(57)【要約】【課題】基台に立設された無指向性のアンテナの周囲に反射器を配置したアンテナ装置において、垂直面内の放射パターン（指向性）を斜め下向きにすることのできるアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置１０は、円盤状の基台１１の中央に立設された無指向性のアンテナ１２と、基台１１ａの装着部１１ａに着脱自在かつ回動自在に装着された反射器１３とからなる。反射器１３は、水平断面が円弧状である側壁部１３ａと、側壁部１３ａの上端からアンテナ１２の上方に向けて延出された球面状またはパラボラ面状の屋根部１３ｂとを備える。屋根部１３ｂはアンテナ１２から放射された電波を斜め下向方向へ反射させる。これにより、垂直面内で斜め下向きの放射パターンを得ることができる。水平面内での指向性は、反射器１３を回動させることで調整する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に立設された無指向性のアンテナの周囲に反射器を配置したアンテナ装置であって、
前記反射器は、水平断面が円弧状である側壁部と、前記側壁部の上端から前記アンテナの上方に向けて延出される屋根部と
を有することを特徴するアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記屋根部は、前記側壁部の上端に着脱自在に装着されていること
を特徴するアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記反射器は、前記側壁部と前記屋根部とを有する反射器ユニットが複数個連結または連設されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、
前記基台は、前記反射器を着脱自在かつ回動自在に保持するための前記アンテナを中心とする円形状または円弧形状の装着部を有すること
を特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ等に使用されるアンテナ装置に関し、特に、無指向性アンテナの周囲に反射器を配置することで、特定方向への指向性を持たせるようにしたアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、特定方向への指向性を持たせることで、混信等を軽減させ、スループットを改善させるようにしたＬＡＮアンテナおよびその反射器が記載されている。このＬＡＮアンテナは、基台部から線条導体を内包するエレメント部が突出したＬＡＮアンテナのエレメント部に、エレメント部の形状に対応した貫通孔を有する筒状の反射器を差し込み、特定方向への指向性を形成する位置に、回動して設定する。反射器の反射面を形成する平面板または曲面板を任意に設定して、所望のビームの放射パターンを形成するようにしている。
【０００３】
特許文献２には、無指向性アンテナに対して指向性を持たせることができ、反射波等の不要な電波を遮断することができる電波遮蔽装置が記載されている。この電波遮蔽装置は、導電性材料から形成され、無指向性アンテナを中心とする円筒状の本体を有し、この円筒状本体の一定方向に開口部が設けられている。無指向性アンテナの周囲を覆うようにして電波遮蔽装置を設定し、開口部の方向を相手通信機のアンテナの方向に向けることにより指向性を得るようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３２５０１０号公報
【特許文献２】
特開平７−３０３２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されたＬＡＮアンテナは、ＬＡＮアンテナのエレメント部に、エレメント部の形状に対応した貫通孔を有する筒状の反射器を差し込む構造である。このため、ＬＡＮアンテナのエレメント部を中心として反射器を配置することができる。しかしながら、反射器は基台上に単に載置されているだけなので、反射器に手等が触れた場合には、ＬＡＮアンテナのエレメント部に外力がかかってしまう可能性がある。
【０００６】
また、反射面を形成する反射板が設けられる範囲は全周３６０度の一部であるが、反射器はエレメント部の形状に対応した貫通孔を有する円柱形状である。このため、反射器の体積が大きく、反射器を形成するために多くの材料が必要となる。
【０００７】
さらに、反射面は１以上の平面板及び／又は曲面板を任意に配置して形成されているが、仰角方向の指向性を持たせるためには、貫通孔を有する円柱形状の反射器の内部に反射面を傾斜させて配置する必要があり、反射器の製造に工数がかかる可能性がある。
【０００８】
また、放射パターンの指向性を変更する際には、指向性が異なる（反射面の形状が異なる）反射器に交換しなければならない。
【０００９】
特許文献２に記載された電波遮蔽装置は、底面側が開放された円筒状の本体をアンテナの上方から被せるようにして、通信機の上面に形成された嵌合部に回転可能に取り付ける構造であるので、円筒状の本体に手等が触れてもアンテナに外力が加わることはない。
【００１０】
しかしながら、円筒状の本体の開口部の幅（角度）は固定されているので、水平面内の指向性を狭くしたり広くしたりする場合には、開口部の幅（角度）が異なる円筒状の本体に交換しなければならない。
【００１１】
例えば２階と１階等の高低差がある２点間で無線通信する際には、２階の設置されるアンテナの放射パターン（指向性）は下向き（斜め下向き）にするのが望ましい。また、混信等を避けるために、放射パターンの方向を変更するだけではなく、放射パターンそのものを狭くしたい場合がある。
【００１２】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、アンテナの放射パターンを斜め下向きにすることのできるアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、基台に立設された無指向性のアンテナの周囲に反射器を配置したアンテナ装置であって、前記反射器は、水平断面が円弧状である側壁部と、前記側壁部の上端から前記アンテナの上方に向けて延出される屋根部とを有することを特徴するアンテナ装置によって達成される。
【００１４】
本発明によるアンテナ装置は、アンテナから放射された電波を側壁部と屋根部とを有する反射器で反射させる。側壁部によって水平面内の指向性を得るとともに、屋根部によってアンテナから放射された電波を斜め下向きに反射させる。これにより、垂直面内の指向性を斜め下向きにすることができる。
【００１５】
上記本発明のアンテナ装置において、前記屋根部は、前記側壁部の上端に着脱自在に装着されていることが好ましい。屋根部を装着しない状態では、垂直面内の指向性が水平または上向きであるが、屋根部を装着することで垂直面内の指向性を斜め下向きに変更できる。
【００１６】
上記本発明のアンテナ装置において、前記反射器は、前記側壁部と前記屋根部とを有する反射器ユニットが複数個連結または連設されていることが好ましい。反射器ユニットの個数に応じて反射器の設置範囲を段階的に変更できる。これにより、反射器の設置範囲を狭くすることで指向性を広く（ブロードに）したり、反射器の設置範囲を広くすることで指向性を狭く（シャープに）したりすることができる。反射器は屋根部を備えているので、斜め下向きの指向特性を得ることができる。
【００１７】
上記本発明のアンテナ装置において、前記基台は、前記反射器を着脱自在かつ回動自在に保持するための前記アンテナを中心とする円形状または円弧形状の装着部を有することが好ましい。これにより、反射器全体または反射器の一部をスムーズに回転でき、アンテナから放射された電波の向きを容易に変更することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態によるアンテナ装置について図１乃至図６を用いて説明する。図１は本実施の形態によるアンテナ装置の斜視図である。図１に示すアンテナ装置１０は、円盤状の基台１１と、基台１１の中央に立設された無指向性のアンテナ１２と、基台１１の装着部１１ａに着脱自在かつ回動自在に装着された反射器１３とを有する。また、基台１１側部には、アンテナ１２に給電するための例えば同軸ケーブル等を有する給電ケーブル１４が接続されている。基台１１は、例えば樹脂等の電波を透過させる材料で形成することが好ましい。
【００１９】
反射器１３は、水平断面が円弧状である側壁部１３ａと、側壁部１３ａの上端からアンテナ１２の上方に向けて延出される屋根部１３ｂとを備える。反射器１３は、導電性材料等の電波を反射させる材料で形成されている。なお、反射器１３は、反射器本体を例えば樹脂等で形成し、その内面（アンテナ１２に対向する面）に導電性材料等の電波を反射させる材料を蒸着したり、貼付したりする構造としてもよい。
【００２０】
反射器１３の屋根部１３ｂは、アンテナ１２から放射された電波を斜め下向き方向に反射させるためにある。これにより、斜め下方向に向う電波の強度を強めることができる。すなわち、垂直面内で斜め下向きの指向性（放射パターン）を得ることができる。なお、水平方向の指向方向（放射方向）は、反射器１３を回動させることで調節できる。
【００２１】
反射器１３の屋根部１３ｂは球面形状をしている。なお、屋根部１３ｂの形状は、円錐面や回転放物面（パラボラ面）としてもよい。また、屋根部１３ｂの形状は曲面に限ることはなく、多角錐等の平面であってもよい。
【００２２】
反射器１３の内面すなわち反射面は鏡面に形成されている。なお、反射器１３の内面すなわち反射面の表面に多数の突起（例えば球状の突起や角錐状の突起）や多数の凹凸部を形成することで、反射効率を高めるようにしてもよい。また、反射器１３の内面すなわち反射面の表面にホログラムや格子を形成して、反射効率を高めたり、特定方向の反射効率を高めたりするようにしてもよい。
【００２３】
なお、本実施の形態では、水平断面が円弧状の反射器１３で説明したが、水平断面が円形状の反射器１３としてももちろんよい。この場合には、側壁部が円筒状に形成されその一部に反射面の側壁部１３ａを形成し、ドーム状の屋根部の一部又は全部に反射面の屋根部１３ｂを形成するようにしてももちろんよい。
【００２４】
図２は本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の斜視図である。図２に示すアンテナ装置２０は、反射器２３を水平断面が円弧状である側壁部２３ａと、側壁部２３ａの上端に着脱自在に装着される屋根部２３ｂとに分離可能な構成としたものである。
【００２５】
アンテナ１２から放射された電波を斜め下向き方向に反射させる屋根部２３ｂを装着することで、斜め下方向に向う電波の強度を強めることができる。すなわち、垂直面内で斜め下向きの指向性を得ることができる。屋根部２３ｂを取り外すことで、垂直面内の指向性は水平方向から上向き方向となる。このように屋根部２３ｂを着脱自在な構造とすることで、例えばアンテナ装置２０を２階に設置した場合には、屋根部２３ｂを装着することで１階との通信を良好に行なうことができる。すなわち、必要に応じて斜め下方向の指向性を持たせることができる。
【００２６】
なお、図２では屋根部２３ｂを着脱自在に装着するための構造を図示していないが、適宜な構造を採用することができる。例えば、側壁部２３ａの外面上端部の複数箇所に係止部または係合部を設け、屋根部２３ｂの外面下端部の複数箇所に前記側壁部２３ａの係止部または係合部に係合する係合部または係止部を設ける構造としてもよい。
【００２７】
なお、本実施の形態では、水平断面が円弧状の反射器２３で説明したが、水平断面が円形状の反射器２３としてももちろんよい。この場合には、側壁部が円筒状に形成されその一部に反射面の側壁部２３ａを形成し、ドーム状の屋根部の一部又は全部に反射面の屋根部２３ｂを形成するようにしてももちろんよい。
【００２８】
図３は本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の斜視図である。図３に示すアンテナ装置３０は、反射器３３を複数の反射器ユニット３４を用いて構成している。各反射器ユニット３４は、水平断面が所定角度の円弧状である側壁部３４ａとこの側壁部３４ａの上端からアンテナ１２の上方に向けて延出される屋根部３４ｂとを有する。
【００２９】
図３は、４枚の反射器ユニット３４を用いて１８０度の範囲に亘って反射器３３を形成した例を示している。反射器ユニット３４の枚数を増減することで、反射器３３を形成する範囲を変更することができる。これにより、水平面内の指向性を変更することができる。
【００３０】
なお、各反射器ユニット３４を基台１１の装着部１１ａに装着することによって各反射器ユニット３４を連設させて反射器３３を形成してもよい。また、反射器ユニット３４に係合部及び係止部を設け、各反射器ユニット３４を連結して反射器３３を形成し、その反射器３３を基台１１の装着部１１ａに装着するようにしてもよい。反射器ユニット３４に、反射器ユニットを連設した際に互いに重なり合う部分を設け、この重なり合う部分を小ねじ等を用いて締結して各反射器ユニット３４を連結するようにしてもよい。
【００３１】
図４は本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置の構造図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は縦断面図、図４（ｃ）は水平断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示しており、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＣ−Ｃ線断面を示している。
【００３２】
図４に示すアンテナ装置４０は、円盤状の基台４１と、この基台４１の中央に立設された無指向性のアンテナ１２と、反射器４３とを有する。図４において、給電ケーブルの図示は省略している。
【００３３】
基台部４１は装着部４１ａを備えている。装着部４１ａは、反射器４３の下端部に係合する溝が、アンテナ１２の立設位置を中心とする円形状に形成されている。なお、装着部４１ａは円の全周に亘って形成せずに、所定の角度範囲に亘って形成するようにしてもよい。
【００３４】
反射器４３は、水平断面が所定角度の円弧状である側壁ユニット（側壁部）４４を複数個連結または連設してある。図４では、アンテナ１２の立設位置の中心から臨む角度が３０度の側壁ユニット４４を４個用いて、１２０度の範囲に亘って反射器４３を形成した例を示している。角度が３０度の側壁ユニット４４を用いた場合には、反射器４３を設ける範囲を例えば、３０，６０，９０，１２，１８０等のように、３０度単位で変更することができる。
【００３５】
図４に示したアンテナ装置４０は、アンテナ１２の高さよりも反射器４３の高さを高くすることで、反射器４３の背面上方から到来する電波を反射器４３によって遮蔽するようにしている。
【００３６】
図４に示すアンテナ装置４０は、斜め下向きの放射パターン（指向性）を得るものではないが、側壁ユニット４４の個数に応じて反射器４３の設置範囲を段階的に変更できる。したがって、反射器４３の設置範囲を狭くすることで水平面内の指向性を広くしたり、反射器４３の設置範囲を広くすることで水平面内の指向性を狭くしたりできる。
【００３７】
図５は本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置の構造図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は縦断面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示している。
【００３８】
図５に示したアンテナ装置５０は、円盤状の基台４１と、基台４１の中央に立設された無指向性のアンテナ１２と、反射器５３とを有する。図５において、給電ケーブルの図示は省略している。
【００３９】
反射器５３は、水平断面が所定角度の円弧状の側壁ユニット（側壁部）４４を複数個連結または連設している側壁部５４と、側壁部５４の上端部に着脱自在に装着された屋根部５５とを有する。屋根部５５は、側壁ユニット５４の上端からアンテナ１２の上方に向けて延出される屋根ユニット（屋根部）５６を複数個連結または連設してある。
【００４０】
図５に示すアンテナ装置５０は、連設する側壁ユニット４４および屋根ユニット５６の個数を増減することで、反射器５３の設置範囲を変更することができる。反射器５３の設置範囲を広くすることで、水平面内の指向性を狭くすることができ、反射器５３の設置範囲を狭くすることで、水平面内の指向性を広くすることができる。さらに、屋根部５５を装着することで、斜め下向きの指向性を持たせることができる。
【００４１】
図６は本実施の形態によるアンテナ装置の屋根部の作用を説明する図である。図６（ａ）は、側壁部Ｓの高さをアンテナ１２の高さと略同一とし、側壁部Ｓの上部に球面形状の屋根部Ｙを設けた場合を示している。図６（ｂ）は側壁部Ｓの高さをアンテナ１２の高さと略同一とし、側壁部Ｓの上部に多角錐形状の屋根部Ｙを設けた場合を示している。図６（ｃ）は、側壁部Ｓの高さをアンテナ１２の高さよりも低くし、側壁部Ｓの上部に球面形状の屋根部Ｙを設けた場合を示している。図６（ｄ）は側壁部Ｓの高さをアンテナ１２の高さよりも低くし、側壁部Ｓの上部に多角錐形状の屋根部Ｙを設けた場合を示している。いずれも場合も、アンテナ１２から放射される電波の中で斜め上方向に向う電波が屋根部Ｙによって反射され、斜め下向き方向に放射される。
尚、本発明のアンテナとして、ポールアンテナ、平面アンテナ、マイクロストリップアンテナ等、種々の無指向性アンテナに適応可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるアンテナ装置は、反射器にアンテナから放射された電波を斜め下向きに反射される屋根部を備える構成としたので、アンテナの放射パターンを斜め下向きにすることができる。また、本発明によるアンテナ装置は、屋根部を着脱可能な構成にしたので、必要に応じてアンテナの放射パターンを斜め下向きにすることができる。さらに、本発明によるアンテナ装置は、反射器を設置する範囲を段階的に変更できる構造としたので、放射パターンを広くしたり狭くしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置の構造図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は縦断面図、図４（ｃ）は水平断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置の構造図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は縦断面図である。
【図６】本実施の形態によるアンテナ装置の屋根部の作用を説明する図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０、５０  アンテナ装置
１１、４１  基台
１１ａ、４１ａ  装着部
１２  アンテナ
１３、２３、３３、４３、５３  反射器
１３ａ、２３ａ、３４ａ、５４、Ｓ  側壁部
１３ｂ、２３ｂ、３４ｂ、５５、Ｙ  屋根部
４４  側壁ユニット（側壁部）
５６  屋根ユニット（屋根部）
【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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