(57)【要約】【課題】移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を、アンテナ装置と移動局の位置関係に関わらず防止する。【解決手段】複数のアンテナ素子１１，１２，１３を配列して１つのアンテナ部１０ａを形成し、そのアンテナ部１０ａを複数配列して、アレイアンテナを形成する。アンテナ素子１１，１２，１３は、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つ。更に、アンテナ素子１１，１２，１３は、水平方向において異なる角度に向けて配置される。複数のアンテナ素子１１，１２，１３は、分配器１４により結合される。【選択図】図２
2005167407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持ち、水平方向において異なる角度に向けて配置された複数のアンテナ素子を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記複数のアンテナ素子によるビームを、セクタ毎の指向性ビームに区切る反射板を備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記複数のアンテナ素子を配列して形成された複数のアンテナ素子群が、間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システム、特にＣＤＭＡやＷ−ＣＤＭＡを用いる移動通信システムには、フェージングと呼ばれる受信信号電力の瞬時変動による受信信号電力の落ち込みを緩和するために、パスダイバーシチが適用されている。パスダイバーシチは、異なる伝搬路を伝搬してきた希望波を相関の小さくなる伝搬遅延時間差によりパス分離し、受信信号の複素包絡線をパス間で最大比合成することにより、ダイバーシチ効果を得るものである。しかし、伝搬路が見通しの良い場所や、伝搬路間の経路差が小さい場合のようにパス分離が不可能なときや、複数のパスが存在しても伝搬路間の損失差が大きいときには、そのダイバーシチ効果は小さくなってしまう。
【０００３】
そこで、送信された電波は地物による多重波伝搬路を介して受信されるため、間隔をおいたアンテナでは、受信信号電力の瞬時変動が相互に独立になることを利用する空間ダイバーシチが行われている。空間ダイバーシチは、各アンテナにおける受信信号電力を監視し、受信信号電力の大きいアンテナを受信機に接続する選択合成や、各アンテナにおける受信信号をその信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ：Signal  to  Interference  Ratio）を用いて重み付けを行い、合成する最大比合成により受信信号品質を向上させるものである。
【０００４】
この空間ダイバーシチとして、現在、垂直偏波型空間ダイバーシチが広く行われている（例えば、非特許文献１参照）。垂直偏波型空間ダイバーシチを行うアンテナ装置４００を図１６に示す。アンテナ装置４００は、複数の垂直偏波アンテナ素子４１０ａを配列させたアンテナ素子群と、複数の垂直偏波アンテナ素子４１０ｂを配列させたアンテナ素子群を、間隔をおいて配置して構成される。アンテナ装置４００は、基地局に設けられ、各アンテナ素子４１０ａ，４１０ｂが移動局から送信された信号を受信する。アンテナ素子４１０ａ，４１０ｂは、給電線４４０を介して給電装置から給電を受ける。又、アンテナ装置４００の垂直偏波アンテナ素子４１０ａ，４１０ｂに替えて、垂直方向から４５度傾斜したアンテナ素子を用いるアンテナ装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【非特許文献１】奥村、進士，「移動通信の基礎」，電子情報通信学会，第７章，１９８６年
【特許文献１】特開２０００−１３８５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ユーザは様々な状態で移動局を使用するため、移動局アンテナは、ユーザの使用状態に応じてアンテナ装置４００に対して垂直方向から傾斜して信号を送信する。そのため、移動局アンテナの傾きが大きくなるにつれて、アンテナ装置４００に到達する垂直偏波成分が減少し、水平偏波成分が増大する。その結果、垂直偏波アンテナ素子４１０ａ，４１０ｂを用いたアンテナ装置４００では、受信信号電力が低下してしまう。この垂直偏波成分の低下量は、ある偏波面から他の偏波面への漏れ量を示し、「交差偏波識別度」と呼ばれる。交差偏波識別度は、移動局アンテナの傾きと、アンテナ装置の周囲の都市構造によって左右される。移動局アンテナの傾きが９０度の場合、交差偏波識別度は、市街地では６〜８ｄＢ、郊外地では１０〜１２ｄＢ程度になる。
【０００６】
一方、Ｗ−ＣＤＭＡ等を用いる移動通信システムでは、基地局が移動局から受信する信号の電力を一定に保つように制御する送信電力制御が行われる。そのため、移動局アンテナの傾きが大きくなり、交差偏波識別度が大きくなると、瞬時ＳＩＲ変動を保証し、一定の受信電力を得るために必要な送信電力（以下「所要送信電力」という）が増加してしまう。その結果、干渉量が増加し、移動通信システムにおける移動局の収容容量が減少してしまう問題があった。
【０００７】
例えば、アンテナ装置４００を用いてシミュレーションを行った場合、交差偏波識別度が１２ｄＢにおける所要送信電力と移動局アンテナの傾きとの関係は、図１７に示すようになる。図１７において、縦軸は所要送信電力の相対値、横軸は移動局アンテナの傾きの角度を示している。所要送信電力は、受信ＳＩＲを一定とするために必要な送信電力で示している。移動局アンテナの傾きの角度が０度では、移動局アンテナは垂直状態にあり、移動局アンテナの傾きの角度が９０度では、移動局アンテナは水平状態にある。図１７に示すように、アンテナ装置４００を用いた場合、移動局アンテナの傾きの角度が４５〜９０度周辺に集中して分布すると、偏波カップリングロスが増大し、所要送信電力が増加してしまう。
【０００８】
又、アンテナ装置４００の垂直偏波アンテナ素子に替えて、垂直方向から４５度傾斜したアンテナ素子を用いた場合であっても、アンテナ装置に対して特定の方向に移動局が位置しない限り、移動局アンテナの傾きの変化に伴って所要送信電力が変動してしまう問題があった。そのため、垂直方向から４５度傾斜したアンテナ素子を用いた場合であっても、干渉量が増加し、移動通信システムにおける移動局の収容容量が減少してしまう問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を、アンテナ装置と移動局の位置関係に関わらず防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るアンテナ装置は、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持ち、水平方向において異なる角度に向けて配置された複数のアンテナ素子を備えることを特徴とする。このようなアンテナ装置によれば、水平方向におけるほぼ全ての角度に、垂直方向からほぼ４５度に傾斜した偏波を放射する水平面内無指向性を実現できる。そのため、偏波面を垂直方向からほぼ４５度に傾斜させることにより、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を防止する効果を、アンテナ装置と移動局の位置関係に関わらず得ることができる。
【００１１】
更に、アンテナ装置は、複数のアンテナ素子によるビームを、セクタ毎の指向性ビームに区切る反射板を備えることが好ましい。これによれば、セクタ毎に区切られた指向性ビームを得ることができる。そのため、アンテナ装置が設けられる基地局がセクタに分割されたセルをカバーする場合に、アンテナ装置は、移動局がセクタ内のどこにいても、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を防止できる。
【００１２】
又、複数のアンテナ素子を配列して形成された複数のアンテナ素子群が、間隔をおいて配置されていることが好ましい。これによれば、アンテナ装置は、空間ダイバーシチを行うことができる。そのため、アンテナ装置は、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を防止することにより干渉量の増大を防止すると共に、空間ダイバーシチを行うことができ、通信品質を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を、アンテナ装置と移動局の位置関係に関わらず防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１に示すように、アンテナ装置１００は、複数のアレイアンテナ２０ａ，２０ｂと、複数の給電装置３０ａ，３０ｂと、複数の給電線４０とを備える。アレイアンテナ２０ａ，２０ｂは、複数のアンテナ素子を配列して形成されたアンテナ素子群である。具体的には、アレイアンテナ２０ａは、複数のアンテナ部１０ａを配列してアレイ化したものである。アレイアンテナ２０ｂは、複数のアンテナ部１０ｂを配列してアレイ化したものである。１つのアンテナ部１０ａは、図２に示すように、複数のアンテナ素子１１，１２，１３を配列したものである。アンテナ部１０ｂも同様に、複数のアンテナ素子を配列したものである。このように、複数のアンテナ素子１１，１２，１３が配列されて１つのアンテナ部１０ａが形成され、そのアンテナ部１０ａが複数配列されて、アレイアンテナ２０ａが形成されている。アレイアンテナ２０ｂも同様である。
【００１５】
複数のアンテナ部１０ａ，１０ｂは、図１に示すように、垂直方向（Ｚ軸方向）に配列され、アレイ化される。尚、複数のアンテナ部１０ａ，１０ｂは、水平方向、例えば、Ｘ軸方向やＹ軸方向に配列され、アレイ化されてもよい。又、複数のアンテナ部１０ａ，１０ｂは、面、例えば、Ｘ軸及びＹ軸を含む面や、Ｘ軸及びＺ軸を含む面、Ｙ軸及びＺ軸を含む面に配列され、面的にアレイ化されてもよい。
【００１６】
アレイアンテナ２０ａと、アレイアンテナ２０ｂは、間隔をおいて配置される。これにより、空間ダイバーシチを行う一対のダイバーシチアンテナが形成される。ダイバーシチアンテナは、アンテナ素子が物理的に離間したアンテナである。アレイアンテナ２０ａとアレイアンテナ２０ｂは、例えば、数十波長の間隔をおいて配置される。アンテナ装置１００は、アレイアンテナ２０ａとアレイアンテナ２０ｂの受信信号電力を選択合成や最大比合成する。アレイアンテナ２０ａ，２０ｂは、移動局から送信された電波を地物による多重波伝搬路を介して受信する。そのため、数十波長間隔離れたアレイアンテナ２０ａとアレイアンテナ２０ｂでは、受信信号電力の瞬時変動が相互に独立になる。よって、アンテナ装置１００は、アレイアンテナ２０ａとアレイアンテナ２０ｂを間隔をおいて配置し、受信信号電力を合成する空間ダイバーシチを行うことにより受信信号品質を向上できる。
【００１７】
給電装置３０ａは、アレイアンテナ２０ａを形成する各アンテナ部１０ａに給電する。給電装置３０ｂは、アレイアンテナ２０ｂを形成する各アンテナ部１０ｂに給電する。給電装置３０ａ，３０ｂは、各アンテナ部１０ａ，１０ｂへの給電位相をずらす。これにより、アンテナ装置１００は、ビームチルティングを行う。アンテナ装置１００は、基地局に設けられる。給電装置３０ａ，３０ｂは、給電線４０を介してアンテナ部１０ａ，１０ｂに給電する。
【００１８】
次に、アンテナ部１０ａについて、図２〜図４を用いて詳細に説明する。アンテナ部１０ｂも、アンテナ部１０ａと同様である。図２は、アンテナ部１０ａの側面図である。図２に示すように、アンテナ部１０ａは、複数のアンテナ素子１１，１２，１３と、分配器１４と、複数の給電線１５とを備える。複数のアンテナ素子１１，１２，１３は、垂直方向（Ｚ軸方向）に間隔をおいて配列されている。尚、複数のアンテナ素子は、水平方向、例えば、Ｘ軸方向やＹ軸方向に配列されてもよい。又、複数のアンテナ素子は、面、例えば、Ｘ軸及びＹ軸を含む面や、Ｘ軸及びＺ軸を含む面、Ｙ軸及びＺ軸を含む面に配列されてもよい。
【００１９】
アンテナ素子１１，１２，１３は、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つ。アンテナ素子１１，１２，１３は、垂直方向（Ｚ軸方向）からの傾斜角度θが４０〜５０度になるように傾斜することにより、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つことができる。複数のアンテナ素子１１，１２，１３は、分配器１４により結合されている。分配器１４は、複数のアンテナ素子１１，１２，１３を結合し、各アンテナ素子１１，１２，１３のビームを結合する。このように、分配器１４は、各アンテナ素子のビームを結合する結合器として機能する。各アンテナ素子１１，１２，１３にはそれぞれ、給電線１５が接続され、給電線１５を介して分配器１４から電力の供給を受ける。分配器１４は、給電線４０を介して給電装置３０ａから供給される電力を、給電線１５を介して複数のアンテナ素子１１，１２，１３に分配する。
【００２０】
更に、アンテナ素子１１，１２，１３は、図３に示すように、水平方向において異なる角度に向けて配置されている。図３は、アンテナ部１０ａのアンテナ素子１１，１２，１３部分の上面図である。水平方向は、垂直方向（図２のＺ軸方向）に対して垂直な方向である。アンテナ装置１００では、アンテナ素子１１，１２，１３は、水平方向において等間隔の角度に向けて配置されている。具体的には、水平方向におけるアンテナ素子間の角度α、即ち、アンテナ素子１１とアンテナ素子１２間の角度、アンテナ素子１２とアンテナ素子１３間の角度、アンテナ素子１３とアンテナ素子１１間の角度はそれぞれ１２０度である。アンテナ素子１１，１２，１３の中心はＺ軸と一致している。アンテナ素子１１，１２，１３は、Ｚ軸を中心にした円の半径方向であって、等間隔の角度（α＝１２０度）の半径方向に向けて配置される。図３に示すように、水平方向における角度は、アンテナ装置１００の正面を０度とし、時計回りに進行する。アンテナ素子１１，１２，１３はそれぞれ、水平方向において０度、１２０度、２４０度の角度に向けて配置される。
【００２１】
図２、図３に示すように、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つアンテナ素子１１，１２，１３を、水平方向において異なる角度に向けて配列した場合に、図４（ａ）に示す水平方向における様々な角度から見たアンテナ素子１１，１２，１３の状態を図４（ｂ）に示す。図４（ａ）は、アンテナ素子１１，１２，１３部分の上面図であり、図４（ｂ）は、アンテナ素子１１，１２，１３部分の側面図である。図４（ａ）に示すように、アンテナ装置１００の正面である０度方向（矢印Ａ方向）から６０度間隔で、アンテナ素子１１，１２，１３を見る。即ち、０度方向（矢印Ａ方向）、６０度方向（矢印Ｂ方向）、１２０度方向（矢印Ｃ方向）、１８０度方向（矢印Ｄ方向）、２４０度方向（矢印Ｅ方向）、３００度方向（矢印Ｆ方向）から、アンテナ素子１１，１２，１３を見る。
【００２２】
図４（ｂ）に示すように、０度方向（矢印Ａ方向）から見た場合、アンテナ素子１１が垂直方向（Ｚ軸方向）から４５度傾斜している。６０度方向（矢印Ｂ方向）から見た場合にはアンテナ素子１３が、１２０度方向（矢印Ｃ方向）から見た場合にはアンテナ素子１２が、１８０度方向（矢印Ｄ方向）から見た場合にはアンテナ素子１１が、２４０度方向（矢印Ｅ方向）から見た場合にはアンテナ素子１３が、３００度方向（矢印Ｆ方向）から見た場合にはアンテナ素子１２が、それぞれ垂直方向（Ｚ軸方向）から４５度傾斜している。
【００２３】
このように、水平方向におけるどの角度からアンテナ素子１１，１２，１３を見ても、少なくとも１本のアンテナ素子が垂直方向から４５度傾斜するように、アンテナ素子１１，１２，１３を水平方向において等間隔の角度（α＝１２０度）に向けて配置し、垂直方向から傾斜させることが好ましい。又、アンテナ素子１１，１２，１３は、例えば、１８０度方向（Ｄ方向）から見た場合のアンテナ素子１１，１２，１３のように、垂直方向から時計回りに４５度傾斜させてもよく、０度方向（Ａ方向）から見た場合のアンテナ素子１１，１２，１３のように、垂直方向から反時計回りに４５度傾斜させてもよい。
【００２４】
次に、図１に示したアンテナ装置１００と、図１６に示した従来のアンテナ装置４００の特性についてシミュレーションを行った結果を図５〜図７に示す。図５〜図７において、実線が従来のアンテナ装置４００を、点線が本実施形態のアンテナ装置１００を示している。又、所要送信電力は、受信ＳＩＲを一定とするために必要な送信電力で示している。
【００２５】
図５は、交差偏波識別度が１２ｄＢにおける所要送信電力と移動局アンテナの傾きの関係を示す。図５において、縦軸は所要送信電力の相対値、横軸は移動局アンテナの傾きの角度を示している。移動局アンテナの傾きの角度が０度では、移動局アンテナは垂直状態にあり、移動局アンテナの傾きの角度が９０度では、移動局アンテナは水平状態にある。図５に示すように、アンテナ装置１００は、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つアンテナ素子１１，１２，１３を用いることにより、従来のアンテナ装置４００とは異なり、移動局アンテナの傾きが大きくなっても、所要送信電力は増加せずに一定である。
【００２６】
図６は、移動局アンテナの傾きが０度（垂直状態）から９０度（水平状態）まで一様に分布すると仮定した確率分布で平均化した場合の所要送信電力と交差偏波識別度の関係を示す。又、移動局がデータ通信や通話を行う携帯電話の場合、移動局は、移動局アンテナの傾きが垂直方向から傾斜した状態で使用されることが多い。そのため、図７には、移動局アンテナの傾きが０度（垂直状態）から４５〜９０度傾斜した範囲に一様に分布すると仮定した確率分布で平均化した場合の所要送信電力と交差偏波識別度の関係を示す。
【００２７】
図６、７において、縦軸は所要送信電力の平均値、横軸は交差偏波識別度（単位は［ｄＢ］）を示している。図６、図７に示すように、移動局アンテナの傾きが一様に分布する場合、移動局アンテナの傾きが４５〜９０度の範囲に一様に分布する場合共に、本実施形態のアンテナ装置１００は、従来のアンテナ装置４００とは異なり、交差偏波識別度が増加しても所要送信電力はほとんど増加せず、所要送信電力はアンテナ装置４００よりも常に小さい。
【００２８】
更に、空間ダイバーシチを行わない垂直偏波アンテナ４１０ａ単体を用いた場合の所要送信電力と、アンテナ装置４００を用いた場合の所要送信電力との比、垂直偏波アンテナ単体４１０ａを用いた場合の所要送信電力と、アンテナ装置１００を用いた場合の所要送信電力との比を、それぞれダイバーシチ利得と考える。シミュレーションにより、交差偏波識別度が郊外地における典型的な値である１２ｄＢの場合に、移動局アンテナの傾きが一様に分布するとき、アンテナ装置１００は、アンテナ装置４００よりも１．９ｄＢも高いダイバーシチ利得を得られることが分かった。又、移動局がデータ通信や通話を行う携帯電話の場合のように移動局アンテナの傾きが４５〜９０度の範囲に一様に分布するとき、アンテナ装置１００は、アンテナ装置４００よりも４．０ｄＢも高いダイバーシチ利得を得られることが分かった。
【００２９】
又、図８に、移動局アンテナの傾きが０度（垂直状態）から３６０度（０度から１回転した状態）まで一様に分布すると仮定した確率分布で平均化した場合のアンテナ装置１００において一定の受信電力を得るために必要な所要送信電力の比（以下「所要送信電力比」という）を示す。移動局４が、水平方向における角度がアンテナ装置１００の正面である０度に位置する場合の所要送信電力を基準送信電力とする。所要送信電力比は、基準送信電力と、移動局４が水平方向における各角度に位置する場合の所要送信電力との比をいう。そのため、移動局４が０度に位置する場合の所要送信電力比は１．０となる。一定の受信電力は全ての移動局に等しい。所要送信電力比は、点線で示される円の中心で「０．０」であり、半径方向に沿って増加し、円周で「１．０」となる。所要送信電力比が１．０の場合、アンテナ装置１００が一定の受信電力を得るために、移動局は送信電力を大きく増加させる必要はない。所要送信電力比が０．０に近づくほど、アンテナ装置１００が一定の受信電力を得るために送信電力を大きく増加させる必要がある。
【００３０】
所要送信電力比１は、アンテナ素子１１及びアンテナ素子１１と同じ角度、即ち、水平方向における０度に向けて配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。所要送信電力比２は、アンテナ素子１２及びアンテナ素子１２と同じ角度、即ち、水平方向における１２０度に向けて配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。所要送信電力比３は、アンテナ素子１３及びアンテナ素子１３と同じ角度、即ち、水平方向における２４０度に向けて配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。尚、図３と同様に、アンテナ装置１００の正面が水平方向における角度０度である。円の中心にアンテナ装置１００が位置し、円周上に移動局４が位置する。
【００３１】
移動局４が、アンテナ素子１１，１２，１３が向いている方向である０度、１２０度、２４０度と、アンテナ素子１１，１２，１３が向いている方向の１８０度反対方向の１８０度、３００度、６０度の方向に位置するときは、所要送信電力比１，２，３のいずれかが１．０である。そのため、アンテナ装置１００は、移動局４が送信電力を大きく増加させずに送信しても、一定の受信電力を得ることができる。又、移動局４が、０度と６０度との間、６０度と１２０度の間、１２０度と１８０度との間、１８０度と２４０度との間、２４０度と３００度との間、３００度と０度の間のように、アンテナ素子１１，１２，１３が向いている方向と、アンテナ素子１１，１２，１３が向いている方向の１８０度反対方向との間の方向に位置する場合であっても、所要送信電力比１，２，３のいずれかが１．０に近い値をとる。そのため、アンテナ装置１００は、移動局４が送信電力をわずかに増加させるだけで、一定の受信電力を得ることができる。
【００３２】
例えば、アンテナ素子１１及びアンテナ素子１１と同じ角度のアンテナ素子だけの場合、所要送信電力比１は０度と１８０度の方向では１．０になるものの、６０度と１２０度との間の方向や、２４０度と３００度との間の方向では、所要送信電力比が０．０に近づき、送信電力を大幅に増加させなければアンテナ装置は一定の受信電力を得ることができない。しかし、アンテナ装置１００では、６０度と１２０度の間の方向や、２４０度と３００度との間の方向であっても、所要送信電力比２，３が１．０に近い値をとるため、移動局４は送信電力をほとんど増加させる必要がない。
【００３３】
このようなアンテナ装置１００によれば、水平方向におけるほぼ全ての角度に、垂直方向からほぼ４５度に傾斜した偏波を放射する水平面内無指向性を実現できる。そのため、偏波面を垂直方向からほぼ４５度に傾斜させることにより、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を防止する効果を、図８に示すようにアンテナ装置１００と移動局４の位置関係に関わらず得ることができる。よって、アンテナ装置１００によれば、移動局アンテナの傾きが大きくなっても、所要送信電力を大きく増加させる必要がないため、干渉量の増加を抑制できる。その結果、移動通信システムは移動局の収容容量の減少を防止でき、収容容量を一定に保持できる。
【００３４】
又、複数のアンテナ素子が配列された複数のアンテナ部１０ａ，１０ｂが配列されて、複数のアレイアンテナ２０ａ，２０ｂを形成し、そのアレイアンテナ２０ａ，２０ｂが間隔をおいて配置されている。そのため、アンテナ装置１００は、空間ダイバーシチを行うことができる。即ち、水平面内無指向性のダイバーシチアンテナが実現できる。よって、アンテナ装置１００は、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を防止することにより干渉量の増大を防止すると共に、空間ダイバーシチを行うことができる。その結果、アンテナ装置１００は通信品質を向上させることができる。
【００３５】
従って、アンテナ装置１００によれば、所要送信電力が移動局アンテナの傾きに依存しない空間ダイバーシチを実現できる。そのため、移動通信システム、特に、ＣＤＭＡやＷ−ＣＤＭＡを用いた移動通信システムにおいて、アンテナ装置におけるアンテナ素子の数を増加させる等、アンテナ装置の規模や処理量を増加させることなく、干渉量の増加を抑制し、移動通信システムにおける移動局の収容容量を効率的に向上させることができる。
【００３６】
移動通信システムの利用形態が自動車電話主体であったころは、移動局アンテナの傾きが主に垂直方向に固定され、移動局アンテナの傾きを考慮する必要はなかった。しかし、近年、移動通信システムは、データ通信や通話を行う携帯電話のような利用形態が主体となり、移動局アンテナは様々な方向に傾斜して使用されるようになっている。アンテナ装置１００によれば、このような近年の利用形態に適した空間ダイバーシチを行うことができ、通信品質の向上を図ることができる。
【００３７】
［第２の実施の形態］
次に、６セクタ構成のセルをカバーする基地局に適したアンテナ装置２００について説明する。図９に示すように、アンテナ装置２００は、複数のアレイアンテナ２２０ａ，２２０ｂと、複数の給電装置２３０ａ，２３０ｂと、複数の給電線２４０とを備える。アレイアンテナ２２０ａ，２２０ｂはそれぞれ、複数のアンテナ部２１０ａ，２１０ｂを配列してアレイ化したものである。１つのアンテナ部２１０ａは、図１０に示すように、６本のアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂを配列したものである。アンテナ部２１０ｂも同様に、６本のアンテナ素子を配列したものである。６本のアンテナ素子はそれぞれ、１つのセクタをカバーする。複数のアンテナ部２１０ａ，２１０ｂは、図９に示すように、垂直方向（Ｚ軸方向）に配列され、アレイ化される。尚、複数のアンテナ部２１０ａ，２１０ｂは、水平方向に配列されてアレイ化されてもよく、面的に配列されてアレイ化されてもよい。
【００３８】
アレイアンテナ２２０ａと、アレイアンテナ２２０ｂは、間隔をおいて配置され、一対のダイバーシチアンテナを形成する。アレイアンテナ２２０ａとアレイレアンテナ２２０ｂは、数十波長の間隔をおいて配置される。アンテナ装置２００は、アレイアンテナ２２０ａとアレイアンテナ２２０ｂの受信信号電力を選択合成や最大比合成する。給電装置２３０ａ，２３０ｂは、アレイアンテナ２２０ａ，２２０ｂを形成する各アンテナ部２１０ａ，２１０ｂに、給電線２４０を介してそれぞれ給電する。
【００３９】
次に、アンテナ部２１０ａについて、図１０〜図１２を用いて詳細に説明する。アンテナ部２１０ｂも、アンテナ部２１０ａと同様である。図１０は、アンテナ部２１０ａの側面図である。図１１は、アンテナ部２１０ａにおけるアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂの部分を示す図である。図１１（ａ）は、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂの部分の側面図、図１１（ｂ）は斜視図、図１１（ｃ）は上面図である。アンテナ素子２１２ａ，２１２ｂの部分、アンテナ素子２１３ａ，２１３ｂの部分も、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂの部分と同様である。
【００４０】
図１０、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、アンテナ部２１０ａは、複数のアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂと、複数の反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃと、複数の給電線２４０とを備える。図１０に示すように、アンテナ素子は２本で一組になっており、アンテナ素子２１１ａとアンテナ素子２１１ｂ、アンテナ素子２１２ａとアンテナ素子２１２ｂ、アンテナ素子２１３ａとアンテナ素子２１３ｂがそれぞれ対になっている。対になっているアンテナ素子２１１ａとアンテナ素子２１１ｂ、アンテナ素子２１２ａとアンテナ素子２１２ｂ、アンテナ素子２１３ａとアンテナ素子２１３ｂは、垂直方向（Ｚ軸方向）に間隔をおいて配列される。対になっているアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ同士、アンテナ素子２１２ａ，２１２ｂ同士、アンテナ素子２１３ａ，２１３ｂ同士は、同じ高さに位置し、奥行き方向（Ｙ軸方向）に並んでいる。アンテナ素子２１１ａ，２１２ａ，２１３ａで列を形成し、アンテナ素子２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂで列を形成する。又、対になっているアンテナ素子は、水平方向、例えば、Ｘ軸方向やＹ軸方向に配列されてもよい。更に、対になっているアンテナ素子が面的に配列されてもよい。尚、図１０では、分かりやすくするために、アンテナ素子２１１ｂ,２１２ｂ，２１３ｂはアンテナ素子２１１ａ，２１２ａ，２１３ａから少しずらし、見えるように図示している。又、反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃの記載を省略している。
【００４１】
アンテナ部２１０ａに含まれるアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂそれぞれに給電線２４０が接続され、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂは、給電線２４０を介して給電装置２３０ａから電力の供給を受ける。６つの給電装置２３０ａはそれぞれ、６つのアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂに給電線２４０を介して給電する。同様に、６つの給電装置２３０ｂもそれぞれ、アンテナ部２１０ｂに含まれる６つのアンテナ素子に給電線２４０を介して給電する。このとき、給電装置２３０ａ，２３０ｂは、各アンテナ部２１０ａ，２１０ｂへの給電位相をずらす。これにより、アンテナ装置２００は、６つのセクタ毎にビームチルティングを行う。
【００４２】
アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂは、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つ。アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂは、垂直方向（Ｚ軸方向）からの傾斜角度θが４０〜５０度になるように傾斜することにより、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つことができる。対になっているアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ同士、アンテナ素子２１２ａ，２１２ｂ同士、アンテナ素子２１３ａ，２１３ｂ同士は、垂直方向から同じ角度傾斜し、傾斜角度が等しい偏波成分を持つ。
【００４３】
更に、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂは、水平方向において異なる角度に向けて配置されている。アンテナ装置２００では、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂが水平方向において等間隔の角度に向けて配置されている。又、アンテナ装置２００では、対になっているアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ同士、対になっているアンテナ素子２１２ａ，２１２ｂ同士、対になっているアンテナ素子２１３ａ，２１３ｂ同士がそれぞれ、水平方向において１８０度反対方向の角度に向けて配置されている。更に、各列に含まれるアンテナ素子２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ間と、アンテナ素子２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ間はそれぞれ、水平方向において１２０度間隔の角度に向けて配置されている。そのため、アンテナ素子２１１ａとアンテナ素子２１３ｂ間の角度、アンテナ素子２１３ｂとアンテナ素子２１２ａ間の角度、アンテナ素子２１２ａとアンテナ素子２１１ｂ間の角度、アンテナ素子２１１ｂとアンテナ素子２１３ａ間の角度、アンテナ素子２１３ａとアンテナ素子２１２ｂ間の角度、アンテナ素子２１２ｂとアンテナ素子２１１ａ間の角度はそれぞれ６０度である。
【００４４】
図３と同様に、水平方向における角度は、アンテナ装置２００の正面を０度とし、時計回りに進行する。アンテナ素子２１１ａは水平方向において０度の角度、アンテナ素子２１２ａは水平方向において１２０度の角度、アンテナ素子２１３ａは水平方向において２４０度の角度、アンテナ素子２１１ｂは水平方向において１８０度の角度、アンテナ素子２１２ｂは水平方向において３００度の角度、アンテナ素子２１３ｂは水平方向において６０度の角度に向けて配置される。
【００４５】
そして、複数のアンテナ部２１０ａに含まれるアンテナ素子２１１ａ同士、アンテナ素子２１１ｂ同士、アンテナ素子２１２ａ同士、アンテナ素子２１２ｂ同士、アンテナ素子２１３ａ同士、アンテナ素子２１３ｂ同士が配列されて、アレイ化される。即ち、複数のアンテナ部２１０ａに含まれる水平方向において同じ角度に向けて配置されているアンテナ素子同士が配列されて、アレイ化される。
【００４６】
尚、水平方向におけるどの角度からアンテナ素子２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ，２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂを見ても、少なくとも１本のアンテナ素子が垂直方向から４５度傾斜するように、アンテナ素子２１１ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１３ｂを、水平方向において等間隔の角度（６０度）に向けて配置し、垂直方向から傾斜させることが好ましい。
【００４７】
反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂによるビームを、セクタ毎の指向性ビームに区切る。反射板は、対になっているアンテナ素子毎に設けられる。そのため、対になっているアンテナ素子２１２ａ，２１２ｂと、アンテナ素子２１３ａ，２１３ｂにも、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂと同様に複数の反射板が設けられ、それらの反射板が、アンテナ素子２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂによるビームをセクタ毎の指向性ビームに分割する。
【００４８】
図１１（ｃ）に示すように、反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂそれぞれが放射するビームが、水平方向に６０度のビーム幅βを持つ指向性ビームになるように配置される。反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、水平方向におけるアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂを向けた角度を中心とした指向性ビームとなるように配置される。又、反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂそれぞれが片方向に指向性ビームを放射するように配置される。反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、アンテナ素子２１１ａが放射する指向性ビームの方向と、アンテナ素子２１１ｂが放射する指向性ビームの方向が１８０度反対方向になるように配置される。そのため、反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂを向けた方向から水平方向に−３０度（反時計回りに３０度）、＋３０度（時計回りに３０度）の合計６０度のビーム幅を持ち、それぞれ１８０度反対方向に放射される指向性ビームとなるように配置される。
【００４９】
具体的には、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、反射板２１４ａは、対になっているアンテナ素子２１１ａとアンテナ素子２１１ｂとの間に設けられる。反射板２１４ａは、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂと平行に設けられる。図１１（ｃ）では、Ｘ軸と平行に、反射板２１４ａと、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂが設けられる。これにより、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂがそれぞれ、１８０度反対方向に指向性ビームを放射するようにできる。
【００５０】
更に、平行な２つの反射板２１４ｂ，２１４ｃが、対になっているアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂを、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂの両側から挟むようにして設けられる。但し、反射板２１４ｂ，２１４ｃは、反射板２１４ａと直交するように設けられる。図１１（ａ）、（ｃ）では、反射板２１４ｂ，２１４ｃは、Ｙ軸（奥行き方向）と平行に、反射板２１４ａを反射板２１４ａのＸ軸方向（奥行き方向と直行する方向）の両側から挟むようにして設けられる。これにより、アンテナ素子２１１ａが、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂを向けた方向からそれぞれ水平方向に、−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するようにできる。尚、アンテナ素子２１１ａ，２１１ｂと、反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃとの間には、隙間が設けられている。又、反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、例えば、金属板等の導電性の板を用いることができる。
【００５１】
このように、反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃは、アンテナ素子２１１ａが水平方向における０度方向を中心に、アンテナ素子２１１ｂが水平方向における１８０度方向を中心に、それぞれ水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように配置される。同様に、アンテナ素子２１２ａが水平方向における１２０度方向を中心に、アンテナ素子２１２ｂが水平方向における３００度方向を中心に、それぞれ水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように、反射板が配置される。更に、アンテナ素子２１３ａが水平方向における２４０度方向を中心に、アンテナ素子２１３ｂが水平方向における６０度方向を中心に、それぞれ水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように、反射板が配置される。その結果、複数の反射板により、複数のアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂによるビームが、６つの指向性ビームに区切られ、６セクタ構成におけるセクタ毎の指向性ビームに区切られる。
【００５２】
図１２に、移動局アンテナの傾きが０度から３６０度まで一様に分布すると仮定した確率分布で平均化した場合のアンテナ装置２００における所要送信電力比を示す。所要送信電力比２０１は、アンテナ素子２１１ａ及びアンテナ素子２１１ａと同じ角度、即ち、水平方向における０度に向けて配置され、０度方向を中心とした６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように反射板が配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。所要送信電力比２０２は、アンテナ素子２１１ｂ及びアンテナ素子２１１ｂと同じ角度、即ち、水平方向における１８０度方向に向けて配置され、１８０度方向を中心とした６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように反射板が配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。
【００５３】
所要送信電力比２０３は、アンテナ素子２１２ａ及びアンテナ素子２１２ａと同じ角度、即ち、水平方向における１２０度に向けて配置され、１２０度方向を中心とした６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように反射板が配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。所要送信電力比２０４は、アンテナ素子２１２ｂ及びアンテナ素子２１２ｂと同じ角度、即ち、水平方向における３００度に向けて配置され、３００度方向を中心とした６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように反射板が配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。
【００５４】
所要送信電力比２０５は、アンテナ素子２１３ａ及びアンテナ素子２１３ａと同じ角度、即ち、水平方向における２４０度に向けて配置され、２４０度方向を中心とした６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように反射板が配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。所要送信電力比２０６は、アンテナ素子２１３ｂ及びアンテナ素子２１３ｂと同じ角度、即ち、水平方向における６０度に向けて配置され、６０度方向を中心とした６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように反射板が配置されたアンテナ素子における所要送信電力比である。
【００５５】
所要送信電力比２０１〜２０６を持つ指向性ビームはそれぞれ、セクタ２０１ａ〜２０６ａをカバーする。尚、図８と同様に、アンテナ装置２００の正面が水平方向における角度０度である。円の中心にアンテナ装置２００が位置し、円周上に移動局４が位置する。又、所要送信電力比は円の中心で「０．０」、円周で「１．０」である。
【００５６】
図１２に示すように、水平方向において異なる角度に向けて配置されたアンテナ素子それぞれが放射する指向性ビームの所要送信電力比２０１〜２０６が６つに分離されている。このことから、複数の反射板を、複数のアンテナ素子２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂがそれぞれ６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように配置したことにより、６セクタ構成における各セクタの指向性ビームに区切られることが分かる。更に、どの所要送信電力比２０１〜２０６も、指向性ビームがカバーするセクタ２０１ａ〜２０６ａにおいてほぼ１．０である。そのため、各セクタ内のどの位置に存在する移動局４であっても送信電力を大きく増加させることなく、アンテナ装置２００が一定の受信電力を得るようにできる。
【００５７】
このようなアンテナ装置２００によれば、複数のアンテナ素子によるビームを、セクタ毎の指向性ビームに区切る反射板を備えるため、セクタ毎に区切られた指向性ビームを得ることができる。そのため、アンテナ装置２００が設けられる基地局が６セクタ構成のセルをカバーする場合に、アンテナ装置２００は、移動局４が６つのセクタ内のどこにいても、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を防止できる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
次に、３セクタ構成のセルをカバーする基地局に適したアンテナ装置３００について説明する。図１３に示すように、アンテナ装置３００は、複数のアレイアンテナ３２０ａ，３２０ｂと、複数の給電装置３３０ａ，３３０ｂと、複数の給電線３４０とを備える。アレイアンテナ３２０ａ，３２０ｂはそれぞれ、複数のアンテナ部３１０ａ，３１０ｂを配列してアレイ化したものである。１つのアンテナ部３１０ａは、図１４に示すように、３本のアンテナ素子３１１，３１２，３１３を配列したものである。アンテナ部３１０ｂも同様に、３本のアンテナ素子を配列したものである。３本のアンテナ素子はそれぞれ、１つのセクタをカバーする。複数のアンテナ部３１０ａ，３１０ｂは、図１３に示すように、垂直方向（Ｚ軸方向）に配列され、アレイ化される。尚、複数のアンテナ部３１０ａ，３１０ｂは、水平方向に配列されてアレイ化されてもよく、面的に配列されてアレイ化されてもよい。
【００５９】
アレイアンテナ３２０ａと、アレイアンテナ３２０ｂは、間隔をおいて配置され、一対のダイバーシチアンテナを形成する。アレイアンテナ３２０ａとアレイアンテナ３２０ｂは、数十波長の間隔をおいて配置される。アンテナ装置３００は、アレイアンテナ３２０ａとアレイアンテナ３２０ｂの受信信号電力を選択合成や最大比合成する。給電装置３３０ａ，３３０ｂは、アレイアンテナ３２０ａ，３２０ｂを形成する各アンテナ部３１０ａ，３１０ｂに、給電線３４０を介してそれぞれ給電する。
【００６０】
次に、アンテナ部３１０ａについて、図１４，１５（ａ）〜（ｃ）を用いて詳細に説明する。アンテナ部３１０ｂも、アンテナ部３１０ａと同様である。図１４は、アンテナ部３１０ａの側面図である。図１５は、アンテナ部３１０ａにおけるアンテナ素子３１１の部分を示す図である。図１５（ａ）は、アンテナ素子３１１の部分の側面図、図１５（ｂ）は斜視図、図１５（ｃ）は上面図である。アンテナ素子３１２の部分、アンテナ素子３１３の部分も、アンテナ素子３１１の部分と同様である。
【００６１】
図１４、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、アンテナ部３１０ａは、複数のアンテナ素子３１１，３１２，３１３と、複数の反射板３１４ａ，３１４ｂと、複数の給電線３４０とを備える。アンテナ素子３１１，３１２，３１３は、垂直方向（Ｚ軸方向）に間隔をおいて配列される。アンテナ素子３１１，３１２，３１３は、水平方向に配列されたり、面的に配列されたりしてもよい。尚、図１４では、分かりやすくするために、反射板３１４ａ，３１４ｂの記載を省略している。
【００６２】
アンテナ部３１０ａに含まれるアンテナ素子３１１，３１２，３１３それぞれに、給電線３４０が接続され、アンテナ素子３１１，３１２，３１３は、給電線３４０を介して給電装置３３０ａから電力の供給を受ける。３つの給電装置３３０ａはそれぞれ、３つのアンテナ素子３１１，３１２，３１３に給電線３４０を介して給電する。同様に、３つの給電装置３３０ｂもそれぞれ、アンテナ部３１０ｂに含まれる３つのアンテナ素子に給電線３４０を介して給電する。このとき、給電装置３３０ａ，３３０ｂは、各アンテナ部３１０ａ，３１０ｂへの給電位相をずらす。これにより、アンテナ装置３００は、３つのセクタ毎にビームチルティングを行う。
【００６３】
アンテナ素子３１１，３１２，３１３は、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つ。アンテナ素子３１１，３１２，３１３は、垂直方向（Ｚ軸方向）からの傾斜角度θが４０〜５０度になるように傾斜することにより、垂直方向から４０〜５０度傾斜した偏波成分を持つことができる。更に、アンテナ素子３１１，３１２，３１３は、水平方向において異なる角度に向けて配置されている。アンテナ装置３００では、アンテナ素子３１１，３１２，３１３が、図３に示したアンテナ素子１１，１２，１３と同様に、水平方向において等間隔の角度に向けて配置されている。即ち、アンテナ素子３１１とアンテナ素子３１２間の角度、アンテナ素子３１２とアンテナ素子３１３間の角度、アンテナ素子３１３とアンテナ素子３１１間の角度はそれぞれ１２０度である。図３と同様に、水平方向における角度は、アンテナ装置３００の正面を０度とし、時計回りに進行する。アンテナ素子３１１は水平方向において０度の角度、アンテナ素子３１２は水平方向において１２０度の角度、アンテナ素子３１３は水平方向において２４０度の角度の角度に向けて配置される。
【００６４】
そして、複数のアンテナ部３１０ａに含まれるアンテナ素子３１１同士、アンテナ素子３１２同士、アンテナ素子３１３同士が配列されて、アレイ化される。即ち、複数のアンテナ部３１０ａに含まれる水平方向において同じ角度に向けて配置されているアンテナ素子同士が配列されて、アレイ化される。尚、水平方向におけるどの角度からアンテナ素子３１１，３１２，３１３を見ても、少なくとも１本のアンテナ素子が垂直方向から４５度傾斜するように、アンテナ素子３１１，３１２，３１３を、水平方向において等間隔の角度（１２０度）に向けて配置し、垂直方向から傾斜させることが好ましい。
【００６５】
反射板３１４ａ，３１４ｂは、アンテナ素子３１１によるビームを、セクタ毎の指向性ビームに区切る。反射板は、アンテナ素子毎に設けられる。そのため、アンテナ素子３１２，３１３にも、アンテナ素子３１１と同様に複数の反射板が設けられ、それらの反射板が、アンテナ素子３１２，３１３によるビームをセクタ毎の指向性ビームに区切る。
【００６６】
図１５（ｃ）に示すように、反射板３１４ａ，３１４ｂは、アンテナ素子３１１が放射するビームが、水平方向に６０度のビーム幅βを持つ指向性ビームになるように配置される。反射板３１４ａ，３１４ｂは、水平方向におけるアンテナ素子３１１を向けた角度を中心としたビーム幅と、アンテナ素子３１１を向けた角度と１８０度反対方向の角度を中心としたビーム幅を持つ指向性ビームとなるように配置される。そのため、反射板３１４ａ，３１４ｂは、水平方向におけるアンテナ素子３１１を向けた方向から、水平方向に−３０度（反時計回りに３０度）、＋３０度（時計回りに３０度）の合計６０度のビーム幅と、そのビーム幅と１８０度反対方向のビーム幅を持つ指向性ビームとなるように配置される。
【００６７】
具体的には、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、平行な２つの反射板３１４ａ，３１４ｂが、アンテナ素子３１１を、アンテナ素子３１１の両側から挟むようにして設けられる。但し、反射板３１４ａ，３１４ｂは、図１５（ａ）、（ｃ）に示すように、Ｙ軸（奥行き方向）と平行に、アンテナ素子３１１をアンテナ素子３１１のＸ軸方向（奥行き方向と直行する方向）の両側から挟むようにして設けられる。これにより、アンテナ素子３１１が、水平方向におけるアンテナ素子３１１を向けた方向から、水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅と、アンテナ素子３１１を向けた方向の１８０度反対方向から水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するようにできる。尚、アンテナ素子３１１と、反射板３１４ａ，３１４ｂとの間には、隙間が設けられている。
【００６８】
このように、反射板３１４ａ，３１４ｂは、アンテナ素子３１１が水平方向における０度方向を中心に水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅と、１８０度方向を中心に水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように配置される。同様に、アンテナ素子３１２が水平方向における１２０度方向を中心に水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅と、３００度方向を中心に水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように、反射板が配置される。更に、アンテナ素子３１３が水平方向における２４０度方向を中心に水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅と、６０度方向を中心に水平方向に−３０度、＋３０度の合計６０度のビーム幅を持つ指向性ビームを放射するように、反射板が配置される。その結果、複数の反射板により、複数のアンテナ素子３１１，３１２，３１３によるビームが、３つの指向性ビームに区切られ、３セクタ構成におけるセクタ毎の指向性ビームに区切られる。
【００６９】
その結果、アンテナ素子３１１のように水平方向における０度方向に向けて配置されるアンテナ素子の所要送信電力比は、図１２に示す所要送信電力比２０１及び所要送信電力比２０２のようになる。アンテナ素子３１２のように水平方向における１２０度方向に向けて配置されるアンテナ素子の所要送信電力比は、図１２に示す所要送信電力比２０３及び所要送信電力比２０４のようになる。アンテナ素子３１２のように水平方向における２４０度方向に向けて配置されるアンテナ素子の所要送信電力比は、図１２に示す所要送信電力比２０５及び所要送信電力比２０６のようになる。そして、図１２に示した所要送信電力比２０１及び所要送信電力比２０２を持つ指向性ビームが１つのセクタをカバーし、所要送信電力比２０３及び所要送信電力比２０４を持つ指向性ビームが１つのセクタをカバーし、所要送信電力比２０５及び所要送信電力比２０６を持つ指向性ビームが１つのセクタをカバーする。
【００７０】
よって、水平方向において異なる角度に向けて配置したアンテナ素子それぞれが放射する指向性ビームの所要送信電力比が３つに区切られている。このことから、複数の反射板を、複数のアンテナ素子３１１，３１２，３１３がそれぞれ６０度のビーム幅を両方向に持つ指向性ビームを放射するように配置したことにより、３セクタ構成における各セクタの指向性ビームに分割できることが分かる。更に、どのセクタにおける所要送信電力比も、指向性ビームがカバーするセクタにおいてほぼ１．０である。そのため、各セクタ内のどの位置に存在する移動局であっても送信電力を大きく増加させることなく、アンテナ装置３００が一定の受信電力を得るようにできる。
【００７１】
このようなアンテナ装置３００によれば、アンテナ装置３００が設けられる基地局が３セクタ構成のセルをカバーする場合に、アンテナ装置３００は、移動局が３つのセクタ内のどこにいても、移動局アンテナの傾きの変化に伴う所要送信電力の変動を防止できる。
【００７２】
尚、本発明は、上記第１〜第３の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記実施の形態では、基地局が移動局から受信するときに空間ダイバーシチを適用する場合について説明したが、空間ダイバーシチは、基地局、移動局における受信、送信のいずれに適用しても通信品質を向上できる。又、図２では、アンテナ素子１１，１２，１３を分配器１４により結合したが、アンテナ素子１１，１２，１３を結合できれば、分配器１４に限定されない。又、図１１（ｂ）、（ｃ）では、複数の反射板２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃを用いたが、反射板は一体型であっても構わない。更に、各アンテナ部１０ａ，１０ｂ，２１０ａ，２１０ｂ，３１０ａ，３１０ｂに含まれるアンテナ素子の数も限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ部の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ部の上面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ素子を様々な角度から見た状態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の所要送信電力と移動局アンテナの傾きの関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の移動局アンテナの傾きが０度から９０度まで一様に分布すると仮定したときの所要送信電力と交差偏波識別度の関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の移動局アンテナの傾きが０度から４５〜９０度傾斜した範囲に一様に分布すると仮定したときの所要送信電力と交差偏波識別度の関係を示すグラフ図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る所要送信電力比を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ部の側面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ素子と反射板との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る所要送信電力比を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ部の側面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ素子と反射板との関係を示す図である。
【図１６】従来のアンテナ装置の構成を示す図である。
【図１７】従来のアンテナ装置の所要送信電力と移動局アンテナの傾きとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ａ，１０ｂ，２１０ａ，２１０ｂ，３１０ａ，３１０ｂ  アンテナ部
１１，１２，１３，２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂ，３１１，３１２，３１３  アンテナ素子
１４  分配器
２０ａ，２０ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，３２０ａ，３２０ｂ  アレイアンテナ
３０ａ，３０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，３３０ａ，３３０ｂ  給電装置
４０，１５，２４０，３４０，４４０  給電線
１００，２００，３００，４００  アンテナ装置
２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，３１４ａ，３１４ｂ  反射板
４１０ａ，４１０ｂ  垂直偏波アンテナ素子
【図１】
2005167407.tif 000003
【図２】
2005167407.tif 000004
【図３】
2005167407.tif 000005
【図４】
2005167407.tif 000006
【図５】
2005167407.tif 000007
【図６】
2005167407.tif 000008
【図７】
2005167407.tif 000009
【図８】
2005167407.tif 000010
【図９】
2005167407.tif 000011
【図１０】
2005167407.tif 000012
【図１１】
2005167407.tif 000013
【図１２】
2005167407.tif 000014
【図１３】
2005167407.tif 000015
【図１４】
2005167407.tif 000016
【図１５】
2005167407.tif 000017
【図１６】
2005167407.tif 000018
【図１７】
2005167407.tif 000019