JP2014165754A - 指向特性可変アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】設置時及び設置後において指向特性の変更・調整が容易な指向特性可変アンテナを提供する。
【解決手段】アンテナの周囲に、アンテナ近傍で電波を吸収または反射することでアンテナの指向特性を変更する指向特性変更部材を設ける。また、指向特性変更部材の、アンテナに対する位置関係を調整し、かつ、その状態を保持する調整装置を設ける。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は指向特性可変アンテナに関し、例えば、放射パターンに指向性を有する指向特性可変アンテナに好適に利用できるものである。

電子料金収受（ＥＴＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）システムや、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）では、車載器と、路側器との間で無線通信を行う必要がある。ここで、路側器側のアンテナとしては、料金所に設置されたＥＴＣ路側アンテナや、料金所より前に設置された予告アンテナや、サービスエリアに設置されたＩＴＳスポットのＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：専用狭域通信）路側アンテナなどが利用されている。

路側器のアンテナには、特殊な指向特性が求められる。これは、路側器が、対応範囲に含まれるレーン上を走行中の自動車に搭載された車載器とは確実に通信する必要がある一方で、走行方向（順方向／逆方向）によらず隣のレーン上を走行する自動車に搭載された車載器には同じ無線信号を漏洩してはならない、などの条件を満たす必要があるからである。

また、路側器のアンテナには、指向特性が調整可能であることが求められる。これは、路側器のアンテナをどんなに高い精度で設計、製造したとしても、電波反射物等の影響により電波環境は容易に変化し得るので、設置時に通信範囲を確認しつつ、所望の通信範囲が得られるように指向特性の微調整を行えることが好ましいからである。

上記に関連して、特許文献１（特開平６−２１６６３２号公報）には、小型アンテナに係る記載が開示されている。特許文献１に記載の小型アンテナは、基板上に構成された励振用平面アンテナと、指向性を成型する指向性成型部材とを有している。ここで、指向性成型部材は、励振用平面アンテナの上部に配置されている。

特許文献２（特開平９−３０７３４３号公報）には、マイクロストリップアンテナ装置に係る記載が開示されている。特許文献２に記載のマイクロストリップアンテナ装置は、接地導体板と、誘電体基板と、接地導体板より面積の小さい放射導体板とを層状に順次配置している。放射導体板の一部は、接地導体板に短絡されている。このマイクロストリップアンテナ装置において、放射導体板の周辺の一部または全部を取り巻く電波反射体が、放射導体板側の誘電体基板上に配置されている。

特許文献３（特開平１０−９３３２９号公報）には、無線通信用パッチアンテナに関わる記載が開示されている。特許文献３に記載の無線通信用パッチアンテナは、電波を送受信するパッチ素子と、パッチ素子の周辺に設けられた電波吸収体からなる外壁と、パッチ素子および外壁の外周を被覆するケースとを備える。この無線通信用パッチアンテナにおいて、外壁は、パッチ素子の電波送受信面より上方に突出して設けられている。

特許文献４（特開２００５−１４２７８６号公報）には、アンテナ装置に係る記載が開示されている。特許文献４に記載のアンテナ装置は、天面、底面および側面を持つ誘電体と、誘電体の天面に形成された放射素子と、誘電体の底面に形成された接地導体とを有するパッチアンテナを備えている。このアンテナ装置はさらに、誘電体の側面および底面から離間して、かつ、誘電体の側面および底面を覆うように形成された無給電の導体壁を有している。

特開平６−２１６６３２号公報 特開平９−３０７３４３号公報 特開平１０−９３３２９号公報 特開２００５−１４２７８６号公報

本発明の目的は、設置時及び設置後において指向特性の変更・調整が容易な指向特性可変アンテナを提供することである。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

一実施の形態によれば、指向特性可変アンテナは、アンテナ近傍で電波を吸収または反射することでアンテナ（ＰＡなど）の指向特性を変更する指向特性変更部材（Ｐ１〜Ｐ４など）と、指向特性変更部材のアンテナに対する位置関係を調整する調整装置（ＪＡなど）と、調整装置の状態を制御する制御部（Ｃ）とを有する。

前記一実施の形態によれば、指向特性可変アンテナの設置時及び設置後において、アンテナの指向特性を容易に変更、調整することが出来る。

図１Ａは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。 図１Ｂは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。 図１Ｃは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナに含まれる制御部および角度駆動装置に係る接続関係を示すブロック回路図である。 図１Ｄは、第１の実施形態による制御部Ｃの動作例を示すフローチャートである。 図２Ａは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第１の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。 図２Ｂは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第２の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。 図２Ｃは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第３の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。 図２Ｄは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第４の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。 図２Ｅは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第５の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。 図２Ｆは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第６の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。 図３Ａは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。 図３Ｂは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図３Ａに示した断面線３Ｂ−３Ｂによる断面図である。 図３Ｃは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナに含まれる制御部および長さ駆動装置に係る接続関係を示すブロック回路図である。 図４Ａは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの、第１の状態における構成例および指向特性の例を示す、図３Ａに示した断面線３Ｂ−３Ｂによる断面図である。 図４Ｂは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの、第２の状態における構成例および指向特性の例を示す、図３Ａに示した断面線３Ｂ−３Ｂによる断面図である。 図４Ｃは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの、第３の状態における構成例および指向特性の例を示す、図３Ａに示した断面線３Ｂ−３Ｂによる断面図である。 図５Ａは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。 図５Ｂは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。 図５Ｃは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナに含まれる制御部および長さ駆動装置に係る接続関係を示すブロック回路図である。 図６Ａは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの、第１の状態における構成例および指向特性の例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。 図６Ｂは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの、第２の状態における構成例および指向特性の例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。 図６Ｃは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの、第３の状態における構成例および指向特性の例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。 図６Ｄは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの、第４の状態における構成例および指向特性の例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。 図６Ｅは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの、第５の状態における構成例および指向特性の例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。 図７Ａは、第４の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。 図７Ｂは、第４の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図７Ａに示した断面線９Ｂ−９Ｂによる断面図である。 図８Ａは、第５の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。 図８Ｂは、第５の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図８Ａに示した断面線１０Ｂ−１０Ｂによる断面図である。

添付図面を参照して、本発明による指向特性可変アンテナを実施するための形態を以下に説明する。

（第１の実施形態）
図１Ａは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。図１Ｂは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。図１Ａおよび図１Ｂに示した指向特性可変アンテナの構成要素について説明する。

図１Ａおよび図１Ｂに示した第１の実施形態による指向特性可変アンテナは、基板Ｂと、誘電体層Ｄと、パッチアンテナＰＡと、フレームＦと、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４と、角度可変治具ＪＡ群とを有している。基板Ｂは、接地導体層Ｇと、誘電体層Ｄとを含んでいる。それぞれの角度可変治具ＪＡは、第１の支持部ＪＡ１と、第２の支持部ＪＡ２と、角度可変部ＪＶＡとを有している。

ここで、角度可変治具ＪＡ群のそれぞれは、例えばマイクロメータおよび蝶番などを組み合わせて形成することで、角度の微調整が容易であることが望ましい。

なお、図１Ａおよび図１Ｂに示した例では、一枚の導体板をパッチアンテナＰＡとしたが、誘電体層Ｄおよび接地導体層Ｇのうち、この導体板の直下およびその周辺に位置する部分を合わせてパッチアンテナＰＡと捉えても構わない。また、第１の実施形態による指向特性可変アンテナは、図１Ａおよび図１Ｂに図示しない給電部をさらに有している。

また、図１Ａに示した例では、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４の合計数は４であるが、この合計数はあくまでも一例にすぎず、本発明を限定するものではない。

第１の実施形態では、まず、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４として電波を反射する金属などの反射体を用いる。しかし、後述するように、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４と一部または全てを、電波を吸収する吸収体に交換することで、異なる指向特性を実現することも可能である。

図１Ａおよび図１Ｂに示した第１の実施形態による指向特性可変アンテナの構成要素の接続関係について説明する。

基板Ｂと、誘電体層Ｄと、パッチアンテナＰＡとは、この順番に、図１Ｂにおける下から上に向かって積層されている。基板Ｂは、フレームＦに固定されている。

第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４は、パッチアンテナＰＡの、基板Ｂが属する面における周囲に配置されている。第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４は、角度可変治具ＪＡ群を介して、フレームＦに接続されている。ここで、指向特性変更部材Ｐに含まれる部材Ｐ１〜Ｐ４の表面と、パッチアンテナＰＡの表面とが成す角度をθと記す。角度θは、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４のそれぞれにおいて独立して可変であり、かつ、これらの角度θはそれぞれの角度可変治具ＪＡによって保持されることが好ましい。

より具体的には、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４と、第１の支持部ＪＡ１および第２の支持部ＪＡ２とは、それぞれ、板状の部材であり、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４のそれぞれと、第１の支持部ＪＡ１とが固定されており、フレームＦと、第２の支持部ＪＡ２とが固定されており、第１の支持部ＪＡ１と第２の支持部ＪＡ２とは、角度可変部ＪＶＡを介して角度可変に接続されている。ここで、角度可変部ＪＶＡは、第１の支持部ＪＡ１と、第２の支持部ＪＡ２との間の角度を、外部からの、例えば手動による力に応じて変更可能な回転軸である。また、角度可変部ＪＶＡは、第１の支持部ＪＡ１と、第２の支持部ＪＡ２との間の角度を、外部から十分な力が働かない限りは保持する。

角度を調整する外部の力は、手作業による直接的な角度調整作業によってもたらしても良い。しかし、アンテナの設置時や、設置後のメンテナンスなどにおける角度調整作業の容易性の観点からは、この外部の力を、マイクロメータに歯車を介して接続したモータなどの角度駆動装置を遠隔制御することによる角度調整作業としてもたらしても構わない。

図１Ｃは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナに含まれる制御部および駆動装置に係る接続関係を示すブロック回路図である。

図１Ｃに示したブロック回路図の構成要素について説明する。図１Ｃのブロック回路図は、制御部Ｃと第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４とを含んでいる。制御部Ｃは、バスＣＢと、入力部ＣＩと、記憶部ＣＭと、演算部ＣＰと、第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４とを含んでいる。第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４のそれぞれは、図示しない信号入出力部と、図示しない本体部分と、図示しない運動部分とを有している。

図１Ｃに示したブロック回路図の構成要素の接続関係について説明する。バスＣＢは、入力部ＣＩと、記憶部ＣＭと、演算部ＣＰと、第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４とに接続されている。第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４の入出力部は、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４の信号入出力部に、それぞれ接続されている。第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４のそれぞれにおける本体部分は、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４のそれぞれに対応してフレームＦに接続された第１の支持部ＪＡ１に接続されている。第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４のそれぞれにおける運動部分は、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４のそれぞれに接続された第２の支持部ＪＡ２に接続されている。

なお、図１Ａ〜図１Ｃに示した例では、基板ＢおよびフレームＦの形状は正方形で、指向特性変更部材、角度可変治具、角度制御信号生成部および角度駆動装置のそれぞれにおける合計数は全て４であるが、この組み合わせはあくまでも一例にすぎず、本発明を限定するものではない。例えば、基板ＢおよびフレームＦの形状は、正方形以外の長方形であっても構わないし、６角形、８角形、またらそれ以外の多角形であっても構わない。また、指向特性変更部材、角度可変治具、角度制御信号生成部および角度駆動装置は、それぞれ一対一に対応することが望ましいものの、所望の指向特性や指向特性可変アンテナの形状に対称性があれば、例えば同一の角度制御信号生成部で複数の角度駆動装置を制御するなどの変更を加えても構わない。

図１Ｄは、第１の実施形態による制御部Ｃの動作例を示すフローチャートである。図１Ｄに示したフローチャートを参照して、図１Ｃに示した第１の実施形態による制御部Ｃの動作について説明する。

初期状態において、記憶部ＣＭは、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４の状態に係る情報を記憶している。制御部Ｃの動作が開始すると、まず、第１のステップＳ１が実行される。

第１のステップＳ１において、入力部ＣＩは、外部から信号を入力する。この信号は、有線接続によって入力しても良いし、無線接続によって入力しても良い。第１のステップＳ１の次に、第２のステップＳ２が実行される。

第２のステップＳ２において、演算部ＣＰは、記憶部ＣＭから第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４の状態に係る情報を読み出す。このとき、演算部ＣＰは、入力した信号を必要に応じてデコードしても良い。第２のステップＳ２の次に、第３のステップＳ３が実行される。

第３のステップＳ３において、演算部ＣＰは、入力して信号の内容と、読み出した情報とに基づいて、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４を制御する第１の角度制御信号〜第４の角度制御信号を生成し、第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４に向けて出力する。言い換えれば、演算部ＣＰおよび第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４の集合体は、角度制御信号生成部として機能する。第３のステップＳ３の次に、第４のステップＳ４が実行される。

第４のステップＳ４において、第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４は、第１の角度制御信号〜第４の角度制御信号を、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４に向けて、それぞれ出力する。第４のステップＳ４の次に、第５のステップＳ５が実行される。

第５のステップＳ５において、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４は、第１の角度制御信号〜第４の角度制御信号に基づいて、それぞれ、本体部分に対する運動部分の状態を変更する。第５のステップＳ５の次に、第６のステップＳ６が実行される。

第６のステップＳ６において、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４は、それぞれ、変更後の状態を示す第１の状態信号〜第４の状態信号を生成し、第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４に向けて出力する。第６のステップＳ６の次に、第７のステップＳ７が実行される。

第７のステップＳ７において、第１の角度駆動装置接続部ＣＡ１〜第４の角度駆動装置接続部ＣＡ４は、第１の状態信号〜第４の状態信号を演算部ＣＰおよび記憶部ＣＭに伝達する。記憶部ＣＭは、伝達された第１の状態信号〜第４の状態信号を記憶する。第７のステップＳ７の次に、第８のステップＳ８が実行される。

第８のステップＳ８において、演算部ＣＰは、伝達された第１の状態信号〜第４の状態信号の全てが所定の許容範囲に含まれている場合（Ｙｅｓ）には、フローチャートを終了する。演算部ＣＰは、伝達された第１の状態信号〜第４の状態信号のいずれかが所定の許容範囲から外れている場合（Ｎｏ）には、第９のステップＳ９でエラー処理を行った上でこのフローチャートを第２のステップＳ２から繰り返すことが望ましい。

第９のステップＳ９では、例えば、図示しないエラー信号発生装置を動作させて光または音によるエラー信号を発生しても良いし、エラーの発生回数が所定の回数を超えたらこのフローチャートを強制終了しても良い。

以上に説明した制御部Ｃの動作の結果として得られる、図１Ａおよび図１Ｂに示した第１の実施形態による指向特性可変アンテナの動作と、その作用効果について説明する。

第５のステップＳ５において、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４の状態が変化すると、角度可変治具ＪＡ毎に角度θが連動して変化する。その結果、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４の、パッチアンテナＰＡに対する位置関係が変更されることで、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの指向特性を、所定の範囲内で任意に調整することが可能となる。言い換えれば、第１の角度駆動装置ＳＡ１〜第４の角度駆動装置ＳＡ４および各角度可変治具ＪＡの集合体は、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの調整装置として機能する。

手動または遠隔操作によって調整装置の角度を調整することによって得られる指向特性に係る作用効果について、図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明する。

図２Ａ〜図２Ｃは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第１〜第３の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。ただし、図２Ａ〜図２Ｃには、パッチアンテナＰＡと、第１の指向特性変更部材Ｐ１と、第２の指向特性変更部材Ｐ２とだけを示し、その他の構成要素を省略している。図２Ａ〜図２Ｃには、さらに、第１〜第３のメインローブＭＬ１〜ＭＬ３と、パッチアンテナＰＡおよび第１の指向特性変更部材Ｐ１の間に成される第１の角度と、パッチアンテナＰＡおよび第２の指向特性変更部材Ｐ２の間に成される第２の角度とを示している。

図２Ａに示した第１の状態では、第１の角度および第２の角度は等しくθ１である。図２Ｂに示した第２の状態では、第１の角度および第２の角度は等しくθ２である。ここで、角度θ１は、角度θ２よりも広い。そして、第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４として電波反射体をパッチアンテナＰＡの周囲に配置することで、反射体による電波の反射および回折の結果、電波のビームパターンは広がる方向に変化することが知られている。

その結果、図２Ａおよび図２Ｂに示したように、第１の状態ではより広い第１のメインローブＭＬ１が得られ、第２の状態ではより狭い第２のメインローブＭＬ２が得られる。

さらに、第３の状態では、第１の指向特性変更部材Ｐ１の角度をより大きいθ１に設定し、第２の指向特性変更部材Ｐ２の角度をより小さいθ２に設定している。このような非対称性によって、図２Ｃに示したように、第３の状態では、第２の指向特性変更部材Ｐ２寄りに傾いた第３のメインローブＭＬ３が得られる。

第１の実施形態による指向特性可変アンテナでは、上述したように、指向特性変更部材の一部またはすべてを、電波を反射する反射体から、電波を吸収する吸収体に差し替えることも可能である。その結果、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの指向特性を、さらなる自由度をもって調整することが可能となる。このことを、図２Ｄ〜図２Ｆを参照して説明する。

図２Ｄ〜図２Ｆは、第１の実施形態による指向特性可変アンテナの、第４〜第６の状態における構成例および指向特性の例を示す、図１Ａに示した断面線１Ｂ−１Ｂによる断面図である。ただし、図２Ｄ〜図２Ｆには、パッチアンテナＰＡと、第１の反射体ＲＥＦ１と、第１の吸収体ＡＢＳ１と、第２の反射体ＲＥＦ２と、第２の吸収体ＡＢＳ２とだけを示し、その他の構成要素を省略している。図２Ｄ〜図２Ｆには、さらに、第４〜第６のメインローブＭＬ４〜ＭＬ６を示している。

図２Ｄに示した第４の状態では、第１の指向特性変更部材として第１の反射体ＲＥＦ１を用いており、第２の指向特性変更部材として第２の反射体ＲＥＦ２を用いている。図２Ｅに示した第５の状態では、第１の指向特性変更部材として第１の吸収体ＡＢＳ１を用いており、第２の指向特性変更部材として第２の吸収体ＡＢＳ２を用いている。

その結果、図２Ｄおよび図２Ｅに示したように、第４の状態ではより広い第４のメインローブＭＬ４が得られ、第５の状態ではより狭い第５のメインローブＭＬ５が得られる。

さらに、第６の状態では、第１の指向特性変更部材として第１の吸収体ＡＢＳ１を用いており、第２の指向特性変更部材として第２の反射体ＲＥＦ２を用いている。このような非対称性によって、図２Ｆに示したように、第６の状態では、第１の吸収体ＡＢＳ１寄りに傾いた第６のメインローブＭＬ６が得られる。

以上に説明したように、第１の実施形態による指向特性可変アンテナを用いれば、その通信範囲および通信方向の調整を、無線による遠隔操作や自動制御によって、かつ、低コストで容易に行うことが可能となる。特に、高速道路の料金所などのように、アスセスが比較的困難な場所に設置された場合であっても、アンテナから照射される電波の受信状況を路上などの遠隔地で確認しながら、アンテナの通信範囲および通信方向の調整を行うことも可能となる。

（第２の実施形態）
図３Ａは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。図３Ｂは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図３Ａに示した断面線３Ｂ−３Ｂによる断面図である。図３Ａおよび図３Ｂに示した指向特性可変アンテナの構成要素について説明する。

図３Ａおよび図３Ｂに示した第２の実施形態による指向特性可変アンテナの構成は、図１Ａ〜図１Ｃに示した第１の実施形態による指向特性可変アンテナに、以下の変更を加えたものに等しい。

すなわち、まず、第１の実施形態による第１の指向特性変更部材Ｐ１を第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａと呼び換え、第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂを追加する。同様に、第１の実施形態による第２の指向特性変更部材Ｐ２〜第４の指向特性変更部材Ｐ４を第２の下側指向特性変更部材Ｐ２Ａ〜第４の下側指向特性変更部材Ｐ４Ａとそれぞれ呼び換え、第２の上側指向特性変更部材Ｐ２Ｂ〜第４の上側指向特性変更部材Ｐ４Ｂを追加する。

次に、第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａと、第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂとを接続する、長さ可変治具ＪＬを追加する。同様に、第２の下側指向特性変更部材Ｐ２Ａ〜第４の下側指向特性変更部材Ｐ４Ａと、第２の上側指向特性変更部材Ｐ２Ｂ〜第４の上側指向特性変更部材Ｐ４Ｂとをそれぞれ接続する、長さ可変治具ＪＬ群を追加する。ここで、それぞれの長さ可変治具ＪＬは、第１の支持部ＪＬ１と、第２の支持部ＪＬ２と、長さ可変部ＪＶＬとを有している。

ここで、長さ可変治具ＪＬ群のそれぞれは、例えばマイクロメータなどを組み合わせて形成することで、長さの微調整が容易であることが望ましい。

第２の実施形態で追加された構成要素の接続関係について説明する。第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａは、ある長さ可変治具ＪＬにおける第１の支持部ＪＬ１に接続されており、第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂは、同じ長さ可変治具ＪＬにおける第２の支持部ＪＬ２に接続されている。この可変治具ＪＬにおいて、第１の支持部ＪＬ１と、第２の支持部ＪＬ２とは、長さ可変部ＪＶＬに接続されている。

ここで、それぞれの長さ可変治具ＪＬは、外部からの、例えば手動による力に応じてその長さが変化し、かつ、その長さを保持する機能を有する。同一の長さ可変治具ＪＬの両端に接続された上側および下側の特性変更部材の全体としての長さをＬと記す。長さＬは、第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａおよび第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂの組み合わせ〜第４の下側指向特性変更部材Ｐ４Ａおよび第４の上側指向特性変更部材Ｐ４Ｂの組み合わせのそれぞれにおいて独立して可変であり、かつ、これらの長さＬはそれぞれの長さ可変治具ＪＬによって保持されることが好ましい。

長さを調整する外部の力は、手作業によって直接的にもたらされても良いが、角度調整の場合と同様に、マイクロメータに歯車を介して接続したモータなどの長さ駆動装置を遠隔制御することによる長さ調整作業としてもたらしても構わない。

図３Ｃは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナに含まれる制御部および長さ駆動装置に係る接続関係を示すブロック回路図である。長さ調整治具ＪＬ群を遠隔制御する場合、第２の実施形態による指向特性可変アンテナには第１の長さ駆動装置ＳＬ１〜第４の長さ駆動装置ＳＬ４をさらに追加し、制御部Ｃには第１の長さ駆動装置接続部ＣＬ１〜第４の長さ駆動装置接続部ＣＬ４を追加する。ここで、第１の長さ駆動装置ＳＬ１〜第４の長さ駆動装置ＳＬ４のそれぞれは、図示しない信号入出力部と、図示しない本体部分と、図示しない運動部分とを有している。

第１の支持部ＪＬ１は、第１の長さ駆動装置ＳＬ１の本体部分に接続されている。第２の支持部ＪＬ２は、第１の長さ駆動装置ＳＬ１の運動部分に接続されている。第１の長さ駆動装置ＳＬ１の信号入出力部は、第１の長さ駆動装置接続部ＣＬ１に接続されている。第１の長さ駆動装置接続部ＣＬ１は、バスＣＢに接続されている。

なお、第２の下側指向特性変更部材Ｐ２Ａ〜第４の下側指向特性変更部材Ｐ４Ａと、第２の上側指向特性変更部材Ｐ２Ｂ〜第４の上側指向特性変更部材Ｐ４Ｂと、第２の長さ駆動装置ＳＬ２〜第４の長さ駆動装置ＳＬ４と、第２の長さ駆動装置接続部ＣＬ２〜第４の長さ駆動装置接続部ＣＬ４とについても同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

また、第２の実施形態による指向特性可変アンテナのその他の構成については、第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

第２の実施形態による指向特性可変アンテナの動作について説明する。制御部Ｃは、図１Ｄにフローチャートを示した第１の実施形態の場合と同様に動作するが、加えて、第１の長さ駆動装置ＳＬ１〜第４の長さ駆動装置ＳＬ４の状態変化についても、第１〜第４の長さ制御信号を生成して出力し（第１のステップＳ１〜第４のステップＳ４）、第１〜第４の状態信号を受信して記憶する（第６のステップＳ６〜第９のステップＳ９）。

第１の長さ駆動装置ＳＬ１は、第１の長さ制御信号に応じて本体部分および運動部分の状態を変更することで、長さ可変治具ＪＬにおける第１の支持部ＪＬ１から第２の支持部ＪＬ２までの長さを変更する。その結果、第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａおよび第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂが重なり合う面積が増減し、第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａおよび第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂの全体としての見た目の面積が増減する。言い換えれば、演算部ＣＰおよび第１の長さ駆動装置接続部ＣＬ１の集合体は、面積制御信号生成部として機能している。

第２の長さ駆動装置ＳＬ２〜第４の長さ駆動装置ＳＬ４についても同様に動作することで、第２の実施形態による指向特性可変アンテナに設けられた指向特性変更部材の全体的な形状および面積を調整することが可能となる。その結果、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの指向特性を、所定の範囲内で任意に調整することが可能となる。言い換えれば、第１の長さ駆動装置ＳＬ１〜第４の長さ駆動装置ＳＬ４および各長さ可変治具ＪＬの集合体は、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの調整装置として機能している。調整装置の機能によって得られる作用効果について、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明する。

図４Ａ〜図４Ｃは、第２の実施形態による指向特性可変アンテナの、第１〜第３の状態における構成例および指向特性の例を示す、図３Ａに示した断面線３Ｂ−３Ｂによる断面図である。ただし、図４Ａ〜図４Ｃには、パッチアンテナＰＡと、第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａと、第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂと、第２の下側指向特性変更部材Ｐ２Ａと、第２の上側指向特性変更部材Ｐ２Ｂとだけを示し、その他の構成要素を省略している。図４Ａ〜図４Ｃには、さらに、第１〜第３のメインローブＭＬ１〜ＭＬ３と、第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａの下端から第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂの上端までの第１の長さと、第２の下側指向特性変更部材Ｐ２Ａの下端から第２の上側指向特性変更部材Ｐ２Ｂの上端までの第２の長さとを示している。

図４Ａに示した第１の状態では、第１の長さおよび第２の長さは等しくＬ１である。図４Ｂに示した第２の状態では、第１の長さおよび第２の長さは等しくＬ２である。ここで、長さＬ１は、長さＬ２よりも短い。

その結果、図４Ａおよび図４Ｂに示したように、第１の状態ではより狭い第１のメインローブＭＬ１が得られ、第２の状態ではより広い第２のメインローブＭＬ２が得られる。

さらに、第３の状態では、第１の長さをより短いＬ１に設定し、第２の長さをより長いＬ２に設定している。このような非対称性によって、図４Ｃに示したように、第３の状態では、第１の下側指向特性変更部材Ｐ１Ａおよび第１の上側指向特性変更部材Ｐ１Ｂ寄りに傾いた第３のメインローブＭＬ３が得られる。

第２の実施形態による指向特性可変アンテナのその他の動作および作用効果については、第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

（第３の実施形態）
図５Ａは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。図５Ｂは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。図５Ａおよび図５Ｂに示した指向特性可変アンテナの構成要素について説明する。

図５Ａおよび図５Ｂに示した第２の実施形態による指向特性可変アンテナの構成は、図１Ａおよび図１Ｂに示した第１の実施形態による指向特性可変アンテナに、以下の変更を加えたものに等しい。

すなわち、まず、第１の実施形態によるフレームＦを、第３の実施形態では第１のフレームＦ１および第２のフレームＦ２に分ける。

次に、第１のフレームＦ１と、第２のフレームＦ２とを接続する、Ｘ軸位置可変治具ＪＸ群と、図示しないＹ軸位置可変治具ＪＹ群と、Ｚ軸位置可変治具ＪＺ群とを追加する。ここで、Ｘ軸位置可変治具ＪＸ群のそれぞれは、第１の支持部ＪＸ１と、第２の支持部ＪＸ２と、Ｘ軸可変部ＪＶＸとを有している。図示しないＹ軸位置可変治具ＪＹ群のそれぞれは、Ｘ軸位置可変治具ＪＸの場合と同様に、第１の支持部ＪＹ１と、第２の支持部ＪＹ２と、Ｙ軸可変部ＪＶＹとを有している。Ｚ軸位置可変治具ＪＺ群のそれぞれは、第１の支持部ＪＺ１と、第２の支持部ＪＺ２と、Ｚ軸可変部ＪＶＺとを有している。

ここで、それぞれのＸ軸位置可変治具ＪＸと、それぞれのＹ軸位置可変治具ＪＹと、それぞれのＺ軸位置可変治具ＪＺとは、例えばマイクロメータなどを組み合わせて形成することで、長さなどの微調整が容易であることが望ましい。

ここでは、一例として、１つのＸ軸位置可変治具ＪＸと、図示しない第２のＸ軸位置可変治具ＪＸと、図示しない２つのＹ軸位置可変治具ＪＹと、１つのＺ軸位置可変治具とが設けられている構成例について説明するが、これらの数はあくまでも一例にすぎず、本発明を限定するものではない。これらの数や設置位置は、各構成要素の重量や、各治具の性能などのパラメータに応じて適宜に設定することが望ましい。

第３の実施形態で追加された構成要素の接続関係について説明する。基板Ｂ、誘電体層ＤおよびパッチアンテナＰＡの集合体は、第２のフレームＦ２に固定されている。第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４は、それぞれ、角度可変治具ＪＡを介して第１のフレームＦ１に接続されている。第１のフレームＦ１と、第２のフレームＦ２とは、Ｘ軸位置可変治具ＪＸ群と、図示しないＹ軸位置可変治具ＪＹ群と、Ｚ軸位置可変治具ＪＺ群とによって接続されている。

それぞれのＸ軸位置可変治具ＪＸにおいて、第１の支持部ＪＸ１は第２のフレームＦ２に接続されており、第２の支持部ＪＸ２は第１のフレームＦ１に接続されており、第１の支持部ＪＸ１と、第２の支持部ＪＸ２とは、Ｘ軸可変部ＪＶＸに接続されている。それぞれのＹ軸位置可変治具ＪＹにおいても、Ｘ軸位置可変治具ＪＸの場合と同様に、第１の支持部ＪＹ１は第２のフレームＦ２に接続されており、第２の支持部ＪＹ２は第１のフレームＦ１に接続されており、第１の支持部ＪＹ１と、第２の支持部ＪＹ２とは、Ｙ軸可変部ＪＶＹに接続されている。それぞれのＺ軸位置可変治具ＪＺにおいても、やはりＸ軸位置可変治具ＪＸの場合と同様に、第１の支持部ＪＺ１は第２のフレームＦ２に接続されており、第２の支持部ＪＺ２は第１のフレームＦ１に接続されており、第１の支持部ＪＺ１と、第２の支持部ＪＺ２とは、Ｚ軸可変部ＪＶＺに接続されている。

それぞれのＸ軸位置可変治具ＪＸと、それぞれのＹ軸位置可変治具ＪＹと、それぞれのＺ軸位置可変治具ＪＺとは、第１のフレームＦ１と、第２のフレームＦ２との３軸における位置関係を、外部からの、例えば手動による力に応じて、それぞれ独立に調整可能であり、また、位置関係を保持する。

図５Ｃは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナに含まれる制御部および長さ駆動装置に係る接続関係を示すブロック回路図である。第３の実施形態による指向特性可変アンテナでも、第１の実施形態の場合と同様に、それぞれのＸ軸位置可変治具ＪＸと、それぞれのＹ軸位置可変治具ＪＹと、それぞれのＺ軸位置可変治具ＪＺとにおける調整動作を、駆動装置の遠隔操作によって行うことが可能である。

この場合、第３の実施形態による指向特性可変アンテナには、第１のＸ軸駆動装置ＳＸ１と、第２のＸ軸駆動装置ＳＸ２と、第１のＹ軸駆動装置ＳＹ１と、第２のＹ軸駆動装置ＳＹ２と、Ｚ軸駆動装置ＳＺを追加する。また、制御部Ｃには、第１のＸ軸駆動装置接続部ＣＸ１と、第２のＸ軸駆動装置接続部ＣＸ２と、第１のＹ軸駆動装置接続部ＣＹ１と、第２のＹ軸駆動装置接続部ＣＹ２と、Ｚ軸駆動装置接続部ＣＺとを追加する。ここで、第１のＸ軸駆動装置ＳＸ１、第２のＸ軸駆動装置ＳＸ２、第１のＹ軸駆動装置ＳＹ１、第２のＹ軸駆動装置ＳＹ２およびＺ軸駆動装置ＳＺのそれぞれは、図示しない信号入出力部と、図示しない本体部分と、図示しない運動部分とを有している。

それぞれのＸ軸位置可変治具ＪＸにおいて、第１の支持部ＪＸ１は、いずれかのＸ軸駆動装置ＳＸ１またはＳＸ２の本体部分に接続されており、第２の支持部ＪＸ２は同じＸ軸駆動装置ＳＸ１またはＳＸ２の運動部分に接続されている。それぞれのＹ軸位置可変治具ＪＹにおいて、第１の支持部ＪＹ１は、いずれかのＹ軸駆動装置ＳＹ１またはＳＹ２の本体部分に接続されており、第２の支持部ＪＹ２は同じＹ軸駆動装置ＳＹ１またはＳＹ２の運動部分に接続されている。Ｚ軸位置可変治具ＪＺにおいて、第１の支持部ＪＺ１は、Ｚ軸駆動装置ＳＺの本体部分に接続されており、第２の支持部ＪＺ２はＺ軸駆動装置ＳＺの運動部分に接続されている。

第１のＸ軸駆動装置ＳＸ１、第２のＸ軸駆動装置ＳＸ２、第１のＹ軸駆動装置ＳＹ１、第２のＹ軸駆動装置ＳＹ２およびＺ軸駆動装置ＳＺの信号入出力部は、第１のＸ軸駆動装置接続部ＣＸ１、第２のＸ軸駆動装置接続部ＣＸ２、第１のＹ軸駆動装置接続部ＣＹ１、第２のＹ軸駆動装置接続部ＣＹ２およびＺ軸駆動装置接続部ＣＺに、それぞれ接続されている。第１のＸ軸駆動装置接続部ＣＸ１、第２のＸ軸駆動装置接続部ＣＸ２、第１のＹ軸駆動装置接続部ＣＹ１、第２のＹ軸駆動装置接続部ＣＹ２およびＺ軸駆動装置接続部ＣＺは、バスＣＢに接続されている。

第３の実施形態による指向特性可変アンテナのその他の構成については、第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

第３の実施形態による指向特性可変アンテナにおいて、位置調整を遠隔操作に行う場合の動作について説明する。制御部Ｃは、図１Ｄにフローチャートを示した第１の実施形態の場合と同様に動作するが、加えて、第１のＸ軸駆動装置ＳＸ１の状態変化についても、第１のＸ軸制御信号を生成して出力し（第１のステップＳ１〜第４のステップＳ４）、第１のＸ軸状態信号を受信して記憶する（第６のステップＳ６〜第９のステップＳ９）。さらに、第２のＸ軸駆動装置ＳＸ２、第１のＹ軸駆動装置ＳＹ１、第２のＹ軸駆動装置ＳＹ２およびＺ軸駆動装置ＳＺについても同様である。

第１のＸ軸駆動装置ＳＸ１は、第１のＸ軸制御信号に応じて本体部分および運動部分の状態を変更することで、Ｘ軸位置可変治具ＪＸにおける第１の支持部ＪＸ１から第２の支持部ＪＸ２までの長さを変更する。第２のＸ軸駆動装置ＳＸ２、第１のＹ軸駆動装置ＳＹ１、第２のＹ軸駆動装置ＳＹ２およびＺ軸駆動装置ＳＺについても同様に動作することで、第２のフレームＦ２の、第１のフレームＦ１に対する位置関係を、所定の範囲内で任意に調整することが可能となる。言い換えれば、第２のフレームＦ２に固定されたパッチアンテナＰＡの、第１のフレームＦ１に接続された第１の指向特性変更部材Ｐ１〜第４の指向特性変更部材Ｐ４の集合体に対する位置関係を、所定の範囲内で任意に調整することが可能となる。その結果、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの指向特性を、所定の範囲内で任意に調整することが可能となる。このことを、図６Ａ〜図６Ｅを参照して説明する。

図６Ａ〜図６Ｅは、第３の実施形態による指向特性可変アンテナの、第１〜第５の状態における構成例および指向特性の例を示す、図５Ａに示した断面線５Ｂ−５Ｂによる断面図である。ただし、図６Ａ〜図６Ｅには、パッチアンテナＰＡと、第１の指向特性変更部材Ｐ１と、第２の指向特性変更部材Ｐ２とだけを示し、その他の構成要素を省略している。図６Ａおよび図６Ｂには、さらに、第１のメインローブＭＬ１および第２のメインローブＭＬ２と、第１の指向特性変更部材Ｐ１の中心部からパッチアンテナの中心部までの第１のＸ軸上の距離と、第２の指向特性変更部材Ｐ２の中心部からパッチアンテナＰＡの中心部までの第２のＸ軸上の距離とを示している。また、図６Ｃ〜図６Ｅには、さらに、第３のメインローブＭＬ３〜第５のメインローブＭＬ５と、第１の指向特性変更部材Ｐ１の上端からパッチアンテナの表面までのＺ軸上の距離とを示している。なお、Ｙ軸上の変化については、Ｘ軸の場合と同様であるので、ここでは省略する。

図６Ａに示した第１の状態では、第１のＸ軸上の距離および第２のＸ軸上の距離は等しくＸ１である。図６Ｂに示した第２の状態では、第１のＸ軸上の距離はＸ２であり、第２のＸ軸上の距離はＸ３である。ここで、距離Ｘ２は、距離Ｘ３よりも短い。

その結果、図６Ａおよび図６Ｂに示したように、第１の状態では中心を向いた第１のメインローブＭＬ１が得られ、第２の状態では第１の指向特性変更部材Ｐ１寄りに傾いた第２のメインローブＭＬ２が得られる。

図６Ｃ、図６Ｄおよび図６Ｅに示した第３、第４および第５の状態では、Ｚ軸上の距離がそれぞれＺ１、Ｚ２およびＺ３である。ここで、距離Ｚ１は距離Ｚ２より短く、距離Ｚ３は距離Ｚ１よりさらに短い。

その結果、図６Ｃ〜図６Ｅに示したように、最も長い距離Ｚ２において最も広い第２のメインローブＭＬ２が得られ、最も短い距離Ｚ３において最も狭い第３のメインローブＭＬ３が得られ、中間的な距離ＺＬ１において中間的な第１のメインローブＭＬ１が得られる。

第３の実施形態による指向特性可変アンテナのその他の動作および作用効果については、第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

（第４の実施形態）
図７Ａは、第４の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。図７Ｂは、第４の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図７Ａに示した断面線９Ｂ−９Ｂによる断面図である。図７Ａおよび図７Ｂに示した指向特性可変アンテナの構成要素について説明する。

図７Ａおよび図７Ｂに示した第４の実施形態による指向特性可変アンテナの構成は、図１Ａおよび図１Ｂに示した第１の実施形態による指向特性可変アンテナに、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、パッチアンテナＰＡを、パッチアンテナアレイシステムを形成する第１のパッチアンテナＰＡ１〜第９のパッチアンテナＰＡ９に置き換える。

このように、本発明による指向特性可変アンテナは、パッチアンテナのアレイシステムにも適用可能である。

第４の実施形態による指向特性可変アンテナに係るその他の構成、動作および作用効果については、第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

（第５の実施形態）
図８Ａは、第５の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す平面図である。図８Ｂは、第５の実施形態による指向特性可変アンテナの構成例を示す、図８Ａに示した断面線１０Ｂ−１０Ｂによる断面図である。図８Ａおよび図８Ｂに示した指向特性可変アンテナの構成要素について説明する。

図８Ａおよび図８Ｂに示した第５の実施形態による指向特性可変アンテナの構成は、図１Ａおよび図１Ｂに示した第１の実施形態による指向特性可変アンテナに、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、パッチアンテナＰＡを、ヘリカルアンテナＨＡに置き換える。

このように、本発明による指向特性可変アンテナは、ヘリカルアンテナにも適用可能である。

第５の実施形態による指向特性可変アンテナに係るその他の構成、動作および作用効果については、第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。特に、第１〜第４の実施形態に示した、角度調整と、長さ調整と、位置調整と、電波反射体および電波吸収体の反転交換とは、その一部または全てを組み合わせることが可能であり、その結果、本発明の指向特性可変アンテナの指向特性の調整において、より高い自由度が得られる。さらに、第５の実施形態に示したパッチアンテナアレイシステムや、第６の実施形態に示したヘリカルアンテナにも本発明は適用可能である。

ＡＢＳ１、ＡＢＳ２ （第１、第２の）吸収体
Ｂ 基板
Ｃ 制御部
ＣＡ１〜ＣＡ４ （第１〜第４の）角度制御駆動装置接続部
ＣＬ１〜ＣＬ４ （第１〜第４の）長さ制御駆動装置接続部
ＣＸ１、ＣＸ２ （第１、第２の）Ｘ軸制御駆動装置接続部
ＣＹ１、ＣＹ２ （第１、第２の）Ｙ軸制御駆動装置接続部
ＣＺ Ｚ軸制御駆動装置接続部
Ｄ 誘電体層
Ｆ フレーム
Ｆ１、Ｆ２ （第１、第２の）フレーム
ＨＡ ヘリカルアンテナ
ＪＡ 角度可変治具
ＪＡ１、ＪＡ２ （第１、第２の）支持部
ＪＬ 長さ可変治具
ＪＬ１、ＪＬ２ （第１、第２の）支持部
ＪＶＡ 角度可変部
ＪＶＬ 長さ可変部
ＪＶＸ Ｘ軸位置可変部
ＪＶＺ Ｚ軸位置可変部
ＪＸ Ｘ軸位置可変治具
ＪＸ１、ＪＸ２ （第１、第２の）支持部
ＪＺ Ｚ位置可変治具
ＪＺ１、ＪＺ２ （第１、第２の）支持部
ＭＬ１〜ＭＬ５ （第１〜第５の）メインローブ
Ｐ１〜Ｐ４ （第１〜第４の）指向特性変更部材
ＰＡ パッチアンテナ
ＰＡ１〜ＰＡ９ パッチアンテナ
ＲＥＦ１、ＲＥＦ２ （第１、第２の）反射体
ＳＡ１〜ＳＡ４ （第１〜第４の）角度駆動装置
ＳＬ１〜ＳＬ４ （第１〜第４の）長さ駆動装置
ＳＸ１、ＳＸ２ （第１、第２の）Ｘ軸駆動装置
ＳＹ１、ＳＹ２ （第１、第２の）Ｙ軸駆動装置
ＳＺ Ｚ軸駆動装置

Claims (13)

1. フレームに接続されたアンテナと、
   前記アンテナの周囲に設けられて、前記アンテナの指向特性を変更する指向特性変更部材と、
   前記指向特性変更部材の、前記アンテナに対する位置関係を調整する調整装置と
   を具備し、
   前記指向特性変更部材は、
   電波を吸収する吸収体、または、電波を反射する反射体のうち、少なくともいずれか一方
   を具備し、
   前記調整装置は、
   前記指向特性変更部材の前記アンテナに対する角度を変更可能としつつ、前記指向特性変更部材を前記フレームに支持する角度可変治具
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
2. 請求項１に記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記指向特性変更部材は、
   前記フレームに接続された第１部材と、
   前記第１部材に一部面積が重なり合って接続された第２部材と、
   前記第２部材を前記第１部材に、前記一部面積を伸縮可能に支持する面積可変治具と
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
3. 請求項１または２に記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記調整装置は、
   前記アンテナを前記フレームに、前記指向特性変更部材に対する距離を変更可能に支持する距離可変治具
   をさらに具備する
   指向特性可変アンテナ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記アンテナの指向特性を変更する他の指向特性変更部材と、
   前記他の指向特性変更部材の、前記アンテナに対する位置関係を調整する他の調整装置と
   をさらに具備し、
   前記他の指向特性変更部材は、
   電波を吸収する吸収体、または、電波を反射する反射体のうち少なくともいずれか一方
   を具備し、
   前記他の調整装置は、
   前記他の指向特性変更部材を前記フレームに、前記アンテナに対する角度を変更可能に支持する他の角度可変治具
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
5. 請求項２または３に記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記アンテナの指向特性を変更する他の指向特性変更部材と、
   前記他の指向特性変更部材の、前記アンテナに対する位置関係を調整する他の調整装置と
   をさらに具備し、
   前記他の指向特性変更部材は、
   前記フレームに接続された他の第１部材と、
   前記他の第１部材に一部面積が重なり合って接続された他の第２部材と、
   前記他の第２部材を前記他の第１部材に、前記一部面積を伸縮可能に支持する他の面積可変治具と
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
6. 請求項３に記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記調整装置は、
   前記アンテナを前記フレームに、前記指向特性変更部材に対する距離を、第１の方向において変更可能に支持する第１の距離可変治具と、
   前記アンテナを前記フレームに、前記指向特性変更部材に対する距離を、前記第１の方向に交わる第２の方向において変更可能に支持する第２の距離可変治具と、
   前記アンテナを前記フレームに、前記指向特性変更部材に対する距離を、前記第１の方向および前記第２の方向を含む平面に交わる第３の方向において変更可能に支持する第３の距離可変治具と
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記アンテナは、
   回路基板と、
   前記回路基板上に形成されたパッチアンテナと
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記アンテナは、
   回路基板と、
   前記回路基板上にアレイ状に配置された複数のパッチアンテナを有するパッチアンテナアレイシステムと
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
9. 請求項１〜６のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
   前記アンテナは、
   回路基板と、
   前記回路基板上に形成されたヘリカルアンテナと
   を具備する
   指向特性可変アンテナ。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
    前記指向特性変更部材は、前記吸収体または前記反射体の他方に交換可能である
    指向特性可変アンテナ。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
    前記調整装置は、
    前記指向特性変更部材の、前記アンテナに対する位置関係を遠隔操作によって調整する駆動装置
    をさらに具備し、
    前記駆動装置を制御する制御部
    をさらに具備する
    指向特性可変アンテナ。
12. 請求項４〜１１のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
    前記他の指向特性変更部材は、前記吸収体または前記反射体の他方に交換可能である
    指向特性可変アンテナ。
13. 請求項４〜１２のいずれかに記載の指向特性可変アンテナにおいて、
    前記他の調整装置は、
    前記他の指向特性変更部材の、前記アンテナに対する位置関係を遠隔操作によって調整する他の駆動装置
    をさらに具備し、
    前記制御部は、前記他の駆動装置をさらに制御する
    指向特性可変アンテナ。

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