阵列天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阵列天线。
【背景技术】
[0002] 对于移动体通信的基站用的天线（基站天线），组合多个扇形天线而使用，所述扇 形天线按与放射电波的方向对应而设定的每个扇形来放射电波。对于扇形天线，使用将偶 极天线等天线元件排列成阵列状而成的阵列天线。
[0003] 在专利文献1中记载了如下的60°定向天线装置：具备第1及第2偶极天线和供 电单元，所述第1及第2偶极天线具有约X/2(X为希望频带的中心频率的波长）的长度、 且隔着约A/2的间隔而平行配设，所述供电单元具有主供电线路和第1及第2分支供电线 路，该第1及第2分支供电线路从该主供电线路分支而分别与所述各偶极天线的供电点连 接，将所述主供电线路的特性阻抗设定为约50D，将所述第1及第2分支供电线路的特性阻 抗设定为约100D。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2006-203428号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 然而，对于阵列天线而言，有时并列地向多个天线元件进行供电。此时，谋求在天 线元件与供电线路之间使阻抗匹配。
[0008] 本发明的目的是提供一种在宽频带中容易实现阻抗匹配的阵列天线。
[0009] 用于解决问题的手段
[0010] 根据所述目的，适用了本发明的阵列天线具备：具有第1阻抗的第1供电线路；从 第1供电线路分支出的N个第2供电线路，所述N为2以上的整数；以及N个天线，其分别 具有基于第1阻抗的N倍而设定的第2阻抗，与N个第2供电线路的各自连接。
[0011] 根据该结构，与通过变量器等使阻抗匹配的情况相比，能够容易地进行阻抗的匹 配。
[0012] 这样的阵列天线中的天线的特征在于，可以包括一对元件部，并根据形状来设定 第2阻抗，所述一对元件部分别由边缘包含曲线的导电性材料构成，并隔着预定的间隔而 配置在相对于预定的轴对称的位置。
[0013] 根据该结构，与不具有本构成的情况相比，能够容易地进行阻抗的设定。
[0014] 另外，这样的阵列天线中的天线的特征在于，还可以包括另一对元件部，该另一对 元件部分别由边缘包含曲线的导电性材料构成，并隔着预定的间隔而配置在相对于轴对称 的位置，所述另一对元件部能够收发与一对元件部收发的极化波正交的极化波。
[0015] 根据该结构，与不具有本构成的情况相比，能够使极化波共用的天线构成为更小 型。
[0016] 进而，另外，这样的阵列天线中的天线的特征在于，可以包括贴片天线，该贴片天 线包括第1导体、第2导体、和第1导体与第2导体之间的电介质层或空气层，根据向第1 导体供电的位置来设定第2阻抗。
[0017] 根据该结构，与不具有本构成的情况相比，能够容易地进行阻抗的设定。
[0018] 并且，其特征在于，还可以具备收纳阵列天线的天线罩。
[0019] 根据该结构，与不具有本构成的情况相比，能够得到容易进行阻抗的匹配且可获 得宽频带的频率特性的阵列天线。
[0020] 发明的效果
[0021] 根据本发明，能够提供一种在宽频带中容易实现阻抗匹配的阵列天线。
【附图说明】
[0022] 图1是表示适用了第1实施方式的移动通信用的基站天线的整体构成的一例的 图。
[0023] 图2是表示第1实施方式的阵列天线的构成的一例的图。
[0024] 图3是说明第1实施方式中的天线的构成的图。
[0025] 图4是说明在第1实施方式中为了极化波共用而与图3的偶极天线成对的偶极天 线的构成的图。
[0026] 图5是说明向阵列天线中的天线供电的供电方法的一例的图。
[0027] 图6是说明适用了第1实施方式时的主电缆和副电缆各自的阻抗以及天线的输入 阻抗的关系的图。
[0028] 图7是说明未适用第1实施方式时的主电缆和副电缆各自的阻抗以及天线的输入 阻抗的关系的图。
[0029]图8是说明为了模拟天线的特性而使用的模型的图。
[0030] 图9是表示由图8所示的模拟模型求出的第1实施方式中的天线的反射衰减量 (returnloss:回波损耗）（dB)特性的图。
[0031] 图10是表示由图8所示的模拟模型求出的第1实施方式中的天线的水平面内的 波束宽度的图。
[0032] 图11是说明第2实施方式中的偶极天线的构成的俯视图。
[0033] 图12是表示第2实施方式中的天线的反射衰减量（回波损耗）（dB)特性的图。
[0034] 图13是说明第3实施方式中的偶极天线的构成的俯视图。
[0035] 图14是说明第4实施方式中的偶极天线的构成的俯视图。
[0036] 图15是表示第5实施方式中的能够放射垂直极化波的阵列天线的构成的一例的 图。
[0037] 图16是表示第6实施方式中的能够放射水平极化波的阵列天线的构成的一例的 图。
[0038] 图17是表示第7实施方式中的能够放射双向极化波的阵列天线的构成的一例的 图。
[0039] 图18是说明第8实施方式中的天线的构成的图。
【具体实施方式】
[0040] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0041][第1实施方式]
[0042]〈基站天线1>
[0043] 图1是表示适用了第1实施方式的移动通信用的基站天线1的整体构成的一例的 图。图1(a)是基站天线1的立体图，图1(b)是说明基站天线1的设置例的图。
[0044] 基站天线1如图1 (a)所示具备例如被铁塔20保持的多个阵列天线10-1~10-6。 并且，如图1 (b)所示，基站天线1使电波到达单元（cell) 2内。即，单元2是基站天线1发 送的电波到达的范围，是基站天线1接收电波的范围。
[0045] 阵列天线10-1~10-6各自的外侧是圆筒状的天线罩（参照后述的图2的天线罩 500)，该圆筒状的天线罩500的中心轴设置成与地面垂直。
[0046] 如图1 (b)所示，单元2在水平面上具备按角度分开的多个扇形3-1~3-6。扇形 3-1~3-6分别与基站天线1的6个阵列天线10-1~10-6对应而设置。也即是，阵列天线 10-1~10-6各自的输出电波的电场大的主波瓣11的方向面向对应的扇形3-1~3-6。
[0047] 在此，在不将阵列天线10-1~10-6各自区别时，标记为阵列天线10。另外，在不 将扇形3-1~3-6各自区别时，标记为扇形3。
[0048] 此外，图1中作为例子示出的基站天线1具备6个阵列天线10-1~10-6以及与 它们对应的扇形3-1~3-6。但是，阵列天线10以及扇形3也可以是6个以外的预定的个 数。另外，在图1(a)中，扇形3是将单元2分成6等分（中心角60° )而构成的，但也可以 不是等分，还可以构成为使任意一个扇形3比其他的扇形3宽或窄。
[0049] 并且，各个阵列天线10与向阵列天线10所具备的偶极天线（参照后述的图2中 的偶极天线110-1~110-8。在不区别它们时标记为偶极天线110。）传输发送信号以及接 收信号的收发电缆31连接。
[0050] 收发电缆31与设置在基站（未图示）内的进行发送信号的生成以及接收信号的 接收的收发部4(参照后述的图5)连接。收发电缆31例如是同轴电缆。
[0051] 在图1(a)中，在阵列天线10-1中标记了收发电缆31。其他的阵列天线10-2~ 10-6与阵列天线10-1同样也具备收发电缆31，但省略了它们的标记。
[0052] 此外，下面以基站天线1发送电波进行说明，但根据天线的可逆性，基站天线1能 够接收电波。在接收电波的情况下，例如只要将发送信号作为接收信号并使信号的流向相 反即可。
[0053] 另外，阵列天线10具备用于使发送信号的相位不同而向阵列天线10所具备的多 个偶极天线110供给的移相器200 (参照后述的图5)。通过使向多个偶极天线110供给的 发送信号的相位错开，从而使从阵列天线10放射的电波（波束）的放射角度从水平面向地 上方向倾斜角度9 (作为波束倾角9)。由此，设定成不会使电波达到单元2外。
[0054]〈阵列天线10>
[0055] 图2是表示第1实施方式的阵列天线10的构成的一例的图。在图2中，示出了平 放阵列天线10而从侧面斜向观察到的立体图。
[0056] 阵列天线10具备反射板120、在反射板120上排列的多个（在此以8个为例）偶 极天线110-1~110-8、向偶极天线110-1~110-8的各偶极天线错开相位而供给发送信号 的移相器200。阵列天线10还具备收纳成包住反射板120、偶极天线110-1~110-8以及 移相器200的天线罩500。在图2中，由虚线表示天线罩500,使得设置在天线罩500内部 的反射板120、偶极天线110-1~110-8可见。此外，在图2中，因为移相器200设置在反射 板120的与设有偶极天线110-1~110-8的一侧相反的一侧，所以由虚线来表示。
[0057] 奇数序号的偶极天线110-1、110_3、110-5、110-7具备长轴方向分别从垂直方向 偏离45°的椭圆形状的一对元件部llla、112a。并且，对从垂直方向偏离45°的极化波进 行收发。此外，作为一例，元件部111a、112a设置成表面与反射板120的正面反射部120a 平行，配置在相对于点〇对称的位置上。
[0058] 偶数序号的偶极天线110-2、110-4、110-6、110-8具备长轴方向分别从垂直方向 偏离-45°的椭圆形状的另一对元件部lllb、112b。并且，对从垂直方向偏离-45°的极化 波进行收发。作为一例，元件部111b、112b也设置成表面与反射板120的正面反射部120a 平行，并且配置在相对于点0对称的位置上。
[0059] 并且，偶极天线110-1和偶极天线110-2以使对称配置偶极天线110-1的元件部 llla、112a的点0和对称配置偶极天线110-2的元件部lllb、112b的点共同的方式进行组 合，构成对（一对）。进而，偶极天线110-3和偶极天线110-4、偶极天线110-5和偶极天线 110-6、偶极天线110-7和偶极天线110-8同样地进行组合，构成对。
[0060] 如此一来，阵列天线10成为能够收发±45°的极化波的极化波共用。
[0061] 此外，在不将元件部llla、lllb各自区别时标记为元件部111，在不将元件部 112a、112b各自区别时标记为元件部112。
[0062] 这些偶极天线110-1~110~8分别独立地进行工作。由此，下面取出偶极天线 110-1~110-8中的一个作为偶极天线110进行说明。
[0063] 此外，在图2中，设为了收发±45°的极化波，但通过使成对的2个偶极天线110 绕点〇旋转45°，能够收发水平以及垂直的极化波。
[0064] 反射板120对偶极天线110发送的电波进行反射，并且保持偶极天线110。在图2 中，分别由2个偶极天线110构成的4对在反射板120上隔着间隔Dp而配置，构成阵列（阵 列天线10)。
[0065] 在反射板120中，与偶极天线110的元件部111、112相对的正面反射部120a为平 坦。与偶极天线110的阵列的方向交叉的方向上的反射板120的两端部，成为向偶极天线 110侧折弯的侧面反射部120b。该折弯的侧面反射部120b设定