JPH10174160A - Array antenna - Google Patents
Array antennaInfo
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- JPH10174160A JPH10174160A JP8333846A JP33384696A JPH10174160A JP H10174160 A JPH10174160 A JP H10174160A JP 8333846 A JP8333846 A JP 8333846A JP 33384696 A JP33384696 A JP 33384696A JP H10174160 A JPH10174160 A JP H10174160A
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は自動車・携帯電話用
基地局用適応(アダプティブ)アレーアンテナ装置(適
応処理回路を含む)に使用されるアレーアンテナ(適応
処理回路は含まない)に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array antenna (not including an adaptive processing circuit) used in an adaptive array antenna apparatus (including an adaptive processing circuit) for a base station for automobiles and cellular phones. .
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車・携帯電話用基地局に適応アレー
アンテナ装置を導入して、回線容量の増大をはかること
が期待されているが、これには複数の素子アンテナを有
するアレーアンテナを設置する必要がある。この時、各
基地局が複数のセクタ(sector)を有するセル構成で
は、セクタ毎にアレーアンテナの設置が必要になってく
る。2. Description of the Related Art It is expected that an adaptive array antenna device will be introduced into a base station for automobiles and cellular phones to increase the line capacity. In this case, an array antenna having a plurality of element antennas is installed. There is a need. At this time, in a cell configuration in which each base station has a plurality of sectors, it is necessary to install an array antenna for each sector.
【0003】これまで、水平面内全指向性(以下、全指
向性と呼ぶ)の素子アンテナを有する適応アレーアンテ
ナ装置の検討が数多くなされてきているが、素子アンテ
ナの指向性が及ぼす影響を考慮したアレーアンテナの構
成は開示されていない。従来は、例えば、120°セク
タであれば120°素子指向性、60°セクタであれば
60°素子指向性を有するアレーアンテナを用いるとい
うように、設定したセクタ幅と素子指向性幅は同一角度
とすることが一般的であった。A number of studies have been made on an adaptive array antenna device having an element antenna having omnidirectionality in a horizontal plane (hereinafter referred to as omnidirectionality). However, the influence of the directivity of the element antenna has been considered. The configuration of the array antenna is not disclosed. Conventionally, for example, an array antenna having a 120 ° element directivity for a 120 ° sector and an array antenna having a 60 ° element directivity for a 60 ° sector are used. It was common that
【0004】例として、120°−3セクタに素子指向
性120°の4素子アレーアンテナ1a,1b,1cを
配置した場合を図4に示す。この設定では、各アレーア
ンテナの長手方向に直角な正面方向での追尾・干渉除去
特性は確保されるものの、セクタ端4に近づくほど前記
特性は劣化し、結果として回線容量の増大にはつながら
なかった。一方で、素子アンテナ指向性を全指向性にす
ることはセクタ構成の条件のもとでは背面にも利得を有
するため不可能である。また、逆に、素子アンテナ指向
性を細くしていくと、正面から少しずれただけで素子指
向性が急激に低下し、セクタ端4において前記特性の著
しい劣化を生じていた。As an example, FIG. 4 shows a case where four element array antennas 1a, 1b and 1c having an element directivity of 120 ° are arranged in 120 ° -3 sectors. In this setting, the tracking / interference elimination characteristics in the front direction perpendicular to the longitudinal direction of each array antenna are secured, but the characteristics are degraded as approaching the sector end 4, and as a result, the line capacity is not increased. Was. On the other hand, it is impossible to make the element antenna directivity omni-directional because the rear surface also has a gain under the condition of the sector configuration. Conversely, when the directivity of the element antenna is reduced, the directivity of the element drops sharply even if the element antenna is slightly displaced from the front, and the above-mentioned characteristic is remarkably deteriorated at the sector end 4.
【0005】このように、適応アレーアンテナ装置に使
用するアレーアンテナとして、指向性を有する素子アン
テナを用いた有用な構成は明確に開示されていないのが
現状である。As described above, at present, a useful configuration using an element antenna having directivity as an array antenna used in an adaptive array antenna device has not been clearly disclosed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、設定した
セクタ角と素子アンテナの指向性を同一角度に設定する
従来のアレーアンテナが、セクタ端に近ずくと素子指向
性が急激に低下し、このアレーアンテナを用いた適応ア
レーアンテナ装置の追尾・干渉除去特性が著しく劣化す
ると言った欠点を解決することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the conventional array antenna which sets the directivity of the element antenna at the same angle as the set sector angle, the element directivity sharply decreases when approaching the sector end, It is an object of the present invention to solve the drawback that the tracking / interference elimination characteristics of an adaptive array antenna device using this array antenna are significantly deteriorated.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、適応アレー
アンテナ装置に用いられ、複数のセクタの各々に1個ず
つ配されるアレーアンテナにおいて、素子アンテナの指
向性(角度幅)をセクタ角より広く設定したものであ
る。The present invention is used in an adaptive array antenna device, and in an array antenna arranged one for each of a plurality of sectors, the directivity (angular width) of the element antenna is determined by the sector angle. It is set widely.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明においては、上記の問題点
を解明するため、あらゆる素子指向性を有するアレーア
ンテナを用いた適応アレーアンテナ装置の追尾・干渉除
去特性を計算機シュミレーションにより求めた。その結
果を図3(a)に示す。横軸は希望局の存在する方向θ
であり、アレーアンテナの長手方向に直角な正面方向を
0°としている。縦軸は適応アレーアンテナ装置が希望
局を追尾した際、干渉局による干渉を除去できない角度
幅Aであり、禁止領域と呼ぶことにする。この禁止領域
では、その角度幅A内に干渉局が存在すれば、アンテナ
で受信された信号は、一定基準の品質を下回ることを意
味する。この値が小さいほど、適応アレーアンテナ装置
の分解能は向上し追尾・干渉除去特性は改善される。パ
ラメータとして素子アンテナ指向性(角度幅)φが60
°,90°,120°及び180°の場合を示してい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, in order to clarify the above problems, tracking and interference elimination characteristics of an adaptive array antenna apparatus using an array antenna having all element directivities were obtained by computer simulation. The result is shown in FIG. The horizontal axis is the direction θ where the desired station exists.
And the front direction perpendicular to the longitudinal direction of the array antenna is 0 °. The vertical axis is the angle width A in which the interference from the interfering station cannot be removed when the adaptive array antenna device tracks the desired station, and is referred to as a prohibited area. In this prohibited area, if an interference station exists within the angular width A, it means that the signal received by the antenna falls below a certain reference quality. As this value is smaller, the resolution of the adaptive array antenna device is improved and the tracking / interference elimination characteristics are improved. Element antenna directivity (angle width) φ is 60 as a parameter
°, 90 °, 120 ° and 180 ° are shown.
【0009】図より、正面方向での禁止領域Aoは素子
アンテナ指向性によらず狭いことがわかる。しかしなが
ら、希望局の方向θが正面からずれていくにしたがい、
禁止領域Aは次第に拡がっていく。希望局方向θが各素
子アンテナ指向性の半セクタ角(従来のセクタ角の1/
2に等しい)をとる図のPa,Pb,Pc点では禁止領
域Aは可なり大きくなり、追尾・干渉除去特性の劣化は
著しくなり、θがある臨界角に達すると禁止領域Aは3
60°となり、追尾・干渉除去機能が失われることがわ
かる。また、希望局方向θが同じであれば、素子アンテ
ナ指向性が広いほうが禁止領域Aは狭いことがわかる。From the figure, it can be seen that the forbidden area Ao in the front direction is narrow regardless of the directivity of the element antenna. However, as the direction θ of the desired station shifts from the front,
The prohibited area A gradually expands. The desired station direction θ is a half sector angle of the directivity of each element antenna (1/3 of the conventional sector angle).
(Equal to 2), the prohibited area A becomes considerably large at points Pa, Pb, and Pc, and the tracking / interference elimination characteristic deteriorates remarkably. When θ reaches a certain critical angle, the prohibited area A becomes 3
60 °, which indicates that the tracking / interference elimination function is lost. Further, if the desired station direction θ is the same, it can be understood that the prohibited area A is narrower as the element antenna directivity is wider.
【0010】以上の検討結果、素子アンテナ指向性とセ
クタ角度の関係を、禁止領域Aが狭くなるような条件に
設定すれば、セクタエリア端でも、より少ない追尾・干
渉除去特性の劣化で通信が可能となることがわかる。本
発明は、上記課題を解決するために、設定したセクタ角
よりも広い素子アンテナ指向性φを有するアレーアンテ
ナを設置することによりセクタ端4でも追尾・干渉除去
を可能とするものである。As a result of the above study, if the relationship between the element antenna directivity and the sector angle is set to a condition such that the prohibited area A becomes narrow, communication can be performed even at the end of the sector area with less deterioration of tracking and interference removal characteristics. It turns out that it becomes possible. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention enables tracking and interference removal even at the sector end 4 by installing an array antenna having an element antenna directivity φ wider than a set sector angle.
【0011】本発明の一実施例の構成を図1に示す。図
1では説明のために90°−4セクタ120°−4素子
アレーアンテナの構成の場合を示している。本構成は、
図3(a)において、Qa点に対応する。つまり、素子
アンテナ指向性φ=120°は従来と同じくし、セクタ
端における希望局方向θ、つまり半セクタ角を45°、
従ってセクタ角を従来の120°より90°に狭くする
ことにより禁止領域Aを狭くして追尾・干渉除去特性の
改善を実現している。FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a case of a configuration of a 90 ° -4 sector 120 ° -4 element array antenna for explanation. This configuration is
In FIG. 3A, it corresponds to point Qa. That is, the element antenna directivity φ = 120 ° is the same as the conventional one, the desired station direction θ at the sector end, that is, the half sector angle is 45 °,
Therefore, by making the sector angle narrower than the conventional 120 ° to 90 °, the forbidden area A is narrowed, and the tracking / interference elimination characteristics are improved.
【0012】本発明の他の実施例の構成を図2に示す。
ここでは、説明のために120°−3セクタ180°−
4素子アレーアンテナの構成の場合を示している。本構
成は、図3(a)においてQb点に相当する。つまり、
セクタ角は従来と同じく120°、従ってセクタ端にお
ける希望局方向θ、つまり半セクタ角を60°とし、素
子アンテナ指向性φを従来の120°から180°に広
くすることにより禁止領域Aを狭くして追尾・干渉除去
特性の改善を実現している。FIG. 2 shows the configuration of another embodiment of the present invention.
Here, for the sake of explanation, 120 ° -3 sectors 180 °-
The case of a configuration of a four-element array antenna is shown. This configuration corresponds to the point Qb in FIG. That is,
The sector angle is 120 ° as in the prior art. Therefore, the desired station direction θ at the sector end, that is, the half sector angle is set to 60 °, and the forbidden area A is narrowed by increasing the element antenna directivity φ from the conventional 120 ° to 180 °. As a result, the tracking and interference removal characteristics are improved.
【0013】[0013]
【発明の効果】この発明では、アレーアンテナを構成す
る各素子アンテナの指向性(角度幅)をセクタ角より広
く設定したので、セクタ端に近づいても従来のように素
子指向性が急激に低下し、適応アレーアンテナ装置とし
ての追尾・干渉除去特性が著しく劣化すると言った従来
の欠点が除去される。According to the present invention, the directivity (angular width) of each element antenna constituting the array antenna is set to be wider than the sector angle. However, the conventional disadvantage that the tracking / interference elimination characteristics of the adaptive array antenna apparatus are significantly deteriorated is eliminated.
【0014】本発明のアレーアンテナを適応アレーアン
テナ装置に用いれば、セクタ内の品質の場所的なばらつ
きが少なくなり、大幅な回線容量の増加を図ることがで
きる。If the array antenna according to the present invention is used in an adaptive array antenna device, the variation in quality within a sector can be reduced, and the channel capacity can be greatly increased.
【図1】この発明の90°−4セクタ、120°−4素
子アレーアンテナの配置と指向性を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the arrangement and directivity of a 90 ° -4 sector, 120 ° -4 element array antenna of the present invention.
【図2】この発明の120°−3セクタ180°−4素
子アレーアンテナの配置と指向性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the arrangement and directivity of a 120 ° -3 sector, 180 ° -4 element array antenna of the present invention.
【図3】(a)は多素子アレーアンテナの対干渉波指向
性禁止領域(角度幅)Aと、アレーアンテナの正面方向
を基準(0°)としたときの希望局方向θとの関係を示
すグラフ、(b)はアレーアンテナの対干渉波指向性禁
止領域を説明するための図。FIG. 3 (a) shows the relationship between the interference wave directivity prohibited area (angular width) A of the multi-element array antenna and the desired station direction θ when the front direction of the array antenna is set as a reference (0 °). FIG. 4B is a graph for explaining an area where an array antenna has no directivity to interference waves.
【図4】従来の120°−3セクタ、120°−4素子
アレーアンテナの配置と指向性を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the arrangement and directivity of a conventional 120 ° -3 sector, 120 ° -4 element array antenna.
Claims (1)
数のセクタの各々に1個ずつ配されるアレーアンテナに
おいて、素子アンテナの指向性(角度幅)をセクタ角よ
り広く設定したことを特徴とするアレーアンテナ。1. An array antenna for use in an adaptive array antenna device, wherein one array antenna is provided for each of a plurality of sectors, wherein the directivity (angular width) of an element antenna is set wider than a sector angle. Array antenna.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8333846A JPH10174160A (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8333846A JPH10174160A (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Array antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10174160A true JPH10174160A (en) | 1998-06-26 |
Family
ID=18270607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8333846A Pending JPH10174160A (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Array antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10174160A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998056069A1 (en) * | 1997-06-02 | 1998-12-10 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Adaptive array antenna |
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US6512934B2 (en) | 1997-06-02 | 2003-01-28 | Ntt Mobile Communications Network, Inc. | Adaptive array antenna |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP8333846A patent/JPH10174160A/en active Pending
Cited By (7)
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