(57)【要約】【課題】円偏波又は楕円偏波を受信可能な設計容易で小型なアンテナ装置の実現。【解決手段】本発明のアンテナ装置は、アンテナエレメント部と、アンテナエレメント部と電気的に接続される信号分波器と、信号分波器に電気的に接続された信号合成部とを備え、信号分波器は、アンテナエレメント部に発生するディファレンシャルモードとコモンモードの２つの信号を高いアイソレーションを維持して別々に取り出すことができ、信号合成部は、取り出された２つの信号に所望位相差を与えて合成する。【選択図】図１
2011023931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４端子を有するアンテナエレメント部と、
前記アンテナエレメント部と電気的に接続される信号分波器と、
前記信号分波器に電気的に接続された信号合成部とを備え、
前記信号分波器は、
前記アンテナエレメント部の第１端子に一方が接続される第１線路と、
前記アンテナエレメント部の第２端子に一方が接続される第２線路と、
前記アンテナエレメント部の第３端子に一方が接続される第３線路と、
前記アンテナエレメント部の第４端子に一方が接続される第４線路とを有し、
前記第１線路の他方と前記第２線路の他方とは第１交点において接続され、
前記第３線路の他方と前記第４線路の他方とは第２交点において接続され、
前記第１交点から信号を入力した場合、
前記第３線路の前記第２交点側に現れる信号の位相と、前記第４線路の前記第２交点側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度となると共に、
前記信号合成部は、
前記第１交点に一方が接続され、他方が第３交点に接続される第５線路と、
前記第２交点に一方が接続され、他方が前記第３交点に接続される第６線路とを有し、
前記第１交点から前記第５線路を介して前記第３交点までの位相変化量と、前記第２交点から前記第６線路を介して前記第３交点までの位相変化量との間に所望位相差が与えられるように、前記第５線路の途中に第１移相部が接続され、前記第６線路の途中に第２移相部が接続されたアンテナ装置。
【請求項２】
２端子を有するアンテナエレメント部と、
前記アンテナエレメント部と電気的に接続される信号分波器と、
前記信号分波器に電気的に接続された信号合成部とを備え、
前記信号分波器は、
前記アンテナエレメント部の第１端子に一方が接続される第１線路と、
前記第１端子に一方が接続される第３線路と、
前記アンテナエレメント部の第２端子に一方が接続される第２線路と、
前記第２端子に一方が接続される第４線路とを有し、
前記第１線路の他方と前記第２線路の他方とは第１交点に接続され、
前記第３線路の他方と前記第４線路の他方とは第２交点に接続され、
前記第１交点から信号を入力した場合、
前記第３線路の前記第２交点側に現れる信号の位相と、前記第４線路の前記第２交点側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度となると共に、
前記信号合成部は、
前記第１交点に一方が接続され、他方が第３交点に接続される第５線路と、
前記第２交点に一方が接続され、他方が前記第３交点に接続される第６線路とを有し、
前記第１交点から前記第５線路を介して前記第３交点までの位相変化量と、前記第２交点から前記第６線路を介して前記第３交点までの位相変化量との間に所望位相差が与えられるように、前記第５線路の途中に第１移相部が接続され、前記第６線路の途中に第２移相部が接続されたアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１線路の途中には第３移相部が接続され、
前記第２線路の途中には第４移相部が接続され、
前記第３線路の途中には第５移相部が接続され、
前記第４線路の途中には第６移相部が接続され、
前記第３移相部の位相変化量と前記第４移相部の位相変化量とは概ね等しく、
前記第５移相部の位相変化量と前記第６移相部の位相変化量とは概ね等しいと共に、
前記第１移相部と前記第３移相部（又は前記第４移相部）との合計の位相変化量と、
前記第２移相部と前記第５移相部（又は前記第６移相部）との合計の位相変化量との差が、前記所望位相差となる請求項１または請求項２のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１交点から信号を入力した場合、
前記第３線路の前記第２交点側に現れる信号の振幅の絶対値と、前記第４線路の前記第２交点側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一である請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
３端子を有するアンテナエレメント部と、
前記アンテナエレメント部と電気的に接続される信号分波器と、
前記信号分波器に電気的に接続された信号合成部とを備え、
前記信号分波器は、
前記アンテナエレメント部の第１端子に一方が接続される第１線路と、
前記アンテナエレメント部の第２端子に一方が接続される第２線路と、
前記アンテナエレメント部の第３端子に一方が接続される第３線路とを有し、
前記第１線路の他方と前記第２線路の他方とは第１交点に接続され、
第３線路の他方は第２交点に接続されており、
前記第２交点から信号を入力した場合、
前記第１線路の前記第１交点側に現れる信号の位相と、前記第２線路の前記第１交点側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度となると共に、
前記信号合成部は、
前記第１交点に一方が接続され、他方が第３交点に接続される第５線路と、
前記第２交点に一方が接続され、他方が前記第３交点に接続される第６線路とを有し、
前記第１交点から前記第５線路を介して前記第３交点までの位相変化量と、前記第２交点から前記第６線路を介して前記第３交点までの位相変化量との間に所望位相差が与えられるように、前記第５線路の途中に第１移相部が接続され、前記第６線路の途中に第２移相部が接続されたアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１線路の途中には第３移相部が接続され、
前記第２線路の途中には第４移相部が接続され、
前記第３線路の途中には第５移相部が接続され、
前記第３移相部の位相変化量と前記第４移相部の位相変化量とは概ね等しいと共に、
前記第１移相部と前記第３移相部（又は前記第４移相部）との合計の位相変化量と、
前記第２移相部と前記第５移相部との合計の位相変化量との差が、前記所望位相差となる請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第３線路の他方から信号を入力した場合、
前記第１線路の前記第１交点側に現れる信号の振幅の絶対値と、前記第２線路の前記第１交点側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一である請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１端子と、前記第２端子とに、同位相であり、且つ、同振幅の信号を入力した場合、
前記第１線路の前記第１交点側に現れる信号の位相と、前記第２線路の前記第１交点側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度となる請求項１、請求項２、請求項５のいずれか一つの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１端子から前記第１交点までの位相変化量が概ね９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、
前記第２端子から前記第１交点までの位相変化量が概ね−９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）である請求項１、請求項２、請求項５のいずれか一つの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第１端子と、前記第２端子とに、同位相であり、且つ、同振幅の信号を入力した場合、
前記第１線路の前記第１交点側に現れる信号の振幅の絶対値と、前記第２線路の前記第１交点側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となる請求項８または請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記第１端子又は前記第３端子から前記第２交点までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、
前記第２端子又は前記第４端子から前記第２交点までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）である請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記第１端子と、前記第２端子とに位相差１８０度であり、且つ、同振幅の信号を入力した場合、又は、
前記第３端子と、前記第４端子とに位相差１８０度であり、且つ、同振幅の信号を入力した場合に、
前記第３線路の前記第２交点側に現れる信号の振幅の絶対値と、前記第４線路の前記第２交点側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となる請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記第１端子と前記第２端子とを結ぶ第１直線上の前記第１端子と前記第２端子との中点において、前記第１直線に垂直な第２直線または第１面に対して、前記アンテナエレメント部は概ね線対称形状または概ね面対称形状を有すると共に、
前記第３端子と前記第４端子とを結ぶ第３直線上の前記第３端子と前記第４端子との中点において、前記第３直線に垂直な第２直線または第１面に対して、前記アンテナエレメント部は概ね線対称形状または概ね面対称形状を有する請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
前記第１端子と前記第２端子とを結ぶ第１直線上の前記第１端子と前記第２端子との中点において、前記第１直線に垂直な第２直線または第１面に対して、前記アンテナエレメント部は概ね線対称形状または概ね面対称形状を有する請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
前記第１端子と前記第２端子とを結ぶ第１直線上の前記第１端子と前記第２端子との中点において、前記第１直線に垂直な第２直線または第１面に対して、前記アンテナエレメント部は概ね線対称形状または面対称形状を有すると共に、
前記第２直線上、又は前記第１面上に前記第３端子が概ね存在する請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
前記第１線路と、前記第２線路と、前記第３線路と、前記第４線路の特性インピーダンスが共にＺｏであると共に、
前記第１交点から前記第３交点を見たときの入力インピーダンスと、
前記第２交点から前記第３交点を見たときの入力インピーダンスと、
前記第１端子から前記アンテナエレメント部を見たときの入力インピーダンスと、
前記第２端子から前記アンテナエレメント部を見たときの入力インピーダンスとが共に概ねＺｏ／２である請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
請求項１、請求項２、請求項５のいずれか一つの請求項に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置に電気的に接続された周波数変換部と、
前記周波数変換部に電気的に接続された信号処理部とを有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話や車載受信機等で用いられる円偏波又は楕円偏波を受信可能な小型なアンテナ装置と、このアンテナ装置を用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の車載受信機で用いられるフロントガラス表面等に貼り付けて使用される円偏波受信用のアンテナ装置について、図２２を用いて説明する。
【０００３】
図２２において、従来のアンテナ装置１００は、第１アンテナエレメント１０１と、第２アンテナエレメント１０２とを有し、第１アンテナエレメント１０１に対して平行な線と第２アンテナエレメント１０２に対して平行な線とは直交するように、第１アンテナエレメント１０１と第２アンテナエレメント１０２とは配置されている。
【０００４】
更に、従来のアンテナ装置１００は、第１アンテナエレメント１０１の端部１０９と電気的に接続された第１整合回路１０３と、第１整合回路１０３の出力側に接続された移相器１０５と、第２アンテナエレメント１０２の端部１１０と電気的に接続された第２整合回路１０４とを有しており、移相器１０５の出力側と、第２整合回路１０４の出力側とは第１交点１０６において電気的に接続されている。また、第１交点１０６は、負荷回路１０７の一方側と電気的に接続されると共に、負荷回路１０７の他方側はグランド１０８と電気的に接続されている。更に、第１整合回路１０３、第２整合回路１０４、移相器１０５、第１交点１０６は、グランド１０８の上方に配置されている。第１整合回路１０３は、第１アンテナエレメント１０１の入力インピーダンスを調整し、１００Ωに整合を取る働きをすると共に、第２整合回路１０４は、第２アンテナエレメント１０２の入力インピーダンスを調整し、１００Ωに整合を取る働きをしている。これにより第１交点１０６から移相器１０５側を見た時の入力インピーダンスを１００Ωにでき、また、第１交点１０６から第２整合回路１０４側を見た時の入力インピーダンスを１００Ωにできるため、負荷回路１０７から第１交点１０６側を見た時の入力インピーダンスが５０Ωとなり、負荷回路１０７の入力インピーダンスである５０Ωとインピーダンス整合を取る事が可能となる。
【０００５】
尚、本出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０１７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のアンテナ装置１００において、第１アンテナエレメント１０１と第２アンテナエレメント１０２とは共にモノポールアンテナであり、共にグランド１０８がアンテナの一部として動作している。このため、端部１０９から第１アンテナエレメント１０１側へ信号を給電した場合、その信号の一部は、第２アンテナエレメント１０２の端部１１０に現れる事となる。つまり、端部１０９と端部１１０との間のアイソレーションを取る事は非常に困難である。
【０００８】
よって、第１整合回路１０３や移相器１０５を調整すると、端部１１０から第２アンテナエレメント１０２を見た入力インピーダンスが変化してしまい、再度、第２整合回路１０４を調整する必要が発生してしまうと共に、第２整合回路１０４を調整すると、端部１０９から第１アンテナエレメント１０１を見た入力インピーダンスが変化してしまい、再度、第１整合回路１０３や移相器１０５を調整する必要が発生してしまう。このように、従来のアンテナ装置は、円偏波のアンテナとして動作させるための設計が非常に困難であった。
【０００９】
そこで本発明は、簡易な設計により実現可能な円偏波または楕円偏波用のアンテナ装置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】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、４端子を有するアンテナエレメント部と、アンテナエレメント部と電気的に接続される信号分波器と、信号分波器に電気的に接続された信号合成部とを備え、信号分波器は、アンテナエレメント部の第１端子に一方が接続される第１線路と、アンテナエレメント部の第２端子に一方が接続される第２線路と、アンテナエレメント部の第３端子に一方が接続される第３線路と、アンテナエレメント部の第４端子に一方が接続される第４線路とを有し、第１線路の他方と第２線路の他方とは第１交点において接続され、第３線路の他方と第４線路の他方とは第２交点において接続されている。
【００１１】
そして、第１交点から信号を入力した場合、第３線路の第２交点側に現れる信号の位相と、第４線路の第２交点側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度となっている。
【００１２】
更に、信号合成部は、第１交点に一方が接続され、他方が第３交点に接続される第５線路と、第２交点に一方が接続され、他方が前記第３交点に接続される第６線路とを有し、第１交点から第５線路を介して第３交点までの位相変化量と、第２交点から第６線路を介して第３交点までの位相変化量との間に所望位相差が与えられるように、第５線路の途中に第１移相部が接続され、第６線路の途中に第２移相部が接続された構成となっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアンテナ装置は、第１交点から信号を入力した場合、第３線路の第２交点側に現れる信号の位相と、第４線路の第２交点側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるため、第１交点と第２交点との間のアイソレーションを概ね取る事ができ、これにより第１交点と第２交点とは、アンテナエレメント部との信号のやり取りを相互に独立に行うことが可能となる。これにより、第１移相部と第２移相部の設計が容易となり、簡易な設計により円偏波または楕円偏波用のアンテナ装置を実現する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のアンテナ装置のブロック図
【図２】本発明のアンテナ装置のブロック図
【図３】本発明のアンテナ装置のブロック図
【図４】本発明のアンテナ装置のブロック図
【図５】本発明のアンテナ装置のブロック図
【図６】本発明のアンテナ装置のブロック図
【図７】本発明のアンテナ装置を示す図
【図８】本発明のアンテナ装置の動作原理を示す図
【図９】本発明のアンテナ装置の動作原理を示す図
【図１０】本発明のアンテナ装置を示す図
【図１１】本発明のアンテナ装置を示す図
【図１２】本発明のアンテナ装置の設計例を示す図
【図１３】本発明のアンテナ装置の設計例を示す図
【図１４】本発明のアンテナ装置の通過特性を示す図
【図１５】本発明のアンテナ装置の通過特性を示す図
【図１６】本発明のアンテナ装置のインピーダンス特性を示す図
【図１７】本発明のアンテナ装置のインピーダンス特性を示す図
【図１８】本発明のアンテナ装置のインピーダンス特性を示す図
【図１９】本発明のアンテナ装置のインピーダンス特性を示す図
【図２０】本発明のアンテナ装置のインピーダンス特性を示す図
【図２１】本発明のアンテナ装置のインピーダンス特性を示す図
【図２２】従来のアンテナ装置の概念図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１のアンテナ装置について、図１を用いて詳述する。
【００１６】
図１は、本発明のアンテナ装置のブロック図である。図１において、実施の形態１のアンテナ装置１は、第１端子２、第２端子３、第３端子４、および第４端子５の４端子を少なくとも有するアンテナエレメント部６（図１においては、アンテナエレメント部６の形状を特定せず、ブラックボックスの状態で記載している）と、このアンテナエレメント部６の第１端子２に一方が接続される第１線路７と、アンテナエレメント部６の第２端子３に一方が接続される第２線路８と、アンテナエレメント部６の第３端子４に一方が接続される第３線路９と、アンテナエレメント部６の第４端子５に一方が接続される第４線路１０とを有し、第１線路７の他方と第２線路８の他方とは第１交点１１において接続され、第３線路９の他方と第４線路１０の他方とは第２交点１２において接続されている。
【００１７】
更に、実施の形態１のアンテナ装置１は、第１線路７の途中に接続された第１整合回路１３と第１移相器１７と、第２線路８の途中に接続された第２整合回路１４と第２移相器１８と、第３線路９の途中に接続された第３整合回路１５と第３移相器１９と、第４線路１０の途中に接続された第４整合回路１６と第４移相器２０とを有している。
【００１８】
更に、実施の形態１のアンテナ装置１は、第１交点１１に一方が接続され、他方が第３交点４８に接続される第５線路３２と、第２交点１２に一方が接続され、他方が第３交点４８に接続される第６線路３３とを有しており、第１交点１１から第５線路３２を介して第３交点４８までの位相変化量と、第２交点１２から第６線路３３を介して第３交点４８までの位相変化量との間に所望位相差が与えられるように、第５線路３２の途中に第１移相部４５が接続され、第６線路３３の途中に第２移相部４６が接続されている。
【００１９】
また、第１交点１１と第３交点４８との間のインピーダンスを変換するために、第５線路３２の途中に第５整合回路４４が接続されていると共に、第２交点１２と第３交点４８との間のインピーダンスを変換するために、第６線路３３の途中に第６整合回路４７が接続されている。
【００２０】
そして、第３交点４８とグランドとの間には第１負荷回路２１が接続されている。
【００２１】
以後、便宜上、図１中の第１線路７、第２線路８、第３線路９、第４線路１０等を含む回路ブロックを信号分波器４９と呼び、また、図１中の第５線路３２、第６線路３３等を含む回路ブロックを信号合成部５０と呼ぶ。
【００２２】
最初に、信号分波器４９について詳述する。
【００２３】
第１交点１１から信号を入力した場合、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の位相と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となっている。
【００２４】
また、当然の事であるが、第２交点１２から信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との位相差も概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となっている。
【００２５】
上記の条件を満たすように、第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、及び第４整合回路１６と、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０とは、適切な値となるように設計されている。
【００２６】
このことから、例えば、第１交点１１から入力された信号は、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の位相と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることから、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬して行かない。
【００２７】
逆に、第２交点１２から入力された信号についても、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との位相差は概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるため、第１交点１１から第３交点４８側へ概ね伝搬して行かない。
【００２８】
よって、第１交点１１と第２交点１２との間で、信号が伝搬する事は無くなり、第１交点１１と第２交点１２との間でアイソレーションが確保できる事となる。これにより、第１交点１１に電気的に接続される第５整合回路４４と第１移相部４５との調整と、第２交点１２に電気的に接続される第６整合回路４７と第２移相部４６との調整とを、相互に独立して行う事が可能となる。
【００２９】
次に、信号合成部５０について詳述する。
【００３０】
第５線路３２から第１交点１１側へ信号を入力した場合と、第６線路３３から第２交点１２側へ信号を入力した場合とでは、アンテナエレメント部６に発生する放射に寄与する電流の分布が異なってくる(この点は、後ほど詳述する)。このため、第５線路３２から第１交点１１側へ信号を入力した場合に発生する偏波と、第６線路３３から第２交点１２側へ信号を入力した場合に発生する偏波とは、相互に平行ではなく、所定の角度を有している。
【００３１】
この所定の角度を有している２つの偏波で、円偏波や楕円偏波の信号を受信した場合、第１交点１１と第２交点１２とに現れる信号の位相が所定値だけ異なる事となる。この所定の位相差分（特許請求の範囲における「所望位相差」に該当する。以後、所望位相差と呼ぶ）を相殺し、第３交点４８において、第１交点１１と第２交点１２とに現れる信号を同相で合成するため、第１移相部４５と第２移相部４６とにおける位相変化量を調整する。
【００３２】
尚、特許請求の範囲において、「第１移相部」または「第２移相部」のどちらか一方は、位相変化量が零であるものも含んでいる。これは、第１移相部４５と第２移相部４６のどちらか一方のみを使用しても、第１交点１１と第３交点４８との間の位相変化量と第２交点１２と第３交点４８との間の位相変化量との差を所望位相差に調整する事が可能だからである。
【００３３】
更に、特許請求の範囲における「第１移相器」と「第２移相器」とは、インダクタやコンデンサ等により実現された移相器だけでなく、伝送線路を用いた移相器をも含むものとする。
【００３４】
第１負荷回路２１の入力インピーダンスがＺ１であった場合、第３交点４８から第５線路３２側を見たときの入力インピーダンスが２＊Ｚ１であり、第３交点４８から第６線路３３側を見たときの入力インピーダンスが２＊Ｚ１であれば、第３交点４８においてインピーダンス不整合が発生しにくい。故に、第５整合回路４４を使用して、第３交点４８から第５線路３２側を見たときの入力インピーダンスが２＊Ｚ１となるように調整し、第６整合回路４７を使用して、第３交点４８から第６線路３３側を見たときの入力インピーダンスが２＊Ｚ１となるように調整する。
【００３５】
尚、上記のインピーダンス整合の方法は、あくまで一例であり、要は、第３交点４８においてインピーダンス不整合は生じないように、第５整合回路４４と第６整合回路４７とが調整されていればよい。
【００３６】
尚、第５整合回路４４及び第６整合回路４７においても、通過する信号の位相を変化させる事ができるため、第１移相部４５及び第２移相部４６の一部として動作させても問題ない。同様に、第１移相部４５及び第２移相部４６においても、インピーダンスを変化させる事ができるため、第５整合回路４４及び第６整合回路４７の一部として動作させても問題ない。
【００３７】
以上より、実施の形態１のアンテナ装置１は、第１交点１１と第２交点１２との間でアイソレーションが確保できている事より、第１交点１１に電気的に接続される第５整合回路４４と第１移相部４５との調整と、第２交点１２に電気的に接続される第６整合回路４７と第２移相部４６との調整とを、相互に独立して行う事が可能であり、容易に円偏波又は楕円偏波用のアンテナ装置を設計できる。
【００３８】
尚、第１交点１１から第２交点１２側へ信号を入力した場合、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、及び第４整合回路１６と、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０とが設計されていても良い。
【００３９】
また、同様に、第２交点１２から第１交点１１側へ信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、及び第４整合回路１６と、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０とが設計されていてもよい。これにより、第１交点１１と第２交点１２との間のアイソレーションを更に高くできるという有利な効果が得られる。
【００４０】
また、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値が等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とは設計されてもよい。
【００４１】
ここで、例えば、第１端子２と第２端子３との間にコモンモードの信号が入力された場合、第１端子２と第２端子３との間において、コモンモードの信号の電流の位相差は零となっている。故に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、同振幅の絶対値の信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることより、第１交点１１において、コモンモードの信号の電流は相殺され、第１交点１１から第３交点４８側へは概ねコモンモードの信号は伝搬していかない。
【００４２】
逆に、第１端子２と第２端子３との間にディファレンシャルモードの信号が入力された場合、第１端子２と第２端子３との間において、ディファレンシャルモードの信号の電流の位相差は±１８０度となる。故に、第１端子２と、第２端子３とに、位相差は±１８０度であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることより、第１交点１１において、ディファレンシャルモードの信号の電流は足し合わされ、第１交点１１から第３交点４８側へディファレンシャルモードの信号は概ね伝搬して行くこととなる。
【００４３】
このように、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値が等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように信号分波器４９が設計される事により、第１端子２と第２端子３との間に発生するディファレンシャルモードの信号のみ選択して第３交点４８側へ伝搬させることができる。
【００４４】
更に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値が等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となる条件と、特許請求の範囲の請求項１に記載の条件とを考慮した場合、第１端子２から第２交点１２までの位相変化量と、第２端子３から第２交点１２までの位相変化量との差は、零となる。つまり、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号の電流は、第２交点１２において同相で足し合わされ、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬されて行く。
【００４５】
逆に、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号の電流は、第２交点１２において逆相で足し合わされて相殺され、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬されて行かない。よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号は、概ね第１交点１１からのみ第３交点４８側へ伝搬されて行き、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号は、概ね第２交点１２からのみ第３回路交点４８側へ伝搬されて行くこととなる。つまり、本実施の形態のアンテナ装置１は、アンテナエレメント部６を介して第１端子２と第２端子３との間に生じる前記２つのモードの信号を別々に取り出すことが可能である。そして、この２つのモードの信号は偏波面が異なるため、偏波面の異なる２つの信号に所望位相差を付加することにより、楕円偏波又は円偏波用のアンテナを実現したものである。
【００４６】
尚、この場合に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。これにより、第１交点１１に現れるコモンモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬する信号のコモンモードの信号に対するディファレンシャルモードの信号成分の比率を向上させる事ができる。
【００４７】
また、同様に、第１端子２と、第２端子３とに、位相差１８０度であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第３線路９、第４線路１０の線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とが設計されていてもよい。これにより、第２交点１２に現れるディファレンシャルモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬する信号のディファレンシャルモードの信号に対するコモンモードの信号成分の比率を向上させる事ができる。これにより、アンテナエレメント部６に発生するコモンモード信号とディファレンシャル信号を高いアイソレーションを維持しつつ分離できると共に、これらの２つの信号はそれぞれ異なる偏波軸を有している。故に、本発明のアンテナ装置は、１つのアンテナエレメント部６から得られるこの２つの信号を利用して、円偏波又は楕円偏波用のアンテナを設計でき、小型な円偏波又は楕円偏波用アンテナを実現する事ができる。
【００４８】
尚、第１端子２から第１交点１１までの位相変化量が概ね９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第１交点１１までの位相変化量が概ね−９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。
【００４９】
例えば、第１端子２と第２端子３との間にコモンモードの信号が生じた場合、第１端子２から第１交点１１までの位相変化量が概ね９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第１交点１１までの位相変化量が概ね−９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であるため、第１交点１１においてはコモンモードの信号は相殺されることとなる。つまり、コモンモードの信号にとって、第１交点１１は仮想的に接地された場所となる。仮想的に接地された第１交点１１から第１端子２、及び第２端子３までの位相変化量は、それぞれ９０度、−９０度となることより、第１端子２及び第２端子３から、それぞれ第１交点１１側を見た時の入力インピーダンスは無限大となる。よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号は、第１交点１１側へ概ね伝搬して行かず、概ね第２交点１２側へ伝搬して行く事となる。これにより、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を更に向上させる事ができる。また、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号に対するディファレンシャルモードの信号の比率を向上させる事ができる。
【００５０】
更に、この条件下において、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値が等しい信号を入力した場合に、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。これにより、第１交点１１に現れるコモンモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬する信号のコモンモードの信号に対するディファレンシャルモードの信号の比率を向上させる事ができる。これにより、アンテナエレメント部６に発生するコモンモードの信号とディファレンシャル信号とを高いアイソレーションを維持して分離でき、楕円偏波または円偏波を受信可能なアンテナ装置を容易に実現することができる。
【００５１】
尚、第１端子２から第２交点１２までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第２交点１２までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第３線路９、第４線路１０との線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とは、設計されてもよい。これにより、例えば、第１端子２と第２端子３との間にディファレンシャルモードの信号が生じた場合、第１端子２から第２交点１２までの位相変化量と、第２端子３から第２交点１２までの位相変化量とが同一量であるため、第２交点１２においてはディファレンシャルモードの信号は相殺されることになる。つまり、ディファレンシャルモードの信号にとって、第２交点１２は仮想的に接地された場所となる。仮想的に接地された第２交点１２から第１端子２、及び第２交点１２から第２端子３までの位相変化量は共に９０度となることより、第１端子２及び第２端子３から、それぞれ第２交点１２側を見た時の入力インピーダンスは無限大となる。
【００５２】
よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号は、第２交点１２側へ概ね伝搬して行かず、概ね第１交点１１側へ伝搬して行く事となる。これにより、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号に対するディファレンシャルモードの信号の比率を向上させる事ができると共に、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するディファレンシャルモードの信号に対するコモンモードの信号の比率を向上させる事ができる。
【００５３】
更に、この条件下において、第１端子２と、第２端子３とに、位相差１８０度であり、且つ、振幅の絶対値が等しい信号を入力した場合に、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第３線路９、第４線路１０の線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とが設計されていてもよい。
【００５４】
これにより、第２交点１２に現れるディファレンシャルモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬する信号のコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を向上させる事ができる。これにより、アンテナエレメント部６に発生するコモンモードの信号とディファレンシャルモードの信号を高いアイソレーションを維持して分離できると共に、これらの２つの信号はそれぞれ異なる偏波軸を有している。故に、本発明のアンテナ装置は、１つのアンテナエレメント部６から得られるこの２つの信号を利用して、円偏波又は楕円偏波用のアンテナを設計でき、小型な円偏波又は楕円偏波用アンテナを実現する事ができる。
【００５５】
尚、第３端子４から第２交点１２までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第４端子５から第２交点１２までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第３線路９、第４線路１０との線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とは、設計されてもよい。これにより、例えば、第３端子４と第４端子５との間にディファレンシャルモードの信号が生じた場合、第３端子４から第２交点１２までの位相変化量と、第４端子５から第２交点１２までの位相変化量とが同一量であるため、第２交点１２においてはディファレンシャルモードの信号は相殺されることになる。つまり、ディファレンシャルモードの信号にとって、第２交点１２は仮想的に接地された場所となる。仮想的に接地された第２交点１２から第３端子４、及び第４端子５までの位相変化量は共に９０度となることより、第３端子４及び第４端子５から、それぞれ第２交点１２側を見た時の入力インピーダンスは無限大となる。
【００５６】
よって、第３端子４と第４端子５との間に生じたディファレンシャルモードの信号は、第２交点１２側へ概ね伝搬して行かず、概ね第１交点１１側へ伝搬して行く事となる。これにより、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号に対するディファレンシャルモードの信号の比率を更に向上させる事ができると共に、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するディファレンシャルモードの信号に対するコモンモードの信号の比率を更に向上させる事ができる。
【００５７】
更に、この条件下において、第３端子４と、第４端子５とに、位相差１８０度であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合に、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第３線路９、第４線路１０の線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とが設計されていてもよい。
【００５８】
これにより、第２交点１２に現れるディファレンシャルモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を向上させる事ができる。
【００５９】
故に、アンテナエレメント部６に発生する相関係数の低いコモンモードの信号とディファレンシャル信号の信号を精度良く分離でき、楕円偏波または円偏波を受信可能なアンテナ装置を容易に実現することができる。
【００６０】
尚、図１において、特許請求の範囲の各請求項に示した条件を満足できるのであれば、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、第４整合回路１６、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、第４移相器２０のうち少なくとも１つを無くした構成としてもよい。これにより第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０における伝送ロスを低減できると共に、部品点数を減らす事ができ、小型化、軽量化を図ることができる。
【００６１】
尚、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、第４整合回路１６、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、第４移相器２０とは、基本的にはリアクタンス素子の回路にて設計されるが、特許請求の範囲における請求項４に記載の条件を満たすために、レジスタンス素子や増幅回路（例えば、第１線路７が送信経路と受信経路との２つの経路を有しており、それぞれの経路が送信用増幅回路、受信用増幅回路を有するような構成等）等が含まれる回路にて設計されても良い。これにより、第１交点１１と第２交点１２との間の高いアイソレーション特性を実現でき、楕円偏波または円偏波を受信可能なアンテナ装置を容易に実現することができる。
【００６２】
また、本実施の形態のアンテナ装置の軸比調整のため、第５整合回路４４又は第６整合回路４７において、通過する信号の利得調整を行ってもよい。具体的には、第５整合回路４４又は第６整合回路４７が増幅器や減衰器を有している構成が考えられる。これにより、アンテナ装置の軸比を容易に所望の値に調整する事が可能となる。
【００６３】
尚、アンテナエレメント部６は、２次元的に広がりのある導電性素子で構成されている事が望ましい。これにより、第１交点１１からアンテナエレメント部６側へ信号を給電した場合のアンテナ装置１の偏波の軸と、第２交点１２からアンテナエレメント部６側へ信号を給電した場合のアンテナ装置１の偏波の軸とが為す角度を大きく広げる事が可能となり、円偏波アンテナを実現することが容易となる。
【００６４】
尚、図１における第１移相部４５、第２移相部４６を、図２に示すように、設計変更してもよい。例えば、図１の第１移相部４５の移相量が４５度であり、図１の第２移相部４６の移相量が−４５度であった場合、図２の第１移相部４５の移相量を２０度とし、図２の第３移相部５１及び第４移相部５２の移相量を共に２５度とし、図２の第２移相部４６の移相量を−２０度とし、図２の第５移相部５３及び第６移相部５４の移相量を共に−２５度として、アンテナ装置を実現してもよい。このように、図１における第１移相部４５、第２移相部４６を、図２のように信号分波器４９と信号合成部５０に分離配置しても、図１の場合と同様に所望位相差を実現する事が可能であるため、図１に示したアンテナ装置１と同様の効果が得られる。
【００６５】
図１のアンテナ装置１において、第１移相部４５の移相量が大きい場合に、図２のアンテナ装置１では、第１移相部４５と第３移相部５１（及び第４移相部５２）とで所望の移相量を分配して実現できるため、所望位相差を実現する事が容易である。
【００６６】
尚、図１のアンテナ装置１と図２のアンテナ装置１の動作を同様にするため、第３移相部５１と第４移相部５２の移相量は概ね同一値であり、また、第５移相部５３と第６移相部５４の移相量も概ね同一値である。そして、図２において、第１移相部４５と第３移相部５１（又は第４移相部５２）との合計の位相変化量と、第２移相部４６と第５移相部５３（又は第６移相部５４）との合計の位相変化量との差が、所望位相差となるように設計されることで、アンテナ装置１の軸比を所望の値に調整することができる。
【００６７】
尚、請求項３における「第１移相部」は、移相量が零の場合も含んでいる。同様に、請求項３における「第２移相部」も、移相量が零の場合も含んでいる。つまり、請求項３の技術的範囲は、図２における第１移相部４５と第２移相部４６の少なくとも一方が無い構造をも含んでいる。
【００６８】
例えば、図２において第１移相部４５の移相量を零（第１移相部４５を無くした構成）とした場合、図１における第１移相部４５の移相量と、図２における第３移相部５１及び第４移相部５２の移相量とは等しい設計となる。更に、図２において、第３移相部５１と第１移相器１７とを合成して、１つの移相器としても良く、同様に、第４移相部５２と第２移相器１８、第５移相部５３と第３移相器１９、第６移相部５４と第４移相器２０、とも、それぞれ合成して、１つの移相器としてもよい。これにより、回路規模を小さくする事が可能となる。
【００６９】
（実施の形態２）
以下に、本発明のアンテナ装置の実施の形態２について、図３を用いて説明する。図３は、本発明のアンテナ装置１のブロック図である。尚、実施の形態１と同様の構成については、同一符号のみ記載し、異なる構成を中心に、以下に説明する。
【００７０】
図３において、実施の形態２のアンテナ装置１は、少なくとも３端子を有するアンテナエレメント部６（図３においては、アンテナエレメント部６の形状を特定せず、ブラックボックスの状態で記載している）と、アンテナエレメント部６の第１端子２に一方が接続される第１線路７と、アンテナエレメント部６の第２端子３に一方が接続される第２線路８と、アンテナエレメント部６の第３端子４に一方が接続される第３線路９とを有し、第１線路７の他方と第２線路８の他方とは第１交点１１に接続されていると共に、第３線路９の他方は第２交点１２に接続されている。
【００７１】
更に、実施の形態２のアンテナ装置１は、第１交点１１に一方が接続され、他方が第３交点４８に接続される第５線路３２と、第２交点１２に一方が接続され、他方が第３交点４８に接続される第６線路３３とを有しており、第１交点１１から第５線路３２を介して第３交点４８までの位相変化量と、第２交点１２から第６線路３３を介して第３交点４８までの位相変化量との間に所望位相差が与えられるように、第５線路３２の途中に第１移相部４５が接続され、第６線路３３の途中に第２移相部４６が接続されている。
【００７２】
また、第１交点１１と第３交点４８との間のインピーダンスを変換するために、第５線路３２の途中に第１整合回路４４が接続されていると共に、第２交点１２と第３交点４８との間のインピーダンスを変換するために、第６線路３３の途中に第２整合回路４７が接続されている。
【００７３】
そして、第３交点４８とグランドとの間には第１負荷回路２１が接続されている。
【００７４】
以後、便宜上、図３中の第１線路７、第２線路８、第３線路９、第４線路１０等を含む回路ブロックを信号分波器４９と呼び、また、図３中の第５線路３２、第６線路３３等を含む回路ブロックを信号合成部５０と呼ぶ。
【００７５】
最初に、信号分波器４９について詳述する。
【００７６】
第２交点１２から第３線路９へ信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８、及び第３線路９の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４、及び第１移相器１７、第２移相器１８とは設計されている。
【００７７】
このことから、例えば、第１交点１１から入力された信号は、第３線路９の第２交点１２側及び第３端子において相殺されるため、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬して行かない。
【００７８】
逆に、第２交点１２から入力された信号についても、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との位相差は概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるため、第１交点１１から第３交点４８側へ概ね伝搬して行かない。
【００７９】
よって、第１交点１１と第２交点１２との間で、信号が伝搬する事は無くなり、第１交点１１と第２交点１２との間でアイソレーションが確保できる事となる。これにより、第１交点１１に電気的に接続される第５整合回路４４と第１移相部４５との調整と、第２交点１２に電気的に接続される第６整合回路４７と第２移相部４６との調整とを、相互に独立して行う事が可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態２のアンテナ装置１は、実施の形態１のアンテナ装置と比較してアンテナエレメント部６と第２交点１２とを接続する線路の数、整合回路の数、移相器の数を減らす事ができるため、小型化、軽量化を図ることができる。
【００８１】
図３の信号合成部５０については、図１の信号合成部５０と同様の構成であり、同様の機能と作用を有している。
【００８２】
以上より、実施の形態２のアンテナ装置１は、第１交点１１と第２交点１２との間でアイソレーションが確保できている事より、第１交点１１に電気的に接続される第５整合回路４４と第１移相部４５との調整と、第２交点１２に電気的に接続される第６整合回路４７と第２移相部４６との調整とを、相互に独立して行う事が可能であり、容易に円偏波又は楕円偏波用のアンテナ装置を設計できる。
【００８３】
尚、第２交点１２から第３線路９へ信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７及び第２線路８の線路長と、第１整合回路１３及び第２整合回路１４と、第１移相器１７及び第２移相器１８とが設計されていても良い。これにより、第１交点１１と第２交点１２との間のアイソレーションを更に高くできるという有利な効果が得られる。
【００８４】
また、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、同振幅の絶対値の信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とは設計されてもよい。
【００８５】
ここで、例えば、第１端子２と第２端子３との間にコモンモードの信号が入力された場合、第１端子２と第２端子３との間において、コモンモードの信号の電流の位相差は零となっている。故に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、同振幅の絶対値の信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることより、第１交点１１において、コモンモードの信号の電流は相殺され、第１交点１１から第３交点４８側へは概ねコモンモードの信号は伝搬していかない。
【００８６】
逆に、例えば、第１端子２と第２端子３との間にディファレンシャルモードの信号が入力された場合、第１端子２と第２端子３との間において、ディファレンシャルモードの信号の電流の位相差は±１８０度となる。故に、第１端子２と、第２端子３とに、位相差が±１８０度であり、且つ、振幅の絶対値が等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることより、第１交点１１において、ディファレンシャルモードの信号の電流は足し合わされ、第１交点１１から第３交点４８側へディファレンシャルモードの信号は概ね伝搬して行くこととなる。
【００８７】
このように、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように設計される事により、第１端子２と第２端子３との間に発生するディファレンシャルモードの信号のみ選択して第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬させることができる。
【００８８】
更に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となる条件と、特許請求の範囲の請求項５に記載の条件とを考慮した場合、第１端子２から第３端子４までの位相変化量と、第２端子３から第３端子４までの位相変化量との差は、零となる。
【００８９】
つまり、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号の電流は、第２交点１２において同相で足し合わされ、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬されて行き、逆に、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号の電流は、第２交点１２において逆相で足し合わされて相殺され、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬されて行かない。
【００９０】
よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号は、概ね第１交点１１からのみ第３交点４８へ伝搬されて行き、逆に、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号は、概ね第２交点１２からのみ第３交点４８側へ伝搬されて行くこととなる。
【００９１】
つまり、本実施の形態のアンテナ装置１は、第１端子２と第２端子３との間に生じる前記２つのモードの信号を別々に取り出すことが可能である。そして、この２つのモードの信号は偏波面が異なるため、偏波面の異なる２つの信号に所望位相差を付加することにより、楕円偏波又は円偏波用のアンテナを実現したものである。
【００９２】
尚、この場合に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。
【００９３】
これにより、第１交点１１に現れるコモンモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬する信号のディファレンシャルモードの信号成分の比率を向上させる事ができる。これにより、アンテナエレメント部６に発生するコモンモード信号とディファレンシャル信号を高いアイソレーションを維持しつつ分離できると共に、これらの２つの信号はそれぞれ異なる偏波軸を有している。故に、本発明のアンテナ装置は、１つのアンテナエレメント部６から得られるこの２つの信号を利用して、円偏波又は楕円偏波用のアンテナを設計でき、小型な円偏波又は楕円偏波用アンテナを実現する事ができる。
【００９４】
尚、第１端子２から第１交点１１までの位相変化量が概ね９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第１交点１１までの位相変化量が概ね−９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。例えば、第１端子２と第２端子３との間にコモンモードの信号が生じた場合、第１端子２から第１交点１１までの位相変化量が概ね９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第１交点１１までの位相変化量が概ね−９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であるため、第１交点１１においてはコモンモードの信号は相殺されることとなる。
【００９５】
つまり、コモンモードの信号にとって、第１交点１１は仮想的に接地された場所となる。仮想的に接地された第１交点１１から第１端子２、及び第２端子３までの位相変化量は、それぞれ９０度、−９０度となることより、第１端子２及び第２端子３から、それぞれ第１交点１１側を見た時の入力インピーダンスは無限大となる。よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号は、第１交点１１側へ概ね伝搬して行かず、概ね第２交点１２側へ伝搬して行く事となる。
【００９６】
これにより、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を更に向上させる事ができると共に、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するディファレンシャルモードの信号のコモンモードの信号に対する比率を更に向上させる事ができる。
【００９７】
更に、この条件下において、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合に、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。
【００９８】
これにより、第１交点１１に現れるコモンモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するディファレンシャルモードの信号のコモンモードの信号に対する比率を向上させる事ができる。
【００９９】
故に、アンテナエレメント部６に発生するコモンモードの信号とディファレンシャル信号の信号を高いアイソレーションを維持して分離できると共に、これらの２つの信号はそれぞれ異なる偏波軸を有している。故に、本発明のアンテナ装置は、１つのアンテナエレメント部６から得られるこの２つの信号を利用して、円偏波又は楕円偏波用のアンテナを設計でき、小型な円偏波又は楕円偏波用アンテナを実現する事ができる。
【０１００】
尚、特許請求の範囲の各請求項に示した条件を満足できるのであれば、図２において第１整合回路１３、第２整合回路１４、第１移相器１７、第２移相器１８のうち少なくとも１つを無くした構成としてもよい。これにより第１線路７及び第２線路８における伝送ロスを低減できると共に、必要となる部品点数を減らす事ができ、小型化、軽量化を図ることができる。
【０１０１】
尚、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第１移相器１７、及び第２移相器１８は、基本的にはリアクタンス素子の回路にて設計されるが、特許請求の範囲における請求項７に記載の条件を満たすために、レジスタンス素子や増幅回路（例えば、第１線路７が送信経路、受信経路を有しており、それぞれに送信用増幅回路、受信用増幅回路を有するような構成等）等が含まれる回路にて設計されても良い。これにより、第１交点１１と第２交点１２との間の高いアイソレーション特性を実現できると共に、電子機器の送受信特性を向上させる事ができる。
【０１０２】
また、本実施の形態のアンテナ装置の軸比調整のため、第５整合回路４４又は第６整合回路４７において、通過する信号の利得調整を行ってもよい。具体的には、第５整合回路４４又は第６整合回路４７が増幅器や減衰器を有している構成が考えられる。これにより、アンテナ装置の軸比を容易に所望の値に調整する事が可能となる。
【０１０３】
尚、アンテナエレメント部６は、２次元的に広がりのある導電性素子で構成されている事が望ましい。これにより、第１交点１１からアンテナエレメント部６側へ信号を給電した場合のアンテナ装置１の偏波の軸と、第２交点１２からアンテナエレメント部６側へ信号を給電した場合のアンテナ装置１の偏波の軸とが為す角度を大きく広げる事が可能となり、円偏波アンテナを実現することが容易となる。
【０１０４】
尚、図３における第１移相部４５、第２移相部４６を、図４に示すように、設計変更してもよい。例えば、図３の第１移相部４５の移相量が３０度であり、図３の第２移相部４６の移相量が−５０度であった場合、図４の第１移相部４５の移相量を２０度とし、図４の第３移相部５１及び第４移相部５２の移相量を共に１０度とし、図４の第２移相部４６の移相量を−２０度とし、図４の第５移相部５３の移相量を−３０度として、アンテナ装置を実現してもよい。このように、図３における第１移相部４５、第２移相部４６を、図４のように信号分波器４９と信号合成部５０に分離配置しても、図３の場合と同様に所望位相差を実現する事が可能であるため、図３に示したアンテナ装置１と同様の効果が得られる。
【０１０５】
図３のアンテナ装置１において、第１移相部４５の移相量が大きい場合に、図４のアンテナ装置１では、第１移相部４５と第３移相部５１（及び第４移相部５２）とで所望の移相量を分配して実現できるため、所望位相差を実現する事が容易である。
【０１０６】
尚、図３のアンテナ装置１と図４のアンテナ装置１の動作を同様にするため、第３移相部５１と第４移相部５２の移相量は概ね同一値である。そして、図４において、第１移相部４５と第３移相部５１（又は第４移相部５２）との合計の位相変化量と、第２移相部４６と第５移相部５３との合計の位相変化量との差が、所望位相差となるように設計されることで、アンテナ装置１の軸比を所望の値に調整することができる。
【０１０７】
尚、請求項６における「第１移相部」は、移相量が零の場合も含んでいる。同様に、請求項６における「第２移相部」も、移相量が零の場合も含んでいる。つまり、請求項６の技術的範囲は、図４における第１移相部４５と第２移相部４６の少なくとも一方が無い構造をも含んでいる。例えば、図４において第１移相部４５の移相量を零（第１移相部４５を無くした構成）とした場合、図３における第１移相部４５の移相量と、図４における第３移相部５１及び第４移相部５２の移相量とは等しい設計となる。更に、図４において、第３移相部５１と第１移相器１７とを合成して、１つの移相器としても良く、同様に、第４移相部５２と第２移相器１８とを合成して、１つの移相器としてもよい。これにより、回路規模を小さくする事が可能となる。
【０１０８】
（実施の形態３）
以下に、本発明の信号分波器を用いたアンテナ装置の実施の形態３について、図５を用いて説明する。図５は、本発明のアンテナ装置１のブロック図である。尚、実施の形態１と同様の構成については、同一符号のみ記載し、異なる構成を中心に、以下に説明する。
【０１０９】
図５において、本実施の形態３のアンテナ装置１は、第１端子２、及び第２端子３の２端子を少なくとも有するアンテナエレメント部６（図５においては、アンテナエレメント部６の形状を特定せず、ブラックボックスの状態で記載している）と、第１端子２に一方が接続される第１線路７と、第１端子２に一方が接続される第３線路９と、第２端子３に一方が接続される第２線路８と、第２端子３に一方が接続される第４線路１０とを有し、第１線路７の他方と第２線路８の他方とは第１交点１１に接続され、第３線路９の他方と第４線路１０の他方とは第２交点１２に接続されている。
【０１１０】
また、第１交点１１と第３交点４８との間のインピーダンスを変換するために、第５線路３２の途中に第５整合回路４４が接続されていると共に、第２交点１２と第３交点４８との間のインピーダンスを変換するために、第６線路３３の途中に第６整合回路４７が接続されている。
【０１１１】
そして、第３交点４８とグランドとの間には第１負荷回路２１が接続されている。
【０１１２】
以後、便宜上、図５中の第１線路７、第２線路８、第３線路９、第４線路１０等を含む回路ブロックを信号分波器４９と呼び、また、図５中の第５線路３２、第６線路３３等を含む回路ブロックを信号合成部５０と呼ぶ。
【０１１３】
最初に、信号分波器４９について詳述する。
【０１１４】
第１交点１１から信号を入力した場合、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の位相と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、及び第４整合回路１６と、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０とは設計されている。
【０１１５】
このことから、例えば、第１交点１１から入力された信号は、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の位相と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の位相との位相差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることから、第２交点１２から第１負荷回路２１側へ概ね伝搬して行かない。
【０１１６】
逆に、第２交点１２から入力された信号についても、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との位相差も概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるため、第１交点１１から第１負荷回路２１側へ概ね伝搬して行かない。
【０１１７】
よって、第１交点１１と第２交点１２との間で、信号が伝搬する事は無くなり、第１交点１１と第２交点１２との間でアイソレーションが確保できる事となる。これにより、第１交点１１に電気的に接続される第５整合回路４４と第１移相部４５との調整と、第２交点１２に電気的に接続される第６整合回路４７と第２移相部４６との調整とを、相互に独立して行う事が可能となる。
【０１１８】
信号合成部５０については、実施の形態１のアンテナ装置１と同様の動作をしているため、説明を省略する。
【０１１９】
以上より、実施の形態１のアンテナ装置１は、第１交点１１と第２交点１２との間でアイソレーションが確保できている事より、第１交点１１に電気的に接続される第５整合回路４４と第１移相部４５との調整と、第２交点１２に電気的に接続される第６整合回路４７と第２移相部４６との調整とを、相互に独立して行う事が可能であり、容易に円偏波又は楕円偏波用のアンテナ装置を設計できる。
【０１２０】
また、本実施の形態３のアンテナ装置１は、実施の形態１のアンテナ装置と比較して、アンテナエレメント部６との間を２つの接続端子のみで接続する事が可能であり、構造の簡易化を図ることが可能となる。
【０１２１】
尚、第１交点１１から第２交点１２側へ信号を入力した場合、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、及び第４整合回路１６と、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０とが設計されていても良い。
【０１２２】
また、同様に、第２交点１２から第１交点１１側へ信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、及び第４整合回路１６と、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０とが設計されていてもよい。これにより、第１交点１１と第２交点１２との間のアイソレーションを更に高くできるという有利な効果が得られる。
【０１２３】
また、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とは設計されてもよい。
【０１２４】
ここで、例えば、第１端子２と第２端子３との間にコモンモードの信号が入力された場合、第１端子２と第２端子３との間において、コモンモードの信号の電流の位相差は零となっている。故に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることより、第１交点１１において、コモンモードの信号の電流は相殺され、第１交点１１から第３交点４８側へは概ねコモンモードの信号は伝搬していかない。
【０１２５】
逆に、例えば、第１端子２と第２端子３との間にディファレンシャルモードの信号が入力された場合、第１端子２と第２端子３との間において、ディファレンシャルモードの信号の電流の位相差は±１８０度となっている。故に、第１端子２と、第２端子３とに、位相差が±１８０度であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となることより、第１交点１１において、ディファレンシャルモードの信号の電流は足し合わされ、第１交点１１から第３交点４８側へディファレンシャルモードの信号は概ね伝搬して行くこととなる。
【０１２６】
このように、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、同振幅の絶対値の信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように設計される事により、第１端子２と第２端子３との間に発生するディファレンシャルモードの信号のみ選択して第３交点４８側へ伝搬させることができる。
【０１２７】
更に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の位相と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の位相との差が概ね１８０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となる条件と、特許請求の範囲の請求項２に記載の条件とを考慮した場合、第１端子２から第２交点１２までの位相変化量と、第２端子３から第２交点１２までの位相変化量との差は、零となる。つまり、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号の電流は、第２交点１２において同相で足し合わされ、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬されて行く。
【０１２８】
逆に、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号の電流は、第２交点１２において逆相で足し合わされて相殺され、第２交点１２から第３交点４８側へ概ね伝搬されて行かない。よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号は、概ね第１交点１１からのみ第３交点４８側のみへ伝搬されて行き、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号は、概ね第２交点１２からのみ第３交点４８側のみへ伝搬されて行くこととなる。つまり、本実施の形態のアンテナ装置１は、第１端子２と第２端子３との間に生じる前記２つのモードの信号を別々に取り出すことが可能である。そして、この２つのモードの信号は偏波面が異なるため、偏波面の異なる２つの信号に所望位相差を付加することにより、楕円偏波又は円偏波用のアンテナを実現したものである。
【０１２９】
尚、この場合に、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。これにより、第１交点１１に現れるコモンモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するディファレンシャルモードの信号のコモンモードの信号に対する比率を向上させる事ができる。
【０１３０】
また、同様に、第１端子２と、第２端子３とに、位相差１８０度であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第３線路９、第４線路１０の線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とが設計されていてもよい。これにより、第２交点１２に現れるディファレンシャルモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬する信号のコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を向上させる事ができる。
【０１３１】
これにより、アンテナエレメント部６に発生するコモンモード信号とディファレンシャル信号を高いアイソレーションを維持しつつ分離できると共に、これらの２つの信号はそれぞれ異なる偏波軸を有している。故に、本発明のアンテナ装置は、１つのアンテナエレメント部６から得られるこの２つの信号を利用して、円偏波又は楕円偏波用のアンテナを設計でき、小型な円偏波又は楕円偏波用アンテナを実現する事ができる。
【０１３２】
尚、第１端子２から第１交点１１までの位相変化量が概ね９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第１交点１１までの位相変化量が概ね−９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１９、第２移相器２０とが設計されていてもよい。
【０１３３】
例えば、第１端子２と第２端子３との間にコモンモードの信号が生じた場合、第１端子２から第１交点１１までの位相変化量が概ね９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第１交点１１までの位相変化量が概ね−９０度±３６０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であるため、第１交点１１においてはコモンモードの信号は相殺されることとなる。
【０１３４】
つまり、コモンモードの信号にとって、第１交点１１は仮想的に接地された場所となる。仮想的に接地された第１交点１１から第１端子２、及び第２端子３までの位相変化量は、それぞれ９０度、−９０度となることより、第１端子２及び第２端子３から、それぞれ第１交点１１側を見た時の入力インピーダンスは無限大となる。よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたコモンモードの信号は、第１交点１１側へ概ね伝搬して行かず、概ね第２交点１２側へ伝搬して行く事となる。
【０１３５】
これにより、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を更に向上させる事ができると共に、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するディファレンシャルモードの信号のコモンモードの信号に対する比率を更に向上させる事ができる。
【０１３６】
更に、この条件下において、第１端子２と、第２端子３とに、同位相であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合に、第１線路７の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値と、第２線路８の第１交点１１側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第１線路７、第２線路８の線路長と、第１整合回路１３、第２整合回路１４と、第１移相器１７、第２移相器１８とが設計されていてもよい。
【０１３７】
これにより、第１交点１１に現れるコモンモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬する信号のディファレンシャルモードの信号のコモンモードの信号に対する比率を向上させる事ができる。これにより、アンテナエレメント部６に発生する相関係数の低いコモンモードの信号とディファレンシャル信号とを高いアイソレーションを維持して分離でき、楕円偏波または円偏波を受信可能なアンテナ装置を容易に実現することができる。
【０１３８】
尚、第１端子２から第２交点１２までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）であると共に、第２端子３から第２交点１２までの位相変化量が概ね＋９０度±１８０度＊ｎ（ｎは０以上の整数）となるように、第３線路９、第４線路１０との線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とは、設計されてもよい。
【０１３９】
これにより、例えば、第１端子２と第２端子３との間にディファレンシャルモードの信号が生じた場合、第１端子２から第２交点１２までの位相変化量と、第２端子３から第２交点１２までの位相変化量とが同一量であるため、第２交点１２においてはディファレンシャルモードの信号は相殺されることになる。
【０１４０】
つまり、ディファレンシャルモードの信号にとって、第２交点１２は仮想的に接地された場所となる。仮想的に接地された第２交点１２から第１端子２、及び第２端子３までの位相変化量は共に９０度となることより、第１端子２及び第２端子３から、それぞれ第２交点１２側を見た時の入力インピーダンスは無限大となる。
【０１４１】
よって、第１端子２と第２端子３との間に生じたディファレンシャルモードの信号は、第２交点１２側へ概ね伝搬して行かず、概ね第１交点１１側へ伝搬して行く事となる。これにより、第１交点１１から第３交点４８側へ伝搬するディファレンシャルモードの信号のコモンモードの信号に対する比率を更に向上させる事ができると共に、、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を更に向上させる事ができる。
【０１４２】
更に、この条件下において、第１端子２と、第２端子３とに、位相差１８０度であり、且つ、振幅の絶対値の等しい信号を入力した場合に、第３線路９の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値と、第４線路１０の第２交点１２側に現れる信号の振幅の絶対値とが概ね同一となるように、第３線路９、第４線路１０の線路長と、第３整合回路１５、第４整合回路１６と、第３移相器１９、第４移相器２０とが設計されていてもよい。
【０１４３】
これにより、第２交点１２に現れるディファレンシャルモードの信号の電流をより精度良く相殺させる事ができ、第２交点１２から第３交点４８側へ伝搬するコモンモードの信号のディファレンシャルモードの信号に対する比率を向上させる事ができる。これにより、アンテナエレメント部６に発生するコモンモードの信号とディファレンシャル信号の信号を高いアイソレーションを維持して分離できると共に、これらの２つの信号はそれぞれ異なる偏波軸を有している。故に、本発明のアンテナ装置は、１つのアンテナエレメント部６から得られるこの２つの信号を利用して、円偏波又は楕円偏波用のアンテナを設計でき、小型な円偏波又は楕円偏波用アンテナを実現する事ができる。
【０１４４】
尚、図５において、特許請求の範囲の各請求項に示した条件を満足できるのであれば、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、第４整合回路１６、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、第４移相器２０のうち少なくとも１つを無くした構成としてもよい。これにより第１線路７、第２線路８、第３線路９、及び第４線路１０における伝送ロスを低減できると共に、必要となる部品点数を減らす事ができ、小型化、軽量化を図ることができる。
【０１４５】
尚、第１整合回路１３、第２整合回路１４、第３整合回路１５、第４整合回路１６、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、第４移相器２０とは、基本的にはリアクタンス素子の回路にて設計されるが、特許請求の範囲における請求項４に記載の条件を満たすために、レジスタンス素子や増幅回路（例えば、第１線路７が送信経路、受信経路を有しており、それぞれに送信用増幅回路、受信用増幅回路を有するような構成等）等が含まれる回路にて設計されても良い。これにより、第１交点１１と第２交点１２との間の高いアイソレーション特性を実現でき、楕円偏波または円偏波を受信可能なアンテナ装置を容易に実現することができる。
【０１４６】
また、本実施の形態のアンテナ装置の軸比調整のため、第５整合回路４４又は第６整合回路４７において、通過する信号の利得調整を行ってもよい。具体的には、第５整合回路４４又は第６整合回路４７が増幅器や減衰器を有している構成が考えられる。これにより、アンテナ装置の軸比を容易に所望の値に調整する事が可能となる。
【０１４７】
尚、アンテナエレメント部６は、２次元的に広がりのある導電性素子で構成されている事が望ましい。これにより、第１交点１１からアンテナエレメント部６側へ信号を給電した場合のアンテナ装置１の偏波の軸と、第２交点１２からアンテナエレメント部６側へ信号を給電した場合のアンテナ装置１の偏波の軸とが為す角度を大きく広げる事が可能となり、円偏波アンテナを実現することが容易となる。
【０１４８】
尚、図５における第１移相部４５、第２移相部４６を、図６に示すように、設計変更してもよい。例えば、図５の第１移相部４５の移相量が４５度であり、図５の第２移相部４６の移相量が−４５度であった場合、図６の第１移相部４５の移相量を２０度とし、図６の第３移相部５１及び第４移相部５２の移相量を共に２５度とし、図６の第２移相部４６の移相量を−２０度とし、図６の第５移相部５３及び第６移相部５４の移相量を共に−２５度として、アンテナ装置を実現してもよい。このように、図５における第１移相部４５、第２移相部４６を、図６のように信号分波器４９と信号合成部５０に分離配置しても、図５の場合と同様に所望位相差を実現する事が可能であるため、図５に示したアンテナ装置１と同様の効果が得られる。
【０１４９】
図５のアンテナ装置１において、第１移相部４５の移相量が大きい場合に、図６のアンテナ装置１では、第１移相部４５と第３移相部５１（及び第４移相部５２）とで所望の移相量を分配して実現できるため、所望位相差を実現する事が容易である。
【０１５０】
尚、図５のアンテナ装置１と図６のアンテナ装置１の動作を同様にするため、第３移相部５１と第４移相部５２の移相量は概ね同一値であり、また、第５移相部５３と第６移相部５４の移相量も概ね同一値である。そして、図６において、第１移相部４５と第３移相部５１（又は第４移相部５２）との合計の位相変化量と、第２移相部４６と第５移相部５３（又は第６移相部５４）との合計の位相変化量との差が、所望位相差となるように設計されることで、アンテナ装置１の軸比を所望の値に調整することができる。
【０１５１】
尚、請求項３における「第１移相部」は、移相量が零の場合も含んでいる。同様に、請求項３における「第２移相部」も、移相量が零の場合も含んでいる。つまり、請求項３の技術的範囲は、図６における第１移相部４５と第２移相部４６の少なくとも一方が無い構造をも含んでいる。
【０１５２】
例えば、図６において第１移相部４５の移相量を零（第１移相部４５を無くした構成）とした場合、図５における第１移相部４５の移相量と、図６における第３移相部５１及び第４移相部５２の移相量とは等しい設計となる。更に、図６において、第３移相部５１と第１移相器１７とを合成して、１つの移相器としても良く、同様に、第４移相部５２と第２移相器１８、第５移相部５３と第３移相器１９、第６移相部５４と第４移相器２０、とも、それぞれ合成して、１つの移相器としてもよい。これにより、回路規模を小さくする事が可能となる。
【０１５３】
以下に、アンテナエレメント部６と信号分波器４９との動作メカニズムと、その設計事例について、詳述する。
【０１５４】
図７においては、アンテナエレメント部６として、第１エレメント３５と第３エレメント３７とから成るアンテナエレメントと、第２エレメント３６と第４エレメント３８とから成るアンテナエレメントとの２対のアンテナエレメントにより構成されたダイポールアンテナを用いた場合を示している。
【０１５５】
図７において、第３エレメント３７の端部に第１端子２が設けられ、第４エレメント３８の端部に第２端子３が設けられている。そして、第１端子２に接続された第１線路７及び第３線路９と、第２端子３に接続された第２線路８及び第４線路１０と、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０と、第２負荷回路５５(図５において、第１交点１１から第３交点側を見た時の負荷を等価的に表わしている)及び第３負荷回路５６(図５において、第２交点１２から第３交点側を見た時の負荷を等価的に表わしている)とは、電子機器（図示せず）に内蔵されているグランド板３４の上方に概ね配置されている。尚、第２負荷回路５５の一端と、第３負荷回路５４の一端とはグランド板３４に接続されているが、第１端子２と第２端子３はグランド板３４に対して直接的に接続されていない。また、第１端子２から第１交点１１までの位相変化量が＋９０度となるように第１線路７と第１移相器１７とは設計されており、第２端子３から第１交点１１までの位相変化量が−９０度となるように第２線路８と第２移相器１８とは設計されており、第１端子２から第２交点１２までの位相変化量が＋９０度となるように第３線路９と第３移相器１９とは設計されており、第２端子３から第２交点１２までの位相変化量が＋９０度となるように第４線路１０と第４移相器２０とは設計されている。
【０１５６】
そして、第１エレメント３５と第２エレメント３６とは、グランド板３４の端部に概ね平行に配置されており、第３エレメント３７と第４エレメント３８とは、グランド板３４の端部に概ね垂直に配置されている。
【０１５７】
ここで、例えば、アンテナエレメント部６にディファレンシャルモードの信号が発生した場合を、図８に示す。図８において、第１エレメント３５と第２エレメント３６とには、向きの揃った電流（図８において矢印にて図示）が発生し、第３エレメント３７と第４エレメント３８とには、向きが逆となる電流が発生する。
【０１５８】
よって、第１端子２と第２端子３とに発生する信号の位相差は１８０度となる。このような信号が第１端子２と第２端子３に入力された場合、上述した原理により、第１交点１１には信号は現れるが、第２交点１２には、信号が現れない。つまり、アンテナエレメント部６にディファレンシャルモードの信号が発生した場合には、第２負荷回路５５にはその信号が受信されるが、第３負荷回路５６にはその信号は受信されない。また、第２負荷回路５５からアンテナ装置１に信号を入力した場合、この信号は第３負荷回路５６には伝搬されず、大部分の信号はアンテナエレメント部６に供給される。
【０１５９】
そして、供給された信号は、アンテナエレメント部６にディファレンシャルモードの電流を発生させ（図８参照）、電磁波として空中に放射される。放射に寄与するアンテナエレメント部６上の電流ベクトルは、第１エレメント３５と第２エレメント３６とに発生する電流ベクトルが主であり、第３エレメント３７と第４エレメント３８とに発生する電流ベクトルについては、電流ベクトルの向きがお互い逆向きとなるため、大きくは放射に寄与しない。よって、アンテナエレメント部６にディファレンシャルモードが発生した場合の放射パターンは、図８の点線で示したような放射パターン３９となる。このことから、第１エレメント３５及び第２エレメント３６に対して、主に垂直方向から到来する電磁波を受信した場合には、アンテナエレメント部６上にディファレンシャルモードが発生し、第１交点１１からのみ、その信号が取り出されることとなる。
【０１６０】
次に、アンテナエレメント部６にコモンモードの信号が発生した場合を、図９に示す。図９において、第１エレメント３５と第２エレメント３６とには、向きが逆の電流（図９において矢印にて図示）が発生し、第３エレメント３７と第４エレメント３８とには、向きが揃った電流が発生する。よって、第１端子２と第２端子３とに発生する信号の位相差は実質的に０度となる。
【０１６１】
このような信号が第１端子２と第２端子３に入力された場合、上述した原理により、第２交点１２には信号は現れるが、第１交点１１には、信号が現れない。つまり、アンテナエレメント部６にコモンモードの信号が発生した場合には、第２交点１２からはその信号が受信されるが、第１交点１１からはその信号が受信されない。
【０１６２】
また、第３負荷回路５６からアンテナエレメント部６に信号を入力した場合、この信号は第１交点１１から第２負荷回路５５には伝搬されず、大部分の信号はアンテナエレメント部６に供給される。そして、供給された信号は、アンテナエレメント部６にコモンモードの電流を発生させ（図９参照）、電磁波として空中に放射される。
【０１６３】
放射に寄与するアンテナエレメント部６上の電流ベクトルは、第３エレメント３７と第４エレメント３８とに発生する電流ベクトルと、それに連動して発生するグランド板３４上の電流ベクトル４１が主であり、第１エレメント３５と第２エレメント３６とに発生する電流ベクトルについては、電流ベクトルの向きがお互い逆向きとなるため、大きくは放射に寄与しない。よって、アンテナエレメント部６にコモンモードが発生した場合の放射パターンは、図９の点線で示したような放射パターン４０となる。このことから、主に、第３エレメント３７及び第４エレメント３８に対して主に垂直方向から到来する電磁波を受信した場合には、アンテナエレメント部６上にコモンモードが発生し、第２交点１２からのみ、その信号が取り出されることとなる。
【０１６４】
以上のことから、図７〜図９に示した対称構造を有するアンテナエレメント部６（例えば、ダイポールアンテナ）を用いる事により、１つのアンテナエレメント部のみで指向性ダイバーシティアンテナとして使用することが可能となる。これにより、アンテナ装置の小型化、軽量化を図ることが可能となる。本発明に係るアンテナ装置は、アンテナエレメント部６と信号分波器４９により生み出される２つの偏波を利用して、容易に円偏波及び楕円偏波用のアンテナを設計できるという特長を有している。尚、アンテナエレメント部６に接続された２つの信号分波器を用意し、一方の信号分波器の出力信号を利用して指向性ダイバーシティアンテナを構成し、他方の信号分波器の出力信号を利用して円偏波アンテナを構成しても良い。これにより、１つのアンテナエレメント部６を利用し、指向性ダイバーシティアンテナと円偏波アンテナを同時に実現することができる。この場合、円偏波アンテナと指向性ダイバーシティアンテナの使用周波数は異なっており、それぞれの使用周波数において、それぞれの信号分波器の信号通過特性が良好となるように、それぞれの信号分波器は設計されている。尚、それぞれの使用周波数が同一の場合には、１つのアンテナエレメント部６と１つの信号分波器４９とを用意し、信号分波器の出力信号を円偏波アンテナ用と偏波ダイバーシティアンテナ用の２つに分配する構成としても良い。
【０１６５】
図７〜図９に示すような対称構造を有するアンテナエレメント部６を敢えて採用する理由としては、第１端子２と第２端子３との間にコモンモードの信号とディファレンシャルモードの信号とがそれぞれ発生した場合に、放射に寄与する電流ベクトルの向きを互いに直交させることが可能となる為である（図８、９の放射に寄与する電流ベクトルが直交していることからも理解できる）。１つのアンテナエレメントを用い、２つの偏波の軸を直交させることができるため、本発明のアンテナ装置は容易に小型な円偏波アンテナを実現できる。
【０１６６】
しかし、アンテナエレメント部６が対称構造を有していなくとも２つの偏波軸（互いに直交してはいないが）を有した小型な楕円偏波アンテナを実現することが可能であることは言うまでもない。
【０１６７】
尚、グランド板３４に関しても、アンテナエレメント部６同様に、任意の線３０を基準に線対称となる形状を有していても良い。コモンモードの信号が第１端子２と第２端子３との間に発生した場合には、グランド板３４にも放射に寄与する電流ベクトルが発生するため、グランド板３４に関しても、任意の線３０に対して対称な構造となるように設計されていれば、２つの偏波軸を直交させることができる。
【０１６８】
上記の事実は、図１の４つの端子を有するアンテナエレメント部６の場合や、図３の３つの端子を有するアンテナエレメント部６の場合にも、同様に当てはまる。一例として、図１０に、任意の線３０を基準に線対称の形状を持つ４つの端子を有するアンテナ装置を示す。図１０では、第１端子２と第２端子３とを結ぶ第１直線（図示せず）上の第１端子２と第２端子３との中点（図示せず）において、第１直線に垂直な線３０を基準に、アンテナエレメント部６は実質的に線対称形状を有している。更に、第３端子４と第４端子５とを結ぶ第３直線（図示せず）上の第３端子４と第４端子５との中点（図示せず）において、第３直線に垂直な線３０に対して、アンテナエレメント部６は実質的に線対称形状を有している。アンテナエレメント部６として、このような形状を採用する事により、小型で設計の容易な円偏波及び楕円偏波用アンテナを実現できる。
【０１６９】
もう一つの例として、図１１に、任意の線３０を基準に線対称の形状を持つ３つの端子を有するアンテナ装置を示す。図１１では、第１端子２と第２端子３とを結ぶ第１直線（図示せず）上の第１端子２と第２端子３との中点（図示せず）において、第１直線に垂直な線３０を基準に、アンテナエレメント部６は実質的に線対称形状を有していると共に、線３０の上に第３端子４が実質的に存在する構造となっている。アンテナエレメント部６として、このような形状を採用する事により、小型で設計の容易な円偏波及び楕円偏波用アンテナを実現できる。
【０１７０】
図７から図９においては、対称構造のアンテナエレメント部６（ダイポールアンテナ）を用いたが、対称構造のアンテナエレメント部に限る必要はなく、少なくとも２つの接続端子を有したアンテナエレメント部であれば、非対称構造のアンテナエレメント部を用いてもよい。携帯電話等の小型携帯端末に内蔵される事を想定した場合、アンテナエレメント部に許されるスペースが非常に少ない事から、対称構造のアンテナエレメント部を採用する事は困難である。故に、本発明のアンテナ装置１を用いれば、非対称構造のアンテナエレメント部を用いた場合においても、非対称構造のアンテナエレメント部に発生するコモンモードとディファレンシャルモードの２つのモードをそれぞれ独立に受信・送信でき、等価的に２本分のアンテナエレメント部として機能させる事ができる。これにより、アンテナエレメント部に許容される容積の少ない小型の電子機器にも最適な円偏波及び楕円偏波用のアンテナ装置を実現できる。
【０１７１】
また、本実施の形態１から３のアンテナ装置１を、ＧＰＳを受信する車載アンテナに用いてもよい。この場合、例えば、透明樹脂フィルム上に作成されたアンテナエレメント部６をフロントガラス等に貼り付けてアンテナ装置を実現する事で、小型で設計容易なＧＰＳ用アンテナを実現できる。
【０１７２】
この場合、車輌のガラス近傍に配置されたアンテナエレメント部６及び信号分波器４９等（図１から図３を参照）と、第１負荷回路２１（図１から図３を参照。ここでは、例えば、ＧＰＳ受信機が該当する。）との間は、約５ｍ程度の同軸ケーブルにて接続される事となる。よって、図１から図３におけるアンテナエレメント部６と信号分波器４９と信号合成部５０とを車輌のガラス近傍に配置し、第３交点と第１負荷回路２１との間が１本の同軸ケーブルで接続される構成が望ましい。第１交点１１と第３交点４８の間の一部区間と、第２交点１２と第３交点４８の間の一部区間とを同軸ケーブルで実現した場合には、２本の同軸ケーブルが必要となってしまい、重量アップにつながるためである。また、量産品において、同軸ケーブルの長さがばらついた時にも、第３交点と第１負荷回路２１との間を１本の同軸ケーブルで接続した構成であれば、所望位相差からずれてしまうという課題は発生しない。
【０１７３】
図１２から図２１には、第１端子２から見た入力インピーダンスが５０Ωとなる第１エレメント３５と第３エレメント３７とから成るアンテナエレメントと、第２端子３から見た入力インピーダンスが５０Ωとなる第２エレメント３６と第４エレメント３８とから成るアンテナエレメントとを用いて、６２０ＭＨｚにおいて本発明のアンテナ装置の信号分波器４９を設計した一例を示している。
【０１７４】
図１２は、アンテナエレメント部６がディファレンシャルモードで動作した場合を示し、図１３は、アンテナエレメント部６がコモンモードで動作した場合を示している。アンテナエレメント部６がディファレンシャルモードで動作している時（図１２参照）、第１エレメント３５と第３エレメント３７とから成るアンテナエレメントと、第２エレメント３６と第４エレメント３８とから成るアンテナエレメントとが直列に接続された形となるため、第１端子２と第２端子３とから見たアンテナエレメント部６の入力インピーダンスは１００Ωとなる。
【０１７５】
アンテナエレメント部６がコモンモードで動作している時（図１３参照）、第１エレメント３５と第３エレメント３７とから成るアンテナエレメントと、第２エレメント３６と第４エレメント３８とから成るアンテナエレメントとが並列に接続された形となるため、第１端子２と第２端子３とから見たアンテナエレメント部６の入力インピーダンスは２５Ωとなる。
【０１７６】
これらの事実を設計に反映させたため、図１２のアンテナエレメント部６（ポート番号３）の入力インピーダンスは１００Ωとなっており、図１３のアンテナエレメント部６（ポート番号６）の入力インピーダンスは２５Ωとなっている。また、一般的に高周波回路は５０Ωで設計されるので、図１２の第２負荷回路５５（ポート番号１）、及び第３負荷回路５６（ポート番号２）と、図１３の第２負荷回路５５（ポート番号４）、及び第３負荷回路５６（ポート番号５）とは、それらの入力インピーダンスを５０Ωとして設計を行った。図１２及び図８においては、第１移相器１７、第２移相器１８、第３移相器１９、及び第４移相器２０とは、それぞれ３素子のリアクタンス素子で実現した。
【０１７７】
図１４には、図１２で示したアンテナエレメント部６がディファレンシャルモードで動作した場合のアンテナエレメント部６（ポート番号３）と第２負荷回路５５（ポート番号１）と第３負荷回路５６（ポート番号２）との間の通過特性を示したものである。図１４中で、例えば、Ｓ（３，１）とは、第２負荷回路５５（ポート番号１）からアンテナエレメント部６（ポート番号３）への通過特性を示している。図１４より、第２負荷回路５５（ポート番号１）からアンテナエレメント部６（ポート番号３）への通過特性Ｓ（３，１）は、６２０ＭＨｚにおいて、ほぼ０ｄＢとなり、導通状態である事が分かる。これに対して、第３負荷回路５６（ポート番号２）からアンテナエレメント部６（ポート番号３）への通過特性Ｓ（３，２）は、６２０ＭＨｚにおいて、−３０ｄＢ以下となり、高いアイソレーションが取れている事が分かる。また、第２負荷回路５５（ポート番号１）から第３負荷回路５６（ポート番号２）への通過特性Ｓ（２，１）についても、６２０ＭＨｚにおいて、−３０ｄＢ以下となり、高いアイソレーションが取れている事が分かる。
【０１７８】
図１５には、図１３で示したアンテナエレメント部６がコモンモードで動作した場合のアンテナエレメント部６（ポート番号６）と第２負荷回路５５（ポート番号４）と第３負荷回路５６（ポート番号５）との間の通過特性を示したものである。図１５中で、例えば、Ｓ（６，４）とは、第２負荷回路５５（ポート番号４）からアンテナエレメント部６（ポート番号６）への通過特性を示している。図１５より、第３負荷回路５６（ポート番号５）からアンテナエレメント部６（ポート番号６）への通過特性Ｓ（６，５）は、６２０ＭＨｚにおいて、ほぼ０ｄＢとなり、導通状態である事が分かる。これに対して、第２負荷回路５５（ポート番号４）からアンテナエレメント部６（ポート番号６）への通過特性Ｓ（６，４）は、６２０ＭＨｚにおいて、−３０ｄＢ以下となり、高いアイソレーションが取れている事が分かる。また、第２負荷回路５５（ポート番号４）から第３負荷回路５６（ポート番号５）への通過特性Ｓ（５，４）についても、６２０ＭＨｚにおいて、−３０ｄＢ以下となり、高いアイソレーションが取れている事が分かる。
【０１７９】
以上より、図１から図１１で説明したアンテナ装置１の動作が実際に実現できることがわかる。参考までに、図１６から図２１において、ポート番号１から６までの各ポートにおけるインピーダンス特性を示す。図１６から図２１において、例えば、Ｓ（１，１）とは、図７における第２負荷回路５５から第１交点１１側を見た時の入力インピーダンス特性を示している。
【０１８０】
尚、図５，６のアンテナエレメント部６と信号分波器４９とは、第１線路と、第２線路と、第３線路と、第４線路の特性インピーダンスが共にＺｏであると共に、第１交点１１から見た入力インピーダンスと、第２交点１２から見た入力インピーダンスと、第１端子から見たアンテナエレメント部６の入力インピーダンスと、第２端子から見たアンテナエレメント部６の入力インピーダンスとが共に概ねＺｏ／２であるように設計しても良い。これは、図５，６に示したアンテナ装置１が、図１２と図１３とで示した等価回路により表わされることに、今回、新規に気付いたためである。
【０１８１】
これにより、図１２と図１３におけるアンテナエレメント部６と、第２負荷回路５５または第３負荷回路５６とのインピーダンス整合が容易に取れることとなり、反射損を低減できる。ちなみに、図１２、図１３は、上記のインピーダンスの関係を満たしており、その結果、図１４〜図２１に示すように、良好な電気特性を実現できている。
【０１８２】
尚、実施の形態１〜３における第１負荷回路２１は、実際的には、信号の受信、送信を行う通信回路を表しており、電子機器内部に搭載されている実装基板等に実装されている。
【０１８３】
また、図１〜図６において、第１端子２と第１交点１１との間は、１本の線路である第１線路７と、１つの第１整合回路１３と、１つの第１移相器１７とで構成されているが、複数の線路、複数の整合回路、複数の位相回路により構成されていても良い。このことは、第２端子３と第１交点１１との間、第３端子４と第２交点１２との間、第４端子５と第２交点１２との間についても同様である。そして、特許請求の範囲における「第１線路」、「第２線路」、「第３線路」、「第４線路」、「第５線路」、「第６線路」とは、複数の線路にて構成されるものも含んでいる。同様に、特許請求の範囲における「第１整合回路」、「第２整合回路」、「第３整合回路」、「第４整合回路」、「第５整合回路」、「第６整合回路」とは、複数の整合回路にて構成されるものも含んでおり、特許請求の範囲における「第１移相器」、「第２移相器」、「第３移相器」、「第４移相器」とは、複数の移相器にて構成されるものも含んでいる。
【０１８４】
尚、図１から図６において、第１交点１１から得られた信号と、第２交点１２から得られた信号とを用いて偏波ダイバーシティアンテナを実現する事もできる。これにより、１つのアンテナエレメント部６しか用いないにも関わらず、円偏波又は楕円偏波用アンテナと偏波ダイバーシティアンテナとを同時に実現でき、更に、これらのアンテナを同時に使用する事も可能である。また、当然の事ではあるが、偏波ダイバーシティアンテナとしてではなく、２本のアンテナとして、利用する事もできる。更に、本発明のアンテナ装置により実現できる円偏波又は楕円偏波用アンテナ、偏波ダイバーシティアンテナ又は２本のアンテナの使用周波数は同一のものであってもよいし、それぞれ異なる複数の周波数を採用してもよい。複数の周波数を使用する場合には、信号分波器４９が複数の周波数で動作するように設計されていればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
以上のように、本発明のアンテナ装置は、例えば、図１における第１交点１１と第２交点１２との間のアイソレーションを概ね取る事ができ、これにより第１交点１１と第２交点１２とは、アンテナエレメント部６との信号のやり取りを相互に独立に行うことが可能となるため、信号合成部５０の設計を簡単に行う事ができ、容易に小型な円偏波及び楕円偏波アンテナを実現できる。このため、小型の携帯型通信端末等に利用する事ができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１  アンテナ装置
２  第１端子
３  第２端子
４  第３端子
５  第４端子
６  アンテナエレメント部
７  第１線路
８  第２線路
９  第３線路
１０  第４線路
１１  第１交点
１２  第２交点
１３  第１整合回路
１４  第２整合回路
１５  第３整合回路
１６  第４整合回路
１７  第１移相器
１８  第２移相器
１９  第３移相器
２０  第４移相器
２１  第１負荷回路
４４  第５整合回路
４５  第１移相部
４６  第２移相部
４７  第６整合回路
４８  第３交点
４９  信号分波器
【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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