JP2001085922A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地板上に設けたアンテナをレドームで被って
構成されるアンテナ装置において、レドームを設けるこ
とで生じていたアンテナ利得の劣化を防止する。 【解決手段】 地板１の上に設けた反射板３やアンテナ
４をレドーム２で被ってアンテナ装置を構成するに際し
て、所定の方向のアンテナ利得がレドームを設けない場
合と同程度以上となるように地板１とレドーム２との離
隔距離を設定した。特に好ましい態様として、アンテナ
４を設けた領域における地板１とレドーム２との平均離
隔距離をアンテナ４により通信する信号の波長の３／４
倍以上であって１倍以下の値とした。また、レドームの
厚さが当該波長の１／８倍の値である場合に、平均離隔
距離を当該波長の９／１６倍以上であって５／４倍以下
の値とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地板上に設けたア
ンテナをレドームで被って構成されるアンテナ装置に関
し、特に、レドームを設けることで生じていたアンテナ
利得の劣化を防止するアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば無線装置によりマイクロ波帯等の
高速無線伝送を行う場合にはマルチパスの影響を受けや
すいため、伝送特性を維持する上ではアンテナの放射指
向特性が重要な要素となる。例えば多くの場合には、所
望の方向へ高利得な鋭いビームを放射することができる
ような放射指向特性（指向性）が要求される。

【０００３】ところで、アンテナの特性は、例えばアン
テナが単体で存在するとした場合とアンテナが無線装置
に組み込まれた場合とでは異なる。特に、アンテナをレ
ドームで被う場合には、レドームの誘電率の影響によっ
てアンテナの特性が劣化してしまうことが生じやすい。
ここで、レドームとは、アンテナを風雨等から保護する
ために設けられるアンテナの覆いのことであり、一般
に、無線装置の製品化に当たっては、アンテナ素子の保
護や外観の美化等を確保するためにレドームを設けるこ
とが不可欠となっている。

【０００４】また、レドームは、一般に、軽量で耐候性
が高く安価である等といった理由から合成樹脂により形
成されており、例えばこのように一般的に用いられる樹
脂系材料を用いてレドームを形成した場合には、どのよ
うな樹脂系材料が用いられた場合であっても、アンテナ
利得の大きさにはほとんど変化が生じない。また、例え
ばこのような樹脂系材料に塗料や着色剤が混入してしま
った場合であっても、当該混入により生じるアンテナ利
得の変化は無視できるくらいにごく僅かである。

【０００５】しかしながら、無線装置の製品化に当たっ
ては、機構設計的な理由から装置の容量を低減すること
が要求される場合が多いことからアンテナとレドームと
が近接した位置に設けられるため、これに起因してアン
テナ利得の劣化を招いてしまっている。なお、一般的な
製品では、レドームが製品のカバーと一体化されている
場合も多く、また、外観上の理由からレドームは曲面で
構成される場合が多い。

【０００６】図１０には、マイクロ波帯等の高速無線伝
送を行う無線装置に設けられて特定の方向にビームを放
射するアンテナ装置の一例として、セクタ構造のモノポ
ールアレイ八木アンテナを用いたアンテナ装置の構成例
を概略的に示してある。ここで、同図（ａ）はアンテナ
装置の正面図であり、このアンテナ装置は方形地基板上
に逆方向を向いた２つのモノポールアレイ八木アンテナ
を設けて２セクタ化したものである。また、同図（ｂ）
は同図（ａ）に示したアンテナ装置の側面図である。

【０００７】同図（ａ）及び同図（ｂ）に示したアンテ
ナ装置は地板３１の上に反射板３２及び２個の八木アン
テナ３３を設けたセクタ構成となっており、例えば２個
の八木アンテナ３３の中のいずれか１個の八木アンテナ
に給電することで当該八木アンテナのアレイ方向に主ビ
ームを放射することができる。なお、同図（ａ）及び同
図（ｂ）では、１個の八木アンテナを代表させて符号
“３３”で示してある。

【０００８】ここで、上記のようなアンテナ装置にレド
ームを設けない場合とレドームを設けた場合との放射指
向特性の具体例を示す。図１１には、例えば上記のよう
な八木アンテナを用いたアンテナ装置であってレドーム
を設けていないアンテナ装置の側面方向の外観例を示し
てあり、このアンテナ装置は、地板４１や反射板４２や
アンテナ４４から構成されており、アンテナ４４は例え
ば複数の導波器４３等から構成されている。また、この
アンテナ装置には無線機本体４５が備えられており、ア
ンテナ装置や無線機本体４５から無線装置が構成されて
いる。なお、同図では、１個の導波器及び１個のアンテ
ナを代表させて符号“４３”及び符号“４４”で示して
ある。

【０００９】また、図１２には、例えば上記図１１に示
したものと同様な構成ではあるがレドームを設けたアン
テナ装置を２等分した場合の断面の例を示してあり、こ
のアンテナ装置は、地板５１や反射板５３やアンテナ５
４と共にレドーム５２から構成されている。また、この
アンテナ装置には無線機本体５５が備えられており、ア
ンテナ装置や無線機本体５５から無線装置が構成されて
いる。なお、同図では、１個のアンテナを代表させて符
号“５４”で示してある。

【００１０】上記図１２に示したアンテナ装置では、例
えば同図に示したような側面方向から見るとレドーム５
２が曲面形状で構成されているため、レドーム５２と地
板５１との離隔距離が地板５１上の位置（同図中ではＷ
方向の位置）によって若干異なっている。また、レドー
ム５２は中央の反射板５３より僅かに高い位置に配置さ
れており、例えばアンテナ５４により通信する信号の自
由空間での波長をλとすると、アンテナ装置の中央位置
（例えば方形状の地板５１の中心軸の位置）における地
板５１とレドーム５２との離隔距離（最大離隔距離）が
λ／２程度の値に設定されている。

【００１１】なお、上記図１１や上記図１２に示したア
ンテナ装置では、アンテナ４４、５４の動作周波数は１
９．５ＧＨｚであり、当該アンテナ４４、５４により通
信する信号の自由空間での波長λは約１６ｍｍである。
また、上記図１２に示したアンテナ装置では、ＡＢＳ樹
脂を材質とした樹脂製のレドーム５２が用いられてお
り、厚さが２ｍｍのレドーム５２が用いられている。

【００１２】図１３には、上記図１１に示したレドーム
を設けていないアンテナ装置の放射指向特性の一例
（“単体特性”と示したもの）と、上記図１２に示した
レドーム５２を設けたアンテナ装置の放射指向特性の一
例（“レドーム有り”と示したもの）とを示してある。
なお、説明の便宜上から、上記図１１〜上記図１３中で
はＷ−Ｚ軸を示してアンテナ装置とその放射指向特性と
の対応付けをわかりやすくしてあり、上記図１３中のＷ
−Ｚ平面上における動径方向はアンテナ利得（ｄＢ）を
示し、回転方向はビームの放射方向を示している。ま
た、説明の便宜上から、上記図１３では、１個のアンテ
ナ４４、５４のみの放射指向特性を示してある。

【００１３】上記図１３に示されるように、レドーム５
２を設けたアンテナ装置の放射指向特性では、レドーム
を設けない場合と比べて、レドーム５２の影響によって
チルト方向（放射指向性の方向）が変化し、また、ピー
ク利得が劣化してしまう。具体的には、上記図１１に示
したレドームを設けていないアンテナ装置では地板４１
の影響により地板４１から約２０度傾いた方向（上記図
１３中に矢印で示した方向）がチルト方向となっている
が、上記図１２に示したレドーム５２を設けたアンテナ
装置では当該チルト方向が変化しており、ピーク利得が
少なくなっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例で示したよ
うに、従来のレドームを設けたアンテナ装置では、例え
ば地板とレドームとの離隔距離が上記したλ／２程度以
下であって比較的近接していたため、レドームを設けな
い場合と比べて、アンテナ利得が大きく劣化してしまう
といった不具合があった。なお、従来のように地板とレ
ドームとの離隔距離を小さくすると例えば無線装置の容
量を小さくすることが可能ではあるが、従来のアンテナ
装置では、レドームを設けることにより生じてしまうア
ンテナ利得の劣化に起因して伝送品質の劣化や通信可能
エリアの縮小化等を招いてしまうといった問題を解決す
る方が重要となる場合が多かった。

【００１５】また、上記のような不具合が特に顕著とな
ってしまうレドームの厚さを示す。なお、以下では平板
状のレドームを備えたアンテナ装置を例として述べる
が、例えば上記図１２に示したような曲面形状のレドー
ムを備えたアンテナ装置についても、レドームの厚さが
アンテナ利得に与える影響としては同様な傾向を示す。

【００１６】図１４には、平板状のレドーム６２を設け
たアンテナ装置を２等分した場合の断面の例を示してあ
り、このアンテナ装置は、当該レドーム６２と例えば上
記図１２に示したものと同様な地板６１や反射板６３や
アンテナ６４から構成されている。また、このアンテナ
装置には無線機本体６５が備えられており、アンテナ装
置や無線機本体６５から無線装置が構成されている。な
お、図１４では、１個のアンテナを代表させて符号“６
４”で示してある。

【００１７】また、図１５には、上記図１４に示したア
ンテナ装置を構成する地板６１とレドーム６２との離隔
距離を６ｍｍとした場合におけるレドーム６２の厚さ
（ｍｍ）とアンテナ６４のピーク利得（ｄＢｉ）との関
係の一例を（ａ）として示してある（“レドーム有り”
と示したもの）。また、図１５には、上記図１４に示し
たアンテナ装置と同様な構成ではあるがレドームを設け
ていないアンテナ装置を構成するアンテナのピーク利得
の一例を（ｂ）として示してある（“単体特性”と示し
たもの）。

【００１８】なお、上記図１５に示したグラフの横軸は
レドーム６２の厚さを示しており、縦軸はアンテナ６４
のピーク利得を示している。また、説明の便宜上から、
上記図１５では、１個のアンテナ６４についてのピーク
利得の変化を示してある。また、このアンテナ６４によ
り通信する信号の自由空間での波長λは、上記図１２に
示したアンテナ装置の場合と同様に１６ｍｍである。

【００１９】上記図１５に示されるように、レドーム６
２の厚さがλ／８（ここでは、２ｍｍ）程度を超えると
無視できない程度のアンテナ利得の劣化が生じ、当該厚
さがλ／４付近（ここでは、３．５ｍｍ付近）でアンテ
ナ利得の劣化が極大となり、当該厚さがそれ以上では当
該極大点に比べればアンテナ利得の劣化が幾分低減する
ものの大きな劣化が残ってしまう。このような傾向を鑑
みると、レドームの厚さがアンテナにより通信する信号
の自由空間での波長λの１／１０倍以上の値である場合
に特にアンテナ利得の劣化を防止する必要が発生すると
言え、また、当該厚さが上記したλ／４付近である場合
にアンテナ利得の劣化が極大となると言える。

【００２０】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、地板上に設けたアンテナをレ
ドームで被ってアンテナ装置を構成する場合であって
も、レドームを設けることで生じていたアンテナ利得の
劣化を防止することができるアンテナ装置を提供するこ
とを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るアンテナ装置では、地板上に設けたア
ンテナをレドームで被ってアンテナ装置を構成するに際
して、所定の方向のアンテナ利得がレドームを設けない
場合と同程度以上となるように地板とレドームとの離隔
距離を設定した。

【００２２】また、好ましい態様として、本発明に係る
アンテナ装置では、地板上に設けたアンテナをレドーム
で被ってアンテナ装置を構成するに際して、アンテナを
設けた領域における地板とレドームとの平均離隔距離を
アンテナにより通信する信号の波長の３／４倍以上であ
って１倍以下の値とした。

【００２３】また、好ましい態様として、本発明に係る
アンテナ装置では、地板上に設けたアンテナをレドーム
で被ってアンテナ装置を構成するに際して、レドームの
厚さがアンテナにより通信する信号の波長の１／８倍の
値である場合に、アンテナを設けた領域における地板と
レドームとの平均離隔距離をアンテナにより通信する信
号の波長の９／１６倍以上であって５／４倍以下の値と
した。

【００２４】後述する本発明の実施例で示すように、ア
ンテナ利得は地板とレドームとの離隔距離の設定に応じ
て変化するため、本発明では、この点に着目して、地板
とレドームとの離隔距離を好ましい状態に設定すること
で、レドームを設けた場合であっても、レドームを設け
ない場合と同程度以上のアンテナ利得を実現するように
した。

【００２５】例えば、後述する本発明の実施例で示すよ
うに、レドームの厚さがどのような値であっても、アン
テナを設けた領域における地板とレドームとの平均離隔
距離をアンテナにより通信する信号の波長の３／４倍以
上であって１倍以下の値とすることにより、レドームを
設けない場合と同程度以上のアンテナ利得を確保するこ
とができる。

【００２６】また、例えば、後述する本発明の実施例で
示すように、レドームの厚さがアンテナにより通信する
信号の波長の１／８倍の値である場合には、アンテナを
設けた領域における地板とレドームとの平均離隔距離を
アンテナにより通信する信号の波長の９／１６倍以上で
あって５／４倍以下の値とすることにより、レドームを
設けない場合と同程度以上のアンテナ利得を確保するこ
とができる。以上のような構成により、本発明では、従
来においてレドームを設けることで生じていたアンテナ
利得の劣化を防止することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施例に係るアンテ
ナ装置を図面を参照して説明する。なお、本例では、本
発明に係るアンテナ装置の一例として、例えば上記図１
２に示したアンテナ装置と同様に、方形状の地板から構
成され、当該地板上にほぼ角柱形状であって側面方向か
ら見ると曲面形状のレドームが設けられたアンテナ装置
を示す。

【００２８】図１には、本例に係るアンテナ装置を２等
分した場合の断面の例を示してあり、このアンテナ装置
は、アンテナ４の地板（アンテナ地板）１と、アンテナ
４を被うレドーム２と、地板１上に設けた反射板（リフ
レクタ）３と、地板１上に設けた前記アンテナ４とから
構成されている。また、このアンテナ装置には、上記し
た反射板３及びアンテナ４とは反対側の地板１の面に無
線機本体５が備えられており、アンテナ装置や無線機本
体５から無線装置が構成されている。

【００２９】なお、同図では、１個のアンテナを代表さ
せて符号“４”で示してある。また、同図では、本例の
アンテナ装置の一断面例を示したが、本例のアンテナ装
置は例えば上記図１２に示したアンテナ装置と同様に方
形状の地板１の上に２個のアンテナ４や上記のような形
状のレドーム２を設けたものである。

【００３０】また、本例のアンテナ装置を構成する地板
１や反射板３やアンテナ４や本例のアンテナ装置に備え
られた無線機本体５としては、例えば上記図１２に示し
たものと同様であり、具体的な動作例としては、無線機
本体５がいずれかのアンテナ４に給電することで当該ア
ンテナ４のアレイ方向に主ビームを放射して、高周波信
号を無線通信することができる。

【００３１】なお、本例のアンテナ装置では、例えば上
記図１１や上記図１２に示したアンテナ装置と同様に、
アンテナ４の動作周波数は１９．５ＧＨｚであり、当該
アンテナ４により通信する信号の自由空間での波長λは
１６ｍｍである。また、本例のアンテナ装置では、例え
ば上記図１２に示したアンテナ装置と同様に、レドーム
２の材質はＡＢＳ樹脂であり、当該レドーム２の厚さは
２ｍｍである。

【００３２】以下では、本例のアンテナ装置の要部であ
るレドーム２の構成について詳しく説明する。図２に
は、上記図１に示したのと同様な断面を用いて、上記図
１に示した本例のアンテナ装置を構成する地板１とレド
ーム２との配置関係を示してある。なお、図２では、説
明の便宜上から、レドーム２については、アンテナ４を
設けた領域の上方に位置する部分のみを示してある。ま
た、同図中及び上記図１中には、アンテナ装置の中央位
置（方形状の地板１の中心軸の位置）における地板１と
レドーム２との離隔距離を“Ｌ”として示してある。

【００３３】ここで、上記図１や上記図２に示されるよ
うに本例のアンテナ装置のレドーム２は側面方向から見
ると曲面形状をしており、アンテナ装置の中央位置に比
べて左右（図１中のＸ方向の左右）の端の方の位置にお
ける地板１とレドーム２との離隔距離が部分的に小さく
なっているため、中央位置における離隔距離Ｌは最大の
離隔距離である。なお、本例では、離隔距離として、地
板１の表面とレドーム１の内面との間の距離を用いてい
る。

【００３４】上記図２に示されるように、本例のレドー
ム２は、アンテナ４を設けた領域における地板１とレド
ーム２との離隔距離の平均値（平均離隔距離）が上記し
た最大離隔距離Ｌに比べて３ｍｍ小さな値となる曲率を
有している。このため、本例のアンテナ装置におけるア
ンテナ利得の特性は、本例のレドーム２と同じ厚さ（２
ｍｍ）を有する平板状のレドームを地板との離隔距離が
（Ｌ−３）ｍｍとなるように設けたアンテナ装置におけ
る特性と同様の傾向を示すことになる。そこで、以下で
は、このような平板状のレドームを設けたアンテナ装置
を例として、地板１とレドーム２との好ましい離隔距離
を示す。なお、上記図２中には、このような平板状のレ
ドーム６の一例を点線で示してある。

【００３５】図３には、上記のような平板状のレドーム
１２を設けたアンテナ装置を２等分した場合の断面の例
を示してあり、このアンテナ装置は、当該レドーム１２
と上記図１に示したものと同様な地板１１や反射板１３
やアンテナ１４から構成されている。また、このアンテ
ナ装置には無線機本体１５が備えられており、アンテナ
装置や無線機本体１５から無線装置が構成されている。
なお、図３では、１個のアンテナを代表させて符号“１
４”で示してある。

【００３６】また、図４には、上記図３に示したアンテ
ナ装置を構成するレドーム１２の厚さｔを２ｍｍとした
場合における地板１１とレドーム１２との離隔距離Ｍ
（ｍｍ）とアンテナ１４のピーク利得（ｄＢｉ）との関
係の一例を（ａ）として示すとともに（“ｔ＝２”と示
したもの）、当該アンテナ装置を構成するレドーム１２
の厚さｔを３．５ｍｍとした場合における地板１１とレ
ドーム１２との離隔距離Ｍ（ｍｍ）とアンテナ１４のピ
ーク利得（ｄＢｉ）との関係の一例を（ｂ）として示し
てある（“ｔ＝３．５”と示したもの）。また、図４に
は、上記図３に示したアンテナ装置と同様な構成ではあ
るがレドームを設けていないアンテナ装置を構成するア
ンテナのピーク利得の一例を（ｃ）として示してある
（“単体特性”と示したもの）。

【００３７】なお、上記図４に示したグラフの横軸は地
板１１とレドーム１２との離隔距離Ｍを示しており、縦
軸はアンテナ１４のピーク利得を示している。また、説
明の便宜上から、上記図４では、１個のアンテナ１４に
ついてのピーク利得の変化を示してある。また、このア
ンテナ１４により通信する信号の自由空間での波長λ
は、上記図１に示した本例のアンテナ装置の場合と同様
に１６ｍｍである。

【００３８】上記図４に示されるように、例えばレドー
ム１２の厚さが２ｍｍである場合には、地板１１とレド
ーム１２との離隔距離Ｍが（９λ）／１６以上であって
（５λ）／４以下（本例では、９ｍｍ以上であって２０
ｍｍ以下）であるときに、アンテナ１４の利得がレドー
ムを設けない場合（単体特性）と同程度以上となると言
える。なお、上限値である（５λ）／４については、上
記図４で（ａ）として示した曲線が前記離隔距離Ｍが２
０ｍｍであるときの測定値と４０ｍｍであるときの測定
値とを滑らかに接続したものであることを考慮して決定
した。

【００３９】また、同図に示されるように、例えばレド
ーム１２の厚さが３．５ｍｍである場合には、地板１１
とレドーム１２との離隔距離Ｍがどのような値であって
もアンテナ１４の利得はレドームを設けない場合に比べ
て劣るものの、例えば地板１１とレドーム１２との離隔
距離が（３λ）／４以上であってλ以下（本例では、１
２ｍｍ以上であって１６ｍｍ以下）のときには、アンテ
ナ１４の利得がレドームを設けない場合と同程度に確保
されていると言える。そして、上記図１５を用いて示し
たようにレドーム１２の厚さが３．５ｍｍである場合に
はアンテナ利得の劣化がほぼ極大となるため、地板１１
とレドーム１２との離隔距離Ｍを上記した（３λ）／４
以上であってλ以下にすれば、レドーム１２の厚さがど
のような値であっても、アンテナ利得がレドームを設け
ない場合と同程度以上に確保されると言える。

【００４０】以上のことから、上記図１に示した本例の
アンテナ装置では、地板１上に設けたアンテナ４をレド
ーム２で被ってアンテナ装置を構成するに際して、当該
レドーム２の厚さがどのような値であっても、アンテナ
４を設けた領域における地板１とレドーム２との平均離
隔距離をアンテナ４により通信する信号の波長λの３／
４倍以上であって１倍以下の値とすることにより、レド
ームを設けない場合と同程度以上のアンテナ利得を確保
することができると言える。

【００４１】また、上記図１に示した本例のアンテナ装
置では、地板１上に設けたアンテナ４をレドーム２で被
ってアンテナ装置を構成するに際して、当該レドーム２
の厚さがアンテナ４により通信する信号の波長λの１／
８倍の値である場合には、アンテナ４を設けた領域にお
ける地板１とレドーム２との平均離隔距離をアンテナ４
により通信する信号の波長λの９／１６倍以上であって
５／４倍以下の値とすることにより、レドームを設けな
い場合と同程度以上のアンテナ利得を確保することがで
きると言える。

【００４２】なお、アンテナ４を設けた領域における地
板１とレドーム２との平均離隔距離とは、地板１上のア
ンテナ素子が存在する全ての領域にわたって地板１とレ
ドーム２との離隔距離を平均化して得られる値のことで
あり、本例で用いている八木アンテナについては、アン
テナ素子とは、例えば励振器や導波器や反射器や反射板
３等のことである。このため、例えば地板上の一部の領
域のみにアンテナが設けられて、当該領域がレドームの
大きさに比べて小さい場合には、このような小さな領域
のみにおける地板とレドームとの離隔距離の平均値が平
均離隔距離として用いられればよい。

【００４３】また、上記図１に示した本例のアンテナ装
置について得られたアンテナ利得の特性の具体例を図５
〜図８を用いて示しておく。図５には、本例のアンテナ
装置を構成する地板１とレドーム２との最大離隔距離Ｌ
（ｍｍ）とアンテナ４のピーク利得（ｄＢｉ）との関係
の一例を（ａ）として示してある（“レドーム有り”と
示したもの）。また、同図には、本例のアンテナ装置と
同様な構成ではあるがレドームを設けていないアンテナ
装置を構成するアンテナのピーク利得の一例を（ｂ）と
して示してある（“単体特性”と示したもの）。なお、
同図に示したグラフの横軸は地板１とレドーム２との最
大離隔距離Ｌを示しており、縦軸はアンテナのピーク利
得を示している。また、説明の便宜上から、同図では、
１個のアンテナ４についてのピーク利得の変化を示して
ある。

【００４４】上記図５に示した測定結果では、地板１と
レドーム２との最大離隔距離Ｌが（１３λ）／１６程度
以上であって（３λ）／２程度以下である場合、すなわ
ち、地板１とレドーム２との平均離隔距離が（１０λ）
／１６程度以上であって（２１λ）／１６程度以下であ
る場合には、レドーム２を設けた本例のアンテナ装置の
アンテナ４のピーク利得の値が、レドームを設けていな
いアンテナ装置のアンテナのピーク利得の値と同程度以
上となり、レドーム２を設けた場合であっても単体特性
の場合と同程度以上のアンテナ利得を確保することがで
きると言える。このように、上記図３及び上記図４を用
いて平板状のレドームを設けたアンテナ装置を例として
考察した結果は、実用上で有効な程度で信頼することが
できるものであると言える。

【００４５】また、本例のアンテナ装置を構成する地板
１とレドーム２との最大離隔距離Ｌを（３λ）／４とし
た場合（すなわち、平均離隔距離を｛（９λ）／１６｝
ｍｍとした場合）と、当該最大離隔距離Ｌを（５λ）／
４とした場合（すなわち、平均離隔距離を｛（１７λ）
／１６｝ｍｍとした場合）の放射指向特性の一例を示す
とともに、あまり好ましくない場合として当該最大離隔
距離Ｌを（３λ）とした場合（すなわち、平均離隔距離
を｛（４５λ）／１６｝ｍｍとした場合）の放射指向特
性の一例を示す。

【００４６】図６には、上記した地板１とレドーム２と
の平均離隔距離を（９λ）／１６とした場合における本
例のアンテナ装置の放射指向特性の一例（“レドーム有
り”と示したもの）と、本例のアンテナ装置と同様な構
成ではあるがレドームを設けていないアンテナ装置の放
射指向特性の一例（“単体特性”と示したもの）とを示
してある。なお、説明の便宜上から、上記図１及び上記
図６中ではＸ−Ｙ軸を示してアンテナ装置とその放射指
向特性との対応付けをわかりやすくしてあり、上記図６
中のＸ−Ｙ平面上における動径方向はアンテナ利得（ｄ
Ｂ）を示し、回転方向はビームの放射方向を示してい
る。また、説明の便宜上から、上記図６では、１個のア
ンテナのみの放射指向特性を示してある。

【００４７】上記図６に示されるように、平均離隔距離
を（９λ）／１６とした本例のアンテナ装置の放射指向
特性では、レドームを設けない場合と比べて、チルト方
向（放射指向性の方向）が変化せず、所望の方向（図６
中に矢印で示したチルト方向）のアンテナ利得がほぼ同
じ値となっており、単体特性と同程度以上の特性を実現
することができる。

【００４８】図７には、上記した地板１とレドーム２と
の平均離隔距離を（１７λ）／１６とした場合における
本例のアンテナ装置の放射指向特性の一例（“レドーム
有り”と示したもの）と、本例のアンテナ装置と同様な
構成ではあるがレドームを設けていないアンテナ装置の
放射指向特性の一例（“単体特性”と示したもの）とを
示してある。なお、説明の便宜上から、上記図１及び上
記図７中ではＸ−Ｙ軸を示してアンテナ装置とその放射
指向特性との対応付けをわかりやすくしてあり、上記図
７中のＸ−Ｙ平面上における動径方向はアンテナ利得
（ｄＢ）を示し、回転方向はビームの放射方向を示して
いる。また、説明の便宜上から、上記図７では、１個の
アンテナのみの放射指向特性を示してある。

【００４９】上記図７に示されるように、平均離隔距離
を（１７λ）／１６とした本例のアンテナ装置の放射指
向特性では、レドームを設けない場合と比べて、アンテ
ナ利得のパターン形状の一部が多少変化してはいるもの
のチルト方向（放射指向性の方向）はほとんど変化して
おらず、所望の方向（図７中に矢印で示したチルト方
向）のアンテナ利得がほぼ同じ値となっているため、実
用上では、単体特性と同程度以上の特性を実現すること
ができる。

【００５０】図８には、上記した地板１とレドーム２と
の平均離隔距離を（４５λ）／１６とした場合における
アンテナ装置の放射指向特性の一例（“レドーム有り”
と示したもの）と、当該アンテナ装置と同様な構成では
あるがレドームを設けていないアンテナ装置の放射指向
特性の一例（“単体特性”と示したもの）とを示してあ
る。なお、説明の便宜上から、上記図１及び上記図８中
ではＸ−Ｙ軸を示してアンテナ装置とその放射指向特性
との対応付けをわかりやすくしてあり、上記図８中のＸ
−Ｙ平面上における動径方向はアンテナ利得（ｄＢ）を
示し、回転方向はビームの放射方向を示している。ま
た、説明の便宜上から、上記図８では、１個のアンテナ
のみの放射指向特性を示してある。

【００５１】上記図８に示されるように、平均離隔距離
を（４５λ）／１６としたアンテナ装置の放射指向特性
では、レドームを設けない場合と比べて、アンテナ利得
のパターン形状はほとんど変化しないものの、例えばピ
ーク利得が０．５ｄＢ以上も劣化してしまって好ましく
ない。

【００５２】また、地板１とレドーム２との平均離隔距
離を（４５λ）／１６より大きくしていくと、当該平均
離隔距離が（６１λ）／１６程度（すなわち、最大離隔
距離Ｌが（４λ）程度）となったところでアンテナ装置
の放射指向特性が単体特性に収束するが、例えば本例の
ようにアンテナ４の動作周波数が１９．５ＧＨｚである
場合には最大離隔距離Ｌが（４λ）程度にもなると当該
距離Ｌが６０ｍｍ以上にもなってしまうため、アンテナ
装置が設けられる無線装置の容量を低減することが要求
される場合には、本例のように最大離隔距離Ｌを比較的
小さくした方が好ましい。

【００５３】なお、本例では特に好ましい態様を示した
が、本発明の思想は、所定の方向のアンテナ利得がレド
ームを設けない場合と同程度以上となるように地板とレ
ドームとの離隔距離を設定することであるため、必ずし
も本例に示した態様で地板とレドームとの離隔距離が設
定されなくともよく、要は、所定の方向のアンテナ利得
が実用上で有効な程度で確保されるような設定であれ
ば、地板とレドームとの離隔距離が種々な態様で設定さ
れてもよい。

【００５４】次に、本発明の第２実施例に係るアンテナ
装置を図９を参照して説明する。なお、本例では、本発
明に係るアンテナ装置の一例として、例えば上記第１実
施例で示したアンテナ装置と同様に方形状の地板から構
成されているアンテナ装置であって、当該地板が無線装
置のケースと一体として構成されたレドームにより被わ
れているアンテナ装置を示す。

【００５５】上記図９には、本例に係るアンテナ装置を
２等分した場合の断面の例を示してあり、このアンテナ
装置は、無線装置のケースと一体として構成されたレド
ーム２２と、例えば上記第１実施例の図１に示したアン
テナ装置に設けられたものと同様な地板２１や反射板２
３やアンテナ２４から構成されている。また、このアン
テナ装置には、上記した反射板２３及びアンテナ２４と
は反対側の地板２１の面に無線機本体２５が備えられて
おり、アンテナ装置や無線機本体２５や上記したケース
（レドーム）２２から無線装置が構成されている。

【００５６】なお、同図では、１個のアンテナを代表さ
せて符号“２４”で示してある。また、同図では、本例
のアンテナ装置の一断面例を示したが、本例のアンテナ
装置は例えば上記第１実施例の図１に示したアンテナ装
置と同様に方形状の地板２１の上に２個のアンテナ２４
を設けて上記したようなレドーム２２で被ったものであ
る。

【００５７】ここで、本例のアンテナ装置のように無線
装置のケースの一部を加工してレドーム２２を構成した
場合においても、例えば上記第１実施例で示したアンテ
ナ装置の場合と同様に、アンテナ２４を設けた領域にお
ける地板２１とレドーム２２との平均離隔距離を上記第
１実施例で示した所定の値とすることにより、レドーム
を設けない場合と同程度以上のアンテナ利得を実現する
ことができる。

【００５８】なお、本例のアンテナ装置においても、例
えば上記第１実施例で示したアンテナ装置と同様に、ア
ンテナ２４の動作周波数は１９．５ＧＨｚであり、当該
アンテナ２４により通信する信号の自由空間での波長λ
は１６ｍｍである。また、本例のアンテナ装置において
も、レドーム２２の材質はＡＢＳ樹脂であり、当該レド
ーム２２の厚さは２ｍｍである。

【００５９】ここで、例えば以上の実施例で示したモノ
ポールアレイ八木アンテナの構成としては、種々なアン
テナ素子を用いた構成を採用することができ、具体例と
して、励振器と反射器からアンテナを構成することや、
励振器と導波器からアンテナを構成することや、励振器
からアンテナを構成して反射板を設けることや、励振器
と反射器と導波器からアンテナを構成して反射板を設け
ること等ができ、種々な構成を用いることが可能であ
る。また、以上の実施例では方形状の地板を用いるとと
もにセクタ数が２であるアンテナ装置を示したが、例え
ば実用上で有効な程度でアンテナ利得を確保することが
できるものであれば、地板の形状としては円状等の任意
の形状が用いられてもよく、また、セクタ数としても任
意の数であってもよい。

【００６０】また、本発明に係るアンテナ装置の構成と
しては、必ずしも以上に示したものに限られず、要は、
所定の方向のアンテナ利得がレドームを設けない場合と
同程度以上となるように地板とレドームとの離隔距離を
設定したものであればよい。なお、本発明に言う同程度
以上としては、所定の方向のアンテナ利得を実用上で有
効な程度で確保することができれば任意に設定されても
よい。

【００６１】また、本発明に係るアンテナ装置は、例え
ばレドームで被ったアンテナを用いて無線通信する種々
な無線装置に適用することができるものであり、一例と
して、無線ＬＡＮシステムに備えられて無線通信する親
局装置や子局装置のアンテナ装置に本発明を適用するこ
とができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアン
テナ装置によると、地板上に設けたアンテナをレドーム
で被ってアンテナ装置を構成するに際して、所定の方向
のアンテナ利得がレドームを設けない場合と同程度以上
となるように地板とレドームとの離隔距離を設定するよ
うにしたため、例えば従来においてレドームを設けるこ
とで生じていたアンテナ利得の劣化を防止することがで
きる。

【００６３】また、本発明に係るアンテナ装置では、特
に好ましい態様として、地板上に設けたアンテナをレド
ームで被ってアンテナ装置を構成するに際して、アンテ
ナを設けた領域における地板とレドームとの平均離隔距
離をアンテナにより通信する信号の波長の３／４倍以上
であって１倍以下の値とするようにしたため、上記と同
様に、レドームを設けた場合であっても、レドームを設
けない場合と同程度以上のアンテナ利得を確保すること
ができる。

【００６４】また、本発明に係るアンテナ装置では、特
に好ましい態様として、地板上に設けたアンテナをレド
ームで被ってアンテナ装置を構成するに際して、レドー
ムの厚さがアンテナにより通信する信号の波長の１／８
倍の値である場合に、アンテナを設けた領域における地
板とレドームとの平均離隔距離をアンテナにより通信す
る信号の波長の９／１６倍以上であって５／４倍以下の
値とするようにしたため、上記と同様に、レドームを設
けた場合であっても、レドームを設けない場合と同程度
以上のアンテナ利得を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るアンテナ装置の一例
を示す図である。

【図２】地板とレドームとの平均離隔距離を説明するた
めの図である。

【図３】平板状のレドームを設けたアンテナ装置の一例
を示す図である。

【図４】地板と平板状のレドームとの離隔距離とアンテ
ナのピーク利得との関係の一例を示す図である。

【図５】地板とレドームとの最大離隔距離とアンテナの
ピーク利得との関係の一例を示す図である。

【図６】地板とレドームとの平均離隔距離が（９λ）／
１６でのアンテナ装置の放射指向特性の一例を示す図で
ある。

【図７】地板とレドームとの平均離隔距離が（１７λ）
／１６でのアンテナ装置の放射指向特性の一例を示す図
である。

【図８】地板とレドームとの平均離隔距離が（４５λ）
／１６でのアンテナ装置の放射指向特性の一例を示す図
である。

【図９】本発明の第２実施例に係るアンテナ装置の一例
を示す図である。

【図１０】セクタ構造のモノポールアレイ八木アンテナ
を用いたアンテナ装置の一例を概略的に示す図である。

【図１１】従来例に係るレドームを設けていないアンテ
ナ装置の一例を示す図である。

【図１２】従来例に係るレドームを設けたアンテナ装置
の一例を示す図である。

【図１３】従来例に係るアンテナ装置の放射指向特性の
一例を示す図である。

【図１４】平板状のレドームを設けたアンテナ装置の一
例を示す図である。

【図１５】レドームの厚さとアンテナのピーク利得との
関係の一例を示す図である。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１、４１、５１、６１・・地板、
２、２２、５２・・レドーム、３、１３、２３、３２、
４２、５３、６３・・反射板、４、１４、２４、３３、
４４、５４、６４・・アンテナ、５、１５、２５、４
５、５５、６５・・無線機本体、６、１２、６２・・平
板状のレドーム、 ４３・・導波器、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地板上に設けたアンテナをレドームで被
   って構成されるアンテナ装置において、 所定の方向のアンテナ利得がレドームを設けない場合と
   同程度以上となるように地板とレドームとの離隔距離を
   設定したことを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 地板上に設けたアンテナをレドームで被
   って構成されるアンテナ装置において、 アンテナを設けた領域における地板とレドームとの平均
   離隔距離をアンテナにより通信する信号の波長の３／４
   倍以上であって１倍以下の値としたことを特徴とするア
   ンテナ装置。
3. 【請求項３】 地板上に設けたアンテナをレドームで被
   って構成されるアンテナ装置において、 レドームの厚さはアンテナにより通信する信号の波長の
   １／８倍の値であり、 アンテナを設けた領域における地板とレドームとの平均
   離隔距離をアンテナにより通信する信号の波長の９／１
   ６倍以上であって５／４倍以下の値としたことを特徴と
   するアンテナ装置。