(57)【要約】【課題】円偏波アンテナの提供。【解決手段】本発明の円偏波アンテナは、特に円偏波信号を送受信可能且つＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具えた円偏波アンテナである。それは、複数の偏光アンテナユニット、信号分配器、及び偏光アンテナユニット及び信号分配器にそれぞれ電気接続した信号整合ユニットを含む。その内、円偏波アンテナが送信状態である時、電気信号は順序に基づいて信号分配器及び信号整合ユニットによって偏光アンテナユニットに到達、更に円偏波信号形式に変換されて外界に送信される。円偏波アンテナが受信状態である時は、偏光アンテナユニットが円偏波信号を受信、並びにそれを電気信号形式に変換、更にこの信号整合ユニットによって信号分配器に伝送される。【選択図】図３
2007129682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光アンテナユニット、信号分配器、信号整合ユニットを含む円偏波アンテナは、
円偏波信号を送受信する複数の偏光アンテナユニットと、
電気信号を分配する信号分配器と、
偏光アンテナユニット及び信号分配器にそれぞれ電気接続する信号整合ユニットから構成され、
そのうち、円偏波アンテナが送信状態である場合、その信号分配器は、電気信号を信号整合ユニットにより偏光アンテナユニットに伝送、それら偏光アンテナユニットは、電気信号を円偏波信号に変換且つ送信、円偏波アンテナが受信状態である場合、偏光アンテナユニットは円偏波信号を受信、並びにその円偏波信号を電気信号に変換、電気信号は信号整合ユニットにより信号分配器に伝送されることを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項２】
偏光アンテナユニット数は４であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項３】
各偏光アンテナユニットの形状は正方形であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項４】
各偏光アンテナユニットの最低一つの角は切り離すことを特徴とする請求項３記載の円偏波アンテナ。
【請求項５】
信号整合ユニットは環状導線であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項６】
その環状導線の両端は、信号分配器にそれぞれ電気接続されることを特徴とする請求項５記載の円偏波アンテナ。
【請求項７】
信号整合ユニットは正方形電導板であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項８】
正方形電導板の一端には、信号分配器に電気接続した長い棒状の導線を突設することを特徴とする請求項７記載の円偏波アンテナ。
【請求項９】
偏光アンテナユニットは、ＦＲ−４材質のマイクロ波基板に載せることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項１０】
信号整合ユニットは、ＦＲ−４材質のマイクロ波基板に載せることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項１１】
信号分配器は、同軸ケーブルに電気接続することを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項１２】
円偏波信号の周波数範囲は、５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚであることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円偏波アンテナに関するものであり、特に円偏波信号を受送信可能、且つＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える円偏波アンテナである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の応用領域（例えば携帯電話や基地局間の通信）において、移動体通信端末（例えば携帯電話）がいかなる状態（ユーザーが水平地もしくは垂直地で持つ等）であろうと、移動体通信端末は固定端末（例えば基地局）からの信号を完全に受信しなければならない故、一般には円偏波（ＣＰ： ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）信号が使用される。現在使用されている円偏波アンテナは全て、単一偏光アンテナユニットが使用される構造で、これは図１に示すとおりである。この内、偏光アンテナユニット１１は、信号整合機能を有する電導体１１１に電気接続し、電導体１１１は更に信号分配器（未図示）に電気接続する。また、偏光アンテナユニット１１に円偏波信号送受信を可能にする為、偏光アンテナユニット１１の二つの相対する角を切り離し、これは所謂"面取り作業"と呼ばれる。偏光アンテナユニットの角を切り離す方式で形成された円偏波アンテナユニットは、それが構成する円偏波アンテナの帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）が比較的狭く、且つその帯域幅は実際の必要に応じての調節が不可能である。また、円偏波アンテナの利得（ｇａｉｎ）もかなり制限され、よって、円偏波アンテナユニットは現在の移動体通信モジュール（携帯電話のアンテナモジュール等）の厳しい性能要求に符号しない。
【０００３】
また、従来のＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える偏光アンテナは、前述の単一偏光アンテナユニットしかない円偏波アンテナと比較すると以下の長所が見られる。（１）その利得（ｇａｉｎ）は、前述の単一偏光アンテナユニットしか具えない円偏波アンテナより良好である。（２）組み立てられる各偏光アンテナユニット間の相対位置を調節する方法を利用して、それが送信する偏光信号の指向性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）を改善且つ帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）の分布状況を調節する。
【０００４】
図２は、従来のＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造の偏光アンテナの見取図である。それは、アース基板１５及びその上表面に位置する四つの偏光アンテナユニット１２１、１２２、１２３、１２４を具える。これら偏光アンテナユニット１２１、１２２、１２３、１２４は全て、基板下表面に位置し信号整合機能のある正方形電導体１３に電気結合し、正方形電導体１３は、電導体１４によって信号分配器（未図示）に電気接続される。この偏光アンテナが送信状態である場合、信号分配器（未図示）は、電気信号を順序に基づいて電導体１４及び正方形電導体１３によって、この四つの偏光アンテナユニット１２１、１２２、１２３、１２４内に伝送する。続いて、この四つの偏光アンテナユニット１２１、１２２、１２３、１２４は、この電気信号を一つの直線偏光（ＬＰ： ｌｉｎｅａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）の無線信号に変換、並びに外界へ送信する。また、偏光アンテナが受信状態である場合、この四つの偏光アンテナユニット１２１、１２２、１２３、１２４は、外界から直線偏光の無線信号を受信、且つ電気信号に変換する。続いて、電気信号は、順序に基づいて正方形電導体１３及び電導体１４により信号分配器（未図示）に伝送される。
【０００５】
しかしながら、前述のＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える偏光アンテナは、前述各種長所を具えているが、直線偏光（ＬＰ： ｌｉｎｅａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）の無線信号を送受信できるのみで、円偏波アンテナの無線信号の送受信は不可能である。よって、ＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える偏光アンテナもまた、携帯電話もしくはいかなる移動体通信装置のアンテナモジュール内に応用することはできない。
【０００６】
上述したとおり、業界では、送受信可能な円偏波信号、且つＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える円偏波アンテナが必要で、これにより携帯電話もしくは任意の移動体通信装置アンテナモジュールの効果を向上させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の円偏波アンテナは、複数の円偏波信号を送受信する偏光アンテナユニット、電気信号を分配する信号分配器、偏光アンテナユニット及び信号分配器にそれぞれ電気接続する信号整合ユニットを含む。その内、円偏波アンテナが送信状態である時、信号分配器は、この電気信号を信号整合ユニットによって偏光アンテナユニットに伝送、偏光アンテナユニットは電気信号を円偏波信号に変換して、これを送信する。円偏波アンテナが受信状態である時は、偏光アンテナユニットは円偏波信号を受信、並びに円偏波信号を電気信号に変換、この電気信号は、信号整合ユニットによって信号分配器に伝送される。
【０００８】
これにより、本発明の円偏波アンテナは、円偏波信号を送受信、且つその利得（ｇａｉｎ）は、従来の単一偏光アンテナユニットしか具えない円偏波アンテナより優れ、並びに、それはＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える偏光アンテナと同様の、例えば利得（ｇａｉｎ）が比較的高い等の長所を持つ。また、本発明円偏波アンテナの偏光アンテナユニット間の相対位置を調節、及び、信号整合ユニットを各偏光アンテナユニットの位置（結合点の位置）に電気接続することにより、本発明の円偏波アンテナは、その送信する円偏波信号の指向性を更に高め、且つ、操作可能な帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）範囲、即ち、軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−ｄＢ帯域幅と反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）の１０−ｄＢ帯域幅を増加させる。
【０００９】
本発明の円偏波アンテナは、４つの偏光アンテナユニットを具える。本発明の円偏波アンテナは、任意形状の偏光アンテナユニットを具え、その形状の良好例は、正方形もしくは長方形である。本発明の円偏波アンテナの偏光アンテナユニットの角は、任意処理を行うことができ、その良好例は、少なくとも一つの角に面取り処理を行う。本発明の円偏波アンテナの信号整合ユニットは、任意形状の導体を具え、その良好例は環状導線、矩形環状導線もしくは正方形電導板である。本発明の円偏波アンテナの偏光アンテナユニットは、任意材質によって構成された印刷回路板に載せられ、その良好例は、ＦＲ−４材質のマイクロ波基板、Ｄｕｒｏｉｄ材質のマイクロ波基板もしくはテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）材質のマイクロ波基板である。本発明の円偏波アンテナの信号整合ユニットは、任意材質により構成される印刷回路板に載せられ、その良好例は、ＦＲ−４材質のマイクロ波基板、Ｄｕｒｏｉｄ材質のマイクロ波基板もしくはテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）材質のマイクロ波基板である。本発明円偏波アンテナの信号分配器は、任意種類の信号線に電気接続可能で、その良好例は、同軸ケーブルもしくは銅線である。本発明の円偏波アンテナは、任意の周波数範囲の円偏波信号を送受信可能であり、その周波数範囲の良好例は、５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、偏光アンテナユニット、信号分配器、信号整合ユニットを含む円偏波アンテナは、
円偏波信号を送受信する複数の偏光アンテナユニットと、
電気信号を分配する信号分配器と、
偏光アンテナユニット及び信号分配器にそれぞれ電気接続する信号整合ユニットから構成され、
その内、円偏波アンテナが送信状態である場合、その信号分配器は、電気信号を信号整合ユニットにより偏光アンテナユニットに伝送、それら偏光アンテナユニットは、電気信号を円偏波信号に変換且つ送信、円偏波アンテナが受信状態である場合、偏光アンテナユニットは円偏波信号を受信、並びにその円偏波信号を電気信号に変換、電気信号は信号整合ユニットにより信号分配器に伝送されることを特徴とする円偏波アンテナとしている。
請求項２の発明は、偏光アンテナユニット数は４であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
請求項３の発明は、各偏光アンテナユニットの形状は正方形であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
請求項４の発明は、各偏光アンテナユニットの最低一つの角は切り離すことを特徴とする請求項３記載の円偏波アンテナとしている。
請求項５の発明は、信号整合ユニットは環状導線であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
請求項６の発明は、その環状導線の両端は、信号分配器にそれぞれ電気接続されることを特徴とする請求項５記載の円偏波アンテナとしている。
請求項７の発明は、信号整合ユニットは正方形電導板であることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
請求項８の発明は、正方形電導板の一端には、信号分配器に電気接続した長い棒状の導線を突設することを特徴とする請求項７記載の円偏波アンテナとしている。
請求項９の発明は、偏光アンテナユニットは、ＦＲ−４材質のマイクロ波基板に載せることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
請求項１０の発明は、信号整合ユニットは、ＦＲ−４材質のマイクロ波基板に載せることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
請求項１１の発明は、信号分配器は、同軸ケーブルに電気接続することを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
請求項１２の発明は、円偏波信号の周波数範囲は、５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚであることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナとしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の円偏波アンテナは、円偏波信号を送受信可能、且つその利得（ｇａｉｎ）は、従来の単一偏光アンテナユニット構造のみを具える円偏波アンテナより良好、並びに、ＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える偏光アンテナと同様の長所、例えば利得（ｇａｉｎ）が比較的高い等の効果を持つ。また、本発明に関する円偏波アンテナの偏光アンテナユニット間の相対位置を調節、且つ信号整合ユニットを各偏光アンテナユニットの結合点位置に電気接続することにより、帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を増加させる。更に、送信される円偏波信号の指向性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）を向上させることができ、並びに、例えば、軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−dB帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）と反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）の１０−ｄB帯域幅のような操作可能な帯域幅範囲を増加させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図３に、本発明の第１実施例に関する、円偏波アンテナの立体見取図を示す。その内、偏光アンテナユニット２１１、２１２、２１３、２１４ は、第一基板２２の上表面２２１にそれぞれ位置し、環状電導体２３は、第二基板２４の上表面２４１に位置する。また、環状電導体２３の両端、即ち第一電導端２３１及び第二電導端２３２は、変換ジョイント２５にそれぞれ電気接続し、変換ジョイント２５に電気接続した同軸ケーブル（未図示）は、電気信号を信号処理ユニット（未図示）に伝送、更なるデータ処理をする。
【００１３】
本発明第１実施例の円偏波アンテナを組み立てる場合は、まず、第一基板２２を第二基板２４に重ね置く。二つの厚さはどちらも１．６ｍｍで、且つＦＲ−４材質である。次に、第一基板２２及び第二基板２４を長さと幅がどちらも５．０ｃｍであるアース板（未図示）表面に一緒に置く。この時、偏光アンテナユニット２１１、２１２、２１３、２１４は、それぞれ結合点２３３、２３４、２３５、２３６によって環状電導体２３に電気接続し、これは図４に示すとおりである。
【００１４】
図４は、本発明第１実施例の円偏波アンテナが作動状態である場合の見取図を示す。この図は、第二基板２４から第一基板２２方向に見た見取図である。図形の簡略化の為、前述の第一基板２２及び第二基板２４は、図中にはどちらも示されていない。この図は、本発明第１実施例の円偏波アンテナの偏光アンテナユニット２１１、２１２、２１３、２１４ と環状電導体２３間の相対関係を示しているだけでなく、本発明第１実施例の円偏波アンテナの効果に関する二つの係数、即ち、尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）と偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）を定義している。また、本発明における第１実施例の円偏波アンテナの効果は、それが送信する信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−ｄＢ帯域幅と、その反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）の１０−ｄＢ帯域幅によって示されている。
【００１５】
図４に示すとおり、本発明第１実施例の円偏波アンテナが具える四つの偏光アンテナユニット２１１、２１２、２１３、２１４の長さと幅は、それぞれ１２ｍｍと１１ｍｍで、ほぼ正方形である。また、それらの形状がほぼ正方形である故、各偏光アンテナユニットは全て、二つの縮退状態（ｄｅｇｅｎｅｒａｔｅ  ｓｔａｔｅ）を提供可能であり、よって、本発明第１実施例の円偏波アンテナは、円偏波信号を送受信できる。各偏光アンテナユニットと隣接する偏光アンテナユニットの間隔は７ｍｍである。
【００１６】
また、環状電導体２３の幅は１．５ｍｍで、且つ結合点２３５と結合点２３３間の長さは１３ｍｍで、また、結合点２３５と結合点２３６間の長さは１４ｍｍである。前述各結合点が各偏光アンテナユニット表面にそれぞれ位置する箇所（即ち最良の結合位置）は、探針結合参考設計（ｐｒｏｂｅ−ｆｅｅｄ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｄｅｓｉｇｎ）方式を使って、まず、概ね位置を決定、ソフト検証の繰り返すテスト（ｔｒｙ  ａｎｄ  ｅｒｒｏｒ）プログラムによって、前述各結合点の各偏光アンテナユニット表面に位置する最良結合位置が示される。
【００１７】
表１には、図４に示した本発明第１実施例の円偏波アンテナが送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）とその反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）が尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（l）の増加に従い変化する状況を示す。
【表１】
2007129682.tif 000003
【００１８】
表１から、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が５ｍｍである場合の最良仕事率（ｏｐｔｉｍｕｍ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ） が５．３ＧＨｚであることが簡単に見て取れる。一般に言えば、尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が比較的長い時、即ち、環状電導体２３の全体長さが長い時、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナは、軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）範囲内の中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）が低い。しかしながら、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの尾長（l）を調節した場合、反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）帯域幅範囲内の中心周波数には、顕著な変化は見られない。その上、特定の尾長（l） である場合、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）帯域幅内の中心周波数もわずかであるが変化する。よって、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナは、尾長（１）の長さ調節、もしくは、それに組み合わせた偏光アンテナユニットとの間隔（ｓｐａｃｉｎｇ）調節方式によって、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）帯域幅範囲内にある中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）と、反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）範囲内にある中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、ほぼ同じになる。
【００１９】
図５は、図４に示す本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が６ｍｍである場合、それが送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）が偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）の長さの増加に従い、変化する見取図である。図４は、同様の状況下、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）が偏移距離（ｄ）長さの増加に従って変化する見取図である。その内、偏移距離（ｄ）は、０．１２ｍｍから徐々に０．７２ｍｍまで増加する。
【００２０】
図５及び図６において、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ） 長さがどうであれ、その反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ） の１０−ｄＢ帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）は、送信する信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−ｄＢ帯域幅より広い。また、二つの帯域幅は、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナが予定する作動周波数帯より広く、即ち周波数の範囲は、５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚの米国Ｕ−ＮＩＩ周波数帯（Ｕ−ＮＩＩ  ｂａｎｄ）である。よって、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナは、予定の作動周波数帯において円偏波信号を送受信する。
【００２１】
図７は、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの立体見取図である。その内、偏光アンテナユニット５１１、５１２、５１３、５１４は、第一基板５２の上表面５２１にそれぞれ位置し、環状電導体５３は、第二基板５４の上表面５４１に位置する。また、環状電導体５３の両端、即ち第一電導端５３１及び第二電導端５３２は、それぞれ変換ジョイント５５に電気接続される。変換ジョイント５５に電気接続される同軸ケーブル（未図示）は、電気信号を信号処理ユニット（未図示）に伝送し、更なるデータ処理を行う。
【００２２】
本発明第２実施例に関する円偏波アンテナを組み立てる場合、まず第一基板５２を第二基板５４に重ね置く。二つの厚みはどちらとも１．６ｍｍで、且つＦＲ−４材質である。次に、更に第一基板５２及び第二基板５４は、長さと幅が５．０cmのアース板（未図示）表面に一緒に置き、この時、偏光アンテナユニット５１１、５１２、５１３、５１４は、結合点５３３、５３４、５３５、５３６によりそれぞれ環状電導体５３に電気接続され、これは図８に示すとおりである。
【００２３】
図８は、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナが作動状態の見取図である。この図は、第二基板５４から第一基板５２方向に見た見取図である。図形の簡略化の為、前述の第一基板５２及び第二基板５４は、図中に示されていない。この図は、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの偏光アンテナユニット５１１、５１２、５１３、５１４と環状電導体５３間の相対関係を示しただけでなく、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの効果に関する二つの係数を定義しており、それは即ち、尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）と偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）である。本発明において、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの効果は、送信される信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−ｄＢ帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）と反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）の１０−ｄＢ帯域幅により示されているる。
【００２４】
図８に示すとおり、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナが具える四つの偏光アンテナユニット５１１、５１２、５１３、５１４の長さと幅はそれぞれ１２ｍｍと１１ｍｍであり、ほぼ正方形である。それらの形状が正方形に近い形状であり、辺の長さが本発明第２実施例に関する円偏波アンテナに送受信使用予定される円偏波信号波長の半分で、各偏光アンテナユニットは、二つの縮退状態（ｄｅｇｅｎｅｒａｔｅ  ｓｔａｔｅ）を提供可能、即ち、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナは、円偏波信号を送受信可能である。各偏光アンテナユニットは、隣接する偏光アンテナユニットとの間隔が７ｍｍである。
【００２５】
また、環状電導体５３の幅は１．５ｍｍ、且つ結合点５３５と結合点５３３間の間隔は２３ｍｍ、また結合点５３５と結合点５３６間の間隔は２２ｍｍである故、全環状電導体５３の長さは、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナが送受信する円偏波信号波長の約４倍である。
【００２６】
この他、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの各偏光アンテナユニット間の間隔は、前述本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの各偏光アンテナユニット間の間隔より広い故、偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（d）の調節可能範囲もまた本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）の調節可能範囲より広い。よって、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの効果、例えば、送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−ｄＢ帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ） と反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）の１０−ｄＢ帯域幅もまた、本発明第１実施例に関する円偏波アンテナより良好である。
【００２７】
表２は、図８に示す本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）が０である場合、それが送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）とその反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）は、尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）の増加に従い、変化する状況を示している。
【表２】
2007129682.tif 000004
【００２８】
表２から、容易に見て取れるのは、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が６ｍｍである場合、最良仕事率（ｏｐｔｉｍｕｍ  ｆｒｑｕｅｎｃｙ）は約５．３ＧＨｚである。
【００２９】
図９は、図８に示す本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が６ｍｍである場合、それが送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）は、その偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）長さの増加に従い変化する見取図である。図１０は、同様の状況下、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）は、その偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）長さの増加に伴い変化する見取図である。その内、偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）は、１．４５ｍｍから徐々に３．４５ｍｍまで増加する。
【００３０】
図９及び図１０において見られるのは、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（d） 長さがどうであれ、反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）１０−ｄＢ帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）は、それが送信する信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−dB帯域幅より広い。また、二つの帯域幅は、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナが予定する作動周波数帯、即ち周波数範囲より広く、５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚの米国Ｕ−ＮＩＩ周波数帯（Ｕ−ＮＩＩ  ｂａｎｄ）である。よって、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナは、予定する作動周波数帯において円偏波信号を送受信可能である。
【００３１】
また、図９及び図１０に示すとおり、偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）が３．４５ｍｍである場合、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナは、二つの共振周波数（ｒｅｓｏｎａｎｔ  ｆｒｑｕｅｎｃｙ）を具え、それぞれ、５．３ＧＨｚ及び５．８５ＧＨｚである。二つの周波数範囲において、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナは、同様の反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）を有し、且つ、それが送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）もまた最低である。よって、本発明第２実施例に関する円偏波アンテナは、この二つの周波数範囲の円偏波信号を同時に送信する。
【００３２】
図１１は、本発明第３実施例に関する円偏波アンテナが作動状態である場合の見取図であり、この図は、アース基板８４表面に位置する偏光アンテナユニット８１１、８１２、８１３、８１４と電導板８２間の相対関係を示す。これらの偏光アンテナユニット８１１、８１２、８１３、８１４は、ほぼ正方形であり、且つこれらの間に位置する電導板８２に電気接続する。電導板８２は、信号整合機能を持ち、並びに電導体８３によって信号分配器（未図示）に電気接続される。また、本発明第３実施例に関する円偏波アンテナの偏光アンテナユニット８１１、８１２、８１３、８１４は、面取り処理によって、各偏光アンテナユニットの二つの相対する角を切り落とす。
【００３３】
面取り処理したこれらの偏光アンテナユニット８１１、８１２、８１３、８１４は、二つの縮退状態（ｄｅｇｅｎｅｒａｔｅ  ｓｔａｔｅ） を提供する故、偏光アンテナユニット８１１、８１２、８１３、８１４を有する本発明第３実施例に関する円偏波アンテナは、円偏波信号を送受信できる。実際のテスト後、本発明第３実施例に関する円偏波アンテナが作動する場合は、操作帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）の中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ  ｆｒｑｕｅｎｃｙ）は約１２ＧＨｚである。また、前述の本発明第１実施例に関する円偏波アンテナ及び本発明第２実施例に関する円偏波アンテナとを比較すると、それが送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−dB帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）と反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）の１０−ｄＢ帯域幅の方が狭いが、従来の単一偏光アンテナユニットを有する構造の偏光アンテナが送信する円偏波信号の軸比率の３−ｄＢ帯域幅とその反射損失の１０−ｄＢ帯域幅より広いことが顕著に見て取れる。
【００３４】
よって、本発明の円偏波アンテナは、円偏波信号を送受信可能、且つその利得（ｇａｉｎ）は、従来の単一偏光アンテナユニット構造のみを具える円偏波アンテナより良好、並びに、ＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える偏光アンテナと同様の長所、例えば利得（ｇａｉｎ）が比較的高い等の長所を持つ。また、本発明に関する円偏波アンテナの偏光アンテナユニット間の相対位置を調節、且つ信号整合ユニットを各偏光アンテナユニットの結合点位置に電気接続することにより、帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を増加させ、結合点位置は、本発明第１実施例において、比較的小さい環の４つの角に位置する箇所を選択し、これは図４に示すとおりである。また、本発明第２実施例において、結合点は、比較的大きな輪の四つ角位置にそれぞれ位置し、これは図８に示すとおりである。その内、図４の結合点２３３と図８の結合点５３３の相対位置は、偏光アンテナユニット２１１もしくは偏光アンテナユニット５１１の中心点に対してほぼ対称となる。また、この中心対象の現象は、（２３４，５３４）、（２３５，５３５）、（２３６，５３６）の各組み合わせにおける、二つの結合点の位置と関係する偏光アンテナユニット中心点間の関係にも適用される。
【００３５】
本発明の円偏波アンテナは、送信される円偏波信号の指向性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）を更に一歩向上させることができ、並びに、例えば、軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）の３−dB帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ） と反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）の１０−ｄＢ帯域幅のような操作可能な帯域幅範囲を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来品に関する単一偏光アンテナユニット構造を使用した円偏波アンテナの見取図である。
【図２】従来品に関するＱＵＡＤ−ＥＭＣユニット構造を具える偏光アンテナの見取図である。
【図３】本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの立体見取図である。
【図４】本発明第１実施例に関する円偏波アンテナが作動状態時の見取図である。
【図５】図４に示す本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が６ｍｍの場合、送信される円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）は偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）の長さの増加に伴い変化することを示した見取図である。
【図６】図４に示す本発明第１実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が６ｍｍである場合、送信される円偏波信号の反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）がその偏移距離（ｄ） の長さの増加に伴い変化することを示した見取図である。
【図７】本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの立体見取図である。
【図８】本発明第２実施例に関する円偏波アンテナが作動状態である場合の見取である。
【図９】図８が示す本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が６ｍｍである場合、それが送信する円偏波信号の軸比率（ａｘｉａｌ  ｒａｔｉｏ）は、その偏移距離（ｏｆｆｓｅｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｄ）の長さの増加に伴い変化することを示した見取図である。
【図１０】図８に示す図８が示す本発明第２実施例に関する円偏波アンテナの尾長（ｔａｉｌ  ｌｅｎｇｔｈ）（１）が６ｍｍである場合、それが送信する円偏波信号の反射損失（ｒｅｔｕｒｎ  ｌｏｓｓ）は、その偏移距離（ｄ）の長さの増加に伴い変化することを示した見取図である。
【図１１】本発明第３実施例に関する円偏波アンテナが作動状態である場合の見取図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１  偏光アンテナユニット
１１１  電導体
１２１、１２２、１２３、１２４、５１１、５１２、５１３、５１４  偏光アンテナユニット
１３  正方形電導体
１４  電導体
１５  アース基板
２１１、２１２、２１３、２１４、８１１、８１２、８１３、８１４  偏光アンテナユニット
２２  第一基板
２２１  上表面
２３  環状電導体
２３１  第一電導端
２３２  第二電導端
２３３、２３４、２３５、２３６、５３３、５３４、５３５、５３６  結合点
２４  第二基板
２４１  上表面
２５  変換ジョイント
５２  第一基板
５２１  上表面
５３  環状電導体
５３１  電導端
５３２  第二電導端
５４  第二基板
５４１  上表面
５５  変換ジョイント
８２  電導板
８３  電導体
８４  アース基板
【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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