(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内の天井に設置される接地板の下面に突設されたモノポールアンテナと、
該モノポールアンテナの突端より離して、上記接地板と対向して配された金属製の反射板と、
該反射板を上記接地板の下面と対向して支持する支持部材と、
を具備することを特徴とする屋内アンテナ。
【請求項２】
屋内の天井に設置された接地板の下面に突設されたループアンテナと、
該ループアンテナの突端より離して、上記接地板と対向して配された金属製の反射板と、
該反射板を上記接地板の下面と対向して支持する支持部材と、
を具備することを特徴とする屋内アンテナ。
【請求項３】
屋内の天井に設置された接地板の下面に突設されたモノポールアンテナと、
該モノポールアンテナの突端より離して、上記接地板と対向して配された金属製の反射板と、
該モノポールアンテナ及び反射板を埋め込むように上記接地板の下面に堆積形成された第１誘電体と、
該第１誘電体の表面を包む第２誘電体とを具備し、
上記第１及び第２誘電体は、それぞれの比誘電率をεｒ１，εｒ２、自由空間比誘電率をεｒ０とすると、
εｒ２≒（εｒ０εｒ１）１／２  
に選定され、
上記第２誘電体の厚みは、第２誘電体における波長λ２  のほぼ１／４に設定されることを特徴とする屋内アンテナ。
【請求項４】
請求項３におけるモノポールアンテナの代りにループアンテナを用いたことを特徴とする屋内アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は屋内に設置するアンテナに関するものであり、特に地下街、トンネル等におる携帯電話の無線基地局アンテナに利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
地下街、トンネル等において携帯電話を利用するためには、無線基地局をこれらの場所に設置する。このような無線基地局のアンテナとしてモノポールアンテナやループアンテナが利用可能であり、これらのアンテナは図３Ａ，Ｂに示すように壁や天井に設置する。このようなアンテナの垂直面内の指向特性は、図３Ｃに示すようになり、広い範囲の無線信号を受信できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話機の上り無線信号の受信および下り無線信号の送信は前項の説明の無線基地局アンテナで行う。一般の陸上の無線基地局に比べて、地下街、トンネル等において、携帯電話機はこのような基地局アンテナに接近しやすい。基地局アンテナに携帯機が接近すると、基地局アンテナの受信電力は著しく高くなる。このため、アンテナ後段に接続している低雑音増幅器が飽和する。このような飽和が発生すると低雑音増幅器の利得の低下や相互変調歪を発生し、基地局アンテナから遠方にある携帯電話機の上り無線信号の受信が困難となる。この発明は、携帯電話機が基地局アンテナに接近した場合に生ずる低雑音増幅器の飽和を防止することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
天井や壁等に取付けたアンテナに携帯電話機が接近した場合に、アンテナの受信電力を小さくするため、モノポールアンテナやループアンテナの下側に反射板を設置する。また、反射板の形状を小さくするため、高誘電率の誘電体で反射板とこれらのアンテナを包む。
【０００５】
アンテナ近傍の携帯電話機からの上り無線信号はこの反射板により反射されるため、このような場合にアンテナでの受信電力を小さくできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（１）請求項１の実施例
請求項１の発明は図１Ａに示すように接地板１、モノポールアンテナ２、反射板５、支持棒６から構成される。従来のアンテナと異なる点は、反射板５と支持棒６を有する点である。
【０００７】
本発明において反射板５は、接地板１と平行に置く。これにより図１Ｃに示すようにモノポールアンテナの下側の利得を低減できる。また支持棒６は反射板５を接地板１上に固定するために設けており、その比誘電率は１とし、支持棒がアンテナの指向特性に与える影響を抑えている。
このような反射板５を設けることにより、携帯電話機がアンテナの下側に接近した場合の、アンテナ受信電力を小さく抑えられる。これにより、アンテナ後段に接続する低雑音増幅器の飽和による利得低下や混変調を抑えられる。したがって、アンテナの下側の携帯電話機から送信される上り無線信号の歪を抑え通信品質を良好に保てる。また、利得低下を抑えられるので、遠方の携帯電話機からの信号も良好に受信できる。
【０００８】
（２）請求項２の実施例
請求項２の発明は図１Ｂに示すように接地板１、ループアンテナ４、反射板５、支持棒６から構成される。本発明は、請求項１の発明のモノポールアンテナ２をループアンテナ４に置き換えた構成である。ループアンテナ４の場合も、反射板５を置くことにより請求項１と同様の効果が得られる。
【０００９】
（３）請求項３の実施例
請求項３の発明は、図２Ａに示すように接地板１、モノポールアンテナ２、反射板５、第１誘電体７、第２誘電体８からなる。請求項１と異なる点は、モノポールアンテナ２及び反射板５を比誘電率の大きな誘電体で包んでいる点である。
屋内に設置するアンテナは小形でなければならない。このため本発明の屋内アンテナはモノポールアンテナ２及び反射板５を第１誘電体７で包むことにより小形化を図っている。この第１誘電体７の比誘電率をεｒ１とすると、第１誘電体内部の波長λ１  は
λ１  ＝λ０  ／√εｒ１
に短縮される。ただし、λ０  は自由空間における波長を表す。このように波長を短縮できるので、小さな反射板を用いても、モノポールアンテナの下側から入射する電磁波を十分反射できる。
【００１０】
一方、第２誘電体は自由空間と第１誘電体７との伝搬インピーダンスの不整合を緩衝させるために設けている。これにより自由空間中を伝搬する電磁波は、第１誘電体７で反射することなく、モノポールアンテナ２で受信できる。また、モノポールアンテナ２より輻射する電磁波についても、第１誘電体表面で反射することなく、自由空間に輻射される。ここで、第２誘電体の比誘電率εｒ２は、自由空間誘電率をεｒ０とすると
εｒ２＝（εｒ０εｒ１）１／２  
のように選ぶ。また、その厚みｔは第２誘電体における波長λ２  に対して、
ｔ≒λ２  ／４
に設定する。上式にλ２  ＝λ０  ／√εｒ２を代入すると、
ｔ≒λ０  ／４√εｒ２
となる。
【００１１】
以上のようにモノポールアンテナ２を誘電体７，８で包むことにより、小形でかつアンテナの下側における利得減衰の大きな屋内アンテナを実現できる。なお、第１，第２誘電体７，８として例えばセラミックを用いることができる。
（４）請求項４の実施例
請求項４の発明は図２Ｂのように請求項３の発明のモノポールアンテナ２をループアンテナ４に置き換えた構成であり、請求項３と同様の効果が得られる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の屋内アンテナは、携帯電話機のアンテナ下側への接近において、反射板５により受信電力を小さく抑えられる。さらに、高誘電率の誘電体７，８を用いることにより、小さな形状の反射板でも、このような受信電力の低減が可能である。また、アンテナ全体の小形化も図れる。
【００１３】
本発明のアンテナにより、アンテナ後段の低雑音増幅器の飽和に起因する利得低下や混変調を抑えられ、通信品質を良好に保てるとともに、アンテナ遠方の携帯電話機の送信信号も良好に受信できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ及びＢはそれぞれ請求項１及び２の実施例を示す原理的な正面図、ＣはＡ又はＢのアンテナの垂直平面内の指向特性を示す図。
【図２】Ａ及びＢはそれぞれ請求項３及び４の実施例を示す原理的な断面図。
【図３】Ａ及びＢは従来の屋内アンテナの原理的な正面図、ＣはＡ又はＢの垂直平面内の指向特性を示す図。
【図１】
0003619971.tif 000002
【図２】
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【図３】
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