WO2022097581A1 - アンテナセット - Google Patents

アンテナセット Download PDF

Info

Publication number
WO2022097581A1
WO2022097581A1 PCT/JP2021/040092 JP2021040092W WO2022097581A1 WO 2022097581 A1 WO2022097581 A1 WO 2022097581A1 JP 2021040092 W JP2021040092 W JP 2021040092W WO 2022097581 A1 WO2022097581 A1 WO 2022097581A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
antenna units
antenna unit
degrees
units
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/040092
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康太郎 榎本
健 茂木
充 若槻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to CN202180073454.XA priority Critical patent/CN116491025A/zh
Priority to EP21889134.9A priority patent/EP4243199A4/en
Priority to JP2022560755A priority patent/JP7673754B2/ja
Publication of WO2022097581A1 publication Critical patent/WO2022097581A1/ja
Priority to US18/193,770 priority patent/US12555926B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1242—Rigid masts specially adapted for supporting an aerial
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • 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
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • 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
    • H01Q21/20—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/024—Co-operative use of antennas of several sites, e.g. in co-ordinated multipoint or co-operative multiple-input multiple-output [MIMO] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • 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
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • 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
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array

Definitions

  • This disclosure relates to an antenna set.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • Patent Documents 1 and 2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) wireless communication using a plurality of antenna elements
  • distributed MIMO is known as a technique for performing MIMO multiplex transmission of different streams from a plurality of transmission locations (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • the present disclosure provides an antenna set capable of forming a communication area where a relatively high throughput can be obtained.
  • An antenna set including a group of antenna units that transmit a stream in distributed MIMO.
  • the antenna unit group includes a plurality of antenna units arranged apart from each other.
  • the plurality of antenna units are installed at a height of 3 m or more and 8 m or less, the omnidirectional angle of the radiation pattern on the horizontal plane is 180 degrees or more, and the radiation peak of the main lobe is larger than 0 degrees and 15 degrees or less.
  • an antenna set capable of forming a communication area in which a relatively high throughput can be obtained.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction represent a direction parallel to the X-axis, a direction parallel to the Y-axis, and a direction parallel to the Z-axis, respectively.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other.
  • the XY plane, YZ plane, and ZX plane are a virtual plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, a virtual plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and a virtual plane parallel to the Z-axis direction and the X-axis direction, respectively. Represents.
  • FIG. 1 is a diagram showing an arrangement example of an antenna set including a group of antenna units that transmit a stream by distributed MIMO.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are substantially parallel to the direction parallel to the horizontal plane (horizontal direction), and the Z-axis direction is substantially parallel to the vertical direction perpendicular to the horizontal plane.
  • the antenna set 10 shown in FIG. 1 includes a group of antenna units including a plurality of antenna units arranged apart from each other, and in FIG. 1, three antenna units (first antenna unit 11, second antenna unit 12 and The third antenna unit 13) is exemplified.
  • the first antenna unit 11, the second antenna unit 12, and the third antenna unit 13 are collectively referred to as antenna units 11, 12, and 13.
  • Antenna units 11, 12, and 13 are devices that transmit and receive radio waves in high frequency bands (for example, 0.3 GHz to 300 GHz) such as microwaves including millimeter waves.
  • the antenna units 11, 12, and 13 correspond to, for example, a wireless communication standard such as a 5th generation mobile communication system (so-called 5G) and Bluetooth (registered trademark), and a wireless LAN (Local Area Network) standard such as IEEE802.11ac. It is formed so that it can send and receive radio waves.
  • the antenna units 11, 12, and 13 may be formed so as to be able to transmit and receive electromagnetic waves corresponding to standards other than these, or may be formed so as to be able to transmit and receive electromagnetic waves having a plurality of different frequencies.
  • Each of the antenna units 11, 12, 13 or the antenna set 10 including the antenna units 11, 12, 13 can be used, for example, as a radio base station.
  • the antenna set 10 includes a group of antenna units (in this example, antenna units 11, 12, 13) that transmit a stream in distributed MIMO.
  • Distributed MIMO requires that a plurality of antenna units that transmit streams be installed at a certain distance from each other. Therefore, it is difficult to secure an installation place where a communication area (also referred to as a “coverage area”) in which a relatively high throughput can be obtained can be formed.
  • a communication area also referred to as a “coverage area”
  • High frequency band radio waves such as microwaves (especially millimeter waves) are difficult to propagate far and have strong straightness, so it is not easy to design a communication area, and a huge number of radio base stations may be required. ..
  • the antenna units 11, 12, and 13 arranged apart from each other are all installed at a height of 3 m or more and 8 m or less in the Z-axis direction from the ground, and are of the main lobe.
  • the radiation peak is greater than 0 degrees and tilts at a depression angle of 15 degrees or less.
  • the antenna set 10 can transmit a beam toward the ground from each of the antenna units 11, 12, and 13 installed in a relatively high place, so that a communication area where a relatively high throughput can be obtained is placed between the antenna unit 11 and the ground.
  • the depression angle of the radiation peak of the main lobe is preferably an angle in a vertical plane perpendicular to the horizontal plane and perpendicular to the direction in which the antenna units 11, 12, and 13 are arranged.
  • the antenna unit When the height at which the antenna unit is installed is 3 m or more, the antenna unit is separated from the ground as compared with the case where it is less than 3 m, so that it becomes easy to expand the communication area where a relatively high throughput can be obtained in the horizontal direction. ..
  • the antenna unit When the height at which the antenna unit is installed is 8 m or less, the antenna unit is closer to the ground than when it is over 8 m, so that a relatively high gain can be secured even at a place where the height from the ground is relatively low. Therefore, it becomes easy to expand the communication area where a relatively high throughput can be obtained.
  • the plurality of antenna units are installed at 3.5 m or more and 7.5 m or less in that a communication area where a relatively high throughput can be obtained is formed between the antenna unit and the ground.
  • the height at which the antenna unit is installed is defined as the height from one reference plane parallel to the horizontal plane (for example, the ground or floor plane, or a virtual plane).
  • the installation height of the antenna unit is defined by the height from the ground outdoors.
  • the installation height of the antenna unit is defined by the height from the floor surface in the room.
  • the main lobe When the radiation peak of the main lobe is tilted at a depression angle larger than 0 degrees, the main lobe is closer to the ground than when the radiation peak of the main lobe is tilted at an elevation angle. Therefore, since a relatively high gain can be secured even in a place where the height from the ground is relatively low, it becomes easy to expand the communication area where a relatively high throughput can be obtained.
  • the radiation peak of the main lobe is tilted at a depression angle of 15 degrees or less, the range where the main lobe reaches the ground is the installation point of the antenna unit as compared with the case where the radiation peak of the main lobe is tilted at a depression angle of more than 15 degrees. Stay away from. Therefore, it becomes easy to expand the communication area in which a relatively high throughput can be obtained in the horizontal direction.
  • the radiation peak of the main lobe is inclined at a depression angle of 1.0 degree or more and 14 degrees or less in that a communication area where a relatively high throughput can be obtained is formed between the radiation peak and the ground.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are arranged horizontally apart from each other. This makes it easy for the antenna set 10 to horizontally expand the communication area where a relatively high throughput can be obtained.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are all arranged so as to intersect one virtual plane parallel to the horizontal plane. and so on.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are arranged at the same height as each other.
  • the communication area formed by the beam transmitted from the first antenna unit 11 toward the ground, the communication area formed by the beam transmitted from the second antenna unit 12 toward the ground, and the third antenna unit 13 It is easy to overlap with the communication area formed by the beam transmitted from the to the ground. Therefore, the antenna set 10 can form a communication area where a relatively high throughput can be obtained.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are arranged at the same height as each other, for example, from one reference plane parallel to the horizontal plane to the center (center of gravity) of each antenna opening of the antenna units 11, 12, and 13.
  • the distances (heights) of the antennas are equal to each other.
  • one or more of the antenna units 11, 12, and 13 may be arranged at a different height from the one or more remaining antenna units.
  • the antenna units 11, 12, and 13 may be arranged at a different height from the one or more remaining antenna units.
  • the antenna units 11, 12, and 13 may be arranged at different heights from the one or more remaining antenna units, for example, the distance from one reference plane parallel to the horizontal plane to the center (center of gravity) of the antenna opening. (Height) may be different from each other between one or more partial antenna units and one or more remaining antenna units.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are installed in a structure such as columnar poles 1, 2, and 3 installed apart from each other.
  • a structure such as columnar poles 1, 2, and 3 installed apart from each other.
  • some of the antenna units have a structure in which one or more of the remaining antenna units are installed if the interval required by the distributed MIMO can be secured. It may be installed on an object. As a result, one or more partial antenna units and one or more remaining antenna units can be installed in a common structure, so that the installation work of each antenna unit becomes easy.
  • wiring is connected to each of the antenna units 11, 12, and 13.
  • Specific examples of wiring include coaxial cables and optical cables.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are connected to a common baseband unit (not shown) via wiring corresponding to each.
  • the baseband unit is a device that performs communication control for implementing distributed MIMO.
  • the baseband unit may be installed in a structure in which any one of the antenna units 11, 12, and 13 is installed, or may be installed in a place such as a building, the ground, or a floor surface.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are arranged in parallel with each other. As a result, the communication area formed by the beam transmitted from the first antenna unit 11 toward the ground, the communication area formed by the beam transmitted from the second antenna unit 12 toward the ground, and the third antenna unit 13 It is easy to overlap with the communication area formed by the beam transmitted from the to the ground. Therefore, the antenna set 10 can form a communication area where a relatively high throughput can be obtained.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are arranged along a common ZX plane (in this example, one virtual plane perpendicular to the horizontal plane), so that a relatively high throughput can be obtained. Communication area can be formed more easily.
  • the distance d between the plurality of antenna units is, for example, 10 m or more and 80 m or less in order to secure the throughput and suppress the widespread installation of the plurality of antenna units.
  • the interval d is 10 m or more, it becomes easy to expand the communication area where a relatively high throughput can be obtained in the direction in which the interval d is separated, as compared with the case where the interval d is less than 10 m.
  • the interval d is 80 m or less, the installation area of the plurality of antenna units can be narrowed as compared with the case where the distance d exceeds 80 m.
  • the interval d is 80 m or less, the overlapping area of each communication area formed by each of the plurality of antenna units becomes wider than in the case of more than 80 m, so that a communication area where a relatively high throughput can be obtained can be obtained. It becomes easy to form.
  • the interval d is more preferably 20 m or more and 70 m or less in order to secure the throughput and suppress the widespread installation of the plurality of antenna units.
  • the antenna set 10 may be provided with a reflector that reflects radio waves between adjacent antenna units included in the plurality of antenna units.
  • the reflector makes it easier to form a communication area with a relatively high throughput.
  • the reflector reflects radio waves toward the communication area formed by the adjacent antenna units.
  • FIG. 1 is a top view (plan view) schematically showing an example of the positional relationship between the antenna set and the building group from a viewpoint (plan view) from above.
  • Buildings 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 are built along the road 50.
  • the buildings 41, 42, 43, 44 face the buildings 45, 46, 47, 48, respectively, across the road 50.
  • the intersection 51 is a place where the road 50 extending in the X-axis direction and the road 52 extending in the Y-axis direction intersect.
  • the antenna units 11, 12, and 13 are installed on poles 1, 2, and 3 arranged in the X-axis direction along the road 50, respectively.
  • the antenna units 11, 12, 13 have an omnidirectional angle of 180 degrees or more in the horizontal plane of the radiation pattern (horizontal plane at the installation height of the antenna units 11, 12, 13).
  • the antenna set 10 has a communication area between the ground and the communication area where a relatively high throughput can be obtained. Can be formed into. Obstacles (shields) that hinder the propagation of radio waves are, for example, concrete structures such as buildings.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a radiation pattern in which the omnidirectional angle emitted from one antenna unit is 360 degrees.
  • the omnidirectional angle of the radiation pattern in the horizontal plane is the angle range in which the deviation of the arithmetic mean value of the gain at each angle included in the range of ⁇ 15 degrees centered on each angle of the horizontal plane is 6 dB or less.
  • the arithmetic mean value of the gain of each of the 31 angles included in the range of ⁇ 15 degrees centered on 0 degrees (345 degrees to 15 degrees) is plotted above 0 degrees and ⁇ centered on 1 degree.
  • the arithmetic mean of the gains at each of the 31 angles included in the 15 degree range (346 to 16 degrees) is plotted one degree above.
  • a continuous angle range in which the deviation is 6 dB or less is defined as an omnidirectional angle. If there are multiple ranges, the omnidirectional angle shall be the maximum angle range. When the deviation is 6 dB or less over the entire circumference (all 360 points), it is also referred to as "the directivity of the radiation pattern in the horizontal plane is 360 degrees omnidirectional".
  • the antenna set 10 compares.
  • a communication area with a high throughput can be formed between the ground and the ground. This point will be described with reference to FIGS. 1, 3, 4, and 5.
  • the full width at half maximum of the main lobe is an opening angle at a position where the gain is 3 dB lower than the radiation peak (the portion having the largest gain) of the main lobe.
  • the full width at half maximum of the main lobe where the radiation peak is inclined at the above depression angle is preferably the angle of the main lobe in the vertical plane perpendicular to the horizontal plane and perpendicular to the direction in which the antenna units 11, 12, and 13 are arranged.
  • FIG. 3 shows the three receiving antennas A1, A2, and A3 at the receiving point R when the radio wave is transmitted from one of the three antenna units 11, 12, and 13 having different distances from the receiving point R. It is a graph which shows an example of the result of having measured the reception level.
  • FIG. 3 shows two types of gains of the radiation peak of the main lobe, one is 14 dBi and the other is 11 dBi. A gain of 11 dBi corresponds to a full width at half maximum of 10 °, and a gain of 14 dBi corresponds to a full width at half maximum of 5 °.
  • the reception level on the vertical axis corresponds to "received power ⁇ transmission power".
  • the receiving point R is located at a position where the direct wave of the main lobe radiated from the third antenna unit 13 arrives, and the third antenna unit 13 is the most receiving point R among the three antenna units 11, 12, and 13. Close (see Figure 1).
  • the gain of 14 dBi is higher at the receiving point R than the case of the gain of 11 dBi.
  • the reception level of is high.
  • the reception level at the receiving point R is higher in the gain of 11 dBi than in the case of the gain of 14 dBi. It gets higher. This is because the gain of 11 dBi has a wider half-value width of the main lobe than the case of the gain of 14 dBi, so that the reflected wave reaching the receiving point R increases.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a case where radio waves are received at the reception point R when the gain of the radiation peak of the main lobe is relatively low.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a case where radio waves are received at the reception point R when the gain of the radiation peak of the main lobe is relatively high.
  • the half width ⁇ HP of the main lobe is wide and the directivity of the main lobe becomes dull. Therefore, since the degree to which the radio wave reflected by the obstacle such as the building 42 reaches the receiving point R becomes large, the degree to which the incoming wave having a relatively high gain reaches the receiving point R becomes large.
  • FIG. 4 in which the gain of the radiation peak is low, the half width ⁇ HP of the main lobe is wide and the directivity of the main lobe becomes dull. Therefore, since the degree to which the radio wave reflected by the obstacle such as the building 42 reaches the receiving point R becomes large, the degree to which the incoming wave having a relatively high gain reaches the
  • the half width ⁇ HP of the main lobe is narrow and the directivity of the main lobe becomes sharp. Therefore, since the degree to which the radio wave reflected by the obstacle such as the building 42 reaches the receiving point R becomes small, the degree to which the incoming wave having a relatively high gain reaches the receiving point R becomes small.
  • the antenna units 11, 12, and 13 when the half width ⁇ HP of the main lobe is 6 degrees or more, the arrival wave having a relatively high gain is received at the receiving point as compared with the case where the ⁇ HP is less than 6 degrees. The degree of reaching R increases. Therefore, when the half width ⁇ HP is 6 degrees or more, the antenna set 10 can form a communication area between the antenna set 10 and the ground where a relatively high throughput can be obtained. On the other hand, in the antenna units 11, 12, and 13, when the half width ⁇ HP of the main lobe is 15 degrees or less, the reflected wave reaching the receiving point R is smaller than that in the case where the ⁇ HP is more than 15 degrees.
  • the degree to which the direct wave having a relatively high gain reaches the receiving point R becomes large. Therefore, when the half width ⁇ HP is 15 degrees or less, the antenna set 10 can form a communication area between the antenna set 10 and the ground where a relatively high throughput can be obtained.
  • the point where the level at which the direct wave of the radio wave transmitted from one antenna unit included in the antenna unit group is received becomes the maximum is set as the receiving point R, and at this receiving point R, "the reflected wave of the radio wave is received.
  • the level [dB] ⁇ the level [dB] in which the direct wave of the radio wave is received is defined as the reception level Lp.
  • the level at which the reflected wave of the radio wave is received at the receiving point R corresponds to "reception power of the reflected wave at the receiving point R ⁇ transmission power of the radio wave", and is the level at which the direct wave of the radio wave is received at the receiving point R.
  • the reception level Lp is 0.7 or more and 0.95 or less, preferably 0.75 or more and 0.99 or less, a communication area where a relatively high throughput can be obtained is placed between the ground and the communication area. Can be formed.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a delay profile of a direct wave and a reflected wave received by the receiving antenna A1 located at the receiving point R.
  • FIG. 6 shows a case where radio waves are transmitted from the third antenna unit 13 installed on the pole 3 closest to the reception point R, and radio waves are transmitted from the first antenna unit 11 installed on the pole 1 farthest from the reception point R. Indicates the case to be done.
  • FIG. 7 shows the main lobe in the vertical plane perpendicular to the horizontal plane when the full width at half maximum ⁇ HP of the antennas A1, A2, A3, and A4 in FIG. 13 is 100 °, 80 °, and 60 °, respectively. It is a figure which shows an example of the relationship between the full width at half maximum ⁇ HP of, and the directivity gain e of the radiation peak of the main lobe.
  • the simple relational expression is established.
  • the graph shown in FIG. 7 represents the data obtained by this relational expression.
  • the half width ⁇ HP of the main lobe in the horizontal plane is not limited to 100 °, 80 °, and 60 °, and may be larger or smaller than these.
  • the antennas A1, A2, A3, and A4 are preferably designed so as to approach the directional gain e [dBi] represented by FIG. 7. Details of the configurations of the antennas A1, A2, A3, and A4 will be described later.
  • the antennas A1, A2, A3, and A4 are the main lobes in the vertical plane perpendicular to the horizontal plane when the half-value width ⁇ HP of the main lobe in the horizontal plane is 100 °, 80 °, and 60 °, respectively. It is preferable that the gain c is designed to approach 14 dBi to 21 dBi when the half-value width ⁇ HP is 6 degrees or more and 15 degrees or less. As a result, the gain of one antenna unit can be increased. At this time, the antenna set 10 can form a communication area with the ground where a relatively high throughput can be obtained.
  • FIG. 8 is a list of evaluation values of the throughput measured when radio waves are transmitted and received by 3 ⁇ 3 MIMO in an area of 60 m ⁇ 200 m including the installation points of the three antenna units 11, 12, and 13 shown in FIG. be.
  • the receiving points (assuming one receiving terminal) are arranged in the area with a 1m mesh, and the three receiving antennas located at each receiving point are the streams transmitted from the three antenna units 11, 12, and 13. Is evaluated by the value measured when receiving.
  • FIG. 8 shows the evaluation values of the throughput measured under 19 different conditions in which the depression angle a (tilt angle), the height b, the half width c, and the interval d are changed.
  • the depression angle a represents the average value of the depression angles of each of the plurality of antenna units.
  • the height b represents the average value of the installation heights of each of the plurality of antenna units.
  • the half-value width c represents the average value of the half-value width ⁇ HP of the main lobe radiated from each of the plurality of antenna units.
  • the interval d represents the average value of the intervals between adjacent antenna units included in the plurality of antenna units.
  • Ratio of 1 Gbps or more represents the ratio (cumulative probability) of the receiving points whose throughput of 1 Gbps or more was measured among all the receiving points arranged in the area of 60 m ⁇ 200 m with a 1 m mesh.
  • the "ratio of 2 Gbps or more” represents the ratio (cumulative probability) of the receiving points whose throughput of 2 Gbps or more was measured among all the receiving points arranged in the area of 60 m ⁇ 200 m with a 1 m mesh.
  • the “ratio of 3 Gbps or more” represents the ratio (cumulative probability) of the receiving points whose throughput of 3 Gbps or more was measured among all the receiving points arranged in the area of 60 m ⁇ 200 m with a 1 m mesh.
  • Principal component analysis was performed using the measurement data group including 19 data shown in FIG. 8 with the four explanatory variables of depression angle a (tilt angle), height b, full width at half maximum c, and interval d.
  • PC2 (a / 12.0) + (b / 2.5) + (c / 6.6) + (d / 99.6) -4.9
  • the cumulative contribution rate of the first principal component PC1 and the second principal component PC2 is 69.1% (see FIG. 9).
  • FIG. 10 is a scatter diagram of the principal component scores obtained by substituting the above 19 types of individual data into the first principal component PC1 and the second principal component PC2.
  • the “ ⁇ ” mark indicates the main component score in which the ratio of the receiving points whose throughput of 2 Gbps or more is measured is 60% or more among all the receiving points arranged in the area of 60 m ⁇ 200 m with a 1 m mesh.
  • the “x” mark represents the main component score in which the ratio is less than 60%.
  • a plurality of four values of depression angle a (tilt angle), height b, full width at half maximum c, and interval d satisfy "PC2 ⁇ ⁇ 4.5 ⁇ PC1-4.5". It is preferable to arrange the antenna unit. By arranging in this way, the ratio of the coverage area where the throughput of 2 Gbps or more can be obtained can be 60% or more in the area of 60 m ⁇ 200 m. That is, the antenna set 10 can form a communication area with the ground where a relatively high throughput can be obtained.
  • FIG. 11 is a scatter diagram of the principal component scores obtained by substituting the above 19 types of individual data into the first principal component PC1 and the second principal component PC2.
  • the “ ⁇ ” mark indicates the main component score in which the ratio of the receiving points whose throughput of 2 Gbps or more is measured is 78% or more among all the receiving points arranged in the area of 60 m ⁇ 200 m with a 1 m mesh.
  • the “x” mark represents the main component score in which the ratio is less than 78%.
  • the four values of depression angle a tilt angle
  • height b full width at half maximum c, and interval d are “PC2 ⁇ ⁇ 4.5 ⁇ PC1-4.5 and PC2 ⁇ 0.15 ⁇ PC1 + 1”.
  • the ratio of the coverage area where the throughput of 2 Gbps or more can be obtained can be 78% or more in the area of 60 m ⁇ 200 m. That is, the antenna set 10 can form a communication area with the ground where a relatively high throughput can be obtained.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing a rectangular area formed around two adjacent antenna units in a plan view.
  • the length of the line segment k1 connecting the first antenna unit 11 and the second antenna unit 12 is d
  • the line segment k1 from the first antenna unit 11 is 0.5.
  • the point extended by ⁇ d is p1
  • the point extended by 0.5 ⁇ d from the second antenna unit 12 is p2
  • the straight line passing through p1 and p2 is L1
  • the straight line passing through the point p2 and perpendicular to the straight line L1 is L3, and the farthest straight line within the range parallel to the straight line L1 and not intersecting with the obstacle (shield) that hinders the propagation of radio waves is L4, straight lines L1, L2.
  • S be a square area surrounded by, L3, and L4.
  • the first antenna unit 11 and the second antenna unit 12 are arranged so that the ratio of the area where the throughput can be obtained at 1 Gpbs or more is 90% or more in the square area S.
  • FIG. 8 above shows a condition that the ratio of the area where the throughput can be obtained at 1 Gpbs or more is 90% or more in the square area S.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of an antenna unit installed on the outer peripheral surface of the pole.
  • the antenna unit has a plurality of radiating elements 73.
  • four antennas A1, A2, A3, and A4 are exemplified as a plurality of radiating elements 73.
  • the plurality of radiating elements 73 are provided on a dielectric flexible base material 72 having a conductor 75 on the back surface.
  • radiating elements 73 are arranged on the outer peripheral surface of the pole at intervals of 90 °, but the number of radiating elements 73 may be less than four.
  • three radiating elements 73 may be arranged at 120 ° intervals, or two may be arranged at 180 ° intervals. Further, the number of radiating elements 73 may be more than four.
  • six radiating elements 73 may be arranged at 60 ° intervals, or eight may be arranged at 45 ° intervals.
  • the radiating element 73 is an antenna conductor formed so as to be able to transmit and receive radio waves in a desired frequency band.
  • the desired frequency band is, for example, a UHF (Ultra High Frequency) band having a frequency of 0.3 to 3 GHz, an SHF (Super High Frequency) band having a frequency of 3 to 30 GHz, and an EHF (Extremely High Frequency) band having a frequency of 30 to 300 GHz. And so on.
  • the radiating element 73 functions as a radiator (radiator).
  • the radiating element 73 is provided on the first main surface outside the base material 72.
  • the radiating element 73 may be formed by printing a metal material so as to overlap at least a part of the ceramic layer provided on the first main surface of the base material 72. As a result, the radiating element 73 is provided on the first main surface of the base material 72 so as to straddle the portion where the ceramic layer is formed and the portion other than the ceramic layer.
  • the radiating element 73 is, for example, a conductor formed in a plane.
  • a conductive material such as gold, silver, copper, aluminum, chromium, lead, zinc, nickel or platinum can be used.
  • the conductive material may be an alloy, for example, an alloy of copper and zinc (brass), an alloy of silver and copper, an alloy of silver and aluminum, and the like.
  • the radiating element 73 may be a thin film.
  • the shape of the radiating element 73 may be rectangular or circular, but is not limited to these shapes.
  • Examples of another material for forming the radiating element 73 include fluorine-added tin oxide (FTO) and indium tin oxide (ITO).
  • FTO fluorine-added tin oxide
  • ITO indium tin oxide
  • the above-mentioned ceramic layer can be formed on the first main surface of the base material 72 by printing or the like. By providing the ceramic layer, the wiring (not shown) attached to the radiating element 73 can be covered and the design is good.
  • the ceramic layer may not be provided on the first main surface, or may be provided on the second main surface inside the base material 72. It is preferable that the ceramic layer is provided on the first main surface of the base material 72 because the radiation element 73 and the ceramic layer are provided on the base material 72 by printing in the same process.
  • the material of the ceramic layer is glass frit or the like, and the thickness thereof is preferably 1 to 20 ⁇ m.
  • the radiating element 73 is provided on the first main surface of the base material 72 in the present embodiment, it may be provided inside the base material 72. In this case, the radiating element 73 can be provided inside the base material 72 in the form of a coil, for example.
  • the base material 72 is, for example, a substrate provided along the outer peripheral surface of the pole.
  • the base material 72 is formed in a rectangular shape, for example, in a plan view, and has a first main surface and a second main surface.
  • the first main surface of the base material 72 is provided so as to face outward.
  • the second main surface of the base material 72 is provided so as to face inward.
  • the material forming the base material 72 is designed according to the antenna performance such as power and directivity required for the radiating element 73, and for example, a dielectric such as glass or resin, a metal, or a composite thereof may be used. can.
  • the resin is preferably a transparent resin, and polyethylene terephthalate, polyethylene, liquid crystal polymer (LCP), polyimide (PI), polyphenylene ether (PPE), polycarbonate, acrylic resin, fluororesin and the like are used. Can be mentioned. Fluororesin is preferable because of its low dielectric constant.
  • fluororesin examples include an ethylene-tetrafluoroethylene-based copolymer (hereinafter, also referred to as “ETFE”), a hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene-based copolymer (hereinafter, also referred to as “FEP”), and tetrafluoroethylene.
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene-based copolymer
  • FEP hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene-based copolymer
  • tetrafluoroethylene tetrafluoroethylene
  • ETFE is particularly preferable because it is excellent in transparency, processability and weather resistance.
  • Aflex (registered trademark) may be used as the fluororesin.
  • the thickness h of the base material 72 is preferably 25 ⁇ m to 10 mm.
  • the thickness h of the base material 72 can be arbitrarily designed according to the place where the radiating element 73 is arranged.
  • the base material 72 is a resin
  • the thickness h of the film or sheet is preferably 25 to 1000 ⁇ m, more preferably 100 to 800 ⁇ m, and particularly preferably 100 to 500 ⁇ m from the viewpoint of excellent antenna holding strength.
  • the surface resistivity of the conductor 75 is preferably 20 ⁇ / ⁇ (ohms per square) or less, more preferably 10 ⁇ / ⁇ or less, and further preferably 5 ⁇ / ⁇ or less.
  • the conductor 75 is preferably wider than the base material 72, but may be narrower than the base material 72.
  • the thickness of the conductor 75 is preferably 400 nm or less, more preferably 300 nm or less.
  • the lower limit of the thickness of the conductor 75 is not particularly limited, but may be 2 nm or more, 10 nm or more, and 30 nm or more.
  • the radiation element 73 is a patch element (patch antenna), but may be another element such as a dipole element (dipole antenna).
  • the other antenna unit such as the second antenna unit 12 may have the same shape as the first antenna unit 11, the description of the shape of the other antenna unit is based on the above description of the shape of the first antenna unit 11. By doing so, it is omitted.
  • Table 1 shows the simulation conditions when calculating the throughput on the simulation.
  • FIGS. 14, 15 and 16 show the radiation patterns of a plurality of antenna units used during the simulation. The radiation patterns of the plurality of antenna units used during the simulation are all the same.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of the directivity of the antenna unit in the vertical plane (XZ plane) having an azimuth angle of 0 ° and in the XY plane when a beam of 11 dBi is emitted at a tilt angle of 5 ° with respect to the XY plane.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of the directivity of the antenna unit in a vertical plane (XZ plane) having an azimuth angle of 0 ° and in the XY plane when a beam of 11 dBi is emitted at a tilt angle of 10 ° with respect to the XY plane. be.
  • 16 is a diagram showing an example of the directivity of the antenna unit in the vertical plane (XZ plane) having an azimuth angle of 0 ° and in the XY plane when a beam of 14 dBi is emitted at a tilt angle of 10 ° with respect to the XY plane.
  • the gain of 11 dBi corresponds to a half-value width of 10 °
  • the gain of 14 dBi corresponds to a half-value width of 5 °.
  • FIG. 17 is a distribution diagram showing an example of the throughput obtained when three antenna units having the characteristics of FIG. 14 are arranged at intervals of 20 m.
  • FIG. 18 is a distribution diagram showing an example of the throughput obtained when three antenna units having the characteristics of FIG. 15 are arranged at intervals of 20 m.
  • FIG. 19 is a distribution diagram showing an example of the throughput obtained when three antenna units having the characteristics of FIG. 16 are arranged at intervals of 20 m.
  • FIG. 20 is a distribution diagram showing an example of the throughput obtained when three antenna units having the characteristics of FIG. 14 are centrally arranged in the same place.
  • the distributed arrangement type (FIGS. 17 to 19) can form a communication area in which a higher throughput can be obtained as compared with the centralized arrangement type (FIG. 20).
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • Various modifications and improvements, such as combinations and substitutions with some or all of the other embodiments, are possible within the scope of the present invention.
  • the structure in which the antenna unit is installed is not limited to poles.
  • the antenna unit is installed in a structure that is fixed on the land, and may be installed in a structure such as a telephone pole, a utility pole, a street light, a traffic light, a sign, or a building.
  • the antenna set may have two or four or more antenna units that transmit a stream in distributed MIMO. If there are four or more of these antenna units, it is possible to form a communication area where a higher throughput can be obtained. In addition, the capacity of the communication area can be increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

分散ＭＩＭＯでストリームを送信するアンテナユニット群を備えるアンテナセットであって、前記アンテナユニット群は、相互に離れて配置された複数のアンテナユニットを含み、前記アンテナユニットは、高さが３ｍ以上８ｍ以下で設置され、放射パターンの水平面での無指向性角度が１８０度以上であり、メインローブの放射ピークが０度よりも大きく１５度以下の俯角で傾斜する、アンテナセット。

Description

アンテナセット
　本開示は、アンテナセットに関する。
　従来、複数のアンテナ素子を用いたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式の無線通信が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。また、複数の送信場所からそれぞれ別のストリームをＭＩＭＯ多重伝送する技術として、分散ＭＩＭＯが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
国際公開第２０１７／１３５３６８号 特開２０１７－３８１９５号公報
ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル Vol.25 No.1 (Apr.2017)
　しかしながら、分散ＭＩＭＯでは、ストリームを送信する複数のアンテナユニットを、ある程度離して設置することが求められる。そのため、比較的高いスループットが得られる通信エリアを形成可能な設置場所を確保することが難しい。
　本開示は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを形成可能なアンテナセットを提供する。
　本開示は、
　分散ＭＩＭＯでストリームを送信するアンテナユニット群を備えるアンテナセットであって、
　前記アンテナユニット群は、相互に離れて配置された複数のアンテナユニットを含み、
　前記複数のアンテナユニットは、高さが３ｍ以上８ｍ以下で設置され、放射パターンの水平面での無指向性角度が１８０度以上であり、メインローブの放射ピークが０度よりも大きく１５度以下の俯角で傾斜する、アンテナセットを提供する。
　本開示によれば、比較的高いスループットが得られる通信エリアを形成可能なアンテナセットを提供できる。
分散ＭＩＭＯでストリームを送信するアンテナユニット群を備えるアンテナセットの配置例を示す図である。 一のアンテナユニットから放射される３６０度無指向性の放射パターンの一例を示す図である。 受信点Ｒからの距離が異なる３つのアンテナユニットのうち一のアンテナユニットから電波を送信する場合において、受信点Ｒにおける３つの受信アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３での受信レベルを測定した結果の一例を示すグラフである。 メインローブの放射ピークの利得が比較的低い場合に受信点Ｒで電波を受信する場合の一例を示す図である。 メインローブの放射ピークの利得が比較的高い場合に受信点Ｒで電波を受信する場合の一例を示す図である。 受信点Ｒに位置する受信アンテナで受信された直接波と反射波の遅延プロファイルの一例を示す図である。 鉛直面におけるメインローブの半値幅と当該メインローブの放射ピークの利得との関係の一例を示す図である。 ３×３ＭＩＭＯで電波を送受したときに計測されたスループットの評価値の一覧である。 主成分分析における累積寄与率を示す図である。 １９種類の個々のデータを第１主成分ＰＣ１と第２主成分ＰＣ２に代入して得られる主成分得点の散布図である。 １９種類の個々のデータを第１主成分ＰＣ１と第２主成分ＰＣ２に代入して得られる主成分得点の散布図である。 隣り合う２つのアンテナユニットの周囲に形成される方形エリアを平面視で模式的に示す図である。 ポールの外周面に設置されたアンテナユニットの一例を示す断面図である。 ＸＹ平面に対するチルト角５°で１１ｄＢｉのビームを放射する場合において、方位角０°の垂直面（ＸＺ平面）内とＸＹ面内でのアンテナユニットの指向性の一例を示す図である。 ＸＹ平面に対するチルト角１０°で１１ｄＢｉのビームを放射する場合において、方位角０°の垂直面（ＸＺ平面）内とＸＹ面内でのアンテナユニットの指向性の一例を示す図である。 ＸＹ平面に対するチルト角１０°で１４ｄＢｉのビームを放射する場合において、方位角０°の垂直面（ＸＺ平面）内とＸＹ面内でのアンテナユニットの指向性の一例を示す図である。 図１４の特性を有する３つのアンテナユニットを２０ｍ間隔で配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。 図１５の特性を有する３つのアンテナユニットを２０ｍ間隔で配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。 図１６の特性を有する３つのアンテナユニットを２０ｍ間隔で配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。 図１４の特性を有する３つのアンテナユニットを同じ場所に集中配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。
　以下、実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の３次元直交座標系を用いる。
　Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を表す。
　図１は、分散ＭＩＭＯでストリームを送信するアンテナユニット群を備えるアンテナセットの配置例を示す図である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、水平面に平行な方向（水平方向）に略平行であり、Ｚ軸方向は、水平面に垂直な鉛直方向に略平行である。図１に示すアンテナセット１０は、相互に離れて配置された複数のアンテナユニットを含むアンテナユニット群を備え、図１には、３つのアンテナユニット（第１アンテナユニット１１、第２アンテナユニット１２及び第３アンテナユニット１３）が例示されている。以下、第１アンテナユニット１１、第２アンテナユニット１２及び第３アンテナユニット１３を、まとめて、アンテナユニット１１，１２，１３とも称する。
　アンテナユニット１１，１２，１３は、ミリ波を含むマイクロ波等の高周波数帯（例えば、０．３ＧＨｚ～３００ＧＨｚ）の電波の送受信を行う機器である。アンテナユニット１１，１２，１３は、例えば、第５世代移動通信システム（いわゆる、５Ｇ）、ブルートゥース（登録商標）等の無線通信規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応する電波を送受可能に形成されている。なお、アンテナユニット１１，１２，１３は、これら以外の規格に対応する電磁波を送受可能に形成されてもよいし、複数の異なる周波数の電磁波を送受可能に形成されてもよい。アンテナユニット１１，１２，１３のそれぞれは、又は、アンテナユニット１１，１２，１３を含むアンテナセット１０は、例えば、無線基地局として利用可能である。
　アンテナセット１０は、分散ＭＩＭＯでストリームを送信するアンテナユニット群（この例では、アンテナユニット１１，１２，１３）を備える。分散ＭＩＭＯでは、ストリームを送信する複数のアンテナユニットを、ある程度離して設置することが求められる。そのため、比較的高いスループットが得られる通信エリア（“カバレッジエリア”とも称する）を形成可能な設置場所を確保することが難しい。マイクロ波等の高周波数帯の電波（特に、ミリ波）は、遠くへ伝搬しにくく直進性が強いため、通信エリアの設計が容易ではなく、膨大な無線基地局が必要となる可能性がある。
　図１に例示するアンテナセット１０では、相互に離れて配置されたアンテナユニット１１，１２，１３は、いずれも、地面からのＺ軸方向の高さが３ｍ以上８ｍ以下で設置され、メインローブの放射ピークが０度よりも大きく１５度以下の俯角で傾斜する。これにより、アンテナセット１０は、比較的高い場所に設置されたアンテナユニット１１，１２，１３のそれぞれから地面に向けてビームを送信できるので、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。メインローブの放射ピークの俯角は、好ましくは、水平面に垂直で且つアンテナユニット１１，１２，１３が並ぶ方向に対して垂直な鉛直面における角度である。
　アンテナユニットが設置される高さが３ｍ以上であると、３ｍ未満の場合に比べてアンテナユニットが地面から離れるので、比較的高いスループットが得られる通信エリアを水平方向に拡大することが容易になる。アンテナユニットが設置される高さが８ｍ以下であると、８ｍ超の場合に比べてアンテナユニットが地面に近づくので、地面からの高さが比較的低い箇所でも比較的高い利得を確保できる。よって、比較的高いスループットが得られる通信エリアを拡大することが容易になる。
　複数のアンテナユニットは、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成する点で、３．５ｍ以上７．５ｍ以下で設置されることがより好ましい。
　アンテナユニットが設置される高さは、水平面に平行な一の基準面（例えば、地面又は床面、あるいは仮想面でもよい）からの高さで定義される。例えば、屋外に向けて電波を放射するアンテナユニットが図１のように屋外に設置されている場合、当該アンテナユニットの設置高さは、屋外の地面からの高さで定義される。例えば、屋内に向けて電波を放射するアンテナユニットが屋内に設置されている場合、当該アンテナユニットの設置高さは、屋内の床面からの高さで定義される。
　メインローブの放射ピークが０度よりも大きい俯角で傾斜すると、メインローブの放射ピークが仰角で傾斜する場合に比べて、メインローブが地面に近づく。よって、地面からの高さが比較的低い箇所でも比較的高い利得を確保できるので、比較的高いスループットが得られる通信エリアを拡大することが容易になる。一方、メインローブの放射ピークが１５度以下の俯角で傾斜すると、メインローブの放射ピークが１５度を超える俯角で傾斜する場合に比べて、メインローブが地面に到達する範囲がアンテナユニットの設置地点から離れる。よって、比較的高いスループットが得られる通信エリアを水平方向に拡大することが容易になる。
　メインローブの放射ピークは、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成する点で、１．０度以上１４度以下の俯角で傾斜することがより好ましい。
　図１に示す例では、アンテナユニット１１，１２，１３は、水平方向に相互に離れて配置されている。これにより、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを水平方向に拡大することが容易になる。アンテナユニット１１，１２，１３が水平方向に相互に離れて配置された形態として、アンテナユニット１１，１２，１３が、いずれも、水平面に平行な一の仮想平面と交差するように配置された形態などがある。
　例えば、アンテナユニット１１，１２，１３は、相互に同じ高さで配置されている。これにより、第１アンテナユニット１１から地面に向けて送信されるビームにより形成される通信エリアと第２アンテナユニット１２から地面に向けて送信されるビームにより形成される通信エリアと第３アンテナユニット１３から地面に向けて送信されるビームにより形成される通信エリアとを重ねることが容易になる。よって、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを形成できる。アンテナユニット１１，１２，１３が相互に同じ高さで配置された形態として、例えば、水平面に平行な一の基準面から、アンテナユニット１１，１２，１３の各々のアンテナ開口の中心（重心）までの距離（高さ）が、互いに等しい形態などがある。
　なお、アンテナユニット１１，１２，１３のうち、一又は複数の一部のアンテナユニットは、一又は複数の残りのアンテナユニットと異なる高さで配置されてもよい。一又は複数の一部のアンテナユニットが一又は複数の残りのアンテナユニットと異なる高さで配置された形態として、例えば、水平面に平行な一の基準面からアンテナ開口の中心（重心）までの距離（高さ）が、一又は複数の一部のアンテナユニットと一又は複数の残りのアンテナユニットとの間で互いに異なる形態などがある。
　図１に示す例では、アンテナユニット１１，１２，１３は、相互に離れて設置された柱状のポール１，２，３等の構造物に設置されている。アンテナユニット１１，１２，１３が相互に離れて設置された複数の構造物に設置されることで、アンテナユニット１１，１２，１３を、分散ＭＩＭＯで要求される間隔を空けて配置することが容易になる。
　なお、アンテナユニット１１，１２，１３のうち、一又は複数の一部のアンテナユニットは、分散ＭＩＭＯで要求される間隔を確保可能であれば、一又は複数の残りのアンテナユニットが設置される構造物に設置されてもよい。これにより、一又は複数の一部のアンテナユニットと一又は複数の残りのアンテナユニットとを共通の構造物に設置できるので、各アンテナユニットの設置作業が容易になる。
　アンテナユニット１１，１２，１３の各々には、例えば、不図示の配線が接続されている。配線の具体例として、同軸ケーブル、光ケーブルなどが挙げられる。アンテナユニット１１，１２，１３は、それぞれに対応する配線を介して、共通のベースバンドユニット（不図示）に接続される。ベースバンドユニットは、分散ＭＩＭＯを実施するための通信制御を行う機器である。ベースバンドユニットは、アンテナユニット１１，１２，１３のうちのいずれかが設置される構造物に設置されてもよいし、建物、地面又は床面などの場所に設置されてもよい。
　図１に示す例では、アンテナユニット１１，１２，１３は、相互に平行に配置されている。これにより、第１アンテナユニット１１から地面に向けて送信されるビームにより形成される通信エリアと第２アンテナユニット１２から地面に向けて送信されるビームにより形成される通信エリアと第３アンテナユニット１３から地面に向けて送信されるビームにより形成される通信エリアとを重ねることが容易になる。よって、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを形成できる。図１に示す例では、特に、アンテナユニット１１，１２，１３は、共通のＺＸ平面（この例では、水平面に垂直な一仮想平面）に沿って配置されているので、比較的高いスループットが得られる通信エリアをより容易に形成できる。
　複数のアンテナユニットの間隔ｄは、スループットの確保と複数のアンテナユニットの設置の広範化の抑制とを両立する上で、例えば、１０ｍ以上８０ｍ以下である。間隔ｄが１０ｍ以上であると、１０ｍ未満の場合に比べて、比較的高いスループットが得られる通信エリアを、間隔ｄを空けた方向に、拡大することが容易になる。間隔ｄが８０ｍ以下であると、８０ｍ超の場合に比べて、複数のアンテナユニットの設置エリアを狭くできる。また、間隔ｄが８０ｍ以下であると、８０ｍ超の場合に比べて、複数のアンテナユニットの各々により形成される各通信エリアの重なる面積が広くなるので、比較的高いスループットが得られる通信エリアを形成することが容易になる。間隔ｄは、スループットの確保と複数のアンテナユニットの設置の広範化の抑制とを両立する上で、２０ｍ以上７０ｍ以下がより好ましい。
　また、アンテナセット１０は、複数のアンテナユニットに含まれる隣り合うアンテナユニットの間に、電波を反射するリフレクターを備えてもよい。リフレクターにより、比較的高いスループットが得られる通信エリアをより容易に形成できる。リフレクターは、当該隣り合うアンテナユニットにより形成される通信エリアの方面に電波を反射する。
　図１は、アンテナセットと建物群との位置関係の例を上方からの視点（平面視）で模式的に示す上面図（平面図）である。建物４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８は、道路５０に沿って建てられている。建物４１，４２，４３，４４は、それぞれ、道路５０を挟んで、建物４５，４６，４７，４８に対向する。交差点５１は、Ｘ軸方向に延伸する道路５０とＹ軸方向に延伸する道路５２とが交差する場所である。アンテナユニット１１，１２，１３は、道路５０に沿ってＸ軸方向に並ぶポール１，２，３のそれぞれに設置されている。
　アンテナユニット１１，１２，１３は、放射パターンの水平面（アンテナユニット１１，１２，１３の設置高さにおける水平面）での無指向性角度が１８０度以上である。これにより、電波の伝搬を妨げる一又は複数の障害物がアンテナユニット１１，１２，１３の周囲に存在していても、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。電波の伝搬を妨げる障害物（遮蔽物）は、例えば、建物等のコンクリート構造物である。
　図２は、一のアンテナユニットから放射される無指向性角度が３６０度である放射パターンの一例を示す図である。放射パターンの水平面での無指向性角度とは、水平面の各角度を中心とする±１５度の範囲に含まれる各角度での利得の相加平均値の偏差が６ｄＢ以下である角度範囲のことをいう。例えば、０度を中心とする±１５度の範囲（３４５度～１５度）に含まれる３１個の各角度の利得の相加平均値が０度上にプロットされ、１度を中心とする±１５度の範囲（３４６度～１６度）に含まれる３１個の各角度の利得の相加平均値が１度上にプロットされる。そして、プロットした３６０個の値のうち、偏差が６ｄＢ以下である連続した角度範囲を、無指向性角度とする。当該範囲が複数ある場合、無指向性角度は最大の角度範囲とする。全周（３６０個の各点すべて）にわたって偏差が６ｄＢ以下である場合は、「放射パターンの水平面での指向性が３６０度無指向性」ともいう。
　アンテナユニット１１，１２，１３は、それぞれ、放射ピークが上記の俯角で傾斜するメインローブの半値幅（“半値角”ともいう）が６度以上１５度以下であると、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。この点について、図１，３，４，５を参照して説明する。なお、メインローブの半値幅とは、メインローブの放射ピーク（最も利得の大きい部分）から利得が３ｄＢ低い箇所での開き角である。放射ピークが上記の俯角で傾斜するメインローブの半値幅は、好ましくは、水平面に垂直で且つアンテナユニット１１，１２，１３が並ぶ方向に対して垂直な鉛直面におけるメインローブの角度である。
　図３は、受信点Ｒからの距離が異なる３つのアンテナユニット１１，１２，１３のうち一のアンテナユニットから電波を送信する場合において、受信点Ｒにおける３つの受信アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３での受信レベルを測定した結果の一例を示すグラフである。図３は、メインローブの放射ピークの利得が１４ｄＢｉの場合と１１ｄＢｉの場合の２種類を示している。利得１１ｄＢｉは半値幅１０°に相当し、利得１４ｄＢｉは半値幅５°に相当する。縦軸の受信レベルは、「受信電力÷送信電力」に相当する。受信点Ｒは、第３アンテナユニット１３から放射されるメインローブの直接波が到来する位置にあり、第３アンテナユニット１３は、３つのアンテナユニット１１，１２，１３のうちで最も受信点Ｒに近い（図１参照）。
　受信点Ｒに最も近い第３アンテナユニット１３の場合、メインローブの直接波が受信点Ｒに届くので、図３に示すように、利得１４ｄＢｉの方が利得１１ｄＢｉの場合に比べて受信点Ｒでの受信レベルが高くなっている。これに対し、受信点Ｒから遠い第１アンテナユニット１１及び第２アンテナユニット１２の場合、図３に示すように、利得１１ｄＢｉの方が利得１４ｄＢｉの場合に比べて受信点Ｒでの受信レベルが高くなる。これは、利得１１ｄＢｉの方が利得１４ｄＢｉの場合に比べてメインローブの半値幅が広いことにより、受信点Ｒに到達する反射波が増えるからである。
　図４は、メインローブの放射ピークの利得が比較的低い場合に受信点Ｒで電波を受信する場合の一例を示す図である。図５は、メインローブの放射ピークの利得が比較的高い場合に受信点Ｒで電波を受信する場合の一例を示す図である。放射ピークの利得が低い図４の場合、メインローブの半値幅θＨＰは広く、メインローブの指向性が鈍くなる。したがって、建物４２等の障害物で反射した電波が受信点Ｒに到達する度合いが大きくなるので、利得の比較的高い到来波が受信点Ｒに到達する度合いが大きくなる。一方、放射ピークの利得が高い図５の場合、メインローブの半値幅θＨＰは狭く、メインローブの指向性が鋭くなる。したがって、建物４２等の障害物で反射した電波が受信点Ｒに到達する度合いが小さくなるので、利得の比較的高い到来波が受信点Ｒに到達する度合いが小さくなる。
　したがって、アンテナユニット１１，１２，１３は、それぞれ、メインローブの半値幅θＨＰが６度以上であると、θＨＰが６度未満の場合に比べて、利得の比較的高い到来波が受信点Ｒに到達する度合いが大きくなる。よって、アンテナセット１０は、半値幅θＨＰが６度以上であると、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。一方、アンテナユニット１１，１２，１３は、それぞれ、メインローブの半値幅θＨＰが１５度以下であると、θＨＰが１５度超の場合に比べて、受信点Ｒに到達する反射波が少なくなるものの、利得の比較的高い直接波が受信点Ｒに到達する度合いが大きくなる。よって、アンテナセット１０は、半値幅θＨＰが１５度以下であると、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。
　また、アンテナユニット群に含まれる一のアンテナユニットから送信された電波の直接波を受信したレベルが最大になる地点を受信点Ｒとし、この受信点Ｒにおいて、「当該電波の反射波を受信したレベル［ｄＢ］÷当該電波の直接波を受信したレベル［ｄＢ］」を受信レベルＬｐとする。受信点Ｒにおいて電波の反射波を受信したレベルとは、「受信点Ｒでの反射波の受信電力÷電波の送信電力」に相当し、受信点Ｒにおいて電波の直接波を受信したレベルとは、「受信点Ｒでの直接波の受信電力÷電波の送信電力」に相当する。このとき、受信レベルＬｐは、０．７以上０．９５以下であると、好ましくは、０．７５以上０．９９以下であると、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。
　図６は、受信点Ｒに位置する受信アンテナＡ１で受信された直接波と反射波の遅延プロファイルの一例を示す図である。図６は、受信点Ｒに最も近いポール３に設置された第３アンテナユニット１３から電波を送信する場合と、受信点Ｒから最も遠いポール１に設置された第１アンテナユニット１１から電波を送信する場合とを示す。受信レベルＬｐが０．７以上０．９５以下を満たす１１ｄＢｉの方が、受信レベルＬｐが０．７以上０．９５以下を満たさない１４ｄＢｉの場合に比べて、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。
　図７は、図１３におけるアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４単体の水平面におけるメインローブの半値幅φＨＰが１００°、８０°、６０°のそれぞれのときの、水平面に垂直な鉛直面におけるメインローブの半値幅θＨＰと当該メインローブの放射ピークの指向性利得ｅとの関係の一例を示す図である。指向性利得ｅ［ｄＢｉ］は、
　　ｅ＝１０×ｌｏｇ１０（４１２５３／（φＨＰ×θＨＰ））
という簡易な関係式が成立する。図７に示すグラフは、この関係式で得られるデータを表す。
　水平面におけるメインローブの半値幅φＨＰは、１００°、８０°、６０°に限らず、これらよりも大きくても小さくてもよい。アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、図７で表される指向性利得ｅ［ｄＢｉ］に近づくように設計されると好ましい。アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の構成についての詳細は、後述する。
　図７によれば、アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、水平面におけるメインローブの半値幅φＨＰが１００°、８０°、６０°のそれぞれの場合において、水平面に垂直な鉛直面におけるメインローブの半値幅θＨＰが６度以上１５度以下であるときに、利得ｃが１４ｄＢｉ～２１ｄＢｉに近づくように設計されると好ましい。これにより、一つのアンテナユニットの利得を増大できる。このとき、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。
　図８は、図１に示す３つのアンテナユニット１１，１２，１３の各設置地点を含む６０ｍ×２００ｍのエリアにおいて、３×３ＭＩＭＯで電波を送受したときに計測されたスループットの評価値の一覧である。スループットは、当該エリアに１ｍメッシュで受信点（一の受信端末を想定）を配置し、それぞれの受信点に位置する３つの受信アンテナで、３つのアンテナユニット１１，１２，１３から送信されたストリームを受信する場合に計測される値で評価される。
　図８には、俯角ａ（チルト角）と高さｂと半値幅ｃと間隔ｄを変えた１９種類の異なる条件で計測されたスループットの評価値が示されている。俯角ａは、複数のアンテナユニットの各々の俯角の平均値を表す。高さｂは、複数のアンテナユニットの各々の設置高さの平均値を表す。半値幅ｃは、複数のアンテナユニットのそれぞれから放射されるメインローブの半値幅θＨＰの平均値を表す。間隔ｄは、複数のアンテナユニットに含まれる隣り合うアンテナユニットの間隔の平均値を表す。
　“１Ｇｂｐｓ以上の割合”とは、６０ｍ×２００ｍのエリアに１ｍメッシュで配置された全受信点のうちで、１Ｇｂｐｓ以上のスループットが計測された受信点の割合（累積確率）を表す。“２Ｇｂｐｓ以上の割合”とは、６０ｍ×２００ｍのエリアに１ｍメッシュで配置された全受信点のうちで、２Ｇｂｐｓ以上のスループットが計測された受信点の割合（累積確率）を表す。“３Ｇｂｐｓ以上の割合”とは、６０ｍ×２００ｍのエリアに１ｍメッシュで配置された全受信点のうちで、３Ｇｂｐｓ以上のスループットが計測された受信点の割合（累積確率）を表す。
　図８に示す１９個のデータを含む計測データ群を用いて、俯角ａ（チルト角）、高さｂ、半値幅ｃ及び間隔ｄの４つを説明変数として、主成分分析を行ったところ、第１主成分ＰＣ１と第２主成分ＰＣ２は、
　　ＰＣ１＝－（ａ／１０．６）－（ｂ／１０．８）＋（ｃ／５．７）＋（ｄ／１９．８）－１．８
　　ＰＣ２=（ａ／１２．０）＋（ｂ／２．５）＋（ｃ／６．６）＋（ｄ／９９．６）－４．９
という結果が得られた。第１主成分ＰＣ１と第２主成分ＰＣ２との累積寄与率は、６９．１％である（図９参照）。
　図１０は、上記の１９種類の個々のデータを第１主成分ＰＣ１と第２主成分ＰＣ２に代入して得られる主成分得点の散布図である。図１０において、“〇”印は、６０ｍ×２００ｍのエリアに１ｍメッシュで配置された全受信点のうちで、２Ｇｂｐｓ以上のスループットが計測された受信点の割合が６０％以上となる主成分得点を表し、“×”印は、当該割合が６０％未満となる主成分得点を表す。「ＰＣ２＝－４．５×ＰＣ１－４．５」は、“〇”印の領域と“×”印の領域との第１境界線（第１閾値）に相当する。
　図１０によれば、俯角ａ（チルト角）、高さｂ、半値幅ｃ及び間隔ｄの４つの値が、「ＰＣ２≧－４．５×ＰＣ１－４．５」を満たすように、複数のアンテナユニットを配置することが好ましい。このように配置することによって、６０ｍ×２００ｍのエリアのうち、２Ｇｂｐｓ以上のスループットが得られるカバレッジエリアの割合を６０％以上にできる。つまり、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。
　図１１は、上記の１９種類の個々のデータを第１主成分ＰＣ１と第２主成分ＰＣ２に代入して得られる主成分得点の散布図である。図１１において、“〇”印は、６０ｍ×２００ｍのエリアに１ｍメッシュで配置された全受信点のうちで、２Ｇｂｐｓ以上のスループットが計測された受信点の割合が７８％以上となる主成分得点を表し、“×”印は、当該割合が７８％未満となる主成分得点を表す。「ＰＣ２＝０．１５×ＰＣ１＋１．０」は、“〇”印の領域と“×”印の領域との第２境界線（第２閾値）に相当する。
　図１１によれば、俯角ａ（チルト角）、高さｂ、半値幅ｃ及び間隔ｄの４つの値が、「ＰＣ２≧－４．５×ＰＣ１－４．５　且つ　ＰＣ２≧０．１５×ＰＣ１＋１．０」を満たすように、複数のアンテナユニットを配置することが好ましい。このように配置することによって、６０ｍ×２００ｍのエリアのうち、２Ｇｂｐｓ以上のスループットが得られるカバレッジエリアの割合を７８％以上にできる。つまり、アンテナセット１０は、比較的高いスループットが得られる通信エリアを地面との間に形成できる。
　図１２は、隣り合う２つのアンテナユニットの周囲に形成される方形エリアを平面視で模式的に示す図である。水平面に垂直な方向から見て（平面視において）、第１アンテナユニット１１と第２アンテナユニット１２とを結ぶ線分ｋ１の長さをｄ、第１アンテナユニット１１から線分ｋ１を０．５×ｄだけ延長した点をｐ１、第２アンテナユニット１２から線分ｋ１を０．５×ｄだけ延長した点をｐ２、ｐ１とｐ２を通る直線をＬ１、点ｐ１を通り直線Ｌ１に直角な直線をＬ２、点ｐ２を通り直線Ｌ１に直角な直線をＬ３、直線Ｌ１に平行で且つ電波の伝搬を妨げる障害物（遮蔽物）と交わらない範囲内で最遠の直線をＬ４、直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で囲まれる方形エリアをＳとする。このとき、方形エリアＳのうち、１Ｇｐｂｓ以上でスループットが得られるエリアの割合が９０％以上となるように、第１アンテナユニット１１及び第２アンテナユニット１２は、配置されることが好ましい。上述の図８には、方形エリアＳのうち、１Ｇｐｂｓ以上でスループットが得られるエリアの割合が９０％以上となる条件が示されている。
　直線Ｌ２,Ｌ３の長さは、電波の伝搬を妨げる障害物（遮蔽物）と交わらない範囲内で固定した値を用いてもよく、例えばｄ、１.５×ｄ、又は２×ｄなどを採用してよい。
　図１３は、ポールの外周面に設置されたアンテナユニットの一例を示す断面図である。アンテナユニットは、複数の放射素子７３を有する。図１３には、４つのアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が複数の放射素子７３として例示されている。複数の放射素子７３は、導体７５を裏面に有する誘電性のフレキシブルな基材７２に設けられている。
　図１３では、放射素子７３は、ポール外周面に９０°間隔で４つ配置されているが、放射素子７３の個数は、４つよりも少なくてもよい。例えば、放射素子７３は、１２０°間隔で３つ配置されてもよいし、１８０°間隔で２つ配置されてもよい。また、放射素子７３の個数は、４つよりも多くてもよい。例えば、放射素子７３は、６０°間隔で６つ配置されてもよいし、４５°間隔で８つ配置されてもよい。
　図１３において、放射素子７３は、所望の周波数帯の電波を送受可能に形成されるアンテナ導体である。所望の周波数帯として、例えば、周波数が０．３～３ＧＨｚのＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯、周波数が３～３０ＧＨｚのＳＨＦ（Super High Frequency）帯、周波数が３０～３００ＧＨｚのＥＨＦ（Extremely High Frequency）などが挙げられる。放射素子７３は、放射器（輻射器）として機能する。
　放射素子７３は、基材７２の外側の第１主面に設けられる。基材７２の第１主面上に設けたセラミックス層上に少なくとも一部重なるように金属材料を印刷することにより、放射素子７３が形成されてもよい。これにより、放射素子７３は、基材７２の第１主面上に、セラミックス層が形成されている部分とそれ以外の部分とに跨って設けられる。
　放射素子７３は、例えば、平面状に形成された導体である。放射素子７３を形成する金属材料としては、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、鉛、亜鉛、ニッケル又は白金などの導電性材料を用いることができる。導電性材料は、合金でもよく、例えば、銅と亜鉛の合金（黄銅）、銀と銅の合金、銀とアルミニウムの合金などがある。放射素子７３は、薄膜であってもよい。放射素子７３の形状は、矩形状でも円状でもよいが、これらの形状に限られない。
　放射素子７３を形成する別の材料としては、フッ素添加錫酸化物（ＦＴＯ）やインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等が挙げられる。
　上述のセラミックス層は、印刷などにより基材７２の第１主面上に形成することができる。セラミックス層を設けることにより、放射素子７３に取り付けられる配線（不図示）を覆い隠すことができ、意匠性がよい。なお、本実施形態では、セラミックス層は、第１主面上に設けなくてもよいし、基材７２の内側の第２主面上に設けられてもよい。セラミックス層を基材７２の第１主面上に設けられることが、放射素子７３とセラミックス層を基材７２に同一工程で印刷により設けられるため、好ましい。
　セラミックス層の材料は、ガラスフリットなどであり、その厚さは、１～２０μｍであることが好ましい。
　なお、本実施形態では、放射素子７３は、基材７２の第１主面に設けているが、基材７２の内部に設けられてもよい。この場合、放射素子７３は、例えば、コイル状にして基材７２の内部に設けることができる。
　基材７２は、例えば、ポールの外周面に沿って設けられている基板である。基材７２は、平面視において、例えば、矩形に形成されており、第１主面および第２主面を有する。基材７２の第１主面は、外側を向くように設けられる。基材７２の第２主面は、内側を向くように設けられる。
　基材７２を形成する材料は、放射素子７３に求められるパワーや指向性などアンテナ性能に応じて設計され、例えば、ガラスや樹脂などの誘電体、金属、又はそれらの複合体などを用いることができる。
　基材７２として樹脂を用いる場合、樹脂は、透明な樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリカーボネート、アクリル系樹脂またはフッ素樹脂等が挙げられる。低誘電率である点からフッ素樹脂が好ましい。
　フッ素樹脂としては、エチレン－テトラフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＥＴＦＥ」ともいう。）、ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＦＥＰ」ともいう。）、テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン－プロピレン共重合体、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）－テトラフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＰＦＡ」ともいう。）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン－フッ化ビニリデン系共重合体（以下、「ＴＨＶ」ともいう。）、ポリフッ化ビニリデン（以下、「ＰＶＤＦ」ともいう。）、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、ポリフッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン系重合体、エチレン－クロロトリフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＥＣＴＦＥ」ともいう。）またはポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。これらはいずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を組合わせて用いてもよい。
　フッ素樹脂としては、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよびＴＨＶからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、透明性、加工性および耐候性に優れる点から、ＥＴＦＥが特に好ましい。
　また、フッ素樹脂として、アフレックス（登録商標）を用いてもよい。
　基材７２の厚さｈは、２５μｍ～１０ｍｍが好ましい。基材７２の厚さｈは、放射素子７３の配置される場所に応じて、任意に設計することができる。
　基材７２が樹脂の場合、樹脂はフィルムまたはシート状に成形したものを使用することが好ましい。フィルムまたはシートの厚さｈは、アンテナ保持の強度に優れる点から、２５～１０００μｍが好ましく、１００～８００μｍより好ましく、１００～５００μｍが特に好ましい。
　導体７５の表面抵抗率は、２０Ω／□（ohms per square）以下であることが好ましく、より好ましくは１０Ω／□以下であり、さらに好ましくは５Ω／□以下である。導体７５は、基材７２よりも広いことが好ましいが、基材７２よりも狭くてもよい。
　導体７５の厚さは、４００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましい。導体７５の厚さの下限は特に限定されないが、２ｎｍ以上であってよく、１０ｎｍ以上であってよく、３０ｎｍ以上であってよい。
　放射素子７３は、パッチ素子（パッチアンテナ）であるが、ダイポール素子（ダイポールアンテナ）などの他の素子でもよい。
　なお、第２アンテナユニット１２等の他のアンテナユニットは、第１アンテナユニット１１と同じ形状でよいので、他のアンテナユニットの形状の説明は、第１アンテナユニット１１の形状の上述の説明を援用することで、省略する。
　次に、シミュレーション上でスループットを計算した結果の一例について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　表１は、シミュレーション上でスループットを計算する時のシミュレーション条件を表す。図１４，１５，１６は、シミュレーション時に使用する複数のアンテナユニットの放射パターンを示す。シミュレーション時に使用する複数のアンテナユニットの放射パターンは、全て同一である。
　図１４は、ＸＹ平面に対するチルト角５°で１１ｄＢｉのビームを放射する場合において、方位角０°の垂直面（ＸＺ平面）内とＸＹ面内でのアンテナユニットの指向性の一例を示す図である。図１５は、ＸＹ平面に対するチルト角１０°で１１ｄＢｉのビームを放射する場合において、方位角０°の垂直面（ＸＺ平面）内とＸＹ面内でのアンテナユニットの指向性の一例を示す図である。図１６は、ＸＹ平面に対するチルト角１０°で１４ｄＢｉのビームを放射する場合において、方位角０°の垂直面（ＸＺ平面）内とＸＹ面内でのアンテナユニットの指向性の一例を示す図である。なお、この例では、利得１１ｄＢｉは半値幅１０°に相当し、利得１４ｄＢｉは半値幅５°に相当する。
　図１７は、図１４の特性を有する３つのアンテナユニットを２０ｍ間隔で配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。図１８は、図１５の特性を有する３つのアンテナユニットを２０ｍ間隔で配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。図１９は、図１６の特性を有する３つのアンテナユニットを２０ｍ間隔で配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。図２０は、図１４の特性を有する３つのアンテナユニットを同じ場所に集中配置した場合に得られるスループットの一例を示す分布図である。
　図１７～２０によれば、分散配置型（図１７～図１９）は、集中配置型（図２０）に比べて、高いスループットが得られる通信エリアを形成できるという結果が得られた。
　以上、アンテナセットを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
　アンテナユニットが設置される構造物は、ポールに限られない。アンテナユニットは、土地に定着する建造物に設置され、例えば、電信柱、電柱、街灯、信号機、標識又は建物などの構造物に設置されてもよい。
　また、アンテナセットは、分散ＭＩＭＯでストリームを送信する２つ又は４つ以上のアンテナユニットを有してもよい。これらの４つ以上のアンテナユニットを有すれば、より高いスループットが得られる通信エリアを形成できる。また、通信エリアの収容人数を増やすことができる。
　本国際出願は、２０２０年１１月９日に出願した日本国特許出願第２０２０－１８６５００号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０２０－１８６５００号の全内容を本国際出願に援用する。
　１，２，３　ポール
　１０　アンテナセット
　１１，１２，１３　アンテナユニット
　４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８　建物
　５０，５２　道路
　５１　交差点
　７２　基材
　７５　導体

Claims (10)

  1. 　分散ＭＩＭＯでストリームを送信するアンテナユニット群を備えるアンテナセットであって、
    　前記アンテナユニット群は、相互に離れて配置された複数のアンテナユニットを含み、
    　前記複数のアンテナユニットは、高さが３ｍ以上８ｍ以下で設置され、放射パターンの水平面での無指向性角度が１８０度以上であり、メインローブの放射ピークが０度よりも大きく１５度以下の俯角で傾斜する、アンテナセット。
  2. 　前記複数のアンテナユニットは、それぞれ、前記メインローブの半値幅が６度以上１５度以下である、請求項１に記載のアンテナセット。
  3. 　前記複数のアンテナユニットは、それぞれ、放射パターンの水平面での指向性が３６０度無指向性である、請求項１又は２に記載のアンテナセット。
  4. 　前記複数のアンテナユニットは、相互に隣接する二つのアンテナユニットを含み、
    　前記二つのアンテナユニットの間隔は、１０ｍ以上８０ｍ以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナセット。
  5. 　前記複数のアンテナユニットの各々の俯角の平均値をａ［度］、前記複数のアンテナユニットの各々の設置高さの平均値をｂ［ｍ］、前記複数のアンテナユニットのそれぞれから放射されるメインローブの半値幅の平均値をｃ［度］、前記複数のアンテナユニットに含まれる隣り合うアンテナユニットの間隔の平均値をｄ［ｍ］とするとき、
    　　ＰＣ１＝－（ａ／１０．６）－（ｂ／１０．８）＋（ｃ／５．７）＋（ｄ／１９．８）－１．８
    　　ＰＣ２=（ａ／１２．０）＋（ｂ／２．５）＋（ｃ／６．６）＋（ｄ／９９．６）－４．９
    　　ＰＣ２≧－４．５×ＰＣ１－４．５
    を満たす、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナセット。
  6. 　前記アンテナユニット群に含まれる一のアンテナユニットから送信された電波の直接波を受信したレベルが最大になる地点において、「前記電波の反射波を受信したレベル［ｄＢ］÷前記電波の直接波を受信したレベル［ｄＢ］」は、０．７以上０．９５以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナセット。
  7. 　前記複数のアンテナユニットに含まれる隣り合うアンテナユニットの間に、電波を反射するリフレクターを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナセット。
  8. 　前記アンテナユニット群は、第１アンテナユニットと、前記第１アンテナユニットに隣接する第２アンテナユニットとを含み、
    　水平面に垂直な方向から見て、前記第１アンテナユニットと前記第２アンテナユニットとを結ぶ線分の長さをｄ、前記第１アンテナユニットから前記線分を０．５×ｄだけ延長した点をｐ１、前記第２アンテナユニットから前記線分を０．５×ｄだけ延長した点をｐ２、ｐ１とｐ２を通る直線をＬ１、点ｐ１を通り直線Ｌ１に直角な直線をＬ２、点ｐ２を通り直線Ｌ１に直角な直線をＬ３、直線Ｌ１に平行で且つ電波の伝搬を妨げる障害物と交わらない範囲内で最遠の直線をＬ４、直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で囲まれる方形エリアをＳとするとき、
    　方形エリアＳのうち１Ｇｐｂｓ以上のスループットが得られるエリアの割合が９０％以上となるように、前記第１アンテナユニット及び前記第２アンテナユニットは、配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナセット。
  9. 　前記アンテナユニットは、土地に定着する構造物に設置される、請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナセット。
  10. 　前記構造物は、電信柱、電柱、街灯、信号機、標識又は建物である、請求項９に記載のアンテナセット。
PCT/JP2021/040092 2020-11-09 2021-10-29 アンテナセット Ceased WO2022097581A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180073454.XA CN116491025A (zh) 2020-11-09 2021-10-29 天线组
EP21889134.9A EP4243199A4 (en) 2020-11-09 2021-10-29 ANTENNA SET
JP2022560755A JP7673754B2 (ja) 2020-11-09 2021-10-29 アンテナセット
US18/193,770 US12555926B2 (en) 2020-11-09 2023-03-31 Antenna set

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020186500 2020-11-09
JP2020-186500 2020-11-09

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/193,770 Continuation US12555926B2 (en) 2020-11-09 2023-03-31 Antenna set

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022097581A1 true WO2022097581A1 (ja) 2022-05-12

Family

ID=81457861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/040092 Ceased WO2022097581A1 (ja) 2020-11-09 2021-10-29 アンテナセット

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12555926B2 (ja)
EP (1) EP4243199A4 (ja)
JP (1) JP7673754B2 (ja)
CN (1) CN116491025A (ja)
WO (1) WO2022097581A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12362789B2 (en) * 2022-12-22 2025-07-15 Red Hat, Inc. Wireless network for object and pattern detection

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017038195A (ja) 2015-08-07 2017-02-16 日本電信電話株式会社 無線通信システム
WO2017135368A1 (ja) 2016-02-05 2017-08-10 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信装置
JP2020504494A (ja) * 2016-12-09 2020-02-06 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） 分散マッシブｍｉｍｏのための改良されたアンテナ装置
JP2020186500A (ja) 2019-05-13 2020-11-19 株式会社おいなり３ 指カバー具

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120020431A1 (en) * 2009-04-16 2012-01-26 Nec Corporation Antenna device and multi-antenna system
EP2647124B1 (en) * 2010-11-29 2019-06-05 Smart Antenna Technologies Ltd Balanced antenna system
GB2500927B (en) * 2012-04-05 2014-11-19 Broadcom Corp Antenna using fading conditions to control radiation beam
US10205491B2 (en) * 2015-09-28 2019-02-12 Futurewei Technologies, Inc. System and method for large scale multiple input multiple output communications
US10505609B2 (en) * 2017-06-14 2019-12-10 Commscope Technologies Llc Small cell beam-forming antennas
US10530440B2 (en) * 2017-07-18 2020-01-07 Commscope Technologies Llc Small cell antennas suitable for MIMO operation
KR102738383B1 (ko) * 2017-11-15 2024-12-06 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. 장치를 테스트하기 위한 장치, 측정 시스템, 측정 설정, 및 방법
CN109004337B (zh) * 2018-06-15 2019-10-25 深圳市信维通信股份有限公司 适用于5g通信的双极化毫米波天线系统及移动终端
WO2020201049A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Devices for communicating in a wireless communication network and methods for operating and testing the devices
WO2021054878A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and network node with improved beamforming

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017038195A (ja) 2015-08-07 2017-02-16 日本電信電話株式会社 無線通信システム
WO2017135368A1 (ja) 2016-02-05 2017-08-10 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信装置
JP2020504494A (ja) * 2016-12-09 2020-02-06 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） 分散マッシブｍｉｍｏのための改良されたアンテナ装置
JP2020186500A (ja) 2019-05-13 2020-11-19 株式会社おいなり３ 指カバー具

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KISHIYAMA, YOSHIHISA: "Latest wireless access technology for 5G systems and field demonstration experiment results", NTT DOCOMO TECHNICAL JOURNAL, vol. 25, no. 1, 1 April 2017 (2017-04-01), JP, pages 16 - 29, XP009536526 *
NTT DOCOMO TECHNICAL JOURNAL, vol. 25, no. 1, April 2017 (2017-04-01)
See also references of EP4243199A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN116491025A (zh) 2023-07-25
EP4243199A1 (en) 2023-09-13
US20230246347A1 (en) 2023-08-03
JP7673754B2 (ja) 2025-05-09
JPWO2022097581A1 (ja) 2022-05-12
EP4243199A4 (en) 2024-09-04
US12555926B2 (en) 2026-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12261367B2 (en) Antenna unit and window glass
KR20220043213A (ko) 빔 형성 시스템을 위한 메타 구조의 무선 인프라구조
US12057631B2 (en) Antenna unit and window glass
WO2021104191A1 (zh) 天线单元及电子设备
EP3477771B1 (en) Printed dipole antenna, array antenna, and communications device
KR20160031860A (ko) 무급전 재방사 중계기 및 그의 제작 방법
Susanti et al. MIMO antenna with cross polarisation printed yagi elements for MIMO router
US12218405B2 (en) Antenna set
US12555926B2 (en) Antenna set
CN108539429B (zh) 一种用于金属载体的宽带全向斜极化天线
CN103887600B (zh) 无线覆盖天线单元、天线组件及多天线组件
CN103401068A (zh) 高增益宽带立体式缝隙八木天线
Mologni et al. Investigation on the deployment of FSS as electromagnetic shielding for 5G devices
EP2077604A1 (en) Multi row antenna arrangement having a two dimentional omnidirectional transmitting and/or receiving profile
CN203367475U (zh) 天线单元、多天线组件及无线互连设备
CN203219498U (zh) 一种无线覆盖系统
CN113871901A (zh) 一种基于偶极子线阵的宽带高增益全向天线
TWI757835B (zh) 毫米波基地台之天線結構的建置方法及毫米波基地台系統
CN107946756B (zh) 一种电磁超表面加载的窄波束wlan ap天线
US20260101196A1 (en) Metasurface reflectors and methods of wireless network configuration for wireless signal coverage improvement
CN219553884U (zh) 一种多输入多输出天线及电子设备
CN114079158B (zh) 毫米波基地台的天线结构的建置方法及毫米波基地台系统
KR102725485B1 (ko) 안테나 광빔폭 장치
WO2025115482A1 (ja) 受信電力の測定方法、電力反射効率の計算方法、受信電力の測定プログラム、及び、電力反射効率の計算プログラム
KR101639601B1 (ko) 무지향성 방사체를 갖는 빔 성형 안테나 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21889134

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022560755

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180073454.X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2021889134

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021889134

Country of ref document: EP

Effective date: 20230609