JP2004056281A - 無線ｌａｎ用ダイバーシティアンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】任意の方向と送受信が行えマルチパスの影響も受けにくい無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナを提供すること。
【解決手段】ダイポールアンテナ２（直線偏波アンテナ）を下ケース１に収納し、パッチアンテナ４（円偏波アンテナ）を上ケース３に収納すると共に、下ケース１上に支持される上ケース３の起立姿勢を変更可能とした。これにより、空間ダイバーシティの効果に加えて偏波ダイバーシティの効果が期待でき、マルチパスの影響を受けにくくなる。また、パッチアンテナ４の向きを適宜調整することによって、ダイポールアンテナ２では送受信が行えない上方や下方との送受信をパッチアンテナ４に行わせることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】ダイポールアンテナ２（直線偏波アンテナ）を下ケース１に収納し、パッチアンテナ４（円偏波アンテナ）を上ケース３に収納すると共に、下ケース１上に支持される上ケース３の起立姿勢を変更可能とした。これにより、空間ダイバーシティの効果に加えて偏波ダイバーシティの効果が期待でき、マルチパスの影響を受けにくくなる。また、パッチアンテナ４の向きを適宜調整することによって、ダイポールアンテナ２では送受信が行えない上方や下方との送受信をパッチアンテナ４に行わせることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ（構内情報通信網）用の外部アンテナとして信号波の送受信に用いられるダイバーシティアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有線ケ−ブルを使わずに、所定周波数帯域（例えば２．４ＧＨｚ帯）の信号波の送受信で情報交換が行える無線ＬＡＮが普及しつつある。無線ＬＡＮにおいては信号波を送受信する外部アンテナが必要となるが、この種の外部アンテナとしてはダイバーシティアンテナが好適とされている。すなわち、無線ＬＡＮでは、信号波が床面や壁面などで反射されて多くの経路を経た波が合成されてしまうというマルチパスの影響を無視できず、マルチパスによる合成波の干渉を受けて受信強度に歪みが生じやすいため、複数のアンテナを併用するダイバーシティ方式の外部アンテナを採用することによって、受信強度の歪みを軽減することができる。
【０００３】
このような無線ＬＡＮ用のダイバーシティアンテナとしては、従来、ダイポールアンテナまたはモノポールアンテナからなる２本の直線偏波アンテナを所定寸法離間させて平行に立設し、これら両アンテナをダイバーシティ受信回路や受信機、送信機等に接続した構成のものが知られている。２本の直線偏波アンテナによって受信された信号波はダイバーシティ受信回路へ送られ、受信強度の大きい信号波が選択されるか、あるいは両信号波が合成されたうえで、受信機へ送られて受信されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナは、２本の直線偏波アンテナの取付位置をずらすという空間ダイバーシティ方式を採用しているが、これら２本のアンテナからの距離が等しい地点でマルチパスの悪影響を排除できないという問題があり、また、各アンテナの軸方向には電波が放射されないため、上方や下方との間で送受信を行えないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、任意の方向と送受信が行えマルチパスの影響も受けにくい無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のダイバーシティアンテナは、円偏波アンテナと直線偏波アンテナとを備え、これら両アンテナをダイバーシティ受信回路に接続すると共に、前記両アンテナのいずれか一方を回動可能に支持する構成とした。
【０００７】
このような構成のダイバーシティアンテナは、異なる位置に配設された円偏波アンテナと直線偏波アンテナとによって空間ダイバーシティだけでなく偏波ダイバーシティも実現されているので、ダイバーシティ効果が高く、それゆえマルチパスの影響を大幅に低減することができる。また、回動可能に支持されているアンテナの向きを適宜調整することにより、他方のアンテナでは送受信が行えない方向をカバー（補完）することができるので、両アンテナの併用により任意方向との送受信が可能となる。
【０００８】
かかる構成のダイバーシティアンテナにおいて、円偏波アンテナが特定方向に円偏波電波を集中して放射するアンテナ（例えばパッチアンテナ）であり、かつ直線偏波アンテナが所定平面に対して無指向性のアンテナ（例えばダイポールアンテナやモノポールアンテナ）であって、該円偏波アンテナを回動可能に支持している場合、直線偏波アンテナの軸端を臨む方向との送受信を円偏波アンテナで行わせることにより、任意方向との送受信が可能となる。また、受信電波が弱いときには、高利得な円偏波アンテナで受信させるようにすれば、受信感度を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るダイバーシティアンテナを側方から見た説明図、図２は該ダイバーシティアンテナを正面から見た説明図である。
【００１０】
これらの図に示すダイバーシティアンテナは、無線ＬＡＮ用の外部アンテナとして使用されるもので、下ケース１に収納されたダイポールアンテナ２と、上ケース３に収納されたパッチアンテナ４とを備えている。上ケース３は図１の矢印Ａ方向に沿って回動可能な状態で下ケース１に支持されており、ダイポールアンテナ２およびパッチアンテナ４は図示せぬダイバーシティ受信回路や受信機、送信機等に接続されている。つまり、ダイポールアンテナ２とパッチアンテナ４とによって受信された信号波がダイバーシティ受信回路へ送られ、受信強度の大きい信号波が選択されるか、あるいは両信号波が合成されたうえで、受信機へ送られて受信されるようになっている。
【００１１】
ダイポールアンテナ２は、誘電体基板５の片面に上下方向に延びる一対の帯状導体６，７を設けて、各帯状導体６，７の隣接している側の端部に給電線８を介して高周波信号を給電するというもので、中央給電ダイポールと称される直線偏波（垂直偏波）アンテナである。放射素子である帯状導体６，７の全長、つまり帯状導体６の上端から帯状導体７の下端までの長さは、誘電体基板５による波長短縮効果を考慮したうえで、使用する電波の波長の半分に設定されている。このダイポールアンテナ２は水平面に対して無指向性のアンテナであり、上方と下方を除く全方向に電波が放射される。また、ダイポールアンテナ２を収納している下ケース１は誘電体材料である合成樹脂の成形品で、底部が広く安定性の良い形状に設計してある。
【００１２】
パッチアンテナ４は、誘電体基板９の片面に略正方形のパッチ電極１０と給電用のマイクロストリップライン１１とを設け、かつ誘電体基板９の他面のほぼ全面に接地導体１２を設けて、給電線１３およびマイクロストリップライン１１を介してパッチ電極１０に高周波信号を給電するという円偏波アンテナである。放射素子であるパッチ電極１０には縮退分離素子である切欠き１０ａが設けられており、給電時にパッチ電極１０の前方へ円偏波（本実施形態例の場合は右旋円偏波）の電波が放射される。このパッチアンテナ４を収納している上ケース３も誘電体材料である合成樹脂の成形品で、パッチ電極１０と対向する部分が特に厚い形状に設計してある。これにより、パッチ電極１０の中央部から放射される電波の位相が周縁部から放射される電波の位相に比べて遅れるので、パッチアンテナ４の放射パターンが絞られて利得が高まっている。また、この上ケース３は、支軸１４を回転中心として回動させることにより、下ケース１上で起立姿勢の傾きを変更することができるので、上ケース３の起立姿勢に応じてパッチアンテナ４の電波の放射方向が変更可能である。なお、パッチアンテナ４に対する給電方法は、マイクロストリップライン１１を省略してパッチ電極１０内の所定位置に給電点を設けるオフセット給電であっても良い。
【００１３】
上述したダイバーシティアンテナは、直線偏波アンテナであるダイポールアンテナ２を下ケース１に収納し、円偏波アンテナであるパッチアンテナ４を上ケース３に収納しているので、空間ダイバーシティの効果に加えて偏波ダイバーシティの効果も期待でき、かかるダイバーシティ効果の向上により、マルチパスの影響を受けにくい高信頼性のアンテナとなっている。また、上ケース３の起立姿勢を矢印Ａ方向に沿って変更することができるので、パッチアンテナ４の向きを適宜調整することによって、ダイポールアンテナ２では送受信が行えない上方や下方との送受信をパッチアンテナ４に行わせることができる。
【００１４】
例えば、ダイポールアンテナ２の上方と送受信する場合には、上ケース３を図１に実線で示すように傾けてパッチ電極１０を斜め上方へ向ければ良い。また、ダイポールアンテナ２の下方と送受信する場合には、上ケース３を図１に１点鎖線で示すように傾けてパッチ電極１０を斜め下方へ向ければ良い。このようにパッチアンテナ４の向きを調整すればダイポールアンテナ２の上下方向との送受信が行えるため、このダイバーシティアンテナはどこに設置しても任意方向との送受信が可能となり、使い勝手を高めることができる。
【００１５】
また、このダイバーシティアンテナはほぼ水平な任意方向との間で送受信する際に、無指向性のダイポールアンテナ２を活用することができるが、ダイポールアンテナ２で受信できる電波が弱い場合には、高利得なパッチアンテナ４をその方向へ向ける（図１の２点鎖線参照）ことにより、受信感度を高めることができる。それゆえ、このダイバーシティアンテナは弱い電波にも対応できる高感度なアンテナとなっている。
【００１６】
なお、直線偏波アンテナがモノポールアンテナであっても、本実施形態例と同様の効果が期待できる。また、パッチアンテナのパッチ電極は正方形に限らず円形等の他形状でも良く、さらに、円偏波アンテナとしてパッチアンテナ以外の高利得なアンテナを使用しても良い。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１８】
円偏波アンテナと直線偏波アンテナを併用しているのでダイバーシティ効果が高く、マルチパスの影響を大幅に低減することができる。また、回動可能に支持されているアンテナの向きを適宜調整し、他方のアンテナでは送受信が行えない方向をカバーすることができるので、任意方向との送受信が可能となる。それゆえ、信頼性が高く使い勝手の良い無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係るダイバーシティアンテナを側方から見た説明図である。
【図２】該ダイバーシティアンテナを正面から見た説明図である。
【符号の説明】
１ 下ケース
２ ダイポールアンテナ
３ 上ケース
４ パッチアンテナ
５，９ 誘電体基板
６，７ 帯状導体
８，１３ 給電線
１０ パッチ電極
１２ 接地導体
１４ 支軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ（構内情報通信網）用の外部アンテナとして信号波の送受信に用いられるダイバーシティアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有線ケ−ブルを使わずに、所定周波数帯域（例えば２．４ＧＨｚ帯）の信号波の送受信で情報交換が行える無線ＬＡＮが普及しつつある。無線ＬＡＮにおいては信号波を送受信する外部アンテナが必要となるが、この種の外部アンテナとしてはダイバーシティアンテナが好適とされている。すなわち、無線ＬＡＮでは、信号波が床面や壁面などで反射されて多くの経路を経た波が合成されてしまうというマルチパスの影響を無視できず、マルチパスによる合成波の干渉を受けて受信強度に歪みが生じやすいため、複数のアンテナを併用するダイバーシティ方式の外部アンテナを採用することによって、受信強度の歪みを軽減することができる。
【０００３】
このような無線ＬＡＮ用のダイバーシティアンテナとしては、従来、ダイポールアンテナまたはモノポールアンテナからなる２本の直線偏波アンテナを所定寸法離間させて平行に立設し、これら両アンテナをダイバーシティ受信回路や受信機、送信機等に接続した構成のものが知られている。２本の直線偏波アンテナによって受信された信号波はダイバーシティ受信回路へ送られ、受信強度の大きい信号波が選択されるか、あるいは両信号波が合成されたうえで、受信機へ送られて受信されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナは、２本の直線偏波アンテナの取付位置をずらすという空間ダイバーシティ方式を採用しているが、これら２本のアンテナからの距離が等しい地点でマルチパスの悪影響を排除できないという問題があり、また、各アンテナの軸方向には電波が放射されないため、上方や下方との間で送受信を行えないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、任意の方向と送受信が行えマルチパスの影響も受けにくい無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のダイバーシティアンテナは、円偏波アンテナと直線偏波アンテナとを備え、これら両アンテナをダイバーシティ受信回路に接続すると共に、前記両アンテナのいずれか一方を回動可能に支持する構成とした。
【０００７】
このような構成のダイバーシティアンテナは、異なる位置に配設された円偏波アンテナと直線偏波アンテナとによって空間ダイバーシティだけでなく偏波ダイバーシティも実現されているので、ダイバーシティ効果が高く、それゆえマルチパスの影響を大幅に低減することができる。また、回動可能に支持されているアンテナの向きを適宜調整することにより、他方のアンテナでは送受信が行えない方向をカバー（補完）することができるので、両アンテナの併用により任意方向との送受信が可能となる。
【０００８】
かかる構成のダイバーシティアンテナにおいて、円偏波アンテナが特定方向に円偏波電波を集中して放射するアンテナ（例えばパッチアンテナ）であり、かつ直線偏波アンテナが所定平面に対して無指向性のアンテナ（例えばダイポールアンテナやモノポールアンテナ）であって、該円偏波アンテナを回動可能に支持している場合、直線偏波アンテナの軸端を臨む方向との送受信を円偏波アンテナで行わせることにより、任意方向との送受信が可能となる。また、受信電波が弱いときには、高利得な円偏波アンテナで受信させるようにすれば、受信感度を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るダイバーシティアンテナを側方から見た説明図、図２は該ダイバーシティアンテナを正面から見た説明図である。
【００１０】
これらの図に示すダイバーシティアンテナは、無線ＬＡＮ用の外部アンテナとして使用されるもので、下ケース１に収納されたダイポールアンテナ２と、上ケース３に収納されたパッチアンテナ４とを備えている。上ケース３は図１の矢印Ａ方向に沿って回動可能な状態で下ケース１に支持されており、ダイポールアンテナ２およびパッチアンテナ４は図示せぬダイバーシティ受信回路や受信機、送信機等に接続されている。つまり、ダイポールアンテナ２とパッチアンテナ４とによって受信された信号波がダイバーシティ受信回路へ送られ、受信強度の大きい信号波が選択されるか、あるいは両信号波が合成されたうえで、受信機へ送られて受信されるようになっている。
【００１１】
ダイポールアンテナ２は、誘電体基板５の片面に上下方向に延びる一対の帯状導体６，７を設けて、各帯状導体６，７の隣接している側の端部に給電線８を介して高周波信号を給電するというもので、中央給電ダイポールと称される直線偏波（垂直偏波）アンテナである。放射素子である帯状導体６，７の全長、つまり帯状導体６の上端から帯状導体７の下端までの長さは、誘電体基板５による波長短縮効果を考慮したうえで、使用する電波の波長の半分に設定されている。このダイポールアンテナ２は水平面に対して無指向性のアンテナであり、上方と下方を除く全方向に電波が放射される。また、ダイポールアンテナ２を収納している下ケース１は誘電体材料である合成樹脂の成形品で、底部が広く安定性の良い形状に設計してある。
【００１２】
パッチアンテナ４は、誘電体基板９の片面に略正方形のパッチ電極１０と給電用のマイクロストリップライン１１とを設け、かつ誘電体基板９の他面のほぼ全面に接地導体１２を設けて、給電線１３およびマイクロストリップライン１１を介してパッチ電極１０に高周波信号を給電するという円偏波アンテナである。放射素子であるパッチ電極１０には縮退分離素子である切欠き１０ａが設けられており、給電時にパッチ電極１０の前方へ円偏波（本実施形態例の場合は右旋円偏波）の電波が放射される。このパッチアンテナ４を収納している上ケース３も誘電体材料である合成樹脂の成形品で、パッチ電極１０と対向する部分が特に厚い形状に設計してある。これにより、パッチ電極１０の中央部から放射される電波の位相が周縁部から放射される電波の位相に比べて遅れるので、パッチアンテナ４の放射パターンが絞られて利得が高まっている。また、この上ケース３は、支軸１４を回転中心として回動させることにより、下ケース１上で起立姿勢の傾きを変更することができるので、上ケース３の起立姿勢に応じてパッチアンテナ４の電波の放射方向が変更可能である。なお、パッチアンテナ４に対する給電方法は、マイクロストリップライン１１を省略してパッチ電極１０内の所定位置に給電点を設けるオフセット給電であっても良い。
【００１３】
上述したダイバーシティアンテナは、直線偏波アンテナであるダイポールアンテナ２を下ケース１に収納し、円偏波アンテナであるパッチアンテナ４を上ケース３に収納しているので、空間ダイバーシティの効果に加えて偏波ダイバーシティの効果も期待でき、かかるダイバーシティ効果の向上により、マルチパスの影響を受けにくい高信頼性のアンテナとなっている。また、上ケース３の起立姿勢を矢印Ａ方向に沿って変更することができるので、パッチアンテナ４の向きを適宜調整することによって、ダイポールアンテナ２では送受信が行えない上方や下方との送受信をパッチアンテナ４に行わせることができる。
【００１４】
例えば、ダイポールアンテナ２の上方と送受信する場合には、上ケース３を図１に実線で示すように傾けてパッチ電極１０を斜め上方へ向ければ良い。また、ダイポールアンテナ２の下方と送受信する場合には、上ケース３を図１に１点鎖線で示すように傾けてパッチ電極１０を斜め下方へ向ければ良い。このようにパッチアンテナ４の向きを調整すればダイポールアンテナ２の上下方向との送受信が行えるため、このダイバーシティアンテナはどこに設置しても任意方向との送受信が可能となり、使い勝手を高めることができる。
【００１５】
また、このダイバーシティアンテナはほぼ水平な任意方向との間で送受信する際に、無指向性のダイポールアンテナ２を活用することができるが、ダイポールアンテナ２で受信できる電波が弱い場合には、高利得なパッチアンテナ４をその方向へ向ける（図１の２点鎖線参照）ことにより、受信感度を高めることができる。それゆえ、このダイバーシティアンテナは弱い電波にも対応できる高感度なアンテナとなっている。
【００１６】
なお、直線偏波アンテナがモノポールアンテナであっても、本実施形態例と同様の効果が期待できる。また、パッチアンテナのパッチ電極は正方形に限らず円形等の他形状でも良く、さらに、円偏波アンテナとしてパッチアンテナ以外の高利得なアンテナを使用しても良い。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１８】
円偏波アンテナと直線偏波アンテナを併用しているのでダイバーシティ効果が高く、マルチパスの影響を大幅に低減することができる。また、回動可能に支持されているアンテナの向きを適宜調整し、他方のアンテナでは送受信が行えない方向をカバーすることができるので、任意方向との送受信が可能となる。それゆえ、信頼性が高く使い勝手の良い無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係るダイバーシティアンテナを側方から見た説明図である。
【図２】該ダイバーシティアンテナを正面から見た説明図である。
【符号の説明】
１ 下ケース
２ ダイポールアンテナ
３ 上ケース
４ パッチアンテナ
５，９ 誘電体基板
６，７ 帯状導体
８，１３ 給電線
１０ パッチ電極
１２ 接地導体
１４ 支軸
Claims (3)
- 円偏波アンテナと直線偏波アンテナとを備え、これら両アンテナをダイバーシティ受信回路に接続すると共に、前記両アンテナのいずれか一方を回動可能に支持したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナ。
- 請求項１の記載において、前記円偏波アンテナが特定方向に円偏波電波を集中して放射するアンテナであると共に、前記直線偏波アンテナが所定平面に対して無指向性のアンテナであり、前記円偏波アンテナを回動可能に支持したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナ。
- 請求項２の記載において、前記円偏波アンテナがパッチアンテナであり、前記直線偏波アンテナがダイポールアンテナまたはモノポールアンテナであることを特徴とする無線ＬＡＮ用ダイバーシティアンテナ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002208424A JP2004056281A (ja) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | 無線ｌａｎ用ダイバーシティアンテナ |
| EP03253863A EP1383251A1 (en) | 2002-07-17 | 2003-06-18 | Wireless-LAN Diversity Antenna |
| US10/621,300 US20040017320A1 (en) | 2002-07-17 | 2003-07-16 | Wireless-LAN diversity antenna less susceptible to multipath influence |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002208424A JP2004056281A (ja) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | 無線ｌａｎ用ダイバーシティアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004056281A true JP2004056281A (ja) | 2004-02-19 |
Family
ID=29774635
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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