[发明专利]移动无线通信用天线

说明书

技术领域

本发明涉及主要在移动无线通信中使用的基地台用天线。

背景技术

作为移动无线通信等的基地台用天线，主要使用被称为“同轴偶极天线”的结构的偶极天线。图15是以往技术的同轴偶极天线的一例(例如，特开平8-139521号公报)。如图15所示，在同轴馈电线50的外部导体50a的外侧，以一端与外部导体50a的上端连接的状态配置约1/4波长的筒状金属管51。另外，同轴馈电线50的内部导体50b从外部导体50a的上端突出，约1/4波长的天线振子52与突出的内部导体50b连接。这样，就构成了1/2波长偶极天线53。另外，同轴偶极天线的其他例子，已在特开平4-329097号公报中公开，为图16所示的结构。即，由使同轴馈电线54的内部导体比外部导体的上端向上延长约1/4波长而形成的天线元件55和以将一端与外部导体的上端连接的状态配置在同轴馈电线54的外侧的约1/4波长的筒状金属管56构成偶极天线57，由安装在金属管56上的支架58支持无源元件59。另外，作为移动无线通信等的基地台用天线，也可以使用高增益的垂直极化全方向性天线即“直排阵列天线”。以往技术的直排阵列天线已在实开平2-147916号公报中公开，为图17所示的结构。即，在同轴馈电线60的外部导体60a上，周期性地设置圆环狭缝61。在同轴馈电线60的外部导体60a的外侧，位于各圆环狭缝61的两侧，配置一对约1/4波长的筒状金属管62，这样构成多个偶极天线元件63。在最下段的偶极天线元件63与输入端子64之间，设置多级1/4波长阻抗变换电路65，以此进行阻抗匹配。在图17中，示出了同轴馈电线60的内部导体。

但是，图15所示的同轴偶极天线作为垂直极化天线使用时，在同轴馈电线不影响天线特性方面是优异的，但由于筒状金属管构成平衡-不平衡变换器，所以，成为窄带天线。因此，考虑到结构部件尺寸的误差和在制造工序中加工尺寸的误差引起的天线共振频率的偏移，需要比所希望的频带宽得多的频带。这时，虽然增大筒状金属管的直径可以作为实现宽频带化的一个有效的手段使用，但是，如果增大筒状金属管的直径，天线的重量将增加，基地台配置的支架也将变得庞大。

另外，图16所示的同轴偶极天线可以利用无源元件将定向模式设定在任意的方向，所以，例如当设置在室内想只覆盖特定方向的范围时，就成为有效的基地台用天线。但是，在上述结构中，由于偶极天线和无源元件露出，所以，当设置在室外时，耐气候性和机械强度则不足。此外，在这种结构中，由于需要无源元件的支架，所以，制作也麻烦。

通常，在基地台所使用的高增益的直排阵列天线中，要求在使用频带中的驻波比(SWR)小于1.5。在上述以往的结构(图17)中，为了实现这一点，设置多级1/4波长阻抗变换电路进行阻抗匹配，因此，结构便变得复杂，同时天线的总长度也变长了。为了确保移动无线通信的信道数，在增设基地台的过程中，这一问题就成了妨碍基地台的小型化和低成本化的主要原因。

发明内容

本发明就是为了解决以往技术的上述问题而提案的，目的旨在提供基地台设置的支架使用简便的结构就可以解决的细小而轻便的移动无线通信用天线。

另外，本发明的目的还在于提供适合于在室外配置的同时结构简单、容易制作的移动无线通信用天线。

此外，本发明的目的还在于提供不使用阻抗变换电路便可获得宽频带的匹配特性并且小型的结构简单的移动无线通信用的直排阵列天线。

为了达到上述目的，本发明的移动无线通信用天线的第1结构的特征在于：具有由将电介质夹在中间配置成同心圆状的外部导体和内部导体构成的同轴馈电线、使上述内部导体比上述外部导体的上端向上方延长约1/4波长而形成的天线振子、具有以一端与上述外部导体的上端连接的状态配置在上述同轴馈电线的外侧的约1/4波长的筒状导体的偶极天线和插入到上述筒状导体的开放端一侧内壁的一部分与上述同轴馈电线的一部分之间的绝缘衬垫，通过控制上述绝缘衬垫的插入深度，调整上述偶极天线的共振频率。假若按照该移动无线通信用天线的第1结构，则因为通过改变绝缘衬垫的插入深度，可以补偿尺寸引起的频率的误差，所以，可以使天线振子和筒状导体的直径为最佳值，从而可以将天线的尺寸和重量限制到最小限度。结果，便可实现基地台设置的支架使用简便的结构就可以解决的细小而轻便的移动无线通信用天线。