(57)【要約】【課題】利得の高い単一指向性のアンテナ装置を実現するための技術を提供すること。【解決手段】アンテナ装置１００は、金属地板１と、金属地板１上に設けられた放射器３及び導波器５と、を備える。導波器５は、金属地板１上に、放射器３から所定の配列方向に沿って配列されたＮ個の金属体５０の凸状部として設けられる。そして、導波器５を構成するＮ個の凸状部は、放射素子からの距離が近い順にｉ＋１番目（ｉ＝１〜（Ｎ−１））の凸状部の幅方向（地板面において配列方向に直交する方向）の長さ（幅ｗ）が、ｉ番目の凸状部の幅方向の長さより長い。【選択図】図２
2020080527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板と、
前記地板に設けられた放射素子と、
前記放射素子から所定の配列方向に沿って前記地板に配列されたＮ個（Ｎ≧２）の金属体の凸状部と、
を備え、
前記放射素子からの距離が近い順にｉ＋１番目（ｉ＝１〜（Ｎ−１））の凸状部は、地板面において前記配列方向に直交する幅方向の長さが、ｉ番目の凸状部より長い、
アンテナ装置。
【請求項２】
前記Ｎ個の凸状部は、前記地板面に直交する方向から見た平面視において、前記放射素子を基準とした中心角９０度以内に収まる、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記凸状部は、前記地板面に直交する方向から見た平面視の形状が、前記放射素子に向かう凸状形状である、
請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記Ｎは３以上である、
請求項１〜３の何れか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記地板は、傾斜面を有する、
請求項１〜４の何れか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記地板において前記放射素子を挟んで前記Ｎ個の凸状部とは反対側に設けられた反射器、
を更に備えた請求項１〜５の何れか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記Ｎ個の凸状部は、前記地板に設けられた複数の溝状部によって、前記配列方向における前記地板面からの高さが相対的に変化することで形成されている、
請求項１〜６の何れか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記Ｎ個の凸状部に続けて前記配列方向に沿って前記地板に配列された複数の金属体の凸状部であって、前記幅方向の長さが、前記Ｎ個の凸状部のうちのＮ番目の凸状部の前記幅方向の長さ以下である複数の凸状部、
を更に備えた請求項１〜７の何れか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
車両の所定位置に所定向きに設置される筐体と、
前記筐体に内蔵された請求項１〜８の何れか一項に記載のアンテナ装置であって、前記筐体が前記所定位置に前記所定向きに設置されたときに前記アンテナ装置の前記配列方向が前記車両を基準とする規定方向となる位置に内蔵されたアンテナ装置と、
を具備する車載用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機や車両等に搭載されるレーダーやセンサー装置をはじめ、無線ＬＡＮや第５世代移動通信システム（５Ｇ）におけるＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）伝送等では、電波を特定方向に送受信することができる小型で単一指向性のアンテナの役割は重要である。
【０００３】
金属地板上に放射素子を直線状に並べた低背指向性アンテナの一つとして、例えば八木・宇田モノポールアレイアンテナが知られている（例えば特許文献１を参照）。図１５は、八木・宇田モノポールアレイアンテナ１００ｈの構造斜視図であり、１本の棒状の放射器３ｈ及び１本の棒状の反射器７ｈと、複数本（図示の例では１０本）の金属体５０ｈで構成される導波器５ｈと、を地板１ｈ上に一直線方向に所定間隔で配置したものである。八木・宇田モノポールアレイアンテナの動作原理はよく知られており、放射器３ｈから放射される電磁波と、反射器７ｈ及び導波器５ｈから再放射される電磁波の重ね合わせで特定方向の電磁波強度を高めるものである。
【０００４】
一方で見方を変えると、八木・宇田モノポールアレイアンテナにおける導波器の配列は、地板上に金属壁を周期的に配列した、いわゆるコルゲート構造の一種と捉えることができる。コルゲート構造は金属壁の高さや間隔（ピッチ）により伝播定数が変化し、地板上に１／４波長よりも小さい高さのコルゲートを配列すると表面波が伝播することが知られている。このような表面波伝播を利用した事例として、表面波伝送線路（特許文献２を参照）や表面波アンテナ（非特許文献１を参照）がある。また、反対にコルゲート壁の高さを１／４波長以上とした場合はチョークまたはシールドとして機能し、地板上の表面波伝播を抑えることができる（非特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８９６２０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３９０９６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】R. Elliott, "On the theory of corrugated plane surfaces," in Transactions of the IRE Professional Group on Antennas and Propagation, vol. 2, no. 2, pp. 71-81, Apr. 1954.
【非特許文献２】F. Scire-Scappuzzo and S. N. Makarov, "A Low-Multipath Wideband GPS Antenna With Cutoff or Non-Cutoff Corrugated Ground Plane," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 57, no. 1, pp. 33-46, Jan. 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
八木・宇田モノポールアレイアンテナは導波器の数を増やすほど水平方向利得を高くすることができるが、その分アンテナの全長が大きくなってしまう。
【０００８】
また、特許文献２や非特許文献１のコルゲート線路は、金属壁の配列方向に対して垂直な平面波のみが伝播可能なため、モノポールアンテナのような放射源から放射状に広がっていく電磁波に対しては反射が大きくなってしまう。その場合は、放射状に広がる電磁波を、例えば電磁ホーンのようなもので一旦平面波に変換した後にコルゲート線路に導く必要があるが、装置の肥大化を招く。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、利得の高い単一指向性のアンテナ装置を実現するための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、地板と、前記地板に設けられた放射素子と、前記放射素子から所定の配列方向に沿って前記地板に配列されたＮ個（Ｎ≧２）の金属体の凸状部と、を備え、前記放射素子からの距離が近い順にｉ＋１番目（ｉ＝１〜（Ｎ−１））の凸状部は、地板面において前記配列方向に直交する幅方向の長さが、ｉ番目の凸状部より長い、アンテナ装置である。
【００１１】
第１の態様によれば、地板に、放射素子から所定の配列方向に沿ってＮ個（Ｎ≧２）の金属体の凸状部を配列することができる。そして、当該凸状部の地板面において配列方向に直交する幅方向の長さを、放射素子からの距離が近い凸状部から順に次第に長くなるように設定して、電波の導波路を形成することができる。これによれば、配列方向の利得を高めることができ、利得の高い単一指向性のアンテナ装置を実現できる。
【００１２】
前記Ｎ個の凸状部は、前記地板面に直交する方向から見た平面視において、前記放射素子を基準とした中心角９０度以内に収まるとしてもよい。
【００１３】
これにより、Ｎ個の凸状部を、前記地板面に直交する方向から見た平面視において、放射素子を基準とした中心角９０度以内に収めることができる。
【００１４】
前記凸状部は、前記地板面に直交する方向から見た平面視の形状が、前記放射素子に向かう凸状形状であってもよい。
【００１５】
これにより、各凸状部の平面視の形状を、放射素子に向かう凸状形状とすることができる。凸状形状とは、例えば弧状でもよいし、Ｖ字状でもよい。
【００１６】
前記Ｎは３以上であってもよい。
【００１７】
これにより、３個以上の凸状部を配列して導波路を形成することができる。
【００１８】
前記地板は、傾斜面を有してもよい。
【００１９】
これにより、地板が傾斜面を有する場合であっても、その傾斜面に沿って配列方向にＮ個の凸状部を設けることで、上記の何れかと同様の効果を奏することができる。傾斜面は、勾配が一定で平坦な傾斜面の他、勾配が断続的に変化する屈曲しているような傾斜面や、勾配が連続的に変化する湾曲している傾斜面も含む。
【００２０】
前記地板において前記放射素子を挟んで前記Ｎ個の凸状部とは反対側に設けられた反射器、を更に備えてもよい。
【００２１】
これにより、反射器を備えたアンテナ装置を実現でき、配列方向の利得をより向上させることが可能となる。
【００２２】
前記Ｎ個の凸状部は、前記地板に設けられた複数の溝状部によって、前記配列方向における前記地板面からの高さが相対的に変化することで形成されていてもよい。
【００２３】
これにより、地板に複数の溝状部を設けてＮ個の凸状部を形成することができる。
【００２４】
前記Ｎ個の凸状部に続けて前記配列方向に沿って前記地板に配列された複数の金属体の凸状部であって、前記幅方向の長さが、前記Ｎ個の凸状部のうちのＮ番目の凸状部の前記幅方向の長さ以下である複数の凸状部、を更に備えてもよい。
【００２５】
これにより、Ｎ個の凸状部に続けて、幅方向の長さがＮ番目の凸状部の当該幅方向の長さ以下である複数の凸状部を配列した導波路を設けることができる。
【００２６】
本発明の第２の態様は、車両の所定位置に所定向きに設置される筐体と、前記筐体に内蔵された上記の何れかのアンテナ装置であって、前記筐体が前記所定位置に前記所定向きに設置されたときに前記アンテナ装置の前記配列方向が前記車両を基準とする規定方向となる位置に内蔵されたアンテナ装置と、を具備する車載用アンテナ装置である。
【００２７】
第２の態様によれば、上記の何れかと同様の効果を奏するアンテナ装置を、その凸状部の配列方向が車両を基準とする規定方向となるように車両に設置することができる。規定方向は、例えば車両の前方方向とするなど、車両を基準とした通信方向として定められる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】アンテナ装置の斜視図。
【図２】図１のアンテナ装置の平面図。
【図３】図１のアンテナ装置の側面図。
【図４】比較例におけるアンテナ装置の構成例を示す斜視図。
【図５】実施形態のアンテナ装置について測定した地板方向の指向性パターンを示す図。
【図６】比較例のアンテナ装置について測定した地板方向の指向性パターンを示す図。
【図７】第１変形例におけるアンテナ装置の構成例を示す斜視図。
【図８】第２変形例におけるアンテナ装置の構成例を示す斜視図。
【図９】第３変形例におけるアンテナ装置の構成例を示す斜視図。
【図１０】第４変形例におけるアンテナ装置の構成例を示す斜視図。
【図１１】第５変形例におけるアンテナ装置の構成例を示す斜視図。
【図１２】第６変形例における車載用アンテナ装置の構成例を示す図。
【図１３】第７変形例における車載用アンテナ装置の構成例を示す図。
【図１４】第７変形例の車載用アンテナ装置が内蔵するアンテナ装置の構成例を示す図。
【図１５】八木・宇田モノポールアレイアンテナの構造斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。以下説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付す。
【００３０】
先ず、本実施形態では、方向を次のように定義する。凸状部となる金属体５０が配列される「配列方向」である導波路６０の方向をＸ軸方向とし、金属地板１の板面に垂直な方向をＺ軸方向とし、これらに直交する方向をＹ軸方向とする。そして、Ｘ軸正方向を、放射器３から見て導波器５の金属体５０が配列されている側に向かう方向とし、Ｚ軸正方向を、金属地板１から見て金属体５０が設けられた側に向かう方向とする。この直交３軸の方向が分かり易いように、各軸方向に平行な方向を示す参照方向を各図に付記した。あくまで方向の参照用として示しているものであり、各図に示した参照方向の交点は座標原点を意味するものではない。直交３軸の座標原点は、金属地板１上の放射器３の設置位置とする。
【００３１】
図１は、本実施形態におけるアンテナ装置１００の構成例を示す斜視図である。また、図２は、金属地板１を平面にして図１のアンテナ装置１００を見た平面視（Ｚ軸正方向からみたＸＹ平面）の図である平面図であり、図３は、当該アンテナ装置１００の側面図である。各図に示すように、本実施形態のアンテナ装置１００は、平板状の金属地板（地板）１と、金属地板１上に設置された放射器３、導波器５、及び反射器７と、を備える。
【００３２】
放射器３は、地板に放射素子として設けられ、所定の周波数（以下、「動作周波数」という）の電波信号を送信又は受信する。本実施形態では、放射器３としてモノポールアンテナを用い、放射器３の高さを２．５［ｍｍ］とし、その動作周波数を例えば２８．５［ＧＨｚ］（１波長が約１０．５［ｍｍ］）とした。モノポールアンテナに限らず、例えば、パッチアンテナや、ホーンアンテナ等を用いることもできる。
【００３３】
導波器５は、放射器３から離れる方向である配列方向（Ｘ軸正方向）に沿って、当該アンテナ装置１００が送信又は受信する電波の導波路６０を形成する。本実施形態では、放射器３を挟んで反射器７と反対側であるＸ軸正方向が配列方向とされる。そして、導波器５は、金属地板１上に、配列方向に沿って配列されたＮ個（Ｎ≧２）の金属体５０の凸状部を備えて構成されている。このＮ個の金属体５０の凸状部によって一種のコルゲート構造が構成される。本実施形態では、導波器５は、Ｎ個の凸状部となるＮ個の金属体５０を金属地板１上に設けて構成される。具体的には、導波器５は、平面視（平面図である図２を参照）の形状が台形形状の柱状体である金属体５０をＮ個（Ｎ≧２）有し、Ｎ個の金属体５０を金属地板１上において導波路６０となる配列方向に並べて設置することで、金属地板１上にＮ個の凸状部を配列する。
【００３４】
金属体５０の平面視形状は、例示した台形形状に限らず、長方形形状であってもよい。また、金属体５０のＸＺ平面に平行な断面形状は、長方形形状に限らず、半円形状や台形状、三角形状等としてもよい。
【００３５】
ここで、コルゲート構造の導波路６０を伝播する電波の伝播速度ｖは、角周波数ωを用いた次式（１）で表され、各金属体５０のＸ軸方向の長さである厚さｔや、隣り合う金属体５０の間隔ｐに応じて真空中の伝播速度ｃよりも小さくなることが知られている。
【数１】
2020080527.tif 000003
【００３６】
そこで、式（１）の関係を所定の規則として用い、使用する周波数に基づいて、アンテナのサイズや要求される利得等から厚さｔ、高さｈ及び間隔ｐの最適値を求めて設定する。ただし、高さｈについては、１／４波長未満の高さとする。また、金属体５０の数は２個以上（Ｎ≧２）であればよいが、数を増やせば利得が向上するため、アンテナのサイズ等を考慮して３個以上（Ｎ≧３）が好適である。一例を挙げると、動作周波数を２８．５［ＧＨｚ］とするならば、例えば、厚さｔは１．８［ｍｍ］とし、高さｈは１．６［ｍｍ］とし、間隔ｐは２．８［ｍｍ］とすることが考えられる。また、金属体５０の数は図１等では１０個（Ｎ＝１０）として図示している。
【００３７】
次に、各金属体５０（５０−１〜５０−１０）の幅ｗは、それぞれ異なる長さに設定される。幅ｗは、金属地板１の地板面において凸状体である金属体５０の配列方向に直交するＹ軸方向を金属体５０の幅方向とした場合、その幅方向の長さである。各金属体５０の幅ｗは、放射器３との距離が近い方から数えてｉ＋１番目（ｉ＝１〜（Ｎ−１））の金属体５０の幅ｗが、ｉ番目の金属体５０の幅よりも長く設定される。すなわち、各金属体５０は、配列方向（Ｘ軸正方向）に沿って、その幅ｗが放射器３の側から次第に長く（広く）なるように構成されている。また、各金属体５０は、金属地板１の地板面に直交する方向（Ｚ軸正方向）から見た平面視（平面（ＸＹ平面）図である図２を参照）において、放射素子である放射器３の位置を基準とした中心角θが９０度以内に収まるように構成すると好適である。
【００３８】
本実施形態では、例えば角度θを約２０度とした。そして、各金属体５０の幅ｗは、放射器３に最も近い導波路６０の一端側から順に、例えば金属体５０−１が１［ｍｍ］、金属体５０−２が２［ｍｍ］、金属体が３［ｍｍ］といった具合で徐々に長くなるように設定し、導波路６０の他端の金属体５０−１０の幅ｗを１０．５［ｍｍ］とした。
【００３９】
反射器７は、金属地板１において、放射器３を挟んで、Ｎ個の金属体５０を有する導波器５とは反対側に設けられ、Ｎ個の金属体５０の配列方向とは反対の延長方向（Ｘ軸負方向）に位置する。この反射器７は、金属地板１からの高さが１／４波長以上となる１つ又は複数の金属壁７０（７０−１，７０−２）で構成される。本実施形態では、金属壁７０は、平面視（平面図である図２を参照）の形状が略半円弧状の形状を有し、放射器３から見て放射方向の後方を囲うように配置される。また、半径の異なる金属壁７０が所定の設置間隔を隔てて２つ並べて設置される。動作周波数を２８．５［ＧＨｚ］とするならば、各金属壁７０−１，７０−２の高さは例えば３．５［ｍｍ］とし、設置間隔は例えば２．５［ｍｍ］とすることができる。金属壁７０は１つでもよいし、３つ以上設置する構成としてもよい。また、反射特性の優劣はあるものの、平面視の形状は半円弧状ではなく、長方形形状であってもよい。また、反射器７を設置しないアンテナ装置１００を構成してもよい。
【００４０】
本実施形態のアンテナ装置１００では、例えば、電波を送信する場合であれば、放射器３から電波が送信（放射）されて導波器５に入射し、導波路６０の一端側から表面波として他端側へと伝播する。他端側へと伝播した電波は、例えば、外部の導波路（伝送路）や自由空間を媒体として更に伝播していく。本実施形態のアンテナ装置１００では、導波器５を構成するＮ個の金属体５０によって、放射器３の側からコルゲート構造の突起の幅が次第に広がるように導波路６０が形成される。したがって、導波器５は、放射器３から放射状に広がる電波（球面波）の一部の位相を遅らせるレンズのような作用を発揮することで、球面波を平面波に整形して射出することができる。配列方向（Ｘ軸正方向）の利得を他の方向に比べて高めることができるため、単一指向性のアンテナとして作用することになる。
【００４１】
ここで、図４に示すように、比較のために、Ｙ軸方向の長さである幅が全て同じ角柱状の金属体５０ａを用いて導波器５ａを構成したアンテナ装置１００ａを用意した。そして、本実施形態のアンテナ装置１００と、図４に示した比較例のアンテナ装置１００ａとについて、それぞれ地板方向（ＸＹ平面）の指向性パターンを測定した。図５に、本実施形態のアンテナ装置１００について測定した地板方向の指向性パターンを示す。また、図６に、比較例のアンテナ装置１００ａについて測定した地板方向の指向性パターンを示す。図５と図６とを比較すると、本実施形態のアンテナ装置１００は、比較例のアンテナ装置１００ａよりも配列方向（Ｘ軸正方向）で利得が向上し、Ｘ軸正方向を中心とした一定の方位角に１０［ｄＢｉ］以上の利得が得られていることが分かる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、利得の高い単一指向性のアンテナ装置を実現できる。
【００４３】
本発明を適用可能な形態は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。
【００４４】
［第１変形例］
例えば、上記実施形態では、反射器７を構成する金属壁７０の平面視形状として半円弧状の例を示したが（図２等を参照）、金属壁７０の形状は特に限定されない。図７は、第１変形例におけるアンテナ装置１００ｂの構成例を示す斜視図である。図７では、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して示している。
【００４５】
本変形例では、反射器７ｂは、複数の角柱状の金属棒７０ｂで構成される。そして、各金属棒７０ｂは、放射器３から見て放射方向の反対側に放射器３を囲うように円弧状に複数並べて金属地板１上に立設される。金属棒７０ｂの数は１つでもよいし、２つ以上としてもよく、その数は特に限定されない。また、配列形状は、円弧状ではなく、金属体５０と平行な直線状であってもよい。
【００４６】
［第２変形例］
また、上記実施形態では、導波器５を構成する全ての金属体５０の幅ｗが異なる例を示したが、一部の幅を変える構成としてもよい。但し、その場合であっても、放射器３に近いＮ個（Ｎ≧２）の金属体５０の凸状部を、放射器３との距離が近い方から数えてｉ＋１番目（ｉ＝１〜（Ｎ−１））の幅ｗが、ｉ番目の金属体５０の幅よりも長く設定することとする。そして、Ｎ個の金属体５０の凸状部に続けて、その幅ｗがＮ番目の金属体５０の幅ｗ以下である複数の凸状部（例えば、図８の金属体５０ｃの凸状部）を配列方向（Ｘ軸正方向）に配列した構成としてもよい。
【００４７】
図８は、第２変形例におけるアンテナ装置１００ｃの構成例を示す斜視図である。図８では、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して示している。本変形例のアンテナ装置１００ｃでは、導波器５ｃは、上記実施形態と同様の要領で放射器３の側から幅を次第に広くした第１の導波路６０１を形成する部分と、この第１の導波路６０１で平面波とされた電波を伝播するための第２の導波路６０３を形成する部分と、で構成される。第２の導波路６０３の部分を構成する各金属体５０ｃは、第１の導波路６０１の部分において最も幅の広い金属体５０と略同じ幅である。本変形例のアンテナ装置１００ｃにおいても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。第２の導波路６０３の部分を構成する各金属体５０ｃの幅は、第１の導波路６０１の部分において最も幅の広い金属体５０の幅以下としてもよい。
【００４８】
［第３変形例］
また、上記実施形態では、平板状の金属地板１を例示したが（図１等を参照）、地板が平坦でなく、導波路の一部又は全部が傾斜している場合であっても、同様に適用可能である。傾斜面は、勾配が一定で平坦な傾斜面の他、勾配が断続的に変化する屈曲しているような傾斜面や、勾配が連続的に変化する湾曲している傾斜面であってもよい。
【００４９】
図９は、第３変形例におけるアンテナ装置１００ｄの構成例を示す斜視図である。図９では、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して示している。図９に示すように、本変形例のアンテナ装置１００ｄの金属地板１ｄは、金属体５０が配列されて導波路６０を形成する部分が傾斜面１０ｄを有する形状となっている。
【００５０】
上記実施形態と同様に、本変形例のアンテナ装置１００ｄにおいても、送信又は受信する電波は表面波として導波路６０に沿って伝播する。したがって、金属地板１ｄが傾斜面を有しており導波路６０の一部が傾斜している場合であっても、その傾斜面に沿って導波器５を設ければよい。すなわち、上記実施形態と同様の要領で金属体５０の形状、サイズを設定し、同様の要領で設定した間隔ｐで金属体５０を配列することによって、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００５１】
ここでいう傾斜は、図９に示した上り坂の傾斜面に限らず、下り坂の傾斜面であってもよいし、上り／下り両方の傾斜を含むものでもよい。具体的には、導波路の一部が盛り上がって高くなっていたり、逆にすり鉢状に凹んでいたりしてもよく、その傾斜の緩急についても特に影響されない。地板の方向に沿って電波が伝播するだけで、上記実施形態の作用効果は同様に発揮される。したがって、設置場所を選ぶことなく、配列方向（Ｘ軸正方向）に高い利得を有する単一指向性のアンテナ装置を実現することができる。
【００５２】
［第４変形例］
また、上記実施形態では、金属体５０の平面視形状（図２参照）を台形形状とし、Ｙ軸方向に直線状の形状の例を示した（図１等を参照）。金属体５０のＹ軸方向の形状は直線状でなく、放射器３の方向へ凸状に形成した形状であってもよい。
【００５３】
図１０は、この第４変形例におけるアンテナ装置１００ｅの構成例を示す斜視図である。図１０では、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して示している。図１０に示すように、本変形例のアンテナ装置１００ｅでは、導波器５ｅを構成する各金属体５０ｅの平面視形状が放射器（放射素子）３に向かう凸状の湾曲形状（或いは弧状形状とも言える）とされている。また、湾曲形状ではなく、Ｖ字状の凸状形状としてもよい。湾曲形状やＶ字状の場合、導波器５を構成する凸状部である金属体５０ｅの幅方向の長さを、その湾曲形状やＶ字形状に沿った長さとしてもよい。本変形例のアンテナ装置１００ｅにおいても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
［第５変形例］
また、第２変形例で例示したようなＮ個の金属体５０の凸状部に続けて、その幅ｗがＮ番目の金属体５０の幅ｗ以下である複数の溝状部（例えば、図１１の溝状部８ｉ）を配列方向（Ｘ軸正方向）に配列した構成としてもよい。
【００５５】
図１１は、第５変形例におけるアンテナ装置１００ｉの構成例を示す斜視図である。図１１では、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して示している。本変形例のアンテナ装置１００ｉは、上記実施形態と同様の要領で放射器３の側から金属体５０の幅を次第に広くして導波器５を構成する第１の導波路６０１ｉの部分と、この第１の導波路６０１ｉで平面波とされた電波を伝播するために溝状部８ｉが配列された第２の導波路６０３ｉを形成する部分と、を備える。第２の導波路６０３ｉの部分を構成する各溝状部８ｉは、第１の導波路６０１ｉの部分において最も幅の広い金属体５０と略同じ幅である。
【００５６】
そして、本変形例のアンテナ装置１００ｉの金属地板１ｉは、中央に放射器３と導波器５とを配置するための凹部１１１ｉを有しており、その底面の導波器５の配置部分（金属体５０が配列される第１の導波路６０１ｉの部分）が、放射器３に向かって下り勾配の傾斜を有する形状となっている。また、放射器３から見て放射方向の後方となる凹部１１１ｉの壁部分１１３ｉの形状が平面視（Ｚ軸正方向からみたＸＹ平面）において略半円状とされており、この壁部分１１３ｉが反射器として機能する。
【００５７】
本変形例のアンテナ装置１００ｉにおいても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。第２の導波路６０３ｉの部分を構成する各溝状部８ｉの幅は、第１の導波路６０１ｉの部分において最も幅の広い金属体５０の幅以下としてもよい。
【００５８】
［第６変形例］
また、上記実施形態では、動作周波数として２８．５［ＧＨｚ］を例示したが、これに限定されるものではなく１０［ＧＨｚ］や３０［ＧＨｚ］であってもよい。ただし、動作周波数が小さいと装置が１／４波長以上の高さ等を確保するために大型化するため、反射器や放射器に要求される地板からの高さを考慮して２０［ＧＨｚ］以上の動作周波数に本実施形態のアンテナ装置を適用するのが好適である。具体的には、例えば、航空機や車両等に搭載されるレーダーやセンサー装置、車両等に設置される無線ＬＡＮや５Ｇ等のレピータ装置、リフレクタ装置のアンテナ装置等に適用することができる。また、屋内の壁面・天井面、屋外の壁面等に設置される無線ＬＡＮや５Ｇ等のマイクロ波・ミリ波通信の小型基地局及びレピータ装置、リフレクタ装置のアンテナ装置等に適用することができる。
【００５９】
図１２は、アンテナ装置１００を車両２００に適用した車載用アンテナ装置１０の一例を示す図である。ここで、車載用アンテナ装置１０の前後・左右・上下は、車両２００への設置時における車両２００の前後・左右・上下の方向と同じとする。
【００６０】
図１２に示すように、本変形例の車載用アンテナ装置１０は、上記実施形態のアンテナ装置１００が筐体１１に内蔵されて構成され、乗用車である車両２００のルーフ２０１の後方上面に所定向きで設置される。車載用アンテナ装置１０は、上記実施形態のアンテナ装置１００に限らず、第１変形例〜第４変形例の何れかのアンテナ装置１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅや、これらの構成を組み合わせたアンテナ装置を内蔵して構成することもできる。
【００６１】
具体的には、車載用アンテナ装置１０の外形は、走行時の走行風を整流し流体抵抗を低減するフィン形状を有しており、前方が先細りで後方へ向かうに高さが高くなるようにデザインされている。そして、車載用アンテナ装置１０は、先の細い方を前方にし、高さの高い方を後方にした向きで車両２００の所定位置（ルーフ２０１の後方上面）に設置される。
【００６２】
アンテナ装置１００は、車載用アンテナ装置１０が車両２００の所定位置に設置されたときに所定向きになるように筐体１１内に配置されている。具体的には、アンテナ装置１００を用いて車両２００が電波を送信又は受信する方向は、想定方向として、車両２００を基準とする規定方向Ａ１に定められている。また、アンテナ装置１００が設置される車両２００の位置も定められている。そこで、アンテナ装置１００が車両２００に設置されたときの配列方向（Ｘ軸正方向）が、その規定方向Ａ１となるように、アンテナ装置１００が筐体１１に内蔵される位置及び姿勢が設定されている。
【００６３】
［第７変形例］
また、車両への適用は、第６変形例に示したフィン形状の車載用アンテナ装置１０に限定されない。図１３は、本変形例の車載用アンテナ装置１０ｆを示す図であり、図１４は、車載用アンテナ装置１０ｆが備える一方のアンテナ装置１００ｆ−１の構成例を示す斜視図である。ここで、車載用アンテナ装置１０の前後・左右・上下は、車両２００ｆへの設置時における車両２００ｆの前後・左右・上下の方向と同じとする。
【００６４】
本変形例の車載用アンテナ装置１０ｆは、２つのアンテナ装置１００ｆ（１００ｆ−１，１００ｆ−２）が筐体１１ｆに内蔵されて構成され、車両２００ｆのルーフ２０１ｆの中央付近に設置される。そして、本変形例のアンテナ装置１００ｆは、第３変形例のアンテナ装置１００ｄと同様の構成を有する。第３変形例のアンテナ装置１００ｄに、第１変形例、第２変形例、及び第４変形例の何れかのアンテナ装置１００ｂ，１００ｃ，１００ｅの構成を組み合わせたアンテナ装置を内蔵して構成することもできる。
【００６５】
具体的には、車載用アンテナ装置１０ｆは、車両２００ｆのルーフ２０１ｆの中央付近において、傾斜面を有する凹部２０３ｆに所定向きで設置される。そして、２つのアンテナ装置１００ｆは、図１３中に拡大して示すように、凹部２０３ｆの形状に沿うように一部が傾斜面とされた金属地板１ｆを備える。傾斜面は平坦な面である必要はなく、湾曲面を含む。すなわち、凹部の形状が湾曲面を含む場合には、金属地板１ｆの形状を、当該湾曲面に沿う形状とすることができる。
【００６６】
また、２つのアンテナ装置１００ｆは、金属地板１ｆ上の中央付近に配置された反射器７ｆが共通とされ、各アンテナ装置１００ｆの放射器３ｆが、それぞれ反射器７ｆを挟んで前後に配置される。そして、放射器３ｆを挟んで反射器７ｆと反対側に、各々の導波器５ｆを構成する金属体５０ｆが前後方向に沿って配列される。より詳細には、放射器３ｆの側から金属体５０ｆの幅方向の長さが次第に広くされて導波路６０が形成される。電波を送信する場合には、放射器３からの電波を平面波としてルーフ２０１ｆの表面に沿って導出して、前後方向に放出する。本構成の車載用アンテナ装置１０ｆによれば、アンテナ装置１００ｆの各構成をルーフ２０１ｆに形成された凹部２０３ｆに配置することができる。アンテナ装置１００ｆの高さを低く抑えることができるため、車体の形状（意匠）を阻害せず、空力特性に優れたアンテナ装置を提供することができる。
【００６７】
［第８変形例］
また、上記実施形態では、金属地板１上にＮ個（Ｎ≧２）の金属体５０を配列することでＮ個の凸状部を構成した導波器５の例を示した。導波器５は、地板面を基準とする高さが配列方向（Ｘ軸正方向）に規則的に変化する形状であれば、上記実施形態と同様の作用効果を発揮し得る。そのため、隣り合う金属体５０の間の金属地板１の部分を凹部として、金属地板１と導波器５とを合わせた凹凸形状が波状になるように形成してもよい。金属体５０を不要とし、金属地板１に溝状の複数の凹部を並行に設けて構成することとしてもよい。その場合、凹部は溝状であるが、各凹部の間は相対的に凸状部となる。したがって、相対的に形成されるＮ個（Ｎ≧２）の凸状部について、放射素子からの距離が近い順にｉ＋１番目（ｉ＝１〜（Ｎ−１））の凸状部の幅方向の長さが、ｉ番目の凸状部の幅方向の長さより長くなるように構成すればよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｉ…アンテナ装置
１，１ｄ，１ｆ，１ｉ…金属地板
３，３ｆ…放射器
５，５ｃ，５ｅ，５ｆ…導波器
５０，５０ｃ，５０ｅ，５０ｆ…金属体
６０…導波路
６０１…第１の導波路
６０３…第２の導波路
７，７ｂ，７ｆ…反射器
７０，７０ｂ…金属壁
８ｉ…溝状部
１０，１０ｆ…車載用アンテナ装置
２００，２００ｆ…車両
Ａ１…規定方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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