JPH10294614A

JPH10294614A - セルラー・アンテナ

Info

Publication number: JPH10294614A
Application number: JP10022120A
Authority: JP
Inventors: Gary Anthony Schay; アントニーシャイゲアリー
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1998-11-04
Also published as: US5872544A; EP0856909A1

Abstract

(57)【要約】【課題】前後性能を高めたセルラー・アンテナの提供【解決手段】前後性能を高めるため、スロット放射素
子９０，９２は側壁８２，８４を貫いて延び、アンテナ
の背後に信号を再放射する。スロット素子から再放射さ
れた信号は、そうではない場合に回折の結果としてアン
テナの背後を照射する信号を部分的に消去する。側壁を
備えることによって狭いセルラー・アンテナで方位角が
９０°のビーム幅が達成される。スロット素子にはレー
ドームの連続部分によって誘電負荷をかけてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセルラー式の用途に適し
たアンテナに関し、特に前後性能を高めるために信号を
消去する前記アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】セルラー式、およびその他のワイヤレス
通信サービスの拡張とともに、セルラー電話およびその
他の移動式のユーザ使用機器と通信するのに適したアン
テナに対する需要が増大している。これらのアンテナは
一般には都市またはその他の地域のビルやその他の構造
物に固定して据付けられる。特に都市地域ではサイズが
比較的狭い連続する有効範囲のセル（区画）領域が多数
利用されているという特徴があるので、多数のアンテナ
を設置する必要が生ずる。変化する送信特性を伴って有
効範囲領域を移動するユーザ集団に信頼できる通信サー
ビスを提供する必要があるため、アンテナにも特別の要
求基準が生ずる。このような用途には多くの種類のアン
テナを使用可能であるが、より狭いビーム幅が要求され
る場合は、従来形のアンテナの設計では特に、反射体の
幅、またはアンテナの前後の厚み、またはその双方に関
して望ましくないサイズのアンテナになることが一般的
であった。例えば、単一の垂直なダイポール列を使用し
て方位角が９０°のビーム幅を達成したい場合、背面放
射を制限しつつ（例えば２５ｄＢ程度の前後比の達成の
ような）所望のビーム幅を達成するために、一般に比較
的幅が広く、および（または）厚いアンテナ構造が必要
とされてきた。ビーム幅が９０°の場合、先行技術では
一般に幅が１２インチ、深さが１２インチのアンテナに
なることがある。このように、従来形のアンテナでは例
えば能動素子と、協働する非能動素子の積層の背後に広
い反射体を組合わせることによって所望の動作特性を達
成できるものの、サイズの最適な縮小は達成されない。
アンテナのサイズはアンテナ設置が全体的に邪魔である
点、および風の負荷や重さ等の点から配慮されるべき重
要な要因である。アンテナが大きいほど風の負荷力が増
大し、重さが増し、１つの設置位置に複数のアンテナを
設置する場合には横方向のスペースを要する等の結果に
なることは明らかであろう。構造上の強度および容量の
必要性が高まるとともに、タワーおよびその他のアンテ
ナ設置構造のサイズとコストは潜在的に増大する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は先行技
術の上記のような問題点を解決することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段と作用】本発明に従って、
少なくとも１つの放射体と、該放射体と協働する反射体
とを備えたセルラー・アンテナであって、複数個のスロ
ット放射素子が反射体を貫いて延びており、前記スロッ
ト放射素子が信号を反射体の背後に放射して、そうしな
い場合にはアンテナの背後に放射される信号の一部を消
去することによって前後性能を高めることを特徴とする
セルラー・アンテナが提供される。反射体は好適にはダ
イポール放射体の背後に配置された反射性の背壁からな
っている。その形状は平坦な長方形でよい。背壁の幅は
所望の方位角のビーム幅を達成するための充分な焦点合
わせを行うのに不適切な幅でよい。所望の方位角のビー
ム幅を達成するためにビームの集束効率を高めるため
に、背壁から前方に延びた平坦な長方形の側壁を備えて
もよい。

【０００５】アンテナはスロット放射素子と連続して延
び、一部がスロットの有効なキャパシタンスを決定する
側部を有する誘電材料のレードームを含んでいてもよ
い。本発明に基づくセルラー・アンテナは更に背壁の上
部および底部から前方に延びた端壁と、この端壁を通っ
て延び、アンテナの背後に信号を再放射して背面放射を
消去するためのスロット放射素子とを含んでいてもよ
い。本発明に基づくセルラー・アンテナは、幅は狭いも
のの前後比のような所望の性能特性を達成する反射体を
有していてもよい。

【０００６】

【実施例】ここで例示目的のために添付図面を参照して
本発明の実施例を説明する。本発明を図１Ａ、１Ｂおよ
び２に示したアンテナの文脈で説明する。図示したアン
テナは米国特許出願０８／５１８，０５９号により詳細
に記載されている。参照した前記出願は全体が本明細書
に参考文献として組入れられている。本発明は図５から
図７を参照した見出しでより具体的に説明する。図１
Ａ、１Ｂおよび２は電磁励振器により信号が供給される
ダイポール・アレイ・アンテナ１０のそれぞれ平面図、
部分側面図、および端面図である。図１Ａに示すよう
に、アンテナは一般には薄いアルミニウム・ストックか
ら裁断され、線形アレイを形成する６個の長方形のダイ
ポール放射体１２、１３、１４、１５、１６および１７
を含んでいる。図１Ａには、電気コネクタ２０から並列
でダイポール放射体１２−１７に信号を供給するように
構成されたマイクロストリップ信号供給アセンブリの配
信部分１８も図示されている。図示のとおり、コネクタ
２０は一般にはアルミニウム・ストックから形成された
接地面ユニット２２に取付けられている。一般的には真
鍮のストックから裁断された配信部分１８のマイクロス
トリップ線条部分は接地面ユニット２２の上表面の上の
空気遮断構造内に支持されている。

【０００７】放射システムを詳細に説明する前に、図１
Ａ、１Ｂおよび２に示したアンテナのその他の特徴を記
載する。図示のとおり、接地面ユニットは平坦な主要面
を有し、側部と端部の縁部分が下に曲折されて構造ユニ
ットを形成している。一部を破断した誘電体のレードー
ム２４はねじまたはその他の取付け具で縁部分の取付け
部位２３に固定され、かつ放射システムの部品の上方に
延びている。アンテナ１０を垂直の動作方向に設置する
ための適宜の構造の構造ブラケット２６が接地面ユニッ
ト２２の下側に各端部で取付けられている。多くの構造
的な変化形を採用することができる。例えば、ビーム幅
特性が異なるように構成された実施例は、側部と端部の
縁部が下に曲折されるのではなく上向きに曲折された接
地面ユニットを含んでいる。

【０００８】ここで図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃを参照する
と、ダイポール放射体１２を実装した放射／受信ユニッ
トの放射システムの部品が詳細に図示されており、代表
的な構造はダイポール放射体１２から１７のそれぞれと
関連している。図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃでは、詳細な図
面を簡明にするため、相対的な寸法は修正、または誇張
さこれている。図２ａおよび３Ｂの図面は、ダイポール
放射体１２と関連部品との図１Ａと１Ｂの図面に対応し
ており、図２はその端面図である。図３Ａ、３Ｂおよび
３Ｃに示すように、ダイポール放射体１２は長方形の薄
いアルミニウム・ストック、またはその他の適当な導電
性材料からなり、ねじ３２またはその他の適当な取付け
手段によって誘電体、またはその他の適当な絶縁材料の
ブロック３０の上部に取付けられている。ブロック３０
はねじ３４またはその他の適当な取付け手段によって接
地面ユニット２２の部分２２ａの表面に取付けられてい
る。これらの図面には接地面ユニットの２２ａの部分に
対して間隔を隔てて垂直に延びた二次元の励振共振器４
０も示されている。信号供給アセンブリの配信部分のマ
イクロストリップ線条部分１８ａと一体に形成された励
振共振器４０は２個のねじ３８またはその他の適当な取
付け手段によってブロック３０の側部に取付けてもよ
い。図示のように、線条部分１８ａは適当な支持構造に
よって接地面の部分２２ａの上に載置され、（一般的に
は薄いが構造上頑強な真鍮ストックから切断されて）励
振共振器４０と一体に形成されている。図示のように、
励振共振器４０は幅が制限された中心からずれた共通領
域３９で線条部分１８ａに取付けられている。線条部分
１８ａと励振共振器４０の組合わせを真鍮のストックか
ら一体構造で切断した後、励振共振器４０はマイクロス
トリップ線条部分１８ａに対して垂直、または公称では
垂直な位置まで（ひいては接地面の部分２２ａの表面に
も垂直、または公称では垂直な位置まで）構造的に上方
に曲折される。この実施例では、その一部が図１Ａのダ
イポール放射体の下から延びているものとして図１Ａに
は図示されている励振共振器４１、４２、４３、４４お
よび４５は励振共振器４０と同一のものである。本明細
書では“公称では”という用語は量または相互の関係が
記載した量または相互の関係の±３０％以内にあること
を意味している。更に、“垂直に延びた”とは、素子が
垂直方向に沿った寸法を有し、かつ垂直に延びた薄い素
子が垂直方向に沿って公称では位置合わせされた基本寸
法を有していることを意味している。

【０００９】図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃの上記の説明か
ら、図１Ａ、１Ｂおよび２のアンテナが電磁励振器によ
り信号が供給されるダイポール１２から１７用に構成さ
れたものであり、接地面ユニット２２の上方に位置する
マイクロストリップ信号供給アセンブリを含んでいるこ
とが理解されよう。より詳細には、信号供給アセンブリ
は信号配信部分と励振共振器とを含み、励振共振器の主
要部分は単一の真鍮またはその他の適宜の材料から切断
してもよいものである。信号供給アセンブリの配信部分
１８は接地面ユニット２２から空気遮断されており、か
つ入力／出力点４８から励振共振器４０から４５のそれ
ぞれに延びている。図示のように、経路の長さを適切に
比例配分することによって、配信部分１８は信号を６個
の励振共振器４０−４５に並列で供給するのに適した６
個の線条部分アームの構成を含んでいる。繰り返すと、
このような構成は６個の励振共振器から受信した信号を
受信中に入力／出力点４８に結合し、並びに送信中に信
号を励振共振器に供給することに適していることが理解
されよう。図示した実施例では、信号供給アセンブリの
配信部分は５０の部位で互いにはんだ付けされた２体の
真鍮ストックから形成されたものである。図１Ａの図面
のマイクロストリップ線条部分１８の上部は一体に形成
され、それに励振共振器４０から４５が取付けられてい
る。電磁励振器によるアンテナへの信号の供給は励振共
振器４０から４５と、ダイポール放射体１２から１７と
を共働するように組合わせて、二重同調された放射／受
信ユニットを形成することによって達成される。図示
し、説明したように、各々のダイーポール放射体は励振
共振器の１つに対して間隔を置いて接触しないような位
置関係で配置されている。このように、励振共振器４０
から４５がそれぞれ接地面に対して垂直に帯びているの
で、接地面と平行に位置合わせされた各々のダイポール
放射体１２から１７は励振共振器の上縁部から間隔を隔
てている。各々のダイポール放射体は当該の周波数範囲
の中心（通常はアンテナの動作周波数帯域の中心）の周
波数で単一同調回路で共振する機能を果たすような寸法
にされている。これに対応して、各々の励振共振器は選
択された周波数（通常はダイポール放射体用の周波数と
同じ周波数）で共振同調回路として機能するような寸法
にされている。励振共振器が異なっているのは、物理的
に別個の素子であるからではなく、信号供給アセンブリ
の配信部分に接続され、これによって信号が供給される
からである。対応する等価回路の構成が図４に示されて
いる。図示のように、放射抵抗１２ａを供給する放射体
１２の回路は信号供給アセンブリからの入力信号が供給
される励振共振器４０の回路と結合されている。

【００１０】動作時には、導電性の接地面と比較的近接
した間隔で配置された励振共振器（例えば共振器４０）
は、（実際の寸法に応じて無視しえる程度は例外とし
て）放射体として機能しない。しかし、近接しているが
接触しない配置によって、励振共振器の励振は、信号が
有効な放射体として機能するダイポール放射体（例えば
ダイポール１２）と電磁的に結合されるように作用す
る。実質的に図１Ａ、１Ｂおよび２に示したような構成
の８０６−８９４ＭＨｚの帯域で動作するアンテナで
は、適切な寸法は次のとおりである。代表的なダイポー
ル１２、厚さが０．０６３”の２”×５．２”の長方形
のアルミニウム板、代表的な励振共振器４０、厚さが
０．０１０”の２．５”×６”の長方形の真鍮板、ダイ
ポールの接地面からの間隔は３”、ダイポール同士の間
隔は９”、関連する励振共振器の縁からダイポールまで
の間隔は０．１０”、およびアンテナの長さは４．６’
である。垂直に設置するため、このアンテナは利得が約
１３ｄＢ、方位角が約１０５°のビーム幅、および約１
５°の高低角のビーム幅がアンテナ・パターンが得られ
るように構成された。その他の構成と用途では、本発明
に基づくアンテナは、ダイポールの間隔と接地面の幅も
しくは構造を調整することによって方位角が異なるビー
ム幅のアンテナ・パターンが得られるように、また例え
ば使用するダイポールの数を増減することによって異な
る高低角のビーム幅のアンテナ・パターンが得られるよ
うに設計することができる。本発明は更にモノポール形
の放射素子並びにダイポールの公知の変化形とともに使
用するようにも応用できる。

【００１１】ここで図５を参照すると、前後性能を高め
るために本発明を利用したセルラー・アンテナの一部が
示されている。確立された用語の使用法に従い、前後性
能とはアンテナの照準線に沿って前方に放射される信号
の振幅と、一般には照準線に対して１８０°であるアン
テナ背後の方向に放射された信号の振幅とを比較した比
率のことである。前後比は多くのアンテナの用途、およ
び本セルラー・アンテナの目的のためのメリットの指標
であり、アンテナ性能の一般的な目標は照準の振幅より
３０ｄＢ低い逆信号の振幅であると言える。図１Ａに示
したアンテナは方位角が１０５°のビーム幅を有するア
ンテナ・パターンをもたらすように構成されている。こ
の構造では、、反射体の背壁２２は平坦で長方形であ
り、幅が約７インチで縁は背後の側に曲折されている。
異なる用途の場合は、方位角が９０°のビーム幅を呈す
るアンテナを得るため、本発明に従って図５に示したア
ンテナ構造が採用される。図５はアンテナ８０の一端の
簡略な透視図であり、これは側壁８２と８４および端壁
８６を形成するように前方に曲折されたより幅広い縁部
分を有する背壁２２ａを含めるように、図１Ａのアンテ
ナの形状を修正したものである。

【００１２】より具体的には、図５は前後性能が改善さ
れたセルラー・アンテナからなる本発明の実施例を示し
ている。図示のように、図５のアンテナは前述したと同
様に垂直に位置合わせされた複数個のダイポール１２か
ら１７を含んでおり、図５の部分図ではその１個（ダイ
ポール１７）だけを目視できる。ダイポールは単一の
列、すなわちアレイで配列され、これは一般にアンテナ
の使用中に垂直に配置されることを意図したものであ
る。勿論、垂直に配列されていないアレイでダイポール
を配置することもできる。反射性の背壁２２ａはダイポ
ール放射体の背後に位置しており、所望の方位角が９０
°であるビーム幅を達成するには適していない幅２３を
有している。前述したように、図１Ａのアンテナの幅７
インチの背壁２２は方位角が１０５°のビーム幅を達成
するように設計されたものであり、従って、図５のアン
テナの９０°のビーム幅という目標を満たすのに必要な
方位角の集束を得るには不適当な幅である。図５のアン
テナの反射体の構造は左右の側壁８２と８４をそれぞれ
付加することによって増強される。側壁８２と８４はそ
れぞれ平坦な長方形であり、背壁２２ａから前方に延び
ている。その１つが８６で示されている端壁はそれぞれ
前方に延びた側縁部に沿った側壁８２および８４と同一
であり、かつこれらの側壁と隣接しており、前記の側縁
部は電気的に結合されるか、僅かな間隔を隔ててあって
よい。背壁２２ａ、側壁８２および８４、および端壁は
１枚のアルミニウム・ストックから形成されたものでよ
く、側壁と端壁は図示した構造になるように前方に曲折
される。図５の実施例では、側壁と端壁の前方向の寸
法、すなわち幅８５は約１３インチである。

【００１３】図５のアンテナは更に側壁８２と８４をそ
れぞれ貫いて延びるＨ形のスロット９０および９２とし
て示した複数のスロット放射素子を含んでいる。スロッ
ト９０と９２は放射体１７に対して横方向に延びるスロ
ット中央部で位置合わせされている。図示のとおり、こ
の実施例では単一のＨ形スロットがダイポール放射体１
７に隣接した側壁８２と８４のそれぞれに中心を置いて
いる。（他のダイポール放射体１２から１６に隣接する
その他のスロットは図５には図示していない。）更に説
明するように、各々のスロット９０と９２はダイポール
１７からの信号によって励振されるスロット放射体とし
ての役割を果たし、公知の種類のスロット放射体では一
般的な態様で側壁の導電面から外側に放射するような、
（例えば１９で示されたダイポール１７のＨ形の磁界に
対する）寸法と位置に構成されている。このようにスロ
ット放射素子９０および９２は図５のアンテナの背後に
信号を再放射するのに有効な放射スロットであることに
より、そうしない場合にアンテナの背後に放射される信
号を一部が消去される。図６を参照して更に説明するよ
うに、スロット放射素子９２は側壁８４から外側に信号
を再放射し、この信号には、そうしない場合はアンテナ
の動作方向と同じ動作方向で放射される信号（例えば回
折信号）を消去するような位相の、アンテナ背後の当該
の方向に再放射される信号レベルが含まれている。信号
はスロット放射素子９２によって他の方向にも再放射さ
れるものの、このような信号の作用はアンテナの動作性
能全体にとっては、（特にこのような別の方向での別の
信号の振幅に鑑みて）一般に重要なものではない。この
ようにアンテナの背後以外の方向に再放射される信号は
一般に、アンテナ性能に対する作用としては無視しても
よい。

【００１４】基本的なアンテナが背後方向で２３ｄＢ低
い信号振幅の前後比を呈する場合は、（信号の消去によ
って）背後への放射を更に減少させることによって、重
要な利点が達成される。このように、既に低レベルの背
面照射を部分的に消去することによって、信号レベルを
更に７ｄＢ低下させることによって、３０ｄｂの前後比
を達成できる。この程度の前後性能を達成することはセ
ルラー・アンテナおよびその他の用途では重要な利点で
ある。図６を参照すると、簡略な光線分析によるスロッ
ト９２の性能が示されている。図６は横移動するダイポ
ール１７と、背壁２２ａの一部と、側壁８４と、スロッ
ト放射素子９２との簡略な断面図である。図６およびそ
の他の図面は、寸法によっては表示を明確にするために
誇張されているものがあるので基準化する必要はない。
前述のように、側面から側面までのアンテナのプロフィ
ルを狭く保ちつつ（例えば８０６から８９４ＭＨｚの範
囲のセルラー帯域で動作するには全体幅が７インチ）、
所定の周波数範囲内で方位角が９０°のビーム幅を達成
するために、背壁２２ａを含む反射体アセンブリの前方
に延びる部分として側壁８４が備えられている。側壁８
４を含めることによって、ダイポール１７によって放射
される信号の一部は、ベクトル９６で表される後方向に
回折される信号を含め、方位角の方向の範囲で側壁８４
の前縁部８８から回折される。本発明に従ってスロット
放射素子９２を備えることによって、ダイポール１７に
よって放射される信号の一部は素子９２によって再放射
される。スロット放射素子９２からの再放射には、ベク
トル９８によって表される後方向に再照射される信号も
含まれる。共通の方向の信号の場合、再放射された信号
９８が、それ以外の場合に９６で示すように例えば回折
によってアンテナの背後に放射される信号と比較して適
切な振幅と逆位相（例えば１８０°の位相ずれ）の信号
である場合は、少なくとも一部が消去される結果になる
ことが理解されよう。

【００１５】本発明の用途では、素子９２のようなスロ
ット放射素子によって再放射される信号は＋９０°程度
の位相変移を呈することが判明している。ベクトル９８
は側壁８４の前縁部８８から散乱した後向きの信号を表
し、これは−４５°の位相変移を呈する。ベクトル９８
はスロット９２によって再放射される後方向の信号を表
している。接地面２２ａによって形成されたアンテナの
背壁により近接したスロット９２を経た光線経路は更に
約４５°の付加的な位相リードを生ずる。その結果、ベ
クトル９６と９８７で表される信号間には約１８０°の
位相差が生ずる。ベクトル９８で表されるスロットで再
放射される信号の振幅は、ベクトル９６で表される不要
な信号の有効な消去レベルを与えるような適切な振幅で
あるようにされる。信号９８の振幅は、スロット９２の
寸法を適切な寸法にし、適切に負荷を加えることによっ
て、一般に後方に回折される信号９６の振幅とほぼ等し
くなるように調整される。スロットの放射パターンは側
壁８４に対して垂直な方向に最大の信号再放射を行い、
かつベクトル９８の方向には大幅に低減された、すなわ
ち最小の信号再放射を行うので、スロット信号には相当
の振幅が必要である。目下のところ好適な実施例では、
壁８４の利用できる限界の高さ８５の範囲に含まれるス
ロットを介してベクトル９８の方向で適切な信号振幅を
得るために、図示したような“Ｈ”形のスロットが用い
られている。その結果、背面放射の一部を消去すること
によって所望の前後性能が得られる。前述したように、
信号は信号が消去されることもあり、消去されないこと
もある他の方向にも回折され、かつ再放射される。しか
し、このような他の方向では一般に信号強度が高く、か
つこのような方向での信号レベルを最小限にすることに
関する関心の度合いが低いので、このような信号の作用
の関連性は低まる。

【００１６】図７は本発明に基づき備えられたスロット
８４の代表的な形状を示している。図５に示すように、
スロット９２はＨ形であり、前方方向（例えば照準線方
向）に延びる中央部で位置合わせされている。このスロ
ットは、代表的な用途では垂直に位置合わせされたアレ
イとして使用することを意図した（図１Ａにより詳細に
示されている）ダイポール放射体のアレイに対して横向
きである。図７に示すように、８００から９００ＭＨｚ
の帯域幅内で動作するため、スロット放射素子９２はス
ロットの基本幅１００が０．０５インチである側壁８４
を貫通して延びる開口部の形状を呈している。この実施
例では、全体の高さ１０２が約２インチであり、Ｈ形の
端部の幅１０４が約１．７５インチであり、寸法１０６
が約０．５０インチである。有効に信号を消去する光線
経路の長さにするため、スロット放射素子９２の上縁部
は側壁８４の前縁部８８から約０．１６インチだけ離さ
れた。

【００１７】本発明に基づいて信号消去を行うための信
号再照射に適したスロット放射素子は特定の用途に合わ
せた多様な形状とサイズの物を備えることができる。前
述のＨ形のスロット放射素子ではなく、別の用途では側
壁のスロット放射素子はむしろＴ形に似たもの、または
その他の形状のものでもよい。再放射される信号の所望
の特性を達成するために適したキャパシタンスを付与す
るため、スロット放射素子はスロット内の、またはスロ
ットと隣接して導入された誘電材料を有していてもよ
い。例えば、図１Ｂおよび２に示すように、図示したア
ンテナは誘電体の側壁を含む誘電体のレードーム２４を
含んでいてもよい。図５の反射性の側壁８２と８４を備
えることによって（これは図１Ｂに示された反射体２２
の背後に延びるスカート部分の代わりに、背壁２２と一
体のベースで形成してもよい）、レードームの側壁は反
射性の側壁８２と８４と重複する。誘電性のレードーム
２２の側壁部分をこのようにしてスロット放射素子９０
および９２の近傍に配置するこめによって、レードーム
の誘電体は部分的にスロットの有効キャパシタンスおよ
び共振周波数を決定する。このようにして得られる誘電
負荷作用は素子９０および９２の設計と動作の分析に際
して考慮される。

【００１８】これまでの説明は前方に延びるスロット放
射素子の配置に関するものであった。図１Ａのアンテナ
の場合のように、６個のダイポールの垂直アレイの場合
は、アンテナの上端および下端を経てアンテナの背後に
放射される信号のレベルは一般にさしたるものではな
い。しかし、特定の用途では単一のダイポール放射体だ
けからなる図５に示した種類のアンテナが適することも
ある。このような実施例では、並びに特定の多重放射体
の用途では、背面放射を消去するためにスロット放射素
子を側壁のスロット放射素子の場合と同様に端壁に備え
ることもできる。図５に示すように、端壁のスロット放
射素子１１０は適当な寸法の側部から側部へのスロット
からなり、背後に放射される信号をある程度消去するよ
うな構成にされている。端壁スロット放射素子１１０の
場合は、狭い寸法の素子１１０を横切るＥ−磁界ベクト
ルによって励振され、一方、図７の素子９２の場合は確
立されたアンテナの実践と理論に基づいて寸法１００を
横切るＨ−磁界ベクトルによって励振される。

【００１９】図８は側壁部分が共通平面上の背面反射体
から外側に延びるように効果的に平坦に折り曲げられ、
単一の平坦な反射面２２ｂを形成するアンテナの形式を
示している。風の負荷およびその他の要因のためにアン
テナの幅が制限されるという前述の目標を考慮すれば、
アンテナは方位角のビーム幅を達成するには充分に幅広
いが、依然として例えば縁部での回折によるような過剰
な背面放射を受けるように平坦に（またはその他の形状
に）構成してもよい。本発明に従って、そうしない場合
はアンテナの背後に放射される信号を消去することによ
って前後性能を高めるため、反射体を貫いて延びるスロ
ット放射素子を備えてもよい。図８に示すように、スロ
ット放射素子９０および９２は平坦な反射体２２ｂの側
部を貫いて延びている。前述した説明に鑑み、スロット
放射素子９０と９２は本発明に従って背面放射される信
号の一部を消去するために、適切な寸法と構成にされて
いる。

【００２０】図９は本発明に従ったスロット放射素子を
使用していない図５に示した種類のアンテナの試験デー
タのグラフである。横軸にはＧＨｚ単位の周波数が示さ
れ、縦軸には前後比がｄＢで示されている。図示のよう
に、曲線１２０はスロット放射素子がない場合に前後比
で約２３ｄＢの差がある帯域での動作を示したものであ
る。図１０は本発明に基づくスロット放射素子と、（図
１Ｂおよび２のアンテナで示した種類の）レードームと
を含む図５の種類のアンテナの同様のデータを示してい
る。曲線１２２は図５のそれぞれのＨ形のスロット放射
素子の代わりに、本発明に従って２つの並置されたＨ形
スロット放射素子を含むアンテナの設計での約３０ｄＢ
の前後差を示している。

【００２１】

【発明の効果】スロット放射素子が側壁を貫いて延び、
アンテナの背後に信号を再放射することによって前後性
能が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａ、および１Ｂ（１Ａ−１および１Ａ−２
の部分図を含む）は電磁励振器により信号が供給される
ダイポール・アレイ・アンテナ１０のそれぞれ平面図、
部分側面図、および端面図である。

【図２】図２は電磁励振器により信号が供給されるダイ
ポール・アレイ・アンテナ１０の端面図である。

【図３】図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃは図１Ａのアンテナの
電磁励振器により信号が供給される二重同調された１つ
の放射／受信ユニットの簡略な平面図、側面図および端
面図である。

【図４】図１Ａのアンテナのダイポール放射／励振共振
器の組合わせの電磁結合および広帯域周波数特性を有す
る等価の二重同調回路構造である。

【図５】本発明に従った前後性能を高めるためのスロッ
ト放射素子を含むセルラー・ダイポール・アンテの一部
である。

【図６】本発明に従った前後性能を高めるための信号消
去を説明するのに有用な光線図である。

【図７】図５のアンテナのスロット放射素子を詳細に示
した図面である。

【図８】スロット放射素子を有する横方向に延びる反射
体部分を含む、本発明に基づくアンテナの別の態様であ
る。

【図９】本発明を利用して図５の種類のアンテナ用に測
定された前後比と信号周波数とるグラフである。

【図１０】レードームを含む図５の種類のアンテナのデ
ータを示した同様のグラフである。

【符号の説明】１０アンテナ１２−１７放射体（ダイポール）１８配信部分２０コネクタ２２接地面ユニット２３取付け部２４レードーム２６ブラケット３０誘電体ブロック３２ねじ３４ねじ３８ねじ４０励振共振器４１−４５励振共振器４８入力／出力点５０はんだ付け部位８２左側壁８４右側壁８６端壁８８前端部９０Ｈ形スロット９２Ｈ形スロット９６ベクトル９８ベクトル１００スロット幅１０２高さ１０４Ｈ形スロットの端部の幅１０６Ｈ形スロットの端部の寸法１１０端壁のスロット放射素子１２０曲線１２２曲線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの放射体と、該放射体
と協働する反射体とを備えたセルラー・アンテナにおい
て、複数個のスロット放射素子が反射体を貫いて延びて
おり、該スロット放射素子が信号を反射体の背後に放射
して、そうしない場合にはアンテナの背後に放射される
信号の一部を消去することによって前後性能を高めるこ
とを特徴とするセルラー・アンテナ。
【請求項２】放射体または各放射体が垂直に位置合
わせされたダイポール放射体であることを特徴とする請
求項１に記載のセルラー・アンテナ。
【請求項３】配列で配置された複数個の放射体を備
えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
セルラー・アンテナ。
【請求項４】各スロット放射素子が所定のキャパシ
タンスのスロットを備えた比較的狭い中央部と、該中央
部の端部を横切って延びる比較的広い端部とを含むこと
を特徴とする前記請求項のいずれかに記載のセルラー・
アンテナ。
【請求項５】各スロット放射素子を動作周波数帯域
内で非共振になるような比例形状で形成したことを特徴
とする前記請求項のいずれかに記載のセルラー・アンテ
ナ。
【請求項６】方位角のビーム幅を達成することを特
徴とする前記請求項のいずれかに記載のセルラー・アン
テナ。
【請求項７】反射体が放射体または各放射体の背後
に、方位角のビーム幅を達成するのに適していない幅を
有する反射性の背壁を備えたことを特徴とする請求項６
に記載のセルラー・アンテナ。
【請求項８】背壁の上部と底部から前方に延びる端
壁と、該端壁を通って延び、前記アンテナの背後に信号
を放射するための複数個のスロット放射素子とを含むこ
とを特徴とする請求項６に記載のセルラー・アンテナ。
【請求項９】ビームの集束効率を高めて方位角のビ
ーム幅を達成するための側壁部を備えたことを特徴とす
る請求項４から８のいずれかに記載のセルラー・アンテ
ナ。
【請求項１０】側壁部が前方に延びており、スロット
放射素子を側壁部に配置したことを特徴とする請求項９
に記載のセルラー・アンテナ。