アンテナ装置およびセクタアンテナ装置
【課題】機械的強度および素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性を満たしたアンテナ装置およびセクタアンテナ装置を提供する。
【解決手段】ダイポールアンテナ１を素子アンテナとするアンテナ装置１１ａにおいて、２つのダイポールアンテナ１が、その軸１０方向に直交する方向に互いに間隔ｄ１をあけて軸１０方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とする。
【解決手段】ダイポールアンテナ１を素子アンテナとするアンテナ装置１１ａにおいて、２つのダイポールアンテナ１が、その軸１０方向に直交する方向に互いに間隔ｄ１をあけて軸１０方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十分な機械的強度と十分なバックローブ特性と有するアンテナ装置およびセクタアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型指向性アンテナを実現するための従来の技術の例として、非特許文献１に示す位相差給電２素子ダイポールアレイアンテナがある。本例では、図１１および図１２に示すように、２素子アレーアンテナに９０度の位相差もって給電を行うもので、図中の２１はダイポールアンテナ、２２は給電点、２３はモノポールアンテナ、２４は地板、２５はハイブリット移相器であり、２６は給電線路を示している。
【０００３】
ダイポールアンテナ２１もしくはモノポールアンテナ２３を０．２５波長間隔で配置し（図１１参照）、給電位相差として９０度を与えて給電することを提案したものである。ここで、給電点２２の電圧が「＋１[Ｖ]」と「−ｊ[Ｖ]」（ｊは虚数単位）と記載されていることから明らかなように、従来技術では、励振条件は、励振振幅比を１（１：１）、励振位相差を９０度（Ａｒｃｔａｎ（（−ｊ）／（＋１））の絶対値）としているのは明らかである。
また、非特許文献１の実験では、図１２に示すように地板２４の上にモノポールアンテナ２３を配置し、かつ励振条件位相差９０度を等電力で分配できるハイブリット回路２５を用いて給電線路２６を用いて給電している。ここでも、ハイブリット移相器２５から２本のアンテナに対する出力が「−９０°」と「−１８０°」と記載されていることから明らかなように、従来技術では、励振条件は、励振位相差を９０度（−９０°と−１８０°の差）としているのは明らかである。
さらに、非特許文献１では、周波数をｆ＝２．４５ＧＨｚと規定していることから、自由空間における波長λは、λ＝ｃ／ｆ＝１２２．４ｍｍであることから、素子アンテナの間隔は、自由空間波長の０．２５倍であることがわかる（ｃは自由空間における光速で、２９９，７９２，４５８ｍ／ｓ）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】江良孝太朗、「位相差給電２素子ダイポールアレイアンテナ」、電子情報通信学会ソサイエティ大会、２００５年、Ｂ−１ Ｐ１３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、非特許文献１では、まず、バックローブ特性が十分なものとはいえない。さらに、素子アンテナの直径が２ｍｍでありこれでは、実際の屋外に設置することを想定した機械的強度を有したものとはいえない。さらに、素子アンテナの機械的強度を持たせるために太いパイプ状金属を用いる場合、素子アンテナ間の相互結合による設計からのずれについては想定していないことから、バックローブ特性が劣化する可能性がある。
そして、素子アンテナ間の相互結合が存在することから、非特許文献１による構成では、高利得化するためにコリニアアレー構成に発展させることや、方向推定用に複数のアンテナを近接させて配置することにより発生する特性劣化を抑えることは困難である。
【０００６】
また、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、スロットアンテナは、低コストで軽量かつ受風面積の少ないアンテナである。これらのアンテナを用い指向性のあるアンテナ装置を作成する場合、これらのアンテナを素子アンテナとし、位相差を持たせた給電を行う方法が存在する。しかし、素子アンテナは、その直径が大きいほど機械的強度を得ることができ、また、直径が大きいほど相互結合が大きく従来法ではバックローブ特性が悪くなるという二律背反の関係があった。
【０００７】
本発明は、上述する事情に鑑みてなされたもので、機械的強度および素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性を満たしたアンテナ装置およびセクタアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るアンテナ装置は、２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、２つの前記素子アンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るアンテナ装置は、２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、複数の前記素子アンテナが同一直線上に配設されてコリニアアンテナを構成し、２つの前記コリニアアンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るアンテナ装置は、前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍以上０．２５倍以下とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差が２０度以上１００度以下としてもよい。
【００１１】
また、本発明に係るアンテナ装置は、前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が６分の１以上２．７分の１以下とし、励振位相差が３５度以上８０度以下としてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るアンテナ装置は、前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が４．３分の１以上２．１分の１以下とし、励振位相差が３２度以上７０度以下としてもよい。
【００１３】
また、本発明に係るセクタアンテナ装置は、上記のアンテナ装置を前記素子アンテナが同一平面上に配列されたセクタアンテナとし、複数の前記セクタアンテナが配列されたセクタアンテナ装置であって、複数の前記セクタアンテナは前記平面に直交する方向に互いに間隔をあけて配列され、前記素子アンテナの軸方向の位置が互いにずれていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るセクタアンテナ装置は、配列された前記セクタアンテナは、前記平面に直交する方向の間隔が自由空間波長の０．５倍であり、かつ前記素子アンテナの軸方向の位置のずれが自由空間波長の０．２倍以上１．０倍以下、もしくは０．３８倍以上０．７倍以下であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るセクタアンテナ装置は、セクタアンテナは２つとし、かつ、一方のセクタアンテナの励振振幅は０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明では、素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性を満たしたアンテナ装置およびセクタアンテナ装置の実現技術を提供することができる。従って、十分な機械的強度（直径）を有するモノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、スロットアンテナを素子アンテナとした指向性のあるアンテナ装置において、十分なバックローブ特性を満たした平面指向性を有するアンテナ装置およびセクタアンテナ装置を提供することが可能となる。これにより、低コストで軽量かつ受風面積の少ない上に、十分な機械的強度と十分なバックローブ特性と有する指向性アンテナを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例の一例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例の一例を示す図である。
【図３】本発明の第３、４、５の実施例の一例を示す図である。
【図４】本発明の第３、４、５の実施例を説明する図で、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振振幅比依存性を表わした図である。
【図５】本発明の第３、４、５の実施例を説明する図で、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振位相差依存性を表わした図である。
【図６】本発明の第４の実施例による水平面指向特性のシミュレーション結果である。
【図７】本発明の第５の実施例による水平面指向特性のシミュレーション結果である。
【図８】本発明の第６の実施例を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施例を説明するための図である。
【図１０】本発明の第６の実施例を説明するための図である。
【図１１】従来の位相差給電アンテナ構成を説明するための図である。
【図１２】従来の位相差給電アンテナ構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施例）
以下、本願発明の第１の実施例を図１に基づいて説明する。
図１において、１はダイポールアンテナであり、第一の実施例のアンテナ装置１１ａはダイポールアンテナ１が素子アンテナとして構成されている。
アンテナ装置１１ａでは、２つのダイポールアンテナ１がその軸１０方向を同じくし、軸１０方向に直交する方向に所定の間隔ｄ１をあけて平行に設置されている。２つのダイポールアンテナ１は、軸１０方向に対する位置が同じである。
ダイポールアンテナ１の励振条件であるが、励振振幅比は１未満の正数である。
なお、本実施例では、素子アンテナとしてダイポールアンテナ１を用いているが、ダイポールアンテナ１に代わってモノポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナを用いることも可能である。これは本実施例に限らず、以降のすべての実施例に適応できるが、以降はダイポールアンテナ１の例で説明を行う。
【００１９】
（第２の実施例）
次に、第２の実施例を図２に基づいて説明する。
図２において、７は２つのダイポールアンテナ１を同一直線上に配設し、それらの軸１０方向を合わせてつなぎ合わせてアレー化したコリニアアンテナを示している。
第２の実施例のアンテナ装置１１ｂでは、２つのコリニアアンテナ７がその軸１０方向に直交する方向に所定の間隔ｄ１をあけて平行に設置されている。２つのコリニアアンテナ７は、軸１０方向に対する位置が同じである。アンテナ装置１１ｂを構成する複数のダイポールアンテナ１は、同一平面９上に配列されている。
ここで、軸１０方向に直交する方向に隣り合う２本のダイポールアンテナ１の間に励振振幅・位相差を与えて給電することにより、水平面（平面９に直交する面）指向の指向性を実現することができ、かつ、軸１０方向に隣り合う２本のダイポールアンテナ１間に同一の励振振幅と同一の励振位相を印加することにより、高利得化できる。
【００２０】
（第３の実施例）
次に、第３の実施例を図３乃至５に基づいて説明する。図３に示すように、第３の実施例によるアンテナ装置１１ｃは、図２に示す第２の実施例のアンテナ装置１１ｂと同じ構成であり、軸１０方向に直交する方向に離間しているダイポールアンテナ１間の間隔（中心軸１０間）ｄ１は、０．１２５波長または０．２５波長のいずれかの長さである。
また、ダイポールアンテナ１の直径Ｒは０．０６７波長とした。
【００２１】
励振振幅・位相差については、図４及び図５にそれぞれ示しており、これらの図はモーメント法の解析により求めたものである。
図４は、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振振幅比依存性を表わした図で、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長の場合と０．２５波長の場合のシミュレーション結果である。
また、図５は、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振位相差依存性を表わした図で、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長の場合と０．２５波長の場合のシミュレーション結果ある。ここで、信号波長は短波あるいはＶＵＨＦ帯を想定している。
【００２２】
図４において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振振幅比が１０分の１以上２．７分の１以下であれば、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。あるいは、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振振幅比が６分の１以上１．９分の１以下であれば、１５ｄＢ以上のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
【００２３】
そして、図５において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振位相差が２０度以上１００度以下であれば、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。あるいは、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振位相差が２０度以上８３度以下であれば、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
【００２４】
なお、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長以上０．２５波長以下の場合の特性は、図４および図５から補間することが可能である。
ここで、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１を０．１２５波長から０．２５波長とした場合、励振条件として、励振振幅比を１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差を２０度以上１００度以下とすると、バックローブ特性の最悪値は−１５ｄＢ以下に抑えることができる。これにより、後方からの干渉抑圧が必要となる無線システムの基地局でも使用することができる。
【００２５】
従って、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保するためには、ダイポールアンテナ１の平行間隔ｄ１を適用しようとする周波数における自由空間波長の０．１２５倍以上０．２５倍以下の間隔とし、かつ２つのダイポールアンテナ１の励振条件として、励振振幅比を１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差を２０度以上１００度以下とすればよいことが分かる。
本実施例では、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長以上０．２５波長以下に対し、ダイポールアンテナ１の直径Ｒは０．０６７波長であることから、Ｒ／ｄ１は１／２強から１／４強となっており、素子アンテナ間の相互結合の影響が生じうる状況にある。然るに、本実施例構成では、素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性が確保されていることが各図より示されている。
なお、例えば２８５ＭＨｚの周波数を用いる場合、０．０６７波長は７０ｍｍに相当することから、２８５ＭＨｚではダイポールアンテナ１の直径Ｒ＝７０ｍｍのアンテナを、ダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が１３０ｍｍ以上２６０ｍｍ以下で配置することに相当する。なお、ダイポールアンテナ１の直径Ｒが７０ｍｍあれば、機械的強度は十分である。
【００２６】
（第４の実施例）
更に、バックローブ特性を向上させる場合は、以下に記載の第４の実施例の手法を用いればよい。第４の実施例では、図３に示す第３の実施例のアンテナ装置１１ｃを用いており、励振振幅・位相差も図４及び図５に示す第３の実施例の励振振幅・位相差と同じである。
【００２７】
図４において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振振幅比が６分の１以上２．７分の１以下であれば、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。そして、図５において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振位相差が３５度以上８０度以下であれば、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
従って、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保するためには、隣り合うダイポールアンテナ１の平行間隔ｄ１を適用しようとする周波数における自由空間波長の０．１２５の間隔とし、かつ２つのダイポールアンテナ１の励振条件として、励振振幅比を６分の１以上２．７分の１以下とし、励振位相差を３５度以上８０度以下とすればよいことが分かる。
【００２８】
ここで、本実施例における、水平面指向特性のシミュレーション結果を図６に示す。
コリニアアンテナ７においては、同一直線上に同一のダイポールアンテナ１を０．５波長間隔で配置したものとしている。励振振幅４分の１、励振位相差６０度とした場合の水平面指向特性を図６に示す。図６からもバックローブ特性が−３０ｄＢとなっていることがわかる。
【００２９】
（第５の実施例）
また、第４の実施例と別の方法でバックローブ特性を向上させる場合は、以下に記載の第５の実施例の手法を用いればよい。第５の実施例では、図３に示す第３の実施例のアンテナ装置１１ｃを用いており、励振振幅・位相差も図４及び図５に示す第３の実施例の励振振幅・位相差と同じである。
図４において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振振幅比が４．３分の１以上２．１分の１以下であれば、２０ｄＢ以上のバックローブ特性を確保できることがわかる。そして、図５において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振位相差が３２度以上７０度以下であれば、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
従って、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保するためには、ダイポールアンテナ１の平行間隔ｄ１を適用しようとする周波数における自由空間波長の０．２５の間隔とし、かつ２つの素子アンテナの励振条件として、励振振幅比を４．３分の１以上２．１分の１以下とし、励振位相差を３２度以上７０度以下とすればよいことが分かる。
【００３０】
ここで、本実施例における水平面指向特性のシミュレーション結果を図７に示す。
コリニアアンテナ７においては、同一直線上に同一のアンテナを０．５波長間隔で配置したものとしている。励振振幅４分の１、励振位相差６０度とした場合の水平面指向特性を図７に示す。同図からもバックローブ特性が−２０ｄＢ以下となっていることがわかる。
【００３１】
（第６の実施例）
次に、第６の実施例を図８〜図１０に基づいて説明する。
図８に示すように、１はダイポールアンテナ、７は同一直線上に２つの同一のダイポールアンテナ１が配列されたコリニアアンテナ、８はセクタアンテナを示している。
第６の実施例では、２つのコリニアアンテナ７がその軸１０方向に直交する方向（図中のｙ軸方向）に所定の間隔ｄ１をあけて平行に設置されていて、４つのダイポールアンテナ１が同一平面９上に配設されセクタアンテナ８を構成している。２つのコリニアアンテナ７は、軸１０方向（図中のｚ軸方向）の位置が同じである。
そして、２つのセクタアンテナ８が平面９に直交する方向に０．５波長分互いに間隔をあけて平行に配設されて第６の実施例によるセクタアンテナ装置１１ｄを構成している。
２つのセクタアンテナ８はｚ軸方向に０．５波長分（図中のｄ３）ずらして配設されている。
【００３２】
上述したように、複数のダイポールアンテナ１をｘ軸方向およびｚ軸方向に位置整合させて同一平面上に配置することにより、指向性アンテナを実現し、かつｚ軸方向の指向性を絞ることで高利得化を実現するコリニアアンテナ７構成とすることができる。さらに、それらのコリニアアンテナ７をセクタアンテナ８とし、ｙ軸方向に０．５波長分、互いに間隔ｄ２をあけて配置することで方向推定用に使用することを想定したものである。
【００３３】
なお、通常、方向推定用にｙ軸方向に同一のアンテナをそのまま配置すると相互結合により指向特性の劣化が生じる。そこで、ｙ軸方向に配置するだけでなく、ｚ軸方向にセクタアンテナ８を互いにずらして設置することで相互結合を抑える方法を用いている。
【００３４】
なお、図９に０．５波長間隔でセクタアンテナ８をｚ軸方向にずらして設置した場合にどの程度特性劣化を抑えられるかを、モーメント法を用いて解析した結果を示している。同図から一方のセクタアンテナ８同士のｚ軸方向のずれを０．２波長から１．０波長として配置した場合にはバックローブ特性は−１５ｄＢ以下に改善でき、さらに、０．３８波長から０．７波長分ずらして配置した場合にはバックローブ特性は−２０ｄＢ以下に改善することが可能となる。
一例として０．５波長ずらした場合の水平面指向特性を図１０に示す。同図からメインローブの劣化が小さく、またバックローブ特性は−２０ｄＢ以下（１８０°方向）に抑えられることがわかる。
【００３５】
次に、上述したアンテナ装置およびセクタアンテナ装置の効果について図面を用いて説明する。
モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ１、スロットアンテナは、低コストで軽量かつ受風面積の少ないアンテナである。これらのアンテナを用い指向性のあるアンテナ装置を作成する場合、これらのアンテナを素子アンテナとし、位相差を持たせた給電を行う方法が存在する。しかし、素子アンテナは、素子アンテナの直径が大きいほど機械的強度を得ることが出来、また、素子アンテナの直径が大きいほど相互結合が大きく従来法ではバックローブ特性が悪くなる、という二律背反の関係があった。
本願発明では、素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性を満たしたアンテナ装置の実現技術を提供するものである。従って、十分な機械的強度（直径）を有するモノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、スロットアンテナを素子アンテナとした指向性のあるアンテナ装置において、十分なバックローブ特性を満たした平面指向性を有するアンテナ装置を提供することが可能となる。これにより、低コストで軽量かつ受風面積の少ない上に、十分な機械的強度と十分なバックローブ特性と有する指向性アンテナを提供できる。
【００３６】
以上、本発明によるアンテナ装置およびセクタアンテナ装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した第２乃至第６実施例では、コリニアアンテナ７は、ダイポールアンテナ１を軸１０方向に２つ配設しているが、２つ以上のダイポールアンテナ１を配設したコリニアアンテナ７としてもよい。
また、上記の第６の実施例では、セクタアンテナ装置１１ｄは２つのセクタアンテナ８によって構成されているが、セクタアンテナ装置１１ｄに２つ以上のセクタアンテナ８を配設してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ ダイポールアンテナ
７ コリニアアンテナ
８ セクタアンテナ
９ 平面
１０ 軸
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ アンテナ装置
１１ｄ セクタアンテナ装置
ｄ１、ｄ２ 間隔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十分な機械的強度と十分なバックローブ特性と有するアンテナ装置およびセクタアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型指向性アンテナを実現するための従来の技術の例として、非特許文献１に示す位相差給電２素子ダイポールアレイアンテナがある。本例では、図１１および図１２に示すように、２素子アレーアンテナに９０度の位相差もって給電を行うもので、図中の２１はダイポールアンテナ、２２は給電点、２３はモノポールアンテナ、２４は地板、２５はハイブリット移相器であり、２６は給電線路を示している。
【０００３】
ダイポールアンテナ２１もしくはモノポールアンテナ２３を０．２５波長間隔で配置し（図１１参照）、給電位相差として９０度を与えて給電することを提案したものである。ここで、給電点２２の電圧が「＋１[Ｖ]」と「−ｊ[Ｖ]」（ｊは虚数単位）と記載されていることから明らかなように、従来技術では、励振条件は、励振振幅比を１（１：１）、励振位相差を９０度（Ａｒｃｔａｎ（（−ｊ）／（＋１））の絶対値）としているのは明らかである。
また、非特許文献１の実験では、図１２に示すように地板２４の上にモノポールアンテナ２３を配置し、かつ励振条件位相差９０度を等電力で分配できるハイブリット回路２５を用いて給電線路２６を用いて給電している。ここでも、ハイブリット移相器２５から２本のアンテナに対する出力が「−９０°」と「−１８０°」と記載されていることから明らかなように、従来技術では、励振条件は、励振位相差を９０度（−９０°と−１８０°の差）としているのは明らかである。
さらに、非特許文献１では、周波数をｆ＝２．４５ＧＨｚと規定していることから、自由空間における波長λは、λ＝ｃ／ｆ＝１２２．４ｍｍであることから、素子アンテナの間隔は、自由空間波長の０．２５倍であることがわかる（ｃは自由空間における光速で、２９９，７９２，４５８ｍ／ｓ）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】江良孝太朗、「位相差給電２素子ダイポールアレイアンテナ」、電子情報通信学会ソサイエティ大会、２００５年、Ｂ−１ Ｐ１３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、非特許文献１では、まず、バックローブ特性が十分なものとはいえない。さらに、素子アンテナの直径が２ｍｍでありこれでは、実際の屋外に設置することを想定した機械的強度を有したものとはいえない。さらに、素子アンテナの機械的強度を持たせるために太いパイプ状金属を用いる場合、素子アンテナ間の相互結合による設計からのずれについては想定していないことから、バックローブ特性が劣化する可能性がある。
そして、素子アンテナ間の相互結合が存在することから、非特許文献１による構成では、高利得化するためにコリニアアレー構成に発展させることや、方向推定用に複数のアンテナを近接させて配置することにより発生する特性劣化を抑えることは困難である。
【０００６】
また、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、スロットアンテナは、低コストで軽量かつ受風面積の少ないアンテナである。これらのアンテナを用い指向性のあるアンテナ装置を作成する場合、これらのアンテナを素子アンテナとし、位相差を持たせた給電を行う方法が存在する。しかし、素子アンテナは、その直径が大きいほど機械的強度を得ることができ、また、直径が大きいほど相互結合が大きく従来法ではバックローブ特性が悪くなるという二律背反の関係があった。
【０００７】
本発明は、上述する事情に鑑みてなされたもので、機械的強度および素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性を満たしたアンテナ装置およびセクタアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るアンテナ装置は、２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、２つの前記素子アンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るアンテナ装置は、２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、複数の前記素子アンテナが同一直線上に配設されてコリニアアンテナを構成し、２つの前記コリニアアンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るアンテナ装置は、前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍以上０．２５倍以下とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差が２０度以上１００度以下としてもよい。
【００１１】
また、本発明に係るアンテナ装置は、前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が６分の１以上２．７分の１以下とし、励振位相差が３５度以上８０度以下としてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るアンテナ装置は、前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が４．３分の１以上２．１分の１以下とし、励振位相差が３２度以上７０度以下としてもよい。
【００１３】
また、本発明に係るセクタアンテナ装置は、上記のアンテナ装置を前記素子アンテナが同一平面上に配列されたセクタアンテナとし、複数の前記セクタアンテナが配列されたセクタアンテナ装置であって、複数の前記セクタアンテナは前記平面に直交する方向に互いに間隔をあけて配列され、前記素子アンテナの軸方向の位置が互いにずれていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るセクタアンテナ装置は、配列された前記セクタアンテナは、前記平面に直交する方向の間隔が自由空間波長の０．５倍であり、かつ前記素子アンテナの軸方向の位置のずれが自由空間波長の０．２倍以上１．０倍以下、もしくは０．３８倍以上０．７倍以下であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るセクタアンテナ装置は、セクタアンテナは２つとし、かつ、一方のセクタアンテナの励振振幅は０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明では、素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性を満たしたアンテナ装置およびセクタアンテナ装置の実現技術を提供することができる。従って、十分な機械的強度（直径）を有するモノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、スロットアンテナを素子アンテナとした指向性のあるアンテナ装置において、十分なバックローブ特性を満たした平面指向性を有するアンテナ装置およびセクタアンテナ装置を提供することが可能となる。これにより、低コストで軽量かつ受風面積の少ない上に、十分な機械的強度と十分なバックローブ特性と有する指向性アンテナを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例の一例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例の一例を示す図である。
【図３】本発明の第３、４、５の実施例の一例を示す図である。
【図４】本発明の第３、４、５の実施例を説明する図で、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振振幅比依存性を表わした図である。
【図５】本発明の第３、４、５の実施例を説明する図で、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振位相差依存性を表わした図である。
【図６】本発明の第４の実施例による水平面指向特性のシミュレーション結果である。
【図７】本発明の第５の実施例による水平面指向特性のシミュレーション結果である。
【図８】本発明の第６の実施例を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施例を説明するための図である。
【図１０】本発明の第６の実施例を説明するための図である。
【図１１】従来の位相差給電アンテナ構成を説明するための図である。
【図１２】従来の位相差給電アンテナ構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施例）
以下、本願発明の第１の実施例を図１に基づいて説明する。
図１において、１はダイポールアンテナであり、第一の実施例のアンテナ装置１１ａはダイポールアンテナ１が素子アンテナとして構成されている。
アンテナ装置１１ａでは、２つのダイポールアンテナ１がその軸１０方向を同じくし、軸１０方向に直交する方向に所定の間隔ｄ１をあけて平行に設置されている。２つのダイポールアンテナ１は、軸１０方向に対する位置が同じである。
ダイポールアンテナ１の励振条件であるが、励振振幅比は１未満の正数である。
なお、本実施例では、素子アンテナとしてダイポールアンテナ１を用いているが、ダイポールアンテナ１に代わってモノポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナを用いることも可能である。これは本実施例に限らず、以降のすべての実施例に適応できるが、以降はダイポールアンテナ１の例で説明を行う。
【００１９】
（第２の実施例）
次に、第２の実施例を図２に基づいて説明する。
図２において、７は２つのダイポールアンテナ１を同一直線上に配設し、それらの軸１０方向を合わせてつなぎ合わせてアレー化したコリニアアンテナを示している。
第２の実施例のアンテナ装置１１ｂでは、２つのコリニアアンテナ７がその軸１０方向に直交する方向に所定の間隔ｄ１をあけて平行に設置されている。２つのコリニアアンテナ７は、軸１０方向に対する位置が同じである。アンテナ装置１１ｂを構成する複数のダイポールアンテナ１は、同一平面９上に配列されている。
ここで、軸１０方向に直交する方向に隣り合う２本のダイポールアンテナ１の間に励振振幅・位相差を与えて給電することにより、水平面（平面９に直交する面）指向の指向性を実現することができ、かつ、軸１０方向に隣り合う２本のダイポールアンテナ１間に同一の励振振幅と同一の励振位相を印加することにより、高利得化できる。
【００２０】
（第３の実施例）
次に、第３の実施例を図３乃至５に基づいて説明する。図３に示すように、第３の実施例によるアンテナ装置１１ｃは、図２に示す第２の実施例のアンテナ装置１１ｂと同じ構成であり、軸１０方向に直交する方向に離間しているダイポールアンテナ１間の間隔（中心軸１０間）ｄ１は、０．１２５波長または０．２５波長のいずれかの長さである。
また、ダイポールアンテナ１の直径Ｒは０．０６７波長とした。
【００２１】
励振振幅・位相差については、図４及び図５にそれぞれ示しており、これらの図はモーメント法の解析により求めたものである。
図４は、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振振幅比依存性を表わした図で、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長の場合と０．２５波長の場合のシミュレーション結果である。
また、図５は、メインローブのビーム幅とバックローブ特性の励振位相差依存性を表わした図で、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長の場合と０．２５波長の場合のシミュレーション結果ある。ここで、信号波長は短波あるいはＶＵＨＦ帯を想定している。
【００２２】
図４において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振振幅比が１０分の１以上２．７分の１以下であれば、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。あるいは、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振振幅比が６分の１以上１．９分の１以下であれば、１５ｄＢ以上のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
【００２３】
そして、図５において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振位相差が２０度以上１００度以下であれば、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。あるいは、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振位相差が２０度以上８３度以下であれば、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
【００２４】
なお、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長以上０．２５波長以下の場合の特性は、図４および図５から補間することが可能である。
ここで、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１を０．１２５波長から０．２５波長とした場合、励振条件として、励振振幅比を１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差を２０度以上１００度以下とすると、バックローブ特性の最悪値は−１５ｄＢ以下に抑えることができる。これにより、後方からの干渉抑圧が必要となる無線システムの基地局でも使用することができる。
【００２５】
従って、−１５ｄＢ以下のバックローブ特性を確保するためには、ダイポールアンテナ１の平行間隔ｄ１を適用しようとする周波数における自由空間波長の０．１２５倍以上０．２５倍以下の間隔とし、かつ２つのダイポールアンテナ１の励振条件として、励振振幅比を１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差を２０度以上１００度以下とすればよいことが分かる。
本実施例では、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が０．１２５波長以上０．２５波長以下に対し、ダイポールアンテナ１の直径Ｒは０．０６７波長であることから、Ｒ／ｄ１は１／２強から１／４強となっており、素子アンテナ間の相互結合の影響が生じうる状況にある。然るに、本実施例構成では、素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性が確保されていることが各図より示されている。
なお、例えば２８５ＭＨｚの周波数を用いる場合、０．０６７波長は７０ｍｍに相当することから、２８５ＭＨｚではダイポールアンテナ１の直径Ｒ＝７０ｍｍのアンテナを、ダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が１３０ｍｍ以上２６０ｍｍ以下で配置することに相当する。なお、ダイポールアンテナ１の直径Ｒが７０ｍｍあれば、機械的強度は十分である。
【００２６】
（第４の実施例）
更に、バックローブ特性を向上させる場合は、以下に記載の第４の実施例の手法を用いればよい。第４の実施例では、図３に示す第３の実施例のアンテナ装置１１ｃを用いており、励振振幅・位相差も図４及び図５に示す第３の実施例の励振振幅・位相差と同じである。
【００２７】
図４において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振振幅比が６分の１以上２．７分の１以下であれば、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。そして、図５において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．１２５倍の場合、励振位相差が３５度以上８０度以下であれば、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
従って、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保するためには、隣り合うダイポールアンテナ１の平行間隔ｄ１を適用しようとする周波数における自由空間波長の０．１２５の間隔とし、かつ２つのダイポールアンテナ１の励振条件として、励振振幅比を６分の１以上２．７分の１以下とし、励振位相差を３５度以上８０度以下とすればよいことが分かる。
【００２８】
ここで、本実施例における、水平面指向特性のシミュレーション結果を図６に示す。
コリニアアンテナ７においては、同一直線上に同一のダイポールアンテナ１を０．５波長間隔で配置したものとしている。励振振幅４分の１、励振位相差６０度とした場合の水平面指向特性を図６に示す。図６からもバックローブ特性が−３０ｄＢとなっていることがわかる。
【００２９】
（第５の実施例）
また、第４の実施例と別の方法でバックローブ特性を向上させる場合は、以下に記載の第５の実施例の手法を用いればよい。第５の実施例では、図３に示す第３の実施例のアンテナ装置１１ｃを用いており、励振振幅・位相差も図４及び図５に示す第３の実施例の励振振幅・位相差と同じである。
図４において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振振幅比が４．３分の１以上２．１分の１以下であれば、２０ｄＢ以上のバックローブ特性を確保できることがわかる。そして、図５において、隣り合うダイポールアンテナ１間の間隔ｄ１が自由空間波長の０．２５倍の場合、励振位相差が３２度以上７０度以下であれば、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保することが出来ることがわかる。
従って、−２０ｄＢ以下のバックローブ特性を確保するためには、ダイポールアンテナ１の平行間隔ｄ１を適用しようとする周波数における自由空間波長の０．２５の間隔とし、かつ２つの素子アンテナの励振条件として、励振振幅比を４．３分の１以上２．１分の１以下とし、励振位相差を３２度以上７０度以下とすればよいことが分かる。
【００３０】
ここで、本実施例における水平面指向特性のシミュレーション結果を図７に示す。
コリニアアンテナ７においては、同一直線上に同一のアンテナを０．５波長間隔で配置したものとしている。励振振幅４分の１、励振位相差６０度とした場合の水平面指向特性を図７に示す。同図からもバックローブ特性が−２０ｄＢ以下となっていることがわかる。
【００３１】
（第６の実施例）
次に、第６の実施例を図８〜図１０に基づいて説明する。
図８に示すように、１はダイポールアンテナ、７は同一直線上に２つの同一のダイポールアンテナ１が配列されたコリニアアンテナ、８はセクタアンテナを示している。
第６の実施例では、２つのコリニアアンテナ７がその軸１０方向に直交する方向（図中のｙ軸方向）に所定の間隔ｄ１をあけて平行に設置されていて、４つのダイポールアンテナ１が同一平面９上に配設されセクタアンテナ８を構成している。２つのコリニアアンテナ７は、軸１０方向（図中のｚ軸方向）の位置が同じである。
そして、２つのセクタアンテナ８が平面９に直交する方向に０．５波長分互いに間隔をあけて平行に配設されて第６の実施例によるセクタアンテナ装置１１ｄを構成している。
２つのセクタアンテナ８はｚ軸方向に０．５波長分（図中のｄ３）ずらして配設されている。
【００３２】
上述したように、複数のダイポールアンテナ１をｘ軸方向およびｚ軸方向に位置整合させて同一平面上に配置することにより、指向性アンテナを実現し、かつｚ軸方向の指向性を絞ることで高利得化を実現するコリニアアンテナ７構成とすることができる。さらに、それらのコリニアアンテナ７をセクタアンテナ８とし、ｙ軸方向に０．５波長分、互いに間隔ｄ２をあけて配置することで方向推定用に使用することを想定したものである。
【００３３】
なお、通常、方向推定用にｙ軸方向に同一のアンテナをそのまま配置すると相互結合により指向特性の劣化が生じる。そこで、ｙ軸方向に配置するだけでなく、ｚ軸方向にセクタアンテナ８を互いにずらして設置することで相互結合を抑える方法を用いている。
【００３４】
なお、図９に０．５波長間隔でセクタアンテナ８をｚ軸方向にずらして設置した場合にどの程度特性劣化を抑えられるかを、モーメント法を用いて解析した結果を示している。同図から一方のセクタアンテナ８同士のｚ軸方向のずれを０．２波長から１．０波長として配置した場合にはバックローブ特性は−１５ｄＢ以下に改善でき、さらに、０．３８波長から０．７波長分ずらして配置した場合にはバックローブ特性は−２０ｄＢ以下に改善することが可能となる。
一例として０．５波長ずらした場合の水平面指向特性を図１０に示す。同図からメインローブの劣化が小さく、またバックローブ特性は−２０ｄＢ以下（１８０°方向）に抑えられることがわかる。
【００３５】
次に、上述したアンテナ装置およびセクタアンテナ装置の効果について図面を用いて説明する。
モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ１、スロットアンテナは、低コストで軽量かつ受風面積の少ないアンテナである。これらのアンテナを用い指向性のあるアンテナ装置を作成する場合、これらのアンテナを素子アンテナとし、位相差を持たせた給電を行う方法が存在する。しかし、素子アンテナは、素子アンテナの直径が大きいほど機械的強度を得ることが出来、また、素子アンテナの直径が大きいほど相互結合が大きく従来法ではバックローブ特性が悪くなる、という二律背反の関係があった。
本願発明では、素子アンテナ間の相互結合を考慮しつつ、十分なバックローブ特性を満たしたアンテナ装置の実現技術を提供するものである。従って、十分な機械的強度（直径）を有するモノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、スロットアンテナを素子アンテナとした指向性のあるアンテナ装置において、十分なバックローブ特性を満たした平面指向性を有するアンテナ装置を提供することが可能となる。これにより、低コストで軽量かつ受風面積の少ない上に、十分な機械的強度と十分なバックローブ特性と有する指向性アンテナを提供できる。
【００３６】
以上、本発明によるアンテナ装置およびセクタアンテナ装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した第２乃至第６実施例では、コリニアアンテナ７は、ダイポールアンテナ１を軸１０方向に２つ配設しているが、２つ以上のダイポールアンテナ１を配設したコリニアアンテナ７としてもよい。
また、上記の第６の実施例では、セクタアンテナ装置１１ｄは２つのセクタアンテナ８によって構成されているが、セクタアンテナ装置１１ｄに２つ以上のセクタアンテナ８を配設してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ ダイポールアンテナ
７ コリニアアンテナ
８ セクタアンテナ
９ 平面
１０ 軸
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ アンテナ装置
１１ｄ セクタアンテナ装置
ｄ１、ｄ２ 間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、
２つの前記素子アンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、
複数の前記素子アンテナが同一直線上に配設されてコリニアアンテナを構成し、２つの前記コリニアアンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍以上０．２５倍以下とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差が２０度以上１００度以下とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が６分の１以上２．７分の１以下とし、励振位相差が３５度以上８０度以下とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が４．３分の１以上２．１分の１以下とし、励振位相差が３２度以上７０度以下とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のアンテナ装置を前記素子アンテナが同一平面上に配列されたセクタアンテナとし、複数の前記セクタアンテナが配列されたセクタアンテナ装置であって、
複数の前記セクタアンテナは前記平面に直交する方向に互いに間隔をあけて配列され、前記素子アンテナの軸方向に対する位置が互いにずれていることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のセクタアンテナ装置において、
配列された前記セクタアンテナは、前記平面に直交する方向の間隔が自由空間波長の０．５倍であり、かつ前記素子アンテナの軸方向に対する位置のずれが自由空間波長の０．２倍以上１．０倍以下、もしくは０．３８倍以上０．７倍以下であることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載のセクタアンテナ装置において、セクタアンテナは２つとし、かつ、一方のセクタアンテナの励振振幅は０であることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項１】
２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、
２つの前記素子アンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
２つのモノポールアンテナ、もしくは、ダイポールアンテナ、もしくは、スロットアンテナのいずれか１つを素子アンテナとするアンテナ装置において、
複数の前記素子アンテナが同一直線上に配設されてコリニアアンテナを構成し、２つの前記コリニアアンテナが、その軸方向に直交する方向に互いに間隔をあけて軸方向に対する位置をあわせて平行に配設されると共に、励振条件が励振振幅比を１未満の正数とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍以上０．２５倍以下とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が１０分の１以上１．９分の１以下とし、励振位相差が２０度以上１００度以下とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．１２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が６分の１以上２．７分の１以下とし、励振位相差が３５度以上８０度以下とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記素子アンテナの平行間隔は適用する周波数における自由空間波長の０．２５倍とし、かつ２つの前記素子アンテナの励振条件は、励振振幅比が４．３分の１以上２．１分の１以下とし、励振位相差が３２度以上７０度以下とすることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のアンテナ装置を前記素子アンテナが同一平面上に配列されたセクタアンテナとし、複数の前記セクタアンテナが配列されたセクタアンテナ装置であって、
複数の前記セクタアンテナは前記平面に直交する方向に互いに間隔をあけて配列され、前記素子アンテナの軸方向に対する位置が互いにずれていることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のセクタアンテナ装置において、
配列された前記セクタアンテナは、前記平面に直交する方向の間隔が自由空間波長の０．５倍であり、かつ前記素子アンテナの軸方向に対する位置のずれが自由空間波長の０．２倍以上１．０倍以下、もしくは０．３８倍以上０．７倍以下であることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載のセクタアンテナ装置において、セクタアンテナは２つとし、かつ、一方のセクタアンテナの励振振幅は０であることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−６６６９７（Ｐ２０１１−６６６９７Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１５７７７（Ｐ２００９−２１５７７７）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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