JP2009017008A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水平面指向性が無指向性であり、かつ垂直面では主ビームの方向を所望の方向に設定することが可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ素子１１，１２からなるダイポールアンテナと、アンテナ素子２１，２２からなるダイポールアンテナは導体３１，３２により接続される。アンテナ素子１３，１４からなるダイポールアンテナとアンテナ素子２３，２４からなるダイポールアンテナは導体３３，３４により接続される。導体３１，３２により接続された１組のダイポールアンテナと導体３３，３４により接続された１組のダイポールアンテナとで給電位相を９０度異ならせることにより水平面指向性を無指向性とすることができる。さらに、導体３１〜３４の各々の給電点（給電回路が接続される点）を各導体の中点と異なる位置に設定することにより、垂直面における主ビームの方向を変化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はアンテナ装置に関し、特に水平偏波無指向性アンテナ装置に関する。

無指向性アンテナは、任意の方向に電波を送信または任意の方向からの電波を受信可能なアンテナである。無指向性アンテナには、たとえばクロスダイポールアンテナやホイップアンテナなどがある。

クロスダイポールアンテナは２つの半波長ダイポールアンテナを同一面上に十字型に配置することにより構成される。一方のダイポールアンテナに供給する電力の位相と他方のダイポールアンテナに供給する電力の位相とを９０度異ならせることにより水平面指向性を略円形（すなわち無指向性）とすることができる。

たとえば特開２００５−５１６８３号公報（特許文献１）には、２組のクロスダイポールアンテナにより構成された円偏波アンテナと、直線偏波用のホイップアンテナとを備える複合アンテナが開示されている。
特開２００５−５１６８３号公報

たとえば無指向性アンテナは移動端末（代表的には携帯電話）の基地局用アンテナとして用いられる。近年では様々な場所において移動端末を介した情報の授受が行なわれているため、従来は電波が届きにくかった場所（たとえば地下街や建物の中等）でも移動端末により情報が授受できることが要望されている。この要望に対応するため、たとえば地下街に無指向性アンテナが設置される。

しかしながら従来の無指向性アンテナを地下街のように限られた空間内に設置した場合には、以下のような課題が発生する。

図１１は、従来の無指向性アンテナを地下街に設置した場合の課題を説明する図である。図１１を参照して、無指向性アンテナであるアンテナ１５１は地下通路の天井面２０１に設置される。図１１では、アンテナ１５１から電波を送信するときに放射強度が最大となる方向（放射パターン１２０において放射強度が最大となる方向）を矢印で示す。アンテナ１５１から送信される電波の放射強度が最大となる方向はほぼ水平方向に等しい。この場合には、地下通路の通行人が所持する移動端末の位置において、電波の強度が弱いために移動端末の受信状態が良好でないことが想定される。

この課題を解決するために、アンテナ１５１を天井面よりも低い位置に設置することが考えられる。しかし、アンテナ１５１を天井面から露出させることによって、地下街の美観あるいは人の通行の点で課題が生じる可能性がある。

一方、別の方法として、たとえば天井から下方に電波を送信する方法が考えられる。図１１に示すアンテナ１５２は単一の指向性を持つアンテナ（代表的には八木アンテナ）である。アンテナ１５２からの電波の送信方向（放射パターン１２０において放射強度が最大となる方向）がアンテナ１５２の略真下となるようにアンテナ１５２が設置される。端末装置を所持する通行人がアンテナ１５２の近傍に位置する場合には、その端末装置の受信状態は良好となる。

しかし、この方法の場合、通行人がアンテナ１５２から少し離れると電波が弱くなる可能性が考えられる。このためアンテナ１５２の設置数を増やす必要がある。また、一般に八木アンテナは電波の送信方向の長さが長い。よってアンテナ１５２に八木アンテナを用いた場合には天井面からの露出部分が大きくなることが想定される。この場合には上述したような美観あるいは人の通行の点での課題が生じる可能性がある。

上述の例では地下街を示したが、建物の中においても同様の問題が発生する。上記の説明を総括すると、地下街のように限られた空間内に設置されたアンテナがその空間内のできるだけ広い範囲に電波を放射するためには、水平面指向性が無指向性であり、かつ、垂直面での主ビームの方向が水平方向から傾けられていることが好ましい。また、アンテナは様々な場所に設置される可能性があるので、垂直面での主ビームの傾きの角度は調整可能であることが好ましい。しかしながら、このような特性を有するアンテナはこれまでに提案されていない。

本発明の目的は、水平面指向性が無指向性であり、かつ垂直面では主ビームの方向を所望の方向に設定することが可能なアンテナ装置を提供することである。

本発明は要約すれば、アンテナ装置であって、第１の平面上に互いに直交するように形成された第１および第２のダイポールアンテナと、第１の平面に平行な第２の平面上に形成され、かつ、第１および第２のダイポールアンテナを第２の平面に投影させたときの投影像とそれぞれ重なる第３および第４のダイポールアンテナと、第１のダイポールアンテナの２つの給電点を第３のダイポールアンテナの２つの給電点にそれぞれ接続するための第１および第２の導体と、第２のダイポールアンテナの２つの給電点を第４のダイポールアンテナの２つの給電点にそれぞれ接続するための第３および第４の導体と、第１から第４の導体に接続され、第１および第３のダイポールアンテナの組と第２および第４のダイポールアンテナの組との間に、位相が互いに９０度異なる電力を供給する給電回路とを備える。

好ましくは、第１から第４の導体は、第１の平面からの距離が互いに等しい第１から第４の給電点において、給電回路にそれぞれ接続される。第１から第４の給電点の各々の位置は、対応する導体の中点と異なる位置である。

より好ましくは、アンテナ装置の使用周波数帯の中心波長をλとすると、第１の平面と第２の平面との間隔は、λ／４近傍からλ／２近傍までの範囲内である。

さらに好ましくは、第１から第４のダイポールアンテナの各々は、扇状に形成される２つのアンテナ素子を含む。

本発明によれば、水平面指向性を無指向性であり、かつ垂直面では主ビームの方向を所望の方向に設定することが可能なアンテナ装置を実現できる。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の主要部であるアンテナ部５０を示す斜視図である。図１を参照して、アンテナ部５０は、アンテナ１，２を含む。

アンテナ１は、誘電体基板１０の主表面に形成されるアンテナ素子１１〜１４を含む。アンテナ２は、誘電体基板２０の主表面に形成されるアンテナ素子２１〜２４を含む。アンテナ素子１１〜１４，２１〜２４の各々は導体により形成される。各アンテナ素子は、たとえば誘電体基板の表面の金属膜をエッチングすることにより形成される。

アンテナ部５０は、導体３１〜３４をさらに含む。導体３１はアンテナ素子１１の給電点とアンテナ素子２１の給電点とを接続する。導体３２はアンテナ素子１２の給電点とアンテナ素子２２の給電点とを接続する。導体３３はアンテナ素子１３の給電点とアンテナ素子２３の給電点と接続する。導体３４はアンテナ素子１４の給電点とアンテナ素子２４の給電点とを接続する。導体３１〜３４の長さは等しく設定される。これにより、アンテナ素子１１〜１４が形成される誘電体基板１０の主表面と、アンテナ素子２１〜２４が形成される誘電体基板２０の主表面とは平行になる。

図２は、アンテナ１，２をより詳しく説明するための図である。なお図２では、アンテナ１，２の配置を説明するために紙面の上下方向に沿ってアンテナ１，２を並べている。

まずアンテナ１について説明する。アンテナ素子１１〜１４は、同一平面（すなわち誘電体基板１０の主表面）の上において、中心点の周りに等角度間隔で順次配置される。アンテナ素子１１〜１４は、それぞれ給電点Ｐ１〜Ｐ４を有する。

アンテナ素子１１，１２はダイポールアンテナを構成する。同様にアンテナ素子１３，１４はダイポールアンテナを構成する。これら２つのダイポールアンテナは同一平面上において直交するように配置される。すなわちこれら２つのダイポールアンテナはクロスダイポールアンテナを構成する。上記説明において「２つのダイポールアンテナが直交する」とは、給電点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線と給電点Ｐ３，Ｐ４を結ぶ直線とが直交することを意味する。

アンテナ素子１１〜１４は扇状に形成される。アンテナ素子１１〜１４の各々は、扇形のダイポール素子１５と、導線部１６，１７とを含む。給電点Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれアンテナ素子１１〜１４のダイポール素子１５の基端部（中心点側の部分）に設けられている。導線部１６，１７は、ダイポール素子１５の両側の２辺に沿って設けられる。導線部１６，１７の一方端は、ダイポール素子１５の先端部（中心点と反対側の部分）に接続されている。各導線部１６の他方端は、隣接するアンテナ素子の導線部１７の他方端に接続されるとともに、対向する導線部１６，１７に接続されている。

本実施形態ではダイポール素子１５の形状が扇形であるので、線状ダイポール素子を用いた場合に比較してアンテナ１の特性（たとえば利得）の向上を図ることができる。さらにダイポール素子１５の両側の２辺に沿って導線部１６，１７を設けることにより、アンテナ１の特性の一層の向上と小型化とが図られている（たとえば特開２００６−１５７２０９号公報参照）。

アンテナ２はアンテナ１と同様の構成を有する。アンテナ素子２１〜２４の各々は、ダイポール素子２５および導線部２６，２７を含む。さらに、アンテナ素子２１〜２４は給電点Ｐ５〜Ｐ８をそれぞれ含む。

アンテナ素子２１〜２４は、アンテナ素子１１〜１４のそれぞれを誘電体基板２０の主表面上に投影させたときの投影像と重なる。つまりダイポール素子２５、導線部２６，２７はダイポール素子１５、導線部１６，１７のそれぞれを誘電体基板２０の主表面上に投影させたときの投影像と重なる。また、給電点Ｐ５〜Ｐ８は給電点Ｐ１〜Ｐ４を誘電体基
板２０の主表面上に投影させた点にそれぞれ対応する。

アンテナ１と同様に、アンテナ素子２１，２２はダイポールアンテナを構成し、アンテナ素子２３，２４はダイポールアンテナを構成する。また、給電点Ｐ５，Ｐ６を結ぶ直線と、給電点Ｐ７，Ｐ８を結ぶ直線とは直交する。すなわち、これら２つのダイポールアンテナはクロスダイポールアンテナを構成する。

図３は、導体３１〜３４によるアンテナ１とアンテナ２との接続を説明する図である。図３を参照して、アンテナ部５０は誘電体基板１０の主表面（および誘電体基板２０の主表面）に平行な方向が水平方向となるように設置される。

図３および図２を参照して、導体３１は給電点Ｐ１と給電点Ｐ５とを接続する。導体３２は給電点Ｐ２と給電点Ｐ６とを接続する。導体３３は給電点Ｐ３と給電点Ｐ７とを接続する。導体３４は給電点Ｐ４と給電点Ｐ８とを接続する。導体３１〜３４は互いに平行である。

上述したように、アンテナ素子２１〜２４はアンテナ素子１１〜１４を誘電体基板２０の主表面（アンテナ素子２１〜２４が形成される面）に投影したときの投影像とそれぞれ重なるように配置されている。

図４は、本実施の形態のアンテナ装置の全体を説明するための概略ブロック図である。図４を参照して、アンテナ装置１００は、アンテナ部５０と、給電回路５１とを含む。給電回路５１は、伝送線路４１，４２，４５と、９０度移相器６０と、分配器７０と、端子８０とを含む。

アンテナ部５０はアンテナＣ，Ｄを含む。アンテナＣは、ダイポールアンテナＡ１，Ａ２および導体３１，３２を含む。アンテナ素子１１，１２によりダイポールアンテナＡ１が構成され、アンテナ素子２１，２２によりダイポールアンテナＡ２が構成される。導体３１，３２は、ダイポールアンテナＡ１の２つの給電点（図３に示す給電点Ｐ１，Ｐ２）をダイポールアンテナＡ２の２つの給電点（図３に示す給電点Ｐ５，Ｐ６）にそれぞれ接続する。

アンテナＤは、ダイポールアンテナＢ１，Ｂ２および導体３３，３４を含む。アンテナ素子１３，１４によりダイポールアンテナＢ１が構成され、アンテナ素子２３，２４によりダイポールアンテナＢ２が構成される。導体３３，３４は、ダイポールアンテナＢ１の２つの給電点（図３に示すＰ３，Ｐ４）をダイポールアンテナＢ２の２つの給電点（図３に示すＰ７，Ｐ８）にそれぞれ接続する。

ダイポールアンテナＡ１とダイポールアンテナＢ１とが直交するように配置される。同様にダイポールアンテナＡ２とダイポールアンテナＢ２とが直交するように配置される。よってアンテナＣ，Ｄの各々は直交するように配置される。つまりアンテナＣ，Ｄはクロスダイポールアンテナを構成する。

アンテナＣ，Ｄには伝送線路４１，４２がそれぞれ接続される。伝送線路４１と伝送線路４５との間には９０度移相器６０が設けられる。伝送線路４５は９０度移相器６０と分配器７０とに接続される。伝送線路４２はアンテナＤと分配器７０との間に接続される。

９０度移相器６０は、入力される電力の位相を９０度変化させて出力する。なお、９０度移相器６０としては、公知の様々な移相器を用いることができる。たとえば９０度移相器６０はハイブリッド移相器でもよいし、約λ／４の長さの同軸ケーブルでもよい。ここ
でλはアンテナ部５０の使用周波数帯の中心波長を示す。

次にアンテナ装置１００から電波を送信する場合について説明する。この場合、端子８０に電力が入力され、その電力は分配器７０に伝達される。分配器７０は入力電力を伝送線路４２と伝送線路４５との間で２分配する。９０度移相器６０は分配器７０から伝送された電力の位相を９０度変化させて伝送線路４１に出力する。これにより、アンテナＣとアンテナＤとには、位相が互いに９０度異なる電力が供給される。

図５は、アンテナＣと給電回路５１との接続およびアンテナＤと給電回路５１との接続を説明する図である。図５を参照して、伝送線路４１は、内部導体４１Ａおよび外部導体４１Ｂを含む同軸ケーブルである。内部導体４１Ａおよび外部導体４１Ｂは整合回路６５（たとえばバラン）を介して導体３１，３２にそれぞれ接続される。伝送線路４２も伝送線路４１と同様に同軸ケーブルであり、内部導体４２Ａおよび外部導体４２Ｂを含む。内部導体４２Ａおよび外部導体４２Ｂは整合回路６６（たとえばバラン）を介して導体３３，３４にそれぞれ接続される。

分配器７０は、たとえばＱマッチングであり、端子７１，７２，７５と、伝送線路７３，７４とを含む。伝送線路７３は端子７１と端子７２との間に接続される。伝送線路７４は伝送線路７３の中点と端子７５との間に接続される。端子７１から伝送線路７３の中点までの長さおよび端子７２から伝送線路７３の中点までの長さはともにλ／４である。ただし分配器７０は図５に示す構成を有するものと限定される必要はなく、周知の様々な分配器を用いることができる。

端子７１は伝送線路４５によって９０度移相器６０に接続され、端子７２は伝送線路４２に接続される。

図４に戻り、給電回路５１によってアンテナＣに電力が供給されることによりダイポールアンテナＡ１，Ａ２の各々から水平偏波が放射される。ここで水平偏波とは、電界が水平面内で変化する電波を意味する。「水平面」とは図３に示す水平方向に平行な面、すなわち誘電体基板１０，２０の各々の主表面に平行な面である。

ダイポールアンテナＡ１，Ａ２の各々から放射される水平偏波の水平面指向性はほぼ８の字特性である。アンテナ素子２１，２２の各々がアンテナ素子１１，１２を誘電体基板２０に投影したときの投影像と重なるように形成され、かつ、ダイポールアンテナＡ１，Ａ２が導体３１，３２により並列に給電されているので、ダイポールアンテナＡ１，Ａ２の各々の水平面指向性はほぼ一致する。これによりアンテナＣの水平面指向性はほぼ８の字特性となる。

アンテナＤでも同様に、アンテナ素子２３，２４の各々がアンテナ素子１３，１４を誘電体基板２０に投影したときの投影像と重なるように形成され、かつ、ダイポールアンテナＢ１，Ｂ２が導体３３，３４によって並列に給電されているので、ダイポールアンテナＢ１，Ｂ２の各々の水平面指向性はほぼ一致する。これによりアンテナＣと同様にアンテナＤの水平面指向性もほぼ８の字特性となる。

さらに、アンテナＣ，Ｄには位相が互いに９０度異なる電力が供給される。よって、アンテナＣ，Ｄから放射される水平偏波を合成した電波の強度は、水平面内の任意の方向に対して略等しくなる。すなわちアンテナ部５０の水平面指向性は無指向性となる。

次にアンテナ部５０の垂直面指向性について説明する。図３を再び参照して、垂直面とは、図３に示す垂直方向に平行な面を意味する。また、アンテナ素子１１〜１４が形成さ
れる誘電体基板１０の主表面とアンテナ素子２１〜２４が形成される誘電体基板２０の主表面との間隔をｄとする。さらに、導体３１，３２のそれぞれの中点に伝送線路４１（図５に示す内部導体４１Ａ、外部導体４１Ｂ）が接続され、導体３３，３４のそれぞれの中点に伝送線路４２（図５に示す内部導体４２Ａ、外部導体４２Ｂ）が接続されているものとする。

図６は、図３に示す間隔ｄとアンテナ部５０の垂直面指向性との関係を説明する図である。図６および図３を参照して、垂直面指向性における「上」とは、導体３１の中点を基準位置とした場合に、その基準位置から誘電体基板１０の主表面に至る向きであり、「下」とは、基準位置から誘電体基板２０の主表面に至る向きであり、「左右」とは図３に示す水平方向に平行な方向である。

間隔ｄがλ／２である場合には、垂直面指向性は左右方向にピークを持つ８の字特性となる。間隔ｄをλ／２から小さくなるにつれて垂直面指向性は変化し、間隔ｄがλ／４に等しい場合には垂直面指向性は左右方向にピークを持つ長円状となる。

なお、間隔ｄをλ／２から１λまで変化させると指向性に乱れが生じる。また間隔ｄを約１λより大きくすると伝送線路４１，４２での損失によりアンテナ装置１００の特性に影響が生じることが考えられる。一方、間隔ｄをλ／４から小さくした場合にも間隔ｄが小さくなるにつれて指向性に乱れが生じる。したがって、間隔ｄはλ／２からλ／４までの範囲内で定められることが好ましい。ただし、様々な要因（たとえばアンテナ装置１００の公差）を考慮すると、間隔ｄはλ／４の近傍からλ／２の近傍までの範囲内にあればよい。「近傍」とは、具体的には間隔ｄの最小値がλ／４±αの範囲内に定められ、間隔ｄの最大値がλ／２±βの範囲内に定められることを意味する（α，βの各々は所定値であり、たとえば中心値の１０％である）。

以上の説明においては導体３１〜３４の各々の給電点（すなわち伝送線路と導体との接続点）は、その導体の中点である。本実施の形態によれば、各導体の給電点の位置をその導体の中点と異なる位置に設定することによって、垂直面における主ビームの方向を変化させることができる。この点につき以下説明する。

図７は、導体３１〜３４における給電点の位置の一例を説明する図である。以下、誘電体基板１０，２０の各々が有する２つの主表面のうち、アンテナ素子が形成されていないほうの面を「裏面」と呼ぶことにする。

図７を参照して、誘電体基板１０の裏面と誘電体基板２０の裏面との間隔は約１５０ｍｍである。よってアンテナ素子１１〜１４が形成される誘電体基板１０の主表面から導体３１の中点までの距離（すなわちｄ／２）はほぼ７５ｍｍになる。これに対し導体３１〜３４のそれぞれの給電点Ｐ１１〜Ｐ１４は、誘電体基板１０の裏面から約９５ｍｍ離れた位置にある。つまり給電点Ｐ１１〜Ｐ１４はそれぞれ導体３１〜３４の中点と異なる位置にある。

この場合、給電点Ｐ１１からアンテナ素子１１の給電点Ｐ１までの距離と、給電点Ｐ１１からアンテナ素子２１の給電点Ｐ５までの距離とが異なる。このため、アンテナ素子１１に供給される電力とアンテナ素子２１に供給される電力との間には位相差が生じる。他のアンテナ素子についても同様である。したがって、アンテナ１から放射される水平偏波とアンテナ２から放射される水平偏波とを合成した場合、垂直面内における主ビームの方向は、真横方向から上または下に傾いた方向となる。

具体的には、各給電点Ｐ１１〜Ｐ１４を導体の中点よりも下に移動させることにより垂
直面内における主ビームの方向を下方向に傾けることが可能になる。一方、各給電点Ｐ１１〜Ｐ１４を導体の中点よりも上に移動させることで垂直面内における主ビームの方向を上方向に傾けることが可能になる。また、主ビームの水平方向からの傾きは、給電点と中点との間隔が大きくなるほど大きくなる。

なお、ここでは波長λをＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の波長である約６００ｍｍに設定し、間隔ｄを約λ／４に設定している。すなわちアンテナ部５０の使用周波数帯はＵＨＦ帯である。

なお、導体３１〜３４の各々の直径は約４ｍｍであり、導体３１と導体３２との間隔および導体３３と導体３４との間隔は約２０ｍｍである。また誘電体基板１０（および２０）の主表面の幅は約１９５ｍｍである。ただしこれらの数値はアンテナ装置の条件に応じて適切に定められる。

以上のように本実施の形態では給電点Ｐ１１〜Ｐ１４を導体３１〜３４の中点と異なり、かつ、誘電体基板１０の主表面からの距離（または誘電体基板２０の主表面からの距離）が互いに等しくなる位置に定めることにより、垂直面内での主ビームの方向を傾かせることが可能になる。

図８は、本実施の形態のアンテナ装置の水平面指向性を示す図である。図８を参照して、水平面の指向性はほぼ無指向性である。すなわち、本実施の形態のアンテナ装置は全方向に対して電波を効率よく送信（または受信）できる。

図９は、本実施の形態のアンテナ装置の垂直面指向性を示す図である。なお、給電点Ｐ１１の位置は導体３１の中点から上方向に２０ｍｍずらした位置である（給電点Ｐ１２〜Ｐ１４の位置についても同様）。

図９を参照して、０度方向および１８０度方向は、図６に示す「上方向」および「下方向」にそれぞれ対応する。垂直面では、主ビームの方向は、真横方向（９０度方向）から下方に３０〜４５度程度傾いた方向となる。

図１０は、本実施の形態のアンテナ装置が備えるアンテナ部５０の設置例を示す図である。図１０を参照して、本実施の形態のアンテナ部５０はたとえば地上デジタル放送の電波（ＵＨＦ帯の電波）を再送信するためのアンテナとして地下通路の天井面２０１に設置される。

地上波デジタル放送、あるいは、携帯電話・移動体端末向けの１セグメント部分受信サービス（「ワンセグ」と称されることが多い）の普及にともない、従来は不感地帯であった地下街等において、これらの電波の受信への要望が高まりつつある。このような場所では放送局からの電波が直接届かないため再送信の必要がある。

アンテナ部５０の垂直面における放射パターン１２０では、アンテナ部５０の斜め下方（図中の矢印の方向）の放射強度が最大となる。また図８に示すようにアンテナ部５０の水平面指向性は無指向性である。よって地下街の広い範囲に電波を送信することができる。

地下街では一般的に天井が低いため、アンテナ装置を天井に設置した場合には、通行や美観への影響が生じる可能性がある。しかしながらアンテナ部５０は斜め下方に電波を再送信できるため、天井面よりも高い場所にアンテナ部５０を設置することが可能である。

これによりアンテナ部５０のうち天井面からの露出部分を少なくすることができるので、人の通行や美観への影響を回避することができる。また、地下街の広い範囲に電波を再送信できるため、アンテナの設置数を少なくすることができる。

なお、本実施の形態のアンテナ装置の設置箇所は地下街に限定されるものではない。たとえばビル内、地下鉄の車両内などの限られた空間内や戸建住宅に電波を送信する場合にも本実施の形態のアンテナ装置を用いることができる。これらの場所においても、電波（たとえば放送局から送信される地上デジタル放送の電波）が直接届かない可能性がある。このような場合に、本実施の形態のアンテナ装置を設置することにより、これらの場所において、広い範囲に効率よく電波を送信することが可能になる。

また、本実施の形態のアンテナ装置の用途は電波を送信するものと限定されるものではない。たとえばアンテナ部５０を受信アンテナとして用いることができる。この場合には、図４に示すアンテナ装置１００において分配器７０を電力結合器に置き換えればよい。

さらに、本実施の形態ではアンテナの使用周波数帯の一例としてＵＨＦ帯を示した。しかし本発明のアンテナ装置では、アンテナ素子の大きさはアンテナ装置の使用周波数帯により定められる。すなわち、本発明のアンテナはＵＨＦ帯の電波を送信（または受信）するものと限定されるものではなく、ＵＨＦ帯以外の周波数帯の電波を送信（または受信）するアンテナにも適用可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の主要部であるアンテナ部５０を示す斜視図である。 アンテナ１，２をより詳しく説明するための図である。 導体３１〜３４によるアンテナ１とアンテナ２との接続を説明する図である。 本実施の形態のアンテナ装置の全体を説明するための概略ブロック図である。 アンテナＣと給電回路５１との接続およびアンテナＤと給電回路５１との接続を説明する図である。 図３に示す間隔ｄとアンテナ部５０の垂直面指向性との関係を説明する図である。 導体３１〜３４における給電点の位置の一例を説明する図である。 本実施の形態のアンテナ装置の水平面指向性を示す図である。 本実施の形態のアンテナ装置の垂直面指向性を示す図である。 本実施の形態のアンテナ装置が備えるアンテナ部５０の設置例を示す図である。 従来の無指向性アンテナを地下街に設置した場合の課題を説明する図である。

符号の説明

１，２，１５１，１５２，Ｃ，Ｄ アンテナ、１０，２０ 誘電体基板、１１〜１４，２１〜２４ アンテナ素子、１５，２５ ダイポール素子、１６，１７，２６，２７ 導線部、３１〜３４ 導体、４１，４２，４５，７３，７４ 伝送線路、４１Ａ，４２Ａ
内部導体、４１Ｂ，４２Ｂ 外部導体、５０ アンテナ部、５１ 給電回路、６０ ９０度移相器、６５，６６ 整合回路、７０ 分配器、７１，７２，７５，８０ 端子、１００ アンテナ装置、１２０ 放射パターン、２０１ 天井、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ ダイポールアンテナ、Ｐ１〜Ｐ８，Ｐ１１〜Ｐ１４ 給電点。

Claims (4)

1. 第１の平面上に互いに直交するように形成された第１および第２のダイポールアンテナと、
   第１の平面に平行な第２の平面上に形成され、かつ、前記第１および第２のダイポールアンテナを前記第２の平面に投影させたときの投影像とそれぞれ重なる第３および第４のダイポールアンテナと、
   前記第１のダイポールアンテナの２つの給電点を前記第３のダイポールアンテナの２つの給電点にそれぞれ接続するための第１および第２の導体と、
   前記第２のダイポールアンテナの２つの給電点を前記第４のダイポールアンテナの２つの給電点にそれぞれ接続するための第３および第４の導体と、
   前記第１から第４の導体に接続され、前記第１および第３のダイポールアンテナの組と前記第２および第４のダイポールアンテナの組との間に、位相が互いに９０度異なる電力を供給する給電回路とを備える、アンテナ装置。
2. 前記第１から第４の導体は、前記第１の平面からの距離が互いに等しい第１から第４の給電点において、前記給電回路にそれぞれ接続され、
   前記第１から第４の給電点の各々の位置は、対応する導体の中点と異なる位置である、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記アンテナ装置の使用周波数帯の中心波長をλとすると、前記第１の平面と前記第２の平面との間隔は、λ／４近傍からλ／２近傍までの範囲内である、請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記第１から第４のダイポールアンテナの各々は、
   扇状に形成される２つのアンテナ素子を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

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