(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信基地局用二重帯域二重偏波アンテナであって、
反射板と、
前記反射板上に形成され、全体的にＸ字形に設けられる複数のダイポールで構成され、第１の周波数帯域用２個の線形直交偏波を送信及び受信するための少なくとも一つの第１の放射素子モジュールと、
前記反射板上に前記第１の放射素子モジュールと共に設けられる少なくとも一つの第２の周波数帯域用第２の放射素子モジュールと、を含み、
前記第１の放射素子モジュール及び第２の放射素子モジュールは、前記反射板の縦方向の一軸上にその中心が位置されるように配列され、
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールの伝導性バランは、その設置範囲が前記第２の放射素子モジュールの設置範囲から外れるように、各バランの下端部が上端部に比べて前記第２の放射素子モジュールが配列される軸からさらに遠ざかるように、傾けて構成されることを特徴とする二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項２】
前記第１の放射素子モジュールは、前記Ｘ字形構造の各一端部を形成する第１、第２、第３、及び第４のダイポールで構成され、
前記第１及び第３のダイポールは、＋４５度の傾斜を有するように設置され、各々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち＋４５度の偏波を直接形成する＋４５度の電界を誘起（induce）し、
前記第２及び第４のダイポールは、−４５度の傾斜を有するように設置され、各々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち−４５度の偏波を直接形成する−４５度の電界を誘起することを特徴とする請求項１に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項３】
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールは折返しダイポール形態であることを特徴とする請求項２に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項４】
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールのうち少なくとも一部は、該当ダイポール素子の外側端部のうち少なくとも一つが折曲部分を有する折曲された折返しダイポール形態であることを特徴とする請求項２に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項５】
前記第２の放射素子モジュールは、前記第１の放射素子モジュールの前記Ｘ字形の中央位置から外れて上下側に設置されることを特徴とする請求項２に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項６】
移動通信基地局用二重帯域二重偏波アンテナであって、
反射板と、
前記反射板上に形成され、全体的にＸ字形に設けられる複数のダイポールで構成され、第１の周波数帯域用２個の線形直交偏波を送信及び受信するための少なくとも一つの第１の放射素子モジュールと、
前記反射板上に前記第１の放射素子モジュールと共に設けられる少なくとも一つの第２の周波数帯域用第２の放射素子モジュールと、を含み、
前記第２の放射素子モジュールは、前記第１の放射素子モジュールが設置される範囲内に全体的に含まれるように設置され、前記第２の放射素子モジュールは、前記第１の放射素子モジュールの前記Ｘ字形の中央位置から外れて上下側部に設置されることを特徴とする二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項７】
前記第１の放射素子モジュールは、前記Ｘ字形構造の各一端部を形成する第１、第２、第３、及び第４のダイポールで構成され、
前記第１及び第３のダイポールは、＋４５度の傾斜を有するように設置され、各々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち＋４５度の偏波を直接形成する＋４５度の電界を誘起し、
前記第２及び第４のダイポールは、−４５度の傾斜を有するように設置され、各々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち−４５度の偏波を直接形成する−４５度の電界を誘起することを特徴とする請求項６に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項８】
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールは折返しダイポール形態であることを特徴とする請求項６又は７に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項９】
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールのうち少なくとも一部は、該当ダイポール素子の外側端部のうち少なくとも一つが折曲部分を有する折曲された折返しダイポール形態であることを特徴とする請求項６又は７に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項１０】
移動通信基地局用二重帯域二重偏波アンテナであって、
反射板と、
前記反射板上に形成され、全体的に＞＞状又は＜＜状に設けられる複数のダイポールで構成され、第１の周波数帯域用の２個の線形直交偏波を送信及び受信するための少なくとも一つの第１の放射素子モジュールと、
前記反射板上に前記第１の放射素子モジュールと共に設けられる少なくとも一つの第２の周波数帯域用第２の放射素子モジュールと、を含み、
前記第１の放射素子モジュールは、前記＞＞状又は＜＜状構造の各一端部を形成する第１、第２、第３及び第４のダイポールで構成されることを特徴とする二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項１１】
前記第１の放射素子モジュール及び第２の放射素子モジュールは、前記反射板の縦方向の一軸上にその中心が位置されるように配列され、前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールの伝導性バランは、その設置範囲が前記第２の放射素子モジュールの設置範囲から外れるように、各バランの下端部が上端部に比べて前記第２の放射素子モジュールが配列される軸からさらに遠ざかるように、傾けて構成されることを特徴とする請求項１０に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項１２】
前記第１及び第３のダイポールは、＋４５度の傾斜を有するように並べて設置され、各
々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち＋４５度の偏波を直接形成する＋４５度の電界を誘起し、
前記第２及び第４のダイポールは、−４５度の傾斜を有するように並べて設置され、各々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち−４５度の偏波を直接形成する−４５度の電界を誘起することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項１３】
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールは折返しダイポール形態であることを特徴とする請求項１２に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項１４】
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールのうち少なくとも一部は、該当ダイポール素子の外側端部のうち少なくとも一つが折曲部分を有する折曲された折返しダイポール形態であることを特徴とする請求項１２に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項１５】
移動通信基地局用二重帯域二重偏波アンテナであって、
反射板と、
前記反射板上に形成され、複数のダイポールで構成され、第１の周波数帯域用の２個の線形直交偏波を送信及び受信するための少なくとも一つの第１の放射素子モジュールと、
前記反射板上に前記第１の放射素子モジュールと共に設けられる少なくとも一つの第２の周波数帯域用第２の放射素子モジュールと、を含み、
前記第１の放射素子モジュール及び第２の放射素子モジュールは、前記反射板の縦方向の一軸上にその中心が位置されるように配列され、
前記第１の放射素子モジュールの第１乃至第４のダイポールの伝導性バランは、その設置範囲が前記第２の放射素子モジュールの設置範囲から外れるように、各バランの下端部が上端部に比べて前記第２の放射素子モジュールが配列される軸からさらに遠ざかるように、傾けて構成されることを特徴とする二重帯域二重偏波アンテナ。
【請求項１６】
前記第１の放射素子モジュールは、全体的にＸ字形又は菱形に設けられる複数のダイポールで構成されることを特徴とする請求項１５に記載の二重帯域二重偏波アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信(ＰＣＳ、セルラー、ＩＭＴ-２０００など)基地局アンテナにおけるダイバシティ用二重帯域二重偏波(dual-frequency  dual-polarization)アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動通信基地局用アンテナは、フェージング現象を低減させるために空間ダイバシティ方式又は偏波ダイバシティ方式を適用して設計されている。空間ダイバシティ方式は、送信アンテナと受信アンテナを空間的に一定距離以上離隔させて設置することであって、空間的な制約が多いだけでなくコスト的な面で望ましくない。そのため、移動通信システムでは偏波ダイバシティ方式を適用して二重帯域二重偏波アンテナを一般的に使用している。
【０００３】
二重帯域二重偏波アンテナは、相互に直角に整列され、例えば垂直と水平に整列可能な２個の線形偏波を送信(又は受信)するために使用される。しかしながら、実際の適用において、このアンテナは、偏波を垂直(又は水平)に対して＋４５度と−４５度で整列させるように動作することが非常に重要である。二重帯域二重偏波アンテナは、一般的に相互に対して十分に離隔されている２個の周波数帯域で動作される。このような二重帯域二重偏波アンテナに関する一例は、Ｋａｔｈｒｅｉｎ  Ｗｅｒｋｅ  ＫＧによって先出願された韓国の特許出願第２０００-７０１０７８５号“二重偏波多重帯域アンテナ”に開示されている。
【０００４】
図１は、従来の二重帯域二重偏波アンテナアレイの一例を示す斜視図であり、上記特許出願第２０００-７０１０７８５号の開示と同様である。図１を参照すると、従来の二重帯域二重偏波アンテナは、第１の周波数帯域(より低い周波数帯域、以下“低周波帯域”と称する)用第１の放射素子モジュール１及び第２の周波数帯域(より高い周波数帯域、以下“高周波帯域”と称する)用第２の放射素子モジュール３を含む。
【０００５】
２個の放射素子モジュール１，３は導電性反射板５の前に配置され、この反射板５の形状は実質的に正方形である。給電網は反射板５の背面に位置され、これを通じて第１及び第２の放射素子モジュール１，３が各々電気的に接続される。第１の放射素子モジュールは、全体的に正方形に配置される複数のダイポール１ａを備えており、このダイポール１ａは、いわゆる平衡装置７によって反射板５又はその後に位置した板に機械的に支持され、また電気的に接触される。このとき、反射板５の両方の縁は、該当平面から適当な高さで突出されている側壁(side  wall)６を有することによって放射特性を向上させる。
【０００６】
第１の放射素子モジュール１のダイポール素子の長さはこれに対応する電磁波が該当ダイポール素子を通じて送受信されるように設定される。したがって、二重偏波アンテナでダイポール素子は直交して整列される。通常に、このダイポール素子１ａの各々は、垂直に対して(又は水平に対して)＋４５及び-４５度の角度で正確に整列され、簡略にＸ偏波アンテナと呼ばれる複偏波アンテナを形成する。
【０００７】
第２の放射素子モジュール３は、正方形ダイポール形態の第１の放射素子モジュール１の内部に、又はその外部に位置できる。このような第２の放射素子モジュール３は、正方形ダイポール形態でなく十字型ダイポール形態である。相互に直角に位置する２個のダイポール３ａは、同様に反射板５に該当平衡網（balancing  net）を介して支持され、これを通じて給電される。
【０００８】
第１及び第２の放射素子モジュール１，３は、反射板５の前方に相互に異なる距離に正確に配置されている。このとき、第２の放射素子モジュール３は、第１の放射素子モジュール１にインタリービングされて配列される。また、図１に示すように、このような第１及び第２の放射素子モジュール１，３により形成されたアンテナ装置は、垂直方向に２個が反射板５上に設置され、２個のアンテナ装置間の空間には第２の周波数帯域の付加第２の放射素子モジュール３’が設置されることができる。このような配列方式によって高い垂直利得を有するようになる。
【０００９】
このように、従来の二重帯域二重偏波アンテナアレイの一例示的な構成が可能であり、加えて二重帯域二重偏波アンテナアレイの最適化構造及びアンテナサイズの最適化、安定した特性、ビーム幅調整の容易性、及びアンテナ設計の容易性のために現在多様な研究が進行されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、より最適化した構造配列及びアンテナサイズの最適化を可能にし、安定したアンテナ特性及びより簡単な構造を有するだけでなく、アンテナのビーム幅調整の容易性及びアンテナ設計の容易性も有することができる移動通信基地局用二重帯域二重偏波アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、移動通信基地局用二重帯域二重偏波アンテナであって、反射板と、反射板上に形成され、全体的にＸ字形に設けられる複数のダイポールで構成され、第１の周波数帯域用２個の線形直交偏波を送信及び受信するための少なくとも一つの第１の放射素子モジュールと、反射板上に第１の放射素子モジュールと共に設けられる少なくとも一つの第２の周波数帯域用第２の放射素子モジュールとを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、移動通信基地局用二重帯域二重偏波アンテナであって、反射板と、反射板上に形成され、全体的に＞＞状又は＜＜状に設けられる複数のダイポールで構成され、第１の周波数帯域用の２個の線形直交偏波を送信及び受信するための少なくとも一つの第１の放射素子モジュールと、反射板上に第１の放射素子モジュールと共に設けられる少なくとも一つの第２の周波数帯域用第２の放射素子モジュールとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による二重帯域二重偏波アンテナは、より最適化した構造配列及びアンテナサイズの最適化を可能にし、安定した特性及びより簡単な構造を有し、さらにアンテナのビーム幅調整の容易性及びアンテナ設計の容易性を有する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の二重帯域二重偏波アンテナアレイの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す斜視図である。
【図３】図２のうち第１の放射素子モジュールを構成するダイポールの構成図である。
【図４】図２の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す斜視図である。
【図６】図２のうち第１の放射素子モジュールを構成するダイポールの構成図である。
【図７】図５の平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す平面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す平面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す平面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す平面図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す平面図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す平面図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態におけるビーム特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の第５の実施形態におけるビーム特性を示すグラフである。
【図１６】本発明の第７の実施形態におけるビーム特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
したがって、本発明の実施形態で示している具体的な構成素子のような特定事項は全般的な理解を助けるために提供されるだけであって、これら特定事項は、 本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、以下に説明される本発明の様々な変形及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す斜視図である。図３は、図２のうち第１の放射素子モジュールを構成するダイポールを示す構成図であり、図４は図２の平面図である。図２〜図４を参照すると、本発明の第１の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイは、反射板１５の前面に設けられる低周波帯域(例えば、８００ＭＨｚ帯域)の複数の第１の放射素子モジュール１０(参照番号１０-１、１０-２、１０-３、１０-４を総称する)及びこの第１の放射素子モジュール１０の間に適切に配置される形態で設けられる高周波帯域(例えば、２ＧＨｚ帯域)の複数の第２の放射素子モジュール２０，２２，２４で構成される。
【００１８】
これら複数の第１の放射素子モジュールのうち一つの第１の放射素子モジュールは、第１〜第４のダイポール１０-１〜１０-４で構成され得る。
【００１９】
第１の放射素子モジュール１０は、Ｘ偏波を実現するために従来の正方形構造でなく全体的に‘Ｘ’字形の構造を有する。すなわち、第１〜第４のダイポール(１０-１〜１０-４)は、各々全体‘Ｘ’字形構造の各一端部を形成する。このとき、図４に示すように、第１及び第３のダイポール１０-１，１０-３は＋４５度の偏波を形成し、第２及び第４のダイポール１０-２，１０-４は−４５度の偏波を形成する。
【００２０】
図３は、第１のダイポール１０-１の詳細構成を示す。これを参照して本発明による第１〜第４のダイポール１０-１〜１０-４の構成を説明すると、本発明による第１〜第４のダイポール１０-１〜１０-４は、折返しダイポール(folded  dipole)構造を有する。
【００２１】
折返しダイポールは、左右側端に区分され、全体長さが該当周波数に従って設計される第１及び第２のダイポール素子１０４，１０６と、第１及び第２のダイポール素子１０４，１０６を各々個別的に支持するための適切な形状の伝導性バラン(balun)１０２と、バラン１０２の長さ方向に伸張されて第１のダイポール素子１０４の内側端部と接続される給電線１１２と、第１及び第２のダイポール素子１０４，１０６の長さ方向に伸張されてこれらの外側端部を相互に接続し、ダイポール素子１０４，１０６と平行した第３のダイポール素子１０８とを含む。このとき、第１及び第２のダイポール素子１０４，１０６、バラン１０２、給電線１１２、及び第３のダイポール素子１０８は、全体的に一つの金属性平面上で一つに連結される金属パターンで設計及び製作されることができる。
【００２２】
このような折返しダイポールで給電線１１２を通じて電流が提供されると、図３に示すような矢印方向に第１及び第２のダイポール素子１０４，１０６にアンテナモード電界が形成され、第３のダイポール素子１０８には該当第１及び第２のダイポール素子１０４，１０６に形成された電界と同一の方向(図３の矢印参照）の電界が誘起（induce）される。このような折返しダイポールは、一般的なダイポールに比べてより広帯域特性とアンテナの水平ビーム幅変化の安全性を有し、簡単な給電構造を有する。
【００２３】
このような折返しダイポールを用いる本発明による第１の放射素子モジュール１０の第１〜第４のダイポール１０-１，１０-２，１０-３，１０-４で、第１及び第３のダイポール１０-１、１０-３は、＋４５度の傾斜を有するように設置され、各々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち＋４５度の偏波を配列して直接形成する＋４５度の電界を誘起する。同様に、第２及び第４のダイポール１０-２，１０-４は、−４５度の傾斜を有するように設置され、各々設置された状態によってアンテナの全体偏波のうち−４５度の偏波を配列して直接形成する−４５度の電界を誘起する。
【００２４】
一方、図２及び図４における第２の放射素子モジュール２０，２２，２４は、ＰＣＢ(Print  Circuit  Board)タイプの放射素子が構成されることを一例として示しているが、これら第２の放射素子モジュール２０，２２，２４は、図１に示した従来の第２の放射素子モジュール３を始めとして従来の一般的な高周波帯域用放射素子モジュールが適用されることができる。
【００２５】
また、図２及び図４には、例えば、第１の放射素子モジュール１０が２個所に設置され、第２の放射素子モジュールが例えば全体的にＸ字形の第１の放射素子モジュール１０の設置範囲の中央位置及び中央から上下位置に一つずつ設置され、２個所に設置された第１の放射素子モジュール１０の間に所定個数の第２の放射素子モジュールがインタリービングされて設置されることが示されている。しかしながら、これは説明の便宜のためのものであって、各第１又は第２の放射素子モジュールの総数及び各モジュール間の間隔などは特定アンテナアレイの設計によって適切に変形できることはもちろんである。基本的には、第１の放射素子モジュール１０が配置される横又は縦方向の設置中心軸に基づいて第２の放射素子モジュールが並べて配置されることができる。
【００２６】
図５は、本発明の第２の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す斜視図である。また、図６は、図５のうち第１の放射素子モジュールを構成する折返しダイポールの構成図であり、図７は図５の平面図である。図５〜図７を参照すると、本発明の第２の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイは、図２〜図４に示す第１の実施形態の構成と同様に反射板１５の前面に設けられる複数の第１の放射素子モジュール１２(参照番号１２-１，１２-２，１２-３，１２-４を総称する)及びこの第１の放射素子モジュール１２の間に適切に配置される形態で設けられる複数の第２の放射素子モジュール２０，２２，２４で構成される。
【００２７】
このとき、本発明の第２の実施形態による第１の放射素子モジュール１２の詳細構成は、第１の実施形態の構成と差がある。すなわち、図６に詳細に示すように、第１の放射素子モジュール１２を構成する第１〜第４のダイポール１２-１，１２-２，１２-３，１２-４は、第１の実施形態のような折返しダイポール形態を有するが、図４に示すように、第２の実施形態による第１〜第４のダイポール１２-１〜１２-４は、ダイポール素子の外側端部のうち少なくとも一つが折曲部分(図６のＡ部分)を有することを特徴とする。図５〜図７における第２の実施形態では、ダイポール素子の外側端部がすべて折曲された構造を有する例を示す。このとき、折曲部分は、全体ダイポール素子の長さの半分以上を超えないようにする。
【００２８】
通常のダイポール構造ではダイポール素子の外側端部に電界が強く発生して隣接したダイポール素子に影響を及ぼすが、上記折曲された構造の折返しダイポールを使用する場合には、このようにダイポール素子で隣接したダイポール素子に強い電界による影響を低減させることができる。
【００２９】
また、本発明の第１の実施形態において、図４にＢ１で表示した部分のように、第１の放射素子モジュールをＸ字形に配列する場合にＸ字形の中央で相互の距離が近くなって強いカップリングが発生し、それによって相互に異なる偏波が影響を受けるようになる。このとき、本発明の第２の実施形態で図７のＢ２で表示した部分のように、折曲された構造の折返しダイポールを使用して相互に異なる偏波の間を離隔させることによって、偏波の影響を低減することができる。
【００３０】
図８は、本発明の第３の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイの平面図である。図８を参照すると、本発明の第３の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイは、図２〜図４に示す第１の実施形態の構造に類似した折返しダイポール構造を有する第１〜第４のダイポール１０-１〜１０-４を用いて第１の放射素子モジュール１０(参照番号１０-１，１０-２，１０-３，１０-４を総称する)を構成する。このとき、第１の放射素子モジュール１０は、全体的にＸ字形の構造でなく、＞＞状又は＜＜状の構造を有する。すなわち、本発明の第３の実施形態の構造は、Ｘ字形構造の第１の実施形態における第１及び第２のダイポール１０-１，１０-２の位置が相互に変わって設置される形態であることがわかる。
【００３１】
このような構成によって、本発明の第３の実施形態による第１の放射素子モジュール１０の第１〜第４のダイポール１０-１，１０-２，１０-３，１０-４の中で、第１及び第３のダイポール１０-１，１０-３は＋４５度の傾斜で相互に並べて設置され、各々設置された状態に従ってアンテナの全体偏波のうち＋４５度の偏波を直接形成する。同様に、第２及び第４のダイポール１０-２，１０-４は、−４５度の傾斜で相互に並べて設置され、各々設置された状態に従ってアンテナの全体偏波のうち−４５度の偏波を直接形成する。
【００３２】
一方、図８は、２個所に設けられる第１の放射素子モジュール１０別に６箇所に第２の放射素子モジュールが設けられる第１の実施形態とは異なり、４個の第２の放射素子モジュール２０，２２が設置されることを示す。このように、本発明の実施形態の構造を組み合わせて、各第１又は第２の放射素子モジュールの最適化した総数及び各モジュール間の間隔を適切に調節できるなどのアンテナ設計の容易性を有することができる。
【００３３】
図９は、本発明の第４の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイの平面図である。図９を参照すると、本発明の第４の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイは、図８に示す第３の実施形態の構成と大部分同一である。このとき、本発明の第４の実施形態による第１の放射素子モジュール１２(参照番号１２-１，１２-２，１２-３，１２-４を総称する）を構成する第１〜第４のダイポール１２-１，１２-２，１２-３，１２-４）は、図５〜図７に示す本発明の第２の実施形態のように折曲された折返しダイポール構造を採用している。
【００３４】
図１０は、本発明の第５の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイを示す平面図である。図１０を参照すると、本発明の第５の実施形態によるアンテナアレイの構造は、図２〜図４に示した本発明の第１の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイの構造とほぼ同一であることがわかる。但し、８００ＭＨｚの第１の放射素子モジュール１０でＸ偏波を実現するためのそれぞれの第１〜第４のダイポール１０-１，１０-２，１０-３，１０-４の構造において、伝送性バラン１０２は、その設置範囲が中心軸に位置する２ＧＨｚ帯域の第２の放射素子モジュール２０，２２，２４の設置範囲と重なることなく、できるだけ遠く位置するように、全体第１の放射素子モジュール１０の左右側に位置するように構成する。すなわち、図１０に示すように、各バラン１０２は、該当バラン１０２の下端部が上端部に比べて第２の放射素子モジュール２０からさらに遠ざかる形態で傾けて設置される。
【００３５】
これは、第１の実施形態のように、第１の放射素子モジュール１０のバラン１０２が第２の放射素子モジュール２０，２２，２４に近く配置されている場合、２ＧＨｚ帯域のＣＰＲ(Cross-Polarization  Ratio：交差偏波比）特性が悪くなる可能性があるため、これを改善するためである。
【００３６】
このように、各バラン１０２は、その下端部が上端部に比べて第２の放射素子モジュール２０，２２，２４からさらに遠ざかる形態で傾けるように設置するが、これは、第２の放射素子モジュール２０，２２，２４のＣＰＲ特性を改善する特性を有する。このとき、各バラン１０２の構成は、上記のように第１の放射素子モジュール１０が全体的にＸ字形の構造に適用されることができるが、図１に示すように、第１の放射素子モジュールが全体的に通常の菱形構造にも適用されることができる。この場合には、正面から見るとき、バランが従来のように第１の放射素子モジュールの全体的な菱形構造の内部に該当する範囲に位置することでなく、菱形構造の外部に位置するようになる。
【００３７】
図１１は、本発明の第６の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイの平面図である。図１１を参照すると、本発明の第５の実施形態によるアンテナアレイ構造は、図５〜図７に示す本発明の第２の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイの構造とほぼ同一であることがわかる。但し、図１０に示す変形例と同様に、８００ＭＨｚの第１の放射素子モジュール１２の第１〜第４のダイポール１２-１，１２-２，１２-３，１０-４の構造では、伝導性バランをその設置範囲が第２の放射素子モジュール２０，２２，２４の設置範囲と重ならずにできるだけ遠く位置するように、全体第１の放射素子モジュール１２の左右側に位置するように構成する。
【００３８】
図１２は、本発明の第７の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイの平面図である。図１２を参照すると、本発明の第７の実施形態によるアンテナアレイは、図１０に示す第５の実施形態の構造とほぼ類似することがわかる。但し、本発明の第７の実施形態によるアンテナアレイにおいて、第１の放射素子モジュール１０と第２の放射素子モジュール２０，２２との間の相互配置構造は、第５の実施形態における配置構造と異なる。
【００３９】
すなわち、図１０に示す構造では、例えば、第１の放射素子モジュール１０が２個所に設置され、第２の放射素子モジュール２０，２２，２４が、例えば全体的にＸ字形の第１の放射素子モジュール１０の設置範囲の中央位置及び中央の上下位置に一つずつ設置される。しかしながら、図１２に示すように、第７の実施形態によるアンテナアレイ構造では、第１の放射素子モジュール１０のＸ字形の中央位置には第２の放射素子モジュール２０，２２が設置されずに、１個の第１の放射素子モジュール１０の設置範囲の中でＸ字形の中央位置から外れた上下側に第２の放射素子モジュール２０(図１２では２０-１，２０-２）が一つずつ設置される。
【００４０】
加えて、２個所に設けられる第１の放射素子モジュール１０間の空間には第２の放射素子モジュールの配置間隔を一定に維持するための付加第２の放射素子モジュール２１が設置されることができる。
【００４１】
このように、第１の放射素子モジュール１０と第２の放射素子モジュール２０，２２，２１との間の相互配置構造を設定することは、第１の放射素子モジュール１０のＸ字形の中央位置に第２の放射素子モジュールが設置された場合と比較してＣＰＲ特性に悪影響を与える要因を一層減少させるので、ＣＰＲ特性をより向上させるようになる。
【００４２】
図１３は、本発明の第８の実施形態による二重帯域二重偏波アンテナアレイの平面図である。図１３を参照すると、本発明の第８の実施形態によるアンテナアレイは、図１０に示す第５の実施形態の構造と類似することがわかる。但し、図１２に示す第７の実施形態と同様に、第１の放射素子モジュール１０のＸ字形の中央位置には第２の放射素子モジュール２２，２４が設置されず、１個の第１の放射素子モジュール１０の設置範囲の中でＸ字形の中央位置から外れて上下側に第２の放射素子モジュール２０(図１２では２０-１，２０-２）が一つずつ設置される。
【００４３】
また、図１３に示す第８の実施形態でも、図１２に示す第７の実施形態と同様に、２個所に設けられる第１の放射素子モジュール１２の間の空間に第２の放射素子モジュールの配置間隔を一定に維持するための付加第２の放射素子モジュール２１が設置される。
【００４４】
図１４は本発明の第１の実施形態におけるビーム特性を示すグラフであり、図１５は図１０に示す第５の実施形態におけるビーム特性を示すグラフである。図１４及び図１５を参照すると、第５の実施形態は、第１の実施形態に比べて、ＣＰＲ特性が０度では１６.３ｄＢから２１.４ｄＢへ、＋６０度では８.１ｄＢから１１.８ｄＢへ、−６０度では５.７ｄＢから１０.６ｄＢへ測定されることから全体的に改善されることがわかる。
【００４５】
また、図１６は、図１２に示す本発明の第７の実施形態におけるビーム特性を示すグラフである。第７の実施形態は、第５の実施形態と比較すると、ＣＰＲ特性が０度では２１.４ｄＢから２５.３ｄＢへ、＋６０度では１１.８ｄＢから１３.６ｄＢへ、−６０度では１０.６ｄＢから１４.３ｄＢへ測定されることから、全体的に一層改善されることがわかる。
【００４６】
以上、本発明の一実施形態による二重帯域二重偏波アンテナが構成されることができる。なお、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。例えば、上記の説明では、図１０及び図１１で各々第１及び第２の実施形態の変形例を示したが、同一の変形が図８及び図９に示す第３及び第４の実施形態でも適用されることができる。すなわち、図８及び図９に示す第１の放射素子モジュールにも、バランが第２の放射素子モジュールの設置位置とできるだけ遠く設置されるように全体第１の放射素子モジュールの左右側に設置されることができる。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【符号の説明】
【００４７】
１０-１   第１のダイポール
１０-２   第２のダイポール
１０-３   第３のダイポール
１０-４   第４のダイポール
１５      反射板
２０      第２の放射素子モジュール
２２      第２の放射素子モジュール
２４      第２の放射素子モジュール
【図１】
0005312598.tif 000002
【図２】
0005312598.tif 000003
【図３】
0005312598.tif 000004
【図４】
0005312598.tif 000005
【図５】
0005312598.tif 000006
【図６】
0005312598.tif 000007
【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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【図１５】
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【図１６】
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