JP6752097B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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本発明の実施形態は、アンテナ装置に関する。
従来、クロスダイポールアンテナが知られている（非特許文献１を参照。）。また、従来、直交双指向性を生成するためのクロスダイポールアンテナを有するアンテナ装置が知られている（非特許文献２を参照。）。
電子通信学会編、「アンテナ工学ハンドブック」、第２版、オーム社、１９８０年１０月、ｐ．１３１
林合祐、外１名、「屋内基地局用２周波数共用４ブランチＭＩＭＯアンテナの設計」、信学技報、電子情報通信学会、２０１６年１月、ｐ．５３−５８
上述したようなアンテナ装置では、放射素子としてのクロスダイポールアンテナに対する給電を行うために、誘電体層の両側に銅箔が配置された基板（非特許文献２では、「地板」と称されている）と、クロスダイポールアンテナとを、例えば同軸ケーブルなどによって接続する必要がある。仮に基板とクロスダイポールアンテナとが同軸ケーブルを介して接続される場合には、クロスダイポールアンテナから放射されるビームが同軸ケーブルから受ける影響によって、クロスダイポールアンテナから放射されるビームの放射特性が低下してしまう（詳細には、クロスダイポールアンテナから指向性ビームが放射される場合には、指向性ビームのヌル方向の利得が大きくなってしまう）という問題がある。
本発明は、放射素子から放射されるビームの放射特性を向上させ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。
本発明は、放射素子から放射されるビームの放射特性を向上させ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。
本発明の一実施形態は、誘電体層と、前記誘電体層の一方の側に配置された第１銅箔と、前記誘電体層の他方の側に配置された第２銅箔とを有する基板と、前記第１銅箔上に配置された第１放射素子と、前記第１銅箔に形成された複数のスリットによって構成される第２放射素子と、前記第２銅箔のうちの前記複数のスリットに対向する位置に配置され、電磁結合によって前記第２放射素子に対する給電を行う複数の給電素子と、位相制御部とを備え、前記複数のスリットは、第１スリットと、第２スリットと、第３スリットと、第４スリットとであり、前記複数の給電素子は、前記第１スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第１給電素子と、前記第２スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第２給電素子と、前記第３スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第３給電素子と、前記第４スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第４給電素子とであり、前記位相制御部は、第１入力ポートと、第２入力ポートと、第１の９０°ハイブリッドと、第２の９０°ハイブリッドと、第１の２対１分配器と、第２の２対１分配器と、第３の２対１分配器と、第４の２対１分配器と、第５の２対１分配器と、第６の２対１分配器と、第７の２対１分配器と、第８の２対１分配器とを備え、前記第１給電素子は、前記第１の２対１分配器に接続され、前記第２給電素子は、前記第２の２対１分配器に接続され、前記第３給電素子は、前記第３の２対１分配器に接続され、前記第４給電素子は、前記第４の２対１分配器に接続され、前記第１の２対１分配器は、前記第５の２対１分配器と前記第７の２対１分配器とに接続され、前記第２の２対１分配器は、前記第５の２対１分配器と前記第７の２対１分配器とに接続され、前記第３の２対１分配器は、前記第６の２対１分配器と前記第８の２対１分配器とに接続され、前記第４の２対１分配器は、前記第６の２対１分配器と前記第８の２対１分配器とに接続され、前記第５の２対１分配器と前記第６の２対１分配器とは、前記第１の９０°ハイブリッドに接続され、前記第７の２対１分配器と前記第８の２対１分配器とは、前記第２の９０°ハイブリッドに接続され、前記第１の９０°ハイブリッドは、前記第１入力ポートに接続され、前記第２の９０°ハイブリッドは、前記第２入力ポートに接続され、０°の位相を有する信号が前記第１入力ポートに入力される第１の場合に、９０°の位相を有する信号が、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、１８０°の位相を有する信号が、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第５の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第１の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第１の２対１分配器は、前記第１スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第５の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第２の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第２の２対１分配器は、前記第２スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第６の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第３の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第３の２対１分配器は、前記第３スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力し、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第６の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第４の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第４の２対１分配器は、前記第４スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力し、０°の位相を有する信号が前記第２入力ポートに入力される第２の場合に、９０°の位相を有する信号が、第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、１８０°の位相を有する信号が、前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第８の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第３の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第３の２対１分配器は、前記第３スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第８の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第４の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第４の２対１分配器は、前記第４スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第７の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第１の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第１の２対１分配器は、前記第１スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力し、前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第７の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第２の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第２の２対１分配器は、前記第２スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力するアンテナ装置である。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置では、前記第２放射素子とは、複数のスリットアンテナであり、前記複数のスリットアンテナを構成する前記複数のスリットのそれぞれは、前記基板の径方向に延びており、前記複数のスリットのそれぞれは、前記基板の外周部に対応する位置に配置された開口した端部と、前記開口した端部よりも前記基板の中心側に配置された閉じた端部とを有し、前記複数のスリットのそれぞれは、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍のスリット長さを有する。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置では、前記複数のスリットのそれぞれは、略長方形であり、前記複数のスリットのそれぞれは、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．００４〜０．１３倍のスリット幅を有する。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置では、前記複数のスリットのそれぞれは、略台形であり、前記台形の上底は、前記複数のスリットのそれぞれの前記閉じた端部に対応しており、前記上底より大きい前記台形の下底は、前記複数のスリットのそれぞれの前記開口した端部に対応しており、前記上底は、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．００４〜０．０３５倍のスリット幅を有し、前記下底は、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．０３〜０．０７倍のスリット幅を有する。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置は、前記第２放射素子に対して位相差を有する信号を入力する第２位相制御部を備える。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置では、前記基板とは円形であり、前記複数のスリットとは、第１スリットと、前記第１スリットの延長線上であって、前記基板の中心を隔てて前記第１スリットの反対側に配置された第２スリットと、前記第１スリットに対して直交する位置に配置された第３スリットと、前記第３スリットの延長線上であって、前記基板の中心を隔てて前記第３スリットの反対側に配置された第４スリットとである。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置では、前記第１放射素子とは、１対のモノポールアンテナであり、前記１対のモノポールアンテナのそれぞれは、前記１対のモノポールアンテナから放射される電波の波長の０．２３〜０．２５倍の長さを有する。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置では、前記第１放射素子とは、１対の折り返しモノポールアンテナである。
また、本発明の一実施形態のアンテナ装置は、前記第１放射素子に対して位相差を有する信号を入力可能な第１位相制御部を備える。
本発明によれば、放射素子から放射されるビームの放射特性を向上させることができるアンテナ装置を提供できる。
＜第１の実施形態＞
以下、図を参照して第１の実施形態によるアンテナ装置１００の概要を説明する。
以下、図を参照して第１の実施形態によるアンテナ装置１００の概要を説明する。
＜第１の実施形態のアンテナ装置１００の主要部の構成＞
図１は第１の実施形態のアンテナ装置１００の主要部の一例を示す模式図である。このアンテナ装置１００は、誘電体層と、誘電体層の一方の側（図１の表面側）に配置された第１銅箔と、誘電体層の他方の側（図１の裏面側）に配置された第２銅箔とを備えた基板１０を有する。
図１に示す例では、基板１０が、例えば０．８ｍｍのような略一定の厚さを有する円形の基板であるが、これに限られない。基板１０は円形以外の形状を有することもできる。
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第１銅箔上に配置された第１放射素子２０を有する。
図１に示す例では、第１放射素子２０が、１対のモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２であるが、これに限られない。第１放射素子２０が１対の公知の折り返しモノポールアンテナであってもよい。
図１に示す例では、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２が、垂直偏波素子群として機能する。モノポールアンテナＡｎｔ．＃１とモノポールアンテナＡｎｔ．＃２とは、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から放射される電波の波長の２分の１倍の間隔で配置されている。
図１に示す例では、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２が、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から放射される電波の波長の０．２３〜０．２５倍の長さを有する。そのため、図１に示す例では、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から放射される電波の指向性を向上させることができる。
図１は第１の実施形態のアンテナ装置１００の主要部の一例を示す模式図である。このアンテナ装置１００は、誘電体層と、誘電体層の一方の側（図１の表面側）に配置された第１銅箔と、誘電体層の他方の側（図１の裏面側）に配置された第２銅箔とを備えた基板１０を有する。
図１に示す例では、基板１０が、例えば０．８ｍｍのような略一定の厚さを有する円形の基板であるが、これに限られない。基板１０は円形以外の形状を有することもできる。
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第１銅箔上に配置された第１放射素子２０を有する。
図１に示す例では、第１放射素子２０が、１対のモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２であるが、これに限られない。第１放射素子２０が１対の公知の折り返しモノポールアンテナであってもよい。
図１に示す例では、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２が、垂直偏波素子群として機能する。モノポールアンテナＡｎｔ．＃１とモノポールアンテナＡｎｔ．＃２とは、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から放射される電波の波長の２分の１倍の間隔で配置されている。
図１に示す例では、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２が、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から放射される電波の波長の０．２３〜０．２５倍の長さを有する。そのため、図１に示す例では、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から放射される電波の指向性を向上させることができる。
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第１銅箔に形成された複数のスリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆによって構成される第２放射素子３０を有する。
図１に示す例では、第２放射素子３０が、スリット３０ｃによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃３と、スリット３０ｄによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃４と、スリット３０ｅによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃５と、スリット３０ｆによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃６とである。
また、図１に示す例では、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、基板１０の径方向に延びている。
また、図１に示す例では、スリット３０ｄが、スリット３０ｃの延長線上であって基板１０の中心を隔ててスリット３０ｃの反対側（図１の左側）に配置されている。スリット３０ｅは、スリット３０ｃに対して直交する位置に配置されている。スリット３０ｆは、スリット３０ｅの延長線上であって基板１０の中心を隔ててスリット３０ｅの反対側（図１の下側）に配置されている。
図１に示す例では、第２放射素子３０が、スリット３０ｃによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃３と、スリット３０ｄによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃４と、スリット３０ｅによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃５と、スリット３０ｆによって構成されるスリットアンテナＡｎｔ．＃６とである。
また、図１に示す例では、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、基板１０の径方向に延びている。
また、図１に示す例では、スリット３０ｄが、スリット３０ｃの延長線上であって基板１０の中心を隔ててスリット３０ｃの反対側（図１の左側）に配置されている。スリット３０ｅは、スリット３０ｃに対して直交する位置に配置されている。スリット３０ｆは、スリット３０ｅの延長線上であって基板１０の中心を隔ててスリット３０ｅの反対側（図１の下側）に配置されている。
図１に示す例では、スリット３０ｃが、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（スリット３０ｃのうちの図１の右側の端部）と、開口した端部よりも基板１０の中心側に配置された閉じた端部（スリット３０ｃのうちの図１の左側の端部）とを有する。スリット３０ｄは、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（スリット３０ｄのうちの図１の左側の端部）と、開口した端部よりも基板１０の中心側に配置された閉じた端部（スリット３０ｄのうちの図１の右側の端部）とを有する。
スリット３０ｅは、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（スリット３０ｅのうちの図１の上側の端部）と、開口した端部よりも基板１０の中心側に配置された閉じた端部（スリット３０ｅのうちの図１の下側の端部）とを有する。スリット３０ｆは、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（スリット３０ｆのうちの図１の下側の端部）と、開口した端部よりも基板１０の中心側に配置された閉じた端部（スリット３０ｆのうちの図１の上側の端部）とを有する。
詳細には、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図１に示す例では、基板１０の半径が、スリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の２．３分の１倍に設定されている。
スリット３０ｅは、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（スリット３０ｅのうちの図１の上側の端部）と、開口した端部よりも基板１０の中心側に配置された閉じた端部（スリット３０ｅのうちの図１の下側の端部）とを有する。スリット３０ｆは、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（スリット３０ｆのうちの図１の下側の端部）と、開口した端部よりも基板１０の中心側に配置された閉じた端部（スリット３０ｆのうちの図１の上側の端部）とを有する。
詳細には、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図１に示す例では、基板１０の半径が、スリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の２．３分の１倍に設定されている。
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第２銅箔のうちの複数のスリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆに対向する位置に配置され、電磁結合によって第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ（図３参照）を有する。
すなわち、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆが、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが形成されている第１銅箔に配置されるのではなく、誘電体層を隔てて第１銅箔の反対側（図１の裏面側）に位置する第２銅箔に配置されている。さらに、電磁結合によって給電素子４０ｃから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃３への給電が行われる。電磁結合によって給電素子４０ｄから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃４への給電が行われる。電磁結合によって給電素子４０ｅから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃５への給電が行われる。電磁結合によって給電素子４０ｆから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃６への給電が行われる。
そのため、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子３０から放射されるビームが、第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆによって悪影響を受けない。
つまり、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子に対する給電を行う複数の給電素子が第１銅箔に配置されている場合よりも、第２放射素子３０から放射されるビームの放射特性を向上させることができる。
すなわち、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆが、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが形成されている第１銅箔に配置されるのではなく、誘電体層を隔てて第１銅箔の反対側（図１の裏面側）に位置する第２銅箔に配置されている。さらに、電磁結合によって給電素子４０ｃから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃３への給電が行われる。電磁結合によって給電素子４０ｄから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃４への給電が行われる。電磁結合によって給電素子４０ｅから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃５への給電が行われる。電磁結合によって給電素子４０ｆから第２放射素子３０のスリットアンテナＡｎｔ．＃６への給電が行われる。
そのため、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子３０から放射されるビームが、第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆによって悪影響を受けない。
つまり、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子に対する給電を行う複数の給電素子が第１銅箔に配置されている場合よりも、第２放射素子３０から放射されるビームの放射特性を向上させることができる。
図１において、位置Ｐ３は、誘電体層を隔てて第１銅箔の反対側（図１の裏面側）に位置する第２銅箔に配置された給電素子４０ｃ（図３参照）の位置を示している。位置Ｐ４は、誘電体層を隔てて第１銅箔の反対側に位置する第２銅箔に配置された給電素子４０ｄ（図３参照）の位置を示している。位置Ｐ５は、誘電体層を隔てて第１銅箔の反対側に位置する第２銅箔に配置された給電素子４０ｅ（図３参照）の位置を示している。位置Ｐ６は、誘電体層を隔てて第１銅箔の反対側に位置する第２銅箔に配置された給電素子４０ｆ（図３参照）の位置を示している。
図１に示す例では、給電素子４０ｃによって電圧が供給されると、スリット３０ｃに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。給電素子４０ｄによって電圧が供給されると、スリット３０ｄに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。給電素子４０ｅによって電圧が供給されると、スリット３０ｅに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。給電素子４０ｆによって電圧が供給されると、スリット３０ｆに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。
つまり、図１に示す例では、クロスダイポールアンテナに対する給電が行われる場合よりも、簡易な構成によって水平偏波を励振させることができ、アンテナ装置全体のコストを削減することができる。
また、図１において、位置Ｐ１は、第１放射素子２０のモノポールアンテナＡｎｔ．＃１に対する給電を行う給電素子４０ａ（図２参照）の位置を示している。位置Ｐ２は、第１放射素子２０のモノポールアンテナＡｎｔ．＃２に対する給電を行う給電素子４０ｂ（図２参照）の位置を示している。
図１に示す例では、給電素子４０ｃによって電圧が供給されると、スリット３０ｃに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。給電素子４０ｄによって電圧が供給されると、スリット３０ｄに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。給電素子４０ｅによって電圧が供給されると、スリット３０ｅに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。給電素子４０ｆによって電圧が供給されると、スリット３０ｆに電流が流れ、それにより生じた磁界によって、水平偏波が励振させられる。
つまり、図１に示す例では、クロスダイポールアンテナに対する給電が行われる場合よりも、簡易な構成によって水平偏波を励振させることができ、アンテナ装置全体のコストを削減することができる。
また、図１において、位置Ｐ１は、第１放射素子２０のモノポールアンテナＡｎｔ．＃１に対する給電を行う給電素子４０ａ（図２参照）の位置を示している。位置Ｐ２は、第１放射素子２０のモノポールアンテナＡｎｔ．＃２に対する給電を行う給電素子４０ｂ（図２参照）の位置を示している。
＜第１位相制御部５０の構成＞
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第１放射素子２０に対して位相差を有する信号を入力可能な第１位相制御回路として機能する第１位相制御部５０を備えている。
図２は第１の実施形態のアンテナ装置１００の一部を構成する垂直偏波素子用の第１位相制御部５０の一例を示すブロック図である。
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第１放射素子２０に対して位相差を有する信号を入力可能な第１位相制御回路として機能する第１位相制御部５０を備えている。
図２は第１の実施形態のアンテナ装置１００の一部を構成する垂直偏波素子用の第１位相制御部５０の一例を示すブロック図である。
図２に示す例では、０°の位相を有する信号が入力ポート５０ａ１に入力される第１の場合に、９０°ハイブリッド５０ａ２を用いることによって、９０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド５０ａ２の出力ポート５０ａ２ａから出力され、１８０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド５０ａ２の出力ポート５０ａ２ｂから出力される。
次いで、９０°の位相を有する信号が９０°移相器５０ａ３に入力され、０°の位相に戻された信号が２対１分配器５０ａ４の入力ポート５０ａ４ａに入力される。次いで、２対１分配器５０ａ４は、出力ポート５０ａ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃１に、０°の位相を有する信号を出力することができる。
一方、１８０°の位相を有する信号は２対１分配器５０ｂ４の入力ポート５０ｂ４ａに入力される。次いで、２対１分配器５０ｂ４は、出力ポート５０ｂ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃２に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
つまり、第１の場合には、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１とモノポールアンテナＡｎｔ．＃２とから、１８０°の位相差を有する垂直偏波（逆位相の垂直偏波）を放射することができる。
次いで、９０°の位相を有する信号が９０°移相器５０ａ３に入力され、０°の位相に戻された信号が２対１分配器５０ａ４の入力ポート５０ａ４ａに入力される。次いで、２対１分配器５０ａ４は、出力ポート５０ａ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃１に、０°の位相を有する信号を出力することができる。
一方、１８０°の位相を有する信号は２対１分配器５０ｂ４の入力ポート５０ｂ４ａに入力される。次いで、２対１分配器５０ｂ４は、出力ポート５０ｂ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃２に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
つまり、第１の場合には、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１とモノポールアンテナＡｎｔ．＃２とから、１８０°の位相差を有する垂直偏波（逆位相の垂直偏波）を放射することができる。
図２に示す例では、０°の位相を有する信号が入力ポート５０ｂ１に入力される第２の場合に、９０°ハイブリッド５０ｂ２を用いることによって、９０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド５０ｂ２の出力ポート５０ｂ２ａから出力され、１８０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド５０ｂ２の出力ポート５０ｂ２ｂから出力される。
次いで、９０°の位相を有する信号が２対１分配器５０ａ４の入力ポート５０ａ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器５０ａ４は、出力ポート５０ａ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃１に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
一方、１８０°の位相を有する信号が９０°移相器５０ｂ３に入力され、９０°の位相に戻された信号が２対１分配器５０ｂ４の入力ポート５０ｂ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器５０ｂ４は、出力ポート５０ｂ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃２に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
つまり、第２の場合には、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１とモノポールアンテナＡｎｔ．＃２とから、０°の位相差を有する垂直偏波（同位相の垂直偏波）を放射することができる。
次いで、９０°の位相を有する信号が２対１分配器５０ａ４の入力ポート５０ａ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器５０ａ４は、出力ポート５０ａ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃１に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
一方、１８０°の位相を有する信号が９０°移相器５０ｂ３に入力され、９０°の位相に戻された信号が２対１分配器５０ｂ４の入力ポート５０ｂ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器５０ｂ４は、出力ポート５０ｂ４ｃを介してモノポールアンテナＡｎｔ．＃２に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
つまり、第２の場合には、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１とモノポールアンテナＡｎｔ．＃２とから、０°の位相差を有する垂直偏波（同位相の垂直偏波）を放射することができる。
図２に示す例は一例であり、入力される信号の位相、第１位相制御部５０の構成要素の数、第１位相制御部５０の構成要素の間隔などは上述した数値に限られない。
上述したように、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第１放射素子２０に対して位相差を有する信号を入力可能な第１位相制御部５０が備えられているため、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１から放射される電波の位相と、モノポールアンテナＡｎｔ．＃２から放射される電波の位相とを異ならせることができる。
上述したように、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第１放射素子２０に対して位相差を有する信号を入力可能な第１位相制御部５０が備えられているため、モノポールアンテナＡｎｔ．＃１から放射される電波の位相と、モノポールアンテナＡｎｔ．＃２から放射される電波の位相とを異ならせることができる。
＜第２位相制御部６０の構成＞
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第２放射素子３０に対して位相差を有する信号を入力する第２位相制御回路として機能する第２位相制御部６０を備えている。
図３は第１の実施形態のアンテナ装置１００の一部を構成する水平偏波素子用の第２位相制御部６０の一例を示すブロック図である。
第１の実施形態のアンテナ装置１００は、第２放射素子３０に対して位相差を有する信号を入力する第２位相制御回路として機能する第２位相制御部６０を備えている。
図３は第１の実施形態のアンテナ装置１００の一部を構成する水平偏波素子用の第２位相制御部６０の一例を示すブロック図である。
図３に示す例では、０°の位相を有する信号が入力ポート６０ｃ１に入力される第３の場合に、９０°ハイブリッド６０ｃ２を用いることによって、９０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ａから出力され、１８０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ｂから出力される。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｃ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｃ３ａを介し、２対１分配器６０ｃ４の入力ポート６０ｃ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｃ４は、出力ポート６０ｃ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃３に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｃ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｃ３ｂを介し、２対１分配器６０ｄ４の入力ポート６０ｄ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｄ４は、出力ポート６０ｄ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃４に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｄ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｄ３ａを介し、２対１分配器６０ｅ４の入力ポート６０ｅ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｅ４は、出力ポート６０ｅ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃５に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｄ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｄ３ｂを介し、２対１分配器６０ｆ４の入力ポート６０ｆ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｆ４は、出力ポート６０ｆ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃６に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｃ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｃ３ａを介し、２対１分配器６０ｃ４の入力ポート６０ｃ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｃ４は、出力ポート６０ｃ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃３に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｃ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｃ３ｂを介し、２対１分配器６０ｄ４の入力ポート６０ｄ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｄ４は、出力ポート６０ｄ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃４に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｄ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｄ３ａを介し、２対１分配器６０ｅ４の入力ポート６０ｅ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｅ４は、出力ポート６０ｅ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃５に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｃ２の出力ポート６０ｃ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｄ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｄ３ｂを介し、２対１分配器６０ｆ４の入力ポート６０ｆ４ａに入力される。次いで、２対１分配器６０ｆ４は、出力ポート６０ｆ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃６に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
図３に示す例では、０°の位相を有する信号が入力ポート６０ｆ１に入力される第４の場合に、９０°ハイブリッド６０ｆ２を用いることによって、９０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ａから出力され、１８０°の位相を有する信号が、９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ｂから出力される。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｆ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｆ３ａを介し、２対１分配器６０ｅ４の入力ポート６０ｅ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｅ４は、出力ポート６０ｅ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃５に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｆ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｆ３ｂを介し、２対１分配器６０ｆ４の入力ポート６０ｆ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｆ４は、出力ポート６０ｆ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃６に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｅ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｅ３ａを介し、２対１分配器６０ｃ４の入力ポート６０ｃ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｃ４は、出力ポート６０ｃ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃３に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｅ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｅ３ｂを介し、２対１分配器６０ｄ４の入力ポート６０ｄ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｄ４は、出力ポート６０ｄ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃４に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｆ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｆ３ａを介し、２対１分配器６０ｅ４の入力ポート６０ｅ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｅ４は、出力ポート６０ｅ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃５に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ａから出力された９０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｆ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｆ３ｂを介し、２対１分配器６０ｆ４の入力ポート６０ｆ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｆ４は、出力ポート６０ｆ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃６に、９０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｅ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｅ３ａを介し、２対１分配器６０ｃ４の入力ポート６０ｃ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｃ４は、出力ポート６０ｃ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃３に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
９０°ハイブリッド６０ｆ２の出力ポート６０ｆ２ｂから出力された１８０°の位相を有する信号は、２対１分配器６０ｅ３の入力ポートおよび出力ポート６０ｅ３ｂを介し、２対１分配器６０ｄ４の入力ポート６０ｄ４ｂに入力される。次いで、２対１分配器６０ｄ４は、出力ポート６０ｄ４ｃを介してスリットアンテナＡｎｔ．＃４に、１８０°の位相を有する信号を出力することができる。
図３に示す例は一例であり、入力される信号の位相、第２位相制御部６０の構成要素の数、第２位相制御部６０の構成要素の間隔などは上述した数値に限られない。
上述したように、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子３０としての複数のスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６に対して位相差を有する信号を入力する第２位相制御部６０が備えられているため、スリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４から放射される電波の位相と、スリットアンテナＡｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の位相とを異ならせることができる。
上述したように、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、第２放射素子３０としての複数のスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６に対して位相差を有する信号を入力する第２位相制御部６０が備えられているため、スリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４から放射される電波の位相と、スリットアンテナＡｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の位相とを異ならせることができる。
＜第１の実施形態のアンテナ装置１００の第１適用例＞
図４は第１の実施形態のアンテナ装置１００の第１適用例における水平面内指向性を示した模式図である。
図４に示す例では、図１に示すアンテナ装置１００の主要部が、ケース１００ａ内に収容されている。図２に示す第１位相制御部５０の入力ポート５０ａ１、５０ｂ１、および、図３に示す第２位相制御部６０の入力ポート６０ｃ１、６０ｆ１に入力される信号は、接続部１００ｂを介してアンテナ装置１００に入力される。図４に示すように構成されたアンテナ装置１００は、屋内天井への取り付けに適している基地局用アンテナ装置として用いることができる。
図４に示す例では、図２に示す２対１分配器５０ａ４の出力ポート５０ａ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図２に示す２対１分配器５０ｂ４の出力ポート５０ｂ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。その結果、図１に示す第１放射素子２０としてのモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から、図４に示す指向性ビームＢｅａｍ１＿Ｖが放射される。
また、図４に示す例では、図３に示す２対１分配器６０ｃ４の出力ポート６０ｃ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｄ４の出力ポート６０ｄ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｅ４の出力ポート６０ｅ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｆ４の出力ポート６０ｆ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。その結果、図１に示す第２放射素子３０としてのスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から、図４に示す指向性ビームＢｅａｍ２＿Ｈが放射される。
図４に示す例では、２ＭＩＭＯを実現することができる。
図４は第１の実施形態のアンテナ装置１００の第１適用例における水平面内指向性を示した模式図である。
図４に示す例では、図１に示すアンテナ装置１００の主要部が、ケース１００ａ内に収容されている。図２に示す第１位相制御部５０の入力ポート５０ａ１、５０ｂ１、および、図３に示す第２位相制御部６０の入力ポート６０ｃ１、６０ｆ１に入力される信号は、接続部１００ｂを介してアンテナ装置１００に入力される。図４に示すように構成されたアンテナ装置１００は、屋内天井への取り付けに適している基地局用アンテナ装置として用いることができる。
図４に示す例では、図２に示す２対１分配器５０ａ４の出力ポート５０ａ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図２に示す２対１分配器５０ｂ４の出力ポート５０ｂ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。その結果、図１に示す第１放射素子２０としてのモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から、図４に示す指向性ビームＢｅａｍ１＿Ｖが放射される。
また、図４に示す例では、図３に示す２対１分配器６０ｃ４の出力ポート６０ｃ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｄ４の出力ポート６０ｄ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｅ４の出力ポート６０ｅ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｆ４の出力ポート６０ｆ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。その結果、図１に示す第２放射素子３０としてのスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から、図４に示す指向性ビームＢｅａｍ２＿Ｈが放射される。
図４に示す例では、２ＭＩＭＯを実現することができる。
＜第１の実施形態のアンテナ装置１００の第２適用例＞
図５は第１の実施形態のアンテナ装置１００の第２適用例における水平面内指向性を示した模式図である。
図５に示す例では、図４に示す例と同様に、図１に示すアンテナ装置１００の主要部が、ケース１００ａ内に収容されている。図２に示す第１位相制御部５０の入力ポート５０ａ１、５０ｂ１、および、図３に示す第２位相制御部６０の入力ポート６０ｃ１、６０ｆ１に入力される信号は、接続部１００ｂを介してアンテナ装置１００に入力される。
図５に示す例では、第１位相パターンにおいて、図２に示す２対１分配器５０ａ４の出力ポート５０ａ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図２に示す２対１分配器５０ｂ４の出力ポート５０ｂ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。その結果、図１に示す第１放射素子２０としてのモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から、図５に示す指向性ビームＢｅａｍ１＿Ｖが放射される。
また、図５に示す例では、第１位相パターンにおいて、図３に示す２対１分配器６０ｃ４の出力ポート６０ｃ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｄ４の出力ポート６０ｄ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｅ４の出力ポート６０ｅ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｆ４の出力ポート６０ｆ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。その結果、図１に示す第２放射素子３０としてのスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から、図５に示す指向性ビームＢｅａｍ２＿Ｈが放射される。
図５は第１の実施形態のアンテナ装置１００の第２適用例における水平面内指向性を示した模式図である。
図５に示す例では、図４に示す例と同様に、図１に示すアンテナ装置１００の主要部が、ケース１００ａ内に収容されている。図２に示す第１位相制御部５０の入力ポート５０ａ１、５０ｂ１、および、図３に示す第２位相制御部６０の入力ポート６０ｃ１、６０ｆ１に入力される信号は、接続部１００ｂを介してアンテナ装置１００に入力される。
図５に示す例では、第１位相パターンにおいて、図２に示す２対１分配器５０ａ４の出力ポート５０ａ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図２に示す２対１分配器５０ｂ４の出力ポート５０ｂ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。その結果、図１に示す第１放射素子２０としてのモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から、図５に示す指向性ビームＢｅａｍ１＿Ｖが放射される。
また、図５に示す例では、第１位相パターンにおいて、図３に示す２対１分配器６０ｃ４の出力ポート６０ｃ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｄ４の出力ポート６０ｄ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｅ４の出力ポート６０ｅ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｆ４の出力ポート６０ｆ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。その結果、図１に示す第２放射素子３０としてのスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から、図５に示す指向性ビームＢｅａｍ２＿Ｈが放射される。
さらに、図５に示す例では、第２位相パターンにおいて、図２に示す２対１分配器５０ａ４の出力ポート５０ａ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図２に示す２対１分配器５０ｂ４の出力ポート５０ｂ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が１８０°に設定される。その結果、図１に示す第１放射素子２０としてのモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２から、図５に示す指向性ビームＢｅａｍ３＿Ｖが放射される。
また、図５に示す例では、第２位相パターンにおいて、図３に示す２対１分配器６０ｃ４の出力ポート６０ｃ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｄ４の出力ポート６０ｄ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｅ４の出力ポート６０ｅ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｆ４の出力ポート６０ｆ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。その結果、図１に示す第２放射素子３０としてのスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から、図５に示す指向性ビームＢｅａｍ４＿Ｈが放射される。
図５に示す例では、４ＭＩＭＯを実現することができる。そのため、マルチパスリッチな環境における通信品質を高めることができる。
また、図５に示す例では、第２位相パターンにおいて、図３に示す２対１分配器６０ｃ４の出力ポート６０ｃ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｄ４の出力ポート６０ｄ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が９０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｅ４の出力ポート６０ｅ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。図３に示す２対１分配器６０ｆ４の出力ポート６０ｆ４ｃから出力される信号の振幅が１に設定され、その位相が０°に設定される。その結果、図１に示す第２放射素子３０としてのスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から、図５に示す指向性ビームＢｅａｍ４＿Ｈが放射される。
図５に示す例では、４ＭＩＭＯを実現することができる。そのため、マルチパスリッチな環境における通信品質を高めることができる。
＜第１の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの構成＞
図６は図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃなどの拡大図である。上述したように、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図６に示す例では、スリット３０ｃが略長方形である。スリット３０ｃは、基板１０の径方向に「スリット長さ」を有し、基板１０の径方向に直交する方向に「スリット幅」を有する。詳細には、スリット３０ｃは、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｃは、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．００４〜０．１３倍の「スリット幅」を有する。
第１の実施形態のアンテナ装置１００では、同様に、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．００４〜０．１３倍の「スリット幅」を有する。
図６は図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃなどの拡大図である。上述したように、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図６に示す例では、スリット３０ｃが略長方形である。スリット３０ｃは、基板１０の径方向に「スリット長さ」を有し、基板１０の径方向に直交する方向に「スリット幅」を有する。詳細には、スリット３０ｃは、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｃは、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．００４〜０．１３倍の「スリット幅」を有する。
第１の実施形態のアンテナ装置１００では、同様に、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．００４〜０．１３倍の「スリット幅」を有する。
＜第１の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの効果＞
図７は図６に示す例の効果を説明するための図である。詳細には、図７は図６に示す例の「スリット長さ」および「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示す放射特性図である。図７において、「改善後」は図６に示す例の「スリット長さ」および「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示している。「改善前」は「スリット長さ」および「スリット幅」が最適化されていないスリットアンテナの水平面内指向性を示している。
図７に示すように、「改善後」には、「改善前」よりもヌル方向の利得（レベル）を約１０ｄＢ低減することができ、改善された直交双指向性パターンを形成することができる。
図７は図６に示す例の効果を説明するための図である。詳細には、図７は図６に示す例の「スリット長さ」および「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示す放射特性図である。図７において、「改善後」は図６に示す例の「スリット長さ」および「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示している。「改善前」は「スリット長さ」および「スリット幅」が最適化されていないスリットアンテナの水平面内指向性を示している。
図７に示すように、「改善後」には、「改善前」よりもヌル方向の利得（レベル）を約１０ｄＢ低減することができ、改善された直交双指向性パターンを形成することができる。
＜第１の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの変形例＞
図８は第１の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの変形例の拡大図である。
図６に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図６の左側）に配置された閉じた端部が、直線によって構成されているが、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側に配置された閉じた端部（図８（Ａ）および図８（Ｂ）中の「○」によって囲まれている部分）が、曲線によって構成されている。
具体的には、図８（Ａ）に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図８（Ａ）の左側）に配置された閉じた端部が、基板１０の中心側に凸状の曲線によって構成されている。
図８（Ｂ）に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図８（Ｂ）の左側）に配置された閉じた端部が、開口した端部の側（図８（Ｂ）の右側）に凸状の曲線によって構成されている。
図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例においても、図７中の「改善後」と同様の効果を得ることができる。
図８は第１の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの変形例の拡大図である。
図６に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図６の左側）に配置された閉じた端部が、直線によって構成されているが、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側に配置された閉じた端部（図８（Ａ）および図８（Ｂ）中の「○」によって囲まれている部分）が、曲線によって構成されている。
具体的には、図８（Ａ）に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図８（Ａ）の左側）に配置された閉じた端部が、基板１０の中心側に凸状の曲線によって構成されている。
図８（Ｂ）に示す例では、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図８（Ｂ）の左側）に配置された閉じた端部が、開口した端部の側（図８（Ｂ）の右側）に凸状の曲線によって構成されている。
図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例においても、図７中の「改善後」と同様の効果を得ることができる。
＜第２の実施形態＞
以下、図を参照して第２の実施形態によるアンテナ装置１００の概要を説明する。
以下、図を参照して第２の実施形態によるアンテナ装置１００の概要を説明する。
＜第２の実施形態のアンテナ装置１００の主要部の構成＞
図９は第２の実施形態のアンテナ装置１００の主要部の一例を示す模式図である。第２の実施形態のアンテナ装置１００は、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、誘電体層と第１銅箔と第２銅箔とを備えた基板１０を有する。
第２の実施形態のアンテナ装置１００は、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、第１銅箔上に配置された第１放射素子２０を有する。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、第１放射素子２０が、１対のモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２であるが、これに限られない。第１放射素子２０が１対の公知の折り返しモノポールアンテナであってもよい。
図９に示すモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２は、図１に示すモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２と同様に構成されている。
図９は第２の実施形態のアンテナ装置１００の主要部の一例を示す模式図である。第２の実施形態のアンテナ装置１００は、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、誘電体層と第１銅箔と第２銅箔とを備えた基板１０を有する。
第２の実施形態のアンテナ装置１００は、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、第１銅箔上に配置された第１放射素子２０を有する。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、第１放射素子２０が、１対のモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２であるが、これに限られない。第１放射素子２０が１対の公知の折り返しモノポールアンテナであってもよい。
図９に示すモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２は、図１に示すモノポールアンテナＡｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２と同様に構成されている。
第２の実施形態のアンテナ装置１００は、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、第１銅箔に形成された複数のスリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆによって構成される第２放射素子３０を有する。
複数の３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆと複数のスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６との対応関係は、図１に示す例と、図９に示す例とで同様である。複数の３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの相互の位置関係は、図１に示す例と、図９に示す例とで同様である。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、基板１０の径方向に延びている。
複数の３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆと複数のスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６との対応関係は、図１に示す例と、図９に示す例とで同様である。複数の３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの相互の位置関係は、図１に示す例と、図９に示す例とで同様である。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、基板１０の径方向に延びている。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、開口した端部と閉じた端部とを有する。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、基板１０の半径が、スリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の２．３分の１倍に設定されている。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図９に示す例では、図１に示す例と同様に、基板１０の半径が、スリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の２．３分の１倍に設定されている。
第２の実施形態のアンテナ装置１００は、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、第２銅箔のうちの複数のスリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆに対向する位置に配置され、電磁結合によって第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ（図３参照）を有する。
そのため、第２の実施形態のアンテナ装置１００では、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、第２放射素子３０から放射されるビームが、第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆによって悪影響を受けない。その結果、第２放射素子に対する給電を行う複数の給電素子が第１銅箔に配置されている場合よりも、第２放射素子３０から放射されるビームの放射特性を向上させることができる。
また、図９に示す例では、図１に示す例と同様に、クロスダイポールアンテナに対する給電が行われる場合よりも、簡易な構成によって水平偏波を励振させることができ、アンテナ装置全体のコストを削減することができる。
そのため、第２の実施形態のアンテナ装置１００では、図１に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様に、第２放射素子３０から放射されるビームが、第２放射素子３０に対する給電を行う複数の給電素子４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆによって悪影響を受けない。その結果、第２放射素子に対する給電を行う複数の給電素子が第１銅箔に配置されている場合よりも、第２放射素子３０から放射されるビームの放射特性を向上させることができる。
また、図９に示す例では、図１に示す例と同様に、クロスダイポールアンテナに対する給電が行われる場合よりも、簡易な構成によって水平偏波を励振させることができ、アンテナ装置全体のコストを削減することができる。
第２の実施形態のアンテナ装置１００の第１位相制御部５０は、図２に示す第１位相制御部５０と同様に構成されている。第２の実施形態のアンテナ装置１００の第２位相制御部６０は、図３に示す第２位相制御部６０と同様に構成されている。
第２の実施形態のアンテナ装置１００の第１適用例は、図４に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００の第１適用例と同様になり、２ＭＩＭＯを実現することができる。
第２の実施形態のアンテナ装置１００の第２適用例は、図５に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００の第２適用例と同様になり、４ＭＩＭＯを実現することができる。
第２の実施形態のアンテナ装置１００の第１適用例は、図４に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００の第１適用例と同様になり、２ＭＩＭＯを実現することができる。
第２の実施形態のアンテナ装置１００の第２適用例は、図５に示す第１の実施形態のアンテナ装置１００の第２適用例と同様になり、４ＭＩＭＯを実現することができる。
＜第２の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの構成＞
図１０は図９に示す第２の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃなどの拡大図である。上述したように、第２の実施形態のアンテナ装置１００では、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図１０に示す例では、スリット３０ｃが略台形である。台形の上底は、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図１０の左側）に配置された閉じた端部に対応している。台形の上底より大きい台形の下底は、スリット３０ｃのうちの、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部に対応している。
図１０に示す例では、スリット３０ｃが、基板１０の径方向に「スリット長さ」を有する。また、スリット３０ｃは、基板１０の径方向に直交する方向に、台形の上底に対応する「スリット幅」（図１０の左側の「スリット幅」）と、台形の下底に対応する「スリット幅」（図１０の右側の「スリット幅」）とを有する。
詳細には、図１０に示す例では、スリット３０ｃが、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｃの台形の上底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．００４〜０．０３５倍の「スリット幅」を有する。スリット３０ｃの台形の下底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．０３〜０．０７倍の「スリット幅」を有する。
第２の実施形態のアンテナ装置１００では、同様に、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの台形の上底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．００４〜０．０３５倍の「スリット幅」を有する。スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの台形の下底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．０３〜０．０７倍の「スリット幅」を有する。
図１０は図９に示す第２の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃなどの拡大図である。上述したように、第２の実施形態のアンテナ装置１００では、スリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、互いに同一形状に形成され、９０°回転対称に配置されている。
図１０に示す例では、スリット３０ｃが略台形である。台形の上底は、スリット３０ｃのうちの、基板１０の中心側（図１０の左側）に配置された閉じた端部に対応している。台形の上底より大きい台形の下底は、スリット３０ｃのうちの、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部に対応している。
図１０に示す例では、スリット３０ｃが、基板１０の径方向に「スリット長さ」を有する。また、スリット３０ｃは、基板１０の径方向に直交する方向に、台形の上底に対応する「スリット幅」（図１０の左側の「スリット幅」）と、台形の下底に対応する「スリット幅」（図１０の右側の「スリット幅」）とを有する。
詳細には、図１０に示す例では、スリット３０ｃが、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｃの台形の上底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．００４〜０．０３５倍の「スリット幅」を有する。スリット３０ｃの台形の下底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃３から放射される電波の波長の０．０３〜０．０７倍の「スリット幅」を有する。
第２の実施形態のアンテナ装置１００では、同様に、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍の「スリット長さ」を有する。さらに、スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの台形の上底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．００４〜０．０３５倍の「スリット幅」を有する。スリット３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの台形の下底は、スリットアンテナＡｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６から放射される電波の波長の０．０３〜０．０７倍の「スリット幅」を有する。
＜第２の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの効果＞
図１１は図１０に示す例の効果を説明するための図である。詳細には、図１１は図１０に示す例の「スリット長さ」、台形の上底の「スリット幅」および台形の下底の「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示す放射特性図である。図１１において、「改善後」は図１０に示す例の「スリット長さ」、台形の上底の「スリット幅」および台形の下底の「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示している。「改善前」は「スリット長さ」、台形の上底の「スリット幅」および台形の下底の「スリット幅」が最適化されていないスリットアンテナの水平面内指向性を示している。
図１１に示すように、「改善後」には、「改善前」よりもヌル方向の利得（レベル）を約１０ｄＢ低減することができ、改善された直交双指向性パターンを形成することができる。
図１１は図１０に示す例の効果を説明するための図である。詳細には、図１１は図１０に示す例の「スリット長さ」、台形の上底の「スリット幅」および台形の下底の「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示す放射特性図である。図１１において、「改善後」は図１０に示す例の「スリット長さ」、台形の上底の「スリット幅」および台形の下底の「スリット幅」を有するスリットアンテナＡｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６の水平面内指向性を示している。「改善前」は「スリット長さ」、台形の上底の「スリット幅」および台形の下底の「スリット幅」が最適化されていないスリットアンテナの水平面内指向性を示している。
図１１に示すように、「改善後」には、「改善前」よりもヌル方向の利得（レベル）を約１０ｄＢ低減することができ、改善された直交双指向性パターンを形成することができる。
＜第２の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの変形例＞
図１２は第２の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの変形例の拡大図である。
図１０に示す例では、基板１０の中心側（図１０の左側）に配置された閉じた端部（台形の上底）と、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（台形の下底）とを接続する２本の脚が、直線によって構成されているが、図１２に示す例では、基板１０の中心側（図１２の左側）に配置された閉じた端部（台形の上底）と、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（台形の下底）とを接続する２本の脚が、曲線によって構成されている。
具体的には、図１２に示す例では、２本の矢印で示すように、図１２の上側の脚が、図１２の下側に凸状の曲線によって構成されており、図１２の下側の脚が、図１２の上側に凸状の曲線によって構成されている。
図１２に示す例においても、図１１中の「改善後」と同様の効果を得ることができる。
図１２は第２の実施形態のアンテナ装置１００のスリット３０ｃの変形例の拡大図である。
図１０に示す例では、基板１０の中心側（図１０の左側）に配置された閉じた端部（台形の上底）と、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（台形の下底）とを接続する２本の脚が、直線によって構成されているが、図１２に示す例では、基板１０の中心側（図１２の左側）に配置された閉じた端部（台形の上底）と、基板１０の外周部に対応する位置に配置された開口した端部（台形の下底）とを接続する２本の脚が、曲線によって構成されている。
具体的には、図１２に示す例では、２本の矢印で示すように、図１２の上側の脚が、図１２の下側に凸状の曲線によって構成されており、図１２の下側の脚が、図１２の上側に凸状の曲線によって構成されている。
図１２に示す例においても、図１１中の「改善後」と同様の効果を得ることができる。
図１３は図７および図１１に示すようにヌル方向の利得を低減する必要性を説明するための図である。図１３に示す例では、ｘ軸方向に指向性ビームを放射する放射素子によって「位相差：０度」で示す放射パターンが形成される。また、ｙ軸方向に指向性ビームを放射する放射素子によって「位相差：１８０度」で示す放射パターンが形成される。
ｘ軸方向に放射される指向性ビームのヌル方向の利得が高く、ｙ軸方向に放射される指向性ビームのヌル方向の利得が高い場合には、図１３に４本の矢印で示すように、ｘ軸方向の放射パターンとｙ軸方向の放射パターンとの重複部分が大きくなる。重複部分が大きくなると、角度ダイバーシティ方式を用いたＭＩＭＯ効果が下がってしまう。
図７および図１１に示す例のようにヌル方向の利得を低減することによって、図１３に示す重複部分を小さくすることができ、角度ダイバーシティ方式を用いたＭＩＭＯ効果を向上させることができる。
ｘ軸方向に放射される指向性ビームのヌル方向の利得が高く、ｙ軸方向に放射される指向性ビームのヌル方向の利得が高い場合には、図１３に４本の矢印で示すように、ｘ軸方向の放射パターンとｙ軸方向の放射パターンとの重複部分が大きくなる。重複部分が大きくなると、角度ダイバーシティ方式を用いたＭＩＭＯ効果が下がってしまう。
図７および図１１に示す例のようにヌル方向の利得を低減することによって、図１３に示す重複部分を小さくすることができ、角度ダイバーシティ方式を用いたＭＩＭＯ効果を向上させることができる。
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１０…基板、２０…第１放射素子、３０…第２放射素子、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ…スリット、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ…給電素子、５０…第１位相制御部、５０ａ１、５０ｂ１…入力ポート、５０ａ２、５０ｂ２…９０°ハイブリッド、５０ａ２ａ、５０ａ２ｂ、５０ｂ２ａ、５０ｂ２ｂ…出力ポート、５０ａ３、５０ｂ３…９０°移相器、５０ａ４、５０ｂ４…２対１分配器、５０ａ４ａ、５０ａ４ｂ、５０ｂ４ａ、５０ｂ４ｂ…入力ポート、５０ａ４ｃ、５０ｂ４ｃ…出力ポート、６０…第２位相制御部、６０ｃ１、６０ｆ１…入力ポート、６０ｃ２、６０ｆ２…９０°ハイブリッド、６０ｃ２ａ、６０ｃ２ｂ、６０ｆ２ａ、６０ｆ２ｂ…出力ポート、６０ｃ３、６０ｄ３、６０ｅ３、６０ｆ３…２対１分配器、６０ｃ３ａ、６０ｃ３ｂ、６０ｄ３ａ、６０ｄ３ｂ…出力ポート、６０ｅ３ａ、６０ｅ３ｂ、６０ｆ３ａ、６０ｆ３ｂ…出力ポート、６０ｃ４、６０ｄ４、６０ｅ４、６０ｆ４…２対１分配器、６０ｃ４ａ、６０ｃ４ｂ、６０ｄ４ａ、６０ｄ４ｂ…入力ポート、６０ｅ４ａ、６０ｅ４ｂ、６０ｆ４ａ、６０ｆ４ｂ…入力ポート、６０ｃ４ｃ、６０ｄ４ｃ、６０ｅ４ｃ、６０ｆ４ｃ…出力ポート、１００…アンテナ装置、１００ａ…ケース、１００ｂ…接続部、Ａｎｔ．＃１、Ａｎｔ．＃２…モノポールアンテナ、Ａｎｔ．＃３、Ａｎｔ．＃４、Ａｎｔ．＃５、Ａｎｔ．＃６…スリットアンテナ、Ｂｅａｍ１＿Ｖ、Ｂｅａｍ２＿Ｈ、Ｂｅａｍ３＿Ｖ、Ｂｅａｍ４＿Ｈ…ビーム、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６…位置
Claims (9)
- 誘電体層と、前記誘電体層の一方の側に配置された第１銅箔と、前記誘電体層の他方の側に配置された第２銅箔とを有する基板と、
前記第１銅箔上に配置された第１放射素子と、
前記第１銅箔に形成された複数のスリットによって構成される第２放射素子と、
前記第２銅箔のうちの前記複数のスリットに対向する位置に配置され、電磁結合によって前記第２放射素子に対する給電を行う複数の給電素子と、
位相制御部と
を備え、
前記複数のスリットは、第１スリットと、第２スリットと、第３スリットと、第４スリットとであり、
前記複数の給電素子は、前記第１スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第１給電素子と、前記第２スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第２給電素子と、前記第３スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第３給電素子と、前記第４スリットによって構成される放射素子に対する給電を行う第４給電素子とであり、
前記位相制御部は、第１入力ポートと、第２入力ポートと、第１の９０°ハイブリッドと、第２の９０°ハイブリッドと、第１の２対１分配器と、第２の２対１分配器と、第３の２対１分配器と、第４の２対１分配器と、第５の２対１分配器と、第６の２対１分配器と、第７の２対１分配器と、第８の２対１分配器とを備え、
前記第１給電素子は、前記第１の２対１分配器に接続され、
前記第２給電素子は、前記第２の２対１分配器に接続され、
前記第３給電素子は、前記第３の２対１分配器に接続され、
前記第４給電素子は、前記第４の２対１分配器に接続され、
前記第１の２対１分配器は、前記第５の２対１分配器と前記第７の２対１分配器とに接続され、
前記第２の２対１分配器は、前記第５の２対１分配器と前記第７の２対１分配器とに接続され、
前記第３の２対１分配器は、前記第６の２対１分配器と前記第８の２対１分配器とに接続され、
前記第４の２対１分配器は、前記第６の２対１分配器と前記第８の２対１分配器とに接続され、
前記第５の２対１分配器と前記第６の２対１分配器とは、前記第１の９０°ハイブリッドに接続され、
前記第７の２対１分配器と前記第８の２対１分配器とは、前記第２の９０°ハイブリッドに接続され、
前記第１の９０°ハイブリッドは、前記第１入力ポートに接続され、
前記第２の９０°ハイブリッドは、前記第２入力ポートに接続され、
０°の位相を有する信号が前記第１入力ポートに入力される第１の場合に、９０°の位相を有する信号が、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、１８０°の位相を有する信号が、前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、
前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第５の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第１の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第１の２対１分配器は、前記第１スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、
前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第５の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第２の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第２の２対１分配器は、前記第２スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、
前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第６の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第３の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第３の２対１分配器は、前記第３スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力し、
前記第１の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第６の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第４の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第４の２対１分配器は、前記第４スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力し、
０°の位相を有する信号が前記第２入力ポートに入力される第２の場合に、９０°の位相を有する信号が、第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、１８０°の位相を有する信号が、前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力され、
前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第８の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第３の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第３の２対１分配器は、前記第３スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、
前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された９０°の位相を有する信号は、前記第８の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第４の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第４の２対１分配器は、前記第４スリットによって構成される放射素子に、９０°の位相を有する信号を出力し、
前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第７の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第１の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第１の２対１分配器は、前記第１スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力し、
前記第２の９０°ハイブリッドの出力ポートから出力された１８０°の位相を有する信号は、前記第７の２対１分配器の入力ポートおよび出力ポートを介し、前記第２の２対１分配器の入力ポートに入力され、前記第２の２対１分配器は、前記第２スリットによって構成される放射素子に、１８０°の位相を有する信号を出力する
アンテナ装置。 - 前記第２放射素子とは、複数のスリットアンテナであり、
前記複数のスリットアンテナを構成する前記複数のスリットのそれぞれは、前記基板の径方向に延びており、
前記複数のスリットのそれぞれは、前記基板の外周部に対応する位置に配置された開口した端部と、前記開口した端部よりも前記基板の中心側に配置された閉じた端部とを有し、
前記複数のスリットのそれぞれは、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．４５〜０．９倍のスリット長さを有する
請求項１に記載のアンテナ装置。 - 前記複数のスリットのそれぞれは、略長方形であり、
前記複数のスリットのそれぞれは、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．００４〜０．１３倍のスリット幅を有する
請求項２に記載のアンテナ装置。 - 前記複数のスリットのそれぞれは、略台形であり、
前記台形の上底は、前記複数のスリットのそれぞれの前記閉じた端部に対応しており、 前記上底より大きい前記台形の下底は、前記複数のスリットのそれぞれの前記開口した端部に対応しており、
前記上底は、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．００４〜０．０３５倍のスリット幅を有し、
前記下底は、前記複数のスリットアンテナから放射される電波の波長の０．０３〜０．０７倍のスリット幅を有する
請求項２に記載のアンテナ装置。 - 前記第２放射素子に対して位相差を有する信号を入力する第２位相制御部を備える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 前記基板とは円形であり、
前記複数のスリットとは、
第１スリットと、
前記第１スリットの延長線上であって、前記基板の中心を隔てて前記第１スリットの反対側に配置された第２スリットと、
前記第１スリットに対して直交する位置に配置された第３スリットと、
前記第３スリットの延長線上であって、前記基板の中心を隔てて前記第３スリットの反対側に配置された第４スリットとである
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 前記第１放射素子とは、１対のモノポールアンテナであり、
前記１対のモノポールアンテナのそれぞれは、前記１対のモノポールアンテナから放射される電波の波長の０．２３〜０．２５倍の長さを有する
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 前記第１放射素子とは、１対の折り返しモノポールアンテナである
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 前記第１放射素子に対して位相差を有する信号を入力可能な第１位相制御部を備える
請求項７又は請求項８に記載のアンテナ装置。
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