(57)【要約】【課題】  内部空間を構成する物を対象とするＩｏＴサービスのためのアンテナを改良することにある。【解決手段】  アンテナと誘電体から構成されたアンテナ装置であって、電気的に導体である第１の面を含めた複数の面で構成される内部空間における前記第１の面の穴に収まる形状であり、前記穴から外部空間へ突出しないよう設置され、前記アンテナと前記誘電体は、前記内部空間と前記外部空間との間に直列に配置されている。【選択図】図１
2019149669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと誘電体から構成されたアンテナ装置であって、
電気的に導体である第１の面を含めた複数の面で構成される内部空間における前記第１の面の穴に収まる形状であり、
前記穴から外部空間へ突出しないよう設置され、
前記アンテナと前記誘電体は、前記内部空間と前記外部空間との間に直列に配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記外部空間、前記アンテナ、前記誘電体、前記内部空間に順番に配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記外部空間、前記誘電体、前記アンテナ、前記内部空間の順番に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記誘電体は、第１の誘電体と、前記第１の誘電体より誘電率の高い第２の誘電体を含む複数の誘電体であり、
前記外部空間、前記第２の誘電体、前記アンテナ、前記第１の誘電体、前記内部空間の順番に配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記誘電体は、第１の誘電体、前記第１の誘電体より誘電率の高い第２の誘電体、および前記第２の誘電体より誘電率の高い第３の誘電体を含む複数の誘電体であり、
前記第２の誘電体と前記第３の誘電体のそれぞれは、前記アンテナに接し、
第１の順番の前記外部空間、第２の順番の前記第２の誘電体と前記第３の誘電体、第３の順番の前記アンテナ、第４の順番の前記第１の誘電体、第５の順番の前記内部空間の順番に配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記誘電体は、第１の誘電体から第Ｎの誘電体まで誘電率が順次高くなるＮ個の誘電体であり、
第２の誘電体から前記第Ｎの誘電体までのそれぞれは、前記アンテナに接し、
第１の順番の前記外部空間、第２の順番の前記第２の誘電体から前記第Ｎの誘電体、第３の順番の前記アンテナ、第４の順番の前記第１の誘電体、第５の順番の前記内部空間の順番に配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記誘電体は、第１の誘電体から第Ｎの誘電体まで誘電率が順次高くなるＮ個の板状の誘電体であり、
前記第１の誘電体は前記アンテナに接し、
前記第１の誘電体の前記アンテナに接する面と反対の面に、第２の誘電体から前記第Ｎの誘電体までが積層し、
前記外部空間、前記Ｎ個の板状の誘電体、前記アンテナ、前記内部空間の順番に配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記誘電体は、第１の誘電体から第Ｎの誘電体まで誘電率が順次高くなるＮ個の板状の誘電体であり、
前記第１の誘電体から前記第Ｎの誘電体までは積層し、
前記外部空間、前記第Ｎの誘電体から前記第１の誘電体、前記内部空間の順番に配置され、
前記アンテナは、前記第１の誘電体から前記第Ｎの誘電体までの層の間に挟まれていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項９】
請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナは、複数のダイポールアンテナであり、
前記複数のダイポールアンテナのそれぞれには、位相の異なる信号が給電されること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項１０】
請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナは、パッチアンテナ、スロットアンテナ、あるいはマイクロストリップアンテナであること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項１１】
アンテナ装置を備えたマンホール蓋であって、
前記マンホール蓋は、
穴を有し、
マンホール本体に設置されて、前記マンホール本体と共に内部空間を構成し、
前記アンテナ装置は、
アンテナと誘電体を備え、
前記穴に収まる形状であり、
前記穴から外部空間へ突出しないよう、前記マンホール蓋に設置され、
前記アンテナと前記誘電体は、前記内部空間と前記外部空間との間に直列に配置されていること
を特徴とするマンホール蓋。
【請求項１２】
アンテナ装置を備えた分電盤であって、
前記分電盤は、
前記分電盤の内部空間を見るための窓を有し、
前記アンテナ装置は、
アンテナと誘電体を備え、
前記窓に収まる形状であり、
前記窓から外部空間へ突出しないよう、前記分電盤に設置され、
前記アンテナと前記誘電体は、前記内部空間と前記外部空間との間に直列に配置されていること
を特徴とする分電盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置、アンテナ装置を備えたマンホール蓋および分電盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な物をネットワークに接続することを目的に進められているＩｏＴ（Internet of Thing）サービスとして、様々な物にセンサが取り付けられ、センサで取得された情報が無線通信で収集されるサービスがある。このようなＩｏＴサービスでは低消費電力化が重要な課題であり、このために低送信出力で無線通信を可能にするアンテナの改良も要求されている。
【０００３】
例えば、下水道などもＩｏＴサービスの対象とし、マンホールの内部空間ではなく、マンホール蓋にアンテナが取り付けられることも考えられており、特許文献１には「マンホール蓋の空気孔の内部に入るような小型構造であって放射電波の指向性が広く電界強度が大きいチップアンテナを採用し、さらにベース部がマンホール蓋の空気孔に嵌着されて、マンホール蓋に取り付け可能になされたマンホールアンテナ」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０９５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、マンホール蓋にアンテナを取り付けることは記載されているものの、チップアンテナを採用することだけが記載されており、無線通信に使用される電波の波長や指向性に関する技術が十分に開示されているとは言えない。
【０００６】
本発明の目的は、内部空間を構成する物を対象とするＩｏＴサービスのためのアンテナを改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る代表的なアンテナ装置は、アンテナと誘電体から構成されたアンテナ装置であって、電気的に導体である第１の面を含めた複数の面で構成される内部空間における前記第１の面の穴に収まる形状であり、前記穴から外部空間へ突出しないよう設置され、前記アンテナと前記誘電体は、前記内部空間と前記外部空間との間に直列に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、内部空間を構成する物を対象とするＩｏＴサービスのためのアンテナを改良できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１におけるアンテナ装置のマンホールへの設置の例を示す図である。
【図２】実施例２におけるアンテナ装置の分電盤への設置の例を示す図である。
【図３Ａ】実施例３におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図３Ｂ】実施例３におけるアンテナ装置の他の例を示す図である。
【図４】実施例４におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図５】実施例５におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図６】実施例６におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図７】実施例７におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図８】実施例８におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図９】実施例９におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図１０】実施例１０におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図１１】実施例１１におけるアンテナ装置の例を示す図である。
【図１２】実施例１１におけるアンテナ装置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（実施形態）であるアンテナ装置を、実施例として、図面を用いて説明する。なお、図面において、共通する構成要素や同じ構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１における小型アンテナ装置のマンホールへの設置の例を示す図である。マンホールは、マンホール蓋１０２ａとマンホール本体１０２ｂで構成されており、マンホール蓋１０２ａ以外は地面１００の下に埋設されている。
【００１２】
図１に示すようにマンホール蓋１０２ａはマンホール本体１０２ｂから着脱可能であってもよく、マンホール蓋１０２ａは電気的に導体であってもよい。マンホール本体１０２ｂは、略円筒の電気的に導体あるいは絶縁体であってもよく、内部に物が通過する空間がある。
【００１３】
ただし、マンホール蓋１０２ａとマンホール本体１０２ｂの構造は、図１の例に限定されるものではない。そして、マンホール本体１０２ｂにマンホール蓋１０２ａが設置されて（蓋が閉められて）、マンホール本体１０２ｂとマンホール蓋１０２ａにより、マンホールに内部空間が構成される。
【００１４】
また、マンホール蓋１０２ａには、例えば、蓋の開閉やマンホール本体１０２ｂの内部にあるメータ、開閉装置などの設備にアクセスするための管理用穴１０３が設けられている。管理用穴１０３は、マンホール蓋１０２ａを貫通しており、管理用穴１０３の中でマンホールの内部空間と外部空間とが接する。
【００１５】
マンホール本体１０２ｂの内部に送受信機部１０５とセンサ部１０６が設置され、送受信機部１０５からの高周波信号が、高周波ケーブル１０４により管理用穴１０３に設置された小型アンテナ装置１０１に伝達される。伝達された高周波信号は小型アンテナ装置１０１によりマンホールの外部空間へ放射される。
【００１６】
ここで、管理用穴１０３に設置される小型アンテナ装置１０１は、管理用穴１０３に収まる形状であることが好ましく、マンホール蓋１０２ａの厚みの中に設置されることが好ましい。また、小型アンテナ装置１０１のアンテナの大きさは、小型アンテナ装置１０１により放射される高周波信号の波長の１／４より小さいことが好ましい。小型アンテナ装置１０１については、図３Ａ〜１２を用いて更に説明する。
【００１７】
図１では、小型アンテナ装置１０１と送受信機部１０５およびセンサ部１０６とが高周波ケーブル１０４により分離され接続されている例を示したが、小型アンテナ装置１０１、送受信機部１０５、およびセンサ部１０６が一体化されて、管理用穴１０３に設置されてもよい。
【００１８】
また、小型アンテナ装置１０１と送受信機部１０５が一体化されて、センサ部１０６が分離され、送受信機部１０５とセンサ部１０６とが、信号ケーブルにより接続されることで、センサ部１０６はマンホール蓋１０２ａから離れた被測定物に設置されてもよい。
【００１９】
管理用穴１０３に設置された小型アンテナ装置１０１がマンホールの外部空間と接することにより、マンホールの内部空間にアンテナが設置された場合の利得低下に比べ、アンテナ小型化による利得低下の影響の方が少なくなることで、結果的にマンホールからの放射電力が向上し広範囲への信号伝達が可能となる。
【００２０】
また、小型アンテナ装置１０１と外部空間の接する面が、管理用穴１０３から外部空間へ突出しないように、小型アンテナ装置１０１が設置されることで、歩道や道路上にマンホールがある場合の物理的影響を受けにくくなる。
【実施例２】
【００２１】
図２は、実施例２における小型アンテナ装置の分電盤への設置の例を示す図である。分電盤は、分電盤本体２０２と窓２０３で構成されており、分電盤本体２０２の内部を見てメータ検針や内部チェックするため、分電盤本体２０２に窓２０３が設けられている。
【００２２】
分電盤本体２０２は電気的に導体であってもよい。図１に示すように分電盤本体２０２は箱状であり、分電盤本体２０２の内部に内部空間が構成される。窓２０３は、分電盤本体２０２の略垂直面に設けられていてもよいし、略水平面に設けられていてもよい。また、窓２０３はガラス板または透明プラスチック板であってもよいし、穴のように単なる空間であってもよい。
【００２３】
窓２０３がガラス板（透明プラスチック板）である場合、内部空間に接するガラス板（透明プラスチック板）の面の反対面に接する空間が外部空間である。窓２０３が単なる空間の場合、窓２０３がガラス板であるとして、そのガラス板の内部空間に接する面の反対面に接する位置からガラス板とは反対方向に広がる空間が外部空間であってもよい。
【００２４】
なお、窓２０３がガラス板（透明プラスチック板）である場合、分電盤本体２０２の穴に、窓２０３となるガラス板（透明プラスチック板）がはめ込まれているとも言える。また、窓２０３が単なる空間の場合、窓２０３は穴であるとも言える。
【００２５】
分電盤本体２０２の内部に送受信機部２０５とセンサ部２０６が設置され、送受信機部２０５からの高周波信号が、高周波ケーブル２０４により窓２０３に設置された小型アンテナ装置２０１に伝達される。伝達された高周波信号は小型アンテナ装置２０１により外部空間へ放射される。
【００２６】
ここで、窓２０３に設置される小型アンテナ装置２０１は、窓２０３に収まる形状であることが好ましく、窓２０３がガラス板である場合はガラス板の内面に設置されることが好ましい。窓２０３がガラス板でない場合は内部空間を構成する面の中で窓２０３の位置に小型アンテナ装置２０１は設置されることが好ましい。
【００２７】
また、小型アンテナ装置２０１のアンテナの大きさは、小型アンテナ装置２０１により放射される高周波信号の波長の１／４以下であることが好ましい。小型アンテナ装置２０１については、図３Ａ〜１２を用いて更に説明する。
【００２８】
図１と同様に、小型アンテナ装置２０１と送受信機部２０５およびセンサ部２０６とが高周波ケーブル２０４により分離され接続されている例を示したが、小型アンテナ装置２０１、送受信機部２０５、およびセンサ部２０６が一体化されで、窓２０３に設置されてもよい。
【００２９】
また、小型アンテナ装置２０１と送受信機部２０５が一体化されて、センサ部２０６が分離され、送受信機部２０５とセンサ部２０６とが、信号ケーブルにより接続されることで、センサ部２０６は窓２０３から離れた被測定物に設置されてもよい。
【００３０】
窓２０３に設置された小型アンテナ装置２０１が外部空間と近接することにより、分電盤本体２０２の内部にアンテナが単に設置された場合の利得低下に比べ、アンテナ小型化による利得低下の影響の方が少なくなることで、結果的に分電盤本体２０２からの放射電力が向上し広範囲への信号伝達が可能となる。
【００３１】
また、小型アンテナ装置２０１は、窓２０３から外部空間へ突出しないように設置されることで、分電盤本体２０２の扉の開閉操作や外部の建屋の影響などの物理的影響を受けにくくなる。
【実施例３】
【００３２】
図３Ａは、実施例３におけるアンテナ装置の例であり、誘電体基板にダイポールアンテナを構成した例を示す図である。図３Ａに示したアンテナ装置は、誘電体基板３０２上にアンテナパタン３０１（アンテナ）を構成したものであり、実施例１で説明した小型アンテナ装置１０１あるいは実施例２で説明した小型アンテナ装置２０１である。
【００３３】
アンテナ装置は、矢印３０３の先が外部空間となるように設置されることが好ましい。あるいは、アンテナ装置は、矢印３０３の先が内部空間とならないように設置されることが好ましい。また、図３Ａの例では誘電体基板３０２を略立方体として示したが、この形状に限定されるものではない。
【００３４】
例えば、図１に示したマンホール蓋１０２ａの管理用穴１０３が円筒状の場合、図３Ｂに示すように誘電体基板３０５は略円柱であってもよい。図３Ｂに示すように誘電体基板３０５の形状に応じてアンテナパタン３０４も略円柱の外周にそった形状であってもよい。更に、誘電体基板３０２上あるいは誘電体基板３０５上のアンテナパタンはアルファベットのＺの形状などであってもよい。
【００３５】
誘電体基板３０２、３０５は空気より高い誘電率（比誘電率）である。そして、図３Ａ、３Ｂで示したように、誘電体基板３０２、３０５上にアンテナパタン３０１、３０４を構成することで、誘電率による波長短縮の効果によりアンテナパタンの小型化が可能となる。あるいは、アンテナパタンが小型であってもアンテナ利得の低下が少ない。
【実施例４】
【００３６】
図４は、実施例４におけるアンテナ装置の例であり、誘電体基板にダイポールアンテナを構成した別の例を示す図である。図４に示したアンテナ装置は、誘電体基板４０２にアンテナパタン４０１を構成したものである。
【００３７】
実施例４におけるアンテナ装置は、実施例３におけるアンテナ装置と、誘電体基板とアンテナパタンの位置関係が異なる。すなわち、図４に示したアンテナ装置は、矢印４０３の先が外部空間となるように設置されることが好ましい。あるいは、アンテナ装置は、矢印４０３の先が内部空間とならないように設置されることが好ましい。
【００３８】
図４で示したように誘電体基板４０２にアンテナパタン４０１を構成することで、実施例３と同様に、誘電率による波長短縮の効果によりアンテナパタンの小型化が可能となる。また、アンテナパタン４０１より外部空間の方向に誘電体基板４０２を配置することで、外部空間に放射される電波の指向性が矢印４０３と垂直な方向に広がる効果を持つことが可能となる。
【００３９】
なお、矢印４０３と逆方向へアンテナパタン４０１から放射される電波が無駄であるので、矢印４０３と逆方向へアンテナパタン４０１から１／４波長離れた位置に反射板が設けられた構成とし、無駄になる電波が誘電体基板４０２の方向へ反射されてもよい。
【実施例５】
【００４０】
図５は、実施例５におけるアンテナ装置の例であり、誘電率の異なる２種類の誘電体基板間にアンテナパタン（ダイポールアンテナ）を構成した例を示す図である。図５に示したアンテナ装置は、誘電率Ａの誘電体基板５０２−Ａ上にアンテナパタン５０１を構成し、更にその上に誘電率Ｂの誘電体基板５０２−Ｂを構成したものである。
【００４１】
図５で示したように誘電体基板５０２−Ａと誘電体基板５０２−Ｂにアンテナパタン５０１を構成することで、実施例３と同様に、誘電率による波長短縮の効果によりアンテナパタンの小型化が可能となる。
【００４２】
更に、誘電体基板５０２−Ａの誘電率Ａと誘電体基板５０２−Ｂの誘電率Ｂとの関係を、誘電率Ｂ＞誘電率Ａとすることで、アンテナパタン５０１から誘電体基板５０２−Ｂの方向に放射される電波の指向性が、アンテナパタン５０１そのものによる指向性と垂直な方向に広がる効果を持つことが可能となる。
【００４３】
そして、図５に示したアンテナ装置が、矢印５０３の先が外部空間となるように設置される、あるいは矢印５０３の先が内部空間とならないように設置されることで、外部空間に放射される電波の指向性が矢印５０３と垂直な方向に広がる効果を持つことが可能となる。
【実施例６】
【００４４】
図６は、実施例６におけるアンテナ装置の例であり、誘電率の異なる３種類の誘電体基板にアンテナパタン（ダイポールアンテナ）を構成した例を示す図である。図６に示したアンテナ装置は、誘電率Ａの誘電体基板６０２−Ａ上にアンテナパタン６０１を構成し、更にその上に誘電率Ｂの誘電体基板６０２−Ｂと誘電率Ｃの誘電体基板６０２−Ｃを両方ともアンテナパタン６０１に接するように構成したものである。
【００４５】
図６で示したように誘電体基板６０２−Ａ、６０２−Ｂ、および６０２−Ｃにアンテナパタン６０１を構成することで、実施例３と同様に、誘電率による波長短縮の効果によりアンテナパタンの小型化が可能となる。
【００４６】
更に、誘電体基板６０２−Ａの誘電率Ａ、誘電体基板６０２−Ｂの誘電率Ｂ、および誘電体基板６０２−Ｃの誘電率Ｃの関係を、誘電率Ｃ＞誘電率Ｂ＞誘電率Ａとすることで、アンテナパタン６０１から誘電体基板６０２−Ｂ、６０２−Ｃの方向に放射される電波の指向性が、アンテナパタン６０１そのものによる指向性と垂直な方向に広がる効果を持ち、誘電体基板６０２−Ｃの方向へ分布する効果を持つことが可能となる。
【００４７】
図６に示した構成において、アンテナ装置から放射される電波の指向性を向けたい方向に誘電体基板６０２−Ｃが配置され、向けたい方向と逆の方向に誘電体基板６０２−Ｂが配置されることが好ましい。アンテナ装置から放射される電波を受信する装置の方向に誘電体基板６０２−Ｃが配置されてもよい。
【００４８】
図６では誘電体基板６０２−Ｂの形状と誘電体基板６０２−Ｃの形状が同じに見える例を示したが、これに限定されるものではなく、誘電体基板６０２−Ｂの形状と誘電体基板６０２−Ｃの形状は異なってもよい。
【００４９】
そして、図６に示したアンテナ装置が、矢印６０３の先が外部空間となるように設置される、あるいは矢印６０３の先が内部空間とならないように設置されることで、外部空間に放射される電波の指向性が、矢印６０３と垂直な方向の誘電体基板６０２−Ｃの方向へ分布する効果を持つことが可能となる。
【実施例７】
【００５０】
図７は、実施例７におけるアンテナ装置の例であり、誘電率の異なるＮ種類（Ａ、Ｂ、Ｃ、……、ＮはＮ個とする）の誘電体基板にアンテナパタン（ダイポールアンテナ）を構成した例を示す図である。
【００５１】
図７に示したアンテナ装置は、誘電率Ａの誘電体基板７０２−Ａ上にアンテナパタン７０１を構成し、更にその上にそれぞれが誘電率Ｂから誘電率Ｎの誘電体基板７０２−Ｂから誘電体基板７０２−Ｎのそれぞれをアンテナパタン７０１に接するように構成したものである。
【００５２】
図７で示したように誘電体基板７０２−Ａ〜７０２−Ｎにアンテナパタン７０１を構成し、誘電率Ｎ＞……＞誘電率Ｃ＞誘電率Ｂ＞誘電率Ａとすることで、アンテナパタン７０１から誘電体基板７０２−Ｂ〜７０２−Ｎの方向に放射される電波の指向性が、アンテナパタン７０１そのものによる指向性と垂直な方向に広がる効果を持ち、誘電体基板７０２−Ｎの方向へ分布する効果を持つことが可能となる。
【００５３】
特に、Ｎ個が４個以上の場合、実施例６で説明した構成に比べて、放射される電波の指向性が、更に誘電体基板７０２−Ｎの方向への指向性の分布となるように制御することが可能となる。なお、分布となる指向性の方向の誘電体基板７０２−Ｎ〜７０２−Ｂそれぞれの長さ（幅）は、放射される電波の波長の１／４より小さいことが好ましい。
【００５４】
そして、図７に示したアンテナ装置が、矢印７０３の先が外部空間となるように設置される、あるいは矢印７０３の先が内部空間とならないように設置されることで、外部空間に放射される電波の指向性が、矢印７０３と垂直な方向の誘電体基板７０２−Ｎの方向へ分布する効果を持つことが可能となる。
【実施例８】
【００５５】
図８は、実施例８におけるアンテナ装置の例であり、誘電率の異なるＮ種類（Ａ、……、ＮはＮ個とする）の誘電体基板をアンテナパタン（ダイポールアンテナ）上に構成した例を示す図である。
【００５６】
図８に示したアンテナ装置は、アンテナパタン８０１上にそれぞれが誘電率Ａから誘電率Ｎの誘電体基板８０２−Ａから誘電体基板８０２−Ｎのそれぞれを層状に重ねて構成したものである。誘電体基板８０２−Ａ〜８０２−Ｎそれぞれの板の厚さは、アンテナパタン８０１より放射される電波の波長の１／４より薄いことが好ましい。
【００５７】
図８で示したように誘電体基板８０２−Ａ〜８０２−Ｎにアンテナパタン８０１を構成し、誘電率Ｎ＞……＞誘電率Ａとすることで、実施例４と同様に、アンテナパタン８０１から誘電体基板８０２−Ａ〜８０２−Ｎの方向に放射される電波の指向性が、アンテナパタン８０１そのものによる指向性と垂直な方向に広がる効果を持つ。
【００５８】
特に、Ｎ個が２個以上の場合、実施例４で説明した構成に比べて、放射される電波が複数の誘電体基板８０２−Ａ〜８０２−Ｎを通過するにしたがって徐々に指向性が広がることで、更にアンテナパタン８０１そのものによる指向性と垂直な方向に広がる効果を持つことが可能となる。
【００５９】
そして、図８に示したアンテナ装置が、矢印８０３の先が外部空間となるように設置される、あるいは矢印８０３の先が内部空間とならないように設置されることで、外部空間に放射される電波の指向性が、矢印８０３と垂直な方向へ広がる効果を持つことが可能となる。
【実施例９】
【００６０】
図９は、実施例９におけるアンテナ装置の例であり、誘電率の異なる（Ｌ＋Ｎ）種類（Ａ、……、ＬはＬ個とし、Ｍ、……、ＮはＮ個とし、Ｌ個とＮ個は同じ個数であってもよいし、異なる個数であってもよい）の誘電体基板にアンテナパタン（ダイポールアンテナ）を構成した例を示す図である。
【００６１】
図９に示したアンテナ装置は、アンテナパタン９０１上にそれぞれが誘電率Ａから誘電率Ｌの誘電体基板９０２−Ａから誘電体基板９０２−Ｌのそれぞれを層状に重ねて構成し、誘電体基板９０２−Ａの誘電体基板９０２−Ｂと接する面とは反対の面に、アンテナパタン９０１を挟んで、誘電率Ｍから誘電率Ｎの誘電体基板９０２−Ｍから誘電体基板９０２−Ｎのそれぞれを層状に重ねて構成したものである。
【００６２】
誘電体基板９０２−Ａ〜９０２−Ｎそれぞれの厚さは、アンテナパタン９０１より放射される電波の波長の１／４以下であることが好ましい。また、誘電体基板９０２−Ａ〜９０２−Ｎの誘電率の関係は、誘電率Ｌ＞……＞誘電率Ａ＞誘電率Ｍ＞……＞誘電率Ｎである。
【００６３】
このような誘電率の誘電体基板９０２−Ａ〜９０２−Ｎにアンテナパタン９０１を、図９で示したように構成することで、実施例８と同様に、アンテナパタン９０１から誘電体基板９０２−Ａ〜９０２−Ｌの方向に放射される電波の指向性が、アンテナパタン９０１そのものによる指向性と垂直な方向に広がる効果を持ち、実施例３と同様に、誘電率による波長短縮の効果によりアンテナパタンの小型化が可能となる。
【００６４】
そして、図９に示したアンテナ装置が、矢印９０３の先が外部空間となるように設置される、あるいは矢印９０３の先が内部空間とならないように設置されることで、外部空間に放射される電波の指向性が、矢印９０３と垂直な方向へ広がる効果を持つことが可能となる。
【実施例１０】
【００６５】
図１０は、実施例１０におけるアンテナ装置の例であり、２つのクロスさせたダイポールアンテナで構成した例を示す図である。図１０に示したアンテナ装置は、ダイポールアンテナパタン１００１−１とダイポールアンテナパタン１００１−２を誘電体基板１００２上に構成したものであり、ダイポールアンテナパタン１００１−１とダイポールアンテナパタン１００１−２とが物理的に略直交するように構成されている。
【００６６】
図１０で示したようにダイポールアンテナパタン１００１−１とダイポールアンテナパタン１００１−２へ供給される２つの信号Ｖ１とＶ２の位相が異なるようにすることで、ダイポールアンテナパタン１００１−１とダイポールアンテナパタン１００１−２が接する誘電体基板１００２の面と平行な方向の指向性を変化させることが可能となる。
【００６７】
また、信号Ｖ１とＶ２の位相差は、０度から９０度の範囲であってもよく、９０度であれば円偏波が発生し、誘電体基板１００２の面と平行な方向の指向性として均一な指向性が実現できる。なお、誘電体基板１００２の代わりに実施例４〜９で説明した誘電体基板の構成としてもよい。
【実施例１１】
【００６８】
図１１は、実施例１１におけるアンテナ装置の例であり、円編波が発生可能なパッチアンテナで構成した例を示す図である。図１１に示したアンテナ装置は、誘電体基板１１０２上にアンテナパタン１１０１を構成し、誘電体基板１１０２のアンテナパタン１１０１に接する面とは反対の面に接地パタン１１０３を構成したものである。
【００６９】
図１１で示したようにアンテナパタン１１０１は誘電体基板１１０２より小さく、接地パタン１１０３は誘電体基板１１０２と同じ形状であることが好ましい。そして、実施例１０と同様に円偏波により、アンテナパタン１１０１が接する誘電体基板１１０２の面と平行な方向の指向性を変化させることが可能となる。また、接地パタン１１０３により、アンテナパタン１１０１から接地パタン１１０３の方向へ放射される電波を低減できる。
【００７０】
なお、誘電体基板１１０２の代わりに実施例５〜９で説明した誘電体基板の構成としてもよい。また、アンテナパタン１１０１は、パッチアンテナとなる形状ではなく、スロットアンテナあるいはマイクロストリップアンテナとなる形状であってもよい。
【００７１】
図１２は、実施例１１におけるアンテナ装置の他の例であり、スロットアンテナで構成した例を示す図である。図１２では、スロットとなる穴を有して略方形を構成する導体に囲まれた内部が、空間に見える例を示したが、導体に囲まれた内部に誘電体基板と同様の誘電体が含まれてもよい。また、スロットアンテナであれば、図１２の例に限定されるものではない。
【００７２】
以上で説明した実施例は、それぞれの実施例で説明した例に限定されるものではなく、各実施例で明示的に説明した実施例の組合せ以外に、ある実施例の一部が他の実施例の一部に置き換えられてもよいし、ある実施例に他の実施例の一部が加えられてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
地面  １００
小型アンテナ装置  １０１
マンホール蓋  １０２ａ
マンホール本体  １０２ｂ
管理用穴  １０３
高周波ケーブル  １０４
送受信機部  １０５
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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