(57)【要約】【課題】半円ラジアルアンテナより更に広角特性とすることができる半楕円形状アンテナを提供する。【解決手段】半楕円形状の上部平行板２と下部平行板３とを所定の間隔を保って対向配置すると共に、その基準端部を短絡壁４により短絡して上部平行板２と下部平行板３との間にラジアル導波路５を構成する。そして、下部平行板３には、短絡壁４側の中心位置に給電ピンを設ける。上記のように半楕円形状の上部平行板２と下部平行板３とを使用することにより、水平面及び垂直面の両方において広角特性とすることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半楕円形状の上部平行板及び下部平行板を所定の間隔を保って対向配置して構成するラジアル導波路と、前記上部平行板及び下部平行板の直線端部を短絡する短絡壁と、前記下部平行板の前記短絡壁側中心部近傍に設けられる給電ピンとを具備したことを特徴とする半楕円形状アンテナ。
【請求項２】
前記上部平行板及び下部平行板の厚さを０．０１λ〜０．５λの範囲で設定することを特徴とする請求項１に記載の半楕円形状アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯で使用される広角ビームを有する半楕円形状アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯の電波をビーム状に放射するアンテナとしてホーンアンテナが一般に知られているが、このホーンアンテナは水平面の放射角度が狭いので、最近、広角ビーム特性を有する半円ラジアルアンテナが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記半円ラジアルアンテナは、半円状の上部平行板と下部平行板とを所定の間隔の間隔を保って対向配置すると共に、その基部（直線端部）を短絡壁により短絡して上部平行板と下部平行板との間に半円ラジアル導波路を構成し、上記半円ラジアル導波路に外部から給電するようにしたもので、半値幅１２０°程度の広角ビーム特性とすることができる。
【特許文献１】特開２０００−３３２５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように半円ラジアルアンテナは、広角ビーム特性が得られるものであるが、例えば無線ＬＡＮ等に使用する場合には更に広角特性のものが要求されている。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、半円ラジアルアンテナより更に広角特性とすることができる半楕円形状アンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半楕円形状アンテナは、半楕円形状の上部平行板及び下部平行板を所定の間隔を保って対向配置して構成するラジアル導波路と、前記上部平行板及び下部平行板の直線端部を短絡する短絡壁と、前記下部平行板の前記短絡壁側中心部近傍に設けられる給電ピンとを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、上部平行板及び下部平行板を半楕円形状とすることにより、半円ラジアルアンテナより更に広角特性とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。  
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係る半楕円形状アンテナ１の基本構成図を示したもので、図１は外観斜視図、図２は同断面図である。
【０００９】
図１、図２に示すように半楕円形状アンテナ１は、金属板によりほぼ半楕円形状に形成した上部平行板２と下部平行板３とを所定の間隔Ｓを保って対向配置すると共に、基準端部となる短軸側の直線端部を短絡壁４により短絡し、上部平行板２と下部平行板３との間にラジアル導波路５を構成している。すなわち、ラジアル導波路５は、基準端部が短絡壁４により短絡され、円周部が開口した状態に形成される。上部平行板２と下部平行板３との間隔Ｓは、例えば約０．２６λ（λ：波長）に設定される。また、上部平行板２及び下部平行板３は、短軸長を２ｒｘ、長軸長を２ｒｙ、厚さをＢとする。
【００１０】
そして、下部平行板３には、図２及び図３に示すように短絡壁４から一定の間隔Ｄpro例えば約０．２５λ（λ／４）離れた中心位置において、給電部を構成する給電ピン（プローブ）１１及び同軸コネクタ１２が設けられる。この同軸コネクタ１２は、下部平行板３の外部に設けられ、その中心導体が給電ピン１１としてラジアル導波路５内に突出して設けられる。上記給電ピン１１は、例えば長さＬproが約０．１７５λ、直径Ｗproが約０．０４λに設定される。上記同軸コネクタ１２には同軸ケーブルが接続され、給電ピン１１への給電が行なわれる。
【００１１】
上記のように上部平行板２及び下部平行板３を半楕円形状に形成することにより、図４に示すように広角ビーム特性とすることができる。  
図４は、上記のように構成した半楕円形状アンテナ１の放射特性を示したもので、（Ａ）は、ｘ−ｙ面（水平面）の放射パターン、（Ｂ）はｙ−ｚ面（垂直面）の放射パターンを示している。この場合、半楕円形状アンテナ１の周波数を１２．５ＧＨｚ（波長λ＝２４．０ｍｍ）とし、各部の寸法を次のように設定した。なお、上部平行板２及び下部平行板３の厚さＢを例えばλ／２００以下とし、実質的に０に近い値、すなわち無視できる程度の値とする。そして、短軸長２ｒｘを「２×０．５２λ」の固定値とし、長軸におけるｒｙの値を（ａ）０．６３λ、（ｂ）０．９４λ、（ｃ）１．４６λに変化させて放射特性を解析した。
【００１２】
Ｂ   ≒０
ｒｘ  ＝０．５２λ
ｒｙ  ＝可変
Ｓ   ＝０．２６λ
Ｌpro＝０．１７５λ
Ｗpro＝０．０４λ
Ｄpro＝０．２５λ
また、図１及び図２に示すように、上部平行板２及び下部平行板３の短絡壁４側の中心部（原点）における短軸方向をｘ軸、長軸方向をｙ軸、上記ｘ軸及びｙ軸と直交する垂直方向をｚ軸として図４の放射特性を示した。なお、ｘ軸からｙ軸方向に向かう角度をφとし、ｚ軸からｙ軸方向に向かう角度をθとしている。
【００１３】
上記半楕円形状アンテナ１は、図４の放射特性から明らかなように半楕円形状アンテナ１の長軸長２ｒｙの値を適切に選ぶことにより、ｘ−ｙ面及びｙ−ｚ面において広角ビームが得られることがわかる。例えばｒｙ＝０．９４λ（図４（ｂ））における半値幅（半電力ビーム幅）は、ｘ−ｙ面において１６４°、ｙ−ｚ面において１６６°である。このとき放射の最大方向は、ｘ−ｙ面及びｙ−ｚ面の両方の面において＋ｙ軸上から離れたところにある。例えばｘ−ｙ面では、約４５°と１３５°の方向が放射の最大方向となっている。
【００１４】
上記放射の最大方向を＋ｙ軸上にするために、本実施形態では上部平行板２及び下部平行板３に厚さＢを適切な値に設定する。図５は、上部平行板２及び下部平行板３に厚さＢの値を０．０５８λに設定した場合の放射パターンを示したもので、（ａ）はｘ−ｙ面、（ｂ）はｙ−ｚ面の特性である。また、このとき、短軸におけるｒｘの値は０．５２λ、長軸におけるｒｙの値は０．９４λである。その他の条件は、図４の場合と同じである。
【００１５】
上記のように上部平行板２及び下部平行板３に厚みを加えることによって、ビームの最大放射方向を＋ｙ軸方向とすることができた。
【００１６】
なお、上記実施形態では、上部平行板２及び下部平行板３の厚さＢを０．０５８λに設定した場合について示したが、その他、例えば０．０１〜０．５λの範囲において任意に設定することができる。
【００１７】
上記実施形態で示したように上部平行板及び下部平行板を半楕円形状とすることにより、水平面及び垂直面における放射特性を半円ラジアルアンテナより更に広角特性とすることができ、且つ構成も非常に簡単である。このため例えば無線ＬＡＮ用アンテナ等、広角特性が要求されるものに使用して大きな効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る半楕円形状アンテナの構成を示す外観斜視図である。
【図２】同実施形態における断面図である。
【図３】同実施形態における給電部分を示す図である。
【図４】同実施形態において、上部平行板及び下部平行板の厚みを実質的に０とした場合の放射特性を示す図である。
【図５】同実施形態において、上部平行板及び下部平行板の厚みを加えたときの放射特性を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…半楕円形状アンテナ、２…上部平行板、３…下部平行板、４…短絡壁、５…ラジアル導波路、１１…給電ピン、１２…同軸コネクタ。
【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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