(57)【要約】【課題】地導体やアンテナ素子の構造物自体からの反射波の影響を考慮して、十分にＲＣＳを低減させることができるアンテナ装置を得る。【解決手段】地導体２と、地導体２から所定の距離離して配置され、外部からの電磁波を受信信号として受信するとともに、入力された反射信号を電磁波として放射するダイポールアンテナ素子１と、ダイポールアンテナ素子１に接続され、地導体２およびダイポールアンテナ素子１自体で反射した外部からの電磁波を打ち消すように、受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、反射信号としてアンテナ素子に反射させる電力反射装置６とを備えている。【選択図】図１
2011193133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地導体と、
前記地導体から所定の距離離して配置され、外部からの電磁波を受信信号として受信するとともに、入力された反射信号を電磁波として放射するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に接続され、前記地導体および前記アンテナ素子自体で反射した前記外部からの電磁波を打ち消すように、前記受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、前記反射信号として前記アンテナ素子に反射させる反射手段と、
を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子と前記反射手段との間に設けられ、前記受信信号を分岐するスイッチと、
前記スイッチの分岐側の一端に接続され、前記受信信号に対して受信処理を行う受信回路と、をさらに備え、
前記反射手段は、前記スイッチの分岐側の他端に接続される
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】
前記アンテナ素子に接続され、前記受信信号に対して受信処理を行う受信回路をさらに備え、
前記反射手段は、
前記アンテナ素子と前記受信回路との間に設けられ、前記受信信号の一部を分岐する結合回路と、
前記結合回路に接続され、分岐された前記受信信号の振幅および位相を調整し、前記反射信号として出力する振幅位相調整回路と、
前記アンテナ素子と前記結合回路との間に設けられ、前記アンテナ素子からの前記受信信号を前記受信回路に出力するとともに、前記振幅位相調整回路からの前記反射信号を前記アンテナ素子に出力するサーキュレータと、を含む
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４】
前記アンテナ素子に接続され、前記受信信号に対して受信処理を行う受信回路をさらに備え、
前記反射手段は、
入力された前記受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、前記反射信号として出力する電力反射装置と、
第１周波数の前記受信信号を前記受信回路に出力するとともに、前記第１周波数以外の前記受信信号を前記電力反射装置に出力する分波器と、を含む
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５】
前記アンテナ素子に接続され、前記アンテナ素子から電磁波として放射するための送信信号を発生する送信回路をさらに備え、
前記反射手段は、
入力された前記受信信号の振幅および位相を調整し、前記反射信号として出力する振幅位相調整回路と、
前記アンテナ素子と前記送信回路との間に設けられ、前記アンテナ素子からの前記受信信号を前記振幅位相調整回路に出力するとともに、前記送信回路からの前記送信信号を前記アンテナ素子に出力するサーキュレータと、
前記サーキュレータと前記送信回路との間に設けられ、前記送信信号と前記反射信号とを混合して出力する結合回路と、を含む
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６】
前記アンテナ素子に接続され、前記アンテナ素子から電磁波として放射するための第１周波数の送信信号を発生する送信回路をさらに備え、
前記反射手段は、
入力された前記受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、前記反射信号として出力する電力反射装置と、
前記送信回路からの前記第１周波数の前記送信信号を前記アンテナ素子に出力するとともに、前記第１周波数以外の前記受信信号を前記電力反射装置に出力する分波器と、を含む
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７】
前記アンテナ素子から電磁波として放射するための送信信号を発生する送信回路と、
前記受信信号と前記送信信号とを分離する分離手段と、をさらに備えた
ことを特徴とする請求項２から請求項４までの何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記アンテナ素子で受信された前記受信信号に対して受信処理を行う受信回路と、
前記受信信号と前記送信信号とを分離する分離手段と、をさらに備えた
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記アンテナ素子の放射方向に配置され、前記アンテナ素子の動作周波数とは異なる電磁波を反射または散乱させる構造物をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項８までの何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記アンテナ素子を複数並べて配置したことを特徴とする請求項１から請求項９までの何れか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、例えばレーダ等の用途に供されるアレーアンテナに適用されるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナ素子を複数並べたアレーアンテナは、幅広い分野で用いられており、各アンテナ素子から電磁波として放射される信号の振幅や位相を調整することにより、所望のビームを形成することができる。また、レーダ等の用途に供されるアレーアンテナに適用されるアンテナ装置では、自身の位置を検出されないように、レーダ反射面積（ＲＣＳ：Ｒａｄａｒ  Ｃｒｏｓｓ  Ｓｅｃｔｉｏｎ）を小さくすることが必要である。
【０００３】
そこで、従来のアンテナ装置では、アンテナ素子で受信された電磁波のエネルギーを吸収することにより、ＲＣＳを低減させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
以下、図１２を参照しながら、特許文献１に示された従来のアンテナ装置について具体的に説明する。
【０００４】
図１２は、従来のアンテナ装置を示す構成図である。
図１２において、このアンテナ装置は、アンテナ素子５１、第１スイッチ５２、送信回路５３、第２スイッチ５４、増幅器５５、受信回路５６、移相器５７および可変減衰器５８を備えている。
【０００５】
第１スイッチ５２は、送信回路５３と受信回路５６とを切り替えるスイッチである。第１スイッチ５２は、アンテナ素子５１から電磁波を放射（送信）するときには、送信回路５３側の端子に切り替えられ、アンテナ素子５１で外部からの電磁波を受信するとき、および送信も受信もしないときには、受信回路５６側の端子に切り替えられる。
【０００６】
第２スイッチ５４は、受信回路５６と移相器５７および可変減衰器５８からなる共役整合素子５９とを切り替えるスイッチである。第２スイッチ５４は、アンテナ素子５１で外部からの電磁波を受信するときには、受信回路５６側の端子に切り替えられ、送信も受信もしないときには、共役整合素子５９側の端子に切り替えられる。
【０００７】
ここで、共役整合素子５９は、アンテナ素子５１の給電点でのインピーダンスに整合するように調整されている。そのため、アンテナ素子５１が共役整合素子５９に接続された状態では、アンテナ素子５１で受信された電磁波のエネルギーが、無反射の条件で共役整合素子５９に吸収される。したがって、アンテナ装置のＲＣＳを低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１０９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
一般的なアンテナ装置では、電磁波を特定の方向に放射させるために、アンテナ素子の後方に地導体が配置されているので、地導体からの反射波の影響を考慮する必要がある。また、アンテナ素子の構造物でも電磁波が反射するので、アンテナ素子自体からの反射波の影響も考慮する必要がある。
【００１０】
従来のアンテナ装置では、地導体やアンテナ素子自体からの反射波の影響を考慮せず、アンテナ素子の給電点でのインピーダンスと整合する共役整合素子によって、アンテナ素子で受信された電磁波のエネルギーを吸収しているので、十分にＲＣＳを低減させることができないという問題がある。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、地導体やアンテナ素子自体からの反射波の影響を考慮して、十分にＲＣＳを低減させることができるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係るアンテナ装置は、地導体と、地導体から所定の距離離して配置され、外部からの電磁波を受信信号として受信するとともに、入力された反射信号を電磁波として放射するアンテナ素子と、アンテナ素子に接続され、地導体およびアンテナ素子自体で反射した外部からの電磁波を打ち消すように、受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、反射信号としてアンテナ素子に反射させる反射手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係るアンテナ装置によれば、反射手段は、地導体およびアンテナ素子自体で反射した外部からの電磁波を打ち消すように、受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、反射信号としてアンテナ素子に反射させ、アンテナ素子は、入力された反射信号を電磁波として放射する。
これにより、地導体およびアンテナ素子自体で反射した外部からの電磁波が、反射信号に応じてアンテナ素子から放射された電磁波によって打ち消される。
そのため、地導体やアンテナ素子自体からの反射波の影響を考慮して、十分にＲＣＳを低減させることができるアンテナ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を示す構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の電力反射装置の具体的な構成例を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置によって、ＲＣＳが低減される原理を説明するための説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置によって、ＲＣＳが低減される原理を説明するための説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置によって、ＲＣＳが低減される原理を説明するための説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置を示す構成図である。
【図１２】従来のアンテナ装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明のアンテナ装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を示す構成図である。図１において、このアンテナ装置は、ダイポールアンテナ素子１、地導体２、スイッチ３、増幅器４、受信回路５および電力反射装置６（反射手段）を備えている。
【００１７】
ダイポールアンテナ素子１は、外部からの電磁波を受信し、後段のスイッチ３に受信信号として出力する。また、ダイポールアンテナ素子１は、電力反射装置６からの反射信号（後述する）を電磁波として放射する。
地導体２は、ダイポールアンテナ素子１から概ねλ／４の距離に配置されている。ここで、λはアンテナ装置を使用する動作周波数（例えば、周波数ｆ１）における波長を示している。
【００１８】
スイッチ３は、ダイポールアンテナ素子１の接続先を、受信回路５側または電力反射装置６側に切り替える。
増幅器４は、ダイポールアンテナ素子１からの受信信号を、増幅して受信回路５に出力する。
受信回路５は、増幅器４で増幅されたダイポールアンテナ素子１からの受信信号に対して、受信処理を行う。
【００１９】
電力反射装置６は、地導体２およびダイポールアンテナ素子１自体で反射した外部からの電磁波を打ち消すように、ダイポールアンテナ素子１からの受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、反射信号としてスイッチ３を経由してダイポールアンテナ素子１に反射させる。
【００２０】
以下、図２を参照しながら、電力反射装置６の具体的な構成例について説明する。
図２（ａ）は、可変抵抗素子７を用いた電力反射装置６を示している。可変抵抗素子７の抵抗値を変化させることにより、ダイポールアンテナ素子１に反射される反射信号の振幅および位相を調整することができる。
図２（ｂ）は、可変容量素子８を用いた電力反射装置６を示している。可変容量素子８の容量値を変化させることにより、ダイポールアンテナ素子１に反射される反射信号の主に位相を調整することができる。
【００２１】
図２（ｃ）は、可変誘導素子９を用いた電力反射装置６を示している。可変誘導素子９の誘導値を変化させることにより、ダイポールアンテナ素子１に反射される反射信号の主に位相を調整することができる。
図２（ｄ）は、可変減衰器１０と移相器１１とを組み合わせた電力反射装置６を示している。可変減衰器１０によりダイポールアンテナ素子１に反射される反射信号の振幅を調整し、移相器１１により反射信号の位相を調整することができる。
【００２２】
図２（ｅ）は、増幅器４、可変減衰器１０、移相器１１およびサーキュレータ１２を組み合わせた電力反射装置６を示している。この電力反射装置６は、増幅器４によりダイポールアンテナ素子１からの受信信号を増幅し、可変減衰器１０により信号の振幅を調整し、移相器１１により信号の位相を調整して、サーキュレータ１２により、移相器１１からの信号を反射信号としてダイポールアンテナ素子１に反射させる。
【００２３】
図２（ｆ）は、増幅器４、受信回路５、信号発生器１３およびサーキュレータ１２を組み合わせた電力反射装置６を示している。この電力反射装置６は、増幅器４によりダイポールアンテナ素子１からの受信信号を増幅し、受信回路５により信号を検波し、信号発生器１３により検波された信号に応じた反射信号を発生して、サーキュレータ１２により、信号発生器１３からの反射信号をダイポールアンテナ素子１に反射させる。ここで、信号発生器１３は、アナログ方式であっても、デジタル方式であってもよい。
なお、図２（ａ）〜（ｆ）のものを任意に組み合わせて電力反射装置６を構成してもよい。
【００２４】
ダイポールアンテナ素子１を使用するとき、すなわちダイポールアンテナ素子１で外部からの所望の電磁波を受信するときには、スイッチ３が受信回路５側に切り替えられ、ダイポールアンテナ素子１で受信された電磁波が受信信号として受信回路５に入力される。一方、ダイポールアンテナ素子１を使用しないとき、すなわち外部からの電磁波を受信しないときには、スイッチ３が電力反射装置６側に切り替えられ、ＲＣＳが低減される。
【００２５】
続いて、図３〜５を参照しながら、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置によって、ＲＣＳが低減される原理について説明する。
図３は、ダイポールアンテナ素子１および地導体２からの反射の様子を模式的に示している。一般的に、アンテナ装置のＲＣＳは、地導体２の鉛直方向で最大となるので、ここでは、鉛直方向のＲＣＳについて説明する。
【００２６】
図３において、ダイポールアンテナ素子１には、遠方（外部）から平面波１４（電磁波）が入射される。このとき、ダイポールアンテナ素子１とダイポールアンテナ素子１に接続された給電線路１５とのインピーダンス整合がとれていれば、大半の平面波１４は、給電線路１５内に伝達される。この給電線路１５内に伝達される電磁波を線路内波１６と定義する。
【００２７】
なお、平面波１４の一部は、ダイポールアンテナ素子１の構造物で反射する。このダイポールアンテナ素子１自体からの反射波を構造物反射波１７と定義する。また、平面波１４の一部は、地導体２で反射する。この地導体２からの反射波を地導体反射波１８と定義する。
【００２８】
ここで、上記特許文献１に示された従来のアンテナ装置では、給電線路１５に共役整合負荷を接続して、線路内波１６を吸収することにより、ＲＣＳの低減を図っている。しかしながら、この方式では、上述したように、構造物反射波１７および地導体反射波１８の影響が考慮されておらず、地導体２の鉛直方向への反射波が存在する。
【００２９】
次に、ダイポールアンテナ素子１を複数並べたアレーアンテナについて、ＲＣＳをシミュレーションした結果を、従来のアンテナ装置のものと比較しながら示す。
図４は、ダイポールアンテナ素子１を１２個並べたアレー状態のシミュレーションモデルを示している。図４において、ダイポールアンテナ素子１同士の間隔はλであり、地導体２は、ダイポールアンテナ素子１の外側にλ／２程はみ出す大きさに設定されている。また、上述したように、地導体２とダイポールアンテナ素子１との間隔は、概ねλ／４である。
【００３０】
図５は、図４の＋Ｚ方向から平面波１４を照射した場合の散乱界を示している。
図５（ａ）は、ダイポールアンテナ素子１が存在せず、地導体２のみが存在する場合の散乱界を示している。また、図５（ｂ）は、１２個のダイポールアンテナ素子１および地導体２を、図４に示したように配置し、ダイポールアンテナ素子１を６５Ωで終端した場合の散乱界を示している。なお、６５Ωは、ダイポールアンテナ素子１との共役整合が得られる負荷である。
【００３１】
図５（ａ）と（ｂ）とを比較すると、＋Ｚ方向の散乱界のレベルが８ｄＢ程度低減されていることが分かる。しかしながら、上述したように、構造物反射波１７および地導体反射波１８が存在するので、＋Ｚ方向の散乱界は十分に低い値とならず、＋Ｚ方向からこのアンテナ装置を見たときのＲＣＳは、十分に低減されていない。
【００３２】
図５（ｃ）は、１２個のダイポールアンテナ素子１および地導体２を、図４に示したように配置し、ダイポールアンテナ素子１を２０Ωで終端した場合の散乱界を示している。
図５（ｂ）と（ｃ）とを比較すると、＋Ｚ方向の散乱界のレベルが１８ｄＢ程度低減されていることが分かる。そのため、＋Ｚ方向からこのアンテナ装置を見たときのＲＣＳを、十分に低減させることができる。
【００３３】
ダイポールアンテナ素子１を２０Ωで終端した場合に、＋Ｚ方向の散乱界のレベルが低減できる理由は、線路内波１６の一部が終端の抵抗で反射され、ダイポールアンテナ素子１から再度電磁波として放射されて、この再度放射された電磁波と構造物反射波１７および地導体反射波１８とが、＋Ｚ方向で互いに逆相となって打ち消されたためである。
【００３４】
以上説明したように、ダイポールアンテナ素子１を使用しないときに、スイッチ３を電力反射装置６側に切り替えて、ダイポールアンテナ素子１と電力反射装置６とを接続することにより、ＲＣＳを低減させることができる。なお、図５に示した例は、ダイポールアンテナ素子１の入力インピーダンスが純抵抗となる共振周波数における散乱界を示したものである。
【００３５】
到来する電磁波の周波数が共振周波数からずれた場合には、電力反射装置６に可変抵抗素子７（図２（ａ）参照）と、可変容量素子８（図２（ｂ）参照）または可変誘導素子９（図２（ｃ）参照）とを組み合わせたものを用いることにより、ＲＣＳを低減させることができる。
【００３６】
ここで、地導体２のサイズの拡大や、ダイポールアンテナ素子１の構造の変更等の理由によって、構造物反射波１７や地導体反射波１８が増加した場合には、線路内波１６だけでは構造物反射波１７および地導体反射波１８を打ち消すことが困難になる。この場合には、図２（ｅ）や図２（ｆ）に示したような回路により、これらの反射波を打ち消す程度にまで線路内波１６を増幅させ、ダイポールアンテナ素子１から再度放射させることにより、ＲＣＳを低減させることができる。
【００３７】
なお、図１に示したダイポールアンテナ素子１が１個のアンテナ装置であっても、図４に示したダイポールアンテナ素子１を複数並べたアレーアンテナであっても、同様にＲＣＳを低減させることができる。また、アレーアンテナにおいて、各ダイポールアンテナ素子１の反射位相に分布を持たせることにより、所望の方向のＲＣＳを低減させることができる。
【００３８】
以上のように、実施の形態１によれば、反射手段は、地導体およびアンテナ素子自体で反射した外部からの電磁波を打ち消すように、受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、反射信号としてアンテナ素子に反射させ、アンテナ素子は、入力された反射信号を電磁波として放射する。
これにより、地導体およびアンテナ素子自体で反射した外部からの電磁波が、反射信号に応じてアンテナ素子から放射された電磁波によって打ち消される。
そのため、地導体やアンテナ素子自体からの反射波の影響を考慮して、十分にＲＣＳを低減させることができるアンテナ装置を得ることができる。
【００３９】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置を示す構成図である。図６において、このアンテナ装置は、ダイポールアンテナ素子１、地導体２、増幅器４、受信回路５、サーキュレータ１２、結合器１９（結合回路）および振幅位相調整器２０を備えている。ここで、サーキュレータ１２、結合器１９および振幅位相調整器２０により、反射手段が形成されている。
【００４０】
以下、上記構成のアンテナ装置の動作について説明する。なお、上記実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
ダイポールアンテナ素子１で受信された電磁波は、受信信号としてサーキュレータ１２を介して増幅器４に入力される。増幅器４からの出力は、受信回路５に入力される。また、増幅器４からの出力の一部は、結合器１９によって分岐され、振幅位相調整器２０に入力される。
【００４１】
振幅位相調整器２０は、地導体２およびダイポールアンテナ素子１自体で反射した外部からの電磁波（構造物反射波１７および地導体反射波１８）を打ち消すように、入力された受信信号の振幅および位相を調整し、反射信号として、サーキュレータ１２を介してダイポールアンテナ素子１に反射させる。ダイポールアンテナ素子１に入力された反射信号は、再度電磁波として放射される。これにより、ＲＣＳを低減させることができる。
【００４２】
上記実施の形態１では、スイッチ３により受信回路５側と電力反射装置６側とを切り替えていたので、ダイポールアンテナ素子１を使用しながら、すなわち外部からの電磁波を受信しながらＲＣＳを低減させることはできなかった。
これに対して、実施の形態２によれば、スイッチ３の切り替え動作がないので、ダイポールアンテナ素子１を受信アンテナとして使用しながら、ＲＣＳを低減させることができる。
【００４３】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置を示す構成図である。図７において、このアンテナ装置は、ダイポールアンテナ素子１、地導体２、増幅器４、受信回路５、電力反射装置６および分波器２１を備えている。ここで、電力反射装置６および分波器２１により、反射手段が形成されている。
【００４４】
以下、上記構成のアンテナ装置の動作について説明する。なお、上記実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
ダイポールアンテナ素子１で受信された電磁波は、受信信号として分波器２１に入力される。分波器２１は、周波数ｆ１（第１周波数）の受信信号を増幅器４に出力し、周波数ｆ１以外の受信信号を電力反射装置６に出力する。増幅器４からの出力は、受信回路５に入力される。
【００４５】
電力反射装置６は、地導体２およびダイポールアンテナ素子１自体で反射した外部からの電磁波（構造物反射波１７および地導体反射波１８）を打ち消すように、入力された受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、反射信号として、分波器２１を介してダイポールアンテナ素子１に反射させる。ダイポールアンテナ素子１に入力された反射信号は、再度電磁波として放射される。これにより、ｆ１以外の周波数におけるＲＣＳを低減させることができる。
【００４６】
以上のように、実施の形態３によれば、周波数ｆ１の電磁波を受信しながら、その他の周波数におけるＲＣＳを低減させることができる。
【００４７】
実施の形態４．
図８は、この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置を示す構成図である。図８において、このアンテナ装置は、ダイポールアンテナ素子１、地導体２、サーキュレータ１２、結合器１９、振幅位相調整器２０および送信回路２２を備えている。すなわち、このアンテナ装置は、図６に示した増幅器４および受信回路５に代えて、送信回路２２を備えている。ここで、サーキュレータ１２、結合器１９および振幅位相調整器２０により、反射手段が形成されている。
【００４８】
以下、上記構成のアンテナ装置の動作について説明する。なお、上記実施の形態２と同様の動作については、説明を省略する。
ダイポールアンテナ素子１で受信された電磁波は、受信信号としてサーキュレータ１２を介して振幅位相調整器２０に入力される。振幅位相調整器２０は、地導体２およびダイポールアンテナ素子１自体で反射した外部からの電磁波（構造物反射波１７および地導体反射波１８）を打ち消すように、入力された受信信号の振幅および位相を調整し、反射信号として結合器１９に出力する。
【００４９】
送信回路２２は、送信信号を発生して、結合器１９に出力する。結合器１９では、振幅位相調整器２０からの反射信号と送信回路２２からの送信信号とが混合され、サーキュレータ１２を介してダイポールアンテナ素子１に出力される。ダイポールアンテナ素子１に入力された反射信号および送信信号は、電磁波として放射される。これにより、ＲＣＳを低減させることができる。
【００５０】
以上のように、実施の形態４によれば、ダイポールアンテナ素子１を送信アンテナとして使用しながら、外部から到来する電磁波に対するＲＣＳを低減させることができる。
【００５１】
実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置を示す構成図である。図９において、このアンテナ装置は、ダイポールアンテナ素子１、地導体２、電力反射装置６、分波器２１および送信回路２２を備えている。すなわち、このアンテナ装置は、図７に示した増幅器４および受信回路５に代えて、送信回路２２を備えている。ここで、電力反射装置６および分波器２１により、反射手段が形成されている。
【００５２】
以下、上記構成のアンテナ装置の動作について説明する。なお、上記実施の形態３と同様の動作については、説明を省略する。
ダイポールアンテナ素子１で受信された電磁波は、受信信号として分波器２１に入力され、周波数ｆ１以外の受信信号は、電力反射装置６に出力される。電力反射装置６は、地導体２およびダイポールアンテナ素子１自体で反射した外部からの電磁波（構造物反射波１７および地導体反射波１８）を打ち消すように、入力された受信信号の振幅および位相の少なくとも一方を調整し、反射信号として、分波器２１を介してダイポールアンテナ素子１に反射させる。
【００５３】
送信回路２２は、周波数ｆ１の送信信号を発生し、分波器２１を介してダイポールアンテナ素子１に出力する。ダイポールアンテナ素子１に入力された反射信号および送信信号は、電磁波として放射される。これにより、ｆ１以外の周波数におけるＲＣＳを低減させることができる。
【００５４】
以上のように、実施の形態５によれば、周波数ｆ１の電磁波を送信しながら、その他の周波数におけるＲＣＳを低減させることができる。
【００５５】
実施の形態６．
図１０は、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置を示す構成図である。図１０において、このアンテナ装置は、ダイポールアンテナ素子１、地導体２、スイッチ３、増幅器４、受信回路５、サーキュレータ１２、結合器１９、振幅位相調整器２０および送信回路２２を備えている。すなわち、このアンテナ装置は、図６に示したアンテナ装置に加えて、スイッチ３および送信回路２２を備えている。
【００５６】
スイッチ３は、ダイポールアンテナ素子１の接続先を、送信回路２２側または受信回路５側に切り替える。スイッチ３の一端は、送信回路２２に接続され、スイッチ３の他端は、サーキュレータ１２に接続されている。ここで、サーキュレータ１２、結合器１９および振幅位相調整器２０により、反射手段が形成されている。
【００５７】
以下、上記構成のアンテナ装置の動作について説明する。なお、上記実施の形態２と同様の動作については、説明を省略する。
ダイポールアンテナ素子１を送信アンテナとして使用するときには、スイッチ３が送信回路２２側に切り替えられ、送信回路２２で発生された送信信号がダイポールアンテナ素子１に出力される。一方、ダイポールアンテナ素子１を受信アンテナとして使用するときには、スイッチ３が受信回路５側に切り替えられ、ダイポールアンテナ素子１で受信された電磁波が受信信号として受信回路５に入力される。
【００５８】
以上のように、実施の形態６によれば、ダイポールアンテナ素子１を送信アンテナとしても受信アンテナとしても動作させることができる。また、スイッチ３の受信回路５側には、上記実施の形態２と同様に、ＲＣＳを低減させる反射手段が組み込まれているので、ダイポールアンテナ素子１を受信アンテナとして使用する場合には、ＲＣＳを低減させることができる。
【００５９】
なお、上記実施の形態６では、実施の形態２に示したアンテナ装置をベースにして、スイッチ３および送信回路２２を組み合わせた構成を示したが、これに限定されず、実施の形態１や３に示したアンテナ装置をベースにして、スイッチ３および送信回路２２を組み合わせてもよい。これらの場合も、上記実施の形態６と同様の効果を得ることができる。また、スイッチ３の送信回路２２側に、実施の形態４や５に示したＲＣＳを低減させる反射手段を組み込んでもよい。また、スイッチ３の代わりに、ダイプレクサを用いてもよい。
【００６０】
実施の形態７．
図１１は、この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置を示す構成図である。図１１において、このアンテナ装置は、ダイポールアンテナ素子１、地導体２、増幅器４、受信回路５、サーキュレータ１２、結合器１９、振幅位相調整器２０および曲面形状の周波数選択表面２３（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｓｕｒｆａｃｅ、以下「ＦＳＳ２３」と称する）を備えている。
【００６１】
ＦＳＳ２３は、ダイポールアンテナ素子１の放射方向に配置され、ダイポールアンテナ素子１の動作周波数ｆ１の電磁波を透過し、周波数ｆ１以外の電磁波に対しては、金属面として作用する。ここで、サーキュレータ１２、結合器１９および振幅位相調整器２０により、反射手段が形成されている。
【００６２】
以下、上記構成のアンテナ装置の動作について説明する。なお、上記実施の形態２と同様の動作については、説明を省略する。
外部から到来する電磁波が周波数ｆ１である場合には、上記実施の形態２に示したように、ＲＣＳを低減させることができる。また、外部から到来する電磁波が周波数ｆ１以外である場合には、到来した電磁波がＦＳＳ２３によって散乱されるので、電磁波の到来した方向への散乱界が低減され、ｆ１以外の周波数におけるＲＣＳを低減させることができる。
【００６３】
以上のように、実施の形態７によれば、外部から到来する電磁波が、ダイポールアンテナ素子１の動作周波数ｆ１であっても、周波数ｆ１以外であっても、ＲＣＳを低減させることができる。また、ＦＳＳ２３は、周波数ｆ１の電磁波を透過する特性を有しているので、ダイポールアンテナ素子１のアンテナとしての動作を妨げることはない。
【００６４】
なお、上記実施の形態７では、実施の形態２に示したアンテナ装置にＦＳＳ２３を組み合わせた構成を示したが、これに限定されず、他の実施の形態１、３〜６に示したアンテナ装置にＦＳＳ２３を組み合わせてもよい。これらの場合も、上記実施の形態７と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  ダイポールアンテナ素子、２  地導体、３  スイッチ、４  増幅器、５  受信回路、６  電力反射装置、７  可変抵抗素子、８  可変容量素子、９  可変誘導素子、１０  可変減衰器、１１  移相器、１２  サーキュレータ、１３  信号発生器、１４  平面波、１５  給電線路、１６  線路内波、１７  構造物反射波、１８  地導体反射波、１９  結合器、２０  振幅位相調整器、２１  分波器、２２  送信回路、２３  周波数選択表面。
【図１】
2011193133.tif 000003
【図２】
2011193133.tif 000004
【図３】
2011193133.tif 000005
【図４】
2011193133.tif 000006
【図５】
2011193133.tif 000007
【図６】
2011193133.tif 000008
【図７】
2011193133.tif 000009
【図８】
2011193133.tif 000010
【図９】
2011193133.tif 000011
【図１０】
2011193133.tif 000012
【図１１】
2011193133.tif 000013
【図１２】
2011193133.tif 000014