(57)【要約】【課題】複数の周波数帯の電波の送受信にて、１の周波数帯の電波の送受信するアンテナ素子による他の周波数帯における指向性などに対する影響を抑制できるアレイアンテナ及びセクタアンテナを提供する。【解決手段】アレイアンテナ１００は、反射板２００と、反射板２００上に垂直方向に配列された低周波数帯用ダイポール素子１１０−１〜１１０−３と、同様に反射板２００上に垂直方向に配列された高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６と、同様に反射板２００上に垂直方向に配列された導電材料で構成された導体１３０−１〜導体１３０−４とを備えている。低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０とは混在して配列され、導体１３０は、高周波数帯用ダイポール素子１２０の低周波数帯用ダイポール素子１１０が配置されていない側に配置されている。【選択図】図２
2015167337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電材料で構成された反射板と、
前記反射板から予め定められた第１の距離に、予め定められた偏波の方向と交差する方向に配列され、第１の周波数帯における当該偏波の電波を送受信する複数の第１のアンテナ素子と、
前記反射板から予め定められた第２の距離に、前記方向において前記複数の第１のアンテナ素子と混在して配列され、前記第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の前記偏波の電波を送受信する複数の第２のアンテナ素子と、
前記複数の第２のアンテナ素子のうち、前記方向において隣接する２個の第２のアンテナ素子の間に、前記複数の第１のアンテナ素子のいずれも配置されない場合に配置され、当該第２のアンテナ素子が送受信する電波を反射する部材と
を備えるアレイアンテナ。
【請求項２】
前記電波を反射する部材は、前記偏波の方向に長手方向を有する導電材料で構成された導体であって、前記反射板から予め定められた第３の距離に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアレイアンテナ。
【請求項３】
前記導体は、端部に中央部を構成する部材と向きの異なる部材を備え、それぞれの部材は直流的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のアレイアンテナ。
【請求項４】
前記第１の周波数帯において、前記偏波と直交する偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアレイアンテナ。
【請求項５】
前記第２の周波数帯において、前記偏波と直交する偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のアレイアンテナ。
【請求項６】
導電材料で構成された反射板と、当該反射板から予め定められた第１の距離に、予め定められた偏波の方向と交差する方向に配列され、第１の周波数帯における当該偏波の電波を送受信する複数の第１のアンテナ素子と、当該反射板から予め定められた第２の距離に、当該方向において当該複数の第１のアンテナ素子と混在して配列され、当該第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の当該偏波の電波を送受信する複数の第２のアンテナ素子と、当該複数の第２のアンテナ素子のうち、当該方向において隣接する２個の第２のアンテナ素子の間に、当該複数の第１のアンテナ素子のいずれも配置されない場合に配置され、当該第２のアンテナ素子が送受信する電波を反射する部材と、を備えるアレイアンテナと、
前記アレイアンテナを収納するレドームと
を備えるセクタアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイアンテナ及びセクタアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の基地局用のアンテナ（基地局アンテナ）には、電波を送受信する方向に対応して設定されたセクタ毎に電波を送受信するセクタアンテナが複数組み合わせて用いられている。セクタアンテナには、ダイポールアンテナなどのアンテナ素子をアレイ状に並べたアレイアンテナが用いられることがある。
【０００３】
特許文献１には、両側部を後方に折返してなる横幅が約０．２５波長以下の折返し反射板と、前記折返し反射板上にスペーサを介して設けられる金属板と、前記金属板上に支持部材により所定高さに保持され、前記折返し反射板の前面中央に沿って所定の間隔で直線状に設けられる第１の放射素子及び第２の放射素子と、前記第１の放射素子及び第２の放射素子の両側部にそれぞれ所定の間隔で平行に設けられる無給電の寄生素子と、前記金属板の略中央部に設けられる給電部と、前記金属板上に絶縁して設けられ、前記第１の放射素子及び前記第２の放射素子に前記給電部からの給電信号を供給する給電線路と、前記給電線路に設けられ、前記給電部と前記第１の放射素子及び第２の放射素子との間のインピーダンスを整合するインピーダンス変換部とを具備し、前記折返し反射板と前記第１の放射素子及び第２の放射素子との間隔を約０．０９波長に設定した指向性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２０１３−１１５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、異なる周波数帯の電波の送受信ができる小型のアレイアンテナが求められることがある。その際、小型化のために、近接して異なる周波数帯の電波を送受信する複数のアンテナ素子を配置する際、１の周波数帯の電波を送受信するアンテナ素子によって、他の周波数帯の電波の送受信における指向性などに及ぼす影響が少ないことが求められる。
本発明の目的は、複数の周波数帯の電波の送受信にて、１の周波数帯の電波の送受信するアンテナ素子による他の周波数帯における指向性などに対する影響を抑制できるアレイアンテナ及びセクタアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明が適用されるアレイアンテナは、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた第１の距離に、予め定められた偏波の方向と交差する方向に配列され、第１の周波数帯における偏波の電波を送受信する複数の第１のアンテナ素子と、反射板から予め定められた第２の距離に、前記方向において複数の第１のアンテナ素子と混在して配列され、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の偏波の電波を送受信する複数の第２のアンテナ素子と、複数の第２のアンテナ素子のうち、前記方向において隣接する２個の第２のアンテナ素子の間に、複数の第１のアンテナ素子のいずれも配置されない場合に配置され、第２のアンテナ素子が送受信する電波を反射する部材とを備えている。
このようなアレイアンテナにおいて、電波を反射する部材は、偏波の方向に長手方向を有する導電材料で構成された導体であって、反射板から予め定められた第３の距離に設けられている。
導体は、端部に中央部を構成する部材と向きの異なる部材を備え、それぞれの部材は直流的に接続されていてもよい。
【０００７】
さらに、本発明が適用されるアレイアンテナは、第１の周波数帯において、偏波と直交する偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子をさらに備えてもよく、第２の周波数帯において、偏波と直交する偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子をさらに備えてもよい。
このようにすることで、偏波共用のアレイアンテナとすることができる。
【０００８】
他の観点から捉えると、本発明が適用されるセクタアンテナは、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた第１の距離に、予め定められた偏波の方向と交差する方向に配列され、第１の周波数帯における偏波の電波を送受信する複数の第１のアンテナ素子と、反射板から予め定められた第２の距離に、前記方向において複数の第１のアンテナ素子と混在して配列され、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の偏波の電波を送受信する複数の第２のアンテナ素子と、複数の第２のアンテナ素子のうち、前記方向において隣接する２個の第２のアンテナ素子の間に、複数の第１のアンテナ素子のいずれも配置されない場合に配置され、第２のアンテナ素子が送受信する電波を反射する部材と、を備えるアレイアンテナと、アレイアンテナを収納するレドームを備えている。
この構成によれば、この構成を有しない場合に比べ、セクタアンテナをより小型にできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナにおいて、１の周波数帯の電波の送受信するアンテナ素子による他の周波数帯における指向性などに対する影響を抑制できるアレイアンテナ及びセクタアンテナを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態が適用される移動体通信用の基地局アンテナの全体構成の一例を示す図である。（ａ）は、基地局アンテナの斜視図であり、（ｂ）は、基地局アンテナの設置例を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナの一例を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナにおけるアレイアンテナを反射板に対して垂線方向から見た平面図及び反射板の垂線方向の断面図である。（ａ）は、平面図を示し、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線での断面図を示す。
【図４】第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナにおいて、２個の低周波数帯用ダイポール素子の間に挟まれた２個の高周波数帯用ダイポール素子のそれぞれの垂直面内指向性を示す図である。（ａ）は、垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子の指向性を示し、（ｂ）は、垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子の指向性を示す。
【図５】第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナにおける、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性と、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性とを示す図である。（ａ）は、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示し、（ｂ）は、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示す。
【図６】第１の実施の形態が適用されないセクタアンテナの一例を示す斜視図である。
【図７】第１の実施の形態が適用されないセクタアンテナにおけるアレイアンテナを反射板の垂線方向から見た平面図及び反射板の垂線方向の断面図である。（ａ）は、平面図を示し、（ｂ）は、ＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線での断面図を示す。
【図８】第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナにおいて、２個の低周波数帯用ダイポール素子の間に挟まれた２個の高周波数帯用ダイポール素子のそれぞれの垂直面内指向性を示す図である。（ａ）は、垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子の指向性を示し、（ｂ）は、垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子の指向性を示す。
【図９】第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナにおける、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性と、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示す図である。（ａ）は、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示し、（ｂ）は、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示す。
【図１０】第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナと第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナとで、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性が異なる要因について説明する図である。（ａ）は、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナを示し、（ｂ）は、第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナを示す。
【図１１】第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナの一例を示す斜視図である。
【図１２】第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナにおけるアレイアンテナを反射板の垂線方向から見た平面図及び反射板の垂線方向の断面図である。（ａ）は、平面図を示し、（ｂ）は、（ａ）におけるＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線での断面図を示す。
【図１３】第３の実施の形態が適用されるセクタアンテナの一例を示す斜視図である。
【図１４】第３の実施の形態が適用されるセクタアンテナにおけるアレイアンテナを反射板の垂線方向から見た平面図及び反射板の垂線方向の断面図である。（ａ）は、平面図を示し、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＶｂ−ＸＩＶｂ線での断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
＜基地局アンテナ１＞
図１は、第１の実施の形態が適用される移動体通信用の基地局アンテナ１の全体構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、基地局アンテナ１の斜視図であり、図１（ｂ）は、基地局アンテナ１の設置例を説明する図である。
図１（ａ）に示すように、基地局アンテナ１は、例えば鉄塔２０に保持された３個のセクタアンテナ１０−１〜１０−３を備えている。そして、図１（ｂ）に示すように、基地局アンテナ１は、セル２内において電波（ビーム）を送受信する。すなわち、セル２は、基地局アンテナ１が送信する電波が到達する範囲であり、基地局アンテナ１が電波を受信する範囲である。
セクタアンテナ１０−１〜１０−３は、それぞれの外形（後述する図２におけるレドーム５００）が例えば円筒状であって、その円筒が大地に対してほぼ垂直に設けられている。
【００１２】
図１（ｂ）に示すように、セル２は、垂直方向に直交する水平面において角度で分割した複数のセクタ３−１〜３−３を備えている。セクタ３−１〜３−３のそれぞれは、基地局アンテナ１の３個のセクタアンテナ１０−１〜１０−３に対応して設けられている。つまり、セクタアンテナ１０−１〜１０−３が電波を放射する場合、セクタアンテナ１０−１〜１０−３のそれぞれが出力する電波の電界が大きいメインローブ１１の方向が、対応するセクタ３−１〜３−３に向くようになっている。
ここでは、セクタアンテナ１０−１〜１０−３をそれぞれ区別しないときは、セクタアンテナ１０と表記する。また、セクタ３−１〜３−３をそれぞれ区別しないときは、セクタ３と表記する。
【００１３】
なお、図１に例として示した基地局アンテナ１は、３個のセクタアンテナ１０−１〜１０−３及びこれらに対応するセクタ３−１〜３−３を備えている。しかし、セクタアンテナ１０及びセクタ３は、３未満又は３を超える数であってよい。また、図１（ｂ）では、セクタ３は、セル２を３等分に分割（中心角１２０°）して構成されているが、等分でなくともよく、いずれか１つのセクタ３が他のセクタ３に比べ広く又は狭く構成されていてもよい。
【００１４】
そして、それぞれのセクタアンテナ１０は、セクタアンテナ１０が備える低周波数帯用のダイポール素子（後述する図２における低周波数帯用ダイポール素子１１０−１〜１１０−３参照。それぞれを区別しないときは低周波数帯用ダイポール素子１１０と表記する。）に送信信号及び受信信号（送受信信号）を送受信する送受信ケーブル３１を備えている。さらに、高周波数帯用のダイポール素子（後述する図２における高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６参照。それぞれを区別しないときは高周波数帯用ダイポール素子１２０と表記する。）に送信信号及び受信信号（送受信信号）を送受信する送受信ケーブル３２を備えている。
送受信ケーブル３１、３２は、基地局（不図示）内に設けられた送受信信号を送受信する送受信部（不図示）に接続されている。送受信ケーブル３１、３２は、例えば同軸ケーブルである。
【００１５】
なお、以下では主に基地局アンテナ１が電波を送信するとして説明するが、アンテナの可逆性により、基地局アンテナ１は電波を受信することができる。電波を受信する場合は、例えば送信信号を受信信号として、信号の流れを逆にすればよい。
【００１６】
また、セクタアンテナ１０は、セクタアンテナ１０が備える複数の低周波数帯用ダイポール素子１１０のそれぞれに送信する送信信号の位相を互いに異ならせるための移相器を備えていてもよい。さらに、セクタアンテナ１０が備える複数の高周波数帯用ダイポール素子１２０のそれぞれに送信する送信信号の位相を互いに異ならせるための他の移相器を備えていてもよい。
複数の低周波数帯用ダイポール素子１１０及び／又は高周波数帯用ダイポール素子１２０に供給する送信信号の位相を異ならせることで、電波（ビーム）の放射方向を水平面から地上方向に傾けて（ビームチルトさせて）、電波がセル２外に到達しないように設定できる。
【００１７】
＜セクタアンテナ１０＞
図２は、第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０の一例を示す斜視図である。図２では、図１に示したセクタアンテナ１０−１〜１０−３の内の一つを横に置いて、斜めから見た斜視図で示している。
セクタアンテナ１０は、アレイアンテナ１００とアレイアンテナ１００を包むように収納するレドーム５００とを備えている。
図２では、レドーム５００を破線で示し、レドーム５００の内部に設けられたアレイアンテナ１００が見えるようにしている。
【００１８】
アレイアンテナ１００は、反射板２００と、反射板２００上に垂直方向に配列され、第１の周波数帯の一例としての低周波数帯において電波を送受信する第１のアンテナ素子の一例としての低周波数帯用ダイポール素子１１０−１〜１１０−３と、同様に反射板２００上に垂直方向に配列され、第２の周波数帯の一例としての高周波数帯において電波を送受信する第２のアンテナ素子の一例としての高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６と、同様に反射板２００上に垂直方向に配列された導電材料で構成された導体１３０−１〜１３０−４とを備えている。なお、導体１３０−１〜１３０−４をそれぞれ区別しないときは、導体１３０と表記する。
低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０は、導電材料で構成されていればよく、例えばＡｌ、Ｃｕなどの金属板が適用できる。また、板状に限らず、Ａｌ、Ｃｕなどの金属棒であってもよい。さらに、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０は、ガラスエポキシなどの誘電材料で構成された基板上に設けられたＡｌ、Ｃｕなどの金属層によって構成されたものであってもよい。
図２では、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０は、ガラスエポキシなどの誘電材料で構成された基板上に設けられた金属層を想定して表示している。なお、誘電材料で構成された基板の表記は省略している。他の図でも同様である。
【００１９】
反射板２００は、導電材料で構成された板状の部材であって、ここでは、長手方向が垂直方向に設けられている。反射板には、例えばＡｌ、Ｃｕなどの金属板が適用できる。また、ガラスエポキシなどの誘電材料で構成された基板上に設けられたＡｌ、Ｃｕなどの金属層であってもよい。
【００２０】
低周波数帯用ダイポール素子１１０（低周波数帯用ダイポール素子１１０−１〜１１０−３）は、反射板２００から予め定められた第１の距離（後述する図３における距離ＤＬ）離れて、垂直方向に間隔ＰＬで配列されている。なお、それぞれの低周波数帯用ダイポール素子１１０は、一対の素子部が水平方向に並ぶように設けられ、水平偏波を送受信する。
高周波数帯用ダイポール素子１２０（高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６）は、反射板２００から低周波数帯用ダイポール素子１１０が設けられた側に、予め定められた第２の距離（後述する図３における距離ＤＨ）離れて、垂直方向に間隔ＰＨで配列されている。なお、それぞれの高周波数帯用ダイポール素子１２０も、一対の素子部が水平方向に並ぶように設けられ、水平偏波を送受信するように配置されている。なお、間隔ＰＬ＝２×間隔ＰＨである。
低周波数帯用ダイポール素子１１０−１〜１１０−３、高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６には、不図示の給電手段を備え、送受信信号が供給される。
一方、導体１３０−１〜導体１３０−４は、反射板２００から低周波数帯用ダイポール素子１１０が設けられた側に、反射板２００から予め定められた第３の距離（後述する図３における距離ＤＣ）離れて配列されている。なお、それぞれの導体１３０は、水平方向に設けられた棒状又は板状であって、給電手段は備えていない。
【００２１】
低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０は、それぞれの中点から反射板２００に下した垂線が反射板２００と交わる点が、反射板２００上において、垂直方向の一直線上に並ぶように配置されている。
そして、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に、２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０が配置されている。例えば、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と低周波数帯用ダイポール素子１１０−２との間に、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２、１２０−３が設けられている。
また、導体１３０は、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に設けられた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０の間に配置されている。例えば、導体１３０−２は、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０−１、１１０−２の間に設けられた高周波数帯用ダイポール素子１２０−２と高周波数帯用ダイポール素子１２０−３との間に設けられている。導体１３０−２は、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２、１２０−３のそれぞれから間隔ＰＨ／２離れて配置されている。
すなわち、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０とは混在して配列されている。このように配列することにより、それぞれを別に配列する場合に比べ、アレイアンテナ１００の垂直方向の長さを短くすることができる。
【００２２】
導体１３０は、高周波数帯用ダイポール素子１２０の低周波数帯用ダイポール素子１１０が配置されていない側に配置されている。すなわち、高周波数帯用ダイポール素子１２０は、低周波数帯用ダイポール素子１１０と導体１３０とに挟まれている。
以上のように、アレイアンテナ１００では、垂直方向に、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、低周波数帯用ダイポール素子１１０が、繰り返すように配列されている。
【００２３】
すなわち、隣接する２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に、２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０が挟まれている。高周波数帯用ダイポール素子１２０から見ると、垂直方向の一方に低周波数帯用ダイポール素子１１０が配置されているが、他方には低周波数帯用ダイポール素子１１０が設けられていない。すなわち、高周波数帯用ダイポール素子１２０の上下で非対称になっている。そして、高周波数帯用ダイポール素子１２０の低周波数帯用ダイポール素子１１０が設けられていない側に、導体１３０が設けられている。
なお、高周波数帯用ダイポール素子１２０と低周波数帯用ダイポール素子１１０との間隔は、場所ごとに異なっていてもよい。
そして、隣接する２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に、３個以上の高周波数帯用ダイポール素子１２０が挟まれていてもよい。この場合、高周波数帯用ダイポール素子１２０の垂直方向の上下において、高周波数帯用ダイポール素子１２０が設けられていない場合には、共に導体１３０を設ければよい。
【００２４】
図２において、反射板２００の垂直方向の上端部と下端部とには、導体１３０−１及び導体１３０−４が設けられている。すなわち、上記の低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、低周波数帯用ダイポール素子１１０の配列の繰り返しにおいて、導体１３０が上端部及び下端部に残るように切られた配列になっている。
なお、低周波数帯用ダイポール素子１１０が上端部及び下端部に残るように切られた配列でもよい。また、低周波数帯用ダイポール素子１１０が上端部又は下端部の一方に残り、導体１３０が上端部又は下端部の他方に残るように切られた配列としてもよい。
しかし、後述するように、指向性におけるサイドローブの発生を抑制するためには、高周波数帯用ダイポール素子１２０が上端部及び下端部のいずれにおいても残らないのが好ましい。
【００２５】
なお、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０の個数は上記の数値に限定されない。
【００２６】
レドーム５００は、例えば円筒状であって、壁部５０１、蓋部５０２、底部５０３を備え、壁部５０１、蓋部５０２、底部５０３で囲まれた内部に、アレイアンテナ１００を格納している。
【００２７】
セクタアンテナ１０は、低周波数帯の水平偏波を送受信する低周波数帯用ダイポール素子１１０と高周波数帯の水平偏波を送受信する高周波数帯用ダイポール素子１２０とを備えることから、周波数共用である。なお、「低周波」及び「高周波」の用語は、２種類のアンテナ素子を区別するために使用する。
【００２８】
＜アレイアンテナ１００＞
図３は、第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０におけるアレイアンテナ１００を反射板２００に対して垂線方向から見た平面図及び反射板２００の垂線方向の断面図である。図３（ａ）は、平面図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線での断面図を示す。
低周波数帯用ダイポール素子１１０は長さＷＬ、高周波数帯用ダイポール素子１２０は長さＷＨ、導体１３０は長さＷＣである。
なお、前述した低周波数帯用ダイポール素子１１０の反射板２００からの距離ＤＬは、反射板２００に立てた垂線における反射板２００の表面から低周波数帯用ダイポール素子１１０の垂線方向の中心までの長さである。同様に、前述した高周波数帯用ダイポール素子１２０の反射板２００からの距離ＤＨは、反射板２００に立てた垂線における反射板２００の表面から高周波数帯用ダイポール素子１２０の垂線方向の中心までの長さである。さらに同様に、前述した導体１３０の反射板２００からの距離ＤＣは、反射板２００に立てた垂線における反射板２００の表面から導体１３０の垂線方向の中心までの長さである。
【００２９】
ここで、低周波数帯の自由空間における波長λＬ、高周波数帯の自由空間における波長λＨの場合に、低周波数帯用ダイポール素子１１０の長さＷＬなどのパラメータについて数値の一例を説明する。
低周波数帯用ダイポール素子１１０は、長さＷＬが約０．４５λＬ、反射板２００からの距離ＤＬが約０．２λＬである。
高周波数帯用ダイポール素子１２０は、長さＷＨが約０．４５λＨ、反射板２００からの距離ＤＨが約０．２５λＨである。そして、高周波数帯用ダイポール素子１２０の間隔ＰＨが約０．７５λＨである。
よって、低周波数帯用ダイポール素子１１０の間隔ＰＬは、２×間隔ＰＨの場合、約１．５λＨである。
そして、導体１３０は、長さＷＣが約０．５５λＨ、反射板２００からの距離ＤＣが約０．２５λＨである。
ここでは、高周波数帯用ダイポール素子１２０の反射板２００からの距離ＤＨと、導体１３０の反射板２００からの距離ＤＣとが等しく設定されている。なお、距離ＤＨと距離ＤＣとが異なっていてもよい。
なお、上記のパラメータは、上記以外の数値に設定されてもよい。
【００３０】
また、図２、図３では、水平偏波と低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０の配列方向とが直交するとしたが、交差してもよい。
【００３１】
図４は、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００において、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に挟まれた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０のそれぞれの垂直面内指向性を示す図である。図４（ａ）は、垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０の指向性を示し、図４（ｂ）は、垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０の指向性を示す。なお、本明細書では、指向性のグラフにおいて、垂直方向を０°とし、反射板２００から低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０が配置されている方向を９０°としている。
【００３２】
図４に示した高周波数帯用ダイポール素子１２０の垂直面内指向性について、図２、図３で説明する。２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に挟まれた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０とは、例えば、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と低周波数帯用ダイポール素子１１０−２とに挟まれた、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２及び高周波数帯用ダイポール素子１２０−３である。そして、高周波数帯用ダイポール素子１２０−３が垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０であり、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２が垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０である。
【００３３】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０（例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２０−３）の指向性と垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０（例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２）の指向性とで差が、後述する図８で示す第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００の高周波数帯用ダイポール素子１２０に比べて小さい。
これは、後述するように、２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０（例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２、１２０−３）の間に導体１３０（例えば、導体１３０−２）を設けていることによる。
【００３４】
図５は、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００における、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性と、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性とを示す図である。図５（ａ）は、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示し、図５（ｂ）は、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示す。
なお、図５（ａ）に示す高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性は、図４（ａ）、（ｂ）に示した高周波数帯用ダイポール素子１２０を１２個合成した指向性である。
【００３５】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性及び低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性は、いずれも９０°方向に鋭いピークを有している。
特に、図５（ａ）に示す高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性は、後述する図９（ａ）で示す第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００の場合に比べてサイドローブが小さく抑制されている。
【００３６】
図６は、第１の実施の形態が適用されないセクタアンテナ１０の一例を示す斜視図である。図６に示す第１の実施の形態が適用されないセクタアンテナ１０は、図２に示した第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０のアレイアンテナ１００における導体１３０を備えていない。他の構成は、図２に示した第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図７は、第１の実施の形態が適用されないセクタアンテナ１０におけるアレイアンテナ１００を反射板２００の垂線方向から見た平面図及び反射板２００の垂線方向の断面図である。図７（ａ）は、平面図を示し、図７（ｂ）は、ＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線での断面図を示す。
図７に示す第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００は、図３に示した第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００における導体１３０を備えていない。他の構成は、図３に示した第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図８は、第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００において、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に挟まれた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０のそれぞれの垂直面内指向性を示す図である。図８（ａ）は、垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０の指向性を示し、図８（ｂ）は、垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０の指向性を示す。
【００３９】
図８に示した高周波数帯用ダイポール素子１２０の垂直面内指向性について、図６、図７で説明する。２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に挟まれた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０とは、例えば、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と低周波数帯用ダイポール素子１１０−２とに挟まれた、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２及び高周波数帯用ダイポール素子１２０−３である。そして、高周波数帯用ダイポール素子１２０−３が垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０であり、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２が垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０である。
【００４０】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０（例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２０−３）の指向性と垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０（例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２）の指向性とで差がある。
すなわち、図８（ａ）に示す垂直方向上側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０では、１３５°方向にピークを有する指向性を示している。
一方、図８（ｂ）に示す垂直方向下側に配置された高周波数帯用ダイポール素子１２０では、４５°方向にピークを有する指向性を示している。
これらの指向性は、図４に示した、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００における高周波数帯用ダイポール素子１２０の指向性と異なっている。
【００４１】
図９は、第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００における、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性と、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示す図である。図９（ａ）は、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示し、図９（ｂ）は、低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性を示す。
なお、図９（ａ）に示す高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性は、図８（ａ）、（ｂ）に示した高周波数帯用ダイポール素子１２０を１２個合成した指向性である。
【００４２】
図９（ａ）に示すように、高周波数帯の水平偏波は、垂直面内において、９０°方向に強いピークを有するが、５０°方向及び１３０°方向に大きなサイドローブが発生している。これは、図８（ａ）、（ｂ）に示した２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０が４５°方向及び１３５°方向にピークを有していたことによる。この指向性は、図５（ａ）に示した第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００における高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性と異なっている。
一方、図９（ｂ）に示す低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性は、図５（ｂ）に示した第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００における低周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性との差が少ない。
【００４３】
次に、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００と第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００とで、高周波数帯の水平偏波において、指向性が異なる要因について説明する。
図１０は、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００と第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００とで、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性が異なる要因について説明する図である。図１０（ａ）は、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００を示し、図１０（ｂ）は、第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００を示す。
図１０（ａ）、（ｂ）は、ともに断面図であって、図１０（ａ）は図３（ｂ）における低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と低周波数帯用ダイポール素子１１０−２とで挟まれた範囲を示し、図１０（ｂ）は図７（ｂ）における低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と低周波数帯用ダイポール素子１１０−２とで挟まれた範囲を示している。
【００４４】
図１０（ａ）に示す第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００では、例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２から出射された電波の一部αは、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１によって反射された後、反射板２００から遠い側に向かう。また、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２から出射された電波の他の一部βは、導体１３０−２によって反射された後、反射板２００から遠い側に向かう。
第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００では、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２に対して、垂直方向に対称の位置又は対象に近い位置に低周波数帯用ダイポール素子１１０−１及び導体１３０−２が設けられている。これにより、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２が出射する電波の指向性が、図４（ｂ）に示したように、垂直面内において、上下対称に近くなる。
高周波数帯用ダイポール素子１２０−３においても同様である。
【００４５】
これに対して、図１０（ｂ）に示す第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００では、例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２から出射された電波の一部αは、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１によって反射された後、反射板２００から遠い側に向かう。しかし、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２から出射された電波の他の一部βは、導体１３０−２が設けられていないので、そのまま直進し、反射板２００から遠い側に向かう。
第１の実施の形態が適用されないアレイアンテナ１００では、高周波数帯用ダイポール素子１２０−２が出射する電波の指向性が、図８（ｂ）に示したように、垂直面内において、上下対称にならない。
高周波数帯用ダイポール素子１２０−３においても同様である。
【００４６】
以上説明したように、第１の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００では、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に挟まれた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０の間に、低周波数帯用ダイポール素子１１０と同様に、高周波数帯用ダイポール素子１２０から出射された電波を反射する機能を有する導体１３０を設けることで、垂直面内指向性を、垂直方向において上下対称になるようにしている。
これにより、アレイアンテナ１００の高周波数帯の水平偏波において垂直面内指向性にサイドローブが発生することを抑制している。
【００４７】
よって、導体１３０の反射板２００からの距離ＤＣは、アレイアンテナ１００の高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性に、サイドローブが発生することが抑制できる位置であればよい。
上記においては、導体１３０の反射板２００からの距離ＤＣは、高周波数帯用ダイポール素子１２０の反射板２００からの距離ＤＨと同じとしたが、低周波数帯用ダイポール素子１１０の反射板２００からの距離ＤＬと同じであってもよく、距離ＤＨと距離ＤＬとの間であってもよい。さらに、距離ＤＨより小さくともよく、距離ＤＬより大きくともよい。
【００４８】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、セクタアンテナ１０（アレイアンテナ１００）は、低周波数帯及び高周波数帯の水平偏波を送受信する周波数共用とした。
第２の実施の形態では、セクタアンテナ１０（アレイアンテナ１００）は、低周波数帯及び高周波数帯において、水平偏波及び垂直偏波を送受信する周波数共用且つ偏波共用である。
以下では、第１の実施の形態と異なるセクタアンテナ１０及びアレイアンテナ１００を説明する。
【００４９】
＜セクタアンテナ１０＞
図１１は、第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０の一例を示す斜視図である。
第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０は、図２に示した第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０とは、アレイアンテナ１００が異なっている。以下では、異なる部分を説明し、同様な部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【００５０】
第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０におけるアレイアンテナ１００は、図２に示した第１の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０が備える、水平偏波を送受信する低周波数帯用ダイポール素子１１０−１〜１１０−３、高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６、導体１３０−１〜１３０−４に加え、垂直偏波を送受信する第３のアンテナ素子の一例としての低周波数帯用ダイポール素子１１１−１〜１１１−３、低周波数帯用ダイポール素子１１２−１〜１１２−３、第４のアンテナ素子の一例としての高周波数帯用ダイポール素子１２１−１〜１２１−６を備えている。なお、低周波数帯用ダイポール素子１１１−１〜１１１−３をそれぞれ区別しないときは低周波数帯用ダイポール素子１１１と、低周波数帯用ダイポール素子１１２−１〜１１２−３をそれぞれ区別しないときは低周波数帯用ダイポール素子１１２と、高周波数帯用ダイポール素子１２１−１〜１２１−６をそれぞれ区別しないときは高周波数帯用ダイポール素子１２１と表記する。
【００５１】
そして、低周波数帯用ダイポール素子１１１と低周波数帯用ダイポール素子１１２とは、それぞれが垂直方向に並べて設けられた一対の素子部を備え、低周波数帯用ダイポール素子１１０の水平方向の一端部と他端部とに設けられている。例えば、低周波数帯用ダイポール素子１１１−１と低周波数帯用ダイポール素子１１２−１は、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１の一端部と他端部とに設けられている。
一方、高周波数帯用ダイポール素子１２１は、垂直方向に並べて設けられた一対の素子部を備え、高周波数帯用ダイポール素子１２０と、十字状に組み合わされて設けられている。例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２１−１は、高周波数帯用ダイポール素子１２０−１と、十字状に組み合わされて設けられている。
【００５２】
低周波数帯用ダイポール素子１１１、低周波数帯用ダイポール素子１１２、高周波数帯用ダイポール素子１２１は、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０と同様に、導電材料で構成されていればよく、例えばＡｌ、Ｃｕなどの金属板が適用できる。また、板状に限らず、Ａｌ、Ｃｕなどの金属棒であってもよい。さらに、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０と同様に、低周波数帯用ダイポール素子１１１、低周波数帯用ダイポール素子１１２、高周波数帯用ダイポール素子１２１は、ガラスエポキシなどの誘電材料で構成された基板上に設けられたＡｌ、Ｃｕなどの金属層によって構成されたものであってもよい。
【００５３】
そして、セクタアンテナ１０は、第１の実施の形態の低周波数帯及び高周波数帯の水平偏波の送受信ケーブル３１、３２に加えて、低周波数帯及び高周波数帯の垂直偏波の送受信ケーブル３３、３４を備えている。
なお、低周波数帯用ダイポール素子１１０、１１１、１１２、高周波数帯用ダイポール素子１２０、１２１、導体１３０の個数は上記の数値に限定されない。
【００５４】
＜アレイアンテナ１００＞
図１２は、第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０におけるアレイアンテナ１００を反射板２００の垂線方向から見た平面図及び反射板２００の垂線方向の断面図である。図１２（ａ）は、平面図を示し、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線での断面図を示す。
低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、導体１３０のパラメータ（低周波数帯用ダイポール素子１１０の長さＷＬなど）は第１の実施の形態と同様である。
そして、低周波数帯用ダイポール素子１１１と低周波数帯用ダイポール素子１１２は、低周波数帯用ダイポール素子１１０と同様に長さＷＬであって、反射板２００から距離ＤＬに設けられている。
高周波数帯用ダイポール素子１２１は、高周波数帯用ダイポール素子１２０と同様に長さＷＨであって、反射板２００から距離ＤＨに設けられている。
【００５５】
第２の実施の形態におけるアレイアンテナ１００においても、高周波数帯用ダイポール素子１２０、１２１は、垂直方向に、低周波数帯用ダイポール素子１１０と導体１３０とで挟まれている。よって、垂直方向において、水平偏波の出射する電波が対称に反射させることができる。
これにより、アレイアンテナ１００の高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性にサイドローブが発生することを抑制できる。
【００５６】
ここでは、低周波数帯及び高周波数帯において偏波共用としたが、一方のみを偏波共用としてもよい。また、低周波数帯用ダイポール素子１１１及び低周波数帯用ダイポール素子１１２の反射板２００から距離は、必ずしも低周波数帯用ダイポール素子１１０の反射板２００から距離ＤＬと同じでなくてもよく、距離ＤＬと異なる距離ＤＬ′としてもよい。同様に、高周波数帯用ダイポール素子１２１の反射板２００から距離は、必ずしも高周波数帯用ダイポール素子１２０の反射板２００から距離ＤＨと同じでなくてもよく、距離ＤＨと異なる距離ＤＨ′としてもよい。
【００５７】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０（アレイアンテナ１００）は、第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０（アレイアンテナ１００）と同様に低周波数帯及び高周波数帯の垂直偏波及び水平偏波を送受信する周波数共用且つ偏波共用である。
第３の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０は、図１１に示した第２の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０と、アレイアンテナ１００が異なっている。以下では、異なる部分を説明し、同様な部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【００５８】
＜セクタアンテナ１０＞
図１３は、第３の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０の一例を示す斜視図である。
第３の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０におけるアレイアンテナ１００は、
図２に示した第１の実施の形態における水平偏波を送受信する低周波数帯用ダイポール素子１１０−１〜１１０−３、高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６を備えている。なお、高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６は、第１の実施の形態と異なって、水平方向にずらして配置されている。
そして、高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６と同様に、それぞれが水平方向に並べられた一対の素子部を備えて垂直方向に配置され、水平偏波を送受信する第２のアンテナ素子の他の一例としての高周波数帯用ダイポール素子１２２−１〜１２２−６を備えている。
高周波数帯用ダイポール素子１２０−１〜１２０−６と高周波数帯用ダイポール素子１２２−１〜１２２−６とは、添字（−１など）が同じものが、水平方向に並べて設けられている。
【００５９】
そして、垂直偏波を送受信するために、第３のアンテナ素子の他の一例としての低周波数帯用ダイポール素子１１３−１〜１１３−３、第４のアンテナ素子の他の一例としての高周波数帯用ダイポール素子１２１−１〜１２１−６、高周波数帯用ダイポール素子１２３−１〜１２３−６を備えている。
さらに、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における導体１３０−１〜１３０−４に代えて、導体１３１−１〜１３１−４、導体１３２−１〜１３２−４が設けられている。
低周波数帯用ダイポール素子１１３−１〜１１３−３、高周波数帯用ダイポール素子１２２−１〜１２２−６、高周波数帯用ダイポール素子１２３−１〜１２３−６をそれぞれ区別しないときは、低周波数帯用ダイポール素子１１３、高周波数帯用ダイポール素子１２２、高周波数帯用ダイポール素子１２３と表記する。また、導体１３１−１〜１３１−４、導体１３２−１〜１３２−４をそれぞれ区別しないときは、導体１３１、導体１３２と表記する。
【００６０】
低周波数帯用ダイポール素子１１３、高周波数帯用ダイポール素子１２１、高周波数帯用ダイポール素子１２２、高周波数帯用ダイポール素子１２３、導体１３１、導体１３２は、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０と同様に、導電材料で構成されていればよく、例えばＡｌ、Ｃｕなどの金属板が適用できる。また、板状に限らず、Ａｌ、Ｃｕなどの金属棒であってもよい。さらに、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０と同様に、低周波数帯用ダイポール素子１１３、高周波数帯用ダイポール素子１２１、高周波数帯用ダイポール素子１２２、高周波数帯用ダイポール素子１２３、導体１３１、導体１３２は、ガラスエポキシなどの誘電材料で構成された基板上に設けられたＡｌ、Ｃｕなどの金属層によって構成されたものであってもよい。
【００６１】
低周波数帯用ダイポール素子１１３は、低周波数帯用ダイポール素子１１０と十字状に組み合わされて設けられている。例えば、低周波数帯用ダイポール素子１１３−１は、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と、十字状に組み合わされて設けられている。
高周波数帯用ダイポール素子１２１は、第２の実施の形態と同様に、高周波数帯用ダイポール素子１２０と、十字状に組み合わされて設けられている。例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２１−１は、高周波数帯用ダイポール素子１２０−１と、十字状に組み合わされて設けられている。
さらに、高周波数帯用ダイポール素子１２３は、高周波数帯用ダイポール素子１２２と、十字状に組み合わされて設けられている。例えば、高周波数帯用ダイポール素子１２３−１は、高周波数帯用ダイポール素子１２２−１と、十字状に組み合わされて設けられている。
【００６２】
さらに、導体１３１は、反射板２００を含む面と平行な面における平面形状がＨ字状であって、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に設けられた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２０の間に設けられている。例えば、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と低周波数帯用ダイポール素子１１０−２との間に設けられた高周波数帯用ダイポール素子１２０−２と高周波数帯用ダイポール素子１２０−３との間に、導体１３１−２が設けられている。
導体１３２は、導体１３１と同様に反射板２００を含む面と平行な面における平面形状がＨ字状であって、２個の低周波数帯用ダイポール素子１１０の間に設けられた２個の高周波数帯用ダイポール素子１２２の間に設けられている。例えば、低周波数帯用ダイポール素子１１０−１と低周波数帯用ダイポール素子１１０−２との間に設けられた高周波数帯用ダイポール素子１２２−２と高周波数帯用ダイポール素子１２２−３との間に、導体１３２−２が設けられている。
【００６３】
そして、セクタアンテナ１０は、第１の実施の形態の低周波数帯及び高周波数帯の水平偏波の送受信ケーブル３１、３２に加えて、低周波数帯及び高周波数帯の垂直偏波の送受信ケーブル３３、３４を備えている。
なお、低周波数帯用ダイポール素子１１０、１１３、高周波数帯用ダイポール素子１２０、１２１、１２２、１２３、導体１３１、１３２の個数は上記の数値に限定されない。
また、導体１３１と導体１３２とを含む面は、必ずしも反射板２００と平行でなくともよく、例えば、反射板２００に対して垂直方向や、４５度に回転した面であってもよい。
そして、導体１３１と導体１３２は、面状ではなく、棒状の導体をＨ字状やコの字状に曲げたものであってもよい。さらに、端部に中央部を構成する部材と向きが異なる部材を備えた形状であってもよい。このとき、これらの部材が直流的に接続されていることが好ましい。
【００６４】
＜アレイアンテナ１００＞
図１４は、第３の実施の形態が適用されるセクタアンテナ１０におけるアレイアンテナ１００を反射板２００の垂線方向から見た平面図及び反射板２００の垂線方向の断面図である。図１４（ａ）は、平面図を示し、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＸＩＶｂ−ＸＩＶｂ線での断面図を示す。
低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０のパラメータ（低周波数帯用ダイポール素子１１０の長さＷＬなど）は第１の実施の形態と同様である。
さらに、低周波数帯用ダイポール素子１１３のパラメータは、低周波数帯用ダイポール素子１１０と同じであり、高周波数帯用ダイポール素子１２１、１２２、１２３のパラメータは、高周波数帯用ダイポール素子１２０と同じである。
そして、導体１３１、１３２は、反射板２００から距離ＤＣの位置に設けられている。
【００６５】
導体１３１、１３２のＨ字型の平面形状は、導体１３１、１３２の電気的な長さを等価的に長くするためである。長くすることで、導体１３１、１３２を反射器として動作させ、高周波数帯用ダイポール素子１２０が出射する電波の、低周波数帯用ダイポール素子１１０による反射と、導体１３１又は導体１３２による反射とのバランスを取って、垂直面内の上側と下側とで指向性の対称性を確保するためである。これにより、アレイアンテナ１００において、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性に発生するサイドローブを抑制している。
【００６６】
以上説明したように、第３の実施の形態が適用されるアレイアンテナ１００においても、水平偏波の送受信に用いられる高周波数帯用ダイポール素子１２０は、垂直方向の両側に、低周波数帯用ダイポール素子１１０又は導体１３１のいずれか一方が隣接する。同様に、高周波数帯用ダイポール素子１２２は、垂直方向の両側に、低周波数帯用ダイポール素子１１０又は導体１３２のいずれか一方が隣接する。よって、アレイアンテナ１００において、高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性に発生するサイドローブが抑制されている。
【００６７】
第３の実施の形態におけるアレイアンテナ１００においても、高周波数帯用ダイポール素子１２０は、垂直方向には、低周波数帯用ダイポール素子１１０と導体１３１とで挟まれている。また、高周波数帯用ダイポール素子１２２は、垂直方向には、低周波数帯用ダイポール素子１１０と導体１３２とで挟まれている。
よって、アレイアンテナ１００の高周波数帯の水平偏波における垂直面内指向性のサイドローブのレベルを抑制できる。
【００６８】
ここでは、低周波数帯及び高周波数帯において偏波共用としたが、一方のみを偏波共用としてもよい。
また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における導体１３０の平面形状をＨ字状又はコの字状としてもよい。
【００６９】
第１の実施の形態乃至第３の実施の形態において、導体１３０、１３１、１３２は導電材料で構成された導体であるとしたが、電波を反射する機能を有するものであればよく、金属材料より電気伝導度が低い炭素材料などを使用できる。
【００７０】
第１の実施の形態乃至第３の実施の形態において、反射板２００は、平坦な板状としたが、水平方向の両端部が、低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０などが設けられた側に折り曲げられていてもよく、高周波数帯用ダイポール素子１２０などが設けられた側と反対側に折り曲げられていてもよい。
さらに、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の導体１３０、第３の実施の形態におの導体１３１、１３２は、無給電であって、いずれにも接続されていないとしたが、反射板２００に電気的に接続されていてもよい。
【００７１】
さらに、第１の実施の形態の低周波数帯用ダイポール素子１１０、高周波数帯用ダイポール素子１２０、第２の実施の形態の低周波数帯用ダイポール素子１１０、１１１、１１２、高周波数帯用ダイポール素子１２０、１２１、第３の実施の形態の低周波数帯用ダイポール素子１１０、１１３、高周波数帯用ダイポール素子１２０、１２１、１２２、１２３の一部又は全てに、反射板２００から遠い側に電圧定在波比（ＶＳＷＲ）や指向性などの特性を調整するための無給電素子が設けられていてもよい。
【００７２】
第２の実施の形態及び第３の実施の形態では、垂直偏波及び水平偏波を送受信するとした。
しかし、第２の実施の形態においては、添字（−１など）が等しい低周波数帯用ダイポール素子１１０、１１１、１１２を組にして低周波数帯用ダイポール素子１１０の中心で４５°回転させるとともに、添字（−１など）が等しい高周波数帯用ダイポール素子１２０、１２１を組にして、高周波数帯用ダイポール素子１２０、１２１の中心で４５°回転させることで、±４５°の偏波を送受信することができる。
このとき、アレイアンテナ１００は、垂直偏波及び水平偏波でなく、±４５°の偏波を送受信することになる。よって、「垂直」、「水平」を「４５°」、「−４５°」と読み替えればよい。他の角度の偏波であっても同様である。
【００７３】
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１…基地局アンテナ、２…セル、３、３−１〜３−３…セクタ、１０、１０−１〜１０−３…セクタアンテナ、１１…メインローブ、２０…鉄塔、３１、３２、３３、３４…送受信ケーブル、１００…アレイアンテナ、１１０、１１０−１〜１１０−３、１１１、１１１−１〜１１１−３、１１２、１１２−１〜１１２−３、１１３、１１３−１〜１１３−３…低周波数帯用ダイポール素子、１２０、１２０−１〜１２０−６、１２１、１２１−１〜１２１−６、１２２、１２２−１〜１２２−６、１２３、１２３−１〜１２３−６…高周波数帯用ダイポール素子、１３０、１３０−１〜１３０−４、１３１、１３１−１〜１３１−４、１３２、１３２−１〜１３２−４…導体、２００…反射板、５００…レドーム
【図１】
2015167337.tif 000003
【図２】
2015167337.tif 000004
【図３】
2015167337.tif 000005
【図４】
2015167337.tif 000006
【図５】
2015167337.tif 000007
【図６】
2015167337.tif 000008
【図７】
2015167337.tif 000009
【図８】
2015167337.tif 000010
【図９】
2015167337.tif 000011
【図１０】
2015167337.tif 000012
【図１１】
2015167337.tif 000013
【図１２】
2015167337.tif 000014
【図１３】
2015167337.tif 000015
【図１４】
2015167337.tif 000016