JP3325007B2 - アレーアンテナ給電装置 - Google Patents
アレーアンテナ給電装置Info
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Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレーアンテナ給
電装置に関し、特に、自動車携帯電話などに使用される
陸上移動通信用の基地局アンテナのビームチルト角を適
宜、設定できるアレーアンテナ給電装置に関する。
電装置に関し、特に、自動車携帯電話などに使用される
陸上移動通信用の基地局アンテナのビームチルト角を適
宜、設定できるアレーアンテナ給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の、移動体通信において
は、その周波数の有効利用およびトラヒック（traffi
c）の増加に伴い、無線基地局がカバーする範囲(エリ
ア)を作る必要があった。近年、携帯電話などの爆発的
な増加により、基地局がカバーする範囲も狭くなってい
る。また、各基地局間での干渉を低減させるために、電
波ビームを狭い範囲に照射または放射する必要や、頻繁
にトラヒックの増減により前記エリアを可変にする必要
がある。
は、その周波数の有効利用およびトラヒック（traffi
c）の増加に伴い、無線基地局がカバーする範囲(エリ
ア)を作る必要があった。近年、携帯電話などの爆発的
な増加により、基地局がカバーする範囲も狭くなってい
る。また、各基地局間での干渉を低減させるために、電
波ビームを狭い範囲に照射または放射する必要や、頻繁
にトラヒックの増減により前記エリアを可変にする必要
がある。
【０００３】基地局のエリアを可変にするためには、ア
レーアンテナ自体を機械的に傾ける方法やアンテナ給電
ケーブルを取り換えて行う方法があるが、どれも煩雑な
作業を要する。そのため、前記アンテナのビームチルト
角を可変にする方法として、移相器にり、該ビームチル
ト角を制御する方法がある。
レーアンテナ自体を機械的に傾ける方法やアンテナ給電
ケーブルを取り換えて行う方法があるが、どれも煩雑な
作業を要する。そのため、前記アンテナのビームチルト
角を可変にする方法として、移相器にり、該ビームチル
ト角を制御する方法がある。
【０００４】図３（ａ）は、従来のアレーアンテナ給電
装置１の構成図、図３（ｂ）は、各アンテナ素子の位相
量（または位相角度）を示す図である。図１（ａ）にお
いて、アレーアンテナ、例えば、ダイポールアンテナ
（以下、アンテナ素子ともいう）を、垂直方向に、順
次、等間隔に配設されたアレーアンテナ２を構成する、
７個のアンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに対
し、４分配器３と、３個の移相器４ａ，４ｂ，４ｃとか
らなる前記給電装置１により、入力された放射電力を、
該４分配器３により４分配された放射電力について、前
記移相器３ａは、アンテナ素子２ａ，２ｇへ、前記移相
器３ｂは、アンテナ素子２ｂ，２ｆへ、前記移相器３ｃ
は、アンテナ素子２ｃ，２ｅへ、前記４分配器３から
は、直接、中央のアンテナ素子２ｄへ、それぞれ放射電
力を給電する。
装置１の構成図、図３（ｂ）は、各アンテナ素子の位相
量（または位相角度）を示す図である。図１（ａ）にお
いて、アレーアンテナ、例えば、ダイポールアンテナ
（以下、アンテナ素子ともいう）を、垂直方向に、順
次、等間隔に配設されたアレーアンテナ２を構成する、
７個のアンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに対
し、４分配器３と、３個の移相器４ａ，４ｂ，４ｃとか
らなる前記給電装置１により、入力された放射電力を、
該４分配器３により４分配された放射電力について、前
記移相器３ａは、アンテナ素子２ａ，２ｇへ、前記移相
器３ｂは、アンテナ素子２ｂ，２ｆへ、前記移相器３ｃ
は、アンテナ素子２ｃ，２ｅへ、前記４分配器３から
は、直接、中央のアンテナ素子２ｄへ、それぞれ放射電
力を給電する。
【０００５】そして、前記３個の移相器４ａ，４ｂ，４
ｃを、それぞれ調整して、前記アンテナ素子のそれぞれ
に給電する放射電力の位相量（位相角度）５ａ，５ｂ，
５ｃを、図１（ｂ）に示すように、一定位相角度ずつず
れるように設定し、前記アレーアンテナ２全体として、
ビームチルト角θを可変に設定している。なお、接続線
は、同軸ケーブルを使用している。
ｃを、それぞれ調整して、前記アンテナ素子のそれぞれ
に給電する放射電力の位相量（位相角度）５ａ，５ｂ，
５ｃを、図１（ｂ）に示すように、一定位相角度ずつず
れるように設定し、前記アレーアンテナ２全体として、
ビームチルト角θを可変に設定している。なお、接続線
は、同軸ケーブルを使用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のアレーアンテナ給電装置１にあっては、前記アレー
アンテナ２の全長が長くなったり,ビームチルト角θを
増加させる場合には、前記移相器４ａ，４ｂ，４ｃのそ
れぞれのストリップ線路の線路長を長くして,前記位相
量を増加させる必要があった。したがって、該ストリッ
プ線路の線路長を長くするためには、それを形成する誘
電体基板の大きさを大きくする必要があり、それに伴い
該移相器の大きさも大きくする必要があるという問題点
があった。
来のアレーアンテナ給電装置１にあっては、前記アレー
アンテナ２の全長が長くなったり,ビームチルト角θを
増加させる場合には、前記移相器４ａ，４ｂ，４ｃのそ
れぞれのストリップ線路の線路長を長くして,前記位相
量を増加させる必要があった。したがって、該ストリッ
プ線路の線路長を長くするためには、それを形成する誘
電体基板の大きさを大きくする必要があり、それに伴い
該移相器の大きさも大きくする必要があるという問題点
があった。
【０００７】さらに、大きくした移相器を収納する外箱
も大きくする必要があり、それらをすべて新たに製作す
るには、多大な時間とコストが必要となるとともに、現
在、移動通信用の基地局は、ビルの屋上などに設置され
ている場合もあり、設置する場所の確保が困難となると
いう問題点があった。
も大きくする必要があり、それらをすべて新たに製作す
るには、多大な時間とコストが必要となるとともに、現
在、移動通信用の基地局は、ビルの屋上などに設置され
ている場合もあり、設置する場所の確保が困難となると
いう問題点があった。
【０００８】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的は前記問題点を解消し、分配器と移相器と
からなる給電部の相互接続を変えることにより、従来と
同じ移相器を使用しても、従来以上の位相差を確保する
アレーアンテナ給電装置を提供することにある。
で、その目的は前記問題点を解消し、分配器と移相器と
からなる給電部の相互接続を変えることにより、従来と
同じ移相器を使用しても、従来以上の位相差を確保する
アレーアンテナ給電装置を提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、アレーアンテナのビ
ームチルト角を、大幅に、かつ連続的に変化できるアレ
ーアンテナ給電装置を提供することにある。
ームチルト角を、大幅に、かつ連続的に変化できるアレ
ーアンテナ給電装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、次のとおりである。
の本発明の構成は、次のとおりである。
【００１１】それぞれ２分配器と移相器とを有する、複
数組の給電部から、アレーアンテナに放射電力を給電す
る装置であって、入力される放射電力を、第１の給電部
の、第１の２分配器により２分配される該放射電力の一
方の放射電力（ｄ）と、その他方を、該給電部の第１の
移相器により、正負位相差の異なる２つの放射電力を出
力し、前記第１の移相器からの正負位相差の異なる２つ
の放射電力のうち、一方を、前記第１の給電部に従属す
る、第２の給電部の第２の２分配器に入力し、その他方
を、前記第１の給電部に従属する、第３の給電部の第３
の２分配器に入力して、該第２および第３の給電部のそ
れぞれから、前記第１の給電部と同様に出力される、そ
れぞれ３つの放射電力（ａ，ｂ，ｃおよびｅ，ｆ，ｇ）
と前記放射電力（ｄ）とを、前記アンテナの素子のそれ
ぞれに給電して、前記第１，第２，第３の給電部の、そ
れぞれの移相器を調整して、前記アンテナ素子のそれぞ
れに給電する前記放射電力の位相差がある位相角ずつず
れるように設定し、前記アレーアンテナ全体として、ビ
ームチルト角が設定される装置である。
数組の給電部から、アレーアンテナに放射電力を給電す
る装置であって、入力される放射電力を、第１の給電部
の、第１の２分配器により２分配される該放射電力の一
方の放射電力（ｄ）と、その他方を、該給電部の第１の
移相器により、正負位相差の異なる２つの放射電力を出
力し、前記第１の移相器からの正負位相差の異なる２つ
の放射電力のうち、一方を、前記第１の給電部に従属す
る、第２の給電部の第２の２分配器に入力し、その他方
を、前記第１の給電部に従属する、第３の給電部の第３
の２分配器に入力して、該第２および第３の給電部のそ
れぞれから、前記第１の給電部と同様に出力される、そ
れぞれ３つの放射電力（ａ，ｂ，ｃおよびｅ，ｆ，ｇ）
と前記放射電力（ｄ）とを、前記アンテナの素子のそれ
ぞれに給電して、前記第１，第２，第３の給電部の、そ
れぞれの移相器を調整して、前記アンテナ素子のそれぞ
れに給電する前記放射電力の位相差がある位相角ずつず
れるように設定し、前記アレーアンテナ全体として、ビ
ームチルト角が設定される装置である。
【００１２】それぞれ２分配器と移相器とを有する、複
数組の給電部から、上下方向に配設されたアレーアンテ
ナに放射電力を給電する装置であって、入力される放射
電力を、第１の給電部の、第１の２分配器により２分配
される該放射電力の一方を該アンテナの中央アンテナ素
子に給電し、その他方を、該第１の給電部の第１の移相
器により、正負位相差の異なる２つの放射電力を出力
し、前記第１の移相器からの正負位相差の異なる２つの
放射電力のうち、一方を、第２の給電部の第２の２分配
器に入力し、その他方を、第３の給電部の第３の２分配
器に入力し、しかる後、前記第２の２分配器により２分
配される前記放射電力の一方を、該アンテナの上方の第
１グループの中央アンテナ素子に給電し、その他方を、
前記第２の給電部の第２の移相器により、正負位相差の
異なる２つの放射電力を出力し、その一方を該第１グル
ープの上段アンテナ素子に給電し、その他方を該第１グ
ループの下段アンテナ素子に給電するとともに、前記第
３の２分配器により２分配される前記放射電力の一方
を、該アンテナの下方の第２グループの中央アンテナ素
子に給電し、その他方を、前記第３の給電部の第３の移
相器により、正負位相差の異なる２つの放射電力を出力
し、その一方を該第２グループの上段アンテナ素子に給
電し、その他方を該第２グループの下段アンテナ素子に
給電して、前記移相器のそれぞれを調整して、前記アン
テナ素子のそれぞれ（順次、最上段から最下段までのそ
れぞれのアンテナ素子）に給電する前記放射電力の位相
差が一定位相角ずつずれるように設定し、前記アレーア
ンテナ全体として、ビームチルト角が設定される装置で
ある。
数組の給電部から、上下方向に配設されたアレーアンテ
ナに放射電力を給電する装置であって、入力される放射
電力を、第１の給電部の、第１の２分配器により２分配
される該放射電力の一方を該アンテナの中央アンテナ素
子に給電し、その他方を、該第１の給電部の第１の移相
器により、正負位相差の異なる２つの放射電力を出力
し、前記第１の移相器からの正負位相差の異なる２つの
放射電力のうち、一方を、第２の給電部の第２の２分配
器に入力し、その他方を、第３の給電部の第３の２分配
器に入力し、しかる後、前記第２の２分配器により２分
配される前記放射電力の一方を、該アンテナの上方の第
１グループの中央アンテナ素子に給電し、その他方を、
前記第２の給電部の第２の移相器により、正負位相差の
異なる２つの放射電力を出力し、その一方を該第１グル
ープの上段アンテナ素子に給電し、その他方を該第１グ
ループの下段アンテナ素子に給電するとともに、前記第
３の２分配器により２分配される前記放射電力の一方
を、該アンテナの下方の第２グループの中央アンテナ素
子に給電し、その他方を、前記第３の給電部の第３の移
相器により、正負位相差の異なる２つの放射電力を出力
し、その一方を該第２グループの上段アンテナ素子に給
電し、その他方を該第２グループの下段アンテナ素子に
給電して、前記移相器のそれぞれを調整して、前記アン
テナ素子のそれぞれ（順次、最上段から最下段までのそ
れぞれのアンテナ素子）に給電する前記放射電力の位相
差が一定位相角ずつずれるように設定し、前記アレーア
ンテナ全体として、ビームチルト角が設定される装置で
ある。
【００１３】前記移相器は、誘電体基板の裏面に接地回
路が形成されるとともに、該誘電体基板の表面に形成さ
れた入力側ストリップ線路と出力側ストリップ線路を、
絶縁体によって前記入力側ストリップ線路と前記出力側
ストリップ線路から絶縁された結合導体を用いて結合す
るものであって、該結合導体が前記入力側ストリップ線
路との結合部を中心として回動可能であり、前記出力側
ストリップ線路が前記結合導体の回動中心を中心とする
円弧の一部であり、前記出力側ストリップ線路の出力端
が該円弧の一部の両端に設けられるものである。
路が形成されるとともに、該誘電体基板の表面に形成さ
れた入力側ストリップ線路と出力側ストリップ線路を、
絶縁体によって前記入力側ストリップ線路と前記出力側
ストリップ線路から絶縁された結合導体を用いて結合す
るものであって、該結合導体が前記入力側ストリップ線
路との結合部を中心として回動可能であり、前記出力側
ストリップ線路が前記結合導体の回動中心を中心とする
円弧の一部であり、前記出力側ストリップ線路の出力端
が該円弧の一部の両端に設けられるものである。
【００１４】本発明の構成によれば、２つの前記第２お
よび第３の移相器は、前記第１の移相器に、それぞれ従
属的に接続され、同じビームチルト角を得る場合でも、
位相角度が、前記第１の移相器と、これに、それぞれ従
属する２つの前記第２および第３の移相器に分配される
形となるので、該移相器の円弧状のストリップ線路の円
弧半径や回転角度を大きくする必要もなく、移相器自体
の大きさを大きくする必要がなくなる。
よび第３の移相器は、前記第１の移相器に、それぞれ従
属的に接続され、同じビームチルト角を得る場合でも、
位相角度が、前記第１の移相器と、これに、それぞれ従
属する２つの前記第２および第３の移相器に分配される
形となるので、該移相器の円弧状のストリップ線路の円
弧半径や回転角度を大きくする必要もなく、移相器自体
の大きさを大きくする必要がなくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図１および
図２は、本発明のアレーアンテナ給電装置の一実施の形
態を示す図で、図１（ａ）は、アンテナ給電装置の構成
図、図１（ｂ）は、各アンテナ素子の位相量（角度）を
示す図、図２は、移相器の構造を示す、一部を破断した
斜視図である。図１（ａ）および図１（ｂ）において、
図３（ａ）および図３（ｂ）と同一部材には、同一符号
を付してその説明を省略する。
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図１および
図２は、本発明のアレーアンテナ給電装置の一実施の形
態を示す図で、図１（ａ）は、アンテナ給電装置の構成
図、図１（ｂ）は、各アンテナ素子の位相量（角度）を
示す図、図２は、移相器の構造を示す、一部を破断した
斜視図である。図１（ａ）および図１（ｂ）において、
図３（ａ）および図３（ｂ）と同一部材には、同一符号
を付してその説明を省略する。
【００１６】図１（ａ）において、このアレーアンテナ
給電装置１１は、アンテナ、例えば、ダイポールアンテ
ナ（以下、アンテナ素子ともいう）を、ほぼ垂直で上下
方向に等間隔に配設されたアレーアンテナ２に、放射電
力を給電する装置であり、該アレーアンテナ２の、垂直
方向の、最上段から下方へ、順次、配設された７個のア
ンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに対し、３組
の第１，第２，第３の給電部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを
からなる前記給電装置１１を介して、同軸ケーブルによ
り給電する。
給電装置１１は、アンテナ、例えば、ダイポールアンテ
ナ（以下、アンテナ素子ともいう）を、ほぼ垂直で上下
方向に等間隔に配設されたアレーアンテナ２に、放射電
力を給電する装置であり、該アレーアンテナ２の、垂直
方向の、最上段から下方へ、順次、配設された７個のア
ンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに対し、３組
の第１，第２，第３の給電部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを
からなる前記給電装置１１を介して、同軸ケーブルによ
り給電する。
【００１７】前記給電装置１１の３組の前記第１，第
２，第３の給電部１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、それぞ
れ、第１，第２，第３の２分配器１３ａ，１３ｂ，１３
ｃと、第１，第２，第３の移相器１４ａ，１４ｂ，１４
ｃとの対からなる。ここで、７個の前記アンテナ素子２
ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇについて、該アンテナ素子
２ａ，２ｂ，２ｃを第１グループ、該アンテナ素子１ｄ
を中央アンテナ素子、該アンテナ素子２ｅ，２ｆ，２ｇ
を第２グループとする。
２，第３の給電部１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、それぞ
れ、第１，第２，第３の２分配器１３ａ，１３ｂ，１３
ｃと、第１，第２，第３の移相器１４ａ，１４ｂ，１４
ｃとの対からなる。ここで、７個の前記アンテナ素子２
ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇについて、該アンテナ素子
２ａ，２ｂ，２ｃを第１グループ、該アンテナ素子１ｄ
を中央アンテナ素子、該アンテナ素子２ｅ，２ｆ，２ｇ
を第２グループとする。
【００１８】そして、図示しない送信機から、入力され
る放射電力を、前記第１の給電部１１ａの前記２分配器
１３ａにより２分配し、分配された該放射電力の一方
を、前記アンテナ２の中央アンテナ素子２ｄに給電し、
該放射電力の他方を、第１の移相器１４ａにより、正負
の位相差の異なる２つの放射電力として出力する。該第
１の移相器１４ａからの正負の位相差の異なる２つの放
射電力のうち、一方の放射電力を第２の給電部１１ｂの
前記２分配器１３ｂに入力し、その他方の放射電力を第
３の給電部１１ｃの前記２分配器１３ｃに入力する。
る放射電力を、前記第１の給電部１１ａの前記２分配器
１３ａにより２分配し、分配された該放射電力の一方
を、前記アンテナ２の中央アンテナ素子２ｄに給電し、
該放射電力の他方を、第１の移相器１４ａにより、正負
の位相差の異なる２つの放射電力として出力する。該第
１の移相器１４ａからの正負の位相差の異なる２つの放
射電力のうち、一方の放射電力を第２の給電部１１ｂの
前記２分配器１３ｂに入力し、その他方の放射電力を第
３の給電部１１ｃの前記２分配器１３ｃに入力する。
【００１９】しかる後、前記第２の２分配器１３ｂによ
り２分配される前記放射電力の一方を該アンテナ２の上
方の第１グループの中央アンテナ素子２ｂに給電し、そ
の他方を前記第２の移相器１４ｂにより、正負の位相差
の異なる２つの放射電力を出力し、その一方を該第１グ
ループの上段アンテナ素子２ａに給電し、その他方を該
第１グループの下段アンテナ素子２ｃに給電する。ま
た、同様に、前記第３の２分配器１３ｃにより２分配さ
れる前記放射電力の一方を該アンテナ２の下方の第２グ
ループの中央アンテナ素子２ｆに給電し、その他方を前
記第３の移相器１４ｃにより、正負の位相差の異なる２
つの放射電力を出力し、その一方を該第２グループの上
段アンテナ素子２ｅに給電し、その他方を該第２グルー
プの下段アンテナ素子２ｇに給電する。
り２分配される前記放射電力の一方を該アンテナ２の上
方の第１グループの中央アンテナ素子２ｂに給電し、そ
の他方を前記第２の移相器１４ｂにより、正負の位相差
の異なる２つの放射電力を出力し、その一方を該第１グ
ループの上段アンテナ素子２ａに給電し、その他方を該
第１グループの下段アンテナ素子２ｃに給電する。ま
た、同様に、前記第３の２分配器１３ｃにより２分配さ
れる前記放射電力の一方を該アンテナ２の下方の第２グ
ループの中央アンテナ素子２ｆに給電し、その他方を前
記第３の移相器１４ｃにより、正負の位相差の異なる２
つの放射電力を出力し、その一方を該第２グループの上
段アンテナ素子２ｅに給電し、その他方を該第２グルー
プの下段アンテナ素子２ｇに給電する。
【００２０】そして、前記それぞれの移相器１４ａ，１
４ｂ，１４ｃを調整して、前記アンテナ素子で、順次、
最上段から最下段までのそれぞれのアンテナ素子２ａ，
２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに給電する、前記放射電力の位
相量（または位相角度）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５
ｅ，１５ｆ，１５ｇが、図１（ｂ）に示すように、設定
する。
４ｂ，１４ｃを調整して、前記アンテナ素子で、順次、
最上段から最下段までのそれぞれのアンテナ素子２ａ，
２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに給電する、前記放射電力の位
相量（または位相角度）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５
ｅ，１５ｆ，１５ｇが、図１（ｂ）に示すように、設定
する。
【００２１】すなわち、前記位相量１５ｂ，１５ｆは、
前記移相器１４ａの調整後、さらに、記移相器１４ｂの
調整により、位相量（位相角度）が設定されるととも
に、前記位相量１５ｅ，１５ｇは、前記移相器１４ａの
調整後、さらに、前記移相器１４ｃの調整により、位相
量（位相角度）が設定される。このようにして、前記そ
れぞれのアンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに
給電する、前記放射電力の位相量を、ある位相角度また
は一定位相角ずつずれるように設定すれば、前記アレー
アンテナ２全体として、例えば、ビームチルト角θが設
定されるようになっている。
前記移相器１４ａの調整後、さらに、記移相器１４ｂの
調整により、位相量（位相角度）が設定されるととも
に、前記位相量１５ｅ，１５ｇは、前記移相器１４ａの
調整後、さらに、前記移相器１４ｃの調整により、位相
量（位相角度）が設定される。このようにして、前記そ
れぞれのアンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに
給電する、前記放射電力の位相量を、ある位相角度また
は一定位相角ずつずれるように設定すれば、前記アレー
アンテナ２全体として、例えば、ビームチルト角θが設
定されるようになっている。
【００２２】次いで、前記移相器１４ａ，１４ｂ，１４
ｃについては、例えば、図２に示すものがある。図２に
おいて、この移相器１４は、両面に金属箔により回路が
形成された誘電体基板２１と、絶縁板２２と、回動結合
導体２３とからなっている。
ｃについては、例えば、図２に示すものがある。図２に
おいて、この移相器１４は、両面に金属箔により回路が
形成された誘電体基板２１と、絶縁板２２と、回動結合
導体２３とからなっている。
【００２３】前記誘電体基板２１の一方の面２１ａに
は、一端が入力端子としての入力コネクタ２４に接続さ
れた入力側ストリップ線路（特性インピーダンスが約５
０Ω）２５と、両端が出力端子としての出力コネクタ２
６ａ，２６ｂに接続された出力側ストリップ線路（特性
インピーダンスが約５０Ω）２７とが形成されている。
そして、前記入、出力側ストリップ線路２５，２７間
を、前記絶縁板２２を介して、非接触で容量結合させる
とともに、回動可能に前記回動結合導体２３が配設され
ている。なお、前記誘電体基板２１の他方の面２１ｂに
は、全面に接地回路２８が形成されている。
は、一端が入力端子としての入力コネクタ２４に接続さ
れた入力側ストリップ線路（特性インピーダンスが約５
０Ω）２５と、両端が出力端子としての出力コネクタ２
６ａ，２６ｂに接続された出力側ストリップ線路（特性
インピーダンスが約５０Ω）２７とが形成されている。
そして、前記入、出力側ストリップ線路２５，２７間
を、前記絶縁板２２を介して、非接触で容量結合させる
とともに、回動可能に前記回動結合導体２３が配設され
ている。なお、前記誘電体基板２１の他方の面２１ｂに
は、全面に接地回路２８が形成されている。
【００２４】前記回動結合導体２３は、その一端２３ａ
が、前記入力側ストリップ線路２５の他端２５ａを中心
にして回動され、その長さが、使用周波数の波長λｇの
１／４とほぼ同じに形成されている。そして、該回動結
合導体２３の一端２３ａは、前記入力側ストリップ線路
２５の他端２５ａに、若干、例えば約０．０８λｇ重ね
合わせるようにし、その間に厚さが約０．２ｍｍの前記
絶縁板２２を介して、非接触で容量結合させている。
が、前記入力側ストリップ線路２５の他端２５ａを中心
にして回動され、その長さが、使用周波数の波長λｇの
１／４とほぼ同じに形成されている。そして、該回動結
合導体２３の一端２３ａは、前記入力側ストリップ線路
２５の他端２５ａに、若干、例えば約０．０８λｇ重ね
合わせるようにし、その間に厚さが約０．２ｍｍの前記
絶縁板２２を介して、非接触で容量結合させている。
【００２５】他方、前記出力側ストリップ線路２７は、
該線路２７幅の中心と前記入力側ストリップ線路２５の
他端２５ａの中心間の距離が、前記回動結合導体２３の
前記長さλｇ／４と同じ半径を有する、前記他端２５ａ
を中心とする半円弧状（半円環状）に形成されている。
そして、前記回動結合導体２３の他端２３ｂは、前記半
円弧状の出力側ストリップ線路２７に、若干、例えば約
０．０８λｇ重ね合わせるようにし、その間に厚さが約
０．２ｍｍの前記絶縁板２２を介して、非接触で容量結
合させている。
該線路２７幅の中心と前記入力側ストリップ線路２５の
他端２５ａの中心間の距離が、前記回動結合導体２３の
前記長さλｇ／４と同じ半径を有する、前記他端２５ａ
を中心とする半円弧状（半円環状）に形成されている。
そして、前記回動結合導体２３の他端２３ｂは、前記半
円弧状の出力側ストリップ線路２７に、若干、例えば約
０．０８λｇ重ね合わせるようにし、その間に厚さが約
０．２ｍｍの前記絶縁板２２を介して、非接触で容量結
合させている。
【００２６】このような前記回動結合導体２３を、前記
入力側ストリップ線路２５の他端２５ａと、前記出力側
ストリップ線路２７間に非接触で結合させることによ
り、前記入力コネクタ２４より入力された高周波信号
は、低損失で出力側に伝えられ、該出力側ストリップ線
路２７の両出力コネクタ２６ａ，２６ｂに、等分に前記
信号が分配される。
入力側ストリップ線路２５の他端２５ａと、前記出力側
ストリップ線路２７間に非接触で結合させることによ
り、前記入力コネクタ２４より入力された高周波信号
は、低損失で出力側に伝えられ、該出力側ストリップ線
路２７の両出力コネクタ２６ａ，２６ｂに、等分に前記
信号が分配される。
【００２７】前記回動結合導体２３の他端２３ｂは、前
記出力側ストリップ線路２７上を、図示のＦ方向に、摺
動するように非接触で結合されているので、この結合部
分から、前記両端の出力コネクタ２６ａ，２６ｂまでの
それぞれの距離に、相対的な差を生ずるとともに、高周
波信号も相対的に位相差を生ずることになる。したがっ
て、前記回動結合導体２３を回動させることにより、こ
の位相差を連続的に変化させることができる。
記出力側ストリップ線路２７上を、図示のＦ方向に、摺
動するように非接触で結合されているので、この結合部
分から、前記両端の出力コネクタ２６ａ，２６ｂまでの
それぞれの距離に、相対的な差を生ずるとともに、高周
波信号も相対的に位相差を生ずることになる。したがっ
て、前記回動結合導体２３を回動させることにより、こ
の位相差を連続的に変化させることができる。
【００２８】本実施の形態のように、それぞれ前記２分
配器１３ａ，１３ｂ，１３ｃと前記移相器１４ａ，１４
ｂ，１４ｃとを有する、３組の前記第１，第２，第３の
給電部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを使用して、前記アレー
アンテナ２のそれぞれのアンテナ素子２ａ，２ｂ，２
ｃ，‥‥，２ｇに放射電力を給電するとき、前記移相器
１４ａ，１４ｂ，１４ｃを調整して、前記それぞれのア
ンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに給電する放
射電力の位相差を、大幅に変化できるので、前記アレー
アンテナ２全体として、ビームチルト角θを、従来のも
のに比較して、広い範囲にわたって、設定することがで
きる。
配器１３ａ，１３ｂ，１３ｃと前記移相器１４ａ，１４
ｂ，１４ｃとを有する、３組の前記第１，第２，第３の
給電部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを使用して、前記アレー
アンテナ２のそれぞれのアンテナ素子２ａ，２ｂ，２
ｃ，‥‥，２ｇに放射電力を給電するとき、前記移相器
１４ａ，１４ｂ，１４ｃを調整して、前記それぞれのア
ンテナ素子２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇに給電する放
射電力の位相差を、大幅に変化できるので、前記アレー
アンテナ２全体として、ビームチルト角θを、従来のも
のに比較して、広い範囲にわたって、設定することがで
きる。
【００２９】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他
の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記
構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他
の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記
構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
アレーアンテナ給電装置によれば、それぞれ２分配器と
移相器とを有する、複数組の給電部から、アレーアンテ
ナに放射電力を給電する装置であって、入力される放射
電力を、第１の給電部の、第１の２分配器により２分配
される該放射電力の一方の放射電力（ｄ）と、その他方
を第１の移相器により、位相の異なる２つの放射電力を
出力し、その一方を、前記第１の給電部に従属する、第
２の給電部に入力し、その他方を、前記第１の給電部に
従属する、第３の給電部に入力して、該第２および第３
の給電部のそれぞれから、それぞれ３つの放射電力
（ａ，ｂ，ｃおよびｅ，ｆ，ｇ）と前記放射電力（ｄ）
とを、前記アンテナの素子のそれぞれに給電して、前記
第１，第２，第３の給電部の、それぞれの移相器を調整
して、前記アンテナ素子のそれぞれに給電する前記放射
電力の位相差がある位相角ずつずれるように設定し、前
記アレーアンテナ全体として、ビームチルト角が設定さ
れるので、前記分配器と移相器からなる給電部の相互接
続により、従来と同じ移相器を使用しても、従来以上の
位相差を確保することができる。
アレーアンテナ給電装置によれば、それぞれ２分配器と
移相器とを有する、複数組の給電部から、アレーアンテ
ナに放射電力を給電する装置であって、入力される放射
電力を、第１の給電部の、第１の２分配器により２分配
される該放射電力の一方の放射電力（ｄ）と、その他方
を第１の移相器により、位相の異なる２つの放射電力を
出力し、その一方を、前記第１の給電部に従属する、第
２の給電部に入力し、その他方を、前記第１の給電部に
従属する、第３の給電部に入力して、該第２および第３
の給電部のそれぞれから、それぞれ３つの放射電力
（ａ，ｂ，ｃおよびｅ，ｆ，ｇ）と前記放射電力（ｄ）
とを、前記アンテナの素子のそれぞれに給電して、前記
第１，第２，第３の給電部の、それぞれの移相器を調整
して、前記アンテナ素子のそれぞれに給電する前記放射
電力の位相差がある位相角ずつずれるように設定し、前
記アレーアンテナ全体として、ビームチルト角が設定さ
れるので、前記分配器と移相器からなる給電部の相互接
続により、従来と同じ移相器を使用しても、従来以上の
位相差を確保することができる。
【００３１】このため、前記アレーアンテナの全長が長
くなったり,ビームチルト角を増加させる場合でも、新
たに、移相器を製作する必要はなく、したがって、コス
トが必要なく、十分に対処することができるとともに、
使い勝手が極めてよくなっている。さらに、本発明のア
レーアンテナ給電装置によれば、前記アレーアンテナの
ビームチルト角を、連続的に、かつ円滑に変化させるこ
とができるという効果を奏する。
くなったり,ビームチルト角を増加させる場合でも、新
たに、移相器を製作する必要はなく、したがって、コス
トが必要なく、十分に対処することができるとともに、
使い勝手が極めてよくなっている。さらに、本発明のア
レーアンテナ給電装置によれば、前記アレーアンテナの
ビームチルト角を、連続的に、かつ円滑に変化させるこ
とができるという効果を奏する。
【図１】本発明のアレーアンテナ給電装置の一実施例を
示す図で、図１（ａ）は、該アンテナ給電装置の構成
図、図１（ｂ）は、各アンテナ素子の位相量を示す図で
ある。
示す図で、図１（ａ）は、該アンテナ給電装置の構成
図、図１（ｂ）は、各アンテナ素子の位相量を示す図で
ある。
【図２】移相器の構造を示す、一部を破断した斜視図で
ある。
ある。
【図３】従来のアレーアンテナ給電装置を示す図で、図
３（ａ）は、該アンテナ給電装置の構成図、図１（ｂ）
は、各アンテナ素子の位相量を示す図である。
３（ａ）は、該アンテナ給電装置の構成図、図１（ｂ）
は、各アンテナ素子の位相量を示す図である。
１，１１ アレーアンテナ給電装置 ２ アレーアンテナ ２ａ，２ｂ，２ｃ，‥‥，２ｇ アンテナ素子 ３ ４分配器 ４ａ，４ｂ，４ｃ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 移相器 ５ａ，５ｂ，５ｃ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，‥‥，１
５ｇ 位相量（位相角度） １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 給電部 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ ２分配器 ２１ 誘電体基板 ２２ 絶縁板 ２３ 回動結合導体 ２４ 入力コネクタ ２５ 入力側ストリップ線路 ２６ａ，２６ｂ 出力コネクタ ２７ 出力側ストリップ線路 ２８ 接地回路
５ｇ 位相量（位相角度） １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 給電部 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ ２分配器 ２１ 誘電体基板 ２２ 絶縁板 ２３ 回動結合導体 ２４ 入力コネクタ ２５ 入力側ストリップ線路 ２６ａ，２６ｂ 出力コネクタ ２７ 出力側ストリップ線路 ２８ 接地回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−246845（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−41024（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/30 H01Q 21/06
Claims (3)
- 【請求項１】 それぞれ２分配器と移相器とを有する、
複数組の給電部から、アレーアンテナに放射電力を給電
する装置であって、 入力される放射電力を、第１の給電部の、第１の２分配
器により２分配される該放射電力の一方の放射電力
（ｄ）と、その他方を、該給電部の第１の移相器によ
り、正負位相差の異なる２つの放射電力を出力し、 前記第１の移相器からの正負位相差の異なる２つの放射
電力のうち、一方を、前記第１の給電部に従属する、第
２の給電部の第２の２分配器に入力し、その他方を、前
記第１の給電部に従属する、第３の給電部の第３の２分
配器に入力して、該第２および第３の給電部のそれぞれ
から、前記第１の給電部と同様に出力される、それぞれ
３つの放射電力（ａ，ｂ，ｃおよびｅ，ｆ，ｇ）と前記
放射電力（ｄ）とを、前記アンテナの素子のそれぞれに
給電して、 前記第１，第２，第３の給電部の、それぞれの移相器を
調整して、前記アンテナ素子のそれぞれに給電する前記
放射電力の位相差がある位相角ずつずれるように設定
し、前記アレーアンテナ全体として、ビームチルト角が
設定されることを特徴とするアレーアンテナ給電装置。 - 【請求項２】 それぞれ２分配器と移相器とを有する、
複数組の給電部から、上下方向に配設されたアレーアン
テナに放射電力を給電する装置であって、 入力される放射電力を、第１の給電部の、第１の２分配
器により２分配される該放射電力の一方を該アンテナの
中央アンテナ素子に給電し、その他方を、該第１の給電
部の第１の移相器により、正負位相差の異なる２つの放
射電力を出力し、 前記第１の移相器からの正負位相差の異なる２つの放射
電力のうち、一方を、第２の給電部の第２の２分配器に
入力し、その他方を、第３の給電部の第３の２分配器に
入力し、 しかる後、前記第２の２分配器により２分配される前記
放射電力の一方を、該アンテナの上方の第１グループの
中央アンテナ素子に給電し、その他方を、前記第２の給
電部の第２の移相器により、正負位相差の異なる２つの
放射電力を出力し、その一方を該第１グループの上段ア
ンテナ素子に給電し、その他方を該第１グループの下段
アンテナ素子に給電するとともに、前記第３の２分配器
により２分配される前記放射電力の一方を、該アンテナ
の下方の第２グループの中央アンテナ素子に給電し、そ
の他方を、前記第３の給電部の第３の移相器により、正
負位相差の異なる２つの放射電力を出力し、その一方を
該第２グループの上段アンテナ素子に給電し、その他方
を該第２グループの下段アンテナ素子に給電して、 前記移相器のそれぞれを調整して、前記アンテナ素子の
それぞれに給電する前記放射電力の位相差が一定位相角
ずつずれるように設定し、前記アレーアンテナ全体とし
て、ビームチルト角が設定されることを特徴とするアレ
ーアンテナ給電装置。 - 【請求項３】 前記移相器は、誘電体基板の裏面に接地
回路が形成されるとともに、該誘電体基板の表面に形成
された入力側ストリップ線路と出力側ストリップ線路
を、絶縁体によって前記入力側ストリップ線路と前記出
力側ストリップ線路から絶縁された結合導体を用いて結
合するものであって、該結合導体が前記入力側ストリッ
プ線路との結合部を中心として回動可能であり、前記出
力側ストリップ線路が前記結合導体の回動中心を中心と
する円弧の一部であり、前記出力側ストリップ線路の出
力端が該円弧の一部の両端に設けられることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載のアレーアンテナ給電
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019498A JP3325007B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | アレーアンテナ給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019498A JP3325007B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | アレーアンテナ給電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001211025A JP2001211025A (ja) | 2001-08-03 |
| JP3325007B2 true JP3325007B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18546186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019498A Expired - Lifetime JP3325007B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | アレーアンテナ給電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3325007B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102263313A (zh) * | 2011-07-27 | 2011-11-30 | 华为技术有限公司 | 一种移相装置及其应用的天线系统 |
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|---|---|---|---|---|
| GB0125349D0 (en) * | 2001-10-22 | 2001-12-12 | Qinetiq Ltd | Antenna system |
| GB0200585D0 (en) * | 2002-01-11 | 2002-02-27 | Csa Ltd | Antenna with adjustable beam direction |
| GB0307558D0 (en) | 2003-04-02 | 2003-05-07 | Qinetiq Ltd | Phased array antenna system with variable electrical tilt |
| WO2004102739A1 (en) * | 2003-05-17 | 2004-11-25 | Quintel Technology Limited | Phased array antenna system with adjustable electrical tilt |
| GB0311371D0 (en) * | 2003-05-17 | 2003-06-25 | Qinetiq Ltd | Phased array antenna system with adjustable electrical tilt |
| KR100562534B1 (ko) | 2003-07-14 | 2006-03-22 | 주식회사 에이스테크놀로지 | 전력 분배 기능을 구비한 위상 가변기 |
| JP3995004B2 (ja) | 2004-07-12 | 2007-10-24 | 日本電気株式会社 | ヌルフィルアンテナ、オムニアンテナ、無線装置 |
| GB0622411D0 (en) * | 2006-11-10 | 2006-12-20 | Quintel Technology Ltd | Phased array antenna system with electrical tilt control |
| US8031116B1 (en) * | 2010-10-22 | 2011-10-04 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Microwave antenna system |
| JP5729184B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2015-06-03 | 住友電気工業株式会社 | 放送用アンテナシステム |
| JP2014007631A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Tohoku Univ | アレイアンテナ |
| JP5739964B2 (ja) * | 2013-10-03 | 2015-06-24 | 電気興業株式会社 | アンテナ装置 |
| WO2016024326A1 (ja) | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 電気興業株式会社 | 移動通信システムの基地局アンテナ装置 |
| WO2016119850A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Reduced gain of an antenna beam pattern |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000019498A patent/JP3325007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102263313A (zh) * | 2011-07-27 | 2011-11-30 | 华为技术有限公司 | 一种移相装置及其应用的天线系统 |
| US9614281B2 (en) | 2011-07-27 | 2017-04-04 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Phase array antenna having a movable phase shifting element and a dielectric element for changing the relative dielectric constant |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001211025A (ja) | 2001-08-03 |
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