知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特表2024-547120２つの双極子アレイを有するアンテナデバイス及び関連する通信システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-26
(54)【発明の名称】２つの双極子アレイを有するアンテナデバイス及び関連する通信システム
(51)【国際特許分類】
H01Q 9/16 20060101AFI20241219BHJP
H01Q 21/08 20060101ALI20241219BHJP
H01Q 1/12 20060101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
H01Q9/16
H01Q21/08
H01Q1/12 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024538135
(86)(22)【出願日】2022-11-04
(85)【翻訳文提出日】2024-08-01
(86)【国際出願番号】 EP2022080870
(87)【国際公開番号】W WO2023117192
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】2114034
(32)【優先日】2021-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】502197150
【氏名又は名称】ティーディーエフ
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】カドリ ベルカセム
(72)【発明者】
【氏名】パリュ セバスチャン
【テーマコード（参考）】
5J021
5J047
【Ｆターム（参考）】
5J021AA07
5J021AB03
5J021FA23
5J021HA05
5J047AA12
5J047AB02
5J047AB07
(57)【要約】
本発明は、いわゆる垂直軸（Ａ１）上に整列したそれぞれの中心（１１２ｃ）を有する低周波双極子（１１２）の低周波アレイ（１０４）と、垂直に互いに続くそれぞれの中心（１１４ｃ）を有する高周波双極子（１１４）の高周波アレイ（１０６）と、低周波双極子（１１２）及び前記高周波双極子（１１４）のための支持体（１１５）と、を備えるアンテナデバイス（１０２）に関する。本デバイスは、各低周波双極子（１１２）の中心（１１２ｃ）が２つの高周波双極子（１１４）の一対（Ｐ１；Ｐ２）の中心（１１４ｃ）間に垂直に配置されるように、高周波双極子（１１４）が配置されることを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
－いわゆる垂直軸（Ａ１）上に整列したそれぞれの中心（１１２ｃ）を有する低周波双極子（１１２；２１２；３１２）の低周波アレイ（１０４；２０４；３０４）と、－垂直に互いに続くそれぞれの中心（１１４ｃ）を有する高周波双極子（１１４；２１４；３１４）の高周波アレイ（１０６；２０６；３０６）と、
－前記低周波双極子（１１２；２１２；３１２）及び前記高周波双極子（１１４；２１４；３１４）のための支持体（１１５）と
を備える、アンテナデバイス（１０２；２０２；３０２；４０２；５０２；６０２；７０２；８０２）において、
各低周波双極子（１１２；２１２；３１２）の前記中心（１１２ｃ）が、２つの高周波双極子（１１４；２１４；３１４）の一対（Ｐ１；Ｐ２）の前記中心（１１４ｃ）間に垂直に配置されるように、前記高周波双極子（１１４；２１４；３１４）が配置されることを特徴とする、アンテナデバイス（１０２；２０２；３０２；４０２；５０２；６０２；７０２；８０２）。
【請求項2】
前記支持体（１１５）が、－主支持体（１１６；２１６；３１６）であって、前記主支持体（１１６；２１６；３１６）に沿って、前記低周波双極子（１１２；２１２；３１２）が垂直に配置される、主支持体（１１６；２１６；３１６）と、
－補助支持体（１１８；１１８ａ，１１８ｂ；２１８；３１８ａ，３１８ｂ）であって、前記補助支持体（１１８；１１８ａ；１１８ｂ；２１８；３１８ａ，３１８ｂ）に沿って、前記高周波双極子（１０４；２１４；３１４）が垂直に配置され、前記補助支持体が、前記主支持体に固定される、補助支持体（１１８；１１８ａ，１１８ｂ；２１８；３１８ａ，３１８ｂ）と
を備える、請求項１に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２；４０２；５０２；６０２；７０２；８０２）。
【請求項3】
前記主支持体が、中空の導電性の主マスト（１１６；２１６；３１６）であり、前記デバイスが、前記低周波双極子（１１２）を、前記低周波アレイの同じ入力／出力コネクタ（１２０）に電気的に接続する少なくとも１つの内部導体（１２２ａ，１２２ｂ）を備える同軸線（１２２）を更に備え、これにより、前記主マストが、共通の電気グランドへの戻り線を構成する、請求項２に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項4】
前記主マスト（１１６；２１６）上に、前記高周波双極子（１１４；２１４）に対する前記低周波双極子（１１２；２１２）の分離デバイス（１２６；２２６；１４０）を更に備え、前記分離デバイスが、前記主マストに固定され、前記低周波アレイの前記同軸線（１２２）の前記内部導体（１１２ａ，１１２ｂ）に接続される、請求項３に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項5】
前記分離デバイスが、前記低周波アレイの前記入力に配置された同軸ローパスフィルタ（１４０）であり、前記フィルタ（１４０）が、高インピーダンスと低インピーダンスとの同軸セクション（１４１．１，１４２．１，１４１．２，１４２．２，１４１．３，１４２．３，１４１．４）の交互を備える、請求項４に記載のデバイス。
【請求項6】
各低周波双極子（１１２；２１２；３１２）の前記中心（１１２ｃ）が、高周波双極子（１１４）の前記一対（Ｐ１；Ｐ２）の前記中心（１１４ｃ）の中央に垂直に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項7】
各対（Ｐ１；Ｐ２）の前記高周波双極子（１１４）の前記中心（１１４ｃ）が、垂直に整列している、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項8】
少なくとも１つの対（Ｐ１）の前記高周波双極子（１１４）の前記中心（１１４ｃ）が、前記低周波双極子（１１２）の前記中心（１１２ｃ）の一方の側に水平にオフセットされる一方で、高周波双極子（１１４）の少なくとも１つの他の対（Ｐ２）の前記中心（１１４ｃ）が、前記低周波双極子（１１２）の他方の側に水平にオフセットされる、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス（１０２；４０２；５０２）。
【請求項9】
高周波双極子（１１４）の前記対（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が、前記低周波双極子（１１２）の両側に交互に配置される、請求項８に記載のデバイス（１０２；４０２）。
【請求項10】
２つの連続する低周波双極子に関連付けられた高周波双極子の前記２対（Ｇ１；Ｇ２）が、前記低周波双極子の同じ側で水平にオフセットされる、請求項８に記載のデバイス（６０２；８０２）。
【請求項11】
前記低周波双極子（２１２）及び前記高周波双極子（２１４）が、互いに対して傾斜している、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス（２０２；３０２）。
【請求項12】
少なくとも１つの高周波双極子（３１４’）が、低周波双極子（３１２）の前記中心に配置される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス（３０２）。
【請求項13】
前記低周波双極子（１１２；２１２；３１２）及び／又は前記高周波双極子（１１４；２１４；３１４）が、前記それぞれのアレイの動作周波数に関連付けられた波長の１／４に好ましくは等しく、同一線上にある、同じ長さの２つの腕部（１１２ａ；２１２ａ；３１２ａ；１１４ａ；２１４ａ；３１４ａ）を備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項14】
前記補助支持体が、少なくとも１つの中空の導電性の補助マスト（１１８；１１８ａ，１１８ｂ；２１８；３１８ａ，３１８ｂ）を備え、前記デバイスが、前記少なくとも１つの補助マストの内側を通って、前記高周波双極子（１１４）を前記高周波アレイの同じ入力／出力コネクタ（１２８）に電気的に接続する、少なくとも１つの内部導体（１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ａ’、１３０ｂ’、１３０ｃ’）を備える同軸線を、更に備え、これにより、前記少なくとも１つのマストが、共通の電気グランドへの戻り線を構成する、請求項３から１３のいずれか一項とともに実施される請求項２に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項15】
前記低周波双極子から前記高周波双極子を分離するためのデバイスを更に備え、前記分離デバイスが、前記低周波アレイの前記同軸線の前記内部導体に接続される、請求項１４に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項16】
前記分離デバイスが、１つ又は複数の周波数リジェクタフィルタ（１２６；１３６）を備える、請求項４又は１５に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項17】
低周波双極子（１１２）ごとに、前記低周波双極子（１１２）の脚部（１１２ｂ）周りに配置される少なくとも１つの１／４ウェーブトラップ（１５０）を更に備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項18】
前記双極子（１１２；１１４）の前記脚部（１１２ｂ；１１４ｂ）が、互いに平行な２つの固定管を備え、前記１／４ウェーブトラップが、各々が平坦面（１５０ａ）を有するように長手方向に切り取られた２つの中空円筒体（１５０）を備え、前記２つの円筒体の前記平坦面（１５０ａ）が互いに面するように、前記２つの円筒体（１５０）が、前記２つの固定管（１１２ｂ；１１４ｂ）の各々の周りにそれぞれ配置される、請求項１７に記載のデバイス（１０２；２０２；３０２）。
【請求項19】
少なくとも２つの異なる周波数帯域で無線周波数信号を送信及び／又は受信するように構成される通信システム（１００）において、前記通信システム（１００）が、請求項１から１８のいずれか一項に記載のアンテナデバイス（１０２；２０２；３０２；４０２；５０２；６０２；７０２）を備える、ことを特徴とする、通信システム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、２つの双極子アレイを有するアンテナデバイス及び関連する通信システムに関する。
【0002】
本発明は、例えば、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：周波数変調）放送サービス、及び頭字語でＤＴＲとも呼ばれる地上波デジタル無線サービスなど、様々な周波数帯域で動作する２つの異なるサービスを同じ無線インフラストラクチャ上にプールするための好ましい用途を見出す。
【背景技術】
【0003】
英国特許第１２４７６２９号明細書は、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：超高周波）信号を放送するための高方位角開口部を有するアンテナデバイスを記載している。このアンテナデバイスは、垂直に整列した低周波双極子のアレイと、同じく垂直に整列した高周波双極子のアレイと、を備える。アンテナデバイスはまた、垂直マストの形態の双極子のための支持体を備える。
【0004】
アレイ間の結合を制限するために、英国特許第１２４７６２９号明細書は、マストに沿って、一方のアレイを他方のアレイの上に配置することを提案している。このため、マストは極めて高い高さに達する可能性があり、マストの安定した堅牢な支持を保証するために強い機械的制約を課す可能性がある。
【0005】
高周波数サービスを既にホストしている既存のパイロンに低周波数サービスを追加することは、マストに既に存在するアレイとの干渉を制限しつつ、マスト周りの準対称放射を保存するために、パイロンの上部に低周波アレイが配置される必要があり、特に制限される。
【0006】
したがって、例えば、８７．５ＭＨｚ～１０８ＭＨｚ間で動作するＦＭ放送サービスを提供することを意図した低周波アレイを追加することは、パイロンの上部をこのサービスのみに限定するという欠点を有し、したがって、例えば、１７４ＭＨｚ～２４０ＭＨｚ間で動作する地上デジタル無線サービスのような、高い周波数での新規のサービスの追加を妨げる。
【0007】
したがって、前述の問題及び制約の少なくとも一部を克服することを可能にするアンテナデバイスを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【0008】
そのため、いわゆる垂直軸上に整列したそれぞれの中心を有する低周波双極子の低周波アレイと、垂直に互いに続くそれぞれの中心を有する高周波双極子の高周波アレイと、低周波双極子及び高周波双極子のための支持体と、を備えるアンテナデバイスであって、各低周波双極子の中心が、２つの高周波双極子の一対の中心間に垂直に配置されるように、高周波双極子が配置される、アンテナデバイスを提案する。
【0009】
したがって、高周波双極子は、支持体の高さを低減しつつ、高周波双極子と低周波双極子との間の結合を制限するように、低周波双極子と垂直に入れ子式になっている。
【0010】
本発明は、任意の技術的に可能な組合せで、以下に記載する任意選択の特徴の１つ又は複数を更に含んでもよい。
【0011】
支持体は、主支持体を備え、それに沿って低周波双極子が垂直に配置される。支持体は、補助支持体を更に備え、それに沿って高周波双極子が垂直に配置される。好ましくは、補助支持体は、主支持体に取り付けられる。
【0012】
主支持体は、中空の導電性の主マストである。アンテナデバイスは、主マストが共通の電気グランドへの戻り線を構成するように、低周波双極子を、低周波アレイの同じ入力／出力コネクタに電気的に接続する少なくとも１つの内部導体を備える同軸線を更に備える。
【0013】
アンテナデバイスは、高周波双極子から低周波双極子を分離するためのデバイスを、主マスト上に更に備える。分離デバイスは、主マストに固定され、低周波アレイの同軸線の内部導体に接続される。
【0014】
分離デバイスは、低周波アレイの入力に配置された同軸ローパスフィルタである。フィルタは、交互の高インピーダンス及び低インピーダンス同軸セクションからなる。
【0015】
各低周波双極子の中心は、高周波双極子の一対の中心の中央に垂直に配置される。
【0016】
各対の高周波双極子の中心は、垂直に整列している。
【0017】
高周波双極子の少なくとも１つの対の高周波双極子の中心は、低周波双極子の中心の一方の側に水平にオフセットされる一方で、高周波双極子の少なくとも１つの他の対の中心は、低周波双極子の他方の側に水平にオフセットされる。
【0018】
高周波双極子の対は、低周波双極子の両側に交互に配置される。
【0019】
２つの連続する低周波双極子に関連付けられた高周波双極子の２対は、低周波双極子の同じ側で水平にオフセットされる。
【0020】
低周波双極子及び高周波双極子は、互いに対して傾斜している。
【0021】
少なくとも１つの高周波双極子は、低周波双極子の中心に配置される。
【0022】
低周波双極子及び／又は高周波双極子は、上記それぞれのアレイの動作周波数に関連付けられた波長の１／４に好ましくは等しい同じ長さの２つの同一線上の腕部を備える。
【0023】
補助支持体は、少なくとも１つの中空で、導電性の補助マストを備える。上記少なくとも１つの補助マストの内側を通って、高周波双極子を高周波アレイの同じ入力／出力コネクタに電気的に接続する、少なくとも１つの内部導体を備える同軸線を、アンテナデバイスは更に備え、これにより、上記少なくとも１つのマストが、共通の電気グランドへの戻り線を構成する。
【0024】
アンテナデバイスは、低周波双極子から高周波双極子を分離するためのデバイスを更に備え、その分離デバイスは、低周波アレイの同軸線の内部導体に接続される。
【0025】
分離デバイスは、１つ又は複数の周波数除去フィルタを備える。
【0026】
アンテナデバイスは、低周波双極子ごとに、低周波双極子の脚部周りに配置される少なくとも１つの１／４ウェーブトラップを更に備える。
【0027】
低周波双極子の脚部は、互いに平行な２つの固定管を備え、１／４ウェーブトラップは、各々が平坦面を有するように長手方向に切り取られた２つの中空円筒体を備える。２つの円筒体の平坦面が対向するように、２つの円筒体は、２つの固定管の各々の周りにそれぞれ配置される。
【0028】
本発明の別の目的は、少なくとも２つの異なる周波数帯域で無線周波数信号を送信及び／又は受信するように構成される通信システムである。通信システムは、上述のように、本発明によるアンテナデバイスを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0029】
本発明は、単に例として、添付の図面を参照して与える以下の説明を用いて好適に理解されるであろう。
【図1】本発明の第１の実施形態によるアンテナデバイスを含む通信システムの斜視図である。
【図19】本発明の第２の実施形態によるアンテナデバイスの斜視図である。
【図20】本発明の第３の実施形態によるアンテナデバイスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下の説明では、特許請求の範囲と同様に、記載した要素の相対位置の用語は、いわゆる垂直方向Ｚ、いわゆる左右方向Ｙ、及びいわゆる前後方向Ｘを含む、直交基準座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に対して取られる。特に、垂直、及び垂直に、という用語は、図に示すように垂直方向Ｚを指す。更に、垂直方向Ｚは、特に、通常の垂直方向に対応するように意図している。
【0031】
図１を参照して、本発明を実施する通信システム１００の一例を、ここで説明する。
【0032】
この通信システム１００は、２つの異なるそれぞれのサービスからの２つの無線周波数信号を同時に送信及び／又は受信するように構成される。例えば、一方のサービスは、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：周波数変調）放送サービスであり、他方のサービスは、地上波デジタル無線サービス（ＤＡＢ、すなわち、デジタルオーディオブロードキャストとしても知られている）である。
【0033】
２つのサービスは、第１の周波数帯域、及び第１の周波数帯域よりも高い第２の周波数帯域で、それぞれ動作する。したがって、第１の周波数帯域は、低周波数帯域と呼ばれる一方で、第２の周波数帯域は、高周波数帯域と呼ばれる。低周波数帯域は、例えば、メトリック周波数範囲、すなわち３０～３００ＭＨｚ間に含まれる。更に、高周波数帯域は、例えば、デシメトリック周波数範囲、すなわち３００～３０００ＭＨｚ間に含まれる。
【0034】
一般的に言えば、低周波及び高周波は、必ずしも異なる周波数領域（すなわち、メトリック、デシメトリックなど）に属するとは限らない。例えば、低周波数はＦＭ周波数（例えば、８８、９８又は１０８ＭＨｚ）であり、高周波数はＤＡＢ周波数（例えば、１７４、２００又は２２５ＭＨｚ）であり、この場合、低周波数と高周波数とは両方とも同じメトリック周波数領域に属する。
【0035】
したがって、通信システム１００は、アンテナデバイス１０２を備え、
－第１のサービスについて、低周波双極子１１２の低周波アレイ１０４、及び送信機／受信機１０８と、
－第２のサービスについて、高周波双極子１１４の高周波アレイ１０６、及び送信機／受信機１１０と、
をグループ化する。
－第１のサービスについて、低周波双極子１１２の低周波アレイ１０４、及び送信機／受信機１０８と、
－第２のサービスについて、高周波双極子１１４の高周波アレイ１０６、及び送信機／受信機１１０と、
をグループ化する。
【0036】
各双極子アレイは、いわゆる中央周波数を中心とする周波数帯域で送信及び／又は受信するように設計される。続いて、この中央周波数が送信時又は受信時における双極子アレイの動作周波数であると考える。
【0037】
送信モードでは、各送信機／受信機１０８、１１０は、関連するサービスから送信されるデータを、関連するアレイ１０４、１０６の双極子１１２、１１４に供給される無線周波数信号に、変換するように設計される。次いで、これらの双極子１１２、１１４は、自由空間において無線周波数信号を送信するように設計される。
【0038】
受信モードでは、各アレイ１０４、１０６の双極子１１２、１１４は、関連する送信機
／受信機１０８、１１０について前述のサービスから受信する自由空間無線周波数信号を捕捉するように設計される。受信機は、次いで、この受信した無線周波数信号を、考慮されるサービスのために受信したデータに、変換するように設計される。
／受信機１０８、１１０について前述のサービスから受信する自由空間無線周波数信号を捕捉するように設計される。受信機は、次いで、この受信した無線周波数信号を、考慮されるサービスのために受信したデータに、変換するように設計される。
【0039】
各双極子１１２、１１４は、アイソレートされると、全方向性放射パターンに従って、電磁波を送信及び／又は受信するように設計された基本アンテナであり、すなわち、方位角と呼ばれる水平面内に（すなわち、Ｚ軸に垂直なすべての方向において）、準一定利得（すなわち、３ｄＢ以内まで）を有する。
【0040】
構造的には、各双極子１１２、１１４は、２つの導電性腕部１１２ａ、１１４ａを備える。好ましくは、同じ双極子１１２、１１４の腕部１１２ａ、１１４ａは、同一であり、特に、同じ長さで、同一直線上にある。したがって、各双極子の２つの腕部は、双極子の電磁放射不安定性を抑制するために同じ電流密度である。
【0041】
したがって、双極子１１２、１１４の腕部１１２ａ、１１４ａは、中間点を有する間隙によって分離された中央端部と呼ばれる、互いに面する２つのそれぞれの端部を有する。この中間点は、双極子１１２、１１４の中心１１２ｃ、１１４ｃを構成する。双極子１１２、１１４の腕部１１２ａ、１１４ａは、λ／８～λ／２間の長さを有し、ここで、λは、関連するサービスに使用される周波数帯域の中央周波数に関連付けられた基準波長を示す。
【0042】
好ましくは、低周波双極子１１２の腕部１１２ａは、高周波双極子１１４の腕部１１４ａよりも長い。既知の方法では、双極子の腕部の長さが長いほど、双極子は、低周波数で放射するように適合される。
【0043】
図１の例では、低周波双極子１１２及び高周波双極子１１４の腕部１１２ａ、１１４ａは、すべて垂直である。この方向は、２つのアレイ１０４、１０６が垂直偏波を送信し、受信することを可能にする。
【0044】
各双極子１１２、１１４は、２つの腕部１１２ａ、１１４ａを固定するための脚部１１２ｂ、１１４ｂを更に備える。脚部１１２ｂ、１１４ｂは、例えば、２つの腕部１１２ａ、１１４ａの中央端部に取り付けられる。脚部１１２ｂ、１１４ｂは、それぞれ１つ又は２つの中空管で構成されているという点で、単一又は二重であってもよい。管は、任意の断面、例えば、正方形、長方形、円形又は楕円形であってもよい。二重脚部の場合、２つの管はそれぞれ、腕部１１２ａ、１１４ａの中央端部に固定される。
【0045】
本出願に記載したすべての実施形態では、各双極子１１２、１１４は、二重脚部を有する。しかしながら、説明していない他の実施形態によれば、各双極子は、単一の脚部、特に、低周波双極子及び／又は高周波双極子を有してもよい。
【0046】
腕部１１２ａ、１１４ａの長さ、一般的には、脚部の管の厚さ、脚部の長さなど、双極子１１２、１１４の全体寸法は、アンテナデバイス１０２の様々な構成要素間の相互結合を考慮して、所望の放射及びインピーダンス整合を実現するように適合されてもよい。更に、同じアレイ内のすべての双極子が必ずしも同一であるとは限らない。
【0047】
一般に、各双極子の腕部は、同一直線上にあり、それぞれ自由端部を有する。これは、この自由端部が他の要素に接続されていないことを意味する。例えば、各双極子の腕部の自由端部は、双極子支持体に接続されていない。したがって、双極子は、米国特許第５，４９７，１６６号明細書に記載されているように、２つのＭ字型腕部からなるｂａｔｗｉｎｇ又はＳｃｈｍｅｔｔｅｒｌｉｎｇ（ドイツ語）タイプのアンテナとは明確に区別され
る。双極子とは異なり、そのようなアンテナの各Ｍ字形腕部は、例えば、Ｔ字形の脚部のみが支持体に固定されるＴ字形双極子の場合のように、自由端部がない。
る。双極子とは異なり、そのようなアンテナの各Ｍ字形腕部は、例えば、Ｔ字形の脚部のみが支持体に固定されるＴ字形双極子の場合のように、自由端部がない。
【0048】
図１の例では、低周波アレイ１０４は、２つの低周波双極子１１２を備える。他の実施形態では、それらは、複数とすることができる。
【0049】
低周波双極子１１２の中心１１２ｃは、同じ垂直軸Ａ１に沿って整列している。「整列」とは、低周波双極子１１２が垂直線に沿って実質的に整列していること、すなわち、それらの中心１１２ｃが、例えば、先に定義したような低周波アレイ１０４に関連付けられた基準波長の１／１５未満で、垂直軸Ａ１に対して水平にオフセットされ得ることを意味する。
【0050】
例えば、低周波アレイ１０４がＦＭ帯域で１００ＭＨｚに等しい周波数ｆ１で動作する場合、関連する基準波長λ１は、３ｍ（λ１＝ｃ／ｆ１、ここで、ｃ＝３．１０８ｍ／ｓ）に等しい。この場合、低周波双極子１１２は、軸Ａ１に垂直なλ１／１５＝０．２ｍを超えてずれなければ、垂直に整列していると考えられる。
【0051】
更に図１の例では、高周波アレイ１０６は、４つの高周波双極子１１４を備える。他の実施形態では、各低周波双極子が２つの高周波双極子の一対の中心間に垂直に配置されるように、高周波双極子の数を、特に低周波双極子の数に応じて調整してもよい。
【0052】
高周波双極子１１４の第１の対（上側対と呼ぶ）は、補助マスト１１８ａの上側部分に固定される一方で、高周波双極子１１４の第２の対（下側対と呼ぶ）は、別の補助マスト１１８ｂの下側部分に固定される。
【0053】
本発明の特徴によれば、下側対の双極子の中心１１４ｃは、低周波双極子１１２の中心１１２ｃの左に水平にオフセットされる一方で、高周波双極子１１４の下側対の中心１１４ｃは、低周波双極子１１２の右に水平にオフセットされる。
【0054】
図１に示すように、それぞれのマストの端部に位置する高周波双極子１１４（末端双極子と呼ぶ）は、他の高周波双極子（中央双極子と呼ぶ）よりも大きい寸法である。特に、各限界双極子は、中央双極子の長さよりも長い脚部を有するので、２つの対ごとに、限界双極子及び中央双極子の腕部は同一直線上になく、すなわち、すべての腕部は、同じ直線に沿って整列せず、同じ垂直面に含まれる。
【0055】
本発明の特徴によれば、各対の高周波双極子１１４の中心１１４ｃは、垂直に整列し、これにより、中心のすべての対は、垂直軸Ｚに平行な同じ方向に整列する。
【0056】
したがって、上側対の双極子は、上側と呼ぶ垂直対称面を有し、下側対の双極子は、下側と呼ぶ垂直対称面を有する。したがって、上側対の双極子は、上側垂直面（図示せず）に沿って整列する一方で、下側対の双極子は、下側垂直面πに沿って整列する。図示のように、下側対の双極子の脚部は、下側垂直面πに含まれる。図１を過度に煩雑にしないように、下側対の高周波双極子１１４については、下側垂直面πのみを示している。
【0057】
この構成により、高周波アレイの端部におけるエッジ効果を補正することができ、これは、アレイの放射パターンを（例えば、方位角平面における対称化、及び／又は放射減衰の低減）、並びに相互インピーダンスを利用することによるアレイの全体的なインピーダンス整合を、改善する効果がある。
【0058】
他の実施形態では、特に機械的観点からアレイの製造を極めて単純化するために、末端
双極子は、中央双極子と同一直線上にあってもよい。
双極子は、中央双極子と同一直線上にあってもよい。
【0059】
他の実施形態では、高周波双極子１１４は、例えば、低周波双極子１１２の数に応じて、当然ながら多くてもよい。
【0060】
すべての場合において、高周波双極子１１４は、２つのアレイ間の分離を確実にしつつ、アンテナデバイス１０２の高さを制限するために、低周波双極子１１２と垂直に入れ子式になっている。
【0061】
双極子１１２、１１４を支持するために、アンテナデバイス１０２は、双極子１１２、１１４がそれぞれの脚部１１２ｂ、１１４ｂによって固定される支持体１１５を更に備える。
【0062】
支持体１１５は、例えば、低周波双極子１１２を保持する垂直主マスト１１６と、高周波双極子１１４を保持する少なくとも１つの垂直補助マスト１１８ａ、１１８ｂと、を備える。図１の例では、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂが、主マスト１１６の両側のすべての高周波双極子１１４を保持するために設けられている。
【0063】
好ましくは、補助マスト１１８ａ、１１８ｂは、主マスト１１６に取り付けられる。したがって、追加のサービスを展開するために、高周波アレイ１０６を、以前に展開された低周波アレイ１０４に容易に追加することができる。逆に、低周波アレイ１０４を以前に展開された高周波アレイ１０６に追加するために、主マスト１１６を、補助マストに取り付けることができる。
【0064】
例えば、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂの場合、支持体は、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂ間に介在する少なくとも１つの横材１１８０を備え、各横材は、主マスト１１６に取り付けられ、固定される。図１に示す例では、３つの横材１１８０は、Ｙ軸に沿ったそれらの端部で２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂを水平に接続する。第３の中央横材（図１に図示せず）は、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂの支持を補強するように、２つの他の横材１１８０から等距離に、好ましくは配置される。
【0065】
支持体１１５は、例えば、図１に示すように、中空管状構造及び円形断面である。しかしながら、他の実施形態では、この断面は、当然、正方形、長方形、三角形、楕円形又は長円形などの他の形状であってもよい。
【0066】
一般的に言えば、支持体１１５は、任意の断面、好ましくは円形又は楕円形などの丸みを帯びた、少なくとも２つの管状長手方向部（すなわちマスト）を備えるという意味で、多管状構造である。
【0067】
したがって、リフレクタ面が存在するので、－３ｄＢでの方位角開口部が、正確には一般に１２０°に制限されている移動無線アレイで通常使用されるセクタアンテナの場合とは異なり、支持体１１５は平面リフレクタではない。
【0068】
本発明の文脈において、各双極子アレイは、同じ放射パターンに寄与する相互接続された双極子のセットとして定義される。例えば、同じアレイの双極子は、アレイの放射パターンを形成するために、すべて一緒に駆動される。この定義は、当然ながら、任意のサブアレイ、すなわち、このアレイの双極子のサブセットをグループ化する同じアレイの任意の部分を除外する。
【0069】
したがって、一方では、低周波アレイのすべての低周波数双極子、他方では、高周波ア
レイのすべての高周波双極子がそれぞれ、特に、方向Ｘにおいて支持体１１５の後方に向かう放射とともに、－３ｄＢで少なくとも１８０°の方位角開口を有するそれぞれの周波数帯域の放射パターンの形成に寄与するように、支持体１１５は設計される。
レイのすべての高周波双極子がそれぞれ、特に、方向Ｘにおいて支持体１１５の後方に向かう放射とともに、－３ｄＢで少なくとも１８０°の方位角開口を有するそれぞれの周波数帯域の放射パターンの形成に寄与するように、支持体１１５は設計される。
【0070】
主マスト１１６は、例えば、建物、又は好ましくはパイロン（標準的な使用事例）に固定されることによって、直接的又は間接的にグランドに対して垂直に固定されるように設計される。主マスト１１６は、通信システムの構造によって課される機械的応力に耐えるように寸法決めされる。
【0071】
図２は、主マスト１１６と、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂと、を備える支持体１１５の寸法を特に視覚化するために、上方から、すなわち、（Ｘ、Ｙ）平面内から見たアンテナデバイス１０２を概略的に示している。
【0072】
支持体１１５は、高周波双極子１１４の放射の、及び低周波双極子１１２の放射の、変形を制限するように寸法決めされる。したがって、低周波放射及び高周波放射は、Ａ１軸周りで依然として準一定であり得る。
【0073】
例えば、支持体１１５は、２０°未満、好ましくは１５°に等しい、軸Ａ１周りの水平角度サイズＥを有する。言い換えれば、支持体１１５は、低周波双極子１１２を水平に最大で２０°遮蔽する。
【0074】
この角度量Ｅは、二等分線Ａ２を有する。前後方向Ｘは、この二等分線Ａ２に沿っている。したがって、支持体１１５は、方向Ｘにおいて、低周波双極子１１２の後方に位置するとともに、高周波双極子１１４の後方に位置する。
【0075】
一般に、支持体１１５は、アレイの各々が少なくとも１８０°の－３ｄＢの方位角開口を呈する放射パターンを有することを可能にするように、十分に小さいフットプリントである。
【0076】
特に、支持体１１５は、双極子からの放射のマスキングを制限するように、十分に小さい幅である。好ましくは、主マスト１１６は、低周波アレイ１０４の中央動作波長の１０％未満、好ましくは５％未満の直径Ｄ１を有する。同様に、補助マスト１１８ａ、１１８ｂは、高周波アレイ１０６の中央動作波長の１０％未満の直径Ｄ２を有する。
【0077】
例えば、ＤＴＲサービスの場合、高周波アレイの中央動作波長（すなわち、２００ＭＨｚの中央周波数に対応する）は、１．５ｍ未満であり、これにより、補助マスト１１８ａ、１１８ｂの各々の直径は、１５ｃｍ未満である。ＦＭサービスの場合、低周波アレイの動作波長（すなわち、１００ＭＨｚの中央周波数に対応する）は、３ｍ未満であり、これにより、主マスト１１６の直径は、３０ｃｍ未満である。したがって、支持体１１５は、補助マストが同じ直径Ｄ２を有すると仮定すると、主マスト１１６の直径Ｄ１と、補助マスト１１８ａ、１１８ｂの直径Ｄ２との合計、すなわちＤ１＋２ｘＤ２＝３０＋２＊１５＝６０ｃｍにほぼ等しい、Ｙ方向における支持体の寸法を画定する幅Ｌを有する。
【0078】
図２の例では、支持体１１５の幅Ｌが３つのマストの直径の合計に対応するように、３つのマストが配置される。図示していない変形実施形態によれば、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂは、Ｙ方向において互いに接近され、これにより、それらを隔てる距離は、主マストの直径Ｄ１未満である。この場合、支持体の寸法は、３つのマストの直径の合計未満である。このような配置は、特に、支持体の後方で放射を促進することによって、双極子アレイの各々の方位角開口部を拡大することを可能にし、これは、従来技術の平面反射器アンテナには当てはまらない。
【0079】
図３を参照して、アンテナデバイス１０２の２つのアレイ１０４、１０６の双極子１１２、１１４の相対的な位置決めを、ここで詳細に説明する。
【0080】
【0081】
前述したように、低周波双極子１１２を、垂直軸Ａ１に沿って垂直に整列する。これらは、低周波アレイのピッチに対応する距離ｄ１だけ規則的に離隔される。低周波アレイの放射パターンの垂直面における二次ローブの存在を制限又は排除するように、この距離ｄ１の値を調整してもよい。例えば、低周波数が１００ＭＨｚに等しい場合、距離ｄ１は、ｄ１＝０．７２．λになるように調整され、ここで、λは、低周波アレイの動作周波数に関連付けられた波長を表す。一般的に言えば、他の制約なしに、低周波アレイのピッチｄ１は、水平面に含まれるすべての方向の放射を最大にするように０．７．λ～０．８．λ間であり、一般的には０．５．λ～λ間である。
【0082】
一方、各低周波双極子１１２が、高周波双極子１１４のそれぞれの対Ｐ１、Ｐ２間に垂直に配置されるように、高周波双極子１１４は、補助マスト１１８ａ、１１８ｂ上に配置される。
【0083】
例えば、高周波双極子１１４は、低周波双極子１１２にそれぞれ関連付けられた別個の対Ｐ１、Ｐ２に分割される。「別個の対」という表現は、同じ高周波双極子１１４がただ１つの対Ｐ１、Ｐ２に属することを意味する。
【0084】
各対Ｐ１、Ｐ２の２つの高周波双極子１１４は、関連する低周波双極子１１２を垂直に組み立てる。例えば、各低周波双極子１１２は、関連する対Ｐ１、Ｐ２の高周波双極子１１４の中央に垂直に配置される。これは、軸Ａ１に沿って、各低周波双極子１１２が、関連する対Ｐ１、Ｐ２の２つの高周波双極子１１４から同じ高さｈだけ垂直に等距離にあることを意味する。
【0085】
好ましくは、各対Ｐ１、Ｐ２の高周波双極子１１４は、垂直に整列している。
【0086】
図３に示す例では、対Ｐ１、Ｐ２ごとに、高周波双極子１１４は、同じピッチｄ２だけ離隔される。対Ｐ１の下側双極子は、対Ｐ２の上側双極子から対間距離ｄ１２だけ離隔される。対間距離ｄ１２は、高周波アレイの放射パターンの形状を変更するように調整されてもよい。特に、対間距離ｄ１２は、高周波アレイのピッチｄ２に等しくすることができ、これにより、ｄ１２＝ｄ２であり、アレイの製造を単純化する。
【0087】
更に、好ましくは、高周波双極子１１４の少なくとも一対は、低周波双極子１１２を含む平面（Ａ１，Ａ２）の右に水平に（すなわち、Ｙ方向に対して）オフセットされ、少なくとも一対は、平面（Ａ１，Ａ２）の左に水平にオフセットされる。このようにして、高周波双極子１１４は、低周波双極子１１２の両側に分配される。
【0088】
左にオフセットされた高周波双極子１１４の各対Ｐ１を、補助マスト１１８ａ上に固定することができ、右にオフセットされた各対Ｐ２を、他方の補助マスト１１８ｂ上に固定することができるので、この左右のオフセットは、高周波双極子１１４の追加を単純化する。
【0089】
更に、右及び左へのこのオフセットのおかげで、右の高周波双極子１１４の対によって
導入される低周波双極子１１２の放射パターンの変形は、左の高周波双極子１１４の対によって少なくとも部分的に補償され、逆もまた同様である。
導入される低周波双極子１１２の放射パターンの変形は、左の高周波双極子１１４の対によって少なくとも部分的に補償され、逆もまた同様である。
【0090】
好ましくは、補助マスト１１８ａ、１１８ｂの各々が、双極子の対の同じ数を有するように、高周波双極子１１４の対は、左右にバランスよく分配される。言い換えれば、低周波双極子の右と左とに（低周波双極子１１２の数が奇数であるときには一対内に）、同数の高周波双極子が存在する。これにより、低周波双極子１１２の放射パターンの変形に対する補償を改善する。
【0091】
より好ましくは、高周波双極子１１４の対Ｐ１，Ｐ２は、右及び左に交互にオフセットされる。これにより更に、低周波双極子１１２の放射パターンの変形の補償を改善する。
【0092】
更にこの補償を改善するために、右及び左へのオフセットは、好ましくは同じであり、図３の参照「ｅ」によって示す。より正確には、第１の対Ｐ１は、低周波双極子１１２の左に距離ｅだけ水平に（すなわち、Ｙ軸に沿って）オフセットされる一方で、第２の対Ｐ２は、Ｙ軸に沿って、同じ距離ｅだけ低周波双極子１１２の右に水平にオフセットされる。
【0093】
他の実施形態（図示せず）では、対のオフセットは、低周波双極子１１２の左右で異なってもよい。
【0094】
低周波アレイ１０４の平面（Ａ１，Ａ２）に沿った断面図を示す図４を参照すると、アンテナデバイス１０２は、送信機／受信機１０８から低周波双極子１１２への低周波と呼ばれる電気接続部１１９を備える。
【0095】
この低周波電気接続部１１９は、例えば、送信機／受信機１０８を支持体１１５に接続する外部電気接続部１２１を備える。この外部電気接続部１２１は、例えば、同軸ケーブルである。
【0096】
支持体１１５によって保持され、外部電気接続部１２１が配線されるように設計される、低周波と呼ぶ入力／出力コネクタ１２０を、低周波電気接続部１１９は更に備える。特に、低周波コネクタ１２０は、主マスト１１６によって保持される。好ましくは、低周波コネクタ１２０は、同軸コネクタである。
【0097】
低周波電気接続部１１９は、支持体１１５内で、考慮される低周波双極子１１２に低周波コネクタ１２０を電気的に接続する内部導電体１２２ａ、１２２ｂを、低周波双極子１１２ごとに、更に備える。各内部導電体は、分岐点Ｃで低周波コネクタ１２０に接続される。特に、内部導体１２２ａ、１２２ｂは、低周波コネクタ１２０から、主マスト１１６の内側、次いで、考慮される低周波双極子１１２の脚部１１２ｂの内側を通って、その腕部１１２ａの一方に到達する。脚部１１２ｂが二重である場合、内部導体１２０は、その一方の管内を通る。
【0098】
内部導体１２２ａ、１２２ｂが到達する腕部１１２ａは、図４の例では下方を向いている。
【0099】
他方の腕部１１２ａは、腕部１１２ａ間の間隙を通過する導電性セクション１２４によって内部導電体１２２ａ、１２２ｂに接続されてもよい。
【0100】
あるいは、導電性セクション１２４は、下向きの腕部１１２ａに電気的に接続されていないが、低周波双極子１１２の２つの腕部１１２ａ間の間隙を介して下向きの腕部に容量
結合されている。
結合されている。
【0101】
内部導電体１２２ａは、図４に示すように端部から端部まで配置された複数の電気接合部を備えても良い。
【0102】
各内部導体１２２ａ、１２２ｂは、図４に示すように、その長さに沿って可変断面を有してもよい。したがって、低周波アレイ１０４のインピーダンスをコネクタ１２０のインピーダンスに好適に適合させ、したがってインピーダンス不整合による損失を回避するように、この断面の寸法を、適切なインピーダンス変換を実施するように局所的に調整することができる。
【0103】
更に、主マスト１１６、及び各低周波双極子１１２の脚部１１２ｂは、互いに電気的に接触しており、したがって、すべての低周波双極子１１２を同じ基準電位、例えば、共通のグランド又はアースに接続するための戻り線として機能する。したがって、主マスト１１６と、内部導体１２２ａ、１２２ｂを囲む脚部１１２ｂとは、同軸接続を形成する。
【0104】
主マスト１１６及び各脚部１１２ｂを戻り線として使用することには、いくつかの利点がある。
【0105】
一方では、それは、アンテナデバイス１０２を電気的に対称にすることに寄与し、これにより、アンテナデバイスは、（送信又は受信において）主マスト１１６の内側を、及び低周波双極子１１２の腕部１１２ａを、循環する電流の不均衡をほとんど生成しない。特に、戻り線として主マスト１１６を使用することにより、マストの外側で同軸ケーブルを使用することを回避することができ、これは、導体の等価断面を増加させ、したがってマストの後方での放射を妨げる効果を有する。
【0106】
他方では、同軸線１２１が低周波コネクタ１２０に接続されているとき、低周波アレイ１０４のインピーダンスを同軸線１２１の特性インピーダンス（一般に５０Ω程度）に合わせて整合させることが容易になる。
【0107】
更に、支持体１１５は、例えば、低周波アレイ１０４上で、例えば、相互変調現象によって、高周波アレイ１０６によって生成される外乱を制限するように構成される複数の分離デバイス１２６を備える。
【0108】
これらの分離デバイス１２６は、支持体１１５、例えば、主マスト１１６に固定される。各分離デバイスは、例えば、低周波双極子１１２のうちの１つと関連付けられ、この低周波双極子１１２の内部導体１２２ａ、１２２ｂに電気的に接続される。図示の例では、２つの分離デバイス１２６が、各低周波双極子１１２に関連付けられている。しかしながら、各低周波双極子に関連付けられている分離デバイス１２６の数は、例えば、１～４間で様々であってもよい。
【0109】
好ましくは、分離デバイス１２６は、例えば、開放傾斜同軸線を備える除去フィルタである。傾斜同軸線１２６は、外部導体１２６ｂと、外部導体１２６ｂの内側に延在し、外部導体１２６ｂから電気的に絶縁される内部導体１２６ａと、を含む。本例では、電気絶縁は、空気が実施する。しかしながら、他の実施形態では、空気は、低い誘電損失、すなわち、０．００１以下の誘電正接ｔａｎ（ε’’／ε’）を有する任意の他の誘電材料で置換されてもよい、ここで、ε’’及びε’は、それぞれ電気誘電率の虚数部及び実数部を表す。
【0110】
内部導体１２６ａは、内部導電性線１２２ａ，１２２ｂに接している。図示のように、
開放傾斜同軸線は、Ｌ字形であり、Ｚ軸に沿って主マスト１１６に平行に延在する長さＬ１ｚの長手方向部分と、Ｘ方向に沿って主マスト１１６に垂直に延在する長さＬ１ｘの横方向部分と、を有する。したがって、各開放傾斜同軸線は、長手方向部分及び横方向部分の長さの合計に等しい展開長さＬ１を有し、すなわち、Ｌ１＝Ｌ１ｚ＋Ｌ１ｘである。
開放傾斜同軸線は、Ｌ字形であり、Ｚ軸に沿って主マスト１１６に平行に延在する長さＬ１ｚの長手方向部分と、Ｘ方向に沿って主マスト１１６に垂直に延在する長さＬ１ｘの横方向部分と、を有する。したがって、各開放傾斜同軸線は、長手方向部分及び横方向部分の長さの合計に等しい展開長さＬ１を有し、すなわち、Ｌ１＝Ｌ１ｚ＋Ｌ１ｘである。
【0111】
好ましくは、各開放傾斜線の展開長さＬ１は、λｇ／６～λｇ／３間であり、ここで、λｇは、高周波アレイ１０６の中央動作周波数に対応する誘導波長である。中央周波数とは、これは、上記で定義したように、高周波アレイによって提供される無線サービスの周波数帯域の中央周波数であることが理解されよう。
【0112】
他の実施形態（説明していない）では、導体のない開放同軸線、又は任意の他の同等のデバイスなど、他の分離デバイスが考慮されてもよい。
【0113】
図４の例では、４つの除去フィルタ１２６が、２つの対を形成するように主マスト１１６に沿って分配され、各対は、それぞれの双極子に位置している。１２６個のリジェクタフィルタは、２つずつ頭部から尾部に（又は背中合わせに）取り付けられる。リジェクタフィルタの角度の他の方向もまた、リジェクタフィルタの角度の相対的な方向が分離性能に大きな影響を与えないことを知って考慮することができる。
【0114】
例えば、リジェクタフィルタ１２６の一対のフィルタは、イントラ対と呼ぶ、同じ対の２つのフィルタ間の分離距離Ｌ４だけ互いに垂直に離隔され、分離距離Ｌ４は、誘導波長λｇの３倍未満、すなわち、Ｌ４＜３×λｇである。
【0115】
低周波双極子１１２に対する除去フィルタ１２６の配置を、低周波双極子１１２との相互作用を可能な限り制限するように調整してもよい。この目的のために、除去フィルタ１２６は、例えば、それぞれの双極子の脚部、すなわち、低周波双極子１１２の腕部の反対側に２つずつ配置される。一般に、低周波アレイをできるだけ妨害しないように、言い換えれば、低周波アレイの放射パターンをできるだけ変形させないように、分離デバイス１２６の位置を最適化してもよい。
【0116】
代替的な実施形態（図示せず）によれば、主マスト１１６の端部に位置する除去フィルタを、マスト１１６の内側に挿入することができる。
【0117】
他のアレイに関連付けられた周波数帯域を可能な限り除去することによって、それらが設置されているアレイのインピーダンス整合を容易にするか、又は少なくとも劣化させないことによって、並びに、考慮される用途に応じて必要とされる平均及びピーク電力容量を達成することを可能にすることによって、展開長さＬ１及びイントラ対分離長さＬ４を、アレイ間周波数間隔及びそれらのそれぞれの帯域幅を考慮するように調整してもよい。
【0118】
好ましくは、外部導体１２６ｂは、内部導体１２６ａよりもＺ方向にわずかに長い。この長さＬ４の差により、開放線の端部における内部導体１２６ａからの放射を制限することができる。また、その端部に位置する金属プラグとの起こり得る相互作用を低減することもできる。
【0119】
内部導体１２６ａ及び外部導体１２６ｂは、１０～２００Ω間の開放傾斜同軸線１２６のインピーダンスを得て、受信及び／又は送信に必要な平均及び最大（ピーク）電力をサポートするように調整され得る、それぞれの直径を有する。
【0120】
好ましくは、分離デバイス１２６は、すべて同一であり、主マスト１１６に沿って配置され、これにより、分離デバイス１２６は、同軸線１２２の中心Ｃに対して対称的なアセ
ンブリを形成し、この中心Ｃは、コネクタ１２０に接続されるように内部導電性線１２２ａ、１２２ｂが交わる場所に対応する。好ましくは、同軸線１２２の中心Ｃは、コネクタ１２０に位置する。実際には、分離デバイス１２６は、ほぼ等しい、すなわち、中央値付近で約＋／－１０％変化する長さなどの寸法を有する同じ構造を有する限り同一である、と考えられた。
ンブリを形成し、この中心Ｃは、コネクタ１２０に接続されるように内部導電性線１２２ａ、１２２ｂが交わる場所に対応する。好ましくは、同軸線１２２の中心Ｃは、コネクタ１２０に位置する。実際には、分離デバイス１２６は、ほぼ等しい、すなわち、中央値付近で約＋／－１０％変化する長さなどの寸法を有する同じ構造を有する限り同一である、と考えられた。
【0121】
高周波アレイ１０６の三次元概略図を示す図５を参照すると、アンテナデバイス１０２は、送信機／受信機１１０から高周波双極子１１４への高周波と呼ばれる電気接続部１２７を備える。
【0122】
この高周波電気接続部１２７は、単純な点線で示され、例えば、送信機／受信機１１０を支持体１１５に接続する外部電気接続部１２５を備える。この外部電気接続部１２５は、例えば、同軸ケーブルである。
【0123】
高周波電気接続部１２７は、支持体１１５によって保持され、かつ高周波と呼ばれる入力／出力コネクタ１２８を更に備え、それに外部電気接続部１２５が配線されるように設計される。特に、高周波コネクタ１２８は、補助マスト１１８ａ、１１８ｂの一方によって保持される。好ましくは、高周波コネクタ１２８は同軸コネクタである。
【0124】
高周波アレイ１０６は、アレイの高周波双極子１１４のすべてを高周波コネクタ１２８に優先的に並列に接続するように構成される同軸線１３０を更に備える。したがって、高周波コネクタ１２８から、同軸線１３０は、図５に示すように、２つの別個の分岐１０３ｃ、１３０’ｃに分割され、それ自体が２つの副分岐｛１３０ａ，１３０ｂ｝、｛１３０’ａ、１３０’ｂ｝にそれぞれ分割される。並列接続は、すべての双極子が線に沿って分岐することなく、交互に、慣例的に、直列に接続される直列接続と比較して、アレイに拡張した帯域幅を与える。
【0125】
代替的な実施形態（図示せず）では、同軸接続は、意図される用途に応じて、シリアルアーキテクチャとパラレルアーキテクチャとを組み合わせるという意味で、シリアル又は混合されてもよい。
【0126】
低周波アレイの同軸線と同様に、高周波アレイ１０６の同軸線１３０は、内部導電性部分と、内部導電性部分を囲む外部導電性部分と、を備える。内部及び外部導電性部分は、導電性であるが、空気又は任意の他の誘電材料によって互いに電気的に絶縁される。
【0127】
同軸線の内部導電性部分は、双極子の各々の腕部１１４ａの一方を高周波コネクタ１２８に接続するために、補助マスト１１８ａ、１１８ｂの内側を、及びそれぞれの双極子の脚部の内側を、通る糸状導電体である。糸状導電体は、１つ又は複数のセクション１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０’ａ、１３０’ｂ、１３０’ｃを備える。各セクションは、それ自体が異なるインピーダンスのサブセクションを有することができる。
【0128】
図示の例では、補助マスト１１８ａの上側部分に固定された２つの双極子は、セクション１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを介してコネクタ１２８に接続される。他方の補助マスト１１８ｂの下側部分に固定された２つの双極子は、セクション１３０’ａ、１３０’ｂ、１３０’ｃを介してコネクタ１２８に接続される。セクション１３０’ｃは、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂを接続する中空横材１３２の内側を通る部分を備える。
【0129】
横材１３２の内側を通るセクション１３０’ｃが長さｈｙを有すると仮定すると、高周波コネクタ１２８は、高周波双極子の一方の対から距離ｈｚ１で、かつ高周波双極子の他方の対から距離ｈｚ２で、垂直に配置され、これにより、高周波双極子の各々は、同じ長
さ、すなわちｈｚ１＝ｈｚ２＋ｈｙの電気経路に沿って高周波コネクタ１２８に接続され、これにより、線の内側を流れる電流は、高周波双極子１１４間で平衡される。
さ、すなわちｈｚ１＝ｈｚ２＋ｈｙの電気経路に沿って高周波コネクタ１２８に接続され、これにより、線の内側を流れる電流は、高周波双極子１１４間で平衡される。
【0130】
同軸線の外部導電性部分は、補助マスト１１８ａ、１１８ｂと、高周波双極子１１４の脚部１１４ｂと、を備える。このようにして形成された外部導電性部分は、同軸線の電流の戻り線として機能し、これにより、高周波アレイ１１４のすべての双極子は、同じ基準電位に接続される。基準電位は、各補助マスト１１８ａ、１１８ｂを共通のグランド要素又はアースに接続することによって得ることができる。低周波双極子１１２及び高周波双極子１１４をすべて同じ基準電位にすることによって、低周波アレイ１０４及び高周波アレイ１０６の放射パターンが安定する。
【0131】
好ましくは、各双極子の脚部は、それが属するアレイの動作周波数に関連付けられた波長の約１／４に等しい長さを有する。この特定の長さには、いくつかの利点がある。
【0132】
一方では、それは、特に、ほぼ非対称であり得る同軸線と、双極子の対称構造との間の均一な界面を確保することによって、同じアレイの双極子の各々を接続する同軸線にわたる電流の分配に関して、アンテナシステムを更に対称にすることに寄与する。
【0133】
他方では、双極子と、それらの支持マストとの相互作用に起因し得る双極子アレイの方位角放射パターンの過度の変形を回避することが可能になる。例えば、脚部の長さが長すぎると、パターンが双方向になるまで方位角放射パターンを壊す影響がある。
【0134】
図６に示すように、高周波アレイは、高周波双極子１１６を保持する２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂを接続するように構成される接続デバイス１２９を備える。この接続デバイス１２９は、垂直に、特に、２つのマスト１１８のうちの一方の一部に沿って、延在する長手方向中空管状部１２９ａを備える。接続デバイス１２９は、２つのマスト１１８ａ、１１８ｂを互いに横方向に接続する少なくとも１つの中空横材１２９ｂを更に備える。
【0135】
好ましくは、管状部１２９ａは、右の注記ｂ）の図に示すように、マスト１１８ａに固定される。左の注記ａ）の図に示すような代替の実施形態によれば、追加の横材１２９ｂが、管状部１２９ａ上に配置され、これにより、管状部１２９ａはまた、この追加の横材によって他方の支柱に固定される。
【0136】
全体として、接続デバイス１２９は、高周波双極子１１４をコネクタ１２８に接続するために、同軸線のための通過経路を提供するように中空である。
【0137】
【0138】
図７の左部には、補助マスト１１８ａによって保持された高周波双極子１１４の上側対を拡大して示している。
【0139】
図５を参照して前述したように、上側対の高周波双極子は、同軸線１３０を介して高周波コネクタ１２８に電気的に接続される。
【0140】
図７に示すように、同軸線１３０の内部部分は、複数のセクション１３０ａ、１３０ｂを備える。これらのセクションは、異なる寸法（すなわち、直径、長さ）であり、異なるインピーダンスを有する。
【0141】
上側対の双極子は、補助マスト１１８ａを備えるπ１で示す同じ垂直面に属する一方で、下側対の双極子は、図７の平面に従って補助マスト１１８ａの背後に隠された補助マスト１１８ｂを備える同じ他の垂直面π２に属する。したがって、各対の高周波双極子は、垂直に整列している。
【0142】
高周波アレイが複数の上側対を備える場合（図７に示すような単一の対の代わりに）、これらの対のすべての双極子は、補助マスト１１８ａ上に配置された双極子がすべて垂直に整列するように、同じ垂直面π１に属する。
【0143】
同様に、高周波アレイが複数の下側対を備える場合（図７に示すような単一の対の代わりに）、これらは、補助マスト１１８ｂに配置された双極子がすべて垂直に整列するように、同じ垂直面π２に属する。
【0144】
一般に、双極子は、同じ垂直面（すなわち、Ｚ方向を含む）に属する場合、垂直に整列していると見なされる。
【0145】
上述したように、双極子の２対ごとに、限界双極子は、中央双極子よりも大きい。例えば、限界双極子は、中央双極子の脚部の長さＨ２よりも長い長さＨ１の脚部を有する。限界双極子は、中央双極子のセクションの直径よりも大きい直径のセクションを有する。
【0146】
【0147】
有利には、接続デバイス１２９は、低周波アレイ１０４が動作する周波数帯域を拒否するように構成される。この目的のために、高周波双極子が低周波双極子の存在によって妨害されないように、接続デバイス１２９は、低周波双極子から高周波双極子を分離するための分離デバイス１３６を備える。分離デバイス１３６は、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂ間を通る同軸線１３０’ｃに接続される。これは、接続デバイス１２９の管状部１２９ａに沿って固定される。
【0148】
分離デバイス１３６は、低周波数を除去するように構成される２つのリジェクタフィルタ１３６ａ、１３６ｂを備える。各リジェクタフィルタは、横材１２９ｂの近くの管状部１２９ａの両側に頭部から尾部に配置された開放傾斜同軸線１３８の一対を備える。
【0149】
各リジェクタフィルタは、高周波双極子の一対に関連付けられる。しかしながら、他の実施形態（図示せず）では、除去フィルタの複数の対が、高周波双極子の各対に関連付けられてもよく、フィルタの数は、通常１～３間で変化してもよい。
【0150】
低周波アレイについて前述したように、各開放傾斜同軸線１３８は、高周波双極子を接続するために使用される管状部１２９ａの内側を通る同軸線１３０’ｃと接触する内部導体を含む。各開放傾斜同軸線１３８は、λ’ｇ／６～λ’ｇ／３間の展開長さを有し、λ’ｇは、高周波アレイの中央動作周波数に対応する誘導波長を表す。
【0151】
低周波アレイについて前述したように、これらの傾斜同軸線１３８の外部導体は、線の開放端部における放射を、又は端部に位置する金属プラグとの可能な相互作用を、制限するように、内部導体に対してわずかに細長いことが好ましい。上記開放傾斜同軸線を構成する内部導体及び外部導体の直径の比を、１０～２００Ω間のインピーダンスを得て、かつ考慮される用途に応じて所望の平均及びピーク電力抵抗を可能にするように、有利に調整することができる。内部導体と外部導体との間に存在する誘電体は、空気であっても、又は低損失正接を有する任意の誘電体材料であってもよい。
【0152】
【0153】
図９は、ＦＭ放送サービスの周波数帯域から選択された３つの異なる動作周波数（８８ＭＨｚ，９８ＭＨｚ，１０８ＭＨｚ）について得られた低周波アレイ１０４の方位角放射パターンを示している。
【0154】
この図は、方位角平面（Ｘ、Ｙ）において、度で表した方位角φに応じて、ｄＢで表した低周波アレイの０ｄＢにおける正規化された放射パターンを示している。
【0155】
このパターンは、低周波アレイ１０４の放射が対称的であるが、完全に等方性ではなく（すなわち、準／擬似全方向性）、アレイの後方（φ＝０°）では前方（φ＝１８０°）よりも低い利得になることを示している。利得は、アレイの前部において、すなわち、－１８０°～－９０°間及び９０°～１８０°間の方位角φに対して、約－２ｄＢ以内までほぼ一定である。低周波アレイ１０４の後方では、減衰は、方位角φに応じて、すなわち－９０°＜φ＜０°及び－０°＜φ＜９０°で、２ｄＢ～６ｄＢ間で変化する。
【0156】
このような放射は、低周波アレイが少なくとも１８０°に等しい－３ｄＢの方位角開口を有することを示す。これらの結果は、試験した３つのＦＭ周波数に対して一般的に有効なままである。
【0157】
【0158】
この図は、度で表した仰角０に応じて、垂直面（Ｘ、Ｙ）において、ｄＢで表した正規化された放射パターンを示している。
【0159】
このパターンは、いくつかの二次ローブの存在を示すが、これらは、全体的に無視できるままであり、これにより、エネルギーの大部分は、水平方向、すなわち、－１２０°＜θ＜－６０°（アレイの前面）、及び６０°＜θ＜１２０°（アレイの背面）で放射される。
【0160】
図１１は、ＤＴＲサービスの周波数帯域において選択された３つの別個の動作周波数（１７４ＭＨｚ，２００ＭＨｚ，２２５ＭＨｚ）について得られた高周波アレイ１０６の方位角放射パターンを示している。
【0161】
このような放射は、高周波アレイ１０６が、アレイの前面（すなわち、－１８０°＜φ＜－９０°及び９０°＜φ＜１８０°の場合）で少なくとも１８０°の－３ｄＢの方位角開口部を有することを示している。アンテナの後方における利得は、動作周波数が高いほど更に低減される。
【0162】
【0163】
このパターンを考慮すると、２つの二次ローブが存在するにもかかわらず、水平面の両側で、高周波アレイ１０６は、少ない程度で実質的に前方（θ＝－９０°）、及び後方（θ＝９０°）に放射することが分かる。
【0164】
図１３を参照して、低周波アレイ１０４と高周波アレイ１０６との間の伝送における分離の結果を、ここで説明する。
【0165】
図１３のパターンは、ＦＭサービスの周波数帯域（８８～１０８ＭＨｚ）、及びＤＴＲサービスの周波数帯域（１７４～２２５ＭＨｚ）で動作するアンテナデバイス１０２について、ＭＨｚで表す動作周波数に応じて、Ｓ１２で示し、ｄＢで表す送信におけるパラメータＳの振幅を示しており、これらの帯域は、図９～図１２を参照して前述した放射パターンを生成するために既に使用されているものに対応する。
【0166】
図１３において、実線で示している曲線は、図４、図７、及び図８を参照して、それぞれ低周波アレイ１０４及び高周波アレイ１０６で説明したように、アンテナデバイス１０２が分離デバイス１２６、１３６を備える場合のパラメータＳ１２を表す。これに対して、点線の曲線は、低周波アレイ上、及び高周波アレイ上にそれぞれ分離デバイス１２６、１３６が存在しない場合のパラメータＳ１２を表す。
【0167】
これらの結果は、１７４～２２５ＭＨｚ間のＤＴＲ帯域について、分離デバイス１２６、１３６のおかげで約４０ｄＢの追加の最大アイソレーションが得られることを示している。
【0168】
このように、低周波アレイ１０４の除去フィルタ１２６の使用により、高周波アレイ１０６の動作周波数帯域において、低周波アレイ１０４から高周波アレイ１０６に伝送される無線波の量を極めて大幅に低減（すなわち、約４０ｄＢの最大低減）することができる。
【0169】
同様に、ＦＭ領域（８８～１０８ＭＨｚ）における２つの曲線を比較することによって、高周波アレイ１０６のリジェクタフィルタ１３６の使用により、低周波アレイ１０４の動作周波数帯域において、高周波アレイ１０６から低周波アレイ１０４に伝送される無線波の量を少ない程度に低減（すなわち、約１０ｄＢの最大低減）し得ることが明らかである。
【0170】
図１４は、図４を参照して説明した低周波アレイ１０４の代替実施形態を示し、それによれば、低周波アレイ１０４の分離デバイス１２６は、高周波アレイ１０６の周波数を除去するように構成される同軸ローパスフィルタ１４０によって置換される。
【0171】
低周波アレイ１０４の入力／出力コネクタ１２０は、同軸ローパスフィルタ１４０の端部に移動する。しかしながら、同軸ローパスフィルタ自体が、それ自体の同軸入力及び出力コネクタを備えている場合には、それを元の場所に残すことができる。
【0172】
好ましくは、同軸ローパスフィルタ１４０は、それぞれ１４１．ｋ及び１４２．ｋ－１で表す高インピーダンス及び低インピーダンス同軸セクションの交互を備え、ここで、ｋは、好ましくは２～６まで変化する自然整数である。図示の例では、同軸ローパスフィルタ１４０は、４つの高インピーダンスセクション１４１．１、１４１．２、１４１．３，１４１．４と、３つの低インピーダンスセクション部１４２．１、１４２．２、１４２．３と、を含む。
【0173】
同軸セクションは、それらのインピーダンスが、好ましくは１０～２００Ω間で、かつ本発明の実施の文脈においてサポートされるべき平均及びピーク電力定格に合わせて、変動するように寸法決めされる。
【0174】
同様に、このように構成されたフィルタ１４０の順序は、所望の除去レベルに達するように調整される。定義により、フィルタの順序は、それを構成する極の数に対応し、この場合、各セクションは、１つの極に対応する。
【0175】
同軸セクションの長さは、好ましくは、λｇ／２０～λｇ／５間にあり、ここで、λｇは、高周波アレイ１０６の中央動作周波数に関連付けられた誘導波長を表す。
【0176】
同軸要素（セクション）は、好ましくは、連続又は不連続の誘電体要素、例えば、ポリテトラフルオロエチレンによって定位置に保持され、その比誘電率は、好ましくは３未満であり、損失正接は、好ましくは０．００１未満である。
【0177】
【0178】
この変形の特殊性によれば、高周波アレイの分離デバイス１２６は部分的に一体化され、補助マスト１１８ａ、１１８ｂ内の同軸線１２７は、入力／出力コネクタが低周波アレイの支持体１１６に対して等距離で、対称的に配置されることを可能にする。
【0179】
図１５は、参照番号２０６を有する、この変形実施形態による高周波アレイの（Ｘ、Ｚ）平面における断面図を示している。
【0180】
前述したように、高周波双極子２１４は、上側双極子対に給電するための複数の接合部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃと、下側双極子対に給電するための複数の接合部１３０’ａ、１３０’ｂ、１３０’ｃと、を備える同軸線２３０によって高周波アレイの入力／出力に接続される。しかしながら、図６を参照して前述したものとは異なり、管状部１２９ａによってではなく、Ｙ方向に延在し、横方向セクション１３０ｃ、１３０ｃ’が通る、３つの中空管状横材２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃによって、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂは接続される。これらの管状横材２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃは、以下に説明する図１６において明確に示している。
【0181】
高周波アレイ２０６は、異なる寸法の４つの双極子２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄを備える。例えば、限界双極子２１４ａ、２１４ｄは、中央双極子２１４ｂ、２１４ｃと同じ寸法ではない。２つの限界双極子２１４ａ、２１４ｄ自体は、互いに対して異なる寸法である。更に、中央双極子２１４ｂ、２１４ｃ自体は、互いに対して異なる寸法である。
【0182】
有利には、高周波双極子２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄの寸法は、高周波アレイ２０６内に特定の位相分布を生成するように、例えば、垂直放射パターンの特定のデポインティングを、又はこの同じ垂直面内の放射ゼロの充填（すなわち、抑制）を、得るように、調整されてもよい。
【0183】
【0184】
図８を参照して前述したように、高周波アレイ２０６は、２つの分離デバイス２３６を備える。
【0185】
本変形の特定の特徴によれば、各分離デバイス２３６は、傾斜同軸線２３８ｂと、開放同軸線２３８ａと、を備え、開放同軸線２３８ａは、補助マスト１１８ａ、１１８ｂの内側に一体化される。
【0186】
更に、高周波アレイの入力／出力コネクタ２２８が配置され、すなわち、分岐部２３０ｃ、２３０ｃ’が合流する中心において、第３の横材２４９ｃが、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂを接続するために設けられる点で、この変形は、図６の変形ａ）を参照し
て説明した実施形態とは、特に異なる。
て説明した実施形態とは、特に異なる。
【0187】
無線電気の観点から、本実施形態の変形は、入力／出力コネクタ２２８を高周波双極子の２つの対（すなわち、下側対（２１４ｃ，２１４ｄ）及び上側対（２１４ａ，２１４ｂ））から等距離に配置することができる限り、アンテナデバイスがその外部で完全に対称であるという利点を有する。更に、高周波アレイ２０６の双極子の２つの対は、等価の電気経路に沿って入力／出力コネクタ２２８に電気的に接続される。したがって、この実施形態の変形によるアンテナデバイスは、（Ｘ，Ｙ）平面において対称な方位角放射パターンを有する。
【0188】
したがって、特に、管状横材２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃのおかげで、高周波双極子を接続するために使用される高周波同軸線全体だけでなく、分離に使用される開放線２３８ａも補助マスト１１８ａ、１１８ｂに一体化することによって、アンテナデバイスは、同等で、余り一体化されていない解決策と比較して、支持体１１８ａ、１１８ｂの電気的寸法が小さくなり、高周波アレイの放射パターンの前後比が改善される。
【0189】
【0190】
この変形によれば、アンテナデバイス１０２は、高周波アレイ１０６の放射に対する低周波双極子の脚部の影響を制限するように、低周波双極子１１２の各々に関連付けられた少なくとも１つの１／４ウェーブトラップ１５０を更に備える。
【0191】
【0192】
より一般的には、低アレイの低周波双極子の全部又は一部は、１つ又は複数の１／４ウェーブトラップを装備してもよい。
【0193】
図１７に示す例によれば、１／４ウェーブトラップ１５０が、低周波双極子１１２の脚部を構成する各管１１２ｂ上に配置される。
【0194】
例えば、各１／４ウェーブトラップ１５０は、中空の金属円筒体で構成される。各円筒体１５０は、双極子の脚部を構成する管１１２ｂの外部表面に直接接触する閉断面を形成する一端部を有する。円筒体１５０の他端部１５０ｂは、開断面を形成する。各円筒体１５０は、関連する管１１２ｂ周りに配置される。
【0195】
低周波双極子１１２に関連付けられた１／４ウェーブトラップ１５０は、開断面を形成する端部１５０ｂの位置で正確に管１１２ｂに高インピーダンスを生成し、したがって、高周波アレイ１０６の放射に対する低周波双極子１０４の寄与を制限するように設計される。
【0196】
各１／４ウェーブトラップ１５０は、対象の周波数、すなわち、低周波アレイ１０４によって使用されるサービス帯域の中央周波数ｆｃの周りの周波数帯域で動作するように構成される。好ましくは、対象の周波数ｆ＝ｆｃは、その対応する波長が１／４ウェーブトラップ１５０の長さの４倍に相当するようなものである。言い換えれば、１／４ウェーブトラップ１５０は、以下の式ｆ＝ｃ／（４ｘＬ５）に従って、対象の周波数ｆにリンクされる長さＬ５を有し、ここで、ｃ＝３．１０８ｍ／ｓである。
【0197】
このように構成された１／４ウェーブトラップ１５０は、その動作周波数帯域にわたって、高周波アレイ１０６の方位角放射パターンの変形を回避又は少なくとも制限する効果がある。
【0198】
図１７の例によれば、本発明者らは、１７４ＭＨｚに等しい最小周波数（ｆｍｉｎ）と１９２ＭＨｚに等しい最大周波数（ｆｍａｘ）との間で、その相対帯域幅の約１０％にわたって、高周波アレイ１０６の放射パターンの著しい改善を観察し、上記相対帯域幅は、ｆｍａｘ－ｆｍｉｎ／ｆｃで表される。しかしながら、この結果は、トラップの寸法に応じて変化する。
【0199】
好ましくは、これらの１／４ウェーブトラップ１５０の各々は、低周波アレイ１０４の動作周波数に関連付けられた波長の１／４にほぼ等しい長さＬ５を有する。
【0200】
例えば、１／４ウェーブトラップ１５０は、低周波アレイ１０４の放射パターンが低周波双極子１１２の脚部を構成する管１１２ｂの存在によって影響を受けやすい周波数範囲を除去するように構成される。
【0201】
図示の例では、各円筒体は、円形断面を有する。しかしながら、他の実施形態（図示せず）では、この断面は、双極子の脚部の断面の形状に応じて適合させることができる。例えば、断面は、正方形、長方形、又は楕円形を選択することができる。
【0202】
有利には、円筒体は、水平面（Ｘ、Ｙ）に沿って長手方向に切断され、すなわち、低周波双極子１１２の脚部１１２ｂの延長寸法に平行である。したがって、円筒体１５０は、本体の全長Ｌ５にわたって延在する平坦部分１５０ａ（すなわち、切断部分）を備え、これにより、本体は、非対称である。
【0203】
有利には、図１７に示すように、平面（切断）部１５０ａが、互いに面するように、２つの切断円筒体１５０は、脚部を構成する管１１２ｂ上にそれぞれ配置される。このような配置は、同じ双極子の１／４ウェーブトラップ間の容量効果の制限を可能にする。
【0204】
２つの切断円筒体１５０が対である限りにおいて、これらの２つのシリンダによって構成されるアセンブリは、二重脚部双極子の１／４ウェーブトラップを形成すると考えることができる。双極子の脚部が単一である代替の実施形態（すなわち、単一の管で構成される）では、１／４ウェーブトラップは、単一の管周りに配置された単一の円筒で構成されることが理解されよう。
【0205】
このようなトラップの追加は、低周波双極子の脚部が、高周波アレイ上で放送される周波数に関連付けられた波長の半分にほぼ等しい長さを有する場合に、特に有利である。
【0206】
【0207】
この放射パターンによれば、高周波アレイ１０６は、アレイの前面で、すなわち、９０°～１８０°間、及び－１８０°～－９０°間の方位角について、均一な放射を有する、１８０°より大きい－３ｄＢの方位角開口部を有する。
【0208】
更に、図１８は、低周波アレイ１０４の１／４ウェーブトラップ１５０を除去することによって得られた高周波アレイ１０６の放射パターンを点線で示している。
【0209】
図１８の２つの放射パターンを比較することによって、低周波双極子１１２上に１／４ウェーブトラップ１５０が存在することにより、高周波アレイ１０６が、アレイの前面でほぼ一定の放射で、０～－３ｄＢ間のレベルで少なくとも１８０°の方位角開口を維持し得ることが明らかに分かる。
【0210】
低周波アレイ上に１／４ウェーブトラップがない場合、高周波アレイの方位角放射パターンは、図１８の点線に示すように壊れている状態を呈する。これは、低周波アレイがアクティブであるか非アクティブであるかにかかわらず、高周波アレイからの直接放射と破壊的に相互作用する低周波双極子の脚部からの誘導放射に起因する。したがって、低周波双極子１１２ａの脚部１１２ｂに１／４ウェーブトラップ１５０を追加することは、これらの脚部の励起を低減し、その結果、高周波アレイの動作周波数における放射パターンの変形を低減する効果がある。
【0211】
図１８の放射パターンは、高周波アレイ１０６がＤＴＲ周波数帯域、特に、１７４ＭＨｚで信号を送信するように構成される場合に得られた。したがって、１７４ＭＨｚに等しい高い動作周波数で上記の効果が示されたが、約１９２ＭＨｚまでの高周波数でも漸進的な減少を示す同様の効果を観察することができた。
【0212】
図１９を参照して、参照番号２０２を有する、本発明の第２の実施形態によるアンテナデバイスを、ここで説明する。
【0213】
第１の実施形態と同様に、アンテナデバイス２０２は、低周波アレイと、高周波アレイと、を備える。図示の例では、低周波アレイは、二重脚部２１２ｂを有する２つの低周波双極子２１２を備える。高周波アレイは、二重脚部２１４ｂを有する４つの高周波双極子２１４と、低周波コネクタ２２０と、を含む。
【0214】
第２の実施形態は、低周波双極子２１２が垂直に方向付けされたままである高周波双極子２１４に対して傾斜している点で、主に、第１の実施形態と異なる。
【0215】
したがって、高周波双極子２１４の腕部２１４ａが方向付けされる方向に対して（すなわち、垂直に対して）、低周波双極子２１２の腕部２１２ａは、好ましくは４５°に等しい非ゼロ角度αを形成するように方向付けされる。
【0216】
本実施例では、各双極子の２つの腕部は互いに同一直線上にある。この場合、双極子の方向は、２つの腕部が整列する線に対応する。より一般的には、双極子の方向は、双極子の２つの腕部間に形成される角度の二等分線に垂直な線によって画定される。
【0217】
逆に、変形実施形態（図示せず）では、低周波双極子が主マスト上に垂直に整列している間に、高周波双極子は、低周波双極子に対して傾斜している（又は方向付けられている）。
【0218】
したがって、より一般的には、本発明によれば、低周波双極子２１２及び高周波双極子２１４は、互いに対して傾斜している。
【0219】
－９０°～０°間、又は０°～９０°間の角度で他方のアレイの双極子の方向に対する一方のアレイの双極子の傾斜は、偏波分離を追加することによって、サービス間分離（又は各アレイが別個の周波数帯域でサービスを提供するときはアレイ間）を促進することを可能にする。
【0220】
図示の例では、低周波双極子は、水平成分及び垂直成分を含む放射を送信及び／又は受
信するためのそれらの方向に起因して適切である一方で、高周波双極子は、それらの垂直方向に起因して、垂直偏波電界を送信する、及び／又はそれをのみを受信することになる。
信するためのそれらの方向に起因して適切である一方で、高周波双極子は、それらの垂直方向に起因して、垂直偏波電界を送信する、及び／又はそれをのみを受信することになる。
【0221】
双極子の傾斜はまた、アレイの後方放射に対する双極子支持体の影響を低減することを可能にし、したがって、双極子が傾斜しているアレイの放射パターンの前後比を低減する。
【0222】
第１の実施形態について説明したように、低周波アレイは、主マスト２１６に沿って配置されるリジェクタフィルタ２２６を含む分離デバイスを備える。
【0223】
例えば、アレイの一方が、水平偏波（すなわち、その双極子の水平方向を有する）で送信及び／又は受信するように構成され、他方のアレイが、垂直偏波（すなわち、その双極子の垂直方向を提示する）で送信及び／又は受信するように構成されている極端な場合には、低周波アレイ及び高周波アレイにそれぞれ関連付けられた分離デバイスを排除し得る可能性がある。これにより、必要なアレイ間分離が最大３０～４０ｄＢである場合に、アンテナデバイスの構造及び重量を単純化することが可能になる。
【0224】
図１９に示す例では、すべての高周波双極子２１４が、単一の補助マスト２１８によって保持される一方で、低周波双極子２１２は、主マスト２１６と、単一の補助マスト２１８との両方、すなわち各マストのそれぞれの脚部２１２ｂに固定されて、傾斜双極子の固定を可能にする。明らかに、例えば、双極子の脚部が単一であるか二重であるかに応じて、他の双極子支持構成（例えば、１つ又は複数の補助マスト）が考慮され得る。
【0225】
次に、図２０を参照して、本発明の第３の実施形態によるアンテナデバイスを、ここで説明する。
【0226】
この第３の実施形態の特徴は、低周波双極子３１２及び高周波双極子３１４が、鉛直方向Ｚに対応するマスト３１６、３１８ａ、３１８ｂの延伸方向に対してそれぞれ－４５°及び＋４５°だけ傾斜していることである。言い換えれば、低周波双極子３１２は、直角（β＝９０°）を形成するように、高周波双極子３１４に対して方向付けされる。２つのアレイのこの空間的直交構成は、それぞれの分離を容易にするという利点を有する。
【0227】
代替の実施形態（図示せず）では、他の傾斜を明らかに考慮することができる。
【0228】
第１及び第２の実施形態に関して、各低周波双極子３１２は、高周波双極子３１４の一対によって垂直に組み立てられているが、第３の実施形態の別の特徴は、高周波双極子３１４’が各低周波双極子３１２の中心に配置されていることである。
【0229】
図示の例では、３つのマストを、すべてＹ方向に整列している。
【0230】
本発明によるアンテナデバイスの双極子の配置の他の変形は、図２１～図２５を参照して以下に説明し、ここで、高周波双極子の位置を、十字＋で概略的に表し、低周波双極子の位置を、星＊で表す。高周波双極子の対又はグループを、閉じた点線の輪郭によって表す。
【0231】
図２１～図２４の例では、低周波双極子の支持体が、主マスト１１６によって構成される一方で、高周波双極子の支持体が、第１の実施形態を参照して説明したような２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂによって構成される場合を考える。
【0232】
この場合、双極子の配置が対称になるように、高周波双極子を、２つの補助マスト１１８ａ、１１８ｂ上にバランスよく分配していると仮定する。明らかに、代替の実施形態（図示せず）によれば、マストの数を、双極子の脚部が単一であるか二重であるかに応じて適合させることができる。
【0233】
図２１は、第１の変形４０２を示し、これは、高周波双極子の対Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が、低周波双極子の左から右に交互に配置される。
【0234】
したがって、低周波双極子に関連して、高周波双極子の対、すなわち、交互に、一方の側と他方の側とを交互に配置することにより、２つのアレイを低減した高さにわたって入れ子にすることが可能になり、したがって、アンテナデバイスの大きさを制限する一方で、方位角面内のそれぞれの放射の対称性をもたらす、アレイの効果的な分離を保証する。
【0235】
図２２は、第２の変形５０２を示し、これは、高周波双極子の対が、補助マスト１１８ａの一方の上側部分に配置された高周波双極子のいわゆる上側グループＧ１と、他方の補助マスト１１８ｂの下側部分に配置された高周波双極子の別のいわゆる下側グループＧ２と、を形成するように、２つの補助マストに分配される。
【0236】
この例では、各グループＧ１、Ｇ２は、高周波双極子の２対で構成され、これにより、これら２つのグループの配置は低周波アレイの中心点Ｏに対して対称である。
【0237】
この中心対称性は、双極子の一方のグループによって誘発される放射パターンの変形が他方のグループによって補償され、これにより、放射パターンが方位角平面内で対称のままであることを保証する。
【0238】
図２３は、第３の変形６０２を示し、これは、低周波双極子の左に配置された高周波双極子の対のみが、低周波双極子をそれぞれ垂直に組み立てる。
【0239】
この実施形態はまた、対の各々の高周波双極子が隣接する対と共通であるという特殊性を有する。言い換えれば、各高周波双極子は、補助マスト１１８ａの２つの端部にそれぞれ位置する２つの双極子を除いて、２つの隣接する対に属する。
【0240】
この例では、各低周波双極子は、高周波双極子の一対によって左に垂直に組み立てられ、高周波双極子とともに右に対向する。したがって、低周波双極子の右に配置されたすべての高周波双極子は、Ｙ軸に沿って（水平に）低周波双極子に整列する。
【0241】
図２４は、第４の変形７０２を示し、これは、高周波双極子が低周波双極子の右及び左に交互に分配され、これにより、２つの連続する低周波双極子は、垂直に対して斜めの方向に低周波双極子を組み立てる。
【0242】
各低周波双極子は、それが関連付けられた対の２つの高周波双極子に対して、好ましくは同じ高さｈ／２だけ垂直に分離される。したがって、各低周波双極子は、高周波双極子の一対によって斜めに組み立てられ、これにより、高周波双極子が低周波双極子から等距離にある２つの別個の補助マスト１１８ａ、１１８ｂ上に固定される。
【0243】
代替的な実施形態（図示せず）では、各低周波双極子は、関連する対の高周波双極子から等距離に配置されなくてもよい。
【0244】
図２５は、実施形態８０２を示し、これは、すべての高周波双極子が、低周波双極子の同じ側（例えば、図示のように左）に配置される。この場合、すべての高周波双極子が同
じ補助マスト１１８上に配置される。
じ補助マスト１１８上に配置される。
【0245】
上記の実施形態のいずれか１つ、又はその変形のいずれかによる、アンテナデバイス、又はそのようなアンテナデバイスを含む通信システムは、高周波及び低周波アレイを垂直に入れ子にして、これらのアレイ間の結合を制限しつつ、垂直のフットプリントを低減し得ることが明らかである。
【0246】
本発明は、上記の実施形態又は変形に限定されないことにも留意されたい。まさに当業者に開示した教示に照らして、上述の実施形態又は変形に対して様々な修正を行い得ることは、当業者には明らかであろう。
【0247】
先に実施した本発明の詳細な提示において、使用する用語は、本発明を本明細書に記載した実施形態に限定するものとして解釈されるべきではなく、まさに当業者に開示した教示の実施に当業者の一般知識を適用することによって予測が当業者の手の届く範囲内にあるすべての均等物を含むと解釈されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【国際調査報告】