JPS63290417A

JPS63290417A - ダイバ−シチアンテナ

Info

Publication number: JPS63290417A
Application number: JP12646787A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishi; 西　璋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1988-11-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、インテリジェントビル等における電波を利用
した構内ワイヤレス通信に利用されるダイバーシチアン
テナに関する。

（従来の技術）オフィス内の業務の効率化のための、ビル内の遠隔通話
、防災・防犯設備における各種センサと、受信機間の通
信配線の工事の省力化、ビル、室内への出入管理等のた
め、個人が予め携帯しているＩＤカードからドア制御盤
へのＩＤコードの送信等、ビル構内で電波を利用したシ
ステムを設置することが最近多くなりつつある。

工事現場、火災等の災害現場、レジャー等、屋外での遠
隔通話には、多く電波が利用され、通信の信頼性に高い
評価を得ている。

しかし、前記のように構内において電波による通信を行
うシステムが多く使われると、当初、期待した程の通信
距離を確保できない事例が多く発生している。

甚だしいときは、新規に配線工事を施し、有線による通
信方式にシステム全体の再構成を強いられている場合も
ある。

このような不都合が生じる主要な原因は、下記３点にあ
ると考えられる。

■　電波の利用分野が拡がるにしたがい、低コスト、か
つより高い利便性が市場から要求されるようになり、国
の許認可手続を必要としない微弱電波を使用した機器が
主流となっている。

したがって、送信電力の上限が強く規制される。

さらに、新しく制定された電波法により、この上腰の実
効値は、さらに下げられるようになった。

すなわち、これ等システムに求められる通信性能を得る
には、より高感度の受信機が要求されているが、技術的
に対応するのが困難な領域になりつつある。

■　構内においては、電波が周囲の壁を反射して受信ア
ンテナに受かる量が、直進して受かる量と比して無視で
きない程多く、同等のレベルになる場合が多い。

その結果、室内に定在波が発生し、定在波の“節”の位
置では、電界強度が極端に低下し、高感度の受信機でも
、受信不能となる。

このような“節”が生じる場所は、天井の高さ。

壁間の距離、使用する電波の波長等で決り、例えば、微
弱電波等に一般に使用される３００ＭＨｚ位の周波数で
あれば、０．５〜１ｍ間隔で“節”が生ずる。

室内に生じる“節”の位置は、送信局からの距離とは、
相関がなく、送信局から２０ｍ離れた位置で通信できた
のに、１５ｍに近づいたら通信不能となるようなことも
度々発生している。

■　トランシーバ等による通話の場合は、会話をしなが
ら、通信が良好となる方向にアンテナの向きを変えたり
することにより、簡単に通信障害を解消できたので、問
題とならなかった。

しかし、防災・防犯設備等、据置き形の通信設備となる
と、一度、“節”の位置に通信機を設置されると、殆ど
通信不能となってしまう。

なお、仮に設置された場所が“節゛でなく、通信を正常
に行っている場合でも、室内のレイアウトの変更等によ
り、例えば金属性のロッカーが持ち込まれたり金属性の
ホワイトボードの位置が変わったりすると、“節”の位
置が変動し通信機の設置点が“節”になる場合も十分想
定される。

上記定在波の１節゛が原因となる通信障害を低減するた
めの既存の技術として、下記のようなダイバーシナ法が
ある。

（１）１／４〜１／２波長離した２個の同種のアンテナ
の出力を合成する。

（２）垂直偏波用アンテナと、水平偏波用アンテナの出
力を合成する。

（３）方向性のあるアンテナを複数個異なった方向に向
け、これ等の出力を合成する。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、前記（１）項で示したダイバーシチアンテナは
、例えば、微弱電波として認められている３２２ＭＨｚ
以下の周波数の電波を用いる場合、５０ｃｍ程度離した
２本のアンテナを組み合せる必要が生じ、寸法が大きく
なり、実用上支障が起こり得る。

同様に前記（２）項で示したアンテナでは、２本の同種
のアンテナを水平、垂直に立体的に配置することとなり
、（１）項と同様寸法が大きくなる欠点がある。

また、（３）項もやはり、複数のアンテナを立体的に配
置する必要があり、（２）項同様、寸法上の欠点がある
。

さらに、（１１，（２１，（３１項の従来形ダイバーシ
チ方式は“節”の発生する場所および、隣接する“節間
の距離が不確定に変動する室内においては、“節”によ
る通信障害を避けられないことが起こり得る。

本発明の目的は、室内に発生する定在波による通信障害
を解決できる、例えば同一プリント基板上に形成した性
質の異なる２個のアンテナを設けて構成したダイバーシ
チアンテナを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明によるダイバーシチ
アンテナは、電界を受信するストリップダイポールアン
テナと、磁界を受信するスロットアンテナのそれぞれの
出力の位相を整合させて合成することにより定在波によ
るフェージングを低減させるように構成されている。

（作用）前記構成によるアンテナは、定在波においては、電界と
磁界が互いにπ／４ずれていること、すなわち、電界波
が最小となる“節”の位置では磁界波は最大となり、磁
界波が最小となる“節゛の位置では電界波は最大となる
という定在波の物理的性質を利用し、電界受信用アンテ
ナと、磁界受信用アンテナを組み合わせたものである。

“節”の現れる位置に関係なく、電界波と磁界波をそれ
ぞれのアンテナで受信し出力を合成するダイバーシチ方
式である。

そのため、従来方法と比較し、（１）２個のアンテナを空間的に離す必要がない。

（２）２個のアンテナの受信波が同時に“節゛となるこ
とは起こらないため、ダイバーシチ効果が確実に得られ
る。

という利点が生じ、本発明の実施により、定在波による
通信障害を確実に低減できる。

小形の平面アンテナを実現できる結果、微弱電波を用い
た場合でも、ビル内で信頼性の高いワイヤレス通信が可
能となり、これを用いた、防災・防犯設備等のシステム
の信頼性を向上できるとともに、その普及に寄与できる
。

（実施例）以下、図面等を参照して、本発明をさらに詳しく説明す
る。

第１図は、本発明によるダイバーシチアンテナの実施例
を示す表面図である。

第２図は同アンテナの切断端面図、第３図は裏面図であ
る。

このアンテナは、高誘電率のアルミナ基板１の両面に銅
箔２，３および４を貼りつけたタイプのいわゆるマイク
ロストリップアンテナである。

この実施例はアルミナ基板１を略２００　ｍｍＸ　２０
０５ｍの面積として受信周波数を３２０ＭＨｚで段重し
たものである。

第１図の斜線部は、銅箔２，３の部分、点線は裏面の銅
箔４の無い部分である。

第３図に示されているように裏面は全体に銅箔４を貼り
、Ｂの部分をスリット状に銅箔４を切り抜いである。

第１図の銅箔４のＡの部分は、磁界受信用のマイクロス
トリップダイポールアンテナ部分、銅箔４のＳＡの部分
はＡの部分で受信した電力の給電線である。

ｌＡはＳＡの部分の長さを示す。

裏面の銅箔４を切り抜いた部分Ｂは電界受信用のマイク
ロストリップスロットアンテナである。

ＳＢはこのアンテナ部分Ｂの給電線、ＩＢはその長さで
ある。

ここで、Ａ、Ｂ部分の形状は、基本的には、アルミナ基
板１の誘電率と、電波の周波数により寸法が決定される
。

また、給電線の長さＩＡ、　　ＩＢは各アンテナＡ。

Ｂの位置により受信するＨ波、Ｅ波の位相のずれを補正
するもので、Ａ、Ｂ部分の位置と、アルミナ基板１の誘
電率により長さが決る。

第４図は、給電線部分の長さ７！Ａ、　　ＩＢによりＡ
、Ｂのアンテナ出力が位相補正がされて端子部分ＣＡ、
ＣＢ端に現れるそれぞれの出力波を示すグラフである。

第４図の横軸Ｘは、この室内おける空間の距離を波長で
表したものである。

Ｐ点は、Ｈ波、Ｅ波がそれぞれ最大になる位置、すなわ
ち、定在波でいう“腹”＋Ｑ点は、Ｈ波。

Ｅ波がそれぞれ最小になる位置“節”を示す。

第４図のように、このアンテナを設置した場所が、Ｒの
位置とすると、磁界波が最小となり、アンテナのＡ部で
は、略通信不能であるが、電界波は最大となっているた
め、アンテナのＢ部で良好な通信が可能である。

したがって、出力端子Ｃ＾、ＣＢの合成出力ＣＡ＋ＣＢ
を受信ユニットに入力すれば、このアンテナの位置に関
係なく、定在波の中で、常に、安定した良好な通信が可
能となる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明のアンテナを使
用することにより、定在波の発生しているビル内での通
信が安定して、良好な状態に保てる。特に、その動作原
理から、レイアウトや壁材。

間仕切りの変更等に関係なく、通信状態が平均している
。したがって、微弱電波のように送信電力を制限された
通信システム等に著しい効果がある。

小形の平面アンテナを実現できる結果、微弱電波を用い
た場合でも、ビル内で信頼性の高いワイヤレス通信が可
能となる。これを用いた、防災・防犯設備等のシステム
の信頼性を向上できるとともに、その普及に寄与できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるダイバーシチアンテナの実施例
を示す表面図である。第２図は前記ダイバーシチアンテナの実施例の切断端面
図である。第３図は前記ダイバーシチアンテナの実施例の裏面図で
ある。第４図は各アンテナの出力波を示すグラフである。１・・・アルミナ基板２．３．４・・・銅箔Ａ、Ｂ・・・ダイポールアンテナ部ＳＡ、ＳＢ・・・ダイポールアンテナの給電線部分特許
出願人　　　　西　　　　　　璋代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　壽 ■ 第３図

Claims

【特許請求の範囲】

電波を利用したワイヤレス通信のダイバーシチアンテナ
において、電界を受信するストリップダイポールアンテ
ナと、磁界を受信するスロットアンテナのそれぞれの出
力の位相を整合させて合成することにより定在波による
フェージングを低減させるように構成したことを特徴と
するダイバーシチアンテナ。