JP5929646B2 - 分配器及び水平偏波無指向性アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、分配器及び水平偏波無指向性アンテナに関する。

水平偏波の無指向性アンテナは、通常、複数のアンテナを用いて多面合成する方式が採用されている。このような水平偏波無指向性アンテナとして、導波管スロットアンテナを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された水平偏波無指向性アンテナは、断面矩形状に形成された２個の導波管を互いに背中合わせに配置することで二面合成するようになっている。

特開２００７−５９９５９号公報（図１及び図２参照）

しかしながら、上記水平偏波無指向性アンテナにあっては、多面合成をするために複数の導波管を用いるため、多面合成したアンテナ部が大型化し、これに伴って各導波管に分配給電する分配器も大型化するという問題があった。特に、ミリ波帯で用いられる水平偏波無指向性アンテナは、波長が小さくなるのに合わせて、アンテナ部や分配器を小型化することが求められている。
本発明は、このような実情に鑑み、アンテナ部や分配器を小型化することができる新たな技術を提供することを目的としている。

（１）本発明の分配器は、電力を入力する入力接続口と、前記入力接続口に入力された電力を分配して出力する出力接続口とを有する分配部を備え、前記分配部は、前記入力接続口から上方に延びる断面矩形状の入力導波路と、前記入力導波路の上方においてその路軸を中心として放射状に４方向へ分岐されるとともに各分岐毎に前記出力接続口が形成された十字状の分配導波路とを有し、前記入力導波路は、その断面矩形状の長辺方向に延びる中心線の一部が、前記分配導波路の所定の隣り合う２つの分岐方向の間に配置され、当該２つの分岐方向に対してそれぞれ所定角度傾斜するように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、分配部に形成された入力導波路と分配導波路とにより、マジックＴのＥ面分岐が構成されるため、入力導波路に入力された電力を、分配導波路に沿って２分配することができる。その際、入力導波路の断面矩形状の長辺方向に延びる中心線の一部は、分配導波路の所定の隣り合う２つの分岐方向に対してそれぞれ所定角度傾斜しているため、分配導波路の中央部から前記所定の隣り合う２つの分岐方向へ２分配する系統と、分配導波路の中央部から他の隣り合う２つの分岐方向へ２分配する系統とに分けることができる。したがって、分配部に入力導波路と十字状の分配導波路とを形成した簡単な構成によって、入力導波路に入力された電力を、分配導波路の４つの分岐方向に沿って４分配（２系統×２分配）することができるため、分配器を小型化することができる。

（２）前記分配器は、前記所定角度が４５°に設定されていることが好ましい。
この場合、分配導波路の４方向への給電分配比を等分配とすることができる。

（３）前記分配部には、前記入力導波路と前記分配導波路との間に上下方向に延びる接続路が形成されており、前記接続路の上下方向の高さが、使用周波数帯域の波長λに対してλ／８以上３λ／８以下の長さ範囲に設定されていることが好ましい。
この場合、接続路を、入力導波路と分配導波路との間でインピーダンスをマッチングするトランスとして機能させることができる。これにより、トランス部を別部材として設ける必要がないので、分配器をさらに小型化することができる。

（４）前記分配器は、前記分配導波路の中央部に配置され、前記４方向への給電分配比を調整する調整素子を備えていることが好ましい。
この場合、調整素子により分配導波路の４方向への給電分配比を容易に調整することができる。

（５）前記分配器は、前記調整素子の水平断面が、正方形に形成されていることが好ましい。
この場合、調整素子による分配導波路の４方向への調整量を同一にすることができる。

（６）他の観点からみた本発明の水平偏波無指向性アンテナは、上記（１）に記載の分配部と、前記分配部の上方において、４面配置されたアンテナ面を有するアンテナ部と、を備え、前記各アンテナ面には、上下方向に延びるとともに下端部が前記分配導波路に連通する出力導波路と、当該出力導波路に連通して所定の周波数帯域で水平偏波を放射するスロットとが形成されていることを特徴としている。
本発明によれば、上述した分配器と同様の作用効果を奏する。また、アンテナ部は、４面配置されたアンテナ面に出力導波路とスロットとを形成した簡単な構成により４面合成することができるため、アンテナ部も小型化することができる。

（７）前記水平偏波無指向性アンテナは、前記分配部の入力接続口から前記各アンテナ面のスロットまでの導波路長さが、すべて同一長さに設定され、前記各アンテナ面における出力導波路に対するスロットの形成位置が、当該出力導波路の幅方向両側のうち、いずれか一方に偏っており、前記入力導波路の前記中心線を挟んで隣り合うスロット同士は、前記形成位置の偏りが互いに逆方向であり、前記入力導波路の前記中心線を挟まずに隣り合うスロット同士は、前記形成位置の偏りが互いに同じ方向であることが好ましい。
前記分配器では、入力導波路の上端に給電された電力は、分配導波路においてマジックＴのＥ面分岐により逆相で２分配されるが、互いに逆相で分配給電される出力導波路同士は、スロットの形成位置が互いに逆方向に偏っているため、簡単な構成によって同相に補正することができる。

（８）前記水平偏波無指向性アンテナは、前記各スロットが、前記アンテナ面の幅方向中央部に形成されていることが好ましい。
この場合、各スロットがアンテナ面の幅方向中央部に形成されているため、各スロットがアンテナ面の幅方向一方側に偏っている場合に比べて、アンテナ全体として良好な無指向性が得られる。

（９）前記水平偏波無指向性アンテナは、前記各出力導波路の断面形状が、全て同じ大きさの形状であることが好ましい。
この場合、各出力導波路のスロットに等振幅で給電することができる。

（１０）前記水平偏波無指向性アンテナは、前記周波数帯域が、１０ＧＨｚ以上であることが好ましい。
この場合、１０ＧＨｚ以上の周波数帯域で用いられる水平偏波無指向性アンテナを小型化することができる。

（１１）前記水平偏波無指向性アンテナは、前記周波数帯域が、３０ＧＨｚ以上であることが好ましい。
この場合、３０ＧＨｚ以上のミリ波帯で用いられる水平偏波無指向性アンテナを小型化することができる。

（１２）他の観点からみた本発明の分配器は、外部機器の入力機器が接続されて電力を入力する入力接続口と、外部機器の出力機器が接続されるとともに前記入力接続口に入力された電力を分配して出力する複数の出力接続口とを備え、前記出力接続口の断面積が前記入力接続口の断面積よりも小さく設定されていることを特徴としている。
本発明によれば、分配後の出力接続口の断面積を、分配前の入力接続口の断面積よりも小さくしたので、分配前と分配後の各接続口の断面積の大きさが同一の場合に比べて、分配器を小型化することができる。

（１３）前記分配器は、前記入力接続口及び出力接続口が、それぞれ断面矩形状に形成されており、前記出力接続口の断面形状における短辺が、前記入力接続口の断面形状における短辺よりも短く形成され、前記出力接続口の断面形状における長辺が、前記入力接続口の断面形状における長辺と同じ長さに形成されていることが好ましい。
この場合、出力接続口の断面形状における長辺の長さを変えることなく、出力接続口の断面積を小さくすることができるため、この断面積を小さくすることに起因して導波路の周波数特性（通過帯域・カットオフ周波数等）が変化するのを防止することができる。

（１４）他の観点からみた本発明の分配器は、電力を入力する第１接続口、及び当該第１接続口に入力された電力を分配して出力する複数の第２接続口を有する分配器本体と、前記分配器本体の第１接続口に一端が接続され、外部機器の入力機器が接続される入力接続口が他端に形成された入力接続部と、前記分配器本体の各第２接続口に一端が接続され、外部機器の出力機器が接続される出力接続口が他端に形成された複数の出力接続部とを備え、前記第１接続口の断面積が前記入力接続口の断面積よりも小さく設定され、前記第２接続口の断面積が前記出口接続口の断面積よりも小さく設定されていることを特徴としている。
本発明によれば、分配器本体の分配前後に形成された第１接続口及び第２接続口の断面積を、外部機器が接続される入力接続口及び出力接続口の各断面積よりも小さくしたので、分配器本体を小型化することができる。したがって、外部機器が接続される入力接続口及び出力接続口の大きさが大きい場合であっても、分配器本体を小型化することで、分配器を全体として小型化することができる。

本発明によれば、分配器を小型化することができる。

本発明の第１の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示す斜視図である。 上記水平偏波無指向性アンテナを示す断面図である。 分配部を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は底面図である。 アンテナ部の第１分割体を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 アンテナ部の第２分割体を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。 アンテナ部の第３分割体を示しており、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ矢視端面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。 分配部とアンテナ部との接続構造の変形例を示す断面図である。 第３分割体の変形例を示す平面図である。 第３分割体の変形例を示す平面図である。 各分岐方向におけるスロットの形成位置と位相との関係を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示す断面図である。 図１３の水平偏波無指向性アンテナの分配部を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。 図１３の水平偏波無指向性アンテナにおけるアンテナ部の多面体を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。 図１３の水平偏波無指向性アンテナにおけるアンテナ部の蓋体を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。 分配器の変形例を示す概略図である。 分配器の変形例を示す概略図である。 分配器の変形例を示す概略図である。 分配器の変形例を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示す斜視図である。また、図２は、その水平偏波無指向性アンテナを示す断面図である。図１及び図２に示すように、水平偏波無指向性アンテナ１は、例えばハイビジョンテレビカメラにより撮影された映像データを送信するモバイルアンテナとして使用されるものである。この水平偏波無指向性アンテナ１は、入力された電力を分配する分配部２と、所定の周波数帯域で水平偏波を放射するアンテナ部３と、アンテナ部３を覆うカバー部４とを備えている。前記周波数帯域は、１０ＧＨｚ以上、より好ましくは３０ＧＨｚ以上のミリ波帯に設定されており、本実施形態では４０ＧＨｚ（波長＝７．５ｍｍ）に設定されている。

図２に示すように、前記アンテナ部３は、その軸方向に３分割された第１〜第３分割体３１〜３３によって構成されている。前記カバー部４は、合成樹脂材料（例えばＰＴＦＥ）により有底円筒状に形成されており、その開口を下方に向けた状態でアンテナ部３の全体を覆っている。カバー部４の外周には雄ねじ部４ａが形成されており、この雄ねじ部４ａは、分配部２の雌ねじ部１２ａ（後述）に螺合されている。

図３は、分配部２を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は底面図である。図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、分配部２は、アンテナ部３とは別体とされており、当該アンテナ部３に対して着脱可能に接続される円柱状の基体１１と、基体１１の上方に突出する円筒状の突出体１２とによって構成されている。突出体１２の内周面には雌ねじ部１２ａが形成されている。基体１１には、その中央部において上下方向に延びる断面矩形状の入力導波路１３と、この入力導波路１３の上方においてその路軸Ｚを中心として放射状に水平方向の４方向Ｅ１〜Ｅ４へ分岐する十字状の分配導波路１４とが形成されている。また、基体１１には、入力導波路１３と分配導波路１４との間に上下方向に延びる断面正方形状の接続路１０が形成されている。なお、前記４方向Ｅ１〜Ｅ４は、水平方向のみならず、水平方向に対して斜め上方向又は斜め下方向であってもよい。

前記入力導波路１３は、図３（ａ）に示すように、その断面矩形状の長辺方向に延びる中心線Ｃの一部が、分配導波路１４の所定の隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２の間に配置され、当該２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２に対してそれぞれ所定角度θ１，θ２傾斜するように形成されている。本実施形態では、前記所定角度θ１，θ２は、同一角度となるように４５°に設定されている。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、入力導波路１３の下端は、基体１１の底面中央部に開口して形成された入力接続口１３ａとされており、この入力接続口１３ａには、図示しない外部機器の入力機器（例えば、導波管）が接続され、電力が入力されるようになっている。入力接続口１３ａを含む入力導波路１３の断面形状は、使用周波数（４０ＧＨｚ）に対応した規格上のサイズに設定されており、長辺が４．７７５ｍｍ、短辺が２．３８８ｍｍに設定されている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、分配導波路１４は、基体１１の上面（端面）に形成されており、接続路１０の直上において当該接続路１０と同一断面形状に形成された中央凹部１４ａ（図３（ａ），（ｂ）のクロスハッチング部分）と、この中央凹部１４ａから各分岐方向Ｅ１〜Ｅ４にそれぞれ延びて形成された第１〜第４凹部１４ｂ１〜１４ｂ４とによって構成されている。
前記接続路１０は、図３（ｂ）に示すように、分配導波路１４の中央部１４ａの直下に形成され、かつ入力導波路１３よりも上方に形成されており、入力導波路１３と分配導波路１４とを接続している。また、接続路１０は、図３（ａ）の平面視において入力導波路１３に外接するように形成されており、図３（ｂ）の側面視において接続路１０と入力導波路１３との間に段差が形成されている。接続路１０の高さｈは、使用周波数帯域の波長λに対してλ／８以上３λ／８以下の長さ範囲（より好ましくは３λ／１６以上５λ／１６以下）に設定されている。これにより、接続路１０は、入力導波路１３と分配導波路１４との間でインピーダンスをマッチングするトランスとして機能する。

分配導波路１４の上部開口は、図２及び図４（ｂ）に示すように、アンテナ部３の第１分割体３１の下面３１ｅにより、第１〜第４凹部１４ｂ１〜１４ｂ４の径方向外端部の４箇所を除いて覆われ、これら４箇所には、第１分割体３１の各第１出力導波路３１ａ〜３１ｄ（後述）と連通接続される断面矩形状の出力接続口１４ｃ〜１４ｆがそれぞれ形成される。すなわち、分配導波路１４には、外部機器の出力機器（本実施形態では第１分割体３１）が接続されるとともに、前記入力接続口１３ａに入力された電力を分配して出力する複数（４つ）の出力接続口１４ｃ〜１４ｆが形成される。

前記出力接続口１４ｃ〜１４ｆの各断面積は、対応する前記第１出力導波路３１ａ〜３１ｄの各断面積と同じ大きさであって、かつ入力接続口１３ａの断面積よりも小さく設定されている。具体的には、出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面形状における長辺は、入力接続口１３ａの断面形状における長辺と同じ長さである４．７７５ｍｍに設定され、出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面形状における短辺は、入力接続口１３ａの断面形状における短辺よりも短い１．５００ｍｍに設定されている。
このように、分配後の各出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面積を、分配前の入力接続口１３ａの断面積よりも小さくしたので、分配前と分配後の各接続口の断面積の大きさが同一の場合に比べて、分配器６を小型化することができる。しかも、本実施形態では、各出力接続口１４ｃ〜１４ｆの短辺が、入力接続口１３ａの短辺よりも短く形成され、かつ各出力接続口１４ｃ〜１４ｆの長辺が、入力接続口１３ａの長辺と同じ長さに形成されているため、各出力接続口１４ｃ〜１４ｆの長辺の長さを変えることなく、各出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面積を小さくすることができる。これにより、各出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面積を小さくすることに起因して、導波路の周波数特性（通過帯域・カットオフ周波数等）が変化するのを防止することができる。

なお、本実施形態における出力接続口１４ｃ〜１４ｆは、アンテナ部３の一部（第１分割体３１）に覆われることで形成されているが、アンテナ部３以外の別部材により分配導波路１４の上部開口を覆うことで、出力接続口１４ｃ〜１４ｆを形成するようにしてもよい。また、出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面積は、その断面形状における長辺を、入力接続口１３ａの断面形状における長辺よりも短く設定することで、入力接続口１３ａの断面積よりも小さく設定されていてもよい。また、分配導波路１４は、凹状に形成されているが、基体１１の上部において水平方向に延びる孔により形成されていてもよい。

図３（ｃ）に示すように、分配部２の基体１１の底面には、基体１１に対する前記入力機器の接続位置を位置決めするための位置決めピン１５が２個突設されている。また、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、基体１１の上面には、有底の位置決め孔１６が２個形成されており、各位置決め孔１６には、アンテナ部３に対する基体１１の接続位置を位置決めするための一対の位置決めピン１７がそれぞれ挿入されている。また、基体１１には、上下方向に貫通する一対の連結孔１８が２個形成されている。

以上の構成により、分配部２には、入力導波路１３とこれに直交する十字状の分配導波路１４とにより、マジックＴのＥ面分岐及びＨ面分岐が構成されるため、入力接続口１３ａから入力導波路１３に入力された電力を、分配導波路１４の中央部から、水平方向（入力導波路１４の路軸Ｚに対して直交する方向）へ４分配することができる。
その際、入力導波路１３の前記中心線Ｃの一部は、図３（ａ）に示すように、分配導波路１４の所定の隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２に対してそれぞれ４５°傾斜しているため、分配導波路１４の中央部から前記所定の隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２へ２分配する第１の系統と、分配導波路１４の中央部から他の隣り合う２つの分岐方向Ｅ３，Ｅ４へ２分配する第２の系統とに分けた場合、各系統では、マジックＴのＥ面分岐により互いに０°／１８０°の位相差で２分配される。したがって、同一系統内における分岐方向Ｅ１，Ｅ２同士及び分岐方向Ｅ３，Ｅ４同士は、それぞれ互いに逆相となり、異なる系統間で隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ４同士及び分岐方向Ｅ２，Ｅ３同士は、それぞれ互いに同相となる。

図４は、アンテナ部３の第１分割体３１を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。図２及び図４に示すように、第１分割体３１は、薄肉に形成された円板からなり、その下面３１ｅは、分配部２の基体１１の上面において、上述のように分配導波路１４の上部開口を覆うように配置されている。また、第１分割体３１は、その厚さ方向（上下方向）に真っ直ぐ延びるように貫通形成された第１の直線路部からなる断面矩形状の４つの第１出力導波路３１ａ〜３１ｄを有している。

図４（ｂ）に示すように、前記４つの第１出力導波路３１ａ〜３１ｄのうち、２つの第１出力導波路３１ａ，３１ｃ同士は、第１分割体３１の中心線Ｘ１を挟んで互いに対称に形成され、他の２つの第１出力導波路３１ｂ，３１ｄ同士は、前記中心線Ｘ１と直交する第１分割体３１の中心線Ｙ１を挟んで互いに対称に形成されている。また、第１出力導波路３１ａ，３１ｃの各単体の断面形状は、それぞれ中心線Ｙ１を挟んで対称に形成され、第１出力導波路３１ｂ，３１ｄの各単体の断面形状は、それぞれ中心線Ｘ１を挟んで対称に形成されている。さらに、第１出力導波路３１ａ〜３１ｄの各断面形状は、全て同じ大きさの形状とされている。

第１分割体３１の下面３１ｅには、各第１出力導波路３１ａ〜３１ｄへの給電分配比を調整する角柱状の調整素子５が一体に突設されている。この調整素子５は、第１分割体３１を分配部２の基体１１の上面に配置した状態で、分配導波路１４の中央部に配置され、分配導波路１４の中央凹部１４ａ及び接続路１０に挿入されている。調整素子５の水平断面は、例えば正方形に形成されており、調整素子５の各側面は、分配導波路１４の十字方向（図３（ａ）における分岐方向Ｅ１〜Ｅ４）を向いて配置されるようになっている。本実施形態では、分配部２、調整素子５及び第１分割体３１の下面３１ｅにより、入力接続口１３ａ及び出力接続口１４ｃ〜１４ｆを備えた分配器６を構成している（図２参照）。

図４（ｂ）に示すように、第１分割体３１には、２個の位置決め孔３１ｆが貫通形成されており、各位置決め孔３１ｆに前記位置決めピン１７を挿入することで、第１分割体３１に対する分配部２の基体１１の接続位置を位置決めすることができる。また、第１分割体３１には、上下方向に貫通する連結孔３１ｇが２個形成されている。

図５は、アンテナ部３の第２分割体３２を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。図２及び図５に示すように、第２分割体３２は、第１分割体３１よりも厚肉に形成された円板からなり、その下面は第１分割体３１の上面に配置されている。また、第２分割体３２は、その厚さ方向（上下方向）に斜めに貫通形成された傾斜路部からなる断面矩形状の４つの第２出力導波路３２ａ〜３２ｄを有している。第２出力導波路３２ａ〜３２ｄの各断面形状は、全て同じ大きさの形状であって、かつ第１分割体３１の第１出力導波路３１ａ〜３１ｄの各断面形状と同じ大きさの形状とされている。

図５（ｃ）に示すように、前記４つの第２出力導波路３２ａ〜３２ｄのうち、２つの第２出力導波路３２ａ，３２ｃ同士は、第２分割体３２の中心線Ｘ２を挟んで互いに対称に形成され、他の２つの第２出力導波路３２ｂ，３２ｄ同士は、前記中心線Ｘ２と直交する第２分割体３２の中心線Ｙ２を挟んで互いに対称に形成されている。第２出力導波路３２ａ，３２ｃの各下部開口３２ａ２，３２ｃ２は、それぞれ中心線Ｙ２を挟んで対称に形成され、第２出力導波路３２ｂ，３２ｄの各下部開口３２ｂ２，３２ｄ２は、それぞれ中心線Ｘ２を挟んで対称に形成されている。

一方、図５（ａ）に示すように、第２出力導波路３２ａ，３２ｃの各上部開口３２ａ１，３２ｃ１は、それぞれ中心線Ｙ２を挟んで非対称に形成され、第２出力導波路３２ｂ，３２ｄの各上部開口３２ｂ１，３２ｄ１は、それぞれ中心線Ｘ２を挟んで非対称に形成されている。具体的には、上部開口３２ａ１，３２ｃ１は、それぞれ中心線Ｙ２に対して図の右側に偏って形成され、上部開口３２ｂ１，３２ｄ１は、それぞれ中心線Ｘ２に対して図の上側に偏って形成されている。したがって、隣り合う２つの上部開口３２ａ１，３２ｂ１同士は互いに近接して形成され、他の隣り合う２つの上部開口３２ｃ１，３２ｄ１同士は互いに離反して形成されている。以上のように、第２分割体３２の各第２出力導波路３２ａ〜３２ｄは、その厚さ方向（上下方向）に斜めに貫通形成されることで、上部開口３２ａ１〜３２ｄ１と下部開口３２ａ２〜３２ｄ２との相対位置がそれぞれ異なるように形成されている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第２分割体３２の上面（輪切り面）には、第２出力導波路３２ａ〜３２ｄの上部開口３２ａ１〜３２ｄ１の周縁部を上方に突出させた平面視円形状の接続凸部３２ｅが形成されている。
第２分割体３２の接続凸部３２ｅよりも径方向外側の外周部３２ｆには、２個の位置決め孔３２ｇが貫通形成されており、各位置決め孔３２ｇに前記位置決めピン１７を挿入することで、第２分割体３２に対する第１分割体３１の接続位置を位置決めすることができる。また、第２分割体３２の外周部３２ｆには、上下方向に貫通する連結孔３２ｈが２個形成されている。

第２分割体３２の接続凸部３２ｅの上面には、有底円形の位置決め孔３２ｉが２個形成されている。各位置決め孔３２ｉは、接続凸部３２ｅの上面の中心点Ｐ２を通過する仮想直線Ｗ２に対して互いに線対称に形成されている。各位置決め孔３２ｉには、第２分割体３２に対する第３分割体３３の接続位置を位置決めするための一対の位置決めピン３４がそれぞれ挿入されている。

図６は、アンテナ部３の第３分割体３３を示しており、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ矢視端面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。第３分割体３３は、単一の多面体３６と、鍔部３７とを有している。鍔部３７は、円板状に形成されており、多面体３６の下面に一体形成されている。本実施形態では、第１分割体３１と、第２分割体３２と、第３分割体３３の鍔部３７とが接続されることによって、分配部２又は導波管など他の外部機器が接続される単一のフランジ３５を構成している。
なお、本実施形態のフランジ３５は、第１分割体３１と第２分割体３２と鍔部３７とによって構成されているが、第２分割体３２と鍔部３７とによって構成されていてもよいし、鍔部３７のみによって構成されていてもよい。

第３分割体３３は、上下方向に真っ直ぐ延びるように形成された第２の直線路部からなる断面矩形状の４つの第３出力導波路（導波路）３３ａ〜３３ｄを有している。第３出力導波路３３ａ〜３３ｄの各断面形状は、全て同じ大きさの形状であって、かつ第２分割体３２の第２出力導波路３２ａ〜３２ｄの各断面形状と同じ大きさの形状とされている。
前記鍔部３７には、第３出力導波路３３ａ〜３３ｄを構成する複数（４つ）の貫通孔３７ａ〜３７ｄが形成されている。貫通孔３７ａ〜３７ｄは、第２出力導波路３２ａ〜３２ｄの上部開口３２ａ１〜３２ｄ１と連通接続されるように、隣り合う２つの貫通孔３７ａ，３７ｂ同士は互いに近接して形成され、他の隣り合う２つの貫通孔３７ｃ，３７ｄ同士は互いに離反して形成されている。

前記鍔部３７の下面（輪切り面）には、貫通孔３７ａ〜３７ｄの開口周縁部に、第２分割体３２の接続凸部３２ｅが嵌合する平面視円形状の接続凹部３７ｅが形成されている。図２に示すように、鍔部３７の接続凹部３７ｅに、第２分割体３２の接続凸部３２ｅを嵌合した状態で、接続凹部３７ｅの下面と接続凸部３２ｅの上面とが面接触した状態で接続される。その際、第２分割体３２の上面の外周部３２ｆ（接続凸部３２ｅを除く部分）と、鍔部３７の下面の外周部３７ｆ（接続凹部３７ｅを除く部分）との間には隙間Ｓ１が形成されている。

なお、本実施形態のアンテナ部３は、第２分割体３２と第３分割体３３とを凹凸嵌合させているが、第１分割体３１と第２分割体３２とを凹凸嵌合させてもよい。但し、本実施形態の第１分割体３１は薄肉に形成されているため、両分割体３１，３２を凹凸嵌合させなくても、第１分割体３１の弾性変形により良好に面接触させることができる。

また、図７に示すように、分配部２の基体１１とアンテナ部３の第１分割体３１とを凹凸嵌合させるようにしてもよい。図７において、基体１１の上面には、分配導波路１４の上部開口周縁部よりも径方向外方において上方に突出する接続凸部１１ａが形成され、第１分割体３１の下面３１ｅには、接続凸部１１ａが嵌合する接続凹部３１ｈが形成されている。前記接続凸部１１ａを接続凹部３１ｈに嵌合した状態で、接続凸部１１ａの上面と接続凹部３１ｈの下面とが面接触する。その際、基体１１の上面の外周部１１ｂ（接続凸部１１ａを除く部分）と、第１分割体３１の下面３１ｅの外周部３１ｉ（接続凹部３１ｈを除く部分）との間には隙間Ｓ２が形成されている。なお、接続凸部１１ａは、分配導波路１４の上部開口周縁部に沿って平面視十字状に突出するように形成されていてもよい。

図６（ｃ）において、前記鍔部３７の接続凹部３７ｅには、有底円形の位置決め孔３７ｇが２個形成されている。各位置決め孔３７ｇは、接続凸部３２ｅの上面の中心点Ｐ３を通過する仮想直線Ｗ３に対して互いに線対称に形成されている。各位置決め孔３７ｇには、第２分割体３２の位置決め孔３２ｉに挿入された前記位置決めピン３４（図５（ｂ）参照）がそれぞれ挿入されることで、第２分割体３２に対する第３分割体３３の接続位置を位置決めすることができる。

なお、第３分割体３３の各位置決め孔３７ｇは、仮想直線Ｗ３に対して線対称に形成されているが、仮想直線Ｗ３に対して非線対称に形成されていてもよい。例えば、図８（ａ）に示すように、各位置決め孔３７ｇの形成位置を、仮想直線Ｗ３に対して互いに非線対称としたり、図８（ｂ）に示すように、単一の位置決め孔３７ｇのみとし、この位置決め孔３７ｇの形状を、仮想直線Ｗ３に対して非線対称（例えば断面Ｄ字状）に形成したりしてもよい。図８（ａ）又は図８（ｂ）の場合、第２分割体３２の位置決め孔３２ｉも、第３分割体３３の位置決め孔３７ｇと同様に、仮想直線Ｗ２に対して非線対称に形成すればよい。さらに、図８（ｂ）の場合、位置決めピン３４は、その断面形状を位置決め孔３２ｉ，３７ｇの形状に対応した形状にすればよい。このように、位置決め孔３２ｉ，３７ｇを仮想直線Ｗ２，Ｗ３に対して非線対称とした場合、第３分割体３３が、第２分割体３２との正規の接続位置に対して、中心点Ｐ３回りに１８０°回転させた状態で接続されるのを防止することができる。

また、本実施形態では、位置決め孔３２ｉ，３７ｇと位置決めピン３４とによって、正規の接続位置以外で接続されるのを防止しているが、第２分割体３２の接続凸部３２ｅと第３分割体３３の接続凹部３７ｅとによって、正規の接続位置以外で接続されるのを防止するようにしてもよい。例えば、図９に示すように、接続凹部３７ｅに、接続凸部３２ｅとの嵌合位置を位置決めするための位置決め形状として、円周方向の一部に直線部３７ｅ１を形成する。また、接続凸部３２ｅにも、前記位置決め形状として、接続凹部３７ｅと同様の直線部（図示省略）を形成する。これにより、第３分割体３３が、第２分割体３２との正規の接続位置に対して、中心点Ｐ３回りに１８０°回転させた状態で接続されるのを防止することができる。なお、前記位置決め形状は、正規の接続位置以外で接続されるのを防止することができれば、直線部３７ｅ１以外の形状であってもよい。

図６（ｃ）において、鍔部３７の下面の外周部３７ｆには、有底のねじ孔３７ｈが２個形成されている。このねじ孔３７ｈには、分配部２の連結孔１８から、第１分割体３１の連結孔３１ｇ，第２分割体３２の連結孔３２ｈをそれぞれ貫通したねじ（図示省略）が螺合される。これにより、分配部２とアンテナ部３との接続と、アンテナ部３の分割体３１〜３３同士の接続とを同時に行うことができる。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、前記多面体３６は、直方体状に形成されており、その側面は、多面配置（４面配置）された複数（４つ）のアンテナ面４１とされている。各アンテナ面４１には、前記第３出力導波路３３ａ〜３３ｄを構成する凹溝４２ａ〜４２ｄがそれぞれ形成されている。各凹溝４２ａ〜４２ｄの下端は、鍔部３７の貫通孔３７ａ〜３７ｄとそれぞれ一体に連通している。また、各アンテナ面４１には、各凹溝４２ａ〜４２ｄの開口を覆うことで第３出力導波路３３ａ〜３３ｄを構成する壁部４３ａ〜４３ｄがそれぞれ一体形成されている。壁部４３ａ〜４３ｄには、第３出力導波路３３ａ〜３３ｄに連通して水平偏波を放射するスロット４４ａ〜４４ｄがそれぞれ形成されている。

図６（ａ）に示すように、前記凹溝４２ａ〜４２ｄは、鍔部３７の貫通孔３７ａ〜３７ｄと同様に、隣り合う２つの凹溝４２ａ，４２ｂ同士は互いに近接して形成され、他の隣り合う２つの凹溝４２ｃ，４２ｄ同士は互いに離反して形成されている。具体的には、互いに対向する凹溝４２ａ，４２ｃは、それぞれ多面体３６の中心線Ｙ３に対して図の右側に偏って形成され、互いに対向する凹溝４２ｂ，４２ｄは、前記中心線Ｙ３と直交する多面体３６の中心線Ｘ３に対して図の上側に偏って形成されている。

前記スロット４４ａ〜４４ｄは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、各アンテナ面４１の幅方向中央部において、壁部４３ａ〜４３ｄを厚み方向に貫通して形成された孔からなり、アンテナ面４１の上下方向に延びて形成されている。
また、各スロット４４ａ〜４４ｄは、各アンテナ面４１において、いずれも同一の高さ位置に形成されている。すなわち、図２に示すように、入力導波路１３の入力接続口１３ａから、接続路１０、分配導波路１４、第１出力導波路３１ａ〜３１ｄ、及び第２出力導波路３２ａ〜３２ｄを通過して、第３出力導波路３３ａ〜３３ｄの各スロット４４ａ〜４４ｄまでの４つの導波路長さは、いずれも同一長さに設定されている。

また、第３出力導波路３３ａ〜３３ｄに対する各スロット４４ａ〜４４ｄの形成位置は、図６（ａ）に示すように、対応する第３出力導波路３３ａ〜３３ｄの断面形状の長手方向両側（幅方向両側）のうち、いずれか一方に偏っている。
具体的には、各アンテナ面４１の外側から各スロット４４ａ〜４４ｄをそれぞれ図６（ａ）の矢印ａ〜ｄ方向に見た場合、スロット４４ａ，４４ｄの形成位置は、第３出力導波路３３ａ，３３ｄの右側に偏っており、スロット４４ｂ，４４ｃの形成位置は、第３出力導波路３３ｂ，３３ｃの左側に偏っている。したがって、分配部２の入力導波路１３の中心線Ｃを挟んで隣り合う、スロット４４ａ，４４ｂ同士及びスロット４４ｃ，４３ｄ同士は、前記形成位置の偏りが互いに逆方向であり、入力導波路１３の中心線Ｃを挟まずに隣り合う、スロット４４ａ，４４ｄ同士及びスロット４４ｂ，４４ｃ同士は、前記形成位置の偏りが互いに同じ方向となっている。

図１０は、各分岐方向Ｅ１〜Ｅ４におけるスロット４４ａ〜４４ｄの形成位置と位相との関係を示す説明図である。
上述したように、隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２へ２分配する第１の系統と、他の隣り合う２つの分岐方向Ｅ３，Ｅ４へ２分配する第２の系統とに分けた場合、各系統では、マジックＴのＥ面分岐により互いに０°／１８０°の位相差で２分配されるため、分配導波路１４で分配されたときは、図１０に示すように、同一系統内における分岐方向Ｅ１，Ｅ２同士及び分岐方向Ｅ３，Ｅ４同士は、それぞれ互いに逆相となり、異なる系統間で隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ４同士及び分岐方向Ｅ２，Ｅ３同士は、マジックＴのＨ面分岐となるため、それぞれ互いに同相となる。
しかし、互いに逆相となる分岐方向Ｅ１，Ｅ２におけるスロット４４ａ，４４ｂ同士、及び分岐方向Ｅ３，Ｅ４におけるスロット４４ｃ，４４ｄ同士は、それぞれ前記形成位置の偏りが互いに逆方向であって、かつ上述のように導波路長さが同一であるため、放射される電波の向き（電界の向き）が互いに逆向き（１８０°差）となる。このため、分岐による逆相（０°／１８０°の位相差）と電波の向きがキャンセルし、互いに同相の電波を放射することができる。これにより、同一系統内における分岐方向Ｅ１，Ｅ２同士、及び分岐方向Ｅ３，Ｅ４同士を、互いに同相に補正することができる。
また、互いに同相となる分岐方向Ｅ１，Ｅ４におけるスロット４４ａ，４４ｄ同士、及び分岐方向Ｅ２，Ｅ３におけるスロット４４ｂ，４４ｃ同士は、それぞれ前記形成位置の偏りが互いに同じ方向であって、かつ上述のように導波路長さが同一であるため、異なる系統間で隣り合う分岐方向Ｅ１，Ｅ４同士、及び分岐方向Ｅ２，Ｅ３同士は、互いに同相のまま維持される。
したがって、分配部２において、第１及び第２の系統においてそれぞれ逆相で２分配された電力を、アンテナ部３によりすべて同相に補正することができる。

以上のように構成されたアンテナ部３は、図２に示すように、分配部２で４分配された電力が、第１分割体３１の第１出力導波路３１ａ〜３１ｄ、第２分割体３２の第２出力導波路３２ａ〜３２ｄ、及び第３分割体３３の第３出力導波路３３ａ〜３３ｄの順に給電されることにより、第３分割体３３の各スロット４４ａ〜４４ｄから水平偏波を放射する。
また、アンテナ部３に形成される出力導波路は、図２の下側からアンテナ部３の軸方向（図の上下方向）に沿って、第１の直線路部（第１出力導波路３１ａ〜３１ｄ）、傾斜路部（第２出力導波路３２ａ〜３２ｄ）、及び第２の直線路部（第３出力導波路３３ａ〜３３ｄ）が、この順に配置されて構成される。そして、アンテナ部３は、第１の直線路部と傾斜路部との境界、及び傾斜路部と第２の直線路部との境界で、それぞれ輪切り状に分割することで、上述の複数（３つ）の分割体３１〜３３により構成されている。

以上、本実施形態に係る分配器６及び水平偏波無指向性アンテナ１によれば、分配部２に形成された入力導波路１３と分配導波路１４とにより、マジックＴのＥ面分岐が構成されるため、入力導波路１３に入力された電力を、分配導波路１４に沿って２分配することができる。その際、入力導波路１３の断面矩形状の長辺方向に延びる中心線Ｃの一部は、分配導波路１４の所定の隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２に対してそれぞれ所定角度θ１，θ２傾斜しているため、分配導波路１４の中央部から前記隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２へ２分配する第１の系統と、分配導波路１４の中央部から他の隣り合う２つの分岐方向Ｅ３，Ｅ４へ２分配する第２の系統とに分けることができる。したがって、分配部２に入力導波路１３と十字状の分配導波路１４とを形成した簡単な構成によって、入力導波路１３に入力された電力を、分配導波路１４の４つの分岐方向Ｅ１〜Ｅ４に沿って４分配（２系統×２分配）することができるため、分配器６を小型化することができる。特に、３０ＧＨｚ以上のミリ波帯で用いられる水平偏波無指向性アンテナ１を小型化する場合に有効である。

また、前記所定角度θ１，θ２がそれぞれ４５°に設定されているため、分配導波路１４の４方向への給電分配比を等分配とすることができる。また、入力導波路１３と分配導波路１４との間に所定高さに設定された接続路１０を形成することで、この接続路１０を入力導波路１３と分配導波路１４との間でインピーダンスをマッチングするトランスとして機能させることができる。これにより、トランス部を別部材として設ける必要がないので、分配器をさらに小型化することができる。また、前記分配導波路１４の中央部に調整素子５が配置されているため、分配導波路１４の４方向への給電分配比を容易に調整することができる。また、調整素子５の水平断面は、正方形に形成されているため、調整素子５による分配導波路１４の４方向への調整量を同一にすることができる。

また、アンテナ部３は、４面配置されたアンテナ面４１に出力導波路３３ａ〜３３ｄとスロット４４ａ〜４４ｄとを形成した簡単な構成により４面合成することができるため、アンテナ部３も小型化することができる。
また、アンテナ部３において、互いに逆相で分配給電される出力導波路３３ａ，３３ｂ（３３ｃ，３３ｄ）同士は、スロット４４ａ，４４ｂ（４４ｃ，４４ｄ）の形成位置が互いに逆方向に偏っているため、簡単な構成によって同相に補正することができる。

また、各スロット４４ａ〜４４ｄは、全てアンテナ面４１の幅方向中央部に形成されているため、各スロット４４ａ〜４４ｄがアンテナ面４１の幅方向一方側に偏っている場合に比べて、アンテナ全体として良好な無指向性が得られる。
また、アンテナ部３の４つの出力導波路３１ａ〜３１ｄ（３２ａ〜３２ｄ，３３ａ〜３３ｄ）の断面形状が、全て同じ大きさの形状であるため、スロット４４ａ〜４４ｄに等振幅で給電することができる。

また、分配器６において、分配後の出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面積を、分配前の入力接続口１３ａの断面積よりも小さくしたので、分配前と分配後の各接続口の断面積の大きさが同一の場合に比べて、分配器６を小型化することができる。
また、出力接続口１４ｃ〜１４ｆの短辺が、入力接続口１３ａの短辺よりも短く形成され、かつ出力接続口１４ｃ〜１４ｆの長辺が、入力接続口１３ａの長辺と同じ長さに形成されているため、出力接続口１４ｃ〜１４ｆの長辺の長さを変えることなく、出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面積を小さくすることができる。これにより、出力接続口１４ｃ〜１４ｆの断面積を小さくすることに起因して、導波路の周波数特性（通過帯域・カットオフ周波数等）が変化するのを防止することができる。

［第２の実施形態］
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。本実施形態の水平偏波無指向性アンテナ１は、アンテナ部３の構成が異なる点で第１の実施形態と相違する。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、本実施形態のアンテナ部３は、厚肉に形成された鍔部３７の上面に多面体３６が一体に突設された単一の部材によって構成されている。アンテナ部３には、上下方向に真っ直ぐ延びる直線路部からなる断面矩形状の４つの出力導波路（導波路）３ａ〜３ｄが形成されている。出力導波路３ａ〜３ｄの各断面形状は、全て同じ大きさの形状とされている。

鍔部３７は、分配部２の基体１１の上面に配置され、鍔部３７の下面３７ｉの中央部には、調整素子５が一体に突設されている。また、鍔部３７には、出力導波路３ａ〜３ｄを構成する複数（４つ）の貫通孔３７ａ〜３７ｄが形成されている。鍔部３７の下面３７ｉは、基体１１の分配導波路１４の上部開口を、第１〜第４凹部１４ｂ１〜１４ｂ４の径方向外端部の４箇所を除いて覆っており、これら４箇所には、貫通孔３７ａ〜３７ｄと連通接続される断面矩形状の出力接続口１４ｃ〜１４ｆがそれぞれ形成されている。本実施形態では、分配部２、調整素子５及び鍔部３７の下面３７ｉにより、入力接続口１３ａ及び出力接続口１４ｃ〜１４ｆを備えた分配器６を構成している。また、本実施形態では、鍔部３７によって、分配部２又は導波管など他の外部機器が接続される単一のフランジ３５を構成している。

多面体３６の各アンテナ面４１には、出力導波路３ａ〜３ｄを構成する凹溝４２ａ〜４２ｄ及び壁部４３ａ〜４３ｄが一体形成されており、凹溝４２ａ〜４２ｄの下端は、鍔部３７の貫通孔３７ａ〜３７ｄとそれぞれ一体に連通している。壁部４３ａ〜４３ｄには、出力導波路３ａ〜３ｄに連通して水平偏波を放射するスロット４４ａ〜４４ｄが形成されている。

図１１（ｂ）に示すように、凹溝４２ａ，４２ｃ及び貫通孔３７ａ，３７ｃの各単体の断面形状は、多面体３６の中心線Ｙ３を挟んで対称に形成され、凹溝４２ｂ，４２ｄ及び貫通孔３７ｂ，３７ｄの各単体の断面形状は、多面体３６の中心線Ｘ３を挟んで対称に形成されている。出力導波路３３ａ〜３３ｄに対する各スロット４４ａ〜４４ｄの形成位置は、対応する出力導波路３ａ〜３ｄの断面形状の長手方向両側（幅方向両側）のうち、いずれか一方に偏っている。

具体的には、各アンテナ面４１の外側からスロット４４ａ〜４４ｄをそれぞれ図１１（ｂ）の矢印ａ〜ｄ方向に見た場合、スロット４４ａ，４４ｄの形成位置は、第３出力導波路３３ａ，３３ｄの右側に偏っており、スロット４４ｂ，４４ｃの形成位置は、第３出力導波路３３ｂ，３３ｃの左側に偏っている。したがって、分配部２の入力導波路１３の中心線Ｃを挟んで隣り合う、スロット４４ａ，４４ｂ同士及びスロット４４ｃ，４３ｄ同士は、前記形成位置の偏りが互いに逆方向であり、入力導波路１３の中心線Ｃを挟まずに隣り合う、スロット４４ａ，４４ｄ同士及びスロット４４ｂ，４４ｃ同士は、前記形成位置の偏りが互いに同じ方向となっている。これにより、本実施形態におけるスロット４４ａ〜４４ｄの形成位置と位相との関係は、第１の実施形態における図１０に示す関係と同一になるため、隣り合う２つの分岐方向Ｅ１，Ｅ２へ２分配する第１の系統と、他の隣り合う２つの分岐方向Ｅ３，Ｅ４へ２分配する第２の系統とに分けた場合、分配部２において、第１及び第２の系統においてそれぞれ逆相で２分配された電力を、アンテナ部３によりすべて同相に補正することができる。なお、本実施形態のその他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

本実施形態の水平偏波無指向性アンテナ１によれば、単一の部材であるアンテナ部３に、直線路部からなる出力導波路３ａ〜３ｄを形成した簡単な構成としたので、アンテナ部３を安価に製作することができる。
なお、図１１（ｂ）に示すように、本実施形態のスロット４４ａ〜４４ｄは、各アンテナ面４１の幅方向中央部に形成されていないため、各アンテナ面４１（４面）から放射される電波は４面対称とならない。したがって、アンテナの特性という観点では、第１の実施形態の方が、第２の実施形態よりも優れている。

［第３の実施形態］
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示す断面図である。本実施形態の水平偏波無指向性アンテナ１は、アンテナ部３の第３分割体３３の構成が主に異なる点で第１の実施形態と相違する。図１２に示すように、本実施形態の第３分割体３３は、多面体３６が上下方向に長く形成されており、これに対応してカバー部４も上下方向に長く形成されている。多面体３６は、その上面３６ａから下方に延びる各側面全体がアンテナ面４１とされている。各アンテナ面４１には、スロット４４ａ〜４４ｄが上下方向に所定間隔をあけて複数形成されている。

また、各アンテナ面４１の凹溝４２ａ〜４２ｄの上端部は、多面体３６の上面３６ａ及びアンテナ面４１にそれぞれ開口するように形成されている。これらの開口のうち、アンテナ面４１側の開口は、壁部４３ａ〜４３ｄにより覆われ、上面３６ａ側の開口は、第３出力導波路（導波路）３３ａ〜３３ｄを構成する蓋体３８により覆われている。蓋体３８は、多面体３６とは別体の平板部材からなり、その厚み方向にボルト３９を貫通し、多面体３６の上面３６ａの中央部に形成されたねじ孔３６ａ１に螺合することで、多面体３６に着脱可能に固定されている。なお、蓋体３８は、ボルト３９以外に、はんだ付け等により固定されていてもよい。また、本実施形態のその他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

本実施形態の水平偏波無指向性アンテナ１によれば、多面体３６の各アンテナ面４１に凹溝４２ａ〜４２ｄを形成する際、蓋体３８を多面体３６に取り付ける前に、多面体３６の上面３６ａ側から切削工具等により多面体を削り取ることができるため、凹溝４２ａ〜４２ｄを容易に形成することができる。特に、各アンテナ面４１が上下方向に長く形成されるとともに、各アンテナ面４１の長手方向に沿って凹溝４２ａ〜４２ｄを長く形成する場合に有効である。

［第４の実施形態］
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る水平偏波無指向性アンテナを示す断面図である。本実施形態の水平偏波無指向性アンテナ１は、分配部２及びアンテナ部３の構成が異なる点で第１の実施形態と相違する。図１３に示すように、本実施形態の分配部２は、突出体１２の内側において基体１１から上方に一体に突設された略円筒状の嵌合体１９を備えている。また、本実施形態のアンテナ部３は、単一の多面体３６と、多面体３６の上部を覆う蓋体３８とによって構成されている。

図１４は、分配部２を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、嵌合体１９の内周には、アンテナ部３の多面体３６が嵌合される断面正四角形状の嵌合孔１９ａが形成されている。この嵌合孔１９ａを構成する各壁面１９ａ１〜１９ａ４は、基体１１の上面に形成された分配導波路１４の第１〜第４凹部１４ｂ１〜１４ｂ４の径方向外端部からそれぞれ上方に延びるように形成されている。また、各壁面１９ａ１〜１９ａ４には、段差部１９ａ５〜１９ａ８が形成されている。嵌合体１９の外周面と突出体１２の内周面との間には、カバー部４が挿入される円筒状の空間が形成されている。

図１３に示すように、基体１１の分配導波路１４の上部開口は、アンテナ部３の多面体３６の下面３６ｂにより、第１〜第４凹部１４ｂ１〜１４ｂ４の径方向外端部の４箇所を除いて覆われ、これら４箇所には、アンテナ部３の出力導波路３ａ〜３ｄ（後述）と連通接続される断面矩形状の出力接続口１４ｃ〜１４ｆがそれぞれ形成されている。本実施形態では、分配部２、調整素子５（後述）及び多面体３６の下面３６ｂにより、入力接続口１３ａ及び出力接続口１４ｃ〜１４ｆを備えた分配器６を構成している。

図１５は、アンテナ部３の多面体３６を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、多面体３６は、直方体状に形成されており、その上面３６ａから下方に延びる各側面がアンテナ面４１とされている。各アンテナ面４１には、段差部４１ａ〜４１ｄが形成されている。多面体３６の下面３６ｂの中央部には、調整素子５が一体に突設されている。図１３に示すように、多面体３６を分配部２の嵌合孔１９ａに嵌合した状態で、前記段差部４１ａ〜４１ｄが嵌合孔１９ａの段差部１９ａ５〜１９ａ８にそれぞれ当接し、調整素子５が分配導波路１４の中央部において分配導波路１４の中央凹部１４ａ及び接続路１０に挿入された状態で保持される。その際、分配部２の嵌合孔１９ａの底面（図１４（ａ）のクロスハッチング部分）と、多面体３６の下面３６ｂの各角部（図１５（ｃ）のクロスハッチング部分）とが面接触するようになっている。これにより、嵌合孔１９ａの底面と多面体３６の下面３６ｂとの間から電波が洩れるのを防止することができる。
また、多面体３６を分配部２の嵌合孔１９ａに嵌合した状態で、分配部２の嵌合孔１９ａの壁面１９ａ１〜１９ａ４と、多面体３６の各アンテナ面４１の下部（図１５（ｂ）のクロスハッチング部分）とが面接触するようになっている。これにより、嵌合孔１９ａの壁面１９ａ１〜１９ａ４と多面体３６の各アンテナ面４１との間から電波が洩れるのを防止することができる。

各アンテナ面４１には、その上下方向の全長に亘って、出力導波路（導波路）３ａ〜３ｄを構成する凹溝４２ａ〜４２ｄがそれぞれ形成されている。凹溝４２ａ〜４２ｄの幅方向両端部には、蓋体３８の側板３８ａ〜３８ｄ（後述）がそれぞれ嵌合する嵌合溝部４２ａ４〜４２ｄ４，４２ａ５〜４２ｄ５が形成されている。これにより、側板３８ａ〜３８ｄを嵌合溝部４２ａ４〜４２ｄ４，４２ａ５〜４２ｄ５に嵌合させた状態で、側板３８ａ〜３８ｄと嵌合溝部４２ａ４〜４２ｄ４，４２ａ５〜４２ｄ５（図１５（ｂ）のハッチング部分）とが面接触するようになっている。これにより、蓋体３８の側板３８ａ〜３８ｄと多面体３６の凹溝４２ａ〜４２ｄとの間から電波が洩れるのを防止することができる。
凹溝４２ａ〜４２ｄには、その下端から上端に向かって、上下方向に真っ直ぐ延びる第１の直線溝部４２ａ１〜４２ｄ１と、上下方向に傾斜して延びる傾斜溝部４２ａ２〜４２ｄ２と、上下方向に真っ直ぐ延びる第２の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３とが、この順に形成されている。

第１の直線溝部４２ａ１〜４２ｄ１の下端部は、多面体３６の下面３６ｂ及びアンテナ面４１にそれぞれ開口するように形成されており、図１３に示すように、アンテナ面４１側の開口は、アンテナ部３を分配部２の嵌合孔１９ａに嵌合した状態で、嵌合孔１９ａの各壁面１９ａ１〜１９ａ４によりそれぞれ覆われるようになっている。また、前記下面３６ｂ側の開口は、上述のように分配導波路１４の出力接続口１４ｃ〜１４ｆとそれぞれ連通接続されるように形成されている。

具体的には、図１５（ｃ）に示すように、４つの第１の直線溝部４２ａ１〜４２ｄ１のうち、２つの第１の直線溝部４２ａ１，４２ｃ１同士は、多面体３６の中心線Ｘを挟んで互いに対称に形成され、他の２つの第１の直線溝部４２ｂ１，４２ｄ１同士は、前記中心線Ｘと直交する多面体３６の中心線Ｙを挟んで互いに対称に形成されている。また、第１の直線溝部４２ａ１，４２ｃ１は、それぞれ中心線Ｙを挟んで対称に形成され、第１の直線溝部４２ｂ１，４２ｄ１は、それぞれ中心線Ｘを挟んで対称に形成されている。

前記傾斜溝部４２ａ２〜４２ｄ２の開口は、図１３に示すように、アンテナ部３を分配部２の嵌合孔１９ａに嵌合した状態で、嵌合孔１９ａの各壁面１９ａ１〜１９ａ４によりそれぞれ覆われるようになっている。
前記第３の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３の上端部は、多面体３６の上面３６ａ及びアンテナ面４１にそれぞれ開口するように形成されており、図１３に示すように、これらの開口は、いずれも前記蓋体３８により覆われるようなっている。また、図１５（ａ）に示すように、第２の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３は、隣り合う２つの第２の直線溝部４２ａ３，４２ｂ３同士は互いに近接して形成され、他の隣り合う２つの第２の直線溝部４２ｃ３，４２ｄ３同士は互いに離反して形成されている。具体的には、互いに対向する第２の直線溝部４２ａ３，４２ｃ３は、それぞれ前記中心線Ｙに対して図の右側に偏って形成され、互いに対向する第２の直線溝部４２ｂ３，４２ｄ３は、前記中心線Ｘに対して図の上側に偏って形成されている。

以上の構成により、本実施形態では、第１の直線溝部４２ａ１〜４２ｄ１と嵌合孔１９ａの各壁面１９ａ１〜１９ａ４とにより断面矩形状の第１の直線路部が構成されている。また、傾斜溝部４２ａ２〜４２ｄ２と嵌合孔１９ａの各壁面１９ａ１〜１９ａ４とにより断面矩形状の傾斜路部が構成されている。さらに、第３の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３と蓋体３８とにより断面矩形状の第２の直線路部が構成されている。そして、前記第１の直線路部、傾斜路部、及び第２の直線路部とにより、前記出力導波路３ａ〜３ｄが構成されている。各出力導波路３ａ〜３ｄの各断面形状は、全て同じ大きさの形状とされている。

図１６は、アンテナ部３の蓋体３８を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に示すように、蓋体３８は、正四角形状の上板３８ｅと、上板３８ｅの各辺から下方に延びる４つの矩形状の側板３８ａ〜３８ｄとが一体に形成されたものである。上板３８ｅは、図１３に示すように、多面体３６の上面３８ｅに載置された状態で固定される。

蓋体３８の各側板３８ａ〜３８ｄの上下方向の長さ寸法は、多面体３６の第２の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３の開口全体を覆うように、当該第２の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３の上下方向の長さ寸法と略同一長さに設定されている。また、図１６（ａ）に示すように、各側板３８ａ〜３８ｄは、第２の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３の上端からそれぞれ挿入されるように、隣り合う２つの側板３８ａ，３８ｂ同士は互いに近接して形成され、他の隣り合う２つの側板３８ｃ，３８ｄ同士は互いに離反して形成されている。

蓋体３８の各側板３８ａ〜３８ｄには、第２の直線溝部４２ａ３〜４２ｄ３に連通して水平偏波を放射するスロット４４ａ〜４４ｄがそれぞれ形成されている。前記スロット４４ａ〜４４ｄは、図１５（ａ）及び図１６（ｃ）に示すように、蓋体３８の上板３８ｅの各辺（アンテナ面４１）の幅方向中央部において、側板３８ａ〜３８ｄを厚み方向に貫通して形成された孔からなり、側板３８ａ〜３８ｄの上下方向に延びて形成されている。また、側板３８ａ〜３８ｄに対する各スロット４４ａ〜４４ｄの形成位置は、対応する出力導波路３ａ〜３ｄの断面形状の長手方向両側（幅方向両側）のうち、いずれか一方に偏っている。

具体的には、蓋体３８の各側板３８ａ〜３８ｄの外側から各スロット４４ａ〜４４ｄをそれぞれ図１６（ｃ）の矢印ａ〜ｄ方向に見た場合、スロット４４ａ，４４ｄの形成位置は、側板３８ａ，３８ｄ（出力導波路３ａ〜３ｄ）の右側に偏っており、スロット４４ｂ，４４ｃの形成位置は、側板３８ａ，３８ｄ（出力導波路３ａ〜３ｄ）の左側に偏っている。したがって、分配部２の入力導波路１３の中心線Ｃを挟んで隣り合う、スロット４４ａ，４４ｂ同士及びスロット４４ｃ，４３ｄ同士は、前記形成位置の偏りが互いに逆方向であり、入力導波路１３の中心線Ｃを挟まずに隣り合う、スロット４４ａ，４４ｄ同士及びスロット４４ｂ，４４ｃ同士は、前記形成位置の偏りが互いに同じ方向となっている。

以上のように構成されたアンテナ部３は、図１３に示すように、分配部２で４分配された電力が、多面体３６の出力導波路３ａ〜３ｄに給電されることにより、蓋体３８の各スロット４４ａ〜４４ｄから水平偏波を放射する。なお、本実施形態のその他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

本実施形態の水平偏波無指向性アンテナ１によれば、アンテナ部３の出力導波路３ａ〜３ｄを、多面体３６の凹溝４２ａ〜４２ｄ、蓋体３８、及び分配部２の嵌合孔１９ａの壁面１９ａ１〜１９ａ４により構成したので、第１の実施形態のように、アンテナ部３を輪切りに分割することなく、出力導波路３ａ〜３ｄを直線路部と傾斜路部とで構成することができる。

［分配器の変形例］
図１７〜図２０は、分配器６の変形例を示す概略図である。図１７の分配器６は、例えば断面矩形状の導波管により構成されており、側面視において略Ｔ字状に形成されている。分配器６の各端部には、外部機器の入力機器（図示省略）が接続されて電力を入力する入力接続口６ａと、外部機器の出力機器（図示省略）が接続されるとともに入力接続口６ａに入力された電力を図の矢印で示すように分配して出力する複数（２つ）の出力接続口６ｂとが形成されている。

各出力接続口６ｂの断面積Ｓ２は、入力接続口６ａの断面積Ｓ１よりも小さく設定されている。具体的には、出力接続口６ｂの断面形状における長辺Ｌ２は、入力接続口６ａの断面形状における長辺Ｌ１と同じ長さに設定され、出力接続口６ｂの断面形状における短辺Ｄ２は、入力接続口６ａの断面形状における短辺Ｄ２よりも短く設定されている。

図１８の分配器６は、例えば、断面矩形状の導波管により側面視において略Ｔ字状に形成された分配器本体６０と、断面矩形状の導波管により側面視において台形状に形成された入力接続部６１とを備えている。分配器本体６０は、電力を入力する第１接続口６０ａ、及び第１接続口６０ａに入力された電力を分配して出力する複数（２つ）の第２接続口６０ｂを有している。各第２接続口６０ｂは、外部機器の出力機器（図示省略）が接続される出力接続口６ｂとされている。入力接続部６１は、分配器本体６０の第１接続口６０ａに一端が接続され、外部機器の入力機器（図示省略）が接続される入力接続口６ａが他端に形成されてなる。

第１接続口６０ａの断面積Ｓ１’ は、入力接続口６ａの断面積Ｓ１よりも小さく設定されている。また、分配器本体６０の各出力接続口６ｂ（第２接続口６０ｂ）の断面積Ｓ２は、第１接続口６０ａの断面積Ｓ１’と同一に設定されている。すなわち、各出力接続口６ｂの断面積Ｓ２は、入力接続口６ｂの断面積Ｓ１よりも小さく設定されている。具体的には、出力接続口６ｂの断面形状における長辺Ｌ２は、入力接続口６ａの断面形状における長辺Ｌ１よりも短く設定され、出力接続口６ｂの断面形状における短辺Ｄ２は、入力接続口６ａの断面形状における短辺Ｄ２よりも短く設定されている。

図１９の分配器６は、図１８の分配器６の他の変形例を示すものであり、分配器本体６０及び入力接続部６１に加えて、断面矩形状の導波管により側面視において台形状に形成された複数（２つ）の出力接続部６２をさらに備えている。各出力接続部６２は、分配器本体６０の各第２接続口６０ｂに一端が接続され、外部機器の出力機器（図示省略）が接続される出力接続口６ｂが他端に形成されてなる。なお、図１９の分配器本体６０及び入力接続部６１は、図１８の分配器本体６０及び入力接続部６１と同様の構成であるため、その詳細な説明を省略する。

第２接続口６０ｂの断面積Ｓ２’は、第１接続口６０ａの断面積Ｓ１’と同一に設定され、かつ出力接続部６２の出力接続口６ｂの断面積Ｓ２よりも小さく設定されている。また、各出力接続口６ｂの断面積Ｓ２は、入力接続口６ｂの断面積Ｓ１よりも小さく設定されている。具体的には、出力接続口６ｂの断面形状における長辺Ｌ２は、入力接続口６ａの断面形状における長辺Ｌ１よりも短く設定され、かつ出力接続口６ｂの断面形状における短辺Ｄ２は、入力接続口６ａの断面形状における短辺Ｄ２よりも短く設定されている。

以上のように構成された図１７〜図１９の分配器６によれば、分配後の各出力接続口６ｂの断面積Ｓ２を、分配前の入力接続口６ａの断面積Ｓ１よりも小さくしたので、分配前と分配後の各接続口６ａ，６ｂの断面積の大きさが同一の場合に比べて、分配器６を小型化することができる。なお、図１７〜図１９の分配器６は、３分配以上するものであってもよい。
また、図１７の分配器６では、出力接続口６ｂの短辺Ｄ２が、入力接続口６ａの短辺Ｄ２よりも短く形成され、かつ出力接続口６ｂの長辺Ｌ２が、入力接続口６ａの長辺Ｌ１と同じ長さに形成されているため、出力接続口６ｂの長辺Ｌ２の長さを変えることなく、出力接続口６ｂの断面積Ｓ２を小さくすることができる。これにより、出力接続口６ｂの断面積Ｓ２を小さくすることに起因して、導波路の周波数特性（通過帯域・カットオフ周波数等）が変化するのを防止することができる。

図２０の分配器６は、図１９の分配器６の他の変形例を示すものである。この分配器６は、各出力接続部６２の出力接続口６ｂの断面積Ｓ２が、入力接続部６１の入力接続口６ａの断面積Ｓ１と同一に設定されている点で、図１９の分配器６と相違している。図２０の分配器６のその他の構成については、図１９の分配器６と同様の構成である。すなわち、第１接続口６０ａの断面積Ｓ１’は、入力接続口６ａの断面積Ｓ１よりも小さく設定され、かつ第２接続口６０ｂの断面積Ｓ２’は、出力接続口６ｂの断面積Ｓ２よりも小さく設定されている。

以上のように構成された図２０の分配器６によれば、分配器本体６０の分配前後に形成された第１接続口６０ａの断面積Ｓ１’ を、外部機器が接続される入力接続口６ａの各断面積Ｓ１よりも小さくし、かつ第２接続口６０ｂの断面積Ｓ２’を、外部機器が接続される出力接続口６ｂの断面積Ｓ２よりも小さくしたので、分配器本体６０を小型化することができる。したがって、外部機器が接続される入力接続口６ａ及び出力接続口６ｂの大きさが大きい場合であっても、分配器本体６０を小型化することで、分配器６を全体として小型化することができる。なお、図２０の分配器６は、３分配以上するものであってもよい。

〔その他の変形例〕
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ないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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、及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 水平偏波無指向性アンテナ
２ 分配部
３ アンテナ部
５ 調整素子
６ 分配器
６ａ 入力接続口
６ｂ 出力接続口
１０ 接続路
１１ａ 接続凸部
１３ 入力導波路
１３ａ 入力接続口
１４ 分配導波路
１４ａ 中央凹部（凹部）
１４ｂ１ 第１凹部（凹部）
１４ｂ２ 第２凹部（凹部）
１４ｂ３ 第３凹部（凹部）
１４ｂ４ 第４凹部（凹部）
１４ｃ〜１４ｆ 出力接続口
１６ 位置決め孔
１７ 位置決めピン
３１ 第１分割体（分割体）
３１ａ〜３１ｄ 第１出力導波路（導波路，直線路部）
３２ 第２分割体（分割体）
３２ａ〜３２ｄ 第２出力導波路（導波路，傾斜路部）
３２ｅ 接続凸部
３２ｇ 位置決め孔
３２ｉ 位置決め孔
３３ 第３分割体（分割体）
３３ａ〜３３ｄ 第３出力導波路（導波路，直線路部）
３４ 位置決めピン
３５ フランジ
３６ 多面体
３６ａ 上面
３７ａ〜３７ｄ 貫通孔
３７ｅ 接続凹部
３７ｅ１ 直線部（位置決め形状）
３７ｇ 位置決め孔
３８ 蓋体
４１ アンテナ面
４２ａ〜４２ｄ 凹溝
４３ａ〜４３ｄ 壁部
４４ａ〜４４ｄ スロット
６０ 分配器本体
６０ａ 第１接続口
６０ｂ 第２接続口
６１ 入力接続部
６２ 出力接続部
Ｃ 中心線
Ｅ１〜Ｅ４ 分岐方向
Ｐ３ 中心点
Ｓ１ 隙間
Ｗ３ 仮想直線
θ１，θ２ 所定角度

Claims (9)

1. 電力を入力する入力接続口と、前記入力接続口に入力された電力を分配して出力する出力接続口とを有する分配部を備え、
   前記分配部は、前記入力接続口から上方に延びる断面矩形状の入力導波路と、前記入力導波路の上方においてその路軸を中心として放射状に４方向へ分岐されるとともに各分岐毎に前記出力接続口が形成された十字状の分配導波路とを有し、
   前記入力導波路は、その断面矩形状の長辺方向に延びる中心線の一部が、前記分配導波路の所定の隣り合う２つの分岐方向の間に配置され、当該２つの分岐方向に対してそれぞれ所定角度傾斜するように形成されており、
   前記分配導波路の中央部に配置され、前記４方向への給電分配比を調整する調整素子を備えていることを特徴とする分配器。
2. 前記所定角度が４５°に設定されている請求項１に記載の分配器。
3. 前記分配部には、前記入力導波路と前記分配導波路との間に上下方向に延びる接続路が形成されており、
   前記接続路の上下方向の高さが、使用周波数帯域の波長λに対してλ／８以上３λ／８以下の長さ範囲に設定されている請求項１又は２に記載の分配器。
4. 電力を入力する入力接続口と、前記入力接続口に入力された電力を分配して出力する出力接続口とを有する分配部と、
   前記分配部の上方において、４面配置されたアンテナ面を有するアンテナ部と、を備え、
   前記分配部は、前記入力接続口から上方に延びる断面矩形状の入力導波路と、前記入力導波路の上方においてその路軸を中心として放射状に４方向へ分岐されるとともに各分岐毎に前記出力接続口が形成された十字状の分配導波路とを有し、
   前記入力導波路は、その断面矩形状の長辺方向に延びる中心線の一部が、前記分配導波路の所定の隣り合う２つの分岐方向の間に配置され、当該２つの分岐方向に対してそれぞれ所定角度傾斜するように形成されており、
   前記各アンテナ面には、上下方向に延びるとともに下端部が前記分配導波路に連通する出力導波路と、当該出力導波路に連通して所定の周波数帯域で水平偏波を放射するスロットとが形成されていることを特徴とする水平偏波無指向性アンテナ。
5. 前記分配部の入力接続口から前記各アンテナ面のスロットまでの導波路長さが、すべて同一長さに設定され、
   前記各アンテナ面における出力導波路に対するスロットの形成位置が、当該出力導波路の幅方向両側のうち、いずれか一方に偏っており、
   前記入力導波路の前記中心線を挟んで隣り合うスロット同士は、前記形成位置の偏りが互いに逆方向であり、
   前記入力導波路の前記中心線を挟まずに隣り合うスロット同士は、前記形成位置の偏りが互いに同じ方向である請求項４に記載の水平偏波無指向性アンテナ。
6. 前記各スロットが、前記アンテナ面の幅方向中央部に形成されている請求項５に記載の水平偏波無指向性アンテナ。
7. 前記各出力導波路の断面形状が、全て同じ大きさの形状である請求項４〜６のいずれか一項に記載の水平偏波無指向性アンテナ。
8. 前記周波数帯域が、１０ＧＨｚ以上である請求項４〜７のいずれか一項に記載の水平偏波無指向性アンテナ。
9. 前記周波数帯域が、３０ＧＨｚ以上である請求項４〜８のいずれか一項に記載の水平偏波無指向性アンテナ。

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