アンテナ装置
【課題】アンテナサイズを大型化することなく、高利得が確保でき、かつ、良好なアンテナ特性が得られる無指向性タイプの２偏波共用アンテナを実現する。
【解決手段】アンテナ装置は、複数配置され、垂直偏波の電波を放射する第１のアンテナと、複数配置され、第１のアンテナと異なる給電線から同じ給電位相で給電され、水平偏波の電波を放射する第２のアンテナと、第１及び第２のアンテナを支持する支持部材と、を有し、第２のアンテナは第１のアンテナと交互に配置されているとともに、第２のアンテナに給電する第２の給電線は第１のアンテナと対向する領域が第２のアンテナへの給電点より第１のアンテナ側に近接するように配置されている。
【解決手段】アンテナ装置は、複数配置され、垂直偏波の電波を放射する第１のアンテナと、複数配置され、第１のアンテナと異なる給電線から同じ給電位相で給電され、水平偏波の電波を放射する第２のアンテナと、第１及び第２のアンテナを支持する支持部材と、を有し、第２のアンテナは第１のアンテナと交互に配置されているとともに、第２のアンテナに給電する第２の給電線は第１のアンテナと対向する領域が第２のアンテナへの給電点より第１のアンテナ側に近接するように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に、無指向性タイプの２偏波共用アンテナに好ましく適用される技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動無線通信は、その利用の急速な普及とともに、通信容量が大容量化し、通信速度が高速化している。このため、１つの周波数帯では十分な通信容量、通信速度が得られなくなり、各通信業者とも第２、第３の周波数帯を割り当てることで、通信容量、通信速度を確保している。１つの移動無線通信に複数の周波数帯を用いるとき、アンテナを周波数帯ごとに別々に構成して使用するのが好ましいが、基地局の立地条件等から別々に構成するのが困難なことがある。そこで、このような場合に多周波共用アンテナが求められる。
【０００３】
多周波共用アンテナとしては指向性タイプと無指向性タイプの２種類があるが、ＰＨＳ等の基地局では、サービスエリアを扇形のエリアに分割することなく、円形のエリアで形成することが多いことから、基地局周辺に均一に電波を送信するために無指向性タイプが多く採用されている。
【０００４】
また、移動無線通信において、障害物の影響や通信距離を考慮し、垂直偏波の電波を使用する場合が多いが、近年のブローバンド化に伴うユーザのサービス利用量の増加とともに、さらなる通信品質の向上が求められており、電波の受信効率を上げるため垂直偏波用と水平偏波用のアンテナを混在させて活用することが好ましい場合もある。また、各通信業者がユーザに対して高品質な通信サービスを提供できるようにするため、移動無線通信に用いるアンテナとしては、高利得が確保できことも要請されている。
【０００５】
特に垂直偏波について高利得を確保する方法としては、複数のエレメントを上下方向へ多段に積み重ねてアンテナを構成するもの（多段コリニア）がある。多段コリニアとしては、λ（波長、以下同じ）／２のエレメントを同軸線で構成し、λ／２おきに同軸線の内部導体と外部導体を互い違いになるように接続して構成したもの（同軸交差型多段コリニア）、λ／２の電気長を持つコイルやＵ字型のスタブをλ／２のエレメントに直列に接続して構成したもの（位相反転コイル型多段コリニア）、同軸線の外部導体に形成した周方向スロットの周囲に筒形のダイポールアンテナを取り付け、これを多段に重ねて構成したもの（同軸ダイポール型多段コリニア）がある。
【０００６】
例えば引用文献１では、構造が簡単で製造コストを抑えることができる２周波２偏波共用アンテナが開示されている。引用文献１による２周波２偏波共用アンテナは、垂直偏波用アンテナ素子として機能する複数の垂直偏波素子と該素子に接続される第１の給電回路とを備えた第１のプリント基板と、水平偏波用アンテナ素子として機能する複数の平行偏波素子と該素子に接続される第２の給電回路とを備えた第２のプリント基板と、を有して、垂直偏波素子と平行偏波素子とが一方向に交互に配列するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０８／１３６４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
引用文献１のアンテナは、各周波数・各偏波のアンテナ素子を近距離で交互に並べて配置していることから、仮に反射板をなくして無指向性用途で利用した場合、それぞれのアンテナが干渉して主ビームが左右アンバランスとなり、また位相差の問題で無指向性が悪化してしまう（歪んだ指向性となってしまう）という問題がある。
【０００９】
上記問題に対して、各偏波のエレメントごとにまとめて多段化する（例えば水平偏波用エレメントを重ねて配置して水平偏波用の多段コリニアを構成し、その上（あるいは下）に、同様に構成した垂直偏波用の多段コリニアを配置する）ことで、無指向性と高利得の双方を確保することができる。しかし、これではアンテナ装置が大型化してしまい（水平偏波用の多段コリニアの上に垂直偏波用の多段コリニアを配置することになるため、単純に考えると単偏波アンテナ装置２つ分となる）、基地局の立地条件等の事情から多偏波共用アンテナや多周波共用アンテナが求められるという事情と逆行する。あくまで、多偏波共用アンテナや多周波共用アンテナは、単偏波アンテナや単周波アンテナと同じサイズで構成することが望ましい。
【００１０】
そこで、本発明は、アンテナサイズを大型化することなく、高利得が確保でき、かつ、良好なアンテナ特性が得られる無指向性タイプの２偏波共用アンテナを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のアンテナ装置は、複数配置され、垂直偏波の電波を放射する第１のアンテナと、複数配置され、第１のアンテナと異なる給電線から同じ給電位相で給電され、水平偏波の電波を放射する第２のアンテナと、第１及び第２のアンテナを支持する支持部材と、を有し、第２のアンテナは第１のアンテナと交互に配置されているとともに、第２のアンテナに給電する第２の給電線は第１のアンテナと対向する領域が第２のアンテナへの給電点より第１のアンテナ側に近接するように配置されている。
【００１２】
また、上記のアンテナ装置において、第２の給電線が、第１のアンテナと対向する領域が第１のアンテナの外側でかつ第２のアンテナへの給電点より第１のアンテナ側に近接するように配置されているものであってもよい。
【００１３】
また、上記のアンテナ装置において、支持部材が、第１のアンテナの外側に配置された基板で構成され、第２の給電線が、基板上に形成された線状パターンで構成されているものであってもよい。
【００１４】
また、上記のアンテナ装置において、第２の給電線が、第１のアンテナと対向する領域中における第１のアンテナの電波放射位置に対向する領域の一部が該領域中の他の領域より第１のアンテナの外側に位置するように配置されているものであってもよい。
【００１５】
また、上記のアンテナ装置において、第２のアンテナが、第１のアンテナに給電する第１の給電線が通過可能な中空状をなし、一部が第２の給電線と接続するように、設置面と垂直な方向に複数配置されたダイポールアンテナで構成されているものであってもよい。
【００１６】
また、上記のアンテナ装置において、第１のアンテナが、設置面と垂直な方向に同一の中心軸に沿って多段に複数配置されたダイポールアンテナで構成されているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、アンテナサイズを大型化することなく、高利得が確保でき、かつ、良好なアンテナ特性が得られる無指向性タイプの２偏波共用アンテナを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置の構成を示した側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（垂直偏波用アンテナ）の構成を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（水平偏波用アンテナ）の構成を示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態において垂直偏波用アンテナ素子と水平偏波用給電線間の距離の関係を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置のアンテナ特性（垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性度）を示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置のアンテナ特性（垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性度）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
２偏波共用アンテナでは、水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナを多段に重ねる場合、同一偏波用アンテナ間における干渉が少ないことから、各偏波用アンテナごとに多段に重ねる（いわゆる単純重ね）のが理想的である。このような単純重ねは、良好なアンテナ特性が得られる一方で、装置の小型化を犠牲にしてしまうことになる。そして、基地局の立地条件等の事情により、多周波共用アンテナを単一周波数のアンテナと同じサイズで構成したい、あるいは１偏波のアンテナと同じサイズで２偏波共用アンテナを構成したいといったニーズがある場合、上記の単純重ねを採用することはできない。
【００２０】
１偏波のアンテナと同等のサイズで２偏波共用アンテナを構成するには、多段に重ねた一方の偏波用アンテナ群の中に他方の偏波用アンテナ群を盛り込むことが必要である。その方法の一つとして、水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナを交互に多段に重ねる（いわゆる交互重ね）ことが考えられる。しかし、上記の単純重ねでも述べたように、アンテナエレメント間における干渉は、同一偏波用アンテナに比べて異なる偏波用アンテナでは大きくなる。
【００２１】
これに対し、本発明は、各偏波用アンテナの配置、及び、水平偏波用アンテナの給電線の配置を工夫することで、各偏波用アンテナ間の干渉を抑制しようとするものである。前者については、垂直偏波用アンテナの電波放射位置が水平偏波用アンテナに被らず、水平偏波用アンテナの電波放射位置が垂直偏波用アンテナに被らないように、一方の偏波用アンテナ同士の真ん中の位置に他の偏波用アンテナを配置する。電波放射位置を他方の偏波用アンテナにかからないようにすることで、両偏波に対する干渉が抑えられる。後者については、水平偏波用アンテナの給電線を、垂直偏波用アンテナに可能な限り近接させ、垂直偏波用アンテナの配置方向に沿って配置する。水平偏波用アンテナの給電線を垂直偏波用アンテナに近づけることで、垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性の悪化を抑制できる。
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置の構成を示した側面図である。本実施形態では、垂直偏波用アンテナとして同軸ダイポールアンテナを採用し、水平偏波用アンテナとして水平ダイポールアンテナを採用している。同軸ダイポールアンテナは、一般的なアンテナ技術として知られており、同軸線の外部導体の周方向に設けた励振スロットを挟んで対向して対をなすように金属製で筒型のダイポールアンテナを配置したものである。また、本実施形態における水平ダイポールアンテナは、いわゆるＴ字形状のダイポールアンテナを円周状（円環状）に湾曲させたものである（図３参照）。
【００２４】
また、本実施形態のアンテナ装置１は、２周波共用タイプとして、１．９ＧＨｚ帯及び２．５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯の電波を放射する。１．９ＧＨｚ帯の電波は水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１から放射され、２．５ＧＨｚ帯の電波は垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１から放射される。
【００２５】
はじめに、垂直偏波用アンテナの構成について述べる。本実施形態においても、一般的な同軸ダイポールアンテナと同様に、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１は、同軸線１２の外部導体１２ｃ（図２）の周方向に設けた励振スロット（不図示）を挟んで対向して対をなすように配置されている。そして、本実施形態では、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と同じ金属からなる接合フランジ１３（図２）、テフロン（登録商標）やポリアセタール等の樹脂材でできた結合部材１４（図２）を用いて、同軸ダイポールアンテナとしての配置を実現している。
【００２６】
励振スロットが設けられる間隔は、例えば同軸線１２がポリエチレン等の絶縁体を誘電体とする場合、放射する電波の波長の０．７倍（０．７λ）である。また、対をなす垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１は、同軸ダイポールアンテナの軸方向に対して放射する電波の半波長（λ／２）の長さになるように設けられる。そして、励振スロットが励振波源となって、励振スロットから垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に給電されλの電波が放射される。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（垂直偏波用アンテナ）の構成を示した断面図である。図２（ａ）はアンテナの軸方向と垂直な面（図１中のＡ−Ａ’線で切断した面）の断面図を表し、図２（ｂ）は２つの同軸給電線に平行する面（図１中のＢ−Ｂ’線で切断した面）の断面図を表す。
【００２８】
垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に給電するための同軸線１２は、筒形状の導電性部材で形成された垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の筒内を通るように配置されている。また、同軸線１２は、一般的な同軸ケーブルで、内部導体１２ａ、誘電体１２ｂ、外部導体１２ｃからなる。
【００２９】
接合フランジ１３は、筒状の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に嵌る嵌合部と、同軸線１２が貫通する穴部と、を有する導電性の部材で、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を決まった位置に固定するとともに、同軸線１２を支持する。また、接合フランジ１３は、結合部材１４の嵌合を受け付けるため陥没部を有する。
【００３０】
結合部材１４は、接合フランジ１３の陥没部に嵌る嵌合部と、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に給電する同軸線１２が貫通する穴部と、を有する非導電性の部材で、一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を結合するとともに、同軸線１２を支持する。
【００３１】
接合フランジ１３及び結合部材１４の穴部を通る同軸線１２は、少なくとも給電部（Ｘ−Ｘ’）において外部導体１２ｃが切り取られており（内部導体１２ａがむき出しの状態となっており）、内部導体１２ａに電流が流れるときギャップ給電を行っている。また、内部導体１２ａがむき出しとなっている領域は、最大でＹからＹ’までの範囲とすることができる。
【００３２】
本実施形態の同軸ダイポールアンテナは、基本的に、対向した一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を軸方向に多段に積み重ねて構成する（いわゆる多段コリニア）が、最下段には、一対ではない垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に接合フランジ１３を嵌合して配置する（後述するシュペルトップのため結合部材１４は嵌合しない）。そして、最下段の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１への高周波電流の漏洩阻止のため、該ダイポールアンテナに嵌合した接合フランジ１３を通過する部分において、同軸線１２の外部導体１２ｃを露出させ、接合フランジ１３と外部導体１２ｃを接続する（シュペルトップ）。一方、最上段では、上側の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に嵌合した接合フランジ１３に同軸線１２の内部導体１２ａを接続する。
【００３３】
次に、水平偏波用アンテナの構成について述べる。本実施形態において、Ｔ字形状のダイポールアンテナのエレメントを円環状（円周状）に湾曲させた水平偏波用ダイポールアンテナ素子に給電線を接続することで構成している。ここで特徴的なのは、水平偏波用アンテナの給電線として、基板上に形成した線路状のアンテナパターンを用い、また該基板にアンテナ（同軸ダイポールアンテナ（垂直偏波用アンテナ）及び水平ダイポールアンテナ（水平偏波用アンテナ））を支持する機能を持たせている点である。
【００３４】
アンテナ装置を構成するものとしては、アンテナや給電線のほか、当然のことながら、上記のようにそれぞれ多段に重ねたアンテナ素子や給電線を支持するための支持部材も必要である。他方で、装置の小型化を考慮すると、部品点数をできるだけ少なくすることが望ましい。これをふまえて、本実施形態では、基板を支持部材として用いるとともに、該基板上に水平偏波用アンテナの給電線を形成し、アンテナ素子等の支持部材と給電線を共通化して部品点数の削減を図っている。
【００３５】
図３は、本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（水平偏波用アンテナ）の構成を示した斜視図である。水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１は、２つの略半円状の導電性部材（Ｔ字形状のダイポールアンテナのエレメントを円周状に湾曲させたもの）が基板３１の両面に取り付けられ、取り付け側と反対側に所定のギャップを持つ円周状（円環状）を構成する。また、水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１は、一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と交互に、すなわちそれぞれの電波放射位置が交互にきて他方のアンテナに重ならない位置に配置される。
【００３６】
水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１に給電する平行二線２２は、基板３１上に金属系の導電性物質（例えば銅等）をエッチング等して線路状のアンテナパターンとして形成されたものである。また、平行二線２２は、水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１の円周内に位置するとともに、少なくとも垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１との対向領域において該アンテナ素子と近接するように形成される。また、平行二線２２は、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の電波放射位置（励振スロットの位置）の対向領域に位相調整迂回路２２ａが設けられている。位相調整迂回路２２ａは、迂回距離に応じて水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１の給電位相を調整する役割を持つ。各エレメントの給電位相を進ませたいときに、迂回路を短くすると位相差は大きくなり、迂回路が長いと位相差は小さくなる。
【００３７】
なお、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１への給電位相を調整することも可能である。ダイポールアンテナ１１への給電線は同軸線を用いているため、誘電体に誘電率の異なる物質を用いることで給電位相を調整することができる。例えば同軸線１２の誘電体１２ｂをポリエチレンとした場合、波長短縮率は約６６％であることから、給電位相の０°の位置に対応する励振スロット（電波放射位置）の間隔（エレメント間隔）は０．７λとなる。ここで、波長短縮率とは、同軸給電線を流れる電流の波長（放射しようとする電波の波長）が短縮する割合である。他方、誘電体１２ｂを空気とした場合、波長短縮率は約１００％であることから、給電位相の０°の位置に対応する励振スロット（電波放射位置）の間隔（エレメント間隔）は１λとなる。
【００３８】
基板３１は、平行二線２２を表面に形成することで給電線を保持するとともに、上述したように、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１及び水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１を支持する機能を持ち合わせている。基板３１は、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と対向する側の端部にアンテナ位置決め溝３１ａが形成され、該対向側と反対側の端部にバンド位置決め溝３１ｂが形成されている。アンテナ位置決め溝３１は、アンテナ装置１の製造にあたり、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を基板３１に固定する際の位置決めに用いる。垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の基板３１への固定には、エレメント固定バンド４１を用いる。バンド位置決め溝３１ｂは、エレメント固定バンド４１の位置決めに用いる。
【００３９】
本実施形態では、エレメント固定バンド４１に加え、アンテナ支持スペーサ４２をさらに用いて、多段に配置された同軸ダイポールアンテナの基板３１への固定を行っている。図１では、エレメント固定バンド４１を一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１全てに対して用い、アンテナ支持スペーサ４２を１つおきに用いている。アンテナ支持スペーサ４２は、基板による垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の支持を強化するものである。エレメント固定バンド４１とともにアンテナ支持スペーサ４２を一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１全てに対して用いてもよいし、エレメント固定バンド４１を使用せずアンテナ支持スペーサ４２のみを用いてもよい。エレメント固定バンド４１及びアンテナ支持スペーサ４２は、アンテナ特性に影響を与えない範囲で、材質や数量について適宜選択することができる。
【００４０】
なお、図１では、一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１とが同じ数だけ配置されているが、これに限定されることなく、狙いとするアンテナ特性に応じてアンテナ数を適宜変更することが可能である。また、最上段及び最下段は、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１あるいは水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１のいずれのアンテナを配置してもよい。
【００４１】
最下段の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１から先の（ダイポールアンテナ群の配置方向とは逆方向の）同軸線１２、及び、基板３１の最下端において平行二線２２と接続された同軸線は、接続端子５１ａ、接続端子５１ｂとそれぞれ接続される。なお、図示していないが、水平偏波用ダイポールアンテナ２１の給電線２２の下方側には平衡・不平衡変換機能を持ったバラン部が必要であり、本実施形態ではシュペルトップを用いている。また適宜、整合回路を接続端子５１ａ、５１ｂと接続するように構成してもよい。
【００４２】
さらに、本実施形態では、２波のアイソレーションを向上させるためのフィルタ部を設けていないが、所望のアイソレーションが得られるようにしたい等の必要に応じて、適宜フィルタ部を配置してもよい。仮にフィルタ部を設ける場合、上述したバランの下流側に設け、整合回路も設ける場合には、上記バランとフィルタの間に配置して接続することとなる。また、本実施形態では、接続端子を同軸線ごとに設けたが、２つの同軸線を合成する合成回路を用いて接続端子を１つとするように構成してもよい。この場合でも必要に応じてフィルタ部を適宜配置できる。
【００４３】
図４は、本実施形態において垂直偏波用アンテナ素子と水平偏波用給電線間の距離の関係を説明する図、図５、図６は、本実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置のアンテナ特性（垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性度）を示した図である。
【００４４】
図５、図６中のエレメント〜給電線間距離は図４中のｄに相当し、図５、図６中の無指向性度（真円度）は図４中のｘ−ｙ面（垂直偏波用アンテナの水平面）の電界について表したものである。無指向性度（真円度）は、ｄＢで表され、値が小さいほど歪みのない指向性となる。図５に示すように、エレメント〜給電線間距離が８ｍｍの場合は無指向性度（真円度）が２．１ｄＢ、１０ｍｍの場合は２．５７ｄＢ、２０ｍｍの場合は３．８５ｄＢ、３０ｍｍの場合は４．２７ｄＢとなっている。グラフを見てもわかるが、エレメント〜給電線間距離が小さいほど歪みのない指向性となる。また、図６においても、エレメント〜給電線間距離が小さいほど無指向性（パターンが真円）となるのがわかる。このように、水平偏波用アンテナの給電線を垂直偏波用アンテナに近づけることで、垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性の悪化を抑えることが可能である。
【００４５】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００４６】
例えば、本発明が適用されるアンテナ装置は、上記実施形態のような２周波共用（２周波２偏波共用アンテナ装置）ではなく、単一周波数のもの（１周波２偏波共用アンテナ装置）であってもよい。この場合でも、上記実施形態のように、垂直偏波用のアンテナエレメントと水平偏波用のアンテナエレメントとを、交互に、かつ、各エレメントの真ん中の位置に配置すれば、位相のずれは生じず指向性への影響の悪化を抑制することが可能である。
【００４７】
また、上記実施形態において、水平偏波用アンテナの給電線は、水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１の円周内で、かつ、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１にできるだけ近接して配置すれば、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の外側でも内側でもよい。例えば、水平偏波用アンテナの給電線を同軸線等で構成して垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の内側に通し、該アンテナ素子間の中間位置（水平偏波用アンテナの電波放射位置）から軸方向と垂直な方向に導線等で接続し、基板３１に取り付けられた水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１に給電するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ アンテナ装置
１１ 垂直偏波用ダイポールアンテナ素子
１２ 同軸線
１２ａ 内部導体
１２ｂ 誘電体
１２ｃ 外部導体
１３ 接合フランジ
１４ 結合部材
２１ 水平偏波用ダイポールアンテナ素子
２２ 平行二線
２２ａ 位相調整迂回路
３１ 基板
３１ａ アンテナ位置決め溝
３１ｂ バンド位置決め溝
４１ エレメント固定バンド
４２ アンテナ支持スペーサ
５１ 接続端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に、無指向性タイプの２偏波共用アンテナに好ましく適用される技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動無線通信は、その利用の急速な普及とともに、通信容量が大容量化し、通信速度が高速化している。このため、１つの周波数帯では十分な通信容量、通信速度が得られなくなり、各通信業者とも第２、第３の周波数帯を割り当てることで、通信容量、通信速度を確保している。１つの移動無線通信に複数の周波数帯を用いるとき、アンテナを周波数帯ごとに別々に構成して使用するのが好ましいが、基地局の立地条件等から別々に構成するのが困難なことがある。そこで、このような場合に多周波共用アンテナが求められる。
【０００３】
多周波共用アンテナとしては指向性タイプと無指向性タイプの２種類があるが、ＰＨＳ等の基地局では、サービスエリアを扇形のエリアに分割することなく、円形のエリアで形成することが多いことから、基地局周辺に均一に電波を送信するために無指向性タイプが多く採用されている。
【０００４】
また、移動無線通信において、障害物の影響や通信距離を考慮し、垂直偏波の電波を使用する場合が多いが、近年のブローバンド化に伴うユーザのサービス利用量の増加とともに、さらなる通信品質の向上が求められており、電波の受信効率を上げるため垂直偏波用と水平偏波用のアンテナを混在させて活用することが好ましい場合もある。また、各通信業者がユーザに対して高品質な通信サービスを提供できるようにするため、移動無線通信に用いるアンテナとしては、高利得が確保できことも要請されている。
【０００５】
特に垂直偏波について高利得を確保する方法としては、複数のエレメントを上下方向へ多段に積み重ねてアンテナを構成するもの（多段コリニア）がある。多段コリニアとしては、λ（波長、以下同じ）／２のエレメントを同軸線で構成し、λ／２おきに同軸線の内部導体と外部導体を互い違いになるように接続して構成したもの（同軸交差型多段コリニア）、λ／２の電気長を持つコイルやＵ字型のスタブをλ／２のエレメントに直列に接続して構成したもの（位相反転コイル型多段コリニア）、同軸線の外部導体に形成した周方向スロットの周囲に筒形のダイポールアンテナを取り付け、これを多段に重ねて構成したもの（同軸ダイポール型多段コリニア）がある。
【０００６】
例えば引用文献１では、構造が簡単で製造コストを抑えることができる２周波２偏波共用アンテナが開示されている。引用文献１による２周波２偏波共用アンテナは、垂直偏波用アンテナ素子として機能する複数の垂直偏波素子と該素子に接続される第１の給電回路とを備えた第１のプリント基板と、水平偏波用アンテナ素子として機能する複数の平行偏波素子と該素子に接続される第２の給電回路とを備えた第２のプリント基板と、を有して、垂直偏波素子と平行偏波素子とが一方向に交互に配列するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０８／１３６４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
引用文献１のアンテナは、各周波数・各偏波のアンテナ素子を近距離で交互に並べて配置していることから、仮に反射板をなくして無指向性用途で利用した場合、それぞれのアンテナが干渉して主ビームが左右アンバランスとなり、また位相差の問題で無指向性が悪化してしまう（歪んだ指向性となってしまう）という問題がある。
【０００９】
上記問題に対して、各偏波のエレメントごとにまとめて多段化する（例えば水平偏波用エレメントを重ねて配置して水平偏波用の多段コリニアを構成し、その上（あるいは下）に、同様に構成した垂直偏波用の多段コリニアを配置する）ことで、無指向性と高利得の双方を確保することができる。しかし、これではアンテナ装置が大型化してしまい（水平偏波用の多段コリニアの上に垂直偏波用の多段コリニアを配置することになるため、単純に考えると単偏波アンテナ装置２つ分となる）、基地局の立地条件等の事情から多偏波共用アンテナや多周波共用アンテナが求められるという事情と逆行する。あくまで、多偏波共用アンテナや多周波共用アンテナは、単偏波アンテナや単周波アンテナと同じサイズで構成することが望ましい。
【００１０】
そこで、本発明は、アンテナサイズを大型化することなく、高利得が確保でき、かつ、良好なアンテナ特性が得られる無指向性タイプの２偏波共用アンテナを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のアンテナ装置は、複数配置され、垂直偏波の電波を放射する第１のアンテナと、複数配置され、第１のアンテナと異なる給電線から同じ給電位相で給電され、水平偏波の電波を放射する第２のアンテナと、第１及び第２のアンテナを支持する支持部材と、を有し、第２のアンテナは第１のアンテナと交互に配置されているとともに、第２のアンテナに給電する第２の給電線は第１のアンテナと対向する領域が第２のアンテナへの給電点より第１のアンテナ側に近接するように配置されている。
【００１２】
また、上記のアンテナ装置において、第２の給電線が、第１のアンテナと対向する領域が第１のアンテナの外側でかつ第２のアンテナへの給電点より第１のアンテナ側に近接するように配置されているものであってもよい。
【００１３】
また、上記のアンテナ装置において、支持部材が、第１のアンテナの外側に配置された基板で構成され、第２の給電線が、基板上に形成された線状パターンで構成されているものであってもよい。
【００１４】
また、上記のアンテナ装置において、第２の給電線が、第１のアンテナと対向する領域中における第１のアンテナの電波放射位置に対向する領域の一部が該領域中の他の領域より第１のアンテナの外側に位置するように配置されているものであってもよい。
【００１５】
また、上記のアンテナ装置において、第２のアンテナが、第１のアンテナに給電する第１の給電線が通過可能な中空状をなし、一部が第２の給電線と接続するように、設置面と垂直な方向に複数配置されたダイポールアンテナで構成されているものであってもよい。
【００１６】
また、上記のアンテナ装置において、第１のアンテナが、設置面と垂直な方向に同一の中心軸に沿って多段に複数配置されたダイポールアンテナで構成されているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、アンテナサイズを大型化することなく、高利得が確保でき、かつ、良好なアンテナ特性が得られる無指向性タイプの２偏波共用アンテナを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置の構成を示した側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（垂直偏波用アンテナ）の構成を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（水平偏波用アンテナ）の構成を示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態において垂直偏波用アンテナ素子と水平偏波用給電線間の距離の関係を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置のアンテナ特性（垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性度）を示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置のアンテナ特性（垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性度）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
２偏波共用アンテナでは、水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナを多段に重ねる場合、同一偏波用アンテナ間における干渉が少ないことから、各偏波用アンテナごとに多段に重ねる（いわゆる単純重ね）のが理想的である。このような単純重ねは、良好なアンテナ特性が得られる一方で、装置の小型化を犠牲にしてしまうことになる。そして、基地局の立地条件等の事情により、多周波共用アンテナを単一周波数のアンテナと同じサイズで構成したい、あるいは１偏波のアンテナと同じサイズで２偏波共用アンテナを構成したいといったニーズがある場合、上記の単純重ねを採用することはできない。
【００２０】
１偏波のアンテナと同等のサイズで２偏波共用アンテナを構成するには、多段に重ねた一方の偏波用アンテナ群の中に他方の偏波用アンテナ群を盛り込むことが必要である。その方法の一つとして、水平偏波用アンテナと垂直偏波用アンテナを交互に多段に重ねる（いわゆる交互重ね）ことが考えられる。しかし、上記の単純重ねでも述べたように、アンテナエレメント間における干渉は、同一偏波用アンテナに比べて異なる偏波用アンテナでは大きくなる。
【００２１】
これに対し、本発明は、各偏波用アンテナの配置、及び、水平偏波用アンテナの給電線の配置を工夫することで、各偏波用アンテナ間の干渉を抑制しようとするものである。前者については、垂直偏波用アンテナの電波放射位置が水平偏波用アンテナに被らず、水平偏波用アンテナの電波放射位置が垂直偏波用アンテナに被らないように、一方の偏波用アンテナ同士の真ん中の位置に他の偏波用アンテナを配置する。電波放射位置を他方の偏波用アンテナにかからないようにすることで、両偏波に対する干渉が抑えられる。後者については、水平偏波用アンテナの給電線を、垂直偏波用アンテナに可能な限り近接させ、垂直偏波用アンテナの配置方向に沿って配置する。水平偏波用アンテナの給電線を垂直偏波用アンテナに近づけることで、垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性の悪化を抑制できる。
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置の構成を示した側面図である。本実施形態では、垂直偏波用アンテナとして同軸ダイポールアンテナを採用し、水平偏波用アンテナとして水平ダイポールアンテナを採用している。同軸ダイポールアンテナは、一般的なアンテナ技術として知られており、同軸線の外部導体の周方向に設けた励振スロットを挟んで対向して対をなすように金属製で筒型のダイポールアンテナを配置したものである。また、本実施形態における水平ダイポールアンテナは、いわゆるＴ字形状のダイポールアンテナを円周状（円環状）に湾曲させたものである（図３参照）。
【００２４】
また、本実施形態のアンテナ装置１は、２周波共用タイプとして、１．９ＧＨｚ帯及び２．５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯の電波を放射する。１．９ＧＨｚ帯の電波は水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１から放射され、２．５ＧＨｚ帯の電波は垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１から放射される。
【００２５】
はじめに、垂直偏波用アンテナの構成について述べる。本実施形態においても、一般的な同軸ダイポールアンテナと同様に、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１は、同軸線１２の外部導体１２ｃ（図２）の周方向に設けた励振スロット（不図示）を挟んで対向して対をなすように配置されている。そして、本実施形態では、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と同じ金属からなる接合フランジ１３（図２）、テフロン（登録商標）やポリアセタール等の樹脂材でできた結合部材１４（図２）を用いて、同軸ダイポールアンテナとしての配置を実現している。
【００２６】
励振スロットが設けられる間隔は、例えば同軸線１２がポリエチレン等の絶縁体を誘電体とする場合、放射する電波の波長の０．７倍（０．７λ）である。また、対をなす垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１は、同軸ダイポールアンテナの軸方向に対して放射する電波の半波長（λ／２）の長さになるように設けられる。そして、励振スロットが励振波源となって、励振スロットから垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に給電されλの電波が放射される。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（垂直偏波用アンテナ）の構成を示した断面図である。図２（ａ）はアンテナの軸方向と垂直な面（図１中のＡ−Ａ’線で切断した面）の断面図を表し、図２（ｂ）は２つの同軸給電線に平行する面（図１中のＢ−Ｂ’線で切断した面）の断面図を表す。
【００２８】
垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に給電するための同軸線１２は、筒形状の導電性部材で形成された垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の筒内を通るように配置されている。また、同軸線１２は、一般的な同軸ケーブルで、内部導体１２ａ、誘電体１２ｂ、外部導体１２ｃからなる。
【００２９】
接合フランジ１３は、筒状の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に嵌る嵌合部と、同軸線１２が貫通する穴部と、を有する導電性の部材で、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を決まった位置に固定するとともに、同軸線１２を支持する。また、接合フランジ１３は、結合部材１４の嵌合を受け付けるため陥没部を有する。
【００３０】
結合部材１４は、接合フランジ１３の陥没部に嵌る嵌合部と、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に給電する同軸線１２が貫通する穴部と、を有する非導電性の部材で、一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を結合するとともに、同軸線１２を支持する。
【００３１】
接合フランジ１３及び結合部材１４の穴部を通る同軸線１２は、少なくとも給電部（Ｘ−Ｘ’）において外部導体１２ｃが切り取られており（内部導体１２ａがむき出しの状態となっており）、内部導体１２ａに電流が流れるときギャップ給電を行っている。また、内部導体１２ａがむき出しとなっている領域は、最大でＹからＹ’までの範囲とすることができる。
【００３２】
本実施形態の同軸ダイポールアンテナは、基本的に、対向した一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を軸方向に多段に積み重ねて構成する（いわゆる多段コリニア）が、最下段には、一対ではない垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に接合フランジ１３を嵌合して配置する（後述するシュペルトップのため結合部材１４は嵌合しない）。そして、最下段の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１への高周波電流の漏洩阻止のため、該ダイポールアンテナに嵌合した接合フランジ１３を通過する部分において、同軸線１２の外部導体１２ｃを露出させ、接合フランジ１３と外部導体１２ｃを接続する（シュペルトップ）。一方、最上段では、上側の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１に嵌合した接合フランジ１３に同軸線１２の内部導体１２ａを接続する。
【００３３】
次に、水平偏波用アンテナの構成について述べる。本実施形態において、Ｔ字形状のダイポールアンテナのエレメントを円環状（円周状）に湾曲させた水平偏波用ダイポールアンテナ素子に給電線を接続することで構成している。ここで特徴的なのは、水平偏波用アンテナの給電線として、基板上に形成した線路状のアンテナパターンを用い、また該基板にアンテナ（同軸ダイポールアンテナ（垂直偏波用アンテナ）及び水平ダイポールアンテナ（水平偏波用アンテナ））を支持する機能を持たせている点である。
【００３４】
アンテナ装置を構成するものとしては、アンテナや給電線のほか、当然のことながら、上記のようにそれぞれ多段に重ねたアンテナ素子や給電線を支持するための支持部材も必要である。他方で、装置の小型化を考慮すると、部品点数をできるだけ少なくすることが望ましい。これをふまえて、本実施形態では、基板を支持部材として用いるとともに、該基板上に水平偏波用アンテナの給電線を形成し、アンテナ素子等の支持部材と給電線を共通化して部品点数の削減を図っている。
【００３５】
図３は、本発明の実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置（水平偏波用アンテナ）の構成を示した斜視図である。水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１は、２つの略半円状の導電性部材（Ｔ字形状のダイポールアンテナのエレメントを円周状に湾曲させたもの）が基板３１の両面に取り付けられ、取り付け側と反対側に所定のギャップを持つ円周状（円環状）を構成する。また、水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１は、一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と交互に、すなわちそれぞれの電波放射位置が交互にきて他方のアンテナに重ならない位置に配置される。
【００３６】
水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１に給電する平行二線２２は、基板３１上に金属系の導電性物質（例えば銅等）をエッチング等して線路状のアンテナパターンとして形成されたものである。また、平行二線２２は、水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１の円周内に位置するとともに、少なくとも垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１との対向領域において該アンテナ素子と近接するように形成される。また、平行二線２２は、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の電波放射位置（励振スロットの位置）の対向領域に位相調整迂回路２２ａが設けられている。位相調整迂回路２２ａは、迂回距離に応じて水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１の給電位相を調整する役割を持つ。各エレメントの給電位相を進ませたいときに、迂回路を短くすると位相差は大きくなり、迂回路が長いと位相差は小さくなる。
【００３７】
なお、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１への給電位相を調整することも可能である。ダイポールアンテナ１１への給電線は同軸線を用いているため、誘電体に誘電率の異なる物質を用いることで給電位相を調整することができる。例えば同軸線１２の誘電体１２ｂをポリエチレンとした場合、波長短縮率は約６６％であることから、給電位相の０°の位置に対応する励振スロット（電波放射位置）の間隔（エレメント間隔）は０．７λとなる。ここで、波長短縮率とは、同軸給電線を流れる電流の波長（放射しようとする電波の波長）が短縮する割合である。他方、誘電体１２ｂを空気とした場合、波長短縮率は約１００％であることから、給電位相の０°の位置に対応する励振スロット（電波放射位置）の間隔（エレメント間隔）は１λとなる。
【００３８】
基板３１は、平行二線２２を表面に形成することで給電線を保持するとともに、上述したように、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１及び水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１を支持する機能を持ち合わせている。基板３１は、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と対向する側の端部にアンテナ位置決め溝３１ａが形成され、該対向側と反対側の端部にバンド位置決め溝３１ｂが形成されている。アンテナ位置決め溝３１は、アンテナ装置１の製造にあたり、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１を基板３１に固定する際の位置決めに用いる。垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の基板３１への固定には、エレメント固定バンド４１を用いる。バンド位置決め溝３１ｂは、エレメント固定バンド４１の位置決めに用いる。
【００３９】
本実施形態では、エレメント固定バンド４１に加え、アンテナ支持スペーサ４２をさらに用いて、多段に配置された同軸ダイポールアンテナの基板３１への固定を行っている。図１では、エレメント固定バンド４１を一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１全てに対して用い、アンテナ支持スペーサ４２を１つおきに用いている。アンテナ支持スペーサ４２は、基板による垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の支持を強化するものである。エレメント固定バンド４１とともにアンテナ支持スペーサ４２を一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１全てに対して用いてもよいし、エレメント固定バンド４１を使用せずアンテナ支持スペーサ４２のみを用いてもよい。エレメント固定バンド４１及びアンテナ支持スペーサ４２は、アンテナ特性に影響を与えない範囲で、材質や数量について適宜選択することができる。
【００４０】
なお、図１では、一対の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１と水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１とが同じ数だけ配置されているが、これに限定されることなく、狙いとするアンテナ特性に応じてアンテナ数を適宜変更することが可能である。また、最上段及び最下段は、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１あるいは水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１のいずれのアンテナを配置してもよい。
【００４１】
最下段の垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１から先の（ダイポールアンテナ群の配置方向とは逆方向の）同軸線１２、及び、基板３１の最下端において平行二線２２と接続された同軸線は、接続端子５１ａ、接続端子５１ｂとそれぞれ接続される。なお、図示していないが、水平偏波用ダイポールアンテナ２１の給電線２２の下方側には平衡・不平衡変換機能を持ったバラン部が必要であり、本実施形態ではシュペルトップを用いている。また適宜、整合回路を接続端子５１ａ、５１ｂと接続するように構成してもよい。
【００４２】
さらに、本実施形態では、２波のアイソレーションを向上させるためのフィルタ部を設けていないが、所望のアイソレーションが得られるようにしたい等の必要に応じて、適宜フィルタ部を配置してもよい。仮にフィルタ部を設ける場合、上述したバランの下流側に設け、整合回路も設ける場合には、上記バランとフィルタの間に配置して接続することとなる。また、本実施形態では、接続端子を同軸線ごとに設けたが、２つの同軸線を合成する合成回路を用いて接続端子を１つとするように構成してもよい。この場合でも必要に応じてフィルタ部を適宜配置できる。
【００４３】
図４は、本実施形態において垂直偏波用アンテナ素子と水平偏波用給電線間の距離の関係を説明する図、図５、図６は、本実施形態に係る２周波２偏波共用タイプのアンテナ装置のアンテナ特性（垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性度）を示した図である。
【００４４】
図５、図６中のエレメント〜給電線間距離は図４中のｄに相当し、図５、図６中の無指向性度（真円度）は図４中のｘ−ｙ面（垂直偏波用アンテナの水平面）の電界について表したものである。無指向性度（真円度）は、ｄＢで表され、値が小さいほど歪みのない指向性となる。図５に示すように、エレメント〜給電線間距離が８ｍｍの場合は無指向性度（真円度）が２．１ｄＢ、１０ｍｍの場合は２．５７ｄＢ、２０ｍｍの場合は３．８５ｄＢ、３０ｍｍの場合は４．２７ｄＢとなっている。グラフを見てもわかるが、エレメント〜給電線間距離が小さいほど歪みのない指向性となる。また、図６においても、エレメント〜給電線間距離が小さいほど無指向性（パターンが真円）となるのがわかる。このように、水平偏波用アンテナの給電線を垂直偏波用アンテナに近づけることで、垂直偏波用アンテナの水平面での無指向性の悪化を抑えることが可能である。
【００４５】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００４６】
例えば、本発明が適用されるアンテナ装置は、上記実施形態のような２周波共用（２周波２偏波共用アンテナ装置）ではなく、単一周波数のもの（１周波２偏波共用アンテナ装置）であってもよい。この場合でも、上記実施形態のように、垂直偏波用のアンテナエレメントと水平偏波用のアンテナエレメントとを、交互に、かつ、各エレメントの真ん中の位置に配置すれば、位相のずれは生じず指向性への影響の悪化を抑制することが可能である。
【００４７】
また、上記実施形態において、水平偏波用アンテナの給電線は、水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１の円周内で、かつ、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１にできるだけ近接して配置すれば、垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の外側でも内側でもよい。例えば、水平偏波用アンテナの給電線を同軸線等で構成して垂直偏波用ダイポールアンテナ素子１１の内側に通し、該アンテナ素子間の中間位置（水平偏波用アンテナの電波放射位置）から軸方向と垂直な方向に導線等で接続し、基板３１に取り付けられた水平偏波用ダイポールアンテナ素子２１に給電するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ アンテナ装置
１１ 垂直偏波用ダイポールアンテナ素子
１２ 同軸線
１２ａ 内部導体
１２ｂ 誘電体
１２ｃ 外部導体
１３ 接合フランジ
１４ 結合部材
２１ 水平偏波用ダイポールアンテナ素子
２２ 平行二線
２２ａ 位相調整迂回路
３１ 基板
３１ａ アンテナ位置決め溝
３１ｂ バンド位置決め溝
４１ エレメント固定バンド
４２ アンテナ支持スペーサ
５１ 接続端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数配置され、垂直偏波の電波を放射する第１のアンテナと、
複数配置され、前記第１のアンテナと異なる給電線から同じ給電位相で給電され、水平偏波の電波を放射する第２のアンテナと、
前記第１及び第２のアンテナを支持する支持部材と、
を有し、
前記第２のアンテナは前記第１のアンテナと交互に配置されているとともに、前記第２のアンテナに給電する第２の給電線は前記第１のアンテナと対向する領域が前記第２のアンテナへの給電点より前記第１のアンテナ側に近接するように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第２の給電線は、前記第１のアンテナと対向する領域が前記第１のアンテナの外側でかつ前記第２のアンテナへの給電点より前記第１のアンテナ側に近接するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記第１のアンテナの外側に配置された基板で構成され、前記第２の給電線は、前記基板上に形成された線状パターンで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２の給電線は、前記第１のアンテナと対向する領域中における前記第１のアンテナの電波放射位置に対向する領域の一部が該領域中の他の領域より前記第１のアンテナの外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナに給電する第１の給電線が通過可能な中空状をなし、一部が前記第２の給電線と接続するように、設置面と垂直な方向に複数配置されたダイポールアンテナで構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１のアンテナは、設置面と垂直な方向に同一の中心軸に沿って多段に複数配置されたダイポールアンテナで構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項１】
複数配置され、垂直偏波の電波を放射する第１のアンテナと、
複数配置され、前記第１のアンテナと異なる給電線から同じ給電位相で給電され、水平偏波の電波を放射する第２のアンテナと、
前記第１及び第２のアンテナを支持する支持部材と、
を有し、
前記第２のアンテナは前記第１のアンテナと交互に配置されているとともに、前記第２のアンテナに給電する第２の給電線は前記第１のアンテナと対向する領域が前記第２のアンテナへの給電点より前記第１のアンテナ側に近接するように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第２の給電線は、前記第１のアンテナと対向する領域が前記第１のアンテナの外側でかつ前記第２のアンテナへの給電点より前記第１のアンテナ側に近接するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記第１のアンテナの外側に配置された基板で構成され、前記第２の給電線は、前記基板上に形成された線状パターンで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２の給電線は、前記第１のアンテナと対向する領域中における前記第１のアンテナの電波放射位置に対向する領域の一部が該領域中の他の領域より前記第１のアンテナの外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナに給電する第１の給電線が通過可能な中空状をなし、一部が前記第２の給電線と接続するように、設置面と垂直な方向に複数配置されたダイポールアンテナで構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１のアンテナは、設置面と垂直な方向に同一の中心軸に沿って多段に複数配置されたダイポールアンテナで構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１９１５０１（Ｐ２０１２−１９１５０１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４３４７（Ｐ２０１１−５４３４７）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００１６５８４８）原田工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００１６５８４８）原田工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]