JP2007214661A - スロットアレーアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】 低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得ることを目的とする。
【解決手段】 同一の凸字型断面を持つ誘電体ストリップの底側同士を対向させて対称に配置した誘電体線路３３が、適当な間隔で略平行に複数列配置されており、これらの誘電体線路３３は誘電体ストリップより誘電率の低い誘電体３４に凸字型断面の突起部以外が埋められ、誘電体線路３３および誘電体３４の上下面には金属メッキ３１、３２が施され、一方の面の金属メッキ３１に形状が矩形の複数のスロット３５が誘電体線路３３に沿って設けられている。なお、誘電体３４の上下面の金属メッキ３１および３２は使用周波数で１／２波長以下の間隔でほぼ平行に配置されている。ここでは、誘電体３４の厚みを誘電体３４における伝搬波長の１／２以下とすることにより不要な放射波を抑制して、伝送損失を低減させている。
【選択図】 図７

Description

この発明は、主としてマイクロ波帯およびミリ波帯で用いられるアンテナ装置に関し、詳細にはスロットアレーアンテナに関するものである。

従来のこの種のアンテナ装置では、複数の導波管の一部にスロットが設けられ、それらを素子アンテナとして動作させたスロットアレーアンテナがある。

また、他の従来のこの種のアンテナ装置では、使用周波数の半波長以下の間隔で上部金属板と下部金属板との間に誘電体線路を配置し、この誘電体線路からの漏れ電波により上部金属板のスロットアンテナを励振する構成となっている。

Sakakibara, K; Kimura, Y.; Akiyama, A.; Hirokawa, J.; Ando, M.; Goto, N , "Alternating phase-fed waveguide slot arrays with a single-layer multiple-way power divider", Microwaves, Antennas and Propagation, IEE Proceedings -Volume 144, Issue 6, Dec. 1997 Page(s):425 430

特開平５-１８３３３号

以上のように、従来のアンテナ装置では、ドリル切削による機械加工は溝の底面を平面にすることができるとともに側壁を平面に対して垂直に形成できるので、通常の導波管と同様、断面を正方形或いは矩形に形成できるが、本発明に係わるスロットアレーアンテナでは、放射用導波路の加工工数が多くなり量産性には問題がある。

また、誘電体線路を用いて給電を行う場合には、基本伝送波（LSM０１モード）より低い遮断周波数をもつ不要伝送波（LSE０１モード）が存在するため、不連続部周辺においてはLSE０１モードの励振を抑圧するため、モードサプレッサの設置が必要不可欠であった。そのため構造が複雑となり、誘電体部分を射出成型により形成する場合などに障害となっていた。

また、誘電体線路を用いてスロットアレーアンテナを作る場合、スロットは通常導体平板の片側だけに設けられるため、誘電体線路が上下非対称となるため、伝搬モードであるLSM０１モードの平行平板モード等の不要モードへの結合が発生し、損失が増加するという問題がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得ることを目的とする。

この発明に係わるスロットアレーアンテナは、伝搬波長の１／２以下の間隔で平行に配置した２枚の導体平板と、所定の隣接間隔で略平行に複数列配列され、突起部を有した断面形状を持つ同形の２つの誘電体ストリップを前記突起部を外側にして対称に対向させ、前記２枚の導体平板それぞれの内側に前記誘電体ストリップそれぞれの突起部側を密着させて対称に挿入された一対の誘電体ストリップと、前記２枚の導体平板の間の空間部分に充填され、前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ誘電体と、前記２枚の導体平板の一方に前記複数列配列した一対の誘電体ストリップの突起部のそれぞれに沿って複数個開けられたスロットとを備えて構成したものである。

また、この発明に係わるスロットアレーアンテナは、所定の隣接間隔で略平行に複数列配列され、突起部を有した断面形状を持つ同形の２つの誘電体ストリップを前記突起部を外側にして対称に対向させた一対の誘電体ストリップと、伝搬波長の１／２以下の厚みで、前記誘電体ストリップの前記突起部以外を内蔵する前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ誘電体と、前記突起部および前記突起部を有する前記誘電体の２つの面にそれぞれ施された金属メッキ層と、前記２つの金属メッキ層の一方に前記複数列配列した一対の誘電体ストリップの突起部のそれぞれに沿って複数個開けられたスロットとを備えて構成したものである。

この発明は、２枚の導体平板の間隔または２つの金属メッキ層の間隔を使用周波数で１／２波長以下とし、この間に誘電体線路を対称に形成するので、低損失なLSM０１モードのみが通過できる周波数帯が存在することになり、その周波数帯で使用する場合、不連続部などで不要伝送波であるLSE０１モードが発生せず、モードサプレッサを不要にできるため、誘電体部分の構造が簡単になり、誘電体部分を射出成型により安価に製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。図２は図１に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。図３は図１に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。

図において、２枚の導体平板１１および１２が使用周波数で１／２波長以下の間隔を持ってほぼ平行配置され、これら導体平板１１および１２の間に、断面がそれぞれ凸字型の一対の誘電体ストリップ１３aおよび１３ｂからなる誘電体線路１３が、導体平板１１または１２にそれぞれの凸字型の突起部分を埋め込んで、突起部分のある側を導体平板１１または１２に密着させて対称に挿入されている。また、一対の誘電体ストリップ１３aおよび１３ｂからなる誘電体線路１３は、上記導体平板１１および１２の間に、適当な間隔で略平行に複数列配置され、一方の導体平板１１に形状が矩形の複数のスロット１５がそれぞれの誘電体線路１３に沿って誘電体線路１３のほぼ中央に設けられている。

ここでは、２枚の導体平板１１および１２の間隔を使用周波数で１／２波長以下とすることにより不要な放射波を抑制して、伝送損失を低減させている。

したがって、誘電体線路１３を伝搬する電波は導体平板１１に設けられた複数のスロット１５より放射されスロットアレーアンテナとして動作する。

ここで、従来の誘電体線路では、低損失なLSM０１モードより遮断周波数の低いLSE０１モードが存在するため、低損失なLSM０１モードも伝搬モードとして使用する場合、不連続部においてLSE０１モードの励振を抑圧するモードサプレッサが必要となる。一方、この実施の形態１にかかるスロットアレーアンテナで用いる誘電体線路１３は前記のような構造をしているため、低損失なLSM０１モードのみが通過できる周波数帯が存在することになり、その周波数帯で使用する場合、不連続部などで不要伝送波であるLSE０１モードが発生せず、モードサプレッサを不要にできるため、誘電体部分の構造が簡単になり、射出成型で容易に形成できる。

以上のことから、実施の形態１にかかるスロットアレーアンテナでは、給電用線路となる誘電体線路を射出成型により安価に製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

また、ここではスロットが電波の進行方向に対して平行に設けられた場合を例示したが、これに限るものではなく、スロットが電波の進行方向に対して斜めに設けられた場合や、スロットが十字型に設けられた場合や、スロットがハの字型に設けられた場合などにも同様の効果を持つ。また、ここでは、スロットを誘電体線路のほぼ中央に設けた構造について例示したが、スロットを交互に誘電体線路１３の左右にオフセットして配置した場合にも同様の効果を持つ。

実施の形態２．
図４は、この発明を実施するための実施の形態２におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。図５は図４に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。図６は図４に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。図において、例えば、実施の形態１で符号１３を付して示したものは、実施の形態２では符号２３のように符号の十の位を２に変更して示しており、実施の形態１に相当するものは説明を省略する。

この実施の形態２で例示するスロットアレーアンテナは、実施の形態１で示したスロットアレーアンテナにおいて、導体平板１１および１２の間の誘電体ストリップ１３aおよび１３ｂ以外の空間部分を、誘電体ストリップ１３aおよび１３ｂより誘電率の低い誘電体２４で埋めたものである。

したがって、誘電体線路２３を伝搬する電波は導体平板２１に設けられた複数個のスロット２５より放射されスロットアレーアンテナとして動作する。

ここで、上下の導体平板２１および２２も固定する必要があるため、一般的には誘電体ストリップからある程度離れた電気的に影響のないところで上下の導体平板２１および２２を固定する構造とするが、導体平板２１および２２の間の誘電体ストリップ２３aおよび２３ｂ以外の空間部分を誘電体ストリップ２３aおよび２３ｂより誘電率の低い誘電体２４で埋める構造としているので、導体平板２１および２２を固定するのと同時に誘電体ストリップ２３aおよび２３ｂも固定でき、固定が簡便にできる効果がある。

また、実施の形態２にかかるスロットアレーアンテナでは、実施の形態１にかかるスロットアレーアンテナ同様モードサプレッサを不要にできるため、誘電体ストリップ２３a、２３ｂおよび誘電体２４を射出成型により安価に製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

実施の形態３．
図７は、この発明を実施するための実施の形態３におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。図８は図７に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。図９は図７に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。

図において、断面がそれぞれ凸字型で、凸字の底側同士を対向させて対称に配置された２つの誘電体ストリップ３３aおよび３３ｂからなる誘電体線路３３が、適当な間隔で略平行に複数列配置されており、これらの誘電体線路３３は誘電体ストリップ３３aおよび３３bの誘電体より誘電率の低い誘電体３４に凸字型断面の突起部以外が埋められている。また、誘電体線路３３および誘電体３４の上下面には金属メッキ３１、３２が施されており、一方の面の金属メッキ３１に形状が矩形の複数のスロット３５がそれぞれの誘電体線路３３に沿って誘電体線路３３のほぼ中央に設けられている。なお、誘電体３４の上下面の金属メッキ３１および３２は使用周波数で１／２波長以下の間隔でほぼ平行に配置されている。

ここでは、誘電体３４の厚みを誘電体３４における伝搬波長の１／２以下とすることにより不要な放射波を抑制して、伝送損失を低減させている。

また、上記構成とすることにより、誘電体線路３３を伝搬する電波は金属メッキ３１に設けられた複数個のスロット３５より放射されスロットアレーアンテナとして動作する。

ここで、従来の誘電体線路では、低損失なLSM０１モードより遮断周波数の低いLSE０１モードが存在するため、低損失なLSM０１モードも伝搬モードとして使用する場合、不連続部においてLSE０１モードの励振を抑圧するモードサプレッサが必要となる。一方、この実施の形態３にかかるスロットアレーアンテナで用いる誘電体線路３３は前記のような構造をしているため、低損失なLSM０１モードのみが通過できる周波数帯が存在することになり、不連続部などで不要伝送波であるLSE０１モードが発生せず、モードサプレッサを不要にできるため、誘電体部分の構造が簡単になり、射出成型で容易に形成できる。

したがって、実施の形態３にかかるスロットアレーアンテナでは、実施の形態１にかかるスロットアレーアンテナ同様モードサプレッサを不要にできるため、誘電体ストリップ３３a、３３ｂおよび誘電体３４を射出成型により安価に製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

以上のことから、実施の形態３にかかるスロットアレーアンテナでは、実施の形態１にかかるスロットアレーアンテナ同様モードサプレッサを不要にできるため、誘電体ストリップ３３a、３３ｂおよび誘電体３４などの電波の伝搬する線路を、射出成型を用いて安価に製作することができ、さらに、金属平板に代えて金属メッキにより製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナ得られる効果がある。

また、この実施の形態３では、スロットが電波の進行方向に対して平行に設けられた場合を例示して説明したが、これに限るものではなく、スロットが電波の進行方向に対して斜めに設けられた場合や、スロットが十字型に設けられた場合や、スロットがハの字型に設けられた場合などにも同様の効果を持つ。また、この実施の形態３では、スロットを誘電体線路のほぼ中央に設けた構造を例示して説明したが、スロットを交互に誘電体線路の左右にオフセットして配置した場合にも同様の効果を持つ。

実施の形態４．
図１０は、この発明を実施するための実施の形態４におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。図１１は図１０に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。図１２は図１０に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。図において、例えば、実施の形態３で符号３１を付して示したものは、実施の形態４では符号４１のように符号の十の位を４に変更して示しており、実施の形態３に相当するものは説明を省略する。

この実施の形態４で例示するスロットアレーアンテナは、実施の形態３で示したスロットアレーアンテナにおいて、複数個配列されている誘電体線路４３の間に、誘電体４４を貫通して上下面の金属メッキ４１、４２間を導通させるスルーホール４６を設けたものである。

以上のことから、実施の形態４にかかるスロットアレーアンテナでは、実施の形態３のスロットアレーアンテナと同様に、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

また、誘電体線路４３では金属メッキ４１、４２のうち一方の面の金属メッキ４１にのみ電波を放射するスロットを設けた場合、上下の非対称性より誘電体線路を伝搬する電波の一部が、平行平板モードへ結合し、金属メッキ間を伝搬して不要な放射が発生する。

そこで、この実施の形態４にかかるスロットアレーアンテナでは、誘電体４４を貫通するスルーホール４６を設けて上下面の金属メッキ４１、４２を電気的に接続しており、金属メッキ４１と金属メッキ４２間における電位差を低減して平行平板モードの発生を抑圧している。

また、誘電体線路４３の電波の進行方向に対して垂直な方向でのスルーホール４６の配置間隔を、伝搬波長の１／２以下とした場合には、導波管モードの発生も抑圧できるため、さらなる低損失化が可能となる。

実施の形態５．
図１３は、この発明を実施するための実施の形態５におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。図１４は図１３に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。図１５は図１３に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。図において、例えば、実施の形態３で符号３１を付して示したものは、実施の形態５では符号５１のように符号の十の位を５に変更して示しており、実施の形態３に相当するものは説明を省略する。

この実施の形態５で例示するスロットアレーアンテナは、実施の形態４で示したスロットアレーアンテナにおいて、断面形状が小さい円形のスルーホール４６に代えて断面形状を長円形などに広げたスルーホール５６を設けたものである。なお、スルーホール５６の断面形状は長円形に限るものではなく、以下に述べるように射出成型によるスルーホール５６の製作に適した形状であれば良い。また、ここでは、スルーホール５６を２列に並べて設けることにより、金属メッキ５１、５２間において発生する平行平板モードを抑圧して不要放射を低減している。

また、この実施の形態５にかかるスロットアレーアンテナでは、誘電体ストリップ５３a、５３b、および誘電体５４を射出成型により製作する際に、スルーホール５６も同時に形成し、その後の金属メッキを施す工程で、金属メッキ５１、５２と共にスルーホール５６の内面の金属メッキも同時施すことができる。

したがって、この実施の形態５にかかるスロットアレーアンテナでは、金属メッキ５１、５２の金属メッキを施した後に、スルーホール５６で金属メッキ５１と金属メッキ５２間を導通させる処理を施す必要がなくなるため、実施の形態４にかかわるスロットアレーアンテナと比較して更に量産に適している。

また、誘電体線路５３の電波の進行方向に対して垂直な方向でのスルーホール５６の配置間隔を、伝搬波長の１／２以下とした場合には、導波管モードの発生も抑圧できるため、さらなる低損失化が可能となる。なお、この実施の形態５で例示したスルーホール５６は誘電体線路５３の両側にそれぞれ設けられているため、それぞれの誘電体線路５３同士の配置間隔の自由度が高められる。

以上のことから、この実施の形態５にかかるスロットアレーアンテナによれば、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

実施の形態６．
図１６は、この発明を実施するための実施の形態１におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。図１７は図１６に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。図１８は図１６に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。図において、例えば、実施の形態３で符号３１を付して示したものは、実施の形態６では符号６１のように符号の十の位を６に変更して示しており、実施の形態３に相当するものは説明を省略する。

この実施の形態６で例示するスロットアレーアンテナは、実施の形態５で示したスロットアレーアンテナにおいて、スルーホール５６に代えて導電性の樹脂６６を挿入することにより上下面の金属メッキ６１および６２を導通させ、電位差を低減して平行平板モードの発生を抑圧して不要放射を低減する構造にしている。

したがって、この実施の形態６にかかるスロットアレーアンテナでは、誘電体ストリップ６３a、６３b、および誘電体６４を射出成型により製作する際に、導電性の樹脂６６も射出成形で形成でき、金属メッキ６１、６２の金属メッキを施した後に、スルーホールで金属メッキ６１と金属メッキ６２間を導通させる処理を施す必要がなくなるため、実施の形態４にかかわるスロットアレーアンテナと比較して更に量産に適している。

以上のことから、この実施の形態６にかかるスロットアレーアンテナによれば、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

実施の形態７．
図１９は、この発明を実施するための実施の形態７におけるスロットアレーアンテナを上方から見た斜視図で示す構成説明図である。図２０は図１９に示されるスロットアレーアンテナを下方から見た斜視図で示す構成説明図である。図２１は図１９に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。

図において、断面がそれぞれ凸字型で、凸字の底側同士を対向させて対称に配置された２つの誘電体ストリップ７３aおよび７３ｂからなる誘電体線路７３が、適当な間隔で略平行に複数列配置されており、これらの誘電体線路７３は誘電体ストリップ７３aおよび７３bの誘電体より誘電率の低い誘電体７４に凸字型断面の突起部以外が埋められている。また、誘電体線路７３および誘電体７４の上下面の一方の面には、金属メッキ７１が施してあり、金属メッキ７１に形状が矩形の複数のスロット７５がそれぞれの誘電体ストリップ７３ａに沿って誘電体線路７３のほぼ中央に設けられている。さらに、他方の面の側は、金属メッキ７１に設けられた矩形の複数のスロット７５と対称な位置の誘電体ストリップ７３ｂの突部に、スロット７５と同形の底面を有し誘電体ストリップ７３ｂの一部を外側に突き出して延在させた形状の突出部７７を形成し、誘電体ストリップ７３ｂと突出部７７および誘電体７４の表面全体に金属メッキ７２を施している。なお、誘電体７４の上下面の金属メッキ７１および７２は使用周波数で１／２波長以下の間隔でほぼ平行に配置されている。

ここでは、誘電体７４の厚みを誘電体７４における伝搬波長の１／２以下とすることにより不要な放射波を抑制して、伝送損失を低減させている。

また、上記構成とすることにより、誘電体線路７３を伝搬する電波は金属メッキ７１に設けられた複数個のスロット７５より放射されスロットアレーアンテナとして動作する。

ここで、従来の誘電体線路では、低損失なLSM０１モードをより遮断周波数の低いLSE０１モードが存在するため、低損失なLSM０１モードも伝搬モードとして使用する場合、不連続部においてLSE０１モードの励振を抑圧するモードサプレッサが必要となる。この実施の形態７に係わるスロットアレーアンテナで用いる誘電体線路７３は前記のような構造をしているため、低損失なLSM０１モードのみを通過させる周波数帯が存在することになり、不連続部などで不要伝送波であるLSE０１モードが発生せず、モードサプレッサを不要にできるため、突出部７７を含めた誘電体部分の構造が簡単になり、射出成型で容易に形成できる。

また、誘電体線路７３では上下面の金属メッキ７１、７２の一方の金属メッキ７１にのみ電波を放射するスロットを設けた場合、上下の非対称性により誘電体線路７３を伝搬する電波は上下の金属メッキ間において平行平板モードが発生し、不要な放射が発生する。

そこで、この実施の形態７に係わるスロットアレーアンテナでは、誘電体線路７３の上下面の一方の面にスロット７５を設けると共に、他方の面に上記突出部７７を設けることにより、誘電体線路７３を伝搬する電波に対して擬似的な対称構造を形成しているため、平行平板モードや導波管モードの不要モードへの結合を低減でき、スロットアレーアンテナの低損失化が可能となる。

以上のことから、実施の形態７にかかるスロットアレーアンテナでは、電波の伝搬する誘電体線路を射出成型や金属メッキを用いて容易に安価に製作することができるため、低損失で量産性に優れた特性の良いスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

実施の形態８．
図２２は、この発明を実施するための実施の形態８におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。図２３は図２２に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。図２４は図２２に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。

図において、断面がそれぞれ凸字型で、凸字の底側同士を対向させて対称に配置された一対の誘電体ストリップ８３aおよび８３ｂからなる誘電体線路８３が、誘電体ストリップ８３aおよび８３bの誘電体より誘電率の低い誘電体８４に凸字型断面の突起部以外が埋められ、その端面以外の４つの側面に金属メッキ８１、８２、８８、８９が施された誘電体線路ブロックを、誘電体線路８３の電界の向きと平行な方向に適当な間隔をあけて複数個ほぼ平行に配列している。また、突起部のない一側面の金属メッキ８８に形状が矩形の複数のスロット８５が設けられている。なお、誘電体８４の金属メッキ８１、８２が施された２つの側面間は、使用周波数で１／２波長以下の厚さで、２つの側面はほぼ平行である。なお、図２２〜図２４の例示で施してある４つの面の金属メッキ８１、８２、８８、８９の内、金属メッキ８９は通常は必要ないものであり、金属メッキ８９無しで実施する。

ここでは、誘電体８４の厚みを誘電体８４における伝搬波長の１／２以下とすることにより不要な放射波を抑制して、伝送損失を低減させている。

また、上記構成とすることにより、誘電体線路８３を伝搬する電波は金属メッキ８８に設けられた複数個のスロット８５より放射されスロットアレーアンテナとして動作する。

ここで、従来の誘電体線路では、低損失なLSM０１モードをより遮断周波数の低いLSE０１モードが存在するため、低損失なLSM０１モードも伝搬モードとして使用する場合、不連続部においてLSE０１モードの励振を抑圧するモードサプレッサが必要となる。この実施の形態８に係わるスロットアレーアンテナで用いる誘電体線路１３は前記のような構造をしているため、低損失なLSM０１モードのみが通過できる周波数帯が存在することになり、不連続部などで不要伝送波であるLSE０１モードが発生せず、モードサプレッサを不要にできるため、誘電体部分の構造が簡単になり、射出成型で容易に形成できる。

また、実施の形態８にかかるスロットアレーアンテナでは、電波の伝搬する線路を、射出成型を用いて安価に製作することができ、さらに、金属平板を金属メッキにより製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナ得られる効果がある。

さらに、実施の形態８にかかるスロットアレーアンテナでは、誘電体線路８３の側壁側の金属メッキ８８にスロット８５が設けられており、スロット８５が電波の進行方向に対して垂直または平行に設けられている場合、誘電体線路８３の対称性（図２４における左右の対称性）が保たれるため、平行平板モードや導波管モードへの結合を抑制できる。また、たとえスロット８５が電波の進行方向に対して垂直または平行に設けられていない場合でも、金属メッキ８９を施すと共に金属メッキ８８および８９の間の誘電体８４を伝搬波長の１／２以下とすることにより導波管モードの不要モードへの結合を低減でき、スロットアレーアンテナの低損失化が可能となる。

なお、ここではスロット８５がスロットアレーアンテナ内に設けた誘電体線路８３中を伝搬する電波の進行方向に対して平行に設けた場合を例示して説明したが、これに限るものではない。

以上の実施の形態では複数列配列した誘電体線路を備えた平面アレーアンテナを例示して説明したが、この発明は、一列の誘電体線路により構成される直線アレーアンテナとした場合でも、給電用線路となる誘電体線路を射出成型により安価に製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。
また、以上の実施の形態では誘電体線路の突起部を有した断面形状として「凸字型」を例示して説明したが、この発明はこれに限るものではなく、例えば突起部の断面形状を半円などにしても良く、給電用線路となる誘電体線路を射出成型により安価に製作することができるため、低損失で量産性に優れたスロットアレーアンテナを得られる効果がある。

この発明を実施するための実施の形態１におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。 図１に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。 図１に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。 この発明を実施するための実施の形態２におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。 図４に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。 図４に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。 この発明を実施するための実施の形態３におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。 図７に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。 図７に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。 この発明を実施するための実施の形態４におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。 図１０に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。 図１０に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。 この発明を実施するための実施の形態５におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。 図１３に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。 図１３に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。 この発明を実施するための実施の形態１におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。 図１６に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。 図１６に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。 この発明を実施するための実施の形態７におけるスロットアレーアンテナを上方から見た斜視図で示す構成説明図である。 図１９に示されるスロットアレーアンテナを下方から見た斜視図で示す構成説明図である。 図１９に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。 この発明を実施するための実施の形態８におけるスロットアレーアンテナを斜視図で示す構成説明図である。 図２２に示されるスロットアレーアンテナの上面図である。 図２２に示されるスロットアレーアンテナの断面図である。

符号の説明

１１、１２、２１、２２ 導体平板、３１，３２、４１、４２、５１、５２、６１、６２、７１，７２、８１、８２、８８、８９ 金属メッキ、１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ、５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂ、７３ａ、７３ｂ、８３ａ、８３ｂ 誘電体ストリップ、１３、２３，３３，４３、５３、６３，７３，８３ 誘電体線路、１４、２４，３４，４４、５４、６４，７４，８４ 誘電体、１５、２５，３５，４５、５５、６５，７５，８５ スロット、４６、５６ スルーホール、６６ 導電性の樹脂、７７ 突出部。

Claims (14)

1. 伝搬波長の１／２以下の間隔で平行に配置した２枚の導体平板と、
   所定の隣接間隔で略平行に複数列配列され、突起部を有した断面形状を持つ同形の２つの誘電体ストリップを前記突起部を外側にして対称に対向させ、前記２枚の導体平板それぞれの内側に前記誘電体ストリップそれぞれの突起部側を密着させて対称に挿入された一対の誘電体ストリップと、前記２枚の導体平板の間の空間部分に充填され、前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ誘電体と、前記２枚の導体平板の一方に前記複数列配列した一対の誘電体ストリップの突起部のそれぞれに沿って複数個開けられたスロットと、を備えたスロットアレーアンテナ。
2. 前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ誘電体を空気としたことを特徴とする請求項１記載のスロットアレーアンテナ。
3. 所定の隣接間隔で略平行に複数列配列され、突起部を有した断面形状を持つ同形の２つの誘電体ストリップを前記突起部を外側にして対称に対向させた一対の誘電体ストリップと、伝搬波長の１／２以下の厚みで、前記誘電体ストリップの前記突起部以外を内蔵する前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ誘電体と、前記突起部および前記突起部を有する前記誘電体の２つの面にそれぞれ施された金属メッキ層と、前記２つの金属メッキ層の一方に前記複数列配列した一対の誘電体ストリップの突起部のそれぞれに沿って複数個開けられたスロットと、を備えたスロットアレーアンテナ。
4. 前記複数列配列された一対の誘電体ストリップそれぞれの延在方向に沿う両側の前記誘電体に、前記一対の誘電体ストリップの延在方向と直交する方向の配置間隔が伝搬波長の１／２以下で、前記誘電体を貫通して前記２つの金属メッキ層を電気的に接続する導通手段を配列したことを特徴とする請求項３記載のスロットアレーアンテナ。
5. 前記複数列配列された一対の誘電体ストリップそれぞれの延在方向に沿う前記誘電体に、前記一対の誘電体ストリップの延在方向と直交する方向の配置間隔が伝搬波長の１／２以下で、前記誘電体を貫通して前記２つの金属メッキ層を電気的に接続する導通手段を１列ずつ配列したことを特徴とする請求項３記載のスロットアレーアンテナ。
6. 前記導通手段が前記誘電体に設けたスルーホールであることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のスロットアレーアンテナ。
7. 前記導通手段が前記誘電体に設けた導電性樹脂であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のスロットアレーアンテナ。
8. 前記導通手段が前記誘電体に設けた貫通孔に施した金属メッキであることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のスロットアレーアンテナ。
9. 所定の隣接間隔で略平行に複数列配列され、突起部を有した断面形状を持つ同形の２つの誘電体ストリップを前記突起部を外側にして対称に対向させた一対の誘電体ストリップと、伝搬波長の１／２以下の厚みで、前記誘電体ストリップの前記突起部以外を内蔵する前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ誘電体と、前記突起部および前記突起部を有する前記誘電体の２つの面の一方に施され、前記突起部のそれぞれに沿って複数個のスロットが開けられた金属メッキ層と、前記スロットが形成された側の誘電体ストリップと対称に配置された誘電体ストリップの突起部の前記スロットと対称な部位を、前記スロットと同形で外側に突き出して延在させた形状の突出部と、前記突出部と前記突起部および前記突出部を有する前記誘電体の面に施された金属メッキ層と、を備えたスロットアレーアンテナ。
10. 突起部を有した断面形状を持つ同形の２つの誘電体ストリップを前記突起部を外側にして対称に対向させた一対の誘電体ストリップと、前記一対の誘電体ストリップの前記突起部以外を内蔵し、前記誘電体ストリップの前記突起部を有して対向する２つの側面間の厚みが伝搬波長の１／２以下で、前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ直方体形状の誘電体と、前記誘電体の前記誘電体ストリップの延在方向の４つの側面のうち、前記突起部を有する前記誘電体の２つの側面に前記突起部を含めて施された第１の金属メッキ層と、これら以外の２つの側面の一方に施された第２の金属メッキ層と、前記第２の金属メッキ層に前記一対の誘電体ストリップの延在方向に沿って複数個開けられたスロットと、を備えたスロットアレーアンテナ。
11. 突起部を有した断面形状を持つ同形の２つの誘電体ストリップを前記突起部を外側にして対称に対向させた一対の誘電体ストリップと、前記一対の誘電体ストリップの前記突起部以外を内蔵し、前記誘電体ストリップの前記突起部を有して対向する２つの側面間の厚みが伝搬波長の１／２以下で、前記誘電体ストリップより小さい誘電率をもつ直方体形状の誘電体と、前記誘電体の前記誘電体ストリップの延在方向の４つの側面のうち、前記突起部を有する前記誘電体の２つの側面に前記突起部を含めて施された第１の金属メッキ層と、これら以外の２つの側面間の厚みを伝搬波長の１／２以下とすると共に、前記２つの側面に施された第２の金属メッキ層と、前記第２の金属メッキ層の一方に前記一対の誘電体ストリップの延在方向に沿って複数個開けられたスロットと、を備えたスロットアレーアンテナ。
12. 複数個の前記スロットアレーアンテナの前記一対の誘電体ストリップの前記突起部同士を対向させて所定の隣接間隔で略平行に複数列配列したことを特徴とするスロットアレーアンテナ。
13. 前記誘電体ストリップと前記誘電体の少なくとも一つを射出成型で形成したことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のスロットアレーアンテナ。
14. 前記誘電体ストリップと前記誘電体および前記導電性樹脂の少なくとも一つを射出成型で形成したことを特徴とする請求項７記載のスロットアレーアンテナ。

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