特許 6990269 オムニアンテナを用いた通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-07

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】オムニアンテナを用いた通信システム

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/26 20060101AFI20220104BHJP

   H01Q 19/10 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

H01Q21/26

H01Q19/10

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020081144

(22)【出願日】2020-05-01

(65)【公開番号】P2021176213

(43)【公開日】2021-11-04

【審査請求日】2020-05-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000217653

【氏名又は名称】電気興業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100170379

【弁理士】

【氏名又は名称】徳本 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(72)【発明者】

【氏名】小倉 大岳

(72)【発明者】

【氏名】三ツ木 真一

【審査官】佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０４４４４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １９／１０

Ｈ０１Ｑ ２１／００－ ２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれの端部同士が互いに隣接するように配置された４枚の反射板と、
前記反射板の各面に外向きにそれぞれ取り付けられた１以上の放射素子と、
前記放射素子に給電する給電装置と
を含んでなり、
前記給電装置は、前記放射素子のうちのある反射板に取り付けられた第１組の放射素子と、該第１組の放射素子が取り付けられた反射板に対向する反射板に取り付けられた第２組の放射素子とが互いに逆位相で給電されるように、前記第１組の放射素子の給電方向が、前記第２組の放射素子の給電方向とは反対向きに接続されており、
前記給電装置は１つのハイブリッド回路を含んでおり、該１つのハイブリッド回路が、前記第１組および前記第２組の放射素子以外の別の組の放射素子に所定の位相量で給電することを特徴とする、４面合成のオムニアンテナを用いた通信システム。

【請求項2】

前記給電装置は、前記１つのハイブリッド回路の出力にそれぞれ接続される２分配器をさらに含む、請求項２に記載のオムニアンテナを用いた通信システム。

【請求項3】

前記放射素子は、単一偏波または偏波共用のものである、請求項１または２に記載のオムニアンテナを用いた通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動体通信システム等の基地局アンテナに関し、特に４×４ＭＩＭＯや８×８ＭＩＭＯなどの通信システムに対応したオムニアンテナ（無指向性アンテナ）に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の移動体通信システムでは、偏波共用アンテナを使用した２×２ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ ａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）による通信方式が主として利用されている。ここで、ＭＩＭＯとは、送信機と受信機とがそれぞれ複数のアンテナを使用することによりデータ通信速度を高速化する技術であり、一般に、データ通信に使用されるアンテナ数は「送信×受信」の形式で併記される。

【0003】

そのような従来のオムニアンテナの例を図６（Ａ）～図６（Ｄ）に示す。図６（Ａ）は、従来の２×２ＭＩＭＯオムニアンテナ１００のアンテナ俯瞰図を示している。２×２ＭＩＭＯオムニアンテナ１００は、凸部１２０を有する反射板１０２と、反射板１０２の各面に外向きに１つずつ取り付けられた放射素子１０３とを含み、３面の素子を合成することにより水平面内に無指向性を形成する。この放射素子に偏波共用素子を用いることで、２×２ＭＩＭＯ通信が可能となる。そして、図６（Ｂ）は、このオムニアンテナ１００を放射素子１０３のそれぞれの中心を通る断面Ｘ’－Ｘ’で切断した場合の断面図を示している。また、図６（Ｃ）は、従来の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ２００のアンテナ俯瞰図を示している。４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ２００は、反射部２０４及び端部２２０をそれぞれ有する３枚の反射板２０２と、反射板２０２の各面に外向きに２つずつ取り付けられた（図６（Ｄ）においてそれぞれ２０３ａ～２０３ｆで示される）６つの放射素子２０３とを含んでいる。そして、図６（Ｄ）は、このオムニアンテナ２００を放射素子２０３のそれぞれの中心を通る断面Ｙ’－Ｙ’で切断した場合の断面図を示している。ここで、放射素子に偏波共用素子を用いて、３枚の反射板にそれぞれ配置された３つの放射素子２０３ａ、２０３ｃ及び２０３ｅの系統と、それ以外の３つの放射素子２０３ｂ、２０３ｄ及び２０３ｆの別の系統とを、個別に制御してそれぞれ合成することによって、４×４ＭＩＭＯ通信に対応したオムニアンテナを実現している。

【0004】

ここで、図６（Ｂ）の２×２ＭＩＭＯオムニアンテナ１００と図６（Ｄ）の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ２００とのアンテナ直径を比較すると、アンテナ数を増加したことに伴い、アンテナ直径が（約１．２５λから約２．０λへと）約１．６倍に増加している。ここでは、アンテナ直径は、周波数に大きく左右されることを考慮して波長λを用いて表している。

【0005】

現在、より高速な通信を行うために、アンテナ数を増加した４×４ＭＩＭＯによる通信や８×８ＭＩＭＯによる通信方式への移行が進められている。そして、通信速度の向上のために、スモールセル局によるエリア構築も進められている。

【0006】

ここで、スモールセル局では、マクロセル局と比較して置局数が多くなることから、設置場所の確保が問題となっている。そのような置局数の確保を制約する一因として、ＭＩＭＯ通信に対応するためのアンテナ寸法の大型化やアンテナ設置数の増加が挙げられる。そこで、移動通信システムに使用する周波数帯の増加に対応するために、複数の周波数帯および偏波を共用した小型のアンテナが求められている。

【0007】

そのような複数の周波数帯および偏波を共用した小型のアンテナとして、例えば、特許文献１の図１および図４には、９０°の角度間隔を有して配列されるアンテナ素子より成るアンテナアレイを２段および３段（複数段）設けるとともに、それぞれを一定間隔だけ離間して縦列配置した、ハイブリッド回路を用いた合成アレイアンテナが提案されている。しかしながら、特許文献１の合成アレイアンテナでは、アレイアンテナを複数段設ける必要がある上に、これらを一定間隔離間して縦列配置するため、段数の増加に伴いアンテナサイズが大きくなるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００４－１２０３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

今後のスモールセル局用のアンテナには、高速通信を行うためアンテナ数を増加した４×４ＭＩＭＯや８×８ＭＩＭＯによる通信方式に対応した、寸法の小さいアンテナが必要となる。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記の課題を解決したオムニアンテナを用いた通信システムを提供する。すなわち、
それぞれの端部同士が互いに隣接するように配置された４枚の反射板と、
前記反射板の各面に外向きにそれぞれ取り付けられた１以上の放射素子と、
前記放射素子に給電する給電装置と
を含んでなり、
前記給電装置は、前記放射素子のうちのある反射板に取り付けられた第１組の放射素子と、該第１組の放射素子が取り付けられた反射板に対向する反射板に取り付けられた第２組の放射素子とが互いに逆位相で給電されるように、前記第１組の放射素子の給電方向が、前記第２組の放射素子の給電方向とは反対向きに接続されていることを特徴とする、４面合成のオムニアンテナを用いた通信システムを提供する。
ここで、前記給電装置は１以上のハイブリッド回路を含んでおり、該１以上のハイブリッド回路が、前記第１組および前記第２組の放射素子以外の別の組の放射素子に所定の位相で給電する態様であってもよい。また、前記給電装置は、前記１以上のハイブリッド回路に接続される２分配器をさらに含む態様であってもよい。さらに、前記放射素子は、単一偏波または偏波共用のものである態様であってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、各系統の放射素子を共用することによって配置する放射素子数を少なくすることができるので、アンテナの細径化を図ることができる。そして、対向する反射板上にそれぞれ設置された放射素子に所定の給電位相量で給電することにより、比帯域４５％以上の広帯域にわたり、周波数特性が良好なオムニ指向性（水平面内指向性）を有し、４×４ＭＩＭＯや８×８ＭＩＭＯに対応したオムニアンテナを用いた通信システムを提供することができる。
また、アンテナ同士のヌル方向が互いに補完されるので、エリアを設計する際にデッドスポットの発生を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１（Ａ）は、本発明の実施に用いられるオムニアンテナ１の俯瞰図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のオムニアンテナ１を断面Ｘ－Ｘで切断した場合の断面図である。

【図2】図２（Ａ）は、図１（Ａ）のオムニアンテナ１の各面に設置された複数の放射素子を含むアンテナ３に対して所定の給電位相量で給電する、２入力２出力ハイブリッド回路を1個含む給電手段の配線系統図である。図２（Ｂ）は、図１（Ａ）のオムニアンテナ１の各面に設置された複数の放射素子を含むアンテナ３に対して所定の給電位相量で給電する、２入力２出力ハイブリッド回路を２個含む別の給電手段の配線系統図である。

【図3】図３（Ａ）は、図１（Ａ）のオムニアンテナ１のポート１（Ｐｏｒｔ１：実線で示される）及びポート２（Ｐｏｒｔ２：破線で示される）に接続された給電装置によって、表１（ｃ）に示す給電位相量で放射素子３に給電した場合のオムニアンテナ１の水平面内指向性である。図３（Ｂ）は、図１（Ａ）のオムニアンテナ１のポート１における周波数特性（１６９５ＭＨｚ、２１００ＭＨｚ、２７００ＭＨｚ）を示す水平面内指向性である。

【図4】本発明の実施に用いられる８×８ＭＩＭＯオムニアンテナ１’の断面図である。

【図5】図５（Ａ）は、図１（Ａ）の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナのアンテナ直径を示す図である。図５（Ｂ）は、図４の８×８ＭＩＭＯオムニアンテナのアンテナ直径を示す図である。

【図6】図６（Ａ）は、従来の２×２ＭＩＭＯオムニアンテナ１００のアンテナ俯瞰図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のオムニアンテナ１００を断面Ｘ’－Ｘ’で切断した場合の断面図である。図６（Ｃ）は、従来の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ２００のアンテナ俯瞰図である。図６（Ｄ）は、図６（Ｃ）のオムニアンテナ２００を断面Ｙ’－Ｙ’で切断した場合の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１（Ａ）は、本発明の実施に用いられるオムニアンテナ１の俯瞰図である。オムニアンテナ１は、外側に張り出した端部２０を含む反射板２を含む。ここで、反射板２は、端部２０を含めて一体成形されている。反射板２は平面形状を有し、その端で屈曲して同じく平面状の端部２０を有する。そして、オムニアンテナ１は、端部２０が互いに隣接するように反射板２を４枚配置した構造を有し、反射板２は正方形の断面を構成する。そして、オムニアンテナ１は、反射板２の各面の中央付近に反射板２の長手方向に沿って外向きにそれぞれ設置された複数の放射素子３０、３２、３４を含む４組の放射素子を有する。ここで、図１（Ａ）には、反射板２が記載されている。図１（Ａ）のオムニアンテナ１は、４つの反射板によって４面として構成され、４面を合成することで水平面内の指向性が無指向となる。

【0014】

次に、図１（Ｂ）は、放射素子３０の中心を通り、反射板２に垂直な断面Ｘ－Ｘで切断した場合の断面図である。図１（Ｂ）より、放射素子３０Ａと、放射素子３０Ａが設置された反射板に対向する反射板に設置された放射素子３０Ｃとは、互いに給電方向が反対になるようにする。同様に、放射素子３０Ｂと、放射素子３０Ｂが設置された反射板に対向する反射板に設置された放射素子３０Ｄとは、互いに給電方向が反対になる。この関係はそれぞれ同一の組に属する放射素子３２と３４についても同様である。

【0015】

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、図１（Ａ）のオムニアンテナ１の各面に設置された複数の放射素子（３０、３２、３４・・・）を含むアンテナ３に所定の位相量で給電する給電装置の配線系統図の一例である。ここで、給電装置は、図１（Ｂ）に示すように反射板２の上に設置されている。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）では、図１（Ａ）の反射板２の４つの面にそれぞれ設置された各組の放射素子３は、（図１（Ｂ）で「Ａ」として示す）アンテナＡ（「ＡＮＴ Ａ」）と、（図１（Ｂ）で「Ｂ」として示す）アンテナＢ（「ＡＮＴ Ｂ」）と、（図１（Ｂ）で「Ｃ」として示す）アンテナＣ（「ＡＮＴ Ｃ」）と、（図１（Ｂ）で「Ｄ」として示す）アンテナＤ（「ＡＮＴ Ｄ」）とに分けて示されている。ここで、図２（Ａ）に示す給電装置は、ポート１及びポート２に接続された１個の２入力２出力ハイブリッド回路（図２Ａにおいて「ＨＹＢ」で示される）と、この２入力２出力ハイブリッド回路に接続された２個の２分配器（図２（Ａ）において「２ＤＩＶ」で示される）とを含む。そして、図２（Ａ）では、１つの２分配器が、互いに対向した反射板上に設置されたアンテナＡとアンテナＣとの２つに接続されており、別の２分配器が、互いに対向した反射板上に設置されたアンテナＢとアンテナＤとの２つに接続されている。

【0016】

一方、図２（Ｂ）に示す給電装置は、ポート１とポート２とにそれぞれ接続された２個の２分配器と、２個の２分配器にそれぞれ接続された２個の２入力２出力ハイブリッド回路とを含む。そして、図２（Ｂ）では、１つの２入力２出力ハイブリッド回路が、互いに隣接した反射板上に設置されたアンテナＡとアンテナＢとに接続されており、別の２入力２出力ハイブリッド回路が、互いに隣接した反射板上に設置されたアンテナＣとアンテナＤとの２つに接続されている。例えば、図１（Ｂ）を参照して、オムニアンテナ１の４つの反射板２に取り囲まれたスペース内（図１（Ｂ）のアンテナ中央部の四角形のスペース内）に、（２分配器と２入力２出力ハイブリッド回路とを含む）上記の給電装置を収納することができる（任意選択的に、このアンテナ中央部の四角形のスペース内に、垂直面内指向性の可変チルト機能（図示せず）をさらに収納することもできる）。これによって、システム全体としてのフットプリントが小さくなり、設置場所の選択肢が増えるというメリットがある。
なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、１つの偏波分に対応する２ポート分の配線系統図を示している。そのため、放射素子に偏波共用素子を用いて４×４ＭＩＭＯ構成とする場合には、図２（Ａ）または図２（Ｂ）の回路をアンテナ内に２つ内蔵することにより、４ポートの出力を実現することができる。

【0017】

次に、表１を参照して、図１（Ｂ）に示すアンテナＡ～Ｄへの給電位相について説明する。表１（ａ）は、図１（Ａ）の４つのアンテナＡ～Ｄに対し、２入力２出力ハイブリッド回路（図２（Ａ）及び図２（Ｂ））のポート１及びポート２から給電される給電位相を示す。互いに対向する反射板に設置されたアンテナＡ及びＣに対し、２入力２出力ハイブリッド回路のポート１及びポート２から同じ給電位相（同相）でそれぞれ給電されている。具体的には、アンテナＡ及びＣに対し、２入力２出力ハイブリッド回路のポート１から同じ給電位相０°で給電され、ポート２から同じ給電位相－９０°で給電されている。同様に、互いに対向する反射板に設置されたアンテナＢ及びＤに対し、２入力２出力ハイブリッド回路のポート１及びポート２から同じ給電位相（同相）をもって給電されている。ただし、アンテナＢ及びＤの給電位相は、アンテナＡ及びＣの給電位相とはそれぞれ９０°異なっている。具体的には、アンテナＢ及びＤに対し、２入力２出力ハイブリッド回路のポート１から同じ給電位相－９０°で給電され、ポート２から同じ給電位相０°で給電されている。

【0018】

【表1】

【0019】

次に、表１（ｂ）は、図１（Ｂ）に示す４つのアンテナＡ～Ｄの給電方向による給電位相を示す。互いに対向する反射板に設置されたアンテナＡ及びＣは、給電方向が反対方向となるよう設置されていることから、アンテナＡの給電位相を０°とした場合、アンテナＣへの給電位相は－１８０°と表せる。アンテナＢおよびＤも同様に、給電方向が反対方向となるよう設置されていることから、アンテナＤの給電位相を０°とした場合にアンテナＢの給電位相は－１８０°と表せる。
ここで、アンテナＡとアンテナＣとを例として、表１（ｂ）に示す両者間の給電位相差である－１８０°を付与する仕方として、好ましくは、（アンテナＡとアンテナＣとに対して給電回路から同相で給電される一方で）アンテナＡと給電回路との給電方向とアンテナＣと給電回路との給電方向とを互いに逆向きになるように設置する。これにより、周波数特性を低減するので、その結果として、アンテナの水平面内指向性の広帯域性を確保することができる。これに対して、給電回路や給電線路において、ある周波数帯で所定の位相差を付与した場合、別の周波数帯ではこれとは異なる位相差となる（例えば、２１００ＭＨｚで１８０°の位相差を給電回路で付与した場合、２７００ＭＨｚでは２３１．４°の位相差となる）。この場合には、アンテナの水平面内指向性の広帯域性を確保するのが難しい。
さらに、例えば、アンテナＡとアンテナＢとの間の位相差や、アンテナＣとアンテナＤとの間の位相差についても、（出力位相が周波数によらず一定であるハイブリッド回路などの）給電回路と同様に逆向きに接続することにより、（給電回路や給電線路において所定の位相量を付与する場合と比較して）アンテナの水平面内指向性の広帯域性を確保することができる。

【0020】

表１（ｃ）は、表１（ａ）と表１（ｂ）との和に対応するものであり、図１（Ｂ）のアンテナＡ～Ｄのそれぞれに給電される最終的な給電位相を示している。ここで、ポート１の各アンテナへの給電位相は、図１（Ｂ）のアンテナＡから右回りに+９０°ずつ給電位相が変化することで、図３（Ａ）の実線パターンで示す通り、０°方向から左側に約３０°の方向に極大値を持つ指向性が得られる。ポート２の各アンテナへの給電位相はポート１とは反対に、図１（Ｂ）のアンテナＡから右回りに－９０°ずつ給電位相が変化するため、図３（Ａ）の点線パターンに示される通り、０°方向から右側に約３０°の方向に極大値を持つ指向性が得られる。

【0021】

図３（Ａ）は、図１（Ｂ）のアンテナＡ～Ｄに対応するアンテナ３を含むオムニアンテナ１において、ポート１及びポート２に接続された給電装置が表１（ｃ）に示す給電位相量でアンテナ３に給電した場合の水平面内指向性を、（実線で示される）ポート１と（点線で示される）ポート２とに分けて示している。図３（Ａ）を参照すると、対向する反射板上に設置された複数の放射素子のそれぞれに対し、表１（ｃ）に示す異なる給電位相量で給電することによって、オムニアンテナ１は、（実線で示される）ポート１と（点線で示される）ポート２とに接続されたアンテナＡ～Ｄの極小方向を互いに補完した水平面内指向性を示している。すなわち、ポート１の水平面内指向性が極小値となる場所（または方向）において、ポート２の水平面内指向性が極大値となっていることがわかる。
ここで、図５（Ａ）に示す４×４ＭＩＭＯ対応のアンテナ構成を、図６（Ｄ）に示す従来品の４×４ＭＩＭＯ対応のアンテナ構成と比較する。ここで、図６（Ｄ）に示す従来品のアンテナ構成では、設置素子数（面数）が６（３面合成×２）であり、アンテナ直径が２．０λ（約３５０ｍｍ）であるのに対し、図５（Ａ）に示すアンテナ構成では設置される設置素子数（面数）が４でありアンテナ直径が１．３９λとなっている。そのため、図５（Ａ）に示すアンテナ構成では、ポート１およびポート２がいずれも図１（Ｂ）の放射素子Ａ～Ｄの４つの放射素子を給電する（つまり、各系統の放射素子を共用する）ことができるので、設置される放射素子の数を少なくすることによってアンテナの細径化を図ることができる。

【0022】

図３（Ｂ）は、図１（Ａ）のオムニアンテナ１のポート１に接続された複数の放射素子によるアンテナの周波数特性を示している。ここで、図３（Ｂ）において「Ｌｏｗ」として点線で示される周波数（１６９５ＭＨｚ）と、「Ｍｉｄ」として実線で示される周波数（２１００ＭＨｚ）と、「Ｈｉｇｈ」として破線で示される周波数（２７００ＭＨｚ）との３つの周波数帯についての周波数特性を示している。図３（Ｂ）より、これらの３つの周波数帯における水平面内指向性は同様の振る舞いをしていることがわかる。すなわち、（各放射素子への給電位相自体に位相差を付与するのではなく、各放射素子への給電方向（配線の接続方向）を互いに逆向きにすることによって）広帯域にわたって付加する位相差が一定となり、周波数によらずほぼ同一の水平面内指向性が得られていることがわかる。また、この場合の比帯域は、（２７００－１６９５）／２１００≒４７．８６％となり、４５％以上である。

【0023】

図４は、本発明の実施に用いられる８×８ＭＩＭＯオムニアンテナ１’の断面図であり、これは図１（Ａ）の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ１の断面Ｘ－Ｘでの断面図に対応するものである。ただし、図４の８×８ＭＩＭＯオムニアンテナ１’は、図１（Ａ）の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ１と比較して、反射板２’の各面上に２つの放射素子が設置されて全部で８つの放射素子３０Ａ１～３０Ｄ２を含んでいる点と、反射板２’の端部２０’の形状とが異なっている。ここで、図４に示すオムニアンテナ１’に給電する場合、図１（Ａ）の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ１が２組含まれると考え、図２（Ａ）または図２（Ｂ）に示される給電装置を２つ使用する。この場合、図４の実線で示された放射素子３０Ａ１、３０Ｂ１、３０Ｃ１及び３０Ｄ１を、表１（ｃ）に示す給電位相で第１の給電装置が給電する。そして、破線で示された放射素子３０Ａ２、３０Ｂ２、３０Ｃ２及び３０Ｄ２を、表１（ｃ）に示す給電位相で第２の給電装置が給電する。一般に、４枚の反射板を含むオムニアンテナの各反射板にＮ個（Ｎ系統）の放射素子を設置した場合（ここで、Ｎは１以上の整数）、図２（Ａ）または図２（Ｂ）に示される給電装置を１偏波当たりＮ個使用すればよい。すなわち、２系統の偏波共用素子（つまり、２偏波分の放射素子）を配置する８×８ＭＩＭＯオムニアンテナ１’の場合には、図２（Ａ）または図２（Ｂ）に示すハイブリッド回路を、オムニアンテナ１‘内に４つ内蔵すればよい。

【0024】

図５（Ａ）は、図１（Ａ）の４×４ＭＩＭＯオムニアンテナ１のアンテナ直径（約１．３９λ）である。また、図５（Ｂ）は、図４に示す８×８ＭＩＭＯオムニアンテナ１’のアンテナ直径（約２．２０λ）である。ここで、４×４ＭＩＭＯ構成を採用する場合、従来構成（図６（Ｄ）、φ２．０λ）と本願構成（図５（Ａ）、φ１．３９λ）とを比較すると、本願構成を採用することによってアンテナ直径を３０％以上も小さくすることができる。また、従来構成である２×２ＭＩＭＯ構成（図６（Ｂ）、φ１．２４λ）から本願構成である４×４ＭＩＭＯ構成（図５（Ａ）、φ１．３９λ）に変更する場合、従来構成とほぼ同じアンテナ直径で４×４ＭＩＭＯ構成を実現することができる。同様に、本願構成（図５（Ｂ）、φ２．２０λ）を採用することにより、従来構成（図６（Ｄ）、φ２．０λ）と比較してほぼ同じアンテナ直径で８×８ＭＩＭＯ構成（図５（Ｂ））を実現することができる。

【0025】

以上のように、本発明によれば、各系統の放射素子を共用することによって配置する放射素子数を少なくすることができるので、アンテナの細径化を図ることができる。また、アンテナ直径やアンテナの構成を大きく変更することなく、良好なオムニ指向性（水平面内指向性）を備えたＭＩＭＯ対応オムニアンテナを実現することができる。

【0026】

本明細書において、特定の実施形態について本発明を説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理及び用途の単なる例示にすぎない。したがって、例示の実施形態に対して多数の修正を実行することができることや、特許請求の範囲によって規定される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の構成を採用することができることが理解されるであろう。
なお、本願の出願当初の開示事項を維持するために、本願の出願当初の請求項１～４の記載内容を以下に追加する。
（請求項１）
それぞれの端部同士が互いに隣接するように配置された４枚の反射板と、
前記反射板の各面に外向きにそれぞれ取り付けられた１以上の放射素子と、
前記放射素子に給電する給電装置と
を含んでなり、
前記給電装置は、前記放射素子のうちのある反射板に取り付けられた第１組の放射素子と、該第１組の放射素子が取り付けられた反射板に対向する反射板に取り付けられた第２組の放射素子とが互いに逆位相で給電されるように、前記第１組の放射素子の給電方向が、前記第２組の放射素子の給電方向とは反対向きに接続されていることを特徴とする、４面合成のオムニアンテナを用いた通信システム。
（請求項２）
前記給電装置は１以上のハイブリッド回路を含んでおり、該１以上のハイブリッド回路が、前記第１組および前記第２組の放射素子以外の別の組の放射素子に所定の位相量で給電する、請求項１に記載のオムニアンテナを用いた通信システム。
（請求項３）
前記給電装置は、前記１以上のハイブリッド回路に接続される２分配器をさらに含む、請求項２に記載のオムニアンテナを用いた通信システム。
（請求項４）
前記放射素子は、単一偏波または偏波共用のものである、請求項１～３のいずれか一項に記載のオムニアンテナを用いた通信システム。

【産業上の利用可能性】

【0027】

本発明は、限定するものではないが、移動体通信システム等の無線通信を含む幅広い産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0028】

１、１’ オムニアンテナ
２、２’、１０２、２０２ 反射板
２０、２０’、１２０、２２０ 端部
３ 放射素子の組
３０、３２、３４、３０Ａ～３０Ｄ、３０Ａ１～３０Ｄ２ 放射素子
１００、２００ 従来のオムニアンテナ
１０３、２０３ 放射素子
２０４ 反射部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】