(57)【要約】【課題】２個のアンテナを垂直に並べた小形化が可能なアンテナ装置が得る。【解決手段】垂直に並べる２個のアンテナとして、上側にスリーブアンテナ２０，２１，２２、下側に電磁結合ダイポールアンテナ５，２３を設け、電磁結合ダイポールアンテナへ給電する第２の同軸線路３，４の内部に、スリーブアンテナに給電する第１の同軸線路１，２を貫通させ、使用周波数帯域の中心周波数をｆ０としたとき、電磁結合ダイポールアンテナへ給電する第２の同軸線路の電気長（ｌｃｃ１）をｆ０において約ｎ／２波長とする。【選択図】図１
2009296319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用周波数帯域の中心周波数をｆ０とし、ｎを１以上の整数とし、
内導体と外導体とから構成された第１の同軸線路と、
前記第１の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体の内部を前記第１の同軸線路が貫通するとともに、前記ｆ０における電気長が約ｎ／２波長の第２の同軸線路と、
前記第２の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体が前記第２の同軸線路の内導体に接続され、前記外導体が前記第２の同軸線路の外導体に接続されている第３の同軸線路と、
前記第１の同軸線路の一方の先端において、前記第１の同軸線路の内導体に接続された、前記ｆ０における電気長が約１／４波長のモノポール導体と、
前記第１の同軸線路の前記先端において、前記第１の同軸線路の外導体に接続された接続導体と、
前記接続導体に接続され、前記第１の同軸線路と略平行に設置された、前記ｆ０における電気長が約１／４波長のスリーブ導体と、
内部が中空で、その中空内部を前記第２の同軸線路が貫通した、前記ｆ０における電気長が約１／２波長の導体パイプと、
前記第２の同軸線路の外導体において、前記第２の同軸線路の軸方向に対して略垂直の方向に形成された、前記第２の同軸線路の外導体を分断するスリットと
を備え、
前記スリットから前記第２の同軸線路の前記スリーブ導体側の端部までの電気長を前記ｆ０において約１／４波長とし、
前記導体パイプを前記スリットを覆うように前記第２の同軸線路の外導体の外側に配置し、
前記第２の同軸線路の前記スリーブ導体側の反対側の端部において、前記第２の同軸線路の内導体と前記第３の同軸線路の内導体とを接続し、かつ、前記第２の同軸線路の外導体と前記第３の同軸線路の外導体とを接続した
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記モノポール導体を、らせん状の導体としたことを特徴とする前記請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記スリーブ導体を、複数個設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記接続導体を鍔状の導体板とし、
前記スリーブ導体を円筒状の導体とし、前記スリーブ導体を前記第１の同軸線路を覆うように配置することを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１の同軸線路の内導体と外導体との間、
前記第２の同軸線路の内導体と外導体との間、
前記第１の同軸線路と前記第２の同軸線路との間、
前記第２の同軸線路と前記導体パイプとの間、および、
前記第１の同軸線路と前記スリーブ導体との間
のうちの少なくとも１つに誘電体を充填することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
使用周波数帯域の中心周波数をｆ０とし、ｎを１以上の整数とし、
内導体と外導体とから構成された第１の同軸線路と、
前記第１の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体の内部を前記第１の同軸線路が貫通するとともに、前記ｆ０における電気長が約ｎ／２波長の第２の同軸線路と、
前記第２の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体が前記第２の同軸線路の内導体に接続され、前記外導体が前記第２の同軸線路の外導体に接続されている第３の同軸線路と、
内部が中空で、その中空内部を前記第１の同軸線路が貫通した、前記ｆ０における電気長が約１／２波長の第１の導体パイプと、
内部が中空で、その中空内部を前記第２の同軸線路が貫通した、前記ｆ０における電気長が約１／２波長の第２の導体パイプと、
前記第１の同軸線路の外導体において、前記第１の同軸線路の軸方向に対して略垂直の方向に形成された、前記第１の同軸線路の外導体を分断する第１のスリットと、
前記第２の同軸線路の外導体において、前記第２の同軸線路の軸方向に対して略垂直の方向に形成された、前記第２の同軸線路の外導体を分断する第２のスリットと
を備え、
前記第１のスリットから前記第１の同軸線路の先端までの電気長を前記ｆ０において約１／４波長とし、
前記第１の導体パイプを、前記第１のスリットを覆うように配置し、
前記第２のスリットから前記第２の同軸線路の前記第１の導体パイプ側の端部までの電気長を前記ｆ０において約１／４波長とし、
前記第２の導体パイプを、前記第２のスリットを覆うように配置し、
前記第２の同軸線路の、前記第１の導体パイプ側に対して反対側の端部において、前記第２の同軸線路の内導体と前記第３の同軸線路の内導体とを接続し、かつ、前記第２の同軸線路の外導体と前記第３の同軸線路の外導体とを接続した
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１の同軸線路の内導体と外導体との間、
前記第２の同軸線路の内導体と外導体との間、
前記第１の同軸線路と前記第２の同軸線路との間、
前記第１の同軸線路と前記第１の導体パイプとの間、および、
前記第２の同軸線路と前記第２の導体パイプとの間
のうちの少なくとも１つに誘電体を充填することを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はアンテナ装置に関し、特に、移動体通信用の基地局に使用されるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信基地局用アンテナでは、マルチパスフェージングを抑制するため、空間ダイバーシチや偏波ダイバーシチが使用されることが多い。ここでは、２個のアンテナを垂直に並べ、空間ダイバーシチを行う場合を考える。このようなアンテナの従来例としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載のものがある。特許文献１では、下段に多段同軸ダイポールアンテナを、上段にコリニアアンテナを配置し、下段多段同軸ダイポールアンテナ給電用の同軸線路の内導体と上段コリニアアンテナ給電用の同軸線路の外導体を同一の金属導体で構成している。また、特許文献２では、垂直にずらした２つのダイポールアンテナを、別々に横に並べて配置している。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６７９３２号公報
【特許文献２】特開平１１−１７４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の従来のアンテナ装置においては以下のような問題点があった。
【０００５】
特許文献１では、下段の多段同軸ダイポールアンテナ給電用同軸線路と、上段のコリニアアンテナ給電用同軸線路の下端において、約４分の１波長のシュペルトップを設置し、各同軸線路の外導体に漏れ電流が流れるのを防いでいる。そのため、放射素子の長さに加えて、シュペルトップの約４分の１波長の長さが必要であり、アンテナの全体長が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献２では、２つのダイポールアンテナを、別々に横に並べて配置しているため、アンテナ全体の横幅が大きくなるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、２個のアンテナを垂直に並べ、かつ、小型化を図ることが可能な、アンテナ装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、使用周波数帯域の中心周波数をｆ０とし、ｎを１以上の整数とし、内導体と外導体とから構成された第１の同軸線路と、前記第１の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体の内部を前記第１の同軸線路が貫通するとともに、前記ｆ０における電気長が約ｎ／２波長の第２の同軸線路と、前記第２の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体が前記第２の同軸線路の内導体に接続され、前記外導体が前記第２の同軸線路の外導体に接続されている第３の同軸線路と、前記第１の同軸線路の一方の先端において、前記第１の同軸線路の内導体に接続された、前記ｆ０における電気長が約１／４波長のモノポール導体と、前記第１の同軸線路の前記先端において、前記第１の同軸線路の外導体に接続された接続導体と、前記接続導体に接続され、前記第１の同軸線路と略平行に設置された、前記ｆ０における電気長が約１／４波長のスリーブ導体と、内部が中空で、その中空内部を前記第２の同軸線路が貫通した、前記ｆ０における電気長が約１／２波長の導体パイプと、前記第２の同軸線路の外導体において、前記第２の同軸線路の軸方向に対して略垂直の方向に形成された、前記第２の同軸線路の外導体を分断するスリットとを備え、前記スリットから前記第２の同軸線路の前記スリーブ導体側の端部までの電気長を前記ｆ０において約１／４波長とし、前記導体パイプを前記スリットを覆うように前記第２の同軸線路の外導体の外側に配置し、前記第２の同軸線路の前記スリーブ導体側の反対側の端部において、前記第２の同軸線路の内導体と前記第３の同軸線路の内導体とを接続し、かつ、前記第２の同軸線路の外導体と前記第３の同軸線路の外導体とを接続したアンテナ装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、使用周波数帯域の中心周波数をｆ０とし、ｎを１以上の整数とし、内導体と外導体とから構成された第１の同軸線路と、前記第１の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体の内部を前記第１の同軸線路が貫通するとともに、前記ｆ０における電気長が約ｎ／２波長の第２の同軸線路と、前記第２の同軸線路の外側に設けられ、内導体と外導体とから構成されて、前記内導体が前記第２の同軸線路の内導体に接続され、前記外導体が前記第２の同軸線路の外導体に接続されている第３の同軸線路と、前記第１の同軸線路の一方の先端において、前記第１の同軸線路の内導体に接続された、前記ｆ０における電気長が約１／４波長のモノポール導体と、前記第１の同軸線路の前記先端において、前記第１の同軸線路の外導体に接続された接続導体と、前記接続導体に接続され、前記第１の同軸線路と略平行に設置された、前記ｆ０における電気長が約１／４波長のスリーブ導体と、内部が中空で、その中空内部を前記第２の同軸線路が貫通した、前記ｆ０における電気長が約１／２波長の導体パイプと、前記第２の同軸線路の外導体において、前記第２の同軸線路の軸方向に対して略垂直の方向に形成された、前記第２の同軸線路の外導体を分断するスリットとを備え、前記スリットから前記第２の同軸線路の前記スリーブ導体側の端部までの電気長を前記ｆ０において約１／４波長とし、前記導体パイプを前記スリットを覆うように前記第２の同軸線路の外導体の外側に配置し、前記第２の同軸線路の前記スリーブ導体側の反対側の端部において、前記第２の同軸線路の内導体と前記第３の同軸線路の内導体とを接続し、かつ、前記第２の同軸線路の外導体と前記第３の同軸線路の外導体とを接続したアンテナ装置であるので、２個のアンテナを垂直に並べ、かつ、小型化を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置の構成を説明するための斜視図である。図１において、１は軸方向（伸長方向）に長く延びた棒状の導体パイプであり、２は導体パイプ１の外側に配置された内部が空洞の、すなわち、中空の導体パイプ（以下、内部が空洞の導体パイプを、中空導体パイプと呼ぶこととする。）である。導体パイプ１の中心軸と中空導体パイプ２の中心軸とは略一致するように配置されており、導体パイプ１は中空導体パイプ２の中空内部を貫通している。但し、導体パイプ１の長さと中空導体パイプ２の長さとは略同じである。また、３は中空導体パイプ２の外側に配置され、中空導体２が互いの中心軸が略一致するように中空内部を貫通している中空導体パイプ、４は中空導体パイプ３の外側に配置された中空導体パイプである。中空導体パイプ３の中心軸と中空導体パイプ４の中心軸とは略一致するように配置されており、導体パイプ３は中空導体パイプ４の中空内部を貫通しており、また、導体パイプ３の長さと中空導体パイプ４の長さとは略同じである。また、５は中空導体パイプ４上に形成された円環スリットである。６は、中空導体パイプ３の外側に略垂直に配置され、中空導体パイプ３に接続された、細長い棒状の導体パイプである。７は導体パイプ６の外側に配置され、かつ、中空導体パイプ４に接続された中空導体パイプである。導体パイプ６の中心軸と中空導体パイプ７の中心軸とは略一致するように配置されており、導体パイプ６は中空導体パイプ７の中空内部を貫通しており、また、導体パイプ６の長さと中空導体パイプ７の長さとは略同じである。また、２０は、らせん状に巻き回されているヘリカル導体（モノポール導体）であり、導体パイプ１の上側の先端に接続されて、そこから上方に向かって延設されている。２１は、ヘリカル導体２０の下方に配置されるとともに中空導体パイプ２の上側の先端に接続されている接続導体である。また、２２は接続導体２１の両端に接続されるとともに、それぞれ、そこから下方に向かって、導体パイプ１および中空導体パイプ２の軸方向に対して略平行になるように、延設された２個のスリーブ導体である。接続導体２１と２個のスリーブ導体２２とは、図１に示すように略コの字形状となっている。また、２３は中空導体パイプ４の外側に配置された中空導体パイプである。中空導体パイプ４は、中空導体パイプ２３の中空内部を貫通している。なお、図１に示すように、各導体パイプにおいて、導体パイプ１と中空導体パイプ２とが最も長く、次が、中空導体パイプ３，４で、最も短いものが中空導体パイプ２３となっている。
【００１１】
以下、この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置の構成について説明する。本実施の形態１において、使用周波数帯域の中心周波数をｆ０とする。図１において、導体パイプ１と中空導体パイプ２とは第１の同軸線路を構成し、第１の同軸線路の内導体が導体パイプ１、外導体が中空導体パイプ２である。また、中空導体パイプ３と中空導体パイプ４とは第２の同軸線路を構成し、第２の同軸線路の内導体が中空導体パイプ３、外導体が中空導体パイプ４である。第２の同軸線路の電気長（図１のｌｃｃ１の電気長）は、ｎを１以上の整数とし、ｆ０において約ｎ／２波長とする。なお、上述のように、第２の同軸線路の内導体（中空導体パイプ３）の内部を、第１の同軸線路が貫通している。
【００１２】
第１の同軸線路の内導体（導体パイプ１）は、第１の同軸線路の上側の先端（すなわち、中空導体パイプ２３側と反対側の先端）において、ヘリカル導体２０に接続される。ヘリカル導体２０の電気長は、ｆ０において約１／４波長である。また、第１の同軸線路の外導体（中空導体パイプ２）は、第１の同軸線路の上側の先端に配置された接続導体２１に接続される。そして、接続導体２１は、第１の同軸線路と略平行に設置された、ｆ０における電気長が約１／４波長の２個のスリーブ導体２２に接続される。
【００１３】
また、第２の同軸線路の外導体（中空導体パイプ４）上に、ｆ０における波長に比べて微小な円環スリット５が空けられている。また、円環スリット５から第２の同軸線路のスリーブ導体２２側の端部までの電気長をｆ０において約１／４波長とする。
【００１４】
中空導体パイプ２３は、円環スリット５を外部から覆う位置に設ける。また、中空導体パイプ２３は、電気長をｆ０において約半波長とし、放射用ダイポールとして動作する。
【００１５】
導体パイプ６と中空導体パイプ７とは、第３の同軸線路を構成し、第３の同軸線路の内導体が導体パイプ６、外導体が中空導体パイプ７である。スリーブ導体２２側と反対側の第２の同軸線路の端部において、第２の同軸線路の内導体（中空導体パイプ３）と第３の同軸線路の内導体（導体パイプ６）とが接続され、かつ、第２の同軸線路の外導体（中空導体パイプ４）と第３の同軸線路の外導体（中空導体パイプ７）とが接続されている。
【００１６】
次に動作について説明する。第１の同軸線路の導体パイプ１と中空導体パイプ２の下端に注入された信号は、第１の同軸線路の先端において、ヘリカル導体２０と接続導体２１とを介してスリーブ導体２２へ給電される。これにより、ヘリカル導体２０とスリーブ導体２２上には、半波長ダイポールと類似の電流が生じ、アンテナ外部に電磁波が放射される。
【００１７】
また、スリーブ導体２２は、ｆ０における電気長が約１／４波長であるので、スリーブ導体２２と中空導体パイプ２により構成された線路の、スリーブ導体２２の先端から図１の上側を見たインピーダンスは無限大となる。したがって、図１のスリーブ導体２２の先端から下側において、第１の同軸線路の外導体である中空導体パイプ２の外側に流れる漏れ電流を阻止することができる。
【００１８】
一方、第３の同軸線路の導体パイプ６と中空導体パイプ７に注入された信号は、第３の同軸線路に接続された第２の同軸線路の中空導体パイプ３と中空導体パイプ４へ伝播する。円環スリット５は、第２の同軸線路のスリーブ導体２２側の端部からの電気長がｆ０において約１／４波長なので、円環スリット５の位置において、第２の同軸線路上の電流が最も強くなる。また、中空導体パイプ２３の電気長はｆ０において約半波長となっているので、中空導体パイプ２３は、円環スリット５と電磁結合し、中空導体パイプ２３上に半波長ダイポールと類似の電流が生じ、アンテナ外部に電磁波が放射される。
【００１９】
また、第２の同軸線路の電気長をｆ０において約ｎ／２波長としているので、第１の同軸線路の外導体（中空導体パイプ２）と第２の同軸線路の内導体（中空導体パイプ３）により構成される同軸線路に定在波が立ち、中空導体パイプ３の端部（図１の中空導体パイプ３の上端と下端）では電流の定在波分布が零となる。すなわち、第１の同軸線路の外導体である中空導体パイプ２の外側の、第２の同軸線路のない部分に流れる漏れ電流を阻止することができる。
【００２０】
仮に、第２の同軸線路の電気長が、ｆ０において約ｎ／２波長からずれると、第１の同軸線路の外導体である中空導体パイプ２の外側の、第２の同軸線路のない部分に漏れ電流が流れてしまう。この結果、アンテナの入力インピーダンスが第１の同軸線路周辺の物体（金属等）の有無により大きく変化する、放射パターンが半波長ダイポールパターンから乱れるといった問題が発生する。
【００２１】
なお、中空導体パイプ２３の中心軸と中空導体パイプ４の中心軸とを一致させないようにして、円環スリット５を見込むアンテナの入力インピーダンスを調整することもできる。また、図１では、中空導体パイプ２３の軸方向の中心位置を円環スリット５の軸方向の位置と略一致あるいは近傍になるように配置するように図示しているが、中空導体パイプ２３の軸方向の中心位置を、円環スリット５からオフセットすることにより、上記アンテナの入力インピーダンスを調整することもできる。
【００２２】
本実施の形態１においては、ヘリカル導体２０、接続導体２１、および、スリーブ導体２２が、スリーブアンテナを構成している。また、第１の同軸線路の導体パイプ１と中空導体パイプ２が、スリーブアンテナに給電する同軸線路である。また、円環スリット５と中空導体パイプ２３とが、電磁結合ダイポールアンテナを構成しており、第２の同軸線路の中空導体パイプ３と中空導体パイプ４が、第３の同軸線路の導体パイプ６と中空導体パイプ７を介して、電磁結合ダイポールアンテナに給電する同軸線路である。このように、本実施の形態１のアンテナ装置は、２個のアンテナとして、スリーブアンテナと電磁結合ダイポールアンテナとを使用し、電磁結合ダイポールアンテナへ給電する第２の同軸線路の中をスリーブアンテナに給電する第１の同軸線路を通し、電磁結合ダイポールアンテナへ給電する第２の同軸線路の電気長をｆ０において約ｎ／２波長とすることにより、２個のアンテナを垂直に並べ、かつ、小型化を図ることを可能にしている。
【００２３】
なお、図１では、導体パイプ１、中空導体パイプ２、中空導体パイプ３、中空導体パイプ４、導体パイプ６、中空導体パイプ７、中空導体パイプ２３として、これらの中心軸に直交する面での断面が円形である場合（すなわち、円柱および円筒形）を仮定しているが、上記断面が方形など任意形状の場合でもよく、その場合においても動作原理は同様であり、同様な効果を得ることができる。
【００２４】
図１では、ヘリカル導体２０は、小形化のため、らせん状としたが、その形状は限定するものではない。例えば、線状、円柱、長方形、三角形等あらゆる形状が想定される。また、図１では、２個のスリーブ導体２２を第１の同軸線路と略平行に設置したが、本実施の形態１では、スリーブ導体２２の個数を限定するものではない。
【００２５】
また、接続導体２１を鍔状の導体板とし、スリーブ導体２２を円筒状の導体とし、スリーブ導体２２で第１の同軸線路を覆っても良い。
【００２６】
また、導体パイプ１と中空導体パイプ２の間、中空導体パイプ２と中空導体パイプ３の間、中空導体パイプ３と中空導体パイプ４の間、中空導体パイプ４と中空導体パイプ２３の間、および／または、中空導体パイプ２とスリーブ導体２２の間に、誘電体を充填しても良い。このように、誘電体を充填することにより、アンテナ装置全体を誘電体により支えることができるので、製造しやすいという効果を有する。さらに、中空導体パイプ２３の内側、あるいは、中空導体パイプ２とスリーブ導体２２の間に誘電体を充填した場合、誘電体がない場合に比べて、アンテナの共振周波数は低くなる。この効果を利用すれば、中空導体パイプ２３、スリーブ導体２２の長さを誘電体がない場合に比べて短くし、中空導体パイプ２３、スリーブ導体２２を小形化できるという効果を有する。
【００２７】
以上のように、本実施の形態１によれば、２個のアンテナとして、スリーブアンテナと電磁結合ダイポールアンテナとを使用し、電磁結合ダイポールアンテナへ給電する同軸線路の中をスリーブアンテナに給電する同軸線路を通し、電磁結合ダイポールアンテナへ給電する同軸線路の電気長をｆ０において約ｎ／２波長とすることにより、２個のアンテナを垂直に並べた、小形なダイバーシチアンテナ装置が得られるという効果を奏する。
【００２８】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係わるアンテナ装置を説明するための斜視図である。この実施の形態２は、上記実施の形態１で示した構成のアンテナ装置において、スリーブアンテナを電磁結合ダイポールアンテナとした場合である。なお、図２において、図１と同等またはそれに相当する構成については同一符号を付して示し、ここでは、それらについての詳細な説明は省略する。図２において、８は、中空導体パイプ２上に形成された円環スリットである。また、２４は、円環スリット８を外部から覆う位置に設けられた中空導体パイプである。すなわち、中空導体パイプ２４は、中空導体パイプ２の外側で、かつ、中空導体パイプ３の上方で、中空導体パイプ３が設けられていない位置に設けられている。中空導体パイプ２は、中空導体パイプ２４の中空内部を貫通している。
【００２９】
なお、図１の実施の形態１と図２の実施の形態２との構成の違いは、図２においては、図１で示した、ヘリカル導体２０、接続導体２１、および、スリーブ導体２２が設けられておらず、その代わりに、円環スリット８と中空導体パイプ２４とが設けられている点である。
【００３０】
本実施の形態２において、使用周波数帯域の中心周波数をｆ０とする。図２において、導体パイプ１と中空導体パイプ２は、中心軸が略一致するように配置され、第１の同軸線路を構成しており、第１の同軸線路の内導体が導体パイプ１、外導体が中空導体パイプ２である。また、中空導体パイプ３と中空導体パイプ４は、中心軸が略一致するように配置され、第２の同軸線路を構成し、第２の同軸線路の内導体が中空導体パイプ３、外導体が中空導体パイプ４である。第２の同軸線路の電気長（図２のｌｃｃ１の電気長）は、ｎを１以上の整数とし、ｆ０において約ｎ／２波長とする。さらに、第２の同軸線路の内導体（中空導体パイプ３）の内部を、第１の同軸線路が互いに中心軸が一致するように貫通している。
【００３１】
また、第１の同軸線路の外導体（中空導体パイプ２）上に、ｆ０における波長に比べて微小な円環スリット８が空けられている。また、円環スリット８から第１の同軸線路の先端（すなわち、第１の同軸線路の中空導体パイプ２３側の反対側の端部）までの電気長をｆ０において約１／４波長とする。
【００３２】
中空導体パイプ２４は、円環スリット８を外部から覆う位置に設ける。また、中空導体パイプ２４は、電気長をｆ０において約半波長とし、放射用ダイポールとして動作する。
【００３３】
第２の同軸線路の外導体（中空導体パイプ４）上に、ｆ０における波長に比べて微小な円環スリット５が空けられている。また、円環スリット５から第２の同軸線路の中空導体パイプ２４側の端部までの電気長をｆ０において約１／４波長とする。
【００３４】
中空導体パイプ２３は、円環スリット５を外部から覆う位置に設ける。また、中空導体パイプ２３は、電気長をｆ０において約半波長とし、放射用ダイポールとして動作する。
【００３５】
導体パイプ６と中空導体パイプ７は、第３の同軸線路を構成し、第３の同軸線路の内導体が導体パイプ６、外導体が中空導体パイプ７である。導体パイプ６と中空導体パイプ７とは互いに中心軸が略一致するように配置され、導体パイプ６が中空導体パイプ７の中空内部を貫通している。また、第２の同軸線路の中空導体パイプ２４側に対して反対側の端部において、第２の同軸線路の内導体（中空導体パイプ３）と第３の同軸線路の内導体（導体パイプ６）とを接続し、かつ第２の同軸線路の外導体（中空導体パイプ４）と第３の同軸線路の外導体（中空導体パイプ７）とを接続する。
【００３６】
次に動作について説明する。円環スリット８は、第１の同軸線路の先端からの電気長がｆ０において約１／４波長である。したがって、第１の同軸線路の導体パイプ１と中空導体パイプ２に注入された信号は、円環スリット８の位置において、第１の同軸線路上の電流が最も強くなる。また、中空導体パイプ２４の電気長はｆ０において約半波長となっているので、中空導体パイプ２４は、円環スリット８と電磁結合し、中空導体パイプ２４上に半波長ダイポールと類似の電流が生じ、アンテナ外部に電磁波が放射される。
【００３７】
一方、第３の同軸線路の導体パイプ６と中空導体パイプ７に注入された信号は、第３の同軸線路と接続された第２の同軸線路の中空導体パイプ３と中空導体パイプ４へ伝播する。円環スリット５は、第２の同軸線路の中空導体パイプ２４側の端部からの電気長がｆ０において約１／４波長なので、円環スリット５の位置において、第２の同軸線路上の電流が最も強くなる。また、中空導体パイプ２３の電気長はｆ０において約半波長となっているので、中空導体パイプ２３は、円環スリット５と電磁結合し、中空導体パイプ２３上に半波長ダイポールと類似の電流が生じ、アンテナ外部に電磁波が放射される。
【００３８】
また、第２の同軸線路の電気長をｆ０において約ｎ／２波長としているので、第１の同軸線路の外導体（中空導体パイプ２）と第２の同軸線路の内導体（中空導体パイプ３）により構成される同軸線路に定在波が立ち、中空導体パイプ３の端部（図２の中空導体パイプ３の上端と下端）では電流の定在波分布が零となる。すなわち、第１の同軸線路の外導体である中空導体パイプ２の外側の、第２の同軸線路のない部分に流れる漏れ電流を阻止することができる。
【００３９】
仮に、第２の同軸線路の電気長が、ｆ０において約ｎ／２波長からずれると、第１の同軸線路の外導体である中空導体パイプ２の外側に漏れ電流が流れてしまう。この結果、アンテナの入力インピーダンスが第１の同軸線路周辺の物体（金属等）の有無により大きく変化する、放射パターンが半波長ダイポールパターンから乱れるといった問題が発生する。
【００４０】
なお、中空導体パイプ２４の中心軸と中空導体パイプ２の中心軸とを一致させないようにして、円環スリット８を見込むアンテナの入力インピーダンスを調整することもできる。また、図２では、中空導体パイプ２４の軸方向の中心位置を円環スリット８の軸方向の位置と略一致あるいは近傍になるように配置するように図示しているが、中空導体パイプ２４の軸方向の中心位置を円環スリット８からオフセットすることにより、上記アンテナの入力インピーダンスを調整することもできる。
【００４１】
同様に、中空導体パイプ２３の中心軸と中空導体パイプ４の中心軸とを一致させないようにして、円環スリット５を見込むアンテナの入力インピーダンスを調整することもできる。また、図２では、中空導体パイプ２３の軸方向の中心位置を円環スリット５の軸方向の位置と略一致あるいは近傍になるように配置するように図示しているが、中空導体パイプ２３の軸方向の中心位置を、円環スリット５からオフセットすることにより、上記アンテナの入力インピーダンスを調整することもできる。
【００４２】
本実施の形態２においては、円環スリット８と中空導体パイプ２４とが、１つ目の電磁結合ダイポールアンテナを構成している。また、第１の同軸線路の導体パイプ１と中空導体パイプ２が、この１つ目の電磁結合ダイポールアンテナに給電する同軸線路である。また、円環スリット５と中空導体パイプ２３とが、２つ目の電磁結合ダイポールアンテナを構成している。第２の同軸線路の中空導体パイプ３と中空導体パイプ４が、第３の同軸線路の導体パイプ６と中空導体パイプ７を介して、２つ目の電磁結合ダイポールアンテナに給電する同軸線路である。このように、本実施の形態２のアンテナ装置は、２個の電磁結合ダイポールアンテナを使用し、下側の電磁結合ダイポールアンテナへ給電する第２の同軸線路の中を上側の電磁結合ダイポールアンテナに給電する第１の同軸線路を通し、下側の電磁結合ダイポールアンテナへ給電する同軸線路の電気長をｆ０において約ｎ／２波長とすることにより、２個のアンテナを垂直に並べ、かつ、小型化を図ることを可能にしている。
【００４３】
図２では、導体パイプ１、中空導体パイプ２、中空導体パイプ３、中空導体パイプ４、中空導体パイプ６、中空導体パイプ７、中空導体パイプ２３、中空導体パイプ２４として、これらの中心軸に直交する面での断面が円形である場合を仮定しているが、上記断面が方形など任意形状の場合でも、動作原理は同様であり、同様な効果を得ることができる。
【００４４】
導体パイプ１と中空導体パイプ２の間、中空導体パイプ２と中空導体パイプ３の間、中空導体パイプ３と中空導体パイプ４の間、中空導体パイプ４と中空導体パイプ２３の間、および／または、中空導体パイプ２と中空導体パイプ２４の間に、誘電体を充填しても良い。このように、誘電体を充填することにより、アンテナ装置全体を誘電体により支えることができるので、製造しやすいという効果を有する。さらに、中空導体パイプ２３、中空導体パイプ２４の内側に誘電体を充填した場合、誘電体がない場合に比べて、アンテナの共振周波数は低くなる。この効果を利用すれば、中空導体パイプ２３、中空導体パイプ２４の長さを誘電体がない場合に比べて短くし、中空導体パイプ２３、中空導体パイプ２４を小形化できるという効果を有する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態２によれば、２個の電磁結合ダイポールアンテナを使用し、下側の電磁結合ダイポールアンテナへ給電する同軸線路の中を上側の電磁結合ダイポールアンテナに給電する同軸線路を通し、下側の電磁結合ダイポールアンテナへ給電する同軸線路の電気長をｆ０において約ｎ／２波長とすることにより、２個のアンテナを垂直に並べた、小形なダイバーシチアンテナ装置が得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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した斜視図である。
【図２】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した斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  導体パイプ、２  中空導体パイプ、３  中空導体パイプ、４  中空導体パイプ、５  円環スリット、６  導体パイプ、７  中空導体パイプ、８  円環スリット、２０  ヘリカル導体、２１  接続導体、２２  スリーブ導体、２３  中空導体パイプ、２４  中空導体パイプ。
【図１】
2009296319.tif 000003
【図２】
2009296319.tif 000004