(57)【要約】  誘電体基板に、第１、第２のエンドファイアアンテナが配置されている。第１のエンドファイアアンテナは、第１の方向に平行な偏波特性を持つ。第２のエンドファイアアンテナは、第１の方向と直交する第２の方向に平行な偏波特性を持つ。誘電体基板に、相互に異なる第１の給電点及び第２の給電点が設けられたパッチアンテナが配置されている。第１の給電点からパッチアンテナに給電を行うと、第１の方向と平行な偏波方向を持つ電波が励振され、第２の給電点からパッチアンテナに給電を行うと、第１の方向と直交する偏波方向を持つ電波が励振される。基板に平行な方向から、基板の法線方向まで、広い指向性を確保することが可能な無線通信モジュールが提供される。
2016063748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に配置され、前記誘電体基板の表面に平行な方向に指向性を持ち、第１の方向に平行な偏波特性を持つ少なくとも１つの第１のエンドファイアアンテナと、
前記誘電体基板に配置され、前記誘電体基板の表面に平行な方向に指向性を持ち、前記第１の方向と直交する第２の方向に平行な偏波特性を持つ少なくとも１つの第２のエンドファイアアンテナと、
前記誘電体基板に配置され、相互に異なる第１の給電点及び第２の給電点が設けられた少なくとも１つのパッチアンテナと
を有し、
前記第１の給電点から前記パッチアンテナに給電を行うと、前記第１の方向と平行な偏波方向を持つ電波が励振され、前記第２の給電点から前記パッチアンテナに給電を行うと、前記第１の方向と直交する偏波方向を持つ電波が励振される無線通信モジュール。
【請求項２】
前記第２の給電点から前記パッチアンテナに給電を行うと、前記第２の方向と平行な偏波方向を持つ電波が放射される請求項１に記載の無線通信モジュール。
【請求項３】
前記パッチアンテナは、前記第１の方向と前記第２の方向に行列状に並んだアレイアンテナ構造を有する請求項２に記載の無線通信モジュール。
【請求項４】
前記第１の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数が、前記第２の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数より多く、一部の前記パッチアンテナの各々には、前記第１の給電点及び前記第２の給電点から給電が行われ、残りのパッチアンテナの各々には、前記第２の給電点のみから給電が行われるように構成されている請求項３に記載の無線通信モジュール。
【請求項５】
前記第１のエンドファイアアンテナは、前記第１の方向に並んだアレイアンテナ構造を有し、
前記第２のエンドファイアアンテナは、前記第２の方向に並んだアレイアンテナ構造を有する請求項３または４に記載の無線通信モジュール。
【請求項６】
前記第１のエンドファイアアンテナには、前記第１のエンドファイアアンテナごとに、移相器を通して独立に位相が制御された高周波信号が供給可能であり、
前記第２のエンドファイアアンテナには、同一位相の高周波信号が供給される請求項５に記載の無線通信モジュール。
【請求項７】
前記第１の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数が、前記第２の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数より多く、
前記第２のエンドファイアアンテナから放射された電波を収束する電波レンズを、さらに有する請求項３に記載の無線通信モジュール。
【請求項８】
前記第１の方向及び前記第２の方向の一方は、前記誘電体基板の表面と平行であり、他方は、前記誘電体基板の厚さ方向と平行である請求項１に記載の無線通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボアサイト用アンテナとエンドファイアアンテナとを含む無線通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に、平面アンテナとエンドファイアアンテナとを組み合わせたアンテナアセンブリが開示されている。平面アンテナにより、フェーズドアレイアンテナが構成される。フェーズドアレイアンテナにより、基板に対して仰角方向のビームが得られる。エンドファイアアンテナにより、基板に対して平行な方向のビームが得られる。【０００３】
下記の特許文献２に、給電素子に無給電素子が電磁結合した偏波共用アンテナが開示されている。無給電素子は、ｘ方向に延びる第１のパッチと、ｙ方向に延びる第２のパッチとが直交した十字形状を有する。給電素子に、ｘ方向途中位置及びｙ方向途中位置の２つの給電点から給電される。このパッチアンテナにより、相互に直交する２つの偏波を励振することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２２５３０７６号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１４／０４５９６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたアンテナアセンブリでは、平面アンテナによりカバーされる放射可能範囲と、エンドファイアアンテナによりカバーされる放射可能範囲との境目に相当する方向に、効率的に電波を放射することが困難である。【０００６】
特許文献２に開示された偏波共用アンテナは、基板法線方向（ボアサイト方向）の指向性を有する。基板に平行な方向（エンドファイア方向）に電波を効率的に放射することは困難である。【０００７】
本発明の目的は、基板に平行な方向から、基板の法線方向まで、広い指向性を確保することが可能な無線通信モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点による無線通信モジュールは、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に配置され、前記誘電体基板の表面に平行な方向に指向性を持ち、第１の方向に平行な偏波特性を持つ少なくとも１つの第１のエンドファイアアンテナと、
前記誘電体基板に配置され、前記誘電体基板の表面に平行な方向に指向性を持ち、前記第１の方向と直交する第２の方向に平行な偏波特性を持つ少なくとも１つの第２のエンドファイアアンテナと、
前記誘電体基板に配置され、相互に異なる第１の給電点及び第２の給電点が設けられた少なくとも１つのパッチアンテナと
を有し、
前記第１の給電点から前記パッチアンテナに給電を行うと、前記第１の方向と平行な偏波方向を持つ電波が励振され、前記第２の給電点から前記パッチアンテナに給電を行うと、前記第１の方向と直交する偏波方向を持つ電波が励振される。【０００９】
第１の給電点からパッチアンテナに給電を行う場合、第１のエンドファイアアンテナとパッチアンテナとが、アレイアンテナとして動作する。これにより、第１のエンドファイアアンテナでカバーされるエンドファイア方向から、パッチアンテナでカバーされるボアサイト方向まで、連続的に指向性を変化させることができる。【００１０】
本発明の第２の観点による無線通信モジュールにおいては、第１の観点による無線通信モジュールの構成に加えて、
前記第２の給電点から前記パッチアンテナに給電を行うと、前記第２の方向と平行な偏波方向を持つ電波が放射される。【００１１】
第２の給電点からパッチアンテナに給電を行う場合、第２のエンドファイアアンテナとパッチアンテナとが、アレイアンテナとして動作する。これにより、第２のエンドファイアアンテナでカバーされるエンドファイア方向から、パッチアンテナでカバーされるボアサイト方向まで、連続的に指向性を変化させることができる。【００１２】
本発明の第３の観点による無線通信モジュールにおいては、第２の観点による無線通信モジュールの構成に加えて、
前記パッチアンテナが、前記第１の方向と前記第２の方向に行列状に並んだアレイアンテナ構造を有する。【００１３】
パッチアンテナが二次元アレイアンテナ構造を有するため、ボアサイト方向に関して２次元方向に指向性を変化させることができる。【００１４】
本発明の第４の観点による無線通信モジュールにおいては、第３の観点による無線通信モジュールの構成に加えて、
前記第１の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数が、前記第２の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数より多く、一部の前記パッチアンテナの各々には、前記第１の給電点及び前記第２の給電点から給電が行われ、残りのパッチアンテナの各々には、前記第２の給電点のみから給電が行われるように構成されている。【００１５】
給電点の数が減少するため、各アンテナに供給する高周波信号の位相を制御する移相器の台数を削減することができる。第１の方向の偏波を励振するアンテナの個数と、第２の方向の偏波を励振するアンテナの個数との差が縮まる。このため、２つの偏波の放射特性を揃えることができる。【００１６】
本発明の第５の観点による無線通信モジュールにおいては、第３乃至第４の観点による無線通信モジュールの構成に加えて、
前記第１のエンドファイアアンテナが、前記第１の方向に並んだアレイアンテナ構造を有し、
前記第２のエンドファイアアンテナが、前記第２の方向に並んだアレイアンテナ構造を有する。【００１７】
第１のエンドファイアアンテナの指向性、及び第２のエンドファイアアンテナの指向性を、方位角方向に変化させることができる。【００１８】
本発明の第６の観点による無線通信モジュールにおいては、第５の観点による無線通信モジュールの構成に加えて、
前記第１のエンドファイアアンテナには、前記第１のエンドファイアアンテナごとに、移相器を通して独立に位相が制御された高周波信号が供給可能であり、
前記第２のエンドファイアアンテナには、同一位相の高周波信号が供給される。【００１９】
第２のエンドファイアアンテナの指向性を鋭くすることができる。【００２０】
本発明の第７の観点による無線通信モジュールにおいては、第３の観点による無線通信モジュールの構成に加えて、
前記第１の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数が、前記第２の方向に並ぶ前記パッチアンテナの個数より多く、
前記第２のエンドファイアアンテナから放射された電波を収束する電波レンズを、さらに有する。【００２１】
第２のエンドファイアアンテナの指向性を、より鋭くすることができる。【００２２】
本発明の第８の観点による無線通信モジュールにおいては、第１の観点による無線通信モジュールの構成に加えて、
前記第１の方向及び前記第２の方向の一方が、前記誘電体基板の表面と平行であり、他方が、前記誘電体基板の厚さ方向と平行である。【００２３】
誘電体基板の厚さ方向に平行な偏波を励振することができる。
【発明の効果】
【００２４】
第１の給電点からパッチアンテナに給電を行う場合、第１のエンドファイアアンテナとパッチアンテナとが、アレイアンテナとして動作する。これにより、第１のエンドファイアアンテナでカバーされるエンドファイア方向から、パッチアンテナでカバーされるボアサイト方向まで、連続的に指向性を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施例１による無線通信モジュールの平面図、及び信号送受信回路のブロック図である。
【図２】図２は、実施例２による無線通信モジュールの平面図である。
【図３】図３は、実施例３による無線通信モジュールの平面図である。
【図４】図４は、実施例４による無線通信モジュールの平面図である。
【図５】図５は、実施例５による無線通信モジュールの平面図である。
【図６】図６Ａは、実施例６による無線通信モジュールの平面図であり、図６Ｂは、図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂにおける断面図である。
【図７】図７は、実施例７による無線装置の概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［実施例１］
図１に、実施例１による無線通信モジュールの平面図、及び信号送受信回路のブロック図を示す。誘電体基板１０の表面に平行な方向をｘ軸方向及びｙ軸方向とし、法線方向をｚ軸方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。誘電体基板１０は、ｘ軸方向またはｙ軸方向に平行な辺を有する正方形または長方形の平面形状を有する。
【００２７】
誘電体基板１０に、４つのエンドファイアアンテナ２１〜２４、及び１つのパッチアンテナ３０が配置されている。エンドファイアアンテナ２１〜２４の各々は、誘電体基板１０の表面に平行な方向（エンドファイア方向）にメインローブを持つ指向性を有する。ｘ軸の正の方向の方位角を０°、ｙ軸の正の方向の方位角を９０°と定義した時、エンドファイアアンテナ２１〜２４は、それぞれ方位角０°、９０°、１８０°、２７０°の方向にメインローブを持つ指向性を有する。
【００２８】
エンドファイアアンテナ２１〜２４の各々には、例えばプリンテッドダイポールアンテナが用いられる。エンドファイアアンテナ２１から誘電体基板１０の内側に向かって平衡給電線２５が延びる。平衡給電線２５の基部に平衡不平衡変換器（バラン）２６が挿入されている。バラン２６は、接続点２７を介して、下層の伝送線に接続されている。接続点２７から、バラン２６、平衡給電線２５を経由してエンドファイアアンテナ２１に高周波信号が供給される。
【００２９】
エンドファイアアンテナ２１とバラン２６との間に、反射器パターン２８が配置されている。反射器パターン２８は、エンドファイアアンテナ２１に平行な方向に延びる線状パターンで構成される。反射器パターン２８は、平衡給電線２５との交差箇所において断線しており、平衡給電線２５から絶縁されている。反射器パターン２８は、下層の接地層に接続されている。エンドファイアアンテナ２１と反射器パターン２８との間隔は、エンドファイアアンテナ２１の動作周波数の実効波長の約１／４である。反射器パターン２８はエンドファイアアンテナ２１と対を成し、反射器として機能する。他のエンドファイアアンテナ２２〜２４の各々にも、同様に、接続点からバラン及び平衡給電線を経由して、高周波信号が供給される。さらに、エンドファイアアンテナ２２〜２４の各々と対を成す反射器パターンが配置されている。
【００３０】
エンドファイアアンテナ２１〜２４は、それぞれ誘電体基板１０の辺に対応して配置されている。エンドファイアアンテナ２１及びエンドファイアアンテナ２３の各々は、ｙ軸に平行な放射素子で構成され、その偏波方向はｙ軸に平行である。他のエンドファイアアンテナ２２及びエンドファイアアンテナ２４の各々は、ｘ軸に平行な放射素子で構成され、その偏波方向はｘ軸に平行である。すなわち、エンドファイアアンテナ２１及びエンドファイアアンテナ２３の偏波方向は、他のエンドファイアアンテナ２２及びエンドファイアアンテナ２４の偏波方向と直交する。
【００３１】
パッチアンテナ３０の平面形状は正方形であり、その辺は、ｘ軸またはｙ軸に平行である。パッチアンテナ３０は、エンドファイアアンテナ２１〜２４に囲まれた領域内に配置されている。ｘ軸方向に関しては、エンドファイアアンテナ２３、パッチアンテナ３０、及びエンドファイアアンテナ２１がこの順番に並び、ｙ軸方向に関しては、エンドファイアアンテナ２４、パッチアンテナ３０、及びエンドファイアアンテナ２２がこの順番に並んでいる。
【００３２】
第１の給電点３５及び第２の給電点３６からパッチアンテナ３０に給電される。第１の給電点３５は、パッチアンテナ３０の中心からｘ軸方向（図１において左方）にずれた位置に配置されている。第２の給電点３６は、パッチアンテナ３０の中心からｙ軸方向（図１において下方）にずれた位置に配置されている。
【００３３】
第１の給電点３５からパッチアンテナ３０に給電すると、ｘ軸に平行な偏波が励振される。このとき、パッチアンテナ３０から放射される電波の偏波方向は、エンドファイアアンテナ２２及びエンドファイアアンテナ２４の偏波方向と平行である。第２の給電点３６からパッチアンテナ３０に給電すると、ｙ軸に平行な偏波が励振される。このとき、パッチアンテナ３０から放射される電波の偏波方向は、エンドファイアアンテナ２１及びエンドファイアアンテナ２３の偏波方向と平行である。
【００３４】
送信回路４０から、パワーアンプ４１、デジタル移相器４２を介して、エンドファイアアンテナ２１〜２４、第１の給電点３５及び第２の給電点３６に、高周波信号が供給される。各アンテナで受信した高周波信号は、デジタル移相器４２からローノイズアンプ４３を介して受信回路４４に供給される。デジタル移相器４２は、エンドファイアアンテナ２１〜２４、第１の給電点３５及び第２の給電点３６ごとに、高周波信号の位相を独立に制御することができる。さらに、デジタル移相器４２は、エンドファイアアンテナ２１〜２４、第１の給電点３５及び第２の給電点３６の中から、信号の送受を行うアンテナ及び給電点を選択する機能（アンテナごとにスイッチングを行う機能）を有する。送信回路４０から、選択されたアンテナ及び給電点のみに高周波信号が供給され、選択されたアンテナ及び給電点のみから、受信回路４４に高周波信号が供給される。
【００３５】
エンドファイアアンテナ２１、第２の給電点３６、及びエンドファイアアンテナ２３に供給する高周波信号の位相を制御することにより、メインローブを、ｚｘ面内に関して目標とする仰角方向に向けることができる。このとき、エンドファイアアンテナ２１、パッチアンテナ３０、及びエンドファイアアンテナ２３が、一組のアレイアンテナとして動作する。
【００３６】
エンドファイアアンテナ２２、第１の給電点３５、及びエンドファイアアンテナ２４に供給する高周波信号の位相を制御することにより、メインローブを、ｙｚ面内に関して目標とする仰角方向に向けることができる。このとき、エンドファイアアンテナ２２、パッチアンテナ３０、及びエンドファイアアンテナ２４が、一組のアレイアンテナとして動作する。
【００３７】
実施例１においては、パッチアンテナ３０から放射される電波と、エンドファイアアンテナ２１〜２４から放射される電波とを位相合成することにより、仰角方向に関して広い範囲内で、デジタルビームフォーミングを行うことができる。パッチアンテナ３０が、相互に直交する２つの偏波用のアンテナとして動作する。このため、パッチアンテナ３０を、ｚｘ面内の仰角方向に関するデジタルビームフォーミング用のアンテナ、及びｙｚ面内の仰角方向に関するデジタルビームフォーミング用のアンテナとして利用可能である。
【００３８】
実施例１による無線通信モジュールは、方位角０°、９０°、１８０°、及び２７０°の４方向に対して、それぞれエンドファイアアンテナ２１、２２、２３、２４を配置した。その他の構成として、相互に直交する２方向に対して、それぞれエンドファイアアンテナを配置してもよい。例えば、方位角０°方向及び９０°方向に対して、それぞれエンドファイアアンテナ２１、２２を配置し、方位角１８０°方向及び２７０°方向に対しては、エンドファイアアンテナを配置しない構成としてもよい。
【００３９】
［実施例２］
図２に、実施例２による無線通信モジュールの平面図を示す。以下、図１に示した実施例１による無線通信モジュールとの相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００４０】
実施例１では、誘電体基板１０の各辺に対応して、１つのエンドファイアアンテナが配置されていた。実施例２においては、誘電体基板１０の各辺に対応して、複数のエンドファイアアンテナが配置される。方位角０°方向を向く辺に、２個のエンドファイアアンテナ２１１、２１２が配置されている。方位角９０°方向を向く辺に、４個のエンドファイアアンテナ２２１〜２２４が配置されている。方位角１８０°方向を向く辺に、２個のエンドファイアアンテナ２３１、２３２が配置されている。方位角２７０°方向を向く辺に、４個のエンドファイアアンテナ２４１〜２４４が配置されている。各エンドファイアアンテナに、図１に示した実施例１と同様に、平衡給電線及びバランが接続されている。
【００４１】
実施例１では、誘電体基板１０に１つのパッチアンテナ３０が配置されていたが、実施例２では、複数のパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４が配置されている。パッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４の各々に、第１の給電点３５及び第２の給電点３６が設けられている。
【００４２】
ｘ軸方向を行方向とし、ｙ軸方向を列方向としたとき、これらのパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４は、２行４列の行列状に配置されたアレイアンテナ構造を有する。パッチアンテナ３１１〜３１４が、１行目に配置され、ｘ軸の正の方向に向かってこの順番に並んでいる。パッチアンテナ３２１〜３２４が、２行目に配置され、ｘ軸の正の方向に向かってこの順番に並んでいる。
【００４３】
エンドファイアアンテナ２１１、２１２、２３１、２３２、及びパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４は、２行６列の行列状に配置されている。エンドファイアアンテナ２１１、２３１が１行目に配置され、エンドファイアアンテナ２１２、２３２が２行目に配置されている。パッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４の各々の第２の給電点３６に給電すると、エンドファイアアンテナ２１１、２１２、２３１、２３２、及びパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４が、２行６列に配置された二次元アレイアンテナとして動作する。この二次元アレイアンテナは、ｙ軸に平行な偏波特性を持つ。
【００４４】
エンドファイアアンテナ２２１〜２２４、２４１〜２４４、及びパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４は、４行４列の行列状に配置されている。エンドファイアアンテナ２２１、２４１が１列目に配置され、エンドファイアアンテナ２２２、２４２が２列目に配置され、エンドファイアアンテナ２２３、２４３が３列目に配置され、エンドファイアアンテナ２２４、２４４が４列目に配置されている。パッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４の各々の第１の給電点３５に給電すると、エンドファイアアンテナ２２１〜２２４、２４１〜２４４、及びパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４が、４行４列に配置された二次元アレイアンテナとして動作する。この二次元アレイアンテナは、ｘ軸に平行な偏波特性を持つ。
【００４５】
実施例１においては、メインローブの仰角を変化させることができたが、方位角を変化させることはできなかった。実施例２においては、エンドファイアアンテナ２１１、２１２、２２１〜２２４、２３１、２３２、２４１〜２４４、及びパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４が二次元アレイアンテナとして動作するため、メインローブの仰角及び方位角の両方を変化させることができる。
【００４６】
［実施例３］
図３に、実施例３による無線通信モジュールの平面図を示す。以下、図２に示した実施例２による無線通信モジュールとの相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００４７】
実施例２では、図２に示したように、パッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４の全てに、第１の給電点３５及び第２の給電点３６が設けられていた。実施例３においては、１行目のパッチアンテナ３１１〜３１４には、第２の給電点３６が設けられているが、第１の給電点３５は設けられていない。２行目のパッチアンテナ３２１〜３２４には、第１の給電点３５及び第２の給電点３６の両方が設けられている。
【００４８】
ｘ軸方向に並ぶパッチアンテナの個数が、ｙ軸方向に並ぶパッチアンテナの個数より多い。一部のパッチアンテナ３２１〜３２４の各々には、第１の給電点３５及び第２の給電点３６から選択された給電点から給電が行われ、残りのパッチアンテナ３１１〜３１４の各々には、第２の給電点３６のみから給電が行われる。１つの行には、１点給電のみのパッチアンテナ３１１〜３１４が属するか、または２点給電のみのパッチアンテナ３２１〜３２４が属する。１つの列には、１点給電のパッチアンテナ３１１〜３１４と、２点給電のパッチアンテナ３２１〜３２４が混在する。
【００４９】
パッチアンテナ３１１〜３１４に第１の給電点３５が設けられていないため、デジタル移相器４２の個数を削減することができる。ｙ軸に平行な偏波が、エンドファイアアンテナ２１１、２１２、２３１、２３２、及びパッチアンテナ３１１〜３１４、３２１〜３２４の合計１２個のアンテナで励振される。ｘ軸に平行な偏波は、エンドファイアアンテナ２２１〜２２４、２４１〜２４４、及びパッチアンテナ３２１〜３２４の合計１２個のアンテナで励振される。パッチアンテナ３１１〜３１４では、ｘ軸に平行な偏波が励振されない。ｘ軸に平行な偏波を励振するアンテナの個数と、ｙ軸に平行な偏波を励振するアンテナの個数とが等しい。このため、２つの偏波の放射特性を揃えることができる。
【００５０】
実施例３では、ｘ軸に平行な偏波を励振するアンテナの個数と、ｙ軸に平行な偏波を励振するアンテナの個数とを同一にしたが、必ずしも両者を同一にする必要はない。行方向及び列方向のうち配列個数の少ない方向（図３においてｙ方向）に、１点給電のパッチアンテナと２点給電のパッチアンテナとを混在させて配置すればよい。このような配置にすると、ｘ軸に平行な偏波を励振するアンテナの個数と、ｙ軸に平行な偏波を励振するアンテナの個数との差が小さくなる。
【００５１】
［実施例４］
図４に、実施例４による無線通信モジュールの平面図を示す。以下、図２に示した実施例２による無線通信モジュールとの相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００５２】
実施例２では、図２に示したように、エンドファイアアンテナ２１１、２１２に供給する高周波信号の位相を、独立して制御することが可能であった。同様に、エンドファイアアンテナ２３１、２３２に供給する高周波信号の位相も、独立して制御することが可能であった。実施例４においては、エンドファイアアンテナ２１１、２１２に、共通の給電線から同一位相の高周波信号が供給される。エンドファイアアンテナ２３１、２３２にも、共通の給電線から同一位相の高周波信号が供給される。
【００５３】
エンドファイアアンテナ２２１〜２２４には、エンドファイアアンテナ２２１〜２２４ごとに、デジタル移相器４２を通して独立に位相が制御された高周波信号を供給することが可能である。
【００５４】
実施例４による無線通信モジュールにおいては、２つのエンドファイアアンテナ２１１、２１２の、方位角０°の方向への指向性を鋭くすることができる。同様に、２つのエンドファイアアンテナ２３１、２３２の、方位角１８０°の方向への指向性を鋭くすることができる。方位角９０°の方向に指向性を持つエンドファイアアンテナ２２１〜２２４は、方位角０°の方向に指向性を持つエンドファイアアンテナ２１１、２１２よりも多い。このため、方位角９０°の方向への指向性は、エンドファイアアンテナ２２１〜２２４に供給する高周波信号の位相を一致させなくても、十分鋭くすることが可能である。同様に、方位角２７０°の方向への指向性も鋭くすることが可能である。
【００５５】
さらに、実施例４では、エンドファイアアンテナ２１１、２１２に対して１つのデジタル移相器４２が配置され、エンドファイアアンテナ２３１、２３２に対して１つのデジタル移相器４２が配置される。このため、デジタル移相器４２の個数を削減することが可能である。
【００５６】
［実施例５］
図５に、実施例５による無線通信モジュールの平面図を示す。以下、図４に示した実施例４による無線通信モジュールとの相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００５７】
実施例５においては、エンドファイアアンテナ２１１、２１２の前方に、電波レンズ５０が配置されている。電波レンズ５０は、エンドファイアアンテナ２１１、２１２から放射された電波を収束する。エンドファイアアンテナ２３１、２３２の前方にも、電波レンズ５１が配置されている。電波レンズ５１は、エンドファイアアンテナ２３１、２３２から放射された電波を収束する。
【００５８】
電波レンズ５０、５１を配置することにより、方位角０°の方向、及び方位角１８０°の方向への指向性を、より鋭くすることができる。
【００５９】
［実施例６］
図６Ａに、実施例６による無線通信モジュールの平面図を示す。以下、図２に示した実施例２による無線通信モジュールとの相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００６０】
実施例２においては、エンドファイアアンテナ２１１、２１２、２３１、２３２により、ｙ軸に平行な偏波が励振された。実施例６においては、エンドファイアアンテナ２１１、２１２、２３１、２３２により、ｚ軸（誘電体基板１０の厚さ方向）に平行な偏波が励振される。
【００６１】
図６Ｂに、図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂにおける断面図を示す。誘電体基板１０の内部に給電線５５、５６が配置されている。一方の給電線５５から上方に導体柱５７が延びる。他方の給電線５６から下方に導体柱５８が延びる。導体柱５７及び導体柱５８により、ｚ方向に長いダイポールアンテナが構成される。
【００６２】
実施例６においては、エンドファイアアンテナ２１１、２１２、２３１、２３２により、ｚ軸に平行な偏波が励振されるため、誘電体基板１０の厚さ方向の偏波に対する感度を高めることができる。
【００６３】
［実施例７］
図７に、実施例７による無線装置の概略部分断面図を示す。実施例７による無線装置には、例えば携帯無線端末、家電機器等が含まれる。マザーボード６１に無線通信モジュール６０が実装されている。無線通信モジュール６０には、実施例１乃至実施例６のいずれか１つによる無線通信モジュールが用いられる。マザーボード６１は、レドーム６２に収容される。
【００６４】
無線通信モジュール６０は、例えばマザーボード６１の、方位角９０°方向を向く辺と、方位角１８０°方向を向く辺とで挟まれた角部に実装されている。マザーボード６１の内部に向かう方位角０°方向の指向性を持つエンドファイアアンテナ２１１、２１２（図２）、及び方位角２７０°方向の指向性を持つエンドファイアアンテナ２４１〜２４４（図２）が省略される。エンドファイアアンテナ２１１、２１２、及びエンドファイアアンテナ２４１〜２４４の前方に、レドーム６２が配置されている。
【００６５】
実施例７による無線装置のように、無線通信モジュール６０とマザーボード６１との位置関係、無線通信モジュール６０とレドーム６２との位置関係等に基づいて、エンドファイアアンテナの好適な配置位置を選択することが好ましい。
【００６６】
上述の実施例１乃至実施例７は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及されていない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００６７】
１０  誘電体基板
２１〜２４  エンドファイアアンテナ
２５  平衡給電線
２６  バラン（平衡不平衡変換器）
２７  接続点
２８  反射器パターン
３０  パッチアンテナ
３５  第１の給電点
３６  第２の給電点
４０  送信回路
４１  パワーアンプ
４２  デジタル移相器
４３  ローノイズアンプ
４４  受信回路
５０、５１  電波レンズ
５５、５６  平衡給電線
５７、５８  導体柱
６０  無線通信モジュール
６１  マザーボード
６２  レドーム
２１１、２１２、２２１〜２２４、２３１、２３２、２４１〜２４４  エンドファイアアンテナ
３１１〜３１４、３２１〜３２４  パッチアンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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