JP7228536B2

JP7228536B2 - アンテナ装置及び探索装置

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Publication number: JP7228536B2
Application number: JP2020004593A
Authority: JP
Inventors: 紘橋本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2023-02-24
Anticipated expiration: 2040-01-15
Also published as: US20210218146A1; US11600928B2; JP2021111938A

Description

本発明の実施形態は、アンテナ装置及び探索装置に関する。

導波路に周期的な漏洩構造を設けて、平面波を導波路の外部空間に放射する周期構造漏れ波アンテナが知られている。周期構造漏れ波アンテナは、周波数によって平面波の放射方向が変わるため、複雑な給電回路なしにビーム走査型アンテナを実現できる。周期構造漏れ波アンテナの一方式として、両面に銅等の導体板を形成した誘電体基板に２列の導電体ビアを密に配置した導波路構造を導波路として用い、一方の導体板に形成したスロットを漏洩構造（放射素子）とするアンテナがある。この導波路構造は、ポスト壁導波路またはＳＩＷ（ＳｕｂｓｔｒａｔｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＷａｖｅｇｕｉｄｅ）と呼ばれる。

上記の構造では、同一寸法のスロットを配置しているため、各スロットの結合量（放射電力を入射電力で除したもの）は一定となる。そのため、アンテナ開口面上の振幅が導波路に沿って指数関数的に減少する分布となり、高いアンテナ効率が得られない課題がある。例えば、ポスト壁導波路のスロットからの漏れ波を指向性合成した場合の利得が低下する。

IEEE Trans. Antennas Propagat. vol.60, no.1,pp.20-29, Jan. 2012. IEEE Antenna Wireless Propag. Lett., vol.18, no.4, pp. 606－610, Apr. 2019.

本発明の実施形態は、高いアンテナ効率を得ることが可能なアンテナ装置、及び探索装置を提供する。

本実施形態に係るアンテナ装置は、第１導体層と、第２導体層と、前記第１導体層及び前記第２導体層間の誘電体層と、前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導電層と前記第２導電層を電気的に接続する、第１方向に沿って設けられた複数の第１導電体ビアと、前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導電層と前記第２導電層を電気的に接続する、前記第１導電体ビアに対向して前記第１方向に沿って設けられた複数の第２導電体ビアと、前記複数の第１導電体ビアと前記複数の第２導電体ビアとの間の前記第１導体層の領域において、前記第１方向に応じて設けられた複数の第１開口部と、を備え、前記第１方向に略直交しかつ前記第１導体層に略平行な方向を第２方向とした場合に、前記複数の第１導電体ビアのうち前記複数の第１開口部に沿った位置に配置されている複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第１開口部の面積、又は前記複数の第１開口部の前記第２方向における位置に応じて異なる。

第１実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図。第１実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第１実施形態の補足説明図。第２実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第２実施形態の補足説明図。第３実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第４実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第５実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第６実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第７実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第８実施形態に係るアンテナ装置の上面図。第９実施形態に係る探索装置のブロック図。

以下、図面を参照しながら、本実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
以下、図１乃至図３を用いて、第１実施形態のアンテナ装置について説明する。
図１は、第１実施形態のアンテナ装置１００の分解斜視図である。図２は、図１のアンテナ装置１００の上面図である。

図１において、アンテナ装置１００は、第１導体層１０１と、第２導体層１０２と、誘電体層１０３とを含む基板１０を備える。

基板１０（第１導体層１０１、第２導体層１０２及び誘電体層１０３）を貫通する第１導電体ビア１０４が、第１方向に沿って複数配置されている。より詳細には、第１導電体ビア１０４は、第１方向に延びる第１直線１１１に沿って配置されている。

基板１０（第１導体層１０１、第２導体層１０２及び誘電体層１０３）を貫通する第２導電体ビア１０５が、第１方向沿って複数配置されている。より詳細には、第２導電体ビア１０５は、第１直線１１１に略平行な第２直線１１２に沿って配置されている。第２導電体ビア１０５は、第１導電体ビア１０４と並行して設けられている。

第１直線１１１及び第２直線１１２はそれぞれ破線によって示されている。第１直線１１１及び第２直線１１２は説明のための仮想の線である。第１導電体ビア１０４は、第１導体層１０１及び第２導体層１０２間を導通する。第２導電体ビア１０５は、第１導体層１０１及び第２導体層１０２間を導通する。第１直線１１１と第２直線１１２は、図中に便宜上設けたｘｙｚ座標系のｙ軸と平行である。第１方向は、ｙ軸方向に対応する。

第１直線１１１と平行な方向（すなわちｙ軸方向）において、第１導電体ビア１０４の配置間隔は、第１周期（第１間隔）ｐ_１である。第２直線１１２と平行な方向（すなわちｙ軸方向）において、第２導電体ビア１０５の配置間隔は、同じ第１周期（第１間隔）ｐ_１である。

第１導体層１０１と、第２導体層１０２と、誘電体層１０３と、複数配置された第１導電体ビア１０４、複数配置された第２導電体ビア１０５は、ポスト壁導波路またはＳＩＷ（ＳｕｂｓｔｒａｔｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＷａｖｅｇｕｉｄｅ）と呼ばれる導波路を構成する。

第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５の直径が波長に対して小さく、また、第１周期ｐ_１が波長に対して小さい場合、第１導体層１０１と、第２導体層１０２と、複数配置された第１導電体ビア１０４と、複数配置された導電体ビア１０５とに囲まれた領域を伝播する電磁波に対して、複数配置された第１導電体ビア１０４及び複数配置された第２導電体ビア１０５がそれぞれ等価的な導体壁として働く。そのため、第１導体層１０１、第２導体層１０２、誘電体層１０３、複数配置された第１導電体ビア１０４及び複数配置された第２導電体ビア１０５は、誘電体が充填された等価的な導波管として機能する。第１導体層１０１及び第２導体層１０２は、導波管の広壁に相当し、複数配置された第１導電体ビア１０４及び複数配置された第２導電体ビア１０５は、導波管の狭壁に相当する。

誘電体層１０３は、一例として誘電体基板である。誘電体基板としてはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）や変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの樹脂基板や、樹脂発泡体、液晶ポリマー、ＣＯＰ（シクロオレフィンコポリマー）などのフィルム基板、ＬＴＣＣ（ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏ－ｆｉｒｅｄＣｅｒａｍｉｃｓ）、ＨＴＣＣ（ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏ－ｆｉｒｅｄＣｅｒａｍｉｃｓ）などのセラミック基板、あるいはガラス基板が用いられる。第１導体層１０１及び第２導体層１０２は、一例として銅等の金属により形成された導体板である。一例として、誘電体基板の両面に導体板を接着することで、基板１０が形成される。

第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５は、一例として基板１０に孔を設け、孔の側面をメッキするか、銅、銀、金などの金属または金属粒子を含む導電性ペーストを充填することで形成される。

誘電体層１０３は単層でもよいし、複数の誘電体層を積層したものであってもよい。また、第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５は、第１導体層１０１と第２導体層１０２を貫通する方向（図のｚ軸方向）に一様な形状でもよいし、ｚ軸方向に非一様な形状であってもよい。誘電体層１０３が複数の誘電体層からなる場合には、各誘電体層に設けられた導電体ビアがｚ軸方向に積層されてもよい。

第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５に挟まれる第１導体層１０１の領域（あるいは第１直線１１１及び第２直線１１２に挟まれる第１導体層１０１の領域）には、放射素子として動作する第１開口部（スロット）１０６が設けられている。

図２には、第１開口部１０６の例として３つの第１開口部１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが示される。第１開口部１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを特に区別しないときは第１開口部１０６と記載する。第１開口部１０６は、第１導電体ビア１０４又は第２導電体ビア１０５に並行して設けられている。より詳細には、第１開口部１０６は、第１直線１１１又は第２直線１１２と略平行な方向（すなわち図のｙ軸方向）に複数配置される。すなわち、第１開口部１０６は、第１方向に応じて配置されている。

第１開口部１０６の配置間隔は、第２周期（第２間隔）ｐ_２である。第１開口部１０６の形状は、長方形である。長手方向はポスト壁導波路の管軸（すなわちｙ軸）と直交している。但し、第１開口部１０６が、長手方向がポスト壁導波路の管軸（すなわちｙ軸）と平行、あるいは、ｙ軸と斜めに交差するように配置してもよい。第１開口部１０６の形状は、長方形の角を丸めた形状や、楕円形、ダンベル型などであってもよい。第１開口部１０６はスロットとも呼ばれ、第１開口部１０６はスロットアンテナとして動作する。

アンテナ装置１００は、ポスト壁導波路を導波路とし、開口部１０６を放射素子（漏洩構造）とする周期構造漏れ波アンテナとして動作する。周期構造漏れ波アンテナはＰＬＷＡ（ＰｅｒｉｏｄｉｃＬｅａｋｙ－ＷａｖｅＡｎｔｅｎｎａ）とも呼ばれる。周期構造漏れ波アンテナは、導波路（伝送線路）に対して、連続的あるいは周期的な漏洩構造を設けたときに、導波路の外部空間に平面波が放射される漏れ波と呼ばれる現象を利用したアンテナである。

なお、漏れ波が生じるのは速波（Ｆａｓｔｗａｖｅ）の場合に限られる。速波とは導波路構造内を伝搬する波の位相速度ｖ_ｐの絶対値が外部空間の光速よりも大きいことである。換言すると、導波路構造内を伝搬する波の位相定数βの絶対値が、外部空間の波数よりも小さいことである。さらに換言すれば、導波路構造内を伝搬する波の管内波長λ_ｇが、外部空間の波長よりも長いことである。

速波の条件は、外部空間が真空の自由空間とすると、真空中の光速ｃ、波数ｋ_０、波長λ_０を用いて、式（１）で示すように３通りの形で表される。速波の条件が満たされるとは、式（１）で示す３つの条件のうちのいずれかが満たされることである。

速波の条件を満足する場合、平面波の放射角度θは式（２）で表される。ただし、電磁波は導波路内をｙ軸正方向に伝播する。

周期構造漏れ波アンテナでは周波数変化に伴い放射角度が変化するため、周期構造漏れ波アンテナは、ビーム走査アンテナとして使用可能である。ビーム走査に複雑な給電回路を必要としないことや、フェーズドアレーアンテナのような移相器を必要としないことが、周期構造漏れ波アンテナの利点の一つである。

比較例として、速波の導波路（例えば中空の導波管）にスリットを１つ設けた漏れ波アンテナがある。これに対して、本実施形態の周期構造漏れ波アンテナ（ＰＬＷＡ）は、遅波の導波路（例えば比誘電率がおよそ２以上の誘電体層を含む基板）を用いたアンテナである。ポスト壁導波路は誘電体層の比誘電率がおよそ２以上であれば、通常使用する広壁幅の寸法において遅波となる。本実施形態の誘電体層１０３も比誘電率をおよそ２以上とする。このような遅波の導波路に周期的な漏洩構造を設けることで、導波路内を伝搬する波が速波となり（すなわち速波の条件が満たされ）、漏れ波を生じさせることができる。アンテナ装置１００においては、ｙ軸方向に第２周期ｐ_２の間隔で複数配置される第１開口部１０６が、周期的な漏洩構造に相当する。

周期構造においては、フロケの定理から式（３）の伝搬定数を持つ無限の空間高調波（フロケモード）が発生する。

式（３）はｙ軸を導波路の管軸方向とした場合の式である。ｎは整数、ｋ_ｙｎはｎ次フロケモードの伝搬定数、右辺第２項の分母は第１開口部１０６を配置した第２周期ｐ_２である。

ｋ_ｙ０は０次フロケモードの伝搬定数である。ｋ_ｙ０は、漏洩構造がない場合の導波路における位相定数β_０、減衰定数αを用いて式（４）で与えられる。jは虚数である。

漏れ波は速波の場合に生じるので、ｎ次フロケモードの位相定数β_ｙｎに注目する。β_ｙｎはｋ_ｙｎの実部であるから、式（５）で与えられる。

無数のフロケモードのうちのうち、速波となる次数のモードのみが漏れ波を生じさせる。β_ｙｎに関する速波の条件は式（６）で与えられる。

前述のとおり、周期構造漏れ波アンテナ（ＰＬＷＡ）では遅波の導波路を用いるので、０次モードは漏れ波を生じさせない。なお、０次モードは、ポスト壁導波管（遅波の導波路）に開口部（漏洩構造）を全く設けない場合のモードに相当する。

式（６）を満足する、ｎが負の整数である次数のモードが漏れ波を生じさせる。次数（ｎ）の異なるフロケモードは位相定数が異なるので、式（２）で与えられる放射角度θも次数によって異なる。複数のｎが速波の条件を満たす場合、それぞれの次数の位相定数に対応する方向に漏れ波が生じるため、アンテナはマルチビームのアンテナとして動作する。本実施形態では、一例としてｎ＝－１のフロケモードのみが速波の条件を満たすように、導波路に用いる誘電体、及び放射素子（漏洩構造）の配置周期等を決定しているとする。但し、複数のｎが速波の条件を満たしていてもかまわない。

ｙ軸方向に第２周期ｐ_２で配置される第１開口部（スロット）１０６が同一寸法の場合、すなわち、同一寸法のスロットアンテナを配置した場合、各スロットの結合量（放射電力を入射電力で除したもの）は一定となる。そのため、電磁波が導波路内をｙ軸正方向に伝播する場合、ｙ軸正方向に進むほど、アンテナ開口面上の振幅が指数関数的に減少する分布となる。このため、高いアンテナ効率を得にくい。

図２において、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃの寸法は互いに異なっている。ｙ軸正方向に進むほど第１開口部（スロット）の寸法は大きくなっている。第１開口部１０６ａ～１０６ｃの長手方向が、ポスト壁導波路の管軸（導波路の方向）と直交する場合（すなわちｘ軸方向の場合）、結合量は主に第１開口部１０６ａ～１０６ｃの長手方向の寸法（スロット長）で制御可能である。必要な結合量が小さなスロットではスロット長を短く、必要な結合量が大きなスロットではスロット長を長くすればよい。

一例として、送信アンテナの場合に、アンテナ開口上の振幅分布を一様にする。給電側から終端側に行くにつれで導波管内を伝搬する波の振幅は低下するため、給電側と逆の終端側から数えてｋ番目の素子を＃ｋとすると、必要な結合量は一例として１／ｋとなるので、給電側から終端側に向かってスロット長を長くしていけばよい。

図２では、ｙ軸負方向が給電側、ｙ軸正方向が終端側に対応し、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃの順にスロット長が長くなっている。

図２において、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃが、図のｘ軸負方向（第２導電体ビアと反対方向）にシフトさせられている。すなわち、第１直線１１１と略直交する方向で、かつ第２直線１１２とは反対側にシフトさせられている。本明細書では、このように第１導電体ビアの一部をシフトすることを“オフセットする”と称する。第１導電体ビアのうち、オフセットされている第１導電体ビアは第３導電体ビアに対応する。オフセットされている第１導電体ビアを図ではハッチングした円で識別している。このように第１導電体ビア１０４は、全体としては第１方向に向かって伸びていくように配置されているが、第１導体体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃは、第１直線１１１からずれた位置に配置されている。このように第１導電体ビア１０４の一部がずれた位置に配置されている場合も、一部１０４ａ～１０４ｃを含む複数の第１導電体ビア１０４の全体は第１方向に沿って配置されていると本実施形態では定義する。オフセットされている第１導電体ビア（第３導電体ビア）は、一例として、第１開口部１０６ａ～１０６ｃからｙ軸方向における距離が第１距離以内の導電体ビアである。前記第１距離は、複数の開口部が有する複数の結合量のうち、最大の結合量および最小の結合量の差分に応じている。

第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃは、第１開口部１０６ａ～１０６ｃに沿った位置に配置されている第１導電体ビアである。第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃのそれぞれは、スロット１０６ａ～１０６ｃのそれぞれのｘ軸負方向側の近傍の２つの第１導電体ビアを含む。２つの第１導電体ビアが同じ距離だけ、スロット１０６ａ～１０６ｃから遠ざかる方向にオフセットしている。ｘ軸方向（第２方向）における一部１０４ａ～１０４ｃの位置は、それぞれ対応するスロット１０６ａ～１０６ｃの結合量に応じて調整されている（異なっている）。図２の例では、スロット１０６ａ～１０６ｃは、導波路方向に進むほど、スロット１０６ａ～１０６ｃに沿った位置の第１導電体ビア（１０４ａ～１０４ｃ）との距離が小さくなる。一部１０４ａ～１０４ｃのｘ軸方向（第２方向）における位置は、一部１０４ａ～１０４ｃ以外の第１導電体ビアのｘ軸方向（第２方向）における位置に対し、複数の第２導電体ビア１０５と反対側である。これによりスロット１０６ａ～１０６ｃで、一部１０４ａ～１０４ｃのオフセット量に応じた位相遅れが生じるため、スロット１０６ａ～１０６ｃ周辺におけるフロケモードの位相定数を略同一に調整できる。

図３は、本実施形態の補足説明図である。図３（Ａ）は単にｙ軸方向に沿って異なる寸法のスロットを配置し、第１導電体ビア１０４の一部をオフセットさせていない例を示す上面図である。便宜上、各要素には図２と同じ符号を用いている。この場合、スロット１０６ａ～１０６ｃ周辺におけるフロケモードの位相定数がスロットごとに一定とならない。位相定数が異なる場合、漏れ波の放射角度にも差が生じるため、漏れ波の放射角度がそろわずアンテナ利得が劣化する。そこで、本実施形態では、図３（Ｂ）に示すように、複数の第１導電体ビア１０４のうちスロット１０６ａ～１０６ｃの近傍の第１導電体ビア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを、スロット１０６ａ～１０６ｃと反対方向にオフセットさせることで、各スロットの周辺におけるフロケモードの位相定数を調整する。つまり、ｘ軸方向（第２方向）における一部１０４ａ～１０４ｃの位置を、それぞれ対応するスロット１０６ａ～１０６ｃの結合量に応じて調整する。一部１０４ａ～１０４ｃのｘ軸方向における位置は、一部１０４ａ～１０４ｃ以外の導電体ビアのｘ軸方向における位置に対し複数の第２導電体ビア１０５と反対側である。一部１０４ａ～１０４ｃのオフセット量９１ａ～９１ｃ、あるいは一部１０４ａ～１０４ｃとスロット１０６ａ～１０６ｃとの距離は、導波路方向に進むほど少なくなっている。また、導波路方向に進むほど、スロット１０６ａ～１０６ｃの長手方向の長さ９２ａ～９２ｃ又は面積９３ａ～９３ｃは大きくなっている。図の例では、スロット１０６ａ～１０６ｃの短手方向の長さは同じであるが、これに限定されない。導波路方向に進むほど、各スロットの短手方向の長さが長く又は短くなってもよい。このように一部１０４ａ～１０４ｃの位置を調整することにより、各スロットの長手方向の長さ又は面積等に拘わらず、すなわち各スロットの結合量に拘わらず、各スロットの周辺におけるフロケモードの位相定数を略一致させることが可能になる。

この際、スロットの配置される周期（第２周期）ｐ_２が、第１導電体ビア１０４の配置される周期（第１周期）ｐ_１の整数倍となっているため、位相定数の調整が容易である。図２の例では、ｐ_２＝３ｐ_１となっている。第１導電体ビア１０４を３個、第２導電体ビア１０５を３個、第１開口部１０６を１個含む第１単位セル１２１が、ｙ軸方向に第２周期ｐ_２でアレー化されている。図２では第１開口部１０６ａを含む第１単位セル１２１が破線の枠で示されているが、他の第１開口部を含む第１単位セル１２１も同様の第１単位セルが定義される。第２周期ｐ_２が第１周期ｐ_１の整数倍である場合、ｘ軸負方向にオフセットされる第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃと、スロット１０６ａ～１０６ｃのｙ軸方向の相対位置関係が、スロット１０６ａ～１０６ｃにおいて等しいもしくは概ね等しくなる（以下、相対位置関係が等しいと言うときは概ね等しい場合も含む）。これにより、各スロットの周辺におけるフロケモードの位相定数を略一致させる調整が容易になる。

スロットの配置される第２周期ｐ_２が、第１導電体ビア１０４の配置される第１周期ｐ_１の整数倍となっていることの利点について詳細に説明する。ポスト壁導波路の等価的な広壁幅は、誘電体の比誘電率、導電体ビアの直径、２つの導電体ビア列間の距離、及び、導電体ビアの配置される周期（第１周期ｐ_１）に依存する。そのため、通常、この周期は、ポスト壁導波路の等価的な広壁幅が所望の値となるように決定される。一方、スロットの配置される周期（第２周期ｐ_２）は、式（２）で表される漏れ波の放射方向θが所望の方向となるように、すなわち、式（５）の位相定数が所望の値となるように決定される。そのため、通常、ｘ軸負方向にオフセットする導電体ビアの一部と、スロットのｙ軸方向の相対位置関係が全てのスロットにおいて等しくなるとは限らない。すなわち、導電体ビアの一部と、スロットのｙ軸方向の相対位置関係がスロットごとに異なり得る。この場合、スロットごとに、導電体ビアの一部及びスロット間のｙ軸方向の相対位置関係を考慮した上で、スロット長と、導電体ビアのオフセット量とを最適化する必要があり、位相定数の調整が困難になる。この点、本実施形態では、第２周期ｐ_２が第１周期ｐ_１の整数倍として、第１単位セル１２１を構成することで、各スロットでの位相定数の調整が容易となっている。

このように本実施形態では、各スロットの周辺におけるフロケモードの位相定数が略一致するようにする調整を容易に行うことができるため、各スロットで一定の位相定数を得るとの条件の下で、各スロットの結合量を連続的又は段階的に変化させる制御が可能となる。

具体的を示す。スロットの結合量が大きいほど、スロットで生じる位相遅れが大きい。よって、スロットの結合量が小さいほど位相遅れの調整量が大きくなり、導電体ビアのオフセット量も大きくなる。そこで、最大結合量のスロットを含む単位セルにおいて、第１導電体ビアの一部とスロットとの距離（オフセット量）を最も小さくする。そして、最大結合量のスロットに比べて結合量が小さいスロットを含む単位セルほど、第１導電体ビアの一部とスロットとの距離（オフセット量）を大きくする。このように、結合量の小さいスロットを含む単位セルの位相定数を、最大結合量のスロットを含む単位セルの位相定数に合わせて調整する。

なお、最大結合量のスロットを含む単位セルの位相定数は、調整目標値となるため、最大結合量のスロットを含む単位セルにおける導電体ビアをオフセットさせなくてもよい。そのようにすることで、最大結合量以外のスロットを含む単位セルにおける第１導電体ビア１０４の一部のオフセット量が小さく抑えられるため、ポスト壁導波路からの電磁波の漏洩を抑制できる。

図２の例では、第１単位セル１２１において、スロットに沿った位置の２個の第１導電体ビアをｘ軸負方向に等しい距離だけオフセットさせているが、必要な位相定数の調整量に応じて、２個の第１導電体ビアのオフセット量を異なる値としてもよい。あるいは、オフセットさせる第１導電体ビアを１個としてもよい。

ここで、スロットに沿った位置に存在する第１導電体ビアは、ｙ軸方向にスロットに最も距離が近い所定数の第１導電体ビア又は、当該所定数の第１導電体ビアから任意に選択した第１導電体ビアでもよい。または、スロットに沿った位置に存在する第１導電体ビアは、第１直線１１１と直行し、かつ基板面に平行な方向において、当該スロットに重なる第１導電体ビアでもよい。ここに記載した以外の方法でスロットに沿った位置の第１導電体ビアを定義してもよい。

比較例として、位相定数を調整する他の方法を示す。例えば、第１直線１１１と第２直線１１２の間に新たな導電体ビアを形成する方法がある。しかしながら、この方法では、アンテナの使用周波数がミリ波帯のような高周波になった場合、製造可能な導電体ビアの直径が、マイクロ波帯などの低周波帯と比べて、波長換算での寸法で大きくなる。このため、大きな反射波を生じやすい。また、大きな位相進みが生じてしまうため、位相定数の調整が実現できなくなる。

これに対し、本実施形態では、ポスト壁導波路の狭壁を構成する第１導電体ビア１０４の一部１０４ａをポスト壁導波路の外側にオフセットする。この方法では、比較的小さな位相遅れを生じさせることが可能であり、位相定数の調整が容易である。また、調整により大きな反射波が生じることもない。よって、本実施形態は、ＰＬＷＡのアンテナの効率改善に適している。

以上説明したように、第１実施形態によれば、放射素子として寸法の異なる第１開口部１０６を用い、第１開口部１０６の結合量に応じて、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａをポスト壁導波路の外側にオフセットする。これにより、放射素子周辺における位相定数を一定に調整することが可能となり、周期構造漏れ波アンテナ（ＰＬＷＡ）の開口面上において所望の振幅分布を得ることができる。

また、ポスト壁導波路管軸方向における第１開口部１０６の配置周期である第２周期ｐ_２を、ポスト壁導波路管軸方向における第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５の配置周期である第２周期ｐ_１の整数倍とする。これによりアンテナ装置を第１単位セル１２１のアレー化構造とし、ポスト壁導波路の管軸方向において、第１開口部１０６と、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａとの相対位置関係を各第１単位セル１２１で一定にできる。よって、各第１単位セル１２１における位相定数を一定にしつつ、各第１単位セル１２１のスロットの結合量を連続的又は段階的に制御できる。したがって、アンテナ開口上の振幅分布を容易に制御可能であり、アンテナ効率の高いＰＬＷＡの提供が可能となる。

（変形例１）
本実施形態では第１導電体ビア１０４の一部をポスト壁導波路の外側（当該一部を含む単位セル内のスロットから遠ざかる方向）にオフセットしたが、導電体ビアの一部を、ポスト壁導波路の内側（当該一部を含む単位セル内のスロットに接近する方向）にオフセットすることも可能である。内側にオフセットする場合には、比較的小さな位相進みを生じさせることが可能である。よってこの構成でも、位相定数の調整は比較的容易である。ただし、基板製造プロセスのデザインルールで、スロットと導電体ビア間のクリアランスには下限値が定められるため、ポスト壁導波路内側へのオフセット量はデザインルールにより制約される。つまり、場合によっては所望の位相調整を実現するためには、スロットと導電体ビア間のクリアランスを、デザインルールで定められた下限値未満とする必要がある。すなわち、デザインルールを満足する範囲で導電体ビアをポスト壁導波路の内側にオフセットする必要がある。
（変形例２）
本実施形態では、各第１開口部からの出力の振幅を一定とする場合において、ｚ軸正方向に進むほど第１開口部の寸法が大きくなり（又は結合量が大きくなり）また、第１導電体ビアの一部（第３導電体ビア）のx軸方向のオフセットが小さくなっていた（図２参照）。しかしながら、特定の方向に対応する第１開口部の出力の振幅を弱める又は強める場合には、必ずしもこの限りでない。例えば、途中の開口部が最大結合量又は最小結合量の場合があってもよい。

前述した本実施形態では第１導電体ビア１０４の一部をポスト壁導波路の外側にオフセットするため、第１導電体ビア１０４の一部とスロット間のクリアランスをデザインルールで定められた下限値未満とする必要がない。

本変形例は、後述する第２～第９実施形態についても同様に適用可能である。

＜第２実施形態＞
以下に図４を用いて、第２実施形態のアンテナ装置について説明する。

図４は第２実施形態のアンテナ装置２００の上面図である。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

第２実施形態のアンテナ装置２００において、第１実施形態と同様に、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃが、第１直線１１１と略直交する方向でかつ第２直線１１２とは反対側（すなわちｘ軸負方向）にオフセットしている。これに加えて、第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｃが第２直線１１２と略直交する方向でかつ第１直線１１１とは反対側（すなわち、ｘ軸正方向）にオフセットしている。つまり、複数の第２導電体ビア１０５のうち複数の第１開口部１０６ａ～１０６ｃに沿った位置に配置されている一部１０５ａ～１０５ｃ（複数の第４導電体ビア）のｘ軸方向における位置は、複数の第１開口部１０６ａ～１０６ｃの結合量に応じて異なっている。一部１０５ａ～１０５ｃのｘ軸方向における位置は、複数の第２導電体ビアのうち一部１０５ａ～１０５ｃ以外の導電体ビアのｘ軸方向における位置に対し複数の第１導電体ビア１０４と反対側である。一例として、オフセットされている第２導電体ビア（第４導電体ビア）は、一例として、第１開口部１０６ａ～１０６ｃからｙ軸方向における距離が第１距離以内の導電体ビアである。第１距離は、複数の開口部が有する複数の結合量のうち、最大の結合量および最小の結合量の差分に応じている。

図４の例では、第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｃはそれぞれ１つの導電体ビア１０５を含むが、２つ以上の導電体ビアを含んでもよい。同様に、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃはそれぞれ１つの導電体ビア１０４を含むが、２つ以上の導電体ビアを含んでもよい。第２導電体ビアのうち、オフセットされている第２導電体ビアは第４導電体ビアに対応する。オフセットされている第２導電体ビアを、オフセットされている第１導電体ビアと同様に、ハッチングした円で識別している。

図４の例では、各第１単位セル１２１において、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃのオフセット量と、第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｃのオフセット量が同じである。但し、必要な位相定数の調整量に応じて、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃのオフセット量と、オフセットさせる第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｃのオフセット量とが異なってもよい。また、オフセットさせる導電体ビアの数を第１導電体ビア１０４と第２導電体ビア１０５間で、異なる数としてもよい。

図４Ａは、本実施形態の補足説明図である。第１実施形態と同様に、複数の第１導電体ビア１０４のうちスロット１０６ａ～１０６ｃの近傍の第１導電体ビア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃが、スロット１０６ａ～１０６ｃと反対方向にオフセット量９１ａ～９１ｃだけされている。さらに、本実施形態では、複数の第２導電体ビア１０５のうちスロット１０６ａ～１０６ｃの近傍の第２導電体ビア１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが、スロット１０６ａ～１０６ｃと反対方向にオフセット量９５ａ～９５ｃだけされている。一部１０５ａ～１０５ｃのｘ軸方向における位置は、一部１０５ａ～１０５ｃ以外の第２導電体ビア１０５のｘ軸方向における位置に対し複数の第１導電体ビア１０４と反対側である。この例では、オフセット量９５ａ～９５ｃは、オフセット量９１ａ～９１ｃと同じとしているが、これに限定されない。つまり、ｘ軸方向（第２方向）における、第１導電体ビア１０４ａ～１０４ｃの位置と第２導電体ビア１０５ａ～１０５ｃの位置とを、それぞれ対応するスロット１０６ａ～１０６ｃの結合量に応じて調整する。このように、第１導電体ビア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに加えて、第２導電体ビア１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃをオフセットすることで、各スロットの周辺におけるフロケモードの位相定数を調整する。第２導電体ビア１０５ａ～１０５ｃのオフセット量９５ａ～９５ａ、あるいは第２導電体ビア１０５ａ～１０５ｃとスロット１０６ａ～１０６ｃとの距離は、導波路方向に進むほど少なくなっている。また、第１実施形態と同様に、導波路方向に進むほど、スロット１０６ａ～１０６ｃの長手方向の長さ９２ａ～９２ｃ又は面積９３ａ～９３ｃは大きくなっている。図の例では、スロット１０６ａ～１０６ｃの短手方向の長さは同じであるが、これに限定されない。導波路方向に進むほど、各スロットの短手方向の長さが長く又は短くなってもよい。このように第１導電体ビア１０４ａ～１０４ｃ及び第２導電体ビア１０５ａ～１０５ｃの位置を調整することにより、各スロットの長手方向の長さ又は面積等に拘わらず、すなわち各スロットの結合量に拘わらず、各スロットの周辺におけるフロケモードの位相定数を略一致させることが可能になる。

第１実施形態と同様に、第２周期ｐ_２は第１周期ｐ_１の整数倍である。図４の例では、ｐ_２＝４ｐ_１となっている。また、第１導電体ビア１０４を４個、第２導電体ビア１０５を４個、第１開口部１０６を１個含む第１単位セル１２１が構成されている。第１単位セル１２１をｙ軸方向に第２周期ｐ_２でアレー化した構造となっている。そのため、ｙ軸方向における第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃと第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃとの相対位置関係は、全ての第１単位セル１２１において等しい。また、ｙ軸方向における第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｃと、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃとの相対位置関係は、全ての第１単位セル１２１において等しい。従って、第１実施形態のアンテナ装置１００と同様に、位相定数の調整が容易である。

また、第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｃを第２直線１１２と略直交する方向でかつ第１直線１１１とは反対側（すなわち、ｘ軸正方向）にオフセットすることで各スロットにおける位相遅れを生じさせることができる。このため、第１実施形態における第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃのみをオフセットする場合に比べて、位相定数の調整能力が向上する。位相定数の調整可能範囲が広がることで、各スロットの結合量を幅広く制御できるようになる。よって、アンテナ開口面上の振幅分布をより自由に制御できるようになる。

以上説明したように、第２実施形態によれば、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃに加えて、第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｃをポスト壁導波路の外側にオフセットする。これにより、位相定数の調整範囲を広げることができるため、ＰＬＷＡのアンテナ開口上の振幅分布がより柔軟に制御可能となる。

＜第３実施形態＞
以下に図５を用いて、第３実施形態のアンテナ装置について説明する。

図５は第３実施形態のアンテナ装置３００の上面図である。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

第３実施形態のアンテナ装置３００では、第１開口部（スロット）１０６の長手方向が、ポスト壁導波路の管軸すなわちｙ軸に平行である。また、第１開口部（スロット）１０６がポスト壁導波路の管軸（第１直線１１１と第２直線１１２の中心線）からシフト（オフセット）されている。図５の例では、第１開口部１０６は、第１直線１１１の方向（すなわちｘ軸負方向）にオフセットされている。

スロットの長手方向が、ポスト壁導波路の管軸と平行の場合、結合量は主にスロットの長手方向の寸法（スロット長）と、スロットのオフセット量とで制御可能である。結合量を大きくするには、スロット長を長くする、あるいはスロットのオフセット量を大きくすればよい。

一例として、スロット長又はスロットのオフセット量のいずれか一方をパラメータとし、結合量を制御することが可能である。スロット長のみで制御する場合には、第２周期ｐ_２によってスロット長が制限される。また、スロットのオフセット量のみで制御する場合には、デザインルールで定められた導電体ビア及びスロット間のクリアランスの下限値によってオフセット量が制限される。そのため、スロット長及びスロットのオフセット量の双方をパラメータとした方が、実現可能な結合量の範囲が広くなる。

本実施形態のように長手方向がポスト壁導波路の管軸と平行なスロットを放射素子として用いる場合も、結合量が大きいほどスロットで生じる位相遅れが大きくなる。このため、良好なアンテナ効率のＰＬＷＡを得るためには、各スロットに対して位相定数の調整が必要となる。そこで、第１実施形態と同様に、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃをポスト壁導波路の外側（すなわち、ｘ軸負方向）にオフセットすることで、第１単位セル１２１ごとの位相定数を一定とするよう調整する。これにより、良好なアンテナ特性を得ることができる。

なお、図５において、第３導電体ビアのうちの１つの導電体ビアから複数の第３導電体ビア以外の第１導電体ビアまでのｙ軸方向における距離（第２距離）は、第３導電体ビアのうちｘ軸方向に進む側にある別の１つの導電体ビアから複数の第３導電体ビア以外の第１導電体ビアまでのｙ軸方向における距離（第３距離）よりも大きい。また、第１開口部のうちの１つの開口部から複数の第３導電体ビア以外の第１導電体ビアまでのｙ軸方向における距離（第４距離）は、第１開口部のうちｘ軸方向に進む側にある別の１つの開口部から複数の第３導電体ビア以外の第１導電体ビアまでのｙ軸方向における距離（第５距離）よりも大きい。

以上説明したように、第３実施形態によれば、第１開口部１０６がポスト壁導波路の管軸と平行なスロットである場合にも、第１開口部１０６ａ～１０６ｃをポスト壁導波路の管軸からオフセットさせ、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃをポスト壁導波路の外側にオフセットすることで、アンテナ効率の高いＰＬＷＡを実現できる。

＜第４実施形態＞
以下に図６を用いて、第４実施形態のアンテナ装置について説明する。

図６は第４実施形態のアンテナ装置４００の上面図である。なお、以下の説明において、第３実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

第４実施形態のアンテナ装置４００では、第１開口部１０６が、ポスト壁導波路の管軸から第２直線１１２の方向（すなわちｘ軸正方向）にオフセットされている点で第３実施形態とは異なる。第３実施形態と同様に、第１開口部１０６ａ～１０６ｃは、ポスト壁導波路の管軸と平行なスロットである。本実施形態では、第３実施形態よりも第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃの結合量が増加するため、ＰＬＷＡの残留電力が低減し、アンテナ効率を改善できる効果が得られる。以下、これについて詳細に説明する。

前述した図５に示す第３実施形態のアンテナ装置３００において、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃと、当該一部１０４ａ～１０４ｃとｙ軸方向の位置が同じ第２導電体ビア１０５とのｘ軸方向の中心を基準とした場合の、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃのオフセット量をＯＦＳ１ａ～ＯＦＳ１ｃとする。また、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃをオフセットさせる前の状態（第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃが第１直線１１１上に位置する状態）におけるポスト壁導波路管軸の中心を基準とした場合の第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃのオフセット量をＯＦＳ２ａ～ＯＦＳ２ｃとする。このとき、ＯＦＳ１ａ～ＯＦＳ１ｃは、ＯＦＳ２ａ～ＯＦＳ２ｃに比べて、小さな値となる。従って、前述した第３実施形態では、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃのオフセットにより、オフセットさせない場合に比べて、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃの結合量は減少することになる。導電体ビアとスロット間のクリアランスの下限値は、デザインルールにより定められているため、実現可能な最大結合量が減少することになる。

しかしながら、周期構造漏れ波アンテナでは、実現可能な最大結合量は大きい方が望ましい。この理由について述べると以下の通りである。周期構造漏れ波アンテナでは、反射波による不要ビームの発生を抑制するため、アンテナ終端には通常、無反射終端を設ける。不要ビームの発生とは、アンテナの終端で反射波が生じた場合、入射波と逆向きに反射波が伝播し、入射波による漏れ波の放射方向をθとしたとき、－θの方向に不要放射を生じることである。スロット（放射素子）から放射されずにアンテナを通過する残留電力は無反射終端で吸収されるため、吸収された電力は損失となる。また、スロット（放射素子）の配置数は通常、アンテナを使用するアプリケーションにおいて必要なビーム幅が得られるように決定される。従って、実現可能な最大結合量が小さくなった場合に、スロット数（放射素子数）を増加させて、残留電力を低減することは、ビーム幅に影響するため現実的ではない。所望のビーム幅から決定されるスロット数（放射素子数）、すなわち予め決められたアンテナ長において、残留電力を低減させるためには、スロット（放射素子）の実現可能な結合量を大きくする必要がある。

第４実施形態では、スロット数を増加させることなく、スロットの実現可能な結合量を大きくすることを実現している。オフセットした第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃと、当該一部１０４ａ～１０４ｃとｙ軸方向の位置が同じ第２導電体ビア１０５とのｘ軸方向の中心を基準とした場合の、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃのオフセット量をＯＦＳ３ａ～３ｃとする。また、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃをオフセットさせる前の状態（第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃが第１直線１１１上に位置する状態）におけるポスト壁導波路管軸の中心を基準とした場合の第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃのオフセット量をＯＦＳ４ａ～ＯＦＳ４ｃとする。このとき、ＯＦＳ３ａ～ＯＦＳ３ｃは、ＯＦＳ４ａ～ＯＦＳ４ｃに比べて大きな値となる。従って、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃのオフセットにより、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃの結合量が増加するため、ＰＬＷＡの残留電力を低減し、アンテナ効率を改善できる。

以上説明したように、第４実施形態によれば、第１開口部（スロット）１０６ａ～１０６ｃをオフセットした側とは反対側に位置する第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃを、ポスト壁導波路の外側にオフセットする。これにより、各スロットにおいて実現可能な最大結合量を大きくできるため、ＰＬＷＡのアンテナ効率をさらに向上できる。

＜第５実施形態＞
以下に図７を用いて、第５実施形態のアンテナ装置について説明する。

図７は第５実施形態のアンテナ装置５００の上面図である。なお、以下の説明において、第４実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

第５実施形態のアンテナ装置５００は、第１開口部１０６ａ～１０６ｃが、第１直線１１１と略平行な第３直線１１３上に配置されている（一直線状に配置されている）点で第４実施形態とは異なる。第４実施形態と同様に、第１開口部１０６ａ～１０６ｃは、ポスト壁導波路の管軸と平行なスロットである。

ＰＬＷＡの残留電力を低減し、アンテナ効率を改善するためには、スロットで実現可能な最大結合量は大きい方が好ましい。第１開口部１０６ａ～１０６ｃのポスト壁導波路管軸からのオフセット量が大きいほど、スロットの結合量も大きくなるため、第１開口部１０６ａ～１０６ｃを、デザインルールに従う範囲で、なるべく大きくオフセットさせることで、アンテナ効率を改善できる。

第１開口部１０６ａ～１０６ｃが、第１直線１１１と略平行な第３直線１１３上に配置されているため、ポスト壁導波路管軸からスロットのオフセット量は全てのスロットで等しくなる。第１開口部１０６ａ～１０６ｃと第２導電体ビア１０５との距離は、一例として、導電体ビアとスロット間のクリアランスのデザインルールで定められた下限値とされる。すなわち、第１開口部１０６ａ～１０６ｃを、デザインルールに従う範囲で、なるべく大きくオフセットさせられている。この構成においては、結合量をスロット長により制御する。また、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃのポスト壁導波路の外側へのオフセット量により、第１開口部１０６ａ～１０６ｃに対する位相定数を調整すればよい。

第１開口部１０６ａ～１０６ｃが第３直線１１３上に配置されることで、さらなる利点が得られる。第１開口部１０６ａ～１０６ｃを直線状に並べる場合、第１開口部１０６が直線状に並ばない場合（図６参照）に比べて、アンテナ外部空間に放射される漏れ波の交差偏波成分（ｘ軸方向の成分）が抑制され、アンテナの交差偏波識別度（ＸＰＤ）が改善する。

以上説明したように、第５実施形態によれば、第１開口部１０６ａ～１０６ｃが第３直線１１３上に並ぶようにオフセットする。これにより、アンテナ効率及び交差偏波識別度を改善できる。

＜第６実施形態＞
以下に図８を用いて、第６実施形態のアンテナ装置について説明する。

図８は第６実施形態のアンテナ装置６００の上面図である。なお、以下の説明において、第３実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

第６実施形態のアンテナ装置６００は、第１開口部１０６に加えて、第１導体層１０１の第１直線１１１及び第２直線１１２に挟まれる領域に、放射素子として動作する第２開口部１０７（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ）が設けられる点で第３実施形態（図５参照）とは異なる。

さらに第６実施形態では、第２開口部１０７に沿った位置に存在する第２導電体ビアである、第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｄもポスト壁導波路の管軸から外側にオフセットされている。複数の第２導電体ビア１０５のうち第２開口部１０７ａ～１０７ｄに沿った位置に配置されている第２導電体ビア１０５ａ～１０５ｄのｘ軸方向における位置は、第２開口部１０７ａ～１０７ｄの結合量に応じて異なる。第２導電体ビア１０５ａ～１０５ｄのｘ軸方向における位置は、第２導電体ビア１０５のうち第２導電体１０５ａ～１０５ｄ以外の導電体ビアのｘ軸方向における位置に対し複数の第１導電体ビア１０４と反対側である。第２開口部１０７ａ～１０７ｄは、導波路方向に進むほど、第２開口部１０７ａ～１０７ｄに沿った位置の第２導電体ビア１０５ａ～１０５ｄとの距離が小さくなる。第２導電体ビアのうち、オフセットされた導電体ビア１０５ａ～１０５ｄは第５導電体ビアに対応する。

第２開口部１０７は、第２直線１１２又は管軸と略平行な方向（第５方向、ｙ軸方向）に、ｙ軸方向の間隔が第２周期ｐ２となるように複数配置される。第１開口部１０６（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）及び第２開口部１０７はともに長手方向がポスト壁導波路の管軸と平行（すなわちｙ軸方向）のスロットである。第２周期ｐ_２は第１周期ｐ_１の４倍である。ただし、第２周期ｐ_２は第１周期ｐ_１の偶数倍であれば４倍に限定されない。

第１開口部１０６は、ポスト壁導波路の管軸（第１直線１１１と第２直線１１２の中心線）から第１導電体ビア１０４の側にオフセットされている。第２開口部１０７はポスト壁導波路の管軸から第２導電体ビア１０５の側にオフセットされている。換言すれば、第１開口部１０６と第２開口部１０７は、ポスト壁導波路の管軸に関して、互いに反対側にオフセットされている。

また、第１開口部１０６と第２開口部１０７は、ｙ軸方向に第２周期ｐ_２の略半分だけずらして設けられる。すなわち、放射素子として配置されるスロットは、ｙ軸方向に第２周期ｐ_２の略半分の周期で配置され、ポスト壁導波路の管軸に関して交互に逆側にオフセットされている。

第６実施形態のアンテナ装置６００は、前述の第１～第５実施形態と同様、周期構造漏れ波アンテナ（ＰＬＷＡ）として動作する。ただし、漏洩構造（放射素子）の配置周期が第２周期ｐ_２の略半分であるため、フロケモードの位相定数は式（５）とは異なる。スロットのオフセット方向がポスト壁導波路の管軸に関して逆側になることは、位相が反転することに相当する。そのため、このような位相反転構造を有する周期構造におけるフロケモードの位相定数は、第２周期ｐ_２の半分を第３周期ｐ_３（ｐ_３＝ｐ_２／２）すると、式（７）で与えられる。

そのため、前述の第１～第５実施形態のように位相反転がない場合と、第６実施形態のように位相反転がある場合では、フロケモードの次数が同じであっても、位相定数は基本的に一致しない。このため、次数に対応する漏れ波の放射方向は両者で異なるが、ｎ＝－１のモードについては両者の位相定数が一致する。具体的には、式（５）においてｎ＝－１とした場合と、式（７）においてｎ＝－１とし、ｐ_３＝ｐ_２／２とすると、－１次のフロケモードの位相定数はともに式（８）のようになる。

位相定数が等しいので、位相反転の有無によらず、第６実施形態と、第１～第５実施形態とで、－１次のフロケモードにより生じる漏れ波の放射方向は一致する。

アンテナのビーム幅は、アンテナ長によって決まるため、アンテナを使用するアプリケーションにおいて求められるビーム幅によってアンテナ長は決定される。第６実施形態のアンテナ装置６００では、第３実施形態のアンテナ装置４００（図５参照）に比べて、アンテナ長あたりに配置できるスロット数が２倍に増えるため、所定のアンテナ長から放射可能な電力も大きくなる。そのため、スロットから放射されずにアンテナを通過する残留電力を低減できるため、アンテナ効率を改善できる。特にアンテナ長が短い場合には、残留電力が大きくなり易いため、アンテナ効率の改善は大きくなる。

一方、残留電力によるアンテナ効率の劣化が軽微となるような、長いアンテナ長を有するアンテナの場合には、より小さな結合量のスロットを使用することができる。この場合、位相定数の調整量が小さくなる、スロットで生じる反射量が小さくなると言った利点がある。

第６実施形態のアンテナ装置６００は、第１単位セル１２１と第２単位セル１２２をｙ軸方向に第２周期ｐ_２の略半分ずらして配置し、第１単位セル１２１と第２単位セル１２２をそれぞれｙ軸方向に第２周期ｐ_２でアレー化した構造となっている。第１単位セル１２１は、第１導電体ビア１０４を４個、第２導電体ビア１０５を４個、第１開口部１０６を１個、２つの第２開口部のそれぞれ半分を含む。第２単位セル１２２は、第１導電体ビア１０４を４個、第２導電体ビア１０５を４個、第２開口部１０７を１個、２つの第１開口部のそれぞれ半分を含む。ｙ軸方向に隣接する第１単位セル１２１と第２単位セル１２２は、概ね互いにｘ軸方向に反転した構造である。例えば、第１開口部１０６ｂを含む第１単位セル１２１と、第２開口部１０７ｂを含む第２単位セル１２２は、概ね互いにｘ軸方向に反転した構造である。第１開口部１０６ｂを含む第１単位セル１２１と、第２開口部１０７ｃを含む第２単位セル１２２は、概ね互いにｘ軸方向に反転した構造である。

このように、第２周期ｐ_２を第１周期ｐ_１の整数倍とした場合、第１開口部１０６に対する、第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５のｙ軸方向の相対位置関係は全てのスロット（第１開口部１０６）で概ね等しくなる。第２開口部１０７に対する、第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５のｙ軸方向の相対位置関係は、全てのスロット（第２開口部１０７）で概ね等しくなる。

また、第１単位セル１２１と第２単位セル１２２は互いに、図のｘ軸方向に概ね反転した構造であるから、全てのスロット（第１開口部、第２開口部）において、スロットと導電体ビアとのｙ軸方向の相対位置関係は概ね等しい。例えば、第２導電体ビア１０５ｂのオフセット量は、第１導電体ビア１０４ｂのオフセット量と概ね同じであり、第２導電体ビア１０５ｃのオフセット量は、第１導電体ビア１０４ｃのオフセット量と概ね同じである。第２導電体ビア１０５ａのオフセット量は、第１導電体ビア１０４ａのオフセット量と概ね同じである。第２導電体ビア１０５ｄのオフセット量は、図示していない第１導電体ビア１０４ｃの右側の第１導電体ビアの一部（図示せず）のオフセット量と概ね同じである。そのため、各スロットのスロット長と、各スロットのポスト壁導波路管軸からのオフセット量、第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃまたは第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｄのオフセット量を調整することで、各スロットに対して一定の位相定数を得る条件の下で、各スロットの結合量を連続的又は段階的に制御可能となる。第１導電体ビア１０４の一部１０４ａ～１０４ｃまたは第２導電体ビア１０５の一部１０５ａ～１０５ｄのオフセット量は、一例として、それぞれが含まれる単位セルに含まれるスロット（第１開口部又は第２開口部）の結合量に応じて調整する。

なお、図８において、第５導電体ビアのうちの１つの導電体ビアから複数の第５導電体ビア以外の第２導電体ビアまでのｘ軸方向における距離（第２距離）は、第５導電体ビアのうちｙ軸方向に進む側にある別の１つの導電体ビアから複数の第５導電体ビア以外の第２導電体ビアまでのｘ軸方向における距離（第３距離）よりも大きい。また、第２開口部のうちの１つの開口部から複数の第５導電体ビア以外の第２導電体ビアまでのｘ軸方向における距離（第４距離）は、第２開口部のうちｙ軸方向に進む側にある別の１つの開口部から複数の第５導電体ビア以外の第２導電体ビアまでのｘ軸方向における距離（第５距離）よりも大きい。

以上説明したように、第６実施形態によれば、第１開口部１０６及び第２開口部を放射素子として配置することで、所望のビーム幅が得られる所定のアンテナ長において、２倍のスロットを配置でき、所定のアンテナ長から放射可能な電力が大きくなる。

また、第１開口部１０６の配置周期及び第２開口部１０７の配置周期を等しくしたことにより、ｎ＝－１のフロケモードの放射方向が、前述の第１～第５実施形態と一致する。従って、所望の放射方向及び所望のビーム幅が等しいアンテナにおいて、アンテナ効率の改善、反射特性の改善が得られる。

＜第７実施形態＞
以下に図９を用いて、第７実施形態のアンテナ装置について説明する。

図９は第７実施形態のアンテナ装置７００の上面図である。なお、以下の説明において、第６実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

第７実施形態のアンテナ装置７００は、第１開口部１０６ａ～１０６ｃが第１直線１１１と略平行な第３直線１１３上に配置され（一直線状に配置され）、第２開口部１０７ａ～１０７ｄが第２直線１１２と略平行な第４直線１１４上に配置されている（一直線状に配置されている）点で第６実施形態とは異なる。

ＰＬＷＡの残留電力を低減し、アンテナ効率を改善するためには、スロットで実現可能な最大結合量は大きい方が好ましい。スロット（第１開口部１０６ａ～１０６ｃ及び第２開口部１０７ａ～１０７ｄ）のポスト壁導波路からのオフセット量が大きいほど大きな結合量を実現できる。スロットの結合量が大きいほど、スロットで生じる位相遅れも大きくなるため、最大結合量を持つスロットを含む単位セルにおいて導電体ビアのオフセットを最小にする。

例えば、最大結合量を持つスロットがある第１単位セル１２１に含まれる場合は、そのセル内の第１導電体ビア１０４の一部１０４ａのオフセット量が、全ての単位セル（第１単位セル１２１、第２単位セル１２２）の中で最小となる。逆に、最大結合量を持つスロットがある第２単位セル１２２に含まれる場合は、そのセル内の第２導電体ビア１０５の一部１０５ａのオフセット量が、全ての単位セル（第２単位セル１２２、第１単位セル１２１）の中で最小となる。

デザインルールに従ってアンテナ効率を最適化するには、最大結合量を持つスロット（１０６又は１０７）を含む単位セルにおいて、導電体ビアをポスト壁導波路の外側にオフセットしない。また、当該単位セルにおいて、スロットと導電体ビア間のクリアランスがデザインルール上の下限値となるように、スロットをオフセットする。他のスロットについても、ポスト壁導波路管軸からのオフセット量を、最大結合量のスロットと同一（ただし、第１開口部１０６と第２開口部１０７とでオフセットの向きは逆向き）とする。これにより、スロット長と、導電体ポストのオフセット量のみをパラメータとして、各スロットに対する位相定数が一定の条件の下で、スロットの結合量を連続的又は段階的に制御できる。

また、第１開口部１０６及び第２開口部１０７が、互いに平行な第３直線１１３と第４直線１１４上に並ぶため、アンテナ外部空間に放射される漏れ波の交差偏波成分（ｘ軸方向の成分）が抑制され、アンテナの交差偏波識別度（ＸＰＤ）が改善する。

以上説明したように、第７実施形態によれば、第１開口部（スロット）１０６が、ポスト壁導波路管軸と平行な第３直線１１３上に配置され、第２開口部（スロット）１０７が、ポスト壁導波路管軸と平行な第３直線１１３上に配置される。これにより、スロット長と、導電体ビアのオフセット量のみをパラメータとして、各スロットに対する位相定数が一定の条件の下で、各スロットの結合量を連続的又は段階的に制御可能となる。また、デザインルールに従う範囲内でアンテナ効率を最適化可能であり、交差偏波識別度の改善も可能である。

＜第８実施形態＞
以下に図１０を用いて、第８実施形態のアンテナ装置について説明する。

図１０は第８実施形態のアンテナ装置８００の上面図である。なお、以下の説明において、第７実施形態と同様の部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

第８実施形態のアンテナ装置８００は、第１導電体ビア１０４と、第２導電体ビア１０５が、ポスト壁導波路の管軸方向（すなわちｙ軸方向）に、第１周期ｐ_１の略半分だけずらして配置されている点で第７実施形態とは異なる。第１周期ｐ_１は、第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５の配置周期である。

第１～第７実施形態では、ポスト壁導波路の狭壁を構成する第１導電体ビア１０４及び第２導電体ビア１０５は、ポスト壁導波路の管軸方向の座標（すなわち図のｙ座標）が両者で等しくなるように配置されていた。例えば、図９に示す第７実施形態のアンテナ装置７００においては、第１導電体ビア１０４と第２導電体ビア１０５のｙ座標は互いに等しい。

前述した第７実施形態（図９参照）では、ｐ_２＝４ｐ_１、すなわち第２周期ｐ_２が第１周期ｐ_１の偶数倍であり、概ね互いにｘ軸方向に反転した構造（半分含まれるスロットを除く）である第１単位セル１２１と第２単位セル１２２をアレー化している。しかしながら、もし仮に第７実施形態において第２周期ｐ_２が第１周期ｐ_１の奇数倍とした場合、第１単位セル１２１と第２単位セル１２２は、概ね互いにｘ軸方向に反転した構造にはならない。すなわち、第１単位セル１２１における第１開口部１０６と、第１導電体ビア１０４とのｙ軸方向における相対位置関係と、第２単位セル１２２における第２開口部１０７と、第２導電体ビア１０５とのｙ軸方向における相対位置関係とは等しくならない。このため、第１開口部と第２開口部とでそれぞれ異なるパラメータを定めて、各単位セルに対する位相定数を調整する必要がある。このため、アンテナの設計性が劣化する。

第８実施形態のアンテナ装置８００では、第２周期ｐ_２は第１周期ｐ_１の奇数倍とすることで、第１単位セル１２１と、第２単位セル１２２が、概ね互いにｘ軸方向に反転した構造となっている。より詳細には、第８実施形態では、ｐ_２＝３ｐ_１である。そして、第１導電体ビア１０４と第２導電体ビア１０５は、図のｙ軸方向に、第１周期ｐ_１の略半分だけずらして配置されている。これにより、第１単位セル１２１と、第２単位セル１２２が、概ね互いにｘ軸方向に反転した構造となる。よって、第２周期ｐ_２は第１周期ｐ_１の奇数倍の場合であっても、第７実施形態と同様に、スロット長と導電体ポストのオフセット量のみをパラメータとして、各スロットに対する位相定数が一定の条件下で、各スロットの結合量を連続的に又は段階的に制御できる。

以上説明したように、第８実施形態によれば、第２周期ｐ_２が第１周期ｐ_１の奇数倍であり、第１導電体ビア１０４と、第２導電体ビア１０５を、ポスト壁導波路の管軸方向に、第１周期ｐ_１の略半分だけずらして配置する。これにより、第１開口部１０６が含まれる第１単位セル１２１と、第２開口部１０７が含まれる第２単位セル１２２が、ポスト壁導波路管軸に垂直な方向に概ね反転した構造となる。よって、スロット長と、導電体ビアのオフセット量のみをパラメータとして、各スロットに対する位相定数が一定の条件下で、スロットの結合量を連続的又は段階的に制御可能となる。

以上の第１～第８実施形態においては、アンテナを一列のポスト壁導波路からなる１次元アレーアンテナとして説明した。他の形態として、１次元アレーアンテナをサブアレーとし、ポスト壁導波路管軸に垂直な方向にサブアレーをアレー化して、２次元アレーアンテナを構成してもよい。

＜第９実施形態＞
図１１は第９の実施形態に係る探索装置の概略ブロック図である。図１１の探索装置は、アレーアンテナ装置９００と、分配／合成器９０１と、制御装置９０２とを有する。制御装置９０２は専用回路、マイクロプロセッサ又はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等の任意の回路、プログラム等のソフトウェア又はこれらの組み合わせにより構成される。

アレーアンテナ装置９００は、第１～第８の実施形態のいずれかに係る複数のアンテナ装置１～４を含む。分配／合成器９０１は、制御装置９０２から供給される信号を４つに分割し、当該信号をアンテナ装置１～４に供給する分配器、及びアンテナ装置１～４から出力される信号を合成し、合成した信号を制御装置９０２に出力する合成器を含む。

制御装置９０２は、アンテナ装置１～４に供給する信号の周波数を変更することで、アンテナ装置１～４から放射する電波（ビーム）の方向を回転させることができる。一例として、アンテナ装置１～４は互いに平行な方向（例えばＺ軸に平行な方向）にアンテナ開口面が向くように配置されている。アンテナ装置１～４から放射する電波はＸ軸及びＺ軸の面に平行な方向で、Ｙ軸を基準軸として一定の範囲でその放射方向を変化させることができる。

一例として、制御装置９０２は、アンテナ装置１～４から送信する無線信号の反射波を受信し、受信した反射波の無線信号の電力を閾値判定することで、探索物を検出する。一例として、電力が閾値以上であれば、閾値以上の電力が検出されたアンテナ装置の電波の放射方向に探索物が存在すると判断する。各アンテナ装置の放射可能範囲と、探索物を探索したい探索エリアに応じて、アンテナ装置の配置位置及び配置個数を決定すればよい。各アンテナ装置は同時に動作させてもよいし、順番に動作させてもよい。

反射波の電力を閾値判定することで探索物を検出する構成は一例であり、他の方法で探索物を検出してもよい。例えば、制御装置９００がＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグの読み出し機能を備えており、探索物がＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを備えているとする。この場合、制御装置９００は、アンテナ装置１～４に供給する信号の周波数を変更して、各アンテナ装置から無線信号（読み出し信号）を含むビームを走査する。制御装置９００は、ＲＦＩＤタグからタグＩＤを読み出したとき、タグＩＤの信号を受信したアンテナ装置と、そのときの当該アンテナ装置のビームの放射方向とを特定することで、探索物の検出を行ってもよい。また、制御装置９００は、各アンテナ装置の放射電波の周波数と、反射電波の周波数との差に基づき、各アンテナ装置から探索物までの距離を検出してもよい。各アンテナ装置から探索物までの距離に基づき、探索物の位置を特定してもよい。

以上説明したように、第９実施形態によれば、第１～第８実施形態のいずれかに係るアンテナ装置を用いてアレーアンテナ装置９００を構成する。第１～第８実施形態のいずれかに係るアンテナ装置は、各スロットからの放射角度が高精度にそろうため、各スロットの指向性合成のアンテナ利得が高い。よって、効率のよい又は精度の高い探索が可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０：基板
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００：アンテナ装置
１０１：第１導体層
１０２：第２導体層
１０３：誘電体層
１０４：第１導電体ビア
１０４ａ～１０４ｃ：オフセットされた第１導電体ビア
１０５：第２導電体ビア
１０５ａ～１０５ｄ：オフセットされた第２導電体ビア
１０６ａ～１０６ｃ：第１開口部（スロット）
１０７ａ～１０７ｃ：第２開口部（スロット）
１１１：第１直線
１１２：第２直線
１１３：第３直線
１１４：第４直線
１，２，３，４：アンテナ装置
９００：アレーアンテナ装置
９０１：分配／合成器
９０２：制御装置
ｐ_１：第１間隔（第１周期）
ｐ_２：第２間隔（第２周期）

Claims

第１導体層と、
第２導体層と、
前記第１導体層及び前記第２導体層間の誘電体層と、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、第１方向に応じて設けられた複数の第１導電体ビアと、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、前記第１導電体ビアに対向して前記第１方向に沿って設けられた複数の第２導電体ビアと、
前記複数の第１導電体ビアと前記複数の第２導電体ビアとの間の前記第１導体層の領域において、前記第１方向に応じて設けられた複数の第１開口部と、を備え、
前記第１方向に略直交しかつ前記第１導体層に略平行な方向を第２方向とした場合に、
前記複数の第１導電体ビアのうち、一部である複数の第３導電体ビアは、前記複数の第１開口部に対応して配置されており、
前記複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、他の前記第１導電体ビアの前記第２方向における位置と異なり、
前記複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第１導電体ビアのうち前記第３導電体ビア以外の導電体ビアの前記第２方向における位置に対し前記複数の第２導電体ビアと反対側である、
アンテナ装置。
第１導体層と、
第２導体層と、
前記第１導体層及び前記第２導体層間の誘電体層と、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、第１方向において第１間隔で設けられた複数の第１導電体ビアと、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、前記第１導電体ビアに対向して前記第１方向において前記第１間隔で設けられた複数の第２導電体ビアと、
前記複数の第１導電体ビアと前記複数の第２導電体ビアとの間の前記第１導体層の領域において、前記第１方向において前記第１間隔の整数倍である第２間隔で設けられた複数の第１開口部と、を備え、
前記第１方向に略直交しかつ前記第１導体層に略平行な方向を第２方向とした場合に、
前記複数の第１導電体ビアのうち、一部である複数の第３導電体ビアは前記複数の第１開口部のうち対応する１つから前記第１方向において第１距離以内に配置されており、
前記複数の第３導電体ビアは前記第２方向において、前記複数の第１導電体ビアのうち前記複数の第３導電体ビア以外の導電体ビアと異なる位置に配置されている、
アンテナ装置。
第１導体層と、
第２導体層と、
前記第１導体層及び前記第２導体層間の誘電体層と、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、第１方向に応じて設けられた複数の第１導電体ビアと、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、前記第１導電体ビアに対向して前記第１方向に沿って設けられた複数の第２導電体ビアと、
前記複数の第１導電体ビアと前記複数の第２導電体ビアとの間の前記第１導体層の領域において、前記第１方向に応じて設けられた複数の第１開口部と、を備え、
前記第１方向に略直交しかつ前記第１導体層に略平行な方向を第２方向とした場合に、
前記複数の第１導電体ビアのうち、一部である複数の第３導電体ビアは、前記複数の第１開口部に対応して配置されており、
前記複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、他の前記第１導電体ビアの前記第２方向における位置と異なり、
前記第３導電体ビアのうちの１つの導電体ビアから前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第２距離は、前記第３導電体ビアのうち前記第１方向に進む側にある別の１つの導電体ビアから前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第３距離よりも大きい、
アンテナ装置。
第１導体層と、
第２導体層と、
前記第１導体層及び前記第２導体層間の誘電体層と、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、第１方向に応じて設けられた複数の第１導電体ビアと、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、前記第１導電体ビアに対向して前記第１方向に沿って設けられた複数の第２導電体ビアと、
前記複数の第１導電体ビアと前記複数の第２導電体ビアとの間の前記第１導体層の領域において、前記第１方向に応じて設けられた複数の第１開口部と、を備え、
前記第１方向に略直交しかつ前記第１導体層に略平行な方向を第２方向とした場合に、
前記複数の第１導電体ビアのうち、一部である複数の第３導電体ビアは、前記複数の第１開口部に対応して配置されており、
前記複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、他の前記第１導電体ビアの前記第２方向における位置と異なり、
前記第１開口部のうちの１つの開口部から前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第４距離は、前記第１開口部のうち前記第１方向に進む側にある別の１つの開口部から前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第５距離よりも大きい、
アンテナ装置。
第１導体層と、
第２導体層と、
前記第１導体層及び前記第２導体層間の誘電体層と、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、第１方向に応じて設けられた複数の第１導電体ビアと、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層を電気的に接続する、前記第１導電体ビアに対向して前記第１方向に沿って設けられた複数の第２導電体ビアと、
前記複数の第１導電体ビアと前記複数の第２導電体ビアとの間の前記第１導体層の領域において、前記第１方向に応じて設けられた複数の第１開口部と、を備え、
前記第１方向に略直交しかつ前記第１導体層に略平行な方向を第２方向とした場合に、
前記複数の第１導電体ビアのうち、一部である複数の第３導電体ビアは、前記複数の第１開口部に対応して配置されており、
前記複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、他の前記第１導電体ビアの前記第２方向における位置と異なり、
前記第１導体層の前記領域において、前記第１方向に応じて設けられた複数の第２開口部を備え、
前記複数の第２導電体ビアのうち、一部である複数の第５導電体ビアは、前記複数の第２開口部に対応して配置されており、
前記複数の第５導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第２開口部の面積又は前記複数の第２開口部の前記第２方向における位置に応じて異なる、
アンテナ装置。
前記複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第１開口部の面積、又は前記複数の第１開口部の前記第２方向における位置に応じて異なる、
請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記複数の第３導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第１導電体ビアのうち前記複数の第３導電体ビア以外の導電体ビアの前記第２方向における位置に対し前記複数の第２導電体ビアと反対側である、
請求項２～５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記複数の第１導電体ビアは、前記第１方向において第１間隔で配置され、
前記複数の第２導電体ビアは、前記第１方向において前記第１間隔で配置され、
前記複数の第１開口部は、前記第１方向において前記第１間隔の整数倍の第２間隔で配置され、
前記複数の第３導電体ビアは、前記複数の第１導電体ビアのうち前記複数の第１開口部から前記第１方向における距離が第１距離以内の導電体ビアである、
請求項１、３～５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記第１距離は、前記複数の第１開口部が有する複数の結合量のうち、最大の結合量および最小の結合量の差分に応じている、
請求項８に記載のアンテナ装置。
前記複数の第２導電体ビアのうち、一部である複数の第４導電体ビアは、前記複数の第１開口部に対応して配置されており、
前記複数の第４導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第１開口部の面積又は前記複数の第１開口部の前記第２方向における位置に応じて異なる、
請求項１～９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記複数の第４導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第２導電体ビアのうち前記第４導電体ビア以外の導電体ビアの前記第２方向における位置に対し前記複数の第１導電体ビアと反対側である、
請求項１０に記載のアンテナ装置。
前記複数の第４導電体ビアは、前記複数の第２導電体ビアのうち前記複数の第１開口部から前記第１方向における距離が第１距離以内の導電体ビアであり、前記第１距離は、前記複数の第１開口部が有する複数の結合量のうち、最大の結合量および最小の結合量の差分に応じている、
請求項１０又は１１に記載のアンテナ装置。
前記第３導電体ビアのうちの１つの導電体ビアから前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第２距離は、前記第３導電体ビアのうち前記第１方向に進む側にある別の１つの導電体ビアから前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第３距離よりも大きい、
請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第１開口部のうちの１つの開口部から前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第４距離は、前記第１開口部のうち前記第１方向に進む側にある別の１つの開口部から前記複数の第３導電体ビア以外の前記第１導電体ビアまでの前記第２方向における第５距離よりも大きい、
請求項１～３、５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第１導体層の前記領域において、前記第１方向に応じて設けられた複数の第２開口部を備え、
前記複数の第２導電体ビアのうち、一部である複数の第５導電体ビアは、前記複数の第２開口部に対応して配置されており、
前記複数の第５導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第２開口部の面積又は前記複数の第２開口部の前記第２方向における位置に応じて異なる、
請求項１～４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記複数の第５導電体ビアの前記第２方向における位置は、前記複数の第２導電体ビアのうち前記第５導電体ビア以外の導電体ビアの前記第２方向における位置に対し前記複数の第１導電体ビアと反対側である、
請求項１５に記載のアンテナ装置。
前記第５導電体ビアのうちの１つの導電体ビアから前記複数の第５導電体ビア以外の前記第２導電体ビアまでの前記第２方向における第２距離は、前記第５導電体ビアのうち前記第１方向に進む側にある別の１つの導電体ビアから前記複数の第５導電体ビア以外の前記第２導電体ビアまでの前記第２方向における第３距離よりも大きい、
請求項１５又は１６に記載のアンテナ装置。
前記第２開口部のうちの１つの開口部から前記複数の第５導電体ビア以外の前記第２導電体ビアまでの前記第２方向における第４距離は、前記第２開口部のうち前記第１方向に進む側にある別の１つの開口部から前記複数の第５導電体ビア以外の前記第２導電体ビアまでの前記第２方向における第５距離よりも大きい、
請求項１５又は１６に記載のアンテナ装置。
前記複数の第１導電体ビアは、前記第１方向において第１間隔で配置され、
前記複数の第２導電体ビアは、前記第１方向において前記第１間隔で配置され、
前記複数の第１開口部は、前記第１方向において前記第１間隔の整数倍の第２間隔で配置され、
前記複数の第２開口部は、前記第１方向において前記第２間隔で配置され、
前記複数の第１開口部と、前記複数の第２開口部の、前記第１方向における間隔は、前記第２間隔の半分であり、
前記複数の第５導電体ビアは、前記複数の第２導電体ビアのうち前記複数の第２開口部から前記第１方向における距離が第１距離以内の導電体ビアであり、前記第１距離は、前記複数の第２開口部が有する複数の結合量のうち、最大の結合量および最小の結合量の差分に応じている、
請求項１５～１８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記複数の第１導電体ビアと、前記複数の第２導電体ビアの前記第１方向における間隔は、前記第１間隔の半分である、
請求項１９に記載のアンテナ装置。
前記複数の第１導電体ビアは、前記第１方向において前記複数の第２導電体ビアと同じ位置に設けられている、
請求項１～１９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第１開口部のうち１つの開口部における長手方向の長さ又は面積は、前記第１開口部のうち前記第１方向に進む側にある別の１つの開口部の長手方向の長さ又は面積よりも小さい、
請求項１～２１のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第２開口部のうち１つの開口部における長手方向の長さ又は面積は、前記第２開口部のうち前記第１方向に進む側にある別の１つの開口部の長手方向の長さ又は面積よりも小さい、
請求項１５～２０のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
請求項１～２３のいずれか一項に係る少なくとも１つのアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を介して第１無線信号を送信し、前記第１無線信号に応じて前記アンテナ装置を介して受信される第２無線信号に基づいて、前記第２無線信号の送信元の方向、前記送信元の位置、及び前記送信元までの距離の少なくとも１つを推定する制御装置と、
を備えた探索装置。