JP2016021632A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トリプレート線路における中心導体間の接続部における高周波信号の伝送損失を抑制することが可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】周波数共用アンテナ装置１は、高周波信号が伝搬する伝送線路１００、及び伝送線路１００に接続された複数のアンテナ素子１５を備え、伝送線路１００は、電気的に接地された第１乃至第３のグランド板４１〜４３と、第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に配置された第１の中心導体５１、及び第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間に配置された第２の中心導体５２と、第２のグランド板に形成された接続ピン挿通孔４２ｂを挿通して第１の中心導体５１と第２の中心導体５２とを電気的に接続する接続ピン３０とを備え、接続ピン３０の近傍に電気的に接地された金属スペーサ５０を配置する。【選択図】図９

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

従来、一対の板状導体の間に中心導体を挟んでなるトリプレート構造の伝送線路と、この伝送線路によって分配された高周波信号を送信可能な複数のアンテナ素子とを備えたアンテナ装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載のアンテナ装置は、板状の第１外部導体と、第１外部導体から所定間隔を隔てて配置された板状の第２外部導体と、第１外部導体及び第２外部導体の間に配置された線状の中心導体と、複数（８つ）のアンテナ素子とを備えている。中心導体は、入力側から順次分岐して出力側において８つの端子に分かれ、それぞれの端子にアンテナ素子が接続されている。そして、入力側から高周波信号が供給されると、その高周波信号に応じた電波が複数のアンテナ素子から放射される。

このように、高周波信号の分配線路をトリプレート線路によって構成することで、例えば同軸ケーブルを用いた場合に比較して、誘電体損失を低減できると共に、線路構成や組み付け作業を簡潔にすることができる。

特開２０１４−１１０５５７号公報（図５）

近年、例えば携帯電話機用の基地局アンテナでは、複数の周波数帯に対応することが要請されており、これにより分配線路の構成が複雑化している。そして、構成が複雑化したアンテナ装置の分配線路を、上記のように一対の外部導体の間に中心導体を挟んでなるトリプレート線路によって構成すると、外部導体の面積が大きくなり、ひいてはアンテナ装置の大型化を招来してしまうおそれがある。

そこで、本発明者らは、トリプレート線路を複数層に構成することを考えた。しかし、トリプレート線路を複数層に構成し、それぞれのトリプレート線路における中心導体間を接続部材によって接続すると、この接続部材を含む中心導体間の接続部における高周波信号の伝送損失が大きくなってしまう場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トリプレート線路における中心導体間の接続部における高周波信号の伝送損失を抑制することが可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、高周波信号が伝搬する伝送線路、及び前記伝送線路に接続された複数のアンテナ素子を備え、前記伝送線路は、電気的に接地された第１乃至第３の板状導体と、前記第１の板状導体と前記第２の板状導体との間に配置された第１の中心導体、及び前記第２の板状導体と前記第３の板状導体との間に配置された第２の中心導体と、前記第２の板状導体に形成された挿通孔を挿通して前記第１の中心導体と前記第２の中心導体とを電気的に接続する接続部材と、前記接続部材の近傍に配置され、電気的に接地された接地導体と、を備えたアンテナ装置を提供する。

本発明に係るアンテナ装置によれば、トリプレート線路における中心導体間の接続部における高周波信号の伝送損失を抑制することが可能となる。

（ａ）〜（ｄ）は第１送信部乃至第４送信部の構成例を示す概略構成図である。 周波数共用アンテナ装置の外観を示す外観斜視図である。 周波数共用アンテナ装置のレドームの内部を示す構成図である。 第３のグランド板上に配置された複数のアンテナ素子を示す全体図である。 第３のグランド板上に配置された複数のアンテナ素子を示す部分斜視図である。 第１の中心導体の一部を示す斜視図である。 第２の中心導体の一部を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１乃至第３のグランド板４１〜４３の固定構造及び第１乃至第２の基板の支持構造を説明するための説明図である。 第１の中心導体と第２の中心導体との接続構造を示す概略図である。 図９のＡ−Ａ線断面図である。 接続ピンと金属スペーサとの間隔と伝送損失との関係を示したグラフである。 移相器の構成例を示す斜視図である。

［実施の形態］
以下、本発明のアンテナ装置の一態様としての周波数共用アンテナ装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。この周波数共用アンテナ装置は、携帯電話機用の基地局アンテナとして用いられる。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る周波数共用アンテナ装置を高周波信号の送信に用いる場合について説明するが、この周波数共用アンテナ装置を受信のために用いることも可能である。

（周波数共用アンテナ装置の機能構成）
図１（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係る周波数共用アンテナ装置の機能構成を示す概略図である。この周波数共用アンテナ装置は、１．５〜２ＧＨｚ帯の水平偏波及び垂直偏波、ならびに７００〜８００ＭＨｚ帯の水平偏波及び垂直偏波の各高周波信号を送信することが可能である。以下、１．５〜２ＧＨｚ帯を第１周波数帯とし、７００〜８００ＭＨｚ帯を第２周波数帯とする。

図１（ａ）は第１周波数帯の水平偏波を送信することが可能な第１送信部１Ａの構成例を示す概略構成図である。この第１送信部１Ａは、図略の同軸ケーブルの芯線が接続される端子部１０Ａに入力された信号を複数（本実施の形態では１４個）の第１水平偏波アンテナ素子１５Ａに分配するように構成されている。

具体的には、第１送信部１Ａは、端子部１０Ａに入力された信号を分配する第１分配線路１１Ａと、第１分配線路１１Ａによって分配された信号をさらに分配する第２分配線路１２Ａと、第２分配線路１２Ａによって分配された信号をさらに分配する第３分配線路１３Ａと、第３分配線路１３Ａによって分配された信号をさらに分配する第４分配線路１４Ａとを備え、第４分配線路１４Ａの端末部が第１水平偏波アンテナ素子１５Ａに接続されている。

また、第１分配線路１１Ａと第２分配線路１２Ａとの間、及び第２分配線路１２Ａと第３分配線路１３Ａとの間には、それぞれ複数の移相器２０が設けられている。この移相器２０によって信号の位相を変化させることにより、複数の第１水平偏波アンテナ素子１５Ａから放射される電波の指向性を調節することが可能である。

またさらに、第２分配線路１２Ａ又は第３分配線路１３Ａと第４分配線路１４Ａとは、後述する接続部材としての接続ピン３０によって接続されている。

図１（ｂ）は、第１周波数帯の垂直偏波を送信することが可能な第２送信部１Ｂの構成例を示す概略構成図である。この第２送信部１Ｂは、第１送信部１Ａと同様に構成されている。すなわち、第２送信部１Ｂは、図略の同軸ケーブルの芯線が接続される端子部１０Ｂに入力された信号を複数（本実施の形態では１４個）の第１垂直偏波アンテナ素子１５Ｂに分配するように構成されている。

具体的には、第２送信部１Ｂは、端子部１０Ｂに入力された信号を分配する第１分配線路１１Ｂと、第１分配線路１１Ｂによって分配された信号をさらに分配する第２分配線路１２Ｂと、第２分配線路１２Ｂによって分配された信号をさらに分配する第３分配線路１３Ｂと、第３分配線路１３Ｂによって分配された信号をさらに分配する第４分配線路１４Ｂとを備え、第４分配線路１４Ｂの端末部が第１垂直偏波アンテナ素子１５Ｂに接続されている。

第１分配線路１１Ｂと第２分配線路１２Ｂとの間、及び第２分配線路１２Ｂと第３分配線路１３Ｂとの間には、それぞれ移相器２０が設けられている。また、第２分配線路１２Ｂ又は第３分配線路１３Ｂと第４分配線路１４Ｂとは、接続ピン３０によって接続されている。

図１（ｃ）は、第２周波数帯の水平偏波を送信することが可能な第３送信部１Ｃの構成例を示す概略構成図である。この第３送信部１Ｃは、図略の同軸ケーブルの芯線が接続される端子部１０Ｃに入力された信号を複数（本実施の形態では１０個）の第２水平偏波アンテナ素子１５Ｃに分配するように構成されている。

具体的には、第３送信部１Ｃは、端子部１０Ｃに入力された信号を分配する第１分配線路１１Ｃと、第１分配線路１１Ｃによって分配された信号をさらに分配する第２分配線路１２Ｃと、第２分配線路１２Ｃによって分配された信号をさらに分配する第３分配線路１３Ｃと、第３分配線路１３Ｃによって分配された信号をさらに分配する第４分配線路１４Ｃとを備え、第４分配線路１４Ｃの端末部が第２水平偏波アンテナ素子１５Ｃに接続されている。

第１分配線路１１Ｃと第２分配線路１２Ｃとの間、及び第２分配線路１２Ｃと第３分配線路１３Ｃとの間には、それぞれ移相器２０が設けられている。また、第２分配線路１２Ｃ又は第３分配線路１３Ｃと第４分配線路１４Ｃとは、接続ピン３０によって接続されている。

図１（ｄ）は、第２周波数帯の垂直偏波を送信することが可能な第４送信部１Ｄの構成例を示す概略構成図である。この第４送信部１Ｄは、第３送信部１Ｃと同様に構成されている。すなわち、第４送信部１Ｄは、図略の同軸ケーブルの芯線が接続される端子部１０Ｄに入力された信号を複数（本実施の形態では１０個）の第２垂直偏波アンテナ素子１５Ｄに分配するように構成されている。

具体的には、第３送信部１Ｄは、端子部１０Ｄに入力された信号を分配する第１分配線路１１Ｄと、第１分配線路１１Ｄによって分配された信号をさらに分配する第２分配線路１２Ｄと、第２分配線路１２Ｄによって分配された信号をさらに分配する第３分配線路１３Ｄと、第３分配線路１３Ｄによって分配された信号をさらに分配する第４分配線路１４Ｄとを備え、第４分配線路１４Ｄの端末部が第２垂直偏波アンテナ素子１５Ｄに接続されている。

第１分配線路１１Ｄと第２分配線路１２Ｄとの間、及び第２分配線路１２Ｄと第３分配線路１３Ｄとの間には、それぞれ移相器２０が設けられている。また、第２分配線路１２Ｄ又は第３分配線路１３Ｄと第４分配線路１４Ｄとは、接続ピン３０によって接続されている。

以下、第１水平偏波アンテナ素子１５Ａ，第１垂直偏波アンテナ素子１５Ｂ，第２水平偏波アンテナ素子１５Ｃ，第２垂直偏波アンテナ素子１５Ｄを総称して、アンテナ素子１５という。

（周波数共用アンテナ装置の構成）
図２は、周波数共用アンテナ装置１の外観を示す外観斜視図である。図３は、周波数共用アンテナ装置１のレドーム１０の内部を示す構成図である。

周波数共用アンテナ装置１は、高周波信号が伝搬する伝送線路１００と、伝送線路１００によって分配された高周波信号を送信可能な複数のアンテナ素子１５と、移相器２０の誘電体板２０（後述）を移動させる移動機構６と、ＦＲＰ（fiber reinforced plastics）等の絶縁性の樹脂からなるレドーム１０とを備えている。

レドーム１０は、両端がアンテナキャップ（不図示）によって閉塞される円筒状であり、その長手方向が鉛直方向となるように一対の取付金具１０ａによってアンテナ塔等に取り付けられる。伝送線路１００、複数のアンテナ素子１５、及び移動機構６は、レドーム１０内に配置されている。

伝送線路１００は、複数対の板状導体の間にそれぞれ中心導体を挟んでなるトリプレート構造を有している。本実施の形態では、伝送線路１００が、電気的に接地された複数対の板状導体として第１乃至第３のグランド板４１〜４３を備え、第１乃至第３のグランド板４１〜４３のうち、対をなす第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に第１の中心導体５１が配置され、第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間に第２の中心導体５２が配置されている。

第１乃至第３のグランド板４１〜４３は、互いに平行に配置され、第２のグランド板４２が第１のグランド板４１と第３のグランド板４３との間に位置している。また、第１乃至第３のグランド板４１〜４３は、レドーム１０の中心軸方向に長手方向を有する長板状である。なお、図３では、第１乃至第３のグランド板４１〜４３ならびに第１及び第２の中心導体５１，５２の間に配置された後述するスペーサ等の部材の図示を省略している。レドーム１０の中心軸方向の長さは、例えば１〜２．７ｍである。

第１のグランド板４１の長手方向の両端部には、第１のグランド板４１をレドーム１０に固定するための固定金具１０ｂが固定されている。固定金具１０ｂは、取付金具１０ａとの間にレドーム１０を挟み、ボルト１０ｃによってレドーム１０に締結されている。

図４及び図５は、第３のグランド板４３上に配置された複数のアンテナ素子１５を示し、図４は全体図、図５は部分斜視図である。なお、第３のグランド板４３は、周波数共用アンテナ装置１の使用状態において、図４の図面上方が鉛直方向上側になるように設置される。

複数のアンテナ素子１５は、放射素子として機能する図略の配線パターンが板状の誘電体に形成されたプリント基板からなるプリントダイポールアンテナである。複数のアンテナ素子１５のうち、第１水平偏波アンテナ素子１５Ａと第１垂直偏波アンテナ素子１５Ｂとは、十字状に交差して配置されている。第２水平偏波アンテナ素子１５Ｃは、その基板面が水平方向となるように配置されている。第２垂直偏波アンテナ素子１５Ｄは、水平方向に向かい合う一対のプリント基板によって構成されている。

複数のアンテナ素子１５は、ボルト４３１及びナット４３２によって第３のグランド板４３に固定されたＬ字状の取付金具４３３により、第３のグランド板４３に対して垂直に固定されている。

また、複数のアンテナ素子１５には、第３のグランド板４３に形成された開口を挿通する図略の凸部が設けられ、この凸部を介して放射素子として機能する配線パターンが第２の中心導体５２に接続されている。

図６は、第１の中心導体５１の一部を示す斜視図である。第１の中心導体５１は、誘電体からなる平板状の第１の基板５１０の表面に配線パターンとして設けられた銅等の金属箔によって形成されている。第１〜第４送信部１Ａ〜１Ｄ（図１参照）の第１分配線路１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ、第２分配線路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ、及び第３分配線路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは、第１の中心導体５１によって構成されている。

図７は、第２の中心導体５２の一部を示す斜視図である。第２の中心導体５２も、第１の中心導体５１と同様に、誘電体からなる平板状の第２の基板５２０の表面に配線パターンとして設けられた銅等の金属箔によって形成されている。第１〜第４送信部１Ａ〜１Ｄの第４分配線路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄは、第２の中心導体５２によって構成されている。第１の基板５１０及び第２の基板５２０は、例えばガラスエポキシ等の電気絶縁性を有する樹脂からなり、その厚みは例えば０．８ｍｍである。

なお、第１の中心導体５１としての配線パターンは、第１の基板５１０の両面に設けられていてもよく、一方の面のみに設けられていてもよい。同様に、第２の中心導体５２としての配線パターンは、第２の基板５２０の両面に設けられていてもよく、一方の面のみに設けられていてもよい。

（第１の基板及び第２の基板の支持構造）
図８（ａ）及び（ｂ）は、伝送線路１００における第１乃至第３のグランド板４１〜４３の固定構造及び第１乃至第２の基板５１０，５２０の支持構造を説明するための説明図である。図８（ａ）は伝送線路１００の組み付け前の状態を示し、図８（ｂ）は伝送線路１００の組み付け後の状態を示している。

第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間、及び第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間には、それぞれ導電体からなる金属スペーサ５０が配置されている。第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に配置された金属スペーサ５０は、第１の基板５１０に形成された挿通孔５１０ａを挿通している。第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間に配置された金属スペーサ５０は、第２の基板５２０に形成された挿通孔５２０ａを挿通している。

金属スペーサ５０は、導電性を有し、例えば銅メッキ又は錫メッキされた黄銅からなる。また、金属スペーサ５０は、軸部５０１と雄ねじ部５０２とを一体に有し、軸部５０１には、ねじ穴５００が形成されている。図８（ａ）及び（ｂ）では、このねじ穴５００を破線で示している。本実施の形態では、金属スペーサ５０の軸部５０１が六角柱状であるが、軸部５０１は円柱状であってもよい。

第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間、ならびに第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間には、それぞれ金属スペーサ５０の軸部５０１が介在し、この軸部５０１の長さに応じた空間が形成されている。軸部５０１の長さは、例えば５．０ｍｍである。第１乃至第３のグランド板４１〜４３は、金属スペーサ５０によって互いに電気的に接続されている。

第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に配置される金属スペーサ５０の雄ねじ部５０２には、ナット５４が螺合する。第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に配置される金属スペーサ５０のねじ穴５００には、第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間に配置される金属スペーサ５０の雄ねじ部５０２が螺合する。また、第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間に配置される金属スペーサ５０のねじ穴５００には、ボルト５５の雄ねじ部５５１が螺合する。

第１乃至第３のグランド板４１〜４３には、金属スペーサ５０の雄ねじ部５０２又はボルト５５の雄ねじ部５５１を挿通させる挿通孔４１ａ，４２ａ，４３ａがそれぞれ形成されている。

このように、伝送線路１００は、２つの金属スペーサ５０、１つのナット５４、及び１つのボルト５５が相互に固定されることにより、第１乃至第３のグランド板４１〜４３がそれぞれ所定の間隔を以って互いに平行に配置される。なお、２つの金属スペーサ５０、１つのナット５４、及び１つのボルト５５からなる固定構造は、伝送線路１００の複数箇所に設けられ、第１乃至第３のグランド板４１〜４３ならびに第１及び第２の基板５１０，５２０の間隔が一定に保たれている。

第１の基板５１０は、第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に樹脂スペーサ５６によって支持されている。第２の基板５２０は、第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間に樹脂スペーサ５６によって支持されている。第１の基板５１０を支持する樹脂スペーサ５６は、第１の基板５１０の両面に例えば接着によって固定されている。同様に、第２の基板５２０を支持する樹脂スペーサ５６は、第２の基板５２０の両面に例えば接着によって固定されている。それぞれの樹脂スペーサ５６の厚さは、例えば２．１ｍｍである。

（第１の中心導体と第２の中心導体との接続構造）
図９は、第１の中心導体５１と第２の中心導体５２との接続構造を示す概略図である。図１０は、図９のＡ−Ａ線断面図である。

第２のグランド板４２を挟んで配置された中心導体同士（第１の中心導体５１と第２の中心導体５２）は、図９に示す接続部３において、第２のグランド板４２に形成された接続ピン挿通孔４２ｂに挿通された接続部材としての接続ピン３０によって電気的に接続されている。

接続ピン３０は、例えば銅や黄銅等の良導電性の金属からなる軸状の部材である。本実施の形態では、接続ピン３０が円柱状であるが、これに限らず、例えば四角柱状や六角柱状であってもよい。接続ピン３０は、その両端部が第１の基板５１０に形成された挿通孔５１０ｂ及び第２の基板５２０に形成された挿通孔５２０ｂにそれぞれ挿通され、第１の中心導体５１及び第２の中心導体５２に半田付けされている。また、接続ピン３０は、その中心軸が第１の基板５１０，第２の基板５２０，及び第２のグランド板４２に対して垂直となるように配置されている。

この接続ピン３０を用いた接続構造により、第１送信部１Ａの第３分配線路１３Ａと第４分配線路１４Ａ、第２送信部１Ｂの第３分配線路１３Ｂと第４分配線路１４Ｂ、第３送信部１Ｃの第３分配線路１３Ｃと第４分配線路１４Ｃ、及び第４送信部１Ｄの第３分配線路１３Ｄと第４分配線路１４Ｄがそれぞれ接続される。

接続ピン３０の近傍には、第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に配置された金属スペーサ５０、及び第２のグランド板４２と第３のグランド板４３の間に配置された金属スペーサ５０が配置されている。以下の説明では、第１のグランド板４１と第２のグランド板４２との間に配置された金属スペーサ５０を「金属スペーサ５０Ａ」とし、第２のグランド板４２と第３のグランド板４３との間に配置された金属スペーサ５０を「金属スペーサ５０Ｂ」とする。金属スペーサ５０Ａ及び金属スペーサ５０Ｂは、電気的に接地された本発明の接地導体の一態様である。

金属スペーサ５０Ａと金属スペーサ５０Ｂとは、第２のグランド板４２の挿通孔４２ａを介して連結されている。具体的には、金属スペーサ５０Ａのねじ穴５００に金属スペーサ５０Ｂの雄ねじ部５０２が螺合している。これにより、第２のグランド板４２が金属スペーサ５０Ａ及び金属スペーサ５０Ｂのそれぞれの軸部５０１の間に挟まれている。

図１０に示すように、第２のグランド板４２に平行な方向における接続ピン３０と金属スペーサ５０Ｂとの間隔をｄ_１とすると、この間隔ｄ_１は２．５ｍｍ以下である。なお、この間隔ｄ_１は、第２のグランド板４２に平行な方向において、接続ピン３０の外周面３０ａと金属スペーサ５０Ｂの外周面５０ａとの最短距離をいう。

また、本実施の形態のように金属スペーサ５０が断面多角形状である場合には、金属スペーサ５０がその中心軸を中心とする周方向にどのような角度（位相）で固定されたとしても、接続ピン３０との間隔ｄ_１が２．５ｍｍ以下となるように、第２のグランド板４２の挿通孔４２ａ等の位置が設定されることが望ましい。すなわち、本実施の形態では、金属スペーサ５０Ｂがその中心軸を中心とする周方向にどのような角度で固定されたとしても接続ピン３０との間隔ｄ_１が２．５ｍｍ以下となる位置に、金属スペーサ５０Ｂが固定される。なお、図示は省略しているが、接続ピン３０と金属スペーサ５０Ａとの間隔についても、上記と同様に２．５ｍｍ以下となるように、金属スペーサ５０Ａが固定されている。

図１１は、第１の中心導体５１から第２の中心導体５２に接続ピン３０を介して２ＧＨｚの高周波信号を伝送する場合において、接続ピン３０と金属スペーサ５０Ａ，５０Ｂとの間隔ｄ_１と、接続ピン３０による第１の中心導体５１と第２の中心導体５２との接続部３における伝送損失（通過特性を示すＳパラメータのＳ_２１）との関係を示したグラフである。

このグラフに示すように、接続ピン３０と金属スペーサ５０Ａ，５０Ｂとの間隔ｄ_１を２．５ｍｍ以下とすれば、伝送損失を０．１ｄＢ以下に抑えることができる。すなわち、間隔ｄ_１が２．５ｍｍ以下であれば、接続部３において良好な伝送特性が得られる。なお、接続ピン３０の近傍に金属スペーサ５０Ａ，５０Ｂを配置することによって伝送損失が低減される理由としては、接続ピン３０を流れる電流の電流経路と、複数の金属スペーサ５０を流れる電流経路との経路長の差が縮まることが一因と考えられる。

なお、間隔ｄ_１は、第１の中心導体５１又は第２の中心導体５２と金属スペーサ５０Ａ，５０Ｂとの短絡防止や第１の基板５１０及び第２の基板５２０の加工上の制約により、１．０ｍｍ以上確保されていることが望ましい。

（移相器及び移動機構の構成）
図１２は、移相器２０の構成例を示す斜視図である。

移相器２０は、第１のグランド板４１と第１の中心導体５１との間に配置された可動式の誘電体板２１を有する誘電体挿入型の移相器である。この移相器２０は、誘電体板２１が第１の中心導体５１に対して移動することで、複数のアンテナ素子１５に分配される高周波信号の位相を変化させることが可能である。

第１の中心導体５１は、誘電体板２１に対向する部分がミアンダ状に蛇行している。すなわち、第１の中心導体５１は、誘電体板２１の移動方向に対して直交する方向に延在する第１乃至第５の延在部５１１〜５１５を有している。

誘電体板２１は、第１の中心導体５１の第１乃至第５の延在部５１１〜５１５のそれぞれに対応する第１乃至第５の誘電体部２１１〜２１５を有し、これら第１乃至第５の誘電体部２１１〜２１５が誘電体板２１の長手方向に沿って連結されている。また、誘電体板２１の長手方向の両端部には、誘電体板２１のその長手方向に移動させるための駆動軸２２が立設されている。駆動軸２２は、誘電体板２１を貫通し、第１の基板５１０に形成された長穴５１０ｃに沿って移動する。

本実施の形態では、第１乃至第５の誘電体部２１１〜２１５が三角形状であり、誘電体板２１がその長手方向に移動することにより、第１乃至第５の延在部５１１〜５１５と第１乃至第５の誘電体部２１１〜２１５とが重なる重複面積が増減する。そして、この重複面積の変化によって第１乃至第５の延在部５１１〜５１５における実効誘電率が変化し、これに伴って第１乃至第５の延在部５１１〜５１５の電気線路長が変化することにより、位相の調節が可能となる。

誘電体板２１は、図３に示す移動機構６によってレドーム１０の中心軸方向に移動する。移動機構６は、電動モータ６１と、電動モータ６１のトルクによって直線移動する直動軸６２と、直動軸６２の移動方向に対して直交する方向に延びる一対の腕部６３と、一対の腕部６３に連結された複数の連結棒６４とを有している。連結棒６４には、第１のグランド板４１に形成された図略の長穴に挿通された誘電体板２１の駆動軸２２が連結されている。これにより、電動モータ６１の回転によって複数の連結棒６４が誘電体板２１と共に移動し、複数のアンテナ素子１５（第１水平偏波アンテナ素子１５Ａ，第１垂直偏波アンテナ素子１５Ｂ，第２水平偏波アンテナ素子１５Ｃ，第２垂直偏波アンテナ素子１５Ｄ）から放射される第１周波数帯及び第２周波数帯の水平偏波及び垂直偏波の位相が調節される。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、接続ピン３０の近傍に電気的に接地された金属スペーサ５０（金属スペーサ５０Ａ，５０Ｂ）を配置することで、接続ピン３０による第１の中心導体５１と第２の中心導体５２との接続部３における伝送損失が低減される。特に、接続ピン３０と金属スペーサ５０Ａ，５０Ｂとの間隔ｄ_１を２．５ｍｍ以下にすれば、この伝送損失の低減効果が顕著となる。また、これらの金属スペーサ５０は、第１乃至第３のグランド板４１〜４３を相互に固定する機能を兼ねているので、部品点数及び組み付け工数の削減に寄与することができる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］高周波信号が伝搬する伝送線路（１００）、及び前記伝送線路（１００）に接続された複数のアンテナ素子（１５）を備え、前記伝送線路（１００）は、互いに平行に配置され、電気的に接地された第１乃至第３の板状導体（４１〜４３）と、前記第１の板状導体（４１）と前記第２の板状導体（４２）との間に配置された第１の中心導体（５１）、及び前記第２の板状導体（４２）と前記第３の板状導体（４３）との間に配置された第２の中心導体（５２）と、前記第２の板状導体（４２）に形成された挿通孔（４２ｂ）を挿通して前記第１の中心導体（５１）と前記第２の中心導体（５２）とを電気的に接続する接続部材（３０）と、前記接続部材（３０）の近傍に配置され、前記第２の板状導体（４２）に電気的に接続された接地導体（５０Ａ，５０Ｂ）と、を備えたアンテナ装置（１）。

［２］前記第２の板状導体（４２）に平行な方向における前記接続部材（３０）と前記接地導体（５０）との間隔（ｄ_１）が２．５ｍｍ以下である、［１］に記載のアンテナ装置（１）。

［３］前記第１の中心導体（５１）は、誘電体からなる第１の基板（５１０）の表面に設けられた金属箔からなり、前記第２の中心導体（５２）は、誘電体からなる第２の基板（５２０）の表面に設けられた金属箔からなり、前記接地導体（５０）は、前記第１及び第２の基板（５１０，５２０）に形成された挿通孔（５１０ａ，５２０ａ）を挿通して前記第１の板状導体（４１）と前記第３の板状導体（４３）との間に配置された、［１］又は［２］に記載のアンテナ装置（１）。

［４］前記接地導体（５０）は、前記第１の板状導体（４１）と前記第２の板状導体（４２）との間、及び前記第２の板状導体（４２）と前記第３の板状導体（４３）との間に配置され、前記第１の板状導体（４１）と前記第２の板状導体（４２）との間に配置された前記接地導体（５０）と、前記第２の板状導体（４２）と前記第３の板状導体（４３）との間に配置された前記接地導体（５０）とが、前記第２の板状導体（４２）に形成された挿通孔（４２ａ）を介して連結された、［３］に記載のアンテナ装置（１）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、第１の中心導体５１及び第２の中心導体５２がそれぞれ第１の基板５１０及び第２の基板５２０の表面に設けられた金属箔からなる場合について説明したが、これに限らず、第１の中心導体５１及び第２の中心導体５２を例えば銅板を打ち抜いて所定形状に形成された線状の導体によって形成してもよい。

また、金属スペーサ５０Ａと金属スペーサ５０Ｂとが一体であってもよい。つまり、第１のグランド板４１と第３のグランド板４３との間に１つの導電体からなる金属スペーサが配置され、この金属スペーサが接続ピン３０の近傍に配置されていてもよい。

アンテナ装置の用途も、携帯電話の基地局用に限定されない。

１…周波数共用アンテナ装置（アンテナ装置）
１００…伝送線路
１５…アンテナ素子
１５Ａ…水平偏波アンテナ素子
１５Ｂ…垂直偏波アンテナ素子
１５Ｃ…水平偏波アンテナ素子
１５Ｄ…垂直偏波アンテナ素子
３０…接続ピン（接続部材）
４１…第１のグランド板（第１の板状導体）
４２…第２のグランド板（第２の板状導体）
４３…第３のグランド板（第３の板状導体）
４２ｂ…接続ピン挿通孔
５０，５０Ａ，５０Ｂ…金属スペーサ（接地導体）
５１…第１の中心導体
５２…第２の中心導体
５１０…第１の基板
５２０…第２の基板

Claims (4)

1. 高周波信号が伝搬する伝送線路、及び前記伝送線路に接続された複数のアンテナ素子を備え、
   前記伝送線路は、
   電気的に接地された第１乃至第３の板状導体と、
   前記第１の板状導体と前記第２の板状導体との間に配置された第１の中心導体、及び前記第２の板状導体と前記第３の板状導体との間に配置された第２の中心導体と、
   前記第２の板状導体に形成された挿通孔を挿通して前記第１の中心導体と前記第２の中心導体とを電気的に接続する接続部材と、
   前記接続部材の近傍に配置され、電気的に接地された接地導体と、
   を備えた、
   アンテナ装置。
2. 前記第２の板状導体に平行な方向における前記接続部材と前記接地導体との間隔が２．５ｍｍ以下である、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記第１の中心導体は、誘電体からなる第１の基板の表面に設けられた金属箔からなり、
   前記第２の中心導体は、誘電体からなる第２の基板の表面に設けられた金属箔からなり、
   前記接地導体は、前記第１及び第２の基板に形成された挿通孔を挿通して前記第１の板状導体と前記第３の板状導体との間に配置された、
   請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
4. 前記接地導体は、前記第１の板状導体と前記第２の板状導体との間、及び前記第２の板状導体と前記第３の板状導体との間に配置され、
   前記第１の板状導体と前記第２の板状導体との間に配置された前記接地導体と、前記第２の板状導体と前記第３の板状導体との間に配置された前記接地導体とが、前記第２の板状導体に形成された挿通孔を介して連結された、
   請求項３に記載のアンテナ装置。
   
   
   

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