(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に設けられている金属膜と、前記基板上にスロットラインのスロット幅が傾きをもって広くなるように形成されているテーパー部とを有し、前記テーパー部の開口部から電界を放射するテーパードスロットアンテナにおいて、
前記開口部から放射される電界の前記基板に垂直な成分に対して逆の位相をもつ電界を生じさせる電界発生手段を備え、
前記電界発生手段は、前記金属膜の電磁波の放射方向に平行な両側端に周期的に形成された複数の溝からなるコルゲート構造および前記金属膜の前記コルゲート構造と前記テーパー部との間に形成された電磁波の放射方向と平行な線状のスリットであり、前記コルゲート構造は、前記テーパー部から０．６５波長以内の位置に形成され、かつ、前記コルゲート構造の溝の深さは、０．１５波長以上であることを特徴とするテーパードスロットアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機器，小型情報端末，その他の無線装置に利用可能なテーパードスロットアンテナ（Ｔａｐｅｒｅｄ  Ｓｌｏｔ  Ａｎｔｅｎｎａ）に関し、より詳細には、Ｄ面の交差偏波成分を低減したテーパードスロットアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来のテーパードスロットアンテナの一例を示す斜視図である。このテーパードスロットアンテナ１００は、基板１２０と、その基板１２０上に設けられた金属膜１３０と、から構成されている。
【０００３】
前記基板１２０は、ポリイミドなどの誘電体材料からなり、厚さは１０〜１００μｍである。また、前記金属膜１３０は、銅を主たる材料として構成されており、その厚さは２〜２０μｍである。その金属膜１３０には、スロットラインのスロット幅が傾きをもって広くなるテーパー部１４が形成されている。なお、１５はアンテナの開口部である。
【０００４】
このテーパードスロットアンテナ１００は、アンテナの面に対して平行な方向（スロットラインの進行方向）に電波を放射する。
【０００５】
テーパードスロットアンテナの構造がスロットラインと同様であることから、マイクロスロットラインのように裏面に接地導体を必要としないので、ユニプレーナー構造の給電線や整合回路との一体化が容易である。また、テーパードスロットアンテナは、使用可能な周波数帯域幅が広く、また利得も高いので、移動体通信機器、小型情報端末、その他の無線装置に利用されている。
【０００６】
ところが、上記テーパードスロットアンテナ１００は、Ｄ面の交差偏波成分が−６〜−９ｄＢと高い。なお、テーパードスロットアンテナの面の呼び方について説明すると、図１１に示すように、テーパードスロットアンテナでは、電磁波を放射する方向を含みかつ基板１２０に平行な面をＥ面、基板１２０に垂直な面をＨ面、前記Ｅ面および前記Ｈ面と４５°の角度をなす面はＤ面と呼ばれている。また、交差偏波とは、電磁波の偏波面がアンテナの偏波方向と直交する偏波のことである。
【０００７】
テーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分を低減する方法は、「Ｐ．Ｒ．Ａｃｈａｒｙａ，Ｊ．Ｊｏｈａｎｓｓｏｎ，ａｎｄ  Ｅ．Ｌ．Ｋｏｌｌｂｅｒｇ，“Ｓｌｏｔｌｉｎｅ  ａｎｔｅｎｎａ  ｆｏｒ  ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ  ａｎｄ  ｓｕｂ  ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ" ，Ｐｒｏｃ．２０ｔｈ  Ｅｕｒ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｃｏｎｆ．，  Ｂｕｄａｐｅｓｔ，  Ｈｕｎｇａｒｙ，  ｐｐ３５３−３５８，  Ｓｅｐ．１９９０」で報告されている。この報告では、テーパードスロットアンテナのテーパー形状をＢＬＴＳＡ（Ｂｒｏｋｅｎ  Ｌｉｎｅａｒｌｙ  Ｔａｐｅｒｅｄ  Ｓｌｏｔ  Ａｎｔｅｎｎａ）と呼ばれる傾きの異なる３本の直線で構成することにより、Ｄ面の交差偏波成分を−１１ｄＢまで低減できたと説明されている。
【０００８】
ところが、上記報告では、なぜＢＬＴＳＡにするとＤ面の交差偏波成分を低減できるか、また、どのような条件のときにＤ面の交差偏波成分が低減されるかに関しては何ら説明されていない。したがって、この報告に基づいて、Ｄ面の交差偏波成分を低減したテーパードスロットアンテナを作ることは困難である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のテーパードスロットアンテナではＤ面の交差偏波成分が高いため、用途によっては問題になる。例えば、２つのテーパードスロットアンテナの開口部を同じ方向に向けながら直交させて配置し、２つの偏波成分を独立して受信するシステムでは、Ｄ面の交差偏波成分が高いと異なる偏波に対しても感度を持ってしまうため、２つの偏波成分がうまく分離できない問題がある。また、テーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分が高くなる理由についても明らかになっていない。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、テーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分が高くなる理由を明らかにし、そのＤ面の交差偏波成分を低減できるテーパードスロットアンテナを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１に係るテーパードスロットアンテナは、基板と、前記基板上に設けられている金属膜と、前記基板上にスロットラインのスロット幅が傾きをもって広くなるように形成されているテーパー部とを有し、前記テーパー部の開口部から電界を放射するテーパードスロットアンテナにおいて、前記開口部から放射される電界の前記基板に垂直な成分に対して逆の位相をもつ電界を生じさせる電界発生手段を備え、前記電界発生手段は、前記金属膜の電磁波の放射方向に平行な両側端に周期的に形成された複数の溝からなるコルゲート構造および前記金属膜の前記コルゲート構造と前記テーパー部との間に形成された電磁波の放射方向と平行な線状のスリットであり、前記コルゲート構造は前記テーパー部から０．６５波長以内の位置に形成され、かつ、前記コルゲート構造の溝の深さは、０．１５波長以上であることを特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明のテーパードスロットアンテナでは、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分に対して逆の位相をもつ電界を前記テーパー部から０．６５波長以内で生じさせることにより、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分を打ち消すようになっている。後述するように、本発明の発明者らの考察によると、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分がＤ面の交差偏波成分を高くしている。したがって、この成分を打ち消し合う成分を生じさせることによりＤ面の交差偏波成分を低減できることとなる。
【００１６】
また、本発明のテーパードスロットアンテナでは、金属膜の電磁波の放射方向に平行な両側端に溝の深さを０．１５波長以上とするコルゲート構造を形成すると共にそのコルゲート構造とテーパー部との間に電磁波の放射方向と平行に線状のスリットを形成する。このコルゲート構造によってＤ面の交差偏波成分を低減でき、コルゲート構造が形成されているために基板端部で強くなる電界の強度をスリットを形成することによって抑制できることになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のテーパードスロットアンテナの実施の形態について、〔本発明の概略〕、〔実施の形態１〕、〔実施の形態２〕の順で、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
〔本発明の概略〕
本発明の発明者らの研究による、テーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分が高くなる理由を図１０および図１２を用いて説明する。なお、図１２は、図１０に示した従来のテーパードスロットアンテナ１００を開口部１５側から見た図である。
【００１９】
テーパードスロットアンテナ１００から電磁波が放射される場合、その電磁波はスロットラインの伝送モードＴから自由空間のモードＦへと移り変わっていく。図１０および図１２に、このモードの移り変わりの様子を模式的に示す。
【００２０】
図１２に示すように、伝送モードＴの電界は、基板１２０に垂直な成分Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ６と、基板１２０に水平な成分Ｔ２，Ｔ５に分離することができる。このように、スロットラインの伝送モードＴには基板に垂直な成分Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ６も含まれるため、この成分が自由空間に放射されて交差偏波成分となる。
【００２１】
この基板１２０に垂直な成分は、Ｅ面（図１２では水平方向）やＨ面（図１２では垂直方向）に対してはその配置の対称性が高いため、放射電界同士が打ち消し合う。
【００２２】
例えば、Ｅ面で観察すると、成分Ｔ１と成分Ｔ４（または成分Ｔ３と成分Ｔ６）は大きさが等しく向きが逆であり、観測点からの距離も等しいので、放射電界を打ち消し合う。また、Ｈ面で観察すると、成分Ｔ１と成分Ｔ３（または成分Ｔ４と成分Ｔ６）は大きさが等しく向きが逆であり、観測点からの距離も等しいので、放射電界を打ち消し合う。このためＥ面，Ｈ面においては、交差偏波成分がそれ程高くないので問題にならない。
【００２３】
ところが、Ｄ面（図１２では斜め４５°方向）においては、この基板１２０に垂直な成分の対称性が崩れているので、交差偏波成分が高くなる。
【００２４】
そこで、本発明のテーパードスロットアンテナでは、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分を打ち消し合うような電界成分を意図的に生じさせるようにしてＤ面の交差偏波成分を低減する。
【００２５】
〔実施の形態１〕
図１に、本発明の実施の形態１に係るテーパードスロットアンテナを示す。図１（ａ）は本発明のテーパードスロットアンテナの斜視図であり、図１（ｂ）は本発明のテーパードスロットアンテナの上面図である。
【００２６】
図１に示すように、テーパードスロットアンテナ１０は、基板１２と、その基板１２上に設けられた金属膜１３と、から構成されている。
【００２７】
基板１２は、ポリイミド（例えば、商品名：カプトン）などの誘電体材料からなり、厚さは１０〜１００μｍである。また、金属膜１３は、銅を主たる材料として構成されており、その厚さは２〜２０μｍである。この金属膜１３には、スロットラインのスロット幅が傾きをもって広くなるテーパー部１４が形成されている。なお、１５はアンテナの開口部である。
【００２８】
基板１２の両端の金属膜１３の部分には、コルゲート構造１６が形成されている。テーパードスロットアンテナの端部にコルゲート構造を形成することにより、基板端部の電界の位相や強度を制御できることが、本発明者らによって報告されている（ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  ＩＭＳ  Ｄｉｇ．  ｐｐ．５３３−５３６  １９９８）。このコルゲート構造１６により、開口部１５から放射される電界の基板に垂直な成分を打ち消し合うような電界成分を意図的に生じさせることができる。
【００２９】
図２に、前記テーパードスロットアンテナ１０の一部拡大図を示す。この図に示すように、コルゲート構造１６は、金属膜１３を周期的に矩形状に取り除くことにより形成される複数の溝１７からなる。図中のｄは溝１７の深さ、ｗは溝１７の幅、ｐは溝１７の周期である。また、Ｌは開口部１５からアンテナ端部までの長さである。
【００３０】
このテーパードスロットアンテナ１０は、アンテナの面に対して平行な方向（スロットラインの進行方向）に電波を放射し、移動体通信機器、小型情報端末、その他の無線装置に利用することができる。
【００３１】
さて、Ｄ面の交差偏波成分を低減するためのパラメータを決めるために実験を行った。この実験のために、基板１２となる５０μｍのカプトン上に、金属膜１３となる５μｍの銅を積層した。そして、アンテナの基本構造を、アンテナ長を２０ｍｍ、開口部の長さを５ｍｍとし、ｄ４ｃｗ０４，ｄ５ｃｗ０４，ｄ５ｃｗ０８の３種類のアンテナを用意した。
【００３２】
開口部から基板端までの長さＬに関しては、頭にｄ４が付くアンテナｄ４ｃｗ０４では２ｍｍ（０．４波長）、頭にｄ５が付くアンテナｄ５ｃｗ０４とｄ５ｃｗ０８とでは２．５ｍｍ（０．５波長）とした。また、溝の幅ｗおよび周期ｐに関しては、最後にｃｗ０４が付くアンテナｄ４ｃｗ０４とｄ５ｃｗ０４とでは幅を０．２ｍｍ（０．０４波長），周期を０．４ｍｍ（０．０８波長）、最後にｃｗ０８が付くアンテナｄ５ｃｗ０８とでは幅を０．４ｍｍ（０．０８波長），周期を０．８ｍｍ（０．１６波長）とした。
【００３３】
そして、上記３つのアンテナｄ４ｃｗ０４，ｄ５ｃｗ０４，ｄ５ｃｗ０８のコルゲート構造の溝の深さＤを変化させて、Ｄ面の交差偏波成分の強度を測定した。なお、測定は６０ＧＨｚ（波長５ｍｍ）で行った。この実験の結果を図３（ａ）に示す。この図では、縦軸はＤ面の交差偏波成分の強度を表し、単位はｄＢである。また、横軸は溝の深さｄを表し、単位は波長である。
【００３４】
溝の深さｄが０（ゼロ）〜０．０４波長のときは、３つのアンテナともＤ面の交差偏波成分の強度が−１０ｄＢより高い。溝の深さｄが０．０４〜０．１２波長のときは、３つのアンテナともＤ面の交差偏波成分の強度が急激に低くなり、アンテナｄ４ｃｗ０４では−１７．５ｄＢと最も低い。溝の深さｄが０．１２〜０．２波長のときは、３つのアンテナともＤ面の交差偏波成分の強度がまた−１０ｄＢより高くなる。
【００３５】
図３（ａ）から分かるように、溝の深さｄが０．０６〜０．１波長のときにＤ面の交差偏波成分が特に低減される。したがって、実施の形態１に係るテーパードスロットアンテナ１０においては、コルゲート構造１６の溝の深さを０．０４〜０．１２波長、好ましくは０．０６〜０．１波長とする。これにより、テーパードスロットアンテナ１０では、Ｄ面の交差偏波成分は低減される。つまり、このようなコルゲート構造１６により、基板端部の電界の位相を反転させ強度を強くし、開口部１５から放射される電界の基板に垂直な成分と逆の位相を持つ電界をテーパー部１４近傍で生じさせ、Ｄ面の交差偏波成分を低減することができる。
【００３６】
次に、開口部から基板端までの長さＬの最適な値を決めるための実験を行った。この実験のために、基板１２となる５０μｍのカプトン上に、金属膜１３となる５μｍの銅を積層した。そして、アンテナの基本構造を、アンテナ長を２０ｍｍ、開口部の長さを５ｍｍとし、アンテナの両端に溝の深さｄを０．４ｍｍ（０．０８波長）、幅ｗを０．２ｍｍ（０．０４波長）、周期ｐを０．４ｍｍ（０．０８波長）とするコルゲート構造を形成した。
【００３７】
そして、このアンテナの開口部から基板端までの長さＬを変化させて、Ｄ面の交差偏波成分の強度を測定した。なお、測定はやはり６０ＧＨｚ（波長５ｍｍ）で行った。この実験の結果を図３（ｂ）に示す。この図でも、縦軸はＤ面の交差偏波成分の強度を表し、単位はｄＢである。また、横軸は溝の深さｄを表し、単位は波長である。なお、比較のために、基板の端部にコルゲート構造が形成されていない従来のテーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分の強度を点線で表し、本発明のテーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分の強度を実線で表す。
【００３８】
本発明のテーパードスロットアンテナにおいては、Ｄ面の交差偏波成分の強度が、開口部から基板端までの長さＬが０．３〜０．４波長のときに徐々に低くなり、０．４波長付近で約−１７．５ｄＢと最低値となって、開口部から基板端までの長さＬが０．４〜０．７波長のときに徐々に高くなる。ところが、従来のテーパードスロットアンテナにおいては、開口部から基板端までの長さＬが変化してもＤ面の交差偏波成分の強度は略一定である。また、本発明のテーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分の強度は、開口部から基板端までの長さＬの値に関わらず、従来のテーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分の強度よりも低い。
【００３９】
図３（ｂ）から分かるように、開口部から基板端までの長さＬが０．６波長以下のときにＤ面の交差偏波成分が低減される。
【００４０】
ところで、一般にテーパードスロットアンテナの放射電界は、テーパー部からおよそ０．４波長程度外側に広がっている。また、逆相の電界を用いて打ち消し合うようにするには少なくとも０．２５（１／４）波長以内の距離にコルゲート構造１６を設ける必要があると考えられる。したがって、図１に示すコルゲート構造１６を、テーパー部１４から０．６５波長以内に設ければ良いと考えられる。
【００４１】
図３（ｂ）に示す結果は、上記条件を立証したものとなっており、従って、実施の形態１のテーパードスロットアンテナ１０では、テーパー部１４からコルゲート構造１６までの長さＬ（開口部から基板端までの長さ）を０．６５波長以内とする。図３（ｂ）に示すように、長さＬが０．３波長以下になると特性が劣化してしまうので、長さＬの下限は０．３となる。これにより、テーパードスロットアンテナ１０では、Ｄ面の交差偏波成分は低減される。
【００４２】
この２つの実験から、テーパードスロットアンテナ１０の端部に形成されているコルゲート構造１６の溝１７の深さｄを０．０４〜０．１２波長、好ましくは０．０６〜０．１波長とし、開口部１５から基板端までの長さＬを０．６５波長以内とすると、開口部１５から放射される電界の基板１２に垂直な成分を打ち消し合うような電界成分を最適に生じさせることができ、Ｄ面の交差偏波成分を最も低減できることとなる。
【００４３】
次に、実施の形態１の発明を適用したテーパードスロットアンテナを形成し、Ｅ面，Ｈ面，Ｄ面それぞれの指向性を測定する実験を行った。この実験のためには、基板１２となる５０μｍのポリイミド上に、金属膜１３となる５μｍの銅を積層した。そして、アンテナ長を２０ｍｍ、開口部の長さを５ｍｍ、開口部から基板端までの長さＬを２．５ｍｍ（０．５波長）とした。また、アンテナの端部に溝の深さｄを０．４ｍｍ（０．０８波長）、幅ｗを０．２ｍｍ（０．０４波長）、周期ｐを０．４ｍｍ（０．０８波長）とするコルゲート構造を形成した。また、このアンテナの設計周波数を６０ＧＨｚとした。
【００４４】
図４（ａ）にＥ面の指向性、図４（ｂ）にＨ面の指向性、図４（ｃ）にＤ面の指向性、図４（ｄ）にＤ面の交差偏波成分の指向性を示す。この図では、縦軸は相対強度を表し、単位はｄＢである。また、横軸はアンテナの放射角度を表し、単位は度である。比較のために、基板の端部にコルゲート構造が形成されていない従来のテーパードスロットアンテナの指向性を図５に示す。図４と同様に、図５（ａ）にＥ面の指向性、図５（ｂ）にＨ面の指向性、図５（ｃ）にＤ面の指向性、図５（ｄ）にＤ面の交差偏波成分の指向性を示す。
【００４５】
図５（ｄ）に示すように従来のテーパードスロットアンテナではＤ面の交差偏波成分が−９ｄＢと高いのに対して、図４（ｄ）に示すように本発明のテーパードスロットアンテナではＤ面の交差偏波成分が−１３ｄＢと低くなっている。
【００４６】
このように、上記実施の形態１のテーパードスロットアンテナ１０では、開口部１５から基板端までの長さＬを０．６５波長以内とし、溝１７の深さｄを０．０４〜０．１２波長、好ましくは０．０６〜０．１波長とするコルゲート構造を基板１２の両端に形成することにより、開口部１５から放射される電界の基板１２に垂直な成分を打ち消し合うような電界成分を意図的に生じさせることができ、Ｄ面の交差偏波成分を低減できる。
【００４７】
なお、実施の形態１においては、コルゲート構造１６の溝１７の形状を矩形状としたが、上述した効果を得ることができるのであれば、矩形以外の形状を用いることが可能であることはいうまでもない。
【００４８】
〔実施の形態２〕
図６に、本発明の実施の形態２に係るテーパードスロットアンテナを示す。図６（ａ）は本発明のテーパードスロットアンテナの斜視図であり、図６（ｂ）は本発明のテーパードスロットアンテナの上面図である。
【００４９】
図６に示すように、テーパードスロットアンテナ２０は、基板２２と、その基板２２上に設けられた金属膜２３とからなる。
【００５０】
前記金属膜２３には、コルゲート構造１６とテーパー部１４との間に線状のスリットＳ１，Ｓ２が形成されている。なお、コルゲート構造１６の溝の深さと線状のスリットＳ１，Ｓ２を設けたこと以外の構成については、上記実施の形態１に係るテーパードスロットアンテナ１０と同じであるので、その説明は省略する。
【００５１】
図７に、前記テーパードスロットアンテナ２０の一部拡大図を示す。この図に示したように、コルゲート構造１６は、前記金属膜２３を周期的に矩形状に取り除くことにより形成される複数の溝１７からなる。また、このコルゲート構造１６の溝１７とテーパー部１４の間に、電磁波の放射方向および基板２２の端部に略平行に、スリットＳ１，Ｓ２が形成されている。
【００５２】
上記実施の形態１に係るテーパードスロットアンテナ１０では、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分を打ち消し合うような電界成分を意図的に生じさせているため、基板端部での電界の強度が強くなる。このように基板端部での電界の強度が強くなると、アンテナを複数配置するアンテナアレイのような構成では、隣接するアンテナ間のクロストークが高くなってしまう。
【００５３】
そこで、この実施の形態２に係るテーパードスロットアンテナ２０では、このコルゲート構造１６とテーパー部１４の間に線状のスリットＳ１，Ｓ２を形成することにより、基板端部での電界の強度を抑制する。なお、基板端部の電界強度を抑制するためには、溝の深さが０．１５波長以上のコルゲート構造を基板端部に設ければ良いことが本発明者らの研究によって明らかにされている。
【００５４】
図８は、図６のテーパードスロットアンテナ２０を開口部１５側から見た図である。Ｔはスロットラインの伝送モード、Ｇはスリットに生じる電界である。図中のＴ３は伝送モードＴにより生じる電界の基板２２に垂直な成分、Ｇ１，Ｇ２は電界Ｇにより生じる電界の基板２２に垂直な成分である。ここでは、一方のスリットＳ１，Ｓ２について説明するが、他方のスリットＳ１，Ｓ２においても同じような現象が起きることになる。
【００５５】
この図から分かるように、成分Ｔ３と成分Ｇ１は打ち消し合い、成分Ｔ３と成分Ｇ２は強め合う。ところが、成分Ｔ３と成分Ｇ１は空間的に近接しているため同じ位相を打ち消し合うが、成分Ｔ３と成分Ｇ２は空間的に離れているため位相にずれが生じて完全には強め合わない。このため、基板端部での電界の強度を抑制することができ、Ｄ面の交差偏波成分を低減することができる。
【００５６】
なお、このスリットは上述した機能を満たすものであるならば、複数本でも良く、また電磁波の放射方向と厳密に平行でなくても良い。また同様の効果を得られる構造であれば、上述したスリットに限らずその他のパターンやその組み合わせでも良い。また、スリットの本数や太さおよび組み合わせかたは、使用するアンテナに応じて適したものにしても良い。さらに、コルゲート構造１６の溝１７の形状を矩形状としたが、同様の効果を得ることができるのであれば、矩形以外の形状を用いることが可能であることはいうまでもない。
【００５７】
次に、実施の形態２の発明を適用したテーパードスロットアンテナを形成し、Ｅ面，Ｈ面，Ｄ面それぞれの指向性を測定する実験を行った。この実験のためには、基板１２となる５０μｍのポリイミド上に、金属膜１３となる５μｍの銅を積層した。そして、アンテナ長を２０ｍｍ、開口部の長さを５ｍｍ、開口部から基板端までの長さＬを２．５ｍｍ（０．５波長）とした。また、アンテナの端部に溝の深さｄを０．８ｍｍ（０．１６波長）、幅ｗを０．２ｍｍ（０．０４波長）、周期ｐを０．４ｍｍ（０．０８波長）とするコルゲート構造を形成した。さらに、コルゲート構造とテーパー部の間に、基板端から１．２ｍｍ（０．２４波長）〜１．５ｍｍ（０．３波長）の間に幅０．３ｍｍ（０．０６波長）の線状のスリットＳ２と、基板端から１．８ｍｍ（０．３６波長）〜２．０ｍｍ（０．４波長）の間に幅０．２ｍｍ（０．０４波長）の線状のスリットＳ１を形成した。また、このアンテナの設計周波数を６０ＧＨｚとした。
【００５８】
図９（ａ）にＥ面の指向性、図９（ｂ）にＨ面の指向性、図９（ｃ）にＤ面の指向性、図９（ｄ）にＤ面の交差偏波成分の指向性を示す。この図では、縦軸は相対強度を表し、単位はｄＢである。また、横軸はアンテナの放射角度を表し、単位は度である。
【００５９】
図５（ｄ）に示したように従来のテーパードスロットアンテナではＤ面の交差偏波成分が−９ｄＢと高いのに対して、図９（ｄ）に示すように本発明のテーパードスロットアンテナではＤ面の交差偏波成分が−１３．２ｄＢと低くなっている。
【００６０】
このように、上記実施の形態２のテーパードスロットアンテナ２０では、基板２２の両端に溝１７の深さｄを０．１５波長とするコルゲート構造を形成すると共に、コルゲート構造１６とテーパー部１４の間に線状のスリットを形成することにより、開口部１５から放射される電界の基板１２に垂直な成分を打ち消し合うような電界成分を意図的に生じさせることができ、かつ基板端部での電界の強度が強くなってしまうことを防止できる。また、このテーパードスロットアンテナ２０をアンテナアレイに用いる場合、隣接するアンテナ間のクロストークを低くすることが可能であるため、アンテナを複数配置するアンテナアレイのような構成にも好適に用いることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のテーパードスロットアンテナ（請求項１）では、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分に対して逆の位相をもつ電界を前記テーパー部から０．６５波長以内で生じさせることにより（電界発生手段）、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分を打ち消す合うような電界を意図的に発生させることができるから、Ｄ面の交差偏波成分を低減できる。
【００６３】
また、本発明のテーパードスロットアンテナ（請求項１）では、電界発生手段として、溝の深さを０．１５波長とするコルゲート構造を金属膜の電磁波の放射方向に平行な両側端に形成すると共に、コルゲート構造とテーパー部の間に電磁波の放射方向に平行な線状のスリットを形成することにより、開口部から放射される電界の基板に垂直な成分を打ち消し合うような電界成分を意図的に生じさせることができると共に、基板端部での電界の強度が強くなってしまうことを防止できるから、Ｄ面の交差偏波成分を低減できると共にアンテナアレイのような構成に用いたときも隣接するアンテナ間にクロストークが発生しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るテーパードスロットアンテナの構成図である。
【図２】図１のテーパードスロットアンテナの一部拡大図である。
【図３】Ｄ面の交差偏波成分を低減するためのパラメータを得る実験の結果の説明図である。
【図４】実施の形態１の発明を適用したテーパードスロットアンテナのＥ面，Ｈ面，Ｄ面の指向性の説明図である。
【図５】従来のテーパードスロットアンテナのＥ面，Ｈ面，Ｄ面の指向性の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るテーパードスロットアンテナの構成図である。
【図７】図６のテーパードスロットアンテナの一部拡大図である。
【図８】図６のテーパードスロットアンテナの電界分布を表す説明図である。
【図９】実施の形態２の発明を適用したテーパードスロットアンテナのＥ面，Ｈ面，Ｄ面の指向性の説明図である。
【図１０】従来のテーパードスロットアンテナの斜視図である。
【図１１】テーパードスロットアンテナのＥ面，Ｈ面，Ｄ面の概念説明図である。
【図１２】テーパードスロットアンテナのＤ面の交差偏波成分が高くなる理由を説明するための原理説明図である。
【符号の説明】
１０，２０    テーパードスロットアンテナ
１２，２２    基板
１３，２３    金属膜
１４          テーパー部
１５          開口部
１６          コルゲート構造
１７          溝
Ｓ１，Ｓ２    スリット
Ｔ            伝送モード
Ｆ            自由空間のモード
【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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