JP6331136B2 - 移相器及びこれを備えたアンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号の位相を変化させることが可能な移相器、及びこの移相器を備えたアンテナ装置に関する。

従来、一対の外導体の間に内導体を配置してなるトリプレート線路に設けられ、内導体を伝搬する信号の位相を変えることが可能な移相器が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の移相器は、駆動棒に連結された板状の誘電体を備え、駆動棒の進退移動に伴って誘電体が内導体と交差する方向に移動する。そして、内導体と一対の外導体との間隙を誘電体が占める割合が変化することにより、トリプレート線路における実効誘電率が変化し、これに伴って電気線路長が変化するため、内導体を伝搬する信号の位相が変化する。

特開平１１−３４０７０５号公報（段落［０００３］、図４）

しかし、このトリプレート線路における実効誘電率は、駆動棒の進退移動に伴う誘電体の移動によって変化する他、内導体の厚さ方向における誘電体の移動によっても変化してしまう。つまり、誘電体の少なくとも一部が内導体と外導体との間隙に挿入された状態で、振動等に起因して誘電体が内導体に接近又は離間することによっても、信号の位相が変化してしまう。すなわち、移相量が不安定になってしまう。

そこで、本発明は、安定した移相量を得ることができる移相器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、基板の表面に形成された信号線路に対向する対向部を有し、前記対向部が誘電体からなる複数の誘電部材と、前記複数の誘電部材を支持すると共に、前記誘電部材を前記基板に対して平行かつ前記信号線路に対して交差する方向に移動させる移動力を受ける支持部材と、前記支持部材に前記移動力を付与する移動機構とを備え、前記誘電部材及び前記支持部材の少なくとも何れか一方の部材に、前記誘電部材の前記対向部と前記信号線路との間隔を保持するための突起が設けられた、移相器を提供する。

本発明に係る移相器、及びこれを備えたアンテナ装置によれば、安定した移相量を得ることができる。

本発明の本実施の形態に係るアンテナ装置の機能構成を示す概略図である。 アンテナ装置の具体的な構成例を示す斜視図であり、（ａ）は外観を示し、（ｂ）は複数のアンテナ素子の配置状態を、それぞれ示す。 レドームの内部において複数のアンテナ素子側とは反対側に配置された移動機構の構成例を示す斜視図である。 第１のグランド板と第２のグランド板との間に配置された基板、及び基板の表面に形成された信号線路を示す斜視図である。 誘電体アセンブリを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図である。 誘電体アセンブリの支持部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図、（ｅ）は（ｃ）の部分拡大図である。 第１誘電部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｅ）は（ｃ）の部分拡大図、（ｆ）は（ｄ）の部分拡大図である。 第２誘電部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大図である。 （ａ）は、移相器の誘電体アセンブリが配置される部位における信号線路を示す基板の平面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、基板に対して誘電体アセンブリが前進端及び後退端まで移動した状態を示す動作説明図である。 （ａ）は、図９（ｃ）における基板及び誘電体アセンブリのＤ−Ｄ線断面を第１及び第２のグランド板ならびに駆動棒の断面と共に示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）のＥ部拡大図である。

［実施の形態］
以下、本発明の移相器及びアンテナ装置の実施の形態について、図１乃至図１０を参照して説明する。このアンテナ装置１は、携帯電話機用の基地局アンテナとして用いられる。なお、以下の説明では、本実施の形態に係るアンテナ装置１を高周波信号の送信のために用いる場合について説明するが、このアンテナ装置１を受信のために用いることも可能である。

（アンテナ装置の機能構成）
図１は、本実施の形態に係るアンテナ装置１の機能構成を示す概略図である。このアンテナ装置１は、例えば１．５〜２ＧＨｚ帯の水平偏波及び垂直偏波の高周波信号を送信することが可能である。

アンテナ装置１は、複数（本実施の形態では８個）のアンテナ素子１４と、図略の同軸ケーブルが接続される入力部１０に入力された信号を複数のアンテナ素子１４に伝送する伝送線路１００とを有している。伝送線路１００は、入力部１０に入力された信号を分配する第１分配線路１１と、第１分配線路１１によって分配された信号をさらに分配する第２分配線路１２と、第２分配線路１２によって分配された信号をさらに分配する第３分配線路１３とを備えている。

また、第１分配線路１１と第２分配線路１２との間、及び第２分配線路１２と第３分配線路１３との間には、後述する移相器２の誘電体アセンブリ２０が配置されている。この誘電体アセンブリ２０を含む移相器２によって信号の位相を変化させることにより、複数のアンテナ素子１４から放射される電波信号の位相差が調整される。

（アンテナ装置の構成）
次に、図２及び図３を参照して、アンテナ装置１の具体的な構成例について説明する。

図２は、アンテナ装置１の具体的な構成例を示す斜視図であり、（ａ）は外観を、（ｂ）は複数のアンテナ素子１４の配置状態を、それぞれ示す。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３０内に伝送線路１００及び複数のアンテナ素子１４等を収容して構成されている。

レドーム３０は、その両端をアンテナキャップ３０１，３０２によって閉塞されており、その中心軸方向が鉛直方向となるように、取付金具３０３，３０４によってアンテナ塔等の高所に取り付けられる。鉛直方向の下方に配置されるアンテナキャップ３０２には、入力部１０（図１参照）として機能する同軸ケーブルアダプタ３０５，３０６が取り付けられている。

図２（ｂ）に示すように、複数のアンテナ素子１４は、レドーム３０の長手方向に沿って配列され、電気的に接地された第１のグランド板３１に固定されている。それぞれのアンテナ素子１４は、十字状に交差して配置された水平偏波アンテナ素子１４１と垂直偏波アンテナ素子１４２とを有している。第１のグランド板３１は、水平偏波アンテナ素子１４１及び垂直偏波アンテナ素子１４２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。

水平偏波アンテナ素子１４１及び垂直偏波アンテナ素子１４２は、放射素子として機能する図略の配線パターンが板状の誘電体に形成されたプリント基板からなるプリントダイポールアンテナである。水平偏波アンテナ素子１４１及び垂直偏波アンテナ素子１４２には、第１のグランド板３１に形成された開口を挿通する図略の凸部が設けられ、この凸部を介して放射素子として機能する配線パターンが伝送線路１００における第３分配線路１３（図１参照）の端末部に電気的に接続されている。

複数のアンテナ素子１４には、下方に配置されるアンテナ素子１４ほど位相が遅れた信号が供給されるように、伝送線路１００の各部における線路長が調整されている。これにより、アンテナ装置１から放射される電波の指向性（ビームチルト角）が水平方向よりも下側を向く。また、複数の移相器２によって各アンテナ素子１４に供給される信号の位相差を調整することで、ビームチルト角を所望の値にすることができる。

図３は、レドーム３０の内部において複数のアンテナ素子１４側とは反対側に配置された移相器２の移動機構４の構成例を示す斜視図である。この移動機構４は、複数のアンテナ素子１４が固定された第１のグランド板３１と平行に配置された第２のグランド板３２上に設けられている。第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２は、ステンレス等の導電性金属からなり、電気的に接地されている。また、第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２は、その長手方向がレドーム３０の中心軸方向に沿った長板状である。

移動機構４は、後述する移相器２の支持部材２２（図５，図６参照）を第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２の長手方向に沿って移動させるためのものであり、直動モータユニット４１と、直動モータユニット４１の駆動力によって第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２の長手方向に移動する一対の駆動棒４２と、一対の駆動棒４２の移動を案内する一対のガイド部材４３とを有している。また、第２のグランド板３２上には、外部からの指示信号を受けて直動モータユニット４１を制御する制御部４０が配置されている。

第２のグランド板３２の短手方向における両端部には、切り欠き３２ａが形成され、この切り欠き３２ａに一端部が挿通された水平偏波用同軸ケーブル３３及び垂直偏波用同軸ケーブル３４介して伝送線路１００における第１分配線路１１（図１参照）に送信信号が供給される。水平偏波用同軸ケーブル３３及び垂直偏波用同軸ケーブル３４の他端部は、同軸ケーブルアダプタ３０５，３０６に接続されている。

図４は、第１のグランド板３１と第２のグランド板３２との間に配置された基板３３、及び基板３３の表面に形成された信号線路３３０を示す斜視図である。基板３３は、ガラスエポキシ等の電気絶縁性を有する樹脂（誘電体）からなり、第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２と平行に配置されている。また、基板３３は、第１のグランド板３１と第２のグランド板３２の長手方向に長辺を有する長方形状である。図４では、基板３３の長手方向の一部を図示している。

信号線路３３０は、基板３３の表面に配線パターンとして設けられた銅等の金属箔によって形成されている。また、信号線路３３０は、基板３３の両面（第１の主面３３ａ及び第２の主面３３ｂ）に対称に形成されている。つまり、例えば基板３３を第１の主面３３ａ側から見た場合に、第１の主面３３ａに形成された信号線路３３０の形状は、その裏側の面である第２の主面３３ｂに形成された信号線路３３０の形状と一致する。伝送線路１００における第１乃至第３分配線路１１〜１３（図１参照）は、この信号線路３３０によって構成されている。

第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２ならびに信号線路３３０は、トリプレート線路を構成する。第１のグランド板３１と第２のグランド板３２との間隔は、例えば５．０ｍｍである。また、基板３３及びその両面における信号線路３３０の全体の厚みは、例えば０．８ｍｍであり、一方の信号線路３３０の厚みは、例えば０．０３５ｍｍである。

（移相器の構成及び動作）
次に、図５乃至図１０を参照して、移相器２の構成とその動作について説明する。

図５は、誘電体アセンブリ２０を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ部拡大図である。
図６は、誘電体アセンブリ２０の支持部材２２を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図、（ｅ）は（ｃ）の部分拡大図である。
図７は、第１誘電部材２１１を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｅ）は（ｃ）の部分拡大図、（ｆ）は（ｄ）の部分拡大図である。
図８は、第２誘電部材２１２を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大図である。
図９（ａ）は、移相器２の誘電体アセンブリ２０が配置される部位における信号線路３３０を示す基板３３の平面図であり、図９（ｂ）及び（ｃ）は、基板３３に対して誘電体アセンブリ２０が前進端及び後退端まで移動した状態を示す動作説明図である。
図１０（ａ）は、図９（ｂ）における基板３３及び誘電体アセンブリ２０のＤ−Ｄ線断面を第１及び第２のグランド板３１，３２ならびに駆動棒４２の断面と共に示す断面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＥ部拡大図である。

図５に示すように、誘電体アセンブリ２０は、基板３３の第１の主面３３ａ側に配置される第１サブアセンブリ２０Ａ、基板３３の第２の主面３３ｂ側に配置される第２サブアセンブリ２０Ｂ、及び第１サブアセンブリ２０Ａと第２サブアセンブリ２０Ｂとを連結する一対の連結部材２０Ｃによって構成されている。図１０に示すように、第１サブアセンブリ２０Ａは、基板３３と第２のグランド板３２との間に配置され、第２サブアセンブリ２０Ｂは、基板３３と第１のグランド板３１との間に配置される。

第１サブアセンブリ２０Ａ及び第２サブアセンブリ２０Ｂは、複数の第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２と、これら複数の第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２を支持する支持部材２２とを有している。以下、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２を総称して、誘電部材２１という場合がある。つまり、第１サブアセンブリ２０Ａ及び第２サブアセンブリ２０Ｂは、それぞれが支持部材２２に複数の誘電部材２１を組み付けてなる組立体である。

本実施の形態では、第１サブアセンブリ２０Ａ及び第２サブアセンブリ２０Ｂが、それぞれ４つの誘電部材２１（２つの第１誘電部材２１１及び２つの第２誘電部材２１２）と、これら４つの誘電部材２１を支持する支持部材２２とによって構成されている。

（支持部材の構成）
支持部材２２は、図６に示すように、その長手方向に沿って２つの第１誘電部材２１１及び２つの第２誘電部材２１２をそれぞれ支持する第１乃至第４支持枠２２１〜２２４が形成された平板状の枠体であり、第１乃至第４支持枠２２１〜２２４を長手方向に挟む両端部には、連結部材２０Ｃが嵌合固定される一対の嵌合穴２２５が形成されている。

また、支持部材２２は、誘電率が誘電部材２１よりも低く、かつ誘電部材２１よりも柔軟性に富む樹脂からなる。このような樹脂として、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を採用することができる。

支持部材２２の基板３３側の平面を基板対向面２２ａとし、第１のグランド板３１又は第２のグランド板３２側の平面をグランド板対向面２２ｂとすると、第１乃至第４支持枠２２１〜２２４が形成された部分における基板対向面２２ａとグランド板対向面２２ｂとの間の厚みは例えば１．２ｍｍである。

本実施の形態では、支持部材２２のグランド板対向面２２ｂ側に、複数（１０個）の突起２２ｃが形成されている。突起２２ｃは、図１０（ｂ）に示すように、グランド板対向面２２ｂから第１のグランド板３１又は第２のグランド板３２に向かって突出して形成されている。

２つの第２誘電部材２１２は、支持部材２２の長手方向の一方の端部及び他方の端部に形成された第１支持枠２２１及び第４支持枠２２４に支持される。２つの第１誘電部材２１１は、第１支持枠２２１と第４支持枠２２４との間に形成された第２支持枠２２２及び第３支持枠２２３に支持される。

本実施の形態では、支持部材２２に、その長手方向の一方の端部において第２誘電部材２１２を支持可能な第１支持枠２２１が短手方向に並んで２つ形成され、このうち何れか一方の第１支持枠２２１に第２誘電部材２１２が支持される。同様に、支持部材２２には、長手方向の他方の端部において第２誘電部材２１２を支持可能な第４支持枠２２４が短手方向に並んで２つ形成され、このうち何れか一方の第４支持枠２２４に第２誘電部材２１２が支持される。

これらの第１支持枠２２１及び第４支持枠２２４には、第１サブアセンブリ２０Ａにおける第２誘電部材２１２と第２サブアセンブリ２０Ｂにおける第２誘電部材２１２とが基板３３を挟むように、短手方向に並んだ一方の第１支持枠２２１及び第２支持枠２２４に第２誘電部材２１２が選択的に配置される。

支持部材２２は、４つの誘電部材２１を支持した状態で、その長手方向に沿って基板３３と平行に進退移動する。

（信号線路の構成）
図９（ａ）に示すように、信号線路３３０は、第１サブアセンブリ２０Ａ及び第２サブアセンブリ２０Ｂに挟まれる部分がミアンダ状に蛇行している。すなわち、信号線路３３０は、支持部材２２の移動方向に対して直交する方向に延在する第１乃至第４の延在部３３１〜３３４を有している。また、基板３３には、第１サブアセンブリ２０Ａと第２サブアセンブリ２０Ｂとを連結する連結部材２０Ｃを挿通させる挿通孔としての長穴３３５が、第１乃至第４の延在部３３１〜３３４を挟む２箇所に形成されている。

この長穴３３５は、基板３３の長手方向に延在し、第１サブアセンブリ２０Ａと第２サブアセンブリ２０Ｂとは、この長穴３３５に挿通された連結部材２０Ｃを介して互いに連結されている。

（第１誘電部材の構成）
第１誘電部材２１１は、図７に示すように、正面視において二等辺三角形状をなす平板状に形成され、その比誘電率が例えば１０以上の強誘電体からなる。この強誘電体としては、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いることができる。

第１誘電部材２１１は、基板３３及び信号線路３３０（第２延在部３３２，第３延在部３３３）に対向する対向部としての本体部２１１ａと、本体部２１１ａの外縁に形成された鍔部２１１ｂと、本体部２１１ａから基板３３に向かって突出して形成された突起２１１ｃとを一体に有している。

第１誘電部材２１１の板状の本体部２１１ａは、基板３３に対して平行に配置される。鍔部２１１ｂは、本体部２１１ａの側面から突出し、本体部２１１ａの全周を囲うように形成されている。突起２１１ｃは、本体部２１１ａの３つの角部のそれぞれに形成され、本体部２１１ａにおける基板３３及び信号線路３３０との対向面から突出して形成されている。

（第２誘電部材の構成）
第２誘電部材２１２は、図８に示すように、正面視において直角三角形状をなす平板状に形成され、第１誘電部材２１１と同様の強誘電体からなる。第２誘電部材２１２は、第１誘電部材２１１よりも基板３３及び信号線路３３０との対向面積が小さく形成されている。

第２誘電部材２１２は、基板３３及び信号線路３３０（第１延在部３３１，第４延在部３３４）に対向する対向部としての本体部２１２ａと、本体部２１２ａの外縁に形成された鍔部２１２ｂと、本体部２１２ａから基板３３に向かって突出して形成された突起２１２ｃとを一体に有している。

第２誘電部材２１２の板状の本体部２１２ａは、基板３３に対して平行に配置される。鍔部２１２ｂは、本体部２１２ａの側面から突出し、本体部２１２ａの全周を囲うように形成されている。突起２１２ｃは、本体部２１２ａの３つの角部のそれぞれに形成され、本体部２１２ａにおける基板３３及び信号線路３３０との対向面から突出して形成されている。

（第１誘電部材及び第２誘電部材の支持構造）
図６に示すように、支持部材２２には、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２のそれぞれの鍔部２１１ｂ，２１２ｂを係止して、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２を支持するための係止部２２０を有している。この係止部２２０は、第１乃至第４支持枠２２１〜２２４のそれぞれの角部に設けられている。

この係止部２２０の構成について、第３支持枠２２３の一つの角部に設けられた係止部２２０を例にとって図６（ｄ）及び（ｅ）を参照して説明する。

係止部２２０は、支持部材２２の厚み方向の異なる位置に形成された第１係止突起２２０ａと第２係止突起２２０ｂとによって構成されている。図６（ｄ）及び（ｅ）に示す例では、第１係止突起２２０ａが支持部材２２の基板対向面２２ａに連続して形成され、第２係止突起２２０ｂがグランド板対向面２２ｂに連続して形成されている。第１係止突起２２０ａと第２係止突起２２０ｂとは、第１誘電部材２１１の鍔部２１１ｂの厚みに対応する距離を支持部材２２の厚み方向にあけて、第３支持枠２２３の内側に向かって突設されている。

なお、図６（ｄ）及び（ｅ）に示す例では、１つの係止部２２０に２つの第１係止突起２２０ａと１つの第２係止突起２２０ｂとが設けられているが、第１係止突起２２０ａ及び第２係止突起２２０ｂの数に制限はなく、１つの係止部２２０に少なくとも１つの第１係止突起２２０ａと少なくとも１つの第２係止突起２２０ｂとが設けられていればよい。

第２支持枠２２２及び第３支持枠２２３に設けられた係止部２２０は、第１係止突起２２０ａと第２係止突起２２０ｂとの間に第１誘電部材２１１の鍔部２１１ｂを挟持する。また、第１支持枠２２１及び第４支持枠２２４に設けられた係止部２２０は、第１係止突起２２０ａと第２係止突起２２０ｂとの間に第２誘電部材２１２の鍔部２１２ｂを挟持する。第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２を支持部材２２に固定する際には、支持部材２２を弾性変形させ、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の各角部を係止部２２０に係止する。これにより、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２は、支持部材２２と一体に移動する。

（移相器の動作）
図１０に示すように、第１サブアセンブリ２０Ａと第２サブアセンブリ２０Ｂとを連結する連結部材２０Ｃは、第２のグランド板３２に形成された長穴３２１、及び基板３３に形成された長穴３３５を貫通し、駆動棒４２に設けられた嵌合穴４２１嵌合されている。これにより、移動機構４の直動モータユニット４１によって駆動棒４２がその長手方向に移動すると、この駆動棒４２と共に誘電体アセンブリ２０が移動する。この際、支持部材２２は、誘電部材２１を基板３３に対して平行かつ信号線路３３０の第１乃至第４の延在部３３１〜３３４に対して交差する方向に移動する移動力を受ける。つまり、移動機構４は、連結部材２０Ｃを介して支持部材２２に移動力を付与する。

第１誘電部材２１１の板状の本体部２１１ａ、及び第２誘電部材２１２の板状の本体部２１２ａは、基板３３に対して平行に配置されているので、移動機構４から移動力を受けた支持部材２２の移動により、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、信号線路３３０の第１乃至第４の延在部３３１〜３３４と重なる面積が変化する。

より詳細には、基板３３に対して支持部材２２が図９（ｂ）に示すように図面左側に移動すると、第１支持枠２２１及び第４支持枠２２４に支持された第２誘電部材２１２が第１及び第４の延在部３３１，３３４と重なる重複面積が減少すると共に、第２支持枠２２２及び第３支持枠２２３に支持された第１誘電部材２１１が第２及び第３の延在部３３２，３３３と重なる重複面積が減少する。一方、基板３３に対して支持部材２２が図９（ｃ）に示すように図面右側に移動すると、第１支持枠２２１及び第４支持枠２２４に支持された第２誘電部材２１２が第１及び第４の延在部３３１，３３４と重なる重複面積が増大すると共に、第２支持枠２２２及び第３支持枠２２３に支持された第１誘電部材２１１が第２及び第３の延在部３３２，３３３と重なる重複面積が増大する。

なお、伝送線路１００における複数の誘電体アセンブリ２０の向きは、その配置位置によってそれぞれ異なっている。

これにより、信号線路３３０と第１のグランド板３１及び第２のグランド板３２との間の空間を第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２が占める体積の割合が変化することにより、信号線路３３０と第１及び第２のグランド板３１，３２からなるトリプレート線路における第１乃至第４の延在部３３１〜３３４における実効誘電率が変化し、これに伴って電気線路長が変化するため、信号線路３３０を伝搬する信号の位相が変化する。

ここで、信号線路３３０と第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａとの間の距離（基板３３の厚さ方向における距離）が変動してしまうと、移動機構４が作動しなくても第１乃至第４の延在部３３１〜３３４における実効誘電率が変化し、これに伴って電気線路長が変化してしまう。そこで、本実施の形態では、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の突起２１１ｃ，２１２ｃ、ならびに支持部材２２の突起２２ｃによって、基板３３の厚さ方向における第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の移動（変位）を抑制している。

次に、信号線路３３０と第１及び第２のグランド板３１，３２との間における第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の支持構造について説明する。

（第１誘電部材及び第２誘電部材の支持構造）
第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の突起２１１ｃ，２１２ｃは、その先端面が基板３３又は信号線路３３０に接触することにより、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａの基板３３側に接近する方向の移動を規制する。また、支持部材２２の突起２２ｃは、その先端面が第１のグランド板３１又は第２のグランド板３２に接触することにより、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａの基板３３から離間する方向の移動を規制する。

すなわち、本実施の形態では、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２に、当該第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔を保持するための突起２１１ｃ，２１２ｃが設けられ、支持部材２２に、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと第１及び第２のグランド板３１，３２との間隔を保持するための突起２２ｃが設けられている。

ただし、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２に、本体部２１１ａ，２１２ａと第１及び第２のグランド板３１，３２との間隔を保持するための突起を設けてもよい。また、支持部材２２に、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔を保持するための突起を設けてもよい。すなわち、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔を保持するための突起は、誘電部材２１（第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２）及び支持部材２２の少なくとも何れか一方の部材に設けられていればよく、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと第１及び第２のグランド板３１，３２との間隔を保持するための突起も、誘電部材２１及び支持部材２２の少なくとも何れか一方の部材に設けられていればよい。

なお、本実施の形態では、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔を保持するための突起（突起２１１ｃ，２１２ｃ）が第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２のみに設けられ、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと第１及び第２のグランド板３１，３２との間隔を保持するための突起（突起２２ｃ）が支持部材２２のみに設けられているので、例えば第１及び第２グランド板３１，３２における歪み等によって、基板３３と第１及び第２グランド板３１，３２との間隔が設計値通りでない場合でも、支持部材２２の係止部２２０における弾性変形によってこの誤差を吸収できる。つまり、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の突起２１１ｃ，２１２ｃ又は支持部材２２の突起２２ｃが基板３３と第１及び第２グランド板３１，３２との間に挟まって動かなくなってしまうことを回避することができ、誘電体アセンブリ２０の移動を円滑にすることが可能となる。

また、本実施の形態では、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の突起２１１ｃ，２１２ｃによって、信号線路３３０と本体部２１１ａ，２１２ａとの間隔が、突起２１１ｃ，２１２ｃの突出量以上に確保される。つまり、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａが信号線路３３０に密着しない。これにより、信号線路３３０の第１乃至第４の延在部３３１〜３３４における実効誘電率の変化が抑制され、ひいては移相器２による移相量が安定化する。

つまり、第１乃至第４の延在部３３１〜３３４における実効誘電率の変化幅は、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔が狭い場合に特に大きくなる。本発明者らが行った実験によれば、誘電体アセンブリ２０が中立位置（図９（ｂ）に示す位置と図９（ｃ）に示す位置との間の中間位置）にある場合において、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔が０．００ｍｍから０．０２ｍｍに変化した場合の移相量（位相の変化量）は、この間隔が０．０８ｍｍから０．１０ｍｍに変化した場合の移相量の約２．９１倍であった。

すなわち、本実施の形態によれば、突起２１１ｃ，２１２ｃにより、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａが信号線路３３０に密着しないので、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔が所定値以上に保たれ、移相量が安定化する。

突起２１１ｃ，２１２ｃの本体部２１１ａ，２１２ａからの突出量、すなわち第１乃至第４の延在部３３１〜３３４における信号線路３３０と第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａとの間隔は、０．１〜０．２ｍｍ（０．１ｍｍ以上かつ０．２ｍｍ以下）であることが望ましい。この間隔が０．１ｍｍ未満であると、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２が基板３３に対して接近又は離間した場合の移相量の変動幅が大きく、この間隔が０．２ｍｍを超えると、移相器２による位相の調整幅が小さくなってしまうためである。なお、支持部材２２の突起２２ｃについても、そのグランド板対向面２２ｂからの突出量が０．１〜０．２ｍｍであることが望ましい。

（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）第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２に、本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔を保持するための突起２１１ｃ，２１２ｃが設けられているので、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２が信号線路３３０に密着することなく、この間隔の変動が抑制される。これにより、移相量の意図しない変動が抑制され、アンテナ装置１の指向性を高精度に調節することが可能となる。

（２）支持部材２２に、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の信号線路３３０から離間する方向の移動を規制して、第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと第１及び第２のグランド板３１，３２との間隔を保持するための突起２２ｃが設けられているので、移相量の意図しない変動がより確実に抑制され、アンテナ装置１の指向性をより高精度に調節することが可能となる。

（３）本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔を保持するための突起２１１ｃ，２１２ｃが第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２に設けられているので、仮に支持部材２２に設けられた突起によってこの間隔が保持される場合に比較して、より確実に第１誘電部材２１１及び第２誘電部材２１２の本体部２１１ａ，２１２ａと信号線路３３０との間隔が所定値以上の間隔に保持される。

（４）信号線路３３０は、基板３３の第１の主面３３ａ及び第２の主面３３ｂに対称に形成され、第１サブアセンブリ２０Ａ及び第２サブアセンブリ２０Ｂが第１の主面３３ａ側、及び第２の主面３３ｂ側に配置されるので、移相器２による位相の調整幅を大きくすることができる。また、第１サブアセンブリ２０Ａと第２サブアセンブリ２０Ｂとは、基板３３に形成された長穴３３５に挿通された連結部材２０Ｃによって互いに連結されるので、移動機構４の作動によって第１サブアセンブリ２０Ａ及び第２サブアセンブリ２０Ｂを一体に移動させることができる。

（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］基板（３３）の表面に形成された信号線路（３３０）に対向する対向部（本体部２１１ａ，２１２ａ）を有し、前記対向部（２１１ａ，２１２ａ）が誘電体からなる複数の誘電部材（２１）と、前記複数の誘電部材（２１）を支持すると共に、前記誘電部材（２１）を前記基板（３３）に対して平行かつ前記信号線路（３３０）に対して交差する方向に移動させる移動力を受ける支持部材（２２）と、前記支持部材（２２）に前記移動力を付与する移動機構（４）とを備え、前記誘電部材（２１）及び前記支持部材（２２）の少なくとも何れか一方の部材に、前記誘電部材（２１）の前記対向部（２１１ａ，２１２ａ）と前記信号線路（３３０）との間隔を保持するための突起（２１１ｃ，２１２ｃ）が設けられた、移相器（２）。

［２］前記複数の誘電部材（２１）は、前記基板（３３）と、前記基板（３３）に対して平行に配置された導電体板（第１及び第２のグランド板３１，３２）との間に配置され、前記誘電部材（２１）及び前記支持部材（２２）の少なくとも何れか一方の部材に、前記誘電部材（２１）の前記対向部（２１１ａ，２１２ａ）と前記導電体板（３１，３２）との間隔を保持するための突起（２２ｃ）が設けられた、［１］に記載の移相器（２）。

［３］前記誘電部材（２１）の前記対向部（２１１ａ，２１２ａ）と前記信号線路（３３０）との間隔を保持するための突起（２１１ｃ，２１２ｃ）は、前記誘電部材（２１）に形成された、［１］又は［２］に記載の移相器（２）。

［４］前記信号線路（３３０）は、前記基板（３３）の両面（３３ａ,３３ｂ）に形成され、前記支持部材（２２）に前記複数の誘電部材（２１）を組み付けてなる組立体が前記基板（３３）の一方の主面（３３ａ）側及び他方の主面（３３ｂ）側にそれぞれ配置され、前記一方の主面（３３ａ）側に配置された前記組立体（２０Ａ）と、前記他方の主面（３３ｂ）側に配置された前記組立体（２０Ｂ）とが、前記基板（３３）に形成された挿通孔（３３５）に挿通された連結部材（２０Ｃ）を介して互いに連結された、［１］乃至［３］の何れか１つに記載の移相器（２）。

［５］［１］乃至［４］の何れか１つに記載の移相器（２）と、前記移相器（２）によって信号の位相差が調整される複数のアンテナ素子（１４）とを備えた、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。

１…アンテナ装置
２…移相器
４…移動機構
１４…アンテナ素子
２０…誘電体アセンブリ
２０Ａ…第１サブアセンブリ（組立体）
２０Ｂ…第２サブアセンブリ（組立体）
２０Ｃ…連結部材
２１…誘電部材
２２…支持部材
２２ｃ…突起
３１…第１のグランド板（導電体板）
３２…第２のグランド板（導電体板）
３３…基板
３３ａ…第１の主面（一方の主面）
３３ｂ…第２の主面（他方の主面）
１００…伝送線路
２１１…第１誘電部材（誘電部材）
２１２…第２誘電部材（誘電部材）
２１１ａ，２１２ａ…本体部（対向部）
２１１ｂ，２１２ｂ…鍔部
２１１ｃ，２１２ｃ…突起
３３０…信号線路

Claims (4)

1. 基板の表面に形成された信号線路に対向する対向部を有し、前記対向部が誘電体からなる複数の誘電部材と、
   前記複数の誘電部材を支持すると共に、前記誘電部材を前記基板に対して平行かつ前記信号線路に対して交差する方向に移動させる移動力を受ける支持部材と、
   前記支持部材に前記移動力を付与する移動機構とを備え、
   前記誘電部材及び前記支持部材の少なくとも何れか一方の部材に、前記誘電部材の前記対向部と前記信号線路との間隔を保持するための突起が設けられ、
   前記信号線路は、前記基板の両面に形成され、
   前記支持部材に前記複数の誘電部材を組み付けてなる組立体が前記基板の一方の主面側及び他方の主面側にそれぞれ配置され、
   前記一方の主面側に配置された前記組立体と、前記他方の主面側に配置された前記組立体とが、前記基板に形成された挿通孔に挿通された連結部材を介して互いに連結された、
   移相器。
2. 前記複数の誘電部材は、前記基板と、前記基板に対して平行に配置された導電体板との間に配置され、
   前記誘電部材及び前記支持部材の少なくとも何れか一方の部材に、前記誘電部材の前記対向部と前記導電体板との間隔を保持するための突起が設けられた、
   請求項１に記載の移相器。
3. 前記誘電部材の前記対向部と前記信号線路との間隔を保持するための突起は、前記誘電部材に形成された、
   請求項１又は２に記載の移相器。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の移相器と、
   前記移相器によって信号の位相差が調整される複数のアンテナ素子とを備えた、
   アンテナ装置。

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