(57)【要約】【課題】アンテナ重量の増大を抑えつつ、Ｆ／Ｂ比を向上させる。【解決手段】反射板１の前面にアンテナ放射素子２を配置してなる反射板付アンテナ１０において、前記反射板１には、前記アンテナ放射素子２から放射され前記反射板１の後方に回り込む電磁波の位相をずらす位相撹拌部４が設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材の前面にアンテナ放射部を配置してなるアンテナにおいて、
前記板状部材には、前記アンテナ放射部から放射され前記板状部材の後方に回り込む電磁波の位相をずらす位相撹拌部が設けられている
ことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記板状部材は、導体から形成され、前記アンテナ放射部から放射された電磁波を前方に反射する反射板であり、
前記位相撹拌部は、導体から形成された短冊状の導体板を複数備え、当該導体板の各々は、前記板状部材の後方に向かって伸びる姿勢で前記板状部材の縁に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記アンテナ放射部は、前記板状部材の前面に誘電体を介して設けられたパッチアンテナであり、
前記位相撹拌部は、導体から形成された短冊状の導体板を複数備え、当該導体板の各々は、前記板状部材の後方に向かって伸びる姿勢で前記板状部材の縁に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナにかかり、特に移動体無線通信に好適なアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体無線通信の基地局として設置されるアンテナは、高利得が要求される他、指向性の点では、鋭い垂直面指向性と広い水平面指向性とが要求される。これらの要求に応え得るアンテナとしては、アンテナ素子を垂直方向に複数配列してなるアレーアンテナがある。また、アレーアンテナに用いられるアンテナ素子としては、図５に示すように、アンテナ放射素子２（図示例ではダイポールアンテナ）と、導体からなる反射板１（図示例では平面反射板）とを備えた反射板付アンテナがある。このように反射板１を設けることにより、利得の増加や指向性制御が可能となる。
【０００３】
ところで、反射板１の大きさ（面積）は、アンテナの水平面指向性の電力半値幅（以下、「水平面半値幅」と称する）やＦ／Ｂ比に大きな影響を与える。水平面半値幅は、アンテナの水平面指向性を表すものであり、この値が小さいほど指向性が鋭くなる。また、Ｆ／Ｂ比とは、フロント／バック比のことであり、アンテナ正面に放射される電力とアンテナ後方に放射される電力との比により示され、Ｆ／Ｂ比の値が大きいほど、アンテナ正面方向の利得が大きい事を表す。このＦ／Ｂ比の値を大きくするためには、図５に示す反射板１の横幅Ｗを大きくして、アンテナ後方に放射される電力を小さくすれば良いものの、反射板１の横幅Ｗを大きくすると、受風面積が大きくなり風圧荷重が増大してしまう。
【０００４】
そこで、近年では、反射板１の後方に１枚の金属反射板を更に設け、反射板１の幅Ｗを抑えつつＦ／Ｂ比を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−８５４５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、反射板１の後方に更に金属反射板を追加すると、アンテナ重量が大幅に大きくなってしまうといった問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、アンテナ重量の増大を抑えつつ、Ｆ／Ｂ比を向上させることのできるアンテナを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、板状部材の前面にアンテナ放射部を配置してなるアンテナにおいて、前記板状部材には、前記アンテナ放射部から放射され前記板状部材の後方に回り込む電磁波の位相をずらす位相撹拌部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナにおいて、前記板状部材は、導体から形成され、前記アンテナ放射部から放射された電磁波を前方に反射する反射板であり、前記位相撹拌部は、導体から形成された短冊状の導体板を複数備え、当該導体板の各々は、前記板状部材の後方に向かって伸びる姿勢で前記板状部材の縁に設けられることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナにおいて、前記アンテナ放射部は、前記板状部材の前面に誘電体を介して設けられたパッチアンテナであり、前記位相撹拌部は、導体から形成された短冊状の導体板を複数備え、当該導体板の各々は、前記板状部材の後方に向かって伸びる姿勢で前記板状部材の縁に設けられることを特徴とする。
【００１１】
なお、請求項２または３に記載のアンテナにおいて、前記導体板の長さは、使用される周波数の１／２波長よりも短い構成が望ましい。
【００１２】
また、請求項２または３に記載のアンテナにおいて、前記複数の導体板の各々は、使用される周波数の略１／５０波長の間隔にて前記板状部材の縁に沿って配置される構成も望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。先ず、上記従来技術を示す図５を参照して、Ｆ／Ｂ比が劣化する理由について説明し、次いで、本実施形態にかかる反射付アンテナについて詳述する。
【００１４】
本発明者は、種々の解析により、アンテナ放射素子２の後方に反射板１を配置してなる反射板付アンテナ（図５参照）において、アンテナ放射素子２から放射された電磁波が、図中矢印にて示すように、反射板１の至るところで後方に回り込み、この回り込んだ電磁波の各々の位相が同位相となって互いに干渉して合成波のピーク強度が大きくなることにより、Ｆ／Ｂ比が劣化するとの知見を得た。そこで、本発明者は、反射板１の後方に回り込む電磁波間の位相をずらすことにより、合成波のピーク強度を抑え、Ｆ／Ｂ比を向上させることが可能であることに着目した。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態にかかる反射板付アンテナ１０の構成を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は右側面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、反射板付アンテナ１０は、平面導体材からなる反射板１を備え、この反射板１の前面（図１（ｂ）中左側の面）には、アンテナ放射素子２が設けられている。本実施形態では、アンテナ放射素子２として、ダイポールアンテナが用いられている。
【００１６】
反射板１の形状は、その横幅Ｗが縦幅Ｈよりも狭い矩形となっており、また、ダイポールアンテナは、その線軸方向が反射板１の縦方向と揃うように反射板１の前面に設けられ、反射板１の横幅Ｗを狭くすることで、受風面積を小さくし、風圧荷重を小さく抑えることが可能となっている。なお、アンテナ放射素子２としては、ダイポールアンテナに代えて、他のアンテナ放射素子を用いることも可能である。
【００１７】
また、同図に示すように、反射板１の縁には位相撹乱部４が設けられている。より具体的に説明すると、位相撹乱部４は、反射板１の後方に回り込む電磁波のうち、一部の電磁波の位相をずらすためのものであり、導体板を短冊状に形成してなる導体板３を複数枚（図示例では３枚）備えている。この位相撹乱部４は、反射板１の４辺のうち、長辺（図中縦方向に伸びる辺）の各々に、複数の導体板３の各々が反射板１の後方に伸びるように等間隔あるいは不等間隔に設けられ、複数の導体板３が、所謂、すだれ状に反射板１の縁から後方に伸びた構成となっている。
【００１８】
このように、反射板１の縁に位相撹乱部４を設けることにより、図２に示すように、反射板１の後方に回り込む電磁波のうち、位相撹乱部４を通過する電磁波の位相が乱され、位相撹乱部４を通過しない電磁波と位相が同相となり難くなるため、反射板１の後方における合成波のピーク強度が小さくなりＦ／Ｂ比が向上するのである。
【００１９】
また、位相撹乱部４の各導体板３の長さを、アンテナに使用される周波数の１／２波長よりもやや短い長さにすると、Ｆ／Ｂ比の向上効果が大きく、さらに、導体板３の横幅を、１／１０波長〜１／２０波長にし、また、各導体板３の配置間隔を１／５０波長程度にすることで、Ｆ／Ｂ比の向上効果が更に大きくなる。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態によれば、反射板１の縁に設けられた位相撹乱部４により、反射板１の後方に回り込む電磁波の位相が乱され、反射板１の後方に回り込んだ電磁波を合成してなる合成波のピーク強度が小さくなるため、Ｆ／Ｂ比を大きくすることができる。さらに、位相撹乱部４は、長さが１／２波長、横幅が１／１０波長〜１／２０波長程度の導体板３を数枚備えるだけであるため、アンテナ重量を大幅に増やすことがなく、また、その取り付けも容易なものとなる。
【００２１】
＜変形例＞
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。そこで、本発明の変形例について以下に説明する。
【００２２】
（１）上述の実施形態では、アンテナとして反射板付アンテナを例示したが、本発明は、これに限らず、板材の一方の面上にアンテナ放射素子が配置され、当該アンテナ放射素子が配置された面を前面とした場合のＦ／Ｂ比を大とすべきアンテナであれば、任意のアンテナに適用することが可能である。例えば、本発明は、平面パッチアンテナにも適用可能である。図３は、本変形例にかかる平面パッチアンテナ１２の構成を示す図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は右側面図である。これらの図に示すように、平面パッチアンテナ１２は、板状のアンテナ基板７を備え、このアンテナ基板７の上面（図３（ｂ）中左側の面）の略中央部分には、誘電体基板を介してアンテナ放射部６が設けられている。また、アンテナ放射部６の上方（図３（ｂ）中左側）には、無給電素子５が配置されている。さらに、アンテナ基板７の側辺である４辺のうちの２辺であり、互いに対向する２つの辺の各々には、位相撹乱部４が設けられている。この構成において、アンテナ放射部６から放射され、アンテナ基板７の後方（図３（ｂ）中右方向）に回り込む電磁波のうち位相撹乱部４を通過した電磁波は、その位相が乱れ、この位相撹乱部４を通過していない電磁波と同位相になり難くなるため、上述の実施形態と同様に、Ｆ／Ｂ比が大きくなるのである。
【００２３】
（２）上述した実施形態では、位相撹乱部４が備える導体板３の形状として略矩形形状を例示したが、これに限らず、複数の導体板３を反射板１あるいはアンテナ基板７の縁に設けた場合に、すだれ状となる形状であれば、任意の形状を用いることが可能である。例えば、図４（ａ）に示すように、図中矢印方向に向かって先細りする形状であっても良く、また、図４（ｂ）に示すように、図中矢印方向に向かって先太りする形状であっても良い。なお、図４（ｃ）に示すように、位相撹乱部４が備える複数の導体板３の各々を予め所定の間隔を設けて一体化しても良いことは勿論である。また、導体板３の材質は、導電性を有するものであれば任意である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アンテナ重量の増大を抑えつつ、Ｆ／Ｂ比を向上させることのできるアンテナが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる反射板付アンテナの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は右側面図である。
【図２】同反射板付アンテナにおける電磁波の回り込みを説明するための図である。
【図３】本発明の変形例にかかる平面パッチアンテナの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は右側面図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる導体板の他の態様を示す図である。
【図５】従来の技術を説明するための図である。
【符号の説明】
１  反射板
２  アンテナ放射素子
３  導体板
４  位相撹乱部
６  アンテナ放射部
７  アンテナ基板
１０  反射板付アンテナ
１２  平面パッチアンテナ
【図１】
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【図２】
2004241884.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004241884.tif 000006
【図５】
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