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JP2012039305A - Antenna device - Google Patents

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JP2012039305A
JP2012039305A JP2010176444A JP2010176444A JP2012039305A JP 2012039305 A JP2012039305 A JP 2012039305A JP 2010176444 A JP2010176444 A JP 2010176444A JP 2010176444 A JP2010176444 A JP 2010176444A JP 2012039305 A JP2012039305 A JP 2012039305A
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Japan
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linear
conductor
plane
conductors
antenna device
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Withdrawn
Application number
JP2010176444A
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Japanese (ja)
Inventor
Kengo Nishimoto
研悟 西本
Toru Fukazawa
徹 深沢
Hiroaki Miyashita
裕章 宮下
Manabu Kurihara
学 栗原
Kenichi Kakizaki
健一 柿崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device which achieves miniaturization while narrowing a beam width of a horizontal surface.SOLUTION: An antenna device comprises: a curved conductor which has a semi-cylindrical shape formed when a curve along a circular arc C whose central angle is almost 180 degrees moves in a z-direction almost vertical to a first plane surface on which the circular arc C is positioned; first and second linear conductors 1 and 2 provided on a surface parallel to the first plane surface inside the curved conductor; a first feeding point P1 provided between the first linear conductor and the curved conductor; and a second feeding point P2 provided between the second linear conductor and the curved conductor. The first and second linear conductors are excited by equal amplitudes in opposite phases, and are provided to be symmetrical in relation to a second plane surface which is vertical to a tangent line of a circular arc in the bisecting point of the circular arc C and passes through the bisecting point. Each length of the first and second linear conductors is set to be within a range from 0.1 λc to 0.3 λc with respect to a wave length λc of a center frequency in a designed frequency band.

Description

この発明は、移動体通信基地局などに用いられる水平偏波用のアンテナ装置に関するものである。   The present invention relates to an antenna device for horizontal polarization used for mobile communication base stations and the like.

一般に、移動体通信基地局においては、無線ゾーン構成を、3セクタや6セクタとしている。6セクタの構成では、水平面のビーム幅(3dBビーム幅)が60度のアンテナが使用されるが、ユーザ数の増加に対応するために、ビーム幅をさらに狭くして、45度とした狭ビームアンテナの需要が予想されている。   Generally, in a mobile communication base station, the radio zone configuration is 3 sectors or 6 sectors. In the 6-sector configuration, an antenna having a horizontal plane beam width (3 dB beam width) of 60 degrees is used. However, in order to cope with an increase in the number of users, the beam width is further narrowed to 45 degrees. Demand for antennas is expected.

また、移動体通信基地局のアンテナ装置においては、アンテナが円筒形状の誘電体カバー(レドーム)の中に収納されるが、風圧荷重の低減や設置性などの観点から、円筒形状の誘電体カバーの直径をできるだけ小さくすることが求められている。   Further, in the antenna device of the mobile communication base station, the antenna is housed in a cylindrical dielectric cover (radome). From the viewpoint of reducing the wind pressure load and ease of installation, the cylindrical dielectric cover is used. There is a demand to make the diameter of each as small as possible.

従来から、移動体通信基地局における水平偏波用のアンテナ装置として、反射板の前方にダイポール素子を水平方向に2個並べて等振幅同相で励振し、各ダイポール素子を非対称な構造とすることにより狭ビームを得る技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, as an antenna device for horizontally polarized waves in a mobile communication base station, two dipole elements are arranged in the horizontal direction in front of a reflector and excited with equal amplitude in-phase, and each dipole element has an asymmetric structure. A technique for obtaining a narrow beam has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載のアンテナ装置においては、設計周波数帯域の中心周波数fcでの波長λcに対して、長さがほぼλc/2となるダイポール素子を水平方向に2個並べる必要がある。   In the antenna device described in Patent Document 1, it is necessary to arrange two dipole elements having a length of approximately λc / 2 in the horizontal direction with respect to the wavelength λc at the center frequency fc in the design frequency band.

一方、他の従来装置として、平面状地導体に対して、2個のモノポール素子を各先端が互いに接近するように傾斜させて設置し、各モノポール素子に等振幅逆相で給電することにより水平面ビーム幅を調整する技術も提案されている(たとえば、特許文献2参照)。   On the other hand, as another conventional device, two monopole elements are inclined with respect to a planar ground conductor so that the tips approach each other, and power is supplied to each monopole element with an equal amplitude reverse phase. A technique for adjusting the horizontal plane beam width is also proposed (for example, see Patent Document 2).

特開2007−295277号公報JP 2007-295277 A 特開平10−335929号公報JP-A-10-335929

従来のアンテナ装置は、特許文献1の構成では、ほぼλc/2のダイポール素子を水平方向に2個並べる必要があることから、アンテナを収納する円筒カバーの直径が比較的大きくなるので、十分な小形化を実現することが困難になるという課題があった。
また、特許文献2の構成では、水平面のビーム幅を45度まで狭くすることが困難になるという課題があった。
In the conventional antenna device, in the configuration of Patent Document 1, since it is necessary to arrange two dipole elements of approximately λc / 2 in the horizontal direction, the diameter of the cylindrical cover for housing the antenna becomes relatively large. There was a problem that it was difficult to achieve miniaturization.
Further, the configuration of Patent Document 2 has a problem that it becomes difficult to narrow the horizontal beam width to 45 degrees.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、水平偏波用のアンテナ装置において、水平面のビーム幅を十分に狭くすることを可能にするとともに、小形化を実現したアンテナ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a horizontally polarized antenna device, the horizontal width of the beam width can be sufficiently narrowed, and a reduction in size has been realized. An object is to obtain an antenna device.

この発明に係るアンテナ装置は、円の一部であって中心角がほぼ180度の円弧に沿った曲線が、円弧が位置する第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される半円筒形状を有する曲面状導体と、曲面状導体の内側の第1の平面に対して平行な面上に設置された第1および第2の線状導体と、第1の線状導体と曲面状導体との間に設置された第1の給電点と、第2の線状導体と曲面状導体との間に設置された第2の給電点とを備え、第1および第2の線状導体が等振幅逆相で励振されるアンテナ装置であって、第1および第2の線状導体は、円弧の2等分点における円弧の接線に対し垂直でかつ2等分点を通る第2の平面に関して、面対称となるように設置され、第1および第2の線状導体の各長さは、設計周波数帯域の中心周波数における波長λcに対して、0.1λc〜0.3λcの範囲内に設定されたものである。   The antenna device according to the present invention is formed when a curve along a circular arc that is a part of a circle and has a central angle of approximately 180 degrees moves in a direction substantially perpendicular to the first plane on which the circular arc is located. A curved conductor having a semi-cylindrical shape, first and second linear conductors disposed on a plane parallel to the first plane inside the curved conductor, and the first linear conductor And a first feeding point installed between the curved conductor and a second feeding point installed between the second linear conductor and the curved conductor, the first and second An antenna device in which a linear conductor is excited with an equal amplitude opposite phase, and the first and second linear conductors are perpendicular to the arc tangent at the bisection point of the arc and pass through the bisection point The second plane is installed so as to be plane-symmetrical, and the lengths of the first and second linear conductors are within the design frequency band. With respect to the wavelength λc at the frequency, in which is set within the range of 0.1Ramudashi~0.3Ramudashi.

この発明によれば、水平面のビーム幅を狭くするとともに、アンテナ装置の小形化を実現することができる。   According to the present invention, the beam width of the horizontal plane can be narrowed and the antenna device can be miniaturized.

この発明の実施の形態1に係るアンテナ装置を示す上面斜視図である。It is an upper surface perspective view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアンテナ装置を示す上面平面図である。It is an upper surface top view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアンテナ装置の水平面の放射パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the radiation pattern of the horizontal surface of the antenna apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係るアンテナ装置を示す上面斜視図である。It is an upper surface perspective view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係るアンテナ装置を示す上面平面図である。It is an upper surface top view which shows the antenna device which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係るアンテナ装置を示す上面斜視図である。It is an upper surface perspective view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係るアンテナ装置を示す上面平面図である。It is an upper surface top view which shows the antenna device which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係るアンテナ装置を示す上面斜視図である。It is an upper surface perspective view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4に係るアンテナ装置を示す上面平面図である。It is an upper surface top view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4に係るアンテナ装置の水平面の放射パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the radiation pattern of the horizontal surface of the antenna device which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係るアンテナ装置を示す上面斜視図である。It is an upper surface perspective view which shows the antenna device which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5に係るアンテナ装置を示す上面平面図である。It is an upper surface top view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係るアンテナ装置を示す上面斜視図である。It is an upper surface perspective view which shows the antenna device which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態6に係るアンテナ装置を示す上面平面図である。It is an upper surface top view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7に係るアンテナ装置を示す上面斜視図である。It is a top perspective view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態7に係るアンテナ装置を示す上面平面図である。It is an upper surface top view which shows the antenna apparatus which concerns on Embodiment 7 of this invention.

実施の形態1.
以下、図1〜図3を参照しながら、この発明の実施の形態1に係るアンテナ装置について説明する。
図1および図2はこの発明の実施の形態1に係るアンテナ装置を示しており、図1は上面斜視図、図2は上面平面図である。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an antenna device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 and 2 show an antenna apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a top perspective view, and FIG. 2 is a top plan view.

図3はこの発明の実施の形態1に係るアンテナ装置の水平面の放射パターンを示す説明図であり、横軸はx軸からの離角φ[deg]、縦軸はφ=0[deg]での利得を0dBとした相対振幅[dB]である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a radiation pattern on the horizontal plane of the antenna device according to Embodiment 1 of the present invention, in which the horizontal axis is the separation angle φ [deg] from the x axis, and the vertical axis is φ = 0 [deg]. Relative amplitude [dB] with a gain of 0 dB.

図1、図2において、アンテナ装置は、x−y平面に対して平行な第1の平面上に配置された線状モノポール導体1、2(第1および第2の線状導体)と、x−y平面に対して直交するz方向に延長された半円筒状地導体100(曲面状導体)と、線状モノポール導体1と半円筒状地導体100との間に設置された第1の給電点P1と、線状モノポール導体2と半円筒状地導体100との間に設置された第2の給電点P2とを備えており、線状モノポール導体1、2は、等振幅逆相で励振するように構成されている。   1 and 2, the antenna device includes linear monopole conductors 1 and 2 (first and second linear conductors) disposed on a first plane parallel to the xy plane, A semi-cylindrical ground conductor 100 (curved conductor) extended in the z-direction orthogonal to the xy plane, and a first installed between the linear monopole conductor 1 and the semi-cylindrical ground conductor 100. Feed point P1 and a second feed point P2 installed between the linear monopole conductor 2 and the semi-cylindrical ground conductor 100. The linear monopole conductors 1 and 2 have the same amplitude. It is configured to excite in reverse phase.

半円筒状地導体100は、円の一部であって中心角がほぼ180度の円弧Cに沿った曲線が、円弧Cが位置する第1の平面(x−y平面に対して平行な平面)に対してほぼ垂直な方向(z方向)に移動した場合に形成される半円筒形状を有する。
なお、半円筒状地導体100は、ほぼ半円筒形状で示しているが、後述の実施の形態7で示すように、広い意味での多面形状も総称的に含むものとする。
The semi-cylindrical ground conductor 100 is a part of a circle, and a curve along an arc C having a central angle of approximately 180 degrees is a first plane in which the arc C is located (a plane parallel to the xy plane). ) Having a semi-cylindrical shape that is formed when moving in a direction substantially perpendicular to (z direction).
In addition, although the semicylindrical ground conductor 100 is shown in a substantially semicylindrical shape, as shown in a seventh embodiment to be described later, a polyhedral shape in a broad sense is also generically included.

線状モノポール導体1、2は、半円筒状地導体100の内側に設置されている。
また、線状モノポール導体1、2の各長さは、設計周波数帯域の中心周波数fcでの波長λcに対して、0.1λc〜0.3λcの範囲内に設定されている。
The linear monopole conductors 1 and 2 are installed inside the semi-cylindrical ground conductor 100.
The lengths of the linear monopole conductors 1 and 2 are set in the range of 0.1λc to 0.3λc with respect to the wavelength λc at the center frequency fc in the design frequency band.

図2において、第2の平面200(z−x平面に対して平行な平面)は、半円筒状地導体100の高さ方向(z方向)に対して平行であり、かつ半円筒状地導体100を2等分している。
すなわち、第2の平面200は、円弧Cの2等分点における円弧Cの接線に対し垂直でかつ円弧Cの2等分点を通っている。
線状モノポール導体1、2は、x−y平面に平行な第1の平面上に、第2の平面200に関して面対称となるように設置されている。
In FIG. 2, the second plane 200 (a plane parallel to the zx plane) is parallel to the height direction (z direction) of the semicylindrical ground conductor 100 and the semicylindrical ground conductor. 100 is divided into two equal parts.
That is, the second plane 200 is perpendicular to the tangent of the arc C at the bisector of the arc C and passes through the bisector of the arc C.
The linear monopole conductors 1 and 2 are installed on the first plane parallel to the xy plane so as to be plane-symmetric with respect to the second plane 200.

半円筒状地導体100上の線状モノポール導体1に対する第1の給電点P1における第1の平面内の接線と、線状モノポール導体1とが成す角度は、45度〜135度の範囲内に設定されていればよく、所望の水平面ビーム幅および反射特性が得られるように調整されている。線状モノポール導体2についても、線状モノポール導体1と同様に調整されている。   The angle formed between the tangent in the first plane at the first feeding point P1 to the linear monopole conductor 1 on the semicylindrical ground conductor 100 and the linear monopole conductor 1 is in the range of 45 degrees to 135 degrees. And is adjusted so that a desired horizontal plane beam width and reflection characteristics can be obtained. The linear monopole conductor 2 is also adjusted in the same manner as the linear monopole conductor 1.

また、線状モノポール導体1に対する第1の給電点P1と、線状モノポール導体2に対する第2の給電点P2との間隔は、0.4λc〜1.0λcの範囲内に設定されているものとする。   The distance between the first feeding point P1 for the linear monopole conductor 1 and the second feeding point P2 for the linear monopole conductor 2 is set in the range of 0.4λc to 1.0λc. Shall.

次に、図1および図2に示したこの発明の実施の形態1による動作について説明する。
まず、線状モノポール導体1、2は、互いに向かい合うように設置され、かつ等振幅逆相で励振される。これにより、アンテナ装置の正面方向(x方向)に関しては、放射電磁界の位相がそろうので、x方向に指向性を有するビームが形成される。
Next, the operation according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
First, the linear monopole conductors 1 and 2 are installed so as to face each other and are excited with an equal amplitude opposite phase. Thereby, in the front direction (x direction) of the antenna device, the phase of the radiated electromagnetic field is aligned, so that a beam having directivity in the x direction is formed.

このとき、半円筒状地導体100が、線状モノポール導体1、2の背面(−x方向)に位置するので、−x方向の放射レベルは、非常に小さくなる。
また、線状モノポール導体1、2は、半円筒状地導体100に設置されているので、アンテナ装置を収納する円筒カバー(図示せず)の直径を小さくした状態であっても、水平面(x−y平面)のビーム幅を十分に狭くすることができる。
At this time, since the semi-cylindrical ground conductor 100 is located on the back surface (−x direction) of the linear monopole conductors 1 and 2, the radiation level in the −x direction becomes very small.
Further, since the linear monopole conductors 1 and 2 are installed on the semi-cylindrical ground conductor 100, even when the diameter of a cylindrical cover (not shown) for housing the antenna device is reduced, the horizontal plane ( The beam width of (xy plane) can be made sufficiently narrow.

水平面(x−y平面)のビーム幅を十分に小さくし、45度±10度程度に低減するためには、半円筒状地導体100の曲面を形成する円筒直径を0.84λc〜1.12λcの範囲内に設定すればよい。   In order to sufficiently reduce the beam width of the horizontal plane (xy plane) and reduce it to about 45 ° ± 10 °, the cylindrical diameter forming the curved surface of the semicylindrical ground conductor 100 is set to 0.84λc to 1.12λc. It may be set within the range.

図3は水平偏波の放射パターン計算結果の一例であり、半円筒状地導体100の直径を0.98λcとし、線状モノポール導体1、2の各長さを0.19λcとし、第1の給電点P1と第2の給電点P2との間隔を0.75λcとした場合の、中心周波数fcにおける水平面の放射パターンを示している。
図3から明らかなように、水平偏波における水平面のビーム幅Whは49度であり、十分に狭くなっていることが分かる。
FIG. 3 shows an example of the calculation result of the radiation pattern of horizontally polarized waves. The diameter of the semicylindrical ground conductor 100 is 0.98λc, the lengths of the linear monopole conductors 1 and 2 are 0.19λc, and the first The horizontal plane radiation pattern at the center frequency fc is shown when the distance between the feeding point P1 and the second feeding point P2 is 0.75λc.
As can be seen from FIG. 3, the horizontal beam width Wh in the horizontally polarized wave is 49 degrees, which is sufficiently narrow.

なお、半円筒状地導体100の高さは、半円筒状地導体100の±z方向の端部が、第1および第2の給電点P1、P2から0.3λc以上離れていれば、任意の高さであってもよい。   The height of the semi-cylindrical ground conductor 100 is arbitrary as long as the ± z-direction ends of the semi-cylindrical ground conductor 100 are separated from the first and second feeding points P1, P2 by 0.3λc or more. May be the height.

また、半円筒状地導体100のz方向に垂直な(x−y平面に対して平行な面による)断面形状は、ほぼ半円形であればよく、半円筒状地導体100の高さ方向(z方向)は、x−y平面に対してほぼ垂直であればよい。   The cross-sectional shape perpendicular to the z direction of the semicylindrical ground conductor 100 (by a plane parallel to the xy plane) may be substantially semicircular, and the height direction of the semicylindrical ground conductor 100 ( The z direction) may be substantially perpendicular to the xy plane.

さらに、図1、図2においては、線状モノポール導体1、2を1個ずつ設置したが、線状モノポール導体1、2を、z方向に複数個ずつ0.5λc〜1.0λcごとに並べて配置して、アレーアンテナとして動作させてもよい。これにより、アンテナ利得を高くして使用することもできる。   Further, in FIG. 1 and FIG. 2, the linear monopole conductors 1 and 2 are installed one by one. However, a plurality of linear monopole conductors 1 and 2 are arranged every 0.5λc to 1.0λc in the z direction. May be arranged side by side to operate as an array antenna. As a result, the antenna gain can be increased.

以上のように、この発明の実施の形態1(図1、図2)によれば、半円筒状地導体100の内側に、半円筒状地導体100の高さ方向(z方向)に対してほぼ垂直な線状モノポール導体1、2を設置し、線状モノポール導体1、2を等振幅同相で励振することにより、水平面(x−y平面)のビーム幅Whが狭く、かつ小形の水平偏波用アンテナ装置を実現することができる。   As described above, according to the first embodiment (FIGS. 1 and 2) of the present invention, inside the semicylindrical ground conductor 100, with respect to the height direction (z direction) of the semicylindrical ground conductor 100. By installing the linear monopole conductors 1 and 2 that are almost vertical and exciting the linear monopole conductors 1 and 2 with the same amplitude in phase, the beam width Wh in the horizontal plane (xy plane) is narrow and small. A horizontally polarized antenna device can be realized.

実施の形態2.
上記実施の形態1(図1、図2)では、特に言及しなかったが、図4、図5のように、線状モノポール導体1、2の前方に指向性調整用線状導体21(第1の指向性調整用線状導体)を設置してもよい。
図4および図5はこの発明の実施の形態2に係るアンテナ装置を示しており、図4は上面斜視図、図5は上面平面図である。
Embodiment 2. FIG.
Although not particularly mentioned in the first embodiment (FIGS. 1 and 2), as shown in FIGS. 4 and 5, the directivity adjusting linear conductor 21 (in front of the linear monopole conductors 1 and 2 ( You may install the 1st directivity adjustment linear conductor.
4 and 5 show an antenna device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a top perspective view and FIG. 5 is a top plan view.

図4、図5において、前述(図1、図2参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。各図中の符号に関しては、後述の実施の形態3〜7(図6〜図16)においても同様である。   4 and 5, the same components as those described above (see FIGS. 1 and 2) are denoted by the same reference numerals as those described above and will not be described in detail. The same applies to the reference numerals in the following embodiments 3 to 7 (FIGS. 6 to 16).

指向性調整用線状導体21は、線状モノポール導体1、2と同じ第1の平面内に設置されるとともに、第2の平面200に対してほぼ直交するように設置されている。
また、指向性調整用線状導体21は、半円筒状地導体100と重なる円筒面内(円が第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される円筒面内)に配置されている。
The directivity adjusting linear conductor 21 is installed in the same first plane as the linear monopole conductors 1 and 2, and is installed so as to be substantially orthogonal to the second plane 200.
The directivity adjusting linear conductor 21 is in a cylindrical surface overlapping the semi-cylindrical ground conductor 100 (in a cylindrical surface formed when the circle moves in a direction substantially perpendicular to the first plane). Is arranged.

さらに、指向性調整用線状導体21の2等分点は、第2の平面200上に位置しており(図5参照)、指向性調整用線状導体21の長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定されている。   Further, the bisection point of the directivity adjusting linear conductor 21 is located on the second plane 200 (see FIG. 5), and the length of the directivity adjusting linear conductor 21 is 0.2λc. It is set within the range of ~ 0.6λc.

以上のように、この発明の実施の形態2(図4、図5)によれば、前述(図1、図2)の構成に加えて、第1の平面上に位置しかつ第2の平面200に対してほぼ直交するように設置された指向性調整用線状導体21(第1の指向性調整用線状導体)を備えている。   As described above, according to the second embodiment (FIGS. 4 and 5) of the present invention, in addition to the above-described configuration (FIGS. 1 and 2), the second plane is located on the first plane. The directivity adjusting linear conductor 21 (first directivity adjusting linear conductor) is provided so as to be substantially orthogonal to 200.

このように、線状モノポール導体1、2の前方に指向性調整用線状導体21を設置することにより、指向性調整用線状導体21が導波器として動作するので、前述の実施の形態1と同様の効果に加えて、水平面のビーム幅Whをさらに狭くするとともに、水平面のサイドローブレベルを低減させることができる。   As described above, by arranging the directivity adjusting linear conductor 21 in front of the linear monopole conductors 1 and 2, the directivity adjusting linear conductor 21 operates as a director. In addition to the same effect as in the first aspect, the horizontal plane beam width Wh can be further reduced, and the side lobe level of the horizontal plane can be reduced.

実施の形態3.
上記実施の形態2(図4、図5)では、特に言及しなかったが、図6、図7のように、線状モノポール導体1、2の各近傍に非励振の線状導体3、4(第3および第4の線状導体)を追加設置するとともに、線状モノポール導体1、2および非励振の線状導体3、4を、z方向の幅を有する平面状導体で構成してもよい。
図6および図7はこの発明の実施の形態3に係るアンテナ装置を示しており、図6は上面斜視図、図7は上面平面図である。
Embodiment 3 FIG.
Although not particularly mentioned in the second embodiment (FIGS. 4 and 5), as shown in FIGS. 6 and 7, a non-excited linear conductor 3 is provided in the vicinity of the linear monopole conductors 1 and 2, respectively. 4 (third and fourth linear conductors) are additionally installed, and the linear monopole conductors 1 and 2 and the non-excited linear conductors 3 and 4 are configured by planar conductors having a width in the z direction. May be.
6 and 7 show an antenna apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 6 is a top perspective view and FIG. 7 is a top plan view.

図6、図7において、非励振の線状導体3は、線状モノポール導体1の近傍に平行に設置されるとともに、一端が半円筒状地導体100に接続されている。
同様に、非励振の線状導体4は、線状モノポール導体2の近傍に平行に設置されるとともに、一端が半円筒状地導体100に接続されている。
6 and 7, the non-excited linear conductor 3 is installed in parallel in the vicinity of the linear monopole conductor 1, and one end is connected to the semicylindrical ground conductor 100.
Similarly, the non-excited linear conductor 4 is installed in parallel in the vicinity of the linear monopole conductor 2 and one end is connected to the semi-cylindrical ground conductor 100.

非励振の線状導体3、4は、線状モノポール導体1、2が位置する平面に対してほぼ平行に設置されるとともに、第2の平面200に関して面対称になるように設置されている(図7参照)。
線状モノポール導体1、2および非励振の線状導体3、4は、それぞれ、z方向の幅を有する平面状導体により構成されている。
The non-excited linear conductors 3 and 4 are installed so as to be substantially parallel to the plane on which the linear monopole conductors 1 and 2 are located, and so as to be plane-symmetric with respect to the second plane 200. (See FIG. 7).
The linear monopole conductors 1 and 2 and the non-excited linear conductors 3 and 4 are each composed of a planar conductor having a width in the z direction.

非励振の線状導体3、4の各長さは、0.1λc〜0.3λcの範囲内に設定されている。また、線状モノポール導体1と非励振の線状導体3との間隔、および、線状モノポール導体2と非励振の線状導体4との間隔は、それぞれ、0.1λc以下に設定されている。   Each length of the non-excited linear conductors 3 and 4 is set in the range of 0.1λc to 0.3λc. The distance between the linear monopole conductor 1 and the non-excited linear conductor 3 and the distance between the linear monopole conductor 2 and the non-excited linear conductor 4 are set to 0.1λc or less, respectively. ing.

なお、図6、図7においては、線状モノポール導体1、2および非励振の線状導体3、4を長方形とした場合を示しているが、長方形に限定されるものではなく、三角形、五角形などの任意の形状が適用され得る。   6 and 7 show a case where the linear monopole conductors 1 and 2 and the non-excited linear conductors 3 and 4 are rectangular, it is not limited to a rectangle, but a triangle, Any shape such as a pentagon may be applied.

以上のように、この発明の実施の形態3(図6、図7)によれば、前述(図4、図5)の構成に加えて、線状モノポール導体1、2の各近傍に設置された非励振の線状導体3、4を備えており、線状モノポール導体1、2および非励振の線状導体3、4は、z方向に幅を有する平面状導体で構成されている。   As described above, according to the third embodiment of the present invention (FIGS. 6 and 7), in addition to the configuration described above (FIGS. 4 and 5), it is installed near each of the linear monopole conductors 1 and 2. The non-excited linear conductors 3 and 4 are provided, and the linear monopole conductors 1 and 2 and the non-excited linear conductors 3 and 4 are configured by planar conductors having a width in the z direction. .

このように、線状モノポール導体1、2の近傍に非励振の線状導体3、4を設置することにより、前述の実施の形態2と同様の効果に加えて、アンテナの反射特性を広帯域化することができる。
また、線状モノポール導体1、2と非励振の線状導体3、4を、幅を有する平面状導体で構成することにより、アンテナの反射特性をさらに広帯域化することができる。
In this way, by installing the non-excited linear conductors 3 and 4 in the vicinity of the linear monopole conductors 1 and 2, in addition to the same effects as those of the second embodiment, the antenna reflection characteristics can be broadened. Can be
Further, by configuring the linear monopole conductors 1 and 2 and the non-excited linear conductors 3 and 4 with planar conductors having a width, the reflection characteristics of the antenna can be further broadened.

実施の形態4.
上記実施の形態2(図4、図5)では、特に言及しなかったが、図8、図9のように、半円筒状地導体100の高さ方向(z方向)に対してほぼ平行(第1の平面に対してほぼ垂直)に、2個の線状ダイポール導体51、52(第5および第6の線状導体)と、2個(1個以上)の指向性調整用線状導体61とを設置し、直交偏波(水平偏波および垂直偏波)共用のアンテナ装置を構成してもよい。
Embodiment 4 FIG.
Although not particularly mentioned in the second embodiment (FIGS. 4 and 5), as shown in FIGS. 8 and 9, substantially parallel to the height direction (z direction) of the semi-cylindrical ground conductor 100 ( Two linear dipole conductors 51 and 52 (fifth and sixth linear conductors) and two (one or more) directivity adjusting linear conductors substantially perpendicular to the first plane) 61 may be installed to constitute an antenna device for sharing orthogonal polarization (horizontal polarization and vertical polarization).

図8および図9はこの発明の実施の形態4に係るアンテナ装置を示しており、図8は上面斜視図、図9は上面平面図である。
また、図10はこの発明の実施の形態4に係るアンテナ装置の水平面の放射パターンを示す説明図であり、前述の図3と同様に、横軸はx軸からの離角φ[deg]、縦軸はφ=0[deg]での利得を0dBとした相対振幅[dB]である。
8 and 9 show an antenna device according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 8 is a top perspective view and FIG. 9 is a top plan view.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a radiation pattern on the horizontal plane of the antenna device according to the fourth embodiment of the present invention. As in FIG. 3, the horizontal axis is the separation angle φ [deg] from the x axis, The vertical axis represents the relative amplitude [dB] where the gain at φ = 0 [deg] is 0 dB.

図8、図9において、線状ダイポール導体51、52は、半円筒状地導体100の高さ方向(z方向)に対してほぼ平行に設置されるとともに、第2の平面200に関して面対称となるように設置されている。   In FIG. 8 and FIG. 9, the linear dipole conductors 51 and 52 are disposed substantially parallel to the height direction (z direction) of the semicylindrical ground conductor 100 and are plane-symmetric with respect to the second plane 200. It is installed to become.

また、線状ダイポール導体51、52の各2等分点は、線状モノポール導体1、2が位置する第1の平面上に位置し、線状ダイポール導体51、52の各長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定されている。
図8のように、線状ダイポール導体51、52の各2等分点には、第3および第4の給電点P3、P4が設置されており、線状ダイポール導体51、52は等振幅同相で励振するように構成されている。
In addition, each bisection point of the linear dipole conductors 51 and 52 is located on the first plane on which the linear monopole conductors 1 and 2 are located, and each length of the linear dipole conductors 51 and 52 is It is set within the range of 0.2λc to 0.6λc.
As shown in FIG. 8, third and fourth feeding points P3 and P4 are provided at the bisecting points of the linear dipole conductors 51 and 52, and the linear dipole conductors 51 and 52 have the same amplitude in-phase. It is configured to excite.

z方向に対してほぼ平行な指向性調整用線状導体61は、図9に示すように、第2の平面200上に設置される。なお、指向性調整用線状導体61は、2個に限定されることはなく、1個のみであっても、3個以上であってもよい。
線状ダイポール導体51、52および指向性調整用線状導体61は、半円筒状地導体100と重なる円筒内に設置されている。
As shown in FIG. 9, the directivity adjusting linear conductor 61 substantially parallel to the z direction is installed on the second plane 200. The directivity adjusting linear conductor 61 is not limited to two, and may be only one or three or more.
The linear dipole conductors 51 and 52 and the directivity adjusting linear conductor 61 are installed in a cylinder overlapping the semi-cylindrical ground conductor 100.

このように、半円筒状地導体100の高さ方向(z方向)に対してほぼ平行に線状ダイポール導体51、52を設置し、等振幅同相で励振させることにより、垂直偏波が励振されるので、直交偏波共用アンテナとして動作させることができる。
これにより、偏波ダイバーシチを実現することができ、マルチパスフェージングを抑制することができる。
In this way, by installing the linear dipole conductors 51 and 52 substantially parallel to the height direction (z direction) of the semicylindrical ground conductor 100 and exciting them with the same amplitude and in-phase, vertical polarization is excited. Therefore, it can be operated as an orthogonal polarization shared antenna.
Thereby, polarization diversity can be realized and multipath fading can be suppressed.

このとき、基地局アンテナにおいては、水平面のビーム幅を、垂直偏波におけるビーム幅Wvと水平偏波におけるビーム幅Whとでほぼ等しくすることが要求されるので、垂直偏波のビーム幅Wvを狭くするために、2個の線状ダイポール導体51、52が設置されている。
また、2個(1個以上)の指向性調整用線状導体61を設置することにより、使用周波数帯域内の高周波数において、サイドローブレベルを低減することができる。
At this time, in the base station antenna, the beam width Wv in the horizontal polarization is required to be approximately equal to the beam width Wv in the vertical polarization and the beam width Wh in the horizontal polarization. In order to reduce the width, two linear dipole conductors 51 and 52 are provided.
Further, by installing two (one or more) directivity adjusting linear conductors 61, the side lobe level can be reduced at a high frequency within the use frequency band.

図10は垂直偏波の放射パターン計算結果の一例であり、半円筒状地導体100の直径を0.98λcとし、線状ダイポール導体51、52の各長さを0.45λcとし、線状ダイポール導体51に対する第3の給電点P3と線状ダイポール導体52に対する第4の給電点P4との間隔を0.67λcとして、垂直偏波を励振した場合の、中心周波数fcにおける水平面の放射パターンを示している。
図10から明らかなように、垂直偏波における水平面のビーム幅Wvは49度であり、水平偏波のビーム幅Whと同程度に狭くなっていることが分かる。
FIG. 10 shows an example of a vertical polarization radiation pattern calculation result. The diameter of the semicylindrical ground conductor 100 is 0.98λc, the lengths of the linear dipole conductors 51 and 52 are 0.45λc, and the linear dipole is shown. The horizontal plane radiation pattern at the center frequency fc is shown when vertical polarization is excited with the distance between the third feeding point P3 for the conductor 51 and the fourth feeding point P4 for the linear dipole conductor 52 being 0.67λc. ing.
As is apparent from FIG. 10, the horizontal plane beam width Wv in the vertical polarization is 49 degrees, which is as narrow as the beam width Wh of the horizontal polarization.

以上のように、この発明の実施の形態4(図8、図9)に係るアンテナ装置は、第1の平面に対してほぼ垂直に設置された線状ダイポール導体51、52(第5および第6の線状導体)と、第1の平面に対してほぼ垂直に設置された1個以上の指向性調整用線状導体61(第2の指向性調整用線状導体)と、線状ダイポール導体51の2等分点に設置された第3の給電点P3と、線状ダイポール導体52の2等分点に設置された第4の給電点P4とを備えている。   As described above, the antenna device according to Embodiment 4 (FIGS. 8 and 9) of the present invention has the linear dipole conductors 51 and 52 (fifth and fifth) installed substantially perpendicular to the first plane. 6 linear conductors), one or more directivity adjusting linear conductors 61 (second directivity adjusting linear conductors) installed substantially perpendicular to the first plane, and a linear dipole. A third feeding point P3 installed at the bisection point of the conductor 51 and a fourth feeding point P4 installed at the bisection point of the linear dipole conductor 52 are provided.

線状ダイポール導体51、52は、第2の平面200に関して面対称となるように設置されるとともに、半円筒状地導体100と重なる円筒内に設置されており、第3および第4の給電点P3、P4を介して等振幅同相で励振される。   The linear dipole conductors 51 and 52 are installed so as to be plane-symmetric with respect to the second plane 200, and are installed in a cylinder overlapping the semicylindrical ground conductor 100. The third and fourth feeding points Excited with equal amplitude in phase via P3 and P4.

線状ダイポール導体51、52の各2等分点は、第1の平面上に位置し、線状ダイポール導体51、52の各長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定されている。
指向性調整用線状導体61は、第2の平面200上に設置されるとともに、半円筒状地導体100と重なる円筒面内に設置されている。
The bisection points of the linear dipole conductors 51 and 52 are located on the first plane, and the lengths of the linear dipole conductors 51 and 52 are set within the range of 0.2λc to 0.6λc. ing.
The directivity adjusting linear conductor 61 is installed on the second plane 200 and is installed in a cylindrical surface overlapping the semicylindrical ground conductor 100.

このように、前述(図4、図5)の構成に加えて、線状ダイポール導体51、52および指向性調整用線状導体61を、半円筒状地導体100の高さ方向(z方向)に対してほぼ平行に設置することにより、水平面のビーム幅Wh、Wvが狭く、かつ小形で、水平面のサイドローブレベルが低い直交偏波共用アンテナ装置を実現することができる。   Thus, in addition to the configuration described above (FIGS. 4 and 5), the linear dipole conductors 51 and 52 and the directivity adjusting linear conductor 61 are arranged in the height direction (z direction) of the semicylindrical ground conductor 100. By installing them in parallel with each other, it is possible to realize a cross-polarized antenna device that has small horizontal beam widths Wh and Wv, is small, and has a low sidelobe level in the horizontal plane.

実施の形態5.
上記実施の形態4(図8、図9)では、特に言及しなかったが、図11、図12のように、線状モノポール導体1、2(第1および第2の線状導体)の各近傍に非励振の線状導体3、4(第3および第4の線状導体)を設置し、線状ダイポール導体51、52(第5および第6の線状導体)の各近傍に非励振の線状導体53、54(第7および第8の線状導体)を設置するとともに、線状モノポール導体1、2、線状ダイポール導体51、52および非励振の線状導体3、4、53、54を、それぞれ、z方向の幅を有する平面状導体で構成してもよい。
Embodiment 5 FIG.
Although not particularly mentioned in the fourth embodiment (FIGS. 8 and 9), as shown in FIGS. 11 and 12, the linear monopole conductors 1 and 2 (first and second linear conductors) Non-excited linear conductors 3 and 4 (third and fourth linear conductors) are installed in the vicinity, and non-excited linear conductors 51 and 52 (fifth and sixth linear conductors) are non-exposed. Excited linear conductors 53 and 54 (seventh and eighth linear conductors) are installed, and linear monopole conductors 1 and 2, linear dipole conductors 51 and 52, and non-excited linear conductors 3 and 4 are provided. , 53 and 54 may be formed of planar conductors each having a width in the z direction.

図11および図12はこの発明の実施の形態5に係るアンテナ装置を示しており、図11は上面斜視図、図12は上面平面図である。
図11、図12において、非励振の線状導体3は、前述(図6、図7)と同様に、線状モノポール導体1の近傍に設置され、一端が半円筒状地導体100に接続されている。
11 and 12 show an antenna apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 11 is a top perspective view, and FIG. 12 is a top plan view.
11 and 12, the non-excited linear conductor 3 is installed in the vicinity of the linear monopole conductor 1 and has one end connected to the semi-cylindrical ground conductor 100, as described above (FIGS. 6 and 7). Has been.

同様に、非励振の線状導体4は、線状モノポール導体2の近傍に設置され、一端が半円筒状地導体100に接続されている。
また、非励振の線状導体3、4は、線状モノポール導体1、2が位置する第1の平面と平行に設置されるとともに、第2の平面200に関して面対称になるように設置される。
Similarly, the non-excited linear conductor 4 is installed in the vicinity of the linear monopole conductor 2, and one end is connected to the semicylindrical ground conductor 100.
The non-excited linear conductors 3 and 4 are installed in parallel to the first plane on which the linear monopole conductors 1 and 2 are located, and are set to be plane-symmetric with respect to the second plane 200. The

一方、非励振の線状導体53(第7の線状導体)は、線状ダイポール導体51(第5の線状導体)の近傍に設置され、非励振の線状導体54(第8の線状導体)は、線状ダイポール導体52(第6の線状導体)の近傍に設置される。
また、非励振の線状導体53、54は、線状モノポール導体1、2が位置する平面に対してほぼ垂直に、かつ第2の平面200に関して面対称になるように設置される(図12参照)。
On the other hand, the non-excited linear conductor 53 (seventh linear conductor) is installed in the vicinity of the linear dipole conductor 51 (fifth linear conductor), and the non-excited linear conductor 54 (eighth wire). The linear conductor) is disposed in the vicinity of the linear dipole conductor 52 (sixth linear conductor).
Further, the non-excited linear conductors 53 and 54 are installed so as to be substantially perpendicular to the plane on which the linear monopole conductors 1 and 2 are positioned and symmetrical with respect to the second plane 200 (see FIG. 12).

さらに、線状モノポール導体1、2、および、非励振の線状導体3、4は、それぞれ、z方向の幅を有する平面状導体により構成されており、線状ダイポール導体51、52、および、非励振の線状導体53、54は、それぞれ、y方向の幅を有する平面状導体により構成されている(図11参照)。   Further, the linear monopole conductors 1 and 2 and the non-excited linear conductors 3 and 4 are respectively constituted by planar conductors having a width in the z direction, and the linear dipole conductors 51 and 52, and The non-excited linear conductors 53 and 54 are each composed of a planar conductor having a width in the y direction (see FIG. 11).

このように、線状モノポール導体1、2および線状ダイポール導体51、52の各近傍に非励振の線状導体3、4、53、54を設置することにより、アンテナ装置の反射特性を広帯域化することができる。
また、線状モノポール導体1、2、線状ダイポール導体51、52および非励振の線状導体3、4を、幅を有する平面状導体で構成することにより、アンテナ装置の反射特性をさらに広帯域化することができる。
As described above, the non-excited linear conductors 3, 4, 53, 54 are provided in the vicinity of the linear monopole conductors 1, 2 and the linear dipole conductors 51, 52, thereby improving the reflection characteristics of the antenna device over a wide band. Can be
Further, the linear monopole conductors 1 and 2, the linear dipole conductors 51 and 52, and the non-excited linear conductors 3 and 4 are constituted by planar conductors having a width, thereby further improving the reflection characteristics of the antenna device. Can be

このとき、非励振の線状導体3、4の各長さは、0.1λc〜0.3λcの範囲内に設定され、非励振の線状導体53、54の各長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定されているものとする。   At this time, the lengths of the non-excited linear conductors 3 and 4 are set in the range of 0.1λc to 0.3λc, and the lengths of the non-excited linear conductors 53 and 54 are 0.2λc. It is assumed that it is set within the range of ~ 0.6λc.

また、線状モノポール導体1と非励振の線状導体3との間隔、線状モノポール導体2と非励振の線状導体4との間隔、線状ダイポール導体51と非励振の線状導体53との間隔、および、線状ダイポール導体52と非励振の線状導体54との間隔は、それぞれ、0.1λc以下に設定されている。   Further, the distance between the linear monopole conductor 1 and the non-excited linear conductor 3, the distance between the linear monopole conductor 2 and the non-excited linear conductor 4, the linear dipole conductor 51 and the non-excited linear conductor. The distance between the linear dipole conductor 52 and the non-excited linear conductor 54 is set to 0.1λc or less.

なお、図11、図12では、線状モノポール導体1、2、線状ダイポール導体51、52および非励振の線状導体3、4、53、54を長方形とした場合を示しているが、長方形に限定されるものではなく、三角形、五角形などの任意に形状が適用され得る。   11 and 12 show a case where the linear monopole conductors 1 and 2, the linear dipole conductors 51 and 52, and the non-excited linear conductors 3, 4, 53, and 54 are rectangular, The shape is not limited to a rectangle, and any shape such as a triangle or a pentagon may be applied.

以上のように、この発明の実施の形態5(図11、図12)に係るアンテナ装置は、前述(図8、図9)の構成に加えて、線状モノポール導体1(第1の線状導体)の近傍に設置された非励振の線状導体3(第3の線状導体)と、線状モノポール導体2(第2の線状導体)の近傍に設置された非励振の線状導体3(第4の線状導体)と、線状ダイポール導体51(第5の線状導体)の近傍に設置された非励振の線状導体53(第7の線状導体)と、線状ダイポール導体52(第6の線状導体)の近傍に設置された非励振の線状導体54(第8の線状導体)と、を備えている。   As described above, the antenna device according to Embodiment 5 (FIGS. 11 and 12) of the present invention has the linear monopole conductor 1 (first wire) in addition to the configuration described above (FIGS. 8 and 9). Non-excited linear conductor 3 (third linear conductor) installed in the vicinity of the linear conductor) and non-excited line installed in the vicinity of the linear monopole conductor 2 (second linear conductor) A linear conductor 3 (fourth linear conductor), a non-excited linear conductor 53 (seventh linear conductor) installed in the vicinity of the linear dipole conductor 51 (fifth linear conductor), A non-excited linear conductor 54 (eighth linear conductor) installed in the vicinity of the cylindrical dipole conductor 52 (sixth linear conductor).

非励振の線状導体53、54(第7および第8の線状導体)は、第1の平面に対してほぼ垂直に設置されるとともに、第2の平面200に関して面対称になるように設置され、非励振の線状導体53、54の各長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定されている。
また、第1〜第8の線状導体1〜4、51〜54は、それぞれ、幅を有する平面状導体により構成されている。
The non-excited linear conductors 53 and 54 (seventh and eighth linear conductors) are installed so as to be substantially perpendicular to the first plane and symmetrical with respect to the second plane 200. The lengths of the non-excited linear conductors 53 and 54 are set within the range of 0.2λc to 0.6λc.
Moreover, the 1st-8th linear conductors 1-4, 51-54 are respectively comprised by the planar conductor which has a width | variety.

このように、線状モノポール導体1、2、指向性調整用線状導体21、線状ダイポール導体51、52、指向性調整用線状導体61、および、非励振の線状導体3、4、53、54を設置し、線状モノポール導体1、2、線状ダイポール導体51、52および非励振の線状導体3、4、53、54を、幅を有する平面状導体で構成することにより、水平面のビーム幅が狭く、かつ小形で、水平面のサイドローブレベルが低く、かつ反射特性が広帯域の直交偏波共用アンテナ装置を実現することができる。   Thus, the linear monopole conductors 1 and 2, the directivity adjusting linear conductor 21, the linear dipole conductors 51 and 52, the directivity adjusting linear conductor 61, and the non-excited linear conductors 3, 4 , 53, and 54, and the linear monopole conductors 1 and 2, linear dipole conductors 51 and 52, and non-excited linear conductors 3, 4, 53, and 54 are constituted by planar conductors having a width. Accordingly, it is possible to realize an orthogonally polarized wave shared antenna apparatus having a narrow horizontal beam width, a small size, a low sidelobe level in the horizontal plane, and a wide reflection characteristic.

実施の形態6.
上記実施の形態4、5(図8、図9、図11、図12)では、1個以上の指向性調整用線状導体61を用いたが、指向性調整用線状導体61に代えて、図13、図14のように、第2の平面200上に設置された指向性調整用平面状導体62を用いてもよい。
図13および図14はこの発明の実施の形態6に係るアンテナ装置を示しており、図13は上面斜視図、図14は上面平面図である。
Embodiment 6 FIG.
In Embodiments 4 and 5 (FIGS. 8, 9, 11, and 12), one or more directivity adjusting linear conductors 61 are used, but the directivity adjusting linear conductors 61 are used instead. As shown in FIG. 13 and FIG. 14, a directivity adjusting planar conductor 62 installed on the second plane 200 may be used.
13 and 14 show an antenna device according to Embodiment 6 of the present invention. FIG. 13 is a top perspective view, and FIG. 14 is a top plan view.

図13、図14において、半円筒状地導体100内の第2の平面200上には、前述(図11、図12)の指向性調整用線状導体61に代えて、指向性調整用平面状導体62が設置されている。指向性調整用平面状導体62は、半円筒状地導体100と重なる円筒内に設置されている。   13 and 14, on the second plane 200 in the semicylindrical ground conductor 100, a directivity adjustment plane is used instead of the directivity adjustment linear conductor 61 described above (FIGS. 11 and 12). A conductor 62 is provided. The directivity adjusting planar conductor 62 is installed in a cylinder overlapping the semicylindrical ground conductor 100.

このように、前述の指向性調整用線状導体61を、指向性調整用平面状導体62で置き換えることにより、部品点数および位置決め工程が軽減されるので、前述の実施の形態5の効果を維持しつつ、製造工程を簡易化することができる。   Thus, by replacing the directivity adjusting linear conductor 61 with the directivity adjusting planar conductor 62, the number of parts and the positioning process are reduced, so the effect of the fifth embodiment is maintained. However, the manufacturing process can be simplified.

なお、ここでは、前述の実施の形態5(図11、図12)の構成に適用した場合を示しているが、前述の実施の形態1〜4のいずれにも適用可能であり、同等の作用効果を奏することは言うまでもない。   In addition, although the case where it applies to the structure of above-mentioned Embodiment 5 (FIG. 11, FIG. 12) is shown here, it is applicable to any of above-mentioned Embodiment 1-4, and an equivalent effect | action Needless to say, it has an effect.

以上のように、この発明の実施の形態6(図13、図14)に係るアンテナ装置は、前述(図11、図12)の指向性調整用線状導体61に代えて、第2の平面200上に設置された指向性調整用平面状導体62を設置したので、前述の実施の形態5と同様に、水平面のビーム幅が狭く、かつ小形で、水平面のサイドローブレベルが低く、かつ反射特性が広帯域の直交偏波共用アンテナ装置を実現することができる。   As described above, the antenna device according to Embodiment 6 (FIGS. 13 and 14) of the present invention replaces the directivity adjusting linear conductor 61 described above (FIGS. 11 and 12) with the second plane. Since the planar conductor 62 for directivity adjustment installed on 200 is installed, the horizontal plane beam width is narrow and small, the side plane lobe level of the horizontal plane is low, and reflection is performed, as in the fifth embodiment. It is possible to realize a cross-polarization dual-polarized antenna device having a wide bandwidth.

実施の形態7.
上記実施の形態1〜6では、半円筒状地導体100をほぼ半円筒形状に構成した場合を示したが、図15、図16のように、多面状地導体101(多面状導体)で置き換えてもよい。
図15および図16は、この発明の実施の形態7に係るアンテナ装置を示しており、図15は上面斜視図、図16は上面平面図である。
Embodiment 7 FIG.
In the first to sixth embodiments, the case where the semi-cylindrical ground conductor 100 is configured in a substantially semi-cylindrical shape is shown. However, as shown in FIGS. 15 and 16, the multi-cylindrical ground conductor 101 (polyhedral conductor) is replaced. May be.
15 and 16 show an antenna apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. FIG. 15 is a top perspective view, and FIG. 16 is a top plan view.

図15、図16において、アンテナ装置は、前述(図11、図12)の半円筒状地導体100に代えて、多面状地導体101を備えている。
多面状地導体101は、第1の平面(x−y平面に対して平行な平面)における半円筒状地導体100上の3個以上の点A(図16参照)の各隣接点を順次直線で結んだ直線Bの組み合わせである線Dを、z方向(x−y平面に対してほぼ垂直な方向)に移動した場合に形成される多面形状を有している。
15 and 16, the antenna device includes a polyhedral ground conductor 101 instead of the semi-cylindrical ground conductor 100 described above (FIGS. 11 and 12).
The polyhedral ground conductor 101 is a straight line that sequentially connects adjacent points of three or more points A (see FIG. 16) on the semi-cylindrical ground conductor 100 on the first plane (a plane parallel to the xy plane). It has a polyhedral shape formed when the line D, which is a combination of the straight lines B connected at, is moved in the z direction (direction substantially perpendicular to the xy plane).

また、第1〜第4の線状導体1〜4は、第1の平面上に設置され、各一端が多角形状の線Dに接続されている。   Moreover, the 1st-4th linear conductors 1-4 are installed on the 1st plane, and each end is connected to the polygonal line D. As shown in FIG.

このように、半円筒状地導体100を多面状地導体101に置き換えることにより、各線状導体1〜4の位置決めおよび取り付けが容易になるので、前述の実施の形態5の効果を維持しつつ、製造を簡易にすることができる。   Thus, by replacing the semi-cylindrical ground conductor 100 with the polyhedral ground conductor 101, the positioning and attachment of each of the linear conductors 1 to 4 is facilitated, so that while maintaining the effects of the above-described Embodiment 5, Manufacturing can be simplified.

以上のように、この発明の実施の形態7(図15、図16)に係るアンテナ装置においては、半円筒状地導体100を多面状地導体101で構成し、多面状地導体101の高さ方向(z方向)に対してほぼ垂直な線状モノポール導体1、2を設置して等振幅同相で励振し、線状モノポール導体1、2の前方に指向性調整用線状導体21を設置し、z方向に対してほぼ平行に線状ダイポール導体51、52および指向性調整用平面状導体62を設置し、線状モノポール導体1、2および線状ダイポール導体51、52の各近傍に非励振の線状導体3、4、53、54を設置し、線状モノポール導体1、2、線状ダイポール導体51、52および非励振の線状導体3、4、53、54を、z方向に幅を有する平面状導体で構成している。   As described above, in the antenna device according to Embodiment 7 (FIGS. 15 and 16) of the present invention, the semi-cylindrical ground conductor 100 is constituted by the multi-plane ground conductor 101, and the height of the multi-plane ground conductor 101 is increased. The linear monopole conductors 1 and 2 that are substantially perpendicular to the direction (z direction) are installed and excited in the same amplitude in-phase, and the directivity adjusting linear conductor 21 is placed in front of the linear monopole conductors 1 and 2. The linear dipole conductors 51 and 52 and the directivity adjusting planar conductor 62 are installed substantially parallel to the z direction, and the vicinity of each of the linear monopole conductors 1 and 2 and the linear dipole conductors 51 and 52 is installed. Are provided with non-excited linear conductors 3, 4, 53, 54, linear monopole conductors 1, 2, linear dipole conductors 51, 52 and non-excited linear conductors 3, 4, 53, 54, It is composed of a planar conductor having a width in the z direction.

多面状地導体101は、第1の平面における半円筒状地導体100上の3個以上の点Aのうち隣接する点同士を結んだ直線Bの組み合わせである線Dが、第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される多面形状を有する。
これにより、水平面のビーム幅が狭く、かつ小形で、水平面のサイドローブレベルが低く、かつ反射特性が広帯域の直交偏波共用アンテナ装置を実現するとともに、製造を簡易にすることができる。
The polyhedral ground conductor 101 has a line D, which is a combination of straight lines B connecting adjacent points among three or more points A on the semi-cylindrical ground conductor 100 in the first plane, on the first plane. It has a polyhedral shape formed when it moves in a direction substantially perpendicular to it.
As a result, it is possible to realize an orthogonally polarized wave shared antenna apparatus having a narrow horizontal beam width, a small size, a low sidelobe level in the horizontal plane, and a wide reflection characteristic, and can be easily manufactured.

なお、ここでは、図11、図12(実施の形態5)の構成に多面状地導体101を適用したが、他の実施の形態による任意の構成に適用することも可能であり、同等の作用効果を奏することは言うまでもない。
また、上記実施の形態1〜7の構成を任意に重複して組み合わせることも可能であり、いずれの場合も、それぞれの作用効果を相乗的に奏することができる。
Here, the polyhedral ground conductor 101 is applied to the configuration of FIG. 11 and FIG. 12 (Embodiment 5), but it can also be applied to any configuration according to other embodiments, and the equivalent effect is achieved. Needless to say, it has an effect.
Moreover, it is also possible to combine the structure of the said Embodiments 1-7 arbitrarily, and in any case, each effect can be show | played synergistically.

1 線状モノポール導体(第1の線状導体)、2 線状モノポール導体(第2の線状導体)、3 非励振の線状導体(第3の線状導体)、4 非励振の線状導体(第4の線状導体)、21 指向性調整用線状導体(第1の指向性調整用線状導体)、51 線状ダイポール導体(第5の線状導体)、52 線状ダイポール導体(第6の線状導体)、53 非励振の線状導体(第7の線状導体)、54 非励振の線状導体(第8の線状導体)、61 指向性調整用線状導体(第2の指向性調整用線状導体)、62 指向性調整用平面状導体、100 半円筒状地導体(曲面状導体)、101 多面状地導体、200 第2の平面、A 点、B 直線、C 円弧、D 多角形状の円弧、P1 第1の給電点、P2 第2の給電点、P3 第3の給電点、P4 第4の給電点、Wh 水平偏波のビーム幅、Wv 垂直偏波のビーム幅。   1 linear monopole conductor (first linear conductor), 2 linear monopole conductor (second linear conductor), 3 non-excited linear conductor (third linear conductor), 4 non-excited Linear conductor (fourth linear conductor), 21 Linear conductor for directivity adjustment (first linear conductor for directivity adjustment), 51 Linear dipole conductor (fifth linear conductor), 52 Linear Dipole conductor (sixth linear conductor), 53 Non-excited linear conductor (seventh linear conductor), 54 Non-excited linear conductor (eighth linear conductor), 61 Linearity for directivity adjustment Conductor (second directivity adjusting linear conductor), 62 directivity adjusting planar conductor, 100 semi-cylindrical ground conductor (curved conductor), 101 polyhedral ground conductor, 200 second plane, point A 2, B straight line, C circular arc, D polygonal circular arc, P1 first feeding point, P2 second feeding point, P3 third feeding point, P4 fourth Feeding point, Wh horizontally polarized beam width, beam width Wv vertical polarization.

Claims (12)

円の一部であって中心角がほぼ180度の円弧に沿った曲線が、前記円弧が位置する第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される半円筒形状を有する曲面状導体と、
前記曲面状導体の内側の前記第1の平面に対して平行な面上に設置された第1および第2の線状導体と、
前記第1の線状導体と前記曲面状導体との間に設置された第1の給電点と、
前記第2の線状導体と前記曲面状導体との間に設置された第2の給電点とを備え、
前記第1および第2の線状導体が等振幅逆相で励振されるアンテナ装置であって、
前記第1および第2の線状導体は、前記円弧の2等分点における前記円弧の接線に対して垂直で、かつ前記2等分点を通る第2の平面に関して面対称になるように設置され、
前記第1および第2の線状導体の各長さは、設計周波数帯域の中心周波数における波長λcに対して、0.1λc〜0.3λcの範囲内に設定されたことを特徴とするアンテナ装置。
A curve along a circular arc that is a part of a circle and has a central angle of approximately 180 degrees has a semi-cylindrical shape that is formed when the curve moves in a direction substantially perpendicular to the first plane on which the circular arc is located. A curved conductor;
First and second linear conductors installed on a plane parallel to the first plane inside the curved conductor;
A first feeding point installed between the first linear conductor and the curved conductor;
A second feeding point installed between the second linear conductor and the curved conductor;
An antenna device in which the first and second linear conductors are excited with an equal amplitude opposite phase,
The first and second linear conductors are disposed so as to be perpendicular to a tangent of the arc at a bisection point of the arc and to be plane-symmetric with respect to a second plane passing through the bisection point. And
Each of the lengths of the first and second linear conductors is set within a range of 0.1λc to 0.3λc with respect to the wavelength λc at the center frequency of the design frequency band. .
前記第1の平面上に位置するとともに、前記第2の平面に対してほぼ直交するように設置された第1の指向性調整用線状導体を備え、
前記第1の指向性調整用線状導体は、前記円が前記第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される円筒面内に設置され、
前記第1の指向性調整用線状導体の2等分点は、前記第2の平面上に位置することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
A first directivity adjusting linear conductor located on the first plane and installed so as to be substantially orthogonal to the second plane;
The first directivity adjusting linear conductor is installed in a cylindrical surface formed when the circle moves in a direction substantially perpendicular to the first plane;
2. The antenna device according to claim 1, wherein a bisection point of the first directivity adjusting linear conductor is located on the second plane.
前記第1および第2の線状導体は、それぞれ、幅を有する平面状導体により構成されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein each of the first and second linear conductors is a planar conductor having a width. 前記第1の線状導体の近傍に設置された第3の線状導体と、
前記第2の線状導体の近傍に設置された第4の線状導体とを備え、
前記第3および第4の線状導体は、前記第1の平面に対してほぼ平行に設置されるとともに、前記第2の平面に関して面対称になるように設置され、
前記第3および第2の線状導体の各一端は、前記曲面状導体に接続され、
前記第3および第4の線状導体の各長さは、0.1λc〜0.3λcの範囲内に設定されたことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のアンテナ装置。
A third linear conductor installed in the vicinity of the first linear conductor;
A fourth linear conductor installed in the vicinity of the second linear conductor,
The third and fourth linear conductors are installed substantially parallel to the first plane and are set to be plane-symmetric with respect to the second plane;
Each one end of the third and second linear conductors is connected to the curved conductor,
4. The length of each of the third and fourth linear conductors is set within a range of 0.1λc to 0.3λc. 5. Antenna device.
前記第3および第4の線状導体は、それぞれ、幅を有する平面状導体により構成されたことを特徴とする請求項4に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 4, wherein each of the third and fourth linear conductors is a planar conductor having a width. 前記第1の平面に対してほぼ垂直に設置された第5および第6の線状導体と、
前記第1の平面に対してほぼ垂直に設置された1個以上の第2の指向性調整用線状導体と、
前記第5の線状導体の2等分点に設置された第3の給電点と、
前記第6の線状導体の2等分点に設置された第4の給電点とを備え、
前記第5および第6の線状導体は、前記第2の平面に関して面対称となるように設置されるとともに、前記円が前記第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される円筒面内に設置されて、前記第3および第4の給電点を介して等振幅同相で励振され、
前記第5および第6の線状導体の各2等分点は、前記第1の平面上に位置し、
前記第5および第6の線状導体の各長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定され、
前記第2の指向性調整用線状導体は、前記第2の平面上に設置されるとともに、前記円筒面内に設置されたことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のアンテナ装置。
Fifth and sixth linear conductors disposed substantially perpendicular to the first plane;
One or more second directivity adjusting linear conductors installed substantially perpendicular to the first plane;
A third feeding point installed at a bisection point of the fifth linear conductor;
A fourth feeding point installed at a bisection point of the sixth linear conductor,
The fifth and sixth linear conductors are disposed so as to be plane-symmetric with respect to the second plane, and are formed when the circle moves in a direction substantially perpendicular to the first plane. Installed in a cylindrical surface to be excited with equal amplitude in-phase through the third and fourth feeding points,
Each bisector of the fifth and sixth linear conductors is located on the first plane,
Each length of the fifth and sixth linear conductors is set within a range of 0.2λc to 0.6λc,
6. The first directivity adjusting linear conductor according to claim 1, wherein the second directivity adjusting linear conductor is disposed on the second plane and is disposed in the cylindrical surface. The antenna device according to item.
前記第1の平面に対してほぼ垂直に設置された第5および第6の線状導体と、
前記第2の平面上に設置された指向性調整用平面状導体と、
前記第5の線状導体の2等分点に設置された第3の給電点と、
前記第6の線状導体の2等分点に設置された第4の給電点とを備え、
前記第5および第6の線状導体は、前記第2の平面に関して面対称となるように設置されるとともに、前記円が前記第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される円筒面内に設置されて、前記第3および第4の給電点を介して等振幅同相で励振され、
前記第5および第6の線状導体の各2等分点は、前記第1の平面上に位置し、
前記第5および第6の線状導体の各長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定されたことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のアンテナ装置。
Fifth and sixth linear conductors disposed substantially perpendicular to the first plane;
A planar conductor for directivity adjustment installed on the second plane;
A third feeding point installed at a bisection point of the fifth linear conductor;
A fourth feeding point installed at a bisection point of the sixth linear conductor,
The fifth and sixth linear conductors are disposed so as to be plane-symmetric with respect to the second plane, and are formed when the circle moves in a direction substantially perpendicular to the first plane. Installed in a cylindrical surface to be excited with equal amplitude in-phase through the third and fourth feeding points,
Each bisector of the fifth and sixth linear conductors is located on the first plane,
6. The length of each of the fifth and sixth linear conductors is set within a range of 0.2λc to 0.6λc, according to any one of claims 1 to 5. Antenna device.
前記第5および第6の線状導体は、それぞれ、幅を有する平面状導体により構成されたことを特徴とする請求項6または請求項7に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 6 or 7, wherein each of the fifth and sixth linear conductors is a planar conductor having a width. 前記第5の線状導体の近傍に設置された第7の線状導体と、
前記第6の線状導体の近傍に設置された第8の線状導体とを備え、
前記第7および第8の線状導体は、前記第1の平面に対してほぼ垂直に設置されるとともに、前記第2の平面に関して面対称になるように設置され、
前記第7および第8の線状導体の各長さは、0.2λc〜0.6λcの範囲内に設定されたことを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれか1項に記載のアンテナ装置。
A seventh linear conductor installed in the vicinity of the fifth linear conductor;
An eighth linear conductor installed in the vicinity of the sixth linear conductor;
The seventh and eighth linear conductors are installed substantially perpendicular to the first plane and are set to be plane-symmetric with respect to the second plane;
9. The length of each of the seventh and eighth linear conductors is set within a range of 0.2λc to 0.6λc. 9. Antenna device.
前記第7および第8の線状導体は、それぞれ、幅を有する平面状導体により構成されたことを特徴とする請求項9に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 9, wherein each of the seventh and eighth linear conductors is a planar conductor having a width. 前記曲面状導体は、多面状導体からなり、
前記多面状導体は、前記円弧に沿った曲線上の3個以上の点のうち隣接する点同士を結んだ直線の組み合わせが、前記第1の平面に対してほぼ垂直な方向に移動した場合に形成される多面形状を有することを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載のアンテナ装置。
The curved conductor is a polyhedral conductor,
The polyhedral conductor is formed when a combination of straight lines connecting adjacent points among three or more points on the curve along the arc moves in a direction substantially perpendicular to the first plane. The antenna device according to any one of claims 1 to 10, wherein the antenna device has a polyhedral shape to be formed.
前記円の直径は、0.84λc〜1.12λcの範囲内に設定されたことを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載のアンテナ装置。   12. The antenna device according to claim 1, wherein a diameter of the circle is set in a range of 0.84λc to 1.12λc.
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