WO2019198714A1 - スロットアレイアンテナ - Google Patents

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WO2019198714A1
WO2019198714A1 PCT/JP2019/015478 JP2019015478W WO2019198714A1 WO 2019198714 A1 WO2019198714 A1 WO 2019198714A1 JP 2019015478 W JP2019015478 W JP 2019015478W WO 2019198714 A1 WO2019198714 A1 WO 2019198714A1
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WO
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array antenna
slot
coplanar line
slot array
slots
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PCT/JP2019/015478
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強 陳
加賀谷　修
稔貴 佐山
健 茂木
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Ａｇｃ株式会社
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Publication date
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    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
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    • H01P1/00—Auxiliary devices
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    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
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    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
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    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
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    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064—Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials

Definitions

  • the present invention relates to a slot array antenna.
  • Non-Patent Document 1 a slot array antenna that feeds power to a plurality of slots using a coplanar line is known (for example, see Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 since power is fed by a common coplanar line to a plurality of slots arranged in one direction, the directivity direction is limited to the arrangement direction.
  • the present disclosure provides a slot array antenna with improved design freedom in the direction of directivity.
  • the first coplanar line and the second coplanar line each have a first end connected to the power feeding portion or a location adjacent thereto, and at least one slot formed in the conductor layer.
  • a slot array antenna having at least one second end to which are connected.
  • FIG. 6 is a side view illustrating another configuration example of the slot array antenna according to the first embodiment. It is a figure which illustrates the directivity of the slot array antenna of 1st Embodiment. It is a top view which illustrates the slot array antenna of 2nd Embodiment. It is a figure which illustrates the directivity of the slot array antenna of 2nd Embodiment. It is a top view which illustrates the slot array antenna of 3rd Embodiment. It is a side view which illustrates the slot array antenna of 3rd Embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged view of FIG. 9. It is a figure which illustrates the filter characteristic of LC filter. It is a top view which illustrates the slot array antenna of a 4th embodiment. It is a figure which illustrates the directivity of the slot array antenna of 4th Embodiment. It is a top view which illustrates the slot array antenna of 5th Embodiment. It is a top view which illustrates the slot array antenna of 6th Embodiment. It is a top view which illustrates a MIMO (Multiple-Input * and * Multiple-Output) antenna provided with a plurality of slot array antennas.
  • MIMO Multiple-Input * and * Multiple-Output
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction represent a direction parallel to the X-axis, a direction parallel to the Y-axis, and a direction parallel to the Z-axis, respectively.
  • the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction are orthogonal to each other.
  • the XY plane, YZ plane, and ZX plane are a virtual plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, a virtual plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and a virtual plane parallel to the Z-axis direction and the X-axis direction, respectively. Represents.
  • a slot array antenna is a planar array antenna of a coplanar feeding type that feeds a plurality of slots using a plurality of coplanar lines, and is a high frequency band such as a microwave or a millimeter wave (for example, , 0.3 GHz to 300 GHz).
  • the slot array antenna of the embodiment according to the present disclosure can be applied to, for example, a fifth generation mobile communication system (so-called 5G), an in-vehicle radar system, and the like, but the applicable system is not limited thereto.
  • 5G fifth generation mobile communication system
  • 5G in-vehicle radar system
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a slot array antenna according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a side view illustrating the slot array antenna of the first embodiment.
  • the slot array antenna 101 shown in FIGS. 1 and 2 is formed into a plurality of slot-shaped antenna elements via a coplanar line formed so as to branch at least at one place on a conductor layer 43 provided on one side of the dielectric layer 40. This is an array antenna for coupling and feeding.
  • a coplanar line in which the central conductor layer and the ground conductor layer are provided on the same plane as a feed path to a plurality of slot-shaped antenna elements an array antenna can be configured on one plane. Since the array antenna can be configured on one plane, for example, the configuration is simple and high productivity can be realized as compared to a microstrip array antenna using both surfaces of the dielectric layer.
  • the slot array antenna 101 shown in FIGS. 1 and 2 includes a dielectric layer 40, a plurality of coplanar lines 10, 20, and 30 and a plurality of slots 51 to 54.
  • the dielectric layer 40 is a plate-like or sheet-like base material containing a dielectric as a main component.
  • the dielectric layer 40 has a first surface 41 and a second surface 42 opposite to the first surface 41.
  • the first surface 41 is parallel to the XY plane.
  • the second surface 42 may be parallel to the XY plane, but may be non-parallel. That is, in the cross-sectional schematic diagram (YZ plane) in FIG. 2, the dielectric layer 40 has a constant thickness, that is, a rectangular shape, but is not limited thereto.
  • the dielectric layer 40 may have a surface whose second surface 42 is non-parallel to the first surface 41, such as a triangle or a trapezoidal cross section.
  • the dielectric layer 40 may be a dielectric lens having a shape such as a plano-convex shape or a plano-concave shape, in this case.
  • the second surface 42 may include a curved surface.
  • the dielectric layer 40 has a distribution in its thickness, the directivity of the antenna can be adjusted to a desired specification.
  • the aspect in which the dielectric layer 40 has the thickness distribution is not limited to FIG. 2 but can be applied to the description of FIG. 3 to be described later.
  • the dielectric layer 40 may be, for example, a dielectric substrate or a dielectric sheet.
  • Examples of the material of the dielectric layer 40 include glass such as quartz glass, ceramics, fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene, liquid crystal polymer, and cycloolefin polymer, but the material is not limited thereto.
  • a conductor layer 43 is provided on a surface 41 which is one surface of the dielectric layer 40.
  • the conductor layer 43 is a planar layer whose surface is parallel to the XY plane.
  • the conductor layer 43 may be, for example, a conductor sheet or a conductor substrate, and may have a thickness that is not uniform. Examples of the conductor material used for the conductor layer 43 include, but are not limited to, silver and copper.
  • the conductor layer 43 may be arranged in a mesh pattern so that a part of the dielectric layer can be seen. In this way, for example, when glass or resin that is highly transmissive with respect to visible light is used as the dielectric layer 40, the slot array antenna 101 with the mesh pattern arranged may appear transparent or translucent. it can.
  • transparent means, for example, a state in which a transmittance of 90% or more is obtained in visible light.
  • Various shapes can be applied to the mesh as long as the coplanar lines can be electrically connected. The shape is not particularly limited, and the portion where the conductor layer 43 is meshed may be part or all.
  • the coplanar line 30 is an example of a power feeding unit and is a planar transmission line formed on the conductor layer 43.
  • the coplanar line 30 includes a pair of slots 34 and 35 that run in parallel in the Y-axis direction, and a central conductor 31 that is sandwiched between the pair of slots 34 and 35 and extends in the Y-axis direction.
  • a conductor region outside the pair of slots 34 and 35 in the conductor layer 43 functions as a ground conductor 45.
  • the coplanar line 30 has one end 32 connected to a point (branch point 36) serving as a branch point to the coplanar lines 10 and 20, and the other serving as a power feeding end connected to an external device (not shown) such as an amplifier.
  • an end 33 serving as a power feeding end is located at the edge of the dielectric layer 40 and the conductor layer 43.
  • the coplanar line 10 is an example of a first coplanar line, and is a planar transmission line formed in a T shape in the plan view of the conductor layer 43.
  • the coplanar line 10 includes a first line extending in the X-axis direction and a second line extending in the Y-axis direction.
  • the coplanar line 10 extends in a T shape between a pair of slots 16 and 17 that run in parallel in the X-axis direction, a pair of slots 18 and 19 that run in parallel in the Y-axis direction, and the slots 16 to 19.
  • a central conductor 11 is an example of a first coplanar line, and is a planar transmission line formed in a T shape in the plan view of the conductor layer 43.
  • the coplanar line 10 includes a first line extending in the X-axis direction and a second line extending in the Y-axis direction.
  • the coplanar line 10 extends in a T shape between a pair of slots 16 and 17
  • all of the slots 16 to 19 may have different widths, which makes it possible to match the antenna impedance and line impedance. Become. Not only the slots 16 to 19 but also the slots 26 to 29 of the coplanar line 20 and the slots 34 and 35 of the coplanar line 30 are set so that at least one of the widths of at least one of these slots is different.
  • the impedance matching described above may be performed.
  • the conductor region outside the slots 16 to 19 in the conductor layer 43 functions as the ground conductor 45.
  • the coplanar line 10 has an end 12 connected to the branch point 36, an end 13 connected to the slot 51, and an end 14 connected to the slot 52.
  • the end portion 12 is an example of a first end portion, and the end portions 13 and 14 are an example of a second end portion.
  • the coplanar line 10 has one point that becomes a branch point to the slots 51 and 52 between the end portion 12 and the end portions 13 and 14 (branch portion 15).
  • the coplanar line 20 is an example of a second coplanar line, and is a planar transmission line formed in a T shape in the plan view of the conductor layer 43.
  • the coplanar line 20 includes a third line extending in the X-axis direction and a fourth line extending in the Y-axis direction.
  • the coplanar line 20 extends between the pair of slots 26 and 27 that run in parallel in the X-axis direction, the pair of slots 28 and 29 that run in parallel in the Y-axis direction, and the slots 26 to 29 and extends in a T shape. And a central conductor 21.
  • the conductor region outside the slots 26 to 29 in the conductor layer 43 functions as the ground conductor 45.
  • the coplanar line 20 has an end 22 connected to the branch point 36, an end 23 connected to the slot 53, and an end 24 connected to the slot 54.
  • the end portion 22 is an example of a first end portion, and the end portions 23 and 24 are examples of a second end portion.
  • the coplanar line 20 has one point that becomes a branch point to the slots 53 and 54 between the end 22 and the ends 23 and 24 (branch point 25).
  • the slots 51 to 54 are slot-shaped antenna elements formed in the conductor layer 43, respectively.
  • Each of the slots 51 to 54 functions as a half-wave dipole antenna.
  • the longitudinal length d of each of the slots 51 to 54 is about ⁇ . Set to g / 2. Thereby, the antenna gain of the slot array antenna 101 is improved.
  • each of the coplanar lines 10 and 20 has an end commonly connected to the branch point 36 connected to the coplanar line 30 that is the third coplanar line. That is, the coplanar lines 10 and 20 are branched from a common branch point 36 connected to the coplanar line 30 that is a power feeding unit. Therefore, since the coplanar lines 10 and 20 can be designed separately in the extending directions, the degree of freedom in designing the directions of the slots 51 to 54 connected to the respective ends of the coplanar lines 10 and 20 is high. it can. Therefore, the slot array antenna 101 can be provided as a slot array antenna with improved flexibility in designing the direction of directivity.
  • the slots 51 to 54 may be adjusted in position so that the coplanar lines 30 that are power supply portions are aligned so that the phases of the high-frequency currents flowing through them all are aligned (so that the slots 51 to 54 are fed with the same phase).
  • the coplanar line 30 is located on the central axis of the H-shaped coplanar line formed by the coplanar lines 10 and 20.
  • slots 51 to 54 are linear slot antennas, respectively.
  • the slots 51 to 54 may have any other shape, and examples thereof include an ellipse shape, a bowtie shape, and a folded shape.
  • the slot array antenna 101 can be widened.
  • the extending direction in the shape is the longitudinal direction.
  • the major axis direction corresponds to the longitudinal direction.
  • the slots 51 to 54 are line-symmetrical with respect to one symmetry axis.
  • the slots 51 and 53 are positioned symmetrically with respect to the virtual straight line, and the slots 52 and 54 are related to the virtual line. Located symmetrically with respect to a straight line.
  • the coplanar lines 10 and 20 are connected at right angles to at least one slot (longitudinal direction) connected to the end of each of the coplanar lines 10 and 20 in terms of improving the antenna gain of the slot array antenna 101. preferable.
  • the coplanar line 10 is connected to the slot 51 at a right angle at the end 13 and is connected to the slot 52 at a right angle at the end 14, and the coplanar line 20 is perpendicular to the slot 53 at the end 23. Connected and connected at right angles to the slot 54 at the end 24.
  • the directivity direction in which the antenna gain becomes maximum can be increased.
  • the first virtual straight line extending in the X-axis direction and the second virtual straight line extending in the Y-axis direction are orthogonal to each other at the branch point 36, that is, the branch point 36 is the origin.
  • the slot 51 is located in the first quadrant
  • the slot 53 is located in the second quadrant
  • the slot 54 is located in the third quadrant
  • the slot 52 is located in the fourth quadrant.
  • FIG. 3 is a side view illustrating another configuration example of the slot array antenna according to the embodiment of the present disclosure.
  • a conductor layer 44 may be provided on a part or all of the second surface 42 which is the other surface of the dielectric layer 40.
  • the conductor layer 44 is formed on the second surface 42 opposite to the first surface 41 and is shown as a planar conductor layer parallel to the XY plane, but is not limited thereto.
  • the conductor layer 44 may be a conductor layer in which the second surface 42 is arranged along a surface that is not parallel to the XY plane when the dielectric layer 40 has a distribution in its thickness. Good.
  • the conductor layer 44 may be a conductor sheet or a conductor substrate.
  • Examples of the material of the conductor used for the conductor layer 44 include silver and copper, but the material is not limited to these.
  • the conductor layer 44 is not limited to a configuration in which a conductor having a uniform thickness is provided, and may be formed of a mesh as in the other configuration examples of the conductor layer 43 in order to make the slot array antenna 101 transparent or translucent.
  • the conductor layer 44 on the second surface 42 side is not connected to the conductor layer 43 on the first surface 41 side. That is, the conductor layer 44 is not connected to the conductor layer 43 so as to be conductive by a connection conductor such as a via penetrating the dielectric layer 40. However, the conductor layer 44 may be electrically connected to the ground conductor 45. Such a conductor layer 44 is disposed so as to face at least one of the slots 51 to 54 with the dielectric layer 40 interposed therebetween. As a result, the conductor layer 44 functions as a reflective conductor that reflects radio waves radiated from at least one slot thereof, so that directivity toward the positive side in the Z-axis direction is improved. Even when applied to the embodiments described later, the same effect is obtained.
  • a parasitic element such as the conductor layer 44 may be provided on a part of the second surface 42 of the dielectric layer 40.
  • the parasitic conductor is, for example, the position of at least one of the plurality of slots 51 to 54, preferably the positions of all the slots, as viewed from the normal direction (Z-axis direction) of the first surface 41. It may be provided in a predetermined region so as to obtain an antenna gain having a desired directivity by adjusting the position.
  • a parasitic conductor is provided on a part of the second surface 42 of the dielectric layer 40, at least one of the slots 51 to 54 viewed from the normal direction (Z-axis direction) of the first surface 41.
  • the directivity toward the negative side in the Z-axis direction with respect to the dielectric layer 40 is increased, and the parasitic conductor can function as a waveguide.
  • the planar shape of the parasitic conductor is not limited to a square, rectangle, polygon, circle, ellipse, or the like, and any The shape which forms the area
  • the free space wavelength of a radio wave for transmitting and receiving a lambda 0, the dielectric layer 40, the wavelength shortening rate at the wavelength lambda 0 and k, and wavelength ⁇ d k ⁇ ⁇ 0.
  • the planar shape of the parasitic conductor is, for example, a polygon including a square
  • the diagonal of the polygon is ⁇ d / 2 or less
  • the diameter of the circle is ⁇ d / 2 or less
  • the major axis of the ellipse is preferably ⁇ d / 2 or less.
  • a parasitic element such as the conductor layer 44 is disposed on the second surface 42 side with respect to the dielectric layer 40 and away from the second surface 42 (in the ⁇ Z-axis direction).
  • the dielectric layer 40 may be disposed on the first surface 41 side away from the conductor layer 43 (in the + Z-axis direction).
  • the parasitic conductor is at least as described above. It may be arranged so as to overlap one slot, preferably all slots.
  • the Z-axis direction is based on the dielectric layer 40. Directivity toward the positive side of the As described above, when the conductor layer 44 is disposed away from the second surface 42 on the second surface 42 side with respect to the dielectric layer 40, it can function as a reflective conductor.
  • the first surface 41, if the second surface 42, and the conductor layers 44 are arranged parallel to the conductor layer 44 is a large lambda 0/4 less distance than 0, It may be arranged away from the second surface 42.
  • a spacer is provided at the end of the slot array antenna 101, or the slot array antenna 101 is fixed with a bracket or the like. The distance may be maintained.
  • the slot array antenna 101 can transmit and receive vertically polarized waves (polarized waves in the Y-axis direction) because the slots 51 to 54 extend along the X-axis direction.
  • the directivity of the vertically polarized radio wave is such that the side of the slot array antenna 101 parallel to the longitudinal direction of the slot from at least one of the slots 51 to 54 in the plan view of the slot array antenna 101 (XY plane). It can be adjusted by the shortest distance (D1 or D2) to reach A or side B).
  • the shortest distances D1 and D2 are the end portions (sides) of the conductor layer 43 parallel to the longitudinal direction of each slot in the direction perpendicular to the extending direction of the slots 51 to 54 on the XY plane.
  • D1 and D2 can adjust the directivity of vertical polarization by setting the distance to n ⁇ ⁇ / 4 (n is an arbitrary value other than 0). D1 and D2 may be different as long as the distance is n ⁇ ⁇ / 4. However, it is preferable that these distances are equal, because the directivity balance of the antenna gain can be easily adjusted.
  • the half widths of the main beam in the YZ plane are 32.2 °, 35.7 °, 57.1 °, and 53.6 °, respectively, and in the XZ plane (horizontal plane).
  • the half widths of the main beam are 34.9 °, 37.3 °, 47.9 °, and 40.3 °, respectively.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a slot array antenna according to the second embodiment of the present disclosure. The description of the same configurations and effects as those of the above-described embodiment is omitted by using the above description.
  • the slot array antenna 102 shown in FIG. 5 differs from the slot array antenna 101 shown in FIG. 1 in the direction in which the slots 51 to 54 extend.
  • the position of the coplanar line 30 may be adjusted so that the phases of the high-frequency currents flowing through the slots 51 to 54 are all aligned (so that the slots 51 to 54 are fed with the same phase).
  • the end portion 32 of the coplanar line 30 is connected to the branch point 36 at a position shifted from the central axis of the H-shaped coplanar line formed by the coplanar lines 10 and 20.
  • not all of the slots 51 to 54 may extend in the same direction, and some slots and the remaining slots may extend in different directions.
  • some slots may extend in the X-axis direction and the remaining slots may extend in the Y-axis direction so that both vertical polarization and horizontal polarization can be supported.
  • the coplanar line 30 may be linear, but is bent so that a sufficient distance from the slot can be obtained in order to suppress deterioration of characteristics such as directivity due to the coupling with the slot that functions as an antenna element. You may have a part.
  • the coplanar line 30 is bent so that a sufficient distance from the slot 51 can be obtained, and the characteristics such as directivity can be improved when bent as shown in the figure as compared with the case where it is not bent.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the directivity of the slot array antenna 102 with respect to a 28 GHz horizontally polarized radio wave, and shows antenna gains in the YZ plane and the XZ plane. As shown in FIG. 6, the directivity direction is directed to both the positive side and the negative side in the Z-axis direction, and 10.4 dBi was obtained as the peak value of the antenna gain.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a slot array antenna according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a side view illustrating a slot array antenna according to the third embodiment. Description of the same configurations and effects as those of the above-described embodiment is omitted by using the above description.
  • the slot array antenna 103 shown in FIGS. 7 and 8 is different from the slot array antenna 101 shown in FIG. 1 in the form of a power feeding unit that feeds the coplanar lines 10 and 20.
  • the coplanar line 30 of the slot array antenna 101 supplies contact power to the coplanar lines 10 and 20, whereas the strip conductor 130 of the slot array antenna 103 supplies contactless power to the coplanar lines 10 and 20.
  • the strip conductor 130 is an example of a power feeding unit.
  • the strip conductor 130 is provided near the branch point 136 and on the surface 42.
  • the strip conductor 130, the ground conductor 45 (a part of the conductor layer 43), and the dielectric layer 40 form a microstrip line.
  • the strip conductor 130 extends in the Y-axis direction and faces the ground conductor 45 through the dielectric layer 40.
  • the strip conductor 130 has one end 132 close to a point (branch point 136) that becomes a branch point to the coplanar lines 10 and 20, and the other end that becomes a power supply end connected to an external device (not shown) such as an amplifier. And an end portion 133.
  • the other end 133 serving as the power feeding end is located at the edge of the dielectric layer 40 and the conductor layer 43.
  • the strip conductor 130 intersects (preferably, orthogonally) the straight line portions in which the coplanar lines 10 and 20 extend from the branch points 136, respectively, and one end 132 protrudes from the branch point 136. With such a configuration, the strip conductor 130 can supply power to the coplanar lines 10 and 20 in a non-contact manner.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a slot array antenna including an LC filter.
  • FIG. 10 is an enlarged view of FIG.
  • FIG. 9 shows a configuration in which an LC filter 60 is added to a coplanar line 30 (third coplanar line) that is a power feeding unit.
  • the LC filter 60 is, for example, a band-pass filter that allows a high-frequency signal in a predetermined frequency band that passes through a power feeding unit or a coplanar line to pass therethrough and blocks a high-frequency signal in a frequency band other than the frequency band.
  • the LC filter 60 is a circuit having at least one inductance part (L) and at least one capacitance part (C), and in the illustrated case, is a filter formed by a planar pattern.
  • L inductance part
  • C capacitance part
  • the LC filter 60 has three inductance parts 61, 63, 65 and two capacitance parts 62, 64.
  • the inductance portions 61 and 65 are formed by a pair of slots branched from the slots 34 and 35.
  • Capacitance portions 62 and 64 are formed by slots that short-circuit between slot 34 and slot 35 via a bent portion.
  • the inductance portion 63 is formed by a pair of gap portions inserted in series in the slots 34 and 35, respectively.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the filter characteristics of the LC filter 60 of FIG. As shown in FIG. 11, the LC filter 60 has an attenuation characteristic that blocks high-frequency signals in frequency bands other than the frequency band used by the slot array antenna 101.
  • the LC filter is not limited to the case where the form is formed by a planar pattern.
  • a filter circuit formed by a plurality of discrete elements may be used.
  • the LC filter may be formed by a planar pattern.
  • FIG. 12 is a plan view illustrating the slot array antenna of the fourth embodiment according to the present disclosure. The description of the same configurations and effects as those of the above-described embodiment is omitted by using the above description.
  • the slot array antenna 104 shown in FIG. 12 differs from the slot array antenna 101 shown in FIG. 1 in the number of slots.
  • the slot array antenna 104 includes two slots 151 and 153.
  • the number of slots connected to the respective ends of the first coplanar line and the second coplanar line may be at least one, and may be odd or even.
  • the slot array antenna 104 shown in FIG. 12 includes a dielectric layer 40, a plurality of coplanar lines 30, 110, 120, and two slots 151, 153.
  • the coplanar line 110 is an example of a first coplanar line, and is a planar transmission line formed in the conductor layer 43 in an L shape.
  • the coplanar line 110 includes a first line extending in the X-axis direction and a second line extending in the Y-axis direction.
  • the coplanar line 110 includes a pair of slots that bend in an L shape and a central conductor 111 that is sandwiched between the pair of slots and extends in an L shape.
  • the coplanar line 110 has an end portion 112 connected to the branch point 36 and an end portion 113 connected to the slot 151.
  • the end portion 112 is an example of a first end portion, and the end portion 113 is an example of a second end portion.
  • the coplanar line 110 has no branch between the end 112 and the end 113.
  • the coplanar line 120 is an example of a second coplanar line, and is a planar transmission line formed in the conductor layer 43 in an L shape.
  • the coplanar line 120 includes a first line extending in the X-axis direction and a second line extending in the Y-axis direction.
  • the coplanar line 120 includes a pair of slots that bend in an L shape, and a center conductor 121 that is sandwiched between the pair of slots and extends in an L shape.
  • the coplanar line 120 has an end portion 122 connected to the branch point 36 and an end portion 123 connected to the slot 153.
  • the end 122 is an example of a first end, and the end 123 is an example of a second end.
  • the coplanar line 120 has no branching point between the end 122 and the end 123.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the directivity of the slot array antenna 104 with respect to a vertically polarized radio wave of 28 GHz, and shows the respective antenna gains in the YZ plane and the XZ plane. As shown in FIG. 13, the direction of directivity is directed to both the positive side and the negative side in the Z-axis direction, and 7.9 dBi was obtained as the peak value of the antenna gain.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a slot array antenna according to the fifth embodiment. The description of the same configurations and effects as those of the above-described embodiment is omitted by using the above description.
  • the slot array antenna 105 shown in FIG. 14 differs from the slot array antenna 101 shown in FIG. 1 in the number of slots.
  • the slot array antenna 105 includes eight slots 91-98.
  • the slot array antenna 105 shown in FIG. 14 includes a dielectric layer 40, a plurality of coplanar lines 30, 70, 80, and eight slots 91-98.
  • coplanar lines 70 and 80 are arranged in the Y-axis direction.
  • the coplanar line 70 is an example of a first coplanar line, and is a planar transmission line formed in the conductor layer 43 so as to include an H shape.
  • the coplanar line 70 includes a pair of slots formed so as to include an H shape, and a center conductor 71 extending between the pair of slots.
  • the coplanar line 70 includes an end 79 connected to the branch point 36, an end 72 connected to the slot 91, an end 73 connected to the slot 92, an end 74 connected to the slot 93, And an end 75 connected to the slot 94.
  • the end portion 79 is an example of a first end portion, and the end portions 72 to 75 are examples of a second end portion.
  • the coplanar line 70 has three points that become branch points to the slots 91 to 94 between the end 79 and the ends 72 to 75 (branch points 76, 77, 78).
  • the coplanar line 80 is an example of a second coplanar line, and is a planar transmission line formed in the conductor layer 43 so as to include an H shape.
  • the coplanar line 80 includes a pair of slots formed so as to include an H shape, and a central conductor 81 extending between the pair of slots.
  • the coplanar line 80 includes an end 89 connected to the branch point 36, an end 82 connected to the slot 95, an end 83 connected to the slot 96, an end 84 connected to the slot 97, And an end 85 connected to the slot 98.
  • the end portion 89 is an example of a first end portion, and the end portions 82 to 85 are examples of a second end portion.
  • the coplanar line 80 has three points that become branch points to the slots 95 to 98 between the end portion 89 and the end portions 82 to 85 (branch points 86, 87, 88).
  • the coplanar line 30 may be linear, but is bent so that a sufficient distance from the slot can be obtained in order to suppress deterioration of characteristics such as directivity due to the coupling with the slot that functions as an antenna element. It may be. In the case of FIG. 14, the coplanar line 30 is bent so that a sufficient distance from the slot 98 can be obtained, and characteristics such as directivity can be improved when bent as shown in the figure as compared with the case where it is not bent.
  • FIG. 15 is a plan view illustrating a slot array antenna according to the sixth embodiment. The description of the same configurations and effects as those of the above-described embodiment is omitted by using the above description.
  • the slot array antenna 106 shown in FIG. 15 differs from the slot array antenna 105 shown in FIG. 14 in the arrangement direction of the coplanar lines 70 and 80. In the slot array antenna 106, the coplanar lines 70 and 80 are arranged in the X-axis direction.
  • FIG. 16 is a plan view illustrating a MIMO antenna including a plurality of slot array antennas. The description of the same configurations and effects as those of the above-described embodiment is omitted by using the above description.
  • a MIMO antenna 107 shown in FIG. 16 includes two slot array antennas 101A and 101B in which power feeding units are separately provided, and functions as a two-channel MIMO antenna. Each of the slot array antennas 101A and 101B has the same form as the slot array antenna 101 of FIG. 1, but other forms may be applied.
  • the present invention is not limited to this.
  • the coplanar line 30 is divided into two coplanar lines from the branch point 36, but the coplanar line 30 passes straight through the branch point 36.
  • a line 37 may be provided. That is, like the slot array antenna 108 of the seventh embodiment shown in FIG. 17, the extended coplanar line 37 may further include a branch point 38 and may have two coplanar lines branched therefrom.
  • the third coplanar line corresponding to the power feeding unit includes the extended coplanar line 37 connecting the pair of (left and right) coplanar lines and the other pair of coplanar lines.
  • the branch point 36 is positioned as the center of the cross, has four T-shaped coplanar lines, and has eight linear slots.
  • the LC filter may be arranged on the extended coplanar line 37 among the third coplanar lines.
  • the slot portion may be a slot array antenna including one or more cross-shaped line shapes as well as a T-shape.
  • N typically, there are N cross points in the shape of a cross and one branch point in the shape of a T, and each M (linear) in the coplanar line that branches from each branch point.
  • the slot array antenna has (N + 1) ⁇ M (linear) slots.
  • Coplanar line (example of first coplanar line) 12, 22 First end portion 13, 14, 23, 24 Second end portion 15, 25 Branch point 16, 17, 18, 19, 26, 27, 28, 29 Slot 20 Coplanar line (second coplanar line) Example)
  • Coplanar line (an example of a power feeding unit) 34, 35 Slot 36 Branch point 37 Extension coplanar line 38 Branch point 40 Dielectric layer 41 One surface 42 Other surface 43, 44 Conductor layer 45 Ground conductors 51 to 54 Slot 60
  • LC filter 70 Coplanar line (first coplanar line) Example) 72 to 75 Second end portions 76, 77, 78 Branch point 79 First end portion 80 Coplanar line (an example of a second coplanar line) 82 to 85 Second end portions 86, 87, 88 Branch point 89 First end portions 91 to 94 Slot 130 Strip conductor (an example of a power feeding portion) 136 Branch locations 101, 102, 103, 104, 105, 106 Slot array antenna 107 MIMO antenna 110 Coplanar line (an example of a first coplanar

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Abstract

誘電体層と、給電部と、前記誘電体層の一方の表面に設けられる導体層に形成される第１のコプレーナ線路と、前記導体層に形成される第２のコプレーナ線路とを備え、前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路は、夫々、前記給電部に接続される又は近接する箇所に接続される第１の端部と、前記導体層に形成される少なくとも一つのスロットが接続される少なくとも一つの第２の端部とを有する、スロットアレイアンテナ。

Description

スロットアレイアンテナ
　本発明は、スロットアレイアンテナに関する。
　近年、４Ｇ ＬＴＥから５Ｇ（ｓｕｂ６）への移行など、マイクロ波やミリ波の周波数帯を使用する高速・大容量の無線通信システムを利用するサービスが拡がる動きがある。このような周波数帯で使用されるアンテナとして、複数のスロットにコプレーナ線路を利用して給電するスロットアレイアンテナが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
J.McKnight et al., A Series-Fed Coplanar Waveguide Slot Antenna Array, 2010 IEEE 11th Annual Wireless and Microwave Technology Conference
　しかしながら、非特許文献１のようなスロットアレイアンテナでは、一方向に配列された複数のスロットに共通のコプレーナ線路で給電するので、指向性の方向がその配列方向に限られてしまう。
　そこで、本開示は、指向性の方向の設計自由度を向上させたスロットアレイアンテナを提供する。
　本開示は、
　誘電体層と、給電部と、前記誘電体層の一方の表面に設けられる導体層に形成される第１のコプレーナ線路と、前記導体層に形成される第２のコプレーナ線路とを備え、
　前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路は、夫々、前記給電部に接続される又は近接する箇所に接続される第１の端部と、前記導体層に形成される少なくとも一つのスロットが接続される少なくとも一つの第２の端部とを有する、スロットアレイアンテナを提供する。
　本開示によれば、指向性の方向の設計自由度が向上する。
第１の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 第１の実施形態のスロットアレイアンテナの例示する側面図である。 第１の実施形態のスロットアレイアンテナの他の構成例を例示する側面図である。 第１の実施形態のスロットアレイアンテナの指向性を例示する図である。 第２の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 第２の実施形態のスロットアレイアンテナの指向性を例示する図である。 第３の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 第３の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する側面図である。 ＬＣフィルタを備えるスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 図９の拡大図である。 ＬＣフィルタのフィルタ特性を例示する図である。 第４の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 第４の実施形態のスロットアレイアンテナの指向性を例示する図である。 第５の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 第６の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 複数のスロットアレイアンテナを備えるＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）アンテナを例示する平面図である。 第７の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。 Ｄ１，Ｄ２＝λ／４の場合における、第１の実施形態のスロットアレイアンテナの指向性を例示する図である。 Ｄ１，Ｄ２＝２λ／４の場合における、第１の実施形態のスロットアレイアンテナの指向性を例示する図である。 Ｄ１，Ｄ２＝３λ／４の場合における、第１の実施形態のスロットアレイアンテナの指向性を例示する図である。 Ｄ１，Ｄ２＝４λ／４の場合における、第１の実施形態のスロットアレイアンテナの指向性を例示する図である。
　以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態の説明を行う。なお、各形態において、平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、本発明の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を表す。
　本開示に係る実施形態のスロットアレイアンテナは、複数のスロットに複数のコプレーナ線路を利用して給電する、コプレーナ給電型の平面的なアレイアンテナであり、マイクロ波やミリ波等の高周波帯（例えば、０．３ＧＨｚ～３００ＧＨｚ）の電波の送受に好適である。本開示に係る実施形態のスロットアレイアンテナは、例えば、第５世代移動通信システム（いわゆる、５Ｇ）、車載レーダーシステムなどに適用可能であるが、適用可能なシステムはこれらに限られない。
　図１は、本開示に係る第１の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。図２は、第１の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する側面図である。図１，２に示すスロットアレイアンテナ１０１は、誘電体層４０の片面に設けられる導体層４３に少なくとも一箇所で分岐するように形成されるコプレーナ線路を介して、複数のスロット形状のアンテナ素子に結合給電するアレイアンテナである。中心導体層と接地導体層を同一平面上に設けるコプレーナ線路を、複数のスロット形状のアンテナ素子への給電路として用いることにより、一平面上でアレイアンテナの構成が可能となる。一平面上でアレイアンテナを構成できるため、例えば、誘電体層の両面を利用するマイクロストリップアレイアンテナに比べて、構成が簡便であり高い生産性が実現できる。
　図１，２に示すスロットアレイアンテナ１０１は、誘電体層４０と、複数のコプレーナ線路１０，２０，３０と、複数のスロット５１～５４とを備える。
　誘電体層４０は、誘電体を主成分とする板状又はシート状の基材である。誘電体層４０は、第１の表面４１と、第１の表面４１とは反対側の第２の表面４２とを有する。第１の表面４１は、ＸＹ平面に平行である。第２の表面４２は、ＸＹ平面に平行でもよいが、非平行でもよい。つまり、図２における断面模式図（ＹＺ平面）において、誘電体層４０は、一定の厚さ、すなわち長方形状を示しているがこれに限らない。誘電体層４０は、その断面が三角形や台形など、第１の表面４１に対して第２の表面４２が非平行な面を有するものでもよい。さらに、誘電体層４０は、この他に例えば、平凸状や平凹状等の形状を有する誘電体レンズでもよく、この場合、第２の表面４２が曲面を含んでもよい。このように、誘電体層４０が、その厚さに分布を有することで、アンテナの指向性を所望の仕様に合わせて調整できる。なお、誘電体層４０が、その厚さの分布を有する態様は、図２に限らず、後述する図３の説明においても適用できる。また、誘電体層４０は、例えば、誘電体基板でもよいし、誘電体シートでもよい。誘電体層４０の材料は、例えば、石英ガラス等のガラス、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマーなどが挙げられるが、その材料は、これらに限られない。誘電体層４０の一方の表面である表面４１には、導体層４３が設けられている。
　導体層４３は、その表面がＸＹ平面に平行な平面状の層である。導体層４３は、例えば、導体シートでもよいし、導体基板でもよく、厚さが均一ではなく分布を有するものでもよい。導体層４３に使用される導体の材料として、例えば、銀、銅などが挙げられるが、これらに限られない。さらに、導体層４３は、誘電体層の一部が見えるような、メッシュ状のパターンで配置されてもよい。このようにすることで、例えば、誘電体層４０として可視光に対して高透過性のガラスや樹脂を用いると、メッシュ状のパターンを配したスロットアレイアンテナ１０１を透明又は半透明に見せることができる。ここで、透明とは、例えば、可視光において透過率９０％以上が得られる状態をいう。なお、メッシュの形状は、コプレーナ線路を電気的に接続できれば種々の形状を適用でき、その形状はとくに限定されず、導体層４３をメッシュ状とする部分は、一部分でも全部でもよい。
　コプレーナ線路３０は、給電部の一例であり、導体層４３に形成される平面伝送線路である。コプレーナ線路３０は、Ｙ軸方向に並走する一対のスロット３４，３５と、一対のスロット３４，３５に挟まれてＹ軸方向に延在する中心導体３１とを有する。導体層４３のうち一対のスロット３４，３５の外側の導体領域は、接地導体４５として機能する。コプレーナ線路３０は、コプレーナ線路１０，２０への分岐点となる箇所（分岐箇所３６）に接続される一方の端部３２と、アンプ等の不図示の外部装置に接続される給電端となる他方の端部３３とを有する。給電端となる他方の端部３３は、誘電体層４０及び導体層４３の縁部に位置する。
　コプレーナ線路１０は、第１のコプレーナ線路の一例であり、導体層４３の平面視において、Ｔ字状に形成される平面伝送線路である。コプレーナ線路１０は、Ｘ軸方向に延在する第１の線路と、Ｙ軸方向に延在する第２の線路とを有する。コプレーナ線路１０は、Ｘ軸方向に並走する一対のスロット１６，１７と、Ｙ軸方向に並走する一対のスロット１８，１９と、スロット１６～１９に挟まれてＴ字状に延在する中心導体１１とを有する。
　図１に示すスロットアレイアンテナ１０１では、スロット１６～１９は、いずれも幅の一部が異なるようにしてもよく、このようにすることで、アンテナインピーダンスとの整合、線路インピーダンスの整合が可能となる。なお、スロット１６～１９に限らず、コプレーナ線路２０のスロット２６～２９やコプレーナ線路３０のスロット３４、３５も含め、これらのスロットの少なくとも１つ以上のスロットの幅の一部を異なるようにして、上記のインピーダンス整合をしてもよい。
　導体層４３のうちスロット１６～１９の外側の導体領域は、接地導体４５として機能する。コプレーナ線路１０は、分岐箇所３６に接続される端部１２と、スロット５１に接続される端部１３と、スロット５２に接続される端部１４とを有する。端部１２は、第１の端部の一例であり、端部１３，１４は、第２の端部の一例である。コプレーナ線路１０は、端部１２と端部１３，１４との間に、スロット５１，５２への分岐点となる箇所を一つ有する（分岐箇所１５）。
　コプレーナ線路２０は、第２のコプレーナ線路の一例であり、導体層４３の平面視において、Ｔ字状に形成される平面伝送線路である。コプレーナ線路２０は、Ｘ軸方向に延在する第３の線路と、Ｙ軸方向に延在する第４の線路とを有する。コプレーナ線路２０は、Ｘ軸方向に並走する一対のスロット２６，２７と、Ｙ軸方向に並走する一対のスロット２８，２９と、スロット２６～２９に挟まれてＴ字状に延在する中心導体２１とを有する。
　導体層４３のうちスロット２６～２９の外側の導体領域は、接地導体４５として機能する。コプレーナ線路２０は、分岐箇所３６に接続される端部２２と、スロット５３に接続される端部２３と、スロット５４に接続される端部２４とを有する。端部２２は、第１の端部の一例であり、端部２３，２４は、第２の端部の一例である。コプレーナ線路２０は、端部２２と端部２３，２４との間に、スロット５３，５４への分岐点となる箇所を一つ有する（分岐箇所２５）。
　スロット５１～５４は、夫々、導体層４３に形成されるスロット状のアンテナ素子である。スロット５１～５４は、夫々、半波長ダイポールアンテナとして機能し、例えば、スロット５１～５４の動作周波数における波長をλｇとするとき、スロット５１～５４の夫々の長手方向の長さｄを約λｇ／２に設定する。これにより、スロットアレイアンテナ１０１のアンテナ利得が向上する。
　このように、コプレーナ線路１０，２０は、夫々、第３のコプレーナ線路であるコプレーナ線路３０に接続される分岐箇所３６に共通に接続される端部を有する。つまり、コプレーナ線路１０，２０は、夫々、給電部であるコプレーナ線路３０に接続される共通の分岐箇所３６から分岐している。よって、コプレーナ線路１０，２０は、夫々が延在する方向を別々に設計できるので、コプレーナ線路１０，２０の夫々の端部に接続されるスロット５１～５４の夫々の向きの設計自由度も高くできる。したがって、指向性の方向を設計する自由度を向上させたスロットアレイアンテナとして、スロットアレイアンテナ１０１を提供できる。
　なお、スロット５１～５４は、夫々に流れる高周波電流の位相が全て揃うように（スロット５１～５４が同じ位相で給電されるように）、給電部であるコプレーナ線路３０の位置を調整するとよい。図１の場合、コプレーナ線路３０は、コプレーナ線路１０，２０によって形成されるＨ字状のコプレーナ線路の中心軸上に位置している。スロット５１～５４が同じ位相で給電されることにより、スロットアレイアンテナ１０１のアンテナ利得を向上できる。
　図１において、スロット５１～５４は、それぞれ、線状のスロットアンテナである。しかしながら、スロット５１～５４のうち少なくとも一つは、それ以外の形状でもよく、例えば、楕円状、ボウタイ状又は折り返し状などの形状が挙げられる。これらの形状で形成されることにより、スロットアレイアンテナ１０１の広帯域化が可能となる。なお、線状以外のスロットアンテナの場合、その形状において延伸する方向を長手方向とし、例えば、楕円状のスロットアンテナの場合、長軸方向が長手方向に相当する。
　スロット５１～５４のうち一部又は全部は、互いに平行であると、スロットアレイアンテナ１０１のアンテナ利得の向上の点で好ましい。図１の場合、スロット５１～５４の全部は、Ｘ軸方向に延在し、互いに平行である。
　スロット５１～５４のうち一部又は全部は、一の対称軸に関して線対称に位置することが、スロットアレイアンテナ１０１のアンテナ利得の向上の点で好ましい。図１の場合、平面視で、分岐箇所３６を通る一本の仮想直線を対称軸とするとき、スロット５１，５３は、当該仮想直線に関して線対称に位置し、スロット５２，５４は、当該仮想直線に関して線対称に位置する。
　コプレーナ線路１０，２０は、夫々、その端部でその端部に接続される少なくとも一つのスロット（の長手方向）と直角に接続されることが、スロットアレイアンテナ１０１のアンテナ利得の向上の点で好ましい。図１の場合、コプレーナ線路１０は、端部１３でスロット５１と直角に接続され、端部１４でスロット５２と直角に接続されており、コプレーナ線路２０は、端部２３でスロット５３と直角に接続され、端部２４でスロット５４と直角に接続されている。
　スロット５１～５４は、分岐箇所３６で直交する二本の仮想直線によって区分けされる四つの領域の夫々に位置していると、アンテナ利得が極大となる指向性の方向を増やすことができる。例えば図１において、Ｘ軸方向に延在する第１の仮想直線とＹ軸方向に延在する第２の仮想直線が分岐箇所３６で直交する場合を想定、つまり、分岐箇所３６を原点とするＸＹ座標平面を想定する。この場合、スロット５１は第一象限に位置し、スロット５３は第二象限に位置し、スロット５４は第三象限に位置し、スロット５２は第四象限に位置する。このように、四つの領域のそれぞれに少なくとも一つのスロット状のアンテナ素子が配置されることにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向の指向性が向上する。
　図３は、本開示に係る実施形態のスロットアレイアンテナの他の構成例を例示する側面図である。図３に示されるように、誘電体層４０の他方の表面である第２の表面４２の一部または全部には、導体層４４が設けられてもよい。図３の場合、導体層４４は、第１の表面４１とは反対側の第２の表面４２に形成され、ＸＹ平面に平行な平面状の導体層として示しているが、これに限らない。導体層４４は、図２における説明のように、誘電体層４０が、その厚さに分布を有する場合、第２の表面４２がＸＹ平面に平行ではない表面に沿って配置された導体層でもよい。導体層４４は、例えば、導体シートでもよいし、導体基板でもよい。導体層４４に使用される導体の材料として、例えば、銀、銅などが挙げられるが、その材料は、これらに限られない。また、導体層４４も、均一厚の導体を設ける構成に限らず、スロットアレイアンテナ１０１を透明又は半透明にするため、導体層４３の他の構成例と同様にメッシュで形成してもよい。
　図３に示すように、第２の表面４２側の導体層４４は、第１の表面４１側の導体層４３に接続されていない。つまり、導体層４４は、誘電体層４０を貫通するビア等の接続導体によって導通可能に導体層４３に接続されていない。しかし、導体層４４は、接地導体４５と電気的に接続してもよい。このような導体層４４を、スロット５１～５４のうちの少なくとも一つのスロットに誘電体層４０を挟んで対向するように配置させる。これにより、導体層４４は、その少なくとも一つのスロットから放射される電波を反射する反射導体として機能するので、Ｚ軸方向の正側への指向性が向上する。後述の実施形態に適用しても、同様の効果がある。
　上述のように、導体層４４のような無給電素子（無給電導体）は、誘電体層４０の第２の表面４２の一部に設けられてもよい。その場合、無給電導体は、第１の表面４１の法線方向（Ｚ軸方向）から見て、例えば、複数個あるスロット５１～５４のうち少なくとも１つのスロットの位置、好ましくは全てのスロットの位置に合わせるなどして、所望の指向性を有するアンテナ利得が得られるように、所定の領域に設けてもよい。例えば、無給電導体を誘電体層４０の第２の表面４２の一部に設ける場合、第１の表面４１の法線方向（Ｚ軸方向）から見て、スロット５１～５４のうち少なくとも１つのスロットと重なるようにするとよい。このように配すると、誘電体層４０を基準にＺ軸方向の負側への指向性が高まり、無給電導体を導波器として機能させることが可能となる。また、無給電導体を誘電体層４０の第２の表面４２の一部に設ける場合、その無給電導体の平面形状は、正方形、長方形、多角形、円、楕円などの形状に限られず、任意の外縁を有する領域を形成する形状でもよい。その場合、送受する電波の自由空間波長をλ０とし、誘電体層４０の、波長λ０における波長短縮率をｋとし、波長λｄ＝ｋ×λ０とする。このとき、無給電導体の平面形状が、例えば、正方形を含む多角形の場合、該多角形の対角線をλｄ／２以下とし、円形の場合、該円の直径をλｄ／２以下とし、楕円形の場合、該楕円形の長径をλｄ／２以下とするとよい。
　また、導体層４４のような無給電素子（無給電導体）は、誘電体層４０に対して第２の表面４２側に第２の表面４２から（－Ｚ軸方向に）離れて配置してもよく、誘電体層４０に対して第１の表面４１側に導体層４３から（＋Ｚ軸方向に）離れて配置してもよい。また、導体層４４のような無給電導体が、誘電体層４０に対して第２の表面４２側に第２の表面４２から離れて配置する場合、当該無給電導体は、上記のように少なくとも１つのスロット、好ましくは全てのスロットに重なるように配置してもよい。反射板（反射導体）として機能する導体層４４を、誘電体層４０に対して第２の表面４２側に第２の表面４２から離れて配置させる場合、誘電体層４０を基準にＺ軸方向の正側への指向性が高まる。このように、導体層４４を、誘電体層４０に対して第２の表面４２側に第２の表面４２から離れて配置させると、反射導体として機能させることが可能となる。なお、誘電体層４０において、第１の表面４１、第２の表面４２、および導体層４４が平行に配置される場合、導体層４４は、０よりも大きくλ０／４以下の距離で、第２の表面４２から離れて配置するとよい。また、誘電体層４０と導体層４４を、所定の距離だけ離間させるためには、例えば、スロットアレイアンテナ１０１の端部にスペーサを設けたり、ブラケット等でスロットアレイアンテナ１０１を固定したりして、該距離を保持してもよい。
　図１において、ＸＺ平面を水平面に平行な面とするとき、スロット５１～５４のうちの少なくとも一つがＸ軸方向に延在していると、垂直偏波の電波を送受する点で、Ｚ軸方向のアンテナ利得が向上する。図１の場合、スロット５１～５４の夫々の長手方向は、Ｘ軸方向に平行である。
　図１において、スロットアレイアンテナ１０１は、スロット５１～５４がＸ軸方向に沿って延伸しているため、垂直偏波（Ｙ軸方向の偏波）の電波を送受できる。そして、この垂直偏波の電波の指向性は、スロットアレイアンテナ１０１の平面視（ＸＹ平面）において、スロット５１～５４の少なくとも一つからスロットの長手方向に平行なスロットアレイアンテナ１０１の辺（辺Ａ、または、辺Ｂ）に至るまでの最短距離（Ｄ１、または、Ｄ２）によって調整できる。図１では具体的に、最短距離Ｄ１、Ｄ２は、ＸＹ平面において、スロット５１～５４の延伸方向に直角な方向における、各スロットから各スロットの長手方向に平行な導体層４３の端部（辺）までの最短距離に相当する。そして、送受する電波の波長をλとするとき、Ｄ１およびＤ２は、ｎ・λ／４の距離（ｎは０以外の任意の値）とすることで、垂直偏波の指向性を調整できる。なお、Ｄ１とＤ２は、ｎ・λ／４の距離であれば異なってもよいが、これらの距離が等しいとアンテナ利得の指向性のバランスを調整しやすいため、好ましい。
　図１８～２２は、２８ＧＨｚの垂直偏波の電波について、ｎ＝１、２，３および４の場合における、スロットアレイアンテナ１０１のＹＺ面（垂直面）およびＸＺ面（水平面）の指向性を示すグラフである。図１８～２１は、夫々、
　　Ｄ１，Ｄ２＝　λ／４＝２．７ｍｍ（図１８）
　　Ｄ１，Ｄ２＝２λ／４＝５．４ｍｍ（図１９）
　　Ｄ１，Ｄ２＝３λ／４＝８．１ｍｍ（図２０）
　　Ｄ１，Ｄ２＝４λ／４＝１０．８ｍｍ（図２１）
の場合を示す（Ｄ１＝Ｄ２）。図１８～２２において、ＹＺ面（垂直面）における主ビームの半値幅は、夫々、３２．２°、３５．７°、５７．１°、５３．６°であり、ＸＺ面（水平面）における主ビームの半値幅は、夫々、３４．９°、３７．３°、４７．９°、４０．３°である。このように、ｎの値（Ｄ１、Ｄ２の距離）を変えることによって、特にＹＺ面（垂直面）の指向性を調整できる。
　図４は、２８ＧＨｚの垂直偏波の電波について、スロットアレイアンテナ１０１の指向性を例示する図であり、ＹＺ平面とＸＺ平面との各々のアンテナ利得を示す。図４に示されるように、指向性の方向は、Ｚ軸方向の正側と負側の両方に向いており、アンテナ利得のピーク値として、１１．１ｄＢｉが得られた。なお、図４において、Ｄ１＝Ｄ２＝４．５ｍｍである。
　図５は、本開示に係る第２の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図５に示されるスロットアレイアンテナ１０２は、図１に示されるスロットアレイアンテナ１０１に対して、スロット５１～５４が延在する方向が異なる。
　図５において、ＸＺ平面を水平面に平行な面とするとき、スロット５１～５４のうちの少なくとも一つがＹ軸方向に延在していると、水平偏波の電波を送受する点で、Ｚ軸方向のアンテナ利得が向上する。図５の場合、スロット５１～５４の夫々の長手方向は、Ｙ軸方向に平行である。
　なお、スロット５１～５４の夫々に流れる高周波電流の位相が全て揃うように（スロット５１～５４が同じ位相で給電されるように）、コプレーナ線路３０の位置を調整するとよい。図５の場合、コプレーナ線路３０の端部３２は、コプレーナ線路１０，２０によって形成されるＨ字状のコプレーナ線路の中心軸からずれた位置で分岐箇所３６に接続されている。
　また、スロット５１～５４のうち、全てが同じ方向に延在していなくてもよく、一部のスロットと残りのスロットとが異なる方向に延在していてもよい。例えば、垂直偏波と水平偏波の両方に対応できるように、一部のスロットがＸ軸方向に延在し、残りのスロットがＹ軸方向に延在してもよい。ただし、スロット５１～５４が、全て同じ方向に延在すると、所定の偏波の送受感度が高められるので好ましい。
　また、コプレーナ線路３０は、直線状でもよいが、アンテナ素子として機能するスロットとの近接による結合によって指向性等の特性が劣化することを抑えるため、当該スロットとの距離が十分に取れるように曲がった部分を有してもよい。図５の場合、コプレーナ線路３０は、スロット５１との距離が十分に取れるように曲がっており、図示のように曲げた方が曲げない場合に比べて、指向性等の特性を向上できる。
　図６は、２８ＧＨｚの水平偏波の電波について、スロットアレイアンテナ１０２の指向性を例示する図であり、ＹＺ平面とＸＺ平面との各々のアンテナ利得を示す。図６に示されるように、指向性の方向は、Ｚ軸方向の正側と負側の両方に向いており、アンテナ利得のピーク値として、１０．４ｄＢｉが得られた。
　図７は、本開示に係る第３の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。図８は、第３の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する側面図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図７，８に示されるスロットアレイアンテナ１０３は、図１に示されるスロットアレイアンテナ１０１に対して、コプレーナ線路１０，２０に給電する給電部の形態が異なる。スロットアレイアンテナ１０１のコプレーナ線路３０は、コプレーナ線路１０，２０に接触給電するのに対し、スロットアレイアンテナ１０３のストリップ導体１３０は、コプレーナ線路１０，２０に非接触給電する。
　図７において、ストリップ導体１３０は、給電部の一例である。ストリップ導体１３０は、分岐箇所１３６に近接し、表面４２に設けられる。ストリップ導体１３０と、接地導体４５（導体層４３の一部）と、誘電体層４０とによって、マイクロストリップ線路が形成される。ストリップ導体１３０は、Ｙ軸方向に延在し、接地導体４５に誘電体層４０を介して対向する。ストリップ導体１３０は、コプレーナ線路１０，２０への分岐点となる箇所（分岐箇所１３６）に近接する一方の端部１３２と、アンプ等の不図示の外部装置に接続される給電端となる他方の端部１３３とを有する。給電端となる他方の端部１３３は、誘電体層４０及び導体層４３の縁部に位置する。平面視で、ストリップ導体１３０は、コプレーナ線路１０，２０が分岐箇所１３６から夫々延びる直線状の線路部分と交差し（好ましくは、直交し）、一方の端部１３２は、分岐箇所１３６から突き出る。このような構成によって、ストリップ導体１３０は、コプレーナ線路１０，２０に非接触に給電できる。
　図９は、ＬＣフィルタを備えるスロットアレイアンテナを例示する平面図である。図１０は、図９の拡大図である。少なくとも一つのＬＣフィルタを、給電部と第１のコプレーナ線路と第２のコプレーナ線路と第３のコプレーナ線路のうち少なくとも一つに備えると、ノイズによるアンテナ利得の低下を抑制できる。図９は、ＬＣフィルタ６０を、給電部であるコプレーナ線路３０（第３のコプレーナ線路）に付加した構成を示す。
　ＬＣフィルタ６０は、例えば、給電部又はコプレーナ線路を通過する所定の周波数帯域の高周波信号を通過させ、当該周波数帯域以外の周波数帯域の高周波信号を遮断するバンドパスフィルタである。
　ＬＣフィルタ６０は、少なくとも一つのインダクタンス部（Ｌ）と少なくとも一つのキャパシタンス部（Ｃ）とを有する回路であり、図示の場合、平面的なパターンにより形成されるフィルタである。ＬＣフィルタを平面的なパターンにより形成することで、スロットアレイアンテナのＺ軸方向の外形寸法がＬＣフィルタの付加により大きくなることを防ぐことができる。
　図１０の場合、ＬＣフィルタ６０は、３つのインダクタンス部６１，６３，６５と、２つのキャパシタンス部６２，６４とを有する。インダクタンス部６１，６５は、スロット３４，３５から分岐した一対のスロットにより形成されている。キャパシタンス部６２，６４は、スロット３４とスロット３５との間を折り曲げ部を介して短絡するスロットにより形成されている。インダクタンス部６３は、スロット３４，３５のそれぞれに直列に挿入される一対のギャップ部により形成されている。
　図１１は、図１０のＬＣフィルタ６０のフィルタ特性を例示する図である。図１１に示すように、ＬＣフィルタ６０は、スロットアレイアンテナ１０１が使用する周波数帯域以外の周波数帯域の高周波信号を遮断する減衰特性を有する。
　なお、ＬＣフィルタは、その形態が平面的なパターンにより形成される場合に限られず、例えば、複数のディスクリート素子により形成されたフィルタ回路でもよいが、平面的なパターンにより形成されている場合の方が、ディスクリート素子との接続点による損失を低減できる等の点で好ましい。
　図１２は、本開示に係る第４の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図１２に示されるスロットアレイアンテナ１０４は、図１に示されるスロットアレイアンテナ１０１に対して、スロットの個数が異なる。スロットアレイアンテナ１０４は、二つのスロット１５１，１５３を備える。
　つまり、第１のコプレーナ線路と第２のコプレーナ線路の夫々の端部に接続されるスロットの個数は、少なくとも一つ以上でよく、奇数でも偶数でもよい。
　図１２に示すスロットアレイアンテナ１０４は、誘電体層４０と、複数のコプレーナ線路３０，１１０，１２０と、二つのスロット１５１，１５３とを備える。
　コプレーナ線路１１０は、第１のコプレーナ線路の一例であり、導体層４３にＬ字状に形成される平面伝送線路である。コプレーナ線路１１０は、Ｘ軸方向に延在する第１の線路と、Ｙ軸方向に延在する第２の線路とを有する。コプレーナ線路１１０は、Ｌ字状に曲がる一対のスロットと、当該一対のスロットに挟まれてＬ字状に延在する中心導体１１１とを有する。コプレーナ線路１１０は、分岐箇所３６に接続される端部１１２と、スロット１５１に接続される端部１１３とを有する。端部１１２は、第１の端部の一例であり、端部１１３は、第２の端部の一例である。コプレーナ線路１１０は、端部１１２と端部１１３との間に分岐箇所はない。
　コプレーナ線路１２０は、第２のコプレーナ線路の一例であり、導体層４３にＬ字状に形成される平面伝送線路である。コプレーナ線路１２０は、Ｘ軸方向に延在する第１の線路と、Ｙ軸方向に延在する第２の線路とを有する。コプレーナ線路１２０は、Ｌ字状に曲がる一対のスロットと、当該一対のスロットに挟まれてＬ字状に延在する中心導体１２１とを有する。コプレーナ線路１２０は、分岐箇所３６に接続される端部１２２と、スロット１５３に接続される端部１２３とを有する。端部１２２は、第１の端部の一例であり、端部１２３は、第２の端部の一例である。コプレーナ線路１２０は、端部１２２と端部１２３との間に分岐箇所はない。
　図１３は、２８ＧＨｚの垂直偏波の電波について、スロットアレイアンテナ１０４の指向性を例示する図であり、ＹＺ平面とＸＺ平面との各々のアンテナ利得を示す。図１３に示すように、指向性の方向は、Ｚ軸方向の正側と負側の両方に向いており、アンテナ利得のピーク値として、７．９ｄＢｉが得られた。
　図１４は、第５の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図１４に示されるスロットアレイアンテナ１０５は、図１に示されるスロットアレイアンテナ１０１に対して、スロットの個数が異なる。スロットアレイアンテナ１０５は、８つのスロット９１～９８を備える。
　図１４に示すスロットアレイアンテナ１０５は、誘電体層４０と、複数のコプレーナ線路３０，７０，８０と、８つのスロット９１～９８とを備える。スロットアレイアンテナ１０５では、コプレーナ線路７０，８０がＹ軸方向に配列されている。
　コプレーナ線路７０は、第１のコプレーナ線路の一例であり、導体層４３にＨ字形状を含むように形成される平面伝送線路である。コプレーナ線路７０は、Ｈ字形状を含むように形成される一対のスロットと、当該一対のスロットに挟まれて延在する中心導体７１とを有する。コプレーナ線路７０は、分岐箇所３６に接続される端部７９と、スロット９１に接続される端部７２と、スロット９２に接続される端部７３と、スロット９３に接続される端部７４と、スロット９４に接続される端部７５とを有する。端部７９は、第１の端部の一例であり、端部７２～７５は、第２の端部の一例である。コプレーナ線路７０は、端部７９と端部７２～７５との間に、スロット９１～９４への分岐点となる箇所を三つ有する（分岐箇所７６，７７，７８）。
　コプレーナ線路８０は、第２のコプレーナ線路の一例であり、導体層４３にＨ字形状を含むように形成される平面伝送線路である。コプレーナ線路８０は、Ｈ字形状を含むように形成される一対のスロットと、当該一対のスロットに挟まれて延在する中心導体８１とを有する。コプレーナ線路８０は、分岐箇所３６に接続される端部８９と、スロット９５に接続される端部８２と、スロット９６に接続される端部８３と、スロット９７に接続される端部８４と、スロット９８に接続される端部８５とを有する。端部８９は、第１の端部の一例であり、端部８２～８５は、第２の端部の一例である。コプレーナ線路８０は、端部８９と端部８２～８５との間に、スロット９５～９８への分岐点となる箇所を三つ有する（分岐箇所８６，８７，８８）。
　また、コプレーナ線路３０は、直線状でもよいが、アンテナ素子として機能するスロットとの近接による結合によって指向性等の特性が劣化することを抑えるため、当該スロットとの距離が十分に取れるように曲がっていてもよい。図１４の場合、コプレーナ線路３０は、スロット９８との距離が十分に取れるように曲がっており、図示のように曲げた方が曲げない場合に比べて、指向性等の特性を向上できる。
　図１５は、第６の実施形態のスロットアレイアンテナを例示する平面図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図１５に示すスロットアレイアンテナ１０６は、図１４に示すスロットアレイアンテナ１０５に対して、コプレーナ線路７０，８０の配列方向が異なる。スロットアレイアンテナ１０６では、コプレーナ線路７０，８０がＸ軸方向に並ぶように配列されている。
　図１６は、複数のスロットアレイアンテナを備えるＭＩＭＯアンテナを例示する平面図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図１６に示すＭＩＭＯアンテナ１０７は、給電部が別々に設けられる二つのスロットアレイアンテナ１０１Ａ，１０１Ｂを備え、２チャンネルのＭＩＭＯアンテナとして機能する。スロットアレイアンテナ１０１Ａ，１０１Ｂは、夫々、図１のスロットアレイアンテナ１０１と同じ形態を有するが、他の形態が適用されてもよい。
　また、第１～第６の実施形態のスロットアレイアンテナは、いずれも、２つのコプレーナ線路に分岐する分岐箇所３６、１３６を備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、第１の実施形態のスロットアレイアンテナ１０１に基づくと、図１７に示すように、分岐箇所３６から２つのコプレーナ線路に分かれるが、コプレーナ線路３０が分岐箇所３６を通過して直進する延長コプレーナ線路３７を有してもよい。つまり、図１７に示す第７の実施形態のスロットアレイアンテナ１０８のように、延長コプレーナ線路３７上に、さらに分岐箇所３８があって、そこから分岐する２つのコプレーナ線路を有してもよい。この場合、給電部に相当する第３のコプレーナ線路は、一対（左右）のコプレーナ線路ともう一対のコプレーナ線路を繋ぐ、上記の延長コプレーナ線路３７を含むことになる。この例では、分岐箇所３６は、十字の中心として位置づけられ、４つのＴ字状のコプレーナ線路を有するとともに、８つの線状スロットを有する構成となる。なお、上記ＬＣフィルタは、第３のコプレーナ線路のうち、延長コプレーナ線路３７上に配置してもよい。
　このように、分岐箇所３６、１３６が、Ｔ字の線路形状の構成の場合について説明したが、アンテナの送受感度や指向性の仕様を満たすために、配置させる（線状）スロットの数に合わせて、分岐箇所が、Ｔ字だけでなく、十字の線路形状を１つ以上含むスロットアレイアンテナでもよい。このとき、典型的に、十字の形状のＮ個の分岐箇所と、Ｔ字の形状の１個の分岐箇所とが存在し、各分岐箇所から分岐するコプレーナ線路に各Ｍ個の（線状）スロットを有する場合、（Ｎ＋１）×Ｍ個の（線状）スロットを有するスロットアレイアンテナとなる。図１７は、Ｎ＝１、Ｍ＝４の場合を示す。
　以上、スロットアレイアンテナを実施形態により説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
　本国際出願は、２０１８年４月１３日に出願した日本国特許出願第２０１８－０７７３３３号及び２０１８年１２月７日に出願した日本国特許出願第２０１８－２２９７６８号に基づく優先権を主張するものであり、両出願の全内容を本国際出願に援用する。
１０　コプレーナ線路（第１のコプレーナ線路の一例）
１２，２２　第１の端部
１３，１４，２３，２４　第２の端部
１５，２５　分岐箇所
１６，１７，１８，１９，２６，２７，２８，２９　スロット
２０　コプレーナ線路（第２のコプレーナ線路の一例）
３０　コプレーナ線路（給電部の一例）
３４，３５　スロット
３６　分岐箇所
３７　延長コプレーナ線路
３８　分岐箇所
４０　誘電体層
４１　一方の表面
４２　他方の表面
４３，４４　導体層
４５　接地導体
５１～５４　スロット
６０　ＬＣフィルタ
７０　コプレーナ線路（第１のコプレーナ線路の一例）
７２～７５　第２の端部
７６，７７，７８　分岐箇所
７９　第１の端部
８０　コプレーナ線路（第２のコプレーナ線路の一例）
８２～８５　第２の端部
８６，８７，８８　分岐箇所
８９　第１の端部
９１～９４　スロット
１３０　ストリップ導体（給電部の一例）
１３６　分岐箇所
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６　スロットアレイアンテナ
１０７　ＭＩＭＯアンテナ
１１０　コプレーナ線路（第１のコプレーナ線路の一例）
１２０　コプレーナ線路（第２のコプレーナ線路の一例）

Claims (13)

  1. 　誘電体層と、給電部と、前記誘電体層の一方の表面に設けられる導体層に形成される第１のコプレーナ線路と、前記導体層に形成される第２のコプレーナ線路とを備え、
    　前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路は、夫々、前記給電部に接続される又は近接する箇所に接続される第１の端部と、前記導体層に形成される少なくとも一つのスロットが接続される少なくとも一つの第２の端部とを有する、スロットアレイアンテナ。
  2. 　前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路とのうち少なくとも一方は、少なくとも一つの分岐を前記第１の端部と前記第２の端部との間に有する、請求項１に記載のスロットアレイアンテナ。
  3. 　前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路の夫々の前記スロットの長手方向は、互いに平行である、請求項１又は２に記載のスロットアレイアンテナ。
  4. 　前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路の夫々の前記スロットは、一の対称軸に関して線対称に位置する、請求項１から３のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  5. 　前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路は、夫々、前記第２の端部で前記スロットの長手方向と直角に接続される、請求項１から４のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  6. 　前記導体層は、前記スロットの長手方向と平行する端部である辺を有し、複数の前記スロットから前記辺までの最短距離が等しい、請求項１から５のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  7. 　少なくとも一つのＬＣフィルタを、前記給電部と前記第１のコプレーナ線路と前記第２のコプレーナ線路とのうち少なくとも一つに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  8. 　前記ＬＣフィルタは、平面的なパターンにより形成されるフィルタである、請求項７に記載のスロットアレイアンテナ。
  9. 　前記導体層に接続されない導体を、前記誘電体層の他方の表面に備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  10. 　前記導体層に接続されない導体を、前記誘電体層の他方の表面から離れて備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  11. 　前記給電部は、前記箇所に接続され、前記導体層に形成される第３のコプレーナ線路である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  12. 　前記給電部は、前記箇所に近接し、前記誘電体層の他方の表面に設けられるストリップ導体である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
  13. 　前記スロットは、前記箇所で直交する二本の仮想直線によって区分けされる四つの領域の夫々に少なくとも一つずつ位置する、請求項１から１２のいずれか一項に記載のスロットアレイアンテナ。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11557496B2 (en) * 2020-03-23 2023-01-17 Applied Materials, Inc. Load lock with integrated features
CN112968302A (zh) * 2021-02-26 2021-06-15 南京信息工程大学 一种低剖面单向辐射微带缝隙天线阵列

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50124556A (ja) * 1974-03-19 1975-09-30
JPH01117402A (ja) * 1988-08-05 1989-05-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 共平面回路
JPH02270406A (ja) * 1988-08-03 1990-11-05 Agence Spatiale Europ コプレーナ・ライン・アンテナ
JPH09199935A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Eikichi Yamashita 共平面型スロットアンテナ

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60153603A (ja) * 1984-01-23 1985-08-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 共平面回路
FR2599899B1 (fr) * 1986-06-05 1989-09-15 Emmanuel Rammos Antenne plane a reseau avec conducteurs d'alimentation imprimes a faible perte et paires incorporees de fentes superposees rayonnantes a large bande
JP3178764B2 (ja) 1994-02-21 2001-06-25 日本電信電話株式会社 スロットアンテナの給電回路
JPH09307350A (ja) 1996-05-15 1997-11-28 Koichi Ito アンテナ装置
JP3658199B2 (ja) * 1997-08-11 2005-06-08 株式会社リコー テーパードスロットアンテナ
JP2000196344A (ja) 1998-12-25 2000-07-14 Toshiba Corp アンテナ装置
US6317094B1 (en) * 1999-05-24 2001-11-13 Litva Antenna Enterprises Inc. Feed structures for tapered slot antennas
JP2001156536A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd スロットアレイアンテナ、導波管製造法および回路形成方法
KR100526585B1 (ko) * 2002-05-27 2005-11-08 삼성탈레스 주식회사 이중 편파 특성을 갖는 평판형 안테나
JP3800549B2 (ja) * 2004-09-14 2006-07-26 松下電器産業株式会社 アンテナ装置及びマルチビームアンテナ装置
US8106847B2 (en) * 2005-03-18 2012-01-31 Kyushu University, National University Corporation Communication circuit, communication apparatus, impedance matching circuit and impedance matching circuit designing method
US7292196B2 (en) * 2005-08-29 2007-11-06 Pharad, Llc System and apparatus for a wideband omni-directional antenna
JP2008054146A (ja) 2006-08-26 2008-03-06 Toyota Central R&D Labs Inc アレーアンテナ
WO2009097647A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-13 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Circularly polarised array antenna
CN101702468A (zh) * 2009-11-26 2010-05-05 上海交通大学 宽带圆极化平面缝隙四元天线阵
US8754819B2 (en) * 2010-03-12 2014-06-17 Agc Automotive Americas R&D, Inc. Antenna system including a circularly polarized antenna
CN203180065U (zh) * 2013-03-20 2013-09-04 北京交通大学 一种共面波导馈电的平面超宽带天线阵列
CN105428802B (zh) * 2015-12-09 2019-05-14 华南理工大学 一种具有滤波特性的宽带缝隙天线
EP3398233B1 (en) * 2015-12-28 2021-11-03 Searete LLC Broadband surface scattering antennas
CN107134653B (zh) * 2017-04-21 2020-02-21 南京邮电大学 基于基片集成波导谐振腔的平面紧凑型缝隙天线阵列
WO2019008852A1 (ja) * 2017-07-06 2019-01-10 株式会社フジクラ 導波路型スロットアレイアンテナ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50124556A (ja) * 1974-03-19 1975-09-30
JPH02270406A (ja) * 1988-08-03 1990-11-05 Agence Spatiale Europ コプレーナ・ライン・アンテナ
JPH01117402A (ja) * 1988-08-05 1989-05-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 共平面回路
JPH09199935A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Eikichi Yamashita 共平面型スロットアンテナ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. NESIC: "PRINTED SLOTTED ARRAY EXCITED BY A COPLANAR WAVEGUIDE", 12TH EUROPEAN MICROWAVE CONFERENCE, vol. 5, September 1982 (1982-09-01), pages 478 - 482, XP031602435 *

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