(57)【要約】【課題】大きく離間した２つの周波数について同一の指向特性が得られるようにする。【解決手段】給電部２２の線路２３の長手方向の一方の側方に形成された第１の漏出部３０の各金属ストリップ３１、３２の間隔と幅が、２つの周波数Ｆ１、Ｆ２について誘電体基板２１の表面と直交する方向を中心として対称な指向特性Ｂ１ａ、Ｂ２ａを持つように設定され、線路２３の長手方向の他方の側方に形成された第２の漏出部３５の各金属ストリップ３６、３７の間隔と幅が、２つの周波数Ｆ１、Ｆ２について誘電体基板２１の表面と直交する方向を中心として対称な指向特性Ｂ１ｂ、Ｂ２ｂを持つように設定され、第２の漏出部３５からの放射が第１の漏出部３０からの放射と同位相となるように形成されている。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板（２１）と、
前記誘電体基板の所定位置に延長して形成され、その長手方向の一端側から供給された電磁波を他端側へ伝搬させる線路（２３）と、該線路の長手方向に直交する方向に形成され、該線路内を伝搬する電磁波を該線路の両側の誘電体基板内へ放射する放射部（２４）とを有する給電部（２２）と、
前記誘電体基板の一面側で前記給電部の線路の長手方向の両側に設けられた地板導体（２８、２９）と、
前記誘電体基板の前記一面側と反対面側で前記給電部の線路の長手方向の一方の側方に所定間隔で平行に設けられた複数の金属ストリップ（３１、３２）を有し、該複数の金属ストリップによって、前記給電部から前記線路の長手方向の一方の側方の誘電体基板内へ放射された電磁波を該誘電体基板の反対面側から漏出させる第１の漏出部（３０）と、
前記誘電体基板の反対面側で前記給電部の線路の長手方向の他方の側方に所定間隔で平行に設けられた複数の金属ストリップ（３６、３７）を有し、該複数の金属ストリップによって、前記給電部から前記線路の長手方向の他方の側方の誘電体基板内へ放射された電磁波を該誘電体基板の反対面側から漏出させる第２の漏出部（３５）とを備えた誘電体漏れ波アンテナであって、
前記第１の漏出部を形成する金属ストリップの間隔と幅は、所望の２つの周波数の電磁波に対する放射特性が前記誘電体基板の反対面に直交し且つ前記給電部の線路の長手方向に直交する面内で対称となるように設定され、
前記第２の漏出部を形成する金属ストリップの間隔と幅は、前記所望の２つの周波数の電磁波に対する放射特性が前記誘電体基板の反対面に直交し且つ前記給電部の線路の長手方向に直交する面内で対称となるように設定され、
且つ前記第２の漏出部からの放射が、前記第１の漏出部からの放射と同位相となるように形成されていることを特徴とする誘電体漏れ波アンテナ。
【請求項２】
前記給電部から前記第１の漏出部の金属ストリップまでの距離と、前記給電部から前記第２の漏出部の金属ストリップまでの距離とが、線路内波長のほぼ１／２だけ差をもっていることを特徴とする請求項１記載の誘電体漏れ波アンテナ。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２記載の２組の誘電体漏れ波アンテナを、共通の誘電体基板上に、前記給電部の線路の長手方向に直交する線を中心にして対称に設け、該２組の誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の線路の一端同士を接続するとともに、
各誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の放射部が、前記２つの周波数の電磁波を、前記誘電体基板の反対面に直交し且つ前記給電部の線路の長手方向に平行な面内で前記線路の長手方向と直交する線に対してほぼ対称な方向に放射するように形成したことを特徴とする誘電体漏れ波アンテナ。
【請求項４】
前記請求項１または請求項２または請求項３記載の誘電体漏れ波アンテナを、共通の誘電体基板上に前記第１の漏出部と第２の漏出部の並び方向に沿って複数組設けるとともに、
該複数組の誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の線路の一端側に電磁波を同相に供給するための線路（６１）を設けたことを特徴とする誘電体漏れ波アンテナ。
【請求項５】
前記請求項３または請求項４記載の誘電体漏れ波アンテナを、共通の誘電体基板上に前記給電部の線路の長手方向に沿って複数組設けるとともに、
該複数組の誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の線路の一端側に電磁波を同相に供給するための線路（８１〜８３）を設けたことを特徴とする誘電体漏れ波アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体漏れ波アンテナにおいて、大きく離れた２つの周波数における指向特性を同一とし、最適化するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミリ波帯あるいは準ミリ波帯に用いるアンテナとして誘電体漏れ波アンテナが実現されている。
【０００３】
誘電体漏れ波アンテナは、図１８に示しているように、誘電体基板１とその一面側に設けられた地板導体２との間でイメージ線路を形成するとともに、その誘電体基板１上に金属ストリップ３、４の組を所定間隔に設けて、誘電体基板１内を伝搬する電磁波Ｐを誘電体基板１の表面から漏出させる構造のものである。
【０００４】
なお、金属ストリップ３同士の間隔と金属ストリップ４同士の間隔は同一であり、組をなす金属ストリップ３、４の間隔δは、金属ストリップ３で反射されて給電側に戻る成分と金属ストリップ４で反射されて給電側に戻る成分とが互いに相殺し合うように、誘電体基板１内を伝搬する電磁波の波長（線路内波長）のほぼ１／４に等しく設定されている。即ち、金属ストリップ４は、金属ストリップ３に対する反射抑圧素子となる。
【０００５】
このような構成の誘電体漏れ波アンテナから漏出される電磁波のビーム方向θは、給電された電磁波Ｐの自由空間波長をλ、線路内波長をλｇ、金属ストリップ間隔をｄとすると、次式で表されることが知られている。
θ＝ｓｉｎ−１［（λ／λｇ）−（λ／ｄ）］
【０００６】
また、各金属ストリップ３、４から漏出される電磁波の漏出量は、金属ストリップ幅ｓ、ｓ′と線路内波長λｇに依存することが知られている。
【０００７】
この構造の誘電体漏れ波アンテナは、高能率で薄型に形成でき、ミリ波帯や準ミリ波帯の各種通信システムのアンテナとして有望視されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の誘電体漏れ波アンテナを、送受信の周波数が大きく離間した無線システム、例えば加入者系無線アクセス通信に用いようとすると次のような問題が生じる。
【０００９】
即ち、加入者系無線アクセス通信には、２２ＧＨｚ帯、２６ＧＨｚ帯、３８ＧＨｚ帯の準ミリ波帯が割当てられており、これらの各バンド内は、互いに重複しない６０ＭＨｚ幅の複数の低群と、各低群より０．６〜１ＧＨｚ高く設定された６０ＭＨｚ幅の複数の高群とに分割され、図１９に示すように、一つの低群Ｂ（Ｌ）の周波数とその低群と組をなす高群Ｂ（Ｈ）の周波数を用いて双方向通信を行なうようになっている。
【００１０】
したがって、この種の通信を一つの誘電体漏れ波アンテナでカバーするためには１ＧＨｚ程度の帯域が必要となるが、上記のように２２ＧＨｚ〜３８ＧＨｚの周波数に対して１ＧＨｚのように広い帯域を実現するためには、アンテナの効率を大幅に低下（Ｑを下げて）させなければならず、誘電体漏れ波アンテナの高能率特性を生かすことができない。
【００１１】
そこで、送受信に用いる２つの周波数についてだけ高能率化することが考えられるが、上記式から明らかなように、誘電体漏れ波アンテナの漏出波のビーム方向θは周波数依存性を示し、低群のビーム方向と高群のビーム方向とが異なってしまう。
【００１２】
特に、誘電体漏れ波アンテナでは、誘電体基板１と地板導体２で形成される分散性の大きいイメージ線路を用いているため、電磁波の自由空間波長λと線路内波長λｇとの比λ／λｇは電磁波の周波数によって大きく変化する。
【００１３】
このため、上記のように周波数が大きく離れている場合には、そのビーム方向も大きく異なってしまう。
【００１４】
また、前記したように、ビーム方向だけでなく、放射量も周波数によって変化するため、アンテナ全体として、低群の電磁波に対する指向特性と高群の電磁波に対する指向特性とが大きく異なってしまい、一つのアンテナで安定に送受信を行なうことができない。
【００１５】
本発明は、この問題を解決して、大きく離間した２つの周波数について同一の指向特性が得られる誘電体漏れ波アンテナを提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の誘電体漏れ波アンテナは、
誘電体基板（２１）と、
前記誘電体基板の所定位置に延長して形成され、その長手方向の一端側から供給された電磁波を他端側へ伝搬させる線路（２３）と、該線路の長手方向に直交する方向に形成され、該線路内を伝搬する電磁波を該線路の両側の誘電体基板内へ放射する放射部（２４）とを有する給電部（２２）と、
前記誘電体基板の一面側で前記給電部の線路の長手方向の両側に設けられた地板導体（２８、２９）と、
前記誘電体基板の前記一面側と反対面側で前記給電部の線路の長手方向の一方の側方に所定間隔で平行に設けられた複数の金属ストリップ（３１、３２）を有し、該複数の金属ストリップによって、前記給電部から前記線路の長手方向の一方の側方の誘電体基板内へ放射された電磁波を該誘電体基板の反対面側から漏出させる第１の漏出部（３０）と、
前記誘電体基板の反対面側で前記給電部の線路の長手方向の他方の側方に所定間隔で平行に設けられた複数の金属ストリップ（３６、３７）を有し、該複数の金属ストリップによって、前記給電部から前記線路の長手方向の他方の側方の誘電体基板内へ放射された電磁波を該誘電体基板の反対面側から漏出させる第２の漏出部（３５）とを備えた誘電体漏れ波アンテナであって、
前記第１の漏出部を形成する金属ストリップの間隔と幅は、所望の２つの周波数の電磁波に対する放射特性が前記誘電体基板の反対面に直交し且つ前記給電部の線路の長手方向に直交する面内で対称となるように設定され、
前記第２の漏出部を形成する金属ストリップの間隔と幅は、前記所望の２つの周波数の電磁波に対する放射特性が前記誘電体基板の反対面に直交し且つ前記給電部の線路の長手方向に直交する面内で対称となるように設定され、
且つ前記第２の漏出部からの放射が、前記第１の漏出部からの放射と同位相となるように形成されていることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項２の誘電体漏れ波アンテナは、請求項１記載の誘電体漏れ波アンテナにおいて、
前記給電部から前記第１の漏出部の金属ストリップまでの距離と、前記給電部から前記第２の漏出部の金属ストリップまでの距離とが、線路内波長のほぼ１／２だけ差をもっていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項３の誘電体漏れ波アンテナは、
前記請求項１または請求項２記載の２組の誘電体漏れ波アンテナを、共通の誘電体基板上に、前記給電部の線路の長手方向に直交する線を中心にして対称に設け、該２組の誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の線路の一端同士を接続するとともに、
各誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の放射部が、前記２つの周波数の電磁波を、前記誘電体基板の反対面に直交し且つ前記給電部の線路の長手方向に平行な面内で前記線路の長手方向と直交する線に対してほぼ対称な方向に放射するように形成したことを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項４の誘電体漏れ波アンテナは、
前記請求項１または請求項２または請求項３記載の誘電体漏れ波アンテナを、共通の誘電体基板上に前記第１の漏出部と第２の漏出部の並び方向に沿って複数組設けるとともに、
該複数組の誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の線路の一端側に電磁波を同相に供給するための線路（６１）を設けたことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項５の誘電体漏れ波アンテナは、
前記請求項３または請求項４記載の誘電体漏れ波アンテナを、共通の誘電体基板上に前記給電部の線路の長手方向に沿って複数組設けるとともに、
該複数組の誘電体漏れ波アンテナの前記給電部の線路の一端側に電磁波を同相に供給するための線路（８１〜８３）を設けたことを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１、図２は、本発明を適用した誘電体漏れ波アンテナ２０の構造を示している。なお、この誘電体漏れ波アンテナ２０は、前記した加入者系無線アクセス通信の低群の周波数Ｆ１と高群の周波数Ｆ２の電波の送受信を行なうためのものである。
【００２２】
図１、図２に示しているように、この誘電体漏れ波アンテナ２０は、厚さ一定で外形が矩形の誘電体基板（例えばアルミナ基板）２１を有しており、その誘電体基板２１のほぼ中央の位置には給電部２２が形成されている。
【００２３】
給電部２２は、誘電体基板２１を挟んで互いに対向する所定幅の金属ストリップ２３ａ、２３ｂによって形成された平行平板型の線路２３と、金属ストリップ２３ａ、２３ｂの両側縁からその長手方向に直交する方向に延び、所定間隔に設けられたスタブ２４とによって形成されている。なお、線路２３の一端側（この場合、下端側）には電磁波を供給するための同軸ケーブル２６が接続されている。
【００２４】
このスタブ２４は、この実施形態の放射部を形成するものであり、図３に示しているように、線路２３内を伝搬する電磁波Ｐを、線路２３の両側の誘電体基板２１内へほぼ均一な強さで放射する。
【００２５】
なお、給電部２２から誘電体基板２１内へ放射される電磁波の放射方向は、スタブ２４の間隔ｄ′と電磁波の周波数によって僅かに変化するが、ここでは、２つの周波数Ｆ１、Ｆ２の電磁波の放射方向が、ともに線路２３の長手方向とほぼ直交する方向であるとして説明する。
【００２６】
誘電体基板２１の背面側において、給電部２２の線路２３の長手方向の両側には地板導体２８、２９が設けられている。この地板導体２８、２９は、給電部２２から放射された電磁波を誘電体基板２１内で伝搬させるイメージ線路を形成するためのものである。
【００２７】
また、誘電体基板２１の表面側において、給電部２２の線路２３の長手方向の一方（左側）の側方には、金属ストリップ３１、３２の組が所定間隔に且つ線路２３と平行に形成されている。
【００２８】
これらの金属ストリップ３１、３２は、前記したように、給電部２２側への反射波を相殺しつつ、給電部２２から放射された電磁波を誘電体基板２１の表面側から漏出させる第１の漏出部３０を形成している。
【００２９】
この第１の漏出部３０の各金属ストリップ３１、３２の間隔ｄは、誘電体基板２１の表面に直交し且つ線路２３の長手方向に直交する平面内において、前記した所望の周波数Ｆ１の電磁波の漏出方向と、周波数Ｆ２の電磁波の漏出方向とが対称となるように設定されている。
【００３０】
即ち、周波数Ｆ１の電磁波の自由空間波長をλ１、イメージ線路内の波長をλｇ１とすると、周波数Ｆ１の電磁波の漏出方向θ１は、
θ１＝ｓｉｎ−１［（λ１／λｇ１）−（λ１／ｄ）］
となる。
【００３１】
また、同様に、周波数Ｆ２の電磁波の自由空間波長をλ２、イメージ線路内の波長をλｇ２とすると、周波数Ｆ２の電磁波の漏出方向θ２は、
θ２＝ｓｉｎ−１［（λ２／λｇ２）−（λ２／ｄ）］
となる。
【００３２】
ここで、両周波数Ｆ１、Ｆ２の電磁波の漏出方向θ１、θ２が対称となる、即ち、θ１＝−θ２となるのは、
（λ１／λｇ１）−（λ１／ｄ）＝−（λ２／λｇ２）−（λ２／ｄ）
が成立するときであり、この時の間隔ｄは、
ｄ＝（λ１＋λ２）λｇ１・λｇ２／（λ１・λｇ２＋λ２・λｇ２）
となる。
【００３３】
このように金属ストリップ３１、３２の間隔ｄを設定した場合、第１の漏出部３０から漏出される電磁波の漏出方向は、図４の（ａ）に示しているように、周波数Ｆ１の電磁波については誘電体基板２１の表面および線路２３の長さ方向に直交する平面内で、給電部２２側にθだけ傾いた方向（矢印実線で示す）となり、周波数Ｆ２の電磁波については誘電体基板２１の左端側にθだけ傾いた方向（矢印破線で示す）となる。
【００３４】
一方、各金属ストリップ３１、３２から漏出される電磁波の量は、金属ストリップ３１、３２の幅ｓ、ｓ′と周波数に依存して変化するため、大きく離間した２つの周波数Ｆ１、Ｆ２について両金属ストリップ３１、３２からほぼ同等量の漏れ波を放射させることは困難と思われていたが、一方の金属ストリップ、例えば金属ストリップ３２の位置（金属ストリップ３１からの距離δ）や幅ｓ′を調整することによって、両周波数Ｆ１、Ｆ２についてその漏出量をほぼ等しくできることが判明した。
【００３５】
図５は、誘電体基板２１内の単位距離当たりの伝搬損失（つまり漏出量）を、電磁界シミュレーションにより周波数毎に求めたグラフである。
【００３６】
この図において、特性Ａは、ｓ＝０．７５ｍｍ、ｓ′＝０．６５ｍｍ、δ＝１．７５ｍｍ、ｄ＝７．２ｍｍの条件で求めた特性であり、低群の周波数Ｆ１（＝２５．６３ＧＨｚ）の損失と高群の周波数Ｆ２（＝２６．５４５ＧＨｚ）の損失とが一致している。
【００３７】
また、特性Ｂは、ｓ′＝０．６ｍｍ、ｄ＝７．３５ｍｍの条件（他の値は特性Ａの場合と同一）で求めた特性であり、特性Ｃは、ｓ′＝０．６５ｍｍ、δ＝１．８ｍｍの条件（他の値は特性Ａの場合と同一）で求めた特性であり、いずれの特性Ｂ、Ｃの場合でも、低群の周波数Ｆ１の損失と高群の周波数Ｆ２の損失とが一致していない。
【００３８】
つまり、金属ストリップ３１に対する金属ストリップ３２の位置と幅を調整することで、周波数Ｆ１についての金属ストリップ３１、３２の漏出量と、周波数Ｆ２についての金属ストリップ３１、３２の漏出量とを等しくすることができる。
【００３９】
このように設定することで、図４の（ａ）に示しているように、第１の漏出部３０における２つの周波数Ｆ１、Ｆ２についての指向特性Ｂ１ａ、Ｂ２ａは、誘電体基板２１の表面に直交し且つ線路２３の長手方向に直交する平面内においてほぼ対称となる。
【００４０】
一方、給電部２２の線路２３の長手方向の他方（右側）の側方には、金属ストリップ３６、３７の組が所定間隔に且つ線路２３と平行に形成されている。
【００４１】
これらの金属ストリップ３６、３７は、前記したように、給電部２２側への反射波を相殺しつつ、給電部２２から放射された電磁波を誘電体基板２１の表面から漏出させる第２の漏出部３５を形成するものである。
【００４２】
第２の漏出部３５の各金属ストリップ３６、３７の幅と間隔は、第１の漏出部３０と同様に、２つの周波数Ｆ１、Ｆ２の電磁波に対する放射特性が誘電体基板２１の表面に直交し且つ給電部２２の線路２３の長手方向に直交する面内で対称となるように、給電部２２を挟んで第１の漏出部３０の各金属ストリップ３１、３２と対称に形成されている。
【００４３】
ただし、給電部２２の線路２３の中心から金属ストリップ３１、３６までの距離を同一に配置する（対称中心を線路２３の中心とする）と、第１の漏出部３０の各金属ストリップ３１、３２を励振する電界ベクトルと、第２の漏出部３５の各金属ストリップ３６、３７を励振する電界ベクトルとが逆向きとなり、誘電体基板２１の表面に直交する方向において、第１の漏出部３０からの放射と第２の漏出部３５からの放射とが互いに打ち消し合う。
【００４４】
そのため、図３に示しているように、給電部２２の線路２３の中心から第１の漏出部３０の最初の金属ストリップ３１までの距離Ｌと、第２の漏出部３５の最初の金属ストリップ３６までの距離Ｌ′とが、誘電体基板２１内の線路内波長λｇ（イメージ線路内を伝搬するときの波長）のほぼ１／２の差（またはその奇数倍でもよい）をもつように設定し、第１の漏出部３０と第２の漏出部３５の放射を同位相にしている。
【００４５】
なお、２つの周波数Ｆ１、Ｆ２の電磁波の線路内波長の差は小さいので、距離Ｌ、Ｌ′の差は、どちらか一方の周波数の電磁波の線路内波長の１／２に設定するか、あるいは両周波数の電磁波の線路内波長の平均値の１／２に設定すればよい。また、図１〜図３では、距離Ｌより距離Ｌ′が長い場合を示しているが、反対に、距離Ｌより距離Ｌ′を短く設定してもよい。
【００４６】
このように構成することにより、第２の漏出部３５から漏出される電磁波の漏出方向は、図４の（ａ）に示しているように、周波数Ｆ１の電磁波については誘電体基板２１の表面に直交し且つ線路２３の長さ方向に直交する平面内で、給電部２２側にθだけ傾いた方向（矢印実線で示す）となり、周波数Ｆ２の電磁波については誘電体基板２１の右端側にθだけ傾いた方向（矢印破線で示す）となる。また、周波数Ｆ１に対する金属ストリップ３６、３７の漏出量と周波数Ｆ２に対する金属ストリップ３６、３７の漏出量とが、第１の漏出部３０と同様に等しくなる。
【００４７】
このため、誘電体基板２１の表面に直交し且つ線路２３の長さ方向に直交する平面内における第２の漏出部３５の２つの周波数Ｆ１、Ｆ２についての指向特性Ｂ１ｂ、Ｂ２ｂは互いに対称となり、また、第１の漏出部３０の特性に対しても対称となる。
【００４８】
したがって、周波数Ｆ１の電磁波についてのアンテナ全体の指向特性は、図４の（ａ）の特性Ｂ１ａ、Ｂ１ｂとが合成されて、図４の（ｂ）のようにそのビームの中心が誘電体基板２１の表面にほぼ直交する方向で左右対称の特性Ｂ１となる。また、同様に、周波数Ｆ２の電磁波についてのアンテナ全体の指向特性は、図４の（ａ）の特性Ｂ２ａ、Ｂ２ｂとが合成されて、図４の（ｃ）のようにそのビームの中心が誘電体基板２１の表面にほぼ直交する方向で左右対称の特性Ｂ２となり、両周波数Ｆ１、Ｆ２についての指向特性がほぼ一致する。
【００４９】
このため、前記した周波数Ｆ１、Ｆ２を送受信に用いた加入者系無線アクセス通信システムを高い能率で安定に行なうことができる。
【００５０】
なお、上記説明では、２つの周波数Ｆ１、Ｆ２について給電部２２から放射される電磁波の方向がともに線路２３とほぼ直交する方向であるとしていたが、実際の放射方向は周波数に対する依存性を示し、両周波数Ｆ１、Ｆ２の放射方向は完全に一致するわけではない。
【００５１】
即ち、前記したスタブ２４による電磁波の放射方向θ′は、スタブ間隔をｄ′、電磁波の自由空間波長をλ、線路２３内の波長をλｇ′とすると、以下の関係を満たす方向となる。
【００５２】
ｓｉｎθ′＝（λ／λｇ′）−（λ／ｄ′）
【００５３】
この式から明らかなように、スタブ２４による電磁波の放射方向θ′は電磁波の周波数に対する依存性を有しているが、給電部２２の線路２３は前記したように平行平板型のものでイメージ線路とは異なり、伝送する電磁波は準ＴＥＭ波で分散性がない。このため、自由空間波長λと線路内波長λｇ′とがほぼ比例し、λ／λｇ′の値は周波数に関わらずほぼ一定値Ｋとなり、λ／ｄ′の値だけによって放射方向が変化することになる。なお、値Ｋは、誘電体基板の比誘電率εの１／２乗にほぼ等しい。
【００５４】
ここで、電磁波の放射方向を線路２３の長手方向と直交する方向、即ち′θ＝０にする条件は、λ／ｄ′＝Ｋであり、この条件を満たす間隔ｄ′はλ／Ｋとなる。
【００５５】
アルミナ基板の場合、ε＝１０であるからＫ＝３．１６となり、低群の周波数Ｆ１を２５．６３ＧＨｚ（λ１＝１１．７ｍｍ）、高群の周波数Ｆ２を２６．５４５ＧＨｚ（λ２＝１１．３ｍｍ）とすれば、周波数Ｆ１でθ′＝０を満たす間隔ｄ１′は約３．７０ｍｍ、周波数Ｆ２でθ′＝０を満たす間隔ｄ２′は約３．５８となる。
【００５６】
また、例えば、スタブ２４の間隔を周波数Ｆ１でθ′＝０を満たす間隔ｄ１′＝３．７０ｍｍに設定した場合、周波数Ｆ２の電磁波の放射方向は周波数Ｆ１の電磁波の放射方向に対して約５．８°ずれる。
【００５７】
そこで、実際の間隔ｄ′を、例えばｄ１′、ｄ２′の平均の３．６４ｍｍに設定すると、周波数Ｆ１の電磁波の放射方向はθ１′＝−２．９°、周波数Ｆ２の電磁波の放射方向はθ１′＝２．９°となり、図６に示しているように、両周波数の電磁波の放射方向は上下対称となる。
【００５８】
この給電部２２から放射される電磁波の放射方向の違いにより、図７のように、誘電体基板２１の表面と直交し且つ線路２３の長手方向と平行な平面内における周波数Ｆ１の電磁波の放射方向は、誘電体基板２１の表面に直交する方向に対して僅かな角度αだけ上方に傾き、周波数Ｆ２の電磁波の放射方向は、角度αだけ下方に傾くことになるが、ビーム幅が比較的広ければ通信に支障をきたすおそれがない。
【００５９】
また、このビーム方向の上下のずれは、図６に示したように、周波数Ｆ１の放射方向と周波数Ｆ２の放射方向を対称に設定した誘電体漏れ波アンテナを、上下方向に対称に設ける、即ち、給電部２２の線路２３の長手方向に直交する線を中心にして対称に設けることで修正できる。
【００６０】
即ち、図８、図９に示す誘電体漏れ波アンテナ４０のように、一つの共通の誘電体基板２１の上半部に、給電部２２Ａ、地板導体２８Ａ、２９Ａ、第１の漏出部３０Ａ、第２の漏出部３５Ａを形成し、下半部に給電部２２Ｂ、地板導体２８Ｂ、２９Ｂ、第１の漏出部３０Ｂ、第２の漏出部３５Ｂを対称に形成し、給電部２２Ａ、２２Ｂの一端同士を接続し、その接続点に同軸ケーブル２６を接続する。
【００６１】
このように構成した誘電体漏れ波アンテナ４０では、図１０に示すように上半部の給電部２２Ａからの周波数Ｆ１の電磁波の放射方向と、下半部の給電部２２Ｂからの周波数Ｆ１の電磁波の放射方向とが上下対称となり、且つ、上半部の給電部２２Ａからの周波数Ｆ２の電磁波の放射方向と、下半部の給電部２２Ｂからの周波数Ｆ２の電磁波の放射方向とが上下対称となる。
【００６２】
このため、図１１の（ａ）のように、上半部から漏出される周波数Ｆ１の電磁波の方向と下半部から漏出される周波数Ｆ１の電磁波の方向とは上下対称となり、同様に、上半部から漏出される周波数Ｆ２の電磁波の方向と下半部から漏出される周波数Ｆ２の電磁波の方向とは上下対称となり、図１１の（ｂ）のように周波数Ｆ１についての合成指向性は、ほぼ誘電体基板２１の表面に直交する向きとなり、周波数Ｆ２についての合成指向性も同様にほぼ誘電体基板２１の表面に直交する向きとなり、両周波数Ｆ１、Ｆ２の電磁波の水平面および垂直面の指向性はほぼ完全に一致することになる。
【００６３】
なお、上記誘電体漏れ波アンテナ４０では、上半部の地板導体２８Ａ、２９Ａ、金属ストリップ３１Ａ、３２Ａ、３６Ａ、３７Ａと、下半部の地板導体２８Ｂ、２９Ｂ、金属ストリップ３１Ｂ、３２Ｂ、３６Ｂ、３７Ｂとが上下に分離しているが、図１２、図１３に示す誘電体漏れ波アンテナ４０′のようにこれらを連続するように形成してもよい。
【００６４】
また、図１４、図１５に示す誘電体漏れ波アンテナ６０のように、上記誘電体漏れ波アンテナ４０を、共通の誘電体基板上に第１の漏出部と第２の漏出部の並び方向に沿って複数組設けてもよい。
【００６５】
即ち、一つの共通の誘電体基板２１の左上部に、給電部２２Ａ、地板導体２８Ａ、２９Ａ、第１の漏出部３０Ａ、第２の漏出部３５Ａを形成し、これと対称に左下部に給電部２２Ｂ、地板導体２８Ｂ、２９Ｂ、第１の漏出部３０Ｂ、第２の漏出部３５Ｂを形成する。
【００６６】
また、誘電体基板２１の右上部に、給電部２２Ｃ、地板導体２８Ｃ、２９Ｃ、第１の漏出部３０Ｃ、第２の漏出部３５Ｃを形成し、これと対称に右下部に給電部２２Ｄ、地板導体２８Ｄ、２９Ｄ、第１の漏出部３０Ｄ、第２の漏出部３５Ｄを形成する。
【００６７】
そして、前記同様に左側の給電部２２Ａ、２２Ｂの一端同士を接続し、右側の給電部２２Ｃ、２２Ｄの一端同士を接続し、その接続点間を平行平板型の線路６１によって接続し、その線路６１の中間部に同軸ケーブル２６を接続して、電磁波を各給電部２２Ａ〜２２Ｄの一端側に同相に供給する。
【００６８】
この誘電体漏れ波アンテナ６０の場合、各給電部を挟んで周波数Ｆ１、Ｆ２について対称な方向に電磁波を漏出する１対の漏出部が上下左右に２組ずつ計４組形成されているため、各漏出部の金属ストリップ数が少なくても、アンテナ全体として周波数Ｆ１、Ｆ２に対して十分な利得があり、また、４組の漏出部によって、両周波数の放射特性をより等しくすることができる。
【００６９】
なお、ここでは前記した誘電体漏れ波アンテナ４０を、第１の漏出部と第２の漏出部の並び方向に沿って複数組設けた例を説明したが、前記した誘電体漏れ波アンテナ２０を、共通の誘電体基板上に第１の漏出部と第２の漏出部の並び方向に沿って複数組設け、電磁波を各給電部の一端に同相に供給してもよい。
【００７０】
また、前記誘電体漏れ波アンテナ６０を上下に二組並べて図１６、図１７のような誘電体漏れ波アンテナ８０を形成することもできる。
【００７１】
即ち、一つの共通の誘電体基板２１の上半部の左上部に、給電部２２Ａ、地板導体２８Ａ、２９Ａ、第１の漏出部３０Ａ、第２の漏出部３５Ａを形成し、これと対称に左下部に給電部２２Ｂ、地板導体２８Ｂ、２９Ｂ、第１の漏出部３０Ｂ、第２の漏出部３５Ｂを形成する。また、誘電体基板２１の上半部の右上部に、給電部２２Ｃ、地板導体２８Ｃ、２９Ｃ、第１の漏出部３０Ｃ、第２の漏出部３５Ｃを形成し、これと対称に右下部に、給電部２２Ｄ、地板導体２８Ｄ、２９Ｄ、第１の漏出部３０Ｄ、第２の漏出部３５Ｄを形成する。
【００７２】
さらに、誘電体基板２１の下半部の左上部に、給電部２２Ｅ、地板導体２８Ｅ、２９Ｅ、第１の漏出部３０Ｅ、第２の漏出部３５Ｅを形成し、これと対称に左下部に給電部２２Ｆ、地板導体２８Ｆ、２９Ｆ、第１の漏出部３０Ｆ、第２の漏出部３５Ｆを形成する。また、誘電体基板２１の下半部の右上部に、給電部２２Ｇ、地板導体２８Ｇ、２９Ｇ、第１の漏出部３０Ｇ、第２の漏出部３５Ｇを形成し、これと対称に右下部に、給電部２２Ｈ、地板導体２８Ｈ、２９Ｈ、第１の漏出部３０Ｈ、第２の漏出部３５Ｈを形成する。
【００７３】
そして、上半部の左側の給電部２２Ａ、２２Ｂの一端同士を接続し、右側の給電部２２Ｃ、２２Ｄの一端同士を接続し、その接続点間を平行平板型の線路８１によって接続し、下半部の左側の給電部２２Ｅ、２２Ｆの一端同士を接続し、右側の給電部２２Ｇ、２２Ｈの一端同士を接続し、その接続点間を平行平板型の線路８２によって接続し、線路８１、８２の中間部の間を平行平板型の線路８３で接続し、その線路８３の中間部に同軸ケーブル２６を接続して、電磁波を各給電部２２Ａ〜２２Ｈの一端側に同相に供給する。
【００７４】
この誘電体漏れ波アンテナ８０の場合、各給電部を挟んで周波数Ｆ１、Ｆ２について対称な方向に電磁波を漏出する１対の漏出部が８組形成されているため、各漏出部の金属ストリップ数が少なくても、アンテナ全体として周波数Ｆ１、Ｆ２に対して十分な利得があり、また、８組の漏出部によって、両周波数の放射特性をより等しくすることができる。また、一対の漏出部の数が増すことにより、周波数Ｆ１、Ｆ２における指向性は鋭くなり、利得は向上する。
【００７５】
なお、上記した各誘電体漏れ波アンテナ６０、８０の場合でも、縦方向あるいは横方向に分離されている地板導体や金属ストリップを、前記誘電体漏れ波アンテナ４０′のように連続形成してもよい。
【００７６】
また、上記した各誘電体漏れ波アンテナ２０〜８０では、給電部２２の線路２３として平行平板型の線路を用いていたが、マイクロストリップ型の線路を用いてもよく、この場合には、マイクロスリップ型の線路のアース導体を地板導体と共通化して、誘電体基板２１の背面側全体を地板導体で覆うことができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の誘電体漏れ波アンテナは、給電部の線路の長手方向の一方の側方に形成された第１の漏出部の各金属ストリップの間隔と幅が、２つの周波数について誘電体基板の表面と直交する方向を中心として対称な指向特性を持つようにが設定され、給電部の線路の長手方向の他方の側方に形成された第２の漏出部の各金属ストリップの間隔と幅が、２つの周波数について誘電体基板の表面と直交する方向を中心として対称な指向特性を持つように各金属ストリップの間隔と幅が設定され、且つ第２の漏出部からの放射が第１の漏出部からの放射と同位相となるように形成されている。
【００７８】
このため、アンテナ全体として効率を低下させることなく、２つの周波数の電磁波についての指向特性をほぼ一致させて最適化することができ、前記した加入者系無線アクセス通信のように大きく離れた周波数を用いるシステムに１つのアンテナで対応することができる。
【００７９】
また、上記構成の２組の誘電体漏れ波アンテナを共通の誘電体基板上に給電部の線路の長手方向と直交する線に対して対称に設け、両給電部の一端に電磁波を同相に供給し、各誘電体漏れ波アンテナの給電部の放射部が、２つの周波数の電磁波を、誘電体基板の反対面に直交し且つ給電部の線路の長手方向に平行な面内で線路の長手方向と直交する線に対してほぼ対称な方向に放射するように形成したものでは、２つの周波数の電磁波について誘電体基板の反対面に直交し且つ線路の長手方向と平行な面上の指向特性を一致させることができ、両周波数についてのアンテナ全体の指向特性をより一致させることができる。
【００８０】
また、上記構成の誘電体漏れ波アンテナを、共通の誘電体基板上に第１の漏出部と第２の漏出部の並び方向あるいは給電部の線路の長手方向に沿って複数組設けたものでは、２つの周波数の電磁波についてのアンテナ全体の指向特性をより一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の斜視図
【図２】実施形態の背面側を示す斜視図
【図３】実施形態の給電部の動作を説明するための図
【図４】実施形態の動作を説明するための図
【図５】周波数に対する漏出量の変化を示す図
【図６】給電部の動作を説明するための図
【図７】実施形態の動作を説明するための図
【図８】他の実施形態の斜視図
【図９】他の実施形態の背面側を示す斜視図
【図１０】他の実施形態の給電部の動作を説明するための図
【図１１】他の実施形態の動作を説明するための図
【図１２】他の実施形態の変形例の斜視図
【図１３】他の実施形態の背面側を示す斜視図
【図１４】他の実施形態の斜視図
【図１５】他の実施形態の背面側を示す斜視図
【図１６】他の実施形態の斜視図
【図１７】他の実施形態の背面側を示す斜視図
【図１８】誘電体漏れ波アンテナの概略構成図
【図１９】加入者系無線アクセス通信の周波数割当て図
【符号の説明】
２０、４０、６０、８０……誘電体漏れ波アンテナ、２１……誘電体基板、２２……給電部、２３……線路、２３ａ、２３ｂ……金属ストリップ、２４……スタブ、２６……同軸ケーブル、２８、２９……地板導体、３０……第１の漏出部、３１、３２……金属ストリップ、３５……第２の漏出部、３６、３７……金属ストリップ、６１、８１〜８３……線路
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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