(57)【要約】【課題】構造が簡素であり、かつ搭載位置の自由度が高いスロットアンテナを提供すること。【解決手段】マイクロストリップスロットアンテナ１０は、誘電体基板１の一方の面にマイクロストリップ線路２が形成され、他方の面が地板６で覆われた、プリント基板で実現される。マイクロストリップ線路２の線路上には、線路上を流れる電流を遮るように線路の中央線に沿って８つのスロット３がλｇの間隔を空けて設けられており、これによりマイクロストリップスロットアンテナ１０はスロットアレーアンテナとして機能する。マイクロストリップ線路２の給電部５付近の部分とスロット３が設けられる部分との間にはインピーダンス変換部４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】
誘電体基板の一方の面にマイクロストリップ線路が形成され、他方の面が地板で覆われたプリント基板において、前記マイクロストリップ線路上に少なくとも１つのスロットを設けたことを特徴とする、マイクロストリップスロットアンテナ。
【請求項２】
前記マイクロストリップ線路上に複数のスロットが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロストリップスロットアンテナ。
【請求項３】
前記マイクロストリップ線路の線路幅がインピーダンス変換部を介して拡幅されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のマイクロストリップスロットアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロストリップ線路を用いたスロットアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロストリップ線路を用いたスロットアンテナとして、誘電体基板の一方の面に給電ストリップ線路が形成され、他方の面に複数のスロットを有する導体板が形成されたマイクロストリップスロットアレーアンテナがある（特許文献１参照）。
【０００３】
上記の従来のマイクロストリップスロットアレーアンテナでは、導体板にスロットが設けられているために誘電体基板の両面方向に電波が放射されるのであるが、導体板が形成された面に対向する位置に反射板を設けることによって、誘電体基板から見て反射板とは反対の方向に電波を効率良く放射することが可能である。
【特許文献１】特許第３００２７０６号公報
【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、上記の従来のマイクロストリップスロットアレーアンテナでは、誘電体基板から電波を効率良く放射させるために上記のような反射板が必要となるので、構成部品点数が増加してしまうという問題がある。また、上記のような反射板は、誘電体基板から一定の間隔を空けて配置されなくてはならないので、マイクロストリップスロットアレーアンテナの構造が複雑になり、また高い取り付け精度が要求されるという問題がある。
【０００５】
なお、上記の従来のマイクロストリップスロットアレーアンテナにおいて、反射板を省略した場合には、誘電体基板の両面方向に電波が放射されるために、電波を効率良く放射することができない。さらには、誘電体基板から見て導体板が形成された面の方向に位置する構造物の影響を受けて指向性が乱れてしまうため、マイクロストリップスロットアレーアンテナの搭載位置が制約されるという問題がある。
【０００６】
それゆえに本発明は、構造が簡素であり、かつ搭載位置の自由度が高いスロットアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号は、本発明の理解を助けるために図面との対応関係の一例を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【０００８】
本発明のマイクロストリップスロットアンテナ（１０，２０，３０）は、誘電体基板（１）の一方の面に前記マイクロストリップ線路（２）が形成され、他方の面が地板（６）で覆われたプリント基板において、上記マイクロストリップ線路上に少なくとも１つのスロット（３）を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記マイクロストリップ線路（２）上に複数のスロット（３）が設けられていてもよい。
【００１０】
上記マイクロストリップ線路（２）の線路幅がインピーダンス変換部（４）を介して拡幅されていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、構造が簡素であり、かつ搭載位置の自由度が高いスロットアンテナを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態のマイクロストリップスロットアンテナ１０の斜視図である。そして、図２は、マイクロストリップスロットアンテナ１０の図１に示されるＡ−Ｂ断面の断面図である。図１または図２において、１は誘電体基板であり、２はマイクロストリップ線路（導体線路）であり、３はスロットであり、４はインピーダンス変換部であり、５は給電部であり、６は地板（接地導体板）である。
【００１４】
マイクロストリップスロットアンテナ１０は、従来のマイクロストリップ線路をスロットアンテナとして応用したものである。マイクロストリップスロットアンテナ１０は、図２に示すように、誘電体基板１の一方の面にマイクロストリップ線路２が形成され、他方の面が地板６で覆われた、プリント基板で実現されている。
【００１５】
以下、図３を参照して、マイクロストリップスロットアンテナ１０の構成を詳細に説明する。
【００１６】
マイクロストリップ線路２の線路上には、線路上を流れる電流を遮るように線路の中央線に沿って８つのスロット３がλｇ（λｇは、誘電体による影響を考慮した波長）の間隔を空けて設けられており、これによりマイクロストリップスロットアンテナ１０はスロットアレーアンテナとして機能する。特に、本実施形態では、各スロット３の長手方向とマイクロストリップ線路２の幅方向との角度θが４５度となるように各スロット３が設けられているので、マイクロストリップスロットアンテナ１０は、車載レーダ装置等で使用され得る斜め４５度偏波用のスロットアレーアンテナとして機能する（ここでは、マイクロストリップスロットアンテナ１０の給電部５のある端部を下にしてマイクロストリップスロットアンテナ１０を使用する場合を想定している）。
【００１７】
なお、上記角度θを変化させることで、所望の角度の偏波用のスロットアレーアンテナを実現することができる。例えば、図４に示すように、各スロット３の長手方向とマイクロストリップ線路２の幅方向との角度θが０度であるようなマイクロストリップスロットアンテナ２０は、垂直偏波用のスロットアレーアンテナとして機能する。
【００１８】
なお、各スロット３の長さは一様でなくてもよく、例えば図３のように、給電部５から遠ざかるほどスロット３の長さが長くなるようにしてもよい。スロット３の長さを個別に変化させることによって、スロットアレーアンテナ全体の励振分布を変化させて、所望の励振分布とすることができる。
【００１９】
なお、スロット３の個数は８つに限らず、１つもしくは２つ以上の任意の個数であってもよい。スロット３の間隔はλｇであることが望ましいが、λｇに厳密に制限されるものではない。
【００２０】
スロット３が設けられる部分のマイクロストリップ線路２の線路幅は、その内側にスロット３を配置できるように、給電部５付近の線路幅と比べて広くなっている（すなわち、マイクロストリップ線路２の線路幅が、マイクロストリップ線路２の幅方向におけるスロット３の長さよりも大きくなるように構成されている）。マイクロストリップ線路２の線路幅が変化すると、図５に示すように、マイクロストリップ線路２の特性インピーダンスが変化する。そこで、インピーダンス整合のために、給電部５付近の部分とスロット３が設けられる部分との間に、インピーダンス変換部４が設けられている。本実施形態では、インピーダンス変換部４として、図６に示すように、給電部５付近の部分とスロット３が設けられる部分との間に１／４波長線路が挿入される。この１／４波長線路の線路幅は、給電部５付近の部分の特性インピーダンスをＺ１、スロット３が設けられる部分の特性インピーダンスをＺ３としたときに、Ｚ２＝√（Ｚ１・Ｚ３）により求まる特性インピーダンスＺ２に対応した線路幅となる。例えば、線路幅を２．９ｍｍ（この線路部分の特性インピーダンスは５０Ω）から１２．０ｍｍ（この線路部分の特性インピーダンスは１８Ω）まで拡幅したい場合には、６．２ｍｍ（この線路部分の特性インピーダンスは３０Ω）の線路幅の１／４波長線路を挿入すればよい。
【００２１】
なお、本実施形態ではインピーダンス変換部４として１／４波長線路を用いているが、他の任意の手段を用いてインピーダンス変換部４を実現してもよい。
【００２２】
マイクロストリップ線路２の端部（給電部５とは反対側の端部）は、好ましくは、この端部に最も近いスロット３からλｇ／４だけ離れた位置で開放されている。他の好ましい例として、図７に示すマイクロストリップスロットアンテナ３０のように、マイクロストリップ線路２の端部（給電部５とは反対側の端部）が、この端部に最も近いスロット３からλｇ／２だけ離れた位置で短絡されていてもよい。
【００２３】
図８および図９は、マイクロストリップスロットアンテナ１０の指向特性を示している。これらの図から明らかなように、本実施形態のマイクロストリップスロットアンテナ１０によれば、地板６にはスロットが設けられないため、後方（地板６側）への電波の放射が抑えられ、前方（マイクロストリップ線路２側）に効率良く電波が放射される。
【００２４】
以上のように、本実施形態のマイクロストリップスロットアンテナ１０によれば、前述した従来のマイクロストリップスロットアレーアンテナのように反射板を設けることなく、電波を前方（マイクロストリップ線路２側）に効率良く放射させることができる。また、誘電体基板１のマイクロストリップ線路２が形成された面とは反対側の面が地板６で覆われているため、誘電体基板１から見て地板６が形成された面の方向に位置する構造物の影響を受けて指向性が乱れてしまうことがなく、マイクロストリップスロットアンテナ１０の搭載位置が制約されることがない。また、本実施形態のマイクロストリップスロットアンテナ１０はプリント基板で実現できるため、製造が容易である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のマイクロストリップスロットアンテナは、構造が簡素であり、かつ搭載位置の自由度が高いので、例えば車載機器用のアンテナ装置など、任意の通信システムのアンテナ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態のマイクロストリップスロットアンテナの斜視図
【図２】本発明の一実施形態のマイクロストリップスロットアンテナの断面図
【図３】本発明の一実施形態のマイクロストリップスロットアンテナの正面図
【図４】マイクロストリップスロットアンテナの変形例の正面図
【図５】マイクロストリップ線路の線路幅と特性インピーダンスの関係を示す図
【図６】インピーダンス変換部の詳細を示す図
【図７】マイクロストリップスロットアンテナの変形例の正面図
【図８】本発明の一実施形態のマイクロストリップスロットアンテナの指向性を示す図
【図９】本発明の一実施形態のマイクロストリップスロットアンテナの指向性を示す他の図
【符号の説明】
【００２７】
１    誘電体基板
２    マイクロストリップ線路
３    スロット
４    インピーダンス変換部
５    給電部
６    地板
１０，２０，３０    マイクロストリップスロットアンテナ
【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】
2009124385.tif 000009
【図８】
2009124385.tif 000010
【図９】
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