(57)【要約】【課題】従来の移動通信用基地局アンテナの設置専有面積を大幅に増やすことなく、空間分割多重アクセスを実現できる移動通信用基地局アンテナを提供する。【解決手段】直交に配置した２つのアンテナ素子３からなり、両アンテナ素子３の偏波特性が互いに直交する複数のアンテナ素子対４をアレー状に配置したアレーアンテナ２を備えた移動通信用基地局アンテナにおいて、周波数の利用効率を上げてチャネル容量の拡大を実現するために、アレーアンテナ２を２本以上備え、各アレーアンテナ２を鉛直方向に所定の間隔で配置して構成されるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交に配置した２つのアンテナ素子からなり、両アンテナ素子の偏波特性が互いに直交する複数のアンテナ素子対をアレー状に配置したアレーアンテナを備えた移動通信用基地局アンテナにおいて、
前記アレーアンテナを２本以上備え、各アレーアンテナを鉛直方向に所定の間隔で配置して構成されることを特徴とする移動通信用基地局アンテナ。
【請求項２】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔は、前記アレーアンテナ間のアンテナ相関係数が０．８以下となるように設定される請求項１記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項３】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔は、前記アレーアンテナ間のアンテナ相関係数が０．７以下となるように設定される請求項１記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項４】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔が、通信する周波数帯域の波長に対して４波長から１０波長の範囲である請求項１または２記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項５】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔が、通信する周波数帯域の波長に対して５波長から１０波長の範囲である請求項１または３記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項６】
前記各アレーアンテナは、各アレーアンテナのグランド電位を共通にする導通板によりそれぞれ接続される請求項１〜５いずれかに記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項７】
前記アンテナ素子対が、一方のアンテナ素子を垂直に、他方のアンテナ素子を水平に配置した水平垂直アンテナ素子対である請求項１〜６いずれかに記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項８】
前記アンテナ素子対が、一方のアンテナ素子を鉛直方向に対して＋４５度に、他方のアンテナ素子を鉛直方向に対して−４５度に斜め配置した±４５度アンテナ素子対である請求項１〜６いずれかに記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項９】
前記アレーアンテナの少なくとも１段が、一方のアンテナ素子を垂直に、他方のアンテナ素子を水平に配置した水平垂直アンテナ素子対を用いたものであり、その他の前記アレーアンテナが、一方のアンテナ素子を鉛直方向に対して＋４５度に、他方のアンテナ素子を鉛直方向に対して−４５度に斜め配置した±４５度アンテナ素子対を用いたものである請求項１〜６いずれかに記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項１０】
前記アレーアンテナは、一方のアンテナ素子を垂直に、他方のアンテナ素子を水平に配置した水平垂直アンテナ素子対と、一方のアンテナ素子を鉛直方向に対して＋４５度に、他方のアンテナ素子を鉛直方向に対して−４５度に斜め配置した±４５度アンテナ素子対とを、交互に配置して構成される請求項１〜６いずれかに記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項１１】
前記アンテナ素子が、半波長ダイポールアンテナである請求項１〜１０いずれかに記載の移動通信用基地局アンテナ。
【請求項１２】
前記アンテナ素子が、パッチアンテナである請求項１〜１０いずれかに記載の移動通信用基地局アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏波共用アンテナおよびアレーアンテナに係り、特に、空間分割多重アクセスを実現する移動通信用基地局アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動通信に用いられる基地局においては、複数のユーザの同時接続を可能とするため、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）などの手法が提案されており、商用のシステムに既に導入されている。
【０００３】
しかし、近年の移動通信の普及に伴うユーザの急激な増加のため、移動通信システムに割り当てられた周波数チャネルの許容量以上の通話要求が発生し、周波数が逼迫するという問題が発生している。
【０００４】
そこで、周波数の利用効率を上げてチャネル容量の拡大を実現するために、１つの周波数帯域で複数のユーザとの通信を実現する空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）が提案されている。空間分割多重アクセスでは、基地局アンテナの指向性の主ビーム方向を希望のユーザの方向に向け、他のユーザ方向には指向性のヌル方向を向けることで、複数のユーザを空間の違いによって分離している。
【０００５】
空間分割多重アクセスを実現する方法として、複数のアンテナを組み合わせてデータ送受信の帯域を広げるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）と呼ばれる無線通信技術がある。ＭＩＭＯでは、送信データを複数の信号（ストリーム）に分けて同時送信するため、複数のアンテナを設置する必要がある。
【０００６】
特許文献１では、空間分割多重アクセスを実現する移動通信基地局アンテナが提案されており、複数ユーザの分解能力を改善すべく、複数のアレーアンテナを直線状、もしくは円周上に配置した移動通信用基地局アンテナが提案されている。
【０００７】
また、非特許文献１では、空間分割多重アクセスを実現する移動通信基地局が提案されており、Ｖ−Ｈ偏波および斜め±４５度偏波を用いたアレーアンテナ４本を水平方向に並べた移動通信基地局が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３１３５２５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｋ．Ｎｉｓｈｉｍｏｒｉ、他２名、「Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ８×２  ＭＩＭＯ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｂｙ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａｎ  Ａｃｔｕａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＡＮＴＥＮＮＡＳ  ＡＮＤ  ＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ、ＶＯＬ．５４、ＮＯ．１１、２００６年１１月、ｐｐ．３２８５−３２９１
【非特許文献２】恵比根佳雄、他２名、「陸上移動通信におけるアンテナ垂直配置スペースダイバーシチの検討」、電子情報通信学会論文誌Ｂ−II  Ｎｏ．６、１９９０年６月、ｐｐ．２８６−２９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献１、非特許文献１では、アレーアンテナを直線状、もしくは円周上に配置しているため、移動通信用基地局アンテナ全体の設置専有面積が大きくなってしまうという問題がある。また、アレーアンテナを直線状、もしくは円周上に配置する場合、スペースダイバーシチ効果を得るためには、アレーアンテナの間隔を広くとる必要があるため、移動通信用基地局アンテナの設置専有面積がさらに大きくなってしまう問題がある。
【００１１】
このように、周波数の利用効率を上げるためにＭＩＭＯを導入すると、アレーアンテナを増設する必要があるため、アンテナの設置専有面積が大きくなってしまう問題が発生する。また、アレーアンテナを増設すると、各々のアレーアンテナの取り付け工事や配線などの付帯設備もアレーアンテナの本数分必要となり、コストが増大してしまう問題もある。
【００１２】
近年、携帯電話をはじめとする高速無線通信の普及により、街中には移動通信用基地局アンテナが満ち溢れている。移動通信用基地局アンテナは、鉄塔や高い建物の屋上などに設置されるため、アレーアンテナの本数を増やすことは、設置費用のアップや景観を損ねることにつながり、好ましくない。
【００１３】
したがって、周波数の利用効率を上げてチャネル容量の拡大を実現するためには、アレーアンテナを複数配置してＭＩＭＯを導入することが必須であるが、設置専有面積が大きくなることは極力避けたいという要求があり、設置専有面積の小さい移動通信用基地局アンテナが強く望まれている。
【００１４】
非特許文献２では、２つの受信アンテナを鉛直軸上に垂直に配列して垂直配置スペースダイバーシチを構成することにより、アンテナ設置占有面積を小さくすることが提案されている。
【００１５】
しかしながら、非特許文献２では、垂直配置スペースダイバーシチアンテナの有効性を、アンテナ間隔と相関係数の観点から理論的、実験的に明らかにしているのみであり、スペースダイバーシチ効果の検証にとどまっている。つまり、非特許文献１では、空間分割多重アクセスを実現するためのアレーアンテナ構成については言及されていない。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、従来の移動通信用基地局アンテナの設置専有面積を大幅に増やすことなく、空間分割多重アクセスを実現できる移動通信用基地局アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、直交に配置した２つのアンテナ素子からなり、両アンテナ素子の偏波特性が互いに直交する複数のアンテナ素子対をアレー状に配置したアレーアンテナを備えた移動通信用基地局アンテナにおいて、周波数の利用効率を上げてチャネル容量の拡大を実現するために、前記アレーアンテナを２本以上備え、各アレーアンテナを鉛直方向に所定の間隔で配置して構成される移動通信用基地局アンテナである。
【００１８】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔は、前記アレーアンテナ間のアンテナ相関係数が０．８以下となるように設定されてもよい。
【００１９】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔は、前記アレーアンテナ間のアンテナ相関係数が０．７以下となるように設定されてもよい。
【００２０】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔が、通信する周波数帯域の波長に対して４波長から１０波長の範囲であるとよい。
【００２１】
前記各アレーアンテナの上下方向の配置間隔が、通信する周波数帯域の波長に対して５波長から１０波長の範囲であるとよい。
【００２２】
前記各アレーアンテナは、各アレーアンテナのグランド電位を共通にする導通板によりそれぞれ接続されるとよい。
【００２３】
前記アンテナ素子対が、一方のアンテナ素子を垂直に、他方のアンテナ素子を水平に配置した水平垂直アンテナ素子対であってもよい。
【００２４】
前記アンテナ素子対が、一方のアンテナ素子を鉛直方向に対して＋４５度に、他方のアンテナ素子を鉛直方向に対して−４５度に斜め配置した±４５度アンテナ素子対であってもよい。
【００２５】
前記アレーアンテナの少なくとも１段が、一方のアンテナ素子を垂直に、他方のアンテナ素子を水平に配置した水平垂直アンテナ素子対を用いたものであり、その他の前記アレーアンテナが、一方のアンテナ素子を鉛直方向に対して＋４５度に、他方のアンテナ素子を鉛直方向に対して−４５度に斜め配置した±４５度アンテナ素子対を用いたものであってもよい。
【００２６】
前記アレーアンテナは、一方のアンテナ素子を垂直に、他方のアンテナ素子を水平に配置した水平垂直アンテナ素子対と、一方のアンテナ素子を鉛直方向に対して＋４５度に、他方のアンテナ素子を鉛直方向に対して−４５度に斜め配置した±４５度アンテナ素子対とを、交互に配置して構成されてもよい。
【００２７】
前記アンテナ素子が、半波長ダイポールアンテナであるとよい。
【００２８】
前記アンテナ素子が、パッチアンテナであるとよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、従来の移動通信用基地局アンテナの設置専有面積を大幅に増やすことなく、空間分割多重アクセスを実現できる移動通信用基地局アンテナを提供することができ、鉛直方向に２本以上のアレーアンテナを配置することによって、垂直方向の空間分割多重アクセスを実現することが可能となり、ＭＩＭＯによるデータ通信容量を増加させることができ、従来方式より高速なデータ通信が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す移動通信用基地局アンテナの模式図である。
【図２】図１の移動通信用基地局アンテナにおいて、アレーアンテナの構造について説明した図（正面図及び側面図）である。
【図３】図１の移動通信用基地局アンテナにおいて、アレーアンテナの構造について説明した図（斜視図）である。
【図４】図１の移動通信用基地局アンテナにおいて、アレーアンテナを分解して、アンテナ素子構成を説明した図である。
【図５】図１の移動通信用基地局アンテナにおいて、アレーアンテナ間の間隔を変えることで、アンテナ相関係数を調整することを示す図である。
【図６】アレーアンテナ間のアンテナ相関係数と通信容量の関係を示す図である。
【図７】アレーアンテナ間の間隔とアレーアンテナ間のアンテナ相関との係数の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態を示す移動通信用基地局アンテナの模式図である。
【図９】本発明の一実施形態を示す移動通信用基地局アンテナの模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態を示す移動通信用基地局アンテナの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００３２】
本発明の移動通信用基地局アンテナは、空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）を実現するものであり、複数のアンテナを組み合わせてデータ送受信の帯域を広げるＭＩＭＯを実現するものである。
【００３３】
（実施例１）
図１は、本実施形態に係る移動通信用基地局アンテナの模式図である。
【００３４】
図１に示すように、移動通信用基地局アンテナ１は、アレーアンテナ２を２本以上（図１では２本）備え、各アレーアンテナ２を鉛直方向に所定の間隔で配置して構成される。
本実施形態では、２本のアレーアンテナ２ａ，２ｂを鉛直方向に配置する場合を説明する。
【００３５】
アレーアンテナ２ａ，２ｂは、両アレーアンテナ２ａ，２ｂのグランド電位（ＧＮＤ電位）を共通とする導通板５で接続され、鉛直方向に所定の距離を離して配置される。
【００３６】
アレーアンテナ２ａ，２ｂは、複数のアンテナ素子対４をアレー状に配置したものである。アンテナ素子対４は、直交に配置され、偏波特性が互いに直交する２つのアンテナ素子３ａ，３ｂからなる。
【００３７】
本実施形態では、アンテナ素子対４として、一方のアンテナ素子３ａを鉛直方向に対して＋４５度に、他方のアンテナ素子３ｂを鉛直方向に対して−４５度に斜め配置した±４５度アンテナ素子対４を用いた。つまり、本実施形態で用いるアレーアンテナ２は、一つのアンテナで＋４５度偏波および−４５度偏波を共用する偏波共用アンテナである。
【００３８】
図２は、この場合（アレーアンテナ２として偏波共用アンテナを用いた場合）におけるアレーアンテナ２の構造について説明した図であり、（ａ）はアレーアンテナ２の正面図、（ｂ）はアレーアンテナ２の側面図である。また、図３は、図２の斜視図である。
【００３９】
図２及び図３に示したように、アレーアンテナ２は、複数のアンテナ素子対（±４５度アンテナ素子対）４を反射板９の長手方向に沿ってアレー状に配置した構造となっている。アンテナ素子対（±４５度アンテナ素子対）４は、金属からなるアンテナ素子パターン（図示せず）をアンテナ素子基板１０の表面に形成することにより構成されたアンテナ素子３ａ，３ｂを、断面十字型となるように組み合わせることにより構成される。アンテナ素子対（±４５度アンテナ素子対）４により、＋４５度偏波及び−４５度偏波される電波を共用して送受信することができる。アンテナ素子３ａ，３ｂは給電線（図示せず）を介して、それぞれ異なる給電点（図示せず）に接続される。
【００４０】
また、本実施形態では、アンテナ素子３ａ，３ｂとして、半波長ダイポールアンテナを用いた。アンテナ素子３ａ，３ｂはこれに限定されず、パッチアンテナやその他の偏波ダイバーシチアンテナ素子を用いてもよい。
【００４１】
図４は、アレーアンテナ２ａ，２ｂを分解して、アンテナ素子構成を説明した図である。
【００４２】
図４に示すように、アレーアンテナ２ａ，２ｂは、＋４５度に斜め配置したアンテナ素子３ａをアレー状に配置したアレー構成２１と、−４５度に斜め配置したアンテナ素子３ｂをアレー状に配置したアレー構成２２とを有し、これらアレー構成２１，２２を同じ位置に重ねることで、偏波ダイバーシチアンテナの一素子であるアンテナ素子対４を形成し、アレーアンテナ２ａ，２ｂを形成する。
【００４３】
アンテナ素子３ａ，３ｂの各寸法は、使用する周波数や帯域幅により適宜決定するとよい。また、アンテナ素子対４の数は、アンテナ利得やアンテナのビーム幅など、所望のアンテナ仕様に応じて適宜決定するとよい。
【００４４】
アレーアンテナ２ａ，２ｂは、±４５度の斜めダイバーシチアンテナを構成しているため、各々のアレー構成２１，２２間のアンテナ相関係数は、理想的には０に近い値となる。よって、偏波共用アンテナであるアレーアンテナ２ａ（あるいは２ｂ）を用いることで、通常のアンテナを２本設置したのと同じ効果を得ることが可能となり、２ＭＩＭＯアンテナ構成が実現できることになる。
【００４５】
したがって、２本のアレーアンテナ２ａ，２ｂを用いることにより、合計４ＭＩＭＯ（もしくは４ダイバーシチ）の移動通信用基地局アンテナ１を構成できる。
【００４６】
ところで、複数のアレーアンテナ２を用いる場合、各アレーアンテナ２間のアンテナ相関係数が問題となる。アンテナ相関係数が大きいと、各々のアレーアンテナ２ａ，２ｂで受信する信号の相関が高くなり、十分な通信容量の向上を得ることができないためである。
【００４７】
図５（ａ）、図５（ｂ）は、図１の移動通信用基地局アンテナ１において、アレーアンテナ２間の間隔を変えることで、アンテナ相関係数を調整することを示す説明図である。そして、図５（ａ）はアンテナ相関係数が大きい場合を示し、図５（ｂ）はアンテナ相関係数が小さい場合を示す。
【００４８】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、アンテナ相関係数は、両アレーアンテナ２ａ，２ｂの上下方向の間隔（配置間距離）ｄを変えることにより、調整することが可能である。
【００４９】
図５（ａ）に示すように、両アレーアンテナ２ａ，２ｂ間の間隔ｄが小さい場合は、アンテナ相関係数は大きくなり好ましくない。よって、アンテナ相関係数を小さくするためには、アレーアンテナ２ａ，２ｂ間の間隔ｄを広くする必要があるが、図５（ｂ）に示すように、アレーアンテナ２ａ，２ｂ間の間隔ｄを広くすると、移動通信用基地局アンテナ１の全長（鉛直方向の寸法）が長くなってしまう。そのため、最適なアレーアンテナ２ａ，２ｂ間の間隔ｄを求める必要がある。
【００５０】
図６は、移動通信用基地局アンテナ１におけるアレーアンテナ２ａ，２ｂ間のアンテナ相関係数と通信容量の関係を示す図である。
【００５１】
図６に示すように、移動通信用基地局アンテナ１では、アンテナ相関係数が０．７ないし０．８以下では、ほとんど通信容量の向上が認められない。これは、アレーアンテナ２ａ，２ｂ間のアンテナ相関係数が小さくても、実際の各伝播条件によって、通信容量は大きな向上効果が得られないためである。
【００５２】
そこで、本実施形態では、アレーアンテナ２ａ，２ｂ間のアンテナ相関係数が０．８以下、より好ましくは０．７以下となるように、アレーアンテナ２ａ，２ｂ間の間隔ｄを調整する。アレーアンテナ２ａ，２ｂ間の間隔ｄは、導通板５の鉛直方向の長さにより調整するとよい。すなわち、導通板５の鉛直方向の長さを、アンテナ相関係数が０．８以下となる間隔ｄと等しい長さに形成し、両アレーアンテナ２ａ，２ｂを導通板５で接続するようにすればよい。
【００５３】
一例として、２ＧＨｚ帯域で移動通信用基地局アンテナ１を使用する場合の、アレーアンテナ２ａ，２ｂ間の間隔ｄとアンテナ相関係数の関係を図７に示す。
【００５４】
図７に示すように、例えば、移動通信用基地局アンテナ１を２ＧＨｚ帯域で使用する場合、アンテナ相関係数を０．８に設定するためには、アレーアンテナ２ａとアレーアンテナ２ｂ間の間隔ｄは約６００ｍｍが必要となる。好ましくは、アンテナ相関係数を０．７に設定するためには、アレーアンテナ２ａとアレーアンテナ２ｂ間の間隔ｄは約７００ｍｍ必要となる。
【００５５】
ここでは、移動通信用基地局アンテナ１を２ＧＨｚ帯域で使用する場合を説明した。一般的に、移動通信用２ＧＨｚ帯域で使用される周波数は約１９２０ＭＨｚ〜約２２００ＭＨｚであり、その波長は約１５０ｍｍであり、より詳細には約１５６ｍｍ〜約１３６ｍｍである。アンテナ相関係数を０．７以下に設定するためには、アレーアンテナ２ａとアレーアンテナ２ｂ間の鉛直方向の間隔ｄを７００ｍｍ以上とすればよい。また、アンテナ相関係数を０．８以下に設定するためには、アレーアンテナ２ａとアレーアンテナ２ｂ間の鉛直方向の間隔ｄを６００ｍｍ以上とすればよい。したがって、間隔ｄの下限値は６００ｍｍであり、これは４波長（使用周波数の波長の４倍）に相当し、好ましくは、間隔ｄの下限値は７００ｍｍであり、これは５波長（使用周波数の波長の５倍）に相当する。
【００５６】
一方、上記のように移動通信基地局アンテナ１の全長は間隔ｄの増加に従い増加する。移動通信基地局アンテナ１の全長は適宜設定できるが、間隔ｄの上限値は１５００ｍｍとするのが良く、これは１０波長に相当する（使用周波数の波長の１０倍）。間隔ｄが当該上限値を上回ると、ビルなどの建築物の屋上に移動通信基地局アンテナ１を設置する際に、当該建築物に併設されているエレベータにより運搬することができず、別途、クレーンなどを用いて運搬することが必要となるため、設置コストがかさみ好ましくないからである。
【００５７】
本実施形態では、２本のアレーアンテナ２ａ，２ｂを用いた場合を説明したが、アレーアンテナ２は２本以上であればよい。アレーアンテナ２をＮ本用いた場合、各アレーアンテナ２を所定の間隔ｄで鉛直方向に配置することにより、２×ＮのＭＩＭＯアンテナを実現することが可能である。
【００５８】
本実施形態の作用を説明する。
【００５９】
本実施形態に係る移動通信用基地局アンテナ１では、アンテナ素子３の偏波特性が互いに直交する複数のアンテナ素子対４をアレー状に配置したアレーアンテナ２を２本以上備え、各アレーアンテナ２を鉛直方向に所定の間隔ｄで配置している。
【００６０】
アレーアンテナ２を鉛直方向に２本以上配置することにより、設置専有面積を大幅に増やすことなく、垂直方向の空間分割多重アクセスを実現することが可能となる。よって、ＭＩＭＯによるデータ通信容量を大きくすることができ、従来方式より高速なデータ通信が実現できる。
【００６１】
さらに、アレーアンテナ２を鉛直方向に２本以上配置して移動通信用基地局アンテナ１とするため、別途アンテナ（アレーアンテナ）を取り付ける必要がなくなり、アンテナ取り付けのための専用支柱や取り付け金具などの、機械的な取り付け機構の新たな追加は最低限、もしくは追加不要で済ますことが可能である。
【００６２】
また、本実施形態では、アレーアンテナ２として偏波共用アンテナを用いているため、アレーアンテナ２の本数×２のＭＩＭＯアンテナを実現することが可能となり、設置専有面積を大幅に増やすことなく、多くのＭＩＭＯアンテナを実現できる。
【００６３】
さらに、本実施形態では、各アレーアンテナ２の上下方向の配置間隔ｄを、アレーアンテナ２間のアンテナ相関係数が０．８以下となるように設定している。本実施形態では、２本以上のアレーアンテナ２を鉛直方向に配置するため、移動通信用基地局アンテナ１の鉛直方向の寸法が長くなるが、アレーアンテナ２をアンテナ相関係数が０．８以下となる間隔ｄで配置することにより、移動通信用基地局アンテナ１の鉛直方向の寸法を最も短くし、かつ、十分な通信容量を確保することが可能となる。間隔ｄの上限値は使用周波数の波長の１０倍とする。
【００６４】
（実施例２）
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
【００６５】
図８に示す移動通信用基地局アンテナ６１は、図１の移動通信用基地局アンテナ１において、±４５度アンテナ素子対４をアレー状に配置したアレーアンテナ２に替えて、水平垂直アンテナ素子対６２をアレー状に配置したアレーアンテナ６３を用いたものである。水平垂直アンテナ素子対６２は、一方のアンテナ素子６４ａを垂直に、他方のアンテナ素子６４ｂを水平に配置したものである。
【００６６】
移動通信用基地局アンテナ６１は、図１の移動通信用基地局アンテナ１において、±４５度アンテナ素子対４を水平垂直アンテナ素子対６２に変更したものであるから、図１の移動通信用基地局アンテナ１と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
（実施例３）
次に、実施例３における移動通信用基地局アンテナ７１について以下、説明する。
図９は、本発明の実施例３における移動通信用基地局アンテナ７１の模式図である。
【００６８】
図９に示す移動通信用基地局アンテナ７１は、±４５度アンテナ素子対４をアレー状に配置したアレーアンテナ２と、水平垂直アンテナ素子対６２をアレー状に配置したアレーアンテナ６３とを垂直方向に配置したものである。
【００６９】
アレーアンテナ２とアレーアンテナ６３とは偏波の方向が異なるので、アレーアンテナ２とアレーアンテナ６３とを隣り合わせて配置すると、アレーアンテナ２同士、アレーアンテナ６３同士を隣り合わせて配置した場合と比較して、アレーアンテナ２，６３間のアンテナ相関係数を小さくすることができる。よって、アレーアンテナ２，６３間の間隔ｄを小さくすることが可能となり、移動通信用基地局アンテナ７１の鉛直方向の寸法を小さくすることができる。
【００７０】
図９では、アレーアンテナ２，６３をそれぞれ１つ用いた場合を示しているが、これに限定されず、アレーアンテナ２，６３は同数でなくてもよい。また、アレーアンテナ２，６３が隣り合って配置されていなくても、図１の移動通信用基地局アンテナ１と同様の効果が得られる。
【００７１】
（実施例４）
次に、実施例４における移動通信用基地局アンテナ８１について以下、説明する。
図１０は、本発明の実施例４における移動通信用基地局アンテナ８１の模式図である。
【００７２】
図１０に示す移動通信用基地局アンテナ８１は、水平垂直アンテナ素子対６２と±４５度アンテナ素子対４とを、交互に配置したアレーアンテナ８２を用い、このアレーアンテナ８２を垂直方向に２本配置したものである。
【００７３】
図１０のように移動通信用基地局アンテナ８１を構成しても、図１の移動通信用基地局アンテナ１と同様の効果が得られる。
【００７４】
このように、本発明は、上記実施形態には限定されず、当業者にとって想到し得る本明細書に説明された基本的教示の範囲に含まれる全ての変更、および代替的構成を具体化するものとして解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００７５】
１  移動通信用基地局アンテナ
２、２ａ、２ｂ  アレーアンテナ
３ａ、３ｂ  アンテナ素子
４  アンテナ素子対（±４５度アンテナ素子対）
５  導通板
９  反射板
１０  アンテナ素子基板
【図１】
2010154519.tif 000003
【図２】
2010154519.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010154519.tif 000006
【図５】
2010154519.tif 000007
【図６】
2010154519.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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