JPH11261335A - 偏波ダイバーシチアンテナ装置 - Google Patents
偏波ダイバーシチアンテナ装置Info
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- JPH11261335A JPH11261335A JP10057752A JP5775298A JPH11261335A JP H11261335 A JPH11261335 A JP H11261335A JP 10057752 A JP10057752 A JP 10057752A JP 5775298 A JP5775298 A JP 5775298A JP H11261335 A JPH11261335 A JP H11261335A
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Abstract
においてダイバーシチ効果が得られ、かつ、従来のアン
テナ装置と同等の大きさに限定できるアンテナ装置を提
供する。 【解決手段】 金属導体からなる平面状の地板2と、誘
電体基板11に形成された複数個のダイポール12から
なる第1の放射素子3と、金属導体からなる平面状の第
2の放射素子4と、第1、第2の放射素子3,4に放射
電力を供給する同軸給電線5,6とからなるに偏波ダイ
バーシチアンテナ装置1であり、第1の放射素子3は、
水平偏波を放射する水平偏波アンテナ素子とし、第2の
放射素子4は、垂直偏波を放射する垂直偏波アンテナ素
子として、それぞれ地板2に対し、絶縁部材8,9を介
してほぼ平行に、かつ垂直方向に配設されている。
Description
ステムなどの移動通信に使用される基地局アンテナ装置
に関し、特に、地下街などの天井に設置される平面型で
水平面内無指向性の偏波ダイバーシチアンテナ装置に関
する。
は、近年、前記携帯電話システムの利用者の増加と、移
動通信サービスエリアの拡大に伴い、特に、地下街など
でも通信できるようなアンテナ装置の開発が、待望され
ていた。
としては、使用周波数の1/4波長モノポールアンテナ
などのような水平面内無指向性を有し、かつアンテナの
高さが低いものが考えられていた。しかし、ダイバーシ
チアンテナ装置を使用し、ダイバーシチ効果を得る方法
として、2つ以上のアンテナ素子を、垂直方向に配置す
る垂直ダイバーシチアンテナ装置と、水平方向に配置す
る水平ダイバーシチアンテナ装置とがあるが、地下街な
どの限られた空間では、水平ダイバーシチアンテナ装置
を用いざるを得なかった。なお、前記携帯電話システム
に使用される移動通信には、1.9GHz帯の周波数が
割り当てられている。
平ダイバーシチアンテナ装置Aを、地下街通路、特に、
2つの通路の交差点上に設置する場合、ダイバーシチ効
果を得るために、図8に示すように、2つのアンテナ素
子をその天井に設置するのであるが、そのとき、一方向
の通路はダイバーシチ効果が得られるが、他方向の通路
はダイバーシチ効果が期待できないという問題点があっ
た。
では、どうしてもその外形が、従来のアンテナ装置、例
えば平面型垂直偏波アンテナ装置よりも大きくなり、設
置場所が限定されるとともに、設置後の景観などに調和
しないという問題点があった。
その目的は前記問題点を解消し、全周方向においてダイ
バーシチ効果が得られる偏波ダイバーシチアンテナ装置
を提供することにある。
置が1個で、かつ従来のアンテナ装置と同等の大きさに
限定し得る偏波ダイバーシチアンテナ装置を提供するこ
とにある。
の本発明の構成は、金属導体からなる平面状の地板と、
誘電体基板に形成された複数個のダイポールからなる第
1の放射素子と、金属導体からなる平面状の第2の放射
素子と、前記第1、第2の放射素子に放射電力を供給す
る同軸給電線とからなる偏波ダイバーシチアンテナ装置
であり、その詳細な構成は、次のとおりである。
波数、例えば、1.9GHzに共振して水平偏波を放射
する水平偏波アンテナ素子として動作させ、前記第2の
放射素子を、前記使用周波数に共振して垂直偏波を放射
する垂直偏波アンテナ素子として動作させ、それぞれ前
記地板に対し、絶縁部材を介してほぼ平行に、かつ垂直
方向に配設させるように構成する。
地板は、円板形状に形成されるとともに、該第1の放射
素子を形成する前記複数個のダイポールは、円板形状の
前記誘電体基板の外周縁に沿って、ほぼ同一ピッチ角内
で形成され、前記地板との間隔を前記使用周波数の約
0.1波長にし、かつ前記第2の放射素子を、前記第1
の放射素子と前記地板との間に配設し、該第1の放射素
子との間隔が前記使用周波数の約0.06波長にする。
記地板に固着された合成樹脂材からなる円筒形保護カバ
ー内に装着している。
直偏波の、それぞれの無指向性アンテナ素子を、垂直方
向に組み合わせて構成されるので、全周方向にダイバー
シチ効果が得られるとともに、設置するアンテナ装置が
1個で済み、かつ従来のアンテナ装置とほぼ同等の大き
さに限定することができる。従って、簡易型携帯電話シ
ステム用のアンテナ装置として、例えば地下街の天井な
どに容易に取り付けることができる。
適な実施の形態を詳しく説明する。本発明の偏波ダイバ
ーシチアンテナ装置は、2つの異なる偏波の平面型アン
テナ素子、すなわち垂直偏波用と水平偏波用とのそれぞ
れの平面型アンテナ素子を、地板に対して、平行に、か
つ垂直方向に配設して、それぞれの平面型アンテナ素子
に、同軸給電線を介して放射電力を供給するものであ
る。
シチアンテナ装置の一実施の形態を示す図で、図1は、
該アンテナ装置の保護カバーの一部を破断した斜視図、
図2は、その水平偏波アンテナ素子の要部平面図、図3
は、図1のアンテナ素子の断面配置図である。
ーシチアンテナ装置1は、金属導体からなる円形平面状
の地板2と、円形誘電体基板に形成された複数個(本実
施に形態では、3個)のストリップダイポールからなる
第1の放射素子3と、金属導体からなる円形平面状の第
2の放射素子4と、前記第1、第2の放射素子1,2に
放射電力をそれぞれ供給する同軸給電線5,6とから構
成されている。なお、7は、前記地板3に固着され、前
記前記第1、第2の放射素子1,2を、内部に装着する
合成樹脂材、例えばABS樹脂材からなる円筒形の保護
カバー、5a,6aは、前記同軸給電線5,6端にそれ
ぞれ接続されるコネクタである。
f、例えば1.9GHzの約0.6波長の円板である。
前記第1の放射素子3は、前記地板2に対し、絶縁部材
8,9を介してほぼ平行に、かつ垂直方向に、間隔が前
記周波数fの約0.1波長で配設されている。該第1の
放射素子3は、円形状の誘電体基板11の表裏面に、ス
トリップダイポール12として、それを構成するダイポ
ール素子12a,12bが所定の周波数fに共振するよ
うにそれぞれ形成されている。そして、その複数個(こ
こでは、3個)の該ストリップダイポール12を構成す
る、それぞれのダイポール素子12a,12bが、該誘
電体基板11の外周縁に沿って、ほぼ同一ピッチ角(中
心角で、120度)内で形成されている。
それぞれのダイポール素子12a,12bは、前記誘電
体基板11の表裏面の中心部に形成された共通の接続点
12c,12dから、それぞれ半径方向外方に形成され
る給電線路素子12e,12fに対して、直角に(外周
縁に沿って)互いに反対方向に、すなわち、交差給電構
造になるように、該ストリップダイポール12の中心軸
(給電線路素子12e,12fの中心)を中心に、丁度
180度回転した位置に形成されている。そして、該ダ
イポール素子12a,12bの中心線上における両端に
おける、円弧に沿った距離を、前記使用周波数fの波長
λの約1/2にしている。
1に対し、絶縁部材9を介してほぼ平行に、かつ垂直方
向に、前記第1の放射素子3と前記地板2との間に配設
され、該第1の放射素子3との間隔が前記周波数fの約
0.06波長で配設されている。前記第2の放射素子4
は、その直径が、前記使用周波数fに共振する円板であ
る。
2の放射素子3とを貫通して、前記第1の放射素子3の
誘電体基板11の中心部に形成された共通の前記接続点
12c,12dに、前記コネクタ5aを介して、前記使
用周波数f(例えば、1.9GHz)の電力を給電する
ように配設され、該電力は、前記接続点12c,12d
および前記給電線路素子12e,12fを経て、前記ダ
イポール素子12a,12bに給電されている。また、
前記同軸給電線6は、前記地板2の中心部を貫通して、
前記第2の放射素子3のほぼ中心部に設けられた接続点
4aと前記地板2の接続点2aとの間に、前記コネクタ
6aを介して、前記使用周波数fの電力を給電するよう
に配設されている。そして、該第2の放射素子4につい
ては、該放射素子4と前記地板2との間隔を調整して、
整合をとることができる。
使用周波数fに共振して水平偏波を放射する水平偏波ア
ンテナ素子として、動作するとともに、前記第2の放射
素子4は、前記使用周波数fに共振して垂直偏波を放射
する垂直偏波アンテナ素子として、動作する
1.9GHz帯で、前記第1の放射素子3の水平偏波に
おける指向性を示す図で、図4(a)は水平偏波水平面
内指向特性、図4(b)は水平偏波垂直面内指向特性
を、それぞれ示す。また、図5(a)および図5(b)
は、周波数が1.9GHz帯で、前記第2の放射素子4
の垂直偏波における指向性を示す図で、図5(a)は垂
直偏波水平面内指向特性、図5(b)は垂直偏波垂直面
内指向特性を、それぞれ示す。
誘電体基板11の外周縁に沿って複数個のストリップダ
イポール12,12を配設して、水平偏波における水平
面内に無指向性を得るとともに、該第1の放射素子3
を、前記第2の放射素子4の垂直偏波アンテナ素子と、
垂直方向に組み合わせることにより、従来のアンテナ装
置とほぼ同等の大きさで、ダイバーシチ構成を達成する
ことができる。
アンテナ装置1の中心からの距離(m)に対応する、垂
直偏波および水平偏波の受信電界強度(μV/mを、d
Bにて表す)を示す図で、そのダイバーシチ効果は、垂
直偏波と水平偏波でその相互関係がとれており、その効
果があることを示している。すなわち、図6によれば、
全周方向において、水平偏波素子と垂直偏波素子で同時
に受信するとき、ダイバーシチ効果を得ることができる
ナ装置1を、地下街、特にその交差点の天井などに取り
付けるれば、交差する複数の各通路方向において、良好
な感度が得ることができる。
ける技術に限定されるものではなく、同様な機能を果た
す他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は
前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能であ
る。
偏波ダイバーシチアンテナ装置によれば、第1の放射素
子は、使用周波数に共振して水平偏波を放射する水平偏
波アンテナ素子とし、第2の放射素子は、前記使用周波
数に共振して垂直偏波を放射する垂直偏波アンテナ素子
として、それぞれ地板に対し、絶縁部材を介してほぼ平
行に、かつ垂直方向に配設されるので、全周方向におい
て、ダイバーシチ効果を得ることができる。
によれば、設置するアンテナ装置が1個で済み、かつ従
来のアンテナ装置とほぼ同等の大きさに限定することが
できる。従って、簡易型携帯電話システム用のアンテナ
装置として、例えば地下街、特にその交差点の天井など
に、容易に取り付けることができるとともに、交差する
各通路方向で良好な感度で通話することができ、地下街
でのサービスエリアを広げることができる。
置によれば、簡易型携帯電話システムに限らず、携帯電
話などの不感地対策用アンテナ装置としての応用も可能
である。
施の形態を示す図で、該アンテナ装置のカバーの一部を
破断した斜視図である。
る。
子の水平偏波における指向性を示す図で、図4(a)は
水平偏波水平面内指向特性図、図4(b)は水平偏波垂
直面内指向特性図である。
子の垂直偏波における指向性を示す図で、図5(a)は
垂直偏波水平面内指向特性図、図5(b)は垂直偏波垂
直面内指向特性図である。
ナ装置の中心からの距離(m)に対応する、垂直偏波お
よび水平偏波の受信電界強度(dB)を示す図である。
ナ装置を、地下街通路の交差点上に設置したときのダイ
バーシチ効果を示す図である。
下街通路の交差点上に設置したときのダイバーシチ効果
を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属導体からなる平面状の地板と、誘電
体基板に形成された複数個のダイポールからなる第1の
放射素子と、金属導体からなる平面状の第2の放射素子
と、前記第1、第2の放射素子に放射電力を供給する同
軸給電線とからなるアンテナ装置であって、 前記第1の放射素子は、使用周波数に共振して水平偏波
を放射する水平偏波アンテナ素子とし、前記第2の放射
素子は、前記使用周波数に共振して垂直偏波を放射する
垂直偏波アンテナ素子として、それぞれ前記地板に対
し、絶縁部材を介してほぼ平行に、かつ垂直方向に配設
されることを特徴とする偏波ダイバーシチアンテナ装
置。 - 【請求項2】 前記第1、第2の放射素子と前記地板
は、円形状に形成されるとともに、該第1の放射素子を
形成する前記複数個のダイポールは、円形状の前記誘電
体基板の外周縁に沿って、ほぼ同一ピッチ角で形成さ
れ、前記地板との間隔が前記周波数の約0.1波長であ
り、前記第2の放射素子は、前記第1の放射素子と前記
地板との間に配設され、該第1の放射素子との間隔が前
記周波数の約0.06波長であることを特徴とする請求
項1に記載の偏波ダイバーシチアンテナ装置。 - 【請求項3】 前記第1、第2の放射素子が、前記地板
に固着される合成樹脂材からなる円筒形保護カバー内に
装着されることを特徴とする請求項2に記載の偏波ダイ
バーシチアンテナ装置。
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