JP7754151B2 - 電波吸収装置 - Google Patents

Description

本開示は、電波吸収装置に関する。

特許文献１に記載のアンテナ装置は、放射波がセカンドサーフィスで反射され且つアンテナ装置で再反射されて生じた反射波の偏波を、アンテナ部からの放射波の偏波と変えている。これにより、上記アンテナ装置は、不要な反射波が放射波に干渉することを抑制し、アンテナの指向が乱れることを抑制している。

特許第６７０５７８４号公報

上記アンテナ装置は、反射波の偏波を変えることで、放射波との干渉を抑制しているが、反射波を低減していない。そのため、反射波が、放射波以外の何かに影響を与える可能性がある。

本開示の１つの局面は、不要な反射波を低減できる電波吸収装置を提供する。

本開示の１つの局面の電波吸収装置は、第１誘電体基板（４１）と、第２誘電体基板（４２）と、第１導体層（５３）と、無給電素子（３１）と、第２導体層（５４）と、第１端部と、金属壁（５５）と、を備える。第１誘電体基板は、第１外面（４１ａ）と第１内面（４１ｂ）とを有する。第２誘電体基板は、第２外面（４２ａ）と第２内面（４２ｂ）とを有する。第１導体層は、スリット（５８Ａ，５８Ｂ）が設けられ、第１内面と第２内面に接するように配置される。無給電素子は、第１外面上に配置される。第２導体層は、第２外面上に配置される。金属壁は、第１導体層に接する第１端部と、第２導体層に接する第２端部とを有し、第２誘電体基板を貫通する。金属壁は、第２反射波（Ｗ３）の位相を第１反射波（Ｗ１）の位相からずらすように構成されており、第１反射波は、第１外面に到来した到来波（Ｗ０）の一部が無給電素子及び無給電素子の周辺及び前記第１導体層の少なくとも一つで反射して生じ、第２反射波は、到来波の別の一部が無給電素子及びスリットを介して第２誘電体基板内へ進入し、金属壁で反射して生じる。

本開示の１つの局面の電波吸収装置では、到来波の一部が第１外面で反射して第１反射波が生じ、到来波の別の一部が第２誘電体基板内へ進入して金属壁で反射し、第２反射波が生じる。第２反射波の位相は、第１反射波の位相からずれているため、第２反射波が第１反射波と打ち消し合う。したがって、不要な反射波を低減することができる。

本開示の別の１つの局面の電波吸収装置は、導波管と、第１端部と、金属壁（７５，８１）と、を備える。導波管は、金属製の導波管（８０）であって、無給電素子として作用する第１スロット（７１）が設けられた第１壁面（８２）と、第１壁面に対向する第２壁面（８３）と、を有する。金属壁は、第１壁面に接する第１端部と、第２壁面に接する第２端部とを有し、且つ、導波管の内部を仕切る。金属壁は、第２反射波（Ｗ３）の位相を第１反射波（Ｗ１）の位相からずらすように構成されており、第１反射波は、第１壁面に到来した到来波（Ｗ０）の一部が第１スロットの周辺で反射して生じ、第２反射波は、到来波の別の一部が第１スロットを介して導波管の内部へ進入し、金属壁で反射して生じる。

本開示の別の１つの電波吸収装置では、到来波の一部が第１壁面で反射して第１反射波が生じ、到来波の別の一部が導波管内に入射して金属壁で反射して第２反射波が生じる。第２反射波の位相は、第１反射波の位相からずれているため、第２反射波が第１反射波と打ち消し合う。したがって、不要な反射波を低減することができる。

第１実施形態に係るアンテナ装置の上面を示す模式図である。 第１実施形態の第１実施例に係る、図１のＩＩ－ＩＩ´線で切断した鉛直断面において、基板内に入射した入射波の熱消費を示す模式図である。 第１実施形態の第１実施例に係る、図１のＩＩ－ＩＩ´線で切断した鉛直断面において、基板内の金属壁で入射波が反射して生じた第２反射波を示す模式図である。 第１実施形態の第１実施例に係る、金属壁からスリットまでの距離を示す模式図である。 参考例に係るアンテナ装置から放射された放射波と、放射波がセカンドサーフィスで反射し且つアンテナ装置で再反射して生じた反射波とを示す図である。 セカンドサーフィスがない場合における参考例に係るアンテナ装置の指向性利得と、セカンドサーフィスがある場合における参考例に係るアンテナ装置の指向性利得を示す図である。 第１実施形態の第１実施例に係るスリット及び金属壁の水平断面を示す模式図である。 第１実施形態の第２実施例に係る無給電素子の水平断面を示す模式図である。 第１実施形態の第３実施例以係るスリット及び金属壁の水平断面を示す模式図である。 第１実施形態の第４実施例に係るスリット及び金属壁の水平断面を示す模式図である。 第１実施形態の第５実施例に係るスリット及び金属壁の水平断面を示す模式図である。 第１実施形態の第６実施例に係るスリットの水平断面を示す模式図である。 第１実施形態の第７実施例に係るスリット及び金属壁の水平断面を示す模式図である。 第１実施形態の第８実施例に係るスリットの水平断面を示す模式図である。 第２実施形態に係るアンテナ装置の上面を示す模式図である。 第２実施形態の第１実施例に係る、図１４のＸＶ－ＸＶ´線で切断した鉛直断面を示す模式図である。 第２実施形態の第２実施例に係る、図１４のＸＶ－ＸＶ´線で切断した鉛直断面を示す模式図である。

（第１実施形態）
＜１－１．第１実施例＞
図１～３Ｂを参照して、第１実施形態の第１実施例に係るアンテナ装置１０Ａについて説明する。

アンテナ装置１０Ａは、第１誘電体基板４１と、第２誘電体基板４２と、第１導体層５３と、第２導体層５４と、基板パターン層５１と、金属壁５５と、ビア５６と、を備える多層基板である。アンテナ装置１０Ａは、ｘ軸方向に延伸した長辺と、ｙ軸方向に延伸した短辺とを有する複数の基板が、ｚ軸方向に積層されて構成されている。アンテナ装置１０Ａは、例えば、ミリ波帯の車載用の平面アレーアンテナであり、車両の前方又は後方バンパの内部に搭載される。なお、アンテナ装置１０Ａは、本開示の電波吸収装置に相当する。

第１誘電体基板４１は、第１外面４１ａと第１内面４１ｂとを有する。第１誘電体基板４１は、第１材料で構成されている又は第１構造を有する。第２誘電体基板４２は、第２外面４２ａと第２内面４２ｂとを有する。第２誘電体基板４２は、第２材料で構成されている又は第２構造を有する。第２材料は、第１材料よりも電波のエネルギー損失が大きい。また、第２構造は、第１構造よりも電波のエネルギー損失が大きい。すなわち、第２誘電体基板４２の誘電正接は、第１誘電体基板４１の誘電正接よりも大きく、第２誘電体基板４２内では、第１誘電体基板４１内よりも、電波が熱消費される量が大きい。

第１導体層５３は、第１内面４１ｂと第２内面４２ｂに接するように、第１誘電体基板４１と第２誘電体基板４２の間に配置されている。第２導体層５４は、第２外面４２ａに接するように配置されている。第１導体層５３及び第２導体層５４は、金属（例えば、銅）のパターンである。第１導体層５３には、スリット５８Ａが形成されている。第２導体層５４は、グランド層に相当する。

基板パターン層５１は、第１外面４１ａ上に配置された導体パターンである。図１に示すように、基板パターン層５１は、Ｍ個のアンテナアレイ２０と、Ｎ個の無給電アレイ３０と、を備える。Ｍ，Ｎは、自然数である。本実施形態では、基板パターン層５１は、４個のアンテナアレイ２０と、７個の無給電アレイ３０と、を備える。Ｍ個のアンテナアレイ２０及びＮ個の無給電アレイ３０は、アレイの延伸方向がｙ軸方向に沿うように、ｘ軸方向に等間隔で並べられている。詳しくは、各アンテナアレイ２０は、２つの無給電アレイ３０に挟まれている。すなわち、ｘ軸方向において、アンテナアレイ２０は、無給電アレイ３０と交互に配置されている。無給電アレイ３０は、ビア５６を介して、第１導体層５３に接続されている。

各アンテナアレイ２０は、Ｌ個のアンテナ素子２１を有する。各アンテナ素子２１は、方形状の導体パッチである。Ｌは、自然数である。Ｌ個のアンテナ素子２１は、ｙ軸方向に沿って等間隔で並べられ、伝送線路２１ａで互いに接続されている。本実施形態では、各アンテナアレイ２０は、５個のアンテナ素子２１を有する。各アンテナ素子２１は、放射アンテナ素子であり、例えば、多層基板の背面から高周波信号の給電を受けて電波を放射する。

各無給電アレイ３０は、Ｌ個の無給電素子３１を有する。各無給電素子３１は、方形状の導体パッチである。Ｌ個の無給電素子３１は、ｙ軸方向に沿って等間隔に並べられ、伝送線路３１ａで互いに接続されている。本実施形態では、各無給電アレイ３０は、５個の無給電素子３１を有する。無給電アレイ３０は、アンテナ装置１０Ａに到来した到来波Ｗ０の一部を受信する。

図４に、参考例に係るアンテナ装置１００と、アンテナ装置１００の前方に配置されたセカンドサーフィス１１０とを示す。セカンドサーフィス１１０は、例えば、バンパである。アンテナ装置１００から放射された放射波の一部が、セカンドサーフィス１１０で反射して反射波が生じる。反射波は、アンテナ装置１００へ到来し、アンテナ装置１００で再反射する。反射波が再反射することで再反射波が生じ、再反射波は、アンテナ装置１００の前方へ放射され、アンテナ装置１００から直接放射された放射波に干渉する。その結果、図５に示すように、アンテナ装置１００の前方において、アンテナ装置１００の指向性利得が低下する。

本実施形態では、アンテナ装置１０Ａは、アンテナ素子２１の周辺に、無給電素子３１を備えている。そのため、図２及び３Ａに示すように、アンテナ装置１０Ａへ到来した波長λの反射波（以下、到来波）Ｗ０の一部は、無給電素子３１で受信され、アンテナ装置１０Ａでの再反射が抑制される。到来波Ｗ０の別の一部は、無給電素子３１で受信されずに、第１外面４１ａ及び／又は第１導体層５３で反射されて、波長λの第１反射波Ｗ１になる。上記到来波Ｗ０の別の一部は、第１外面４１ａ上の無給電素子３１が配置されていない領域（すなわち、無給電素子３１の周辺）及び無給電素子３１及び第１導体層５３の少なくとも一つで反射される。

なお、Ｍ個のアンテナアレイ２０及びＮ個の無給電アレイ３０は、必ずしもｘ軸方向に等間隔で並べられていなくてもよく、ｘ軸方向に不等間隔で並べられていてもよい。Ｍ個のアンテナアレイ２０がｘ軸方向に不等間隔で並べられていても、所定の方向へ電波を送信することができる。また、Ｎ個の無給電アレイ３０がｘ軸方向に不等間隔で並べられていても、Ｎ個の無給電アレイ３０は到来波Ｗ０の一部を受信することができる。

また、無給電アレイ３０は、第１外面４１ａ上において、アンテナアレイ２０の隣以外、又は、アンテナアレイ２０の隣に追加して他の場所にも配置されていてもよい。また、無給電アレイ３０を、第１外面４１ａ以外の面上、又は、第１外面４１ａ上に追加して他の面上にも配置されていてもよい。

セカンドサーフィス１１０が第１外面４１ａに対して平行である場合（詳しくは、アンテナアレイ２０からの電波の放射方向に対してセカンドサーフィス１１０が垂直である場合）、到来波Ｗ０は、第１外面４１ａに戻ってくる。しかしながら、セカンドサーフィス１１０が第１外面４１ａに対して傾いている場合（詳しくは、電波の放射方向に対してセカンドサーフィス１１０が、垂直でない場合）、到来波Ｗ０は、第１外面４１ａとは異なる場所に戻ってくる。したがって、第１外面４１ａに対するセカンドサーフィス１１０の傾きに基づいて、到来波Ｗ０が戻ってくる方向にアンテナ装置１０Ａとは別の基板が配置され、その基板の面上に、無給電アレイ３０が配置されていてもよい。このように無給電アレイ３０が配置されていれば、第１外面４１ａに対してセカンドサーフィス１１０が傾いている場合でも、到来波Ｗ０の一部が無給電素子３１で受信され、不要な反射波が低減される。

また、アンテナ素子２１及び無給電素子３１は、方形状の導体パッチに限らず、円形状や楕円形状の導体パッチでもよい。また、第１外面４１ａには、Ｍ個のアンテナアレイ２０の代わりに、Ｍ×Ｌ個のパッチアンテナが設けられており、Ｍ×Ｌ個のパッチアンテナが給電を受けて電波を放射してもよい。また、第１外面４１ａには、Ｎ個の無給電アレイ３０の代わりに、Ｎ×Ｌ個のパッチアンテナが設けられており、Ｎ×Ｌ個のパッチアンテナが、到来波Ｗ０の一部を受信してもよい。

無給電素子３１で受信された到来波Ｗ０の一部は、アンテナ装置１０Ａの多層基板内部へ入射する波長λの入射波Ｗ２になる。ここで、入射波Ｗ２が基板内部で反射して反射波が生じ、反射波がアンテナ装置１０Ａから放射されることが起こり得る。本実施形態では、このような反射波の放射を抑制するため、入射波Ｗ２を多層基板内で熱消費させる。

ただし、アンテナアレイ２０に給電された高周波信号は、第１誘電体基板４１内を伝送する。そのため、第１誘電体基板４１を電波の熱消費量が大きい材料又は構造で構成すると、アンテナ装置１０Ａから放射される放射波が減衰する。そこで、本実施形態に係るアンテナ装置１０Ａでは、第２誘電体基板４２における電波のエネルギー損失を、第１誘電体基板４１における電波のエネルギー損失よりも大きくし、入射波Ｗ２を第２誘電体基板４２内で熱消費させる。

具体的には、第１導体層５３は、スリット５８Ａを有する。スリット５８Ａは、ｚ軸方向において、無給電素子３１に重なる位置に配置されている。１つの無給電素子３１に対して１つのスリット５８Ａが配置されている。すなわち、本実施形態では、第１導体層５３にＮ×Ｌ個のスリット５８Ａが形成されている。スリット５８Ａは、無給電アレイ３０の延伸方向に垂直な方向（すなわち、ｘ軸方向）に延伸している。スリット５８Ａは、ｚ軸方向において、無給電素子３１と完全に重なっていてもよいし、一部分が重なっていてもよい。

図２に示すように、ｚ軸方向において、スリット５８Ａが無給電素子３１と重なる位置に配置されていることにより、無給電素子３１から入射した入射波Ｗ２は、スリット５８Ａを介して第２誘電体基板４２へ入射する。また、ｚ軸方向において、スリット５８Ａが無給電素子３１と重なる位置に配置されていることにより、伝送線路２１ａに給電された高周波信号が、スリット５８Ａを介して第２誘電体基板４２へ伝搬することを抑制できる。

第２誘電体基板４２には、金属壁５５が配置されている。金属壁５５は、第１導体層５３に接する第１端部と、第２導体層５４に接する第２端部とを有し、第２誘電体基板４２を貫通する。金属壁５５の第１端部は、第１導体層５３に形成されたスリット５８Ａの全周囲を囲んでいる。

金属壁５５は、複数の金属ビア５５ａで構成されていてもよい。すなわち、金属壁５５は、ｘｙ平面上において、スリット５８Ａを囲むように方形状、円形状、楕円形状などに、所定の間隔で並べられた複数の金属ビア５５ａから構成されてもよい。所定の間隔は、入射波Ｗ２の波長λに応じて、金属壁５５から入射波Ｗ２が漏れない距離にするとよい。

図６は、第１実施形態の第１実施例に係るアンテナ装置１０Ａの第２誘電体基板４２の水平断面を模式的に示す。図６に示すように、金属壁５５は、Ｎ個のスリット５８Ａの全体を囲んでいる。なお、金属壁５５は、Ｎ個のスリット５８Ａを個別に囲んでもよい。すなわち、第１導体層５３において、ｘ軸方向における隣り合う２つのスリット５８Ａの間に、金属壁５５の第１端部が接していてもよい。また、Ｎ個のスリット５８Ａを２つ以上のグループに分け、金属壁５５がグループの各々を囲ってもよい。

あるいは、金属壁５５は、金属製の板状の部材で構成されていてもよい。すなわち、金属壁５５は、ｘｙ断面形状が方形状、円形状、楕円形状などになるように、金属製の板状の部材が曲げられて構成されてもよい。

金属壁５５がスリット５８Ａを囲んでいることにより、入射波Ｗ２は、スリット５８Ａを介して金属壁５５の内部へ進入する。入射波Ｗ２は、金属壁５５の内部で乱反射を繰り返し、熱消費される。これにより、アンテナ装置１０Ａから放射される不要な反射波を抑制することができる。

しかしながら、図３Ａに示すように、入射波Ｗ２が金属壁５５で反射して生じた第２反射波Ｗ３が、スリット５８Ａ及び第１誘電体基板４１を介して、無給電素子３１から放射されることがあり得る。そこで、本実施形態に係るアンテナ装置１０Ａでは、更に、不要な反射波を抑制するため、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相からずれるように、距離ＬＬ１の長さが形成されている。距離ＬＬ１は、第１誘電体基板４１に沿った方向における、スリット５８Ａと金属壁５５との間の長さである。詳しくは、距離ＬＬ１は、ｙ軸方向において対向する金属壁５５の２つの壁のうちの一方からスリット５８Ａまでの長さである。距離ＬＬ２は、ｙ軸方向において対向する金属壁５５の２つの壁のうちの他方からスリット５８Ａまでの長さであり、距離ＬＬ２＜距離ＬＬ１である。なお、距離ＬＬ２＝距離ＬＬ１であってもよい。

第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相からずれると、第２反射波Ｗ３が第１反射波Ｗ１と打ち消し合い、不要な反射波が更に抑制される。第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相から１８０度ずれている場合に、第２反射波Ｗ３が第１反射波Ｗ１と打ち消し合うエネルギー量が最大になる。よって、本実施形態では、距離ＬＬ１は、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相と逆位相になる長さに形成されている。

具体的には、図３Ｂに示すように、本実施形態では、距離ＬＬ１は、（２Ｋ－１）×λ／４の長さ、すなわち、波長λの４分の１の奇数倍に形成されている。Ｋは自然数である。第１導体層５３で反射して生じた第１反射波Ｗ１は、第１導体層５３での反射によって位相が反転する。すなわち、第１反射波Ｗ１の位相は、入射波Ｗ２の位相と比べて、λ／２分ずれる。一方、第２反射波Ｗ３の位相は、入射波Ｗ２の位相と比べて、金属壁５５での反射によってλ／２分ずれるとともに、距離ＬＬ１の往復分ずれる。したがって、基準面において、第２反射波Ｗ３の位相は、第１反射波Ｗ１の位相と比べて、距離ＬＬ１の往復分ずれる。基準面は、基板パターン層５１の上部に配置された仮想の面であり、基板パターン層５１に平行な面である。距離ＬＬ１が、波長λの４分の１の奇数倍に形成されていると、距離ＬＬ１の往復分の位相のずれは、波長λの２分の１の奇数倍になる。したがって、距離ＬＬ１が、波長λの４分の１の奇数倍に形成されていると、第２反射波Ｗ３の位相は、第１反射波Ｗ１の位相の逆位相になる。なお、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相と逆位相ではなくずれているだけでも、第２反射波Ｗ３は、第１反射波Ｗ１といくらか打ち消し合い、不要な反射波が抑制される。したがって、距離ＬＬ１は、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相と同位相にならない長さであれば、必ずしも逆位相になる長さでなくてもよい。

以上説明した第１実施形態の第１実施例によれば、以下の効果を奏する。
（１）無給電素子３１が受信した入射波Ｗ２が、スリット５８Ａを介して第２誘電体基板４２内へ進入して、第２誘電体基板４２内で熱消費される。したがって、入射波Ｗ２がアンテナ装置１０Ａで反射されて生じる不要な反射波を低減することができる。

（２）第２誘電体基板４２は、第１誘電体基板４１よりも電波のエネルギー損失が大きい材料又は構造で構成されている。したがって、第１誘電体基板４１の第１外面４１ａ上にアンテナ素子２１を配置した場合、第１誘電体基板４１内を伝送させて電波を放射させつつ、第２誘電体基板４２内で入射波Ｗ２を熱消費させることができる。

（３）第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相からずれるように、距離ＬＬ１が形成されているため、第２反射波Ｗ３が第１反射波Ｗ１と打ち消し合う。したがって、不要な反射波を低減することができる。

（４）第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相と逆位相になるように、距離ＬＬ１が形成されている場合には、不要な反射波を最大限低減することができる。距離ＬＬ１を波長λの４分の１の長さに形成することにより、第２反射波Ｗ３の位相を、第１反射波Ｗ１の位相と逆位相にすることができる。

（５）第２誘電体基板４２に金属壁５５が配置されていることにより、入射波Ｗ２が、スリット５８Ａから金属壁５５で囲まれた第２誘電体基板４２内へ進入する。入射波Ｗ２は、金属壁５５で乱反射するため、金属壁５５で囲まない場合よりも入射波Ｗ２の熱消費量が増加して、入射波Ｗ２をより低減することができる。また、入射波Ｗ２が乱反射するため、入射波Ｗ２が乱反射して生じた第２反射波Ｗ３がスリット５８Ａに戻りにくくなり、第２反射波Ｗ３が再放射されることを抑制することができる。ひいては、不要な反射波をより低減することができる。

（６）積層方向において、無給電素子３１がスリット５８Ａと重なっていることにより、無給電素子３１が受信した入射波Ｗ２が、スリット５８Ａを介して第２誘電体基板４２内へ進入させやすい。また、アンテナ素子２１に給電された高周波信号が、第２誘電体基板４２内へ伝搬することを抑制できる。

＜１－２．第２実施例＞
第１実施形態の第２実施例は、基本的な構成は第１実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図７に示すように、第２実施例に係るアンテナ装置１０Ａは、レジスト３２を更に備える。レジスト３２は、Ｎ個の無給電アレイ３０の終端部の上に配置され、終端部を覆っている。これにより、入射波Ｗ２の熱損失量をより大きくすることができる。

＜１－３．第３実施例＞
第１実施形態の第３実施例は、基本的な構成は第１実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図８に示すように、第３実施例に係るアンテナ装置１０Ａは、複数の内側ビア５５ｂを備える。複数の内側ビア５５ｂは、金属壁５５の内部に配置されている。複数の内側ビア５５ｂは、第２誘電体基板４２を貫通し、第１導体層５３及び第２導体層５４に接触している。

複数の内側ビア５５ｂを設けたことにより、入射波Ｗ２が、金属壁５５（すなわち、金属ビア５５ａ）に向かう途中で、内側ビア５５ｂで反射して第２反射波Ｗ３が生じ、第２反射波Ｗ３は、様々な方向へ伝搬する。これにより、金属壁５５の内部で第２反射波Ｗ３が伝搬する経路が長くなり、第２反射波Ｗ３が熱消費される量が増加する。また、第２反射波Ｗ３が様々な方向に伝搬するため、第２反射波Ｗ３がスリット５８Ａへ戻りにくくなる。ひいては、アンテナ装置１０Ａからの第２反射波Ｗ３の放射をより抑制することができる。

＜１－４．第４実施例＞
第１実施形態の第４実施例は、基本的な構成は第１実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図９に示すように、第４実施例に係るアンテナ装置１０Ａの第１導体層５３には、Ｎ×Ｌ個のスリット５８Ａの代わりに、Ｎ×Ｌ個のスリット５８Ｂが形成されている。スリット５８Ａはｘ軸方向に対して平行に延伸するように形成されていたが、スリット５８Ｂはｘ軸方向に対して所定角度傾いて延伸するように形成されている。所定角度は、例えば４５度である。

スリット５８Ｂがｘ軸方向に対して傾いていることにより、スリット５８Ｂから金属壁５５の内部へ進入した入射波Ｗ２が金属壁５５の内部で伝搬する経路が長くなる。よって、入射波Ｗ２が熱消費される量を増加させて、アンテナ装置１０Ａからの第２反射波Ｗ３の放射を抑制することができる。

＜１－５．第５実施例＞
第１実施形態の第５実施例は、基本的な構成は第１実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図１０に示すように、第５実施例に係るアンテナ装置１０Ａの金属壁５５は、ｙ軸に平行な二辺と、ｘ軸に平行な一辺と、ｘ軸に非平行な一辺を有する。ｘ軸に非平行な一辺は、複数の金属ビア５５ａが、２つの凸状に配置されている。金属壁５５がｘ軸に非平行な一辺を有していることにより、入射波Ｗ２が、非平行な一辺で反射して生じた第２反射波Ｗ３が、様々な方向へ伝搬する。そのため、第２反射波Ｗ３がスリット５８Ａへ戻りにくくなる。ひいては、アンテナ装置１０Ａからの第２反射波Ｗ３の放射を抑制することができる。なお、ｘ軸に非平行な一辺は、１つの凸状を有していてもよいし、３つ以上の凸状を有していてもよい。

＜１－６．第６実施例＞
第１実施形態の第６実施例は、基本的な構成は第１実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図１１に示すように、第６実施例に係るアンテナ装置１０Ａは、金属壁５５を備えていない。このようなアンテナ装置１０Ａでも、入射波Ｗ２を、第２誘電体基板４２全体で熱消費させて、不要な反射波を抑制することができる。

＜１－７．第７実施例＞
第１実施形態の第７実施例は、基本的な構成は第１実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図１２に示すように、第７実施例に係るアンテナ装置１０Ａは、スリット５８Ａごとに金属壁５５でスリット５８Ａの周囲を囲い、スリット５８Ａごとに、距離ＬＬ１の長さが異なる。例えば、距離ＬＬ１＝（２Ｋ－１）×λ／４とした場合に、スリット５８Ａの並びに沿って、Ｋの値を順に増加させる。これにより、無給電アレイ３０ごとに、第２反射波Ｗ３の位相を制御し、第２反射波Ｗ３の反射方向を制御することができる。

＜１－８．第８実施例＞
第１実施形態の第８実施例は、基本的な構成は第１実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図１３に示すように、第８実施例に係るアンテナ装置１０Ａは、距離ＬＬ１だけでなく、距離ＬＬ２も用いて、第２反射波Ｗ３の位相を制御する。すなわち、第８実施例では、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相からずれるように（例えば、逆位相になるように）、距離ＬＬ２が形成される。これにより、不要な反射波をより抑制することができる。

（第２実施形態）
＜２－１．第１実施形態との相違点＞
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

前述した第１実施形態に係るアンテナ装置１０Ａは平面アレイアンテナであった。これに対し、第２実施形態に係るアンテナ装置１０Ｂは導波管スロットアレイアンテナである点で、第１実施形態と相違する。

＜２－２．第１実施例＞
図１４及び１５を参照して、第２実施形態の第２実施例に係るアンテナ装置１０Ｂについて説明する。アンテナ装置１０Ｂは、本開示の電波吸収装置に相当する。

アンテナ装置１０Ｂは、導波管８０を備える。導波管８０は、ｘｚ断面が方形状の方形の中空導波管である。導波管８０は、ｘ軸及びｙ軸方向に沿った上壁８２を備える。導波管８０は、上壁８２の面上に、Ｍ個の給電スロットアレイ６０と、Ｎ個の無給電スロットアレイ７０と、が形成されている。本実施形態では、上壁８２の面上に、４個の給電スロットアレイ６０と、７個の無給電スロットアレイ７０と、が形成されている。Ｍ個の給電スロットアレイ６０及びＮ個の無給電スロットアレイ７０は、アレイの延伸方向がｙ軸方向に沿うように、ｘ軸方向に等間隔で並べられている。詳しくは、各給電スロットアレイ６０は、２つの無給電スロットアレイ７０に挟まれている。すなわち、ｘ軸方向において、給電スロットアレイ６０は、無給電スロットアレイ７０と交互に配置されている。

導波管８０は、複数の仕切り壁８１を備える。各仕切り壁８１は、第１端と第２端とを有し、第１端は上壁８２に接続され、第２端は底壁８３に接続されている。各仕切り壁８１は、ｙ軸方向に延伸している。複数の仕切り壁８１は、給電スロットアレイ６０と無給電スロットアレイ７０の間と、無給電スロットアレイ７０と無給電スロットアレイ７０との間と、ｘ軸方向の端に配置された２つの無給電スロットアレイ７０の端部に配置されている。

各給電スロットアレイ６０は、Ｌ個の給電スロット６１を有する。各給電スロット６１は、ｘ軸方向に平行に延伸するように形成されている。Ｌ個の給電スロット６１は、ｘ軸方向における位置が一致しておらず、ｘ軸方向に沿って位置が少しずつずれている。本実施形態では、各給電スロットアレイ６０は、５個の給電スロット６１を有する。各給電スロット６１は、放射アンテナ素子であり、例えば、導波管８０の背面から高周波信号の給電を受けて電波を放射する。

各無給電スロットアレイ７０は、Ｌ個の無給電スロット７１を有する。各無給電スロット７１は、ｘ軸方向に平行に延伸するように形成されている。Ｌ個の無給電スロット７１は、Ｌ個の給電スロット６１と同様に、ｘ軸方向に沿って少しずつ位置がずれている。無給電スロットアレイ７０は、アンテナ装置１０Ｂに到来した到来波Ｗ０の一部を受信する。

導波管８０は、空間減衰よりも電波のエネルギー損失が大きい構造を有する。したがって、無給電スロットアレイ７０を介して導波管８０内へ入射した入射波Ｗ２は、導波管８０内で熱消費される。

さらに、図１５に示すように、導波管８０は、金属壁７５を備える。金属壁７５は、無給電スロット７１毎に設置されている。金属壁７５は、第１端と第２端とを有し、第１端は上壁８２に接続されており、第２端は底壁８３に接続されている。金属壁７５は、ｘ軸方向に平行な壁であり、隣接する２つの仕切り壁８１に接続されている。そして、２つの金属壁７５の第１端と２つの仕切り壁８１の第１端とが、無給電スロット７１を囲んでいる。

２つの金属壁７５及び２つの仕切り壁８１が、無給電スロット７１を囲んでいることにより、入射波Ｗ２は、無給電スロット７１を介して２つの金属壁７５及び２つの仕切り壁８１で囲まれた内部へ進入し、乱反射を繰り返して熱消費される。これにより、アンテナ装置１０Ｂから放射される不要な反射波を抑制することができる。

さらに、距離ＬＬ３の長さが、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相からずれるように、形成されている。距離ＬＬ３は、ｙ軸方向における、２つの金属壁７５のうちの少なくとも一方から無給電スロット７１までの長さである。

本実施形態では、距離ＬＬ３は、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相と逆位相になる長さに形成されている。なお、距離ＬＬ３は、第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相と同位相にならない距離であれば、必ずしも逆位相になる距離でなくてもよい。

以上説明した第１実施形態の第２実施例によれば、以下の効果を奏する。
（７）無給電スロット７１が受信した入射波Ｗ２が、導波管８０内へ進入して、導波管８０内で熱消費される。したがって、入射波Ｗ２がアンテナ装置１０Ｂで反射されて生じる不要な反射波を低減することができる。

（８）導波管８０内は、空間減衰よりも電波のエネルギー損失が大きい。したがって、上壁８２上に給電スロット６１を形成した場合、給電スロット６１から電波を放射させつつ、導波管８０内で入射波Ｗ２を熱消費させることができる。

（９）第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相からずれるように、距離ＬＬ３が形成されているため、第２反射波Ｗ３が第１反射波Ｗ１と打ち消し合う。したがって、不要な反射波を低減することができる。

（１０）第２反射波Ｗ３の位相が、第１反射波Ｗ１の位相と逆位相になるように、距離ＬＬ３が形成されている場合には、不要な反射波を最大限低減することができる。
（１１）導波管８０内に金属壁７５及び仕切り壁８１が配置されていることにより、入射波Ｗ２が、無給電スロット７１から２つの金属壁７５及び２つの仕切り壁８１で囲まれた導波管８０内へ進入する。入射波Ｗ２は、金属壁７５及び仕切り壁８１で乱反射するため、金属壁７５で囲まない場合よりも入射波Ｗ２の熱消費量が増加して、入射波Ｗ２をより低減することができる。また、入射波Ｗ２が乱反射するため、入射波Ｗ２が乱反射して生じた第２反射波Ｗ３が無給電スロット７１に戻りにくくなり、第２反射波Ｗ３が再放射されることを抑制することができる。ひいては、不要な反射波をより低減することができる。

＜２－３．第２実施例＞
第２実施形態の第２実施例は、基本的な構成は第２実施形態の第１実施例と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第２実施形態の第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図１６に示すように、第２実施例に係るアンテナ装置１０Ｂは、導波管８０の内面に、凹凸７６を更に備える。これにより、入射波Ｗ２の熱消費量を増加させることができる。ひいては、アンテナ装置１０Ｂから放射される不要な反射波をより抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（ａ）上記第１実施形態では、各アンテナ素子２１は、放射アンテナ素子であったが、受信アンテナ素子であってもよい。すなわち、各アンテナ素子２１は、物標で電波が反射して生じた反射波を受信してもよい。また、上記第２実施形態では、各給電スロット６１は、放射アンテナ素子であったが、受信アンテナ素子であってもよい。すなわち、各給電スロット６１は、物標で電波が反射して生じた反射波を受信してもよい。

（ｂ）上記第１実施形態では、アンテナ装置１０Ａが、Ｍ個のアンテナアレイ２０を備えていたが、アンテナアレイ２０を備えていなくてもよい。すなわち、アンテナ装置１０Ａは、Ｎ個の無給電アレイ３０のみを備えていてもよい。このようにしても、アンテナ装置１０Ａを、不要な電波を吸収する装置として利用できる。

（ｃ）上記第１実施形態では、第２誘電体基板４２の電波のエネルギー損失が、第１誘電体基板４１の電波のエネルギー損失よりも大きいが、同じであってもよい。このようにしても、距離ＬＬ１を調整して、第２反射波Ｗ３の位相を第１反射波Ｗ１の位相からずらすことにより、不要な反射波を抑制することができる。

（ｄ）上記第１実施形態では、第２反射波Ｗ３の位相が第１反射波Ｗ１の位相からずれるように、距離ＬＬ１が調整されていたが、距離ＬＬ１をどのような長さにしてもよい。このようにしても、第２誘電体基板４２の電波のエネルギー損失を、第１誘電体基板４１の電波のエネルギー損失よりも大きくすることにより、入射波Ｗ２を第２誘電体基板４２内で熱消費させて、不要な反射波を抑制することができる。

（ｅ）上記第２実施形態では、アンテナ装置１０Ｂが、Ｍ個の給電スロットアレイ６０を備えていたが、給電スロットアレイ６０を備えていなくてもよい。すなわち、アンテナ装置１０Ｂは、Ｎ個の無給電スロットアレイ７０のみを備えていてもよい。このようにしても、アンテナ装置１０Ｂを、不要な電波を吸収する装置として利用できる。

（ｆ）上記第２実施形態では、導波管８０内の電波のエネルギー損失が、空間減衰よりも大きいが、空間減衰と同じであってもよい。このようにしても、距離ＬＬ３を調整して、第２反射波Ｗ３の位相を第１反射波Ｗ１の位相からずらすことにより、不要な反射波を抑制することができる。

（ｇ）上記第２実施形態では、第２反射波Ｗ３の位相が第１反射波Ｗ１の位相からずれるように、距離ＬＬ３が調整されていたが、距離ＬＬ３をどのような長さにしてもよい。このようにしても、導波管８０内の電波のエネルギー損失を、空間減衰よりも大きくすることにより、入射波Ｗ２を導波管８０内で熱消費させて、不要な反射波を抑制することができる。

（ｈ）上記第２実施形態では、アンテナ装置１０Ｂは、金属壁７５を備えていたが、金属壁７５を備えていなくてもよい。アンテナ装置１０Ｂが金属壁７５を備えていなくても、仕切り壁８１で区切られた空間で、入射波Ｗ２を熱消費させることができる。

（ｉ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

［本明細書が開示する技術思想］
［項目１］
第１外面（４１ａ）と第１内面（４１ｂ）とを有する第１誘電体基板（４１）と、
第２外面（４２ａ）と第２内面（４２ｂ）とを有する第２誘電体基板（４２）と、
スリット（５８Ａ，５８Ｂ）が設けられ、前記第１内面と前記第２内面に接するように配置された第１導体層（５３）と、
前記第１外面上に配置された無給電素子（３１）と、
前記第２外面上に配置された第２導体層（５４）と、
前記第１導体層に接する第１端部と、前記第２導体層に接する第２端部とを有し、前記第２誘電体基板を貫通する金属壁（５５）と、を備え、
前記金属壁は、第２反射波（Ｗ３）の位相を第１反射波（Ｗ１）の位相からずらすように構成されており、前記第１反射波は、前記第１外面に到来した到来波（Ｗ０）の一部が前記無給電素子及び前記無給電素子の周辺及び前記第１導体層の少なくとも一つで反射して生じ、前記第２反射波は、前記到来波の別の一部が前記無給電素子及び前記スリットを介して前記第２誘電体基板内へ進入し、前記金属壁で反射して生じる、
電波吸収装置。
［項目２］
金属製の導波管（８０）であって、無給電素子として作用する第１スロット（７１）が設けられた第１壁面（８２）と、前記第１壁面に対向する第２壁面（８３）と、を有する導波管と、
前記第１壁面に接する第１端部と、前記第２壁面に接する第２端部とを有し、且つ、前記導波管の内部を仕切る金属壁（７５，８１）と、を備え、
前記金属壁は、第２反射波（Ｗ３）の位相を第１反射波（Ｗ１）の位相からずらすように構成されており、前記第１反射波は、前記第１壁面に到来した到来波（Ｗ０）の一部が前記第１スロットの周辺で反射して生じ、前記第２反射波は、前記到来波の別の一部が前記第１スロットを介して前記導波管の内部へ進入し、前記金属壁で反射して生じる、
電波吸収装置。
［項目３］
前記第１誘電体基板（４１）に沿った方向において、前記金属壁（５５）は、前記スリット（５８Ａ，５８Ｂ）から所定距離（ＬＬ１）を離れた位置に配置されており、
前記所定距離は、前記第２反射波（Ｗ３）の位相が、前記第１反射波（ｗ１）の位相と逆位相になる距離に相当する、
項目１に記載の電波吸収装置。
［項目４］
前記第１壁面（８２）に沿った方向において、前記金属壁（７５）は、前記第１スロット（７１）から所定距離（ＬＬ３）を離れた位置に配置されており、
前記所定距離は、前記第２反射波（Ｗ３）の位相が、前記第１反射波（Ｗ１）の位相と逆位相になる距離に相当する、
項目２に記載の電波吸収装置。
［項目５］
前記第１外面（４１ａ）上に配置され、給電を受けて電波を放射する、又は、電波を受信するように構成されたアンテナ素子（２１）を更に備える、
項目１又は３に記載の電波吸収装置。
［項目６］
前記第１壁面（８２）に、給電を受けて電波を放射する、又は、電波を受信するように構成された第２スロット（６１）が更に設けられている、
項目２又は４に記載の電波吸収装置。
［項目７］
前記第１端部は、前記スリット（５８Ａ，５８Ｂ）を囲んでいる、
項目１、３、５のいずれか１項目に記載の電波吸収装置。
［項目８］
前記第１誘電体基板（４１）と前記第２誘電体基板（４２）の積層方向において、前記無給電素子（３１）は、前記スリット（５８Ａ，５８Ｂ）と重なるように配置されている、
項目１、３、５、７のいずれか１項目に記載の電波吸収装置。
［項目９］
前記第１端部は、前記第１スロット（７１）を囲んでいる、
項目２、４、６のいずれか１項目に記載の電波吸収装置。
［項目１０］
前記所定距離は、前記到来波の波長の４分の１の奇数倍である、
項目３に記載の電波吸収装置。

１０Ａ，１０Ｂ…アンテナ装置、２０…アンテナアレイ、２１…アンテナ素子、３０…無給電アレイ、３１…無給電素子、４１…第１誘電体基板、４１ａ…第１外面、４１ｂ…第１内面、４２…第２誘電体基板、４２ａ…第２外面、４２ｂ…第２内面、５１…基板パターン層、５３…第１導体層、５４…第２導体層、５５，７５…金属壁、５８Ａ，５８Ｂ…スリット、６０…給電スロットアレイ、６１…給電スロット、７０…無給電スロットアレイ、７１…無給電スロット、８０…導波管、８１…仕切り壁、８２…上壁、８３…底壁。

Claims (10)

1. 第１外面（４１ａ）と第１内面（４１ｂ）とを有する第１誘電体基板（４１）と、
   第２外面（４２ａ）と第２内面（４２ｂ）とを有する第２誘電体基板（４２）と、
   スリット（５８Ａ，５８Ｂ）が設けられ、前記第１内面と前記第２内面に接するように配置された第１導体層（５３）と、
   前記第１外面上に配置された無給電素子（３１）と、
   前記第２外面上に配置された第２導体層（５４）と、
   前記第１導体層に接する第１端部と、前記第２導体層に接する第２端部とを有し、前記第２誘電体基板を貫通する金属壁（５５）と、を備え、
   前記金属壁は、第２反射波（Ｗ３）の位相を第１反射波（Ｗ１）の位相からずらすように構成されており、前記第１反射波は、前記第１外面に到来した到来波（Ｗ０）の一部が前記無給電素子及び前記無給電素子の周辺及び前記第１導体層の少なくとも一つで反射して生じ、前記第２反射波は、前記到来波の別の一部が前記無給電素子及び前記スリットを介して前記第２誘電体基板内へ進入し、前記金属壁で反射して生じる、
   電波吸収装置。
2. 金属製の導波管（８０）であって、無給電素子として作用する第１スロット（７１）が設けられた第１壁面（８２）と、前記第１壁面に対向する第２壁面（８３）と、を有する導波管と、
   前記第１壁面に接する第１端部と、前記第２壁面に接する第２端部とを有し、且つ、前記導波管の内部を仕切る金属壁（７５，８１）と、を備え、
   前記金属壁は、第２反射波（Ｗ３）の位相を第１反射波（Ｗ１）の位相からずらすように構成されており、前記第１反射波は、前記第１壁面に到来した到来波（Ｗ０）の一部が前記第１スロットの周辺で反射して生じ、前記第２反射波は、前記到来波の別の一部が前記第１スロットを介して前記導波管の内部へ進入し、前記金属壁で反射して生じる、
   電波吸収装置。
3. 前記第１誘電体基板（４１）に沿った方向において、前記金属壁（５５）は、前記スリット（５８Ａ，５８Ｂ）から所定距離（ＬＬ１）を離れた位置に配置されており、
   前記所定距離は、前記第２反射波（Ｗ３）の位相が、前記第１反射波（Ｗ１）の位相と逆位相になる距離に相当する、
   請求項１に記載の電波吸収装置。
4. 前記第１壁面（８２）に沿った方向において、前記金属壁（７５）は、前記第１スロット（７１）から所定距離（ＬＬ３）を離れた位置に配置されており、
   前記所定距離は、前記第２反射波（Ｗ３）の位相が、前記第１反射波（Ｗ１）の位相と逆位相になる距離に相当する、
   請求項２に記載の電波吸収装置。
5. 前記第１外面（４１ａ）上に配置され、給電を受けて電波を放射する、又は、電波を受信するように構成されたアンテナ素子（２１）を更に備える、
   請求項１に記載の電波吸収装置。
6. 前記第１壁面（８２）に、給電を受けて電波を放射する、又は、電波を受信するように構成された第２スロット（６１）が更に設けられている、
   請求項２に記載の電波吸収装置。
7. 前記第１端部は、前記スリット（５８Ａ，５８Ｂ）を囲んでいる、
   請求項１に記載の電波吸収装置。
8. 前記第１誘電体基板（４１）と前記第２誘電体基板（４２）の積層方向において、前記無給電素子（３１）は、前記スリット（５８Ａ，５８Ｂ）と重なるように配置されている、
   請求項１に記載の電波吸収装置。
9. 前記第１端部は、前記第１スロット（７１）を囲んでいる、
   請求項２に記載の電波吸収装置。
10. 前記所定距離は、前記到来波の波長の４分の１の奇数倍である、
    請求項３に記載の電波吸収装置。