WO2006098054A1

WO2006098054A1 - 平面アンテナモジュール、トリプレート型平面アレーアンテナ、およびトリプレート線路－導波管変換器

Info

Publication number: WO2006098054A1
Application number: PCT/JP2005/019584
Authority: WO
Inventors: Masahiko Oota; Hisayoshi Mizugaki; Keisuke Iijima; Takashi Saitou; Masaya Kirihara
Original assignee: Hitachi Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2006-09-21
Also published as: CN102122761B; US7411553B2; EP1860731A4; CN101006610B; CN101006610A; EP1860731B1; MY142332A; KR100859638B1; JPWO2006098054A1; EP1860731A1; US8253511B2; US20080303721A1; KR20070088443A; US20070229380A1; EP2192654A3; CN102122761A; EP2190066A2; EP2192654A2; JP4803172B2; EP2190066A3

Abstract

　低損失で、かつ、組立誤差による特性変化も少ない周波数特性の安定した安価な平面アンテナモジュールを提供する。　アンテナ部（１０１）と給電線路部（１０２）と接続導体（１８）から構成され、アンテナ部は、第１のスロット（２１）を有する第１の地導体（１１）、誘電体を有する第２の地導体（１２）、放射素子を有するアンテナ基板（４０）、誘電体を有する第３の地導体（１３）、第４の地導体（１４）からなり、給電線路部は、第４の地導体（１４）、第５の地導体（１５）、給電基板（５０）、第６の地導体（１６）、第７の地導体（１７）からなり、接続導体（１８）は第２の導波管開口部（６４）からなり、高周波回路との接続導体（１８）、第７の地導体（１７）、第６の地導体（１６）、給電基板（５０）、第５の地導体（１５）、第４の地導体（１４）、第３の地導体（１３）、アンテナ基板（４０）、第２の地導体（１２）、第１の地導体（１１）の順に積層して構成する平面アンテナモジュール。

Description

明細書

平面アンテナモジュール、トリプレート型平面アレーアンテナ、およびトリプレート線路一導波管変換器

技術分野

[0001] 本発明は、ミリ波帯の送受信に用いられる平面アレーアンテナ、これを用いたアンテナモジュール、及びトリプレート線路—導波管変換器に関する。

背景技術

[0002] 同一面上に複数のアンテナ群を形成して、ミリ波帯の送受信を行う平面アンテナモジュールにおいて、複数のアンテナ群の入出力ポートとミリ波回路とを低損失に接続するため、図 1に示すように、第 4の地導体 (14)に形成した第 3の導波管開口 (65)と、第 9の地導体 (19)に形成した第 4の導波管開口 (66)とを第 9の地導体 (19)に形成した導波管溝部 (8)により接続する方法が用いられていた。このような方法は、例えば、特開 2002— 299949号公報に開示されている。

[0003] 図 1に示す従来のポート接続方法を用いた平面アンテナモジュールでは、図 2 (a) 〜図 2 (d)に示す第 4の地導体 (14)と第 9の地導体 (19)が、隣接する導波管溝部 (8) の隔離部において十分に密着していないと、第 9の地導体 (19)の導波管溝部 (8)と第 4の地導体 (14)で構成された導波管部の損失が増加し、また、隣接する導波管部に電力漏洩が生じてしまう。例えば所望の周波数が 76. 5GHz帯のように極めて高い周波数帯では、導波管溝部 (8)の隔離部の第 4の地導体 (14)との接触面精度を高精度に保ち、また、導波管溝部 (8)の表面粗さを極力小さくするように第 4の地導体 (14) と第 9の地導体 (19)を切削加工品で製作しても、単位長さ lcm当りの損失が 0. 3dB 程度となる。アンテナ群の入出力ポート、すなわち、第 4の地導体 (14)に形成した第 3 の導波管開口 (65)と、ミリ波回路入出力ポート、すなわち、第 9の地導体 (19)に形成した第 4の導波管開口 (66)を接続する導波管の長さは、最大 5cm程度必要になるため、図 3に示すように、全体として、アンテナ群の入出力ポートからミリ波回路入出力ポートに亘つて生じる通過損失が約 1. 8dB程度になってしまう。また、第 4の地導体（ 14)と第 9の地導体 (19)を切削加工品より低コストとなる铸造等で製作した場合、ソリやうねりが生じて、導波管溝部（8)の隔離部と第 4の地導体 (14)との接触面精度が確保できず、さらに、腐食防止の為の表面保護処理等が不可欠となるため、切削加工品より更に損失が増カロしてしまうといった問題が生じ、低コストィ匕が困難である問題点かあつた。

[0004] また、ミリ波帯の車載レーダや高速通信に用いられる平面アレーアンテナでは、高利得'広帯域特性が重要である。本発明者らは、これらの用途に適用可能な高利得平面アレーアンテナとして図 11に示すようなアンテナを構成し、給電線路の損失低減及び線路不要放射の抑制について検討を行ってきた (特開平 04— 082405号公報を参照)。

[0005] この種のアンテナは、図 12に示すように、給電線路からパッチを励振した際に、スロットから外部空間へ直接放射されるエネルギー成分以外に、地導体とスロット板間を横方向に伝播する成分が発生する。この横方向成分は、やがて隣接するスロットから空間に放射する為、スロットから外部空間へ直接放射されるエネルギー成分との位相関係によって生じる影響をアレーアンテナ利得に及ぼすことが知られている。すなわち、アレーアンテナ利得は、特殊な素子配列間隔において、図 13に示すような利得、効率の極大点を示し、高利得、高効率のアンテナが実現可能である。

[0006] また、これらの用途では、前方車両の方向検出や感度の高い通信方向を自動的選択する為に、図 14に示すように、送信アンテナと複数の受信アンテナを一体構成とし、各々のアンテナの信号を位相制御あるいは選択合成することで、アンテナビーム方向をコントロールしたり、特定方向からの信号を選択抽出することが可能となる。この場合、複数の受信アンテナの利得 ·指向性を均一にすることで、特定方向の検出精度や検出範囲の拡大が図れるため、各受信アンテナの均一した特性を実現することが重要とされている。

[0007] 上述のように、図 14に示す送信アンテナと複数の受信アンテナを一体構成したトリプレート型平面アンテナにお、て、複数の受信アンテナを同一面で構成しアレー化した際、アレー中央部とアレー端部では横方向へ伝播する成分の影響の違いにより、全てのアンテナの利得及び指向特性を均一にすることは困難であった。

また、横方向伝播成分を少なくするために、図 12に示すように放射素子と電磁結合を行うパラサイト素子を設けることも考えられるが、部品点数の増加等により対応困難である。

[0008] なお、近年、マイクロ波 ·ミリ波帯の平面アンテナでは、高効率な特性を実現するため、給電系をトリプレート線路構成とする方式が主流となっている（例えば、実開平 06 -070305号公報、特開 2004— 215050号公報を参照）。このトリプレート線路給電方式の平面アンテナにおいて、各アンテナ素子の給電電力は、トリプレート線路により合成されるが、この合成電力の最終出力部と RF信号処理回路との接続部には、組立が容易で接続信頼性の高いため、トリプレート線路—導波管変換器が用いられることが多い。ここで、このトリプレート線路一導波管変^^の従来構成を図 23 (a)〜2 3 (c)に示す。この従来構成では、低損失で導波管系との変換を容易とするため、地導体 1の面上に誘電体 2aを介してストリップ線路導体 3を形成したフィルム基板 4を積層配置し、さらにその面上に誘電体 2bを介して上部地導体 5を配置してトリプレート線路を構成している。また、回路系の導波管入力部 6との接続に際して、地導体 1に導波管の内寸法と同寸法の貫通孔を設け、さらにフィルム基板 4を保持する為に誘電体 2aと同等の厚みの金属スぺーサ部 7aを設け、この金属スぺーサ部 7aと同寸法の金属スぺーサ部 7bとによりフィルム基板 140を挟み込み、かっこの金属スぺーサ部 7bの上部に、導波管内寸法と同寸法の貫通孔を有する上部地導体 5を前記地導体 1に設けた貫通孔と前記金属スぺーサ 7a' 7bの内壁で構成される導波管部と上部地導体 5に設けた貫通孔の位置が一致するように配置すると共に、前記地導体 5に設けた貫通孔を塞ぐように短絡金属板 180を配置して、トリプレート線路導波管変換器が構成されている。図 23 (a)に示す導波管内へのストリップ線路導体 3の挿入長 Aと図 23 (b)に示す短絡距離 Lを所定の寸法とすることで、所望の周波数帯において広帯域で低損失の特性を有するトリプレート線路導波管変換器を実現できる。

[0009] 図 23 (a)〜23 (c)に示す従来のトリプレート線路—導波管変換器において、 76G Hz程度のミリ波帯では波長が短い為、導波管内へのストリップ線路導体 3の挿入長 Aや短絡距離 Lの機械的寸法精度の僅かな悪化でも、反射特性の劣化が生じ、精度の高い加工方法や組立構造の選択が不可欠である。また、図 23 (c)に示すように、短絡距離 Lを調整する為に図 24 (c)に示すような導波管内寸と同寸法の貫通孔を有する短絡距離調整金属板 190が必要となる場合があり、部品点数の増加によりコストが高くなるといった問題点があった。

[0010] 本発明の目的は、損失の低減、組立誤差による特性変化の低減、及び周波数特性の安定性の向上を実現できる平面アンテナモジュールを安価に提供することにある。

本発明の他の目的は、複数個の小型アンテナを配列して構成されるアンテナァレ一のアレー端のアンテナとアレー中央部のアンテナとの間において、同等なアンテナ特性を実現できるトリプレート型平面アレーアンテナを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、従来の広帯域で低損失な特性を損なうことなぐ従来構造で必要とされた短絡金属板 180や短絡距離調整金属板 190が不要となり、組立てが容易で接続信頼性の高いトリプレート線路—導波管変換器を安価に提供することにある。

発明の開示

[0011] 本発明の第一の態様は、高周波回路との接続導体 (18)、給電線路部 (102)、およびテナ部 (101)がこの順に積層されてなる平面アンテナモジュールを提供する。アンテナ部 (101)は、放射素子 (41)に接続される第 1の給電線路 (42)と、給電線路部 (10

2)に電磁結合した第 1の接続部 (43)とを組とするアンテナ群が複数形成されるアンテナ基板 (40)と、放射素子 (41)の位置に相当する箇所に第 1のスロット (21)を有する第 1の地導体 (11)と、アンテナ基板 (40)と第 1の地導体 (11)との間に設けられ、第 1の誘電体 (31)と、第 2の誘電体 (32)と、第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 1の結合口形成部 (22)とを有する第 2の地導体 (12)と、第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 2のスロット (24)を有する第 4の地導体 (14)と、アンテナ基板 (40)と第 4 の地導体 (14)との間に設けられ、第 3の誘電体 (33)と、第 4の誘電体 (34)と、第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 2の結合口形成部 (23)とを有する第 3の地導体 (13)と、を含む。

[0012] また、給電線路部 (102)は、第 2の給電線路 (51)とアンテナ部 (101)の第 1の接続部 (43)に電磁結合した第 2の接続部 (52)と第 7の地導体 (17)の第 1の導波管開口部 (6

3)に電磁結合した第 3の接続部 (53)を組とする給電線路群を複数形成した給電基板 (50)と、第 3の接続部 (53)の位置に相当する箇所に第 1の導波管開口部 (63)を有する第 7の地導体 (17)と、給電基板 (50)と第 4の地導体 (14)との間に、第 2の接続部 (52 )の位置に相当する箇所に第 3の結合口形成部 (25)と第 1の導波管開口部 (63)の位置に相当する箇所に第 1の導波管開口形成部 (61)を有し、かつ、第 3の結合口形成部 (25)と第 1の導波管開口形成部（61)を連通する空隙部（71)を有する第 5の地導体 (15)と、給電基板 (50)と第 7の地導体 (17)との間に、第 2の接続部 (52)の位置に相当する箇所に第 4の結合口形成部 (26)と第 1の導波管開口部 (63)の位置に相当する箇所に第 2の導波管開口形成部 (62)を有し、かつ、第 4の結合口形成部 (26)と第 2の導波管開口形成部 (62)を連通する空隙部（72)を有する第 6の地導体 (16)と、を含む。

[0013] さらに、接続導体 (18)は、給電線路部 (102)の第 7の地導体 (17)の第 1の導波管開口部 (63)に相当する位置に第 2の導波管開口部 (64)を有する。

ここで、高周波回路との接続導体 (18)、第 7の地導体 (17)、第 6の地導体 (16)、給電基板 (50)、第 5の地導体 (15)、第 4の地導体 (14)、第 3の誘電体 (33)と第 4の誘電体 (34)とを含む第 3の地導体 (13)、アンテナ基板 (40)、第 1の誘電体 (31)と第 2の誘電体 (32)とを含む第 2の地導体 (12)、及び第 1の地導体 (11)の順に積層して構成される。

[0014] 本発明の一実施形態によれば、損失の低減、組立誤差による特性変化の低減、及び周波数特性の安定性の向上を実現できる安価な平面アンテナモジュールを提供される。

[0015] 従来のトリプレート型平面アンテナにおいて、横方向伝播成分を有効に活用し更にその影響を受信アンテナすべてに同じになるような構成を用いることが、受信アンテナの特性均一化が可能となるはずである。

本発明の第 2の態様は、放射素子（5)と給電線路 (6)を有し、地導体（1)の面上に誘電体 (2a)と金属スぺーサ（9a)を介して配置されるアンテナ回路基板 (3)と、電波放射のために、放射素子（5)の真上に位置すべきスロット開口（7)を有し、前記アンテナ回路基板 (3)の面上に誘電体 (2b)と金属スぺーサ（9b)を介して配置されるスロット板 (4)と、を備えるトリプレート型平面アレーアンテナを提供する。ここで、スロット開口（7)に隣接してダミースロット開口（8)が設けられる。

[0016] また、本発明の第 3の態様は、前記スロット開口（7)が、利用する周波数帯域の中心周波数の自由空間波長えに対して、 0. 85-0. 93倍の間隔で配列され、ダミー

0

スロット開口（8) 1S 利用する周波数帯域の中心周波数の自由空間波長 λ に対して

0

、 0. 85-0. 93倍の間隔で配列される、第 2の態様に係るトリプレート型平面アレーアンテナを提供する。

[0017] また、本発明の第 4の態様は、ダミースロット開口（8) 1S 少なくとも 2列以上配置される、第 2又は 3の態様に係るトリプレート型平面アレーアンテナを提供する。

[0018] また、本発明はの第 5の態様は、アンテナ回路基板 (3)に、前記ダミースロット開口

(8)が真上に位置するように、ダミー素子（10)を設けた、第 2から第 4のいずれかの態様に係るトリプレート型平面アレーアンテナを提供する。

[0019] また、本発明の第 6の態様は、アンテナ回路基板 (3)に設けた前記ダミー素子（10 )に線路（110)を設け、金属スぺーサ（190b)を介して電気的にショートさせた、第 2 な!、し第 5の態様の、ずれかのトリプレート型平面アレーアンテナを提供する。

[0020] 本発明の他の実施形態によれば、複数個の小型アンテナを配列して構成されるァンテナアレーのアレー端のアンテナとアレー中央部のアンテナとの間において、同等なアンテナ特性を実現できるトリプレート型平面アレーアンテナが提供される。

[0021] 本発明の第 7の態様は、ストリップ線路導体 (300)を有し地導体（111)の面上に誘電体（120a)を介して配置されるフィルム基板（140)と該フィルム基板の面上に誘電体（120b)を介して配置される上部地導体（150)と構成されるトリプレート線路、および前記地導体（111)に接続する導波管（160)とを備えるトリプレート線路—導波管変翻を提供する。地導体 (111)には、地導体 (111)と導波管（160)の接続位置に、導波管（160)の内寸法と同寸法の貫通孔が設けられる。フィルム基板（140)の保持部に誘電体（ 120a)と同等の厚みの金属スぺーサ部（ 170a)が設けられる。この金属スぺーサ（170a)と同寸法の金属スぺーサ部（170b)とでフィルム基板（140)が挟みまれる。この金属スぺーサ部（ 170b)の上部に上部地導体（ 150)が配置され、フィルム基板（140)に形成したストリップ線路導体 (300)の導波管（160)の変換部先端に方形共振パッチパターン（100)が形成される。さらに、方形共振パッチパターン（100)の中心位置と導波管（160)の内寸法の中心位置とがー致する。

[0022] また、本発明の第 8の態様は、方形共振パッチパターン（100)の線路接続方向の寸法 L1を所望の周波数の自由空間波長 λ の略 0. 27倍とし、かつ前記方形共振 ο

ノツチパターン（100)の線路接続方向と直交する方向の寸法 L2を所望の周波数の自由空間波長えの略 0. 38倍とした、第 7の態様に係るトリプレート線路—導波管変 ο

を提供する。

[0023] 本発明の更に別の実施形態によれば、従来の広帯域で低損失な特性を損なうことなぐ従来構造で必要とされた短絡金属板 180や短絡距離調整金属板 190が不要となり、組立てが容易で接続信頼性の高い安価なトリプレート線路導波管変換器が提供される。し力も、金属スぺーサ部 170a、 170b,及び上部地導体 150 ·地導体 11 1等の構成部品は、所望の厚みを有する金属板等の打ち抜き加工で安価に形成できる為、このトリプレート線路導波管変はより安価に提供される。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1]図 1は、従来の平面アンテナモジュールの構成要素を示す斜視図である。

[図 2]図 2 (a)〜（c)は、従来の平面アンテナモジュールの構成要素を示す平面図であり、（d)は、その積層断面図である。

[図 3]図 3は、従来の平面アンテナモジュールの通過損失特性図である。

[図 4]図 4は、本発明の第 1の実施形態に力かる平面アンテナモジュールを示す斜視図である。

[図 5]図 5は、本発明の第 1の実施形態に力かる平面アンテナモジュールのアンテナ部（101)の構成要素を示す斜視図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 1の実施形態に力かる平面アンテナモジュールのアンテナ部（101)の構成要素を示す平面図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 1の実施形態に力かる平面アンテナモジュールの給電線路部（102)の構成要素を示す斜視図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 1の実施形態に力かる平面アンテナモジュールの給電線路部（102)の構成要素を示す平面図である。

[図 9]図 9 (a)は、本発明の第 1の実施形態に力かる平面アンテナモジュールの接続導体（18)を示す斜視図であり、（b)は、その平面図である。

[図 10]図 10は、従来例と比較した本発明の第 1の実施形態に力かる平面アンテナモジュールの相対利得特性図である。

[図 11]図 11は、本発明者らが検討に用いたトリプレート型平面アンテナにおける横方向伝播成分の説明図である。

[図 12]図 12は、平面アンテナにおける横方向伝播成分の低減方法の一例を示す図である。

[図 13]図 13は、従来のトリプレート型平面アンテナにおける素子配列間隔と利得-効率の関係を示す線図である。

[図 14]図 14は、従来のトリプレート型平面アンテナを示す分解斜視図である。

[図 15]図 15 (a)は、本発明の第 2の実施形態に力かるトリプレート型平面アレーアンテナを示す分解斜視図であり、（b)は、その正面図である。

[図 16]図 16 (a)は、本発明の第 2の実施形態に力かるトリプレート型平面アレーアンテナを示す分解斜視図、（b)は、その正面図である。

[図 17]図 17は、本発明の第 2の実施形態に力かるトリプレート型平面アレーアンテナを示す正面図である。

[図 18]図 18は、本発明の第 2の実施形態に力かるトリプレート型平面アレーアンテナを示す正面図である。

[図 19]図 19 (a)は、本発明の第 2の実施形態に力かるトリプレート型平面アレーアンテナを示す分解斜視図、（b)は、その正面図である。

[図 20]図 20は、本発明の第 2の実施形態に力かるトリプレート型平面アレーアンテナを示す正面図である。

[図 21]図 21は、従来例の受信アンテナアレー中央部と端部の水平面指向性の線図である。

[図 22]図 22は、本発明の第 2の実施形態に力かるトリプレート型平面アレーアンテナによる受信アンテナアレー中央部と端部の水平面指向性の線図である。

[図 23]図 23 (a)は、従来例を示す上面図であり、（b)は、その断面図である。（c)は他の従来例を示す断面図である。 [図 24]図 24 (a)〜 (c)は、それぞれ本発明の本発明の第 3の実施形態に力かるトリプレート線路—導波管変換器の一実施例の一部を示す上面図であり、（d)は、従来例の短絡距離調整金属板を示す上面図である。

[図 25]図 25 (a)は、本発明の第 3の実施形態に力かるトリプレート線路—導波管変換器の一実施例を示す上面図であり、（b)は、その断面図である。

[図 26]図 26は、本発明の第 3の実施形態に力かるトリプレート線路—導波管変換器の他の実施例を示す上面図である。

[図 27]図 27は、本発明の第 3の実施形態に力かるトリプレート線路—導波管変換器における励振モードの変換状況を説明する断面図である。

[図 28]図 28は、本発明の第 3の実施形態に力かるトリプレート線路—導波管変換器の一実施例と他の実施例の周波数とリターンロスの関係を示す線図である。

発明を実施するための最良の形態

[0025] (第 1の実施形態）

本発明の平面アンテナモジュールは、図 4、図 5、図 7に示すように、主に、アンテナ部 (101)、給電線路部（102)、及び接続導体 (18)カゝら構成される。

アンテナ部（101)は、放射素子 (41)に接続された第 1の給電線路 (42)と給電線路部 (102)に電磁結合した第 1の接続部 (43)とを組とするアンテナ群を複数形成したァンテナ基板 (40)と、放射素子 (41)の位置に相当する箇所に第 1のスロット (21)を有する第 1の地導体 (11)と、アンテナ基板 (40)と第 1の地導体 (11)との間に第 1の誘電体 ( 31)と、第 2の誘電体 (32)と、第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 1の結合口形成部 (22)を有する第 2の地導体 (12)と、アンテナ基板 (40)と第 4の地導体 (14)との間に第 3の誘電体 (33)と、第 4の誘電体 (34)と、第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 2の結合口形成部 (23)を有する第 3の地導体 (13)と、第 1の接続部 (43) の位置に相当する箇所に第 2のスロット (24)を有する第 4の地導体 (14)を備える。

[0026] 給電線路部 (102)は、第 2の給電線路 (51)とアンテナ部 (101)の第 1の接続部 (43) に電磁結合した第 2の接続部 (52)と第 7の地導体 (17)の第 1の導波管開口部 (63)と電磁結合した第 3の接続部 (53)を組とする給電線路群を複数形成した給電基板 (50) と、給電基板 (50)と第 4の地導体 (14)との間に、第 2の接続部 (52)の位置に相当する箇所に第 3の結合口形成部 (25)と第 1の導波管開口部 (63)の位置に相当する箇所に第 1の導波管開口形成部 (61)を有し、かつ、第 3の結合口形成部 (25)と第 1の導波管開口形成部 (61)を連通する空隙部（71)を有する第 5の地導体 (15)とを備える

[0027] 給電基板 (50)と第 7の地導体 (17)との間に、第 2の接続部 (52)の位置に相当する箇所に第 4の結合口形成部 (26)と第 1の導波管開口部 (63)の位置に相当する箇所に第 2の導波管開口形成部 (62)を有し、かつ、第 4の結合口形成部 (26)と第 2の導波管開口形成部 (62)を連通する空隙部（72)を有する第 6の地導体 (16)と、第 3の接続部 (53)の位置に相当する箇所に第 1の導波管開口部 (63)を有する第 7の地導体 (17)を備える。

[0028] 接続導体 (18)は、給電線路部 (102)の第 7の地導体 (17)の第 1の導波管開口部 (6 3)に相当する位置に第 2の導波管開口部 (64)を有する。

高周波回路との接続導体 (18)、第 7の地導体 (17)、第 6の地導体 (16)、給電基板 (5 0)、第 5の地導体 (15)、第 4の地導体 (14)、第 3の地導体 (13)と第 3の誘電体 (33)とを含む第 4の誘電体 (34)、アンテナ基板 (40)、第 2の地導体 (12)と第 1の誘電体 (31)とを含む第 2の誘電体 (32)、及び第 1の地導体 (11)の順に積層される。

[0029] 図 4、図 5、図 7を参照すると、本実施形態の平面アンテナモジュールにおいて、ァンテナ基板 (40)に形成された放射素子 (41)は、第 4の地導体（14)と第 1の地導体（ 11)に形成された第 1のスロット（21)とともに、アンテナエレメントとして機能し、所望の周波数のエネルギーを取り込むことができる。このエネルギーは、アンテナ基板 (4 0)に形成された第 1の給電線路 (42)により、第 1の接続部 (43)に伝達される。そのエネルギーは、さらに、アンテナ基板 (40)に形成された第 1の接続部 (43)が、第 4 の地導体（14)に形成された第 2のスロット（24)を介して、給電基板 (50)に形成された第 2の接続部（52)と電磁結合するため、給電基板 (50)に形成された第 2の給電線路（51)に伝達される。

[0030] その際、第 2の地導体（12)に形成された第 1の結合口形成部（22)と、第 3の地導体（13)に形成された第 2の結合口形成部（23)と、第 5の地導体（15)に形成された第 3の結合口形成部（25)と、第 6の地導体（16)に形成された第 4の結合口形成部（ 26)とは、アンテナ基板 (40)に形成された第 1の接続部 (43)から給電基板 (50)に形成された第 2の接続部（52)に電磁結合した電力を周囲に漏洩させずに、効率よく伝達されることに寄与する。

[0031] また、第 2の給電線路（51)に伝達された電力は、給電基板（50)に形成された第 3 の接続部（53)により、第 7の地導体（17)に形成された第 1の導波管開口部（63)を介して、高周波回路に接続される接続導体 (18)に形成された第 2の導波管開口部 (6 4)に伝達される。その際、第 5の地導体（15)に形成された第 1の導波管開口形成部 (61)と第 6の地導体（16)に形成された第 2の導波管開口形成部（62)は、給電基板 (50)に形成された第 3の接続部（53)の電力を周囲に漏洩させずに、効率よく第 2の導波管開口部（64)に伝達されることに寄与する。

[0032] 第 1の誘電体（31)、第 2の誘電体（32)、及び第 2の地導体（12)、並びに第 3の誘電体 (33)、第 4の誘電体 (34)、及び第 3の地導体（13)は、アンテナ基板 (40)を第 1の地導体（11)と第 4の地導体（14)の中間に安定に保持し、これにより、第 1の給電線路 (42)は、高周波でも低損失特性が実現できる。

同様に、第 5の地導体（15)と第 6の地導体（16)は、給電基板 (50)を第 4の地導体 (14)と第 7の地導体（17)の中間に安定に保持し、かつ、第 5の地導体（15)に形成した空隙部（71)と第 6の地導体（16)に形成した空隙部（72)によって、第 2の給電線路 (51)は、低誘電特性で高周波でも低損失特性が実現できる。

[0033] 本実施形態に力かる平面アンテナモジュールは、また、各構成部品を積層するのみで構成され、送受信電力が電磁結合によって伝達されるため、組立時の位置精度も、従来の組立精度ほど、高精度で無くとも良い。

[0034] 本実施形態で用いるアンテナ基板 (40)及び給電基板 (50)は、ポリイミドフィルムに銅箔を貼り合わせたフレキシブル基板を用いて構成されることができる。これを用いる場合には、エッチングにより銅箔の不要部分を除去することにより、放射素子 (41 )、第 1の給電線路 (42)、及び第 1の接続部 (43)、並びに第 2の給電線路 (51)、第 2の接続部（52)、及び第 3の接続部（53)を形成することが好ま、。

[0035] なお、フレキシブル基板は、フィルムを基材とし、その上に銅箔等の金属箔を張り合わせた基板の不要な銅箔 (金属箔)をエッチング除去することにより複数の放射素子やそれらを接続する給電線路を形成するために使用される。また、フレキシブル基板は、

ヽ榭脂板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板であってもよい。

[0036] 本実施形態に用いる地導体は、金属板又はメツキしたプラスチックの板力製造され得る。特に、アルミニウム板を使用するのが好ましい。アルミニウム板を使用すれば、軽量かつ安価な平面アンテナを製造できるからである。また、それらは、フィルムを基材とし、その上に銅箔を張り合わせたフレキシブル基板、さらにガラスクロスに榭脂を含浸させた薄い榭脂板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板でも構成することができる。地導体に形成するスロットや結合口形成部は、機械プレスで打ち抜き加工したり、エッチングにより形成することができる。簡便性、生産性等から機械プレスでの打ち抜き力卩ェが好ましい。

[0037] 本実施形態で用いる誘電体としては、対空気比誘電率の小さ、発泡体などを用いるのが好ましい。ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフイン系発泡体、ポリスチレン系発泡体、ポリウレタン系発泡体、ポリシリコーン系発泡体、ゴム系発泡体が発泡体として挙げられる。これらのうち、ポリオレフイン系発泡体が、対空気比誘電率がより小さいので好ましい。

[0038] (実施例 1)

本発明の 1実施例を図 4、図 5、図 7を用いて説明する。第 1の地導体（11)、第 4の地導体（14)は、厚さ 0. 7mmのアルミ板を用いた。第 2の地導体（12)、第 3の地導体（13)、第 5の地導体（15)、第 6の地導体（16)及び第 7の地導体（17)は、厚さ 0. 3mmのアルミ板を用いた。また、（回路)接続導体（18)は、厚さ 3mmのアルミ板を用いた。誘電体（31)、（32)、（33)、（34)は、厚さ 0. 3mmで比誘電率約 1. 1の発泡ポリエチレンフォームを用いた。アンテナ基板 (40)及び給電基板（50)は、ポリイミドフィルムに銅箔を貼り合わせたフレキシブル基板を用い、不要な銅箔をエッチングで除去して放射素子 (41)、第 1の給電線路 (42)、第 1の接続部 (43)及び第 2の給電線路 (51)、第 2の接続部（52)、第 3の接続部（53)を形成した。地導体は、すべてァルミ板に機械プレスで打ち抜き加工したものを用いた。

[0039] ここで、放射素子 (41)は、周波数 76GHzの自由空間波長（λ o = 3. 95mm) の約 0. 38倍となる 1. 5mm角の正方形とした。また、第 1の地導体 (11)に形成した第 1のスロット (21)と第 4の地導体 (14)に形成した第 2のスロット (24)は、所望の周波数 76GHzの自由空間波長（λ o = 3. 95mm)の約 0. 58倍となる 2. 3mm角の正方形とし、第 2の地導体 (12)に形成した第 1の結合口形成部 (22)、第 3の地導体 (13)に形成した第 2の結合口形成部 (23)、第 5の地導体 (15)に形成した第 3の結合口形成部 (25)と第 6の地導体 (16)に形成した第 4の結合口形成部 (26)も一辺長を所望の周波数 76GHzの自由空間波長（λ o = 3. 95mm)の約 0. 58倍となる 2. 3mmとした。

[0040] さらに、第 6の地導体 (16)、第 5の地導体 (15)、第 7の地導体 (17)、第 3の地導体 (1 3)と第 3の誘電体 (33)と第 4の誘電体 (34)、第 2の地導体 (12)と第 1の誘電体 (31)と第 2の誘電体 (32)の厚み寸法を所望の周波数 76GHzの自由空間波長 ( λ o = 3. 95 mm)の約 0. 08倍となる 0. 3mmとした。

[0041] 以上の各部材を図 4、図 5、図 7に示すように順次重ねて平面アンテナモジュールを構成し、計測器を接続して受信電力を測定した結果、反射損失 15dB以下で、図 1 0に示したように受信利得が、従来部品構成時の利得を基準とした場合に比べて相対利得で ldB以上改善され、良好な特性が実現できた。

[0042] (第 2の実施形態）

図 15 (a)に示す通り、第 2の実施形態にかかる平面アレーアンテナは、誘電体 2a、 2bと同じ厚みの金属スぺーサ 9a, 9b力金属シールド部として、アンテナ回路基板 3 を挟むように設けられると共に、スロット板 4に設けたスロット開口 7に隣接するダミースロット開口 8を設けたことを特徴とするものである。

[0043] 本実施形態にかかる他の平面アレーアンテナは、図 15 (b)に示すように、対象とするダミースロット開口 8の配列間隔を利用する周波数帯域の中心周波数の自由空間波長えに対して、 0. 85〜0. 93倍にしたことを特徴とするものである。

0

本実施形態に力かるまた別の平面アレーアンテナは、図 16 (a)、図 16 (b)、図 17 に示す通り、ダミースロット開口 8が真上に位置するように、放射素子 5とサイズの点で同様なダミー素子 10をアンテナ回路基板 3に設けたことを特徴とするものである。

[0044] 本実施形態に係る更に別の平面アレーアンテナは、図 19 (a)、図 19 (b)、図 20に示す通り、アンテナ回路基板 3に設けたダミー素子 10に線路 110を設け金属スぺーサ 9bを介して電気的にショートしたことを特徴とするものである。

本実施形態に係るまた別の平面アレーアンテナは、対象とするダミースロット開口 8 が少なくとも 2列配置されたことを特徴とするものである。

[0045] 地導体 1およびスロット板 4は、どのような金属板ある、はプラスチックにメツキした板でも用いることができるが、特にアルミニウム板を用いれば、軽量で安価に製造でき好ましい。また、基材としてのフィルムに銅箔が張り合わされて構成されるフレキシブル基板の不要な銅箔をエッチング除去しても構成でき、さらにガラスクロスに榭脂を含浸させた薄い榭脂板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板でも構成することができる。地導体に形成するスロット等は、機械プレスで打ち抜き加工したり、エッチングにより形成することができる。簡便性、生産性等から機械プレスでの打ち抜き加工が好ましい。

[0046] 誘電体 2a及び誘電体 2bには、空気、比誘電率の低、発泡体などを用いるのが好ましい。発泡体としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフイン系発泡体、ポリスチレン系発泡体、ポリウレタン系発泡体、ポリシリコーン系発泡体、ゴム系発泡体が挙げられ、ポリオレフイン系発泡体が、対空気比誘電率がより小さいので好ましい。

[0047] アンテナ回路基板 3は、フィルムを基材とし、その上に銅箔を張り合わせたフレキシブル基板の不要な銅箔をエッチング除去して、放射素子 5や給電線路 6を形成して構成できるが、ガラスクロスに榭脂を含浸させた薄ヽ榭脂板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板でも構成できる。フィルムとして、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルォロエチレン、フッ化工チレンポリプロピレンコポリマー、エチレンテトラフルォロェチレンコポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアリレート、熱可塑ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリフエ-レンエーテル、ポリフエ二レンサルファイド、ポリメチルペンテンなどのフィルムが挙げられ、フィルムと金属箔との積層には接着剤を用いても良い。耐熱性、誘電特性と汎用性力もポリイミドフィルムに銅箔を積層したフレキシブル基板が好ましヽ。誘電特性からフッ素系フィルムが好ましく用いられる。また、放射素子 5とスロット開口 7の基本形状は、菱形、正方形または円形であってもかまわない。

[0048] (実施例 2)

図 15 (a)、図 15 (b)を参照しながら、第 2の実施形態の実施例 (実施例 2)を説明する。地導体 1は、厚さ lmmのアルミニウム板で作製された。誘電体 2a及び誘電体 2b は、比誘電率が略 1で厚みが 0.3mmの発泡ポリエチレン板で作製された。また、アンテナ回路基板 3は、厚さ 25 mのポリイミドフィルムに厚さ 18 mの銅箔をはり合わせたフィルム基板を用い、その銅箔をエッチングして複数個の放射素子 5及び給電線路 6を形成することにより、作製された。放射素子 5は、この実施例では正方形であり、その一辺の長さは利用周波数 76.5GHzの自由空間波長 λ 0の略 0. 4倍である。また、スロット板 4は、厚さ lmmのアルミニウム板に、プレス工法による打ち抜きで複数個の長方形のスロット開口 7を形成し、作製された。スロット開口 7の短辺は λ 0の略 0. 55倍とした。ここで、放射素子 5及びスロット開口 7は、ぇ。の約0. 9倍の間隔で配列されている。

なお、各アンテナの出力端の変換は、導波管変換とし短絡板 120にて変換を行い構成とした。

[0049] 以上の構成では、 1個の 4 X 16素子アンテナが送信アンテナとして、 9個の 2 X 16 素子アンテナが受信アンテナとして構成された。

さらに、スロット板 4においては、スロット開口 7と同じ開口寸法を有し、それぞれ 1 X

16状に配列されたダミースロット開口 8の一対を、これらの間に 9個の受信アンテナが位置するように、設けた（図 15 (b)参照）。ダミースロット開口 8の配列間隔は、スロット開口 7と同一（0. 9 λ ο)した。

[0050] 以上のように構成された本実施例の平面アレーアンテナは、従来の平面アレーァンテナでは、図 21に示すように、受信アンテナアレー中央部と端部において水平面指向性に大きなレベル差と非対称性が生じているのに対して、図 22に示したように安定した特性が実現できた。

[0051] (実施例 3)

図 16 (a)、図 16 (b)に示す実施例 3は、実施例 2において、アンテナ回路基板 3にダミースロット開口 8が真上に位置するように、放射素子 5と同じく一辺の長さが略 0. 4 λ 0のダミー素子 10を設けた。

この結果、実施例 2と同様の受信アンテナのアレー中央部とアレー端部の水平面指向特性は、安定した特性が実現できた。

[0052] (実施例 4)

図 19 (a)、図 19 (b)に示す実施例 4は、実施例 3において、ダミー素子 10に線路 1 10を形成し、スロット板 4と電気的接続を行った。

この結果、実施例 2及び 3と同様の受信アンテナのアレー中央部とアレー端部の水平面指向特性は、安定した特性が実現できた。

[0053] 以上説明した通り、本実施形態によれば、小型アレーアンテナを複数個配列した際に、アレー端に構成されたアンテナの利得 ·指向特性が、アレー中央に構成されたァンテナと同等の特性が確保できるトリプレート型平面アレーアンテナを実現することができる。

[0054] (第 3の実施形態）

図 25 (a)及び (b)に示す本発明の第 3の実施形態に係るトリプレート線路導波管変翻において、図 24 (b)に示す金属スぺーサ部 170a、 170b等は、所望の厚みの金属板の打ち抜き加工品で形成できる。ここで、図 24 (a)に示すように、導波管の内寸法 a X bの貫通孔を有する地導体 1の面上に、図 25 (b)に示すように、金属スぺーサ部 170aとフィルム基板 140、金属スぺーサ部 170bを順に積層配置し、さらにこの上部に上部地導体 150を配置することにより、容易にトリプレート線路導波管変換器が構成できる。

[0055] 本構成において、フィルム基板 140の面上に形成した方形共振パッチパターン 10 0には、上部地導体 500との間で、図 27に示すように、 TM01モードの励振モードが励起される。従って、フィルム基板 140の面上に形成されたストリップ線路導体 300と地導体 111、 151で形成されたトリプレート線路の励振モード TEMモードは、方形共振パッチパターン 100と地導体 150との間で、 TM01モードに変換され、さらに方形導波管の励振モード TE10モードにモード変換を行うことができる。また、各構成部材の組立に際して、方形共振パッチパターン 100の中心位置と導波管 160の内寸法の中心位置とがー致するようにし、かつ、地導体 111の貫通孔と金属スぺーサ部 170 a、 170bの内壁の機械的な連続性を保っため、各構成部品の位置精度をガイドピン等によって組立て、ネジ止め等で固定することが望ましいことは言うまでもない。

[0056] 本構成において、方形共振パッチパターン 100の線路接続方向の寸法 L1を所望の周波数の自由空間波長えの略 0. 27倍とし、かつ前記方形共振パッチパターン 1

o

00の線路接続方向と直交する方向の寸法 L2を所望の周波数の自由空間波長 λ

ο の略 0. 38倍とすることが好ましい。 L1を所望の周波数の自由空間波長えの略 0. 2

ο

7倍とするのは、導波管の内寸法 aの略 0. 85倍程度として異なる電磁界モードをスムーズに変換可能とするためである。好ましくは、自由空間波長えの 0. 25〜0. 29倍

o

である。

[0057] L2を所望の周波数の自由空間波長 λ の略 0. 38倍とするのは、リターンロスの確

ο

保できる帯域を、より広帯域に確保するためである。好ましくは、自由空間波長えの

ο

0. 32〜0. 4倍である。

[0058] フィルム基板 140は、フィルムを基材とし、その上に銅箔等の金属箔を張り合わせたフレキシブル基板の不要な銅箔 (金属箔)をエッチング除去することにより複数の放射素子やそれらを接続するストリップ導体線路が形成される。また、フィルム基板には、ガラスクロスに榭脂を含浸させた薄ヽ榭脂板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板でち構成でさる。

[0059] 地導体 111及び上部地導体 150は、どのような金属板あるいはプラスチックにメツキした板でも用いることができるが、特にアルミニウム板を用いれば、本実施形態に係る変換器を軽量で安価に製造でき好ましい。また、それらは、フィルムを基材とし、その上に銅箔を張り合わせたフレキシブル基板、またはガラスクロスに榭脂を含浸させた薄い榭脂板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板を用いて構成することができる。

[0060] また、誘電体 120a, 120bとしては、対空気比誘電率の小さい発泡体などを用いるのが好ましい。発泡体としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフイン系発泡体、ポリスチレン系発泡体、ポリウレタン系発泡体、ポリシリコーン系発泡体、ゴム系発泡体が挙げられ、ポリオレフイン系発泡体が対空気比誘電率がより小さ、ので好ましい。 [0061] 以下に本実施形態の実施例を用いて詳細に説明する。

(実施例 5)

本実施形態に係る一実施例（実施例 5)を図 25 (a) (b)に示す。本実施例において、地導体 111は、厚さ 3mmのアルミニウム板で作製した。誘電体 120a、 120bは、厚さ 0. 3mmの比誘電率約 1. 1を有する発泡ポリプロピレンシートで作製した。フィルム基板 4は、厚さ 25 μ mのポリイミドフィルムに、厚さ 18 μ mの銅箔を貼り合わせたフィルム基板で作製した。地導体 5は、厚さ 0. 7mmのアルミニウム板で作製した。また、金属スぺーサ咅 170a、 170b【こ ίま、厚さ 0. 3mmのァノレミニゥム板を用!ヽた。

ここで地導体 111には、図 24 (a)に示す如く導波管の内寸法に等しい a= l. 27m m、 b = 2. 54mmの貫通孔を打ち抜き加工により形成した。また図 24 (b)に示す金属スぺーサ部 170a、 170bの各寸法は、 a= l. 27mm, b = 2. 54mm, c = l. 5m m, d= l. 3mmとして打ち抜き加工により形成した。

[0062] また、フィルム基板 140には、図 24 (c)に示すごとく線路幅 0. 3mmの直線線路のストリップ線路導体 300とその先端の導波管の位置する部分に、線路接続方向の寸法 L1と線路接続方向と直交する方向の寸法 L2を所望の周波数の自由空間波長 λ ο の略 0. 27倍、すなわち、 L1 =L2= 1. 07mm,とした方形共振パッチパターン 100 をエッチングにより形成した。さらに、図 25 (a) (b)の構成において、地導体 111の貫通孔及び金属スぺーサ部 170a、 170bの a寸法 'b寸法で示される内壁部の位置、方形共振パッチパターン 100の位置が精度良く一致するように、各部材料を貫通させたガイドピン等によって積層配置し、上部地導体 150の上面から各部材を貫通して地導体 111にネジ止め固定して構成した。

[0063] 図 25 (a) (b)を参照しつつ説明した構成により、入力部と出力部を左右対称に形成し、一方の出力部に導波管終端を接続し、入力部に導波管を接続して反射特性を測定した結果を図 28に実線で示した。所望の 76. 5GHz帯で反射損失は— 20dB 以下の特性を有しており、かつ広い周波数帯域に渡って、—20dB以下の低反射損失特性が得られた。

[0064] (実施例 6)

本実施形態の他の実施例（実施例 6)を図 26に示す。実施例 6は、方形共振パッチパターン 100の線路接続方向と直交する方向の寸法

L2を所望の周波数の自由空間波長えの略 0. 38倍、すなわち L2= l. 5mmとした o

ことを除くと、実施例 4と同じ構成を有する。

図 26の構成において、入力部と出力部を左右対称に形成し、一方の出力部に導波管終端を接続し、入力部に導波管を接続して反射特性を測定した結果を図 28に破線で示した。所望の 76. 5GHz帯で反射損失は 20dB以下の特性を有しており、かっさらに広い周波数帯域に渡って、 20dB以下の低反射損失特性が得られた

[0065] 以上説明した通り、本実施形態によれば、金属スぺーサ部 170a、 170b,上部地導体 150、及び地導体 111等の構成部品は、所望の厚みを有する金属板等の打ち抜き加工で安価に形成できる。したがって、従来の広帯域で低損失な特性を損なうことなぐ従来構造で必要とされた短絡金属板 180や短絡距離調整金属板 190が不要となり、組立てが容易で接続信頼性の高い安価なトリプレート線路導波管変換器が実現できる。

[0066] なお、第 1の実施形態におけるアンテナ基板 (40)、第 2の実施形態におけるアンテナ回路基板 (3)、および第 3の実施形態におけるフィルム基板（140)を構成するために使用したフレキシブル基板のフィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルォロエチレン、フッ化工チレンポリプロピレンコポリマー、エチレンテトラフルォロエチレンコポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアリレート、熱可塑ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリフエ二レンエーテル、ポリフエ-レンサルファイド、ポリメチルペンテンなどのフィルムが挙げられる。フィルムと金属箔との積層には接着剤を用いても良い。耐熱性、誘電特性と汎用性からポリイミドフィルムに銅箔を積層したフレキシブル基板が好ましヽ。誘電特性からフッ素系フィルムが好ましく用いられる。

産業上の利用の可能性

[0067] 本発明によれば、ミリ波帯での通信に好適で、特性が向上したアンテナデバイスを安価に提供することができる。

Claims

請求の範囲

高周波回路との接続導体 (18)、給電線路部 (102)、およびアンテナ部 (101)がこの順に積層されてなる平面アンテナモジュールであって、

アンテナ部 (101)は、

放射素子 (41)に接続される第 1の給電線路 (42)と、給電線路部 (102)に電磁結合した第 1の接続部 (43)とを組とするアンテナ群が複数形成されるアンテナ基板 (40)と放射素子 (41)の位置に相当する箇所に第 1のスロット (21)を有する第 1の地導体 (1

1)と、

アンテナ基板 (40)と第 1の地導体 (11)との間に設けられ、第 1の誘電体 (31)と、第 2 の誘電体 (32)と、第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 1の結合口形成部 (2

2)とを有する第 2の地導体 (12)と、

第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 2のスロット (24)を有する第 4の地導体 (14)と、

アンテナ基板 (40)と第 4の地導体 (14)との間に設けられ、第 3の誘電体 (33)と、第 4 の誘電体 (34)と、第 1の接続部 (43)の位置に相当する箇所に第 2の結合口形成部 (2

3)とを有する第 3の地導体 (13)と、

を含み、

給電線路部 (102)は、

第 3の接続部 (53)の位置に相当する箇所に第 1の導波管開口部 (63)を有する第 7 の地導体 (17)と、

第 2の給電線路 (51)とアンテナ部 (101)の第 1の接続部 (43)に電磁結合した第 2の接続部 (52)と第 7の地導体 (17)の第 1の導波管開口部 (63)に電磁結合した第 3の接続部 (53)を組とする給電線路群を複数形成した給電基板 (50)と、

給電基板 (50)と第 4の地導体 (14)との間に、第 2の接続部 (52)の位置に相当する箇所に第 3の結合口形成部 (25)と第 1の導波管開口部 (63)の位置に相当する箇所に第 1の導波管開口形成部 (61)を有し、かつ、第 3の結合口形成部 (25)と第 1の導波管開口形成部 (61)を連通する空隙部（71)を有する第 5の地導体 (15)と、給電基板 (50)と第 7の地導体 (17)との間に、第 2の接続部 (52)の位置に相当する箇所に第 4の結合口形成部 (26)と第 1の導波管開口部 (63)の位置に相当する箇所に第 2の導波管開口形成部 (62)を有し、かつ、第 4の結合口形成部 (26)と第 2の導波管開口形成部 (62)を連通する空隙部（72)を有する第 6の地導体 (16)と、を含み、

接続導体 (18)は、給電線路部 (102)の第 7の地導体 (17)の第 1の導波管開口部 (6 3)に相当する位置に第 2の導波管開口部 (64)を有し、

高周波回路との接続導体 (18)、第 7の地導体 (17)、第 6の地導体 (16)、給電基板 (5 0)、第 5の地導体 (15)、第 4の地導体 (14)、と第 3の誘電体 (33)と第 4の誘電体 (34)とを含む第 3の地導体 (13)、アンテナ基板 (40)、第 1の誘電体 (31)と第 2の誘電体 (32) とを含む第 2の地導体 (12)、第 1の地導体 (11)の順に積層して構成されたことを特徴とする平面アンテナモジュール。

[2] 放射素子（5)と給電線路 (6)を有し、地導体（1)の面上に誘電体 (2a)と金属スぺーサ（9a)を介して配置されるアンテナ回路基板 (3)と、

電波放射のために、放射素子（5)の真上に位置すべきスロット開口（7)を有し、前記アンテナ回路基板 (3)の面上に誘電体 (2b)と金属スぺーサ（9b)を介して配置されるスロット板（4)と、

を備え、

前記スロット開口（7)に隣接してダミースロット開口（8)が設けられることを特徴とするトリプレート型平面アレーアンテナ。

[3] 前記スロット開口（7)が、利用する周波数帯域の中心周波数の自由空間波長 λ に

0 対して、 0. 85-0. 93倍の間隔で配列され、前記ダミースロット開口（8)が、利用する周波数帯域の中心周波数の自由空間波長えに対して、 0. 85-0. 93倍の間隔

0

で配列されることを特徴とする請求項 2に記載のトリプレート型平面アレーアンテナ。

[4] 前記ダミースロット開口（8)が、少なくとも 2列以上配置されたことを特徴とする請求項 2または請求項 3に記載のトリプレート型平面アレーアンテナ。

[5] 前記アンテナ回路基板（3)に、前記ダミースロット開口（8)が真上に位置するように

、ダミー素子（10)を設けたことを特徴とする請求項 2な、し請求項 4の、ずれかに記載のトリプレート型平面アレーアンテナ。

[6] 前記アンテナ回路基板 (3)に設けた前記ダミー素子（10)に線路（110)を設け、金属スぺーサ（190b)を介して電気的にショートさせたことを特徴とする請求項 2ないし請求項 5のいずれかに記載のトリプレート型平面アレーアンテナ。

[7] ストリップ線路導体（300)を有し地導体（111)の面上に誘電体（120a)を介して配置されるフィルム基板（140)と該フィルム基板の面上に誘電体（120b)を介して配置される上部地導体（150)と構成されるトリプレート線路、および前記地導体（111)に接続する導波管（160)とを備え、

前記地導体（111)の地導体（111)と導波管（160)の接続位置に、導波管（160) の内寸法と同寸法の貫通孔を設け、フィルム基板 (140)の保持部に誘電体（ 120a) と同等の厚みの金属スぺーサ部（ 170a)を設け、この金属スぺーサ（ 170a)と同寸法の金属スぺーサ部（170b)とでフィルム基板（140)を挟み、この金属スぺーサ部（17 Ob)の上部に上部地導体（150)を配置し、フィルム基板（140)に形成したストリップ線路導体 (300)の導波管（160)の変換部先端に方形共振パッチパターン（100)を形成し、かつ、前記方形共振パッチパターン（100)の中心位置と導波管（160)の内寸法の中心位置とがー致するように配置したことを特徴とするトリプレート線路一導波管変換器。

[8] 前記方形共振パッチパターン（100)の線路接続方向の寸法 L1を所望の周波数の自由空間波長えの略 0. 27倍とし、かつ前記方形共振パッチパターン（100)の線 o

路接続方向と直交する方向の寸法 L2を所望の周波数の自由空間波長えの略 0. 3 o

8倍としたことを特徴とする請求項 7に記載のトリプレート線路導波管変^^。