(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の金属板と、短い部分が第一の金属板に対して垂直になるように長い部分が第一の金属板上に配置され、かつ短い部分の先端部がテーパ状に形成され、屈曲部の外側に傾斜面が形成されたＬ字形状の誘電体ストリップと、該誘電体ストリップの先端部が露出するように開口部が形成され上記誘電体ストリップの長い部分を挟むように第一の金属板と平行に配置された第二の金属板とを備えたことを特徴とするＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子。
【請求項２】
ホーンアンテナあるいは誘電体レンズもしくは両方の中心軸が第二の金属板の法線方向に沿うように第二の金属板の開口部に設けられている請求項１に記載のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミリ波帯やマイクロ波帯等の高周波帯で使用されるアンテナ素子に関し、特にＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミリ波帯における集積回路用誘電体線路として、平行配置された一対の金属板間に誘電体ストリップを配置した非放射性誘電体線路（Ｎｏｎｒａｄｉａｔｉｖｅ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ：以下「ＮＲＤガイド」という。）が知られている。
【０００３】
図４は基本的なＮＲＤガイドアンテナ素子の分解斜視図である。
【０００４】
このＮＲＤガイドアンテナ素子１は、２枚の金属板間（若しくは１枚の金属板上）２、３に高誘電率の誘電体ストリップ４を設け、この誘電体ストリップ４を励振することにより金属板２、３間に電波を伝送させ、先端のテーパ部４ａから電波を放射させるようにしたものであり、マイクロ波帯やミリ波帯において金属板２、３の内壁による導体損の軽減を図ることができる。
【０００５】
この種のＮＲＤガイドのアンテナ素子としては、以下の図５及び図６に示したアンテナが知られている。
(1) 図５はＮＲＤガイドアンテナ素子の従来例を示す斜視図である。
【０００６】
同図に示すアンテナ素子１０は、電界方向にテーパを持たせた角柱状の誘電体ストリップ１１を金属板１２から外部に露出させたものである。このアンテナ素子１０は、ＮＲＤガイドが主要伝送モードの電界成分の金属板１２に対する平行性を利用したものである。尚、１３はミリ波発振器、１４は金属ストリップ共振器、１５は高誘電率シート、１６は周波数変調器、１７ａ、１７ｂは導波路、１８はサーキュレータである（特許第２８５５２４６号）。
(2) 図６はＮＲＤガイドアンテナ素子の他の従来例を示す分解斜視図である。
【０００７】
同図に示すアンテナ素子２０は、誘電体共振器２１に、第二の面状導体２２に設けた開口部２２ａの誘電体共振器２１側よりサイズの大きいつば部２１ａを設け、第一の面状導体２３の固定穴２３ａに誘電体共振器２１をはめ込んだものである。
【０００８】
ここで、電波は、ＸＹ面の成分を有する電界と、ＸＺ面の成分を有する磁界とを生じるＬＳＭモードとなって誘電体ストリップ２４を伝搬し、その端部において誘電体共振器２１と電磁結合し、誘電体共振器２１より第三の面状導体２５に形成されたスロット２５ａを介して、第二の面状導体２２に形成された開口部２２ａからその法線方向に電磁波として放射される（特開平１１−２７０３４号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示した従来技術では、誘電体ストリップが金属外部に大きく露出するため、機械的に損傷しやすい。また、図６に示した従来技術では、部品点数が多くなるため、材料費が高くなり、組立てに手間がかかるので高価なものとなるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、機械的に損傷しにくく、部品点数の少ないＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子は、第一の金属板と、短い部分が第一の金属板に対して垂直になるように長い部分が第一の金属板上に配置され、かつ短い部分の先端部がテーパ状に形成され、屈曲部の外側に傾斜面が形成されたＬ字形状の誘電体ストリップと、誘電体ストリップの先端部が露出するように開口部が形成され誘電体ストリップの長い部分を挟むように第一の金属板と平行に配置された第二の金属板とを備えたものである。
【００１２】
上記構成に加え本発明のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子は、ホーンアンテナあるいは誘電体レンズもしくは両方の中心軸が第二の金属板の法線方向に沿うように第二の金属板の開口部に設けられていてもよい。
【００１３】
本発明によれば、高周波がＬ字形状の誘電体ストリップの長い部分に入力されると、高周波が長い部分から短い部分に伝搬し、傾斜面で反射して第二の金属板の開口部から第二の金属板の法線方向に放射される。このため、誘電体ストリップの外部に露出する先端部３２ａａを少なくすることができるので、小型化でき、機械的強度が向上する。また、誘電体ストリップ３２の形状はＬ字形状と単純なため低価格での製造が容易である。従って、機械的に損傷しにくく、部品点数の少ないＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の提供を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１は本発明のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の一実施の形態を示す分解斜視図である。図２は図１に示したＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の組立て後の側面図である。尚、本実施の形態ではミリ波用のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の場合について説明する。
【００１６】
このＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子３０は、第一の金属板３１と、短い部分３２ａが第一の金属板３１に対して垂直になるように長い部分３２ｂが第一の金属板３１上に配置され、かつ短い部分３２ａの先端部３２ａａが角錐状（円錐状あるいは先細りのテーパ状でもよい。）に形成され、屈曲部３２ｃの外側に傾斜面３２ｃｃが形成されたＬ字側面形状で矩形断面形状（あるいは円形断面形状でもよい。）の誘電体ストリップ３２と、誘電体ストリップ３２の先端部３２ａａが露出するように矩形（円形あるいは多角形若しくは楕円形でもよい。）の開口部３３ａが形成され誘電体ストリップ３２の長い部分３２ｂを挟むように第一の金属板３１と平行に配置された第二の金属板３３とで構成されている。
【００１７】
第一の金属板３１及び第二の金属板３３は例えば銅板からなり、誘電体ストリップ３２は例えばアルミナからなっている。
【００１８】
ここで、誘電体ストリップ３２は、第一の金属板３１と第二の金属板３３とで挟まれた構造を有し、ＮＲＤガイドとして機能する。
【００１９】
いま、導波管、伝送回路（図示せず。）などの外部から誘電体ストリップ３２内に伝送されたミリ波は、誘電体ストリップ３２内をＸＹ平面の成分を有する電界とＸＺ平面の成分を有する磁界とを生じるＬＳＭ（ＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＳｅｃｔｉｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ）モードとなって伝搬する。誘電体ストリップ３２は、屈曲部３２ｃの外側に４５度の傾斜面３２ｃｃが形成されているので、ＬＳＭモードで金属板３１、３３に平行に伝搬してきた電磁波は傾斜面３２ｃｃで金属板３１、３３の法線方向に反射され、放射面としての先端部３２ａａから外部に放射される。
【００２０】
このアンテナ素子３０は第二の金属板３３から露出する先端部３２ａａが短いため、露出部を少なくなり、その結果小型化することができ、機械的強度が向上する。また、誘電体ストリップ３２の形状はＬ字形状と単純なため低価格での製造が容易である。従って、機械的に損傷しにくく、部品点数の少ないＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の提供を実現できる。
【００２１】
図３は本発明のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の他の実施の形態を示す側面図である。
【００２２】
図１に示した実施の形態との相違点は、ホーンアンテナ４１及び誘電体レンズ４２の中心軸が第二の金属板３３の法線方向に沿うように第二の金属板３３の開口部３３ａに設けられている点である。
【００２３】
このようなアンテナ素子４０においても図１に示したアンテナ素子３０と同様の効果が得られ、しかも放射される電波の指向性を調整することができる。
【００２４】
以上において本発明によれば、ミリ波発信機からの信号を伝搬させる誘電体ストリップ線路（いずれも図示せず。）と、Ｌ字形状の誘電体ストリップ３２とを第一の金属板３１と第二の金属板３２とで挟み、かつ、誘電体ストリップ３２の先端部３２ａａを外部に露出させるため第二の金属板３３に開口部３３ａを形成したので、外部に露出する放射部を少なくすることができるので、小型化でき、しかも機械的に強くなる。誘電体ストリップ３２の形状は単純であり、一体であるため低価格化が可能である。尚、本実施の形態ではミリ波の場合について説明したが、マイクロ波やサブミリ波等の高周波にも適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００２６】
機械的に損傷しにくく、部品点数の少ないＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の一実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示したＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の組立て後の側面図である。
【図３】本発明の本発明のＮＲＤガイドＬ型アンテナ素子の他の実施の形態を示す側面図である。
【図４】基本的なＮＲＤガイドアンテナ素子の分解斜視図である。
【図５】ＮＲＤガイドアンテナ素子の従来例を示す斜視図である。
【図６】ＮＲＤガイドアンテナ素子の他の従来例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
３１  第一の金属板
３２  誘電体ストリップ
３２ａａ  先端部
３２ｃｃ  傾斜面
３３  第二の金属板
３３ａ  開口部
【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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