WO2022130836A1 - アンテナ装置、終端器及び端末装置 - Google Patents

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WO2022130836A1
WO2022130836A1 PCT/JP2021/041267 JP2021041267W WO2022130836A1 WO 2022130836 A1 WO2022130836 A1 WO 2022130836A1 JP 2021041267 W JP2021041267 W JP 2021041267W WO 2022130836 A1 WO2022130836 A1 WO 2022130836A1
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siw
antenna
feeding
substrate
terminator
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PCT/JP2021/041267
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崇宏 武田
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ソニーグループ株式会社
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    • H01Q5/48—Combinations of two or more dipole type antennas
    • H01Q5/49—Combinations of two or more dipole type antennas with parasitic elements used for purposes other than for dual-band or multi-band, e.g. imbricated Yagi antennas
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    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array

Definitions

  • This disclosure relates to antenna devices, terminators and terminal devices.
  • Patent Document 1 discloses a method of terminating a non-feeding antenna with a terminating antenna having a polarization orthogonal to the polarization of the feeding antenna.
  • One aspect of the present disclosure provides an antenna device, a terminator, and a terminal device capable of suppressing variations in the radiation characteristics of a plurality of feeding antennas over a wide band.
  • the antenna device includes one or more feeding antennas provided on the main surface of the substrate, a non-feeding antenna provided on the substrate, and a non-feeding antenna provided on the substrate and connected to the non-feeding antenna.
  • the terminator comprises a SIW which is a waveguide extending in the substrate.
  • the attenuator according to one aspect of the present disclosure comprises a SIW which is a waveguide extending in the substrate, the substrate is a multilayer substrate, and the SIW is a first SIW extending in the first layer. Includes a second SIW, which extends the second layer.
  • the attenuator according to one aspect of the present disclosure includes a SIW which is a waveguide extending in the substrate and a microstrip line connected to the SIW, and the SIW has a certain width.
  • the terminal device is a communication device, which includes a transmission / reception unit, a control unit, and an antenna device, and the antenna device includes one or a plurality of feeding antennas provided on a main surface of a substrate.
  • a non-feeding antenna provided on the main surface of the board and a terminator provided on the board and connected to the non-feeding antenna are provided, and the terminator is a SIW which is a waveguide extending in the board.
  • the terminal device is a radar device, which includes a transmitting unit, a receiving unit, a control unit, and an antenna device, and the antenna device is one or a plurality of antenna devices provided on a main surface of a substrate. It includes a feeding antenna, a non-feeding antenna provided on the main surface of the board, and a terminator provided on the board and connected to the non-feeding antenna.
  • the terminator is a waveguide extending in the board. Includes a SIW.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an antenna device according to an embodiment.
  • the antenna device 1 includes a substrate 2, a feeding antenna 3, a non-feeding antenna 4, and a terminator 5.
  • the XYZ coordinate system is shown.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction correspond to the surface direction of the substrate 2.
  • the Z-axis direction corresponds to the thickness direction of the substrate 2.
  • the board 2 is provided with the components of the antenna device 1. Examples of the components are a feeding antenna 3, a non-feeding antenna 4, and a terminator 5, which are composed of a metal pattern, vias, and the like formed on the substrate 2.
  • the surface of the substrate 2 on the positive direction side of the Z axis is referred to as a main surface 2a and is shown.
  • the surface on the Z negative direction side of the substrate 2 is referred to as a back surface 2b and is shown.
  • the substrate 2 may be a multilayer board, which will be described later.
  • the feeding antenna 3 is a feeding antenna (for example, a plurality of feeding antennas) provided on the main surface 2a of the substrate 2 (for example, side by side). In order to distinguish each feeding antenna 3, it is referred to as a feeding antenna 3-1, a feeding antenna 3-2, a feeding antenna 3-3, and a feeding antenna 3-4. In this example, the feeding antenna 3-1, the feeding antenna 3-2, the feeding antenna 3-3, and the feeding antenna 3-4 are arranged in this order at equal intervals in the positive direction of the Y axis.
  • the feeding antenna 3 includes a plurality of patches 3a, a plurality of microstrip lines 3b, and a microstrip line 3c.
  • Each patch 3a is provided side by side at intervals in the X-axis direction. At least some of the patches 3a may have different shapes from each other. In this example, each patch 3a has a rectangular shape, and the width (length in the Y-axis direction) of the patch 3a increases so that the area of the patch 3a increases as it approaches the center of the feeding antenna 3.
  • Each microstrip line 3b is connected between adjacent patches 3a.
  • the line width of the microstrip line 3b may be smaller than the width of the patch 3a.
  • the microstrip line 3c is connected to the port P.
  • the microstrip line 3c is connected between the patch 3a located at the end of the feeding antenna 3 and the port P.
  • Port P-1, port P-2, port P-3 so that each port P connected to the feeding antenna 3-1, feeding antenna 3-2, feeding antenna 3-3, and feeding antenna 3-4 can be distinguished.
  • Port P-1, port P-2, port P-3 and port P-4 may be feeding points.
  • the feeding antenna 3-1, feeding antenna 3-2, feeding antenna 3-3, and feeding antenna 3-4, each of which is connected to a different feeding point, are used as, for example, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) antenna.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • the non-feeding antenna 4 is provided on the main surface 2a of the substrate 2, for example, following the arrangement of the plurality of feeding antennas 3.
  • the non-feeding antenna 4 is provided on the outermost side of the outermost feeding antenna 3-1 and the feeding antenna 3-4 among the plurality of feeding antennas 3.
  • the non-feeding antenna 4 is a dummy antenna, and is different from the feeding antenna 3 in that it is not connected to the feeding point but is connected to the terminator 5.
  • the non-feeding antenna 4 may have the same configuration as the feeding antenna 3 except for the configuration relating to the connection of the terminator 5.
  • FIG. 1 exemplifies a non-feeding antenna 4-1 and a non-feeding antenna 4-2 as the non-feeding antenna 4.
  • the non-feeding antenna 4-1 and the non-feeding antenna 4-2 are a pair of non-feeding antennas provided so as to sandwich the plurality of feeding antennas 3.
  • the non-feeding antenna 4-1 is arranged on the side opposite to the feeding antenna 3-2 with the feeding antenna 3-1 interposed therebetween.
  • the non-feeding antenna 4-2 is arranged on the side opposite to the feeding antenna 3-3 with the feeding antenna 3-4 interposed therebetween.
  • the non-feeding antenna 4-1, the feeding antenna 3-1 and the feeding antenna 3-2, the feeding antenna 3-3, the feeding antenna 3-4 and the feeding antenna 4-2 are arranged in this order at equal intervals in the positive direction of the Y axis. Be placed.
  • the antenna layout becomes asymmetric. Specifically, in the feeding antenna 3-2 and the feeding antenna 3-3, different antennas are arranged on both sides of each, whereas in the feeding antenna 3-1 and the feeding antenna 3-4, different antennas are arranged only on one side. Only the antenna is placed. This asymmetric antenna layout affects the balance of coupling between the antennas and causes variations in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3.
  • the non-feeding antenna 4 since the non-feeding antenna 4 exists, different antennas are arranged on both sides of each of the plurality of feeding antennas 3. Since the target antenna layout can be obtained, the variation in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 can be suppressed. However, in order to enhance this suppression effect, it is necessary to terminate the non-feeding antenna 4. In the antenna device 1 according to the embodiment, the terminator 5 described below is used to terminate the non-feeding antenna 4.
  • the terminator 5 is provided on the board 2 and is connected to the corresponding non-feeding antenna 4.
  • Each terminator 5 is referred to as a terminator 5-1 and a terminator 5-2 and is shown so that they can be distinguished from each other.
  • the terminator 5-1 corresponds to the non-feeding antenna 4-1.
  • the terminator 5-2 corresponds to the non-feeding antenna 4-2.
  • the terminator 5 includes a microstrip line 51 and a SIW 52.
  • the microstrip line 51 is connected between the non-feeding antenna 4 and the SIW 52.
  • the SIW 52 is a waveguide (SIW: Substrate integrated waveguide) extending in the substrate 2.
  • the width of the SIW 52 may differ from the width of the microstrip line 51. In this example, the width of the SIW 52 is greater than the width of the microstrip line 51.
  • FIGS. 2 to 4 are diagrams showing an example of a schematic configuration of a terminator.
  • FIG. 2 schematically shows an exploded perspective view of the terminator 5.
  • FIG. 3 schematically shows a partial cross-sectional view of the terminator, and the waveguide is conceptually shown by an arrow.
  • FIG. 4 schematically shows a partial plan view of the terminator.
  • the substrate 2 is a multilayer board, and the layers L1-2, L2-3, and L3- are located in order from the main surface 2a of the substrate 2 toward the back surface 2b (toward the negative direction of the Z axis). 4 is included.
  • the layer L1-2 is a first layer located on the uppermost side (Z-axis positive direction side).
  • the upper surface of the layer L1-2 is the main surface 2a of the substrate 2.
  • the layers L2-3 and L3-4 are located on the back surface 2b side of the substrate 2 with respect to the layer L1-2. Of these, layer L2-3 is a second layer located between layer L1-2 and layer L3-4.
  • the layer L3-4 is a third layer located on the lowermost side (Z-axis negative direction side).
  • the lower surface (Z-axis negative direction side) of the layer L3-4 is the back surface 2b of the substrate 2.
  • Layers L1-2, L2-3 and L3-4 may all have the same layer thickness.
  • the microstrip line 51 includes a first portion 511 and a second portion 512.
  • the first portion 511 has, for example, the same width as the microstrip line 4c (FIG. 1) of the non-feeding antenna 4, and is connected to the microstrip line 4c.
  • the second portion 512 is connected between the first portion 511 and the SIW 52.
  • the second portion 512 has a tapered shape. Specifically, the width of the second portion 512 changes in a tapered shape so as to fill the difference between the width of the first portion 511 and the width of the SIW 52 (so as to fill the difference in the characteristic impedance). In this example, the width of the second portion 512 increases from the first portion 511 toward SIW52.
  • SIW 52 includes a plurality of SIWs extending from each layer in the substrate 2.
  • SIW 52 includes SIW 521, SIW 522, and SIW 523.
  • SIW521 connects to the second portion 512 of the microstrip line 51 and extends layer L1-2.
  • SIW521 has a constant width and extends straight in the positive direction of the X-axis.
  • the SIW 521 includes an upper pattern 521a, a lower pattern 521b, a via 521c, and an opening 521d.
  • the upper pattern 521a and the lower pattern 521b define the side surface of the SIW 521 that extends in the XY plane direction.
  • the upper pattern 521a is a part of the metal pattern formed on the upper surface (Z-axis positive direction side) of the layer L1-2, that is, on the main surface 2a of the substrate 2.
  • the lower pattern 521b is a part of the metal pattern formed on the lower surface (Z-axis negative direction side) of the layer L1-2.
  • the via 521c defines the side surface of the SIW 521 that extends in the Z-axis direction.
  • the via 521c is a plurality of vias connecting the outer edge portion of the upper pattern 521a and the outer edge portion of the lower pattern 521b.
  • the plurality of vias are formed along the outer edges of the upper pattern 521a and the lower pattern 521b (triple in this example).
  • the opening 521d is located at the tip of SIW521 (the end on the positive side of the X-axis) and connects SIW521 in series with SIW522.
  • the opening 521d is a slit formed in the lower pattern 521b.
  • the opening 521d communicates the layer L1-2 and the layer L2-3 together with the opening 522d described later.
  • the width (length in the Y-axis direction) of the opening 521d may be the same as the width of SIW521.
  • SIW522 is connected to SIW521 and extends layer L2-3.
  • SIW522 has a constant width and extends straight in the direction opposite to the extending direction (X-axis positive direction) of SIW521 (X-axis negative direction).
  • the length of SIW522 may be the same as the length of SIW521.
  • SIW522 includes an upper pattern 522a, a lower pattern 522b, a via 522c, an opening 522d, and an opening 522e.
  • the upper pattern 522a and the lower pattern 522b define the side surface of the SIW522 that extends in the XY plane direction.
  • the upper pattern 522a is part of a metal pattern formed on the upper surface of layer L2-3.
  • the lower pattern 522b is part of a metal pattern formed on the lower surface of layer L3-4.
  • the via 522c defines a side surface extending in the Z-axis direction among the side surfaces of SIW522.
  • the via 522c is a plurality of vias connecting the outer edge portion of the upper pattern 522a and the outer edge portion of the lower pattern 522b.
  • the plurality of vias are formed along the outer edges of the upper pattern 522a and the lower pattern 522b (triple in this example).
  • the via 522c may be formed integrally with the via 521c.
  • the opening 522d is located at the base end portion (X-axis positive direction side end portion) of SIW522, and connects SIW522 in series with SIW521.
  • the opening 522d is a slit formed in the upper pattern 522a.
  • the opening 522d communicates the layer L2-3 and the layer L1-2 together with the opening 521d.
  • the width of the opening 521d may be the same as the width of SIW522.
  • the opening 522e is located at the tip end portion (X-axis negative side end portion) of SIW522, and connects SIW522 in series with SIW523.
  • the opening 522e is a slit formed in the lower pattern 522b.
  • the opening 522e communicates the layer L2-3 and the layer L3-4 together with the opening 523d described later.
  • the width of the opening 522e may be the same as the width of SIW522.
  • SIW523 is connected to SIW522 and extends layer L3-4.
  • SIW523 has a certain width and extends straight in the direction opposite to the extending direction (X-axis negative direction) of SIW522 (X-axis positive direction).
  • the length of SIW523 may be the same as the length of SIW522.
  • SIW523 includes an upper pattern 532a, a lower pattern 532b, a via 532c, and an opening 523d.
  • the upper pattern 523a and the lower pattern 523b define the side surface of the SIW 523 that extends in the XY plane direction.
  • the upper pattern 523a is part of a metal pattern formed on the upper surface of layer L3-4.
  • the lower pattern 523b is part of a metal pattern formed on the lower surface of layer L3-4.
  • the via 523c defines the side surface of the SIW 523 that extends in the Z-axis direction.
  • the via 523c is a plurality of vias connecting the outer edge portion of the upper pattern 523a and the outer edge portion of the lower pattern 523b.
  • the plurality of vias are formed along the outer edges of the upper pattern 523a and the lower pattern 523b (triple in this example).
  • the via 523c may be formed integrally with the via 522c.
  • the length of SIW52 is equal to the total length of SIW521, SIW522 and SIW523 connected in series.
  • SIW521 and SIW523 extend in the same direction (X-axis positive direction), and SIW522 extends in the opposite direction (X-axis negative direction).
  • SIW521, SIW522, and SIW523 are overlapped (at least partially overlapped) (even in a portion other than the opening).
  • the degree of overlap increases as the length and width of SIW521, SIW522 and SIW523 approach.
  • SIW521, SIW522 and SIW523 have the same length and width
  • SIW521, SIW522 and SIW523 completely overlap when the substrate 2 is viewed in a plan view.
  • the SIW 52 described above gives a large amount of attenuation over a wide band. This will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of SIW simulation results.
  • the relative permittivity ⁇ r of the substrate is 3.36
  • the thickness of the substrate is 78 ⁇ m
  • the width of SIW is 1.15 mm
  • the length of SIW is 1 cm. ..
  • the horizontal axis of the graph indicates frequency (GHz)
  • the vertical axis of the graph indicates the magnitude (dB) of S11 and S21.
  • SIW has a cutoff frequency.
  • the cutoff frequency is mainly determined by the size (width, etc.) of SIW, the dielectric constant of the substrate material, and the like. In this example, the cutoff frequency is about 72 GHz.
  • the amount of attenuation increases as the frequency approaches the cutoff frequency, but the amount of attenuation still exists at frequencies that are somewhat distant from the cutoff frequency. In this example, even at frequencies above 77 GHz, an attenuation of about -4 dB is obtained over a wide band. This amount of attenuation is significantly greater than, for example, the amount of attenuation of a microstripe line (eg, about -1.3 dB / cm).
  • FIG. 6 shows an example of the simulation result of SIW52 of the terminator 5 of FIGS. 2 to 4 described above.
  • the relative permittivity ⁇ r of the substrate 2 is 3.36
  • each layer thickness (corresponding to the height of each of SIW521 to SIW523) is 78 ⁇ m
  • the width of each of SIW521 to SIW523 is 1.15 mm
  • each of SIW521 to SIW523 is 1.15 mm.
  • the length of is 1 cm.
  • the horizontal axis of the graph shows the frequency (GHz), and the vertical axis of the graph shows the level of return loss (dB).
  • a return loss of -15 dB or less can be obtained over a wide band with a frequency of 76 GHz to 81 GHz. Even at frequencies of 73 GHz to 89 GHz, a return loss of ⁇ 10 dB or less can be obtained.
  • the terminator 5 terminates the non-feeding antenna 4 over a wide band.
  • variation in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 is suppressed over a wide band.
  • An example of suppressing variation by the antenna device 1 will be described with reference to FIGS. 7 to 11.
  • the variation in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 may be simply referred to as “variation in the radiation characteristics”.
  • FIGS. 7 to 11 are diagrams showing examples of radiation characteristics of a plurality of feeding antennas.
  • the horizontal axis of the graph indicates the angle (°), and the vertical axis of the graph indicates the antenna gain (dBi).
  • the angle is an angle on the YZ plane, where 0 ° corresponds to the positive direction of the Z axis, 90 ° corresponds to the negative direction of the Y axis, and ⁇ 90 ° corresponds to the positive direction of the Y axis.
  • the feeding antenna 3-1, the feeding antenna 3-2, the feeding antenna 3-3, and the feeding antenna 3-4 show the radiation characteristics of the feeding antenna 3-1, the feeding antenna 3-2, the feeding antenna 3-3, and the feeding antenna 3-4 when the frequency is 77 GHz to 81 GHz.
  • the variation in radiation characteristics is suppressed to a level close to the ideal state.
  • the antenna device 1X-1 (FIG. 12), the antenna device 1X-2 (FIG. 18), and the antenna device 1X-3 (FIG. 24) will be described as examples.
  • the antenna device 1X-1 exemplified in FIG. 12 does not have a non-feeding antenna 4 or a terminator 5 like the antenna device 1 (FIG. 1).
  • 13 to 17 illustrate the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 in the antenna device 1X-1.
  • the variation in the radiation characteristics (FIGS. 7 to 11) in the antenna device 1 according to the embodiment described above is suppressed more than the variation in the radiation characteristics in the antenna device 1X-1.
  • the non-feeding antenna 4 is connected to the port P5 and the port P6 instead of the terminal 5.
  • Ports P5 and P6 function as ideal terminators (return loss is infinite at any frequency).
  • 19 to 23 illustrate the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 in the antenna device 1X-2.
  • the variation in the radiation characteristics (FIGS. 7 to 11) in the antenna device 1 according to the embodiment described above is suppressed to a level close to the variation in the radiation characteristics in the antenna device 1X-2.
  • the non-feeding antenna 4 is terminated by the termination antenna ANT instead of the terminator 5.
  • the terminating antenna ANT is an antenna having a polarization orthogonal to the polarization of the feeding antenna 3, as shown in Patent Document 1.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of a simulation result of the termination characteristic of the termination antenna ANT of FIG. 24 described above. Only a return loss of -10 dB or less can be obtained in a narrow bandwidth (about 2 GHz) centered on the resonance frequency of 79 GHz.
  • 26 to 30 illustrate the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 in the antenna device 1X-3.
  • the variation in the radiation characteristics (FIGS. 7 to 11) in the antenna device 1 according to the embodiment described above is suppressed more than the variation in the radiation characteristics in the antenna device 1X-3.
  • the effect of suppression becomes remarkable as the distance from the resonance frequency of the termination antenna ANT is 79 GHz. This is because the terminator 5 of the antenna device 1 gives a larger amount of attenuation over a wider band than the terminator antenna ANT of the antenna device 1X-3.
  • the terminator 5 terminates the non-feeding antenna 4 over a wide band, and the variation in radiation characteristics is suppressed.
  • the antenna device 1X-3 according to the comparative example described above with reference to FIG. 24 and the like, re-radiation occurs by the terminal antenna ANT, which may deteriorate the characteristics of the antenna device 1. According to the antenna device 1 according to the embodiment, such a problem does not occur.
  • the terminator 5 since the terminator 5 is configured by using the SIW 52, it is integrated on the substrate 2.
  • the antenna device 1 can be downsized by that amount.
  • the substrate 2 is a multilayer substrate, and the SIW 52 includes SIW 521, SIW 522, and SIW 523, each of which has different layers, so that the degree of integration of the SIW 52 on the substrate 2 is increased and the antenna device 1 is further miniaturized. Can be done.
  • the SIW may be provided on the substrate 2 so as to extend within the substrate 2 in various ways.
  • the SIW 52A exemplified in FIG. 31 extends in the substrate 2 so as to avoid the wiring W provided on the substrate 2.
  • Examples of the wiring W are a signal line, a power line, and the like.
  • SIW52A extends layer L1-2 and transitions from layer L1-2 to layer L2-3 so as to avoid wiring W provided on the upper surface of layer L1-2.
  • L2-3 is postponed.
  • the SIW 52A changes from the layer L2-3 to the layer L3-4 so as to avoid the wiring W provided on the upper surface of the layer L2-3 (may be on the lower surface of the layer L1-2). Migrate and extend layer L3-4.
  • the SIW 52B exemplified in FIG. 32 moves to another layer in order to avoid the wiring W, avoids the wiring W, and then moves to the original layer again and extends.
  • the SIW 52B shifts from the layer L1-2 to the layer L2-3 and extends the layer L2-3 in order to avoid the wiring W provided on the upper surface of the layer L1-2.
  • the SIW 52B shifts from the layer L2-3 to the layer L1-2 and extends the layer L1-2 again.
  • the SIW may extend the inside of the substrate 2 while bending, refracting, branching, etc. the substrate 2.
  • the SIW 52C illustrated in FIG. 33 has a curved portion. However, the degree of curvature (radius of curvature, etc.) is not limited to the example shown in FIG. 33.
  • the SIW 52D illustrated in FIG. 34 has a bend that bends at about 90 °. However, the bending angle is not limited to the example shown in FIG. 34.
  • the SIW 52E exemplified in FIG. 35 has a branch portion that branches in a T shape. However, the mode of branching is not limited to the example shown in FIG. 35.
  • the orientation of the terminator 5 is not limited to the example of FIG.
  • the terminal 5 may be provided with respect to the non-feeding antenna 4 so that the extending direction of the terminal 5 intersects the extending direction of the non-feeding antenna 4.
  • the layout of the connection portion (microstrip line) between the non-feeding antenna 4 and the terminator 5 is appropriately changed according to the arrangement change.
  • the terminator 5 may be provided on the extension line in the extending direction of the non-feeding antenna 4. As illustrated in FIG.
  • a terminator is attached to an end portion (end portion on the positive direction side of the X axis) opposite to the end portion (end portion on the negative direction side of the X axis) of the passive repeater antenna 4 described so far. 5 may be connected.
  • the non-feeding antennas 4 may share one terminator.
  • one terminator with two inputs is shared by the non-feeding antenna 4-1 and the non-feeding antenna 4-2. Since this terminator can be said to have the functions of both the terminator 5-1 and the terminator 5-2 described above, they are illustrated using their reference numerals.
  • An additional non-feeding antenna 4 and a terminator 5 may be provided.
  • a non-feeding antenna 4-3 and a non-feeding antenna 4-4, and corresponding terminators 5-3 and terminators 5-4 are further provided.
  • the non-feeding antenna 4-3 is provided on the side opposite to the feeding antenna 3-1 with the non-feeding antenna 4-1 interposed therebetween, and is terminated by the terminator 5-3.
  • the non-feeding antenna 4-4 is provided on the side opposite to the feeding antenna 3-4 with the non-feeding antenna 4-2 interposed therebetween, and is terminated by the terminator 5-4.
  • the terminator 5-1 and terminator 5-3 are arranged adjacent to each other so as to share at least a part of the via.
  • the terminator 5-2 and terminator 5-4 are arranged adjacent to each other so as to share at least a part of the via.
  • the terminator 5 may be provided on the substrate 2 so as to reduce the area of the main surface 2a of the substrate 2 occupied by the terminator 5.
  • the pattern area of the main surface 2a of the substrate 2 used is smaller than that of the terminator 5 (FIG. 1 and the like).
  • the terminating equipment 5A-1 corresponds to the non-feeding antenna 4-1
  • the terminating equipment 5A-2 corresponds to the non-feeding antenna 4-2.
  • the terminator 5A has, for example, a configuration shorter than SIW522 and SIW523 in SIW521 (FIG. 2 and the like) of terminator 5.
  • a non-feeding antenna 4-3 and a non-feeding antenna 4-4, and corresponding terminators 5A-3 and terminators 5-4A are further provided.
  • the terminator 5A-1 and terminator 5A-3 are arranged adjacent to each other so as to share at least a part of the via.
  • the terminator 5A-2 and terminator 5A-4 are arranged adjacent to each other so as to share at least a part of the via.
  • a terminal 5A-1 and a terminal 5A-2 are provided corresponding to the non-feeding antenna 4-1 and the non-feeding antenna 4-2, and the non-feeding antenna 4-3 and the non-feeding antenna are provided.
  • the terminator 5-3 and the terminator 5-4 are provided corresponding to 4-4.
  • a part of the SIW of the terminator 5A-1 extends below the SIW of the terminator 5-3 (on the negative side of the Z axis).
  • a portion of the SIW of the terminator 5A-3 extends below the SIW of the terminator 5-4.
  • FIG. 44 schematically shows a partial cross-sectional view of the terminator 5A-1 and the terminator 5-3 as seen along the line XXXIV of FIG. 43.
  • the SIW of the terminator 5A-1 slightly extends layer L1-2 and then immediately transitions to layer L2-3 and extends layer L2-3.
  • a portion of the SIW of the terminator 5A-1 extending layer L2-3 is located below the SIW of the terminator 5-3 extending layer L1-2.
  • the terminator 5A-2 and the terminator 5-4 FIG. 43).
  • the substrate 2 is a three-layer substrate including the layers L1-2, the layer L2-3, and the layer L3-4 has been described, but the number of layers of the substrate 2 is not particularly limited.
  • the substrate 2 may be a single-layer substrate, a two-layer substrate, or a multilayer substrate having four or more layers.
  • the SIW 52 of the terminator 5 may include a number of SIWs according to the number of layers of the substrate 2.
  • the number of feeding antennas 3 is 4 has been described, but the number of feeding antennas 3 is not particularly limited.
  • the number of feeding antennas 3 may be any integer of 1 or more.
  • the frequency band of the antenna device 1 As an example of the frequency band of the antenna device 1, the frequency band of 77 GHz to 81 GHz has been mainly described as an example. However, the frequency band of the antenna device 1 may be appropriately changed according to the application of the antenna device 1. For example, as will be described later, the antenna device 1 may be used for a radar device, a communication device, or the like, and in that case, the frequency band of the antenna device 1 is determined to match the frequency band of the radar device, the communication device, or the like. ..
  • Examples of the frequency band of the radar device include the 79 GHz band (77 GHz to 81 GHz) described above, the 76 GHz band (76 GHz to 77 GHz), the 24 GHz band (24.05 GHz to 24.25 GHz), and the 60 GHz band (60 GHz to 61 GHz). And so on.
  • Examples of the frequency band of the communication device are the 28 GHz band (27.0 to 29.5 GHz), the 60 GHz band (57 GHz to 64 GHz), and the like.
  • FIG. 45 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a radar device.
  • the radar device 8 includes a transmitting unit 81, an antenna device 82, an antenna device 83, a receiving unit 84, and a control unit 85. It was
  • the transmission unit 81 performs transmission processing.
  • the transmission process may include modulation process, frequency conversion process (up-conversion), amplification process, filtering process and the like.
  • modulation is FM modulation, but various other modulations suitable for radar may be used. It was
  • the antenna device 82 transmits (radiates) a transmission signal.
  • the antenna device 83 receives a part of the transmission signal transmitted from the antenna device 82 and reflected by an object (not shown). Examples of objects are vehicles, people, buildings, and so on.
  • the receiving unit 84 performs reception processing.
  • the reception process may include an amplification process, a filtering process, a frequency conversion process (down-conversion), a demodulation process, and the like. It was
  • the control unit 85 controls the entire radar device 8.
  • the control by the control unit 85 includes the processing of the transmission signal by the transmission unit 81 and the processing of the reception signal by the reception unit 84.
  • the signal processing includes, for example, detection of the distance to the object (distance measurement), detection of the orientation of the object (positioning), and the like.
  • the distance measurement positioning unit 85a is exemplified in FIG. 44. Since the method of distance measurement and positioning itself is known, detailed description thereof will be omitted here.
  • the antenna device 1 (FIG. 1) and the like according to the embodiments described so far are used as, for example, the antenna device 82 and / or the antenna device 83.
  • variations in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 are suppressed over a wide band. If the variation in radiation characteristics is large, problems may occur in signal processing and the radar performance may deteriorate, but by suppressing the variations in radiation characteristics, such problems are also suppressed. As a result, the radar performance of the radar device 8 can be improved.
  • FIG. 46 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a communication device.
  • the communication device 9 is, for example, a mobile terminal device such as a smartphone, and includes a transmission / reception unit 91, an antenna device 92, and a control unit 93.
  • the transmission / reception unit 91 performs transmission / reception processing.
  • the transmission / reception processing may include modulation / demodulation processing, frequency conversion processing (up-conversion, down-conversion), amplification processing, filtering processing, and the like.
  • the antenna device 92 transmits the transmission signal to the device of the communication partner.
  • An example of a communication partner device is a base station.
  • the antenna device 92 receives a signal from the device of the communication partner.
  • the control unit 93 controls the entire communication device 9.
  • the control by the control unit 93 includes processing of transmitted / received signals and the like. For example, processing of various information obtained by transmission / reception is also included in the control by the control unit 93.
  • the information processing unit 93a is exemplified in FIG. 45.
  • the antenna device 1 (FIG. 1) and the like according to the embodiments described so far are used as, for example, the antenna device 92.
  • the wireless communication performance of the communication device 9 can be improved by the amount that the variation in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 is suppressed over a wide band.
  • the antenna device 1 can be applied to various techniques.
  • the antenna device 1 may be used for a robot, an unmanned flying object, or the like.
  • the antenna device 1 includes one or a plurality of feeding antennas 3 provided (for example, side by side) on the main surface 2a of the substrate 2 and the main surface 2a of the substrate 2.
  • a non-feeding antenna 4 provided in (for example, further outside the outermost feeding antenna 3 of the plurality of feeding antennas 3), a terminator 5 provided on the substrate 2 and connected to the non-feeding antenna 4.
  • the terminator 5 includes SIW 52, which is a waveguide extending in the substrate 2.
  • the non-feeding antenna 4 is terminated over a wide band by the terminator 5 including the SIW 52.
  • the terminator 5 including the SIW 52.
  • the antenna device 1X-3 according to the comparative example described above with reference to FIG. 24 and the like, re-radiation occurs by the terminal antenna ANT, which may deteriorate the characteristics of the antenna device 1. According to the antenna device 1, such a problem does not occur.
  • the antenna device 1 can be downsized because the terminator 5 including the SIW 52 is integrated on the substrate 2.
  • the substrate 2 is a multilayer substrate
  • the SIW 52 includes a SIW 521 extending the layer L1-2 (first layer) and the layer L2-3 (first layer). It may include SIW522, which extends (2 layers).
  • SIW 52 can increase the degree of integration of the terminator 5 on the substrate 2.
  • the terminator 5, and thus the antenna device 1, can be further miniaturized.
  • SIW521 and SIW522 may be connected in series via openings 521d and openings 522d that communicate layers L1-2 and layer L2-3. ..
  • the length of SIW 52 can be secured and a large amount of attenuation can be given.
  • the characteristic impedance is kept constant (prevents impedance mismatch) and reflection is performed as compared with the case where they are connected in parallel. Can be suppressed.
  • the SIW522 may extend in the direction opposite to the extending direction (X-axis positive direction) of SIW521 (X-axis negative direction).
  • X-axis positive direction extending direction
  • SIW521 extending direction
  • SIW522 may overlap.
  • the area of the SIW 52 occupying the substrate 2 can be reduced, and the degree of integration of the terminator 5 on the substrate 2 can be further increased.
  • the terminator 5, and thus the antenna device 1, can be further miniaturized.
  • the SIW521 extending the layer L1-2 may be shorter than the SIW522 extending the layer L2-3. As a result, the area of the main surface 2a of the substrate 2 occupied by the terminator 5 can be reduced.
  • the SIW 52 may have a certain width.
  • the terminator 5 may include a microstrip line 51 connected between the passive antenna 4 and the SIW 52.
  • the SIW 52 having a width that gives a desired attenuation amount can be directly connected to the non-feeding antenna 4 via the microstrip line 51.
  • the microstrip line 51 may include a portion having a tapered shape (second portion 512). This makes it possible to improve the matching between the microstrip line 51 and the SIW 52.
  • the antenna device 1 may be mounted on the radar device 8 (for example, as the antenna device 82 and / or the antenna device 83). Thereby, the radar performance of the radar device 8 can be improved.
  • the antenna device 1 may be mounted on the communication device 9 (for example, as the antenna device 92). Thereby, the wireless communication performance of the communication device 9 can be improved.
  • the terminator 5 described with reference to FIGS. 1 and 2, etc. is also an aspect of the present disclosure. That is, the terminator 5 includes SIW52, which is a waveguide extending in the substrate 2, the substrate 2 is a multilayer substrate, and SIW52 is a SIW521 extending in layer L1-2 (first layer). , SIW522 extending the layer L2-3 (second layer).
  • SIW52 is a waveguide extending in the substrate 2
  • SIW52 is a SIW521 extending in layer L1-2 (first layer).
  • SIW522 extending the layer L2-3 (second layer).
  • Such a terminator 5 provides a large amount of attenuation over a wide band as described above. For example, by using the terminator 5 for the antenna device 1, it is possible to suppress variations in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3.
  • the terminator 5 may be specified as follows. That is, the terminator 5 includes a SIW 52 which is a waveguide extending in the substrate 2 and a microstrip line 51 connected to the SIW 52, and the SIW 52 has a constant width. Thereby, for example, the SIW 52 having a width giving a desired attenuation amount can be directly connected to the termination target (for example, a non-feeding antenna) via the microstrip line 51.
  • the communication device 9 described with reference to FIGS. 1 and 46 is also an aspect of the terminal device. That is, the terminal device is a communication device 9, and includes a transmission / reception unit 91, a control unit 93, and an antenna device 92, and the antenna device 92 is one or a plurality of power supplies provided on the main surface 2a of the substrate 2.
  • the antenna 3 is provided with a non-feeding antenna 4 provided on the main surface 2a of the board 2, and a terminator 5 provided on the board 2 and connected to the non-feeding antenna 4.
  • the terminator 5 is a board 2. Includes SIW52, which is a waveguide extending within. As described above, such a communication device 9 can also suppress variations in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 over a wide band.
  • the radar device 8 described with reference to FIGS. 1 and 45 is also an aspect of the terminal device. That is, the terminal device is a radar device 8, and includes a transmission unit 81, a reception unit 84, a control unit 85, an antenna device 82 and / or an antenna device 83, and the antenna device 82 and / or the antenna device 83 is a substrate.
  • the terminator 5 includes a SIW 52, which is a waveguide extending in the substrate 2. As described above, such a radar device 8 can also suppress variations in the radiation characteristics of the plurality of feeding antennas 3 over a wide band.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • the substrate is a multilayer board and The SIW is A first SIW extending the first layer of the substrate, A second SIW extending the second layer of the substrate, including, The antenna device according to (1).
  • (3) The first SIW and the second SIW are connected in series through an opening communicating the first layer and the second layer.
  • the second SIW extends in the direction opposite to the extending direction of the first SIW.
  • the first SIW extending the first layer is shorter than the second SIW extending the second layer.
  • the SIW has a certain width.
  • the terminator comprises a microstrip line connected between the passive antenna and the SIW.
  • the microstrip line includes a portion having a tapered shape.
  • the antenna device according to (8). (10) Installed in radar equipment, The antenna device according to any one of (1) to (9). (11) Installed in communication equipment, The antenna device according to any one of (1) to (9). (12) Equipped with SIW, which is a waveguide extending in the substrate, The substrate is a multilayer board and The SIW is The first SIW, which extends the first layer, A second SIW that extends the second layer, including, Terminator. (13) SIW, which is a waveguide extending in the substrate, The microstrip line connected to the SIW and Equipped with The SIW has a certain width. Terminator.
  • the antenna device is With one or more feeding antennas provided on the main surface of the board, A non-feeding antenna provided on the main surface of the substrate, A terminator provided on the board and connected to the non-feeding antenna, Equipped with The terminator comprises SIW, which is a waveguide extending within the substrate. Terminal device.
  • the antenna device is With one or more feeding antennas provided on the main surface of the board, A non-feeding antenna provided on the main surface of the substrate, A terminator provided on the board and connected to the non-feeding antenna, Equipped with The terminator comprises SIW, which is a waveguide extending within the substrate. Terminal device.

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Abstract

アンテナ装置（１）は、基板（２）の主面（２ａ）上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナ（３）と、基板（２）上に設けられた無給電アンテナ（４）と、基板（２）に設けられ、無給電アンテナ（４）に接続された終端器（５）と、を備え、終端器（５）は、基板（２）内を延在する導波路であるＳＩＷ（５２）を含む。

Description

アンテナ装置、終端器及び端末装置
　本開示は、アンテナ装置、終端器及び端末装置に関する。
　複数の給電アンテナの放射特性のバラつきを低減するために、終端された無給電アンテナ（ダミーアンテナ）を備えるアンテナ装置が知られている。例えば特許文献１は、無給電アンテナを、給電アンテナの偏波とは直交する偏波の終端用アンテナで終端する手法を開示する。
特開２０１８－７４２４０号公報
　特許文献１で示されているような従来の終端用アンテナでは、無給電アンテナで効果的に終端できる帯域が狭いため、広帯域にわたって複数の給電アンテナの放射特性のバラつきを抑制することは困難である。
　本開示の一側面は、広帯域にわたって複数の給電アンテナの放射特性のバラつきを抑制することが可能なアンテナ装置、終端器及び端末装置を提供する。
　本開示の一側面に係るアンテナ装置は、基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、基板上に設けられた無給電アンテナと、基板に設けられ、無給電アンテナに接続された終端器と、を備え、終端器は、基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む。
　本開示の一側面に係る減衰器は、基板内を延在する導波路であるＳＩＷを備え、基板は、多層基板であり、ＳＩＷは、第１の層を延在する第１のＳＩＷと、第２の層を延在する第２のＳＩＷと、を含む。
　本開示の一側面に係る減衰器は、基板内を延在する導波路であるＳＩＷと、ＳＩＷに連接するマイクロストリップ線路と、を備え、ＳＩＷは、一定の幅を有する。
　本開示の一側面に係る端末装置は、通信装置であって、送受信部と制御部とアンテナ装置とを含み、アンテナ装置は、基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、基板の主面上に設けられた無給電アンテナと、基板に設けられ、無給電アンテナに接続された終端器と、を備え、終端器は、基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む。
　本開示の一側面に係る端末装置は、レーダ装置であって、送信部と受信部と制御部とアンテナ装置とを含み、アンテナ装置は、基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、基板の主面上に設けられた無給電アンテナと、基板に設けられ、無給電アンテナに接続された終端器と、を備え、終端器は、基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む。
実施形態に係るアンテナ装置の概略構成の例を示す図である。 終端器の概略構成の例を示す図である。 終端器の概略構成の例を示す図である。 終端器の概略構成の例を示す図である。 ＳＩＷのシミュレーション結果の例を示す図である。 ＳＩＷのシミュレーション結果の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 比較例に係るアンテナ装置の概略構成の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 比較例に係るアンテナ装置の概略構成の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 比較例に係るアンテナ装置の概略構成の例を示す図である。 終端用アンテナのシミュレーション結果の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 レーダ装置の概略構成の例を示す図である。 通信装置の概略構成の例を示す図である。
　以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の要素には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
　以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
　　１．　実施形態
　　２．　変形例
　　３．　応用例
　　　３．１　レーダ装置への応用例
　　　３．２　通信装置への応用例
　　４．　効果
１．　実施形態
　図１は、実施形態に係るアンテナ装置の概略構成の例を示す図である。アンテナ装置１は、基板２と、給電アンテナ３と、無給電アンテナ４と、終端器５とを備える。図において、ＸＹＺ座標系が示される。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、基板２の面方向に相当する。Ｚ軸方向は、基板２の厚さ方向に相当する。
　基板２には、アンテナ装置１の構成要素が設けられる。構成要素の例は給電アンテナ３、無給電アンテナ４及び終端器５であり、これらは、基板２に形成される金属パターン、ビア等によって構成される。基板２のＺ軸正方向側の面を、主面２ａと称し図示する。基板２のＺ負方向側の面を、裏面２ｂと称し図示する。基板２は多層基板であってよく、これについては後に改めて説明する。
　給電アンテナ３は、基板２の主面２ａ上に（例えば並んで）設けられる（例えば複数の）給電アンテナである。各給電アンテナ３を区別できるように、給電アンテナ３－１、給電アンテナ３－２、給電アンテナ３－３及び給電アンテナ３－４と称し図示する。この例では、給電アンテナ３－１、給電アンテナ３－２、給電アンテナ３－３及び給電アンテナ３－４が、この順に、Ｙ軸正方向に等間隔に配置される。
　給電アンテナ３は、複数のパッチ３ａと、複数のマイクロストリップ線路３ｂと、マイクロストリップ線路３ｃとを含む。
　各パッチ３ａは、Ｘ軸方向に間隔をあけて並んで設けられる。少なくとも一部のパッチ３ａは、互いに異なる形状を有してよい。この例では、各パッチ３ａは矩形形状を有し、給電アンテナ３の中央に近づくにつれてパッチ３ａの面積が大きくなるように、パッチ３ａの幅（Ｙ軸方向の長さ）が大きくなる。
　各マイクロストリップ線路３ｂは、隣り合うパッチ３ａ同士の間に接続される。マイクロストリップ線路３ｂの線路幅は、パッチ３ａの幅よりも小さくてよい。
　マイクロストリップ線路３ｃは、ポートＰに接続される。この例では、マイクロストリップ線路３ｃは、給電アンテナ３において最も端に位置するパッチ３ａと、ポートＰとの間に接続される。給電アンテナ３－１、給電アンテナ３－２、給電アンテナ３－３及び給電アンテナ３－４に接続される各ポートＰを区別できるように、ポートＰ－１、ポートＰ－２、ポートＰ－３及びポートＰ－４と称し図示する。
　ポートＰ－１、ポートＰ－２、ポートＰ－３及びポートＰ－４は、給電点であってよい。各々が異なる給電点に接続された給電アンテナ３－１、給電アンテナ３－２、給電アンテナ３－３及び給電アンテナ３－４は、例えばＭＩＭＯ（Multiple　Input　Multiple　Output）アンテナとして用いられる。
　無給電アンテナ４は、例えば複数の給電アンテナ３の配置に倣って、基板２の主面２ａ上に設けられる。この例では、無給電アンテナ４は、複数の給電アンテナ３のうちの最も外側の給電アンテナ３－１及び給電アンテナ３－４のさらに外側に設けられる。無給電アンテナ４は、ダミーアンテナであり、給電アンテナ３と比較して、給電点には接続されず、終端器５に接続される点において相違する。終端器５の接続に関する構成を除き、無給電アンテナ４は、給電アンテナ３と同じ構成を有してよい。
　図１には、無給電アンテナ４として、無給電アンテナ４－１及び無給電アンテナ４－２が例示される。無給電アンテナ４－１及び無給電アンテナ４－２は、複数の給電アンテナ３を挟むように設けられた一対の無給電アンテナである。無給電アンテナ４－１は、給電アンテナ３－１を挟んで給電アンテナ３－２とは反対側に配置される。無給電アンテナ４－２は、給電アンテナ３－４を挟んで給電アンテナ３－３とは反対側に配置される。無給電アンテナ４－１、給電アンテナ３－１、給電アンテナ３－２、給電アンテナ３－３、給電アンテナ３－４及び無給電アンテナ４－２が、この順に、Ｙ軸正方向に等間隔に配置される。
　無給電アンテナ４の技術的意義について述べる。無給電アンテナ４が存在しない場合、アンテナレイアウトが非対称になる。具体的に、給電アンテナ３－２及び給電アンテナ３－３ではそれぞれの両側に別のアンテナが配置されているのに対し、給電アンテナ３－１及び給電アンテナ３－４では一方側にのみ別のアンテナが配置されるにとどまる。この非対称なアンテナレイアウトが、アンテナ間の結合のバランスに影響し、複数の給電アンテナ３の放射特性にバラつきを生じさせる。
　これに対し、無給電アンテナ４が存在することで、複数の給電アンテナ３のいずれにおいても、両側に別のアンテナが配置される。対象なアンテナレイアウトが得られる分、複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきが抑制され得る。ただし、この抑制効果を高めるためには、無給電アンテナ４を終端する必要がある。実施形態に係るアンテナ装置１では、次に説明する終端器５が、無給電アンテナ４の終端に用いられる。
　終端器５は、基板２に設けられ、対応する無給電アンテナ４に接続される。各終端器５を区別できるように、終端器５－１及び終端器５－２と称し図示する。終端器５－１は、無給電アンテナ４－１に対応する。終端器５－２は、無給電アンテナ４－２に対応する。
　終端器５は、マイクロストリップ線路５１と、ＳＩＷ５２とを含む。マイクロストリップ線路５１は、無給電アンテナ４と、ＳＩＷ５２との間に接続される。ＳＩＷ５２は、基板２内を延在する導波路（ＳＩＷ：Substrate　integrated　waveguide）である。ＳＩＷ５２の幅は、マイクロストリップ線路５１の幅と異なりうる。この例では、ＳＩＷ５２の幅は、マイクロストリップ線路５１の幅よりも大きい。マイクロストリップ線路５１及びＳＩＷ５２を含む終端器５について、図２～図４も参照して説明する。
　図２～図４は、終端器の概略構成の例を示す図である。図２には、終端器５の分解斜視図が模式的に示される。図３には、終端器の一部断面図が模式的に示されるとともに、導波経路が矢印で概念的に示される。図４には、終端器の一部平面図が模式的に示される。
　この例では、基板２は、多層基板であり、基板２の主面２ａから裏面２ｂに向かって（Ｚ軸負方向に向かって）順に位置する層Ｌ１－２、層Ｌ２－３及び層Ｌ３－４を含む。層Ｌ１－２は、最も上側（Ｚ軸正方向側）に位置する第１の層である。層Ｌ１－２の上側の面は、基板２の主面２ａである。層Ｌ２－３及び層Ｌ３－４は、層Ｌ１－２よりも基板２の裏面２ｂ側に位置する。このうち、層Ｌ２－３は、層Ｌ１－２と層Ｌ３－４との間に位置する第２の層である。層Ｌ３－４は、最も下側（Ｚ軸負方向側）に位置する第３の層である。層Ｌ３－４の下側（Ｚ軸負方向側）の面は、基板２の裏面２ｂである。層Ｌ１－２、層Ｌ２－３及び層Ｌ３－４はいずれも同じ層厚を有してよい。
　マイクロストリップ線路５１は、第１の部分５１１と、第２の部分５１２とを含む。第１の部分５１１は、例えば無給電アンテナ４のマイクロストリップ線路４ｃ（図１）と同じ幅を有し、マイクロストリップ線路４ｃに連接する。第２の部分５１２は、第１の部分５１１とＳＩＷ５２との間に接続される。第２の部分５１２は、テーパ形状を有する。具体的に、第２の部分５１２の幅は、第１の部分５１１の幅と、ＳＩＷ５２の幅との相違を埋めるように（特性インピーダンスの相違を埋めるように）テーパ状に変化する。この例では、第２の部分５１２の幅は、第１の部分５１１からＳＩＷ５２に向かうにつれて大きくなる。
　ＳＩＷ５２は、基板２内の各層を延在する複数のＳＩＷを含む。この例では、ＳＩＷ５２は、ＳＩＷ５２１と、ＳＩＷ５２２と、ＳＩＷ５２３とを含む。
　ＳＩＷ５２１は、マイクロストリップ線路５１の第２の部分５１２に連接し、層Ｌ１－２を延在する。この例では、ＳＩＷ５２１は、一定の幅を有し、Ｘ軸正方向に、真っすぐに延在する。ＳＩＷ５２１は、上側パターン５２１ａと、下側パターン５２１ｂと、ビア５２１ｃと、開口部５２１ｄとを含む。
　上側パターン５２１ａ及び下側パターン５２１ｂは、ＳＩＷ５２１の側面のうち、ＸＹ平面方向に延在する側面を規定する。この例では、上側パターン５２１ａは、層Ｌ１－２の上側（Ｚ軸正方向側）の面上、すなわち基板２の主面２ａ上に形成された金属パターンの一部である。下側パターン５２１ｂは、層Ｌ１－２の下側（Ｚ軸負方向側）の面上に形成された金属パターンの一部である。
　ビア５２１ｃは、ＳＩＷ５２１の側面のうち、Ｚ軸方向に延在する側面を規定する。この例では、ビア５２１ｃは、上側パターン５２１ａの外縁部と、下側パターン５２１ｂの外縁部とを接続する複数のビアである。複数のビアは、上側パターン５２１ａ及び下側パターン５２１ｂの外縁に沿って（この例では３重に）形成される。
　開口部５２１ｄは、ＳＩＷ５２１の先端部（Ｘ軸正方向側端部）に位置し、ＳＩＷ５２１をＳＩＷ５２２に直列に接続する。この例では、開口部５２１ｄは、下側パターン５２１ｂに形成されたスリットである。開口部５２１ｄは、後述の開口部５２２ｄとともに、層Ｌ１－２と層Ｌ２－３とを連通する。開口部５２１ｄの幅（Ｙ軸方向の長さ）は、ＳＩＷ５２１の幅と同じであってよい。
　ＳＩＷ５２２は、ＳＩＷ５２１に連接し、層Ｌ２－３を延在する。この例では、ＳＩＷ５２２は、一定の幅を有し、ＳＩＷ５２１の延在方向（Ｘ軸正方向）とは逆方向（Ｘ軸負方向）に真っすぐに延在する。ＳＩＷ５２２の長さは、ＳＩＷ５２１の長さと同じであってよい。ＳＩＷ５２２は、上側パターン５２２ａと、下側パターン５２２ｂと、ビア５２２ｃと、開口部５２２ｄと、開口部５２２ｅとを含む。
　上側パターン５２２ａ及び下側パターン５２２ｂは、ＳＩＷ５２２の側面のうち、ＸＹ平面方向に延在する側面を規定する。この例では、上側パターン５２２ａは、層Ｌ２－３の上側の面上に形成された金属パターンの一部である。下側パターン５２２ｂは、層Ｌ３－４の下側の面上に形成された金属パターンの一部である。
　ビア５２２ｃは、ＳＩＷ５２２の側面のうち、Ｚ軸方向に延在する側面を規定する。この例では、ビア５２２ｃは、上側パターン５２２ａの外縁部と、下側パターン５２２ｂの外縁部とを接続する複数のビアである。複数のビアは、上側パターン５２２ａ及び下側パターン５２２ｂの外縁に沿って（この例では３重に）形成される。ビア５２２ｃは、ビア５２１ｃと一体に形成されてもよい。
　開口部５２２ｄは、ＳＩＷ５２２の基端部（Ｘ軸正方向側端部）に位置し、ＳＩＷ５２２をＳＩＷ５２１に直列に接続する。この例では、開口部５２２ｄは、上側パターン５２２ａに形成されたスリットである。開口部５２２ｄは、開口部５２１ｄとともに、層Ｌ２－３と層Ｌ１－２とを連通する。開口部５２１ｄの幅は、ＳＩＷ５２２の幅と同じであってよい。
　開口部５２２ｅは、ＳＩＷ５２２の先端部（Ｘ軸負方向側端部）に位置し、ＳＩＷ５２２をＳＩＷ５２３に直列に接続する。この例では、開口部５２２ｅは、下側パターン５２２ｂに形成されたスリットである。開口部５２２ｅは、後述の開口部５２３ｄとともに、層Ｌ２－３と層Ｌ３－４とを連通する。開口部５２２ｅの幅は、ＳＩＷ５２２の幅と同じであってよい。
　ＳＩＷ５２３は、ＳＩＷ５２２に連接し、層Ｌ３－４を延在する。この例では、ＳＩＷ５２３は、一定の幅を有し、ＳＩＷ５２２の延在方向（Ｘ軸負向）とは逆方向（Ｘ軸正方向）に真っすぐに延在する。ＳＩＷ５２３の長さは、ＳＩＷ５２２の長さと同じであってよい。ＳＩＷ５２３は、上側パターン５３２ａと、下側パターン５３２ｂと、ビア５３２ｃと、開口部５２３ｄとを含む。
　上側パターン５２３ａ及び下側パターン５２３ｂは、ＳＩＷ５２３の側面のうち、ＸＹ平面方向に延在する側面を規定する。この例では、上側パターン５２３ａは、層Ｌ３－４の上側の面上に形成された金属パターンの一部である。下側パターン５２３ｂは、層Ｌ３－４の下側の面上に形成された金属パターンの一部である。
　ビア５２３ｃは、ＳＩＷ５２３の側面のうち、Ｚ軸方向に延在する側面を規定する。この例では、ビア５２３ｃは、上側パターン５２３ａの外縁部と、下側パターン５２３ｂの外縁部とを接続する複数のビアである。複数のビアは、上側パターン５２３ａ及び下側パターン５２３ｂの外縁に沿って（この例では３重に）形成される。ビア５２３ｃは、ビア５２２ｃと一体に形成されてもよい。
　ＳＩＷ５２の長さは、直列に接続されたＳＩＷ５２１、ＳＩＷ５２２及びＳＩＷ５２３の全体の長さと等しい。上述の例では、ＳＩＷ５２１及びＳＩＷ５２３が同じ方向（Ｘ軸正方向）に延在し、ＳＩＷ５２２が逆方向（Ｘ軸負方向）に延在している。この場合、基板２を平面視したときに（Ｚ軸方向にみたときに）、ＳＩＷ５２１、ＳＩＷ５２２及びＳＩＷ５２３は（開口部以外の部分でも）重なっている（少なくとも一部が重なっている）。重なりの程度は、ＳＩＷ５２１、ＳＩＷ５２２及びＳＩＷ５２３の長さ及び幅が近づくにつれて大きくなる。ＳＩＷ５２１、ＳＩＷ５２２及びＳＩＷ５２３が同じ長さ及び幅を有する場合には、基板２を平面視したときに、ＳＩＷ５２１、ＳＩＷ５２２及びＳＩＷ５２３が完全に重なる。
　以上説明したＳＩＷ５２は、広帯域にわたって大きな減衰量を与える。これについて、図５及び図６を参照して説明する。
　図５は、ＳＩＷのシミュレーション結果の例を示す図である。いくつかのシミュレーション条件について述べると、基板の比誘電率εｒは３．３６であり、基板の厚さは７８μｍであり、ＳＩＷの幅は１．１５ｍｍであり、ＳＩＷの長さは１ｃｍである。グラフの横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、グラフの縦軸はＳ１１及びＳ２１の大きさ（ｄＢ）を示す。
　ＳＩＷはカットオフ周波数を有する。カットオフ周波数は、主にＳＩＷの寸法（幅等）や基板材料の誘電率等によって決定する。この例では、カットオフ周波数は約７２ＧＨｚである。カットオフ周波数よりも高い周波数においては、カットオフ周波数に近づくほど減衰量（損失）が大きくなるが、カットオフ周波数からある程度離れた周波数においても依然として減衰量が存在する。この例では、７７ＧＨｚ以上の周波数でも、広帯域にわたって約－４ｄＢの減衰量が得られる。この減衰量は、例えばマイクロストリプ線路の減衰量（例えば約－１．３ｄＢ／ｃｍ）よりもかなり大きい。
　図６には、先に説明した図２～図４の終端器５のＳＩＷ５２のシミュレーション結果の例が示される。基板２の比誘電率εｒは３．３６であり、各層厚（ＳＩＷ５２１～ＳＩＷ５２３それぞれの高さに相当）は７８μｍであり、ＳＩＷ５２１～ＳＩＷ５２３それぞれの幅は１．１５ｍｍであり、ＳＩＷ５２１～ＳＩＷ５２３それぞれの長さは１ｃｍである。グラフの横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、グラフの縦軸はリターンロスのレベル（ｄＢ）を示す。
　図６に示されるように、周波数７６ＧＨｚ～８１ＧＨｚもの広帯域にわたって－１５ｄＢ以下のリターンロスが得られる。周波数７３ＧＨｚ～８９ＧＨｚにおいても、－１０ｄＢ以下のリターンロスが得られる。
　このようにＳＩＷ５２が広帯域にわたって大きな減衰量を与えるので、終端器５は、広帯域にわたって無給電アンテナ４を終端する。その結果、広帯域にわたって複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきが抑制される。アンテナ装置１によるバラつきの抑制の例について、図７～図１１を参照して説明する。なお、以後、複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきを、単に「放射特性のバラつき」という場合もある。
　図７～図１１は、複数の給電アンテナの放射特性の例を示す図である。グラフの横軸は角度（°）を示し、グラフの縦軸はアンテナ利得（ｄＢｉ）を示す。角度は、ＹＺ平面上の角度であり、角度０°はＺ軸正方向に相当し、角度９０°がＹ軸負方向に相当し、角度－９０°がＹ軸正方向に相当する。
　図７～図１１には、周波数が７７ＧＨｚ～８１ＧＨｚのときの、給電アンテナ３－１、給電アンテナ３－２、給電アンテナ３－３及び給電アンテナ３－４の放射特性が示される。次に説明するいくつかの比較例との対比から理解されるように、放射特性のバラつきが、理想的な状態に近いレベルにまで抑制されている。比較例として、アンテナ装置１Ｘ－１（図１２）、アンテナ装置１Ｘ－２（図１８）及びアンテナ装置１Ｘ－３（図２４）を例に挙げて説明する。
　図１２に例示されるアンテナ装置１Ｘ－１は、アンテナ装置１（図１）のような無給電アンテナ４も終端器５も有しない。図１３～図１７には、アンテナ装置１Ｘ－１における複数の給電アンテナ３の放射特性が例示される。先に説明した実施形態に係るアンテナ装置１における放射特性のバラつき（図７～図１１）は、アンテナ装置１Ｘ－１における放射特性のバラつきよりも抑制されている。
　図１８に例示されるアンテナ装置１Ｘ－２は、無給電アンテナ４が、終端器５ではなく、ポートＰ５及びポートＰ６に接続される。ポートＰ５及びポートＰ６は、理想的な終端器（いずれの周波数においてもリターンロスが無限大）として機能する。図１９～図２３には、アンテナ装置１Ｘ－２における複数の給電アンテナ３の放射特性が例示される。先に説明した実施形態に係るアンテナ装置１における放射特性のバラつき（図７～図１１）は、アンテナ装置１Ｘ－２における放射特性のバラつきに近いレベルにまで抑制されている。
　図２４に例示されるアンテナ装置１Ｘ－３は、無給電アンテナ４が、終端器５ではなく、終端用アンテナＡＮＴによって終端される。終端用アンテナＡＮＴは、特許文献１に示されるような、給電アンテナ３の偏波とは直交する偏波のアンテナである。図２５は、上述の図２４の終端用アンテナＡＮＴの終端特性のシミュレーション結果の例を示す図である。共振周波数である７９ＧＨｚを中心とする狭い帯域幅（２ＧＨｚ程度）において－１０ｄＢ以下のリターンロスが得られるだけである。
　図２６～図３０には、アンテナ装置１Ｘ－３における複数の給電アンテナ３の放射特性が例示される。先に説明した実施形態に係るアンテナ装置１における放射特性のバラつき（図７～図１１）は、アンテナ装置１Ｘ－３における放射特性のバラつきよりも抑制されている。抑制の効果は、終端用アンテナＡＮＴの共振周波数７９ＧＨｚから離れるにつれて顕著になる。これは、アンテナ装置１の終端器５の方が、アンテナ装置１Ｘ－３の終端用アンテナＡＮＴよりも広帯域にわたって大きな減衰量を与えるからである。
　以上のように、実施形態に係るアンテナ装置１によれば、広帯域にわたって終端器５が無給電アンテナ４を終端し、放射特性のバラつきが抑制される。
　また、先に図２４等を参照して説明した比較例に係るアンテナ装置１Ｘ－３では、終端用アンテナＡＮＴによる再放射が生じ、それによってアンテナ装置１の特性が劣化等する可能がある。実施形態に係るアンテナ装置１によれば、そのような問題も生じない。
　さらに、アンテナ装置１によれば、終端器５がＳＩＷ５２を用いて構成されるので、基板２に集積化される。その分、アンテナ装置１を小型化することができる。とくに基板２が多層基板であり、各々が異なる層を延在するＳＩＷ５２１、ＳＩＷ５２２及びＳＩＷ５２３をＳＩＷ５２が含むことで、ＳＩＷ５２の基板２への集積度を高めて、アンテナ装置１をさらに小型化することができる。
２．　変形例
　いくつかの変形例について、図３１～図４４を参照して説明する。ＳＩＷは、さまざまな態様で基板２内を延在するように基板２に設けられてよい。図３１に例示されるＳＩＷ５２Ａは、基板２に設けられた配線Ｗを回避するように基板２内を延在する。配線Ｗの例は、信号線、電源線等である。この例では、ＳＩＷ５２Ａは層Ｌ１－２を延在し、層Ｌ１－２の上側の面上に設けられた配線Ｗを回避するように、層Ｌ１－２から層Ｌ２－３に移行し、層Ｌ２－３を延在する。さらに、ＳＩＷ５２Ａは、層Ｌ２－３の上側の面上（層Ｌ１－２の下側の面上でもよい）に設けられた配線Ｗを回避するように、層Ｌ２－３から層Ｌ３－４に移行し、層Ｌ３－４を延在する。
　図３２に例示されるＳＩＷ５２Ｂは、配線Ｗを回避するために別の層に移行し、配線Ｗを回避した後、再び元の層に移行して延在する。この例では、ＳＩＷ５２Ｂは、層Ｌ１－２の上側の面上に設けられた配線Ｗを回避するために層Ｌ１－２から層Ｌ２－３に移行し、層Ｌ２－３を延在する。配線Ｗを回避した後、ＳＩＷ５２Ｂは、層Ｌ２－３から層Ｌ１－２に移行し、再び層Ｌ１－２を延在する。
　ＳＩＷは、基板２を湾曲、屈折、分岐等しながら基板２内を延在してもよい。図３３に例示されるＳＩＷ５２Ｃは、湾曲部を有する。ただし、湾曲の程度（曲率半径等）は、図３３に示される例に限定されない。図３４に例示されるＳＩＷ５２Ｄは、約９０°で屈曲する屈曲部を有する。ただし、屈曲角度は、図３４に示される例に限定されない。図３５に例示されるＳＩＷ５２Ｅは、Ｔ字状に分岐する分岐部を有する。ただし、分岐の態様は、図３５に示される例に限定されない。
　無給電アンテナ４に対する終端器５の配置にもさまざまな態様が採用されてよい。例えば、終端器５の向きは、図１の例に限られない。図３６に例示されるように、終端器５の延在方向が無給電アンテナ４の延在方向と交差するように、無給電アンテナ４に対して終端器５が設けられてよい。配置変更に応じて、無給電アンテナ４と終端器５との間の接続部分（マイクロストリップ線路）のレイアウトは適宜変更される。図３７に例示されるように、無給電アンテナ４の延在方向の延長線上に終端器５が設けられてもよい。図３８に例示されるように、これまで説明した無給電アンテナ４の端部（Ｘ軸負方向側の端部）とは反対側の端部（Ｘ軸正方向側の端部）に終端器５が接続されてもよい。
　無給電アンテナ４同士が、１つの終端器を共有してもよい。図３９に示される例では、２つの入力を有する１つの終端器が、無給電アンテナ４－１及び無給電アンテナ４－２によって共有される。この終端器は、上述の終端器５－１及び終端器５－２の両方の機能を兼ね備えるともいえるので、それらの符号を用いて図示される。
　追加の無給電アンテナ４及び終端器５が設けられてもよい。図４０に示される例では、無給電アンテナ４－３及び無給電アンテナ４－４、並びに、対応する終端器５－３及び終端器５－４がさらに設けられる。無給電アンテナ４－３は、無給電アンテナ４－１を挟んで、給電アンテナ３－１とは反対側に設けられ、終端器５－３によって終端される。無給電アンテナ４－４は、無給電アンテナ４－２を挟んで、給電アンテナ３－４とは反対側に設けられ、終端器５－４によって終端される。終端器５－１及び終端器５－３は、少なくともビアの一部を共有するように隣接して配置される。終端器５－２及び終端器５－４は、少なくともビアの一部を共有するように隣接して配置される。
　終端器５の占める基板２の主面２ａの面積を小さくするように、終端器５が基板２に設けられてよい。図４１に例示される終端器５Ａは、終端器５（図１等）と比較して、用いられる基板２の主面２ａのパターン面積が小さい。図示される２つの終端器５Ａのうち、終端器５Ａ－１は無給電アンテナ４－１に対応し、終端器５Ａ－２は無給電アンテナ４－２に対応する。終端器５Ａは、例えば、終端器５のＳＩＷ５２１（図２等）において、ＳＩＷ５２２及びＳＩＷ５２３よりも短くした構成を備える。
　図４２に示される例では、無給電アンテナ４－３及び無給電アンテナ４－４、並びに、対応する終端器５Ａ－３及び終端器５－４Ａがさらに設けられる。終端器５Ａ－１及び終端器５Ａ－３は、少なくともビアの一部を共有するように隣接して配置される。終端器５Ａ－２及び終端器５Ａ－４は、少なくともビアの一部を共有するように隣接して配置される。
　図４３に示される例では、無給電アンテナ４－１及び無給電アンテナ４－２に対応して終端器５Ａ－１及び終端器５Ａ－２が設けられ、無給電アンテナ４－３及び無給電アンテナ４－４に対応して終端器５－３及び終端器５－４が設けられる。終端器５Ａ－１のＳＩＷの一部は、終端器５－３のＳＩＷの下方（Ｚ軸負方向側）を延在する。終端器５Ａ－３のＳＩＷの一部は、終端器５－４のＳＩＷの下方を延在する。
　図４４には、図４３のＸＸＸＸＩＶ線に沿ってみた終端器５Ａ－１及び終端器５－３の一部断面図が模式的に示される。この例では、終端器５Ａ－１のＳＩＷは、層Ｌ１―２を少しだけ延在した後、すぐに層Ｌ２―３に移行し、層Ｌ２―３を延在する。層Ｌ２―３を延在する終端器５Ａ－１のＳＩＷの一部は、層Ｌ１―２を延在する終端器５－３のＳＩＷの下方に位置する。終端器５Ａ－２及び終端器５－４（図４３）についても同様である。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　上記実施形態では、基板２が、層Ｌ１－２、層Ｌ２－３及び層Ｌ３－４を含む３層基板である例について説明したが、基板２の層数はとくに限定されない。基板２は、単層基板であってもよいし、２層基板であってもよいし、４層以上の層を有する多層基板であってもよい。終端器５のＳＩＷ５２は、基板２の層数に応じた数のＳＩＷを含んでよい。
　上記実施形態では、給電アンテナ３の数が４である例について説明したが、給電アンテナ３の数はとくに限定されない。給電アンテナ３の数は、１以上の任意の整数であってよい。
　上記実施形態では、アンテナ装置１の周波数帯域の例として、主に７７ＧＨｚ～８１ＧＨｚの周波数帯域を例に挙げて説明した。ただし、アンテナ装置１の周波数帯域は、アンテナ装置１の用途に応じて適宜変更されてよい。例えば、後述するように、アンテナ装置１はレーダ装置、通信装置等に用いられてよく、その場合、アンテナ装置１の周波数帯域は、レーダ装置、通信装置等の周波数帯域に適合するように定められる。レーダ装置の周波数帯域の例は、これまで説明した７９ＧＨｚ帯（７７ＧＨｚ～８１ＧＨｚ）の他、７６ＧＨｚ帯（７６ＧＨｚ～７７ＧＨｚ）、２４ＧＨｚ帯（２４．０５ＧＨｚ～２４．２５ＧＨｚ）、６０ＧＨｚ帯（６０ＧＨｚ～６１ＧＨｚ）等である。通信装置の周波数帯域の例は、２８ＧＨｚ帯（２７．０～２９．５ＧＨｚ）、６０ＧＨｚ帯（５７ＧＨｚ～６４ＧＨｚ）等である。
３．　応用例
３．１　レーダ装置への応用例
　レーダ装置への応用例について、図４５を参照して説明する。　
　図４５は、レーダ装置の概略構成の例を示すブロック図である。レーダ装置８は、送信部８１と、アンテナ装置８２と、アンテナ装置８３と、受信部８４と、制御部８５とを含む。　
　送信部８１は、送信処理を行う。送信処理は、変調処理、周波数変換処理（アップコンバート）、増幅処理、フィルタリング処理等を含みうる。変調の例はＦＭ変調であるが、これ以外にもレーダに適したさまざまな変調が用いられてよい。　
　アンテナ装置８２は、送信信号を送信（放射）する。アンテナ装置８３は、アンテナ装置８２から送信された送信信号のうち、図示しないオブジェクトで反射した信号の一部を受信する。オブジェクトの例は、車両、人、建物等である。
　受信部８４は、受信処理を行う。受信処理は、増幅処理、フィルタリング処理、周波数変換処理（ダウンコンバート）、復調処理等を含みうる。　
　制御部８５は、レーダ装置８の全体制御を行う。制御部８５による制御は、送信部８１による送信信号の処理、及び、受信部８４による受信信号の処理を含む。信号処理は、例えばオブジェクトまでの距離の検出（測距）、オブジェクトの方位の検出（測位）等を含む。このような信号処理（測距及び／又は測位）を行う機能ブロックとして、図４４には、測距測位部８５ａが例示される。測距及び測位の手法自体は公知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
　上記のレーダ装置８において、これまで説明した実施形態に係るアンテナ装置１（図１）等は、例えばアンテナ装置８２及び／又はアンテナ装置８３として用いられる。これにより、広帯域にわたって複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきが抑制される。放射特性のバラつきが大きいと、信号処理等で不具合が生じてレーダ性能が低下する可能性があるが、放射特性のバラつきが抑制されることにより、そのような不具合も抑制される。その結果、レーダ装置８のレーダ性能を向上させることができる。
３．２　通信装置への応用例
　通信装置への応用例について、図４６を参照して説明する。
　図４６は、通信装置の概略構成の例を示すブロック図である。通信装置９は、例えばスマートフォン等のモバイル端末装置であり、送受信部９１と、アンテナ装置９２と、制御部９３とを含む。
　送受信部９１は、送受信処理を行う。送受信処理は、変復調処理、周波数変換処理（アップコンバート、ダウンコンバート）、増幅処理、フィルタリング処理等を含みうる。
　アンテナ装置９２は、送信信号を、通信相手の装置に送信する。通信相手の装置の例は、基地局である。アンテナ装置９２は、通信相手の装置からの信号を受信する。
　制御部９３は、通信装置９の全体制御を行う。制御部９３による制御は、送受信信号の処理等を含む。例えば、送受信によって得られるさまざまな情報の処理も、制御部９３による制御に含まれる。情報処理を行う機能ブロックとして、図４５には、情報処理部９３ａが例示される。
　上記の通信装置９において、これまで説明した実施形態に係るアンテナ装置１（図１）等は、例えばアンテナ装置９２として用いられる。広帯域にわたって複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきが抑制される分、通信装置９の無線通信性能を向上させることができる。
　なお、上述のレーダ装置及び通信装置以外にも、実施形態に係るアンテナ装置１は、さまざまな技術に応用することができる。例えば、ロボット、無人飛行体等にもアンテナ装置１が用いられてよい。
４．　効果
　以上説明したアンテナ装置１は、例えば次のように特定される。図１等を参照して説明したように、アンテナ装置１は、基板２の主面２ａ上に（例えば並んで）設けられた１つ又は複数の給電アンテナ３と、基板２の主面２ａ上に（例えば複数の給電アンテナ３のうちの最も外側の給電アンテナ３のさらに外側に）設けられた無給電アンテナ４と、基板２に設けられ、無給電アンテナ４に接続された終端器５と、を備える。終端器５は、基板２内を延在する導波路であるＳＩＷ５２を含む。
　上記のアンテナ装置１によれば、ＳＩＷ５２を含む終端器５によって、広帯域にわたって無給電アンテナ４が終端される。その結果、例えば先に図７～図１１等を参照して説明したように、広帯域にわたって、複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきを抑制することができる。
　また、先に図２４等を参照して説明した比較例に係るアンテナ装置１Ｘ－３では、終端用アンテナＡＮＴによる再放射が生じ、それによってアンテナ装置１の特性が劣化等する可能がある。上記アンテナ装置１によれば、そのような問題も生じない。
　さらに、アンテナ装置１では、ＳＩＷ５２を含む終端器５が基板２に集積化される分、アンテナ装置１を小型化することができる。
　図２及び図３等を参照して説明したように、基板２は、多層基板であり、ＳＩＷ５２は、層Ｌ１－２（第１の層）を延在するＳＩＷ５２１と、層Ｌ２－３（第２の層）を延在するＳＩＷ５２２と、を含んでよい。このように各々が基板２の異なる層を延在する複数のＳＩＷをＳＩＷ５２が含むことにより、終端器５の基板２への集積度を高めることができる。その結果、終端器５、ひいてはアンテナ装置１をさらに小型化することができる。
　図２及び図３等を参照して説明したように、ＳＩＷ５２１及びＳＩＷ５２２は、層Ｌ１－２と層Ｌ２－３とを連通する開口部５２１ｄ及び開口部５２２ｄを介して、直列に接続されてよい。これにより、ＳＩＷ５２の長さを確保し、大きな減衰量を与えることができる。また、各々が基板２の異なる層を延在する複数のＳＩＷを直列に接続することで、それらが並列に接続された場合よりも、特性インピーダンスを一定に保ち（インピーダンス不整合を防ぎ）、反射を抑制することができる。
　図２及び図３等を参照して説明したように、ＳＩＷ５２２は、ＳＩＷ５２１の延在方向（Ｘ軸正方向）とは逆方向（Ｘ軸負方向）に延在してよい。基板２を平面視したときに、ＳＩＷ５２１及びＳＩＷ５２２の少なくとも一部が重なっていてよい。これにより、基板２に占めるＳＩＷ５２の面積を低減し、終端器５の基板２への集積度をさらに高めることができる。その結果、終端器５、ひいてはアンテナ装置１をさらに小型化することができる。
　図２、図３及び図４１～図４４等を参照して説明したように、層Ｌ１－２を延在するＳＩＷ５２１は、層Ｌ２－３を延在するＳＩＷ５２２よりも短くてよい。これにより、終端器５の占める基板２の主面２ａの面積を小さくすることができる。
　図１及び図２等を参照して説明したように、ＳＩＷ５２は、一定の幅を有してよい。終端器５は、無給電アンテナ４とＳＩＷ５２との間に接続されたマイクロストリップ線路５１を含んでよい。これにより、例えば所望の減衰量を与える幅を有するＳＩＷ５２を、マイクロストリップ線路５１を介して無給電アンテナ４に直接接続することができる。マイクロストリップ線路５１は、テーパ形状を有する部分（第２の部分５１２）を含んでよい。これにより、マイクロストリップ線路５１とＳＩＷ５２との整合を改善することができる。
　図４５等を参照して説明したように、アンテナ装置１は、レーダ装置８に（例えばアンテナ装置８２及び／又はアンテナ装置８３として）搭載されてよい。これにより、レーダ装置８のレーダ性能を向上させることができる。図４６等を参照して説明したように、アンテナ装置１は、通信装置９に（例えばアンテナ装置９２として）搭載されてもよい。これにより、通信装置９の無線通信性能を向上させることができる。
　図１及び図２等を参照して説明した終端器５も、本開示の一態様である。すなわち、終端器５は、基板２内を延在する導波路であるＳＩＷ５２を備え、基板２は、多層基板であり、ＳＩＷ５２は、層Ｌ１－２（第１の層）を延在するＳＩＷ５２１と、層Ｌ２－３（第２の層）を延在するＳＩＷ５２２と、を含む。このような終端器５は、これまで説明したように広帯域にわたって大きな減衰量を与える。例えばアンテナ装置１に終端器５を用いることにより、複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきを抑制することができる。
　終端器５は、次のように特定されてもよい。すなわち、終端器５は、基板２内を延在する導波路であるＳＩＷ５２と、ＳＩＷ５２に連接するマイクロストリップ線路５１と、を備え、ＳＩＷ５２は、一定の幅を有する。これにより、例えば所望の減衰量を与える幅を有するＳＩＷ５２を、マイクロストリップ線路５１を介して終端対象（例えば無給電アンテナ）に直接接続することができる。
　図１及び図４６等を参照して説明した通信装置９も、端末装置の一態様である。すなわち、端末装置は、通信装置９であって、送受信部９１と制御部９３とアンテナ装置９２とを含み、アンテナ装置９２は、基板２の主面２ａ上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナ３と、基板２の主面２ａ上に設けられた無給電アンテナ４と、基板２に設けられ、無給電アンテナ４に接続された終端器５と、を備え、終端器５は、基板２内を延在する導波路であるＳＩＷ５２を含む。このような通信装置９によっても、これまで説明したように、広帯域にわたって、複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきを抑制することができる。
　図１及び図４５等を参照して説明したレーダ装置８も、端末装置の一態様である。すなわち、端末装置は、レーダ装置８であって、送信部８１と受信部８４と制御部８５とアンテナ装置８２及び／又はアンテナ装置８３とを含み、アンテナ装置８２及び／又はアンテナ装置８３は、基板２の主面２ａ上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナ３と、基板２の主面２ａ上に設けられた無給電アンテナ４と、基板２に設けられ、無給電アンテナ４に接続された終端器５と、を備え、終端器５は、基板２内を延在する導波路であるＳＩＷ５２を含む。このようなレーダ装置８によっても、これまで説明したように、広帯域にわたって、複数の給電アンテナ３の放射特性のバラつきを抑制することができる。
　本開示に記載された効果は、あくまで例示であって、開示された内容に限定されない。他の効果があってもよい。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、
　前記基板の前記主面上に設けられた無給電アンテナと、
　前記基板に設けられ、前記無給電アンテナに接続された終端器と、
　を備え、
　前記終端器は、前記基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む、
　アンテナ装置。
（２）
　前記基板は、多層基板であり、
　前記ＳＩＷは、
　　前記基板の第１の層を延在する第１のＳＩＷと、
　　前記基板の第２の層を延在する第２のＳＩＷと、
　を含む、
　（１）に記載のアンテナ装置。
（３）
　前記第１のＳＩＷ及び前記第２のＳＩＷは、前記第１の層と前記第２の層とを連通する開口部を介して、直列に接続される、
　（２）に記載のアンテナ装置。
（４）
　前記第２のＳＩＷは、前記第１のＳＩＷの延在方向とは逆方向に延在する、
　（２）又は（３）に記載のアンテナ装置。
（５）
　前記基板を平面視したときに、前記第１のＳＩＷ及び前記第２のＳＩＷの少なくとも一部が重なっている、
　（４）に記載のアンテナ装置。
（６）
　前記第１の層を延在する前記第１のＳＩＷは、前記第２の層を延在する前記第２のＳＩＷよりも短い、
　（２）～（４）のいずれかに記載のアンテナ装置。
（７）
　前記ＳＩＷは、一定の幅を有する、
　（１）～（６）のいずれかに記載のアンテナ装置。
（８）
　前記終端器は、前記無給電アンテナと前記ＳＩＷとの間に接続されたマイクロストリップ線路を含む、
　（１）～（７）のいずれかに記載のアンテナ装置。
（９）
　前記マイクロストリップ線路は、テーパ形状を有する部分を含む、
　（８）に記載のアンテナ装置。
（１０）
　レーダ装置に搭載される、
　（１）～（９）のいずれかに記載のアンテナ装置。
（１１）
　通信装置に搭載される、
　（１）～（９）のいずれかに記載のアンテナ装置。
（１２）
　基板内を延在する導波路であるＳＩＷを備え、
　前記基板は、多層基板であり、
　前記ＳＩＷは、
　　第１の層を延在する第１のＳＩＷと、
　　第２の層を延在する第２のＳＩＷと、
　を含む、
　終端器。
（１３）
　基板内を延在する導波路であるＳＩＷと、
　前記ＳＩＷに連接するマイクロストリップ線路と、
　を備え、
　前記ＳＩＷは、一定の幅を有する、
　終端器。
（１４）
　通信装置であって、
　送受信部と制御部とアンテナ装置とを含み、
　前記アンテナ装置は、
　　基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、
　　前記基板の前記主面上に設けられた無給電アンテナと、
　　前記基板に設けられ、前記無給電アンテナに接続された終端器と、
　を備え、
　前記終端器は、前記基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む、
　端末装置。
（１５）
　レーダ装置であって、
　送信部と受信部と制御部とアンテナ装置とを含み、
　前記アンテナ装置は、
　　基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、
　　前記基板の前記主面上に設けられた無給電アンテナと、
　　前記基板に設けられ、前記無給電アンテナに接続された終端器と、
　を備え、
　前記終端器は、前記基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む、
　端末装置。
　　　１　アンテナ装置
　　　２　基板
　　　３　給電アンテナ
　　　４　無給電アンテナ
　　　５　終端器
　　　８　レーダ装置
　　　９　通信装置
　　５１　マイクロストリップ線路
　　５２　ＳＩＷ
　　８１　送信部
　　８２　アンテナ装置
　　８３　アンテナ装置
　　８４　受信部
　　８５　制御部
　　９１　送受信部
　　９２　アンテナ装置
　　９３　制御部
　５２１　ＳＩＷ
５２１ａ　上側パターン
５２１ｂ　下側パターン
５２１ｃ　ビア
５２１ｄ　開口部
　５２２　ＳＩＷ
５２２ａ　上側パターン
５２２ｂ　下側パターン
５２２ｃ　ビア
５２２ｄ　開口部
５２２ｅ　開口部
　５２３　ＳＩＷ
５２３ａ　上側パターン
５２３ｂ　下側パターン
５２３ｃ　ビア
５２３ｄ　開口部

Claims (15)

  1. 　基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、
    　前記基板の前記主面上に設けられた無給電アンテナと、
    　前記基板に設けられ、前記無給電アンテナに接続された終端器と、
    　を備え、
    　前記終端器は、前記基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む、
    　アンテナ装置。
  2. 　前記基板は、多層基板であり、
    　前記ＳＩＷは、
    　　前記基板の第１の層を延在する第１のＳＩＷと、
    　　前記基板の第２の層を延在する第２のＳＩＷと、
    　を含む、
    　請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記第１のＳＩＷ及び前記第２のＳＩＷは、前記第１の層と前記第２の層とを連通する開口部を介して、直列に接続される、
    　請求項２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記第２のＳＩＷは、前記第１のＳＩＷの延在方向とは逆方向に延在する、
    　請求項２に記載のアンテナ装置。
  5. 　前記基板を平面視したときに、前記第１のＳＩＷ及び前記第２のＳＩＷの少なくとも一部が重なっている、
    　請求項４に記載のアンテナ装置。
  6. 　前記第１の層を延在する前記第１のＳＩＷは、前記第２の層を延在する前記第２のＳＩＷよりも短い、
    　請求項２に記載のアンテナ装置。
  7. 　前記ＳＩＷは、一定の幅を有する、
    　請求項１に記載のアンテナ装置。
  8. 　前記終端器は、前記無給電アンテナと前記ＳＩＷとの間に接続されたマイクロストリップ線路を含む、
    　請求項１に記載のアンテナ装置。
  9. 　前記マイクロストリップ線路は、テーパ形状を有する部分を含む、
    　請求項８に記載のアンテナ装置。
  10. 　レーダ装置に搭載される、
    　請求項１に記載のアンテナ装置。
  11. 　通信装置に搭載される、
    　請求項１に記載のアンテナ装置。
  12. 　基板内を延在する導波路であるＳＩＷを備え、
    　前記基板は、多層基板であり、
    　前記ＳＩＷは、
    　　第１の層を延在する第１のＳＩＷと、
    　　第２の層を延在する第２のＳＩＷと、
    　を含む、
    　終端器。
  13. 　基板内を延在する導波路であるＳＩＷと、
    　前記ＳＩＷに連接するマイクロストリップ線路と、
    　を備え、
    　前記ＳＩＷは、一定の幅を有する、
    　終端器。
  14. 　通信装置であって、
    　送受信部と制御部とアンテナ装置とを含み、
    　前記アンテナ装置は、
    　　基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、
    　　前記基板の前記主面上に設けられた無給電アンテナと、
    　　前記基板に設けられ、前記無給電アンテナに接続された終端器と、
    　を備え、
    　前記終端器は、前記基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む、
    　端末装置。
  15. 　レーダ装置であって、
    　送信部と受信部と制御部とアンテナ装置とを含み、
    　前記アンテナ装置は、
    　　基板の主面上に設けられた１つ又は複数の給電アンテナと、
    　　前記基板の前記主面上に設けられた無給電アンテナと、
    　　前記基板に設けられ、前記無給電アンテナに接続された終端器と、
    　を備え、
    　前記終端器は、前記基板内を延在する導波路であるＳＩＷを含む、
    　端末装置。
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