(57)【要約】【課題】  複数の周波数で動作可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】  アンテナ装置１０は、導体１と、給電部２と、交流電源３とを備える。導体１は、円柱導体からなるダイポールである。そして、導体１は、電波の波長をλとした場合、略λの長さＬおよび略λ／５０の直径ｒを有する。給電部２は、導体１の一方端１Ａから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に設けられる。交流電源３は、給電部２に交流電圧を供給する。【選択図】        図１
2006186749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信する電波の略半波長または略１波長の長さＬを有し、棒形状からなる導体と、
前記導体に設けられた給電部とを備え、
前記給電部は、前記導体の一方端から所定の距離だけ離れた所定の位置に配置され、
前記所定の距離は、約Ｌ／（ｎ＋１）（ｎ＝２〜４）または約２Ｌ／５である、アンテナ装置。
【請求項２】
前記導体と略同じ長さを有するｍ（ｍは正の整数）個の無給電導体と、
前記ｍ個の無給電導体に装荷されたｍ個の可変容量素子と、
前記ｍ個の可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する指向性制御部とを更に備え、
前記ｍ個の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体の端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷される、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記可変容量素子は、前記給電部の配置位置の基準となる前記一方端と同じ側に配置された前記無給電導体の端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷される、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記可変容量素子は、前記給電部の配置位置の基準となる前記一方端と反対側に配置された前記無給電導体の端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷される、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記ｍ個の可変容量素子のうち、ｉ（ｉは、１≦ｉ＜ｍを満たす整数）個の可変容量素子の各々は、前記給電部の配置位置の基準となる前記一方端と同じ側に配置された前記無給電導体の端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷され、
前記ｍ個の可変容量素子のうち、ｊ（ｊは、ｉ＋ｊ＝ｍを満たす整数）個の可変容量素子の各々は、前記給電部の配置位置の基準となる前記一方端と反対側に配置された前記無給電導体の端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷される、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記導体と略同じ長さを有するｍ（ｍは正の整数）個の無給電導体と、
前記ｍ個の無給電導体の各々に２個づつ装荷された２ｍ個の可変容量素子と、
前記２ｍ個の可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する指向性制御部とを更に備え、
第１のｍ個の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体の一方端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷され、
第２のｍ個の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体の他方端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷される、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記導体に装荷された可変容量素子と、
前記可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する指向性制御部とを更に備え、
前記可変容量素子は、前記導体の他方端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷される、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記導体に装荷された第１の可変容量素子と、
前記導体と略同じ長さを有するｍ（ｍは正の整数）個の無給電導体と、
前記ｍ個の無給電導体の各々に２個づつ装荷された２ｍ個の第２の可変容量素子と、
前記第１の可変容量素子および前記２ｍ個の第２の可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する指向性制御部とを更に備え、
前記第１の可変容量素子は、前記導体の他方端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷され、
前記２ｍ個の第２の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体のいずれか一方の端から前記所定の距離だけ離れた位置に装荷される、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記導体は、ダイポールである、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記導体は、モノポールである、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナ装置に関し、特に、複数の周波数で動作するアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイポールアンテナとして、円柱導体棒の一部にギャップを設け、そのギャップの部分に給電するものが知られている（非特許文献１）。そして、ギャップは、円柱導体棒の中央部または中央部からずれた位置に設けられる。
【非特許文献１】社団法人  電子情報通信学会，”アンテナ工学ハンドブック”，第１版第５刷，日本，株式会社  オーム社，１９８９年１２月３０日，第３章．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のダイポールアンテナは、複数の周波数で動作することができないという問題がある。
【０００４】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の周波数で動作可能なアンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明によれば、アンテナ装置は、導体と、給電部とを備える。導体は、送受信する電波の略半波長または略１波長の長さＬを有し、棒形状からなる。給電部は、導体に設けられる。そして、給電部は、導体の一方端から所定の距離だけ離れた所定の位置に配置される。所定の距離は、約Ｌ／（ｎ＋１）（ｎ＝２〜４）または約２Ｌ／５である。
【０００６】
好ましくは、アンテナ装置は、ｍ（ｍは正の整数）個の無給電導体と、ｍ個の可変容量素子と、指向性制御部とを更に備える。ｍ個の無給電導体は、導体と略同じ長さを有する。ｍ個の可変容量素子は、ｍ個の無給電導体に装荷される。指向性制御部は、ｍ個の可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する。そして、ｍ個の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体の端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。
【０００７】
好ましくは、可変容量素子は、給電部の配置位置の基準となる一方端と同じ側に配置された無給電導体の端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。
【０００８】
好ましくは、可変容量素子は、給電部の配置位置の基準となる一方端と反対側に配置された無給電導体の端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。
【０００９】
好ましくは、ｍ個の可変容量素子のうち、ｉ（ｉは、１≦ｉ＜ｍを満たす整数）個の可変容量素子の各々は、給電部の配置位置の基準となる一方端と同じ側に配置された無給電導体の端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。ｍ個の可変容量素子のうち、ｊ（ｊは、ｉ＋ｊ＝ｍを満たす整数）個の可変容量素子の各々は、給電部の配置位置の基準となる一方端と反対側に配置された無給電導体の端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。
【００１０】
好ましくは、アンテナ装置は、ｍ個の無給電導体と、２ｍ個の可変容量素子と、指向性制御部とを更に備える。ｍ個の無給電素子は、導体と略同じ長さを有する。２ｍ個の可変容量素子は、ｍ個の無給電導体の各々に２個づつ装荷される。指向性制御部は、２ｍ個の可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する。そして、第１のｍ個の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体の一方端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。また、第２のｍ個の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体の他方端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。
【００１１】
好ましくは、アンテナ装置は、可変容量素子と、指向性制御部とを更に備える。可変容量素子は、導体に装荷される。指向性制御部は、可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する。そして、可変容量素子は、導体の他方端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。
【００１２】
好ましくは、アンテナ装置は、第１の可変容量素子と、ｍ個の無給電導体と、２ｍ個の第２の可変容量素子と、指向性制御部とを備える。第１の可変容量素子は、導体に装荷される。ｍ個の無給電導体は、導体と略同じ長さを有する。２ｍ個の第２の可変容量素子は、ｍ個の無給電導体の各々に２個づつ装荷される。指向性制御部は、第１の可変容量素子および２ｍ個の第２の可変容量素子の容量を変え、指向性を制御する。そして、第１の可変容量素子は、導体の他方端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。また、２ｍ個の第２の可変容量素子の各々は、対応する無給電導体のいずれか一方の端から所定の距離だけ離れた位置に装荷される。
【００１３】
好ましくは、導体は、ダイポールである。
【００１４】
好ましくは、導体は、モノポールである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるアンテナ装置においては、給電部は、導体の長さをＬとしたとき、導体の一方端からＬ／（ｎ＋１）（ｎ＝２〜４）の距離に配置される。その結果、交流電圧が給電部に印加されると、給電部の配置位置と導体の一方端との距離Ｌ／（ｎ＋１）と、給電部の配置位置と導体の他方端との距離ｎＬ／（ｎ＋１）との比１：ｎに等しい周期長比Ｔ：Ｔ／ｎを有する２つの交流電流が給電部を通過し易くなる。この場合、一方の交流電流が周期長Ｔを有し、他方の交流電流が周期長Ｔ／ｎを有するものとすると、この２つの交流電流が給電部を通過し易くなることによって、周波数ｆ０（∝１／Ｔ）の電波と周波数ｎｆ０（∝ｎ／Ｔ）の電波とが導体から放射される。
【００１６】
また、この発明によるアンテナ装置においては、給電部は、導体の長さをＬとしたとき、導体の一方端から２Ｌ／５の距離に配置される。その結果、交流電圧が給電部に印加されると、給電部の配置位置と導体の一方端との距離２Ｌ／５と、給電部の配置位置と導体の他方端との距離３Ｌ／５との比２：３に等しい周期長比２Ｔ：３Ｔを有する２つの交流電流が給電部を通過し易くなる。この場合、一方の交流電流が周期長２Ｔを有し、他方の交流電流が周期長３Ｔを有するものとすると、この２つの交流電流が給電部を通過し易くなることによって、周波数ｆ０（∝１／２Ｔ）の電波と周波数３ｆ０／２（∝１／３Ｔ）の電波とが導体から放射される。
【００１７】
従って、この発明によれば、アンテナ装置を複数の周波数で動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるアンテナ装置の概略図である。アンテナ装置１０は、導体１と、給電部２と、交流電源３とを備える。
【００２０】
導体１は、円柱導体からなるダイポールである。そして、導体１は、電波の波長をλとした場合、略λの長さＬおよび略λ／５０の直径ｒを有する。この場合、例えば、長さＬは、５００ｍｍであり、直径ｒは、１０ｍｍである。給電部２は、導体１の一方端１ＡからＬ／３だけ離れた位置に設けられる。交流電源３は、給電部２に交流電圧を供給する。
【００２１】
図２は、図１に示すアンテナ装置１０が動作する周波数を説明するための概念図である。給電部２を導体１の一方端１Ａから約Ｌ／３の距離にある位置ＰＳ１に設けることによって、アンテナ装置１０は、周波数ｆ０の電波と周波数２ｆ０の電波とを同時に放射する。導体１の一方端１Ａから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置ＰＳ１に配置された給電部２に交流電圧が供給されると、位置ＰＳ１と一方端１Ａとの距離Ｌ／３と、位置ＰＳ１と導体１の他方端１Ｂとの距離２Ｌ／３との比１：２に等しい周期長比Ｔ：Ｔ／２を有する２つの交流電流ＲＣ１，ＲＣ２が給電部２を通過し易くなる。この場合、交流電流ＲＣ１が周期長Ｔを有し、交流電流ＲＣ２が周期長Ｔ／２を有するものとすると、この２つの交流電流ＲＣ１，ＲＣ２が給電部２を通過し易くなることによって、周波数ｆ０（∝１／Ｔ）の電波と周波数２ｆ０（∝２／Ｔ）の電波とが導体１から放射される。
【００２２】
従って、導体１の一方端１Ａから約Ｌ／３の距離にある位置ＰＳ１に給電部２を設置することによって、アンテナ装置１０は、周波数ｆ０の電波と、周波数２ｆ０の電波とを同時に放射できる。
【００２３】
なお、位置ＰＳ１は、周波数ｆ０の電波の周期長Ｔおよび周波数２ｆ０の電波の周期長Ｔ／２の両方に対して、約Ｌ／３になる位置である。
【００２４】
図３は、図１に示すアンテナ装置１０における方位角を示す概念図である。アンテナ装置１０の導体１の長さ方向がｘ軸方向を向くように導体１をｘ−ｙ座標に配置した場合、方位角θは、ｘ軸の正方向からの角度として定義される。
【００２５】
図４は、図１に示すアンテナ装置１０が放射する電波の指向性および位相を示す図である。図４において、横軸は、方位角を表し、縦軸は、強度（ａ．ｕ．）および位相を表す。また、図４の（ａ）は、周波数が３００ＭＨｚである電波の強度および位相を表し、図４の（ｂ）は、周波数が６００ＭＨｚである電波の強度および位相を表す。
【００２６】
図４の（ａ）において、曲線ｋ１は、強度を示し、曲線ｋ２は、位相を示す。強度は、９０度の方位角および２７０度の方位角で最大になる。また、位相は、０〜１８０度の範囲の方位角に対して約５０〜６０度の範囲であり、１８０〜３６０度の範囲の方位角に対して約−１２０〜−１３０度の範囲である。従って、アンテナ装置１０は、周波数が３００ＭＨｚであり、位相が相互に異なる９０度および２７０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【００２７】
図４の（ｂ）において、曲線ｋ３は、強度を示し、曲線ｋ４は、位相を示す。強度は、約６０度の方位角、約１２５度の方位角、約２３５度の方位角および約３３０度の方位角にピークを有する。また、位相は、０〜９０度の範囲の方位角に対して約−３０度であり、９０〜１８０度の範囲の方位角に対して約１２０〜１４０度の範囲であり、１８０〜２７０度の範囲の方位角に対して約−３０〜−６０度の範囲であり、２７０〜３６０度の範囲の方位角に対して約１６０度である。従って、アンテナ装置１０は、周波数が６００ＭＨｚであり、位相が相互に異なる約６０度の方向、約１２５度の方向、約２３５度の方向および約３３０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【００２８】
図５は、図１に示すアンテナ装置１０が放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。図５において、縦軸は、電圧定在波比を表し、横軸は、周波数を表す。
【００２９】
電圧定在波比は、約２６０ＭＨｚおよび約５５０ＭＨｚの周波数において低くなる。従って、アンテナ装置１０は、周波数が約２倍異なる２つの電波を放射できる。
【００３０】
実施の形態１によれば、アンテナ装置１０は、一方端から約Ｌ／３の距離にある位置ＰＳ１に給電部２を配置した導体１を備えるので、周波数が約２倍異なる２つの電波を放射できる。
【００３１】
［実施の形態２］
図６は、実施の形態２によるアンテナ装置の概略図である。実施の形態２によるアンテナ装置１００は、アンテナ素子部２０と、交流電源３０と、指向性制御部４０とを備える。
【００３２】
アンテナ素子部２０は、導体１１〜１３と、給電部１４と、バラクタダイオード１５，１６とを含む。導体１１〜１３の各々は、円柱導体からなり、図１に示す導体１と同じ長さＬおよび同じ直径ｒを有する。そして、３本の導体１１〜１３は、導体１１を中心にして対称に配置され、相互に略平行である。この場合、導体１１と導体１２との間隔ｄおよび導体１１と導体１３との間隔ｄは、０．０５λ〜０．５λの範囲である。
【００３３】
給電部１４は、導体１１の一方端１１Ａから約Ｌ／３の距離にある位置に配置され、バラクタダイオード１５は、導体１５の一方端１２Ａから約Ｌ／３の距離にある位置に配置され、バラクタダイオード１６は、導体１３の一方端１３Ａから約Ｌ／３の距離にある位置に配置される。即ち、バラクタダイオード１５，１６は、給電部１４の配置位置の基準となる導体１１の一方端１１Ａと同じ側に配置された導体１２，１３の一方端１２Ａ，１３Ａから約Ｌ／３の距離に配置される。
【００３４】
交流電源３０は、導体１１の給電部１４に交流電圧を供給する。指向性制御部４０は、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２をそれぞれバラクタダイオード１５，１６に印加し、バラクタダイオード１５，１６の容量を制御する。
【００３５】
図７は、図６に示すバラクタダイオード１５を導体１２に接続する方法を示す概念図である。導体１２は、導体部１２１，１２２からなる。バラクタダイオード１５は、導体部１２１と導体部１２２との間に接続される。この場合、バラクタダイオード１５は、例えば、カソードが導体部１２１に接続され、アノードが導体部１２２に接続される。そして、アノード側のノードＮ１は、接地ノードＧＮＤに接続され、制御電圧ＣＶ１は、カソード側のノードＮ２に印加される。これにより、バラクタダイオード１５は、導体１２に装荷される。
【００３６】
なお、図７において、バラクタダイオード１５は、カソードとアノードとが反転されて導体１２に装荷されてもよい。即ち、バラクタダイオード１５は、カソードが導体部１２２に接続され、アノードが導体部１２１に接続されてもよい。
【００３７】
図６に示すバラクタダイオード１６は、図７に示すバラクタダイオード１５と同じように導体１３に装荷される。
【００３８】
制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２の各々は、例えば、０Ｖまたは２０Ｖの直流電圧からなる。指向性制御部４０は、２つの制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２を制御電圧セットとしてバラクタダイオード１５，１６に供給する。即ち、指向性制御部４０は、［ＣＶ１，ＣＶ２］＝［２０Ｖ，０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ１と、［ＣＶ１，ＣＶ２］＝［０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ２とを選択的にバラクタダイオード１５，１６に供給する。
【００３９】
制御電圧セットＣＶＳ１がバラクタダイオード１５，１６に供給されたとき、バラクタダイオード１５のノードＮ２には、２０Ｖの直流電圧ＣＶ１が印加され、バラクタダイオード１６のノードＮ２には、０Ｖの直流電圧ＣＶ２が印加される。
【００４０】
そうすると、バラクタダイオード１５は、２０Ｖの逆バイアスが印加され、容量が最小になる。この場合、バラクタダイオード１５の容量は、例えば、０．７ｐＦになる。また、バラクタダイオード１６は、０Ｖの直流電圧が印加され、容量は最大になる。この場合、バラクタダイオード１６の容量は、例えば、９．３ｐＦになる。
【００４１】
その結果、交流電圧が給電部１４に供給され、交流電流が導体１１に流れることに起因して、導体１２は、導体１３よりも励振し易くなる。
【００４２】
制御電圧セットＣＶＳ２がバラクタダイオード１５，１６に供給されたとき、バラクタダイオード１５のノードＮ２には、０Ｖの直流電圧ＣＶ１が印加され、バラクタダイオード１６のノードＮ２には、２０Ｖの直流電圧ＣＶ２が印加される。
【００４３】
そうすると、バラクタダイオード１５は、０Ｖの直流電圧が印加され、容量が最大（＝９．３ｐＦ）になる。また、バラクタダイオード１６は、２０Ｖの逆バイアスが印加され、容量は最小（＝０．７ｐＦ）になる。
【００４４】
その結果、交流電圧が給電部１４に供給され、交流電流が導体１１に流れることに起因して、導体１３は、導体１２よりも励振し易くなる。
【００４５】
アンテナ装置１００は、一方端１１Ａから約Ｌ／３の距離に配置された給電部１４を有する導体１１を備えるので、交流電圧が給電部１４に供給されると、アンテナ装置１０において説明した機構と同じ機構によって、周波数が約２倍異なる２つの交流電流が給電部１４を通過し易くなる。そして、２つの交流電流が導体１１に流れたことに起因して、導体１２，１３は、励振するが、その励振する度合は、バラクタダイオード１５，１６の容量に応じて上述したように異なる。
【００４６】
従って、アンテナ装置１００においては、バラクタダイオード１５，１６に供給される制御電圧セットＣＶＳ１，ＣＶＳ２を制御することによって、電波の指向性を制御可能である。
【００４７】
図８は、図６に示すアンテナ装置１００における方位角を示す概念図である。導体１１をｘ軸上に配置し、導体１２，１３をｘ軸に平行に配置した場合、方位角θは、ｘ軸の正の方向となす角度として定義される。
【００４８】
図９は、図６に示すアンテナ装置１００が放射する電波の指向性および位相を示す図である。図９において、横軸は、方位角を表し、縦軸は、強度（ａ．ｕ．）および位相を表す。また、図９の（ａ）は、制御電圧セットＣＶＳ２（＝［ＣＶ１，ＣＶ２］＝［０Ｖ，２０Ｖ］）をバラクタダイオード１５，１６に供給した場合の周波数が３００ＭＨｚである電波の強度および位相を表し、図９の（ｂ）は、制御電圧セットＣＶＳ２（＝［ＣＶ１，ＣＶ２］＝［０Ｖ，２０Ｖ］）をバラクタダイオード１５，１６に供給した場合の周波数が６００ＭＨｚである電波の強度および位相を表す。
【００４９】
図９の（ａ）において、曲線ｋ５は、強度を示し、曲線ｋ６は、位相を示す。強度は、９０度の方位角および２７０度の方位角においてピーク値を有し、２７０度の方位角における強度は、９０度の方位角における強度の約２倍である。従って、制御電圧セットＣＶＳ２をバラクタダイオード１５，１６へ供給した場合、アンテナ装置１００は、主に、２７０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【００５０】
また、位相は、０〜１６０度の範囲の方位角に対して約１００度であり、１８０〜３６０度の範囲の方位角に対して約１００〜１２０度の範囲である。
【００５１】
制御電圧セットＣＶＳ１（＝［ＣＶ１，ＣＶ２］＝［２０Ｖ，０Ｖ］）をバラクタダイオード１５，１６に供給した場合、強度は、１８０度を中心にして曲線ｋ５を左右に反転した分布になる。従って、制御電圧セットＣＶＳ１をバラクタダイオード１５，１６に供給した場合、アンテナ装置１００は、主に、９０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【００５２】
このように、アンテナ装置１００は、周波数が３００ＭＨｚであり、位相が約１００〜１２０度の範囲である電波を９０度または２７０度の方向に放射する。
【００５３】
図９の（ｂ）において、曲線ｋ７は、強度を示し、曲線ｋ８は、位相を示す。強度は、約６０度の方位角、約１２５度の方位角、約２３５度の方位角および約３３０度の方位角においてそれぞれピーク値Ｐ１〜Ｐ４を有する。そして、ピーク値Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、ピーク値Ｐ３，Ｐ４の約２倍である。従って、制御電圧セットＣＶＳ２をバラクタダイオード１５，１６へ供給した場合、アンテナ装置１００は、主に、約６０度および約１２５の方向に指向性を有する電波を放射する。
【００５４】
また、位相は、０〜９０度の範囲の方位角に対して約−３０度であり、９０〜１８０度の範囲の方位角に対して約１２０〜１４０度の範囲であり、１８０〜２７０度の範囲の方位角に対して約−５０〜−１８０度の範囲であり、２７０〜３６０度の範囲の方位角に対して約４０〜１６０度の範囲である。
【００５５】
制御電圧セットＣＶＳ１（＝［ＣＶ１，ＣＶ２］＝［２０Ｖ，０Ｖ］）をバラクタダイオード１５，１６へ供給した場合、強度は、１８０度を中心にして曲線ｋ７を左右に反転した分布になる。従って、制御電圧セットＣＶＳ１をバラクタダイオード１５，１６に供給した場合、アンテナ装置１００は、主に、約２３５度の方向および約３３０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【００５６】
このように、アンテナ装置１００は、周波数が６００ＭＨｚであり、位相が相互に異なる電波を約６０度および約１２５度の方向、または約２３５度および約３３０度の方向に放射する。
【００５７】
図１０は、図６に示すアンテナ装置１００が放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。図１０において、縦軸は、電圧定在波比を表し、横軸は、周波数を表す。
【００５８】
電圧定在波比は、約３５０ＭＨｚおよび約６３０ＭＨｚの周波数において最低になる。従って、アンテナ装置１００は、周波数が約２倍異なる２つの電波を放射できる。
【００５９】
上述したように、アンテナ装置１００は、図１に示すアンテナ装置１０と同じように、周波数が約３００ＭＨｚの電波と、周波数が約６００ＭＨｚの電波を同時に放射する。そして、周波数が約３００ＭＨｚの電波は、バラクタダイオード１５，１６に供給される制御電圧セットが制御電圧セットＣＶＳ１，ＣＶＳ２の間で切換えられることによって、指向性が９０度または２７０度の方向に切換えられる。また、周波数が約６００ＭＨｚの電波は、バラクタダイオード１５，１６に供給される制御電圧セットが制御電圧セットＣＶＳ１，ＣＶＳ２の間で切換えられることによって、指向性が約６０度および約１２５度の方向、または約２３５度および約３３０度の方向に切換えられる。
【００６０】
図１１は、実施の形態２によるアンテナ装置の他の概略図である。アンテナ装置１００Ａは、図６に示すアンテナ装置１００のアンテナ素子部２０をアンテナ素子部２０Ａに代えたものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【００６１】
アンテナ素子部２０Ａは、図６に示すアンテナ素子部２０のバラクタダイオード１５，１６をそれぞれバラクタダイオード１５Ａ，１６Ａに代えたものであり、その他は、アンテナ素子部２０と同じである。
【００６２】
バラクタダイオード１５Ａは、導体１２の他方端１２Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた配置され、バラクタダイオード１６Ａは、導体１３の他方端１３Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に配置される。即ち、バラクタダイオード１５Ａ，１６Ａは、給電部１４の配置位置の基準となる導体１１の一方端１１Ａと反対側の導体１２，１３の他方端１２Ｂ，１３Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に配置される。
【００６３】
バラクタダイオード１５Ａ，１６Ａは、図７に示すバラクタダイオード１５の導体１２への装荷方法と同じ方法によって、それぞれ、導体１２，１３に装荷される。そして、バラクタダイオード１５Ａ，１６Ａは、指向性制御部４０からそれぞれ制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２を受ける。
【００６４】
アンテナ装置１００Ａは、アンテナ装置１００と同じように、周波数が３００ＭＨｚの電波と、周波数が６００ＭＨｚの電波とを同時に放射し、２つの電波の指向性をアンテナ装置１００と同じように制御可能である。
【００６５】
その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【００６６】
図１２は、実施の形態２によるアンテナ装置の更に他の概略図である。アンテナ装置１００Ｂは、図６に示すアンテナ装置１００のアンテナ素子部２０をアンテナ素子部２０Ｂに代えたものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【００６７】
アンテナ素子部２０Ｂは、図６に示すアンテナ素子部２０のバラクタダイオード１５をバラクタダイオード１５Ａに代えたものであり、その他は、アンテナ素子部２０と同じである。
【００６８】
バラクタダイオード１５Ａは、図１１において説明したように、導体１２の他方端１２Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に配置される。即ち、２つのバラクタダイオード１５Ａ，１６のうち、バラクタダイオード１５Ａは、給電部１４の配置位置の基準となる導体１１の一方端１１Ａと反対側の導体１２の他方端１２Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に配置され、バラクタダイオード１６は、給電部１４の配置位置の基準となる導体１１の一方端１１Ａと同じ側に配置された一方端１３Ａから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に配置される。
【００６９】
アンテナ装置１００Ｂは、アンテナ装置１００と同じように、周波数が３００ＭＨｚの電波と、周波数が６００ＭＨｚの電波とを同時に放射し、２つの電波の指向性をアンテナ装置１００と同じように制御可能である。
【００７０】
その他は、アンテナ装置１００，１００Ａと同じである。
【００７１】
図１３は、実施の形態２によるアンテナ装置の更に他の概略図である。アンテナ装置１００Ｃは、図６に示すアンテナ装置１００のアンテナ素子部２０をアンテナ素子部２０Ｃに代えたものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【００７２】
アンテナ素子部２０Ｃは、図６に示すアンテナ素子部２０にバラクタダイオード１７，１８を追加したものであり、その他は、アンテナ素子部２０と同じである。バラクタダイオード１７は、導体１２の他方端１２Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に配置され、バラクタダイオード１８は、導体１３の他方端１３Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に配置される。
【００７３】
即ち、アンテナ装置１００Ｃにおいては、４個のバラクタダイオード１５〜１８は、２個づつ２本の導体１２，１３に装荷され、２個のバラクタダイオード１５，１６は、それぞれ、導体１２，１３の一方端１２Ａ，１３Ａから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に装荷され、バラクタダイオード１７，１８は、それぞれ、導体１２，１３の他方端１２Ｂ，１３Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に装荷される。
【００７４】
バラクタダイオード１７，１８は、図７に示すバラクタダイオード１５の導体１２への装荷方法と同じ方法によって、それぞれ、導体１２，１３に装荷される。そして、バラクタダイオード１７，１８は、それぞれ、制御電圧ＣＶ３，ＣＶ４を指向性制御部４０から受ける。
【００７５】
従って、アンテナ装置１００Ｃにおいては、指向性制御部４０は、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４］からなる制御電圧セットをバラクタダイオード１５〜１８へ供給する。
【００７６】
指向性制御部４０は、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ３が同じになり、かつ、制御電圧ＣＶ２，ＣＶ４が同じになるように制御電圧セットを設定してバラクタダイオード１５〜１８に供給する。
【００７７】
より具体的には、指向性制御部４０は、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４］＝［０Ｖ，２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ３と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４］＝［２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ，０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ４とを選択的にバラクタダイオード１５〜１８に供給する。
【００７８】
これにより、アンテナ装置１００Ｃは、アンテナ装置１００と同じになる。
【００７９】
また、指向性制御部４０は、４つの制御電圧ＣＶ１〜ＣＶ４のうち、１個の制御電圧だけが異なる電圧値からなるように制御電圧セットを設定してもよい。より具体的には、指向性制御部４０は、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４］＝［０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ５と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４］＝［２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ６と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４］＝［２０Ｖ，２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ７と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４］＝［２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ８とを選択的にバラクタダイオード１５〜１８に供給する。
【００８０】
これにより、アンテナ装置１００Ｃは、アンテナ装置１００と同じように異なる２つの周波数を有する電波を放射するが、各電波の指向性をアンテナ装置１００と異なる指向性に設定できる。
【００８１】
更に、アンテナ装置１００Ｃが図６、図１１および図１２にそれぞれ示すアンテナ装置１００，１００Ａ，１００Ｂのいずれかとして動作するように、指向性制御部４０は、制御電圧セットを設定してバラクタダイオード１５〜１８へ供給してもよい。
【００８２】
即ち、制御電圧ＣＶ３，ＣＶ４を０Ｖに固定し、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２を制御する場合、アンテナ装置１００Ｃは、図６に示すアンテナ装置１００と同じになる。また、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２を０Ｖに固定し、制御電圧ＣＶ３，ＣＶ４を制御する場合、アンテナ装置１００Ｃは、図１１に示すアンテナ装置１００Ａと同じになる。更に、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ４を０Ｖに固定し、制御電圧ＣＶ２，ＣＶ３を制御する場合、アンテナ装置１００Ｃは、図１２に示すアンテナ装置１００Ｂと同じになる。
【００８３】
従って、アンテナ装置１００Ｃは、４個のバラクタダイオード１５〜１８にそれぞれ供給する制御電圧ＣＶ１〜ＣＶ４を制御することによって、種々のアンテナを実現できる。
【００８４】
図１４は、実施の形態２によるアンテナ装置の更に他の概略図である。アンテナ装置１００Ｅは、アンテナ装置１００Ｄのサイズを小型化したアンテナ装置である。
【００８５】
アンテナ装置１００Ｄは、図１３に示すアンテナ素子部２０Ｃのバラクタダイオード１６，１７を削除したアンテナ素子部２０Ｄを備えるアンテナ装置である。そして、アンテナ装置１００Ｄにおいて、導体１１〜１３の各々の長さＬは、５００ｍｍであり、導体１２から導体１３までの幅は、１００ｍｍであり、隣接する２つの導体の間隔ｄは、３５ｍｍである（図１４の（ａ）参照）。
【００８６】
アンテナ装置１００Ｅは、図６に示すアンテナ装置１００のアンテナ素子部２０をアンテナ素子部２０Ｅに代えたものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【００８７】
アンテナ素子部２０Ｅは、給電部１４と、バラクタダイオード１５，１８と、導体２１〜２３とを含む。導体２１は、導体部２１１〜２１３からなる。導体部２１１〜２１３は、略Ｚ字形状に配置される。そして、導体部２１１，２１３は、３５ｍｍの長さを有する。給電部１４は、導体部２１２の一方端２１２Ａから１３０ｍｍの位置に配置される。
【００８８】
導体２２は、導体部２２１，２２２からなる。導体部２２１，２２２は、略Ｌ字形状に配置される。導体部２２１は、４００ｍｍの長さを有し、導体部２２２は、１００ｍｍの長さを有する。そして、バラクタダイオード１５は、導体部２２１の一方端２２１Ａから５００／３ｍｍだけ離れた位置に装荷される。
【００８９】
導体２３は、導体部２３１，２３２からなる。導体部２３１，２３２は、略Ｌ字形状に配置される。導体部２３１は、１００ｍｍの長さを有し、導体部２３２は、４００ｍｍの長さを有する。そして、バラクタダイオード１８は、導体部２３２の他方端２３２Ｂから５００／３ｍｍだけ離れた位置に装荷される。
【００９０】
このように、導体２２，２３によって、略長方形を形成し、その長方形の内部に略Ｚ字形状の導体２１を配置することによって、アンテナ装置１００Ｄのサイズを小さくしたアンテナ装置１００Ｅを作製することができる。
【００９１】
アンテナ装置１００Ｅは、バラクタダイオード１５，１８に供給される制御電圧ＣＶ１，ＣＶ４を変えることによってアンテナ装置１００と同じように動作する。
【００９２】
実施の形態２によれば、アンテナ装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、一方端から約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に給電部１４を配置した導体１１と、バラクタダイオードが少なくとも１つ装荷された導体１２，１３とを備えるので、周波数が約２倍異なる２つの電波を放射できるとともに、２つの電波の各々において、指向性を制御できる。
【００９３】
［実施の形態３］
図１５は、実施の形態３によるアンテナ装置の概略図である。実施の形態３によるアンテナ装置２００は、図１に示すアンテナ装置１０にバラクタダイオード４および指向性制御部５を追加したものであり、その他は、アンテナ装置１０と同じである。
【００９４】
バラクタダイオード４は、導体１の他方端１Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に装荷される。バラクタダイオード４を導体１に装荷する方法は、図７に示すバラクタダイオード１５を導体１２へ装荷する方法と同じである。
【００９５】
指向性制御部５は、０Ｖまたは２０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４へ供給し、アンテナ装置２００の指向性を制御する。
【００９６】
図１６は、図１５に示すアンテナ装置２００が放射する電波の指向性および位相を示す図である。図１６において、横軸は、方位角を表し、縦軸は、強度（ａ．ｕ．）および位相を表す。また、図１６の（ａ）は、２０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合の周波数が３００ＭＨｚである電波の強度および位相を表し、図１６の（ｂ）は、２０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合の周波数が６００ＭＨｚである電波の強度および位相を表す。
【００９７】
図１６の（ａ）において、曲線ｋ９は、強度を示し、曲線ｋ１０は、位相を示す。強度は、９０度の方位角および２７０度の方位角においてピーク値を有し、２７０度の方位角における強度は、９０度の方位角における強度よりも強い。従って、２０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合、アンテナ装置２００は、主に、２７０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【００９８】
また、位相は、０〜１６０度の範囲の方位角に対して約１００〜１４０度の範囲であり、１８０〜３６０度の範囲の方位角に対して約−４０〜−８０度の範囲である。
【００９９】
０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合、強度は、１８０度を中心にして曲線ｋ９を左右に反転した分布になる。従って、０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合、アンテナ装置２００は、主に、９０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【０１００】
このように、アンテナ装置２００は、周波数が３００ＭＨｚであり、位相が約１００〜１４０度の範囲または約−４０〜−８０度の範囲である電波を９０度または２７０度の方向に放射する。
【０１０１】
図１６の（ｂ）において、曲線ｋ１１は、強度を示し、曲線ｋ１２は、位相を示す。強度は、約７０度の方位角、約１３０度の方位角、約２２０度の方位角および約２９０度の方位角においてそれぞれピーク値Ｐ５〜Ｐ８を有する。そして、ピーク値Ｐ５は、ピーク値Ｐ６，Ｐ８の約２倍であり、ピークＰ７の約５倍である。従って、２０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合、アンテナ装置２００は、主に、約７０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【０１０２】
また、位相は、１６０〜１８０度の範囲の方位角に対して約−１５０度であり、１８０〜２３０度の範囲の方位角に対して約２０度であり、その他の方位角に対しては変動している。
【０１０３】
０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合、強度は、１８０度を中心にして曲線ｋ１１を左右に反転した分布になる。従って、０Ｖからなる制御電圧ＣＶ０をバラクタダイオード４に供給した場合、アンテナ装置２００は、主に、約２９０度の方向に指向性を有する電波を放射する。
【０１０４】
このように、アンテナ装置２００は、周波数が６００ＭＨｚであり、位相が相互に異なる電波を約７０度または約２９０度の方向に放射する。
【０１０５】
図１７は、図１５に示すアンテナ装置２００が放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。図１７において、縦軸は、電圧定在波比を表し、横軸は、周波数を表す。
【０１０６】
電圧定在波比は、約３６０ＭＨｚおよび約６６０ＭＨｚの周波数において低くなる。従って、アンテナ装置２００は、周波数が約２倍異なる２つの電波を放射できる。
【０１０７】
上述したように、アンテナ装置２００は、図１に示すアンテナ装置１０と同じように、周波数が約３００ＭＨｚの電波と、周波数が約６００ＭＨｚの電波を同時に放射する。そして、周波数が約３００ＭＨｚの電波は、バラクタダイオード４に供給される制御電圧ＣＶ０が０Ｖまたは２０Ｖに切換えられることによって、指向性が９０度または２７０度の方向に切換えられる。また、周波数が約６００ＭＨｚの電波は、バラクタダイオード４に供給される制御電圧ＣＶ０が０Ｖまたは２０Ｖに切換えられることによって、指向性が約７０度または約２９０度の方向に切換えられる。
【０１０８】
図１８は、実施の形態３によるアンテナ装置の他の概略図である。アンテナ装置２００Ａは、図６に示すアンテナ装置１００のアンテナ素子部２０をアンテナ素子部２１０に代えたものであり、その他は、アンテナ装置１００と同じである。
【０１０９】
アンテナ素子部２１０は、図１３に示すアンテナ素子部２０Ｃにバラクタダイオード１９を追加したものであり、その他は、アンテナ素子部２０Ｃと同じである。バラクタダイオード１９は、導体１１の他方端１１Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に装荷される。バラクタダイオード１９の導体１１への装荷方法は、図７に示すバラクタダイオード１５の導体１２への装荷方法と同じである。
【０１１０】
このように、アンテナ装置２００Ａにおいては、４個のバラクタダイオード１５〜１８は、２個づつ２本の導体１２，１３に装荷され、２個のバラクタダイオード１５，１６は、それぞれ、導体１２，１３の一方端１２Ａ，１３Ａから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に装荷され、バラクタダイオード１７，１８は、それぞれ、導体１２，１３の他方端１２Ｂ，１３Ｂから約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に装荷されるとともに、バラクタダイオード１９は、給電部１４が設けられた導体１１に装荷される。
【０１１１】
そして、バラクタダイオード１５〜１９は、それぞれ、制御電圧ＣＶ１〜ＣＶ５を指向性制御部４０から受ける。
【０１１２】
従って、アンテナ装置２００Ａにおいては、指向性制御部４０は、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］からなる制御電圧セットをバラクタダイオード１５〜１９へ供給する。
【０１１３】
指向性制御部４０は、５つの制御電圧ＣＶ１〜ＣＶ５のうち、１個の制御電圧だけが異なる電圧値からなるように制御電圧セットを設定してバラクタダイオード１５〜１９へ供給する。より具体的には、指向性制御部４０は、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ９と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ１０と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［２０Ｖ，２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ１１と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ１２と、［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ１３とを選択的にバラクタダイオード１５〜１９に供給する。
【０１１４】
これにより、アンテナ装置２００Ａは、指向性の異なる電波を放射する。
【０１１５】
また、アンテナ装置２００Ａが図６、図１１、図１２、図１３および図１５にそれぞれ示すアンテナ装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，２００のいずれかとして動作するように、指向性制御部４０は、制御電圧セットを設定してバラクタダイオード１５〜１９へ供給してもよい。
【０１１６】
即ち、制御電圧ＣＶ３〜ＣＶ５を０Ｖに固定し、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２を制御する場合、アンテナ装置２００Ａは、図６に示すアンテナ装置１００と同じになる。また、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ５を０Ｖに固定し、制御電圧ＣＶ３，ＣＶ４を制御する場合、アンテナ装置２００Ａは、図１１に示すアンテナ装置１００Ａと同じになる。更に、制御電圧ＣＶ１，ＣＶ４，ＣＶ５を０Ｖに固定し、制御電圧ＣＶ２，ＣＶ３を制御する場合、アンテナ装置２００Ａは、図１２に示すアンテナ装置１００Ｂと同じになる。更に、制御電圧ＣＶ１〜ＣＶ４を０Ｖに固定し、制御電圧ＣＶ５を制御する場合、アンテナ装置２００Ａは、図１５に示すアンテナ２００と同じになる。
【０１１７】
従って、アンテナ装置２００Ａは、５個のバラクタダイオード１５〜１９にそれぞれ供給する制御電圧ＣＶ１〜ＣＶ５を制御することによって、種々のアンテナを実現できる。
【０１１８】
［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットＣＶＳ９をバラクタダイオード１５〜１９へ供給した場合、周波数が３００ＭＨｚである電波は、図１６の（ａ）に示す強度および位相と同じ強度および位相を有し、周波数が６００ＭＨｚである電波は、図１６の（ｂ）に示す強度および位相と同じ強度および位相を有する。
【０１１９】
従って、アンテナ装置２００Ａは、制御電圧セットが［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］と［ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ５］＝［２０Ｖ，０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］との間で切換えられることによって、アンテナ装置２００と同じアンテナ特性を有する。
【０１２０】
図１９は、図１８に示すアンテナ装置２００Ａが放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。図１９において、縦軸は、電圧定在波比を表し、横軸は、周波数を表す。
【０１２１】
電圧定在波比は、約４７０ＭＨｚおよび約７５０ＭＨｚの周波数において低くなる。従って、アンテナ装置２００Ａは、周波数が約１．６倍異なる２つの電波を放射できる。
【０１２２】
図２０は、図１８に示すアンテナ装置２００Ａにおいて、バラクタダイオードの有無における電圧定在波比と周波数との関係の比較図である。図２０において、縦軸は、電圧定在波比を表し、横軸は、周波数を表す。また、曲線ｋ１３，ｋ１４は、バラクタダイオードが有る場合を示し、曲線ｋ１５，ｋ１６は、バラクタダイオードが無い場合を示す。
【０１２３】
バラクタダイオードが有る場合、上述したように、アンテナ装置２００Ａは、約４７０ＭＨｚの周波数を有する電波と、約７５０ＭＨｚの周波数を有する電波とを放射する。一方、バラクタダイオードが無い場合、アンテナ装置２００Ａは、約３５０ＭＨｚの周波数を有する電波と、約６３０ＭＨｚの周波数を有する電波とを放射する。
【０１２４】
従って、バラクタダイオード１５〜１９を装荷することによって２つの電波の周波数を高くできる。
【０１２５】
実施の形態３によれば、アンテナ装置２００，２００Ａは、端から約Ｌ／３の距離だけ離れた位置に給電部１４およびバラクタダイオード４（または１９）を配置した導体１１と、バラクタダイオードが２個づつ装荷された導体１２，１３とを備えるので、周波数が約２倍異なる２つの電波を放射できるとともに、２つの電波の各々において、指向性を制御できる。
【０１２６】
［実施の形態４］
図２１は、実施の形態４によるアンテナ装置の概略図である。実施の形態４によるアンテナ装置３００は、導体１１１と、給電部１１２と、地板１１３と、交流電源１１４とを備える。
【０１２７】
導体１１１は、円柱導体からなるとともに、一方端１１１Ａが地板１１３に当接し、地板１１３に略垂直に設けられる。そして、導体１１１は、長さＬ／２および直径ｒを有する。即ち、導体１１１は、図１に示す導体１の長さＬを半分にしたものである。従って、導体１１１は、モノポールである。
【０１２８】
給電部１１２は、導体１１１の一方端１１１Ａから略Ｌ／６の距離だけ離れた位置に配置される。即ち、給電部１１２は、導体１１１の一方端１１１Ａから導体１１１の長さの略３分の１の距離に配置される。
【０１２９】
地板１１３は、金属板からなり、直径Ｒの円盤形状を有する。直径Ｒは、例えば、１λ〜５λの範囲である。交流電源１１４は、給電部１１２に交流電圧を供給する。
【０１３０】
アンテナ装置３００は、導体１１１の一方端１１１Ａから導体１１１の長さの約３分の１の距離に配置された給電部１１２を備えるので、実施の形態１において説明したように周波数ｆ１の電波と、周波数２ｆ１の電波とを同時に放射する。そして、アンテナ装置３００から放射された電波の指向性ＤＩＲ１，ＤＩＲ２は、地板１１３の影響によりチルトが生じ、地板１１３から少し上方向を向く。
【０１３１】
実施の形態４によるアンテナ装置は、図６に示すアンテナ装置１００、図１１に示すアンテナ装置１００Ａ、図１２に示すアンテナ装置１００Ｂ、図１３に示すアンテナ装置１００Ｃ、図１５に示すアンテナ装置２００および図１８に示すアンテナ装置２００Ａの導体１１〜１３の長さＬを半分したものを地板１１３に略垂直に配置したアンテナ装置であってもよい。
【０１３２】
その他は、実施の形態１から実施の形態３と同じである。
【０１３３】
実施の形態４によれば、アンテナ装置３００は、一方端から約３分の１の長さの位置に配置された給電部を有するモノポール（＝導体１１１）を備えるので、モノポールアンテナにおいても、周波数が異なる２つの電波を同時に放射できる。
【０１３４】
上述した実施の形態１から実施の形態４においては、給電部２，１４，１１２およびバラクタダイオード４，１５〜１９は、導体１，１１〜１３，１１１の端から約３分の１の長さの位置に配置されると説明したが、この発明においては、これに限らず、給電部２，１４，１１２およびバラクタダイオード４，１５〜１９は、導体１，１１〜１３，１１１の端から約４分の１の長さの位置、約５分の１の長さの位置、および約５分の２の長さの位置のいずれかに配置されてもよい。
【０１３５】
図２２は、給電部およびバラクタダイオードの他の配置位置を説明するための概念図である。
【０１３６】
給電部２，１４，１１２およびバラクタダイオード４，１５〜１９が導体１，１１〜１３，１１１の端から約４分の１の長さの位置ＰＳ２に配置された場合、アンテナ装置１０，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，２００，２００Ａ，３００は、周波数ｆ０（またはｆ１）の電波と周波数３ｆ０（または３ｆ１）の電波と放射する。
【０１３７】
また、給電部２，１４，１１２およびバラクタダイオード４，１５〜１９が導体１，１１〜１３，１１１の端から約５分の１の長さの位置ＰＳ３に配置された場合、アンテナ装置１０，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，２００，２００Ａ，３００は、周波数ｆ０（またはｆ１）の電波と周波数４ｆ０（または４ｆ１）の電波と放射する。
【０１３８】
更に、給電部２，１４，１１２およびバラクタダイオード４，１５〜１９が導体１，１１〜１３，１１１の端から約５分の２の長さの位置ＰＳ４に配置された場合、アンテナ装置１０，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，２００，２００Ａ，３００は、周波数ｆ０（またはｆ１）の電波と周波数１．５ｆ０（または１．５ｆ１）の電波と放射する。
【０１３９】
このように、この発明においては、給電部およびバラクタダイオードは、一般に、導体の端から約ｎ＋１（ｎ：２〜４）分の１の長さの位置または５分の２の長さの位置に配置される。
【０１４０】
上述した各位置に給電部を配置することにより、上述した各異なる２つの周波数を有する電波が放射される機構は、実施の形態１において説明したとおりである。
【０１４１】
また、上記においては、導体１，１１〜１３，１１１は、円柱形状からなると説明したが、この発明においては、これに限らず、導体１，１１〜１３，１１１は、四角形および五角形等の多角形の柱状形状を有していてもよい。
【０１４２】
更に、給電部１４を有する導体１１の両側にバラクタダイオードが装荷された導体１２，１３が配置されると説明したが、この発明においては、これに限らず、バラクタダイオードが装荷された導体は、少なくとも１本、配置されていればよい。即ち、バラクタダイオードが装荷された導体は、ｍ（ｍは、正の整数）個、配置されていればよい。
【０１４３】
導体１２，１３は、「ｍ個の無給電導体」を構成する。
【０１４４】
また、バラクタダイオード１５，１６、バラクタダイオード１５Ａ，１６Ａ、バラクタダイオード１５Ａ，１６、バラクタダイオード１５〜１８、およびバラクタダイオード１５，１８の各バラクタダイオードの組は、ｍ個の無給電導体に装荷された「ｍ個の可変容量素子」を構成する。
【０１４５】
更に、バラクタダイオード１５〜１８は、ｍ個の無給電導体の各々に２個づつ装荷された「２ｍ個の可変容量素子」または「２ｍ個の第２の可変容量素子」を構成する。
【０１４６】
バラクタダイオード１６は、給電部の配置位置の基準となる一方端と同じ側に配置された無給電導体の端から所定の距離になる位置に装荷される「ｉ（ｉは、１≦ｉ＜ｍを満たす整数）個の可変容量素子」を構成し、バラクタダイオード１５Ａは、給電部の配置位置の基準となる一方端と反対側に配置された無給電導体の端から所定の距離になる位置に装荷される「ｊ（ｊは、ｉ＋ｊ＝ｍを満たす整数）個の可変容量素子」を構成する。
【０１４７】
バラクタダイオード１５〜１８のうち、バラクタダイオード１５，１６は、「第１のｍ個の可変容量素子」を構成し、バラクタダイオード１７，１８は、「第２のｍ個の可変容量素子」を構成する。
【０１４８】
バラクタダイオード４，１９は、「第１の可変容量素子」を構成する。
【０１４９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
この発明は、複数の周波数で動作可能なアンテナ装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】この発明の実施の形態１によるアンテナ装置の概略図である。
【図２】図１に示すアンテナ装置が動作する周波数を説明するための概念図である。
【図３】図１に示すアンテナ装置における方位角を示す概念図である。
【図４】図１に示すアンテナ装置が放射する電波の指向性および位相を示す図である。
【図５】図１に示すアンテナ装置が放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。
【図６】実施の形態２によるアンテナ装置の概略図である。
【図７】図６に示すバラクタダイオードを導体に接続する方法を示す概念図である。
【図８】図６に示すアンテナ装置における方位角を示す概念図である。
【図９】図６に示すアンテナ装置が放射する電波の指向性および位相を示す図である。
【図１０】図６に示すアンテナ装置が放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。
【図１１】実施の形態２によるアンテナ装置の他の概略図である。
【図１２】実施の形態２によるアンテナ装置の更に他の概略図である。
【図１３】実施の形態２によるアンテナ装置の更に他の概略図である。
【図１４】実施の形態２によるアンテナ装置の更に他の概略図である。
【図１５】実施の形態３によるアンテナ装置の概略図である。
【図１６】図１５に示すアンテナ装置が放射する電波の指向性および位相を示す図である。
【図１７】図１５に示すアンテナ装置が放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。
【図１８】実施の形態３によるアンテナ装置の他の概略図である。
【図１９】図１８に示すアンテナ装置が放射する電波の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と周波数との関係を示す図である。
【図２０】図１８に示すアンテナ装置において、バラクタダイオードの有無における電圧定在波比と周波数との関係の比較図である。
【図２１】実施の形態４によるアンテナ装置の概略図である。
【図２２】給電部およびバラクタダイオードの他の配置位置を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１，１１〜１３，１１１  導体、１Ａ，１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１１１Ａ，２１２Ａ，２２１Ａ  一方端、１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，２３２Ｂ  他方端、２，１４，１１２  給電部、３，３０，１１４  交流電源、１０，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，２００，２００Ａ，３００  アンテナ装置、４，１５〜１９，１５Ａ，１６Ａ  バラクタダイオード、５，４０  指向性制御部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２１０  アンテナ素子部、１１３  地板、１２１，１２２，２１１〜２１３，２２１，２２２，２３１，２３２  導体部。
【図１】
2006186749.tif 000003
【図２】
2006186749.tif 000004
【図３】
2006186749.tif 000005
【図４】
2006186749.tif 000006
【図５】
2006186749.tif 000007
【図６】
2006186749.tif 000008
【図７】
2006186749.tif 000009
【図８】
2006186749.tif 000010
【図９】
2006186749.tif 000011
【図１０】
2006186749.tif 000012
【図１１】
2006186749.tif 000013
【図１２】
2006186749.tif 000014
【図１３】
2006186749.tif 000015
【図１４】
2006186749.tif 000016
【図１５】
2006186749.tif 000017
【図１６】
2006186749.tif 000018
【図１７】
2006186749.tif 000019
【図１８】
2006186749.tif 000020
【図１９】
2006186749.tif 000021
【図２０】
2006186749.tif 000022
【図２１】
2006186749.tif 000023
【図２２】
2006186749.tif 000024