(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
比誘電率εｎが周波数分散特性を有する誘電体材料からなる誘電体基板と、
上記誘電体基板の第１主面に形成されたグランド導体と、
上記誘電体基板の第２主面に形成された一辺の長さをＬ（Ｌ＝λ／２  但し、λは通信周波数帯域信号の波長）とした正方形からなる複数の放射導体と、
上記誘電体基板を貫通して形成され、上記グランド導体と上記放射導体とを接続する複数の給電線とを備え、
上記誘電体基板は、上記比誘電率εｎが、
２Ｌ＝ｃ／（ｆ１×√ε１）＝ｃ／（ｆ２×√ε２）＝ｃ／（ｆ３×√ε３）・・・＝ｃ／（ｆｎ×√εｎ）（但し、通信周波数ｆｎ（ｎ≧２）、光速ｃ）
となる周波数分散特性を有する誘電体材料からなり、複数の通信周波数に対して等価利得を得るようにしたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記各放射導体は、上記誘電体基板の第２主面にアレィ状に配置して設けることによって、異なる方向から送信された複数の通信周波数帯域信号を同時に受信するアダプティブアレィアンテナを構成することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
比誘電率εｎが周波数分散特性を有する誘電体材料からなる誘電体基板と、上記誘電体基板の第１主面に形成されたグランド導体と、上記誘電体基板の第２主面に形成された一辺の長さをＬ（Ｌ＝λ／２  但し、λは通信周波数帯域信号の波長）とした正方形からなりアレィ状に配置された複数の放射導体と、上記誘電体基板を貫通して形成されて上記グランド導体と上記放射導体とを接続する複数の給電線とを備え、上記誘電体基板が、その比誘電率εｎを２Ｌ＝ｃ／（ｆ１×√ε１）＝ｃ／（ｆ２×√ε２）＝ｃ／（ｆ３×√ε３）・・・＝ｃ／（ｆｎ×√εｎ）（但し、通信周波数ｆｎ（ｎ≧２）、光速ｃ）となる周波数分散特性を有する誘電体材料からなり、複数の通信周波数に対して等価利得を得るようにした複数の平面アンテナと、
上記各平面アンテナによりそれぞれ受信した複数の通信周波数帯域信号及び／又は送信する複数の通信周波数帯域信号を周波数帯域毎にそれぞれ分配して処理する複数の周波数信号処理部と、
上記各周波数信号処理部からの出力を処理する複数の出力部及び／又は上記各周波数信号処理部への入力を処理する複数の入力部と、
上記各部の動作を制御するシステム制御部とを備え、
通信周波数帯域を異にする複数の無線通信システムに共用されることを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の周波数に対して等価利得を得るアンテナ装置及びこのアンテナ装置を搭載することにより周波数帯域を異にする複数の無線通信システムにも適用される無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システム、例えば携帯電話システムにおいては、近年驚異的な普及とともに通話サービスばかりでなく電子メール等の文字情報の伝送サービスが行われるようになっている。携帯電話システムにおいては、例えば着信メロディのダウンロードサービス或いはキャラクタ配信サービス等が好評を博しており、さらに電子商取引、楽音配給等の種々の新たなサービスの展開が図られている。携帯電話システムにおいては、様々な形態の情報をより多く高速かつ高品質で伝送する種々の対応が図られており、将来的には高品質の動画情報もリアルタイムに送受信可能とされるようになる。
【０００３】
携帯電話システムにおいては、国内でも例えば高速化等の対応に伴う新たなシステムとして、ＩＭＴ−２０００（International  Mobile  Telecommunication-2000）に準拠したサービスの開始が予定されている。同システムにおいては、新たな周波数帯域（２Ｇｈｚ帯）が割り当てられ、伝送スピードが既存方式の６４ｋビット／秒に対して、当面３８４ｋビット／秒のサービス提供が可能となる。携帯電話システムにおいては、新たな周波数帯域においても、各種の情報信号を受信可能とする機器を必要とする。
【０００４】
無線通信システムにおいては、それぞれについて使用周波数帯域が定められており、限られた周波数帯域を有効に利用することが必要である。無線通信システムにおいては、使用機器が所望の電波のみを受信して妨害となる他の電波を受信しないように構成されることによって、多くの機器が有効に使用することを可能とすることが必要である。無線通信システムにおいては、例えば使用機器に、図６乃至図８に示すアダプティブアレィアンテナ装置１００を搭載することによってその対応が図られる。
【０００５】
アダプティブアレィアンテナ装置１００は、図６に示すように、空間的に配置される複数のアンテナ素子１０１と、各アンテナ素子１０１で受信した高周波信号をそれぞれ復調する複数の受信回路部１０２と、各受信回路部１０２において復調した信号を最適化する並列信号処理部１０３とを備えて構成される。アダプティブアレィアンテナ装置１００は、異なる方向から到来する高周波信号を各アンテナ素子１０１によって同時に受信したり、妨害となる高周波信号を遮断する。
【０００６】
各受信回路部１０２は、各アンテナ素子１０１によって受信した高周波信号をそれぞれダウンコンバートしてビット信号に復調する。並列信号処理部１０３は、受信回路部１０２から供給されたビット信号を最適に合成する。アダプティブアレィアンテナ装置１００は、並列信号処理部１０３において必要となる情報以外の情報や雑音を打ち消すようにビット信号の合成を行うことで、あたかもアンテナの指向性が必要となる電波の方向を向き、妨害電波の来る方向に対してヌルとなるように動作する。
【０００７】
また、アダプティブアレィアンテナ装置１００は、並列信号処理部１０３からの出力を複数用意することによって、必要とする情報が２種類以上ある場合においてもそれぞれの情報が別々に出力されるように構成される。したがって、アダプティブアレィアンテナ装置１００は、必要とする情報の数に合わせて複数の指向性を有して動作する特性を有している。アダプティブアレィアンテナ装置１００は、同じ周波数帯域を用いた情報が同一空間に複数存在する場合においても、互いに混信を生じることなくそれぞれの情報の受信を可能として周波数帯域の有効利用を図るようにするといった特徴を有している。
【０００８】
アンテナ素子１０１は、図７及び図８に示すようにテフロン（商品名：デュポン社）等からなる矩形状の誘電体基板１０４と、この誘電体基板１０４の第１の主面１０４ａに設けられたグランド導体１０５と、誘電体基板１０４の第２の主面１０４ｂにそれぞれ接合された複数の放射導体１０６と、グランド導体１０５と各放射導体１０６とを接続する給電線１０７とから構成される。誘電体基板１０４は、比誘電率がε０であり、図８に示すように第１の主面１０４ａと第２の主面１０４ｂとを貫通して複数の給電ガイド孔１０８が形成されている。
【０００９】
グランド導体１０５は、例えば銅や黄銅等の金属板からなり、上述したように誘電体基板１０４の第１の主面１０４ａ上に接合されるとともに底面部に各受信回路部１０２が配置されている。放射導体１０６は、グランド導体１０５と平行な状態を保持されて誘電体基板１０４の第２の主面１０４ｂに接合されている。放射導体１０６は、例えば銅や黄銅等の金属チップ片からなり、１辺の長さをＬとしたほぼ正方形を呈している。放射導体１０６は、送受信波の波長をλとしたとき、１辺の長さＬがλ／２に設定される。また、放射導体１０６は、１辺の長さＬが、通信周波数をｆ０、光速をｃとすると、
２Ｌ＝ｃ／（ｆ０×√ε０）
により設定される。
【００１０】
給電線１０７には、同軸ケーブルが用いられ、給電ガイド孔１０８を貫通されることによって各放射導体１０６と対応する受信回路部１０２とをそれぞれ接続する。給電線１０７は、詳細を省略するが外殻導体がグランド導体１０５と接続されるとともに、芯線が放射導体１０６と接続されている。
【００１１】
以上のように構成されたアダプティブアレィアンテナ装置１００は、図８に示すように異なる方向から送信された同一周波数帯域の高周波信号１０９（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）を、各アンテナ素子１０１によって受信する。アダプティブアレィアンテナ装置１００は、各アンテナ素子１０１に対応した各受信回路部１０２において、高周波信号１０９をそれぞれダウンコンバートしてビット信号に復調する。アダプティブアレィアンテナ装置１００は、図６に示すように各受信回路部１０２から供給されたビット信号について、並列信号処理部１０３において必要となる情報以外の情報や雑音を打ち消すように合成を行ってそれぞれ出力する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
無線通信システムにおいては、上述したように異なる周波数帯域を使用する複数システムが提供されるようになり、使用機器もそれぞれのシステムに対応したものが必要となる。使用機器は、例えば各無線通信システムに共用可能とする場合に、各システムに適合した複数のアンテナ装置が必要となり大型化するとともに高価となってしまう。
【００１３】
携帯電話システムは、小型、軽量化、廉価な携帯電話機の提供等も大きな要因として驚異的な普及が図られた経緯もあることから、上述した新たな携帯電話システムの導入に伴って携帯電話機が大型化、高価となる対応を図ることはできない。したがって、新たな携帯電話システムには、従来と互換性の無い携帯電話機が提供されるといった問題がある。
【００１４】
従来のアダプティブアレィアンテナ装置は、上述したように同一周波数帯域において指向性を制御することによって周波数の有効利用を可能とする。かかるアダプティブアレィアンテナ装置においても、周波数帯域を異にする複数システムに適用する場合には、その他のアンテナ装置と同様に各システムの仕様にそれぞれ適合した複数が用いられなければならない。
【００１５】
したがって、本発明は、上述したアダプティブアレィアンテナ装置の特性に着目し、複数の周波数帯域においても必要な情報を確実に受信可能とすることによって限られた周波数帯域の有効利用が図られるようにしたアンテナ装置及び無線装置を提供することを目的に提案されたものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明にかかるアンテナ装置は、比誘電率εｎが周波数分散特性を有する誘電体材料からなる誘電体基板と、この誘電体基板の第１主面に形成されたグランド導体と、誘電体基板の第２主面に形成された一辺の長さをＬ（Ｌ＝λ／２  但し、λは通信周波数帯域信号の波長）とした正方形からなる複数の放射導体と、誘電体基板を貫通して形成されグランド導体と放射導体とを接続する複数の給電線とを備える。アンテナ装置は、誘電体基板がその比誘電率εｎを、
２Ｌ＝ｃ／（ｆ１×√ε１）＝ｃ／（ｆ２×√ε２）＝ｃ／（ｆ３×√ε３）・・・＝ｃ／（ｆｎ×√εｎ）（但し、通信周波数ｆｎ（ｎ≧２）、光速ｃ）
となる周波数分散特性を有する誘電体材料により形成され、複数の通信周波数に対して等価利得を得る。
【００１７】
以上のように構成された本発明にかかるアンテナ装置によれば、異なる方向から到来する高周波信号を同時に受信したり、妨害となる高周波信号を遮断する。また、アンテナ装置によれば、周波数を異にする高周波信号を受信すると、誘電体基板の周波数分散特性により同一波長の出力を得て各周波数毎の分配を行う。したがって、アンテナ装置によれば、周波数帯域を異にする無線通信システムへの適用が可能とされるとともに、周波数の有効利用が図られるようにする。
【００１８】
また、上述した目的を達成する本発明にかかる無線装置は、複数の平面アンテナと、複数の周波数信号処理部と、複数の出力部及び／又は入力部と、これら各部の動作を制御するシステム制御部とを備える。無線装置は、平面アンテナが、比誘電率εｎが周波数分散特性を有する誘電体材料からなる誘電体基板と、この誘電体基板の第１主面に形成されたグランド導体と、誘電体基板の第２主面に形成された一辺の長さをＬとした正方形からなりアレィ状に配置された複数の放射導体と、誘電体基板を貫通して形成されてグランド導体と放射導体とを接続する複数の給電線とを備える。平面アンテナは、誘電体基板が、その比誘電率εｎを２Ｌ＝ｃ／（ｆ１×√ε１）＝ｃ／（ｆ２×√ε２）＝ｃ／（ｆ３×√ε３）・・・＝ｃ／（ｆｎ×√εｎ）（但し、通信周波数ｆｎ（ｎ≧２）、光速ｃ）となる周波数分散特性を有する誘電体材料からなり、複数の通信周波数に対して等価利得を得る。無線装置は、各周波数信号処理部が、各平面アンテナによりそれぞれ受信した複数の通信周波数帯域信号及び／又は送信する複数の通信周波数帯域信号を周波数帯域毎にそれぞれ分配して処理する。無線装置は、各出力部が各周波数信号処理部からの出力を処理するとともに、各入力部が各周波数信号処理部への入力を処理する。
【００１９】
以上のように構成された本発明にかかる無線装置によれば、平面アンテナにより、異なる方向から到来する高周波信号を同時に受信するとともに、周波数を異にする高周波信号についてもこれを受信して誘電体基板の周波数分散特性によって同一波長の出力を得て各周波数毎に分配する。無線装置によれば、分配した高周波信号をそれぞれ対応する受信回路部においてダウンコンバートしてビット信号に復調する。無線装置によれば、各受信回路部から供給されたビット信号を並列信号処理回路部において最適に合成して出力する。無線装置によれば、単一のアンテナ装置によって周波数帯域の異なる複数のシステムから送信される複数の情報を混信を生じることなく送受信することが可能とされ、大型化することなく周波数の有効活用が図られるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
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。実施の形態として図１に示した平面アンテナ１は、複数個が図３及び図４に示すように互いに隣接されて配置されてアンテナ素子を構成する。アダプティブアンテナアレィ装置２は、図５に示した無線装置３に備えられ、異なる方向から送信される異なる周波数帯域の高周波信号を受信するとともに異なる周波数帯域の高周波信号を送信する送受信部を構成する。
【００２１】
平面アンテナ１は、基本的な構成を従来の平面アンテナとほぼ同様とし、図１に示すように、矩形状の誘電体基板４と、この誘電体基板４の第１の主面４ａに設けられたグランド導体５と、誘電体基板４の第２の主面４ｂにそれぞれ接合された複数の放射導体６とを備えている。平面アンテナ１は、誘電体基板４に形成した給電ガイド孔８に同軸ケーブルからなる給電線７が貫通され、この給電線７によりグランド導体５と各放射導体６とが接続される。給電線７は、外殻導体がグランド導体５に接続されるとともに、芯線が放射導体６と接続される。
【００２２】
グランド導体５は、例えば黄銅等の金属板によって形成され、上述したように誘電体基板４の第１の主面４ａ上に接合されている。放射導体６は、グランド導体１０５と平行な状態を保持されて誘電体基板４の第２の主面４ｂ上に接合されている。放射導体６は、例えば黄銅等の金属チップ片からなり、１辺の長さをＬとしたほぼ正方形を呈している。放射導体６は、送受信波の波長をλとしたときに、１辺の長さＬがλ／２に設定される。
【００２３】
誘電体基板４は、比誘電率が周波数分散特性を有する誘電体材料によって成形されており、放射導体６の１辺の長さＬと各周波数ｆ１乃至ｆｎとに対する比誘電率ε１乃至εｎが、図２に示すように周波数が大きくなるにしたがって次第に小さくなるような周波数特性を有してなる。誘電体基板４は、比誘電率ε１乃至εｎが、
２Ｌ＝ｃ／（ｆ１×√ε１）＝ｃ／（ｆ２×√ε２）＝ｃ／（ｆ３×√ε３）・・・＝ｃ／（ｆｎ×√εｎ）
となる特性を有することにより、複数の受信周波数ｆ１乃至ｆｎに対して同一波長の出力を得るようにする。
【００２４】
かかる誘電体基板４は、例えば組成が、
ＢａＦｅ１２−２ｘＭｅ１ｘＭｅ２ｘＯ１９
ＳｒＦｅ１２−２ｘＭｅ１ｘＭｅ２ｘＯ１９
で示される六方晶フェライト材によって成形される。なお、Ｍｅ１は、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎ等の４価の金属イオンである。また、Ｍｅ２は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｎｉ等の２価の金属イオンである。
【００２５】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、上述した平面アンテナ１をアンテナ素子として備えることによって、例えば第１の周波数帯域ｆ１と、第２の周波数帯域ｆ２と、第３の周波数帯域ｆ３とを同時に受信可能とする。アダプティブアレィアンテナ装置２は、図３に示すように誘電体基板４の第１の主面４ａ上に複数個の放射導体６（６ａ乃至６ｎ)をアレィ配置してなる平面アンテナ１０（１０ａ乃至１０ｎ）を備える。
【００２６】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、図４に示すように、各平面アンテナ１０にそれぞれ対応して複数の周波数分配回路部１１（１１ａ乃至１１ｎ）を備える。各周波数分配回路部１１は、図３に示すように給電線７（７ａ乃至７ｎ）を介して対応する各平面アンテナ１０と接続されている。各周波数分配回路部１１は、平面アンテナ１０によって受信した例えば３種類の高周波信号１６乃至１８を第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３毎に分配する。
【００２７】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、図３及び図４に示すように、各周波数分配回路部１１にそれぞれ対応して複数の受信回路部１２（１２ａ乃至１２ｎ）を備える。各受信回路部１２は、図４に示すように、それぞれ第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３の高周波信号１６乃至１８毎に対応する３組の要素受信回路部１３（第１の要素受信回路部１３ａ１乃至第３の要素受信回路部１３ａ３）・・・（第１の要素受信回路部１３ｎ１乃至第３の要素受信回路部１３ｎ３）とからなる。各受信回路部１２は、各周波数分配回路部１１によって分配された第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３毎の高周波信号１６乃至１８をベースバウンド信号にダウンコンバートしてビット信号に復調する。
【００２８】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、図４に示すように、受信回路部１２の各要素受信回路部１３から第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３毎のビット信号が供給される３個の並列信号処理部１４（第１の並列信号処理部１４ａ乃至第３の並列信号処理部１４ｃ）を備える。各並列信号処理部１４は、第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３毎にビット信号を最適に合成する。各並列信号処理部１４は、必要となる情報以外の情報や雑音を打ち消すように各周波数帯域毎のビット信号の合成を行うことで、あたかもアンテナの指向性が必要となる電波の方向を向き、妨害電波の来る方向に対してヌルとなるように動作する。各並列信号処理部１４は、最適化したビット信号を受信信号１９ａ〜１９ｎ、２０ａ〜２０ｎ、２１ａ〜２１ｎとして第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３にそれぞれ対応したシステム部１５（第１のシステム部１５ａ乃至第３のシステム部ｃ）へと出力する。
【００２９】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、図３に示すように、第１の周波数帯域ｆ１を使用した無線通信システムによって異なる方向から送信された複数の第１の高周波信号１６（１６ａ乃至１６ｃ：同図実線）を、アレィ配置された平面アンテナ１０によって受信する。アダプティブアレィアンテナ装置２は、第２の周波数帯域ｆ２を使用した無線通信システムによって異なる方向から送信された複数の第２の高周波信号１７（１７ａ乃至１７ｃ：同図破線）を、アレィ配置された平面アンテナ１０によって受信する。アダプティブアレィアンテナ装置２は、第３の周波数帯域ｆ３を使用した無線通信システムによって異なる方向から送信された複数の第３の高周波信号１８（１８ａ乃至１８ｃ：同図鎖線）を、アレィ配置された平面アンテナ１０によって受信する。
【００３０】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、上述したように各平面アンテナ１０が比誘電率εに周波数分散性を有する誘電体基板４を備えることから、第１の高周波信号１６乃至第３の高周波信号１８について同一波長の高周波信号として受信する。アダプティブアレィアンテナ装置２は、各平面アンテナ１０によって受信した第１の高周波信号１６乃至第３の高周波信号１８を、各周波数分配回路部１１によって第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３毎に受信回路部１２の各要素受信回路部１３にそれぞれ分配する。アダプティブアレィアンテナ装置２は、各要素受信回路部１３において高周波信号をビット信号に復調して並列信号処理部１４へと出力する。
【００３１】
アダプティブアレィアンテナ装置２においては、例えば平面アンテナ１０ａによって受信され第１の周波数分配回路部１１ａにより分配された第１の周波数帯域ｆ１に基づく第１の高周波信号１６ａを、受信回路部１２の第１の要素受信回路部１３ａ１においてビット信号に復調して、第１の並列信号処理部１４ａへと出力する。アダプティブアレィアンテナ装置２においては、例えば平面アンテナ１０ａによって受信され第１の周波数分配回路部１１ａにより分配された第２の周波数帯域ｆ２に基づく第２の高周波信号１７ａを、受信回路部１２の第２の要素受信回路部１３ａ２においてビット信号に復調して、第２の並列信号処理部１４ｂへと出力する。アダプティブアレィアンテナ装置２においては、例えば平面アンテナ１０ａによって受信され第１の周波数分配回路部１１ａにより分配された第３の周波数帯域ｆ３に基づく第３の高周波信号１８ａを、受信回路部１２の第３の要素受信回路部１３ａ３においてビット信号に復調し、第３の並列信号処理部１４ｃへと出力する。
【００３２】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、例えば平面アンテナ１０ｂによって受信され第２の周波数分配回路部１１ｂにより分配された第１の周波数帯域ｆ１に基づく第１の高周波信号１６ｂを、受信回路部１２ｂの第２の要素受信回路部１３ｂ１においてビット信号に復調して、第１の並列信号処理部１４ａへと出力する。アダプティブアレィアンテナ装置２は、例えば平面アンテナ１０ｎによって受信され第ｎの周波数分配回路部１１ｎにおいて分配された第１の周波数帯域ｆ１に基づく第１の高周波信号１６ｎを、受信回路部１２の第ｎの要素受信回路部１３ｎ１においてビット信号に復調して、第１の並列信号処理部１４ａへと出力する。
【００３３】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、異なる方向から送信され各平面アンテナ１０によって同時に受信した第１の周波数帯域ｆ１に基づく第１の高周波信号１６を上述した経路を経て第１の並列信号処理部１４ａにおいて最適化処理した後に、受信情報１９ａ乃至１９ｎとして第１の周波数帯域システム部２２ａに出力する。アダプティブアレィアンテナ装置２は、異なる方向から送信され各平面アンテナ１０によって同時に受信した第２の周波数帯域ｆ２に基づく第２の高周波信号１７を上述した経路を経て第２の並列信号処理部１４ｂにおいて最適化処理した後に、受信情報２０ａ乃至２０ｎとして第２の周波数帯域システム部２２ｂに出力する。アダプティブアレィアンテナ装置２は、異なる方向から送信され各平面アンテナ１０によって同時に受信した第３の周波数帯域ｆ３に基づく第３の高周波信号１８を上述した経路を経て第３の並列信号処理部１４ｃにおいて最適化処理した後に、受信情報２１ａ乃至２１ｎとして第２の周波数帯域システム部２２ｃに出力する。
【００３４】
アダプティブアレィアンテナ装置２は、上述したように異なる周波数帯域ｆ１乃至ｆ３に基づく複数の高周波信号１６乃至１８が異なる方向から送信された場合においても、これらを混信を生じることなく受信する。したがって、アダプティブアレィアンテナ装置２は、同一周波数帯域ばかりでなく異なる周波数帯域においても互換性を有して情報受信を可能とすることで、アンテナ部を大型化することなく周波数の有効利用が図られるようにする。
【００３５】
無線装置３は、図５に示すように上述したアダプティブアレィアンテナ装置２を搭載することによって、異なる周波数帯域を使用する無線通信システムに用いることが可能とされる。無線装置３は、複数の平面アンテナ１０によって異なる方向から送信された異なる周波数帯域ｆ１乃至ｆ３に基づく複数の高周波信号１６乃至１８を混信することなく受信して、受信処理部２５において最適な処理を施す。受信処理部２５は、上述した周波数分配回路部１１や受信回路部１２或いは並列信号処理部１４等から構成される。
【００３６】
無線装置３は、受信処理部２５から上述したように各周波数帯域ｆ１乃至ｆ３毎に最適化処理が施された受信情報１９乃至２１が周波数帯域システム部２６にそれぞれ出力される。無線装置３は、周波数帯域システム部２６において、付設された表示部やメモリ等のアプリケーション部２７を適宜制御する制御信号処理を施して、各周波数帯域ｆ１乃至ｆ３に対応した制御信号２４ａ乃至２４ｃを出力する。無線装置３は、制御信号２４ａ乃至２４ｃに基づいてアプリケーション部２７の各部において所定の動作が行われる。
【００３７】
無線装置３は、アダプティブアレィアンテナ装置２や周波数帯域システム部２６或いはアプリケーション部２７が、システム制御部２８から出力される制御信号２９によって制御される。システム制御部２８は、各周波数帯域ｆ１乃至ｆ３の対応、通信方式の対応、信号処理或いはアプリケーション制御をソフトウェアプログラムによって制御して制御信号２９を出力する。換言すれば、無線装置３は、全体の動作がソフトウェアプログラムによって制御される。
【００３８】
なお、上述した実施の形態においては、第１の周波数帯域ｆ１乃至第３の周波数帯域ｆ３に基づく第１の高周波信号１６乃至第３の高周波信号１８の受信動作について説明したが、本発明は送信部に接続して用いることも可能であることは勿論である。実施の形態においては、誘電体基板４が六方晶フェライトによって成形されて周波数分散特性を付与するようにしたが、かかる材料に限定されるものではないことは勿論である。
【００３９】
実施の形態においては、放射導体６に矩形チップ片のいわゆる方形パッチ素子を用いたが、かかる素子に限定されるものではないことは勿論である。放射導体６は、例えば線状素子からなりこれを格子状に組み合わせたり、誘電体基板４の表面に貼着した金属箔をエッチング処理等を施して形成するようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかるアンテナ装置によれば、比誘電率を周波数分散特性を有する誘電体材料によって形成された誘電体基板を備えて、複数の周波数に対して等価利得を得るように構成したこから、異なる方向から到来する高周波信号を同時に受信したり妨害となる高周波信号を遮断するとともに周波数を異にする高周波信号も混信を生じることなく送受信を可能とする。したがって、アンテナ装置によれば、周波数帯域を異にする無線通信システムへの適用が可能とされるとともに、周波数の有効利用を図るようにする。
【００４１】
また、本発明にかかる無線装置によれば、誘電体基板が比誘電率に周波数分散特性を有し複数の周波数に対して等価利得を得る誘電体材料によって形成されてなる平面アンテナを搭載することで、この平面アンテナによって異なる方向から到来する高周波信号を同時に受信するとともに、周波数を異にする高周波信号についてもこれを受信する。無線装置によれば、単一のアンテナ装置によって周波数帯域の異なる複数の無線通信システムから送信される複数の情報を混信を生じることなく送受信することから、複数の無線通信システムに対して互換性を有して接続が可能とされるとともに小型化が図られかつ限られた周波数帯域の有効活用を図るようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態として示す平面アンテナの斜視図である。
【図２】  同平面アンテナに備えられる誘電体基板の比誘電率の特性図である。
【図３】  同平面アンテナをアンテナ素子として用いたアダプティブアレィアンテナ装置の受信部の構成説明図である。
【図４】  同アダプティブアレィアンテナ装置の概略構成図である。
【図５】  同アダプティブアレィアンテナ装置を備えた無線装置の概略構成図である。
【図６】  従来のアダプティブアレィアンテナ装置の概略構成図である。
【図７】  同アダプティブアレィアンテナ装置にアンテナ素子として用いられる平面アンテナの斜視図である。
【図８】  同アダプティブアレィアンテナ装置の受信部の構成説明図である。
【符号の説明】
１平面アンテナ、２  アダプティブアレィアンテナ装置、３  無線装置、４  誘電体基板、５  グランド導体、６  放射導体、７  給電線、１０平面アンテナ、１１  周波数分配回路部、１２  受信回路部、１３  要素受信回路部、１４  並列信号処理部、１５  システム部、１６〜１８  高周波信号、１９〜２１  受信信号、２２  周波数帯域システム部、２４  制御信号、２５  受信処理部、２６  周波数帯域システム部、２７  アプリケーション部、２８  システム制御部、２９  制御信号
【図１】
0004147724.tif 000002
【図２】
0004147724.tif 000003
【図３】
0004147724.tif 000004
【図４】
0004147724.tif 000005
【図５】
0004147724.tif 000006
【図６】
0004147724.tif 000007
【図７】
0004147724.tif 000008
【図８】
0004147724.tif 000009