JP3410421B2 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JP3410421B2
JP3410421B2 JP2000053122A JP2000053122A JP3410421B2 JP 3410421 B2 JP3410421 B2 JP 3410421B2 JP 2000053122 A JP2000053122 A JP 2000053122A JP 2000053122 A JP2000053122 A JP 2000053122A JP 3410421 B2 JP3410421 B2 JP 3410421B2
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信システ
ムにおける携帯電話機や、携帯電話機能及びコンピュー
タ機能を備えた情報端末装置等の移動局装置及び、この
移動局装置と無線通信を行う基地局装置等の無線装置に
適用されるアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のアンテナ装置としては、
特開平１１−１６８３１８号公報に記載されているもの
がある。この公報に記載されているアンテナ装置の概要
を、その公報の要約を以下に抜粋することで説明する。
【０００３】表面が導体である地板と、該地板の面に、
表面が金属の筒状の反射板と、該筒状の反射板から半径
方向の外側に向かって延びる表面が導体である複数の仕
切り板とを立設し、隣り合った２枚の該仕切り板また
は、その延長線と前記反射板の一部に挟まれた領域（以
下セクタという）の全てあるいは一部にそれぞれ１つづ
つ設置されたアンテナ装置と、該アンテナ装置をセクタ
毎に切り替えるアンテナ切り替えスイッチとにより構成
されるセクタアンテナ装置において、同一周波数で動作
する複数のアンテナ装置からなる群をアンテナ装置群と
するとき、それぞれ動作周波数の異なる複数のアンテナ
仕切り板を共有した構成を持つように構成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、主偏波が垂直偏波とされているため、
例えば携帯電話機においては、アンテナ素子が垂直に配
置されることになり、このため、携帯電話機全体に、そ
のアンテナ素子分の高さが必要となるという問題があ
る。
【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、主偏波を水平偏波とすることによって無線装置全
体の低姿勢化を図ることができるアンテナ装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、電波の放射／吸収を行う放射素子と、この放射素子
と隣接して配列され、キャパシタが装荷された無給電素
子と、前記キャパシタに並列接続された能動素子と、こ
の能動素子がオン／オフとなるように電源の供給／未供
給を行う電源手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】この構成によれば、１本のアンテナ素子
（無給電素子）で反射器及び導波器の動作を可能とする
ことができ、これによって、１対のアンテナ素子（放射
素子及び無給電素子）の配列で２方向の指向性を有する
ことができ、アンテナ素子が１対のみであることから全
体を小型化することができる。
【０００８】本発明のアンテナ装置は、電波の放射／吸
収を行う放射素子と、この放射素子と隣接して配列さ
れ、インダクタが装荷された第２無給電素子と、前記イ
ンダクタに並列接続された能動素子と、この第２能動素
子がオン／オフとなるように電源の供給／未供給を行う
電源手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】この構成によれば、１本のアンテナ素子
（無給電素子）で反射器及び導波器の動作を可能とする
ことができ、これによって、１対のアンテナ素子（放射
素子及び無給電素子）の配列で２方向の指向性を有する
ことができ、アンテナ素子が１対のみであることから全
体を小型化することができる。
【００１０】本発明のアンテナ装置は、電波の放射／吸
収を行う放射素子と、この放射素子を挟んで対向位置に
配列され、各々がキャパシタが装荷された第１及び第２
無給電素子と、前記第１無給電素子のキャパシタに並列
接続された第１能動素子と、前記第２無給電素子のキャ
パシタに並列接続された第２能動素子と、前記第１能動
素子と前記第２能動素子とが相反的にオン／オフするよ
うに電源の供給／未供給を行う電源手段と、を具備する
構成を採る。
【００１１】この構成によれば、放射素子を挟んで配置
された２本のアンテナ素子（無給電素子）を、一方が反
射器として動作する場合に、他方が導波器として動作す
るようにしたので、更に高利得の２方向の指向性を有す
ることができる。
【００１２】本発明のアンテナ装置は、電波の放射／吸
収を行う放射素子と、この放射素子を挟んで対向位置に
配列され、各々がキャパシタが装荷された複数の無給電
素子と、この複数の無給電素子のキャパシタに並列接続
された複数の能動素子と、前記放射素子を挟んだ一方の
群の能動素子と、他方の群の能動素子とが相反的にオン
／オフするように電源の供給／未供給を行う電源手段
と、を具備する構成を採る。
【００１３】この構成によれば、放射素子を挟んで配置
された複数本のアンテナ素子（無給電素子）を、一方の
群が反射器として動作する場合に、他方の群が導波器と
して動作するようにしたので、素子数に応じて高利得の
指向性アンテナ装置を実現することができる。
【００１４】本発明のアンテナ装置は、電波の放射／吸
収を行う放射素子と、この放射素子を挟んで対向位置に
配列され、各々がインダクタが装荷された第１及び第２
無給電素子と、前記第１無給電素子のインダクタに並列
接続された第１能動素子と、前記第２無給電素子のイン
ダクタに並列接続された第２能動素子と、前記第１能動
素子と前記第２能動素子とが相反的にオン／オフするよ
うに電源の供給／未供給を行う電源手段と、を具備する
構成を採る。
【００１５】この構成によれば、放射素子を挟んで配置
された２本のアンテナ素子（無給電素子）を、一方が反
射器として動作する場合に、他方が導波器として動作す
るようにしたので、更に高利得の２方向の指向性を有す
ることができる。
【００１６】本発明のアンテナ装置は、電波の放射／吸
収を行う放射素子と、この放射素子を挟んで対向位置に
配列され、各々がインダクタが装荷された複数の無給電
素子と、この複数の無給電素子のインダクタに並列接続
された複数の能動素子と、前記放射素子を挟んだ一方の
群の能動素子と、他方の群の能動素子とが相反的にオン
／オフするように電源の供給／未供給を行う電源手段
と、を具備する構成を採る。
【００１７】この構成によれば、放射素子を挟んで配置
された複数本のアンテナ素子（無給電素子）を、一方の
群が反射器として動作する場合に、他方の群が導波器と
して動作するようにしたので、素子数に応じて高利得の
指向性アンテナ装置を実現することができる。
【００１８】本発明のアンテナ装置は、電波の放射／吸
収を行う第１放射素子と、この第１放射素子に交差して
配置された第２放射素子と、前記第１放射素子を挟んで
対向位置に配列され、各々が集中定数回路を有する第１
及び第２無給電素子と、前記第２放射素子を挟んで対向
位置に配列され、各々が集中定数回路を有する第３及び
第４無給電素子と、前記第１〜第４無給電素子の集中定
数回路に並列接続された第１〜第４能動素子と、この第
１〜第４能動素子が任意にオン／オフするように電源の
供給／未供給を行う電源手段と、を具備する構成を採
る。
【００１９】この構成によれば、交差する放射素子の各
々を挟んで配置された２組の対の無給電素子を、一方が
反射器として動作する場合に、他方が導波器として動作
させることが可能なので、高利得の４方向の指向性を有
することができる。
【００２０】本発明のアンテナ装置は、上記構成におい
て、放射素子を、給電点の一端及び他端を接続するルー
プ形状であって、並行区間を有する折り返し構造とする
構成を採る。
【００２１】この構成によれば、アレイアンテナ構成に
より放射素子の入力インピーダンスが、反射器又は導波
器との相互結合で低下しても、放射素子の入力インピー
ダンスを約４倍とすることができるので、整合損の少な
いアンテナ構成の実現が可能となる。
【００２２】本発明のアンテナ装置は、上記構成におい
て、並行区間の一方の線径を太くした構成を採る。
【００２３】この構成によれば、並行区間の線径比を任
意に変えることにより放射素子の入力インピーダンスを
任意に変えることが可能となり、アレイアンテナにより
生じる放射素子のインピーダンス低下に対し有効となっ
て、整合損のないアンテナ構成の実現が可能となる。
【００２４】本発明のアンテナ装置は、上記構成におい
て、放射素子における給電点との対向位置にリアクタを
装荷した構成を採る。
【００２５】この構成によれば、放射素子にリアクタを
装荷したので、放射素子のリアクタンスを変化させるこ
とができ、これによって広帯域化が可能となる。
【００２６】本発明のアンテナ装置は、上記構成におい
て、放射素子又は無給電素子をジグザグ形状とした構成
を採る。
【００２７】この構成によれば、放射素子及び無給電素
子をジグザグ形状とすることによって、それらの幅を短
くすることができるので、その分、アンテナ装置を小型
化することができる。
【００２８】本発明のアンテナ装置は、上記構成におい
て、放射素子及び無給電素子の下方に、銅等による地板
を配置した構成を採る。
【００２９】この構成によれば、電波が地板に反射する
ので、アンテナの指向性に任意のチルト角を持たせるこ
とが可能となる。
【００３０】本発明のプリント基板は、上記いずれかと
同構成のアンテナ装置が形成された構成を採る。
【００３１】この構成によれば、アンテナ装置を一体構
成とすることができ、より小型化を図ることができる。
【００３２】本発明の無線装置は、上記いずれかと同構
成のアンテナ装置又は上記構成のプリント基板を具備
し、前記アンテナ装置又は前記プリント基板に形成され
たアンテナ装置の主偏波が水平偏波となるように放射素
子及び無給電素子を水平に配置した構成を採る。
【００３３】この構成によれば、主偏波が水平偏波とな
るようにアンテナ装置が、無線装置に水平に搭載されて
いるので、従来の垂直偏波型に比べて無線装置の低姿勢
化を図ることができる。
【００３４】本発明の移動局装置は、上記構成の無線装
置を具備した構成を採る。
【００３５】この構成によれば、移動局装置において、
上記いずれかと同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】本発明の基地局装置は、上記構成の無線装
置を具備した構成を採る。
【００３７】この構成によれば、基地局装置において、
上記いずれかと同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】本発明の移動体通信システムは、上記構成
の移動局装置又は基地局装置を具備した構成を採る。
【００３９】この構成によれば、移動体通信システムに
おいて、上記構成の移動局装置又は基地局装置と同様の
作用効果を得ることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００４１】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係るアンテナ装置の構成図である。
【００４２】この図１に示すアンテナ装置１０１は、交
流電源１０２が接続された銅等の導線による放射素子１
０３と、放射素子１０３と平行に配置された銅等の導線
による無給電素子１０４と、無給電素子１０４の中央部
分に接続されたコンデンサ１０５と、コンデンサ１０５
に並列接続された能動素子であるダイオード１０６と、
ダイオード１０６の両端にスイッチ１０７を介して接続
された直流電源１０８とを備えて構成されている。
【００４３】但し、直流電源１０８は、スイッチ１０７
がオンの場合にダイオード１０６に順方向電流が流れる
ように接続されている。
【００４４】このような構成のアンテナ装置１０１は、
移動体通信システムにおける携帯電話機や、携帯電話機
能及びコンピュータ機能を備えた情報端末装置等の移動
局装置及び、この移動局装置と無線通信を行う基地局装
置等の無線装置に適用されるものであり、放射素子１０
３と無給電素子１０４とが、無線装置に主偏波が水平偏
波となるように水平に配置されている。
【００４５】また、無給電素子１０４は、スイッチ１０
７のオンによってダイオード１０６がオンとなった場合
に反射器として動作し、スイッチ１０７のオフによって
ダイオード１０６がオフとなった場合に導波器として動
作する長さとされている。
【００４６】つまり、ダイオード１０６がオンとなった
場合は、コンデンサ１０５が接続されていない状態とな
るので無給電素子１０４が、放射素子１０３よりも長い
反射器として動作する。
【００４７】この場合、アンテナ指向性が、無給電素子
１０４から放射素子１０３へ向かう方向となる。
【００４８】一方、ダイオード１０６がオフとなった場
合は、コンデンサ１０５が接続された状態となるので無
給電素子１０４が容量性となって、放射素子１０３より
も短い導波器として動作する。
【００４９】この場合、アンテナ指向性が、放射素子１
０３から無給電素子１０４へ向かう方向となる。
【００５０】このように、実施の形態１のアンテナ装置
１０１によれば、１本のアンテナ素子（無給電素子１０
４）で反射器及び導波器の動作を可能とすることができ
る。
【００５１】これによって、１対のアンテナ素子１０３
と１０４の配列で２方向の指向性を有することができ、
アンテナ素子１０３，１０４が１対のみであることから
全体を小型化することができる。
【００５２】また、主偏波が水平偏波なので、無線装置
にアンテナ装置１０１を水平に搭載することができ、従
来の垂直偏波型に比べて無線装置の低姿勢化を図ること
ができる。
【００５３】また、ガラエポやテフロン等の絶縁材料に
よるプリント基板上に、アンテナ素子１０３，１０４と
他の回路１０６，１０７，１０８とを形成すれば、アン
テナ装置１０１を一体構成とすることができ、より小型
化を図ることができる。
【００５４】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２に係るアンテナ装置の構成図である。但し、この
図２に示す実施の形態２において図１の実施の形態１の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
【００５５】この図２に示す実施の形態２のアンテナ装
置２０１が、実施の形態１のアンテナ装置１０１と異な
る点は、コンデンサ１０５の代わりにコイル２０５が接
続された無給電素子２０４を用いたことにある。即ち、
コイル２０５には、ダイオード１０６が並列接続されて
いる。
【００５６】このような構成のアンテナ装置２０１にお
いて、無給電素子２０４は、スイッチ１０７のオンによ
ってダイオード１０６がオンとなった場合に導波器とし
て動作し、スイッチ１０７のオフによってダイオード１
０６がオフとなった場合に反射器として動作する長さと
されている。
【００５７】つまり、ダイオード１０６がオンとなった
場合は、コイル２０５が接続されていない状態となるの
で無給電素子２０４が、放射素子１０３よりも短い導波
器として動作する。
【００５８】この場合、アンテナ指向性が、放射素子１
０３から無給電素子２０４へ向かう方向となる。
【００５９】一方、ダイオード１０６がオフとなった場
合は、コイル２０５が接続された状態となるので無給電
素子２０４が誘導性となって、放射素子１０３よりも長
い反射器として動作する。
【００６０】この場合、アンテナ指向性が、無給電素子
２０４から放射素子１０３へ向かう方向となる。
【００６１】このように、実施の形態２のアンテナ装置
２０１によれば、１本のアンテナ素子（無給電素子２０
４）で反射器及び導波器の動作を可能とすることができ
る。
【００６２】これによって、１対のアンテナ素子１０３
と２０５の配列で２方向の指向性を有することができ、
アンテナ素子１０３，２０５が１対のみであることから
全体を小型化することができる。
【００６３】また、主偏波が水平偏波なので、無線装置
にアンテナ装置２０１を水平に搭載することができ、従
来の垂直偏波型に比べて無線装置の低姿勢化を図ること
ができる。
【００６４】また、プリント基板上に、アンテナ素子１
０３，２０５と他の回路１０６，１０７，１０８とを形
成すれば、アンテナ装置２０１を一体構成とすることが
でき、より小型化を図ることができる。
【００６５】（実施の形態３）図３は、本発明の実施の
形態３に係るアンテナ装置の構成図である。但し、この
図３に示す実施の形態３において図１の実施の形態１の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
【００６６】この図３に示すアンテナ装置３０１が、実
施の形態１のアンテナ装置１０１と異なる点は、実施の
形態１で説明した構成要素の他に、放射素子１０３を挟
んで無給電素子１０４の対照位置に配置された無給電素
子３０４と、無給電素子３０４の中央部分に接続された
コンデンサ３０５と、コンデンサ３０５に並列接続され
た能動素子であるダイオード３０６と、ダイオード３０
６の両端にスイッチ３０７を介して接続された直流電源
３０８とを備えて構成したことにある。
【００６７】無給電素子３０４は、スイッチ３０７のオ
ンによってダイオード３０６がオンとなった場合に反射
器として動作し、スイッチ３０７のオフによってダイオ
ード３０６がオフとなった場合に導波器として動作する
長さとされている。
【００６８】このような構成のアンテナ装置３０１にお
いて、ダイオード１０６と３０６とは逆にスイッチング
動作されるようになっている。
【００６９】即ち、ダイオード１０６がオンとなって無
給電素子１０４が反射器として動作する場合は、ダイオ
ード３０６がオフとなって無給電素子３０４が導波器と
して動作する。
【００７０】この場合、アンテナ指向性が、無給電素子
１０４から放射素子１０３へ向かう方向となる。
【００７１】一方、ダイオード１０６がオフとなって無
給電素子１０４が導波器として動作する場合は、ダイオ
ード３０６がオンとなって無給電素子３０４が反射器と
して動作する。
【００７２】この場合、アンテナ指向性が、放射素子１
０３から無給電素子１０４へ向かう方向となる。
【００７３】このように、実施の形態３のアンテナ装置
３０１によれば、放射素子１０３を挟んで対照位置に配
置された２本のアンテナ素子（無給電素子１０４，３０
４）を、一方が反射器として動作する場合に、他方が導
波器として動作するようにしたので、実施の形態１の構
成よりも、更に高利得の２方向の指向性を有することが
できる。
【００７４】また、主偏波が水平偏波なので、無線装置
にアンテナ装置３０１を水平に搭載することができ、従
来の垂直偏波型に比べて無線装置の低姿勢化を図ること
ができる。
【００７５】また、プリント基板上に、アンテナ素子１
０３，１０４，３０４と他の回路１０６，１０７，１０
８，３０６，３０７，３０８とを形成すれば、アンテナ
装置３０１を一体構成とすることができ、より小型化を
図ることができる。
【００７６】また、無給電素子数を、更に増加させた場
合は上記同様の考えで素子数に応じて高利得の指向性ア
ンテナ装置を実現することができる。
【００７７】（実施の形態４）図４は、本発明の実施の
形態４に係るアンテナ装置の構成図である。但し、この
図４に示す実施の形態４において図２の実施の形態２の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
【００７８】この図４に示すアンテナ装置４０１が、実
施の形態２のアンテナ装置２０１と異なる点は、実施の
形態２で説明した構成要素の他に、放射素子１０３を挟
んで無給電素子２０４の対照位置に配置された無給電素
子４０４と、無給電素子４０４の中央部分に接続された
コイル４０５と、コイル４０５に並列接続された能動素
子であるダイオード４０６と、ダイオード４０６の両端
にスイッチ４０７を介して接続された直流電源４０８と
を備えて構成したことにある。
【００７９】無給電素子４０４は、スイッチ４０７のオ
ンによってコイル４０６がオンとなった場合に導波器と
して動作し、スイッチ４０７のオフによってコイル４０
６がオフとなった場合に反射器として動作する長さとさ
れている。
【００８０】このような構成のアンテナ装置４０１にお
いて、ダイオード１０６と４０６とは逆にスイッチング
動作されるようになっている。
【００８１】即ち、ダイオード１０６がオンとなって無
給電素子２０４が導波器として動作する場合は、ダイオ
ード４０６がオフとなって無給電素子４０４が反射器と
して動作する。
【００８２】この場合、アンテナ指向性が、放射素子１
０３から無給電素子２０４へ向かう方向となる。
【００８３】一方、ダイオード１０６がオフとなって無
給電素子２０４が反射器として動作する場合は、ダイオ
ード３０６がオンとなって無給電素子４０４が導波器と
して動作する。
【００８４】この場合、アンテナ指向性が、無給電素子
２０４から放射素子１０３へ向かう方向となる。
【００８５】このように、実施の形態４のアンテナ装置
４０１によれば、放射素子１０３を挟んで対照位置に配
置された２本のアンテナ素子（無給電素子２０４，４０
４）を、一方が反射器として動作する場合に、他方が導
波器として動作するようにしたので、実施の形態２の構
成よりも、更に高利得の２方向の指向性を有することが
できる。
【００８６】また、主偏波が水平偏波なので、無線装置
にアンテナ装置４０１を水平に搭載することができ、従
来の垂直偏波型に比べて無線装置の低姿勢化を図ること
ができる。
【００８７】また、プリント基板上に、アンテナ素子１
０３，２０４，４０４と他の回路１０６，１０７，１０
８，４０６，４０７，４０８とを形成すれば、アンテナ
装置４０１を一体構成とすることができ、より小型化を
図ることができる。
【００８８】また、無給電素子数を、更に増加させた場
合は上記同様の考えで素子数に応じて高利得の指向性ア
ンテナ装置を実現することができる。
【００８９】（実施の形態５）図５は、本発明の実施の
形態５に係るアンテナ装置の構成図である。
【００９０】この図５に示すアンテナ装置５０１の構成
を説明する。交流電源５０２ａが接続された放射素子５
０３ａと、交流電源５０２ｂが接続された放射素子５０
３ｂとを直交させて配置する。
【００９１】一方の放射素子５０３ａを挟んで、集中定
数回路５０５ａが接続された無給電素子５０４ａと、集
中定数回路５１５ａが接続された無給電素子５１４ａと
を対照位置に配置する。
【００９２】集中定数回路５０５ａにダイオード５０６
ａを並列接続し、ダイオード５０６ａの両端にスイッチ
５０７ａを介して直流電源５０８ａを接続する。
【００９３】集中定数回路５１５ａにダイオード５１６
ａを並列接続し、ダイオード５１６ａの両端にスイッチ
５１７ａを介して直流電源５１８ａを接続する。
【００９４】他方の放射素子５０３ｂを挟んで、集中定
数回路５０５ｂが接続された無給電素子５０４ｂと、集
中定数回路５１５ｂが接続された無給電素子５１４ｂと
を対照位置に配置する。
【００９５】集中定数回路５０５ｂにダイオード５０６
ｂを並列接続し、ダイオード５０６ｂの両端にスイッチ
５０７ｂを介して直流電源５０８ｂを接続する。
【００９６】集中定数回路５１５ｂにダイオード５１６
ｂを並列接続し、ダイオード５１６ｂの両端にスイッチ
５１７ｂを介して直流電源５１８ｂを接続する。
【００９７】また、各集中定数回路５０５ａ，５１５
ａ，５０５ｂ，５１５ｂは、コンデンサ又はコイルであ
るとし、図３又は図４に示したように、対向する集中定
数回路が同種のものであるとする。例えば５０５ａと５
１５ａとがコンデンサであるとする。
【００９８】ここで、各集中定数回路５０５ａ，５１５
ａ，５０５ｂ，５１５ｂが、コンデンサである場合、無
給電素子５０４ａは、スイッチ５０７ａのオンによって
ダイオード５０６ａがオンとなった場合に反射器として
動作し、スイッチ５０７ａのオフによってダイオード５
０６ａがオフとなった場合に導波器として動作する長さ
とされている。他の無給電素子５１４ａ，５０４ｂ，５
１４ｂも同様な長さとされている。
【００９９】また、対向するダイオード５０６ａと５１
６ａ、及び５０６ｂと５１６ｂは逆にスイッチング動作
されるようになっている。
【０１００】即ち、ダイオード５０６ａがオンとなって
無給電素子５０４ａが反射器として動作する場合は、ダ
イオード５１４ａがオフとなって無給電素子５１４ａが
導波器として動作する。
【０１０１】また、ダイオード５０６ｂがオンとなって
無給電素子５０４ｂが反射器として動作する場合は、ダ
イオード５１４ｂがオフとなって無給電素子５１４ｂが
導波器として動作する。
【０１０２】この場合、アンテナ指向性が、無給電素子
５０４ａから放射素子５０３ａへ向かう方向と、無給電
素子５０４ｂから放射素子５０３ｂへ向かう方向とな
る。
【０１０３】一方、ダイオード５０６ａがオフとなって
無給電素子５０４ａが導波器として動作する場合は、ダ
イオード５１４ａがオンとなって無給電素子５１４ａが
反射器として動作する。
【０１０４】また、ダイオード５０６ｂがオフとなって
無給電素子５０４ｂが導波器として動作する場合は、ダ
イオード５１４ｂがオンとなって無給電素子５１４ｂが
反射器として動作する。
【０１０５】この場合、アンテナ指向性が、放射素子５
０３ａから無給電素子５０４ａへ向かう方向と、放射素
子５０３ｂから無給電素子５０４ｂへ向かう方向とな
る。
【０１０６】以上、各集中定数回路５０５ａ，５１５
ａ，５０５ｂ，５１５ｂがコンデンサである場合の動作
を説明したが、コイルであってもよく、また、コンデン
サとコイルとの組み合わせでもよい。
【０１０７】そして、各ダイオード５０６ａ，５１６
ａ，５０６ｂ，５１６ｂのスイッチング動作を任意に組
み合わせることによっても、４方向に指向性を向けるこ
とができる。
【０１０８】このように、実施の形態５のアンテナ装置
５０１によれば、直交する放射素子５０３ａ，５０３ｂ
の各々を挟んで、対照位置に配置された２組の対のアン
テナ素子（無給電素子５０４ａ及び５１４ａと、５０４
ｂ及び５１４ｂ）を、一方が反射器として動作する場合
に、他方が導波器として動作するようにしたので、高利
得の４方向の指向性を有することができる。
【０１０９】また、主偏波が水平偏波なので、無線装置
にアンテナ装置５０１を水平に搭載することができ、従
来の垂直偏波型に比べて無線装置の低姿勢化を図ること
ができる。
【０１１０】また、プリント基板上に、アンテナ素子５
０３ａ，５０６ａ，５１６ａ，５０３ｂ，５０６ｂ，５
１６ｂと、他の回路５０６ａ，５１６ａ，５０６ｂ，５
１６ｂ，５０７ａ，５１７ａ，５０７ｂ，５１７ｂ，５
０８ａ，５１８ａ，５０８ｂ，５１８ｂとを形成すれ
ば、アンテナ装置５０１を一体構成とすることができ、
より小型化を図ることができる。
【０１１１】また、無給電素子数を、更に増加させた場
合は上記同様の考えで素子数に応じて高利得の指向性ア
ンテナ装置を実現することができる。
【０１１２】（実施の形態６）図６は、本発明の実施の
形態６に係るアンテナ装置の構成図である。
【０１１３】この図６に示すアンテナ装置６０１の特徴
は、交流電源６０２が供給される放射素子６０３をジグ
ザグ形状とすると共に、同様に図示せぬ無給電素子もジ
グザグ形状とした点にある。
【０１１４】つまり、これと同様に上記説明済みの図１
〜図５に示した全ての放射素子及び無給電素子をジグザ
グ形状とする。
【０１１５】このように、実施の形態６のアンテナ装置
６０１によれば、放射素子及び無給電素子をジグザグ形
状とすることによって、それらの全長を短くすることが
できるので、その分、アンテナ装置６０１を小型化する
ことができる。
【０１１６】（実施の形態７）図７は、本発明の実施の
形態７に係るアンテナ装置の構成図である。
【０１１７】この図７に示すアンテナ装置７０１の特徴
は、交流電源７０２が供給される放射素子７０３を、給
電点の一端及び他端を接続するホールデッド形状であっ
て、並行区間７０３ａ，７０３ｂを有する折り返し構造
とし、並行区間７０３ａ，７０３ｂの線径を等しくした
点にある。
【０１１８】つまり、これと同様に上記説明済みの図１
〜図５に示した全ての放射素子を折り返し構造とする。
【０１１９】このように、実施の形態７のアンテナ装置
７０１によれば、アレイアンテナ構成により放射素子の
入力インピーダンスが、反射器又は導波器との相互結合
で低下しても、放射素子の入力インピーダンスを約４倍
とすることができるので、整合損の少ないアンテナ構成
の実現が可能となる。
【０１２０】（実施の形態８）図８は、本発明の実施の
形態８に係るアンテナ装置の構成図である。
【０１２１】この図８に示すアンテナ装置８０１の特徴
は、交流電源８０２が供給される放射素子８０３を、給
電点の一端及び他端を接続するホールデッド形状であっ
て、並行区間８０３ａ，８０３ｂを有する折り返し構造
とし、並行区間８０３ａ，８０３ｂの一方８０３ａの線
径を太くした点にある。
【０１２２】つまり、これと同様に上記説明済みの図１
〜図５に示した全ての放射素子を折り返し構造とする。
【０１２３】このように、実施の形態８のアンテナ装置
８０１によれば、並行区間８０３ａ，８０３ｂの線径比
を任意に変えることにより放射素子の入力インピーダン
スを任意に変えることが可能となり、アレイアンテナに
より生じる放射素子のインピーダンス低下に対し有効と
なって、整合損のないアンテナ構成の実現が可能とな
る。
【０１２４】（実施の形態９）図９は、本発明の実施の
形態９に係るアンテナ装置の構成図である。但し、この
図９に示す実施の形態９において図７の実施の形態７の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
【０１２５】この図９に示す実施の形態９のアンテナ装
置９０１が、実施の形態７のアンテナ装置７０１と異な
る点は、放射素子７０３の給電点と対向する位置に集中
定数回路９０５を接続したことにある。
【０１２６】このように、実施の形態９のアンテナ装置
９０１によれば、放射素子７０３に集中定数回路９０５
を装荷、例えばリアクタ９０５を装荷することにより、
放射素子７０３のリアクタンスを変化させることがで
き、これによって広帯域化が可能となる。
【０１２７】（実施の形態１０）図１０は、本発明の実
施の形態１０に係るアンテナ装置の構成図である。但
し、この図１０に示す実施の形態１０において図７の実
施の形態７の各部に対応する部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。
【０１２８】この図１０に示す実施の形態１０のアンテ
ナ装置１００１が、実施の形態７のアンテナ装置７０１
と異なる点は、放射素子７０３をジグザグ形状とすると
共に、同様に図示せぬ無給電素子もジグザグ形状とした
点にある。
【０１２９】このように、実施の形態１０のアンテナ装
置１００１によれば、放射素子及び無給電素子をジグザ
グ形状とすることによって、それらの全長を短くするこ
とができるので、その分、アンテナ装置１００１を小型
化することができる。
【０１３０】また、以上説明した実施の形態１〜１０に
おいて、無給電素子に装荷されるコイルを形成する場
合、図１１に示すように、プリント基板１１０１上に銅
などを渦巻き型にしてコイル１１０５を形成する。
【０１３１】これによって、チップ部品等によるコイル
と比較し損失が少なくなるので、自己共振周波数の高い
インダクタンスの実現が可能となる。
【０１３２】また、図１２に示すアンテナ装置１２０１
のように、例えば図３に示した放射素子１０３及び無給
電素子１０４，３０４の下に、図示せぬ発泡スチロール
等の誘電率の低い絶縁体を介して、銅等による地板１２
０２を配置してもよい。
【０１３３】これによって、電波が地板１２０２に反射
するので、アンテナの指向性に任意のチルト角を持たせ
ることが可能となる。
【０１３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主偏波を水平偏波とすることによって無線装置全体の低
姿勢化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構
成図
【図２】本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構
成図
【図３】本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の構
成図
【図４】本発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の構
成図
【図５】本発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の構
成図
【図６】本発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構
成図
【図７】本発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の構
成図
【図８】本発明の実施の形態８に係るアンテナ装置の構
成図
【図９】本発明の実施の形態９に係るアンテナ装置の構
成図
【図１０】本発明の実施の形態１０に係るアンテナ装置
の構成図
【図１１】実施の形態１〜１０に係るアンテナ装置にお
けるコイルをプリント基板上に形成した際の構成図
【図１２】実施の形態１〜１０に係るアンテナ装置に地
板を用いた際の構成図
【符号の説明】
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７
０１，８０１，９０１，１００１，１２０１ アンテナ
装置 １０２，５０２ａ，５０２ｂ，６０２，７０２，８０２
交流電源 １０３，５０３ａ，５０３ｂ，６０３，７０３，７０３
ａ，７０３ｂ，８０３，８０３ａ，８０３ｂ 放射素子 １０４，２０４，３０４，４０４，５０４ａ，５０４
ｂ，５１４ａ，５１４ｂ無給電素子 １０５，３０５ コンデンサ １０６，３０６，４０６，５０６ａ，５０６ｂ，５１６
ａ，５１６ｂ ダイオード １０７，３０７，４０７，５０７ａ，５０７ｂ，５１７
ａ，５１７ｂ スイッチ １０８，３０８，４０８，５０８ａ，５０８ｂ，５１８
ａ，５１８ｂ 直流電源 ２０５，４０５，１１０５ コイル ５０５ａ，５０５ｂ，５１５ａ，５１５ｂ 集中定数回
路 ９０５ リアクタ １１０１ プリント基板 １２０２ 地板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−101006（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−129708（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−24581（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−4896（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/44 H01Q 19/30 H01Q 19/28 H01Q 19/22 H01Q 19/16

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電波の放射／吸収を行う放射素子と、こ
    の放射素子と隣接して配列され、キャパシタが装荷され
    た無給電素子と、前記キャパシタに並列接続された能動
    素子と、この能動素子がオン／オフとなるように電源の
    供給／未供給を行う電源手段と、を具備することを特徴
    とするアンテナ装置。
  2. 【請求項２】 電波の放射／吸収を行う放射素子と、こ
    の放射素子と隣接して配列され、インダクタが装荷され
    た第２無給電素子と、前記インダクタに並列接続された
    能動素子と、この第２能動素子がオン／オフとなるよう
    に電源の供給／未供給を行う電源手段と、を具備するこ
    とを特徴とするアンテナ装置。
  3. 【請求項３】 電波の放射／吸収を行う放射素子と、こ
    の放射素子を挟んで対向位置に配列され、各々がキャパ
    シタが装荷された第１及び第２無給電素子と、前記第１
    無給電素子のキャパシタに並列接続された第１能動素子
    と、前記第２無給電素子のキャパシタに並列接続された
    第２能動素子と、前記第１能動素子と前記第２能動素子
    とが相反的にオン／オフするように電源の供給／未供給
    を行う電源手段と、を具備することを特徴とするアンテ
    ナ装置。
  4. 【請求項４】 電波の放射／吸収を行う放射素子と、こ
    の放射素子を挟んで対向位置に配列され、各々がキャパ
    シタが装荷された複数の無給電素子と、この複数の無給
    電素子のキャパシタに並列接続された複数の能動素子
    と、前記放射素子を挟んだ一方の群の能動素子と、他方
    の群の能動素子とが相反的にオン／オフするように電源
    の供給／未供給を行う電源手段と、を具備することを特
    徴とするアンテナ装置。
  5. 【請求項５】 電波の放射／吸収を行う放射素子と、こ
    の放射素子を挟んで対向位置に配列され、各々がインダ
    クタが装荷された第１及び第２無給電素子と、前記第１
    無給電素子のインダクタに並列接続された第１能動素子
    と、前記第２無給電素子のインダクタに並列接続された
    第２能動素子と、前記第１能動素子と前記第２能動素子
    とが相反的にオン／オフするように電源の供給／未供給
    を行う電源手段と、を具備することを特徴とするアンテ
    ナ装置。
  6. 【請求項６】 電波の放射／吸収を行う放射素子と、こ
    の放射素子を挟んで対向位置に配列され、各々がインダ
    クタが装荷された複数の無給電素子と、この複数の無給
    電素子のインダクタに並列接続された複数の能動素子
    と、前記放射素子を挟んだ一方の群の能動素子と、他方
    の群の能動素子とが相反的にオン／オフするように電源
    の供給／未供給を行う電源手段と、を具備することを特
    徴とするアンテナ装置。
  7. 【請求項７】 電波の放射／吸収を行う第１放射素子
    と、この第１放射素子に交差して配置された第２放射素
    子と、前記第１放射素子を挟んで対向位置に配列され、
    各々が集中定数回路を有する第１及び第２無給電素子
    と、前記第２放射素子を挟んで対向位置に配列され、各
    々が集中定数回路を有する第３及び第４無給電素子と、
    前記第１〜第４無給電素子の集中定数回路に並列接続さ
    れた第１〜第４能動素子と、この第１〜第４能動素子が
    任意にオン／オフするように電源の供給／未供給を行う
    電源手段と、を具備することを特徴とするアンテナ装
    置。
  8. 【請求項８】 放射素子を、給電点の一端及び他端を接
    続するループ形状であって、並行区間を有する折り返し
    構造とすることを特徴とする請求項１から請求項７いず
    れかに記載のアンテナ装置。
  9. 【請求項９】 並行区間の一方の線径を太くしたことを
    特徴とする請求項８記載のアンテナ装置。
  10. 【請求項１０】 放射素子における給電点との対向位置
    にリアクタを装荷したことを特徴とする請求項８又は請
    求項９記載のアンテナ装置。
  11. 【請求項１１】 放射素子又は無給電素子をジグザグ形
    状としたことを特徴とする請求項１から請求項１０いず
    れかに記載のアンテナ装置。
  12. 【請求項１２】 放射素子及び無給電素子の下方に、銅
    等による地板を配置したことを特徴とする請求項１から
    請求項１１いずれかに記載のアンテナ装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１から請求項１２いずれかに記
    載のアンテナ装置が形成されたことを特徴とするプリン
    ト基板。
  14. 【請求項１４】 請求項１から請求項１２いずれかに記
    載のアンテナ装置又は請求項１３記載のプリント基板を
    具備し、前記アンテナ装置又は前記プリント基板に形成
    されたアンテナ装置の主偏波が水平偏波となるように放
    射素子及び無給電素子を水平に配置したことを特徴とす
    る無線装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の無線装置を具備した
    ことを特徴とする移動局装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１４記載の無線装置を具備した
    ことを特徴とする基地局装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１５記載の移動局装置又は請求
    項１６記載の基地局装置を具備したことを特徴とする移
    動体通信システム。
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