WO2014156841A1

WO2014156841A1 - 移相器、アンテナ及び無線装置

Info

Publication number: WO2014156841A1
Application number: PCT/JP2014/057352
Authority: WO
Inventors: 苅込　正敞; 西村　崇; 快郎宇津木; 亮平中島
Original assignee: 日本電業工作株式会社
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-10-02
Also published as: PH12015502252A1; JP2014195228A; EP2980917A1; US20160049709A1; EP2980917A4; JP5677494B2; CN105051971A

Abstract

　直線状の導体２１１と、半径Ｒｏの円弧状に湾曲した導体２１２と、半径Ｒｉの円弧状に湾曲した湾曲部２１４ａ及び湾曲部２１４ａの一端部から直線状に延伸した延伸部２１４ｂを備えた導体２１４とを備え、導体２１４が回転軸２２０の回りで回転し、湾曲部２１４ａと導体２１１との重なる部分αの位置が湾曲部２１４ａに沿って移動し、延伸部２１４ｂと導体２１２との重なる部分βの位置が導体２１２に沿って移動することで、位相（移相量）が変化する、送受信信号の損失を抑制した移相器。

Description

移相器、アンテナ及び無線装置

　本発明は、移相器、アンテナ及び無線装置に関する。

　移動体通信の基地局用のアンテナ（基地局アンテナ）には、ダイポールアンテナなどのアンテナ素子をアレイ状に並べたアレイアンテナが多く用いられる。そして、移相器によりアレイアンテナのそれぞれのアンテナ素子に供給される入力信号又はそれぞれのアンテナ素子が受信した出力信号の位相が制御されることで、アレイアンテナの指向性が設定される。

　特許文献１には、ハウジングと、前記ハウジング内に固定されるように設けられ、一面は開放端を有するマイクロストリップラインである第１伝送ストリップラインを備えて入力信号を受信し、少なくとも一つの円弧状の出力マイクロストリップラインを前記第１伝送ストリップラインの外側に備える固定基板部と、前記固定基板部の一面と接触しつつ前記ハウジング内に回転可能に設けられ、前記固定基板部の一面に接触する面には第２伝送ストリップラインを備える回転基板部と、を含み、前記回転基板部の回転時にもカップリングがなされ、少なくとも一つの出力信号を提供する可変移相器が記載されている。

特表２００９－５４２１５５号公報

　本発明の目的は、送受信信号の損失を抑制した移相器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移相器は、第１の曲率半径を有し、一端部が第１の入出力端子に接続され、導電材料で構成された第１の導体と、第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径の湾曲部と、湾曲部の一端部から第１の導体と電気的に結合するように延びた延伸部とを備え、第１の導体との電気的に結合する位置が、第１の導体において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第２の導体と、一端部が第２の入出力端子に接続され、他端部が第２の導体の湾曲部と電気的に結合するように延びるとともに、第２の導体との電気的に結合する位置が湾曲部において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第３の導体とを備えている。
　このような移相器において、第１の導体と第２の導体の延伸部とが電気的に結合する位置が第１の導体において移動する距離と、第２の導体の湾曲部と第３の導体とが電気的に結合する位置が第２の導体の湾曲部において移動する距離とは、予め定められた比に設定されることを特徴とすることができる。
　また、第１の曲率半径及び第２の曲率半径は、共通の中心に対することを特徴とすることができる。
　さらに、それぞれが導電材料で構成された第１の板状部材と第２の板状部材とをさらに備え、第１の導体、第２の導体及び第３の導体は、第１の板状部材と第２の板状部材との間に設けられていることを特徴とすることができる。
　さらにまた、第１の導体と第２の導体の延伸部との電気的な結合又は第２の導体の湾曲部と第３の導体との電気的な結合は、誘電体層又は空気層を介在させた容量結合であることを特徴とすることができる。

　また、他の観点から捉えると、本発明が適用されるアンテナは、複数のアンテナ素子と、第１の曲率半径を有し、一端部が第１の入出力端子と接続され、導電材料で構成された第１の導体と、第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径の湾曲部と、湾曲部の一端部から第１の導体と電気的に結合するように延びた延伸部とを備え、第１の導体との電気的に結合する位置が、第１の導体において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第２の導体と、一端部が第２の入出力端子に接続され、他端部が第２の導体の湾曲部と電気的に結合するように延びるとともに、第２の導体との電気的に結合する位置が湾曲部において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第３の導体と、を備え、第１の入出力端子が複数のアンテナ素子のいずれかに接続される移相器とを備えている。
　このようなアンテナにおいて、第２の入出力端子に接続され、送受信信号を分配する分配器をさらに備えることを特徴とすることができる。

　また、さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される無線装置は、複数のアンテナ素子と、第１の曲率半径を有し、一端部が第１の入出力端子と接続され、導電材料で構成された第１の導体と、第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径の湾曲部と、湾曲部の一端部から第１の導体と電気的に結合するように延びた延伸部とを備え、第１の導体との電気的に結合する位置が、第１の導体において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第２の導体と、一端部が第２の入出力端子に接続され、他端部が第２の導体の湾曲部と電気的に結合するように延びるとともに、第２の導体との電気的に結合する位置が湾曲部において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第３の導体と、を備え、第１の入出力端子が複数のアンテナ素子のいずれかに接続される移相器と、複数のアンテナ素子において第１の入出力端子に接続されるアンテナ素子が電波を送信するための送信信号を第２の入出力端子に送信し、又はアンテナ素子が受信した電波から変換された受信信号を第２の入出力端子から受信する送受信部とを備えている。

　本発明によれば、送受信信号の損失を抑制した移相器等を提供できる。

第１の実施の形態が適用される移動通信用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であり、（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セクタアンテナの構成の一例を示す図である。アレイアンテナ、移相器、分配器の接続関係を示す図である。第１の実施の形態における移相器の概観を示す図である。第１の実施の形態における移相器の内部を示す図である。（ａ）は、板状部材を除去した状態の移相器を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＢ－ＶＢ線での断面を示す図である。移相器における導体を取り出して示した図である。（ａ）は固定された導体を示し、（ｂ）は回転する導体を示している。半径Ｒｉ：半径Ｒｏが１：３の場合における移相器の移相量を説明する図である。（ａ）は移相器の等価回路を示し、（ｂ）は移相量を示す図である。アレイアンテナ、移相器の接続関係を示す図である。半径Ｒｉ：半径Ｒｏが１：２の場合における移相器の移相量を説明する図である。（ａ）は、移相器２００の等価回路を示し、（ｂ）は、移相量を示す図である。第２の実施の形態における移相器の内部を示す図である。第３の実施の形態におけるオムニアンテナの構成の一例を説明する図である。

　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通信用の基地局アンテナ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の斜視図であり、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、例えば、図１（ａ）に示すように、鉄塔２０に保持された複数のセクタアンテナ１０－１～１０－３を備えている。そして、図１（ｂ）に示すように、基地局アンテナ１は、セル２内に電波を到達させる。すなわち、セル２は、基地局アンテナ１から電波が到達する範囲である。
　セクタアンテナ１０－１～１０－３は、それぞれの外形が円筒状であって、円筒の中心軸が地面に対して垂直に設けられている。

　図１（ｂ）に示すように、セル２は水平面において角度で分割した複数のセクタ３－１～３－３を備えている。セクタ３－１～３－３のそれぞれは、基地局アンテナ１の３個のセクタアンテナ１０－１～１０－３に対応して設けられている。つまり、セクタアンテナ１０－１～１０－３のそれぞれの出力電波の電界が大きいメインローブ１１の方向が、対応するセクタ３－１～３－３に向いている。

　ここで、セクタアンテナ１０－１～１０－３をそれぞれ区別しないときは、セクタアンテナ１０と表記する。また、セクタ３－１～３－３をそれぞれ区別しないときは、セクタ３と表記する。
　なお、図１に例として示した基地局アンテナ１は、３個のセクタアンテナ１０－１～１０－３を備え、それぞれがセクタ３－１～３－３に対応しているが、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数であってもよい。また、図１（ａ）では、セクタ３は、セル２を等分に分割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。

　なお、以下では基地局アンテナ１が主に電波を送信するとして説明するが、アンテナの可逆性により、基地局アンテナ１は電波を受信する。電波を受信する場合は、例えば送信信号を受信信号として、信号の流れを逆にすればよい。

　それぞれのセクタアンテナ１０は、アレイアンテナ１００、移相器２００及び分配器３００を備えている。なお、セクタアンテナ１０をアンテナと表記することがある。
　移相器２００は、例えば入出力端子（後述する図３に示すＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔ参照）に入力された送信信号の位相を少なくとも２つの入出力端子（後述する図３に示すＰｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４参照）間で異なるようにずらして出力する。
　分配器３００は、例えば入出力端子（後述する図３に示すＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ１参照）に入力された、電波を送信するための送信信号を、インピーダンスをマッチングさせて、複数の入出力端子（後述する図３のＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２及びＰｏｒｔ０参照）に分配（出力）する。

　そして、それぞれのセクタアンテナ１０は、分配器３００への送信信号及び分配器３００からの受信信号を伝送する送受信ケーブル３１に接続されている。
　送受信ケーブル３１は、基地局（不図示）内に設けられた送信信号を送信及び受信信号を受信する送受信部４（後述する図３参照）に接続されている。送受信ケーブル３１は、例えば同軸ケーブルである。

　図１（ａ）では、セクタアンテナ１０－１に、アレイアンテナ１００、移相器２００、分配器３００、送受信ケーブル３１を表記している。他のセクタアンテナ１０－２～１０－３も、セクタアンテナ１０－１と同様に、アレイアンテナ１００、移相器２００、分配器３００、送受信ケーブル３１を備えているが、これらの表記を省略している。
　なお、アレイアンテナ１００、移相器２００、分配器３００については後述する。

　基地局アンテナ１は、セル２内に電波を送信し、セル２の外側に隣接するセルに電波を送信しないことが好ましい。同様に、セル２内から電波を受信し、セル２の外側に隣接するセルから電波を受信しないことが好ましい。
　このため、図１（ａ）に示すように、電波（ビーム）の送信方向及び受信方向（指向性）を水平面から地表方向に角度θ傾けて（ビーム・チルト角θとして）いる。

＜セクタアンテナ１０＞
　図２は、第１の実施の形態におけるセクタアンテナ１０の構成の一例を示す図である。図２は、１つのセクタアンテナ１０を横に置いた斜視図で示している。
　セクタアンテナ１０は、反射板１２０と、反射板１２０上に配列された複数のアンテナ素子を備えたアレイアンテナ１００と、移相器２００と、分配器３００と、レドーム５００とを備えている。なお、レドーム５００は、アレイアンテナ１００、反射板１２０、移相器２００、分配器３００を包むように設けられている。図２では、レドーム５００を破線で示し、レドーム５００の内部に設けられたアレイアンテナ１００等が見えるようにしている。また、移相器２００、分配器３００は、反射板１２０の裏面に置かれているので、破線で示している。

　以下では、アンテナ素子を、一例としてダイポールアンテナとして説明する。
　アレイアンテナ１００は、ダイポールアンテナ１１０－１～１１０－５を備えている。ここでも、ダイポールアンテナ１１０－１～１１０－５をそれぞれ区別しないときは、ダイポールアンテナ１１０と表記する。
　それぞれのダイポールアンテナ１１０は、一直線上に並べられた直線状の素子部１１１、１１２を備えている。
　そして、ダイポールアンテナ１１０の素子部１１１と素子部１１２とが対向する部分において、一端が素子部１１１に接続され、他端が後述する反射板１２０に接続される導体部１１３と、同様に一端が素子部１１２に接続され、他端が反射板１２０に接続される導体部１１４とが設けられている。
　素子部１１１、１１２及び導体部１１３、１１４は、例えばエポキシ樹脂などの絶縁体基板（不図示）の表面側に、銅、アルミニウムなどの導体で構成されている。

　図２に示すダイポールアンテナ１１０は、電界が地表に対して垂直な方向に振動する偏波（垂直偏波）を送受信できる。なお、素子部１１１、１１２を地表に対して平行に配列することで、電界が地表に対して平行な方向に振動する偏波（水平偏波）を送受信するようにしてもよい。また、垂直偏波を受信するダイポールアンテナ１１０と水平偏波を受信するダイポールアンテナとを交互に又は交差させて配置して、アレイアンテナ１００が垂直偏波及び水平偏波の両方を送受信するようにしてもよい。

　反射板１２０は、ダイポールアンテナ１１０が送信する電波を反射するとともに、ダイポールアンテナ１１０を保持する。図２では、５個のダイポールアンテナ１１０が、反射板１２０上において間隔Ｄｐで配置されている。
　反射板１２０のダイポールアンテナ１１０に対向する部分は平坦で、反射板１２０の両端部は、ダイポールアンテナ１１０が設けられた側とは逆の側に折り曲げられている。なお、両端部は折り曲げられてなくともよく、ダイポールアンテナ１１０が設けられた側に折り曲げられていてもよい。
　反射板１２０は、導体、例えばアルミニウム、銅などで構成されている。

　図２では、反射板１２０は、５個のダイポールアンテナ１１０－１～１１０－５に共通に設けられているが、ダイポールアンテナ１１０毎に分かれていると考えてもよい。

　レドーム５００は、円筒５０１と、円筒５０１の上側の端部を覆う上蓋５０２と、円筒５０１の下側の端部を覆う下蓋５０３とを備えている。そして、レドーム５００は、アレイアンテナ１００、移相器２００、分配器３００を内部に格納している。
　そして、レドーム５００の下蓋５０３に、分配器３００と送信信号及び受信信号を伝送する送受信ケーブル３１が接続されるコネクタ（不図示）が設けられている。
　レドーム５００は、例えばＦＲＰ（ｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｐｌａｓｔｉｃｓ）などの絶縁性の樹脂で構成されている。

　なお、図２に示すセクタアンテナ１０のアレイアンテナ１００は、５個のダイポールアンテナ１１０から構成されているが、ダイポールアンテナ１１０の個数は５個に限らず、予め定められた個数とすればよい。
　また、図２に示すセクタアンテナ１０は、５個のダイポールアンテナ１１０を備えた１個のアレイアンテナ１００から構成されているが、複数のアレイアンテナ１００を並べることで構成されてもよい。

　さらに、図２では、アレイアンテナ１００等を覆うレドーム５００は上蓋５０２と下蓋５０３を備えた円筒５０１としたが、断面が方形の筒であってもよく、断面の方形の一辺が円弧状となっていてもよい。

　図２においては、移相器２００、分配器３００とダイポールアンテナ１１０との接続の表記を省略している。

＜アレイアンテナ１００、移相器２００、分配器３００の接続関係＞
　図３は、アレイアンテナ１００、移相器２００、分配器３００の接続関係を示す図である。
　ここでは、アレイアンテナ１００が５個のダイポールアンテナ１１０（１１０－１、１１０－２、…、１１０－５）を備えているとして説明する。

　移相器２００は５個の入出力端子であるＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔ、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４を備えている。Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４のそれぞれが第１の入出力端子の一例であり、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔが第２の入出力端子の一例である。
　移相器２００のＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔは、後述する分配器３００の入出力端子であるＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２に接続されている。Ｐｏｒｔ１はダイポールアンテナ１１０－１に、Ｐｏｒｔ２はダイポールアンテナ１１０－２に、Ｐｏｒｔ３はダイポールアンテナ１１０－４に、Ｐｏｒｔ４はダイポールアンテナ１１０－５にそれぞれ接続されている。なお、後述するように、ダイポールアンテナ１１０－３は、分配器３００のＰｏｒｔ０に接続され、移相器２００には接続されていない。

　アレイアンテナ１００が電波を送信する場合、移相器２００のＰｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４は、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔに入力された送信信号に対してそれぞれ位相をずらして出力する。
　また、アレイアンテナ１００が電波を受信する場合、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔは、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４にそれぞれ入力された受信信号の位相をずらして合成して出力する。
　なお、ずらす位相の量（移相量）は、移相器２００に設けられた回転軸２２０（図４参照）により可変できるようになっている。

　分配器３００は、入出力端子であるＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ１、Ｄ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２、Ｐｏｒｔ０を備えている。分配器３００のＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ１は、送受信部４に送受信ケーブル３１を介して接続されている。分配器３００のＰｏｒｔ０は、ダイポールアンテナ１１０－３に接続され、Ｄ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２は、移相器２００のＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔに接続されている。
　分配器３００は、アレイアンテナ１００が電波を送信する場合、送受信部４から送受信ケーブル３１を介してＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ１に入力した送信信号を、インピーダンスを整合させた状態で、Ｐｏｒｔ０及びＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２に分配して出力する。
　また、アレイアンテナ１００が電波を受信する場合、分配器３００のＰｏｒｔ０及びＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２に入力した受信信号を合成して、Ｄ－Ｉｎ／Ｏｕｔ１から送受信ケーブル３１を介して送受信部４に出力する。

　次に、移相器２００、分配器３００の動作を説明する。ここでは、セクタアンテナ１０から電波を送信する場合を説明する。アンテナの可逆性により、セクタアンテナ１０が電波を受信する場合は信号の流れる方向を逆にすればよい。

　送受信部４から送信された送信信号は、送受信ケーブル３１を介して、分配器３００のＤ－Ｉｎ／Ｏｕｔ１に入力する。すると、送信信号は、分配器３００において分配されて、Ｄ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２、Ｐｏｒｔ０から出力する。
　そして、Ｐｏｒｔ０から出力された送信信号がダイポールアンテナ１１０－３に入力し、Ｄ－Ｉｎ／Ｏｕｔ２から出力された送信信号が移相器２００のＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔに入力する。
　ここで、Ｐｏｒｔ０から出力される送信信号の位相を基準として、移相量“０”とする。

　移相器２００は、Ｐｏｒｔ０から出力される送信信号（移相量０）に対して、例えば、Ｐｏｒｔ１は移相量－４φ、Ｐｏｒｔ２は移相量－２φ、Ｐｏｒｔ３は移相量＋２φ、Ｐｏｒｔ４は移相量を＋４φとした送信信号を出力する。ここで、φは予め設定された移相量である。
　Ｐｏｒｔ１はダイポールアンテナ１１０－１に、Ｐｏｒｔ２はダイポールアンテナ１１０－２に、Ｐｏｒｔ３はダイポールアンテナ１１０－４に、Ｐｏｒｔ４はダイポールアンテナ１１０－５に接続されている。よって、分配器３００のＰｏｒｔ０に接続されたダイポールアンテナ１１０－３を含め、ダイポールアンテナ１１０－１～１１０－５に送信された送信信号は、それぞれ移相量－４φ、－２φ、０、＋２φ、＋４φとなる。すなわち、ダイポールアンテナ１１０のそれぞれに送信される送信信号の移相量の差は２φとなる。

　前述したように、アレイアンテナ１００において、ダイポールアンテナ１１０－１～１１０－５は、一定の間隔Ｄｐで配列されている。よって、移相量の差が２φであるので、出力される電波の指向性（図１のビーム・チルト角θ）は、間隔Ｄｐと移相量の差である２φから求められる。
　すなわち、アレイアンテナ１００が一定の間隔Ｄｐで配列された複数のダイポールアンテナ１１０から構成されていると、アレイアンテナ１００の指向性は、互いに隣接するダイポールアンテナ１１０に送信する送信信号の移相量の差を予め定められた値となるように設定することによって制御することができる。

　なお、ここでのセクタアンテナ１０は、少なくともアレイアンテナ１００と移相器２００とを備えている。ここでは、無線装置６は、少なくともセクタアンテナ１０と、送受信部４とを備えているとする。

　なお、図３において、移相器２００のＰｏｒｔ１～４及び分配器３００のＰｏｒｔ０は、それぞれが１つのダイポールアンテナ１１０に接続されている。しかし、移相器２００のＰｏｒｔ１～４及び分配器３００のＰｏｒｔ０が、それぞれ複数のダイポールアンテナ１１０を含んだグループに接続されてもよい。この場合は、図３において、ダイポールアンテナ１１０－１～１１０－５をそれぞれダイポールアンテナ１１０のグループに置き換えればよい。

＜移相器２００＞
　次に移相器２００について詳述する。
　図４は、第１の実施の形態における移相器２００の概観を示す図である。
　移相器２００は、例えばともに半円形の板状部材２０１、２０２を備えている。そして、板状部材２０１、２０２は、予め定められた間隔で隔てられている。そして、移相器２００は、板状部材２０１、２０２の直線部分において、相互に接続する側面部材２０３と、板状部材２０１、２０２の半円形の円弧部分において、相互に接続する側面部材２０４とを備えている。ここで、板状部材２０１は第１の板状部材の一例であって、板状部材２０２は第２の板状部材の一例である。
　そして、移相器２００は、側面部材２０３にＰｏｒｔ２、Ｐｏｒｔ３を備え、側面部材２０４にＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔ、Ｐｏｒｔ１、Ｐｏｒｔ４を備えている。ここでは、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔ、Ｐｏｒｔ１、Ｐｏｒｔ２、Ｐｏｒｔ３、Ｐｏｒｔ４を側面部材２０３及び側面部材２０４に設けたが、これらの一部又は全てを板状部材２０１、２０２に設けてもよい。

　移相器２００の板状部材２０１、２０２、側面部材２０３、２０４は、銅、アルミニウムなどの導電材料で構成されている。
　そして、移相器２００の板状部材２０１、２０２、側面部材２０３、２０４は同電位になっている。
　そして、板状部材２０１、２０２の間隔は、例えば１０ｍｍである。

　さらに、移相器２００は、板状部材２０１に設けられた穴から突き出るように設けられた回転軸２２０をさらに備えている。

　ここでは、移相器２００の板状部材２０１、２０２の形状を半円形であるとしたが、方形であってもよく、他の形状であってもよい。

　図５は、第１の実施の形態における移相器２００の内部を示す図である。図５（ａ）は、板状部材２０１を除去した状態の移相器２００を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ－ＶＢ線での断面を示す図である。

　まず、図５（ａ）において、移相器２００の内部の平面形状を説明する。移相器２００は、板状部材２０１、２０２、側面部材２０３、２０４で覆われた内部に、直線状の導体２１１と、第１の曲率半径の一例としての半径Ｒｏの円弧状に湾曲した導体２１２、２１３と、第２の曲率半径の一例としての半径Ｒｉの円弧状に湾曲した湾曲部２１４ａ及び湾曲部２１４ａの両端部からそれぞれ直線状に延伸した延伸部２１４ｂ、２１４ｃを備えた導体２１４とを備えている。
　なお、半径Ｒｏは、中心（回転軸２２０）から導体２１２及び導体２１３のそれぞれの幅の中央までの距離である。同様に、半径Ｒｉは、中心（回転軸２２０）から導体２１４の湾曲部２１４ａの幅の中央までの距離である。すなわち、導体２１２、２１３及び導体２１４の湾曲部２１４ａとは、それぞれが中心（回転軸２２０）を同じくする同心円の一部を構成する。
　ここで、導体２１２は第１の導体の一例、導体２１４は第２の導体の一例、導体２１１は第３の導体の一例である。

　これらの導体２１１、２１２、２１３、２１４は、例えば、銅又はアルミニウムなどの導電率の高い導電材料で構成され、例えば幅１０ｍｍ、厚さが１ｍｍである。
　半径Ｒｏの円弧状の導体２１２、２１３は、中心角が例えば８０°であって、半径Ｒｏが例えば７５ｍｍである。また、導体２１４における半径Ｒｉの円弧状に湾曲した湾曲部２１４ａは、中心角が例えば１００°であって、半径Ｒｉが例えば２５ｍｍである。ここでは、例として半径Ｒｉ：半径Ｒｏを１：３に設定している。

　半径Ｒｏの円弧状に湾曲した導体２１２、２１３はそれぞれが重ならないように設けられ、直線状の導体２１１が、導体２１２、２１３の間に設けられている。直線状の導体２１１は、半径Ｒｏの円の半径方向に設けられている。なお、導体２１１は、中心（回転軸２２０）と重ならない。
　一方、導体２１４は、中心（回転軸２２０）の回りで、導体２１１、２１２、２１３に対して回転するようになっている。なお、導体２１４は、回転軸２２０と重ならない（交差しない）ので、電気的に絶縁する絶縁材料（誘電材料）である保持部材２２１によって、回転軸２２０に固定されている。

　直線状の導体２１１は、一端部がＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔに接続され、他端部が、導体２１４の湾曲部２１４ａと重なっている（交差している）。導体２１１の他端部は、導体２１４の湾曲部２１４ａと重なる部分αにおいて、幅方向に広がっている（後述する図６（ａ）参照）。また、導体２１１と導体２１４の湾曲部２１４ａとが重なる部分αには、図５（ｂ）に示すように、誘電体層であるスペーサ２３１が挟み込まれている。
　すなわち、導体２１１と導体２１４の湾曲部２１４ａとが重なる部分αでは、スペーサ２３１を介して、導体２１１と導体２１４とが容量結合するように構成されている。

　半径Ｒｏの円弧状に湾曲した導体２１２の一端部はＰｏｒｔ１に接続され、他端部はＰｏｒｔ３に接続されている。半径Ｒｏの円弧状に湾曲した導体２１３の一端部はＰｏｒｔ２に接続され、他端部はＰｏｒｔ４に接続されている。

　導体２１４の湾曲部２１４ａの両端部からそれぞれ直線状に延伸した延伸部２１４ｂ、２１４ｃのそれぞれの端部は、それぞれ導体２１２、２１３と重なっている（交差している）。
　導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２とが重なる部分βにおいて、延伸部２１４ｂの端部は、幅方向に広がっている。また、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２とが重なる部分βには、誘電体層であるスペーサ２３２が挟み込まれている。これにより、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２とが重なる部分βにおいて、スペーサ２３２を介して、導体２１４と導体２１２とが容量結合するように構成されている。
　同様に、導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２１３とが重なる部分γにおいて、延伸部２１４ｃの端部は幅方向に広がっている。また、導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２１３とが重なる部分γには、誘電体層であるスペーサ２３３が挟み込まれている。これにより、導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２１３とが重なる部分γにおいて、スペーサ２３３を介して、導体２１４と導体２１３とが容量結合するように構成されている。

　導体２１１の他端部及び導体２１４の延伸部２１４ｂ、２１４ｃの端部を幅方向に広げることで、送受信信号の結合（容量結合）の程度が大きくなる。しかし、導体２１１の他端部及び導体２１４の延伸部２１４ｂ、２１４ｃの端部を幅方向に広げなくともよい。
　また、スペーサ２３１、２３２、２３３は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどの高周波において損失が少ない絶縁材料（誘電材料）で構成されている。そして、スペーサ２３１、２３２、２３３は、導体２１４を回転させる場合に、導体２１１、２１２、２１３との摩擦を減らし、摺動を容易にする。
　なお、誘電体層であるスペーサ２３１、２３２、２３３の代わりに、空気層であってもよい。

　また、導体２１４を回転させる代わりに、導体２１１、２１２、２１３を回転させてもよい。導体２１４と導体２１１、２１２、２１３とが相対的に移動可能であればよい。

　次に、図５（ｂ）において、移相器２００の断面を説明する。図５（ｂ）に示す断面は、図５（ａ）のＶＢ－ＶＢ線での断面であって、導体２１４（延伸部２１４ｃ）の断面及び導体２１１の断面を示している。
　移相器２００では、図５（ｂ）に示すように、導体２１１、２１３、２１４が、導電材料で構成された板状部材２０１、２０２の間に挟まれている。図５（ｂ）に示されないが、導体２１２も同様である。そして、板状部材２０１、２０２は同電位になっている。すなわち、導体２１１、２１２、２１３、２１４は、板状部材２０１、２０２とで、トリプレートライン構造をなしている。よって、移相器２００は、電磁ノイズの影響を受けにくい電磁防護型であるとともに、取り扱いが容易である。

　前述したように、導体２１１、２１２、２１３、２１４が重なる部分には、誘電体層であるスペーサ２３１、２３２、２３３が介在している。しかし、導体２１１、２１２、２１３、２１４は、ガラスエポキシなどの絶縁材料（誘電材料）を用いた基板上に構成されていない。
　すなわち、板状部材２０１、２０２、側面部材２０３、２０４で囲まれた空間は空気であるので、導体２１１、２１２、２１３、２１４を伝搬する送受信信号である高周波に対して誘電損失（ｔａｎδ）の発生が抑制されている。

　なお、導体２１１、２１２、２１３は、板状部材２０１、２０２に対して、スペーサ（不図示）を設けて固定されている。導体２１４は、前述したように、保持部材２２１を介して回転軸２２０に固定されている。

　回転軸２２０は、板状部材２０１に設けられた穴を介して、板状部材２０１、２０２、側面部材２０３、２０４で囲まれた空間の外部に延びている。
　回転軸２２０を回転させることで、導体２１４が回転軸２２０の回りで回転し、導体２１４の湾曲部２１４ａと導体２１１との重なる部分αの位置が湾曲部２１４ａに沿って移動し、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２との重なる部分βの位置が導体２１２に沿って移動し、導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２１３との重なる部分γの位置が導体２１３に沿って移動する。これにより、Ｐｏｒｔ１、２、３、４において、送受信信号の位相（移相量）が変化する。

　このとき、導体２１４の湾曲部２１４ａと導体２１１との重なる部分αの位置が湾曲部２１４ａに沿って移動する距離と、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２との重なる部分βの位置が導体２１２に沿って移動する距離とは、予め定められた比になるように設定されている。すなわち、半径Ｒｉと半径Ｒｏとによって設定される。

　なお、導体２１１、２１２、２１３、２１４は、重なる部分α、β、γを除いて、板状部材２０１、２０２に対して平行な面（図５（ｂ）におけるＡ－Ａ線で示す面）内に設けられている。これにより、導体２１４を回転軸２２０の回りに回転させた際に発生するインピーダンスの変動を抑制している。

　図６は、移相器２００における導体２１１、２１２、２１３、２１４を取り出して示した図である。図６（ａ）は固定された導体２１１、２１２、２１３を示し、図６（ｂ）は回転する導体２１４を示している。
　図６（ａ）に示すように、直線状の導体２１１と半径Ｒｏの円弧状に湾曲した導体２１２、２１３とはそれぞれが重ならないように配置されている。一方、図６（ｂ）に示すように、導体２１４は、半径Ｒｉの円弧状に湾曲した湾曲部２１４ａと、湾曲部２１４ａの両端から直線状に延伸した延伸部２１４ｂ、２１４ｃとから構成されている。
　よって、第１の実施の形態における移相器２００は、容易に組み立てられる構成を有し、量産性に優れている。

　なお、導体２１４の延伸部２１４ｂと延伸部２１４ｃとがなす角度は、延伸部２１４ｂが導体２１２の中央部（Ｐｏｒｔ１が接続される端部とＰｏｒｔ３が接続される端部との中間の位置）にあるとき、延伸部２１４ｃは導体２１３の中央部（Ｐｏｒｔ２が接続される端部とＰｏｒｔ４が接続される端部との中間の位置）にあるように設定されることが好ましい。導体２１２と導体２１３とが図５の紙面において左右対称であれば、この状態において、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４の移相量に差を生じない。

　図７は、半径Ｒｉ：半径Ｒｏが１：３の場合における移相器２００の移相量を説明する図である。図７（ａ）は移相器２００の等価回路を示し、図７（ｂ）は移相量を示す図である。ここでは、電波を送信するとして説明する。
　図７（ａ）では、理解を容易にするため、図５に示した移相器２００における導体２１４の延伸部２１４ｂと延伸部２１４ｃとのなす角が１８０°になるように広げている。よって、導体２１４の延伸部２１４ｂと延伸部２１４ｃとが一つの直線上にあって、導体２１２と導体２１３とがＢ－Ｂ線に対して対称となる。そして、図７（ａ）では、Ｂ－Ｂ線と導体２１４の延伸部２１４ｂ及び延伸部２１４ｃとのなす角度ω（ラジアン）を時計回りが正となるように設定している。
　なお、反時計回りにある場合は、角度ωを負とすればよい。

　Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔに入力した送信信号が、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４に伝搬する経路を説明する。
　Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔに入力した送信信号は、導体２１１を伝搬した後、導体２１１と導体２１４の湾曲部２１４ａとが重なる部分αを経由して、導体２１４に入力する。導体２１４を図７（ａ）において右方向に伝搬した送信信号は、導体２１４の延伸部２１４ｂを伝搬する。そして、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２とが重なる部分βを経由して、導体２１２に入力する。そして、導体２１２に入力した送信信号は、導体２１２を図７（ａ）において上方向に伝搬して、Ｐｏｒｔ１に到達する。また、導体２１２に入力した送信信号は、導体２１２を図７（ａ）において下方向に伝搬して、Ｐｏｒｔ３に到達する。
　一方、導体２１４を図７（ａ）において左方向に伝搬した送信信号は、導体２１４の延伸部２１４ｃを伝搬する。そして、導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２１３とが重なる部分γを経由して、導体２１３に入力する。そして、導体２１３に入力した送信信号は、導体２１３を図７（ａ）において上方向に伝搬する。そして、Ｐｏｒｔ４に到達する。また、導体２１３に入力した送信信号は、導体２１３を図７（ａ）において下方向に伝搬する。そして、Ｐｏｒｔ２に到達する。

　ここで、角度ω（ラジアン）が“０”の場合には、図７（ａ）において、導体２１４の延伸部２１４ｂと延伸部２１４ｃがＢ－Ｂ線上にある。すると、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔに入力した送信信号は、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４のいずれに到達する場合においても、同じ長さの経路を経由する。よって、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４において移相量に差を生じない。

　次に、図７（ａ）に示すように、導体２１４の延伸部２１４ｂ及び延伸部２１４ｃがＢ－Ｂ線に対して角度ωの位置にある場合を説明する。なお、ここでは、角度ωが“０”の場合を“基準”として、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４に現れる送信信号を説明する。ここでは、送信信号を正弦波の複素数表示で表し、位相を示す部分（指数部分）に着目して説明する。
　まず、Ｐｏｒｔ１を説明する。延伸部２１４ｂがＢ－Ｂ線に対して角度ωの位置にあるので、送信信号は、湾曲部２１４ａにおいて、“基準”に比べて（ω×Ｒｉ）長く伝搬する。これによる位相の遅れは、２π×（ω×Ｒｉ）／λｇとなる。さらに、送信信号は、導体２１２において、“基準”に比べて（ω×Ｒｏ）長く伝搬する。これによる位相の遅れは、２π×（ω×Ｒｏ）／λｇとなる。よって、Ｐｏｒｔ１における送信信号は式（１）で表される。
　なお、λｇは、移相器２００の導体２１１、２１２、２１３、２１４上を伝搬する送信信号の波長である。

　次に、Ｐｏｒｔ２に対する移相量を説明する。送信信号は、湾曲部２１４ａにおいて、“基準”に比べて（ω×Ｒｉ）短く伝搬する。これによる位相の進みは、２π×（ω×Ｒｉ）／λｇとなる。さらに、送信信号は、導体２１３において、“基準”に比べて（ω×Ｒｏ）長く伝搬する。これによる位相の遅れは、２π×（ω×Ｒｏ）／λｇとなる。よって、Ｐｏｒｔ２におけるに送信信号は式（２）で表される。

　そして、Ｐｏｒｔ３に対しては、送信信号は、湾曲部２１４ａにおいて、基準の場合に比べて（ω×Ｒｉ）長く伝搬し、導体２１２において、“基準”に比べて（ω×Ｒｏ）短く伝搬する。よって、Ｐｏｒｔ３におけるに送信信号は式（３）で表される。
　また、Ｐｏｒｔ４に対しては、送信信号は、湾曲部２１４ａにおいて、“基準”に比べて（ω×Ｒｉ）短く伝搬し、導体２１３において、“基準”に比べて（ω×Ｒｏ）短く伝搬する。よって、Ｐｏｒｔ４におけるに送信信号は式（４）で表される。

　そして、半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：３の場合、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４における送信信号は、それぞれ式（５）～（８）で表される。ここで、２π／λｇ・Ｒｉ・ω＝φとしている。すると、Ｐｏｒｔ１とＰｏｒｔ２との間及びＰｏｒｔ３とＰｏｒｔ４との間の移相量の差は２φであるが、Ｐｏｒｔ２とＰｏｒｔ３との間の移相量の差は４φである。

　そこで、図３に示したように、送受信部４から送信された送信信号を分配器３００で分配し、分配器３００のＰｏｒｔ０からの送信信号が移相量“０”となるようにして、Ｐｏｒｔ２とＰｏｒｔ３との間に挿入している。このようにすることで、図７（ｂ）に示すように、隣接するＰｏｒｔ間の移相量の差が２φとなるようにしている。
　これにより、５つのダイポールアンテナ１１０を等間隔（図２の間隔Ｄｐ参照）に並べたアレイアンテナ１００に対し、隣接するダイポールアンテナ１１０間における移相量の差を予め定められた値に設定して、セクタアンテナ１０のビーム・チルト角θを制御できる。

　なお、回転軸２２０を回転して、導体２１１と導体２１４の湾曲部２１４ａとが重なる部分α、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２とが重なる部分β及び導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２１３とが重なる部分γの位置を変えることで、各Ｐｏｒｔのそれぞれの位相が変化する。よって、セクタアンテナ１０のビーム・チルト角θを変えることが（可変）できる。
　回転軸２２０は、手動によって回転させてもよく、モータを設けて電気的に回転させてもよい。モータで回転軸２２０を回転させる場合は、モータによる回転軸２２０の回転角を制御するために、セクタアンテナ１０の外部に制御装置を設けて、制御信号を送信することで行ってもよい。

　以上においては、分配器３００と移相器２００とを組み合わせて、アレイアンテナ１００に供給される複数の送信信号の移相量の差が、隣接するＰｏｒｔ間で予め定められた移相量の差になるように設定した。この場合の例として、図７（ｂ）に示したように、半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：３とした。
　図５に示した移相器２００において、半径Ｒｉ：半径Ｒｏを１：３と異なる値に設定することができる。

　次に、半径Ｒｉ：半径Ｒｏの異なる値の例として、半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：２の場合を説明する。この場合、分配器３００を用いることなく、移相器２００によりアレイアンテナ１００に供給される複数の送信信号の位相差が、隣接するＰｏｒｔ間で予め定められた移相量の差になるように設定できる。
　図８は、アレイアンテナ１００、移相器２００の接続関係を示す図である。
　ここでは、アレイアンテナ１００が４個のダイポールアンテナ１１０（１１０－１、１１０－２、…、１１０－４）を備えているとして説明する。
　移相器２００は、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔと４つのＰｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４とを備えている。Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔは、送受信部４に接続されている。Ｐｏｒｔ１はダイポールアンテナ１１０－１に、Ｐｏｒｔ２はダイポールアンテナ１１０－２に、Ｐｏｒｔ３はダイポールアンテナ１１０－３に、Ｐｏｒｔ４はダイポールアンテナ１１０－４にそれぞれ接続されている。すなわち、分配器３００を備えず、送受信部４からの送信信号は、移相器２００のＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔに入力される。
　なお、図８において、移相器２００のＰｏｒｔ１～４は、それぞれが１つのダイポールアンテナ１１０に接続されている。しかし、移相器２００のＰｏｒｔ１～４が、それぞれ複数のダイポールアンテナ１１０を含んだグループに接続されてもよい。この場合は、図８において、ダイポールアンテナ１１０－１～１１０－４をそれぞれダイポールアンテナ１１０のグループに置き換えればよい。
　そして、移相器２００は、図４、図５に示したと同様の構成である。しかし、半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：２に設定されている。

　図９は、半径Ｒｉ：半径Ｒｏが１：２の場合における移相器２００の移相量を説明する図である。図９（ａ）は、移相器２００の等価回路を示し、図９（ｂ）は、移相量を示す図である。ここでは、電波を送信するとして説明する。
　半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：２の場合、式（１）～式（４）は、それぞれ式（９）～式（１２）で表される。ここで、２π／λｇ・Ｒｉ・ω＝φとしている。すると、Ｐｏｒｔ１とＰｏｒｔ２との間、Ｐｏｒｔ２とＰｏｒｔ３との間、Ｐｏｒｔ３とＰｏｒｔ４との間における移相量の差は、すべて２φである。

　よって、半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：２の場合では、半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：３の場合と異なって、分配器３００のＰｏｒｔ０からの移相量が“０”の送信信号を用いる必要がない。
　すなわち、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４の送信信号を、４個のダイポールアンテナ１１０－１、１１０－２、１１０－３、１１０－４を備えるアレイアンテナ１００に供給すれば、隣接する４つのダイポールアンテナ１１０を等間隔（図２の間隔Ｄｐ参照）に並べたアレイアンテナ１００に対し、隣接するダイポールアンテナ１１０間における移相量を予め定められた値に設定して、セクタアンテナ１０のビーム・チルト角θを制御できる。

　なお、回転軸２２０を回転させることにより、導体２１１と導体２１４の湾曲部２１４ａとが重なる部分α、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２１２とが重なる部分β及び導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２１３とが重なる部分γの位置を変えることで、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ４のそれぞれの位相が変化する。よって、セクタアンテナ１０のビーム・チルト角θを変えることが（可変）できる。

　以上説明したように、第１の実施の形態において、半径Ｒｉ：半径Ｒｏの設定により、分配器３００を設け、移相器２００の各Ｐｏｒｔと分配器３００からのＰｏｒｔ０とで、位相が予め定められた差となるように設定でき、分配器３００を設けず、移相器２００の各Ｐｏｒｔの位相が予め定められた差になるように設定できる。
　なお、半径Ｒｉ：半径Ｒｏは、整数による比でなくともよく、小数を含んだ比であってもよい。

［第２の実施の形態］
　第１の実施の形態では、移相器２００は４個のＰｏｒｔ１、２、３、４を備えていた。この場合、移相器２００と分配器３００とを組み合わせることで、５個のダイポールアンテナ１１０又は５グループのダイポールアンテナ１１０に、それぞれ位相を変えた送信信号を送信できた。また、５個のダイポールアンテナ１１０又は５グループのダイポールアンテナ１１０の受信信号を、それぞれ位相を変えて合成できた。
　さらに、移相器２００のみで、４個のダイポールアンテナ１１０又は４グループのダイポールアンテナ１１０に、それぞれ位相を変えた送信信号を送信できた。そして、４個のダイポールアンテナ１１０又は４グループのダイポールアンテナ１１０の受信信号を、それぞれ位相を変えて合成できた。

　第２の実施の形態では、移相器２００は、８個のＰｏｒｔ１、２、３、４、５、６、７、８を備えている。よって、移相器２００と分配器３００とを組み合わせることで、９個までのダイポールアンテナ１１０又はダイポールアンテナ１１０のグループに、それぞれ位相を変えた送信信号を送信できる。また、９個までのダイポールアンテナ１１０又はダイポールアンテナ１１０のグループの受信信号を、それぞれ位相を変えて合成できる。
　さらに、移相器２００のみで、８個のダイポールアンテナ１１０又は８グループのダイポールアンテナ１１０に、それぞれ位相を変えた送信信号を送信できる。そして、８個のダイポールアンテナ１１０又は８グループのダイポールアンテナ１１０の受信信号を、それぞれ位相を変えて合成できる。
　他の構成は、第１の実施の形態と同様である。よって、以下では、同様の部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。

＜移相器２００＞
　図１０は、第２の実施の形態における移相器２００の内部を示す図である。図５（ａ）と同様に、板状部材２０１を除去して移相器２００の内部を示している。

　移相器２００は、図５（ａ）に示した第１の実施の形態における移相器２００の半径Ｒｏの円弧状に湾曲した導体２１２、２１３のそれぞれの外側に、さらに半径Ｒｅの円弧状に湾曲した導体２４１、２４２を設けている。これらの導体２４１、２４２は、導体２１２、２１３と同様に固定されている。そして、導体２４１の両端部のそれぞれがＰｏｒｔ５とＰｏｒｔ７に接続され、導体２４２の両端部のそれぞれがＰｏｒｔ６とＰｏｒｔ８に接続されている。

　そして、導体２１４の延伸部２１４ｂ、２１４ｃがそれぞれ導体２４１、２４２と重なるように、延ばされている。そして、導体２１４の延伸部２１４ｂと導体２４１とが重なる部分δには、誘電体層であるスペーサ２３４が挟み込まれている。また、導体２１４の延伸部２１４ｃと導体２４２とが重なる部分εには、誘電体層であるスペーサ２３５が挟み込まれている。
　なお、誘電体層であるスペーサ２３４、２３５の代わりに、空気層であってもよい。

　移相器２００は、入出力端子として、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔ、Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ８を備えている。Ｐｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ８のそれぞれが第１の入出力端子の一例であり、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔが第２の入出力端子の一例である。
　このようにすることで、移相器２００のＰ－Ｉｎ／Ｏｕｔに入力した送信信号を、８個のＰｏｒｔ１～８から、移相が異なる送信信号として出力させることができる。同様に、８個のＰｏｒｔ１～８に入力した受信信号の移相を変えて合成して、Ｐ－Ｉｎ／Ｏｕｔから出力させることができる。

　半径Ｒｉ、Ｒｏ、Ｒｅの設定により、移相器２００のＰｏｒｔ１～Ｐｏｒｔ８及び分配器３００のＰｏｒｔ０を組み合わせて、９個までのダイポールアンテナ１１０又はダイポールアンテナ１１０のグループに、予め定められた移相量の差を有する送信信号が送信できる。また、半径Ｒｉ、Ｒｏ、Ｒｅの設定により、移相器２００のみで、８個のダイポールアンテナ１１０又は８グループのダイポールアンテナ１１０に、予め定められた移相量の差を有する送信信号が送信できる。
　また、Ｐｏｒｔ間の移相量の差は、導体２１２、２１３、２４１、２４２のそれぞれの長さ（中心角）、導体２１４の湾曲部２１４ａの長さ（中心角）及び送受信する電波の波長などによって設定すればよい。

　同様にして、移相器２００の導体２４１、２４２の外側に湾曲した導体をさらに加えることで、Ｐｏｒｔの数をさらに増やすことができる。

［第３の実施の形態］
　第１の実施の形態及び第２の実施の形態における基地局アンテナ１は、指向性を有する複数のセクタアンテナ１０（１０－１～１０－３）を備えていた。第３の実施の形態における基地局アンテナ１は、無指向性のオムニアンテナ５０を備えている。なお、第３の実施の形態における基地局アンテナ１は、一のオムニアンテナ５０を備えてもよく、複数のオムニアンテナ５０を備えてもよい。
　他の構成は、第１の実施の形態と同様である。よって、以下では、同様の部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。

＜オムニアンテナ５０＞
　図１１は、第３の実施の形態におけるオムニアンテナ５０の構成の一例を説明する図である。図１０は、１つのオムニアンテナ５０を横に置いた斜視図で示している。
　オムニアンテナ５０は、間隔Ｄｐで並べられた複数のアンテナ素子を備えたアレイアンテナ１５０と、移相器２００と、分配器３００と、アレイアンテナ１５０、移相器２００、分配器３００を包むように設けられたレドーム５００とを備えている。図１１では、レドーム５００を破線で示し、レドーム５００の内部に設けられたアレイアンテナ１５０が見えるようにしている。

　以下では、アンテナ素子を、一例としてダイポールアンテナとして説明する。
　アレイアンテナ１５０は、ダイポールアンテナ１６０－１～１６０－５を備えている。ここでも、ダイポールアンテナ１６０－１～１６０－５をそれぞれ区別しないときは、ダイポールアンテナ１６０と表記する。
　それぞれのダイポールアンテナ１６０は、一直線上に並べられた直線状の素子部１６１、１６２を備えている。
　そして、素子部１６１と素子部１６２とが対向する部分が給電点となっている。
　素子部１６１、１６２は、例えばエポキシ樹脂などの絶縁体基板（不図示）の表面側に、銅、アルミニウムなどの導体で構成されている。

　図１１に示すダイポールアンテナ１６０は、電界が地表に対して垂直な方向に振動する偏波（垂直偏波）を送受信できる。
　そして、アレイアンテナ１５０は、第１の実施の形態における図２で示したアレイアンテナ１００と異なって、反射板１２０を備えない。よって、アレイアンテナ１５０は、水平面内３６０°において、電波の送受信が可能となる。

　移相器２００及び分配器３００は、第１の実施の形態で説明したと同様である。よって、図５で示した移相器２００において半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：３に設定し、移相器２００のＰｏｒｔ１をダイポールアンテナ１６０－１に、Ｐｏｒｔ２をダイポールアンテナ１６０－２に、Ｐｏｒｔ３をダイポールアンテナ１６０－４に、Ｐｏｒｔ４をダイポールアンテナ１６０－５に、分配器３００のＰｏｒｔ０をダイポールアンテナ１６０－３に接続することにより、第１の実施の形態におけるセクタアンテナ１０と同様に、隣接するダイポールアンテナ１６０の移相量の差を予め定められた値に設定できる。これにより、オムニアンテナ５０のビーム・チルト角θを制御することができる。

　また、第１の実施の形態で示した図８と同様に、４個のダイポールアンテナ１６０－１、１６０－２、１６０－３、１６０－４を備えたオムニアンテナ５０に対して、図５で示した移相器２００において半径Ｒｉ：半径Ｒｏ＝１：２に設定し、移相器２００のＰｏｒｔ１をダイポールアンテナ１６０－１に、Ｐｏｒｔ２をダイポールアンテナ１６０－２に、Ｐｏｒｔ３をダイポールアンテナ１６０－３に、Ｐｏｒｔ４をダイポールアンテナ１６０－４に接続することにより、第１の実施の形態における図８で示したように、隣接するダイポールアンテナ１６０の移相量の差を予め定められた値に設定できる。これにより、オムニアンテナ５０のビーム・チルト角θを制御することができる。
　また、半径Ｒｉ：半径Ｒｏは、整数による比でなくともよく、小数を含んだ比であってもよい。

　第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、セクタアンテナ１０を、ダイポールを構成するアンテナ素子（ダイポールアンテナ１１０）で構成したが、ダイポールと異なる他のアンテナ素子を用いて構成してもよい。
　第３の実施の形態では、オムニアンテナ５０を、ダイポールを構成するアンテナ素子（ダイポールアンテナ１６０）で構成したが、ダイポールと異なる他のアンテナ素子を用いて構成してもよい。

１…基地局アンテナ、２…セル、３、３－１～３－３…セクタ、４…送受信部、６…無線装置、１０、１０－１～１０－３…セクタアンテナ、１１…メインローブ、２０…鉄塔、５０…オムニアンテナ、１００、１５０…アレイアンテナ、１１０、１１０－１～１１０－５、１６０、１６０－１～１６０－５…ダイポールアンテナ、１２０…反射板、２００…移相器、２１１、２１２、２１３、２１４、２４１、２４２…導体、２２０…回転軸、３００…分配器、５００…レドーム、θ…ビーム・チルト角

Claims

　第１の曲率半径を有し、一端部が第１の入出力端子に接続され、導電材料で構成された第１の導体と、
　前記第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径の湾曲部と、当該湾曲部の一端部から前記第１の導体と電気的に結合するように延びた延伸部とを備え、当該第１の導体との電気的に結合する位置が、当該第１の導体において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第２の導体と、
　一端部が第２の入出力端子に接続され、他端部が前記第２の導体の前記湾曲部と電気的に結合するように延びるとともに、当該第２の導体との電気的に結合する位置が当該湾曲部において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第３の導体と
を備える移相器。
　前記第１の導体と前記第２の導体の前記延伸部とが電気的に結合する位置が当該第１の導体において移動する距離と、当該第２の導体の前記湾曲部と前記第３の導体とが電気的に結合する位置が当該第２の導体の当該湾曲部において移動する距離とは、予め定められた比に設定されることを特徴とする請求項１に記載の移相器。
　前記第１の曲率半径及び前記第２の曲率半径は、共通の中心に対することを特徴とする請求項１又は２に記載の移相器。
　それぞれが導電材料で構成された第１の板状部材と第２の板状部材とをさらに備え、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体は、当該第１の板状部材と当該第２の板状部材との間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移相器。
　前記第１の導体と前記第２の導体の前記延伸部との電気的な結合又は当該第２の導体の前記湾曲部と前記第３の導体との電気的な結合は、誘電体層又は空気層を介在させた容量結合であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移相器。
　複数のアンテナ素子と、
　第１の曲率半径を有し、一端部が第１の入出力端子と接続され、導電材料で構成された第１の導体と、当該第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径の湾曲部と、当該湾曲部の一端部から当該第１の導体と電気的に結合するように延びた延伸部とを備え、当該第１の導体との電気的に結合する位置が、当該第１の導体において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第２の導体と、一端部が第２の入出力端子に接続され、他端部が当該第２の導体の当該湾曲部と電気的に結合するように延びるとともに、当該第２の導体との電気的に結合する位置が当該湾曲部において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第３の導体と、を備え、当該第１の入出力端子が前記複数のアンテナ素子のいずれかに接続される移相器と
を備えるアンテナ。
　前記第２の入出力端子に接続され、送受信信号を分配する分配器をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ。
　複数のアンテナ素子と、
　第１の曲率半径を有し、一端部が第１の入出力端子と接続され、導電材料で構成された第１の導体と、当該第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径の湾曲部と、当該湾曲部の一端部から当該第１の導体と電気的に結合するように延びた延伸部とを備え、当該第１の導体との電気的に結合する位置が、当該第１の導体において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第２の導体と、一端部が第２の入出力端子に接続され、他端部が当該第２の導体の当該湾曲部と電気的に結合するように延びるとともに、当該第２の導体との電気的に結合する位置が当該湾曲部において相対的に移動可能である、導電材料で構成された第３の導体と、を備え、当該第１の入出力端子が前記複数のアンテナ素子のいずれかに接続される移相器と、
　前記複数のアンテナ素子において前記第１の入出力端子に接続されるアンテナ素子が電波を送信するための送信信号を前記第２の入出力端子に送信し、又は当該アンテナ素子が受信した電波から変換された受信信号を当該第２の入出力端子から受信する送受信部と
を備える無線装置。