(57)【要約】【課題】通信端末等で利用することができる個々の指向性アンテナ程度の大きさのセクタアンテナを提供する。【解決手段】各指向性アンテナが円周上に配置され、その主放射方向の配置がお互いにねじれの位置となる構成により、個々の指向性アンテナ程度の大きさのセクタアンテナを実現し、通信端末等のセクタアンテナを利用することが可能となる。【選択図】        図１
2004282628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指向性アンテナからなるセクタアンテナにおいて、
前記各指向性アンテナが円周上に配置され、その主放射方向の配置がお互いにねじれの位置となることを特徴とするセクタアンテナ。
【請求項２】
前記指向性アンテナは、配置が回転対象となっていることを特徴とする請求項１記載のセクタアンテナ。
【請求項３】
前記指向性アンテナは、進行波形アンテナであることを特徴とする請求項１または２記載のセクタアンテナ。
【請求項４】
前記指向性アンテナは、フィルム状の誘電体基板に形成された平面アンテナであり、前記各平面アンテナの給電線が同一の基板に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセクタアンテナ。
【請求項５】
前記指向性アンテナは、スロットラインのスロット幅が傾きを有して広くなる構造を有するテーパードスロットアンテナであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセクタアンテナ。
【請求項６】
前記テーパードスロットアンテナは、電磁波放射方向に平行な両端側の導体部分に周期的な切欠きからなるコルゲート構造を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセクタアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の指向性アンテナからなるセクタアンテナに関し、特に情報機器に使用される送受信用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の無線通信技術の飛躍的な発展に伴い、無線技術を利用した製品が広く普及し始め、無線通信路の伝送容量拡大に大きな期待がかけられている。特に最近は時間や空間、偏波、信号といった多次元にわたる信号の多重化によって、伝送容量の拡大を図る研究が活発に行われている。
【０００３】
空間による多重化は、アダプティブアレイアンテナやセクタアンテナとの組み合わせで実現されるが、アンテナ自身の物理的な大きさが大きくなることが、その応用先を制限することになっていた。
【０００４】
特に通信端末で使用するためには、できるだけ小さいことが望まれている。そのため近年アダプティブアレイアンテナの小型化に関する研究が始められているが、セクタアンテナの小型化に関しては研究例が少なく、その開発が期待されている。
【０００５】
次に図面を参照して従来技術を説明する。
図４では、符号７１，７２が指向性アンテナを構成しており、この指向性アンテナが放射状に配置されているため、セクタアンテナ全体の大きさは、個々の指向性アンテナ長の２倍程度になっている。
【０００６】
また図５は、「ＲＡＤＩＡＬ  ＭＩＣＲＯＳＴＲＩＰ  ＳＬＯＴＬＩＮＥ  ＦＥＥＤＮＥＴＷＯＲＫ  ＦＯＲ  ＣＩＲＣＵＬＡＲ  ＭＯＢＩＬＥ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＡＲＲＡＹ」ＲａｉｎｅｅＮ．  Ｓｉｍｏｓ’，  ＥｒｏｎＳ．  Ｋｅｌｌｙ．  Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｑ．  Ｌｅｅ  ａｎｄ  Ｓｕｓａｎ  Ｒ．  Ｔａｕｂ，  ＩＥＥＥ  ＡＰ−Ｓ  Ｉｎｔ．  Ｓｙｍｐ．  Ｄｉｇｅｓｔ  ｐｐ．  １０２４  １９９４に開示されている図面を引用したものである。図５では、指向性アンテナが放射状に配置されており、セクタアンテナ全体の大きさは、個々の指向性アンテナ長の２倍程度となっている。
【０００７】
図８（ａ）は、指向性アンテナを放射状に配置していたため、セクタアンテナの大きさは個々の指向性アンテナの２倍程度の大きさになってしまう（図中の矢印のついた台形形状が指向性アンテナを示す。矢印の方向が主放射方向）。
図８（ｂ）は、個々の指向性アンテナを放射状の位置からずらした配置にし、図８（ｃ）は、異なる向きに配置した指向性アンテナを縦に積んだ構造によっても多少の小型化が可能となっていた。これは個々の指向性アンテナを配置する自由度が２次元及び３次元の方向に増していくためである。
図８（ｄ）では、個々の指向性アンテナを多重らせんに沿うごとく、円周上に配置してその主放射方向の配置がお互いにねじれの位置となるようにすると、セクタアンテナとして大きさを個々の指向性アンテナ程度まで、さらに小さくすることができる。
【０００８】
図６は、個々の指向性アンテナの配置が放射状からずれているので、セクタアンテナの大きさは個々の指向性アンテナ長の２倍以下となっている。
一方図７では、１ａから１ｆは個々の指向性アンテナであり、異なる向きに配置した指向性アンテナを縦に積んだ構造となっているため、セクタアンテナの幅は小さくなっているが高さ方向にはかなり大きくなってしまっている。
【０００９】
上記に示すように、従来のセクタアンテナはその大きさが個々の指向性アンテナの２倍程度の大きさであったり、幅が個々の指向性アンテナ程度であれば高さが大きくなってしまう等、小型にならなかったためその用途が制限されていた。このためセクタアンテナを通信端末等で利用することができなかった。
【００１０】
また従来の技術として以下のような先行技術がある。
従来のセクタアンテナは、平面上に複数の指向性アンテナの何れかが励振されるとき、他の指向性アンテナと結合せず、放射特性に悪影響を受けないといった特徴がある（特許文献１参照）。
【００１１】
アンテナ開口部の端部とアンテナ端との間の距離を短くした場合であっても、指向性が劣化しないようにするセクタアンテナがある（特許文献２参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−４３８３６号公報
【特許文献２】
特開平１０−１７３４３２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセクタアンテナはその大きさが個々の指向性アンテナの２倍程度の大きさであったり、幅が個々の指向性アンテナ程度であれば高さが大きくなってしまったり等小型にならなかったため、その用途が制限されていた。このためセクタアンテナを通信端末等で利用することができなかった。
【００１４】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、個々の指向性アンテナ程度の大きさのセクタアンテナを提供することを目的とする。
【００１５】
【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記載のセクタアンテナは、複数の指向性アンテナからなるセクタアンテナにおいて、前記各指向性アンテナが円周上に配置され、その主放射方向の配置がお互いにねじれの位置となることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のセクタアンテナであって、前記指向性アンテナは、配置が回転対象となっていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のセクタアンテナであって、進行波形アンテナであることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のセクタアンテナであって、前記指向性アンテナは、フィルム状の誘電体基板に形成された平面アンテナであり、前記各平面アンテナの給電線が同一の基板に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のセクタアンテナであって、前記指向性アンテナは、スロットラインのスロット幅が傾きを有して広くなる構造を有するテーパードスロットアンテナであることを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のセクタアンテナであって、前記テーパードスロットアンテナは、電磁波放射方向に平行な両端側の導体部分に周期的な切欠きからなるコルゲート構造を設けたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１の実施例］
次に添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施例を説明するためのセクタアンテナの斜視図である。
本発明のセクタアンテナは、６個のクランクラインアンテナ１、給電線２、集線部３から構成されている。各クランクラインアンテナ１は、給電線２を通じて集線部３へとつながっており、フィルム状のポリイミド基板上に銅のエッチングパターンによって形成されている。
【００２２】
また、集線部３の先には給電回路（図示せず）が設けられている。クランクラインアンテナ１は、マイクロストリップラインがジグザグになった構造を有する進行波型であるため、図１に示したように手前に見えている３つのクランクラインアンテナには線路のパターンが見えているが、奥側の３つのアンテナは裏面の設置導体が見えているためパターンは見られない。
なおここでは図示しないが、個々のクランクラインアンテナの固定には誘電率がほぼ１の発泡性誘電体を用いている。
【００２３】
［第２の実施例］
図２は、第２の実施例を示すセクタアンテナの斜視図である。
第２の実施例のセクタアンテナは６個のコルゲート構造付きテーパードスロットアンテナ４、給電線２、集線部３から構成されている。各テーパードスロットアンテナ４は、給電線２を通じて集線部３へとつながっており、フィルム状のポリイミド基板上に銅のエッチングパターンによって形成されている。
【００２４】
また集線部３の先には給電回路（図示せず）が設けられている。テーパードスロットアンテナ４はスロットラインの幅が徐々に広がった構造を有する進行波型のアンテナである。
なおここでは図示しないが、個々のテーパードスロットアンテナの固定には誘電率がほぼ１の発泡性誘電体を用いている。
【００２５】
［第３の実施例］
図３は、第３の実施例を示すセクタアンテナの斜視図である。
第３の実施例のセクタアンテナは、６個のコルゲート構造付きテーパードスロットアンテナ４、給電線２、集線部３から構成される。各テーパードスロットアンテナ４は、給電線２を通じて集線部３へとつながっており、フィルム状のポリイミド基板上に銅のエッチングパターンによって形成されている。
【００２６】
また集線部３の先には給電回路（図示せず）が設けられている。テーパードスロットアンテナ４はスロットラインの幅が徐々に広がった構造を有する進行波型のアンテナである。各テーパードスロットアンテナ４の基板側辺には周期的に銅をエッチングしたコルゲート構造が形成されている。
なお図示しないが、個々のテーパードスロットアンテナ４の固定には誘電率がほぼ１の発泡性誘電体を用いている。
【００２７】
本発明の実施形態により、複数の指向性アンテナからなるセクタアンテナにおいて、各指向性アンテナが円周上に配置され、主放射方向の配置がお互いにねじれの位置となる構成であり、これにより個々の指向性アンテナ程度の大きさのセクタアンテナを実現することができるため、通信端末等でセクタアンテナを利用することが可能となる。
【００２８】
また、最も効率的に個々の指向性アンテナを近接するために、各アンテナの配置が回転対象性を有するような配置にすることで、個々の指向性アンテナ程度の大きさのセクタアンテナを実現することができる。これにより通信端末等でセクタアンテナを利用することができる。
【００２９】
また、指向性アンテナが進行波型アンテナである構成をしていることから、小型で広帯域のセクタアンテナを実現することが可能となり、通信端末等で小型で広帯域なセクタアンテナを利用することができる。
【００３０】
また、指向性アンテナがフィルム状の誘電体基板に形成された平面アンテナであり、各アンテナの給電線が同一の基板に接続されている構成としている。これにより個々の指向性アンテナが３次元的に配置されていても給電回路との接続が容易な小型のセクタアンテナが実現でき、通信端末等でセクタアンテナを利用することができる。
【００３１】
また、指向性アンテナがスロットラインのスロット幅が傾きをもって広くなる構造を有することでテーパードスロットアンテナである構成としている。これにより構造が簡単で広帯域、放射パターンの対称性が良く、利得も高い特徴を有する小型のセクタアンテナが実現でき、通信端末等でセクタアンテナを利用することが可能となる。
【００３２】
さらに、テーパードスロットアンテナの電磁波放射方向に平行な両側端の導体部分に周期的な切欠きからなるコルゲート構造を設けている。これにより構造が簡単で広帯域、放射パターンの対称性が良く、利得も高い特徴を有する小型のセクタアンテナが実現でき、通信端末等でセクタアンテナを利用することが可能となる。
【００３３】
上記実施例にあげた形状、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切にさだめることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のセクタアンテナは、複数の指向性アンテナからなるセクタアンテナにおいて、各指向性アンテナが円周上に配置され、その主放射方向の配置がお互いにねじれの位置となる構成とすることで、個々の指向性アンテナ程度の大きさのセクタアンテナを実現し、通信端末等でセクタアンテナを利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図２】本発明のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図３】本発明のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図４】従来のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図５】従来のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図６】従来のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図７】従来のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図８】従来のセクタアンテナの構成を示した図である。
【図９】従来のセクタアンテナの構成を示した図である。
【符号の説明】
１  クランクラインアンテナ
２  給電線
３  集線部
４  テーパードスロットアンテナ
【図１】
2004282628.tif 000003
【図２】
2004282628.tif 000004
【図３】
2004282628.tif 000005
【図４】
2004282628.tif 000006
【図５】
2004282628.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004282628.tif 000009
【図８】
2004282628.tif 000010
【図９】
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