(57)【要約】  本発明は第１パッチ２、第２パッチ３、第３パッチ４を含むアンテナ装置に関し、これらのパッチ２〜４はそれぞれ第１エッジ１１、第２エッジ１２、第３エッジ１３を備える。本アンテナ装置は更に、第１パッチ２内に第１給電点１６を備え、第２パッチ３内には少なくとも第２給電点２２と第３給電点２３とを備える。第１動作モードでは第１給電点１６が第１エッジ１１と第２エッジ１２との間の第１スロット３０に一定の第１電界３１を生成する。第２動作モードでは第２給電点２２により第２エッジ１２と第３エッジ１３との間の第２スロット３３に正弦変化する第２電界３２が生成される。第３動作モードでは、第３給電点２３により第２スロット３３において、正弦変化する第３電界３４が生成される。
2008526098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パッチ（２）、第２パッチ（３）及び第３パッチ（４）を備えたアンテナ装置であって、各パッチは導電体からなり、それぞれ第１主表面（５、６、７）と第２主表面（８、９、１０）を有し、第１パッチ２を最上面にして重ねられたことにより、全ての主表面（５、６、７、８、９、１０）は互いにほぼ平行であり、アンテナ装置（１、１’）において、第１パッチ（１）は第１エッジ（１１）を有し、第２パッチ（３）は第２エッジ（１２）を有し、第３パッチ（４）は第３エッジ（１３）、さらにここでアンテナ装置（１、１’）は給電機構を有し、
給電機構は第１給電点（１６）を備え、
第１給電点（１６）は、第１パッチ（２）内に配置され、パッチ（２、３、４）を通り、第１主表面（５、６、７）及び第２主表面（８、９、１０）のそれぞれにほぼ垂直な第１想像線（２４）上に配置され、
更に、前記給電機構は、第２パッチ（３）に、少なくとも第２給電点（２２）、第３給電点（２３）を含み、
第２、第３給電点（２２、２３）は、それぞれ、前記第１想像線（２４）から、距離（ｄ）離れて配置され、
第２、第３想像線（２５、２６）は、第１想像線（２４）と垂直に交差し、
第２想像線（２５）もまた、第２給電点（２２）と交わり、
第３想像線（２６）もまた、第３給電点（２３）と交わり、
第２想像線（２）と第３想像線（２４）とは互いに角度αを為し、角度αはほぼ９０度であり、
前記第１給電点（１６）は、送受信時に第１パッチ（２）に給電を行なうべく構成され、前記第２給電点（２２）及び第３給電点（２３）は、送受信時に第２パッチ（３）に給電を行なうべく構成され、
第１動作モードでは、第１給電点（１６）によって、第１エッジ（１１）と第２エッジ（１２）との間に形成された第１スロット（３０）内に一定強度の第１電界（３１）を発生させ、第１電界（３１）は、前記第１、第２エッジ（１１、１２）の間に向いており、
第２動作モードでは、第２給電点（２２）により、第２エッジ（１２）と第３エッジ（１３）との間に形成された第２スロット（３３）内に、第２電界（３２）を発生させ、第２電界（３２）は、更に、前記第２エッジ（１２）と第３エッジ（１３）との間に向いており、第２スロット（３３）に沿って正弦変化し、
第３動作モードでは、第３給電点（２３）により、前記第２スロット（３３）内に、第３電界（３４）を発生させ、第２電界（３４）は、更に、前記第２エッジ（１２）と第３エッジ（１３）との間に向いており、第２スロット（３３）に沿って正弦変化することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１乃至第３動作モードには、同時に移行可能であ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】
前記給電機構は、第２パッチに４つの給電点、第２、第３、第４、第５給電点（２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂ）を有し、
第２想像線（２５）は、第２、第４給電点（２２ａ、２２ｂ）を通り、それらの間に第１想像線（２４）が位置し、
第３想像線（２６）は、第３、第５給電点（２３ａ、２３ｂ）を通り、それらの間に第１想像線（２４）が位置し、
第２、第４給電点（２２ａ、２２ｂ）は、第２動作モードの給電点であり、第３、第５給電点（２３ａ、２３ｂ）は、第３動作モードの給電点であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２、第４給電点（２２ａ、２２ｂ）は、それぞれ、ほぼ１８０度位相の異なる信号によって給電され、
前記第３、第５給電点（２３ａ、２３ｂ）は、それぞれ、ほぼ１８０度位相の異なる信号によって給電されることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記パッチ（２、３、４）は、前記第１想像線（２４）を挟んで対称な位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記パッチ（２、３、４）は、本質的に同じ形状であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記パッチ（２、３、４）は、ほぼ円形であることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１想像線（２４）と前記第２パッチ（３）の各給電点（２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂ）との間の距離（ｄ）は、どれもほぼ同じであることを特徴とする請求項１乃至７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】
本発明は第１パッチ、第２パッチ及び第３パッチを含むアンテナ装置に関する。各パッチは導電体で作られ、かつ、第１主平面及び第２主平面を持つ。これらのパッチは主平面の全てが互いに本質的に平行となるように、第１パッチを一番上にして上下方向に重ねて配置されている。アンテナ装置において、第１パッチは第１エッジを有し、第２パッチは第２エッジを有し、第３パッチは第３エッジを有する。さらに、アンテナ装置は給電機構を含む。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムに対する要求は、着実に増加してきており、かつ、今でも増加しつつある。そして、この増加の間、多くの技術的進展段階があった。無相関な伝搬経路を採用することにより、無線システム用に増加したシステム容量を獲得するため、ＭＩＭＯ（マルチ入力マルチ出力）システムが、その容量を改善するための望ましい技術を構成するものと考えられてきた。ＭＩＭＯは、例えば、数個の送信および受信アンテナにより、多くの個別の独立した信号経路を採用する。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムには、チャネルを評価すること、及び、常にその評価を更新することが求められる。この更新は、既知の方法で、いわゆるパイロット信号を連続的に送信することで実現してもよい。チャネルの評価結果は、チャネル・マトリックスとして得られる。もし、多くの送信アンテナＴｘが、多くの受信アンテナＲｘに対して、送信信号ベクトルを構成する信号を送信すれば、全Ｔｘ信号が一つのＲｘアンテナで合計され、そして、その一次結合により、受信信号ベクトルが形成される。受信信号ベクトルを逆チャネル・マトリックスと乗算することによってチャネルは補償され、そして、最初の情報が獲得される、即ち、正確なチャネル・マトリックスが分れば、正確な送信信号ベクトルを得ることができる。これにより、チャネル・マトリックスは、ＴｘアンテナポートとＲｘアンテナポートとのそれぞれに結合するものとして働く。これらのマトリックスはＭｘＮのサイズであり、ここで、ＭはＴｘアンテナの入力（アンテナ・ポート）数であり、ＮはＲｘアンテナの出力（アンテナ・ポート）数である。このことは、ＭＩＭＯシステム分野の当業者には既知である。
【０００４】
ＭＩＭＯシステムを効率的に機能させるため、無相関の、または、少なくとも本質的に無相関の送信信号が必要である。この明細書中、“無相関信号”という用語は、信号の放射パターンがほぼ直交していることを示す。アンテナが、少なくとも二つの直交偏波で送受信を行なう構成であれば、一つのアンテナで可能となる。もし、一つのアンテナで、三つ以上の直交偏波を使用する場合、複数の独立伝搬経路を持つ、いわゆる高散乱環境で使用する必要がある。なぜなら、そうしなければ、三つ以上の直交偏波から利得を得ることができないからである。多くの電磁波が空間の単一の点で同時に発生する場合、高散乱環境は起ると考えられている。従って、高散乱環境では、複数の独立伝搬経路は使用するアンテナの全ての自由度を可能とするので、三つ以上の直交偏波を使用できる。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムのアンテナは、アンテナポートでの受信信号間の低相関を達成するため、空間的分離、即ち、物理的分離を利用する。然しながら、これは、結果として大きな配列を必要とし、例えば、携帯端末には適当でない。無相関信号を達成するための他の一つの方法は、偏波分離、即ち、直交偏波で信号を通常に送信し受信することである。
【０００６】
【特許文献１】米国特許公開公報US2002/0190908
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かくして、個のポートを持つＭＩＭＯアンテナに、３個の直交ダイポールを用いることが提案されてきた。しかし、そのようなアンテナは生産するのに複雑であり、かつ、例えば、ＭＩＭＯシステム（約２ＧＨｚ）に使用する周波数のような高周波数で使用する場合、多くの空間が必要となる。特許文献１に開示されているように、最大６個までのポートが提案されているが、交差ダイポールとそれに付随するループ素子は依然として複雑な構造であり、高周波用として妥当なコストで実現するのは困難である。
【０００８】
本発明の目的は、ＭＩＭＯシステムに適用でき、ほぼ無相関な三重偏波を送受信できるアンテナ装置を提供することである。さらに、薄い構造で低コストに作られ、かつ、例えば、ＭＩＭＯシステムで使用される周波数のような、高周波数にも対応可能な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】
【０００９】
この目的は、技術分野において説明したアンテナ装置によって達成できる。このアンテナ装置は以下のような給電機構を有する。即ち、給電機構は、第１パッチ内に配置された第１給電点を含み、第１給電点は、パッチを通り、第１主表面及び第２主表面のそれぞれにほぼ垂直な第１想像線上に配置され、
更に、給電機構は、第２パッチに、少なくとも第２給電点、第３給電点を含み、
第２、第３給電点は、それぞれ、第１想像線から、所定距離離れて配置され、
第２、第３想像線は、第１想像線と垂直に交差し、
第２想像線もまた、第２給電点と交わり、
第３想像線もまた、第３給電点と交わり、
第２想像線と第３想像線とは互いに角度αを為し、角度αはほぼ９０度であり、
前記第１給電点は、送受信時に第１パッチに給電を行なうべく構成され、前記第２給電点及び第３給電点は、送受信時に第２パッチに給電を行なうべく構成され、
第１動作モードでは、第１給電点によって、第１エッジと第２エッジとの間に形成された第１スロット内に一定強度の第１電界を発生させ、第１電界は、前記第１、第２エッジの間に向いており、
第２動作モードでは、第２給電点により、第２エッジと第３エッジとの間に形成された第２スロット内に、第２電界を発生させ、第２電界は、更に、第２エッジと第３エッジとの間に向いており、第２スロットに沿って正弦変化し、
第３動作モードでは、第３給電点により、第２スロット内に、第３電界を発生させ、第２電界は、更に、第２エッジと第３エッジとの間に向いており、第２スロットに沿って正弦変化することを特徴とする。
【００１０】
好適な実施形態は、従属請求項に開示されている。
【００１１】
例えば、以下のような幾つかの利点が本発明によって達成される。
【００１２】
つまり、低価格の三重偏波アンテナ装置を得ることができる。また、プレーナー技術で作られる三重偏波アンテナが作製可能であり、空間を消費するアンテナ装置を避けることができる。更に、生産の容易な三重偏波アンテナが得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、いわゆる三重偏波アンテナ装置が提供される。三重偏波アンテナ装置は、三つの本質的に直交する放射パターンを送信するよう設計される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１実施形態を図式的に示す図１ａ−ｃのように、三重偏波アンテナ装置１は第１パッチ２と第２パッチ３と第３パッチ４とを含む。各パッチ２、３、４は比較的薄く、中心点ならびに、第１主表面５、６、７と第２主表面８、９、１０とを持ち、その第１、第２主表面５、６、７、８、９、１０は互いに本質的に平行である。パッチ２、３、４は、例えば銅のような導体物質で作られる。パッチ２、３、４は、丸い形状が望ましく、かつ、最上部を第１パッチ２として、重ね合わされている。また、パッチ２、３、４は、対応する第１、第２、第３エッジ１１、１２、１３を有している。
【００１５】
三重偏波アンテナ装置１は、中央に配置された第１同軸給電線１４を含み、この第１同軸給電線１４は、第１給電点１６を構成するその中心部分で第１パッチ２と電気的に接触する第１中心導体１５を有する。
【００１６】
第１中心導体１５は、他のパッチ３、４と何ら電気的に接触していない。第１同軸給電線１４は、第２パッチ３、及び第３パッチ４の第１同軸給電線１４が通りそうな位置に空けられたホール１７ａ、１７ｂによって、第２パッチ３、及び第３パッチ４の中心部を通る。
【００１７】
三重偏波アンテナ装置１は、更に、第２同軸給電線１８及び第３同軸給電線１９を含み、それぞれ、第２中心導体２０及び第３中心導体２１を有する。
【００１８】
第２中心導体２０及び第３中心導体２１は、それぞれ、第２パッチ３とその外部領域で電気的接触をし、そこで第２給電点２２、第３給電点２３を構成する。また図１ｃに示すように、第２給電点２２及び第３給電点２３は、第１給電点１６を通過し主平面４、５、６、７に本質的に垂直な第１想像線２４から適当な距離ｄだけ離れて位置する。距離ｄは第２中心導体２０及び第３中心導体２１（図１ａでは第３給電点についてのみ示している）に対して、本質的に同じであることが望ましい。
【００１９】
第２想像線２５と第３想像線２６は第１想像線２４に対して垂直であり、それぞれ、第２給電点２２、第３給電点２３と交差し、互いの間で角度αを作る。角度αは本質的に９０°である。想像線２４、２５、２６は説明のためにのみに挿入したのであり、実際の装置１の一部ではない。中心導体１５、２０、２１を有する同軸給電線１４、１８、１９は、給電機構を構成する。
【００２０】
第２中心導体２０、第３中心導体２１はパッチ２、４と全く電気的接触がなく、パッチ２、３、４の主平面５、６、７、８、９、１０に対して主に垂直に伸びる。これらの第２同軸給電線２０、第３同軸給電線２１は、これら同軸給電線２０、２１が通るように第３パッチ４に作られた孔２７、２８により、第３パッチ４の外側領域を通過する。
【００２１】
第１パッチ２及び第２パッチ３と、それらに対応する給電点１６、２２、２３における、それらが帰属する中心導体１５、２０、２１との間の電気的接触は、例えば、はんだ付けによって得られる。
【００２２】
第１同軸給電線１４、第２同軸給電線１８、第３同軸給電線１９により、パッチ２、３、４は、３つの異なる方向に、第１、第２、第３動作モードで励起され、垂直に交わる３つの放射パターンを送信することができる。
【００２３】
第１動作モードでは、第１パッチ２は、第１同軸給電線１４からの信号によって給電される。その際、第２パッチ３は、第１パッチ２のグランドプレーンとして動作する。これにより、変性ハットモノポール（degenerated hat-monopole）を得ることができる。
【００２４】
また、分り易くするため給電機構を省略したパッチを示す図２ａを参照すると、一定の磁気電流ループ２９が、第１及び第２パッチ２、３のエッジ１１、１２間に生じた円周スロット３０内を走ることになる。この磁気電流２９は、第１電界３１に対応し、第１及び第２パッチ２、３の全円周に沿って存在する。ここで第１電界３１は一定強度であり、スロット３０の第１及び第２パッチ２、３の主表面５、６、８、９に本質的に垂直を為す。これは、図２ａでは、多くの矢印で示されている。図１ａ−ｃを参照すると、第２動作モードでは、信号は、第２同軸給電線１８から、第２給電点２０を経由して、第２パッチ３に給電される。第３パッチ４は、このとき、第２パッチ３のグランドプレーンとして動作する。
【００２５】
分り易くするため給電機構を省略したパッチを示す図２ｂを参照すると、第２パッチ３及び第３パッチ４のエッジ１２、１３間に生成された円形スロット３３内において、第２パッチ３及び第３パッチ４の主表面６、７、９、１０にほぼ垂直をなす方向を向いた第２電界３２が生成される。第２電界３２は、第２、第３パッチ３、４の全周に沿って、正弦変化する。
【００２６】
電界３２は、図２ｂにおいて、電界強度に対応する長さを有する多くの矢印で示されており、その矢印は、時間に応じて変化する電界の、瞬間的な電界分布を示す。
【００２７】
図１ａ〜ｃを参照すると、第３動作モードは第２動作モードに対応するが、ここでは、信号が、第３同軸給電線１９を経由して、第２パッチ３に給電される。この信号は、第２給電点２２に給電された信号と同位相である。しかし、上述したように、対応する第３給電点２３は、第１給電点１６を中心として、第２給電点２２に関して、９０度離れた位置にある。第３パッチ４もまた、ここでは、第２パッチ３のグランドプレーンとして動作する。
【００２８】
また分り易くするために給電部を省略したパッチを示す図２ｃを参照すると、第２パッチ３及び第３パッチ４のエッジ１２、１３間に生成された円形スロット３３内において、第２パッチ３及び第３パッチ４の主表面６、７、９、１０にほぼ垂直をなす方向を向いた第３電界３４が生成される。そして、第３電界３４は、第２及び第３パッチ３、４の全周に沿って正弦変化する。電界に対して同じ参照方向を用い、もし、第２電界３２が正弦で変化するなら、第３電界３４は余弦で変化する。これは、さらに、第３電界３４は第２電界３２に垂直であることを意味する。これについては後にさらに詳しく説明する。第２動作モードの場合と同様に、第３電界は図２ｃにおいて多くの矢印で示され、矢印の長さは電界の強さに相当し、矢印は時間で調和的に変化する瞬間的な電界分布を示す。
【００２９】
かくして、三重偏波アンテナ装置１は、いまや、三つの異なる方法で励起され、上に述べたように第１電界３１、第２電界３２及び第３電界３４を持つ三つの異なるモードを獲得し、全てが理想的には互いに直交する開口フィールドを構成する。
【００３０】
また、相当する放射パターンは直交し、かつ、相関はゼロに等しく、相関ρは次のように書くことができてもよい。
【数１】
2008526098.tif 000003
【００３１】
上記の式で、Ωは表面を表し、記号＊は、それが複素共役をであることを意味する。放射パターンの積分のために、Ωは、全ての空間角度を含む閉じられた平面を表し、この積分値がゼロに等しい場合は、放射パターン間には全く相関がない、即ち、放射パターンは互いに直交している。分母は効力正規化項である。
【００３２】
放射パターンが直交していることを決定する場合、開口フィールドを使用することが可能である。開口フィールドを考慮する時、Ωは開口面を表す。エッジ１１、１２、１３間の開口フィールドは直交しており、その理由は、一定値（第１モード）と正弦値（第二および第３モード）の積の一周期にわたる積分はゼロに等しいからである。さらに、２個の直交する正弦値、正弦＊余弦、（第２モード及び第３モード）の一周期にわたる積分もまた、ゼロに等しい。これらのフィールド３１、３２、３４はアンテナ装置１の開口部で直交しており、そして、アンテナ１の開口電流（不図示）に相当し、かくしてまた、その開口電流は直交しており、また、当業者には周知のように、離間フィールドには直交フィールド・ベクトルを含む。
【００３３】
少なくとも本質的に直交する放射パターンを３つ持つということは、非常に望ましいことであり、その理由は、このことにより、チャネル・マトリックスの列が独立であってもよいからである。言い換えると、このことは、本発明がＭＩＭＯシステムに応用可能であることを意味する。
【００３４】
重ね合わせにより、全ての動作モードは同時に動作してもよく、かくして、三重偏波アンテナ装置により、３個の本質的に直交する放射パターンが送信可能となる。
【００３５】
給電部を実際にどう実現するかは重要ではなく、当業者に明らかな様々な実現方法が存在する。本発明の重要な特徴は、パッチ２、３、４が３つの動作モードにおいて給電され、第１動作モードにおいて、電界３１が、第１及び第２パッチ２、３間の円周スロット３０で獲得されるということである。他の動作モードでは、電界強度が正弦変化する２個の電界３２、３４が、第２及び第３パッチ３、４間の円周スロット３３で獲得され、これら電界の一つは、他に対して９０°回転している。この機能は、給電ネットワーク６の設計によって、または、どのように給電点１６、２２、２３が着想されるかで、制限されることはない。例えば、非接触方法、即ち、当業者には既知の容量性結合によって電気的接続を獲得してもよい。
【００３６】
図３ａ〜ｂを用いて第２実施形態について説明する。ここで、三重偏波アンテナ装置１’のパッチ構成は、第１実施形態と同様であり、図において、同じ参照番号を用いる。第１実施形態との相違点は、給電構成にある。三重偏波アンテナ装置１’は、第１同軸給電線１４、第２同軸給電線１８ａ、第３同軸給電線１９ａ、第４同軸給電線１８ｂ及び第５同軸給電線１９ｂを有する。これらは、それぞれ、第１乃至第５中心導体１５、２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂを有する。
【００３７】
第１中心導体１５を有する第１同軸給電線１４と、第１給電点１６の位置は、第１実施形態と同様であり、ここでは詳述しない。
【００３８】
第２乃至第５中心導体２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂはそれぞれ、その外側部分に置いて、第２パッチ３と電気的接触を有する。第２乃至第５中心導体２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂは、それぞれ、第２乃至第５給電点２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂを構成する。また、図３ｃを参照すると、第２乃至第５給電点２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂは、第１給電点１６を通り、主表面５、６、７、８、９、１０とほぼ垂直に交わる第１想像線２４から適当な距離だけ離れた位置に配置されている。その距離ｄは、第２乃至第５中心導体２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂについても同様である。
【００３９】
第２想像線２５、第２想像線２６は、第１想像線２４と垂直に交わる。第２想像線２５は、第２給電点２２ａと第４給電点２２ｂを通るが、それらの給電点間には第１想像線２４が存在する。第３想像線２６は、第３給電点２３ａ、第５給電点２３ｂを通るが、それらの給電点間には第１想像線２４が存在する。更に、第２想像線２５、第３想像線２６は、互いに角度αをなす。これは給電点間の角度を定義する方法であるが、この角度αは、ほぼ９０度である。このような給電点間の角度の定義は、さらに本文中で角度変位として参照される。想像線２４、２５、２６は説明のためにのみに挿入したのであり、実際の装置１の一部ではない。
【００４０】
このように、半径ｄの円周を一周する後続の全ての給電点、第２乃至第５給電点２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂの間で、本質的に９０°の角度変位がある。そして、第２給電点２２ａと第４給電点２２ｂが互いに逆側にあり、第３給電点２３ａと第５給電点２３ｂも互いに逆側にあるように第２乃至第５給電点２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂは配置され、第２パッチでの給電点は、時計周りに、第２給電点２２ａ、第３給電点２３ａ、第４給電点２２ｂ、第５給電点２３ｂの順に配置される。
【００４１】
中心導体１５、２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂを有する給電同軸線１４、１８ａ、１９ａ、１８ｂ、１９ｂは給電機構を構成する。
【００４２】
第２給電点２２ａ及び第４給電点２２ｂは、第１給電点対を構成し、第３給電点２３ａ及び第５給電点２３ｂは、第２給電点対を構成する。給電点対における各給電点は、第１想像線２４を挟んで逆側に位置する。１つの給電点対の各給電点は、ほぼ２＊α＝１８０°となる角度だけ離れた位置に配置される。更に、対応する給電点の各対は、１８０°だけ離れた位置に配置される。この結果、全ての給電点は、パッチにおいて、等しくばらばらに配置され、それぞれはほぼ９０°だけ離れた位置に配置される。
【００４３】
第２中心導体２０ａ、第３中心導体２１ａ、第４中心導体２０ｂ、第５中心導体２１は他のパッチ２、４と全く電気的接触がなく、パッチ２、３、４の主平面５、６、７、８、９、１０に対してほぼ垂直に延設される。これらの第２乃至第５同軸給電線１８ａ、１９ａ、１８ｂ、１９ｂは、それらの給電線が通るように第３パッチ４に作られた孔２７ａ、２８ａ、２７ｂ、２８ｂにより、第３パッチ４の外側領域を横切る。
【００４４】
第１パッチ２及び第２パッチ３と、対応する給電点１６、２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂにおける中心導体１５、２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂとの間の電気的接触は、例えば、はんだ付けによって得られる。
【００４５】
第２同軸給電線１８ａ及び第４同軸給電線１８ｂは、互いに１８０°の位相差で給電を行ない、これにより、対応する第２給電点２２ａ及び第４給電点２２ｂは、１８０°の位相差で給電される。更に、第３同軸給電線１９ａ及び第５同軸給電線１９ｂは、互いに１８０°の位相差で給電を行ない、これにより、対応する第３給電点２３ａ及び第５給電点２３ｂには、１８０°の位相差で給電される。この位相シフトは、従来の移相器（不図示）を従来のやり方で用いて導入してもよい。
【００４６】
第２実施形態に係る三重偏波アンテナ装置１’は、第１実施形態において図２ａ〜ｃを参照して説明したものに対応する３つの動作モードを有し、同じ無線性能を得ることができる。第１実施形態と、第２実施形態の違いは、第２実施形態が、第２パッチ３において２つではなく、４つの給電点を備える点にある。これら４つの給電点は、より容易にインピーダンスが一致した、よりバランスの取れた給電を実現するが、同時により複雑な構成となる。
【００４７】
当業者には既知のことであるが、相反関係のため、上述した三重偏波アンテナ装置１、１’の送信特性に対して、それに相当する等価な受信特性があり、このため、三重偏波アンテナ装置は、三つの本質的に非相関の動作モードで送信と受信の両方ができるようになる。
【００４８】
本発明は以上に説明した実施形態に限定されず、単に、本発明の例として見なされるべきであり、添付の特許請求項の範囲内で自由に変更が行なわれてもよい。
【００４９】
説明したパッチの代わりに、他のタイプのパッチを適用してもよい。例えば、パッチは他の形状をしていてもよく、例えば、四角形、長方形または八角形、十字形或いは星形であってもよい。また、３個のパッチは、それらの間で異なる形状をしていてもよく、即ち、第１パッチは八角形であってもよく、第２パッチは正方形等であってもよい。
【００５０】
パッチはいかなる適当な導電材料で作られてもよく、例えば、銅、アルミニウム、銀、金であってもよい。さらに、パッチは薄い金属シートから作られ、かつ、空気のみで分離されてもよい。また、適当な固定物（示されていない）で位置を保持されてもよい。また、パッチは、銅被覆ラミネートからエッチングしてもよい。
【００５１】
パッチに対するいかなる種類の給電も、本発明の範囲内であり、各種のプローブ給電は最も望ましい。上記で述べた容量性プローブ給電はそのような一つの代替案である。
【００５２】
第１想像線と各給電点との間の距離ｄは、どの給電点でも同じである必要はなく、適切になら変えてもよい。給電点の位置は所望のインピーダンスで決定される。つまり、一般的には、所望のインピーダンス整合を得るように距離ｄを変化させる。
【００５３】
第１想像線はパッチの中心領域を通過する必要はなく、適切な場所ならどこでもパッチを通過してもよい。
【００５４】
さらに、給電ネットワークは多くの異なる方法で実装されてもよく、それらは当業者には明らかである。パッチには、他の互いに直交する偏波、例えば、右手円形偏波、及び／又は、左手円形偏波を得る方法で給電されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１ａ】本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を図式的に示す簡略化した透視図である。
【図１ｂ】本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を図式的に示す側面図である。
【図１ｃ】本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を図式的に示す上面図である。
【図２ａ】第１動作モードで、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態のパッチでのフィールド分布を図式的に示す簡略化した側面図である。
【図２ｂ】第２動作モードで、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態のパッチでのフィールド分布を図式的に示す簡略化した側面図である。
【図２ｃ】第３動作モードで、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態のパッチでのフィールド分布を図式的に示す簡略化した側面図である。
【図３ａ】第１動作モードで、本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態のパッチでのフィールド分布を図式的に示す簡略化した側面図である。
【図３ｂ】第２動作モードで、本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態のパッチでのフィールド分布を図式的に示す簡略化した側面図である。
【図３ｃ】第３動作モードで、本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態のパッチでのフィールド分布を図式的に示す簡略化した上面図である。
【図１ａ】
2008526098.tif 000004
【図１ｂ】
2008526098.tif 000005
【図１ｃ】
2008526098.tif 000006
【図２ａ】
2008526098.tif 000007
【図２ｂ】
2008526098.tif 000008
【図２ｃ】
2008526098.tif 000009
【図３ａ】
2008526098.tif 000010
【図３ｂ】
2008526098.tif 000011
【図３ｃ】
2008526098.tif 000012
【国際調査報告】
2008526098.tif 000013
2008526098.tif 000014