(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面内指向性が主放射方向に対して±９０゜の範囲で対称な放射レベルを有する垂直偏波用の反射器付ダイポールアンテナ装置において、
ダイポールアンテナに平行に左右両側に反射器から離されて金属導体柱が設けられ、
これら金属導体柱は太さが０．０２λ〜０．０７λであり、上記ダイポールアンテナとの間隔はそれぞれ０．２λ〜０．５４λであり、
上記反射器は半円筒型反射器であり、上記ダイポールアンテナは半円筒型反射器の中心線上に位置し、上記金属導体柱は上記半円筒型反射器の両側縁に対し左右の外側に位置していることを特徴とする反射器付ダイポールアンテナ装置。
いることを特徴とする反射器付ダイポールアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載される反射器付ダイポールアンテナ装置において、
金属導体柱とダイポールアンテナとの間の距離を０.２６７λ に設定すると共に、金属導体柱の太さを０.０６７λ に設定したことを特徴とする反射器付ダイポールアンテナ装置。
【請求項３】
水平面内指向性が主放射方向に対して±９０゜の範囲で対称な放射レベルを有し、ダイポールアンテナに平行に立設される半円筒型反射器の左右両側に、上記ダイポールアンテナとそれぞれ０．２λ〜０．５４λ離隔して、上記ダイポールアンテナと平行に立設される太さが０．０２λ〜０．０７λの金属導体柱を具備し、上記ダイポールアンテナは半円筒型反射器の中心線上に位置し、上記金属導体柱は上記半円筒型反射器の両側縁に対し左右の外側に位置している反射器付ダイポールアンテナについて、
装置金属導体柱の太さおよび金属導体柱とダイポールアンテナとの間の距離を変化せしめることにより、反射器付ダイポールアンテナ装置の水平面内指向性の半値幅を調整することを特徴とする反射器付ダイポールアンテナ装置の水平面内指向性の半値幅調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射器付ダイポールアンテナ装置、およびその水平面内指向性の半値幅調整方法に関し、特に、携帯電話の基地局アンテナの如くアンテナ装置の規模が大きく、アンテナ設置、交換を容易に実施することができないところでビーム幅を狭くする場合に既存のアンテナを取り換えることなく水平面内指向性の半値幅を調整することができる反射器付ダイポールアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既にサービスが開始されている移動通信の基地局アンテナで加入者容量を増加しようとする場合、アンテナ装置の水平面内指向性の半値幅を変更してこれに対応することができる。ここで、このアンテナ装置の水平面内指向性の半値幅を変更するには、従来、アンテナ自体を交換する必要があるものとされており、実際にアンテナを交換して水平面内指向性の半値幅の変更に対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サービスが開始されている基地局アンテナの交換を実施する場合、サービスを中断、休止して交換を実施しなければならない欠点がある。その上に、アンテナ交換のコストは大きい。
この発明は、既存のアンテナの両側に容易に低コストで金属導体柱を配置することにより水平面内指向性の半値幅を縮小することができる上述の問題を解消した反射器付ダイポールアンテナ装置、およびその水平面内指向性の半値幅調整方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
主放射方向に対して±９０゜に一定の放射レベルを有する垂直偏波用の反射器付ダイポールアンテナ装置において、ダイポールアンテナ１に平行に立設される反射器の左右両側にこれと離隔して平行に立設される金属導体柱３を具備した反射器付ダイポールアンテナ装置を構成した。
そして、主放射方向に対して±９０゜に一定の放射レベルを有する垂直偏波用の反射器付ダイポールアンテナ装置の反射器の左右両側にこれと離隔して平行に金属導体柱を立設し、金属導体柱の太さおよび金属導体柱とダイポールアンテナとの間の距離を変化せしめることにより、反射器付ダイポールアンテナ装置の水平面内指向性の半値幅を調整する反射器付ダイポールアンテナ装置の水平面内指向性の半値幅調整方法を構成した。
【０００５】
また、先の反射器付ダイポールアンテナ装置において、金属導体柱とダイポールアンテナとの間の距離を０.２６７λ に設定すると共に、金属導体柱の太さを０.０６７λ に設定した反射器付ダイポールアンテナ装置を構成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図１の実施例を参照して説明する。
図１において、１は鉛直方向に立設されるダイポールアンテナである。２は断面半円形の半円筒形反射板であり、これもダイポールアンテナに平行に立設されている。ダイポールアンテナ１は半円筒形反射板２の高さ方向および幅方向の中央にその中央部を対応させて設置されている。ダイポールアンテナ１はその中央部から励振源により励振され、励振源の接地端と反射器は共通電位点に接続している。半円筒形反射板２が反射器を構成している。
【０００７】
以上は従来の垂直偏波用の反射器付ダイポールアンテナ装置であるが、この発明は、この従来の反射器付ダイポールアンテナ装置に、３により示される金属導体柱を付設するものである。この金属導体柱３は、半円筒形反射板２の左右両側にこれと離隔して配置され、ダイポールアンテナ１および半円筒形反射板２に平行に立設されている。
以上の反射器付ダイポールアンテナ装置は、金属導体柱３の太さＲ、および金属導体柱３とダイポールアンテナ１との間の距離ｄを変化せしめることにより、反射器付ダイポールアンテナ装置の水平面内指向性の半値幅をより狭くす調整することができる。
【０００８】
ここで、図２を参照するに、金属導体柱３を付設していない従来の垂直偏波用の反射器付ダイポールアンテナ装置の１２０゜ビームアンテナの放射パターンを示す図である。図２において、最外周円のレベルを０ｄＢ、中心を−３０ｄＢ、同心円の間隔を５. ０ｄＢとしている。この従来例の水平面内指向性の半値幅は１１２.３８゜を示している。
図３は従来例にこの発明による金属導体柱３を付設した反射器付ダイポールアンテナ装置の半値幅の変化を示す図である。
【０００９】
図３（ａ）は一方のパラメータである金属導体柱３の太さＲをＲ＝ ０.０６７λに設定し、金属導体柱３とダイポールアンテナ１との間の距離ｄを変化させて得られたデータである。この実験例は金属導体柱３が付設されない場合の半値幅は１１３゜を示している。これに対して、金属導体柱３を付設した場合、水平面内指向性の半値幅は、ｄ＝０.２〜０.５４λに亘って、９８゜から６４゜に到るまでほぼ単調に減少して、大きな水平面内指向性の半値幅の縮小効果が認識される。
【００１０】
図３（ｂ）は他方のパラメータである金属導体柱３とダイポールアンテナ１との間の距離ｄをｄ＝ ０.２６７λに設定し、金属導体柱３の太さＲを変化させて得られたデータである。この実験例は、金属導体柱３が付設されない場合の半値幅が先の実験例とほぼ同様の値を示している。これに対して、金属導体柱３を付設した場合、Ｒ＝０.０２〜０.０７λに亘って水平面内指向性の半値幅を縮小せしめる効果が認識される。しかし、Ｒ＝０.０７λ 以上の範囲においては、金属導体柱３の太さＲを変化させても水平面内指向性の半値幅の縮小効果は殆ど認識されない。
【００１１】
図４はこの発明による金属導体柱３を付設して、金属導体柱３とダイポールアンテナ１との間の距離をｄ＝ ０.２６７λに設定する一方、金属導体柱３の太さをＲ＝ ０.０６７λに設定した場合の反射器付ダイポールアンテナ装置の放射パターンを示す図である。図４も図２と同様に、最外周円のレベルを０ｄＢ、中心を−３０ｄＢ、同心円の間隔を５. ０ｄＢとしている。この場合の水平面内指向性の半値幅は８５. １９゜を示し、図２の従来例の水平面内指向性の半値幅：１１２.３８゜と比較して大きく縮小している。
【００１２】
図５は水平面内指向性の半値幅が１８０゜、１２０゜、９０゜、６０゜のそれぞれのビームアンテナに、金属導体柱３の太さをＲ＝ ０.０６７λに設定して金属導体柱３とダイポールアンテナ１との間の距離をｄを変化させた水平面内指向性の半値幅の変化を示す図である。何れの場合も、距離ｄに比例して水平面内指向性の半値幅が縮小する効果を認識することができる。
図２および図４の放射パターン、図３および図５の水平面内指向性の半値幅は電磁界分布を数値計算するソフトウェアを使用し、アンテナの種類、アンテナの長さ、励振源の励振周波数、反射器の形状、反射器の寸法、給電点、アンテナと反射器との間の位置関係その他の条件を入力して電子計算機により演算処理して求めている。
【００１３】
図１の実施例においては以下の条件設定がなされる。
（イ）電磁界分布を数値計算するソフトウェア：ＰＬＡＮＣ−ＭＭ（（株）情報数理研究所）
（ロ）アンテナの種類：ダイポールアンテナ
（ハ）アンテナの長さ：０.５λ
（ニ）励振源の励振周波数：２.０００ＧＨｚ
（ホ）反射器の形状構造：半円筒形、断面半円形導体、断面半円形導体の左右両側に離隔配置された金属導体柱
（ヘ）反射器の寸法：
ダイポールアンテナと金属導体柱の間の距離；ｄ＝０.２〜０.５４λ
金属導体柱の太さ；Ｒ＝０.０１〜０.２４λ／４
（ト）給電点：アンテナの中央部
（チ）アンテナと反射器の位置関係：反射器の高さ方向および幅方向の中央にアンテナの中央部を対応させて設置
以上の実施例において、反射器を構成する反射板は半円筒形反射板２とされているが、これを単なる反射板としてこの発明を実施することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、ダイポールアンテナに平行に立設される反射器の左右両側にこれと離隔して平行に立設される金属導体柱を具備することにより、通信サービス中の基地局の反射器付ダイポールアンテナ装置を、そのダイポールアンテナ自体の交換をしてサービスを中断するという様なことをせずに、金属導体柱を付設することのみに依り、その水平面内指向性の半値幅を縮小変更して加入者容量の増加に容易に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例説明する図。
【図２】従来例の放射パターンを示す図。
【図３】実施例の水平面内指向性の半値幅の変化を示す図。
【図４】距離ｄと太さＲを特定した実施例の放射パターンを示す図。
【図５】ビームアンテナの半値幅に依らず距離ｄに比例して水平面内指向性の半値幅の縮小効果が認識されることを示す図。
【符号の説明】
１  ダイポールアンテナ
２  半円筒形反射板
３  金属導体柱
【図１】
0003776369.tif 000002
【図２】
0003776369.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003776369.tif 000005
【図５】
0003776369.tif 000006