アンテナ装置
【課題】１０倍以上の極めて広い周波数帯域でも動作可能にするとともに、アンテナ設置面積の省スペース化を実現したアンテナ装置を得る。
【解決手段】多層誘電体基板１１と、テーパスロット線路と、線状導体１４と、コネクタ１６とを有するＴＳＡを複数備える。テーパスロット線路は、第１、第２の地導体１２、１３からなり、線状導体１４の一端は、スルーホール１５を介して第１の地導体１２に短絡され、線状導体１４および第２の地導体１３はトリプレート線路を構成する。複数のＴＳＡはアレー化されて、第１、第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００を構成する。第１のＴＳアレーアンテナの素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナの素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有する。第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列の中に、第２のＴＳアレーアンテナ２００が挿入されることによって構成される。
【解決手段】多層誘電体基板１１と、テーパスロット線路と、線状導体１４と、コネクタ１６とを有するＴＳＡを複数備える。テーパスロット線路は、第１、第２の地導体１２、１３からなり、線状導体１４の一端は、スルーホール１５を介して第１の地導体１２に短絡され、線状導体１４および第２の地導体１３はトリプレート線路を構成する。複数のＴＳＡはアレー化されて、第１、第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００を構成する。第１のＴＳアレーアンテナの素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナの素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有する。第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列の中に、第２のＴＳアレーアンテナ２００が挿入されることによって構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダなどの用途に供されるアンテナ装置に関し、特に、広い周波数帯域にわたり、直交する２つの直線偏波または円偏波を送受信するアレーアンテナ用の素子アンテナに適用され得るアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超広帯域のアンテナ装置として、テーパスロットアンテナ（Ｔａｐｅｒｅｄ Ｓｌｏｔ Ａｎｔｅｎｎａ）（以下、「ＴＳＡ」と略記する）が知られている。
また、直交する２つの直線偏波を送受信可能なＴＳＡアレーが知られており、特に、同一形状のトリプレート線路給電型ＴＳＡ素子を複数個用意し、それぞれ導体ポストを介して格子状に接続されたＴＳＡアレーが提案されている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｔａｎ−Ｈｕａｔ Ｃｈｉｏ、Ｄａｎｉｅｌ Ｈ． Ｓｃｈａｕｂｅｒｔ「Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｗｉｄｅ−Ｂａｎｄ Ｗｉｄｅｓｃａｎ Ｄｕａｌ−Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｔａｐｅｒｅｄ Ｓｌｏｔ Ａｎｔｅｎｎａ Ａｒｒａｙｓ」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ、Ｖｏｌ．４８、Ｎｏ．６、ｐｐ．８７９−８８６、Ｊｕｎｅ、２０００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアンテナ装置は、アレーアンテナの設計において、基本的にグレーティングローブを発生させないように素子間隔が決定されており、たとえば１０倍以上の極めて広い周波数帯域にわたって使用することを考えた場合、使用周波数内で最も波長が短くなる上限周波数の最短波長に応じて素子間隔が決定されるので、下限周波数付近ではその最長波長に対して素子間隔が非常に狭くなってしまうという課題があった。
【０００５】
特に、非特許文献１に記載されたＴＳＡアレーを１０倍もの周波数帯域で使用することを考えた場合、一般にＴＳＡは、アンテナ開口が狭い場合には開口端での反射が増大し、特性が劣化してしまうことから、下限周波数付近ではアンテナとしてほとんど動作せず、結局、広い周波数帯域で使用することが困難になるという課題があった。
【０００６】
一方、広い周波数帯域を１つのアレーアンテナで担うのではなく、使用周波数を複数の帯域に分け、それぞれの帯域をカバーする複数のアレーアンテナを用意して、隣接して並べて使用する方法も考えられるが、この場合、アンテナの設置面積が増大してしまうことから、実装性の観点から好ましくないという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、１０倍以上の極めて広い周波数帯域でも動作可能にするとともに、アンテナ設置面積の省スペース化を実現したアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るアンテナ装置は、両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板を密着させて計３層の導体層からなる多層誘電体基板と、多層誘電体基板の両側面にそれぞれ設けられて線路幅がテーパ状に広がるテーパスロット線路と、多層誘電体基板の２つの誘電体層に挟まれた面に設けられ、且つテーパスロット線路の幅の狭い側においてテーパスロット線路と直交するように設けられた線状導体と、外部の高周波電子機器と接続可能なコネクタとを有するトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナを複数備え、テーパスロット線路は、それぞれ多層誘電体基板の両側面に形成され且つ互いに対向配置された第１および第２の地導体からなり、線状導体の一端は、スルーホールを介して第１の地導体に短絡され、線状導体および第２の地導体は、トリプレート線路を構成し、コネクタは、トリプレート線路の端部に設けられ、複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、格子状に並べられて２次元状にアレー化されたアンテナ装置において、複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、第１および第２のトリプレート線路給電型テーパスロットアレーアンテナを構成し、第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ１と、第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有し、第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの格子状配列の中に、第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナが挿入されることによって構成されたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、同一の開口内に複数の周波数帯域でそれぞれ動作する複数種類の直交偏波ＴＳＡを入れ子状（ネスティング：ｎｅｓｔｉｎｇ）に配置することにより、１０倍以上の極めて広い周波数帯域でも動作可能にするとともに、アンテナ設置面積の省スペース化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のアンテナ装置を上方から見た正面図である。
【図３】図１内の第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの一部構成を詳細に示す側面図である。
【図４】図１内の第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナのみを分解して示す斜視図である。
【図５】図１内の第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナのみを分解して示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るレーダ装置を模式的に示す正面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の他の例を模式的に示す正面図である。
【図８】この発明の実施の形態３による第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの一部構成を詳細に示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態４による第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの一部構成を詳細に示す側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を模式的に示す斜視図であり、図２は図１のアンテナ装置を上方（前方）から見た正面図である。
図１、図２において、アンテナ装置は、第１および第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナ１００、２００（以下、「第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００」と略称する）と、第１および第２の金属棒３０１、３０２とを備えている。
【００１２】
第１および第２の金属棒３０１、３０２は、入れ子状に配列された第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の素子間にそれぞれ設けられ、各素子同士を電気的に接続している。
【００１３】
第１のＴＳアレーアンテナ１００は、素子間隔Ｄ１で格子状に配列されており、矩形状の領域を形成している。
また、第２のＴＳアレーアンテナ２００は、第１のＴＳアレーアンテナ１００の内部を仕切るように、素子間隔Ｄ２（＜Ｄ１）で十文字状に配列されている。
【００１４】
図２において、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２との間には、Ｄ１＝２×Ｄ２の関係がある。
第１のＴＳアレーアンテナ１００が取り囲む矩形状領域の内部には、第２のＴＳアレーアンテナ２００が４素子（＝２×（２−１）×２）だけ含まれている。
【００１５】
図３は第１のＴＳアレーアンテナ１００の一部構成を詳細に示す側面図である。なお、ここでは、代表的に第１のＴＳアレーアンテナ１００の詳細構造について説明するが、第２のＴＳアレーアンテナ２００の詳細構造も同様である。
図３において、第１のＴＳアレーアンテナ１００は、多層誘電体基板１１と、第１および第２の地導体１２、１３と、線状導体１４と、スルーホール１５と、コネクタ１６とを備えている。
【００１６】
多層誘電体基板１１は、両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板（図示せず）を密着させて構成されており、計３層の導体層からなっている。
第１および第２の地導体１２、１３は、それぞれ、多層誘電体基板１１の両側面（図示された表面側と、図示されない裏面側）に形成されている。また、第１および第２の地導体１２、１３は、対向配置されており、テーパスロット線路を形成している。
さらに、第２の地導体１３および線状導体１４は、トリプレート線路を形成している。
【００１７】
線状導体１４は、多層誘電体基板１１を構成する２つの誘電体層に挟まれた面内に形成されており、線状導体１４の一端は、スルーホール１５を介して第１の地導体１２に短絡されている。
コネクタ１６は、アンテナ装置の給電点となっており、外部の高周波電子機器（同軸線路など）と接続可能な回路要素を構成している。
【００１８】
図３の構造により、第１および第２の地導体１２、１３に対してそれぞれ電位差が与えられ、電波は、第１および第２の地導体１２、１３（テーパスロット線路）に沿って進行し、破線矢印で示すように、多層誘電体基板１１の端部から＋ｚ方向（正面側）空間に向けて放射される。
【００１９】
図４は第１のＴＳアレーアンテナ１００のみを分解して示す斜視図であり、図５は第２のＴＳアレーアンテナ２００のみを分解して示す斜視図である。
図１、図２、図４、図５に示すように、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の各素子間隔Ｄ１、Ｄ２は、Ｄ１＞Ｄ２の関係にあり、第１のＴＳアレーアンテナ１００よりも第２のＴＳアレーアンテナ２００の方が小形である。
【００２０】
一般に、ＴＳＡの使用周波数範囲は、テーパの開口径の大きさによって下限周波数が決定され、開口径が大きいほどより低周波帯から使用することができる。
一方、アレーアンテナにおいては、グレーティングローブを発生させない条件から素子間隔が決定され、これによって使用周波数の上限周波数が決定される。
【００２１】
以上の関係から、第１のＴＳアレーアンテナ１００は、主に周波数の低域から中域で使用され、一方、第２のＴＳアレーアンテナ２００は、主に周波数の中域から高域で使用される。
【００２２】
なお、線状導体１４の形状は、ｙｚ面内（または、ｘｚ面内）で非対称構造を有しているが、線状導体１４が多層誘電体基板１１（２つの誘電体層）内に挿入されているので、非対称構造の影響が外部に現れることはなく、アンテナ自身は対称形状を有しているように見える。したがって、直交した２つのＴＳＡ間では、十分低いアイソレーションレベルが得られるとともに、放射パターン形状の乱れなどはほとんど起こらない。
【００２３】
以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図５）に係るレーダ装置は、両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板を密着させて計３層の導体層からなる多層誘電体基板１１と、多層誘電体基板１１の両側面にそれぞれ設けられて線路幅がテーパ状に広がるテーパスロット線路と、多層誘電体基板１１の２つの誘電体層に挟まれた面に設けられ、且つテーパスロット線路の幅の狭い側においてテーパスロット線路と直交するように設けられた線状導体１４と、外部の高周波電子機器と接続可能なコネクタ１６とを有するトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナを複数備えている。
【００２４】
テーパスロット線路は、それぞれ多層誘電体基板１１の両側面に形成され且つ互いに対向配置された第１および第２の地導体１２、１３からなり、線状導体１４の一端は、スルーホール１５を介して第１の地導体１２に短絡されている。
線状導体１４および第２の地導体１３は、トリプレート線路を構成しており、コネクタ１６は、トリプレート線路の端部に設けられている。
【００２５】
複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、格子状に並べられて２次元状にアレー化されて、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００を構成している。また、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有している。
この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置は、第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列の中に、第２のＴＳアレーアンテナ２００が挿入されることによって構成されている。
【００２６】
また、素子間隔Ｄ１と第２の素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＝２×Ｄ２の関係を有し、第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列が取り囲む矩形状領域の内部に、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子が、２×（２−１）×２個だけ含まれている。
【００２７】
このように、動作周波数が異なる第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の両方を備え、使用周波数に応じて使用する素子を切り替えることにより、単独ではカバーしきれない極めて広い周波数範囲を担うことができるようになる。
【００２８】
また、図１、図２に示すように、第２のＴＳアレーアンテナ２００を、第１のＴＳアレーアンテナ１００が作る格子状配列（矩形状領域）の中に入れ子状に配置することにより、アンテナ設置面積の省スペース化を実現することができる。
すなわち、同一の開口内に複数の周波数帯域でそれぞれ動作する複数種類の直交偏波ＴＳＡ（トリプレート線路給電型テーパスロットアンテナ）を入れ子状に配置することにより、１０倍以上の極めて広い周波数帯域でも動作可能にするとともに、アンテナ設置面積の省スペース化を実現することができる。
【００２９】
さらに、図３に示すように、アンテナ装置の給電点として、第２の地導体１３および線状導体１４からなるトリプレート線路を用いているので、線路からの不要な放射が生じることもない。
【００３０】
実施の形態２．
上記実施の形態１（図１〜図５）では、素子間隔Ｄ１、Ｄ２の関係をＤ１＝２×Ｄ２に設定したが、これに限らず、たとえば図６に示すように、Ｄ１＝３×Ｄ２の関係に設定してもよく、図７に示すように、Ｄ１＝４×Ｄ２の関係に設定してもよい。
【００３１】
図６および図７はこの発明の実施の形態２に係るレーダ装置を模式的に示す正面図であり、前述と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図６において、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２との間には、Ｄ１＝３×Ｄ２の関係がある。
第１のＴＳアレーアンテナ１００が取り囲む矩形状領域の内部には、第２のＴＳアレーアンテナ２００が１２素子（＝３×（３−１）×２）だけ含まれるように配置することもできる。
【００３２】
また、別の例を示す図７において、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２との間には、Ｄ１＝４×Ｄ２の関係がある。
第１のＴＳアレーアンテナ１００が取り囲む矩形状領域の内部には、第２のＴＳアレーアンテナ２００が２４素子（＝４×（４−１）×２）だけ含まれるように配置することもできる。
【００３３】
すなわち、素子間隔Ｄ１、Ｄ２は、Ｄ１＝Ｎ×Ｄ２（Ｎは２以上の整数）の関係を有し、第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列が取り囲む矩形状領域の内部に、第２のＴＳアレーアンテナの素子が、Ｎ×（Ｎ−１）×２個だけ含まれていればよい。
【００３４】
この発明の実施の形態２（図６、図７）に係るレーダ装置によれば、動作周波数が異なる第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の両方を備え、使用周波数に応じて使用する素子を切り替えることにより、前述と同様に、単独ではカバーしきれない極めて広い周波数範囲を担うことができるようになる。
【００３５】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１（図３）では、第１および第２の地導体１２、１３により形成されるテーパスロット線路の後方部を一定幅に形成したが、図８のように、幅広スロット線路１７を設けてもよい。
【００３６】
図８はこの発明の実施の形態３による第１のＴＳアレーアンテナ１００の一部構成を詳細に示す側面図であり、前述（図３）と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図８において、第１および第２の地導体１２、１３により形成されるテーパスロット線路の後方側には、第１のＴＳアレーアンテナ１００のスロット線路の−ｚ方向（後方）側に向けて、幅広スロット線路１７が設けられている。
【００３７】
一般に、第２の地導体１３および線状導体１４（トリプレート線路）から第１および第２の地導体１２、１３（テーパスロット線路）に給電された電波は、アンテナ開口端の＋ｚ方向（正面）側のみに伝播することが望ましいが、その一部は−ｚ方向のアンテナ後方側にも伝播してしまう。
このように、アンテナ後方側に伝播した場合、アンテナ後方に位置する給電装置に影響を及ぼすことになり、給電装置の耐干渉性を高める対策を講じる必要が生じてしまう。
【００３８】
これに対し、この発明の実施の形態３（図８）によれば、アンテナ後方側（テーパスロット線路の幅の狭い側の先端部）に、テーパスロット線路の幅よりも広い幅を有する幅広スロット線路１７を設けることにより、アンテナ後方側に伝播する成分を抑圧することができる。
なぜなら、スロット線路の性質として、線路幅が広いほど線路の特性インピーダンスが高くなるので、実質的にアンテナ後方が開放されたように見えるからである。
【００３９】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態３（図８）では、スルーホール１５のみを設けたが、図９のように、第１および第２の地導体１２、１３の両者間を短絡するために、線状導体１４に重ならない範囲で、多数のスルーホール群１８を設けてもよい。
【００４０】
図９はこの発明の実施の形態４による第１のＴＳアレーアンテナ１００の一部構成を詳細に示す側面図であり、前述（図３、図８）と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図９において、第１および第２の地導体１２、１３には、線状導体１４に重ならない範囲で、両者間を短絡するための多数のスルーホール群１８が設けられている。
【００４１】
一般に、線状導体１４は、多層誘電体基板１１の中間位置、すなわち、多層誘電体基板１１の両側面の第１および第２の地導体１２、１３からそれぞれ等しい距離に位置することが望ましい。これにより、多層誘電体基板１１の両側面の第１および第２の地導体１２、１３の電位を等電位に保つことができる。
【００４２】
しかしながら、製造誤差などの影響によって、線状導体１４が多層誘電体基板１１の中間位置から一方側の地導体面に偏る可能性があり、この場合、多層誘電体基板１１の両側面の地導体間に電位差が生じてしまい、多層誘電体基板１１の両側面の地導体を導波路とする平行平板モードが伝播するようになる。
このような平行平板モードは、アンテナ装置の放射パターンを乱す要因になり、また、アレーアンテナにおいては、素子間結合量を増加してしまうなどの問題が生じる。
【００４３】
これに対し、この発明の実施の形態４（図９）によれば、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００は、それぞれ線状導体１４に重ならない範囲で多数のスルーホール群１８を有しており、多数のスルーホール群１８は、多層誘電体基板１１の両側面に形成された第１の地導体同士および第２の地導体同士を短絡している。
【００４４】
このように、線状導体１４に重ならない範囲で、多層誘電体基板１１の両側面に形成された第１および第２の地導体１２、１３同士を多数のスルーホール群１８を介して短絡することにより、第１および第２の地導体１２、１３の電位を等電位に保つことができ、平行平板モードの発生を防ぐことができる。
【００４５】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態１〜４（図１〜図９）では、特に言及しなかったが、図１０のように、アンテナ後方側に導体板１９を設けてもよい。
図１０はこの発明の実施の形態５に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図であり、前述（図１）と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図１０において、アンテナ後方側には、導体板１９が配置されている。
【００４６】
この発明の実施の形態５（図１０）によれば、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の後方部に、アンテナの後方側に導体板１９を配置することにより、アンテナ後方側への不要放射を完全に無くすことができる。
また、アンテナ後方側に放射された電波は、導体板１９で反射されてアンテナ正面方向に再放射されるので、アンテナ装置の利得が向上するという効果も得られる。
【００４７】
なお、このとき、導体板１９の設置位置、またはアンテナ装置の使用周波数によっては、導体板１９からの反射波とアンテナ装置の直接波とが逆相で重なり合うことにより、主ビームにヌル（零放射）を生じてしまう可能性があるが、導体板１９の設置位置を適切に可変設定することにより、主ビームにヌルを発生させる周波数を使用周波数帯域外にシフトさせて、ヌルの発生を回避することができる。
【００４８】
上記実施の形態１〜５（図１〜図１０）では、それぞれ代表的な構成例について説明したが、各実施の形態１〜５を任意に組み合わせて適用することは可能であり、各々の作用効果が重複して得られることは言うまでもないことである。
【符号の説明】
【００４９】
１１ 多層誘電体基板、１２ 第１の地導体、１３ 第２の地導体、１４ 線状導体、１５ スルーホール、１６ コネクタ、１７ 幅広スロット線路、１８ 多数のスルーホール群、１９ 導体板、１００ 第１のＴＰアレーアンテナ（第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナ）、２００ 第２のＴＰアレーアンテナ（第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナ）、３０１ 第１の金属棒、３０２ 第２の金属棒、Ｄ１、Ｄ２ 素子間隔。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダなどの用途に供されるアンテナ装置に関し、特に、広い周波数帯域にわたり、直交する２つの直線偏波または円偏波を送受信するアレーアンテナ用の素子アンテナに適用され得るアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超広帯域のアンテナ装置として、テーパスロットアンテナ（Ｔａｐｅｒｅｄ Ｓｌｏｔ Ａｎｔｅｎｎａ）（以下、「ＴＳＡ」と略記する）が知られている。
また、直交する２つの直線偏波を送受信可能なＴＳＡアレーが知られており、特に、同一形状のトリプレート線路給電型ＴＳＡ素子を複数個用意し、それぞれ導体ポストを介して格子状に接続されたＴＳＡアレーが提案されている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｔａｎ−Ｈｕａｔ Ｃｈｉｏ、Ｄａｎｉｅｌ Ｈ． Ｓｃｈａｕｂｅｒｔ「Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｗｉｄｅ−Ｂａｎｄ Ｗｉｄｅｓｃａｎ Ｄｕａｌ−Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｔａｐｅｒｅｄ Ｓｌｏｔ Ａｎｔｅｎｎａ Ａｒｒａｙｓ」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ、Ｖｏｌ．４８、Ｎｏ．６、ｐｐ．８７９−８８６、Ｊｕｎｅ、２０００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアンテナ装置は、アレーアンテナの設計において、基本的にグレーティングローブを発生させないように素子間隔が決定されており、たとえば１０倍以上の極めて広い周波数帯域にわたって使用することを考えた場合、使用周波数内で最も波長が短くなる上限周波数の最短波長に応じて素子間隔が決定されるので、下限周波数付近ではその最長波長に対して素子間隔が非常に狭くなってしまうという課題があった。
【０００５】
特に、非特許文献１に記載されたＴＳＡアレーを１０倍もの周波数帯域で使用することを考えた場合、一般にＴＳＡは、アンテナ開口が狭い場合には開口端での反射が増大し、特性が劣化してしまうことから、下限周波数付近ではアンテナとしてほとんど動作せず、結局、広い周波数帯域で使用することが困難になるという課題があった。
【０００６】
一方、広い周波数帯域を１つのアレーアンテナで担うのではなく、使用周波数を複数の帯域に分け、それぞれの帯域をカバーする複数のアレーアンテナを用意して、隣接して並べて使用する方法も考えられるが、この場合、アンテナの設置面積が増大してしまうことから、実装性の観点から好ましくないという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、１０倍以上の極めて広い周波数帯域でも動作可能にするとともに、アンテナ設置面積の省スペース化を実現したアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るアンテナ装置は、両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板を密着させて計３層の導体層からなる多層誘電体基板と、多層誘電体基板の両側面にそれぞれ設けられて線路幅がテーパ状に広がるテーパスロット線路と、多層誘電体基板の２つの誘電体層に挟まれた面に設けられ、且つテーパスロット線路の幅の狭い側においてテーパスロット線路と直交するように設けられた線状導体と、外部の高周波電子機器と接続可能なコネクタとを有するトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナを複数備え、テーパスロット線路は、それぞれ多層誘電体基板の両側面に形成され且つ互いに対向配置された第１および第２の地導体からなり、線状導体の一端は、スルーホールを介して第１の地導体に短絡され、線状導体および第２の地導体は、トリプレート線路を構成し、コネクタは、トリプレート線路の端部に設けられ、複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、格子状に並べられて２次元状にアレー化されたアンテナ装置において、複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、第１および第２のトリプレート線路給電型テーパスロットアレーアンテナを構成し、第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ１と、第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有し、第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの格子状配列の中に、第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナが挿入されることによって構成されたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、同一の開口内に複数の周波数帯域でそれぞれ動作する複数種類の直交偏波ＴＳＡを入れ子状（ネスティング：ｎｅｓｔｉｎｇ）に配置することにより、１０倍以上の極めて広い周波数帯域でも動作可能にするとともに、アンテナ設置面積の省スペース化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のアンテナ装置を上方から見た正面図である。
【図３】図１内の第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの一部構成を詳細に示す側面図である。
【図４】図１内の第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナのみを分解して示す斜視図である。
【図５】図１内の第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナのみを分解して示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るレーダ装置を模式的に示す正面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の他の例を模式的に示す正面図である。
【図８】この発明の実施の形態３による第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの一部構成を詳細に示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態４による第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの一部構成を詳細に示す側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を模式的に示す斜視図であり、図２は図１のアンテナ装置を上方（前方）から見た正面図である。
図１、図２において、アンテナ装置は、第１および第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナ１００、２００（以下、「第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００」と略称する）と、第１および第２の金属棒３０１、３０２とを備えている。
【００１２】
第１および第２の金属棒３０１、３０２は、入れ子状に配列された第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の素子間にそれぞれ設けられ、各素子同士を電気的に接続している。
【００１３】
第１のＴＳアレーアンテナ１００は、素子間隔Ｄ１で格子状に配列されており、矩形状の領域を形成している。
また、第２のＴＳアレーアンテナ２００は、第１のＴＳアレーアンテナ１００の内部を仕切るように、素子間隔Ｄ２（＜Ｄ１）で十文字状に配列されている。
【００１４】
図２において、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２との間には、Ｄ１＝２×Ｄ２の関係がある。
第１のＴＳアレーアンテナ１００が取り囲む矩形状領域の内部には、第２のＴＳアレーアンテナ２００が４素子（＝２×（２−１）×２）だけ含まれている。
【００１５】
図３は第１のＴＳアレーアンテナ１００の一部構成を詳細に示す側面図である。なお、ここでは、代表的に第１のＴＳアレーアンテナ１００の詳細構造について説明するが、第２のＴＳアレーアンテナ２００の詳細構造も同様である。
図３において、第１のＴＳアレーアンテナ１００は、多層誘電体基板１１と、第１および第２の地導体１２、１３と、線状導体１４と、スルーホール１５と、コネクタ１６とを備えている。
【００１６】
多層誘電体基板１１は、両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板（図示せず）を密着させて構成されており、計３層の導体層からなっている。
第１および第２の地導体１２、１３は、それぞれ、多層誘電体基板１１の両側面（図示された表面側と、図示されない裏面側）に形成されている。また、第１および第２の地導体１２、１３は、対向配置されており、テーパスロット線路を形成している。
さらに、第２の地導体１３および線状導体１４は、トリプレート線路を形成している。
【００１７】
線状導体１４は、多層誘電体基板１１を構成する２つの誘電体層に挟まれた面内に形成されており、線状導体１４の一端は、スルーホール１５を介して第１の地導体１２に短絡されている。
コネクタ１６は、アンテナ装置の給電点となっており、外部の高周波電子機器（同軸線路など）と接続可能な回路要素を構成している。
【００１８】
図３の構造により、第１および第２の地導体１２、１３に対してそれぞれ電位差が与えられ、電波は、第１および第２の地導体１２、１３（テーパスロット線路）に沿って進行し、破線矢印で示すように、多層誘電体基板１１の端部から＋ｚ方向（正面側）空間に向けて放射される。
【００１９】
図４は第１のＴＳアレーアンテナ１００のみを分解して示す斜視図であり、図５は第２のＴＳアレーアンテナ２００のみを分解して示す斜視図である。
図１、図２、図４、図５に示すように、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の各素子間隔Ｄ１、Ｄ２は、Ｄ１＞Ｄ２の関係にあり、第１のＴＳアレーアンテナ１００よりも第２のＴＳアレーアンテナ２００の方が小形である。
【００２０】
一般に、ＴＳＡの使用周波数範囲は、テーパの開口径の大きさによって下限周波数が決定され、開口径が大きいほどより低周波帯から使用することができる。
一方、アレーアンテナにおいては、グレーティングローブを発生させない条件から素子間隔が決定され、これによって使用周波数の上限周波数が決定される。
【００２１】
以上の関係から、第１のＴＳアレーアンテナ１００は、主に周波数の低域から中域で使用され、一方、第２のＴＳアレーアンテナ２００は、主に周波数の中域から高域で使用される。
【００２２】
なお、線状導体１４の形状は、ｙｚ面内（または、ｘｚ面内）で非対称構造を有しているが、線状導体１４が多層誘電体基板１１（２つの誘電体層）内に挿入されているので、非対称構造の影響が外部に現れることはなく、アンテナ自身は対称形状を有しているように見える。したがって、直交した２つのＴＳＡ間では、十分低いアイソレーションレベルが得られるとともに、放射パターン形状の乱れなどはほとんど起こらない。
【００２３】
以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図５）に係るレーダ装置は、両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板を密着させて計３層の導体層からなる多層誘電体基板１１と、多層誘電体基板１１の両側面にそれぞれ設けられて線路幅がテーパ状に広がるテーパスロット線路と、多層誘電体基板１１の２つの誘電体層に挟まれた面に設けられ、且つテーパスロット線路の幅の狭い側においてテーパスロット線路と直交するように設けられた線状導体１４と、外部の高周波電子機器と接続可能なコネクタ１６とを有するトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナを複数備えている。
【００２４】
テーパスロット線路は、それぞれ多層誘電体基板１１の両側面に形成され且つ互いに対向配置された第１および第２の地導体１２、１３からなり、線状導体１４の一端は、スルーホール１５を介して第１の地導体１２に短絡されている。
線状導体１４および第２の地導体１３は、トリプレート線路を構成しており、コネクタ１６は、トリプレート線路の端部に設けられている。
【００２５】
複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、格子状に並べられて２次元状にアレー化されて、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００を構成している。また、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有している。
この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置は、第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列の中に、第２のＴＳアレーアンテナ２００が挿入されることによって構成されている。
【００２６】
また、素子間隔Ｄ１と第２の素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＝２×Ｄ２の関係を有し、第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列が取り囲む矩形状領域の内部に、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子が、２×（２−１）×２個だけ含まれている。
【００２７】
このように、動作周波数が異なる第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の両方を備え、使用周波数に応じて使用する素子を切り替えることにより、単独ではカバーしきれない極めて広い周波数範囲を担うことができるようになる。
【００２８】
また、図１、図２に示すように、第２のＴＳアレーアンテナ２００を、第１のＴＳアレーアンテナ１００が作る格子状配列（矩形状領域）の中に入れ子状に配置することにより、アンテナ設置面積の省スペース化を実現することができる。
すなわち、同一の開口内に複数の周波数帯域でそれぞれ動作する複数種類の直交偏波ＴＳＡ（トリプレート線路給電型テーパスロットアンテナ）を入れ子状に配置することにより、１０倍以上の極めて広い周波数帯域でも動作可能にするとともに、アンテナ設置面積の省スペース化を実現することができる。
【００２９】
さらに、図３に示すように、アンテナ装置の給電点として、第２の地導体１３および線状導体１４からなるトリプレート線路を用いているので、線路からの不要な放射が生じることもない。
【００３０】
実施の形態２．
上記実施の形態１（図１〜図５）では、素子間隔Ｄ１、Ｄ２の関係をＤ１＝２×Ｄ２に設定したが、これに限らず、たとえば図６に示すように、Ｄ１＝３×Ｄ２の関係に設定してもよく、図７に示すように、Ｄ１＝４×Ｄ２の関係に設定してもよい。
【００３１】
図６および図７はこの発明の実施の形態２に係るレーダ装置を模式的に示す正面図であり、前述と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図６において、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２との間には、Ｄ１＝３×Ｄ２の関係がある。
第１のＴＳアレーアンテナ１００が取り囲む矩形状領域の内部には、第２のＴＳアレーアンテナ２００が１２素子（＝３×（３−１）×２）だけ含まれるように配置することもできる。
【００３２】
また、別の例を示す図７において、第１のＴＳアレーアンテナ１００の素子間隔Ｄ１と、第２のＴＳアレーアンテナ２００の素子間隔Ｄ２との間には、Ｄ１＝４×Ｄ２の関係がある。
第１のＴＳアレーアンテナ１００が取り囲む矩形状領域の内部には、第２のＴＳアレーアンテナ２００が２４素子（＝４×（４−１）×２）だけ含まれるように配置することもできる。
【００３３】
すなわち、素子間隔Ｄ１、Ｄ２は、Ｄ１＝Ｎ×Ｄ２（Ｎは２以上の整数）の関係を有し、第１のＴＳアレーアンテナ１００の格子状配列が取り囲む矩形状領域の内部に、第２のＴＳアレーアンテナの素子が、Ｎ×（Ｎ−１）×２個だけ含まれていればよい。
【００３４】
この発明の実施の形態２（図６、図７）に係るレーダ装置によれば、動作周波数が異なる第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の両方を備え、使用周波数に応じて使用する素子を切り替えることにより、前述と同様に、単独ではカバーしきれない極めて広い周波数範囲を担うことができるようになる。
【００３５】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１（図３）では、第１および第２の地導体１２、１３により形成されるテーパスロット線路の後方部を一定幅に形成したが、図８のように、幅広スロット線路１７を設けてもよい。
【００３６】
図８はこの発明の実施の形態３による第１のＴＳアレーアンテナ１００の一部構成を詳細に示す側面図であり、前述（図３）と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図８において、第１および第２の地導体１２、１３により形成されるテーパスロット線路の後方側には、第１のＴＳアレーアンテナ１００のスロット線路の−ｚ方向（後方）側に向けて、幅広スロット線路１７が設けられている。
【００３７】
一般に、第２の地導体１３および線状導体１４（トリプレート線路）から第１および第２の地導体１２、１３（テーパスロット線路）に給電された電波は、アンテナ開口端の＋ｚ方向（正面）側のみに伝播することが望ましいが、その一部は−ｚ方向のアンテナ後方側にも伝播してしまう。
このように、アンテナ後方側に伝播した場合、アンテナ後方に位置する給電装置に影響を及ぼすことになり、給電装置の耐干渉性を高める対策を講じる必要が生じてしまう。
【００３８】
これに対し、この発明の実施の形態３（図８）によれば、アンテナ後方側（テーパスロット線路の幅の狭い側の先端部）に、テーパスロット線路の幅よりも広い幅を有する幅広スロット線路１７を設けることにより、アンテナ後方側に伝播する成分を抑圧することができる。
なぜなら、スロット線路の性質として、線路幅が広いほど線路の特性インピーダンスが高くなるので、実質的にアンテナ後方が開放されたように見えるからである。
【００３９】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態３（図８）では、スルーホール１５のみを設けたが、図９のように、第１および第２の地導体１２、１３の両者間を短絡するために、線状導体１４に重ならない範囲で、多数のスルーホール群１８を設けてもよい。
【００４０】
図９はこの発明の実施の形態４による第１のＴＳアレーアンテナ１００の一部構成を詳細に示す側面図であり、前述（図３、図８）と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図９において、第１および第２の地導体１２、１３には、線状導体１４に重ならない範囲で、両者間を短絡するための多数のスルーホール群１８が設けられている。
【００４１】
一般に、線状導体１４は、多層誘電体基板１１の中間位置、すなわち、多層誘電体基板１１の両側面の第１および第２の地導体１２、１３からそれぞれ等しい距離に位置することが望ましい。これにより、多層誘電体基板１１の両側面の第１および第２の地導体１２、１３の電位を等電位に保つことができる。
【００４２】
しかしながら、製造誤差などの影響によって、線状導体１４が多層誘電体基板１１の中間位置から一方側の地導体面に偏る可能性があり、この場合、多層誘電体基板１１の両側面の地導体間に電位差が生じてしまい、多層誘電体基板１１の両側面の地導体を導波路とする平行平板モードが伝播するようになる。
このような平行平板モードは、アンテナ装置の放射パターンを乱す要因になり、また、アレーアンテナにおいては、素子間結合量を増加してしまうなどの問題が生じる。
【００４３】
これに対し、この発明の実施の形態４（図９）によれば、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００は、それぞれ線状導体１４に重ならない範囲で多数のスルーホール群１８を有しており、多数のスルーホール群１８は、多層誘電体基板１１の両側面に形成された第１の地導体同士および第２の地導体同士を短絡している。
【００４４】
このように、線状導体１４に重ならない範囲で、多層誘電体基板１１の両側面に形成された第１および第２の地導体１２、１３同士を多数のスルーホール群１８を介して短絡することにより、第１および第２の地導体１２、１３の電位を等電位に保つことができ、平行平板モードの発生を防ぐことができる。
【００４５】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態１〜４（図１〜図９）では、特に言及しなかったが、図１０のように、アンテナ後方側に導体板１９を設けてもよい。
図１０はこの発明の実施の形態５に係るレーダ装置を模式的に示す斜視図であり、前述（図１）と同様のものについては、前述と同一符号を付して記述を省略する。
図１０において、アンテナ後方側には、導体板１９が配置されている。
【００４６】
この発明の実施の形態５（図１０）によれば、第１および第２のＴＳアレーアンテナ１００、２００の後方部に、アンテナの後方側に導体板１９を配置することにより、アンテナ後方側への不要放射を完全に無くすことができる。
また、アンテナ後方側に放射された電波は、導体板１９で反射されてアンテナ正面方向に再放射されるので、アンテナ装置の利得が向上するという効果も得られる。
【００４７】
なお、このとき、導体板１９の設置位置、またはアンテナ装置の使用周波数によっては、導体板１９からの反射波とアンテナ装置の直接波とが逆相で重なり合うことにより、主ビームにヌル（零放射）を生じてしまう可能性があるが、導体板１９の設置位置を適切に可変設定することにより、主ビームにヌルを発生させる周波数を使用周波数帯域外にシフトさせて、ヌルの発生を回避することができる。
【００４８】
上記実施の形態１〜５（図１〜図１０）では、それぞれ代表的な構成例について説明したが、各実施の形態１〜５を任意に組み合わせて適用することは可能であり、各々の作用効果が重複して得られることは言うまでもないことである。
【符号の説明】
【００４９】
１１ 多層誘電体基板、１２ 第１の地導体、１３ 第２の地導体、１４ 線状導体、１５ スルーホール、１６ コネクタ、１７ 幅広スロット線路、１８ 多数のスルーホール群、１９ 導体板、１００ 第１のＴＰアレーアンテナ（第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナ）、２００ 第２のＴＰアレーアンテナ（第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナ）、３０１ 第１の金属棒、３０２ 第２の金属棒、Ｄ１、Ｄ２ 素子間隔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板を密着させて計３層の導体層からなる多層誘電体基板と、
前記多層誘電体基板の両側面にそれぞれ設けられて線路幅がテーパ状に広がるテーパスロット線路と、
前記多層誘電体基板の２つの誘電体層に挟まれた面に設けられ、且つ前記テーパスロット線路の幅の狭い側において前記テーパスロット線路と直交するように設けられた線状導体と、
外部の高周波電子機器と接続可能なコネクタと
を有するトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナを複数備え、
前記テーパスロット線路は、それぞれ前記多層誘電体基板の両側面に形成され且つ互いに対向配置された第１および第２の地導体からなり、
前記線状導体の一端は、スルーホールを介して前記第１の地導体に短絡され、
前記線状導体および前記第２の地導体は、トリプレート線路を構成し、
前記コネクタは、前記トリプレート線路の端部に設けられ、
前記複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、格子状に並べられて２次元状にアレー化されたアンテナ装置において、
前記複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、第１および第２のトリプレート線路給電型テーパスロットアレーアンテナを構成し、
前記第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ１と、前記第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有し、
前記第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの格子状配列の中に、前記第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナが挿入されることによって構成されたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記素子間隔Ｄ１、Ｄ２は、Ｄ１＝Ｎ×Ｄ２（Ｎは２以上の整数）の関係を有し、
前記第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの格子状配列が取り囲む矩形状領域の内部に、前記第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子が、Ｎ×（Ｎ−１）×２個だけ含まれていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記テーパスロット線路の幅の狭い側の先端部に、前記テーパスロット線路の幅よりも広い幅を有する幅広スロット線路を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１および第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナは、それぞれ前記線状導体に重ならない範囲で多数のスルーホール群を有し、
前記多数のスルーホール群は、前記多層誘電体基板の両側面に形成された前記第１の地導体同士および前記第２の地導体同士を短絡したことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１および第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの後方部に、導体板を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項１】
両面が導体で被膜された２枚の誘電体基板を密着させて計３層の導体層からなる多層誘電体基板と、
前記多層誘電体基板の両側面にそれぞれ設けられて線路幅がテーパ状に広がるテーパスロット線路と、
前記多層誘電体基板の２つの誘電体層に挟まれた面に設けられ、且つ前記テーパスロット線路の幅の狭い側において前記テーパスロット線路と直交するように設けられた線状導体と、
外部の高周波電子機器と接続可能なコネクタと
を有するトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナを複数備え、
前記テーパスロット線路は、それぞれ前記多層誘電体基板の両側面に形成され且つ互いに対向配置された第１および第２の地導体からなり、
前記線状導体の一端は、スルーホールを介して前記第１の地導体に短絡され、
前記線状導体および前記第２の地導体は、トリプレート線路を構成し、
前記コネクタは、前記トリプレート線路の端部に設けられ、
前記複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、格子状に並べられて２次元状にアレー化されたアンテナ装置において、
前記複数のトリプレート線路給電型テーパスロットアンテナは、第１および第２のトリプレート線路給電型テーパスロットアレーアンテナを構成し、
前記第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ１と、前記第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子間隔Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有し、
前記第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの格子状配列の中に、前記第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナが挿入されることによって構成されたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記素子間隔Ｄ１、Ｄ２は、Ｄ１＝Ｎ×Ｄ２（Ｎは２以上の整数）の関係を有し、
前記第１のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの格子状配列が取り囲む矩形状領域の内部に、前記第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの素子が、Ｎ×（Ｎ−１）×２個だけ含まれていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記テーパスロット線路の幅の狭い側の先端部に、前記テーパスロット線路の幅よりも広い幅を有する幅広スロット線路を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１および第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナは、それぞれ前記線状導体に重ならない範囲で多数のスルーホール群を有し、
前記多数のスルーホール群は、前記多層誘電体基板の両側面に形成された前記第１の地導体同士および前記第２の地導体同士を短絡したことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１および第２のトリプレート線路給電型クロステーパスロットアレーアンテナの後方部に、導体板を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１２９９４３（Ｐ２０１２−１２９９４３Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２１１１（Ｐ２０１０−２８２１１１）
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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