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(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】P2024150220
(43)【公開日】2024-10-23
(54)【発明の名称】アンテナデバイス
(51)【国際特許分類】
H01Q 13/10 20060101AFI20241016BHJP
【ＦＩ】
H01Q13/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023063531
(22)【出願日】2023-04-10
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520124752
【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ
(71)【出願人】
【識別番号】304021417
【氏名又は名称】国立大学法人東京科学大学
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】李 政彦
(72)【発明者】
【氏名】城崎 俊文
(72)【発明者】
【氏名】嘉藤 貴博
(72)【発明者】
【氏名】高畑 利彦
(72)【発明者】
【氏名】廣川 二郎
(72)【発明者】
【氏名】戸村 崇
【テーマコード（参考）】
5J045
【Ｆターム（参考）】
5J045AA05
5J045AB05
5J045DA04
5J045FA02
5J045HA01
5J045JA03
5J045MA06
5J045MA07
(57)【要約】
【課題】体格の大型化を抑えつつ、４つの放射開口での電波の位相を揃えやすいアンテナデバイスを提供する。
【解決手段】アンテナデバイス１は、導波管部１２と、給電開口１４を介して導波管部１２の内側に連通するキャビティ１５を形成するキャビティ形成部１６と、を備える。キャビティ形成部１６は、給電開口１４が形成された開口壁部１６１と、開口壁部１６１に対向する対向壁部１６２と、開口壁部１６１と対向壁部１６２とを繋ぐ側壁部１６３と、を有する。対向壁部１６２には、４つの放射開口１７が、中心部位ＣＰの周囲に格子状に並ぶように配設されている。給電開口１４は、開口壁部１６１のうちキャビティ１５の中心位置Ｃと重なり合う位置に形成されている。キャビティ１５は、導波管部１２の管軸方向Ｄａｘの寸法、管幅方向Ｄｃｒの寸法が、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に設定される。
【選択図】図５
【解決手段】アンテナデバイス１は、導波管部１２と、給電開口１４を介して導波管部１２の内側に連通するキャビティ１５を形成するキャビティ形成部１６と、を備える。キャビティ形成部１６は、給電開口１４が形成された開口壁部１６１と、開口壁部１６１に対向する対向壁部１６２と、開口壁部１６１と対向壁部１６２とを繋ぐ側壁部１６３と、を有する。対向壁部１６２には、４つの放射開口１７が、中心部位ＣＰの周囲に格子状に並ぶように配設されている。給電開口１４は、開口壁部１６１のうちキャビティ１５の中心位置Ｃと重なり合う位置に形成されている。キャビティ１５は、導波管部１２の管軸方向Ｄａｘの寸法、管幅方向Ｄｃｒの寸法が、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に設定される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンテナデバイスであって、
電波の伝搬路をなす導波管の一部を構成するとともに、所定の管軸方向（Ｄａｘ）に延びる導波管部（１２）と、
前記管軸方向に直交する一方向である管軸直交方向（Ｄｓｔ）において前記導波管部に隣接して設けられ、給電開口（１４）を介して前記導波管部の内側に連通するキャビティ（１５）を形成するキャビティ形成部（１６）と、を備え、
前記キャビティ形成部は、前記導波管部に隣接するとともに前記給電開口が形成された開口壁部（１６１）と、前記管軸直交方向において前記開口壁部に対向する対向壁部（１６２）と、前記開口壁部と前記対向壁部とを繋ぐ側壁部（１６３）と、を有し、
前記対向壁部における前記給電開口の開口中心に対して前記管軸直交方向に対向する部位を中心部位としたとき、
前記対向壁部には、４つの放射開口（１７）が、前記中心部位の周囲において格子状に並ぶように配設されており、
前記給電開口は、前記開口壁部のうち、前記管軸直交方向において前記キャビティの中心位置と重なり合う位置に形成されており、
前記キャビティは、前記管軸方向の寸法、前記管軸方向および前記管軸直交方向それぞれに直交する方向の寸法それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、前記波長の２．０倍以下の範囲に設定される、アンテナデバイス。
電波の伝搬路をなす導波管の一部を構成するとともに、所定の管軸方向（Ｄａｘ）に延びる導波管部（１２）と、
前記管軸方向に直交する一方向である管軸直交方向（Ｄｓｔ）において前記導波管部に隣接して設けられ、給電開口（１４）を介して前記導波管部の内側に連通するキャビティ（１５）を形成するキャビティ形成部（１６）と、を備え、
前記キャビティ形成部は、前記導波管部に隣接するとともに前記給電開口が形成された開口壁部（１６１）と、前記管軸直交方向において前記開口壁部に対向する対向壁部（１６２）と、前記開口壁部と前記対向壁部とを繋ぐ側壁部（１６３）と、を有し、
前記対向壁部における前記給電開口の開口中心に対して前記管軸直交方向に対向する部位を中心部位としたとき、
前記対向壁部には、４つの放射開口（１７）が、前記中心部位の周囲において格子状に並ぶように配設されており、
前記給電開口は、前記開口壁部のうち、前記管軸直交方向において前記キャビティの中心位置と重なり合う位置に形成されており、
前記キャビティは、前記管軸方向の寸法、前記管軸方向および前記管軸直交方向それぞれに直交する方向の寸法それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、前記波長の２．０倍以下の範囲に設定される、アンテナデバイス。
【請求項2】
前記導波管部は、前記給電開口の開口位置よりも前記管軸方向の一方側に前記導波管の終端部をなすショート壁（１２１）が設けられるとともに、前記開口位置よりも前記管軸方向の他方側の少なくとも一箇所に電波の反射を抑圧する反射抑圧壁（１３）が設けられている、請求項１に記載のアンテナデバイス。
【請求項3】
前記キャビティ形成部は、前記キャビティが４つの前記放射開口に対応する均等な４つの領域に区分されるように、前記側壁部から前記給電開口に近づくように延びる４つの区画壁（１８）が設けられている、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。
【請求項4】
前記対向壁部における前記中心部位を通る仮想線のうち前記管軸方向に沿うものを第１仮想線（ＩＬ１）、前記第１仮想線に直交する仮想線を第２仮想線（ＩＬ２）としたとき、
４つの前記放射開口は、前記中心部位の周囲において、前記第１仮想線に対して線対称となり、且つ、前記第２仮想線に対して線対称となるように前記対向壁部に配設されている、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。
４つの前記放射開口は、前記中心部位の周囲において、前記第１仮想線に対して線対称となり、且つ、前記第２仮想線に対して線対称となるように前記対向壁部に配設されている、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。
【請求項5】
前記キャビティは、前記管軸直交方向の寸法が前記波長の２．０倍以下に設定される、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アンテナデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、４つの放射開口を有するアンテナデバイスにおいて、電波の伝搬路を２つに分岐させる第１ブランチおよび電波の伝搬路を４つに分岐させる第２ブランチを用いて、電波の伝搬路をトーナメント状に分岐させる構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２２－１２２３１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１の如く、電波の伝搬路をトーナメント状に分岐させる構造とすると、４つの放射開口での電波の位相を揃えやすいが、第１ブランチおよび第２ブランチを積層させる必要があり、アンテナデバイスの体格が大きくなってしまうことが避けられない。
【0005】
本開示は、体格の大型化を抑えつつ、４つの放射開口での電波の位相を揃えやすいアンテナデバイス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】
【0006】
請求項１に記載の発明は、
アンテナデバイスであって、
電波の伝搬路をなす導波管の一部を構成するとともに、所定の管軸方向（Ｄａｘ）に延びる導波管部（１２）と、
管軸方向に直交する一方向である管軸直交方向（Ｄｓｔ）において導波管部に隣接して設けられ、給電開口（１４）を介して導波管部の内側に連通するキャビティ（１５）を形成するキャビティ形成部（１６）と、を備え、
キャビティ形成部は、導波管部に隣接するとともに給電開口が形成された開口壁部（１６１）と、管軸直交方向において開口壁部に対向する対向壁部（１６２）と、開口壁部と対向壁部とを繋ぐ側壁部（１６３）と、を有し、
対向壁部における給電開口の開口中心に対して管軸直交方向に対向する部位を中心部位としたとき、
対向壁部には、４つの放射開口（１７）が、中心部位の周囲において格子状に並ぶように配設されており、
給電開口は、開口壁部のうち、管軸直交方向においてキャビティの中心位置と重なり合う位置に形成されており、
キャビティは、管軸方向の寸法、管軸方向および管軸直交方向それぞれに直交する方向の寸法それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に設定される。
アンテナデバイスであって、
電波の伝搬路をなす導波管の一部を構成するとともに、所定の管軸方向（Ｄａｘ）に延びる導波管部（１２）と、
管軸方向に直交する一方向である管軸直交方向（Ｄｓｔ）において導波管部に隣接して設けられ、給電開口（１４）を介して導波管部の内側に連通するキャビティ（１５）を形成するキャビティ形成部（１６）と、を備え、
キャビティ形成部は、導波管部に隣接するとともに給電開口が形成された開口壁部（１６１）と、管軸直交方向において開口壁部に対向する対向壁部（１６２）と、開口壁部と対向壁部とを繋ぐ側壁部（１６３）と、を有し、
対向壁部における給電開口の開口中心に対して管軸直交方向に対向する部位を中心部位としたとき、
対向壁部には、４つの放射開口（１７）が、中心部位の周囲において格子状に並ぶように配設されており、
給電開口は、開口壁部のうち、管軸直交方向においてキャビティの中心位置と重なり合う位置に形成されており、
キャビティは、管軸方向の寸法、管軸方向および管軸直交方向それぞれに直交する方向の寸法それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に設定される。
【0007】
これによると、給電開口の開口中心に対応する位置の周囲に、格子状に４つの放射開口を配置しているので、４つの放射開口それぞれと給電開口との間の距離を揃えることができる。また、キャビティにおける管軸方向の寸法と管軸方向および管軸直交方向それぞれに直交する方向の寸法を、電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に制限している。これらにより、４つの放射開口での電波の位相を揃えることができる。
【0008】
加えて、単一のキャビティによって電波を４つの放射開口へ分配する構造になっているので、従来技術の如く、電波の伝搬路をトーナメント状に分岐させる構造に比べて、アンテナデバイスの体格の大型化を抑制することができる。
【0009】
したがって、本案のアンテナデバイスによれば、体格の大型化を抑制しつつ、４つの放射開口での電波の位相を揃えることができる。
【0010】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係るアンテナデバイスを含む機器の概略構成図である。
【図4】アンテナデバイスの模式的な斜視図である。
【図5】アンテナデバイスの模式的な分解斜視図である。
【図6】アンテナデバイスの模試的な平面図である。
【図7】アンテナデバイスの反射特性を説明するための説明図である。
【図8】アンテナデバイスの放射指向性を説明するための説明図である。
【図9】アンテナデバイスのＨ面およびＥ面における放射指向性を説明するための説明図である。
【図10】第１実施形態の第１変形例となるアンテナデバイスの模式的な平面図である。
【図11】第１実施形態の第２変形例となるアンテナデバイスの模式的な平面図である。
【図12】第１実施形態の第３変形例となるアンテナデバイスの模式的な平面図である。
【図13】第１実施形態の第４変形例となるアンテナデバイスの模式的な平面図である。
【図14】第１実施形態の第５変形例となるアンテナデバイスの模式的な断面図である。
【図15】第２実施形態に係るアンテナデバイスの模式的な分解斜視図である。
【図16】第３実施形態に係るアンテナデバイスの模式的な分解斜視図である。
【図17】アンテナデバイスの模式的な平面図である。
【図18】アンテナデバイスの断面における電波強度を示すコンター図である。
【図19】アンテナデバイスの平面における電波強度を示すコンター図である。
【図20】第４実施形態に係るアンテナデバイスの模式的な分解斜視図である。
【図21】第５実施形態に係るアンテナデバイスの模式的な断面図である。
【図22】第６実施形態に係るアンテナデバイスの模式的な断面図である。
【図23】第７実施形態に係るアンテナデバイスの模式的な断面図である。
【図24】第８実施形態に係るアンテナデバイスの模式的な断面図である。
【図25】第９実施形態に係るアンテナデバイスを含む機器の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【0013】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図９を参照して説明する。本実施形態では、本開示のアンテナデバイス１を、電気部品であるＭＭＩＣ２を含む機器に適用した例について説明する。なお、“ＭＭＩＣ”は、Monolithic Microwave Integrated Circuitの略称である。
本実施形態について、図１～図９を参照して説明する。本実施形態では、本開示のアンテナデバイス１を、電気部品であるＭＭＩＣ２を含む機器に適用した例について説明する。なお、“ＭＭＩＣ”は、Monolithic Microwave Integrated Circuitの略称である。
【0014】
図１に示すＭＭＩＣ２は、電波を送受信する入出力部３を含む半導体デバイスである。ＭＭＩＣ２は、アンテナデバイス１に対応して設けられた送受信機器である。本実施形態ではＭＭＩＣ２が送受信する電波の動作周波数が、ミリ波に対応する周波数帯（例えば、７６．５ＧＨｚ）とされている。なお、ＭＭＩＣ２が送受信する電波の動作周波数は、ミリ波に対応する周波数に限定されず、ミリ波以外の周波数であってもよい。
【0015】
図２に示すように、ＭＭＩＣ２は、電気基板４に実装されている。電気基板４は、金属箔等の導電性部材によって複数の配線パターンが形成されたプリント基板である。電気基板４は、基板の厚み方向の一方側に一面Ｆ１が形成され、基板の厚み方向の他方側に他面Ｆ２が形成されている。
【0016】
電気基板４は、一面Ｆ１に対してＭＭＩＣ２が実装されている。また、電気基板４の一面Ｆ１には、複数のスペーサ５が配置されている。スペーサ５は、例えば、導電性を有する材料で構成されている。スペーサ５は、電気基板４に対して固定されている。
【0017】
アンテナデバイス１は、電気基板４の一面Ｆ１に対してＭＭＩＣ２と複数のスペーサ５を挟んで配置されている。アンテナデバイス１は、ＭＭＩＣ２および複数のスペーサ５それぞれに接触した状態で、ネジ止め、接着等によって電気基板４に固定されている。
【0018】
アンテナデバイス１は、ＭＭＩＣ２が送受信する電波を伝えるアンテナである。図２および図３に示すように、アンテナデバイス１は、導電性を有する３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３が積層された積層構造を有する構造体ＳＴである。３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３は、金属製のブロックで構成されている。なお、３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３のうち、少なくとも１つは、金属製のブロックではなく、例えば、樹脂製のブロックの表面に金属膜等の導電膜が形成されたものや、金属以外の導電性材料からなるブロックで構成されていてもよい。
【0019】
アンテナデバイス１は、３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３が、ネジ止め、接着等によって互いに結合されている。アンテナデバイス１は、各ブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３の積層方向Ｄｓｔが、電気基板４の厚み方向と一致する姿勢で、電気基板４に固定されている。本実施形態では、３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３について、電気基板４に近いものから順に第１ブロックＢＣ１、第２ブロックＢＣ２、第３ブロックＢＣ３とする。
【0020】
３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３は、平面視の形状が同じ矩形形状とされている。また、３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３は、積層方向Ｄｓｔにおいて、互いに重なり合うように、平面視における大きさが同程度とされている。
【0021】
第１ブロックＢＣ１および第２ブロックＢＣ２は、互いに対向する面の一部が接触している。また、第２ブロックＢＣ２および第３ブロックＢＣ３は、互いに対向する面の一部が接触している。これにより、３つのブロックＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３は、電気的に接続されている。
【0022】
第１ブロックＢＣ１は、電気基板４に対向する面が、ＭＭＩＣ２および複数のスペーサ５を挟んで電気基板４の一面Ｆ１に対向している。図示しないが、第１ブロックＢＣ１は、複数のスペーサ５の少なくとも一部を介して電気基板４の一面Ｆ１に形成された配線パターンに含まれるグランドパターンに電気的に接続されている。第２ブロックＢＣ２および第３ブロックＢＣ３は、第１ブロックＢＣ１に電気的に接続されているので、第１ブロックＢＣ１を介してグランドパターンに電気的に接続されている。電気基板４のグランドパターンは、接地電位とされている。
【0023】
第１ブロックＢＣ１には、ＭＭＩＣ２との間で電波が伝搬するように設けられる外部ポート１１が形成されている。外部ポート１１は、第１ブロックＢＣ１におけるＭＭＩＣ２の入出力部３と対向する位置に形成されている。これにより、外部ポート１１とＭＭＩＣ２との間で電波が伝搬可能になっている。
【0024】
第１ブロックＢＣ１および第２ブロックＢＣ２には、電波の伝搬路となる導波管の一部を構成する導波管部１２が形成されている。本実施形態では、第１ブロックＢＣ１および第２ブロックＢＣ２における導波管部１２を形成する部位が“導波管”を構成している。
【0025】
導波管部１２は、第１ブロックＢＣ１および第２ブロックＢＣ２における積層方向Ｄｓｔに対向する部位に形成された一対の溝部１２１、１２２が結合されることで形成されている。
【0026】
第１ブロックＢＣ１には、第２ブロックＢＣ２に対向する部位に第１溝部１２１が形成されている。第１溝部１２１は、積層方向Ｄｓｔの一方側から他方側に窪んだ有底溝で構成されている。第１溝部１２１の底面に外部ポート１１が形成されている。
【0027】
第２ブロックＢＣ２には、第１ブロックＢＣ１の第１溝部１２１に対向する部位に第２溝部１２２が形成されている。第２溝部１２２は、積層方向Ｄｓｔの他方側から一方側に窪んだ有底溝で構成されている。第２溝部１２２の底面に後述の給電開口１４が形成されている。
【0028】
導波管部１２は、積層方向Ｄｓｔに直交する一方向を管軸方向Ｄａｘとし、当該管軸方向Ｄａｘに沿って延びている。管軸方向Ｄａｘは、導波管部１２の中心軸線に沿う方向である。
【0029】
図４および図５に示すように、導波管部１２は、管軸方向Ｄａｘに直交する断面（すなわち、横断面）の形状が、積層方向Ｄｓｔに延びる矩形形状となっている。すなわち、導波管部１２は、積層方向Ｄｓｔにおける寸法が、積層方向Ｄｓｔおよび管軸方向Ｄａｘそれぞれに直交する方向（以下、管幅方向Ｄｃｒとも呼ぶ）における寸法よりも大きくなっている。
【0030】
導波管部１２は、外部ポート１１付近から後述の給電開口１４付近まで延びている。導波管部１２は、管軸方向Ｄａｘの両端に導波管の終端部をなす一対の終端壁１２３、１２４が設定されている。具体的には、導波管部１２は、管軸方向Ｄａｘの一方側に第１終端壁１２３が設けられ、管軸方向Ｄａｘの他方側に第２終端壁１２４が設けられている。
【0031】
第２終端壁１２４は、管軸方向Ｄａｘに直交する方向に拡がる平面状の壁によって構成されている。第２終端壁１２４は、外部ポート１１付近に設定されている。具体的には、第２終端壁１２４は、外部ポート１１に隣接する位置に形成されている。
【0032】
第１終端壁１２３は、管軸方向Ｄａｘに直交する方向に拡がる平面状の壁によって構成されている。第１終端壁１２３は、後述の給電開口１４付近に設定されている。具体的には、第１終端壁１２３は、給電開口１４の開口位置よりも外部ポート１１から離れた位置に形成されている。本実施形態では、第１終端壁１２３が、管軸方向Ｄａｘの一方側に“ショート壁”を構成している。
【0033】
給電開口１４と第１終端壁１２３との位置関係は、導波管部１２と後述のキャビティ１５との間のカップリング量を加味して設定される。換言すれば、アンテナデバイス１は、給電開口１４と第１終端壁１２３との距離によって、導波管部１２と後述のキャビティ１５との間のカップリング量を制御するようになっている。
【0034】
第２ブロックＢＣ２には、導波管部１２を形成する第２溝部１２２の底面に給電開口１４が形成されている。給電開口１４は、導波管部１２と後述のキャビティ１５との間で電波を伝搬させるポートである。給電開口１４は、第２ブロックＢＣ２を積層方向Ｄｓｔに貫通する孔によって構成されている。給電開口１４は、第２ブロックＢＣ２のうち、積層方向Ｄｓｔにおいて外部ポート１１とは重なり合わない位置に形成されている。
【0035】
ここで、導波管部１２は、電波の反射を抑圧する反射抑圧壁１３が設けられている。反射抑圧壁１３は、導波管部１２における給電開口１４の開口位置よりも管軸方向Ｄａｘの他方側の位置に設けられている。
【0036】
反射抑圧壁１３は、積層方向Ｄｓｔの延びる一対の突起壁１３１、１３２によって構成されている。第１突起壁１３１は、第１溝部１２１の底面から積層方向Ｄｓｔの一方側に向かって突き出るように設けられている。第２突起壁１３２は、第２溝部１２２の底面から積層方向Ｄｓｔの一方側に向かって突き出るように設けられている。第１突起壁１３１および第２突起壁１３２は、導波管部１２における同じ位置に設けられている。また、第１突起壁１３１および第２突起壁１３２は、高さ、厚み、形状が実質的に同一となるように構成されている。なお、第１突起壁１３１および第２突起壁１３２は、互いに接触しない高さとなっている。
【0037】
ここで、第１突起壁１３１および第２突起壁１３２それぞれの位置、高さ、厚み、形状は、導波管部１２における第１終端壁１２３と反射抑圧壁１３との間の空間のインピーダンスに影響する。このため、第１突起壁１３１および第２突起壁１３２の位置、高さ、厚み、形状は、導波管部１２における第１終端壁１２３と反射抑圧壁１３との間の空間のインピーダンスとキャビティ１５のインピーダンスとが整合するように設定されていることが望ましい。
【0038】
第２ブロックＢＣ２および第３ブロックＢＣ３には、管軸方向Ｄａｘに直交する一方向である管軸直交方向において導波管部１２に隣接する位置に、給電開口１４を介して導波管部１２の内側に連通するキャビティ１５が形成されている。本実施形態では、第２ブロックＢＣ２および第３ブロックＢＣ３におけるキャビティ１５を形成する部位が“キャビティ形成部１６”を構成している。また、管軸直交方向は、積層方向Ｄｓｔと一致する方向となっている。説明の便宜上、以下では、管軸直交方向を積層方向Ｄｓｔとして説明するが、積層方向Ｄｓｔは、管軸直交方向に置き換えて解釈することができる。なお、図１において、管軸直交方向は、紙面に対して垂直となる方向である。
【0039】
キャビティ形成部１６は、導波管部１２に隣接するとともに給電開口１４が形成された開口壁部１６１と、管軸直交方向において開口壁部１６１に対向する対向壁部１６２と、開口壁部１６１と対向壁部１６２とを繋ぐ側壁部１６３と、を有する。
【0040】
開口壁部１６１および対向壁部１６２は、平面視における形状が同じ矩形形状とされている。具体的には、開口壁部１６１および対向壁部１６２は、管軸方向Ｄａｘに延びる矩形形状となっている。また、開口壁部１６１および対向壁部１６２は、積層方向Ｄｓｔにおいて、互いに重なり合うように、積層方向Ｄｓｔから見た際の大きさが同程度とされている。
【0041】
側壁部１６３は、開口壁部１６１の四辺と対向壁部１６２の四辺とを繋ぐ４つの側壁１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６３ｄを有している。４つの側壁１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６３ｄは、開口壁部１６１と対向壁部１６２との間に扁平な直方体状のキャビティ１５が形成されるように設定されている。キャビティ１５は、平面視における形状が矩形形状となっている。
【0042】
このように形成されるキャビティ１５は、管軸方向Ｄａｘの寸法が、管幅方向Ｄｃｒの寸法および積層方向Ｄｓｔの寸法よりも大きくなっている。なお、キャビティ１５における管幅方向Ｄｃｒの寸法は、導波管部１２における管幅方向Ｄｃｒの寸法よりも大きくなっている。
【0043】
本実施形態のキャビティ１５は、第２ブロックＢＣ２および第３ブロックＢＣ３における積層方向Ｄｓｔに対向する部位に形成された一対の凹部１５１、１５２が結合されることで形成されている。
【0044】
第２ブロックＢＣ２には、第３ブロックＢＣ３に対向する部位に第１凹部１５１が形成されている。第１凹部１５１は、積層方向Ｄｓｔの一方側から他方側に窪んでいる。第１凹部１５１の底面となる開口壁部１６１に給電開口１４が形成されている。これにより、給電開口１４とキャビティ１５との間で電波が伝搬可能となっている。
【0045】
第３ブロックＢＣ３には、第２ブロックＢＣ２に対向する部位に第２凹部１５２が形成されている。第２凹部１５２は、積層方向Ｄｓｔの他方側から一方側に窪んでいる。第２凹部１５２の底面となる対向壁部１６２に４つの放射開口１７が形成されている。
【0046】
これにより、キャビティ１５は、給電開口１４と４つの放射開口１７との間で電波が伝搬可能となっている。本実施形態のキャビティ１５は、給電開口１４からの電波を４つの放射開口１７へ分配して伝搬させる分岐部としての機能を果たしている。
【0047】
対向壁部１６２には、アンテナデバイス１の外部空間との間で電波が伝搬するように、アンテナ放射素子を構成する４つの放射開口１７が形成されている。４つの放射開口１７は、対向壁部１６２を積層方向Ｄｓｔに貫通する孔によって構成されている。
【0048】
４つの放射開口１７は、それぞれ同じ矩形形状とされている。４つの放射開口１７は、対向壁部１６２において、管軸方向Ｄａｘおよび管幅方向Ｄｃｒの双方に間隔をあけて並ぶように形成されている。これにより、４つの放射開口１７それぞれと外部空間との間で電波が伝搬可能となっている。
【0049】
本実施形態のアンテナデバイス１は、電波が４つの放射開口１７で互いに打ち消し合わないように、４つの放射開口１７での電波の同位相となるように構成されている。このことを実現するための構成等について、以下に説明する。
【0050】
まず、４つの放射開口１７について説明すると、４つの放射開口１７は、給電開口１４の開口中心ＣＬに対して積層方向Ｄｓｔに対向する中心部位ＣＰの周囲に格子状に並ぶように配設されている。
【0051】
図６に示すように、対向壁部１６２において中心部位ＣＰを通る仮想線のうち管軸方向Ｄａｘに沿うものを第１仮想線ＩＬ１、第１仮想線ＩＬ１と直交する仮想線を第２仮想線ＩＬ２としたとする。このとき、４つの放射開口１７は、中心部位ＣＰの周囲において、第１仮想線ＩＬ１に対して線対称となり、且つ、第２仮想線ＩＬ２に対して線対称となるように対向壁部１６２に配設されている。
【0052】
より具体的には、第１仮想線ＩＬ１および第２仮想線ＩＬ２によって対向壁部１６２を４つの領域に分けたときに、当該４つの領域それぞれに対して放射開口１７が形成されている。
【0053】
４つの放射開口１７は、それぞれ同じ形状とされている。本実施形態の４つの放射開口１７は、それぞれ管軸方向Ｄａｘに延びる矩形形状となっている。放射開口１７は、管軸方向Ｄａｘの寸法が、動作周波数における電波の波長の約０．５倍から約１倍までとなるように構成されている。動作周波数における電波の波長は、動作周波数に含まれる代表的な周波数における電波の波長であり、例えば、動作周波数の中心周波数における電波の波長として解釈することができる。
【0054】
続いて、給電開口１４は、開口壁部１６１のうち、積層方向Ｄｓｔにおいてキャビティ１５の中心位置Ｃと重なり合う位置に形成されている。給電開口１４は、管軸方向Ｄａｘに延びる矩形形状となっている。給電開口１４は、積層方向Ｄｓｔにおいて４つの放射開口１７と重ならないように開口壁部１６１に形成されている。なお、給電開口１４の形状は、矩形形状ではなく、例えば、長円形状、菱形形状等とされていてもよい。
【0055】
このように構成されていることで、給電開口１４から４つの放射開口１７までの距離が実質的に同じ大きさになっている。換言すれば、アンテナデバイス１は、給電開口１４と４つの放射開口１７それぞれとの間の電波の伝送距離が実質的に同じ大きさになっている。
【0056】
続いて、キャビティ１５は、第１仮想線ＩＬ１および第２仮想線ＩＬ２によって４つの空間に分けたときに、当該４つの空間それぞれが実質的に同じ立体空間となるように構成されている。
【0057】
加えて、キャビティ１５は、管軸方向Ｄａｘの寸法Ｌ１および管幅方向Ｄｃｒの寸法Ｌ２それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、当該波長の２．０倍以下の範囲に設定されている。本例のキャビティ１５は、管軸方向Ｄａｘの寸法Ｌ１が管幅方向Ｄｃｒの寸法Ｌ２よりも大きくなっているが、これに限らず、管軸方向Ｄａｘの寸法Ｌ１が管幅方向Ｄｃｒの寸法Ｌ２以下とされていてもよい。
【0058】
ここで、キャビティ１５の積層方向Ｄｓｔの寸法Ｌｓｔは、管軸方向Ｄａｘの寸法Ｌ１および管幅方向Ｄｃｒの寸法とは異なり、電波の逆位相と殆んど関係しないため、電波の逆位相による制限は特にない。
【0059】
但し、キャビティ１５の積層方向Ｄｓｔの寸法Ｌｓｔが大きすぎると、キャビティ１５での電波の伝搬ロスが大きくなる。このため、キャビティ１５の積層方向Ｄｓｔの寸法Ｌｓｔは、動作周波数における電波の波長の２．０倍以下とされていることが望ましい。例えば、キャビティ１５の積層方向Ｄｓｔの寸法Ｌｓｔは、キャビティ１５の管軸方向Ｄａｘの寸法および管幅方向Ｄｃｒの寸法と同様に、動作周波数における電波の波長の１．０以上、且つ、当該波長の２．０倍以下の範囲に設定すればよい。なお、本例のキャビティ１５は、積層方向Ｄｓｔの寸法Ｌｓｔが管幅方向Ｄｃｒの寸法よりも小さくなっている。
【0060】
このように構成されるアンテナデバイス１では、例えば、ＭＭＩＣ２の入出力部３から電波が出力されると、その電波は外部ポート１１へ入力される。その外部ポート１１へ入力された電波は、図３の矢印Ａ１のように、導波管部１２、給電開口１４の順に通ってキャビティ１５へ到達する。そして、キャビティ１５へ到達した電波は、矢印Ａ２、Ａ３のように、キャビティ１５で４つの放射開口１７へ分配され、４つの放射開口１７から外部空間へ放射される。
【0061】
ここで、図７は、ＭＭＩＣ２の入出力部３から電波を出力した際の反射特性を示すグラフである。図７に示すように、反射特性は、中心周波数（本例では７６．５ＧＨｚ）±３００ＭＨｚの周波数帯において、－２０［ｄＢ］以下の良好な特性となっている。
【0062】
また、図８および図９は、本実施形態のアンテナデバイス１について、電磁界シミュレーションを行った結果を示している。なお、図９では、磁界面であるＨ面での利得特性を実線で示し、電界面であるＥ面での利得特性を点線で示している。
【0063】
図８に示すように、アンテナデバイス１は、４つの放射開口１７の略中心となる中心部位ＣＰにおいて、積層方向Ｄｓｔの一方側に向く指向性を有する。また、図８、図９に示すように、分布特性は、管軸方向Ｄａｘおよび管幅方向Ｄｃｒの双方において対称となる良好な特性となっている。さらに、図９に示すように、最大利得が１３［ｄＢｉ］程度であり、良好な性能を有する。
【0064】
なお、例えば、ＭＭＩＣ２の入出力部３が外部空間から電波を受信する場合、アンテナデバイス１は、上記した入出力部３から電波が出力される場合とは逆向きに電波を伝搬する。
【0065】
以上説明したアンテナデバイス１は、キャビティ形成部１６の対向壁部１６２に、４つの放射開口１７が、中心部位ＣＰの周囲において格子状に並ぶように配設されている。給電開口１４は、キャビティ形成部１６の開口壁部１６１のうち、積層方向Ｄｓｔにおいてキャビティ１５の中心位置Ｃと重なり合う位置に形成されている。そして、キャビティ１５は、管軸方向Ｄａｘの寸法および管幅方向Ｄｃｒの寸法それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に設定される。
【0066】
これによると、給電開口１４の開口中心ＣＬに対応する位置の周囲に、格子状に４つの放射開口１７を配置しているので、４つの放射開口１７それぞれと給電開口１４との間の距離を揃えることができる。また、キャビティ１５における管軸方向Ｄａｘの寸法と管軸方向Ｄａｘおよび管幅方向Ｄｃｒの寸法を、電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に制限している。これらにより、４つの放射開口１７での電波の位相を揃えることができる。
【0067】
加えて、単一のキャビティ１５によって電波を４つの放射開口１７へ分配する構造になっているので、従来技術の如く、電波の伝搬路をトーナメント状に分岐させる構造に比べて、アンテナデバイス１の体格の大型化を抑制することができる。
【0068】
したがって、本案のアンテナデバイス１によれば、体格の大型化を抑制しつつ、４つの放射開口１７での電波の位相を揃えることができる。
【0069】
ここで、電波の伝搬路をトーナメント状に分岐させる構造では、電波の伝搬路が複雑でロバスト性が低下するが、本案の如く、単一のキャビティ１５によって電波を４つの放射開口１７へ分配する構造になっていればロバスト性を充分に確保することができる。
【0070】
また、電波の伝搬路をトーナメント状に分岐させる構造では、導波管の電波を２つに分配する部分に電波を４つに分配する部分を積層する積層構造が必要となる。このことは、製造コストの増大を招く要因となる。
【0071】
これに対して、本案の如く、単一のキャビティ１５によって電波を４つの放射開口１７へ分配する構造になっていれば、アンテナデバイス１を簡素な積層構造で実現可能となるので、製造コストの低減を図ることもできる。
【0072】
また、本実施形態のアンテナデバイス１には、以下の技術的事項が含まれている。
【0073】
（１）導波管部１２は、給電開口１４の開口位置よりも管軸方向Ｄａｘの一方側に導波管の終端部をなす第１終端壁１２３が設けられるとともに、給電開口１４の開口位置よりも管軸方向Ｄａｘの他方側の少なくとも一箇所に反射抑圧壁１３が設けられている。これによると、反射抑圧壁１３によって、第１終端壁１２３等からの反射波の影響が低減されるので、反射波の影響による帯域の制限が抑えられる。この結果、アンテナデバイス１の広帯域化を図ることができる。
【0074】
（２）４つの放射開口１７は、給電開口１４の開口中心ＣＬに対応する中心部位ＣＰの周囲において、第１仮想線ＩＬ１に対して線対称となり、且つ、第２仮想線ＩＬ２に対して線対称となるように対向壁部１６２に配設されている。これによると、４つの放射開口１７それぞれと給電開口１４との間の距離を揃えて、４つの放射開口１７での位相を揃えることができる。
【0075】
（３）キャビティ１５は、積層方向Ｄｓｔの寸法が動作周波数における電波の波長の２．０倍以下に設定される。このように、キャビティ１５における積層方向Ｄｓｔの寸法が波長の２．０倍以下に制限されていれば、アンテナデバイス１の体格の大型化を抑制することができる。また、４つの放射開口１７と給電開口１４との距離が短くなるので、キャビティ１５での電波の伝搬ロスを抑えることができる。
【0076】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態で示したアンテナデバイス１は、例えば、以下の如く、変形可能である。なお、以下に示す変形例は、特段の支障がない限り、第１実施形態以外の実施形態にも適用することができる。
第１実施形態で示したアンテナデバイス１は、例えば、以下の如く、変形可能である。なお、以下に示す変形例は、特段の支障がない限り、第１実施形態以外の実施形態にも適用することができる。
【0077】
（第１変形例）
第１実施形態では、対向壁部１６２に形成された４つの放射開口１７が矩形形状となっているものを例示したが、４つの放射開口１７の形状は、上記のものに限定されない。例えば、図１０に示すように、４つの放射開口１７は、楕円形状になっていてもよい。なお、放射開口１７は、菱形形状、長円形状等とされていてもよい。
第１実施形態では、対向壁部１６２に形成された４つの放射開口１７が矩形形状となっているものを例示したが、４つの放射開口１７の形状は、上記のものに限定されない。例えば、図１０に示すように、４つの放射開口１７は、楕円形状になっていてもよい。なお、放射開口１７は、菱形形状、長円形状等とされていてもよい。
【0078】
（第２変形例）
第１実施形態では、キャビティ１５の平面視における形状が矩形形状となっているものを例示したが、キャビティ１５の形状は、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、アンテナデバイス１は、キャビティ１５の平面視における形状が菱形形状となり、キャビティ１５の四隅付近に矩形形状の放射開口１７が配置されるものであってもよい。なお、キャビティ１５は、対角線が管軸方向Ｄａｘおよび管幅方向Ｄｃｒと揃う向きで設定され、管軸方向Ｄａｘの寸法Ｌ１および管幅方向Ｄｃｒの寸法Ｌ２が、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に設定される。
第１実施形態では、キャビティ１５の平面視における形状が矩形形状となっているものを例示したが、キャビティ１５の形状は、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、アンテナデバイス１は、キャビティ１５の平面視における形状が菱形形状となり、キャビティ１５の四隅付近に矩形形状の放射開口１７が配置されるものであってもよい。なお、キャビティ１５は、対角線が管軸方向Ｄａｘおよび管幅方向Ｄｃｒと揃う向きで設定され、管軸方向Ｄａｘの寸法Ｌ１および管幅方向Ｄｃｒの寸法Ｌ２が、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、波長の２．０倍以下の範囲に設定される。
【0079】
（第３変形例）
図１２に示すように、アンテナデバイス１は、キャビティ１５の平面視における形状が菱形形状となり、キャビティ１５の四隅付近に菱形形状の放射開口１７が配置されるものであってもよい。
図１２に示すように、アンテナデバイス１は、キャビティ１５の平面視における形状が菱形形状となり、キャビティ１５の四隅付近に菱形形状の放射開口１７が配置されるものであってもよい。
【0080】
（第４変形例）
図１３に示すように、アンテナデバイス１は、キャビティ１５の平面視における形状が菱形形状となり、キャビティ１５の四隅付近に楕円形状の放射開口１７が配置されるものであってもよい。
図１３に示すように、アンテナデバイス１は、キャビティ１５の平面視における形状が菱形形状となり、キャビティ１５の四隅付近に楕円形状の放射開口１７が配置されるものであってもよい。
【0081】
（第５変形例）
第１実施形態では、給電開口１４の開口位置よりも管軸方向Ｄａｘの他方側の一箇所に反射抑圧壁１３が設けられているものを例示したが、導波管部１２は、これに限定されず、複数箇所に反射抑圧壁１３が設けられていてもよい。例えば、図１４に示すように、導波管部１２は、給電開口１４の開口位置よりも管軸方向Ｄａｘの他方側の二箇所に反射抑圧壁１３Ａ、１３Ｂが設けられていてもよい。各反射抑圧壁１３Ａ、１３Ｂは、管軸方向Ｄａｘにおいて異なる位置に配置される。これによると、２つの反射抑圧壁１３Ａ、１３Ｂによって、反射波の影響が充分に低減されるので、アンテナデバイス１の帯域を広げることができる。
第１実施形態では、給電開口１４の開口位置よりも管軸方向Ｄａｘの他方側の一箇所に反射抑圧壁１３が設けられているものを例示したが、導波管部１２は、これに限定されず、複数箇所に反射抑圧壁１３が設けられていてもよい。例えば、図１４に示すように、導波管部１２は、給電開口１４の開口位置よりも管軸方向Ｄａｘの他方側の二箇所に反射抑圧壁１３Ａ、１３Ｂが設けられていてもよい。各反射抑圧壁１３Ａ、１３Ｂは、管軸方向Ｄａｘにおいて異なる位置に配置される。これによると、２つの反射抑圧壁１３Ａ、１３Ｂによって、反射波の影響が充分に低減されるので、アンテナデバイス１の帯域を広げることができる。
【0082】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１５を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第２実施形態について、図１５を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
【0083】
図１５に示すように、アンテナデバイス１は、導電性を有する２つのブロックＢＣ１、ＢＣ２および導電性を有するプレートＰＬが積層された積層構造を有する構造体ＳＴである。２つのブロックＢＣ１、ＢＣ２は、金属製のブロックで構成されている。プレートＰＬは、金属製のプレートで構成されている。なお、２つのブロックＢＣ１、ＢＣ２およびプレートＰＬのうち、少なくとも１つは、例えば、樹脂部材の表面に金属膜等の導電膜が形成されたものや、金属以外の導電性材料からなる導電部材で構成されていてもよい。
【0084】
アンテナデバイス１は、２つのブロックＢＣ１、ＢＣ２およびプレートＰＬが、ネジ止め、接着等によって互いに結合されている。
【0085】
２つのブロックＢＣ１、ＢＣ２およびプレートＰＬは、平面視の形状が同じ矩形形状とされている。また、２つのブロックＢＣ１、ＢＣ２およびプレートＰＬは、積層方向Ｄｓｔにおいて、互いに重なり合うように、積層方向Ｄｓｔから見た際の大きさが同程度とされている。２つのブロックＢＣ１、ＢＣ２およびプレートＰＬは、それぞれが積層されることで電気的に接続されている。
【0086】
本実施形態の導波管部１２は、第１ブロックＢＣ１に形成された第１溝部１２１と第２ブロックＢＣ２における第１溝部１２１に対向する平坦な部位によって形成されている。なお、本実施形態の第２ブロックＢＣ２には、第１実施形態で説明した第２溝部１２２が設けられていない。
【0087】
反射抑圧壁１３は、第１溝部１２１の底面から積層方向Ｄｓｔの一方側に向かって突き出る第１突起壁１３１と、第２ブロックＢＣ２における第１溝部１２１に対向する部位から積層方向Ｄｓｔの他方側に向かって突き出る第２突起壁１３２とで構成されている。
【0088】
本実施形態のキャビティ１５は、第２ブロックＢＣ２に形成された第１凹部１５１とプレートＰＬによって形成されている。本実施形態では、第２ブロックＢＣ２およびプレートＰＬにおけるキャビティ１５を形成する部位が“キャビティ形成部１６”を構成している。なお、給電開口１４は、第２ブロックＢＣ２の第１凹部１５１の底面であって、第１溝部１２１に対向する部位に設けられている。
【0089】
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0090】
【0091】
図１６に示すように、本実施形態のキャビティ形成部１６には、キャビティ１５が４つの放射開口１７に対応する均等な４つの領域に区分されるように、側壁部１６３から給電開口１４に近づくように延びる４つの区画壁１８が設けられている。４つの区画壁１８は、第２ブロックＢＣ２に設けられた第１壁部１８ａと、第３ブロックＢＣ３に設けられた第２壁部１８ｂとが結合されることによって構成されている。
【0092】
具体的には、図１７に示すように、４つの区画壁１８は、第１仮想線ＩＬ１に沿って延びる第１区画壁１８１および第２区画壁１８２と、第２仮想線ＩＬ２に沿って延びる第３区画壁１８３および第４区画壁１８４によって構成されている。第１区画壁１８１および第２区画壁１８２は、第２仮想線ＩＬ２に対して線対称となるように設けられている。第３区画壁１８３および第４区画壁１８４は、第１仮想線ＩＬ１に対して線対称となるように設けられている。
【0093】
４つの区画壁１８は、給電開口１４側に露出する内側端面１８ｃを有している。４つの区画壁１８は、給電開口１４から放射開口１７に向って伝搬される電波を内側端面１８ｃで反射しないように、内側端面１８ｃと給電開口１４との間隔が充分に確保されている。４つの区画壁１８における給電開口１４に向かう方向の寸法は、例えば、１／４波長以下とされている。
【0094】
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0095】
また、本実施形態のアンテナデバイス１は、以下の技術的事項が含まれている。
【0096】
（１）キャビティ形成部１６は、キャビティ１５が４つの放射開口１７に対応する均等な４つの領域に区分されるように、側壁部１６３から給電開口１４に近づくように延びる４つの区画壁１８が設けられている。これによると、４つの区画壁１８によって４つの放射開口１７の間のアイソレーションを確保することができる。
【0097】
ここで、図１８および図１９は、ＭＭＩＣ２の入出力部３から電波を出力した際のキャビティ１５での電波強度および４つの放射開口１７での電波強度を示す等高線図（すなわち、コンター図）である。図１８によれば、本実施形態のアンテナデバイス１では、キャビティ１５から４つの放射開口１７へ同位相の電波が伝搬されることが判る。また、図１９によれば、電波強度の分布が４つの放射開口１７で同様となっているので、４つの区画壁１８によって４つの放射開口１７の間のアイソレーションが確保されていることが確認できる。
【0098】
（第３実施形態の変形）
４つの放射開口１７の間のアイソレーションを確保する観点では、第３実施形態の如く、キャビティ形成部１６の４つの区画壁１８が設けられていることが望ましい。但し、４つの区画壁１８を設ける場合、４つの区画壁１８の体積分だけキャビティ１５の大きさを大きくする必要がある。このため、アンテナデバイス１の小型化やロバスト性向上を優先させる場合は、４つの区画壁１８が省略されていてもよい。このことは以降の実施形態においても同様である。
４つの放射開口１７の間のアイソレーションを確保する観点では、第３実施形態の如く、キャビティ形成部１６の４つの区画壁１８が設けられていることが望ましい。但し、４つの区画壁１８を設ける場合、４つの区画壁１８の体積分だけキャビティ１５の大きさを大きくする必要がある。このため、アンテナデバイス１の小型化やロバスト性向上を優先させる場合は、４つの区画壁１８が省略されていてもよい。このことは以降の実施形態においても同様である。
【0099】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図２０を参照して説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第４実施形態について、図２０を参照して説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について主に説明する。
【0100】
図２０に示すように、本実施形態のキャビティ形成部１６には、キャビティ１５が４つの放射開口１７に対応する均等な４つの領域に区分されるように、側壁部１６３から給電開口１４に近づくように延びる４つの区画壁１８が設けられている。４つの区画壁１８は、第２ブロックＢＣ２に設けられた第１壁部１８ａと、プレートＰＬにおける第１壁部１８ａに対向する部位とが結合されることによって構成されている。このことを除き、４つの区画壁１８は、基本的に第３実施形態で説明したものと同様である。
【0101】
その他については、第２実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第２実施形態および第３実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第２実施形態および第３実施形態と同様に得ることができる。
【0102】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図２１を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第５実施形態について、図２１を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
【0103】
図２１に示すように、本実施形態のＭＭＩＣ２は、第１実施形態で説明した入出力部３の代わりに、電気基板４に対して、接続配線４１および入出力回路４２が設けられている。
【0104】
接続配線４１および入出力回路４２は、電気基板４の一面Ｆ１に形成された導電性を有する配線パターンで構成されている。
【0105】
接続配線４１は、ＭＭＩＣ２から電気基板４の一面Ｆ１に沿って導出されるように形成されている。接続配線４１は、一端側がＭＭＩＣ２の端子に電気的に接続されるとともに、他端側が入出力回路４２に電気的に接続されている。
【0106】
入出力回路４２は、アンテナデバイス１の外部ポート１１に対して電波を送受信する。なお、入出力回路４２は、第１実施形態で説明したＭＭＩＣ２の入出力部３と同様に機能する。
【0107】
本実施形態の外部ポート１１は、入出力回路４２に対向するように配置されている。これにより、外部ポート１１と入出力回路４２との間で電波が伝搬可能となっている。なお、本実施形態では、第１実施形態と比較してアンテナデバイス１を電気基板４に対し積層方向Ｄｓｔに近づけて配置するため、第１ブロックＢＣ１には、積層方向Ｄｓｔの一方側へ窪んだ凹溝部ＲＧが形成されている。この凹溝部ＲＧには、ＭＭＩＣ２が部分的に入り込んでいる。
【0108】
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0109】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について、図２２を参照して説明する。本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第６実施形態について、図２２を参照して説明する。本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について主に説明する。
【0110】
図２２に示すように、ＭＭＩＣ２は、電気基板４の一面Ｆ１ではなく、電気基板４の他面Ｆ２に実装されている。なお、第１ブロックＢＣ１には、第５実施形態で説明した凹溝部ＲＧが形成されていない。
【0111】
また、電気基板４には、一面Ｆ１に入出力回路４２が形成され、他面Ｆ２に接続配線４１が形成されている。そして、電気基板４は、電気基板４を貫通して接続配線４１と入出力回路４２とを電気的に接続する接続部４３が設けられている。接続部４３は、例えば、スルーホールによって構成される。入出力回路４２および接続配線４１は、接続部４３を介して電気的に接続されている。
【0112】
その他については、第５実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第５実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第５実施形態と同様に得ることができる。
【0113】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について、図２３を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第７実施形態について、図２３を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
【0114】
図２３に示すように、本実施形態のアンテナデバイス１は、第１ブロックＢＣ１が、第１実施形態で説明したスペーサ５を介さずに、電気基板４の一面Ｆ１に接触するように配置されている。そして、ＭＭＩＣ２は、電気基板４の他面Ｆ２に実装されている。
【0115】
また、電気基板４のうちＭＭＩＣ２の入出力部３に相対する位置には、積層方向Ｄｓｔに電気基板４を貫通した基板貫通孔ＳＨが形成されている。そして、外部ポート１１は、ＭＭＩＣ２の入出力部３との間に、基板貫通孔ＳＨを挟んでその入出力部３に対向するように配置されている。このような配置形態によって、外部ポート１１とＭＭＩＣ２との間で電波が伝搬可能となっている。
【0116】
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0117】
（第８実施形態）
次に、第８実施形態について、図２４を参照して説明する。本実施形態では、第６実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第８実施形態について、図２４を参照して説明する。本実施形態では、第６実施形態と異なる部分について主に説明する。
【0118】
図２４に示すように、本実施形態のアンテナデバイス１は、第１ブロックＢＣ１が、第１実施形態で説明したスペーサ５を介さずに、電気基板４の一面Ｆ１に接触するように配置されている。そして、ＭＭＩＣ２は、電気基板４の他面Ｆ２に実装されている。
【0119】
また、電気基板４には、一面Ｆ１に入出力回路４２が形成され、他面Ｆ２に接続配線４１が形成されている。そして、電気基板４は、電気基板４を貫通して接続配線４１と入出力回路４２とを電気的に接続する接続部４３が設けられている。接続部４３は、例えば、スルーホールによって構成される。入出力回路４２および接続配線４１は、接続部４３を介して電気的に接続されている。
【0120】
その他については、第６実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第６実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第６実施形態と同様に得ることができる。
【0121】
（第９実施形態）
次に、第９実施形態について、図２５を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第９実施形態について、図２５を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
【0122】
図２５に示すように、複数のアンテナデバイス１をアレイ化したアレイアンテナＡＲによって、ＭＭＩＣ２が送受信する電波を伝える構成とすることができる。このようなアレイアンテナＡＲは、例えば、複数のアンテナデバイス１における導波管部１２の端をＭＭＩＣ２側で集合させて、アンテナデバイス１の導波管部１２とＭＭＩＣ２との間で電波が伝搬可能にすることで実現できる。
【0123】
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態のアンテナデバイス１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【0124】
（１）前述の実施形態で説明したように、本案のアンテナデバイス１は、小型に構成することが可能であるため、このアンテナデバイス１を複数用いてアレイアンテナＡＲを構成すすることで、小型なアレイアンテナＡＲを実現することができる。加えて、ＭＭＩＣ２の入出力部３を多数の放射開口１７へ連結することができるので、アンテナデバイス１の利得を高めることが可能である。
【0125】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【0126】
上述の実施形態の如く、アンテナデバイス１は、導波管部１２における少なくとも一箇所に反射抑圧壁１３が設けられていることが望ましいが、これに限定されない。アンテナデバイス１は、反射抑圧壁１３が省略された構成になっていてもよい。
【0127】
上述の実施形態の如く、４つの放射開口１７は、中心部位ＣＰの周囲において、第１仮想線ＩＬ１に対して線対称となり、且つ、第２仮想線ＩＬ２に対して線対称となるように対向壁部１６２に配設されていることが望ましいが、そのようになっていなくてもよい。
【0128】
上述の実施形態の如く、キャビティ１５は、積層方向Ｄｓｔの寸法が動作周波数における電波の波長の２．０倍以下に設定されることが望ましいが、そのようになっていなくてもよい。キャビティ１５は、上述したものとは異なる立体空間となっていてもよい。
【0129】
上述の第１実施形態等では、導波管部１２が直線状に延伸しているが、導波管部１２は、一部が曲がって延伸していてもよい。そのような導波管部１２では、管軸方向Ｄａｘは、導波管部１２の中心軸線の接線方向として定義される。
【0130】
上述の実施形態のアンテナデバイス１は、３つの部材を管軸直交方向に積層したもので構成されているが、これに限定されない。アンテナデバイス１は、例えば、一部または全部の部材が管軸直交方向に交差する方向に積層したもので構成されていてもよい。
【0131】
上述の実施形態のＭＭＩＣ２は、電波の送受信を行うとしているが、これは一例であり、電波の送信および受信の一方だけを行うようになっていてもよい。なお、アンテナデバイス１は、ＭＭＩＣ２以外の半導体デバイスによって電波の送受信を行う機器にも適用可能である。
【0132】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【0133】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【0134】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【0135】
［本開示の観点］
【0136】
［第１の観点］
アンテナデバイスであって、
電波の伝搬路をなす導波管の一部を構成するとともに、所定の管軸方向（Ｄａｘ）に延びる導波管部（１２）と、
前記管軸方向に直交する一方向である管軸直交方向（Ｄｓｔ）において前記導波管部に隣接して設けられ、給電開口（１４）を介して前記導波管部の内側に連通するキャビティ（１５）を形成するキャビティ形成部（１６）と、を備え、
前記キャビティ形成部は、前記導波管部に隣接するとともに前記給電開口が形成された開口壁部（１６１）と、前記管軸直交方向において前記開口壁部に対向する対向壁部（１６２）と、前記開口壁部と前記対向壁部とを繋ぐ側壁部（１６３）と、を有し、
前記対向壁部における前記給電開口の開口中心に対して前記管軸直交方向に対向する部位を中心部位としたとき、
前記対向壁部には、４つの放射開口（１７）が、前記中心部位の周囲において格子状に並ぶように配設されており、
前記給電開口は、前記開口壁部のうち、前記管軸直交方向において前記キャビティの中心位置と重なり合う位置に形成されており、
前記キャビティは、前記管軸方向の寸法、前記管軸方向および前記管軸直交方向それぞれに直交する方向の寸法それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、前記波長の２．０倍以下の範囲に設定される、アンテナデバイス。
アンテナデバイスであって、
電波の伝搬路をなす導波管の一部を構成するとともに、所定の管軸方向（Ｄａｘ）に延びる導波管部（１２）と、
前記管軸方向に直交する一方向である管軸直交方向（Ｄｓｔ）において前記導波管部に隣接して設けられ、給電開口（１４）を介して前記導波管部の内側に連通するキャビティ（１５）を形成するキャビティ形成部（１６）と、を備え、
前記キャビティ形成部は、前記導波管部に隣接するとともに前記給電開口が形成された開口壁部（１６１）と、前記管軸直交方向において前記開口壁部に対向する対向壁部（１６２）と、前記開口壁部と前記対向壁部とを繋ぐ側壁部（１６３）と、を有し、
前記対向壁部における前記給電開口の開口中心に対して前記管軸直交方向に対向する部位を中心部位としたとき、
前記対向壁部には、４つの放射開口（１７）が、前記中心部位の周囲において格子状に並ぶように配設されており、
前記給電開口は、前記開口壁部のうち、前記管軸直交方向において前記キャビティの中心位置と重なり合う位置に形成されており、
前記キャビティは、前記管軸方向の寸法、前記管軸方向および前記管軸直交方向それぞれに直交する方向の寸法それぞれが、動作周波数における電波の波長の１．０倍以上、且つ、前記波長の２．０倍以下の範囲に設定される、アンテナデバイス。
【0137】
［第２の観点］
前記導波管部は、前記給電開口の開口位置よりも前記管軸方向の一方側に前記導波管の終端部をなすショート壁（１２１）が設けられるとともに、前記開口位置よりも前記管軸方向の他方側の少なくとも一箇所に電波の反射を抑圧する反射抑圧壁（１３）が設けられている、第１の観点に記載のアンテナデバイス。
前記導波管部は、前記給電開口の開口位置よりも前記管軸方向の一方側に前記導波管の終端部をなすショート壁（１２１）が設けられるとともに、前記開口位置よりも前記管軸方向の他方側の少なくとも一箇所に電波の反射を抑圧する反射抑圧壁（１３）が設けられている、第１の観点に記載のアンテナデバイス。
【0138】
［第３の観点］
前記キャビティ形成部は、前記キャビティが４つの前記放射開口に対応する均等な４つの領域に区分されるように、前記側壁部から前記給電開口に近づくように延びる４つの区画壁（１８）が設けられている、第１または第２の観点に記載のアンテナデバイス。
前記キャビティ形成部は、前記キャビティが４つの前記放射開口に対応する均等な４つの領域に区分されるように、前記側壁部から前記給電開口に近づくように延びる４つの区画壁（１８）が設けられている、第１または第２の観点に記載のアンテナデバイス。
【0139】
［第４の観点］
前記対向壁部における前記中心部位を通る仮想線のうち前記管軸方向に沿うものを第１仮想線（ＩＬ１）、前記第１仮想線に直交する仮想線を第２仮想線（ＩＬ２）としたとき、
４つの前記放射開口は、前記中心部位の周囲において、前記第１仮想線に対して線対称となり、且つ、前記第２仮想線に対して線対称となるように前記対向壁部に配設されている、第１ないし第３の観点のいずれか１つに記載のアンテナデバイス。
前記対向壁部における前記中心部位を通る仮想線のうち前記管軸方向に沿うものを第１仮想線（ＩＬ１）、前記第１仮想線に直交する仮想線を第２仮想線（ＩＬ２）としたとき、
４つの前記放射開口は、前記中心部位の周囲において、前記第１仮想線に対して線対称となり、且つ、前記第２仮想線に対して線対称となるように前記対向壁部に配設されている、第１ないし第３の観点のいずれか１つに記載のアンテナデバイス。
【0140】
［第５の観点］
前記キャビティは、前記管軸直交方向の寸法が前記波長の２．０倍以下に設定される、第１ないし第４の観点のいずれか１つに記載のアンテナデバイス。
前記キャビティは、前記管軸直交方向の寸法が前記波長の２．０倍以下に設定される、第１ないし第４の観点のいずれか１つに記載のアンテナデバイス。
【符号の説明】
【0141】
１ アンテナデバイス
１２ 導波管部
１４ 給電開口
１５ キャビティ
１６ キャビティ形成部
１６１ 開口壁部
１６２ 対向壁部
１６３ 側壁部
１７ 放射開口
１２ 導波管部
１４ 給電開口
１５ キャビティ
１６ キャビティ形成部
１６１ 開口壁部
１６２ 対向壁部
１６３ 側壁部
１７ 放射開口
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】