[发明专利]双频共用天线、多频共用天线和双频或多频共用天线阵

说明书

技术领域

本发明涉及作为移动通信方式的基站天线等使用的共用相互隔离的2个频带的双频共用印刷化天线、共用相互隔离的多个频带的多频共用印刷化天线和由这些共用印刷化天线构成的双频或多频共用天线阵。

背景技术

例如，对于以为了实现移动通信方式而设置的基站天线等为主的天线，通常设计与所利用的频率一致的天线，并在设置场所个别地配置天线。基站天线设置在大楼的屋顶、铁塔等上，与移动体之间进行通信。最近，由于很多基站的乱建立、多个通信系统的混杂存在以及基站的大规模化等，已难于确保基站的设置场所。另外，用于设置基站天线的铁塔等的建设，需要额外的费用，所以，从降低成本的角度考虑和从美观的角度考虑，都要求减少基站数。

在移动通信用的基站天线中，为了改善通信品质，采用了分集接收。作为分集支路构成法，大多采用空间分集，但是，在该方法中必须将2个天线隔离指定的间隔以上进行设置，从而天线设置空间增大。作为用于减小设置空间的分集中支路，利用不同偏振波间的多重传输特性的偏振波分集是有效的，该方法可以通过分别设置收发垂直偏振波的天线和收发水平偏振波的天线而实现。另外，在雷达用天线中通过利用两偏振波可以实现根据极化波的雷达截面积之差识别物体的测偏振技术。

因此，为了有效地利用空间，在天线中必须共用多个不同的频率，如果可以共用偏振波，就可以实现更高功能化。图1是表示例如特开平8-37419号公报所公开的先有的双频共用印刷化天线的平面图。另外，图2是表示作为具有双频共用天线的角形天线而形成的先有的天线装置的结构的概略图。在这些图中，101是电介质基板、102a是在电介质基板101的背面印刷化而形成的对称振子元件、102b是在电介质基板101的背面印刷化而形成的对称振子元件、103a是印刷在电介质基板101的表面上的馈电线路、103b是印刷在电介质基板101的背面上的馈电线路、104是无馈电的非激励元件、105是相互连结的反射板、106是由连结的2个反射板105构成的角形反射器、107是分别与角形反射器106的两边的侧边缘部连结的副反射板。另外，由左右的对称振子元件102a和102b构成以特定的频率f1动作的对称振子天线102，由馈电线路103a和103b构成平行的双线。非激励元件104具有在比频率f1相对地高的频率f2发生共振的长度。图2所示的天线装置是从侧面看将角形反射器等附加到图1所示的对称振子天线上而构成的装置的图，概略地表示出了对称振子天线102和平行双线103。

下面，说明其工作。

对称振子天线具有比较宽的频带的特性，具有10％以上的带宽。但是，为了得到这样宽的带宽，必须使从反射板到对称振子天线的高度在成为工作对象的电波的波长的约1/4的长度以上。另外，对称振子天线利用反射板的反射形成波束，所以，在到对称振子天线的高度成为1/4波长以上的长度时，就成为正面方向的增益降低的辐射图形。因此，使从辐射板到对称振子天线的高度成为工作对象的电波波长的约1/4的长度是适当的。

在上述先有的天线装置中，从馈电线路103供电的对称振子天线102在频率f1发生共振。另外，在使对称振子天线102在比频率f1高的频率f2动作时，在设置在对称振子天线102的上方的非激励元件104上就发生由于元件间耦合而引起的感应电流，非激励元件104在频率f2发生共振。即，通过设置对称振子天线102和非激励元件104，可以具有双频共用特性。另外，利用角形反射器106和副辐射板107的反射波，可以控制波束宽度。

先有的天线装置就是如以上所述的那样构成的，所以，可以共用频率f1和频率f2，但是，由于在相对高的频率f2工作的非激励元件104设置在在相当低的频率f1动作的对称振子天线102的上方，所以，不能将对称振子天线102和非激励元件104都设置为具有工作频率的电波波长的约1/4的高度，在非激励元件104在频率f2工作时，根据电流在对称振子天线102上流动等影响，控制频率f1和频率f2难于得到相同的波束形状。另外，为了实施波束控制，必须设置角形反射器和副反射板等，所以，结构复杂。

本发明就是为了解决上述问题而提案的，目的旨在提供在单一天线中共用多个工作频率时使该天线在各个工作频率工作时可以得到相同的波束形状的双频共用天线、多频共用天线和由这些共用天线构成的双频或多频共用天线阵。

另外，本发明的目的在于提供可以在单一天线中共用多个工作频率的结构简单的双频共用天线、多频共用天线和由这些共用天线构成的双频或多频共用天线阵。

发明的公开