JP2014007537A - Antenna device of wireless base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線基地局のアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device for a radio base station.
従来知られている携帯電話の無線基地局のアンテナ装置は、アンテナ素子と反射板を備える(例えば特許文献1)。アンテナ素子が送信アンテナ素子であれば、反射板は送信アンテナ素子で生成されたバックローブを反射する。アンテナ素子が受信アンテナ素子であれば、反射板は受信アンテナ素子に向けて電波を反射する。 Conventionally known antenna devices for mobile phone radio base stations include an antenna element and a reflector (for example, Patent Document 1). If the antenna element is a transmission antenna element, the reflector reflects the back lobe generated by the transmission antenna element. If the antenna element is a receiving antenna element, the reflector reflects the radio wave toward the receiving antenna element.
しかし、アンテナ素子には指向性があるため、無線基地局のカバレッジに制約を与える。アンテナ素子が送信アンテナ素子であれば、ヌルビームの方向にあるユーザ端末(移動局)での受信レベルは低い。アンテナ素子が受信アンテナ素子であれば、受信アンテナ素子の感度が低い方向にあるユーザ端末からの電波の無線基地局での受信レベルは低い。 However, since the antenna element has directivity, it restricts the coverage of the radio base station. If the antenna element is a transmission antenna element, the reception level at the user terminal (mobile station) in the null beam direction is low. If the antenna element is a reception antenna element, the reception level at the radio base station of radio waves from a user terminal in a direction where the sensitivity of the reception antenna element is low is low.
そこで、本発明は、従来のカバレッジに悪影響を与えることなくカバレッジを拡大することができる無線基地局のアンテナ装置を提供する。 Therefore, the present invention provides an antenna apparatus for a radio base station that can expand the coverage without adversely affecting the conventional coverage.
本発明に係る第1の態様の無線基地局のアンテナ装置は、電気信号に応じて電波を放出するアンテナ素子と、前記アンテナ素子から放出される電波を反射する第1の反射板と、前記アンテナ素子から放出される電波と前記第1の反射板で反射される電波に起因するサイドローブを反射する第2の反射板とを備える。第2の反射板がサイドローブを反射するので、アンテナ素子から放出される電波と第1の反射板で反射される電波に起因するメインローブが届かないユーザ端末は反射されたサイドローブの電波を受信することができ、このため無線基地局のカバレッジが拡大される。第2の反射板はサイドローブを反射するので、アンテナ素子から放出される電波と第1の反射板で反射される電波に起因するメインローブで形成されるカバレッジには影響を与えない。 An antenna device of a radio base station according to a first aspect of the present invention includes an antenna element that emits radio waves in response to an electrical signal, a first reflector that reflects radio waves emitted from the antenna elements, and the antenna A radio wave emitted from the element and a second reflector that reflects side lobes caused by the radio wave reflected by the first reflector. Since the second reflecting plate reflects the side lobe, the user terminal that does not reach the main lobe caused by the radio wave emitted from the antenna element and the radio wave reflected by the first reflecting plate receives the radio wave of the reflected side lobe. The coverage of the radio base station is expanded. Since the second reflecting plate reflects the side lobe, the coverage formed by the main lobe caused by the radio wave emitted from the antenna element and the radio wave reflected by the first reflecting plate is not affected.
前記アンテナ素子から放出される電波と前記第1の反射板で反射される電波に起因するメインローブは、斜め下向きであり、前記第2の反射板は、斜め上に向けて前記サイドローブを反射すると好ましい。通常、無線基地局のアンテナ素子は、他の無線基地局のセルにあるユーザ端末への干渉を抑えるために、メインローブが斜め下向きになるように設計されている。このため、無線基地局のセルにある高い建物の上部にあるユーザ端末には、メインローブが届かないことがある。第2の反射板が斜め上に向けてサイドローブを反射することによって、高い建物の上部にあるユーザ端末は反射されたサイドローブの電波を受信することができる。 The main lobe caused by the radio wave emitted from the antenna element and the radio wave reflected by the first reflector is obliquely downward, and the second reflector reflects the side lobe obliquely upward. It is preferable. Usually, the antenna element of a radio base station is designed so that the main lobe is inclined downward in order to suppress interference with user terminals in cells of other radio base stations. For this reason, the main lobe may not reach the user terminal at the top of a high building in the cell of the radio base station. The second reflecting plate reflects the side lobe obliquely upward, so that the user terminal at the upper part of the tall building can receive the reflected side lobe radio wave.
第1の態様のアンテナ装置は、複数の前記第2の反射板を備えてよい。複数の第2の反射板があることにより、さらに無線基地局のカバレッジを拡大することができる。 The antenna device according to the first aspect may include a plurality of the second reflecting plates. The presence of the plurality of second reflecting plates can further expand the coverage of the radio base station.
前記アンテナ素子から放出される電波と前記第1の反射板で反射される電波に起因するメインローブは、斜め下向きであり、第1の態様のアンテナ装置は、複数の前記第2の反射板を備え、複数の前記第2の反射板のいずれかは、斜め上に向けて前記サイドローブを反射し、複数の前記第2の反射板の他のいずれかは、斜め下に向けて前記サイドローブを反射してもよい。いずれかの第2の反射板が斜め上に向けてサイドローブを反射することにより、高い建物の上部にあるユーザ端末は反射されたサイドローブの電波を受信することができ、他のいずれかの第2の反射板が斜め下に向けてサイドローブを反射することにより、無線基地局から下りリンクの電波が到達するセルの範囲を拡張することができる。 The main lobe caused by the radio wave emitted from the antenna element and the radio wave reflected by the first reflector is obliquely downward, and the antenna device of the first aspect includes a plurality of the second reflectors. Any one of the plurality of second reflecting plates reflects the side lobe obliquely upward, and another one of the plurality of the second reflecting plates obliquely moves downward. May be reflected. Any of the second reflectors reflects the side lobes obliquely upward, so that the user terminal at the top of the tall building can receive the reflected side lobe radio waves. When the second reflector reflects the side lobe obliquely downward, the range of cells that the downlink radio wave reaches from the radio base station can be expanded.
本発明に係る第2の態様の無線基地局のアンテナ装置は、受信した電波に応じた電気信号を生成するアンテナ素子と、前記アンテナ素子に向けて電波を反射する第1の反射板と、前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて電波を反射する第2の反射板とを備える。第2の反射板がアンテナ素子および第1の反射板に向けて電波を反射するので、第2の反射板がない場合に比べて、無線基地局のカバレッジを拡大することができる。第2の反射板は、これがない場合にアンテナ素子で受信できる電波には影響を与えないので、従来のカバレッジには影響を与えない。 An antenna device of a radio base station according to a second aspect of the present invention includes an antenna element that generates an electrical signal corresponding to a received radio wave, a first reflector that reflects the radio wave toward the antenna element, An antenna element and a second reflector that reflects radio waves toward the first reflector. Since the second reflecting plate reflects radio waves toward the antenna element and the first reflecting plate, the coverage of the radio base station can be expanded as compared with the case where there is no second reflecting plate. The second reflector does not affect the radio wave that can be received by the antenna element in the absence of this, and therefore does not affect the conventional coverage.
前記アンテナ素子および前記第1の反射板は、斜め下方向から到来する電波に対して前記アンテナ素子が大きい感度を有するように調整され、前記第2の反射板は、斜め上方向から到来する電波を前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて反射すると好ましい。通常、無線基地局のアンテナ素子は、他の無線基地局のセルにあるユーザ端末から受信される干渉を抑えるために、受信感度の高い方向が斜め下向きになるように設計されている。このため、無線基地局のセルにある高い建物の上部にあるユーザ端末からの電波が無線基地局に届かないことがある。第2の反射板が斜め上方向から到来する電波をアンテナ素子および第1の反射板に向けて反射することによって、高い建物の上部にあるユーザ端末からの電波をアンテナ素子が受信することができる。 The antenna element and the first reflector are adjusted so that the antenna element has a large sensitivity to radio waves coming from diagonally downward, and the second reflector is radio waves coming from diagonally upward Is preferably reflected toward the antenna element and the first reflecting plate. Usually, the antenna element of a radio base station is designed so that the direction with high reception sensitivity is inclined downward in order to suppress interference received from user terminals in cells of other radio base stations. For this reason, the radio wave from the user terminal in the upper part of the high building in the cell of the radio base station may not reach the radio base station. The antenna element can receive the radio wave from the user terminal located in the upper part of the high building by reflecting the radio wave coming from the diagonally upward direction toward the antenna element and the first reflector. .
第2の態様のアンテナ装置も、複数の前記第2の反射板を備えてよい。複数の第2の反射板があることにより、さらに無線基地局のカバレッジを拡大することができる。 The antenna device of the second aspect may also include a plurality of the second reflecting plates. The presence of the plurality of second reflecting plates can further expand the coverage of the radio base station.
前記アンテナ素子および前記第1の反射板は、斜め下方向から到来する電波に対して前記アンテナ素子が大きい感度を有するように調整され、第2の態様のアンテナ装置は、複数の前記第2の反射板を備え、複数の前記第2の反射板のいずれかは、斜め上方向から到来する電波を前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて反射し、複数の前記第2の反射板の他のいずれかは、斜め下方向から到来する電波を前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて反射してもよい。いずれかの第2の反射板が斜め上方向から到来する電波をアンテナ素子および第1の反射板に向けて反射することによって、高い建物の上部にあるユーザ端末からの電波をアンテナ素子が受信することができ、他のいずれかの第2の反射板が斜め下方向から到来する電波をアンテナ素子および第1の反射板に向けて反射することによって、無線基地局へ上りリンクの電波を送信することができるセルの範囲を拡張することができる。 The antenna element and the first reflector are adjusted so that the antenna element has a large sensitivity to radio waves coming from diagonally below, and the antenna device of the second aspect includes a plurality of the second elements A plurality of the second reflectors includes a reflector, and any one of the plurality of second reflectors reflects a radio wave arriving from an obliquely upward direction toward the antenna element and the first reflector. Any of the other may reflect a radio wave coming from an obliquely downward direction toward the antenna element and the first reflecting plate. The antenna element receives the radio wave from the user terminal located in the upper part of the high building by reflecting the radio wave arriving from one of the second reflectors obliquely upward toward the antenna element and the first reflector. Any other second reflecting plate reflects an incoming radio wave from an obliquely downward direction toward the antenna element and the first reflecting plate, thereby transmitting an uplink radio wave to the radio base station. The range of cells that can be expanded.
第2の反射板の前記アンテナ素子側の面は、凸状に湾曲していると好ましい。これにより、さらに無線基地局のカバレッジを拡大することができる。アンテナ素子が送信アンテナ素子であれば、第2のアンテナ素子の凸状に湾曲したアンテナ素子側の面によって、反射した電波は広い方向範囲に届けられる。アンテナ素子が受信アンテナ素子であれば、広い方向範囲から到来した電波が、アンテナ素子に向けて反射される。 The surface of the second reflecting plate on the antenna element side is preferably curved in a convex shape. Thereby, the coverage of the radio base station can be further expanded. If the antenna element is a transmitting antenna element, the reflected radio wave is delivered to a wide range of directions by the surface of the second antenna element that is curved in a convex shape. If the antenna element is a receiving antenna element, radio waves coming from a wide range of directions are reflected toward the antenna element.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。以下の実施の形態のアンテナ装置は、携帯電話の無線基地局のアンテナ装置であるが、他の通信システム、例えば、Wi-Fi、WiMAXの無線基地局で利用されてもよい。 Hereinafter, various embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The antenna device of the following embodiment is an antenna device of a mobile phone radio base station, but may be used in other communication systems such as Wi-Fi and WiMAX radio base stations.
第1の実施の形態 First embodiment
図1および図2に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る無線基地局のアンテナ装置10は、レドーム12、複数のアンテナ素子16、第1の反射板14、および第2の反射板18を備える。アンテナ素子16は、公知のアンテナ素子であり、電気信号に応じて電波を放出する送信アンテナ素子であってもよいし、受信した電波に応じた電気信号を生成する受信アンテナ素子であってもよいし、送信アンテナ素子の機能と受信アンテナ素子の機能を有する送受信アンテナ素子であってもよい。アンテナ素子16の数は図示の実施の形態に限定されず、1でも2でもよいし、4以上であってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1の反射板14は、アンテナ素子16から離れた位置に配置されている。アンテナ素子16が送信アンテナ素子である場合、第1の反射板14は、アンテナ素子16から放出される電波のバックローブを前方に向けて反射する。アンテナ素子16が受信アンテナ素子である場合、第1の反射板14は、アンテナ素子16に向けて電波を反射する。第1の反射板14は、良好な電波の反射特性を有する材料から形成されている。この実施の形態において、第1の反射板14は、概略的には矩形の平板であるが両端縁が屈曲した形状を有する。
The first reflecting
レドーム12は、第1の反射板14およびアンテナ素子16を保護するために、第1の反射板14およびアンテナ素子16を包囲する。レドーム12は、例えば樹脂のような電波を透過させる材料から形成されている。
The
第2の反射板18はレドーム12の外部に配置されている。アンテナ素子16が送信アンテナ素子である場合、第2の反射板18は、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するサイドローブを反射する。アンテナ素子16が受信アンテナ素子である場合、第2の反射板18は、アンテナ素子16および第1の反射板14に向けて電波を反射する。第2の反射板18は、良好な電波の反射特性を有する材料から形成されている。この実施の形態において、第2の反射板18は平板である。鉛直軸に対して第2の反射板18の角度は調整可能であり、また鉛直軸の周りに第2の反射板18の角度は調整可能である。
The
図3および図4を参照して、アンテナ装置10の使用の例を説明する。アンテナ素子16が送信アンテナ素子であると想定する。図3および図4において、アンテナ素子16により放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するメインローブMLと、アンテナ素子16により放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するサイドローブSLが示されている。第2の反射板18はサイドローブSLの1つを反射する。第2の反射板18がサイドローブSLを反射するので、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するメインローブMLが届かないユーザ端末は第2の反射板18で反射されたサイドローブSLの電波を受信することができ、この結果、無線基地局のカバレッジが拡大される。第2の反射板18はサイドローブSLを反射するので、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するメインローブMLで形成されるカバレッジには影響を与えない。
An example of use of the
図3において、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するメインローブMLは、斜め下向きである。通常、無線基地局のアンテナ素子16は、他の無線基地局のセルにあるユーザ端末への干渉を抑えるために、メインローブMLが斜め下向きになるように設計されている。このため、無線基地局のセル20にある高い建物30の上部(例えば図3のフロア31)にあるユーザ端末には、メインローブMLが届かないことがある。また、どのサイドローブもその位置には向けられずに、そこにあるユーザ端末には電波が届かないか、電波の受信レベルが微弱であることがある。
In FIG. 3, the main lobe ML caused by the radio wave emitted from the
図3において、第2の反射板18は、斜め上に向けてサイドローブSLを反射するように設置されている。第2の反射板18が斜め上に向けてサイドローブを反射することによって、高い建物30の上部(例えば図3のフロア31)にあるユーザ端末は反射されたサイドローブSLの電波を受信することができる。したがって、例えば、無線基地局のセル内に高い建物が新たに建設された場合には、第2の反射板18を設けることによって、第2の反射板18がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、建物内のユーザ端末への通信サービスを提供することができるようになる。
In FIG. 3, the second reflecting
図4において、第2の反射板18は、斜め下に向けてサイドローブSLを反射するように設置されている。この場合には、高い建物にあるユーザ端末への通信サービスの拡大はあまり見込めない。しかし、第2の反射板18がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、セル範囲を符号21に示すように、拡大することができる。
In FIG. 4, the second reflecting
アンテナ素子16が受信アンテナ素子である場合にも、類似した効果が達成される。この場合、第2の反射板18がアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて電波を反射するので、第2の反射板18がない場合に比べて、無線基地局のカバレッジを拡大することができる。第2の反射板18は、これがない場合にアンテナ素子16で受信できる電波には影響を与えないので、従来のカバレッジには影響を与えない。
Similar effects are achieved when the
アンテナ素子16が受信アンテナ素子である場合、アンテナ素子16および第1の反射板14は、斜め下方向から到来する電波に対してアンテナ素子16が大きい感度を有するように調整されている。通常、無線基地局のアンテナ素子16は、他の無線基地局のセルにあるユーザ端末から受信される干渉を抑えるために、受信感度の高い方向が斜め下向きになるように設計されている。このため、無線基地局のセル20にある高い建物30の上部(例えば図3のフロア31)にあるユーザ端末からの電波が無線基地局に届かないか、無線基地局での電波の受信レベルが微弱であることがある。
When the
図3において、第2の反射板18は、斜め上方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射する。第2の反射板18が斜め上方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射することによって、高い建物の上部にあるユーザ端末からの電波をアンテナ素子16が受信することができる。したがって、例えば、無線基地局のセル内に高い建物が新たに建設された場合には、第2の反射板18を設けることによって、第2の反射板18がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、建物内のユーザ端末への通信サービスを提供することができるようになる。
In FIG. 3, the
図4において、第2の反射板18は、斜め下方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射するように設置されている。この場合には、高い建物にあるユーザ端末への通信サービスの拡大はあまり見込めない。しかし、第2の反射板18がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、セル範囲を符号21に示すように拡大することができる。
In FIG. 4, the
第2の実施の形態
図5に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る無線基地局のアンテナ装置100は、第1の実施の形態のアンテナ装置10の構成に加えて、もう1つの第2の反射板19を備える。すなわち、このアンテナ装置100は、複数の第2の反射板18,19を備える。
Second Embodiment As shown in FIG. 5, an
第2の反射板19はレドーム12の外部に配置されている。アンテナ素子16が送信アンテナ素子である場合、第2の反射板19は、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するサイドローブSLを反射する。アンテナ素子16が受信アンテナ素子である場合、第2の反射板19は、アンテナ素子16および第1の反射板14に向けて電波を反射する。第2の反射板19は、良好な電波の反射特性を有する材料から形成されている。この実施の形態において、第2の反射板19は平板である。鉛直軸に対して第2の反射板19の角度は調整可能であり、また鉛直軸の周りに第2の反射板19の角度は調整可能である。
The
複数の第2の反射板18,19を設けることにより、さらに無線基地局のカバレッジを拡大することができる。図5、図6および図7を参照して、アンテナ装置100の使用の例を説明する。第1の実施の形態と共通する構成要素を示すために、図5、図6および図7では同じ参照符号が用いられている。
By providing the plurality of
アンテナ素子16が送信アンテナ素子であると想定する。第2の反射板18はサイドローブSLの1つを反射する。第2の反射板19はサイドローブSLの他の1つを反射する。第2の反射板18,19がサイドローブSLを反射するので、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するメインローブMLが届かないユーザ端末は第2の反射板18,19で反射されたサイドローブSLの電波を受信することができ、この結果、無線基地局のカバレッジが拡大される。第2の反射板18,19はサイドローブSLを反射するので、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するメインローブMLで形成されるカバレッジには影響を与えない。
Assume that the
図5において、アンテナ素子16から放出される電波と第1の反射板14で反射される電波に起因するメインローブMLは、斜め下向きである。通常、無線基地局のアンテナ素子16は、他の無線基地局のセルにあるユーザ端末への干渉を抑えるために、メインローブMLが斜め下向きになるように設計されている。このため、無線基地局のセル20にある高い建物30の上部(例えば図5のフロア31,32)にあるユーザ端末には、メインローブMLが届かないことがある。また、どのサイドローブもその位置には向けられずに、そこにあるユーザ端末には電波が届かないか、電波の受信レベルが微弱であることがある。
In FIG. 5, the main lobe ML caused by the radio wave emitted from the
図5において、第2の反射板18は、斜め上に向けてサイドローブSLを反射するように設置されており、第2の反射板19も斜め上に向けてサイドローブSLを反射するように設置されている。第2の反射板18が斜め上に向けてサイドローブを反射することによって、高い建物30の上部(例えば図5のフロア31)にあるユーザ端末は反射されたサイドローブSLの電波を受信することができる。第2の反射板19が斜め上に向けてサイドローブを反射することによって、高い建物30の上部(例えば図5のフロア32)にあるユーザ端末は反射されたサイドローブSLの電波を受信することができる。このように、複数の第2の反射板18,19は、別個の場所に電波を到達させるように設置されている。例えば、無線基地局のセル内に高い建物が新たに建設された場合には、第2の反射板18,19を設けることによって、第2の反射板18,19がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、建物内のユーザ端末への通信サービスを提供することができるようになる。特に、第2の反射板18,19が別個の位置に向けて電波を届けるため、無線基地局のカバレッジを顕著に拡大することができる。
In FIG. 5, the
図6において、第2の反射板18,19は、斜め下に向けてサイドローブSLを反射するように設置されている。この場合には、高い建物にあるユーザ端末への通信サービスの拡大はあまり見込めない。しかし、第2の反射板18,19がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、セル範囲を符号21及び符号22に示すように拡大することができる。特に、第2の反射板18,19が別個の位置に向けて電波を届けるため、無線基地局のカバレッジを顕著に拡大することができる。
In FIG. 6, the
図7において、一方の第2の反射板19は、斜め上に向けてサイドローブSLを反射するように設置されており、他方の第2の反射板18は斜め上に向けてサイドローブSLを反射するように設置されている。第2の反射板19が斜め上に向けてサイドローブを反射することによって、高い建物30の上部(例えば図7のフロア31)にあるユーザ端末は反射されたサイドローブSLの電波を受信することができる。また、他方の第2の反射板18が斜め下に向けてサイドローブSLを反射することにより、既存のセル20に悪影響を与えずに、符号21に示すように、無線基地局から下りリンクの電波が到達するセルの範囲を拡張することができる。
In FIG. 7, one
アンテナ素子16が受信アンテナ素子である場合にも、類似した効果が達成される。この場合、第2の反射板18,19がアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて電波を反射するので、第2の反射板18,19がない場合に比べて、無線基地局のカバレッジを拡大することができる。第2の反射板18,19は、これがない場合にアンテナ素子16で受信できる電波には影響を与えないので、従来のカバレッジには影響を与えない。
Similar effects are achieved when the
アンテナ素子16が受信アンテナ素子である場合、アンテナ素子16および第1の反射板14は、斜め下方向から到来する電波に対してアンテナ素子16が大きい感度を有するように調整されている。通常、無線基地局のアンテナ素子16は、他の無線基地局のセルにあるユーザ端末から受信される干渉を抑えるために、受信感度の高い方向が斜め下向きになるように設計されている。このため、無線基地局のセル20にある高い建物30の上部(例えば図5のフロア31,32)にあるユーザ端末からの電波が無線基地局に届かないか、無線基地局での電波の受信レベルが微弱であることがある。
When the
図5において、第2の反射板18は、斜め上方向(例えば建物30のフロア31)から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射する。第2の反射板19も、斜め上方向(例えば建物30のフロア32)から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射する。第2の反射板18,19が斜め上方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射することによって、高い建物の上部にあるユーザ端末からの電波をアンテナ素子16が受信することができる。したがって、例えば、無線基地局のセル内に高い建物が新たに建設された場合には、第2の反射板18,19を設けることによって、第2の反射板18,19がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、建物内のユーザ端末への通信サービスを提供することができるようになる。特に、第2の反射板18,19が別個の位置からの電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に届けるため、無線基地局のカバレッジを顕著に拡大することができる。
In FIG. 5, the
図6において、第2の反射板18,19は、斜め下方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射するように設置されている。この場合には、高い建物にあるユーザ端末への通信サービスの拡大はあまり見込めない。しかし、第2の反射板18,19がない場合の既存のセル20に悪影響を与えずに、セル範囲を符号21及び符号22に示すように拡大することができる。特に、第2の反射板18,19が別個の位置からの電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に届けるため、無線基地局のカバレッジを顕著に拡大することができる。
In FIG. 6, the
図7において、一方の第2の反射板19は、斜め上方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射するように設置されており、他方の第2の反射板19は、斜め下方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板18に向けて反射するように設置されている。第2の反射板19が斜め上方向(例えば建物30のフロア31)から到来する電波をアンテナ素子15および第1の反射板14に向けて反射することによって、高い建物の上部にあるユーザ端末からの電波をアンテナ素子が受信することができる。他方の第2の反射板18が斜め下方向から到来する電波をアンテナ素子16および第1の反射板14に向けて反射することによって、既存のセル20に悪影響を与えずに、符号21に示すように、無線基地局へ上りリンクの電波を送信することができるセルの範囲を拡張することができる。
In FIG. 7, one
図5、図6および図7では、二つの第2の反射板18,19が示されているが、三つ以上の第2の反射板が設けられてもよい。また、高い位置にあるユーザ端末に適応する複数の第2の反射板と、セル範囲を拡張するための複数の第2の反射板が設けられてもよい。
5, 6, and 7 show two
第3の実施の形態
第1の実施の形態および第2の実施の形態において、第2の反射板18,19は平板であるが、アンテナ素子16側の面が凸状に湾曲した第2の反射板を使用してもよい。第3の実施の形態に係るアンテナ装置は、このような第2の反射板を備える。
Third Embodiment In the first embodiment and the second embodiment, the
図8および図9に示すように、第3の実施の形態に係るアンテナ装置110は、平板である第2の反射板18の代わりに湾曲板である第2の反射板118を備える。第1の実施の形態と共通する構成要素を示すために、図8および図9では同じ参照符号が用いられており、これらについては詳細には説明しない。第2の反射板118は、第1の実施の形態の第2の反射板18と同様の用途に使用される。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
第2の反射板118は、良好な電波の反射特性を有する材料から形成されている。第2の反射板118のアンテナ素子16側の面は、凸状に湾曲している。したがって、さらに無線基地局のカバレッジを拡大することができる。具体的には、アンテナ素子16が送信アンテナ素子16であれば、第2のアンテナ素子16の凸状に湾曲したアンテナ素子16側の面によって、反射した電波は広い方向範囲に届けられる。図8は、第2の反射板118で反射した電波が広い方向範囲に進む様子を示す。アンテナ素子16が受信アンテナ素子16であれば、広い方向範囲から到来した電波が、アンテナ素子16に向けて反射される。
The
第2の実施の形態と第3の実施の形態の組合せとして、アンテナ素子16側の面が凸状に湾曲した複数の第2の反射板を設けてもよい。
As a combination of the second embodiment and the third embodiment, a plurality of second reflecting plates whose surfaces on the
第4の実施の形態
第4の実施の形態は、第1の反射板の変形に関する。図10および図11に示すように、第4の実施の形態に係る無線基地局のアンテナ装置120は、第1の実施の形態の第1の反射板14の代わりに、第1の反射板124を備える。第1の実施の形態と共通する構成要素を示すために、図10および図11では同じ参照符号が用いられており、これらについては詳細には説明しない。第1の反射板124は、第1の実施の形態の第1の反射板14と同様の用途に使用される。第1の反射板124は、良好な電波の反射特性を有する材料から形成されている。第1の反射板124は、矩形であってアンテナ素子16の延びる方向と同じ方向に延びる二つの平板部124A,124Bを有する。平板部124Bの一端は平板部124Aの一端に連結されており、平板部124A,124Bは互いに垂直である。このような第1の反射板124は、第2の実施の形態および第3の実施の形態で使用してもよい。
Fourth Embodiment The fourth embodiment relates to the deformation of the first reflector. As shown in FIG. 10 and FIG. 11, the
第5の実施の形態
第5の実施の形態は、第1の反射板の変形に関する。図12および図13に示すように、第5の実施の形態に係る無線基地局のアンテナ装置130は、第1の実施の形態の第1の反射板14の代わりに、第1の反射板134を備える。第1の実施の形態と共通する構成要素を示すために、図12および図13では同じ参照符号が用いられており、これらについては詳細には説明しない。第1の反射板134は、第1の実施の形態の第1の反射板14と同様の用途に使用される。第1の反射板134は、良好な電波の反射特性を有する材料から形成されている。第1の反射板134は矩形の平板である。このような第1の反射板134は、第2の実施の形態および第3の実施の形態で使用してもよい。
Fifth Embodiment The fifth embodiment relates to deformation of the first reflector. As shown in FIGS. 12 and 13, the
第6の実施の形態
第6の実施の形態は、第1の反射板の変形に関する。図14および図15に示すように、第6の実施の形態に係る無線基地局のアンテナ装置140は、第1の実施の形態の第1の反射板14の代わりに、第1の反射板144を備える。第1の実施の形態と共通する構成要素を示すために、図14および図15では同じ参照符号が用いられており、これらについては詳細には説明しない。第1の反射板144は、第1の実施の形態の第1の反射板14と同様の用途に使用される。第1の反射板144は、良好な電波の反射特性を有する材料から形成されている。第1の反射板144は矩形の湾曲板であって、そのアンテナ素子16側の面が凹状である。このような第1の反射板144は、第2の実施の形態および第3の実施の形態で使用してもよい。
Sixth Embodiment The sixth embodiment relates to deformation of the first reflector. As shown in FIGS. 14 and 15, the
他の変形
上記の第1の反射板および第2の反射板の少なくともいずれかは、特開2009-153095号公報に開示されているメタマテリアルによって形成してもよい。
Other Modifications At least one of the first reflecting plate and the second reflecting plate may be formed of a metamaterial disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-153095.
10,100,110,120,130,140 アンテナ装置
12 レドーム
16 アンテナ素子
14,124,134,144 第1の反射板
18,19,118 第2の反射板
10, 100, 110, 120, 130, 140
Claims (9)
前記アンテナ素子から放出される電波を反射する第1の反射板と、
前記アンテナ素子から放出される電波と前記第1の反射板で反射される電波に起因するサイドローブを反射する第2の反射板とを備える無線基地局のアンテナ装置。 An antenna element that emits radio waves in response to an electrical signal;
A first reflector that reflects radio waves emitted from the antenna element;
An antenna apparatus for a radio base station, comprising: a radio wave emitted from the antenna element; and a second reflector that reflects a side lobe caused by the radio wave reflected by the first reflector.
前記第2の反射板は、斜め上に向けて前記サイドローブを反射することを特徴とする請求項1に記載の無線基地局のアンテナ装置。 The main lobe caused by the radio wave emitted from the antenna element and the radio wave reflected by the first reflector is obliquely downward,
2. The radio base station antenna apparatus according to claim 1, wherein the second reflecting plate reflects the side lobe obliquely upward. 3.
複数の前記第2の反射板のいずれかは、斜め上に向けて前記サイドローブを反射し、複数の前記第2の反射板の他のいずれかは、斜め下に向けて前記サイドローブを反射することを特徴とする請求項2に記載の無線基地局のアンテナ装置。 A plurality of the second reflectors;
One of the plurality of second reflecting plates reflects the side lobe obliquely upward, and the other of the plurality of the second reflecting plates reflects the side lobe obliquely downward. The radio base station antenna apparatus according to claim 2, wherein:
前記アンテナ素子に向けて電波を反射する第1の反射板と、
前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて電波を反射する第2の反射板とを備える無線基地局のアンテナ装置。 An antenna element that generates an electrical signal corresponding to the received radio wave;
A first reflector that reflects radio waves toward the antenna element;
An antenna device for a radio base station, comprising: the antenna element; and a second reflector that reflects radio waves toward the first reflector.
前記第2の反射板は、斜め上方向から到来する電波を前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて反射することを特徴とする請求項5に記載の無線基地局のアンテナ装置。 The antenna element and the first reflector are adjusted so that the antenna element has a high sensitivity to radio waves coming from diagonally below,
6. The antenna apparatus for a radio base station according to claim 5, wherein the second reflecting plate reflects radio waves coming from diagonally upward toward the antenna element and the first reflecting plate.
複数の前記第2の反射板のいずれかは、斜め上方向から到来する電波を前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて反射し、複数の前記第2の反射板の他のいずれかは、斜め下方向から到来する電波を前記アンテナ素子および前記第1の反射板に向けて反射することを特徴とする請求項6に記載の無線基地局のアンテナ装置。 A plurality of the second reflectors;
Any of the plurality of second reflecting plates reflects radio waves coming from diagonally upward toward the antenna element and the first reflecting plate, and any one of the plurality of second reflecting plates. 7. The radio base station antenna apparatus according to claim 6, wherein radio waves arriving from an obliquely downward direction are reflected toward the antenna element and the first reflector.
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