偏波ダイバーシティアンテでFOMAの電波を受信 (電波感度をよくするケータイ・スポット・アンテナの開発Blog)

偏波ダイバーシティアンテでFOMAの電波を受信

2006.02.01

こんにちは、電波太郎です。

ビルの谷間など基地局が見通せない場所では、基地局から送信された電波が建物などに反射することで偏波の角度が変わってしまい、電波の強度も劣化します。前回の実験で偏波の角度が変わった場合、平面アンテナよりもすべての偏波方向に対応した「偏波ダイバーシティアンテナ」の方が有効であることがわかりました。

そこで今回は、「偏波ダイバーシティアンテナ」がFOMAの電波に対してどれぐらいの効果を発揮するのか、エリアテスター（アンリツML8720B）を使って実験を行いました。

実験場所は、基地局が見通せないビルとビルの間です。【写真１】

【写真１】ビルの谷間で携帯の電波を受信

まずは、現状の電波環境を測定してみました。

基地局は見通せないところですが、

希望波受信電力　（RSCP）は　−82.36dBm、　Ec/Noは　−7.3dB　でした。【1-A】

【図１】電波環境と平面アンテナでの測定結果

次に、平面アンテナをそこに設置し、エリアテスターに接続して測定しました。

結果、平面アンテナで受信したRSCP値は−63.9dBmになり、18.5dＢ良くなりました。

【２-A】

【図２】アンテナの回転角度

次に、平面アンテナを４５°傾けると−69.3dBｍから−71.6dBmとアンテナが垂直の時に比べて7.7dB低下しました【2-B】

さらに90°傾けると、アンテナを垂直にした時と比べて14dB低下し（-63.9dＢ →-77.9ｄB ）、Ec/Noも3dB低下(7.3ｄB →10.3ｄB)しました。【2-C】

【図3】偏波ダイバーシティアンテナでの測定結果

　続いて、「偏波ダイバーシティアンテナ」を実験しました。

「偏波ダイバーシティアンテナ」を垂直に設置した状態でのRSCPは−69.6dBで、測定機のアンテナで図った現状の値よりもRSCPは12.8dB向上しました。

またEc/Noも、−7.3dBから−5.7dBになり、1.6dB良くなりました。【3-A】

次に、「偏波ダイバーシティアンテナ」を4５°傾けてみました。

すると、RSCP値が−68.7dBmになりました。

平面アンテナのときは45°傾けると7.7dＢ悪くなりましたが、「偏波ダイバーシティアンテナ」では、そのような極端なRSCP値の変化は見られませんでした。【3-B】

さらに90°まで傾けると、アンテナが垂直の時に比べてRSCP は4.7dB低下しましたが、Ec/Noの値は大きく下がらずに維持できていました。【3-C】

今回の実験により

「偏波ダイバーシティアンテナ」は平面アンテナに比べて、電波の偏波方向のズレや、乱反射した電波に対して効率よく受信できることがわかりました。