JPS6020921B2 - 移動体用アンテナ - Google Patents
移動体用アンテナInfo
- Publication number
- JPS6020921B2 JPS6020921B2 JP2747277A JP2747277A JPS6020921B2 JP S6020921 B2 JPS6020921 B2 JP S6020921B2 JP 2747277 A JP2747277 A JP 2747277A JP 2747277 A JP2747277 A JP 2747277A JP S6020921 B2 JPS6020921 B2 JP S6020921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- antennas
- mobile
- unidirectional
- reception
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は受信品質の向上を図った移動体用アンテナに関
する。
する。
移動体無線は、基地局より電波を送信し移動局で受信し
たり、逆に移動局より受信し基地局で受信したりするも
のである。
たり、逆に移動局より受信し基地局で受信したりするも
のである。
このような移動体無線を市街地で実施した場合、基地局
より送信された鰭波は建物等の障害物により反射波を生
じるために、移動局周辺では定在波が立つことになる。
従来の自動車等に設置する移動体用アンテナは、水平面
内で無指向性のアンテナを用いていたため、上記の定在
波による受信品質の低下が免れ得なかつた。このような
欠点を避けるために、指向性アンテナを用い、その主ビ
ームの方向を回転させることによって、受信品質の向上
を図るようにした移動体用アンテナが考えられている。
しかし、この場合アンテナ自体を機械的に回転させるこ
とが必要であり、その回転装置は複雑かつ大型なものと
なる。したがって、このような菱贋を必要とするアンテ
ナは、移動体に搭載するアンテナとしては不適当である
。本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その
目的は比較的簡単な構成で受信品質の向上を図り得る移
動体用アンテナを提供することにある。
より送信された鰭波は建物等の障害物により反射波を生
じるために、移動局周辺では定在波が立つことになる。
従来の自動車等に設置する移動体用アンテナは、水平面
内で無指向性のアンテナを用いていたため、上記の定在
波による受信品質の低下が免れ得なかつた。このような
欠点を避けるために、指向性アンテナを用い、その主ビ
ームの方向を回転させることによって、受信品質の向上
を図るようにした移動体用アンテナが考えられている。
しかし、この場合アンテナ自体を機械的に回転させるこ
とが必要であり、その回転装置は複雑かつ大型なものと
なる。したがって、このような菱贋を必要とするアンテ
ナは、移動体に搭載するアンテナとしては不適当である
。本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その
目的は比較的簡単な構成で受信品質の向上を図り得る移
動体用アンテナを提供することにある。
本発明はこの目的を達成するために、単向性アンテナを
２組用いて一方のアンテナのビームが移動体の進行方向
を向き、他方のアンテナがこれとほぼ逆方向を向くよう
に移動体上に設置し、これら２組の単向性アンテナのう
ち出力の大きい方のアンテナ出力を選択的に取出すダイ
バーシチ受信を行なうようにしたものである。
２組用いて一方のアンテナのビームが移動体の進行方向
を向き、他方のアンテナがこれとほぼ逆方向を向くよう
に移動体上に設置し、これら２組の単向性アンテナのう
ち出力の大きい方のアンテナ出力を選択的に取出すダイ
バーシチ受信を行なうようにしたものである。
以下本発明の詳細を具体的に説明する。
第１図は本発明に用いる単向性アンテナの一例を示した
もので、Ａ，ＢＺ本のモノポール素子からなる２秦子モ
／ポールアンテナである。
もので、Ａ，ＢＺ本のモノポール素子からなる２秦子モ
／ポールアンテナである。
この錫合、各素子Ａ．８に同振幅で９ぴ位相差をつけて
給電を行なえば、指向性は第２図に示すように単向性と
なる。第３図は本発明の一実施例を示したもので、第１
図の単向性アンテナを１１，１２で示すごとく２組用い
、一方の単向性アンテナ１１のビームが例えばほぼ移動
体の進行方向ｘを向き、他方の単向性アンテナ１２のビ
ームが進行方向ｘとほぼ逆方向ｘ′を向くように移動体
上に設置したものである。
給電を行なえば、指向性は第２図に示すように単向性と
なる。第３図は本発明の一実施例を示したもので、第１
図の単向性アンテナを１１，１２で示すごとく２組用い
、一方の単向性アンテナ１１のビームが例えばほぼ移動
体の進行方向ｘを向き、他方の単向性アンテナ１２のビ
ームが進行方向ｘとほぼ逆方向ｘ′を向くように移動体
上に設置したものである。
次にこの移動体用アンテナの作用を説明する。
まず、市街地の函界については次の仮定が成立て〕。【
ィ｝ 任意の地点での電波の入射方向は一様ランダムで
ある。
ィ｝ 任意の地点での電波の入射方向は一様ランダムで
ある。
‘ｏ｝ 任意の地点での電界強度はＲａｙｌｅｉｇｈ分
布をなす。
布をなす。
すなわち任意の地点での電界強度脚の確率分布Ｐ脚は柵
＝事．ｅＸｐ（−農） …．・・‘１’。
＝事．ｅＸｐ（−農） …．・・‘１’。
：標準偏差し一 標準偏差０は基地局（電波発生源）か
らの距離Ｒに反比例する。
らの距離Ｒに反比例する。
すなわち。
ｏ ・…・・‘２｝ひ＝良す
。
。
ｏ：基地局での値また、移動体はサービスエリア（半径
Ｒｏ）に均一に分布しているものとする。
Ｒｏ）に均一に分布しているものとする。
そして、上記条件下の任意の２９点にダイポールアンテ
ナと比較した電圧指向性利得Ｄ（の）を有する指向性ア
ンテナを置いた場合を考える。
ナと比較した電圧指向性利得Ｄ（の）を有する指向性ア
ンテナを置いた場合を考える。
（の：方位角）。その地点の電解強度は‘ｏ｝で説明し
たようにＲａｙｌｅｉｇｈ分布をなしているので、上記
指向性アンテナの単位入射電力に対する出力を戊（の）
とすれば、出力電力の分散量。２は 。
たようにＲａｙｌｅｉｇｈ分布をなしているので、上記
指向性アンテナの単位入射電力に対する出力を戊（の）
とすれば、出力電力の分散量。２は 。
２：。
角化汀学髪ｄの ……【３１Ｃｒ。。
Ｔ＝了Ｔとなる。
したがって、上記指向性アンテナの受信点での出力電力
×の確率分布Ｐ（Ｘ）は次式となまた、指向性アンテナ
の受信確率（受信品質）ＰＲは、受信電力が受信可能な
最小値×。以上である確率に等しいから、次式で与えら
れる。ＰＲ： ′客ｏノ賄Ｐ・Ｒ・収ｄＲ／Ｊ８ｏＪ〆Ｐ・Ｒ・弧も．
・・．・・．・・・・・‘５’ここで、無指向性モノポ
ールアンテナの指向性利得Ｄ（の）を１とし、そのとき
の受信確率をＰｏとすれば、Ｐｏは通常Ｐｏこ１である
から、指向性アンテナの受信確率ＰＲは近似的にモ／ポ
ールアンテナの受信確率Ｐ。
×の確率分布Ｐ（Ｘ）は次式となまた、指向性アンテナ
の受信確率（受信品質）ＰＲは、受信電力が受信可能な
最小値×。以上である確率に等しいから、次式で与えら
れる。ＰＲ： ′客ｏノ賄Ｐ・Ｒ・収ｄＲ／Ｊ８ｏＪ〆Ｐ・Ｒ・弧も．
・・．・・．・・・・・‘５’ここで、無指向性モノポ
ールアンテナの指向性利得Ｄ（の）を１とし、そのとき
の受信確率をＰｏとすれば、Ｐｏは通常Ｐｏこ１である
から、指向性アンテナの受信確率ＰＲは近似的にモ／ポ
ールアンテナの受信確率Ｐ。
と指向性アンテナの指向性利得Ｄ（の）とから求められ
る。すなわち、ＰＲは【４’式を【６’式に代入するこ
とによって求められ次式で与えられる。第４図の実線は
２素子モノポールアンテナに同振幅で位相差をつけて給
電した場合の受信確率ＰＲを示したものである。
る。すなわち、ＰＲは【４’式を【６’式に代入するこ
とによって求められ次式で与えられる。第４図の実線は
２素子モノポールアンテナに同振幅で位相差をつけて給
電した場合の受信確率ＰＲを示したものである。
本実施例で用いる単向性アンテナは、第１図で示したよ
うにぎ＝９びの場合の２素子モノポ−ルアンテナに相当
し、この場合の受信確率ＰＲの値は破線で示す無指向性
モノポールアンテナの受信確率Ｐｏとほぼ等しくなる。
次に上記のモデルのもとで、第３図に示した移動体用ア
ンテナについて考える。
うにぎ＝９びの場合の２素子モノポ−ルアンテナに相当
し、この場合の受信確率ＰＲの値は破線で示す無指向性
モノポールアンテナの受信確率Ｐｏとほぼ等しくなる。
次に上記のモデルのもとで、第３図に示した移動体用ア
ンテナについて考える。
まず、２つの単向性アンテナ１１，１２の出力をそれぞ
れＡ，，〜とし、その出力は平均０、分散量。２で Ｒａｙｌｅｉｇｈ分布しているとする。
れＡ，，〜とし、その出力は平均０、分散量。２で Ｒａｙｌｅｉｇｈ分布しているとする。
これらの出力Ａ．，んが共にあるレベルＬ以下になる結
合確率関数Ｐ（Ａ．＜Ｌ，、Ａ２くＬ）は、Ｐ（んくＬ
、Ａ２＜Ｌ） ＝（１−ｋ２）ぎｋ２ｍＰｍ（Ｘ・）ｐｍ（＆）‐‐‐
‐‐‐‘７１×，＝（１一ｋ２）‐ＩＬだニ（１一ｋ２
）‐ＩＬ２ Ｐｍ（Ｘ）：（ｍ！）−・′吉ｔｍｅ−ｔｄｔＰｍ（ｘ
）は不完全ガンマ関数で与えられ、さらにＡ，，Ａ２の
相関係数ｋ２はＡ，．んの分散量 ・・・・
・・‘８’ｋ２＝（Ａ，の分散量）．仏２の分散量ｂで
与えられる。
合確率関数Ｐ（Ａ．＜Ｌ，、Ａ２くＬ）は、Ｐ（んくＬ
、Ａ２＜Ｌ） ＝（１−ｋ２）ぎｋ２ｍＰｍ（Ｘ・）ｐｍ（＆）‐‐‐
‐‐‐‘７１×，＝（１一ｋ２）‐ＩＬだニ（１一ｋ２
）‐ＩＬ２ Ｐｍ（Ｘ）：（ｍ！）−・′吉ｔｍｅ−ｔｄｔＰｍ（ｘ
）は不完全ガンマ関数で与えられ、さらにＡ，，Ａ２の
相関係数ｋ２はＡ，．んの分散量 ・・・・
・・‘８’ｋ２＝（Ａ，の分散量）．仏２の分散量ｂで
与えられる。
ここで、深いフェージングが生ずる場合、【７１式は第
１項までの近似で十分であり、Ｐ（Ａ．＜Ｌ、Ａ２＜Ｌ
） ＝（１−ｋ２）Ｐ。
１項までの近似で十分であり、Ｐ（Ａ．＜Ｌ、Ａ２＜Ｌ
） ＝（１−ｋ２）Ｐ。
（Ｘ・）Ｐ。（杉）ら三宅……【９１Ｌは無指向性モノ
ポールアンテナでの受信電界の平均レベルで正規化した
値でＬ＝牢 ．・・．・・。
ポールアンテナでの受信電界の平均レベルで正規化した
値でＬ＝牢 ．・・．・・。
Ｑとなり、指向性アンテナの場合は
となる。
【６１、‘９’、（１１）式より指向性利得Ｄ（の）の
二乗の積分値が大きい程、２素子モノポールアンテナの
受信確率は高くなることがわかる。
二乗の積分値が大きい程、２素子モノポールアンテナの
受信確率は高くなることがわかる。
すなわち本発明の移動体用アンテナを構成する単向性ア
ンテナのごとく、指向性を有したアンテナの方が鱒指向
性アンテナより良好な受信品質が得られる。第５図は第
１図に示した単向性アンテナを２組同一直線上に平行配
列し、その一方を回転させたときの各アンテナの受信レ
ベルが共にあるレベルＬ、例えば無指向性モノポールア
ンテナの平均受信レベルの一２ＭＢ以下となる確率ＰＬ
について示したものである。ただし、各パラメータは次
のように選んである。素子の長さＨ＝＾／４ 素子の半径ａ＝４．０×１０‐３＾ 無指向性モノポールアンテナの受信確率 Ｐｏ＝０．９９ これから、一方のアンテナの回転角８を１８０ｏに選ん
だ場合、すなわち第３図に示したように２絹の単向性ア
ンテナ１１，１２の一方のアンテナ１１のビームがほぼ
移動体の進行方向を向き、他方のアンテナ１２のビーム
がこれとほぼ逆方向を向くように設置した場合に、両ア
ンテナ１１， １２の出力が共にあるレベル以下となる
確率が最も低くなることがわかる。
ンテナのごとく、指向性を有したアンテナの方が鱒指向
性アンテナより良好な受信品質が得られる。第５図は第
１図に示した単向性アンテナを２組同一直線上に平行配
列し、その一方を回転させたときの各アンテナの受信レ
ベルが共にあるレベルＬ、例えば無指向性モノポールア
ンテナの平均受信レベルの一２ＭＢ以下となる確率ＰＬ
について示したものである。ただし、各パラメータは次
のように選んである。素子の長さＨ＝＾／４ 素子の半径ａ＝４．０×１０‐３＾ 無指向性モノポールアンテナの受信確率 Ｐｏ＝０．９９ これから、一方のアンテナの回転角８を１８０ｏに選ん
だ場合、すなわち第３図に示したように２絹の単向性ア
ンテナ１１，１２の一方のアンテナ１１のビームがほぼ
移動体の進行方向を向き、他方のアンテナ１２のビーム
がこれとほぼ逆方向を向くように設置した場合に、両ア
ンテナ１１， １２の出力が共にあるレベル以下となる
確率が最も低くなることがわかる。
このように２つの単向性アンテナ１１， １２を一方が
移動体の進行方向を向き、他方がこれとほぼ逆方向を向
くように設置すると両アンテナ１１，１２の出力が共に
低下する確立が低くなるのは、例えば文献「電子通信学
会技術研究報告ＡＰ７６一６野市街地多重波伝搬経路の
分析、１９７６王１１月１４日」、「昭和４ｇ王度 電
子通信学会全国大会論文集７２２ＶＨＦ帯携帯無線にお
ける都市内近距離伝搬特性」等に示されているように、
市街地等においては道路に沿って伝搬する電波の成分の
割合が大きい、すなわち移動体の進行方向およびそれと
逆方向における受信電解強度が大きいためである。
移動体の進行方向を向き、他方がこれとほぼ逆方向を向
くように設置すると両アンテナ１１，１２の出力が共に
低下する確立が低くなるのは、例えば文献「電子通信学
会技術研究報告ＡＰ７６一６野市街地多重波伝搬経路の
分析、１９７６王１１月１４日」、「昭和４ｇ王度 電
子通信学会全国大会論文集７２２ＶＨＦ帯携帯無線にお
ける都市内近距離伝搬特性」等に示されているように、
市街地等においては道路に沿って伝搬する電波の成分の
割合が大きい、すなわち移動体の進行方向およびそれと
逆方向における受信電解強度が大きいためである。
したがって、２つの単向性アンテナ１１，１２の出力の
うち大きい方を選択的に取出してダイバーシチ受信を行
なえば、受信の途切れやフェージングなどの少ない良好
な受信品質が得られる。
うち大きい方を選択的に取出してダイバーシチ受信を行
なえば、受信の途切れやフェージングなどの少ない良好
な受信品質が得られる。
しかも、構成としてはアンテナ系を２組用いるだけでよ
く、従釆のように複雑かつ、大型なアンテナの回転菱贋
を必要としないので、自動車などへの穀魔が容易となり
、コストの低減にも寄与することができる。なお、本発
明の移動体用アンテナに用いる単向性アンテナとしては
、２素子モノポールアンテナ以外の例えば３素子以上の
アンテナを使用してもよいことは勿論である。
く、従釆のように複雑かつ、大型なアンテナの回転菱贋
を必要としないので、自動車などへの穀魔が容易となり
、コストの低減にも寄与することができる。なお、本発
明の移動体用アンテナに用いる単向性アンテナとしては
、２素子モノポールアンテナ以外の例えば３素子以上の
アンテナを使用してもよいことは勿論である。
図面の簡単な説明 ．
第１図は本発明の移動体用アンテナに使用する単向性ア
ンテナの一例を示す図、第２図は同単向性アンテナの指
向性パターンを示す図、第３図は本発明の一実施例を示
す移動体用アンテナの構成図、第４図は２素子モノポー
ルアンテナに同振幅で位相差をつけて給電した場合の給
電位相差と受信確率との関係を示す図、第５図は第１図
の単向性アンテナを２組用いてその一方を回転させた場
合の回転角とその各受信レベルが無指向性モノポールア
ンテナの平均受信レベルの−２ＭＢ以下になる確率との
関係を示す図である。
ンテナの一例を示す図、第２図は同単向性アンテナの指
向性パターンを示す図、第３図は本発明の一実施例を示
す移動体用アンテナの構成図、第４図は２素子モノポー
ルアンテナに同振幅で位相差をつけて給電した場合の給
電位相差と受信確率との関係を示す図、第５図は第１図
の単向性アンテナを２組用いてその一方を回転させた場
合の回転角とその各受信レベルが無指向性モノポールア
ンテナの平均受信レベルの−２ＭＢ以下になる確率との
関係を示す図である。
１１，１２……単向性アンテナ。
第１図
第２図
第３図
第４図
第５図
Claims (1)
- １ ２組のアンテナを移動体に設置し、それらのアンテ
ナのうち出力の大きい方のアンテナの出力を選択的に取
出してダイバーシチ受信を行なう移動体用アンテナにお
いて、前記２組のアンテナとして単向性アンテナを用い
、これらを一方のアンテナのビームが移動体の進行方向
を向き、他方のアンテナのビームがこれとほぼ逆方向を
向くように移動体上に設置したことを特徴とする移動体
用アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2747277A JPS6020921B2 (ja) | 1977-03-12 | 1977-03-12 | 移動体用アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2747277A JPS6020921B2 (ja) | 1977-03-12 | 1977-03-12 | 移動体用アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53112645A JPS53112645A (en) | 1978-10-02 |
| JPS6020921B2 true JPS6020921B2 (ja) | 1985-05-24 |
Family
ID=12222046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2747277A Expired JPS6020921B2 (ja) | 1977-03-12 | 1977-03-12 | 移動体用アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020921B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059647U (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | パイオニア株式会社 | 移動受信装置 |
| JPS60119140A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-26 | Pioneer Electronic Corp | ダイバ−シチ移動受信システム |
| JP2005072782A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Sony Corp | アンテナおよびそれを用いた受信装置 |
-
1977
- 1977-03-12 JP JP2747277A patent/JPS6020921B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53112645A (en) | 1978-10-02 |
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