋
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Abstract

PURPOSE: To provide the antenna system with a small back lobe without changing the size of antenna, causing a null point just above an exciting element and losing the shape of the main lobe. CONSTITUTION: In a corner reflector antenna having at least a ground plate 3 whose surface is made of a conductor, an exciting element 1 provided on the ground plate, and at least one reflecting plate 2, a rear reflecting plate 6 provided behind a main beam direction of the exciting element is provided at a tilt from a vertical direction of the ground plate 3.

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、特にアンテ
ナ指向性のメインローブの形状をほとんど変えることな
しに、アンテナ指向性に生じるヌル点をなくすることに
より、ヌルによって生じる不感地を解消する、小型で基
地局装置および端末装置用アンテナとして好適なアンテ
ナ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device for high speed wireless data communication such as a wireless LAN, and more particularly to a null point generated in the antenna directivity without changing the shape of the main lobe of the antenna directivity. The present invention relates to a small-sized antenna device that eliminates a dead area caused by nulls and is suitable as an antenna for a base station device and a terminal device.

【0002】[0002]

【従来の技術】構内無線LAN等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。
2. Description of the Related Art An antenna for a base station device used for a local wireless LAN or the like is installed on an indoor ceiling or the like, and an antenna for a terminal device is installed on a desk or a personal computer or a workstation on the desk. .

【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。これを実現するアンテナとして、
金属地板を複数のセクターに分割して各セクター毎にセ
クター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。
Transmission speed of 10 Mb, such as wireless LAN
For high-speed wireless communication exceeding ps, an antenna with sharpened directivity and high gain is required. On the other hand, it is desirable that the terminal device can direct the beam in all directions of 360 ° in the horizontal plane so that the base station can receive radio waves in any direction. As an antenna that realizes this,
An antenna has been considered in which a metal ground plane is divided into a plurality of sectors and a three-dimensional corner reflector antenna having a sector beam is installed in each sector.

【0004】従来のスイッチ切り替え型セクタービーム
アンテナの例を図7に示す。図7(a)は概観図、
(b)は上面図(XY面)、(c)は側面図(XZ面)
である。図7において、1は励振素子、2は反射板、3
は金属地板、4はアンテナ切り替えスイッチ、5は反射
板の高さHr、6は励振素子1の後方の反射板、12は
放射指向性、X,Y,Zは直交座標、θ、φは球面座標
を示している。図7はセクター数を12としたときの例
を示しており、各セクターにおけるアンテナ装置は3の
金属地板と励振素子の両側にある反射板2と後方反射板
6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、アンテナ切り替
えスイッチで使用するセクター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
ター数で割った値となるようなものが要求される。
FIG. 7 shows an example of a conventional switchover type sector beam antenna. Fig.7 (a) is an outline view,
(B) is a top view (XY plane), (c) is a side view (XZ plane)
It is. In FIG. 7, 1 is an excitation element, 2 is a reflector, and 3 is
Is a metal base plate, 4 is an antenna changeover switch, 5 is the height Hr of a reflector, 6 is a reflector behind the excitation element 1, 12 is radiation directivity, X, Y and Z are orthogonal coordinates, and θ and φ are spherical surfaces. The coordinates are shown. FIG. 7 shows an example in which the number of sectors is 12, and the antenna device in each sector is a three-dimensional corner reflector antenna with a metal base plate 3 and reflectors 2 and rear reflectors 6 on both sides of the excitation element. Operate. This antenna searches for the direction in which the radio wave arrives at the reception level when first communicating, and switches to the antenna of the sector used by the antenna changeover switch. In such an antenna, as for the radiation in the vertical plane, the gain is high in the range where the value of θ is 0 ° or more and 90 ° or less, and the radiation in the other range is close to null, and the radiation directivity in the horizontal plane. As for, the side lobe and the back lobe are small and the beam width is required to be 360 ° divided by the number of sectors.

【0005】1つのセクターにおける従来の三次元コー
ナリフレクタアンテナ装置の構造を図8に示す。図8に
おいて、1は励振素子、2は反射板、3は金属地板、6
は励振素子の後方の後方反射板、7は2枚の反射板がな
すコーナの角度α、X,Y,Zは直交座標である。Rは
反射板2の長さである。
FIG. 8 shows the structure of a conventional three-dimensional corner reflector antenna device in one sector. In FIG. 8, 1 is an excitation element, 2 is a reflection plate, 3 is a metal base plate, and 6
Is a rear reflector behind the exciting element, and 7 is a corner angle α, X, Y, Z formed by the two reflectors in rectangular coordinates. R is the length of the reflector 2.

【0006】図9に図8のアンテナの垂直面内指向性
の、モーメント法を用いた計算例を示す。図9において
θは球面座標である。図9は図8に示した励振素子の高
さを4分の1波長、反射板の長さRを約1波長、コーナ
の角度αを30°、コーナリフレクタを形成する反射板
の高さHrを0.4波長としたときのθ=−90°から
θ=90°の垂直面内放射指向性を示している。ここで
金属地板は計算を簡単にするために、無限大を仮定して
いる。
FIG. 9 shows an example of calculation of the directivity in the vertical plane of the antenna of FIG. 8 using the method of moments. In FIG. 9, θ is a spherical coordinate. FIG. 9 shows that the height of the excitation element shown in FIG. 8 is a quarter wavelength, the length R of the reflection plate is about one wavelength, the corner angle α is 30 °, and the height Hr of the reflection plate forming the corner reflector is Hr. Shows a vertical in-plane radiation directivity from θ = −90 ° to θ = 90 ° when is 0.4 wavelength. Here, the metal ground plane is assumed to be infinite to simplify the calculation.

【0007】図9において、8はメインローブ、9はバ
ックサイドローブ、10はバックローブである。11
は、θの値が0°以上90°以下の範囲で利得が0dB
iとなる角度ηであり、ここで不感地帯となる。9のバ
ックサイドローブ、10のバックローブはともに、8の
メインローブより15dB程低くなっているが、この値
はメインローブより29dB以上低くなるのが望まし
い。ここで垂直面内放射指向性の3dBビーム幅は90
°である。
In FIG. 9, 8 is a main lobe, 9 is a back side lobe, and 10 is a back lobe. 11
Indicates that the gain is 0 dB in the range where the value of θ is 0 ° or more and 90 ° or less.
It is an angle η at which i becomes a dead zone. Both the back lobe of 9 and the back lobe of 10 are lower by 15 dB than the main lobe of 8, but it is desirable that this value be lower than the main lobe by 29 dB or more. Here, the vertical in-plane radiation directivity 3 dB beam width is 90
°.

【0008】図10に図8のアンテナの水平面内指向性
の、モーメント法を用いた計算例を示す。図10におい
てφは球面座標である。図10において18は水平面内
指向性のサイドローブである。ここでアンテナ構造パラ
メータは図9と同じ値を用いておりこのとき3dBビー
ム幅は49°となっている。
FIG. 10 shows an example of calculation of the directivity in the horizontal plane of the antenna of FIG. 8 using the method of moments. In FIG. 10, φ is a spherical coordinate. In FIG. 10, reference numeral 18 is a side lobe having directivity in the horizontal plane. Here, the antenna structure parameter has the same value as in FIG. 9, and the 3 dB beam width is 49 ° at this time.

【0009】図11に、金属地板つきモノポールアンテ
ナを基地局用アンテナとし、図7で示した金属地板つき
セクタービームアンテナを端末用アンテナとして通信す
る例を示す。図11において13、14、15、16は
スイッチ切り替え型セクタービームアンテナを用いた端
末用アンテナ、17は金属地板つきモノポールアンテナ
を用いた基地局用アンテナである。図11において、1
3の端末は送信アンテナ利得、受信アンテナ利得ともに
大きい。これに対して、14の端末は直接波において送
信アンテナ利得、受信アンテナ利得ともに小さく、干渉
波において送信アンテナ利得、受信アンテナ利得ともに
大きい。このためD/U劣化が多くなるという欠点があ
る。
FIG. 11 shows an example in which a monopole antenna with a metal ground plane is used as a base station antenna, and the sector beam antenna with a metal ground plane shown in FIG. 7 is used as a terminal antenna. In FIG. 11, reference numerals 13, 14, 15, and 16 are terminal antennas using a switchable sector beam antenna, and 17 is a base station antenna using a monopole antenna with a metal ground plane. In FIG. 11, 1
The terminal No. 3 has a large transmitting antenna gain and a large receiving antenna gain. On the other hand, the 14 terminals have small transmission antenna gain and reception antenna gain in direct waves, and large transmission antenna gain and reception antenna gain in interference waves. Therefore, there is a drawback that D / U deterioration increases.

【0010】[0010]

【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には励振素子の真上に
ヌルが生じ、このためにD/U比が劣化し、不感地とな
るという欠点があった。また、従来のコーナリフレクタ
を用いてサイドローブ、バックローブを抑制するには反
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、アンテナのサイ
ズを変えることなく見かけ上の開口面積を広げる手段と
して、誘電体を用いる方法があるが、この場合は誘電体
によるロスや、サイドローブが発生するという欠点があ
った。
As described above, the conventional three-dimensional corner reflector antenna has a drawback in that a null is generated just above the exciting element, which deteriorates the D / U ratio and causes a dead zone. there were. Further, in order to suppress side lobes and back lobes using a conventional corner reflector, there is only means for increasing the height of the reflection plate or the length of the reflection plate to increase the aperture area, and therefore the antenna can be made small. There was a drawback that I could not. Further, there is a method of using a dielectric as a means for expanding the apparent aperture area without changing the size of the antenna, but in this case, there are drawbacks such as loss due to the dielectric and side lobes.

【0011】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、メインローブの形状をそこなわず
に励振素子の真上にヌルが生じないアンテナ装置を実現
し、かつアンテナのサイズを変えることなくバックロー
ブを小さくすることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and realizes an antenna device in which nulls do not occur directly above the excitation element without compromising the shape of the main lobe, and the antenna device The purpose is to reduce the back lobe without changing the size.

【0012】[0012]

【課題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、金属地板と該金属地板上に立設する
励振素子と、該励振素子を囲むように、一つ以上の反射
板を載設するアンテナであって、前記反射板を傾けるこ
とを特徴とするアンテナ装置である。
Means for Solving the Problems The features of the present invention for achieving the above-mentioned object are to provide a metal base plate, an excitation element standing on the metal base plate, and one or more reflections so as to surround the excitation element. An antenna for mounting a plate, wherein the reflector is tilted.

【0013】また、前記アンテナを複数個と、該複数の
アンテナを切り替えるアンテナ切り替えスイッチと、金
属地板とによって構成されるアンテナ装置であって、前
記アンテナ切り替えスイッチを金属地板の中央に配置
し、反射板をアンテナ切り替えスイッチを囲むように配
置することを特徴とするアンテナ装置である。
An antenna device comprising a plurality of the antennas, an antenna changeover switch for switching the plurality of antennas, and a metal base plate, wherein the antenna changeover switch is arranged at the center of the metal base plate and is reflected. It is an antenna device characterized in that a plate is arranged so as to surround an antenna changeover switch.

【0014】従来のコーナリフレクタアンテナおよび三
次元コーナリフレクタアンテナとは、電波の放射する方
向に対して励振素子の後方にある、後方反射板を傾けた
構造にしている点が異なる。
The conventional corner reflector antenna and the three-dimensional corner reflector antenna are different from each other in that the rear reflector, which is behind the exciting element with respect to the direction of the radio wave, is inclined.

【0015】[0015]

【作用】上述のような構造となっているので、励振素子
からの放射が傾いた反射板に反射して、励振素子の上に
生じていたヌル点がなくなるように作用して不感地がな
くなる。また、この励振素子の後方の反射板を励振素子
に向けて傾けることにより、アンテナ装置の高さを大き
くすることなく、水平面内指向性、垂直面内指向性のビ
ーム幅をほとんど変えずに、また不要なサイドローブを
生じさせることなく、バックローブの放射を−20dB
iまで小さくすることができる。
With the structure as described above, radiation from the excitation element is reflected by the inclined reflecting plate and acts so as to eliminate the null point generated on the excitation element, eliminating dead spots. . Also, by tilting the reflector behind the excitation element toward the excitation element, without increasing the height of the antenna device, the horizontal plane directivity, without changing the beam width of the vertical in-plane directivity, Also, the back lobe radiation is -20 dB without causing unnecessary side lobes.
It can be reduced to i.

【0016】さらに上述のような構造となっているの
で、後方反射板を傾けることによって生じたスペースは
アンテナ切り替えのためのスイッチおよび回路を設置す
る場所として利用することができアンテナ装置を小型に
することが可能となる。
Further, because of the structure as described above, the space created by tilting the rear reflector can be used as a place for installing a switch and a circuit for switching the antenna, thus making the antenna device compact. It becomes possible.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明のアンテナ装置の第一の実施例
で、励振素子の後方の反射板を傾けた三次元コーナリフ
レクタの構造を示している。図1(a)は概観図、
(b)は横面図である。図1において、1は励振素子、
2は反射板、3は金属地板、6は傾けて設置している励
振素子1の後方の反射板、7は2枚の反射板で構成され
るコーナリフレクタの角度α、19は後方反射板の傾き
を示す角度β、X,Y,Zは直交座標である。
1 is a first embodiment of an antenna device of the present invention, showing the structure of a three-dimensional corner reflector in which a reflecting plate behind an exciting element is tilted. Figure 1 (a) is an overview diagram,
(B) is a side view. In FIG. 1, 1 is an exciting element,
2 is a reflection plate, 3 is a metal base plate, 6 is a reflection plate behind the excitation element 1 installed at an angle, 7 is a corner reflector angle α composed of two reflection plates, and 19 is a rear reflection plate. The angles β, X, Y and Z indicating the inclination are orthogonal coordinates.

【0018】図2に図1のアンテナの垂直面内指向性
の、モーメント法を用いた計算例を示す。図2において
θは球面座標である。図2は後方の反射板の傾き角βを
27°とし、他の構造パラメータを従来技術の図7と同
様としたときの値、すなわち図1に示した励振素子の高
さを4分の1波長、反射板の長さRを約1波長、コーナ
の角度αを30°、コーナリフレクタを形成する反射板
の高さHrを0.4波長としたときのθ=−90°から
θ=90°の垂直面内放射指向性を示している。ここで
金属地板は計算を簡単にするために、無限大を仮定して
いる。
FIG. 2 shows an example of calculation of the directivity in the vertical plane of the antenna of FIG. 1 using the method of moments. In FIG. 2, θ is a spherical coordinate. FIG. 2 shows a value when the inclination angle β of the rear reflector is 27 ° and other structural parameters are the same as those in FIG. 7 of the prior art, that is, the height of the excitation element shown in FIG. 1 is 1/4. Θ = −90 ° to θ = 90 when the wavelength and the length R of the reflector are about 1 wavelength, the angle α of the corner is 30 °, and the height Hr of the reflector forming the corner reflector is 0.4 wavelength. It shows a vertical radiation pattern of °. Here, the metal ground plane is assumed to be infinite to simplify the calculation.

【0019】図2において、8はメインローブであり主
たるビームを形成しており、9はバックサイドローブ
(θ<0に現れるサイドローブ)である。本アンテナは
従来の技術の図2に示した10のバックローブはほとん
ど存在しない。また9のバックサイドローブも従来技術
の図3と比較して約10dBほど小さくなっている。こ
れに対して8のメインローブにおける3dBビーム幅は
93°であり、後方反射板6を傾けない場合より大き
い。
In FIG. 2, 8 is a main lobe which forms a main beam, and 9 is a back side lobe (side lobe appearing at θ <0). This antenna has almost no 10 back lobes shown in FIG. 2 of the prior art. Also, the backside lobe of 9 is about 10 dB smaller than that of the prior art FIG. On the other hand, the 3 dB beam width in the main lobe of 8 is 93 °, which is larger than when the rear reflector 6 is not tilted.

【0020】図3は図1のアンテナの水平面内放射指向
性である。従来の技術で示した図10と比較してバック
ローブの放射がなくなっている。ここで3dBビーム幅
は47°であり図10の場合とほとんど変わっていな
い。またサイドローブも小さい。
FIG. 3 shows the radiation directivity in the horizontal plane of the antenna of FIG. The back lobe radiation is eliminated as compared with FIG. 10 shown in the related art. Here, the 3 dB beam width is 47 °, which is almost the same as the case of FIG. The side lobes are also small.

【0021】以上示したように三次元コーナリフレクタ
の後方反射板を27°傾けることにより垂直面内放射指
向性の不感地をなくすこと、およびバックローブを小さ
くできることがわかる。なお、本発明はコーナ角αが1
80°つまり、反射板が一枚のときにもこの効果が得ら
れる。さらに、コーナ角αが180°よりも大きくな
る、優角コーナリフレクタを用いた場合も同様に効果が
得られる。
As described above, it can be understood that by tilting the rear reflector of the three-dimensional corner reflector by 27 °, the dead area of the radiation directivity in the vertical plane can be eliminated and the back lobe can be reduced. In the present invention, the corner angle α is 1
This effect can be obtained even when there is only one reflecting plate at 80 °. Further, the same effect can be obtained when a corner reflector having a corner angle α of more than 180 ° is used.

【0022】図4に、図1に示した後方反射板6の傾角
βをパラメータとした本アンテナの特性を示す。図4
(a)は、図1のθの値が0°のときの垂直面内放射指
向性のレベルを示している。反射板を傾けない、βが0
°の近くのとき、利得は−10dBi以下と小さいが反
射板を傾けると利得のレベルが大きくなりヌルがなくな
ることが確認できる。
FIG. 4 shows the characteristics of the present antenna with the tilt angle β of the back reflector 6 shown in FIG. 1 as a parameter. FIG.
(A) shows the level of the radiation directivity in the vertical plane when the value of θ in FIG. 1 is 0 °. Do not tilt the reflector, β is 0
It can be confirmed that the gain is small and the null level disappears when the reflector is tilted, although the gain is small at -10 dBi or less near 0 °.

【0023】図4(b)はバックローブ10のレベルを
示している。反射板の傾きの角度βが27°でバックロ
ーブへの放射がもっとも小さくなっている。また、βが
10°〜40°の範囲ではバックローブのレベルが従来
のβが0°の場合より3dB以上低下している。図4
(b)でβを負にした場合はバックローブが大きくなる
が、図4(a)からヌルが解消できていることがわかる
ので、バックローブが問題にならないような利用の場合
には効果がある。
FIG. 4B shows the level of the back lobe 10. The angle β of inclination of the reflector is 27 °, and the radiation to the back lobe is the smallest. Further, in the range of β of 10 ° to 40 °, the back lobe level is lowered by 3 dB or more as compared with the conventional case of β of 0 °. FIG.
When β is made negative in (b), the back lobe becomes large, but it can be seen from FIG. 4 (a) that the null can be eliminated, so that it is effective when the back lobe is not a problem. is there.

【0024】図4(c)は水平面3dBビーム幅の値、
図4(d)は垂直面3dBビーム幅の値を示している。
βが正の値で10°以上のとき、すなわち後方反射板が
励振素子の方に向かって傾いているとき、水平面、垂直
面ともビーム幅の値の変化は少ないことが確認できる。
図4(e)は利得の変化を示しており、βが10°〜4
0°の範囲ではほぼ一定値となっている。
FIG. 4C shows the value of the beam width of 3 dB on the horizontal plane,
FIG. 4D shows the value of the beam width of 3 dB on the vertical surface.
It can be confirmed that when β is a positive value of 10 ° or more, that is, when the back reflector is tilted toward the excitation element, there is little change in the beam width value in the horizontal plane and the vertical plane.
FIG. 4 (e) shows the change in gain, where β is 10 ° to 4 °.
The value is almost constant in the range of 0 °.

【0025】図5は本発明の第二の実施例であり、励振
素子の後方反射板を傾けた三次元コーナリフレクタをア
レー配置し、生じたスペースにアンテナ切り替えスイッ
チ4を設けたアンテナ装置を示している。本発明では、
このように傾けた後方反射板によって囲まれるスペース
を有効利用することができるため、小さくて高価なスイ
ッチを用いることなく小型なアンテナ装置を実現するこ
とが可能となる。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, which shows an antenna device in which an array of three-dimensional corner reflectors in which the rear reflector of the excitation element is tilted is arranged and an antenna changeover switch 4 is provided in the generated space. ing. In the present invention,
Since the space surrounded by the tilted back reflector can be effectively used, it is possible to realize a small antenna device without using a small and expensive switch.

【0026】図6は本発明の第三の実施例であり、導波
器20を励振素子1の前方に配置したアンテナ装置であ
る。導波器20はアンテナ切り替えスイッチ4には接続
されてはいないが、励振素子1から放射された電波によ
り励振されて良好な指向性を与える働きをする。本発明
の効果は一つのセクターアンテナについてこのように導
波器を用いる場合にも有効であることはいうまでもな
い。図6中20は、導波器である。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, which is an antenna device in which a director 20 is arranged in front of the excitation element 1. Although the director 20 is not connected to the antenna changeover switch 4, it is excited by the radio wave radiated from the excitation element 1 and functions to give a good directivity. It goes without saying that the effects of the present invention are also effective when a director is used for one sector antenna in this way. Reference numeral 20 in FIG. 6 is a director.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、説明したように本発明のアンテナ
装置は、励振素子に対して後方反射板を傾けて用いてい
る。アンテナを大きくすることなくアンテナの真上のレ
ベルを大きくすることができる。さらに後方反射板を励
振素子に向けて傾けることにより、アンテナを大きくす
ることなくアンテナの真上のレベルを大きくすることが
できると同時に、サイドローブを発生させることなく、
水平面、垂直面のメインローブにおけるビーム幅を反射
板を傾けない従来の場合と変えることなく、バックロー
ブを小さくすることが可能となる。さらに本アンテナを
セクター分割した金属地板上にアレー配置することによ
り、反射板を傾けることによって生じたスペースにセク
ターアンテナ切り替えスイッチを設置することによりス
ペース利用効率の高い小型なアンテナ装置を実現するこ
とが可能となる。
As described above, in the antenna device of the present invention, the rear reflecting plate is tilted with respect to the exciting element. The level directly above the antenna can be increased without increasing the size of the antenna. Furthermore, by tilting the rear reflector toward the excitation element, the level directly above the antenna can be increased without increasing the size of the antenna, and at the same time, without generating side lobes,
The back lobe can be reduced without changing the beam width in the main lobe on the horizontal plane or the vertical plane as compared with the conventional case in which the reflector is not tilted. Furthermore, by arranging this antenna in an array on a metal base plate that is divided into sectors, a sector antenna changeover switch is installed in the space created by tilting the reflector, and a small antenna device with high space utilization efficiency can be realized. It will be possible.

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

【図1】本発明の第一の実施例を示す図である。(a)
は概観図、(b)は横面図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. (A)
Is a schematic view and (b) is a lateral view.

【図2】本発明のアンテナ装置の第一の実施例のモーメ
ント法を用いた解析例であり、垂直面内放射指向性を示
している。
FIG. 2 is an example of analysis using the method of moments of the first embodiment of the antenna device of the present invention, which shows the radiation directivity in the vertical plane.

【図3】本発明のアンテナ装置の第一の実施例のモーメ
ント法を用いた解析例であり、水平面内放射指向性を示
している。
FIG. 3 is an analysis example using the method of moments of the first embodiment of the antenna device of the present invention, showing the radiation directivity in the horizontal plane.

【図4】本発明の効果を示す図であり、励振素子の後方
の後方反射板の傾き角βをパラメータとしたときのアン
テナ特性をモーメント法を用いた解析によって示してい
る。(a)は従来のアンテナ装置で不感地となってい
た、θ=0°における利得を示している。(b)はバッ
クローブの放射レベルを示している。(c)は水平面内
指向性の3dBビーム幅を示している。(d)は垂直面
内指向性の3dBビーム幅を示している。(e)は利得
を示している。
FIG. 4 is a diagram showing the effect of the present invention, showing antenna characteristics when the tilt angle β of the rear reflector behind the excitation element is used as a parameter by analysis using the method of moments. (A) shows the gain at θ = 0 °, which is a dead spot in the conventional antenna device. (B) shows the radiation level of the back lobe. (C) has shown the 3 dB beam width of directivity in a horizontal plane. (D) shows a vertical in-plane directivity 3 dB beam width. (E) shows the gain.

【図5】本発明の第二の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第三の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の第一のアンテナ装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a first conventional antenna device.

【図8】従来の第二のアンテナ装置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second conventional antenna device.

【図9】従来のアンテナ装置の垂直面内指向性をモーメ
ント法による解析値で示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing vertical in-plane directivity of a conventional antenna device as an analysis value by a method of moments.

【図10】従来のアンテナ装置の水平面内指向性をモー
メント法による解析値で示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing directivity in a horizontal plane of a conventional antenna device as an analysis value by a method of moments.

【図11】金属地板つきモノポールアンテナを基地局用
アンテナとし、図7で示した金属地板つきセクタービー
ムアンテナを端末用アンテナとして通信する例を示す図
である。
11 is a diagram showing an example in which a monopole antenna with a metal ground plane is used as a base station antenna, and a sector beam antenna with a metal ground plane shown in FIG. 7 is used as a terminal antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Hr 反射板の高さ R 反射板の長さ X,Y,Z 直交座標 θ、φ 球面座標 1 励振素子 2 反射板 3 金属地板 4 アンテナ切り替えスイッチ 5 反射板の高さHr 6 後方反射板 7 α、コーナリフレクタのコーナ角 8 メインローブ 9 バックサイドローブ 10 バックローブ 11 不感地帯となる範囲η 12 放射指向性 13 端末用セクタービームアンテナ 14 端末用セクタービームアンテナ 15 端末用セクタービームアンテナ 16 端末用セクタービームアンテナ 17 金属地板つきモノポールアンテナ 18 サイドローブ(水平面内指向性の) 19 β、後方反射板の傾角 20 導波器 Hr Reflector height R Reflector length X, Y, Z Cartesian coordinates θ, φ Spherical coordinates 1 Excitation element 2 Reflector 3 Metal base plate 4 Antenna changeover switch 5 Reflector height Hr 6 Back reflector 7 α , Corner angle of corner reflector 8 Main lobe 9 Backside lobe 10 Backlobe 11 Dead zone η 12 Radiation directivity 13 Terminal sector beam antenna 14 Terminal sector beam antenna 15 Terminal sector beam antenna 16 Terminal sector beam Antenna 17 Monopole antenna with metal ground plane 18 Sidelobe (directional in horizontal plane) 19 β, Back reflector tilt angle 20 Waveguide

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも表面が導体の地板と、 該地板の上にもうけられる、励振素子と、少なくとも1
枚の少なく共表面が導体の反射板とを有する三次元コー
ナリフレクタアンテナにおいて、 前記励振素子に対して主たるビーム方向の後方にもうけ
られる後方反射板が、前記地板の垂直方向から傾けても
うけられることを特徴とするアンテナ装置。
1. A ground plane of which at least a surface is a conductor, an excitation element provided on the ground plane, and at least one.
In a three-dimensional corner reflector antenna having a small number of co-surfaced conductor reflectors, a rear reflector provided behind the main beam direction with respect to the excitation element is provided tilted from a direction perpendicular to the ground plane. An antenna device characterized by.
【請求項2】 前記後方反射板を前記地板の垂直方向か
ら前記励振素子の方へ10°から40°の範囲にて傾け
て設置することを特徴とする請求項1記載のアンテナ装
置。
2. The antenna device according to claim 1, wherein the rear reflector is installed so as to be tilted in a range of 10 ° to 40 ° from the vertical direction of the base plate toward the excitation element.
【請求項3】 請求項1または2記載のアンテナ装置の
複数個と、該複数個のアンテナ装置の中のひとつを選択
するアンテナ切り替えスイッチとによって構成されるこ
とを特徴とするアンテナ装置。
3. An antenna device comprising a plurality of the antenna devices according to claim 1 or 2, and an antenna changeover switch for selecting one of the plurality of antenna devices.
【請求項4】 請求項3記載のアンテナ装置において、
構成されている複数のアンテナ装置の隣接する反射板を
共通にすることを特徴とするアンテナ装置。
4. The antenna device according to claim 3,
An antenna device, characterized in that a plurality of adjacent antenna devices have a common reflector.
【請求項5】 請求項3〜4のいずれか1項に記載のア
ンテナ装置において、構成されている複数のアンテナ装
置を円形に放射状に配置し、前記アンテナ切り替えスイ
ッチを円の中央に配置し、前記後方反射板を該アンテナ
切り替えスイッチを囲むように配置することを特徴とす
るアンテナ装置。
5. The antenna device according to any one of claims 3 to 4, wherein a plurality of configured antenna devices are radially arranged in a circle, and the antenna changeover switch is arranged in the center of a circle. An antenna device, wherein the rear reflector is arranged so as to surround the antenna changeover switch.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のア
ンテナ装置において、前記コーナリフレクタにより囲ま
れた前記地板上に導波器を設けたことを特徴とするアン
テナ装置。
6. The antenna device according to claim 1, further comprising a director provided on the main plate surrounded by the corner reflector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111463556A (en) * 2020-03-13 2020-07-28 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) Wide-beam magnetoelectric dipole antenna

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