(57)【要約】【課題】垂直偏波と水平偏波の間での水平面内ビーム幅の差を複数の周波数のそれぞれで小さく（１０°以下）できる偏波共用アンテナを提供する。【解決手段】偏波共用アンテナ１００は、クロスダイポールアンテナ２０と反射器１０を含む。反射器１０は、第１円筒反射部１１と、第１円筒反射部１１の一方の開口部を塞ぐ円板反射部１３を含む。クロスダイポールアンテナ２０は、第１円筒反射部１１の他方の開口部の近傍に配置されている。円板反射部１３の中心を通る円板反射部１３の法線は、クロスダイポールアンテナ２０に含まれる各ダイポールアンテナを構成するアンテナ素子それぞれの延伸方向と直交する。【選択図】図１
2018129604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ共振周波数を持つ二つのダイポールアンテナが直交に配置されているクロスダイポールアンテナと、
反射器と
を含む偏波共用アンテナであって、
上記反射器は、
第１円筒反射部と、
上記第１円筒反射部の一方の開口部を塞ぐ円板反射部と
を含み、
上記クロスダイポールアンテナは、上記第１円筒反射部の他方の開口部の近傍に配置されており、
上記円板反射部の中心を通る上記円板反射部の法線が、各上記ダイポールアンテナを構成するアンテナ素子それぞれの延伸方向と直交する
ことを特徴とする偏波共用アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の偏波共用アンテナにおいて、
上記クロスダイポールアンテナは、上記円板反射部から上記開口部に向かって上記共振周波数に対応する波長の１／４の長さ離れた位置に配置されている
ことを特徴とする偏波共用アンテナ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の偏波共用アンテナにおいて、
上記反射器は、さらに、第２円筒反射部を含み、
上記第２円筒反射部の径は、上記第１円筒反射部の径よりも小さく、
上記第２円筒反射部は、上記第１円筒反射部の内側に配置されており、
上記第２円筒反射部の中心軸の延伸方向は、上記第１円筒反射部の中心軸の延伸方向と一致しており、
上記第２円筒反射部の一方の開口部は、上記円板反射部によって塞がれている
ことを特徴とする偏波共用アンテナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の偏波共用アンテナにおいて、
さらに、平面反射器を含み、
上記平面反射器は、上記円板反射部と平行に、且つ、上記円板反射部に関して上記クロスダイポールアンテナが配置されている側の反対側に、配置されている
ことを特徴とする偏波共用アンテナ。
【請求項５】
少なくとも二つの偏波共用アンテナを含むアンテナシステムであって、
各上記偏波共用アンテナは、請求項１から請求項４のいずれかに記載の偏波共用アンテナである
ことを特徴とするアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体無線通信や固定無線通信などに利用可能な偏波共用アンテナ、並びに、複数の偏波共用アンテナを含むアンテナシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信のトラフィックは約２倍／年のペースで増大しているため、無線リソースの効率化が望まれている。このため、移動体通信用基地局アンテナに関して、周波数利用効率と無線伝送速度をあげるMIMO（multiple-input and multiple-output）技術が使われている。また、移動体通信のスループット向上と無線容量の拡大を見据えて、スモールセルの導入が進められている。スモールセルがカバーできる範囲はマクロセルがカバーできる範囲に比べて小さい。しかし、スモールセルがカバーできる範囲内のユーザー数が少ないため、快適な通信を確保し易く、さらに設置コストを抑制できる。このことから、スモールセル用の基地局アンテナは、小型であり、MIMOを採用でき、広帯域で使用できることが求められている。例えば非特許文献１，２を参照のこと。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】木村泰子、恵比根佳雄、“移動通信における基地局用３セクタ偏波ダイバーシチアンテナの狭ビーム化”、信学技報、AP2005-94、pp.623-67、Oct.2005.
【非特許文献２】木村泰子、恵比根佳雄、“リム付き部分球状反射器を有する偏波共用アンテナ”、信学技報、AP2014-194、pp.43-48、Feb.2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
MIMO技術によると多くのアンテナが必要であるが、基地局アンテナを設置するスペースの制約を考慮して、直交する垂直偏波と水平偏波で共用される偏波共用アンテナが基地局アンテナとして好ましい。しかし、大地と垂直に配置された垂直偏波用ダイポールアンテナと大地と水平に配置された水平偏波用ダイポールアンテナとで構成される偏波共用アンテナによると、垂直偏波の水平面内ビーム幅は水平偏波の水平面内ビーム幅と異なることが知られている。このため、このような偏波共用アンテナにおいて偏波間の水平面内ビーム幅の差をできるだけ小さくするために、様々な技術が開発されている（例えば上記非特許文献２）。偏波間の水平面内ビーム幅をできるだけ小さくする技術を採用したアンテナとして、反射器付きアンテナがある。しかし、反射器のサイズが変わると偏波間の水平面内ビーム幅の特性が変わることが知られている。周波数の変更に応じて波長に換算した反射器のサイズが変わることから、従来の反射器付きアンテナによると、複数の周波数のそれぞれで偏波間の水平面内ビーム幅の差を小さくすることは困難であった。
【０００５】
本発明は、垂直偏波と水平偏波の間での水平面内ビーム幅の差を複数の周波数のそれぞれで小さく（１０°以下）できる偏波共用アンテナと、この偏波共用アンテナを含むアンテナシステム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】
【０００６】
本発明の偏波共用アンテナは、同じ共振周波数を持つ二つのダイポールアンテナが直交に配置されているクロスダイポールアンテナと、反射器とを含む。反射器は、第１円筒反射部と、第１円筒反射部の一方の開口部を塞ぐ円板反射部とを含む。クロスダイポールアンテナは、第１円筒反射部の他方の開口部の近傍に配置されている。円板反射部の中心を通る円板反射部の法線は、各ダイポールアンテナを構成するアンテナ素子それぞれの延伸方向と直交する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に拠れば、クロスダイポールアンテナに対して少なくとも有底円筒状の反射器を組み合わせた簡易な構成を持ちながら、偏波間の水平面内ビーム幅の差を複数の周波数のそれぞれで小さく（１０°以下）できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の偏波共用アンテナの正面図。
【図２】第１実施形態の偏波共用アンテナの断面図（A-A線断面図）。
【図３】第２実施形態の偏波共用アンテナの正面図。
【図４】第２実施形態の偏波共用アンテナの断面図（A-A線断面図）。
【図５】第３実施形態の偏波共用アンテナの正面図。
【図６】第３実施形態の偏波共用アンテナの断面図（A-A線断面図）。
【図７】第４実施形態の偏波共用アンテナの正面図。
【図８】第４実施形態の偏波共用アンテナの断面図（A-A線断面図）。
【図９】第５実施形態の偏波共用アンテナの正面図。
【図１０】第５実施形態の偏波共用アンテナの断面図（A-A線断面図）。
【図１１】第１実施形態の偏波共用アンテナの、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅、並びに、ＦＢ比、のそれぞれのシミュレーション結果。
【図１２】第１実施形態の偏波共用アンテナの、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅、並びに、ＦＢ比、のそれぞれのシミュレーション結果。
【図１３】第２実施形態の偏波共用アンテナの、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅、並びに、ＦＢ比、のそれぞれのシミュレーション結果。
【図１４】第５実施形態のアンテナシステム５００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅のシミュレーション結果（その１）。
【図１５】第５実施形態のアンテナシステム５００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅のシミュレーション結果（その２）。
【図１６】第５実施形態のアンテナシステム５００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅のシミュレーション結果（その３）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１と図２に示すように、第１実施形態の偏波共用アンテナ１００は、クロスダイポールアンテナ２０と反射器１０を含む。
【００１１】
＜クロスダイポールアンテナ＞
クロスダイポールアンテナ２０は、従来から知られている構成を持ち、同じ共振周波数ｆを持つ二つのダイポールアンテナ２１，２３を含む。また、これら二つのダイポールアンテナ２１，２３は直交に配置されている。以下、この構成について説明する。
【００１２】
ダイポールアンテナ２１は、大地に対して垂直な仮想直線Ｌ21に沿って間隔を少し開けて配置された一対のアンテナ素子２１ａと、対向する二つのアンテナ素子２１ａの一端のそれぞれに接続されている給電線２１ｂとで構成されている。ダイポールアンテナ２１が半波長ダイポールアンテナである場合、アンテナ素子２１ａはそれぞれ、通常、仮想直線Ｌ21と平行な方向に延伸している形状を持つ電気伝導体であり、共振周波数ｆに対応する波長λの１／４の長さよりも数パーセントの短縮率だけ短い長さを有する。例えば、給電線２１ｂの一方は同軸ケーブルの芯線であり、給電線２１ｂの他方は同軸ケーブルの編組線である。以下、ダイポールアンテナ２１を垂直偏波用ダイポールアンテナ２１と呼称する。
【００１３】
また、ダイポールアンテナ２３は、大地に対して水平な仮想直線Ｌ23に沿って間隔を少し開けて配置された一対のアンテナ素子２３ａと、対向する二つのアンテナ素子２３ａの一端のそれぞれに接続されている給電線２３ｂとで構成されている。ダイポールアンテナ２３が半波長ダイポールアンテナである場合、アンテナ素子２３ａはそれぞれ、通常、仮想直線Ｌ23と平行な方向に延伸している形状を持つ電気伝導体であり、上記波長λの１／４の長さよりも数パーセントの短縮率だけ短い長さを有する。例えば、給電線２３ｂの一方は同軸ケーブルの芯線であり、給電線２３ｂの他方は同軸ケーブルの編組線である。以下、ダイポールアンテナ２３を水平偏波用ダイポールアンテナ２３と呼称する。
【００１４】
仮想直線Ｌ21および仮想直線Ｌ23に垂直な方向から垂直偏波用ダイポールアンテナ２１と水平偏波用ダイポールアンテナ２３を見たとき（図１参照）、対向する二つのアンテナ素子２１ａ間の空隙と対向する二つのアンテナ素子２３ａ間の空隙とが部分的に一致するように、垂直偏波用ダイポールアンテナ２１と水平偏波用ダイポールアンテナ２３が直交して配置されている。特に、第１実施形態では、仮想直線Ｌ21と仮想直線Ｌ23は交点Ｐ（図示せず）を持ち、一対のアンテナ素子２１ａは、この交点Ｐに関して対称となるように仮想直線Ｌ21に沿って配置されており、一対のアンテナ素子２３ａは、この交点Ｐに関して対称となるように仮想直線Ｌ23に沿って配置されている。
【００１５】
＜反射器＞
反射器１０は、筒状の反射面を持つ第１円筒反射部１１と、第１円筒反射部１１の一方の開口部を塞ぐ円板反射部１３を含む。以下、この構成について説明する。
【００１６】
円板反射部１３は、電磁波の反射面として円板状の反射面を持てば十分であり、この他の条件に特段の限定は無いが、例えば、肉薄の金属で形成される。
【００１７】
第１円筒反射部１１の筒状反射面の直径は円板反射部１３の円板状反射面の直径と等しい。第１円筒反射部１１は、このような筒状反射面を電磁波の反射面として持てば十分であり、この他の条件に特段の限定は無いが、例えば、肉薄の金属で形成される。第１円筒反射部１１は、第１円筒反射部１１の反射面が円板反射部１３の反射面に接続するように配置されている。特に、第１実施形態では、第１円筒反射部１１と円板反射部１３は一体に形成されており、第１円筒反射部１１の反射面は円板反射部１３の反射面に連続的に接続している。このように、第１円筒反射部１１の一方の開口部は円板反射部１３によって塞がれている。
【００１８】
＜クロスダイポールアンテナと反射器の配置関係＞
クロスダイポールアンテナ２０は、第１円筒反射部１１の他方の開口部の近傍に配置されており、このとき、円板反射部１３の反射面の中心Ｃ（図示せず）を通る円板反射部１３の法線Ｌ1が、各ダイポールアンテナ２１，２３を構成するアンテナ素子２１ａ，２３ａそれぞれの延伸方向（つまり、仮想直線Ｌ21および仮想直線Ｌ23）と直交している。換言すれば、仮想直線Ｌ21は円板反射部１３の反射面と平行であり、且つ、仮想直線Ｌ23は円板反射部１３の反射面と平行である。
特に、第１実施形態では、クロスダイポールアンテナ２０は、円板反射部１３の反射面の中心Ｃから法線Ｌ1に沿って第１円筒反射部１１の他方の開口部に向かって共振周波数ｆに対応する波長λのほぼ１／４の長さｄだけ離れた位置に配置されている。
特に、第１実施形態では、仮想直線Ｌ21と仮想直線Ｌ23との交点Ｐは法線Ｌ1上にあり、交点Ｐと交点Ｃとの距離がｄである。
【００１９】
円板反射部１３では、交点Ｃの近傍に、２個の貫通孔（図示せず）が形成されている。垂直偏波用ダイポールアンテナ２１の給電線２１ｂを構成する同軸ケーブルは対応する貫通孔を挿通しており、例えば図示しない絶縁体を介して同軸ケーブルと円板反射部１３との電気的絶縁が保たれている。同様に、水平偏波用ダイポールアンテナ２３の給電線２３ｂを構成する同軸ケーブルは対応する貫通孔を挿通しており、例えば図示しない絶縁体を介して同軸ケーブルと円板反射部１３との電気的絶縁が保たれている。給電線２１ｂを構成する同軸ケーブルは、必要に応じて、バラン（balun）などを介して垂直偏波用ダイポールアンテナ２１に接続されている。また、給電線２３ｂを構成する同軸ケーブルは、必要に応じて、バランなどを介して水平偏波用ダイポールアンテナ２３に接続されている。給電方法などは、従来のクロスダイポールアンテナと同じであるから説明を省略する。
【００２０】
（第２実施形態）
図３と図４に示すように、第２実施形態の偏波共用アンテナ２００は、クロスダイポールアンテナ２０と反射器１０を含む。第２実施形態は、反射器１０の構成の点で第１実施形態と異なる。ここでは第１実施形態と第２実施形態との相違点を説明する。相違点以外の事項については第１実施形態の説明を援用する。
【００２１】
反射器１０は、さらに、第２円筒反射部１１ａを含む。第２円筒反射部１１ａは、電磁波の反射面として筒状反射面を持てば十分であり、この他の条件に特段の限定は無いが、例えば、肉薄の金属で形成される。第２円筒反射部１１ａの径は、第１円筒反射部１１の径よりも小さい。第２円筒反射部１１ａは、第１円筒反射部１１の内側に配置されており、第２円筒反射部１１ａの中心軸の延伸方向は、第１円筒反射部１１の中心軸の延伸方向と一致している。第２円筒反射部１１ａは、第２円筒反射部１１ａの反射面が円板反射部１３の反射面に接続するように配置されている。特に、第２実施形態では、第２円筒反射部１１ａと円板反射部１３は一体に形成されており、第２円筒反射部１１ａの反射面は円板反射部１３の反射面に連続的に接続している。このように、第２円筒反射部１１ａの一方の開口部は円板反射部１３によって塞がれている。
【００２２】
（第３実施形態）
図５と図６に示すように、第３実施形態の偏波共用アンテナ３００は、クロスダイポールアンテナ２０と反射器１０と平面反射器５０を含む。第３実施形態は、平面反射器５０を含む点で第１実施形態と異なる。ここでは第１実施形態と第３実施形態との相違点を説明する。相違点以外の事項については第１実施形態の説明を援用する。
【００２３】
平面反射器５０は、電磁波の反射面として平板状の反射面を持てば十分であり、この他の条件に特段の限定は無いが、例えば、肉薄の金属で形成される。平面反射器５０の形状は、通常、矩形または円形である。平面反射器５０は、円板反射部１３に関してクロスダイポールアンテナ２０が配置されている側の反対側に、配置されており、且つ、平面反射器５０の反射面は、円板反射部１３の反射面と平行である。平面反射器５０の形状が矩形である場合、円板反射部１３の反射面の中心Ｃを通る円板反射部１３の法線Ｌ1は、平面反射器５０の対角線の交点を通る。また、平面反射器５０の形状が円形である場合、円板反射部１３の反射面の中心Ｃを通る円板反射部１３の法線Ｌ1は、平面反射器５０の中心（円の中心）を通る。平面反射器５０と円板反射部１３との距離は設計要求に応じて定められる。
【００２４】
平面反射器５０では、幾何学的中心（矩形の場合は対角線の交点、円の場合は円の中心）の近傍に、２個の貫通孔（図示せず）が形成されている。垂直偏波用ダイポールアンテナ２１の給電線２１ｂを構成する同軸ケーブルは対応する貫通孔を挿通しており、例えば図示しない絶縁体を介して同軸ケーブルと円板反射部１３との電気的絶縁が保たれている。同様に、水平偏波用ダイポールアンテナ２３の給電線２３ｂを構成する同軸ケーブルは対応する貫通孔を挿通しており、例えば図示しない絶縁体を介して同軸ケーブルと円板反射部１３との電気的絶縁が保たれている。
【００２５】
（第４実施形態）
図７と図８に示すように、第４実施形態の偏波共用アンテナ４００は、クロスダイポールアンテナ２０と反射器１０と平面反射器５０を含む。第４実施形態は、平面反射器５０を含む点で第２実施形態と異なる。平面反射器５０については、第３実施形態で説明したとおりである。したがって、第３実施形態における平面反射器５０の説明と第２実施形態の説明を援用することで第４実施形態の説明が得られる。このため、第４実施形態の説明の記載を省略する。
【００２６】
（第５実施形態）
図９と図１０に示すように、第５実施形態のアンテナシステム５００は、少なくとも二つの偏波共用アンテナを含む。各偏波共用アンテナは、第１実施形態から第４実施形態のいずれかに記載の偏波共用アンテナである。図９は、二つの偏波共用アンテナを含むアンテナシステム５００の例を示している。この二つの偏波共用アンテナはそれぞれ第４実施形態の偏波共用アンテナ４００である。この例から明らかなように、アンテナシステム５００に含まれる各偏波共用アンテナが平面反射器５０を持つ場合、アンテナシステム５００はそれぞれの平面反射器５０を一体にした１個の平面反射器６０を含む構成を採用できる。なお、アンテナシステム５００に含まれる各偏波共用アンテナが同一の実施形態に属する特徴を持つことは必須ではない。
【００２７】
＜シミュレーション結果＞
図１１と図１２は、第１実施形態の偏波共用アンテナ１００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅、並びに、ＦＢ比、のそれぞれのシミュレーション結果を示す。図１１に示すシミュレーションでは、第１円筒反射部１１の高さは30mmであり、円板反射部１３の半径（つまり、第１円筒反射部１１の半径でもある）は40mm、45mmまたは50mmである。図１２に示すシミュレーションでは、第１円筒反射部１１の高さは20mmであり、円板反射部１３の半径（つまり、第１円筒反射部１１の半径でもある）は45mmまたは50mmである。各図では、左縦軸は水平面内ビーム幅である電力半電幅（half power beamwidth）[deg]を表し、右縦軸はＦＢ比[dB]を表し、横軸は周波数[GHz]を表している。また、各図において、Ｒは円板反射部１３の半径を表している。
図１１から、第１円筒反射部１１の高さが30mmの場合には、概ね1.5GHz〜3.8GHzの範囲で、両偏波間の水平面内ビーム幅の差が十分に小さい（１０°以下）ことを確認できる。また、ＦＢ比は、概ね2GHz〜3.8GHzの範囲で15dB以上の値を達成できている。
図１２から、第１円筒反射部１１の高さが20mmの場合でも、概ね1.5GHz〜3.8GHzの範囲で、両偏波間の水平面内ビーム幅の差が十分に小さい（１０°以下）ことを確認できる。また、ＦＢ比も、概ね2GHz〜3.8GHzの範囲で15dB以上の値を達成できている。
【００２８】
図１３は、第２実施形態の偏波共用アンテナ２００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅、並びに、ＦＢ比、のそれぞれのシミュレーション結果を示す。図１３に示すシミュレーションでは、第１円筒反射部１１の半径（つまり、円板反射部１３の半径でもある）は50mmであり、第２円筒反射部１１ａの半径は45mmであり、第１円筒反射部１１の高さは20mmまたは30mmであり、第２円筒反射部１１ａの高さは20mmまたは30mmである。図１３では、左縦軸は水平面内ビーム幅である電力半電幅（half power beamwidth）[deg]を表し、右縦軸はＦＢ比[dB]を表し、横軸は周波数[GHz]を表している。また、図１３において、Ｒは円筒反射部の半径を表し、Ｈは円筒反射部の高さを表している。
図１３から、第１円筒反射部１１の高さと第２円筒反射部１１ａの高さが共に30mmの場合に、概ね1.5GHz〜3.8GHzの範囲で、概ね一様に、両偏波間の水平面内ビーム幅の差が十分に小さい（１０°以下）ことを確認できる。この場合、ＦＢ比は、概ね2.0GHz〜3.8GHzの範囲で20dB以上の値を達成できている。
【００２９】
図１４は、図９に示す第５実施形態のアンテナシステム５００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅のシミュレーション結果を示す。図１４に示すシミュレーションでは、第１円筒反射部１１の半径（つまり、円板反射部１３の半径でもある）は50mmであり、第１円筒反射部１１の高さは30mmであり、第２円筒反射部１１ａの半径は40mmまたは45mmであり、第２円筒反射部１１ａの高さは30mmである。平面反射器６０の大きさは120mm×240mmであり、平面反射器６０と円板反射部１３との距離は10mmである。クロスダイポールアンテナ２０と円板反射部１３との距離は30mmである。シミュレーションでは、二つのクロスダイポールアンテナ２０のうち一方のみに給電する条件を採用した。これは、近接するクロスダイポールアンテナ２０の影響を検証するためである。図１４では、左縦軸は水平面内ビーム幅である電力半電幅（half power beamwidth）[deg]を表し、横軸は周波数[GHz]を表している。また、図１４において、Ｒは円筒反射部の半径の組み合わせを表している。
図１４から、第２円筒反射部１１ａの半径が40mmの場合でも45mmの場合でも、概ね1.5GHz〜3.8GHzの範囲で、両偏波間の水平面内ビーム幅の差が十分に小さい（１０°以下）ことを確認できる。
【００３０】
図１５は、第５実施形態のアンテナシステム５００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅のシミュレーション結果を示す。ただし、図９に示す構成と異なり、アンテナシステム５００に含まれる二つの偏波共用アンテナはそれぞれ第３実施形態の偏波共用アンテナ３００である。図１５に示すシミュレーションでは、第１円筒反射部１１の高さは30mmであり、第１円筒反射部１１の半径（つまり、円板反射部１３の半径でもある）は40mm、45mmまたは50mmである。平面反射器６０の大きさは120mm×240mmであり、平面反射器６０と円板反射部１３との距離は10mmである。シミュレーションでは、二つのクロスダイポールアンテナ２０のうち一方のみに給電する条件を採用した。これは、近接するクロスダイポールアンテナ２０の影響を検証するためである。図１５では、左縦軸は水平面内ビーム幅である電力半電幅（half power beamwidth）[deg]を表し、横軸は周波数[GHz]を表している。また、図１５において、Ｒは円筒反射部の半径を表している。
図１５から、第１円筒反射部１１の半径が45mmの場合に、概ね1.5GHz〜3.8GHzの範囲で、あまりむらがなく、両偏波間の水平面内ビーム幅の差が十分に小さい（１０°以下）ことを確認できる。また、図１４と図１５の比較から、反射器１０が第２円筒反射部１１ａを含む構成が好ましいことがわかる。
【００３１】
図１６は、第５実施形態のアンテナシステム５００の、垂直偏波と水平偏波のそれぞれについての水平面内ビーム幅のシミュレーション結果を示す。ただし、このシミュレーション結果には、図９に示す構成と異なり、アンテナシステム５００に含まれる二つの偏波共用アンテナがそれぞれ第２実施形態の偏波共用アンテナ２００である場合（ただし、第１円筒反射部１１の半径（つまり、円板反射部１３の半径でもある）は50mmであり、第１円筒反射部１１の高さと第２円筒反射部１１ａの高さは共に30mmであり、第２円筒反射部１１ａの半径は40mmまたは45mmである）の結果と、アンテナシステム５００に含まれる二つの偏波共用アンテナがそれぞれ第１実施形態の偏波共用アンテナ１００である場合（ただし、第１円筒反射部１１の半径（つまり、円板反射部１３の半径でもある）は45mmであり、第１円筒反射部１１の高さは30mmである）の結果が含まれる。このように、図１６は、平面反射器６０を含まないアンテナシステム５００に関するシミュレーション結果を示している。図１６では、左縦軸は水平面内ビーム幅である電力半電幅（half power beamwidth）[deg]を表し、横軸は周波数[GHz]を表している。また、図１６において、Ｒは円筒反射部の半径の組み合わせを表している。
図１６から、概ね1.5GHz〜3.8GHzの範囲で、概ね一様に、両偏波間の水平面内ビーム幅の差が十分に小さい（１０°以下）ことを確認できる。
【００３２】
このように実施形態の構成によると、複数の周波数のそれぞれで水平面内ビーム幅の差を小さく抑えられる。また、本発明の偏波共用アンテナを互いに近接させても指向性に悪影響が無いことから、本発明のアンテナシステムはMIMOアンテナとして採用できる。
【００３３】
このように、本発明によると、従来のクロスダイポールアンテナに少なくとも有底円筒状の反射器を組み合わせた簡易な構成でありながら、偏波間の水平面内ビーム幅を複数の周波数のそれぞれで十分に小さく（１０°以下）できる。
【００３４】
＜補遺＞
明細書と特許請求の範囲では、用語「含む」とその語形変化は非排他的表現として使用されている。例えば、「ＸはＡとＢを含む」という文は、ＸがＡとＢ以外のものを含むことを否定しない。ただし、当該用語またはその語形変化が否定辞と結合した場合はその限りではない。例えば、「ＸはＡとＢを含まない」という文は、ＸがＡとＢ以外のものを含む可能性を認めている。
【００３５】
実施形態の説明で使用している「接続」との用語は、当該「接続」との用語に係る構成要素が直接的に（換言すれば、他の構成要素を全く介さずに）接続されていることに限定する意味ではなく、実際の必要に応じて、また、本発明のアンテナとしての特性に本質的な変更を及ぼさない限りにおいて、当該「接続」との用語に係る構成要素が間接的に（換言すれば、他の構成要素を介して）接続されている場合も許容することを含意する。
【００３６】
上述の説明における「第○」との用語は、実施形態の構成を明確に説明するために使用した用語である。当該用語それ自体によって、つまり、構成要素の序列それ自体によって、本発明は限定されるものではない。また、当該用語の使用は、そのような限定を意図するものでもない。
【００３７】
本明細書で説明した各態様／実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE-A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT-Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W-CDMA（登録商標）、GSM（登録商標）、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、当業者にとって、本発明が本明細書中で説明された実施形態に限定されないことは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載によって定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施され得る。本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、特段の断りが無い限り、本発明に対して何ら制限的な意味を有しない。
【図１】
2018129604.tif 000003
【図２】
2018129604.tif 000004
【図３】
2018129604.tif 000005
【図４】
2018129604.tif 000006
【図５】
2018129604.tif 000007
【図６】
2018129604.tif 000008
【図７】
2018129604.tif 000009
【図８】
2018129604.tif 000010
【図９】
2018129604.tif 000011
【図１０】
2018129604.tif 000012
【図１１】
2018129604.tif 000013
【図１２】
2018129604.tif 000014
【図１３】
2018129604.tif 000015
【図１４】
2018129604.tif 000016
【図１５】
2018129604.tif 000017
【図１６】
2018129604.tif 000018