(57)【要約】【課題】  電波反射板の反射面に発生した上下方向に長い筋状の水膜による垂直偏波の減衰を抑制する。【解決手段】  送信機の電波を反射する反射面を有する電波反射板であって、前記反射面に付着した水滴を前記反射面の側縁部に向けて案内する傾斜路が前記反射面に形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機の電波を受信機の方向に反射する反射面を有する電波反射板であって、前記反射面に付着した水滴を前記反射面の側縁部に向けて案内する傾斜路が前記反射面に形成されていることを特徴とする電波反射板。
【請求項２】
前記傾斜路は、前記反射面に形成された溝または前記反射面から突出した突起で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電波反射板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定無線システムや移動無線システム、放送システムなどのあらゆる無線システムで電波の不感地帯対策に利用される電波反射板について、特に水滴の滴下等による垂直偏波の減衰を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
準ミリ波帯（例えば、周波数約２６ＧＨｚ、波長約１１ｍｍ）やミリ波帯（例えば、周波数約３８ＧＨｚ、波長約８ｍｍ）などの直進性の強い電波を用いて通信または放送のサービスエリアを構築する場合には、例えば、建造物に囲まれた家屋などのように直接電波の届かない見通し外区域（不感地帯）が多く発生する。かかる不感地帯での受信機の電波の受信レベルは、送信機と見通しのある区域にある受信機の電波の受信レベルと比較して数十ｄＢも低い値に達することもあるため、不感地帯でサービスを享受することは極めて困難である。
【０００３】
不感地帯を解消する最も簡単な方法は送信機を数多く設置することであるが、この場合には設備コストの増大、利用可能な周波数やチャネルの枯渇および電波干渉量の増加が問題となる。そのため、送信機と不感地帯とのいずれからも見通しのある地点に電波反射板を設置し、該電波反射板によって送信機の電波を受信機の方向に反射させる方法が採用されることも多い。ここで、電波反射板を適用した場合における受信機の電波の受信レベルは、電波反射板の取付角度、面積および反射効率に依存する。
【０００４】
例えば、電波反射板の反射効率が高いほど、反射した送信電波を受信する受信機の受信レベルは向上する。この反射効率は電波反射板の反射面の平坦性に依存して高まるので、従来の電波反射板では反射面の加工精度を上げて平坦性を可能な限り高めるのが一般的である。特許文献１には、鏡面加工を施した電波反射板が開示されている。
一方、平坦な電波反射板は指向特性が狭いため、電波を十分に反射できる角度が限られており、送信機からの電波を十分に反射できる不感地帯の範囲に限度がある。そのため、特許文献２から特許文献４には、反射面を凸面状または凹面状に湾曲させることで指向特性を広げた電波反射板が開示されている。
【０００５】
また、電波反射板の反射面に積雪がある場合も反射電波を減衰させる原因となる。特許文献５には、電波反射板の反射面にシートレドームを被覆し、自然風力によるシートレドームの振動によって、シート表面に付着した雪を振り落とす構造が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−４１３３０号公報
【特許文献２】特開平６−２００５８４号公報
【特許文献３】特開平８−３７４４１７号公報
【特許文献４】特開平１１−３５３５９６号公報
【特許文献５】特開平９−１６２６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、降雨や霧などによって電波反射板の反射面に水滴が付着すると、水滴が自重、風または振動によって反射面の表面上を流れ落ち、上下方向に長い筋状の水膜が電波反射板の反射面に生成される。この上下方向に長い筋状の水膜は、垂直偏波（電界成分が大地と鉛直方向に振幅して伝播する偏波）の電波に対しては、水平偏波（電界成分が大地と水平方向に振幅して伝播する偏波）の電波と比較してより大きな減衰をもたらす特性がある。
【０００７】
従来の電波反射板において水滴による垂直偏波の減衰を示す実験結果を図６に示す。実験では晴天時にスプレーで電波反射板に水を吹きかけて、反射した電波を受信する受信機の受信レベルを計測した。実験に使用した電波の周波数は約２６ＧＨｚであり、経過時間は２０ミリ秒単位で計測した。図６に示すように、電波反射板に水滴や水膜が付着することで３ｄＢ程度の受信レベルの低下が発生した。
【０００８】
したがって、降雨時などで上下方向に長い筋状の水膜が電波反射板の反射面に発生した場合、反射後の垂直偏波の減衰量は大きくなる。特に、準ミリ波帯やミリ波帯の電波を用いた数十ｍ程度の近距離の屋外無線通信システムでは、降雨や霧による垂直偏波の減衰よりも、電波反射板の反射面に発生した上下方向に長い筋状の水膜による垂直偏波の減衰の方が大きくなる場合もある。
【０００９】
このように、送信機から受信機までの伝搬経路における電波の減衰量が大きいと受信機における受信レベルが低下する。その結果、受信機自身の熱雑音や電波干渉などにより生じる雑音成分を総合した雑音電力に対して、受信した信号電力が相対的に低下（ＳＮ比が低下）するため、符号誤り、無線フレーム破棄などが発生または増加し、サービスの提供品質が低下する点で改善の余地があった。
【００１０】
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものであり、その目的は、電波反射板の反射面に発生した上下方向に長い筋状の水膜による垂直偏波の減衰を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、送信機の電波を受信機の方向に反射する反射面を有する電波反射板であって、前記反射面に付着した水滴を前記反射面の側縁部に向けて案内する傾斜路が前記反射面に形成されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記傾斜路は、前記反射面に形成された溝または前記反射面から突出した突起で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
（作用）
請求項１の発明では、電波反射板の反射面に付着した水滴は、傾斜路に案内されて反射面の側縁部に向けて斜め下に滴下して排出される。
請求項２の発明では、反射面に溝または突起を加工することで傾斜路が形成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、反射面の表面に上下方向に長い筋状の水膜が発生することを抑制でき、反射後の垂直偏波の減衰量を低減できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１実施形態の説明）
図１は第１実施形態の電波反射板１の正面図（電波反射板の反射面を正面とする）であって、図２は図１の縦断面図である（請求項１および請求項２の電波反射板に対応する）。  まず、電波反射板１の設置状態を図３により説明する。電波反射板１は電柱上に設置された送信機１００と、樹木１０２により送信機１００から遮蔽された受信機１０１とのいずれからも見通しのある地点に設置される。電波反射板１は地面に立設されたポールに取付金具等で固定される（ポール等の図示は省略する）。電波反射板１の反射面の向きは、送信機１００の電波が受信機１０１に向けて幾何光学的に反射するように調整される。これにより送信機１００の電波は、電波反射板１の反射面で反射して受信機１０１に到達する。
【００１５】
図１に示すように第１実施形態の電波反射板１は、全体形状が数十ｃｍ×数十ｃｍの寸法の矩形平板であって、アルミニウムや銅などの導電性素材で形成されている。そして、電波反射板１の反射面には、水滴を案内する傾斜路２としての溝３が一定間隔毎に複数形成されている。
第１実施形態では、溝３は反射面の水平方向中心から下側に向けて両側にハ字状に広がるように形成され、電波反射板１の水平方向中心を対称軸として溝３のパターンが線対称形状をなしている。図１の例では、溝３は上記の対称軸に対して傾斜角αを有しており、電波反射板１の水平方向中心から反射面の側縁部４に向かって斜め下方に溝が延長している。
【００１６】
ここで、溝３の傾斜角αが小さい場合には、溝３に沿って滴下する水滴が鉛直方向に滴下する状態に近づくので垂直偏波の減衰量が大きくなる。一方、溝３の傾斜角αが９０度では、溝３に沿って水滴が側縁部４に排出されないので、溝３が傾斜路２として機能しなくなる。したがって、溝３の傾斜角αは、垂直偏波の減衰量と傾斜路２としての機能とのバランスを考慮して一般的に４５度に設定するのが好ましく、必要に応じて４５度から適宜増減すればよい。
【００１７】
なお、溝３の傾斜角αが９０度より大きい場合（図１の上下を反転させた状態）には、溝３に沿って滴下する水滴が反射面の中心に集まって、反射面の中心に上下方向に長い筋状の水膜が発生するので好ましくない。
また、図２に示すように、個々の溝３は対称軸に沿った縦断面がそれぞれ矩形に形成されている。すなわち、溝３の底面部分６は反射面表面５と平行に設定され、溝３の側面部分７は反射面表面５と垂直に設定されている。溝３の溝深さは傾斜路２として機能する範囲で適宜設定できる。
【００１８】
さらに、溝３の幅および相互間隔は電波反射板１が反射する電波の波長よりも短くなるように形成するのが好ましい。これにより、電波反射板の表面や溝の底面部分を上下に流れ落ちる水滴により形成される水膜の長さは電波の波長未満となり、垂直偏波の減衰量を小さくすることができる。
第１実施形態の電波反射板１は上記のように形成され、以下その作用を説明する。電波反射板１の反射面表面５に付着した水滴は、溝３に案内されて斜め下方に滴下して電波反射板１の側縁部４に排出され、側縁部４を流れ落ちる。これによって、電波反射板１の反射面に上下方向に長い筋状の水膜が発生するのを抑制することができ、垂直偏波の減衰量を低減できる。
【００１９】
（第２実施形態の説明）
図４は、第１実施形態の図２に対応する図であって、第２実施形態の電波反射板１の縦断面図である（請求項１および請求項２の電波反射板に対応する）。第２実施形態の電波反射板１は第１実施形態の変形例であって、水滴を案内する傾斜路２として浮き彫り状の突起８が反射面に一体成形されている。なお、反射面に形成した突起８のパターンについては第１実施形態の図１と同様のパターンであるため説明を省略する。
【００２０】
第２実施形態の突起８は対称軸に沿った縦断面がそれぞれ矩形に形成されている。すなわち、突起８の頂面部分９は反射面表面５と平行に設定され、突起８の側面部分１０は反射面表面５と垂直に設定されている。突起高さは、突起８が傾斜路２として機能する範囲で適宜設定できる。
また、突起８の幅および相互間隔は電波反射板１が反射する電波の波長よりも短くなるように形成するのが好ましい。これにより、電波反射板の表面や突起の頂面部分を上下に流れ落ちる水滴により形成される水膜の長さは電波の波長未満となり、垂直偏波の減衰量を小さくすることができる。
【００２１】
第２実施形態の電波反射板１は上記のように形成され、以下その作用を説明する。電波反射板１の反射面表面５に付着した水滴は、突起８に堰止められた後、突起８に案内されて斜め下方に滴下して電波反射板１の側縁部４に排出され、側縁部４を流れ落ちる。これによって、電波反射板１の反射面に上下方向に長い筋状の水膜が発生するのを抑制することができ、垂直偏波の減衰量を低減できる。
【００２２】
（第３実施形態の説明）
図５は第１実施形態の図１に対応する図であって、第３実施形態の電波反射板１の正面図である（請求項１および請求項２の電波反射板に対応する）。第３実施形態では、一定間隔毎に複数の傾斜路２が一方の側縁部４から他方の側縁部４に向けて斜め下方に延長するように形成され、傾斜路２のパターンは全体として縞模様をなしている。
【００２３】
各傾斜路２は電波反射板１の上下軸に対して下側に傾斜している。傾斜路２の傾斜角は、第１実施形態の場合と同様に４５度に設定するのが好ましく、必要に応じて４５度から適宜増減すればよい。なお、図５の例では傾斜路２が右下に傾いている例を示したが、傾斜路２が左下に傾くように形成しても勿論かまわない。
また、第３実施形態の傾斜路２は溝または突起のいずれでもよく、傾斜路２の幅および相互間隔は電波反射板１が反射する電波の波長よりも短くなるように形成するのが好ましい。
【００２４】
第３実施形態では、傾斜路２の最大長さが上記の実施形態の倍になるものの、上記実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。また、傾斜路２の全体形状は上記実施形態に比べて簡易な形状となるので溝または突起の加工が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
固定無線システムや移動無線システム、放送システムなどのあらゆる無線システムで利用される電波反射板全般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態の電波反射板の正面図
【図２】図１の縦断面図
【図３】電波反射板の設置状態を示す図
【図４】第２実施形態の電波反射板の縦断面図
【図５】第３実施形態の電波反射板の正面図
【図６】従来の電波反射板において水滴による垂直偏波の減衰を示す実験結果の図
【符号の説明】
【００２７】
１  電波反射板
２  傾斜路
３  溝
４  側縁部
５  反射面表面
６  溝の底面部分
７  溝の側面部分
８  突起
９  突起の頂面部分
１０  突起の側面部分
１００  送信機
１０１  受信機
１０２  樹木
１０３  建築物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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