特開 2017-228846 アンテナ装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-228846(P2017-228846A)

(43)【公開日】2017年12月28日

(54)【発明の名称】アンテナ装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/10 20060101AFI20171201BHJP

   H01Q 13/06 20060101ALI20171201BHJP

   H01P 3/12 20060101ALI20171201BHJP

【ＦＩ】

   H01Q13/10

   H01Q13/06

   H01P3/12 100

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-121965(P2016-121965)

(22)【出願日】2016年6月20日

(71)【出願人】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】上道 雄介

【テーマコード（参考）】

5J014

5J045

【Ｆターム（参考）】

5J014DA02

5J045AA02

5J045DA06

5J045HA01

5J045MA07

(57)【要約】

【課題】製造工程が簡便、低コストで、且つ広帯域な入力インピーダンス特性を実現し、大規模なアンテナアレーにも応用可能なアンテナ装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】放射キャビティー１５を有する放射キャビティー基板１０と、給電導波路２５を有する給電導波路基板２０とが積層された積層構造３０を有し、放射キャビティー１５及び給電導波路２５は、互いに対向する位置に開口１６，２６を有し、放射キャビティー基板１０は、誘電体基板１１と、誘電体基板１１の両面の導体層１２，１３と、放射キャビティー１５の面内方向の周囲を囲むポスト壁１４とを備え、給電導波路基板２０は、ガラス基板２１と、ガラス基板２１の両面の導体層２２，２３と、給電導波路２５の面内方向の周囲を囲むポスト壁２４とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射キャビティーを有する放射キャビティー基板と、給電導波路を有する給電導波路基板とが積層された積層構造を有し、
前記放射キャビティー及び前記給電導波路は、互いに対向する位置に開口を有し、
前記放射キャビティー基板は、前記放射キャビティーの内部を構成する誘電体基板と、前記誘電体基板の両面の導体層と、前記放射キャビティーの面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、
前記給電導波路基板は、前記給電導波路の内部を構成するガラス基板と、前記ガラス基板の両面の導体層と、前記給電導波路の面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備えることを特徴とするアンテナ装置。

【請求項2】

前記放射キャビティー基板及び前記給電導波路基板の前記開口は、誘電体材料で充填されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、それぞれ異なる誘電体材料で充填されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、同一の誘電体材料で充填されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±１以内の比誘電率を有する樹脂材料からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

放射キャビティーの内部を構成する誘電体基板と、前記誘電体基板の両面の導体層と、前記放射キャビティーの面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、前記両面の導体層のうち一方は放射開口面を有し、前記両面の導体層のうち他方は前記放射開口面に対向する開口を有する放射キャビティー基板を準備する工程と、
給電導波路の内部を構成するガラス基板と、前記ガラス基板の両面の導体層と、前記給電導波路の面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、前記両面の導体層のうち一方は開口を有する給電導波路基板を準備する工程と、
前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層する工程と、
を有することを特徴とするアンテナ装置の製造方法。

【請求項7】

前記放射キャビティー基板及び前記給電導波路基板の前記開口を誘電体材料で充填することを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置の製造方法。

【請求項8】

前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とを、それぞれ誘電体材料で充填した後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層することを特徴とする請求項７に記載のアンテナ装置の製造方法。

【請求項9】

前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とのいずれか一方に、前記放射キャビティー基板の前記開口及び前記給電導波路基板の前記開口を充填可能な誘電体材料を設けた後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層することを特徴とする請求項７に記載のアンテナ装置の製造方法。

【請求項10】

前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±１以内の比誘電率を有する樹脂材料からなることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のアンテナ装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１，２には、複数の誘電体層を積層することで積層型の開口面アンテナを実現する技術が記載されている。これらの文献からは、スロットと自由空間との放射界面で両者のインピーダンスの不整合を解消するため、スロットを取り囲むように貫通導体群で囲まれる空洞状の開口部を配置することでアンテナを実現したことが読み取れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１６０２７号公報

【特許文献2】特開平１１−２３９０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の従来技術には、次の問題があった。
（１）空洞（開口部）を利用しているため、誘電体基板の穴あけ工程等が必要となり、工程が煩雑になる。
（２）複数の誘電体層を積層する工程が煩雑になる。

【0005】

本発明は、上記の問題点を解決すべく案出されたものであり、製造工程が簡便、低コストで、且つ広帯域な入力インピーダンス特性を実現し、大規模なアンテナアレーにも応用可能なアンテナ装置及びその製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明は、放射キャビティーを有する放射キャビティー基板と、給電導波路を有する給電導波路基板とが積層された積層構造を有し、前記放射キャビティー及び前記給電導波路は、互いに対向する位置に開口を有し、前記放射キャビティー基板は、前記放射キャビティーの内部を構成する誘電体基板と、前記誘電体基板の両面の導体層と、前記放射キャビティーの面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、前記給電導波路基板は、前記給電導波路の内部を構成するガラス基板と、前記ガラス基板の両面の導体層と、前記給電導波路の面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備えることを特徴とするアンテナ装置を提供する。

【0007】

前記アンテナ装置において、前記放射キャビティー基板及び前記給電導波路基板の前記開口は、誘電体材料で充填されている構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、それぞれ異なる誘電体材料で充填されている構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、同一の誘電体材料で充填されている構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置において、前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±１以内の比誘電率を有する樹脂材料からなる構成を採用することも可能である。

【0008】

また、本発明は、放射キャビティーの内部を構成する誘電体基板と、前記誘電体基板の両面の導体層と、前記放射キャビティーの面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、前記両面の導体層のうち一方は放射開口面を有し、前記両面の導体層のうち他方は前記放射開口面に対向する開口を有する放射キャビティー基板を準備する工程と、給電導波路の内部を構成するガラス基板と、前記ガラス基板の両面の導体層と、前記給電導波路の面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、前記両面の導体層のうち一方は開口を有する給電導波路基板を準備する工程と、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層する工程と、を有することを特徴とするアンテナ装置の製造方法を提供する。

【0009】

前記アンテナ装置の製造方法において、前記放射キャビティー基板及び前記給電導波路基板の前記開口を誘電体材料で充填する構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置の製造方法において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とを、それぞれ誘電体材料で充填した後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層する構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置の製造方法において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とのいずれか一方に、前記放射キャビティー基板の前記開口及び前記給電導波路基板の前記開口を充填可能な誘電体材料を設けた後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層する構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置の製造方法において、前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±１以内の比誘電率を有する樹脂材料からなる構成を採用することも可能である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、放射キャビティー基板と、給電導波路基板とを、互いに開口を対向させて積層させることにより、製造工程が簡便、低コストで、且つ広帯域な入力インピーダンス特性を実現することができ、大規模なアンテナアレーにも応用可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のアンテナ装置の一例を模式的に示す断面図である。

【図2】本発明のアンテナ装置の一例を模式的に示す斜視図である。

【図3】開口を誘電体材料で充填する工程の第１の例を模式的に示す断面図である。

【図4】開口を誘電体材料で充填する工程の第２の例を模式的に示す断面図である。

【図5】アンテナ装置の入力インピーダンス特性を例示するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本実施形態のアンテナ装置を模式的に例示する断面図である。また、図２は、図１の断面構造を有するアンテナ装置の斜視図の一例である。

【0013】

本実施形態のアンテナ装置は、放射キャビティー基板１０と、給電導波路基板２０とが積層された積層構造３０を有する。上部の放射キャビティー基板１０には、放射キャビティー１５が形成されている。また、下部の給電導波路基板２０には、給電導波路２５が形成されている。給電導波路２５の上部には、放射キャビティー１５が開口３１を介して配置されている。

【0014】

放射キャビティー基板１０は、誘電体基板１１と、誘電体基板１１の両面の導体層１２，１３と、放射キャビティー１５の面内方向の周囲を囲むポスト壁１４を備える。誘電体基板１１としては、樹脂基板、ガラス基板、セラミック基板、樹脂−ガラス等の複合材料基板が挙げられる。導体層１２，１３は、金属箔等の導体から構成することができる。放射キャビティー１５が誘電体基板１１で構成（充填）されているため、従来技術のような空洞（開口部）が不要であり、空洞を形成するための穴あけ工程等を省略することができる。また、空洞が空気（比誘電率＝１）で充填される場合と比べて、放射キャビティー１５と給電導波路２５との比誘電率の差を小さくすることができる。

【0015】

放射キャビティー基板１０のポスト壁１４は、誘電体基板１１に埋設された導体から構成することができる。具体的には、誘電体基板１１の厚さ方向を貫通するスルーホール（孔）の内面に導体を成膜し、又はスルーホールの内部に導体を充填して形成される貫通導体の列から、ポスト壁１４を構成することができる。ポスト壁１４の上下両端がそれぞれ導体層１２，１３に電気的に接続されることにより、放射キャビティー１５の内部が導体層１２，１３及びポスト壁１４に囲まれる。放射キャビティー１５が基板の厚さ方向で単層の誘電体層から構成されることにより、放射キャビティー基板１０の構造が単純になり、低コスト化に寄与できる。

【0016】

給電導波路基板２０は、ガラス基板２１と、ガラス基板２１の両面の導体層２２，２３と、給電導波路２５の面内方向の周囲を囲むポスト壁２４を備える。給電導波路基板２０の誘電体基板として、ガラス基板２１を採用することにより、給電導波路２５の損失を低減することができる。導体層２２，２３は、金属箔等の導体から構成することができる。ガラス基板２１を構成するガラス材料の誘電正接は、例えば給電導波路２５により伝送される電気信号の周波数において、１０^−４台であることが好ましい。ガラス基板２１の構成材料としては、例えば、シリカガラス、合成石英等が挙げられる。なお、図２中、ポスト壁１４と重なり合う箇所において、ポスト壁２４の一部の図示は省略されている。

【0017】

給電導波路基板２０のポスト壁２４は、ガラス基板２１に埋設された導体から構成することができる。具体的には、ガラス基板２１の厚さ方向を貫通するスルーホール（孔）の内面に導体を成膜し、又はスルーホールの内部に導体を充填して形成される貫通導体の列から、ポスト壁２４を構成することができる。ポスト壁２４の上下両端がそれぞれ導体層２２，２３に電気的に接続されることにより、給電導波路２５の内部が導体層２２，２３及びポスト壁２４に囲まれる。給電導波路２５が基板の厚さ方向で単層の誘電体層から構成されることにより、給電導波路基板２０の構造が単純になり、低コスト化に寄与できる。

【0018】

導体層１２，１３，２２，２３及びポスト壁１４，２４を構成する導体は、電気抵抗の低い金属であることが好ましく、具体例としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、これらの１種以上を含む合金等が好ましい。これらの導体と誘電体基板１１、ガラス基板２１との密着性を高めるため、間に密着層としてチタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）等の膜を設けてもよい。
ポスト壁１４，２４の貫通導体が形成されるスルーホール（孔）の断面形状は特に限定されず、円形孔、矩形孔、長孔、スリット孔等が挙げられる。ポスト壁１４，２４に沿った貫通導体の間隔は、電気信号を外部に漏洩しないように適宜設定される。

【0019】

給電導波路基板２０の上部（放射キャビティー１５側）の導体層２２は、給電導波路２５から電磁波（信号）を放射キャビティー１５に伝搬させるための開口２６を有する。給電導波路２５の上流側には、給電ポート２７が設けられている。給電ポート２７に信号を伝搬させるための構造（図示せず）としては、例えば導体ピン、マイクロストリップ線路、導波管、ポスト壁導波路等を有してもよい。電気信号（電磁波）を給電ポート２７から開口２６まで伝搬させる際は、１つの給電ポート２７から１つの開口２６に連絡してもよく、１つの給電ポート２７から２つ以上の開口２６に連絡してもよい。給電導波路２５は、１段階又は２段階以上の分岐構造（図示せず）を有してもよい。

【0020】

放射キャビティー基板１０の下部（給電導波路２５側）の導体層１３は、給電導波路２５の開口２６に対向した開口１６を有する。また、放射キャビティー基板１０の上部（外部空間側）の導体層１２は、開口１６に対向した放射開口面１７を有する。放射開口面１７を有する放射キャビティー１５により、開口面アンテナが構成される。このアンテナは、送信用、受信用いずれにも使用可能である。
放射開口面１７の面積は、ポスト壁１４で囲まれる放射キャビティー１５の断面積と同等又はそれ以下であればよいが、放射開口面１７の面積が開口１６の面積よりも広いと、電磁波（信号）を外部空間に放射しやすく（又は外部空間から入射させやすく）なり、好ましい。

【0021】

各基板を積層した際、対向する放射キャビティー基板１０の導体層１３と給電導波路基板２０の導体層２２とが互いに接触してもよい。放射キャビティー基板１０と給電導波路基板２０の接合方法としては、例えば導体層１３と導体層２２との間に半田等の材料を介在させる方法、拡散接合等により導体層１３と導体層２２とを直接接合させる方法が挙げられる。これにより、導体層１３と導体層２２とを電気的に接続することができる。放射キャビティー基板１０の導体層１２，１３及び給電導波路基板２０の導体層２２，２３を接地する場合には、基板ごとに導体を接地してもよく、一方の基板を接地電位に、他方の基板を一方の基板に直列的に接続してもよい。

【0022】

放射キャビティー基板１０は、例えばプリント基板（ＰＣＢ）から構成することができる。放射キャビティー１５を構成する誘電体基板１１の比誘電率は、給電導波路２５を構成するガラス基板２１の比誘電率と近いことが好ましい。放射キャビティー１５の誘電体基板１１を構成する材料の比誘電率が、給電導波路２５のガラス基板２１を構成する材料の比誘電率に対して、例えば±１以内、±０．５以内などであることが好ましい。ガラスに近い誘電率を有する樹脂材料として、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂又はこれらの樹脂に無機フィラーを配合した組成物が挙げられる。具体例として、パナソニック社の商品名ＭＥＧＴＲＯＮ（登録商標）が挙げられる。

【0023】

本実施形態のアンテナ装置によれば、放射キャビティー基板１０及び給電導波路基板２０からなる基板計２層の積層構造３０により、製造工程が簡便、低コストで、且つ広帯域な入力インピーダンス特性を実現することが可能である。

【0024】

給電導波路２５がガラス基板２１から構成されることにより、大規模なアンテナアレーシステムを構成する場合でも、給電ロスを極力抑えることができる。一方、放射キャビティー１５を構成する誘電体基板１１は、誘電正接が２×１０^−２程度など、比較的損失の多き材料を用いても、アンテナの放射効率を９０％超とすることができる。従って、給電導波路２５には低損失な誘電体材料、放射キャビティー１５には比較的損失が大きい低価格な誘電体材料を用いても、高性能で、構造が簡便、安価なアンテナ装置を実現することが可能である。

【0025】

図１に示す積層構造３０においては、開口３１が空気等の気体で充填されてもよいが、比誘電率が１より大きい誘電体材料が開口３１に充填されてもよい。開口３１を誘電体材料で充填する工程は、特に限定されないが、放射キャビティー基板１０と、給電導波路基板２０とを積層する際に、各基板の開口１６，２６の一方又は両方に誘電体材料を配置してもよい。

【0026】

第１の例として、図３に、放射キャビティー基板１０の開口１６には誘電体材料１８を充填し、給電導波路基板２０の開口２６には誘電体材料２８を充填する例を示す。開口１６，２６及び誘電体材料１８，２８が対向するように、放射キャビティー基板１０と、給電導波路基板２０とを積層することにより、基板間の隙間４０が閉じて、図１と同様な積層構造３０が得られる。放射キャビティー基板１０側の誘電体材料１８と、給電導波路基板２０側の誘電体材料２８とは、同一の材料でもよく、異なる材料でもよい。

【0027】

放射キャビティー基板１０側の誘電体材料１８としては、ソルダーレジスト等のレジスト材料を利用することが好ましい。なぜなら、放射キャビティー基板１０をプリント基板の製造技術に基づいて製作する際に、レジスト材料を容易に利用することができ、誘電体材料１８の準備及び充填工程を別途用意する必要がないためである。例えば、開口１６を有する導体層１３を形成する際に、開口１６の位置に設けるレジスト材料を残して、誘電体材料１８とすることもできる。

【0028】

給電導波路基板２０側の誘電体材料２８とは、樹脂材料等のパッシベーション材料を利用することが好ましい。なぜなら、給電導波路基板２０をガラス基板２１の加工技術に基づいて製作する際に、パッシベーション材料を容易に利用することができ、誘電体材料２８の準備及び充填工程を別途用意する必要がないためである。パッシベーション材料としては、ポリイミド等の樹脂材料、酸化物等の無機材料が挙げられる。

【0029】

第２の例として、図４には、放射キャビティー基板１０の開口１６に、導体層１３より厚膜で、給電導波路基板２０の開口２６の充填も可能な誘電体材料３２を充填する例を示す。開口１６，２６が対向するように、放射キャビティー基板１０と、給電導波路基板２０とを積層することにより、基板間の隙間４０が閉じて、図１と同様な積層構造３０が得られる。

【0030】

なお、図４では、導体層１３より厚膜の誘電体材料３２を放射キャビティー基板１０の開口１６に配置した例を示したが、これとは逆に、導体層２２より厚膜の誘電体材料３２を給電導波路基板２０の開口２６に配置することも可能である。いずれの場合も、放射キャビティー基板１０の開口１６と、給電導波路基板２０の開口２６とを、同一の材料で充填することができる。
また、別の例として、放射キャビティー基板１０又は給電導波路基板２０の一方に配置する誘電体材料３２を、２種以上の誘電体材料から構成した後、放射キャビティー基板１０と給電導波路基板２０とを積層することも可能である。

【0031】

開口１６，２６，３１を充填するための誘電体材料１８，２８，３２は、比誘電率が１より大きい誘電体材料であることが好ましい。空気の比誘電率は約１（約１．０００５８５）であるが、開口充填用の誘電体材料の比誘電率として、例えば１．５〜１５程度が挙げられる。開口１６，２６，３１に２種類又は３種類以上の誘電体材料が配置されてもよい。

【0032】

放射キャビティー基板１０の誘電体基板１１を構成する材料の比誘電率をε_１、給電導波路基板２０のガラス基板２１を構成する材料の比誘電率をε_２とするとき、誘電体材料１８，２８，３２の比誘電率ε_３としては、ε_１−１≦ε_３≦ε_１＋１、ε_２−１≦ε_３≦ε_２＋１、ｍｉｎ（ε_１，ε_２）≦ε_３≦ｍａｘ（ε_１，ε_２）、ｍｉｎ（ε_１，ε_２）−１≦ε_３≦ｍａｘ（ε_１，ε_２）＋１等の範囲内であることが好ましい。これにより、低損失の帯域を広げることができる。ここで、ｍｉｎ（ａ，ｂ）はａ及びｂの最小値を表し、ｍａｘ（ａ，ｂ）はａ及びｂの最大値を表す。

【0033】

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

【0034】

上述の実施形態において、対向する放射キャビティー基板１０の導体層１３と給電導波路基板２０の導体層２２とは、それぞれ別の層として図示したが、これらを１層としてもよい。例えば、２つの基板の接合後に、導体層１３，２２が一体化して界面が不明瞭であっても、製造物の構造及び機能としては異なることはない。このため、上記実施形態の積層構造３０は、厚さ方向（図２のＺ方向）において、導体層２３／給電導波路２５のガラス基板２１／導体層１３，２２に相当する１又は２以上の導体層／放射キャビティー１５の誘電体基板１１／導体層１２という積層構造であってもよい。
すなわち、本実施形態のアンテナ装置は、放射キャビティー１５と給電導波路２５とが、基板の厚さ方向に積層された積層構造３０を有し、放射キャビティー１５及び給電導波路２５の間に開口３１を有する１層又は２層以上の導体層１３，２２と、放射キャビティー１５の内部を構成する誘電体基板１１と、誘電体基板１１の開口３１とは反対側の面を覆う導体層１２と、放射キャビティー１５の面内方向の周囲を囲むポスト壁１４と、給電導波路２５の内部を構成するガラス基板２１と、ガラス基板２１の開口３１とは反対側の面を覆う導体層２３と、給電導波路２５の面内方向の周囲を囲むポスト壁２４とを備えてもよい。

【実施例】

【0035】

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

【0036】

図５のグラフは、図２に記載の構成を電磁波解析し、アンテナの入力インピーダンス特性を計算した結果である。
放射開口面１７の寸法は、ｘ１＝１８００μｍ、ｙ１＝２０００μｍと設定した。
給電導波路２５の幅寸法ｘ２は、１７００μｍと設定した。
放射キャビティー１５と給電導波路２５との間の開口３１の寸法は、ｘ３＝８４８μｍ、ｙ３＝４２４μｍと設定した。
誘電体基板１１は、厚さ６００μｍで、比誘電率３．７、誘電正接０．００４の誘電材料から構成されていると設定した。
ガラス基板２１は、厚さ５３６μｍで、比誘電率３．８２、誘電正接０．０００３３６のガラス材料から構成されていると設定した。

【0037】

例１は、図１に記載の開口３１全体（放射キャビティー基板１０側の開口１６及び給電導波路基板２０側の開口２６）が空気（比誘電率１、誘電正接０）で満たされている構成である。

【0038】

例２は、開口３１全体が比誘電率２、誘電正接０．０２の誘電体材料で充填されている構成である。
例３は、開口３１全体が比誘電率５、誘電正接０．０２の誘電体材料で充填されている構成である。
例４は、開口３１全体が比誘電率９、誘電正接０．０２の誘電体材料で充填されている構成である。

【0039】

例５は、放射キャビティー基板１０側の開口１６が比誘電率３．５、誘電正接０．０４の誘電体材料で、給電導波路基板２０側の開口２６が比誘電率３、誘電正接０．０２の誘電体材料で充填されている構成である。
例６は、放射キャビティー基板１０側の開口１６が比誘電率３．５、誘電正接０．０４の誘電体材料で、給電導波路基板２０側の開口２６が比誘電率３．４、誘電正接０．０２の誘電体材料で充填されている構成である。
例７は、開口３１全体が比誘電率３．５、誘電正接０．０４の誘電体材料で充填されている構成である。この例は、放射キャビティー基板１０側の開口１６、給電導波路基板２０側の開口２６ともに比誘電率３．５、誘電正接０．０４の誘電体材料で充填されている構成である。

【0040】

なお、例５〜７の構成は、図３に示すように、各基板の開口１６．２６にそれぞれ誘電体材料１８，２８を配置して構成することができるが、本実施例の製造方法は特に限定されない。また、例２〜４及び例７の構成は、図４に示すように、片方の開口に誘電体材料３２を配置して構成することができるが、本実施例の製造方法は特に限定されない。

【0041】

図５の結果によれば、開口３１が空気で満たされている例１よりも、開口３１が比誘電率２〜３．５の誘電体材料で充填されている例２及び例５〜７において、｜Ｓ１１｜が−１５ｄＢを下回る帯域が広くなっていることが確認できる。また、開口３１が比誘電率５〜９の誘電体材料で充填されている例３〜４では、｜Ｓ１１｜が−１５ｄＢを下回る帯域が例１より狭くなっているものの、｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域が例１より拡大していることが確認できる。

【0042】

したがって、帯域を拡大するには、開口３１を空気より比誘電率が大きい誘電体材料で充填することが好ましく、｜Ｓ１１｜が−１５ｄＢを下回る帯域を拡大するには、開口３１を基板材料と近い比誘電率を有する誘電体材料で充填することが有効と結論づけられる。また、本発明により設計した各実施例のアンテナは、Ｅ−ｂａｎｄ（７１〜８６ＧＨｚ）をすべてカバーすることが可能である。

【符号の説明】

【0043】

１０…放射キャビティー基板、１１…誘電体基板、１２，１３，２２，２３…導体層、１４，２４…ポスト壁、１５…放射キャビティー、１６，２６，３１…開口、１７…放射開口面、１８，２８，３２…誘電体材料、２０…給電導波路基板、２１…ガラス基板、２５…給電導波路、２７…給電ポート、３０…積層構造、４０…隙間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】