(57)【要約】      （修正有）【課題】  製造コストの低減を図る。【解決手段】  表面に地導体層11が形成された誘電体基板10と、地導体層11に形成され、それぞれ中心部から両端方向に向かうに従って幅が拡大する形状を有した垂直偏波用スロット21および水平偏波用スロット22をそれらの中央部において交差させた構成を有する十字形給電スロット20と、垂直偏波用スロット21に給電するために誘電体基板10の裏面に形成された垂直偏波用給電線路31と、水平偏波用スロット22に給電するために誘電体基板10の裏面に形成された水平偏波用給電線路32と、使用周波数域の中心周波数に共振する長さを有し、誘電体基板10の表面前方側に所定の間隔をおいてそれぞれ配設された第１、第２の垂直偏波用無給電素子41,42および単一の水平偏波用無給電素子43と、を備える。【選択図】  図１
2008053816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に地導体層が形成された誘電体基板と、
前記地導体層に形成され、それぞれ中心部から両端方向に向かうに従って幅が拡大する形状を有した垂直偏波用スロットおよび水平偏波用スロットをそれらの中央部において交差させた構成を有する十字形給電スロットと、
前記垂直偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された垂直偏波用給電線路と、
前記水平偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された水平偏波用給電線路と、
使用周波数域の中心周波数に共振する長さを有し、前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいてそれぞれ配設された第１、第２の垂直偏波用無給電素子および単一の水平偏波用無給電素子と、を備え、
前記第１および第２の垂直偏波用無給電素子は、前記垂直偏波用スロットの一端側および他端側においてそれぞれ垂直方向に延び、
前記水平偏波用無給電素子は、前記水平偏波用スロットの中央部前方を通って水平方向に延びている、ことを特徴とする偏波共用アンテナ。
【請求項２】
前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいて配設され、前記垂直偏波用スロットの中央部を横断する形態で垂直方向に延びる第３の垂直偏波用無給電素子をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の偏波共用アンテナ。
【請求項３】
前記水平偏波用無給電素子は、その長手方向の各端部が先細状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の偏波共用アンテナ。
【請求項４】
無給電素子用誘電体基板を設け、前記各垂直偏波用無給電素子および前記水平偏波用無給電素子を前記無給電素子用誘電体基板上に金属箔によって形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏波共用アンテナ。
【請求項５】
前記各垂直偏波用無給電素子および前記水平偏波用無給電素子を前記無給電素子用誘電体基板の一方の面および他方の面にそれぞれ形成したことを特徴とする請求項４に記載の偏波共用アンテナ。
【請求項６】
表面に地導体層が形成された誘電体基板と、
前記地導体層に形成され、それぞれ中心部から両端方向に向かうに従って幅が拡大する形状を有した垂直偏波用スロットおよび水平偏波用スロットをそれらの中央部において交差させた構成を有する十字形給電スロットと、
前記垂直偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された垂直偏波用給電線路と、
前記水平偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された水平偏波用給電線路と、
使用周波数域の中心周波数に共振する長さを有し、前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいてそれぞれ配設された第１、第２の垂直偏波用無給電素子および第１、第２の水平偏波用無給電素子と、を備え、
前記第１および第２の垂直偏波用無給電素子は、前記垂直偏波用スロットの一端側および他端側においてそれぞれ垂直方向に延び、
前記第１、第２の水平偏波用無給電素子は、前記水平偏波用スロットの一端側および他端側においてそれぞれ水平方向に延びている、ことを特徴とする偏波共用アンテナ。
【請求項７】
前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいて配設され、前記水平偏波用スロットの中央部を横断する形態で水平方向に延びる第３の水平偏波用無給電素子をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の偏波共用アンテナ。
【請求項８】
前記第３の水平偏波用無給電素子は、その長手方向の各端部が先細状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の偏波共用アンテナ。
【請求項９】
前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいて配設され、前記垂直偏波用スロットの中央部を横断する形態で垂直方向に延びる第３の垂直偏波用無給電素子をさらに備えることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の偏波共用アンテナ。
【請求項１０】
無給電素子用誘電体基板を設け、前記各垂直偏波用無給電素子および前記各水平偏波用無給電素子を前記無給電素子用誘電体基板上に金属箔によって形成したことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の偏波共用アンテナ。
【請求項１１】
前記各垂直偏波用無給電素子および前記各水平偏波用無給電素子を前記無給電素子用誘電体基板の一方の面および他方の面にそれぞれ形成したことを特徴とする形成したことを特徴とする請求項１０に記載の偏波共用アンテナ。
【請求項１２】
前記地導体層が形成された誘電体基板の裏面後方に反射板を配設したことを特徴とすると請求項１〜１１のいずれかに記載の偏波共用アンテナ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の偏波共用アンテナを水平方向もしくは垂直方向に複数配列してアレー構造を持たせたことを特徴とする偏波共用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システム等の基地局アンテナとして好適に用いることができる偏波共用アンテナに関し、とくに、２つの直交する偏波を独立して送受信してダイバーシチ効果を得ることが可能な偏波共用アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のアンテナにおいては、電波の受信効率を上げるため、スペースダイバーシチ受信方式を採用していた。しかし、この方式のアンテナは、アンテナ素子類を設置する鉄塔上部の形状が大きくなるという欠点がある。そこで、最近では、鉄塔上部の小型化など基地局設備の簡易化を図ることができる偏波ダイバーシチ受信方式に移行している。
【０００３】
ダイバーシチ方式のアンテナとして使用可能な偏波共用アンテナの例として、誘電体基板の表面に設けた互いに直交するスロットと、上記直交スロットの中心を横断する形態で上記該電体基板の裏面に設けた２本の交差する給電線と、上記誘電体基板の表面側前方に対向配設した１枚の板状の無給電素子と、上記誘電体基板の裏面側に配設した反射板とを備えた構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この従来アンテナによれば、誘電体基板および無給電素子を垂直偏波と水平偏波の双方で共用するため、製造コストを低減することができるという利点が得られる。しかし、この従来アンテナは、水平面内ビーム幅を垂直偏波と水平偏波とで同一にできないという問題点を有する。
【０００４】
そこで、上記無給電素子を分割し、その長さの調整によって垂直偏波の水平面内ビーム幅を調整するとともに、その長さの変更の影響でずれてしまった水平偏波の共振周波数を上記分割された無給電素子の結合量を調整することによって修正するように構成された偏波共用アンテナが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この従来アンテナは、垂直偏波、水平偏波の水平面内ビーム幅の調整が容易であるという利点を持つ。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００５−５１５０５号公報
【特許文献２】特開平２００６−２０１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記アンテナは、分割された無給電素子を結合する手段を必要とするため、製造コストが高くなる。また、分割された無給電素子とそれらを結合する結合手段とを一体的に形成することが困難であるため、無給電素子の取付け時に結合部の位置が適正位置からずれるおそれがある。高周波を使用することから、この結合部の位置ずれは、無給電素子の共振周波数を大きく変化させてアンテナの電気特性を劣化させる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、製造コストの低減を図ることができる偏波共用アンテナを提供することにある。
また、本発明の目的は、電気的特性の安定な偏波共用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】
【０００８】
前記目的を達成する手段として、本発明は、表面に地導体層が形成された誘電体基板と、前記地導体層に形成され、それぞれ中心部から両端方向に向かうに従って幅が拡大する形状を有した垂直偏波用スロットおよび水平偏波用スロットをそれらの中央部において交差させた構成を有する十字形給電スロットと、前記垂直偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された垂直偏波用給電線路と、前記水平偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された水平偏波用給電線路と、使用周波数域の中心周波数に共振する長さを有し、前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいてそれぞれ配設された第１、第２の垂直偏波用無給電素子および単一の水平偏波用無給電素子と、を備え、前記第１および第２の垂直偏波用無給電素子は、前記垂直偏波用スロットの一端側および他端側においてそれぞれ垂直方向に延び、前記水平偏波用無給電素子は、前記水平偏波用スロットの中央部前方を通って水平方向に延びている、ことを特徴とする偏波共用アンテナを提供する。
【０００９】
前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいて配設され、前記垂直偏波用スロットの中央部を横断する形態で垂直方向に延びる第３の垂直偏波用無給電素子をさらに備えることができる。また、前記水平偏波用無給電素子は、必要に応じて、その長手方向の各端部が先細状に形成される。
【００１０】
前記各垂直偏波用無給電素子および前記水平偏波用無給電素子は、前記無給電素子用誘電体基板上に金属箔によって形成することができる。この場合、前記各垂直偏波用無給電素子および前記水平偏波用無給電素子を前記無給電素子用誘電体基板の一方の面および他方の面にそれぞれ形成しても良い。
【００１１】
さらに、本発明は、表面に地導体層が形成された誘電体基板と、前記地導体層に形成され、それぞれ中心部から両端方向に向かうに従って幅が拡大する形状を有した垂直偏波用スロットおよび水平偏波用スロットをそれらの中央部において交差させた構成を有する十字形給電スロットと、前記垂直偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された垂直偏波用給電線路と、前記水平偏波用スロットに給電するために前記誘電体基板の裏面に形成された水平偏波用給電線路と、使用周波数域の中心周波数に共振する長さを有し、前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいてそれぞれ配設された第１、第２の垂直偏波用無給電素子および第１、第２の水平偏波用無給電素子と、を備え、前記第１および第２の垂直偏波用無給電素子は、前記垂直偏波用スロットの一端側および他端側においてそれぞれ垂直方向に延び、前記第１、第２の水平偏波用無給電素子は、前記水平偏波用スロットの一端側および他端側においてそれぞれ水平方向に延びている、ことを特徴とする偏波共用アンテナを提供する。
【００１２】
前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいて配設され、前記水平偏波用スロットの中央部を横断する形態で水平方向に延びる第３の水平偏波用無給電素子をさらに備えることができる。この第３の水平偏波用無給電素子は、必要に応じて、その長手方向の各端部が先細状に形成される。
また、前記誘電体基板の表面前方側に所定の間隔をおいて配設され、前記垂直偏波用スロットの中央部を横断する形態で垂直方向に延びる第３の垂直偏波用無給電素子をさらに備えることができる。
【００１３】
前記各垂直偏波用無給電素子および前記各水平偏波用無給電素子は、前記無給電素子用誘電体基板上に金属箔によって形成することができる。この場合、前記各垂直偏波用無給電素子および前記各水平偏波用無給電素子を前記無給電素子用誘電体基板の一方の面および他方の面にそれぞれ形成しても良い。
【００１４】
本発明の実施形態では、前記地導体層が形成された誘電体基板の裏面後方に反射板を配設している。
上記偏波共用アンテナは、水平方向もしくは垂直方向に複数配列することによってアレー構造の偏波共用アンテナを構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
移動体通信に用いる偏波共用アンテナは、製造コストの低減が大きな課題となっている。本発明によれば、無給電素子に結合部を形成する必要がないので、上記課題を解決した偏波共用アンテナを提供することができる。
また、本発明によれば、各無給電素子に結合部を形成する必要がないので、該無給電素子を誘電体基板に金属箔で形成することが可能であり、これによって、電気的特性の安定化、組立の容易化ならびに低廉化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る偏波共用アンテナの第１の実施形態を示す分解斜視図である。
図１において、誘電体基板１０の表面中央部には、十字形の給電スロット２０が形成され、また、誘電体基板１０の裏面には、該裏面に着設された帯状の金属箔からなる垂直偏波用給電線路３１および水平偏波用給電線路３２が形成されている。
【００１７】
上記十字形給電スロット２０は、互いに直交する垂直偏波用スロット２１と水平偏波用スロット２２とで構成され、点対称な形状を有している。この十字形給電スロット２０は、誘電体基板１０の表面に着設された金属箔からなる地導体層１１を切り抜くことによって形成することができる。
垂直偏波用スロット２１および水平偏波用スロット２２は、それぞれその中心部から両端部に向かってテーパ状に拡がる形状、換言すれば、２つの等脚台形の短辺相互を同一面内で結合した形状を有する。そして、この垂直偏波用スロット２１および水平偏波用スロット２２は、その長手方向長が例えば約λ／２（λは、使用周波数帯域の中心周波数の波長）に設定されるともに、その最大幅長（上記等脚台形の長辺の長さ）が例えば約λ／１０に設定される。
【００１８】
上記給電線路３１および３２は、それぞれ上記垂直偏波用スロット２１および水平偏波用スロット２２に対しそれらの中心点において直交している。この給電線路３１および３２は、それぞれ垂直偏波および水平偏波を励振するために設けられている。
上記給電線路３１，３２は、互いに交差するので、その交差部位で相互が接触するのを回避する必要がある。そこで、この実施の形態では、図２に示すように、上記交差部位で一方の給電線路３１を他方の給電線路３２上に迂回させて、両者の接触を回避している。
【００１９】
誘電体基板１０の表面前方には、前記地導体層１１から所定の間隔（例えば約λ／４）をおく形態で金属板からなる垂直偏波用無給電素子４１，４２および水平偏波用無給電素子４３が対向配設されている。これらの無給電素子４１〜４３は、上記使用周波数帯域の中心周波数に共振する長さ（例えば約λ／２）を有する。
図３に示すように、垂直偏波用無給電素子４１は、垂直偏波用スロット２１の一端側および他端側においてそれぞれ垂直方向（水平偏波用スロット２１の中心軸線に沿った方向）に延び、水平偏波用無給電素子４３は、水平偏波用スロット２２の中央部を通って水平方向に延びている。なお、図３では、煩雑化を避けるために給電線路３１，３２を省略している。
【００２０】
誘電体基板１０の裏面後方には、後方への放射を抑制する目的で、金属板からなる反射板５０が配設されている。この反射板５０は、上記水平偏波用スロット２２に沿った各端部をそれぞれ誘電体基板１０側に向かって直角に折り曲げることによって立ち上げ部５１，５１を形成している。これらの立ち上げ部５１は、水平面指向性のビーム幅を調整する役割を担っている。なお、反射板５０と誘電体基板１０の間隔は、良好な後方放射抑制作用が得られるよう、適宜に設定される。
【００２１】
本実施形態に係る偏波共用アンテナにおいて、給電線路３１（３２）に上記中心周波数の高周波電力を入力すると、垂直偏波用スロット２１（水平偏波用スロット２２）が励振されると共に、垂直偏波用無給電素子４１，４２（水平偏波用無給電素子４３）が上記中心周波数に共振するので、誘電体基板１０の前方側に垂直偏波（水平偏波）が放射される。したがって、この偏波共用アンテナは、２つの直交する偏波を独立して送受信することが可能なダイバーシチ機能を有する。
なお、前記したように、垂直偏波用スロット２１および水平偏波用スロット２２は、それぞれその中心部から両端部に向かってテーパ状に拡がる形状を有している。スロット２１，２２にこのような形状を持たせることによって、ＶＳＷＲ特性の広帯域化を図ることができる。
【００２２】
ここで、上記無給電素子４１〜４３に代えて、前記特許文献１に係るアンテナにおいて使用されている一枚板構造の無給電素子を使用した場合について考察する。
この場合、上記金属箔１１からなる地導体面が十分広いとすると、一般的に水平面指向性における垂直偏波のビーム幅が水平偏波のビーム幅よりも広くなる傾向を示す。すなわち、例えば、図４（ａ）に示すように垂直偏波のビーム幅が７７°である場合、図４（ｂ）に示すように水平偏波のビーム幅は６３°程度になる。そこで、垂直偏波および水平偏波のビーム幅を６０°近傍にそろえるためには、垂直偏波のビーム幅を狭める必要がある。
【００２３】
上記一枚板構造の無給電素子においては、垂直偏波の放射に寄与する電流波源が該無給電素子の両側端（垂直方向に沿う両端部）に集中している。そこで、上記無給電素子の水平方向の幅を広げることによって垂直偏波のビーム幅を狭くすることができる。しかし、この手法では、水平偏波の共振長が大きくなる。このため、水平偏波の共振周波数が低い方へずれて、垂直偏波と水平偏波の共振周波数が異なってしまうという間題が発生する。
【００２４】
垂直偏波のビーム幅を狭くするために、反射板５０の立ち上げ部５１の高さを増す方法も考えられる。しかし、この方法では、水平偏波のビーム幅にも影響を与えることになるので、垂直偏波と水平偏波の水平面内ビーム幅を等しくするように調整することが実際上困難となる。
結局、一枚板構造の無給電素子を使用した場合には、垂直偏波ビーム幅と水平偏波ビーム幅を同一もしくは十分に近づけることが困難である。
【００２５】
これに対して、本実施形態に係るアンテナ装置によれば、垂直偏波用無給電素子４１，４２の間隔を調整することによって、上記１枚板構造の無給電素子の水平方向の幅を広げた場合と等価なビーム幅の狭幅化効果が得られる。しかも、水平偏波用無給電素子４３が垂直偏波用無給電素子４１，４２から分離しているので、水平偏波の共振周波数、ＶＳＷＲ特性およびビーム幅に悪影響を与えることなく垂直偏波の水平面内ビーム幅を狭めることができる。
【００２６】
水平偏波用無給電素子４３は、その配設位置によっては垂直偏波のＶＳＷＲ特性やビーム幅に影響を与える。しかし、本実施形態では、図示のように、水平偏波用無給電素子４３が水平偏波用スロット２２の中央部を水平方向に横断する形態で配設されているので、垂直偏波のＶＳＷＲ特性や水平面内ビーム幅に影響を与えるおそれはない。
【００２７】
なお、垂直偏波用無給電素子４１および４２に対する水平偏波用無給電素子４３の高周波的な結合は実用上無視しえる程度である。したがって、垂直偏波用無給電素子４１および４２が水平偏波用無給電素子４３の共振周波数に影響を与えることはほとんどない。しかし、図５に示すように水平偏波用無給電素子４３の両端部を先細状（テーパ状、楕円状等）に形成することにより、その共振長を変えることなく上記高周波的な結合をより低減することができる。なお、垂直偏波用無給電素子４１，４２の端部も先細状に形成されているが、これはＶＳＷＲ特性を調整するためである。
【００２８】
図６は、本発明に係る偏波共用アンテナの第２の実施形態を示している。この偏波共用アンテナは、図１に示す偏波共用アンテナに垂直偏波用無給電素子４４を追加配設した構成を有している。垂直偏波用無給電素子４４は、垂直偏波用無給電素子４１，４２を含む面内に設けられ、垂直偏波用スロット２１の中央部を横断する形態で垂直方向に延びている。この場合、水平偏波用無給電素子４３は、垂直偏波用無給電素子４４との接触を回避するため、例えば該垂直偏波用無給電素子４４の上方に位置される。本実施形態に係る偏波共用アンテナによれば、垂直偏波のＶＳＷＲ特性をさらに良好にすることができるという利点が得られる。
なお、図６に示す水平偏波用無給電素子４３および垂直偏波用無給電素子４４に代えて、これらを一体化した図７に示す十字形無給電素子４５を用いても良い。
【００２９】
図８は、本発明に係る偏波共用アンテナの第３の実施形態を示す平面図である。この偏波共用アンテナは、２つの水平偏波用無給電素子４６，４７を備えている。この水平偏波用無給電素子４６および４７は、地導体層１１の前方側に所定の間隔をおいて配設され、それぞれ水平偏波用スロット２２の一端側および他端側において水平方向に延びている。この構成によれば、水平偏波用無給電素子４６，４７の間隔調整によって、垂直偏波の電気的特性に影響を与えることなく水平偏波の垂直面内ビーム幅を調整することができる。
【００３０】
図９は、本発明に係る偏波共用アンテナの第４の実施形態を示す平面図である。この偏波共用アンテナは、図８に示す水平偏波用無給電素子４６，４７間に水平偏波用無給電素子４３を追設した構成、換言すれば、図３に示す水平偏波用無給電素子４３の一側および他側に図８に示す水平偏波用無給電素子４６および４７をそれぞれ追設した構成を有する。この構成によれば、図８の実施形態の効果に加えて、水平偏波のＶＳＷＲ特性をさらに良好にすることができるという効果が得られる。なお、水平偏波用無給電素子４３の両端部は、必要に応じて図３に示したように先細状に形成することができる。
【００３１】
図１０は、本発明に係る偏波共用アンテナの第５の実施形態を示す平面図である。この偏波共用アンテナは、図９に示す垂直偏波用無給電素子４１，４２間に前記垂直偏波用無給電素子４４を追設した構成を有する。この構成によれば、図９の実施形態の効果に加えて、垂直偏波のＶＳＷＲ特性をさらに良好にすることができるという効果が得られる。なお、この実施形態においても、必要に応じて水平偏波用無給電素子４３の両端部および水垂直波用無給電素子４４の両端部を先細状に形成することができる。また、水平偏波用無給電素子４３および垂直偏波用無給電素子４４に代えて、これらを一体化した図７に示す十字形無給電素子４５を用いることができる。
【００３２】
上記各実施形態に係る偏波共用アンテナによれば、無給電素子に結合部を形成することなく、垂直偏波の水平面ビーム幅もしくは垂直偏波と水平偏波の双方の水平面ビーム幅を調整することが可能であるので、コストの低減を図ることができる。そして、各無給電素子の位置や形状を調整することによって、垂直偏波と水平偏波に同一のビーム幅（例えば、約６０°）をもたせることができるとともに、比帯域約１２．２％においても良好なＶＳＷＲ特性を得ることが可能になる。
【００３３】
ところで、上記各実施形態において使用する垂直偏波用無給電素子および水平偏波用無給電素子は、いずれも平板形状を有するので、無給電素子用誘電体基板上に金属箔を着設することによって形成することが可能である。図１１は、図６に示す垂直偏波用無給電素子４１，４２，４４および水平偏波用無給電素子４３を無給電素子用誘電体基板６０上に金属箔によってそれぞれ形成した状態を示している。この例では、無給電素子用誘電体基板６０の表面側に水平偏波用無給電素子４３を形成するとともに、該基板６０の裏面側に垂直偏波用無給電素子４１，４２，４４を形成しているが、これとは逆の形態で形成することも当然可能である。
このように、垂直偏波用無給電素子および水平偏波用無給電素子を無給電素子用誘電体基板上に金属箔で形成すれば、電気的特性の安定化、組立の容易化ならびに低廉化を図ることができる。
【００３４】
実施例
図１１に示す構成において、誘電体基板１０と無給電素子用誘電体基板６０との間隔を約０．０９λに設定し、中央の垂直偏波用無給電素子４４の長手軸線と左右の垂直偏波用無給電素子４１，４２の長手軸線との間隔をそれぞれ０．２１λに設定した。
また、垂直偏波用無給電素子４１，４２の長さおよび幅をそれぞれ０．３７λおよび０．０７λに、垂直偏波用無給電素子４４の長さおよび幅をそれぞれ０．２７λおよび０．０７λに、水平偏波用無給電素子４３の長さおよび幅をそれぞれ０．３１λおよび０．０７λに設定した。
【００３５】
このような構成を有する本実施例に係る偏波共用アンテナによれば、図１２に例示するような水平偏波の水平面内指向性（実線）および垂直偏波の水平面内指向性（点線）が得られた。すなわち、この実施例においては、水平偏波のビーム幅および垂直偏波のビーム幅が、互いに近似した値６３．４０°および６１．２４°をそれぞれ示す。
また、本実施例に係る偏波共用アンテナによれば、図１３に例示するような垂直偏波のＶＳＷＲ特性および図１４に例示するような水平偏波のＶＳＷＲ特性が得られた。なお、各図において、ｆ0は使用周波数帯域（２ＧＨｚ帯）の中心周波数である。これらのＶＳＷＲ特性から明らかなように、本実施例によれば、比帯域約１２．２％においても良好なＶＳＷＲ特性を得ることが可能になる。
【００３６】
上記各実施形態に係る偏波共用アンテナは、水平方向もしくは垂直方向に複数配列することによってアレー構造の偏波共用アンテナを構成することができる。
図１５は、このアレー構造の偏波共用アンテナの一例を示す分解斜視図である。このアンテナは、図１１に示すアンテナを垂直方向に２個連接した構造を有する。このアンテナでは、各十字形給電スロット２０を共通の誘電体基板１００の地導体層１１０に形成するとともに、該各給電スロット２０に対応する無給電素子４１〜４４を共通の無給電素子用誘電体基板６００に形成し、さらに、誘電体基板１００の後方をカバーし得る大きさの反射板５００を使用している。そして、各スロット２０を同時励振するため、誘電体基板１００の裏面にトーナメント形式の垂直偏波用給電線路３１０および水平偏波用給電線路３２０を形成している。
【００３７】
このアレー構造を有する偏波共用アンテナは、特に移動体通信用の基地局アンテナとして好適である。すなわち、水平面指向性におけるビーム幅を垂直偏波と水平偏波とで同一にすることが可能であるので、移動体通信に適用すれば、セクタ化した送受信エリアを垂直偏波と水平偏波とで等しく形成することができる。
なお、給電スロット２０の配列数は２に限定されず、３以上の所望数の給電スロット２０を配列することができる。また、給電スロット２０の配列方向も垂直方向に限定されず、必要に応じて、水平方向に配列しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る偏波共用アンテナの第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】給電線路の迂回構造を示す斜視図である。
【図３】図１の実施形態の要部平面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ従来アンテナにおける垂直偏波および水平偏波のビーム幅を示す水平面内指向性図である。
【図５】端部を先細状に形成した無給電素子を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る偏波共用アンテナの第２の実施形態を示す分解斜視図である。
【図７】図６の実施形態における無給電素子の変形例を示す分解斜視図である。
【図８】本発明に係る偏波共用アンテナの第３の実施形態を示す要部平面図である。
【図９】本発明に係る偏波共用アンテナの第４の実施形態を示す要部平面図である。
【図１０】本発明に係る偏波共用アンテナの第５の実施形態を示す要部平面図である。
【図１１】図６の実施形態における各無給電素子を無給電素子用誘電体基板に形成した状態を示す斜視図である。
【図１２】図１１の実施形態における垂直偏波および水平偏波の水平面内指向性を示すグラフである。
【図１３】図１１の実施形態における垂直偏波のＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図１４】図１１の実施形態における水平偏波のＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図１５】本発明に係るアレー構造の偏波共用アンテナを例示した分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０，１００  誘電体基板
１１  地導体層
２０  十字形給電スロット
２１  垂直偏波用スロット
２２  水平偏波用スロット
３１，３１０  垂直偏波用給電線路
３２，３２０  水平偏波用給電線路
４１，４２，４４  垂直偏波用無給電素子
４３，４６，４７  水平偏波用無給電素子
５０，５００  反射板
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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