JP5004029B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明はアンテナ装置に関し、特にスタック構成を有するアンテナ装置に関する。

複数のアンテナの各々に含まれる放射器が対等に給電されるよう構成されたスタックアンテナが知られている。たとえば非特許文献１には、適切な間隔を設けて複数のダイポールアンテナを配列することにより構成されたスタックアンテナが説明されている。
電子情報通信学会編、「アンテナ工学ハンドブック」、第１版、オーム社、昭和５５年１０月３０日、P.198

上記スタックアンテナを受信アンテナとして用いる場合には、各ダイポールアンテナの出力を合成する必要がある。このための構成として、たとえば、整合器を介してダイポールアンテナを同軸ケーブルに接続し、さらにその同軸ケーブルを１つの混合器に接続するという構成が考えられる。しかし、この構成によれば、整合器および混合器において損失が生じることにより、スタックアンテナ、整合器および混合器により構成されるアンテナ装置の性能（具体的には利得）が低下するという課題が生じると考えられる。

一方、上記スタックアンテナを送信アンテナとして用いる場合には、混合器を分配器に置き換えた構成が考えられるが、このように構成されたアンテナ装置においても整合器および分配器において損失が生じることにより同様の問題が発生すると考えられる。

本発明の目的は、良好な性能を得ることが可能な構成を有する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、互いに離間して第１の直線上に配置され、かつ第１の直線に垂直な第２の直線に対して互いに対称な形状を有する第１および第２のアンテナ素子を含む、少なくとも１つのアンテナユニットを備える。第１および第２のアンテナ素子の各々は、第１の直線の方向に延在し、かつ、第２の直線からの距離が相対的に遠い先端と、第２の直線からの距離が相対的に近い後端とを有する中央導体と、中央導体の先端からの長さが所定値となる位置に配置される一方端を有し、第１の直線の方向に延在するとともに中央導体と対向する第１の外部導体と、中央導体に対して第１の外部導体よりも外側に配置され、第１の外部導体の一方端において第１の外部導体に電気的に接続されるとともに、第１の直線の方向に延在する第２の外部導体とを有する。少なくとも１つのアンテナユニットは、第１および第２のアンテナ素子における、互いに離間した中央導体の後端同士、および、第１の外部導体の一方端の反対側に位置するとともに互いに離間する第１の外部導体の他方端同士のいずれか一方により構成される給電部をさらに含む。

好ましくは、アンテナ装置は、中央導体の後端同士と第１の外部導体の他方端同士とのうち、給電部を構成する一方と異なる他方を電気的に接続する接続部をさらに備える。

より好ましくは、給電部は、中央導体の後端同士により形成される。
より好ましくは、給電部は、第１の外部導体の他方端同士により形成される。

さらに好ましくは、アンテナ装置は、反射器をさらに備える。
さらに好ましくは、アンテナ装置は、少なくとも１つの導波器をさらに備える。

さらに好ましくは、中央導体は、第１の導体板により形成される。第１および第２の外部導体ならびに接続部は、第２の導体板により一体的に形成される。

さらに好ましくは、少なくとも１つのアンテナユニットは、各々に含まれる中央導体がいずれも同じ方向に延在するよう配置された第１および第２のアンテナユニットを含む。

さらに好ましくは、アンテナ装置は、第１および第２のアンテナユニットが同相給電されるように、第１および第２のアンテナユニットの給電部同士を電気的に接続する給電線路をさらに備える。

さらに好ましくは、アンテナ装置は、第１および第２のアンテナユニットが逆相給電されるように、第１および第２のアンテナユニットの給電部同士を電気的に接続する給電線路をさらに備える。

本発明によれば、互いに離間して第１の直線上に配置され、かつ第１の直線に垂直な第２の直線に対して互いに対称な形状を有する第１および第２のアンテナ素子を備えるアンテナ装置の特性を良好とすることが可能になる。

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。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は繰返さない。

［実施の形態１］
実施の形態１に係るアンテナ装置は、各々が同軸線路を備える２つのスリーブアンテナを、同一直線上に配置し、かつこれらを電気的に直列に接続する（スリーブアンテナを２列にスタックする）ことによって構成されるアンテナ装置である。

図１は、実施の形態１に係るアンテナ装置に含まれるスリーブアンテナの構成を説明する外観模式図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面模式図である。

図１および図２を参照して、スリーブアンテナ１は、中央導体１１および外部導体１２を含む同軸導体１０と、スリーブ導体１３とを備える。中央導体１１は直線状の導体である。外部導体１２は、中央導体１１と同方向に延在する円筒状に形成され、かつその中心軸が中央導体１１の中心軸と一致するように配置される。中央導体１１と外部導体１２とを電気的に絶縁するため、これらの間には、たとえば空隙が設けられてもよいし、絶縁物が充填されてもよい。

中央導体１１は、２つの端部１４，１５を有する。外部導体１２は、中央導体１１の一部に対向する面１６（内表面）と、中央導体１１の端部１４，１５の間に位置する端部１７と、端部１７に対して反対側、すなわち中央導体１１の端部１５側に位置する端部１８とを有する。スリーブアンテナ１の共振周波数に対応する波長をλとすると、中央導体１１のうち、その端部１４から約λ／４の長さの部分は外部導体１２に覆われずに露出し、残りの部分は外部導体１２の内表面（面１６）に対向する。すなわち、外部導体１２の端部１７は、中央導体１１の端部１４から約λ／４離れた位置にある。

スリーブ導体１３は、同軸導体１０の外側すなわち中央導体１１に対して外部導体１２よりも外側に配置され、外部導体１２の端部１７において外部導体１２と電気的に接続される。スリーブ導体１３は、外部導体１２の端部１７から端部１８に向かう向きに延在し、約λ／４の長さを有する。外部導体１２の端部１７から約λ／４だけ離れた位置にあるスリーブ導体１３の端部は、電気的に開放される。

外部導体１２およびスリーブ導体１３はシュペルトップを構成する。中央導体１１において外部導体１２に覆われずに露出した部分、すなわち中央導体１１において外部導体１２の端部１７の位置から端部１４までの部分を１／４波長モノポールアンテナとして機能させた場合に、外部導体１２およびスリーブ導体１３により構成されたシュペルトップは、外部導体１２の表面に定在波電流（漏洩電流）が流れることを防止する役割を果たす。

同軸導体１０の種類は特に限定されず、たとえば、内部導体を絶縁体および編組線（細い銅線を編んだもの）で覆うことにより構成された、一般的な同軸ケーブルを用いることができる。この場合、同軸ケーブルの内部導体および編組線が図１および図２に示した同軸導体１０の中央導体１１および外部導体１２にそれぞれ対応する。また、スリーブ導体１３の種類も特に限定されず、たとえば、同軸導体１０に被せられ、かつ、外部導体１２の端部１７において外部導体１２に電気的に接続される金属製の筒であってもよいし、同軸ケーブルの編組線を折り返すことによって形成されてもよい。後者のように同軸ケーブルの編組線を折り返すことでスリーブ導体１３を形成した場合、スリーブアンテナの構成を簡素化できる。

図３から図５は、実施の形態１に係るアンテナ装置１００を示した図である。図３は、実施の形態１に係るアンテナ装置１００の外観模式図である。図４は、図３に示したアンテナ装置１００の正面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面模式図である。図３から図５を参照して、実施の形態１に係るアンテナ装置１００について詳説する。

図３〜図５に示すように、実施の形態１に係るアンテナ装置１００は、アンテナユニット２０と、アンテナユニット２０に接続される給電線路４とを備える。アンテナユニット２０は、スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂと、給電部２と、接続部３とを含む。

スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂの各々は、図１および図２に示すスリーブアンテナ１と同じ構成を有する。図３から図５においては、スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂの要素に対し、その末尾が「Ａ」または「Ｂ」である符号を付してある。これは、その符号を付した要素が、図１および図２に示したスリーブアンテナ１の構成要素のうち、上記符号から「Ａ」または「Ｂ」を除いた符号を付した構成要素と同一であることを示している。

スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂは、互いに離間して直線Ｘ上に配置される。さらに、スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂは、直線Ｘに垂直な直線Ｙに対して互いに対称な形状を有する。具体的には、スリーブアンテナ１Ａは、ともに直線Ｘの方向に延在する中央導体１１Ａおよび外部導体１２Ａにより構成される同軸導体１０Ａと、直線Ｘの方向に延在し、かつ、外部導体１２Ａに接続されるスリーブ導体１３Ａとを含む。

中央導体１１Ａは端部１４Ａ，１５Ａを有する。端部１４Ａは、直線Ｙからの距離が相対的に遠い端部（先端）であり、端部１５Ａは直線Ｙからの距離が相対的に近い端部（後端）である。外部導体１２Ａは、中央導体１１Ａと対向する面１６Ａ（内表面）と、中央導体１１Ａの端部１４Ａ（先端）からの長さが約λ／４となる位置にある端部１７Ａと、端部１７Ａと反対側（端部１７Ａに対して中央導体１１Ａの端部１５Ａ側）に位置する端部１８Ａとを有する。スリーブ導体１３Ａは、中央導体１１Ａに対して外部導体１２Ａよりも外側に配置され、外部導体１２Ａの端部１７Ａにおいて外部導体１２Ａに電気的に接続される。

スリーブアンテナ１Ｂは、ともに直線Ｘの方向に延在する中央導体１１Ｂおよび外部導体１２Ｂにより構成される同軸導体１０Ｂと、直線Ｘの方向に延在し、かつ、外部導体１２Ｂに接続されるスリーブ導体１３Ｂとを含む。

中央導体１１Ｂは端部１４Ｂ，１５Ｂを有する。端部１４Ｂは、直線Ｙからの距離が相対的に遠い端部（先端）であり、端部１５Ｂは直線Ｙからの距離が相対的に近い端部（後端）である。外部導体１２Ｂは、中央導体１１Ｂと対向する面１６Ｂ（内表面）と、中央導体１１Ｂの先端（端部１４Ｂ）からの長さが約λ／４となる位置に配置される端部１７Ｂと、端部１７Ｂと反対側（端部１７Ｂに対して中央導体１１Ｂの端部１５Ｂ側）に位置する端部１８Ｂとを有する。スリーブ導体１３Ｂは、中央導体１１Ｂに対して外部導体１２Ｂよりも外側に配置され、外部導体１２Ｂの端部１７Ｂにおいて外部導体１２Ｂに電気的に接続される。

端部１４Ａの位置から外部導体１２Ａの端部１７Ａの位置までの中央導体１１Ａの長さ、およびスリーブ導体１３Ａの直線Ｘ方向の長さは約λ／４である。同様に、端部１４Ｂの位置から外部導体１２Ｂの端部１７Ｂの位置までの中央導体１１Ｂの長さ、およびスリーブ導体１３Ｂの直線Ｘ方向の長さは約λ／４である。また、中央導体１１Ａの後端（端部１５Ａ）および中央導体１１Ｂの後端（端部１５Ｂ）は直線Ｙに対して等距離の位置にあり、外部導体１２Ａの端部１８Ａおよび外部導体１２Ｂの端部１８Ｂも直線Ｙに対して等距離の位置にある。

給電部２は、互いに離間しかつ対向する外部導体１２Ａの端部１８Ａと外部導体１２Ｂの端部１８Ｂとにより構成され、導線４Ａおよび４Ｂにより構成される給電線路４が接続される。外部導体１２Ａの端部１８Ａは点Ｐ１において導線４Ａに接続され、外部導体１２Ｂの端部１８Ｂは点Ｐ２において導線４Ｂに接続される。つまり点Ｐ１，Ｐ２はアンテナ装置１００の給電点である。

スリーブアンテナは、同軸ケーブルのような不平衡線路を直接接続することが可能なアンテナである。したがって図３から図５に示したように、２つのスリーブアンテナを電気的に直列に接続することを容易に実現できる。実施の形態１においては、給電線路４は、具体的には同軸ケーブルであり、その内部導体および外部導体（編組線）の一方および他方が導線４Ａ，４Ｂにそれぞれ対応する。

接続部３は、中央導体１１Ａの端部１５Ａと、中央導体１１Ｂの端部１５Ｂとを電気的に接続する。実施の形態１では、中央導体１１Ａ，１１Ｂおよび接続部３は一体化されている。ただし、別々に設けられた中央導体１１Ａ，１１Ｂを、接続部３によって物理的かつ電気的に接続してもよい。

上記説明を総括すると、アンテナ装置１００は次の構成を有している。アンテナ装置１００は、互いに離間して直線Ｘ上に配置され、直線Ｘに垂直な直線Ｙに対して互いに対称な形状を有する第１および第２のアンテナ素子（スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂ）を含むアンテナユニット２０を備える。第１および第２のアンテナ素子（スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂ）の各々は、直線Ｘの方向に延在し、かつ、直線Ｙからの距離が相対的に遠い先端（端部１４Ａ，１４Ｂ）と、直線Ｙからの距離が相対的に近い後端（端部１５Ａ，１５Ｂ）とを有する中央導体（１１Ａ，１１Ｂ）と、中央導体（１１Ａ，１１Ｂ）の先端（端部１４Ａ，１４Ｂ）からの長さが所定値（λ／４）となる位置に配置される一方端（端部１７Ａ，１７Ｂ）を有し、直線Ｘの方向に延在するとともに中央導体（１１Ａ，１１Ｂ）と対向する第１の外部導体（外部導体１２Ａ，１２Ｂ）と、中央導体（１１Ａ，１１Ｂ）に対して第１の外部導体（外部導体１２Ａ，１２Ｂ）よりも外側に配置され、第１の外部導体（外部導体１２Ａ，１２Ｂ）の一方端（端部１７Ａ，１７Ｂ）において第１の外部導体（外部導体１２Ａ，１２Ｂ）に電気的に接続されるとともに、直線Ｘの方向に延在する第２の外部導体（スリーブ導体１３Ａ，１３Ｂ）とを有する。アンテナユニット２０は、第１および第２のアンテナ素子（スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂ）における、互いに離間した第１の外部導体の他方端同士（端部１８Ａ，１８Ｂ）により構成される給電部（２）と、中央導体（１１Ａ，１１Ｂ）の後端同士（端部１５Ａ，１５Ｂ）を電気的に接続する接続部（３）とをさらに含む。

このように、アンテナ装置１００を構成することによって、アンテナ装置１００の給電経路における損失を低減させることが可能になる。したがって実施の形態１によれば、スタック構成を有するアンテナ装置の特性を良好とすることができる。アンテナ装置の特性は、代表的には利得およびＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio；電圧定在波比）である。なお、利得の場合においては、その値が高いほどアンテナ装置の特性が良好であることを示し、ＶＳＷＲの場合においては、その値が低いほどアンテナ装置の特性が良好であることを示す。

続いて、実施の形態１に係るアンテナ装置１００による効果を説明する。まず、アンテナ装置１００の一比較例としてダイポールアンテナを２列にスタックすることで構成されたアンテナ装置を説明する。なお、実施の形態１に係るアンテナ装置１００は受信アンテナおよび送信アンテナのいずれにも適用可能であり、特にその用途が限定されるものではないが、以下においてはアンテナ装置１００を受信アンテナに適用した形態を説明する。

図６は、実施の形態１に係るアンテナ装置１００の第１の比較例の構成を示す図である。図６を参照して、ダイポールアンテナＤ１，Ｄ２は互いに同じ共振周波数を有する（すなわちアンテナ長が互いに等しい）半波長ダイポールアンテナであり、直線Ｘ上に配置されている。ダイポールアンテナＤ１は整合器３１を介して同軸ケーブル３２に電気的に接続され、ダイポールアンテナＤ２は整合器３３を介して同軸ケーブル３４に電気的に接続される。混合器３５は、整合器３１および同軸ケーブル３２を介して取り出されたダイポールアンテナＤ１の出力と、整合器３３および同軸ケーブル３４を介して取り出されたダイポールアンテナＤ２の出力とを合成して出力する。

整合器３１，３３は、平衡型アンテナであるダイポールアンテナを同軸ケーブル（不平衡線路）に接続する場合において、平衡状態であるダイポールアンテナの出力を不平衡状態に変換するために用いられる。

この構成によれば、整合器３１，３３において損失が発生するとともに、混合器３５においても損失が発生するので、混合器３５からの出力が小さくなる。

図７は、実施の形態１に係るアンテナ装置の第２の比較例の構成を示す図である。図７を参照して、ダイポールアンテナＤ１，Ｄ２は平衡線路３６により接続されることで給電される。なお平衡線路３６に代えてストリップラインが用いられてもよい。ダイポールアンテナＤ１，Ｄ２の出力は平衡線路３６によって合成され、その合成された出力は整合器３７を介して取り出される。

図７に示した構成においては、整合器は１つのみ設けられており、かつ混合器は設けられていない。したがって、図６に示した構成に比べれば、ダイポールアンテナＤ１，Ｄ２の出力を合成して取り出す際に生じる損失を小さくできると考えられる。ただし、図７に示した構成では、２つのダイポールアンテナが同一直線（直線Ｘ）上に配置されているので、これらを接続する平衡線路３６が長くなりやすい。平衡線路３６が長くなると、平衡線路３６が外部からのノイズを受信するという問題や、平衡線路３６から電力が放射される（すなわち、合成されたダイポールアンテナＤ１，Ｄ２の出力が低下する）という問題が起こりうる。

図３から図５に示すように、実施の形態１に係るアンテナ装置１００では、外部導体１２Ａの端部１８Ａおよび外部導体１２Ｂの端部１８Ｂによって給電部２が構成され、かつ、給電線路４（具体的には同軸ケーブル）がその給電部２に接続される。これにより、各ダイポールアンテナに対応して設けられる整合器、および、２つのアンテナの出力を合成するための混合器を不要とすることができる。したがって整合器および混合器において生じる損失に起因するアンテナ装置の出力の低下を回避できる。

さらに、スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂの各々の中央導体は接続部３により電気的に接続される。中央導体１１Ａ，１１Ｂの後端同士（端部１５Ａ，１５Ｂ）を近接して配置することにより、これらの端部を接続する接続部３の長さを短くできる。したがって、図７に示した構成により生じる問題、すなわち、２つのアンテナに給電する給電線路が外部からのノイズを受信する可能性や、その給電線路から電力が放射される（したがって合成されたアンテナの出力が低下する）可能性を小さくできる。

実施の形態１に係るアンテナ装置１００は、以上説明した効果を有することにより、複数のダイポールアンテナの出力を合成する一般的な方法に比較して、アンテナ装置の特性を高めることが可能になる。以下では、特性の代表例として利得の周波数特性を示すことにより、実施の形態１に係るアンテナ装置１００が図６に示したアンテナ装置よりも優れた特性を有することを説明する。

利得の周波数特性の測定に用いたアンテナ装置は日本におけるＵＨＦ（Ultra High Frequency）テレビ放送の周波数帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）の電波が送受信可能なように構成されたものであり、具体的には、図６に示すダイポールアンテナＤ１，Ｄ２および図３等に示すスリーブアンテナ１Ａ，１Ｂの長さを上記周波数帯に応じて設計したものである。なお上記周波数帯は、日本における地上デジタル放送の周波数帯（４７０〜７１０ＭＨｚ）を含む。

図８は、図６に示したアンテナ装置の具体的な寸法を示した図である。図８を参照して、ダイポールアンテナＤ１，Ｄ２の各々の直線Ｘ方向の長さは約０．６λである。

図９は、実施の形態１に係るアンテナ装置１００の具体的な寸法を示した図である。図９を参照して、中央導体１１Ａ（１１Ｂ）の端部１４Ａ（１４Ｂ）から外部導体１２Ａ（１２Ｂ）の端部１７Ａ（１７Ｂ）までの長さ、およびスリーブ導体１３Ａ（１３Ｂ）の直線Ｘ方向の長さは、いずれも約０．２７λである。

図１０は、図８に示すアンテナ装置（比較例）および図９に示すアンテナ装置１００（実施の形態１）の各々の利得の周波数特性の測定結果を示す図である。利得の測定時には周波数範囲を４７０〜８００ＭＨｚに設定した。この周波数範囲は日本におけるＵＨＦテレビ放送の放送電波の周波数帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）を含み、したがって日本における地上デジタル放送の放送電波の周波数帯（４７０〜７１０ＭＨｚ）を含む。

図１０を参照して、曲線Ｃ１は、図９に示したアンテナ装置１００の利得の周波数特性を示し、曲線Ｃ２は、図８に示したアンテナ装置の利得の周波数特性を示す。曲線Ｃ１，Ｃ２は、４７０〜８００ＭＨｚの範囲において、実施の形態１に係るアンテナ装置１００の利得が、比較例の利得よりも総じて高いことを示している。

さらに、図８および図９から、本実施の形態に従うアンテナ装置は、比較例よりも小型化されていることが分かる。すなわち本実施の形態に従うアンテナ装置は、ダイポールアンテナをスタック構成することにより構成されたアンテナ装置に比較して、高い性能を有するとともに小型化も可能である。

なお上記説明においては、給電部２は外部導体１２Ａの端部１８Ａおよび外部導体１２Ｂの端部１８Ｂにより構成され、接続部３は、中央導体１１Ａの後端（端部１５Ａ）および中央導体１１Ｂの後端（端部１５Ｂ）を接続するものであるとした。しかし実施の形態１に係るアンテナ装置においては、給電部および接続部の構成はこのように限定されるものではないことを、図１１から図１３を参照しつつ説明する。

図１１は、実施の形態１に係るアンテナ装置の変形例であるアンテナ装置１０１の外観模式図である。図１２は、図１１に示したアンテナ装置１０１の正面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面模式図である。図１１から図１３を参照して、アンテナ装置１０１においては、給電部２は、中央導体１１Ａの後端（端部１５Ａ）および中央導体１１Ｂの後端（端部１５Ｂ）により構成され、接続部３は、外部導体１２Ａの端部１８Ａおよび外部導体１２Ｂの端部１８Ｂを接続する。この点でアンテナ装置１０１はアンテナ装置１００と異なる。アンテナ装置１０１の他の部分の構成については、アンテナ装置１００の対応する部分の構成と同様である。

給電線路４を構成する導線４Ａ，４Ｂは、中央導体１１Ａの後端（端部１５Ａ）および中央導体１１Ｂの後端（端部１５Ｂ）にそれぞれ接続される。外部導体１２Ａ，１２Ｂの各々には、その直径方向に貫通孔が形成される。導線４Ａ，４Ｂは、外部導体１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ形成された貫通孔に通されることにより、中央導体１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ接続される。図１１〜図１３に示した構成では接続部３は、外部導体１２Ａ，１２Ｂと一体化されているが、接続部３は、別々に設けられた外部導体１２Ａ，１２Ｂを物理的かつ電気的に接続するものでもよい。

アンテナ装置１０１においては、給電部２は外部導体１２Ａ，１２Ｂおよび接続部３によって囲まれることでシールドされる。これにより、アンテナ装置１０１は外部のノイズの影響を受けにくくなるので、その特性をアンテナ装置１００よりも高めることが可能である。

［実施の形態２］
図１４は、実施の形態２に係るアンテナ装置１０２の外観模式図である。図１４および図３を参照して、アンテナ装置１０２は反射器４１をさらに備える点においてアンテナ装置１００と異なる。アンテナ装置１０２の他の部分の構成については、アンテナ装置１００の対応する部分の構成と同様である。

反射器４１は、導体により構成される無給電素子であればよく、その形状は特に限定されない。図１４には、反射器４１の一実施形態として金属板を示しているが、反射器４１には、たとえば金属棒、金属線、金属グリッド等を用いることもできる。

反射器４１を設けることにより、アンテナ装置１０２の前後比を高めることができる。「前後比」とは、指定方向（角度０°の方向、以下では「前方」とも呼ぶ）の放射電界と、その方向に対して１８０°±６０°の範囲（以下では角度１８０°の方向を「後方」とも呼ぶ）の方向にある最大放射電界との比と定義される。前後比が高いことは、アンテナ装置１０２の前方の利得が大きくなり、したがってアンテナ装置１０２の指向性がその前方に強くなることを示している。

実施の形態１と同様に、アンテナ装置１０２は受信アンテナおよび送信アンテナのいずれにも適用可能である。アンテナ装置１０２を受信アンテナとして用いる場合、反射器４１は、アンテナ装置１０１の前方から到来した電波Ｗ１を反射する。反射器４１の前方（電波Ｗ１の到来方向）にアンテナユニット２０を配置することによって、アンテナユニット２０は、到来した電波Ｗ１を直接的に受信するだけでなく、反射器４１により反射された電波Ｗ１も受信することができる。さらにアンテナ装置１０２の後方から到来する電波は反射器４１によって遮られる。したがって、アンテナ装置１０２を受信アンテナとして用いた場合に、反射器４１によってアンテナ装置１０２の前後比を高めることができる。

同様に、アンテナ装置１０２を送信アンテナとして用いる場合、反射器４１がアンテナユニット２０から放射された電波Ｗ２を反射することによって、アンテナ装置１０２の前方に放射される電力が大きくなる。したがって、アンテナ装置１０２を送信アンテナとして用いた場合にも反射器４１によりアンテナ装置１０２の前後比を高めることができる。

反射器４１の寸法の例および、その反射器４１を含むアンテナ装置１０２の特性について説明する。図１５は、反射器４１の寸法の具体例を示した図である。図１５を参照して、反射器４１は長方形状の反射面４１ａを有する金属板である。反射面４１ａの長辺の長さは約１．３λであり、短辺の長さは約０．５λである。また、直線Ｘ（中央導体１１Ａ，１１Ｂの中心軸とする）から反射面４１ａまでの距離は約１１０ｍｍである。スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂの寸法については、図９に示した寸法と同じであるので、以後の説明は繰返さない。

図１５に示すように、アンテナ装置１０２の特性の測定のため、給電部２を給電線路４を介して整合器４２に接続した。この場合の給電線路４は平衡線路である。整合器４２の２つの出力端子の一方に同軸ケーブルの外部導体を接続し、他方に同軸ケーブルの内部導体を接続してアンテナ装置１００の出力を取り出した。

図１６は、図１５に示した構成を有するアンテナ装置１０２の利得およびＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示した図である。図１６を参照して、曲線Ｃ３は利得の周波数特性の測定結果を示し、曲線Ｃ４はＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示す。図１６の曲線Ｃ３と図１０の曲線Ｃ１との比較から、反射器４１を設けることによってアンテナ装置１０２の前方の利得が高められることが分かる。また図１６は、利得が高くなるにつれてＶＳＷＲが低くなることを示している。

図１７は、図１５に示した構成を有するアンテナ装置１０２の水平面指向性の測定結果を示した図である。指向性の測定に際し、周波数は４７０〜８００ＭＨｚの範囲内の値を選択した。図１７は、０°方向の電界強度が１８０°±６０°の範囲内の電界強度に比べて顕著に大きいこと、すなわち前後比が大きいことを示している。

以上のように、実施の形態２に係るアンテナ装置は、実施の形態１に係るアンテナ装置の構成要素に加えて反射器を備える。これによって、実施の形態１に係るアンテナ装置による効果と同様の効果を得ることができるだけでなく、そのアンテナ装置の前後比を高めることができるという効果も有する。

［実施の形態３］
図１８は、実施の形態３に係るアンテナ装置１０３の外観模式図である。図１８および図３を参照して、アンテナ装置１０３は導波器４４をさらに備える点においてアンテナ装置１００と異なる。アンテナ装置１０３の他の部分の構成については、アンテナ装置１００の対応する部分の構成と同様であるので、以後の説明は繰返さない。

導波器４４は、導体により構成される無給電素子である。多くの場合、導波器４４は線状あるいは棒状の導体が用いられる。したがって図１８には、導波器４４として棒状の導体を示してある。ただし本実施の形態においては、導波器４４の形状は特に限定されるものではない。

実施の形態１，２と同様に、アンテナ装置１０３は受信アンテナおよび送信アンテナのいずれにも適用可能である。アンテナ装置１０３を受信アンテナとして用いる場合、導波器４４は、アンテナ装置１０３の前方から到来した電波Ｗ１をアンテナ装置１０３（アンテナユニット２０）に導く役割を果たす。アンテナ装置１０３を送信アンテナとして用いる場合、導波器４４は、アンテナユニット２０から放射された電波をアンテナ装置１０３の前方（略０°の方向）に導く役割を果たす。このように導波器４４を設けることにより、実施の形態２と同様に、アンテナ装置１０３の指向性をアンテナ装置１０３の前方に強めることができる。

実施の形態３に係るアンテナ装置の構成は図１８に示したものに限定されない。以下、実施の形態３の変形例について説明する。

図１９は、実施の形態３に係るアンテナ装置の第１の変形例を示す図である。図１９を参照して、アンテナ装置１０３Ａは、導波器４５をさらに備える点においてアンテナ装置１０３と異なる。このように導波器の数は１つに限定されず複数でもよい。導波器の数を増やすほど、アンテナ装置の前方（略０°の方向）に鋭い指向性を得ることができる。

図２０は、実施の形態３に係るアンテナ装置の第２の変形例を示す図である。図２０を参照して、アンテナ装置１０３Ｂは、反射器４１をさらに備える点でアンテナ装置１０３と異なる。アンテナユニット２０は、１つの放射器とみなすことができるので、アンテナ装置１０３Ｂは、八木式アンテナと等価な構成を有する。アンテナユニット２０を八木式アンテナの放射器に用いることで、従来品と素子数が同じでありながら、従来品よりも高性能な八木式アンテナを実現することができる。

［実施の形態４］
実施の形態４に係るアンテナ装置は、２つのスリーブアンテナを直列接続した（２列スタック構成を有する）アンテナユニットを複数備える。

図２１は、実施の形態４に係るアンテナ装置１０４の外観模式図である。図２１および図３を参照して、アンテナ装置１０４は、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂを備える。アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂの各々の構成はアンテナユニット２０の構成と同様であり２つのスリーブアンテナ１Ａ，１Ｂを直列接続した（２列にスタックした）構成を有する。すなわち、アンテナ装置１０４は、スリーブアンテナを２列および２段にスタックした構成を備えている。

アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂは、給電線路４により接続される。実施の形態４においては、給電線路４は平衡線路である。導線４Ａにより、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂの外部導体１２Ａの端部１８Ａ同士が接続され、導線４Ｂにより、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂの外部導体１２Ｂの端部１８Ｂ同士が接続される。導線４Ａ，４Ｂの各中点にそれぞれ位置する給電端子Ｔ１，Ｔ２がアンテナ装置１０４の給電端子となる。すなわち、アンテナ装置１０４は、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂが同相給電されるように構成される。なお図２１に示したアンテナ装置１０４は、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂが同相給電されることにより、紙面に対して略垂直方向に電波を送信（または受信）する。

アンテナユニット２０Ａに含まれる中央導体１１Ａ，１１Ｂおよびアンテナユニット２０Ｂに含まれる中央導体１１Ａ，１１Ｂは、いずれも同じ方向に延在する。アンテナユニット２０Ａに含まれる中央導体１１Ａ，１１Ｂの中心軸と、アンテナユニット２０Ｂに含まれる中央導体１１Ａ，１１Ｂの中心軸との間隔をａとする。ａの値は、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂを同相給電するための適切な値に設定される。

一般に、１つのスリーブアンテナのインピーダンスは約７５Ωである。各アンテナユニットでは、２つのスリーブアンテナが電気的に直列に接続されているため、各アンテナユニットの給電部２におけるインピーダンスは約１５０Ωとなる。実施の形態４では、約１５０Ωのインピーダンスを有する２つのアンテナユニットを、給電線路４により電気的に並列に接続する。さらに給電線路４は約１５０Ωのインピーダンスを有する。この結果、端子Ｔ１，Ｔ２におけるインピーダンス（合成インピーダンス）は約７５Ωとなる。これにより、７５Ωのインピーダンスを有する同軸ケーブルを端子Ｔ１，Ｔ２に直接的に接続することができる。したがって、図２１に示した構成によれば整合器を不要とすることができるので整合器による損失を防ぐことができる。よって、実施の形態１から３と同様に、実施の形態４によればアンテナ装置の特性を良好とすることが可能になる。

次に、図２１に示したアンテナ装置１０４の特性の測定結果を説明する。なお、測定の対象となるアンテナ装置１０４では、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂの各々のサイズは図９に示したサイズと同じである。また、上記ａの値を約１４０ｍｍに設定した。

図２２は、図２１に示した構成を有するアンテナ装置１０４の利得およびＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示した図である。なお利得およびＶＳＷＲの測定における周波数範囲を４７０〜８００ＭＨｚに設定した。図２２を参照して、曲線Ｃ５は、利得の周波数特性の測定結果を示し、曲線Ｃ６は、ＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示す。図２２の曲線Ｃ５および図１０の曲線Ｃ１から、実施の形態４に係るアンテナ装置１０４の利得は、実施の形態１に係るアンテナ装置１００の利得よりも総じて高いことが分かる。すなわち、実施の形態４では、実施の形態１に係るアンテナユニットを２段にスタックすることにより、実施の形態１に係るアンテナ装置よりも高利得のアンテナ装置を実現できる。

図２３は、図２１に示した構成を有するアンテナ装置１０４の水平面指向性の測定結果を示した図である。なお、「水平面」とは図２１の紙面に対して略垂直な面である。また、指向性の測定に際し、周波数は４７０〜８００ＭＨｚの範囲内の値を選択した。図２３を参照して、０°方向および１８０°方向は図２１に示した０°方向および１８０°方向にそれぞれ対応する。０°方向の電界強度と１８０°方向の電界強度とは同程度である。

なお、２つのアンテナユニットは逆相給電されてもよい。図２４は、実施の形態４に係るアンテナ装置１０４Ａの外観模式図である。図２４および図２１を参照して、アンテナ装置１０４Ａは、給電線路４の接続の点においてアンテナ装置１０４と異なる。アンテナ装置１０４Ａでは、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂを接続する給電線路４をその途中で交差させる。すなわち、導線４Ａは、アンテナユニット２０Ａ側の外部導体１２Ｂの端部１８Ｂと、アンテナユニット２０Ｂ側の外部導体１２Ａの端部１８Ａとを接続し、導線４Ｂは、アンテナユニット２０Ａ側の外部導体１２Ａの端部１８Ａと、アンテナユニット２０Ｂ側の外部導体１２Ｂの端部１８Ｂとを接続する。給電線路４のインピーダンスは約１５０Ωである。

アンテナユニット２０Ａ側の点Ｐ１，Ｐ２（給電点）は、図２１の給電端子Ｔ１，Ｔ２にそれぞれ対応する。ａの値を適切に設定し、かつ導線４Ａ，４Ｂを途中で交差させてアンテナユニット２０Ａ，２０Ｂを接続することによりアンテナユニット２０Ａ，２０Ｂは逆相接続される。さらに、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂのうち相対的に前方に位置するアンテナユニット２０Ａの点Ｐ１，Ｐ２をアンテナ装置１０４Ａの給電点とすることによって前後のアンテナユニット間に位相差が生じるので前後比を高めることができる。したがって、アンテナ装置１０４Ａの前方（０°方向）の指向性を強くすることができる。

図２４に示したアンテナ装置１０４Ａの特性の測定結果について説明する。なお測定に用いたアンテナ装置１０４Ａでは、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂの間隔を示すａの値を約１４０ｍｍとした。また、アンテナユニット２０Ａ，２０Ｂの各々は、図９に示したアンテナ装置１００（アンテナユニット）と同じサイズを有する。図２５は、図２４に示した構成を有するアンテナ装置１０４Ａの利得およびＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示した図である。図２５を参照して、曲線Ｃ７は、利得の周波数特性の測定結果を示し、曲線Ｃ８は、ＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示す。図２４に示した構成によれば、概ね４７０〜６８０ＭＨｚの範囲において高い利得（概ね２ｄＢ以上）が得られる。

図２６は、図２４に示した構成を有するアンテナ装置１０４Ａの水平面指向性の測定結果を示した図である。なお、アンテナ装置１０４Ａにおける「水平面」とは図２４の紙面と平行な面である。図２６を参照して、０°方向および１８０°方向は図２４に示した０°方向および１８０°方向にそれぞれ対応する。図２６から、アンテナ装置１０４Ａは高い前後比を有することが分かる。

このように実施の形態４によれば、２つのスリーブアンテナを直列接続することにより構成されたアンテナユニットを複数備え、かつこれらを同相給電あるいは逆相給電する。これにより、同軸ケーブルをアンテナ装置に直接的に接続することが可能になるので、整合器あるいは混合器等を不要とすることができる。実施の形態４によれば、整合器あるいは混合器において損失が生じることを回避できるので、アンテナ装置の特性を良好とすることができる。

なお、実施の形態１から３と同様に、実施の形態４に係るアンテナ装置は、受信アンテナおよび送信アンテナのいずれにも適用可能である。

［実施の形態５］
実施の形態５に係るアンテナ装置は、スリーブアンテナの形状の点において実施の形態１と相違する。

図２７は、実施の形態５に係るアンテナ装置に含まれるスリーブアンテナ５０の構成を説明する外観模式図である。図２８は、図２７に示したスリーブアンテナ５０の側視図である。

図２７および図２８を参照して、外部導体１２およびスリーブ導体１３は中央導体１１を介して対向する２つの金属板により構成される。この点においてスリーブアンテナ５０は、図１に示したスリーブアンテナ１と相違する。なお、図２７および図２８では、スリーブアンテナ１の構成要素と同じ構成要素には、スリーブアンテナ１の構成要素と同一の符号を付してある。

スリーブアンテナ５０は、幅広部５１と導線部５２とを有する中央導体１１を含む。幅広部５１は、端部１４を有するとともに導線部５２に接続される。導線部５２は端部１５を有する。導線部５２の延在方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とすると、幅広部５１のＸ方向の幅は導線部５２のＹ方向の幅よりも大きい。

中央導体１１は、１枚の金属板により形成される。すなわち幅広部５１と導線部５２とは一体的に形成されている。幅広部５１を備えることにより、スリーブアンテナ５０の特性を良好とすることが可能になる。

スリーブアンテナ５０は、さらに、外部導体５３およびスリーブ導体５４を含む。外部導体５３およびスリーブ導体５４は、１枚の金属板を、折曲部５５，５６において略直角に折り曲げることにより形成される。上記金属板の主表面のうち端部５７から折曲部５５までの部分である面５８は、中央導体１１の導線部５２に対向する。

スリーブアンテナ５０は、さらに、外部導体６１およびスリーブ導体６２を含む。外部導体６１およびスリーブ導体６２は、１枚の金属板を、折曲部６３，６４において略直角に折り曲げることにより形成される。また、上記金属板の主表面のうち端部６５から折曲部６３までの部分である面６６は、中央導体１１の導線部５２に対して金属板の面５８と反対側に位置し、かつ導線部５２と対向する。

なお導線部５２と外部導体５３との間および導線部５２と外部導体６１との間には、これらを互いに電気的に絶縁するための絶縁板あるいは絶縁シートが配置されてもよい。

スリーブアンテナ５０の構成要素と図１のスリーブアンテナ１の構成要素との対応について説明する。外部導体５３，６１は、外部導体１２に対応する。また、スリーブ導体５４，６２は、スリーブ導体１３に対応する。面５８，６６は、外部導体１２の内表面（面１６）に対応する。折曲部５５，６３は外部導体１２の端部１７に対応する。端部５７,６５は外部導体の端部１８に対応する。

図２８に、スリーブアンテナ５０の給電の一形態を示す。同軸ケーブル４６の内部導体４６Ａは中央導体１１の端部１５（導線部５２の端部）に電気的に接続され、同軸ケーブル４６の外部導体４６Ｂは、外部導体１２の端部１８、すなわち外部導体５３の端部５７および外部導体６１の端部６５に電気的に接続される。

図２７に、スリーブアンテナ５０の寸法を規定するためのパラメータを示す。Ｌａは、幅広部５１のＹ方向の長さであり、Ｌｂは、幅広部５１のＸ方向の長さである。Ｌｃは、面５８,６６のＸ方向の長さである。Ｌｅは、外部導体５３，６１およびスリーブ導体５４，６２のＹ方向の長さ（すなわち外部導体およびスリーブ導体を構成する金属板のＹ方向の長さ）である。

図２９は、図２７および図２８に示したスリーブアンテナ５０の利得の周波数特性の測定結果を示す図である。なお、この測定に用いたスリーブアンテナ５０は、日本におけるＵＨＦテレビ放送の周波数帯の電波が送受信可能なように構成されたものであり、上記の各パラメータを次の通りに設定した。

Ｌａ：約０．１λ、Ｌｂ：約０．２７λ、Ｌｃ：約０．３λ、Ｌｅ：約０．１λ
また、利得の測定における周波数範囲を４７０〜８００ＭＨｚに設定した。図２９を参照して、４７０〜８００ＭＨｚの周波数範囲において、スリーブアンテナ５０の利得は概ね０（ｄＢ）である。

図３０は、実施の形態５に係るアンテナ装置１０５の外観模式図である。図３１は、図３０に示したアンテナ装置１０５の側面図である。図３０および図３１を参照して、アンテナ装置１０５は、アンテナユニット２０に代えて、スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂを含むアンテナユニット２０Ｃを備える点で、図３に示したアンテナ装置１００と相違する。スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂは、互いに離間して直線Ｘ上に配置され、直線Ｙに対して互いに対称な形状を有する。

スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂの各々は、図２７および図２８に示すスリーブアンテナ５０と同じ構成を有する。図２７、図２８において、その末尾が「Ａ」または「Ｂ」である符号が付された要素は、その符号から「Ａ」または「Ｂ」を除いた符号が付されたスリーブアンテナ５０の構成要素と同一である。また、アンテナ装置１０５の構成要素のうちアンテナ装置１００と同一の構成要素には、それと同一の符号を付してある。スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂの各々の配置関係についても、スリーブアンテナ１Ａ，１Ｂの配置関係と同様である。したがって、スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂの各構成要素およびスリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂの配置に関する詳細な説明は以後繰返さない。

給電部２は、互いに離間しかつ対向する外部導体１２Ａの端部１８Ａと外部導体１２Ｂの端部１８Ｂとにより構成される。外部導体１２Ａの端部１８Ａの位置には導電体による短絡部５Ａが設けられ、外部導体５３Ａ，６１Ａは短絡部５Ａによって物理的かつ電気的に接続される。同様に外部導体１２Ｂの端部１８Ｂの位置には導電体による短絡部５Ｂが設けられ、外部導体５３Ｂ，６１Ｂは短絡部５Ｂによって物理的かつ電気的に接続される。給電線路４を構成する導線４Ａ，４Ｂは、短絡部５Ａ，５Ｂにそれぞれ接続される。

接続部３は、中央導体１１Ａの端部１５Ａと中央導体１１Ｂの端部１５Ｂとを電気的に接続する。なお、実施の形態５では中央導体１１Ａ，１１Ｂおよび接続部３が１つの金属板により形成されるため、これらが一体化されている。ただし、実施の形態１と同様に、別々に設けられた中央導体１１Ａ，１１Ｂを、接続部３によって物理的かつ電気的に接続する構成であってもよい。

図３１に、アンテナ装置１０５の給電の一形態を示す。給電線路４を介して取り出されたアンテナユニット２０Ｃの出力は整合器３８に入力される。整合器３８の２つの出力端子の一方は同軸ケーブル４６の内部導体４６Ａに電気的に接続される。整合器３８の他方の出力端子は、同軸ケーブル４６の外部導体４６Ｂに電気的に接続される。なおアンテナ装置１０５の給電形態は図３１に示した形態に限定されるものではない。

このように、実施の形態５に係るアンテナ装置１０５は、金属板を加工することにより形成されたスリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂを備える。実施の形態１によれば、スリーブアンテナを形成するためには、たとえば同軸線路の外部導体を、中央導体の先端からλ／４だけ除去し、さらに、λ／４の長さ分外側に折り返す（同軸線路が同軸ケーブルである場合、このような加工に際しては、シースと一般に呼ばれる外皮も除去する必要がある）ため、多くの工数が必要になる。実施の形態５によれば、金属板を所定の形状に予め加工された金属板を組み合わせることによりスリーブアンテナを形成することができるので、スリーブアンテナを形成するための工数（および製造コスト）を少なくできる。したがって実施の形態５によれば、実施の形態１に係るアンテナ装置に比較して、生産性を高めることができる。

図３２は、図３０および図３１に示したアンテナ装置１０５の利得の周波数特性の測定結果を示した図である。なお、この測定に用いたアンテナ装置１０５に含まれるスリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂの各々の寸法に関するパラメータＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｅの数値は、上述の値と同じである。また、利得の測定における周波数範囲を４７０〜８００ＭＨｚに設定した。図３２を参照して、４７０〜８００ＭＨｚの周波数範囲において、アンテナ装置１０５の利得は概ね１（ｄＢ）から２（ｄＢ）までの間である。図２９と図３２とを比較すれば分かるように、２つのスリーブアンテナを直列に接続する（２列にスタック）することで、アンテナ装置１０５の利得が高められる。

なお、アンテナ装置１０５は、受信アンテナおよび送信アンテナのいずれにも適用可能である。また、実施の形態２，３と同様に、実施の形態５に係るアンテナ装置は、アンテナユニット２０Ｃに加えて、反射器および／または少なくとも１つの導波器を備えていてもよい。

図３３は、実施の形態５に係るアンテナ装置の変形例であるアンテナ装置１０５Ａの構成を示した図である。図３３を参照して、アンテナ装置１０５Ａは、アンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄを備える。アンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄの各々は、スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂを備える。アンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄの各々は、中央導体１１Ａの端部１５Ａおよび中央導体１１Ｂの端部１５Ｂにより給電部２が構成され、かつ、短絡部５Ａ，５Ｂが設けられていない点においてアンテナユニット２０と異なるが、他の部分の構成については図３０に示したアンテナユニット２０Ｃの構成と同様である。なおアンテナ装置１０５Ａは、受信アンテナおよび送信アンテナのいずれにも適用可能である。

実施の形態４に係るアンテナ装置１０４と同様に、アンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄは、給電線路４により接続される。導線４Ａにより、アンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄの中央導体１１Ａの端部１５Ａ同士が接続され、導線４Ｂにより、アンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄの外部導体１１Ｂの端部１５Ｂ同士が接続される。導線４Ａ，４Ｂの各中点にそれぞれ位置する給電端子Ｔ１，Ｔ２がアンテナ装置１０５Ａの給電端子となる。すなわち、アンテナ装置１０４と同様に、アンテナ装置１０５Ａは、アンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄが同相給電されるように構成される。

なおアンテナユニット２０Ｃ，２０Ｄの各々において、スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂの外部導体１２の端部同士は電気的に接続されていないが、これらを導電体によって接続してもよい。この導電体は、外部導体１２の端部同士を接続する接続部に相当する。ただし、より優れた特性を得るという点からは、図３３に示したように、スリーブアンテナ５０Ａ，５０Ｂの外部導体１２の端部同士を電気的に接続していない構成が好ましい。

図３３には、アンテナ装置１０５Ａの寸法に関し、上記のパラメータＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｅに加えてパラメータＤｄを示してある。Ｄｄは、２つのスリーブアンテナ５０Ａの幅広部５１Ａ間の最短距離（２つのスリーブアンテナ５０Ｂの幅広部５１Ｂ間の最短距離）を示す。以下に、これらのパラメータＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｅ，Ｄｄの具体例を示す。

Ｌａ：約０．１λ、Ｌｂ：約０．１９λ、Ｌｃ：約０．２３λ、Ｌｅ：約０．１λ、Ｄｄ：約０．１λ
次に、上記のように各パラメータを設定することにより構成されたアンテナ装置１０５Ａの利得の周波数特性について説明する。なお、利得の測定における周波数範囲を４７０〜８００ＭＨｚに設定した。図３４は、アンテナ装置１０５Ａの利得の周波数特性の測定結果を示した図である。図３４を参照して、アンテナ装置１０５Ａの利得は、４７０〜約６２０ＭＨｚの周波数範囲において概ね１（ｄＢ）から２（ｄＢ）までの間であり、約６２０〜８００ＭＨｚの周波数範囲において、概ね２（ｄＢ）から４（ｄＢ）までの間である。図３４と図３２とから、アンテナ装置１０５Ａの利得は、アンテナ装置１０５の利得よりも総じて高いことが分かる。すなわち、実施の形態５によれば、実施の形態４と同様にアンテナユニットを２段にスタックすることにより、高利得のアンテナ装置を実現できる。

なお、実施の形態２から４の各々に係るアンテナ装置では、互いに離間しかつ対向する外部導体の端部により給電部が構成されるものと限定されず、互いに離間しかつ対向する内部導体の端部により給電部が構成されてもよい。同様に、実施の形態５に係るアンテナ装置では、互いに対向する離間しかつ対向する外部導体の端部により給電部が構成されてもよいし、２つのアンテナユニットを逆相給電してもよい。

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。

実施の形態１に係るアンテナ装置に含まれるスリーブアンテナの構成を説明する外観模式図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面模式図である。 実施の形態１に係るアンテナ装置１００の外観模式図である。 図３に示したアンテナ装置１００の正面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面模式図である。 実施の形態１に係るアンテナ装置１００の第１の比較例の構成を示す図である。 実施の形態１に係るアンテナ装置の第２の比較例の構成を示す図である。 図６に示したアンテナ装置の具体的な寸法を示した図である。 実施の形態１に係るアンテナ装置１００の具体的な寸法を示した図である。 図８に示すアンテナ装置（比較例）および図９に示すアンテナ装置１００（実施の形態１）の各々の利得の周波数特性の測定結果を示す図である。 実施の形態１に係るアンテナ装置の変形例であるアンテナ装置１０１の外観模式図である。 図１１に示したアンテナ装置１０１の正面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面模式図である。 実施の形態２に係るアンテナ装置１０２の外観模式図である。 反射器４１の寸法の具体例を示した図である。 図１５に示した構成を有するアンテナ装置１０２の利得およびＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示した図である。 図１５に示した構成を有するアンテナ装置１０２の水平面指向性の測定結果を示した図である。 実施の形態３に係るアンテナ装置１０３の外観模式図である。 実施の形態３に係るアンテナ装置の第１の変形例を示す図である。 実施の形態３に係るアンテナ装置の第２の変形例を示す図である。 実施の形態４に係るアンテナ装置１０４の外観模式図である。 図２１に示した構成を有するアンテナ装置１０４の利得およびＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示した図である。 図２１に示した構成を有するアンテナ装置１０４の水平面指向性の測定結果を示した図である。 実施の形態４に係るアンテナ装置１０４Ａの外観模式図である。 図２４に示した構成を有するアンテナ装置１０４Ａの利得およびＶＳＷＲの周波数特性の測定結果を示した図である。 図２４に示した構成を有するアンテナ装置１０４Ａの水平面指向性の測定結果を示した図である。 実施の形態５に係るアンテナ装置に含まれるスリーブアンテナ５０の構成を説明する外観模式図である。 図２７に示したスリーブアンテナ５０の側視図である。 図２７および図２８に示したスリーブアンテナ５０の利得の周波数特性の測定結果を示す図である。 実施の形態５に係るアンテナ装置１０５の外観模式図である。 図３０に示したアンテナ装置１０５の側面図である。 図３０および図３１に示したアンテナ装置１０５の利得の周波数特性の測定結果を示した図である。 実施の形態５に係るアンテナ装置の変形例であるアンテナ装置１０５Ａの構成を示した図である。 アンテナ装置１０５Ａの利得の周波数特性の測定結果を示した図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，５０，５０Ａ，５０Ｂ スリーブアンテナ、２ 給電部、３ 接続部、４ 給電線路、４Ａ，４Ｂ 導線、５Ａ，５Ｂ 短絡部、１０，１０Ａ，１０Ｂ 同軸導体、１１，１１Ａ，１１Ｂ 中央導体、１２，１２Ａ，１２Ｂ，４６Ｂ，５３，６１，５３Ａ，６１Ａ，５３Ｂ，６１Ｂ 外部導体、１３，１３Ａ，１３Ｂ，５４，６２ スリーブ導体、１４，１５，１７，１８，１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ，５７，６５ 端部、１６，１６Ａ，１６Ｂ，５８，６６ 面、２０，２０Ａ〜２０Ｄ アンテナユニット、３１，３３，３７，３８，４２ 整合器、３２，３４，４６ 同軸ケーブル、３５ 混合器、３６ 平衡線路、４１ 反射器、４１ａ 反射面、４４，４５ 導波器、４６Ａ 内部導体、５１，５１Ａ，５１Ｂ 幅広部、５２ 導線部、５５，５６，６３，６４ 折曲部、１００〜１０５，１０３Ａ，１０３Ｂ，１０４Ａ，１０５Ａ アンテナ装置、Ｃ１〜Ｃ８ 曲線、Ｄ１，Ｄ２ ダイポールアンテナ、Ｐ１，Ｐ２ 点、Ｔ１，Ｔ２ 給電端子、Ｗ１，Ｗ２ 電波、Ｘ，Ｙ 直線。

Claims (10)

1. 互いに離間して第１の直線上に配置され、かつ第１の直線に垂直な第２の直線に対して互いに対称な形状を有する第１および第２のアンテナ素子を含む、少なくとも１つのアンテナユニットを備え、
   前記第１および第２のアンテナ素子の各々は、
   前記第１の直線の方向に延在し、かつ、前記第２の直線からの距離が相対的に遠い先端と、前記第２の直線からの距離が相対的に近い後端とを有する中央導体と、
   前記中央導体の前記先端からの長さが所定値となる位置に配置される一方端を有し、前記第１の直線の方向に延在するとともに前記中央導体と対向する第１の外部導体と、
   前記中央導体に対して前記第１の外部導体よりも外側に配置され、前記第１の外部導体の前記一方端において前記第１の外部導体に電気的に接続されるとともに、前記第１の直線の方向に延在する第２の外部導体とを有し、
   前記少なくとも１つのアンテナユニットは、
   第１および第２のアンテナ素子における、互いに離間した前記中央導体の前記後端同士、および、前記第１の外部導体の前記一方端の反対側に位置するとともに互いに離間する前記第１の外部導体の他方端同士のいずれか一方により構成される給電部をさらに含む、アンテナ装置。
2. 前記中央導体の前記後端同士と前記第１の外部導体の前記他方端同士とのうち、前記給電部を構成する一方と異なる他方を電気的に接続する接続部をさらに備える、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記給電部は、前記中央導体の前記後端同士により形成される、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 前記給電部は、前記第１の外部導体の前記他方端同士により形成される、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
5. 前記アンテナ装置は、
   反射器をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
6. 前記アンテナ装置は、
   少なくとも１つの導波器をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
7. 前記中央導体は、第１の導体板により形成され、
   前記第１および第２の外部導体ならびに前記接続部は、第２の導体板により一体的に形成される、請求項１から６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
8. 前記少なくとも１つのアンテナユニットは、
   各々に含まれる前記中央導体がいずれも同じ方向に延在するよう配置された第１および第２のアンテナユニットを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
9. 前記アンテナ装置は、
   前記第１および第２のアンテナユニットが同相給電されるように、前記第１および第２のアンテナユニットの前記給電部同士を電気的に接続する給電線路をさらに備える、請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 前記アンテナ装置は、
    前記第１および第２のアンテナユニットが逆相給電されるように、前記第１および第２のアンテナユニットの前記給電部同士を電気的に接続する給電線路をさらに備える、請求項８に記載のアンテナ装置。

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