JPH08307142A - Dual directivity antenna and method for extending frequency band width of the antenna - Google Patents
Dual directivity antenna and method for extending frequency band width of the antennaInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、移動体通信等に用い
られる垂直のアンテナであって、特に基地局のアンテナ
に用いて好適な双指向性アンテナおよび該アンテナの周
波数帯域幅拡大方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical antenna used for mobile communication and the like, and more particularly to a bidirectional antenna suitable for use as an antenna of a base station and a method for expanding the frequency bandwidth of the antenna.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年では移動体通信が著しく普及し、そ
の用途ならびに通信方法も多岐に亙るようになってき
た。例えば、自動車電話や携帯電話と称される移動電話
もその1つであり、その普及の度合いについては説明す
るまでもない。さて一例として、移動電話の分野におい
て用いられている小ゾーン方式(セルラ方式)では、電
話機端末を有する移動局と、一定の領域毎に設置された
無線基地局(固定局)との間で無線通信を行う。この方
式では混信を避けるために、隣接した領域同志には同じ
周波数の割当はなされず、ある程度の距離をおいた領域
において、周波数が再利用される。2. Description of the Related Art In recent years, mobile communication has become remarkably widespread, and its applications and communication methods have come to be diversified. For example, a mobile phone called a car phone or a mobile phone is one of them, and it is needless to say that the degree of popularization of the mobile phone. Now, as an example, in the small zone system (cellular system) used in the field of mobile phones, wireless communication is performed between a mobile station having a telephone terminal and a wireless base station (fixed station) installed in each fixed area. Communicate. In this method, in order to avoid interference, the same frequency is not assigned to adjacent areas, and the frequencies are reused in an area with a certain distance.
【0003】ただし、上述のような従来の方法の多く
は、混信を避けるために電波の再利用率には限界があ
り、移動電話に割り当てられた周波数帯は、現在非常に
輻輳している。そこで、従来の小ゾーンに代わって、さ
らに通信領域の狭いマイクロセル通信方式が実用化され
ている。However, in most of the conventional methods as described above, the reuse rate of radio waves is limited in order to avoid interference, and the frequency band assigned to mobile phones is currently extremely congested. Therefore, in place of the conventional small zone, a micro cell communication system having a narrower communication area has been put into practical use.
【0004】上述のマイクロセル通信方式では、一般に
無線基地局のアンテナは周辺の建物よりも地上高の低い
位置に配置される。従ってセル(領域)が極めて狭く、
また複雑な形状になる。図8は、マイクロセル通信方式
のセル形状の一例を示す平面図である。図8において、
1は無線基地局のアンテナ、2はセル、3は道路、4、
4…は建造物、そして4a、4a…は建造物の壁面を示
している。この図に示すようにマイクロセル通信方式で
は、セル2の形状が建造物4、4に制限され、また道路
3に沿った形状となる。In the above-mentioned microcell communication system, the antenna of the radio base station is generally arranged at a position where the ground height is lower than the surrounding buildings. Therefore, the cell (area) is extremely narrow,
It also has a complicated shape. FIG. 8 is a plan view showing an example of the cell shape of the microcell communication system. In FIG.
1 is an antenna of a radio base station, 2 is a cell, 3 is a road, 4,
Reference numeral 4 indicates a building, and reference numerals 4a, 4a ... indicate wall surfaces of the building. As shown in this figure, in the microcell communication system, the shape of the cell 2 is limited to the buildings 4 and 4, and also the shape along the road 3.
【0005】このような場合、無線基地局に用いるアン
テナ1の水平面指向性を、例えば無指向性ではなく、道
路3の往来方向に沿う双指向性とすることにより、アン
テナ1の利得を高くすることができる。即ち、道路3を
移動する移動局に対する送受信レベルを上げることがで
きる。In such a case, the gain of the antenna 1 is increased by making the horizontal directivity of the antenna 1 used for the radio base station not bidirectional, but bidirectional along the traffic direction of the road 3. be able to. That is, it is possible to raise the transmission / reception level with respect to the mobile station moving on the road 3.
【0006】ところで無線基地局用のアンテナは、市街
地に多数設置されるために、その形状としては目立たな
いものが好ましい。このため一般には、棒状の垂直アン
テナがよく用いられる。この棒状の垂直アンテナで水平
面双指向性を実現するアンテナの一例として、コーリニ
アアンテナの近傍に、これと平行する反射器を配置した
反射器付コーリニアアンテナがある。By the way, since many antennas for radio base stations are installed in urban areas, it is preferable that their shapes are inconspicuous. For this reason, generally, a rod-shaped vertical antenna is often used. As an example of an antenna that achieves horizontal bidirectionality with this rod-shaped vertical antenna, there is a collinear antenna with a reflector in which a reflector in parallel with the collinear antenna is arranged.
【0007】図9は、従来の反射器付コーリニアアンテ
ナの外観構成を示す斜視図である。図9において、放射
器11、11…はレードーム17内に直列に配列され、
放射器11、11…の長手方向にはスペーサ15、15
を介して線状の反射器16、16が取り付けられてい
る。また12は給電線の内部導体、13は給電線の外部
導体であり、これらは放射器11、11…内部を貫通し
ている。この反射器付コーリニアアンテナ18におい
て、放射器11の中心から反射器16の中心までの距離
はDである。FIG. 9 is a perspective view showing an external configuration of a conventional collinear antenna with a reflector. In FIG. 9, the radiators 11, 11, ... Are arranged in series in the radome 17,
Spacers 15, 15 are arranged in the longitudinal direction of the radiators 11, 11.
The linear reflectors 16 and 16 are attached via. Further, 12 is an inner conductor of the power supply line, 13 is an outer conductor of the power supply line, and these penetrate the radiators 11, 11 ,. In this collinear antenna with reflector 18, the distance from the center of the radiator 11 to the center of the reflector 16 is D.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図10は、従来の垂直
コーリニアアンテナの水平面指向特性を示す図である。
図10(a)に示すように、一般にコーリニアアンテナ
の指向性は、アンテナの軸Oを中心に無指向性である。
一方、反射器付コーリニアアンテナ18は、各反射器1
6の長さを適当に選ぶことにより図10(b)に示すよ
うに、水平面双指向性を実現できる。この図10(b)
にあっては、放射器11の軸Oから、図に示すxの方向
に反射器16が取り付けられている。しかしこの場合、
反射器付コーリニアアンテナ18の周波数帯域幅は、放
射器11の軸Oから反射器16の中心までの距離Dに左
右される。FIG. 10 is a diagram showing a horizontal plane directional characteristic of a conventional vertical collinear antenna.
As shown in FIG. 10A, the directivity of a collinear antenna is generally omnidirectional about the axis O of the antenna.
On the other hand, the collinear antenna 18 with reflector is
By appropriately selecting the length of 6, horizontal bidirectionality can be realized as shown in FIG. This FIG. 10 (b)
In this case, the reflector 16 is attached from the axis O of the radiator 11 in the x direction shown in the drawing. But in this case,
The frequency bandwidth of the collinear antenna with reflector 18 depends on the distance D from the axis O of the radiator 11 to the center of the reflector 16.
【0009】図11は、各放射器11の長さをλ/4
(λは1波長)とした場合の、波長λに対する距離Dの
比率と、これに対する双指向特性を維持できる周波数帯
域幅を示す図である。なお、図11において実線Aは計
算値、各点B1およびB2は実測値である。図11からわ
かるように、反射器16を線状とした場合、距離Dが
0.11λ以下では、周波数帯域幅は中心周波数の1%
以下(F/Bが±1dB以内の場合)と狭くなるという
欠点があった。しかしながら反射器付コーリニアアンテ
ナ18のような棒状のアンテナは、景観上細いことが望
ましいので、距離Dを極力短くすることが要求される。
本発明はこのような背景の下になされたもので、外観形
状が細く、且つ広い周波数帯域内において、水平面双指
向性を得ることができる双指向性アンテナおよび該アン
テナの周波数帯域幅拡大方法を提供することを目的とし
ている。FIG. 11 shows that the length of each radiator 11 is λ / 4.
FIG. 3 is a diagram showing a ratio of a distance D to a wavelength λ and a frequency bandwidth capable of maintaining bidirectional characteristics with respect to the wavelength λ when (λ is one wavelength). In FIG. 11, the solid line A is the calculated value, and the points B1 and B2 are the measured values. As can be seen from FIG. 11, when the reflector 16 is linear, the frequency bandwidth is 1% of the center frequency when the distance D is 0.11λ or less.
There is a drawback that the width becomes narrow as follows (when F / B is within ± 1 dB). However, it is desirable that the rod-shaped antenna such as the collinear antenna with a reflector 18 is thin in view of the scenery, and therefore the distance D is required to be as short as possible.
The present invention has been made in view of such a background, and provides a bidirectional antenna having a narrow external shape and capable of obtaining horizontal bidirectionality in a wide frequency band, and a method for expanding the frequency bandwidth of the antenna. It is intended to be provided.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明にあっては、双方向に指
向性を有する双指向性アンテナであって、高周波電流を
放射する垂直の放射素子と、該放射素子に平行に配置さ
れた無給電素子とから構成され、前記無給電素子は円弧
状の面に形成されることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a bidirectional antenna having directivity in both directions, and radiates a high frequency current. It is characterized in that it is composed of a vertical radiating element and a parasitic element arranged in parallel with the radiating element, and the parasitic element is formed on an arcuate surface.
【0011】また請求項2に記載の発明にあっては、請
求項1に記載の双指向性アンテナでは、前記放射素子
は、これと平行し且つ外周部が円弧状に形成された損失
の少ない誘電体その他の絶縁物等によるスペーサを有
し、前記無給電素子は、前記スペーサの外周部に塗布さ
れた金属塗料あるいは前記スペーサの外周部に貼着され
た金属テープであることを特徴とする。In the invention according to claim 2, in the bidirectional antenna according to claim 1, the radiating element is parallel to the antenna and the outer peripheral portion is formed in an arc shape to reduce loss. It has a spacer made of a dielectric or other insulating material, and the parasitic element is a metal paint applied to the outer peripheral portion of the spacer or a metal tape adhered to the outer peripheral portion of the spacer. .
【0012】また請求項3に記載の発明にあっては、請
求項1あるいは請求項2の何れかに記載の双指向性アン
テナでは、前記無給電素子は、金網あるいは金属テープ
その他によって、すだれ状に形成されることを特徴とす
る。Further, in the invention of claim 3, in the bidirectional antenna according to claim 1 or 2, the parasitic element is interlocked with a wire mesh or a metal tape or the like. It is characterized in that it is formed.
【0013】また請求項4に記載の発明にあっては、請
求項1ないし請求項3の何れかに記載の双指向性アンテ
ナでは、前記放射素子には、ダイポールアンテナを用い
ることを特徴とする。Further, in the invention described in claim 4, in the bidirectional antenna according to any one of claims 1 to 3, a dipole antenna is used as the radiating element. .
【0014】また請求項5に記載の発明にあっては、請
求項1ないし請求項3の何れかに記載の双指向性アンテ
ナでは、前記放射素子には、誘電体基板表面に貼着され
た金属膜等によって構成されるプリントアンテナを用い
ることを特徴とする。Further, in the invention described in claim 5, in the bidirectional antenna according to any one of claims 1 to 3, the radiating element is attached to the surface of the dielectric substrate. It is characterized by using a printed antenna formed of a metal film or the like.
【0015】また請求項6に記載の発明にあっては、双
方向に指向性を有する双指向性アンテナの周波数帯域幅
拡大方法であって、高周波電流を放射する垂直の放射素
子に、これと平行に配置された無給電素子を備え、前記
無給電素子を円弧状の面に形成することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for expanding the frequency bandwidth of a bidirectional antenna having bidirectional directivity, comprising: a vertical radiating element for radiating a high frequency current; It is characterized in that the parasitic elements are arranged in parallel, and the parasitic elements are formed on an arcuate surface.
【0016】また請求項7に記載の発明にあっては、請
求項6に記載の双指向性アンテナの周波数帯域幅拡大方
法では、前記放射素子に、これと平行し且つ外周部が円
弧状に形成された損失の少ない誘電体その他の絶縁物等
によるスペーサを取り付け、前記無給電素子を、前記ス
ペーサの外周部に塗布された金属塗料あるいは前記スペ
ーサの外周部に貼着された金属テープによって構成する
ことを特徴とする。According to the invention described in claim 7, in the method for expanding the frequency bandwidth of a bidirectional antenna according to claim 6, the radiating element is parallel to the radiating element and has an arcuate outer peripheral portion. A spacer made of a dielectric material or other insulating material having a small loss formed is attached, and the parasitic element is constituted by a metal paint applied to the outer peripheral portion of the spacer or a metal tape attached to the outer peripheral portion of the spacer. It is characterized by doing.
【0017】また請求項8に記載の発明にあっては、請
求項6あるいは請求項7の何れかに記載の双指向性アン
テナの周波数帯域幅拡大方法では、前記無給電素子を、
金網あるいは金属テープその他によって、すだれ状に形
成することを特徴とする。Further, in the invention described in claim 8, in the method for expanding the frequency bandwidth of a bidirectional antenna according to claim 6 or 7, the parasitic element is
It is characterized in that it is formed into a blind shape by a wire net, a metal tape or the like.
【0018】[0018]
【作用】この発明によれば、高周波電流を放射する垂直
の放射素子と平行に、円弧状の面に形成され、放射素子
と平行する無給電素子を備え、双方向に指向性を有する
双指向性アンテナの、双指向特性を示す周波数帯域幅を
拡大する。According to the present invention, a bidirectional antenna having a bidirectional directivity, which is provided with a parasitic element which is formed on an arcuate surface in parallel with a vertical radiating element which radiates a high frequency current and which is parallel to the radiating element. Expands the frequency bandwidth of the bidirectional antenna that exhibits bidirectional characteristics.
【0019】[0019]
A.第1の実施例 以下に本発明にかかる双指向性アンテナについて説明す
る。図1は本発明の原理を説明するための図であり、図
1(a)は斜視図、図1(b)は上面図である。図1
(a)において、21はダイポールアンテナ(半波長ダ
イポールアンテナ)、26は円弧状の導体によって構成
された反射素子である。また、ダイポールアンテナ21
に間隔Dだけ離して反射素子26を配置している。ここ
で円弧の角αは、図1(b)に示すように、ダイポール
アンテナ21と反射素子26とを結ぶ線の中点Oから見
た角で示している。A. First Embodiment A bidirectional antenna according to the present invention will be described below. 1A and 1B are views for explaining the principle of the present invention. FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a top view. FIG.
In (a), 21 is a dipole antenna (half-wavelength dipole antenna), and 26 is a reflecting element formed of an arc-shaped conductor. In addition, the dipole antenna 21
The reflective element 26 is arranged at a distance of D. Here, the angle α of the arc is shown by the angle seen from the midpoint O of the line connecting the dipole antenna 21 and the reflecting element 26, as shown in FIG.
【0020】垂直に設置されたダイポールアンテナの水
平面指向性は本来、全方向に均等である。即ち、垂直ダ
イポールアンテナは無指向性である。しかしながら、図
1(a)ならびに図1(b)に示す構成によると、ダイ
ポールアンテナ21からO点方向に放射される電磁界
は、反射素子26によって阻止あるいは反射される。ま
た反射素子26によって反射された電磁界は、O'点方
向へ放射される。従って、ダイポールアンテナ21から
O'点方向には、直接電磁界と反射電磁界とが放射され
る。この直接電磁界と反射電磁界とは、伝播距離の違い
から位相が異なる。このため、ダイポールアンテナ21
からO'点方向に放射される電磁界も弱められる。この
結果ダイポールアンテナ21は、P点方向およびP'点
方向に強い指向性を有する双指向特性を示す。The horizontal directivity of the dipole antenna installed vertically is essentially uniform in all directions. That is, the vertical dipole antenna is omnidirectional. However, according to the configurations shown in FIGS. 1A and 1B, the electromagnetic field emitted from the dipole antenna 21 in the direction of the point O is blocked or reflected by the reflecting element 26. The electromagnetic field reflected by the reflecting element 26 is radiated in the O'point direction. Therefore, the electromagnetic field and the reflected electromagnetic field are directly radiated from the dipole antenna 21 in the O'point direction. The direct electromagnetic field and the reflected electromagnetic field have different phases due to the difference in propagation distance. Therefore, the dipole antenna 21
The electromagnetic field radiated from the direction of O'is also weakened. As a result, the dipole antenna 21 exhibits bidirectional characteristics having strong directivity in the P point direction and the P'point direction.
【0021】図2に反射素子26の円弧角αと、双指向
性を有する周波数帯域幅(F/Bが±1dB以内の場
合)の関係を示す。図2において実線Cは距離D=0.
15λ(λは1波長)の場合、実線Eは距離D=0.0
7λの場合を示している。図2からわかるように、反射
素子26を円弧状で構成し、その円弧角αを大きくする
(α=180°程度を限界とする)ことにより、双指向
特性を有する周波数帯域幅を広くできることがわかる。FIG. 2 shows the relationship between the arc angle α of the reflecting element 26 and the frequency bandwidth having bidirectionality (when F / B is within ± 1 dB). In FIG. 2, the solid line C indicates the distance D = 0.
In the case of 15λ (λ is one wavelength), the solid line E is the distance D = 0.0.
The case of 7λ is shown. As can be seen from FIG. 2, by forming the reflecting element 26 in an arc shape and increasing the arc angle α (the limit is about α = 180 °), it is possible to widen the frequency bandwidth having the bidirectional characteristic. Recognize.
【0022】図3は、上述した本発明の原理に基づいて
構成された第1の実施例の概略構成を示す斜視図であ
る。図3において31-1および31-2は放射素子であ
る。また放射素子31-1、31-2の中心部には給電線路
が通っており、この給電線路の内部導体32には放射素
子31-1が、外部導体33には放射素子31-2が接続さ
れ、これらがコーリニアアンテナ34を構成している。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the first embodiment constructed based on the principle of the present invention described above. In FIG. 3, 31-1 and 31-2 are radiating elements. In addition, a feeding line passes through the central portions of the radiating elements 31-1, 31-2, the radiating element 31-1 is connected to the inner conductor 32 of the feeding line, and the radiating element 31-2 is connected to the outer conductor 33. Then, these constitute the collinear antenna 34.
【0023】このコーリニアアンテナ34には、損失の
少ない誘電体その他絶縁体等によるスペーサ35、35
を介して円弧状の反射素子36、36が取り付けられて
いる。さらに、これらコーリニアアンテナ34とスペー
サ35、35と反射素子36、36とは、円筒状のレー
ドーム37に格納され、双指向性アンテナ38を構成し
ている。The collinear antenna 34 includes spacers 35, 35 made of a dielectric material or an insulating material having a small loss.
Arc-shaped reflecting elements 36, 36 are attached via the. Further, the collinear antenna 34, the spacers 35 and 35, and the reflecting elements 36 and 36 are housed in a cylindrical radome 37 to form a bidirectional antenna 38.
【0024】図3に示したように、一般に双指向性アン
テナ38を収納するレードーム37は円筒状に構成され
ている。このため反射素子36を円弧状に構成し、この
反射素子36の曲率をレードーム37の曲率と同一に構
成することにより、反射素子を線状で構成した場合と同
様に、レードーム37の中にコーリニアアンテナ34を
収納することが可能となる。As shown in FIG. 3, generally, the radome 37 accommodating the bidirectional antenna 38 has a cylindrical shape. Therefore, the reflecting element 36 is formed in an arc shape, and the curvature of the reflecting element 36 is set to be the same as that of the radome 37. The antenna 34 can be housed.
【0025】図4は、図3に示す構成の双指向性アンテ
ナ38の水平面指向特性を示す図である。同図では、放
射素子31-1、31-2の軸Oから図に示すxの方向に反
射素子36、36が取り付けられている場合を示してい
る。この場合、言うまでもなく反射素子36の円弧角α
は、反射素子を線状に構成した場合に比して大きいた
め、放射素子35と反射素子36との距離Dを大きく取
る必要はない。従って、双指向性アンテナ38の外径を
太くすることなく双指向性を有する周波数帯域幅を広げ
ることができる。FIG. 4 is a diagram showing horizontal directional characteristics of the bidirectional antenna 38 having the configuration shown in FIG. The figure shows a case where the reflecting elements 36, 36 are attached in the x direction shown in the figure from the axis O of the radiating elements 31-1, 31-2. In this case, needless to say, the arc angle α of the reflecting element 36
Is larger than when the reflecting element is formed in a linear shape, it is not necessary to set a large distance D between the radiating element 35 and the reflecting element 36. Therefore, the bidirectional frequency bandwidth can be widened without increasing the outer diameter of the bidirectional antenna 38.
【0026】この双指向性アンテナ38の動作および特
性は前述の通りであるので、その詳細な説明は省略す
る。なお、本実施例のスペーサ35、35は円柱状の形
状を成しているが、例えば四角柱等、放射素子31-1あ
るいは放射素子31-2等に接着し易い形状のものであっ
てもよい。Since the operation and characteristics of this bidirectional antenna 38 are as described above, detailed description thereof will be omitted. Although the spacers 35, 35 of this embodiment have a columnar shape, they may have a shape such as a quadrangular prism or the like that can be easily adhered to the radiating element 31-1 or the radiating element 31-2. Good.
【0027】B.第2の実施例 図5は、本発明の第2の実施例の概略構成を示す斜視図
である。図5において41-1および41-2は放射素子、
42は放射素子41-1に接続された給電線路の内部導
体、43は放射素子41-1に接続された給電線路の外部
導体である。この放射素子41-1、41-2は円筒状のレ
ードーム47に格納されており、コーリニアアンテナ4
4を構成している。B. Second Embodiment FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, 41-1 and 41-2 are radiating elements,
Reference numeral 42 is an inner conductor of the power feeding line connected to the radiating element 41-1 and 43 is an outer conductor of the power feeding line connected to the radiating element 41-1. The radiating elements 41-1 and 41-2 are housed in a cylindrical radome 47, and the collinear antenna 4
Make up 4.
【0028】レードーム47の外周には長手方向にスペ
ーサ45が取り付けられている。スペーサ45は、例え
ば損失の少ない誘電体や、その他絶縁体のアクリル等に
よって円弧状に形成され、その表面に反射層46が形成
されている。図5に示す反射層46は、スペーサ45の
表面に塗布された金属塗料によって構成されている。従
って、この反射層46が反射素子としての効果を奏し、
水平面双指向特性を有する双指向性アンテナ48が構成
される。A spacer 45 is attached to the outer circumference of the radome 47 in the longitudinal direction. The spacer 45 is formed in a circular arc shape, for example, with a dielectric material having a small loss or acryl, which is another insulating material, and a reflective layer 46 is formed on the surface thereof. The reflective layer 46 shown in FIG. 5 is composed of a metallic paint applied to the surface of the spacer 45. Therefore, the reflective layer 46 has an effect as a reflective element,
A bidirectional antenna 48 having a horizontal bidirectional characteristic is configured.
【0029】本実施例の動作や特性は第1の実施例と同
様であるため、その詳細な説明は省略するが、本実施例
は従来から用いられているコーリニアアンテナ44を、
容易に水平面双指向特性を有する双指向性アンテナ48
にするものである。即ち、円筒状のレードーム47を有
するコーリニアアンテナ44にスペーサ45を取り付
け、このスペーサ45の表面に金属塗料等によって反射
層46を形成するだけで水平面指向特性が双指向性とな
る。Since the operation and characteristics of this embodiment are similar to those of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted, but in this embodiment, the collinear antenna 44 which has been conventionally used is
A bidirectional antenna 48 that easily has a horizontal bidirectional characteristic
It is to be. That is, the directional characteristic of the horizontal plane becomes bidirectional simply by attaching the spacer 45 to the collinear antenna 44 having the cylindrical radome 47 and forming the reflective layer 46 on the surface of the spacer 45 with a metallic paint or the like.
【0030】なお本実施例では、金属塗料によって反射
層46を形成した例を挙げて説明した。しかし反射層4
6は、例えば金属テープを貼着することによって形成さ
れるものであってもよい。またスペーサ45を用いず、
レードーム47の内周面に金属塗料等によって反射層4
6が形成される構成のものであってもよい。In this embodiment, an example in which the reflective layer 46 is formed of a metallic paint has been described. But the reflective layer 4
6 may be formed by attaching a metal tape, for example. Also, without using the spacer 45,
On the inner surface of the radome 47, a reflective layer 4 made of metal paint or the like is used.
6 may be formed.
【0031】C.第3の実施例 図6は、本発明の第3の実施例の概略構成を示す斜視図
である。51-1および51-2はプリントダイポールアン
テナを構成する各々放射素子であり、これら放射素子5
1-1および51-2は誘電体基板55の両面に、これを挟
むように貼着された銅箔等から構成されている。この放
射素子51-1および51-2には、誘電体基板55の表面
に形成されたマイクロストリップライン52を介して高
周波電流が給電される。従って、誘電体基板55におい
て、マイクロストリップライン52が形成された対称面
には、グランド53が形成されている。C. Third Embodiment FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a third embodiment of the present invention. Reference numerals 51-1 and 51-2 are radiating elements that form a printed dipole antenna.
1-1 and 51-2 are composed of copper foil or the like adhered on both sides of the dielectric substrate 55 so as to sandwich the dielectric substrate 55. A high-frequency current is supplied to the radiating elements 51-1 and 51-2 via a microstrip line 52 formed on the surface of the dielectric substrate 55. Therefore, in the dielectric substrate 55, the ground 53 is formed on the symmetrical surface on which the microstrip line 52 is formed.
【0032】プリントダイポールアンテナの放射素子5
1-1、51-2等が形成された誘電体基板55は、円筒状
のレードーム57内に格納されている。このレードーム
57内面において放射素子51-1、51-2と対応する位
置には、レードーム57に沿って円弧状に成形された反
射素子56が貼着されている。Radiating element 5 of the printed dipole antenna
The dielectric substrate 55 on which 1-1, 51-2 and the like are formed is housed in a cylindrical radome 57. At the position corresponding to the radiating elements 51-1 and 51-2 on the inner surface of the radome 57, a reflecting element 56 formed in an arc shape is attached along the radome 57.
【0033】以上のように本実施例は、放射素子を誘電
体基板上にプリントしたプリントダイポールを用いて、
双指向性アンテナ58を構成した場合の構成を示してい
る。このように、プリント基板を用いると給電回路も基
板上に構成できるため、例えば複雑な給電回路を組み込
む場合にあっても製造の簡易化が可能となる。なお本実
施例の反射素子56は、例えば金属板を円弧状に形成し
たものであってもよく、またレードーム57の内面に貼
着した金属テープ、あるいはレードーム57の内面に塗
布された金属塗料等により構成されるものであってもよ
い。As described above, this embodiment uses the printed dipole in which the radiating element is printed on the dielectric substrate,
The configuration when the bidirectional antenna 58 is configured is shown. As described above, when the printed circuit board is used, the power supply circuit can also be formed on the circuit board, so that the manufacturing can be simplified even when a complicated power supply circuit is incorporated. The reflective element 56 of the present embodiment may be, for example, a metal plate formed in an arc shape, a metal tape adhered to the inner surface of the radome 57, a metal paint applied to the inner surface of the radome 57, or the like. It may be configured by.
【0034】D.第4の実施例 図7は、本発明の第4の実施例の概略構成を示す斜視図
である。61-1および61-2は放射素子、62は放射素
子61-1に接続された給電線路の内部導体、63は放射
素子61-1に接続された給電線路の外部導体である。放
射素子61-1、61-2には、誘電体その他絶縁体等によ
るスペーサ65、65を介してすだれ状反射素子66、
66が取り付けられている。このすだれ状反射素子66
は、複数の細い格子66aの配列によって、金網状に構
成されている。D. Fourth Embodiment FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a fourth embodiment of the present invention. 61-1 and 61-2 are radiating elements, 62 is an inner conductor of a power feeding line connected to the radiating element 61-1 and 63 is an outer conductor of the power feeding line connected to the radiating element 61-1. The radiating elements 61-1 and 61-2 are provided with interdigital reflectors 66 through spacers 65 and 65 made of a dielectric material or an insulating material.
66 is attached. This interdigital reflector 66
Are formed in a wire mesh shape by an array of a plurality of thin lattices 66a.
【0035】放射素子61-1、61-2、スペーサ65、
65、すだれ状反射素子66、66は円筒状のレードー
ム67に格納されている。また、すだれ状反射素子6
6、66は、各格子66aが放射素子61-1、61-2の
長手方向に向くように、且つレードーム67の内周面に
沿って円弧状に配列されている。この双指向性アンテナ
68では、各格子66aの間隔を適宜選定することによ
り、第1の実施例と同様の効果を得ることができる。ま
た、本実施例の動作や特性は第1の実施例と同様である
ため、その詳細な説明は省略する。The radiating elements 61-1 and 61-2, the spacer 65,
65, the interdigital reflectors 66, 66 are housed in a cylindrical radome 67. In addition, the interdigital reflector 6
6 and 66 are arranged in an arc shape along the inner peripheral surface of the radome 67 so that each lattice 66a faces the longitudinal direction of the radiating elements 61-1 and 61-2. In this bidirectional antenna 68, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by appropriately selecting the spacing between the gratings 66a. Further, the operation and characteristics of this embodiment are similar to those of the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
【0036】なお、本実施例のスペーサ65、65は円
柱状の形状を成しているが、例えば四角柱等、放射素子
61-1あるいは放射素子61-2等に接着し易い形状のも
のであってもよい。また本実施例においては、すだれ状
反射素子66の各格子66aの各々を、幅の狭い金属テ
ープを貼着することによって構成してもよい。さらに、
前述の第2の実施例あるいは第3の実施例にあっても、
本実施例と同様に反射素子をすだれ状とすることもでき
る。Although the spacers 65, 65 of this embodiment have a columnar shape, they have a shape such as a quadratic prism which is easily adhered to the radiating element 61-1 or the radiating element 61-2. It may be. Further, in the present embodiment, each of the gratings 66a of the interdigital reflector 66 may be configured by sticking a narrow metal tape. further,
Even in the above-mentioned second embodiment or third embodiment,
The reflective element may be formed into a comb shape as in the present embodiment.
【0037】上述した各々の実施例において挙げた距離
や円弧角の数値、誘電体や絶縁体の材質あるいはスペー
サの形状等は一例であり、本発明はこれらに限定された
ものではない。また、コーリニアアンテナやプリントダ
イポール(半波長ダイポールアンテナ)を円筒状のレー
ドームに格納した双指向性アンテナに適用した例を挙げ
て説明したが、本発明はこれ以外の形式のアンテナへも
適用可能である。The numerical values of the distances and arc angles, the materials of the dielectrics and the insulators, the shapes of the spacers and the like mentioned in each of the above-mentioned embodiments are examples, and the present invention is not limited to these. Further, although an example in which a collinear antenna or a printed dipole (half-wavelength dipole antenna) is applied to a bidirectional antenna stored in a cylindrical radome has been described, the present invention can be applied to antennas of other types. is there.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
周波電流を放射する垂直の放射素子と平行に、円弧状の
面に形成され、放射された高周波電流を吸収あるいは反
射する無給電素子を備え、双方向に指向性を有する双指
向性アンテナの、双指向特性を示す周波数帯域幅を拡大
するので、外観形状が細く、且つ広い周波数帯域内にお
いて、水平面双指向性を得ることができる双指向性アン
テナおよび該アンテナの周波数帯域幅拡大方法が実現可
能であり、さらに大量生産時における調整作業の軽減化
が図られるという効果が得られる。As described above, according to the present invention, a parasitic element that is formed on an arcuate surface in parallel with a vertical radiating element that radiates a high frequency current and that absorbs or reflects the radiated high frequency current. Since the frequency bandwidth of the bidirectional antenna having the bidirectionality and having the bidirectional characteristics is expanded, the external shape is thin and horizontal bidirectionality can be obtained in a wide frequency band. The bidirectional antenna and the method for expanding the frequency bandwidth of the antenna can be realized, and further, the effect of reducing the adjustment work in mass production can be obtained.
【図1】本発明の双指向性アンテナおよび該アンテナの
周波数帯域幅拡大方法の原理を説明するための構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining the principle of a bidirectional antenna of the present invention and a method for expanding a frequency bandwidth of the antenna.
【図2】図1に示す構成における円弧角αと周波数帯域
幅との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an arc angle α and a frequency bandwidth in the configuration shown in FIG.
【図3】本発明の第1の実施例にかかる双指向性アンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a bidirectional antenna according to the first embodiment of the present invention.
【図4】同実施例の双指向性アンテナの水平面指向特性
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a horizontal plane directional characteristic of the bidirectional antenna of the example.
【図5】本発明の第2の実施例にかかる双指向性アンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of a bidirectional antenna according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施例にかかる双指向性アンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a bidirectional antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4の実施例にかかる双指向性アンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a bidirectional antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】マイクロセル通信方式のセル形状の一例を示す
平面図である。FIG. 8 is a plan view showing an example of a cell shape of a micro cell communication system.
【図9】従来の反射器付コーリニアアンテナの外観構成
を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing an external configuration of a conventional collinear antenna with a reflector.
【図10】従来の垂直コーリニアアンテナならびに反射
器付コーリニアアンテナの水平面指向特性を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing horizontal directional characteristics of a conventional vertical collinear antenna and a collinear antenna with a reflector.
【図11】図9に示す構成において、波長λに対する距
離Dの比率と、これに対する双指向特性を維持できる周
波数帯域幅を示す図である。11 is a diagram showing a ratio of a distance D to a wavelength λ and a frequency bandwidth capable of maintaining bidirectional characteristics with respect to the ratio in the configuration shown in FIG.
21 ダイポールアンテナ 26 反射素子 31-1、31-2 放射素子 36 反射素子 41-1、41-2 放射素子 46 反射層 51-1、51-2 放射素子 56 反射素子 61-1、61-2 放射素子 66 反射素子 21 dipole antenna 26 reflective element 31-1, 31-2 radiating element 36 reflective element 41-1, 41-2 radiating element 46 reflective layer 51-1, 51-2 radiating element 56 reflective element 61-1, 61-2 radiating Element 66 Reflective element
Claims (8)
ナであって、 高周波電流を放射する垂直の放射素子と、 該放射素子に平行に配置された無給電素子とから構成さ
れ、前記無給電素子は円弧状の面に形成されることを特
徴とする双指向性アンテナ。1. A bidirectional antenna having bidirectional directivity, comprising a vertical radiating element for radiating a high-frequency current and a parasitic element arranged in parallel with the radiating element. A bidirectional antenna in which the feeding element is formed on an arcuate surface.
部が円弧状に形成された損失の少ない誘電体その他の絶
縁物等によるスペーサを有し、 前記無給電素子は、前記スペーサの外周部に塗布された
金属塗料あるいは前記スペーサの外周部に貼着された金
属テープであることを特徴とする請求項1に記載の双指
向性アンテナ。2. The radiating element has a spacer made of a dielectric or other insulating material which is parallel to the radiating element and has an outer peripheral portion formed in an arc shape with a small loss, and the parasitic element has an outer periphery of the spacer. The bidirectional antenna according to claim 1, wherein the bidirectional antenna is a metal paint applied to the portion or a metal tape attached to the outer peripheral portion of the spacer.
成されることを特徴とする請求項1あるいは請求項2の
何れかに記載の双指向性アンテナ。3. The bidirectional antenna according to claim 1, wherein the parasitic element is formed in a comb shape by a wire net, a metal tape, or the like.
ないし請求項3の何れかに記載の双指向性アンテナ。4. The dipole antenna is used as the radiating element.
The bidirectional antenna according to claim 3.
るプリントアンテナを用いることを特徴とする請求項1
ないし請求項3の何れかに記載の双指向性アンテナ。5. The printed antenna comprising a metal film or the like attached to the surface of a dielectric substrate is used as the radiating element.
The bidirectional antenna according to claim 3.
ナの周波数帯域幅拡大方法であって、 高周波電流を放射する垂直の放射素子に、これと平行に
配置された無給電素子を備え、 前記無給電素子を円弧状の面に形成することを特徴とす
る双指向性アンテナの周波数帯域幅拡大方法。6. A method for expanding a frequency bandwidth of a bidirectional antenna having bidirectional directivity, comprising: a vertical radiating element for radiating a high frequency current; and a parasitic element arranged in parallel with the vertical radiating element. A method for expanding the frequency bandwidth of a bidirectional antenna, characterized in that the parasitic element is formed on an arcuate surface.
部が円弧状に形成された損失の少ない誘電体その他の絶
縁物等によるスペーサを取り付け、 前記無給電素子を、前記スペーサの外周部に塗布された
金属塗料あるいは前記スペーサの外周部に貼着された金
属テープによって構成することを特徴とする請求項6に
記載の双指向性アンテナの周波数帯域幅拡大方法。7. A spacer made of a dielectric or other insulating material which is parallel to the radiation element and has an outer peripheral portion formed in an arc shape to reduce loss is attached to the radiating element, and the parasitic element is attached to the outer peripheral portion of the spacer. 7. The method for expanding the frequency bandwidth of a bidirectional antenna according to claim 6, wherein the method is configured by a metal paint applied on the surface of the spacer or a metal tape attached to the outer peripheral portion of the spacer.
成することを特徴とする請求項6あるいは請求項7の何
れかに記載の双指向性アンテナの周波数帯域幅拡大方
法。8. The frequency band width expansion of the bidirectional antenna according to claim 6, wherein the parasitic element is formed in a comb shape by a wire net, a metal tape, or the like. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10439295A JPH08307142A (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Dual directivity antenna and method for extending frequency band width of the antenna |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10439295A JPH08307142A (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Dual directivity antenna and method for extending frequency band width of the antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08307142A true JPH08307142A (en) | 1996-11-22 |
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ID=14379471
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JP10439295A Pending JPH08307142A (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Dual directivity antenna and method for extending frequency band width of the antenna |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH08307142A (en) |
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