JP3765196B2

JP3765196B2 - 高誘電体を使用した誘電体基板及びそれを用いたアンテナ

Info

Publication number: JP3765196B2
Application number: JP08376399A
Authority: JP
Inventors: 守彦池ケ谷
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000278029A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信や無線通信機器等の移動端末用のプレートアンテナに用いられる誘電体基板及びそれを用いたアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体端末等の小型化に伴ない、端末に用いられるアンテナのサイズが小形化されている。この種のアンテナの一つに複数の導体板で誘電体材料（以下「誘電体」という）を挟み込んだ誘電体基板を使用するプレートアンテナがある。このプレートアンテナは、誘電率の高い誘電体（以下「高誘電体」という）を用いた基板を使用することで小型化できることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プレートアンテナのように高誘電体を用いたアンテナでは、誘電率の低い誘電体（以下「低誘電体」という）に比べ、高誘電体特有の励振電力に対する非線形性が顕著に表れる傾向がある。このため、給電点より励振した電力は、誘電体基板（高誘電体）内で、伝達に伴う電力の強度分布に従う局所的な誘電率上昇によって特定の領域に集中され、低誘電体で構成したものよりも電力分布の制御が困難となる。このため、放射面や電力を放出するスロットなどに電力を効率よく分配することができないという問題がある。
【０００４】
そこで、高誘電体内での励振電力の伝達に伴う非線形性を制御、利用し、かつスロットの位置に電力を分配する構造を用いて、特定領域への電力の集中を制御する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、プレートアンテナを小型化することができ、放射面や電力を放射するスロットへ効率よく電力を分配できる高誘電体を使用した誘電体基板及びそれを用いたアンテナを提供することにある。
【０００６】
【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高誘電体を使用した誘電体基板は、プレートアンテナに用いられる誘電体基板において、給電点から放射面へ向かって伝達する電力の強度分布を拡散させる空気層あるいは低誘電体層と、その空気層あるいは低誘電体層からの電力を放射面まで伝達する高誘電体層とが電力の伝達される方向に積層され、上記空気層あるいは低誘電体層と上記空気層あるいは低誘電体層よりも誘電率が高く上記高誘電体層よりも誘電率が低い他の低誘電体の領域とを電力分布が広がっていく方向に交互に並べて誘電体空気層とし、電波を放出するスロットを形成した導体プレートを上記高誘電体層に上記電力の伝達される方向へ接して設けたものである。
【００１０】
上記構成に加え本発明の高誘電体を使用した誘電体基板は、上記空気層あるいは低誘電体層の内部に設けた給電点より励振した電力が上記高誘電体層に励振されるとき、その電力が上記高誘電体層において特定された領域に集中されながら伝達される電力強度分布となるよう、上記空気層あるいは低誘電体層の幅と上記低誘電体の領域の幅とを決定してもよい。
【００１１】
上記構成に加え本発明の高誘電体を使用した誘電体基板は、上記特定された領域が放射面となる導体プレートに形成されたスロットに臨む領域であってもよい。
【００１４】
また、本発明のアンテナは、給電点を有する空気層あるいは低誘電体層とこの空気層あるいは低誘電体層よりも誘電率が高い他の低誘電体の領域とを電力分布が広がっていく方向に交互に並べた誘電体空気層と、該誘電体空気層に積層され上記低誘電体の領域よりも誘電率が高く上記誘電体空気層からの電力を放射面まで伝達する高誘電体層と、その高誘電体層に上記電力の伝達される方向へ接して設けた放射面となる導体プレートと、その導体プレートに形成された電波を放出するスロットとを備えたものである。
【００１６】
ここで、高誘電体内に設けられた給電点より電力が励振されると、高誘電体内を伝達する電力の強度分布により、数１式及び数２式で表わされるような誘電率変化による非線形性が生じる。
【００１７】
【数１】
ε（ｘ，ｙ，｜Ｅ（ｘ，ｙ）｜）＝ε₂＋ε₀α｜Ｅ（ｘ，ｙ）｜²
【００１８】
【数２】
α＝ε₂ｃε_2I
但し、ε₂：高誘電体の線形誘電率［Ｆ／ｍ］
ε_2I：高誘電体の電力（電界強度）に対する非線形率［ｍ²／Ｗ］
α：非線形係数［ｍ²／Ｖ²］
ｃ：光速（＝３×１０⁸［ｍ／ｓ］）
ε₀：真空の誘電率（＝８．８５４×１０^-12［Ｆ／ｍ］）
Ｅ：局所の電界強度［Ｖ／ｍ］
数１式は、高誘電体に励振された電力と、高誘電体特有の非線形係数αにより、局所的に誘電率が上昇する非線形性（カー効果）を示している。このカー効果により、高誘電体に励振される電力の強度が、高誘電体内で大きい部分ほど非線形性が顕著に表れることとなる。
【００１９】
図３は高誘電体内を伝達する電力の遷移状態と非線形性との関係を示す図であり、横軸がｙ軸を示し、縦軸がｘ軸を示す。
【００２０】
図４（ａ）はスポットサイズと電界との関係を示す図であり、横軸がｙ軸を示し、縦軸が電界強度の２乗を示す。図４（ｂ）は電力が高誘電体内を伝達するのに伴う誘電率変化（非線形性）を示す図であり、横軸がｘ軸を示し、縦軸が誘電率及びスポットサイズを示す。
【００２１】
図３において、給電点１より入射された電力が高誘電体内を伝達する際の効果、すなわち数１式で表わされる非線形性の電力分布の変化が表わされている。同図のｘは電力の伝達方向（誘電体の厚さ方向で放射面に垂直）、ｙは誘電体の幅方向（放射面に平行）をそれぞれ示し、｜Ｅ｜は電力の強度を表わしている。さらにｎΔｘは、電力の伝達距離を示し、ｎが大きいほど電力は伝達され、給電点１から遠ざかっていることを示す。また、同図はｙ＝０、ｙ＝Δｙの位置で観測して電力の伝達に伴う局所的な誘電率変化と電力分布のスポットサイズｗの変化を表わしている。このスポットサイズｗは電力の集中度を示すものであり、電力の強度分布はＧａｕｓｓ分布に相似していることから図４（ａ）、（ｂ）に示すように定義できる。この定義によりスポットサイズｗの大きさが小さいほど電力が局所的に集中していることとなる。
【００２２】
図３より、給電点１より励振された電力２が高誘電体内をｘ方向へ伝達するのに伴い、伝達する電力の強度分布２１が最も大きいｙ＝０の付近で誘電率εが上昇している。これにより、結果的にそのｙ＝０の付近でほとんどの電力が集中してしまう現象が生じていることがわかる。
【００２３】
これに対して伝達する電力の強度分布２１が小さいｙ＝Δｙの付近では誘電率εの変化は認められない。この高誘電体内におけるこの現象（非線形性）は、励振される電力の強度分布２が大きく、かつ指数関数的に急激な変化をするところではその特性が顕著に表れ、逆の場合ではその特性が表れないことが知られている。このため、高誘電体内に電力を励振すると、高誘電体の誘電率分布の均一性が保持できなくなり、電力は局所に集中することになる。
【００２４】
したがって、この現象により高誘電体内に給電点１を設けると、励振した電力は拡散されずに、図３に示すように高誘電体内の特定の領域に集中することになる。
【００２５】
そこで、このような現象を回避するには、高誘電体に励振する電力の強度分布２を予め拡散させておく必要があり、また、この現象を利用してスロットの位置に電力を集中させるには、高誘電体に励振する電力の強度分布２を予め目的とする分布に変化させておく必要がある。
【００２６】
このため、本発明者は非線形性が生じにくい空気内あるいは低誘電体内に給電点を設け、この空気層あるいは低誘電体層で電力の強度分布を抑制した後、高誘電体に電力を励振する構造を提案し、さらにこの空気層あるいは低誘電体層に加えて低誘電体の領域をもたせて構成した誘電体基板内の層（誘電体空気層）を導入し、この誘電体空気層で電力の強度分布を制御した後、高誘電体に電力を励振する構造を提案する。
【００２７】
ここで、単一の空気層内や低誘電体層内を伝達する電力の強度分布の遷移状態は図５に示すようになる。この現象を電力のスポットサイズｗを用いて、フレネル−キルヒホッフの回折公式に従い、図６に示した模式図を用いると、数３式のように表わされることが知られている。なお、図５は単一の空気層あるいは低誘電体層を伝達する電力の遷移状態を示す図であり、横軸はｙ軸を示し、縦軸はｘ軸を示す。図６はスポットサイズを用いたフレネル−キルヒホッフの回折公式の模式図であり、横軸はｘ軸を示し、縦軸はｙ軸を示す。
【００２８】
【数３】

【００２９】
但し、ω₀：励振電力のスポットサイズ
ｋ：波数（ω＝√（ε₀μ₀）√（ε／ε₀））
ε₀：真空の誘電率（＝８．８５４×１０^-12［Ｆ／ｍ］）
μ₀：真空の透磁率（＝４π×１０^-7［Ｈ／ｍ］）
ε ：誘電体の線形誘電率［Ｆ／ｍ］
ω ：各周波数（＝２πｆ）［ｒａｄ／ｓｅｃ］
ｆ：励振周波数［Ｈｚ（＝１／ｓｅｃ）］
数３式により、空気内や低誘電体内に励振された電力は、その伝達に伴いスポットサイズが大きくなる。これにより伝達される電力は、伝達に伴いその分布がより緩やかなものになる。
【００３０】
したがって、図５に示すように強度分布２１がｙ方向に十分に拡散することになる。この場合、図７に示すように電力分布が広がっていくｙ方向に給電点１が設けられた空気あるいは低誘電体よりも高く、さらに高誘電体よりも低い誘電率を有する他の低誘電体の領域を設けることにより、低誘電体の領域に拡散された電力を再度集中させることができる（以下、空気層あるいは低誘電体層と低誘電体の領域とを組み合わせた層を「誘電体空気層」という。）。このような構造を用いることにより、高誘電体層に励振する電力の分布を制御することができる。なお、図７は図１に示した誘電体基板の誘電体空気層と強度分布の遷移状態との関係を示す図である。
【００３１】
図７に示すような強度分布を有する電力を高誘電体に励振し、高誘電体固有の非線形性を利用することにより、電力を各スロットへと集中させる。
【００３２】
なお、プレートアンテナの放射面に垂直な方向（ｘ方向）で、図７に示すような給電点を内部に設けた空気あるいは低誘電体と目的に合わせて他の低誘電体を配置した本発明における誘電体空気層と、スロットを設けた放射面となる導体プレートと隣接した高誘電体層とを積層する。このとき、誘電体空気層の厚さ（ｘ方向）は、目的とする電力分布を形成し得るものとする必要がある。但し、この厚さは、電力分布をｙ方向により均一にする場合に比べ、薄いものにすることができる。
【００３３】
以上において本発明によれば、給電点から励振された電力は、誘電体空気層で目的とする電力分布に形成された後、高誘電体層に励振される。電力の高誘電体層内の伝達に伴い、高誘電体固有の非線形性と形成された電力分布に従い、その電力の集中度を高め、放射口となるスロットへ伝達することができるアンテナが得られる。この結果、アンテナの放射効率が向上する。
【００３４】
また、本発明によれば、高誘電体内に電力を励振すると、高誘電体の誘電率分布の均一性が保持できなくなり、電力が局所に集中する現象を回避するものである。このような現象を回避するには、高誘電体に励振する電力の強度分布２を予めｙ方向に拡散させ緩やかな分布にしておく必要がある。
【００３５】
このため、本発明者は、非線形性が生じにくい空気内もしくは低誘電体内に給電点を設け、電力をこの空気層や低誘電体層内で伝達させた後、最終的に得られる強度分布で高誘電体に電力を励振することを提案する。
【００３６】
なお、空気層や低誘電体層内を伝達する電力の強度分布の遷移状態は図５のようになる。この現象によるスポットサイズの変化は、フレネル−キルヒホッフの回折公式に従い、図６のようになる。この現象によるスポットサイズの変化を示す模式図を用いると前述した数３式で表わされることが知られている。
【００３７】
数３式により低誘電体層に励振された電力は、その伝達に伴いスポットサイズが大きくなる。これにより伝達される電力は、伝達に伴いその分布がより緩やかなものになる。よって図５に示すように強度分布２１がｙ方向に十分に拡散することになる。これによって得られた十分に緩やかな変化をした分布を有する電力２１を高誘電体に励振すれば、非線形性によるある領域での電力集中を回避することができる。
【００３８】
このため、プレートアンテナの放射面に垂直な方向（ｘ方向）で、給電点を内部に設けた空気層もしくは低誘電体層と、放射面となる導体プレートと隣接した高誘電体層とを積層する必要がある。このとき、空気層もしくは低誘電体層の厚さ（ｘ方向）は数３式に従い、励振した電力の強度分布を十分に拡散し得るものとする必要がある。
【００３９】
このような構造により、給電点から励振された電力は、空気層もしくは低誘電体層内を伝達して十分に拡散された後、高誘電体層に励振される。電力の高誘電体層内の伝達に伴い、若干の非線形性は生じるものの、緩やかに変化する電力の強度分布により、特定される領域での電力集中を回避できる。さらに、高誘電体層に励振する電力の強度分布をより平坦にすれば、非線形性は高誘電体内でも十分に抑制できる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００４１】
図１（ａ）は本発明の高誘電体を使用した誘電体基板を用いたプレートアンテナの一実施の形態を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４２】
誘電体基板（以下「基板」という）５は、高誘電体層（線形誘電体率：ε₂ ）７と、線形誘電率がε_air の空気の領域（以下「空気層」という）６１及び線形誘電率がε₁ の低誘電体の領域６２を組み合わせた誘電体空気層とで構成されている。このとき、各層７、６１、６２の線形誘電率ε₂ 、ε₁ 、ε_air の関係は数４式で表わされる。
【００４３】
【数４】
ε₂ ＞ε₁ ＞ε_air
但し、ε₂ ：高誘電体の線形誘電率［Ｆ／ｍ］
ε₁ ：低誘電体の線形誘電率［Ｆ／ｍ］
ε_air ：空気の線形誘電率［Ｆ／ｍ］
給電点１は誘電体空気層内にある空気層６１の内側に設けられており、給電された電力はこの空気層６１で拡散された後、隣接する低誘電体の領域６２の広さに従い集中される。この低誘電体の領域６２で強度分布が制御された電力は、高誘電体層７に励振される。これは、高誘電体層７へ励振する電力の強度分布を低誘電体の領域６２によって任意に操作するためである。
【００４４】
なお、誘電体空気層は給電点１より励振した電力の強度分布が目的とするものにし得る厚さｔ₁ を有しており、さらに、幅Ｗ₁₁、Ｗ₁₂、Ｗ₂₁、Ｗ₂₂も上述した理由に基づいて決定されている。また、幅Ｗ₁ 、Ｗ₂ は、ｙ方向にある導体プレート８によって電力の内部反射が生じないような長さとなっている。
【００４５】
図８は、図１（ａ）に示した誘電体基板のＡ−Ａ線断面における、給電点１より入射された電力２が、基板５内を伝達する際の強度分布２１の遷移状態を示したものである。基板５の構造は、伝達する電力の強度分布を誘電体空気層内で操作するためのものであり、空気層６１と低誘電体の領域６２とに関するそれぞれの幅Ｗ₁₁、Ｗ₁₂を決定する。同図８より誘電体空気層内で目的とする電力２の強度分布２１が、厚さｔ₁ 内で形成されていることがわかる。
【００４６】
ここで、形成された強度分布２１を有する電力２が高誘電体層７に励振されると、励振された電力の強度分布に従い、高誘電体層７特有の電力伝達に伴う非線形性が発生し、特定された領域に電力が集中されながら、放射口であるスロット４に向かって伝達される。この結果、放射面における放射電力の強度の効率は向上し、その分布に関してもより均一なものが形成できる。よって、高効率の放射特性を得ることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態における誘電体空気層は、空気層と低誘電体の領域との組み合わせによるものであるが、空気層を用いずに異なる複数の低誘電体のみで構成した誘電体空気層を用いても同様の効果が得られる。
【００４８】
以上、本高誘電体を使用した誘電体基板によれば、プレートアンテナに使用する高誘電体を用いた誘電体基板に誘電体空気層を導入し、この誘電体空気層で給電された電力の強度分布を制御し、かつ高誘電体特有の非線形性を利用することで、放射電力の強度と分布とを任意に決定でき、高効率の放射特性を誘電体基板の構造から実現できる。この結果、高誘電体の適用によるプレートアンテナの小型化を、放射効率の向上の面を含めて容易にし得る誘電体基板及びそれを用いたアンテナを提供することができる。
【００４９】
図２（ａ）は本発明の高誘電体を使用した誘電体基板を用いたプレートアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【００５０】
図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態との相違点は、空気層あるいは低誘電体層の内部に設けた給電点より励振した電力を、空気層あるいは低誘電体層に伝達させた後、高誘電体層に励振できるようにした点である。なお、図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００５１】
図２（ａ）〜（ｃ）に示した誘電体基板５１は、線形誘電率がε₂の高誘電体層７と、線形誘電率がε₁の低誘電体層あるいは線形誘電率がε_airの空気層（以下、低誘電体と空気層とを一括して「低誘電体層」という）６とを組み合わせた積層体とで構成されている。このとき、各層６、７の線形誘電率の関係は前述した数４式で表わされる。
【００５２】
給電点１は、低誘電体層６の内側に設けられており、給電された電力はこの低誘電体層６で拡散され、高誘電体層７に励振される。なお、低誘電体層６は、給電点１より励振した電力の強度分布が伝達によってより平坦になるときの厚さｔ₁（数３式参照）を有している。また、幅Ｗ₁、Ｗ₂は、ｙ方向にある導体プレート８によって電力の内部反射が生じない長さとしている。
【００５３】
図９は、図２に示した誘電体基板のＣ−Ｃ線断面における、電力の伝達に伴う強度分布２１の遷移状態を示したものである。同図９より、高誘電体のみで構成された基板（図３）と比較し、本発明による基板５１の方が、電力伝達に伴う非線形性による電力集中を抑制していることがわかる。そして、電力の放射を行うスロット４が配置されている放射面に対し、電力の分布が効率よく分配されているので、アンテナの放射特性を高効率化することができる。
【００５４】
図１０（ａ）は本発明の高誘電体を使用した誘電体基板を用いたプレートアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＥ−Ｅ線断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【００５５】
同図１０に示す誘電体基板５２を構成する各層の誘電率の関係は図５に示すものと同一である。図１０に示す基板５２は図２に示した基板５１と異なり、低誘電体層６を部分的に配置したものである。これは、低誘電体層６の線形誘電率が図５に示した場合よりも低くすることで、図２に示した基板５１で必要とした厚さｔ₁と幅Ｗ₁とが図１０に示した基板５２の厚さｔ₁及び幅Ｗ₁₁、Ｗ₂₁で実現できる場合の構造である。
【００５６】
なお、図１０に示した基板５２においても給電点１より給電された電力はこの低誘電体層６で拡散され、高誘電体層７に励振される。
【００５７】
図１１は図１０に示した誘電体基板のＥ−Ｅ線断面における、電力の伝達に伴う強度分布２１の遷移状態を示したものである。同図より、図２に示した誘電体基板の場合と同様に高誘電体のみで構成された基板の場合（図３）と比較し、本基板５２の方が、電力伝達に伴う非線形性による電力集中を抑制していることがわかる。この場合も図９に示した場合と同様にアンテナの放射特性の高効率化が実現できる。
【００５８】
以上、本高誘電体を使用した誘電体基板によれば、高誘電体特有の非線形性を抑制し、かつ高誘電体内で励振電力を十分に拡散できる誘電体基板の構造を実現できるので、プレートアンテナの小型化を容易にする誘電体基板及びそれを用いたアンテナを提供することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００６０】
プレートアンテナを小型化することができ、放射面や電力を放射するスロットへ効率よく電力を分配できる高誘電体を使用した誘電体基板及びそれを用いたアンテナの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の高誘電体を使用した誘電体基板を用いたプレートアンテナの一実施の形態を示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の高誘電体を使用した誘電体基板を用いたプレートアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図３】高誘電体内を伝達する電力の遷移状態と非線形性との関係を示す図である。
【図４】（ａ）はスポットサイズと電界との関係を示す図であり、（ｂ）は電力が高誘電体内を伝達するのに伴う誘電率変化（非線形性）を示す図である。
【図５】単一の空気層あるいは低誘電体層を伝達する電力の遷移状態を示す図である。
【図６】スポットサイズを用いたフレネル−キルヒホッフの回折公式の模式図である。
【図７】図１（ａ）〜（ｃ）に示した誘電体基板の誘電体空気層と強度分布の遷移状態との関係を示す図である。
【図８】図１（ａ）に示した誘電体基板のＡ−Ａ線断面における、給電点より入射された電力が、基板内を伝達する際の強度分布の遷移状態を示したものである。
【図９】図２に示した誘電体基板のＣ−Ｃ線断面における、電力の伝達に伴う強度分布の遷移状態を示したものである。
【図１０】（ａ）は本発明の高誘電体を使用した誘電体基板を用いたプレートアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１１】図１０に示した誘電体基板のＥ−Ｅ線断面における、電力の伝達に伴う強度分布２１の遷移状態を示したものである。
【符号の説明】
１給電点
４スロット
５誘電体基板
７高誘電体層
６１空気層
６２低誘電体の領域

Claims

プレートアンテナに用いられる誘電体基板において、給電点から放射面へ向かって伝達する電力の強度分布を拡散させる空気層あるいは低誘電体層と、その空気層あるいは低誘電体層からの電力を放射面まで伝達する高誘電体層とが電力の伝達される方向に積層され、上記空気層あるいは低誘電体層と上記空気層あるいは低誘電体層よりも誘電率が高く上記高誘電体層よりも誘電率が低い他の低誘電体の領域とを電力分布が広がっていく方向に交互に並べて誘電体空気層とし、電波を放出するスロットを形成した導体プレートを上記高誘電体層に上記電力の伝達される方向へ接して設けたことを特徴とする高誘電体を使用した誘電体基板。
上記空気層あるいは低誘電体層の内部に設けた給電点より励振した電力が上記高誘電体層に励振されるとき、その電力が上記高誘電体層において特定された領域に集中されながら伝達される電力強度分布となるよう、上記空気層あるいは低誘電体層の幅と上記低誘電体の領域の幅とを決定した請求項１に記載の高誘電体を使用した誘電体基板。
上記特定された領域が放射面となる導体プレートに形成されたスロットに臨む領域である請求項２に記載の高誘電体を使用した誘電体基板。
給電点を有する空気層あるいは低誘電体層とこの空気層あるいは低誘電体層よりも誘電率が高い他の低誘電体の領域とを電力分布が広がっていく方向に交互に並べた誘電体空気層と、該誘電体空気層に積層され上記低誘電体の領域よりも誘電率が高く上記誘電体空気層からの電力を放射面まで伝達する高誘電体層と、その高誘電体層に上記電力の伝達される方向へ接して設けた放射面となる導体プレートと、その導体プレートに形成された電波を放出するスロットとを備えたことを特徴とするアンテナ。