JP2000236207A - アクティブフェイズドアレイアンテナ及びアンテナ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より簡単な構造で、連続的なアンテナ指向特
性を変化させることが可能な、低コストのアクティブフ
ェイズドアレイアンテナ、及びアンテナ制御装置を提供
する。 【解決手段】 誘電体基板上に行方向及び列方向の間隔
が等間隔になるようマトリックス（行列）状に配列され
た複数のアンテナパッチ１０６ａ…１０６ｐと、高周波
電力が印加される、接地された給電端子１０８と、行方
向指向性制御電圧を発生する第１制御電圧発生手段１１
１と、列方向指向性制御電圧を発生する第２制御電圧発
生手段１１２と、を有し、また、複数のアンテナパッチ
１０６は、それぞれが給電端子１０８から分岐した給電
線１２１により、給電端子１０８と複数のアンテナパッ
チ１０６が接続されており、複数個備えられた移相器１
０７が給電線１２１の一部を構成するように配置された
アクティブフェイズドアレイアンテナ２００とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブフェイ
ズドアレイアンテナ及びアンテナ制御装置に関するもの
であり、特に移動体識別用無線機や衛星放送受信機等の
通信機器におけるマイクロ波を送受信するアクティブフ
ェイズドアレイアンテナや、その他、例えば自動車の衝
突防止レーダー等のミリ波を送受信するアクティブフェ
イズドアレイアンテナ、及びこれらのアクティブフェイ
ズドアレイアンテナに用いられるアンテナ制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マイクロ波・ミリ波を送受信
するアンテナとして、いわゆるアクティブフェイズドア
レイアンテナが一般的に用いられている。この、従来よ
り用いられているアクティブフェイズドアレイアンテナ
について、図面を参照しつつ説明する。図１０（ａ）
は、従来のアクティブフェイズドアレイアンテナ１００
の構成を模式的に示す図であり、図１０（ｂ）は、アク
ティブフェイズドアレイアンテナ１００を構成する部材
の１つである移相器７０７の構成の一例を示している。

【０００３】従来のアクティブフェイズドアレイアンテ
ナ１００は、誘電体基板上に配列された複数のアンテナ
パッチ７０６ａ…７０６ｐと、給電端子７１１に印加さ
れた高周波信号を各アンテナパッチ７０６に分配する給
電線７１０とを有している。また、アクティブフェイズ
ドアレイアンテナ１００は、給電線７１０上に配設さ
れ、通過する高周波信号の位相を変化させる、各アンテ
ナパッチ７０６に対応する移相器７０７ａ…７０７ｐ
と、各移相器７０７毎に、対応する所要の直流制御電圧
を印加して、各移相器７０７を通過する高周波信号の移
相量を制御する制御回路７０８を有している。尚、アン
テナパッチ７０６及び移相器７０７は図１０ではそれぞ
れ１６個づつ設けられているが、あくまでもこれは例示
に過ぎない。また、図１０（ｂ）は、アクティブフェイ
ズドアレイアンテナ１００に使用されている移相器７０
７の構成を示す図である。なお、全ての移相器７０７は
同一構成となっている。

【０００４】移相器７０７は、入力された高周波信号を
伝送する伝送路として、給電線７１０に接続された入力
側及び出力側の第１伝送路１４ａ、２０ａと、直流電源
に高周波阻止素子２１、２７を介して接続された入力側
及び出力側の第２伝送路１４ｂ、２０ｂと、直流電源に
高周波阻止素子２４を介して接続された中間伝送路１７
と、それぞれ高周波阻止素子２４を介して第１の制御線
Ｖ１、第１の反転制御線ＮＶ１に接続された、長さの異
なる第１、第２の切替用伝送路１５、１６と、それぞれ
高周波阻止素子２５、２６を介して第２の制御線Ｖ２、
第２の反転制御線ＮＶ２に接続された、長さの異なる第
３、第４の切替用伝送路１８、１９とを有している。

【０００５】そして、入力側の第１伝送路１４ａと第２
伝送路１４ｂの間には直流電力を阻止する直流阻止素子
１２が、また、出力側の第１伝送路２０ａと第２伝送路
２０ｂの間には直流電力を阻止する直流阻止素子１３が
それぞれ接続されている。また、第１及び第２の切替用
伝送路１５及び１６は、中間の伝送路１７と入力側の第
２伝送路１４ｂの間に配置されている。

【０００６】第１切替用伝送路１５の入力側端と入力側
の第２伝送路１４ｂの出力側端の間には、ＰＩＮダイオ
ード３１ａが第２伝送路１４ｂから第１切替用伝送路１
５に向けて順方向となるよう、また、第１切替用伝送路
１５の出力側端と中間伝送路１７の入力側端の間には、
ＰＩＮダイオード３１ｂが中間伝送路１７から第１切替
用伝送路１５に向けて順方向となるよう、それぞれ接続
されている。

【０００７】第２切替用伝送路１６の入力側端と入力側
の第２伝送路１４ｂの出力側端の間には、ＰＩＮダイオ
ード３２ａが第２伝送路１４ｂから第２切替用伝送路１
６に向けて順方向となるよう、また、第２切替用伝送路
１６の出力側端と中間伝送路１７の入力側端の間には、
ＰＩＮダイオード３２ｂが中間伝送路１７から第２切替
用伝送路１６に向けて順方向となるよう接続されてい
る。さらに、上記中間伝送路１７と出力側の第２伝送路
２０ｂの間には、第３及び第４の切替用伝送路１８及び
１９が配置されている。

【０００８】第３切替用伝送路１８の入力側端と中間伝
送路１７の出力側端の間には、ＰＩＮダイオード３３ａ
が中間伝送路１７から第３切替用伝送路１８に向けて順
方向となるよう、また、第３切替用伝送路１８の出力側
端と出力側の第２伝送路２０ｂの入力側端の間には、Ｐ
ＩＮダイオード３３ｂが第２伝送路２０ｂから第３切替
用伝送路１８に向けて順方向となるよう接続されてい
る。

【０００９】第４切替用伝送路１９の入力側端と中間伝
送路１７の出力側端の間には、ＰＩＮダイオード３４ａ
が中間伝送路１７から第４切替用伝送路１９に向けて順
方向となるよう、また、第４切替用伝送路１９の出力側
端と出力側の第２伝送路２０ｂの入力側端の間には、Ｐ
ＩＮダイオード３４ｂが第２伝送路２０から第４切替用
伝送路１９に向けて順方向となるよう接続されている。

【００１０】このように構成される移相器７０７を備え
たアクティブフェイズドアレイアンテナ１００の動作に
ついて説明する。まず、給電端子７１１に高周波電力が
印加されると、高周波電力は各移相器７０７を介して各
アンテナパッチ７０６に供給される。このとき各移相器
７０７には対応する所要の制御電圧が印加されており、
各移相器７０７では、制御回路７０８からの制御電圧に
基づいて、高周波電力の移相を所定の移相量だけ進めた
り、遅らせたりする処理が行われる。これにより、各ア
ンテナパッチ７０６から所定の位置の高周波電力が出射
される。

【００１１】このように、アクティブフェイズドアレイ
アンテナ１００では、制御回路７０８から各移相器７０
７へ直接制御電圧を印加して移相量を変化させることに
より、アンテナの指向特性の制御を行っている。

【００１２】次に移相器７０７の動作について説明す
る。給電線７１０を介して移相器７０７に供給された高
周波電力は、入力側の第１伝送路１４ａ、直流阻止素子
１２、入力側の第２伝送路１４ｂ、第１、第２の切替用
伝送路１５、１６のどちらか一方、中間伝送路１７、第
３、第４の切替用伝送路１８、１９のどちらか一方、出
力側の第２伝送路２０ｂ、直流阻止素子１３、及び出力
側の第１伝送路２０ａの順に通過して、アンテナパッチ
７０６に伝播する。

【００１３】このとき、各制御線Ｖ１、Ｖ２、ＮＶ１、
ＮＶ２からは、対応するＰＩＮダイオード３１、３２、
３３、３４のＯＮ／ＯＦＦを切り替える制御電圧が各伝
送路１５、１６、１８、１９へ印加されており、各ＰＩ
Ｎダイオード３１、３２、３３、３４は制御電圧に基づ
きＯＮ／ＯＦＦする。これにより、高周波電力が移相器
７０７内で通過する伝送路の長さが変化することにな
り、高周波電力は所定の移相量だけ位相を進められた
り、遅らせられたりして出力される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成を有する従来のアクティブフェイズドアレイアン
テナ１００を構成する移相器７０７では、内部の伝送路
を制御電圧により切り替えて移相量を変化させているた
め、移相変化は連続的ではなく段階的に行われることと
なり、しかもこの段階数（ステップ数）に対応した伝送
路切替えのための回路構成、つまり切替用伝送路、高周
波阻止素子や制御線等が必要となり問題であった。

【００１５】言い換えると、小刻みなステップで移相変
化が行われ、しかも大きな移相量が得られる構成を実現
しようとすると、多くの伝送路切替えのための回路構成
が必要となるという問題が存在する、ということであ
る。また、アンテナパッチ数を多くして、利得の大きな
アンテナを得ようとする場合においても、移相器を構成
する回路構成や配線が複雑になるという問題があった。

【００１６】また、従来のアクティブフェイズドアレイ
アンテナに用いる移相器として、マイクロストリップハ
イブリッドカプラにバラクタダイオードを組合せたもの
もあるが、バラクタダイオードは連続的な指向性の変化
が可能である反面、ＰＮ接合の接合容量を利用している
ため制御電圧が数ボルトと低く、このため移相器内を通
過する高周波信号の通過電力が大きいと、その信号電圧
により接合容量が変化してしまい、これにより高調波が
多く発生してしまうという問題があったので、このよう
な構成を有する移相器を用いることは一般的ではなかっ
た。

【００１７】さらに、マイクロストリップ構造の誘電体
基材は、高周波の伝播特性をコントロールすると共に、
アンテナパッチや給電線導体を支持するという働きがあ
るが、誘電体基材は高周波特性として損失が少なく誘電
率が安定しているという特性を要求されるため、このよ
うな特性を有する材料を誘電体基材として用いると、こ
れがアンテナ価格の大半を占めてしまい、問題であっ
た。

【００１８】そこで本発明はこのような問題点に鑑みて
為されたものであり、その目的は、より簡単な構造で、
連続的なアンテナ指向特性を変化させることが可能な、
低コストのアクティブフェイズドアレイアンテナ、及び
アンテナ制御装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載のアクティブフェイズドア
レイアンテナでは、誘電体基板上に、複数のアンテナパ
ッチと、前記誘電体基板に高周波電力を印加する給電端
子と、を備え、前記各アンテナパッチと前記給電端子と
を、前記給電端子から分岐した給電線で接続し、前記各
給電線上を通過する高周波信号の位相を電気的に変化出
来る移相器を、前記給電線の一部を構成するように配置
した構造を有するアクティブフェイズドアレイアンテナ
において、前記移相器は、常誘電体を基材とするマイク
ロストリップハイブリッドカプラと、強誘電体を基材と
し、前記マイクロストリップハイブリッドカプラと電気
的に接続されるマイクロストリップスタブとを組み合わ
せてなり、前記マイクロストリップスタブに直流の制御
電圧を加えて通過移相量を変化させるように構成したこ
と、を特徴とする。

【００２０】本発明の請求項２に記載のアクティブフェ
イズドアレイアンテナでは、請求項１記載のアクティブ
フェイズドアレイアンテナにおいて、前記複数のアンテ
ナパッチは、行方向及び列方向に等間隔になるようにマ
トリクス状に配置し、各行の各アンテナパッチから給電
端子までの間に入る前記移相器の数が、隣接する行の各
アンテナパッチから給電端子までの間に入る前記移相器
の数より、順次１つだけ多くなるように、かつ、各列の
各アンテナパッチから給電端子までの間に入る前記移相
器の数が、隣接する列の各アンテナパッチから給電端子
までの間に入る前記移相器の数より、順次１つだけ多く
なるように、前記移相器を配置してなり、なおかつ、前
記移相器が全て同一特性のものであること、を特徴とす
る。

【００２１】本発明の請求項３に記載のアクティブフェ
イズドアレイアンテナでは、請求項１又は請求項２に記
載のアクティブフェイズドアレイアンテナにおいて、前
記アクティブフェイズドアレイアンテナを、７つの層を
積層することにより構成し、前記７つの層を、最上層か
ら順に第１層、第２層…、第７層とし、第１、第３、第
５、第７層を誘電体により、また第２、第４、第６層を
導体とし、前記アクティブフェイズドアレイアンテナ
が、前記第１、第２、第３、第４層により構成される第
１マイクロストリップ構造と、前記第４、第５、第６、
第７層により構成される第２マイクロストリップ構造
と、を有するとともに、前記第１マイクロストリップ構
造と前記第２マイクロストリップ構造が、前記第４層を
接地層として共有し、前記第２層にアンテナパッチを、
前記第６層に給電線及び移相器を設け、前記第３層に空
気を、前記第５層に空気と強誘電体とを組み合わせたも
のを用いること、を特徴とする。

【００２２】本発明の請求項４に記載のアクティブフェ
イズドアレイアンテナでは、少なくとも、強誘電体及び
強磁性体を基材とする開放端スタブと、常誘電体を基材
とするマイクロストリップハイブリッドカプラと、を有
する移相器を備えたこと、を特徴とする。

【００２３】本発明の請求項５に記載のアクティブフェ
イズドアレイアンテナでは、請求項４記載のアクティブ
フェイズドアレイアンテナにおいて、前記開放端スタブ
を、接地導体、強誘電体、ストリップ導体、強磁性体の
順に積層して構成したこと、を特徴とする。

【００２４】本発明の請求項６に記載のアクティブフェ
イズドアレイアンテナでは、請求項４記載のアクティブ
フェイズドアレイアンテナにおいて、前記開放端スタブ
を、接地導体、強誘電体、強磁性体、ストリップ導体の
順に積層して構成し、前記接地導体と前記ストリップ導
体の間に、前記強誘電体と前記強磁性体を、前記接地導
体面に平行する面方向に積層して構成してなること、を
特徴とする。

【００２５】本発明の請求項７に記載のアンテナ制御装
置では、強誘電体と、強磁性体と、常誘電体と、電極材
とを用いて、セラミックを使用した一体成形技術により
成形したアンテナ制御装置であって、前記アンテナ制御
装置が移相器の機能を備えたこと、を特徴とする。

【００２６】本発明の請求項８に記載のアンテナ制御装
置では、強誘電体と、強磁性体と、常誘電体と、電極材
とを用いて、セラミックを使用した一体成形技術により
成形したアンテナ制御装置であって、前記アンテナ制御
装置が移相器及び直流阻止素子の機能を備えたこと、を
特徴とする。

【００２７】本発明の請求項９に記載のアンテナ制御装
置では、強誘電体と、強磁性体と、常誘電体と、電極材
とを用いて、セラミックを使用した一体成形技術により
成形したアンテナ制御装置であって、前記アンテナ制御
装置が移相器、直流阻止素子、及び高周波阻止素子の機
能を備えたこと、を特徴とする。

【００２８】本発明の請求項１０に記載のアンテナ制御
装置では、強誘電体と、強磁性体と、常誘電体と、電極
材とを用いて、セラミックを使用した一体成形技術によ
り成形したアンテナ制御装置であって、前記アンテナ制
御装置が移相器、直流阻止素子、高周波阻止素子、及び
アンテナパッチの機能を備えたこと、を特徴とする。

【００２９】本発明の請求項１１に記載のアクティブフ
ェイズドアレイアンテナでは、請求項１ないし請求項３
のいずれか１項に記載のアクティブフェイズドアレイア
ンテナにおいて、請求項７ないし請求項１０のいずれか
１項に記載のアンテナ制御装置を備えたこと、を特徴と
する。

【００３０】本発明の請求項１２に記載のアクティブフ
ェイズドアレイアンテナでは、アンテナパッチ、及び移
相器を交互に直列に接続した行状アンテナを、移相器と
交互に直列に接続した行列状アンテナとしたアクティブ
フェイズドアレイアンテナにおいて、請求項７ないし請
求項１０のいずれか１項に記載のアンテナ制御装置を備
えたこと、を特徴とする。

【００３１】本発明の請求項１３に記載のアクティブフ
ェイズドアレイアンテナでは、請求項１ないし請求項１
２に記載のアクティブフェイズドアレイアンテナにおい
て、前記接地導体を絞り加工したこと、を特徴とする。

【００３２】本発明の請求項１４に記載のアクティブフ
ェイズドアレイアンテナでは、請求項１３記載のアクテ
ィブフェイズドアレイアンテナにおいて、全ての前記給
電線路が、同一の断面形状を有する線状導体により構成
したストリップ導体を備えたこと、を特徴とする。

【００３３】本発明の請求項１５に記載のアクティブフ
ェイズドアレイアンテナでは、請求項１ないし請求項６
若しくは請求項１２のいずれか１項に記載のアクティブ
フェイズドアレイアンテナにおいて、支持誘電体と、接
地導体と、給電用ストリップ導体と、を積層して積層物
を作成した後、前記積層物と、請求項７ないし請求項１
０のいずれか１項に記載のアンテナ制御装置とを、セラ
ミックを使用した一体成形技術により成形してなるこ
と、を特徴とする。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。尚、ここで示す実施の
形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形
態に限定されるものではない。

【００３５】（実施の形態１）まず、本発明に係るアク
ティブフェイズドアレイアンテナを第１の実施の形態と
して、図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）は、本実
施の形態に係るアクティブフェイズドアレイアンテナ２
００の構成の一例を説明するブロック図である。

【００３６】このアクティブフェイズドアレイアンテナ
２００は、誘電体基板上に行方向及び列方向の間隔が等
間隔になるようマトリックス（行列）状に配列された複
数のアンテナパッチ１０６ａ…１０６ｐと、高周波電力
が印加される、接地された給電端子１０８と、行方向指
向性制御電圧を発生する第１制御電圧発生手段１１１
と、列方向指向性制御電圧を発生する第２制御電圧発生
手段１１２と、を有している。また、複数のアンテナパ
ッチ１０６は、それぞれが給電端子１０８から分岐した
給電線１２１により、給電端子１０８と複数のアンテナ
パッチ１０６が接続されている。そして後述するよう
に、複数個備えられた移相器１０７が給電線１２１の一
部を構成するように配置されている。

【００３７】また、誘電体基板上では、複数のアンテナ
パッチ１０６のマトリクス状配列における第１行から第
４行の各行に対応する第１から第４の接続ノードＮ１…
Ｎ４が形成されており、各接続ノードＮ１…Ｎ４と第１
制御電圧発生手段１１１との間にはそれぞれ高周波阻止
素子１０９ａ…１０９ｄが接続されている。複数のアン
テナパッチ１０６のマトリクス状配列における第１列の
第１行、第２行、第３行、第４行に対応するアンテナパ
ッチ１０６ａ、１０６ｅ、１０６ｉ、１０６ｍは、それ
ぞれ第１〜第４の接続ノードＮ１…Ｎ４に直接接続され
ている。

【００３８】第２列の第１行、第２行、第３行、第４行
に対応するアンテナパッチ１０６ｂ、１０６ｆ、１０６
ｊ、１０６ｎは、それぞれ移相器１０７ａ１、１０７ａ
５、１０７ａ９、１０７ａ１３を介して、第１〜第４の
接続ノードＮ１…Ｎ４に接続されている。

【００３９】第３列の第１行、第２行、第３行、第４行
に対応するアンテナパッチ１０６ｃ、１０６ｇ、１０６
ｋ、１０６ｏは、それぞれ、直列接続した２つの移相器
１０７ａ３及び１０７ａ４、直列接続した２つの移相器
１０７ａ７及び１０７ａ８、直列接続した２つの移相器
１０７ａ１１及び１０７ａ１２、直列接続した２つの移
相器１０７ａ１５及び１０７ａ１６を介して、第１〜第
４の接続ノードＮ１…Ｎ４に接続されている。

【００４０】第４列の第１行、第２行、第３行、第４行
に対応するアンテナパッチ１０６ｄ、１０６ｈ、１０６
ｌ、１０６ｐは、それぞれ、直列接続した３つの移相器
１０７ａ２〜１０７ａ４、直列接続した３つの移相器１
０７ａ６〜１０７ａ８、直列接続した３つの移相器１０
７ａ１０〜１０７ａ１２、直列接続した３つの移相器１
０７ａ１４〜１０７ａ１６を介して、第１〜第４の接続
ノードＮ１…Ｎ４に接続されている。

【００４１】また、第１行の接続ノードＮ１は、直流阻
止素子１１０ａと、直列接続した３つの移相器１０７ｂ
３〜１０７ｂ１と、を介して給電端子１０８に接続さ
れ、第２行の接続ノードＮ２は、直流阻止素子１１０ｂ
と、直列接続した２つの移相器１０７ｂ２、１０７ｂ１
とを介して、給電端子１０８に接続され、第３行の接続
ノードＮ３は、直流阻止素子１１０ｃと、移相器１０７
ｂ４とを介して、給電端子１０８に接続され、第４行の
接続ノードＮ４は、直流阻止素子１１０ｄを介して、給
電端子１０８に接続されている。そして第２の制御電圧
発生手段１１２は高周波阻止素子１０９ｅを介して上記
給電端子１０８に接続されている。

【００４２】なお、移相器１０７ａ１〜１０７ａ１６
は、第１制御電圧発生手段１１１により、制御電圧によ
りアクティブフェイズドアレイアンテナ２００の行方向
指向性を制御するための行方向指向性制御用移相器であ
り、移相器１０７ｂ１〜１０７ｂ４は、第２制御電圧発
生手段１１２の制御電圧により、アクティブフェイズド
アレイアンテナ２００の列方向指向性を制御するための
列方向指向性制御用移相器である。また、全ての移相器
１０７ａ１〜１０７ａ１６、及び１０７ｂ１〜１０７ｂ
４は、全て同一の特性を有している。

【００４３】このような構成を有するアクティブフェイ
ズドアレイアンテナ２００では、第１行〜第４行の各行
の行方向アンテナパッチ群と給電端子１０８との間に位
置する列方向指向性制御用移相器の数が、第４行から第
１行にかけて順次１個ずつ増加し、第１列〜第４列の各
列の列方向アンテナパッチ群と給電端子１０８との間に
位置する行方向指向性制御用移相器の数が、第１列から
第４列にかけて順次１個ずつ増加するように移相器が配
置される構成となっており、なおかつ、移相器１０７の
特性が全て同一なものとしているため、列方向及び行方
向の指向性の制御がそれぞれ１つの制御電圧により行わ
れることとなる。

【００４４】これを具体的に説明する。まず、行方向指
向性制御用移相器１０７ａ１〜１０７ａ４をそれぞれ通
過する高周波電力の位相を移相量Φだけ遅らせるものと
し、各移相器１０７の配置間隔を距離ｄとする。ここ
で、図１（ｂ）に示すように、第１行のアンテナパッチ
１０６ａに入射された高周波電力は、位相の変化なく接
続ノードＮ１に供給される。これに対し、第１行のアン
テナパッチ１０６ｂに入射された高周波電力は、移相器
１０７ａ１により、その位相が移相量Φだけ遅らせられ
て接続ノードＮ１に供給される。そして、第１行のアン
テナパッチ１０６ｃに入射された高周波電力は、移相器
１０７ａ３及び１０７ａ４により、その位相が移相量２
Φだけ遅らせられて接続ノードＮ１に供給される。さら
に、第１行のアンテナパッチ１０６ｄに入射された高周
波電力は、移相器１０７ａ２から１０７ａ４により、そ
の位相が移相量３Φだけ遅らせられて接続ノードＮ１に
供給される。

【００４５】以上を言い換えると、第１行のアンテナパ
ッチ１０６ａから１０６ｄの配列方向に対して、所定の
角度Θ（Θ＝ｃｏｓ-1（Φ／ｄ））をなす方向Ｄが、第
１行のアンテナパッチ１０６ａから１０６ｄによる受信
電波の最大感度方向となる。尚、図中ｗ１からｗ３は、
同一位相の受信電波の波面を示している。また、その他
の行，つまり第２行〜第４行におけるアンテナパッチ群
による指向特性も、第１行のアンテナパッチ群による指
向特性と全く同一である。従って、第１制御電圧発生手
段１１１による行方向指向性制御電圧を変化させること
により、各移相器１０７ａ１…１０７ａ１６による移相
量Φが連続的に変化することとなり、最大感度方向と行
方向のなす角度Θが列方向と垂直な面内で変化する。

【００４６】一方、第４行に対応する接続ノードＮ４に
供給された高周波電力は、その位相の変化を生ずること
なく、給電端子１０８に供給される。

【００４７】次いで、第３行に対応する接続ノードＮ３
に供給された高周波電力は、移相器１０７ｂ４により、
その位相が移相量Φだけ遅らせられて給電端子１０８に
供給される。そして、第２行に対応する接続ノードＮ２
に供給された高周波電力は、移相器１０７ｂ２及び１０
７ｂ１により、その位相が移相量２Φだけ遅らせられて
給電端子１０８に供給される。さらに、第１行に対応す
る接続ノードＮ１に供給された高周波電力は、移相器１
０７ｂ３から１０７ｂ１によりその位相が移相量３Φだ
け遅らせられて給電端子１０８に供給される。従って、
第２制御電圧発生手段１１２による列方向指向性制御電
圧を変化させることにより、各移相器１０７ｂ１…１０
７ｂ４による移相量Φが連続的に変化することとなり、
最大感度方向と列方向のなす角度が行方向と垂直な面内
で変化する。

【００４８】また、第４行に対応する接続ノードＮ４と
給電端子との間には直流阻止素子１１０ｄが、そして第
１行〜第３行に対応する接続ノードＮ１…Ｎ３と対応す
る移相器１０７ｂ３、１０７ｂ２、１０７ｂ４との間に
は直流阻止素子１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが設けら
れているため、各制御電圧発生手段１１１及び１１２か
らの制御電圧による移相器１０７の制御は、行方向の移
相器は行方向の移相器だけで、列方向の移相器は列方向
の移相器だけで、それぞれ独立して行われる。これによ
りアクティブフェイズドアレイアンテナ２００では、指
向方向をアンテナパッチの数に関係なく、アンテナの電
波送受信面，つまり行方向及び列方向を含む平面上で任
意の方向に設定可能となっている。

【００４９】次にアクティブフェイズドアレイアンテナ
２００を構成する部材の１つである移相器１０７につい
て説明する。図２（ａ）は、アクティブフェイズドアレ
イアンテナ２００に用いられる移相器１０７の構成を示
す斜視図である。この移相器１０７は、給電線１２１の
一部を構成している、常誘電体基材１０１を用いたマイ
クロストリップハイブリッドカプラ１０３と、強誘電体
基材１０２を用い、かつマイクロストリップハイブリッ
ドカプラ１０３と接して形成されている、マイクロスト
リップスタブ１０４と、を備えている。そして、マイク
ロストリップスタブ１０４に印加する直流の制御電圧に
より、マイクロストリップハイブリッドカプラ１０３を
通過する高周波電力の移相量が変化するよう構成されて
いる。

【００５０】つまり、移相器１０７の基材は、常誘電体
基材１０１と強誘電体基材１０２とから構成されてい
る。そして常誘電体基材１０１上には矩形状の環状導体
層１０３ａが配置されており、この環状導体層１０３ａ
と常誘電体基材１０１とによりマイクロストリップハイ
ブリッドカプラ１０３が構成されている。また、強誘電
体基材１０２上には、矩形状の環状導体層１０３ａの対
向する２つの直線部分１０３ａ１、１０３ａ２の延長上
に位置し、かつ２つの直線部分１０３ａ１、１０３ａ２
の一端にそれぞれつながるよう、２つの直線状導体層１
０４ａ１、１０４ａ２が配置されており、２つの直線状
導体層１０４ａ１、１０４ａ２と強誘電体基材１０２
と、からマイクロストリップスタブ１０４が構成されて
いる。

【００５１】さらに、常誘電体基材１０１上には、２つ
の直線部分１０３ａ１、１０３ａ２の延長上に位置し、
かつ２つの直線部分１０３ａ１、１０３ａ２の他端にそ
れぞれつながるよう、導体層１１０ａ、１２０ａが配置
されている。そしてこの導体層１１０ａと常誘電体基材
１０１と、により入力線路１１０が構成され、導体層１
２０ａと常誘電体基材１０１と、により出力線路１２０
が構成されている。

【００５２】なお、環状導体層１０３ａの直線部分１０
３ａ１の一端側、及び他端側が、それぞれマイクロスト
リップハイブリッドカプラ１０３のポート２、ポート１
となっており、環状導体層１０３ａの直線部分１０３ａ
２の一端側、及び他端側がそれぞれマイクロストリップ
ハイブリッドカプラ１０３のポート３、ポート４となっ
ている。つまり、移相器１０７は、マイクロストリップ
スタブ１０４に直流の制御電圧を加えることにより、通
過する高周波電力の移相量が変化する構成となってい
る。

【００５３】これをさらに詳しく説明する。正しく設計
されたマイクロストリップハイブリッドカプラ１０３の
隣合う２つのポート（ポート２およびポート３）に同一
の反射素子（マイクロストリップスタブ１０４）を接続
した構成の移相器１０７では、入力ポート（ポート１）
から入った高周波電力は、この入力ポートからは出力さ
れず、反射素子での反射電力を反映した高周波電力が出
力ポート（ポート４）へのみ出力される。ここで反射素
子であるマイクロストリップスタブ１０４での反射は、
図２（ａ）に示すように、制御電圧が作るバイアス電界
１０５がマイクロストリップスタブ１０４を伝播する高
周波電力の作る電界と同一方向にあるため、図２（ｂ）
に示すように、制御電圧を変化させると、高周波電力に
対するマイクロストリップスタブ１０４の実効誘電率も
変化する。これにより、高周波電力に対するマイクロス
トリップスタブ１０４の等価電気長が変化してマイクロ
ストリップスタブ１０４での移相も変化する。

【００５４】ここでマイクロストリップスタブ１０４の
実効誘電率を変化させるのに要するバイアス電界１０５
は、一般の強誘電体基材においては数キロボルト／ミリ
メートルから１０数キロボルト／ミリメートルであるの
で、マイクロストリップスタブ１０４上を伝搬する高周
波電力が作る電界により実効誘電率が影響を受けて高調
波が発生することはない。

【００５５】このように、アクティブフェイズドアレイ
アンテナ２００を構成する移相器１０７では、制御電圧
を変化させると連続的に高周波電力の移相量が変化し、
さらに移相器１０７および給電線１２１が１つの導体層
により構成されているので、複数の移相器１０７に対し
て１本の給電線１２１により制御電圧を供給することが
可能となっている。

【００５６】次に、アクティブフェイズドアレイアンテ
ナ２００の具体的構造について説明する。図３は、アク
ティブフェイズドアレイアンテナ２００の構造を説明す
る分解斜視図である。ここで、図３に示された４つのア
ンテナパッチ２０２は、図１（ａ）に示すアクティブフ
ェイズドアレイアンテナ２００のアンテナパッチ１０６
ｉ、１０６ｊ、１０６ｍ、１０６ｎに相当する。その他
の部分はここでは特に図示しない。

【００５７】図１及び図３を参照しつつさらに説明する
と、アクティブフェイズドアレイアンテナ２００は、板
状誘電体基材２０５を有しており、その周囲には周壁２
０５ａが形成されている。誘電体基材２０５の表面には
給電線支持溝２１３が形成されており、給電線支持溝２
１３内には、給電線１２１と、マイクロストリップハイ
ブリッドカプラ１０３及びマイクロストリップスタブ１
０４と、直流阻止素子１１０及び高周波阻止素子１０９
と、を構成する導体層２０４が挿入されて固定されてい
る。

【００５８】導体層２０４の、直流阻止素子１１０を構
成する部分の上には、直流阻止素子１１０（容量素子）
を構成する絶縁フィルム（直流阻止容量用フィルム）２
１９を介して、直流阻止素子１１０を構成する導体片
（直流阻止容量用導体片）２１１が積層されている。導
体層２０４の、マイクロストリップスタブ１０４を構成
する部分の上には、強誘電体部材２０６が配置されてい
る。誘電体基材２０５上には、導体層２０４と、直流阻
止容量用導体片２１１と、強誘電体部材２０６と、を覆
うよう、導体層２０４から所定距離離して共有接地導体
層２０３が配置されている。

【００５９】共有接地導体層２０３の、給電線１２１の
アンテナパッチ２０２側端に対応する部分には、結合窓
２０７が形成されている。共有接地導体層２０３上に
は、共有接地導体層２０３との間に所定の間隔が形成さ
れるように板状誘電体部材２０１が配置されている。板
状誘電体部材２０１は、共有接地導体層２０３に形成さ
れた部品貫通口２０３ａを貫通する支持部材２０１ａ
で、誘電体基材２０５上に支持されている。板状誘電体
部材２０１における結合窓２０７に対向する部分には、
アンテナパッチ支持溝２１２が形成されており、このア
ンテナパッチ支持溝２１２にはアンテナパッチ２０２が
嵌め込まれて固定されている。

【００６０】なお、２１４は給電線１２１の一端に形成
された給電端子であり、２１５はＸ方向（行方向）の指
向性を制御するための制御電圧を印加するための制御端
子、２１６はＹ方向（列方向）の指向性を制御するため
の制御電圧を印加するための制御端子である。また２０
８はＸ方向指向性制御用移相器であり、２０９はＹ方向
指向性制御用移相器である。さらに２１０は高周波阻止
スタブ、２１１は直流阻止容量用導体片である。

【００６１】誘電体基材２０５の周壁における給電端子
に対向する部分には、給電端子取り出し用開口２１７が
形成され、誘電体基材２０５の周壁における制御端子２
１５及び２１６に対向する部分には、制御端子取り出し
用開口２１８が形成されている。

【００６２】この図３に示したアクティブフェイズドア
レイアンテナ２００は、図４に示すような断面構造を有
している。尚、ここで示した断面図は、より具体的に
は、図１（ａ）に示すアクティブフェイズドアレイアン
テナ２００のアンテナパッチ１０６ｊ及び移相器１０７
ａ９に相当する部分の近傍の断面構造を示したものであ
る。

【００６３】このアクティブフェイズドアレイアンテナ
２００において、各層を最上層から順に第１層、…、第
７層とすると、全体で７つの層から構成されており、第
１層の誘電体部材２０１と、第３層の空気層１２３ａ
と、第５層の空気層１２３ｂ及び強誘電体部材２０６
と、第７層の誘電体基材２０５とを誘電体とし、第２層
のアンテナパッチ２０２と、第４層の共有接地導体層２
０３と、第６層の給電線１２１及び移相器２０４とを導
体とし、これらを積層することにより構成されている。
また、第１層、第２層、第３層、第４層により第１マイ
クロストリップ構造１２６が、第４層、第５層、第６
層、第７層により第２マイクロストリップ構造１２７が
形成されており、第１マイクロストリップ構造１２６と
第２マイクロストリップ構造１２７とは第４層を接地層
として共有する。そして、共有接地導体層２０３に形成
された結合窓２０７を通して、アンテナパッチ２０２と
給電線１２１は、電磁界的に結合し、高周波電力の受け
渡しを行うようになっている。

【００６４】以上説明したように、本実施の形態に係る
アクティブフェイズドアレイアンテナ２００では、アン
テナパッチ２０２（１０６）や給電線１２１を伝播する
高周波電力は、ほとんどアンテナパッチ２０２を構成す
る導体層２０４と共有接地導体層２０３の間、及び給電
線１２１を構成する導体層２０４と共有接地導体層２０
３の間に集中して流れているので、これらの導体層２０
４、２０３の間の誘電体基材として、損失が極めて少な
くかつ誘電率の安定している空気を使用している。

【００６５】そして、高周波電力が集中しないために、
低損失及び誘電率の安定性を求める必要のない、アンテ
ナパッチ２０２及び給電線１２１を構成する導体層２０
４の表面外側の誘電体基材としては、アンテナパッチ２
０２及び給電線１２１を構成する導体層２０４を支持す
る誘電体基材２０５をそのまま用いている。またこの誘
電体基材２０５はアクティブフェイズドアレイアンテナ
２００表面の保護層を兼ねる場合もある。

【００６６】このように構成することにより、高周波電
力の伝播特性をコントロールするとともに、アンテナパ
ッチや給電線導体を支持する役割が求められるものの、
高周波特性として損失が少なく誘電率が安定している必
要がある、マイクロストリップ構造の誘電体基材の価格
によって、アクティブフェイズドアレイアンテナの価格
が決定されてしまう、という従来の問題を解消し、アク
ティブフェイズドアレイアンテナを、簡単な構造で、か
つ低コストにより実現可能なものとできる。

【００６７】以上説明した本実施の形態に係るアクティ
ブフェイズドアレイアンテナ２００の動作について説明
する。まず、アンテナパッチ１０６ａ…１０６ｐに高周
波電力が入射されると、各アンテナパッチ１０６から
は、高周波電力が対応する直流阻止素子、或いは移相器
を介して給電端子１０８に供給される。

【００６８】具体的には、アンテナパッチ２０２（１０
６）に入射された高周波電力は、結合窓２０７を通して
給電線１２１へ受け渡される。給電線１２１に高周波電
力が受け渡されると、高周波電力は、給電線１２１を通
って移相器１０７へ供給される。このとき、各移相器１
０７には、第１制御電圧発生手段１１１及び第２制御電
圧発生手段１１２から、行方向指向性制御電圧及び列方
向指向性制御電圧が供給される。このため、高周波電力
のこれらの電圧により決まる移送量だけその位相が変化
させられて給電線を介して給電端子に供給される。

【００６９】このように本実施の形態では、アクティブ
フェイズドアレイアンテナ２００を構成する移相器１０
７を、給電線１２１の一部を構成し、常誘電体を基材と
するマイクロストリップハイブリッドカプラ１０３と、
強誘電体を基材とし、マイクロストリップハイブリッド
カプラ１０３と電気的に接続されるマイクロストリップ
スタブ１０４と、を備え、マイクロストリップハイブリ
ッドカプラ１０３に印加する直流制御電圧により、マイ
クロストリップハイブリッドカプラ１０３を通過する高
周波電力の移相量を変化させるようにしたので、高周波
電力の移相量を連続的に変化させることができる。

【００７０】また、マイクロスストリップハイブリッド
カプラ１０３は給電線１２１の一部を構成し、そしてマ
イクロストリップスタブ１０４はマイクトストリップハ
イブリッドカプラ１０３と電気的に接続されているの
で、１本の給電線１２１に複数の移相器１０７を接続さ
せ、移相器１０７及び給電線１２１を１つの導体層２０
４により構成することが可能となるので、複数の移相器
１０７に対して１本の給電線１２１により制御電圧を供
給することが可能となり、配線を単純にすることができ
る。

【００７１】また、移相器１０７及び給電線１２１を１
つの導体層２０４により構成することが可能となるの
で、マトリックス状に配列する複数の各アンテナパッチ
１０６と給電端子１０８との間に配置する移相器１０７
の数を調節することにより、給電線１２１の両端側から
印加する制御電圧を変化させるだけで、アンテナパッチ
１０６の数に関係なく、アクティブフェイズドアレイア
ンテナ２００の指向特性を連続的に制御することができ
る。

【００７２】また、本実施の形態に係るアクティブフェ
イズドアレイアンテナ２００では、行方向の移相器１０
７と列方向の移相器１０７とで信号の移相が独立に行わ
れるよう、第１制御電圧発生手段１１１及び第２制御電
圧発生手段１１２の間に直流阻止素子１１０を設けてい
るので、指向方向をアンテナパッチ１０６の数に関係な
く、各制御電圧発生手段１１１、１１２により、アクテ
ィブフェイズドアレイアンテナ２００の最大感度方向を
行方向及び列方向を含む平面上で任意の方向に設定する
ことができる。

【００７３】さらに、マイクロストリップ構造の導体層
の間の誘電体基材には、高周波電力の損失が極めて少な
く誘電率の安定している空気を使用し、給電線導体の表
面外側の誘電体基材には、アンテナパッチと給電線導体
を支持する誘電体部材を使用したので、これによりアン
テナ表面の保護層を兼ねることもでき、簡単な構造で低
コスト化を図ることができる。

【００７４】なお、本実施の形態においては、アンテナ
パッチ数が４×４の場合で示したが、これら以外のパッ
チ数でもよい。また、各アンテナパッチから給電端子ま
での移相器以外の給電線路長が等しくなるように設計さ
れたアンテナについて説明を行ったが、指向特性の方向
に予めオフセットを持たせるために、各アンテナパッチ
から給電端子までの移相器以外の給電線路長にオフセッ
ト用の伝送線路を設けて実現可能なことも言うまでもな
い。

【００７５】さらに、本実施の形態では、アンテナパッ
チ及び給電線を構成する導体層は、誘電体基材に形成し
た凹構造の溝に埋めて固定する方法を示したが、上記導
体層は、凸構造の柱として誘電体基材上に固定してもよ
く、さらに、上記導体層を誘電体基材の誘電率の影響を
受け難い方法により支持する支持構造も実現可能なこと
は言うまでもない。

【００７６】（実施の形態２）図２に示すように、上述
した、第１の実施の形態に係るアクティブフェイズドア
レイアンテナ２００における移相器１０７は、給電線１
２１の一部を構成している、常誘電体を基材とするマイ
クロストリップハイブリッドカプラ１０３と、強誘電体
を基材とし、かつマイクロストリップハイブリッドカプ
ラ１０３と接して形成されている、マイクロストリップ
スタブ１０４と、を備えているが、一般に強誘電体の比
誘電率は大きく、マイクロストリップスタブ１０４の線
路インピーダンスは一般に低下する傾向がある。従っ
て、マイクロストリップハイブリッドカプラ１０３とマ
イクロストリップスタブ１０４との接続部で高周波の電
力反射が大きく、高周波電力の多くはマイクロストリッ
プスタブ１０４には入らずにマイクロストリップハイブ
リッドカプラ１０３へと戻ってしまう、その結果、有効
な移相量が得られないことが多い。その為、アンテナの
指向特性変化量も狭い範囲に制限されてしまうこととな
る。

【００７７】そこで、図５に示すように、アクティブフ
ェイズドアレイアンテナに用いる移相器３５１におい
て、強誘電体基材３５７を用いるマイクロストリップス
タブ３６１に近接して強磁性体層３５６を設けることに
より、強誘電体基材３５７により低下したマイクロスト
リップスタブ３６１の線路インピーダンスを高くするこ
とが可能となり、ひいては上述した欠点を解消できる。

【００７８】そこで、少なくとも強誘電体及び強磁性体
を基材とする開放端スタブと、常誘電体を基材とするマ
イクロストリップハイブロッドカプラと、を有する移相
器を備えた、アクティブフェイズドアレイアンテナを、
第２の実施の形態として、図面を参照しつつ説明する。

【００７９】図５は上述のとおり、本実施の形態におけ
るアクティブフェイズドアレイアンテナに用いる移相器
の斜視図及び、開放端スタブの断面図である。まず、図
５（ａ）〜（ｃ）に示した移相器３５１の構成について
説明する。３５２及び３５３は開放端スタブである。こ
こで、開放端スタブ３５２は、接地導体、強誘電体、ス
トリップ導体、強磁性体の順に積層して構成されたもの
であり、開放端スタブ３５３は、接地導体とストリップ
導体の間に、強誘電体と強磁性体を、接地導体面に平行
する面方向に積層して構成したものである。また、３５
４はマイクロストリップハイブリッドカプラ、３５５は
常誘電体基材、３５６は強磁性体層、３５７は強誘電体
基材、３６０は共有接地導体層、３６１はマイクロスト
リップスタブ、３６２はビアホールである。

【００８０】また、図５（ｄ）において、３５８は直流
制御電圧および高周波電力などの制御電圧が作るバイア
ス電界、３５９は高周波電力が作る磁界である。さらに
ここで、強誘電体基材３５７と強磁性体層３５６の配置
構造としては、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）等の構造と
することが可能である。図５（ａ）は簡単は構造である
ことから製造方法も簡単であるという特徴を有し、図５
（ｂ）は移相器の厚みを薄くすることが可能であるとい
う特徴を有し、さらに図５（ｃ）は移相器の厚みを薄く
しながら内挿ビアホールが不要であるという特徴を有す
る。

【００８１】ここで図５に示している強磁性体層３５６
は、強誘電体基材３５７により低下したマイクロストリ
ップスタブ３６１の線路インピーダンスを高くする効果
を有し、それによりマイクロストリップハイブリッドカ
プラ３５４とマイクロストリップスタブ３６１の接続部
での電力反射は少なく、高周波電力のほとんどがマイク
ロストリップスタブ３６１に入るので、有効な移相量を
得ることが可能となる。そして有効な移相量が得られる
ということで、上述のような移相器を用いたアクティブ
フェイズドアレイアンテナとすると、広い指向特性変化
が可能なアクティブフェイズドアレイアンテナが実現可
能となる。以上のように、本実施の形態に係る発明のア
クティブフェイズドアレイアンテナでは、広い指向特性
変化が可能なアクティブフェイズドアレイアンテナが実
現可能となる。

【００８２】（実施の形態３）一般にマイクロ波・ミリ
波領域で利用可能なアクティブフェイズドアレイアンテ
ナを実現しようとする場合、アクティブフェイズドアレ
イアンテナを構成する各機能における要素の性能のみな
らず、各構成要素を組み合わせてアンテナを組み立てる
時の組み立てに関する精度が、アクティブフェイズドア
レイアンテナの扱う波長に対して重要となる。即ち、各
構成要素を用いてアクティブフェイズドアンテナを組み
立てる時、組み立てる構成要素の数が多くなればなるほ
ど不良率が著しく悪化する可能性があるというものであ
る。そこで、アクティブフェイズドアレイアンテナを構
成する各機能要素を有するアンテナ制御装置を、セラミ
ックを使用した一体成形技術により構成することで、不
良率悪化を防止することが考えられる。

【００８３】即ち、上述のように一体成形したアンテナ
制御装置をアクティブフェイズドアレイアンテナに用い
ることで、組み立てる構成要素の数を減らすことが可能
となり、ひいては不良率の低下を実現することが可能と
なる。そして一体成形したアンテナ制御装置の中に全て
の機能要素を入れることで、アクティブフェイズドアレ
イアンテナの性能低下と不良率を軽減することが可能で
あることは言うまでもないが、１種類のアンテナ制御装
置から多種類のアクティブフェイズドアレイアンテナを
作ろうとする場合には、アンテナ制御装置の備える機能
要素の種類は多いほど好ましい。例えば一つ、若しくは
複数の移相器機能を一体成形すること、さらに移相器と
直流阻止素子機能を一体成形することや、移相器と直流
阻止素子と高周波阻止素子機能を一体成形することで、
より機能要素の組み合わせ種類を多くすることが考えら
れる。

【００８４】そこで、本発明に係る上述したアンテナ制
御装置を第３の実施の形態として、図面を参照しつつ説
明する。本実施の形態に係るアンテナ制御装置は、強誘
電体と、強磁性体と、常誘電体と、電極材と、を用い
て、セラミックを使用した一体成形技術により成形した
ものである。このアンテナ制御装置４００の構成につい
て、図６に示した、本実施の形態に係る一体成形したア
ンテナ制御装置の一例に関する斜視図を参照しつつ説明
する。

【００８５】図６において、４０１は常誘電体基材、４
０２は移相器、４０３は強誘電体基材、４０４は強磁性
体層、４０５はキャパシタ用誘電体、４０６は共有接地
導体層、４０７はマイクロストリップハイブリッドカプ
ラ、４０８は開放端スタブ、４０９は直流阻止素子、４
１０は高周波阻止素子、４１１はビアホール、４１２は
アンテナパッチ、４１３は給電線路、４１４は直流制御
電圧端子である。

【００８６】この図示したアンテナ制御装置４０１で
は、移相器・直流阻止素子・高周波阻止素子・アンテナ
パッチの機能を一体成形したが、用いるアクティブフェ
イズドアレイアンテナの性質や性能に応じて、例えば直
流阻止素子と、高周波阻止素子と、アンテナパッチと、
３つの部材を省略して、移相器の機能だけを成形するこ
とも考えられる。これ以外の組み合わせとして、移相器
と直流阻止素子の機能を一体成形することや、移相器・
直流阻止素子・高周波阻止素子の機能を一体成形するこ
とも考えられる。

【００８７】例えば、図１に示したアクティブフェイズ
ドアレイアンテナにおいて、移相器１０７、直流阻止素
子１１０、高周波阻止素子１０９、アンテナパッチ１０
６を、セラミックを用いた一体成形技術により一体成形
し、これをアンテナ制御装置として用いることで、アク
ティブフェイズドアレイアンテナに用いる機能要素の数
が減り、ひいては性能に関するバラツキを低下させるこ
とができる。

【００８８】このように、色々な機能をセラミックを使
用した一体成形技術により一体成形してアンテナ制御装
置とすることで、かかるアンテナ制御装置をアクティブ
フェイズドアレイアンテナに用いると、各機能要素を別
々に製造し、それらを組み立てる時に生じるアクティブ
フェイズドアレイアンテナの性能に関するバラツキを低
下させることが可能となる。

【００８９】よって、本実施の形態に係るアンテナ制御
装置を用いれば、組み立て時の精度バラツキによる性能
低下が少ないアクティブフェイズドアレイアンテナを実
現し、また、１種類のアンテナ制御装置で、多種類のア
クティブフェイズドアレイアンテナを製造することが可
能となる。

【００９０】（実施の形態４）次に、アンテナパッチ及
び移相器を交互に直列に接続した行状アンテナを、移相
器と交互に直列に接続した行列状アンテナにおいて、上
述した第３の実施の形態で示したアンテナ制御装置を用
いたアクティブフェイズドアレイアンテナ８０１を、第
４の実施の形態として、図面を参照しつつ説明する。

【００９１】図７（ａ）は、本実施の形態に係る行列状
アンテナとしたアクティブフェイズドアレイアンテナ８
０１の構成を示す図である。図７（ａ）において、８０
２は行状アンテナ、８０３は行列状アンテナ、８０４は
アンテナパッチ、８０５は行方向指向性制御移相器、８
０６は列方向指向性制御移相器、８０７は給電端子、８
０８は高周波阻止素子、８０９は直流阻止素子、８１０
は行方向指向性制御電圧、８１１は列方向指向性制御電
圧、８１２は整合器である。

【００９２】また図７（ｂ）に示すように、行方向指向
性制御用移相器８０５ａ…８０５ｃは、それぞれ通過す
る高周波電力の位相を移相量Φだけ遅らせるものとす
る。各移相器８０５の配置間隔を距離ｄとすると、第１
行のアンテナパッチ８０４ａに入射された高周波電力は
位相の変化なく接続ノードＮ１に供給される。これに対
し、第１行のアンテナパッチ８０４ｂに入射された高周
波電力は、移相器８０５ａによりその位相が移相量Φだ
け遅らせられて接続ノードＮ１に供給され、第１行のア
ンテナパッチ８０４ｃに入射された高周波電力は、移相
器８０５ａ及び８０５ｂによりその位相が移相量２Φだ
け遅らせられて接続ノードＮ１に供給され、さらに、第
１行のアンテナパッチ８０４ｄに入射された高周波電力
は、移相器８０５ａ及び８０５ｂ及び８０５ｃによりそ
の位相が移相量３Φだけ遅らせられて接続ノードＮ１に
供給されることとなる。

【００９３】言い換えると、上記第１行のアンテナパッ
チ８０４ａ…８０４ｄの配列方向に対して、所定の角度
Θ（Θ＝ｃｏｓ-1（Φ／ｄ））をなす方向Ｄが上記第１
行のアンテナパッチ８０４ａ…８０４ｄによる受信電波
の最大感度方向となる。図中ｗ１…ｗ３は、同一位相の
受信電波の波面を示している。

【００９４】また、その他の行，つまり第２行〜第４行
のアンテナパッチによる指向特性も、上述の第１行アン
テナパッチによる指向特性と全く同一となっている。従
って、行方向指向性制御電圧８１０を変化させることに
より、上記各移相器８０５ａ…８０５ｌによる移相量Φ
が連続的に変化することとなり、最大感度方向と行方向
のなす角度Θが列方向と垂直な面内で変化することとな
る。

【００９５】一方、第４行に対応する接続ノードＮ４に
供給された高周波電力は、その位相の変化を生ずること
なく給電端子８０７に供給される。第３行に対応する接
続ノードＮ３に供給された高周波電力は、移相器８０６
ｃによりその位相が移相量Φだけ遅らせられて給電端子
８０７に供給される。第２行に対応する接続ノードＮ２
に供給された高周波電力は、移相器８０６ｂ及び８０６
ｃによりその位相が移相量２Φだけ遅らせられて給電端
子８０７に供給される。

【００９６】そして第１行に対応する接続ノードＮ１に
供給された高周波電力は、移相器８０６ａ、８０６ｂ、
及び８０６ｃによりその位相が移相量３Φだけ遅らせら
れて給電端子８０７に供給されることとなる。従って、
列方向指向性制御電圧８１１を変化させることにより、
移相器８０６ａ…８０６ｃによる移相量Φが連続的に変
化することとなり、最大感度方向と列方向のなす角度が
行方向と垂直な面内で変化することとなる。

【００９７】以上のように本発明によれば、強誘電体と
強磁性体を使用する移相器を用いることで広い指向特性
変化が可能な、そしてアンテナ制御の機能要素を一体成
形することで組み立て時の精度バラツキによる性能低下
を少なくしながら種類の多い、そして簡単な構造で連続
的に指向特性を変化可能な低コストなアンテナを実現す
ることができる。

【００９８】（実施の形態５）次に、絞り加工した接地
導体を用いたアクティブフェイズドアレイアンテナにつ
いて、第５の実施の形態として、図面を参照しつつ説明
する。通常、アクティブフェイズドアレイアンテナに用
いられる給電線は、各部分によって求められる線路イン
ピーダンスが異なるので、給電線毎に異なった断面形状
を有する線状導体をストリップ導体として用いること
で、ストリップ導体と接地導体の間の距離を変化させて
いる。即ち、ストリップ導体と接地導体の間の距離が異
なると線路インピーダンスが異なることを利用している
のである。

【００９９】しかしこの手法であれば、複数種類のスト
リップ導体を用いる必要が生じ、そのためにアクティブ
フェイズドアレイアンテナの製造工程が複雑なものとな
ってしまい、ひいてはその性能のバラツキが生じてしま
う、という問題があった。そこで、本実施の形態では、
接地導体を絞り加工することで上記の問題を解消してい
るのである。

【０１００】図８は、本実施の形態に係る、接地導体を
絞り加工したアクティブフェイズドアレイアンテナの一
部分９０１を拡大した斜視図である。図８中、９０２は
ストリップ導体、９０３は接地導体、９０４は凸絞り加
工部分、９０５は凹絞り加工部分である。即ち、図８に
示すように、本発明のアクティブフェイズドアレイアン
テナは、凸絞り９０４と凹絞り９０５を設けた接地導体
９０３と、給電線路としてのストリップ導体９０２と、
を有する。

【０１０１】ここで、ストリップ導体９０２を、全て同
一の断面形状を有する線状導体により構成することは好
ましい形態である。即ち、ストリップ導体９０２を全て
同一の断面形状を有する線状導体としても、給電線路の
各部において接地導体９０３に設けた凸絞り加工部９０
４と凹絞り加工部９０５により、ストリップ導体と接地
導体間の距離が異なるので、わざわざ線路毎に異なる断
面形状を有する線状導体を用いずとも、図示例にあるよ
うに、線路毎に異なる線路インピーダンスＺ１、Ｚ２、
Ｚ３を得ることが出来る。よって本発明の給電線路によ
れば、全て同一の断面形状を有する線状導体を使用でき
るので、低コストなアクティブフェイズドアレイアンテ
ナが実現できる。

【０１０２】さらに給電線路は、ストリップ導体９０２
は全て同一の断面形状を有する線状導体を使用している
ことから、例えば給電線路の各直線部分ごとに異なる長
さの直線状導体を用意しておき、それらを指定の位置に
固定したあと、給電線路の屈曲部に当る直線状導体の接
触部を半田付け等により接続することで全給電線路を実
現することも可能である。

【０１０３】こうすることにより、複雑な形状の給電線
路用の導体材料を使用する必要がなくなるので、製造部
門において給電用導体材料の運搬や取り扱い時の材料の
歪み不良を避けることが可能となり、さらに低コストな
アクティブフェイズドアレイアンテナが実現できる。

【０１０４】（実施の形態６）次に、支持誘電体と、接
地導体と、給電用ストリップ導体と、を積層して作成し
た積層物と、第３の実施の形態で説明したアンテナ制御
装置と、を、セラミックを使用した一体成形技術により
成形したアクティブフェイズドアレイアンテナ９０６に
ついて、第６の実施の形態として、図面を参照しつつ説
明する。図９は第６の実施の形態に係るアクティブフェ
イズドアレイアンテナ９０６を説明する分解斜視図であ
るが、図９中、９０７はアンテナ制御装置、９０８は支
持誘電体、９０９は接地導体、９１０は給電用ストリッ
プ導体、９１１はアンテナパッチ、９１２はアンテナ結
合穴である。

【０１０５】そして本実施の形態においては、まず、支
持誘電体９０８と接地導体９０９と給電用ストリップ導
体９１０を積層して積層物を作成する。ついで、この積
層物とアンテナ制御装置９０７、アンテナパッチ９１１
とを、セラミックを用いた一体成形技術により一体成形
した構成を採用している。尚、ここではアンテナ制御装
置９０７については第３の実施の形態にて説明したもの
を利用している。

【０１０６】以上のような構成とすることにより、アク
ティブフェイズドアレイアンテナ製作の全ての工程をセ
ラミック多層基板の製造プロセスにより行うことが可能
となる。つまりアクティブフェイズドアレイアンテナに
必要な各機能要素の製作精度およびアンテナ組み立て精
度全てが、現在ミリ波帯のアンテナ製作における数１０
ミクロン単位で求められる作業精度に応えることが可能
となり、ミリ波領域で用いられる高性能なアクティブフ
ェイズドアレイアンテナの製作を実現することが可能と
なる。

【０１０７】尚、以上の形態の説明において、ハイブリ
ッドカプラとしてブランチライン型を示したが、他に１
／４波長分布結合型、ラットレース型、位相反転ハイブ
リッドリング型や、さらにマイクロストリップで構成し
たハイブリッドコイル等でも実現可能あることは言うま
でもない。

【０１０８】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明は、誘電
体基板上に並べた複数のアンテナパッチには給電端子か
ら分岐した給電線を接続し、各給電線上に通過する高周
波信号の位相を電気的に変化させられる移相器を配置し
てなる構造であって、移相器は給電線の一部を構成し、
また移相器は、常誘電体を基材とするマイクロストリッ
プハイブリッドカプラと、強誘電体を基材とし、かつマ
イクロストリップハイブリッドカプラと電気的に接続さ
れるマイクロストリップスタブと、を組み合わせた構成
であるので、制御電圧を変化させると連続的に通過移相
量を変化させることが可能となり、また移相器及び給電
線を１つの導体層により構成出来るので、複数の移相器
に対して１本の制御線により制御電圧を供給することが
可能となり、その結果、配線を単純にすることができる
という効果を有する。

【０１０９】請求項２に係るアクティブフェイズドアレ
イアンテナは、複数のアンテナパッチを、行方向及び列
方向に等間隔になるようにマトリクス状に配置し、各行
の各アンテナパッチから給電端子までの間に入る移相器
の数が、隣接する行の各アンテナパッチから給電端子ま
での間に入る移相器の数より、順次１つだけ多くなるよ
うに、かつ、各列の各アンテナパッチから給電端子まで
の間に入る移相器の数が、隣接する列の各アンテナパッ
チから給電端子までの間に入る移相器の数より、順次１
つだけ多くなるように、移相器を配置してなり、なおか
つ、移相器が全て同一特性のものであるようにしたの
で、複数の移相器を接続させた制御線の両端側から印加
する制御電圧を変化させるだけで、アンテナパッチの数
に関係なく、アンテナの指向特性を連続的に制御するこ
とができるという効果を有する。

【０１１０】請求項３に係るアクティブフェイズドアレ
イアンテナは、アクティブフェイズドアレイアンテナを
７つの層を積層することにより構成し、第１、第３、第
５、第７層を誘電体により、また第２、第４、第６層を
導体とし、また、第１、第２、第３、第４層により構成
される第１マイクロストリップ構造と、第４、第５、第
６、第７層により構成される第２マイクロストリップ構
造と、を有するとともに、第１マイクロストリップ構造
と前記第２マイクロストリップ構造が、前記第４層を接
地層として共有し、第２層にアンテナパッチを、第６層
に給電線及び移相器を設け、第３層に空気を、第５層に
空気と強誘電体とを組み合わせたものを用いるようにし
たので、マイクロストリップ構造の導体層の間の誘電体
基材には、高周波電力の損失が極めて少なく誘電率の安
定している空気を使用し、また給電線導体の表面外側の
誘電体基材には、アンテナパッチと給電線導体を支持す
る誘電体部材を使用したこととなり、アンテナ表面の保
護層を兼ねることもでき、簡単な構造で低コスト化を図
ることができるという効果を有する。

【０１１１】請求項４に係るアクティブフェイズドアレ
イアンテナは、少なくとも、強誘電体及び強磁性体を基
材とする開放端スタブと、常誘電体を基材とするマイク
ロストリップハイブリッドカプラと、を有する移相器を
備えた構成を用いており、請求項５に係るアクティブフ
ェイズドアレイアンテナは、請求項４に記載のアクティ
ブフェイズドアレイアンテナにおいて、開放端スタブ
を、接地導体、強誘電体、ストリップ導体、強磁性体の
順に積層して構成したこと、請求項６に係るアクティブ
フェイズドアレイアンテナは、請求項４記載のアクティ
ブフェイズドアレイアンテナにおいて、開放端スタブ
を、接地導体、強誘電体、強磁性体、ストリップ導体を
積層して構成し、接地導体とストリップ導体の間に、強
誘電体と強磁性体を、接地導体面に平行する面方向に積
層して構成している。

【０１１２】これら本発明の請求項４から６に記載され
たアクティブフェイズドアレイアンテナは、簡単な構造
で連続的に、そして広い指向特性変化が可能なアクティ
ブフェイズドアレイアンテナを実現しうるものである。

【０１１３】請求項７に係るアクティブフェイズドアレ
イアンテナは、請求項４ないし請求項６のいずれか１項
に記載のアクティブフェイズドアレイアンテナにおい
て、強誘電体・強磁性体・常誘電体・電極材を使用して
移相器の機能を一体成形したアンテナ制御装置を備えた
ものである。また、請求項８に係るアクティブフェイズ
ドアレイアンテナは、強誘電体・強磁性体・常誘電体・
電極材を使用して移相器・直流阻止素子の機能を一体成
形したアンテナ制御装置を備えたものである。そして、
請求項９に係るアクティブフェイズドアレイアンテナ
は、強誘電体・強磁性体・常誘電体・電極材を使用して
移相器・直流阻止素子・高周波阻止素子の機能を一体成
形したアンテナ制御装置を備えたものである。さらに請
求項１０に係るアクティブフェイズドアレイアンテナ
は、強誘電体・強磁性体・常誘電体・電極材を使用して
移相器・直流阻止素子・高周波阻止素子・アンテナパッ
チの機能を一体成形したアンテナ制御装置を備えたもの
である。

【０１１４】これら本発明の請求項７から１０に記載さ
れたアクティブフェイズドアレイアンテナは、アンテナ
組み立て時の精度バラ付きによる性能低下が少ないアク
ティブフェイズドアレイアンテナを実現しうるものであ
る。

【０１１５】請求項１１に係るアクティブフェイズドア
レイアンテナは、請求項１または２または３記載のアク
ティブフェイズドアレイアンテナにおいて、請求項７ま
たは８または９または１０記載のアンテナ制御装置を備
えたものである。また、請求項１２に係るアクティブフ
ェイズドアレイアンテナは、アンテナパッチおよび移相
器を交互に直列に接続した行状アンテナと、さらに前記
行状アンテナと移相器を交互に直列に接続した行列状ア
ンテナにおいて、請求項７または８または９記載のアン
テナ制御装置を備えたものである。

【０１１６】これら請求項１１又は請求項１２に記載さ
れたアクティブフェイズドアレイアンテナは、簡単な構
造で連続的に指向特性変化が可能なアクティブフェイズ
ドアレイアンテナを実現しうるものである。

【０１１７】請求項１３に係るアクティブフェイズドア
レイアンテナは、接地導体を絞り加工して接地導体とス
トリップ導体間の距離を変化させることより構成した、
異なる線路インピーダンスの給電線路を備えたものであ
る。また、請求項１４に係るアクティブフェイズドアレ
イアンテナは、請求項１３記載のアクティブフェイズド
アレイアンテナにおいて、給電線路として全て同一の断
面形状を有する線状導体により構成したストリップ導体
を備えたものである。

【０１１８】これら請求項１３又は請求項１４に記載さ
れたアクティブフェイズドアレイアンテナは、高価な低
損失誘電体を使用しないで高利得化が可能なアクティブ
フェイズドアレイアンテナを実現しうるものである。

【０１１９】請求項１５に係るアクティブフェイズドア
レイアンテナは、請求項７から１０記載のアンテナ制御
装置と、支持誘電体および接地導体および給電用ストリ
ップ導体を積層したのち、一体成形した構成を備えたも
のであり、ミリ波領域で高性能化が可能なアクティブフ
ェイズドアレイアンテナを実現しうるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）第１の実施の形態に係るアクティブフェ
イズドアレイアンテナの構造を示すブロック図である。
（ｂ）第１の実施の形態に係るアクティブフェイズドア
レイアンテナのアンテナパッチによる受信電波の最大感
度方向を説明する図である。

【図２】（ａ）第１の実施の形態に係るアクティブフェ
イズドアレイアンテナの移相器の構成を示す図である。
（ｂ）制御電圧が作るバイアス電界に対するマイクロス
トリップスタブの実効誘電率の変化を示すグラフであ
る。

【図３】第１の実施の形態に係るアクティブフェイズド
アレイアンテナの構造を説明する分解斜視図である。

【図４】第１の実施の形態に係るアクティブフェイズド
アレイアンテナの断面構造（一部）を示す図である。

【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）第２の実施に係るアクティ
ブフェイズドアレイアンテナに用いる移相器の構成を示
す図である。（ｄ）開放端スタブにおける制御電圧が作
るバイアス電解と高周波電力が作る磁界を示す図であ
る。

【図６】第３の実施の形態に係るアンテナ制御装置を示
す斜視図である。

【図７】（ａ）第４の実施の形態に係るアクティブフェ
イズドアレイアンテナの構成を示すブロック図である。
（ｂ）第４の実施の形態に係るアクティブフェイズドア
レイアンテナのアンテナパッチによる受信電波の最大感
度方向を説明する図である。

【図８】第５の実施の形態に係るアクティブフェイズド
アレイアンテナにおける接地導体とストリップ導体との
関係を説明する斜視図である。

【図９】第６の実施の形態に係るアクティブフェイズド
アレイアンテナの斜視図である。

【図１０】（ａ）従来のアクティブフェイズドアレイア
ンテナの構造を示すブロック図である。（ｂ）従来のア
クティブフェイズドアレイアンテナに用いられる移相器
の構造を示すブロック図である。

【符号の説明】

２００ アクティブフェイズドアレイアンテナ １０６ アンテナパッチ １０７ 移相器 １０８ 給電端子 １０９ 高周波阻止素子 １１０ 直流阻止素子 １１１ 第１制御電圧発生手段 １１２ 第２制御電圧発生手段 １０１ 常誘電体基材 １０２ 強誘電体基材 １０３ マイクロストリップハイブリッドカプラ １０４ マイクロストリップスタブ １０５ バイアス電解 １１５ 入力線路 １２０ 出力線路 １２１ 給電線 ２０１ 板状誘電体部材 ２０１ａ 指示部材 ２０２ アンテナパッチ ２０３ 共有接地導体層 ２０３ａ 部品貫通口 ２０４ 移相器 ２０５ 誘電体基材 ２０５ａ 周壁 ２０６ 強誘電体部材 ２０７ 結合窓 ２０８ Ｘ方向指向性制御用移相器 ２０９ Ｙ方向指向性制御用移相器 ２１０ 高周波阻止スタブ ２１１ 直流阻止容量用導体片 ２１２ アンテナパッチ支持溝 ２１３ 給電線支持溝 ２１４ 給電端子 ２１５ 制御端子 ２１６ 制御端子 ２１７ 給電端子取り出し用開口 ２１８ 制御端子取り出し用開口 ２１９ 絶縁フィルム １２６ 第１マイクロストリップ構造 １２７ 第２マイクロストリップ構造 ３５１ 移相器 ３５２ 開放端スタブ ３５３ 開放端スタブ ３５４ マイクロストリップハイブリッドカプラ ３５５ 常誘電体基材 ３５６ 強磁性体層 ３５７ 強誘電体基材 ３５８ バイアス電解 ３５９ 磁界 ３６０ 共有接地導体層 ３６１ マイクロストリップスタブ ３６２ ビアホール ４００ アンテナ制御装置 ４０１ 常誘電体基材 ４０２ 移相器 ４０３ 強誘電体基材 ４０４ 強磁性体層 ４０５ キャパシタ用誘電体 ４０６ 共有接地導体層 ４０７ マイクロストリップハイブリッドカプラ ４０８ 開放端スタブ ４０９ 直流阻止素子 ４１０ 高周波阻止素子 ４１１ ビアホール ４１２ アンテナパッチ ４１３ 給電線路 ４１４ 直流制御電圧端子 ８０１ アクティブフェイズドアレイアンテナ ８０２ 行状アンテナ ８０３ 行列状アンテナ ８０４ アンテナパッチ ８０５ 行方向指向性制御移相器 ８０６ 列方向指向性制御移相器 ８０７ 給電端子 ８０８ 高周波阻止素子 ８０９ 直流阻止素子 ８１０ 行方向指向性制御電圧 ８１１ 列方向指向性制御電圧 ８１２ 整合器 ９０１ アクティブフェイズドアレイアンテナの一部
（拡大） ９０２ ストリップ導体 ９０３ 接地導体 ９０４ 凸絞り加工部分 ９０５ 凹絞り加工部分 ９０６ アクティブフェイズドアレイアンテナ ９０７ アンテナ制御装置 ９０８ 支持誘電体 ９０９ 接地導体 ９１０ 給電用ストリップ導体 ９１１ アンテナパッチ ９１２ アンテナ結合穴 １００ アクティブフェイズドアレイアンテナ ７０６ アンテナパッチ ７０７ 移相器 ７０８ 制御回路 ７１０ 給電線 ７１１ 給電端子 １２ 直流阻止素子 １３ 第１の伝送路 １４ 第２の伝送路 １５ 第１の切替用伝送路 １６ 第２の切替用伝送路 １７ 中間の伝送路 １８ 第３の切替用伝送路 １９ 第４の切替用伝送路 ２０ 第２伝送路 ２１ 高周波阻止素子 ２２ 高周波阻止素子 ２３ 高周波阻止素子 ２４ 高周波阻止素子 ２５ 高周波阻止素子 ２６ 高周波阻止素子 ２７ 高周波阻止素子 ３１ ＰＩＮダイオード ３２ ＰＩＮダイオード ３３ ＰＩＮダイオード ３４ ＰＩＮダイオード

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基板上に、 複数のアンテナパッチと、前記誘電体基板に高周波電力
   を印加する給電端子と、を備え、 前記各アンテナパッチと前記給電端子とを、前記給電端
   子から分岐した給電線で接続し、 前記各給電線上を通過する高周波信号の位相を電気的に
   変化出来る移相器を、前記給電線の一部を構成するよう
   に配置した構造を有するアクティブフェイズドアレイア
   ンテナにおいて、 前記移相器は、 常誘電体を基材とするマイクロストリップハイブリッド
   カプラと、 強誘電体を基材とし、かつ前記マイクロストリップハイ
   ブリッドカプラと電気的に接続されるマイクロストリッ
   プスタブとを組み合わせてなり、 前記マイクロストリップスタブに直流の制御電圧を加え
   て通過移相量を変化させるように構成したこと、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアクティブフェイズドア
   レイアンテナにおいて、 前記複数のアンテナパッチは、行方向及び列方向に等間
   隔になるようにマトリクス状に配置し、 各行の各アンテナパッチから給電端子までの間に入る前
   記移相器の数が、隣接する行の各アンテナパッチから給
   電端子までの間に入る前記移相器の数より、順次１つだ
   け多くなるように、 かつ、各列の各アンテナパッチから給電端子までの間に
   入る前記移相器の数が、隣接する列の各アンテナパッチ
   から給電端子までの間に入る前記移相器の数より、順次
   １つだけ多くなるように、前記移相器を配置してなり、 なおかつ、前記移相器が全て同一特性のものであるこ
   と、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のアクティ
   ブフェイズドアレイアンテナにおいて、 前記アクティブフェイズドアレイアンテナを、７つの層
   を積層することにより構成し、 前記７つの層を、最上層から順に第１層、第２層…、第
   ７層とし、第１、第３、第５、第７層を誘電体により、
   また第２、第４、第６層を導体とし、 前記アクティブフェイズドアレイアンテナが、前記第
   １、第２、第３、第４層により構成される第１マイクロ
   ストリップ構造と、前記第４、第５、第６、第７層によ
   り構成される第２マイクロストリップ構造と、を有する
   とともに、前記第１マイクロストリップ構造と前記第２
   マイクロストリップ構造が、前記第４層を接地層として
   共有し、 前記第２層にアンテナパッチを、前記第６層に給電線及
   び移相器を設け、前記第３層に空気を、前記第５層に空
   気と強誘電体とを組み合わせたものを用いること、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
4. 【請求項４】 少なくとも、強誘電体及び強磁性体を基
   材とする開放端スタブと、 常誘電体を基材とするマイクロストリップハイブリッド
   カプラと、を有する移相器を備えたこと、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のアクティブフェイズドア
   レイアンテナにおいて、 前記開放端スタブを、 接地導体、強誘電体、ストリップ導体、強磁性体の順に
   積層して構成したこと、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
6. 【請求項６】 請求項４記載のアクティブフェイズドア
   レイアンテナにおいて、 前記開放端スタブを、接地導体、強誘電体、強磁性体、
   ストリップ導体を積層して構成し、 前記接地導体と前記ストリップ導体の間に、前記強誘電
   体と前記強磁性体を、前記接地導体面に平行する面方向
   に積層して構成してなること、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
7. 【請求項７】 強誘電体と、強磁性体と、常誘電体と、
   電極材とを用いて、セラミックを使用した一体成形技術
   により成形したアンテナ制御装置であって、 前記アンテナ制御装置が移相器の機能を備えたこと、 を特徴とするアンテナ制御装置。
8. 【請求項８】 強誘電体と、強磁性体と、常誘電体と、
   電極材とを用いて、セラミックを使用した一体成形技術
   により成形したアンテナ制御装置であって、 前記アンテナ制御装置が移相器及び直流阻止素子の機能
   を備えたこと、 を特徴とするアンテナ制御装置。
9. 【請求項９】 強誘電体と、強磁性体と、常誘電体と、
   電極材とを用いて、セラミックを使用した一体成形技術
   により成形したアンテナ制御装置であって、 前記アンテナ制御装置が移相器、直流阻止素子、及び高
   周波阻止素子の機能を備えたこと、 を特徴とするアンテナ制御装置。
10. 【請求項１０】 強誘電体と、強磁性体と、常誘電体
    と、電極材とを用いて、セラミックを使用した一体成形
    技術により成形したアンテナ制御装置であって、 前記アンテナ制御装置が移相器、直流阻止素子、高周波
    阻止素子、及びアンテナパッチの機能を備えたこと、 を特徴とするアンテナ制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項３のいずれか１
    項に記載のアクティブフェイズドアレイアンテナにおい
    て、 請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載のアン
    テナ制御装置を備えたこと、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
12. 【請求項１２】 アンテナパッチ、及び移相器を交互に
    直列に接続した行状アンテナを、移相器と交互に直列に
    接続した行列状アンテナとしたアクティブフェイズドア
    レイアンテナにおいて、 請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載のアン
    テナ制御装置を備えたこと、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし請求項１２に記載のア
    クティブフェイズドアレイアンテナにおいて、 前記接地導体を絞り加工したこと、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載のアクティブフェイズ
    ドアレイアンテナにおいて、 全ての前記給電線路が同一の断面形状を有する線状導体
    により構成したストリップ導体を備えたこと、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし請求項６若しくは請求
    項１２のいずれか１項に記載のアクティブフェイズドア
    レイアンテナにおいて、 支持誘電体と、接地導体と、給電用ストリップ導体と、
    を積層して積層物を作成した後、 前記積層物と、請求項７ないし請求項１０のいずれか１
    項に記載のアンテナ制御装置とを、セラミックを使用し
    た一体成形技術により成形してなること、 を特徴とするアクティブフェイズドアレイアンテナ。