(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励振素子と、
スイッチング素子を有し、前記励振素子における電気的な中心と給電点とを結ぶ線分である基準線を通って前記励振素子に直交する平面に対して互いに反対側に位置し、前記励振素子から定められた方向に定められた距離だけ離隔して位置する少なくとも一対の非励振素子と、
いずれかの面が前記励振素子および前記少なくとも一対の非励振素子と対向する接地面と、
前記接地面に対して前記励振素子および前記少なくとも一対の非励振素子と反対側に、前記接地面から定められた距離だけ離隔して位置し、前記接地面とは絶縁された状態で前記スイッチング素子に電気的に接続される制御線と、
を備え、
前記非励振素子は線状導体であって、前記非励振素子の長手方向と前記基準線とは平行であるとみなせ、
前記非励振素子は前記接地面に電気的に接続され、前記非励振素子の電気長は、前記制御線を介して前記スイッチング素子に印加されるバイアス電圧に応じて変化する、
アンテナ装置。
【請求項２】
二対の前記非励振素子を備え、
前記二対の非励振素子の内、２つの前記非励振素子は長手方向に同一直線上にあるとみなせ、他の２つの前記非励振素子は長手方向に他の同一直線上にあるとみなせる、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
四対の非励振素子を備え、
前記励振素子は第１の給電点および第２の給電点を有し、
前記励振素子における電気的な中心と前記第１の給電点とを結ぶ線分である第１の基準線と、前記励振素子における電気的な中心と前記第２の給電点とを結ぶ線分である第２の基準線とは直交し、
前記四対の非励振素子の内、二対の前記非励振素子は、前記第１の基準線を通って前記励振素子に直交する第１の平面に対して互いに反対側に位置し、該二対の非励振素子の長手方向と前記第１の基準線とは平行であるとみなせ、該二対の非励振素子の内、２つの前記非励振素子は長手方向に同一直線上にあるとみなせ、該二対の非励振素子の内、他の２つの前記非励振素子は長手方向に他の同一直線上にあるとみなせ、
前記四対の非励振素子の内、他の二対の前記非励振素子は、前記第２の基準線を通って前記励振素子に直交する第２の平面に対して互いに反対側に位置し、該他の二対の非励振素子の長手方向と前記第２の基準線とは平行であるとみなせ、該他の二対の非励振素子の内、２つの前記非励振素子は長手方向に同一直線上にあるとみなせ、該他の二対の非励振素子の内、他の２つの前記非励振素子は長手方向に他の同一直線上にあるとみなせる、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記非励振素子はそれぞれ、
矩形状であって、長手方向の長さが、前記アンテナ装置の動作周波数における共振長より短い長片素子と、
矩形状であって、長手方向の長さが前記長片素子より短い短片素子と、
を備え、
前記長片素子の長手方向の長さと、前記短片素子の長手方向の長さの合計は、前記共振長より長く、
前記スイッチング素子は、前記長片素子と前記短片素子の間に設けられ、前記制御線を介して第１のバイアス電圧が印加された場合には、前記長辺素子と前記短辺素子とを電気的に接続し、前記制御線を介して第２のバイアス電圧が印加された場合には、前記長辺素子と前記短辺素子とを電気的に遮断する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記非励振素子のそれぞれは少なくとも２つの前記短片素子を有し、
少なくとも１つの前記短片素子の長手方向は、前記長片素子の長手方向と直交し、
該少なくとも１つの短辺素子は、前記長片素子に対して前記励振素子と反対側に位置する、
請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記制御線に対して前記接地面と反対側に、定められた距離だけ離隔して位置し、透磁率が閾値以上である部材で形成されるシールド面をさらに備える請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のアンテナ装置を複数備えるアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ、無線通信機器等において用いられるアンテナには、微弱な電波でも送受信を可能とする高利得性、および、広い角度範囲内での探知または通信を可能とする広覆域特性が求められる。しかしながら、アンテナの高利得化と広覆域化とは、相反するものであり、両立させることは困難である。
【０００３】
アンテナの高利得化のため、アンテナ装置の指向性を調節する技術が開発されている。特許文献１および２に開示されるアンテナ装置は、励振素子の周囲に配置された複数の非励振素子を有し、各非励振素子にはダイオード等のスイッチング素子が設けられ、スイッチング素子のオンオフの切り替えにより非励振素子の動作を変化させることで、指向性が調節される。所望の方向に向かうように指向性を調節することで、アンテナ装置の高利得化が可能になる。なお指向性を調節する際には、励振素子にて励振した高周波信号が非励振素子に設けられたスイッチング素子のオンオフの切り替えを行うための制御線、およびグランド線に漏洩し、制御線およびグランド線から再放射されることを抑制する必要がある。またアンテナの広覆域化のためには、指向性を二次元的に調節できることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００９／０５０８８３号
【特許文献２】特開２０１２−１２０１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されるアレーアンテナ装置では、制御線およびグランド線に高周波阻止用のインダクタを多数設けることで、制御線およびグランド線から高周波信号が再放射されることを抑制する。しかしながら、アンテナの動作周波数が高くなり、インダクタの自己共振周波数に近づくと、良好なインダクタンス特性を得ることが困難になり、アンテナの指向性が所望の特性から劣化する可能性がある。また励振素子ごとに多数のインダクタを実装することは煩雑であり、コストの増加および製造性の悪化などの課題が生じる。
【０００６】
また特許文献１に開示されるアレーアンテナ装置は、励振素子の両側にのみ一対の非励振素子を設けているため、指向性を一次元的に調節することしかできない。特許文献２に開示されるアンテナ装置では、矩形状の励振素子の４辺のそれぞれと平行に非励振素子が設けられ、非励振素子に設けられるスイッチのオンオフによって非励振素子の電気長を変化させることで、指向性を二次元的に調節することができる。しかしながら、該アンテナ装置においては、二対の非励振素子の内、一対の非励振素子については、非励振素子の偏波と励振素子の偏波が合致しないため、偏波効率が悪化し、交差偏波レベルが上昇するという課題がある。すなわち、指向性を二次元的に調節する場合に、一方の方向では放射特性が劣化するという課題がある。
【０００７】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、交差偏波成分の増加を抑制しながらアンテナの指向性の調節の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るアンテナ装置は、励振素子と、少なくとも一対の非励振素子と、接地面と、制御線とを備える。少なくとも一対の非励振素子は、スイッチング素子を有し、励振素子における電気的な中心と給電点とを結ぶ線分である基準線を通って励振素子に直交する平面に対して互いに反対側に位置し、励振素子から定められた方向に定められた距離だけ離隔して位置する。接地面は、いずれかの面が励振素子および少なくとも一対の非励振素子と対向する。制御線は、接地面に対して励振素子および少なくとも一対の非励振素子と反対側に、接地面から定められた距離だけ離隔して位置し、接地面とは絶縁された状態でスイッチング素子に電気的に接続される。非励振素子は線状導体であって、非励振素子の長手方向と基準線とは平行であるとみなせる。非励振素子は接地面に電気的に接続され、非励振素子の電気長は、制御線を介してスイッチング素子に印加されるバイアス電圧に応じて変化する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接地面に対して、励振素子および励振素子から定められた方向に定められた距離だけ離隔して位置する少なくとも一対の非励振素子と反対側に、定められた距離だけ離隔した位置に制御線を設けることで、交差偏波成分の増加を抑制しながらアンテナの指向性の調節の精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の平面図である。
【図２】実施の形態１に係るアンテナ装置の断面図である。
【図３】実施の形態１に係るアンテナ装置の接地面を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るアンテナ装置の底面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の平面図である。
【図６】実施の形態２に係るアンテナ装置の断面図である。
【図７】実施の形態２に係るアンテナ装置の接地面を示す図である。
【図８】実施の形態２に係るアンテナ装置の底面図である。
【図９】実施の形態２に係るアンテナ装置の他の構成例を示す平面図である。
【図１０】実施の形態２に係るアンテナ装置の他の構成例を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の他の構成例を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係るアレーアンテナを示す平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係るアレーアンテナの他の構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の平面図である。アンテナ装置１は、指向性の調節が可能な平面アンテナである。アンテナ装置１は、図１に示す第１層、後述する接地面を有する第２層、および後述する制御線が設けられた第３層で構成される。第１層と第２層、および第２層と第３層は誘電体１０で隔てられている。図１に示す面は、アンテナ装置１の放射面である。誘電体１０の表面に励振素子１１および一対の非励振素子１３ａ，１３ｂが設けられている。非励振素子１３ａ，１３ｂが有するスイッチング素子を切り替えることで非励振素子１３ａ，１３ｂの電気長が変化し、アンテナ装置１の指向性を調節することが可能となる。スイッチング素子は、任意である。
【００１３】
励振素子１１の給電点１２は、図１において点Ｂに示す励振素子１１の電気的な中心から、離隔した位置に設けられる。図１の例では、給電点１２から励振素子１１の電気的な中心へ向かう方向をＹ軸方向とする。図１に示すアンテナ装置１の放射面においてＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。励振素子１１における電気的な中心と給電点１２を結ぶ線分である基準線を通って励振素子１１に直交する平面が励振素子１１の偏波面である。図１において、基準線を一点鎖線で示す。励振素子１１の形状は、矩形に限られず、多角形または円形などの任意の形状である。非励振素子１３ａ，１３ｂは、基準線を通って励振素子１１に直交する平面に対して互いに反対側に位置し、励振素子１１から定められた方向に定められた距離だけ離隔して位置する。非励振素子１３ａ，１３ｂは、例えば、励振素子１１までの最短距離が、アンテナ装置１の動作波長の１／５〜１／３程度となる位置に設けられる。
【００１４】
励振素子１１と非励振素子１３ａ，１３ｂは同一平面に設けられてもよいし、異なる平面に設けられてもよい。図１の例では、励振素子１１および非励振素子１３ａ，１３ｂは同一平面上に位置する。非励振素子１３ａ，１３ｂはそれぞれ、励振素子１１からＸ軸の負方向および正方向に離隔した位置に、励振素子１１を挟むように設けられる。非励振素子１３ａ，１３ｂは、線状導体であって、非励振素子１３ａ，１３ｂの長手方向と基準線とは平行であるとみなせる。図１の例では、基準線、非励振素子１３ａ，１３ｂのそれぞれの長手方向はＹ軸に平行である。
【００１５】
非励振素子１３ａ，１３ｂの構造は同じであるから、非励振素子１３ａの構造について説明する。図１の例では、非励振素子１３ａは、矩形状の、長片素子１３０ａおよび短片素子１３１ａ，１３２ａで構成される。長片素子１３０ａと短片素子１３１ａ，１３２ａのそれぞれとの間に、スイッチング素子としてダイオード１３３ａ，１３４ａが設けられる。ダイオード１３３ａ，１３４ａのアノードが長片素子１３０ａに接続され、ダイオード１３３ａ，１３４ａのカソードはそれぞれ短片素子１３１ａ，１３２ａに接続される。長片素子１３０ａの長手方向の長さは、アンテナ装置１の動作周波数における共振長より短い。共振長は、アンテナ装置１の動作周波数において共振が生じる場合の非励振素子１３ａの電気長である。短片素子１３１ａ，１３２ａのそれぞれの長手方向の長さは、長片素子１３０ａの長手方向の長さより短い。長片素子１３０ａの長手方向の長さと、短片素子１３１ａ，１３２ａのそれぞれの長手方向の長さの合計は、該共振長より長い。非励振素子１３ａが備える短片素子の数は２つに限られない。
【００１６】
図２は、実施の形態１に係るアンテナ装置の断面図である。図２は、図１に示すアンテナ装置１のＡ−Ａ線の断面図である。長片素子１３０ａは、スルーホール導体１３５ａを介して制御線３１ａに電気的に接続される。短片素子１３１ａ，１３２ａはそれぞれ、スルーホール導体１３６ａ，１３７ａを介して接地面２０に電気的に接続される。スルーホール導体１３５ａは、誘電体１０に設けられた貫通孔の内周面にめっき等の手段により導体を形成した、第１層から第３層までを接続する、層間接続部である。スルーホール導体１３６ａ，１３７ａは、第１層と第２層の間の誘電体１０に設けられた貫通孔の内周面にめっき等の手段により導体を形成した、第１層と第２層を接続する、層間接続部である。
【００１７】
なお制御線３１ａと長片素子１３０ａの接続手段はスルーホール導体１３５ａに限られず、制御線３１ａが接地面２０とは絶縁された状態で長片素子１３０ａに電気的に接続される任意の接続手段を用いることができる。例えば、スルーホール導体１３５ａ，１３６ａ，１３７ａの代わりに、貫通孔の内部に金属材料を充填して形成された導体を用いてもよい。同様に、長片素子１３０ｂは、スルーホール導体１３５ｂを介して後述する制御線３１ｂに電気的に接続される。短片素子１３１ｂ，１３２ｂはそれぞれ、スルーホール導体１３６ｂ，１３７ｂを介して接地面２０に電気的に接続される。
【００１８】
図３は、実施の形態１に係るアンテナ装置の接地面を示す図である。接地面２０には、孔２２，２３ａ，２３ｂが設けられている。給電ピン２１は、孔２２を通って給電点１２に接続される。スルーホール導体１３５ａは、孔２３ａを通って長片素子１３０ａと制御線３１ａとを接続する。スルーホール導体１３５ｂは、孔２３ｂを通って長片素子１３０ｂと後述する制御線３１ｂとを接続する。給電ピン２１およびスルーホール導体１３５ａ，１３５ｂは、接地面２０と絶縁されている。
【００１９】
図４は、実施の形態１に係るアンテナ装置の底面図である。アンテナ装置１の底面には、制御線３１ａ，３１ｂが設けられている。制御線３１ａ，３１ｂには、図示しない、バイアス電圧を印加するために設けられた直流電源装置の端子が接続され、該直流電源装置の接地端子は接地面２０に接続される。制御線３１ａは、孔２３ａによって、接地面２０と絶縁した状態で、スルーホール導体１３５ａを介して非励振素子１３ａに接続される。
【００２０】
アンテナ装置１の動作について説明する。励振素子１１には、給電ピン２１を介して、高周波信号が給電される。制御線３１ａを介して、第１のバイアス電圧である順バイアス電圧がダイオード１３３ａ，１３４ａに印加されると、ダイオード１３３ａ，１３４ａはオンになり、長辺素子１３０ａと短片素子１３１ａ，１３２ａとが短絡される。そのため、非励振素子１３ａの電気長は、共振長より長くなり、非励振素子１３ａは反射器として動作する。上述のような制御を行うことで、アンテナ装置１のビーム方向をＸ軸正方向に移動させることができる。
【００２１】
制御線３１ａを介して、第２のバイアス電圧である逆バイアス電圧がダイオード１３３ａ，１３４ａに印加されると、ダイオード１３３ａ，１３４ａはオフになる。そのため、非励振素子１３ａの電気長は、共振長より短くなり、非励振素子１３ａは導波器として動作する。上述のような制御を行うことで、アンテナ装置１のビーム方向をＸ軸負方向に移動させることができる。
【００２２】
非励振素子１３ａ，１３ｂがそれぞれ備えるダイオード１３３ａ，１３４ａ，１３３ｂ，１３４ｂのオンオフを切り替えることで、アンテナ装置１の指向性を調節することが可能になる。実施の形態１に係るアンテナ装置１においては、制御線３１ａ，３１ｂが、接地面２０に対して、励振素子１１および非励振素子１３ａ，１３ｂの反対側に位置するため、励振素子１１で励振した高周波信号が制御線３１ａ，３１ｂに電磁界結合することを抑制することができる。また電磁界結合された高周波信号が制御線３１ａ，３１ｂから再放射されても、制御線３１ａ，３１ｂは接地面２０に対して励振素子１１の反対側に位置するため、アンテナ装置１の指向性への影響を低減することができる。非励振素子１３ａ，１３ｂの構造は同じであり、非励振素子１３ａ，１３ｂの長手方向は励振素子１１の偏波面と平行であるから、励振素子１１の偏波方向と非励振素子１３ａ，１３ｂの偏波方向とが一致する。すなわち、アンテナ装置１においては、交差偏波成分の増加を抑制しながら、指向性を調節することが可能である。
【００２３】
以上説明した通り、実施の形態１に係るアンテナ装置１によれば、交差偏波成分の増加を抑制しながらアンテナの指向性の調節の精度を向上させることが可能となる。
【００２４】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の平面図である。実施の形態２に係るアンテナ装置１は、二対の非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを備える。非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの構造は互いに同じである。非励振素子１３ａ，１３ｃは、長手方向に同一直線上にあるとみなせ、非励振素子１３ｂ，１３ｄは、長手方向に他の同一直線上にあるとみなせる。実施の形態１と同様に、非励振素子１３ａ，１３ｂはそれぞれ、励振素子１１からＸ軸の負方向および正方向に離隔した位置に、励振素子１１を挟むように設けられる。非励振素子１３ｃ，１３ｄはそれぞれ、励振素子１１からＸ軸の負方向および正方向に離隔した位置に、励振素子１１を挟むように設けられる。
【００２５】
図６は、実施の形態２に係るアンテナ装置の断面図である。図６は、図５に示すアンテナ装置１のＣ−Ｃ線の断面図である。長片素子１３０ａが制御線３１ａに電気的に接続され、短片素子１３１ａ，１３２ａはそれぞれ接地面２０に電気的に接続される。同様に、長片素子１３０ｃは、スルーホール導体１３５ｃを介して制御線３１ｃに電気的に接続され、短片素子１３１ｃ，１３２ｃはそれぞれ接地面２０にスルーホール導体１３６ｃ，１３７ｃを介して電気的に接続される。また長片素子１３０ｂは、スルーホール導体１３５ｂを介して制御線３１ｂに電気的に接続され、短片素子１３１ｂ，１３２ｂはそれぞれスルーホール導体１３６ｂ，１３７ｂを介して接地面２０に電気的に接続される。長片素子１３０ｄは、スルーホール導体１３５ｄを介して制御線３１ｄに電気的に接続され、短片素子１３１ｄ，１３２ｄはそれぞれスルーホール導体１３６ｄ，１３７ｄを介して接地面２０に接続される。
【００２６】
図７は、実施の形態２に係るアンテナ装置の接地面を示す図である。接地面２０には、孔２２，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが設けられている。孔２２によって、給電点１２に接続される給電ピン２１は、接地面２０と絶縁されている。孔２３ａによって、スルーホール導体１３５ａは、接地面２０と絶縁され、孔２３ｂによって、スルーホール導体１３５ｂは、接地面２０と絶縁され、孔２３ｃによって、スルーホール導体１３５ｃは、接地面２０と絶縁され、孔２３ｄによって、スルーホール導体１３５ｄは、接地面２０と絶縁されている。
【００２７】
図８は、実施の形態２に係るアンテナ装置の底面図である。アンテナ装置１の底面には、制御線３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが設けられている。制御線３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄには、図示しない、バイアス電圧を印加するために設けられた直流電源装置の端子がそれぞれ接続され、該直流電源装置の接地端子は接地面２０に接続される。
【００２８】
アンテナ装置１の動作について説明する。制御線３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに接続される直流電源装置の端子は独立して制御することが可能である。制御線３１ａを介して、第１のバイアス電圧である順バイアス電圧がダイオード１３３ａ，１３４ａに印加され、制御線３１ｂを介して、第１のバイアス電圧である順バイアス電圧がダイオード１３３ｂ，１３４ｂに印加されると、ダイオード１３３ａ，１３４ａ，１３３ｂ，１３４ｂはオンになり、長片素子１３０ａと短片素子１３１ａ，１３２ａが短絡され、長片素子１３０ｂと短片素子１３１ｂ，１３２ｂが短絡される。すなわち、非励振素子１３ａ，１３ｂは反射器として動作する。一方、制御線３１ｃを介して、第２のバイアス電圧である逆バイアス電圧がダイオード１３３ｃ，１３４ｃに印加され、制御線３１ｄを介して、第２のバイアス電圧である逆バイアス電圧がダイオード１３３ｄ，１３４ｄに印加されると、ダイオード１３３ｃ，１３４ｃ，１３３ｄ，１３４ｄはオフになる。すなわち、非励振素子１３ｃ，１３ｄは導波器として動作する。上述のような制御を行うことで、Ｙ軸負方向にアンテナ装置１のビーム方向を移動させることが可能になる。
【００２９】
また制御線３１ａを介して、第１のバイアス電圧である順バイアス電圧がダイオード１３３ａ，１３４ａに印加され、制御線３１ｃを介して、第１のバイアス電圧である順バイアス電圧がダイオード１３３ｃ，１３４ｃに印加されると、ダイオード１３３ａ，１３４ａ，１３３ｃ，１３４ｃはオンになり、長片素子１３０ａと短片素子１３１ａ，１３２ａが短絡され、長片素子１３０ｃと短片素子１３１ｃ，１３２ｃが短絡される。すなわち、非励振素子１３ａ，１３ｃは反射器として動作する。一方、制御線３１ｂを介して、第２のバイアス電圧である逆バイアス電圧がダイオード１３３ｂ，１３４ｂに印加され、制御線３１ｄを介して、第２のバイアス電圧である逆バイアス電圧がダイオード１３３ｄ，１３４ｄに印加されると、ダイオード１３３ｂ，１３４ｂ，１３３ｄ，１３４ｄはオフになる。すなわち、非励振素子１３ｂ，１３ｄは導波器として動作する。上述のような制御を行うことで、Ｘ軸正方向にアンテナ装置１のビーム方向を移動させることが可能になる。
【００３０】
上述のように制御線３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに印加されるバイアス電圧を独立して制御することで、アンテナ装置１の指向性を二次元的に調節することが可能となる。非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの構造は同じであり、非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの長手方向は励振素子１１の偏波面と平行であるから、励振素子１１の偏波方向と非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの偏波方向は一致する。すなわち、アンテナ装置１においては、交差偏波成分の増加を抑制しながら、指向性を二次元的に調節することが可能である。
【００３１】
図９は、実施の形態２に係るアンテナ装置の他の構成例を示す平面図である。図９の例では、非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがそれぞれ有する短片素子１３２ａ，１３２ｂ，１３１ｃ，１３１ｄのそれぞれの長手方向は、長片素子１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄのそれぞれの長手方向と直交し、短片素子１３２ａ，１３２ｂ，１３１ｃ，１３１ｄのそれぞれは、長片素子１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄのそれぞれに対して、励振素子１１と反対側に位置する。
【００３２】
図１０は、実施の形態２に係るアンテナ装置の他の構成例を示す平面図である。図１０の例では、非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがそれぞれ有する短片素子１３１ａ，１３２ａ，１３１ｂ，１３２ｂ，１３１ｃ，１３２ｃ，１３１ｄ，１３２ｄのそれぞれの長手方向は、長片素子１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄのそれぞれの長手方向と直交し、短片素子１３１ａ，１３２ａ，１３１ｂ，１３２ｂ，１３１ｃ，１３２ｃ，１３１ｄ，１３２ｄのそれぞれは、長片素子１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄのそれぞれに対して、励振素子１１と反対側に位置する。
【００３３】
図９および図１０に示すように非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを構成することで、非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを図５の例よりも互いに近づけて配置することが可能となり、アンテナ装置１の設計の自由度が向上する。図９および図１０の例では、非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの形状が互いに異なるため、励振素子１１の偏波方向と非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ偏波方向にずれが生じる可能性がある。しかし、主たる放射箇所である長片素子１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄの形状は同じであるため、偏波方向のずれがアンテナ装置１の指向性に与える影響は小さい。
【００３４】
以上説明した通り、実施の形態２に係るアンテナ装置１によれば、交差偏波成分の増加を抑制しながらアンテナの指向性の調節の精度を向上させることが可能となる。
【００３５】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の平面図である。実施の形態３に係るアンテナ装置１は、四対の非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを備える。励振素子１１は、第１の給電点１２ａおよび第２の給電点１２ｂを有する。励振素子１１における電気的な中心と第１の給電点１２ａを結ぶ線分である第１の基準線と、励振素子１１における電気的な中心と第２の給電点１２ｂを結ぶ線分である第２の基準線とは直交する。図１１において、第１の基準線を一点鎖線で示し、第２の基準線を二点鎖線で示す。
【００３６】
四対の非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの構造は同じである。二対の非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの配置は、実施の形態２と同様である。他の二対の非励振素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの配置は、二対の非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを９０度回転させたものと同じである。非励振素子１４ａ，１４ｂは、長手方向に同一直線上にあるとみなせ、非励振素子１４ｃ，１４ｄは、長手方向に他の同一直線上にあるとみなせる。非励振素子１４ａ，１４ｃはそれぞれ、励振素子１１からＹ軸の正方向および負方向に離隔した位置に、励振素子１１を挟むように設けられる。また非励振素子１４ｂ，１４ｄはそれぞれ、励振素子１１からＹ軸の正方向および負方向に離隔した位置に、励振素子１１を挟むように設けられる。
【００３７】
図１１の例では、非励振素子１３ａが有する長片素子１３０ａと、非励振素子１４ａが有する長片素子１４０ａとが直交し、共にスルーホール導体１３５ａを介して、制御線３１ａに電気的に接続される。同様に、長片素子１３０ｂ，１４０ｂは直交し、共にスルーホール導体１３５ｂを介して制御線３１ｂに電気的に接続され、長片素子１３０ｃ，１４０ｃは直交し、共にスルーホール導体１３５ｃを介して制御線３１ｃに電気的に接続され、長片素子１３０ｄ，１４０ｄは直交し、共にスルーホール導体１３５ｄを介して制御線３１ｄに電気的に接続される。
【００３８】
図１１に示すように第１の給電点１２ａおよび第２の給電点１２ｂを設けることで、アンテナ装置１は、互いに直交する２つの偏波を有する電波を送受信することが可能となる。また図１１に示すように四対の非励振素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを設けることで、第１の給電点１２ａおよび第２の給電点１２ｂのそれぞれに対応して、アンテナ装置１の指向性を二次元的に調節することが可能となる。
【００３９】
図９および図１０に示すように、例えば、短片素子１３２ａ，１３２ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１４２ａ，１４１ｂ，１４２ｃ，１４１ｄのそれぞれの長手方向が長片素子１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄのそれぞれに直交するように配置してもよい。
【００４０】
以上説明した通り、実施の形態３に係るアンテナ装置１によれば、互いに直交する２つの偏波を有する電波の送受信を行う際にも、アンテナ装置１の指向性を二次元的に調節することが可能となる。
【００４１】
本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。図１２は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の他の構成例を示す断面図である。図１２に示すアンテナ装置１は、第３層からＺ軸負方向に定められた距離だけ離隔した位置に第４層としてシールド面４０を備える。シールド面４０は透磁率が閾値以上である部材で形成される。閾値は、制御線３１ａ，３１ｂからの再放射がアンテナ装置１の指向性に与える影響をどの程度抑制すべきかに応じて任意に定めることができる。
【００４２】
図１３は、本発明の実施の形態に係るアレーアンテナを示す平面図である。図１３に示すアレーアンテナ２においては、４つの実施の形態２に係るアンテナ装置１がＸ軸方向に並べて設けられている。図１４は、本発明の実施の形態に係るアレーアンテナの他の構成例を示す平面図である。図１４に示すアレーアンテナ２においては、４つの実施の形態２に係るアンテナ装置１が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に２つずつ並べて設けられている。図１３および図１４に示すアレーアンテナ２の各給電点１２に、増幅器や移相器などで構成される送受信装置を接続することで、アクティブフェーズドアレーアンテナを構成することが可能となる。該移相器に適切に位相を設定することで、覆域内でビーム走査することが可能となる。ビーム走査方向にあわせて、アンテナ装置１の指向性を二次元的に調節することで、より高い利得を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１  アンテナ装置、２  アレーアンテナ、１０  誘電体、１１  励振素子、１２，１２ａ，１２ｂ  給電点、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  非励振素子、２０  接地面、２１  給電ピン、２２，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  孔、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ  制御線、４０  シールド面、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ、１４０ｄ  長片素子、１３１ａ，１３２ａ，１３１ｂ，１３２ｂ，１３１ｃ，１３２ｃ，１３１ｄ，１３２ｄ，１４１ａ，１４２ａ，１４１ｂ，１４２ｂ，１４１ｃ，１４２ｃ，１４１ｄ，１４２ｄ  短片素子、１３３ａ，１３４ａ，１３３ｂ，１３４ｂ，１３３ｃ，１３４ｃ，１３３ｄ，１３４ｄ，１４３ａ，１４４ａ，１４３ｂ，１４４ｂ，１４３ｃ，１４４ｃ，１４３ｄ，１４４ｄ  ダイオード、１３５ａ，１３６ａ，１３７ａ，１３５ｂ，１３６ｂ，１３７ｂ，１３５ｃ，１３６ｃ，１３７ｃ，１３５ｄ，１３６ｄ，１３７ｄ，１４６ａ，１４７ａ，１４６ｂ，１４７ｂ，１４６ｃ，１４７ｃ，１４６ｄ，１４７ｄ  スルーホール導体。
【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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