JP2024077546A - アレイアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】誘電体基板に形成された複数のホーンアンテナからなるアレイアンテナを小型に構成しつつ、サイドローブの発生を抑制して放射指向性の向上が可能なアレイアンテナを実現する。【解決手段】 誘電体基板（１１）を用いて形成されたアレイアンテナ（１）は、信号伝送方向が第１の方向（Ｚ）に一致する複数のホーンアンテナ（１０）を備える。各々のホーンアンテナは、接続部を介して接続された導波管部（２０）とホーン部（２１）とからなり、導波管部は第１の方向の一端の入力部から接続部に至るまで同一の矩形断面を有し、ホーン部は接続部から第１の方向の他端の開口部に向かって拡径する矩形断面を有する。導波管部の第１の方向の長さＺａとホーン部の第１の方向の長さＺｂに関し、寸法比Ｚａ／Ｚｂが２以上３以下の関係を満たすように設定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、誘電体基板に構成された複数のホーンアンテナを具備するアレイアンテナに関する。

従来から、マイクロ波帯やミリ波帯の高周波信号を用いた無線通信において、高周波信号を伝送させ、伝送方向に沿って拡径するホーン形状の開口部から電磁波を放射するホーンアンテナが知られている。近年では、ホーンアンテナの小型軽量化や加工の容易性に鑑み、誘電体基板を用いて導波管部及びホーン部を構成し、導波管部からホーン部に至る高周波信号の伝送方向が誘電体基板の側面方向に一致する構造のホーンアンテナが利用されている。この場合、導波管部は同一の矩形断面に形成され、ホーン部は開口部に向かって拡径する矩形断面に形成される。しかし、このような構造は誘電体基板の側面方向に電磁波が放射されることから構造が複雑で使い勝手が悪いため、高周波信号の誘電体基板の厚さ方向に高周波信号を伝送して基板表面から電磁波を放射する構造のホーンアンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－２４７４９４号公報

誘電体基板の厚さ方向に電磁波を放射するホーンアンテナを構成する場合、誘電体基板の厚さ方向に沿って下側の導波管部と上側のホーン部とを所定の寸法比で形成する必要がある。通常は、特許文献１の図１に示すように、上側のホーン部の厚さ方向の長さに比べ、下側の導波管部の厚さ方向の長さが小さく設定される。また、導波管部の横方向の長さは、ホーンアンテナのインピーダンス整合の観点から、ある程度確保する必要がある。そして、ホーン部は導波管部との接続部から開口部に向かって拡径するので、上部の開口部では十分なサイズが必要となる。その結果、単体のホーンアンテナの小型化が難しくなるので、複数のホーンアンテナを含むアレイアンテナを構成する際にピッチ間隔が広がることは避けられない。これにより、アレイアンテナのサイズの大型化を招くとともに、複数のホーンアンテナのピッチ間隔が広がることで放射指向性にサイドローブが発生し、アンテナ性能が劣化するという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、誘電体基板に形成されたホーンアンテナの導波管部とホーン部の厚さ方向の寸法比を適切に設定し、サイドローブの発生を抑圧して放射指向性を向上させ、小型化に適したアレイアンテナを提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明のアレイアンテナ（１）は、複数の誘電体層（Ｌ）が積層された誘電体基板（１１）を用いて形成されたアレイアンテナであって、前記アレイアンテナは、それぞれの信号伝送方向が前記誘電体基板の厚さ方向である第１の方向（Ｚ）に一致する複数のホーンアンテナ（１０）を備え、各々の前記ホーンアンテナは、接続部（Ｐ２）を介して接続された導波管部（２０）とホーン部（２１）とからなり、前記導波管部は、前記第１の方向の一端の入力部（Ｐ１）から前記接続部に至るまで同一の矩形断面を有し、前記ホーン部は、前記接続部から前記第１の方向の他端の開口部（Ｐ３）に向かって拡径する矩形断面を有し、前記入力部から入力された高周波信号が前記導波管部及び前記ホーン部を経由して前記開口部から外部に放射されるように構成され、前記導波管部の前記第１の方向の長さＺａと前記ホーン部の前記第１の方向の長さＺｂに関し、寸法比Ｚａ／Ｚｂが２以上かつ３以下の関係を満たすように設定されていることを特徴としている。

本発明のアレイアンテナは、単体のホーンアンテナの信号伝送方向が誘電体基板の厚さ方向である第１の方向に一致し、導波管部の入力部から入力された高周波信号がホーン部の開口部から外部に放射される構造を有する。そして、第１の方向に関して導波管部の長さＺａとホーン部の長さＺｂとの寸法比Ｚａ／Ｚｂを２以上かつ３以下を満たすように設定したので、前述のホーン部の拡径を考慮した場合の誘電体基板の横方向へのサイズの拡大を抑制することができる。よって、複数のホーンアンテナによりアレイアンテナを構成した場合、アレイアンテナ全体の小型化が可能であるとともに、ホーンアンテナ同士のピッチ間隔を広げて放射指向性におけるサイドローブの発生を抑制することが可能となる。

本発明において、導波管部及びホーン部のそれぞれの矩形断面に沿った外縁領域は、誘電体基板において第１の方向に延伸する複数のビア導体（３０、３１）を用いて形成することができる。これにより、誘電体シート積層技術を適用することで、多層の誘電体基板において所望の形状及びサイズを有する導波管部及びホーン部を形成することが可能となる。

本発明において、入力部の導体層には、導波管部の矩形断面の中心部に配置されホーンアンテナに高周波信号を入力するパッチ部（２２）を設けることができる。この場合、パッチ部の直下の導体層には、パッチ部と空間結合されるマイクロストリップライン（２３）を設け、外部から供給される高周波信号を、マイクロストリップラインを介してパッチ部に伝送させるようにしてもよい。

本発明において、複数のホーンアンテナは、第１の方向に沿った平面視で互いに同一の平面形状を有していてもよい。これにより、例えば、平面視で同一の矩形のホーンアンテナを平面内の直交する２方向に並べて配置することで、自在に拡張することができる。

本発明によれば、信号伝送方向が誘電体基板の厚さ方向である第１の方向に一致する複数のホーンアンテナは、第１の方向に関して導波管部の長さＺａとホーン部の長さＺｂとの寸法比Ｚａ／Ｚｂを２以上かつ３以下を満たすように設定した。従って、ホーン部の拡径に伴う誘電体基板のサイズの拡大を抑制可能となるので、全体のアレイアンテナの小型化を実現しつつ、ホーンアンテナ同士のピッチ間隔を広げて放射指向性におけるサイドローブの発生の抑制によるアンテナ特性の向上が可能となる。

本実施形態に係るアレイアンテナ１の一構造例を上方（Ｚ方向）から見た平面図である。 図１のアレイアンテナ１に含まれる１個のホーンアンテナ１０の部分の断面構造図である。 図２のホーンアンテナ１０の断面構造を模式的に表した図である。 アレイアンテナ１に含まれる単体のホーンアンテナ１０の反射特性を示す図である。 アレイアンテナ１に含まれる単体のホーンアンテナ１０のアンテナ利得の特性を示す図である。 導波管部２０とホーン部２１のＺ方向の寸法比Ｚａ／Ｚｂを変化させた場合のアンテナ利得の変化を示す図である。 比較例のホーンアンテナ１０ａの断面構造を模式的に表した図である。 比較例のアレイアンテナ１の放射指向性を示す図である。 本実施形態のアレイアンテナ１の放射指向性を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明を具体化したアレイアンテナについて説明を行う。ただし、以下に述べる実施形態は本発明を適用した形態の一例であって、本発明が本実施形態の内容により限定されることはない。

以下、図１～図３を用いて、本発明を適用したアレイアンテナの基本的な構造例について説明する。ここでは、複数のホーンアンテナを含むアレイアンテナを構成する場合を例示する。なお、図１～図３においては、説明の便宜のため、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（本発明の第１の方向）をそれぞれ矢印にて示している。

図１は、本実施形態に係るアレイアンテナ１の一構造例を上方（Ｚ方向）から見た平面図である。図１に示すアレイアンテナ１は複数のホーンアンテナ１０を備えており、その全体が誘電体基板１１を用いて構成されている。具体的には、図１の構造例においては、Ｘ方向に４個のホーンアンテナ１０が並んで配置され、Ｙ方向にも４個のホーンアンテナ１０が並んで配置され、全部で１６個のホーンアンテナ１０が含まれる。これら１６個のホーンアンテナ１０は、いずれも平面視で矩形の部分に配置され、同一の構造を有する。なお、図１では、ホーンアンテナ１０がＸ方向及びＹ方向に４個ずつ並んで計１６個配置されるが、アレイアンテナ１に含まれるホーンアンテナ１０の個数Ｎ（Ｎは２以上の整数）は自在に変更することができる。

アレイアンテナ１に含まれる１６個のホーンアンテナ１０はいずれも矩形の平面形状を有し、同一のサイズに形成されている。各々のホーンアンテナ１０は、Ｘ方向の長さＸ１、Ｙ方向の長さＹ１に設定されている。具体的な寸法条件は使用周波数帯域にも依存するが、例えば、８０ＧＨｚ程度の周波数を想定すると、Ｘ１＝Ｙ１＝３．５ｍｍの正方形の寸法条件に設定することができる。この場合、アレイアンテナ１の全体は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの長さが１４ｍｍの正方形となる。本実施形態のアレイアンテナ１は、同様の周波数帯域で従来型のアレイアンテナに比べて小型化及び高密度化に適しているが、具体的な構造については後述する。

図２は、図１のアレイアンテナ１に含まれる１個のホーンアンテナ１０の部分の断面構造図を示している。図２は、ホーンアンテナ１０の中心を通るＸＺ平面の切断面をＹ方向に沿って見た図であり、図１の１６個のホーンアンテナ１０のそれぞれに対して共通の構造である。図２において、誘電体基板１０には複数の導体層ＬがＺ方向に積層されるとともに、隣接する導体層Ｌの間に複数の導体層Ｍが形成されている。また、誘電体基板１０は、Ｚ方向に延伸する複数の貫通孔に導電材料を充填してなる複数のビア導体３０、３１が形成されている。そして、複数のビア導体３０、３１のうち、下方の複数のビア導体３０により導波管部２０の基本構造が形成され、上方の複数のビア導体３１によりホーン部２１の基本構造が形成されている。Ｚ方向に沿って、複数のビア導体３０はＸ方向とＹ方向の位置が共通であるが、複数のビア導体３１はＸ方向又はＹ方向の位置がずれていく。これらの導波管部２０及びホーン部２１は一体的にホーンアンテナ１０として機能する。なお、図２の例では、誘電体基板１１に２１層の誘電体層Ｌが積層されている。なお、複数のビア導体３０、３１は各誘電体層ＬのＸ方向又はＹ方向に沿って管内波長の１／４以下の間隔で並ぶように配置する必要がある。

ここで、図３は、図２のホーンアンテナ１０の断面構造を模式的に表した図である。導波管部２０の下端は入力部Ｐ１であり、導波管部２０の上端とホーン部２１の下端は接続部Ｐ２であり、ホーン部２１の上端は開口部Ｐ３である。図１のホーンアンテナ１０の平面形状からも理解されるように、導波管部２０は一定サイズの矩形断面を有し、ホーン部２１は上方に向かって拡径する矩形断面を有する。そして、接続部Ｐ２では導波管部２０とホーン部２１の矩形は互いに一致し、開口部Ｐ３では矩形のサイズが最大となる。そして、導波管部２０及びホーン部２１のそれぞれの矩形断面に沿った外縁領域は所定間隔で並ぶ複数のビア導体３０、３１で構成されるとともに、導波管部２０及びホーン部２１の内部には導体が存在しない。なお、図３は、Ｙ方向に沿ってホーンアンテナ１０のＸＺ平面の断面を見た図であるが、Ｘ方向に沿ってホーンアンテナ１０のＹＺ平面の断面を見る場合であっても基本的な構造は共通である。

図２に示すように、導波管部２０の入力部Ｐ１（図３）の位置の導体層Ｍには、導波管部２０に高周波信号を入力するパッチ部２２が形成されている。また、パッチ部２２の直下の導体層Ｍには、パッチ部２２と空間結合されるマイクロストリップライン２３が形成されている。図１に平面視で示すように、パッチ部２２は導波管部２０の略中央に配置された矩形の導体であり、マイクロストリップライン２３は、ホーンアンテナ１０の外部（不図示）から延伸される細長い線状導体である。このマイクロストリップライン２３の役割は、例えば、アレイアンテナ１の外部に置かれたＩＣと電気的に接続され、ＩＣからの高周波信号を、パッチ部２２を介してホーンアンテナ１０に給電することにある。よって、マイクロストリップライン２３及びパッチ部２２を介してホーンアンテナ１０に給電された高周波信号は、導波管部２０及びホーン部２１をＺ方向に沿って伝送され、開口部Ｐ３から電磁波として外部に放射される。なお、パッチ部２２及びマイクロストリップライン２３のそれぞれのサイズ及び形状は、ホーンアンテナ１０のインピーダンス整合に影響するので、適切に設定することが望ましい。

また、マイクロストリップライン２３の直下の導体層Ｍには、平面視でホーンアンテナ１０の矩形領域の全体に拡がるグランド導体２４が形成されている。このグランド導体２４は複数のビア導体３０の下端に接続され、ホーンアンテナ１０の開口部Ｐ３に対向するグランド面として機能する。なお、グランド導体２４は、ビア導体３０、３１より外周側の複数のビア導体（不図示）を介して導波管部２０及びホーン部２１の周囲の各層のグランド導体と接続されている。

ここで、図２におけるパッチ部２２及びマイクロストリップライン２３の配置は、ホーンアンテナ１０で１つの偏波を励振させるための構成である。すなわち、給電線に相当するマイクロストリップライン２３を１本のみ設けているので、その延伸方向に対応する１つの偏波のみが励振する。これに対し、Ｘ方向とＹ方向のそれぞれ延伸する２本の給電線を設けてパッチ部２２に結合する構成を採用すれば、ホーンアンテナ１０では、互いに直交する２つの偏波を励振させることができる。この場合、２本の給電線とパッチ部２２は空間結合ではなく、ビア導体を介して接続することができる。

図３において、ホーンアンテナ１０のＺ方向の寸法に着目する。まず、ホーンアンテナ１０はＺ方向の長さＺ１を有し、これは誘電体基板１１の厚さに一致する。また、導波管部２０はＺ方向に沿って下端の入力部Ｐ１から上端の接続部Ｐ２まで長さＺａを有し、ホーン部２１はＺ方向に沿って下端の接続部Ｐ２から上端の開口部Ｐ３まで長さＺｂを有する。なお、導波管部２０の下方の領域が存在するので、導波管部２０とホーン部２１のＺ方向の長さの和Ｚａ＋Ｚｂはホーンアンテナ１０のＺ方向の長さＺ１より小さい。なお、８０ＧＨｚ程度の周波数を想定すると、誘電体基板１１の薄型化と性能確保の観点から、Ｚ１＝５ｍｍ程度に設定することが望ましい

また、前述したようにホーンアンテナ１０はＸ方向の長さＸ１を有し、導波管部２０のＸ方向の長さＸａはＺ方向のどの位置でも一定であり、Ｘ１＞Ｘａの関係を満たす。一方、ホーン部２１のＸ方向の長さは、下端の接続部Ｐ２の位置では導波管部２０と同じ長さＸａに一致し、上端の開口部Ｐ３の位置では前述の長さＸ１に概ね一致する。つまり、ホーン部２１は、接続部Ｐ２から開口部Ｐ３までＸ方向の長さがＸａからＸ１までテーパ状に拡径していく。換言すれば、ホーン部２１の側面はＸＺ平面内で所定角だけ傾斜した直線になっている。また、８０ＧＨｚ程度の周波数を想定すると、パッチ部２２等が設けられる入力部Ｐ１のサイズ制約を考慮すると、Ｘａ＝２．３５ｍｍ以上の値に設定することが望ましい。

本実施形態においては、導波管部２０とホーン部２１のそれぞれのＺ方向の長さＺａ、Ｚｂの寸法比の設定に特徴がある。具体的には、図２及び図３の例では、導波管部２０とホーン部２１のＺ方向の寸法比Ｚａ／Ｚｂが、Ｚａ／Ｚｂ＝２．５に設定されている。発明者らの検証の結果、アレイアンテナ１の小型化と良好なアンテナ性能の両立を図るには、この寸法比Ｚａ／Ｚｂを２．０から３．０の範囲内に設定することが重要であることがわかった。この点について詳しくは後述する。従来の誘電体基板１１を用いたアレイアンテナ１の場合、Ｚ方向においてホーン部２１の長さは導波管部２０と同程度であるか、あるいは導波管部２０より長い構造が一般的である。本実施形態では、ホーン部２１と導波管部２１のＺ方向の寸法比を従来構造と異なる設定にすることが構造上の特徴である。

以下、本実施形態のアレイアンテナ１に関し、作用効果を検証するためのシミュレーションにより得られたアンテナ特性について説明する。まず、図４～図６を用いて、アレイアンテナ１に含まれる単体のホーンアンテナ１０のアンテナ特性について説明する。ここでは、図２及び図３に示すホーンアンテナ１０に周波数８０ＧＨｚを含む所定の周波数範囲の高周波信号を入力することを想定し、図４には反射特性を示すとともに、図５にはアンテナ利得の特性を示す。

図４に示す反射特性によれば、周波数７８ＧＨｚの近傍で反射係数Ｓ１１が最小値となり、周波数７７～９０ＧＨｚの範囲で概ね反射特性ＶＳＷＲの最小値からの劣化が２程度以内となっている。また、図５に示すアンテナ利得の特性によれば、周波数７７～９０ＧＨｚの範囲で概ね実効利得が８ｄＢｉ以上となっている。ここで、一般的には特定の周波数で実効利得のピークが現れ、そのピークを中心にアンテナ利得が減少する傾向にあるが、図６の実効利得は比較的広い周波数範囲でフラットに近い傾向になり、より使い勝手に優れたホーンアンテナ１０を実現可能である。以上の結果から、単体のホーンアンテナ１０は、少なくとも周波数７７～９０ＧＨｚの範囲で良好なアンテナ特性を得られることが確認された。

一方、図６は、導波管部２０とホーン部２１のＺ方向の寸法比Ｚａ／Ｚｂを変化させた場合のアンテナ利得の変化を示す図である。ここでは、ホーンアンテナ１０のＺ方向の長さＺ１を維持しつつ、導波管部２０とホーン部２１のそれぞれのＺ方向の寸法Ｚａ、Ｚｂのバランスを変えることで寸法条件を変化させている。図６から明らかなようにアンテナ利得は、寸法比Ｚａ／Ｚｂが２．４～２．６程度ではピーク値となり、寸法比Ｚａ／Ｚｂが２より小さくなると徐々に低下し、寸法比Ｚａ／Ｚｂが３を超えると急激に低下する。例えば、アンテナ利得のピーク値を９．２（ｄＢ）程度とし、その値から０．３ｄＢ低下する範囲を許容することを想定すると、図６において寸法比Ｚａ／Ｚｂが２．０～３．０となる範囲内の寸法条件を設定することが望ましい。

次に、図７～図９を用いて、アレイアンテナ１全体の放射電磁波の放射指向性について説明する。ここでは、本実施形態との対比のため、図３とは異なる寸法条件として、図７に示す比較例を想定する。図７の比較例のホーンアンテナ１０ａは、ホーンアンテナ１０ａ自体のＺ方向の長さＺ１と、導波管部２０（ホーン部２１の下端）のＸ方向の長さＸａは図５と共通であるが、導波管部２０及びホーン部２１のそれぞれのＺ方向の長さＺａ、Ｚｂと、ホーンアンテナ１０ａ自体（ホーン部２１の上端）のＸ方向の長さＸ１が図５とは異なる。すなわち、導波管部２０及びホーン部２１は、Ｚａ＝Ｚｂを満たす寸法条件とし、ホーンアンテナ１０ａ自体のＸ方向の長さＸ１が図５よりも拡大されている。比較例の具体的な寸法条件としては、Ｘ１＝８ｍｍ、Ｘａ＝２．３５ｍｍ、Ｚ１＝５ｍｍを挙げることができる。なお、比較例ではホーン部２１をＺ方向に長くしていることから、Ｘ方向の拡径幅が増加するので、長さＸ１の増加は不可避である。

図８は、比較例のアレイアンテナ１の放射指向性を示している。すなわち、図７に示す構造を有するホーンアンテナ１０ａを、図１と同様に１６個配置して構成したアレイアンテナ１を用いて得られた放射電磁波の指向性について説明する。ここでは、アレイアンテナ１のＺ方向の上方に向かう角度を０度と定め、ＸＺ平面内で放射方向の角度を変化させたときの利得を検証した。図８に示すように、放射方向がＺ方向の上方（０度）のときに利得がピークとなるが、０度の近傍の両側に比較的大きいサイドローブＳＬが現れることがわかる。すなわち、比較例のアレイアンテナ１の放射指向性においては、ピークの利得に対して、サイドローブＳＬのレベルが５ｄＢ程度の差であり、十分に抑圧できていない。

一方、図９は、本実施形態のアレイアンテナ１の放射指向性を示している。すなわち、図２及び図３に示す構造を有する１６個のホーンアンテナ１０を含むアレイアンテナ１（図１）を用いて得られた放射電磁波の指向性について説明する。図９の横軸及び縦軸の意味は図８と同様である。図９に示すように、放射方向が０度の時の利得がピークとなるが、図８とは異なり、ピークの両側に大きいサイドローブは現れない。すなわち、本実施形態のアレイアンテナ１の放射指向性においては、ピークの利得に対してサイドローブのレベルを十分に抑圧可能であることがわかる。

以上説明したように、本実施形態のアレイアンテナ１は、ホーンアンテナ１０の導波管部２０とホーン部２１の寸法比Ｚａ／Ｚｂの適切に設定することにより、アレイアンテナ１の小型化と放射指向性の向上を実現することができる。すなわち、従来は導波管部２０とホーン部２１の寸法比Ｚａ／Ｚｂは０．５～１．０程度であり、ホーン部２１の方がＺ方向に長いのが一般的であるのに対し（例えば、特許文献１の図１参照）、本実施形態では導波管部２０に比べてホーン部２１が短くなるような寸法比Ｚａ／Ｚｂとして２．０～３．０の範囲内に設定している。よって、ホーン部２１の拡径によるＸ方向及びＹ方向のサイズの拡大を抑え、各々のホーンアンテナ１０を小型に構成し、かつ隣接するホーンアンテナ１０の間隔を小さくすることができる。その結果、隣接するホーンアンテナ１０同士の干渉を減少させ、アレイアンテナ１の放射指向性におけるサイドローブの発生を抑圧することが可能となる。そして、アレイアンテナ１における複数のホーンアンテナ１０の実装密度を高め、アレイアンテナ１全体の小型化が容易となる。

以上、本実施形態に基づき本発明の内容を具体的に説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、更に多様な変更を施すことができる。例えば、図２及び図３においては、誘電体基板１０の表面に開口部Ｐ３が位置しているが、誘電体基板１０の表面の全体を所定の材料で覆うことができる。これにより、表面の導体層Ｍの露出が避けられるので、金属の腐食を防止して良好なアンテナ特性を保ち続けることができる。なお、ホーンアンテナ１０の全体を誘電体基板１１の内部に埋設する構造を採用してもよい。その他の点についても上記実施形態により本発明の内容が限定されるものではなく、本発明の作用効果を得られる限り、上記実施形態に開示した内容には限定されることなく適宜に変更可能である。

１…アレイアンテナ
１０…ホーンアンテナ
１１…誘電体基板
２０…導波管部
２１…ホーン部
２２…パッチ部
２３…伝送線路
２４…グランド導体
３０、３１…ビア導体
Ｌ…誘電体層
Ｍ…導体層
Ｐ１…入力部
Ｐ２…接続部
Ｐ２…開口部

Claims (5)

1. 複数の誘電体層が積層された誘電体基板を用いて形成されたアレイアンテナであって、
   前記アレイアンテナは、それぞれの信号伝送方向が前記誘電体基板の厚さ方向である第１の方向に一致する複数のホーンアンテナを備え、
   各々の前記ホーンアンテナは、
   接続部を介して接続された導波管部とホーン部とからなり、
   前記導波管部は、前記第１の方向の一端の入力部から前記接続部に至るまで同一の矩形断面を有し、
   前記ホーン部は、前記接続部から前記第１の方向の他端の開口部に向かって拡径する矩形断面を有し、
   前記入力部から入力された高周波信号が前記導波管部及び前記ホーン部を経由して前記開口部から外部に放射されるように構成され、
   前記導波管部の前記第１の方向の長さＺａと前記ホーン部の前記第１の方向の長さＺｂに関し、寸法比Ｚａ／Ｚｂが２以上かつ３以下の関係を満たすように設定されている、
   ことを特徴とするアレイアンテナ。
2. 前記導波管部及び前記ホーン部のそれぞれの矩形断面に沿った外縁領域は、前記誘電体基板において前記第１の方向に延伸する複数のビア導体を用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアレイアンテナ。
3. 前記入力部の導体層には、前記導波管部の矩形断面の中心部に配置され前記ホーンアンテナに高周波信号を入力するパッチ部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のホーンアンテナ。
4. 前記パッチ部の直下の導体層には、前記パッチ部と空間結合されるマイクロストリップラインが設けられ、外部から供給される前記高周波信号が前記マイクロストリップラインを介して前記パッチ部に伝送されることを特徴とする請求項３に記載のホーンアンテナ。
5. 前記複数のホーンアンテナは、前記第１の方向に沿った平面視で互いに同一の平面形状を有することを特徴とする請求項１に記載のアレイアンテナ。
   

Images