JP5609772B2

JP5609772B2 - Wide angle directional antenna

Info

Publication number: JP5609772B2
Application number: JP2011118068A
Authority: JP
Inventors: 小川　勝; 勝小川; 佐藤　和夫; 和夫佐藤; 松沢　晋一郎; 晋一郎松沢; 正伸行松; 旭近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: JP2012249004A

Description

本発明は、薄板状のアンテナであっても、指向特性を基板の主面に垂直な方向から主面に平行な方向までを含む広角度とした広角指向性アンテナに関する。 The present invention relates to a wide-angle directional antenna that has a wide angle from a direction perpendicular to a main surface of a substrate to a direction parallel to the main surface, even for a thin plate antenna.

指向性の広角化を実現する手法として、下記特許文献１に開示の技術が知られている。同公報では、それぞれ異なる方向に指向するように角度を異ならせて配置した複数のホーンアンテナを備えたアンテナモジュールが提案されている。このようなアンテナモジュールでは、例えば、高いアンテナ利得が求められる方向には狭いビーム幅が、広範囲の検知領域が求められる方向には広いビーム幅がそれぞれ必要となる。そこで、複数のアンテナについて、高いアンテナ利得よりも広範囲の検知領域が求められる方向に配したアンテナは、開口面を小さくすることによりビーム幅を広くし、広範囲の検知領域よりも高いアンテナ利得が求められる方向に配したアンテナは、開口面を大きくすることによりビーム幅を狭くしている。 As a technique for realizing widening of directivity, a technique disclosed in Patent Document 1 below is known. In this publication, an antenna module including a plurality of horn antennas arranged at different angles so as to be directed in different directions is proposed. In such an antenna module, for example, a narrow beam width is required in a direction where a high antenna gain is required, and a wide beam width is required in a direction where a wide detection area is required. Therefore, for a plurality of antennas, an antenna arranged in a direction that requires a wider detection area than a high antenna gain requires a wider beam width by reducing the aperture, and higher antenna gain than the wide detection area is required. The antenna arranged in a given direction has a narrow beam width by increasing the aperture surface.

また、下記特許文献２に開示の技術は、漏れ波アンテナの上に、スロットを有した誘電体板を設けたり、パッチアンテナ又はダイポールアンテナを有した誘電体板を設けることで、指向性を制御するものである。 The technology disclosed in Patent Document 2 below controls directivity by providing a dielectric plate having a slot or a dielectric plate having a patch antenna or a dipole antenna on a leaky wave antenna. To do.

特開２００７−４９６９１号公報JP 2007-49691 A 特開２００７−８１８２５号公報JP 2007-81825 A

ところが、特許文献１の開示の技術では、±９０度以上にも指向性を形成できるが、アンテナが立体的になり、奥行き方向の長さが大きくなってしまうため、小型の平面アンテナのような薄型構造では実現できない。また、特許文献２に開示の技術では、誘電体基板上に形成されているため、±９０度を越えて指向性利得を得ることは困難である。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, directivity can be formed to ± 90 degrees or more, but the antenna becomes three-dimensional and the length in the depth direction becomes large. It cannot be realized with a thin structure. In the technique disclosed in Patent Document 2, since it is formed on a dielectric substrate, it is difficult to obtain a directivity gain exceeding ± 90 degrees.

そこで、本発明の目的は、薄型の面状アンテナにおいても、主面に垂直な方向から主面に平行な方向まで、さらには、主面に平行な方向よりも、主面の正面に対して反対側の反垂直方向にも指向性の主軸が向けられる広角度範囲に渡る指向性を得ることができるようにすることである。 Therefore, an object of the present invention is to make a thin planar antenna from a direction perpendicular to the main surface to a direction parallel to the main surface, and further to the front of the main surface rather than a direction parallel to the main surface. It is to be able to obtain directivity over a wide angle range in which the main axis of directivity is directed also in the opposite anti-vertical direction.

上記課題を解決するための本第１の発明は、誘電体基板と導体とを有する広角指向性アンテナにおいて、誘電体基板の主面である第１面に形成され、主として第１面に垂直な方向に指向性を有するアンテナ素子と、第１面に平行な第２面において、アンテナ素子の少なくとも下方領域を含む領域において面状に形成されたグランド層とにより構成されるアンテナ領域と、主として主面に平行な第１方向に指向性を有する一対の第１導体線と第２導体線とから成り、主面を含む該主面に平行な面上であってアンテナ領域と誘電体基板の第１方向に位置する側面との間におけるグランド層が形成されていない領域に設けられたダイポールアンテナと、を有し、指向性を主面に垂直な方向、及び、主面に平行な方向に拡大させたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, in a wide-angle directional antenna having a dielectric substrate and a conductor, the antenna is formed on a first surface which is a main surface of the dielectric substrate, and is mainly perpendicular to the first surface. An antenna region mainly composed of an antenna element having directivity in a direction and a ground layer formed in a planar shape in a region including at least a lower region of the antenna element on a second surface parallel to the first surface; comprises a first conductor line and a second conductor line pair having directivity in a first direction parallel to the surface, of a plane parallel to the main surface the antenna region and a dielectric substrate comprising a main surface first And a dipole antenna provided in a region where a ground layer is not formed between side surfaces located in one direction, and directivity is expanded in a direction perpendicular to the main surface and in a direction parallel to the main surface It was made to be characterized.

主として主面に平行な方向に指向性を有するとは、指向性が最大となる主軸が主面に平行となる場合の他、主軸の方位ベクトルが、第１導体線と第２導体線との誘電体基板の厚さ方向の間隔に依存した主面に垂直な成分を有していても良いことを意味する。すなわち、主面に平行な方向に対して、主面に垂直の方向（前方、後方の方向を含む）に、第１導体線と第２導体線の上記間隔に比例した角度だけ傾斜していても良い。本発明の広角指向性アンテナは、電磁波を放射するアンテナでも、電磁波を受波するアンテナであっても良い。アンテナ素子の構成や形状は任意である。パッチアンテナや、特許文献２に開示の漏れ波アンテナであっても良い。アンテナ素子は、誘電体基板の主面に垂直な方向に主軸を有する指向性を持つアンテナ素子であれば任意である。また、ダイポールアンテナは、ダイポール機能を有するものであれば、その形状は任意である。 Having directivity mainly in a direction parallel to the main surface means that the main axis having the maximum directivity is parallel to the main surface, and the orientation vector of the main axis is determined by the first conductor line and the second conductor line. It means that it may have a component perpendicular to the main surface depending on the distance in the thickness direction of the dielectric substrate. That is, it is inclined with respect to the direction parallel to the main surface in the direction perpendicular to the main surface (including the front and rear directions) by an angle proportional to the above-mentioned distance between the first conductor wire and the second conductor wire. Also good. The wide-angle directional antenna of the present invention may be an antenna that radiates electromagnetic waves or an antenna that receives electromagnetic waves. The configuration and shape of the antenna element are arbitrary. A patch antenna or a leaky wave antenna disclosed in Patent Document 2 may be used. The antenna element is arbitrary as long as it has directivity having a principal axis in a direction perpendicular to the principal surface of the dielectric substrate. Further, the shape of the dipole antenna is arbitrary as long as it has a dipole function.

本発明において、第１導体線と第２導体線とは、誘電体基板の側面の方向に伸びた給電／受電線部と、給電／受電線部に連続して屈曲の向きが相互に反対となるようにＬ字形状に屈曲されて、アンテナとして機能するダイポール線部とを有するものとしても良い。第１導体線と第２導体線とは、誘電体基板の異なる面に形成されていても、同一面に形成さていても良い。 In the present invention, the first conductor wire and the second conductor wire have a power feeding / receiving wire portion extending in the direction of the side surface of the dielectric substrate and a bending direction continuously opposite to the power feeding / receiving wire portion. It may be bent into an L shape so that it has a dipole line portion that functions as an antenna. The first conductor line and the second conductor line may be formed on different surfaces of the dielectric substrate or on the same surface.

また、ダイポール線部に平行に、ダイポール線部から離れた位置に、外部回路に接続されない線状の導体からなる指向性制御線が形成されていても良い。指向性制御線は、第１導体線のダイポール線部と同一面に形成されていても、第２導体線のダイポール線部と同一面に形成されていても良いし、それらのダイポール線部とは異なる面に形成されていても良い。指向性制御線には、電磁波を誘導する導波器、電磁波を反射する反射器などの機能を有した線路を用いることができる。指向性制御線が用いられる場合において、主として主面に平行な方向に指向性を有するとは、指向性が最大となる主軸が主面に平行となる場合の他、主軸の方位ベクトルが、第１導体線のダイポール線部と第２導体線のダイポール線部との中点から、指向性制御線の中点に向かうベクトルの、誘電体基板の厚さ方向の成分に依存した主面に垂直な成分を有していても良いことを意味する。 In addition, a directivity control line made of a linear conductor that is not connected to an external circuit may be formed at a position parallel to the dipole line part and away from the dipole line part. The directivity control line may be formed on the same plane as the dipole line portion of the first conductor line, or may be formed on the same plane as the dipole line portion of the second conductor line. May be formed on different surfaces. As the directivity control line, a line having functions such as a waveguide for inducing electromagnetic waves and a reflector for reflecting electromagnetic waves can be used. In the case where a directivity control line is used, having directivity mainly in a direction parallel to the principal surface means that the principal axis having the maximum directivity is parallel to the principal surface, and that the orientation vector of the principal axis is Perpendicular to the principal plane depending on the component in the thickness direction of the dielectric substrate of the vector from the midpoint of the dipole line part of the first conductor line and the dipole line part of the second conductor line to the midpoint of the directivity control line It means that it may have various components.

また、給電／受電線部はレッヘル線路としても良い。レッヘル線路は平行線路の一種である。
また、誘電体基板は多層構造であって、第１面に平行で、第１面及び第２面とは異なる第３面に形成され、グランド層の第３面上の正射影位置に形成された面状の第２グランド層を有していても良い。
また、第２導体線は第２グランド層に接続されていても良い。
さらに、第２導体線は第３面上に形成され、第２グランド層に接続されていても良い。また、第１導体線は、第１面に形成されていても良い。
また、第１導体線は第１面に形成され、第２導体線はグランド層に接続されていても良い。 Further, the power feeding / receiving wire portion may be a Rehel line. The Lecher line is a kind of parallel line.
The dielectric substrate has a multilayer structure, is formed on a third surface that is parallel to the first surface and different from the first surface and the second surface, and is formed at an orthogonal projection position on the third surface of the ground layer. A planar second ground layer may be provided.
Further, the second conductor line may be connected to the second ground layer.
Further, the second conductor line may be formed on the third surface and connected to the second ground layer. Further, the first conductor wire may be formed on the first surface.
The first conductor line may be formed on the first surface, and the second conductor line may be connected to the ground layer.

また、誘電体基板は多層構造であって、第１導体線は、第１面に平行で、第１面及び第２面とは異なる第４面に形成されていても良い。
また、誘電体基板は多層構造であって、第１導体線及び第２導体線は、第１面に平行で、第１面及び第２面とは異なる第３面に形成され、給電／受電線部はコプレーナ線路を構成するようにしても良い。
また、誘電体基板は、単層又は多層構造であって、指向性制御線は、導波器又は反射器であって、誘電体基板の最上面、又は、最下面に形成されているようにしても良い。 The dielectric substrate may have a multilayer structure, and the first conductor line may be formed on a fourth surface that is parallel to the first surface and different from the first surface and the second surface.
In addition, the dielectric substrate has a multilayer structure, and the first conductor line and the second conductor line are formed on a third surface that is parallel to the first surface and different from the first surface and the second surface. The electric wire portion may constitute a coplanar line.
The dielectric substrate is a single layer or a multilayer structure, and the directivity control line is a waveguide or a reflector, and is formed on the uppermost surface or the lowermost surface of the dielectric substrate. May be.

アンテナ素子により誘電体基板の主面に垂直な方向に主軸を有した指向性を形成することができる。また、第１導体線の有するダイポール線部、及び第２導体線の有するダイポール線部により、誘電体基板の主面に平行な方向に主軸を有した指向性を形成することができる。この結果、アンテナ素子とダイポールアンテナとを切り換えることで、主軸が誘電体基板の主面に垂直な方向に向いた指向性と、主軸が主面に平行な方向を向いた指向性との間で、切り換え制御することができる。さらに、アンテナ素子とダイポールアンテナによる送電又は受電電力比を連続的又は段階的に調整することにより、主軸を誘電体基板の主面に垂直な方向から、主面に平行な方向までの広い範囲で、連続的又は段階的に指向性を制御することができる。このようにして、本発明は、薄型板状のアンテナであっても、主軸の範囲として９０度の広い範囲の指向性を実現することができる。この結果、薄型のアンテナで広い範囲への電波の放射、受信の可能なアンテナとすることができるため、車両の周囲を監視するレーダなどに搭載した場合に、搭載する位置の自由度が向上する。 The antenna element can form directivity having a main axis in a direction perpendicular to the main surface of the dielectric substrate. Further, the directivity having the main axis in the direction parallel to the main surface of the dielectric substrate can be formed by the dipole line portion of the first conductor line and the dipole line portion of the second conductor line. As a result, by switching between the antenna element and the dipole antenna, the directivity between the main axis oriented in the direction perpendicular to the main surface of the dielectric substrate and the directivity oriented in the direction parallel to the main surface of the main axis. Switching control can be performed. Furthermore, by adjusting the power transmission or reception power ratio between the antenna element and the dipole antenna continuously or stepwise, the main axis can be adjusted in a wide range from the direction perpendicular to the main surface of the dielectric substrate to the direction parallel to the main surface. The directivity can be controlled continuously or stepwise. In this way, the present invention can realize directivity in a wide range of 90 degrees as the range of the main axis even for a thin plate antenna. As a result, a thin antenna can be used to radiate and receive radio waves over a wide range, so that when mounted on a radar that monitors the surroundings of a vehicle, the degree of freedom of the mounting position is improved. .

また、導波器又は反射器などの指向性制御線を、誘電体基板の各面の何れかに設けることで、ダイポール線部と指向性制御線との位置関係により、指向性が最も強くなる主軸を誘電体基板の主面に平行の方向から、垂直な方向（正負両方）に傾斜させることができる。特に、誘電体基板の主面の前方とは反対側に主軸を傾斜させた場合には、指向性の範囲をより広く拡大することができる。また、ダイポール線部と指向性制御線とを、異なる面に形成することで、誘電体基板の実効的な誘電率を大きくすることができる結果、アンテナをより小型化することができる。 In addition, providing directivity control lines such as a director or a reflector on any one of the surfaces of the dielectric substrate provides the strongest directivity due to the positional relationship between the dipole line portion and the directivity control line. The main axis can be inclined in a direction (both positive and negative) from a direction parallel to the main surface of the dielectric substrate. In particular, when the main axis is inclined to the side opposite to the front side of the main surface of the dielectric substrate, the directivity range can be expanded more widely. In addition, by forming the dipole line portion and the directivity control line on different surfaces, the effective dielectric constant of the dielectric substrate can be increased. As a result, the antenna can be further downsized.

本発明の具体的な実施例１に係る広角指向性アンテナの構成図。The block diagram of the wide angle directional antenna which concerns on the specific Example 1 of this invention. 実施例１の広角指向性アンテナの指向性を示した特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating the directivity of the wide-angle directional antenna according to the first embodiment. 本発明の具体的な実施例２に係る広角指向性アンテナの構成図。The block diagram of the wide angle directional antenna which concerns on the specific Example 2 of this invention. 本発明の具体的な実施例３に係る広角指向性アンテナの構成図。The block diagram of the wide-angle directional antenna which concerns on the specific Example 3 of this invention. 本発明の具体的な実施例４に係る広角指向性アンテナの構成図。The block diagram of the wide-angle directional antenna which concerns on the specific Example 4 of this invention. 実施例４の広角指向性アンテナの指向性を示した特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the directivity of the wide-angle directional antenna of Example 4. 本発明の具体的な実施例５に係る広角指向性アンテナの構成図。The block diagram of the wide angle directional antenna which concerns on the specific Example 5 of this invention. 実施例５の広角指向性アンテナの指向性を示した特性図。FIG. 10 is a characteristic diagram showing the directivity of the wide-angle directional antenna of Example 5. 本発明の具体的な実施例６に係る広角指向性アンテナの構成図。The block diagram of the wide angle directional antenna which concerns on the specific Example 6 of this invention. 本発明の具体的な実施例７に係る広角指向性アンテナの構成図。The block diagram of the wide-angle directional antenna which concerns on the specific Example 7 of this invention.

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples. The present invention is not limited to the following examples.

本実施例は、本発明の最も簡単な構造の例である。実施例１に係る広角指向性アンテナ１の構成を図１に示す。直方体薄板形状の誘電体基板１０は、主面（表面）である第１面１１と、誘電体基板１０の裏面であって、第１面に平行な第２面１２とを有している。第１面１１には矩形形状のパッチアンテナとして機能する薄膜導体から成るアンテナ素子２０が形成されている。アンテナ素子２０の１辺は、管内波長λ／２である。また、第２面１２の一部の領域には、矩形面状の薄膜導体から成るグランド層３０が形成されている。グランド層３０は、アンテナ素子２０の第２面１２への正射影を内部に包含する大きさ及び位置に形成されている。そして、アンテナ素子２０とグランド層３０は外部の信号源５０に接続されている。アンテナ素子２０とグランド層３０とでパッチアンテナ（アンテナ領域）が構成され、信号源５０から供給された信号により、電磁波が空間に放射される。なお、本アンテナ１を受信アンテナとする場合には、信号源５０は、外部の受信回路である。 This embodiment is an example of the simplest structure of the present invention. The configuration of the wide-angle directional antenna 1 according to the first embodiment is shown in FIG. The rectangular parallelepiped-shaped dielectric substrate 10 has a first surface 11 that is a main surface (front surface) and a second surface 12 that is the back surface of the dielectric substrate 10 and is parallel to the first surface. On the first surface 11, an antenna element 20 made of a thin film conductor that functions as a rectangular patch antenna is formed. One side of the antenna element 20 has an in-tube wavelength λ / 2. A ground layer 30 made of a rectangular thin film conductor is formed in a partial region of the second surface 12. The ground layer 30 is formed in a size and position that includes an orthogonal projection onto the second surface 12 of the antenna element 20. The antenna element 20 and the ground layer 30 are connected to an external signal source 50. The antenna element 20 and the ground layer 30 constitute a patch antenna (antenna region), and electromagnetic waves are radiated into the space by a signal supplied from the signal source 50. When the antenna 1 is a receiving antenna, the signal source 50 is an external receiving circuit.

また、第１面１１には、薄膜導体から成る第１導体線４１が形成されており、第２面１２には、グランド層３０の側辺３０ａに接続する薄膜導体から成る第２導体線４２が形成されている。グランド層３０の側辺３０ａと第２面１２の側辺１２ａとの間には、グランド層３０が形成されていない領域が存在する。第２導体線４２は、第２面１２のこの領域において形成されている。そして、第２導体線４２は、グランド層３０の側辺３０ａから第２面１２の側辺１２ａに向かい、Ｐ２点において、側辺１２ａに平行にＬ字形状に屈曲している。グランド層３０の側辺３０ａから屈曲点Ｐ２までが、第２導体線４２の給電／受電線部４２１となる。給電／受電線部４２１の長さは、管内波長λ／４以上の長さを有している。また、屈曲Ｐ２点において折り曲げられ、側辺１２ａに平行な線部分が、ダイポール線部４２２を構成している。 A first conductor line 41 made of a thin film conductor is formed on the first surface 11, and a second conductor line 42 made of a thin film conductor connected to the side 30 a of the ground layer 30 is formed on the second surface 12. Is formed. A region where the ground layer 30 is not formed exists between the side 30 a of the ground layer 30 and the side 12 a of the second surface 12. The second conductor wire 42 is formed in this region of the second surface 12. The second conductor line 42 is bent from the side 30a of the ground layer 30 toward the side 12a of the second surface 12, and is bent in an L shape in parallel with the side 12a at a point P2. A portion from the side 30 a of the ground layer 30 to the bending point P <b> 2 serves as a power feeding / receiving wire portion 421 of the second conductor wire 42. The length of the power feeding / receiving wire portion 421 has a length equal to or greater than the guide wavelength λ / 4. Further, a line portion that is bent at the bending point P2 and is parallel to the side edge 12a forms a dipole line portion 422.

また、第１面１１には、信号源５０に接続される第１導体線４１が形成されており、その第１導体線４１は、第２面１２のグランド層３０が形成されていない領域の上部において、屈曲点Ｐ１において、Ｌ字状に第１面１１の側辺１１ａに平行に屈曲されている。側辺１１ａと１２ａは、誘電体基板１０の側面１６の長方形における一対の長辺である。信号源５０から屈曲点Ｐ１までが、第１導体線４１の給電／受電線部４１１となり、側辺１１ａに平行な部分が第１導体線４１のダイポール線部４１２となる。グランド層３０が形成されていない領域及びその上部における第１導体線４１の給電／受電線部４１１と第２導体線４２の給電／受電線部４２１は平行である。この平行の意味は、第１面１１と第２面１２の面上の同一位置において、誘電体基板１０の厚さ方向に間隔を有した平行である場合と、面内方向において間隔を有した平行である場合と、その両者を有した場合を含むものである。ダイポール線部４１２、４２２は、それぞれ、管内波長λ／４であり、一対のダイポール線部４１２、４２２が、ダイポールアンテナを構成する。、ダイポール線部４１２、４２２は、アンテナ素子２０の中心Ｑから管内波長λ以上、離れている。 Further, the first surface 11 is formed with a first conductor line 41 connected to the signal source 50, and the first conductor line 41 is a region of the second surface 12 where the ground layer 30 is not formed. In the upper part, at the bending point P1, it is bent in parallel with the side 11a of the first surface 11 in an L shape. The side sides 11 a and 12 a are a pair of long sides in the rectangle of the side surface 16 of the dielectric substrate 10. A portion from the signal source 50 to the bending point P1 serves as a power feeding / receiving wire portion 411 of the first conductor wire 41, and a portion parallel to the side 11a serves as a dipole wire portion 412 of the first conductor wire 41. The region where the ground layer 30 is not formed and the power supply / reception wire portion 411 of the first conductor wire 41 and the power supply / reception wire portion 421 of the second conductor wire 42 are parallel to each other. The meaning of this parallel is that there is a parallel in the in-plane direction when there is a parallel in the thickness direction of the dielectric substrate 10 at the same position on the first surface 11 and the second surface 12. This includes the case of being parallel and the case of having both. The dipole wire portions 412 and 422 each have an in-tube wavelength λ / 4, and the pair of dipole wire portions 412 and 422 constitute a dipole antenna. The dipole wire portions 412 and 422 are separated from the center Q of the antenna element 20 by a guide wavelength λ or more.

また、第１面１１には、ダイポール線部４１２から第１面１１の側辺１１ａ方向に管内波長λ／４以上だけ離れた位置に、ダイポール線部４１２に平行に、薄膜導体で形成された線状の指向性制御線である導波器６０が形成されている。導波器６０の長さは、管内波長λ／２より短い。また、ダイポール線部４１２、４２２の全長の中心点と導波器６０の長さの中点とを結ぶ線分は、ダイポール線部４１２、４２２及び導波器６０に垂直である。 Further, the first surface 11 is formed of a thin film conductor in parallel with the dipole line portion 412 at a position separated from the dipole line portion 412 in the direction of the side 11a of the first surface 11 by the guide wavelength λ / 4 or more. A director 60 that is a linear directivity control line is formed. The length of the director 60 is shorter than the guide wavelength λ / 2. A line segment connecting the center point of the total length of the dipole line portions 412 and 422 and the midpoint of the length of the director 60 is perpendicular to the dipole line portions 412 and 422 and the director 60.

この構成のアンテナ１は、図２に示す指向性を有している。アンテナ素子２０とグランド層３０とで構成されるパッチアンテナは、誘電体基板１０の主面である第１面１１に垂直な方向（ｚ軸）に電力が最大となる主軸が向く指向性を有している。また、一対のダイポール線部４１２、４２２で構成されるダイポールアンテナは、第１面１１の面内方向（ｘ軸）に主軸が向く指向性を有している。このことから、本アンテナ１において、パッチアンテナにのみに給電／受電すれば、主として誘電体基板１０の主面に垂直な方向の指向性を得ることができ、ダイポールアンテナのみに給電／受電すれば、主として主面内方向の指向性を得ることができる。また、パッチアンテナとダイポールアンテナとの給電／受電の電力比を調整することにより、誘電体基板１０の主面に垂直な方向（ｚ軸）から、主面内方向（ｘ軸）に指向性の主軸を連続して変化させることができる。このような実施例のアンテナ１によると、薄い板状アンテナで、面内方向の指向性成分も得ることができるので、非常に薄型の広角指向性アンテナを実現することができる。 The antenna 1 having this configuration has the directivity shown in FIG. The patch antenna composed of the antenna element 20 and the ground layer 30 has directivity in which the main axis with the maximum power is directed in a direction (z axis) perpendicular to the first surface 11 that is the main surface of the dielectric substrate 10. doing. In addition, the dipole antenna including the pair of dipole wire portions 412 and 422 has directivity in which the main axis is directed in the in-plane direction (x-axis) of the first surface 11. Therefore, in the present antenna 1, if power is supplied / received only to the patch antenna, directivity in a direction perpendicular to the main surface of the dielectric substrate 10 can be obtained. If power is supplied / received only to the dipole antenna. In addition, the directivity mainly in the in-plane direction can be obtained. Further, by adjusting the power ratio of power supply / reception between the patch antenna and the dipole antenna, directivity is improved from the direction perpendicular to the main surface of the dielectric substrate 10 (z-axis) to the direction in the main surface (x-axis). The spindle can be changed continuously. According to the antenna 1 of such an example, since a directional component in the in-plane direction can be obtained with a thin plate antenna, a very thin wide-angle directional antenna can be realized.

本実施例において、導波器６０は、ダイポールアンテナの指向性の主軸を、誘電体基板１０の主面に垂直な上方向（＋ｚ軸方向）にｘ軸からの角度θだけ変位させるものである。したがって、指向性は面内方向から多少だけ上向きの方向に指向性の主軸がθだけ傾くことになる。また、導波器６０を誘電体基板１０の第２面１２に設けると、指向性は面内方向から多少だけ下向きの方向（−ｚ軸方向）に指向性の主軸を傾斜させることができる。さらに、この導波器６０に代えて、長さが管内波長λ／２以上の薄膜導体からなる指向性制御線である反射器としても良い。反射器を図２の導波器６０の位置に設けると、ダイポールアンテナの指向性の主軸は、誘電体基板１０の主面に垂直な下方向（−ｚ軸方向）に変位する。逆に、反射器を面内方向の位置関係を図２と同一にして、第２面１２に設けた場合には、ダイポールアンテナの指向性の主軸を、誘電体基板１０の主面に垂直な上方向（＋ｚ軸方向）に変位させることができる。一対のダイポール線部４１２、４２２に対する導波器６０や反射器の距離や、誘電体基板１０の厚さを調整することにより、誘電体基板１０の主面内方向の指向性を、垂直方向に傾斜させる傾斜角を調整することができる。また、導波器６０と反射器とを同時に用いることで、さらに、大きく指向性の主軸の方位を変化させることができる。このようにして、所望の指向性を得ることができる。 In this embodiment, the director 60 displaces the main axis of directivity of the dipole antenna by an angle θ from the x axis in the upward direction (+ z axis direction) perpendicular to the main surface of the dielectric substrate 10. . Accordingly, in the directivity, the main axis of directivity is inclined by θ in a slightly upward direction from the in-plane direction. Further, when the director 60 is provided on the second surface 12 of the dielectric substrate 10, the directivity can be tilted in a direction slightly downward from the in-plane direction (−z axis direction). Further, instead of the waveguide 60, a reflector that is a directivity control line made of a thin film conductor having a length of the guide wavelength λ / 2 or more may be used. When the reflector is provided at the position of the director 60 in FIG. 2, the main axis of directivity of the dipole antenna is displaced in the downward direction (−z axis direction) perpendicular to the main surface of the dielectric substrate 10. Conversely, when the reflector is provided on the second surface 12 with the same positional relationship in the in-plane direction as in FIG. 2, the main axis of directivity of the dipole antenna is perpendicular to the main surface of the dielectric substrate 10. It can be displaced in the upward direction (+ z-axis direction). By adjusting the distance of the waveguide 60 and the reflector with respect to the pair of dipole wire portions 412 and 422 and the thickness of the dielectric substrate 10, the directivity in the main surface direction of the dielectric substrate 10 is set in the vertical direction. The inclination angle to be inclined can be adjusted. In addition, by using the director 60 and the reflector at the same time, the orientation of the main axis of directivity can be further changed. In this way, desired directivity can be obtained.

なお、本発明においては、導波器６０や反射器は、指向性を主軸を誘電体基板１０の主面内方向から垂直な方向に若干傾斜させる機能を有するものであるので、必ずしも必須のものではない。 In the present invention, the director 60 and the reflector have the function of slightly tilting the main axis in the direction perpendicular to the in-plane direction of the dielectric substrate 10. is not.

次に、実施例２のアンテナ２の構成を図３に示す。実施例１と同一の機能を有する部分には、同一の符号が付されている。本実施例では誘電体基板１０が第１層１０１と第２層１０２の２層構造に構成されている。第１層１０１の上面である主面が第１面１１であり、第２層１０２の下面が第２面１２である。第１層１０１の第１面１１にアンテナ素子２０と第１導体線４１の給電／受電線部４１１とダイポール線部４１２が形成されている。第２層１０２の第２面１２にはグランド層３０が形成されている。そして、第１層１０２と第２層１０２との界面である第３層１３に、グランド層３０の第３層１３上への正射影と同一形状同一位置に第２グランド層３２が形成され、その第２グランド層３２の側辺３２ａに接続して、第２導体線４２の給電／受電線部４２１とダイポール線部４２２とが形成されている。また、第１層１０１の第１面１１には、ダイポール線部４１２から波長λ／４以上だけ離れた位置に、線状の導体線から成り、長さが管内波長λ／２より短い導波器６０がダイポール線部４１２、４２２に平行に形成されている。本実施例のアンテナ２は、実施例１の誘電体基板１０の第２面に、下面にグランド層３０の形成された誘電体板（第２層１０２）を接合したものに等しい。グランド層３０と第２グランド層３２は、誘電体基板１０に形成されたビアホールにより導通され、共に信号源５０のグランドに接続されている。この構成においても、実施例１と同一の変形例が適用できる。また、実施例１と同一の作用効果を奏する。 Next, the structure of the antenna 2 of Example 2 is shown in FIG. Parts having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the dielectric substrate 10 has a two-layer structure of a first layer 101 and a second layer 102. The main surface that is the upper surface of the first layer 101 is the first surface 11, and the lower surface of the second layer 102 is the second surface 12. On the first surface 11 of the first layer 101, the feeding / receiving wire portion 411 and the dipole wire portion 412 of the antenna element 20 and the first conductor wire 41 are formed. A ground layer 30 is formed on the second surface 12 of the second layer 102. Then, the second ground layer 32 is formed at the same position and in the same shape as the orthogonal projection of the ground layer 30 on the third layer 13 on the third layer 13 which is the interface between the first layer 102 and the second layer 102. Connected to the side 32 a of the second ground layer 32, a power feeding / receiving wire portion 421 and a dipole wire portion 422 of the second conductor wire 42 are formed. In addition, the first surface 11 of the first layer 101 is formed of a linear conductor wire at a position separated from the dipole wire portion 412 by a wavelength λ / 4 or more, and the length of the waveguide is shorter than the guide wavelength λ / 2. A vessel 60 is formed parallel to the dipole wire portions 412 and 422. The antenna 2 according to the present embodiment is equivalent to the second surface of the dielectric substrate 10 according to the first embodiment bonded to a dielectric plate (second layer 102) having a ground layer 30 formed on the lower surface. The ground layer 30 and the second ground layer 32 are electrically connected by via holes formed in the dielectric substrate 10 and are both connected to the ground of the signal source 50. Also in this configuration, the same modification as that of the first embodiment can be applied. In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

実施例２において、第２グランド層３２と第２導体線４２とが形成される面を、図４に示すように、グランド層３０が形成される面と、入れ換えても良い。すなわち、図４の場合には、第１層１０１の上面である主面が第１面１１であり、第１層１０１と第２層１０２との界面が第２面１２であり、第２層１０２の下面が第３面１３となる。第１層１０１の第１面１１にアンテナ素子２０と第１導体線４１の給電／受電線部４１１とダイポール線部４１２が形成されている。第１層１０２と第２層１０３の界面である第２面１２にはグランド層３０が形成されている。そして、第２層１０２の下面である第３面１３に、グランド層３０の第３層１３上への正射影と同一形状同一位置に第２グランド層３２と、その第２グランド層３２の側辺３２ａに接続して、第２導体線４２の給電／受電線部４２１とダイポール線部４２２とが形成されている。また、第１層１０１の第１面１１には、ダイポール線部４１２から波長λ／４以上だけ離れた位置に、線状の導体線から成り、長さが管内波長λ／２より短い導波器６０がダイポール線部４１２、４２２に平行に形成されている。本実施例のアンテナ２は、実施例１の誘電体基板１０の中段の第２面にグランド層３０を設けたものに等しい。グランド層３０と第２グランド層３２は誘電体基板１０に形成されたビアホールにより導通しており、共に信号源５０のグランドに接続されている。この構成においても、実施例１と同一の作用効果を奏し、同一の変形例が適用できる。また、導波器６０に代えて、反射器を設けても良いのは前実施例と同様である。 In the second embodiment, the surface on which the second ground layer 32 and the second conductor line 42 are formed may be replaced with the surface on which the ground layer 30 is formed as shown in FIG. That is, in the case of FIG. 4, the main surface which is the upper surface of the first layer 101 is the first surface 11, the interface between the first layer 101 and the second layer 102 is the second surface 12, and the second layer The lower surface of 102 becomes the third surface 13. On the first surface 11 of the first layer 101, the feeding / receiving wire portion 411 and the dipole wire portion 412 of the antenna element 20 and the first conductor wire 41 are formed. A ground layer 30 is formed on the second surface 12 that is an interface between the first layer 102 and the second layer 103. Then, the second ground layer 32 on the third surface 13 which is the lower surface of the second layer 102 has the same shape and the same position as the orthogonal projection of the ground layer 30 on the third layer 13, and the second ground layer 32 side. A power supply / reception line portion 421 and a dipole wire portion 422 of the second conductor wire 42 are formed in connection with the side 32a. In addition, the first surface 11 of the first layer 101 is formed of a linear conductor wire at a position separated from the dipole wire portion 412 by a wavelength λ / 4 or more, and the length of the waveguide is shorter than the guide wavelength λ / 2. A vessel 60 is formed parallel to the dipole wire portions 412 and 422. The antenna 2 of the present embodiment is equivalent to the antenna 2 provided with the ground layer 30 on the second surface of the middle stage of the dielectric substrate 10 of the first embodiment. The ground layer 30 and the second ground layer 32 are electrically connected by via holes formed in the dielectric substrate 10, and are both connected to the ground of the signal source 50. Even in this configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the same modification can be applied. Further, a reflector may be provided in place of the wave director 60, as in the previous embodiment.

次に、実施例４のアンテナ２の構成を図５に示す。実施例１、２、３と同一の機能を有する部分には、同一の符号が付されている。本実施例は誘電体基板１０を３層構造にして、実施例３の第２層１０２の下にもう一つの第３層１０３を形成したものと、第１導体線４１の形成面が異なることを除き、同一である。第１層１０１の上面である主面が第１面１１であり、第１層１０１と第２層１０２との界面が第２面１２であり、第２層１０２と第３層１０３との界面が第３面１３であり、第３層１０３の下面が第４面１４となる。第１層１０１の第１面１１にはアンテナ素子２０のみが形成されている。第１層１０２と第２層１０３の界面である第２面１２にはグランド層３０が形成されている。第２層１０２と第３層１０３との界面である第３面１３には、グランド層３０の第３層１３上への正射影と同一形状同一位置に第２グランド層３２が形成され、その第２グランド層３２の側辺３２ａに接続して、第２導体線４２の給電／受電線部４２１とダイポール線部４２２とが形成されている。 Next, the structure of the antenna 2 of Example 4 is shown in FIG. Parts having the same functions as those in the first, second, and third embodiments are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the dielectric substrate 10 has a three-layer structure and another third layer 103 is formed under the second layer 102 in the third embodiment, and the formation surface of the first conductor wire 41 is different. Is the same except for. The main surface which is the upper surface of the first layer 101 is the first surface 11, the interface between the first layer 101 and the second layer 102 is the second surface 12, and the interface between the second layer 102 and the third layer 103. Is the third surface 13, and the lower surface of the third layer 103 is the fourth surface 14. Only the antenna element 20 is formed on the first surface 11 of the first layer 101. A ground layer 30 is formed on the second surface 12 that is an interface between the first layer 102 and the second layer 103. A second ground layer 32 is formed on the third surface 13, which is an interface between the second layer 102 and the third layer 103, at the same position and in the same shape as the orthogonal projection of the ground layer 30 onto the third layer 13. Connected to the side 32 a of the second ground layer 32, a power feeding / receiving wire portion 421 and a dipole wire portion 422 of the second conductor wire 42 are formed.

また、第３層１０３の下面である第４面１４には、第１導体線４１の給電／受電線部４１１とダイポール線部４１２が形成されている。さらに、第４面１４には、ダイポール線部４１２から波長λ／４以上だけ離れた位置に、線状の導体線から成り、長さが管内波長λ／２より短い導波器６０がダイポール線部４１２、４２２に平行に形成されている。そして、グランド層３０と第２グランド層３２は誘電体基板１０に形成されたビアホールにより導通しており、それらは信号源５０のグランドに接続されている。また、誘電体基板１０は、アンテナ素子２０の直下に、第１面１１から第４面１４に貫通するスルーホール２２が形成されている。そして、アンテナ素子２０と信号源５０は、スルーホール２２の中をグランド層３０及び第２グランド層３２と絶縁分離された状態で貫通する信号線２１により接続されている。 Further, a power supply / reception line portion 411 and a dipole wire portion 412 of the first conductor wire 41 are formed on the fourth surface 14 which is the lower surface of the third layer 103. Furthermore, on the fourth surface 14, a director 60 made of a linear conductor wire and having a length shorter than the in-tube wavelength λ / 2 is provided at a position away from the dipole wire portion 412 by a wavelength λ / 4 or more. It is formed in parallel with the parts 412 and 422. The ground layer 30 and the second ground layer 32 are electrically connected by a via hole formed in the dielectric substrate 10, and they are connected to the ground of the signal source 50. In addition, the dielectric substrate 10 has a through hole 22 penetrating from the first surface 11 to the fourth surface 14 immediately below the antenna element 20. The antenna element 20 and the signal source 50 are connected by a signal line 21 that penetrates through the through hole 22 in a state of being insulated from the ground layer 30 and the second ground layer 32.

本実施例のアンテナ４は、実施例３の構造に、第４層１０３を設けて、第４面１４に第１導体線４１を形成し、アンテナ素子２０に対する給電／受電は、第４面１４の側からスルーホール２２の中の信号線２１により行うようにしたものである。また、第１導体線４１と第２導体線４２の有する一対のダイポール線部４２１、４２２のアンテナ素子２０から見た上下関係は、実施例３とは逆であり、導波器６０は、アンテナ素子２０の形成されていない第４面１４に形成されている。したがって、本実施例での指向性の主軸は、主面内方向（ｘ軸）から、主面に垂直な第１面１１から第４面１４に向かう方向（−ｚ軸方向）に傾斜する。指向性特性は、図６に示すものとなる。この実施例においても、導波器６０に代えて、反射器を設けても良いのは前実施例と同様である。 In the antenna 4 of this embodiment, the fourth layer 103 is provided in the structure of the third embodiment, the first conductor wire 41 is formed on the fourth surface 14, and power supply / reception to the antenna element 20 is performed on the fourth surface 14. This is performed by the signal line 21 in the through hole 22 from the side. In addition, the vertical relationship seen from the antenna element 20 of the pair of dipole wire portions 421 and 422 included in the first conductor wire 41 and the second conductor wire 42 is opposite to that in the third embodiment, and the director 60 is an antenna. It is formed on the fourth surface 14 where the element 20 is not formed. Therefore, the main axis of directivity in the present embodiment is inclined from the in-plane direction (x-axis) to the direction from the first surface 11 perpendicular to the main surface to the fourth surface 14 (−z-axis direction). The directivity characteristic is as shown in FIG. Also in this embodiment, a reflector may be provided instead of the director 60, as in the previous embodiment.

実施例４では、導波器６０は、アンテナ素子２０が設けられた誘電体基板１０の上面の主面である第１面１１とは反対側にある下面である第４面１４に形成されている。これに対して、実施例５のアンテナ５では、図７に示されているように、導波器６０をアンテナ素子２０の形成された第１面１１に形成している。これにより、本実施例での指向性の主軸は、主面内方向（ｘ軸）から、主面に垂直な第４面１４から第１面１１に向かう方向（＋ｚ軸方向）にθだけ傾斜する。指向性特性は、図８に示すものとなる。この実施例においても、導波器６０に代えて、反射器を設けても良いのは前実施例と同様である。 In the fourth embodiment, the director 60 is formed on the fourth surface 14 that is the lower surface opposite to the first surface 11 that is the main surface of the upper surface of the dielectric substrate 10 on which the antenna element 20 is provided. Yes. On the other hand, in the antenna 5 of the fifth embodiment, as shown in FIG. 7, the director 60 is formed on the first surface 11 on which the antenna element 20 is formed. Thereby, the main axis of directivity in this embodiment is inclined by θ from the in-plane direction (x-axis) to the direction from the fourth surface 14 perpendicular to the main surface to the first surface 11 (+ z-axis direction). To do. The directivity characteristic is as shown in FIG. Also in this embodiment, a reflector may be provided instead of the director 60, as in the previous embodiment.

本実施例のアンテナ６は、実施例５において、導波器６０に代えて、アンテナ素子２０の形成された第１面１１に反射器６２を設けたものである。図９に示されているように、反射器６２は線状の薄膜導体で形成されており、長さは、管内波長λ／２より長い。また、反射器６２はダイポール線部４１２と４２２の全長の中点と、長さ方向において同一位置に形成されている。また、反射器６２は、グランド層３０の側辺３０ａとダイポール線部４１２、４２２との間に形成されている。この実施例では、反射器６２により電磁波が反射されることから、本実施例での指向性の主軸は、主面内方向（ｘ軸）から、主面に垂直な第１面１１から第４面１４に向かう方向（−ｚ軸方向）にθだけ傾斜する。指向性特性は、図６に示すものと同様なものとなる。 The antenna 6 of this embodiment is obtained by providing a reflector 62 on the first surface 11 on which the antenna element 20 is formed in place of the director 60 in the fifth embodiment. As shown in FIG. 9, the reflector 62 is formed of a linear thin film conductor, and its length is longer than the guide wavelength λ / 2. The reflector 62 is formed at the same position in the length direction as the midpoint of the entire length of the dipole wire portions 412 and 422. The reflector 62 is formed between the side 30 a of the ground layer 30 and the dipole wire portions 412 and 422. In this embodiment, since the electromagnetic wave is reflected by the reflector 62, the main axis of directivity in this embodiment is from the first surface 11 to the fourth surface perpendicular to the main surface from the in-plane direction (x-axis). It is inclined by θ in the direction toward the surface 14 (−z-axis direction). The directivity characteristic is the same as that shown in FIG.

次に、実施例７のアンテナ７の構成を図１０に示す。上記実施例と同一の機能を有する部分には、同一の符号が付されている。本実施例は、第１導体線４１、第２導体線４２、グランド層３０、第２グランド層３２の上限関係が実施例４の関係とは異なる。また、本実施例は、電体基板１０を３層構造にして、実施例２の図３に示す構成に第３層１０３を設けた構造に近いものである。第１層１０１の上面である主面が第１面１１であり、第１層１０１と第２層１０２との界面が第３面１３であり、第２層１０２と第３層１０３との界面が第２面１２であり、第３層１０３の下面が第４面１４となる。第１層１０１の第１面１１にはアンテナ素子２０と、第１導体線４１の給電／受電線部４１１とダイポール線部４１２が形成されている。第１層１０２と第２層１０３の界面である第３面１３には第２グランド層３２と、その第２グランド層３２の側辺３２ａに接続して、第２導体線４２の給電／受電線部４２１とダイポール線部４２２とが形成されている。第２層１０２と第３層１０３との界面である第２面１２には、グランド層３０が形成されている。第２グランド層３２は、グランド層３０の第３層１３上への正射影と同一形状同一位置に形成されている。 Next, the structure of the antenna 7 of Example 7 is shown in FIG. Parts having the same functions as those in the above embodiment are given the same reference numerals. In the present embodiment, the upper limit relationship among the first conductor wire 41, the second conductor wire 42, the ground layer 30, and the second ground layer 32 is different from the relationship in the fourth embodiment. Further, the present embodiment is close to a structure in which the electric substrate 10 has a three-layer structure and the third layer 103 is provided in the configuration shown in FIG. The main surface which is the upper surface of the first layer 101 is the first surface 11, the interface between the first layer 101 and the second layer 102 is the third surface 13, and the interface between the second layer 102 and the third layer 103. Is the second surface 12, and the lower surface of the third layer 103 is the fourth surface 14. On the first surface 11 of the first layer 101, an antenna element 20, a feeding / receiving wire portion 411 of the first conductor wire 41, and a dipole wire portion 412 are formed. The third surface 13, which is the interface between the first layer 102 and the second layer 103, is connected to the second ground layer 32 and the side 32 a of the second ground layer 32 to supply / receive power to / from the second conductor wire 42. An electric wire portion 421 and a dipole wire portion 422 are formed. A ground layer 30 is formed on the second surface 12 which is an interface between the second layer 102 and the third layer 103. The second ground layer 32 is formed at the same position and in the same shape as the orthogonal projection of the ground layer 30 onto the third layer 13.

また、第３層１０３の下面である第４面１４には、第１導体線４１の給電／受電線部４１１の一部も形成されている。さらに、第４面１４には、ダイポール線部４１２から波長λ／４以上だけ離れた位置に、線状の導体線から成り、長さが管内波長λ／２より短い導波器６０がダイポール線部４１２、４２２に平行に形成されている。そして、グランド層３０と第２グランド層３２はビアホールにより導通しており、それらは信号源５０のグランドに接続されている。また、誘電体基板１０は、アンテナ素子２０の直下と、アンテナ素子２０の形成されていない領域とに、第１面１１から第４面１４に貫通するスルーホール２２、２３とが形成されている。そして、アンテナ素子２０と信号源５０は、スルーホール２２の中を、グランド層３０及び第２グランド層３２と絶縁分離された状態で貫通する信号線２１により接続されている。また、スルーホール２３の中には、第１導体線４１の給電／受電線部４１１が、グランド層３０及び第２グランド層３２と絶縁分離された状態で、貫通しており、第４面１４の側から、第１導体線４１のダイポール線部４１２に、給電されるように構成されている。 In addition, a part of the power supply / reception line portion 411 of the first conductor wire 41 is also formed on the fourth surface 14 which is the lower surface of the third layer 103. Furthermore, on the fourth surface 14, a director 60 made of a linear conductor wire and having a length shorter than the in-tube wavelength λ / 2 is provided at a position away from the dipole wire portion 412 by a wavelength λ / 4 or more. It is formed in parallel with the parts 412 and 422. The ground layer 30 and the second ground layer 32 are electrically connected by via holes, and they are connected to the ground of the signal source 50. The dielectric substrate 10 has through holes 22 and 23 penetrating from the first surface 11 to the fourth surface 14 immediately below the antenna element 20 and in a region where the antenna element 20 is not formed. . The antenna element 20 and the signal source 50 are connected by a signal line 21 that penetrates through the through hole 22 in a state of being insulated from the ground layer 30 and the second ground layer 32. In addition, the power supply / reception line portion 411 of the first conductor wire 41 penetrates through the through hole 23 in a state of being insulated from the ground layer 30 and the second ground layer 32, and the fourth surface 14. From the side, power is supplied to the dipole wire portion 412 of the first conductor wire 41.

また、第１導体線４１と第２導体線４２の有する一対のダイポール線部４２１、４２２のアンテナ素子２０から見た上下関係は、実施例４とは逆であり、導波器６０は、アンテナ素子２０の形成されていない第４面１４に形成されている。したがって、本実施例での指向性の主軸は、主面内方向（ｘ軸）から、主面に垂直な第１面１１から第４面１４に向かう方向（−ｚ軸方向）にθだけ傾斜する。指向性特性は、図６に示すものと同様な特性となる。この実施例においても、導波器６０に代えて、反射器を設けても良いのは前実施例と同様である。その他の変形例は、前述の全ての実施例で記載した変形例が適用可能である。 In addition, the vertical relationship seen from the antenna element 20 of the pair of dipole wire portions 421 and 422 included in the first conductor wire 41 and the second conductor wire 42 is opposite to that of the fourth embodiment, and the director 60 includes an antenna It is formed on the fourth surface 14 where the element 20 is not formed. Therefore, the main axis of directivity in the present embodiment is inclined by θ from the in-plane direction (x-axis) to the first surface 11 perpendicular to the main surface to the fourth surface 14 (−z-axis direction). To do. The directivity characteristic is the same as that shown in FIG. Also in this embodiment, a reflector may be provided instead of the director 60, as in the previous embodiment. As other modifications, the modifications described in all the above-described embodiments can be applied.

［変形例］
誘電体基板が多層構造であって、グランド層３０に第２導体線４２が接続されれていない実施例２−７において、第２グランド層３２を設ける代わりに、第２導体線４２をその部分に延長したものであっても良い。また、これらの実施例において、第１導体線４１と第２導体線４２とは、同一面上に形成しても良い。この場合には、給電／受電線４１１、４２１は平行となり、ダイポール線部４１２、４２２が互いに逆向きとなる。このようにダイポール線部４１２、４２２に対して、コプレーナ線路で給電、受電しても良い。 [Modification]
In Example 2-7 in which the dielectric substrate has a multi-layer structure and the second conductor line 42 is not connected to the ground layer 30, instead of providing the second ground layer 32, the second conductor line 42 is a part thereof. It may be extended. In these embodiments, the first conductor line 41 and the second conductor line 42 may be formed on the same surface. In this case, the feed / receiving line 411 and 421 become parallel, dipole wire portions 412 and 422 are opposite to each other. In this way, the dipole wire portions 412 and 422 may be fed and received with a coplanar line.

本発明は、薄型の板状の広角指向性アンテナとすることができる。例えば、車両の４隅に設けて、車両の周囲の障害物を監視するレーダのアンテナに用いることができる。 The present invention can be a thin plate-like wide-angle directional antenna. For example, it can be used for radar antennas provided at four corners of a vehicle to monitor obstacles around the vehicle.

１０…誘電体基板
２０…アンテナ素子
４１…第１導体線
４２…第２導体線
３０…グランド層
３２…第２グランド層
４１１、４２１…給電／受電線
４１２、４２２…ダイポール線部
６０…導波器
１１…第１面
１２…第２面
１３…第３面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Dielectric board | substrate 20 ... Antenna element 41 ... 1st conductor wire 42 ... 2nd conductor wire 30 ... Ground layer 32 ... 2nd ground layer 411, 421 ... Feeding / receiving electric wire 412, 422 ... Dipole line part 60 ... Waveguide Apparatus 11 ... 1st surface 12 ... 2nd surface 13 ... 3rd surface

Claims

In a wide-angle directional antenna having a dielectric substrate and a conductor,
An antenna element formed on a first surface that is a main surface of the dielectric substrate and having directivity mainly in a direction perpendicular to the first surface; and a second surface parallel to the first surface; An antenna region constituted by a ground layer formed in a planar shape in a region including a lower region;
A pair of first conductor lines and second conductor lines having directivity in a first direction parallel to the main surface, the antenna region being on a plane parallel to the main surface including the main surface; A dipole antenna provided in a region where the ground layer is not formed between the dielectric substrate and the side surface located in the first direction ;
Have
A wide-angle directional antenna, wherein directivity is expanded in a direction perpendicular to the main surface and in a direction parallel to the main surface.

The first conductor wire and the second conductor wire have a power feeding / receiving wire portion extending in the direction of the side surface of the dielectric substrate and a bending direction continuously opposite to the power feeding / receiving wire portion. The wide-angle directional antenna according to claim 1, further comprising a dipole wire portion that is bent into an L shape and functions as an antenna.

The wide angle according to claim 2, wherein a directivity control line made of a linear conductor not connected to an external circuit is formed at a position parallel to the dipole line portion and away from the dipole line portion. Directional antenna.

The wide-angle directional antenna according to claim 2, wherein the feeding / receiving wire portion is a Rehel line.

The dielectric substrate has a multilayer structure and is formed on a third surface that is parallel to the first surface and different from the first surface and the second surface, and is orthogonally projected on the third surface of the ground layer. The wide-angle directional antenna according to claim 1, further comprising a planar second ground layer formed at a position.

The wide-angle directional antenna according to any one of claims 1 to 5, wherein the second conductor wire is connected to the ground layer.

6. The wide-angle directional antenna according to claim 5, wherein the second conductor wire is formed on the third surface and connected to the second ground layer.

The wide-angle directional antenna according to any one of claims 1 to 7, wherein the first conductor wire is formed on the first surface.

The dielectric substrate has a multilayer structure, and the first conductor line is formed on a fourth surface that is parallel to the first surface and different from the first surface and the second surface. The wide-angle directional antenna according to any one of claims 1 to 7.

The dielectric substrate has a multilayer structure, and the first conductor line and the second conductor line are formed on a third surface that is parallel to the first surface and different from the first surface and the second surface. The wide-angle directional antenna according to any one of claims 2 to 5, wherein the feeding / receiving wire portion constitutes a coplanar line.

The dielectric substrate has a single layer or multilayer structure, and the directivity control line functions as a director or a reflector, and is formed on the uppermost surface or the lowermost surface of the dielectric substrate. The wide-angle directional antenna according to claim 3.