(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い地導体と、
前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第１の放射素子と、
前記地導体に対して前記第１の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第２の放射素子と、
前記第１の放射素子に対して前記地導体と反対側に、前記第１の放射素子と同一平面内に平行に配置された細長い第３の放射素子と、
前記地導体に対して前記第３の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置された細長い第４の放射素子と、
前記地導体及び前記第１の放射素子の間に接続された第１の給電線と、
前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続された第２の給電線と
を備え、
前記第１の放射素子及び前記第２の放射素子に接続され、かつ前記地導体の長手方向に垂直な周囲に配置された第１の筒状導体と、
前記第３の放射素子及び前記第４の放射素子に接続され、かつ前記第１の筒状導体の長手方向に垂直な周囲に配置された第２の筒状導体とをさらに備えた
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
細長い地導体と、
前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第１の放射素子と、
前記地導体に対して前記第１の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第２の放射素子と、
前記第１の放射素子に対して前記地導体と反対側に、前記第１の放射素子と同一平面内に平行に配置された細長い第３の放射素子と、
前記地導体に対して前記第３の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置された細長い第４の放射素子と、
前記地導体及び前記第１の放射素子の間に接続された第１の給電線と、
前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続された第２の給電線と
を備え、
前記第１の放射素子及び前記第２の放射素子の代わりに、前記地導体の長手方向に垂直な周囲に配置された第１の筒状導体を備えるとともに、
前記第３の放射素子及び前記第４の放射素子の代わりに、前記第１の筒状導体の長手方向に垂直な周囲に配置された第２の筒状導体を備えた
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
細長い地導体と、
前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第１の放射素子と、
前記地導体に対して前記第１の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第２の放射素子と、
前記第１の放射素子に対して前記地導体と反対側に、前記第１の放射素子と同一平面内に平行に配置された細長い第３の放射素子と、
前記地導体に対して前記第３の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置された細長い第４の放射素子と、
前記地導体及び前記第１の放射素子の間に接続された第１の給電線と、
前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続された第２の給電線と
を備え、
前記第１の放射素子の長手方向の中央近傍に切り欠き部を設け、
前記第２の給電線を、前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続する代わりに、前記切り欠き部に接続した
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１の放射素子の長手方向の中央近傍に切り欠き部を設け、
前記第２の給電線を、前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続する代わりに、前記切り欠き部に接続し、
前記第１の筒状導体において前記切り欠き部に対抗する位置にスリットを設けた
ことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記地導体から所定の距離を離して、前記地導体の長手方向に平行に配置された第５の給電線と、
前記地導体に対して前記第５の給電線とは反対側に、前記地導体から所定の距離を離して、前記地導体の長手方向に平行に配置された第６の給電線とをさらに備え、
前記第１の給電線と前記第５の給電線を接続し、
前記第２の給電線と前記第６の給電線を接続した
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第５の給電線を、前記地導体を利用したマイクロストリップ線路で構成し、
前記第６の給電線を、前記地導体に対して前記第５の給電線と反対側の面に、前記地導体を利用したマイクロストリップ線路で構成し、
前記第２の給電線と前記第６の給電線を、前記地導体と前記第１の放射素子を短絡した部分を通して接続した
ことを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１の放射素子、前記第２の放射素子、前記第３の放射素子、前記第４の放射素子、前記第１の給電線及び前記第２の給電線を前記地導体の長手方向に複数並べ、
前記複数の第１の給電線を前記第５の給電線に対して縦続的に接続し、
前記複数の第２の給電線を前記第６の給電線に対して縦続的に接続し、
前記第５の給電線は第１の周波数において励振し、
前記第６の給電線は第２の周波数において励振し、
前記第１の周波数における前記第５の給電線上の前記第１の給電線の分岐点間の電気長を、前記第２の周波数における前記第６の給電線上の前記第２の給電線の分岐点間の電気長と等しくした
ことを特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。
【請求項８】
細長い地導体と、
前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第１の放射素子と、
前記地導体に対して前記第１の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第２の放射素子と、
前記第１の放射素子に対して前記地導体と反対側に、前記第１の放射素子と同一平面内に平行に配置された細長い第３の放射素子と、
前記地導体に対して前記第３の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置された細長い第４の放射素子と、
前記地導体及び前記第１の放射素子の間に接続された第１の給電線と、
前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続された第２の給電線と
を備え、
前記地導体から所定の距離を離して、前記地導体の長手方向に平行に配置された第５の給電線と、
前記地導体に対して前記第５の給電線とは反対側に、前記地導体から所定の距離を離して、前記地導体の長手方向に平行に配置された第６の給電線とをさらに備え、
前記第１の給電線と前記第５の給電線を接続し、
前記第２の給電線と前記第６の給電線を接続し、
前記第５の給電線を、前記地導体を利用したマイクロストリップ線路で構成し、
前記第６の給電線を、前記地導体に対して前記第５の給電線と反対側の面に、前記地導体を利用したマイクロストリップ線路で構成し、
前記第２の給電線と前記第６の給電線を、前記地導体と前記第１の放射素子を短絡した部分を通して接続した
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１の放射素子、前記第２の放射素子、前記第３の放射素子、前記第４の放射素子、前記第１の給電線及び前記第２の給電線を前記地導体の長手方向に複数並べ、
前記複数の第１の給電線を前記第５の給電線に対して縦続的に接続し、
前記複数の第２の給電線を前記第６の給電線に対して縦続的に接続し、
前記第５の給電線は第１の周波数において励振し、
前記第６の給電線は第２の周波数において励振し、
前記第１の周波数における前記第５の給電線上の前記第１の給電線の分岐点間の電気長を、前記第２の周波数における前記第６の給電線上の前記第２の給電線の分岐点間の電気長と等しくした
ことを特徴とする請求項８記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
細長い地導体と、
前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第１の放射素子と、
前記地導体に対して前記第１の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第２の放射素子と、
前記第１の放射素子に対して前記地導体と反対側に、前記第１の放射素子と同一平面内に平行に配置された細長い第３の放射素子と、
前記地導体に対して前記第３の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置された細長い第４の放射素子と、
前記地導体及び前記第１の放射素子の間に接続された第１の給電線と、
前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続された第２の給電線と
を備え、
前記地導体及び前記第２の放射素子の間に接続された第３の給電線と、
前記第２の放射素子及び前記第４の放射素子の間に接続された第４の給電線とをさらに備え、
前記地導体から所定の距離を離して、前記地導体の長手方向に平行に配置された第５の給電線と、
前記地導体に対して前記第５の給電線とは反対側に、前記地導体から所定の距離を離して、前記地導体の長手方向に平行に配置された第６の給電線とをさらに備え、
前記第１の給電線及び前記第３の給電線と前記第５の給電線を接続し、
前記第２の給電線及び前記第４の給電線と前記第６の給電線を接続し、
前記第５の給電線を、前記地導体を利用したマイクロストリップ線路で構成し、
前記第６の給電線を、前記地導体に対して前記第５の給電線と反対側の面に、前記地導体を利用したマイクロストリップ線路で構成し、
前記第２の給電線と前記第６の給電線を、前記地導体と前記第１の放射素子を短絡した部分を通して接続し、
前記第４の給電線と前記第６の給電線を、前記地導体と前記第２の放射素子を短絡した部分を通して接続した
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１１】
前記第１の放射素子、前記第２の放射素子、前記第３の放射素子、前記第４の放射素子、前記第１の給電線、前記第２の給電線、前記第３の給電線及び前記第４の給電線を前記地導体の長手方向に複数並べ、
前記複数の第１の給電線及び前記複数の第３の給電線を前記第５の給電線に対して縦続的に接続し、
前記複数の第２の給電線及び前記複数の第４の給電線を前記第６の給電線に対して縦続的に接続し、
前記第５の給電線は第１の周波数において励振し、
前記第６の給電線は第２の周波数において励振し、
前記第１の周波数における前記第５の給電線上の前記第１及び第３の給電線の分岐点間の電気長を、前記第２の周波数における前記第６の給電線上の前記第２及び第４の給電線の分岐点間の電気長と等しくした
ことを特徴とする請求項１０記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話等の基地局に用いられるアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の基地局アンテナとして、アンテナ素子を大地に対して垂直方向に配列したコリニアアレーアンテナが用いられる。複数の無線システムに対応するため、複数帯域に対応したコリニアアレーアンテナが求められている。また、風圧加重の観点から、アンテナ性能を維持しつつ、アンテナ長を短くすることが求められている。さらに、１つの基地局で全方向をカバーするために、水平方向で無指向性のアンテナが求められている。
【０００３】
従来のアンテナ装置について図１１を参照しながら説明する。図１１は、従来のアンテナ装置の構成を示す図である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１１に示されたアンテナ装置は、２つのコリニアアレーアンテナを一体に構成するためのものである。このアンテナ装置では、ダイバーシチを実現するため、２つのコリニアアレーアンテナを同一周波数にて動作させるものであるが、この周波数を異なるように設計することで複数帯域に対応することが可能となる。
【０００５】
図１１において、第１のコリニアアンテナ２１と第２のコリニアアンテナ２２が上下方向に配置されている。第１のコリニアアンテナ２１は多段同軸ダイポールで構成されており、同軸の内導体の内側に第２のコリニアアンテナ２２のための給電線が配置されている。本構成のアンテナ装置では、第２のコリニアアンテナ２２の給電線が第１のコリニアアンテナ２１の放射電波が弱い部分に配置されるため、第２のコリニアアンテナ２２の給電線が第１のコリニアアンテナ２１の放射パターンを乱すことがないという利点がある。また、アンテナ全体が軸対称構造を有しているため、水平面内において無指向性が得られるという利点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２６７９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような従来のアンテナ装置では、２つのアンテナが上下方向に配置されているため、同じアンテナ利得を得るために２倍の長さが必要という問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、アンテナ性能を維持しつつ、２つのコリニアアンテナを１つの場合と同じ長さで実現することができるアンテナ装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るアンテナ装置は、細長い地導体と、前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第１の放射素子と、前記地導体に対して前記第１の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置され、長手方向の中央近傍で前記地導体に短絡された細長い第２の放射素子と、前記第１の放射素子に対して前記地導体と反対側に、前記第１の放射素子と同一平面内に平行に配置された細長い第３の放射素子と、前記地導体に対して前記第３の放射素子と反対側の線対称の位置に、前記地導体と同一平面内に平行に配置された細長い第４の放射素子と、前記地導体及び前記第１の放射素子の間に接続された第１の給電線と、前記第１の放射素子及び前記第３の放射素子の間に接続された第２の給電線とを設け、前記第１の放射素子及び前記第２の放射素子に接続され、かつ前記地導体の長手方向に垂直な周囲に配置された第１の筒状導体と、前記第３の放射素子及び前記第４の放射素子に接続され、かつ前記第１の筒状導体の長手方向に垂直な周囲に配置された第２の筒状導体とをさらに備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係るアンテナ装置は、アンテナ性能を維持しつつ、２つのコリニアアンテナを１つの場合と同じ長さで実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１２】
図１において、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置は、第１の放射素子１と、第２の放射素子２と、第３の放射素子３と、第４の放射素子４と、地導体５と、第１の給電線６と、第２の給電線７とが設けられている。
【００１３】
地導体５は、細長い長方形で構成されており、長さ（図上縦方向）、幅（図上横方向）にくらべて厚み（図上奥行き方向）が十分に薄い平面状の銅等の金属の導体から構成される。この地導体５の幅の両端からλ１／１００程度の距離をそれぞれ離して、地導体５と同一平面内に、かつ地導体５の長手方向に対して左右対称（線対称）になるように、第１の放射素子１と、第２の放射素子２とをそれぞれ配置する。ここで、λ１は第１の周波数に於ける波長である。すなわち、地導体５と第１の放射素子１の間の空間の距離、地導体５と第２の放射素子２の間の空間の距離がλ１／１００程度である。
【００１４】
第１の放射素子１と第２の放射素子２は、細長い長方形で構成されており、長さ方向にはλ１／２程度の電気長を有している。第１の放射素子１と第２の放射素子２は、長手方向の中央付近で、地導体５の短絡部を通じて、地導体５に導通されている。
【００１５】
地導体５と第１の放射素子１の間に第１の給電線６を配置する。この第１の給電線６は、第１の放射素子１の長手方向の中央付近からλ１／１０程度離れた位置に配置される。
【００１６】
第１の放射素子１の幅の左端、第２の放射素子２の幅の右端からλ２／１００程度の距離を離して、地導体５と同一平面内に、かつ地導体５の長手方向に対して左右対称（線対称）になるように、かつ第１の放射素子１に対して地導体５とは反対側になる部分に第３の放射素子３を、第２の放射素子２に対して地導体５とは反対側になる部分に第４の放射素子４をそれぞれ配置する。また、第１から第４の放射素子１〜４の長手方向の中心は、地導体５の幅方向に対してそろうように配置される。ここで、λ２は第２の周波数に於ける波長である。すなわち、第１の放射素子１と第３の放射素子３の間の空間の距離、第２の放射素子２と第４の放射素子４の間の空間の距離がλ２／１００程度である。
【００１７】
第３の放射素子３と第４の放射素子４は、細長い長方形で構成されており、長さ方向にはλ２／２程度の電気長を有している。
【００１８】
第１の放射素子１と第３の放射素子３の間に第２の給電線７を配置する。この第２の給電線７は、第３の放射素子３の長手方向の中央付近からλ２／１０程度はなれた位置に配置される。
【００１９】
つぎに、この実施の形態１に係るアンテナ装置の動作（原理）について図面を参照しながら説明する。図２は、図１に示した放射素子上の電流分布及びその近傍の電界分布を表す図である。
【００２０】
図２（ａ）は、第１の給電線６を給電した場合の動作を表しており、第１の周波数において使用する場合を表している。また、図２（ｂ）は、第２の給電線７を給電した場合の動作を表しており、第２の周波数において使用する場合を表している。図２（ａ）及び（ｂ）において、点線の矢印は電流の方向を表しており、実線の矢印は電界の方向を表している。電界の矢印に関してはその長さが電界強度を表している。
【００２１】
第１の放射素子１は、地導体５に対してλ１／１００程度に近接して配置されており、第１の放射素子１と地導体５に挟まれた間隙部に第１の周波数の半波長で共振する第１の共振空間を構成する。第１の給電線６は、第１の放射素子１の長手方向の中央付近からλ１／１０程度離れた位置に配置されているため、第１の周波数において図２（ａ）のような電流分布、および電界分布を生じる。以上のことは、たとえば”羽石、平澤、鈴木著、「小形・平面アンテナ」、コロナ社”のｐ９１に記載された方形マイクロストリップアンテナと同様な動作である。第１の共振空間における電界分布は、第１の放射素子１の長手方向の中央付近において電界が０になるため、その部分で地導体５と短絡してもその動作は変化しない。
【００２２】
第２の放射素子２と地導体５に挟まれた間隙部にも同様に、第１の周波数の半波長で共振する第２の共振空間を構成する。この第２の共振空間には給電線が配置されていないが、第１の共振空間から波長λ１に比べて十分小さい距離にあるため、第１の共振空間との電磁結合により給電される。第１の共振空間と第２の共振空間が地導体５の幅方向に対して対称に配置されるため、これらの共振空間から放射された放射パターンは、地導体５の長手方向に垂直な面内においてほぼ無指向性となる。
【００２３】
第３の放射素子３は、第１の放射素子１に対してλ２／１００程度に近接して配置されており、第３の放射素子３と第１の放射素子１に挟まれた間隙部に第２の周波数の半波長で共振する第３の共振空間を構成する。第２の給電線７は、第３の放射素子３の長手方向の中央付近からλ２／１０程度離れた位置に配置されているため、第２の周波数において図２（ｂ）のような電流分布、および電界分布を生じる。
【００２４】
第４の放射素子４と第２の放射素子２に挟まれた間隙部にも同様に、第２の周波数の半波長で共振する第４の共振空間を構成する。この第４の共振空間には給電線が配置されていないが、第３の共振空間から波長λ２に比べて十分小さい距離にあるため、第３の共振空間との電磁結合により給電される。第３の共振空間と第４の共振空間が地導体５の幅方向に対して対称に配置されるため、これらの共振空間から放射された放射パターンは、地導体５の長手方向に垂直な面内においてほぼ無指向性となる。
【００２５】
図１のアンテナ装置を基地局アンテナに適用する場合、第１〜第４の放射素子１〜４、および第１の給電線６、第２の給電線７を地導体５の長手方向に並べてコリニアアレーアンテナを構成する。その際には、地導体５に、各放射素子へ給電される、図示されていない給電線が配置される。第１の給電線６は、地導体５上に設けられているため、前記給電線に対して直接接続することが可能である。一方、第２の給電線７は、地導体５に直接接続されていないため、前記給電線に直接接続することができない。しかし、第１の放射素子１は、長手方向の中央付近で地導体５に導通されているため、この部分を介して前記給電線と第２の給電線７を接続することが可能となる。
【００２６】
以上の構成のアンテナ装置では、第１の周波数で動作する第１の共振空間、及び第２の共振空間と、第２の周波数で動作する第３の共振空間、及び第４の共振空間を、地導体５の長手方向に対して同一の場所に構成することが可能であり、アンテナの全長を短くすることが可能となる。また、アンテナ構成の対称性から、地導体５の長手方向に垂直な面内においてほぼ無指向性となる。
【００２７】
なお、上記では地導体５や各放射素子１〜４を細長い平面状（平板状）として説明したが、これらのものを線状導体、棒状導体、筒状導体等に置き換えても同様な動作をする。また、地導体５や各放射素子１〜４、各給電線６、７を基板上の導体膜により構成することも可能である。
【００２８】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置について図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【００２９】
図３において、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置は、第１の放射素子１と、第２の放射素子２と、第３の放射素子３と、第４の放射素子４と、地導体５と、第１の給電線６と、第２の給電線７と、第３の給電線８と、第４の給電線９とが設けられている。
【００３０】
この実施の形態２に係るアンテナ装置の基本的な構成は、上記の実施の形態１と同様であるため、ここでは実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００３１】
この実施の形態２では、実施の形態１の構成に、第３の給電線８と第４の給電線９が追加されている。第２の共振空間は、第３の給電線８により給電され、第４の共振空間は、第４の給電線９により給電される。そのため、共振空間１と２、および共振空間３と４が等しく給電されるため、アンテナの放射パターンの対称性が、実施の形態１にくらべて改善されるという利点が生じる。
【００３２】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置について図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。また、図５は、図４に示す地導体の長手方向に対する中央付近における断面図である。
【００３３】
図４及び図５において、この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置は、第１の放射素子１と、第２の放射素子２と、第３の放射素子３と、第４の放射素子４と、地導体５と、第１の給電線６と、第２の給電線７と、第１の筒状導体１０と、第２の筒状導体１１とが設けられている。
【００３４】
この実施の形態３に係るアンテナ装置の基本的な構成は、上記の実施の形態１と同様であるため、ここでは実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００３５】
この実施の形態３では、実施の形態１の構成に、四角筒導体や円筒導体などの第１の筒状導体１０と第２の筒状導体１１が追加されている。この場合、地導体５と第１の筒状導体１０の間隙部に第５の共振空間が形成され、第１の共振空間および第２の共振空間は第５の共振空間に統合される。
【００３６】
同様に、第１の筒状導体１０と第２の筒状導体１１の間隙部に第６の共振空間が形成され、第３の共振空間および第４の共振空間は第６の共振空間に統合される。この場合、第５および第６の共振空間は、地導体５の周囲全体にわたって構成されるため、上記の実施の形態１に比べて、地導体５の長手方向に垂直な面内においてより精度の高い無指向性が得られるという利点が生じる。
【００３７】
なお、ここでは、第１の放射素子１および第２の放射素子２に第１の筒状導体１０を追加した形状について説明したが、第１の放射素子１と第２の放射素子２を第１の筒状導体１０で置き換えたものでも同様に動作する。同様に、第３の放射素子３と第４の放射素子４を第２の筒状導体１１で置き換えても良い。
【００３８】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置について図６を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【００３９】
図６において、この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置は、第１の放射素子１と、第２の放射素子２と、第３の放射素子３と、第４の放射素子４と、地導体５と、第１の給電線６と、第２の給電線７とが設けられている。また、地導体５の短絡部と第１の放射素子１に切り欠き部１２が設けられている。
【００４０】
この実施の形態４に係るアンテナ装置の基本的な構成は、上記の実施の形態１と同様であるため、ここでは実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００４１】
この実施の形態４では、実施の形態１の構成に加えて、第１の放射素子１に切り欠き部１２が設けられており、第２の給電線７は切り欠き部１２をまたぐように配置される。
【００４２】
切り欠き部１２には第２の給電線７により磁流が誘起され、この磁流との電磁結合により第３の共振空間が給電される。
【００４３】
この実施の形態４では、第３の放射素子３と第１の放射素子１の間を第２の給電線７により物理的に接続する必要がないため、第３の放射素子３と第４の放射素子４を別体で工作可能であり、工作性が向上するという利点が生じる。
【００４４】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置について図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。また、図８は、図７の筒状導体の長手方向に対する断面図である。
【００４５】
図７及び図８において、この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置は、第１の放射素子１と、第２の放射素子２と、第３の放射素子３と、第４の放射素子４と、地導体５と、第１の給電線６と、第２の給電線７と、第１の筒状導体１０と、第２の筒状導体１１とが設けられている。また、地導体５の短絡部と第１の放射素子１に切り欠き部１２が設けられている。さらに、第１の筒状導体１０にスロット１３が設けられている。
【００４６】
図８において、（ａ）は地導体５を含む平面の断面図、（ｂ）はスロット１３を含む面の断面図である。
【００４７】
この実施の形態５に係るアンテナ装置の基本的な構成は、上記の実施の形態３と同様であるため、ここでは実施の形態３と異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
この実施の形態５では、実施の形態３の構成に加えて、第１の放射素子１に切り欠き部１２が設けられており、第２の給電線７は切り欠き１２をまたぐように配置される。また、第１の筒状導体１０には長手方向の中央付近にスロット１３が設けられており、スロット１３に切り欠き部１２が接続される。
【００４９】
切り欠き部１２には第２の給電線７により磁流が誘起される。スロット１３には切り欠き部１２が接続されているため、切り欠き部１２に誘起された磁流によりスロット１３上にも磁流が誘起される。スロット１３上の磁流との電磁結合により第６の共振空間が給電される。
【００５０】
この実施の形態５では、第３の放射素子３と第１の放射素子１の間を第２の給電線７により物理的に接続する必要がないため、第３の放射素子３、第４の放射素子４および第２の筒状導体１１を別体で工作可能であり、工作性が向上するという利点が生じる。また、第５および第６の共振空間は、地導体５の周囲全体にわたって構成されるため、実施の形態４に比べて、地導体５の長手方向に垂直な面内においてより精度の高い無指向性が得られるという利点が生じる。
【００５１】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置について図９を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【００５２】
図９において、この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置は、第１の放射素子１と、第２の放射素子２と、第３の放射素子３と、第４の放射素子４と、地導体５と、第１の給電線６と、第２の給電線７と、第５の給電線１４と、第６の給電線１５とが設けられている。
【００５３】
この実施の形態６に係るアンテナ装置の基本的な構成は、上記の実施の形態１と同様であるため、ここでは実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００５４】
この実施の形態６では、実施の形態１の構成に加えて、第５の給電線１４と、第６の給電線１５が設けられている。
【００５５】
第５の給電線１４は、地導体５から所定の距離を離して、地導体５に概略平行に配置された導線または銅板から構成され、地導体５を利用したマイクロストリップ線路として動作する。第１の給電線６、第２の給電線７、及び第６の給電線１５も同様である。
【００５６】
第５の給電線１４と第６の給電線１５は、地導体５の両面に配置されており、地導体５によって線路間の結合を防止している。
【００５７】
第５の給電線１４から第１の給電線６が分岐されており、第１の給電線６は所定の位置で第１の放射素子１に接続される。また、第６の給電線１５から第２の給電線７が分岐されており、第２の給電線７は所定の位置で第３の放射素子３に接続される。この際、第２の給電線７は、第１の共振空間を跨ぐように配置する必要がある。第１の放射素子１と地導体５の短絡部に第２の給電線７を這わせることで、第１の共振空間と不要な結合することなく配線が可能となる。
【００５８】
この実施の形態６は、上記の実施の形態１を実際に作成する際の形状を示している。ここでは、導体のみを用いた構成例を示しているが、これらの導体を誘電体基板の上に構成することも可能である。たとえば、導体層を３層含む誘電体基板において、表面側の導体層に第５の給電線１４および第１の給電線６を配置し、裏面側の導体層に、第６の給電線１５および第２の給電線７を配置し、中間の導体層に第１の放射素子１、第２の放射素子２、第３の放射素子３、第４の放射素子４および地導体５を配置し、各給電線と各放射素子の接続にスルーホールを用いることで容易に実現可能である。なお、この実施の形態６は、上記の各実施の形態に適用できる。
【００５９】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置について図１０を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【００６０】
図１０において、この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置は、第１の放射素子１と、第２の放射素子２と、第３の放射素子３と、第４の放射素子４と、地導体５と、第１の給電線６と、第２の給電線７と、第５の給電線１４と、第６の給電線１５と、位相遅延回路１６とが設けられている。
【００６１】
この実施の形態７に係るアンテナ装置の基本的な構成は、上記の実施の形態６と同様であるため、ここでは実施の形態６と異なる部分についてのみ説明する。
【００６２】
この実施の形態７では、第１の放射素子１、第２の放射素子２、第３の放射素子３、第４の放射素子４、第１の給電線６、第２の給電線７を、地導体５の長手方向に対して複数並べたコリニアアレーアンテナを構成している。
【００６３】
複数の第１の給電線６は、第５の給電線１４に対して縦続的に接続される。また、複数の第２の給電線７は、第６の給電線１５に対して縦続的に接続される。第５の給電線１４は、コリニアアレーアンテナの端で第１の周波数により給電される。また、第６の給電線１５は、コリニアアレーアンテナの端で第２の周波数により給電される。
【００６４】
ここで、第１の周波数が第２の周波数より低くなるように設定する。第１の共振空間および第２の共振空間は第１の周波数で動作し、第３の共振空間および第４の共振空間は第２の周波数で動作する。
【００６５】
第１の周波数において、隣り合う素子間の給電位相差は第５の給電線１４上に於ける、第１の給電線６の分岐点間の電気長によって決定される。同様に、第２の周波数において、隣り合う素子間の給電位相差は第６の給電線１５上に於ける、第２の給電線７の分岐点間の電気長によって決定される。分岐点間の物理的距離は、第５の給電線１４と第６の給電線１５において同一であるため、第５の給電線１４と第６の給電線１５を同一構造で構成した場合、第１の周波数における給電位相差と、第２の周波数に於ける給電位相差が異なる。その結果、第１の周波数と第２の周波数で異なる方向にビームが向くという不具合が生じる。これを解決するため、第５の給電線１４に位相遅延回路１６を設け、第１の周波数に於ける給電位相差と第２の周波数に於ける給電位相差を同一にし、２つの周波数に於けるビームの方向をそろえることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した放射素子上の電流分布及びその近傍の電界分布を表す図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示す地導体の長手方向に対する中央付近における断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図８】図７の筒状導体の長手方向に対する断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図１１】従来のアンテナ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  第１の放射素子、２  第２の放射素子、３  第３の放射素子、４  第４の放射素子、５  地導体、６  第１の給電線、７  第２の給電線、８  第３の給電線、９  第４の給電線、１０  第１の筒状導体、１１  第２の筒状導体、１２  切り欠き部、１３  スロット、１４  第５の給電線、１５  第６の給電線、１６  位相遅延回路。
【図１】
0005078732.tif 000002
【図２】
0005078732.tif 000003
【図３】
0005078732.tif 000004
【図４】
0005078732.tif 000005
【図５】
0005078732.tif 000006
【図６】
0005078732.tif 000007
【図７】
0005078732.tif 000008
【図８】
0005078732.tif 000009
【図９】
0005078732.tif 000010
【図１０】
0005078732.tif 000011
【図１１】
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