JPH07326925A - 垂直偏波多方向指向性アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、主に準マイクロ波帯移動体通信で、
車両の屋根や屋内の天井等に取付けて使用される垂直偏
波多方向指向性アンテナにおいて、構成が複雑で大型に
なることなく、小型，軽量，安価で、優れた美観を実現
することを目的とする。 【構成】アース板１１上に垂直に立設配置した長さλ／
４の放射素子１３を中心にして、１８０°異なる方向に
長さλ／４の複数の導波素子１４…を、それぞれλ／４
の間隔毎に順次垂直に立設配置しただけで、アース板１
１によるイメージ効果により前記導波素子１４…の配列
方向にそれぞれ良好な指向特性が得られるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に準マイクロ波帯移
動体通信において、車両の屋根や屋内の天井等に取付け
て使用される垂直偏波多方向指向性アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の垂直偏波多方向指向性アン
テナの外観構成を示す側面図である。従来の垂直偏波多
方向指向性アンテナでは、支柱４１に取付け金具４２を
介し、長さ約λ／２の放射素子４３ａと、導波素子４３
ｂ，反射素子４３ｃ，アンテナアーム４４からなる２組
の八木式アンテナ４５を、多方向に向けて取付け、分岐
給電線４６と分配器４７により合成し、給電部４８より
給電して構成している。

【０００３】この際、各八木式アンテナ４５の指向方向
を、複数の通信相手方向（この場合、２方向）に向ける
ことにより、そのそれぞれにおいて高利得が得られると
共に、不要方向への電波放射が抑えられ、効率の良い通
信を行なうことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の垂直偏波多方向指向性アンテナでは、各素子の長さ
がλ／２からなる複数の八木式アンテナ４５の組合せが
必要であるため、アンテナ本体が複雑で大型になるばか
りか、高価になる問題がある。

【０００５】また、車両の屋根や屋内の天井等に取付け
る際には、スペース的にも問題が生じ、しかも、美観を
損なう恐れがある。本発明は前記課題に鑑みなされたも
ので、構成が複雑で大型になることなく、小型，軽量，
安価で、しかも美観上優れた垂直偏波多方向指向性アン
テナを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係わ
る第１の垂直偏波多方向指向性アンテナは、アース板
と、このアース板上に垂直に絶縁立設される長さ約λ／
４の放射素子と、前記アース板上の前記放射素子を中心
とする正反対の直線方向に沿い、それぞれ前記放射素子
から約λ／４の間隔で垂直に立設配列される長さ約λ／
４の複数本の導波素子とを備えて構成したものである。

【０００７】また、本発明に係わる第２の垂直偏波多方
向指向性アンテナは、アース板と、このアース板上に垂
直に絶縁立設される長さ約λ／４の放射素子と、前記ア
ース板上の前記放射素子の位置から任意の２方向の直線
に沿い、それぞれ前記放射素子から約λ／４の間隔で垂
直に立設配列される長さ約λ／４の複数本の導波素子
と、前記アース板上の前記放射素子を中心とする前記２
方向の直線がなす鈍角側等分割線上で前記放射素子から
約λ／４離間して垂直に立設される長さ約λ／４の反射
素子とを備えて構成したものである。

【０００８】また、本発明に係わる第３の垂直偏波多方
向指向性アンテナは、前記第１又は第２の垂直偏波多方
向指向性アンテナにあって、その複数本の導波素子をそ
れぞれ放射素子の位置する方向へ傾斜させて構成したも
のである。

【０００９】

【作用】つまり、前記第１の垂直偏波多方向指向性アン
テナでは、アース板及び該アース板上に立設した長さλ
／４の素子群からなる簡単な構成で、放射素子を中心と
する１８０°異なる方向への指向性が得られることにな
る。

【００１０】また、前記第２の垂直偏波多方向指向性ア
ンテナでは、アース板及び該アース板上に立設した長さ
λ／４の素子群からなる簡単な構成で、放射素子を中心
とする任意の方向への指向性が得られることになる。

【００１１】さらに、前記第３の垂直偏波多方向指向性
アンテナでは、前記第１又は第２の垂直偏波多方向指向
性アンテナにあって、アース板及び該アース板上に立設
した長さλ／４の素子群からなる簡単な構成で、放射素
子を中心とする多方向への指向性が得られるばかりでな
く、０°方向への放射成分も得られることになる。

【００１２】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。図１は本発明の第１実施例に係わる垂直偏波多方
向指向性アンテナの構成を示すもので、同図（Ａ）はそ
の平面断面図、同図（Ｂ）はその側面断面図である。

【００１３】この垂直偏波多方向指向性アンテナは、矩
形平面状のアース板１１を備えている。このアース板１
１の中央には、その下面側から同軸接栓１２を設ける。

【００１４】この同軸接栓１２の中心導体１２ａは、前
記アース板１１の中央に絶縁状態で接続し、また、外部
導体１２ｂは、中心導体１２ａの周囲において前記アー
ス板１１に対し環状に接続する。

【００１５】一方、前記アース板１１の中央には、その
上面側に、長さ約λ／４の放射素子１３を垂直に且つ絶
縁状態で立設し、前記アース板１１の中央下面側に接続
した同軸接栓１２の中心導体１２ａに接続する。

【００１６】また、前記アース板１１の上面側には、前
記放射素子１３を中心とする１８０°異なる方向へのそ
れぞれの直線上に、長さ約λ／４からなる複数本の導波
素子１４…を前記放射素子１３の中心位置から約λ／４
の間隔毎に順次垂直に立設する。

【００１７】そして、前記放射素子１３及び複数本の導
波素子１４…を立設配置したアース板１１の上面側全体
を、絶縁性のカバー１５により覆って構成する。すなわ
ち、前記構成による垂直偏波多方向指向性アンテナにあ
っては、放射素子１３及び導波素子１４…は、何れも約
λ／４の短い長さで構成しているものの、アース板１１
によるイメージ効果が得られるので、実際には、アース
板１１の位置を中心としてλ／２の放射素子や導波素子
を配置した場合と同様の放射作用を得ることができる。

【００１８】図２は前記垂直偏波多方向指向性アンテナ
の水平面内の指向特性を示す図である。図３は前記垂直
偏波多方向指向性アンテナの垂直面内の指向特性を示す
図である。

【００１９】図２及び図３から明らかなように、放射素
子１３を中心とする各導波素子１４…の配列方向、すな
わち１８０°異なる方向へ良好な指向特性が得られてい
る。図４は前記垂直偏波多方向指向性アンテナの定在波
比特性を示す図である。

【００２０】放射素子１３の直径を０．０５λとした場
合に、定在波比１．５以下で約４％の比帯域特性が得ら
れている。したがって、前記構成の垂直偏波多方向指向
性アンテナによれば、アース板１１上に立設配置した長
さλ／４の放射素子１３を中心にして、１８０°異なる
方向に長さλ／４の複数の導波素子１４…を、それぞれ
λ／４の間隔毎に順次立設配置しただけで、アース板１
１によるイメージ効果により前記導波素子１４…の配列
方向にそれぞれ良好な指向特性が得られるようにしたの
で、従来の八木式アンテナを組合せた場合に比較して、
反射素子，取付け支柱，分配器等を有する必要はなく、
小型，軽量，簡単，安価な構成として、同様の放射特性
を得ることができる。

【００２１】また、前記小型，軽量，簡単な構成とし
て、外観上の美観を損なう恐れもなくすことができる。
図５は本発明の第２実施例に係わる垂直偏波多方向指向
性アンテナの構成を示す側面断面図である。

【００２２】この第２実施例の垂直偏波多方向指向性ア
ンテナにおいて、前記図１における第１実施例の垂直偏
波多方向指向性アンテナと同一の構成部品については、
同一の符号を付してその説明を省略する。

【００２３】すなわち、この第２実施例の垂直偏波多方
向指向性アンテナでは、放射素子１３を中心にして１８
０°異なる方向に、約λ／４の間隔で配列した複数の導
波素子１４…を、それぞれ該放射素子１３の位置する方
向に、例えば一律に１０°傾斜させて構成する。

【００２４】つまり、前記各導波素子１４…を、放射素
子１３の位置する方向に傾斜させて構成すると、例えば
前記図３で示した第１実施例の垂直偏波多方向指向性ア
ンテナにおける垂直面指向特性において、その０°方向
へ微弱な電波放射成分を持たせることができ、通信相手
がアンテナ本体の真上や真下に移動した場合でも、良好
な通信状態を維持することができる。

【００２５】図６は本発明の第３実施例に係わる垂直偏
波多方向指向性アンテナの構成を示す平面断面図であ
る。この第３実施例の垂直偏波多方向指向性アンテナに
おいて、前記図１における第１実施例の垂直偏波多方向
指向性アンテナと同一の構成部品については、同一の符
号を付してその説明を省略する。

【００２６】すなわち、この第３実施例の垂直偏波多方
向指向性アンテナでは、長さ約λ／４の複数本の導波素
子１４…を、アース板１１上において、放射素子１３の
位置から通信相手の存在する２方向への直線に沿って、
それぞれ放射素子１３から約λ／４の間隔で垂直に立設
して配列する。

【００２７】さらに、前記アース板１１上の放射素子１
３を中心とする前記導波素子１４…の２方向への配列に
対応する直線がなす鈍角側等分割線上で、前記放射素子
１３から約λ／４離間して長さ約λ／４の反射素子１６
を垂直に立設して配置する。

【００２８】したがって、この第３実施例の垂直偏波多
方向指向性アンテナでは、前記第１実施例の垂直偏波多
方向指向性アンテナに比較して、１本の反射素子１６が
必要になるものの、従来の八木式アンテナを組合せた場
合に比較すれば、取付け支柱，分配器等を有する必要は
なく、小型，軽量，簡単，安価な構成で、任意の２方向
への良好な放射指向特性を得ることができる。

【００２９】なお、この第３実施例における垂直偏波多
方向指向性アンテナにあっても、前記第２実施例におけ
る垂直偏波多方向指向性アンテナと同様にして、各導波
素子１４…を、それぞれ放射素子１３が位置する方向へ
傾斜して配置すれば、０°方向へ微弱な電波放射成分を
持たせることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の垂直偏波
多方向指向性アンテナによれば、アース板及び該アース
板上に立設した長さλ／４の素子群からなる簡単な構成
で、放射素子を中心とする１８０°異なる方向への指向
性が得られるようになる。

【００３１】また、本発明の第２の垂直偏波多方向指向
性アンテナによれば、アース板及び該アース板上に立設
した長さλ／４の素子群からなる簡単な構成で、放射素
子を中心とする任意の方向への指向性が得られるように
なる。

【００３２】さらに、本発明の第３の垂直偏波多方向指
向性アンテナによれば、前記第１又は第２の垂直偏波多
方向指向性アンテナにあって、アース板及び該アース板
上に立設した長さλ／４の素子群からなる簡単な構成
で、放射素子を中心とする多方向への指向性が得られる
ばかりでなく、０°方向への放射成分も得られるように
なる。よって、構成が複雑で大型になることなく、小
型，軽量，安価で、しかも美観上優れた垂直偏波多方向
指向性アンテナを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる垂直偏波多方向指
向性アンテナの構成を示すもので、同図（Ａ）はその平
面断面図、同図（Ｂ）はその側面断面図。

【図２】前記垂直偏波多方向指向性アンテナの水平面内
の指向特性を示す図。

【図３】前記垂直偏波多方向指向性アンテナの垂直面内
の指向特性を示す図。

【図４】前記垂直偏波多方向指向性アンテナの定在波比
特性を示す図。

【図５】本発明の第２実施例に係わる垂直偏波多方向指
向性アンテナの構成を示す側面断面図。

【図６】本発明の第３実施例に係わる垂直偏波多方向指
向性アンテナの構成を示す平面断面図。

【図７】従来の垂直偏波多方向指向性アンテナの外観構
成を示す側面図。

【符号の説明】

１１…アース板、１２…同軸接栓、１２ａ…中心導体、
１２ｂ…外部導体、１３…放射素子、１４…導波素子、
１５…絶縁カバー、１６…反射素子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アース板と、 このアース板上に垂直に絶縁立設される長さ約λ／４の
   放射素子と、 前記アース板上の前記放射素子を中心とする正反対の直
   線方向に沿い、それぞれ前記放射素子から約λ／４の間
   隔で垂直に立設配列される長さ約λ／４の複数本の導波
   素子とを具備し、 前記放射素子を中心とする前記導波素子の各配列方向に
   指向性を有することを特徴とする垂直偏波多方向指向性
   アンテナ。
2. 【請求項２】 アース板と、 このアース板上に垂直に絶縁立設される長さ約λ／４の
   放射素子と、 前記アース板上の前記放射素子の位置から任意の２方向
   の直線に沿い、それぞれ前記放射素子から約λ／４の間
   隔で垂直に立設配列される長さ約λ／４の複数本の導波
   素子と、 前記アース板上の前記放射素子を中心とする前記２方向
   の直線がなす鈍角側等分割線上で前記放射素子から約λ
   ／４離間して垂直に立設される長さ約λ／４の反射素子
   とを具備し、 前記放射素子を中心とする前記導波素子の各配列方向に
   指向性を有することを特徴とする垂直偏波多方向指向性
   アンテナ。
3. 【請求項３】 前記複数本の導波素子をそれぞれ前記放
   射素子の位置する方向へ傾斜させ、０°方向への放射成
   分も持たせたことを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の垂直偏波多方向指向性アンテナ。