(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号が送受信される励振素子と、上記励振素子から所定の間隔だけ離れて設けられ、無線信号が送受信されない複数の非励振素子と、上記各非励振素子に接続された可変リアクタンス素子とを備え、上記可変リアクタンス素子のリアクタンス値を変化させることにより、上記アレーアンテナ装置の指向特性を変化させるアレーアンテナ装置において、
複数の非励振素子を互いに平行となるように誘電体フィルムに形成し、
上記各非励振素子の一端の接続点にそれぞれ接続される可変リアクタンス素子を上記誘電体フィルムに形成し、
上記誘電体フィルムに対して直交しかつ上記各非励振素子の接続点から延在するように円形状の第１の支持基板を設け、
上記各可変リアクタンス素子にそれぞれ接続される制御信号伝送用ペアケーブルを上記第１の支持基板に沿って配線し、
上記励振素子の形成位置であって上記第１の支持基板の中央部に、上記励振素子の長手方向と実質的に平行となるように第１の直径を有する円筒形状の第１のスリーブ導体を設け、
上記第１のスリーブ導体の円筒内であって上記励振素子の長手方向と実質的に平行となるように上記第１の直径よりも小さい第２の直径を有する円筒形状の複数の第２のスリーブ導体を設け、
上記第１の支持基板に沿って配線された各制御信号伝送用ペアケーブルをそれぞれ上記各第２のスリーブ導体内に配線し、
上記誘電体フィルムを、上記励振素子の周囲であって、上記第１の支持基板及び円形状の第２の支持基板と実質的に直交しかつ上記各非励振素子が上記励振素子と実質的に平行となるように、上記第１の支持基板の外周及び上記第２の支持基板の外周に巻回することにより支持したことを特徴とするアレーアンテナ装置。
【請求項２】
上記励振素子及び上記各非励振素子はそれぞれダイポールアンテナであり、上記第１の支持基板及び上記第２の支持基板はそれぞれ誘電体基板であることを特徴とする請求項１記載のアレーアンテナ装置。
【請求項３】
上記励振素子及び上記各非励振素子はそれぞれモノポールアンテナであり、上記第１の支持基板は接地導体基板であり、上記第２の支持基板は誘電体基板であることを特徴とする請求項１記載のアレーアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のアンテナ素子からなり、指向特性を変化させることができるアレーアンテナ装置に関し、特に、例えば、電子制御導波器アレーアンテナ装置（Electronically Steerable Passive Array Radiator (ESPAR) Antenna；以下、エスパアンテナという。）なるアレーアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、電子ビームを操向可能な様々なアレーアンテナ装置が開発されている。その中で特に、エスパアンテナは、例えば、無線信号が送受信される１つの励振素子と、上記励振素子から所定の間隔だけ離れて設けられ、無線信号が送受信されない、例えば６個の非励振素子と、上記各非励振素子にそれぞれ接続された可変リアクタンス素子とを備えたアレーアンテナ装置であって、上記可変リアクタンス素子のリアクタンス値を変化させることにより、上記アレーアンテナ装置の指向特性を変化させるものである。ここで、エスパアンテナは、単一の信号源の接続に単一ポートのみを要し、かつ同一の周波数で多数の方向にビームを生成することができるという特有の効果を有している。なお、このエスパアンテナは、例えば、従来技術文献１「T. Ohira et al., "Electronically steerable passive array radiator antennas for low-cost analog adaptive beamforming", 2000 IEEE International Conference on Phased Array Systems & Technology pp. 101-106, Dana point, California, May 21-25, 2000」や特願平１１−１９４４８７号の特許出願において提案されている。
【０００３】
このエスパアンテナは、スマートで、或いはアダプティブなアンテナ機能を有する携帯通信又は移動体通信及びモバイルコンピューティングに適しており、無線通信やモバイルコンピューティングシステムにおいては、特に、電子的に制御されたビームを使用して、スペクトル効率及びバッテリパワー効率を拡大すると同時にマルチパス伝搬及び同一チャンネル干渉に付随する問題を低減させることができるとともに、例えば、このエスパアンテナは、例えば、移動体通信端末用のアンテナとしてノートパソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）のような電子機器へ装着が容易であり、また、水平面のどの方向へ主ビームを走査した場合でも、すべての非励振素子が導波器又は反射器として有効に機能し、水平面指向特性の制御もきわめて容易であるという優れた性能を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のエスパアンテナにおいては、接地導体板に対して電気的に絶縁された状態で、その接地導体板に対して垂直となるように、励振素子や非励振素子を支持しなければならず、そのアンテナ構造が複雑であって、製造方法も難しいという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来例のエスパアンテナに比較して構造が簡単であって、励振素子や非励振素子を容易に形成することができるアレーアンテナ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明に係るアレーアンテナ装置は、無線信号が送受信される励振素子と、上記励振素子から所定の間隔だけ離れて設けられ、無線信号が送受信されない複数の非励振素子と、上記各非励振素子に接続された可変リアクタンス素子とを備え、上記可変リアクタンス素子のリアクタンス値を変化させることにより、上記アレーアンテナ装置の指向特性を変化させるアレーアンテナ装置において、
上記複数の非励振素子のうちの少なくとも１つが形成された少なくとも１枚の誘電体基板を上記励振素子の周囲に設けたことを特徴とする。
【０００７】
本願の第２の発明に係るアレーアンテナ装置は、無線信号が送受信される励振素子と、上記励振素子から所定の間隔だけ離れて設けられ、無線信号が送受信されない複数の非励振素子と、上記各非励振素子に接続された可変リアクタンス素子とを備え、上記可変リアクタンス素子のリアクタンス値を変化させることにより、上記アレーアンテナ装置の指向特性を変化させるアレーアンテナ装置において、
上記励振素子と、上記複数の非励振素子のうちの少なくとも１つと、上記励振素子とが形成された第１の誘電体基板を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記第２の発明に係るアレーアンテナ装置は、上記非励振素子のうちの少なくとも別の１つが形成された少なくとも１枚の第２の誘電体基板を、上記励振素子の周囲にさらに設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記第３の発明に係るアレーアンテナ装置は、無線信号が送受信される励振素子と、上記励振素子から所定の間隔だけ離れて設けられ、無線信号が送受信されない複数の非励振素子と、上記各非励振素子に接続された可変リアクタンス素子とを備え、上記可変リアクタンス素子のリアクタンス値を変化させることにより、上記アレーアンテナ装置の指向特性を変化させるアレーアンテナ装置において、
上記複数の非励振素子の少なくとも１つが形成された誘電体フィルムを上記励振素子の周囲に設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記第３の発明に係るアレーアンテナ装置において、円形状の接地導体板と、上記接地導体板の外周縁に沿って設けられた円筒形状の接地導体スカート板とを備え、
上記励振素子は上記接地導体板の中央部に設けられた１／４波長モノポールアンテナであり、
上記誘電体フィルムを上記接地導体板の周囲に設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る第１の実施形態である、誘電体基板、例えばプリント配線基板を用いて構成された半波長ダイポールエスパアンテナ装置１の構成を示す斜視図である。本実施形態のエスパアンテナ装置１は、誘電体支持基板４上に、励振素子である半波長ダイポールアンテナＡ０と、その周囲に配置され、非励振素子Ａ１乃至Ａ６が形成されたプリント配線基板３ａ乃至３ｃとを備えて構成したことを特徴としている。
【００１３】
図１において、誘電体支持基板４は、半径ｒ３を有する円板形状の誘電体基板であって、その中心から垂直方向に延在するように、送受信無線信号の波長の約半分の長さを有する半波長ダイポールアンテナＡ０がその一端が誘電体支持基板４の中心に形成された円形孔に圧入されて、誘電体支持基板４により支持されて設けられる。ここで、半波長ダイポールアンテナＡ０は、その中央部に位置する電気絶縁体２によって互いに絶縁されかつ互いに一直線上に延在するように電気絶縁体２を介して連結され、それぞれ１／４波長の長さを有する励振アンテナ素子Ａ０ａ及びＡ０ｂを備えて構成される。この半波長ダイポールアンテナＡ０の各励振アンテナ素子Ａ０ａ及びＡ０ｂの電気絶縁体２側の各一端（以下、対向側一端という。）はそれぞれ、平衡型送受信ケーブル５を介して無線機（図示せず。）に接続されることにより、半波長ダイポールアンテナＡ０は給電されて無線信号が送受信される。
【００１４】
また、半波長ダイポールアンテナＡ０の周囲において、３枚のプリント配線基板３ａ，３ｂ，３ｃが誘電体支持基板４に対して垂直方向でそれに形成された矩形孔に圧入されて誘電体支持基板４により支持されて設けられる。プリント配線基板３ａには非励振素子Ａ１及びＡ２が形成され、プリント配線基板３ｂには非励振素子Ａ３及びＡ４が形成され、プリント配線基板３ｃには非励振素子Ａ５及びＡ６が形成され、これらの素子Ａ１乃至Ａ６は公知のプリント配線基板のプロセス技術により形成される。
【００１５】
ここで、非励振素子Ａ１は、それぞれ同一の長さｌ１を有しかつ半波長ダイポールアンテナＡ０に対して平行であって互いに所定の距離だけ離間して一直線上に延在するように形成されたストリップ形状のプリントアンテナ素子Ａ１ａ及びＡ１ｂを備えてプリント配線基板３ａ上に形成された半波長ダイポールアンテナと、後述する可変リアクタンス回路とで構成される。また、非励振素子Ａ２は、それぞれ同一の長さｌ１を有しかつ半波長ダイポールアンテナＡ０に対して平行であって互いに所定の距離だけ離間して一直線上に延在するように形成されたストリップ形状のプリントアンテナ素子Ａ２ａ及びＡ２ｂを備えてプリント配線基板３ａ上に形成された半波長ダイポールアンテナで構成される。さらに、非励振素子Ａ３及びＡ４はそれぞれ、非励振素子Ａ１及びＡ２と同様に、ストリップ形状のプリントアンテナ素子Ａ３ａ及びＡ３ｂ，Ａ４ａ及びＡ４ｂを備えてプリント配線基板３ｂ上に形成され、また、非励振素子Ａ５及びＡ６はそれぞれ、非励振素子Ａ１乃至Ａ４と同様に、ストリップ形状のプリントアンテナ素子Ａ５ａ及びＡ５ｂ，Ａ６ａ及びＡ６ｂを備えてプリント配線基板３ｃ上に形成される。
【００１６】
なお、上記プリント配線基板３ａ乃至３ｃは、例えば厚さ約１ｍｍのガラスエポキシ樹脂、テフロン、又はアルミナセラミックなどから構成される。
【００１７】
これらのプリント配線基板３ａ乃至３ｃとダイポールアンテナＡ０との配置状態は、図２の上面図に詳しい。この図２を参照すると、非励振素子Ａ１乃至Ａ６は、半波長ダイポールアンテナＡ０を中心とする半径ｒ２の円周８０１上に配置されるように、プリント配線基板３ａ乃至３ｃが半波長ダイポールアンテナＡ０の周囲に設けられている。この実施形態においては、６個の非励振素子Ａ１乃至Ａ６を備えていて、その非励振素子Ａ１乃至Ａ６の、互いに隣接する２つの間隔はそれぞれｒ２に等しい。
【００１８】
図３は、図１のプリント基板３ａの詳細構成を図示した斜視図である。プリント配線基板３ａにおいて、エスパアンテナ装置１の外側に向けられた面（以下、外面という。図３では、点線で示す向こう側の面をいう。）上に、プリントアンテナ素子Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ２ａ及びＡ２ｂが形成される一方、プリント配線基板３ａにおいて、エスパアンテナ装置１の内側に向けられた面（以下、内面という。図３では、実線で示す手前側の面をいう。）上に、アンテナ素子Ａ１ａ及びＡ１ｂ，Ａ２ａ及びＡ２ｂのための２つの可変リアクタンス回路が設けられる。以下、この可変リアクタンス回路について説明する。
【００１９】
非励振素子Ａ１の可変リアクタンス回路においては、プリント配線基板３ａの内面上に、互いに離間して４つの電極２１，２２，３１，３２が形成されている。プリントアンテナ素子Ａ１ａの対向側一端は、プリント配線基板３ａに形成されたスルーホール導体１１を介して電極２１に接続され、この電極２１は可変容量ダイオードＤ１のカソードに接続されるとともに、例えば数ＭΩの高周波阻止用高抵抗Ｒ１ａを介して電極３１に接続される。また、プリントアンテナ素子Ａ１ｂの対向側一端も、スルーホール導体１２を介して電極２２に接続され、この電極２２は可変容量ダイオードＤ１のアノードに接続されるとともに、例えば数ＭΩの高周波阻止用高抵抗Ｒ１ｂを介して電極３２に接続される。さらに、電極３１，３２はそれぞれ、ペアケーブル６ａを介して当該アレーアンテナ装置の指向特性を制御するコントローラ（図示せず。）の印加バイアス電圧端子ＤＣ＋，ＤＣ−に接続されている。以上のように構成された可変リアクタンス回路においては、コントローラからの印加バイアス電圧が、ペアケーブル６ａ及び高抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂを介して可変容量ダイオードＤ１の両端に印加され、このとき、印加バイアス電圧を変化することにより可変容量ダイオードＤ１の接合容量値、すなわちリアクタンス値を変化させることができる。
【００２０】
また、非励振素子Ａ２においてもプリント配線基板３ａの内面上に、非励振素子Ａ１の場合と同様に４つの電極２３，２４，３３，３４と可変容量ダイオードＤ２と、高周波阻止用高抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｂとから成る可変リアクタンス回路が設けられていて、ペアケーブル６ｂを介して可変容量ダイオードＤ２へのバイアス電圧を変化させることにより、そのリアクタンス値を変化させることができる。
【００２１】
さらに、他の非励振素子Ａ３乃至Ａ６の可変リアクタンス回路についても、図３を参照して説明した非励振素子Ａ１及びＡ２と同様に構成される。
【００２２】
上記コントローラは可変電圧直流電源の機能を有し、各非励振素子Ａ１乃至Ａ６に接続された可変容量ダイオードＤ１乃至Ｄ６に印加する逆バイアス電圧を変化させることにより、可変容量ダイオードＤ１乃至Ｄ６の各接合容量を変化させ、これにより、各非励振素子Ａ１乃至Ａ６の電気長を、半波長ダイポールアンテナＡ０に比較して変化させ、当該アレーアンテナ装置１の平面指向特性を変化させることができる。具体的には、非励振素子の電気長を、半波長ダイポールアンテナＡ０に比較して長く設定したときは、その非励振素子は半波長ダイポールアンテナＡ０に対して反射器として動作する一方、非励振素子の電気長を、半波長ダイポールアンテナＡ０に比較して短く設定したときは、その非励振素子は半波長ダイポールアンテナＡ０に対して導波器として動作する。ここで、複数の非励振素子Ａ１乃至Ａ６の一部を反射器、別の一部を導波器として動作させることにより、任意の平面指向特性を設定することができる。
【００２３】
第１の実施形態において、好ましい実施例においては、送受信する無線信号の周波数が、例えば、約２．４ＧＨｚであるとき、各プリントアンテナ素子Ａ１ａ乃至Ａ６ｂの長さｌ１は３ｃｍ、プリント配線基板３ａ乃至３ｃの長手方向の長さは約７ｃｍ、図１及び図２の半径ｒ２は３．１２ｃｍに設定される。
【００２４】
以上のように構成された第１の実施形態に係る半波長ダイポールエスパアンテナ装置１によれば、非励振素子Ａ１乃至Ａ６が形成された誘電体基板３ａ，３ｂ，３ｃを励振素子である半波長ダイポールアンテナＡ０の周囲に設けたので、従来例のエスパアンテナに比較して構造が簡単であって、励振素子や非励振素子を容易にかつ高精度で形成することができるアレーアンテナ装置を提供することができる。また、誘電体基板３ａ，３ｂ，３ｃ上に非励振素子Ａ１乃至Ａ６を形成しているので、プリント配線基板の形成技術で容易にアンテナ素子を形成することができ、製造工程がきわめて簡単になるという特有の利点を有する。
【００２５】
以上の第１の実施形態においては、３枚の誘電体基板３ａ，３ｂ，３ｃを備えているが、本発明はこれに限らず、２枚とか、４枚とかの複数枚の誘電体基板を備えて構成してもよく、また、各誘電体基板上に形成する非励振素子の数は２枚に限定されず、１枚とか、３枚とかの複数であってもよい。
【００２６】
＜第１の実施形態の変形例＞
図４は、第１の実施形態の変形例である、半波長スリーブアンテナＡＳを励振アンテナ素子とする半波長スリーブエスパアンテナ装置１１の構成を示す斜視図である。当該変形例においては、図１の実施形態に係る半波長ダイポールアンテナＡ０の代わりに、半波長スリーブアンテナＡＳを備えたことを特徴としており、それ以外の構成は図１の実施形態と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
図４において、半波長スリーブアンテナＡＳは、誘電体支持基板４の中心に形成された円形孔に垂直方向で圧入されて支持された励振アンテナ素子ＡＳｂと、当該励振アンテナ素子ＡＳｂから誘電体支持材料７を介して連結されかつ励振アンテナ素子ＡＳｂと一直線上で延在するように支持された励振アンテナ素子ＡＳａとを備えて構成される。
【００２８】
図５は、図４の半波長スリーブアンテナＡＳの中央部に位置する給電部の拡大縦断面図である。図５において、誘電体支持材料７は、２つの励振アンテナ素子ＡＳａとＡＳｂの各対向側一端を互いに電気的に絶縁して機械的に連結し、かつそれらの各対向側一端を保護するために設けられている。励振アンテナ素子ＡＳｂにおいて、その最外周に位置するスリーブ導体４５の内部には、無線機に接続される同軸ケーブル４０が内蔵されている。ここで、同軸ケーブル４０は、図６の断面図に示すように、その中心から、中心導体４１、絶縁体４２、外部導体４３、外部被覆４４の順序でこれらの構成要素４１乃至４４を備えて構成される。さらに、図５に示すように、同軸ケーブル４０の中心導体４１は切断端面から延在して励振アンテナ素子ＡＳａの対向側一端に接続される一方、外部導体４３は接続導体４６を介してスリーブ導体４５に電気的に接続されている。
【００２９】
以上のように構成された第１の実施形態の変形例に係る半波長スリーブエスパアンテナ装置１１によれば、半波長スリーブアンテナＡＳを備えたことを除き、第１の実施形態と同様の作用効果を有する。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
図７は、本発明に係る第２の実施形態である半波長モノポールエスパアンテナ装置１００の構成を示す斜視図であり、図１乃至図８と同一のものについては同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。この実施形態に係る半波長モノポールエスパアンテナ装置１００は、図１の第２の実施形態に比較して以下の点が異なる。
（１）半波長ダイポールアンテナＡ０に代えて、半波長モノポールアンテナ素子ＡＡ０が用いられる。
（２）非励振素子Ａ１乃至Ａ６に代えて、各プリント配線基板３ａ，３ｂ，３ｃにそれぞれ形成された、それぞれ半波長モノポールアンテナである、半波長の長さｌ４を有するストリップ形状のプリントアンテナ素子にてなる非励振素子ＡＡ１乃至ＡＡ６を備える。
【００３１】
以上のように構成された半波長モノポールアンテナ装置１００において、半波長モノポールアンテナ素子ＡＡ０の下端は給電部となり、当該給電部はインピーダンス整合回路（図示せず。）及び同軸ケーブルを介して無線機（図示せず。）に接続され、これにより、半波長モノポールアンテナＡＡ０は給電されて無線信号が送受信される。ここで、無線信号の周波数が２．４ＧＨｚのとき、非励振素子ＡＡ１乃至ＡＡ６の各長さｌ４は例えば６ｃｍである。なお、非励振素子ＡＡ１乃至ＡＡ６は、半波長モノポールアンテナＡＡ０を中心とする半径ｒ２の円周８０２上に配置されるように、プリント配線基板３ａ乃至３ｃが半波長モノポールアンテナＡＡ０の周囲に設けられている。ここで、好ましくは、非励振素子ＡＡ１乃至ＡＡ６の互いに隣接する素子の間の間隔はそれぞれ長さｒ２に等しい。
【００３２】
図８は、図７のプリント配線基板３ａ上に設けられた、非励振素子ＡＡ１のための可変リアクタンス回路Ｘ１０１をより詳細に示した斜視図である。図８において、非励振素子ＡＡ１は、プリント配線基板３ａの外面に形成され、非励振素子ＡＡ１の可変リアクタンス回路は、プリント配線基板３ａの内面に形成される。ここで、非励振素子ＡＡ１の下側一端は、スルーホール導体１１１を介して、プリント配線基板３ａの内面に形成された電極１２１に接続される。なお、プリント配線基板３ａの内面上に、可変リアクタンス回路を形成するための５つの電極１２１乃至１２５が互いに離間して形成される。電極１２１は可変容量ダイオードＤＡ１のカソードに接続されるとともに、例えば数ＭΩの高周波阻止用高抵抗ＲＡ１ａ、電極１２２及びペアケーブル１０６ａを介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ＋に接続される。可変容量ダイオードＤＡ１のアノードは電極１２３に接続され、電極１２３はまた、例えば数ＭΩの高周波阻止用高抵抗ＲＡ１ｂ、電極１２４及びペアケーブル１０６ａを介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ−に接続される。同時に、電極１２３は高周波接地用キャパシタＣ及び電極１２５を介して高周波的に接地される。
【００３３】
以上のように構成された、第２の実施形態に係る半波長モノポールエスパアンテナ装置１００は、第１の実施形態に比較して、励振素子及び非励振素子が半波長モノポールアンテナとして動作することを除いて、第１の実施形態と同様の作用効果を有する。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
図９は、本発明に係る第３の実施形態であるオフセットダイポールエスパアンテナ装置２００の構成を示す斜視図であり、図１乃至図２と同様のものについては同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。本実施形態のエスパアンテナ装置２００は、図１の第１の実施形態に比較して以下の点が異なる。すなわち、半波長ダイポールアンテナＡ０に代えて、概ね半波長の有効長（ｌ７＋ｌ８）を有するオフセットダイポールアンテナＡＢ０が用いられる。
【００３５】
図９において、オフセットダイポールアンテナＡＢ０の上端から長さｌ７の地点であって、その下端から長さｌ８（≠ｌ７）の地点である給電点に同軸ケーブル２０５の中心導体が接続され、当該給電部は同軸ケーブル２０５を介して無線機に接続されることにより、オフセットダイポールアンテナＡＢ０はオフセット給電されて無線信号が送受信される。
【００３６】
以上のように構成された、第３の実施形態に係るオフセットダイポールエスパアンテナ装置２００は、第１の実施形態に比較して、励振素子が半波長のオフセットダイポールアンテナとして動作することを除いて、第１の実施形態と同様の作用効果を有する。
【００３７】
＜第４の実施形態＞
図１０は、本発明に係る第４の実施形態である、プリント配線基板によってのみ構成された半波長ダイポールエスパアンテナ装置３００の構成を示す斜視図である。本実施形態のエスパアンテナ装置３００は、誘電体支持基板３０４上に、非励振素子ＡＣ１乃至ＡＣ６のみならず、さらに励振素子である半波長ダイポールアンテナＡＣ０もプリントアンテナ素子として形成したプリント配線基板３０３ａ乃至３０３ｃを備えたことを特徴とする。
【００３８】
図１０において、誘電体支持基板３０４は、半径ｒ３を有する円板形状の誘電体基板であり、３枚のプリント配線基板３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃが互いに平行となるように、かつ、誘電体支持基板３０４に対して垂直方向でそれに形成された矩形孔に圧入されて誘電体支持基板３０４により支持されて設けられる。ここで、プリント配線基板３０３ａには非励振素子ＡＣ１及びＡＣ２が形成され、プリント配線基板３０３ｂには励振素子である半波長ダイポールアンテナＡＣ０並びに非励振素子ＡＣ３及びＡＣ６が形成され、プリント配線基板３０３ｃには非励振素子ＡＣ４及びＡＣ５が形成され、これらの素子ＡＣ０乃至ＡＣ６は公知のプリント配線基板のプロセス技術により形成される。
【００３９】
半波長ダイポールアンテナＡＣ０は、それぞれ同一の長さｌ１を有し互いに所定の距離だけ離間して一直線上に延在するように形成された励振プリントアンテナ素子ＡＣ０ａ及びＡＣ０ｂを備えてプリント配線基板３０３ｂの左右方向の略中央部に形成される。この半波長ダイポールアンテナＡＣ０の上下方向の略中央部に位置する各励振プリントアンテナ素子ＡＣ０ａ及びＡＣ０ｂの対向側一端は、平衡型送受信ケーブル３０５を介して無線機に接続されることにより、半波長ダイポールアンテナＡＣ０は給電されて無線信号が送受信される。
【００４０】
一方、非励振素子ＡＣ１は、それぞれ同一の長さｌ１を有しかつ半波長ダイポールアンテナＡＣ０に対して平行であって互いに所定の距離だけ離間して一直線上に延在するように形成されたストリップ形状のプリントアンテナ素子ＡＣ１ａ及びＡＣ１ｂを備えてプリント配線基板３０３ａ上に形成された半波長ダイポールアンテナで構成されている。また、非励振素子ＡＣ２も、ストリップ形状のプリントアンテナ素子ＡＣ２ａ及びＡＣ２ｂを備えてプリント配線基板３０３ａ上に形成された半波長ダイポールアンテナで構成されており、さらに、非励振素子ＡＣ３及びＡＣ６はそれぞれ、非励振素子ＡＣ１及びＡＣ２と同様に、ストリップ形状のプリントアンテナ素子ＡＣ３ａ及びＡＣ３ｂ，ＡＣ６ａ及びＡＣ６ｂを備えてプリント配線基板３０３ｂ上に半波長ダイポールアンテナＡＣ０とともに形成され、また、非励振素子ＡＣ４及びＡＣ５はそれぞれ、非励振素子ＡＣ１乃至ＡＣ２と同様に、ストリップ形状のプリントアンテナ素子ＡＣ４ａ及びＡＣ４ｂ，ＡＣ５ａ及びＡＣ５ｂを備えてプリント配線基板３ｃ上に形成される。
【００４１】
これらのプリント配線基板３ａ乃至３ｃの配置状況は、図１１の上面図に詳しい。この図１１を参照すると、非励振素子ＡＣ１乃至ＡＣ６は、半波長ダイポールアンテナＡＣ０を中心とする半径ｒ２の円周８０４上に配置されるように、プリント配線基板３０３ａ乃至３０３ｃは互いに平行となるように設けられている。この実施形態においては、６個の非励振素子ＡＣ１乃至ＡＣ６を備えているので、非励振素子ＡＣ１乃至ＡＣ６のうち、互いに隣接する２つの間の間隔はそれぞれｒ２に等しい。
【００４２】
なお、図１０及び図１１の各非励振素子ＡＣ１乃至ＡＣ６には、第１の実施形態と同様に、可変リアクタンス回路が、プリントアンテナ素子ＡＣ１ａ乃至ＡＣ６ａ，ＡＣ１ｂ乃至ＡＣ６ｂが形成された面とは反対側の面に形成されている。
【００４３】
以上のように構成された、第４の実施形態に係る半波長ダイポールエスパアンテナ装置３００は、第１の実施形態に比較して、励振素子がプリントアンテナ素子として形成されていることを除いて、第１の実施形態と同様の作用効果を有する上に、半波長ダイポールアンテナＡＣ０がプリント配線基板上の非励振素子ＡＣ１乃至ＡＣ６の形成と同時に形成することができるので、さらに製造コストの低減がはかれる。
【００４４】
以上の第４の実施形態においては、３枚の誘電体基板３ａ，３ｂ，３ｃを備えているが、本発明はこれに限らず、少なくとも励振素子と複数の非励振素子を形成した１枚の誘電体基板３ｂを備えて構成してもよい。また、１枚の誘電体基板上に形成する非励振素子の数は２つに限定されず、少なくとも１つであって、もしくは、任意の複数であってもよい。
【００４５】
＜第５の実施形態＞
図１２は、本発明に係る第５の実施形態である、誘電体フィルム４０３を用いて構成された半波長スリーブエスパアンテナ装置４００の構成を示す斜視図である。第１乃至第４の実施形態が非励振素子をプリント配線基板上に形成するのに対して、本実施形態では、それらを誘電体フィルム４０３上に形成したことを特徴とする。
【００４６】
図１２において、半径ｒ２の円板形状の誘電体設置基板４０５の中心に第１の実施形態の変形例に係る半波長スリーブアンテナＡＳ（図４を参照）と同じ半波長スリーブアンテナＡＤ０が垂直に設けられている。４０３はこの誘電体設置基板４０５の外周に巻回された可撓性の誘電体フィルム、４０４はこの誘電体フィルム４０３の上下方向の略中央部位置に上記誘電体設置基板４０５と平行して設けられた誘電体支持基板である。そしてこの誘電体フィルム４０３には、それぞれ長さｌ１のストリップアンテナ素子ＡＤ１ａ乃至ＡＤ６ａ及びＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂが設けられている。そしてこれ等のプリントアンテナ素子ＡＤ１ａ至ＡＤ６ａ及びＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂのうち、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａ乃至ＡＤ６ａは、誘電体支持基板４０４の上側の誘電体フィルム４０３の外周上に、励振アンテナ素子ＡＤ０ａと平行になるように（すなわち、長手方向が垂直方向となるように）互いに等間隔となるように形成される一方、プリントアンテナ素子ＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂは、誘電体支持基板４０４の下側の誘電体フィルム４０３の外周上に、励振アンテナ素子ＡＤ０ｂと平行になるように（すなわち、長手方向が垂直方向となるように）互いに等間隔となるように形成される。
【００４７】
誘電体フィルム４０３の材料は、例えば可撓性のポリイミド又はテフロンにてなり、誘電体フィルム４０３上に形成されたプリントアンテナ素子ＡＤ１ａ乃至ＡＤ６ａ及びＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂの材料は、例えば銅箔にてなる。なお、上記プリントアンテナ素子ＡＤ１ａ乃至ＡＤ６ａ及びＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂは、誘電体フィルム４０３上に、公知のプリント配線のプロセス技術を用いて形成できる。
【００４８】
次に、半波長スリーブエスパアンテナ装置４００の可変リアクタンス回路について図１２を参照して以下に説明する。
【００４９】
まず、非励振素子ＡＤ１のための可変リアクタンス回路において、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａ及びＡＤ１ｂの対向側一端はそれぞれ可変容量ダイオードＤＤ１のカソードとアノードに接続される。また、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａの対向側一端は、高周波阻止用高抵抗ＲＤ１ａと，導体配線パターン９５１と、高抵抗ＲＤ１ｅと、導体配線パターン９５２と、高抵抗Ｒ１ｃとに連なり、またプリントアンテナ素子ＡＤ１ｂの対向側一端は、高抵抗ＲＤ１ｂと、導体配線パターン９５３と、高抵抗ＲＤ１ｆと、導体配線パターン９５４と、高抵抗ＲＤ１ｄに連なっていてそれぞれペアケーブル４０６ａを介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ＋とＤＣ−とに接続されている。なお、これらの、導体配線パターン９５１、９５２並びに、導体配線パターン９５３、９５４は、ストリップアンテナ素子ＡＤ１とそれに隣接するストリップアンテナ素子ＡＤ６と平行して配置されている。このように誘電体フィルム４０３上に設けられた可変リアクタンス回路は、他のストリップアンテナ素子ＡＤ２乃至ＡＤ６に対しても同様に形成されている。
【００５０】
以上のように構成された第５の実施形態においては、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａ乃至ＡＤ６ａ，ＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂの各対向側一端は、各隣接するプリントアンテナ素子（ＡＤ１ｂ，ＡＤ２ｂ），（ＡＤ２ｂ，ＡＤ３ｂ），（ＡＤ３ｂ，ＡＤ４ｂ），（ＡＤ４ｂ，ＡＤ５ｂ），（ＡＤ５ｂ，ＡＤ６ｂ），（ＡＤ６ｂ，ＡＤ１ｂ）の間の中央部を通過してコントローラに接続されている。このようにリアクタンス制御ラインを各隣接するプリントアンテナ素子の間の中央部に形成することにより、当該半波長スリーブエスパアンテナアンテナ装置４００で送受信される無線信号から当該リアクタンス制御ラインへの電磁的影響を可能な限り少なくすることができる。
【００５１】
以上のように構成された第５の実施形態によれば、非励振素子を構成するプリントアンテナ素子ＡＤ１ａ乃至ＡＤ６ａ，ＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂを誘電体フィルム４０３上にプリント配線技術で形成したので、従来例のエスパアンテナに比較して構造が簡単であって、非励振素子を容易に形成することができるアレーアンテナ装置を提供することができる。
【００５２】
以上の第５の実施形態においては、誘電体フィルム４０３上に６つの非励振素子ＡＤ１乃至ＡＤ６を形成しているが、本発明はこれに限らず、任意の複数の可変リアクタンス素子を誘電体フィルム４０３上に形成してもよい。
【００５３】
＜第５の実施形態の第１の変形例＞
図１３は、第５の実施形態の第１の変形例である半波長スリーブエスパアンテナ装置４１０を示す斜視図であり、図１２と同様のものについては同一の符号を付しており、それらの詳細な説明は省略する。図１２の第５の実施形態では、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａ乃至ＡＤ６ａ，ＡＤ１ｂ乃至ＡＤ６ｂの各対向側一端は、各隣接するプリントアンテナ素子（ＡＤ１ｂ，ＡＤ２ｂ），（ＡＤ２ｂ，ＡＤ３ｂ），（ＡＤ３ｂ，ＡＤ４ｂ），（ＡＤ４ｂ，ＡＤ５ｂ），（ＡＤ５ｂ，ＡＤ６ｂ），（ＡＤ６ｂ，ＡＤ１ｂ）の間の中央部を通過してコントローラに接続されているが、この第１の変形例では、これら２対のリアクタンス制御ラインを１セットとして各隣接するプリントアンテナ素子（ＡＤ１ｂ，ＡＤ２ｂ），（ＡＤ３ｂ，ＡＤ４ｂ），（ＡＤ５ｂ，ＡＤ６ｂ）の間の中央部を通過してコントローラに接続したことを特徴としている。
【００５４】
第５の実施形態の第１の変形例に係る半波長スリーブエスパアンテナ装置４０１の可変リアクタンス回路について図１３を参照して以下に説明する。
【００５５】
まず、非励振素子ＡＤ１のための可変リアクタンス回路において、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａ及びＡＤ１ｂの各対向側一端はそれぞれ可変容量ダイオードＤＤ１のカソードとアノードに接続される。また、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａの対向側一端は、高周波阻止用高抵抗ＲＥ１ａと、導体配線パターン９６１と、高抵抗Ｒ１２ｄと、導体配線パターン９６２並びに高抵抗Ｒ１２ａを介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ＋に接続されている。また非励振素子ＡＤ１に隣接する非励振素子ＡＤ２のプリントアンテナ素子ＡＤ２ａの各対向側一端には可変容量ダイオードＤＤ２が接続されており、プリントアンテナ素子ＡＤ２ａの対向側一端は高周波阻止用高抵抗ＲＥ２ａ、導体配線パターン９６３、高抵抗Ｒ１２ｆ、導体配線パターン９６４、高抵抗Ｒ１２ｃを介してコントローラの電圧端子ＤＣ＋に接続されている。そして非励振素子ＡＤ１のプリントアンテナ素子ＡＤ１ｂと非励振素子ＡＤ２のプリントアンテナ素子ＡＤ２ｂの各対向側一端は、それぞれ高周波阻止用高抵抗ＲＥ１ｂ、導体配線パターン９７１、導体配線パターン９８１を介して、また高抵抗ＲＥ２ｂ、導体配線パターン９７２、導体配線パターン９８２を介して、導体配線パターン９６１と導体配線パターン９６３との間隙間に設けられた導体配線パターン９７３、高抵抗ＲＥ１２ｅ、導体配線パターン９７４、高抵抗Ｒ１２ｂを介してコントローラのバイアス電圧端子ＤＣ−に接続されている。なお、これらのリアクタンス制御回路は非励振素子ＡＤ１と非励振素子ＡＤ２との間隙の略中央部に非励振素子ＡＤ１と非励振素子ＡＤ２と平行して配置されている。
【００５６】
さらに、以下、同様にして、プリントアンテナ素子ＡＤ３ａ乃至ＡＤ６ａの各対向側一端は、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａ，ＡＤ２ａの対向側一端と同様に、制御ケーブル４０８ｂ，４０８ｃ（図示せず。）を介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ＋に接続される一方、プリントアンテナ素子ＡＤ３ｂ乃至ＡＤ６ｂの各対向側一端は、プリントアンテナ素子ＡＤ１ｂ，ＡＤ２ｂの対向側一端と同様に、制御ケーブル４０８ｂ，４０８ｃ（図示せず。）を介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ−に接続される。
【００５７】
以上のように構成された第５の実施形態の第１の変形例では、２対のリアクタンス制御ラインを１セットとして各隣接するプリントアンテナ素子（ＡＤ１ｂ，ＡＤ２ｂ），（ＡＤ３ｂ，ＡＤ４ｂ），（ＡＤ５ｂ，ＡＤ６ｂ）の間の中央部を通過してコントローラに接続したので、１セットに対して１本ずつ制御線を減らすことができる。また、第５の実施形態と同様に、リアクタンス制御ラインを各隣接するプリントアンテナ素子の間の中央部に形成することにより、当該半波長スリーブエスパアンテナアンテナ装置４００で送受信される無線信号から当該リアクタンス制御ラインへの電磁的影響を可能な限り少なくすることができる。
【００５８】
＜第５の実施形態の第２の変形例＞
図１４は、第５の実施形態の第２の変形例である半波長スリーブエスパアンテナ装置４２０を示す斜視図であり、図１２及び図１３と同様のものについては同一の符号を付しており、これらの詳細な説明を省略する。この第２の変形例では、第５の実施形態に比較して以下の点が異なる。
（１）各１対のプリントアンテナ素子（ＡＤ１ａ，ＡＤ１ｂ），（ＡＤ２ａ，ＡＤ２ｂ），（ＡＤ３ａ，ＡＤ３ｂ），（ＡＤ４ａ，ＡＤ４ｂ），（ＡＤ５ａ，ＡＤ５ｂ），（ＡＤ６ａ，ＡＤ６ｂ）の各対向側一端の間にそれぞれ、各非励振素子ＡＤ１乃至ＡＤ６のための可変リアクタンス回路Ｘ１乃至Ｘ６を設けた。その詳細説明は図１６を参照して後述する。
（２）各可変リアクタンス回路Ｘ１乃至Ｘ６からのペアケーブル４０９ａ乃至４０９ｆは、図１５に示すように、半波長スリーブアンテナＡＤ０のスリーブ導体４４５内の形成されたシールド導体Ｂ１乃至Ｂ６内を通過するように設けた。
【００５９】
図１５は、図１４の誘電体支持材料４０７と励振アンテナ素子ＡＤ０ｂの上面との間の境界面であるＢ−Ｂ’面における横断面図であり、図１５は励振アンテナ素子ＡＤ０ｂの上面に位置する導体板４０１の上面を示す。図１５において、励振アンテナ素子ＡＤ０ｂの円筒形状のスリーブ導体４４５の円筒内部には、その中心に同軸ケーブル４４０が設けられるとともに、その周囲に互いに等間隔で離間して６本の円筒形状のシールド導体Ｂ１乃至Ｂ６が設けられている。なお、図１５の横断面図では、部材明記の便宜上、スリーブ導体４４５及びシールド導体Ｂ１乃至Ｂ６をハッチングで示している。無線機に接続される同軸ケーブル４４０は、中心導体４４１と絶縁体４４２と外部導体４４３と外部被覆（図示せず。）とを備えて構成され、中心導体４４１は励振アンテナ素子ＡＤ０ａの対向側一端に接続され、外部導体４４３は導体板４０１を介してスリーブ導体４４５に電気的に接続されている。また、可変リアクタンス回路Ｘ１からのペアケーブル４０９ａはシールド導体Ｂ１の円筒内を通過してコントローラに接続され、同様に、各可変リアクタンス回路Ｘ２乃至Ｘ６からのペアケーブル４０９ｂ乃至４０９ｆはそれぞれ、シールド導体Ｂ２乃至Ｂ６の円筒内を通過してコントローラに接続される。なお、上記スリーブ導体４４５の内部は、空洞であっても、誘電体又は導体によって充填されていてもよい。
【００６０】
図１６は、図１４で概略的に図示された可変リアクタンス回路Ｘ１の詳細構成を示す縦断面図である。この図１６において、プリントアンテナ素子ＡＤ１ａの対向側一端は可変容量ダイオードＤＦ１のカソードに接続されるとともに、誘電体フィルム４０３を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体４１１と、誘電体支持基板４０４の上面に形成された電極４２１と、高周波阻止用高抵抗ＲＦ１ａと、誘電体支持基板４０４の上面に形成された電極４２２とを介してペアケーブル４０９ａのＤＣ＋側導線に接続される。同時に、プリントアンテナ素子ＡＤ１ｂの対向側一端は可変容量ダイオードＤＦ１のアノードに接続されるとともに、スルーホール導体４１２と、電極４２３と、高周波阻止用高抵抗ＲＦ１ｂと、誘電体支持基板４０４の下面に形成された電極４２４とを介してペアケーブル４０９ａのＤＣ−側導線に接続される。
【００６１】
さらに、可変リアクタンス回路Ｘ２乃至Ｘ６についても、図１６の可変リアクタンス回路Ｘ１と同様に構成される。
【００６２】
以上のように構成された第５の実施形態の第２の変形例では、制御ケーブルであるペアケーブル４０９ａ乃至４０９ｆをそれぞれ電磁的に接地されたシールド導体Ｂ１乃至Ｂ６の円筒内を通過させるので、当該半波長スリーブエスパアンテナアンテナ装置４００で送受信される無線信号から当該リアクタンス制御ラインへの電磁的影響を可能な限り少なくすることができる。
【００６３】
＜第６の実施形態＞
図１７は、本発明に係る第６の実施形態である、誘電体フィルム４０３を用いて構成された半波長モノポールエスパアンテナ装置５００の構成を示す斜視図であり、図１２と同様のものについては同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１７において可変リアクタンス回路の図示を省略している。図１７に示す第６の実施形態に係る半波長モノポールエスパアンテナアンテナ装置５００は、図１２の第５の実施形態に比較して、以下の点が異なる。すなわち、半波長スリーブアンテナＡＤ０に代えて、半波長モノポールアンテナ素子ＡＥ０を備えた。
【００６４】
ここで、半波長モノポールアンテナ素子ＡＥ０の下側一端は、誘電体設置基板４０５に支持されるとともに、半波長モノポールアンテナ素子ＡＥ０の長手方向の中央部は誘電体支持基板４０４の中心に形成された円形孔に圧入されて誘電体支持基板４０４により支持される。
【００６５】
以上のように構成された第６の実施形態によれば、励振素子が半波長モノポールアンテナ素子ＡＥ０で動作することを除いて、第５の実施形態と同様の作用効果を有する。
【００６６】
＜第７の実施形態＞
図１８は、本発明に係る第７の実施形態である、誘電体フィルム４０３を用いて構成されたオフセットダイポールエスパアンテナ装置６００の構成を示す斜視図であり、図１８において図１２と同様のものについて同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１８においても可変リアクタンス回路の図示を省略している。図１８に示す第７の実施形態に係る半波長オフセットダイポールエスパアンテナアンテナ装置６００は、図１２の第５の実施形態に比較して、以下の点が異なる。
（１）半波長スリーブアンテナＡＤ０に代えて、オフセットダイポールアンテナＡＦ０を備えた。
【００６７】
ここで、オフセットダイポールアンテナＡＦ０の下側一端は、誘電体設置基板４０５に支持されるとともに、オフセットダイポールアンテナＡＦ０の長手方向の中央部は誘電体支持基板４０４の中心に形成された円形孔に圧入されて誘電体支持基板４０４により支持される。また、オフセットダイポールアンテナＡＦ０の上端から長さｌ７の位置であって、その下端から長さｌ８の位置である、中央部からオフセットされた位置において給電点が設けられ、当該給電点には同軸ケーブル６４０の中心導体が接続されて給電される。このオフセット長さを調整することにより、アンテナ装置６００側の給電インピーダンスを、同軸ケーブル６４０の給電インピーダンスに一致させてインピーダンス整合させ、これにより、給電損失を減少させることができる。
【００６８】
以上のように構成された第７の実施形態によれば、励振素子がオフセットダイポールアンテナＡＦ０で動作することを除いて、第５の実施形態と同様の作用効果を有する。
【００６９】
＜第８の実施形態＞
図１９は、本発明に係る第８の実施形態である、誘電体フィルム７０３及び導体スカート板７０４を用いて構成された１／４波長モノポールエスパアンテナ装置７００の構成を示す斜視図である。本実施形態は、１／４波長モノポールアンテナと、誘電体フィルム７０３上に形成された１／４波長のプリントアンテナ素子ＡＧ１乃至ＡＧ６と、接地導体板７５１（図２０）と、接地導体スカート板７０４とを備えて構成したことを特徴とする。
【００７０】
図１９において、円板形状の誘電体設置基板７０５の外周に沿ってその上側に位置し高さｌ１（＝１／４波長）の円筒形状の接地導体スカート板７０４が巻回するように設けられ、その接地導体スカート板７０４の円筒上面は円板形状の接地導体板７５１（図２０参照）で被覆され、これら接地導体スカート板７０４及び接地導体板７５１は、当該アンテナ装置７００の接地導体として動作する。誘電体設置基板７０５及び接地導体板７５１の中心に形成された円形孔に、同軸ケーブル７４０及びペアケーブル７０６ａ，７０６ｄ等（図２０参照。）を収容する導体円筒７４５が圧入されて、これら誘電体設置基板７０５及び接地導体板７５１により支持される。また、励振素子である１／４波長モノポールアンテナＡＧ０は、接地導体板７５１の中央部の上側に位置するように、同軸ケーブル７４０から誘電体支持材料７０７を介して垂直方向で支持されて設けられる。
【００７１】
さらに、誘電体フィルム７０３は、長さ２ｌ１よりも若干長い高さを有し、接地導体スカート板７０４の外周及びその上側を巻回するように接地導体スカート板７０４に例えば接着されて固定される。この誘電体フィルム７０３の外周表面上であって、１／４波長モノポールアンテナＡＧ０に対向し（これらの長手方向が垂直方向で互いに平行となるように）かつ互いに等間隔で離間するように、非励振素子を構成するストリップ形状のプリントアンテナ素子ＡＧ１乃至ＡＧ６が１／４波長モノポールアンテナＡＧ０を中心として半径ｒ２の円周上に形成される。このプリントアンテナ素子ＡＧ１乃至ＡＧ６にはそれぞれ、誘電体フィルム７０３上に形成された可変リアクタンス回路ＸＧ１乃至ＸＧ６が接続され、この可変リアクタンス回路ＸＧ１乃至ＸＧ６からのペアケーブル７０６ａ乃至７０６ｆは導体円筒７４５の円筒内部を介してコントローラに接続されている。
【００７２】
誘電体フィルム７０３は、例えば可撓性のポリイミド又はテフロンにてなり、誘電体フィルム７０３上に形成されたプリントアンテナ素子ＡＧ１乃至ＡＧ６は、例えば銅箔にて構成されている。また、プリントアンテナ素子ＡＧ１乃至ＡＧ６は、誘電体フィルム７０３上にプリント配線のプロセス技術を用いて形成することができる。
【００７３】
図２０は、図１９の１／４波長モノポールアンテナＡＧ０と可変リアクタンス回路ＸＧ１及びＸＧ４との詳細構成を示す縦断面図である。図２０に示すごとく、接地導体板７５１は導体円筒７４５の上部縁端部に連結され、その導体円筒７４５の上部縁端部は接地導体７５２を介してシールド導体ＢＧ１，ＢＧ４等及び同軸ケーブル７４０の外部導体７４３に連結されている。この同軸ケーブル７４０は中心導体７４１と絶縁体７４２と外部導体７４３と外部被覆７４４とを備えて構成され、その中心導体７４１は１／４波長モノポールアンテナＡＧ０の下側端部に接続され、その外部導体７４３はシールド導体ＢＧ１，ＢＧ４等及び接地導体７５２を介して接地導体板７５１に接続されている。なお、接地導体スカート板７０４と導体円筒７４５との間の空間、及び導体円筒７４５とシールド導体ＢＧ１，ＢＧ４等の間の空間は空洞であってもよいし、所定の誘電体又は導体を充填してもよい。
【００７４】
次いで、図２０の右側に位置する可変リアクタンス回路ＸＧ１の回路構成について説明する。プリントアンテナ素子ＡＧ１の一端は、可変容量ダイオードＤＧ１のカソードに接続されるとともに、スルーホール導体７１１と、電極７２１と、高周波阻止用高抵抗ＲＧ１ａと、電極７２２と、ペアケーブル７０６ａとを介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ＋に接続される。一方、可変容量ダイオードＤＧ１のアノードは、電極７２６と、高周波阻止用高抵抗ＲＧ１ｂと、電極７２７と、スルーホール導体７１３と、電極７２４と、ペアケーブル７０６ａとを介してコントローラの印加バイアス電圧端子ＤＣ−に接続される。さらに、電極７２３は高周波接地用キャパシタＣＧ１を介して電極７２５に接続され、さらには、電極７２５ははんだ７３５により接地導体板７５１に接続され、これにより、電極７２３に接続された可変容量ダイオードＤＧ１のアノードは高周波的に接地される。
【００７５】
また、図２０の左側に位置する可変リアクタンス回路ＸＧ４の回路構成についても、この図２０に示すように、可変リアクタンス回路ＸＧ１と同様に構成され、さらに、可変リアクタンス回路ＸＧ２，ＸＧ３，ＸＧ５，ＸＧ６は、上述の可変リアクタンス回路ＸＧ１，ＸＧ４と同様に構成される。
【００７６】
以上のように構成された第８の実施形態によれば、非励振素子のプリントアンテナ素子ＡＧ１乃至ＡＧ６を誘電体フィルム７０３上にプリント配線技術を用いて形成し、接地導体板７５１及び接地導体スカート板７０４を、１／４波長モノポールアンテナＡＧ０を備えた当該アンテナ装置７００の接地導体として動作させているので、従来例のエスパアンテナに比較して構造が簡単であって、励振素子や非励振素子を容易に形成することができるアレーアンテナ装置を提供することができる。
【００７７】
以上の第８の実施形態においては、誘電体フィルム７０３上に６つのプリントアンテナ素子ＡＧ１乃至ＡＧ６を形成しているが、本発明はこれに限らず、任意の複数のプリントアンテナ素子を形成してもよい。
【００７８】
＜他の変形例＞
図２１は、上述の実施形態や変形例において用いられたストリップ形状のプリントアンテナ素子に代わる、種々の変形例を示す図であり、図２１（ａ）はボウタイ型アンテナ素子９０１を示し、図２１（ｂ）はループ型アンテナ素子９０２を示し、図２２（ｃ）は２重ループ型アンテナ素子９０３を示している。
【００７９】
図２１（ａ）のボウタイ型アンテナ素子９０１は、可変リアクタンス回路に接続される給電部である各対向側一端が幅狭で形成される一方、他端に向かって幅を増大させてゆき、各他端が幅広で形成されて、いわゆる蝶ネクタイの形状である「ボウタイ」形状を有するように構成されている。
【００８０】
また、図２１（ｂ）のループアンテナ素子９０２は、例えば１周１波長の長さを有する略矩形形状のループ導体により構成され、１つのループを切断した箇所が給電点となり、これに可変リアクタンス回路が接続される。
【００８１】
さらに、図２１（ｃ）の２重ループアンテナ素子９０３は、１周の長さが１／２波長に等しい２つの円形状の小ループが互いに接続された形状を有して構成され、２つの小ループの接続点が給電点となり、これに可変リアクタンス回路が接続される。
【００８２】
図２２は、本発明に係るプリントアンテナ素子の変形例である対数周期アンテナ素子９０４を示す。図２２の対数周期アンテナ９０４は、上側素子部９１１と下側素子部９１２とを備えて構成され、各素子部９１１，９１２はそれぞれ、可変リアクタンス回路に接続される給電部である各対向側一端から互いに反対方向で他端に向かって一直線に延在する給電素子９２１，９３１と、給電部から他端に向かってジグザグの折り返し形状で、他端に向かうほど幅広としかつ折り返し間隔を対数周期的に広げるように形成された折り返し素子９２２，９３２とを備えて構成される。ここで、給電素子９２１と折り返し素子との交叉点は、給電素子９２１の長手方向の長さをＬとすると、上端から次の交叉点（以下、第１の交叉点という。）までの距離はＬ／３に設定され、当該第１の交叉点から給電素子９２１の下端までの長さは２／３Ｌとなるので、第１の交叉点から次の交差点までの長さはその長さである２／９Ｌに設定され、以下、同様に設定される。また、下側素子部９１２についても同様に設定される。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るアレーアンテナ装置によれば、従来例のエスパアンテナにおいて、複数の非励振素子のうちの少なくとも１つが形成された少なくとも１枚の誘電体基板を上記励振素子の周囲に設け、又は、励振素子と、複数の非励振素子のうちの少なくとも１つとが形成された第１の誘電体基板を備え、もしくは、複数の非励振素子の少なくとも１つが形成された誘電体フィルムを上記励振素子の周囲に設けたので、従来例のエスパアンテナに比較して構造が簡単であって、励振素子や非励振素子を容易に形成することができるアレーアンテナ装置を提供することができる。また、誘電体基板又は誘電体フィルム上に、プリント配線基板の形成技術で励振素子や非励振素子を形成しているので、容易にかつ高精度でアンテナ素子を形成することができ、製造工程がきわめて簡単になるという特有の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る第１の実施形態である、プリント配線基板３ａ乃至３ｃを用いて構成された半波長ダイポールエスパアンテナ装置１の構成を示す斜視図である。
【図２】  図１の半波長ダイポールエスパアンテナ装置１の上面図である。
【図３】  図１のプリント基板３ａの詳細構成を示す斜視図である。
【図４】  第１の実施形態の変形例である、半波長スリーブアンテナＡＳを励振アンテナ素子とする半波長スリーブエスパアンテナ装置１０の構成を示す斜視図である。
【図５】  図４の半波長スリーブアンテナＡＳの中央部に位置する給電部の縦断面図である。
【図６】  図５の励振アンテナ素子ＡＳｂのＡ−Ａ’面における横断面図である。
【図７】  本発明に係る第２の実施形態である、プリント配線基板３ａ乃至３ｃを用いて構成された半波長モノポールエスパアンテナ装置１００の構成を示す斜視図である。
【図８】  図７のプリント配線基板３ａ上に設けられた可変リアクタンス回路Ｘ１０１の詳細構成を示す斜視図である。
【図９】  本発明に係る第３の実施形態である、プリント配線基板３ａ乃至３ｃを用いて構成されたオフセットダイポールエスパアンテナ装置２００の構成を示す斜視図である。
【図１０】  本発明に係る第４の実施形態である、プリント配線基板３０３ａ乃至３０３ｃを用いて構成された半波長ダイポールエスパアンテナ装置３００の構成を示す斜視図である。
【図１１】  図１０の半波長ダイポールエスパアンテナ装置３００の上面図である。
【図１２】  本発明に係る第５の実施形態である、誘電体フィルム４０３を用いて構成された半波長スリーブエスパアンテナ装置４００の構成を示す斜視図である。
【図１３】  第５の実施形態の第１の変形例である半波長スリーブエスパアンテナ装置４１０を示す斜視図である。
【図１４】  第５の実施形態の第２の変形例である半波長スリーブエスパアンテナ装置４２０を示す斜視図である。
【図１５】  図１４の誘電体支持材料４０７と励振アンテナ素子ＡＤ０ｂの上面との間の境界面であるＢ−Ｂ’面における断面図である。
【図１６】  図１４の可変リアクタンス回路Ｘ１の詳細構成を示す縦断面図である。
【図１７】  本発明に係る第６の実施形態である、誘電体フィルム４０３を用いて構成された半波長モノポールエスパアンテナ装置５００の構成を示す斜視図である。
【図１８】  本発明に係る第７の実施形態である、誘電体フィルム４０３を用いて構成されたオフセットダイポールエスパアンテナ装置６００の構成を示す斜視図である。
【図１９】  本発明に係る第８の実施形態である、誘電体フィルム７０３及び導体スカート板７０４を用いて構成された１／４波長モノポールエスパアンテナ装置７００の構成を示す斜視図である。
【図２０】  図１９のＣ−Ｃ’面における、１／４波長モノポールアンテナＡＧ０と可変リアクタンス回路ＸＧ１及びＸＧ４との詳細構成を示す縦断面図である。
【図２１】  本発明に係るプリントアンテナ素子の変形例を示す平面図であって、（ａ）はボウタイ型アンテナ素子９０１を示す平面図であり、（ｂ）はループ型アンテナ素子９０２を示す平面図であり、（ｃ）は２重ループ型アンテナ素子９０３を示す平面図である。
【図２２】  本発明に係るプリントアンテナ素子の変形例である対数周期アンテナ素子９０４を示す平面図である。
【符号の説明】
１…半波長ダイポールエスパアンテナ装置、
２…電気絶縁体、
３ａ乃至３ｃ…プリント配線基板、
４…誘電体支持基板、
５…平衡型送受信ケーブル、
６ａ，６ｂ…ペアケーブル、
７…誘電体支持材料、
１０…半波長スリーブエスパアンテナ装置、
１１乃至１４…スルーホール導体、
４０…同軸ケーブル、
４５…スリーブ導体、
１００…半波長ダイポールエスパアンテナ装置、
１０６ａ…ペアケーブル、
２００…オフセットダイポールエスパアンテナ装置、
２０５…同軸ケーブル、
３００…半波長ダイポールエスパアンテナ装置、
３０３ａ乃至３０３ｃ…プリント配線基板、
３０４…誘電体支持基板、
３０５…平衡型送受信ケーブル、
４００，４１０，４２０…半波長ダイポールエスパアンテナ装置、
４０１…導体板、
４０３…誘電体フィルム、
４０４…誘電体支持基板、
４０５…誘電体設置基板、
４０６ａ乃至４０６ｆ，４０９ａ乃至４０９ｆ…ペアケーブル、
４０８ａ乃至４０８ｃ…制御ケーブル、
４０７…誘電体支持材料、
４４０…同軸ケーブル、
４４５…スリーブ導体、
５００…半波長モノポールエスパアンテナ装置、
６００…半波長ダイポールエスパアンテナ装置、
６４０…同軸ケーブル、
７００…１／４波長モノポールエスパアンテナ装置、
７０３…誘電体フィルム、
７０４…接地導体スカート板、
７０５…誘電体設置基板
７０６ａ乃至７０６ｆ…ペアケーブル、
７０７…誘電体支持材料、
７４０…同軸ケーブル、
７４５…導体円筒、
７５１…接地導体板、
Ａ０…半波長ダイポールアンテナ、
Ａ０ａ，Ａ０ｂ，ＡＳａ，ＡＳｂ…励振アンテナ素子、
Ａ１乃至Ａ６，ＡＡ１乃至ＡＡ６…非励振素子、
Ａ１ａ乃至Ａ６ａ，Ａ１ｂ乃至Ａ６ｂ…プリントアンテナ素子、
ＡＡ０…半波長モノポールアンテナ素子、
ＡＢ０…オフセットダイポールアンテナ、
ＡＣ０…半波長ダイポールアンテナ、
ＡＣ０ａ，ＡＣ０ｂ…励振プリントアンテナ素子、
ＡＣ１乃至ＡＣ６…非励振素子、
ＡＣ１ａ乃至ＡＣ６ａ，ＡＣ１ｂ乃至ＡＣ６ｂ…プリントアンテナ素子、
ＡＤ０…半波長スリーブアンテナ、
ＡＤ０ａ，ＡＤ０ｂ…励振アンテナ素子、
ＡＥ０…半波長モノポールアンテナ、
ＡＦ０…半波長オフセットダイポールアンテナ、
ＡＧ０…１／４波長モノポールアンテナ、
ＡＧ１乃至ＡＧ６…プリントアンテナ素子、
ＡＳ…半波長スリーブアンテナ、
Ｂ１乃至Ｂ６，ＢＧ１乃至ＢＧ６…シールド導体、
Ｄ１，Ｄ２，ＤＡ１，ＤＤ１，ＤＤ２，ＤＦ１，ＤＧ１，ＤＧ４…可変容量ダイオード、
Ｘ１乃至Ｘ６，ＸＧ１乃至ＸＧ６…可変リアクタンス回路。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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