JP2002217638A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナの放射パターンにおけるビーム幅の
調整が容易であり、且つアンテナ装置の小型化や薄型化
の自由度が向上したアンテナ装置の提供。 【解決手段】 導体層３の上に、順次、誘電体層２およ
び電波放出素子１が積層された構造を有するものであっ
て、誘電体層２は、比誘電率および／または厚みが少な
くとも層厚の方向において不均一な誘電体により構成さ
れており、また好ましい態様では電波放出素子１は誘電
体フィルム４の上に形成されて誘電体層２上に積層され
る。また電波放出素子１の上に、別の電波放出素子１
１、誘電体層２１〜誘電体層２４などが積層される。
調整が容易であり、且つアンテナ装置の小型化や薄型化
の自由度が向上したアンテナ装置の提供。 【解決手段】 導体層３の上に、順次、誘電体層２およ
び電波放出素子１が積層された構造を有するものであっ
て、誘電体層２は、比誘電率および／または厚みが少な
くとも層厚の方向において不均一な誘電体により構成さ
れており、また好ましい態様では電波放出素子１は誘電
体フィルム４の上に形成されて誘電体層２上に積層され
る。また電波放出素子１の上に、別の電波放出素子１
１、誘電体層２１〜誘電体層２４などが積層される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信やマイク
ロ波通信などの通信分野に用いられ、且つアレーアンテ
ナを構成するのに適したアンテナ装置に関するものであ
る。
ロ波通信などの通信分野に用いられ、且つアレーアンテ
ナを構成するのに適したアンテナ装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のアンテナ装置の構造とし
ては、例えば、アンテナ工学ハンドブックの第１０９頁
−第１１０頁に掲載されたものがあり、図１２はその概
略構造図である。図１２において、１は電波放出素子、
２は誘電体層、３は導体層である。従来の誘電体層２
は、単一の誘電体からなる誘電体板により構成されてお
り、電波放出素子１と導体層３は、いずれもそのような
誘電体板に薄い導体を施与することにより形成される。
また特開平９−１０７２２６号公報には、導体層上に誘
電体層と誘電体フィルムを順に積層し、この誘電体フィ
ルム上に電波放出素子を形成する技術が開示されてい
る。
ては、例えば、アンテナ工学ハンドブックの第１０９頁
−第１１０頁に掲載されたものがあり、図１２はその概
略構造図である。図１２において、１は電波放出素子、
２は誘電体層、３は導体層である。従来の誘電体層２
は、単一の誘電体からなる誘電体板により構成されてお
り、電波放出素子１と導体層３は、いずれもそのような
誘電体板に薄い導体を施与することにより形成される。
また特開平９−１０７２２６号公報には、導体層上に誘
電体層と誘電体フィルムを順に積層し、この誘電体フィ
ルム上に電波放出素子を形成する技術が開示されてい
る。
【０００３】図１２において、電波放出素子１に給電す
ると、電波放出素子１の端部と導体層３との間に電界す
なわち磁流が発生し、共振器を形成する。この磁流源
は、スロットアンテナとして動作するため、このアンテ
ナ装置に対して垂直の方向（誘電体層２の厚みの方向）
に電波が放射される。なお電波放出素子１の大きさは、
使用周波数と誘電体層２の比誘電率および厚さにより決
められる。
ると、電波放出素子１の端部と導体層３との間に電界す
なわち磁流が発生し、共振器を形成する。この磁流源
は、スロットアンテナとして動作するため、このアンテ
ナ装置に対して垂直の方向（誘電体層２の厚みの方向）
に電波が放射される。なお電波放出素子１の大きさは、
使用周波数と誘電体層２の比誘電率および厚さにより決
められる。
【０００４】ところで従来のアンテナ装置では、誘電体
層２の構成には限られた極く一部の誘電体のみが用いら
れてきているので、アンテナ装置の放射パターンのビー
ム幅の調整が困難であり、またアンテナ装置の小型化や
薄型化もある程度制限されるという問題があった。
層２の構成には限られた極く一部の誘電体のみが用いら
れてきているので、アンテナ装置の放射パターンのビー
ム幅の調整が困難であり、またアンテナ装置の小型化や
薄型化もある程度制限されるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける上記した実情に鑑みて、アンテナの放射パターン
におけるビーム幅の調整が容易であり、且つアンテナ装
置の小型化や薄型化の自由度が向上したアンテナ装置を
提供することを課題とする。
おける上記した実情に鑑みて、アンテナの放射パターン
におけるビーム幅の調整が容易であり、且つアンテナ装
置の小型化や薄型化の自由度が向上したアンテナ装置を
提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、（１）導体層、上記導体層の上に配置されると共に
比誘電率および／または厚みが少なくとも層厚の方向に
おいて不均一な誘電体層、および上記誘電体層の上に配
置された電波放出素子を備えたものである。 （２）上記（１）において、電波放出素子と誘電体層と
の間に、誘電体フィルムを介在させたものである。 （３）上記（１）または（２）において、誘電体層は、
上記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下およびそ
の近傍における比誘電率が均一で厚みが不均一であるも
のである。 （４）上記（１）または（２）において、誘電体層は、
上記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下およびそ
の近傍における比誘電率が不均一で厚みが均一であるも
のである。 （５）上記（１）〜（４）のいずれか一項において、電
波放出素子の上に別の誘電体層が配置されたものであ
る。 （６）上記（５）において、別の誘電体層の上に１以上
の別の電波放出素子が配置されたものである。 （７）上記（６）において、別の誘電体層は、比誘電率
および／または厚みが少なくとも層厚の方向において不
均一であるものである。 （８）上記（５）において、別の電波放出素子と別の誘
電体層との間に、別の誘電体フィルムを介在させたもの
である。
は、（１）導体層、上記導体層の上に配置されると共に
比誘電率および／または厚みが少なくとも層厚の方向に
おいて不均一な誘電体層、および上記誘電体層の上に配
置された電波放出素子を備えたものである。 （２）上記（１）において、電波放出素子と誘電体層と
の間に、誘電体フィルムを介在させたものである。 （３）上記（１）または（２）において、誘電体層は、
上記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下およびそ
の近傍における比誘電率が均一で厚みが不均一であるも
のである。 （４）上記（１）または（２）において、誘電体層は、
上記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下およびそ
の近傍における比誘電率が不均一で厚みが均一であるも
のである。 （５）上記（１）〜（４）のいずれか一項において、電
波放出素子の上に別の誘電体層が配置されたものであ
る。 （６）上記（５）において、別の誘電体層の上に１以上
の別の電波放出素子が配置されたものである。 （７）上記（６）において、別の誘電体層は、比誘電率
および／または厚みが少なくとも層厚の方向において不
均一であるものである。 （８）上記（５）において、別の電波放出素子と別の誘
電体層との間に、別の誘電体フィルムを介在させたもの
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下の諸実施の形態において、先
行する実施の形態に示された部位と同じ部位については
後続の実施の形態では同符号を付し、各内容の説明は、
先行する実施の形態での説明を参照することとして省略
することがある。
行する実施の形態に示された部位と同じ部位については
後続の実施の形態では同符号を付し、各内容の説明は、
先行する実施の形態での説明を参照することとして省略
することがある。
【０００８】実施の形態１．図１〜図２は、本発明にお
けるアンテナ装置の実施の形態１を説明するものであっ
て、図１は実施の形態１の分解斜視図であり、図２は図
１の非分解状態におけるII−II線に沿った断面図であ
る。図１〜図２において、１は電波放出素子、２は誘電
体層、３は導体層、４は誘電体フィルムである。
けるアンテナ装置の実施の形態１を説明するものであっ
て、図１は実施の形態１の分解斜視図であり、図２は図
１の非分解状態におけるII−II線に沿った断面図であ
る。図１〜図２において、１は電波放出素子、２は誘電
体層、３は導体層、４は誘電体フィルムである。
【０００９】誘電体層２は、その層厚の方向において比
誘電率が不均一であって、この点において図１２に示す
従来のアンテナ装置と根本的に異なる。本発明におい
て、誘電体層２における比誘電率の不均一性に関しては
特に制限はなく、例えばいま誘電体層２がｎ層の多層構
造であるとして、導体層３側から電波放出素子１側にか
けて第１層、第２層、・・・・第ｉ層、 第ｉ＋１層、
・・・・第ｎ層からなるとすると、第ｉ＋１層の比誘電
率は第ｉ層のそれより大きい形態、換言すると導体層３
側から電波放出素子１側にかけて漸次比誘電率が増大す
る形態Ａ、第ｉ＋１層の比誘電率は第ｉ層のそれより小
さい形態、換言すると導体層３側から電波放出素子１側
にかけて漸次比誘電率が減少する形態Ｂ、第１層〜第ｎ
層の間の比誘電率が全くランダムに変化する形態Ｃ、な
どである。なお誘電体層２の全厚は、通常、λ／５〜λ
／５００（λ：波長）程度、例えば０．１〜１ｍｍ程度
であり、その場合における上記ｎの大きさは少なくとも
２、好ましくは５〜１００程度であって、第ｉ層と第ｉ
＋１層との比誘電率の差は少なくとも０．０１、特に少
なくとも０．０５とすることが好ましい。
誘電率が不均一であって、この点において図１２に示す
従来のアンテナ装置と根本的に異なる。本発明におい
て、誘電体層２における比誘電率の不均一性に関しては
特に制限はなく、例えばいま誘電体層２がｎ層の多層構
造であるとして、導体層３側から電波放出素子１側にか
けて第１層、第２層、・・・・第ｉ層、 第ｉ＋１層、
・・・・第ｎ層からなるとすると、第ｉ＋１層の比誘電
率は第ｉ層のそれより大きい形態、換言すると導体層３
側から電波放出素子１側にかけて漸次比誘電率が増大す
る形態Ａ、第ｉ＋１層の比誘電率は第ｉ層のそれより小
さい形態、換言すると導体層３側から電波放出素子１側
にかけて漸次比誘電率が減少する形態Ｂ、第１層〜第ｎ
層の間の比誘電率が全くランダムに変化する形態Ｃ、な
どである。なお誘電体層２の全厚は、通常、λ／５〜λ
／５００（λ：波長）程度、例えば０．１〜１ｍｍ程度
であり、その場合における上記ｎの大きさは少なくとも
２、好ましくは５〜１００程度であって、第ｉ層と第ｉ
＋１層との比誘電率の差は少なくとも０．０１、特に少
なくとも０．０５とすることが好ましい。
【００１０】誘電体層２の平均的な比誘電率に関して
は、特に制限はないが１〜１０程度が適当であり、その
構成材料についても導電率や誘電損失が過大でない限り
特に制限はない。かかる構成材料を例示すると、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−４メチル
ペンテン−１などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン、
ポリメチルスチレン、ポリアクリロニトリルスチレンな
どのスチレン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
リクロロトリフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、熱可塑性ポリエス
テル、熱可塑性ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリカ
ーボネート、ポリアセタール、ポリパラフェニレン、ポ
リパラフェニレンオキサイド、ポリスルホンなどのその
他の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱
硬化性ポリエステル、熱硬化性ポリアミド、ポリアミド
イミド、ポリイミド、ジアリルフタレート樹脂などの熱
硬化性樹脂、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素な
どのセラミックス類などである。
は、特に制限はないが１〜１０程度が適当であり、その
構成材料についても導電率や誘電損失が過大でない限り
特に制限はない。かかる構成材料を例示すると、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−４メチル
ペンテン−１などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン、
ポリメチルスチレン、ポリアクリロニトリルスチレンな
どのスチレン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
リクロロトリフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、熱可塑性ポリエス
テル、熱可塑性ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリカ
ーボネート、ポリアセタール、ポリパラフェニレン、ポ
リパラフェニレンオキサイド、ポリスルホンなどのその
他の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱
硬化性ポリエステル、熱硬化性ポリアミド、ポリアミド
イミド、ポリイミド、ジアリルフタレート樹脂などの熱
硬化性樹脂、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素な
どのセラミックス類などである。
【００１１】第１層〜第ｎ層の間における比誘電率の変
化は、前記した構成材料あるいはその他の材料中から比
誘電率の異なるものを選択して、かく選択した複数の材
料のシートを融着または無融着で積層してもよく、ある
いは或る特定材料について発泡度の異なる複数のシート
を用意してそれらを融着または無融着で積層してもよ
い。例えば、ポリエチレンをアゾジカルボンアミドのよ
うな化学発泡剤を用いて発泡度０（無発泡）〜４０％程
度に、あるいはアルゴンガスのようなガス発泡剤を用い
て発泡度０（無発泡）〜８０％程度に発泡させることに
より比誘電率が１に近い低比誘電率から２．３（無発
泡）の範囲のものが得られ、かかる比誘電率範囲のもの
で第１層〜第ｎ層を形成してもよい。
化は、前記した構成材料あるいはその他の材料中から比
誘電率の異なるものを選択して、かく選択した複数の材
料のシートを融着または無融着で積層してもよく、ある
いは或る特定材料について発泡度の異なる複数のシート
を用意してそれらを融着または無融着で積層してもよ
い。例えば、ポリエチレンをアゾジカルボンアミドのよ
うな化学発泡剤を用いて発泡度０（無発泡）〜４０％程
度に、あるいはアルゴンガスのようなガス発泡剤を用い
て発泡度０（無発泡）〜８０％程度に発泡させることに
より比誘電率が１に近い低比誘電率から２．３（無発
泡）の範囲のものが得られ、かかる比誘電率範囲のもの
で第１層〜第ｎ層を形成してもよい。
【００１２】導体層３は、誘電体層２の片面に銅、アル
ミニウムのような導電性金属をメッキすることにより、
あるいはかかる導電性金属の箔の接着剤による貼着によ
り形成することができる。また電波放出素子１も、誘電
体フィルム４を使用せずに誘電体層２の他の片面に直接
設けられてもよい。しかし電波放出素子１は、通常、フ
ォトエッチングやフォトリソグラフィなどの食刻技術に
より銅、アルミニウムのような導電性金属のメッキ層か
らパターン形成される。その場合、誘電体層２の上記他
の片面が発泡有機高分子のような表面に凹凸のあるも
の、オレフィン系樹脂のように導電性金属のメッキが困
難なもの、あるいはセラミックス類のように食刻技術の
適用が困難なものでは、電波放出素子１の形成が困難と
なる。これに対して誘電体フィルム４を採用すると、こ
の誘電体フィルム４として上記の導電性金属のメッキ層
の形成並びに該メッキ層についての食刻技術の適用性の
良好な材料、例えば、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性
ポリアミド、ポリカーボネートなどを選択使用すること
により電波放出素子１の形成が容易となり、且つ誘電体
層２の構成材料の選択の自由度が大きくなる利点もあ
る。誘電体フィルム４としては、５０μｍ程度のものが
取扱上から適当であり、それは誘電体層２と融着や接着
により結合されていてもよく、あるいは剥離容易に積層
されているだけでもよい。
ミニウムのような導電性金属をメッキすることにより、
あるいはかかる導電性金属の箔の接着剤による貼着によ
り形成することができる。また電波放出素子１も、誘電
体フィルム４を使用せずに誘電体層２の他の片面に直接
設けられてもよい。しかし電波放出素子１は、通常、フ
ォトエッチングやフォトリソグラフィなどの食刻技術に
より銅、アルミニウムのような導電性金属のメッキ層か
らパターン形成される。その場合、誘電体層２の上記他
の片面が発泡有機高分子のような表面に凹凸のあるも
の、オレフィン系樹脂のように導電性金属のメッキが困
難なもの、あるいはセラミックス類のように食刻技術の
適用が困難なものでは、電波放出素子１の形成が困難と
なる。これに対して誘電体フィルム４を採用すると、こ
の誘電体フィルム４として上記の導電性金属のメッキ層
の形成並びに該メッキ層についての食刻技術の適用性の
良好な材料、例えば、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性
ポリアミド、ポリカーボネートなどを選択使用すること
により電波放出素子１の形成が容易となり、且つ誘電体
層２の構成材料の選択の自由度が大きくなる利点もあ
る。誘電体フィルム４としては、５０μｍ程度のものが
取扱上から適当であり、それは誘電体層２と融着や接着
により結合されていてもよく、あるいは剥離容易に積層
されているだけでもよい。
【００１３】実施の形態１のアンテナ装置は、その誘電
体層２が上記した通りの比誘電率の不均一性を有するこ
とに基づき、アンテナの放射パターンのビーム幅の調整
が容易となる。例えば、導体層３側から電波放出素子１
側にかけて漸次比誘電率が増大する前記の形態Ａとする
ことによりビーム幅を狭くすることができ、逆に導体層
３側から電波放出素子１側にかけて漸次比誘電率が減少
する前記の形態Ｂとするとビーム幅を広くすることがで
きる。また第１層〜第ｎ層の間の比誘電率が全くランダ
ムに変化する前記の形態Ｃとすることにより、所望のビ
ーム幅とすることができる。さらに誘電体層２の構成材
料として種々のものを採用し、且つ必要に応じて種々の
発泡度で使用することにより、極く限られた一部の誘電
体をしかも単一で使用してきた従来技術では到底成し得
なかったアンテナ装置の小型化や薄型化の自由度が向上
する効果もある。
体層２が上記した通りの比誘電率の不均一性を有するこ
とに基づき、アンテナの放射パターンのビーム幅の調整
が容易となる。例えば、導体層３側から電波放出素子１
側にかけて漸次比誘電率が増大する前記の形態Ａとする
ことによりビーム幅を狭くすることができ、逆に導体層
３側から電波放出素子１側にかけて漸次比誘電率が減少
する前記の形態Ｂとするとビーム幅を広くすることがで
きる。また第１層〜第ｎ層の間の比誘電率が全くランダ
ムに変化する前記の形態Ｃとすることにより、所望のビ
ーム幅とすることができる。さらに誘電体層２の構成材
料として種々のものを採用し、且つ必要に応じて種々の
発泡度で使用することにより、極く限られた一部の誘電
体をしかも単一で使用してきた従来技術では到底成し得
なかったアンテナ装置の小型化や薄型化の自由度が向上
する効果もある。
【００１４】実施の形態２．図３は、本発明におけるア
ンテナ装置の実施の形態２の断面図である。図３におい
て、１は電波放出素子、２は誘電体層、３は導体層、４
は誘電体フィルムである。誘電体層２は、単一の、しか
して比誘電率が一定の前記したような誘電体の１種から
構成されているが、その厚みが部位により不均一である
点において実施の形態１と異なり、その他の構造は同じ
である。誘電体層２は、電波放出素子１の直下は薄肉で
あり、それ以外の箇所は厚肉となっている。誘電体層２
と導体層３との間には気相部Ｓが存在する。誘電体層２
の厚みを上記の通りとすることにより、ビーム幅を広く
することができる。なお実施の形態２の変形形態とし
て、実施の形態２の場合とは逆に誘電体層２の電波放出
素子１の直下は厚肉とし、それ以外の箇所は薄肉とする
とビーム幅を狭くすることができる。
ンテナ装置の実施の形態２の断面図である。図３におい
て、１は電波放出素子、２は誘電体層、３は導体層、４
は誘電体フィルムである。誘電体層２は、単一の、しか
して比誘電率が一定の前記したような誘電体の１種から
構成されているが、その厚みが部位により不均一である
点において実施の形態１と異なり、その他の構造は同じ
である。誘電体層２は、電波放出素子１の直下は薄肉で
あり、それ以外の箇所は厚肉となっている。誘電体層２
と導体層３との間には気相部Ｓが存在する。誘電体層２
の厚みを上記の通りとすることにより、ビーム幅を広く
することができる。なお実施の形態２の変形形態とし
て、実施の形態２の場合とは逆に誘電体層２の電波放出
素子１の直下は厚肉とし、それ以外の箇所は薄肉とする
とビーム幅を狭くすることができる。
【００１５】実施の形態３．図４は、本発明におけるア
ンテナ装置の実施の形態３の断面図である。図４におい
て、１は電波放出素子、２は誘電体層、３は導体層、４
は誘電体フィルム、２１は別の誘電体層である。実施の
形態３は、前記実施の形態１とは電波放出素子１の上に
誘電体層２１が積層された点において異なり、その他の
構造は同じである。
ンテナ装置の実施の形態３の断面図である。図４におい
て、１は電波放出素子、２は誘電体層、３は導体層、４
は誘電体フィルム、２１は別の誘電体層である。実施の
形態３は、前記実施の形態１とは電波放出素子１の上に
誘電体層２１が積層された点において異なり、その他の
構造は同じである。
【００１６】誘電体層２１は、誘電体層２と同一または
異なる誘電体により構成されてよく、またその層厚の方
向における比誘電率は均一であってもよく、また誘電体
層２と同様に不均一であってもよい。誘電体層２１は、
それを構成する誘電体の種類を問わず電波放出素子１の
保護層として作用する効果がある。さらに誘電体層２１
は、誘電体層２の比誘電率が前記形態Ａである場合に誘
電体層２１の比誘電率を形態Ａと同様に、電波放出素子
１側から外表面側にかけて漸次比誘電率が増大するよう
にすると、ビーム幅を一層狭くし、逆に誘電体層２の比
誘電率が前記形態Ｂである場合に誘電体層２１の比誘電
率を形態Ｂと同様に、電波放出素子１側から外表面側に
かけて漸次比誘電率が減少するようにすると、ビーム幅
を一層広くする効果がある。
異なる誘電体により構成されてよく、またその層厚の方
向における比誘電率は均一であってもよく、また誘電体
層２と同様に不均一であってもよい。誘電体層２１は、
それを構成する誘電体の種類を問わず電波放出素子１の
保護層として作用する効果がある。さらに誘電体層２１
は、誘電体層２の比誘電率が前記形態Ａである場合に誘
電体層２１の比誘電率を形態Ａと同様に、電波放出素子
１側から外表面側にかけて漸次比誘電率が増大するよう
にすると、ビーム幅を一層狭くし、逆に誘電体層２の比
誘電率が前記形態Ｂである場合に誘電体層２１の比誘電
率を形態Ｂと同様に、電波放出素子１側から外表面側に
かけて漸次比誘電率が減少するようにすると、ビーム幅
を一層広くする効果がある。
【００１７】実施の形態４．図５は、本発明におけるア
ンテナ装置の実施の形態４の断面図である。図５におい
て、１は電波放出素子、２は誘電体層、３は導体層、４
は誘電体フィルム、２２は別の誘電体層である。実施の
形態４は、前記実施の形態１とは電波放出素子１の上に
誘電体層２２が積層された点において異なり、その他の
構造は同じである。
ンテナ装置の実施の形態４の断面図である。図５におい
て、１は電波放出素子、２は誘電体層、３は導体層、４
は誘電体フィルム、２２は別の誘電体層である。実施の
形態４は、前記実施の形態１とは電波放出素子１の上に
誘電体層２２が積層された点において異なり、その他の
構造は同じである。
【００１８】誘電体層２２は、単一の、しかして比誘電
率が一定の前記したような誘電体の１種から構成されて
いるが、その厚みは電波放出素子１の直上は薄肉であ
り、それ以外の箇所は厚肉となっている。誘電体層２２
は、実施の形態３における誘電体層２１と同様に電波放
出素子１の保護層として作用する効果の他に、誘電体層
２の比誘電率が前記形態Ｂである場合には、その厚みが
上記の通りであることにより、ビーム幅を一層広くする
ことができる。一方、誘電体層２の比誘電率が前記形態
Ａである場合には、誘電体層２２の電波放出素子１の直
上は厚肉とし、それ以外の箇所は薄肉とすることにより
ビーム幅を一層狭くすることができる効果がある。
率が一定の前記したような誘電体の１種から構成されて
いるが、その厚みは電波放出素子１の直上は薄肉であ
り、それ以外の箇所は厚肉となっている。誘電体層２２
は、実施の形態３における誘電体層２１と同様に電波放
出素子１の保護層として作用する効果の他に、誘電体層
２の比誘電率が前記形態Ｂである場合には、その厚みが
上記の通りであることにより、ビーム幅を一層広くする
ことができる。一方、誘電体層２の比誘電率が前記形態
Ａである場合には、誘電体層２２の電波放出素子１の直
上は厚肉とし、それ以外の箇所は薄肉とすることにより
ビーム幅を一層狭くすることができる効果がある。
【００１９】実施の形態５．図６〜図７は、本発明にお
けるアンテナ装置の実施の形態５を説明するものであっ
て、図６は実施の形態５の分解斜視図であり、図７は図
６の非分解状態におけるVII −VII 線に沿った断面図で
ある。図６〜図７において、１は電波放出素子、２は誘
電体層、３は導体層、４は誘電体フィルム、１１は別の
電波放出素子、２３はまた別の誘電体層、４１は別の誘
電体フィルムである。
けるアンテナ装置の実施の形態５を説明するものであっ
て、図６は実施の形態５の分解斜視図であり、図７は図
６の非分解状態におけるVII −VII 線に沿った断面図で
ある。図６〜図７において、１は電波放出素子、２は誘
電体層、３は導体層、４は誘電体フィルム、１１は別の
電波放出素子、２３はまた別の誘電体層、４１は別の誘
電体フィルムである。
【００２０】実施の形態５は、電波放出素子１の上に順
次、誘電体層２３、誘電体フィルム４１、および電波放
出素子１１を積層した点において実施の形態１と異な
り、その他の構造は同じである。上記の構造において、
電波放出素子１１を無給電素子として電波放出素子１に
給電することにより、アンテナ装置のインピーダンス特
性を広帯域化できる効果がある。
次、誘電体層２３、誘電体フィルム４１、および電波放
出素子１１を積層した点において実施の形態１と異な
り、その他の構造は同じである。上記の構造において、
電波放出素子１１を無給電素子として電波放出素子１に
給電することにより、アンテナ装置のインピーダンス特
性を広帯域化できる効果がある。
【００２１】実施の形態５において、電波放出素子１１
は、誘電体フィルム４１の上にメッキされた導電性金属
層についての食刻技術により形成されており、しかして
誘電体フィルム４１の機能は、前記電波放出素子１に対
する誘電体フィルム４の機能と同じであって、電波放出
素子１１の誘電体層２３上への形成が容易である場合に
は、誘電体フィルム４１を省略することもできる。
は、誘電体フィルム４１の上にメッキされた導電性金属
層についての食刻技術により形成されており、しかして
誘電体フィルム４１の機能は、前記電波放出素子１に対
する誘電体フィルム４の機能と同じであって、電波放出
素子１１の誘電体層２３上への形成が容易である場合に
は、誘電体フィルム４１を省略することもできる。
【００２２】誘電体層２３は、誘電体層２と同一または
異なる誘電体により構成されてよく、またその層厚の方
向における比誘電率は均一であってもよく、また誘電体
層２と同様に不均一であってもよい。さらに誘電体層２
３は、誘電体層２の比誘電率が前記形態Ａである場合に
誘電体層２３の比誘電率を形態Ａと同様に、電波放出素
子１側から電波放出素子１１側にかけて漸次比誘電率が
増大するようにすると、ビーム幅を一層狭くし、逆に誘
電体層２の比誘電率が前記形態Ｂである場合に誘電体層
２３の比誘電率を形態Ｂと同様に、電波放出素子１側か
ら電波放出素子１１側にかけて漸次比誘電率が減少する
ようにすると、ビーム幅を一層広くする効果がある。
異なる誘電体により構成されてよく、またその層厚の方
向における比誘電率は均一であってもよく、また誘電体
層２と同様に不均一であってもよい。さらに誘電体層２
３は、誘電体層２の比誘電率が前記形態Ａである場合に
誘電体層２３の比誘電率を形態Ａと同様に、電波放出素
子１側から電波放出素子１１側にかけて漸次比誘電率が
増大するようにすると、ビーム幅を一層狭くし、逆に誘
電体層２の比誘電率が前記形態Ｂである場合に誘電体層
２３の比誘電率を形態Ｂと同様に、電波放出素子１側か
ら電波放出素子１１側にかけて漸次比誘電率が減少する
ようにすると、ビーム幅を一層広くする効果がある。
【００２３】実施の形態６．図８〜図９は、本発明にお
けるアンテナ装置の実施の形態６を説明するものであっ
て、図８は実施の形態６の分解斜視図であり、図９は図
８の非分解状態におけるIX−IX線に沿った断面図であ
る。図８〜図９において、２４はさらに別の誘電体層で
あって、実施の形態６は、前記実施の形態５とは電波放
出素子１１の上に誘電体層２４が積層された点において
異なり、その他の構造は同じである。
けるアンテナ装置の実施の形態６を説明するものであっ
て、図８は実施の形態６の分解斜視図であり、図９は図
８の非分解状態におけるIX−IX線に沿った断面図であ
る。図８〜図９において、２４はさらに別の誘電体層で
あって、実施の形態６は、前記実施の形態５とは電波放
出素子１１の上に誘電体層２４が積層された点において
異なり、その他の構造は同じである。
【００２４】誘電体層２４は、誘電体層２と同一または
異なる誘電体により構成されてよく、またその層厚の方
向における比誘電率は均一であってもよく、また誘電体
層２と同様に不均一であってもよい。誘電体層２４を構
成する誘電体の種類を問わずそれが設けられることによ
り、電波放出素子１１と誘電体フィルム４１とは、誘電
体層２４と誘電体層２３とに挟まれることになって、誘
電体フィルム４１の撓みと電波放出素子１１の電波放出
素子１に対する位置ずれが防止されるので、アンテナ装
置の製造が容易となる。さらに誘電体層２４は、電波放
出素子１の保護層としても作用する効果がある。またさ
らに誘電体層２４は、その比誘電率をその厚みの方向に
漸次変化させることにより、誘電体層２や誘電体層２３
の比誘電率の変化と協調してビーム幅を一層広く、ある
いは狭くするなどして、ビーム幅の一層精緻な調節を可
能にし、且つアンテナ装置の小型化や薄型化の自由度を
向上させる効果もある。
異なる誘電体により構成されてよく、またその層厚の方
向における比誘電率は均一であってもよく、また誘電体
層２と同様に不均一であってもよい。誘電体層２４を構
成する誘電体の種類を問わずそれが設けられることによ
り、電波放出素子１１と誘電体フィルム４１とは、誘電
体層２４と誘電体層２３とに挟まれることになって、誘
電体フィルム４１の撓みと電波放出素子１１の電波放出
素子１に対する位置ずれが防止されるので、アンテナ装
置の製造が容易となる。さらに誘電体層２４は、電波放
出素子１の保護層としても作用する効果がある。またさ
らに誘電体層２４は、その比誘電率をその厚みの方向に
漸次変化させることにより、誘電体層２や誘電体層２３
の比誘電率の変化と協調してビーム幅を一層広く、ある
いは狭くするなどして、ビーム幅の一層精緻な調節を可
能にし、且つアンテナ装置の小型化や薄型化の自由度を
向上させる効果もある。
【００２５】実施の形態７．図１０〜図１１は、本発明
におけるアンテナ装置の実施の形態７を説明するもので
あって、図１０は実施の形態７の分解斜視図であり、図
１１は図１０の非分解状態におけるXI−XI線に沿った断
面図である。実施の形態７は、実施の形態６において設
けられた誘電体フィルム４１を省略した点において実施
の形態６と異なり、その他の構造は同じである。実施の
形態７の製造に際しては、電波放出素子１１は誘電体層
２４の片面にフォトリソグラフィなどにより形成され、
ついで誘電体層２４は電波放出素子１１が設けられた側
を誘電体層２３に対向させて積層される。
におけるアンテナ装置の実施の形態７を説明するもので
あって、図１０は実施の形態７の分解斜視図であり、図
１１は図１０の非分解状態におけるXI−XI線に沿った断
面図である。実施の形態７は、実施の形態６において設
けられた誘電体フィルム４１を省略した点において実施
の形態６と異なり、その他の構造は同じである。実施の
形態７の製造に際しては、電波放出素子１１は誘電体層
２４の片面にフォトリソグラフィなどにより形成され、
ついで誘電体層２４は電波放出素子１１が設けられた側
を誘電体層２３に対向させて積層される。
【００２６】実施の形態７は、誘電体層２４がフォトリ
ソグラフィなどによりその片面に電波放出素子１１を形
成し得るような誘電体にて構成されている場合に有利で
あって、実施の形態６において設けられた誘電体フィル
ム４１を省略できる効果がある。
ソグラフィなどによりその片面に電波放出素子１１を形
成し得るような誘電体にて構成されている場合に有利で
あって、実施の形態６において設けられた誘電体フィル
ム４１を省略できる効果がある。
【００２７】本発明は、前記した実施の形態に限定され
るものではなく、種々の変形形態を包含する。例えば、
実施の形態１〜７の各誘電体層２、実施の形態３の誘電
体層２１、実施の形態４の誘電体層２２、実施の形態５
および実施の形態６の各誘電体層２３、および実施の形
態６および実施の形態７の各誘電体層２４は、いずれも
比誘電率と厚みの両方が任意の方法にて不均一にされた
ものであってもよい。また実施の形態５〜実施の形態７
では、電波放出素子１１の上にさらに１以上の電波放出
素子を比誘電率と厚みの両方が均一な、あるいは比誘電
率および／または厚みが不均一な誘電体層を介して積層
されても良い。
るものではなく、種々の変形形態を包含する。例えば、
実施の形態１〜７の各誘電体層２、実施の形態３の誘電
体層２１、実施の形態４の誘電体層２２、実施の形態５
および実施の形態６の各誘電体層２３、および実施の形
態６および実施の形態７の各誘電体層２４は、いずれも
比誘電率と厚みの両方が任意の方法にて不均一にされた
ものであってもよい。また実施の形態５〜実施の形態７
では、電波放出素子１１の上にさらに１以上の電波放出
素子を比誘電率と厚みの両方が均一な、あるいは比誘電
率および／または厚みが不均一な誘電体層を介して積層
されても良い。
【００２８】
【発明の効果】本発明のアンテナ装置は、以上説明した
通り、（１）導体層、上記導体層の上に配置されると共
に比誘電率および／または厚みが少なくとも層厚の方向
において不均一な誘電体層、および上記誘電体層の上に
配置された電波放出素子を備えたものであり、（３）上
記（１）または後記の（２）において、誘電体層は、上
記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下およびその
近傍における比誘電率が均一で厚みが不均一であり、ま
た（４）上記（１）または後記の（２）において、誘電
体層は、上記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下
およびその近傍における比誘電率が不均一で厚みが均一
であるものであると、アンテナの放射パターンにおける
ビーム幅の調整が容易となる。例えば、導体層側から電
波放出素子側にかけて漸次比誘電率を増大せしめると、
ビーム幅を狭くすることができ、逆にするとビーム幅を
広くすることができる。また比誘電率をランダムに変化
せしめると、所望のビーム幅とすることができる。また
誘電体層が、比誘電率および／または厚みが少なくとも
層厚の方向において不均一となる各種の誘電体にて構成
されることにより、極く限られた一部の誘電体をしかも
単一で使用されてきた従来技術では到底成し得なかった
アンテナ装置の小型化、薄型化、形状などの自由度が向
上する効果もある。上記の自由度の向上は、アンテナ装
置の製造方法の自由度の向上にも繋がる。
通り、（１）導体層、上記導体層の上に配置されると共
に比誘電率および／または厚みが少なくとも層厚の方向
において不均一な誘電体層、および上記誘電体層の上に
配置された電波放出素子を備えたものであり、（３）上
記（１）または後記の（２）において、誘電体層は、上
記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下およびその
近傍における比誘電率が均一で厚みが不均一であり、ま
た（４）上記（１）または後記の（２）において、誘電
体層は、上記誘電体層の少なくとも電波放出素子の直下
およびその近傍における比誘電率が不均一で厚みが均一
であるものであると、アンテナの放射パターンにおける
ビーム幅の調整が容易となる。例えば、導体層側から電
波放出素子側にかけて漸次比誘電率を増大せしめると、
ビーム幅を狭くすることができ、逆にするとビーム幅を
広くすることができる。また比誘電率をランダムに変化
せしめると、所望のビーム幅とすることができる。また
誘電体層が、比誘電率および／または厚みが少なくとも
層厚の方向において不均一となる各種の誘電体にて構成
されることにより、極く限られた一部の誘電体をしかも
単一で使用されてきた従来技術では到底成し得なかった
アンテナ装置の小型化、薄型化、形状などの自由度が向
上する効果もある。上記の自由度の向上は、アンテナ装
置の製造方法の自由度の向上にも繋がる。
【００２９】また（２）上記（１）において、電波放出
素子と誘電体層との間に、誘電体フィルムを介在させた
ものであると、この誘電体フィルムとして電波放出素子
の食刻技術の適用性の良好な材料から構成されたものを
選択使用することにより電波放出素子の形成が容易とな
り、且つ誘電体層を構成する誘電体の選択の自由度が一
層大きくなる効果がある。
素子と誘電体層との間に、誘電体フィルムを介在させた
ものであると、この誘電体フィルムとして電波放出素子
の食刻技術の適用性の良好な材料から構成されたものを
選択使用することにより電波放出素子の形成が容易とな
り、且つ誘電体層を構成する誘電体の選択の自由度が一
層大きくなる効果がある。
【００３０】また（５）上記（１）〜（４）のいずれか
一項において、電波放出素子の上に別の誘電体層が配置
されたものであると、アンテナの放射パターンにおける
ビーム幅を一層広い範囲での調整が可能となり、また上
記別の誘電体層はそれを構成する誘電体の種類を問わず
電波放出素子の保護層として作用する効果がある。
一項において、電波放出素子の上に別の誘電体層が配置
されたものであると、アンテナの放射パターンにおける
ビーム幅を一層広い範囲での調整が可能となり、また上
記別の誘電体層はそれを構成する誘電体の種類を問わず
電波放出素子の保護層として作用する効果がある。
【００３１】また（６）上記（５）において、別の誘電
体層の上に１以上の別の電波放出素子が配置されたもの
であると、アンテナ装置のインピーダンス特性を広帯域
化できる効果がある。
体層の上に１以上の別の電波放出素子が配置されたもの
であると、アンテナ装置のインピーダンス特性を広帯域
化できる効果がある。
【００３２】また（７）上記（６）において、別の誘電
体層は、比誘電率および／または厚みが少なくとも層厚
の方向において不均一であるものであると、アンテナ装
置の前記インピーダンス特性の広帯域化、並びに上記放
射パターンのビーム幅の調整も容易となる。
体層は、比誘電率および／または厚みが少なくとも層厚
の方向において不均一であるものであると、アンテナ装
置の前記インピーダンス特性の広帯域化、並びに上記放
射パターンのビーム幅の調整も容易となる。
【００３３】またさらに（８）上記（５）において、別
の電波放出素子と別の誘電体層との間に、別の誘電体フ
ィルムを介在させたものであると、上記（２）の場合と
同様に、電波放出素子の形成が容易となり、且つ誘電体
層を構成する誘電体の選択の自由度が一層大きくなる効
果がある。
の電波放出素子と別の誘電体層との間に、別の誘電体フ
ィルムを介在させたものであると、上記（２）の場合と
同様に、電波放出素子の形成が容易となり、且つ誘電体
層を構成する誘電体の選択の自由度が一層大きくなる効
果がある。
【図１】 本発明におけるアンテナ装置の実施の形態１
の分解斜視図。
の分解斜視図。
【図２】 図１のII−II線に沿った断面図。
【図３】 本発明におけるアンテナ装置の実施の形態２
の断面図。
の断面図。
【図４】 本発明におけるアンテナ装置の実施の形態３
の断面図。
の断面図。
【図５】 本発明におけるアンテナ装置の実施の形態４
の断面図。
の断面図。
【図６】 本発明におけるアンテナ装置の実施の形態５
の分解斜視図。
の分解斜視図。
【図７】 図６のVII −VII 線に沿った断面図。
【図８】 本発明におけるアンテナ装置の実施の形態６
の分解斜視図。
の分解斜視図。
【図９】 図８のIX−IX線に沿った断面図。
【図１０】 本発明におけるアンテナ装置の実施の形態
７の分解斜視図。
７の分解斜視図。
【図１１】 図１０のXI−XI線に沿った断面図。
【図１２】 従来のアンテナ装置の断面図。
１ 電波放出素子、１１ 電波放出素子、２ 誘電体
層、２１ 誘電体層、２２ 誘電体層、２３ 誘電体
層、２４ 誘電体層、３ 導体層、４ 誘電体フィル
ム、４１ 誘電体フィルム。
層、２１ 誘電体層、２２ 誘電体層、２３ 誘電体
層、２４ 誘電体層、３ 導体層、４ 誘電体フィル
ム、４１ 誘電体フィルム。
Claims (8)
- 【請求項１】 導体層、上記導体層の上に配置されると
共に比誘電率および／または厚みが少なくとも層厚の方
向において不均一な誘電体層、および上記誘電体層の上
に配置された電波放出素子を備えたことを特徴とするア
ンテナ装置。 - 【請求項２】 電波放出素子と誘電体層との間に、誘電
体フィルムを介在させたことを特徴とする請求項１記載
のアンテナ装置。 - 【請求項３】 誘電体層は、上記誘電体層の少なくとも
電波放出素子の直下およびその近傍における比誘電率が
均一で厚みが不均一であることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 誘電体層は、上記誘電体層の少なくとも
電波放出素子の直下およびその近傍における比誘電率が
不均一で厚みが均一であることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載のアンテナ装置。 - 【請求項５】 電波放出素子の上に別の誘電体層が配置
されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか
一項記載のアンテナ装置。 - 【請求項６】 別の誘電体層の上に１以上の別の電波放
出素子が配置されたことを特徴とする請求項５記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項７】 別の誘電体層は、比誘電率および／また
は厚みが少なくとも層厚の方向において不均一であるこ
とを特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。 - 【請求項８】 別の電波放出素子と別の誘電体層との間
に、別の誘電体フィルムを介在させたことを特徴とする
請求項５記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001014689A JP2002217638A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001014689A JP2002217638A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002217638A true JP2002217638A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18881345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001014689A Pending JP2002217638A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002217638A (ja) |
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