(57)【要約】【課題】アンテナの積層数を維持するとともに利得、周波数帯域等のアンテナ特性を向上する近接結合型の給電方式を採用したアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、表面に少なくとも一つのマイクロストリップアンテナが形成された第１の比誘電率を有する第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板と重ね合わせたときに第１の誘電体基板と接する表面のマイクロストリップアンテナと一部分重なる位置にそれぞれマイクロストリップ線路が形成され、裏面に地板が形成された第２の比誘電率を有する第２の誘電体基板と、が重ね合わされ、マイクロストリップ線路から近接結合型給電方式でマイクロストリップアンテナに給電するアンテナ装置において、第２の誘電体基板の表面に形成された非励振導体が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に少なくとも一つのマイクロストリップアンテナが形成された第１の比誘電率を有する第１の誘電体基板と、上記第１の誘電体基板と重ね合わせたときに上記第１の誘電体基板と接する表面の上記マイクロストリップアンテナと一部分重なる位置にマイクロストリップ線路が形成され、裏面に地板が形成された第２の比誘電率を有する第２の誘電体基板と、が重ね合わされ、上記マイクロストリップ線路から近接結合型給電方式で上記マイクロストリップアンテナに給電するアンテナ装置において、
上記第２の誘電体基板の表面に非励振導体を設けることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記非励振導体を複数配列すること特徴とする請求項１に記載するアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信、レーダ等に使用するマイクロ波送受信用のアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波送受信用のアンテナ装置には、航空機や自動車などの移動体用への需要が期待され、給電回路などを含めたアレーアンテナを小型・薄型に構築することが要求される。このようなアンテナの小型・薄型化に対しては、マイクロストリップアンテナを用いることで対処される、また、マイクロストリップアンテナを用いることで、給電線路の構築において、半田付けなどの電気的接続が不要で製造の容易化・低価格化が図れる近接結合型の給電線路を利用することができる。
【０００３】
このアンテナ装置は、マイクロストリップアンテナ、マイクロストリップアンテナを装荷した第１の誘電体基板、マイクロストリップ線路で構成される給電線路、給電線路を装荷した第２の誘電体基板および地板から構成される。
近接結合型給電方式は、マイクロストリップアンテナとその下部に挿入された給電線路であるオーブンスタブとの電磁結合により、マイクロストリップアンテナを励振する方式である。そして、マイクロストリップアンテナの励振状態はマイクロストリップ線路とマイクロストリップアンテナの重複する長さ、第１の誘電体基板の厚みまたは第２の誘電体基板の厚みを変化することにより調整できる（例えば、特許文献１参照）。また、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板の積層した基板厚と同じ基板厚の単層マイクロストリップアンテナと比較し、広い周波数帯域の確保が可能等のアンテナ特性を有する。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１６６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、マイクロストリップアンテナの広帯域化や高利得化等のアンテナ性能向上を図る場合、非励振導体等の構造物を装荷した層を別途積層する必要があるが、積層数が増加するこの構造では本来近接結合給電方式の長所である低姿勢なアンテナを構成できなくなるという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、誘電体積層数を増やさずに非励振導体を構成し、アンテナ特性の高利得化等が可能な近接結合型の給電方式を採用したアンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わるアンテナ装置は、表面に少なくとも一つのマイクロストリップアンテナが形成された第１の比誘電率を有する第１の誘電体基板と、上記第１の誘電体基板と重ね合わせたときに上記第１の誘電体基板と接する表面の上記マイクロストリップアンテナと一部分重なる位置にマイクロストリップ線路が形成され、裏面に地板が形成された第２の比誘電率を有する第２の誘電体基板と、が重ね合わされ、上記マイクロストリップ線路から近接結合型給電方式で上記マイクロストリップアンテナに給電するアンテナ装置において、上記第２の誘電体基板の表面に形成された非励振導体が設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係わるアンテナ装置の効果は、マイクロストリップアンテナに近接結合型給電方式で給電するオーブンスタブが装荷された第２の誘電体基板と同一平面上に非励振導体が設けられており、マイクロストリップ線路から伝搬する電力により非励振導体が励振されることで、第１の誘電体基板上に構成されたマイクロストリップアンテナの実開口面積よりも擬似的に開口面積が拡大されることによる高利得化、非励振導体の動作周波数を調整し、広帯域化する等のアンテナ性能向上を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置のマイクロストリップアンテナ側からの平面図である。図２は、実施の形態１に係わるアンテナ装置の第２の誘電体基板のマイクロストリップ線路側からの平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面線でのアンテナ装置の断面図である。
この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置１は、第１の比誘電率を有する第１の誘電体基板２、第１の誘電体基板２の一方の面に形成されたマイクロストリップアンテナ３、第１の誘電体基板２のマイクロストリップアンテナ３が形成された面の反対の面に接する第２の比誘電率を有する第２の誘電体基板６、第１の誘電体基板２と第２の誘電体基板６とが重畳されたときに第２の誘電体基板６の第１の誘電体基板２に接する面の一部がマイクロストリップアンテナ３と重なる位置に形成されるマイクロストリップ線路４、マイクロストリップ線路４が形成された第２の誘電体基板６の面にマイクロストリップ線路４の一端から離間しマイクロストリップ線路４の延長線と直交するように形成された非励振導体５、第２の誘電体基板６のマイクロストリップ線路４が形成された面の反対の面に形成された地板７を有する。
【００１０】
次に、アンテナ装置１の動作について図３を参照して説明する。
マイクロストリップアンテナ３とマイクロストリップ線路４の一部が重複する部分において電磁結合するので、マイクロストリップ線路４に給電された電力がマイクロストリップアンテナ３を励振する。しかし、マイクロストリップ線路４に給電された一部の電力は、マイクロストリップアンテナ３と電磁結合されず、マイクロストリップアンテナ３を介して非励振導体５を励振する。
【００１１】
このとき、非励振導体５はマイクロストリップアンテナ３とほぼ同相で励振される。これにより、非励振導体５と地板７との間に電界を形成され、擬似的にマイクロストリップアンテナ３のアンテナ寸法が大きくみなせるため、アンテナ利得が向上する。
このように、非励振導体５を設けることにより、アンテナ装置１はマイクロストリップアンテナ３の寸法を変更せずに、アンテナ利得を変化することができる。
【００１２】
また、非励振導体５を設けることにより、マイクロストリップアンテナ３が擬似的に大きくみなせるので、マイクロストリップアンテナ３の共振周波数が変化し、アンテナ装置１が動作する周波数帯域を変化させることができる。
【００１３】
また、第１の誘電体基板２と第２の誘電体基板６の積層厚を変更せず、且つ、他の誘電体基板による積層を必要とせず、アンテナ利得を変化させることができる。
【００１４】
なお、実施の形態１における非励振導体５の形状、マイクロストリップアンテナ３からの距離などは、所望のアンテナ特性に基づいて適宜設定すればよい。
【００１５】
なお、特許文献１に記載のアンテナ装置は、モノポールアンテナに接続された同軸線路により給電されており、この発明が扱う近接結合型給電方式のアンテナ装置には係わっていない。
【００１６】
実施の形態２．
図４に、この発明の実施の形態２に係わるアンテナ装置の平面図である。図５は、図４のＢ-Ｂ断面線での断面図である。
この発明の実施の形態２に係わるアンテナ装置１Ｂは、図４に示すように、実施の形態１に係わるアンテナ装置１の非励振導体５の替わりにマイクロストリップ線路４の延長線上に所望の間隔を隔て、複数の非励振導体８を配置していることが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係わるアンテナ装置１Ｂでは、３つの非励振導体８がマイクロストリップ線路４の一端から離間し、マイクロストリップ線路４の延長線に直交し、並列に配置されている。
【００１７】
このように３つの非励振導体８を配置することにより、マイクロストリップ線路４からマイクロストリップアンテナ３へ電磁結合するので、マイクロストリップ線路４に給電された電力がマイクロストリップアンテナ３を励振する。しかし、マイクロストリップ線路４に給電された一部の電力は、マイクロストリップアンテナ３と電磁結合されず、マイクロストリップアンテナ３を介して、３つの非励振導体８を励振する。
【００１８】
これにより、地板７と３つの非励振導体８との間で電界が形成される部分は、同一の形状の非励振導体５、８とすると、地板７と１つの非励振導体５との間で電界が形成される部分より拡大されるため、擬似的にマイクロストリップアンテナ３のアンテナ寸法が大きくみなせるため、アンテナ利得が向上する。
【００１９】
また、３つの非励振導体８から放射される電力とマイクロストリップアンテナ３から放射される電力を合成することにより、ビームを３つの非励振導体８の配置方向へチルトさせることができる。
【００２０】
また、第１の誘電体基板２と第２の誘電体基板６の積層厚を変更せずに、アンテナ利得を変化させることができる。
【００２１】
なお、実施の形態２においては非励振導体８を３つ配列したが、配列位置および配列形態は、所望のアンテナ特性を考慮して適宜指定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置のマイクロストリップアンテナ側からの平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置の第２の誘電体基板のマイクロストリップ線路側からの平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面線でのアンテナ装置の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係わるアンテナ装置のマイクロストリップアンテナ側からの平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面線でのアンテナ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、１Ｂ  アンテナ装置、２、６  誘電体基板、３  マイクロストリップアンテナ、４マイクロストリップ線路、５、８  非励振導体、７  地板。
【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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