JPH073928B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH073928B2 JPH073928B2 JP26788188A JP26788188A JPH073928B2 JP H073928 B2 JPH073928 B2 JP H073928B2 JP 26788188 A JP26788188 A JP 26788188A JP 26788188 A JP26788188 A JP 26788188A JP H073928 B2 JPH073928 B2 JP H073928B2
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- Japan
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- antenna
- frequency
- beam width
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は陸上移動通信における２周波共振基地局アンテ
ナの水平面内指向性のビーム幅可変時の指向性制御を可
能とするアンテナ装置に関するものである。
ナの水平面内指向性のビーム幅可変時の指向性制御を可
能とするアンテナ装置に関するものである。
「従来の技術」 従来、陸上移動通信の基地局アンテナは、加入者容量の
増大時に対処できるように、水平面内指向性においてビ
ーム幅が60゜から180゜まで制御できる構成をとる場合
がある。１つのアンテナで無線ゾーン形状を比較的任意
に設定できるとサービスエリア構成が容易となる利点が
ある。
増大時に対処できるように、水平面内指向性においてビ
ーム幅が60゜から180゜まで制御できる構成をとる場合
がある。１つのアンテナで無線ゾーン形状を比較的任意
に設定できるとサービスエリア構成が容易となる利点が
ある。
第３図は従来の単一の周波数が共振する場合のビーム幅
可変アンテナの構成例を示したもので、１はプリントダ
イポールアンテナの誘電体基板、２はプリントダイポー
ルアンテナ、４は反射板で、この反射板の角度は機械的
に任意に変化できる。また、５は給電端子、７はプリン
トダイポールアンテナのアース面である。ここで反射板
とプリントダイポールアンテナの中心との間隔をｄ、可
変部分の反射板の幅をＷとする。
可変アンテナの構成例を示したもので、１はプリントダ
イポールアンテナの誘電体基板、２はプリントダイポー
ルアンテナ、４は反射板で、この反射板の角度は機械的
に任意に変化できる。また、５は給電端子、７はプリン
トダイポールアンテナのアース面である。ここで反射板
とプリントダイポールアンテナの中心との間隔をｄ、可
変部分の反射板の幅をＷとする。
水平面内ビーム幅の制御は機械的に反射板の開き角度α
を変化させることにより比較的容易に実現できるが反射
板とプリントダイポールアンテナの中心との間隔ｄ、可
変部分の反射板の幅Ｗが影響する。周知のように、この
アンテナはコーナーレフレクタアンテナと呼ばれてい
る。
を変化させることにより比較的容易に実現できるが反射
板とプリントダイポールアンテナの中心との間隔ｄ、可
変部分の反射板の幅Ｗが影響する。周知のように、この
アンテナはコーナーレフレクタアンテナと呼ばれてい
る。
第４図は従来の単一の周波数が共振する場合のビーム幅
可変アンテナの開き角に対するビーム幅の測定例と理論
値を示したもので、開き角が大きくなると水平面内のビ
ーム幅も大きくなる傾向にある。このときの反射板の幅
Ｗは0.56波長、反射板とプリントダイポールアンテナの
中心との間隔ｄは0.28波長で、実線は理論値である。こ
のように、単一周波数の場合、ビーム幅可変アンテナを
容易に実現できる。しかし、１つのアンテナで２つの周
波数を共振させたアンテナでは、ビーム幅可変時にそれ
ぞれの指向性を一致させることは容易ではない。
可変アンテナの開き角に対するビーム幅の測定例と理論
値を示したもので、開き角が大きくなると水平面内のビ
ーム幅も大きくなる傾向にある。このときの反射板の幅
Ｗは0.56波長、反射板とプリントダイポールアンテナの
中心との間隔ｄは0.28波長で、実線は理論値である。こ
のように、単一周波数の場合、ビーム幅可変アンテナを
容易に実現できる。しかし、１つのアンテナで２つの周
波数を共振させたアンテナでは、ビーム幅可変時にそれ
ぞれの指向性を一致させることは容易ではない。
第５図は２周波共振プリントダイポールアンテナに反射
板を配置した従来の例を示したもので、１はプリントダ
イポールアンテナの誘電体基板、２はプリントダイポー
ルアンテナ、３は金属導体からなる無給電素子、５は給
電素子、４は反射板で、反射板角が可変できる。２周波
共振時において水平面内指向性のビーム幅を可変する場
合、２のプリントダイポールアンテナが共振している周
波数と３の金属導体からなる無給電素子が共振している
周波数が異なるため、４の反射板と２のプリントダイポ
ールアンテナまたは３の金属導体からなる無給電素子の
間隔ｄが波長比で異なるため水平面内指向性に差が生じ
る。ここで、プリントダイポールアンテナにおける指向
性は従来とおなじであるため理論的に容易に求まるが、
プリントダイポールアンテナ挟んで２つの無給電素子が
ある場合は指向性を理論的に求めることは煩雑であるた
め実験的に特性を求めることにする。
板を配置した従来の例を示したもので、１はプリントダ
イポールアンテナの誘電体基板、２はプリントダイポー
ルアンテナ、３は金属導体からなる無給電素子、５は給
電素子、４は反射板で、反射板角が可変できる。２周波
共振時において水平面内指向性のビーム幅を可変する場
合、２のプリントダイポールアンテナが共振している周
波数と３の金属導体からなる無給電素子が共振している
周波数が異なるため、４の反射板と２のプリントダイポ
ールアンテナまたは３の金属導体からなる無給電素子の
間隔ｄが波長比で異なるため水平面内指向性に差が生じ
る。ここで、プリントダイポールアンテナにおける指向
性は従来とおなじであるため理論的に容易に求まるが、
プリントダイポールアンテナ挟んで２つの無給電素子が
ある場合は指向性を理論的に求めることは煩雑であるた
め実験的に特性を求めることにする。
第６図はアンテナの開き角に対する水平面内指向性のビ
ーム幅の測定例を示したもので、（ａ）は第二の高い周
波数による測定例、（ｂ）は第一の低い周波数での測定
例である。なお、無給電素子の共振周波数はプリントダ
イポールアンテナの共振周波数より高く、およそ1.7倍
とし、反射板の幅Ｗは0.5波長、反射板とプリントダイ
ポールアンテナの中心との間隔ｄは0.2波長、無給電素
子の幅0.06波長である。このときの波長は第一の低い周
波数での波長を示している、この結果から、２つの周波
数ともにビーム幅はアンテナ開き角が大きいほど大きく
なる傾向にある。２つの周波数の間では、アンテナ開き
角が大きくなると、周波数が高いほうでビーム幅が広く
なる傾向にある。例えば、低い周波数で180゜ビームを
得ると高い周波数では220゜のビーム幅で、40゜以上ビ
ーム幅に差が生じる。また、アンテナ開き角が小さいと
きは周波数が低いほうがビーム幅が狭くなる傾向にあ
り、15゜〜20゜誤差が生じる。なお、第６図に示した各
設定値はビーム幅に対する開き角の測定例の最良値を示
している。
ーム幅の測定例を示したもので、（ａ）は第二の高い周
波数による測定例、（ｂ）は第一の低い周波数での測定
例である。なお、無給電素子の共振周波数はプリントダ
イポールアンテナの共振周波数より高く、およそ1.7倍
とし、反射板の幅Ｗは0.5波長、反射板とプリントダイ
ポールアンテナの中心との間隔ｄは0.2波長、無給電素
子の幅0.06波長である。このときの波長は第一の低い周
波数での波長を示している、この結果から、２つの周波
数ともにビーム幅はアンテナ開き角が大きいほど大きく
なる傾向にある。２つの周波数の間では、アンテナ開き
角が大きくなると、周波数が高いほうでビーム幅が広く
なる傾向にある。例えば、低い周波数で180゜ビームを
得ると高い周波数では220゜のビーム幅で、40゜以上ビ
ーム幅に差が生じる。また、アンテナ開き角が小さいと
きは周波数が低いほうがビーム幅が狭くなる傾向にあ
り、15゜〜20゜誤差が生じる。なお、第６図に示した各
設定値はビーム幅に対する開き角の測定例の最良値を示
している。
「発明が解決しようとする課題」 陸上移動通信で２つの周波数のことなるシステムを１つ
のアンテナで共用しようとしたとき、ビーム幅可変時の
水平面内指向性が異なるとサービスエリアが異なりシス
テム設計が複雑になる問題点があった。
のアンテナで共用しようとしたとき、ビーム幅可変時の
水平面内指向性が異なるとサービスエリアが異なりシス
テム設計が複雑になる問題点があった。
本発明はこのような従来の問題点に鑑み、２つの周波数
において、ビーム幅可変時に同じ水平面内指向性となる
２周波共振陸上移動通信用基地局アンテナ装置を提供す
ることを目的としている。
において、ビーム幅可変時に同じ水平面内指向性となる
２周波共振陸上移動通信用基地局アンテナ装置を提供す
ることを目的としている。
「課題を解決するための手段」 本発明によれば上述の目的は特許請求の範囲に記載した
手段により達成される。すなわち、本発明は、指向性を
制御するための反射板の一方の面に該反射板に対して略
垂直に設けられた誘電体基板に構成された第一の周波数
が共振するプリントダイポールアンテナを挟んで、第二
の周波数が共振する金属導体からなる無給電素子を電界
軸と平行に二つ対向配置した２周波数アンテナにおい
て、該第二の周波数が共振する金属導体からなる無給電
素子の受信方向前方側に、およそ４分の１波長以下の間
隔で、長さが該無給電素子の長さと同じもしくはそれ以
下である金属導体からなる導波素子を配置したことを特
徴とするものである。
手段により達成される。すなわち、本発明は、指向性を
制御するための反射板の一方の面に該反射板に対して略
垂直に設けられた誘電体基板に構成された第一の周波数
が共振するプリントダイポールアンテナを挟んで、第二
の周波数が共振する金属導体からなる無給電素子を電界
軸と平行に二つ対向配置した２周波数アンテナにおい
て、該第二の周波数が共振する金属導体からなる無給電
素子の受信方向前方側に、およそ４分の１波長以下の間
隔で、長さが該無給電素子の長さと同じもしくはそれ以
下である金属導体からなる導波素子を配置したことを特
徴とするものである。
「実施例」 第１図は本発明の一実施例を示す図で、図において１は
誘電体基板、２は誘電体基板１に形成された第一の周波
数が共振するプリントダイポールアンテナ、３はプリン
トダイポールアンテナを挟んで電界軸と平行に対向配置
された第二の周波数が共振する金属導体からなる無給電
素子、４は反射板で、可変部分の角度が可変できる。ま
た、５は給電端子、６は無給電素子３の前面側に配置さ
れた金属導体からなる指向性制御用の第二の無給電素子
（導波素子）、７はプリントダイポールアンテナのアー
ス面である。
誘電体基板、２は誘電体基板１に形成された第一の周波
数が共振するプリントダイポールアンテナ、３はプリン
トダイポールアンテナを挟んで電界軸と平行に対向配置
された第二の周波数が共振する金属導体からなる無給電
素子、４は反射板で、可変部分の角度が可変できる。ま
た、５は給電端子、６は無給電素子３の前面側に配置さ
れた金属導体からなる指向性制御用の第二の無給電素子
（導波素子）、７はプリントダイポールアンテナのアー
ス面である。
従来の測定結果である第６図から分かることは高い周波
数におけるビーム幅が低い周波数に比べて、ビーム幅が
ブロードになっていることである。
数におけるビーム幅が低い周波数に比べて、ビーム幅が
ブロードになっていることである。
ビーム幅をシャープにするためには放射素子の前面側に
無給電素子を配置した八木アンテナの動作を応用するこ
とにより実現できる。ただし、無給電素子の前面側にさ
らに導波素子を設置し、第一の低い周波数に影響を与え
ず、その指向性が制御できるということは明らかでな
い。しかし、以下に示す測定結果から指向性が制御でき
ることが明らかとなった。
無給電素子を配置した八木アンテナの動作を応用するこ
とにより実現できる。ただし、無給電素子の前面側にさ
らに導波素子を設置し、第一の低い周波数に影響を与え
ず、その指向性が制御できるということは明らかでな
い。しかし、以下に示す測定結果から指向性が制御でき
ることが明らかとなった。
第２図は６の無給電素子の長さおよび３の無給電素子と
６の無給電素子の間隔を最適化した場合のアンテナ開き
角に対する水平面内指向性のビーム幅の測定例で、
（ａ）は第二の高い周波数、（ｂ）は第一の低い周波数
を示している。この結果から、アンテナ開き角が大きく
なってもその差はほとんどなくなっている。さらに、ア
ンテナ開き角が狭い場合でも第６図にあるような低い周
波数と高い周波数におけるビーム幅の逆転する現象もな
く、極めて良好な特性となっている。このときの各設定
値は図中に示す通りである。
６の無給電素子の間隔を最適化した場合のアンテナ開き
角に対する水平面内指向性のビーム幅の測定例で、
（ａ）は第二の高い周波数、（ｂ）は第一の低い周波数
を示している。この結果から、アンテナ開き角が大きく
なってもその差はほとんどなくなっている。さらに、ア
ンテナ開き角が狭い場合でも第６図にあるような低い周
波数と高い周波数におけるビーム幅の逆転する現象もな
く、極めて良好な特性となっている。このときの各設定
値は図中に示す通りである。
この発明において、第二の周波数が共振するアンテナ構
造は等価的に３素子八木アンテナになる。したがって、
６の導波素子と３の無給電素子の間隔、６の導波素子長
により、指向性が変化する。指向性を最も鋭くするため
には６の導波素子と３の無給電素子の間隔がおよそ1/4
波長、６の導波素子長が1/2波長よりやや短めにする必
要がある。このように、６の導波素子と３の無給電素子
の間隔、６の導波素子長を変化させることにより、第二
の周波数における指向性が制御され、２つの周波数にお
ける指向性が一致する最適値が存在することになる。
造は等価的に３素子八木アンテナになる。したがって、
６の導波素子と３の無給電素子の間隔、６の導波素子長
により、指向性が変化する。指向性を最も鋭くするため
には６の導波素子と３の無給電素子の間隔がおよそ1/4
波長、６の導波素子長が1/2波長よりやや短めにする必
要がある。このように、６の導波素子と３の無給電素子
の間隔、６の導波素子長を変化させることにより、第二
の周波数における指向性が制御され、２つの周波数にお
ける指向性が一致する最適値が存在することになる。
なお、第１図に示した３つの無給電素子、６の導波素子
は同一誘電体基板に構成できることは周知である。
は同一誘電体基板に構成できることは周知である。
「発明の効果」 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第二
の周波数が共振する無給電素子の前面側に、指向性制御
用の導波素子を設置するのみで、第一の周波数と第二の
周波数での水平面内指向性のビーム幅を略一致させるこ
とができる利点がある。
の周波数が共振する無給電素子の前面側に、指向性制御
用の導波素子を設置するのみで、第一の周波数と第二の
周波数での水平面内指向性のビーム幅を略一致させるこ
とができる利点がある。
第１図は本発明による２周波共振のビーム幅可変アンテ
ナの構成例を示す図、第２図は本発明の２周波共振のビ
ーム幅可変アンテナのビーム幅に対するアンテナ開き角
の関係を示す図、第３図は従来の単一共振のビーム幅可
変アンテナの構成例を示す図、第４図は従来の単一共振
のビーム幅可変アンテナのビーム幅に対するアンテナ開
き角の関係を示す図、第５図は従来の２周波共振のビー
ム幅可変アンテナの構成例を示す図、第６図は従来の２
周波共振のビーム幅可変アンテナのビーム幅に対するア
ンテナ開き角の関係を示す図である。 １……誘電体基板、２……プリントダイポールアンテ
ナ、３……第二の周波数が共振する無給電素子、４……
反射板、５……給電端子、６……第二の周波数での水平
面内指向性を制御する導波素子、７……プリントダイポ
ールアンテナのアース面。
ナの構成例を示す図、第２図は本発明の２周波共振のビ
ーム幅可変アンテナのビーム幅に対するアンテナ開き角
の関係を示す図、第３図は従来の単一共振のビーム幅可
変アンテナの構成例を示す図、第４図は従来の単一共振
のビーム幅可変アンテナのビーム幅に対するアンテナ開
き角の関係を示す図、第５図は従来の２周波共振のビー
ム幅可変アンテナの構成例を示す図、第６図は従来の２
周波共振のビーム幅可変アンテナのビーム幅に対するア
ンテナ開き角の関係を示す図である。 １……誘電体基板、２……プリントダイポールアンテ
ナ、３……第二の周波数が共振する無給電素子、４……
反射板、５……給電端子、６……第二の周波数での水平
面内指向性を制御する導波素子、７……プリントダイポ
ールアンテナのアース面。
Claims (1)
- 【請求項１】指向性を制御するための反射板の一方の面
に該反射板に対して略垂直に設けられた誘電体基板に構
成された第一の周波数が共振するプリントダイポールア
ンテナを挟んで、第二の周波数が共振する金属導体から
なる無給電素子を電界軸と平行に二つ対向配置した２周
波数アンテナにおいて、該第二の周波数が共振する金属
導体からなる無給電素子の受信方向前方側に、および４
分の１波長以下の間隔で、長さが該無給電素子の長さと
同じもしくはそれ以下である金属導体からなる導波素子
を配置したことを特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26788188A JPH073928B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26788188A JPH073928B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02113706A JPH02113706A (ja) | 1990-04-25 |
| JPH073928B2 true JPH073928B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17450927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26788188A Expired - Fee Related JPH073928B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073928B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11183750B2 (en) | 2018-04-24 | 2021-11-23 | AGC Inc. | Vehicular antenna, vehicular antenna-attached window glass, and antenna system |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3290475B2 (ja) * | 1992-10-16 | 2002-06-10 | 電気興業株式会社 | アンテナ装置 |
| JPH1032422A (ja) * | 1996-07-16 | 1998-02-03 | N T T Ido Tsushinmo Kk | 平面回路型ノッチアンテナ |
| JP2006014007A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Denki Kogyo Co Ltd | 多面合成アンテナ用アンテナユニット |
| JP2008177891A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Dx Antenna Co Ltd | アンテナ装置 |
| WO2012053223A1 (ja) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | パナソニック株式会社 | アンテナ装置 |
| JP6608976B2 (ja) | 2018-01-24 | 2019-11-20 | ヤマハ発動機株式会社 | 指向性アンテナ |
-
1988
- 1988-10-24 JP JP26788188A patent/JPH073928B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11183750B2 (en) | 2018-04-24 | 2021-11-23 | AGC Inc. | Vehicular antenna, vehicular antenna-attached window glass, and antenna system |
| US11817621B2 (en) | 2018-04-24 | 2023-11-14 | AGC Inc. | Vehicular antenna, vehicular antenna-attached window glass, and antenna system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02113706A (ja) | 1990-04-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |