(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開口部を少なくとも１つ有する箱形の導電性ケースと、
その内部に収納され底面に設けられたコの字状またはＵ字状またはアーチ状の内部導体と、
前記導電性ケースの内部に収納され、前記導電性ケースの前記底面に設けられた給電部に接続された給電素子とを備え、
前記内部導体は、前記導電性ケースに設置されている部分を除いて前記ケースに接続していないアンテナ。
【請求項２】
前記給電素子は、前記内部導体の天井部分に接続されている請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
前記給電素子と前記内部導体の天井部分との間には、前記給電素子を前記内部導体の給電点に対して電気的に開放するギャップが設けられている請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
前記導線性ケースと電気的に接続された少なくとも１個以上の整合導体を備えた請求項１記載のアンテナ。
【請求項５】
前記整合導体のうち少なくとも１個以上は、前記給電素子と電気的に接続されている請求項４記載のアンテナ。
【請求項６】
前記整合導体のうち少なくとも１個以上は、前記内部導体と電気的に接続されている請求項４記載のアンテナ。
【請求項７】
前記導電性ケースにより囲まれた前記給電素子を含む空間の全部または一部は、誘電体で満たされている請求項１記載のアンテナ。
【請求項８】
前記誘電体とは、誘電体基板であり、
前記導電性ケースは、前記誘電体基板に貼り付けられた金属箔パターン及び／または前記誘電体基板に設けられたビアにより構成され、
前記内部導体の天井部分は、前記誘電体基板上に貼り付けられた金属箔パターンにより構成され、
前記内部導体の側面部分は、前記誘電体基板に設けられたビアにより構成されている請求項７記載のアンテナ。
【請求項９】
前記開口の大きさを調整する開口制御手段を備えた請求項１記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記内部導体の天井部分の大きさを調整する天井導体調整手段を備えた請求項１記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記導電性ケースの前記底面は、円形状である請求項１記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記導電性ケースの前記底面は、直方体の形状である請求項１記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記内部導体がコの字状の場合、前記内部導体の天井部分の長さであって、前記導電性ケースに接地されている部分の一方から他方に向かう方向と平行な方向の長さは、所定の特性以上に良好な特性を有する周波数帯域の上限の周波数の波長の長さより短い請求項１記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記導電性ケースの中心に配置した原点と、前記導電性ケースの前記底面に配置したＸ軸及びＹ軸と、前記底面に直交するＺ軸とを有する直交座標系を用いる場合、前記導電性ケースがその直交座標系のＺＸ面及びＺＹ面で対称であり、
前記給電部は、その直交座標系のＹ軸上に配置されている請求項１記載のアンテナ。
【請求項１５】
前記内部導体の中心は、前記原点に位置している請求項１４記載のアンテナ。
【請求項１６】
前記内部導体は、前記ＺＸ面及びＺＹ面で対称である請求項１４記載のアンテナ。
【請求項１７】
前記Ｘ軸は、電磁波の放射方向である請求項１４〜１６のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１８】
指向性制御導体を少なくとも１つ以上備えた請求項１記載のアンテナ。
【請求項１９】
前記導電性ケースの中心に配置した原点と、前記導電性ケースの前記底面に配置したＸ軸及びＹ軸と、前記底面に直交するＺ軸とを有する直交座標系を用いる場合、前記指向性制御導体は、その直交座標系のＺＹ面に対称に配置されている請求項１８記載のアンテナ。
【請求項２０】
前記指向性制御導体は、前記直交座標系のＺＸ面に対称に配置されている請求項１９記載のアンテナ。
【請求項２１】
前記指向性制御導体のうち少なくとも１つは、前記導電性ケースと接続されている請求項１８〜２０のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項２２】
前記内部導体の共振周波数と、前記内部導体と平行で且つ前記導電性ケースの底面と垂直な面における前記導電性ケースの共振周波数と、前記内部導体と垂直で且つ前記導電性ケースの底面と垂直な面における前記導電性ケースの共振周波数とが異なる周波数である請求項１記載のアンテナ。
【請求項２３】
前記内部導体は、コンデンサを介して前記導電性ケースに接続されている請求項１記載のアンテナ。
【請求項２４】
前記内部導体は、コイルを介して前記導電性ケースに接続されている請求項１記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双指向性を有するアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術を図２１〜図２４を用いて説明する。
【０００３】
図２１は水平面において双指向性を有するアンテナの一例で、図２２は試作アンテナの一例を示したものである。また、図２３は試作アンテナの入力インピーダンス特性を示したもので、図２４は試作アンテナの放射指向性を示したものである。
【０００４】
図２１において、１１１は給電点、１１２はアンテナ素子、１１３はキャビティ、１１４は線状導体、１１５、１１６が開口である。給電点１１１はキャビティ１１３の底面中央に位置し、アンテナ素子１１２の一端は給電点１１１に接続され、他端は線状導体１１４と電気的に接続されている。
【０００５】
一例として、キャビティ１１３がＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に直方体を構成し、線状導体１１４を挟んで同形状の長方形の２個の開口１１５、１１６がキャビティ１１３の上面にＺＹ面に対して対称に配置され、給電点１１１がＸＹ面の原点上に配置され、アンテナ素子１１２がＸＹ面に垂直な導体線で構成され、線状導体１１４とアンテナ素子１１２が半田等で機械的および電気的に接続されている場合を示す。
【０００６】
ここで、キャビティ１１３により囲まれた空間をアンテナ内部と呼び、キャビティ１１３に対してアンテナ内部と反対側の空間をアンテナ外部と呼ぶ。
【０００７】
図２２に試作したアンテナを示す。一例として、キャビティ１１３の底面が中心周波数ｆ０の自由空間波長λ０を基準として１辺が０．８３５×λ０（λ０：自由空間波長）の正方形で、高さが０．０８３５×λ０である。線状導体１１４はＺＹ面上にＹ軸と平行に配置され長さが０．８３５×λ０でありその両端はキャビティ１１３の側面と電気的に接続されている。そして、２つの開口１１５、１１６はＸ軸と平行な辺の長さは０．２０９×λ０でＹ軸に平行な辺の長さが０．８３５×λ０の長方形である。２つの開口１１５、１１６は、アンテナ天井部の中央部に配置されている線状導体１１４を挟んで隣接するように配置されている。本アンテナは、ＺＸ面、ＺＹ面に対して対称構造である。このときのアンテナ素子１１２は導体線で構成され、素子長は０．０８３５×λ０であり、その突端がアンテナ天井部の線状導体１１４と電気的に接続されている。
【０００８】
図２３は試作アンテナの入力インピーダンス特性の５０Ω給電線路に対する電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Voltage Standing Wave Ratio）特性を示したものである。横軸は中心周波数ｆ０で規格化している。図中のｆ１はＶＳＷＲが２以下を満足する最低周波数であり、ｆ２はＶＳＷＲが２以下を満足する最高周波数である。このように、ＶＳＷＲが２以下の帯域は比帯域（（ｆ２−ｆ１）／ｆ０）で１８．２％あり、広帯域にわたり反射損失の少ない良好なインピーダンス特性を示していることが分かる。
【０００９】
図２４は一例として中心周波数ｆ０における上記本構造のアンテナの放射指向性を示したものである。放射指向性の目盛りは１間隔が１０ｄＢであり、単位は点波源の放射電力を基準にしたｄＢｉである。図２４に示したように、本アンテナはＹ方向への電波の放射が抑制され、Ｘ方向へ双指向性が得られている。従ってこの例は、廊下等の細長い室内空間に優れた特性を示す。
【００１０】
また、アンテナ素子１１２の高さが０．０８３５×λ０であり、通常の１／４波長アンテナ素子よりも低くなっている。このように本アンテナの構成によれば、アンテナ素子１１２の低背化の効果もあり、アンテナを室内の天井に埋め込むことが不可能な場合、天井からの突起物が小さく人目に付きにくい景観上好ましいアンテナとなる。
【００１１】
更に、今回示した従来の技術においては、本アンテナがＺＹ面、ＺＸ面に対して対称な構造である場合を示したが、この場合、アンテナからの放射電波の指向性がＺＹ面およびＺＸ面に対して対称になるという効果がある。
【００１２】
以上のように、簡単な構造で、所望の双指向性を持つ小形で優れたアンテナが実現できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２１に示す従来例には、次のような問題があった。前述のように、本構造では、広帯域なインピーダンス特性を得ることは可能であるが、更に広帯域にわたり良好なインピーダンス特性を有し且つ双指向性を得ることは不可能であった。このため、複数のアプリケーションにより使用する周波数帯域幅が広帯域になる場合、複数個のアンテナが必要であった。
【００１４】
しかしながら、アンテナが複数個になれば設置場所が広くなり、更には複数本の信号伝送線路が必要になり、人目に付き易く景観上好ましくなく、またコストもかかる。
【００１５】
したがって、景観上好ましくまたコストを安くするためには、複数のアプリケーションにより使用する周波数帯域幅が広帯域になる場合、そのような広帯域にわたり双指向性が得られない従来例の構造は不適当といわざるを得なかった。
【００１６】
複数のアプリケーションにより使用する周波数帯域が広帯域になる場合、従来のアンテナ以上に広帯域な周波数で、良好なインピーダンス特性と良好な双指向性を得る必要があるという課題がある。
【００１７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、アンテナの大きさが小形で、特にアンテナ上側が小形で、広帯域にわたり双指向性を得ることが可能なアンテナを提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明（請求項１に対応）は、上方に開口部を少なくとも１つ有する箱形の導電性ケースと、
その内部に収納され底面に設けられたコの字状またはＵ字状またはアーチ状の内部導体と、
前記導電性ケースの内部に収納され、前記導電性ケースの前記底面に設けられた給電部に接続された給電素子とを備え、
前記内部導体は、前記導電性ケースに設置されている部分を除いて前記ケースに接続していないアンテナである。
【００１９】
また、第２の本発明（請求項２に対応）は、前記給電素子は、前記内部導体の天井部分に接続されている第１の本発明のアンテナである。
【００２０】
また、第３の本発明（請求項３に対応）は、前記給電素子と前記内部導体の天井部分との間には、前記給電素子を前記内部導体の給電点に対して電気的に開放するギャップが設けられている第１の本発明のアンテナである。
【００２１】
また、第４の本発明（請求項４に対応）は、前記導線性ケースと電気的に接続された少なくとも１個以上の整合導体を備えた第１の本発明のアンテナである。
【００２２】
また、第５の本発明（請求項５に対応）は、前記整合導体のうち少なくとも１個以上は、前記給電素子と電気的に接続されている第４の本発明のアンテナである。
【００２３】
また、第６の本発明（請求項６に対応）は、前記整合導体のうち少なくとも１個以上は、前記内部導体と電気的に接続されている第４の本発明のアンテナである。
【００２４】
また、第７の本発明（請求項７に対応）は、前記導電性ケースにより囲まれた前記給電素子を含む空間の全部または一部は、誘電体で満たされている第１の本発明のアンテナである。
【００２５】
また、第８の本発明（請求項８に対応）は、前記誘電体とは、誘電体基板であり、
前記導電性ケースは、前記誘電体基板に貼り付けられた金属箔パターン及び／または前記誘電体基板に設けられたビアにより構成され、
前記内部導体の天井部分は、前記誘電体基板上に貼り付けられた金属箔パターンにより構成され、
前記内部導体の側面部分は、前記誘電体基板に設けられたビアにより構成されている第７の本発明のアンテナである。
【００２６】
また、第９の本発明（請求項９に対応）は、前記開口の大きさを調整する開口制御手段を備えた第１の本発明のアンテナである。
【００２７】
また、第１０の本発明（請求項１０に対応）は、前記内部導体の天井部分の大きさを調整する天井導体調整手段を備えた第１の本発明のアンテナである。
【００２８】
また、第１１の本発明（請求項１１に対応）は、前記導電性ケースの前記底面は、円形状である請求項１記載のアンテナである。
【００２９】
また、第１２の本発明（請求項１２に対応）は、前記導電性ケースの前記底面は、直方体の形状である第１の本発明のアンテナである。
【００３０】
また、第１３の本発明（請求項１３に対応）は、前記内部導体がコの字状の場合、前記内部導体の天井部分の長さであって、前記導電性ケースに接地されている部分の一方から他方に向かう方向と平行な方向の長さは、所定の特性以上に良好な特性を有する周波数帯域の上限の周波数の波長の長さより短い第１の本発明のアンテナである。
【００３１】
また、第１４の本発明（請求項１４に対応）は、前記導電性ケースの中心に配置した原点と、前記導電性ケースの前記底面に配置したＸ軸及びＹ軸と、前記底面に直交するＺ軸とを有する直交座標系を用いる場合、前記導電性ケースがその直交座標系のＺＸ面及びＺＹ面で対称であり、
前記給電部は、その直交座標系のＹ軸上に配置されている第１の本発明のアンテナである。
【００３２】
また、第１５の本発明（請求項１５に対応）は、前記内部導体の中心は、前記原点に位置している第１４の本発明のアンテナである。
【００３３】
また、第１６の本発明（請求項１６に対応）は、前記内部導体は、前記ＺＸ面及びＺＹ面で対称である第１４の本発明のアンテナである。
【００３４】
また、第１７の本発明（請求項１７に対応）は、前記Ｘ軸は、電磁波の放射方向である第１４〜１６の本発明のいずれかのアンテナである。
【００３５】
また、第１８の本発明（請求項１８に対応）は、指向性制御導体を少なくとも１つ以上備えた第１の本発明のアンテナである。
【００３６】
また、第１９の本発明（請求項１９に対応）は、前記導電性ケースの中心に配置した原点と、前記導電性ケースの前記底面に配置したＸ軸及びＹ軸と、前記底面に直交するＺ軸とを有する直交座標系を用いる場合、前記指向性制御導体は、その直交座標系のＺＹ面に対称に配置されている第１８の本発明のアンテナである。
【００３７】
また、第２０の本発明（請求項２０に対応）は、前記指向性制御導体は、前記直交座標系のＺＸ面に対称に配置されている第１９の本発明のアンテナである。
【００３８】
また、第２１の本発明（請求項２１に対応）は、前記指向性制御導体のうち少なくとも１つは、前記導電性ケースと接続されている第１８〜２０の本発明のいずれかのアンテナである。
【００３９】
また、第２２の本発明（請求項２２に対応）は、前記内部導体の共振周波数と、前記内部導体と平行で且つ前記導電性ケースの底面と垂直な面における前記導電性ケースの共振周波数と、前記内部導体と垂直で且つ前記導電性ケースの底面と垂直な面における前記導電性ケースの共振周波数とが異なる周波数である第１の本発明のアンテナである。
また、第２３の本発明（請求項２３に対応）は、前記内部導体は、コンデンサを介して前記導電性ケースに接続されている第１の本発明のアンテナである。
【００４０】
また、第２４の本発明（請求項２４に対応）は、前記内部導体は、コイルを介して前記導電性ケースに接続されている第１の本発明のアンテナである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４２】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態について、図１を参照しながら説明する。
【００４３】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成を示したものである。
【００４４】
図１において、１１は給電点、１２はアンテナ素子、１３は天井導体、１４は側面導体、１５はキャビティ、１６は開口である。キャビティ１５の底面はＸＹ平面上にあり、給電点１１はキャビティ１５の表面に位置し、アンテナ素子１２は給電点１１に接続されている。側面導体１４と天井導体１３は電気的に接続され、側面導体１４はキャビティ１５に電気的に接続されている。
【００４５】
一例として、キャビティ１５がＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に直方体を構成し、給電点１１がＸＹ面の原点上に配置され、天井導体１３と側面導体１４が長方形であり、ＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に配置され、アンテナ素子１２がＸＹ面に垂直な導体線で構成されている場合を示す。但し、放射方向をＸ軸とする。
【００４６】
次に放射に対する動作原理を図２を用いて説明する。
【００４７】
本実施の形態のアンテナにおいて電波の励振はアンテナ素子１２で行われ、天井導体１３と側面導体１４により構成されたコ字型形状導体により双指向性が得られる。
【００４８】
以下に双指向性が得られる動作原理を図２を用いて説明する。アンテナ素子１２により天井導体１３とキャビティ１５の底面の間に生じる電界の向きは図２（ａ）の様にＺＹ面を境にして互いに逆向きとなる。
【００４９】
この電界を磁流に置き換えて説明すると、図２（ｂ）の様にＹ軸と平行で向きが互いに逆方向で且つ振幅が等しい２本の線状磁流源に置き換えることができる。つまり、電波の放射は、この２つの磁流源のアレーによる放射と見ることができる。
【００５０】
一般にアンテナ・アレーにおいて、放射電波の強められる方向はアンテナ素子に給電される電流の位相差とアンテナ素子間隔とにより定まるアレーファクタにより決まる。アンテナ・アレー全体としての放射電波は、このアレーファクタとアンテナ素子単体の放射パターンをかけあわせたものになる。
【００５１】
このアンテナ素子単体の放射パターンを上記の線状磁流源単体による放射パターンに置き換えてやれば、本実施の形態のアンテナの放射パターンは近似的に求まる。
【００５２】
具体的には、上記の２つの磁流源から放射された電波は、磁流源がＺＹ面に対して対称に配置されているので、ＺＹ面上において等振幅で位相が互いに逆相になり相殺される。つまり、ＺＹ面には電波は放射されない。
【００５３】
また、ＺＸ面では２つの磁流源から放射される電波の位相が揃う方向があり、その方向には電波が強められる。一例として磁流源間距離が自由空間で１／２波長である時は、Ｘ軸方向に位相が揃うので＋Ｘ方向および−Ｘ方向に放射電波が強められる。
【００５４】
アンテナが双指向性を有するためには、天井導体１３のＹ軸方向の長さが、所定の特性以上に良好な特性を有する周波数帯の上限の周波数の波長の長さより短いことが必要である。さらに良好な双指向性を有するためには、天井導体１３のＹ軸方向の長さが、この波長の半分の長さに実質上等しいことが望ましい。例えば所定の特性以上に良好な特性を有する周波数帯域として、動作周波数がＶＳＷＲが２以下の周波数帯である場合には、天井導体１３のＹ軸方向の長さが、ＶＳＷＲが２以下になる周波数帯の上限の周波数の波長の長さより短いことが必要であり、さらに良好な双指向性を有するためには、天井導体１３のＹ軸方向の長さが、この波長の半分の長さに実質上等しいことが望ましい。
【００５５】
つまり、本実施の形態の構造により、１つのアンテナ素子でアンテナ・アレーの効果を引き出すことが可能となり、双指向性が得られる。
【００５６】
次に、インピーダンス特性の広帯域化について図３〜図６を用いて説明する。
【００５７】
本実施の形態のアンテナの共振は、図３（ａ）に示すように、アンテナ素子１２と天井導体１３と側面導体１４とキャビティ１５の底面からなるＭ型アンテナと、図３(b)に示すキャビティ１５の２つの共振の和として考えることができる。
【００５８】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にＭ型アンテナとキャビティ１５に流れる電流をそれぞれ示す。図４により、Ｍ型アンテナの共振モードは図５（ａ）に示すように２個のループで表すことができ、キャビティの共振モードは図５（ｂ）、（ｃ）に示すように２つの直交したダイポールとして表現できる。すなわち、図５（ｂ）の共振モードは、天井導体１３と垂直でかつキャビティ１５の底面と垂直な面におけるキャビティ１５の共振モードであり、図５（ｃ）は、天井導体１３と平行でかつキャビティ１５の底面と垂直な面におけるキャビティ１５の共振モードである。
【００５９】
ループの場合、１周したときに位相が揃うことが共振の条件であり、ループの長さはｎ波長（ｎ：正の整数）となる。一方、ダイポールの場合、ダイポールに流れる電流は端で０で且つ給電部で最大となる定在波が立つことが共振の条件であり、ダイポールの長さは０．５・ｎ波長（ｎ：正の整数）となる。
【００６０】
このときのＭ型アンテナの共振周波数とキャビティの共振周波数に差をつけることにより、本実施の形態のアンテナは広帯域なインピーダンス特性を得ることができる。
【００６１】
この様子を、図６に示した反射損失の周波数特性を用いて説明する。図６（ａ）はＭ型アンテナ（ループ）の共振特性を示したもので、周波数ｆｍで共振していることが分かる。図６（ｂ）はキャビティ（ダイポール）の天井導体１３と垂直でかつキャビティ１５の底面と垂直な面におけるキャビティ１５の共振モードにおける共振特性を示したもので、周波数ｆｃｘで共振していることが分かる。図６（ｃ）はキャビティ（ダイポール）の天井導体１３と平行でかつキャビティ１５の底面と垂直な面におけるキャビティ１５の共振モードにおける共振特性を示したもので、周波数ｆｃｙで共振していることが分かる。
【００６２】
今回は、Ｍ型アンテナの共振周波数ｆｍの方がキャビティの共振周波数のうちｆｃｘよりも若干低く、また、キャビティの共振周波数のうちｆｃｘの方がｆｃｙより若干低いときを例に挙げて説明する。本実施の形態のアンテナ共振特性はＭ型アンテナの共振とキャビティの共振の重ね合わせとして求められるため、図６（ｄ）の実線のように広帯域な共振特性が得られる。このように、本実施の形態のアンテナは広帯域にわたり反射損失の少ない良好なインピーダンス特性を有するアンテナとなる。
【００６３】
このように、本実施の形態のアンテナは、Ｍ型アンテナとキャビティを別々に設計することが可能になり、設計の自由度の向上とともに更なるアンテナの広帯域化が実現できる優れたアンテナである。
【００６４】
なお、本実施の形態では、Ｍ型アンテナの共振周波数ｆｍの方がキャビティの共振周波数のうちｆｃｘよりも若干低く、また、キャビティの共振周波数のうちｆｃｘの方がｆｃｙより若干低い場合について説明したが、これに限らない。Ｍ型アンテナの共振周波数ｆｍ、キャビティの共振周波数のｆｃｘ、キャビティの共振周波数ｆｃｘのうち少なくとも２つ以上の共振周波数が異なっていさえいればよい。
【００６５】
次に実際に試作したアンテナを図７に示す。
【００６６】
中心周波数がｆ０であるときの自由空間波長をλ０とする。一例として、キャビティ１５は０．８４７×λ０の正方形で、高さが０．０７０６×λ０であり、天井導体１３がＸ軸と平行な辺の長さが０．１４×λ０でＹ軸に平行な辺の長さが０．６２×λ０の長方形であり、側面導体１４がＸ軸と平行な辺の長さが０．１４×λ０で高さがキャビティ１５と同じ０．０７０６×λ０で、本実施の形態のアンテナがＺＸ面、ＺＹ面に対して対称構造であるときの特性を示す。このときのアンテナ素子１２は直径が０．０１３×λ０の導体線であり素子長は０．０７０６×λ０であり、キャビティ１５底面の中央に位置している給電点１１に接続されている。
【００６７】
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本実施の形態の試作器におけるＭ型アンテナとキャビティの共振特性を示したものである。尚、図８（ｃ）にＭ型アンテナの電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Voltage Standing Wave Ratio）特性を示す。尚、図８（ｃ）より、Ｍ型アンテナはＶＳＷＲが２以下の帯域幅が比帯域で１２．２％である。ここで、図８に示すすべての図において横軸は、本実施の形態のアンテナの試作例の中心周波数で規格化した周波数で表している。
【００６８】
図８（ａ）、（ｂ）に示したように、キャビティの共振周波数の方がＭ型アンテナの共振周波数よりも高いことが分かる。このとき、図５に示した共振モードで表すと、共振周波数と構造により、Ｍ型アンテナは１λｍループ２個と表すことができ、キャビティは１．５λｃダイポールとなる。ここで、λｍ、λｃは、それぞれ周波数がｆｍ、ｆｃであるときの自由空間波長である。Ｍ型アンテナとキャビティのそれぞれの共振モードを図９（ａ）、（ｂ）に示す。
【００６９】
図１０はそれぞれ本実施の形態のアンテナの入力インピーダンスの５０Ω給電線路に対するＶＳＷＲ特性を示したものである。図において、ｆ１はＶＳＷＲが２以下を満たす最低周波数、ｆ２はＶＳＷＲが２以下を満たす最高周波数、ｆ０は中心周波数である。
【００７０】
図１０より、ＶＳＷＲが２以下の帯域幅の比帯域（（ｆ２−ｆ１）／ｆ０）は２７．１％であり、非常に広帯域に渡り低損失なアンテナを実現していることが分かる。アンテナの帯域幅は、およそアンテナの体積に比例して増加する。そこで、従来例のアンテナと体積比較を行うと、以下に示す数１のようになる。
【００７１】
【数１】
0003848575.tif 000002
すなわち、数１に示すように、０．８７となり、体積は１３％減少している。一方、比帯域の増加は、以下に示す数２のようになる。
【００７２】
【数２】
0003848575.tif 000003
すなわち、数２に示すように比帯域の増加は１．４９となり、４９％の増加となっている。従って、体積の減少分を上乗せした本実施の形態の試作例の比帯域増加分は５６％である。
【００７３】
このように、本実施の形態のアンテナにおける試作例は、従来例のアンテナに比べて５６％のインピーダンス特性の広帯域化を実現している。
【００７４】
図１１（ａ）にｆ１における放射特性を示す。また、図１１（ｂ）にｆ２における放射特性を示す。図１１（ａ）、（ｂ）により周波数がｆ１とｆ２の時において、水平面にほぼ等しい双指向性が得られていることが分かる。このように、本実施の形態のアンテナは広帯域に渡り低損失な特性を有し且つ、放射特性においても広帯域にわたり双指向性を実現していることがわかる。
【００７５】
また、本実施の形態の試作アンテナにおいても、アンテナ素子高は０．０７０６×λ０であり、通常の１／４波長アンテナ素子よりも低くなっている。これは、アンテナの天井導体１３とキャビティ１５の間に容量性の結合が生じ、アンテナ素子１２の突端に容量性負荷を備えているのと等価となり、アンテナ素子１２の高さが低くなっている。従来のアンテナと比較しても、８４．６％の高さであり、約１５％の薄型化を実現している。
【００７６】
このように従来のアンテナの特長を損なうことなく、より広帯域において低損失なインピーダンス特性を実現している。
【００７７】
以上に示した試作例は、小形、薄型形状を維持するとともに広帯域なインピーダンス特性と双指向性を兼ね備えたアンテナの一例を示したが、例えば、アプリケーションが非常に小さな反射損失を必要とする場合、若干のインピーダンスの周波数帯域幅を犠牲にして所望の周波数帯域内で反射損失がきわめて小さくなるように設計することも可能である。
【００７８】
このような設計を行う際には目的に適うように、キャビティ１５の大きさや高さ、開口１６の大きさ、天井導体１３の大きさや側面導体１４の高さ等の各構造パラメータの最適な組み合わせを見いだす必要がある。
【００７９】
また、今回示した実施の形態や試作例においては、本実施の形態のアンテナがＺＹ面、ＺＸ面に対して対称な構造である場合を示したが、この場合、アンテナからの放射電波の指向性がＺＹ面およびＺＸ面に対して対称になるという効果がある。
【００８０】
天井導体１３の中心が原点からずらした場合や、天井導体１３及び側面導体１４がＺＸ面、ＺＹ面に対称でない場合には、それに応じて指向性の最も強い方向がＸ軸からＹ軸方向にずれることになるが、アンテナの設置場所の空間によっては、そのようなアンテナも用いることが出来る。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、簡単な構造で広帯域にわたり、低損失な特性を有し且つ、放射特性においても広帯域にわたり双指向性を有する小形なアンテナが実現できる。
【００８２】
尚、本実施の形態においては、本実施の形態のアンテナがＺＹ面、ＺＸ面に対して対称な構造であるアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、ＺＹ面にのみ対称な構造、または、ＺＹ面、ＺＸ面に対して非対称な構造も可能である。また、開口１６のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、キャビティ１５のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、天井導体１３のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、側面導体１４のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、これらの組み合わせも可能であり、このような構造にすることにより放射対象空間に最適な放射指向性を持つアンテナが実現できる。
【００８３】
尚、本実施の形態においては、開口１６が１つのアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、開口１６が２以上設けられた構造も可能である。
【００８４】
尚、本実施の形態においては、開口１６が長方形であるアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向あるいは入力インピーダンス特性性を得るために、開口１６が円形あるいは正方形あるいは多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは輪状あるいはその他の形状にする構造も可能である。開口１６が円形あるいは楕円形あるいは曲面で構成される場合、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【００８５】
尚、本実施の形態においては、開口１６がキャビティ１５の天井部に配置された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、キャビティ１５の天井部に配置した開口１６の他に所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るためにキャビティ１５の側面にも開口を配置した構造も可能である。
【００８６】
尚、本実施の形態においては、開口１６がキャビティ１５の天井部の一部に設けられた構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、キャビティ１５の天井部が全て解放されており、キャビティ１５の天井部が全て開口１５になっている構造も可能である。
【００８７】
尚、本実施の形態においては、キャビティ１５の底面が正方形で構成された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、キャビティ１５の底面がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいはその他の形状も可能である。また、キャビティ１５の底面が円形あるいは楕円形あるいは曲面あるいはその他の形状にする構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。また、アンテナを天井等に設置する場合、アンテナが目立たないように、アンテナの形状と、天井面の升目あるいは部屋の形状とを揃えてほしいという要望がある。しかしながら、アンテナの形状が長方形やその他の多角形の場合、天井面の升目あるいは部屋の形状は固定のため、アンテナを設置する方向には制限が生じてしまう。そこで、キャビティ１５の底面が円形であり、特にアンテナの底面が円形状である場合、アンテナを天井に設置する際に、天井面の升目あるいは部屋の形状に気を使うことなくアンテナを設置することが可能であるという利点がある。図１２に一例としてキャビティ１５が円筒形状である場合を示す。さらに、アンテナの底面が円形状の場合、アンテナを回転させ取り付け方向を変化させることが可能である。これにより、電波の放射方向を調整することが可能になり、アンテナの設置位置に最適な放射特性を獲得することができる。
【００８８】
尚、本実施の形態においては、天井導体１３が長方形で構成された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために天井導体１３がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは線状あるいはその他の形状も可能である。また、天井導体１３が円形あるいは楕円形あるいは曲面あるいはその他の形状にする構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【００８９】
尚、本実施の形態では、側面導体１４と天井導体１３とがコの字状または鎹状などと呼ぶべき形状である構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、側面導体１４と天井導体１３とがＵ字状またはアーチ状である構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。一例として、図２５にこのようなアンテナの構造を示す。図２５の（ａ）は天井導体１３と側面導体１４がＵ字状の構造であるアンテナの例である。また、図２５の（ｂ）は、図２５の（ａ）のアンテナの天井導体１３と側面導体１４の部分をＸ方向から見た場合の図である。図２５の（ｃ）は天井導体１３と側面導体１４とがアーチ状の構造であるアンテナの例である。また、図２５の（ｄ）は、図２５の（ｃ）のアンテナの天井導体１３と側面導体１４の部分をＸ方向から見た場合の図である。
【００９０】
尚、本実施の形態においては、側面導体１４が長方形で構成され天井導体１３と幅が等しい構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために側面導体１３がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは線状あるいはその他の形状も可能である。また、側面導体１３の幅が天井導体１３の幅よりも狭い構造あるいは広い構造も可能である。これらにより、インピーダンスの調整パラメータが増加し、アンテナのインピーダンスと給電線路のインピーダンスの整合を良好にすることが可能になる。
【００９１】
尚、本実施の形態においては、開口１６の大きさが固定された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば図１３の様に、開口１６に開口１６の大きさを変化することが可能な開口制御装置１７を備えた構造にすることも可能である。これは、例えば、開口１６に導体板等をスライドさせる装置等を設けることにより、開口１６の大きさを任意に変化させアンテナの放射指向性を変化させ、所望の放射指向性を得ることが可能になる。
【００９２】
尚、本実施の形態においては、天井導体１３の大きさが固定された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば図１４の様に、天井導体１３に天井導体１３の大きさを変化することが可能な天井導体制御装置１８、１９を備えた構造にすることも可能である。これは、例えば、天井導体１３に導体板等をスライドさせる装置等を設けることにより、天井導体１３の大きさを任意に変化させアンテナの放射指向性を変化させ、所望のインピーダンス特性と放射指向性を得ることが可能になる。
【００９３】
尚、本実施の形態では、Ｍ型アンテナの共振周波数の方がキャビティの共振周波数よりも若干低いときを例に挙げて説明したが、これに限らず、Ｍ型アンテナの共振周波数の方がキャビティの共振周波数よりも若干高くても本実施の形態と同等の効果を得ることが出来る。
【００９４】
また、本実施の形態ではアンテナ素子１２を直線導体で構成したが、これを他のアンテナ素子で構成することも可能である。例えば、アンテナ素子１２が螺旋状の導体線で構成されたヘリカル型アンテナ素子である場合も可能である。これにより、アンテナ素子１２が小形・低背になり、アンテナの小形・低背化が可能になる。また、図１５のようにアンテナ素子１２が天井導体１３の一部とギャップにより電気的に開放された構造であることも可能である。これによりインピーダンスが変化し、共振周波数を調整することが可能になる。
【００９５】
また、本実施の形態のアンテナをアレー状に配置し、フェーズドアレーアンテナおよびアダプティブアンテナアレーを構成することも可能である。これにより、更なる放射電波の指向性の制御が可能になる。
【００９６】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００９７】
以下、本発明の第２の実施の形態について、図１６を参照しながら説明する。
【００９８】
図１６は本発明の第２の実施の形態におけるアンテナの構成を示したものである。図１６において、１１は給電点、１２はアンテナ素子、１３は天井導体、１４は側面導体、１５はキャビティ、１６は開口、２１、２２は整合導体である。キャビティ１５の底面はＸＹ平面上にあり、給電点１１はキャビティ１５の表面に位置し、アンテナ素子１２は給電点１１に接続されている。側面導体１４と天井導体１３は電気的に接続され、側面導体１４はキャビティ１５に電気的に接続されている。整合導体２１、２２はキャビティ１５と電気的に接続されている。
【００９９】
一例として、キャビティ１５がＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に直方体を構成し、給電点１１がＸＹ面の原点上に配置され、天井導体１３と側面導体１４が長方形であり、ＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に配置され、アンテナ素子１２がＸＹ面に垂直な導体線で構成され、整合導体２１、２２が２個原点に対して対称にＹ軸上に配置されている場合を示す。
【０１００】
本実施の形態のアンテナの動作は、上記第１の実施の形態のアンテナの動作と同様である。
【０１０１】
上記第１の実施の形態のアンテナにおいては構造によっては給電点１１との整合状態が悪くなる場合が起こり得る。そして、このように給電部との整合状態が悪くなると、アンテナ素子１２に供給される電力が少なくなり、アンテナの放射効率が低減してしまう。
【０１０２】
このため、アンテナ素子１２の近傍に離間して整合導体２１、２２を設けることよりアンテナのインピーダンスを変化させ給電部との整合状態を良好にしてアンテナの特性を改善することが可能になる。更に、この整合導体２１、２２が天井導体１３と側面導体１４からなるコ字型形状導体及び開口１６の形状に影響を与えないアンテナ構成にした場合、本実施の形態のアンテナの放射指向性は整合導体のない場合と比べてほとんど変化しない。これは、第１の実施の形態で述べたように、本実施の形態のアンテナの実質的な放射源が主にコ字型形状導体と開口部に集中しているためである。つまり、所望の放射特性をほとんど変化させることなく、インピーダンスの整合状態を良好にすることが可能である。
【０１０３】
また、今回示した実施の形態においては、本実施の形態のアンテナがＺＹ面、ＺＸ面に対して対称な構造である場合を示したが、この場合、アンテナからの放射電波の指向性がＺＹ面およびＺＸ面に対して対称になるという効果がある。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態によれば、簡単な構造によりインピーダンスの整合状態を良好にでき、広帯域にわたり低損失で且つ双指向性を有する小形なアンテナが実現できる。
【０１０５】
尚、本実施の形態においては、本実施の形態のアンテナがＺＹ面、ＺＸ面に対して対称な構造であるアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、ＺＹ面にのみ対称な構造、または、ＺＹ面、ＺＸ面に対して非対称な構造も可能である。また、開口１６のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、キャビティ１５のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、天井導体１３のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、側面導体１４のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、これらの組み合わせも可能であり、このような構造にすることにより放射対象空間に最適な放射指向性を持つアンテナが実現できる。
【０１０６】
尚、本実施の形態においては、開口１６が１つのアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、開口１６が２以上にする構造も可能である。
【０１０７】
尚、本実施の形態においては、開口１６が長方形であるアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向あるいは入力インピーダンス特性性を得るために、開口１６が円形あるいは正方形あるいは多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは輪状あるいはその他の形状にする構造も可能である。開口１６が円形あるいは楕円形あるいは曲面で構成される場合、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【０１０８】
尚、本実施の形態においては、開口１６がキャビティ１５の天井部に配置された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、キャビティ１５の天井部に配置された開口１６の他に、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために開口をキャビティ側面にも配置した構造も可能である。
【０１０９】
尚、本実施の形態においては、開口１６がキャビティ１５の天井部の一部に設けられた構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、キャビティ１５の天井部が全て解放されており、キャビティ１５の天井部が全て開口１５になっている構造も可能である。
【０１１０】
尚、本実施の形態においては、キャビティ１５の底面が正方形で構成された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、キャビティ１５の底面がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいはその他の形状も可能である。また、キャビティ１５の底面が円形あるいは楕円形あるいは曲面あるいはその他の形状にする構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【０１１１】
また、アンテナを天井等に設置する場合、アンテナが目立たないように、アンテナの形状と、天井面の升目あるいは部屋の形状とを揃えてほしいという要望がある。しかしながら、アンテナの形状が長方形やその他の多角形の場合、天井面の升目あるいは部屋の形状は固定のため、アンテナを設置する方向には制限が生じてしまう。そこで、キャビティ１５の底面が円形であり、特にアンテナの底面が円形状である場合、アンテナを天井に設置する際に、天井面の升目あるいは部屋の形状に気を使うことなくアンテナを設置することが可能であるという利点がある。
【０１１２】
図１２に一例としてキャビティ１５が円筒形状である場合を示す。さらに、アンテナの底面が円形状の場合、アンテナを回転させ取り付け方向を変化させることが可能である。これにより、電波の放射方向を調整することが可能になり、アンテナの設置位置に最適な放射特性を獲得することができる。
【０１１３】
尚、本実施の形態においては、天井導体１３が長方形で構成された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために天井導体１３がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは線状あるいはその他の形状も可能である。また、天井導体１３が円形あるいは楕円形あるいは曲面あるいはその他の形状にする構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【０１１４】
尚、本実施の形態では、側面導体１４と天井導体１３とがコの字状または鎹状などと呼ぶべき形状である構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、側面導体１４と天井導体１３とがＵ字状またはアーチ状である構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。一例として、図２５にこのようなアンテナの構造を示す。図２５の（ａ）、（ｂ）は天井導体１３と側面導体１４がＵ字状の構造であるアンテナの例であり、図２５の（ｃ）、（ｄ）は天井導体１３と側面導体１４とがアーチ状の構造であるアンテナの例である。
【０１１５】
尚、本実施の形態においては、側面導体１４が長方形で構成され天井導体１３と幅が等しい構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために側面導体１４がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは線状あるいはその他の形状も可能である。また、側面導体１４の幅が天井導体１３の幅よりも狭い構造あるいは広い構造も可能である。これらにより、インピーダンスの調整パラメータが増加し、アンテナのインピーダンスと給電線路のインピーダンスの整合を良好にすることが可能になる。
【０１１６】
尚、本実施の形態においては、開口１６の大きさが固定された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば図１３の様に、開口１６に開口１６の大きさを変化することが可能な開口制御装置１７を備えた構造にすることも可能である。これは、例えば、開口１６に導体板等をスライドさせる装置等を設けることにより、開口１６の大きさを任意に変化させアンテナの放射指向性を変化させ、所望の放射指向性を得ることが可能になる。
【０１１７】
尚、本実施の形態においては、天井導体１３の大きさが固定された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば図１４の様に、天井導体１３に天井導体１３の大きさを変化することが可能な天井導体制御装置１８、１９を備えた構造にすることも可能である。これは、例えば、天井導体１３に導体板等をスライドさせる装置等を設けることにより、天井導体１３の大きさを任意に変化させアンテナの放射指向性を変化させ、所望のインピーダンス特性と放射指向性を得ることが可能になる。
【０１１８】
また、本実施の形態ではアンテナ素子１２を直線導体で構成したが、これを他のアンテナ素子１２で構成することも可能である。例えば、アンテナ素子１２が螺旋状の導体線で構成されたヘリカル型アンテナ素子である場合も可能である。これにより、アンテナ素子１２が小形・低背になり、アンテナの小形・低背化が可能になる。また、図１５のようにアンテナ素子１２が天井導体１３の一部とギャップにより電気的に開放された構造であることも可能である。これによりインピーダンスが変化し、共振周波数を調整することが可能になる。
【０１１９】
尚、本実施の形態では整合導体２１、２２が２個である構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、１個あるいは３個以上で構成することも可能である。このような構成にすることにより、構造の自由度が増え給電部との整合状態を更に良好にすることが可能になる。
【０１２０】
尚、本実施の形態では整合導体２１、２２をアンテナ素子と離間してＹ軸上に配置した構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、整合導体２１、２２は接地導体上のＸＹ面上の任意の位置に配置することも可能である。このような構成にすることにより、構造の自由度が増え給電部との整合状態を更に良好にすることが可能になる。
【０１２１】
尚、本実施の形態では整合導体２１、２２を直線導体で構成したが、これを他の形状の導体で構成することも可能である。例えば、螺旋状の導体線で構成されたヘリカル型整合導体で構成されている場合も可能であり、Ｌ字型に折れ曲がった導体線で構成されている場合も可能である。これにより、小形・低背な整合導体２１、２２が可能となり、アンテナの小形・低背化が可能になる。
【０１２２】
尚、本実施の形態では整合導体２１、２２をアンテナ素子１２と離間して配置した構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、図１７に示すように、一部あるいは全ての整合導体２１、２２の一端をアンテナ素子の途中において電気的に接続する構成することも可能である。このような構成にすることによりアンテナのインピーダンスを高くすることが可能になり、特にアンテナのインピーダンスが低い場合に給電部との整合状態を良好にすることが可能になる。
【０１２３】
尚、本実施の形態では整合導体２１、２２を天井導体１３と接続されていない構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、図１８に示すように、一部あるいは全ての整合導体２１、２２の一端を天井導体１３と電気的に接続する構成することも可能である。このような構成にすることによりアンテナのインピーダンスが高くすることが可能になり、アンテナのインピーダンスが低い場合に給電部との整合状態を良好にすることが可能になる。
【０１２４】
また、本実施の形態のアンテナをアレー状に配置し、フェーズドアレーアンテナおよびアダプティブアンテナアレーを構成することも可能である。これにより、更なる放射電波の指向性の制御が可能になる。
【０１２５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について、図１９を参照しながら説明する。
【０１２６】
図１９は本発明の第３の実施の形態におけるアンテナの構成を示したものである。
【０１２７】
図１９において、１１は給電点、１２はアンテナ素子、１３は天井導体、１４は側面導体、１５はキャビティ、１６は開口、３１は誘電体である。キャビティ１５の底面はＸＹ平面上にあり、給電点１１はキャビティ１５の表面に位置し、アンテナ素子１２は給電点１１に接続されている。側面導体１４と天井導体１３は電気的に接続され、側面導体１４はキャビティに電気的に接続されている。整合導体（図示せず）はキャビティ１５と電気的に接続されている。
【０１２８】
一例として、キャビティ１５がＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に直方体を構成し、給電点１１がＸＹ面の原点上に配置され、天井導体１３と側面導体１４が長方形であり、ＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に配置され、アンテナ素子１２がＸＹ面に垂直な導体線で構成され、整合導体が２個原点に対して対称にＹ軸上に配置されている場合を示す。
【０１２９】
ここで、キャビティ１５で囲まれた空間をアンテナ内部と呼び、キャビティ１５に対してアンテナ内部と反対側の空間をアンテナ外部と呼ぶ。
【０１３０】
本実施の形態のアンテナの動作は、上記第１の実施の形態のアンテナの動作と同様である。
【０１３１】
本実施の形態のアンテナはアンテナ内に誘電体３１を挿入している。真空での誘電率ε０に対する誘電体３１の誘電率の比（比誘電率）をεｒとすると、誘電体３１内での波長は、真空中の波長に比べて１／√εｒ倍となる。εｒは１以上であるから誘電体３１内では波長は短くなる。このため、誘電体３１をアンテナ内に挿入することにより、アンテナをより小形、薄型な構造にすることができる。
【０１３２】
さらに本実施の形態のアンテナは誘電体基板をアンテナ内部に挿入した構造になっているので、両面に導体箔が張られている誘電体基板用いて作成することが可能である。
【０１３３】
例えば、誘電体基板を切断し、導体箔部の片面を例えばエッチングあるいは機械加工で導体箔を削ることによりキャビティ１５の天井部の導体と天井導体１３と開口１６を作成する。このとき基板のもう一方の導体箔部がキャビティの底面となる。
【０１３４】
さらにキャビティの底面に適当な穴をあけ同軸給電部１１を作成し、同軸給電部１１の内導体から延長した導体線の突端を天井導体１３から基板外部に突き出させるように誘電体基板に穴を開け、天井導体１３と導体線の突端を半田等で天井導体と電気的に接続する。
【０１３５】
そして基板の側面をビアあるいは導体で覆いキャビティ１５の側面導体を形成する。更にビアにより側面導体１４を形成する。
【０１３６】
図２０にビアによりキャビティ１５の側面と側面導体１４を構成した図を示す。図２０において、１１は給電点、１２はアンテナ素子、１３は天井導体、１４は側面導体、１５はキャビティ、１６は開口、３１は誘電体、３２はビアである。
【０１３７】
このようなエッチング加工等のような工作精度のよい基板加工を行うことによりアンテナの製作精度が向上し、さらには量産によるコストの削減が可能になる。
【０１３８】
また、従来例のアンテナでは、開口が存在するため、アンテナの設置環境により、開口からアンテナ内部に埃や湿気の多い空気が入り込み、アンテナの特性が劣化するおそれがあったが、誘電体３１をアンテナ内部に満たすことにより埃や湿気の多い空気が入り込むことによる特性の劣化を防ぐことが可能になる。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態によれば、簡単な構造で小形で薄型な形状で且つ工作精度が良くアンテナの特性の劣化の少ない、広帯域にわたり低損失な特性を有し且つ放射特性においても広帯域にわたり双指向性を有する小形なアンテナが実現できる。
【０１４０】
尚、本実施の形態においては、導体で囲まれたアンテナ内部が誘電体３１によりすべて満たされている構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものでなく、アンテナ内部の一部に誘電体３１が存在する場合も可能である。例えば、片面に導体箔が張られた誘電体基板を用いてエッチングあるいは機械加工で導体箔を削ることにより、キャビティ１５の全てあるいは一部、あるいは天井導体１３あるいは側面導体１４あるいは開口１６を作成し、これらを張り合わせてアンテナを構成することも可能である。このように開口１６のある導体部を、誘電体基板を用いて作製することにより、アンテナ内部に埃や湿気の多い空気が入り込むことによる特性の劣化を防ぐことが可能になる。
【０１４１】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。
【０１４２】
以下、本発明の第４の実施の形態について、図２６を参照しながら説明する。
【０１４３】
図２６は本発明の第４の実施の形態におけるアンテナの構成を示したものである。図２６において、１１は給電点、１２はアンテナ素子、１３は天井導体、１４は側面導体、１５はキャビティ、１６は開口、４１、４２は指向性制御導体である。キャビティ１５の底面はＸＹ平面上にあり、給電点１１はキャビティ１５の表面に位置し、アンテナ素子１２は給電点１１に接続されている。側面導体１４と天井導体１３は電気的に接続され、側面導体１４はキャビティ１５に電気的に接続されている。指向性制御導体４１、４２は、キャビティ１５の底面に電気的に接続され、Ｘ軸上の原点から互いに等しい距離の位置に配置されている。
【０１４４】
一例として、キャビティ１５がＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に直方体を構成し、給電点１１がＸＹ面の原点上に配置され、天井導体１３と側面導体１４が長方形であり、ＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に配置され、アンテナ素子１２がＸＹ面に垂直な導体線で構成されている場合を示す。
【０１４５】
本実施の形態のアンテナの動作は、上記第１の実施の形態のアンテナの動作と基本的には、同様である。
【０１４６】
第１の実施の形態との相違点は、指向性制御導体４１、４２により、アンテナの指向性を制御することが出来る。すなわち、指向性制御導体４１、４２をＸ軸上の原点から互いに等距離の位置に配置したので、双指向性を保ったままで第１の実施の形態のアンテナよりＸ方向の指向性を強くすることが出来る。このように本実施の形態のアンテナは、垂直面の指向性を制御することが出来る。
【０１４７】
例えば廊下などの水平方向に長く高さが低い空間にアンテナを設置する場合には、水平方向に電波を強く放射する必要がある。従って、本実施の形態のアンテナは、このような廊下などの水平方向に長く高さが低い空間に設置するのに適している。
【０１４８】
このように指向性制御導体４１、４２をＺＹ面に対称に配置し、また、ＺＸ面に対称に配置することにより、双指向性を保ったままＸ方向に指向性を強くすることが出来る。
【０１４９】
なお、本実施の形態指向性制御導体４１、４２はＸ軸上に配置されているとして説明したが、これに限らない。指向性制御導体４１、４２をＹ方向にずらすとそれに応じてアンテナの指向性もその移動向きに向く。従って、アンテナを設置する現場にアンテナを設置する際に、指向性制御導体４１、４２の位置を調整するだけで、最適な指向性を得ることが出来るように簡単にアンテナを調整することが出来る。
【０１５０】
この場合、予めキャビティ１５の底面に指向性制御導体４１、４２を支持するための穴または指示部を複数設けておき、現場でアンテナを設置する際に、指向性制御導体４１、４２をこれらの穴または支持部に差し込むだけでアンテナの指向性が制御出来る。このように、指向性制御導体４１、４２を用いることによって、アンテナ製造時ではなく現場にアンテナを設置する際に簡単にアンテナの指向性を調整することが出来る。
【０１５１】
さらに、本実施の形態の指向性制御導体４１、４２は、図２６に示すように垂直方向の導体であるとして説明したが、これに限らない。キャビティ１５に対して水平でも構わないし、斜めでも構わない。また、キャビティ１５に接続していなくても構わない。また、図２６のように棒状になていなくてもよく、円形などの任意の形状の導体であっても構わない。
【０１５２】
さらに、本実施の形態の指向性制御導体４１、４２は、図２６では２つ配置されているが、４つ、６つなど任意の個数配置しても構わない。
【０１５３】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態について説明する。
【０１５４】
以下、本発明の第５の実施の形態について、図２７を参照しながら説明する。
【０１５５】
図２７は本発明の第５の実施の形態におけるアンテナの構成を示したものである。図２７において、１１は給電点、１２はアンテナ素子、１３は天井導体、１４は側面導体、１５はキャビティ、１６は開口である。キャビティ１５の底面はＸＹ平面上にあり、給電点１１はキャビティ１５の表面に位置し、アンテナ素子１２は給電点１１に接続されている。側面導体１４と天井導体１３は電気的に接続され、側面導体１４とキャビティ１５との間には、コンデンサ４３、４４が挿入されている。
【０１５６】
一例として、キャビティ１５がＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に直方体を構成し、給電点１１がＸＹ面の原点上に配置され、天井導体１３と側面導体１４が長方形であり、ＺＹ面、ＺＸ面に対して対称に配置され、アンテナ素子１２がＸＹ面に垂直な導体線で構成されている場合を示す。
【０１５７】
本実施の形態のアンテナの動作は、上記第１の実施の形態のアンテナの動作と基本的には、同様である。
【０１５８】
第１の実施の形態との相違点は、側面導体１４とキャビティ１５の底面との間にコンデンサ４３、４４を挿入することにより、キャビティ１５の底面から天井導体１３までの高さを低くすることが出来る点である。このように、コンデンサ４３、４４を用いることにより、アンテナの高さが高すぎる場合等には、アンテナを低背化することが出来る。
【０１５９】
また、図２８は、図２７のアンテナのコンデンサ４３、４４の部分をコイル４５、４６に置き換えたものである。コイル４５、４６を用いることにより、アンテナの高さが低すぎる場合等に、アンテナの高さを高くすることが出来る。
【０１６０】
尚、本実施の形態においては、本実施の形態のアンテナがＺＹ面、ＺＸ面に対して対称な構造であるアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、ＺＹ面にのみ対称な構造、または、ＺＹ面、ＺＸ面に対して非対称な構造も可能である。また、開口１６のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、キャビティ１５のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、天井導体１３のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、側面導体１４のみがＺＹ面に対称、あるいはＺＹ面とＺＸ面に対称な構造も可能である。また、これらの組み合わせも可能であり、このような構造にすることにより放射対象空間に最適な放射指向性を持つアンテナが実現できる。
【０１６１】
尚、本実施の形態においては、開口１６が１つのアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、開口１６が２以上にする構造も可能である。
【０１６２】
尚、本実施の形態においては、開口１６が長方形であるアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向あるいは入力インピーダンス特性性を得るために、開口１６が円形あるいは正方形あるいは多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは輪状あるいはその他の形状にする構造も可能である。開口１６が円形あるいは楕円形あるいは曲面で構成される場合、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【０１６３】
尚、本実施の形態では、側面導体１４と天井導体１３とがコの字状または鎹状などと呼ぶべき形状である構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、側面導体１４と天井導体１３とがＵ字状またはアーチ状である構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。一例として、図２５にこのようなアンテナの構造を示す。図２５の（ａ）、（ｂ）は天井導体１３と側面導体１４がＵ字状の構造であるアンテナの例であり、図２５の（ｃ）、（ｄ）は天井導体１３と側面導体１４とがアーチ状の構造であるアンテナの例である。
【０１６４】
尚、本実施の形態においては、開口１６がキャビティ天井部に配置された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るためにキャビティ１５の天井部に配置された開口１６の他にキャビティ１５の側面にも開口が配置された構造も可能である。
【０１６５】
尚、本実施の形態においては、開口１６がキャビティ１５の天井部の一部に設けられた構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、キャビティ１５の天井部が全て解放されており、キャビティ１５の天井部が全て開口１５になっている構造も可能である。
【０１６６】
尚、本実施の形態においては、キャビティ１５の底面が正方形で構成された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために、キャビティ１５の底面がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいはその他の形状も可能である。また、キャビティ１５の底面が円形あるいは楕円形あるいは曲面あるいはその他の形状にする構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【０１６７】
また、アンテナを天井等に設置する場合、アンテナが目立たないように、アンテナの形状と、天井面の升目あるいは部屋の形状とを揃えてほしいという要望がある。しかしながら、アンテナの形状が長方形やその他の多角形の場合、天井面の升目あるいは部屋の形状は固定のため、アンテナを設置する方向には制限が生じてしまう。そこで、キャビティ１５の底面が円形であり、特にアンテナの底面が円形状である場合、アンテナを天井に設置する際に、天井面の升目あるいは部屋の形状に気を使うことなくアンテナを設置することが可能であるという利点がある。
【０１６８】
図１２に一例としてキャビティ１５が円筒形状である場合を示す。さらに、アンテナの底面が円形状の場合、アンテナを回転させ取り付け方向を変化させることが可能である。これにより、電波の放射方向を調整することが可能になり、アンテナの設置位置に最適な放射特性を獲得することができる。
【０１６９】
尚、本実施の形態においては、天井導体１３が長方形で構成された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために天井導体１３がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは線状あるいはその他の形状も可能である。また、天井導体１３が円形あるいは楕円形あるいは曲面あるいはその他の形状にする構造も可能である。これにより、放射指向性においては、アンテナ導体部の角部が少なくなることにより、角部での回折効果が少なくなりアンテナからの放射電波の交差偏波変換損失が少なくなるという効果がある。
【０１７０】
尚、本実施の形態においては、側面導体１４が長方形で構成され天井導体１３と幅が等しい構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば、所望の放射指向性あるいは入力インピーダンス特性を得るために側面導体１４がその他の多角形あるいは半円あるいはこれらの組み合わせあるいは線状あるいはその他の形状も可能である。また、側面導体１４の幅が天井導体１３の幅よりも狭い構造あるいは広い構造も可能である。これらにより、インピーダンスの調整パラメータが増加し、アンテナのインピーダンスと給電線路のインピーダンスの整合を良好にすることが可能になる。
【０１７１】
尚、本実施の形態においては、開口１６の大きさが固定された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば図１３の様に、開口１６に開口１６の大きさを変化することが可能な開口制御装置１７を備えた構造にすることも可能である。これは、例えば、開口１６に導体板等をスライドさせる装置等を設けることにより、開口１６の大きさを任意に変化させアンテナの放射指向性を変化させ、所望の放射指向性を得ることが可能になる。
【０１７２】
尚、本実施の形態においては、天井導体１３の大きさが固定された構造のアンテナを例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこの構成のアンテナに限定されるものではない。例えば図１４の様に、天井導体１３に天井導体１３の大きさを変化することが可能な天井導体制御装置１８、１９を備えた構造にすることも可能である。これは、例えば、天井導体１３に導体板等をスライドさせる装置等を設けることにより、天井導体１３の大きさを任意に変化させアンテナの放射指向性を変化させ、所望のインピーダンス特性と放射指向性を得ることが可能になる。
【０１７３】
また、本実施の形態ではアンテナ素子１２を直線導体で構成したが、これを他のアンテナ素子で構成することも可能である。例えば、アンテナ素子１２が螺旋状の導体線で構成されたヘリカル型アンテナ素子である場合も可能である。これにより、アンテナ素子１２が小形・低背になり、アンテナの小形・低背化が可能になる。また、図１５のようにアンテナ素子１２が天井導体１３の一部とギャップにより電気的に開放された構造であることも可能である。これによりインピーダンスが変化し、共振周波数を調整することが可能になる。
【０１７４】
また、本実施の形態のアンテナをアレー状に配置し、フェーズドアレーアンテナおよびアダプティブアンテナアレーを構成することも可能である。これにより、更なる放射電波の指向性の制御が可能になる。
【０１７５】
尚、本実施の形態のキャビティ１５は本発明の導電性ケースの例であり、本実施の形態の側面導体１４と天井導体１３とは本発明の内部導体の例であり、本実施の形態のアンテナ素子１２は本発明の給電素子の例であり、本実施の形態のアンテナ素子１２と天井導体１３との接続点は本発明の給電点の例であり、本実施の形態のアンテナ素子１２と天井導体１３との間にギャップが設けられている場合には、本実施の形態の天井導体制御装置１８、１９は本発明の天井導体調整手段の例であり、本実施の形態の開口制御装置１７は本発明の開口制御手段の例であり、本実施の携帯の給電点１１は本発明の給電部の例である。
【０１７６】
以上のように、本実施の形態によれば、キャビティ１５の内部に、側面導体１４と天井導体１３で囲まれたアンテナ素子１２を配置することにより、簡単な構造で広帯域に渡り損失が少なく且つ双指向性を得ることが可能なアンテナを実現できるものである。
【０１７７】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、アンテナの大きさが小形で、特にアンテナ上側が小形で、広帯域にわたり双指向性を得ることが可能なアンテナを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図２】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、アンテナ素子１２により天井導体１３とキャビティ１５の底面の間に生じる電界の向きを示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、（ａ）に示す電界を磁流に置き換えた図
【図３】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、アンテナ素子１２と天井導体１３と側面導体１４とキャビティ１５の底面からなるＭ型アンテナを示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、キャビティ１５からなるアンテナを示す図
【図４】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、Ｍ型アンテナに流れる電流を示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、キャビティに流れる電流を示す図
（ｃ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、キャビティに流れる電流を示す図
【図５】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、Ｍ型アンテナの共振モードを示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、キャビティの共振モードを示す図
（ｃ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、キャビティの共振モードを示す図
【図６】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、Ｍ型アンテナ（ループ）の反射損失の周波数特性を示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、キャビティ（ダイポール）の反射損失の周波数特性を示す図
（ｃ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、キャビティ（ダイポール）の反射損失の周波数特定を示す図
（ｄ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの構成の一例の動作原理を示すものであり、本実施の形態のアンテナの反射損失の周波数特性を示す図
【図７】  本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の一例を示す図
【図８】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の構成の一例の動作原理を示すものであり、試作器におけるＭ型アンテナの反射損失の周波数特性を示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の構成の一例の動作原理を示すものであり、試作器におけるキャビティの反射損失の周波数特性を示す図
（ｃ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の構成の一例の動作原理を示すものであり、試作器におけるＭ型アンテナの電圧定在波比特性を示す図
【図９】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の構成の一例の動作原理を示すものであり、試作器におけるＭ型アンテナの共振モードを示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の構成の一例の動作原理を示すものであり、試作器におけるキャビティの共振モードを示す図
【図１０】  本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器のインピーダンス特性の一例を示す図
【図１１】  （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の放射放射指向性の一例を示すものであり、ｆ１における放射特性を示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるアンテナの試作器の放射放射指向性の一例を示すものであり、ｆ２における放射特性を示す図
【図１２】  本発明の実施の形態１、２、３におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図１３】  本発明の第１、２、および３の実施の形態におけるアンテナの開口制御装置の構成の一例を示す図
【図１４】  本発明の第１、２、および３の実施の形態におけるアンテナの天井導体制御装置の構成の一例を示す図
【図１５】  本発明の第１、２、および３の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図１６】  本発明の第２の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図１７】  本発明の第２の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図１８】  本発明の第２の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図１９】  本発明の第３の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図２０】  本発明の第３の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図２１】  従来例のアンテナの構成を示す図
【図２２】  従来例のアンテナの試作器の一例を示す図
【図２３】  従来例のアンテナの試作器のインピーダンス特性を示す図
【図２４】  従来例のアンテナの試作器の放射特性を示す図
【図２５】  （ａ）本発明の第１の実施の形態における天井導体１３と側面導体１４とがＵ字状の構造を持つアンテナの一例を示す図
（ｂ）（ａ）のアンテナの天井導体１３と側面導体１４の部分をＸ方向から見た図
（ｃ）本発明の第１の実施の形態における天井導体１３と側面導体１４とがアーチ状の構造を持つアンテナの一例を示す図
（ｄ）（ｃ）のアンテナの天井導体１３と側面導体１４の部分をＸ方向から見た図
【図２６】  本発明の第４の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図２７】  本発明の第５の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【図２８】  本発明の第５の実施の形態におけるアンテナの構成の一例を示す図
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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