JPWO2018211597A1 - アンテナ、アレイアンテナ、セクタアンテナ及びダイポールアンテナ - Google Patents

アンテナ、アレイアンテナ、セクタアンテナ及びダイポールアンテナ Download PDF

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Abstract

アンテナは、平面部を有する反射部材と、反射部材の平面部に対して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、反射部材の平面部に対して、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第１の偏波と異なる第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部及び第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、を備える。

Description

本発明は、アンテナ、アレイアンテナ、セクタアンテナ及びダイポールアンテナに関する。
移動体通信の基地局アンテナには、電波が放射される方向に対応して設定されたセクタ（領域）毎に電波を放射するセクタアンテナが複数組み合わせて用いられている。セクタアンテナには、ダイポールアンテナなどの放射素子（アンテナ素子）をアレイ状に並べたアレイアンテナが用いられている。
特許文献１には、分離特性を２ｄＢ〜６ｄＢ改善する２又は４のスリットが設けられた反射板と、アンテナアレイにおける分離特性を改善する分離部材とを備えた広帯域の偏波アンテナが記載されている。
中国特許出願公開第１０３６４７１３８号明細書
ところでアレイアンテナには、セクタアンテナの通信品質の向上／通信容量の増大を狙って、互いに異なる偏波の送受信が可能な偏波共用のアンテナが用いられることがある。そして、各偏波を送受信するアンテナ素子間の偏波結合量が広帯域にわたって低く抑えられていることが求められている。
本発明の目的は、互いに異なる偏波を送受信するアンテナ素子間の偏波結合量を低減した偏波共用のアンテナ等を提供することにある。
かかる目的のもと、本発明が適用されるアンテナは、平面部を有する反射部材と、反射部材の平面部に対して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第１の偏波と異なる第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部及び第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、を備える。
このようなアンテナにおいて、反射部材の平面部に対して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第３のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子をそれぞれ延長した交点の近傍に、第３のアンテナ素子の一端部及び第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた他の導電性部材と、をさらに備え、第４のアンテナ素子の他端部は、第１のアンテナ素子の他端部と近接し、第３のアンテナ素子の他端部は、第２のアンテナ素子の他端部と近接して設けられていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、水平方向及び垂直方向の指向特性の対称性が向上する。
また、導電性部材及び他の導電性部材のそれぞれは、反射部材の平面部から起立する棒状又は板状の部材であって、反射部材に一か所で直流的に接続されていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、相互変調歪やホワイトノイズの発生が抑制される。
このようなアンテナにおいて、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、をさらに備え、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第３のアンテナ素子の一端部と第４のアンテナ素子の一端部に近接して導電性部材が設けられていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、水平方向及び垂直方向の指向特性の対称性が向上する。
また、導電性部材は、反射部材の平面部から起立する棒状又は板状の部材であって、反射部材に一か所で直流的に接続されていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、相互変調歪やホワイトノイズの発生が抑制される。
また、他の観点から捉えると、本発明が適用されるアレイアンテナは、平面部を有する反射部材と、第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第１の偏波と異なる第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、第３のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子のそれぞれを延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部及び第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた第１の導電性部材と、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子のそれぞれを延長した交点の近傍に、第３のアンテナ素子の一端部及び第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた第２の導電性部材と、をそれぞれが備え、第１のアンテナ素子の他端部と第４のアンテナ素子の他端部とが近接して設けられ、第２のアンテナ素子の他端部と第３のアンテナ素子の他端部とが近接して設けられ、反射部材の平面部に対して配列された複数の第１のアンテナと、複数の第１のアンテナの配列に沿って、反射部材の平面部に対して配列され、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波をそれぞれが送受信する複数の第２のアンテナと、を備える。
このようなアレイアンテナにおいて、複数の第２のアンテナの配列は、反射部材の平面部に対して複数の第１のアンテナの配列と重ねて配置されていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、周波数共用のアレイアンテナを小型にできる。
また、複数の第１のアンテナの配列の間隔は、複数の第２のアンテナの配列の間隔の３倍であることを特徴とすることができる。
そして、第１のアンテナにおける第１のアンテナ素子、第２のアンテナ素子、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子によって囲まれた領域に、二つの第２のアンテナが配置されていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、アンテナを効率よく配列できる。
また、さらに他の観点から捉えると、本発明が適用されるアレイアンテナは、平面部を有する反射部材と、第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて第１の偏波と異なる第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子、第２のアンテナ素子、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部、第２のアンテナ素子の一端部、第３のアンテナ素子の一端部及び第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、をそれぞれが備え、反射部材の平面部に対して配列された複数の第１のアンテナと、複数の第１のアンテナの配列に沿って、反射部材の平面部に対して配列され、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波をそれぞれが送受信する複数の第２のアンテナと、を備える。
このようなアレイアンテナは、複数の第１のアンテナの送受信する電波は、複数の第１のアンテナの配列に対して＋４５°方向の偏波及び−４５°方向の偏波であることを特徴とすることができる。
このようにすることで、偏波間結合量がより低く抑えられる。
また、さらに他の観点から捉えると、本発明が適用されるセクタアンテナは、第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第１の偏波と異なる第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部及び第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、をそれぞれが備える複数のアンテナが、平面部を備える反射部材の平面部に対して配列されたアレイアンテナと、アレイアンテナを覆うカバーと、を備える。
さらに他の観点から捉えると、本発明が適用されるダイポールアンテナは、二つの放射部と取り付けられる反射部材の平面部に向けて延びて、二つの放射部を支持する支持部と、反射部材の平面部に対して支持部を保持する台部と、を備え、二つの放射部のそれぞれは、反射部材の平面部に平行な第１の部分と、支持部から離れるにしたがって、平面部との距離が変化する第２の部分と、第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有することを特徴とすることができる。
このようにすることで、ダイポールアンテナの長さを短くすることができる。
このようなダイポールアンテナは、台部と反射部材の平面部との間に挿入される誘電体で構成されたスペーサを備え、スペーサは、台部を保持するための台部保持部材を有することを特徴とすることができる。
このようにすることで、スペーサを装着させる作業の効率が向上する。
さらに、台部と反射部材の平面部との間に挿入される誘電体で構成されたスペーサを備え、スペーサは、反射部材に保持されるためのスペーサ保持部材を特徴とすることができる。
このようにすることで、ダイポールアンテナを反射板に固定する作業の効率が向上する。
本発明によれば、互いに異なる偏波を送受信するアンテナ素子間の偏波結合量を低減した偏波共用のアンテナ等を提供できる。
第１の実施の形態が適用される移動体通信の基地局アンテナの全体構成の一例を示す図である。（ａ）は、基地局アンテナの斜視図、（ｂ）は、基地局アンテナの設置例を説明する図である。 第１の実施の形態におけるアレイアンテナの構成の一例を示す図である。（ａ）は、アレイアンテナの正面図（ｘ−ｙ面での図）、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線でのアレイアンテナの断面図（ｘ−ｚ面での図）である。 アンテナにおけるダイポールアンテナの詳細図である。（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）の上面図、（ｃ）は、裏正面図、（ｄ）は、（ａ）の側面図である。 スペーサを説明する図である。（ａ）は、上面図、（ｂ）は、正面図、（ｃ）は、側面図、（ｄ）は、反射板の平面部におけるスペーサを取り付ける部分の一例を示す図である。 導電性部材を説明する図である。（ａ−１）は、円柱の場合の上面図、（ａ−２）は、円柱の場合の正面図、（ａ−３）は、円柱の場合の底面図、（ｂ−１）は、変形例である板状の場合の上面図、（ｂ−２）は、板状の場合の正面図、（ｂ−３）は、板状の場合の底面図である。 低周波数帯の電波における偏波間結合量の測定値である。（ａ）は、第１の実施の形態の導電性部材を備える場合、（ｂ）は、第１の実施の形態を採用せず、導電性部材を備えない場合である。 導電性部材の効果を説明する図である。（ａ）は、第１の実施の形態の導電性部材を備える場合、（ｂ）は、第１の実施の形態を採用せず、導電性部材を備えない場合である。 第２の実施の形態におけるアレイアンテナの構成の一例を示す図である。（ａ）は、アレイアンテナの正面図（ｘ−ｙ面での図）、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線でのアレイアンテナの断面図（ｘ−ｚ面での図）である。 第３の実施の形態におけるアレイアンテナの構成の一例を示す図である。（ａ）は、アレイアンテナの正面図（ｘ−ｙ面での図）、（ｂ）は、（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線でのアレイアンテナの断面図（ｘ−ｚ面での図）である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
＜基地局アンテナ１＞
図１は、第１の実施の形態が適用される移動体通信の基地局アンテナ１の全体構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、基地局アンテナ１の斜視図、図１（ｂ）は、基地局アンテナ１の設置例を説明する図である。
基地局アンテナ１は、図１（ａ）に示すように、例えば鉄塔２０に保持された複数のセクタアンテナ１０−１〜１０−３（区別しない場合は、セクタアンテナ１０と表記する。）を備える。セクタアンテナ１０−１〜１０−３は、それぞれがアレイアンテナ１１を備える。そして、アレイアンテナ１１は、風雨などから保護するためのカバーであるレドーム１２で覆われている。すなわち、セクタアンテナ１０−１〜１０−３の外側はレドーム１２であって、レドーム１２の内部にアレイアンテナ１１が収納されている。図１（ａ）では、レドーム１２は、円筒状としたが、他の形状であってもよい。基地局アンテナ１は、図１（ｂ）に示すセル２内において電波の送受信を行う。
セクタアンテナ１０は、後述するように異なる二つの周波数帯のそれぞれにおいて直交する偏波の電波を送受信する周波数共用且つ偏波共用アンテナである。ここで異なる二つの周波数帯を高周波数帯及び低周波数帯と表記する。なお、高周波数帯において設計する周波数を周波数ｆ０Ｈ（波長λ０Ｈ）、低周波数帯において設計する周波数を周波数ｆ０Ｌ（波長λ０Ｌ）とする。なお、波長λ０Ｈ、λ０Ｌは自由空間波長である。例えば、高周波数帯は、２ＧＨｚ帯、低周波数帯は、８００ＭＨｚ帯である。
低周波数数帯が第１の周波数帯の一例、高周波数帯が第２の周波数帯の一例である。
ここでは、図１（ａ）に示すように、セクタアンテナ１０−１に対して、ｘｙｚ座標を設定する。つまり、上下方向をｙ方向に設定する。そして、後述する図２に示すように、セクタアンテナ１０−１を例にとり、アレイアンテナ１１における反射板３００の平面部３１０に沿ってｘ方向を設け、反射板３００の平面部３１０に垂直にｚ方向を設定する。
ｘ方向が水平方向、ｙ方向が垂直方向、ｙ−ｚ面が垂直面、ｘ−ｚ面が水平面である。
基地局アンテナ１は、図１（ｂ）に示すように、セル２内において電波の送受信を行う。セル２は、セクタアンテナ１０−１〜１０−３に対応して複数のセクタ３−１〜３−３（区別しない場合は、セクタ３と表記する。）に分割されている。そして、セクタアンテナ１０−１〜１０−３は、それぞれのアレイアンテナ１１が送受信する電波のメインローブ１３の方向が、対応するセクタ３−１〜３−３に向くように設定されている。
なお、図１では、基地局アンテナ１は、３個のセクタアンテナ１０−１〜１０−３及びこれらに対応するセクタ３−１〜３−３を備えるとした。しかし、セクタアンテナ１０及びセクタ３は、３以外の予め定められた個数であってよい。また、図１（ｂ）では、セクタ３は、セル２を３等分に分割（中心角１２０°）して構成されているが、等分でなくともよく、いずれか１つのセクタ３が他のセクタ３に比べ広く又は狭く構成されていてもよい。
それぞれのセクタアンテナ１０は、アレイアンテナ１１に送信信号及び受信信号を伝送する送受信ケーブル１４−１〜１４−４に接続されている。なお、送受信ケーブル１４−１、１４−２は、高周波数帯の互いに直交する偏波の電波の送信信号及び受信信号を伝送する。送受信ケーブル１４−３、１４−４は、低周波数帯の互いに直交する偏波の電波の送信信号及び受信信号を伝送する。
送受信ケーブル１４−１〜１４−４は、基地局（不図示）内に設けられた送信信号の生成及び受信信号を受信する送受信部（不図示）に接続されている。送受信ケーブル１４−１〜１４−４は、例えば同軸ケーブルである。
なお、基地局アンテナ１、セクタアンテナ１０、アレイアンテナ１１などは、アンテナの可逆性により、電波を送信及び受信することができる。
セクタアンテナ１０は、アレイアンテナ１１が備える複数のアンテナ（後述する図２のアンテナ１００−１〜１００−７、２００−１、２００−２）に対して送受信信号を分配／合成する分配／合成回路、及び、複数のアンテナ間において送受信信号の位相を異ならせる移相器を備えてもよい。アンテナ間において、送受信信号の位相を異ならせることで、電波（ビーム）の放射角度を地上方向に傾ける（チルトさせる）ことができる。
＜アレイアンテナ１１＞
図２は、第１の実施の形態におけるアレイアンテナ１１の構成の一例を示す図である。図２（ａ）は、アレイアンテナ１１の正面図（ｘ−ｙ面での図）、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線でのアレイアンテナ１１の断面図（ｘ−ｚ面での図）である。ここでは、図１（ａ）に示したセクタアンテナ１０−１を例にして、アレイアンテナ１１を説明する。
アレイアンテナ１１は、高周波数帯の互いに直交する偏波の電波を送受信するアンテナ１００−１〜１００−７（区別しない場合は、アンテナ１００と表記する。）と、低周波数帯の互いに直交する偏波の電波を送受信するアンテナ２００−１、２００−２（区別しない場合は、アンテナ２００と表記する。）とを備える。
さらに、アレイアンテナ１１は、一方の面側にアンテナ１００−１〜１００−７、２００−１、２００−２が配列された反射板３００と、アンテナ１００−１〜１００−７のｙ方向における間及び両端部に設けられた仕切り板４００−１〜４００−８（区別しない場合は、仕切り板４００と表記する。）とを備える。
反射板３００は、反射部材の一例である。
アンテナ１００−１〜１００−７は、反射板３００のｘ方向の中央部において、ｙ方向に配列されている。
アンテナ２００−１、２００−２も、反射板３００のｘ方向の中央部において、ｙ方向に配列されている。
すなわち、アレイアンテナ１１は、偏波共用及び周波数共用である。
偏波共用のアレイアンテナにおいては、偏波間の結合量（偏波間結合量）が広帯域にわたって低く抑えられることが求められる。なお、偏波間結合量とは、異なる偏波をそれぞれが送受信するアンテナ素子（後述するダイポールアンテナ１１０ａ、１１０ｂ又はダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ）間におけるＳパラメータＳ２１をいう。
また、周波数共用のアレイアンテナにおいては、高周波帯の電波を送受信するアンテナ（図１におけるアンテナ１００−１〜１００−７）と低周波帯の電波を送受信するアンテナ（図１におけるアンテナ２００−１、２００−２）との配置の自由度が少なくなる。このため、アンテナの配置によっては、高周波帯の電波を送受信するアンテナの垂直面（ｙ−ｚ面）内の指向特性にグレーティングローブが発生したり、低周波帯の電波を送受信するアンテナにおける水平面（ｘ−ｚ面）内の指向特性の対称性が損なわれたりする。つまり、アンテナの配置によって指向特性が劣化する。よって、高周波帯の電波を送受信するアンテナと低周波帯の電波を送受信するアンテナとは、指向特性の劣化が抑制されるように配置されることが求められる。
さらに、移動体通信の基地局アンテナ１には、相互変調歪やホワイトノイズの発生を低く抑えることが求められる。
アンテナ１００は、アンテナ１００−１に示すように、二つのダイポールアンテナ１１０ａ、１１０ｂを交差（クロス）して配置したクロスダイポール構造である。−ｙ方向を大地の方向としたとき、ダイポールアンテナ１１０ａが、＋４５°傾いた偏波の電波を送受信し、ダイポールアンテナ１１０ｂが、−４５°傾いた偏波の電波を送受信する。
なお、ダイポールアンテナ１１０ａ、１１０ｂを区別しない場合は、ダイポールアンテナ１１０と表記する。ダイポールアンテナ１１０の中心の記号は、給電点を示す。ダイポールアンテナ１１０は、アンテナ素子の一例である。
そして、アンテナ１００は、ｙ方向に間隔ｐＨで配列されている。
＋４５°傾いた偏波が第１の偏波の一例、−４５°傾いた偏波が第２の偏波の一例である。
アンテナ２００は、アンテナ２００−１に示すように、四つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄと二つの導電性部材２２０ａ、２２０ｂとを備える。なお、ダイポールアンテナ２１０ａ〜２１０ｄは、同じ構造を有している。よって、それぞれを区別しない場合は、ダイポールアンテナ２１０と表記する。ダイポールアンテナ２１０の中心の記号は、給電点を示す。ダイポールアンテナ２１０は、アンテナ素子の一例である。
また、導電性部材２２０ａ、２２０ｂは、同じ構造を有している。よって、それぞれを区別しない場合は、導電性部材２２０と表記する。
ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂは、それぞれの一端部が近接して配置されている。そして、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂを延長した交点（二つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂをそれぞれが含むように設けた仮想的な二つの延長線の交点）の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂのそれぞれの一端部に近接して設けられた導電性部材２２０ａを備える。
また、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄは、それぞれの一端部が近接して配置されている。そして、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄを延長した交点（二つのダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄをそれぞれが含むように設けた仮想的な二つの延長線の交点）の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄのそれぞれの一端部に近接して設けられた導電性部材２２０ｂを備える。
そして、ダイポールアンテナ２１０ａの他端部とダイポールアンテナ２１０ｄの他端部とは、互いに近接して配置されている。なお、ダイポールアンテナ２１０ａの他端部とダイポールアンテナ２１０ｄの他端部とは、アンテナ１００−１に近接して設けられている。
同様に、ダイポールアンテナ２１０ｂの他端部とダイポールアンテナ２１０ｃの他端部とは、互いに近接して配置されている。なお、ダイポールアンテナ２１０ｂの他端部とダイポールアンテナ２１０ｃの他端部とは、アンテナ１００−４に近接して設けられている。
さらに、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ及び導電性部材２２０ａと、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄ及び導電性部材２２０ｂとは、反射板３００の平面部３１０のｘ方向の中央部においてｙ方向に設けた軸に対して対称の位置関係に設けられている。
−ｙ方向を大地の方向としたとき、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｃが、＋４５°傾いた偏波の電波を送受信する。そして、ダイポールアンテナ２１０ｂ、２１０ｄが、−４５°傾いた偏波の電波を送受信する。よって、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｃとダイポールアンテナ２１０ｂ、２１０ｄとが受信する偏波の向きは、９０°異なる。
そして、対向して配置されているダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｃの組と、ダイポールアンテナ２１０ｂ、２１０ｄの組とは、それぞれ同位相同振幅で信号が分配／合成される。
つまり、四つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄと、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂを延長した交点の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂのそれぞれの一端部に近接して設けた導電性部材２２０ａと、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄを延長した交点の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄのそれぞれの一端部に近接して設けた導電性部材２２０ｂとを合わせて、一組の±４５°偏波共用アンテナを構成している。
このため、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、四角形のそれぞれの辺に配置されている。なお、四角形は正方形であって、それぞれの辺の中心にダイポールアンテナ２１０の給電点があることがよい。
四つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄを、正方形のそれぞれの辺に対応する位置に配置することで、水平方向（ｘ方向）及び垂直方向（ｙ方向）の対称性がよくなり、水平面（ｘ−ｚ面）内及び垂直面（ｙ−ｚ面）内の指向特性の対称性が向上する。
アンテナ２００（アンテナ２００−１、２００−２）は、ｙ方向に間隔ｐＬで配列されている。
ここで、「近接して設けた」における近接とは、他の部分より近い距離にあることであって、低周波数帯において設計する波長λ０Ｌの１／４以内をいう。
そして、「交点の近傍に設けた」における近傍とは、交点から波長λ０Ｌの１／４以内をいう。
導電性部材２２０（導電性部材２２０ａ、２２０ｂ）は、図２（ｂ）に示すように、直径ＣＤ、高さＣＨの円柱である（後述する図５（ａ）参照）。そして、導電性部材２２０は、一端部が反射板３００の平面部３１０に設けられた貫通孔を介して、ネジによりにより固定されている（不図示）。そして、導電性部材２２０は、反射板３００の平面部３１０に直流的に接続されていることがよい。
導電性部材２２０は、例えばアルミニウムなどの導電性材料で構成されている。
導電性部材２２０は、反射板３００の平面部３１０に一か所で接続されていることがよい。導電性部材２２０が反射板３００の平面部３１０に一か所（一点）で接続されることにより、複数個所や線状又は面状で接続される場合に比べて、相互変調歪やホワイトノイズの発生が抑制される。
なお、導電性部材２２０は、反射板３００の平面部３１０に対して絶縁体材料を介して固定され、容量結合により高周波的に接続されてもよい。直接接続される場合に比べて、相互変調歪やホワイトノイズの発生の抑制が容易になる。
なお、導電性部材２２０は、角柱であってもよく、他の断面形状を有する棒状の部材であってもよい。また、導電性部材２２０は、後述するように、板状の部材であってもよい。
なお、ダイポールアンテナ２１０ａが第１のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｂが第２のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｃが第３のアンテナ素子の一例、及び、ダイポールアンテナ２１０ｄが第４のアンテナ素子の一例である。そして、導電性部材２２０ａが導電性部材又は第１の導電性部材の一例、導電性部材２２０ｂが他の導電性部材又は第２の導電性部材の一例である。
なお、導電性部材２２０ａの代わりに、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｄを延長した交点の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ａの他端部とダイポールアンテナ２１０ｄの他端部とに近接させて導電性部材２２０ａと同様な導電性部材２２０を配置してもよい。同様に、導電性部材２２０ｂの代わりに、ダイポールアンテナ２１０ｂ、２１０ｃを延長した交点の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ｂの他端部とダイポールアンテナ２１０ｃの他端部に近接させて導電性部材２２０ｂと同様な導電性部材２２０を配置してもよい。
上記においては、アンテナ２００は、四つのダイポールアンテナ２１０と二つの導電性部材２２０とを備えるとした。これは、アンテナ２００の水平方向及び垂直方向の対称性をよくするためである。
しかし、アンテナ２００は、必ずしも四つのダイポールアンテナ２１０と二つの導電性部材２２０とを備えなくともよい。すなわち、アンテナ２００は、二つのダイポールアンテナ２１０と一つの導電性部材２２０とを備えていてもよい。つまり、アンテナ２００は、アンテナ２００−１に示すように、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂと、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂをそれぞれ延長した交点の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂのそれぞれの一端部に近接して設けた導電性部材２２０ａとを備えるとしてもよい。この場合、ダイポールアンテナ２１０ａが第１のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｂが第２のアンテナ素子の一例である。そして、導電性部材２２０ａが導電性部材の一例である。
また、アンテナ２００は、アンテナ２００−１に示すように、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄと、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄをそれぞれ延長した交点の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄのそれぞれの一端部に近接して設けた導電性部材２２０ｂとを備えるとしてもよい。この場合、ダイポールアンテナ２１０ｃが第１のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｄが第２のアンテナ素子の一例である。そして、導電性部材２２０ｂが導電性部材の一例である。
ダイポールアンテナの長さは、送受信する電波の波長に依存し、波長が長いほど長くなる。よって、高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００のダイポールアンテナ１１０の長さＤＷＨは、低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００のダイポールアンテナ２１０の長さＤＷＬに比べて短い。なお、ダイポールアンテナ１１０の長さＤＷＨ及びアンテナ２００のダイポールアンテナ２１０の長さＤＷＬは、ダイポールアンテナ１１０及びダイポールアンテナ２１０が反射板３００の平面部３１０に投影された場合における端間の長さをいう。
高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００（アンテナ１００−１〜１００−７）は、垂直面（ｙ−ｚ面）内の指向特性におけるグレーティングローブの発生を抑制するように、例えば、間隔ｐＨを約０．８λ０Ｈに設定して配列されている。
これに対して、低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００（アンテナ２００−１、２００−２）は、高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００の３個分に対して１個が配列されている。すなわち、アンテナ２００の配列の間隔ｐＬは、アンテナ１００の配列の間隔ｐＨの３倍（ｐＬ＝３×ｐＨ）である。例えば、低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００は、間隔ｐＬが約０．７λ０Ｌに設定されている。
つまり、アンテナ１００−２とアンテナ１００−３との間のｙ方向における位置は、アンテナ２００−１の導電性部材２２０ａ、２２０ｂが設けられるｙ方向の位置に対応する。つまり、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、二つのアンテナ１００（アンテナ１００−２、１００−３）を内側に囲むように設けられている。
そして、アンテナ２００−１の−ｙ方向の外側に、アンテナ１００−１が設けられ、アンテナ２００−１の＋ｙ方向の外側に、アンテナ１００−４が設けられている。
すなわち、アンテナ２００は、三つのアンテナ１００のｙ方向の長さ（間隔ｐＨ）を繰り返し単位（間隔）として繰り返すようにｙ方向に配置されている。
つまり、第１の実施の形態では、アンテナ２００を構成する正方形のそれぞれの一辺に配置した四つのダイポールアンテナ２１０で囲まれた領域に、高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００を二つ配置し、二つのアンテナ２００間に一つのアンテナ１００を配置している。
このように、低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００の間隔ｐＬを、高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００の間隔ｐＨの３倍とすることで、それぞれのアンテナから見たときの対称性を維持しつつ、高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００の垂直面（ｙ−ｚ面）内の指向特性におけるグレーティングローブの発生が抑制され、良好な指向特性が得られる。
なお、アンテナ２００のダイポールアンテナ２１０の全長は、送受信する低周波数帯の電波の波長で設定される。そこで、上記の間隔ＰＬと間隔ＰＨとの関係を保持するように、ダイポールアンテナ２１０は、端部が折り曲げられて、長さＤＷＬとなっている。ダイポールアンテナ２１０の形状については後述する。
反射板３００は、平面部３１０と、±ｘ方向側の両端部分に平面部３１０からｚ方向に起立してｙ方向に延びる２つの起立部３２０−１、３２０−２（区別しない場合は、起立部３２０と表記する。）を備える。
さらに、反射板３００は、平面部３１０の中央と±ｘ方向側の両端部分との間に、平面部３１０からｚ方向に起立してｙ方向に延びる２つの起立部３３０−１、３３０−２（区別しない場合は、起立部３３０と表記する。）を備える。
そして、アンテナ１００−１〜１００−７は、反射板３００の平面部３１０のｘ方向の中央部分に、間隔ｐＨでｙ方向に配列されている。
なお、２つの起立部３３０−１、３３０−２は、アンテナ１００−１〜１００−７をｘ方向と−ｘ方向とから挟むように設けられている。
また、アンテナ２００−１、２００−２は、起立部３２０−１と起立部３３０−１との間において、間隔ｐＬでｙ方向に配列されている。
反射板３００の平面部３１０と起立部３２０−１、３２０−２とは、例えば平板を折り曲げる等により一体型に構成してもよいし、それぞれを別の部材で構成し、それらをネジ等で結合して構成してもよい。また、平面部３１０と起立部３２０−１、３２０−２とは、絶縁体材料を介して容量結合されてもよい。
そして、起立部３３０−１、３３０−２は、平面部３１０とは別の部材で構成し、反射板３００の平面部３１０にネジ等で結合して構成してもよい。このとき、平面部３１０と起立部３３０−１、３３０−２とは、絶縁体材料を介して容量結合されてもよい。
さらに、例えば平板を折り曲げる等により両端部分に起立部３３０−１、３３０−２を設けた部材を構成し、両端に起立部３２０−１、３２０−２を設けた部材と重ね合わせて反射板３００としてもよい。
なお、反射板３００の起立部３２０−１、３２０−２、３３０−１、３３０−２は、平面部３１０に対して垂直であるとしたが、斜めであってもよい。
反射板３００は、例えばアルミニウムなどの導電性材料で構成されている。
仕切り板４００−１〜４００−８は、アンテナ１００−１〜１００−７の配列において、隣接する二つのアンテナ１００の間及びｙ方向の両端部に設けられている。仕切り板４００−１〜４００−８は、反射板３００の起立部３３０−１、３３０−２と同様に、反射板３００の平面部３１０から起立するように、平面部３１０に接続されるとともに、起立部３３０−１、３３０−２に接続される。
なお、仕切り板４００−１〜４００−８は、反射板３００の平面部３１０に対して容量結合されてもよい。また、仕切り板４００−１〜４００−８は、反射板３００の起立部３３０−１、３３０−２に対して容量結合されてもよい。
なお、仕切り板４００は、反射板３００の平面部３１０に対して垂直であるとしたが、斜めであってもよい。
仕切り板４００は、例えばアルミニウムなどの導電性材料で構成されている。
反射板３００の起立部３３０−１、３３０−２は、アンテナ１００を±ｘ方向から挟み込む。仕切り板４００は、アンテナ１００を±ｙ方向から挟み込む。このようにすることで、アンテナ１００が、ｘ方向とｙ方向とで電気的に対称となるようにしている。このようにすることで、ｘ方向（水平方向）及びｙ方向（垂直方向）の指向特性が向上する。
なお、起立部３２０−１、３２０−２、３３０−１、３３０−２及び仕切り板４００−１〜４００−８の全部又は一部を除いてもよい。
図２（ｂ）に示すように、反射板３００は、起立部３２０−１、３２０−２間の幅が、幅ＲＷＬ、起立部３２０−１、３２０−２の平面部３１０からの高さが、高さＲＨＬである。また、反射板３００は、起立部３３０−１、３３０−２間の幅が、幅ＲＷＨ、起立部３３０−１、３３０−２及び仕切り板４００−１〜４００−８の平面部３１０からの高さが、高さＲＨＨである。
例えば、幅ＲＷＬは、０．７λ０Ｌ、高さＲＨＬは、０．０７λ０Ｌである。また、幅ＲＷＨは、０．７λ０Ｈ、高さＲＨＨは、０．１５λ０Ｈである。
また、アンテナ１００の放射部は、平面部３１０から距離ＤＨＨに設けられ、アンテナ２００の放射部は、平面部３１０から距離ＤＨＬに、設けられている。なお、放射部とは、後述する図３（ａ）に示すダイポールアンテナ２１０の放射部２１１、２１２に相当する部分をいう。
例えば、距離ＤＨＨは、０．２５λ０Ｈ、距離ＤＨＬは、０．２λ０Ｌである。
これらの寸法及び起立部３３０−１、３３０−２の反射板３００の平面部３１０における位置等は、要求されるアレイアンテナ１１の指向特性等により適宜変更可能である。
＜ダイポールアンテナ２１０＞
図３は、アンテナ２００におけるダイポールアンテナ２１０の詳細図である。図３（ａ）は、正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の上面図、図３（ｃ）は、裏正面図、図３（ｄ）は、図３（ａ）の側面図である。
図３（ａ）、（ｂ）には、反射板３００の平面部３１０を合わせて示している。
図３（ａ）に示すように、ダイポールアンテナ２１０は、放射部２１１、２１２と、脚部２１３、２１４と、台部２１５とを備える。また、ダイポールアンテナ２１０は、給電ケーブル２１６と、給電板２１７とを備える。さらに、ダイポールアンテナ２１０は、台部２１５と反射板３００の平面部３１０との間に、スペーサ５００を備える。なお、スペーサ５００を備えなくてもよい。
ダイポールアンテナ２１０の放射部２１１、２１２、脚部２１３、２１４及び台部２１５は、例えばアルミニウムなどの導電性材料により削り出しにより構成されている。なお、ダイキャストで構成してもよい。
スペーサ５００は、テトラフルオロエチレンや、ポリアセタールなどの誘電体材料で構成されている。
給電ケーブル２１６は、送信信号及び受信信号を伝搬する同軸ケーブルである。
給電板２１７は、銅などの導電性材料で構成されている。
図３（ａ）を中心に、ダイポールアンテナ２１０を説明する。なお、スペーサ５００については後述するので、ここではスペーサ５００を除いたダイポールアンテナ２１０の構成を詳細に説明する。
放射部２１１は、脚部２１３から反射板３００の平面部３１０に平行に延びる、板状の第１の部分２１１ａを備える。そして、第１の部分２１１ａに連なって、反射板３００の平面部３１０との距離が徐々に小さくなる、板状の第２の部分２１１ｂを備える。さらに、第２の部分２１１ｂの先端部分の側面から、反射板３００の平面部３１０側に向かって延びる、板状の第３の部分２１１ｃを備える。ここで、第３の部分２１１ｃは、第１の部分２１１ａ及び第２の部分２１１ｂの表面が上側を向いているのと異なり、正面側を向いている。すなわち、第３の部分２１１ｃは、第２の部分２１１ｂの先端部の側面に連なるように設けられている（図３（ｂ）、（ｄ）参照）。
放射部２１２は、脚部２１４から反射板３００の平面部３１０に平行に延びる、板状の第１の部分２１２ａを備える。そして、第１の部分２１２ａに連なって、反射板３００の平面部３１０との距離が徐々に小さくなる、板状の第２の部分２１２ｂを備える。さらに、第２の部分２１２ｂの先端部分の側面から、反射板３００の平面部３１０側に向かって延びる、板状の第３の部分２１２ｃを備える。ここで、第３の部分２１２ｃは、第３の部分２１１ｃと同様に、表面が正面側を向いている。すなわち、第３の部分２１２ｃは、第２の部分２１２ｂの先端部の側面に連なるように設けられている。そして、第３の部分２１１ｃと第３の部分２１２ｃとは、同じ側（正面側）に設けられている（図３（ｂ）、（ｄ）参照）。
さらに、放射部２１２の第１の部分２１２ａには、給電ケーブル２１６の外導体と接続されるとともに、内導体及び内導体の周囲の誘電体を通す貫通孔２１２ｄが設けられている。
脚部２１３は、断面がＬ字状（図３（ｂ）参照）であって、一端部（上側）が放射部２１１の第１の部分２１１ａの端部に接続されている。つまり、脚部２１３のＬ字状の断面が、放射部２１１の第１の部分２１１ａの端部（第２の部分２１２ｂと接続されていない側）と接続されている。そして、脚部２１３は、他端部（下側）が台部２１５に接続されている。
脚部２１４は、脚部２１３と同様であって、一端部（上側）が放射部２１２の第１の部分２１２ａの端部に接続され、他端部（下側）が台部２１５に接続されている。
つまり、脚部２１３、２１４の放射部２１１、２１２と接続される一端部（上側）は、分離している。しかし、他端部（下側）は、反射板３００の平面部３１０に接続されることで、互いに接続されている。つまり、脚部２１３、２１４の他端部（下側）は、直流的に接続されている。
脚部２１３、２１４は、支持部の一例である。
台部２１５は、スペーサ５００を挟んで反射板３００の平面部３１０に固定されるように構成されている。このため、台部２１５の裏面（反射板３００側）には、スペーサ５００の貫通孔（後述する図４（ａ）の貫通孔５１３）を介して、ネジで台部２１５を反射板３００の平面部３１０に固定するためのネジ孔２１５ａが設けられている。
このように、誘電体材料で構成されたスペーサ５００を介して台部２１５と反射板３００の平面部３１０とを接続することにより、接続面からの相互変調歪やホワイトノイズの発生が抑制される。
さらに、台部２１５は、スペーサ５００の貫通孔（後述する図４（ａ）の貫通孔５１２）を介して、給電ケーブル２１６を通過させる貫通孔２１５ｂを備える。なお、台部２１５が固定される反射板３００の平面部３１０には、給電ケーブル２１６を通過させる貫通孔（後述する図４（ｄ）の貫通孔３１１）が設けられている。
つまり、反射板３００の裏面から反射板３００の平面部３１０の貫通孔（後述する図４（ｄ）の貫通孔３１１）、スペーサ５００の貫通孔５１２及び台部２１５の貫通孔２１５ｂを通じて、給電ケーブル２１６が挿入される。
台部２１５の貫通孔２１５ｂを通過した給電ケーブル２１６は、脚部２１４に沿って、放射部２１２に向かう。
そして、給電ケーブル２１６の外導体が、放射部２１２の第１の部分２１２ａに設けられた貫通孔２１２ｄにハンダなどにより接続される。そして、内導体が、放射部２１２の第１の部分２１２ａに設けられた貫通孔２１２ｄを通過して、給電板２１７の一端部にハンダなどにより接続される。そして、給電板２１７の他端部が放射部２１１の第１の部分２１１ａにハンダなどにより接続される。
さらに、台部２１５は、スペーサ５００に設けられた凸部（後述する図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す凸部５１１ａ、５１１ｂ）と嵌合して、台部２１５をスペーサ５００に対して位置決めする凹部２１５ｃ、２１５ｄを備える。
以上説明したように、ダイポールアンテナ２１０は、放射部２１１、２１２は折り曲げ部を有するように構成されている。つまり、折り曲げ部とは、放射部２１１の第２の部分２１１ｂ及び第３の部分２１１ｃ、放射部２１２の第２の部分２１２ｂ及び第３の部分２１２ｃである。
折り曲げ部を備えない場合、放射部２１１の端と放射部２１２の端との間の距離であるダイポールアンテナ２１０の長さは、電波の波長λ０Ｌに対して約１／２λ０Ｌである。
しかし、図３に示すように、ダイポールアンテナ２１０は、折り曲げ部を備えることで、長さＤＷＬは、１／２λ０Ｌより短くなる。
逆に言えば、折り曲げ部は、ダイポールアンテナ２１０の長さＤＷＬが、１／２λ０Ｌより短くなるように構成されればよい。つまり、第２の部分２１１ｂは、平面部３１０との距離が変化するように構成されていればよく、第３の部分２１１ｃは、第２の部分２１１ｂから曲がって延びていればよい。同様に、第２の部分２１２ｂは、平面部３１０との距離が変化するように構成されていればよく、第３の部分２１２ｃは、第２の部分２１２ｂから曲がって延びていればよい。
これにより、４個のダイポールアンテナ２１０（ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ）を配置した場合、それぞれのダイポールアンテナ２１０の端間の距離が遠くなるため、隣接する異なる偏波のダイポールアンテナ２１０間の偏波間結合量がより低く抑えられる。
そして、低周波数帯において設計する周波数ｆ０Ｌが変更されても、ダイポールアンテナ２１０の折り曲げ部である放射部２１１の第２の部分２１１ｂ及び第３の部分２１１ｃ、放射部２１２の第２の部分２１２ｂ及び第３の部分２１２ｃの長さを調整することにより、予め定められた周波数帯に整合をとることができる。さらに、ダイポールアンテナ２１０の長さＤＷＬを同じ又は長さＤＷＬの変更を小さくすることにより、図２に示したアレイアンテナ１１における高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００と低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００との配列を変更することを要しない。すなわち、アレイアンテナ１１の設計が容易になる。
さらに、低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００は、図２（ａ）に示したように、反射板３００の±ｘ方向における端部に配置される。また、反射板３００の平面部３１０からの距離ＤＨＬも大きい。よって、ダイポールアンテナ２１０が放射部２１１、２１２に折り曲げ部（第２の部分２１１ｂ、２１２ｂ、第３の部分２１１ｃ、２１２ｃ）を備えることで、レドーム１２が小さくなる（図１（ａ）参照）。
＜スペーサ５００＞
図４は、スペーサ５００を説明する図である。図４（ａ）は、上面図、図４（ｂ）は、正面図、図４（ｃ）は、側面図、図４（ｄ）は、反射板３００の平面部３１０におけるスペーサ５００を取り付ける部分の一例を示す図である。
スペーサ５００は、反射板３００の平面部３１０とダイポールアンテナ２１０の台部２１５とを直接接触させて導通させることを抑制するための、誘電体で構成された部材である。
スペーサ５００は、底面部５１０と底面部５１０から一方の面（上面）側に立ち上がる縁部５２０とを備える。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、底面部５１０には、ダイポールアンテナ２１０の台部２１５を位置決めするために、台部２１５の凹部２１５ｃ、２１５ｄと嵌合する凸部５１１ａ、５１１ｂ（区別しない場合は凸部５１１と表記する。）と、給電ケーブル２１６を通すための貫通孔５１２と、台部２１５のネジ孔２１５ａに対してネジを通すための貫通孔５１３とを備える。なお、給電ケーブル２１６を通すための貫通孔５１２は、周囲が延長部分として、底面部５１０から底面部５１０の他方の面（下面）側に張り出している。
縁部５２０は、底面部５１０から上面側に立ち上がる側に、ダイポールアンテナ２１０の台部２１５を保持し、仮固定されるように保持する台部保持爪５２１を備える。また、縁部５２０は、底面部５１０から立ち上がる側の反対側の反射板３００の平面部３１０と接する側に、反射板３００の平面部３１０にスペーサ５００を仮固定するようにスペーサ５００を保持するスペーサ保持爪５１４ａ、５１４ｂ（区別しない場合はスペーサ保持爪５１４と表記する。）を備える。
台部保持爪５２１は、台部保持部材の一例、スペーサ保持爪５１４は、スペーサ保持部材の一例である。
ダイポールアンテナ２１０の台部２１５に設けられた凹部２１５ｃ、２１５ｄにスペーサ５００に設けられた凸部５１１ａ、５１１ｂをそれぞれ挿入して嵌合させることによって、ダイポールアンテナ２１０の予め定められた位置にスペーサ５００が装着される。よって、生産時に、ダイポールアンテナ２１０及び／又はスペーサ５００に寸法のばらつきが生じたとしても、貫通孔５１２、５１３の位置がずれることが抑制される。さらに、台部保持爪５２１によって、ダイポールアンテナ２１０の台部２１５がスペーサ５００に仮固定されるため、スペーサ５００を装着させる作業の効率が飛躍的に向上する。
図４（ｄ）に示すように、反射板３００の平面部３１０は、ダイポールアンテナ２１０を取り付ける部分に、給電ケーブル２１６を貫通させる貫通孔３１１と、ダイポールアンテナ２１０の台部２１５のネジ孔２１５ａにネジを挿入してダイポールアンテナ２１０を反射板３００に取り付ける貫通孔３１２と、スペーサ５００を仮固定するように保持するためにスペーサ５００のスペーサ保持爪５１４ａ、５１４ｂが挿入される貫通孔３１３ａ、３１３ｂ（区別しない場合は、貫通孔３１３と表記する。）が設けられている。
次に、ダイポールアンテナ２１０の反射板３００への取り付け方法を説明する。
スペーサ５００が装着されたダイポールアンテナ２１０を、反射板３００の平面部３１０へ固定する際、スペーサ５００の貫通孔５１２の延長部分を貫通孔３１１へ挿入し、貫通孔３１３ａ、３１３ｂにスペーサ５００のスペーサ保持爪５１４ａ、５１４ｂを挿入して反射板３００の平面部３１０に引っ掛ける。そして、貫通孔３１２にネジを通して、ネジによってスペーサ５００が装着された台部２１５のネジ孔２１５ａに固定する。
このとき、スペーサ５００のスペーサ保持爪５１４ａ、５１４ｂは、反射板３００の平面部３１０に設けられた貫通孔３１３ａ、３１３ｂに引っ掛けられているため、一つのネジで台部２１５を反射板３００の平面部３１０に固定しても、回転や位置ずれ等が生じにくく、ダイポールアンテナ２１０を反射板３００に対して確実に固定することができるとともに、ダイポールアンテナ２１０を反射板３００に固定する作業性も飛躍的に向上する。
また、スペーサ５００における貫通孔５１２の延長部分を、反射板３００の貫通孔３１１に挿入することで、貫通孔３１１の端部によって、給電ケーブル２１６を傷つけることが抑制される。
このように、ダイポールアンテナ２１０の台部２１５にスペーサ５００を装着し、反射板３００の平面部３１０に固定することによって、作業性を悪化させることなく、相互変調歪やホワイトノイズの発生が抑制される。
なお、凸部５１１の数や、台部保持爪５２１の数、そしてスペーサ保持爪５１４の数は、上記の数でなくともよい。これらの数は、適宜変更可能である。
＜導電性部材２２０＞
図５は、導電性部材２２０を説明する図である。図５（ａ−１）は、円柱の場合の上面図、図５（ａ−２）は、円柱の場合の正面図、図５（ａ−３）は、円柱の場合の底面図、図５（ｂ−１）は、変形例である板状の場合の上面図、図５（ｂ−２）は、板状の場合の正面図、図５（ｂ−３）は、板状の場合の底面図である。
図５（ａ−１）、（ａ−２）に示すように、導電性部材２２０は、直径ＣＤ、高さＣＨの円柱であって、棒状の一例である。そして、図５（ａ−２）、（ａ−３）に示すように、導電性部材２２０の一端部に反射板３００の平面部３１０に固定するためのネジ孔２２１が設けられている。導電性部材２２０は、このネジ孔２２１を介して、反射板３００の平面部３１０の裏面側から差し込まれたネジによりに直流的に接続される。すなわち、導電性部材２２０は、一か所で反射板３００の平面部３１０に直流的に接続される。これにより、相互変調歪やホワイトノイズの発生を低く抑えることができる。
図５（ａ−１）の上面図に示す凹部（符号無し）は、導電性部材を固定する際に、スクリュードライバの刃先を挿入するための溝である。なお、導電性部材２２０は、凹部を備えなくてもよい。
例えば、導電性部材２２０は、直径ＣＤが９ｍｍ、高さＣＨが５０ｍｍである。要求される偏波間結合量により、直径ＣＤ及び高さＣＨを調整すればよい。
なお、前述したように、導電性部材２２０は、角柱であってもよく、他の断面形状を有する棒状の部材であってもよい。
図５（ｂ−１）、（ｂ−２）に示すように、変形例である導電性部材２２０は、幅ＣＷ、厚さＣＴ、高さＣＨの板であって、板状の一例である。そして、図５（ｂ−２）、（ｂ−３）に示すように、導電性部材２２０の一側面部に反射板３００の平面部３１０に固定するためのネジ孔２２１が設けられている。よって、導電性部材２２０は、一か所で反射板３００の平面部３１０に直流的に接続される。
＜偏波間結合量＞
図６は、低周波数帯の電波における偏波間結合量の測定値である。図６（ａ）は、第１の実施の形態の導電性部材２２０を備える場合、図６（ｂ）は、第１の実施の形態を採用せず、導電性部材２２０を備えない場合である。図６（ａ）、（ｂ）において、横軸は正規化された周波数（ｆ／ｆ０Ｌ）、縦軸は偏波間結合量（ｄＢ）である。なお、周波数ｆ０Ｌは、８００ＭＨｚ帯に設定されている。
ここで示す偏波間結合量は、上記において例として示した数値のアレイアンテナ１１において、各アンテナ２００における＋４５°偏波の電波を送受信するダイポールアンテナ２１０ａと、−４５°偏波の電波を送受信するダイポールアンテナ２１０ｂとの間において測定したＳパラメータＳ２１である。
図６（ａ）に示す第１の実施の形態における偏波間結合量の最大値は、約−２８ｄＢ程度である。これに対し、図６（ｂ）に示す第１の実施の形態を採用せず、導電性部材２２０を備えない場合の偏波間結合量の最大値は、約−２２ｄＢである。すなわち、第１の実施の形態では、偏波間結合量の最大値が約６ｄＢ改善されるとともに、０．８５ｆ／ｆ０Ｌから１．１５ｆ／ｆ０Ｌの広帯域にわたって、偏波間結合量が低く抑えられていることが分かる。
図７は、導電性部材２２０の効果を説明する図である。図７（ａ）は、第１の実施の形態の導電性部材２２０ａを備える場合、図７（ｂ）は、第１の実施の形態を採用せず、導電性部材２２０を備えない場合である。図７（ａ）は、図２に示したアンテナ２００−１におけるダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ及び導電性部材２２０ａの部分を取り出して示している。そして、図７（ａ）、（ｂ）において、ダイポールアンテナ２１０ａによって励振された電流を実線で示し、ダイポールアンテナ２１０ｂによって励振された電流を点線で示す。
図７（ａ）に示すように、第１の実施の形態の導電性部材２２０ａを備える場合は、ダイポールアンテナ２１０ａによって励振された電流、及び、ダイポールアンテナ２１０ｂによって励振された電流によって、導電性部材２２０ａにも電流が流れる。しかし、導電性部材２２０ａの一端部が反射板３００の平面部３１０に短絡しているため、導電性部材２２０ａにより遮蔽効果が発生する。
一方、図７（ｂ）に示すように、第１の実施の形態を採用せず、導電性部材２２０を備えない場合は、ダイポールアンテナ２１０ａに励振された電流は、直接ダイポールアンテナ２１０ｂに結合する。また同様に、ダイポールアンテナ２１０ｂに励振された電流は、直接ダイポールアンテナ２１０ａに結合する。
このように、導電性部材２２０は、互いの電波を遮蔽し、互いに影響することを抑制するため、偏波間結合量が低く抑えられると考えられる。
このとき、互いに異なる偏波の電波を送受信するアンテナ２００をそれぞれが含むように設けた仮想的な二つの延長線の交点の近傍に、導電性部材２２０を設けることにより、偏波における電界の振動方向が交差する部分で電波が遮蔽されることになり、偏波間結合量がより効果的に低く抑えられると考えられる。
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態におけるアレイアンテナ１１では、高周波数帯の電波を送受信する複数のアンテナ１００が反射板３００のｘ方向における中央部に配列され、低周波数帯の電波を送受信する複数のアンテナ２００が複数のアンテナ１００の配列の両側に配列されていた。
第２の実施の形態におけるアレイアンテナ１５では、低周波数帯の電波を送受信する複数のアンテナ２００が反射板３００のｘ方向における中央部に配列され、高周波数帯の電波を送受信する複数のアンテナ１００が複数のアンテナ２００のｘ方向における両側に配列されている。
他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、アレイアンテナ１５の第１の実施の形態におけるアレイアンテナ１１と異なる部分を主に説明する。
＜アレイアンテナ１５＞
図８は、第２の実施の形態におけるアレイアンテナ１５の構成の一例を示す図である。図８（ａ）は、アレイアンテナ１５の正面図（ｘ−ｙ面での図）、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線でのアレイアンテナ１５の断面図（ｘ−ｚ面での図）である。ここでも、図１（ａ）に示したセクタアンテナ１０−１を例にして、アレイアンテナ１１を説明する。
アレイアンテナ１５は、高周波数帯の互いに直交する偏波の電波を送受信するアンテナ１００−１〜１００−１０、１００−１１〜１００−２０（区別しない場合は、アンテナ１００と表記する。）と、低周波数帯の互いに直交する偏波の電波を送受信するアンテナ２００−１〜２００−３（区別しない場合は、アンテナ２００と表記する。）とを備える。
アンテナ２００−１〜２００−３は、反射板３００のｘ方向の中央部において、ｙ方向に間隔ｐＬで配列されている。
アンテナ１００−１〜１００−１０は、アンテナ２００−１〜２００−３の配列の左側（−ｘ方向側）にｙ方向に間隔ｐＨで配列されている。
アンテナ１００−１１〜１００−２０は、アンテナ２００−１〜２００−３の配列の右側（＋ｘ方向側）にｙ方向に間隔ｐＨで配列されている。
ここでも、アンテナ２００の配列の間隔ｐＬは、アンテナ１００の配列の間隔ｐＨの３倍（ｐＬ＝３×ｐＨ）に設定されている。
反射板３００は、第１の実施の形態と同様に、平面部３１０と、±ｘ方向の両端部に平面部３１０からｚ方向に起立してｙ方向に延びる２つの起立部３２０−１、３２０−２を備える。さらに、反射板３００は、平面部３１０の中央と±ｘ方向側の両端部との間に、平面部３１０からｚ方向に起立してｙ方向に延びる２つの起立部３３０−１、３３０−２を備える。
アンテナ２００−１〜２００−３は、起立部３３０−１と起立部３３０−２との間に設けられている。
アンテナ１００−１〜１００−１０は、起立部３２０−１と起立部３３０−１との間に配列され、アンテナ１００−１１〜１００−２０は、起立部３２０−２と起立部３３０−２との間に配列されている。
なお、アンテナ１００−１〜１００−１０、１００−１１〜１００−２０におけるアンテナ１００間には、第１の実施の形態と同様に、仕切り板４００が設けられている。なお、図６では、個々の仕切り板についての符号の記載を省略する。
アンテナ１００は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
アンテナ２００は、アンテナ２００−１に示すように、四つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ及び二つの導電性部材２２０ａ、２２０ｂを備える。なお、アンテナ２００−１は、図２に示した第１の実施の形態におけるアンテナ２００−１をｚ軸の周りに９０°回転させた状態と同じである。
つまり、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂは、それぞれの一端部が近接して配置されている。そして、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂを延長した交点（二つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂをそれぞれが含むように設けた仮想的な二つの延長線の交点）の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂのそれぞれの一端部に近接して設けられた導電性部材２２０ａを備える。
また、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄは、それぞれの一端部が近接して配置されている。そして、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄを延長した交点（二つのダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄをそれぞれが含むように設けた仮想的な二つの延長線の交点）の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄのそれぞれの一端部に近接して設けられた導電性部材２２０ｂを備える。
そして、ダイポールアンテナ２１０ａの他端部とダイポールアンテナ２１０ｄの他端部とは、互いに近接して配置されている。
同様に、ダイポールアンテナ２１０ｂの他端部とダイポールアンテナ２１０ｃの他端部とは、互いに近接して配置されている。
−ｙ方向を大地の方向としたとき、ダイポールアンテナ２１０ｂ、２１０ｄが、＋４５°傾いた偏波の電波を送受信する。そして、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｃが、−４５°傾いた偏波の電波を送受信する。よって、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｃとダイポールアンテナ２１０ｂ、２１０ｄとが受信する偏波の向きは、９０°異なる。
このため、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、四角形のそれぞれの辺に配置されている。なお、四角形は正方形であって、それぞれの辺の中心にダイポールアンテナ２１０の給電点があることがよい。
このようにすることで、アンテナ２００の水平方向及び垂直方向の対称性がよくなる。
なお、第２の実施の形態では、アンテナ２００−１における導電性部材２２０ｂは、アンテナ２００−２の導電性部材２２０ａでもある。すなわち、第２の実施の形態のアレイアンテナ１５は、導電性部材２２０の数が、第１の実施の形態のアレイアンテナ１１に比べて、少ない。
第２の実施の形態においても、低周波数帯の互いに異なる偏波の電波を送受信するアンテナ２００が導電性部材２２０を備える効果は、第１の実施の形態と同じであると考えられる。よって、説明を省略する。
第２の実施の形態では、反射板３００のｘ方向における中央部に平面部３１０からの距離ＤＨＬが大きい低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００が配置され、両端部に平面部３１０からの距離ＤＨＨが距離ＤＨＬに比べて小さい高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００が配置される。よって、レドーム１２の大きさが、アンテナ２００の大きさの影響を受けにくい。
なお、ダイポールアンテナ２１０ａが第１のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｂが第２のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｃが第３のアンテナ素子の一例、及び、ダイポールアンテナ２１０ｄが第４のアンテナ素子の一例である。そして、導電性部材２２０ａが第１の導電性部材の一例、導電性部材２２０ｂが第２の導電性部材の一例である。
［第３の実施の形態］
第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、アンテナ２００が備える四つのダイポールアンテナ２１０が、四角形のそれぞれの辺に配置されていた。
第３の実施の形態におけるアレイアンテナ１６では、四つのダイポールアンテナ２１０が十字状に配置されている。
他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、アレイアンテナ１６の第１の実施の形態におけるアレイアンテナ１１と異なる部分を主に説明する。
＜アレイアンテナ１６＞
図９は、第３の実施の形態におけるアレイアンテナ１６の構成の一例を示す図である。図９（ａ）は、アレイアンテナ１６の正面図（ｘ−ｙ面での図）、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線でのアレイアンテナ１６の断面図（ｘ−ｚ面での図）である。ここでも、図１（ａ）に示したセクタアンテナ１０−１を例にして、アレイアンテナ１６を説明する。
アレイアンテナ１６は、高周波数帯の互いに直交する偏波の電波を送受信するアンテナ１００−１〜１００−６、１００−１１〜１００−１６（区別しない場合は、アンテナ１００と表記する。）と、低周波数帯の互いに直交する偏波の電波を送受信するアンテナ２００−１、２００−２（区別しない場合は、アンテナ２００と表記する。）とを備える。
アンテナ２００−１、２００−２は、反射板３００のｘ方向の中央部において、ｙ方向に間隔ｐＬで配列されている。
アンテナ１００−１〜１００−６は、アンテナ２００−１、２００−２の配列の左側（−ｘ方向側）にｙ方向に間隔ｐＨで配列されている。
アンテナ１００−１１〜１００−１６は、アンテナ２００−１、２００−２の配列の右側（＋ｘ方向側）にｙ方向に間隔ｐＨで配列されている。
ここでも、アンテナ２００の配列の間隔ｐＬは、アンテナ１００の配列の間隔ｐＨの３倍（ｐＬ＝３×ｐＨ）に設定されている。
反射板３００は、第１の実施の形態と同様に、平面部３１０と、±ｘ方向の両端部に平面部３１０からｚ方向に起立してｙ方向に延びる２つの起立部３２０−１、３２０−２を備える。さらに、反射板３００は、平面部３１０の中央と±ｘ方向側の両端部との間に、平面部３１０からｚ方向に起立してｙ方向に延びる２つの起立部３３０−１、３３０−２を備える。
アンテナ２００−１、２００−２は、起立部３３０−１と起立部３３０−２との間に設けられている。
アンテナ１００−１〜１００−６は、起立部３２０−１と起立部３３０−１との間に配列され、アンテナ１００−１１〜１００−１６は、起立部３２０−２と起立部３３０−２との間に配列されている。
なお、アンテナ１００−１〜１００−６、１００−１１〜１００−１６におけるアンテナ１００間には、第１の実施の形態と同様に、仕切り板４００が設けられている。なお、図９では、個々の仕切り板についての符号の記載を省略する。
アンテナ１００は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
アンテナ２００は、アンテナ２００−１に示すように、四つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ及び一つの導電性部材２２０を備える。なお、アンテナ２００−１は、図２に示した第１の実施の形態におけるアンテナ２００−１において、二つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂをｘ方向に、二つのダイポールアンテナ２１０ｃ、２１０ｄを−ｘ方向にずらした状態と同じである。そして、導電性部材２２０ａと導電性部材２２０ｂとを、合わせてずらして一つの導電性部材２２０とした状態である。
つまり、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、それぞれの一端部が近接して配置されている。そして、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄを延長した交点（二つのダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄをそれぞれが含むように設けた仮想的な四つの延長線の交点）の近傍に、ダイポールアンテナ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄのそれぞれの一端部に近接して設けられた導電性部材２２０を備える。
四つのダイポールアンテナ２１０をそれぞれの一端部が互いに近接するように十字状に配置することで、対称性がよくなる。このように配置することで、ｘ方向（水平方向）及びｙ方向（垂直方向）の指向特性の対称性が改善される。
第３の実施の形態においても、低周波数帯の互いに異なる偏波の電波を送受信するアンテナ２００が導電性部材２２０を備える効果は、第１の実施の形態と同じであると考えられる。よって、説明を省略する。
第３の実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、反射板３００のｘ方向における中央部に平面部３１０からの距離ＤＨＬが大きい低周波数帯の電波を送受信するアンテナ２００が配置され、両端部に平面部３１０からの距離ＤＨＨが距離ＤＨＬに比べて小さい高周波数帯の電波を送受信するアンテナ１００が配置される。よって、レドーム１２の大きさが、アンテナ２００の大きさの影響を受けにくい。
なお、ダイポールアンテナ２１０ａが第１のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｂが第２のアンテナ素子の一例、ダイポールアンテナ２１０ｃが第３のアンテナ素子の一例、及び、ダイポールアンテナ２１０ｄが第４のアンテナ素子の一例である。そして、導電性部材２２０が導電性部材の一例である。
本明細書では、アレイアンテナ１１、１５、１６を周波数共用アンテナとして説明したが、低周波数帯のアンテナ２００のみを備えたアンテナとしてもよい。この場合、低周波数帯の設計する周波数ｆ０Ｌ（波長λ０Ｌ）を、設計する周波数ｆ０（波長λ０）とすればよい。
また、本明細書では、アンテナ２００を、±４５°偏波の電波を送受信する偏波共用アンテナとして説明したが、偏波の向きはこれに限らず、垂直偏波及び水平偏波の電波を送受信する偏波共用アンテナであってもよい。
１…基地局アンテナ、２…セル、３、３−１〜３−３…セクタ、１０、１０−１〜１０−３…セクタアンテナ、１１、１５、１６…アレイアンテナ、１２…レドーム、１３…メインローブ、１４−１〜１４−４…送受信ケーブル、２０…鉄塔、１００、１００−１〜１００−１０、１００−１１〜１００−２０…アンテナ、１１０、１１０ａ、１１０ｂ…ダイポールアンテナ、２００、２００−１〜２００−３…アンテナ、２１０、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ…ダイポールアンテナ、２１１ａ、２１２ａ…第１の部分、２１１ｂ、２１２ｂ…第２の部分、２１１ｃ、２１２ｃ…第３の部分、２１３、２１４…脚部、２１５…台部、２１６…給電ケーブル、２１７…給電板、２２０、２２０ａ、２２０ｂ…導電性部材、３００…反射板、３１０…平面部、３２０、３２０−１、３２０−２…起立部、３３０、３３０−１、３３０−２…起立部、４００、４００−１〜４００−８…仕切り板、５００…スペーサ、５１０…底面部、５１４、５１４ａ、５１４ｂ…スペーサ保持爪、５２０…縁部、５２１…台部保持爪
かかる目的のもと、本発明が適用されるアンテナは、平面部を有する反射部材と、反射部材の平面部に対して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第１の偏波と異なる第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部及び第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、を備え、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子のそれぞれは、二つの放射部と、反射部材の平面部に向けて延びて、二つの放射部を支持する支持部と、反射部材の平面部に対して支持部を保持する台部と、を備え、二つの放射部のそれぞれは、反射部材の平面部に平行な第１の部分と、支持部から離れるにしたがって、平面部との距離が変化する第２の部分と、第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有するダイポールアンテナであることを特徴とする。
このようなアンテナにおいて、反射部材の平面部に対して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第３のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子をそれぞれ延長した交点の近傍に、第３のアンテナ素子の一端部及び第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた他の導電性部材と、をさらに備え、第４のアンテナ素子の他端部は、第１のアンテナ素子の他端部と近接し、第３のアンテナ素子の他端部は、第２のアンテナ素子の他端部と近接して設けられ、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子のそれぞれは、二つの放射部と、反射部材の平面部に向けて延びて、二つの放射部を支持する支持部と、反射部材の平面部に対して支持部を保持する台部と、を備え、二つの放射部のそれぞれは、反射部材の平面部に平行な第１の部分と、支持部から離れるにしたがって、平面部との距離が変化する第２の部分と、第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有するダイポールアンテナであることを特徴とすることができる。
このようにすることで、水平方向及び垂直方向の指向特性の対称性が向上する。
また、導電性部材及び他の導電性部材のそれぞれは、反射部材の平面部から起立する棒状又は板状の部材であって、反射部材に一か所で直流的に接続されていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、相互変調歪やホワイトノイズの発生が抑制される。
このようなアンテナにおいて、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、反射部材の平面部に対して設けられるとともに、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、をさらに備え、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第３のアンテナ素子の一端部と第４のアンテナ素子の一端部に近接して導電性部材が設けられ、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子のそれぞれは、二つの放射部と、反射部材の平面部に向けて延びて、二つの放射部を支持する支持部と、反射部材の平面部に対して支持部を保持する台部と、を備え、二つの放射部のそれぞれは、反射部材の平面部に平行な第１の部分と、支持部から離れるにしたがって、平面部との距離が変化する第２の部分と、第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有するダイポールアンテナであることを特徴とすることができる。
このようにすることで、水平方向及び垂直方向の指向特性の対称性が向上する。
また、導電性部材は、反射部材の平面部から起立する棒状又は板状の部材であって、反射部材に一か所で直流的に接続されていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、相互変調歪やホワイトノイズの発生が抑制される。
また、他の観点から捉えると、本発明が適用されるアレイアンテナは、平面部を有する反射部材と、第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第１の偏波と異なる第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、第３のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子のそれぞれを延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部及び第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた第１の導電性部材と、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子のそれぞれを延長した交点の近傍に、第３のアンテナ素子の一端部及び第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた第２の導電性部材と、をそれぞれが備え、第１のアンテナ素子の他端部と第４のアンテナ素子の他端部とが近接して設けられ、第２のアンテナ素子の他端部と第３のアンテナ素子の他端部とが近接して設けられ、反射部材の平面部に対して配列された複数の第１のアンテナと、複数の第１のアンテナの配列に沿って、反射部材の平面部に対して配列され、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波をそれぞれが送受信する複数の第２のアンテナと、を備え、第１のアンテナにおける第１のアンテナ素子、第２のアンテナ素子、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子のそれぞれは、二つの放射部と、反射部材の平面部に向けて延びて、二つの放射部を支持する支持部と、反射部材の平面部に対して支持部を保持する台部と、を備え、二つの放射部のそれぞれは、反射部材の平面部に平行な第１の部分と、支持部から離れるにしたがって、平面部との距離が変化する第２の部分と、第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有するダイポールアンテナであることを特徴とする。
このようなアレイアンテナにおいて、複数の第２のアンテナの配列は、反射部材の平面部に対して複数の第１のアンテナの配列と重ねて配置されていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、周波数共用のアレイアンテナを小型にできる。
また、さらに他の観点から捉えると、本発明が適用されるアレイアンテナは、平面部を有する反射部材と、第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて第１の偏波と異なる第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子、第２のアンテナ素子、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部、第２のアンテナ素子の一端部、第３のアンテナ素子の一端部及び第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、をそれぞれが備え、反射部材の平面部に対して配列された複数の第１のアンテナと、複数の第１のアンテナの配列に沿って、反射部材の平面部に対して配列され、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波をそれぞれが送受信する複数の第２のアンテナと、を備え、第１のアンテナにおける第１のアンテナ素子、第２のアンテナ素子、第３のアンテナ素子及び第４のアンテナ素子のそれぞれは、二つの放射部と、反射部材の平面部に向けて延びて、二つの放射部を支持する支持部と、反射部材の平面部に対して支持部を保持する台部と、を備え、二つの放射部のそれぞれは、反射部材の平面部に平行な第１の部分と、支持部から離れるにしたがって、平面部との距離が変化する第２の部分と、第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有するダイポールアンテナであることを特徴とする。
また、さらに他の観点から捉えると、本発明が適用されるセクタアンテナは、第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、第１の偏波と異なる第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、第１のアンテナ素子の一端部及び第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、をそれぞれが備える複数のアンテナが、平面部を備える反射部材の平面部に対して配列されたアレイアンテナと、アレイアンテナを覆うカバーと、を備え、第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子のそれぞれは、二つの放射部と、反射部材の平面部に向けて延びて、二つの放射部を支持する支持部と、反射部材の平面部に対して支持部を保持する台部と、を備え、二つの放射部のそれぞれは、反射部材の平面部に平行な第１の部分と、支持部から離れるにしたがって、平面部との距離が変化する第２の部分と、第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有するダイポールアンテナであることを特徴とする。

Claims (15)

  1. 平面部を有する反射部材と、
    前記反射部材の前記平面部に対して設けられ、第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、
    前記反射部材の前記平面部に対して設けられるとともに、前記第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、前記第１の偏波と異なる第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、
    前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子をそれぞれ延長した交点の近傍に、当該第１のアンテナ素子の一端部及び当該第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、
    を備えるアンテナ。
  2. 前記反射部材の前記平面部に対して設けられ、前記第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、
    前記反射部材の前記平面部に対して設けられるとともに、前記第３のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、前記第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、
    前記第３のアンテナ素子及び前記第４のアンテナ素子をそれぞれ延長した交点の近傍に、当該第３のアンテナ素子の一端部及び当該第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた他の導電性部材と、をさらに備え、
    前記第４のアンテナ素子の他端部は、前記第１のアンテナ素子の他端部と近接し、前記第３のアンテナ素子の他端部は、前記第２のアンテナ素子の他端部と近接して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
  3. 前記導電性部材及び前記他の導電性部材のそれぞれは、
    前記反射部材の前記平面部から起立する棒状又は板状の部材であって、
    前記反射部材に一か所で直流的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。
  4. 前記反射部材の前記平面部に対して設けられるとともに、前記第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、前記第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、
    前記反射部材の前記平面部に対して設けられるとともに、前記第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、前記第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、をさらに備え、
    前記第３のアンテナ素子及び前記第４のアンテナ素子をそれぞれ延長した交点の近傍に、当該第３のアンテナ素子の一端部と当該第４のアンテナ素子の一端部に近接して前記導電性部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
  5. 前記導電性部材は、
    前記反射部材の前記平面部から起立する棒状又は板状の部材であって、
    前記反射部材に一か所で直流的に接続されていることを特徴とする請求項１又は４に記載のアンテナ。
  6. 平面部を有する反射部材と、
    第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられて当該第１の周波数帯の第１の偏波と異なる当該第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、当該第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、当該第３のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられて当該第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子及び当該第２のアンテナ素子のそれぞれを延長した交点の近傍に、当該第１のアンテナ素子の一端部及び当該第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた第１の導電性部材と、当該第３のアンテナ素子及び当該第４のアンテナ素子のそれぞれを延長した交点の近傍に、当該第３のアンテナ素子の一端部及び当該第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた第２の導電性部材と、をそれぞれが備え、当該第１のアンテナ素子の他端部と当該第４のアンテナ素子の他端部とが近接して設けられ、当該第２のアンテナ素子の他端部と当該第３のアンテナ素子の他端部とが近接して設けられ、前記反射部材の前記平面部に対して配列された複数の第１のアンテナと、
    複数の前記第１のアンテナの配列に沿って、前記反射部材の前記平面部に対して配列され、前記第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波をそれぞれが送受信する複数の第２のアンテナと、
    を備えるアレイアンテナ。
  7. 複数の前記第２のアンテナの配列は、前記反射部材の前記平面部に対して複数の前記第１のアンテナの配列と重ねて配置されていることを特徴とする請求項６に記載のアレイアンテナ。
  8. 複数の前記第１のアンテナの配列の間隔は、複数の前記第２のアンテナの配列の間隔の３倍であることを特徴とする請求項６又は７に記載のアレイアンテナ。
  9. 前記第１のアンテナにおける前記第１のアンテナ素子、前記第２のアンテナ素子、前記第３のアンテナ素子及び前記第４のアンテナ素子によって囲まれた領域に、二つの前記第２のアンテナが配置されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のアレイアンテナ。
  10. 平面部を有する反射部材と、
    第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて当該第１の偏波と異なる当該第１の周波数帯の第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて当該第１の周波数帯の第１の偏波の電波を送受信する第３のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子の一端部に一端部が近接して設けられて当該第１の周波数帯の当該第２の偏波の電波を送受信する第４のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子、当該第２のアンテナ素子、当該第３のアンテナ素子及び当該第４のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、当該第１のアンテナ素子の一端部、当該第２のアンテナ素子の一端部、当該第３のアンテナ素子の一端部及び当該第４のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、をそれぞれが備え、前記反射部材の前記平面部に対して配列された複数の第１のアンテナと、
    複数の前記第１のアンテナの配列に沿って、前記反射部材の前記平面部に対して配列され、前記第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波をそれぞれが送受信する複数の第２のアンテナと、
    を備えるアレイアンテナ。
  11. 複数の前記第１のアンテナの送受信する電波は、複数の当該第１のアンテナの配列に対して＋４５°方向の偏波及び−４５°方向の偏波であることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のアレイアンテナ。
  12. 第１の偏波の電波を送受信する第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子の一端部に、一端部が近接して設けられ、当該第１の偏波と異なる第２の偏波の電波を送受信する第２のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子及び当該第２のアンテナ素子を延長した交点の近傍に、当該第１のアンテナ素子の一端部及び当該第２のアンテナ素子の一端部に近接して設けられた導電性部材と、をそれぞれが備える複数のアンテナが、平面部を備える反射部材の当該平面部に対して配列されたアレイアンテナと、
    前記アレイアンテナを覆うカバーと、
    を備えるセクタアンテナ。
  13. 二つの放射部と、
    取り付けられる反射部材の平面部に向けて延びて、二つの前記放射部を支持する支持部と、
    前記反射部材の前記平面部に対して前記支持部を保持する台部と、を備え、
    二つの前記放射部のそれぞれは、前記反射部材の前記平面部に平行な第１の部分と、前記支持部から離れるにしたがって、当該平面部との距離が変化する第２の部分と、当該第２の部分の先端部分から曲がって延びる第３の部分とを有することを特徴とするダイポールアンテナ。
  14. 前記台部と前記反射部材の前記平面部との間に挿入される誘電体で構成されたスペーサを備え、
    前記スペーサは、前記台部を保持するための台部保持部材を有することを特徴とする請求項１３に記載のダイポールアンテナ。
  15. 前記台部と前記反射部材の前記平面部との間に挿入される誘電体で構成されたスペーサを備え、
    前記スペーサは、前記反射部材に保持されるためのスペーサ保持部材を備えることを特徴とする請求項１３に記載のダイポールアンテナ。
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