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公開番号2025078842
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2025037454,2023550499
出願日2025-03-10,2022-09-06
発明の名称アンテナ装置及び通信装置
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H01Q 21/06 20060101AFI20250513BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アンテナモジュールを大型化することなく、アンテナ利得の向上を図ることが可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】筐体に収容されたアレーアンテナが、筐体の内面に対向し、少なくとも一次元的に第1方向に配列した複数のアンテナ素子を含む。複数の導波路が、アレーアンテナの複数のアンテナ素子のそれぞれに結合し、複数のアンテナ素子のそれぞれから筐体の内面に向かって延びる。第1方向に隣り合う2つのアンテナ素子にそれぞれ結合した2つの導波路に関して、筐体の内面側の端面の第1方向の間隔が、アレーアンテナ側の端面の第1方向の間隔より広い。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
筐体と、
前記筐体に収容され、前記筐体の内面に対向し、少なくとも一次元的に第１方向に配列した複数のアンテナ素子を含むアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの複数のアンテナ素子のそれぞれに結合し、前記複数のアンテナ素子のそれぞれから前記筐体の内面に向かって延びる複数の導波路と
を備え、
前記複数の導波路のうち、前記第１方向に隣り合う２つのアンテナ素子にそれぞれ結合した２つの導波路に関して、前記筐体の内面側の端面の前記第１方向の間隔が、前記アレーアンテナ側の端面の前記第１方向の間隔より広いアンテナ装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記アレーアンテナの複数のアンテナ素子の各々はパッチアンテナである請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アレーアンテナの複数のアンテナ素子の各々は、マイクロストリップ線路の端部を含み、
前記アレーアンテナの複数のアンテナ素子のそれぞれと前記複数の導波路のそれぞれとの結合箇所がマイクロストリップ線路－導波管変換器を構成している請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記複数の導波路のそれぞれは金属導波管である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記複数の導波路のそれぞれを構成する金属導波管の内部に誘電体材料が充填されている請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記複数の導波路のそれぞれは誘電体導波路である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記筐体の内面は、角部を介して連続する第１領域及び第２領域を含み、
前記アレーアンテナの複数のアンテナ素子の一部の複数のアンテナ素子は前記第１領域に対向し、残りの複数のアンテナ素子は前記第２領域に対向し、
前記複数の導波路は複数の第１導波路と複数の第２導波路とを含み、前記複数の第１導波路は、それぞれ前記第１領域に対向する複数のアンテナ素子に結合し、前記複数の第２導波路は、前記第２領域に対向する複数のアンテナ素子に結合する請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記アレーアンテナが配置された基板と、
前記基板及び前記複数の導波路を前記筐体に固定する支持部と
をさらに備えており、
前記支持部は、前記筐体の内面のうち前記アレーアンテナが対向する第１領域から間隔を隔てて配置された底部、及び前記底部から前記筐体の内面まで伸びて前記筐体に固定された側壁部を含み、
前記第１領域と前記底部との間に、前記複数の導波路及び前記基板が配置されている請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記支持部は、前記筐体に固定具によって固定されているか、または前記筐体と一体的に成形されている請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記基板の、前記複数の導波路の側とは反対側の面に実装された高周波集積回路を、さらに備えており、
前記高周波集積回路が前記底部に熱的に結合している請求項８に記載のアンテナ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置及び通信装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
アレーアンテナが設けられた基板と誘電体カバーとの間に、誘電体スペーサが配置されたアンテナ装置が、下記の特許文献１に開示されている。誘電体カバーの内側の表面のうち誘電体スペーサに対向する領域の周囲に導電層が配置され、誘電体スペーサの側面に垂直導電層が配置されている。アレーアンテナから放射された電波が誘電体スペーサ及び誘電体カバーを透過して外部に放射される。導電膜が表面波の発生を抑圧することにより、良好な放射パターンが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１９／０３１２３４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アレーアンテナの利得向上が望まれている。アレーアンテナの面積を広くすることにより、利得を向上させることができる。一方で、アレーアンテナ及び基板を含むアンテナモジュールの小型化が望まれている。利得向上のためにアレーアンテナの面積を広くすることは、アンテナモジュールの小型化に反する。
【０００５】
本発明の目的は、アンテナモジュールを大型化することなく、アンテナ利得の向上を図ることが可能なアンテナ装置を提供することである。本発明の他の目的は、このアンテナ装置を搭載した通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
筐体と、
前記筐体に収容され、前記筐体の内面に対向し、少なくとも一次元的に第１方向に配列した複数のアンテナ素子を含むアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの複数のアンテナ素子のそれぞれに結合し、前記複数のアンテナ素子のそれぞれから前記筐体の内面に向かって延びる複数の導波路と
を備え、
前記複数の導波路のうち、前記第１方向に隣り合う２つのアンテナ素子にそれぞれ結合した２つの導波路に関して、前記筐体の内面側の端面の前記第１方向の間隔が、前記アレーアンテナ側の端面の前記第１方向の間隔より広いアンテナ装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によると、
前記アンテナ装置と、
前記アンテナ装置の前記筐体に収容され、前記アレーアンテナの複数のアンテナ素子に高周波信号を供給する高周波集積回路と
を備えた通信装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
導波路の筐体の内面側の端面が二次波源として動作する。二次波源として動作する導波路の端面の第１方向の間隔が、アレーアンテナ側の端面の第１方向の間隔より広いため、アレーアンテナの寸法を大きくすることなく、アンテナ素子の実効的な面積が拡大され、利得の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ第１実施例によるアンテナ装置の一部分の透過斜視図及び断面図である。
図２は、第１実施例の一変形例によるアンテナ装置の断面図である。
図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは、第１実施例またはその変形例によるアンテナ装置の、より具体化した構造を示す断面図である。
図４Ａ及び図４Ｂは、第１実施例またはその変形例によるアンテナ装置の、より具体化した構造を示す断面図である。
図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃは、第１実施例またはその変形例によるアンテナ装置の、より具体化した構造を示す断面図である。
図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、第１実施例またはその変形例によるアンテナ装置の、より具体化した構造を示す断面図である。
図７は、第１実施例の変形例によるアンテナ装置の、より具体化した構造を示す断面図である。
図８Ａ及び図８Ｂは、第１実施例によるアンテナ装置の、より具体化した構造を示す断面図である。
図９は、第１実施例によるアンテナ装置の、より具体化した他の構造を示す断面図である。
図１０Ａは、第２実施例によるアンテナ装置の断面図であり、図１０Ｂは、第２実施例によるアンテナ装置のより具体的な構成を示す断面図である。
図１１は、第２実施例の変形例によるアンテナ装置のｘｚ面内における各構成要素の配置を示す図である。
図１２は、第３実施例によるアンテナ装置の断面図である。
図１３は、第４実施例によるアンテナ装置の断面図である。
図１４は、第５実施例によるアンテナ装置の断面図である。
図１５は、第６実施例によるアンテナ装置の断面図である。
図１６は、第７実施例によるアンテナ装置の断面図である。
図１７は、第７実施例の変形例によるアンテナ装置の断面図である。
図１８は、第８実施例による通信装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施例］
図１Ａ及び図１Ｂを参照して、第１実施例によるアンテナ装置について説明する。
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ第１実施例によるアンテナ装置の一部分の透過斜視図及び断面図である。筐体５０内に基板１０が収容され、基板１０に複数のアンテナ素子１１、例えば２つのアンテナ素子１１が配置されている。複数のアンテナ素子１１は筐体５０の内面の第１領域５５Ａに対向し、一次元的に並んで配置され、アレーアンテナ１２を構成している。複数のアンテナ素子１１が並ぶ方向をｘ方向とし、第１領域５５Ａの法線方向をｙ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。アンテナ素子１１から第１領域５５Ａを向く方向をｙ軸の正方向と定義する。
（【００１１】以降は省略されています）

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