JP6064830B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のアンテナ素子に高周波信号に応じた励振電力を給電することが可能なトリプレート線路を備えたアンテナ装置に関する。

従来、アンテナ装置として、一対の誘電体基板を組み合わせて構成されたクロスダイポールアンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載のアンテナ装置は、素子内給電線路及び放射素子が形成された長方形状の第１及び第２の誘電体基板と、第１及び第２の誘電体基板が取り付けられる正方形状の台座とを備えている。第１及び第２の誘電体基板は、その長辺方向が台座に平行であり、短辺方向が台座に直交するように十字状に交差して台座に取り付けられている。

第１及び第２の誘電体基板には、その長辺方向の両端部に台座側に向かって突出する凸形状の嵌合部が形成され、長辺方向の中央部に短辺方向に沿って延びる切込部が形成されている。台座には、その四隅に、それぞれ台座の厚さ方向に貫通する長円形状の嵌入部が形成されている。また、台座の中央部には、台座の厚さ方向に貫通する２つの丸孔が形成され、その丸孔の内面に同軸ケーブル等を介して給電ピンが半田付けされて給電部が設けられている。また、台座の表面には、銅等の金属箔からなる接地短絡パターンが形成されている。

第１の誘電体基板と第２の誘電体基板とは、互いの切込部を噛み合わせた状態で各嵌合部が台座の嵌入部に挿入されることにより、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板とが直交した状態で台座に固定される。このとき、第１及び第２の誘電体基板の素子内給電線路は、台座側に向かって延伸した先端部が給電部に接触することによって電気的に接続される。また、第１及び第２の誘電体基板の放射素子は、台座側に向かって延伸して台座の接地短絡パターン上の接点で接地短絡される。

特開２００９−１２４４０３号公報

特許文献１に記載のアンテナ装置では、給電部が、台座に形成された丸孔の内面に同軸ケーブル等を介して給電ピンが半田付けされることによって構成されているため、入力側の給電部と出力側の素子内給電線路との接続部分におけるインピーダンスの整合が難しく、高周波信号の伝送損失が大きくなるといった問題が生じていた。

そこで、本発明は、素子内給電線路と給電部との接続部分における高周波信号の伝送損失を低減することが可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、誘電体基板の第１の主面に形成された素子内給電線路、及び前記誘電体基板の第２の主面に形成された放射素子を有し、前記放射素子が前記素子内給電線路に沿うように形成されて前記素子内給電線路からの給電を受けるアンテナ素子と、互いに平行な第１の外部導体及び第２の外部導体の間に中心導体を配置して構成され、前記アンテナ素子に前記高周波信号に応じた励振電力を給電可能なトリプレート線路と、前記中心導体と前記素子内給電線路とを電気的に接続する接続部材とを備え、前記誘電体基板は、その一端部に、前記第２の外部導体に向かって突出する突片を有し、前記第１の外部導体には、前記素子内給電線路に接続された前記接続部材に所定の空間を介して対向する第１の対向面を内面に有する第１の孔部と、前記第１の孔部に連通して前記突片を挿通させる第２の孔部とが形成され、前記第２の孔部は、前記突片における前記誘電体基板の前記第１の主面に対向して前記誘電体基板の前記第１の対向面側への移動を規制する規制面を内面に含むアンテナ装置を提供する。

本発明に係るアンテナ装置によれば、素子内給電線路と給電部との接続部分における高周波信号の伝送損失を低減することが可能である。

本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の概略構成を示すブロック図である。 アンテナ装置の具体的な構成例を示し、（ａ）は外観を示す斜視図、（ｂ）は第１のグランド板上の実装状態を示す斜視図である。 図２（ｂ）における一部のアンテナ素子を拡大して示す斜視図である。 アンテナ装置における第２のグランド板上の実装状態を示す斜視図である。 アンテナ素子の構成例を示す斜視図である。 水平偏波アンテナ素子の構成例を示す平面図である。 垂直偏波アンテナ素子の構成例を示す平面図である。 図３における接地部及びその周辺部の拡大図である。 垂直偏波アンテナ素子と中心導体との接続構造の一例を示す斜視図である。 垂直偏波アンテナ素子と中心導体とが接続ピンを介して接続された状態を示し、（ａ）は垂直偏波アンテナ素子における正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 第１のグランド板の貫通孔及びその周辺部を示す断面図である。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の概略構成を示すブロック図である。

このアンテナ装置１は、例えば携帯電話基地局用のアンテナ装置として用いられ、高周波信号送受信端子１０、分配器用トリプレート線路１１、誘電体挿入型移相器用トリプレート線路１２、給電線路用トリプレート線路１３、及び複数のアンテナ素子をアレイ状に配置したアンテナ素子アレイ１４を含んで構成されている。

高周波信号送受信端子１０に高周波送信信号に応じた励振電力を入力すると、この励振電力が分配器用トリプレート線路１１によって分配される。分配された励振電力は、それぞれに対応する誘電体挿入型移相器用トリプレート線路１２によって所定の移相量を与えられ、それぞれに対応する給電線路用トリプレート線路１３に入力される。給電線路用トリプレート線路１３に供給された励振電力は、アンテナ素子アレイ１４のそれぞれに対応するアンテナ素子に給電され、各アンテナ素子から所定の指向性を有して放射される。

なお、本実施の形態では、アンテナ装置１を送信用として用いた場合について説明するが、図１に両矢印で示すように、アンテナ装置１を受信用として用いることも可能である。

（アンテナ装置１の構成）
図２は、アンテナ装置１の具体的な構成例を示し、（ａ）は外観を示す斜視図、（ｂ）は第１のグランド板３１上の実装状態を示す斜視図である。

図２（ａ）に示すように、アンテナ装置１は、円筒状のレドーム２２内に前述の高周波信号送受信端子１０、分配器用トリプレート線路１１、誘電体挿入型移相器用トリプレート線路１２、給電線路用トリプレート線路１３、及びアンテナ素子アレイ１４等を収容して構成されている。

レドーム２２は、その両端をアンテナキャップ２３ａ，２３ｂによって閉塞されており、その長手方向が鉛直方向となるように取付金具２１ａ，２１ｂでアンテナ塔等に取り付けられる。また、高周波信号送受信端子１０（図１参照）として機能する同軸ケーブルアダプタ２５ａ，２５ｂが、一方のアンテナキャップ２３ｂから外部へ突出している。

図２（ｂ）に示すように、複数（本実施の形態では８つ）のアンテナ素子４は、水平偏波アンテナ素子４１と垂直偏波アンテナ素子４２とを有し、第１の導体としての第１のグランド板３１上に配置されてアンテナ素子アレイ１４（図１参照）を構成している。第１のグランド板３１には、その長手方向に直交する幅方向の両側に、側板３４ａ，３４ｂが設けられている。

第１のグランド板３１は、水平偏波アンテナ素子４１及び垂直偏波アンテナ素子４２から放射される電磁波を反射する反射板としての機能を有している。

図３は、図２（ｂ）における一部のアンテナ素子４を拡大して示す斜視図である。なお、図３では、第１のグランド板３１の図示を省略し、第１のグランド板３１に平行に配置された第２のグランド板３２、及び第１のグランド板３１と第２のグランド板３２との間に配置された中心導体３３等を示している。

水平偏波アンテナ素子４１は、矩形状の誘電体基板４１０の一方の面に放射素子４１２が形成され、この放射素子４１２が複数（本実施の形態では２つ）の接地部７ａによって図略の第１のグランド板３１、及び第２の導体としての第２のグランド板３２に接続されている。第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２は、図略の配線によって接地されている。なお、図３では、２つの接地部７ａのうち一方の接地部７ａのみを示している。

同様にして、垂直偏波アンテナ素子４２は、誘電体基板４２０の一方の面に放射素子４２２が形成され、複数（本実施の形態では２つ）の接地部７ｂによって図略の第１のグランド板３１、及び第２のグランド板３２に接続されている。

互いに平行に配置された第１のグランド板３１（図略）と第２のグランド板３２との間には、板状の中心導体３３が平行に配置され、第１のグランド板３１、中心導体３３、及び第２のグランド板３２によってトリプレート線路を構成している。

本実施の形態では、図１に示した分配器用トリプレート線路１１、誘電体挿入型移相器用トリプレート線路１２、及び給電線路用トリプレート線路１３が、一連のトリプレート線路によって構成されている。

中心導体３３と第１のグランド板３１との間、及び中心導体３３と第２のグランド板３２との間には、それぞれインピーダンス整合された誘電体スペーサ６４が複数設けられている。

中心導体３３は、トリプレート線路内に複数設けられた誘電体組立体６を構成する板状の第１の誘電体板６１及び第２の誘電体板６２の間に挟まれている。誘電体組立体６は、その両端において一対の誘電体支持ピン６３により支持されている。第２のグランド板３２には、誘電体支持ピン６３が貫通する長円形状のスリット３２０が複数形成されている。

図４は、アンテナ装置１における第２のグランド板３２上の実装状態を示す斜視図である。なお、図４では、レドーム２２を取り外したアンテナ装置１を図３とは反対側から見た状態を示している。

第２のグランド板３２の裏面３２ａ（中心導体３３に対向する面とは反対側の面）には、誘電体支持ピン６３（図３参照）に連結された連結棒５２ａ，５２ｂが設けられている。連結棒５２ａ，５２ｂは、それぞれ連結棒ガイド５１ａ，５１ｂによりガイドされ、誘電体支持ピン６３を第１のグランド板３１の長手方向に移動させる。

その他、第２のグランド板３２の裏面３２ａ側には、モータユニット用ケーブル５３によって駆動電流が供給される直動モータユニット５４、及びチルト角を設定するためのチルト設定基板５６が設けられている。

また、同軸ケーブルアダプタ２５ａから導出されて水平偏波アンテナ素子４１に励振電力を供給する水平偏波用同軸ケーブル５５ａ、及び同軸ケーブルアダプタ２５ｂから導出されて垂直偏波アンテナ素子４２に励振電力を供給する垂直偏波用同軸ケーブル５５ｂが、第２のグランド板３２の裏面３２ａ側から中心導体３３に接続されている。

（アンテナ素子４の構成）
次に、アンテナ素子４の構成について、図５乃至図７を参照して説明する。

図５は、アンテナ素子４の構成例を示す斜視図である。図６は、水平偏波アンテナ素子４１の構成例を示す平面図である。図７は、垂直偏波アンテナ素子４２の構成例を示す平面図である。

水平偏波アンテナ素子４１は、図５及び図６に示すように、誘電体基板４１０と、誘電体基板４１０の第１の主面４１０ａに形成された素子内給電線路４１１と、誘電体基板４１０の第２の主面４１０ｂに形成された放射素子４１２とを有している。放射素子４１２は、素子内給電線路４１１に沿うように形成されて素子内給電線路４１１からの給電を受けている。

誘電体基板４１０は、その一端部に、第２のグランド板３２（図３参照）に向かって突出する突片４１ａを有している。本実施の形態では、突片４１ａは、誘電体基板４１０において第１のグランド板３１に対して平行な方向の中央部近傍に形成されている。

また、誘電体基板４１０には、第１のグランド板３１に対して平行な方向の中央部に、突片４１ａが形成された端部とは反対側の端部から突片４１ａが形成された端部側に向かって延びる切込部４１３が形成されている。本実施の形態では、切込部４１３は、その開口部側の幅が終端部側の幅よりも広く形成されている。図６において、突片４１ａは切込部４１３の延長線からずれた位置に形成されている。

素子内給電線路４１１は、第１のグランド板３１に対して平行な方向に延びる第１の接続パターン４１１ａと、第１の接続パターン４１１ａの端部から突片４１ａに向かって延びる第２の接続パターン４１１ｂとから構成されている。本実施の形態では、切込部４１３が、第１の接続パターン４１１ａを横切るように形成され、第１の接続パターン４１１ａは、切込部４１３によって分断された部分が導体板４１１ｃ（図５に示す）によって接続されている。

放射素子４１２は、図６において破線で示すように、切込部４１３を中心として対称に形成され、第１のグランド板３１に対して平行な方向に延びる放射素子パターン４１２ａと、放射素子パターン４１２ａの切込部４１３側の端部から切込部４１３の延伸方向に沿って延びるバランパターン４１２ｂとから構成されている。

垂直偏波アンテナ素子４２は、図５及び図７に示すように、誘電体基板４２０と、誘電体基板４２０の第１の主面４２０ａに形成された素子内給電線路４２１と、誘電体基板４２０の第２の主面４２０ｂに形成された放射素子４２２とを有している。放射素子４２２は、素子内給電線路４２１に沿うように形成されて素子内給電線路４２１からの給電を受けている。

誘電体基板４２０は、その一端部に、第２のグランド板３２（図３参照）に向かって突出する突片４２ａを有している。また、誘電体基板４２０には、第１のグランド板３１に対して平行な方向の中央部に、突片４２ａ側から第１のグランド板３１に対して垂直な方向に延びる切込部４２３と、互いに連通する大スリット部４２６ａ及び小スリット部４２６ｂを有するスリット４２６とが形成されている。

本実施の形態では、切込部４２３は、その開口部側の幅が終端部側の幅よりも広く形成されている。スリット４２６は、切込部４２３の終端部側に配置されている。本実施の形態では、小スリット部４２６ｂは、切込部４２３側に配置されている。

素子内給電線路４２１は、第１のグランド板３１に対して平行な方向に延びる第１の接続パターン４２１ａと、第１の接続パターン４２１ａの端部から突片４２ａに至る第２の接続パターン４２１ｂとから構成されている。

放射素子４２２は、図７において破線で示すように、切込部４２３及びスリット４２６を中心として対称に形成され、第１のグランド板３１に対して平行な方向に延びる放射素子パターン４２２ａと、放射素子パターン４２２ａのスリット４２６側の端部から連続して切込部４２３及びスリット４２６に沿って延びるバランパターン４２２ｂとから構成されている。

図５に示すように、アンテナ素子４は、水平偏波アンテナ素子４１と垂直偏波アンテナ素子４２とを、互いの切込部４１３，４２３で噛み合わせることによって組み立てられる。本実施の形態では、水平偏波アンテナ素子４１と垂直偏波アンテナ素子４２とは、直交して組み合わされている。

水平偏波アンテナ素子４１の切込部４１３を挟んで形成された第１の接続パターン４１１ａは、水平偏波アンテナ素子４１と垂直偏波アンテナ素子４２とが組み合わされた状態において、垂直偏波アンテナ素子４２の大スリット部４２６ａ内で導体板４１１ｃによって接続されている。

（アンテナ素子４とトリプレート線路間の接地）
次に、アンテナ素子４とトリプレート線路との間における接地について図８を参照して説明する。

図８は、図３における接地部７ｂ及びその周辺部の拡大図である。なお、図８では、図３と同様に、第１のグランド板３１の図示を省略している。

アンテナ素子４の水平偏波アンテナ素子４１及び垂直偏波アンテナ素子４２は、それぞれ接地部７ａ，７ｂ（図３参照）を介して第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２に接地されている。水平偏波アンテナ素子４１と接地部７ａとの接続構造、及び垂直偏波アンテナ素子４２と接地部７ｂとの接続構造はそれぞれ同様であるため、垂直偏波アンテナ素子４２と接地部７ｂとの接続構造を例にとって以下説明する。

接地部７ｂは、垂直偏波アンテナ素子４２の放射素子４２２と第１のグランド板３１（図略）とを接続する導電部材としての放射素子接続金具７１と、第１のグランド板３１と第２のグランド板３２とを接続するグランド板接続金具７２と、放射素子接続金具７１をグランド板接続金具７２に固定するための固定金具７３とを備えている。

放射素子接続金具７１は、板金をＬ字形状に屈曲してなり、垂直偏波アンテナ素子４２の放射素子４２２に対して平行な方向に延びて放射素子４２２に接触する接触部７１ａと、接触部７１ａに対して垂直な方向に延出し、固定金具７３が取り付けられる取付部７１ｂと、接触部７１ａと取付部７１ｂとの間を連結する連結部７１ｃとを一体に有している。接触部７１ａ及び取付部７１ｂの幅方向の寸法は、例えば６ｍｍ程度である。なお、放射素子４２２と、この放射素子４２２に接触する接触部７１ａとは、例えば半田付け等により固定され、接地部７ｂにおける放射素子４２２と放射素子接続金具７１の接触部７１ａとの電気的な接続を確実にしている。

垂直偏波アンテナ素子４２の放射素子４２２と放射素子接続金具７１との接続部位は、その少なくとも一部が誘電体基板４２０の第１の主面４２０ａにおける素子内給電線路４２１と誘電体基板４２０の厚さ方向に重なっている。換言すれば、誘電体基板４２０に対して垂直な方向から透視した場合に、放射素子４２２と接触部７１ａとの接触面は、その少なくとも一部が素子内給電線路４２１の第２の接続パターン４２１ｂに重なっている。

グランド板接続金具７２は、第１のグランド板３１と第２のグランド板３２との間に配置され、グランド板接続金具７２の上面７２ａ側は第１のグランド板３１に接触し、グランド板接続金具７２の下面７２ｂ側は第２のグランド板３２に接触している。本実施の形態では、グランド板接続金具７２は六角柱状であるが、これに限らず、例えば円柱状や四角柱状等でもよい。

（アンテナ素子４と中心導体３３との接続構造）
次に、アンテナ素子４とトリプレート線路の中心導体３３との接続構造について、図９及び図１０を参照して説明する。

図９は、垂直偏波アンテナ素子４２と中心導体３３との接続構造の一例を示す斜視図である。なお、図９では、貫通孔３１ａを二点鎖線で示している。図１０は、垂直偏波アンテナ素子４２と中心導体３３とが接続ピン８を介して接続された状態を示し、図１０（ａ）は垂直偏波アンテナ素子４２における正面図、図１０（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

水平偏波アンテナ素子４１の素子内給電線路４１１と中心導体３３、及び垂直偏波アンテナ素子４２の素子内給電線路４２１と中心導体３３は、それぞれ接続部材としての接続ピン８によって電気的に接続されている。水平偏波アンテナ素子４１と中心導体３３との接続構造、及び垂直偏波アンテナ素子４２と中心導体３３との接続構造はそれぞれ同様であるため、垂直偏波アンテナ素子４２と中心導体３３との接続構造を例にとって以下説明する。

接続ピン８は、その端部８０が中心導体３３の端部３３０に例えば半田付け等により固定され、第１のグランド板３１（図略）に形成された貫通孔３１ａの第２の孔部３１２（図９において二点鎖線で示す）に挿入された突片４２ａに沿うように延びて貫通孔３１ａを貫通し、素子内給電線路４２１の第２の接続パターン４２１ｂに、例えば半田付け等により接続される。これにより、中心導体３３と素子内給電線路４２１とが、接続ピン８を介して電気的に接続される。

接続ピン８は、本実施の形態では四角柱状を有し、図１０（ａ）に示すように、誘電体基板４２０の第１の主面４２０ａに平行な幅方向の寸法Ｄ_１が、素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）の幅方向の寸法Ｄ_２よりも小さい。なお、接続ピン８の形状は四角柱状に限らず、例えば円柱状でもよい。

図１０（ｂ）に示すように、垂直偏波アンテナ素子４２の突片４２ａは、中心導体３３に対して直交するように配置されている。したがって、接続ピン８は、中心導体３３に対して垂直な方向に延伸している。また、突片４２ａの先端部は、中心導体３３の端部３３０に接触せず、突片４２ａと中心導体３３の端部３３０とは、隙間を介して配置されている。

（貫通孔３１ａの構成）
次に、第１のグランド板３１に形成された貫通孔３１ａについて、図１１を参照して説明する。

図１１は、第１のグランド板３１の貫通孔３１ａを示す断面図である。なお、図１１では、垂直偏波アンテナ素子４２の突片４２ａが貫通孔３１ａの第２の孔部３１２に挿入された状態を示している。

貫通孔３１ａは、互いに連通する第１の孔部３１１及び第２の孔部３１２を有している。垂直偏波アンテナ素子４２の突片４２ａは、第２の孔部３１２側に挿入される。本実施の形態では、第２の孔部３１２は、垂直偏波アンテナ素子４２の突片４２ａの幅方向に平行な方向の寸法が、第１の孔部３１１よりも大きく形成されている。

第１の孔部３１１は、素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）に接続された接続ピン８に空間３１１ａを介して対向する第１の対向面３１１ｂを内面に有している。接続ピン８と第１の対向面３１１ｂとの間の距離Ｄ_４は、垂直偏波アンテナ素子４２の誘電体基板４２０の厚さＤ_３よりも大きい。すなわち、第１の対向面３１１ｂは、誘電体基板４２０の厚さＤ_３よりも大きい幅の空間３１１ａを介して接続ピン８に対向している。

本実施の形態では、誘電体基板４２０の厚さＤ_３は１ｍｍ、誘電体基板４２０の第１の主面４２０ａから第１の孔部３１１の第１の対向面３１１ｂとの間の距離Ｄ_５は３ｍｍ、接続ピン８と第１の対向面３１１ｂとの間の距離Ｄ_４は２ｍｍである。

なお、誘電体基板４２０の厚さＤ_３、接続ピン８と第１の対向面３１１ｂとの間の距離Ｄ_４、及び誘電体基板４２０の第１の主面４２０ａから第１の孔部３１１の第１の対向面３１１ｂとの間の距離Ｄ_５は、前述の寸法に限らず、Ｄ_３＜Ｄ_４＜Ｄ_５であればアンテナ装置１の用途に応じて自由に設定することが可能である。

第２の孔部３１２は、第１の対向面３１１ｂに平行な第２の対向面３１２ｂと、第２の対向面３１２ｂに対向し、誘電体基板４２０の第１の対向面３１１ｂ側への移動を規制する規制面３１２ｃとを内面に含んでいる。

より具体的には、第２の対向面３１２ｂは、貫通孔３１ａの第２の孔部３１２に挿入された垂直偏波アンテナ素子４２の突片４２ａにおける第２の主面４２０ｂに対向し、規制面３１２ｃは、突片４２ａにおける第１の主面４２０ａに対向している。

垂直偏波アンテナ素子４２の突片４２ａは、貫通孔３１ａにおいて第２の対向面３１２ｂと規制面３１２ｃとの間に挟まれることにより、誘電体基板４２０の厚さ方向の移動が規制されている。

本実施の形態では、第２の孔部３１２は長円形状を有しており、第２の孔部３１２の内面と突片４２ａとの間において、突片４２ａの幅方向の両端側にそれぞれ空間３１２ａが形成されている。本実施の形態では、第２の孔部３１２は長円形状であるが、これに限らず、例えば矩形状等でもよい。また、空間３１２ａは必ずしも必要ではない。

また、垂直偏波アンテナ素子４２の突片４２ａにおける素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）は、第１の対向面３１１ｂと第２の対向面３１２ｂとの間に平行に配置されることにより、第１のグランド板３１と共にトリプレート構造を構成し、貫通孔３１ａにおけるインピーダンスの整合を取っている。貫通孔３１ａにおけるインピーダンス（特性インピーダンス）は、例えば５０Ωに設定される。

このトリプレート構造において、接続ピン８と第１の対向面３１１ｂとの間の距離Ｄ_４が誘電体基板４２０の厚さＤ_３よりも大きく設定され（Ｄ_４＞Ｄ_３）、かつ接続ピン８の誘電体基板４２０の第１の主面４２０ａに平行な幅方向の寸法Ｄ_１が、素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）の幅方向の寸法Ｄ_２よりも小さい（Ｄ_１＜Ｄ_２）ため、貫通孔３１ａにおけるインピーダンスの調整は素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）の幅方向の寸法Ｄ_２を調整することにより行うことができる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。

（１）貫通孔３１ａの第２の孔部３１２に挿入された突片４１ａ，４２ａは、第２の孔部３１２の規制面３１２ｃによって第１の対向面３１１ｂ側への移動が規制されるため、素子内給電線路４１１，４２１に接続された接続ピン８と第１の孔部３１１の第１の対向面３１１ｂとの間隔を良好に保つことができる。これにより、中心導体３３（トリプレート線路）側の出力インピーダンスとアンテナ素子４側の入力インピーダンスの整合が取り易くなる。

（２）アンテナ素子４の突片４１ａ，４２ａにおける素子内給電線路４１１，４２１は、貫通孔３１ａの互いに平行な第１の対向面３１１ｂと第２の対向面３１２ｂとの間で第１のグランド板３１と共にトリプレート構造を構成しているため、素子内給電線路４１１，４２１と中心導体３３との接続部分において、同軸ケーブル等を介した場合と比べてインピーダンスが安定し、高周波信号の伝送損失を低減することが可能である。

（３）アンテナ素子４の素子内給電線路４１１，４２１と中心導体３３とが、接続ピン８を介して電気的に接続されることにより、アンテナ素子４の素子内給電線路４１１，４２１とトリプレート線路の中心導体３３との接続構造の簡素化を図ることができる。これにより、同軸ケーブル等を用いた複雑な接続構造とした場合に比べて製造コストの低減につながる。

（４）貫通孔３１ａにおけるトリプレート構造では、接続ピン８と第１の対向面３１１ｂとの間の距離Ｄ_４が誘電体基板４２０の厚さＤ_３よりも大きく設定され（Ｄ_４＞Ｄ_３）、かつ接続ピン８の誘電体基板４２０の第１の主面４２０ａに平行な幅方向の寸法Ｄ_１が、素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）の幅方向の寸法Ｄ_２よりも小さい（Ｄ_１＜Ｄ_２）ため、インピーダンスの調整は素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）の幅方向の寸法Ｄ_２により行うことが可能となる。また、例えば接続ピン８が中心導体３３に垂直な方向に対してわずかに傾いた場合においても、接続ピン８が素子内給電線路４２１（第２の接続パターン４２１ｂ）の幅方向の寸法Ｄ_２内に納まるため、素子内給電線路４１１，４２１と中心導体３３との接続部分におけるインピーダンスは安定する。

（５）アンテナ素子４の放射素子４１２，４２２と放射素子接続金具７１の接触部７１ａとの接続部位は、その少なくとも一部が誘電体基板４１０，４２０の第１の主面４１０ａ，４２０ａ側における素子内給電線路４１１，４２１と誘電体基板４１０，４２０の厚さ方向に重なっている。すなわち、素子内給電線路４１１，４２１と中心導体３３との接続部分の近傍で接地をすることにより、高周波信号の伝送損失を低減することが可能である。

（６）アンテナ素子４は、素子内給電線路４１１，４２１が半田付け等により接続ピン８に接続されているため、アンテナ素子４の交換時等の作業が容易である。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］誘電体基板（４１０，４２０）の第１の主面（４１０ａ，４２０ａ）に形成された素子内給電線路（４１１，４２１）、及び誘電体基板（４１０，４２０）の第２の主面（４１０ｂ，４２０ｂ）に形成された放射素子（４１２，４２２）を有し、放射素子（４１２，４２２）が素子内給電線路（４１１，４２１）に沿うように形成されて素子内給電線路（４１１，４２１）からの給電を受けるアンテナ素子（４）と、互いに平行な第１の外部導体（第１のグランド板３１）及び第２の外部導体（第２のグランド板３２）の間に中心導体（３３）を配置して構成され、アンテナ素子（４）に励振電力を給電可能なトリプレート線路と、中心導体（３３）と素子内給電線路（４１１，４２１）とを電気的に接続する接続部材（接続ピン８）とを備え、誘電体基板（４１０，４２０）は、その一端部に、第２のグランド板（３２）に向かって突出する突片（４１ａ，４２ａ）を有し、第１のグランド板（３１）には、素子内給電線路（４１１，４２１）に接続された接続ピン（８）に所定の空間（３１１ａ）を介して対向する第１の対向面（３１１ｂ）を内面に有する第１の孔部（３１１）と、第１の孔部（３１１）に連通して突片（４１ａ，４２ａ）を挿通させる第２の孔部（３１２）とが形成され、第２の孔部（３１２）は、突片（４１ａ，４２ａ）における誘電体基板（４１０，４２０）の第１の主面（４１０ａ，４２０ａ）に対向して誘電体基板（４１０，４２０）の第１の対向面（３１１ｂ）側への移動を規制する規制面（３１２ｃ）を内面に含むアンテナ装置（１）。

［２］接続ピン（８）は、第１の主面（４１０ａ，４２０ａ）に平行な幅方向の寸法（Ｄ_１）が、素子内給電線路（４１１，４２１）の幅方向の寸法（Ｄ_２）よりも小さい、［１］に記載のアンテナ装置（１）。

［３］接続ピン（８）は、中心導体（３３）の一端部（３３０）から第２の孔部（３１２）に挿入された突片（４１ａ，４２ａ）に沿うように延びて素子内給電線路（４１１，４１２）に接続されている、［１］又は［２］に記載のアンテナ装置（１）。

［４］第１の対向面（３１１ｂ）は、誘電体基板（４１０，４２０）の厚さ（Ｄ_３）よりも大きい幅（Ｄ_４）の空間（３１１ａ）を介して接続ピン（８）に対向し、第２の孔部（３１２）は、第１の対向面（３１１ｂ）に平行な第２の対向面（３１２ｂ）をその内面に含み、素子内給電線路（４１１，４２１）は、第１の対向面（３１１ｂ）と第２の対向面（３１２ｂ）との間で第１のグランド板３１と共にトリプレート構造を構成する、［１］乃至［３］の何れか１項に記載のアンテナ装置（１）。

［５］誘電体基板（４１０，４２０）の第２の主面（４１０ｂ，４２０ｂ）側における放射素子（４１２，４２２）と第１のグランド板３１とは、導電部材（放射素子接続金具７１）によって電気的に接続され、放射素子（４１２，４２２）と放射素子接続金具（７１）との接続部位は、その少なくとも一部が前記第１の主面（４１０ａ，４２０ａ）側における素子内給電線路（４１１，４２１）と誘電体基板（４１０，４２０）の厚さ方向に重なっている、［１］乃至［４］の何れか１項に記載のアンテナ装置（１）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、水平偏波アンテナ素子４１の誘電体基板４１０及び垂直偏波アンテナ素子４２の誘電体基板４２０は、それぞれ矩形状を有していたが、これに限らず、アンテナ装置１の用途に応じて形状を変更することが可能である。

また、アンテナ装置１は、携帯電話基地局用に限らず、様々な用途のアンテナ装置に本発明を適用することが可能である。

また、アンテナ素子４の素子内給電線路４１１，４２１及び放射素子４１２，４２２の配線パターンについても特に制限はなく、アンテナ装置１の用途に応じて配線パターンを変更することが可能である。

１…アンテナ装置、４…アンテナ素子、６…誘電体組立体、７ａ，７ｂ…接地部、８…接続ピン（接続部材）、１０…高周波信号送受信端子、１１…分配器用トリプレート線路、１２…誘電体挿入型移相器用トリプレート線路、１３…給電線路用トリプレート線路、１４…アンテナ素子アレイ、２１ａ，２１ｂ…取付金具、２２…レドーム、２３ａ，２３ｂ…アンテナキャップ、２５ａ，２５ｂ…同軸ケーブルアダプタ、３１…第１のグランド板（第１の導体）、３１ａ…貫通孔、３２…第２のグランド板（第２の導体）、３２ａ…裏面、３３…中心導体、３４ａ，３４ｂ…側板、４１…水平偏波アンテナ素子、４１ａ…突片、４２…垂直偏波アンテナ素子、４２ａ…突片、５１ａ，５１ｂ…連結棒ガイド、５２ａ，５２ｂ…連結棒、５３…モータユニット用ケーブル、５４…直動モータユニット、５５ａ…水平偏波用同軸ケーブル、５５ｂ…垂直偏波用同軸ケーブル、５６…チルト設定基板、６１…第１の誘電体板、６２…第２の誘電体板、６３…誘電体支持ピン、６４…誘電体スペーサ、７１…放射素子接続金具（導電部材）、７１ａ…接触部、７１ｂ…取付部、７１ｃ…連結部、７２…グランド板接続金具、７２ａ…上面、７２ｂ…下面、７３…固定金具、８０…端部、３１１…第１の孔部、３１１ａ…空間、３１１ｂ…第１の対向面、３１２…第２の孔部、３１２ａ…空間、３１２ｂ…第２の対向面、３１２ｃ…規制面、３２０…スリット、３３０…端部、４１０，４２０…誘電体基板、４１０ａ，４２０ａ…第１の主面、４１０ｂ，４２０ｂ…第２の主面、４１１，４２１…素子内給電線路、４１１ａ，４２１ａ…第１の接続パターン、４１１ｂ，４２１ｂ…第２の接続パターン、４１１ｃ…導体板、４１２，４２２…放射素子、４１２ａ，４２２ａ…放射素子パターン、４１２ｂ，４２２ｂ…バランパターン、４１３，４２３…切込部、４２６…スリット、４２６ａ…大スリット部、４２６ｂ…小スリット部

Claims (5)

1. 誘電体基板の第１の主面に形成された素子内給電線路、及び前記誘電体基板の第２の主面に形成された放射素子を有し、前記放射素子が前記素子内給電線路に沿うように形成されて前記素子内給電線路からの給電を受けるアンテナ素子と、
   互いに平行な第１の外部導体及び第２の外部導体の間に中心導体を配置して構成され、前記アンテナ素子に励振電力を給電可能なトリプレート線路と、
   前記中心導体と前記素子内給電線路とを電気的に接続する接続部材とを備え、
   前記誘電体基板は、その一端部に、前記第２の外部導体に向かって突出する突片を有し、
   前記第１の外部導体には、前記素子内給電線路に接続された前記接続部材に所定の空間を介して対向する第１の対向面を内面に有し前記接続部材を挿通させる第１の孔部と、前記第１の孔部に連通して前記突片を挿通させる第２の孔部とが形成され、
   前記第１の孔部の前記第２の孔部と連通する部分の幅は、前記突片の幅よりも狭く、
   前記第２の孔部は、前記突片における前記誘電体基板の前記第１の主面に対向して前記誘電体基板の前記第１の対向面側への移動を規制する規制面を内面に含む
   アンテナ装置。
2. 前記接続部材は、前記第１の主面に平行な幅方向の寸法が、前記素子内給電線路の幅方向の寸法よりも小さい、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記接続部材は、前記中心導体の一端部から前記第２の孔部に挿入された前記突片に沿うように延びて前記素子内給電線路に接続されている、
   請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
4. 前記第１の対向面は、前記誘電体基板の厚さよりも大きい幅の空間を介して前記接続部材に対向し、
   前記第２の孔部は、前記第１の対向面に平行な第２の対向面をその内面に含み、
   前記素子内給電線路は、前記第１の対向面と前記第２の対向面との間で前記第１の外部導体と共にトリプレート構造を構成する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のアンテナ装置。
5. 前記誘電体基板の前記第２の主面側における前記放射素子と前記第１の外部導体とは、導電部材によって電気的に接続され、
   前記放射素子と前記導電部材との接続部位は、その少なくとも一部が前記第１の主面側における前記素子内給電線路と前記誘電体基板の厚さ方向に重なっている、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のアンテナ装置。

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