(57)【要約】【課題】  部品点数を増やすことなく、誘電体導波管スロットアンテナに特定の周波数のみを放射させないノッチ特性を持たせる。【解決手段】  誘電体の１表面に誘電体が露出するスロットを具えた誘電体導波管スロットアンテナにおいて、その誘電体10の当該スロット11と端面との間にアイリス12などの不連続部を具えて不連続部から先端側に共振器が構成され、そのスロット11に対向する位置にビアホール15が形成されたプリント基板14に搭載され、そのプリント基板14がそのビアホール15に対向する位置に貫通孔17を具えた導体板16に接合される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体の１表面に誘電体が露出するスロットを具えた誘電体導波管スロットアンテナにおいて、
その誘電体の当該スロットと端面との間に不連続部を具えて不連続部から先端側に共振器が構成され、
そのスロットに対向する位置にビアホールが形成されたプリント基板に搭載され、
そのプリント基板がそのビアホールに対向する位置に貫通孔を具えた導体板に接合されたことを特徴とする誘電体導波管スロットアンテナ。
【請求項２】
誘電体の１表面に誘電体が露出するスロットを具えた誘電体導波管スロットアンテナにおいて、
その誘電体の当該スロットと端面との間にノッチ機能を有する共振器が構成され、
そのスロットに対向する位置にビアホールが形成されたプリント基板に搭載され、
そのプリント基板がそのビアホールに対向する位置に貫通孔を具えた導体板に接合されたことを特徴とする誘電体導波管スロットアンテナ。
【請求項３】
当該不連続部がアイリスである請求項１記載の誘電体導波管スロットアンテナ。
【請求項４】
当該不連続部が壁面に導体膜が形成された貫通孔であるである請求項１記載の誘電体導波管スロットアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯およびミリ波帯で用いる誘電体材料で小型化された導波管である誘電体導波管アンテナに係るもので、特にノッチを有するアンテナ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明者は、下記の公開特許に係る特許出願において誘電体導波管スロットアンテナを提案した。図４は、その一例を示す斜視図である。プリント基板44の上面に誘電体導波管40をはんだ付けなどで固定し、プリント基板の下面に導体板46を密着させる。誘電体導波管41の底面には、導体膜の一部を除去して形成したスロット41が設けられており、プリント基板14のビアホール45の形状をスロット41とほぼ等しくして、スロット41とビアホール45の位置がほぼ一致するように調整される。導体板46には貫通孔47が設けられており、この位置もプリント基板44のビアホール45と一致させる。このような構造によって、誘電体導波管41から放射される電磁界はプリント基板44のビアホール45と導体板46の貫通孔47を通じて自由空間に放射される。
【０００３】
誘電体導波管スロットアンテナは広帯域のアンテナとして利用できるという特長を有している。図5にその特性の一例を示すに、23GHｚから30GHｚの範囲の広帯域において十分な利得およびアンテナとして必要なリターンロス特性が得られることを示している。近年ウルトラワイドバンドといった通信方式などが注目されているが、既存の無線通信システムとの干渉を避けるため、特定の周波数のみにおいて電磁波を放射しないアンテナ特性を望まれる場合がある。従来は、帯域除去（阻止）フィルタを別途設計して設け、アンテナと組み合わせることによって実現していたが、部品点数を増加させることになる。
【特許文献１】特開２００４−２２１７１４号公報
【特許文献２】特開２００５−３４１４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、部品点数を増やすことなく、誘電体導波管スロットアンテナに特定の周波数のみを放射させないノッチ特性を持たせるもので、広帯域の周波数帯の特定の周波数において利得に減衰極を得ることができる誘電体導波管スロットアンテナを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ノッチ機能を有する共振器を誘電体導波管に付加することによって、上記の課題を解決するものである。すなわち、誘電体の１表面に誘電体が露出するスロットを具えた誘電体導波管スロットアンテナにおいて、その誘電体の当該スロットと端面との間に不連続部を具えて不連続部から先端側に共振器が構成され、そのスロットに対向する位置にビアホールが形成されたプリント基板に搭載され、そのプリント基板がそのビアホールに対向する位置に貫通孔を具えた導体板に接合されたことに特徴を有するものである。
【０００６】
言い換えれば、誘電体の１表面に誘電体が露出するスロットを具えた誘電体導波管スロットアンテナにおいて、その誘電体の当該スロットと端面との間にノッチ機能を有する共振器が構成され、そのスロットに対向する位置にビアホールが形成されたプリント基板に搭載され、そのプリント基板がそのビアホールに対向する位置に貫通孔を具えた導体板に接合されたことに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、部品点数を増やすことなく、誘電体導波管スロットアンテナに特定の周波数のみを放射させないノッチ特性を持たせることができる。これによって、送信機からの局部発振器信号の漏れ信号や高調波信号などの不要な放射を簡単に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明による誘電体導波管スロットアンテナの構成要素は以下のようになる。
誘電体導波管：直方体の誘電体で、底面にスロット、スロットの先にアイリスや貫通孔などの不連続部を具え、この不連続部の先の部分がノッチとして機能する共振器を構成する、
プリント基板：スロットに対向する位置にビアホールを具える、
導体板：ビアホールに対向する位置に貫通孔を具える、
で構成され、スロット、ビアホール、貫通孔の位置合わせがなされる。
【実施例】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例を示す斜視図である。プリント基板14の上面に誘電体導波管10をはんだ付けなどで固定し、プリント基板の下面に導体板16を密着させる。誘電体導波管11の底面には、導体膜の一部を除去して形成したスロット12が設けられており、プリント基板14のビアホール45の形状をスロット12とほぼ等しくして、スロット12とビアホール15の位置がほぼ一致するように調整される。導体板16には貫通孔17が設けられており、この位置もプリント基板14のビアホール45と一致させる。このような構造によって、誘電体導波管11から放射される電磁界はプリント基板14のビアホール15と導体板16の貫通孔17を通じて自由空間に放射される。ここまでは従来と同様である。
【００１０】
誘電体導波管10の終端部とスロット11との間にアイリス12と呼ばれる不連続部を形成することにより誘電体導波管10の終端部が共振器を形成することになる。この終端短絡共振器の長手方向の寸法を適切に選択することで、入力部から見たインピーダンスは共振器の共振周波数で急激に変化する。共振器の長さが管内波長の約ｎ／２（ｎは自然数）となる時、入力部から見たインピーダンスがゼロとなり、エネルギーは全反射されてこの周波数での電磁波の放射が生じなくなる。
【００１１】
前記の図５は誘電体導波管の終端部に共振器を設けていないアンテナの基本特性を電磁界シミュレータで計算したものである。対する図２は誘電体導波管の終端部を共振器になるように形成したアンテナの特性を電磁界シミュレータで計算した例を示す。どちらも23GHｚから29GHｚの周波数範囲で動作する広帯域特性を示しているが、図２の特性では26.5GHｚに急峻なノッチ特性が生じており、この周波数では電波を放射しないことが分かる。
【００１２】
この例では、ノッチ特性をアンテナの動作周波数範囲のほぼ中心の周波数に発生させているが、当然ながら、ノッチ特性は動作周波数の上限や下限に近い周波数に作ることもできる。また、動作周波数の2倍や3倍の周波数にノッチを形成することも可能で、その場合は、例えば局部発振回路で生じる高調波信号の抑制をすることができる。
【００１３】
誘電体導波管の終端部を共振器として動作させるために、図１の構造ではアイリスと呼ばれる溝を設けていたが、共振器を構成するための不連続部はアイリスに限られるものではない。図３に示すように、貫通孔13を設けて、これを不連続部として共振器を構成する構造も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明による誘電体導波管スロットアンテナは、広帯域かつ高周波領域で使用されるアンテナ広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例を示す斜視図
【図２】その特性の説明図
【図３】本は詰めの他の実施例を示す斜視図
【図４】従来の誘電体導波管スロットアンテナの斜視図
【図５】その特性の説明図
【符号の説明】
【００１６】
10、40：誘電体導波管
11、41：スロット
12：アイリス
13：貫通孔
14、44：プリント基板
15、45：ビアホール
16、46：導体板
17、47：貫通孔
【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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