[发明专利]移动通信用基站天线

说明书

技术领域

本发明涉及偏振波共用天线以及阵列天线，尤其涉及实现空间分割多重存取的移动通信用基站天线。

背景技术

在移动通信所使用的基站，为了能实现多个用户的同时连接，提出了频率分割多重存取(FDMA)、时间分割多重存取(TDMA)、符号分割多重存取(CDMA)等方法，已经导入商用系统。

但是，伴随着近年来的移动通信的普及，用户急剧增加，因而产生超过分配给移动通信系统的频率波道的容许量的通话要求，发生频率紧张之类的问题。

于是，为了提高频率的利用效率并实现波道容量的扩大，提出了以一个频带实现与多个用户的通信的空间分割多重存取(SDAM)的方案。在空间分割多重存取中，通过基站天线的指向性的主线束方向朝向希望的用户的方向，其他用户的方向朝向空方向，从而用空间的不同分离多个用户。

作为实现空间分割多重存取的方法，有组合多个天线扩大数据发送接收的频带的称为MIMO(Multiple Input Multiple Output)的无线通信技术。在MIMO中，为了将发送数据分成多个信号(流)同时进行发送，需要设置多个天线。

在专利文献1中，提出了实现空间分割多重存取的移动通信基站的方案，为了改善多个用户的分辨能力，提出了将多个阵列天线配置在直线状或者圆周上的移动通信用基站天线的方案。

另外，在专利文献1中，提出了实现空间分割多重存取的移动通信基站天线的方案，并提出了将使用了V-H偏振波以及倾斜±45度偏振波的四根阵列天线沿水平方向排列的移动通信基站的方案。

专利文献1：日本特开2001-313525号公报

非专利文献1：K.Nishimri及另外两人，“Channel Capacity Measurement of8×2 MIMO Transmission by Antenna Configurations in an Actual CellularEnvironment”，IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION，VOL 54，No.11，2006年11月，pp.3285-3291。

非专利文献2：惠比根佳熊及另外两人，“陆地移动通信中的天线垂直配置空间分集的研究”，电子信息通信学会论文杂志B-II.No.6、1990年6月、pp.286-292。

然而，在上述专利文献1、非专利文献1中，由于将阵列天线配置在直线状或者圆周上，因此存在移动通信用基站天线整体的设置专用面变大之类的问题。而且，将阵列天线配置在直线状或者圆周上的场合，为了得到空间分集效果，需要扩大阵列天线的间隔，因此存在移动通信用基站天线的设置面积进一步变大之类的问题。

这样，若为了提高频率的利用效率而导入MIMO，则需要曾设阵列天线，因此发生天线的设置专用面积变大的问题。而且，若增设阵列天线，则各个阵列天线的安装工事和配线等的附带设备也需要与阵列天线的根数相应的量，还存在成本增大的问题。

近年来，由于以便携电话为主的高速无线通信的普及，街上到处都是移动通信用基站天线。移动通信用基站天线配置在铁塔或建筑物的顶上等，因此增加阵列天线的根数将会提高设置费用及有损景观而不理想。

因此，为了提高频率的利用效率并实现波道容量的扩大，必须配置多个阵列天线并导入MIMO，但要求尽量避免设置专用面积变大，强烈希望设置专用面积小的移动通信用基站天线。

在非专利文献2中，提出了通过在铅直轴上垂直地排列两个接收天线构成垂直配置空间分集，从而减小天线设置占有面积的方案。

然而，在非专利文献2中，仅从天线间隔和相关系数的观点在理论上、实验上明确了垂直配置空间分集天线的有效性，停留在空间分集效果的验证上。也就是，在非专利文献2中，对用于实现空间分割多重存取的阵列天线结构没有提及。

发明内容

于是，本发明的目的在于解决上述课题，提供一种无需大幅度地增加现有的移动通信用基站天线的设置面积，便能够实现空间分割多重存取的移动通信用基站天线。

本发明是为了达到上述目的而提出的方案，方案的发明是一种移动通信用基站天线，由正交地配置的两个天线元件构成，并具备将两天线元件的偏振波特性相互正交的多个天线元件对配置成阵列状的阵列天线，为了提高频率的利用效率并实现波道容量的扩大，具备两根以上上述阵列天线，并在铅直方向以规定的间隔配置各阵列天线而构成。

上述各阵列天线的上下方向的配置间隔设定成上述阵列天线间的天线相关系数为0.8以下也可以。