JP2001077624A

JP2001077624A - 誘電体アンテナ

Info

Publication number: JP2001077624A
Application number: JP24689799A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiro Unno; 恒弘海野
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】誘電体内に定在波を励振させることができ、ま
た、その定在波を大きく給電することのできる誘電体ア
ンテナの構造を提供すること。【解決手段】誘電体ブロック１０から成る誘電体導波部
１と、その上部に１個または波の進行方向に周期的に複
数個配置した誘電体小型ブロック２０から成る誘電体放
射部２と、前記誘電体導波部１の誘電体ブロック１０の
波の進行方向両端に配置した前記誘電体導波部１より高
い誘電率の誘電体ブロック３０から成る誘電体反射部３
と、前記誘電体導波部１の誘電体ブロック１０に形成し
た電力供給用電極４１、４２、５から成る給電部４とを
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてマイクロ
波またはミリ波帯用部品として適した誘電体アンテナに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波用アンテナは、自動車の追突
防止用レーダとして、また高速のデータ伝送無線用など
として注目されている。しかし、これらのマイクロ波用
アンテナでは、周波数が１０GHz 以上では、ホーンアン
テナを用いることが多い。

【０００３】これに対して、最近誘電体と金属電極を組
み合わせたアンテナが提案されている。このアンテナで
は、誘電体内部をマイクロ波が伝わるが、その際、誘電
体内を伝わるマイクロ波の波長が、空気中を伝わる際の
波長を誘電率の平方根で割った値になる。このため、ア
ンテナの寸法を著しく小さくできるため、従来のホーン
アンテナに比べ大きなメリットがある。また誘電体で製
作すると、アンテナを固体素子化できるため、特性のば
らつきが小さくなる点や、製作が容易になるなどのメリ
ットもある。

【０００４】また、この誘電体アンテナでは、電波の放
射部をマトリックス状に配列したアレーアンテナを容易
に作ることができる。このアンテナでは、指向性の制御
が可能であり、目的の方向に効率的に電波を放射するこ
とができる。このように、誘電体アンテナには数々のメ
リットが期待される

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
アンテナには、誘電体から放射されるエネルギーがまだ
低いという問題が残されている。アンテナとしては、指
向性及びパワーが強くなることにより、小さな物体の観
測や距離の測定が可能になる。実際、パッチアンテナ、
誘電体棒アンテナ、スロットアレーアンテナなどが製作
されているが、これらのアンテナでは高利得・高出力の
アンテナが得られていない。

【０００６】１GHz より低い周波数で用いられる金属の
アンテナでは、アンテナ内部に定在波を起こすように設
計され、できるだけ無駄なエネルギーを出さないように
している。しかし、従来の誘電体のアンテナでは、これ
を達成することができなかった。

【０００７】この原因の一つは、周波数が１０GHz より
高くなると表皮効果による導体損が大きくなってくるた
め、金属を有効に使用できないことが挙げられる。

【０００８】また、誘電体内に電力を効率よく供給する
アンテナ構造がまだ開発されていないことも大きな原因
の一つである。

【０００９】そこで本発明の目的は、上記課題を解決
し、誘電体内に定在波を励振させることができ、また、
その定在波を大きく給電することのできる誘電体アンテ
ナの構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成したものである。

【００１１】（１）請求項１の誘電体アンテナは、誘電
体ブロックから成る誘電体導波部と、その上部に１個ま
たは波の進行方向に周期的に複数個配置した誘電体小型
ブロックから成る誘電体放射部と、前記誘電体導波部の
誘電体ブロックの波の進行方向両端に配置した反射部
と、前記誘電体導波部の誘電体ブロックに形成した電力
供給用電極から成る給電部とを具備するものである。

【００１２】（２）請求項２の発明は、請求項１記載の
誘電体アンテナにおいて、前記反射部が前記誘電体導波
部より高い誘電率の誘電体ブロックから成るものであ
る。

【００１３】（３）請求項３の発明は、請求項１または
２記載の誘電体アンテナにおいて、前記誘電体導波部の
両側に設置された前記誘電体反射部の誘電体ブロックの
誘電率（ε２）が導波部の誘電率（ε１）より大きく、
その波の進行する方向の厚さ（Ｄ）が、下記の式を満た
すものである。

【００１４】Ｄ＝（２ｍ＋１）×λ／〔４√（ε２）〕ここで、ｍは整数、λは空気中における波長。

【００１５】（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３
記載の誘電体アンテナにおいて、前記誘電体反射部の誘
電体ブロックが、前記誘電体導波部より誘電率が大き
く、且つ誘電率の異なる誘電体層を波の進行方向に周期
的に積み重ねた構造を有するものである。

【００１６】（５）請求項５の発明は、請求項１記載の
誘電体アンテナにおいて、前記反射部が金属からなるも
のである。

【００１７】（６）請求項６の発明は、請求項１乃至５
記載の誘電体アンテナにおいて、前記誘電体放射部の誘
電体小型ブロックが、前記誘電体導波部の誘電体ブロッ
クと空気の間の誘電率値を有するものである。

【００１８】（７）請求項７の発明は、請求項１乃至６
記載の誘電体アンテナにおいて、前記給電部の電力供給
用電極が、前記誘電体導波部の誘電体ブロックの上下に
形成されており、そのうち上部電極は前記誘電体導波部
の誘電体ブロック中を進む波の進行方向と垂直に設置さ
れた帯状電極から成り、その中心位置と前記誘電体導波
部の誘電体ブロックの誘電率ε１の端からの距離Ｌｆが
下記の関係にあるものである。

【００１９】Ｌｆ＝（４ｍ＋１）×λ／〔４√（ε１）〕またはＬｆ＝（４ｍ＋３）×λ／〔４√（ε１）〕ここで、λは空気中を伝搬する時の波長、ｍは整数。

【００２０】（８）請求項８の発明は、請求項７記載の
誘電体アンテナにおいて、前記給電部の上部電極には前
記帯状電極が複数設けられ、その中心位置と前記誘電体
導波部の誘電体ブロックの誘電率ε１の端からの距離Ｌ
ｆが、それぞれ請求項７記載の関係式を満足しているも
のである。

【００２１】（９）請求項９の発明は、請求項１乃至８
記載の誘電体アンテナにおいて、前記誘電体導波部の誘
電体ブロックの上部に形成した前記誘電体放射部の誘電
体小型ブロックの厚さｄが、下記式を満足するものであ
る。

【００２２】ｄ＝（２Ｓ＋１）×λ／〔４√（ε３）〕ここで、λは空気中における波長、ε３は誘電体小型ブ
ロックの誘電率、Ｓは整数。

【００２３】（１０）請求項１０乃至１２の発明は、請
求項１乃至９記載の誘電体アンテナにおいて、前記誘電
体放射部を前記誘電体導波部の誘電体ブロックに前記誘
電体小型ブロックを配置して構成する代わりに、前記誘
電体導波部の誘電体ブロックに凹部または凸部を形成し
たもの、または前記誘電体導波部の誘電体ブロックに凹
部を形成後に誘電体小型ブロックを形成したもの、また
は前記誘電体導波部の誘電体ブロックに凸部を形成し、
その上部に誘電体小型ブロックを形成したものである。

【００２４】（１１）請求項１３の発明は、請求項１乃
至９記載の誘電体アンテナにおいて、前記誘電体導波部
の誘電体ブロックに前記誘電体小型ブロックを配置して
前記誘電体放射部を構成する代わりに、前記誘電体導波
部の誘電体ブロックの上部に導波部と同じまたは異なる
誘電率の第１の誘電体小型ブロックを設け、更にその最
表面に第２の誘電体小型ブロックを設けて前記誘電体放
射部を構成し、その誘電体放射部の誘電体小型ブロック
の厚さｄが、下記式を満足するようにしたものである。

【００２５】ｄ＝（２Ｓ＋１）×λ／〔４√（ε３）〕ここで、λは空気中における波長、ε３は第２の誘電体
小型ブロックの誘電率、Ｓは整数。

【００２６】（１２）請求項１４の発明は、請求項１乃
至１３に記載のいずれかの構造のアンテナを、その中心
位置が空気中の波長の間隔になるように複数個配列した
ものである。

【００２７】本発明の要点は次の通りである。

【００２８】マイクロ波の導波部となる部分（誘電体導
波部の誘電体ブロック）のマイクロ波が進行する方向の
前後に、マイクロ波の反射部を形成する。この反射した
マイクロ波が導波部内に定在波を形成する。

【００２９】反射部は、誘電率の異なる誘電体（誘電体
導波部より高い誘電率の誘電体ブロック）または金属
を、所定の厚さで単層または多層に積層することにより
形成する。

【００３０】導波部（誘電体導波部の誘電体ブロック）
の上に形成される導波部（誘電体小型ブロックから成る
誘電体放射部）は定在波の腹の部分であり、且つその間
隔が誘電体内の波長の間隔λｇまたはその整数倍になる
ことが望ましい。

【００３１】また、効率よく給電するために、給電部は
定在波の腹となる部分の上下（定在波の上部ピーク及び
下部ピークに対応する誘電体導波部の誘電体ブロック上
の位置）に電力供給用電極を１ペアまたは複数ペアで形
成した電極構造とする。更に、最も強度が強くなった時
にその強度が更に強くなるように、同期させて電極に電
圧を印加する方法により、定在波の強度を高くする方式
を用いる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。

【００３３】（実施形態１）図１に第１の実施形態を示
す。図示するように、本発明の誘電体アンテナは、マイ
クロ波を伝えるための誘電体導波部１と、マイクロ波を
誘電体導波部１内に入れる給電部４と、そのマイクロ波
を反射させて誘電体導波部１に定在波を立てるための反
射部（誘電体反射部）３と、マイクロ波を電波としてア
ンテナ外へ放出するための誘電体放射部２とから構成さ
れている。

【００３４】誘電体導波部１は、誘電率ε１の誘電体ブ
ロック１０から成る。誘電体反射部３は、上記誘電体導
波部１の誘電体ブロック１０より高い誘電率ε２の誘電
体ブロック３０から成り、上記誘電体導波部１の波の進
行方向両端に配置されている。誘電体放射部２は、この
誘電体ブロック１０の上部に波の進行方向に周期的に複
数個配置した誘電率ε３の誘電体小型ブロック２０から
成る。給電部４は、上記誘電体導波部１の誘電体ブロッ
ク１０に形成した電力供給用の上部電極４１、４２と下
部電極５とから成る。

【００３５】誘電体導波部１の両端側に設けられた誘電
体反射部３は、誘電体導波部１に導入されたマイクロ波
を反射させて、誘電体導波部１の誘電体ブロック１０内
に定在波をたてる。定在波が立つ誘電体導波部１の長さ
Ｌは、空気中を伝わるマイクロ波の波長λを誘電体の誘
電率ε１の平方根で除し、更に２で割った値の整数倍で
ある。

【００３６】Ｌ＝ｎ×λ／〔２√（ε１）〕 ……………（１）ｎは整数である。

【００３７】誘電体導波部１の両側に形成する誘電体薄
層（誘電体ブロック３０）の厚さＤは、マイクロ波の波
長λを誘電体ブロック３０の誘電率ε２の平方根で除
し、更に４で除した値の奇数倍である。

【００３８】Ｄ＝（４ｍ＋１）×λ／〔４√（ε２）〕 ………（２）ここで、ｍは整数である。普通はｍはゼロでいいが、薄
すぎる場合には１でも２でもよい。

【００３９】ここで使用される誘電体の誘電率ε２は、
誘電体導波部１の誘電体ブロック１０の誘電率ε１より
大きいことが本来の目的に対して望ましい。

【００４０】この反射部（誘電体ブロック３０）を形成
する部分は、単層ではなく誘電率が異なる多層膜で構成
されてもよい。または２種の膜を交互に積層した多層膜
でも良い。

【００４１】なお、誘電体ブロックに代えて、金属（金
属膜）で構成されてもよい。この場合、特性的には誘電
体よりも劣るが金属のほうが安価にできるため、本アン
テナの用途により金属でも十分である場合にはこれを用
いてもよい。

【００４２】給電部４となる電極は、誘電体導波部１内
に形成される定在波の最も振幅の大きな腹の部分の両
側、つまり誘電体ブロック１０の上部電極４１、４２と
下部電極５として形成する。また、対となる電極、つま
り上部電極４１と下部電極５の対、または上部電極４２
と下部電極５の対は、誘電体導波部１の波の進行方向の
前後に形成する。もちろん誘電体ブロック１０の上下で
も良い。その対の電極は、１対でも可能であり、またパ
ワーを得るため複数対形成してもよい。但し、複数対形
成するためには、信号が同相になるように電極を形成す
るとともに、そのように信号を印加しなければならな
い。

【００４３】この実施形態の場合、給電部４の電極は２
対設けてある。即ち、給電部の電力供給用電極は、誘電
体導波部１の誘電体ブロック１０の上部と下部とで対を
なすように計２対形成されており、その２対の各上部電
極４１、４２はマイクロ波の進行方向と垂直に設置され
た帯状電極から成る。そして、各上部電極４１、４２の
中心位置と誘電体導波部１の誘電体ブロック１０の誘電
率ε１の端との間の距離Ｌｆは、下記（３）式または
（４）式の関係になっている。

【００４４】Ｌｆ＝（４ｍ＋１）×λ／〔４√（ε１）〕 …………（３）またはＬｆ＝（４ｍ＋３）×λ／〔４√（ε１）〕 …………（４）ここで、λは空気中を伝搬する時の波長、ｍは整数。

【００４５】電波を放射する誘電体放射部２は、誘電体
導波部１の誘電体ブロック１０の上部で、誘電体ブロッ
ク１０内の定在波の腹の部分で、且つ誘電体ブロック１
０内の波長λｇの間隔に形成する。形状は、凸部及び凹
部を形成する、誘電率の異なる部分を設ける、誘電体の
異なる部分で凸部を形成する、凸部及び凹部の上に誘電
率の異なる部分を形成するなどがある。

【００４６】この実施形態の場合、誘電体導波部１の誘
電体ブロック１０の上部に、誘電率の異なる誘電体小型
ブロック２０を波の進行方向に周期的に複数個配置し
て、誘電体放射部２を構成している。その誘電体小型ブ
ロック２０の厚さｄは、マイクロ波の波長（λ）を誘電
体の誘電率（ε３）の平方根で除し、更に２で除した値
の整数倍である。但し、誘電率ε３は導波部の誘電率ε
１より小さい。

【００４７】ｄ＝（２Ｓ＋１）×λ／〔４√（ε３）〕 …………（５）ｓは、整数である。

【００４８】しかし、最も望ましいのは、次の第２の実
施形態で述べるように、誘電体導波部１の誘電体ブロッ
ク１０の上部に凸部を形成し、その凸部の上部は平坦
で、その上に誘電率が異なる（導波部と空気との誘電率
の平方根の中間が望ましい。）薄層を設けるのが効果的
である。ここでも、その厚さ（ｄ）は上記（５）式によ
る。

【００４９】（実施形態２）図２に第２の実施形態を示
す。この誘電体アンテナも、マイクロ波を伝えるための
誘電体導波部１と、マイクロ波を誘電体導波部１内に入
れる給電部４と、そのマイクロ波を反射させて誘電体導
波部１に定在波を立てるための反射部（誘電体反射部）
３と、マイクロ波を電波としてアンテナ外へ放出するた
めの誘電体放射部２とから構成されている。

【００５０】誘電体導波部１は、誘電率ε１の誘電体ブ
ロック１０から成る。誘電体反射部３は、上記誘電体導
波部１の誘電体ブロック１０より高い誘電率ε２の誘電
体ブロック３０から成り、上記誘電体導波部１の波の進
行方向両端に配置されている。誘電体放射部２は、この
誘電体ブロック１０の上部に波の進行方向に周期的に複
数個配置した誘電率ε３の二層型誘電体小型ブロック２
１、２２から成る。給電部４は、上記誘電体導波部１の
誘電体ブロック１０に形成した電力供給用の上部電極４
１、４２と下部電極５とから成る。

【００５１】上記第１の実施形態と同様に、定在波を立
たせる誘電体部分（誘電体ブロック１０）の長さＬは、
上記（１）式により定まる。また、誘電体導波部１の両
側に形成する誘電体反射部３の誘電体薄層（誘電体ブロ
ック３０）の厚さＤは、上記（２）式により定まる。

【００５２】しかし、上記第１の実施形態とは次の点で
異なる。

【００５３】この図２の実施形態の場合、反射膜（誘電
体ブロック３０）を形成する部分は、単層ではなく誘電
率が異なる多層膜で構成されている。即ち、誘電体導波
部１の誘電体ブロック１０（屈折率ε１）よりも大きい
屈折率ε２を持つ２種の膜である誘電体層３１と３２と
を用い、これを波の進行方向に交互に積層した多層膜に
より構成されている。

【００５４】また、電波を放射する誘電体放射部２は、
誘電体導波部１の誘電体ブロック１０に誘電体小型ブロ
ック２０を配置して構成する代わりに、誘電体導波部１
の誘電体ブロック１０の上部に、誘電体導波部１と同じ
誘電率ε１の第１の誘電体小型ブロック２１を設け、更
にその最表面の平坦部に、誘電体導波部１よりも小さい
誘電率ε３の第２の誘電体小型ブロック２２を設けて、
上記誘電体放射部２を構成している。この誘電率ε３
は、誘電体導波部１と空気との誘電率の平方根の中間と
する。また、この誘電体放射部２の誘電体小型ブロック
２２の厚さｄは、上記（５）式を満足するように定め
る。

【００５５】

【実施例】本実施例とした誘電体アンテナの構造は図２
の形態のものに従った。

【００５６】ここでは発振周波数２０GHz 用のアンテナ
を目標に製作した。この周波数では、空気中での波長は
１５mmになる。

【００５７】この誘電体アンテナの構造では、誘電体導
波部１の上に８個の誘電体放射部２が配置されている。
誘電体放射部２の数は、この実施例では８個であるが、
これより多くても少なくてもアンテナの機能は達成す
る。但し、誘電体放射部２の数が多くなれば多いほど、
指向性がよくなり、目的とした方向へ電波を送ることが
できる。誘電体導波部１の両端には誘電体反射部３が形
成されている。また誘電体導波部１の端側には上部電極
４１、４２と下部電極５が形成されている。誘電体導波
部１の誘電率ε１は２０であり、寸法は３．３５mm
（幅）×１．６８mm（厚さ）×３３．５mm（長さＬ）の
角棒に近い直方体である。長さＬが、３３．５mmである
のは、（１）式でｎを２０としたときの値である。

【００５８】誘電体導波部１の長い方の両端には、誘電
体積層型の誘電体反射部３が形成されている。この誘電
体反射部３の誘電体は誘電率が３０と５０の２種類（誘
電体層３１、３２）からなり、その誘電体が交互に計６
層積層されている。誘電率が３０の誘電体層３１は厚さ
が０．６８mmであり、誘電率が５０の誘電体層３２は厚
さが０．５３mmである。この誘電体の厚さＤは、（２）
式を用いて求めた。

【００５９】誘電体放射部２は、誘電率が２０と１０の
２種類の誘電体層、即ち第１の誘電体小型ブロック２１
と第２の誘電体小型ブロック２２とから構成されてい
る。下部の誘電体（誘電体小型ブロック２１）は誘電率
が２０で誘電体導波部１と同じであり、面積３．３５mm
×１．６８mmで厚さは０．８４mmである。また、上部の
誘電体（誘電体小型ブロック２２）は誘電率が１０で、
面積３．３５mm×１．６８mmで厚さは１．１９mmであ
る。誘電体放射部２は、誘電体導波部１の上に３．３５
mm間隔で配置させられており、その最初の誘電体放射部
２の誘電体の中心軸は、誘電体導波部１の誘電体（ε
１）の端から２．５１mmの位置である。

【００６０】誘電体は、セラミックスメーカから汎用と
して市販されているマイクロ波用誘電体を用いた。この
ため誘電体は、アンテナ用として特殊に開発したもので
はない。

【００６１】上部電極４１、４２は、その中心軸を、誘
電体導波部１の誘電体（ε１）の端から０．８４mmと
４．１９mmの２個所に合わせ、幅０．５mmの帯状電極と
して形成した。

【００６２】この誘電体アンテナに２０GHz の信号を印
加し、放射されるパワーを測定した。この結果、誘電体
導波部１の両側に誘電体積層型反射部を形成したもの
と、形成しないものとでは、検出されるパワーに１２０
倍から２１０倍の差が明らかに確認された。

【００６３】上記実施例において、両側に設置した反射
用誘電体ブロック３０の層数を少なくしていくと、確か
に出力が低くなっていくが、１層のみでも多層時の約７
０％の出力が得られることがわかった。

【００６４】誘電体導波部１の上部に設けた誘電体小型
ブロック２０、２２の代わりに、凹部や凸部を形成して
も出力が得られることがわかったが、上記実施例に比べ
ると約半分である。但し、構造を最適化することにより
更に高くすることは期待される。

【００６５】上部電極４１、４２は、端から少しずつず
らしたものを製作し、そのときの出力を確かめた。これ
により、上部電極４１、４２の中心位置が適正位置から
ずれると出力が低くなることが確認された。この上部電
極４１、４２を適正位置に整合させる効果は非常に大き
いことが確認された。

【００６６】誘電体放射部２の誘電体小型ブロック２２
の厚さｄを変えながら出力を測定したが、厚さｄが設計
値からずれることにより、出力は最小で最大の時の約１
０％まで低下した。

【００６７】本発明の誘電体アンテナは、小型に構成で
きることから携帯端末に使用することができる。特に、
通常はアンテナが小型になると感度が低下するが、本発
明のアンテナ構造により従来に比べアンテナ感度が大幅
にアップした。

【００６８】このため、衛星からの通信を直接受信する
携帯端末などには最適である。

【００６９】また、この誘電体アンテナを並べて配列す
ることにより、指向特性が優れ且つ出力の高いレーダを
製作できる。このため、自動車用の衝突防止レーダ等に
使用することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構造の誘
電体アンテナによれば、誘電体内に定在波を励振させる
ことができ、またその定在波を大きくするように給電す
ることができる。

【００７１】また、本発明の誘電体レーダが製作された
ことにより、数十ＧＨｚ帯で使用できる小型のアンテナ
を得ることが可能となった。この周波数帯域では、従来
技術で述べたように金属を使ったアンテナが用いられて
おり、導体損失があったが、本アンテナ構造にすること
により、小型で且つ高効率のアンテナとすることができ
た。これらは特に電力消費の少ないこと及び小型である
ことが必須事項として要求される分野で効果を発揮する
と期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る誘電体アンテナ
の構造を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る誘電体アンテナ
の構造を示す図である。

【符号の説明】

１誘電体導波部２誘電体放射部３誘電体反射部４給電部５下部電極１０誘電体ブロック２０誘電体小型ブロック２１第１の誘電体ブロック２２第２の誘電体ブロック３０誘電体ブロック３１、３２誘電体層４１、４２上部電極 λｇ誘電体内の波長の間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体ブロックから成る誘電体導波部と、
その上部に１個または波の進行方向に周期的に複数個配
置した誘電体小型ブロックから成る誘電体放射部と、前
記誘電体導波部の誘電体ブロックの波の進行方向両端に
配置した反射部と、前記誘電体導波部の誘電体ブロック
に形成した電力供給用電極から成る給電部とを具備する
ことを特徴とする誘電体アンテナ。
【請求項２】請求項１記載の誘電体アンテナにおいて、
前記反射部が前記誘電体導波部より高い誘電率の誘電体
ブロックから成ることを特徴とする誘電体アンテナ。
【請求項３】請求項１または２記載の誘電体アンテナに
おいて、前記誘電体導波部の両側に設置された前記反射
部の誘電体ブロックの誘電率ε２が導波部の誘電率ε１
より大きく、その波の進行する方向の厚さＤが、下記の
式を満たすことを特徴とする誘電体アンテナ。Ｄ＝（２ｍ＋１）×λ／〔４√（ε２）〕ここで、ｍは整数、λは空気中における波長。
【請求項４】請求項１乃至３記載の誘電体アンテナにお
いて、前記反射部の誘電体ブロックが、前記誘電体導波
部より誘電率が大きく、且つ誘電率の異なる誘電体層を
波の進行方向に周期的に積み重ねた構造を有することを
特徴とする誘電体アンテナ。
【請求項５】請求項１記載の誘電体アンテナにおいて、
前記反射部が金属から成ることを特徴とする誘電体アン
テナ。
【請求項６】請求項１乃至５記載の誘電体アンテナにお
いて、前記誘電体放射部の誘電体小型ブロックが、前記
誘電体導波部の誘電体ブロックと空気の間の誘電率値を
有することを特徴とする誘電体アンテナ。
【請求項７】請求項１乃至６記載の誘電体アンテナにお
いて、前記給電部の電力供給用電極が、前記誘電体導波
部の誘電体ブロックの上下に形成されており、そのうち
上部電極は前記誘電体導波部の誘電体ブロック中を進む
波の進行方向と垂直に設置された帯状電極から成り、そ
の中心位置と前記誘電体導波部の誘電体ブロックの誘電
率ε１の端からの距離Ｌｆが下記の関係にあることを特
徴とする誘電体アンテナ。Ｌｆ＝（４ｍ＋１）×λ／〔４√（ε１）〕またはＬｆ＝（４ｍ＋３）×λ／〔４√（ε１）〕ここで、λは空気中を伝搬する時の波長、ｍは整数。
【請求項８】請求項７記載の誘電体アンテナにおいて、
前記給電部の上部電極には前記帯状電極が複数設けら
れ、その中心位置と前記誘電体導波部の誘電体ブロック
の誘電率ε１の端からの距離Ｌｆが、それぞれ請求項７
記載の関係式を満足していることを特徴とする誘電体ア
ンテナ。
【請求項９】請求項１乃至８記載の誘電体アンテナにお
いて、前記誘電体導波部の誘電体ブロックの上部に形成
した前記誘電体放射部の誘電体小型ブロックの厚さｄ
が、下記式を満足することを特徴とする誘電体アンテ
ナ。ｄ＝（２Ｓ＋１）×λ／〔４√（ε３）〕ここで、λは空気中における波長、ε３は誘電体小型ブ
ロックの誘電率、Ｓは整数。
【請求項１０】請求項１乃至９記載の誘電体アンテナに
おいて、前記誘電体放射部を前記誘電体導波部の誘電体
ブロックに前記誘電体小型ブロックを配置して構成する
代わりに、前記誘電体導波部の誘電体ブロックに凹部ま
たは凸部を形成したことを特徴とする誘電体アンテナ。
【請求項１１】請求項１乃至９記載の誘電体アンテナに
おいて、前記誘電体放射部を前記誘電体導波部の誘電体
ブロックに前記誘電体小型ブロックを配置して構成する
代わりに、前記誘電体導波部の誘電体ブロックに凹部を
形成後に誘電体小型ブロックを形成したことを特徴とす
る誘電体アンテナ。
【請求項１２】請求項１乃至９記載の誘電体アンテナに
おいて、前記誘電体放射部を前記誘電体導波部の誘電体
ブロックに前記誘電体小型ブロックを配置して構成する
代わりに、前記誘電体導波部の誘電体ブロックに凸部を
形成し、その上部に誘電体小型ブロックを形成したこと
を特徴とする誘電体アンテナ。
【請求項１３】請求項１乃至９記載の誘電体アンテナに
おいて、前記誘電体導波部の誘電体ブロックに前記誘電
体小型ブロックを配置して前記誘電体放射部を構成する
代わりに、前記誘電体導波部の誘電体ブロックの上部に
導波部と同じまたは異なる誘電率の第１の誘電体小型ブ
ロックを設け、更にその最表面に第２の誘電体小型ブロ
ックを設けて前記誘電体放射部を構成し、その誘電体放
射部の誘電体小型ブロックの厚さｄが、下記式を満足す
るようにしたことを特徴とする誘電体アンテナ。ｄ＝（２Ｓ＋１）×λ／〔４√（ε３）〕ここで、λは空気中における波長、ε３は第２の誘電体
小型ブロックの誘電率。
【請求項１４】請求項１乃至１３に記載のいずれかの構
造のアンテナを、その中心位置が空気中の波長の間隔に
なるように複数個配列したことを特徴とする誘電体アン
テナ。