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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-27
(45)【発行日】2024-07-05
(54)【発明の名称】アンテナ装置及び位相制御方法
(51)【国際特許分類】
H01P 1/18 20060101AFI20240628BHJP
H01P 3/08 20060101ALI20240628BHJP
H01Q 3/32 20060101ALI20240628BHJP
H01Q 13/08 20060101ALI20240628BHJP
H01Q 21/08 20060101ALI20240628BHJP
【ＦＩ】
H01P1/18
H01P3/08 100
H01Q3/32
H01Q13/08
H01Q21/08
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021530688
(86)(22)【出願日】2020-07-06
(86)【国際出願番号】 JP2020026417
(87)【国際公開番号】W WO2021006244
(87)【国際公開日】2021-01-14
【審査請求日】2023-02-07
(31)【優先権主張番号】P 2019127933
(32)【優先日】2019-07-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】佐山 稔貴
(72)【発明者】
【氏名】加賀谷 修
(72)【発明者】
【氏名】陳 強
(72)【発明者】
【氏名】長江 眞平
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 弘康
【審査官】鈴木 肇
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２１１３２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２２２５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５９０５４６２（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開昭６３－２９６４０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５０６７８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１３９０６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｐ １／００－１１／００
Ｈ０１Ｑ １／００－２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、前記第１面に設けられる複数の信号線と、
前記複数の信号線のうち、対応する信号線に接続される複数のアンテナ素子と、
前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体と、
前記複数の信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記複数の信号線に平面視で重複する複数の誘電体部分をそれぞれ異なる大きさに変化させる制御部と、
信号源の接続先を切り替えるスイッチ回路と、を備え、
前記複数の信号線は、基準位置から第１配列方向に配列される複数の第１信号線と、前記基準位置から前記第１配列方向とは反対向きの第２配列方向に配列される複数の第２信号線とを含み、
前記複数の第１信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体は、前記基準位置から前記第１配列方向に離れるほど大きく又は小さく、
前記複数の第２信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体は、前記複数の第１信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体が前記基準位置から前記第１配列方向に離れるほど大きい場合には、前記基準位置から前記第２配列方向に離れるほど大きく、前記複数の第１信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体が前記基準位置から前記第１配列方向に離れるほど小さい場合には、前記基準位置から前記第２配列方向に離れるほど小さく、
前記スイッチ回路は、前記信号源の接続先を、前記複数の第１信号線又は前記複数の第２信号線に切り替える、アンテナ装置。
【請求項2】
前記接地導体は、前記第１誘電体を介して前記複数のアンテナ素子と対向する、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第１誘電体の一部又は全体を移動させて、前記誘電体部分の大きさを変化させる、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記第１誘電体は、前記第１面を有する第１層と、前記第２面を有する第２層と、前記第１層と前記第２層との間に配置される第３層とを有し、前記制御部は、前記第１面に平行な方向に前記第３層の一部又は全体を移動させて、前記誘電体部分の大きさを変化させる、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記第２誘電体は、前記第１面と前記第２面との間に位置する、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記第２誘電体は、前記信号線に沿った方向に延びて存在する、請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記第２誘電体は、前記第１誘電体に形成される空隙に存在する、請求項５又は６に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、前記第１面に設けられる複数の信号線と、前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体とを備える伝送線路を通る信号の位相を制御する方法であって、前記複数の信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記複数の信号線に平面視で重複する複数の誘電体部分をそれぞれ異なる大きさに変化させる方法であって、
前記複数の信号線は、基準位置から第１配列方向に配列される複数の第１信号線と、前記基準位置から前記第１配列方向とは反対向きの第２配列方向に配列される複数の第２信号線とを含み、
前記複数の第１信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体は、前記基準位置から前記第１配列方向に離れるほど大きく又は小さく、
前記複数の第２信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体は、前記複数の第１信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体が前記基準位置から前記第１配列方向に離れるほど大きい場合には、前記基準位置から前記第２配列方向に離れるほど大きく、前記複数の第１信号線に対して前記第２面の側に位置する前記第２誘電体が前記基準位置から前記第１配列方向に離れるほど小さい場合には、前記基準位置から前記第２配列方向に離れるほど小さく、
信号源の接続先を、前記複数の第１信号線又は前記複数の第２信号線に切り替える、位相制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移相器、アンテナ装置及び位相制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、信号源が発生した信号を分配する分配回路と、分配回路が分配した信号を移相し、複数のアンテナ素子から放射される電磁波の指向方向を変更する複数の移相器とを備える、フェーズドアレイアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１８／２２５８２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、複数のアンテナ素子に入力されるＲＦ（Radio Frequency）信号のような高周波信号の位相を互いにずらすことによって、電波等の電磁波を放射する方向（ビーム方向）を変えるビームフォーミングの開発が進んでいる。このビームフォーミングの開発において、高周波信号の位相をより容易に調整することが求められている。
【0005】
そこで、本開示は、高周波信号の位相を容易に調整可能な、移相器、アンテナ装置及び位相制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、
前記第１面に設けられる信号線と、
前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体と、
前記信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記信号線に平面視で重複する誘電体部分の大きさを変化させる制御部とを備える、移相器を提供する。
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、
前記第１面に設けられる信号線と、
前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体と、
前記信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記信号線に平面視で重複する誘電体部分の大きさを変化させる制御部とを備える、移相器を提供する。
【0007】
また、本開示は、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、
前記第１面に設けられる複数の信号線と、
前記複数の信号線のうち、対応する信号線に接続される複数のアンテナ素子と、
前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体と、
前記複数の信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記複数の信号線に平面視で重複する複数の誘電体部分をそれぞれ異なる大きさに変化させる制御部とを備える、アンテナ装置を提供する。
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、
前記第１面に設けられる複数の信号線と、
前記複数の信号線のうち、対応する信号線に接続される複数のアンテナ素子と、
前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体と、
前記複数の信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記複数の信号線に平面視で重複する複数の誘電体部分をそれぞれ異なる大きさに変化させる制御部とを備える、アンテナ装置を提供する。
【0008】
また、本開示は、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、
前記第１面に設けられる信号線と、
前記信号線により直列又は並列に接続される複数のアンテナ素子と、
前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体と、
前記信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記信号線に平面視で重複する少なくとも一つの誘電体部分の大きさを変化させる制御部とを備える、アンテナ装置を提供する。
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、
前記第１面に設けられる信号線と、
前記信号線により直列又は並列に接続される複数のアンテナ素子と、
前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体と、
前記信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記信号線に平面視で重複する少なくとも一つの誘電体部分の大きさを変化させる制御部とを備える、アンテナ装置を提供する。
【0009】
また、本開示は、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、前記第１面に設けられる信号線と、前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体とを備える伝送線路を通る信号の位相を制御する方法であって、
前記信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記信号線に平面視で重複する誘電体部分の大きさを変化させる、位相制御方法を提供する。
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する第１誘電体と、前記第１面に設けられる信号線と、前記第１面と前記第２面とのうち少なくとも一方の面に設けられる接地導体とを備える伝送線路を通る信号の位相を制御する方法であって、
前記信号線に対して前記第２面の側に位置し且つ比誘電率が前記第１誘電体と異なる第２誘電体のうち、前記信号線に平面視で重複する誘電体部分の大きさを変化させる、位相制御方法を提供する。
【発明の効果】
【0010】
本開示の技術によれば、高周波信号の位相を容易に調整可能な、移相器、アンテナ装置及び位相制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。
【図2】第１の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。
【図3】第１の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。
【図4】移相器の第１の構成例を示す断面図である。
【図5】第２誘電体の位置と位相変化量との関係の一例を示す図である。
【図6】複数の移相器を示す平面図である。
【図7】複数の移相器の動作イメージを示す断面図である。
【図8】第２誘電体の大きさの違いによる、第２誘電体の位置と位相のずれ量との関係の一例を示す図である。
【図9】複数の移相器によるビームチルトの計算結果の一例を示す図である。
【図10】第２の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。
【図11】第２の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。
【図12】第３の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。
【図13】第３の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。
【図14】第３の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。
【図15】移相器の第２の構成例を示す平面図である。
【図16】移相器の第２の構成例を示す断面図である。
【図17】移相器の第３の構成例を示す平面図である。
【図18】移相器の第３の構成例を示す断面図である。
【図19】移相器の第４の構成例を示す平面図である。
【図20】移相器の第４の構成例を示す断面図である。
【図21】移相器の第５の構成例を示す平面図である。
【図22】移相器の第５の構成例を示す断面図である。
【図23】移相器の第６の構成例を示す平面図である。
【図24】移相器の第６の構成例を示す断面図である。
【図25】移相器の第７の構成例を示す断面図である。
【図26】第４の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。
【図27】第５の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。
【図28】第６の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態について説明する。なお、平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、本発明の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を表す。
【0013】
本開示の一実施形態におけるアンテナ装置は、マイクロ波やミリ波等の高周波帯（例えば、１ＧＨｚ超～３００ＧＨｚ）の電波の送受に好適である。本開示の一実施形態におけるアンテナ装置は、例えば、Ｖ２Ｘ通信システム、第５世代移動通信システム（いわゆる、５Ｇ）、車載レーダーシステムなどに適用可能であるが、適用可能なシステムはこれらに限られない。
【0014】
図１は、第１の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。なお、図１に示すアンテナ装置１０１は、複数のアンテナ素子６０～６７のそれぞれから放射される電磁波の位相が移相器１１～１７により変化することで所望の特性を提供するものであり、以下の図や説明においても同様である。
【0015】
アンテナ装置１０１は、複数のアンテナ素子に入力される高周波信号の位相を互いにずらすことによって、電波等の電磁波を放射する方向（ビーム方向９０）を変えるビームフォーミングが可能なフェーズドアレイアンテナ装置である。図１に示すアンテナ装置１０１は、平面アンテナ２０１と、制御部５３とを備える。図１において、上図は、Ｚ軸方向からの平面視で平面アンテナ２０１を示す平面図であり、下図は、ＺＸ平面での断面視で平面アンテナ２０１を示す断面図である。なお、ビーム方向９０は、図示の都合上、ＸＹ平面に平行に描画されているが、ＺＸ平面内でアンテナ利得が最大になる方向を表す。
【0016】
平面アンテナ２０１は、誘電体を主成分とする誘電積層体４０と、誘電積層体４０の一方の表面に設けられる複数のアンテナ素子６０～６７と、誘電積層体４０を介して複数のアンテナ素子６０～６７と対向する接地導体２０と、複数のアンテナ素子６０～６７に給電する複数の伝送線路３０～３７とを備える。平面アンテナ２０１は、パッチアレイアンテナ又はマイクロストリップアレイアンテナとも称される。なお、図１における複数のアンテナ素子の個数は、８個だが、これに限定されるものではない（後述の他の実施形態についても、同様）。
【0017】
複数の伝送線路３０～３７は、それぞれ、Ｘ軸方向に配列された複数のアンテナ素子６０～６７のうち対応するアンテナ素子に接続される信号線を有するマイクロストリップ線路である。例えば、伝送線路３０は、対応するアンテナ素子６０に接続される信号線７０を有し、伝送線路３１は、対応するアンテナ素子６１に接続される信号線７１を有する。Ｘ軸方向に配列された複数の伝送線路３０～３７は、それぞれ、Ｙ軸方向に延びている。
【0018】
複数のアンテナ素子６０～６７は、互いに同形状に形成されており、図１に示す形態では、方形状に形成されたパッチ導体である。複数のアンテナ素子６０～６７は、その表面がＸＹ平面に平行な導体パターンである。複数のアンテナ素子６０～６７は、第１主面４１に形成される導体パターンであり、第１主面４１に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。複数のアンテナ素子６０～６７に使用される導体の材料として、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、白金、クロムなどが挙げられる。なお、複数のアンテナ素子６０～６７は、図１に示す形態に限られない。
【0019】
複数の信号線７０～７７は、不図示の共通の信号源が接続される第１の端部７０ａ～７７ａと、複数のアンテナ素子６０～６７が接続される第２の端部７０ｂ～７７ｂとを有する。複数の信号線７０～７７は、互いに同形状に形成されており、Ｘ軸方向の幅とＹ軸方向の長さとＺ軸方向の厚さとが互いに等しい。
【0020】
図１に示す形態では、複数の信号線７０～７７は、マイクロストリップ線路のストリップ導体であり、その表面がＸＹ平面に平行な導体パターンである。複数の信号線７０～７７は、第１主面４１に形成される導体パターンであり、第１主面４１に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。複数の信号線７０～７７に使用される導体の材料として銅を挙げたが、他にも、金、銀、白金、アルミニウム、クロムなどが使用でき、また、これらの材料に限られない。図１に示す形態では、複数の信号線７０～７７は、複数のアンテナ素子６０～６７と一体的に形成されている。
【0021】
接地導体２０は、その表面がＸＹ平面に平行な導体パターンである。接地導体２０は、第２主面４２に形成される導体パターンであり、第２主面４２に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。接地導体２０に使用される導体の材料として銅を挙げたが、他にも、金、銀、白金、アルミニウム、クロムなどが使用でき、また、これらの材料に限られない。
【0022】
誘電積層体４０は、第１主面４１と、第１主面４１とは反対側の第２主面４２とを有する。誘電積層体４０の第１主面４１に、複数のアンテナ素子６０～６７及び複数の信号線７０～７７が設けられ、誘電積層体４０の第２主面４２に、接地導体２０が設けられる。複数のアンテナ素子６０～６７及び複数の信号線７０～７７は、誘電積層体４０を介して接地導体２０に対向する。誘電積層体４０は、第１誘電体の一例である。第１主面４１は、第１面の一例である。第２主面４２は、第２面の一例である。
【0023】
誘電積層体４０は、誘電体を主成分とする板状の基材が重なり合うデバイスである。第１主面４１及び第２主面４２は、いずれも、ＸＹ平面に平行である。誘電積層体４０は、例えば、誘電体基板である。誘電積層体４０の材料は、例えば、石英ガラス等のガラス、セラミックス、樹脂などが挙げられる。
【0024】
図１に示す形態では、誘電積層体４０は、複数の層から形成されている。誘電積層体４０は、第１主面４１を有する第１層４３と、第２主面４２を有する第２層４４と、誘電積層体４０の厚さ方向において第１層４３と第２層４４との間に配置される第３層４５とを有する。第１層４３、第２層４４及び第３層４５は、一枚の誘電体基板を分割して形成されてもよいし、複数の誘電体基板を積層して形成されてもよい。
【0025】
誘電積層体４０には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電積層体４０とは異なる誘電体Ｑを収容する複数のスリット８１～８７が形成されている。図１に示す形態では、複数のスリット８１～８７は、第１主面４１と第２主面４２との間に位置する第３層４５に形成されている。複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例であり、比誘電率が誘電積層体４０とは異なる固体又は液体でもよい。
【0026】
複数のスリット８１～８７は、複数の信号線７１～７７のうち対応する信号線に沿った方向に延びて存在する空隙である。例えば、スリット８１は、対応する信号線７１に沿って形成されており、スリット８２は、対応する信号線７２に沿って形成されている。なお、図１に示す形態では、信号線７０に対応するスリットが形成されていないが、信号線７０に対応するスリットが形成されてもよい。複数のスリット８１～８７は、Ｘ軸方向に配列されており、Ｙ軸方向に延伸する。なお、図１における複数のスリットや複数の信号線の本数は、８本だが、これに限定されるものではない（後述の他の実施形態についても、同様）。
【0027】
図１に示す形態では、複数のスリット８１～８７は、Ｙ軸方向での長さ及びＺ軸方向の長さが、互いに等しい。また、複数のスリット８１～８７の各々のＸ軸方向の長さ（スリット幅）は、信号線７０が存在する基準位置から正のＸ軸方向に離れるほど、大きな寸法で形成されている。
【0028】
制御部５３は、複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑのうち、複数の信号線７０～７７に平面視で重複する複数の誘電体部分（以下、誘電体部分Ｐとも称する）をそれぞれ異なる大きさに変化させる。図１に示す形態では、制御部５３は、誘電積層体４０の一部である第３層４５の全体を第１主面４１に平行な方向に駆動部５０により移動させて、複数の誘電体部分Ｐをそれぞれ異なる大きさに変化させる。駆動部５０は、外部からの制御信号５１に従って、第１層４３及び第２層４４に対して第３層４５の全体を第１主面４１に平行な方向に相対的に変位させる荷重５２を出力する。駆動部５０の具体例として、アクチュエータ、モータなどが挙げられる。
【0029】
図２，３は、アンテナ装置１０１の動作イメージを示す図である。図２に示すように、複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑのうち、複数の信号線７０～７７に平面視で重複する複数の誘電体部分Ｐは、存在しない。図２に示す状態では、Ｚ軸方向からの平面視で透過的に見たとき、複数の信号線７０～７７に重複する複数の誘電体部分は、いずれも、誘電積層体４０の部分（比誘電率が誘電積層体４０と同じ部分）である。したがって、複数の伝送線路３０～３７の実効比誘電率εｒｅｆｆは、互いにほぼ等しくなる。また、共通の高周波信号が第１の端部７０ａ～７７ａに同位相で入力されたとき、第２の端部７０ｂから出力される高周波信号の位相に対する、第２の端部７１ｂ～７７ｂから出力される高周波信号の位相のずれ量ΔＰも、互いほぼ等しくなる。よって、ＺＸ平面においてアンテナ利得がピークになるビーム方向９０は、Ｚ軸方向にほぼ一致する。
【0030】
ここで、上述の制御部５３は、負のＸ軸方向に第３層４５の全体を徐々に変位させる。これにより、複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑのうち、複数の信号線７０～７７に平面視で重複する複数の誘電体部分Ｐは、それぞれ徐々に大きくなり、それぞれ異なる大きさに変化する。例えば、複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑの比誘電率が、誘電積層体４０の比誘電率よりも小さい場合、図３に示す状態では、複数の伝送線路３０～３７の実効比誘電率εｒｅｆｆは、誘電体部分Ｐが大きな伝送線路ほど、小さくなる。よって、実効比誘電率εｒｅｆｆが小さい伝送線路ほど、その長さは、高周波信号からは短く見えるので、高周波信号の位相のずれ量ΔＰは、大きくなる（つまり、位相が進む）。
【0031】
したがって、第３層４５を図２の状態から図３の状態に負のＸ軸方向にスライドさせることで、ＺＸ平面においてアンテナ利得がピークになるビーム方向９０を、Ｚ軸方向に対して傾けることができる。逆に、第３層４５を図３の状態から図２の状態に正のＸ軸方向にスライドさせることで、ＺＸ平面においてアンテナ利得がピークになるビーム方向９０を、Ｚ軸方向に平行な方向に近づけることができる。
【0032】
このように、複数の誘電体部分Ｐの大きさを制御部５３によりそれぞれ異なる大きさに変化させることで、図１に示す複数の伝送線路３１～３７を、それぞれ、複数の移相器１１～１７として機能させることができる。
【0033】
【0034】
図５は、図４に示す移相器において、誘電体Ｑの位置（言い換えれば、スリット８１の位置）と位相変化量との関係の一例を示す図である。図５において、横軸は、図４における信号線７１の中心からスリット８１の中心までのＸ軸方向での距離ｄを表し、縦軸は、移相器１１の第２の端部から出力される高周波信号の位相∠Ｓ２１を表す。図５に示すように、距離ｄ（つまり、第３層４５をスライドさせる量）に応じて、移相器１１から出力される高周波信号の位相を変化させることができる。また、スリット８１の大きさを変えることによって、距離ｄに対する位相∠Ｓ２１の傾きを変えることができ、スリット８１の大きさを大きくすることによって、距離ｄに対する位相∠Ｓ２１の変化率を大きくすることができる。
【0035】
なお、図５に示すデータの計算時において、図４に示す各部の寸法は、単位をｍｍとすると、
ｗｓ：３．５
ｈｓ：０．６
ｈ１：０．３
である。また、高周波信号の周波数は、１２ＧＨｚであり、誘電体Ｑは、空気である。
ｗｓ：３．５
ｈｓ：０．６
ｈ１：０．３
である。また、高周波信号の周波数は、１２ＧＨｚであり、誘電体Ｑは、空気である。
【0036】
図６は、複数の移相器を示す平面図である。図６に示す複数の移相器１１～１７は、図１～３に示す移相器と同じ構成を有する。図７は、図６に示す複数の移相器の動作イメージを示す断面図である。図８は、図６，７に示す複数の移相器１１～１７において、第２誘電体の位置と位相のずれ量ΔＰとの関係の一例を示す図である。スリット８１～８７の各々のスリット幅ｗｓは、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍに設定されている。
【0037】
図８に示すように、距離ｄ（つまり、第３層４５をスライドさせる量）に対する位相の変化量をスリットサイズで調整できる。また、同じ距離ｄにおいて、複数の伝送線路３１～３７（複数の移相器１１～１７）のそれぞれから異なる位相の高周波信号を出力させることができる。
【0038】
なお、図８のデータの計算時において、図６，７に示す各部の特性は、表１に示す。εｒは、誘電積層体４０の比誘電率、tanδは、誘電積層体４０の誘電正接を表す。また、波長λ０の高周波信号の周波数は、１２ＧＨｚであり、誘電体Ｑは、空気である。
【0039】
【表1】
【0040】
図９は、図１に示すアンテナ装置１０１において、複数の移相器によるビームチルトの計算結果の一例を示す図である。図９において、横軸は、ＺＸ平面におけるビーム方向９０を表し、Ｚ軸方向を０°とする。縦軸は、ＺＸ平面におけるビーム方向９０でのアンテナ利得を表す。第３層４５の全体をＸ軸方向に移動させることにより各スリットも同じＸ軸方向に移動する。よって、各伝送線路から各アンテナ素子に入力される高周波信号の位相が互いにずれるので、ビーム方向９０を連続的に変えることができる。
【0041】
図１０，１１は、第２の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。図１０，１１において、下図は、Ｚ軸方向からの平面視で平面アンテナ２０２を示す平面図であり、上図は、ＺＸ平面での断面視で平面アンテナ２０２を示す断面図である。
【0042】
【0043】
平面アンテナ２０２は、誘電体を主成分とする誘電積層体４０と、誘電積層体４０の一方の表面に設けられる複数のアンテナ素子６０，６１Ａ～６７Ａ，６１Ｂ～６７Ｂと、誘電積層体４０を介して複数のアンテナ素子６０，６１Ａ～６７Ａ，６１Ｂ～６７Ｂと対向する接地導体２０と、複数のアンテナ素子６０，６１Ａ～６７Ａ，６１Ｂ～６７Ｂに給電する複数の伝送線路３０，３１Ａ～３７Ａ，３１Ｂ～３７Ｂとを備える。
【0044】
複数の信号線は、信号線７０が存在する基準位置Ｐｂから正のＸ軸方向に配列される複数の第１信号線７１Ａ～７７Ａと、基準位置Ｐｂから負のＸ軸方向に配列される複数の第２信号線７１Ｂ～７７Ｂとを含む。正のＸ軸方向は、第１配列方向の一例であり、負のＸ軸方向は、第１配列方向とは反対向きの第２配列方向の一例である。
【0045】
図１０，１１に示す形態では、複数の第１信号線７１Ａ～７７Ａに対して第２主面４２の側に位置する複数のスリット８１Ａ～８７Ａのそれぞれに収容される誘電体Ｑの体積は、基準位置Ｐｂから正のＸ軸方向に離れるほど大きい。この例では、複数のスリット８１Ａ～８７ＡのＸ軸方向の長さ（スリット幅）が、基準位置Ｐｂから正のＸ軸方向に離れるほど大きく形成されている。同様に、複数の第２信号線７１Ｂ～７７Ｂに対して第２主面４２の側に位置する複数のスリット８１Ｂ～８７Ｂのそれぞれに収容される誘電体Ｑの体積は、基準位置Ｐｂから負のＸ軸方向に離れるほど大きい。この例では、複数のスリット８１Ｂ～８７ＢのＸ軸方向の長さ（スリット幅）が、基準位置Ｐｂから負のＸ軸方向に離れるほど大きく形成されている。
【0046】
なお、複数の第１信号線７１Ａ～７７Ａに対して第２主面４２の側に位置する複数のスリット８１Ａ～８７Ａのそれぞれに収容される誘電体Ｑの体積は、基準位置Ｐｂから正のＸ軸方向に離れるほど小さくてもよい。例えば、複数のスリット８１Ａ～８７ＡのＸ軸方向の長さ（スリット幅）が、基準位置Ｐｂから正のＸ軸方向に離れるほど小さく形成される。同様に、複数の第２信号線７１Ｂ～７７Ｂに対して第２主面４２の側に位置する複数のスリット８１Ｂ～８７Ｂのそれぞれに収容される誘電体Ｑの体積は、基準位置Ｐｂから負のＸ軸方向に離れるほど小さくてもよい。例えば、複数のスリット８１Ｂ～８７ＢのＸ軸方向の長さ（スリット幅）が、基準位置Ｐｂから負のＸ軸方向に離れるほど小さく形成される。
【0047】
スイッチ回路１１２は、図１０，１１に示すように、高周波信号を発生させる信号源１１０の接続先を、複数の第１信号線７１Ａ～７７Ａ又は複数の第２信号線７１Ｂ～７７Ｂに選択的に切り替える。信号線７０は、図１０，１１のいずれの状態でも、高周波信号を発生させる信号源１１０に接続されている。
【0048】
図１０は、信号源１１０の接続先がスイッチ回路１１２により複数の第１信号線７１Ａ～７７Ａに切り替えられた状態を示す。図１０に示す状態において、制御部５３が第３層４５の全体を正のＸ軸方向に徐々にスライドさせることで、ＺＸ平面でのビーム方向９０を、正のＺ軸方向に対して負のＸ軸方向の側に傾いている状態から正のＺ軸方向に近づけることができる。図１０に示す状態において、制御部５３が第３層４５の全体を負のＸ軸方向に徐々にスライドさせても、ＺＸ平面でのビーム方向９０を、正のＺ軸方向に対して負のＸ軸方向の側に傾いている状態から正のＺ軸方向に近づけることができる。
【0049】
一方、図１１は、信号源１１０の接続先がスイッチ回路１１２により複数の第２信号線７１Ｂ～７７Ｂに切り替えられた状態を示す。図１１に示す状態において、制御部５３が第３層４５の全体を正のＸ軸方向に徐々にスライドさせることで、ＺＸ平面でのビーム方向９０を、正のＺ軸方向に対して正のＸ軸方向の側に傾いている状態から正のＺ軸方向に近づけることができる。図１１に示す状態において、制御部５３が第３層４５の全体を負のＸ軸方向に徐々にスライドさせても、ＺＸ平面でのビーム方向９０を、正のＺ軸方向に対して正のＸ軸方向の側に傾いている状態から正のＺ軸方向に近づけることができる。
【0050】
このように、複数の誘電体部分Ｐの大きさを制御部５３によりそれぞれ異なる大きさに変化させることで、複数の伝送線路３１Ａ～３７Ａを複数の移相器１１Ａ～１７Ａとして、複数の伝送線路３１Ｂ～３７Ｂを複数の移相器１１Ｂ～１７Ｂとして、それぞれ、機能させることができる。
【0051】
図１２～１４は、第３の実施形態におけるアンテナ装置の動作イメージを示す図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。
【0052】
図１２～１４に示すアンテナ装置１０３は、平面アンテナ２０３及び制御部５３（図１参照。図１２～１４では記載を省略する）を備える。図１２～１４において、上図は、Ｚ軸方向からの平面視で平面アンテナ２０３を示す平面図であり、下図は、ＺＸ平面での断面視で平面アンテナ２０３を示す断面図である。平面アンテナ２０３は、複数の信号線７０～７７の長さが互いに異なる点で、図１に示す平面アンテナ２０１と相違する。図１２～１４において、複数の信号線７１～７７のうち、信号線７０が存在する基準位置Ｐｂから離れる信号線ほど、Ｙ軸方向での延伸長さが長くなっている。また、図１２～１４では、複数の第１信号線７１～７７に対して第２主面４２の側に位置する複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑの大きさ（つまり、複数のスリット８１～８７のそれぞれの体積）は、基準位置Ｐｂから正のＸ軸方向に離れるほど大きい。
【0053】
制御部５３が第３層４５の全体を正のＸ軸方向に徐々にスライドさせることで、ＺＸ平面でのビーム方向９０を、正のＺ軸方向に対して負のＸ軸方向の側に傾いている状態から正のＺ軸方向に近づけることができる（図１２，１３参照）。制御部５３が第３層４５の全体を正のＸ軸方向に更に徐々にスライドさせることで、ＺＸ平面でのビーム方向９０を、正のＺ軸方向から、正のＺ軸方向に対して正のＸ軸方向の側に傾いている状態に近づけることができる（図１３，１４参照）。これは、第３層４５の位置が図１２，１３，１４と順に遷移すると、基準位置Ｐｂから離れる伝送線路ほど、実効比誘電率εｒｅｆｆの増大量が大きいので、高周波信号の位相を遅らせる度合いが高くなるからである。
【0054】
なお、図１２～１４に示すアンテナ装置１０３は、複数の信号線７１～７７のうち、信号線７０が存在する基準位置Ｐｂから離れる信号線ほど、Ｙ軸方向での延伸長さが短くなる形態でもよい。この形態の場合、複数の第１信号線７１～７７に対して第２主面４２の側に位置する複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑの大きさは、基準位置Ｐｂから正のＸ軸方向に離れるほど小さい。
【0055】
図１５は、移相器の第２の構成例を示す平面図で、図１６は、移相器の第２の構成例を示す断面図である。上述の移相器と同様の構成についての説明は、省略する。図１５，１６に示す移相器１１１は、信号線７１を有する伝送線路１３１と、移相器１１１の一部を移動させて誘電体部分Ｐの大きさを変化させる制御部５３とを有する。
【0056】
誘電体４６は、第１誘電体の一例であり、誘電体を主成分とする単層の板状部である。誘電体４６は、第１主面４１と、第１主面４１とは反対側の第２主面４２とを有する。誘電体４６の第１主面４１に、信号線７１が設けられ、誘電体４６の第２主面４２に、接地導体２０が設けられる。信号線７１は、誘電体４６を介して接地導体２０に対向する。
【0057】
誘電体４６には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電体４６とは異なる誘電体Ｑを収容するスリット１８１ａが形成されている。スリット１８１ａに存在する誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例であり、比誘電率が誘電体４６とは異なる固体又は液体でもよい。スリット１８１ａの全体は、平面視で、信号線７１と重複している。
【0058】
制御部５３は、スリット１８１ａに存在する誘電体Ｑのうち、信号線７１に平面視で重複する誘電体部分Ｐの大きさ（体積）を変化させる。移相器１１１では、制御部５３は、誘電体４６の一部であるロッド１８１を第１主面４１に平行なＸ軸方向に駆動部５０により移動させて、誘電体部分Ｐの大きさ（体積）を変化させる。ロッド１８１は、Ｙ軸方向に延在する部材であり、Ｘ軸方向にスライド自在にスリット１８１ａ内に設置されている。ロッド１８１は、誘電体４６と同じ比誘電率を有する。例えば、制御部５３は、ロッド１８１を正のＸ軸方向に移動させることで、スリット１８１ａのうちロッド１８１に対して負のＸ軸方向側のスリット部分を大きくする。これにより、ロッド１８１に対して負のＸ軸方向側の当該スリット部分（誘電体部分Ｐに相当）が大きくなり、伝送線路１３１の実効比誘電率が変わるので、伝送線路１３１から出力される高周波信号の位相を調整できる。
【0059】
図１７は、移相器の第３の構成例を示す平面図で、図１８は、移相器の第３の構成例を示す断面図である。上述の移相器と同様の構成についての説明は、省略する。図１７，１８に示す移相器２１１は、信号線７１を有する伝送線路２３１と、移相器２１１の一部を移動させて誘電体部分Ｐの大きさを変化させる制御部５３とを有する。
【0060】
誘電体４６には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電体４６とは異なる誘電体Ｑを収容するスリット２８１ａが形成されている。スリット２８１ａに存在する誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例であり、比誘電率が誘電体４６とは異なる固体又は液体でもよい。スリット２８１ａの一部は、平面視で、信号線７１からはみ出ている。移相器２１１は、上述のロッド１８１と同様のロッド２８１を有する。
【0061】
制御部５３は、ロッド２８１を正のＸ軸方向に移動させることで、スリット２８１ａのうちロッド２８１に対して負のＸ軸方向側のスリット部分を大きくする。これにより、ロッド２８１に対して負のＸ軸方向側の当該スリット部分（誘電体部分Ｐに相当）が大きくなり、伝送線路２３１の実効比誘電率が変わるので、伝送線路２３１から出力される高周波信号の位相を調整できる。
【0062】
図１９は、移相器の第４の構成例を示す平面図で、図２０は、移相器の第４の構成例を示す断面図である。上述の移相器と同様の構成についての説明は、省略する。図１９，２０に示す移相器３１１は、信号線７１を有する伝送線路３３１と、移相器３１１の一部を移動させて誘電体部分Ｐの大きさを変化させる制御部５３とを有する。
【0063】
誘電体４６には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電体４６とは異なる誘電体Ｑを収容する複数のスリット３８１Ａａ，３８１Ｂａが形成されている。制御部５３は、ロッド３８１Ａを正のＸ軸方向に移動させることで、スリット３８１Ａａのうちロッド３８１Ａに対して負のＸ軸方向側のスリット部分を大きくする。これにより、ロッド３８１Ａに対して負のＸ軸方向側の当該スリット部分（誘電体部分Ｐに相当）が大きくなり、伝送線路２３１の実効比誘電率が変わるので、伝送線路２３１から出力される高周波信号の位相を調整できる。同様に、制御部５３は、ロッド３８１Ｂを負のＸ軸方向に移動させることで、スリット３８１Ｂａのうちロッド３８１Ｂに対して正のＸ軸方向側のスリット部分を大きくする。これにより、ロッド３８１Ｂに対して正のＸ軸方向側の当該スリット部分（誘電体部分Ｐに相当）が大きくなり、伝送線路３３１の実効比誘電率が変わるので、伝送線路３３１から出力される高周波信号の位相を調整できる。
【0064】
図２１は、移相器の第５の構成例を示す平面図で、図２２は、移相器の第５の構成例を示す断面図である。上述の移相器と同様の構成についての説明は、省略する。図２１，２２に示す移相器４１１は、信号線７１を有する伝送線路４３１と、移相器４１１の一部を移動させて誘電体部分Ｐの大きさを変化させる制御部５３とを有する。
【0065】
誘電体４６には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電体４６とは異なる多角形の誘電体プレート４８１が配置されている。誘電体プレート４８１は、第２誘電体の一例である。多角形の誘電体プレート４８１の少なくとも２辺は、平面視で、信号線７１と重複している。
【0066】
制御部５３は、誘電体プレート４８１のうち、信号線７１に平面視で重複する誘電体部分Ｐを異なる大きさに変化させる。移相器４１１では、制御部５３は、誘電体４６とは別部材の誘電体プレート４８１を第１主面４１に平行なＸ軸方向に駆動部５０により移動させて、誘電体部分Ｐを異なる大きさに変化させる。誘電体プレート４８１は、Ｘ軸方向にスライド自在に誘電体４６内に形成された空間内に設置されている。
【0067】
例えば、制御部５３は、誘電体プレート４８１を正のＸ軸方向に移動させることで、誘電体プレート４８１のうち、信号線７１に平面視で重複する誘電体部分Ｐを小さくする。これにより、伝送線路４３１の実効比誘電率が変わるので、伝送線路４３１から出力される高周波信号の位相を調整できる。
【0068】
図２３は、移相器の第６の構成例を示す平面図で、図２４は、移相器の第６の構成例を示す断面図である。上述の移相器と同様の構成についての説明は、省略する。図２３，２４に示す移相器５１１は、信号線７１を有する伝送線路５３１と、移相器５１１の一部を移動させて誘電体部分Ｐの大きさを変化させる制御部５３とを有する。
【0069】
誘電積層体４７は、第１誘電体の一例であり、複数の層から形成されている。誘電積層体４７は、第１主面４１を有する第１層４３と、第２主面４２を有する第２層４４とを有する。誘電積層体４７には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電積層体４７とは異なる誘電体Ｑが存在する隙間５８１が形成されている。隙間５８１に存在する誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例である。
【0070】
制御部５３は、隙間５８１に存在する誘電体Ｑのうち、信号線７１に平面視で重複する誘電体部分Ｐを異なる大きさに変化させる。移相器５１１では、制御部５３は、第１層４３と第２層４４との少なくとも一方（つまり、誘電積層体４７の一部に相当する部分）を、第１主面４１に垂直なＺ軸方向に駆動部５０により移動させて、誘電体部分Ｐを異なる大きさに変化させる。例えば、制御部５３は、第１層４３を正のＺ軸方向に移動させることで、又は、第２層４４を負のＺ軸方向に移動させることで、誘電体部分Ｐを大きくする。これにより、隙間５８１に存在する誘電体Ｑのうち信号線７１に平面視で重複する誘電体部分Ｐの体積が大きくなり、伝送線路５３１の実効比誘電率が変わるので、伝送線路５３１から出力される高周波信号の位相を調整できる。
【0071】
図２５は、移相器の第７の構成例を示す断面図である。上述の移相器と同様の構成についての説明は、省略する。図２５に示す移相器６１１は、信号線７１を有する伝送線路６３１と、移相器６１１の一部を移動させて誘電体部分Ｐの大きさを変化させる制御部５３（図１参照。図２５では、図示省略）とを有する。平面視は、図１等に示す上述の移相器１１と同様である。
【0072】
誘電積層体４８は、第１誘電体の一例であり、複数の層から形成されている。誘電積層体４８は、第１主面４１を有する誘電体層４８ａと、第２主面４２を有する誘電体層４８ｂとを有する。誘電積層体４８には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電積層体４８とは異なる誘電体Ｑが存在するスリット６８１が形成されている。誘電体層４８ａに形成されたスリット６８１に存在する誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例である。制御部５３は、誘電体層４８ａをＸ軸方向に移動させることで、誘電体Ｑのうち、信号線７１に平面視で重複する誘電体部分Ｐの大きさを変化させる。これにより、伝送線路６３１の実効比誘電率が変わるので、伝送線路６３１から出力される高周波信号の位相を調整できる。
【0073】
なお、図２５に示す形態において、スリット６８１が形成された誘電体層４８ａと、誘電体層４８ａと重なる誘電体層４８ｂとが、積層方向（Ｚ軸方向）で入れ替わってもよい。また、図２５に示す形態から誘電体層４８ｂを無くして、接地導体２０を誘電体層４８ａの下面（つまり、信号線７１が接触する表面とは反対側の表面）に接触させてもよい。
【0074】
図２６は、第４の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。図２６において、左上図は、Ｚ軸方向からの平面視で平面アンテナ２０４を示す平面図であり、右上図は、ＹＺ平面での断面視で平面アンテナ２０４を示す断面図であり、左下図は、ＺＸ平面での断面視で平面アンテナ２０４を示す断面図である。
【0075】
【0076】
平面アンテナ２０４は、誘電体を主成分とする誘電積層体４０と、誘電積層体４０の一方の表面に設けられる複数のアンテナ素子６１～６８と、誘電積層体４０を介して複数のアンテナ素子６１～６８と対向する接地導体２０と、複数のアンテナ素子６１～６８に給電する伝送線路３８とを備える。
【0077】
伝送線路３８は、Ｙ軸方向に配列された複数のアンテナ素子６１～６８に接続される信号線７８を有するマイクロストリップ線路である。複数のアンテナ素子６１～６８は、アンテナ素子６１から端部７８ａまでＹ軸方向に延びる信号線７８により直列に接続される。信号線７８は、第１主面４１に設けられ、端部７８ａは、不図示の信号源が接続される。
【0078】
誘電積層体４０には、第１主面４１と第２主面４２との間に位置し、且つ、比誘電率が誘電積層体４０とは異なる誘電体Ｑを収容する複数のスリット８１～８７が形成されている。図２６に示す形態では、複数のスリット８１～８７は、第１主面４１と第２主面４２との間に位置する第３層４５に形成されている。複数のスリット８１～８７のそれぞれに収容される誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例であり、比誘電率が誘電積層体４０とは異なる固体又は液体でもよい。
【0079】
複数のスリット８１～８７は、複数のアンテナ素子６１～６８のうち隣り合う２つのアンテナ素子の間において信号線７８と平面視で重複する各部分に、互いに同じ形状で形成されている。図２６に示す形態では、制御部５３は、誘電積層体４０の一部である第３層４５の全体を第１主面４１に平行な方向に駆動部５０により移動させて、複数の誘電体部分Ｐのそれぞれの大きさを変化させる。
【0080】
制御部５３は、アンテナ素子６１～６８を同位相で励振するように第３層４５をＸ軸方向にスライドさせることで、ＹＺ平面においてアンテナ利得がピークになるビーム方向９０を、Ｚ軸方向に平行な方向に近づけることができる。一方、制御部５３は、第３層４５をＸ軸方向にスライドさせてアンテナ素子６１～６８の位相を互いに異ならせることで、ＹＺ平面においてアンテナ利得がピークになるビーム方向９０を、Ｚ軸方向に対して傾けることができる。
【0081】
このように、複数の誘電体部分Ｐのそれぞれの大きさを制御部５３により変化させることで、伝送線路３８を移相器として機能させることができる。
【0082】
図２７は、第５の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。図２７に示すアンテナ装置１０５は、平面アンテナ２０５及び制御部５３（図１参照。図２７では記載を省略する）を備える。平面アンテナ２０５は、第３層４５に一本のスリット８０が形成されている点で、平面アンテナ２０４と異なる。一つのスリット８０は、複数のアンテナ素子６１～６８に平面視で重複する複数の部分と、複数のアンテナ素子６１～６８のうち隣り合う２つのアンテナ素子の間において信号線７８と平面視で重複する複数の部分とが、直列につながるように形成されている。スリット８０に収容される誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例であり、比誘電率が誘電積層体４０とは異なる固体又は液体でもよい。
【0083】
図２７に示す形態も、図２６に示す形態と同様に、第３層４５の全体を第１主面４１に平行なＸ軸方向にスライドさせることで、誘電体部分Ｐの大きさが変化するので、ビーム方向９０をＹＺ平面において変えることができる。
【0084】
図２８は、第６の実施形態におけるアンテナ装置の構成例を示す図である。上述の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。図２８に示すアンテナ装置１０６は、平面アンテナ２０６及び制御部５３（図１参照。図２８では記載を省略する）を備える。平面アンテナ２０６は、複数のアンテナ素子６１～６８が信号線７８により並列に接続されている点で、平面アンテナ２０５と異なる。信号線７８は、アンテナ素子６１から端部７８ａにＹ軸方向に延びる信号線部分と、当該信号線部分から分岐する複数の分岐線部分とを有する。複数の分岐線部分の先端部は、それぞれ、複数のアンテナ素子６１～６８のうち、対応するアンテナ素子に接続されている。一つのスリット８０は、信号線７８におけるＹ軸方向に延びる当該信号線部分に平面視で重複する部分に形成されている。スリット８０に収容される誘電体Ｑ（例えば、空気などの気体）は、第２誘電体の一例であり、比誘電率が誘電積層体４０とは異なる固体又は液体でもよい。
【0085】
図２８に示す形態も、図２６，２７に示す形態と同様に、第３層４５の全体を第１主面４１に平行なＸ軸方向にスライドさせることで、誘電体部分Ｐの大きさが変化するので、ビーム方向９０をＹＺ平面において変えることができる。
【0086】
以上、移相器、アンテナ装置及び位相制御方法を実施形態により説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【0087】
例えば、誘電体、信号線、接地導体、アンテナ素子のうち、一部又は全部は、可視光を透過する透明な部材が好ましく、「透明」には、半透明が含まれる。可視光の透過によって、平面アンテナ越しの視野の遮りを抑制できる。
【0088】
また、複数のアンテナ素子に給電する伝送線路は、マイクロストリップ線路とは異なる種類の伝送線路でもよい。伝送線路のその他の例として、ストリップ線路、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路（Conductor Back Coplanar Wave Guide；ＣＢＣＰＷ）、ＳＩＷ（Substrate Integrated Waveguide）、ＰＷＷ（Post Wall Waveguide）、ＣＰＳ（Coplanar Strip；平行二線型のライン）、スロットラインなどがある。コプレーナ線路の場合、信号線７０～７７と同じ第１主面４１に接地導体２０が設けられる。
【0089】
また、通常のマイクロストリップライン構造を有する移相器（図１６に示す移相器からロッド１８１及びスリット１８１ａを無くした形態）において、制御部５３は、誘電体４６の全体を信号線７１と共に正のＺ軸方向に移動させて、接地導体２０と第２主面４２との間に形成される誘電体部分Ｐの大きさを変化させてもよい。これにより、伝送線路の実効比誘電率が変化するので、高周波信号の位相を変化させることができる。
【0090】
また、通常のマイクロストリップライン構造を有する移相器（図１６に示す移相器からロッド１８１及びスリット１８１ａを無くした形態）において、制御部５３は、当該移相器の一部である信号線７１の全体を正のＺ軸方向に移動させて、信号線７１と第１主面４１との間に形成される誘電体部分Ｐの大きさを変化させてもよい。これにより、伝送線路の実効比誘電率が変化するので、高周波信号の位相を変化させることができる。
【0091】
本国際出願は、２０１９年７月９日に出願した日本国特許出願第２０１９－１２７９３３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１９－１２７９３３号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【0092】
１１～１７ 移相器
２０ 接地導体
３０～３８ 伝送線路
４０，４７，４８ 誘電積層体
４６ 誘電体
５０ 駆動部
５３ 制御部
６０～６８ アンテナ素子
７０～７８ 信号線
８０～８７ スリット
９０ ビーム方向
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６ アンテナ装置
１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１ 移相器
１１２ スイッチ回路
２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６ 平面アンテナ
４８１ 誘電体プレート
Ｑ 誘電体
２０ 接地導体
３０～３８ 伝送線路
４０，４７，４８ 誘電積層体
４６ 誘電体
５０ 駆動部
５３ 制御部
６０～６８ アンテナ素子
７０～７８ 信号線
８０～８７ スリット
９０ ビーム方向
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６ アンテナ装置
１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１ 移相器
１１２ スイッチ回路
２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６ 平面アンテナ
４８１ 誘電体プレート
Ｑ 誘電体
【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】
【図26】
【図27】
【図28】