WO2015159871A1

WO2015159871A1 - アンテナ及びセクタアンテナ

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Publication number: WO2015159871A1
Application number: PCT/JP2015/061418
Authority: WO
Inventors: 琳王
Original assignee: Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Current assignee: Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2016-10-18
Also published as: CN106170889A; CN106170889B

Abstract

　広帯域な周波数特性を有する、クロスダイポール構造に適用可能なアンテナであって、素子部２１０は、素子部２１０－２ｂに示すように、縁辺が直線状の直線部２１１、２１２及び曲線部２１３が繋がって構成され、直線部２１１と曲線部２１３とが繋げられる（接続される）部分の外縁は曲率半径Ｒである。素子部２１０における直線部２１１と直線部２１２とが繋げられる部分が、中心Ｏに対向するとともに、素子部２１０－２ｂと素子部２１０－２ａとが中心Ｏに対して対称に配置されアンテナ素子を構成し、予め定められた偏波を送受信する。

Description

アンテナ及びセクタアンテナ

　本発明は、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（アンテナ素子）をアレイ状に並べたアレイアンテナが用いられている。

　特許文献１には、少なくとも一つのダイポール又はダイポールと同様なアンテナ素子を備え、アンテナ素子及びその土台部は、反射板又は基板に直流的に接触することなく保持され、アンテナ素子及びその土台部が接触する又は設定された領域は、少なくとも電導性を有しないように構成されたアンテナが記載されている。

米国特許出願公開第２００４／０２０１５３７号明細書

　ところで、セクタアンテナの通信品質の向上／通信容量の増大を狙って、アレイアンテナに、直交偏波の送受信が可能なクロスダイポール構造のアンテナが用いられている。そして、複数の周波数帯域で使用するため比帯域幅が広いことが求められている。
　本発明の目的は、広帯域な周波数特性を有する、クロスダイポール構造に適用可能なアンテナ等を提供することにある。

　かかる目的のもと、本発明が適用されるアンテナは、それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された一組の素子部を有し、一組の素子部は、それぞれの素子部が予め定められた点に対して対称の位置に、直線部が互いに接続される部分が対向するように配置されて、予め定められた偏波を送受信するアンテナ素子として構成され、リターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅を３５％以上とする場合に、素子部における直線部と接続部とを繋ぐ部分の外縁における曲率半径Ｒが、自由空間の波長をλ_０として、０．００３λ_０≦Ｒ≦０．０７６λ_０を満たしている。

　また、本発明が適用されるアンテナは、それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された一組の素子部を有し、一組の素子部は、それぞれの素子部が予め定められた点に対して対称の位置に、直線部が互いに接続される部分が対向するように配置されて、予め定められた偏波を送受信するアンテナ素子として構成され、リターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅を４０％以上とする場合に、素子部における直線部と接続部とを繋ぐ部分の外縁における曲率半径Ｒが、自由空間の波長をλ_０として、０．０２８λ_０≦Ｒ≦０．０７０λ_０を満たしている。

　さらに、本発明が適用されるアンテナは、それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された一組の素子部を有し、一組の素子部は、それぞれの素子部が予め定められた点に対して対称の位置に、直線部が互いに接続される部分が対向するように配置されて、予め定められた偏波を送受信するアンテナ素子として構成され、リターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅を４５％以上とする場合に、素子部における直線部と接続部とを繋ぐ部分の外縁における曲率半径Ｒが、自由空間の波長をλ_０として、０．０４４λ_０≦Ｒ≦０．０６７λ_０を満たしている。

　これらのアンテナにおいて、それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された他の一組の素子部を有し、他の一組の素子部は、それぞれの素子部が上記点に対して対称の位置に、直線部が互いに接続される部分が対向するように配置され、上記偏波と直交する偏波を送受信するように構成された他のアンテナ素子をさらに備えてもよい。
　このようにすることで、クロスダイポール構造の偏波共用のアンテナとできる。
　そして、一組の素子部における一組の直線部及び他の一組の素子部における一組の直線部の外縁の開き角は、９０°以下である。
　このようにすることで、一平面に第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを配置できる。
　また、一組の素子部及び他の一組の素子部は、それぞれの素子部に一端部が接続された二組の柱部と、二組の柱部の他端部が接続された台部と、一体に構成されていることを特徴とすることができる。
　このようにすることで、部品の数をより少なくできるとともに、精度が確保できる。

　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、上記のアンテナを、複数配列したアレイアンテナと、アレイアンテナを収納するレドームとを備える。
　この構成によれば、広帯域な周波数特性を有する偏波共通のセクタアンテナをより小型に構成できる。

　本発明によれば、広帯域な周波数特性を有する、クロスダイポール構造に適用可能なアンテナ等を提供できる。

第１の実施の形態が適用される移動体通信の基地局アンテナの全体構成の一例を示す図である。（ａ）は、基地局アンテナの斜視図であり、（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構成の一例を示す図である。第１の実施の形態におけるアレイアンテナの一部を示す斜視図である。アレイアンテナにおける一つのアンテナの部分の正面図及び断面図である。（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＶＢ－ＩＶＢ線での断面図である。アレイアンテナにおけるアンテナ素子のリターンロスの一例を示す図である。アレイアンテナにおけるアンテナ素子、１素子のリターンロスとアンテナ素子における素子部の曲率半径Ｒとの関係を示す二次元マップである。アレイアンテナにおけるアンテナ素子、１素子のリターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅とアンテナ素子における素子部の曲率半径Ｒとの関係を示す図である。アレイアンテナにおけるアンテナ素子の放射パターンの一例を示す図である。第２の実施の形態のアンテナの平面図である。第３の実施の形態のアンテナの平面図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
＜基地局アンテナ１＞
　図１は、第１の実施の形態が適用される移動体通信の基地局アンテナ１の全体構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、基地局アンテナ１の斜視図であり、図１（ｂ）は、基地局アンテナ１の設置例を説明する図である。
　基地局アンテナ１は、図１（ａ）に示すように、例えば鉄塔２０に保持された複数のセクタアンテナ１０－１～１０－３（区別しない場合は、セクタアンテナ１０と表記する。）を備えている。セクタアンテナ１０－１～１０－３は、それぞれがアレイアンテナ１１を備えている。そして、アレイアンテナ１１は、風雨などから保護するためのレドーム１２で覆われている。すなわち、セクタアンテナ１０－１～１０－３の外側はレドーム１２であって、レドーム１２の内部にアレイアンテナ１１が収納されている。ここでは、レドーム１２は、円筒状としたが、他の形状であってもよい。基地局アンテナ１は、図１（ｂ）に示すセル２内において電波の送受信を行う。
　なお、図１（ａ）に示すように、セクタアンテナ１０－１におけるアレイアンテナ１１（後述する図２を参照）に対して、ｘｙｚ座標を設定する。

　基地局アンテナ１は、図１（ｂ）に示すように、セル２内において電波の送受信を行う。セル２は、セクタアンテナ１０－１～１０－３に対応して複数のセクタ３－１～３－３（区別しない場合は、セクタ３と表記する。）に分割されている。そして、セクタアンテナ１０－１～１０－３は、それぞれのアレイアンテナ１１が送受信する電波のメインローブ１３の方向が、対応するセクタ３－１～３－３に向くように設定されている。

　なお、図１では、基地局アンテナ１は、３個のセクタアンテナ１０－１～１０－３及びこれらに対応するセクタ３－１～３－３を備えているとした。しかし、セクタアンテナ１０及びセクタ３は、３以外の予め定められた個数であってよい。また、図１（ｂ）では、セクタ３は、セル２を３等分に分割（中心角１２０°）して構成されているが、等分でなくともよく、いずれか１つのセクタ３が他のセクタ３に比べ広く又は狭く構成されていてもよい。

　それぞれのセクタアンテナ１０は、アレイアンテナ１１に送信信号及び受信信号を伝送する送受信ケーブル１４－１、１４－２に接続されている。なお、送受信ケーブル１４－１、１４－２はそれぞれが互いに直交する偏波の送信信号及び受信信号を伝送する。
　送受信ケーブル１４－１、１４－２は、基地局（不図示）内に設けられた送信信号の生成及び受信信号を受信する送受信部（不図示）に接続されている。送受信ケーブル１４－１、１４－２は、例えば同軸ケーブルである。
　なお、基地局アンテナ１、セクタアンテナ１０、アレイアンテナ１１などは、アンテナの可逆性により、電波を送信及び受信することができる。

　セクタアンテナ１０は、アレイアンテナ１１が備える複数のアンテナ（後述する図２のアンテナ１００－１、１００－２、１００－３）間において、送受信信号の位相を異ならせるための移相器を備えてもよい。アンテナ間において、送受信信号の位相を異ならせることで、電波（ビーム）の放射角度を地上方向に傾ける（チルトさせる）ことができる。

＜アレイアンテナ１１＞
　図２は、第１の実施の形態におけるアレイアンテナ１１の構成の一例を示す図である。図２は、アレイアンテナ１１の正面図（ｘ－ｙ面での図）である。
　アレイアンテナ１１は、複数（ここでは一例として３個）のクロスダイポール構造のアンテナ１００－１～１００－３（区別しない場合は、アンテナ１００と表記する。）と、アンテナ１００－１～１００－３が配列された反射板３００とを備えている。

　アンテナ１００－１は、それぞれ開口（孔）が設けられた扇型の素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂ（区別しない場合は、素子部２１０と表記する。）から構成されている。ここでは、素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂによりダイポールアンテナであるアンテナ素子２００－１が構成され、素子部２１０－２ａと素子部２１０－２ｂとからダイポールアンテナであるアンテナ素子２００－２が構成されている。すなわち、アンテナ１００－１は、２個のダイポールアンテナであるアンテナ素子２００－１、２００－２（区別しない場合は、アンテナ素子２００と表記する。）が交差（クロス）するよう構成されたクロスダイポール構造になっている。

　アンテナ１００－１のアンテナ素子２００－１は、図２におけるｘ－ｙ平面において、ｙ軸から－４５°傾いた偏波を送受信でき、アンテナ素子２００－２は、ｙ軸から４５°傾いた偏波を送受信できるように配置されている。すなわち、アンテナ１００は、±４５°の偏波を送受信する。
　なお、ｘ軸及びｙ軸に沿った偏波を送受信する場合には、アンテナ素子２００－１、２００－２を中心Ｏの回りに４５°回転させればよい。
　他のアンテナ１００－２、１００－３も同様である。

　なお、図２に示すアレイアンテナ１１は、３個のアンテナ１００を備えているが、３以外の個数を備えていてもよい。
　そして、直交偏波を送受信しない場合、アンテナ１００は、アンテナ素子２００－１又はアンテナ素子２００－２のいずれか一方を備えればよい。

　図３は、第１の実施の形態におけるアレイアンテナ１１の一部を示す斜視図である。なお、図３では、図２に示したアレイアンテナ１１において、一つのアンテナ１００を示している。
　アレイアンテナ１１は、アンテナ１００と反射板３００との間に、柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂ（区別しない場合は、柱部２２０と表記する。）、台部２３０を備えている。さらに、素子部２１０－１ａと素子部２１０－１ｂとに給電する給電板２４０－１、素子部２１０－２ａと素子部２１０－２ｂとに給電する給電板２４０－２を備えている。
　なお、柱部２２０－２ａは、図３においては、アレイアンテナ１１の裏面側に位置するため図示していない。

　柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂは、一例として、円柱を素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂに対応してスリットを設けて分割した構成となっている。柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂのそれぞれの一端部が、素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂに接続されている。
　台部２３０は、円板状であって、台部２３０の一方の面に柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂのそれぞれの他端部が接続されている。そして、台部２３０の他方の面が反射板３００に固定されている。なお、柱部２２０と台部２３０との接続については後述する。

　ここでは、図３に示すように、素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂ、柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂ、台部２３０は、アルミニウム、銅などの導電性の金属により、ダイキャストなどにより一体に形成され、直流的に接続されている。
　なお、素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂ、柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂ、台部２３０のそれぞれが個別に構成され、ネジなどにより組み立てられてもよい。又、柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂと台部２３０とが一体で構成され、別に構成された素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂとネジなどにより組み立てられてもよい。さらに、素子部２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂと柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂとが一体で構成され、別に構成された台部２３０とネジなどにより組み立てられてもよい。

　図４は、アレイアンテナ１１における一つのアンテナ１００の部分の正面図及び断面図である。図４（ａ）は、正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶＢ－ＩＶＢ線での断面図である。なお、図４（ａ）、（ｂ）では、１個のアンテナ１００を示し、図４（ａ）では、反射板３００の表記を省略している。
　図４（ａ）、（ｂ）に示すように、素子部２１０は、平面形状が扇形であって、内側に開口を有している板状の部材である。そして、図４（ａ）の素子部２１０－２ｂに示すように、素子部２１０は、縁辺が直線状の直線部２１１、２１２及び接続部の一例としての曲線部２１３が繋がって（接続されて）構成され、直線部２１１、２１２と曲線部２１３とを繋ぐ部分の外縁には曲率半径Ｒが設けられている。すなわち、直線部２１１と直線部２１２のそれぞれの一端部が互いに繋げられるとともに、他端部が曲線部２１３に繋げられている。
　素子部２１０－２ｂは、素子部２１０－１ａと隣接する部分が直線状の直線部２１１であり、素子部２１０－１ｂと隣接する部分が直線状の直線部２１２である。
　他の素子部２１０－２ａ、２１０－１ａ、２１０－１ｂも同様に構成されている。
　そして、素子部２１０における直線部２１１と直線部２１２とが繋げられる部分が中心Ｏに対向するように、素子部２１０－１ａと素子部２１０－１ｂとが中心Ｏに対して対称に配置され、素子部２１０－２ａと素子部２１０－２ｂとが中心Ｏに対して対称に配置されている。

　図４（ｂ）に示すように、柱部２２０－２ａ、２２０－２ｂは、台部２３０を貫通して設けられている。そして、柱部２２０－２ａ、２２０－２ｂの台部２３０を貫通した部分は、さらに反射板３００を貫通して、反射板３００の裏面に突き出ている。
　そして、柱部２２０－２ｂは中空であって、中空の部分に給電板２４０－２が柱部２２０－２ｂと接触しないように設けられている。なお、給電板２４０－２と柱部２２０－２ｂとの間は、高周波領域における損失が小さいポリテトラフルオロエチレンなどで埋められていてもよい。
　柱部２２０－１ａ、２２０－１ｂも、同様な構成になっている。そして、柱部２２０－１ｂは中空であって、中空の部分に給電板２４０－１が設けられている。
　給電板２４０－１、２４０－２は、例えばＬ字状に曲げられた導電性の金属板である。そして、給電板２４０－２は、曲げられた先端が柱部２２０－２ａを介して素子部２１０－２ａに接続され、給電板２４０－２の他端は、反射板３００の裏面に突き出て、給電回路に接続されている。
　なお、給電板２４０－１も給電板２４０－２と同様に構成されているが、給電板２４０－２と交差する部分が接触しないようにｚ方向に位置をずらして設けられている。

　図４（ａ）に示すように、素子部２１０において、直線部２１１と曲線部２１３とが繋げられる（接続される）部分の平面形状における外縁は曲率半径Ｒである。直線部２１１の外縁と直線部２１２の外縁とは開き角Ａである。直線部２１２と曲線部２１３とが繋げられる部分の平面形状における外縁も曲率半径Ｒである。直線部２１１（直線部２１２）に沿った長さは長さＬである。そして、曲線部２１３は、幅Ｔである。さらに、図４（ｂ）に示すように、素子部２１０は、厚さＷである。さらに、反射板３００から素子部２１０までは、高さＨである。
　これらは、例えば、自由空間の中心波長λ_０（中心周波数ｆ_０）に対して、開き角Ａは９０°、曲率半径Ｒは０．０６λ_０、曲線部２１３の幅Ｔは０．０２λ_０、直線部２１１（直線部２１２）に沿った長さＬは０．２λ_０、素子部２１０の厚さＷは０．０２λ_０、反射板３００から素子部２１０までの高さＨは０．２５λ_０である。
　よって、直線状の素子部を用いた場合に比べ、アンテナ素子２００の大きさを小さくできる。

　図５は、アレイアンテナ１１におけるアンテナ素子２００のリターンロスの一例を示す図である。ここでは、上記の数値の素子部２１０を用いたアンテナ素子２００、１素子のリターンロスを示す。図５は、横軸が中心周波数ｆ_０で規格化した周波数、縦軸がリターンロス（ｄＢ）である。
　リターンロスは、周波数が中心周波数ｆ_０付近で最小になり、周波数が中心周波数ｆ_０より低くとも、高くとも大きくなる。

　図６は、アレイアンテナ１１におけるアンテナ素子２００、１素子のリターンロスとアンテナ素子２００における素子部２１０の曲率半径Ｒとの関係を示す二次元マップである。図６は、横軸が中心波長λ_０で規格化した素子部２１０の曲率半径Ｒ、縦軸が中心周波数ｆ_０で規格化した周波数であって、リターンロスを７つの範囲に分けて網掛けで示している。
　図６から分かるように、例えば曲率半径Ｒが０．０２８λ_０と０．０５５λ_０とを比較すると、リターンロスが－１５ｄＢ以下になる周波数範囲は、曲率半径Ｒが０．０５５λ_０では０．８３ｆ_０～１．３５ｆ_０、曲率半径Ｒが０．０２８λ_０では０．８３ｆ_０～１．２３ｆ_０である。すなわち、曲率半径Ｒを大きくすると、リターンロスが小さい周波数範囲が広くなる。リターンロスは、素子部２１０の曲率半径Ｒによって変化する。
　そして、リターンロスは、周波数が０．８９ｆ_０、曲率半径Ｒが０．０４４λ_０を中心とする領域、及び周波数が１．１４ｆ_０、曲率半径Ｒが０．０３λ_０を中心とする領域において、小さいことが分かる。よって、リターンロスが小さい周波数範囲は、Ｗ字型になっている。

　図７は、アレイアンテナ１１におけるアンテナ素子２００、１素子のリターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅とアンテナ素子２００における素子部２１０の曲率半径Ｒとの関係を示す図である。図７は、横軸が中心波長λ_０で規格化した素子部２１０の曲率半径Ｒ、縦軸が比帯域幅である。なお、比帯域幅は、リターンロスが－１４ｄＢ以下である周波数帯域をその周波数帯域の中央（中心）の周波数で割った値を％で表したものである。なお、リターンロスが－１４ｄＢ以下とは、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が、ＶＳＷＲ≦１．５の範囲に対応する。
　図７に示すように、比帯域幅を３５％以上とするためには、素子部２１０の曲率半径Ｒを０．００３λ_０≦Ｒ≦０．０７６λ_０に設定すればよい。また、比帯域幅を４０％以上とするためには、素子部２１０の曲率半径Ｒを０．０２８λ_０≦Ｒ≦０．０７０λ_０に設定すればよい。さらに、比帯域幅を４５％以上とするためには、素子部２１０の曲率半径Ｒを０．０４４λ_０≦Ｒ≦０．０６７λ_０に設定すればよい。
　すなわち、素子部２１０の直線部２１１（直線部２１２）と曲線部２１３とが繋げられる部分の平面形状における外縁の形状を直角でなく、曲率（曲率半径Ｒ）を設けることで、リターンロスが小さい帯域幅を広く（広帯域に）できる。そして、比帯域幅は、素子部２１０の直線部２１１（直線部２１２）と曲線部２１３とが繋げられる部分の平面形状における外縁の曲率半径Ｒに依存する。
　なお、素子部２１０の直線部２１１（直線部２１２）と曲線部２１３とが繋げられる部分の平面形状における外縁を直角近傍（０．００３λ_０未満）に設定すると、比帯域幅は３５％より小さくなってしまう。

　以上においては、素子部２１０の直線部２１１の外縁と直線部２１２の外縁との間の開き角Ａを９０°としたが、開き角Ａが８０°、８５°、１００°であっても、曲率半径Ｒが０．０６λ_０近傍において、リターンロスが最も小さく（最小に）なる。なお、アンテナ素子２００－１とアンテナ素子２００－２とを組み合わせて偏波共用とする場合には、開き角Ａは９０°以下であることが好ましい。
　また、素子部２１０の曲線部２１３の幅Ｔを０．０２λ_０としたが、幅Ｔが０．０１λ_０、０．０３λ_０であっても、曲率半径Ｒが０．０６λ_０近傍において、リターンロスが最も小さく（最小に）なる。
　そして、素子部２１０の直線部２１１（直線部２１２）に沿った長さＬを０．２λ_０としたが、長さＬが０．１８λ_０、０．２２λ_０であっても、曲率半径Ｒが０．０６λ_０近傍において、リターンロスが最も小さく（最小に）なる。
　さらに、素子部２１０の厚さＷを０．０２λ_０としたが、厚さＷが０．０１λ_０、０．０３λ_０であっても、曲率半径Ｒが０．０６λ_０近傍において、リターンロスが最も小さく（最小に）なる。

　図８は、アレイアンテナ１１におけるアンテナ素子２００の放射パターンの一例を示す図である。図２に示したと同様に、アレイアンテナ１１は、３個のアンテナ１００を備えている。そして、図８は、ｘ－ｚ面内における中心周波数ｆ_０での放射パターンを示している。ビーム幅は６８°である。

［第２の実施の形態］
　第１の実施の形態では、アンテナ１００のアンテナ素子２００における素子部２１０の平面形状が扇形であった。第２の実施の形態では、素子部２１０の平面形状を三角形にした。他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

　図９は、第２の実施の形態のアンテナ１００の平面図である。
　アンテナ１００において、アンテナ素子２００の素子部２１０は、直線部２１１、直線部２１２、接続部の一例としての直線部２１４が繋がれて構成されている。しかし、素子部２１０の直線部２１１（直線部２１２）と直線部２１４とが繋がれる部分の平面形状における外縁は、第１の実施の形態の素子部２１０と同様に、曲率半径Ｒとなっている。
　したがって、第２の実施の形態のアレイアンテナ１１においても、リターンロスは、曲率半径Ｒに依存する。そして、第１の実施の形態と同様に、曲率半径Ｒを選ぶことにより、リターンロスが小さい帯域幅を広く（広帯域に）できる。

［第３の実施の形態］
　第１の実施の形態では、アンテナ１００のアンテナ素子２００における素子部２１０の平面形状が扇形であった。第３の実施の形態では、素子部２１０の平面形状を四角形にした。他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

　図１０は、第３の実施の形態のアンテナ１００の平面図である。
　アンテナ１００において、アンテナ素子２００の素子部２１０は、直線部２１１、直線部２１２、直線部２１５及び直線部２１６が繋がれて構成されている。しかし、素子部２１０の直線部２１１と直線部２１５とが繋がれる部分の平面形状における外縁、及び直線部２１２と直線部２１６とが繋がれる部分の平面形状における外縁は、第１の実施の形態の素子部２１０と同様に、曲率半径Ｒとなっている。
　したがって、第３の実施の形態のアレイアンテナ１１においても、リターンロスは、曲率半径Ｒに依存する。そして、第１の実施の形態と同様に、曲率半径Ｒを選ぶことにより、リターンロスが小さい帯域幅を広く（広帯域に）できる。
　なお、直線部２１５と直線部２１６とが繋げられる部分の平面形状における外縁は、曲率半径Ｒより小さい曲率半径であってもよい。

　第１の実施の形態から第３の実施の形態において、アンテナ素子２００の素子部２１０は開口（穴）を備えているとしたが、開口（穴）を備えてなくともよい。この場合、直線部２１１、２１２、２１４、２１５、２１６は縁辺が直線の直線領域２１１、２１２、２１４、２１５、２１６と、曲線部２１３は縁辺が曲線の曲線領域２１３と読みかえればよい。

　第１の実施の形態から第３の実施の形態において、アンテナ素子２００は、無給電素子を備えていないが、反射板３００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の実施の形態から第３の実施の形態において、第１の実施の形態の図２に示したように、反射板３００上にｙ方向に３個のアンテナ１００を並べ、ｘ方向に１個のアンテナ１００を並べたが、ｘ方向に複数のアンテナ１００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、１１…アレイアンテナ、１２…レドーム、１３…メインローブ、１４－１、１４－２…送受信ケーブル、２０…鉄塔、１００、１００－１～１００－３…アンテナ、２００、２００－１、２００－２…アンテナ素子、２１０、２１０－１ａ、２１０－１ｂ、２１０－２ａ、２１０－２ｂ…素子部、２１１、２１２、２１４、２１５、２１６…直線部、２１３…曲線部、２２０、２２０－１ａ、２２０－１ｂ、２２０－２ａ、２２０－２ｂ…柱部、２３０…台部、２４０－１、２４０－２…給電板、３００…反射板

Claims

　それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された一組の素子部を有し、
　前記一組の素子部は、それぞれの前記素子部が予め定められた点に対して対称の位置に、前記直線部が互いに接続される部分が対向するように配置されて、予め定められた偏波を送受信するアンテナ素子として構成され、
　リターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅を３５％以上とする場合に、前記素子部における前記直線部と前記接続部とを繋ぐ部分の外縁における曲率半径Ｒが、自由空間の波長をλ_０として、０．００３λ_０≦Ｒ≦０．０７６λ_０を満たすことを特徴とするアンテナ。
　それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された一組の素子部を有し、
　前記一組の素子部は、それぞれの前記素子部が予め定められた点に対して対称の位置に、前記直線部が互いに接続される部分が対向するように配置されて、予め定められた偏波を送受信するアンテナ素子として構成され、
　リターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅を４０％以上とする場合に、前記素子部における前記直線部と前記接続部とを繋ぐ部分の外縁における曲率半径Ｒが、自由空間の波長をλ_０として、０．０２８λ_０≦Ｒ≦０．０７０λ_０を満たすことを特徴とするアンテナ。
　それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された一組の素子部を有し、
　前記一組の素子部は、それぞれの前記素子部が予め定められた点に対して対称の位置に、前記直線部が互いに接続される部分が対向するように配置されて、予め定められた偏波を送受信するアンテナ素子として構成され、
　リターンロスが－１４ｄＢ以下となる比帯域幅を４５％以上とする場合に、前記素子部における前記直線部と前記接続部とを繋ぐ部分の外縁における曲率半径Ｒが、自由空間の波長をλ_０として、０．０４４λ_０≦Ｒ≦０．０６７λ_０を満たすことを特徴とするアンテナ。
　それぞれが、外縁が直線状である一組の直線部と接続部とが繋げられて構成された他の一組の素子部を有し、
　前記他の一組の素子部は、それぞれの前記素子部が前記点に対して対称の位置に、前記直線部が互いに接続される部分が対向するように配置され、前記偏波と直交する偏波を送受信するように構成された他のアンテナ素子を
さらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナ。
　前記一組の素子部における一組の直線部及び前記他の一組の素子部における一組の直線部の外縁の開き角は、９０°以下であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ。
　前記一組の素子部及び前記他の一組の素子部は、それぞれの素子部に一端部が接続された二組の柱部と、当該二組の柱部の他端部が接続された台部と、一体に構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のアンテナ。
　請求項１乃至６のいずれか１項に記載されたアンテナを、複数配列したアレイアンテナと、
　前記アレイアンテナを収納するレドームと
を備えるセクタアンテナ。