JP2001144533A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のアンテナ装置において各放射周波数毎
に放射導体７，１０を配列した場合、高周波側の放射指
向性において広角方向にグレーティングローブが発生し
てしまうなどの課題があった。 【解決手段】 各放射周波数毎の複数の放射導体７，１
０の配列をそのままに、高周波用の放射導体１０と地導
体１との間であって且つ低周波放射導体７とは反対側に
無給電線状導体１２を設けるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は同一開口上に２種
類以上の放射導体を配設し、それぞれに独立に所定の放
射周波数の放射電波を出力することができる２周波共用
アンテナなどのアンテナ装置に係り、詳しくはグレーテ
ィングローブの発生を効果的に抑制するための改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は従来のアンテナ装置の構成を示
す上面図である。図において、１は地導体、１９はそれ
ぞれ第一放射周波数の電波を放射するための低周波放射
導体を備えた低周波アンテナユニット、２０はそれぞれ
第一放射周波数よりも高い第二放射周波数の電波を放射
するための高周波放射導体を備えた高周波アンテナユニ
ットである。

【０００３】次に動作について説明する。全ての低周波
放射導体に第一放射周波数の電力を供給すると、各低周
波放射導体から第一放射周波数にて変化する電波が放射
される。そして、この電波は、各低周波放射導体から出
力される電波が同相となる方向を中心として出力され
る。

【０００４】また、全ての高周波放射導体に第二放射周
波数の電力を供給すると、各高周波放射導体から第二放
射周波数にて変化する電波が放射される。そして、この
電波は、各高周波放射導体から出力される電波が同相と
なる方向を中心として出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように構成されているので、例えそれぞれの放射
導体をそれぞれの放射周波数においてビーム走査時にグ
レーティングローブが発生しないエレメント間隔にて配
設したとしても、第二放射周波数にて電波を放射する際
にはグレーティングローブが発生してしまうなどの課題
があった。

【０００６】図１５はこの従来のアンテナ装置の第二放
射周波数における周波数特性分布図である。図におい
て、横軸は地導体１に垂直な方向を０度としたときの角
度、縦軸は各角度における放射電波のエネルギーの比
（０度方向のエネルギーを１とした場合の比）である。
そして、角度０度方向へのビーム放射と共に、略＋６０
度および−６０度の広角な角度方向に−１６ｄＢものレ
ベルのグレーティングローブが発生してしまっている。

【０００７】ところで、このように高い放射周波数（第
二放射周波数）にて電波を放射する際にグレーティング
ローブが発生してしまう理由としては例えば下記の２つ
の理由が考えられる。

【０００８】まず、高い放射周波数用に設けた高周波放
射導体および低い放射周波数（第一の放射周波数）用に
設けた低周波放射導体は共に、それぞれの放射周波数に
おいて所定の指向特性が得られるようにそれぞれの波長
に基づく一定のエレメント間隔で周期的に配列される。
そして、高周波放射導体から放射された電波の一部はそ
れよりも長い低周波放射導体に結合し、複数の低周波放
射導体から第二の周波数の放射電波があまり減衰される
ことなく再放射されることになる。その結果、高周波放
射導体よりも広い間隔で周期的に配設された複数の低周
波放射導体からの高い放射周波数（第二放射周波数）の
電波の再放射によって広角方向にグレーティングローブ
が発生してしまう。図１６は図１４に示した評価カット
面Ａ−Ａ’における第二放射周波数における開口分布を
示す開口分布図である。図において、横軸は評価カット
面上の位置、縦軸は開口分布である。そして、同図に示
すように第二放射周波数における開口分布において低周
波アンテナユニット１９のエレメント間隔を周期とした
変動が生じているのがわかる。

【０００９】また、ダイポールアンテナのように放射周
波数に応じて開口面上（地導体１）から放射導体までの
高さ（距離）が異なるアンテナ装置では、高周波放射導
体から放射された電波が低周波放射導体によってアンテ
ナサイズの違いからくるブロッキングの影響を受けてし
まい、複数の高周波放射導体の放射パターンは低周波放
射導体のエレメント間隔に応じて乱れてしまうことにな
る。その結果、この放射パターンの乱れによって広角方
向にグレーティングローブが発生してしまう。

【００１０】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、それぞれの放射導体をそれぞれの
放射周波数においてビーム走査時にグレーティングロー
ブが発生しないエレメント間隔にて配設するだけで、グ
レーティングローブを発生せずに高い放射周波数にて電
波を放射することができるアンテナ装置を得ることを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係るアンテナ
装置は、地導体と、この地導体上に一定の配設間隔にて
配設され、第一の放射周波数の電波を放射する複数の第
一放射導体と、上記地導体上に上記第一放射導体よりは
狭い一定の配設間隔にて配設され、第二の放射周波数の
電波を放射する複数の第二放射導体とを備えるアンテナ
装置において、上記地導体から見て上記第一放射導体を
上記第二放射導体よりも高い位置に配設するとともに、
少なくとも各第一放射導体に最も近接する第二放射導体
については、当該第二放射導体を基準として当該第一放
射導体とは反対側であって且つ当該第二放射導体よりも
低い位置に、上記第二の放射周波数に共振する導電性の
共振部を設け、更に、当該共振部同士は互いに、第二放
射導体からの距離、地導体からの距離あるいは第二放射
導体に対するサイズの比のうちの少なくとも１つにおい
て自分とは異なるものが存在するように形成されている
ものである。

【００１２】この発明に係るアンテナ装置は、共振部
が、地導体から離間する位置に配設され、第二の放射周
波数での１／２波長を基準とする長さに形成された無給
電線状導体からなるものである。

【００１３】この発明に係るアンテナ装置は、共振部
が、地導体上に凹凸部として形成されるとともに、第二
の放射周波数での１／２波長を基準とする長さに形成さ
れているものである。

【００１４】この発明に係るアンテナ装置は、地導体
と、この地導体上に一定の配設間隔にて配設され、第一
の放射周波数の電波を放射する複数の第一放射導体と、
上記地導体上に上記第一放射導体よりは狭い一定の配設
間隔にて配設され、第二の放射周波数の電波を放射する
複数の第二放射導体とを備えるアンテナ装置において、
上記地導体から見て上記第一放射導体を上記第二放射導
体よりも高い位置に配設するとともに、各第一放射導体
とそれに最も近接する第二放射導体とを１つの組とした
とき、各組の第一放射導体および第二放射導体のうちの
少なくとも一方の上方に、第二の放射周波数での１／２
波長を基準とする長さに形成された無給電線状導体を設
け、更に、当該無給電線状導体同士は互いに、第二放射
導体からの距離、第一放射導体からの距離あるいは第二
放射導体に対する長さの比のうちの少なくとも１つにお
いて自分とは異なるものが存在するように形成されてい
るものである。

【００１５】この発明に係るアンテナ装置は、地導体
と、この地導体上に一定の配設間隔にて配設され、第一
の放射周波数の電波を放射する複数の第一放射導体と、
上記地導体上に上記第一放射導体よりは狭い一定の配設
間隔にて配設され、第二の放射周波数の電波を放射する
複数の第二放射導体とを備えるアンテナ装置において、
上記地導体から見て上記第一放射導体を上記第二放射導
体よりも高い位置に配設するとともに、各第一放射導体
とそれに最も近接する第二放射導体とを１つの組とした
とき、当該組同士は互いに、それらの放射導体同士の長
さの比あるいはそれら放射導体同士の距離のうちの少な
くとも１つにおいて自分とは異なるものが存在するよう
に形成されているものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるア
ンテナ装置を示す上面図である。図２はこの発明の実施
の形態１によるアンテナ装置の一部を示す斜視図であ
る。図において、１は地導体、２はそれぞれ第一放射周
波数の電波を放射するために用いられる低周波アンテナ
ユニット、３はそれぞれ第一放射周波数よりも高い第二
放射周波数の電波を放射するために用いられる高周波ア
ンテナユニット、４はそれぞれ指向性調整ユニットであ
る。

【００１７】低周波アンテナユニット２において、５は
地導体１上に垂直に立設された低周波誘電体基板、６は
それぞれ低周波誘電体基板５の両板面上において地導体
１から垂直な方向に沿って形成され、上記第一放射周波
数における１／４波長の長さに形成された一対の低周波
給電導体、７はそれぞれ低周波誘電体基板５の両板面上
において地導体１と平行な方向に沿って形成されるとと
もに一端が各低周波給電導体６に接続され、第一放射周
波数における１／４波長の長さを基準として形成された
一対の低周波放射導体（第一放射導体）である。

【００１８】高周波アンテナユニット３において、８は
地導体１上に垂直に立設された高周波誘電体基板、９は
それぞれ高周波誘電体基板８の両板面上において地導体
１から垂直な方向に沿って形成され、上記第二放射周波
数における１／４波長の長さに形成された一対の高周波
給電導体、１０はそれぞれ高周波誘電体基板８の両板面
上において地導体１と平行な方向に沿って形成されると
ともに一端が各高周波給電導体９に接続され、第二放射
周波数における１／４波長の長さを基準として形成され
た一対の高周波放射導体（第二放射導体）である。

【００１９】指向性調整ユニット４において、１１は地
導体１上に垂直に立設された無給電誘電体基板、１２は
無給電誘電体基板１１の片板面上において地導体１と平
行な方向に沿って形成され、上記第二放射周波数におけ
る１／２波長の長さに形成された無給電線状導体（共振
部）である。

【００２０】そして、この実施の形態１では上記低周波
誘電体基板５、高周波誘電体基板８、無給電誘電体基板
１１は互いに平行に配設されるとともに、低周波誘電体
基板５および高周波誘電体基板８はそれぞれの放射周波
数においてビーム走査時にグレーティングローブが発生
しないエレメント間隔にて配列されている。また、各無
給電誘電体基板１１は図１において高周波誘電体基板８
の左側に配置され、各低周波誘電体基板５は右側に配置
されている。更に、各無給電誘電体基板１１とそれに最
も近い高周波誘電体基板８との間隔は各無給電誘電体基
板１１毎に異なり、しかも、その間隔はランダムに設定
されている。なお、低周波誘電体基板５とそれに最も近
い高周波誘電体基板８との間隔は一定であるとする。ま
た、これら各基板のそれぞれの放射導体７，１０および
無給電線状導体１２の中央部は一列となるように配列さ
れている。

【００２１】次に動作について説明する。全ての低周波
放射導体７に第一放射周波数の電力を供給すると、一対
の低周波給電導体６から各低周波放射導体７に給電さ
れ、各低周波放射導体７から第一放射周波数にて変化す
る電波が放射される。そして、この電波は、各低周波放
射導体７から出力される電波が同相となる方向を中心と
して出力される。そして、各低周波放射導体７に供給す
る電力の位相をすこしずつずらすことでこのビーム方向
を走査させることができる。

【００２２】全ての高周波放射導体１０に第二放射周波
数の電力を供給すると、一対の高周波給電導体９から各
高周波放射導体１０に給電され、各高周波放射導体１０
から第二放射周波数にて変化する電波が放射される。そ
して、この電波は、各高周波放射導体１０から出力され
る電波が同相となる方向を中心として出力される。そし
て、各高周波放射導体１０に供給する電力の位相をすこ
しずつずらすことでこのビーム方向を走査させることが
できる。

【００２３】図３は図１に示した評価カット面Ａ−Ａ’
における第二放射周波数における開口分布を示す開口分
布図である。図において、横軸は評価カット面上の位
置、縦軸は開口分布である。また、図４はこの発明の実
施の形態１によるアンテナ装置の第二放射周波数におけ
る周波数特性分布図である。図において、横軸は地導体
１に垂直な方向を０度としたときの角度、縦軸は各角度
における放射電波のエネルギーの比（０度方向のエネル
ギーを１とした場合の比）である。

【００２４】そして、この実施の形態１では、地導体１
上に各高周波放射導体１０に隣接する位置にそれとの間
隔がランダムとなるように無給電線状導体１２を配設す
ることで、その無給電線状導体１２に第二放射周波数の
電波の一部は結合し、そこから上記間隔に応じた位相で
電波が反射されるので、低周波放射導体７が所定の間隔
で周期的に配設されているにもかかわらず、各低周波放
射導体７と各高周波放射導体１０とからなる各組の放射
指向性は組ごとにランダムに異なる。その結果、図３に
示すように第二放射周波数における開口分布に低周波ア
ンテナユニット２のエレメント間隔を周期とした変動が
見え難くなり、図４に示すように従来においては問題と
なっていた広角方向（＋６０度付近および−６０度付
近）におけるエネルギーレベルが−２６ｄＢ以下まで低
下し、グレーティングローブの発生が効果的に抑制され
ることになる。なお、図１５のものと比較した場合、−
１０ｄＢもの抑制効果が得られている。

【００２５】なお、この実施の形態１では、各無給電誘
電体基板１１をそれぞれに最も近い高周波誘電体基板８
との間隔が各無給電誘電体基板１１毎にランダムとなる
ように配設することで、広角方向におけるグレーティン
グローブの発生を効果的に抑制しているが、他にも例え
ば図５に示すように各無給電線状導体１２の地導体１か
らの高さを各指向性調整ユニット４毎にランダムとなる
ように配設することでも、あるいは、図６に示すように
各無給電線状導体１２の長さ（第二放射導体に対するサ
イズの比）を各指向性調整ユニット４毎にランダムとな
るように配設することでも、更にはこれらを適当に組み
合わせても同様の効果をえることができる。

【００２６】また、高周波放射導体１０が低周波放射導
体７よりも低い位置に配設されており、且つ、この高周
波放射導体１０の長さが低周波放射導体７よりも短いの
で、第一放射周波数において放射する場合における高周
波放射導体１０からの再放射は無視することができ、当
然に広角方向においてグレーティングローブが発生して
しまうことはない。無給電線状導体１２についても同様
である。

【００２７】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、地導体１と、この地導体１上に一定の配設間隔にて
配設され、第一の放射周波数の電波を放射する複数の低
周波放射導体７と、上記地導体１上に上記低周波放射導
体７よりは狭い一定の配設間隔にて配設され、第二の放
射周波数の電波を放射する複数の高周波放射導体１０と
を備えるアンテナ装置において、上記地導体１から見て
上記低周波放射導体７を上記高周波放射導体１０よりも
高い位置に配設するとともに、全ての高周波放射導体１
０について当該高周波放射導体１０を基準として低周波
放射導体７とは反対側であって且つ当該高周波放射導体
１０よりも低い位置に、第二放射周波数における１／２
波長の長さに形成された無給電線状導体１２を設け、更
に、高周波放射導体１０と無給電線状導体１２との距離
を各高周波放射導体１０ごとにランダムに設定している
ので、高周波放射導体１０から放射された電波の一部が
低周波放射導体７に結合してそこから再放射されたとし
ても、それぞれの再放射電波の放射指向性を共振部毎に
ばらつかせることができる。

【００２８】その結果、複数の低周波放射導体７からの
高い放射周波数の電波の再放射が生じたとしても、ある
いは、高周波放射導体１０から放射された電波が低周波
放射導体７によってブロッキングされてしまったとして
も、それぞれの低周波放射導体７と高周波放射導体１０
との組み合わせ毎に放射指向性がばらつくため、広角方
向にグレーティングローブが発生してしまうことはな
く、それぞれの放射導体７，１０をそれぞれの放射周波
数においてビーム走査時にグレーティングローブが発生
しないエレメント間隔にて配設するだけで確実に当該グ
レーティングローブの発生を防止することができる効果
がある。

【００２９】この実施の形態１によれば、地導体１から
離間する位置に配設される無給電線状導体１２を無給電
誘電体基板１１でもって地導体１上に保持するので、低
周波放射導体７や高周波放射導体１０などと同様の支持
構造にてこの無給電線状導体１２を地導体１上に容易に
配設することができる効果がある。また、無給電線状導
体１２はエッチング加工などにより無給電誘電体基板１
１上に容易に形成することができる。

【００３０】実施の形態２．図７はこの発明の実施の形
態２によるアンテナ装置を示す上面図である。図８はこ
の発明の実施の形態２によるアンテナ装置の一部を示す
斜視図である。図において、１３はそれぞれ各高周波ア
ンテナユニット３の左側に形成された、第二の放射周波
数での１／２波長を基準とする長さに形成された凹部
（凹凸部、共振部）である。また、この凹部１３とそれ
に最も近い高周波誘電体基板８との間隔は各凹部１３毎
に異なり、しかも、その間隔はランダムに設定されてい
る。これ以外の構成および動作は実施の形態１と同様で
あり説明を省略する。

【００３１】そして、このように地導体１上に各高周波
放射導体１０に隣接する位置にそれとの間隔がランダム
となるように凹部１３を形成することで、その凹部１３
によって形成されるスリットアンテナに第二放射周波数
の電波の一部は結合し、そこから上記間隔に応じた位相
で電波が再放射されるので、低周波放射導体７が所定の
間隔で周期的に配設されているにもかかわらず、各低周
波放射導体７と各高周波放射導体１０とからなる各組の
放射指向性を組ごとにランダムにばらつかせることがで
きる。

【００３２】その結果、実施の形態１と同様に、第二放
射周波数における開口分布に低周波アンテナユニット２
のエレメント間隔を周期とした変動が見え難くなり、広
角方向におけるエネルギーレベルを効果的に抑制するこ
とができ、グレーティングローブの発生を効果的に抑制
することができる。

【００３３】なお、この実施の形態２では、地導体１上
に各高周波放射導体１０との距離がランダムに異なる凹
部１３を形成することで、広角方向におけるグレーティ
ングローブの発生を効果的に抑制しているが、他にも例
えば図９に示すように凹部１３と凸部１４（凹凸部、共
振部）とを適当に組み合わせたとしても同様の効果をえ
ることができる。更に、凹部１３や凸部１４のサイズ
（長さｌｐ、幅ｗｐ、深さ（高さ）ｈｐ）を各高周波放
射導体１０ごとにランダムに変えることでも放射指向性
をばらつかせることができる。

【００３４】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、第二の放射周波数での１／２波長を基準とする長さ
の凹部１３を地導体１上に、高周波放射導体１０との距
離がランダムとなるように形成しているので、高周波放
射導体１０から放射された電波の一部が低周波放射導体
７に結合してそこから再放射されたとしても、それぞれ
の再放射電波の放射指向性を各組毎にばらつかせること
ができる。

【００３５】その結果、複数の低周波放射導体７からの
高い放射周波数の電波の再放射が生じたとしても、ある
いは、高周波放射導体１０から放射された電波が低周波
放射導体７によってブロッキングされてしまったとして
も、それぞれの低周波放射導体７と高周波放射導体１０
との組み合わせ毎に放射指向性がばらつくため、広角方
向にグレーティングローブが発生してしまうことはな
く、それぞれの放射導体７，１０をそれぞれの放射周波
数においてビーム走査時にグレーティングローブが発生
しないエレメント間隔にて配設するだけで確実に当該グ
レーティングローブの発生を防止することができる効果
がある。

【００３６】更に、地導体１上に凹部１３や凸部１４を
形成しているので、例えば地導体１自体の表面を板金加
工などにより変形させたりすることで容易に形成するこ
とができる効果がある。

【００３７】実施の形態３．図１０はこの発明の実施の
形態３によるアンテナ装置を示す上面図である。図１１
はこの発明の実施の形態３によるアンテナ装置の一部を
示す斜視図である。図において、１５はそれぞれ高周波
誘電体基板８の上縁部に地導体１と平行で且つ第二の放
射周波数での１／２波長を基準とする長さに形成された
無給電線状導体である。また、この無給電線状導体１５
とその下の地導体１（高周波放射導体１０）との間隔は
各無給電線状導体１５毎に異なり、しかも、その間隔は
ランダムに設定されている。これ以外の構成および動作
は実施の形態１と同様であり説明を省略する。

【００３８】そして、このように地導体１（高周波放射
導体１０）との間隔がランダムとなるように無給電線状
導体１５を高周波放射導体１０よりも上方に形成するこ
とで、第二放射周波数の電波の一部はこの無給電線状導
体１５に結合し、そこから上記間隔に応じた位相で電波
が反射されるので、低周波放射導体７が所定の間隔で周
期的に配設されているにもかかわらず、各低周波放射導
体７と各高周波放射導体１０とからなる各組の放射指向
性は組ごとにランダムに異なる。

【００３９】その結果、実施の形態１と同様に、第二放
射周波数における開口分布に低周波アンテナユニット２
のエレメント間隔を周期とした変動が見え難くなり、広
角方向におけるエネルギーレベルを効果的に抑制するこ
とができ、グレーティングローブの発生を効果的に抑制
することができる。

【００４０】なお、この実施の形態３では、無給電線状
導体１５と地導体１（高周波放射導体１０）との間隔が
ランダムに異なるように形成することで、広角方向にお
けるグレーティングローブの発生を効果的に抑制してい
るが、他にも例えば図１２に示すように低周波誘電体基
板５の上縁部に、地導体１と平行で且つ第二の放射周波
数での１／２波長を基準とする長さの無給電線状導体１
６を設けても同様の効果をえることができる。更に、こ
れらの無給電線状導体１５，１６の長さを各高周波放射
導体１０ごとにランダムに変えることでも放射指向性を
ばらつかせることができる。最後に、各無給電線状導体
１５，１６の地導体１からの距離を高周波放射周波数の
１／４波長付近でランダムに変えることでも放射指向性
をばらつかせることができる。

【００４１】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、地導体１から見て低周波放射導体７を高周波放射導
体１０よりも高い位置に配設するとともに、各高周波放
射導体１０の上方に、第二の放射周波数での１／２波長
を基準とする長さに形成された無給電線状導体１５を設
け、更に、当該無給電線状導体１５同士は互いに、高周
波放射導体１０からの距離において自分とは異なるもの
が存在するように形成されているので、高周波放射導体
１０から放射された電波の一部が低周波放射導体７に結
合してそこから再放射されたとしても、同様に無給電線
状導体１５からも互いに異なる状態にて再放射がなされ
るため、それぞれの再放射電波の放射指向性が共振部毎
にばらつく。

【００４２】その結果、複数の低周波放射導体７からの
高い放射周波数の電波の再放射が生じたとしても、ある
いは、高周波放射導体１０から放射された電波が低周波
放射導体７によってブロッキングされてしまったとして
も、低周波放射導体７と高周波放射導体１０の組毎に放
射指向性がばらつくため、広角方向にグレーティングロ
ーブが発生してしまうことはなく、それぞれの放射導体
７，１０をそれぞれの放射周波数においてビーム走査時
にグレーティングローブが発生しないエレメント間隔に
て配設するだけで確実に当該グレーティングローブの発
生を防止することができる効果がある。

【００４３】実施の形態４．図１３はこの発明の実施の
形態４によるアンテナ装置の一部を示す斜視図である。
図において、１７はそれぞれ低周波誘電体基板５の両板
面上において地導体１と平行な方向に沿って形成される
とともに一端が各低周波給電導体６に接続され、第一放
射周波数における１／４波長の長さを基準として形成さ
れた一対の低周波放射導体（第一放射導体）、１８はそ
れぞれ高周波誘電体基板８の両板面上において地導体１
と平行な方向に沿って形成されるとともに一端が各高周
波給電導体９に接続され、第二放射周波数における１／
４波長の長さを基準として形成された一対の高周波放射
導体（第二放射導体）である。そして、この実施の形態
４では各低周波放射導体１７の長さとそれに隣接する高
周波放射導体１８の長さの比は、各低周波放射導体１７
毎に異なり、しかも、ランダムに設定されている。これ
以外の構成および動作は実施の形態３と同様であり説明
を省略する。

【００４４】そして、このように低周波放射導体１７の
長さとそれに隣接する高周波放射導体１８の長さとの比
をランダムとすることで、第二放射周波数の電波の一部
は低周波放射導体１７に結合しそこから再放射される
が、上記長さの比に応じて再放射される位相が変化する
ので、低周波放射導体１７が所定の間隔で周期的に配設
されているにもかかわらず、各低周波放射導体１７と各
高周波放射導体１８とからなる各組の放射指向性は組ご
とにランダムに異なる。

【００４５】その結果、実施の形態１と同様に、第二放
射周波数における開口分布に低周波アンテナユニット２
のエレメント間隔を周期とした変動が見え難くなり、広
角方向におけるエネルギーレベルを効果的に抑制するこ
とができ、グレーティングローブの発生を効果的に抑制
することができる。

【００４６】なお、この実施の形態４では、低周波放射
導体１７の長さとそれに隣接する高周波放射導体１８の
長さとの比をランダムとすることで、広角方向における
グレーティングローブの発生を効果的に抑制している
が、他にも例えば低周波放射導体１７と高周波放射導体
１８との距離をランダムとすることでも同様の効果を得
ることができる。この時、各放射導体１７，１８の地導
体１からの高さはそれぞれの放射周波数の略１／４波長
付近にて調整すれば良い。

【００４７】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、地導体１と、この地導体１上に一定の配設間隔にて
配設され、第一の放射周波数の電波を放射する複数の低
周波放射導体１７と、上記地導体１上に上記低周波放射
導体よりは狭い一定の配設間隔にて配設され、第二の放
射周波数の電波を放射する複数の高周波放射導体１８と
を備えるアンテナ装置において、上記地導体１から見て
上記低周波放射導体１７を上記高周波放射導体１８より
も高い位置に配設するとともに、各低周波放射導体１７
とそれに最も近接する高周波放射導体１８とを１つの組
としたとき、当該組同士は互いに、それらの放射導体１
７，１８同士の長さの比あるいはそれら放射導体１７，
１８同士の距離のうちの少なくとも１つにおいて自分と
は異なるものが存在するように形成されているので、高
周波放射導体１８から放射された電波の一部が低周波放
射導体１７に結合してそこから再放射されたとしても、
各組毎に再結合時の放射指向性をばらつかせることがで
きる。

【００４８】その結果、複数の低周波放射導体１７から
の高い放射周波数の電波の再放射が生じたとしても、あ
るいは、高周波放射導体１８から放射された電波が低周
波放射導体１７によってブロッキングされてしまったと
しても、それぞれの組における放射指向性がばらつくた
め、広角方向にグレーティングローブが発生してしまう
ことはなく、それぞれの放射導体１７，１８をそれぞれ
の放射周波数においてビーム走査時にグレーティングロ
ーブが発生しないエレメント間隔にて配設するだけで確
実に当該グレーティングローブの発生を防止することが
できる効果がある。

【００４９】なお、以上の実施の形態では電波を送信す
るアンテナ装置を例に説明したが、電波を受信するアン
テナ装置であっても同様の効果を得ることができる。

【００５０】また、以上の実施の形態では、全ての高周
波放射導体１０，１８について対策をほどこす例につい
て説明したが、少なくとも各低周波放射導体７，１７に
最も近い高周波放射導体１０，１８について各実施の形
態における対策を実施すれば、広角方向におけるグレー
ティングローブに寄与している組の放射指向性をばらつ
かせることができるので、当該グレーティングローブを
抑制する効果を得ることができる。

【００５１】更に、このような場合であっても必ずしも
全ての組の放射指向性を異ならせる必要は無く、少なく
とも各実施の形態において示した対策がなされて、例え
ば実施の形態１を例に説明すれば高周波放射導体１０か
らの距離、地導体１からの距離あるいは高周波放射導体
１０に対するサイズの比のうちの少なくとも１つにおい
て自分とは異なるものが存在するように各無給電線状導
体１２を配設すればよい。

【００５２】同様に、放射指向特性はすべての角度方向
においてランダムとする必要はなく、少なくともビーム
走査時にグレーティングローブが発生してしまう走査方
向において各放射導体７，１０の放射指向特性をばらつ
かせるだけで十分である。特に、以上の実施の形態のよ
うに複数の低周波放射導体７と複数の高周波放射導体１
０とが同一方向にのみアレー状に配列されている場合に
はその配列方向においてのみ指向性をばらつかせるよう
にすることで、アレー放射指向特性でのアンテナ正面利
特（角度０度方向の利得）の低下を抑制しつつ、グレー
ティングローブを効果的に抑制することが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、地導
体と、この地導体上に一定の配設間隔にて配設され、第
一の放射周波数の電波を放射する複数の第一放射導体
と、上記地導体上に上記第一放射導体よりは狭い一定の
配設間隔にて配設され、第二の放射周波数の電波を放射
する複数の第二放射導体とを備えるアンテナ装置におい
て、上記地導体から見て上記第一放射導体を上記第二放
射導体よりも高い位置に配設するとともに、少なくとも
各第一放射導体に最も近接する第二放射導体について
は、当該第二放射導体を基準として当該第一放射導体と
は反対側であって且つ当該第二放射導体よりも低い位置
に、上記第二の放射周波数に共振する導電性の共振部を
設け、更に、当該共振部同士は互いに、第二放射導体か
らの距離、地導体からの距離あるいは第二放射導体に対
するサイズの比のうちの少なくとも１つにおいて自分と
は異なるものが存在するように形成されているので、第
二放射導体から放射された電波の一部が第一放射導体に
結合してそこから再放射されたとしても、それぞれの再
放射電波の放射指向性を共振部毎にばらつかせることが
できる。

【００５４】その結果、複数の第一放射導体からの高い
放射周波数の電波の再放射が生じたとしても、あるい
は、第二放射導体から放射された電波が第一放射導体に
よってブロッキングされてしまったとしても、それぞれ
の共振部における放射指向性がばらつくため、広角方向
にグレーティングローブが発生してしまうことはなく、
それぞれの放射導体をそれぞれの放射周波数においてビ
ーム走査時にグレーティングローブが発生しないエレメ
ント間隔にて配設するだけで確実に当該グレーティング
ローブの発生を防止することができる効果がある。

【００５５】この発明によれば、共振部が、地導体から
離間する位置に配設され、第二の放射周波数での１／２
波長を基準とする長さに形成された無給電線状導体から
なるので、第一放射導体や第二放射導体などと同様の支
持構造にてこの無給電線状導体を地導体上に容易に配設
することができる効果がある。

【００５６】この発明によれば、共振部が、地導体上に
凹凸部として形成されるとともに、第二の放射周波数で
の１／２波長を基準とする長さに形成されているので、
例えば地導体自体の表面を変形させたりすることでこの
凹凸部地導体上に容易に形成することができる効果があ
る。

【００５７】この発明によれば、地導体と、この地導体
上に一定の配設間隔にて配設され、第一の放射周波数の
電波を放射する複数の第一放射導体と、上記地導体上に
上記第一放射導体よりは狭い一定の配設間隔にて配設さ
れ、第二の放射周波数の電波を放射する複数の第二放射
導体とを備えるアンテナ装置において、上記地導体から
見て上記第一放射導体を上記第二放射導体よりも高い位
置に配設するとともに、各第一放射導体とそれに最も近
接する第二放射導体とを１つの組としたとき、各組の第
一放射導体および第二放射導体のうちの少なくとも一方
の上方に、第二の放射周波数での１／２波長を基準とす
る長さに形成された無給電線状導体を設け、更に、当該
無給電線状導体同士は互いに、第二放射導体からの距
離、第一放射導体からの距離あるいは第二放射導体に対
する長さの比のうちの少なくとも１つにおいて自分とは
異なるものが存在するように形成されているので、第二
放射導体から放射された電波の一部が第一放射導体に結
合してそこから再放射されたとしても、同様に無給電線
状導体からも互いに異なる状態にて再放射がなされるた
め、それぞれの再放射電波の放射指向性を共振部毎にば
らつかせることができる。

【００５８】その結果、複数の第一放射導体からの高い
放射周波数の電波の再放射が生じたとしても、あるい
は、第二放射導体から放射された電波が第一放射導体に
よってブロッキングされてしまったとしても、第一放射
導体と第二放射導体の組毎に放射指向性がばらつくた
め、広角方向にグレーティングローブが発生してしまう
ことはなく、それぞれの放射導体をそれぞれの放射周波
数においてビーム走査時にグレーティングローブが発生
しないエレメント間隔にて配設するだけで確実に当該グ
レーティングローブの発生を防止することができる効果
がある。

【００５９】この発明によれば、地導体と、この地導体
上に一定の配設間隔にて配設され、第一の放射周波数の
電波を放射する複数の第一放射導体と、上記地導体上に
上記第一放射導体よりは狭い一定の配設間隔にて配設さ
れ、第二の放射周波数の電波を放射する複数の第二放射
導体とを備えるアンテナ装置において、上記地導体から
見て上記第一放射導体を上記第二放射導体よりも高い位
置に配設するとともに、各第一放射導体とそれに最も近
接する第二放射導体とを１つの組としたとき、当該組同
士は互いに、それらの放射導体同士の長さの比あるいは
それら放射導体同士の距離のうちの少なくとも１つにお
いて自分とは異なるものが存在するように形成されてい
るので、第二放射導体から放射された電波の一部が第一
放射導体に結合してそこから再放射されたとしても、各
組毎に再結合時の放射指向性をばらつかせることができ
る。

【００６０】その結果、複数の第一放射導体からの高い
放射周波数の電波の再放射が生じたとしても、あるい
は、第二放射導体から放射された電波が第一放射導体に
よってブロッキングされてしまったとしても、それぞれ
の組における放射指向性がばらつくため、広角方向にグ
レーティングローブが発生してしまうことはなく、それ
ぞれの放射導体をそれぞれの放射周波数においてビーム
走査時にグレーティングローブが発生しないエレメント
間隔にて配設するだけで確実に当該グレーティングロー
ブの発生を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるアンテナ装置
を示す上面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１によるアンテナ装置
の一部を示す斜視図である。

【図３】 図１に示した評価カット面Ａ−Ａ’における
第二放射周波数における開口分布を示す開口分布図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態１によるアンテナ装置
の第二放射周波数における周波数特性分布図である。

【図５】 実施の形態１のアンテナ装置の変形例である
（その１）。

【図６】 実施の形態１のアンテナ装置の変形例である
（その２）。

【図７】 この発明の実施の形態２によるアンテナ装置
を示す上面図である。

【図８】 この発明の実施の形態２によるアンテナ装置
の一部を示す斜視図である。

【図９】 実施の形態２のアンテナ装置の変形例であ
る。

【図１０】 この発明の実施の形態３によるアンテナ装
置を示す上面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３によるアンテナ装
置の一部を示す斜視図である。

【図１２】 実施の形態３のアンテナ装置の変形例であ
る。

【図１３】 この発明の実施の形態４によるアンテナ装
置の一部を示す斜視図である。

【図１４】 従来のアンテナ装置の構成を示す上面図で
ある。

【図１５】 従来のアンテナ装置の第二放射周波数にお
ける周波数特性分布図である。

【図１６】 図１４に示した評価カット面Ａ−Ａ’にお
ける第二放射周波数における開口分布を示す開口分布図
である。

【符号の説明】

１ 地導体、２ 低周波アンテナユニット、３ 高周波
アンテナユニット、４指向性調整ユニット、５ 低周波
誘電体基板、６ 低周波給電導体、７ 低周波放射導体
（第一放射導体）、８ 高周波誘電体基板、９ 高周波
給電導体、１０ 高周波放射導体（第二放射導体）、１
１ 無給電誘電体基板、１２ 無給電線状導体（共振
部）、１３ 凹部（凹凸部、共振部）、１４ 凸部（凹
凸部、共振部）、１５ 無給電線状導体、１６ 無給電
線状導体、１７ 低周波放射導体（第一放射導体）、１
８ 高周波放射導体（第二放射導体）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J020 BC09 DA03 DA08 DA09 DA10 5J021 AA05 AA09 AA13 AB03 AB06 CA01 GA05 GA08 HA05 HA10 JA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地導体と、この地導体上に一定の配設間
   隔にて配設され、第一の放射周波数の電波を放射する複
   数の第一放射導体と、上記地導体上に上記第一放射導体
   よりは狭い一定の配設間隔にて配設され、第二の放射周
   波数の電波を放射する複数の第二放射導体とを備えるア
   ンテナ装置において、 上記地導体から見て上記第一放射導体を上記第二放射導
   体よりも高い位置に配設するとともに、 少なくとも各第一放射導体に最も近接する第二放射導体
   については、当該第二放射導体を基準として当該第一放
   射導体とは反対側であって且つ当該第二放射導体よりも
   低い位置に、上記第二の放射周波数に共振する導電性の
   共振部を設け、更に、 当該共振部同士は互いに、第二放射導体からの距離、地
   導体からの距離あるいは第二放射導体に対するサイズの
   比のうちの少なくとも１つにおいて自分とは異なるもの
   が存在するように形成されていることを特徴とするアン
   テナ装置。
2. 【請求項２】 共振部は、地導体から離間する位置に配
   設され、第二の放射周波数での１／２波長を基準とする
   長さに形成された無給電線状導体からなることを特徴と
   する請求項１記載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 共振部は、地導体上に凹凸部として形成
   されるとともに、第二の放射周波数での１／２波長を基
   準とする長さに形成されていることを特徴とする請求項
   １記載のアンテナ装置。
4. 【請求項４】 地導体と、この地導体上に一定の配設間
   隔にて配設され、第一の放射周波数の電波を放射する複
   数の第一放射導体と、上記地導体上に上記第一放射導体
   よりは狭い一定の配設間隔にて配設され、第二の放射周
   波数の電波を放射する複数の第二放射導体とを備えるア
   ンテナ装置において、 上記地導体から見て上記第一放射導体を上記第二放射導
   体よりも高い位置に配設するとともに、 各第一放射導体とそれに最も近接する第二放射導体とを
   １つの組としたとき、各組の第一放射導体および第二放
   射導体のうちの少なくとも一方の上方に、第二の放射周
   波数での１／２波長を基準とする長さに形成された無給
   電線状導体を設け、更に、 当該無給電線状導体同士は互いに、第二放射導体からの
   距離、第一放射導体からの距離あるいは第二放射導体に
   対する長さの比のうちの少なくとも１つにおいて自分と
   は異なるものが存在するように形成されていることを特
   徴とするアンテナ装置。
5. 【請求項５】 地導体と、この地導体上に一定の配設間
   隔にて配設され、第一の放射周波数の電波を放射する複
   数の第一放射導体と、上記地導体上に上記第一放射導体
   よりは狭い一定の配設間隔にて配設され、第二の放射周
   波数の電波を放射する複数の第二放射導体とを備えるア
   ンテナ装置において、 上記地導体から見て上記第一放射導体を上記第二放射導
   体よりも高い位置に配設するとともに、 各第一放射導体とそれに最も近接する第二放射導体とを
   １つの組としたとき、当該組同士は互いに、それらの放
   射導体同士の長さの比あるいはそれら放射導体同士の距
   離のうちの少なくとも１つにおいて自分とは異なるもの
   が存在するように形成されていることを特徴とするアン
   テナ装置。