JP2023131712A - 偏波共用アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】高いアンテナ利得を実現できる偏波共用アンテナを提供する。【解決手段】第１方向に振動する第１偏波及び第１方向と直交する第２方向に振動する第２偏波を送受信可能な偏波共用アンテナであって、第１偏波用の第１アンテナ素子と、第２偏波用の第２アンテナ素子と、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子の放射端に配置されるアンテナカバーと、を備え、アンテナカバーは、グランドに電気的に接続される第１カバー体及び第２カバー体を有し、第１カバー体及び第２カバー体は、第１方向に対向し、第１偏波及び第２偏波の放射方向に向かって、第１方向の幅が拡がるように傾斜して配置されている。【選択図】図８

Description

本発明は、直交する２つの偏波を送受信可能な偏波共用アンテナに関する。

ミリ波帯を使用した５Ｇ通信では、互いに直交する垂直偏波及び水平偏波を利用して、２つの情報チャネルを一つの搬送周波数で多重化して通信することが可能である。従来、垂直偏波及び水平偏波を送受信可能な偏波共用アンテナとして、基板集積型導波管（ＳＩＷ：Substrate Integrated Waveguide）を利用したアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１等に開示されている偏波共用アンテナは、基板面と平行な方向に電磁波を放射する。この種のアンテナは、「エンドファイア型」と呼ばれる。これに対して、基板面と垂直な方向に電磁波を放射するアンテナは、「ブロードサイド型」と呼ばれる。

エンドファイア型の偏波共用アンテナは、例えば、車両のルーフに設置して、周囲３６０°に対してビームサーチを行いながら通信するユースケースに好適である。このとき、車両デザインの観点で、ルーフ上の突起をなるべく小さくするために、低背で小型のアレーアンテナであることが望ましい。ＳＩＷを利用した偏波共用アンテナは、製造が容易であり、アンテナの低背化、小型化にも適している。

特表２０２１－５１７７６０号公報

しかしながら、従来のエンドファイア型の偏波共用アンテナは、ブロードサイド型に比較して、放射方向へのアンテナ利得が低いという課題がある。特に、車両のルーフのような金属部材に近接して設置される場合、金属部材によってアンテナ利得が低下し、放射方向に十分なアンテナ利得が得られなくなる。

本発明の目的は、高いアンテナ利得を実現できる偏波共用アンテナを提供することである。

本発明の一態様に係る偏波共用アンテナは、
第１方向に振動する第１偏波及び第１方向と直交する第２方向に振動する第２偏波を送受信可能な偏波共用アンテナであって、
前記第１偏波用の第１アンテナ素子と、
前記第２偏波用の第２アンテナ素子と、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子の放射端に配置されるアンテナカバーと、を備え、
前記アンテナカバーは、グランドに電気的に接続される第１カバー体及び第２カバー体を有し、
前記第１カバー体及び前記第２カバー体は、前記第１方向に対向し、前記第１偏波及び前記第２偏波の放射方向に向かって、前記第１方向の幅が拡がるように傾斜して配置されている。

本発明によれば、高いアンテナ利得を実現できる偏波共用アンテナが提供される。

図１は、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置を示す外観斜視図である。 図２は、アンテナ装置の分解斜視図である。 図３は、Ｘ軸方向の正側から見たアンテナ装置の正面図である。 図４は、Ｙ軸方向の負側から見たアンテナ装置の側面図である。 図５Ａ、図５Ｂは、アンテナ本体におけるアンテナ構造を示す平面図である。 図６は、アンテナ本体におけるアンテナ構造を示す斜視図である。 図７は、アンテナ本体の積層構造を示す図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子とアンテナカバーの位置関係及びアンテナカバーの形状を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置Ａについて、図面を参照して詳細に説明する。

アンテナ装置Ａは、互いに直交する第１偏波及び第２偏波を放射可能な偏波共用アンテナである。アンテナ装置Ａは、例えば、５Ｇミリ波帯（２８ＧＨｚ）の垂直偏波及び水平偏波の送信を行う。アンテナ装置Ａは、放射方向が基板面に平行なエンドファイア型のアンテナである。

本開示では、第１偏波の振動方向である第１方向を「垂直方向」、第２偏波の振動方向である第２方向を「水平方向」として説明する。また、基板面に垂直な方向をＺ軸の正方向、第１偏波及び第２偏波の放射方向をＸ軸の正方向とする右手直交座標系を使用して説明する。以下において、「Ｘ軸方向」、「Ｙ軸方向」、「Ｚ軸方向」とは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の正方向を意味する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置Ａを示す外観斜視図である。図２は、アンテナ装置Ａの分解斜視図である。図３は、Ｘ軸方向の正側から見たアンテナ装置Ａの正面図である。図４は、Ｙ軸方向の負側から見たアンテナ装置Ａの側面図である。

図１～図４に示すように、アンテナ装置Ａは、アンテナ本体１及びアンテナカバー５を備える。図３及び図４では、アンテナ本体１の内部が透過して示されている。

アンテナ本体１は、Ｙ軸方向に一列に配置された８個のアンテナユニット１Ａ～１Ｈを有するアレイアンテナである。アンテナ本体１には、制御部６１、６２が実装される。制御部６１、６２は、例えば、ビームフォーミングＩＣであり、伝送線路ごとの位相及びゲインの調整、並びに伝送信号の増幅等を行う。制御部６１は、アンテナユニット１Ａ～１Ｄの給電制御を行い、制御部６２は、アンテナユニット１Ｅ～１Ｈの給電制御を行う。

アンテナカバー５は、アンテナ本体１のＸ軸方向における正側の端部に配置される補助部材である。アンテナカバー５は、金属等の導体材料で形成される。アンテナカバー５は、第１カバー体５１、第２カバー体５２及び第３カバー体５３を有する。第１カバー体５１及び第２カバー体５２は、Ｚ軸方向に対向して配置され、第３カバー体５３によって連結されている。すなわち、アンテナカバー５は、ＸＺ断面において、Ｘ軸方向の正側が開口した略Ｕ字形状を有している。

例えば、第３カバー体５３に設けられた開口５３ａに、アンテナ本体１のＸ軸方向における正側の端部が挿入され、固定されることにより、アンテナカバー５は、アンテナ本体１に取り付けられる。アンテナカバー５は、アンテナ本体１のグランドパターン（符号略）と電気的に接続される。アンテナカバー５は、例えば、はんだ付けや導電性接着剤などにより、アンテナ本体１のグランドと直流的な導通を確保した形態で固定される。なお、アンテナカバー５は、取付部分の開口５３ａがアンテナ本体１のグランドと十分に近接していれば、ねじ止めのような直流的な導通を伴わない形態で固定されてもよい。アンテナカバー５を設けることにより、アンテナ装置Ａのアンテナ利得が向上する。

図５Ａ、図５Ｂは、アンテナ本体１におけるアンテナ構造を示す平面図である。図６は、アンテナ本体１におけるアンテナ構造を示す斜視図である。図５Ｂ及び図６では、アンテナユニット１Ａ、１Ｂの部分が拡大して示されている。また、図６では、アンテナ構造の内部が透過して示されている。

図５Ａ、図５Ｂに示すように、アンテナユニット１Ａ～１Ｈは、それぞれ、第１アンテナ部１０及び第２アンテナ部２０を有する。第１アンテナ部１０は、垂直偏波用のアンテナ構造を有する。第２アンテナ部２０は、水平偏波用のアンテナ構造を有する。

アンテナユニット１Ａ～１Ｈは、例えば、多層プリント配線基板で形成される。プリント配線基板の回路形成技術を利用して、アンテナユニット１Ａ～１Ｈを利用容易に製造することができる。また、第１アンテナ部１０及び第２アンテナ部２０におけるアンテナ素子の大きさ、形状及び位置等を容易に制御でき、素子精度が向上する。

アンテナ本体１の積層構造を図７に示す。アンテナ本体１は、例えば、図７に示すように、第１導体層Ｍ１～第６導体層Ｍ６を有する。第１導体層Ｍ１～第６導体層Ｍ６は、銅箔等の金属箔で形成される。第１導体層Ｍ１～第６導体層Ｍ６のそれぞれの層間には、樹脂材料等で形成される誘電体層Ｄが介在する。アンテナカバー５は、例えば、第１導体層Ｍ１及び第６導体層Ｍ６のグランドパターン（符号略）と電気的に接続される。

第１アンテナ部１０は、第１伝送線路１１及び第１アンテナ素子１２を含む。第１伝送線路１１は、垂直偏波用の信号を伝送する部分である。第１アンテナ素子１２は、垂直偏波を放射する部分である。

第１伝送線路１１は、第１導体層Ｍ１により基板表層に形成されるマイクロストリップラインである。

第１アンテナ素子１２は、垂直偏波を伝搬する導波部３０を含む。導波部３０は、例えば、基板積層型導波管（ＳＩＷ）構造を有する。導波部３０は、側面ビア群３１Ｇ、３２Ｇ、背面ビア群３３Ｇ、上板３４、下板３５によって形成される。

側面ビア群３１Ｇ、３２Ｇは、それぞれ、Ｘ軸方向に配列された複数の側面ビア３１、３２で形成される。背面ビア群３３Ｇは、Ｙ軸方向に配列された複数の背面ビア３３で形成される。側面ビア３１、３２及び背面ビア３３は、第１導体層Ｍ１に形成されたグランドパターン（符号略）と第６導体層Ｍ６のグランドパターン（符号略）を連結するスルーホールであり、第２導体層Ｍ２～第５導体層Ｍ５を貫通する。側面ビア３１、３２及び背面ビア３３は、第２導体層Ｍ２、第４導体層Ｍ４及び第５導体層Ｍ５と電気的に接続され、第３導体層Ｍ３とは電気的に絶縁される。

上板３４は、第２導体層Ｍ２のグランドプレーンで形成される。なお、第２導体層Ｍ２のグランドプレーンは、基板表層に形成された伝送線路（例えば、第１伝送線路１１）のリターン経路を形成する。下板３５は、第５導体層Ｍ５のグランドプレーンで形成される。

側面ビア群３１Ｇ、３２Ｇ、背面ビア群３３Ｇ、上板３４及び下板３５により、Ｘ軸方向の正側に開口１３（図８Ａ、図８Ｂ参照）を有する方形導波管が形成される。背面ビア群３３Ｇの近くに、第１伝送線路１１に接続された第１ビア３６が挿入される。

第１ビア３６は、第１導体層Ｍ１と第６導体層Ｍ６を連結するスルーホールであり、第２導体層Ｍ２～第５導体層Ｍ５を貫通する。第１ビア３６は、第２導体層Ｍ２～第５導体層Ｍ５と、電気的に絶縁される。第１ビア３６の周囲に電磁界が誘起され、導波部３０内を伝搬する。そして、導波部３０の開口１３から垂直偏波として放射される。

第２アンテナ部２０は、第２伝送線路２１及び第２アンテナ素子２２を含む。第２伝送線路２１は、水平偏波用の信号を伝送する部分である。第２アンテナ素子２２は、水平偏波を放射する部分である。

第２伝送線路２１は、第１導体層Ｍ１により基板表層に形成されるマイクロストリップラインである。第２伝送線路２１は、第１伝送線路１１に近接して、略平行に配置される。

第２アンテナ素子２２は、放射部２３及び信号変換部２４を含む。放射部２３は、例えば、ダイポールアンテナ構造を有する。信号変換部２４は、第２伝送線路２１からのシングルエンド信号を差動信号に変換する。

放射部２３は、第４導体層Ｍ４によって形成される。放射部２３は、直線形状を有し、第４導体層Ｍ４に形成されたスロット２４Ｂを挟んでＹ軸方向の正側及び負側に延在する。

信号変換部２４は、第３導体層Ｍ３に形成された中継線路２４Ａ及び第４導体層Ｍ４に形成されたスロット２４Ｂにより構成される。中継線路２４Ａは、マイクロストリップラインであり、第２ビア２５を介して、第２伝送線路２１と接続される。第２ビア２５は、第１導体層Ｍ１と第３導体層Ｍ３を連結するスルーホールであり、第２導体層Ｍ２を貫通する。第２ビア２５は、第２導体層Ｍ２と電気的に絶縁される。

中継線路２４Ａは、略Ｌ字形状を有し、第２ビア２５との接続部からＸ軸方向の正側に延在するとともに、Ｙ軸方向に屈曲して延在する。図６において、アンテナユニット１Ａの中継線路２４Ａは、Ｙ軸方向の正側に屈曲して延在し、アンテナユニット１Ｂの中継線路２４Ａは、Ｙ軸方向の負側に屈曲して延在している。すなわち、隣り合うアンテナユニット１Ａ、１Ｂにおいて、中継線路２４Ａの屈曲方向は逆向きである。スロット２４Ｂは、第４導体層Ｍ４の端縁（放射部２３の離間部分）からＸ軸方向に沿って形成される。

隣り合うアンテナユニット１Ａ、１Ｂにおいて、中継線路２４Ａの屈曲方向を逆向きにしない場合、シングルエンド信号から差動信号への変換が完全ではないため、ダイポール構造を有する第２アンテナ素子２２の左右のアームに流れる電流に若干の偏りが生じる。そして、給電の向きが一方に偏ることにより、対称性が悪くなり、アレーアンテナのビームが傾いてしまう。そこで、本実施の形態では、隣り合うアンテナユニット１Ａ、１Ｂにおいて、中継線路２４Ａの屈曲方向は逆向きになっている。

中継線路２４Ａ及びスロット２４Ｂは、Ｚ軸方向から見た平面視において、直交するように配置され、非接触で電磁結合する。信号変換部２４は、マイクロストリップ－スロット変換器であり、隣り合うアンテナユニット１Ａ、１Ｂの信号変換部２４では、給電方向が逆になっている。

中継線路２４Ａの周囲に形成される電磁界によって、第４導体層Ｍ４のグランドパターンのスロット２４Ｂに電磁界が誘起される。これにより、第２伝送線路２１からのシングルエンド信号が差動信号に変換されて放射部２３に伝送される。そして、放射部２３から水平偏波として放射される。

アンテナ装置Ａでは、入力信号の位相が同じである場合、隣り合うアンテナユニット１Ａ～１Ｈ（例えば、第１アンテナユニット１Ａと第２アンテナユニット１Ｂ）から放射される水平偏波は、逆位相となる。一方、入力信号の位相が同じである場合、隣り合うアンテナユニット１Ａ～１Ｈから放射される垂直偏波は、同位相となる。すなわち、アンテナユニット１Ａ、１Ｂにおいて、第１アンテナ素子１２は、いずれも、入力信号の位相に対し、所定の位相（第１位相）遅れた位相にて垂直偏波を放射する。第２アンテナ素子２２の一方は、入力信号の位相に対し、所定の位相（第２位相）遅れた位相にて水平偏波を放射し、第２アンテナ素子２２の他方は、入力信号の位相に対し、所定の位相（第２位相）遅れた位相の逆位相で水平偏波を放射する。

そのため、例えばアンテナ利得のピークを＋Ｘ方向(正面)に設定する場合、隣り合うアンテナユニットにおける水平偏波用の入力信号は、交互に反転させて逆位相となるように制御される。また、隣り合うアンテナユニット１Ａ、１Ｂにおける垂直偏波用の入力信号は、同位相となるように制御される。これにより、隣り合うアンテナユニットから放射される水平偏波及び垂直偏波は、いずれも、放射方向で同位相となり、隣り合うアンテナ出力との間で強め合ってアンテナ利得が向上する。

図８は、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子２２とアンテナカバー５の位置関係及びアンテナカバー５の形状を模式的に示す図である。

上述したように、アンテナ装置Ａは、金属等の導体材料で形成されたアンテナカバー５を備えている。アンテナカバー５は、第１カバー体５１、第２カバー体５２及び第３カバー体５３を有する。第１カバー体５１及び第２カバー体５２は、垂直方向（Ｚ軸方向）に対向し、垂直偏波及び水平偏波の放射方向（Ｘ軸方向）に向かって、垂直方向の幅が拡がるように傾斜して配置されている。第１カバー体５１及び第２カバー体５２は、放射方向に沿う基準面（ＸＹ面）に関して対称であることが好ましい。

アンテナカバー５は、方形導波管とみなせる第１アンテナ素子１２の開口端に接続され、グランドに接続されている。本実施の形態では、第３カバー体５３は、第１アンテナ素子１２の開口１３と略面一となっている。第１アンテナ素子１２内での電磁界分布が、そのまま垂直方向に拡大され、アンテナカバー５の開口端から平面波が放射されることとなり、アンテナ利得が向上する。

また、アンテナカバー５の内側、具体的には、第１カバー体５１と第２カバー体５２の中間に、Ｙ軸方向に延在する第２アンテナ素子２２が配置されている。アンテナカバー５は、コーナーリフレクターとして機能し、見かけのアンテナ素子の数が増える。したがって、水平偏波の指向性が高まり、アンテナ利得が向上する。

第１カバー体５１及び第２カバー体５２の基準面に対する傾斜角θは、１５°～４０°であることが好ましい。この場合、垂直偏波及び水平偏波の放射特性が、周波数にかかわらず向上する。

また、第２アンテナ素子２２とアンテナカバー５との放射方向における離間距離、すなわち、第２アンテナ素子２２と第３カバー体５３との離間距離Ｌ２は、垂直偏波及び水平偏波の波長をλとしたとき、λ／４に近いことが好ましく、具体的には、λ／４－λ／１０～λ／４＋λ／１０程度であることが好ましい。第２アンテナ素子２２の利得を増大させたい場合に有効である。なお、本実施の形態のように、第２アンテナ素子２２とアンテナカバー５との間に誘電体の媒質が存在する場合、離間距離Ｌ２は、波長短縮の効果により、λ／４よりも短いことが好ましい。

また、第１カバー体５１及び第２カバー体５２の長さＬ１は、垂直偏波及び水平偏波の波長をλとしたとき、λ／２以上であることが好ましい。この場合、アンテナカバー５は、垂直偏波に対してはＴＥＭホーンアンテナとして、水平偏波に対してはコーナーリフレクターとして有効に機能する。

このように、本発明の一態様に係るアンテナ装置Ａは、以下の特徴事項を単独で、又は、適宜組み合わせて備えている。

すなわち、アンテナ装置Ａ（偏波共用アンテナ）は、垂直方向（第１方向）に振動する垂直偏波（第１偏波）及び垂直方向と直交する水平方向（第２方向）に振動する水平偏波（第２偏波）を送受信可能な偏波共用アンテナである。アンテナ装置Ａは、垂直偏波用の第１アンテナ素子１２と、水平偏波用の第２アンテナ素子２２と、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子２２の放射端に配置されるアンテナカバー５と、を備える。アンテナカバー５は、グランドに電気的に接続される第１カバー体５１及び第２カバー体５２を有し、第１カバー体５１及び第２カバー体５２は、垂直方向に対向し、垂直偏波及び水平偏波の放射方向に向かって、垂直方向の幅が拡がるように傾斜して配置されている。

具体的には、第１アンテナ素子１２は、導波管であり、アンテナカバー５は、導波管の開口の垂直方向（第１方向）に対向する部分に接続されている。

アンテナ装置Ａによれば、垂直偏波に対してはアンテナカバー５がＴＥＭホーンアンテナとして機能するとともに、水平偏波に対してはアンテナカバー５がコーナーリフレクターとして機能するため、垂直偏波及び垂直偏波の両方について放射方向のアンテナ利得が向上する。また、エンドファイア型であることにより、容易に小型化及び低背化を図ることができ、特に、車両のルーフのような金属部材に近接して設置される場合に有用である。

また、アンテナ装置Ａにおいて、垂直偏波（第１偏波）は、水平方向（第２方向）に垂直なＸＺ面（第１基準面）に沿って進行し、水平偏波（第２偏波）は、垂直方向（第１方向）に垂直なＸＹ面（第２基準面）に沿って進行する。第１カバー体５１及び第２カバー体５２は、ＸＹ面に関して対称である。これにより、アンテナカバー５を、ＴＥＭホーンアンテナ及びコーナーリフレクターとして有効に機能させる。

また、アンテナ装置Ａにおいて、第２アンテナ素子２２は、水平方向（第２方向）に延在する直線形状を有し、ＸＹ面（第２基準面）内においてＸＺ面に関して対称に配置される。これにより、ダイポールアンテナ構造を有する第２アンテナ素子２２に対して、アンテナカバー５をコーナーリフレクターとして機能させることができる。

また、アンテナ装置Ａにおいて、第１アンテナ素子１２は、放射方向に開口する方形導波管であり、開口は、ＸＺ面（第１基準面）及びＸＹ面（第２基準面）に関して対称である。これにより、方形導波管構造を有する第１アンテナ素子１２に対して、アンテナカバー５をＴＥＭホーンアンテナとして機能させることができる。

また、アンテナ装置Ａにおいて、第１カバー体５１及び第２カバー体５２の放射方向となす角は、１５°～４０°である。これにより、周波数にかかわらず、垂直偏波及び水平偏波の放射特性を向上できる。

また、アンテナ装置Ａにおいて、アンテナカバー５は、第１カバー体５１と第２カバー体５２を連結する第３カバー体５３を有し、第２アンテナ素子２２と第３カバー体５３との離間距離Ｌ２は、垂直偏波（第１偏波）及び水平偏波（第２偏波）の波長をλとしたとき、λ／４－λ／１０～λ／４＋λ／１０である。これにより、第２アンテナ素子２２の利得を最大化することができる。

また、アンテナ装置Ａにおいて、第１カバー体５１及び第２カバー体５２の長さは、垂直偏波（第１偏波）及び水平偏波（第２偏波）の波長をλとしたとき、λ／２以上である。これにより、アンテナカバー５は、垂直偏波に対してはＴＥＭホーンアンテナとして、水平偏波に対してはコーナーリフレクターとして有効に機能する。

また、アンテナ装置Ａにおいて、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子２２は、複数の基板を積層してなる積層基板に作り込まれており、垂直偏波（第１偏波）及び水平偏波（第２偏波）の進行方向は、基板の主面と平行である。これにより、プリント配線基板の回路形成技術を利用して、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子２２を容易に製造することができる。また、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子２２の大きさ、形状及び位置等を容易に制御でき、素子精度が向上する。したがって、アンテナ装置Ａのアンテナ利得が格段に向上する。

また、アンテナ装置Ａは、車両のルーフに搭載される車載用アンテナである。これにより、アンテナ利得が低下しやすい車両のルーフに搭載される場合に、十分なアンテナ利得を得ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上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変更可能である。

例えば、実施の形態では、第１伝送線路１１及び第２伝送線路２１をマイクロストリップラインで形成しているが、第１伝送線路１１及び第２伝送線路２１は、その他のストリップ線路やコプレーナー線路であってもよい。

また、実施の形態では、水平偏波用の第２アンテナ素子２２にダイポールアンテナを適用しているが、第２アンテナ素子２２には、八木アンテナ等の別のアンテナ構造を適用してもよい。また、垂直偏波用の第１アンテナ素子１２には、方形導波管構造が適用されているが、導波管形形状は多角形であってもよい。

また、実施の形態では、水平偏波及び垂直偏波を放射する送信用アンテナを例に挙げて説明したが、本発明の偏波共用アンテナは、水平偏波及び垂直偏波の送信、受信、又はそれら両方の機能を有するアンテナのいずれにも適用できる。

また、本発明の偏波共用アンテナにおいて、アンテナユニットの数は任意であり、例えば１つであってもよい。

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。

１ アンテナ本体
１Ａ～１Ｈ アンテナユニット
１１ 第１伝送線路
１２ 第１アンテナ素子
２１ 第２伝送線路
２２ 第２アンテナ素子
５ アンテナカバー
５１ 第１カバー体
５２ 第２カバー体
５３ 第３カバー体
Ａ アンテナ装置（偏波共用アンテナ）

Claims (10)

1. 第１方向に振動する第１偏波及び第１方向と直交する第２方向に振動する第２偏波を送受信可能な偏波共用アンテナであって、
   前記第１偏波用の第１アンテナ素子と、
   前記第２偏波用の第２アンテナ素子と、
   前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子の放射端に配置されるアンテナカバーと、を備え、
   前記アンテナカバーは、グランドに電気的に接続される第１カバー体及び第２カバー体を有し、
   前記第１カバー体及び前記第２カバー体は、前記第１方向に対向し、前記第１偏波及び前記第２偏波の放射方向に向かって、前記第１方向の幅が拡がるように傾斜して配置されている、
   偏波共用アンテナ。
2. 前記第１アンテナ素子は、導波管であり、
   前記アンテナカバーは、前記導波管の開口の前記第１方向に対向する部分に接続されている、
   請求項１に記載の偏波共用アンテナ。
3. 前記第１偏波は、前記第２方向に垂直な第１基準面に沿って進行し、
   前記第２偏波は、前記第１方向に垂直な第２基準面に沿って進行し、
   前記第１カバー体及び前記第２カバー体は、前記第２基準面に関して対称である、
   請求項１又は２に記載の偏波共用アンテナ。
4. 前記第２アンテナ素子は、前記第２方向に延在する直線形状を有し、前記第２基準面内において前記第１基準面に関して対称に配置される、
   請求項３に記載の偏波共用アンテナ。
5. 前記第１アンテナ素子は、前記放射方向に開口する方形導波管であり、
   前記開口は、前記第１基準面及び前記第２基準面に関して対称である、
   請求項３又は４に記載の偏波共用アンテナ。
6. 前記第１カバー体及び前記第２カバー体の前記放射方向となす角は、１５°～４０°である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の偏波共用アンテナ。
7. 前記アンテナカバーは、前記第１カバー体と前記第２カバー体を連結する第３カバー体を有し、
   前記第２アンテナ素子と前記第３カバー体との離間距離は、前記第１偏波及び前記第２偏波の波長をλとしたとき、λ／４－λ／１０～λ／４＋λ／１０である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の偏波共用アンテナ。
8. 前記第１カバー体及び前記第２カバー体の長さは、前記第１偏波及び前記第２偏波の波長をλとしたとき、λ／２以上である、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の偏波共用アンテナ。
9. 前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、複数の基板を積層してなる積層基板に作り込まれており、
   前記第１偏波及び前記第２偏波の進行方向は、前記基板の主面と平行である、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の偏波共用アンテナ。
10. 車両のルーフに搭載される車載用アンテナである、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の偏波共用アンテナ。

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