WO2023135867A1 - 平面アンテナ - Google Patents

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WO2023135867A1
WO2023135867A1 PCT/JP2022/035468 JP2022035468W WO2023135867A1 WO 2023135867 A1 WO2023135867 A1 WO 2023135867A1 JP 2022035468 W JP2022035468 W JP 2022035468W WO 2023135867 A1 WO2023135867 A1 WO 2023135867A1
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WO
WIPO (PCT)
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line
virtual
region
planar antenna
radiation elements
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/035468
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄介 八幡
一郎 桑山
傑 山岸
祐太郎 三木
Original Assignee
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
Publication of WO2023135867A1 publication Critical patent/WO2023135867A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart

Definitions

  • the present disclosure relates to planar antennas.
  • This application claims priority based on Japanese application No. 2022-004158 filed on January 14, 2022, and incorporates all the descriptions described in the Japanese application.
  • a surface current that propagates on the substrate surface may occur due to radio waves radiated from the planar antenna. This surface current propagates from the planar antenna to the edge of the dielectric substrate and produces radiation waves from the edge. This radiated wave causes deterioration of the directivity of the planar antenna.
  • Patent Document 1 discloses a technique for suppressing the surface current on the substrate surface by using an electromagnetic band gap structure.
  • a planar antenna has a dielectric substrate, a first side provided on a first surface of the dielectric substrate and extending along a first direction, and a second side facing the first side. a feed line, three or more radiating elements arranged on the first surface along the first direction and protruding alternately from the first side and the second side, and the first surface. and an electromagnetic bandgap structure having a region located in the .
  • the first surface includes a first adjacent region adjacent to the first side and a second adjacent region adjacent to the second side.
  • the placement regions include a first placement region included in the first adjacent region and a second placement region included in the second adjacent region.
  • the three or more radiating elements include a plurality of first radiating elements projecting from the first side to the first adjacent region, and one or more projecting from the second side to the second adjacent region. and a second radiating element. At least part of the first arrangement area is positioned closer to the feeder line than the first virtual line described below. At least part of the second arrangement area is positioned closer to the feeder line than the second virtual line described below.
  • First virtual line A straight line that passes through the first adjacent region and is parallel to the first direction with an interval from the virtual center line below that is twice w1 below.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a planar antenna according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the placement region of the EBG structure.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing a radiating element and an EBG structure.
  • FIG. 5B is a diagram showing the relationship between the desired wave from the radiating element and the radiated wave from the unit cell of the EBG structure located next to the radiating element.
  • FIG. 6 is a diagram showing an EBG structure according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a planar antenna according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 4 is
  • FIG. 7 is a diagram showing an EBG structure according to a second modification of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an EBG structure according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing an EBG structure according to a modification of the second embodiment.
  • 10A is a diagram showing a directivity pattern of Example 1.
  • FIG. 10B is a diagram showing a directivity pattern of Example 2.
  • FIG. 11A is a diagram showing a directivity pattern of Example 3.
  • FIG. FIG. 11B is a diagram showing a directivity pattern of a comparative example.
  • the inventors of the present application have conducted intensive research on the influence of the positional relationship between the antenna and the electromagnetic bandgap structure on the directivity of the antenna. Among them, the inventors have found that the positional relationship between the antenna and the electromagnetic bandgap structure has a great influence on the ripple that appears as one aspect of deterioration of the directivity of the antenna, leading to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a technology capable of effectively suppressing ripples appearing in the directional characteristics of an antenna.
  • a planar antenna includes a dielectric substrate, a first side provided on a first surface of the dielectric substrate and extending along a first direction, and a second side facing the first side. a feeding line having a side; three or more radiating elements arranged on the first surface along the first direction and protruding alternately from the first side and the second side; an electromagnetic bandgap structure having a placement region on the first surface.
  • the first surface includes a first adjacent region adjacent to the first side and a second adjacent region adjacent to the second side.
  • the placement regions include a first placement region included in the first adjacent region and a second placement region included in the second adjacent region.
  • the three or more radiating elements include a plurality of first radiating elements projecting from the first side to the first adjacent region, and one or more projecting from the second side to the second adjacent region. and a second radiating element. At least part of the first arrangement area is positioned closer to the feeder line than the first virtual line described below. At least part of the second arrangement area is positioned closer to the feeder line than the second virtual line described below.
  • First virtual line A straight line that passes through the first adjacent region and is parallel to the first direction with an interval from the virtual center line below that is twice w1 below.
  • At least part of the electromagnetic bandgap structure can be provided closer to the feeder line than the first virtual line and the second virtual line. can be approached. As a result, it is possible to effectively suppress the ripple appearing in the directional characteristics of the antenna.
  • At least part of the first arrangement area is positioned closer to the feeder line than a third virtual line below, and at least part of the second arrangement area is preferably located closer to the feeder line than the fourth virtual line below.
  • Third virtual line A straight line parallel to the first direction passing through the tip edges of the plurality of first radiation elements
  • Fourth virtual line The first direction passing through the tip edges of the one or more second radiation elements
  • the electromagnetic bandgap structure can be brought closer to the plurality of first radiation elements.
  • the maximum value of the width dimension along the second direction of the first arrangement region is the second direction of the plurality of first radiating elements. and the maximum width dimension of the second arrangement region along the second direction is equal to the width of the one or more second radiation elements along the second direction. It may be larger than the maximum dimension. In this case, it is possible to effectively suppress the surface current generated from the side of the feeder line from propagating to the surroundings.
  • the arrangement area is a third arrangement area connecting the first arrangement area and the second arrangement area so as to surround the feeder line. It may further include a placement area. In this case, it is possible to suppress the surface current generated from the tip side of the feeder line from propagating to the surroundings.
  • part of the second placement region may be positioned between the plurality of second radiation elements.
  • the electromagnetic bandgap structure can be brought closer to the plurality of second radiation elements.
  • the third virtual line is closest to the virtual center line among the tip edges of the plurality of first radiating elements. It may be a straight line parallel to the first direction passing through the far leading edge. In this case, the area between the first side and the third imaginary line can be secured as large as possible. As a result, it is possible to easily set the first arrangement region 31 closer to the feeder line than the third virtual line I3.
  • the fourth virtual line is the virtual center of the tip edges of the plurality of second radiating elements. It may be a straight line parallel to said first direction passing through the leading edge furthest from the line. In this case, the area between the second side and the fourth imaginary line can be secured as large as possible. As a result, it is possible to easily set the second arrangement area closer to the feeder line than the fourth virtual line.
  • the w1 is the tip edge farthest from the virtual center line among the tip edges of the plurality of first radiating elements, and the virtual center. It may be the interval with the line. In this case, the area between the first side and the first imaginary line can be secured as large as possible. As a result, it is possible to easily set the first arrangement area closer to the feeder line 12 than the first virtual line.
  • the w2 is the tip edge farthest from the virtual center line among the tip edges of the plurality of second radiating elements, and the virtual center. It may be the interval with the line. In this case, the area between the second side and the second virtual line can be secured as large as possible. As a result, it is possible to easily set the second arrangement area closer to the feeder line than the second virtual line.
  • the radiating element has a rectangular shape. In this case, the radiating element can be easily brought closer to the electromagnetic bandgap structure.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a planar antenna according to the first embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
  • This planar antenna 1 is, for example, a planar antenna mounted on traffic infrastructure or the like and used for transmitting radio waves (radar waves) in a radar for detecting vehicles and pedestrians.
  • radar waves radio waves
  • the three directions orthogonal to each other in each drawing are the X direction (first direction), the Y direction (second direction), and the Z direction.
  • the direction in which the arrow X faces is called the X1 direction
  • the direction in which the arrow Y faces is called the Y1 direction
  • the direction in which the arrow Z faces is called the Z1 direction
  • the direction opposite to the arrow X is called the X2 direction
  • the direction opposite to the arrow Y is called the Y2 direction
  • the direction opposite to the arrow Z is called the Z2 direction.
  • a planar antenna 1 includes a rectangular dielectric substrate 2, a first grounding plate 4 provided on a first surface 2a of the dielectric substrate 2, an array antenna 6 provided on the first surface 2a, and a dielectric substrate. and a second grounding plate 8 provided on the second surface 2b of the second surface 2b.
  • the second surface 2b of the dielectric substrate 2 is the opposite surface of the first surface 2a.
  • the second grounding plate 8 is a plate-shaped member made of a conductor such as copper. The second ground plate 8 is provided over substantially the entire second surface 2b.
  • the planar antenna 1 is formed using a rigid substrate or a flexible substrate.
  • materials for the dielectric substrate 2 include polyimide, liquid crystal polymer, PPE resin, and fluorine resin.
  • the first grounding plate 4 is a plate-shaped member made of a conductor such as copper.
  • the first grounding plate 4 includes a rectangular base portion 4a extending in the Y direction and a pair of L-shaped portions 4b extending in the X1 direction from both longitudinal ends of the base portion 4a.
  • An array antenna 6 is connected to the center of one side 4a1 of the base 4a in the Y direction.
  • a feed point 10 is provided at the center of the other side 4a2 of the base 4a in the Y direction.
  • a signal wave radiated by the array antenna 6 is applied to the feeding point 10 .
  • the first ground plane 4 is connected to the second ground plane 8 by a plurality of vias 4c.
  • the plurality of vias 4c are columnar members made of a conductor such as copper.
  • a plurality of vias 4 c penetrate between the first surface 2 a and the second surface 2 b of the dielectric substrate 2 .
  • the plurality of vias 4c may be provided as through holes.
  • the plurality of vias 4c include a plurality of outer vias 4c1 provided along the periphery of the first ground plate 4 and a plurality of inner vias 4c2 provided in the central portion of the base portion 4a.
  • a plurality of inner vias 4c2 are provided so as to cross the base portion 4a along the X direction on both sides of the band-shaped region B where no vias are provided in the Y-direction central portion of the base portion 4a.
  • Both sides of the strip region B in the Y direction are partitioned by a plurality of inner vias 4c2. Further, a feed point 10 is connected to the end of the band-shaped region B facing the X2 direction. An array antenna 6 is connected to the end of the band-shaped region B facing the X1 direction.
  • a plurality of vias 4c2 and band-shaped regions B form a so-called substrate integrated waveguide (SIW). Therefore, the signal wave applied to the feeding point 10 passes through the band-shaped area B and is applied to the array antenna 6.
  • SIW substrate integrated waveguide
  • the array antenna 6 is composed of a conductor such as copper provided on the first surface 2a. As shown in FIG. 2, the array antenna 6 includes a feeder line 12 extending along the X direction and a plurality of radiating elements 14 arranged at predetermined intervals along the X direction. A base end portion 12a, which is one end of the feeder line 12, is connected to the base portion 4a. A tip portion 12b, which is the other end of the feeder line 12, is located closer to the base portion 4a than the edge 4b1 of the L-shaped portion 4b.
  • the feed line 12 has a first side 12c along the X direction and a second side 12d facing the first side 12c. The first side 12c faces the Y1 direction. The second side 12d faces the Y2 direction.
  • the plurality of radiating elements 14 are rectangular. A plurality of radiating elements 14 are provided so as to protrude alternately from the first side 12 c and the second side 12 d of the feeder line 12 . A plurality of radiating elements 14 are integrally connected to the feeding line 12 . Therefore, a signal wave applied to array antenna 6 is applied to a plurality of radiating elements 14 through feeder line 12 . A plurality of radiating elements 14 radiate the given signal waves into the air as radio waves.
  • the array antenna 6 of this embodiment has three radiating elements 14 .
  • the radiating elements 14a and 14b projecting in the Y1 direction from the first side 12c are also called first radiating elements 14a and 14b, and the radiating element 14h projecting in the Y2 direction from the second side 12d. Also referred to as a second radiation element 14h.
  • the first radiating element 14b is provided at the tip portion 12b of the feeder line 12 .
  • the pitch of the plurality of radiation elements 14 in the X direction is set to ⁇ /2.
  • the set wavelength ⁇ is a wavelength set based on the wavelength when the signal wave transmitted by the array antenna 6 propagates through the feeder line.
  • the pitch is the distance between the X-direction centers of the radiating elements 14 adjacent to each other in the X-direction. Therefore, the distance between the X-direction center of the first radiation element 14a and the X-direction center of the first radiation element 14b is ⁇ .
  • the distance w1 between the imaginary center line C of the feeder line 12 and the tip edge 14a1 of the first radiation element 14a facing in the Y1 direction is set to ⁇ /2.
  • the virtual center line C is a straight line parallel to the X direction passing through the center of the feeder line 12 in the Y direction.
  • a distance w2 between the imaginary center line C and the leading edge 14h1 of the second radiation element 14h facing in the Y2 direction is also set to ⁇ /2.
  • the X-direction dimension and the Y-direction dimension of the first radiation element 14b are set to dimension and slightly shorter than the dimension in the Y direction. Therefore, in this embodiment, w1 is the distance between the virtual center line C and the farthest leading edge from the virtual center line C among the leading edges of the plurality of first radiation elements 14a and 14b.
  • the planar antenna 1 of this embodiment further includes an electromagnetic bandgap structure 20 .
  • an electromagnetic bandgap structure 20 (hereinafter also referred to as an EBG structure 20 ) is provided so as to surround the array antenna 6 .
  • the EBG structure 20 has a placement region 30 on the first surface 2a.
  • the placement region 30 is a region where the EBG structure 20 is provided.
  • EBG structure 20 includes a plurality of unit cells 22 and a plurality of vias 24 .
  • a plurality of unit cells 22 are provided on the first surface 2 a of the dielectric substrate 2 .
  • the plurality of unit cells 22 are plate-like members made of a conductor such as copper.
  • the outline of the unit cell 22 is a regular hexagon on the XY plane. As shown in FIG. 2, the plurality of unit cells 22 are regularly arranged on the first surface 2a.
  • a plurality of unit cells 22 are arranged with gaps g between them. Gap g is preferably uniform.
  • the outer shape of the unit cell 22 is preferably a regular hexagon, but may be a square or other polygon.
  • the unit cells 22 can be arranged with a higher density than when the outer shape is a square.
  • the outer shape of the unit cell 22 may include curved portions and uneven shapes.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
  • the plurality of vias 24 are columnar members made of a conductor such as copper. Each via 24 connects the unit cell 22 and the second ground plane 8 . Therefore, via 24 penetrates between first surface 2 a and second surface 2 b of dielectric substrate 2 .
  • the vias 24 may be provided as through holes.
  • the EBG structure 20 is a type of EBG structure having a mushroom structure.
  • the EBG structure 20 has the property of shielding radio waves in a certain frequency band.
  • the EBG structure has a frequency band (blocking band) that can block radio waves.
  • the shielding band of the EBG structure 20 of this embodiment is set so as to include the frequency of radio waves radiated from the array antenna 6 .
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the placement region 30 of the EBG structure 20.
  • the placement region 30 of the EBG structure 20 of this embodiment includes a first placement region 31 , a second placement region 32 and a third placement region 33 .
  • the first arrangement area 31 is an area arranged adjacent to the first side 12c of the feeder line 12 with a space therebetween in the range in the X direction from the base end 12a to the tip end 12b of the feeder line 12 .
  • the range in the X direction from the base end portion 12a to the tip end portion 12b is a straight line passing through the base end portion 12a on the first surface 2a (a straight line matching one side 4a1 of the first grounding plate 4). , and a straight line L1 passing through the tip portion 12b of the feeder line 12 .
  • the outer edge of the first arrangement area 31 on the X1 direction side is along the straight line L1. Therefore, the first placement region 31 is included within the first adjacent region 41 .
  • the first adjacent region 41 is a region surrounded by the straight line L1, the first side 12c of the feeder line 12, the base 4a, and the L-shaped portion 4b connected to the end of the base 4a in the Y1 direction. That is, the first adjacent region 41 is a region adjacent to the first side 12c.
  • the second arrangement area 32 is an area arranged adjacent to the second side 12d of the feeder line 12 with an interval in the range in the X direction from the base end 12a to the tip end 12b.
  • the outer edge of the second arrangement area 32 on the X1 direction side is also along the straight line L1, like the first arrangement area 31 . Therefore, the second placement region 32 is included within the second adjacent region 42 .
  • the second adjacent region 42 is a region surrounded by the straight line L1, the second side 12d of the feeder line 12, the base 4a, and the L-shaped portion 4b connected to the end of the base 4a in the Y2 direction. That is, the second adjacent region 42 is a region adjacent to the second side 12d.
  • the first adjacent region 41 and the second adjacent region 42 are included in the first surface 2a.
  • the first adjacent region 41 is adjacent to the first side 12c.
  • the first radiation elements 14a, 14b protrude from the first side 12c to the first adjacent region 41.
  • the second adjacent region 42 is adjacent to the second side 12d. Accordingly, the second radiating element 14h protrudes from the second side 12d to the second adjacent region 42. As shown in FIG.
  • the third arrangement area 33 is an area adjacent to the first adjacent area 41 and the second adjacent area 42 in the X1 direction.
  • the third arrangement area 33 and the first arrangement area 31 are connected to each other with the straight line L1 as the boundary. Further, the third arrangement area 33 and the second arrangement area 32 are connected to each other with the straight line L1 as the boundary. Therefore, the third placement region 33 connects the first placement region 31 and the second placement region 32 .
  • the array antenna 6 is surrounded by the EBG structure 20 in the X1 direction area of the array antenna 6, the Y1 direction area of the array antenna 6, and the Y2 direction area of the array antenna 6.
  • the outer edges of the placement regions 31, 32, and 33 other than the portion of the straight line L1 correspond to the outer edges of the placement regions 31, 32, and 33 among the plurality of unit cells 22 forming the placement regions 31, 32, and 33. It is defined by the outer edge of the unit cell 22 where it is located.
  • the first virtual line I1 is a straight line parallel to the X direction positioned between the first side 12c of the feeder line 12 and the L-shaped portion 4b connected to the end of the base portion 4a in the Y1 direction. be.
  • the first virtual line I1 is a straight line passing through the first adjacent region 41 .
  • the second virtual line I2 is a straight line parallel to the X direction positioned between the second side 12d of the feeder line 12 and the L-shaped portion 4b connected to the end of the base portion 4a in the Y2 direction.
  • the second virtual line I2 is a straight line passing through the second adjacent region 42 .
  • a third virtual line I3 is a straight line parallel to the X direction passing through the tip edge 14a1 of the first radiation element 14a. Therefore, in the present embodiment, the third virtual line I3 is a straight line passing through the tip edge 14a1 farthest from the virtual center line C among the tip edges of the plurality of first radiation elements 14a and 14b.
  • a fourth virtual line I4 is a straight line parallel to the X direction passing through the tip edge 14h1 of the second radiation element 14h.
  • the distance between the third imaginary line I3 and the imaginary center line C is w1 as described above. Further, the distance between the fourth imaginary line I4 and the imaginary center line C is w2 as described above.
  • the distance between the first imaginary line I1 and the imaginary center line C is set to twice w1. Therefore, the distance between the first virtual line I1 and the third virtual line I3 is w1.
  • the interval between the second virtual line I2 and the virtual center line C is set to twice w2. Therefore, the distance between the second virtual line I2 and the fourth virtual line I4 is w2.
  • the first imaginary line I1 and the third imaginary line I3 cross the first arrangement area 31 . Therefore, part of the first arrangement region 31 is positioned closer to the power supply line 12 than the third imaginary line I3. As shown in FIG. 4, part of the first placement region 31 is positioned between the first radiation elements 14a and 14b. As a result, the part of the first arrangement region 31 located between the first radiation elements 14a and 14b can be brought closer to the first radiation elements 14a and 14b than the other part of the first arrangement region 31 is.
  • the second arrangement area 32 is positioned on the second virtual line I2 and the fourth virtual line I4. Therefore, part of the second arrangement region 32 is positioned closer to the power supply line 12 than the fourth imaginary line I4. Therefore, as shown in FIG. 4, the distance between part of the second arrangement region 32 and the second radiation element 14h is closer than other parts.
  • the EBG structure 20 can be provided closer to the feeder line 12 than the first virtual line I1 and the second virtual line I2. 14h can be approached. As a result, ripples appearing in the directional characteristics of the array antenna 6 can be suppressed.
  • a portion of the first placement region 31 is positioned closer to the power supply line 12 than the third virtual line I3, and a portion of the second placement region 32 is positioned closer to the power feeding line 12 than the fourth virtual line I4. Since it is positioned closer to the line 12, the EBG structure 20 and the radiating elements 14a, 14b, 14h can be brought closer. As a result, ripples appearing in the directional characteristics of the array antenna 6 can be suppressed more effectively.
  • the third arrangement region 33 connected to the first arrangement region 31 and the second arrangement region 32 is provided on the tip portion 12b side of the feeder line 12, Surface current can be suppressed from propagating to the surroundings.
  • the maximum value of the width dimension along the Y direction of the first arrangement region 31 is larger than the maximum value of the width dimension along the Y direction of the first radiation elements 14a and 14b.
  • the maximum width dimension along the Y direction of the region 32 is larger than the maximum width dimension along the Y direction of the second radiation element 14h.
  • w1 is the distance between the virtual center line C and the farthest tip edge 14a1 from the virtual center line C among the tip edges of the plurality of first radiation elements 14a and 14b.
  • the third virtual line I3 is a straight line passing through the tip edge 14a1 farthest from the virtual center line C among the tip edges of the plurality of first radiation elements 14a and 14b.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing radiating element 14 and EBG structure 20 .
  • the radiation element 14 radiates radio waves
  • a surface current flows on the surface of the second ground plate 8 .
  • Surface currents are blocked by the unit cells 22 and vias 24 of the EBG structure 20 .
  • part of the energy of the interrupted surface current is radiated from the unit cell 22 . It is considered that the radiated waves from the unit cells 22 strengthen and weaken the desired waves, causing ripples in the directivity characteristics of the array antenna 6 .
  • 5B is a diagram showing the relationship between the desired wave from the radiating element 14 and the radiated wave from the unit cell 22 of the EBG structure 20 located next to the radiating element 14.
  • FIG. The desired wave and the radiated wave are radiated around the wave source. showing.
  • the desired wave and the radiated wave are in phase when the following formula (1) is satisfied.
  • ⁇ a is the wavelength of the desired wave in air.
  • the directivity of the antenna is represented by a gain change according to the angle ⁇ . Therefore, when the period of the angle ⁇ that satisfies the above (1) increases, the period of the gain fluctuation appearing in the directivity of the antenna increases, and the ripple is suppressed. That is, the smaller the distance D between the radiating element 14 and the unit cell 22, the more effectively the ripple appearing in the directivity of the antenna can be suppressed.
  • FIG. 6 is a diagram showing an EBG structure 20 according to a first modified example of the first embodiment.
  • the arrangement area 30 is set such that the unit cells 22 adjacent to the radiating element 14 are left and the unit cells 22 away from the radiating element 14 are excluded. Therefore, the first arrangement area 31, the second arrangement area 32, and the third arrangement area 33 of this modification are smaller than those of the first embodiment.
  • the outer edge of the first arrangement area 31 in the Y2 direction and the outer edge of the second arrangement area 32 in the Y1 direction are the same as those in the first embodiment, and a part of the first arrangement area 31 extends from the third imaginary line I3. is located closer to the power supply line 12, and a part of the second arrangement region 32 is located closer to the power supply line 12 than the fourth imaginary line I4.
  • FIG. 7 is a diagram showing an EBG structure 20 according to a second modification of the first embodiment.
  • the first arrangement area 31 is positioned on the first virtual line I1, but not on the third virtual line I3.
  • the second placement area 32 is positioned on the second virtual line I2 but not on the fourth virtual line I4.
  • a portion of the first arrangement region 31 is located closer to the feeder line 12 than the first imaginary line I1. Also, a part of the second arrangement region 32 is positioned closer to the feeder line 12 than the second virtual line I2.
  • the EBG structure 20 and the radiating elements 14a, 14b, 14h can be appropriately brought close to each other. As a result, ripples appearing in the directional characteristics of the array antenna 6 can be suppressed also in this modification. Note that the EBG structure 20 and the radiation elements 14a, 14b, and 14h can be brought closer to each other in the first embodiment and the first modification than in the present modification. Therefore, the first embodiment and the first modified example can more effectively suppress ripples appearing in the directivity characteristics of the array antenna 6 .
  • FIG. 8 is a diagram showing an EBG structure 20 according to the second embodiment.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the array antenna 6 has five radiating elements 14 . Further, the width of the radiation element 14 of the present embodiment in the X direction is narrower than the width of the radiation element 14 of the first embodiment.
  • the five radiating elements 14 are provided so as to protrude alternately from the first side 12c and the second side 12d, as in the first embodiment.
  • the five radiation elements 14 include first radiation elements 14a, 14b, and 14c projecting in the Y1 direction from the first side 12c, and second radiation elements 14h and 14i projecting in the Y2 direction from the second side 12d. included.
  • the first radiation element 14b is longer in the Y direction than the other first radiation elements.
  • the second radiation element 14i is longer in the Y direction than the second radiation element 14h.
  • a distance w1 between the imaginary center line C of the feeder line 12 and the tip edge 14b1 of the first radiation element 14b facing in the Y1 direction is set to ⁇ /2.
  • a distance w2 between the imaginary center line C and the leading edge 14i1 of the second radiation element 14i facing in the Y2 direction is also set to ⁇ /2.
  • the third virtual line I3 in this embodiment is a straight line parallel to the X direction passing through the tip edge 14b1 of the first radiation element 14b.
  • the fourth virtual line I4 in this embodiment is a straight line parallel to the X direction passing through the tip edge 14i1 of the second radiation element 14i.
  • the third virtual line I3 and the fourth virtual line I4 are set based on the radiating element 14 having the longest length in the Y direction among the radiating elements 14 .
  • the third imaginary line I3 is a straight line passing through the tip edge 14b1 farthest from the imaginary center line C among the tip edges of the plurality of first radiation elements 14a, 14b, and 14c.
  • the fourth virtual line I4 is a straight line passing through the tip edge 14i1 farthest from the virtual center line C among the tip edges of the plurality of second radiation elements 14h and 14i.
  • the first arrangement area 31 of the present embodiment is located on the third imaginary line I3. Therefore, part of the first arrangement region 31 is positioned closer to the power supply line 12 than the third imaginary line I3. As shown in FIG. 8, part of the first placement region 31 is between the first radiation element 14a and the first radiation element 14b and between the first radiation element 14b and the first radiation element 14c. positioned. As a result, a portion of the first placement region 31 located between the first radiation elements 14a and 14b and a portion of the first placement region 31 located between the first radiation elements 14b and 14c are changed to the first placement region. It can be closer to the first radiating elements 14a, 14b than other parts of the region 31.
  • the second placement area 32 is positioned on the fourth imaginary line I4. Therefore, part of the second arrangement region 32 is positioned closer to the power supply line 12 than the fourth imaginary line I4. As shown in FIG. 8, part of the first placement region 31 is positioned between the second radiation element 14h and the second radiation element 14i. This allows a portion of the second placement region 32 located between the second radiation elements 14h and 14i to be closer to the second radiation elements 14h and 14i than the other portion of the second placement region 32.
  • a portion of the first placement region 31 is positioned closer to the feeder line 12 than the third virtual line I3, and a portion of the second placement region 32 is positioned closer to the fourth virtual line I4. Since the EBG structure 20 and the radiating element 14 are located closer to the feed line 12, the EBG structure 20 and the radiating element 14 can be brought closer to each other. As a result, ripples appearing in the directional characteristics of the array antenna 6 can be effectively suppressed. Further, in the present embodiment, a portion of the first placement region 31 is provided between the plurality of first radiating elements 14a, 14b, 14c, and a portion of the second placement region 31 is provided between the plurality of second radiating elements 14h, 14i. 32 is provided, the arrangement area 30 can be provided along the contour of the array antenna 6, and ripples can be more preferably suppressed.
  • the fourth virtual line I4 is a straight line passing through the tip edge 14i1 farthest from the virtual center line C among the tip edges of the plurality of second radiation elements 14h and 14i.
  • the fourth imaginary line I4 and the imaginary center line C can be separated as much as possible, and a large area can be secured between the second side 12d and the fourth imaginary line I4.
  • FIG. 9 is a diagram showing an EBG structure 20 according to a modification of the second embodiment.
  • the first arrangement area 31 is positioned on the first virtual line I1, but not on the third virtual line I3.
  • the second placement area 32 is positioned on the second virtual line I2 but not on the fourth virtual line I4.
  • a portion of the first arrangement region 31 is located closer to the feeder line 12 than the first imaginary line I1. Also, a part of the second arrangement region 32 is positioned closer to the feeder line 12 than the second virtual line I2.
  • the EBG structure 20 and the radiating elements 14a, 14b, 14h can be appropriately brought close to each other. As a result, ripples appearing in the directional characteristics of the array antenna 6 can be suppressed also in this modification.
  • w2 is the distance between the imaginary center line C and the farthest tip edge 14i1 from the imaginary center line C among the tip edges of the plurality of second radiation elements 14h and 14i.
  • the arrangement area 30 includes the third arrangement area 33, but the arrangement area 30 may not include the third arrangement area 33.
  • ripples appearing in the directional characteristics of the array antenna 6 can be suppressed by the first arrangement area 31 and the second arrangement area 32 .
  • w1 (w2) is the distance between the virtual center line C and the farthest tip edge from the virtual center line C among the tip edges of the plurality of first radiation elements (second radiation elements).
  • w1 (w2) may be the distance between the virtual center line C and the leading edges of the plurality of first radiating elements (second radiating elements) other than the farthest leading edge from the virtual center line C.
  • the third virtual line I3 (fourth virtual line I4) passes through the tip edge farthest from the virtual center line C among the tip edges of the plurality of first radiation elements (second radiation elements).
  • a straight line is shown as an example.
  • the third virtual line I3 (fourth virtual line I4) is a straight line passing through the leading edges of the plurality of first radiating elements (second radiating elements) other than the leading edge farthest from the virtual center line C. may be
  • planar antenna of this embodiment can also be used as a planar antenna for reception.
  • only one system of the array antenna 6 was shown and explained, but a plurality of array antennas 6 surrounded by the EBG structure 20 are arranged on the same dielectric substrate, and a plurality of systems of array antennas 6 are arranged. It can also be used as an antenna.
  • the array antenna 6 includes five radiating elements 14, but the array antenna 6 may include seven or more radiating elements 14.
  • planar antenna shown in this embodiment can be used not only as an antenna for radar but also as a transmitting/receiving antenna for wireless communication.
  • Example 1 Planar antenna 1 shown in the first embodiment
  • Example 2 Planar antenna 1 shown in the first modification of the first embodiment
  • Example 3 Planar antenna 1 shown in the second modification of the first embodiment Comparative example: The planar antenna 1 shown in the first embodiment except for the EBG structure 20
  • FIG. 10A shows the directivity pattern of Example 1
  • FIG. 10B shows the directivity pattern of Example 2
  • FIG. 11A shows the directivity pattern of Example 3
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example directivity pattern; 10A, 10B, 11A, and 11B, the vertical axis indicates gain and the horizontal axis indicates angle.
  • ripples are noticeable in the range of -90 degrees to 90 degrees.
  • FIG. 11A it can be seen that the drop in gain near -50 degrees seen in FIG. 11B is alleviated in FIG. 11A.
  • FIGS. 10A and 10B almost no ripple is seen in the range of -90 degrees to 90 degrees. From these results, it can be seen that ripples occurring in the directivity pattern of the array antenna 6 can be effectively suppressed by appropriately arranging the EBG structure 20 .

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Abstract

平面アンテナ１は、誘電体基板２と、誘電体基板２の第１面２ａに設けられ、第１側辺１２ｃ及び第２側辺１２ｄを有する給電線路１２と、第１面２ａに配列され、第１側辺１２ｃ及び第２側辺１２ｄに交互に突出して設けられた３つの矩形状の放射素子１４と、第１面２ａに配置領域３０を有する電磁バンドギャップ構造体２０と、を備える。第１面２ａは、第１側辺１２ｃに隣接する第１隣接領域４１と、第２側辺１２ｄに隣接する第２隣接領域４２とを含む。配置領域３０は、第１隣接領域４１に含まれる第１配置領域３１と、第２隣接領域４２に含まれる第２配置領域３２と、を含む。第１配置領域３１の少なくとも一部が、第１仮想線Ｉ１よりも給電線路１２寄りに位置し、第２配置領域３２の少なくとも一部が、第２仮想線Ｉ２よりも給電線路１２寄りに位置する。

Description

平面アンテナ
　本開示は、平面アンテナに関する。
　本出願は、２０２２年１月１４日出願の日本出願第２０２２－００４１５８号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　誘電体基板の表面に設けられる平面アンテナでは、平面アンテナから放射される電波に起因して基板表面を伝搬する表面電流が生じることがある。この表面電流は、平面アンテナから誘電体基板の端縁まで伝搬し、端縁から輻射波を生じさせる。この輻射波は、平面アンテナの指向性を劣化させる原因となる。
　特許文献１には、電磁バンドギャップ構造（Ｅｒｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｂａｎｄ　Ｇａｐ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を利用することで基板表面の表面電流を抑制する技術が開示されている。
特表２００２－５１０８８６号
　実施形態である平面アンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１面に設けられ、第１方向に沿った第１側辺及び前記第１側辺に対向する第２側辺を有する給電線路と、前記第１方向に沿って前記第１面に配列され、前記第１側辺及び前記第２側辺に交互に突出して設けられた３つ以上の放射素子と、前記第１面に配置領域を有する電磁バンドギャップ構造体と、を備える。前記第１面は、前記第１側辺に隣接する第１隣接領域と、前記第２側辺に隣接する第２隣接領域と、を含む。前記配置領域は、前記第１隣接領域に含まれる第１配置領域と、前記第２隣接領域に含まれる第２配置領域と、を含む。前記３つ以上の放射素子は、前記第１側辺から、前記第１隣接領域へ突出した複数の第１放射素子と、前記第２側辺から、前記第２隣接領域へ突出した１又は複数の第２放射素子とを含む。前記第１配置領域の少なくとも一部が、下記の第１仮想線よりも前記給電線路寄りに位置する。前記第２配置領域の少なくとも一部が、下記の第２仮想線よりも前記給電線路寄りに位置する。
　第１仮想線：前記第１隣接領域を通過し、下記の仮想中心線との間隔が下記のｗ１の２倍である前記第１方向に平行な直線
　第２仮想線：前記第２隣接領域を通過し、前記仮想中心線との間隔が下記のｗ２の２倍である前記第１方向に平行な直線
　仮想中心線：前記給電線路の前記第１方向に直交する第２方向における中心を通過する、前記第１方向に平行な直線
　ｗ１：前記仮想中心線と、前記複数の第１放射素子の先端縁との間隔
　ｗ２：前記仮想中心線と、前記１又は複数の第２放射素子の先端縁との間隔
図１は、第１実施形態に係る平面アンテナの一例を示す平面図である。 図２は、図１の要部拡大図である。 図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図である。 図４は、ＥＢＧ構造体の配置領域を説明するための図である。 図５Ａは、放射素子と、ＥＢＧ構造体とを示した断面図である。 図５Ｂは、放射素子からの所望波と、放射素子の隣に位置するＥＢＧ構造体の単位セルからの輻射波との関係を示した図である。 図６は、第１実施形態の第１変形例に係るＥＢＧ構造体を示す図である。 図７は、第１実施形態の第２変形例に係るＥＢＧ構造体を示す図である。 図８は、第２実施形態に係るＥＢＧ構造体を示す図である。 図９は、第２実施形態の変形例に係るＥＢＧ構造体を示す図である。 図１０Ａは、実施例１の指向性パターンを示す図である。 図１０Ｂは、実施例２の指向性パターンを示す図である。 図１１Ａは、実施例３の指向性パターンを示す図である。 図１１Ｂは、比較例の指向性パターンを示す図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　上記従来例では、電磁バンドギャップ構造によって表面電流の影響を抑制できることについては記載されているが、アンテナと電磁バンドギャップ構造との位置関係が、表面電流やアンテナの指向性に与える影響については、触れられていない。
　本願発明者らは、アンテナと電磁バンドギャップ構造との位置関係が、アンテナの指向性に与える影響について鋭意研究を行った。
　その中で、アンテナと電磁バンドギャップ構造との位置関係が、アンテナの指向性劣化の一態様として表れるリプルに大きく影響を与えることを見出し、本開示に至った。
　すなわち、本開示では、アンテナの指向特性に表れるリプルを効果的に抑制することができる技術の提供を目的とする。
［本開示の効果］
　本開示によれば、アンテナの指向特性に表れるリプルを効果的に抑制することができる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に実施形態の内容を列記して説明する。
（１）実施形態である平面アンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１面に設けられ、第１方向に沿った第１側辺及び前記第１側辺に対向する第２側辺を有する給電線路と、前記第１方向に沿って前記第１面に配列され、前記第１側辺及び前記第２側辺に交互に突出して設けられた３つ以上の放射素子と、前記第１面に配置領域を有する電磁バンドギャップ構造体と、を備える。前記第１面は、前記第１側辺に隣接する第１隣接領域と、前記第２側辺に隣接する第２隣接領域と、を含む。前記配置領域は、前記第１隣接領域に含まれる第１配置領域と、前記第２隣接領域に含まれる第２配置領域と、を含む。前記３つ以上の放射素子は、前記第１側辺から、前記第１隣接領域へ突出した複数の第１放射素子と、前記第２側辺から、前記第２隣接領域へ突出した１又は複数の第２放射素子とを含む。前記第１配置領域の少なくとも一部が、下記の第１仮想線よりも前記給電線路寄りに位置する。前記第２配置領域の少なくとも一部が、下記の第２仮想線よりも前記給電線路寄りに位置する。
　第１仮想線：前記第１隣接領域を通過し、下記の仮想中心線との間隔が下記のｗ１の２倍である前記第１方向に平行な直線
　第２仮想線：前記第２隣接領域を通過し、前記仮想中心線との間隔が下記のｗ２の２倍である前記第１方向に平行な直線
　仮想中心線：前記給電線路の前記第１方向に直交する第２方向における中心を通過する、前記第１方向に平行な直線
　ｗ１：前記仮想中心線と、前記複数の第１放射素子の先端縁との間隔
　ｗ２：前記仮想中心線と、前記１又は複数の第２放射素子の先端縁との間隔
　上記構成によれば、電磁バンドギャップ構造の少なくとも一部を第１仮想線及び第２仮想線よりも前記給電線路寄りに設けることができるので、電磁バンドギャップ構造と、複数の放射素子とを適度に接近させることができる。
　この結果、アンテナの指向特性に表れるリプルを効果的に抑制することができる。
（２）また、上記（１）の平面アンテナにおいて、前記第１配置領域の少なくとも一部が、下記の第３仮想線よりも前記給電線路寄りに位置し、前記第２配置領域の少なくとも一部が、下記の第４仮想線よりも前記給電線路寄りに位置することが好ましい。
　第３仮想線：前記複数の第１放射素子の先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線
　第４仮想線：前記１又は複数の第２放射素子の先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線
　この場合、電磁バンドギャップ構造と、複数の放射素子とをより接近させることができる。
　この結果、アンテナの指向特性に表れるリプルをさらに効果的に抑制することができる。
（３）上記（２）の平面アンテナにおいて、前記第１配置領域の一部は、前記複数の第１放射素子の間に位置していることが好ましい。
　この場合、電磁バンドギャップ構造と、複数の第１放射素子とをより接近させることができる。
（４）また、上記（２）又は（３）の平面アンテナにおいて、前記第１配置領域の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値が、前記複数の第１放射素子の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値よりも大きく、前記第２配置領域の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値が、前記１又は複数の第２放射素子の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値よりも大きくてもよい。
　この場合、給電線路の側辺側から生じる表面電流が周囲に伝搬するのを効果的に抑制することができる。
（５）また、上記（１）から（４）のいずれか１つの平面アンテナにおいて、前記配置領域は、前記給電線路を囲むように前記第１配置領域と前記第２配置領域とを繋ぐ第３配置領域をさらに含んでいてもよい。
　この場合、給電線路の先端側から生じる表面電流が周囲に伝搬するのを抑制することができる。
（６）上記（２）から（４）のいずれか１つの平面アンテナにおいて、前記第２配置領域の一部は、前記複数の第２放射素子の間に位置していてもよい。
　この場合、電磁バンドギャップ構造と、複数の第２放射素子とをより接近させることができる。
（７）上記（２）から（４）、及び（６）のいずれか１つの平面アンテナにおいて、前記第３仮想線は、前記複数の第１放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線であってもよい。
　この場合、第１側辺と、第３仮想線との間の領域の面積をできるだけ広く確保できる。この結果、第１配置領域３１を、第３仮想線Ｉ３よりも給電線路寄りに設定するのを容易とすることができる。
（８）上記（２）から（４）、（６）及び（７）のいずれか１つの平面アンテナにおいて、前記第４仮想線は、前記複数の第２放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線であってもよい。
　この場合、第２側辺と、第４仮想線との間の領域の面積をできるだけ広く確保できる。この結果、第２配置領域を、第４仮想線よりも給電線路寄りに設定するのを容易とすることができる。
（９）上記（１）から（８）のいずれか１つの平面アンテナにおいて、前記ｗ１は、前記複数の第１放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁と、前記仮想中心線との間隔であってもよい。
　この場合、第１側辺と、第１仮想線との間の領域の面積をできるだけ広く確保できる。この結果、第１配置領域を、第１仮想線よりも給電線路１２寄りに設定するのを容易とすることができる。
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つの平面アンテナにおいて、前記ｗ２は、前記複数の第２放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁と、前記仮想中心線との間隔であってもよい。
　この場合、第２側辺と、第２仮想線との間の領域の面積をできるだけ広く確保できる。この結果、第２配置領域を、第２仮想線よりも給電線路寄りに設定するのを容易とすることができる。
（１１）上記（１）から（１０）のいずれか１つの平面アンテナにおいて、前記放射素子は、矩形状であることが好ましい。
　この場合、電磁バンドギャップ構造に対して容易に放射素子を接近させることができる。
［実施形態の詳細］
　以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
　なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔第１実施形態について〕
　図１は、第１実施形態に係る平面アンテナの一例を示す平面図、図２は、図１の要部拡大図である。
　この平面アンテナ１は、例えば、交通インフラ等に搭載され、車両や歩行者を検出するためのレーダにおいて電波（レーダ波）の送信に用いられる平面アンテナである。
　なお、以下の説明では、各図中、互いに直交する３方向をＸ方向（第１方向）、Ｙ方向（第２方向）、及びＺ方向とする。また、Ｘ方向のうち、矢印Ｘが向く方向をＸ１方向、矢印Ｙが向く方向をＹ１方向、矢印Ｚが向く方向をＺ１方向という。また、矢印Ｘの反対方向をＸ２方向、矢印Ｙの反対方向をＹ２方向、矢印Ｚの反対方向をＺ２方向という。
　平面アンテナ１は、矩形状の誘電体基板２と、誘電体基板２の第１面２ａに設けられた第１接地板４と、第１面２ａに設けられたアレーアンテナ６と、誘電体基板２の第２面２ｂに設けられた第２接地板８とを備える。誘電体基板２の第２面２ｂは、第１面２ａの反対面である。第２接地板８は、銅等の導体からなる板状の部材である。第２接地板８は、第２面２ｂのほぼ全域に亘って設けられている。
　平面アンテナ１は、リジット基板やフレキシブル基板を用いて形成される。誘電体基板２の材質としては、ポリイミド、液晶ポリマー、ＰＰＥ樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
　第１接地板４は、銅等の導体からなる板状の部材である。第１接地板４は、Ｙ方向に沿って延びる矩形状の基部４ａと、基部４ａの長手方向両端からＸ１方向へ延びる一対のＬ字部４ｂとを備える。
　基部４ａの一側辺４ａ１におけるＹ方向中央には、アレーアンテナ６が接続されている。
　基部４ａの他側辺４ａ２におけるＹ方向中央には、給電点１０が設けられている。給電点１０には、アレーアンテナ６によって放射される信号波が与えられる。
　第１接地板４は、複数のビア４ｃによって第２接地板８に接続されている。複数のビア４ｃは、銅等の導体からなる柱状の部材である。複数のビア４ｃは、誘電体基板２の第１面２ａと第２面２ｂとの間を貫通している。複数のビア４ｃは、スルーホールとして設けられていてもよい。
　複数のビア４ｃは、第１接地板４の周縁に沿って設けられた複数の外周ビア４ｃ１と、基部４ａの中央部に設けられた複数の内方ビア４ｃ２とを含む。
　複数の内方ビア４ｃ２は、基部４ａのＹ方向中央部分においてビアが設けられていない帯状領域Ｂの両側をＸ方向に沿って基部４ａを横断するように設けられている。
　帯状領域ＢのＹ方向両側は複数の内方ビア４ｃ２によって区画される。また、帯状領域ＢのＸ２方向に向く端部には、給電点１０が接続される。帯状領域ＢのＸ１方向に向く端部には、アレーアンテナ６が接続される。
　複数のビア４ｃ２及び帯状領域Ｂは、いわゆる基板内導波路（ＳＩＷ：Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を構成している。よって、給電点１０に与えられる信号波は、帯状領域Ｂを通過し、アレーアンテナ６へ与えられる。
　アレーアンテナ６は、第１面２ａに設けられた銅等の導体によって構成されている。
　図２に示すように、アレーアンテナ６は、Ｘ方向に沿って延びる給電線路１２と、Ｘ方向に沿って所定間隔をおいて配列された複数の放射素子１４とを備える。
　給電線路１２の一端である基端部１２ａは、基部４ａに接続されている。給電線路１２の他端である先端部１２ｂは、Ｌ字部４ｂの端縁４ｂ１よりも基部４ａの近くに位置する。
　給電線路１２は、Ｘ方向に沿った第１側辺１２ｃ、及び第１側辺１２ｃに対向する第２側辺１２ｄを有する。第１側辺１２ｃは、Ｙ１方向に向く。第２側辺１２ｄはＹ２方向に向く。
　複数の放射素子１４は、矩形状である。複数の放射素子１４は、給電線路１２の第１側辺１２ｃ、及び第２側辺１２ｄに交互に突出して設けられている。
　複数の放射素子１４は、給電線路１２に一体的に繋がっている。よって、アレーアンテナ６へ与えられる信号波は、給電線路１２を通じて複数の放射素子１４へ与えられる。
　複数の放射素子１４は、与えられた信号波を電波として空中に放射する。
　本実施形態のアレーアンテナ６は３つの放射素子１４を備える。３つの放射素子１４のうち、第１側辺１２ｃからＹ１方向へ突出した放射素子１４ａ，１４ｂを第１放射素子１４ａ，１４ｂともいい、第２側辺１２ｄからＹ２方向へ突出した放射素子１４ｈを第２放射素子１４ｈともいう。第１放射素子１４ｂは、給電線路１２の先端部１２ｂに設けられている。
　設定波長をλとすると、複数の放射素子１４のＸ方向におけるピッチはλ／２に設定される。なお、設定波長λは、アレーアンテナ６によって送信される信号波が給電線路を伝搬するときの波長に基づいて設定される波長である。
　また、ピッチは、互いにＸ方向に隣り合う放射素子１４のＸ方向の中心同士の間隔である。
　よって、第１放射素子１４ａのＸ方向の中心と第１放射素子１４ｂのＸ方向の中心との間隔はλである。
　また、給電線路１２の仮想中心線Ｃと、Ｙ１方向に向く第１放射素子１４ａの先端縁１４ａ１との間隔ｗ１は、λ／２に設定される。仮想中心線Ｃは、給電線路１２のＹ方向の中心を通過するＸ方向に平行な直線である。
　仮想中心線Ｃと、Ｙ２方向に向く第２放射素子１４ｈの先端縁１４ｈ１との間隔ｗ２も、λ／２に設定される。
　なお、第１放射素子１４ｂのＸ方向の寸法及びＹ方向の寸法は、給電線路１２の先端部１２ｂで信号波が反射したときの反射波を考慮して、第１放射素子１４ａのＸ方向の寸法及びＹ方向の寸法よりも、僅かに短い。
　よって、本実施形態において、ｗ１は、複数の第１放射素子１４ａ，１４ｂの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁と、仮想中心線Ｃとの間隔である。
　本実施形態の平面アンテナ１は、さらに、電磁バンドギャップ構造体２０を備える。
　図２に示すように、電磁バンドギャップ構造体２０（Ｅｒｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｂａｎｄ　Ｇａｐ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：以下、ＥＢＧ構造体２０ともいう）は、アレーアンテナ６の周囲を囲むように設けられている。ＥＢＧ構造体２０は、第１面２ａに配置領域３０を有する。配置領域３０とは、ＥＢＧ構造体２０が設けられている領域である。
　ＥＢＧ構造体２０は、複数の単位セル２２と、複数のビア２４とを含む。
　複数の単位セル２２は、誘電体基板２の第１面２ａに設けられている。複数の単位セル２２は、銅等の導体からなる板状の部材である。単位セル２２の外形は、Ｘ－Ｙ平面において正６角形である。
　図２に示すように、複数の単位セル２２は、規則的に第１面２ａに配列されている。複数の単位セル２２は、互いにギャップｇを介して配列されている。ギャップｇは、均一であるのが好ましい。
　単位セル２２の外形は、正６角形であるのが好ましいが、正方形であってもよいし、他の多角形であってもよい。単位セル２２の外形が正６角形である場合、正方形の場合よりも、より高い密度で単位セル２２を配列することができる。さらに、単位セル２２の外形は、曲線部分や凹凸形状を含んでいてもよい。
　図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図である。
　複数のビア２４は、銅等の導体からなる柱状の部材である。複数のビア２４のそれぞれは、単位セル２２と、第２接地板８とを接続する。よって、ビア２４は、誘電体基板２の第１面２ａと第２面２ｂとの間を貫通している。ビア２４は、スルーホールとして設けられていてもよい。
　ＥＢＧ構造体２０は、マッシュルーム構造を有するＥＢＧ構造体の一種である。ＥＢＧ構造体２０は、ある周波数帯域の電波を遮蔽する特性を有する。つまり、ＥＢＧ構造体は、電波を遮蔽しうる周波数帯域（遮蔽帯域）を有する。
　本実施形態のＥＢＧ構造体２０の遮蔽帯域は、アレーアンテナ６から放射される電波の周波数を含むように設定される。
　図４は、ＥＢＧ構造体２０の配置領域３０を説明するための図である。
　本実施形態のＥＢＧ構造体２０の配置領域３０は、第１配置領域３１と、第２配置領域３２と、第３配置領域３３とを含む。
　第１配置領域３１は、給電線路１２の基端部１２ａから先端部１２ｂまでのＸ方向の範囲において、給電線路１２の第１側辺１２ｃの隣に間隔を置いて配置される領域である。
　ここで、基端部１２ａから先端部１２ｂまでのＸ方向の範囲とは、第１面２ａにおいて、基端部１２ａを通過する直線（第１接地板４の一側辺４ａ１に一致する直線）と、給電線路１２の先端部１２ｂを通過する直線Ｌ１とで挟まれた範囲である。
　第１配置領域３１のＸ１方向側の外縁は、直線Ｌ１に沿っている。よって、第１配置領域３１は、第１隣接領域４１内に含まれる。第１隣接領域４１は、直線Ｌ１、給電線路１２の第１側辺１２ｃ、基部４ａ、及び基部４ａのＹ１方向の端部に繋がるＬ字部４ｂで囲まれた領域である。つまり、第１隣接領域４１は、第１側辺１２ｃに隣接する領域である。
　第２配置領域３２は、基端部１２ａから先端部１２ｂまでのＸ方向の範囲において、給電線路１２の第２側辺１２ｄの隣に間隔を置いて配置される領域である。第２配置領域３２のＸ１方向側の外縁も、第１配置領域３１と同様、直線Ｌ１に沿っている。よって、第２配置領域３２は、第２隣接領域４２内に含まれる。第２隣接領域４２は、直線Ｌ１、給電線路１２の第２側辺１２ｄ、基部４ａ、及び基部４ａのＹ２方向の端部に繋がるＬ字部４ｂで囲まれた領域である。つまり、第２隣接領域４２は、第２側辺１２ｄに隣接する領域である。
　第１隣接領域４１及び第２隣接領域４２は、第１面２ａに含まれる。
　第１隣接領域４１は、第１側辺１２ｃに隣接する。よって、第１放射素子１４ａ，１４ｂは、第１側辺１２ｃから第１隣接領域４１へ突出する。
　第２隣接領域４２は、第２側辺１２ｄに隣接する。よって、第２放射素子１４ｈは、第２側辺１２ｄから第２隣接領域４２へ突出する。
　第３配置領域３３は、第１隣接領域４１及び第２隣接領域４２のＸ１方向に隣接する領域である。第３配置領域３３と、第１配置領域３１とは、直線Ｌ１を境界として互いに繋がっている。また、第３配置領域３３と、第２配置領域３２とは、直線Ｌ１を境界として互いに繋がっている。
　よって、第３配置領域３３は、第１配置領域３１と、第２配置領域３２とを繋いでいる。これにより、アレーアンテナ６は、アレーアンテナ６のＸ１方向における領域、アレーアンテナ６のＹ１方向における領域、及びアレーアンテナ６のＹ２方向における領域がＥＢＧ構造体２０によって囲まれている。
　なお、各配置領域３１，３２，３３の直線Ｌ１の部分以外の外縁は、各配置領域３１，３２，３３を構成する複数の単位セル２２のうち、各配置領域３１，３２，３３の外縁に位置する単位セル２２の外縁によって定まる。
　図４中、第１仮想線Ｉ１は、給電線路１２の第１側辺１２ｃと、基部４ａのＹ１方向の端部に繋がるＬ字部４ｂと、の間に位置するＸ方向に平行な直線である。言い換えると、第１仮想線Ｉ１は、第１隣接領域４１を通過する直線である。
　また、第２仮想線Ｉ２は、給電線路１２の第２側辺１２ｄと、基部４ａのＹ２方向の端部に繋がるＬ字部４ｂと、の間に位置するＸ方向に平行な直線である。言い換えると、第２仮想線Ｉ２は、第２隣接領域４２を通過する直線である。
　また、第３仮想線Ｉ３は、第１放射素子１４ａの先端縁１４ａ１を通過するＸ方向に平行な直線である。
　よって、本実施形態において、第３仮想線Ｉ３は、複数の第１放射素子１４ａ，１４ｂの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁１４ａ１を通過する直線である。
　また、第４仮想線Ｉ４は、第２放射素子１４ｈの先端縁１４ｈ１を通過するＸ方向に平行な直線である。
　第３仮想線Ｉ３と、仮想中心線Ｃとの間隔は、上述の通り、ｗ１である。また、第４仮想線Ｉ４と、仮想中心線Ｃとの間隔は、上述の通り、ｗ２である。
　第１仮想線Ｉ１と、仮想中心線Ｃとの間隔は、ｗ１の２倍に設定される。よって、第１仮想線Ｉ１と、第３仮想線Ｉ３との間隔はｗ１となる。
　第２仮想線Ｉ２と、仮想中心線Ｃとの間隔は、ｗ２の２倍に設定される。よって、第２仮想線Ｉ２と、第４仮想線Ｉ４との間隔はｗ２となる。
　本実施形態において、第１仮想線Ｉ１及び第３仮想線Ｉ３は、第１配置領域３１を横切っている。よって、第１配置領域３１の一部は、第３仮想線Ｉ３よりも給電線路１２寄りに位置している。
　図４に示すように、第１配置領域３１の一部は、第１放射素子１４ａと、第１放射素子１４ｂとの間に位置している。
　これにより、第１放射素子１４ａ，１４ｂの間に位置する第１配置領域３１の一部を、第１配置領域３１の他の部分よりも第１放射素子１４ａ，１４ｂに接近させることができる。
　同様に、第２配置領域３２は、第２仮想線Ｉ２及び第４仮想線Ｉ４上に位置している。よって、第２配置領域３２の一部は、第４仮想線Ｉ４よりも給電線路１２寄りに位置している。
　このため、図４に示すように、第２配置領域３２の一部と、第２放射素子１４ｈとの間隔は、他の部分と比較して接近している。
　このように、本実施形態では、ＥＢＧ構造体２０を第１仮想線Ｉ１及び第２仮想線Ｉ２よりも給電線路１２寄りに設けることができるので、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｈとを接近させることができる。
　この結果、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルを抑制することができる。
　さらに、本実施形態では、第１配置領域３１の一部が、第３仮想線Ｉ３よりも給電線路１２寄りに位置し、第２配置領域３２の一部が、第４仮想線Ｉ４よりも給電線路１２寄りに位置しているので、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｈとをより接近させることができる。
　この結果、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルをより効果的に抑制することができる。
　また、本実施形態では、給電線路１２の先端部１２ｂ側で第１配置領域３１と第２配置領域３２とに繋がる第３配置領域３３を設けたので、給電線路１２の先端部１２ｂ側から生じる表面電流が周囲に伝搬するのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、第１配置領域３１のＹ方向に沿った幅寸法の最大値が、第１放射素子１４ａ，１４ｂのＹ方向に沿った幅寸法の最大値よりも大きく、第２配置領域３２のＹ方向に沿った幅寸法の最大値が、第２放射素子１４ｈのＹ方向に沿った幅寸法の最大値よりも大きくなっている。
　これにより、給電線路１２の第１側辺１２ｃ側及び第２側辺１２ｄ側から生じる表面電流が周囲に伝搬するのを効果的に抑制することができる。
　また、本実施形態において、ｗ１は、複数の第１放射素子１４ａ，１４ｂの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁１４ａ１と、仮想中心線Ｃとの間隔である。
　さらに、本実施形態において、第３仮想線Ｉ３は、複数の第１放射素子１４ａ，１４ｂの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁１４ａ１を通過する直線である。
　これにより、第１仮想線Ｉ１及び第３仮想線Ｉ３と、仮想中心線Ｃと、をできるだけ離すことができ、第１側辺１２ｃと、第１仮想線Ｉ１及び第３仮想線Ｉ３との間の領域の面積を広く確保できる。この結果、第１配置領域３１を、第１仮想線Ｉ１及び第３仮想線Ｉ３よりも給電線路１２寄りに設定するのを容易とすることができる。
　ここで、アレーアンテナ６の指向特性にリプルが表れる原因について説明する。
　図５Ａは、放射素子１４と、ＥＢＧ構造体２０とを示した断面図である。
　図５Ａに示すように、放射素子１４が電波を放射すると、第２接地板８の表面には表面電流が流れる。表面電流は、ＥＢＧ構造体２０の単位セル２２及びビア２４によって遮断される。ここで、遮断された表面電流のエネルギーの一部は、単位セル２２から輻射される。単位セル２２からの輻射波によって所望波が強められたり弱められたりすることで、アレーアンテナ６の指向特性にリプルが生じると考えられる。
　図５Ｂは、放射素子１４からの所望波と、放射素子１４の隣に位置するＥＢＧ構造体２０の単位セル２２からの輻射波との関係を示した図である。
　所望波及び輻射波は、波源を中心に周囲に放射されるが、図５Ｂでは、所望波及び輻射波のうち、放射素子１４の放射面に対する垂直線Ｖに対する角度がΦである成分を矢印で示している。
　図５Ｂにおいて、所望波と輻射波とが同位相になるのは、下記式（１）の場合である。
　　　ΔＰ　＝　ｎλａ　（ｎ＝１，２，３・・・）　　・・・（１）
　なお、λａは所望波の空気中の波長である。
　図５Ｂに示す所望波源である放射素子１４と輻射波源である単位セル２２との間隔Ｄが小さければ小さいほど、上記（１）を満たす角度Φの周期が大きくなる。
　アンテナの指向性は、角度Φに応じた利得の変化で表される。よって、上記（１）を満たす角度Φの周期が大きくなると、アンテナの指向性に表れる利得変動の周期が大きくなり、リプルが抑制される。
　つまり、放射素子１４と、単位セル２２との間隔Ｄを小さくすればするほどアンテナの指向性に表れるリプルを効果的に抑制することができる。
　よって、本実施形態のように、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｈとをより接近させることにより、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルを効果的に抑制することができる。
〔第１実施形態の第１変形例について〕
　図６は、第１実施形態の第１変形例に係るＥＢＧ構造体２０を示す図である。
　本変形例では、放射素子１４に隣接する単位セル２２を残し、放射素子１４から離れている単位セル２２を除くように配置領域３０を設定した。
　このため、本変形例の第１配置領域３１、第２配置領域３２、及び第３配置領域３３は、第１実施形態と比較して小さくなっている。
　なお、第１配置領域３１のＹ２方向の外縁、第２配置領域３２のＹ１方向の外縁は、第１実施形態と同様であり、第１配置領域３１の一部が、第３仮想線Ｉ３よりも給電線路１２寄りに位置し、第２配置領域３２の一部が、第４仮想線Ｉ４よりも給電線路１２寄りに位置している。
　このため、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｈが非常に接近している。
　よって、本変形例の場合も、第１実施形態と同様、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルを効果的に抑制することができる。
〔第１実施形態の第２変形例について〕
　図７は、第１実施形態の第２変形例に係るＥＢＧ構造体２０を示す図である。
　本変形例では、第１配置領域３１が、第１仮想線Ｉ１上に位置しているが、第３仮想線Ｉ３上には位置していない。
　同様に、第２配置領域３２が、第２仮想線Ｉ２上に位置しているが、第４仮想線Ｉ４上には位置していない。
　本変形例では、第１配置領域３１の一部が、第１仮想線Ｉ１よりも給電線路１２寄りに位置している。
　また、第２配置領域３２の一部が、第２仮想線Ｉ２よりも給電線路１２寄りに位置している。
　これにより、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｈとを適度に接近させることができる。
　この結果、本変形例においても、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルを抑制することができる。
　なお、本変形例よりも、第１実施形態及び第１変形例の方が、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｈとをより接近させることができる。よって、第１実施形態及び第１変形例の方が、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルをより効果的に抑制することができる。
〔第２実施形態について〕
　図８は、第２実施形態に係るＥＢＧ構造体２０を示す図である。
　第２実施形態では、アレーアンテナ６が５つの放射素子１４を備えている点において第１実施形態と相違する。
　また、本実施形態の放射素子１４のＸ方向の幅は、第１実施形態の放射素子１４の幅よりも狭くなっている。
　５つの放射素子１４は、第１実施形態と同様、第１側辺１２ｃ及び第２側辺１２ｄに交互に突出して設けられている。
　５つの放射素子１４には、第１側辺１２ｃからＹ１方向へ突出した第１放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、第２側辺１２ｄからＹ２方向へ突出した第２放射素子１４ｈ，１４ｉとが含まれる。
　第１放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃのうち、第１放射素子１４ｂは、他の第１放射素子と比較してＹ方向の長さが長い。
　また、第２放射素子１４ｉは、第２放射素子１４ｈと比較してＹ方向の長さが長い。
　給電線路１２の仮想中心線Ｃと、Ｙ１方向に向く第１放射素子１４ｂの先端縁１４ｂ１との間隔ｗ１は、λ／２に設定される。
　仮想中心線Ｃと、Ｙ２方向に向く第２放射素子１４ｉの先端縁１４ｉ１との間隔ｗ２も、λ／２に設定される。
　本実施形態の第３仮想線Ｉ３は、第１放射素子１４ｂの先端縁１４ｂ１を通過するＸ方向に平行な直線である。
　また、本実施形態の第４仮想線Ｉ４は、第２放射素子１４ｉの先端縁１４ｉ１を通過するＸ方向に平行な直線である。
　このように、第３仮想線Ｉ３及び第４仮想線Ｉ４は、各放射素子１４のうち、Ｙ方向の長さが最も長い放射素子１４に基づいて設定される。
　つまり、第３仮想線Ｉ３は、複数の第１放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁１４ｂ１を通過する直線である。
　第４仮想線Ｉ４は、複数の第２放射素子１４ｈ，１４ｉの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁１４ｉ１を通過する直線である。
　本実施形態の第１配置領域３１は、第３仮想線Ｉ３上に位置している。よって、第１配置領域３１の一部は、第３仮想線Ｉ３よりも給電線路１２寄りに位置している。
　図８に示すように、第１配置領域３１の一部は、第１放射素子１４ａと、第１放射素子１４ｂとの間、及び第１放射素子１４ｂと、第１放射素子１４ｃとの間に位置している。
　これにより、第１放射素子１４ａ，１４ｂの間に位置する第１配置領域３１の一部、及び第１放射素子１４ｂ，１４ｃの間に位置する第１配置領域３１の一部を、第１配置領域３１の他の部分よりも第１放射素子１４ａ，１４ｂに接近させることができる。
　同様に、第２配置領域３２は、第４仮想線Ｉ４上に位置している。よって、第２配置領域３２の一部は、第４仮想線Ｉ４よりも給電線路１２寄りに位置している。
　図８に示すように、第１配置領域３１の一部は、第２放射素子１４ｈと、第２放射素子１４ｉとの間に位置している。
　これにより、第２放射素子１４ｈ，１４ｉの間に位置する第２配置領域３２の一部を、第２配置領域３２の他の部分よりも第２放射素子１４ｈ，１４ｉに接近させることができる。
　このように、本実施形態においても、第１配置領域３１の一部が、第３仮想線Ｉ３よりも給電線路１２寄りに位置し、第２配置領域３２の一部が、第４仮想線Ｉ４よりも給電線路１２寄りに位置しているので、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４とをより接近させることができる。
　この結果、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルを効果的に抑制することができる。
　また、本実施形態では、複数の第１放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃの間の全て第１配置領域３１の一部が設けられ、複数の第２放射素子１４ｈ，１４ｉの間に第２配置領域３２の一部が設けられているので、アレーアンテナ６の輪郭に沿って配置領域３０を設けることができ、より好適にリプルを抑制できる。
　また、上述したように、第４仮想線Ｉ４は、複数の第２放射素子１４ｈ，１４ｉの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁１４ｉ１を通過する直線である。
　これにより、第４仮想線Ｉ４と、仮想中心線Ｃと、をできるだけ離すことができ、第２側辺１２ｄと、第４仮想線Ｉ４との間の領域の面積を広く確保できる。この結果、第２配置領域３２を、第４仮想線Ｉ４よりも給電線路１２寄りに設定するのを容易とすることができる。
〔第２実施形態の変形例について〕
　図９は、第２実施形態の変形例に係るＥＢＧ構造体２０を示す図である。
　本変形例では、第１配置領域３１が、第１仮想線Ｉ１上に位置しているが、第３仮想線Ｉ３上には位置していない。
　同様に、第２配置領域３２が、第２仮想線Ｉ２上に位置しているが、第４仮想線Ｉ４上には位置していない。
　本変形例では、第１配置領域３１の一部が、第１仮想線Ｉ１よりも給電線路１２寄りに位置している。
　また、第２配置領域３２の一部が、第２仮想線Ｉ２よりも給電線路１２寄りに位置している。
　これにより、ＥＢＧ構造体２０と、放射素子１４ａ，１４ｂ，１４ｈとを適度に接近させることができる。
　この結果、本変形例においても、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルを抑制することができる。
　また、本変形例において、ｗ２は、複数の第２放射素子１４ｈ，１４ｉの先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁１４ｉ１と、仮想中心線Ｃとの間隔である。
　これにより、第２仮想線Ｉ２と、仮想中心線Ｃと、をできるだけ離すことができ、第２側辺１２ｄと、第２仮想線Ｉ２との間の領域の面積を広く確保できる。この結果、第２配置領域３２を、第２仮想線Ｉ２よりも給電線路１２寄りに設定するのを容易とすることができる。
〔他の変形例について〕
　上記各実施形態では、配置領域３０が第３配置領域３３を含む場合を例示したが、配置領域３０が第３配置領域３３を含まない構成とすることもできる。この場合も、第１配置領域３１と、第２配置領域３２とによって、アレーアンテナ６の指向特性に表れるリプルを抑制することができる。
　また、上記各実施形態では、ｗ１（ｗ２）を、複数の第１放射素子（第２放射素子）の先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁と、仮想中心線Ｃとの間隔とした場合を例示した。しかし、ｗ１（ｗ２）は、複数の第１放射素子（第２放射素子）の先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁以外の先端縁と、仮想中心線Ｃとの間隔としてもよい。
　また、上記各実施形態では、第３仮想線Ｉ３（第４仮想線Ｉ４）を、複数の第１放射素子（第２放射素子）の先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁を通過する直線とした場合を例示した。しかし、第３仮想線Ｉ３（第４仮想線Ｉ４）は、複数の第１放射素子（第２放射素子）の先端縁のうち仮想中心線Ｃから最も遠い先端縁以外の先端縁を通過する直線としてもよい。
　また、上記各実施形態では、電波の送信に用いられる平面アンテナの例を示したが、本実施形態の平面アンテナは、受信用の平面アンテナとしても用いることができる。
　また、本実施形態では、１系統のアレーアンテナ６のみを示して説明したが、同一の誘電体基板上に、ＥＢＧ構造体２０で囲まれた複数のアレーアンテナ６を配置し、複数系統のアレーアンテナとして用いることもできる。
　また、上記第２実施形態及びその変形例では、アレーアンテナ６が５つの放射素子１４を備えている場合を例示したが、アレーアンテナ６は７つ以上の放射素子１４を備えていてもよい。
　また、本実施形態にて示した平面アンテナは、レーダ用のアンテナとしてだけでなく、無線通信用の送受信アンテナとして用いることもできる。
〔検証試験について〕
　次に、ＥＢＧ構造体２０の配置による効果について行った検証試験について説明する。
　試験方法としては、平面アンテナのモデルを構築し、そのモデルを用いてＹ－Ｚ平面（図１等）の指向性パターンをコンピュータによるシミュレーションによって求めた。
　求めた指向性パターンを比較することで、ＥＢＧ構造体２０の配置による効果の検証を行った。
　検証試験には、下記の３つの実施例、及び１つの比較例についてモデルを構築した。
　　　実施例１：第１実施形態にて示した平面アンテナ１
　　　実施例２：第１実施形態の第１変形例にて示した平面アンテナ１
　　　実施例３：第１実施形態の第２変形例にて示した平面アンテナ１
　　　比較例　：第１実施形態にて示した平面アンテナ１からＥＢＧ構造体２０を除いたもの
　図１０Ａは、実施例１の指向性パターンを示す図、図１０Ｂは、実施例２の指向性パターンを示す図、図１１Ａは、実施例３の指向性パターンを示す図、図１１Ｂは、比較例の指向性パターンを示す図である。
　図１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂでは、縦軸は利得を示し、横軸は角度を示している。
　図１１Ｂを見ると、－９０度から９０度の範囲においてリプルが顕著に見られる。
　これに対して、図１１Ａを見ると、図１１Ｂに見られたでは－５０度の付近の利得の落ち込みが図１１Ａでは緩和されていることが判る。
　また、図１０Ａ及び図１０Ｂを見ると、－９０度から９０度の範囲においてリプルがほとんど見られない。
　これら結果から、ＥＢＧ構造体２０を適切に配置することで、アレーアンテナ６の指向性パターンに生じるリプルを効果的に抑制できることが判る。
〔その他〕
　なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
　本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　　　　平面アンテナ
２　　　　誘電体基板
２ａ　　　第１面
２ｂ　　　第２面
４　　　　第１接地板
４ａ　　　基部
４ａ１　　一側辺
４ａ２　　他側辺
４ｂ　　　Ｌ字部
４ｂ１　　端縁
４ｃ　　　ビア
４ｃ１　　外周ビア
４ｃ２　　内方ビア
６　　　　アレーアンテナ
８　　　　第２接地板
１０　　　給電点
１２　　　給電線路
１２ａ　　基端部
１２ｂ　　先端部
１２ｃ　　第１側辺
１２ｄ　　第２側辺
１４　　　放射素子
１４ａ　　第１放射素子
１４ａ１　端縁
１４ｂ　　第１放射素子
１４ｂ１　端縁
１４ｃ　　第１放射素子
１４ｈ　　第２放射素子
１４ｈ１　端縁
１４ｉ　　第２放射素子
１４ｉ１　端縁
２０　　　電磁バンドギャップ構造体
２２　　　単位セル
２４　　　ビア
３０　　　配置領域
３１　　　第１配置領域
３２　　　第２配置領域
３３　　　第３配置領域
４１　　　第１隣接領域
４２　　　第２隣接領域
Ｂ　　　　帯状領域
Ｃ　　　　仮想中心線
Ｄ　　　　間隔
Ｉ１　　　第１仮想線
Ｉ２　　　第２仮想線
Ｉ３　　　第３仮想線
Ｉ４　　　第４仮想線
Ｌ１　　　直線
ｇ　　　　ギャップ
ｗ１　　　間隔
ｗ２　　　間隔

Claims (11)

  1. 　誘電体基板と、
    　前記誘電体基板の第１面に設けられ、第１方向に沿った第１側辺及び前記第１側辺に対向する第２側辺を有する給電線路と、
    　前記第１方向に沿って前記第１面に配列され、前記第１側辺及び前記第２側辺に交互に突出して設けられた３つ以上の放射素子と、
    　前記第１面に配置領域を有する電磁バンドギャップ構造体と、を備え、
    　前記第１面は、前記第１側辺に隣接する第１隣接領域と、前記第２側辺に隣接する第２隣接領域と、を含み、
    　前記配置領域は、前記第１隣接領域に含まれる第１配置領域と、前記第２隣接領域に含まれる第２配置領域と、を含み、
    　前記３つ以上の放射素子は、前記第１側辺から、前記第１隣接領域へ突出した複数の第１放射素子と、前記第２側辺から、前記第２隣接領域へ突出した１又は複数の第２放射素子とを含み、
    　前記第１配置領域の少なくとも一部が、下記の第１仮想線よりも前記給電線路寄りに位置し、
    　前記第２配置領域の少なくとも一部が、下記の第２仮想線よりも前記給電線路寄りに位置する
    平面アンテナ。
     
    　第１仮想線：前記第１隣接領域を通過し、下記の仮想中心線との間隔が下記のｗ１の２倍である前記第１方向に平行な直線
    　第２仮想線：前記第２隣接領域を通過し、前記仮想中心線との間隔が下記のｗ２の２倍である前記第１方向に平行な直線
    　仮想中心線：前記給電線路の前記第１方向に直交する第２方向における中心を通過する、前記第１方向に平行な直線
    　ｗ１：前記仮想中心線と、前記複数の第１放射素子の先端縁との間隔
    　ｗ２：前記仮想中心線と、前記１又は複数の第２放射素子の先端縁との間隔
  2. 　前記第１配置領域の少なくとも一部が、下記の第３仮想線よりも前記給電線路寄りに位置し、
    　前記第２配置領域の少なくとも一部が、下記の第４仮想線よりも前記給電線路寄りに位置する
    請求項１に記載の平面アンテナ。
     
    　第３仮想線：前記複数の第１放射素子の先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線
    　第４仮想線：前記１又は複数の第２放射素子の先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線
  3. 　前記第１配置領域の一部は、前記複数の第１放射素子の間に位置している
    請求項２に記載の平面アンテナ。
  4. 　前記第１配置領域の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値が、前記複数の第１放射素子の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値よりも大きく、
    　前記第２配置領域の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値が、前記１又は複数の第２放射素子の前記第２方向に沿った幅寸法の最大値よりも大きい
    請求項２又は請求項３に記載の平面アンテナ。
  5. 　前記配置領域は、前記給電線路を囲むように前記第１配置領域と前記第２配置領域とを繋ぐ第３配置領域をさらに含む
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
  6. 　前記第２配置領域の一部は、前記複数の第２放射素子の間に位置している
    請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
  7. 　前記第３仮想線は、前記複数の第１放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線である
    請求項２から請求項４、及び請求項６のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
  8. 　前記第４仮想線は、前記複数の第２放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁を通過する前記第１方向に平行な直線である
    請求項２から請求項４、請求項６、及び請求項７のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
  9. 　前記ｗ１は、前記複数の第１放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁と、前記仮想中心線との間隔である
    請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
  10. 　前記ｗ２は、前記複数の第２放射素子の先端縁のうち前記仮想中心線から最も遠い先端縁と、前記仮想中心線との間隔である
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
  11. 　前記放射素子は、矩形状である
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
     
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JP2020028078A (ja) * 2018-08-16 2020-02-20 株式会社デンソーテン アンテナ装置

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