WO2017208382A1 - 移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ - Google Patents

移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ Download PDF

Info

Publication number
WO2017208382A1
WO2017208382A1 PCT/JP2016/066138 JP2016066138W WO2017208382A1 WO 2017208382 A1 WO2017208382 A1 WO 2017208382A1 JP 2016066138 W JP2016066138 W JP 2016066138W WO 2017208382 A1 WO2017208382 A1 WO 2017208382A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
line
conductor
line conductor
substrate
phase shifter
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/066138
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕子 陸田
拓人 中村
西村 崇
央 丸山
Original Assignee
日本電業工作株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電業工作株式会社 filed Critical 日本電業工作株式会社
Priority to CN202011521204.1A priority Critical patent/CN112713368B/zh
Priority to JP2018520271A priority patent/JP6730550B2/ja
Priority to PCT/JP2016/066138 priority patent/WO2017208382A1/ja
Priority to CN201680003853.8A priority patent/CN108028449B/zh
Publication of WO2017208382A1 publication Critical patent/WO2017208382A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array

Definitions

  • the present invention relates to a phase shifter, a distribution / synthesis device, an array antenna, and a sector antenna.
  • a base station antenna for mobile communication As a base station antenna for mobile communication, a plurality of sector antennas that radiate radio waves for each sector (area) set corresponding to the direction in which radio waves are radiated are used in combination.
  • the sector antenna an array antenna in which radiating elements (antennas) such as a dipole antenna are arranged in an array is used. And the directivity of the array antenna is set by controlling the phase of the input signal supplied to each antenna element of the array antenna or the output signal received by each antenna element by the phase shifter.
  • Patent Document 1 a main substrate on which a plurality of pairs of microstrip lines are formed, a dielectric substrate movable with respect to the main substrate, and the microstrip of the main substrate formed on the surface of the dielectric substrate.
  • a phase shifter is described in which a microstrip line and the coupling microstrip line of the passage plate face each other so as to overlap each other.
  • Patent Document 2 discloses a housing having a rectangular box shape with a long plane, a portion of a plurality of phase variable patterns attached to the bottom surface of the housing, for distributing an input signal and for varying the phase of the distributed signal, and A fixed board on which transmission lines forming a plurality of signal distribution patterns are printed, and a position in contact with one surface of the fixed board in the housing so as to be movable along a length direction; A movable substrate on which a transmission line is printed to form a variable line via coupling with a part of the phase variable pattern to form a remaining part of the plurality of phase variable patterns for phase variable A multiline phase shifter for a beam tilt control antenna is described.
  • Patent Document 3 a first conductor and a second conductor arranged in parallel with an interval of less than 1 ⁇ 4 of the wavelength of the high-frequency signal and fixed, and the first conductor and the second conductor are capacitively coupled. And a movable conductor capable of reciprocating in the longitudinal direction of the first conductor and the second conductor, and the movable conductor is overlapped with one longitudinal end of the first conductor. An output portion that overlaps the longitudinal intermediate portion of the second conducting wire, and a connecting portion that connects the input portion and the output portion, wherein the movable conductor is between the first conducting wire and the second conducting wire.
  • a distribution phase shifter that forms a line having a length of 1/4 or more of the wavelength of the high-frequency signal is described.
  • Patent Document 4 includes an antenna feed line, and a first ground layer and a second ground layer that are spaced apart from the antenna feed line so as to sandwich the antenna feed line therebetween.
  • the first grounding layer is formed in a predetermined shape, so that the antenna triplate line that functions as an antenna element capable of transmitting and receiving electromagnetic waves, the second grounding layer, and the second grounding layer are separated to the lower layer side.
  • a routing power supply line, and a third grounding layer disposed so as to be spaced apart from the routing power supply line so as to sandwich the routing power supply line between the second grounding layer and the routing power supply line.
  • an antenna device including a plate line, in which an antenna feed line and a routing feed line are electrically connected outside the edge of the second ground layer.
  • JP 2012-39297 A Special table 2012-526447 gazette JP 2014-72625 A JP2015-91059A
  • a sector antenna used for a base station antenna for mobile communication is required to have a wide band in addition to downsizing and the like.
  • An object of the present invention is to provide a phase shifter and the like that can increase the bandwidth while miniaturizing a sector antenna.
  • the phase shifter to which the present invention is applied includes at least one reference conductor to which a reference potential is supplied, a transmission path that faces the reference conductor, and a first signal to which a signal is input.
  • a line conductor, a second line conductor that is provided on the first line conductor side forms a transmission path opposite to the reference conductor, and outputs a signal, and the first line conductor and the second line conductor
  • a third line conductor that forms a transmission line facing the reference conductor, and is electrically coupled in a relatively movable state, and includes a first line conductor, a second line conductor, and a second line conductor
  • the characteristic impedance has a portion different from the other portions.
  • a part having a different characteristic impedance from another part has a different width. be able to.
  • the characteristic impedance is different from the other parts because the first line conductor and the third line conductor face each other and are electrically coupled, and the second line conductor and the third line conductor.
  • the reference conductor is provided on one surface of a plate made of a dielectric, and the first line conductor and the second line conductor are provided on the other surface of the plate made of a dielectric.
  • the phase shifter to which the present invention is applied has a reference conductor to which a reference potential is supplied provided on one surface, and a first line conductor to which a signal is input and a signal is output.
  • the second line conductor is electrically movable in a relatively movable state with respect to the first substrate made of a dielectric provided on the other surface, and the first line conductor and the second line conductor.
  • a second substrate composed of a dielectric provided on one surface with a third line conductor coupled to the reference conductor and forming a transmission line facing the reference conductor; and a third line conductor of the second substrate
  • a pressing member that presses the surface provided with the first line conductor and the second line conductor of the first substrate, and covers the pressing member and the second substrate from the holding member side, A covering member fixed to the first substrate.
  • the pressing member may be provided with a spring portion having a protrusion on the second substrate side so as to contact and hold the second substrate.
  • the pressing member may include a spring portion having a protrusion that contacts the upper surface of the covering member and presses the pressing member against the covering member.
  • the pressing member may be provided with a convex portion that restrains the second substrate by being inserted into a through-hole provided in the second substrate.
  • the covering member includes a plurality of convex portions that are inserted into a through hole provided in the first substrate and fixed to the first substrate by a barb provided at the tip around the covering member. Can be a feature.
  • the distribution / synthesis device to which the present invention is applied includes at least one reference conductor to which a reference potential is supplied, a transmission path that faces the reference conductor, and a signal is input.
  • the first line conductor is configured to be opposed to the reference conductor, the second line conductor from which a signal is output, and the first line conductor and the second line conductor are movable relative to each other.
  • a plurality of phase shifters including a third line conductor that forms a transmission path opposite to the reference conductor and either directly or via a plurality of phase shifters And a distribution / combination line for distributing signals to a plurality of connected antennas or synthesizing signals from the plurality of antennas.
  • the phase shifter has a characteristic impedance difference between at least one of the first line conductor, the second line conductor, and the third line conductor.
  • it can be characterized by including a phase shift amount setting unit that sets at least one phase shifter of the plurality of phase shifters and at least one other phase shifter to different phase shift amounts.
  • the phase shift amount setting unit is provided to be connected to the first male screw part having the first pitch and the same shaft as the first male screw part, and has a second pitch different from the first pitch.
  • a second male screw portion, and at least one of the plurality of phase shifters meshes with the first male screw portion fitted into the first male screw portion by rotation of the shaft.
  • the first phase shift amount is set by the movement of the first moving member having one female threaded portion, and at least one other phase shifter among the plurality of phase shifters is moved to the second phase by the rotation of the shaft.
  • a second phase shift amount different from the first phase shift amount is set by movement of a second transition member having a second female screw portion engaged with the second male screw portion and fitted into the male screw portion. It can be.
  • the array antenna to which the present invention is applied has a reference conductor to which a reference potential is supplied provided on one surface, and a first line conductor to which a signal is input and a signal are output.
  • the second line conductor is electrically coupled to the first substrate made of a dielectric provided on the other surface and movable relative to the first line conductor and the second line conductor.
  • a second substrate made of a dielectric provided on one surface with a third line conductor forming a transmission line facing the reference conductor, and a plurality of phase shifters,
  • the radiation element and the other surface of the first substrate are provided either directly or via a plurality of phase shifters, and distribute signals to the plurality of radiation elements or synthesize signals from the plurality of radiation elements.
  • the phase shifter includes a first line conductor and a second line conductor. In at least one and the third line conductor, the characteristic impedance and having different portions from the other portions.
  • the sector antenna to which the present invention is applied has a reference conductor to which a reference potential is supplied provided on one surface, and a first line conductor to which a signal is input and a signal to be output.
  • the second line conductor is electrically movable in a relatively movable state with respect to the first substrate made of a dielectric provided on the other surface, and the first line conductor and the second line conductor.
  • a plurality of phase shifters comprising: a second substrate made of a dielectric having a third line conductor formed on one surface thereof, the third line conductor being coupled to and forming a transmission line facing the reference conductor; A plurality of radiating elements arranged at a predetermined interval on one surface of one substrate and provided on the other surface of the first substrate either directly or via a plurality of phase shifters; Distributing / combining signals to multiple radiating elements or combining signals from multiple radiating elements
  • the characteristic impedance is different from the other parts.
  • Such a sector antenna includes a phase shift amount setting unit that sets at least one phase shifter of a plurality of phase shifters and at least one other phase shifter to different phase shift amounts. can do.
  • a phase shifter or the like that can increase the bandwidth can be provided.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the whole structure of the base station antenna of the mobile communication with which 1st Embodiment is applied.
  • A is a perspective view of a base station antenna
  • (b) is a figure explaining the example of installation of a base station antenna. It is a perspective view of the array antenna in a 1st embodiment. It is a figure explaining a distribution circuit.
  • (A) is a top view of a distribution circuit
  • (b) is a figure explaining the relationship between the signal transmitted to an antenna, and a phase shifter. It is a figure explaining a phase shifter.
  • (A) is a figure explaining the fixed line provided in the fixed board
  • (b) is a figure explaining the movable line provided in the movable board
  • (c) is ( It is a top view of the phase shifter which combined the fixed line and movable line of a). It is an enlarged view of the fixed line provided in the fixed board
  • (A) shows a movable line
  • (b) shows a fixed line
  • and (c) shows the return loss characteristic of the phase shifter.
  • FIG. 5 It is an enlarged view of the fixed line provided in the fixed board
  • (A) shows a movable line
  • (b) shows a fixed line
  • (A) is a plan view seen from the movable line side
  • (b) is a plan view seen from the fixed line side
  • and (c) is a cross-sectional view taken along the VIIC-VIIC line of (a) and (b). is there.
  • (A) is a plan view seen from the movable line side
  • (b) is a plan view seen from the fixed line side
  • (c) shows a return loss characteristic of the phase shifter.
  • (A) is a plan view seen from the movable line side
  • (b) is a plan view seen from the fixed line side
  • (c) shows a return loss characteristic of the phase shifter.
  • (A) is a plan view seen from the movable line side
  • (b) is a plan view seen from the fixed line side
  • (c) shows a return loss characteristic of the phase shifter.
  • (A) is a plan view seen from the movable line side
  • (b) is a plan view seen from the fixed line side
  • (c) shows a return loss characteristic of the phase shifter. It is a figure explaining the holding mechanism holding a movable substrate in a phase shifter.
  • (A) is a perspective view of a phase shifter provided with a holding mechanism
  • (b) is a top view of the phase shifter viewed from the XI direction of (a). It is sectional drawing explaining the holding mechanism which hold
  • (A) is a figure which shows the state which has arrange
  • (b) is a figure which shows the state which fixed the fixed board
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a base station antenna 1 for mobile communication to which the first embodiment is applied.
  • FIG. 1A is a perspective view of the base station antenna 1
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an installation example of the base station antenna 1.
  • FIG. 1B is a view of the base station antenna 1 as viewed from above. As shown in FIG.
  • the base station antenna 1 includes, for example, a plurality of sector antennas 10-1 to 10-3 (indicated as sector antennas 10 if not distinguished) held by a tower 20. .
  • Each of the sector antennas 10-1 to 10-3 includes an array antenna 30.
  • the array antenna 30 is covered with a radome 12 that protects against wind and rain.
  • the radome 12 includes a cylindrical pipe, an upper lid that covers the upper surface, and a lower lid that covers the lower surface. That is, the outside of the sector antennas 10-1 to 10-3 is a radome 12, and the array antenna 30 is housed inside the radome 12.
  • the radome 12 has a cylindrical shape, but may have other shapes.
  • the radome 12 is made of a material having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent, such as resin and FRP (fiber reinforced plastic), which easily transmits radio waves.
  • Each sector antenna 10 is connected to one end of transmission / reception cables 14 and 15 that transmit transmission signals and reception signals to the array antenna 30.
  • the other ends of the transmission / reception cables 14 and 15 are connected to a transmission / reception unit (not shown) provided in a base station (not shown) for generating a transmission signal and receiving a reception signal.
  • the transmission / reception cables 14 and 15 are, for example, coaxial cables. In FIG. 1A, the transmission / reception cables 14 and 15 are shown only for the sector antenna 10-1, but the other sector antennas 10-2 and 10-3 are also used for the transmission / reception cable 14 like the sector antenna 10-1. , 15.
  • the transmission / reception cables 14 and 15 transmit signals of + 45 ° polarization and ⁇ 45 ° polarization, respectively (see FIG. 2).
  • the sector antenna 10 is provided in the vertical direction. It may be provided obliquely from the vertical direction.
  • the base station antenna 1, the sector antenna 10, the array antenna 30 and the like can transmit and receive radio waves due to the reversibility of the antenna. In the following, the case of transmitting radio waves will be described, but in the case of reception, the signal flow direction may be reversed.
  • the base station antenna 1 transmits radio waves in the cell 2.
  • Cell 2 is divided into a plurality of sectors 3-1 to 3-3 (indicated as sector 3 if not distinguished) corresponding to each of sector antennas 10-1 to 10-3.
  • the sector antennas 10-1 to 10-3 are set so that the direction (directivity) of the main lobe 13 of the radio wave transmitted by each array antenna 30 is directed to the corresponding sector 3-1 to 3-3. ing.
  • the base station antenna 1 is provided with three sector antennas 10-1 to 10-3, and there are sectors 3-1 to 3-3 corresponding to these.
  • the number of sector antennas 10 and sectors 3 may be a predetermined number other than three.
  • the sector 3 is configured by dividing the cell 2 into three equal parts (center angle 120 °). However, the sector 3 may not be equally divided, and any one sector 3 may be the other. The sector 3 may be wider or narrower than the sector 3.
  • the sector antenna 10 includes a plurality of antennas 40 included in the array antenna 30 (antennas 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 in FIG. 2, which will be described later).
  • a phase shifter 70 (see FIG. 3 described later) for changing the phase of a signal to be transmitted (a signal to be received) is provided.
  • the radiation angle (or reception angle) of the radio wave (beam) is tilted (tilted) from the horizontal plane toward the ground.
  • the tilt angle ⁇ is provided.
  • FIG. 2 is a perspective view of the array antenna 30 according to the first embodiment.
  • the array antenna 30 includes a plurality of (here, four as an example) cross-dipole antennas 40-1 to 40-4 (referred to as antenna 40 if not distinguished) and antennas 40-1 to 40-4. And a fixed substrate 50 as an example of a first substrate on which the distribution line 60 and the like are configured. Further, as shown in FIG. 3 to be described later, the array antenna 30 has phase shifters 70-1 to 70 for setting a phase difference (phase shift amount) of a transmission signal (received signal from the antenna 40) to the antenna 40. -6 (indicated as phase shifter 70 if not distinguished). Furthermore, the array antenna 30 includes a phase shift amount setting unit 120 that sets the phase shift amount of the phase shifter 70. It is assumed that the antennas 40-1 to 40-4 are arranged at equal intervals on the fixed substrate 50 at a predetermined distance.
  • the antenna 40 includes a dipole antenna 41 that includes a radiating element portion 41a and a radiating element portion 41b that are formed of a conductor such as film-like copper or aluminum provided on a plate-like base member that is made of a dielectric.
  • the dipole antenna 42 which is a combination of the radiating element portion 42a and the radiating element portion 42b, is combined.
  • the radiating element portions 41a and 41b of the dipole antenna 41 are supplied with power from, for example, a power feeding portion formed of a conductor film on a base provided with the radiating element portions 41a and 41b.
  • the dipole antenna 42 is the same as the dipole antenna 41. In FIG. 2, the base made of a dielectric is not shown.
  • the base is, for example, a plate made of a dielectric such as a glass epoxy resin or a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene. Note that it is preferable that the dielectric of the substrate has a small loss in the high frequency region.
  • the radiating element portions 41a, 41b, 42a, 42b, and the power feeding portion may be configured of a conductive wire, a conductor plate, or the like without using the base.
  • the antenna 40 and the dipole antennas 41 and 42 are examples of radiating elements.
  • the dipole antenna 41 the direction connecting the radiating element portion 41a and the radiating element portion 41b is set to + 45 ° with respect to the vertical direction. Therefore, the dipole antenna 41 transmits + 45 ° polarization.
  • the dipole antenna 42 the direction connecting the radiating element portion 42a and the radiating element portion 42b is set to ⁇ 45 ° with respect to the vertical direction. Therefore, the dipole antenna 42 transmits ⁇ 45 ° polarized wave. That is, the antenna 40 is a polarization sharing antenna.
  • the direction connecting the radiating element portion 41a and the radiating element portion 41b of the dipole antenna 41 is set to the vertical direction, and the vertical polarization is set.
  • a wave may be transmitted, and the direction connecting the radiating element part 42a and the radiating element part 42b of the dipole antenna 42 may be set in the horizontal direction to transmit the horizontally polarized wave.
  • the antenna 40 is composed of a pair of dipole antennas 41 and 42, it may be a patch antenna or the like.
  • the fixed substrate 50 includes a plate-like base 51 made of a dielectric, a reflective conductor 52 serving as a reflector provided on the surface of the base 51 on the antenna 40 side, and a surface of the base 51 opposite to the antenna 40. And a distribution line 60 provided (see FIG. 3 described later). Similarly to the distribution line 60, the fixed lines 71 and 72 of the phase shifter 70 are also provided on the surface of the base 51 opposite to the antenna 40 (see FIG. 4 described later). In addition, the base
  • substrate 51 may be described with the board comprised with the dielectric material.
  • the base 51 of the fixed substrate 50 is a plate made of a dielectric similar to the base of the antenna 40. Then, film-like conductors such as copper and aluminum are provided on both surfaces of the base 51.
  • the conductor on the surface of the base 51 on the antenna 40 side is processed into a reflective conductor 52 that functions as a reflector, and the conductor on the surface opposite to the antenna 40 is a distribution line 60 and fixed lines 71 and 72 of the phase shifter 70.
  • the fixed substrate 50 is provided with a through hole (see FIG. 4 described later) for fixing the antenna 40 and the phase shifter 70.
  • the reflection conductor 52 reflects the radio wave and sets the directivity in the radio wave emission. Therefore, the reflective conductor 52 is in a state in which almost no conductor is left on the base 51 so as to have a uniform potential with respect to the antenna 40.
  • the reflective conductor 52 is set to a reference potential such as a ground potential (GND).
  • the reflective conductor 52 supplies a reference potential such as a ground potential (GND) to the distribution line 60 provided on the opposite side of the fixed substrate 50 from the antenna 40. That is, the reflective conductor 52 and the distribution line 60 constitute a microstrip line (line) transmission path. Therefore, the reflective conductor 52 may be referred to as a reference conductor. As will be described later, the reflective conductor 52 supplies a reference potential such as a ground potential (GND) to the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 of the phase shifter 70 (see FIGS. 4 and 7 described later). . That is, the reflective conductor 52, the fixed lines 71 and 72 of the phase shifter 70, and the movable line 82 constitute a microstrip line transmission path.
  • GND ground potential
  • the reflective conductor 52 is provided on the surface of the fixed substrate 50 on the antenna 40 side, and the distribution line 60, the fixed lines 71 and 72 of the phase shifter 70, and the movable line 82 are provided on the surface opposite to the antenna 40.
  • a reflecting plate may be formed of an aluminum or copper plate and combined with the fixed substrate 50.
  • the reflective conductor 52 of the fixed substrate 50 serves as a reference conductor that supplies a reference potential such as a ground potential (GND) to the distribution line 60, the fixed lines 71 and 72 of the phase shifter 70, and the movable line 82.
  • the reflector may be connected to another potential or may be in a floating state. Any potential may be set as long as the characteristics to be obtained in the array antenna 30 are obtained.
  • the phase shift amount setting unit 120 sets the phase shift amount of the plurality of phase shifters 70. In FIG. 2, only the knob 129 for setting the phase amount is shown. The phase shift amount setting unit 120 will be described later.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the distribution circuit 200.
  • FIG. 3A is a plan view of the distribution circuit 200
  • FIG. 3B is a diagram for explaining the relationship between the signal transmitted to the antenna 40 and the phase shifter 70.
  • the distribution circuit 200 is provided on the surface of the base 51 opposite to the antenna 40. Therefore, the plan view of the distribution circuit 200 shown in FIG. 3A is a view of the array antenna 30 shown in FIG. 2 as viewed from the back surface (below the paper surface of FIG. 2).
  • FIG. 3B shows only a + 45 ° polarized signal.
  • the distribution circuit 200 includes a plurality of transition lines connected by the distribution lines 60a to 60j and 60a 'to 60j' (indicated as the distribution line 60 when not distinguished).
  • Phase shifter 70 phase shifters 70-1 to 70-6.
  • the distribution circuit 200 includes end portions 61 and 62 connected to the transmission / reception cables 14 and 15, respectively. The end portions 61 and 62 may be connected to the transmission / reception cables 14 and 15 via a relay cable.
  • the distribution circuit 200 distributes and supplies the signal generated by the transmission / reception unit in the base station to the antenna 40 (antennas 40-1 to 40-4), and combines the signals received from the radio waves by the antenna 40 to transmit / receive in the base station. To the department. At this time, the distribution circuit 200 sets the phase shift amount of the signal transmitted and received by the antenna 40 (antennas 40-1 to 40-4) by the plurality of phase shifters 70. Therefore, the distribution line 60 is a distribution / combination line that distributes / combines signals, and the distribution circuit 200 is a distribution / synthesis circuit that distributes / combines signals. Here, they are represented as a distribution line 60 and a distribution circuit 200.
  • the fixed substrate 50 and the phase shifter 70 are an example of a distribution / synthesis device.
  • the distribution circuit 200 may be referred to as a power feeding circuit.
  • the power feeding unit includes a balun.
  • the terminal 41d of the dipole antenna 41 and the terminal 42d of the dipole antenna 42 are connected to a reference potential such as a ground potential (GND).
  • GND ground potential
  • FIG. 3A only the antenna 40-1 is provided with a reference numeral. The same applies to the other antennas 40-2 to 40-4, but the reference numerals are omitted.
  • the distribution circuit 200 is symmetrical on the left and right sides of FIG.
  • an end 61 to which a transmission / reception cable 14 for transmitting a + 45 ° polarized signal is connected, distribution lines 60a to 60j, three phase shifters 70-1, 70-2, 70-3.
  • an end 62 to which a transmission / reception cable 15 to which a signal of ⁇ 45 ° polarization is transmitted is connected, distribution lines 60a ′ to 60j ′, and three phase shifters 70-3 and 70 are provided.
  • -4, 70-5 are provided.
  • the lengths of the distribution lines 60a to 60j and 60a ′ to 60j ′ are set in consideration of signal delay.
  • the left and right sides of the distribution circuit 200 are the same except that the polarization is different from + 45 ° and ⁇ 45 °. Therefore, the left side of the distribution circuit 200 will be described and the description on the right side will be omitted.
  • a distribution line 60 extending from the end 61 to the terminal 41c of each power feeding unit of the antennas 40-1 to 40-4 will be described.
  • the end 61 is connected to the distribution line 60a.
  • the distribution line 60a branches into a distribution line 60b and a distribution line 60c.
  • Distribution line 60b is connected to distribution line 60d via phase shifter 70-1.
  • the distribution line 60d branches into a distribution line 60e and a distribution line 60f.
  • Distribution line 60e is connected to distribution line 60g via phase shifter 70-2.
  • Distribution line 60g is connected to terminal 41c of the feeding portion of dipole antenna 41 in antenna 40-1.
  • the distribution line 60f is connected to the terminal 41c of the feeding portion of the dipole antenna 42 in the antenna 40-2.
  • the distribution line 60c branches into a distribution line 60h and a distribution line 60i.
  • Distribution line 60h is connected to distribution line 60j via phase shifter 70-3.
  • the distribution line 60j is connected to the terminal 41c of the feeding part of the dipole antenna 41 in the antenna 40-3.
  • the distribution line 60i is connected to the terminal 41c of the feeding part of the dipole antenna 41 in the antenna 40-4.
  • a signal is transmitted to the antenna 40-1 (dipole antenna 41) via the phase shifter 70-1 and the phase shifter 70-2.
  • a signal is transmitted to the antenna 40-2 (dipole antenna 41) via the phase shifter 70-1.
  • a signal is transmitted to the antenna 40-3 (dipole antenna 41) via the phase shifter 70-3.
  • a direct signal is transmitted to the antenna 40-4 (dipole antenna 41). Since the same applies to the dipole antenna 42, the description of the dipole antennas 41 and 42 in parentheses is omitted below.
  • phase shift amount of the phase shifter 70-1 is -2 ⁇
  • the phase shift amounts of the phase shifters 70-2 and 70-3 are - ⁇
  • the phase amount is ⁇ 3 ⁇ for the antenna 40-1, ⁇ 2 ⁇ for the antenna 40-2, ⁇ for the antenna 40-3, and 0 for the antenna 40-4. That is, the phase shift amount becomes ⁇ between the adjacent antennas 40 (for example, between the antenna 40-1 and the antenna 40-2).
  • the amount of phase shift of ⁇ increases the path length (line length) and causes a phase delay of the signal. Therefore, the radio wave emitted from the array antenna 30 is radiated at a tilt angle ⁇ determined by the distance between the antennas 40 and the phase shift amount ⁇ .
  • phase shifters 70-2, 70-3, 70-5, and 70-6 set the phase shift amount to ⁇ and the phase shifter 70.
  • the amount of phase shift may be set to -2.
  • the phase shift amount setting unit 120 will be described later.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the phase shifter 70.
  • 4A illustrates the fixed lines 71 and 72 provided on the fixed substrate 50 of the phase shifter 70
  • FIG. 4B illustrates the movable line provided on the movable substrate 80 of the phase shifter 70
  • FIG. 4C is a plan view of the phase shifter 70 in which the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 in FIG. 4A are combined.
  • the fixed lines 71 and 72 provided on the base 51 are wires provided on the fixed substrate 50, and the distribution lines 60a to 60j and 60a in the distribution line 60 described above. It is formed at the same time as '-60j'. For this reason, the fixed lines 71 and 72 may be considered as a part of the distribution line 60. In addition, it demonstrates as another thing here.
  • the fixed line 71 includes a front end portion 71a, an intermediate portion 71b, and a rear end portion 71c. That is, the rear end portion 71 c is formed with a uniform width so as to have a predetermined characteristic impedance Z 0 with respect to the reflective conductor 52. Moreover, the front-end
  • a part of the end portion 72 c is configured in parallel on the base 51.
  • the phase shifter 70 is the phase shifter 70-1
  • the rear end portion 71c of the fixed line 71 is connected to the distribution line 60b
  • the rear end portion 72c of the fixed line 72 is connected to the distribution line 60d.
  • the movable substrate 80 as an example of the second substrate includes a plate-like base body 81 made of a dielectric and a movable line 82 provided on the base body 81.
  • the base 81 may be described as a plate made of a dielectric.
  • the movable line 82 includes, for example, a central portion 82a bent in a U-shape, and end portions 82b and 82c that gradually become narrower from the central portion 82a.
  • the central portion 82a is a portion that connects the end portions 82b and 82c.
  • the center part 82a was made into U shape, another shape may be sufficient.
  • the central portion 82 a is configured wider than the rear end portion 71 c of the fixed line 71 and the rear end portion 72 c of the fixed line 72.
  • the shapes of the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 will be described later.
  • the phase shifter 70 turns the movable substrate 80 over so that the movable line 82 of the movable substrate 80 faces the fixed lines 71 and 72 on the base 51. It is arranged on the fixed substrate 50. And the front-end
  • a dielectric film 83 (see FIG.
  • the holding member 90 and the covering member 100 can maintain a constant distance in a state where the movable line 82 is pressed in the direction of the fixed lines 71 and 72, and the VSWR characteristic and the phase shift can be maintained. The characteristics can be stabilized.
  • the signal is input from the rear end portion 71c of the fixed line 71 and propagates to the intermediate portion 71b and the front end portion 71a. Then, the signal is electrically coupled via the dielectric film 83 from the rear end portion 71c, the intermediate portion 71b, and the front end portion 71a of the fixed line 71 that overlaps the end portion 82b of the movable line 82, and the movable line 82 Propagate to the end 82b of the. The signal propagates through the central portion 82a of the movable line 82.
  • the fixed line 71 is an example of a first line conductor
  • the fixed line 72 is an example of a second line conductor
  • the movable line 82 is an example of a third line conductor.
  • the movable line 82 is moved along the longitudinal direction of the fixed lines 71 and 72.
  • the U-shaped movable line 82 is provided so as to short-circuit the two fixed lines 71 and 72. Therefore, moving the movable line 82 on the two fixed lines 71 and 72 causes a difference in the path length through which the signal propagates.
  • Such a phase shifter 70 may be called a trombone type phase shifter.
  • the movable line 82 is moved in the longitudinal direction of the fixed lines 71 and 72 here, the movable line 82 may be fixed and the fixed lines 71 and 72 may be moved. That is, the movement of the movable line 82 relative to the fixed lines 71 and 72 is relative.
  • the fixed substrate 50 has through holes 73a, 73b, 73c, 73d provided through the fixed substrate 50 in order to fix the presser member 90 and the cover member 100 described later.
  • 74a, 74b, 74c, 76 are provided.
  • the covering member 100 may be referred to as a housing or a case.
  • the through holes 73a, 73b, 73c, 73d have a circular planar shape.
  • the movable substrate 80 is provided outside the movable substrate 80 on the long side so as to surround the movable substrate 80.
  • the through holes 74 a, 74 b and 74 c are provided to fix the covering member 100 to the fixed substrate 50.
  • the through holes 74 a, 74 b, and 74 c have a rectangular shape, and a return (claw-like protrusion) provided at the tip of the convex portions 105 a, 105 b, and 105 c of the covering member 100 is a fixed substrate 50, as will be described later. It is provided so as to protrude to one surface side (the reflective conductor 52 side) and be caught by the fixed substrate 50.
  • the through hole 76 is a long hole that guides the movement of the convex portions 96a and 96b of the pressing member 90 provided to move the movable substrate 80 (see FIG. 12 described later).
  • the movable substrate 80 is provided with through holes 83 a and 83 b provided through the movable substrate 80.
  • columnar convex portions 96a and 96b provided in the pressing member 90 are inserted into the through holes 83a and 83b.
  • the convex portions 96 a and 96 b protruding from the through holes 83 a and 83 b are inserted into the through holes 76 provided in the fixed substrate 50.
  • the through holes 73 a, 73 b, 73 c, 73 d, 74 a, 74 b, 74 c, 76 provided through the fixed substrate 50 will be described together with the pressing member 90 and the covering member 100.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the fixed lines 71 and 72 provided on the fixed substrate 50 of the phase shifter 70 shown in FIG. 4 and the movable line 82 provided on the movable substrate 80.
  • 5A shows the movable line 82
  • FIG. 5B shows the fixed lines 71 and 72
  • FIG. 5C shows the return loss characteristic of the phase shifter 70.
  • FIG. 5C shows the return loss characteristic with respect to the movement amount x between the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82.
  • the horizontal axis represents the frequency f / f 0 with respect to the center frequency f 0
  • the vertical axis represents the return loss (dB).
  • the central portion 82a of the movable line 82 has a width W C is 2.1 mm, the radius of curvature R is 3.8 mm.
  • End 82b of the movable line 82, 82c has a width W TE of the gradually thinner becomes the tip from the width Wc of the center portion 82a (2.1 mm) is 1.1 mm.
  • the end portions 82b, 82c has a length L T is 18.1 mm.
  • the fixed line 71 has a length L t is 1.1mm tip portion 71a, the width W e is 1.7 mm, the length L m of the intermediate portion 71b is 2.9 mm, a width W m is 1.1 mm, and the width W t of the rear end 71c is 1.7 mm.
  • the fixed line 72 has a length L t is 1.1mm tip portion 71a, the width W e is 1.7 mm, the length L m of the intermediate portion 71b is 2.9 mm, a width W m is 1.1 mm, and the width W t of the rear end 71c is 1.7 mm.
  • the fixed line 72 has a length L t is 1.1mm tip portion 71a, the width W e is 1.7 mm, the length L m of the intermediate portion 71b is 2.9 mm, a width W m is 1.1 mm, and the width W t of the rear end 71c is 1.7 mm.
  • the fixed line 72
  • FIG. 5C shows the state of FIGS. 5A and 5B in which the movement amount x is 0 mm, and the movement line x is moved to the right in FIG. 5A. It shows the return loss characteristic when is assumed to be positive. As shown in FIG. 5C, the return loss is around ⁇ 20 dB at any position where the movement amount x is ⁇ 2 mm to 6 mm, which is smaller than the case shown in FIG. For example, the standing wave ratio VSWR is 1.2 or less (return loss ⁇ 20.8 dB or less), the specific bandwidth is wide, and the bandwidth is wide (widened).
  • FIG. 6 is an enlarged view of the fixed lines 71 and 72 provided on the fixed substrate 50 and the movable line 82 provided on the movable substrate 80 of the phase shifter 70 to which the first embodiment is not applied.
  • 6A shows the movable line 82
  • FIG. 6B shows the fixed lines 71 and 72
  • FIG. 6C shows the return loss characteristic of the phase shifter 70.
  • the return loss characteristic is shown in relation to the amount of movement x between the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82, as in FIG. 5C.
  • the horizontal axis represents the frequency f / f 0 with respect to the center frequency f 0
  • the vertical axis represents the return loss (dB).
  • the movable line 82 includes a central portion 82a and end portions 82b, the width W M of 82c is 1.8 mm.
  • the movable track 82 has a radius of curvature R of the central portion 82a of 3.75 mm.
  • the fixed line 71 is 1.8mm width W s. That is, the fixed line 71 does not have the front end portion 71a, the intermediate portion 71b, and the rear end portion 71c of the fixed line 71 of the phase shifter 70 to which the first embodiment shown in FIG. 5 is applied.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the characteristics of the phase shifter 70 to which the first embodiment shown in FIG. 5 is applied.
  • 7A is a plan view as viewed from the movable line 82 side
  • FIG. 7B is a plan view as viewed from the fixed lines 71 and 72 side
  • FIG. 7C is a plan view as illustrated in FIGS. It is sectional drawing in the VIIC-VIIC line of b).
  • 7A is FIG. 5A
  • FIG. 7B is FIG. 5B.
  • FIG. 7C shows a fixed line 71 (front end portion 71a, intermediate portion 71b, rear end portion 71c) and movable line 82 (center portion 82a, end portion 82b).
  • the fixed line 71 (the same applies to the fixed line 72, the same part is represented by () below) and the movable line 82 with respect to the reflective conductor 52 provided on the antenna 40 side of the fixed substrate 50, A microstrip line is formed.
  • the characteristic impedance of the fixed line 71 (fixed line 72) is determined by the width of the fixed line 71 (fixed line 72), the dielectric constant ⁇ M of the base 51, and the thickness d1.
  • the movable line 82 is located on the fixed lines 71 and 72.
  • a dielectric film 83 is often provided between the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82.
  • the movable line 82 is, for example, a portion that does not overlap with the fixed line 71 (fixed line 72) like the central part 82a shown in FIG. Is greater than the fixed lines 71 and 72.
  • the characteristic impedance of such a portion of the movable line 82 includes the width of the movable line 82, the dielectric constant ⁇ M and the thickness d1 of the base 51, and the dielectric constant ⁇ A and the thickness (d2-d1) of the intervening air layer. Determined by.
  • the fixed line 71, the movable line 82 the difference in impedance is suppressed.
  • the characteristic impedance of the microstrip line is such that the lines (fixed lines 71 and 72 and the movable line 82), which are signal propagation paths, and the reference conductor (here, the reflective conductor 52) when the line width is constant. ), The larger the distance, the smaller the line (the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82) through which the signal propagates.
  • the distance d2 from the central portion 82a is reflected conductor 52 of the movable track 82 is greater than the distance d1 of the fixed line 71 and 72, the width W C of the central portion 82a, the rear end portion 71c of the fixed line 71 and 72, It is set to be larger than the width W e of 72c.
  • the widths of the end portions 82b and 82c decrease as the distance from the central portion 82a increases. Therefore, when the movable line 82 is moved to the right side of FIG. 7A (the direction in which the movement amount x is positive), the characteristic impedance increases at the part where the signal propagates from the fixed lines 71 and 72 to the movable line 82.
  • the fixed line 71 and 72, intermediate portions 71b, 72b a width W m of the rear end portion 71c of, and smaller than the width W e of 72c. Therefore, the intermediate portions 71b and 72b have a high impedance.
  • the end portions 82b and 82c of the movable line 82 protrude from the intermediate portions 71b and 72b. For this reason, the impedance of the overlapping portion is in parallel with the impedance of the intermediate portions 71b and 72b and the impedance of the protruding portion of the end portions 82b and 82c of the movable line 82.
  • the fixed lines 71 and 72 on the fixed substrate 50 and the movable line 82 on the movable substrate 80 are connected to the fixed lines 71 and 72.
  • the return loss is suppressed as a shape in which a large change in impedance is unlikely to occur in the signal propagation path.
  • FIG. 8 shows another example of the shapes of the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 in the phase shifter 70.
  • 8A is a plan view as viewed from the movable line 82 side
  • FIG. 8B is a plan view as viewed from the fixed lines 71 and 72
  • FIG. 8C is a return loss of the phase shifter 70. It is a figure which shows a characteristic.
  • the movable line 82 has a central portion 82a, and the end portions 82b and 82c are narrowed in two steps from the central portion 82a.
  • Central portion 82a of the movable line 82 has a width W C is 2.1 mm, the radius of curvature R is 3.8 mm.
  • the end portion 82b of the movable line 82 has a length W T1 of 1.7 mm and a length L on the opposite side of the central portion 82a in the length L T1 (10 mm) of the length L T (19 mm) on the central portion 82a side.
  • the width W T2 is 1.3 mm at T2 (7 mm).
  • the end portion 82c of the movable line 82 has the same shape as the end portion 82b.
  • the intermediate portions 71b and 72b are narrowed, and the tip portions 71a and 72a are provided with cuts.
  • the width W t of the front end portion 71a and the width W e of the rear end portion 71c are 1.9 mm.
  • Intermediate portion 71b has a width W m is 1.1 mm, a length L m is 3.1 mm.
  • the front end 71 a is cut in the longitudinal direction of the fixed line 71.
  • the length L t2 of the portion length L t1 of a portion facing the inside of the central portion 82a is opposed 4.6 mm, the outside of the movable line 82 is 5 mm.
  • the return loss when the movement amount x is 0 mm is around ⁇ 20 dB, and the standing wave ratio VSWR is at a frequency of 0.59 f / f 0 or more. Is 1.2 or less and the specific bandwidth is wide (broadband).
  • FIG. 9 shows still another example of the shapes of the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 in the phase shifter 70.
  • 9A is a plan view as viewed from the movable line 82 side
  • FIG. 9B is a plan view as viewed from the fixed lines 71 and 72
  • FIG. 9C is a return loss of the phase shifter 70. It is a figure which shows a characteristic.
  • the movable line 82 is the same as the movable line 82 shown in FIG. 5, and the widths of the end portions 82b and 82c are gradually narrowed from the central portion 82a.
  • Central portion 82a of the movable line 82 has a width W C is 2.1 mm, the radius of curvature R is 3.8 mm. End 82b of the movable line 82, the width W TE of the gradually thinner becomes the tip from the width Wc of the center portion 82a (2.1 mm) is 1.1 mm. The length L T of the end portion 82b is 19 mm.
  • the fixed lines 71 and 72 are the same as the fixed lines 71 and 72 shown in FIG. 6 and have the same width.
  • Fixed line 71, the width W s is 1.7 mm.
  • the return loss when the movement amount x is 0 mm is around ⁇ 20 dB, and the standing wave ratio VSWR is at a frequency of 0.68 f / f 0 or more. Is 1.2 or less and the specific bandwidth is wide (broadband).
  • FIG. 10 shows still another example of the shapes of the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 in the phase shifter 70.
  • 10A is a plan view as viewed from the movable line 82 side
  • FIG. 10B is a plan view as viewed from the fixed lines 71 and 72
  • FIG. 10C is a return loss of the phase shifter 70. It is a figure which shows a characteristic.
  • the movable line 82 has a central portion 82a similar to the movable line 82 shown in FIG. 8 (a), and the end portions 82b and 82c are in two stages from the central portion 82a. It is getting thinner.
  • Central portion 82a of the movable line 82 has a width W C is 2.1 mm, the radius of curvature R is 3.8 mm.
  • the width W T2 is 1.3 mm at T2 (7 mm).
  • the end portion 82c of the movable line 82 has the same shape as the end portion 82b.
  • the fixed lines 71 and 72 are the same as the fixed lines 71 and 72 shown in FIG. 6 and have the same width.
  • Fixed line 71, the width W s is 1.7 mm.
  • the return loss when the movement amount x is 0 mm is around ⁇ 20 dB, and the standing wave ratio VSWR is at a frequency of 0.66 f / f 0 or more. Is 1.2 or less and the specific bandwidth is wide (broadband).
  • the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 of the phase shifter 70 have a shape in which a large change in impedance is unlikely to occur in the signal propagation path, that is, the impedance fluctuation in the signal propagation path. Any shape that can be suppressed may be used. Therefore, shapes other than those described above may be used. For example, the widths of the fixed lines 71 and 72 overlapping the movable line 82 or the whole or a part of the movable line 82 may be narrowed or thickened.
  • a rotary type phase shifter that sets a phase shift amount by intersecting a plurality of arc-shaped conductors (arc-shaped conductors) and a linear conductor (linear conductor) has been used.
  • the rotary type phase shifter can set a plurality of phase shift amounts at a time, but the diameter of the arcuate conductor increases as the number of required phase shift amounts increases. For this reason, when the phase shifter is provided on the back side of the array antenna 30, the width in the horizontal direction becomes large, and it is difficult to reduce the diameter of the sector antenna 10.
  • a plurality of phase shifters 70 are distributed and used in the distribution circuit 200, but each phase shifter 70 is small as described above. Therefore, the sector antenna 10 can be easily reduced in diameter as compared with a rotary phase shifter using an arcuate conductor.
  • phase shifter 70 the position of the movable line 82 is set with respect to the fixed lines 71 and 72 so as to correspond to the required tilt angle ⁇ .
  • the phase shifter 70 moves (slides) the movable line 82 with respect to the fixed lines 71 and 72. Thereby, the position where the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 overlap is moved (slid). Then, a phase shift amount corresponding to the tilt angle ⁇ is set. That is, the movable track 82 needs to be easily moved (slid) with respect to the fixed tracks 71 and 72 and held at the moved position. Next, the holding mechanism in the phase shifter 70 will be described.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a holding mechanism that holds the movable substrate 80 in the phase shifter 70.
  • FIG. 11A is a perspective view of the phase shifter 70 provided with a holding mechanism
  • FIG. 11B is a top view of the phase shifter 70 viewed from the XI direction of FIG. 11A.
  • the holding mechanism includes a pressing member 90 and a covering member 100.
  • the covering member 100 is indicated by a broken line.
  • the fixed lines 71 and 72 of the phase shifter 70 are provided on the fixed substrate 50 together with the distribution line 60.
  • the movable line 82 of the phase shifter 70 is provided on the movable substrate 80.
  • the side of the fixed substrate 50 on which the fixed lines 71 and 72 are provided and the side of the movable substrate 80 on which the movable line 82 is provided are arranged so as to face each other.
  • the dielectric film 83 is sandwiched between the fixed substrate 50 and the movable substrate 80 in order to maintain a certain distance from the fixed substrate 50.
  • the dielectric film 83 is attached to the movable line 80 side of the movable substrate 80.
  • the fixed lines 71 and 72 and the movable line 82 are the same as those shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the central portion 82a of the movable line 82 is the left front side in FIG. 11A, the left side in FIG. 11B, the end portions 82b and 82c are the right back side in FIG. 11A, and FIG. In the right side.
  • the holding member 90 includes three spring portions 91, 92, 93 whose longitudinal direction extends in the sliding (sliding) direction so as to press the movable substrate 80 against the fixed substrate 50.
  • the three spring portions 91, 92, 93 are provided in parallel with the moving (sliding) direction of the movable substrate 80. And it is mutually connected by the connection part 94 which connects each center part mutually.
  • a columnar convex portion 95 is provided on the connecting portion 94 so as to protrude in a direction away from the movable substrate 80.
  • one of the three spring portions 91, 92, 93 provided in parallel with the other spring portion 91 located on the outer side includes protrusions 91a, 91b on the movable substrate 80 side of the tip portion ( (It is not shown because it is behind the spring portion 91).
  • the protrusions 91a and 91b are in contact with (pressed against) the movable substrate 80.
  • the other spring part 93 located on the outer side includes protrusions 93a and 93b on the movable substrate 80 side of the tip part (see FIG. 12).
  • the protrusions 93a and 93b are in contact with (pressed against) the movable substrate 80.
  • the spring portion 92 located at the center includes a protrusion 92 a on the movable substrate 80 side on one tip side of the movable substrate 80 (on the central portion 82 a side of the movable line 82).
  • the protrusion 92a is in contact (pressing) with the movable substrate 80.
  • a protrusion 92 b is provided on the opposite side of the movable substrate 80 on the other tip side of the movable substrate 80 (ends 82 b and 82 c side of the movable line 82).
  • the connecting portions 94 on the spring portions 91 and 93 are provided with protrusions 94a and 94b on the opposite side to the movable substrate 80, respectively.
  • the spring portions 91 and 93 located on the outer side protrude to the covering member 100 side so that the respective tip portions thereof are in contact with the covering member 100 described below. By doing so, the presser member 90 is accommodated in the cover member 100 without rattling.
  • the pressing member 90 includes two columnar convex portions 96a and 96b that protrude to the movable substrate 80 side (see FIGS. 12A and 12B). This is inserted into the through holes 83a and 83b of the movable substrate 80 shown in FIG. 4 (b), and the tip thereof is a long hole provided in the fixed substrate 50 shown in FIG. 4 (a). It is inserted into a certain through hole 76.
  • the covering member 100 covers the movable substrate 80 and the pressing member 90 and fixes the pressing member 90.
  • the covering member 100 includes a lid portion 101 and a side surface portion 102 that surrounds the periphery of the lid portion 101.
  • the covering member 100 includes four columnar convex portions 103a, 103b, 103c, and 103d that protrude from the side surface portion 102 to the side opposite to the lid portion 101 side. These convex portions 103a, 103b, 103c, and 103d have a circular cross section. Two are provided on both outer sides in the moving direction x of the movable substrate 80. The cross section need not be a circle.
  • the covering member 100 includes three convex portions 105a, 105b, and 105c that protrude from the side surface portion 102 to the side opposite to the lid portion 101 side.
  • the convex portions 105 a, 105 b, and 105 c have tips that are bent back and are bent outwardly from the covering member 100 into an L shape. Further, the covering member 100 includes an opening 106 in the lid portion 101.
  • the convex portions 103a, 103b, 103c, and 103d are inserted into through holes 73a, 73b, 73c, and 73d provided in the fixed substrate 50.
  • the through holes 73a, 73b, 73c, and 73d can be formed into circles having a precise planar shape by a drill or the like. Therefore, the cover member 100 is arranged with high positional accuracy with respect to the fixed substrate 50 by making the cross-sectional shape of the convex portions 103a, 103b, 103c, and 103d into a circle.
  • the convex portions 105 a, 105 b, and 105 c are inserted into through holes 74 a, 74 b, and 74 c provided in the fixed substrate 50. Then, the cover member 100 is fixed to the fixed substrate 50 by the return of the tip bent in an L shape turning around to the reflective conductor 52 side of the fixed substrate 50.
  • the movable substrate 80 moves (slides) on the fixed substrate 50 by moving the convex portion 95 within the opening 106 provided in the lid portion 101.
  • a scale may be provided on the lid 101 in the vicinity of the opening 106 in order to set the amount of movement of the movable substrate 80.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a holding mechanism that holds the movable substrate 80 in the phase shifter 70.
  • 12A is a view showing a state in which the movable substrate 80 and the pressing member 90 are arranged on the fixed substrate 50
  • FIG. 12B is a diagram in which the fixing substrate 50 and the pressing member 90 are further fixed by the covering member 100. It is a figure which shows a state.
  • 12A and 12B are cross-sectional views taken along line XII-XII in FIG. 11B.
  • the dielectric film 83 is not shown.
  • the movable substrate 80 and the pressing member 90 are disposed on the fixed substrate 50.
  • a convex portion 96 a provided so as to protrude toward the movable substrate 80 of the pressing member 90 is inserted into the through hole 83 b of the movable substrate 80.
  • the convex portion 96 b is inserted into the through hole 83 a of the movable substrate 80.
  • the tip portions protruding from the movable substrate 80 of the convex portions 96 a and 96 b are inserted into the through holes 76 which are long holes provided in the fixed substrate 50.
  • the through holes 83a and 83b are accurately formed by a round tool such as a drill (end mill). Therefore, by making the convex portions 96a and 96b of the pressing member 90 cylindrical, the movable substrate 80 is restrained by the convex portions 96a and 96b of the pressing member 90 inserted into the through holes 83a and 83b. Further, the convex portions 96 a and 96 b are restricted so as to move in the through hole 76 which is a long hole provided in the fixed substrate 50.
  • the relative position between the movable line 82 of the movable substrate 80 and the fixed lines 71 and 72 provided on the fixed substrate 50 is set with high accuracy, and the movable line 82 is predetermined with respect to the fixed lines 71 and 72. Out of the range of the movement amount x is suppressed.
  • the two through holes 83a and 83b and the two convex portions 96a and 96b it is possible to suppress tilting in a direction intersecting the movement (sliding) direction (direction of the movement amount x). .
  • a covering member 100 is provided.
  • the convex portions 105 a, 105 b, and 105 c of the covering member 100 are fitted into the through holes 74 a, 74 b, and 74 c provided in the fixed substrate 50.
  • the inside of the lid portion 101 of the covering member 100 hits the protrusion 94 a (protrusion 94 b) of the connecting portion 94 of the pressing member 90.
  • the cover part 101 of the cover member 100 presses the connection part 94 of the pressing member 90 to the movable substrate 80 side on the inner side.
  • the spring portions 91 and 93 on both outer sides of the pressing member 90 are formed in an arch shape that is recessed toward the movable substrate 80 when the connecting portion 94 is pressed. Therefore, the protrusions 91 a and 91 b provided at both ends of the spring portion 91 and the protrusions 93 a and 93 b provided at both ends of the spring portion 93 press the movable substrate 80 toward the fixed substrate 50. Similarly, the protrusion 92 a provided at one end of the spring portion 92 of the pressing member 90 presses the movable substrate 80 toward the fixed substrate 50, and the protrusion 92 b provided at the other end is the lid portion 101 of the covering member 100. It is pressed inside.
  • the protrusion 92 b provided at the other end serves as a fulcrum, and the protrusion 92 a provided at the one end is pressed more strongly against the movable substrate 80. That is, the pressing member 90 has a spring function (spring mechanism) by being pressed by the lid portion 101 of the covering member 100.
  • the movable substrate 80 has the projections 91a, 91b, 92a, 93a, 93b of the spring portions 91, 92, 93 of the pressing member 90 in the regions ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ shown in FIG. It is strongly pressed against the fixed substrate 50.
  • the regions ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , and ⁇ correspond to the movable line 82 of the movable substrate 80 as shown in FIG. That is, the holding member 90 is provided with protrusions 91a, 91b, 92a, 93a, 93b so that the movable line 82 can be pressed to the fixed substrate 50 side.
  • the holding member 90 and the covering member 100 are made of polycarbonate, for example.
  • the pressing member 90 and the covering member 100 are comprised with the same material. By constituting with the same material, it is suppressed that a mutual position shifts by thermal expansion.
  • ⁇ Phase shift amount setting unit 120> In the distribution circuit 200 described with reference to FIG. 3B, the six phase shifters 70 are set to the phase shift amount ⁇ and the phase shift amount 2 ⁇ . That is, the phase shift amounts of the plurality of phase shifters 70 are set to different values in a proportional relationship.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the phase shift amount setting unit 120.
  • the phase shift amount setting unit 120 includes a screw part 121 having a pitch p1 and a screw part 123 having a pitch p2 that are linearly configured on one axis.
  • a nut 122 is fitted into the screw part 121, and a nut 124 is fitted into the screw part 123.
  • the screw part 121 and the screw part 123 rotate simultaneously by rotating the shaft.
  • the pitch p2 is twice the pitch p1.
  • the screw rotation directions of the screw portions 121 and 123 (the direction in which the nuts 122 and 124 advance) are the same.
  • the screw parts 121 and 123 may be any member having a male screw.
  • the screw part 121 is an example of a first male screw part
  • the screw part 123 is an example of a second male screw part
  • the nuts 122 and 124 may be any member having a female screw
  • the nut 122 is an example of a first female screw part
  • the nut 124 is an example of a second female screw part.
  • the pitch p1 is an example of the first pitch
  • the pitch p2 is an example of the second pitch.
  • the phase shift amount setting unit 120 includes an attachment member 125 attached to the nut 122 and connection members 126a and 126b attached to the attachment member 125. Furthermore, the phase shift amount setting unit 120 includes an attachment member 127 attached to the nut 124 and connection members 128a and 128b attached to the attachment member 127.
  • the connection member 126a is connected to the respective support columns 95 (see FIG. 11A) of the phase shifters 70-2 and 70-3.
  • the connection member 126b is coupled to the respective support columns 95 of the phase shifters 70-5 and 70-6.
  • the connecting member 128a is connected to the support column 95 of the phase shifter 70-1.
  • the connecting member 128b is connected to the support column 95 of the phase shifter 70-4.
  • the phase shift amount setting unit 120 includes a rotary knob 129 connected to a common shaft of the screw part 121 and the screw part 123.
  • the nut 122, the attachment member 125, and the connection members 126a and 126b are examples of a first moving member
  • the nut 124, the attachment member 127, and the connection members 128a and 128b are examples of a second movement member.
  • the knob 129 By turning the knob 129, the screw portions 121 and 123 rotate, and the nuts 122 and 124 move. Accordingly, the mounting members 125 and 127 connected to the nuts 122 and 124 move in the x direction. Then, the connection members 126a, 126b, 128a, and 128b connected to the attachment members 125 and 127 move in the x direction. As the connecting members 126a, 126b, 128a, and 128b move, the movable substrate 80 of the phase shifter 70 of the connected support column 95 moves relative to the fixed substrate 50. That is, the rotation of the knob 129 is converted into a linear motion of the connection members 126a, 126b, 128a, and 128b. Further, the rotation of the knob 129 is converted into the movement of the movable substrate 80 of the phase shifter 70 relative to the fixed substrate 50 by the support column 95 coupled to the connecting members 126a, 126b, 128a, and 128b.
  • the nut 122 is assumed to move a distance a in the x direction (the direction of the movement amount x of the phase shifter 70). Then, in the threaded portion 123, the nut 124 moves a distance 2a in the x direction. Then, the connection members 126a and 126b attached to the nut 122 with the attachment member 125 move a in the x direction. Further, the connection members 128a and 128b attached to the nut 124 with the attachment member 127 move 2a in the x direction. If the movement of a in the x direction corresponds to the phase shift amount ⁇ , the phase shifters 70-2, 70-3, 70-5, and 70-6 are set to the phase shift amount ⁇ .
  • the devices 70-1 and 70-4 are set to the phase shift amount 2 ⁇ . That is, even if the phase shifters 70-1 and 70-4 and the phase shifters 70-2, 70-3, 70-5, and 70-6 have the same configuration, different phase shift amounts are set simultaneously.
  • the phase shift amount ⁇ is an example of the first phase shift amount
  • the phase shift amount 2 ⁇ is an example of the second phase shift amount.
  • FIG. 14 is an enlarged view of the screw parts 121 and 123.
  • the phase shift amount setting unit 120 includes a support member 130 (not shown in FIG. 13).
  • the phase shift amount setting unit 120 is fixed to the lower lid of the radome 12 shown in FIG.
  • the pitch p ⁇ b> 2 of the screw part 123 is twice the pitch p ⁇ b> 1 of the screw part 121.
  • the diameter of the thread part 123 of pitch p2 (> pitch p1) is larger than the diameter of the thread part 121 of pitch p1. In general, this is because a screw having a large amount to be fed, that is, a screw having a large pitch, has a large diameter, and the diameters of the screw portions 121 and 123 may be the same or reversed.
  • the nut 122 of the screw part 121 is composed of sub-nuts 122a and 122b each corresponding to a half-pitch thread.
  • the sub-nuts 122a and 122b are fixed with screws or the like so as to overlap and sandwich one screw thread. Thereby, even if the nut 122 is moved in the screw part 121, occurrence of backlash (backlash) is suppressed.
  • the nut 124 of the threaded portion 123 is composed of sub-nuts 124a and 124b each corresponding to a half pitch thread.
  • the pitch p2 of the screw portion 123 is set so that the movement amount x in the phase shifters 70-1 and 70-4 having a large movement amount x is maximized by one rotation of the rotary knob 129. Therefore, a 360 ° scale is provided around the rotary knob 129.
  • the amount of movement x, that is, the phase shift amount ⁇ is set by rotating the rotary knob 129 with this scale as a guide.
  • a motor may be connected to the knob 129, or a motor may be used instead of the knob 129.
  • the movement amount x, that is, the phase shift amount ⁇ is set by monitoring the rotation angle of the motor. In this case, it is not necessary to provide a scale around the rotary knob 129.
  • a ruler may be provided on the connecting members 126a, 126b, 128a, and 128b, and the movement amount x with respect to the reference point may be read using the ruler.
  • the maximum movement amount x is as small as 3.5 mm, for example, it is not easy to read the movement amount x from the ruler. Therefore, the movement amount x (phase shift amount ⁇ ) is accurately set by a 360 ° scale provided around the knob 129.
  • phase shift amount ⁇ and phase shift amount 2 ⁇ are set, but the phase shift amount is set to the same (phase shift amount ⁇ ). Also good.
  • phase shift amount setting unit 120 is configured by a thread portion having one pitch. That is, it is not necessary to provide the screw part 123.
  • the phase shift amount setting unit 120 is configured by screw portions 121 and 123 having different pitches provided on one axis.
  • a rack and pinion or a worm gear may be used.
  • racks having the same pitch are provided in the moving directions of the attachment members 125 and 127, gears (pinions) having different numbers of teeth are connected, and the pinion is rotated.
  • the racks provided on the attachment members 125 and 127 are provided in the vertical direction in FIG. For this reason, the pinion combined with the rack easily moves downward in the vertical direction due to gravity.
  • phase shift amount setting unit 120 when the phase shift amount setting unit 120 is configured by the screw portions 121 and 123, the accuracy of setting the phase shift amount ⁇ is higher than when the rack and pinion is used. Further, since the nut 122 is composed of two sub-nuts 122a and 122b and the nut 124 is composed of two sub-nuts 124a and 124b, it is difficult to move downward in the vertical direction and backlash. A decrease in accuracy due to the above is suppressed.
  • the phase shift amount setting unit 120 moves a plurality of connection members (for example, the connection members 126a and 126b and the connection members 128a and 128b) at a predetermined ratio so that a plurality of phase shift amounts can be set. Anything that can do.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the distribution circuit 200 according to the second embodiment.
  • the array antenna 30 includes eight antennas 40 (antennas 40-1 to 40-8). It is assumed that the antennas 40-1 to 40-8 are arranged at equal intervals at a predetermined distance from the lower side to the upper side in the vertical direction.
  • the array antenna 30 has a configuration in which two array antennas 30 of the first embodiment are arranged in the vertical direction. On the lower side in the vertical direction, array antenna 30 of the first embodiment including antennas 40-1 to 40-4 (hereinafter referred to as array antenna 30-1) is provided.
  • an array antenna 30-2 similar to the array antenna 30 of the first embodiment including antennas 40-5 to 40-8 and phase shifters 70-7 to 70-12 is provided. It has been. On the outside thereof, phase shifters 70-13 and 7-14 are provided.
  • the transmission / reception cable 14 is connected to the end 61, and the distribution line 60 from the end 61 is branched into two.
  • One of the branched distribution lines 60 is connected to the lower array antenna 30-1 via the phase shifter 70-13.
  • the other of the branched distribution lines 60 is connected to the upper array antenna 30-2.
  • each distribution line 60 is not labeled.
  • the transmission / reception cable 15 is connected to the end portion 62, and the distribution line 60 is branched into two from the end portion 62.
  • One of the branched distribution lines 60 is connected to the lower array antenna 30-1 via the phase shifter 70-14.
  • the other of the branched distribution lines 60 is connected to the upper array antenna 30-2.
  • left and right are symmetrical, the left side corresponds to + 45 ° polarization, and the right side corresponds to ⁇ 45 ° polarization.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the amount of phase shift in the array antenna 30 shown in the second embodiment.
  • FIG. 16 shows the left side corresponding to + 45 ° polarization in FIG.
  • the phase shifters 70-1 and 70-7 are set to the phase shift amount -2 ⁇
  • the phase shifters 70-2, 70-3, 70-8 and 70-9 are set to the phase shift amount - ⁇ .
  • the phase shifter 70-13 is set to the phase shift amount ⁇ 4 ⁇ .
  • the antenna 40-8 has a phase shift amount of 0,
  • the antenna 40-7 has a phase shift amount of ⁇
  • the antenna 40-6 has a phase shift amount of ⁇ 2 ⁇
  • the antenna 40-5 has a phase shift amount of ⁇ 3 ⁇
  • the antenna 40-4 is a diagram for explaining the amount of phase shift in the array antenna 30 shown in the second embodiment.
  • FIG. 16 shows the left side corresponding to + 45 ° polarization in FIG.
  • the phase shifters 70-1 and 70-7 are set to the phase shift amount -2 ⁇
  • the antenna 40-3 is set to the phase shift amount ⁇ 5 ⁇
  • the antenna 40-2 is set to the phase shift amount ⁇ 6 ⁇
  • the antenna 40-1 is set to the phase shift amount ⁇ 7 ⁇ . That is, the amount of phase shift is ⁇ between adjacent antennas 40 (for example, antenna 40-1 and antenna 40-2). Therefore, the array antenna 30 is set to a tilt angle ⁇ determined by the distance between the antennas 40 and the phase shift amount ⁇ .
  • the number of antennas 40 may be increased in even numbers. Since the phase shift amounts to be set are ⁇ , ⁇ 2 ⁇ , and ⁇ 4 ⁇ , if a thread portion having a pitch corresponding to the phase shift amount 4 ⁇ is added to the phase shift amount setting unit 120 in the first embodiment. Good. That is, the type (number) of phase shift amounts to be set can be increased by adding screw portions having different pitches.
  • phase shifters 70-13 and 70-14 corresponding to the phase shift amount 4 ⁇ may be connected in series with the phase shifter 70 having the phase shift amount 2 ⁇ .
  • the phase shift amount setting unit 120 in the first embodiment is applied.
  • phase shift amount ⁇ and phase shift amount 2 ⁇ are set, but the phase shift amount is set to the same (phase shift amount ⁇ ). Also good.
  • two phase shifters 70 having a phase shift amount ⁇ may be connected in series to a portion requiring the phase shift amount 2 ⁇ .
  • the phase shift amount setting unit 120 is configured by the screw portion 121 having one pitch, the screw portion 123 may not be used.
  • the number of antennas 40 is an even number of 4 and 8.
  • the number of antennas 40 in the array antenna 30 is an odd number, here five. Since the configuration other than the configuration of the distribution circuit 200 is the same as that of the first embodiment, the phase shift amount of the array antenna 30 by the distribution circuit 200 and the distribution circuit 200 different from the first embodiment will be described below. Will be explained.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a distribution circuit 200 according to the third embodiment.
  • the array antenna 30 includes five antennas 40 (antennas 40-1 to 40-5) and eight phase shifters 70 (phase shifters 70-1 to 70-8).
  • the antennas 40-1 to 40-5 are arranged at equal intervals at a predetermined distance from the lower side to the upper side in the vertical direction.
  • the array antenna 30 includes four antennas 40 (antennas 40-1 to 40-4) of the antennas 40-1 and 40-2 on the lower side in the vertical direction of the array antenna 30 of the first embodiment. The arrangement is such that the upper and lower sides are reversed and provided above the lower antennas 40-1 and 40-2.
  • the upper antennas 40-5 and 40-4 correspond to the lower antennas 40-1 and 40-2.
  • the upper phase shifters 70-5, 70-6, 70-7, and 70-8 correspond to the lower phase shifters 70-1, 70-2, 70-3, and 70-4.
  • An antenna 40-3 is newly provided at the center between the antenna 40-2 and the antenna 40-4.
  • the upper phase shifters 70-5, 70-6, 70-7, and 70-8 are upside down from the lower phase shifters 70-1, 70-2, 70-3, and 70-4. Has been placed. Therefore, the upper phase shifters 70-5, 70-6, 70-7, and 70-8 are such that the moving direction of the movable substrate 80 is lower than the phase shifters 70-1, 70-2, 70-3, It is in the opposite direction (movement amount -x) to 70-4.
  • the transmission / reception cable 14 is connected to the end 61.
  • the distribution line 60 from the end 61 is branched into three. One is connected to the antenna 40-3, and the other two are connected to the lower phase shifter 70-1 and the upper phase shifter 70-5, respectively.
  • the transmission / reception cable 15 is connected to the end 62.
  • the distribution line 60 from the end 62 is branched into three. One is connected to the antenna 40-3, and the other two are connected to the lower phase shifter 70-3 and the upper phase shifter 70-7, respectively. Subsequent wiring is the same as that described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • left and right are symmetrical, the left side corresponds to + 45 ° polarization, and the right side corresponds to ⁇ 45 ° polarization.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the amount of phase shift in the array antenna 30 shown in the third embodiment.
  • FIG. 18 shows the left side corresponding to + 45 ° polarization in FIG.
  • the phase shifters 70-1 and 70-2 are set to a phase shift amount ⁇ 2 ⁇
  • the phase shifters 70-5 and 70-6 are set to a phase shift amount + 2 ⁇ . That is, in the phase shifters 70-1 and 70-2, the path length (line length) is increased and the phase is delayed. On the other hand, in the phase shifters 70-5 and 70-6, the path length (line length) is shortened to advance the phase.
  • the antenna 40-5 has a phase shift amount + 4 ⁇
  • the antenna 40-4 has a phase shift amount + 2 ⁇
  • the antenna 40-3 has a phase shift amount
  • the antenna 40-2 has a phase shift amount ⁇ 2 ⁇
  • the antenna 40-1 has a phase shift amount.
  • the phase amount is set to -4 ⁇ . That is, the phase shift amount is 2 ⁇ between the adjacent antennas 40 (for example, the antenna 40-1 and the antenna 40-2). Therefore, the array antenna 30 is set to a tilt angle ⁇ determined by the distance between the antennas 40 and the phase shift amount 2 ⁇ .
  • the phase shift amount setting unit 120 may set the pitch of the screw portion corresponding to the phase shift amount. Since the phase shift amount ⁇ 2 ⁇ is arranged in the reverse direction so that the moving direction of the movable substrate 80 is reversed in the phase shifter 70, it is not necessary to provide a screw portion having a different pitch. In addition, you may provide the thread part of another pitch, without making the phase shifter 70 reverse.
  • the nuts 122 and 124 are moved in the phase shift amount setting unit 120. However, one of the nuts 122 and 124 is fixed and the nuts 122 and 124 are fixed. Even if the attachment member 125 (connection member 126a, 126b) and the attachment member 127 (connection member 128a, 128b) are attached to the member (support member 130 in FIG. 14) rotatably attached to any one of these and the common shaft. Good. Moreover, you may reverse the rotation direction (direction which the nuts 122 and 124 advance) of the screw of the thread parts 121 and 123.
  • the mounting position of the mounting member 125 (connecting members 126a and 126b) and the mounting member 127 (connecting members 128a and 128b), and the rotational direction of the screw portions 121 and 123 (the direction in which the nuts 122 and 124 advance) ) makes it easy to set the phase shift amount of the phase shifter 70.
  • the fixed substrate 50 includes the base 51.
  • the base 51 may not be provided.
  • an air layer may be used.
  • the distribution wiring 60 and the fixed lines 71 and 72 include a conductor obtained by cutting out a conductor plate.
  • the reflecting conductor 52, the distribution wiring 60, and the fixed lines 71 and 72 may be opposed to each other through a dielectric (insulator) spacer.
  • the movable substrate 80 includes the base body 81, the base body 81 may not be provided.
  • the movable line 82 may be disposed via the dielectric layer 83.
  • a conductor connected to another reference potential may be provided on the opposite side of the reflective conductor 52 across the distribution wiring 60, the fixed lines 71 and 72, and the movable line 82, and a triplate structure may be used.
  • the reflective conductor 52, the distribution line 60, and the fixed lines 71 and 72 may be provided on each surface of the fixed substrate 50.
  • the antenna 40 does not include a parasitic element, but may include a parasitic element on the side far from the reflective conductor 52.
  • antennas 40 are arranged in the vertical direction of the reflective conductor 52 and one antenna 40 is arranged in the horizontal direction.
  • a plurality of antennas 40 may be arranged in the horizontal direction.
  • antennas of other frequency bands may be mixed.
  • SYMBOLS 1 Base station antenna, 2 ... Cell, 3-1, 3-1 to 3-3 ... Sector, 10, 10-1 to 10-3 ... Sector antenna, 12 ... Radome, 13 ... Main lobe, 14, 15 ... Transmission / reception cable , 20 ... tower, 30, 30-1, 30-2 ... array antenna, 40, 40-1 to 40-8 ... antenna, 41, 42 ... dipole antenna, 50 ... fixed substrate, 51, 81 ... base, 52 ... Reflective conductor 60, 60a to 60j, 60a 'to 60j' ... distribution line, 61,62 ... end, 70,70-1 to 70-14 ... phase shifter, 71,72 ... fixed line, 80 ... movable substrate , 82 ...

Abstract

 セクタアンテナなどの広帯域化ができる移相器であって、基準電位が供給される、少なくとも一つの基準導体と、基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が入力される第1の線路導体と、第1の線路導体側に設けられ、基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が出力される第2の線路導体と、第1の線路導体及び第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体と、を備え、第1の線路導体、第2の線路導体及び第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有している。

Description

移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ
 本発明は、移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナに関する。
 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)をアレイ状に並べたアレイアンテナが用いられている。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ている。
 特許文献1には、複数ペアのマイクロストリップ線路が形成された本体基板と、前記本体基板に対して可動する誘電体基板と、前記誘電体基板の表面に形成され、前記本体基板の前記マイクロストリップ線路のペア間を電気的に結合もしくは導通させる複数の結合用マイクロストリップ線路と、前記誘電体基板の裏面に形成されたグラウンド導体と、からなる通過板と、を有し、前記本体基板の前記マイクロストリップ線路と、前記通過板の前記結合用マイクロストリップ線路とを互いに重なるように向かい合わせてなる移相器が記載されている。
 特許文献2には、平面が長い長方形の箱形態を有するハウジングと、前記ハウジング内の底面に取り付けられ、入力信号の分配及び分配された信号の位相可変のための複数の位相可変パターンの一部分及び複数の信号分配パターンを形成する伝送線路が印刷される固定基板と、前記ハウジング内で前記固定基板の一面と接触する位置で長さ方向に沿って移動可能であるように設置され、前記複数の位相可変パターンの一部とのカップリングを介して可変線路を形成することにより位相可変のために前記複数の位相可変パターンの残りの部分を形成する伝送線路が印刷される移動基板とを有する垂直ビームチルト制御アンテナのためのマルチライン移相器が記載されている。
 特許文献3には、前記高周波信号の波長の1/4未満の間隔で平行に配置され、かつ、固定された第一導線および第二導線と、前記第一導線および前記第二導線と容量結合可能であり、かつ、前記第一導線および前記第二導線の長手方向に往復移動可能な可動導体と、を有し、前記可動導体は、前記第一導線の長手方向一端部と重なり合う入力部と、前記第二導線の長手方向中間部と重なり合う出力部と、前記入力部と前記出力部とを繋ぐ接続部とを含み、前記可動導体は、前記第一導線と前記第二導線との間に、前記高周波信号の波長の1/4倍以上の長さを有する線路を形成する分配移相器が記載されている。
 特許文献4には、アンテナ用給電線と、当該アンテナ用給電線を互いの間に挟むようにして当該アンテナ用給電線とそれぞれ離間して配される第1接地層及び第2接地層と、を有し、第1接地層が所定の形状に形成されることで電磁波を送受可能なアンテナ素子として機能するアンテナ用トリプレート線路と、第2接地層と、当該第2接地層に対し下層側に離間して配される引き回し用給電線と、当該引き回し用給電線を第2接地層との間に挟むようにして当該引き回し用給電線と離間して配される第3接地層と、を有する引き回し用トリプレート線路と、を備え、アンテナ用給電線と引き回し用給電線とが、第2接地層の縁の外側で電気的に接続されているアンテナ装置が記載されている。
特開2012-39297号公報 特表2012-526447号公報 特開2014-72625号公報 特開2015-91059号公報
 ところで、移動体通信の基地局アンテナに用いられるセクタアンテナには、細径化などの小型化に加え、広帯域化が求められている。
 本発明の目的は、セクタアンテナを小型化しつつ、広帯域化できる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、基準電位が供給される、少なくとも一つの基準導体と、基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が入力される第1の線路導体と、第1の線路導体側に設けられ、基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が出力される第2の線路導体と、第1の線路導体及び第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体と、を備え、第1の線路導体、第2の線路導体及び第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有することを特徴とする。
 このような移相器において、第1の線路導体、第2の線路導体及び第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分は、幅が異なることを特徴とすることができる。
 また、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有するのは、第1の線路導体と第3の線路導体とが対向して電気的に結合する部分、第2の線路導体と第3の線路導体とが対向して電気的に結合する部分及び第3の線路導体の少なくとも1つであることを特徴とすることができる。
 さらに、基準導体は、誘電体で構成された板の一方の面に設けられ、第1の線路導体及び第2の線路導体は、誘電体で構成された板の他方の面に設けられてい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移相器は、基準電位が供給される基準導体が一方の面に設けられ、信号が入力される第1の線路導体及び信号が出力される第2の線路導体が他方の面に設けられた誘電体で構成された第1の基板と、第1の線路導体及び第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体が一方の面に設けられた誘電体で構成された第2の基板と、第2の基板の第3の線路導体が設けられた面を、第1の基板の第1の線路導体及び第2の線路導体が設けられた面に押し付ける押え部材と、押え部材側から、押え部材及び第2の基板を覆って、第1の基板に固定される覆い部材とを備える。
 このような移相器において、押え部材は、第2の基板側に、第2の基板に接して押さえる突起を有するばね部を備えることを特徴とすることができる。
 また、押え部材は、覆い部材の上面に接触して、押え部材を覆い部材側に押し付ける突起を有するばね部を備えることを特徴とすることができる。
 さらに、押え部材は、第2の基板に設けられた貫通孔に挿入されることで、第2の基板を拘束する凸部を備えることを特徴とすることができる。
 さらにまた、覆い部材は、覆い部材の周囲に、第1の基板に設けられた貫通孔に挿入され、先端に設けられた返しにより第1の基板に固定される複数の凸部を備えることを特徴とすることができる。
 さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される分配/合成装置は、基準電位が供給される、少なくとも一つの基準導体と、基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が入力される第1の線路導体と、基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が出力される第2の線路導体と、第1の線路導体及び第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体と、を備える複数の移相器と、直接又は複数の移相器のいずれかを経由して、接続される複数のアンテナへの信号を分配又は複数のアンテナからの信号を合成する分配/合成線路とを備える。
 このような分配/合成装置において、移相器は、第1の線路導体、第2の線路導体及び第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有することを特徴とすることができる。
 また、複数の移相器の少なくとも1つの移相器と、少なくとも1つの他の移相器とを、異なる移相量に設定する移相量設定部を備えることを特徴とすることができる。
 さらに、移相量設定部は、第1のピッチを有する第1の雄ねじ部と、第1の雄ねじ部と同一の軸に連結して設けられ、第1のピッチとは異なる第2のピッチを有する第2の雄ねじ部と、を備え、複数の移相器のうち、少なくとも1つの移相器が、軸の回転により、第1の雄ねじ部に嵌め込まれた、第1の雄ねじ部に噛み合う第1の雌ねじ部を有する第1の移動部材の移動により第1の移相量に設定され、複数の移相器のうち、少なくとも1つの他の移相器が、軸の回転により、第2の雄ねじ部に嵌め込まれた、第2の雄ねじ部に噛み合う第2の雌ねじ部を有する第2の移行部材の移動により第1の移相量と異なる第2の移相量に設定されることを特徴とすることができる。
 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、基準電位が供給される基準導体が一方の面に設けられ、信号が入力される第1の線路導体及び信号が出力される第2の線路導体が他方の面に設けられた誘電体で構成された第1の基板と、第1の線路導体及び第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体が一方の面に設けられた誘電体で構成された第2の基板と、を備える複数の移相器と、複数の放射素子と、第1の基板の他方の面に、直接又は複数の移相器のいずれかを経由して設けられ、複数の放射素子に信号を分配又は複数の放射素子からの信号を合成する分配/合成線路と、を備え、移相器は、第1の線路導体、第2の線路導体及び第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有することを特徴とする。
 さらにまた、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、基準電位が供給される基準導体が一方の面に設けられ、信号が入力される第1の線路導体及び信号が出力される第2の線路導体が他方の面に設けられた誘電体で構成された第1の基板と、第1の線路導体及び第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体が一方の面に設けられた誘電体で構成された第2の基板と、を備える複数の移相器と、第1の基板の一方の面に予め定められた間隔で配列された複数の放射素子と、第1の基板の他方の面に、直接又は複数の移相器のいずれかを経由して設けられ、複数の放射素子に信号を分配又は複数の放射素子からの信号を合成する分配/合成線路と、反射板と、を備えるアレイアンテナと、アレイアンテナを覆うレドームと、を備え、移相器は、第1の線路導体、第2の線路導体及び第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有することを特徴とする。
 このようなセクタアンテナにおいて、複数の移相器の少なくとも1つの移相器と、少なくとも1つの他の移相器とを、異なる移相量に設定する移相量設定部を備えることを特徴とすることができる。
 本発明によれば、セクタアンテナを小型化に加えて、広帯域化できる移相器等が提供できる。
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アレイアンテナの斜視図である。 分配回路を説明する図である。(a)は、分配回路の平面図、(b)は、アンテナに送信される信号と移相器との関係を説明する図である。 移相器を説明する図である。(a)は、移相器の固定基板に設けられた固定線路を説明する図、(b)は、移相器の可動基板に設けられた可動線路を説明する図、(c)は、(a)の固定線路と可動線路とを組み合わせた移相器の平面図である。 図4に示した移相器の固定基板に設けられる固定線路及び可動基板に設けられる可動線路の拡大図である。(a)は、可動線路を、(b)は、固定線路を示し、(c)は、移相器のリターンロス特性を示す。 第1の実施の形態が適用されない移相器の固定基板に設けられる固定線路及び可動基板に設けられる可動線路の拡大図である。(a)は、可動線路を、(b)は、固定線路を示し、(c)は、移相器のリターンロス特性を示す。 図5に示した第1の実施の形態が適用される移相器の特性を説明する図である。(a)は、可動線路側から見た平面図、(b)は、固定線路側から見た平面図、(c)は、(a)、(b)のVIIC-VIIC線での断面図である。 移相器における固定線路及び可動線路の形状の他の一例である。(a)は、可動線路側から見た平面図、(b)は、固定線路側から見た平面図、(c)は、移相器のリターンロス特性を示す。 移相器における固定線路及び可動線路の形状のさらに他の一例である。(a)は、可動線路側から見た平面図、(b)は、固定線路側から見た平面図、(c)は、移相器のリターンロス特性を示す。 移相器における固定線路及び可動線路の形状のさらに他の一例である。(a)は、可動線路側から見た平面図、(b)は、固定線路側から見た平面図、(c)は、移相器のリターンロス特性を示す。 移相器において可動基板を保持する保持機構を説明する図である。(a)は、保持機構が設けられた移相器の斜視図、(b)は、(a)のXI方向から見た移相器の上面図である。 移相器において可動基板を保持する保持機構を説明する断面図である。(a)は、固定基板に可動基板と押え部材とを配置した状態を示す図、(b)は、覆い部材で固定基板及び押え部材を固定した状態を示す図である。 移相量設定部を説明する図である。 ねじ部を拡大して示す図である。 第2の実施の形態における分配回路を説明する図である。 第2の実施の形態に示したアレイアンテナにおける移相量を説明する図である。 第3の実施の形態における分配回路を説明する図である。 第3の実施の形態に示したアレイアンテナにおける移相量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。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。
[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。なお、図1(b)は、基地局アンテナ1を上方から見た図である。
 図1(a)に示すように、基地局アンテナ1は、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30を備える。そして、アレイアンテナ30は、風雨などから保護するレドーム12で覆われている。レドーム12は、円筒状のパイプと、上面を覆う上蓋と、下面を覆う下蓋とで構成されている。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30が収納されている。図1(a)、(b)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。
 レドーム12は、樹脂やFRP(繊維強化プラスチック)等の、電波を透過し易い低誘電率で低誘電正接の材料で構成されている。
 それぞれのセクタアンテナ10は、アレイアンテナ30に送信信号及び受信信号を伝送する送受信ケーブル14、15の一端部に接続されている。送受信ケーブル14、15の他端部は、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、15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にのみ、送受信ケーブル14、15を表記するが、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、送受信ケーブル14、15を備える。
 ここでは、送受信ケーブル14、15は、それぞれが+45°偏波と-45°偏波の信号を伝送するとする(図2参照)。
 そして、図1(a)に示すように、セクタアンテナ10は、垂直方向に設けられているとする。なお、垂直方向から斜めに設けられていてもよい。
 基地局アンテナ1、セクタアンテナ10、アレイアンテナ30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。以下では、電波を送信する場合を説明するが、受信する場合は、信号の流れの方向を逆にすればよい。
 図1(b)に示すように、基地局アンテナ1は、セル2内において電波の送信を行う。セル2は、セクタアンテナ10-1~10-3のそれぞれ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30が送信する電波のメインローブ13の方向(指向性)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を備え、これらに対応してセクタ3-1~3-3があるとした。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もよい。
 セクタアンテナ10は、アレイアンテナ30が備える複数のアンテナ40(後述する図2のアンテナ40-1、40-2、40-3、40-4(区別しない場合は、アンテナ40と表記する。))間において、送信する信号(受信する信号)の位相を異ならせる移相器70(後述する図3参照)を備える。これにより、電波(ビーム)の放射角度(又は受信角度)が、水平面から地上方向に傾けられている(チルトしている)。図1(a)では、チルト角θである。
<アレイアンテナ30>
 図2は、第1の実施の形態におけるアレイアンテナ30の斜視図である。
 アレイアンテナ30は、複数(ここでは一例として4個)のクロスダイポール構造のアンテナ40-1~40-4(区別しない場合は、アンテナ40と表記する。)と、アンテナ40-1~40-4を配列するとともに、分配線路60などが構成された第1の基板の一例としての固定基板50とを備える。また、アレイアンテナ30は、後述する図3に示すように、アンテナ40への送信信号(アンテナ40からの受信信号)の位相の差(移相量)を設定する移相器70-1~70-6(区別しない場合は、移相器70と表記する。)を備える。さらに、アレイアンテナ30は、移相器70の移相量を設定する移相量設定部120を備える。
 なお、アンテナ40-1~40-4は、固定基板50上に予め定められた距離で等間隔に配置されているとする。
 アンテナ40は、誘電体で構成された板状の基体上に設けられた膜状の銅、アルミニウムなどの導体にて構成された放射素子部41a及び放射素子部41bを組にするダイポールアンテナ41と、放射素子部42a及び放射素子部42bを組にするダイポールアンテナ42とが組み合わされて構成されている。
 そして、ダイポールアンテナ41の放射素子部41a、41bは、例えば放射素子部41a、41bが設けられた基体上の導体膜にて構成された給電部から給電される。ダイポールアンテナ42も、ダイポールアンテナ41と同様である。
 図2には、誘電体で構成された基体の図示を省略している。基体は、例えば、ガラスエポキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂などの誘電体で構成された板である。なお、基体の誘電体は、高周波領域における損失が小さいことが好ましい。
 なお、基体を用いずに、放射素子部41a、41b、42a、42b、給電部は、導線、導体板などで構成されてもよい。
 ここで、アンテナ40、ダイポールアンテナ41、42は、放射素子の一例である。
 ダイポールアンテナ41は、放射素子部41aと放射素子部41bとを結ぶ方向が垂直方向に対して+45°に設定されている。よって、ダイポールアンテナ41は、+45°偏波を送信する。一方、ダイポールアンテナ42は、放射素子部42aと放射素子部42bとを結ぶ方向が垂直方向に対して-45°に設定されている。よって、ダイポールアンテナ42は、-45°偏波を送信する。
 すなわち、アンテナ40は、偏波共用アンテナである。
 ここでは、+45°偏波と-45°偏波の信号を送信及び受信するとしたが、ダイポールアンテナ41の放射素子部41aと放射素子部41bとを結ぶ方向を垂直方向に設定して、垂直偏波を送信し、ダイポールアンテナ42の放射素子部42aと放射素子部42bとを結ぶ方向を水平方向に設定して、水平偏波を送信するとしてもよい。
 さらに、アンテナ40は、一組のダイポールアンテナ41、42で構成されているとしたが、パッチアンテナなどであってもよい。
 固定基板50は、誘電体で構成された板状の基体51と、基体51のアンテナ40側の面に設けられた反射板として働く反射導体52と、基体51のアンテナ40と反対側の面に設けられた分配線路60(後述する図3参照)とを備える。また、移相器70の固定線路71、72も分配線路60と同様に、基体51のアンテナ40と反対側の面に設けられる(後述する図4参照)。なお、基体51を誘電体で構成された板と表記することがある。
 固定基板50の基体51は、アンテナ40の基体と同様に誘電体で構成された板である。そして、基体51の両面には、銅、アルミニウムなどの膜状の導体が設けられている。そして、基体51のアンテナ40側の面の導体は、反射板として働く反射導体52に加工され、アンテナ40と反対側の面の導体は、分配線路60及び移相器70の固定線路71、72に加工されている。
 なお、固定基板50には、アンテナ40及び移相器70を固定する貫通孔(後述する図4参照)が設けられている。
 反射導体52は、電波の放射において、電波を反射して電波の放射における指向性を設定する。よって、反射導体52は、アンテナ40に対して一様な電位となるように、基体51上に導体をほとんど残した状態である。
 ここでは、反射導体52は、接地電位(GND)などの基準電位に設定されているとする。
 なお、反射導体52は、固定基板50のアンテナ40と反対側に設けられる分配線路60に対して接地電位(GND)などの基準電位を供給する。すなわち、反射導体52と分配線路60とはマイクロストリップライン(線路)の伝送路を構成する。よって、反射導体52を基準導体と表記することがある。
 後述するように、反射導体52は、移相器70の固定線路71、72及び可動線路82に対しても接地電位(GND)などの基準電位を供給する(後述する図4、図7参照)。すなわち、反射導体52と移相器70の固定線路71、72及び可動線路82とは、マイクロストリップラインの伝送路を構成する。
 ここでは、固定基板50のアンテナ40側の面に反射導体52を設け、アンテナ40と反対側の面に分配線路60、移相器70の固定線路71、72及び可動線路82を設けた。しかし、例えば、アルミニウムや銅の板で反射板を構成し、固定基板50と組み合わせてもよい。この場合、固定基板50の反射導体52は、分配線路60、移相器70の固定線路71、72及び可動線路82に対して接地電位(GND)などの基準電位を供給する基準導体となる。一方、反射板は、他の電位に接続されてもよく、浮遊状態とされてもよい。アレイアンテナ30において求めたい特性が得られれば、いずれの電位に設定されてもよい。
 移相量設定部120は、複数の移相器70の移相量を設定する。図2においては、位相量を設定するつまみ129のみを示している。移相量設定部120については、後述する。
<分配回路200>
 図3は、分配回路200を説明する図である。図3(a)は、分配回路200の平面図、図3(b)は、アンテナ40に送信される信号と移相器70との関係を説明する図である。
 分配回路200は、基体51のアンテナ40と反対側の面に設けられている。よって、図3(a)に示す分配回路200の平面図は、図2に示したアレイアンテナ30を裏面(図2の紙面の下方)から見た図となる。なお、図3(b)には、+45°偏波の信号のみを示している。
 図3(a)に示すように、分配回路200は、分配線路60a~60j、60a′~60j′(区別しないときは分配線路60と表記する。)と分配線路60で接続された複数の移相器70(移相器70-1~70-6)とを備える。さらに、分配回路200は、送受信ケーブル14、15とそれぞれ接続される端部61、62を備える。端部61、62は、中継ケーブルを介して送受信ケーブル14、15と接続されてもよい。
 分配回路200は、基地局内の送受信部が生成した信号をアンテナ40(アンテナ40-1~40-4)に分配して供給し、アンテナ40が電波から受信した信号を合成して基地局内の送受信部に送信する。この際、分配回路200は、複数の移相器70により、アンテナ40(アンテナ40-1~40-4)が送信する信号及び受信する信号の移相量を設定する。よって、分配線路60は、信号の分配/合成を行う分配/合成線路であり、分配回路200は、信号の分配/合成を行う分配/合成回路である。ここでは、分配線路60、分配回路200と表記する。
 なお、固定基板50及び移相器70は、分配/合成装置の一例である。また、分配回路200は、給電回路と表記されることがある。
 分配回路200が設けられた固定基板50の裏側(固定基板50のアンテナ40側)には、アンテナ40-1~40-4が設けられている。よって、分配回路200側には、ダイポールアンテナ41の給電部の端子41c、41dとダイポールアンテナ42の給電部の端子42c、42dとが、突き出している。給電部は、例えば、バランなどを含んで構成されている。そして、ダイポールアンテナ41の端子41d及びダイポールアンテナ42の端子42dが接地電位(GND)などの基準電位に接続されている。ここでは、反射導体52に接続されているとする。
 図3(a)では、アンテナ40-1のみに符号を付した。他のアンテナ40-2~40-4も同様であるが、符号を省略した。
 分配回路200は、図3の左側と右側で対称である。
 分配回路200の左側は、+45°偏波の信号が伝送される送受信ケーブル14が接続される端部61と、分配線路60a~60jと、3個の移相器70-1、70-2、70-3とを備える。
 分配回路200の右側は、-45°偏波の信号が送信される送受信ケーブル15が接続される端部62と、分配線路60a′~60j′と、3個の移相器70-3、70-4、70-5とを備える。
 図3では、形状を詳細には記載していないが、分配線路60a~60j、60a′~60j′は、信号の遅延を考慮して長さが設定されている。
 そして、分配回路200の左側と右側とは、偏波が+45°と-45°と異なるのみで、構成は同じである。よって、分配回路200の左側を説明し、右側の説明を省略する。
 端部61から、アンテナ40-1~40-4のそれぞれの給電部の端子41cに至る分配線路60を説明する。
 端部61は、分配線路60aに接続される。分配線路60aは、分配線路60bと分配線路60cとに分岐する。分配線路60bは、移相器70-1を経由して分配線路60dに接続する。分配線路60dは、分配線路60eと分配線路60fとに分岐する。分配線路60eは、移相器70-2を経由して分配線路60gに接続される。分配線路60gは、アンテナ40-1におけるダイポールアンテナ41の給電部の端子41cに接続される。
 一方、分配線路60fは、アンテナ40-2におけるダイポールアンテナ42の給電部の端子41cに接続される。
 一方、分配線路60cは、分配線路60hと分配線路60iに分岐する。そして、分配線路60hは、移相器70-3を経由して分配線路60jに接続される。分配線路60jは、アンテナ40-3におけるダイポールアンテナ41の給電部の端子41cに接続される。分配線路60iは、アンテナ40-4におけるダイポールアンテナ41の給電部の端子41cに接続される。
 すなわち、図3(b)に示すように、アンテナ40-1(ダイポールアンテナ41)には、移相器70-1及び移相器70-2を介して信号が送信される。
 アンテナ40-2(ダイポールアンテナ41)には、移相器70-1を介して信号が送信される。
 アンテナ40-3(ダイポールアンテナ41)には、移相器70-3を介して信号が送信される。
 アンテナ40-4(ダイポールアンテナ41)には、直接信号が送信される。
 なお、ダイポールアンテナ42においても同様であるので、以下では、( )内のダイポールアンテナ41、42の表記を省略する。
 ここで、移相器70-1の移相量を-2φ、移相器70-2、70-3のそれぞれの移相量を-φとすると、図3(b)に示すように、移相量は、アンテナ40-1で-3φ、アンテナ40-2で-2φ、アンテナ40-3で-φ、アンテナ40-4で0となる。
 すなわち、隣接するアンテナ40間(例えば、アンテナ40-1とアンテナ40-2との間)において、移相量が-φになる。
 -の移相量は、経路長(線路長)が長くなり、信号の位相の遅れを生じる。よって、アレイアンテナ30から出射される電波は、アンテナ40間の距離と移相量φとで決まるチルト角θで放射される。
 以上のことから、図2で示した移相量設定部120は、移相器70-2、70-3、70-5、70-6は、移相量を-φに、移相器70-1、70-4は、移相量を-2φに設定すればよい。
 移相量設定部120については、後述する。
<移相器70>
 図4は、移相器70を説明する図である。図4(a)は、移相器70の固定基板50に設けられた固定線路71、72を説明する図、図4(b)は、移相器70の可動基板80に設けられた可動線路82を説明する図、図4(c)は、図4(a)の固定線路71、72と可動線路82とを組み合わせた移相器70の平面図である。
 図4(a)に示すように、基体51上に設けられた固定線路71、72は、固定基板50上に設けられた配線であって、前述した分配線路60における分配線路60a~60j、60a′~60j′と同時に形成される。このため、固定線路71、72は、分配線路60の一部と考えてもよい。なお、ここでは別のものとして説明する。
 そして、固定線路71は、先端部71a、中間部71b及び後端部71cを備える。すなわち、後端部71cは、反射導体52に対して予め定められた特性インピーダンスZ0となるように等幅で形成されている。また、先端部71aも、後端部71cと同じ幅に形成されている。しかし、中間部71bは、先端部71a及び後端部71cより狭い幅で形成されている。よって、中間部71bは、特性インピーダンスが先端部71a及び後端部71cの特性インピーダンスZ0より大きい。
 また、固定線路72も、固定線路71と同様に、先端部72a、中間部72b、後端部72cを備える。
 そして、固定線路71の先端部71a、中間部71b、及び、中間部71bに続く後端部71cの一部と、固定線路72の先端部72a、中間部72b、及び、中間部72bに続く後端部72cの一部とは、基体51上において並行に構成されている。
 例えば、移相器70が移相器70-1である場合、固定線路71の後端部71cは、分配線路60bに接続され、固定線路72の後端部72cは、分配線路60dに接続される。
 図4(b)に示すように、第2の基板の一例としての可動基板80は、誘電体で構成された板状の基体81と基体81上に設けられた可動線路82とを備える。なお、基体81を誘電体で構成された板と表記することがある。可動線路82は、例えば、U字状に曲がった中央部82aと、中央部82aから先に行くにしたがい徐々に細くなる端部82b、82cとを備える。中央部82aは、端部82b、82cを接続する部分である。なお、中央部82aは、U字状としたが他の形状であってもよい。
 そして、中央部82aは、固定線路71の後端部71c及び固定線路72の後端部72cより幅広に構成されている。
 なお、固定線路71、72及び可動線路82の形状については、後述する。
 そして、図4(c)に示すように、移相器70は、基体51上の固定線路71、72に対して、可動基板80の可動線路82が対向するように、可動基板80を裏返して固定基板50上に配置される。
 そして、固定線路71の先端部71a、中間部71b、及び/又は、後端部71cの一部と、可動線路82の端部82bとが重なり、固定線路72の先端部72a、中間部72b、及び/又は、後端部72cの一部と、可動線路82の端部82cとが重なる。
 なお、固定線路71、72と可動線路82との間には、誘電体材料で構成された誘電体膜83(図7参照)が設けられている。これにより、後述するように、押え部材90と覆い部材100とにより、可動線路82を固定線路71、72方向に押し当てた状態において、一定の距離を保持させることができ、VSWR特性や移相特性を安定させることができる。
 例えば、信号は、固定線路71の後端部71cから入力して中間部71b、先端部71aに伝搬する。そして、信号は、可動線路82の端部82bと重なった固定線路71の後端部71c、中間部71b、先端部71aから、誘電体膜83を介して電気的に結合して、可動線路82の端部82bに伝搬する。そして、信号は、可動線路82の中央部82aを伝搬する。そして、信号は、可動線路82の端部82cと重なった固定線路72の先端部72a、中間部72b、後端部72cに出力する。
 ここで、固定線路71は、第1の線路導体の一例、固定線路72は、第2の線路導体の一例、可動線路82は、第3の線路導体の一例である。
 そして、可動線路82を固定線路71、72の長手方向に沿って移動させる。U字状の可動線路82は、2本の固定線路71、72を短絡するように設けられている。よって、可動線路82を2本の固定線路71、72上を移動させることで、信号が伝搬する経路長に差が生じる。このような移相器70は、トロンボーン型移相器と呼ばれることがある。
 ここでは、可動線路82を固定線路71、72の長手方向に移動させるとしたが、逆に可動線路82を固定し、固定線路71、72を可動するようにしてもよい。すなわち、固定線路71、72に対する可動線路82の移動は相対的なものである。
 なお、図4(a)に示すように、固定基板50は、後述する押え部材90及び覆い部材100を固定するため、固定基板50を貫いて設けられた貫通孔73a、73b、73c、73d、74a、74b、74c、76を備える。なお、覆い部材100は、ハウジング又はケースと呼ばれることがある。
 貫通孔73a、73b、73c、73dは、平面形状が円形である。そして、図4(c)に示すように、可動基板80の長手側の外側に、可動基板80を囲むように設けられている。
 貫通孔74a、74b、74cは、覆い部材100を固定基板50に固定するために設けられている。貫通孔74a、74b、74cは、形状が長方形であって、後述するように、覆い部材100の凸部105a、105b、105cの先端に設けられた返し(爪状の突起)が固定基板50の一方の面側(反射導体52側)に突き出し、固定基板50に引っ掛かるように設けられている。
 貫通孔76は、可動基板80を移動させるために設けられた押え部材90の凸部96a、96bの移動をガイドする長孔である(後述する図12参照)。
 また、図4(b)に示すように、可動基板80には、可動基板80を貫いて設けられた貫通孔83a、83bが設けられている。貫通孔83a、83bは、後述するように、押え部材90に設けられた柱状の凸部96a、96bが挿入される。そして、貫通孔83a、83bから突き出した凸部96a、96bが、固定基板50に設けられた貫通孔76に挿入される。
 固定基板50を貫いて設けられた貫通孔73a、73b、73c、73d、74a、74b、74c、76については、押え部材90及び覆い部材100とともに説明する。
 図5は、図4に示した移相器70の固定基板50に設けられる固定線路71、72及び可動基板80に設けられる可動線路82の拡大図である。図5(a)は、可動線路82を、図5(b)は、固定線路71、72を示し、図5(c)は、移相器70のリターンロス特性を示す。
 なお、図5(c)では、固定線路71、72と可動線路82との移動量xにおけるリターンロス特性を示す。横軸は、中心周波数fに対する周波数f/f、縦軸は、リターンロス(dB)である。
 図5(a)に示すように、可動線路82の中央部82aは、幅Wが2.1mm、曲率半径Rが3.8mmである。可動線路82の端部82b、82cは、中央部82aの幅Wc(2.1mm)から徐々に細くなり先端の幅WTEが1.1mmである。なお、端部82b、82cは、長さLが18.1mmである。
 図5(b)に示すように、固定線路71は、先端部71aの長さLが1.1mm、幅Wが1.7mm、中間部71bの長さLが2.9mm、幅Wが1.1mm、後端部71cの幅Wが1.7mmである。固定線路72も同様である。
 そして、図5(c)は、図5(a)、(b)の状態を移動量xが0mmであるとし、可動線路82を図5(a)において右側に移動させた場合に移動量xが正であるとした場合の、リターンロス特性を示している。
 図5(c)に示すように、移動量xが-2mmから6mmのどの位置においても、リターンロスは-20dB前後であって、後述する図6に示す場合に比べて小さい。例えば、定在波比VSWRが1.2以下(リターンロス-20.8dB以下)となる比帯域幅が広く、広帯域である(広帯域化されている)。
 図6は、第1の実施の形態が適用されない移相器70の固定基板50に設けられる固定線路71、72及び可動基板80に設けられる可動線路82の拡大図である。図6(a)は、可動線路82を、図6(b)は、固定線路71、72を示し、図6(c)は、移相器70のリターンロス特性を示す。
 なお、図6(c)では、図5(c)と同様に、固定線路71、72と可動線路82との移動量xとの関係でリターンロス特性を示す。横軸は、中心周波数fに対する周波数f/f、縦軸は、リターンロス(dB)である。
 図6(a)に示すように、可動線路82は、中央部82a及び端部82b、82cの幅Wが1.8mmである。なお、可動線路82は、中央部82aの曲率半径Rが3.75mmである。
 図6(b)に示すように、固定線路71は、幅Wが1.8mmである。すなわち、固定線路71は、図5に示した第1の実施の形態が適用される移相器70の固定線路71の先端部71a、中間部71b、後端部71cが無い。固定線路72も同様である。
 よって、固定線路71、72と可動線路82とが重なる部分も同じ幅(1.8mm)である。
 そして、図6(c)は、図5(c)と同様に、図6(a)、(b)の状態を移動量xが0mmであるとし、可動線路82を図6(a)において右側に移動させた場合に移動量xが正であるとして、リターンロス特性を示している。
 図6(c)に示すように、移動量xが-2mmから6mmにおいて、最大のリターンロスは-12dBであって、移動量xによってリターンロス特性が大きく変わることが分かる。リターンロスは、図5(a)、(b)、(c)に示した第1の実施の形態が適用される移相器70に比べて大きく、移動量xが-2mmから6mmのどの位置においても定在波比VSWRが1.2以下となる帯域はほとんど得られず、狭帯域になっている。
 図7は、図5に示した第1の実施の形態が適用される移相器70の特性を説明する図である。図7(a)は、可動線路82側から見た平面図、図7(b)は、固定線路71、72側から見た平面図、図7(c)は、図7(a)、(b)のVIIC-VIIC線での断面図である。なお、図7(a)は図5(a)、図7(b)は図5(b)である。そして、図7(c)では、固定線路71(先端部71a、中間部71b、後端部71c)及び可動線路82(中央部82a、端部82b)を示している。
 固定線路71(固定線路72も同様であるので、以下では同様の部分を( )で表記する。)及び可動線路82は、固定基板50においてアンテナ40側に設けられた反射導体52に対して、マイクロストリップライン(線路)を構成する。固定線路71(固定線路72)の特性インピーダンスは、固定線路71(固定線路72)の幅、基体51の誘電率ε及び厚さd1によって決まる。
 これに対して、可動線路82は、固定線路71、72上に位置する。しかも、固定線路71、72に対して可動線路82を滑らかに移動(摺動)させるため、固定線路71、72と可動線路82との間に誘電体膜83が設けられることが多い。このため、可動線路82は、例えば、図7(c)に示す中央部82aのように、固定線路71(固定線路72)と重なっていない部分が、固定基板50に設けられた反射導体52との距離d2が、固定線路71、72より大きい。そして、可動線路82のこのような部分の特性インピーダンスは、可動線路82の幅、基体51の誘電率ε及び厚さd1、介在する空気層の誘電率ε及び厚さ(d2-d1)で決まる。
 よって、図6(a)、(b)に示したように、固定線路71、72と可動線路82とを同じ幅とすると、固定線路71(固定線路72)部分では特性インピーダンスZ0であっても、可動線路82の固定線路71、72と重ならない部分は、特性インピーダンスZ0より小さい特性インピーダンスZ1となる(Z1<Z0)。
 このため、信号が固定線路71(固定線路72)から可動線路82に伝搬する際、すなわち、固定線路71と重なった部分(特性インピーダンスZ0)から、固定線路71と重ならない部分(特性インピーダンスZ1)に伝搬することになる。すると、インピーダンスがマッチングせず(ミスマッチング)、信号の反射(リターンロス)が発生しやすい。
 この状態は、可動線路82を移動させた場合においても発生する。
 そこで、図5(a)、(b)(図7(a)、(b)も同じ)に示す第1の実施の形態が適用される移相器70では、固定線路71と可動線路82との間で、インピーダンスの差を抑制している。
 前述したように、マイクロストリップ線路における特性インピーダンスは、線路の幅を一定にした場合、信号の伝搬路である線路(固定線路71、72及び可動線路82)と基準導体(ここでは、反射導体52)との距離が大きいほど大きく、信号が伝搬する線路(固定線路71、72及び可動線路82)の幅が広いほど小さい。
 そこで、可動線路82の中央部82aは反射導体52からの距離d2が固定線路71、72の距離d1より大きいため、中央部82aの幅Wを、固定線路71、72の後端部71c、72cの幅Wより大きく設定している。
 なお、可動線路82を図7(a)の右側、すなわち、移動量xが正になる方向に移動させると、可動線路82の端部82b、82cの一部が、固定線路71、72と中央部82aとの境界に現れる。端部82b、82cは、中央部82aから離れるにしたがって、幅が小さくなる。よって、可動線路82を図7(a)の右側(移動量xが正となる方向)に移動させると、信号が固定線路71、72から可動線路82へ伝搬する部分で特性インピーダンスが高くなる。
 そこで、図7(b)に示すように、固定線路71、72は、中間部71b、72bの幅Wを後端部71c、72cの幅Wより小さくしている。よって、中間部71b、72bは、インピーダンスを高くしている。
 しかし、この中間部71b、72bには、可動線路82の端部82b、82cがはみ出す。このため、重なった部分のインピーダンスは、中間部71b、72bのインピーダンスと、可動線路82の端部82b、82cのはみ出した部分のインピーダンスとの並列になる。これにより、信号が固定線路71(固定線路72)から可動線路82へ伝搬する際、及び、信号が可動線路82から固定線路71(固定線路72)へ伝搬する際におけるインピーダンスの差が全体として小さくなるようにしている。
 よって、図5(c)、図6(c)に示したように、図5(a)、(b)に示す第1の実施の形態が適用される移相器70では、図6(a)、(b)に示した第1の実施の形態が適用されない移相器70に比べて、リターンロスが小さくなる。
 以上説明したように、第1の実施の形態が適用される移相器70では、固定基板50上の固定線路71、72及び可動基板80上の可動線路82を、固定線路71、72に対して可動線路82を移動させる範囲において、信号が伝搬する経路においてインピーダンスに大きな変化が生じにくい形状として、リターンロスを抑制している。
 図8は、移相器70における固定線路71、72及び可動線路82の形状の他の一例である。図8(a)は、可動線路82側から見た平面図、図8(b)は、固定線路71、72側から見た平面図、図8(c)は、移相器70のリターンロス特性を示す図である。
 図8(a)に示すように、可動線路82は、中央部82aを有し、端部82b、82cは、中央部82aから2段階で細くなっている。
 可動線路82の中央部82aは、幅Wが2.1mm、曲率半径Rが3.8mmである。可動線路82の端部82bは、長さL(19mm)の内、中央部82a側の長さLT1(10mm)において幅WT1が1.7mm、中央部82aと反対側の長さLT2(7mm)において幅WT2が1.3mmである。なお、可動線路82の端部82cは、端部82bと同じ形状である。
 図8(b)に示すように、固定線路71、72は、中間部71b、72bが細くなっているとともに、先端部71a、72aに切り込みが設けられている。
 固定線路71は、先端部71aの幅W及び後端部71cの幅Wが1.9mmである。中間部71bは、幅Wが1.1mm、長さLが3.1mmである。そして、先端部71aは、固定線路71の長手方向に切り込みが入れられている。可動線路82の中央部82aの内側に対向する部分の長さLt1が4.6mm、外側に対向する部分の長さLt2が5mmである。
 この場合であっても、図8(c)に示すように、移動量xが0mmにおけるリターンロスは、-20dB前後であって、0.59f/f以上の周波数において、定在波比VSWRが1.2以下であり、比帯域幅が広い(広帯域である)。
 図9は、移相器70における固定線路71、72及び可動線路82の形状のさらに他の一例である。図9(a)は、可動線路82側から見た平面図、図9(b)は、固定線路71、72側から見た平面図、図9(c)は、移相器70のリターンロス特性を示す図である。
 図9(a)に示すように、可動線路82は、図5に示した可動線路82と同じであって、端部82b、82cの幅が中央部82aから徐々に細くなっている。
 可動線路82の中央部82aは、幅Wが2.1mm、曲率半径Rが3.8mmである。可動線路82の端部82bは、中央部82aの幅Wc(2.1mm)から徐々に細くなり先端の幅WTEが1.1mmである。端部82bの長さLは、19mmである。
 図9(b)に示すように、固定線路71、72は、図6に示した固定線路71、72と同じであって、幅が同じである。
 固定線路71は、幅Wが1.7mmである。
 この場合であっても、図9(c)に示すように、移動量xが0mmにおけるリターンロスは、-20dB前後であって、0.68f/f以上の周波数において、定在波比VSWRが1.2以下であり、比帯域幅が広い(広帯域である)。
 図10は、移相器70における固定線路71、72及び可動線路82の形状のさらに他の一例である。図10(a)は、可動線路82側から見た平面図、図10(b)は、固定線路71、72側から見た平面図、図10(c)は、移相器70のリターンロス特性を示す図である。
 図10(a)に示すように、可動線路82は、図8(a)に示した可動線路82と同じく、中央部82aを有し、端部82b、82cは、中央部82aから2段階で細くなっている。
 可動線路82の中央部82aは、幅Wが2.1mm、曲率半径Rが3.8mmである。可動線路82の端部82bは、長さL(19mm)の内、中央部82a側の長さLT1(10mm)において幅WT1が1.7mm、中央部82aと反対側の長さLT2(7mm)において幅WT2が1.3mmである。なお、可動線路82の端部82cは、端部82bと同じ形状である。
 図10(b)に示すように、固定線路71、72は、図6に示した固定線路71、72と同じであって、幅が同じである。
 固定線路71は、幅Wが1.7mmである。
 この場合であっても、図10(c)に示すように、移動量xが0mmにおけるリターンロスは、-20dB前後であって、0.66f/f以上の周波数において、定在波比VSWRが1.2以下であり、比帯域幅が広い(広帯域である)。
 以上説明したように、移相器70の固定線路71、72及び可動線路82は、信号が伝搬する経路において、インピーダンスに大きな変化が生じにくい形状、すなわち、信号が伝搬する経路におけるインピーダンスの変動が抑制される形状であればよい。よって、上記以外の他の形状であってもよい。例えば、可動線路82と重なる固定線路71、72の部分又は可動線路82の全部又は一部の幅を狭くしてもよく、太くしてもよい。
 これまでは、弧状の複数の導体(弧状導体)と、直線状の導体(直線状導体)とを交差させて移相量を設定する回転型の移相器が用いられてきた。回転型の移相器は、複数の移相量を一度に設定できるが、必要とする移相量の数が増えるにしたがって、弧状導体の径が大きくなる。このため、移相器をアレイアンテナ30の裏側に設けた場合、水平方向における幅が大きくなり、セクタアンテナ10の細径化がしづらかった。
 図3(a)に示したように、分配回路200には、複数の移相器70を分散配置させて用いることになるが、それぞれの移相器70は、上記したように小型である。よって、弧状導体を用いる回転型の移相器に比べて、セクタアンテナ10の細径化が容易となる。
<移相器70の保持機構>
 移相器70は、要求されるチルト角θに対応するように、固定線路71、72に対して可動線路82の位置が設定される。前述したように、移相器70では、固定線路71、72に対して可動線路82を移動(摺動)させる。これにより、固定線路71、72と可動線路82とが重なる位置を移動(スライド)させる。そして、チルト角θに対応する移相量が設定される。
 すなわち、可動線路82は、固定線路71、72に対して、容易に移動(スライド)するとともに、移動させた位置で保持されることが必要である。
 次に、移相器70における保持機構について説明する。
 図11は、移相器70において可動基板80を保持する保持機構を説明する図である。図11(a)は、保持機構が設けられた移相器70の斜視図、図11(b)は、図11(a)のXI方向から見た移相器70の上面図である。保持機構は、押え部材90と覆い部材100とを備える。図11(a)、(b)では、覆い部材100を破線で示している。
 移相器70の固定線路71、72は、分配線路60とともに固定基板50上に設けられている。一方、移相器70の可動線路82は、可動基板80に設けられている。固定基板50の固定線路71、72が設けられた側と可動基板80の可動線路82が設けられた側とが互いに向き合うように重ねて配置される。なお、前述したように、固定基板50と可動基板80との間には、固定基板50との間で一定の距離を保持させるために誘電体膜83が挟み込まれている。例えば、可動基板80の可動線路82側に、誘電体膜83が貼り付けられている。
 なお、固定線路71、72及び可動線路82は、図5(a)、(b)に示したと同じとする。そして、可動線路82の中央部82aは、図11(a)において左前側、図11(b)において左側、端部82b、82cは、図11(a)において右奥側、図11(b)において右側にあるとする。
(押え部材90)
 押え部材90は、可動基板80を固定基板50に押さえ付けるように、長手方向が摺動(スライド)方向に延びた3本のばね部91、92、93を備える。3本のばね部91、92、93は、可動基板80の移動(摺動)方向に並行に設けられている。そして、それぞれの中央部を互いに接続する連結部94にて互いに連結されている。連結部94には、円柱状の凸部95が可動基板80から離れる方向に突出するように設けられている。
 また、並行するように設けられた3本のばね部91、92、93の内、外側に位置する一方のばね部91は、先端部の可動基板80側に突起91a、91bを備えている(ばね部91の裏になるため図示せず)。そして、突起91a、91bは、可動基板80に接触し(押しつけ)ている。同様に、外側に位置する他方のばね部93は、先端部の可動基板80側に突起93a、93bを備えている(図12参照)。そして、突起93a、93bは、可動基板80に接触し(押しつけ)ている。
 そして、中央に位置するばね部92は、可動基板80の一方の先端側(可動線路82の中央部82a側)において、可動基板80側に突起92aを備えている。そして、突起92aは、可動基板80に接触し(押しつけ)ている。また、可動基板80の他方の先端側(可動線路82の端部82b、82c側)において、可動基板80と逆側に突起92bを備える。
 さらに、ばね部91、93上の連結部94には、可動基板80と逆側に突起94a、94bをそれぞれ備える。
 また、外側に位置するばね部91、93は、それぞれの先端部が、次に説明する覆い部材100に接するように、覆い部材100側に張り出している。このようにすることで、押え部材90が覆い部材100内においてがたつきなく収まるようになっている。
 なお、押え部材90は、可動基板80側に飛び出した、2本の柱状の凸部96a、96bを備える(図12(a)、(b)参照)。これは、図4(b)に示した、可動基板80の貫通孔83a、83bに挿入されるとともに、その先端が、図4(a)に示した、固定基板50に設けられた長孔である貫通孔76に挿入される。
(覆い部材100)
 覆い部材100は、可動基板80及び押え部材90を覆うとともに、押え部材90を固定する。
 覆い部材100は、蓋部101と蓋部101の周囲を取り囲む側面部102とを備える。そして、覆い部材100は、側面部102から蓋部101側とは逆側に飛び出た4本の柱状の凸部103a、103b、103c、103dを備える。これらの凸部103a、103b、103c、103dは、断面が円である。そして、可動基板80の移動方向xの両外側にそれぞれ2個設けられている。なお、断面は円でなくともよい。
 そして、覆い部材100は、側面部102から蓋部101側とは逆側に飛び出た3個の凸部105a、105b、105cを備える。凸部105a、105b、105cは、先端が返しになっており、覆い部材100から外向きにL字状に折れ曲がっている。
 さらに、覆い部材100は、蓋部101に開口106を備える。
 凸部103a、103b、103c、103dは、固定基板50に設けられた貫通孔73a、73b、73c、73dに挿入される。
 なお、貫通孔73a、73b、73c、73dは、ドリルなどにより平面形状が精度のよい円に形成できる。よって、凸部103a、103b、103c、103dの断面形状を円とすることにより、覆い部材100は、固定基板50に対して位置精度よく配置される。
 凸部105a、105b、105cは、固定基板50に設けられた貫通孔74a、74b、74cに挿入される。そして、L字状に折れ曲がった先端の返しが、固定基板50の反射導体52側に回り込むことで、覆い部材100が固定基板50に固定される。
 そして、蓋部101に設けられた開口106から、押え部材90の凸部95が覆い部材100の外に飛び出るようになっている。凸部95を蓋部101に設けられた開口106内において、移動させることで、可動基板80が固定基板50上を移動(摺動)する。
 なお、可動基板80の移動量を設定するために、開口106の近傍の蓋部101に目盛を設けてもよい。
(保持機構)
 図12は、移相器70において可動基板80を保持する保持機構を説明する断面図である。図12(a)は、固定基板50に可動基板80と押え部材90とを配置した状態を示す図、図12(b)は、さらに覆い部材100で固定基板50及び押え部材90とを固定した状態を示す図である。図12(a)、(b)は、図11(b)のXII-XII線での断面図である。なお、誘電体膜83は図示を省略している。
 図12(a)に示すように、固定基板50上に可動基板80、押え部材90が配置されている。ここでは、押え部材90の可動基板80側に突き出すように設けられた凸部96aが可動基板80の貫通孔83bに挿入される。同様に、凸部96bが、可動基板80の貫通孔83aに挿入される。
 そして、凸部96a、96bの可動基板80から飛び出た先端部分が、固定基板50に設けられた長孔である貫通孔76に挿入される。
 このとき、貫通孔83a、83bは平面形状が円であると、ドリル(エンドミル)などの丸い工具により精度よく形成される。よって、押え部材90の凸部96a、96bを円柱状とすることで、可動基板80は、貫通孔83a、83bに挿入された押え部材90の凸部96a、96bによって拘束さる。また、凸部96a、96bが固定基板50に設けられた長孔である貫通孔76内を移動するように制限される。よって、可動基板80の可動線路82と固定基板50に設けられた固定線路71、72との相対位置が精度よく設定されるとともに、可動線路82が固定線路71、72に対して予め定められた移動量xの範囲から外れることが抑制される。
 なお、2個の貫通孔83a、83bと2個の凸部96a、96bとを組み合わることで、移動(摺動)方向(移動量xの方向)と交差する方向へ傾くことが抑制される。
 次に、図12(b)に示すように、覆い部材100を設ける。図11(a)、(b)から分かるように、覆い部材100の凸部105a、105b、105cが、固定基板50に設けられた貫通孔74a、74b、74cに嵌めこまれる。この際、覆い部材100の蓋部101の内側が、押え部材90の連結部94の突起94a(突起94b)にぶつかる。これにより、覆い部材100の蓋部101は、内側において、押え部材90の連結部94を、可動基板80側に押し付ける。すなわち、押え部材90の両外側のばね部91、93は、連結部94が押さえつけられることで、可動基板80側に凹んだ弓形になる。よって、ばね部91の両端部に設けられた突起91a、91b及びばね部93の両端部に設けられた突起93a、93bが、可動基板80を固定基板50側に押し付ける。
 同様に、押え部材90のばね部92の一端部に設けられた突起92aは、可動基板80を固定基板50側に押し付け、他端部に設けられた突起92bは、覆い部材100の蓋部101の内側に押し付けられる。すなわち、他端部に設けられた突起92bが支点となって、一端部に設けられた突起92aをより強く可動基板80に押し付ける。
 すなわち、押え部材90は、覆い部材100の蓋部101で押えられることにより、ばねの機能(ばね機構)を有している。
 また、可動基板80は、押え部材90のばね部91、92、93の突起91a、91b、92a、93a、93bにより、図11(b)に示す領域α、β、γ、δ、εにおいて、強く固定基板50に押し付けられることになる。領域α、β、γ、δ、εは、図4(b)に示すように、可動基板80の可動線路82上に対応する。すなわち、押え部材90には、可動線路82を固定基板50側に押し付けられるように突起91a、91b、92a、93a、93bが設けられている。
 押え部材90及び覆い部材100は、例えばポリカーボネートで構成されている。移相器70に流れる電流で加熱されるため、押え部材90及び覆い部材100は、同じ材料で構成されることが好ましい。同じ材料で構成することで、熱膨張によって相互位置がずれることが抑制される。
<移相量設定部120>
 図3(b)で説明した分配回路200では、6個の移相器70を移相量φと移相量2φとに設定している。すなわち、複数の移相器70の移相量を比例関係にある異なる値に設定することになる。
 図13は、移相量設定部120を説明する図である。
 移相量設定部120は、一軸上に直線的に構成されたピッチp1のねじ部121とピッチp2のねじ部123とを備える。そして、ねじ部121にはナット122、ねじ部123にはナット124が嵌めこまれている。ここでは、軸を回転させることで同時に、ねじ部121とねじ部123とが回転する。
 ここでは、一例として、ピッチp2は、ピッチp1の2倍であるとする。そして、ねじ部121、123のねじの回転方向(ナット122、124の進む方向)は同じであるとする。
 ねじ部121、123は、雄ねじを有する部材であればよく、ねじ部121が第1の雄ねじ部の一例、ねじ部123が第2の雄ねじ部の一例である。また、ナット122、124は、雌ねじを有する部材であればよく、ナット122が第1の雌ねじ部の一例、ナット124が第2の雌ねじ部の一例である。そして、ピッチp1が第1のピッチの一例、ピッチp2が第2のピッチの一例である。
 そして、移相量設定部120は、ナット122に取付けられた取付部材125と、取付部材125に取付けられた接続部材126a、126bとを備える。さらに、移相量設定部120は、ナット124に取付けられた取付部材127と、取付部材127に取付けられた接続部材128a、128bとを備える。
 接続部材126aは、移相器70-2、70-3のそれぞれの支柱95(図11(a)参照)に連結されている。接続部材126bは、移相器70-5、70-6のそれぞれの支柱95に連結されている。接続部材128aは、移相器70-1の支柱95に連結されている。接続部材128bは、移相器70-4の支柱95に連結されている。
 さらに、移相量設定部120は、ねじ部121とねじ部123との共通の軸に接続された回転つまみ129を備える。
 ここで、ナット122、取付部材125及び接続部材126a、126b、は、第1の移動部材の一例、ナット124、取付部材127及び接続部材128a、128bは、第2の移動部材の一例である。
 つまみ129を回すことにより、ねじ部121、123が回転して、ナット122、124が移動する。これに連れて、ナット122、124に接続されている取付部材125、127がx方向に移動する。そして、取付部材125、127に接続されている接続部材126a、126b、128a、128bがx方向に移動する。接続部材126a、126b、128a、128bが移動することで、連結された支柱95の移相器70の可動基板80が固定基板50に対して移動する。
 すなわち、つまみ129の回転は、接続部材126a、126b、128a、128bの直線運動に変換される。さらに、つまみ129の回転は、接続部材126a、126b、128a、128bに連結された支柱95により、移相器70の可動基板80の固定基板50に対する移動に変換される。
 ここで、ねじ部121において、ナット122が、x方向(移相器70の移動量xの方向)に距離a移動するとする。すると、ねじ部123においては、ナット124が、x方向に距離2a移動する。すると、ナット122に取付部材125で取り付けられている接続部材126a、126bは、x方向にa移動する。また、ナット124に取付部材127で取り付けられている接続部材128a、128bは、x方向に2a移動する。ここで、x方向へのaの移動が移相量φに対応すれば、移相器70-2、70-3、70-5、70-6は、移相量φに設定され、移相器70-1、70-4は、移相量2φに設定されることになる。
 すなわち、移相器70-1、70-4と、移相器70-2、70-3、70-5、70-6とを同じ構成としても、異なる移相量が同時に設定される。ここで、移相量φが第1の移相量の一例、移相量2φが第2の移相量の一例である。
 図14は、ねじ部121、123を拡大して示す図である。図14では、図13に表記した取付部材125、127を省略している。なお、取付部材125は、ナット122に接続され、取付部材127は、ナット124に取付けられるとする。
 なお、移相量設定部120は、図13では不図示の支持部材130を備える。そして、移相量設定部120は、支持部材130により、図2に示したレドーム12の下蓋に固定される。
 図14に示すように、ねじ部123のピッチp2は、ねじ部121のピッチp1の2倍になっている。なお、ピッチp2(>ピッチp1)のねじ部123の径は、ピッチp1のねじ部121の径より大きい。これは、一般に、送る量の大きい、すなわち、ピッチの大きいねじは、径が大きいことによるものであって、ねじ部121、123の径を同じ又は逆にしてもよい。
 また、径の大きいねじ部123を回転つまみ129に近い内側に設け、径の小さいねじ部121を回転つまみ129より遠い外側に設けると、ナット122、124、取付部材125、127、接続部材126a、126b、128a、128bなどの取付け(組み付け)が、容易になる。
 ねじ部121のナット122は、それぞれが半ピッチのねじ山に対応する副ナット122a、122bで構成されている。そして、副ナット122a、122bは、重ね合されて1個のねじ山を挟み込むようにねじなどにより固定される。これにより、ねじ部121においてナット122を移動させても、がたつき(バックラッシュ)の発生が抑制される。
 ねじ部123のナット124も、同様に、それぞれが半ピッチのねじ山に対応する副ナット124a、124bで構成されている。
 そして、回転つまみ129の1回転で、移動量xが大きい移相器70-1、70-4における移動量xが最大になるように、ねじ部123のピッチp2が設定されている。
 よって、回転つまみ129の周囲に、360°の目盛が設けられている。回転つまみ129を、この目盛を目安に回転させることで、移動量x、すなわち、移相量φが設定される。
 なお、つまみ129にモータを連結したり、つまみ129の代わりにモータを用いたりしてもよい。モータを用いる場合には、モータの回転角をモニタすることで、移動量x、すなわち、移相量φが設定される。この場合には、回転つまみ129の周囲に、目盛を設けることを要しない。
 なお、接続部材126a、126b、128a、128bに物差しを設け、この物差しにより基準点に対する移動量xを読み取ってもよい。しかし、最大の移動量xが例えば3.5mmと小さい場合には、物差しから移動量xを読み取ることが容易でない。よって、つまみ129の間周囲に設けた360°の目盛により、精度よく移動量x(移相量φ)が設定される。
 ここでは、同じ構成の複数の移相器70において、複数の移相量(例えば、移相量φと移相量2φ)を設定したが、移相量を同じ(移相量φ)にしてもよい。例えば、移相量2φが必要な部分には、移相量φの移相器70を2個直列に接続するようにすればよい。
 この場合、移相量設定部120は、1つのピッチのねじ部で構成される。すなわち、ねじ部123を設けることを要しない。
 ここでは、移相量設定部120は、一つの軸上に設けたピッチが異なるねじ部121、123で構成した。
 ねじ部121、123を用いる代わりに、ラック・アンド・ピニオンやウォームギアを用いてもよい。ラック・アンド・ピニオンを用いる場合、取付部材125、127のそれぞれの移動する方向に同じピッチのラックを設けるとともに、歯数が異なる歯車(ピニオン)を連結し、ピニオンを回転させる。
 しかし、取付部材125、127に設けられるラックは、図14における垂直方向に設けられる。このため、重力によって、ラックに組み合わされたピニオンは、垂直方向の下側に移動しやすい。
 すなわち、移相量設定部120をねじ部121、123で構成する場合は、ラック・アンド・ピニオンを用いる場合に比べて、移相量φを設定する精度が高い。さらに、ナット122を、2枚の副ナット122a、122bで構成し、ナット124を、2枚の副ナット124a、124bで構成することで、垂直方向の下側に移動しにくくなるとともに、バックラッシュなどによる精度の低下が抑制される。
 なお、移相量設定部120は、複数の移相量を設定できるように、複数の接続部材(例えば、接続部材126a、126bと接続部材128a、128b)を予め定められた比率で移動させることができるものであればよい。
[第2の実施の形態]
 第1の実施の形態では、アレイアンテナ30が備えるアンテナ40が4個の場合を説明した。
 第2の実施の形態では、アレイアンテナ30が備えるアンテナ40が8個の場合を説明する。
 分配回路200の構成を除いて、第1の実施の形態と同様であるので、以下では、第1の実施の形態と異なる分配回路200及び分配回路200によるアレイアンテナ30の移相量を説明する。
<分配回路200>
 図15は、第2の実施の形態における分配回路200を説明する図である。
 アレイアンテナ30は、8個のアンテナ40(アンテナ40-1~40-8)を備える。なお、アンテナ40-1~40-8は、垂直方向の下方から上方に向かって、予め定められた距離で等間隔に配置されているとする。
 アレイアンテナ30は、第1の実施の形態のアレイアンテナ30を垂直方向に2個並べた構成になっている。垂直方向の下側に、アンテナ40-1~40-4を備える第1の実施の形態のアレイアンテナ30(以下ではアレイアンテナ30-1と表記する。)が設けられている。そして、垂直方向の上側に、アンテナ40-5~40-8と、移相器70-7~70-12を備える第1の実施の形態のアレイアンテナ30と同様なアレイアンテナ30-2が設けられている。そして、その外側に、移相器70-13、7-14が設けられている。
 そして、送受信ケーブル14は、端部61に接続され、端部61からの分配線路60が二つに分岐される。そして、分岐された分配線路60の一方が移相器70-13を介して下側のアレイアンテナ30-1に接続される。分岐された分配線路60の他方が上側のアレイアンテナ30-2に接続される。ここでは、分配線路60のそれぞれに符号を付さない。
 同様に、送受信ケーブル15は、端部62に接続され、端部62から分配線路60が二つに分岐される。そして、分岐された分配線路60の一方が移相器70-14を介して下側のアレイアンテナ30-1に接続される。分岐された分配線路60の他方が上側のアレイアンテナ30-2に接続される。
 それ以降の分配線路60については、第1の実施の形態で説明したと同様であるので説明を省略する。
 なお、図15は、左右が対称であって、左側が+45°偏波に対応し、右側が-45°偏波に対応する。
 図16は、第2の実施の形態に示したアレイアンテナ30における移相量を説明する図である。図16では、図15において+45°偏波に対応する左側を示している。
 ここで、移相器70-1、70-7を移相量-2φ、移相器70-2、70-3、70-8、70-9を移相量-φに設定する。そして、移相器70-13を移相量-4φに設定する。すると、アンテナ40-8は、移相量0、アンテナ40-7は移相量-φ、アンテナ40-6は移相量-2φ、アンテナ40-5は移相量-3φ、アンテナ40-4は移相量-4φ、アンテナ40-3は移相量-5φ、アンテナ40-2は移相量-6φ、アンテナ40-1は移相量-7φに設定される。すなわち、隣接するアンテナ40間(例えばアンテナ40-1とアンテナ40-2)において移相量-φとなる。
 よって、アレイアンテナ30は、アンテナ40間の距離と移相量φとで定まるチルト角θに設定される。
 以上説明したように、偶数においてアンテナ40の数を増やしてもよい。
 なお、設定する移相量が-φ、-2φ、-4φとなるため、第1の実施の形態における移相量設定部120において、移相量4φに対応するピッチのねじ部を追加すればよい。
 すなわち、ピッチの異なるねじ部を加えることにより、設定する移相量の種類(数)が増やせる。
 また、移相量4φに対応する移相器70-13、70-14をそれぞれ移相量2φの移相器70を直列に接続する構成としてもよい。この場合、第1の実施の形態における移相量設定部120が適用される。
 ここでは、同じ構成の複数の移相器70において、複数の移相量(例えば、移相量φと移相量2φ)を設定したが、移相量を同じ(移相量φ)にしてもよい。例えば、移相量2φが必要な部分には、移相量φの移相器70を2個直列に接続するようにすればよい。
 この場合、移相量設定部120は、1つのピッチのねじ部121で構成されるため、ねじ部123を用いなくともよい。
[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40の数が4個及び8個と偶数であった。
 第3の実施の形態では、アレイアンテナ30におけるアンテナ40の数を奇数、ここでは5個としている。
 分配回路200の構成を除く他の構成は、第1の実施の形態と同様であるので、以下では、第1の実施の形態と異なる分配回路200及び分配回路200によるアレイアンテナ30の移相量を説明する。
<分配回路200>
 図17は、第3の実施の形態における分配回路200を説明する図である。
 アレイアンテナ30は、5個のアンテナ40(アンテナ40-1~40-5)と、8個の移相器70(移相器70-1~70-8)を備える。なお、アンテナ40-1~40-5は、垂直方向の下方から上方に向かって、予め定められた距離で等間隔に並んでいる。
 アレイアンテナ30は、4個のアンテナ40(アンテナ40-1~40-4)を含む第1の実施の形態のアレイアンテナ30の垂直方向の下側のアンテナ40-1、40-2の部分の上下を反対にして、下側のアンテナ40-1、40-2の上側に設けた構成になっている。すなわち、上側におけるアンテナ40-5、40-4が下側のアンテナ40-1、40-2に対応する。そして、上側における移相器70-5、70-6、70-7、70-8が下側における移相器70-1、70-2、70-3、70-4に対応する。そして、アンテナ40-2とアンテナ40-4との中央に、アンテナ40-3が新たに設けられている。
 なお、上側の移相器70-5、70-6、70-7、70-8は、下側における移相器70-1、70-2、70-3、70-4と上下が逆に配置されている。よって、上側の移相器70-5、70-6、70-7、70-8は、可動基板80の移動方向が、下側における移相器70-1、70-2、70-3、70-4と逆方向(移動量-x)になっている。
 そして、送受信ケーブル14は、端部61に接続される。端部61からの分配線路60は、3つに分岐される。一つは、アンテナ40-3に接続され、他の二つは、それぞれ下側の移相器70-1と上側の移相器70-5に接続される。
 同様に、送受信ケーブル15は、端部62に接続される。端部62からの分配線路60は、3つに分岐される。一つは、アンテナ40-3に接続され、他の二つは、それぞれ下側の移相器70-3と上側の移相器70-7に接続される。
 それ以降の配線については、第1の実施の形態で説明したと同様であるので説明を省略する。
 なお、図17は、左右が対称であって、左側が+45°偏波に対応し、右側が-45°偏波に対応する。
 図18は、第3の実施の形態に示したアレイアンテナ30における移相量を説明する図である。図18では、図17において+45°偏波に対応する左側を示している。
 ここで、移相器70-1、70-2を移相量-2φ、移相器70-5、70-6を移相量+2φとする。すなわち、移相器70-1、70-2では、経路長(線路長)を長くして、位相を遅らす。一方、移相器70-5、70-6では、経路長(線路長)を短くして、位相を進める。
 すると、アンテナ40-5は、移相量+4φ、アンテナ40-4は移相量+2φ、アンテナ40-3は移相量0、アンテナ40-2は移相量-2φ、アンテナ40-1は移相量-4φに設定される。すなわち、隣接するアンテナ40間(例えばアンテナ40-1とアンテナ40-2)において移相量2φとなる。よって、アレイアンテナ30は、アンテナ40間の距離と移相量2φとで定まるチルト角θに設定される。
 設定する移相量が2φとなるため、第1の実施の形態における移相量設定部120において、移相量に対応させてねじ部のピッチを設定すればよい。なお、移相量-2φは、移相器70において可動基板80の移動方向が逆になるように、逆向きに配置しているため、別のピッチのねじ部を設けることを要しない。なお、移相器70を逆向きにせずに、別のピッチのねじ部を設けてもよい。
 第1の実施の形態から第2の実施の形態においては、移相量設定部120において、ナット122、124が移動するとしたが、ナット122、124のいずれか一方を固定し、ナット122、124のいずれか他方及び共通の軸に回転自在に取り付けられた部材(図14における支持部材130)に取付部材125(接続部材126a、126b)及び取付部材127(接続部材128a、128b)を取り付けてもよい。
 また、ねじ部121、123のねじの回転方向(ナット122、124の進む方向)を逆にしてもよい。
 移相量設定部120において、取付部材125(接続部材126a、126b)及び取付部材127(接続部材128a、128b)の取付位置と、ねじ部121、123の回転方向(ナット122、124の進む方向)との組み合わせにより、移相器70の移相量の設定が容易になる。
 なお、第1の実施の形態から第3の実施の形態において、固定基板50は、基体51を備えるとしたが、基体51を備えなくともよい。誘電体の基体51の代わりに、空気層としてもよい。この場合、分配配線60、固定線路71、72は、導体板を切り抜いた導体などある。そして、反射導体52と分配配線60、固定線路71、72とは、誘電体(絶縁体)のスペーサを介して、対向させればよい。
 同様に、可動基板80は、基体81を備えるとしたが、基体81を備えなくともよい。可動線路82が誘電体層83を介して配置されればよい。
 さらに、分配配線60、固定線路71、72、可動線路82を挟んで、反射導体52と反対側に別の基準電位に接続された導体を設け、トリプレート構造としてもよい。この場合、反射導体52と分配線路60及び固定線路71、72とが固定基板50のそれぞれの面に設けられていてもよい。
 第1の実施の形態から第3の実施の形態において、アンテナ40は、無給電素子を備えていないが、反射導体52から遠い側に、無給電素子を備えていてもよい。
 さらに、第1の実施の形態では、反射導体52の垂直方向に、4個のアンテナ40を並べ、水平方向に1個のアンテナ40を並べたが、水平方向に複数のアンテナ40を並べてもよい。
 また、他の周波数帯のアンテナを混在させてもよい。
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、12…レドーム、13…メインローブ、14、15…送受信ケーブル、20…鉄塔、30、30-1、30-2…アレイアンテナ、40、40-1~40-8…アンテナ、41、42…ダイポールアンテナ、50…固定基板、51、81…基体、52…反射導体、60、60a~60j、60a′~60j′…分配線路、61、62…端部、70、70-1~70-14…移相器、71、72…固定線路、80…可動基板、82…可動線路、83…誘電体膜、90…押え部材、91、92、93…ばね部、100…覆い部材、101…蓋部、102…側面部、120…移相量設定部、121、123…ねじ部、122、124…ナット、125、127…取付部材、126a、126b、128a、128b…接続部材、130…支持部材、200…分配回路

Claims (16)

  1.  基準電位が供給される、少なくとも一つの基準導体と、
     前記基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が入力される第1の線路導体と、
     前記第1の線路導体側に設けられ、前記基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が出力される第2の線路導体と、
     前記第1の線路導体及び前記第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、前記基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体と、を備え、
     前記第1の線路導体、前記第2の線路導体及び前記第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有することを特徴とする移相器。
  2.  前記第1の線路導体、前記第2の線路導体及び前記第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分は、幅が異なることを特徴とする請求項1に記載の移相器。
  3.  特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有するのは、前記第1の線路導体と前記第3の線路導体とが対向して電気的に結合する部分、前記第2の線路導体と当該第3の線路導体とが対向して電気的に結合する部分及び当該第3の線路導体の少なくとも1つであることを特徴とする請求項1又は2に記載の移相器。
  4.  前記基準導体は、誘電体で構成された板の一方の面に設けられ、
     前記第1の線路導体及び前記第2の線路導体は、前記誘電体で構成された板の他方の面に設けられている
    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。
  5.  基準電位が供給される基準導体が一方の面に設けられ、信号が入力される第1の線路導体及び信号が出力される第2の線路導体が他方の面に設けられた誘電体で構成された第1の基板と、
     前記第1の線路導体及び前記第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、前記基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体が一方の面に設けられた誘電体で構成された第2の基板と、
     前記第2の基板の前記第3の線路導体が設けられた面を、前記第1の基板の前記第1の線路導体及び前記第2の線路導体が設けられた面に押し付ける押え部材と、
     前記押え部材側から、当該押え部材及び前記第2の基板を覆って、前記第1の基板に固定される覆い部材と
    を備える移相器。
  6.  前記押え部材は、前記第2の基板側に、当該第2の基板に接して押さえる突起を有するばね部を備えることを特徴とする請求項5に記載の移相器。
  7.  前記押え部材は、前記覆い部材の上面に接触して、当該押え部材を当該覆い部材側に押し付ける突起を有するばね部を備えることを特徴とする請求項5又は6に記載の移相器。
  8.  前記押え部材は、前記第2の基板に設けられた貫通孔に挿入されることで、当該第2の基板を拘束する凸部を備えることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の移相器。
  9.  前記覆い部材は、当該覆い部材の周囲に、前記第1の基板に設けられた貫通孔に挿入され、先端に設けられた返しにより当該第1の基板に固定される複数の凸部を備えることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の移相器。
  10.  基準電位が供給される、少なくとも一つの基準導体と、当該基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が入力される第1の線路導体と、当該基準導体に対向して伝送路を構成し、信号が出力される第2の線路導体と、当該第1の線路導体及び当該第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、当該基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体と、を備える複数の移相器と、
     直接又は複数の前記移相器のいずれかを経由して、接続される複数のアンテナへの信号を分配又は複数の当該アンテナからの信号を合成する分配/合成線路と
    を備える分配/合成装置。
  11.  前記移相器は、前記第1の線路導体、前記第2の線路導体及び前記第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有することを特徴とする請求項10に記載の分配/合成装置。
  12.  複数の前記移相器の少なくとも1つの移相器と、少なくとも1つの他の移相器とを、異なる移相量に設定する移相量設定部を備えることを特徴とする請求項10又は11に記載の分配/合成装置。
  13.  前記移相量設定部は、
     第1のピッチを有する第1の雄ねじ部と、
     前記第1の雄ねじ部と同一の軸に連結して設けられ、前記第1のピッチとは異なる第2のピッチを有する第2の雄ねじ部と、を備え、
     複数の前記移相器のうち、少なくとも1つの移相器が、前記軸の回転により、前記第1の雄ねじ部に嵌め込まれた、当該第1の雄ねじ部に噛み合う第1の雌ねじ部を有する第1の移動部材の移動により第1の移相量に設定され、
     複数の前記移相器のうち、少なくとも1つの他の移相器が、前記軸の回転により、前記第2の雄ねじ部に嵌め込まれた、当該第2の雄ねじ部に噛み合う第2の雌ねじ部を有する第2の移動部材の移動により前記第1の移相量と異なる第2の移相量に設定されることを特徴とする請求項12に記載の分配/合成装置。
  14.  基準電位が供給される基準導体が一方の面に設けられ、信号が入力される第1の線路導体及び信号が出力される第2の線路導体が他方の面に設けられた誘電体で構成された第1の基板と、当該第1の線路導体及び当該第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、当該基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体が一方の面に設けられた誘電体で構成された第2の基板と、を備える複数の移相器と、
     複数の放射素子と、
     前記第1の基板の他方の面に、直接又は複数の前記移相器のいずれかを経由して設けられ、複数の前記放射素子に信号を分配又は複数の当該放射素子からの信号を合成する分配/合成線路と、を備え、
     前記移相器は、前記第1の線路導体、前記第2の線路導体及び前記第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有する
    ことを特徴とするアレイアンテナ。
  15.  基準電位が供給される基準導体が一方の面に設けられ、信号が入力される第1の線路導体及び信号が出力される第2の線路導体が他方の面に設けられた誘電体で構成された第1の基板と、当該第1の線路導体及び当該第2の線路導体と相対的に移動可能な状態で電気的に結合するとともに、当該基準導体に対向して伝送路を形成する第3の線路導体が一方の面に設けられた誘電体で構成された第2の基板と、を備える複数の移相器と、当該第1の基板の一方の面に予め定められた間隔で配列された複数の放射素子と、当該第1の基板の他方の面に、直接又は複数の当該移相器のいずれかを経由して設けられ、複数の当該放射素子に信号を分配又は複数の当該放射素子からの信号を合成する分配/合成線路と、反射板と、を備えるアレイアンテナと、
     前記アレイアンテナを覆うレドームと、を備え、
     前記移相器は、前記第1の線路導体、前記第2の線路導体及び前記第3の線路導体の少なくとも一つにおいて、特性インピーダンスが他の部分と異なる部分を有する
    ことを特徴とするセクタアンテナ。
  16.  複数の前記移相器の少なくとも1つの移相器と、少なくとも1つの他の移相器とを、異なる移相量に設定する移相量設定部を備えることを特徴とする請求項15に記載のセクタアンテナ。
PCT/JP2016/066138 2016-06-01 2016-06-01 移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ WO2017208382A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011521204.1A CN112713368B (zh) 2016-06-01 2016-06-01 分配/合成装置以及扇区天线
JP2018520271A JP6730550B2 (ja) 2016-06-01 2016-06-01 移相器、分配/合成装置及びセクタアンテナ
PCT/JP2016/066138 WO2017208382A1 (ja) 2016-06-01 2016-06-01 移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ
CN201680003853.8A CN108028449B (zh) 2016-06-01 2016-06-01 移相器、分配/合成装置、以及扇区天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/066138 WO2017208382A1 (ja) 2016-06-01 2016-06-01 移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017208382A1 true WO2017208382A1 (ja) 2017-12-07

Family

ID=60478235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/066138 WO2017208382A1 (ja) 2016-06-01 2016-06-01 移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6730550B2 (ja)
CN (2) CN112713368B (ja)
WO (1) WO2017208382A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023172057A1 (ko) * 2022-03-10 2023-09-14 주식회사 케이엠더블유 풀 아날로그 위상 쉬프터

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4186122A1 (en) * 2020-07-24 2023-05-31 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Stripline phase shifter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185206A (ja) * 2000-12-11 2002-06-28 Mitsubishi Electric Corp 線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置
JP2009302689A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Yokogawa Electric Corp 可変遅延装置
JP2012526447A (ja) * 2009-05-11 2012-10-25 ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド 垂直ビームチルト制御アンテナのためのマルチライン移相器
WO2014156841A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 日本電業工作株式会社 移相器、アンテナ及び無線装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6987488B1 (en) * 2001-02-16 2006-01-17 The Texas A&M University System Electromagnetic phase shifter using perturbation controlled by piezoelectric transducer and pha array antenna formed therefrom
JP4498065B2 (ja) * 2004-08-24 2010-07-07 京セラ株式会社 方向性結合器型分岐器、それを具備する高周波送受信器およびレーダ装置
US7170446B1 (en) * 2004-09-24 2007-01-30 Rockwell Collins, Inc. Phased array antenna interconnect having substrate slat structures
CN101697377A (zh) * 2009-10-16 2010-04-21 东莞市晖速天线技术有限公司 微型超宽带旋转式移相器
CN201623241U (zh) * 2009-11-11 2010-11-03 东莞台霖电子通讯有限公司 移相器
JP2012039297A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Hitachi Cable Ltd 移相器
CA2790376A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-09 Kavveri Telecom Espana, S.L.U. Linear stripline phase shifter
JP5862535B2 (ja) * 2012-09-28 2016-02-16 日立金属株式会社 分配移相器及びアンテナ装置
JP5888204B2 (ja) * 2012-10-30 2016-03-16 日立金属株式会社 分配移相器及びアンテナ装置
JP2014143590A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd アンテナ及びセクタアンテナ
CN103117425A (zh) * 2013-02-07 2013-05-22 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种连续可调移相装置
CN103199322B (zh) * 2013-04-01 2015-11-25 华为技术有限公司 移相器和天线
JP5675934B1 (ja) * 2013-11-06 2015-02-25 有限会社Nazca アンテナ装置
JP5922722B2 (ja) * 2014-08-07 2016-05-24 日本電業工作株式会社 アンテナ装置
CN105514540B (zh) * 2016-02-01 2018-02-13 电子科技大学 一种基于填充不同介电常数材料的siw移相器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185206A (ja) * 2000-12-11 2002-06-28 Mitsubishi Electric Corp 線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置
JP2009302689A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Yokogawa Electric Corp 可変遅延装置
JP2012526447A (ja) * 2009-05-11 2012-10-25 ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド 垂直ビームチルト制御アンテナのためのマルチライン移相器
WO2014156841A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 日本電業工作株式会社 移相器、アンテナ及び無線装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023172057A1 (ko) * 2022-03-10 2023-09-14 주식회사 케이엠더블유 풀 아날로그 위상 쉬프터

Also Published As

Publication number Publication date
CN112713368A (zh) 2021-04-27
CN112713368B (zh) 2021-12-28
JPWO2017208382A1 (ja) 2019-03-28
JP6730550B2 (ja) 2020-07-29
CN108028449B (zh) 2021-04-13
CN108028449A (zh) 2018-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7324065B2 (en) Antenna radiation collimator structure
EP2337153B1 (en) Slot array antenna and radar apparatus
KR20050103608A (ko) 원편파 수신용 정방 격자 혼 배열 안테나
JP2001094340A (ja) キャビティ付きスロットアレーアンテナ
WO2017213243A1 (ja) 車載用アンテナ装置
US7839349B1 (en) Tunable substrate phase scanned reflector antenna
JP2011526469A (ja) バラン非実装の単純な給電素子を用いた広帯域の長スロットアレイアンテナ
US20210194148A1 (en) Spherical space feed for antenna array systems and methods
WO2017208382A1 (ja) 移相器、分配/合成装置、アレイアンテナ及びセクタアンテナ
JP2004112700A (ja) 車載ミリ波レーダアンテナ
Hamza et al. A low profile planar dual-polarized tightly coupled dipole reflectarray with 5: 1 bandwidth
JP2021111938A (ja) アンテナ装置及び探索装置
JPS6350882B2 (ja)
JP3364829B2 (ja) アンテナ装置
JP2008113314A (ja) スロットアンテナ装置
JP4027775B2 (ja) スロットアレーアンテナ
US10680307B2 (en) Waveguide to strip line transducer including a waveguide wall forming substrate having an end surface bonded to a second conductor, and a power feed circuit formed therefrom
JP3941349B2 (ja) ビーム走査アンテナ
US20210408682A1 (en) Beam Steering Antenna Structure and Electronic Device Comprising Said Structure
JP3551227B2 (ja) 水平偏波無指向性アンテナ
US11450973B1 (en) All metal wideband tapered slot phased array antenna
WO2023145887A1 (ja) アンテナおよび通信モジュール
US20240030622A1 (en) Waveguide Antenna
US20240072439A1 (en) Antenna device
WO2020016995A1 (ja) 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

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018520271

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16904007

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16904007

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1