(57)【要約】【課題】  小型化が容易で円偏波用としても好適なスロットアンテナ装置を提供すること。【解決手段】  スロットアンテナ装置１０は、誘電体基板１１と、誘電体基板１１の底面に配設された高周波回路１２と、誘電体基板１１の上面にパターニングされた接地導体層１３と、誘電体基板１１を保持して高周波回路１２を覆っているシールドケース１４とを備えており、接地導体層１３にスロット１５が形成されていると共に、誘電体基板１１の底面にスロット１５を幅方向に横切る給電ライン１６が形成されている。給電ライン１６は給電回路に接続されており、この給電ライン１６との電磁結合によってスロット１５の幅方向両端近傍に給電することにより、スロット１５を励振させて直線偏波を放射させることができる。【選択図】  図１
2005167606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、この誘電体基板の片面に配設された高周波回路と、前記誘電体基板の他面に形成された接地導体層とを備え、前記接地導体層にスロットを設けると共に、前記誘電体基板の前記片面または中間層に前記スロットを幅方向に横切る給電ラインを設け、この給電ラインによって前記スロットを励振させるように構成したことを特徴とするスロットアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記スロットを第１のスロットと第２のスロットを直交させてなる十字形状の開口となし、かつ、前記給電ラインとして、前記第１のスロットを幅方向に横切る第１の給電ラインと、前記第２のスロットを幅方向に横切る第２の給電ラインとを設け、これら第１および第２の給電ラインのいずれか一方に９０度位相差回路を接続することによって円偏波アンテナとして動作させることを特徴とするスロットアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記スロットの閉端部が他部よりも幅広に形成されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体部材に設けたスロットを給電ラインによって励振させるスロットアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スロットアンテナ装置には、所定寸法のスロットが形成された金属箔や金属板等からなる導体部材と、増幅器や発振器等を含む高周波回路が配設された回路基板とが具備されており、この回路基板に接続された給電ライン等の給電手段を介して導体部材の適宜位置に給電を行うことにより、スロットを励振させて直線偏波を放射させることができる。この種のスロットアンテナ装置の従来例としては、回路基板の一側部にアンテナ部を設けた構成のものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６はかかる従来のスロットアンテナ装置の要部平面図であって、誘電体等からなる基板１の一側部に設けられたアンテナ部２を示している。同図において、基板１の片面にはスロット３を有する導体層４が形成されており、基板１の他面にはスロット３を幅方向に横切る給電ライン５が形成されている。また、基板１の図示せぬ延長部分は、高周波回路が配設された回路部６となっている。導体層４や給電ライン５は銅箔等をパターニングしてなるもので、この導体層４に包囲された直線状の開口部分がスロット３となっている。このスロット３は、長手寸法が共振波長λの約２分の１に設定されている。給電ライン５は回路部６から導出されたマイクロストリップ線路であり、この給電ライン５を介してスロット３の幅方向両端近傍に給電することにより、スロット３を励振させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２３４６１５号公報（第３−４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図６に示す従来のスロットアンテナ装置は、高周波回路が配設されている基板１の延出部分（一側部）をアンテナ部２の領域として利用しているため、基板１の面積が増大して装置全体が小型化しにくいという問題がある。
【０００５】
また、図６において、スロット３の近傍に該スロット３の長手方向と直交する方向に延びる別のスロットを設け、この別のスロットをスロット３の共振モードに対し約９０度の位相差で励振させれば、円偏波用のスロットアンテナ装置を得ることは可能であるが、その場合、アンテナ部２に広いスペースが必要となるため装置全体の小型化は一層困難になる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化が容易で円偏波用としても好適なスロットアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明のスロットアンテナ装置では、誘電体基板と、この誘電体基板の片面に配設された高周波回路と、前記誘電体基板の他面に形成された接地導体層とを備え、前記接地導体層にスロットを設けると共に、前記誘電体基板の前記片面または中間層に前記スロットを幅方向に横切る給電ラインを設け、この給電ラインによって前記スロットを励振させるように構成した。
【０００８】
このように構成されたスロットアンテナ装置は、誘電体基板の両面に高周波回路とその接地導体層とを設けてあると共に、この接地導体層にスロットを設けてあるため、誘電体基板を大型化する必要がなくなって、装置全体の小型化が促進できる。なお、給電ラインは、誘電体基板が単層の場合は高周波回路と同一面に設け、誘電体基板が多層基板の場合は中間層に設ければよい。
【０００９】
かかる構成のスロットアンテナ装置は、前記スロットを第１のスロットと第２のスロットを直交させてなる十字形状の開口となし、かつ、前記給電ラインとして、前記第１のスロットを幅方向に横切る第１の給電ラインと、前記第２のスロットを幅方向に横切る第２の給電ラインとを設け、これら第１および第２の給電ラインのいずれか一方に９０度位相差回路を接続することによって、円偏波アンテナとして動作させることもできる。
【００１０】
また、かかる構成のスロットアンテナ装置において、前記スロットの閉端部が他部よりも幅広に形成されている場合には、該閉端部が他部と同幅である場合よりも共振周波数が低くなるため、装置全体の小型化をさらに促進することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスロットアンテナ装置は、誘電体基板の両面に高周波回路と接地導体層とを設け、この接地導体層に設けたスロットを励振させるというものなので、大型の誘電体基板が不要で装置全体の小型化が容易である。また、このスロットアンテナ装置は、スロットを十字形状の開口とすることで円偏波用としても利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るスロットアンテナ装置の斜視図、図２は該スロットアンテナ装置の断面図である。
【００１３】
これらの図に示すスロットアンテナ装置１０は、誘電体基板１１と、この誘電体基板１１の底面に配設された増幅器や発振器等を含む高周波回路１２と、誘電体基板１１の上面にパターニングされた銅箔等からなる接地導体層１３と、誘電体基板１１を保持して高周波回路１２を覆っている板金製のシールドケース１４とを備えており、接地導体層１３の中央部にスロット１５が形成されている。また、誘電体基板１１の底面には、スロット１５を幅方向に横切る給電ライン１６が形成されている。
【００１４】
スロット１５はＩ字形状の開口であって、その閉端部（長手方向両端部）は他部よりも幅広に切り欠かれた幅広部１５ａとなっている。給電ライン１６は給電回路から導出されたマイクロストリップ線路であり、この給電ライン１６に信号電流が供給されると、電磁結合によってスロット１５の幅方向両端近傍で接地導体層１３が給電されるため、スロット１５を励振させて直線偏波を放射させることができる。なお、高周波回路１２はシールドケース１４に覆われているため、外来電波から遮蔽されて高信頼性が確保されている。
【００１５】
このように本実施形態例に係るスロットアンテナ装置１０は、誘電体基板１１の両面に高周波回路１２と接地導体層１３とを設け、この接地導体層１３に開設したスロット１５を給電ライン１６によって励振させるというものなので、誘電体基板１１を大型化する必要がない。また、スロット１５の幅寸法が磁界領域（電流最大領域）である閉端部で拡幅されており、電流の経路長の増大に伴う共振周波数の低下が見込めることから、特定の周波数で共振させるために必要なスロット１５の長手寸法は短縮されている。その結果、このスロットアンテナ装置１０は従来品に比べて著しく小型化されている。また、シールドケース１４の底板部１４ａが、スロット１５から下方へ放射される電波を反射するリフレクタとして機能するため、このスロットアンテナ装置１０は上方へ放射される電波が強まって良好な指向性が期待できる。
【００１６】
なお、本実施形態例では、小型化を促進するためにスロット１５をＩ字形状にしているが、図６に示す従来例と同様に幅寸法が一定のスロットであってもよい。また、図３の平面図に示すように、接地導体層１３の一辺端に切れ込みを設けることによって、長手方向の一端側が開放端となっているノッチタイプのスロット１７にしてもよい。
【００１７】
図４は本発明の第２実施形態例に係るスロットアンテナ装置の断面図であって、図２と対応する部分には同一符号が付してある。図４に示すスロットアンテナ装置２０は、誘電体基板１１が多層基板であり、その中間層に給電ライン１６を設けた点が、前述した第１実施形態例と大きく異なっている。このように誘電体基板１１として多層基板を採用すると、給電ライン１６の占有スペースが高周波回路１２の実装スペースに悪影響を及ぼす虞がなくなるため、設計自由度が向上し装置全体の小型化も促進できる。
【００１８】
図５は本発明の第３実施形態例に係るスロットアンテナ装置の平面図であって、図１と対応する部分には同一符号が付してある。図５に示すスロットアンテナ装置３０では、スロットを第１のスロット３１と第２のスロット３２を直交させてなる十字形の開口となしている。また、給電ラインとして、第１のスロット３１を幅方向に横切る第１の給電ライン３３と、第２のスロット３２を幅方向に横切る第２の給電ライン３４とを設けており、第１の給電ライン３３は９０度位相差回路３５に接続されている。
【００１９】
このような構成を採用したスロットアンテナ装置３０は、第１のスロット３１が第１の給電ライン３３によって励振されると共に、第１のスロット３１に対して空間的に直交する第２のスロット３２が第２の給電ライン３４によって励振されるが、各スロット３１，３２の共振モードには約９０度の位相差が生じるため、円偏波アンテナとして動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るスロットアンテナ装置の斜視図である。
【図２】該スロットアンテナ装置の断面図である。
【図３】該スロットアンテナ装置の変形例を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態例に係るスロットアンテナ装置の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態例に係るスロットアンテナ装置の平面図である。
【図６】従来例に係るスロットアンテナ装置の要部平面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０，２０，３０  スロットアンテナ装置
１１  誘電体基板
１２  高周波回路
１３  接地導体層
１４  シールドケース
１５，１７  スロット
１５ａ  幅広部
１６  給電ライン
３１  第１のスロット
３２  第２のスロット
３３  第１の給電ライン
３４  第２の給電ライン
３５  ９０度位相差回路
【図１】
2005167606.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005167606.tif 000006
【図５】
2005167606.tif 000007
【図６】
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