(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子と、
周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを有し、前記アンテナ素子を覆う筒型周期構造体と、を備え、
前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットと、を有し、
前記筒型周期構造体は、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを含む、アンテナ。
【請求項２】
前記筒型周期構造体は真円筒状に形成されている、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記筒型周期構造体は、その周方向に分割された複数の分割領域を有し、前記各分割領域には所定数の前記ユニットセルが含まれており、
前記各分割領域における前記所定数のユニットセルは、当該分割領域の周方向一方側から周方向他方側に向かうに従って、前記ループスロットの外周長が段階的に小さくなるように形成されている、請求項１又は請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記筒型周期構造体は、その軸線に対して直交する断面視における外形が、互いに離反した少なくとも２つの焦点を有する非真円形状となるように形成され、前記２つの焦点それぞれの周りに二次曲線又はその二次曲線に近似する直線群により形成された曲がり領域を有し、
前記各曲がり領域には、所定数の前記ユニットセルが含まれており、
前記各曲がり領域における前記所定数のユニットセルは、当該曲がり領域の周方向一方側から周方向他方側に向かうに従って、前記ループスロットの外周長が段階的に小さくなるように形成されている、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記筒型周期構造体は、その周方向の一部に前記ユニットセルが配置されていない無配置領域をさらに有し、
前記無配置領域の周方向一端には、一の前記曲がり領域の前記周方向一方側が接続され、
前記無配置領域の周方向他端には、他の前記曲がり領域の前記周方向一方側が接続されている、請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記所定数のユニットセルは、前記周方向一方側から前記周方向他方側に向かうに従って、前記アンテナ素子の指向性を向ける方向から徐々に遠ざかるように配置されている、請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記ループスロットの外周長は、０．５５λ以下（λは所望周波数帯域の自由空間波長）である、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記筒型周期構造体の軸線に対して直交する断面視において、前記複数のユニットセルのループスロットは、前記筒型周期構造体の中心を通過する仮想直線を挟んで線対称に形成されている、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記複数のユニットセルは、周方向に隣り合う前記ユニットセルのループスロット同士の中心間距離が互いに同一となるように配置されている、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記複数のユニットセルにおけるループスロットのスロット幅が互いに同一とされている、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記筒型周期構造体は、その周方向の一部に配置された反射板をさらに有し、
前記反射板は、前記複数の分割領域のうちの少なくとも１つにおける前記周方向他方側の位置またはその近接位置に配置されている請求項３に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記筒型周期構造体の軸方向に隣接して配置された複数の前記ユニットセルにおけるループスロットの外周長は互いに同一とされている、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記筒型周期構造体がレドームとされている、請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１４】
周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の製造方法であって、
一方向及び他方向に周期的に配置された複数のユニットセルが設けられたシートであって、前記ユニットセルが、ループ外導体、前記ループ外導体の内側に配置された内導体、及び前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットを有し、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを含む当該シートを準備する工程と、
芯棒を準備する工程と、
前記芯棒の周面に被覆層を複数積層する工程と、
前記複数の被覆層のうちのいずれか一の被覆層の内周面又は外周面において、前記複数のユニットセルが前記一の被覆層の周方向及び軸方向に沿って配置されるように前記シートを巻き付ける工程と、
を含む筒型周期構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記シートを巻き付ける工程において前記シートよりも外周側に前記被覆層が積層される場合、前記複数の被覆層のうち最も外周側に積層された被覆層に、前記アンテナ素子の指向性を向ける方向を視認可能な目印を付与する工程をさらに含む請求項１４に記載の筒型周期構造体の製造方法。
【請求項１６】
周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の製造方法であって、
基礎筒体を準備する工程と、
ループ外導体、前記ループ外導体の内側に配置された内導体、及び前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットを有するユニットセルであって、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の当該ユニットセルを、前記基礎筒体の外周面の周方向に沿って複数印刷する工程と、
前記複数のユニットセルの外周面に、当該ユニットセルを保護する保護層を形成する工程と、
を含む筒型周期構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記保護層に、前記アンテナ素子の指向性を向ける方向を視認可能な目印を付与する工程をさらに含む請求項１６に記載の筒型周期構造体の製造方法。
【請求項１８】
アンテナ素子を覆う筒型周期構造体であって、
前記筒型周期構造体により前記アンテナ素子を覆うことで、当該アンテナ素子の指向性が変化するように、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、
前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットと、を有し、
前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを備える筒型周期構造体。
【請求項１９】
アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の構成部材として、その周方向に沿って配置される筒型周期構造体用シートであって、
前記周方向となる一方向、及び他方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、
前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットとを有し、
前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを備える筒型周期構造体用シート。
【請求項２０】
前記複数のユニットセルは、前記筒型周期構造体用シートの前記一方向の中央部から両端部にそれぞれ向かうに従って、前記ループスロットの外周長が段階的に小さくなるように形成されている、請求項１９に記載の筒型周期構造体用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ、筒型周期構造体の製造方法、筒型周期構造体、及び筒型周期構造体用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話等の移動体通信基地局用のアンテナには、無線信号を送受信するアンテナ素子と、指向性を調整するための反射板及び導波器（無給電素子）とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２９３３７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１４５５０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２３２０１号公報
【特許文献４】特開２０１２−０４９７７９号公報
【特許文献５】特開２０１２−０４９７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記アンテナでは、アンテナ素子以外に反射板及び導波器を備える必要があるため、その分だけアンテナ全体の重量が増加し、製造コストが高くなるという問題があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でアンテナ素子の指向性を調整することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係るアンテナは、アンテナ素子と、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを有し、前記アンテナ素子を覆う筒型周期構造体と、を備え、前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットと、を有し、前記筒型周期構造体は、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを含む、アンテナ。
【０００６】
本発明の一態様に係る筒型周期構造体の製造方法は、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の製造方法であって、一方向及び他方向に周期的に配置された複数のユニットセルが設けられたシートであって、前記ユニットセルが、ループ外導体、前記ループ外導体の内側に配置された内導体、及び前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットを有し、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを含む当該シートを準備する工程と、芯棒を準備する工程と、前記芯棒の周面に被覆層を複数積層する工程と、前記複数の被覆層のうちのいずれか一の被覆層の内周面又は外周面において、前記複数のユニットセルが前記一の被覆層の周方向及び軸方向に沿って配置されるように前記シートを巻き付ける工程と、を含む筒型周期構造体の製造方法。
【０００７】
本発明の一態様に係る筒型周期構造体の製造方法は、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の製造方法であって、基礎筒体を準備する工程と、ループ外導体、前記ループ外導体の内側に配置された内導体、及び前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットを有するユニットセルであって、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の当該ユニットセルを、前記基礎筒体の外周面の周方向に沿って複数印刷する工程と、前記複数のユニットセルの外周面に、当該ユニットセルを保護する保護層を形成する工程と、を含む筒型周期構造体の製造方法。
【０００８】
本発明の一態様に係る筒型周期構造体は、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体であって、前記筒型周期構造体により前記アンテナ素子を覆うことで、当該アンテナ素子の指向性が変化するように、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備える筒型周期構造体。
【０００９】
本発明の一態様に係る筒型周期構造体用シートは、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の構成部材として、その周方向に沿って配置される筒型周期構造体用シートであって、前記周方向となる一方向、及び他方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットとを有し、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを備える筒型周期構造体用シート。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な構成でアンテナ素子の指向性を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアンテナを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図２】周波数選択板の展開図である。
【図３】ユニットセル単体を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。
【図４】周波数選択板を湾曲させた使用状態における断面模式図である。
【図５】周波数選択板に配置される全てのユニットセルが最大外周長のループスロットを有する場合において、その周波数選択板を平面上に配置した場合のＦＳＳ特性を示している。
【図６】周波数選択板に配置される全てのユニットセルが最小外周長のループスロットを有する場合において、その周波数選択板を平面上に配置した場合のＦＳＳ特性を示している。
【図７】円筒型周期構造体の製造方法を示す説明図である。
【図８】円筒型周期構造体の製造方法を示す説明図である。
【図９】円筒型周期構造体の他の製造方法を示す説明図である。
【図１０】比較例１のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図１１】比較例２のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図１２】本実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図１３】スロット外周長差を変更した場合のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）及び（ｂ）はスロット外周長差＝４．０とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性、（ｃ）及び（ｄ）はスロット外周長差＝６．０とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性である。
【図１４】スロット外周長差を変更したときのアンテナ素子の指向性の変化を示しており、（ａ）は水平面指向性および垂直面指向性の各ビーム幅の変化、（ｂ）は水平面指向性のＦ／Ｂの変化である。
【図１５】周方向のユニットセルの列数を変更した場合のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図１６】周波数選択板の変形例を示す断面模式図である。
【図１７】ユニットセルの変形例を示す拡大図である。
【図１８】ユニットセルの他の変形例を示す拡大図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係るアンテナの円筒型周期構造体の断面図である。
【図２０】第２実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図２１】第２実施形態において反射板の中心角を変更した場合のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）及び（ｂ）は中心角＝５１°とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性、（ｃ）及び（ｄ）は中心角＝１０２°とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性である。
【図２２】上記反射板の中心角を変更したときのアンテナ素子の指向性の変化を示しており、（ａ）は水平面指向性および垂直面指向性の各ビーム幅の変化、（ｂ）は水平面指向性のＦ／Ｂの変化である。
【図２３】本発明の第３実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図２４】第３実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図２５】本発明の第４実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図２６】図２５の周波数選択板４の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
【図２７】第４実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図２８】本発明の第５実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図２９】図２８の筒型周期構造体における周波数選択板を０°方向から見た側面図である。
【図３０】第５実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図３１】本発明の第６実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図３２】図３１の筒型周期構造体における周波数選択板の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
【図３３】第６実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図３４】本発明の第７実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図３５】第７実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図３６】本発明の第８実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図３７】図３６の筒型周期構造体における周波数選択板の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
【図３８】第８実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図３９】本発明の第９実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図４０】図３９の筒型周期構造体における周波数選択板の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
【図４１】第９実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【図４２】本発明の第１０実施形態に係るアンテナの筒型周期構造体の断面模式図である。
【図４３】図４２の筒型周期構造体における周波数選択板の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
【図４４】第１０実施形態のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本願発明者は、鋭意研究の結果、筒型周期構造体において周方向及び軸方向に沿って周期的に配置される複数のユニットセルに形成されたループスロットの外周長の違いにより、アンテナ素子の指向性が変化することを見い出し、かかる知見に基づいて本発明の実施形態を完成させた。
【００１３】
すなわち、本発明の実施形態に係るアンテナは、アンテナ素子と、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを有し、前記アンテナ素子を覆う筒型周期構造体と、を備え、前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットと、を有し、前記筒型周期構造体は、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを含む。
上記（１）のアンテナによれば、ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類のユニットセルを有する筒型周期構造体によってアンテナ素子を覆うという簡単な構成により、アンテナ素子の指向性を調整することができる。
【００１４】
（２）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体は真円筒状に形成されているのが好ましい。
本願発明者は、さらに鋭意研究した結果、筒型周期構造体を真円筒状とすることで、アンテナ素子の指向性が効果的に変化することを見い出し、かかる知見に基づいて上記（２）に係る発明の実施形態を完成させた。これにより、アンテナ素子の指向性の調整を行うことができる。
【００１５】
（３）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体は、その周方向に分割された複数の分割領域を有し、前記各分割領域には所定数の前記ユニットセルが含まれており、前記各分割領域における前記所定数のユニットセルは、当該分割領域の周方向一方側から周方向他方側に向かうに従って、前記ループスロットの外周長が段階的に小さくなるように形成されているのが好ましい。
【００１６】
本願発明者は、さらに鋭意研究した結果、前記各分割領域における所定数のユニットセルについて、当該分割領域の周方向一方側から周方向他方側に向かうに従ってループスロットの外周長を段階的に小さく形成することで、アンテナ素子の指向性が効果的に変化することを見い出し、かかる知見に基づいて上記（３）に係る発明の実施形態を完成させた。これにより、アンテナ素子の指向性の調整を効果的に行うことができる。
【００１７】
（４）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体は、その軸線に対して直交する断面視における外形が、互いに離反した少なくとも２つの焦点を有する非真円形状となるように形成され、前記２つの焦点それぞれの周りに二次曲線又はその二次曲線に近似する直線群により形成された曲がり領域を有し、前記各曲がり領域には、所定数の前記ユニットセルが含まれており、前記各曲がり領域における前記所定数のユニットセルは、当該曲がり領域の周方向一方側から周方向他方側に向かうに従って、前記ループスロットの外周長が段階的に小さくなるように形成されていてもよい。
【００１８】
本願発明者は、さらに鋭意研究した結果、筒型周期構造体の断面外形を、２つの焦点を有する非真円形状とし、各焦点の周りに形成された曲がり領域の周方向一方側から周方向他方側に向かうに従ってループスロットの外周長を段階的に小さく形成することで、アンテナ素子の水平面指向性のビーム幅が狭くなることを見い出し、かかる知見に基づいて上記（４）に係る発明の実施形態を完成させた。これにより、アンテナ素子の水平面指向性のビーム幅を狭くすることができる。
【００１９】
（５）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体は、その周方向の一部に前記ユニットセルが配置されていない無配置領域をさらに有し、前記無配置領域の周方向一端には、一の前記曲がり領域の前記周方向一方側が接続され、前記無配置領域の周方向他端には、他の前記曲がり領域の前記周方向一方側が接続されているのが好ましい。
【００２０】
本願発明者は、さらに鋭意研究した結果、筒型周期構造体の周方向の一部をユニットセルが配置されていない無配置領域とし、その無配置領域の周方向両端それぞれに、曲がり領域の周方向一方側、つまり他のループスロットよりも外周長が大きいループスロットを有するユニットセル側の部分を接続することで、アンテナ素子の水平面指向性のビーム幅が狭くなることを見い出し、かかる知見に基づいて上記（５）に係る発明の実施形態を完成させた。これにより、アンテナ素子の水平面指向性のビーム幅を狭くすることができる。
【００２１】
（６）上記アンテナにおいて、前記所定数のユニットセルは、前記周方向一方側から前記周方向他方側に向かうに従って、前記アンテナ素子の指向性を向ける方向から徐々に遠ざかるように配置されているのが好ましい。
本願発明者は、さらに鋭意研究した結果、前記所定数のユニットセルを、アンテナ素子の指向性を向ける方向から順次遠ざかるに従って、ループスロットの外周長が小さくなるように配置することで、アンテナ素子の指向性が向上すること見い出し、かかる知見に基づいて上記（６）に係る発明の実施形態を完成させた。これにより、アンテナ素子の指向性の調整をさらに効果的に行うことができる。
【００２２】
（７）上記アンテナにおいて、前記ループスロットの外周長は、０．５５λ以下（λは所望周波数帯域の自由空間波長）であるのが好ましい。
本願発明者は、さらに鋭意研究した結果、平面配置時に所望周波数帯域よりも高い周波数帯域で電磁波を通過させる特性を有する周波数選択板、すなわちループスロットの外周長を所望周波数帯域の自由空間波長に対応する長さよりも短くした周波数選択板を用いることで、アンテナ素子の指向性が向上すること見い出し、かかる知見に基づいて上記（７）に係る発明の実施形態を完成させた。これにより、アンテナ素子の指向性の調整をさらに効果的に行うことができる。
【００２３】
（８）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体の軸線に対して直交する断面視において、前記複数のユニットセルのループスロットは、前記筒型周期構造体の中心を通過する仮想直線を挟んで線対称に形成されているのが好ましい。この場合、筒型周期構造体をさらに簡単な構成とすることができる。
【００２４】
（９）上記アンテナにおいて、前記複数のユニットセルは、周方向に隣り合う前記ユニットセルのループスロット同士の中心間距離が互いに同一となるように配置されているのが好ましい。この場合、筒型周期構造体をさらに簡単な構成とすることができる。
【００２５】
（１０）上記アンテナにおいて、前記複数のユニットセルにおけるループスロットのスロット幅が互いに同一とされているのが好ましい。この場合、筒型周期構造体をさらに簡単な構成とすることができる。
【００２６】
（１１）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体は、その周方向の一部に配置された反射板をさらに有し、前記反射板は、前記複数の分割領域のうちの少なくとも１つにおける前記周方向他方側の位置またはその近接位置に配置されているのが好ましい。
本願発明者は、さらに鋭意研究した結果、筒型周期構造体の周方向の一部を反射板とし、その反射板を上記分割領域の周方向他方側、つまり他のループスロットよりも外周長が小さいループスロットが形成されているユニットセルの位置またはその近接位置に配置することで、アンテナ素子の指向性におけるＦ／Ｂが向上すること見い出し、かかる知見に基づいて上記（１１）に係る発明の実施形態を完成させた。これにより、アンテナ素子の指向性におけるＦ／Ｂを改善することができる。
【００２７】
（１２）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体の軸方向に隣接して配置された複数の前記ユニットセルにおけるループスロットの外周長は互いに同一とされているのが好ましい。この場合、筒型周期構造体をさらに簡単な構成とすることができる。
【００２８】
（１３）上記アンテナにおいて、前記筒型周期構造体がレドームとされているのが好ましい。この場合、アンテナを簡単な構成とすることができる。
【００２９】
（１４）本発明の実施形態に係る筒型周期構造体の製造方法は、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の製造方法であって、一方向及び他方向に周期的に配置された複数のユニットセルが設けられたシートであって、前記ユニットセルが、ループ外導体、前記ループ外導体の内側に配置された内導体、及び前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットを有し、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを含む当該シートを準備する工程と、芯棒を準備する工程と、前記芯棒の周面に被覆層を複数積層する工程と、前記複数の被覆層のうちのいずれか一の被覆層の内周面又は外周面において、前記複数のユニットセルが前記一の被覆層の周方向及び軸方向に沿って配置されるように前記シートを巻き付ける工程と、を含む。
上記筒型周期構造体の製造方法によれば、上記（１）に記載のアンテナの筒型周期構造体を得ることができる。
【００３０】
（１５）上記筒型周期構造体の製造方法において、前記シートを巻き付ける工程において前記シートよりも外周側に前記被覆層が積層される場合、前記複数の被覆層のうち最も外周側に積層された被覆層に、前記アンテナ素子の指向性を向ける方向を視認可能な目印を付与する工程をさらに含むのが好ましい。
この場合、前記目印によりアンテナ素子の指向性を向ける方向を容易に確認することができる。
【００３１】
（１６）本発明の実施形態に係る筒型周期構造体の製造方法は、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の製造方法であって、基礎筒体を準備する工程と、ループ外導体、前記ループ外導体の内側に配置された内導体、及び前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットを有するユニットセルであって、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の当該ユニットセルを、前記基礎筒体の外周面の周方向に沿って複数印刷する工程と、前記複数のユニットセルの外周面に、当該ユニットセルを保護する保護層を形成する工程と、を含む。
上記筒型周期構造体の製造方法によれば、上記（１）に記載のアンテナの筒型型周期構造体を得ることができる。
【００３２】
（１７）上記（１６）の筒型周期構造体の製造方法において、前記保護層に、前記アンテナ素子の指向性を向ける方向を視認可能な目印を付与する工程をさらに含むのが好ましい。この場合、前記目印によりアンテナ素子の指向性を向ける方向を容易に確認することができる。
【００３３】
（１８）本発明の実施形態に係る筒型周期構造体は、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体であって、前記筒型周期構造体により前記アンテナ素子を覆うことで、当該アンテナ素子の指向性が変化するように、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備える。
本願発明者は、上記（１）で述べたように、筒型周期構造体において周方向及び軸方向に沿って周期的に配置される複数のユニットセルにより、アンテナ素子の指向性が変化することを見い出し、かかる知見に基づいて上記（１５）の発明の実施形態を完成させた。
【００３４】
上記（１８）の筒型周期構造体によれば、周方向及び軸方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備えた筒型周期構造体によってアンテナ素子を覆うという簡単な構成により、アンテナ素子の指向性を調整することができる。
【００３５】
（１９）上記筒型周期構造体において、前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットと、を有し、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを備えるのが好ましい。
この場合、当該筒型周期構造体によりアンテナ素子を覆うことで、上記（１）に記載のアンテナと同様の作用効果を奏する。
【００３６】
（２０）本発明の実施形態に係る筒型周期構造体用シートは、アンテナ素子を覆う筒型周期構造体の構成部材として、その周方向に沿って配置される筒型周期構造体用シートであって、前記周方向となる一方向、及び他方向に周期的に配置された複数のユニットセルを備え、前記ユニットセルは、ループ外導体と、前記ループ外導体の内側に配置された内導体と、前記ループ外導体と前記内導体との間に形成されたループスロットとを有し、前記ループスロットの外周長が互いに異なる複数種類の前記ユニットセルを備える。
上記筒型周期構造体用シートによれば、当該筒型周期構造体用シートを備えた筒型周期構造体によりアンテナ素子を覆うことで、上記（１）に記載のアンテナと同様の作用効果を奏する。
【００３７】
（２１）上記筒型周期構造体用シートにおいて、前記複数のユニットセルは、前記筒型周期構造体用シートの前記一方向の中央部から両端部にそれぞれ向かうに従って、前記ループスロットの外周長が段階的に小さくなるように形成されているのが好ましい。
本願発明者は、上記（６）で述べたように、アンテナ素子の指向性を向ける方向から順次遠ざかるに従って、ループスロットの外周長が小さくなるように複数のユニットセルを配置することで、アンテナ素子の指向性が向上すること見い出し、かかる知見に基づいて上記（２１）に係る発明の実施形態を完成させた。
【００３８】
これにより、筒型周期構造体用シートの前記中央部をアンテナ素子の指向性を向ける方向に配置することで、アンテナ素子の指向性の調整を高精度に行うことができる。また、上記のように筒型周期構造体用シートを配置することで、アンテナ素子の指向性を向ける方向に、筒型周期構造体用シートの周方向の両端部が配置されることがない。したがって、前記両端部の間に隙間が生じることに起因して、アンテナ素子の指向性の調整精度が低下するのを防止することができる。
【００３９】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
［全体構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係るアンテナ１を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。本実施形態のアンテナ１は、携帯電話などの移動端末との間で無線通信を行う基地局のアンテナ（送受信アンテナ）として好適に用いられる。アンテナ１は、アンテナ素子２と、アンテナ素子２を覆う筒型周期構造体３とを備えている。本実施形態の筒型周期構造体３は、真円筒状に形成された円筒型周期構造体とされている。
アンテナ素子２は、円筒型周期構造体３の中心部に配置されている。円筒型周期構造体３は、アンテナ素子２の指向性を変化させるものであり、本実施形態ではレドームとしても機能する。
【００４０】
本実施形態の円筒型周期構造体３は、例えばＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics；繊維強化プラスチック）等の樹脂製の基礎筒体３Ａと、この基礎筒体３Ａの周面に沿って筒状に湾曲して固定された周波数選択板４（ＦＳＳ；Frequency Selective Surface）とを備えている。本実施形態の基礎筒体３Ａは、円筒状に形成された基礎円筒体とされている。周波数選択板４（筒型周期構造体用シート）は、所定の周波数帯域で電磁波を通過または反射させる特性（ＦＳＳ特性）を有するものである（図５参照）。
なお、円筒型周期構造体３は、レドームと別体として設けられていてもよい。この場合、円筒型周期構造体３は、周波数選択板４のみによって構成されていてもよい。
【００４１】
図２は、周波数選択板４の展開図である。周波数選択板４は、誘電体からなる基板５（図４も参照）に、金属素子であるユニットセル６を周期的に配置して構成されたものである。本実施形態のユニットセル６は、円筒型周期構造体３の周方向（図２では左右方向）及び軸方向（図２では上下方向）にマトリックス状に配置されている。
【００４２】
［ユニットセル］
図３は、ユニットセル６単体を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。本実施形態のユニットセル６は、基板５上に接合された金属箔（例えば銅箔、真鍮箔またはアルミ箔等）をエッチング加工することによって形成されている。
図３（ａ）において、ユニットセル６は、その外形が正四角形状に形成されており、ループ外導体７と、そのループ外導体７の内側に配置された内導体８と、ループ外導体７と内導体８との間に形成されたループスロット９とを有する。周方向及び軸方向に隣り合うユニットセル６のループ外導体７同士は隙間なく配置されている（図２参照）。
【００４３】
ループ外導体７は、上記金属箔における図中のハッチング部分からなり、その外形及び内形は正四角形状に形成されている。内導体８は、上記金属箔における図中のクロスハッチング部分からなり、その外形は正四角形状に形成されている。ループスロット９は、ループ外導体７の内形と内導体８の外形との間に形成された、図中の白抜き部分からなる。このため、ループスロット９の外形及び内形も正四角形状に形成されている。図３（ｂ）に示すように、ループ外導体７のハッチング部分、内導体８のクロスハッチング部分、およびこれらのハッチング部分の間に形成されるループスロット９の開口部分は、同一面上に配置されている。
なお、ユニットセル６は、金属ペーストを基板５に印刷することによって形成してもよいし、予めループ外導体７及び内導体８の各形状に形成された金属箔を基板５に貼り付けてもよい。
【００４４】
図２において、周波数選択板４は、周方向に分割された複数（ここでは２個）の分割領域４Ａ，４Ｂを有する。本実施形態の分割領域４Ａ，４Ｂは、周波数選択板４の周方向の中心線Ｃを挟んで周方向に１８０°ずつ均等に分割されている（図４も参照）。
各分割領域４Ａ，４Ｂには、所定数のユニットセル６が含まれている。各分割領域４Ａ，４Ｂにおいて、所定数のユニットセル６は、その周長が全て同一となるように形成されている。また、分割領域４Ａ，４Ｂには、ループスロット９の外形の周長である外周長が互いに異なる複数種類（ここでは７種類）のユニットセル６が周方向に複数列（ここでは７列）配置されている。
【００４５】
各列において、軸方向に隣接して配置された複数のユニットセル６におけるループスロット９は、その外周長が互いに同一となるように形成されている。また、周方向および軸方向に配置された複数のユニットセル６は、隣り合うループスロット９同士の中心間距離Ｐが互いに同一となるように配置されている。さらに、複数のユニットセル６におけるループスロット９のスロット幅Ｗ（図３（ａ）参照）は互いに同一に形成されている。
なお、複数のユニットセル６は、周方向および軸方向の少なくとも一方向で前記中心間距離Ｐが異なるように配置されていてもよい。
【００４６】
第１分割領域４Ａにおける複数列のユニットセル６は、第１分割領域４Ａの中心線Ｃ側である周方向一方側（図２では右側）から周方向他方側（図２では左側）に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
同様に、第２分割領域４Ｂにおける複数列のユニットセル６は、第２分割領域４Ｂの中心線Ｃ側である周方向一方側（図２では左側）から周方向他方側（図２では右側）に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
【００４７】
これにより、周波数選択板４における複数列のユニットセル６は、周波数選択板４の周方向の中央部（中心線Ｃ）から当該周方向の両端部にそれぞれ向かうに従って、ループスロット９の外周長が段階的に小さくなるように形成されている。
ここで、「段階的に小さくなる」とは、本実施形態のように周方向に配置された複数のループスロット９の外周長が、１個ずつ小さくなる場合だけでなく、複数個ずつ小さくなる場合や、ランダムの個数ごとに小さくなる場合も含む意味である。但し、限られたスペースにおいて異なる外周長のループスロット９を多く配置することができるという観点では、１個ずつ小さくなるほうが好ましい。
【００４８】
図４は、周波数選択板４を湾曲させた使用状態における断面模式図である。なお、図中のループスロット９は、その外形を分かり易くするために、ユニットセル６よりも径方向外側に浮き出した状態で示している（後述する図１６、図１９、図２３、図２５、図２８、図３１、図３４、図３６、図３９及び図４２も同様）。また、周方向に隣り合うユニットセル６同士の区切りは実際には存在しないが、図中では当該区切りを分かり易くするために実線で示している（後述する図１６、図１９、図２３、図２５、図２８、図３１、図３４、図３６、図３９及び図４２も同様）。
図４に示す断面視において、分割領域４Ａにおけるユニットセル６のループスロット９、及び分割領域４Ｂにおけるユニットセル６のループスロット９は、円筒状の周波数選択板４の中心（円筒型周期構造体３の軸線Ｙ）および上記中心線Ｃ（図２も参照）を通過する仮想直線Ｋを挟んで線対称に形成されている。
【００４９】
また、上記仮想直線Ｋは、アンテナ素子２の指向性を向ける方向（図４の太線矢印方向）に沿って配置されている。これにより、各分割領域４Ａ，４Ｂの複数列のユニットセル６は、周方向一方側（図４では上側）から周方向他方側（図４では下側）に向かうに従って、アンテナ素子２の指向性を向ける方向から徐々に遠ざかるように配置されている。
【００５０】
［ループスロットの外周長とＦＳＳ特性との関係］
図３（ａ）において、ユニットセル６の一辺の長さをＬ１とした場合、全てのユニットセル６の一辺の長さＬ１は、０．１５λ以下となるように設定されている。ここで、λは所望周波数帯域の自由空間波長（以下、同様）である。本実施形態では、所望周波数帯域は２．０ＧＨｚであり、ユニットセル６の一辺の長さＬ１は２２．３ｍｍ（＝０．１５λ）に設定されている。また、ループスロット９の幅であるスロット幅をＷとした場合、全てのループスロット９のスロット幅Ｗは０．９ｍｍに設定されている。また、ユニットセル６の一辺の長さＬ１は、隣り合うループスロット９同士の中心間距離Ｐ（図２参照）と同じ長さである。
【００５１】
ループスロット９の外形の一辺の長さをＬ２とした場合、ループスロット９の外周長（＝４×Ｌ２）は、０．５５λ以下となるように設定されている。本実施形態では、外周長が最も大きいループスロット９ａ（図２参照）の前記長さＬ２は、２０．７５ｍｍに設定されている。これによりループスロット９ａの外周長（最大外周長）は、８３．０ｍｍ（＝４×２０．７５＝０．５５λ）に設定されている。また、外周長が最も小さいループスロット９ｇ（図２参照）の前記長さＬ２は、８．７５ｍｍに設定されている。これによりループスロット９ｇの外周長（最小外周長）は、３５．０ｍｍ（＝４×８．７５＝０．２３λ）に設定されている。
【００５２】
最大外周長を有するループスロット９ａと、最小外周長を有するループスロット９ｇとの間に配置された、５個のループスロット９ｂ〜９ｆ（図２参照）の各外周長は、順に７５．０ｍｍ、６７．０ｍｍ、５９．０ｍｍ、５１．０ｍｍ、４３．０ｍｍに設定されている。すなわち、本実施形態では、７個のループスロット９ａ〜９ｇにおいて周方向に隣り合うループスロット９の外周長の差（スロット外周長差）ｄＳは８．０ｍｍに設定されている。
【００５３】
図５は、周波数選択板に配置される全てのユニットセルが上記最大外周長のループスロット９ａを有する場合において、その周波数選択板を平面上に配置した場合のＦＳＳ特性を示している。図５に示すように、この周波数選択板は、所望周波数帯域の２．０ＧＨｚ帯よりも高い３．５ＧＨｚ帯で電磁波を通過させるＦＳＳ特性を有している。
【００５４】
図６は、周波数選択板に配置される全てのユニットセル６が上記最小外周長のループスロット９ｇを有する場合において、その周波数選択板を平面上に配置した場合のＦＳＳ特性を示している。図６に示すように、この周波数選択板は、所望周波数帯域の２．０ＧＨｚ帯よりも高い１０．９ＧＨｚ帯で電磁波を通過させるＦＳＳ特性を有している。
【００５５】
したがって、図５及び図６のＦＳＳ特性に基づけば、本実施形態の周波数選択板４は、平面上に配置した場合に所望周波数帯域よりも高い周波数帯域で電磁波を通過させるＦＳＳ特性となる外周長を有するループスロット９が形成されたユニットセル６を複数種類備えたものであるといえる。
なお、周波数選択板４は、平面上に配置した場合に所望周波数帯域よりも高い周波数帯域で電磁波を通過させるＦＳＳ特性とならない外周長を有するループスロット９が形成されたユニットセル６を少なくとも１種類備えたものであってもよい。
【００５６】
［円筒型周期構造体の製造方法］
図７は、円筒型周期構造体３の製造方法を示す説明図である。図７に示すように、本実施形態の円筒型周期構造体３は、例えばフィラメントワインディング法により製造することができる。なお、円筒型周期構造体３は、フィラメントワインディング法以外に、シートワインディング法、ハンドレイアップ法、またはスプレーアップ法等により製造してもよい。
以下、本実施形態の製造方法について図７等を参照しながら説明する。まず、図２に示すように、ループスロット９の外周長が互いに異なる複数種類のユニットセル６を備えた周波数選択板４（シート）を準備する。
【００５７】
次に、図７に示すように、ガラスフィラメント（短繊維）を収束したストランド２１ａを所定の本数に引き揃えて円筒状に巻き取った複数（ここでは３個）のガラスロービング２１、溶融状態の熱可塑性樹脂２２を貯溜した樹脂含浸槽２３、および円柱状の心棒２４を準備する。
心棒２４の軸方向両端部は、支持台２５に対して、心棒２４の軸線Ｘ回りに回転自在に支持されている。なお、心棒２４の準備工程は、周波数選択板４の準備工程の前に行ってもよい。
【００５８】
次に、複数のガラスロービング２１から引き出したストランド２１ａに、樹脂含浸槽２３で熱可塑性樹脂２２を含浸させた後、ストランド２１ａを、テンションをかけながら、回転している心棒２１に連続的に巻き付ける。これにより、図８（ａ）に示すように、心棒２４の周面には多数の被覆層３Ｂが積層された基礎円筒体３Ａが形成される。
【００５９】
次に、図８（ｂ）に示すように、基礎円筒体３Ａの最も外周側に積層された被覆層３Ｂの外周面に沿って周波数選択板４を円筒状に巻き付けて、当該被覆層３Ｂの外周面に周波数選択板４を固着する。そして、最後に基礎円筒体３Ａを心棒２１から抜き取ることで、円筒型周期構造体３を得ることができる。
【００６０】
なお、心棒２１から抜き取る工程は、周波数選択板４を基礎円筒体３Ａに巻き付ける工程の前に行ってもよい。この場合、周波数選択板４は、基礎円筒体３Ａの最も内周側に配置された被覆層３Ｂの内周面に沿って周波数選択板４を円筒状に巻き付けてもよい。
また、周波数選択板４の巻き付け工程は、心棒２４の周面に被覆層３Ｂを積層する工程の前に行ってもよい。この場合には、心棒２４の周面に周波数選択板４を円筒状に巻き付けた後、その巻き付けた周波数選択板４の外周面に沿って被覆層３Ｂを積層すればよい。さらに、周波数選択板４の巻き付け工程は、心棒２４の周面に被覆層３Ｂを積層する工程の途中に行ってもよい。
【００６１】
周波数選択板４の巻き付け工程が、上記のように被覆層３Ｂを積層する工程の前または途中に行われた場合、基礎円筒体３Ａの最も外周側に配置されるのは被覆層３Ｂとなり、周波数選択板４を視認することができない。したがって、この場合には、後述するように最も外周側に積層された被覆層３Ｂに、アンテナ素子２の指向性を向ける方向を視認可能な目印１１（図９（ｃ）参照）を付与する工程をさらに含む。これにより、周波数選択板４の外周側に被覆層３Ｂが積層されていても、アンテナ素子２の指向性を向ける方向を目印１１により容易に確認することができる。
【００６２】
［円筒型周期構造体の他の製造方法］
図９は、円筒型周期構造体３の他の製造方法を示す説明図である。以下、その製造方法について図９を参照しながら説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、例えば押し出し成形等により予め形成された基礎円筒体３Ａを準備する。次に、図９（ｂ）に示すように、基礎円筒体３Ａの外周面に、図示しない印刷機によって、ループスロット９の外周長が互いに異なる複数種類のユニットセル６を当該外周面の周方向に沿って印刷する。これにより、基礎円筒体３Ａの外周面には、上記ユニットセル６を含む金属導体層３Ｃが形成される。
【００６３】
次に、図９（ｃ）に示すように、金属導体層３Ｃの外周面全体に保護塗料を塗装し、当該ユニットセル６を保護する保護層３Ｄを形成する。そして最後に、保護層３Ｄにアンテナ素子２の指向性を向ける方向を視認可能な目印１１を付与する。
【００６４】
以上の製造方法により、円筒型周期構造体３を得ることができる。また、ユニットセル６が保護層３Ｄにより覆われていても、目印１１によりアンテナ素子２の指向性を向ける方向を容易に確認することができる。
なお、図９（ｃ）では、保護層３Ｄにおいて前記指向性を向ける方向となる周方向の位置に、目印１１として黒塗り円を付与しているが、目印１１を視認することができれば、その他の任意の形状を付与してもよい。また、上記製造方法では、基礎円筒体３Ａにユニットセル６を印刷しているが、ユニットセル６を備えた周波数選択板（シート）を基礎円筒体３Ａの外周面又は内周面に貼り付けてもよい。また、上記製造方法の場合、基礎円筒体３Ａは、ＦＲＰ以外に、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）等の他の樹脂材料により形成されていてもよい。
【００６５】
［アンテナ素子の指向性］
図１０は、比較例１のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。比較例１のアンテナは、円筒型周期構造体３を有しないもの、つまりアンテナ素子２単体で構成されたもので、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、アンテナ素子２単体の水平面指向性（図１のＸＹ面の指向性）および垂直面指向性（図１のＸＺ面の指向性）を示している。
図１０（ａ）に示すように、アンテナ素子２の水平面指向性では、ビーム幅が３６０°の無指向性となっており、Ｆ／Ｂ（Front to Back ratio：前後比）は０ｄＢである。また、図１０（ｂ）に示すように、アンテナ素子２の垂直面指向性では、９０°方向（２７０°方向）のビーム幅は８０°となっている。
【００６６】
図１１は、比較例２のアンテナ素子の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。比較例２のアンテナは、円筒型周期構造体を有しているが、その円筒型周期構造体は、図５に示すＦＳＳ特性を有する周波数選択板（全ユニットセル６のループスロット９の外周長を最大外周長とした周波数選択板）を備えている点で本実施形態と相違する。
【００６７】
図１０（ｂ）の比較例１の垂直面指向性と、図１１（ｂ）の比較例２の垂直面指向性とを比較すると、９０°方向（アンテナ素子２の指向性を向ける方向）のビーム幅は、比較例１では８０°だったのに対して、比較例２では３３°に変化している。しかし、図１０（ａ）の比較例１の水平面指向性と、図１１（ａ）の比較例２の水平面指向性とを比較すると、両者のビーム幅はほとんど変化していない。
したがって、図５のＦＳＳ特性を有する周波数選択板を円筒状に湾曲させた場合、アンテナ素子２の垂直面指向性を調整することはできるが、水平面指向性を調整することはできないのが分かる。
【００６８】
図１２は、本実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。本実施形態のアンテナ１における円筒型周期構造体３は、図２に示す周波数選択板４、すなわち、各分割領域４Ａ，４Ｂにおいて周方向の一方側から他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されており、スロット外周長差ｄＳ＝８．０に設定されている周波数選択板４を備えている。
図１０（ａ）の比較例１の水平面指向性と、図１２（ａ）の本実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向（アンテナ素子２の指向性を向ける方向）のビーム幅は、比較例１では３６０°だったのが、本実施形態では１０５°に変化している。またＦ／Ｂは、比較例１では０ｄＢだったのが、本実施形態では２１．３ｄＢに変化している。
【００６９】
また、図１０（ｂ）の比較例１の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の本実施形態の垂直面指向性とを比較すると、９０°方向のビーム幅は、比較例１では８０°だったのが、本実施形態では３９°に変化している。
したがって、本実施形態の周波数選択板４を円筒状に湾曲させた場合、アンテナ素子２の水平面指向性および垂直面指向性を両方とも調整できるのが分かる。
【００７０】
［ループスロットのスロット外周長差を変化させた場合のアンテナ素子の指向性］
図１３は、本実施形態において、外周長が異なる７個のループスロット９ａ〜９ｇのスロット外周長差ｄＳを変更した場合のアンテナ素子２の指向性を示している。図１３（ａ）及び（ｂ）はスロット外周長差ｄＳ＝４．０とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性、図１３（ｃ）及び（ｄ）はスロット外周長差ｄＳ＝６．０とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性である。
【００７１】
なお、スロット外周長差ｄＳを変更する際には、最大外周長であるループスロット９ａの外周長（８３．０ｍｍ）を固定値とし、その最大外周長を基準としてループスロット９ｂ〜９ｇの各外周長を変更した。したがって、ここでは、スロット外周長差ｄＳが大きくなるほど、最小外周長であるループスロット９ｇの外周長が小さくなることを意味している。
【００７２】
図１４は、上記のようにスロット外周長差ｄＳを変更したときのアンテナ素子２の指向性の変化を示している。図１４（ａ）は水平面指向性および垂直面指向性の各ビーム幅の変化、（ｂ）は水平面指向性のＦ／Ｂの変化である。なお、ここでは、スロット外周長差ｄＳ＝０として、上記比較例２（図１１（ａ）及び（ｂ）参照）のビーム幅及びＦ／Ｂの各値を使用した。また、スロット外周長差ｄＳ＝８．０として、本実施形態（図１２（ａ）及び（ｂ）参照）のビーム幅及びＦ／Ｂの各値を使用した。
【００７３】
図１４（ａ）に示すように、スロット外周長差ｄＳが大きくなるに従って、水平面指向性のビーム幅が徐々に狭くなっているのが分かる。また、垂直面指向性のビーム幅は、スロット外周長差ｄＳが大きくなっても、アンテナ単体のビーム幅（８０°）よりも狭いビーム幅（約４０°）を維持しているのが分かる。
また、図１４（ｂ）に示すように、スロット外周長差ｄＳが大きくなるに従って、水平面指向性のＦ／Ｂの値も徐々に大きくなっており、Ｆ／Ｂが改善されているのが分かる。
【００７４】
［周方向のユニットセルの列数を変化させた場合のアンテナ素子の指向性］
図１５は、本実施形態において周方向のユニットセル６の列数Ｎを変更した場合のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。本実施形態の図２では、各分割領域４Ａ，４ｂにユニットセル６が７列ずつ配置されているので、本実施形態の上記列数Ｎは１４である。これに対して、図１５では、上記列数Ｎを１０とした場合の指向性を示している。
なお、列数Ｎを変更する際には、ユニットセル６単体の大きさ（周長）を変化させずに、円筒型周期構造体３の直径を変化させることで列数Ｎを変更した。
【００７５】
図１５（ａ）の水平面指向性と、図１０（ａ）の比較例１（アンテナ素子２単体）の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅が、比較例１の３６０°から図１５（ａ）では約１２０°に変化している。また、図１５（ｂ）の本実施形態の垂直面指向性と、図１０（ｂ）の比較例１の垂直面指向性とを比較すると、９０°方向のビーム幅が、比較例１の８０°から図１５（ｂ）では約４５°に変化している。
したがって、周方向のユニットセル６の列数Ｎを変化させた場合でもアンテナ素子２の水平面指向性および垂直面指向性を両方とも調整できるのが分かる。
【００７６】
［作用効果］
以上、第１実施形態のアンテナ１によれば、ループスロット９の外周長が互いに異なる複数種類のユニットセル６を有する円筒型周期構造体３によってアンテナ素子２を覆うという簡単な構成により、アンテナ素子２の指向性を調整することができる。
【００７７】
また、円筒型周期構造体３は、その周方向及び軸方向に分割された複数の分割領域４Ａ，４Ｂを有し、各分割領域４Ａ，４Ｂにおける所定数のユニットセル６は、当該分割領域の周方向一方側から周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が段階的に小さくなるように形成されているので、アンテナ素子２の指向性の調整を効果的に行うことができる。
【００７８】
また、各分割領域４Ａ，４Ｂにおける所定数のユニットセル６は、前記周方向一方側から前記周方向他方側に向かうに従って、アンテナ素子２の指向性を向ける方向から徐々に遠ざかるように配置されているので、アンテナ素子２の指向性の調整をさらに効果的に行うことができる。
【００７９】
また、ユニットセル６のループスロット９の外周長は、所望周波数帯域の自由空間波長λに対して０．５５λ以下となるように設定されている。すなわち、周波数選択板４は、平面上に配置した場合に所望周波数帯域（２．０ＧＨｚ）よりも高い周波数帯域で電磁波を通過させるＦＳＳ特性となる外周長を有するループスロット９が形成されたユニットセル６を備えているので、アンテナ素子２の指向性の調整をさらに効果的に行うことができる。
また、円筒型周期構造体３の軸線Ｙに対して直交する断面視（図４参照）において、複数のユニットセル６のループスロット９は、円筒型周期構造体の中心を通過する仮想直線Ｋを挟んで線対称に形成されているので、円筒型周期構造体３をさらに簡単な構成とすることができる。
【００８０】
また、複数のユニットセル６は、隣り合うユニットセル６のループスロット９同士の中心間距離Ｐ（図２参照）が互いに同一となるように配置されているので、円筒型周期構造体３をさらに簡単な構成とすることができる。
また、複数のユニットセル６におけるループスロット９のスロット幅Ｗ（図３（ａ）参照）は互いに同一とされているので、円筒型周期構造体３をさらに簡単な構成とすることができる。
【００８１】
また、ユニットセル６は、円筒型周期構造体３の軸方向に沿って隣接して配置された複数のユニットセル６におけるループスロット９の外周長は互いに同一とされているため、円筒型周期構造体３をさらに簡単な構成とすることができる。
また、円筒型周期構造体３はレドームとされているので、アンテナ１を簡単な構成とすることができる。
【００８２】
また、複数のユニットセル６は、周波数選択板４の周方向の中央部から両端部にそれぞれ向かうに従って、ループスロット９の外周長が段階的に小さくなるように形成されている。このため、周波数選択板４の前記中央部をアンテナ素子２の指向性を向ける方向に配置することで、アンテナ素子２の指向性の調整を高精度に行うことができる。
また、上記のように周波数選択板４を配置することで、アンテナ素子２の指向性を向ける方向に、周波数選択板４の周方向の両端部が配置されることがない。したがって、前記両端部の間に隙間が生じることに起因して、アンテナ素子２の指向性の調整精度が低下するのを防止することができる。
【００８３】
［周波数選択板の変形例］
【００８４】
図１６は、周波数選択板４の変形例を示す断面模式図である。本変形例では、周波数選択板４の周方向の中央部（中心線Ｃ）の位置を０°とした場合、アンテナ素子２の指向性を向ける方向（図中の太線矢印方向）は、０°方向および１８０°方向とされている。これに伴い、本変形例の周波数選択板４は、周方向に９０°ずつ分割された４個の分割領域４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを有する。
【００８５】
各分割領域４Ａ〜４Ｄには、周方向に複数列（ここでは４列）のユニットセル６が配置されている。第１分割領域４Ａにおける複数列のユニットセル６は、周方向一方側（図１６では上側）から周方向他方側（図１６では左側）に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
第２分割領域４Ｂにおける複数列のユニットセル６は、周方向一方側（図１６では上側）から周方向他方側（図１６では右側）に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
【００８６】
第３分割領域４Ｃにおける複数列のユニットセル６は、周方向一方側（図１６では下側）から周方向他方側（図１６では右側）に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
第４分割領域４Ｄにおける複数列のユニットセル６は、周方向一方側（図１６では下側）から周方向他方側（図１６では左側）に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
【００８７】
これにより、周波数選択板４における複数のユニットセル６は、０°の位置から９０°及び２７０°の位置にそれぞれ向かうに従ってループスロット９の外周長が段階的に小さくなるように形成されるとともに、１８０°の位置から９０°及び２７０°の位置にそれぞれ向かうに従ってループスロット９の外周長が段階的に小さくなるように形成されている。
【００８８】
第１及び第４分割領域４Ａ，４Ｄにおけるユニットセル６のループスロット９、及び第２及び第３分割領域４Ｂ，４Ｃにおけるユニットセル６のループスロット９は、円筒型周期構造体３の中心（軸線Ｙ）および上記中心線Ｃを通過する仮想直線Ｋを挟んで線対称に形成されている。上記仮想直線Ｋは、アンテナ素子２の指向性を向ける方向である０°方向及び１８０°方向に沿って配置されている。
【００８９】
これにより、各分割領域４Ａ，４Ｂの複数列のユニットセル６は、周方向一方側（０°付近）から周方向他方側（９０°付近または２７０°付近）に向かうに従って、アンテナ素子２の指向性を向ける方向から徐々に遠ざかるように配置されている。
同様に、各分割領域４Ｃ，４Ｄの複数列のユニットセル６は、周方向一方側（１８０°付近）から周方向他方側（９０°付近または２７０°付近）に向かうに従って、アンテナ素子２の指向性を向ける方向から徐々に遠ざかるように配置されている。なお、周波数選択板４は、３分割または５分割以上の分割領域に分割されていてもよい。
［ユニットセルの変形例］
【００９０】
図１７は、ユニットセル６の変形例を示す拡大図である。図１７（ａ）に示すユニットセル６では、ループ外導体７の内形と内導体８の外形とが真円状に形成されている。これにより、ループスロット９は真円環状に形成されている。図１７（ｂ）に示すユニットセル６では、ループ外導体７の内形と内導体８の外形とが正三角形状に形成されている。これにより、ループスロット９の外形及び内形も正三角形状に形成されている。図１７（ｃ）に示すユニットセル６では、ループ外導体７の内形と内導体８の外形とが楕円形状に形成されている。これにより、ループスロット９は楕円環状に形成されている。
【００９１】
図１８は、ユニットセル６の他の変形例を示す拡大図である。このユニットセル６は、ループ外導体７の外形及び内形が正六角形状に形成され、内導体８の外形も正六角形状に形成されている。これにより、ループスロット９の外形及び内形も正六角形状に形成されている。
複数のユニットセル６は、ハニカム状に配置されており、図例では、左下側に配置されたユニットセル６、中央上側に配置されたユニットセル６、右下側に配置されたユニットセル６の順に、ループスロット９の外周長が小さくなるように配置されている。
【００９２】
図１８に示す変形例では、本実施形態のように正四角形状のユニットセル６を複数配置する場合に比べて、隣り合うループスロット９同士の中心間距離Ｐを短くすることができるので、ループスロット９の外周長が異なるユニットセル６の種類を増やすことができる点で有利である。
なお、ユニットセル６は、上記図１６及び図１７に示す形状以外の他の形状に形成されていてもよい。
【００９３】
［第２実施形態］
図１９は、本発明の第２実施形態に係るアンテナ１の円筒型周期構造体３の断面図である。本実施形態の円筒型周期構造体３は、その周方向の一部に反射板１０を備えている点で、第１実施形態と異なる。本実施形態の反射板１０は、金属導体からなり、図１９の断面視において、円筒型周期構造体３の軸線Ｙを中心として、所定の中心角ηを有する円弧形状とされている。
【００９４】
これに伴い、本実施形態の周波数選択板４は、図１９の断面視において、反射板１０が配置されていない角度範囲である（３６０−η）°の中心角を有するように円弧状に湾曲している。
本実施形態では、反射板１０の中心角ηは１５３°に設定されており、周波数選択板４の中心角は２０７°（＝３６０°−１５３°）に設定されている。これにより、周波数選択板４は、その周方向の中心線Ｃを挟んで周方向に１０３．５°ずつ、均等に分割され分割領域４Ａ，４Ｂを有する。
【００９５】
反射板１０は、アンテナ素子２の指向性を向ける方向（図１９の太線矢印方向）と反対側の位置において、仮想直線Ｋを挟んで線対称に形成されている。反射板１０の周方向一端部（図中の左端部）は、第１分割領域４Ａの周方向他方側（図中の左端部）に近接して配置され、反射板１０の周方向他端部（図中の右端部）は、第２分割領域４Ｂの周方向他方側（図中の右端部）に近接して配置されている。
図１９に示す本実施形態の円筒型周期構造体３と図４に示す第１実施形態の円筒型周期構造体３とを比較すると、本実施形態の反射板１０は、第１実施形態の周波数選択板４において、他のループスロット９ａ〜９ｄよりも外周長が小さいループスロット９ｅ〜９ｇが形成されたユニットセル６が配置されている位置に、これらのユニットセル６の代わりに配置されている。なお、本実施形態の反射板１０は、分割領域４Ａ，４Ｂの周方向他方側に近接して配置されているが、第１実施形態（図４参照）の分割領域４Ａ，４Ｂにおける周方向他方側の位置（例えばループスロット９ｅ〜９ｇが形成されている位置）において、その外周側を覆うように配置されていてもよい。また、第１実施形態の前記周方向他方側の位置において、ループスロット９ｅ〜９ｇを無くした状態、すなわちループ外導体と内導体とを一体化した状態とすることで、周波数選択板４の一部を分割板１０として用いてもよい。また、第２実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態と同様である。
【００９６】
［アンテナ素子の指向性］
図２０は、第２実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図２０（ａ）の第２実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、第２実施形態における０°方向のビーム幅は、第１実施形態と同程度のビーム幅を維持しているのが分かる。また、Ｆ／Ｂは、第２実施形態のほうが１８０°方向の利得が低減されているのが分かる。
【００９７】
さらに、図２０（ｂ）の第２実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第２実施形態における９０°方向のビーム幅は、第１実施形態と同程度のビーム幅を維持しているのが分かる。
したがって、外周長が小さいループスロット９ｅ〜９ｇが形成されたユニットセル６の代わりに反射板１０を配置することで、アンテナ素子２の水平面指向性及び垂直面指向性のビーム幅を維持しながらＦ／Ｂを改善できるのが分かる。
【００９８】
図２１は、本実施形態において、反射板１０の中心角ηを変更した場合のアンテナ素子２の指向性を示している。図２１（ａ）及び（ｂ）は中心角η＝５１°とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性を示し、図２１（ｃ）及び（ｄ）は中心角η＝１０２°とした場合の水平面指向性及び垂直面指向性を示している。
【００９９】
図２２は、上記のように反射板１０の中心角ηを変更したときのアンテナ素子２の指向性の変化を示している。図２２（ａ）は水平面指向性および垂直面指向性の各ビーム幅の変化、（ｂ）は水平面指向性のＦ／Ｂの変化である。なお、ここでは、中心角η＝０°として、第１実施形態（図１２（ａ）及び（ｂ）参照）のビーム幅及びＦ／Ｂの各値を使用した。また、中心角η＝１５３°として、第２実施形態（図２０（ａ）及び（ｂ）参照）のビーム幅及びＦ／Ｂの各値を使用した。
【０１００】
図２２（ａ）に示すように、反射板１０の中心角ηが変化しても、水平面指向性のビーム幅は９５°〜１０５°の範囲で変化しており、ほぼ一定であることが分かる。また、垂直面指向性のビーム幅は、３８°で一定であり、アンテナ単体のビーム幅（８０°）よりも狭いビーム幅を維持しているのが分かる。
また、図２２（ｂ）に示すように、反射板１０の中心角ηが大きくなるに従って、水平面指向性のＦ／Ｂの値は、２１ｄＢ（η＝０）から２５ｄＢ（η＝１５３°）まで徐々に大きくなっており、Ｆ／Ｂが改善されているのが分かる。
【０１０１】
以上、第２実施形態のアンテナ１によれば、円筒型周期構造体３の周方向の一部を反射板１０とし、その反射板１０を分割領域Ａ，Ｂの周方向他方側、つまり外周長が小さいループスロット９が形成されているユニットセル６に近接して配置することで、アンテナ素子の水平面指向性におけるＦ／Ｂを改善することができる。
【０１０２】
［第３実施形態］
図２３は、本発明の第３実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、図２３に示すように筒型周期構造体３がその軸線Ｙに対して直交する断面視において真円の近似多角形状となるように形成されている点で第１実施形態と異なる。
図２３において、本実施形態の筒型周期構造体３は、上記断面視において正１４角形に形成された外形を有する基礎筒体３Ａと、この基礎筒体３Ａの外周面に沿って固定された周波数選択板４とを備えている。
【０１０３】
周波数選択板４は、上記断面視において正１４角形に折り曲げて形成された基板５の各面に、複数列（ここでは１４列）のユニットセル６の各列をそれぞれ配置して構成されている。
なお、筒型周期構造体３（基礎筒体３Ａ）の断面外形は、正１４角形以外の多角形に形成されていてもよい。また、第３実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態と同様である。
【０１０４】
図２４は、第３実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図２４（ａ）の第３実施形態の水平面指向性と、図１０（ａ）の比較例１の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、比較例１では３６０°だったのが、本実施形態では９９．１°に変化している。またＦ／Ｂは、比較例１では０ｄＢだったのが、本実施形態では２０．８ｄＢに変化している。
【０１０５】
さらに、図２４（ｂ）の第３実施形態の垂直面指向性と、図１０（ｂ）の比較例１の垂直面指向性とを比較すると、９０°方向のビーム幅は、比較例１では８０°だったのが、第３実施形態では３８．５°に変化している。
したがって、本実施形態のように筒型周期構造体３の断面外形を真円の近似多角形状となるように形成した場合でも、アンテナ素子２の水平面指向性および垂直面指向性を両方とも調整できるのが分かる。
【０１０６】
［第４実施形態］
図２５は、本発明の第４実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、筒型周期構造体３の図２５に示す断面視における外形が、互いに離反した２つの焦点Ｆ１，Ｆ２を有する非真円形状に形成されている点で第１実施形態と異なる。
本実施形態における筒型周期構造体３の基礎筒体３Ａは、上記断面視において各焦点Ｆ１，Ｆ２を中心として半円弧形状に形成された一対の半円弧部３Ａ１，３Ａ２と、これらの半円弧部３Ａ１，３Ａ２の各端部同士を繋ぐ一対の直線部３Ａ３，３Ａ４とにより小判形状に形成されている。半円弧部３Ａ１，３Ａ２は、第１実施形態の基礎円筒体３Ａと同一径に形成されている。
【０１０７】
上記焦点Ｆ１及びＦ２は、アンテナ素子２の指向性を向ける方向（図２５の太線矢印方向）に対して直交する方向（図中の左右方向）に互いに離反しており、仮想直線Ｋを挟んで線対称に配置されている。
直線部３Ａ３は上記指向性を向ける方向の位置に配置され、直線部３Ａ４は、上記指向性を向ける方向と反対側の位置に配置されている。
【０１０８】
筒型周期構造体３の周波数選択板４は、基礎筒体３Ａの外周面に沿って固定されており、上記断面視において基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ１に沿って半円弧形状に形成された第１分割領域４Ａと、基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ２に沿って半円弧形状に形成された第２分割領域４Ｂとを有している。
本実施形態では、第１分割領域４Ａは、焦点Ｆ１の周りに二次曲線（円弧曲線）により形成された第１曲がり領域とされ、第２分割領域４Ｂは、焦点Ｆ２の周りに二次曲線（円弧曲線）により形成された第２曲がり領域とされている。なお、本実施形態の曲がり領域は、円弧曲線により形成されているが、楕円曲線、放物線又は双曲線等の他の二次曲線により形成されていてもよい。
【０１０９】
周波数選択板４は、第１曲がり領域４Ａ及び第２曲がり領域４Ｂの各端部同士を繋ぐ第１直線領域４Ｅと第２直線領域４Ｆとをさらに有している。
第１直線領域４Ｅは、直線部３Ａ３の外側、つまり指向性を向ける方向の位置に配置されている。第２直線領域４Ｆは、直線部３Ａ４の外側、つまり指向性を向ける方向と反対側の位置に配置されている。
【０１１０】
図２６は、図２５の周波数選択板４の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
図２５及び図２６において、各曲がり領域４Ａ，４Ｂには、所定数のユニットセル６が含まれている。具体的には、各曲がり領域４Ａ，４Ｂには、ループスロット９の外周長が互いに異なる複数種類（ここでは７種類）のユニットセル６が周方向に複数列（ここでは７列）配置されている。
【０１１１】
第１曲がり領域４Ａにおける複数列のユニットセル６は、第１直線領域４Ｅ側である周方向一方側から第２直線領域４Ｆ側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
同様に、第２曲がり領域４Ｂにおける複数列のユニットセル６は、第１直線領域４Ｅ側である周方向一方側から第２直線領域４Ｆ側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
【０１１２】
第１直線領域４Ｅには、所定数のユニットセル６が１列だけ含まれている。これらのユニットセル６は、各曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて外周長が最も大きいループスロット９ａと同じ外周長を有するループスロット９ｈを有している。
第２直線領域４Ｆには、第１直線領域４Ｅと同様に、所定数のユニットセル６が１列だけ含まれている。これらのユニットセル６は、各曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて外周長が最も小さいループスロット９ｇと同じ外周長を有するループスロット９ｉを有している。
【０１１３】
なお、第１直線領域４Ｅのユニットセル６におけるループスロット９ｈは、ループスロット９ａの外周長よりも大きい外周長を有していてもよい。同様に、第２直線領域４Ｆのユニットセル６におけるループスロット９ｉは、ループスロット９ｇの外周長よりも小さい外周長を有していてもよい。また、第４実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態と同様である。
【０１１４】
図２７は、第４実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図２７（ａ）の第４実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、第１実施形態では１０５°であるのに対して、第４実施形態では７８．５°まで狭くなっている。また、第４実施形態のＦ／Ｂは２０．６ｄＢであり、第１実施形態のＦ／Ｂ（２１．３ｄＢ）と同程度であるのが分かる。
【０１１５】
さらに、図２７（ｂ）の第４実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第４実施形態における９０°方向のビーム幅は３１．５°であり、第１実施形態のビーム幅（３９°）と同程度であるのが分かる。
したがって、本実施形態のように筒型周期構造体３の断面外形を非真円形状（小判形状）とし、各曲がり領域４Ａ，４Ｂの周方向一方側から周方向他方側に向かうに従ってループスロット９の外周長を段階的に小さく形成することで、アンテナ素子２の水平面指向性のＦ／Ｂ及び垂直面指向性のビーム幅を第１実施形態と同程度に維持しつつ、水平面指向性のビーム幅を狭くできるのが分かる。
【０１１６】
以上、第４実施形態のアンテナ１によれば、筒型周期構造体３を、その軸線Ｙに対して直交する断面視（図２５参照）において、互いに離反した２つの焦点Ｆ１，Ｆ２を有する非真円形状となるように形成し、各焦点Ｆ１，Ｆ２の周りに形成された曲がり領域４Ａ，４Ｂの周方向一方側から周方向他方側に向かうに従ってループスロット９の外周長を段階的に小さく形成することで、アンテナ素子２の水平面指向性のビーム幅を狭くすることができる。
【０１１７】
［第５実施形態］
図２８は、本発明の第５実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。また、図２９は、図２８の筒型周期構造体３における周波数選択板４を０°方向から見た側面図である。
図２８及び図２９において、本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、周波数選択板４の第１直線領域４Ｅにユニットセル６が配置されていない点で第４実施形態と異なる。
【０１１８】
本実施形態における周波数選択板４の第１直線領域４Ｅは、基板５上にユニットセル６が配置されていない無配置領域とされている。これにより、無配置領域４Ｅの周方向一端（図２８の左端）には、第１曲がり領域４Ａの最大外周長を有するループスロット９ａ側の周端が接続され、無配置領域４Ｅの周方向他端（図２８の右端）には、第２曲がり領域４Ｂの最大外周長を有するループスロット９ａ側の周端が接続されている。なお、第５実施形態において説明を省略した点は、第４実施形態と同様である。
【０１１９】
図３０は、第５実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図３０（ａ）の第５実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、第１実施形態では１０５°であるのに対して、第５実施形態では７９．１°まで狭くなっている。また、第５実施形態のＦ／Ｂは２１．６ｄＢであり、第１実施形態のＦ／Ｂ（２１．３ｄＢ）と同程度であるのが分かる。
【０１２０】
さらに、図３０（ｂ）の第５実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第５実施形態における９０°方向のビーム幅は３０°であり、第１実施形態のビーム幅（３９°）と同程度であるのが分かる。
したがって、本実施形態のように、筒型周期構造体３における第１直線領域４Ｅを、ユニットセル６が配置されていない無配置領域としても、アンテナ素子２の水平面指向性のＦ／Ｂ及び垂直面指向性のビーム幅を第１実施形態と同程度に維持しつつ、水平面指向性のビーム幅を狭くできるのが分かる。
【０１２１】
以上、第５実施形態のアンテナ１によれば、筒型周期構造体３の周方向の一部をユニットセル６が配置されていない無配置領域４Ｅとし、その無配置領域４Ｅの両周端それぞれに、各曲がり領域４Ａ，４Ｂの最大外周長を有するループスロット９側の周端を接続することで、アンテナ素子２の水平面指向性のビーム幅を狭くすることができる。
【０１２２】
［第６実施形態］
図３１は、本発明の第６実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。また、図３２は、図３１の筒型周期構造体３における周波数選択板４の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
図３１及び図３２において、本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、筒型周期構造体３の断面外形が第４実施形態よりも偏平の小判形状に形成されている点で第４実施形態と異なる。
【０１２３】
具体的には、本実施形態における周波数選択板４の各曲がり領域４Ａ，４Ｂは、第４実施形態よりも小径に形成されており、かつ各直線領域４Ｅ，４Ｆは、第４実施形態よりも長く形成されている。
また、本実施形態の周波数選択板４では、各曲がり領域４Ａ，４Ｂに６列のユニットセル６が配置され、各直線領域４Ｅ，４Ｆに２列のユニットセル６が配置されている。
【０１２４】
各曲がり領域４Ａ，４Ｂにおける６列のユニットセル６は、第１直線領域４Ｅ側である周方向一方側から第２直線領域４Ｆ側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。本実施形態では、各曲がり領域４Ａ，４Ｂに形成されるループスロット９ａ〜９ｆにおいて隣り合うループスロット９のスロット外周長差ｄＳは９．６ｍｍに設定されている。
【０１２５】
第１直線領域４Ｅにおける２列のユニットセル６は、互いに同じ外周長を有するループスロット９ｈを有している。そして、これらのループスロット９ｈは、各曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて外周長が最も大きいループスロット９ａと同じ外周長を有している。
第２直線領域４Ｆにおける２列のユニットセル６は、互いに同じ外周長を有するループスロット９ｉを有している。そして、これらのループスロット９ｉは、各曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて外周長が最も小さいループスロット９ｆと同じ外周長を有している。
【０１２６】
なお、第１直線領域４Ｅのユニットセル６におけるループスロット９ｈは、ループスロット９ａの外周長よりも大きい外周長を有していてもよい。同様に、第２直線領域４Ｆのユニットセル６におけるループスロット９ｉは、ループスロット９ｆの外周長よりも小さい外周長を有していてもよい。また、各直線領域４Ｅ．４Ｆには、３列以上のユニットセル６が配置されていてもよく、この場合には、各直線領域４Ｅ．４Ｆの複数列のユニットセル６は、当該直線領域４Ｅ．４Ｆの長手方向の中央部から両端部に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されていてもよい。また、第６実施形態において説明を省略した点は、第４実施形態と同様である。
【０１２７】
図３３は、第６実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図３３（ａ）の第６実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、第１実施形態では１０５°であるのに対して、第６実施形態では７１．８°まで狭くなっている。また、第６実施形態のＦ／Ｂは２１．６ｄＢであり、第１実施形態のＦ／Ｂ（２２．４ｄＢ）と同程度であるのが分かる。
【０１２８】
さらに、図３３（ｂ）の第６実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第６実施形態における９０°方向のビーム幅は３１．５°であり、第１実施形態のビーム幅（３９°）と同程度であるのが分かる。
したがって、本実施形態のように、筒型周期構造体３の断面外形を偏平の小判形状とし、各曲がり領域４Ａ，４Ｂに配置するユニットセル６の列数を少なくするとともに、各直線領域４Ｅ，４Ｆに配置するユニットセル６の列数を多くした場合でも、アンテナ素子２の水平面指向性のＦ／Ｂ及び垂直面指向性のビーム幅を第１実施形態と同程度に維持しつつ、水平面指向性のビーム幅を狭くできるのが分かる。
【０１２９】
［第７実施形態］
図３４は、本発明の第７実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、複数個のアンテナ素子２を備えている点で第４実施形態と異なる。
本実施形態におけるアンテナ１は、筒型周期構造体３内に２個のアンテナ素子２を備えている。これら２個のアンテナ素子２は、筒型周期構造体３の断面外形である非真円形状（小判形状）の焦点Ｆ１，Ｆ２にそれぞれ配置されている。本実施形態のその他の構成は、第４実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１３０】
図３５は、第７実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図３５（ａ）の第７実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、第１実施形態では１０５°であるのに対して、第７実施形態では７７．１°まで狭くなっている。また、第７実施形態のＦ／Ｂは２１．３ｄＢであり、第１実施形態のＦ／Ｂ（２２．４ｄＢ）と同程度であるのが分かる。
【０１３１】
さらに、図３５（ｂ）の第７実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第７実施形態における９０°方向のビーム幅は３１．７°であり、第１実施形態のビーム幅（３９°）と同程度であるのが分かる。
したがって、本実施形態のように、筒型周期構造体３の断面外形を非真円形状（小判形状）とし、かつその内部に２個のアンテナ素子２を配置した場合でも、アンテナ素子２の水平面指向性のＦ／Ｂ及び垂直面指向性のビーム幅を第１実施形態と同程度に維持しつつ、水平面指向性のビーム幅を狭くできるのが分かる。
【０１３２】
［第８実施形態］
図３６は、本発明の第８実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。また、図３７は、図３６の筒型周期構造体３における周波数選択板４の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
図３６及び図３７において、本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、アンテナ素子２の指向性を向ける方向（図中の太線矢印方向）が、０°方向および１８０°方向の双方向とされている点で第４実施形態と異なる。
【０１３３】
本実施形態の周波数選択板４は、４個の第１〜第４分割領域４Ａ〜４Ｄと、２個の第１〜第２直線領域４Ｅ，４Ｆとを有する。第１分割領域４Ａは、基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ１において２７０°側の周端位置から０°側の周端位置まで沿って円弧状に形成されている。この第１分割領域４Ａは、焦点Ｆ１の周りに二次曲線（円弧曲線）により形成された第１曲がり領域とされている。
第２分割領域４Ｂは、基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ２において０°側の周端位置から９０°側の周端位置まで沿って円弧状に形成されている。この第２分割領域４Ｂは、焦点Ｆ２の周りに二次曲線（円弧曲線）により形成された第２曲がり領域とされている。
【０１３４】
第３分割領域４Ｃは、基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ２において９０°側の周端位置から１８０°側の周端位置まで沿って円弧状に形成されている。この第３分割領域４Ｃは、焦点Ｆ２の周りに二次曲線（円弧曲線）により形成された第３曲がり領域とされている。
第４分割領域４Ｄは、基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ１において１８０°側の周端位置から２７０°側の周端位置まで沿って円弧状に形成されている。この第４分割領域４Ｄは、焦点Ｆ１の周りに二次曲線（円弧曲線）により形成された第４曲がり領域とされている。
【０１３５】
第１直線領域４Ｅは、第１曲がり領域４Ａ及び第２曲がり領域４Ｂの０°側の周端同士を繋いでおり、第２直線領域４Ｆは、第３曲がり領域４Ｃ及び第４曲がり領域４Ｄの１８０°側の周端同士を繋いでいる。
なお、本実施形態では、第２曲がり領域４Ｂ及び第３曲がり領域４Ｃの９０°側の周端同士、並びに第４曲がり領域４Ｄ及び第１曲がり領域４Ａの２７０°側の周端同士は、いずれも直接繋がっているが、直線領域４Ｅ，４Ｆと同様に構成された直線領域を介して繋いでもよい。この場合、筒型周期構造体３は、４個の曲がり領域４Ａ〜４Ｄそれぞれの中心点となる４つの焦点を有する非真円形状として形成される。また、上記９０°側の周端同士を繋ぐ直線領域、及び上記２７０°側の周端同士を繋ぐ直線領域には、後述するループスロット９ｉを配置すればよい。
【０１３６】
各曲がり領域４Ａ〜４Ｄには、所定数のユニットセル６が含まれている。具体的には、各曲がり領域４Ａ〜４Ｄには、ループスロット９の外周長が互いに異なる複数種類（ここでは３種類）のユニットセル６が周方向に複数列（ここでは３列）配置されている。
【０１３７】
第１曲がり領域４Ａにおける複数列のユニットセル６は、０°側である周方向一方側から２７０°側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
第２曲がり領域４Ａにおける複数列のユニットセル６は、０°側である周方向一方側から９０°側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
【０１３８】
第３曲がり領域４Ｃにおける複数列のユニットセル６は、１８０°側である周方向一方側から９０°側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
第４曲がり領域４Ｄにおける複数列のユニットセル６は、１８０°側である周方向一方側から２７０°側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。本実施形態では、各曲がり領域４Ａ〜４Ｄに形成されるループスロット９ａ〜９ｃにおいて隣り合うループスロット９のスロット外周長差ｄＳは２０．０ｍｍに設定されている。
【０１３９】
第２曲がり領域４Ｂ及び第３曲がり領域４Ｃの９０°側の周端同士の繋ぎ部分には、両曲がり領域４Ｂ，４Ｃを跨いで１列のユニットセル６が配置されている。同様に、第４曲がり領域４Ｄ及び第１曲がり領域４Ａの２７０°側の周端同士の繋ぎ部分には、両曲がり領域４Ｄ，４Ａを跨いで１列のユニットセル６が配置されている。
これらの各繋ぎ部分に配置されたユニットセル６は、隣り合う曲がり領域４Ｂ，４Ｃ（４Ｄ，４Ａ）において外周長が最も小さいループスロット９ｃと同じ外周長を有するループスロット９ｉを有している。なお、ループスロット９ｉは、ループスロット９ｃの外周長よりも小さい外周長を有していてもよい。
【０１４０】
第１直線領域４Ｅには、所定数のユニットセル６が１列だけ含まれている。これらのユニットセル６は、隣り合う曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて外周長が最も大きいループスロット９ａと同じ外周長を有するループスロット９ｈを有している。
第２直線領域４Ｆには、第１直線領域４Ｅと同様に、所定数のユニットセル６が１列だけ含まれている。これらのユニットセル６は、隣り合う曲がり領域４Ｃ，４Ｄにおいて外周長が最も大きいループスロット９ａと同じ外周長を有するループスロット９ｈを有している。
【０１４１】
なお、直線領域４Ｅのユニットセル６及び直線領域４Ｆのユニットセル６のうち少なくとも一方のループスロット９ｈは、ループスロット９ａの外周長よりも大きい外周長を有していてもよい。また、本実施形態では、直線領域４Ｅの０°方向にユニットセル６の中央が配置されているが、隣り合うユニットセル６の境界が前記０°方向に配置されていてもよい。また、第８実施形態において説明を省略した点は、第４実施形態と同様である。
【０１４２】
図３８は、第８実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図３８（ａ）の第８実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、第１実施形態では１０５°であるのに対して、第８実施形態では６１．９°まで狭くなっている。また、図３８（ｂ）の第８実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第８実施形態における９０°方向のビーム幅は３４．９°であり、第１実施形態のビーム幅（３９°）と同程度であるのが分かる。
【０１４３】
したがって、本実施形態のように筒型周期構造体３の断面外形を非真円形状（小判形状）とし、かつアンテナ素子２の指向性を向ける方向を０°方向と１８０°方向の双方向とした場合でも、アンテナ素子２の垂直面指向性のビーム幅を第１実施形態と同程度に維持しつつ、水平面指向性のビーム幅を狭くできるのが分かる。
本実施形態のアンテナ１は、例えば地下街において、水平方向の一方向及びその反対方向に指向性を調整する場合に特に有効である。
【０１４４】
なお、本実施形態では、アンテナ素子２の指向性を向ける方向を０°方向および１８０°方向としているが、９０°方向および２７０°方向としてもよい。この場合、周波数選択板４には、０°側と１８０°側に最小外周長を有するループスロット９を形成し、９０°側と２７０°側に最大外周長を有するループスロット９を形成すればよい。
【０１４５】
［第９実施形態］
図３９は、本発明の第９実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、筒型周期構造体３の断面外形が楕円形状に形成されている点で第４実施形態と異なる。
具体的には、本実施形態における筒型周期構造体３の基礎筒体３Ａは、図３９に示す断面視において、アンテナ素子２の指向性を向ける方向（図中の太線矢印方向）に対して直交する方向（図中の左右方向）に互いに離反した２つの焦点Ｆ１，Ｆ２を有する楕円形状に形成されている。
【０１４６】
筒型周期構造体３の周波数選択板４は、仮想直線Ｋ（中心線Ｃ）を挟んで周方向に１８０°ずつ均等に分割された２個の第１及び第２分割領域４Ａ，４Ｂを有している。
本実施形態では、第１分割領域４Ａは、焦点Ｆ１の周りに二次曲線（楕円曲線）により形成された第１曲がり領域とされ、第２分割領域４Ｂは、焦点Ｆ２の周りに二次曲線（楕円曲線）により形成された第２曲がり領域とされている。
【０１４７】
図４０は、図３９の筒型周期構造体３における周波数選択板４の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
図３９及び図４０において、各曲がり領域４Ａ，４Ｂには、所定数のユニットセル６が含まれている。具体的には、各曲がり領域４Ａ，４Ｂには、ループスロット９の外周長が互いに異なる複数種類（ここでは７種類）のユニットセル６が周方向に複数列（ここでは７列）配置されている。
【０１４８】
第１曲がり領域４Ａにおける複数列のユニットセル６は、０°側である周方向一方側から１８０°側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
同様に、第２曲がり領域４Ｂにおける複数列のユニットセル６は、０°側である周方向一方側から１８０°側である周方向他方側に向かうに従って、ループスロット９の外周長が列毎に段階的に小さくなるように形成されている。
【０１４９】
第１曲がり領域４Ａ及び第２曲がり領域４Ｂの０°側の周端同士の繋ぎ部分には、両曲がり領域４Ａ，４Ｂを跨いで１列のユニットセル６が配置されている。これらのユニットセル６は、隣り合う曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて外周長が最も大きいループスロット９ａと同じ外周長を有するループスロット９ｈを有している。
なお、上記繋ぎ部分に配置されたユニットセル６におけるループスロット９ｈは、ループスロット９ａの外周長よりも大きい外周長を有していてもよい。また、上記繋ぎ部分において０°方向にユニットセル６の中央が配置されているが、隣り合うユニットセル６の境界が前記０°方向に配置されていてもよい。
【０１５０】
第１曲がり領域４Ａ及び第２曲がり領域４Ｂの１８０°側の周端同士の繋ぎ部分には、両曲がり領域４Ａ，４Ｂを跨いで１列のユニットセル６が配置されている。これらのユニットセル６は、隣り合う曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて外周長が最も小さいループスロット９ｇと同じ外周長を有するループスロット９ｉを有している。
なお、上記繋ぎ部分に配置されたユニットセル６におけるループスロット９ｉは、ループスロット９ｇの外周長よりも小さい外周長を有していてもよい。また、第９実施形態において説明を省略した点は、第４実施形態と同様である。
【０１５１】
図４１は、第９実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図４１（ａ）の第９実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、第１実施形態では１０５°であるのに対して、第９実施形態では７４．９°まで狭くなっている。また、第９実施形態のＦ／Ｂは２７．４ｄＢであり、第１実施形態のＦ／Ｂ（２２．４ｄＢ）と同程度であるのが分かる。
【０１５２】
さらに、図４１（ｂ）の第９実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第９実施形態における９０°方向のビーム幅は２９．１°であり、第１実施形態のビーム幅（３９°）と同程度であるのが分かる。
したがって、本実施形態のように、筒型周期構造体３の断面外形を楕円形状とした場合でも、アンテナ素子２の水平面指向性のＦ／Ｂ及び垂直面指向性のビーム幅を第１実施形態と同程度に維持しつつ、水平面指向性のビーム幅を狭くできるのが分かる。
【０１５３】
なお、本実施形態では、筒型周期構造体３の断面外形は、楕円形状に形成されているが、楕円形状の近似多角形状としてもよいし、楕円形状又はその近似多角形状を仮想直線Ｋ（図３９参照）に沿って切断し、その切断した周端同士を、第４実施形態のように直線領域で繋ぐようにしてもよい。
【０１５４】
［第１０実施形態］
図４２は、本発明の第１０実施形態に係るアンテナ１の筒型周期構造体３の断面模式図である。また、図４３は、図４２の筒型周期構造体３における周波数選択板４の側面図であり、（ａ）は０°方向から見た側面図であり、（ａ）は１８０°方向から見た側面図である。
図４２及び図４３において、本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、筒型周期構造体３の断面外形が小判形状の近似多角形状に形成されている点で第４実施形態と異なる。
【０１５５】
具体的には、本実施形態の筒型周期構造体３における基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ１，３Ａ２の外形は、図４２に示す断面視において、各焦点Ｆ１，Ｆ２を中心とした半円弧形状に近似する直線群（以下、近似直線群ともいう）により形成されている。そして、この近似直線群を構成する各直線部分は全て同一長さに形成されている。つまり、本実施形態の半円弧部３Ａ１及び３Ａ２は、第３実施形態（図２３）の正１４角形に形成された外形を有する基礎筒体３Ａを、仮想直線Ｋ上で切断して２つに分割したものと同じ形状とされている。
【０１５６】
筒型周期構造体３の周波数選択板４は、基礎筒体３Ａの外周面に沿って固定されており、上記断面視において基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ１の近似直線群に沿って形成された第１分割領域４Ａと、基礎筒体３Ａの半円弧部３Ａ２の近似直線群に沿って形成された第２分割領域４Ｂとを有している。
本実施形態では、第１分割領域４Ａは、焦点Ｆ１の周りにおいて二次曲線（円弧曲線）に近似する直線群により形成された第１曲がり領域とされ、第２分割領域４Ｂは、焦点Ｆ２の周りにおいて二次曲線（円弧曲線）に近似する直線群により形成された第２曲がり領域とされている。
【０１５７】
各曲がり領域４Ａ，４Ｂにおいて、上記近似直線群の各直線部分に対応する箇所それぞれにはユニットセル６が１列ずつ配置され、周方向に合計７列配置されている。なお、本実施形態のその他の構成は、第４実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１５８】
図４４は、第１０実施形態のアンテナ素子２の指向性を示しており、（ａ）は水平面指向性、（ｂ）は垂直面指向性である。図４４（ａ）の第１０実施形態の水平面指向性と、図１２（ａ）の第１実施形態の水平面指向性とを比較すると、０°方向のビーム幅は、第１実施形態では１０５°であるのに対して、第１０実施形態では７４．６°まで狭くなっている。また、第１０実施形態のＦ／Ｂは２３．９ｄＢであり、第１実施形態のＦ／Ｂ（２２．４ｄＢ）と同程度であるのが分かる。
【０１５９】
さらに、図４４（ｂ）の第１０実施形態の垂直面指向性と、図１２（ｂ）の第１実施形態の垂直面指向性とを比較すると、第１０実施形態における９０°方向のビーム幅は３０．２°であり、第１実施形態のビーム幅（３９°）と同程度であるのが分かる。
したがって、本実施形態のように、筒型周期構造体３の断面外形を小判形状の近似多角形状とした場合でも、アンテナ素子２の水平面指向性のＦ／Ｂ及び垂直面指向性のビーム幅を第１実施形態と同程度に維持しつつ、水平面指向性のビーム幅を狭くできるのが分かる。
【０１６０】
なお、上記第４〜第１０実施形態では、筒型周期構造体３の断面外形は、２つの焦点を有する非真円形状として、小判形状や楕円形状、並びにこれらの近似多角形状とした場合について説明したが、瓢箪形状やこれに近似する直線群からなる形状など、他の形状に形成されていてもよい。つまり、少なくとも２つの焦点それぞれの周りに二次曲線又はその近似直線群により形成された曲がり領域を有していれば、これら２つの曲がり領域同士を繋ぐ部分の形状は、直線形状や二次曲線形状など任意の形状に形成されていればよい。また、筒型周期構造体３の断面外形は、３つ以上の焦点を有する非真円形状に形成されていてもよい。
【０１６１】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６２】
１  アンテナ
２  アンテナ素子
３  筒型周期構造体（レドーム）
３Ａ  基礎筒体
３Ａ１，３Ａ２  半円弧部
３Ａ３，３Ａ４  直線部
３Ｂ  被覆層
３Ｃ  金属導体層
３Ｄ  保護層
４    周波数選択板（シート，筒型周期構造体用シート）
４Ａ  第１分割領域（第１曲がり領域）
４Ｂ  第２分割領域（第２曲がり領域）
４Ｃ  第３分割領域（第３曲がり領域）
４Ｄ  第４分割領域（第４曲がり領域）
４Ｅ  第１直線領域（無配置領域）
４Ｆ  第２直線領域
５  基板
６  ユニットセル
７  ループ外導体
８  内導体
９  ループスロット
９ａ〜９ｉ  ループスロット
１０  反射板
１１  目印
２１  ガラスロービング
２１ａ  ストランド
２２  熱可塑性樹脂
２３  樹脂含浸槽
２４  心棒
２５  支持台
Ｃ  中心線
ｄＳ  スロット外周長差
Ｆ１  焦点
Ｆ２  焦点
Ｋ  仮想直線
Ｐ  中心間距離
Ｗ  スロット幅
Ｘ  心棒の軸線
Ｙ  筒型周期構造体の軸線
【図１】
0006563805.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006563805.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006563805.tif 000006
【図６】
0006563805.tif 000007
【図７】
0006563805.tif 000008
【図８】
0006563805.tif 000009
【図９】
0006563805.tif 000010
【図１０】
0006563805.tif 000011
【図１１】
0006563805.tif 000012
【図１２】
0006563805.tif 000013
【図１３】
0006563805.tif 000014
【図１４】
0006563805.tif 000015
【図１５】
0006563805.tif 000016
【図１６】
0006563805.tif 000017
【図１７】
0006563805.tif 000018
【図１８】
0006563805.tif 000019
【図１９】
0006563805.tif 000020
【図２０】
0006563805.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
0006563805.tif 000024
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
0006563805.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
0006563805.tif 000032
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
0006563805.tif 000041
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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