(57)【要約】【課題】水平面の指向性が無指向性で、且つ複数の周波数帯域をサポートするＭＩＭＯのアンテナ装置において、放射指向特性を改善し、装置の小型化を図ること。【解決手段】アンテナ装置は、地板と、地板の一主面に所定の間隔で形成される一または複数対の第１の放射素子とを備え、地板の一主面には複数のスリットが形成され、スリットによって地板は複数に分割され、分割された地板のうちの２つに一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々が形成される。【選択図】図１
2017085513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板と、
該地板の一主面に所定の間隔で形成される一または複数対の第１の放射素子と
を備え、
前記地板の一主面には複数のスリットが形成され、該スリットによって前記地板は複数に分割され、該分割された地板のうちの２つに前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々が形成される、アンテナ装置。
【請求項２】
前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々が形成される前記２つの地板を接続するピンを有する、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記一または複数対の第１の放射素子は、モノポールアンテナであり、且つ放射する電波の波長をλとした場合、λ／４の長さを有する、請求項１又は請求項２の記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々は、放射する電波の波長をλとした場合、λ／２隔てて形成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々に対して、所定の位相差を有する信号を入力する移相制御部
を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
クロスダイポールを構成する一または複数対の第２の放射素子
を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【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】
ＬＴＥ(Long Term Evolution)規格、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)規格などの通信規格が適用される無線通信システムでは、通信品質を向上させるためマイモ(multiple-input and multiple-output: MIMO)技術が利用されている。
【０００３】
ＭＩＭＯ技術に関して、水平面の指向性がほぼ無指向性のアンテナ素子を複数組み合わせ、９０度移相器と、９０度ハイブリッド回路とを組み合わせることによって、水平面内において、指向方向が９０度ずれた２種類の双指向性パターンを１組のアンテナの端子を選択することによって実現する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８４４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信システムでは、必要に応じて水平面の指向性がほぼ無指向性のアンテナ素子を複数組み合わせて双指向性アンテナを構成し、且つ複数の周波数帯域をサポートする構成とすることが要求されている。ここで、２本のアンテナを使用するシングルバンドに対応した２ＭＩＭＯのアンテナを使用して、２つの周波数帯域をサポートする４ＭＩＭＯのアンテナを構成することを考える。
【０００６】
２ＭＩＭＯのアンテナを２個使用することによって、４ＭＩＭＯのアンテナを構成し、水平面の指向性が無指向性となるアンテナを構成することができる。さらに、その４ＭＩＭＯのアンテナを２個使用することによって、水平面の指向性が無指向性で、且つ２つの周波数帯域をサポートする４ＭＩＭＯのアンテナを構成することができる。しかし、２ＭＩＭＯのアンテナを２個使用したり、２ＭＩＭＯのアンテナを４個使用したりすると、アンテナのサイズが大きくなるとともに、美観を損ねてしまう。特に、屋内で使用する基地局に使用するアンテナは小型であるのが好ましい。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、水平面の指向性が無指向性で、且つ複数の周波数帯域をサポートするＭＩＭＯのアンテナ装置において、放射指向特性を改善し、装置の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、地板と、該地板の一主面に所定の間隔で形成される一または複数対の第１の放射素子とを備え、前記地板の一主面には複数のスリットが形成され、該スリットによって前記地板は複数に分割され、該分割された地板のうちの２つに前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々が形成される、アンテナ装置である。
（２）本発明の一態様は、上記（１）に記載のアンテナ装置において、前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々が形成される前記２つの地板を接続するピンを有する、アンテナ装置である。
【０００９】
（３）本発明の一態様は、上記（１）又は（２）に記載のアンテナ装置において、前記一または複数対の第１の放射素子は、モノポールアンテナであり、且つ放射する電波の波長をλとした場合、λ／４の長さを有する、アンテナ装置である。
（４）本発明の一態様は、上記（１）から（３）のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々は、放射する電波の波長をλとした場合、λ／２隔てて形成される、アンテナ装置である。
（５）本発明の一態様は、上記（１）から（４）のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、前記一または複数対の第１の放射素子の各一対の第１の放射素子の各々に対して、所定の位相差を有する信号を入力する移相制御部を有する、アンテナ装置である。
（６）本発明の一態様は、上記（１）から（５）のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、クロスダイポールを構成する一または複数対の第２の放射素子を有する、アンテナ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水平面の指向性が無指向性で、且つ複数の周波数帯域をサポートするＭＩＭＯのアンテナ装置において、放射指向特性を改善し、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係るアンテナ装置の外観図である。
【図２】本実施の形態に係るアンテナ装置の側面図である。
【図３】本実施の形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るアンテナ装置の移相制御回路を示す図である。
【図５】本実施の形態に係るアンテナ装置の地板に形成されるスリットの一例を示す図である。
【図６】スリットを形成しないアンテナ装置の外観図である。
【図７】スリットを形成しないアンテナ装置の放射指向特性（第１の周波数の電波を放射する場合）の一例を示す図である。
【図８】スリットを形成しないアンテナ装置の放射指向特性（第２の周波数の電波を放射する場合）の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態に係るアンテナ装置の放射指向特性（第１の周波数の電波を放射する場合）の一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態に係るアンテナ装置の放射指向特性（第２の周波数の電波を放射する場合）の一例を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係るアンテナ装置の外観図である。
【図１２】本実施の形態に係るアンテナ装置の側面図である。
【図１３】本実施の形態に係るアンテナ装置のピンを示す図である。
【図１４】本実施の形態に係るアンテナ装置の放射指向特性（第１の周波数の電波を放射する場合）の一例を示す図である。
【図１５】本実施の形態に係るアンテナ装置の放射指向特性（第２の周波数の電波を放射する場合）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られない。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
＜アンテナ装置の構成＞
図１は、本実施の形態に係るアンテナ装置の外観図を示す。アンテナ装置１００は、地板１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ）と、一対の垂直偏波素子１０４（１０４ａ、１０４ｂ）と、一対の垂直偏波素子１０６（１０６ａ、１０６ｂ）と、一対の水平偏波素子１０８（１０８ａ、１０８ｂ）と、一対の水平偏波素子１１０（１１０ａ、１１０ｂ）とを備える。図１において、１０４ｃ、１０４ｄ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０８ｃ、１１０ｃは給電点である。図１おいて、地板１０２に平行で、且つ互いに直交する方向をｘ軸およびｚ軸とし、ｘ軸およびｚ軸に垂直な方向をｙ軸とする。
【００１４】
一対の垂直偏波素子１０４および一対の水平偏波素子１０８は、金属の導体で構成され、太さが１ｍｍ−５ｍｍ程度の円柱や角柱である。一対の垂直偏波素子１０４および一対の水平偏波素子１０８からは第１の周波数（第１の波長）の電波が放射され、一対の垂直偏波素子１０６および一対の水平偏波素子１１０からは第２の周波数（第２の波長）の電波が放射される。本実施の形態に係るアンテナ装置１００では、第１の周波数の一例は２．６ＧＨｚであり、第２の周波数の一例は３．５ＧＨｚである。以下、第１の周波数を「ｆ１」によって示し、第２の周波数を「ｆ２」によって示す。また、第１の波長を「λ１」によって示し、第２の波長を「λ２」によって示す。
【００１５】
地板１０２は、誘電体で構成され、厚みが略一定である円形の基板である。地板１０２の一例は、その半径が０．４３３λ１の円形である。さらに、地板１０２には、スリットが形成され、スリットによって地板１０２が複数の領域（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ）に分割される。図１に示す例では、地板１０２ａと地板１０２ｂとの間にはスリット１０２ａｂが形成され、地板１０２ｂと地板１０２ｃとの間にはスリット１０２ｂｃが形成され、地板１０２ｃと地板１０２ｄとの間にはスリット１０２ｃｄが形成され、地板１０２ｄと地板１０２ａとの間にはスリット１０２ｄａが形成される。
【００１６】
一対の垂直偏波素子１０４（１０４ａ、１０４ｂ）の各々は、モノポールアンテナで構成され、且つ（λ１）／４の長さを有する。一対の垂直偏波素子１０４（１０４ａ、１０４ｂ）の各々は、垂直偏波素子１０４ａと、垂直偏波素子１０４ｂとを結んだ中点と、地板１０２の中心とが一致するように、地板１０２の一主面（１０２ｂ、１０２ｄ）に長手方向がｙ軸と平行になるように立てられる。本実施の形態では、垂直偏波素子１０４ａと、垂直偏波素子１０４ｂとを結んだ線分に平行な方向をｘ軸として説明を続ける。一対の垂直偏波素子１０４（１０４ａ、１０４ｂ）の各々は、後述する移相制御回路に接続される。
【００１７】
一対の垂直偏波素子１０６（１０６ａ、１０６ｂ）の各々は、モノポールアンテナで構成され、且つ（λ２）／４の長さを有する。一対の垂直偏波素子１０６（１０６ａ、１０６ｂ）の各々は、垂直偏波素子１０６ａと、垂直偏波素子１０６ｂとを結んだ中点と、地板１０２の中心とが一致し、且つ一対の垂直偏波素子１０４、および一対の垂直偏波素子１０６とが一直線になるように、地板１０２の一主面（１０２ｂ、１０２ｄ）に長手方向がｙ軸と平行になるように立てられる。一対の垂直偏波素子１０６（１０６ａ、１０６ｂ）の各々は、後述する移相制御回路に接続される。
【００１８】
一対の水平偏波素子１０８（１０８ａ、１０８ｂ）の各々は、ダイポールアンテナで構成され、且つ（λ１）／２の長さを有する。一対の水平偏波素子１０８（１０８ａ、１０８ｂ）の各々は、互いの中点で交差することによってクロスダイポールアンテナを構成する。
【００１９】
一対の水平偏波素子１１０（１１０ａ、１１０ｂ）の各々は、ダイポールアンテナで構成され、且つ（λ２）／２の長さを有する。一対の水平偏波素子１１０（１１０ａ、１１０ｂ）の各々は、互いの中点で交差することによってクロスダイポールアンテナを構成する。
【００２０】
図２は、本実施の形態に係るアンテナ装置１００の側面図を示す。図２は、図１のＺ軸方向から見たアンテナ装置１００を示す。垂直偏波素子１０４ａと垂直偏波素子１０４ｂとの間の長さは（λ１）／２であり、垂直偏波素子１０６ａと垂直偏波素子１０６ｂとの間の長さは（λ２）／２である。また、水平偏波素子１０８ｂ（１０８ａ）と地板１０２との間の長さは（λ１）／２であり、水平偏波素子１１０ｂ（１１０ａ）と地板１０２との間の長さは（λ２）／２である。本実施の形態に係るアンテナ装置１００では、水平偏波素子１０８（１０８ａ、１０８ｂ）、および水平偏波素子１１０（１１０ａ、１１０ｂ）は、ｚ軸方向から見た場合に、その中点が地板１０２の中心と一致する位置に固定される。
【００２１】
＜移相制御回路＞
図３は、本実施の形態に係るアンテナ装置１００の構成例を示す。アンテナ装置１００は、一対の垂直偏波素子１０４（１０４ａ、１０４ｂ）と接続される移相制御回路１１２と、一対の垂直偏波素子１０６（１０６ａ、１０６ｂ）と接続される移相制御回路１１４とを備える。移相制御回路１１２は、一対の垂直偏波素子１０４（１０４ａ、１０４ｂ）に、例えば０度や１８０度の位相差を与える。また、移相制御回路１１４は、一対の垂直偏波素子１０６（１０６ａ、１０６ｂ）に、例えば０度や１８０度の位相差を与える。
【００２２】
図４は、移相制御回路の一構成例を示す。
移相制御回路１１２は、入力ポート１１６と、９０°ハイブリッド１１８と、９０°移相器１２０と、２対１分配器１２２と、入力ポート１２４と、９０°ハイブリッド１２６と、９０°移相器１２８と、２対１分配器１３０とを備える。
【００２３】
９０°ハイブリッド１１８は、入力ポート１１６（ｐｏｒｔ１）に入力された信号を分岐し、入力信号に対して位相が９０°遅れたＡ信号を９０°移相器１２０へ出力するとともに、入力信号に対して位相が１８０°遅れたＢ信号を２対１分配器１３０へ出力する。
【００２４】
９０°移相器１２０は、９０°ハイブリッド１１８によって入力されるＡ信号を９０°移相し、ｐｏｒｔ１に入力された信号と同位相の信号を２対１分配器１２２へ入力する。
【００２５】
９０°ハイブリッド１２６は、入力ポート１２４（ｐｏｒｔ２）に入力された信号を分岐し、入力信号に対して位相が９０°遅れたＣ信号を２対１分配器１２２へ出力するとともに入力信号に対して位相が１８０°遅れたＤ信号を９０°移相器１２８へ出力する。
【００２６】
９０°移相器１２８は、９０°ハイブリッド１２６によって入力されるＤ信号を９０°移相し、ｐｏｒｔ２に入力された信号に対して位相が９０°遅れた信号を２対１分配器１３０へ入力する。
【００２７】
２対１分配器１２２は、９０°移相器１２０によって入力される信号と、９０°ハイブリッド１２６によって入力されるＣ信号とを使用して、垂直偏波素子１０４ａから送信する。
【００２８】
２対１分配器１３０は、９０°ハイブリッド１１８によって入力されるＢ信号と、９０°移相器１２８によって入力される信号とを使用して、垂直偏波素子１０４ｂから送信する。移相制御回路１１４は、移相制御回路１１２を適用できる。
【００２９】
＜スリット＞
図５は、アンテナ装置１００の地板１０２に形成されるスリットを示す。図５では、説明の便宜のため、一対の水平偏波素子１０８（１０８ａ、１０８ｂ）、および一対の水平偏波素子１１０（１１０ａ、１１０ｂ）は省略される。
【００３０】
スリット１０２ａｂ、スリット１０２ｂｃ、スリット１０２ｃｄ、スリット１０２ｄａの各々について、スリットの長手方向の長さを「Ｌｓｌｉｔ」で表し、スリットの短辺方向の長さを「Ｗｓｌｉｔ」で表す。上述したように、地板１０２の一例は、その半径が０．４３３λ１の円形である。この場合、スリットの長手方向の長さＬｓｌｉｔは０．２５λ１−０．４２４λ１（０．４２４λ１≧Ｌｓｌｉｔ≧０．２５λ１）であるのが好ましく、スリットの短辺方向の長さＷｓｌｉｔは０．００４λ１−０．１５λ１（０．１５λ１≧Ｗｓｌｉｔ≧０．００４λ１）であるのが好ましい。
【００３１】
＜アンテナ装置の放射指向特性＞
本実施の形態に係るアンテナ装置の放射指向特性について説明する。ここでは、地板にスリットを形成しないアンテナ装置の放射指向特性と比較した結果を示す。
【００３２】
図６は、地板にスリットを形成しないアンテナ装置２００の外観図を示す。アンテナ装置２００は、地板２０２と、一対の垂直偏波素子２０４（２０４ａ、２０４ｂ）と、一対の垂直偏波素子２０６（２０６ａ、２０６ｂ）と、一対の水平偏波素子２０８（２０８ａ、２０８ｂ）と、一対の水平偏波素子２１０（２１０ａ、２１０ｂ）とを備える。図６において、２０４ｃ、２０４ｄ、２０６ｃ、２０６ｄ、２０８ｃ、２１０ｃは給電点である。
【００３３】
一対の垂直偏波素子２０４および一対の水平偏波素子２０８からは第１の周波数（第１の波長）の電波が放射され、一対の垂直偏波素子２０６および一対の水平偏波素子２１０からは第２の周波数（第２の波長）の電波が放射される。アンテナ装置２００では、第１の周波数の一例は２．６ＧＨｚであり、第２の周波数の一例は３．５ＧＨｚである。
【００３４】
図７は、アンテナ装置２００のｘｙ面に沿う方向の放射指向特性の一例を示す。図７は、第１の周波数の電波の放射指向特性を示し、給電信号が同位相、および逆位相の各々について示す。図７によれば、給電信号が同位相である場合には放射方向がｘ軸方向であり、ヌル方向（ｙ軸方向）の利得は−２２．８８ｄＢｉである。また、給電信号が逆位相である場合には放射方向がｙ軸方向であり、ヌル方向（ｘ軸方向）の利得は−８．３６ｄＢｉである。
【００３５】
図８は、アンテナ装置２００のｘｙ面に沿う方向の放射指向特性の一例を示す。図８は、第２の周波数の電波の放射指向特性を示し、給電信号が同位相、および逆位相の各々について示す。図８によれば、給電信号が同位相である場合には放射方向がｘ方向であり、ヌル方向（ｘ軸方向）の利得は−１４．１２ｄＢｉである。また、給電信号が逆位相である場合には放射方向がｙ軸方向であり、ヌル方向（ｙ軸方向）の利得は−１１．６９ｄＢｉである。
【００３６】
本実施の形態に係るアンテナ装置１００の放射指向特性を示す。
図９は、アンテナ装置１００のｘｙ面に沿う方向の放射指向特性の一例を示す。図９は、第１の周波数の電波の放射指向特性を示し、給電信号が同位相、および逆位相の各々について示す。図９によれば、給電信号が同位相である場合には放射方向がｘ軸方向であり、ヌル方向（ｙ軸方向）の利得は−２３．８６ｄＢｉである。また、給電信号が逆位相である場合には放射方向がｙ軸方向であり、ヌル方向（ｘ軸方向）の利得は−２３.９５ｄＢｉである。
【００３７】
図１０は、アンテナ装置１００のｘｙ面に沿う方向の放射指向特性の一例を示す。図１０は、第２の周波数の電波の放射指向特性を示し、給電信号が同位相、および逆位相の各々について示す。図１０によれば、給電信号が同位相である場合には放射方向がｘ軸方向であり、ヌル方向（ｘ軸方向）の利得は−１３．１６ｄＢｉである。また、給電信号が逆位相である場合には放射方向がｙ軸方向であり、ヌル方向（ｙ軸方向）の利得は−１６．９８ｄＢｉである。
【００３８】
ヌル方向の利得の比較を表１に示す。給電信号が同位相、および逆位相の放射指向特性の各々において角度ダイバーシティの効果を上げるには、両方の放射指向特性の重なり部分を狭くするのが好ましい。このため、各放射指向特性においてヌル方向の利得を比較する。
【００３９】
【表１】
2017085513.tif 000003
【００４０】
表１によれば、本実施の形態に係るアンテナ装置１００によって放射される電波のヌル方向の利得は、アンテナ装置２００によって放射される電波のヌル方向の利得と比較して、低くなる。これによって、本実施の形態に係るアンテナ装置１００は、ｙ軸方向の放射パターンとｘ軸方向の放射パターンとの間で互いに重なる部分を少なくでき、角度ダイバーシティ方式および偏波ダイバーシティ方式を用いたＭＩＭＯの効果を向上できる。
【００４１】
本実施の形態に係るアンテナ装置によれば、同一地板上に複数対の垂直偏波素子を形成し、各対の垂直偏波素子から異なる周波数の電波を送信することできるため、異なる地板上に複数対の垂直偏波素子の各々を形成した場合と比較して、アンテナ装置の小型化を図ることができる。
【００４２】
＜第２の実施の形態＞
＜アンテナ装置＞
図１１は、本実施の形態に係るアンテナ装置の外観図を示す。本実施の形態に係るアンテナ装置３００は、上述したアンテナ装置１００において、地板１０２ｂと、地板１０２ｄとを短絡するピンを備える。
【００４３】
アンテナ装置３００は、地板３０２（３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ）と、一対の垂直偏波素子３０４（３０４ａ、３０４ｂ）と、一対の垂直偏波素子３０６（３０６ａ、３０６ｂ）と、一対の水平偏波素子３０８（３０８ａ、３０８ｂ）と、一対の水平偏波素子３１０（３１０ａ、３１０ｂ）と、ピン３１２とを備える。図１１において、３０４ｃ、３０４ｄ、３０６ｃ、３０６ｄ、３０８ｃ、３１０ｃは給電点である。図１１において、地板１０２に平行で、且つ互いに直交する方向をｘ軸およびｚ軸とし、ｘ軸およびｚ軸に垂直な方向をｙ軸とする。
【００４４】
一対の垂直偏波素子３０４および一対の水平偏波素子３０８からは第１の周波数（第１の波長）の電波が放射され、一対の垂直偏波素子３０６および一対の水平偏波素子３１０からは第２の周波数（第２の波長）の電波が放射される。本実施の形態に係るアンテナ装置１００では、第１の周波数の一例は２．６ＧＨｚであり、第２の周波数の一例は３．５ＧＨｚである。
【００４５】
地板３０２、一対の垂直偏波素子３０４（３０４ａ、３０４ｂ）、一対の垂直偏波素子３０６（３０６ａ、３０６ｂ）、一対の水平偏波素子３０８（３０８ａ、３０８ｂ）、および一対の水平偏波素子１１０（１１０ａ、１１０ｂ）は、上述したアンテナ装置１００を適用できる。また、移相制御回路についても、上述したアンテナ装置１００を適用できる。
【００４６】
図１２は、本実施の形態に係るアンテナ装置の側面を示す。図１２は、図１１のＺ軸方向から見たアンテナ装置１００を示す。
【００４７】
垂直偏波素子３０４ａと垂直偏波素子３０４ｂとの間の長さは（λ１）／２であり、垂直偏波素子３０６ａと垂直偏波素子３０６ｂとの間の長さは（λ２）／２である。また、水平偏波素子３０８ｂ（１０８ａ）と地板３０２との間の長さは（λ１）／２であり、水平偏波素子３１０ｂ（１１０ａ）と地板３０２との間の長さは（λ２）／２である。
【００４８】
＜ピンの詳細＞
図１３は、本実施の形態に係るアンテナ装置３００のピン３１２の詳細を示す。ピン３１２は、一対の垂直偏波素子３０４（３０４ａ、３０４ｂ）、および一対の垂直偏波素子３０６（３０６ａ、３０６ｂ）が形成された地板３０２ｂと、地板３０２ｄとの間を短絡する。ピン３１２のサイズの一例は、０．７ｍｍ×２．０ｍｍであり、０．５ｍｍ−１．０ｍｍ程度の厚さである。
【００４９】
＜アンテナ装置の放射指向特性＞
本実施の形態に係るアンテナ装置の放射指向特性について説明する。
【００５０】
本実施の形態に係るアンテナ装置３００の放射指向特性を示す。
図１４は、アンテナ装置３００のｘｙ面に沿う方向の放射指向特性の一例を示す。図１４は、第１の周波数の電波の放射指向特性を示し、給電信号が同位相、および逆位相の各々について示す。図１４によれば、給電信号が同位相である場合には放射方向がｘ軸方向であり、ヌル方向（ｙ軸方向）の利得は−２２．７ｄＢｉである。また、給電信号が逆位相である場合には放射方向がｙ軸方向であり、ヌル方向（ｘ軸方向）の利得は−１０．６ｄＢｉである。
【００５１】
図１５は、アンテナ装置３００のｘｙ面に沿う方向の放射指向特性の一例を示す。図１５は、第２の周波数の電波の放射指向特性を示し、給電信号が同位相、および逆位相の各々について示す。図１５によれば、給電信号が同位相である場合には放射方向がｘ軸方向であり、ヌル方向（ｘ軸方向）の利得は−１３．１ｄＢｉである。また、給電信号が逆位相である場合には放射方向がｙ軸方向であり、ヌル方向（ｙ軸方向）の利得は−１４．７ｄＢｉである。
【００５２】
ヌル方向の利得の比較を表２に示す。給電信号が同位相、および逆位相の放射指向特性の各々において角度ダイバーシティの効果を上げるには、両方の放射指向特性の重なり部分が狭くするのが好ましい。このため、各放射指向特性においてヌル方向の利得を比較する。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
表２によれば、本実施の形態に係るアンテナ装置３００によって放射される電波のヌル方向の利得は、アンテナ装置２００によって放射される電波のヌル方向の利得と比較して、低くなる。これによって、本実施の形態に係るアンテナ装置３００は、ｙ軸方向の放射パターンとｘ軸方向の放射パターンとの間で互いに重なる部分を少なくでき、角度ダイバーシティ方式および偏波ダイバーシティ方式を用いたＭＩＭＯの効果を向上できる。
【００５５】
本実施の形態に係るアンテナ装置３００によれば、同一地板上に複数対の垂直偏波素子を形成し、各対の垂直偏波素子から異なる周波数の電波を送信することできるため、異なる地板上に複数対の垂直偏波素子の各々を形成した場合と比較して、アンテナ装置の小型化を図ることができる。
【００５６】
上述した実施の形態において、垂直偏波素子および水平偏波素子の対の数は一例であり、３対以上の垂直偏波素子および水平偏波素子を使用した場合にも適用できる。また、垂直偏波素子および水平偏波素子の長さや間隔についても、放射する電波の周波数に応じて適宜変更可能である。また、上述した実施の形態においては、地板の一例として円形の場合について説明したが、円形に限らず、矩形形状であってもよい。また、上述した実施の形態においては、一対の垂直偏波素子１０４（１０４ａ、１０４ｂ）と、一対の垂直偏波素子１０６（１０６ａ、１０６ｂ）が地板の同じ面に形成される場合について説明したが、異なる面に形成されてもよい。また、上述した実施の形態においては、地板に４本のスリットを形成した場合について説明したが、４本に限らず、１−３本でもよいし、５本以上でもよい。
【００５７】
上述した実施の形態において、一対の垂直偏波素子は一対の第１の放射素子の一例であり、一対の水平偏波素子は一対の第２の放射素子の一例である。
【００５８】
本発明は特定の実施例、変形例を参照しながら説明されてきたが、各実施例、変形例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例などを理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアでまたはそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【符号の説明】
【００５９】
１００      アンテナ装置
１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ）    地板
１０４（１０４ａ、１０４ｂ）    垂直偏波素子
１０６（１０６ａ、１０６ｂ）    垂直偏波素子
１０８（１０８ａ、１０８ｂ）    水平偏波素子
１１０（１１０ａ、１１０ｂ）    水平偏波素子
１０４ｃ、１０４ｄ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０８ｃ、１１０ｃ    給電点
１１２、１１４  移相制御回路
１１６、１２４  入力ポート
１１８、１２６  ９０°ハイブリッド
１２０、１２８  ９０°移相器
１２２、１３０  ２対１分配器
２００      アンテナ装置
２０２（２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ）    地板
２０４（２０４ａ、２０４ｂ）    垂直偏波素子
２０６（２０６ａ、２０６ｂ）    垂直偏波素子
２０８（２０８ａ、２０８ｂ）    水平偏波素子
２１０（２１０ａ、２１０ｂ）    水平偏波素子
２０４ｃ、２０４ｄ、２０６ｃ、２０６ｄ、２０８ｃ、２１０ｃ    給電点
３００      アンテナ装置
３０２（３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ）    地板
３０４（３０４ａ、３０４ｂ）    垂直偏波素子
３０６（３０６ａ、３０６ｂ）    垂直偏波素子
３０８（３０８ａ、３０８ｂ）    水平偏波素子
３１０（３１０ａ、３１０ｂ）    水平偏波素子
３０４ｃ、３０４ｄ、３０６ｃ、３０６ｄ、３０８ｃ、３１０ｃ    給電点
３１２    ピン
【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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【図１５】
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