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JP2002111376A - 偏波ダイバーシチアンテナ - Google Patents

偏波ダイバーシチアンテナ

Info

Publication number
JP2002111376A
JP2002111376A JP2000302868A JP2000302868A JP2002111376A JP 2002111376 A JP2002111376 A JP 2002111376A JP 2000302868 A JP2000302868 A JP 2000302868A JP 2000302868 A JP2000302868 A JP 2000302868A JP 2002111376 A JP2002111376 A JP 2002111376A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric substrate
diversity antenna
polarization diversity
slots
orthogonal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000302868A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Tazaki
修 田崎
Riyouji Matsubara
亮滋 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP2000302868A priority Critical patent/JP2002111376A/ja
Publication of JP2002111376A publication Critical patent/JP2002111376A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性の高い偏波ダイバーシチアンテナを提
供する。 【解決手段】 直交する2方向の偏波を放出するスロッ
ト21、22が離隔し、かつ互いに延長線上で直交する
ように地板23に形成されているので、各給電用のマイ
クロストリップ線路6、7を交差することなく形成する
ことができる。このため、スルーホール8を形成する必
要がなくなり、作業工程がその分だけ少なくなるのでコ
ストが下がる。また、スルーホール8が無いので、寿命
が長くなり、信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏波ダイバーシチ
アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、無線通信技術の進展に伴い、マイ
クロ波を用いた移動体通信が活発に行われるようになっ
てきた。
【0003】ところで、送信機からの電波を移動しなが
ら受信すると、高層建築物等で反射した反射波と送信機
からの直接波とが重畳した多重波によってフェージング
が引き起こされることがある。このようなフェージング
を防止する手段としてダイバーシチ受信が用いられる。
ダイバーシチ受信は、複数の入力波を受信し、合成する
ことにより出力を均一にするものである。
【0004】ダイバーシチ受信には、空間ダイバーシ
チ、指向性ダイバーシチ、周波数ダイバーシチ、時間ダ
イバーシチ偏波ダイバーシチ等がある。空間ダイバーシ
チは離隔配置された複数のアンテナの出力を合成するも
のであり、指向性ダイバーシチは、指向性を有する複数
のアンテナ(例えば八木アンテナ)を互いに別方向に向
けて配置し、各アンテナの出力を合成するものである。
周波数ダイバーシチは、異なる周波数で送信された電波
を一つのアンテナで受信して出力を合成するものであ
り、時間ダイバーシチは、一つのアンテナからの出力
と、時間遅延回路を経由した出力とを合成するものであ
る。偏波ダイバーシチは、送信機から水平偏波と垂直偏
波とを同時に送信し、受信機側ではダイバーシチ用のア
ンテナで水平偏波と垂直偏波とを同時に受信して合成す
るものである。
【0005】従って、偏波ダイバーシチを行うには偏波
ダイバーシチアンテナが必要不可欠である。
【0006】図7は偏波ダイバーシチアンテナの従来例
を示す外観斜視図である。
【0007】この偏波ダイバーシチアンテナ1は、誘電
体基板2と、誘電体基板2の一方(図では上側)の主面
上に設けられ、互いに直交する2方向の偏波を放射する
十字形状のスロット3が形成された導体からなる地板4
と、誘電体基板2上のスロット3内に形成された給電用
のラインパターン5と、誘電体基板2の他方(図では下
側)の面に形成された2本のマイクロストリップ線路
6、7と、一方の給電用のマイクロストリップ線路6と
ラインパターン5とを接続するため誘電体基板2を貫通
するように形成されたスルーホール8と、誘電体基板2
の一方の面側に誘電体基板2と平行になるように導体
(若しくは誘電体)からなる支柱9で支持された誘電体
板10と、誘電体板10上にスロット3と対向するよう
に配置された無給電素子11とで構成されている。
【0008】無給電素子11は偏波ダイバーシチアンテ
ナ1の周波数帯域を広げるためのものであり、スルーホ
ール8はマイクロストリップ線路6、7が交差しないよ
うにするためのものである。
【0009】このような偏波ダイバーシチアンテナ1に
おいて、マイクロストリップ線路6、7を伝播する信号
は、地板4に形成されたスロット3から地板4に対して
垂直に無給電素子11側(図では上側)に放射される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示し
た従来の偏波ダイバーシチアンテナ1は、誘電体基板2
の中心で両偏波の給電線路が交差するのを防ぐため、線
路の一部を反対面に形成してスルーホール等で接続され
ている。従って、誘電体基板2、地板4及びマイクロス
トリップ線路6、7からなるプリント基板を作製する際
にスルーホール8を形成するため、作業工程がその分だ
け多くなるのでコストが上がる。また、偏波ダイバーシ
チアンテナ1にはスルーホール8が形成されているた
め、寿命が短くなり、納期が長期化し、信頼性が低下す
るという問題があった。
【0011】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、信頼性の高い偏波ダイバーシチアンテナを提供する
ことにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の偏波ダイバーシチアンテナは、誘電体基板
と、誘電体基板の一方の主面上に設けられ、直交する2
方向の偏波を放射する一対のスロットが離隔し、かつ互
いに延長線上で直交するように形成された導体からなる
地板と、誘電体基板の他方の主面上に形成された給電用
のマイクロストリップ線路と、誘電体基板の一方の主面
に対して平行かつスロットに対向するように支持部材に
より支持された無給電素子とを備えたものである。
【0013】上記構成に加え本発明の偏波ダイバーシチ
アンテナは、複数の無給電素子が同一平面上に一列に配
置され、地板の各無給電素子に対向する位置に隣接する
スロットが延長線上で直交するように複数対のスロット
が形成され、誘電体基板の他方の主面側で給電用のマイ
クロストリップラインが並列に接続されていてもよい。
【0014】本発明によれば、直交する2方向の偏波を
放出するスロットが離隔し、かつ互いに延長線上で直交
するように地板に形成されているので、各給電用のマイ
クロストリップ線路を交差することなく形成することが
できる。このため、スルーホールを形成する必要がなく
なり、作業工程がその分だけ少なくなるのでコストが下
がる。また、スルーホールが無いので、寿命が長くな
り、信頼性が向上する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0016】図1は本発明の偏波ダイバーシチアンテナ
の一実施の形態を示す外観斜視図である。尚、図7に示
した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【0017】本偏波ダイバーシチアンテナ20は、誘電
体基板2と、誘電体基板2の一方(図では上側)の主面
上に設けられ、直交する2方向の偏波を放射する一対の
スロット21、22が離隔し、かつ互いに延長線上で直
交するように形成された導体からなる地板23と、誘電
体基板2の他方(図では下側)の主面上に形成された給
電用のマイクロストリップ線路6、7と、誘電体基板2
の一方の主面に対して平行かつスロット21、22に対
向するように支持部材により支持された無給電素子11
とで構成されている。マイクロストリップ線路6、7
は、両スロット21、22と電磁結合型の給電を行うよ
うに、両スロット21、22の中央の真下の位置でスロ
ット21、22の長手方向と端部6a、7aとがそれぞ
れ直交するように形成されている。
【0018】支持部材は下端が誘電体基板2の四隅に設
けられた導体(若しくは誘電体)からなる支柱9と、支
柱9の上端に四隅が取付けられた誘電体板10とで構成
されている。無給電素子11は誘電体板10の表面及び
裏面のいずれに設けられていてもよい。
【0019】この偏波ダイバーシチアンテナ20におい
て、マイクロストリップ線路6、7を伝播する信号は、
地板23に形成されたスロット21、22より地板に対
して垂直かつ無給電素子11側(図では上側)に放射さ
れる。
【0020】偏波ダイバーシチアンテナ20は、このよ
うに構成したことで、スロット21、22が地板23に
互いに直交するように離隔して形成されているので、各
給電用のマイクロストリップ線路6、7を交差すること
なく形成することができる。このため、従来のようなス
ルーホール8を形成する必要がなくなり、作業工程がそ
の分だけ少なくなるのでコストが下がる。また、スルー
ホール8が無いので、短納期化ができ、寿命が長くな
り、信頼性が向上する。
【0021】図2は図1に示した偏波ダイバーシチアン
テナの電圧定在波比(VSWR)特性を示す図であり、
横軸が周波数軸であり、縦軸がVSWR軸である。
【0022】図2より、比帯域14%(VSWR<1.
4)の広帯域が実現されていることが分かる。
【0023】図3は図1に示した偏波ダイバーシチアン
テナのアイソレーション特性を示す図であり、横軸が周
波数軸であり、縦軸がアイソレーション軸である。
【0024】図3より、アイソレーション<14dB以
下と良好な結果が得られたことが分かる。
【0025】図4は図1に示した偏波ダイバーシチアン
テナの水平面指向性を示す特性図であり、横軸が角度軸
であり、縦軸が電界強度軸である。
【0026】図4より、半値幅約60度のビームを放射
していることが分かる。
【0027】図5は図1に示した偏波ダイバーシチアン
テナの垂直面指向性を示す特性図であり、横軸が角度軸
であり、縦軸が電界強度軸である。
【0028】図5より、半値幅約60度のビームを放射
していることが分かる。偏波面によって放射方向にずれ
が有るが、後述する配列化することにより解決できる。
【0029】ここで、無給電素子11の中心に対応する
地板23上の位置と、一対のスロット21、22の対称
軸とがずれている場合に、スロット21、22から放射
される電波の放射方向が地板23の法線に対して傾斜す
る問題が懸念される。
【0030】しかし、図1に示す偏波ダイバーシチアン
テナ20を複数配列して使用することにより、放射され
る電波のビーム幅と放射方向が、配列の間隔と、ライン
パターンに給電される高周波の位相差とを適正化するこ
とにより解消することができる。
【0031】例えば、素子間隔(スロット21、22及
び無給電素子11)を使用波長の半分程度とし、使用素
子数を10程度とし、給電位相を全て同一にすれば、電
波が合成されてほとんど地板23に垂直な方向に放射さ
れるようにすることができる。
【0032】図6は本発明の偏波ダイバーシチアンテナ
の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【0033】図1に示した実施の形態との相違点は、複
数の偏波ダイバーシチアンテナを配列した点である。
【0034】すなわち、この偏波ダイバーシチアンテナ
30は、複数(図では4個であるが限定されない。)の
無給電素子11−1、11−2、11−3、11−4が
誘電体板31の表面(若しくは裏面)上、すなわち同一
平面上に一列に配置され、地板32の各無給電素子11
−1〜11−4に対向する位置に、隣接するスロット
(スロット22−1とスロット21−2、スロット22
−2とスロット21−3、スロット22−3とスロット
21−4)が互いに延長線上で直交するように複数対の
スロット21−1〜21−4、22−1〜22−4が形
成され、誘電体基板33の各スロット21−1〜21−
4、22−1〜22−4と電磁結合型給電を行うように
形成された端部6a−1〜6a−4、7a−1〜7a−
4がそれぞれマイクロストリップ線路34、35で並列
に接続されたものである。
【0035】このように図1に示すような偏波ダイバー
シチアンテナ20を複数配列化することにより、偏波面
による放射方向のずれが解消され、偏波ダイバーシチア
ンテナ20と同様に、スルーホール8を形成する必要が
なくなり、作業工程がその分だけ少なくなるのでコスト
が下がる。また、スルーホール8が無いので、短納期化
ができ、寿命が長くなり、信頼性が向上する。
【0036】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0037】信頼性の高い偏波ダイバーシチアンテナの
提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の偏波ダイバーシチアンテナの一実施の
形態を示す外観斜視図である。
【図2】図1に示した偏波ダイバーシチアンテナの電圧
定在波比(VSWR)特性を示す図である。
【図3】図1に示した偏波ダイバーシチアンテナのアイ
ソレーション特性を示す図である。
【図4】図1に示した偏波ダイバーシチアンテナの水平
面指向性を示す特性図である。
【図5】図1に示した偏波ダイバーシチアンテナの垂直
面指向性を示す特性図である。
【図6】本発明の偏波ダイバーシチアンテナの他の実施
の形態を示す外観斜視図である。
【図7】偏波ダイバーシチアンテナの従来例を示す外観
斜視図である。
【符号の説明】
2 誘電体基板 6、7 マイクロストリップ線路 6a、7a 端部 9 支柱 10 誘電体板 11 無給電素子 21、22 スロット 23 地板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA07 AB05 FA32 GA08 HA05 JA07 5J045 AA12 AB05 AB06 AB07 DA06 EA07 FA02 HA03 JA04 NA01 5J046 AA04 AA06 AA08 AB08 AB10 PA07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体基板と、該誘電体基板の一方の主
    面上に設けられ、直交する2方向の偏波を放射する一対
    のスロットが離隔し、かつ互いに延長線上で直交するよ
    うに形成された導体からなる地板と、上記誘電体基板の
    他方の主面上に形成された給電用のマイクロストリップ
    線路と、上記誘電体基板の一方の主面に対して平行かつ
    上記スロットに対向するように支持部材により支持され
    た無給電素子とを備えたことを特徴とする偏波ダイバー
    シチアンテナ。
  2. 【請求項2】 複数の無給電素子が同一平面上に一列に
    配置され、上記地板の各無給電素子に対向する位置に隣
    接するスロットが延長線上で直交するように複数対のス
    ロットが形成され、上記誘電体基板の他方の主面側で給
    電用のマイクロストリップラインが並列に接続されてい
    る請求項1に記載の偏波ダイバーシチアンテナ。
JP2000302868A 2000-09-29 2000-09-29 偏波ダイバーシチアンテナ Pending JP2002111376A (ja)

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Cited By (4)

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