(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の第１面に設けられた直線形状の給電線路と、
前記第１面に設けられ、前記給電線路に沿って所定の間隔で配置され、前記給電線路と電磁界的に結合した、複数のアンテナ素子と、
を具備し、
前記複数のアンテナ素子は、第１周波数にて共振する形状を有する第１アンテナ素子と、前記第１周波数と異なる第２周波数にて共振する形状を有する第２アンテナ素子と、を含み、
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれは、円環の一部に切り欠きを設けて形成され、
前記第１アンテナ素子の半径は、前記第２アンテナ素子の半径と異なる、
アレイアンテナ装置。
【請求項２】
基板の第１面に設けられた直線形状の給電線路と、
前記第１面に設けられ、前記給電線路に沿って所定の間隔で配置され、前記給電線路と電磁界的に結合した、複数のアンテナ素子と、
を具備し、
前記複数のアンテナ素子は、第１周波数にて共振する形状を有する第１アンテナ素子と、前記第１周波数と異なる第２周波数にて共振する形状を有する第２アンテナ素子と、を含み、
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれは、円環の一部に切り欠きを設けて形成され、
前記第１アンテナ素子の切り欠きのサイズは、前記第２アンテナ素子の切り欠きのサイズと異なる、
アレイアンテナ装置。
【請求項３】
基板の第１面に設けられた直線形状の給電線路と、
前記第１面に設けられ、前記給電線路に沿って所定の間隔で配置され、前記給電線路と電磁界的に結合した、複数のアンテナ素子と、
を具備し、
前記複数のアンテナ素子は、第１周波数にて共振する形状を有する第１アンテナ素子と、前記第１周波数と異なる第２周波数にて共振する形状を有する第２アンテナ素子と、前記第１周波数および前記第２周波数と異なる第３周波数にて共振する形状を有する第３アンテナ素子と、を含み、
前記第１周波数は、前記第２周波数および前記第３周波数の間の周波数であり、
前記第１周波数と前記第２周波数の差の絶対値は、前記第１周波数と前記第３周波数の差の絶対値と略等しい、
アレイアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は、前記給電線路に沿って、交互に設けられる、
請求項３に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２アンテナ素子の数と前記第３アンテナ素子の数が同一である、
請求項３に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１周波数は、前記複数のアンテナ素子が放射する電波の周波数である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項７】
前記第２周波数は、前記第１周波数とΔｆだけ異なる、
請求項６に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項８】
前記第２アンテナ素子は、前記第１アンテナ素子よりも低い放射量になり、サイドローブを抑えた所望のビームパターンの電波を放射する、
請求項７に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項９】
前記複数のアンテナ素子のそれぞれは、円環の一部に切り欠きを設けて形成され、
前記給電線路と最も近接する、前記円環の第１部分は、前記給電線路から所定の間隔だけ離れて配置され、
前記円環の切り欠きは、前記第１部分および前記第１部分の反対に位置する第２部分、以外の位置に設けられている、
請求項１〜８のいずれか１項に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項１０】
前記円環の切り欠きは、前記円環の中心と切り欠きの略中央を結ぶ直線と、前記給電線路と、のなす角が略４５°となる位置に設けられる、
請求項９に記載のアレイアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電波を放射するアレイアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信、または、無線測位に用いられるアレイアンテナ装置として、例えば、マイクロストリップ構造を有するアレイアンテナ装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、直線状の給電線路に対して傾斜した方向に接続された矩形状のアンテナ素子が、給電線路に沿って複数設けられる構成のマイクロストリップアレイアンテナ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３０６５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、アレイアンテナ装置では、放射電波の不要輻射（サイドローブ）を抑圧する必要がある。サイドローブを抑えるために、アレイアンテナ装置を構成する各アンテナ素子の振幅に重み付けを行い、中心付近のアンテナ素子の放射量は大きくし、中心から端に行くに従って放射量を小さくするような振幅分布に調整することによってサイドローブを抑圧することができる。例えば、サイドローブを所望の放射方向の電波に対して２０ｄＢ以上抑圧するためには、端の方のアンテナ素子の放射量を１〜２％程度の低い放射量まで調整する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の従来技術では、１〜２％程度の低い放射量を実現するために、矩形状のアンテナ素子の幅を５０μｍ以下にしなければならず、通常の基板加工におけるパターンエッチング精度では実現困難であった。
【０００７】
本開示は、低い放射量が必要なアンテナ素子に対して、アンテナ素子の共振周波数を調整することによって低い放射量を実現でき、放射する電波のサイドローブを抑圧することができるアレイアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様のアレイアンテナ装置は、基板の第１面に設けられた直線形状の給電線路と、前記第１面に設けられ、前記給電線路に沿って所定の間隔で配置され、前記給電線路と電磁界的に結合した、複数のアンテナ素子と、を具備し、前記複数のアンテナ素子は、第１周波数にて共振する形状を有する第１アンテナ素子と、前記第１周波数と異なる第２周波数にて共振する形状を有する第２アンテナ素子と、を含み、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれは、円環の一部に切り欠きを設けて形成され、前記第１アンテナ素子の半径は、前記第２アンテナ素子の半径と異なる。
本開示の別の一態様のアレイアンテナ装置は、基板の第１面に設けられた直線形状の給電線路と、前記第１面に設けられ、前記給電線路に沿って所定の間隔で配置され、前記給電線路と電磁界的に結合した、複数のアンテナ素子と、を具備し、前記複数のアンテナ素子は、第１周波数にて共振する形状を有する第１アンテナ素子と、前記第１周波数と異なる第２周波数にて共振する形状を有する第２アンテナ素子と、を含み、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれは、円環の一部に切り欠きを設けて形成され、前記第１アンテナ素子の切り欠きのサイズは、前記第２アンテナ素子の切り欠きのサイズと異なる。
本開示のさらに別の一態様のアレイアンテナ装置は、基板の第１面に設けられた直線形状の給電線路と、前記第１面に設けられ、前記給電線路に沿って所定の間隔で配置され、前記給電線路と電磁界的に結合した、複数のアンテナ素子と、を具備し、前記複数のアンテナ素子は、第１周波数にて共振する形状を有する第１アンテナ素子と、前記第１周波数と異なる第２周波数にて共振する形状を有する第２アンテナ素子と、前記第１周波数および前記第２周波数と異なる第３周波数にて共振する形状を有する第３アンテナ素子と、を含み、前記第１周波数は、前記第２周波数および前記第３周波数の間の周波数であり、前記第１周波数と前記第２周波数の差の絶対値は、前記第１周波数と前記第３周波数の差の絶対値と略等しい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、低い放射量が必要なアンテナ素子に対して、アンテナ素子の共振周波数を調整することによって低い放射量を実現でき、放射する電波のサイドローブを抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一般的なアレイアンテナ装置が複数列配置される構成の一例を示す図
【図２】給電線路とアンテナ素子の間隔と放射量の関係を示す図
【図３】本開示の実施の形態１に係るアレイアンテナ装置の構成の一例を示す図
【図４】アンテナ素子の半径とアンテナ素子の共振周波数の関係を示す図
【図５】アンテナ素子の半径とアンテナ素子の放射量の関係を示す図
【図６】本開示の実施の形態１に係るアレイアンテナ装置の別の構成の一例を示す図
【図７】アンテナ素子の切り欠き部の幅とアンテナ素子の共振周波数の関係を示す図
【図８】アンテナ素子の切り欠き部の幅とアンテナ素子の放射量の関係を示す図
【図９】アンテナ素子の幅とアンテナ素子の共振周波数の関係を示す図
【図１０】アンテナ素子の幅とアンテナ素子の放射量の関係を示す図
【図１１】本開示の実施の形態２に係るアレイアンテナ装置の構成の一例を示す図
【図１２】本開示の実施の形態２に係るアレイアンテナ装置の別の構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本開示に至る経緯）
まず、本開示に至る経緯について説明する。
【００１２】
図１は、一般的なアレイアンテナ装置１０が複数列配置される構成の一例を示す図である。図１に示すアレイアンテナ装置１０は、給電線路３０、複数のアンテナ素子５０ａ〜５０ｎ、および、入力端子６０を有する。図１は、アレイアンテナ装置１０およびアレイアンテナ装置１０と同じ構成を有するアレイアンテナ装置１０’が基板２０の一方の面に間隔Ｄｐ離れて設けられる例を示す。
【００１３】
基板２０は、例えば、両面銅張基板である。給電線路３０は、基板２０の他方の面に形成される導体板（図示せず）とマイクロストリップラインを構成し、所定の特性インピーダンスとなるような線路幅を有する銅箔パターンなどによって形成される。
【００１４】
アンテナ素子５０ａ〜５０ｎは、給電線路３０に沿って一定間隔毎に配置される、一部に切り欠き部を有するループ形状の素子である。より詳細には、アンテナ素子５０ａ〜５０ｎのそれぞれのループ形状の中心が、給電線路３０に沿って一定間隔に配置される。
【００１５】
また、アンテナ素子５０ａ〜５０ｎは、それぞれ、給電線路３０から間隔Ｓ’離れて設けられ、給電線路３０と電磁界的に結合する。給電線路３０は、アンテナ素子５０ａ〜５０ｎとの電磁界的な結合によって、アンテナ素子５０ａ〜５０ｎへ電流を供給する。各アンテナ素子５０ａ〜５０ｎは、給電線路３０からの間隔Ｓ’をそれぞれ調整されることによって、放射量が制御される。
【００１６】
各アンテナ素子５０ａ〜５０ｎは所望の周波数で共振するように、各アンテナ素子５０ａ〜５０ｎのループ形状が調整される。例えば、所望の周波数が放射電波の周波数である７９ＧＨｚの場合、アンテナ素子５０ａ〜５０ｎの内周側の半径Ｒｎは約０．４８ｍｍである。
【００１７】
図１に示すようなアレイアンテナ装置１０は、給電線路３０と各アンテナ素子５０ａ〜５０ｎの間隔Ｓ’をそれぞれ調整して放射量を制御することによって、所望のビームパターンとなる放射電波を実現する。
【００１８】
図２は、給電線路３０とアンテナ素子５０ａ〜５０ｎの間隔Ｓ’と放射量の関係を示す図である。図２の横軸は、給電線路３０とアンテナ素子５０ａ〜５０ｎの間隔Ｓ’を示し、縦軸は、放射量を示す。
【００１９】
図２に示すように、間隔Ｓ’が大きくなるほど放射量を小さくなり、間隔Ｓ’が０．５ｍｍ程度で放射量が２％以下になる。
【００２０】
一方、図１に示す構成において、２つのアレイアンテナ装置１０がそれぞれの放射電波が干渉することにより発生するグレーティングローブを抑圧するためには、間隔Ｄｐは放射電波の波長の半波長程度の長さにする必要がある。
【００２１】
例えば、放射電波の周波数が７９ＧＨｚの場合、半波長は約１．９ｍｍとなる。つまり、図１に示す構成において、７９ＧＨｚの周波数の電波を放射する場合、間隔Ｄｐは、約１．９ｍｍにする必要がある。
【００２２】
上記で説明したように、図１に示す構成において、７９ＧＨｚの周波数の電波を放射する場合、間隔Ｄｐを約１．９ｍｍにし、アンテナ素子５０ａ〜５０ｎの半径を０．４８ｍｍにする必要がある。この構成において、例えば、アンテナ素子５０ａの放射量を２％以下に抑えるためにアンテナ素子５０ａと給電線路３０との間隔Ｓ’を０．５ｍｍ程度にすると、アンテナ素子５０ａと隣り合うアレイアンテナ装置１０’の給電線路３０’との間隔Ｓ’’が０．２４ｍｍとなる。つまり、この構成において、アンテナ素子５０ａの放射量を２％以下に抑えようとすると、アンテナ素子５０ａと給電線路３０との結合よりもアンテナ素子５０ａと隣りあう給電線路３０’との結合の方が強くなってしまう。
【００２３】
一方、アンテナ素子５０ａと隣りあう給電線路３０’との結合をアンテナ素子５０ａと給電線路３０との結合よりも抑えるために、間隔Ｓ’を０．３ｍｍ以下にすると、図２に示すように、アンテナ素子の放射量を４％以下にすることが困難であった。
【００２４】
ここで、アンテナ素子の共振周波数を所望の周波数からずらすようにアンテナ素子の形状を工夫することによって、アンテナ素子の放射量を低い放射量に調整できることに着目し、本開示に至った。
【００２５】
（実施の形態１）
以下、本開示の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は一例であり、本開示はこれらの実施の形態により限定されるものではない。
【００２６】
図３は、本開示の実施の形態１に係るアレイアンテナ装置１の構成の一例を示す図である。図３（Ａ）は、アレイアンテナ装置１の平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＸ−Ｘ’における断面図である。
【００２７】
図３に示すアレイアンテナ装置１は、基板２と、給電線路３と、導体板４と、複数のアンテナ素子５ａ〜５ｎと、入力端子６とを有する。
【００２８】
基板２は、例えば、両面銅張基板である。給電線路３は、基板２の一方の面に銅箔パターンなどによって形成される。導体板４は、基板２において、給電線路３が形成された面と反対の面に形成される。給電線路３と導体板４は、マイクロストリップラインを構成する。
【００２９】
入力端子６は、アレイアンテナ装置１の給電位置を示す。入力端子６から給電される電流は、給電線路３を流れ、給電線路３からアンテナ素子５ａ〜５ｎに配分される。
【００３０】
アンテナ素子５ａ〜５ｎは、給電線路３が形成された基板２の面に給電線路３に沿って一定間隔Ｄ毎に配置される、円環の一部に切り欠き部を有するループ形状の素子である。より詳細には、アンテナ素子５ａ〜５ｎのそれぞれのループ形状の中心が、給電線路３に沿って一定間隔Ｄ毎に配置される。
【００３１】
また、アンテナ素子５ａ〜５ｎの外周の長さは、アンテナ素子５ａ〜５ｎの共振周波数に対する波長の約１波長の長さである。つまり、アンテナ素子５ａ〜５ｎの半径は、共振周波数によって異なる。
【００３２】
アンテナ素子５ａ〜５ｎの切り欠き部は、幅Ｇを有し、アンテナ素子の中心と切り欠き部の略中央を結ぶ直線と給電線路３とのなす角が４５°となる位置に設けられる。
【００３３】
なお、アンテナ素子５ａ〜５ｎがそれぞれ有する切り欠き部の位置は、これに限定されない。
【００３４】
アンテナ素子５ａ〜５ｎは、それぞれ、給電線路３から間隔Ｓ離れて設けられ、給電線路３と電磁界的に結合する。給電線路３は、アンテナ素子５ａ〜５ｎとの電磁界的な結合によって、アンテナ素子５ａ〜５ｎへ電流を供給する。各アンテナ素子５ａ〜５ｎは、給電線路３との間隔Ｓをそれぞれ調整することによって、放射量が制御される。
【００３５】
アンテナ素子５ａ〜５ｎのそれぞれの中心から内周までの半径は、Ｒａ〜Ｒｎである。アンテナ素子５０ａ〜５０ｎのループ形状における半径によって、それぞれのアンテナ素子の共振する周波数が決まる。
【００３６】
本実施の形態において、アレイアンテナ装置１は、入力端子６に近い位置に設けられるアンテナ素子５ａ〜５ｄの放射量を低い放射量に調整して、サイドローブを抑圧した所望のビームパターンとなる電波を放射する。以下、アンテナ素子５ａ〜５ｄの放射量の調整方法について説明する。
【００３７】
アンテナ素子５ａ〜５ｎのうち、入力端子６からアンテナ素子５ｄよりも遠い位置に設けられるアンテナ素子５ｎ（以下、第１アンテナ素子と記載）の形状は、共振周波数が放射電波の周波数（以下、第１周波数と記載）となるように調整される。一方で、入力端子６に近い位置に設けられるアンテナ素子５ａ〜５ｄ（以下、第２アンテナ素子と記載）の形状は、共振周波数が第１周波数とΔｆ異なる周波数（以下、第２周波数と記載）となるように調整される。
【００３８】
具体的には、図３に示すように、アンテナ素子５ａ〜５ｎのうち、第２アンテナ素子の半径（つまり、アンテナ素子５ａ〜５ｄの半径Ｒａ〜Ｒｄ）は、第１アンテナ素子の半径（つまり、アンテナ素子５ｎの半径Ｒｎ）より小さい。この構成は、第２周波数が第１周波数よりもΔｆ（＞０）高い周波数になっている。
【００３９】
この構成にすることによって、第２アンテナ素子の放射量が２％以下の低い放射量に調整される。以下、第２アンテナ素子のうち、アンテナ素子５ａを例にとって、アンテナ素子５ａの半径Ｒａと放射量の関係について説明する。
【００４０】
図４は、アンテナ素子５ａの半径Ｒａとアンテナ素子５ａの共振周波数の関係を示す図である。図４の横軸は、半径Ｒａを示し、縦軸は、共振周波数を示す。図４に示すように、アンテナ素子５ａの共振周波数は、アンテナ素子５ａの半径Ｒａを調整することによって、変えることができる。
【００４１】
図５は、アンテナ素子５ａの半径Ｒａとアンテナ素子５ａの放射量の関係を示す図である。図５の横軸は、図４と同様に半径Ｒａを示し、縦軸は、放射量を示す。図５に示す放射量は、７９ＧＨｚの電波を放射するための電流を入力端子６から給電し、最大の放射量が７．７％程度になるように給電線路３とアンテナ素子５ａの間隔Ｓを調整した場合における、各半径に対する放射量である。
【００４２】
図４および図５に示すように、アンテナ素子５ａの放射量を、アンテナ素子５ａの半径Ｒａを調整して共振周波数を変えることによって、調整することができる。例えば、図５に示すように、半径を０．４５ｍｍ以下にすることによって、２％以下の低い放射量を実現することができる。
【００４３】
アンテナ素子５ｂ〜５ｄも、アンテナ素子５ａと同様に、半径を調整することによって、低い放射量を実現する。
【００４４】
上記で説明したように、第２アンテナ素子は、第１アンテナ素子の半径よりも小さい半径に調整することによって共振周波数を変えて、低い放射量に調整することができる。この構成により、図３に示すアレイアンテナ装置１は、サイドローブを抑圧した所望のビームパターンの電波を放射することができる。
【００４５】
なお、図３に示す構成では、アンテナ素子５ａ〜５ｄが同じ形状であるが、アンテナ素子５ａ〜５ｄは、それぞれ異なる共振周波数、つまり、異なる半径であってもよい。
【００４６】
また、図４に示すように、アンテナ素子は、半径を０．５３ｍｍ以上に調整することによっても、２％以下の低い放射量に調整することができる。以下では、第２アンテナ素子の半径を大きくする構成について説明する。
【００４７】
図６は、本開示の実施の形態１に係るアレイアンテナ装置１’の別の構成の一例を示す図である。図６（Ａ）は、アレイアンテナ装置１’の平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＸ−Ｘ’における断面図である。
【００４８】
なお、図６において、図３と共通する構成には、図３と同一の符号を付しその詳しい説明を省略する。図６に示すアレイアンテナ装置１’は、アンテナ素子５’ａ〜５’ｄが図３のアンテナ素子５ａ〜５ｄと異なる。
【００４９】
アンテナ素子５’ａ〜５’ｄは、図３に示すアンテナ素子５ａ〜５ｄと同様に、円環の一部に切り欠き部を有するループ形状であり、設けられる位置もアンテナ素子５ａ〜５ｄと同様である。アンテナ素子５’ａ〜５’ｄの半径Ｒａ’〜Ｒｄ’は、アンテナ素子５ａ〜５ｄの半径Ｒａ〜Ｒｄと異なる。
【００５０】
アンテナ素子５’ａ〜５’ｄは、アレイアンテナ装置１’における第２アンテナ素子である。図６に示す構成の場合、第２アンテナ素子の半径は、第１アンテナ素子の半径（つまり、アンテナ素子５ｎの半径Ｒｎ）より大きい。つまり、図６に示す構成の場合、第２周波数は、第１周波数よりもΔｆ（＞０）低い周波数である。
【００５１】
図６に示す構成において、第２アンテナ素子は、第１アンテナ素子の半径よりも大きい半径に調整することによって共振周波数を変えて、低い放射量に調整することができる。この構成により、図６に示すアレイアンテナ装置１’は、サイドローブを抑圧した所望のビームパターンの電波を放射することができる。
【００５２】
なお、上記で説明した実施の形態１では、アンテナ素子の半径を調整して共振周波数を変えることによって放射量を調整する場合について説明した。本実施の形態では、アンテナ素子の半径以外のサイズを調整することによっても共振周波数を変えることができ、アンテナ素子の放射量を調整することができる。
【００５３】
（バリエーション１）
図７は、アンテナ素子の切り欠き部の幅Ｇとアンテナ素子の共振周波数の関係を示す図である。図７の横軸は、アンテナ素子の切り欠き部の幅Ｇを示し、縦軸は、共振周波数を示す。図７に示すように、アンテナ素子の共振周波数は、アンテナ素子の切り欠き部の幅を調整することによって、変えることができる。
【００５４】
図８は、アンテナ素子の切り欠き部の幅Ｇとアンテナ素子の放射量の関係を示す図である。図８の横軸は、図７と同様にアンテナ素子の切り欠き部の幅Ｇを示し、縦軸は、アンテナ素子の放射量を示す。
【００５５】
図７および図８に示すように、アンテナ素子の放射量は、アンテナ素子の切り欠き部の幅Ｇを調整して共振周波数を変えることによって、調整することができるため、前述したアンテナ素子の半径と合わせて調整することで、設計自由度を上げることが可能となる。
【００５６】
（バリエーション２）
図９は、アンテナ素子の幅Ｗとアンテナ素子の共振周波数の関係を示す図である。図９の横軸は、アンテナ素子の中心から内周までの長さを固定した場合のアンテナ素子の幅Ｗを示し、縦軸は、アンテナ素子の共振周波数を示す。図９に示すように、アンテナ素子の共振周波数は、アンテナ素子の幅を調整することによって、変えることができる。
【００５７】
図１０は、アンテナ素子の幅Ｗとアンテナ素子の放射量の関係を示す図である。図１０の横軸は、図９の横軸と同様のアンテナ素子の幅Ｗを示し、縦軸は、アンテナ素子の放射量を示す。
【００５８】
図９および図１０に示すように、アンテナ素子の放射量は、アンテナ素子の幅Ｗを調整して共振周波数を変えることによって、調整することができるため、前述したアンテナ素子の半径と合せて調整することで、設計自由度を上げることが可能となる。
【００５９】
以上、本実施の形態では、切り欠き部を有するループ形状のアンテナ素子における、アンテナ素子の半径、切り欠き部の幅、または、アンテナ素子の幅を調整して共振周波数を変えることによって、低い放射量を実現することができる。また、本実施の形態では、アンテナ素子の半径、アンテナ素子の切り欠き部の幅、および、アンテナ素子の幅のうち２つ以上を調整してもよい。２つ以上を組み合わせて調整することによって、アンテナ素子の設計の自由度が向上する。
【００６０】
また、本実施の形態では、２％程度以下の低い放射量を実現するために、共振周波数を所望の周波数と異なる周波数になるようにアンテナ素子の形状を調整した。形状を調整したアンテナ素子から放射される電波の放射量は低いものであるため、アレイアンテナ装置全体から放射される電波に対する、形状を調整したアンテナ素子から放射される電波の寄与は小さい。そのため、共振周波数を所望の周波数と異なる周波数になるようにアンテナ素子の形状を調整しても、アレイアンテナ装置全体から放射される電波の周波数特性への影響は小さい。
【００６１】
（実施の形態２）
実施の形態１では、共振周波数が放射電波の周波数よりもΔｆ高いアンテナ素子、または、共振周波数が放射電波の周波数よりもΔｆ低いアンテナ素子のいずれか一方を設ける構成について説明した。本実施の形態２では、共振周波数が放射電波の周波数よりもΔｆ高いアンテナ素子とΔｆ低いアンテナ素子両方を設ける構成をとる。
【００６２】
図１１は、本開示の実施の形態２に係るアレイアンテナ装置７の構成の一例を示す図である。図１１（Ａ）は、アレイアンテナ装置７の平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＸ−Ｘ’における断面図である。
【００６３】
図３と共通する構成には、図３と同一の符号を付しその詳しい説明を省略する。図１１に示すアレイアンテナ装置７は、入力端子６に近い位置に設けられる４つのアンテナ素子が図３および図６と異なる。
【００６４】
以下では、放射電波の周波数よりもΔｆ高い周波数を第２周波数、放射電波の周波数よりもΔｆ低い周波数を第３周波数とし、第２周波数にて共振するアンテナ素子を第２アンテナ素子、第３周波数にて共振するアンテナ素子を第３アンテナ素子、として説明する。
【００６５】
つまり、本実施の形態において、アンテナ素子５ｎの半径Ｒｎよりも半径の小さいアンテナ素子５ａおよびアンテナ素子５ｃは第２アンテナ素子であり、アンテナ素子５ｎの半径Ｒｎよりも半径の大きいアンテナ素子５’ｂおよび５’ｄは第３アンテナ素子である。
【００６６】
図１１に示すアレイアンテナ装置７は、入力端子６に近い位置にて、第２アンテナ素子と第３アンテナ素子が交互に設けられる構成を有する。
【００６７】
第２アンテナ素子および第３アンテナ素子は、実施の形態１で説明したように低い放射量に調整される。つまり、図１１に示すアレイアンテナ装置７は、実施の形態１の図３および図６に示すアレイアンテナ装置と同様に、サイドローブを抑圧した所望のビームパターンの電波を放射することができる。
【００６８】
また、アレイアンテナ装置７は、放射電波の周波数よりもΔｆ高い周波数で共振する第２アンテナ素子と放射電波の周波数よりもΔｆ低い周波数で共振する第３アンテナ素子を含む。この構成によれば、第２アンテナ素子と第３アンテナ素子の周波数特性が互いに打ち消しあい、アレイアンテナ装置全体から放射される電波の周波数特性に与える影響をより小さくすることができる。
【００６９】
なお、図１１に示すアレイアンテナ装置７は、入力端子６に近い位置にて、第２アンテナ素子と第３アンテナ素子が交互に設けられる構成としたが、本実施の形態はこれに限定されない。
【００７０】
図１２は、本開示の実施の形態２に係るアレイアンテナ装置７’の別の構成の一例を示す図である。図１２（Ａ）は、アレイアンテナ装置７’の平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＸ−Ｘ’における断面図である。
【００７１】
図３と共通する構成には、図３と同一の符号を付しその詳しい説明を省略する。図１２に示すアレイアンテナ装置７’は、入力端子６に近い位置に設けられる４つのアンテナ素子が図３、図６、および、図１１と異なる。
【００７２】
具体的には、図１１に示すアレイアンテナ装置７は、入力端子６に近い位置にて、第２アンテナ素子と第３アンテナ素子が交互に設けられる構成としたが、図１２に示すアレイアンテナ装置７’は、入力端子６に近い位置にて、２つの第２アンテナ素子（アンテナ素子５ａおよび５ｂ）が設けられ、入力端子６からアンテナ素子５ｂよりも遠い位置に２つの第３アンテナ素子（アンテナ素子５’ｃおよび５’ｄ）が設けられる。
【００７３】
図１２に示すアレイアンテナ装置７’によれば、図１１に示すアレイアンテナ装置７と同様に、サイドローブを抑圧した所望のビームパターンの電波を放射することができ、アレイアンテナ装置全体から放射される電波の周波数特性に与える影響をより小さくすることができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、半径の異なるアンテナ素子を配置する場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、実施の形態１のバリエーション１にて説明したように、切り欠き部の幅Ｇの大きいアンテナ素子と小さいアンテナ素子を配置してもよい。あるいは、実施の形態１のバリエーション２で説明したように、アンテナ素子の幅Ｗの大きいアンテナ素子と小さいアンテナ素子を配置してもよい。
【００７５】
また、上記で説明した各実施の形態では、入力端子に近い位置に設けられる４つのアンテナ素子の共振周波数を変える構成について説明したが、本開示はこれに限定されない。アレイアンテナ装置においてアンテナ素子の放射量を調整する場合には、どの位置に設けられたアンテナ素子に対しても本開示は適用される。
【００７６】
また、上記で説明した各実施の形態では、アンテナ素子が切り欠き部を有するループ形状であるとしたが、本開示はこれに限定されない。給電線路と電磁界的に結合し、共振周波数を調整することができるアンテナ素子であれば、本開示は適用される。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本開示にかかるアレイアンテナ装置は、車載用レーダ装置等に用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１’、７、７’、１０、１０’  アレイアンテナ装置
２、２０  基板
３、３０  給電線路
４  導体板
５ａ〜５ｎ、５’ａ〜５’ｄ、５０ａ〜５０ｎ、５０’ａ〜５０’ｎ  アンテナ素子
６、６０  入力端子
【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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