(57)【要約】［課題］  装置の大型化を抑制することが可能でありながら、放熱性能を向上させることが可能とする。［解決手段］  電磁波を反射する反射面が形成されたアンテナ用の反射板１と、前記反射板１に対して交差するように接続された１つまたは複数の導体フィン２とを備え、前記導体フィン２は、前記反射面と交差する方向に前記導体フィン２を離間するスリット部３を少なくとも１つ備え、各前記スリット部３に、前記スリット部を挟んで離間する前記導体フィン２の一部同士を接続させる架橋導体部４を少なくとも１つ備える。
2018168699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を反射する反射面が形成されたアンテナ用の反射板と、
前記反射板に対して交差するように接続された少なくとも１つの導体フィンと、
を備え、
前記導体フィンは、前記反射面と交差する方向に前記導体フィンを離間するスリット部を少なくとも１つ備え、
さらに、前記スリット部に、前記スリット部を挟んで離間する前記導体フィンの一部同士を接続させる架橋導体部を、少なくとも１つ備える
放熱機構。
【請求項２】
前記導体フィンが、
前記スリット部を挟んで離間する前記導体フィン端部の一部に、前記架橋導体部と離間されて接続する、追加導体部をさらに備える
請求項１に記載の放熱機構。
【請求項３】
前記架橋導体部がメアンダ形状を備える
請求項１または２のいずれか一項に記載の放熱機構。
【請求項４】
前記スリット部のうち、前記反射面に最も近い前記スリット部と前記反射面との間の距離が、アンテナの放射する電磁波の真空波長の１／４以下である、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放熱機構。
【請求項５】
前記導体フィンが、複数の導体層を備え、該導体層間が導体ビアで接続されている、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放熱機構。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の放熱機構と、
前記反射面上に配置された１つまたは複数のアンテナと、
前記反射板に接続され、前記アンテナを介して無線信号を送受信する送受信回路と
を備える、
無線通信装置。
【請求項７】
前記アンテナを覆うように形成され、少なくとも１つの開口を有するレドームをさらに備える
請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記レドームは、導電部が規則的に配列された周波数選択表面を有する
請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記アンテナは、前記反射面に対して直交する方向に起立している
請求項６〜８のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記アンテナは、
第１の方向に延在する複数の第１アンテナ素子からなる第１素子群と、
前記第１の方向に対し直交する第２の方向に延在する複数の第２アンテナ素子からなる第２素子群と、
を有し、
前記第１素子群は、第２の方向に間隔を空けて複数設けられ、前記第２素子群は、前記第１の方向に間隔を空けて複数設けられている、
請求項９に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱機構及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信量の急激な増加に対応するため、複数のアンテナを同時に用いるＭＩＭＯ通信方式（ｍｕｌｔｉｐlｅ−ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ通信方式）や、間隔を空けて配列された複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナによるビームフォーミングの利用が進められている。さらに、モバイル基地局をはじめとする無線通信装置に搭載されるアンテナと、該アンテナに接続される通信用回路、ベースバンド回路の数も増加する傾向にある。これら回路数の増加に伴って無線通信装置の発熱量は増加しており、回路の冷却が大きな課題となっている。【０００３】
上記のような無線通信装置の放熱を促すための技術として、下記特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１には、放熱器とアンテナの反射板とを一体化して、体積あたりの放熱性能を向上させた無線通信装置が記載されている。この無線通信装置は、比較的に大きな面積を占める金属製の反射板を放熱経路として活用して熱抵抗を低減させ、反射板の裏面側に接続された放熱フィンを介して空気に放熱する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０２２２２０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された無線通信装置は、反射板の裏面側に設けられた放熱フィンを主として放熱を行うため、壁面や柱などに設置した場合には、放熱フィンの大部分がこれら壁面や柱などによって覆われてしまい、放熱フィンに触れる空気の量が確保できず、放熱性能が限定的となる可能性がある。また、放熱フィンによって奥行きが大きくなり、装置が大型化する課題がある。【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、装置の大型化を抑制することが可能でありながら、放熱性能を向上させることが可能な無線通信装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様に係る放熱機構は、電磁波を反射する反射面が形成されたアンテナ用の反射板と、前記反射板に交差するように接続された１つまたは複数の導体フィンと、を備え、前記導体フィンは、前記反射面と交差する方向に、前記導体フィンを離間するスリット部を少なくとも１つ備え、さらに、各前記スリット部に、前記スリット部を挟んで離間する前記導体フィンの一部同士を接続させる架橋導体部を、少なくとも１つ備えることを特徴とする。また本発明の第二の態様に係る無線通信装置は、前記第一の態様に係る放熱機構を備え、前記反射面上に配置された１つまたは複数のアンテナと、前記反射板に接続され、前記アンテナを介して無線信号を送受信する送受信回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置の大型化を抑制することが可能でありながら、放熱性能を向上させることが可能な放熱機構及びこれを備えた無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の最小構成に係る放熱機構を示す模式斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る無線通信装置の斜視模式図である。
【図３】図２のアンテナ素子近傍部分の拡大図である。
【図４】第１実施形態における熱の流れの説明図である。
【図５】第１実施形態に係る無線通信装置の装置構成を示す模式図で、Ａは一例、Ｂは別の一例、Ｃはさらに別の一例を示す。
【図６】第１実施形態に係る無線通信装置におけるアンテナ素子から電磁波が放射される様子を示した断面模式図である。
【図７】第１実施形態の放熱フィンを変更した第１変形例を示す正面図である。
【図８】第１実施形態の放熱フィンを変更した第２変形例を示す正面図である。
【図９】第１実施形態の放熱フィンを変更した第３変形例を示す正面図である。
【図１０】第１実施形態の放熱フィンを変更した第４変形例を示す正面図である。
【図１１】第１実施形態の放熱フィンを変更した第５変形例を示す正面図である。
【図１２】第１実施形態の架橋導体を変更した第６変形例を示す正面図である。
【図１３】第１実施形態の架橋導体を変更した第７変形例を示す正面図である。
【図１４】第１実施形態の架橋導体を変形した第８変形例を示す正面図である。
【図１５】第１実施形態の放熱フィンのスリットを複数にした第９変形例を示す正面図である。
【図１６】第１実施形態の放熱フィンを誘電体の導電層として利用した第１０変形例を示す正面図である。
【図１７】第１実施形態の放熱フィンを誘電体の導電層として利用した第１１変形例を示す正面図である。
【図１８】第１実施形態の放熱フィンを延伸させた第１２変形例を示す正面図である。
【図１９】第１実施形態の放熱フィンを延伸させた第１３変形例を示す正面図である。
【図２０】第１実施形態の放熱フィンを延伸させた第１４変形例を示す正面図である。
【図２１】本発明の第２実施形態に係る無線通信装置の斜視模式図である。
【図２２】第２実施形態に係るレドームの第１変形例の模式斜視図である。
【図２３】第２実施形態に係るレドームの第２変形例の模式斜視図である。
【図２４】第２実施形態に係るレドームの第３変形例の模式斜視図である。
【図２５】第２実施形態に係るレドームの第４変形例の模式斜視図である。
【図２６】本発明の第３実施形態に係る無線通信装置の斜視模式図である。
【図２７】図２６のアンテナ素子近傍部分の模式斜視図である。
【図２８】第３実施形態にレドームを設けた第１変形例の模式斜視図である。
【図２９】第３実施形態の誘電体の表裏にアンテナパターンを設けた第２変形例の模式斜視図である。
【図３０】第３実施形態の第３変形例のアンテナパターンの模式斜視図である。
【図３１】第３実施形態の第３変形例のアンテナ回路の模式図である。
【図３２】第３実施形態の第４変形例の模式斜視図である。
【図３３】第４実施形態に係る無線通信装置の斜視模式図である。
【図３４】第４実施形態の平面模式図である。
【図３５】本発明の第５実施形態にかかる無線通信装置の模式平面図である。
【図３６】第５実施形態の第１変形例の模式平面図である。
【図３７】第５実施形態の第２変形例の模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明にかかる放熱機構の最小構成例を示すもので、符号１は、電磁波を反射する反射面が形成された反射板である。この反射板１は、これと交差する方向（図示の場合略垂直）に向けて接続された少なくとも一つの導体フィン２を備えている。前記導体フィン２は、前記反射板１の反射面と交差する方向、すなわち導体フィン２の面に沿って、前記導体フィン２を離間する少なくとも一つのスリット部３を備えている。
さらに、前記スリット部３は、このスリット部３によって互いに分離された前記導体フィン２の一部同士を接続させる架橋導体部４を少なくとも一つ備えている。
【００１１】
上記構成により、反射板１から伝導した熱を導体フィン２から大気中等に放出することができる。また導体フィン２は、反射面と略垂直な方向にスリット部３が形成されているため、反射板に垂直な方向に電界をもつ電波を透過させる特性を持ち、結果、アンテナ素子の電磁波反射性能に及ぼす影響を軽減できる。またスリット部３によって分断された導体フィン２は、架橋導体部４によって接続されているので、導体フィン２の基端から先端へ向かう熱伝導を確保して冷却効果を得ることができる。
【００１２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る無線通信装置１００について、図面を参照して説明する。
図２に示すように、本実施形態に係る無線通信装置１００は、箱状の筐体部１０６と、筐体部１０６の一方の面に一体に取り付けられた反射板１０１と、反射板１０１上に設けられた複数のアンテナ素子１０２を有するアレイアンテナ１０２Ｒと、反射板１０１上に起立する（すなわち反射板１０１に対して略垂直に接続される）１または複数の放熱フィン１０８と、筺体部１０６に内蔵された通信用回路１０７とを備えている。
【００１３】
前記通信用回路１０７は、アレイアンテナ１０２Ｒに電気的に接続されている。これにより、通信用回路１０７で生成された無線信号は、アレイアンテナ１０２Ｒを介して電磁波として大気中に放射され、他の装置（例えば無線端末等）との間で送受信される。
前記通信用回路１０７は、熱伝導性の高い部材を中間に介在させて、反射板１０１と接続されており、発生する熱の一部が反射板１０１に伝導する。熱伝導性が高い部材としては、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、半田ボール、半田ボールの周囲に熱伝導性アンダーフィルが充填されたもの等を用いることができる。
前記反射板１０１は、導電性を有する材料で形成された板状の部材である。反射板１０１の一方側の面は、電磁波を反射する反射面１０１ａとされている。反射板１０１は、反射面１０１ａが筺体部１０６との接触面と反対側の面となるように取り付けられる。以下の説明では、反射面１０１ａの延びる平面内で互いに直交する方向をそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向と定義し、これらｘ軸、ｙ軸によって形成されるｘｙ平面の法線方向をｚ軸方向と定義する。また以下、ｙ軸正方向側を鉛直上方とし、ｙ軸負方向を鉛直下方とする。
【００１４】
前記反射面１０１ａ上には、複数のアンテナ素子１０２が互いに間隔を空けて配列され、アレイアンテナ１０２Ｒを形成している。本実施形態では、これら複数のアンテナ素子１０２は、反射面１０１ａの法線方向（ｚ軸方向）から見て格子状に（図示例では４行４列）に配列されている。アレイアンテナ１０２Ｒを構成するアンテナ素子１０２毎に信号の位相や電力を変化させることで、特定の方向に集中的に電波を発射できるビームフォーミングが可能となる。
本実施形態において、個々のアンテナ素子１０２は、反射面１０１ａと平行な面に延在する平面形状のパッチアンテナである。このパッチアンテナとして、公知のものを用いることができ、例えば反射板１０１を貫通する給電点を設けることにより、当該給電点を介してパッチアンテナと通信用回路１０７を接続することができる。
前記複数のアンテナ素子１０２の間、および、各行のアンテナ素子１０２の両端には、放熱フィン１０８が形成されている。図２において放熱フィン１０８は、反射面１０１ａから起立して、反射面１０１ａと交差する（図示例では略直交する）方向に延在している。また前記放熱フィン１０８は、前記反射面１０１ａ上で行列状に、かつ、面の方向を同じくして（同一あるいは平行な平面上に揃えて）配置されている。
【００１５】
放熱フィン１０８の詳細な構造の一例を図３に示す。図３中、放熱フィン１０８は、板状の電気導体で形成されており、前記板状の電気導体には、反射面１０１ａに略垂直な方向に板状の導体を離間する、反射面１０１ａに略平行なスリット１０８ａ、及びスリット１０８ａを挟んで向かい合う導体間の一部を電気的に接続する架橋導体１０８ｂが設けられている。また、放熱フィン１０８は、図３に示すように、はんだ（接続部）１０８ｃなどにより、反射板１０１に固定されている。
【００１６】
放熱フィン１０８を設ける方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、放熱フィン１０８は、板金で形成されていてもよいし、はんだ１０８ｃなどを用いず、反射板１０１と一体で金属削り出しなどによって形成されてもよいし、板状の誘電体上の導体パターンで形成されていてもよい。誘電体上に導体パターンを形成する方法としては、銅箔等の金属箔をパターニングにより形成する方法がある。パターニングプロセスは、プリント基板等の製造プロセスにおいて一般的であり、微細なパターンが形成される。このパターンに用いられる導体は、例えば、銅、銀、アルミ、ニッケルなどの金属や、その他の良導体材料により構成される。
前記誘電体は、例えば、ガラスエポキシ樹脂を用いたプリント基板であっても良い。或いは、誘電体は、ＬＳＩ（Large-Scale Integration）等のインターポーザ（Interposer）基板であっても良いし、ＬＴＣＣ(Low Temperature Co-fired Ceramic)などのセラミック材料を用いたモジュール基板であっても良いし、シリコンなどの半導体基板であっても良い。
【００１７】
図５Ａは、無線通信装置１００の装置構成の一例を模式的に示した図である。図５Ａの無線通信装置１００は、１つの通信用回路１０７が移相器と、無線回路（ＲＦ）と、ベースバンド回路（ＢＢ）とを含んで構成される。ただし、移相器は、各アンテナ素子１０２に１つずつ備えられる。このような構成によってアンテナ素子１０２ごとに位相を変化させることができるため、ビーム方向を制御することが可能となる。
【００１８】
また無線通信装置１００の装置構成の別の一例を図５Ｂに示す。図５Ｂの無線通信装置１００は、１つの通信用回路１０７が無線回路（ＲＦ）とベースバンド回路（ＢＢ）とを含んで構成される。ただし、無線回路は、各アンテナ素子１０２に１つずつ備えられる。
このような構成によって、無線通信装置１００は、アンテナ素子１０２ごとに異なる無線信号を送受信する、空間多重通信にも対応することが可能となる。
【００１９】
また無線通信装置１００の装置構成のさらに別の一例を図５Ｃに示す。図５Ｃの無線通信装置１００は、複数の通信用回路１０７の各々が１つの無線回路（ＲＦ）を含んで構成される。すなわち、通信用回路１０７は、各アンテナ素子１０２に１つずつ備えられる。
このような構成によって、無線通信装置１００は、アンテナ素子１０２ごとに異なる無線信号を送受信する、空間多重通信にも対応することが可能となる。
【００２０】
ただし、無線通信装置１００の装置構成は必ずしも図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに限られない。例えば図５Ａ、図５Ｂにおいて通信用回路１０７がベースバンド回路（ＢＢ）を含まない構成であっても良い。またベースバンド回路（ＢＢ）が無線通信装置１００の外部に配置されるような構成であっても良いし、その他の構成であっても良い。
【００２１】
次に、上記第１実施形態の無線通信装置１００の効果について説明する。
図４は、第１実施形態に係る無線通信装置１００における放熱の流れを図示した模式図である。図４に示す無線通信装置１００は、ｘ軸負方向から見た断面である。図４に示すように、通信用回路１０７で発生した熱は、図中白抜きの矢印で示すように、反射板１０１を介して電気導体である放熱フィン１０８に伝わり、放熱される。放熱フィンは電気導体を備えるため、伝熱性が高く、よって通信用回路１０７で発生した熱が効率よく放熱される。無線通信装置１００が放熱フィン１０８を有することによって、無線通信装置１００内で発生した熱が空気に触れる面積、言い換えれば放熱面積が増加する。したがって、無線通信装置１００の放熱性能は向上する。
【００２２】
放熱フィン１０８が延在する方向は、図２に示すようにｙ軸方向と一致することが好ましい。放熱フィン１０８の放熱によって昇温された空気には、密度の減少に伴って鉛直上方に向かう力が付加される。そのため、放熱フィン１０８がｙ軸方向に配列していることで、鉛直下方から鉛直上方に向かう空気の自然対流を阻害することなく、効率的に放熱できる。ただし、放熱フィン１０８が延在する方向は、ｙ軸方向に限定されず、ｘｙ平面内のいずれの方向でもよい。また、放熱フィン１０８の反射面１０１ａ上の位置も、図２に示す配置に限定されない。例えば、図２中放熱フィン１０８はｘ軸方向のアンテナ素子１０２間に配置されているが、ｙ軸方向のアンテナ素子１０２間に配置されていてもよい。
【００２３】
しかしここで、放熱フィン１０８が、電気導体で構成され、反射板とはんだ１０８ｃ等により接合されているとき、放熱フィン１０８は電気的に見て、アンテナ近傍の反射板導体の一部がｚ軸正方向へ突出した構成と実質的に同じ作用を有する。すなわち、このような構造は、アンテナの近傍電磁界及び放射電磁波を乱し、アンテナ素子の動作を阻害する。そこで、本発明においてはさらに、アンテナ素子が作る反射板１０１直上の電界が反射板１０１に垂直であることに着目し、放熱フィン１０８は、反射板に垂直な方向に導体を離間するため、図３に示すスリット１０８ａを備える。このスリット１０８ａによって部分的に離間された放熱フィン１０８は、離間された方向（ｚ軸方向）に平行な電界をもつ電磁波を透過させる特性を持つことから、スリット１０８ａを備えた放熱フィン１０８は、反射板に垂直な方向に電界をもつ電波を透過させる特性を持ち、結果、アンテナ素子に及ぼす影響を軽減できる。ただし、放熱フィン１０８は、反射板から先端まで熱を効率よく伝えるため、スリット間を繋ぐ架橋導体１０８ｂをさらに備える。このとき、放熱フィン１０８の電波透過特性は電磁波の周波数によって変化し、周波数特性は、スリット１０８ａを挟んで向かい合う導体間のキャパシタンスと、架橋導体１０８ｂのインダクタンスとで決まるため、スリット１０８ａと架橋導体１０８ｂの寸法、形状の設計調整により、アンテナ素子の共振周波数に応じた最適な、透過特性を持つように設計するのがより望ましい。
【００２４】
図６は、第１実施形態に係る無線通信装置１００におけるアンテナ素子１０２から図中破線の矢印で示すように、電磁波Ｅが放射される様子を示した断面模式図である。アンテナ素子１０２から放射される電磁波Ｅは、ビームフォーミングするため種々の方向に配向性をもって放射される。そのため、ｚ軸方向から破線の矢印の方向へ所定の角度を有して放射された電磁波Ｅは、放熱フィン１０８に入射する。放熱フィン１０８が電波透過特性を有することで、アンテナ素子１０２から放射される電磁波Ｅは、放熱フィン１０８を透過できる。このように、放熱フィン１０８が電磁波Ｅを透過できることによって、無線通信装置１００は、電磁波Ｅの放射角度を制限することなく、他の装置と無線通信することができる。
【００２５】
上述のように、本発明の第１実施形態に係る無線通信装置１００は、放熱フィン１０８により通信用回路１０７で発生した熱の放熱性能を向上させることができる。無線信号の送受信に伴って通信用回路１０７が発熱すると、通信用回路１０７やその他の図示せぬ回路の動作に影響を及ぼす可能性がある。すなわち、通信用回路１０７で発生した熱は、図中、白抜きの矢印で示す伝導経路Ｈに沿って熱伝導して、放熱フィン１０８から放熱することにより放熱性能を向上させることで、無線通信装置１００の安定的な動作を可能とする。
また本発明の第１実施形態に係る無線通信装置１００では、放熱フィン１０８は、アンテナ素子１０２から放射される電磁波を透過することができる。そのため、無線通信装置１００は、アンテナ素子１０２による無線通信を放熱フィン１０８が阻害することを避けることができる。
以上、本発明の第１実施形態に係る無線通信装置について図面を参照して説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更を加えることができる。
【００２６】
例えば、本実施形態において、通信用回路１０７は筺体部１０６に内蔵されるため、反射板１０１の反射面１０１ａと反対側の面に配置される。しかし、通信用回路１０７が反射板１０１に熱を伝えることができれば、通信用回路１０７はどのように配置されても良い。また熱伝導性の高い材料で通信用回路１０７と反射板１０１とが接続されていれば、通信用回路１０７は、必ずしも反射板１０１に直接接続されていなくても良い。また通信用回路１０７は、反射板１０１の反射面１０１ａ側に配置されていても良いし、他の位置に配置されても良い。
【００２７】
また、図２中、無線通信装置１００は、複数のアンテナ素子１０２を有するアレイアンテナ１０２Ｒ、及び複数の放熱フィン１０８を備えるが、必ずしも複数のアンテナ素子１０２及び複数の放熱フィン１０８を備えていなくてもよく、１つのアンテナ素子１０２、及び１つの放熱フィン１０８を備えていてもよい。
【００２８】
また、放熱フィン１０８は、必ずしも図２に示す構造でなくてもよい。
例えば、放熱フィン１０８は、図７に第１変形例として示すように、スリット１０８ａを挟んで離間された導体の端部のうち、架橋導体１０８ｂから離れた部分に、スリット１０８ａによって離間された導体間の距離を縮める、追加導体部１０８ｄを備えていてもよい。追加導体部１０８ｄにより、架橋導体１０８ｂによるインダクタンスを変えることなく、スリット１０８ａによって離間された導体間のキャパシタンスを増加させることができる。
【００２９】
また、放熱フィン１０８は、図８に第２変形例として示すように、スリット１０８ａが反射面１０１ａに略垂直な方向に引き伸ばされていてもよい。こうすることで、架橋導体１０８ｂのインダクタンスを増加させることが可能となる。その上で、追加導体部１０８ｄにより、スリット１０８ａによって離間された導体間のキャパシタンスを維持、または増加させることができる。また、図９に第３変形例として示すように、架橋導体１０８ｂがメアンダ形状となっていて、インダクタンスが増加されていてもよい。
【００３０】
また、スリット１０８ａは、図１０に第４変形例として示すように、メアンダ状のスリットとなっていてもよい。このようにすることで、スリット１０８ａを挟んで離間された導体間のキャパシタンスを増加させることができる。また、図１１に第５変形例として示すように、図８と同様にスリット１０８ａが反射面１０１ａに略垂直な方向に引き伸ばされているとき、追加導体部１０８ｄが、スリット１０８ａを挟んで向かい合う他方の追加導体部１０８ｄに近い部分のみy軸方向に延伸されていてもよい。このようにすることで、図１１中架橋導体１０８ｂは、追加導体部１０８ｄの内、y軸方向に延伸されていない分のスペースを用いて、メアンダ形状とすることができる。したがって、スリット１０８ａを挟んで離間された導体間のキャパシタンスを減少させることなく、架橋導体１０８ｂのインダクタンスを増加させることができる。
【００３１】
また、図３中、架橋導体１０８ｂは、スリット１０８ａの略中央に１つ位置していたが、図１２及び図１３に第６変形例、第７変形例として示すように、放熱フィン１０８ａは、架橋導体１０８ｂを複数備え、かつそれらがスリット１０８ａの中央部以外、例えば図中ｙ軸端部に位置していてもよい。
【００３２】
また、図３中、スリット１０８ａは、放熱フィン１０８中ｚ軸方向中央部に位置していたが、図１４に第８変形例として示すように、スリット１０８ａは放熱フィン１０８中ｚ軸方向中央部以外の部分に位置していてもよい。ただし、図１４中に示す、スリット１０８ａ中央部と反射面１０１ａとの距離ｈが長すぎると、反射板１０１と連結され、ｚ軸正方向に突出する導体部が長くなるため、アンテナ素子１０２の性能が阻害されやすくなる。
よって、距離ｈは、例えば、アンテナ素子１０２が放射する電磁波の真空中の波長をλとしたとき、λ／４以下がより望ましい。ただし、スリット１０８ａでの伝熱特性劣化により、スリット１０８ａよりｚ軸正方向の放熱フィン１０８に伝わる熱量が減少することから、距離ｈが短すぎると、放熱フィン１０８全体に伝わる熱量が減少し、放熱性能が劣化する。よって、アンテナ素子１０２性能の劣化の許容範囲において、距離ｈは出来るだけ長いほうがより望ましい。
また、スリット１０８ａの数が多いほど、放熱フィン１０８ａの電波透過特性が向上することから、放熱フィン１０８は、図１５に第９変形例として示すようにスリット１０８ａを複数備えていてもよい。
【００３３】
また図１６に第１０変形例として示すように、放熱フィン１０８は、誘電体基板１０８ｅにおける複数の導体層として形成されていてもよい。図１６中、放熱フィン１０８は２層の導体パターンを備えるが、２層に限らず、３層以上の導体パターンを備えていてもよい。またこのとき、複数の導体層間が、導体ビア１０８ｆで電気的に接続されていてもよい。導体ビア１０８ｆにより、放熱フィン１０８を構成する導体同士がより密に接続されることで、放熱フィン１０８の伝熱性を向上させることができる。導体ビア１０８ｆは、誘電体基板１０８ｅにドリルで形成した貫通孔に、めっきをして形成される場合が一般的であるが、層間を電気的に接続できれば、どの様なものでもよい。例えば、レーザーで形成するレーザービアを用いても良いし、銅線などを用いても良い。また、図１７に第１１変形例として示すように、追加導体部１０８ｄが、異なる導体層間で向かい合うように設けられていてもよい。このようにすることで、スリット１０８ａを挟んで離間する導体間のキャパシタンスをより増加させることができる。
【００３４】
また放熱フィン１０８は、図１８に第１２変形例として示すように、ｙ軸方向に延伸されて同一平面状に連続していてもよい。このとき、放熱フィン１０８からの放熱による放熱フィン周囲のｙ軸正方向への上昇気流が、効率よく整流され、放熱性能が向上する。このとき、放熱フィン１０８の構造は、例えば図１９に第１３変形例として示すように、ｙ軸方向に延伸された誘電体基板１０８ｅ上に、上述の放熱フィン１０８の導体パターンが複数ｙ軸方向に離間されて配列されていてもよい。また図２０に第１４変形例として示すように、ｙ軸方向に延伸された誘電体基板１０８ｅ上に、１つの上述の放熱フィン１０８の導体パターンが、ｙ軸方向に延伸されていて配置されていてもよい。図２０においては、スリット１０８ａに、架橋導体１０８ｂが略等間隔で複数設けられている。なお、放熱フィン１０８の導体パターンのｙ軸方向の幅は、図２０のように延伸されていてもよいが、アンテナの放射する電磁波をより阻害しない構成として、λ／２以下となっている方がより望ましい。
【００３５】
さらに、放熱フィン１０８の表面には非導電性の防護膜が備えられていても良い。このような構成によれば、屋外の雨や雪、ほこりから放熱フィン１０８を保護することが可能となり、無線通信装置１００の耐候性を向上させることができる。防護膜は、例えば撥水性や耐水性を備えることが好ましいが、当然他の性質のものであっても良い。
【００３６】
［第２実施形態］
図２１は、本発明の第２実施形態にかかる無線通信装置２００の斜視模式図である。第２実施形態にかかる無線通信装置２００は、レドーム２０５が設けられている点が、第１実施形態に係る無線通信装置１００と異なる。第１実施形態にかかる無線通信装置１００と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省く。図２１では、理解を容易にするために、反射板１０１とレドーム２０５とを組立て状態から分離して図示している。
【００３７】
レドーム２０５は、反射板１０１における反射面１０１ａと略同一の平面形状を有していて、反射面１０１ａ全体を覆う部材である。レドーム２０５は、平面視（図２３の上方から見て）にてＣ字状をなし、鉛直上方及び鉛直下方に開口を有する。すなわち、第２実施形態の無線通信装置２００にあっては、レドーム２０５と反射板１０１とによって囲まれる、通気流路Ｋが形成される。通気流路Ｋ内には、反射面１０１ａ上に設けられた複数のアンテナ素子１０２が収容される。レドーム２０５によりアンテナ素子１０２等が覆われるため、無線通信装置２００は、アンテナ素子１０２を物理的な衝撃から守ることができる。
【００３８】
なお、図示したレドーム２０５は、角部を有する形状であるが、レドーム２０５の形状は、反射面１０１ａを覆うことができれば、特に限定されない。例えばレドームは、反射面１０１ａを覆う曲面を有する形状でもよい。
レドーム２０５は、通常誘電体材料からなる。レドーム２０５が誘電体材料からなる場合、レドーム２０５は、通気流路Ｋ内に収容されたアンテナ素子１０２が放射する電磁波を透過することができる。
【００３９】
なお、レドーム２０５は、誘電体材料の代わりに、周波数選択表面（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｈｅｅｔ：ＦＳＳ）で構成されていてもよい。周波数選択表面は、通常、導体片や、導体板中の開口などの、導体パターンが、周期的に配列された構造となっており、導体パターンの設計により、該周波数選択表面に入射する電磁波のうち、特定の周波数帯の電磁波を選択的に透過、あるいは反射させることができる。アンテナ素子１０２が放射する周波数の電磁波を透過させる周波数選択表面でレドーム２０５が構成されることで、レドーム２０５はアンテナ素子１０２が放射する電磁波を透過させることができる。また同時に、レドーム２０５が導体を含む構成となることで、レドーム２０５の伝熱性が向上する。このときレドーム２０５と反射板１０１との間とを、伝熱性能を担保しつつ接続することで、レドーム２０５に通信用回路１０７からの熱が伝わり、結果無線通信装置２００の放熱性能をさらに向上させることができる。
【００４０】
図２１においてレドーム２０５は、鉛直上方及び鉛直下方に開口を有する。放熱によって昇温された空気は、密度の減少に伴って鉛直上方に向かう。そのため、レドーム２０５の鉛直下方の開口は吸気口２０３であり、鉛直上方の開口は排気口２０４である。
前記レドーム２０５によって形成される通気流路Ｋ内では、自然対流によって空気が流動する。昇温された空気は自然対流により吸気口２０３側から排気口２０４側に流れる。
通気流路Ｋ内の空気が吸気口２０３側から排気口２０４側に流れると、吸気口２０３側の空気密度が低くなり、外部から空気が供給される。すなわち、レドーム２０５を設けることで、吸気口２０３から排気口２０４に向けた連続的な自然対流（いわゆる、煙突効果）が形成される。この結果、通信用回路１０７で発生した熱が伝わった反射板１０１の反射面１０１ａ及び放熱フィン１０８の表面に、新鮮な外気が常に供給されるため、無線通信装置２００の放熱効率は、より向上する。
【００４１】
図２１では、吸気口２０３および排気口２０４の例として、レドーム２０５の鉛直下方および鉛直上方の面全体が取り除かれた開口が示された。しかし、吸気口２０３および排気口２０４の開口は、必ずしも面全体が取り除かれて構成される必要はない。例えば図２２に第１変形例として示すように、吸気口２０３および排気口２０４は、レドーム２０５の鉛直下方および鉛直上方それぞれの面を構成する下面板２０５ａおよび上面板２０５ｂがそれぞれの一部に有する開口であっても良い。本実施の形態において、レドーム２０５は、鉛直上方および鉛直下方の各々に開口（排気口２０４および吸気口２０３）を有するものとした。しかし、無線通信装置２００がレドーム２０５の内部に風を取り込むことができれば、開口の位置および数はこれに限定されない。
【００４２】
例えば、レドーム２０５は、鉛直上方および鉛直下方以外の他の面（すなわち、レドーム２０５の側面）に吸気口２０３および排気口２０４を有しても良いし、鉛直上方または鉛直下方または側面のいずれかに吸気口２０３および排気口２０４を有しても良い。また、レドーム２０５は、吸気口２０３と排気口２０４とが一体となった１つの開口を有しても良いし、１または複数の吸気口２０３と１または複数の排気口２０４とを有しても良い。レドーム２０５が複数の吸気口２０３および複数の排気口２０４を備える例として、レドーム２０５が鉛直上方および鉛直下方と側面とに開口を有する構成が挙げられる。この構成を有する無線通信装置２００は、屋外に配置された場合、屋外における自然の風がレドーム２０５の内部に取り込まれるため、無線通信装置２００の放熱効率は、より向上する。
【００４３】
また通気流路内の空気の流れは、自然対流に限られない。例えば、図２３に第２変形例として示すように、無線通信装置２１０は、吸気口２０３側にファン２１１を設けても良い。ファン２１１が外部から供給される電力によって回転駆動することで、ファン２１１は、外部から通気流路内に向けて空気を導入する。これにより、図中破線で示す矢印のように通気流路内に強制的な空気の対流が生じる。
このような構成によれば、無線通信装置２１０は、空気の自然対流のみによる放熱に比べて、さらに効率的かつ良好な放熱効果を得ることができる。なお、ファン２１１は、通気流路内に強制的な空気の対流を生じることができれば他の場所に設けられても良い。また、この無線通信装置２１０を備える通信システム全体を冷却する対流を生じるファンの気流に沿う方向に正対するように前記吸気口２０３を配置しても良い。
【００４４】
例えば、排気口２０４にファン２１１が設けられる構成であっても、無線通信装置２１０は同様の効果を得ることができる。また吸気口２０３及び排気口２０４の両方に、ファン２１１が設けられても良い。
また無線通信装置が配置される環境に応じて、図２４に第３変形例として示されるように、無線通信装置２２０は、排気口２０４の鉛直上方に、上面視にて（ｙ軸方向に見て）少なくとも排気口２０４の開口と重なるように、かつ、排気口２０４を塞がないように筐体部１０６の上部との間にｙ軸方向へ間隔をおいてひさし２２１を備えても良い。このような構成によれば、ひさし２２１がレドーム２０５の内部に雨や雪が入ることを防ぐため、無線通信装置２２０の耐候性が向上する。また、無線通信装置２２０は、吸気口２０３、排気口２０４をふさぐ通気性の部材を備えていても良い。通気性の部材は例えば金網のようなメッシュ状の部材や、布であっても良いし、他の部材であっても良い。このような構成によれば、レドーム２０５の内部に異物や雨、雪などが入ることを防ぎ、無線通信装置２２０の耐久性や耐候性を向上させることができる。
【００４５】
さらに、図２５に第４変形例として示すように、無線通信装置の配置される環境が許容する限りにおいて、無線通信装置２３０は、筐体部１０６の裏側（反射面１０１ａとは反対側の面）に、放熱器２３１（ヒートシンク）を備えても良い。このような構成によれば、無線通信装置２３０の放熱性能はさらに向上する。なお、放熱器２３１には、図示例のように複数の放熱フィンを備える構成に限られず、例えば、単に筐体部１０６の裏面を粗面化して放熱面積を大きくする構成、あるいは、熱媒体の相変化を利用する構成を適用することができる。
【００４６】
上述のように、本発明の第２実施形態に係る無線通信装置は、レドームを有することによって空気が対流するための流路を形成する。そのため、外気が効率的に無線通信装置の内部に供給され、無線通信装置の放熱性能が向上する。
またレドームが、所定の材質で形成される、又は、所定の周波数選択表面を有することにより、無線通信装置は、レドームが無線通信を阻害することを抑制できる。
【００４７】
［第３実施形態］
図２６は、本発明の第３実施形態にかかる無線通信装置３００の斜視模式図である。第３実施形態にかかる無線通信装置３００は、アンテナ素子３０２が反射面１０１ａに対して起立している点が、第１実施形態に係る無線通信装置１００と異なる。第１実施形態にかかる無線通信装置１００と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省く。
【００４８】
前記アンテナ素子３０２が反射面１０１ａに対して起立していると、アンテナ素子３０２の表面及び裏面の両方が空気に触れる。そのため、無線通信装置３００の放熱性能が向上する。
図２６に示すように、アンテナ素子３０２の厚さ方向はｘ軸方向を向いている。そのためアンテナ素子３０２から放射される電磁波は、同一方向に延在して存在する放熱フィン１０８に入射する。放熱フィン１０８は、第１実施形態の無線通信装置１００と同様にスリット１０８ａ及び架橋導体１０８ｂを備えており、特定帯域の電磁波を透過することができる。すなわち、第３実施形態における無線通信装置３００は、放熱フィン１０８が無線通信を阻害することなく、放熱することができる。
【００４９】
また放熱によって昇温された空気は、密度の減少に伴って鉛直上方に向かう。アンテナ素子３０２が放熱フィン１０８と同様にｙ軸方向に延在している場合、無線通信装置３００は、アンテナ素子３０２が自然対流を妨げることを防ぐことができる。
個々のアンテナ素子３０２は、図２７に示すように、板状の誘電体基板３０３と、この誘電体基板３０３の表面に形成された導体パターンであるアンテナパターン３０４ａ及びアンテナパターン３０４ｂと、を有している。誘電体基板３０３は、上記のようにその厚さ方向をｘ軸方向に向けて配置される。誘電体基板３０３は、例えばガラスエポキシ樹脂を用いたプリント基板や、ＬＴＣＣのようなセラミック基板によって形成される。
【００５０】
本実施形態では、上記の誘電体基板３０３の一方の面に、略Ｌ字型のプリント配線が一対設けられている。プリント配線は、例えば銅箔のように良好な電気伝導性と熱伝導性とを備える材料で形成されることが望ましい。これらプリント配線がそれぞれ上記のアンテナパターン３０４ａ及びアンテナパターン３０４ｂである。このように良好な熱伝導性を備えるアンテナ素子３０２が、さらに反射板１０１とはんだ等の良好な熱伝導性を備える材料で接続されているとき、アンテナ素子３０２も、放熱フィン１０８と同様に、通信用回路１０７の熱が伝わり、結果無線通信装置３００の放熱性能を向上させることができる。
【００５１】
さらに、アンテナパターン３０４ａ及びアンテナパターン３０４ｂは、給電点３０５を介して、筐体部１０６に内蔵された通信用回路１０７に接続される。通信用回路１０７は、給電点３０５を介して電力をアンテナパターン３０４ａ及びアンテナパターン３０４ｂに供給する。これによって、通信用回路１０７は、アンテナ素子３０２を励振する。以上のように、アンテナ素子３０２は、アンテナパターン３０４ａ及びアンテナパターン３０４ｂによってダイポールアンテナを形成する。
【００５２】
以上、本発明の第３実施形態について図面を参照して説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更を加えることが可能である。
例えば図２８に第１変形例として示すように、反射板１０１の反射面１０１ａはレドーム２０５を有していることが好ましい。無線通信装置３００がレドーム２０５を有することで、無線通信装置３００は、アンテナ素子３０２を物理的な衝撃から防ぐことができる。また無線通信装置３００がレドーム２０５を有することで、無線通信装置３００は、レドーム２０５と反射板１０１とで囲まれる通気流路内の自然対流を促進することができる。なお、アンテナ素子３０２は、放熱フィン１０８と前記自然対流に沿って同一方向に延在しているため、自然対流を阻害することはない。
【００５３】
さらに、無線通信装置の配置される環境が許容する限りにおいて、筐体部１０６の裏側（反射面１０１ａとは反対側の面）に、図２５に示すものと同様の放熱器（ヒートシンク）が備えられても良い。このような構成によれば、無線通信装置の放熱性能は、さらに向上する。さらに、無線通信装置の配置される環境に応じて、排気孔の上部に、図２４と同様にひさしが備えられても良い。このような構成によれば、無線通信装置はレドームの内部に雨や雪が入ることを防ぎ、無線通信装置の耐候性は向上する。
さらに、上記実施形態では、誘電体基板３０３の一方側の面のみにアンテナパターン３０４ａ、及びアンテナパターン３０４ｂが設けられた例について説明した。しかしながら、アンテナパターンの態様はこれに限定されず、例えば図２９に第２変形例として示すように、誘電体基板３０３の一方側の面にアンテナパターン３０４ａが設けられ、他方側の面にアンテナパターン３０４ｂが設けられても良い。
【００５４】
またアンテナ素子３０２に用いられるアンテナは、図２７及び図２９に図示されたダイポールアンテナに限られず、スプリットリング共振器を用いたアンテナでもよい。
具体的には、図３０及び図３１に第３変形例として示すように、アンテナ素子３０２は、誘電体基板３０３の表面に略Ｔ字状のプリント配線が形成されて構成される。このプリント配線のうち、反射板１０１（反射面１０１ａ）に近接する側の領域はおおむね矩形状をなすことで矩形導体部３０７を構成する。一方で、反射面１０１ａから離間する側の領域は略Ｃ字状をなすことで環状導体部３０６を構成する。
【００５５】
前記環状導体部３０６には、その周方向の一部が切り欠かれたスプリット部３０８が形成されている。これにより、環状導体部３０６はコイル（インダクタ）として内側の矩形領域３０９で磁界を形成し、スプリット部３０８はキャパシタとして一定の静電容量を確保する。この構成によりインダクタとキャパシタとが直列に接続されたスプリットリング共振器が形成される。
前記環状導体部３０６の周方向の他の一部には、給電ビア３１０を介して給電線３１１が接続されている。これにより、給電点３０５から伝送される無線信号が、スプリット共振器に入力される構成となっている。
【００５６】
このようなスプリットリング共振器としてのアンテナ素子３０２は、同じ動作周波数のダイポールアンテナに比べて寸法を小さくすることができる。これにより、ダイポールアンテナとしてのアンテナ素子３０２を用いた場合に比べて、アンテナ素子３０２間の間隙をより広くとることができる。このような構成によって、通信用回路１０７をより効率的に冷却することができる。
【００５７】
さらに、図３２に第４変形例として示すように、上記のスプリットリング共振器としてのアンテナ素子３０２を複数積層して、これらアンテナ素子３０２同士を導電性ビア３１５によって互いに接続するとともに、アンテナ素子３０２同士の間に給電線３１１を設けても良い。このような構成によれば、互いに対向するアンテナ素子３０２によって、給電線３１１に対するシールド性能を向上させることができる。すなわち、給電線３１１に対する外部からのノイズを遮蔽することができる。
【００５８】
上述のように、本発明の第３実施形態に係る無線装置を用いれば、起立したアンテナ素子と空気が触れる面積が大きくなるため、より効率的な放熱を行うことができる。また放熱フィンがスリット１０８ａ及び架橋導体１０８ｂを有するため、アンテナ素子から放射された電磁波を阻害することなく、効率的な放熱を行うことができる。
【００５９】
［第４実施形態］
図３３は、本発明の第４実施形態にかかる無線通信装置４００の斜視模式図である。また図３４は、本発明の第４実施形態に係る無線通信装置４００の平面模式図である。第４実施形態にかかる無線通信装置４００は、アンテナ素子４０２がｙ軸方向に対して傾いている点が、第３実施形態に係る無線通信装置３００と異なる。第１実施形態にかかる無線通信装置１００と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省く。
【００６０】
前記無線通信装置４００におけるアンテナ素子４０２は、複数の第１アンテナ素子４０２ａを有する第１素子群Ｌ１と、複数の第２アンテナ素子４０２ｂを有する第２素子群Ｌ２と、を備えている。
第１素子群Ｌ１における第１アンテナ素子４０２ａは、反射面１０１ａ上におけるｙｚ平面内で、ｙ軸方向に対して、おおむね４５°だけ傾斜した第１の方向に延在している。
一方で、第２素子群Ｌ２における第２アンテナ素子４０２ｂは、上記の第１の方向に対してｙｚ平面内でおおむね直交する方向（第２の方向）に傾斜している。そして、第１素子群Ｌ１は、反射面１０１ａ上で第２の方向に間隔を空けて複数配列され、第２素子群Ｌ２が第１の方向に間隔を空けて複数配列されている。
【００６１】
前記複数の第１アンテナ素子４０２ａ、及び複数の第２アンテナ素子４０２ｂは、互いに同一の格子定数を有する正方格子状に配列されている。すなわち、反射面１０１ａの法線方向（ｚ方向）から見て、互いに隣接する第１アンテナ素子４０２ａ同士の間の寸法はいずれもおおむね等しい。同様にして、互いに隣接する第２アンテナ素子４０２ｂ同士の間の寸法もいずれもおおむね等しい。
それぞれの第１アンテナ素子４０２ａは、第２の方向で互いに隣り合う一対の第２アンテナ素子４０２ｂ同士の間に配置されている。さらに、反射板１０１（反射面１０１ａ）の法線方向から見て、隣接する一対の第２アンテナ素子４０２ｂ同士を結ぶ線は、第１アンテナ素子４０２ａの第１の方向における中央を通るように構成されている。ここで、上記のように第２アンテナ素子４０２ｂも正方格子状に配列されることから、隣接する一対の第１アンテナ素子４０２ａ同士を結ぶ線も、第２アンテナ素子４０２ｂの第１の方向における中央を通る。なお、上記の「中央」は、必ずしも厳密である必要はなく、実質的に第１アンテナ素子４０２ａ、又は第２アンテナ素子４０２ｂを等分する領域を通ればよい。
【００６２】
上記のように第１素子群Ｌ１と第２素子群Ｌ２とは、互いに直交する方向に配列されることから、それぞれの偏波も互いに直交した状態となる。さらに、複数の第１素子群Ｌ１、及び第２素子群Ｌ２は、通信用回路１０７（図３３、３４には不図示）によってそれぞれ別個に制御される。すなわち、第１素子群Ｌ１、及び第２素子群Ｌ２は、異なる位相、電力の無線信号がそれぞれ給電される。これにより、上記第１素子群Ｌ１、及び第２素子群Ｌ２は、互いに独立したアレイアンテナを形成する。すなわち、これらアレイアンテナは、偏波ごとに異なるビームを形成することが可能な偏波共用アレイアンテナとして動作する。
さらに、第１素子群Ｌ１、及び第２素子群Ｌ２が上記のように配列されることで、第１アンテナ素子４０２ａ、及び第２アンテナ素子４０２ｂからの信号放射によって形成される電場、磁場のうち、強度が高い領域同士が重なり合う可能性を低減することができる。
これにより、第１アンテナ素子４０２ａと第２アンテナ素子４０２ｂとの電磁的な結合を抑制しつつ、互いを近接させて配置することができる。加えて、上記のような構成によれば、第１アンテナ素子４０２ａ、及び第２アンテナ素子４０２ｂによって形成される間隙が、ｙ軸に沿ってジグザグ状に蛇行した状態となる。これにより、通気流路中を自然対流によって流れる空気が、第１アンテナ素子４０２ａ、及び第２アンテナ素子４０２ｂに対して十分に接触するため、無線通信装置４００の放熱性能がさらに向上する。
【００６３】
［第５実施形態］
図３５〜図３７は、本発明の第５実施形態にかかる無線通信装置４００´を示すものである。図３５は第５実施形態の平面模式図で、第５実施形態にかかる無線通信装置４００´が、第４実施形態に示される無線通信装置４００と構成を異にするのは、ｙ軸方向に平行な放熱フィン１０８に加え、ｘ軸方向に平行な放熱フィン１０８を備える点である。
図３５のように、第５実施形態の無線通信装置４００’は、ｘ軸方向に平行な放熱フィン１０８をさらに備えることで、鉛直方向（ｙ軸方向）に流れる上昇気流Ａと、水平方向（ｘ軸方向）に吹く屋外の風Ｂの両方を、妨げることなくアンテナ領域に取り込みかつ該アンテナ領域から排出することが可能となり、放熱性能を向上させることが可能となる。
【００６４】
特に、アンテナ領域に導入された気流が最初に衝突する第１アンテナ素子４０２ａ、第２アンテナ素子４０２ｂ及び放熱フィン１０８が、気流に対して直交しないように斜めに配置することによって、気流の速度低下を避けることができるため、放熱性能向上の観点から好ましい。
また、図３５の構成に限定されず、図３６に第１変形例として示すように、第１素子群Ｌ１と第２素子群Ｌ２が配置されたアンテナ領域を取り囲むように、反射板１０１の周縁部にて放熱フィン１０８を放射状に配置する構成としても良い。このように構成することで、上昇気流Ａと、屋外の風Ｂの両方を、妨げることなくアンテナ領域に取り込みかつ該アンテナ領域から排出することが可能となり、放熱性能を向上させることが可能となる。
また図３５及び図３６の構成に限定されず、これら図３５、図３６に示した放熱フィン１０８の配置を組合せて用いる構成としても良い。例えば、アンテナ領域の周囲又は内部において、放熱効率を確認しながら、放熱フィン１０８を部分的に省略する構成としても良い。
【００６５】
さらに図３７に第２変形例として示すように、図３５、図３６の構成にレドーム２０５を追加しても良い。この場合には、図３７に示すようにレドーム２０５の上下方向の吸気口２０３及び排気口２０４に加えて側部に開口４１０を設けることが好ましい。これによってレドーム２０５を備えながら、水平方向となるｘ軸方向に吹く風を取り込むことが可能となる。
【００６６】
なお、図３７ではレドーム２０５の側部の一部に複数の開口４１０を設けた場合を例に示したが、開口４１０は側部の大部分が取り除かれて形成されていても良いし、その他の構成であっても良い。
また上記の図３５〜図３７のいずれの構成においても、アンテナ素子４０２が放射する電磁波は、放熱フィン１０８に入射する。しかしながら、放熱フィン１０８は、第１実施形態の無線通信装置１００と同様にスリット１０８ａ及び架橋導体１０８ｂを備えており、特定帯域の電磁波を透過することができる。すなわち、第４及び第５実施形態における無線通信装置４００，４００´は、放熱フィン１０８に無線通信を阻害されることなく、放熱することができる。
【００６７】
本実施形態においても、無線通信装置４００’は、上述と同様に、レドーム２０５、ファン２１１、ひさし２２１、放熱器２３１（ヒートシンク）をそれぞれ用いることができる。また個々のアンテナ素子４０２は、第３実施形態におけるアンテナ素子３０２と同様の物を用いることができる。第３実施形態において説明したアンテナ素子３０２の中でも、図３０〜図３２に示すスプリットリング共振器を用いた小型のアンテナを用いることによって、通気流路の空気の流れを妨げない構成が可能となる。
上述のように、第４及び第５実施形態に係る無線通信装置によれば、アンテナ素子から放射される電磁波を阻害することなく、放熱を行うことができる。また２つの方向に傾斜して延在するアンテナを有するため、偏波ごとに異なるビームを形成することができる。
【００６８】
以上、各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成は、詳細には、その要旨を逸脱しない範囲の設計変更、例えば、本発明の要旨の範囲で当業者が理解しえる様々な省略、置き換え、変更をすることができる。
本発明は、アンテナおよびこれを有する無線通信装置に利用することができる。
この出願は、２０１７年３月１４日に出願された日本出願特願２０１７−０４８６９３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００６９】
１…反射板、
２…導体フィン、
３…スリット部、
４…架橋導体部、
１００，２００，２１０，２２０，２３０，３００，４００…無線通信装置
１０１…反射板
１０１ａ…反射面
１０２，３０２，４０２…アンテナ素子
１０２Ｒ，３０２Ｒ，４０２Ｒ…アレイアンテナ、
１０６…筐体部、
１０７…通信用回路
１０８…放熱フィン
１０８ａ…スリット
１０８ｂ…架橋導体
１０８ｃ…はんだ（接続部）
２０１…天板
２０２…支持部
２０３，５０３…吸気口
２０４，５０４…排気口
２０５，５０５…レドーム
２０５ａ  下面板
２０５ｂ  上面板
２１１…ファン
２２１…ひさし
２３１…放熱器（ヒートシンク）
３０３…誘電体基板
３０４ａ，３０４ｂ…アンテナパターン（導体パターン）
３０５…給電点
３０６…環状導体部
３０７…矩形導体部
３０８…スプリット部
３０９…矩形領域
３１０…給電ビア
３１１…給電線
３１５…導電性ビア
４０２ａ…第１アンテナ素子
４０２ｂ…第２アンテナ素子
４０３…開口部
Ｅ…電磁波
Ｌ１…第１素子群
Ｌ２…第２素子群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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