JP6436870B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

この発明は、導電性の液体（以下、「導電性液体」と称する）を放射素子として用いるアンテナ装置に関するものである。

導電性液体を放射素子として用いるアンテナ装置は、導電性液体に電流を流すことで任意の形状のアンテナを形成することができるため、近年、注目が高まっている。
以下の特許文献１には、線状に噴出した導電性液体に給電することで、モノポールアンテナもしくはダイポールアンテナとして動作させるアンテナ装置が開示されている。このアンテナ装置では、導電性液体の噴出する勢いを制御することで動作周波数を調整している。

ＵＳ２０１２／５３９８３４号公報

従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので、モノポールアンテナもしくはダイポールアンテナとして動作する。しかし、基本的には水平面に無指向性の放射パターンが形成されるものであって、指向性の放射パターンが所望方向へ形成されるものでないため、電磁波を強める方向や抑制する方向を制御することができないという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電磁波を強める方向や抑制する方向を制御することができるアンテナ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るアンテナ装置は、同心円の中心軸に第１の穴が設けられ、同心円の線上に複数の分割穴が並んでいる第２の穴が設けられている地導体と、地導体に設けられている第１の穴より細い外径を有しており、第１の穴と同軸上に配置され、先端の開口面に給電点が設けられている第１の導体中空管と、地導体に設けられている分割穴以上の外郭を有しており、分割穴を覆う位置に先端の開口面が配置されて、地導体と電気的に接続されている複数の第２の導体中空管とを設け、液体噴出制御部が、第１及び第２の導体中空管の開口面から導電性の液体を外部に噴出させるようにしたものである。

この発明によれば、同心円の中心軸に第１の穴が設けられ、同心円の線上に複数の分割穴が並んでいる第２の穴が設けられている地導体と、地導体に設けられている第１の穴より細い外径を有しており、第１の穴と同軸上に配置され、先端の開口面に給電点が設けられている第１の導体中空管と、地導体に設けられている分割穴以上の外郭を有しており、分割穴を覆う位置に先端の開口面が配置されて、地導体と電気的に接続されている複数の第２の導体中空管とを設け、液体噴出制御部が、第１及び第２の導体中空管の開口面から導電性の液体を外部に噴出させるように構成したので、電磁波を強める方向や抑制する方向を制御することができる効果がある。

この発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３によるアンテナ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態４によるアンテナ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態５によるアンテナ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態７によるアンテナ装置を示す構成図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図である。
図１において、地導体１には複数の穴２が設けられている。図１の例では、７個の穴２が一列に設けられている。
ノズル３は地導体１に設けられている穴２の径より細い外径を有する第１の導体中空管であり、地導体１に設けられている穴２と同軸上に配置されている。
また、ノズル３の開口面３ａには給電点４が設けられている。

図１では、アンテナ装置から放射される電磁波の元となる高周波電圧が印加される位置を示すために、模式的に給電点４を描画しているが、実装において、給電点４が物理的な構成要素として形成されるわけではない。実際の高周波電圧の印加方法として、各種の方法があるが、例えば、図示せぬ電圧源から出力された高周波電圧を伝送する同軸ケーブルの内部導体（図示しない）をノズル３に接続するとともに、その同軸ケーブルの外部導体（図示しない）を地導体１に接続することで、高周波電圧を印加する方法などが考えられる。

ノズル５は地導体１に設けられている穴２と同じ外径を有している第２の導体中空管であり、ノズル３が配置されている穴２と異なる穴２を覆う位置に先端の開口面が配置されて、地導体１と電気的に接続されている。
図１の例では、ノズル５が地導体１に設けられている穴２と同じ外径を有しているものを示しているが、地導体１に設けられている穴２を覆うことができればよいため、ノズル５の外径が穴２の径より大きいものであってもよい。

ポンプ６は導電性液体Ａをノズル３に供給する機械である。
ポンプ７は導電性液体Ｂをノズル５に供給する機械である。
ポンプ駆動部８はポンプ６からノズル３に供給される導電性液体Ａの供給量を制御するとともに、複数のポンプ７の中から、ノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７を選択し、その選択したポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｂの供給量を制御する装置である。
なお、ポンプ６，７及びポンプ駆動部８から液体噴出制御部が構成されている。

次に動作について説明する。
この実施の形態１では、導電性液体Ａが放射素子として動作し、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波を抑制する例を説明する。
この実施の形態１では、説明の便宜上、ノズル５が配置されている複数の穴２のうち、図中、右から２番目の穴２と、ノズル３が配置されている穴２との距離が、放射対象の電磁波の周波数ｆ（動作周波数）で４分の１波長の長さであるものとする。
このため、以降の説明では、図中、右から２番目の穴２に配置されているノズル５の開口面から導電性液体Ｂを噴出させる例を説明するが、他の穴２（例えば、右から１番目や３番目の穴２）と、ノズル３が配置されている穴２との距離が、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の長さであれば、他の穴２に配置されているノズル５の開口面から導電性液体Ｂを噴出させるようにすればよい。

ポンプ駆動部８は、ポンプ６を駆動して、ノズル３から導電性液体Ａを外部に噴出させる。
このとき、給電点４から地導体１とノズル３の間に高周波電圧が印加されているため、放射素子として動作する導電性液体Ａに高周波電力が供給される。
また、ポンプ駆動部８は、ポンプ６からノズル３に供給される導電性液体Ａの供給量を制御することで、ノズル３の開口面３ａから噴出させる導電性液体Ａの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の高さに調整する。
導電性液体Ａの噴出高を周波数ｆで４分の１波長の高さに調整することで、導電性液体Ａが共振状態となるため、導電性液体Ａから周波数ｆの電磁波が放射される。

導電性液体Ａから放射される電磁波は、各方向に放射され、導電性液体Ｂ側にも放射される。この実施の形態１では、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波を抑制するため、ポンプ駆動部８は、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７を選択する。図１の例では、右から２番目のポンプ７を選択している。
ポンプ駆動部８は、ノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７を選択すると、そのポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｂの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｂの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高い高さに調整する。

導電性液体Ｂは、導電性液体Ａから電磁波の周波数ｆで４分の１波長離れているため、導電性液体Ａから放射された電磁波は、導電性液体Ａの位置での位相と比較して、導電性液体Ｂの位置での位相が９０度前後遅れる。
また、ノズル５の開口面から噴出される導電性液体Ｂの噴出高が、電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高いため、導電性液体Ｂが誘導性になる。このため、導電性液体Ａとの結合により導電性液体Ｂに流れる電流の位相は、導電性液体Ａに対して最大で９０度ほど遅れる。
この結果、導電性液体Ｂには、導電性液体Ａと比べて、最大で−１８０度の逆相電流が乗るため、導電性液体Ｂは、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側へ放射された電磁波を打ち消すように作用する。

この実施の形態１では、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波を抑制するために、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７を選択している。
しかし、これは一例に過ぎず、例えば、導電性液体Ａから図中左方向に放射される電磁波を抑制する必要がある場合、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７（図中、左から２番目のポンプ７）を選択し、そのポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｂの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｂの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高い高さに調整すればよい。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、液体噴出制御部が、ノズル３の開口面３ａから噴出させる導電性液体Ａの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の高さに制御し、複数のノズル５のうち、ノズル３が配置されている穴２から、周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｂの噴出高を周波数ｆで４分の１波長より高い高さに制御するように構成したので、導電性液体Ａから放射される電磁波を抑制する方向を制御することができる効果を奏する。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成図であり、図２において、図１と同一符号は同一または相当部分を示している。
上記実施の形態１では、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波を抑制する例を示したが、この実施の形態２では、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側に放射される電磁波を強める例を説明する。

次に動作について説明する。
ポンプ駆動部８は、ポンプ６を駆動して、ノズル３から導電性液体Ａを外部に噴出させる。
このとき、給電点４から地導体１とノズル３の間に高周波電圧が印加されているため、放射素子として動作する導電性液体Ａに高周波電力が供給される。
また、ポンプ駆動部８は、ポンプ６からノズル３に供給される導電性液体Ａの供給量を制御することで、ノズル３の開口面３ａから噴出させる導電性液体Ａの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の高さに調整する。
導電性液体Ａの噴出高を周波数ｆで４分の１波長の高さに調整することで、導電性液体Ａが共振状態となるため、導電性液体Ａから周波数ｆの電磁波が放射される。

導電性液体Ａから放射される電磁波は、各方向に放射され、導電性液体Ｃ側にも放射される。この実施の形態２では、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側に放射される電磁波を強めるため、ポンプ駆動部８は、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｃを供給するポンプ７を選択する。図２の例では、左から２番目のポンプ７を選択している。
ポンプ駆動部８は、ノズル５に導電性液体Ｃを供給するポンプ７を選択すると、そのポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｃの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｂの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より低い高さに調整する。

導電性液体Ｃは、導電性液体Ａから電磁波の周波数ｆで４分の１波長離れているため、導電性液体Ａから放射された電磁波は、導電性液体Ａの位置での位相と比較して、導電性液体Ｃの位置での位相が９０度前後遅れる。
また、ノズル５の開口面から噴出される導電性液体Ｃの噴出高が、電磁波の周波数ｆで４分の１波長より低いため、導電性液体Ｃが容量性になる。このため、導電性液体Ａとの結合により導電性液体Ｃに流れる電流の位相は、導電性液体Ａと同相に近い電流が乗るため、導電性液体Ｃは、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側へ放射された電磁波を強めるように作用する。

この実施の形態２では、導電性液体Ａから導電性液体Ｃに放射される電磁波を強めるために、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｃを供給するポンプ７を選択している。
しかし、これは一例に過ぎず、例えば、導電性液体Ａから図中右方向に放射される電磁波を強める必要がある場合、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｃを供給するポンプ７（図中、右から２番目のポンプ７）を選択し、そのポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｃの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｃの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より低い高さに調整すればよい。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、液体噴出制御部が、ノズル３の開口面３ａから噴出させる導電性液体Ａの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の高さに制御し、複数のノズル５のうち、ノズル３が配置されている穴２から、周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｃの噴出高を周波数ｆで４分の１波長より低い高さに制御するように構成したので、導電性液体Ａから放射される電磁波を強める方向を制御することができる効果を奏する。

実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３によるアンテナ装置を示す構成図であり、図３において、図１及び図２と同一符号は同一または相当部分を示している。
上記実施の形態１では、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波を抑制し、上記実施の形態２では、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側に放射される電磁波を強める例を説明している。
この実施の形態３では、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波を抑制し、かつ、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側に放射される電磁波を強める例を説明する。

次に動作について説明する。
ポンプ駆動部８は、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波を抑制するため、上記実施の形態１と同様に、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７を選択する。図３の例では、右から２番目のポンプ７を選択している。
ポンプ駆動部８は、ノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７を選択すると、そのポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｂの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｂの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高い高さに調整する。
これにより、導電性液体Ａから導電性液体Ｂ側に放射される電磁波が、導電性液体Ｂによって抑制される。

ポンプ駆動部８は、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側に放射される電磁波を強めるため、上記実施の形態２と同様に、複数のポンプ７のうち、ノズル３が配置されている穴２から、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｃを供給するポンプ７を選択する。図３の例では、左から４番目のポンプ７を選択している。
ポンプ駆動部８は、ノズル５に導電性液体Ｃを供給するポンプ７を選択すると、そのポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｃの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｃの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より低い高さに調整する。
これにより、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側に放射される電磁波が、導電性液体Ｃによって強められる。

この実施の形態３では、さらに、ポンプ駆動部８は、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側に存在している図中左から２番目のポンプ７を選択している。
図中、左から２番目のポンプ７は、ノズル３が配置されている穴２から、周波数ｆで２分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５に導電性液体Ｄを供給するポンプ７である。
ポンプ駆動部８は、ノズル５に導電性液体Ｄを供給するポンプ７を選択すると、そのポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｄの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｄの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より低い高さに調整する。
これにより、導電性液体Ｄは、導電性液体Ｃと同様に、導電性液体Ａから導電性液体Ｃに側へ放射された電磁波を強めるように作用する。
この結果、上記実施の形態２よりも、導電性液体Ａから導電性液体Ｃ側へ放射された電磁波の指向性が鋭くなるため、利得を高めることができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、地導体１に設けられている複数の穴２が一列に並んでいるものを示したが、ノズル３が配置されている穴２を中心軸として、同心円上に複数の穴２が地導体１に設けられているものであってもよい。
図４はこの発明の実施の形態４によるアンテナ装置を示す構成図であり、図４において、図１と同一符号は同一または相当部分を示している。
図４では、図の簡単化のため、ポンプ６，７及びポンプ駆動部８を省略しているが、ノズル３にはポンプ６が接続され、各々のノズル５にはポンプ７が接続されており、また、ポンプ６，７にはポンプ駆動部８が接続されている。

この実施の形態４では、ノズル３が配置されている穴２を中心軸として、同心円上に複数の穴２が地導体１に設けられており、ノズル３が配置されている穴２から、周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されているノズル５も同心円上に複数存在する。
したがって、周波数ｆで４分の１波長の位置にある穴２に配置されている同心円上の複数のノズル５のうち、電磁波を抑制する必要がある方向に配置されているノズル５を選択して、そのノズル５に導電性液体Ｂを供給するポンプ７を制御し、その導電性液体Ｂの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高い高さに調整すれば、水平面の任意の方向への電磁波の抑制を行うことができる。
また、同心円上の複数のノズル５のうち、電磁波を強める必要がある方向に配置されているノズル５を選択して、そのノズル５に導電性液体Ｃを供給するポンプ７を制御し、その導電性液体Ｃの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より低い高さに調整すれば、水平面の任意の方向への電磁波を強めることができる。

実施の形態５．
図５はこの発明の実施の形態５によるアンテナ装置を示す構成図であり、図５において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
地導体１１には、同心円の中心軸に穴１２（第１の穴）が設けられ、同心円の線上に複数の分割穴１３ａが並んでいる穴１３（第２の穴）が設けられている。
図５では、２つの同心円の線上に穴１３が設けられている例を示しているが、３つ以上の同心円の線上に穴１３が設けられていてもよい。
ノズル３の外径は穴１２の径より細く、穴１２と同軸上に配置されている。
ノズル１５は平型のノズルであり、地導体１に設けられている分割穴１３ａと同じ外郭を有している第２の導体中空管である。ノズル１５は分割穴１３ａを覆う位置に先端の開口面が配置されて、地導体１と電気的に接続されている。
図５の例では、ノズル１５が地導体１に設けられている分割穴１３ａと同じ外郭を有しているものを示しているが、地導体１に設けられている分割穴１３ａを覆うことができればよいため、ノズル１５の外郭が分割穴１３ａより大きいものであってもよい。
図５では、図の簡単化のため、ポンプ６，７及びポンプ駆動部８を省略しているが、ノズル３にはポンプ６が接続され、各々のノズル１５にはポンプ７が接続されており、また、ポンプ６，７にはポンプ駆動部８が接続されている。

次に動作について説明する。
この実施の形態５では、導電性液体Ａが放射素子として動作し、導電性液体Ａから導電性液体Ｅの反対側に放射される電磁波を強める例を説明する。
この実施の形態５では、２つの同心円の線上に穴１３が設けられているが、説明の便宜上、内側の同心円の中心軸からの距離が、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の長さであるものとする。
このため、以降の説明では、内側の同心円の分割穴１３ａに配置されているノズル１５の開口面から導電性液体Ｅを噴出させる例を説明するが、外側の同心円の中心軸からの距離が、放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の長さであれば、外側の同心円の分割穴１３ａに配置されているノズル１５の開口面から導電性液体Ｅを噴出させるようにすればよい。

ポンプ駆動部８は、ポンプ６を駆動して、ノズル３から導電性液体Ａを外部に噴出させる。
このとき、給電点４から地導体１とノズル３の間に高周波電圧が印加されているため、放射素子として動作する導電性液体Ａに高周波電力が供給される。
また、ポンプ駆動部８は、ポンプ６からノズル３に供給される導電性液体Ａの供給量を制御することで、ノズル３の開口面３ａから噴出させる導電性液体Ａの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の高さに調整する。
導電性液体Ａの噴出高を周波数ｆで４分の１波長の高さに調整することで、導電性液体Ａが共振状態となるため、導電性液体Ａから周波数ｆの電磁波が放射される。

導電性液体Ａから放射される電磁波は、各方向に放射され、導電性液体Ｅ側にも放射される。この実施の形態５では、導電性液体Ａから導電性液体Ｅの反対側に放射される電磁波を強めるため、ポンプ駆動部８は、内側の同心円の分割穴１３ａに配置されているノズル１５に係る複数のポンプ７のうち、導電性液体Ｅ側の分割穴１３ａに配置されているノズル１５に係る２以上のポンプ７を選択する。図５の例では、図中、右方向にある６つのポンプ７を選択している。
ポンプ駆動部８は、ノズル１５に導電性液体Ｅを供給するポンプ７を選択すると、そのポンプ７からノズル１５に供給される導電性液体Ｅの供給量を制御することで、ノズル１５の開口面から噴出させる導電性液体Ｅの噴出高を電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高い高さに調整する。

導電性液体Ｅは、導電性液体Ａから電磁波の周波数ｆで４分の１波長離れているため、導電性液体Ａから放射された電磁波は、導電性液体Ａの位置での位相と比較して、導電性液体Ｅの位置での位相が９０度前後遅れる。
また、ノズル１５の開口面から噴出される導電性液体Ｅの噴出高が、電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高いため、導電性液体Ｅが誘導性になる。このため、導電性液体Ａとの結合により導電性液体Ｅに流れる電流の位相は、導電性液体Ａに対して最大で９０度ほど遅れる。
この結果、導電性液体Ｅには、導電性液体Ａと比べて、最大で−１８０度の逆相電流が乗るため、導電性液体Ｅは、導電性液体Ａから導電性液体Ｅ側へ放射された電磁波を反射ように作用する。

導電性液体Ｅを噴出しているノズル１５が１つだけであれば、上記実施の形態１と同様に、導電性液体Ａから導電性液体Ｅ側へ放射された電磁波を打ち消す作用に留まるが、導電性液体Ｅを噴出しているノズル１５が複数あるために、壁状の導電性液体Ｅが形成された場合、単に、導電性液体Ａから導電性液体Ｅ側へ放射された電磁波を打ち消す作用に留まらず、導電性液体Ａから導電性液体Ｅ側へ放射された電磁波を反射ように作用する。
導電性液体Ｅにより反射された電磁波は、導電性液体Ａから導電性液体Ｅの反対側に放射された電磁波と位相が同相になるため、導電性液体Ａから導電性液体Ｅの反対側に放射された電磁波が強められる。
よって、この実施の形態５によれば、導電性液体Ｅを噴出させるノズル１５を適宜選択することで、導電性液体Ａから放射される電磁波を強める方向を水平面の任意の方向に制御することができる効果を奏する。
なお、導電性液体Ｅを噴出しているノズル１５が１つだけの場合、導電性液体Ｅが形成される面積が小さいため、電磁波の反射作用が小さいが、ノズル１５の開口面の面積を大きくすれば、導電性液体Ｅを噴出しているノズル１５が１つだけの場合でも、電磁波の反射作用を大きくすることができる。したがって、この場合は、ポンプ駆動部８が選択するポンプ７の数が１つでも、電磁波を反射させることができる。

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、電磁波を強める方向や抑制する方向を制御することが可能なアンテナ装置について示したが、放射する電磁波の使用可能な帯域を広げるようにしてもよい。

図６はこの発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図であり、図６において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
地導体２１には、穴２２（第１の穴）と穴２３（第２の穴）が設けられている。穴２２と穴２３の距離は、放射対象の電磁波の周波数ｆで８分の１波長の長さ以下である。
ノズル３の外径は穴２２の径より細く、穴２２と同軸上に配置されている。
ノズル５は穴２３と同じ外径を有しており、穴２３を覆う位置に先端の開口面が配置されて、地導体２１と電気的に接続されている。
図６の例では、ノズル５が穴２３と同じ外径を有しているものを示しているが、穴２３を覆うことができればよいため、ノズル５の外径が穴２３の径より大きいものであってもよい。

次に動作について説明する。
ポンプ駆動部８は、ポンプ６を駆動して、ノズル３から導電性液体Ａを外部に噴出させる。
このとき、給電点４から地導体１とノズル３の間に高周波電圧が印加されているため、放射素子として動作する導電性液体Ａに高周波電力が供給される。
また、ポンプ駆動部８は、ポンプ６からノズル３に供給される導電性液体Ａの供給量を制御することで、ノズル３の開口面３ａから噴出させる導電性液体Ａの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長の高さに調整する。
導電性液体Ａの噴出高を周波数ｆで４分の１波長の高さに調整することで、導電性液体Ａが共振状態となるため、導電性液体Ａから周波数ｆの電磁波が放射される。

ポンプ駆動部８は、ポンプ７を駆動して、ノズル５から導電性液体Ｆを外部に噴出させる。
また、ポンプ駆動部８は、ポンプ７からノズル５に供給される導電性液体Ｆの供給量を制御することで、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｆの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長より低い高さに調整する。例えば、電磁波の周波数ｆで８分の１波長の高さ以上で、４分の１波長未満の高さの範囲に調整する。
あるいは、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｆの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで４分の１波長より高い高さに調整する。例えば、電磁波の周波数ｆで４分の１波長の高さより高く、４分の３波長の高さ以下の範囲に調整する。

この実施の形態６では、穴２２と穴２３の距離が、電磁波の周波数ｆで８分の１波長の長さ以下であるため、導電性液体Ａと導電性液体Ｆの間の電気的結合が強まり、導電性液体Ｆが共振状態となって、放射素子として動作する。
これにより、導電性液体Ａの共振周波数から導電性液体Ｆの共振周波数までが動作可能な周波数帯域となり、広帯域化が図られる。
なお、ノズル５の開口面から噴出させる導電性液体Ｆの噴出高を放射対象の電磁波の周波数ｆで、８分の１波長の高さから４分の３波長の高さの範囲で調整することで、使用可能な帯域を可変することができる。

この実施の形態６では、穴２２と穴２３が設けられている地導体２１を示しているが、穴２２と穴２３の組みを１つの穴２とみなして、例えば、図１〜３のアンテナ装置のように、穴２２と穴２３の組みを一列に複数配置、あるいは、図４のアンテナ装置のように、穴２２と穴２３の組みを同心円状に複数配置すれば、上記実施の形態１〜４と同様に、電磁波を強める方向や抑制する方向を制御することも可能である。

実施の形態７．
図７はこの発明の実施の形態７によるアンテナ装置を示す構成図であり、図７において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
地導体３１には、円の中心軸に穴３２（第１の穴）と、円の周上に環状の穴３３（第２の穴）とが設けられている。
ノズル３の外径は穴３２の径より細く、穴３２と同軸上に配置されている。
ノズル３４は平型のノズルであり、地導体１に設けられている環状の穴３３と同じ外郭を有している第２の導体中空管である。ノズル３４は穴３３を覆う位置に先端の開口面が配置されて、地導体３１と電気的に接続されている。
図７の例では、ノズル３４が地導体３１に設けられている穴３３と同じ外郭を有しているものを示しているが、地導体３１に設けられている穴３３を覆うことができればよいため、ノズル３４の外郭が穴３３より大きいものであってもよい。

次に動作について説明する。
ポンプ駆動部８は、ポンプ６を駆動して、ノズル３から導電性液体Ａを外部に噴出させる。
このとき、給電点４から地導体１とノズル３の間に高周波電圧が印加されているため、放射素子として動作する導電性液体Ａに高周波電力が供給される。

また、ポンプ駆動部８は、ポンプ７を駆動して、ノズル３４から導電性液体Ｇを外部に噴出させる。
ノズル３４から噴出される導電性液体Ｇは、導電性液体Ａを取り囲むように噴出され、非励振素子として動作する。

ポンプ駆動部８は、ポンプ６，７からノズル３，３４に供給される導電性液体Ａ，Ｇの供給量を制御することで、ノズル３，３４の開口面から噴出させる導電性液体Ａ，Ｇの噴出高を調整するが、この実施の形態７では、ノズル３の開口面３ａから噴出させる導電性液体Ａの噴出高を、ノズル３４の開口面から噴出させる導電性液体Ｇの噴出高に対して、放射対象の電磁波の周波数で４分の１波長の高さ、あるいは、４分の１波長より長い高さを加えた高さに調整する。
これにより、地導体３１から導電性液体Ｇの高さまでは同軸線路として動作し、導電性液体Ｇより高い高さでは、高周波を放射することができる。

この実施の形態７では、穴３２と穴３３が設けられている地導体３１を示しているが、穴３２と穴３３の組みを１つの穴２とみなして、例えば、図１〜３のアンテナ装置のように、穴３２と穴３３の組みを一列に複数配置、あるいは、図４のアンテナ装置のように、穴３２と穴３３の組みを同心円状に複数配置すれば、上記実施の形態１〜４と同様に、電磁波を強める方向や抑制する方向を制御することも可能である。

実施の形態８．
上記実施の形態１〜７では、各々のノズルにポンプが接続されているものを示したが、開度を調整することが可能なバルブを各々のノズルに接続し、複数のバルブに１つのポンプを接続するようにしてもよい。
この場合、ポンプ駆動部８が、ポンプ６，７からの導電性液体の供給量を制御すると同時に、各々のバルブの開度を調整することで、上記実施の形態１〜７と同様に、各々のノズルに供給する導電性液体の供給量を制御することができる。
この実施の形態８では、ノズルを接続することで、ポンプの台数を減らすことができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 地導体、２ 穴、３ ノズル（第１の導体中空管）、３ａ ノズル３の開口面、４ 給電点、５ ノズル（第２の導体中空管）、６、７ ポンプ（液体噴出制御部）、８ ポンプ駆動部（液体噴出制御部）、１１ 地導体、１２ 穴（第１の穴）、１３ 穴（第２の穴）、１３ａ 分割穴、１５ ノズル（第２の導体中空管）、２１ 地導体、２２ 穴（第１の穴）、２３ 穴（第２の穴）、３１ 地導体、３２ 穴（第１の穴）、３３ 穴（第２の穴）、３４ ノズル（第２の導体中空管）。

Claims (4)

1. 同心円の中心軸に第１の穴が設けられ、前記同心円の線上に複数の分割穴が並んでいる第２の穴が設けられている地導体と、
   前記地導体に設けられている第１の穴より細い外径を有しており、前記第１の穴と同軸上に配置され、先端の開口面に給電点が設けられている第１の導体中空管と、
   前記地導体に設けられている前記分割穴以上の外郭を有しており、前記分割穴を覆う位置に先端の開口面が配置されて、前記地導体と電気的に接続されている複数の第２の導体中空管と、
   前記第１及び第２の導体中空管の開口面から導電性の液体を外部に噴出させる液体噴出制御部と
   を備えたアンテナ装置。
2. 円の中心軸に第１の穴が設けられ、前記円の周上に環状の第２の穴が設けられている地導体と、
   前記地導体に設けられている第１の穴の径より細い外径を有しており、前記第１の穴と同軸上に配置され、先端の開口面に給電点が設けられている第１の導体中空管と、
   前記地導体に設けられている第２の穴以上の外郭を有しており、前記第２の穴を覆う位置に先端の開口面が配置されて、前記地導体と電気的に接続されている第２の導体中空管と、
   前記第１及び第２の導体中空管の開口面から導電性の液体を外部に噴出させる液体噴出制御部とを備え、
   前記液体噴出制御部は、前記第１の導体中空管の開口面から噴出させる導電性の液体の噴出高を、前記第２の導体中空管の開口面から噴出させる導電性の液体の噴出高に対して、放射対象の電磁波の周波数で４分の１波長以上の高さを加えた高さに制御することを特徴とするアンテナ装置。
3. 前記液体噴出制御部は、前記導電性の液体を前記第１又は第２の導体中空管に供給するポンプを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ装置。
4. 前記液体噴出制御部は、前記ポンプから前記第１又は第２の導体中空管に供給される前記導電性の液体の供給量を調整するバルブを備えていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。

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