(57)【要約】【課題】機械チルトを採用していながらも、ビームチルト角の変更に伴って、支柱に作用するモーメントが変化することが無く、支柱に取り付けられている他の部品と機械的に干渉することを低減することが可能なビームチルト角可変アンテナを提供する。【解決手段】アンテナ素子１０１が回転体１０２を介して固定体１０３に対して回転自在に取り付けられているビームチルト角可変アンテナ１００であって、回転体１０２と固定体１０３とが円環状導通路１０４を通じて回転角に依らず常に導通されているビームチルト角可変アンテナ１００である。【選択図】図２
2016213794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子が回転体を介して固定体に対して回転自在に取り付けられているビームチルト角可変アンテナであって、
前記回転体と前記固定体とが円環状導通路を通じて回転角に依らず常に導通されていることを特徴とするビームチルト角可変アンテナ。
【請求項２】
前記回転体は、前記円環状導通路の中心を回転軸として回転自在に配置されている請求項１に記載のビームチルト角可変アンテナ。
【請求項３】
前記円環状導通路は、前記回転体に形成されていると共に円環状の外形を呈している第一マイクロストリップラインと、前記固定体に形成されていると共に円環状の外形を呈している第二マイクロストリップラインと、を有している請求項１又は２に記載のビームチルト角可変アンテナ。
【請求項４】
前記第一マイクロストリップラインは、円環状の外形を呈している第一給電用マイクロストリップラインと、円環状の外形を呈していると共に前記第一給電用マイクロストリップラインに対して同心的に配置されている第一接地用マイクロストリップラインと、を有しており、
前記第二マイクロストリップラインは、円環状の外形を呈している第二給電用マイクロストリップラインと、円環状の外形を呈していると共に前記第二給電用マイクロストリップラインに対して同心的に配置されている第二接地用マイクロストリップラインと、を有しており、
前記第一給電用マイクロストリップラインと前記第二給電用マイクロストリップラインとが相互に対面して回転角に依らず常に導通されており、
前記第一接地用マイクロストリップラインと前記第二接地用マイクロストリップラインとが相互に対面して回転角に依らず常に導通されている請求項３に記載のビームチルト角可変アンテナ。
【請求項５】
前記第一給電用マイクロストリップラインの円環径が前記第一接地用マイクロストリップラインよりも小さく、
前記第二給電用マイクロストリップラインの円環径が前記第二接地用マイクロストリップラインよりも小さい請求項４に記載のビームチルト角可変アンテナ。
【請求項６】
前記第一給電用マイクロストリップラインと前記第二給電用マイクロストリップラインとが共に途中で分断されている請求項４又は５に記載のビームチルト角可変アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局アンテナとして利用されると共にビームチルト角を機械的に変更することができるビームチルト角可変アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局管理者は、通信エリアの設計を最適化するため、地理的状況や帯域利用状況等の各種状況に応じて基地局アンテナのビームチルト角を変更している。ビームチルト角を変更する方法としては、電気チルトや機械チルトが知られている。
【０００３】
電気チルトは、基地局アンテナにおける各アンテナ素子の給電位相や電力分配比を移相器や電力分配器を使用して制御することにより、ビームチルト角を電気的に変更する方法である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
機械チルトは、基地局アンテナを支柱に取り付ける際にアダプタを使用して基地局アンテナを物理的に傾斜させることにより、ビームチルト角を機械的に変更する方法である（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１７４４０３号公報
【特許文献２】特開平５−０７５３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気チルトを採用する場合は、作業者が遠隔地に居ても電話回線や通信回線等のネットワークを通じてビームチルト角を容易に変更することができるが、電気チルトを実現するための部品を基地局アンテナに追加する必要があるため、基地局アンテナの質量や価格が大幅に上昇するという問題が発生する。また、電気チルトを実現するための部品は殆ど全てが電気接点を必要とする電気部品であり、電気部品の追加に伴って電気接点が増加するため、接点故障のリスクが増大するという問題も発生する。更に、高周波給電系統の移相器における電気接点を使用するため、どうしても損失の発生を回避することができないという問題もある。
【０００７】
機械チルトを採用する場合は、アダプタの変更のみでビームチルト角を容易に変更することができるが、基地局アンテナを物理的に傾斜させるため、基地局アンテナの重心が支柱から離れて支柱に作用するモーメントが大きくなり、支柱や支柱を固定するための土台の強度不足が懸念される。また、基地局アンテナを物理的に傾斜させるため、基地局アンテナと支柱に取り付けられている他の部品とが機械的に干渉する虞があり、基地局アンテナを物理的に傾斜させることができないことがある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、機械チルトを採用していながらも、ビームチルト角の変更に伴って、支柱に作用するモーメントが変化することが無く、支柱に取り付けられている他の部品と機械的に干渉することを低減することが可能なビームチルト角可変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】
【０００９】
本発明は、アンテナ素子が回転体を介して固定体に対して回転自在に取り付けられているビームチルト角可変アンテナであって、前記回転体と前記固定体とが円環状導通路を通じて回転角に依らず常に導通されているビームチルト角可変アンテナである。
【００１０】
前記回転体は、前記円環状導通路の中心を回転軸として回転自在に配置されていることが好ましい。
【００１１】
前記円環状導通路は、前記回転体に形成されていると共に円環状の外形を呈している第一マイクロストリップラインと、前記固定体に形成されていると共に円環状の外形を呈している第二マイクロストリップラインと、を有していることが好ましい。
【００１２】
前記第一マイクロストリップラインは、円環状の外形を呈している第一給電用マイクロストリップラインと、円環状の外形を呈していると共に前記第一給電用マイクロストリップラインに対して同心的に配置されている第一接地用マイクロストリップラインと、を有しており、前記第二マイクロストリップラインは、円環状の外形を呈している第二給電用マイクロストリップラインと、円環状の外形を呈していると共に前記第二給電用マイクロストリップラインに対して同心的に配置されている第二接地用マイクロストリップラインと、を有しており、前記第一給電用マイクロストリップラインと前記第二給電用マイクロストリップラインとが相互に対面して回転角に依らず常に導通されており、前記第一接地用マイクロストリップラインと前記第二接地用マイクロストリップラインとが相互に対面して回転角に依らず常に導通されていることが好ましい。
【００１３】
前記第一給電用マイクロストリップラインの円環径が前記第一接地用マイクロストリップラインよりも小さく、前記第二給電用マイクロストリップラインの円環径が前記第二接地用マイクロストリップラインよりも小さいことが好ましい。
【００１４】
前記第一給電用マイクロストリップラインと前記第二給電用マイクロストリップラインとが共に途中で分断されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、機械チルトを採用していながらも、ビームチルト角の変更に伴って、支柱に作用するモーメントが変化することが無く、支柱に取り付けられている他の部品と機械的に干渉することを低減することが可能なビームチルト角可変アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るビームチルト角可変アンテナを示す右方向部分断面斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るビームチルト角可変アンテナを示す右方向部分分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るビームチルト角可変アンテナを示す左方向部分分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るビームチルト角可変アンテナを示す外観斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るビームチルト角可変アンテナを示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。
【００１８】
図１から図３に示す通り、本発明の実施の形態に係るビームチルト角可変アンテナ１００においては、アンテナ素子１０１が回転体１０２を介して固定体１０３に対して回転自在に取り付けられており、回転体１０２と固定体１０３とが円環状導通路１０４を通じて回転角に依らず常に導通されている。
【００１９】
アンテナ素子１０１は、モノポールアンテナ素子やダイポールアンテナ素子等の指向性アンテナ素子で構成されており、回転体１０２に対して一体的に固定されている回路基板１０５に搭載されている。
【００２０】
回転体１０２に対して一体的に固定されていると共に回転体１０２の中心に配置されている回転ツマミ１０６を介して回転体１０２を回転させてアンテナ素子１０１を回路基板１０５と共に回転させることにより、アンテナ素子１０１のビームチルト角を機械的に変更することが可能である。
【００２１】
回転ツマミ１０６は、円柱状の外径を呈している棒体で構成されており、固定体１０３の中心に牙設されている貫通孔１０７を通じてビームチルト角可変アンテナ１００の外部に露出されている。そのため、ビームチルト角可変アンテナ１００の外部からでも回転ツマミ１０６を介して回転体１０２を回転させることが可能である。
【００２２】
回転体１０２は、円板状の外形を呈している絶縁板で構成されており、固定体１０３とガイドレール１０８との間にある程度の余裕を持って挟み込まれている。
【００２３】
ガイドレール１０８は、内径が回転体１０２の外径よりも大きい大径円環部１０９と、内径が回転体１０２の外径よりも小さい小径円環部１１０と、大径円環部１０９と小径円環部１１０とが一体的に接続されている段差部１１１と、を有している。
【００２４】
つまり、回転体１０２は、大径円環部１０９の中央に収容されると共に小径円環部１１０を介して外縁が固定体１０３に押し付けられることにより、固定体１０３に対して回転自在に取り付けられている。
【００２５】
また、回転体１０２は、円環状導通路１０４の中心を回転軸Ｒとして回転自在に配置されている。これにより、回転体１０２を回転させても円環状導通路１０４が常に一定の円周上に配置されるため、回転体１０２と固定体１０３とを円環状導通路１０４を通じて回転角に依らず常に導通させることが可能となる。
【００２６】
固定体１０３は、アンテナ素子１０１や回転体１０２が収容されているレドーム１１２で構成されている。レドーム１１２は、図４に示す通り、ビームチルト角可変アンテナ１００を支柱に対して一体的に取り付ける取付金具１１３を有している。
【００２７】
なお、レドーム１１２は、アンテナ素子１０１や回転体１０２が収容されている状態でレドーム１１２の外部から回転ツマミ１０６を介して回転体１０２を回転させることができるように構成されている。
【００２８】
再び、図１から図３を参照し、円環状導通路１０４は、回転体１０２に形成されていると共に円環状の外形を呈している第一マイクロストリップライン１１４と、固定体１０３に形成されていると共に円環状の外形を呈している第二マイクロストリップライン１１５と、を有している。
【００２９】
第一マイクロストリップライン１１４は、円環状の外形を呈している第一給電用マイクロストリップライン１１６と、円環状の外形を呈していると共に第一給電用マイクロストリップライン１１６に対して同心的に配置されている第一接地用マイクロストリップライン１１７と、を有している。
【００３０】
第一給電用マイクロストリップライン１１６は、スルーホール（不図示）等を介して回転体１０２の反対面に形成されている給電ライン１１８と電気的に接続されており、第一接地用マイクロストリップライン１１７は、スルーホール（不図示）等を介して回転体１０２の反対面に形成されている接地ライン１１９と電気的に接続されている。
【００３１】
第一給電用マイクロストリップライン１１６の円環径が第一接地用マイクロストリップライン１１７よりも小さく、第一給電用マイクロストリップライン１１６が途中で分断されていることが好ましい。これにより、回転体１０２の回転に伴う第一給電用マイクロストリップライン１１６の給電線路長の変化を小さくすることができるため、第一給電用マイクロストリップライン１１６の給電線路長の変化に起因する給電位相の変化を軽減することができる。
【００３２】
また、第二マイクロストリップライン１１５は、円環状の外形を呈している第二給電用マイクロストリップライン１２０と、円環状の外形を呈していると共に第二給電用マイクロストリップライン１２０に対して同心的に配置されている第二接地用マイクロストリップライン１２１と、を有している。
【００３３】
第二給電用マイクロストリップライン１２０は、スルーホール（不図示）等を介して固定体１０３の反対面に形成されている給電端子１２２と電気的に接続されており、第二接地用マイクロストリップライン１２１は、スルーホール（不図示）等を介して固定体１０３の反対面に形成されている接地端子１２３と電気的に接続されている。
【００３４】
第一給電用マイクロストリップライン１１６と同様の理由から、第二給電用マイクロストリップライン１２０の円環径が第二接地用マイクロストリップライン１２１よりも小さく、第二給電用マイクロストリップライン１２０が途中で分断されていることが好ましい。
【００３５】
更に、第一給電用マイクロストリップライン１１６と第二給電用マイクロストリップライン１２０とが同一の円環径で相互に対面して回転角に依らず常に導通されており、第一接地用マイクロストリップライン１１７と第二接地用マイクロストリップライン１２１とが同一の円環径で相互に対面して回転角に依らず常に導通されている。これにより、ビームチルト角可変アンテナ１００においては、回転体１０２を３６０°に亘って回転させることができるため、アンテナ素子１０１のビームチルト角の回転角度に制約が無い。
【００３６】
また、ビームチルト角可変アンテナ１００においては、アダプタによってビームチルト角可変アンテナ１００を物理的に傾斜させる訳では無いため、ビームチルト角の変更に伴って、支柱に作用するモーメントが変化することが無く、支柱に取り付けられている他の部品と機械的に干渉することを低減することが可能となる。
【００３７】
更に、ビームチルト角可変アンテナ１００においては、給電や接地に同軸ケーブルを使用しておらず、円環状導通路１０４によって給電と接地とを実現しているため、回転体１０２の回転に伴う同軸ケーブルの絡まりや断線を回避することが可能となる。
【００３８】
また、ビームチルト角可変アンテナ１００においては、レドーム１１２に対して回転体１０２を回転自在に取り付けるだけで良いため、質量の増加も殆ど無い。
【００３９】
なお、本発明は、先記の実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を伴うことが可能である。
【００４０】
例えば、ビームチルト角可変アンテナ１００においては、回転ツマミ１０６として簡素な棒体を採用しているが、図５に示す通り、アンテナ素子１０１のビームチルト角が何れの方向を向いているのかを示す矢印１２４が付記されている回転ツマミ１２５を採用しても構わない。
【００４１】
また、ビームチルト角可変アンテナ１００においては、円筒形状のレドーム１１２を採用しているが、図５に示す通り、他の形状のレドーム１２６を採用しても構わない。
【符号の説明】
【００４２】
１００  ビームチルト角可変アンテナ
１０１  アンテナ素子
１０２  回転体
１０３  固定体
１０４  円環状導通路
１０５  回路基板
１０６  回転ツマミ
１０７  貫通孔
１０８  ガイドレール
１０９  大径円環部
１１０  小径円環部
１１１  段差部
１１２  レドーム
１１３  取付金具
１１４  第一マイクロストリップライン
１１５  第二マイクロストリップライン
１１６  第一給電用マイクロストリップライン
１１７  第一接地用マイクロストリップライン
１１８  給電ライン
１１９  接地ライン
１２０  第二給電用マイクロストリップライン
１２１  第二接地用マイクロストリップライン
１２２  給電端子
１２３  接地端子
１２４  矢印
１２５  回転ツマミ
１２６  レドーム
Ｒ  回転軸
【図１】
2016213794.tif 000003
【図２】
2016213794.tif 000004
【図３】
2016213794.tif 000005
【図４】
2016213794.tif 000006
【図５】
2016213794.tif 000007