JP6916985B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

従来のアンテナ装置として、特許文献１がある。特許文献１では、給電回路を第１〜第３のトリプレート線路に分割し、第１のトリプレート線路と直交するように第２及び第３のトリプレート線路を設けたアンテナ装置が開示されている。

特開２０１４−２３６４５６号公報

しかしながら、特許文献１のアンテナ装置では、トリプレート線路同士を組み合わせる構成となっているため、部品点数が多くねじ止め箇所も多くなっており、アンテナ装置の組み立てに手間がかかってしまうという課題があった。より具体的には、特許文献１のアンテナ装置では、各トリプレート線路の地導体同士をボルトで連結したり、地導体間の間隔を一定に保つために多数のスペーサを設けたりする必要があり、組み立て作業に時間がかかっていた。製造コストを抑制する観点から、組み立ての容易なアンテナ装置が望まれる。

そこで、本発明は、組み立ての容易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、複数のアンテナ素子と、第１の壁と、該第１の壁の一方の面から垂直に延出され、互いに平行に配置された複数の第２の壁と、を一体に有する金属部材と、隣り合う前記第２の壁間の空間である基板収容空間に収容されており、前記複数のアンテナ素子への給電用の給電回路が搭載されている回路基板と、を備えた、アンテナ装置を提供する。

本発明によれば、組み立ての容易なアンテナ装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 図１のアンテナ装置の側面図である。 （ａ）は回路基板を搭載した金属部材の断面図、（ｂ）はさらに金属部材を金属板に嵌合し、保持部材とスライド部材と層間接続基板とを設けた際の断面図である。 回路基板と保持部材とを搭載した金属部材の平面図である。 回路基板の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は層間接続基板の断面を模式的に示す図であり、（ｂ）は層間接続基板における回路基板を接続する接続部を示す平面図である。 本発明の一変形例に係るアンテナ装置を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）はそのＣ部拡大図である。

［実施の形態］
以下、本発明のアンテナ装置の実施の形態について、図１乃至図７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１の全体構成）
図１は、本実施の形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。図２は、その側面図である。

図１及び図２に示すように、アンテナ装置１は、複数のアンテナ素子２と、複数のアンテナ素子２への給電用の給電回路が搭載されている回路基板３と、回路基板３を収容する金属部材４と、を備えている。本実施の形態に係るアンテナ装置１では、アンテナ素子２への給電用の給電回路が搭載されている回路基板３を、断面櫛歯状の金属部材４に搭載して構成されている。

ここでは、アンテナ素子２として、水平方向に対して＋４５度傾いた偏波を放射する第１アンテナ素子２１と、水平方向に対して−４５度傾いた偏波を放射する第２アンテナ素子２２とをＸ字状に組み合わせたアンテナ素子対を用いた。第１及び第２アンテナ素子２１，２２は、鉛直方向に２列に整列配置されている。ここでは、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とをそれぞれ２０個（各列に１０個ずつ）有する場合を説明するが、素子数はこれに限定されない。また、両アンテナ素子２１，２２の配置についても、図示のものに限定されず、例えば鉛直方向に１列に配置されていてもよい。アンテナ装置１には、第１アンテナ素子２１への給電用の給電回路と、第２アンテナ素子２２への給電用の給電回路とを備えており、合計２系統の給電回路を備えている。

図１（ｂ）における符号１４は、給電用の同軸ケーブルである。本実施の形態では、系統数に応じた２本の同軸ケーブル１４が設けられている。これら同軸ケーブル１４は、ケーブル接続用基板１５を介して回路基板３に電気的に接続されている。

また、図示していないが、アンテナ素子２、回路基板３、及び金属部材４は、円筒状のレドームに収容されている。このアンテナ装置１は、例えば１．８〜２．１ＧＨｚ帯の高周波信号を送信することが可能である。

（金属部材４の説明）
図３（ａ）は回路基板３を搭載した金属部材４の断面図、図３（ｂ）はさらに金属部材４を金属板８に嵌合し、保持部材７とスライド部材１０と層間接続基板５とを設けた際の断面図である。また、図４は、回路基板３と保持部材７とを搭載した金属部材４の平面図である。

図１〜４に示すように、金属部材４は、第１の壁４１と、第１の壁４１の一方の面から垂直に延出され、互いに平行に配置された複数の第２の壁４２と、を一体に有している。第１の壁４１及び複数の第２の壁４２は、共に板状に形成されている。つまり、金属部材４では、複数の第２の壁４２の端部が第１の壁４１の一方の面に連結されている。本実施の形態では、５つの第２の壁４２を等間隔に配置した。

金属部材４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、引抜き加工により成形されている。これにより、例えば第１の壁４１と第２の壁４２とを別体で形成しボルト固定する場合と比較して、アンテナ装置１の組立作業が簡略化される。引抜き加工時に意図しない曲がり等が発生しにくいように、金属部材４は左右対称に（第２の壁４２の配列方向における中心に対して対称に）形成されている。

アンテナ装置１では、隣り合う第２の壁４２間の空間である基板収容空間４３に、回路基板３が収容されている。本実施の形態では、５つの第２の壁４２を有するため、４つの基板収容空間４３が形成されることになる。回路基板３は、隣り合う第２の壁４２との距離が等しくなる位置に配置されている。

本実施の形態では、基板収容空間４３に臨む第１の壁４１の一方の面に基板保持溝４４を形成し、この基板保持溝４４に回路基板３の端部を差し込むことで、回路基板３を金属部材４に保持させている。基板保持溝４４は、第２の壁４２に対して平行な直線状に形成されており、対向する第２の壁４２の中間の位置に形成されている。基板保持溝４４を有することで、回路基板３の位置合わせを容易に行うことが可能になり、アンテナ装置１の組立作業がより容易になる。

引抜き加工では、成形可能なサイズの制限があり、第２の壁４２の第１の壁４１からの突出長が制限される。そのため、本実施の形態では、２系統の給電回路をそれぞれ複数の回路基板３に分割して搭載した。また、同じ系統の給電回路を搭載した回路基板３を、隣り合う２つの基板収容空間４３に収容した。このアンテナ装置１では、異なる基板収容空間４３に収容された複数の回路基板３同士（同じ系統の給電回路を搭載した回路基板３同士）は、層間接続基板５により電気的に接続されている。層間接続基板５の詳細については後述する。

第１の壁４１には、第１の壁４１を貫通しており、後述する回路基板３の接続部３３を通すための複数の貫通孔４５が形成されている（図４参照）。この貫通孔４５を介して、回路基板３と層間接続基板５が電気的に接続されることになる。また、この貫通孔４５を介して、回路基板３と後述するアンテナ接続基板６とが接続されることになる。

第１の壁４１は、後述する金属板８に接続するためのフランジ部４６を一体に有している。フランジ部４６は、第１の壁４１の両側から側方に突出するように一体に形成されており、第１の壁４１の一方の面（第２の壁４２が延出されている側の面）と連続するように形成されている。フランジ部４６は、フランジ部４６以外の第１の壁４１の厚さよりも薄く形成されており、第１の壁４１の両側（フランジ部４６とフランジ部４６以外の第１の壁４１との間）には段差が形成されている。

また、最外に配置されている２つの第２の壁４２の先端部（第１の壁４１と反対側の端部）には、後述する保持部材７を係止するための係止爪４２ａが形成されている。係止爪４２ａは、最外に配置される第２の壁４２の外方の面から外方に突出するように形成されている。

（回路基板３の説明）
図５は、回路基板３の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

回路基板３は、誘電体基板３１の両面に給電路となる配線パターン３２を形成して構成される。回路基板３の両面には、誘電体基板３１の厚さ方向の一方から見て同じ形状の配線パターン（誘電体基板３１の厚さ方向の中心に対して対称な配線パターン）３２が形成されている。誘電体基板３１の表裏面に形成された配線パターン３２は、誘電体基板３１を貫通するスルーホールにより電気的に接続されてもよい。

回路基板３は、基板収容空間４３に収容され、第２の壁４２に挟み込まれるように配置される。金属部材４は接地され地導体となるため、回路基板３が２枚の地導体に挟まれたトリプレート構造の給電回路が実現されている。

回路基板３の端部は、基板保持溝４４に差し込まれており、これにより回路基板３と地導体である第２の壁４２との位置合わせが行われるようになっている。回路基板３の端部には、突起状の接続部３３が設けられており、この接続部３３が貫通孔４５を通って第１の壁４１の他方の面側（第２の壁４２と反対側）に延出されている。この接続部３３が、層間接続基板５やアンテナ接続基板６に電気的に接続されることになる。

回路基板３の第１の壁４１と反対側の端部には、矩形状の切欠き３５が形成されており、この切欠き３５に、後述する保持部材７が係止されるようになっている。切欠き３５に保持部材７を嵌め込むことで、保持部材７に対して回路基板３が長さ方向（鉛直方向、第１の壁４１の表面及び第２の壁４２の表面と平行な方向）に移動してしまうことが規制されており、これにより回路基板３の位置ずれが抑制されている。

（移相器の説明）
回路基板３に搭載されている給電回路は、各アンテナ素子２の給電位相を調整し、放射するビームの電気チルト角を調整するための複数の移相器９を有している。

本実施の形態では、各移相器９は、回路基板３の第１の壁４１と反対側の端部を挟み込むように設けられている断面形状がコの字状の誘電体部材９１を有している。誘電体部材９１は、回路基板３の一方の面に形成された配線パターン３２と対向する第１誘電体部９１ａと、回路基板３の他方の面に形成された配線パターン３２と対向する第２誘電体部９１ｂと、第１及び第２誘電体部９１ａ，９１ｂを連結する連結部９１ｃと、を一体に有している。第１及び第２誘電体部９１ａ，９１ｂは回路基板３と平行な板状に形成され、連結部９１ｃは第１及び第２誘電体部９１ａ，９１ｂと直交する板状に形成されている。

誘電体部材９１は、回路基板３の縁に沿ってスライド可能に設けられている。誘電体部材９１のスライド移動に伴って、配線パターン３２と誘電体部材９１とが対向している面積が変化し、これにより移相量が変化する。以下、誘電体部材９１の移動方向を長さ方向という。長さ方向は、金属部材４における第１の壁４１の表面及び第２の壁４２の表面と平行な方向である。

誘電体部材９１の信号入力側の端部には、誘電体部材９１と対向している部分の配線パターン３２と誘電体部材９１と対向していない部分の配線パターン３２間のインピーダンスを整合させるための変成器部９２が設けられている。信号入力側の配線パターン３２は、誘電体部材９１のスライド方向（長さ方向）に沿った直線状に形成されており、誘電体部材９１のスライド位置にかかわらず、常に、誘電体部材９１の信号入力側の端部に変成器部９２が位置するようになっている。

変成器部９２の具体的な構成は特に限定するものではないが、本実施の形態では、長さ方向に離間して２つの貫通孔を形成して高インピーダンス部９２ａ，９２ｃとし、貫通孔を形成していない部分を低インピーダンス部９２ｂ，９２ｄとし、高インピーダンス部９２ａ，９２ｃと低インピーダンス部９２ｂ，９２ｄとを交互に配置して変成器部９２を形成した。本実施の形態では、変成器部９２において、信号入力側から、第２低インピーダンス部９２ｄ、第２高インピーダンス部９２ｃ、第１低インピーダンス部９２ｂ、第１高インピーダンス部９２ａの順に配置されており、２段の変成器が形成されている。なお、本実施の形態においては、第１高インピーダンス９２ａよりも信号出力側の誘電体部材９１（第１及び第２誘電体部９１ａ，９１ｂ）と配線パターン３２とが重なり合う面積が、移相量の調整に寄与することになる。

変成器部９２では、高インピーダンス部９２ａ，９２ｃ及び低インピーダンス部９２ｂ，９２ｄの長さを調整することで、変成器部９２の特性インピーダンスを調整しインピーダンスの整合をとることができる。このように構成することで、例えばλ／４変成器を用いた場合と比較して変成器部９２の長さを短くすることが可能になり、移相器９の小型化に寄与する。なお、本実施の形態では変成器部９２を２段構成としたが、１段構成であってもよい。

回路基板３には回路基板３を貫通する長さ方向に沿った直線状のガイド溝３４ａが形成されており、誘電体部材９１の第１及び第２誘電体部９１ａ，９１ｂには、ガイド溝３４ａ内に突出するガイド突起９１ｄがそれぞれ形成されている。また、回路基板３には回路基板３を貫通する長さ方向に沿った直線状のガイド溝３４ｂが形成されており、変成器部９２の第２低インピーダンス部９２ｄには、ガイド溝３４ｂ内に突出するガイド突起９２ｅが形成されている。ガイド突起９１ｄ，９２ｅがガイド溝３４ａ，３４ｂの周縁の誘電体基板３１に干渉することで、誘電体部材９１（変成器部９２を含む）の回路基板３からの脱落が抑制されている。本実施の形態では、長さ方向における誘電体部材９１の両端部にそれぞれガイド突起９１ｄ，９２ｅ（及びそれに対応するガイド溝３４ａ，３４ｂ）を設けることで、誘電体部材９１が傾いてしまうこと（片側が浮いた状態となってしまうこと）を抑制している。

また、アンテナ装置１は、複数の誘電体部材９１を連動してスライドさせる機構を有している。具体的には、移相器９は、第１の壁４１と平行な板状に形成されると共に、第２の壁４２を挟んで第１の壁４１と対向するように配置されており、複数の誘電体部材９１が連結されているスライド部材１０と、第２の壁４２の先端部（第１の壁４１と反対側の端部）に取り付けられ、スライド部材１０を長さ方向（第１の壁４１の表面及び第２の壁４２の表面と平行な方向）にスライド可能に保持するスライド保持部７ｃを有する保持部材７と、を有している。保持部材７は、絶縁性の樹脂からなる。本実施の形態では、スライド部材１０は、樹脂からなるが、例えば金属からなるものであってもよく、スライド部材１０の材質は特に限定されない。

本実施の形態では、誘電体部材９１は、連結部９１ｃの長さ方向における中央部から第１の壁４１と反対側に突出する連結用突起９１ｅを有し、スライド部材１０は、連結用突起９１ｅが挿入される連結用切欠き１０ａを有している。連結用突起９１ｅを連結用切欠き１０ａに挿入することで、誘電体部材９１とスライド部材１０とが連結され、スライド部材１０のスライド移動に伴って誘電体部材９１がスライド移動するようになっている。スライド部材１０の一端部は、スライド部材１０をスライド移動させるＤＣモータ等を有する駆動部１６に接続される（図１（ｂ）及び図２参照）。

保持部材７は、棒状の基部７ａと、基部７ａから第１の壁４１側に延出されており、第２の壁４２の係止爪４２ａに係止され保持部材７を金属部材４に固定するためのランス状の金属部材係止部７ｂと、基部７ａの端部から金属部材４と反対側に突出して形成されスライド部材１０をスライド可能に保持するスライド保持部７ｃと、基部７ａから基板収容空間４３内に延出され回路基板３の第１の壁４１と反対側の端部を保持する基板保持部７ｄと、を一体に有している。

スライド保持部７ｃは、基部７ａの端部から金属部材４と反対側に延出された垂直部７ｅと、垂直部７ｅの先端部から第２の壁４２の整列方向における内方に延出された水平部７ｆと、を一体に有しており、略Γ字状に形成されている。水平部７ｆと基部７ａとの間にスライド部材１０を挿入することで、スライド部材１０が保持部材７にスライド可能に保持される。

基板保持部７ｄは、回路基板３を挟み込む２つの突起７ｇを有している。このうち金属部材係止部７ｂ側の突起７ｇは、金属部材係止部７ｂと共に第２の壁４２を挟み込む役割も果たしている。

このように、保持部材７は、スライド部材１０を保持する役割と、回路基板３を保持する役割とを兼ねた部材である。なお、スライド部材１０を保持する部材と、回路基板３とを保持する部材とを別部材としてもよいが、この場合、部品点数が多くなってしまう。本実施の形態のようにスライド保持部７ｃと基板保持部７ｄの両方を有する保持部材７を用いることで、部品点数を削減しアンテナ装置１の組み立て作業をより容易にすることが可能になる。

本実施の形態では、基部７ａの両端部に金属部材係止部７ｂ及びスライド保持部７ｃを有し、最外に配置された２つの第２の壁４２に係止される第１の保持部材７１と、基部７ａの一端部のみに金属部材係止部７ｂ及びスライド保持部７ｃを有し、最外に配置された２つの第２の壁４２のうち一方のみに係止される第２の保持部材７２と、を有しており、これら２種類の保持部材７（７１，７２）を回路基板３の配置状況に応じて使い分けるようにしている。

（反射板の説明）
アンテナ装置１は、金属部材４の第１の壁４１が嵌合される嵌合穴８ａを有する金属板８を備えている。金属板８は、金属部材４と同じ材料、すなわちアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されている。金属部材４は、そのフランジ部４６を嵌合穴８ａの周縁の金属板８にボルト等で固定することで、金属板８に固定される。

金属板８は、正面視で全てのアンテナ素子１の背面を覆うように十分広い面積に形成されており、反射板１２の役割を果たす。本実施の形態では、嵌合穴８ａを塞ぐ金属部材４の第１の壁４１も、反射板１２の役割を果たすことになる。つまり、アンテナ装置１では、反射板１２は、金属部材４の第１の壁４１と、第１の壁４１を嵌合する嵌合穴８ａを有する金属板８と、を有し、第１の壁４１を嵌合穴８ａに嵌合して構成されている。

（層間接続基板５及びアンテナ接続基板６の説明）
層間接続基板５は、同系統の給電回路が搭載され異なる基板収容空間４３に収容されている回路基板３同士を電気的に接続するためのものである。層間接続基板５は、第１の壁４１の他方の面側（第２の壁４２と反対側）に配置されており、貫通孔４５を介して、基板収容空間４３内に収容された回路基板３と電気的に接続されている。

図６（ａ）に示すように、層間接続基板５は、その第１の壁４１側の面に形成されたグランドパターン５１と、その第１の壁４１と反対側の面に形成され給電路の一部となる配線パターン５２と、を有している。つまり、層間接続基板５には、伝送路としてマイクロストリップ線路が形成されている。

本実施の形態では、層間接続基板５は、グランドパターン５１を覆うように形成された絶縁性のレジスト層５３をさらに有している。層間接続基板５は、レジスト層５３の表面を第１の壁４１に当接させた状態で、金属部材４に固定されている。

グランドパターン５１を地導体となる第１の壁４１に直接当接させ電気的に導通をとることも考えられるが、本発明者らの検討の結果、この場合、高出力とした際に相互変調ひずみ（ＩＭ）が大きくなり特性劣化につながることが分かった。そこで、本実施の形態では、グランドパターン５１と地導体となる第１の壁４１との間に絶縁性のレジスト層５３を介在させ、グランドパターン５１と第１の壁４１とを電磁結合させるようにした。これにより、グランドパターン５１と第１の壁４１間は直流的には電気的に遮断され、高周波的には電気的に接続された状態となり、相互変調ひずみを抑制することが可能になる。

また、図６（ｂ）に示すように、層間接続基板５には、金属部材４の貫通孔４５から延出された回路基板３の接続部３３を通す基板接続用貫通孔５４が形成されている。本実施の形態では、回路基板３の両面に配線パターン３２が形成されているため、基板接続用貫通孔５４を挟み込むように一対のパッド部５５が形成されている。両パッド部５５は、同電位となるように同じ形状に形成されている。回路基板３の接続部３３を基板接続用貫通孔５４に通し、表裏面の配線パターン３２をパッド部５５にそれぞれはんだ固定することで、回路基板３と層間接続基板５とが電気的に接続されると共に、層間接続基板５が金属部材４に固定される。

一対のパッド部５５には配線パターン５２が接続されるが、例えば、配線パターン５２を一方のパッド部５５に接続して、一方のパッド部５５と他方のパッド部５５とを電気的に接続するような配線構造とすると、回路基板３の表裏面の配線パターンに至る線路長が異なってしまい、回路基板３の表裏面の配線パターンに流れる信号に位相差が生じてしまう。そこで、本実施の形態では、基板接続用貫通孔５４の周縁における両パッド部５５からの距離が等しくなる位置から、パッド部５５の対向方向と垂直な方向に配線パターン５２を引き出すように構成した。

図１（ａ）に示すように、アンテナ接続基板６は、層間接続基板５と同様に、第１の壁４１の他方の面側に配置されており、第１の壁４１に形成されている貫通孔４５を介して回路基板３と電気的に接続されている。アンテナ接続基板６には、アンテナ素子２が搭載されており、回路基板３に搭載された給電回路とアンテナ素子２とがアンテナ接続基板６を介して電気的に接続される。

図示していないが、アンテナ接続基板６は、層間接続基板５と同様に、その第１の壁４１側の面に形成されたグランドパターンと、その第１の壁４１と反対側の面に形成され給電路の一部となる配線パターンと、グランドパターンを覆うように形成された絶縁性のレジスト層と、を有している。アンテナ接続基板６は、レジスト層を第１の壁４１に当接させた状態で第１の壁４１に固定されている。これにより、相互変調ひずみを抑制でき、携帯電話用など高出力用途に適したアンテナ装置１を実現できる。

（アンテナ装置１の組み立て作業）
アンテナ装置１を組み立てる際には、まず、金属部材４の基板収容空間４３に回路基板３を収容する。この際、回路基板３の端部を基板保持溝４４に差し込み、その反対側の端部を保持部材７で固定する。その後、保持部材７にスライド部材１０を取付け、スライド部材１０の連結用切欠き１０ａに誘電体部材９１の連結用突起９１ｅを挿入して、スライド部材１０に各誘電体部材９１を連結する。

その後、金属部材４を金属板８に取付ける。この際、第１の壁４１を嵌合穴８ａに嵌合し、フランジ部４６を金属板８にボルト固定等により固定する。その後、金属板８に駆動部１６を搭載しスライド部材１０の一端部を駆動部１６に接続すると共に、貫通孔４５から延出されている回路基板３の接続部３３に、層間接続基板５、アンテナ素子２を搭載したアンテナ接続基板６、及びケーブル接続用基板１５を接続する。その後、ケーブル接続用基板１５に同軸ケーブル１４を接続し、これら全体をレドームに収容すれば、アンテナ装置１が得られる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、複数のアンテナ素子２と、第１の壁４１と該第１の壁４１の一方の面から垂直に延出され、互いに平行に配置された複数の第２の壁４２とを一体に有する金属部材４と、隣り合う第２の壁４２間の空間である基板収容空間４３に収容されており、複数のアンテナ素子２への給電用の給電回路が搭載されている回路基板３と、を備えている。

一体成形された金属部材４の基板収容空間４３に回路基板３を収容する構造とすることで、従来のトリプレート線路同士を連結した構造と比較して、アンテナ装置１の組み立てが容易になり、部品点数も削減することが可能になり、製造時間の短縮や製造コストの低減に寄与する。

また、アンテナ装置１では、地導体となる第２の壁４２同士が第１の壁４１により一体に連結されており、第２の壁４２同士の電気的導通が確保されているため、第２の壁４２同士の電気的導通をとるための金属の柱等を取り付ける必要がなく、組み立て作業が非常に容易である。

（変形例）
上記実施の形態では、金属板８に第１の壁４１を嵌め込むことで反射板１２を形成したが、反射板１２の具体的な構成はこれに限定されない。例えば、大型の基板のグランドパターンを反射板１２として用いることも可能である。

具体的には、図７（ａ），（ｂ）に示すアンテナ装置１ａのように、複数のアンテナ素子２を大型の共通のアンテナ接続基板６ａに搭載し、アンテナ接続基板６ａのアンテナ素子２を搭載した面と反対側の面に、反射板１２となるグランドパターン６２を形成するようにしてもよい。この場合、アンテナ接続基板６ａが層間接続基板５の役割を兼ねてもよい。アンテナ接続基板６ａは、基板６１の一方の面にグランドパターン６２が形成され、他方の面に給電路の一部となる配線パターン６３が形成されており、グランドパターン６２上にレジスト層６４が形成されている。金属部材４とグランドパターン６２とは、電磁結合により接続されている。

また、上記実施の形態では、１つの系統の給電回路を複数の回路基板３に分割して搭載したが、例えばアンテナ素子２の数が少ない場合等は、１つの系統の給電回路を１つの回路基板３に搭載してもよい。この場合、層間接続基板５は省略可能である。

さらに、上記実施の形態では、断面コの字状の誘電体部材９１を用いる場合について説明したが、回路基板３を挟んで対向するように同じ形状の誘電体が配置されていればよく、例えば、両誘電体がピン等の連結部材により連結されていてもよい。

（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］複数のアンテナ素子（２）と、第１の壁（４１）と、該第１の壁（４１）の一方の面から垂直に延出され、互いに平行に配置された複数の第２の壁（４２）と、を一体に有する金属部材（４）と、隣り合う前記第２の壁（４２）間の空間である基板収容空間（４３）に収容されており、前記複数のアンテナ素子（２）への給電用の給電回路が搭載されている回路基板（３）と、を備えた、アンテナ装置（１）。

［２］前記金属部材（４）は、前記基板収容空間（４３）に臨む前記第１の壁（４１）の一方の面に形成された基板保持溝（４４）を有し、前記回路基板（３）は、当該回路基板（３）の端部が前記基板保持溝（４４）に差し込まれて、前記金属部材（４）に保持される、［１］に記載のアンテナ装置（１）。

［３］前記給電回路が複数の前記回路基板（３）に分割されて搭載されており、前記第１の壁（４１）の他方の面側に配置されており、前記第１の壁（４１）に形成されている貫通孔（４５）を介して、異なる前記基板収容空間（４３）に収容された複数の前記回路基板（３）同士を電気的に接続する層間接続基板（５）をさらに備えた、［１］または［２］に記載のアンテナ装置（１）。

［４］前記層間接続基板（５）は、その前記第１の壁（４１）側の面に形成されたグランドパターン（５１）と、その前記第１の壁（４１）と反対側の面に形成され給電路の一部となる配線パターン（５２）と、前記グランドパターン（５１）を覆うように形成された絶縁性のレジスト層（５３）と、を有している、［３］に記載のアンテナ装置（１）。

［５］前記第１の壁（４１）の他方の面側に配置されており、前記第１の壁（４１）に形成されている貫通孔（４５）を介して前記回路基板（３）と電気的に接続されており、前記給電回路と前記アンテナ素子（２）とを電気的に接続するアンテナ接続基板（６）を備えた、［１］乃至［４］の何れか１項に記載のアンテナ装置（１）。

［６］前記アンテナ接続基板（６）は、その前記第１の壁（４１）側の面に形成されたグランドパターンと、その前記第１の壁（４１）と反対側の面に形成され給電路の一部となる配線パターンと、前記グランドパターンを覆うように形成された絶縁性のレジスト層と、を有している、［５］に記載のアンテナ装置（１）。

［７］前記給電回路は、複数の移相器（９）を有し、前記各移相器（９）は、前記回路基板（３）の前記第１の壁（４１）と反対側の端部を挟み込むように設けられている断面形状がコの字状の誘電体部材（９１）をそれぞれ有する、［１］乃至［６］の何れか１項に記載のアンテナ装置（１）。

［８］前記第１の壁（４１）と平行な板状に形成されると共に、前記第２の壁（４２）を挟んで前記第１の壁（４１）と対向するように配置されており、複数の前記誘電体部材（９１）が連結されているスライド部材（１０）と、前記第２の壁（４２）の前記第１の壁（４１）と反対側の端部に取り付けられ、前記スライド部材（１０）を、前記第１の壁（４１）の表面及び前記第２の壁（４２）の表面と平行な方向にスライド可能に保持するスライド保持部（７ｃ）を有する保持部材（７）と、をさらに備えた、［７］に記載のアンテナ装置（１）。

［９］前記誘電体部材（９１）は、前記第１の壁（４１）と反対側に突出する連結用突起（９１ｅ）を有し、前記スライド部材（１０）は、前記連結用突起（９１ｅ）が挿入される連結用切欠き（１０ａ）を有し、前記連結用突起（９１ｅ）を前記連結用切欠き（１０ａ）に挿入することで、前記誘電体部材（９１）と前記スライド部材（１０）とが連結されている、［８］に記載のアンテナ装置（１）。

［１０］前記保持部材（７）は、前記回路基板（３）の前記第１の壁（４１）と反対側の端部を保持する基板保持部（７ｄ）を有している、［８］または［９］に記載のアンテナ装置（１）。

［１１］前記金属部材（４）の前記第１の壁（４１）と、前記第１の壁（４１）を嵌合する嵌合穴（８ａ）を有する金属板（８）と、を有し、前記第１の壁（４１）を前記嵌合穴（８ａ）に嵌合して構成された反射板（１２）を備えた、［１］乃至［１０］の何れか１項に記載のアンテナ装置（１）。

［１２］前記複数のアンテナ素子（２）が共通の前記アンテナ接続基板（６ａ）に搭載されており、前記アンテナ接続基板（６ａ）は、前記アンテナ素子（２）を搭載した面と反対側の面に、反射板（１２）となるグランドパターン（６２）を有している、［１］乃至［１１］の何れか１項に記載のアンテナ装置（１ａ）。

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。

１…アンテナ装置
２…アンテナ素子
３…回路基板
４…金属部材
４１…第１の壁
４２…第２の壁
４３…基板収容空間
４４…基板保持溝
４５…貫通孔
４６…フランジ部
５…層間接続基板
６…アンテナ接続基板
７…保持部材
７ａ…基部
７ｂ…金属部材係止部
７ｃ…スライド保持部
７ｄ…基板保持部
８…金属板
８ａ…嵌合穴
９…移相器
９１…誘電体部材
１０…スライド部材
１２…反射板

Claims (11)

1. 複数のアンテナ素子と、
   第１の壁と、該第１の壁の一方の面から垂直に延出され、互いに平行に配置された複数の第２の壁と、を一体に有する金属部材と、
   隣り合う前記第２の壁間の空間である基板収容空間に収容されており、前記複数のアンテナ素子への給電用の給電回路が搭載されている回路基板と、
   前記第１の壁の他方の面側に配置されており、前記第１の壁に形成されている貫通孔を介して、異なる前記基板収容空間に収容された複数の前記回路基板同士を電気的に接続する層間接続基板と、を備え、
   前記層間接続基板は、その前記第１の壁側の面に形成されたグランドパターンと、その前記第１の壁と反対側の面に形成され給電路の一部となる配線パターンと、前記グランドパターンを覆うように形成された絶縁性のレジスト層と、を有し、
   前記グランドパターンと前記第１の壁とは、前記レジスト層を介して電磁結合している、
   アンテナ装置。
2. 前記回路基板は、誘電体基板の両面に給電路となる配線パターンを有し、
   前記層間接続基板は、前記回路基板の接続部を通すための基板接続用貫通孔と、当該基板接続用貫通孔を挟み込み同電位となるように設けられると共に前記回路基板の前記表裏面の配線パターンのそれぞれに接続される一対のパッド部と、当該一対のパッド部に接続される配線パターンとを有し、
   前記層間接続基板の前記配線パターンは、前記回路基板の前記表裏面の配線パターンに流れる信号に位相差が生じないように構成されている、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記給電回路が複数の前記回路基板に分割されて搭載されている、
   請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 前記第１の壁の他方の面側に配置されており、前記第１の壁に形成されている貫通孔を介して前記回路基板と電気的に接続されており、前記給電回路と前記アンテナ素子とを電気的に接続するアンテナ接続基板を備えた、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のアンテナ装置。
5. 前記アンテナ接続基板は、
   その前記第１の壁側の面に形成されたグランドパターンと、
   その前記第１の壁と反対側の面に形成され給電路の一部となる配線パターンと、
   前記グランドパターンを覆うように形成された絶縁性のレジスト層と、を有している、
   請求項４に記載のアンテナ装置。
6. 前記給電回路は、複数の移相器を有し、
   前記各移相器は、前記回路基板の前記第１の壁と反対側の端部を挟み込むように設けられている断面形状がコの字状の誘電体部材をそれぞれ有する、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載のアンテナ装置。
7. 前記第１の壁と平行な板状に形成されると共に、前記第２の壁を挟んで前記第１の壁と対向するように配置されており、複数の前記誘電体部材が連結されているスライド部材と、
   前記第２の壁の前記第１の壁と反対側の端部に取り付けられ、前記スライド部材を、前記第１の壁の表面及び前記第２の壁の表面と平行な方向にスライド可能に保持するスライド保持部を有する保持部材と、をさらに備えた、
   請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記誘電体部材は、前記第１の壁と反対側に突出する連結用突起を有し、
   前記スライド部材は、前記連結用突起が挿入される連結用切欠きを有し、
   前記連結用突起を前記連結用切欠きに挿入することで、前記誘電体部材と前記スライド部材とが連結されている、
   請求項７に記載のアンテナ装置。
9. 前記保持部材は、前記回路基板の前記第１の壁と反対側の端部を保持する基板保持部を有している、
   請求項７または８に記載のアンテナ装置。
10. 前記金属部材の前記第１の壁と、前記第１の壁を嵌合する嵌合穴を有する金属板と、を有し、前記第１の壁を前記嵌合穴に嵌合して構成された反射板を備えた、
    請求項１乃至９の何れか１項に記載のアンテナ装置。
11. 前記複数のアンテナ素子が共通の前記アンテナ接続基板に搭載されており、
    前記アンテナ接続基板は、前記アンテナ素子を搭載した面と反対側の面に、反射板となるグランドパターンを有している、
    請求項４乃至１０の何れか１項に記載のアンテナ装置。

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