JP6557566B2

JP6557566B2 - 導波管スロットアンテナ

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Publication number: JP6557566B2
Application number: JP2015185040A
Authority: JP
Inventors: 智和園嵜; 洋赤井; 圭服部
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2035-09-18
Also published as: JP2017060086A

Description

本発明は、導波管スロットアンテナに関する。

周知のように、導波管スロットアンテナは、無線通信機能を備えた種々の機器（システム）において、高周波帯域の電波（例えばミリ波帯の電波）や、低周波帯域の電波（例えばセンチメートル波帯の電波）を送受信するためのアンテナとして使用されている。ミリ波帯の電波は、例えば車載用レーダシステムで利用され、センチメートル波帯の電波は、例えば、放送衛星（ＢＳ）や通信衛星（ＣＳ）などによる衛星放送システム、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのデータ伝送システム、電子料金収受システム（ＥＴＣ（登録商標））などで利用されている。なお、ミリ波帯の電波とは、波長１〜１０ｍｍ、周波数３０〜３００ＧＨｚの電波であり、センチメートル波帯の電波とは、波長１０〜１００ｍｍ、周波数３〜３０ＧＨｚの電波である。

無線通信機能を備えた各種システムの低価格化を推進すべく、導波管スロットアンテナのコスト低減を図る必要が生じている。そこで、本出願人は、下記の特許文献１において、樹脂製の導波管スロットアンテナを提案している。より具体的には、管軸方向に延びた導波路を有し、導波路の画成面が導電性被膜で被覆された樹脂製の導波管と、該導波管に、その管軸方向に沿って所定間隔で設けられた複数の放射スロットとを備え、導波管が、横断面（管軸方向と直交する断面）が有端状をなし、相手側と結合されることで導波路を画成する第１および第２の導波管形成部材で構成された導波管スロットアンテナである。

特開２０１４−６０７００号公報

ところで、特に低周波数帯域の電波を送受信する用途では、波長との関係でアンテナサイズを大きくする（アンテナを長寸化する）必要があるが、特許文献１に記載の導波管スロットアンテナにおいて、そのサイズを大きくした場合、温度変化等に伴って導波管（両導波管形成部材の何れか一方又は双方）に望まない変形、例えば、管軸方向に沿う方向の反りや曲りが生じ易い。そして、上記のような変形が生じると、
・導波路の形状精度に悪影響が及び、電波の伝搬効率が低下する、
・両導波管形成部材の結合部に隙間が生じ、この隙間を介して導波路を伝搬する電波が外部に漏れ易くなる、
などといった不具合が生じ易くなることから、所望のアンテナ特性を安定的に発揮することができなくなる。

以上の実情に鑑み、本発明の目的は、温度変化等に伴う導波管形成部材の変形を可及的に防止可能とし、これにより所望のアンテナ特性を安定的に発揮することのできる導波管スロットアンテナを実現することにある。

上記の目的を達成するために創案された本発明は、管軸方向に延びた導波路を有し、導波路の画成面が導電性被膜で被覆された樹脂製の導波管と、導波管の管軸方向に沿って所定間隔で設けられた複数の放射スロットとを備えた導波管スロットアンテナであって、導波管が、導波路の延在方向各部における横断面が有端状をなし、相手側と結合されることで導波路を画成する第１および第２の導波管形成部材で構成されるものにおいて、管軸方向に沿って配置された芯金を有し、この芯金が、第１および第２の導波管形成部材の双方に保持されていることを特徴とする。

上記のように、第１および第２の導波管形成部材の双方で、管軸方向に沿って配置された芯金（管軸方向に延びる芯金）を保持しておけば、両導波管形成部材の結合体からなる導波管の曲げ剛性やねじり剛性を高めることができるので、温度変化等に伴う導波管の変形（特に管軸方向に沿う方向の反り・曲がり）が生じ難くなる。このため、上述のような不具合が生じる可能性を可及的に減じ、所望のアンテナ特性を安定的に発揮することのできる導波管スロットアンテナを実現することができる。

上記構成において、第１および第２の導波管形成部材の少なくとも一方を、芯金を一体的に有する樹脂の射出成形品（芯金をインサート部品とした樹脂の射出成形品）とすることができる。このようにすれば、少なくとも上記一方の成形収縮に伴う変形も可及的に防止することができる。このため、成形収縮に伴う変形に起因した導波管形成部材同士の結合精度の低下等も可及的に防止することが可能となり、これを通じて、アンテナ特性に優れた導波管スロットアンテナを安定的に得ることができる。

上記構成において、芯金を、第１の芯金と第２の芯金の結合体で構成し、第１の導波管形成部材を、第１の芯金を一体的に有する樹脂の射出成形品（第１の芯金をインサート部品とした樹脂の射出成形品）で構成すると共に、第２の導波管形成部材を、第２の芯金を一体的に有する樹脂の射出成形品（第２の芯金をインサート部品とした樹脂の射出成形品）で構成するようにしても良い。このようにすれば、第１および第２の導波管形成部材の双方について、その成形収縮に伴う変形を可及的に防止することができるので、一層アンテナ特性に優れた導波管スロットアンテナを安定的に得ることができる。

芯金は、導波管の壁部内に埋設しても良いし、その一部を導波管の外表面に露出させても良い。

第１および第２の導波管形成部材は、何れも、上記横断面が凹形状をなすものとすることができる。

以上に示すように、本発明によれば、温度変化等に伴う導波管（導波管形成部材）の変形を可及的に防止することができるので、所望のアンテナ特性を安定的に発揮することのできる導波管スロットアンテナを実現することができる。

（ａ）図は、本発明に係る導波管スロットアンテナを備えたアンテナユニットの概略平面図、（ｂ）図は、同背面図である。（ａ）図は、本発明の第１実施形態に係る導波管スロットアンテナの概略横断面図、（ｂ）図は図１（ａ）中に示すＹ−Ｙ線概略断面図である。（ａ）図は、図２に示す導波管スロットアンテナの組立方法の一例を示す概略斜視図、（ｂ）図および（ｃ）図は、同アンテナの組立方法の他例を示す概略斜視図である。（ａ）図は、本発明の第２実施形態に係る導波管スロットアンテナの組立前の状態における概略斜視図、（ｂ）図は、同アンテナの概略斜視図である。（ａ）図は、本発明の第３実施形態に係る導波管スロットアンテナの部分平面図、（ｂ）図は、（ａ）図中に示すＸ−Ｘ線概略断面図、（ｃ）図は、（ａ）図中に示すＹ−Ｙ線概略断面図である。（ａ）図は、本発明の第４実施形態に係る導波管スロットアンテナの概略横断面図、（ｂ）図は、本発明の第５実施形態に係る導波管スロットアンテナの概略横断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）（ｂ）に、本発明の第１実施形態に係る導波管スロットアンテナＡを備えたアンテナユニット１の概略平面図及び概略背面図をそれぞれ示す。図１に示すアンテナユニット１は、センチメートル波帯の電波を送受信するためのものであって、並列に接続された複数本（図示例では５本）の導波管スロットアンテナＡと、各導波管スロットアンテナＡに高周波電力（電波）を供給する給電導波管９［図１（ｂ）中に二点鎖線で示す］とを備える。導波管スロットアンテナＡを並列に接続するための手段に特段の限定はなく、例えば、接着、両面テープ止め、凹凸嵌合などの固定手段を単独で、あるいは二種以上組み合わせることができる。５本の導波管スロットアンテナＡのうち、例えば中央部に配置されたアンテナＡは電波の送信用アンテナとして機能させることができ、その両側に２本ずつ配置されたアンテナＡは電波の受信用アンテナとして機能させることができる。なお、このアンテナユニット１を２４ＧＨｚ帯の電波を送受信するための用途に用いる場合、各導波管スロットアンテナＡのサイズは、例えば、管軸方向（図１の紙面上下方向）の寸法：１００ｍｍ、幅方向（図１の紙面左右方向）の寸法：２０ｍｍ、高さ方向（図１において紙面と直交する方向）の寸法：５ｍｍ、とされる。

次に、各導波管スロットアンテナＡの詳細構造を説明する。導波管スロットアンテナＡは、図２（ａ）（ｂ）にも示すように、内部に管軸方向に延びた導波路２を有する導波管１０と、導波管１０の管軸方向に沿って所定間隔で設けられた複数の放射スロット３と、導波管１０の管軸方向の一端に設けられ、導波路２に高周波電力を供給する給電スロット５と、を備える。図１（ａ）に示すように、本実施形態の放射スロット３は、その幅方向中央部を通って延びる直線が管軸方向に対して４５°傾くように設けられているが、管軸方向に対する放射スロット３の傾斜角は、用途等に応じて適宜設定することができる。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、導波管１０は、導波路２の延在方向各部における横断面が方形状をなす方形導波管とされる。より具体的には、互いに平行な頂壁１０ａおよび底壁１０ｂと、互いに平行な側壁１０ｃ，１０ｄとを備え、さらに、管軸方向の一端および他端開口を閉塞する終端壁１０ｅ，１０ｆを備える。複数の放射スロット３は頂壁１０ａに設けられ、給電スロット５は底壁１０ｂに設けられている。本実施形態において、頂壁１０ａおよび底壁１０ｂの横断面寸法は、側壁１０ｃ，１０ｄの横断面寸法よりも長寸とされる。なお、以下では、説明の便宜上、頂壁１０ａが設けられた側を上側、底壁１０ｂが設けられた側を下側とも言うが、導波管スロットアンテナＡの使用態様を限定するわけではない。

頂壁１０ａには、その外表面に開口した窪み部４が管軸方向に沿って複数設けられ、各窪み部４の内底面に一の放射スロット３が開口している。本実施形態では、窪み部４を平面視で真円状に形成しているが、窪み部４は、平面視で矩形状、楕円状等に形成することもできる。このような窪み部４を設けることにより、グレーティングローブとも称される不要放射が抑制される。

導波管１０は、導波路２の延在方向各部における横断面が有端状をなす第１および第２の導波管形成部材１１，１２を結合することで形成される。具体的には、図２（ａ）に示すように、放射スロット３が設けられた頂壁１０ａと、側壁１０ｃ，１０ｄおよび終端壁１０ｅ，１０ｆの一部（上側部分）とを一体に有する第１の導波管形成部材１１と、給電スロット５が設けられた底壁１０ｂと、側壁１０ｃ，１０ｄおよび終端壁１０ｅ，１０ｆの残部（下側部分）とを一体に有する第２の導波管形成部材１２とを結合することで導波管１０が形成される。要するに、本実施形態の導波管１０は、上記横断面が下側に開口した凹形状をなす第１の導波管形成部材１１と、上記横断面が上側に開口した凹形状をなす第２の導波管形成部材１２とを結合することで形成される。

第１の導波管形成部材１１は、樹脂の射出成形品とされ、射出成形と同時に放射スロット３および窪み部４が型成形される。また、第２の導波管形成部材１２も樹脂の射出成形品とされ、射出成形と同時に給電スロット５が型成形される。導波管形成部材１１，１２の成形用樹脂としては、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）およびポリアセタール（ＰＯＭ）の群から選択される少なくとも一種の熱可塑性樹脂をベース樹脂としたものが使用され、ベース樹脂には、必要に応じて、グラスファイバー（ＧＦ）やカーボンファイバー（ＣＦ）等の充填材が一種又は複数種添加される。以上で例示した樹脂の中でも、ＬＣＰは、ＰＰＳ等に比べて形状安定性に優れ、かつ成形に伴うバリの発生量を抑制し得る点で好ましい。

第１の導波管形成部材１１のうち導波路２を画成する面、および第２の導波管形成部材１２のうち導波路２を画成する面は、図２（ａ）中の拡大図に示すような導電性被膜６で被覆されている。これにより、導波路２に沿って電波を円滑に伝播させることができる。なお、導電性被膜６は、両導波管形成部材１１，１２の表面全域に形成しても構わない。このようにすれば、導電性被膜６の形成前におけるマスキングの形成作業と、導電性被膜６の形成後におけるマスキングの除去作業とが不要となるので、被膜形成コスト、ひいては導波管スロットアンテナＡの製造コストを抑えることができる。

導電性被膜６は、単層の金属メッキ被膜で構成しても構わないが、ここでは、導波管形成部材１１，１２に析出形成した第１被膜６ａと、この第１被膜６ａ上に析出形成した第２被膜６ｂとで導電性被膜６を構成している。第１被膜６ａは、銅、銀、金等、特に導電性（電波の伝搬性）に優れた金属のメッキ被膜とすることができ、また、第２被膜６ｂは、ニッケル等、耐久性（耐腐食性）に優れた金属のメッキ被膜とすることができる。導電性被膜６をこのような積層構造とすることにより、導電性被膜６に高い導電性と高い耐久性とを同時に付与することができることに加え、高価な金属である銅や銀等の使用量を抑えてコスト増を抑制することができる。

導電性被膜６（６ａ，６ｂ）は、例えば、電解メッキ法や無電解メッキ法で形成することができるが、無電解メッキ法の方が好ましい。無電解メッキ法の方が、電解メッキ法よりも均一厚みの導電性被膜６（６ａ，６ｂ）を得易いため、所望のアンテナ特性を確保する上で有利となるからである。導電性被膜６の膜厚は、これが薄過ぎると耐久性に乏しくなり、逆に厚過ぎると被膜形成に多大な時間を要してコスト高を招来する。かかる観点から、導電性被膜６の膜厚は０．２μｍ以上１．５μｍ以下とするのが好ましい。なお、本実施形態のように、導電性被膜６を第１被膜６ａと第２被膜６ｂの積層構造とする場合、第１被膜６ａおよび第２被膜６ｂの膜厚は、それぞれ、例えば０．１〜１．０μｍ程度および０．１〜０．５μｍ程度とすることができる。

導波管スロットアンテナＡを構成する導波管１０は、管軸方向に沿って配置され、第１および第２の導波管形成部材１１，１２の双方に保持された芯金２０をさらに有する。芯金２０は、図３にも示すように、管軸方向に延びる矩形状（長方形状）の板状部材からなり、その一面を上下方向（導波管１０の高さ方向）に沿って配置した起立姿勢で側壁１０ｃ，１０ｄの内部にそれぞれ埋設されている。すなわち、本実施形態において、一対の芯金２０，２０は、導波管１０の内側面（導波路２）および外側面の何れにも露出していない。芯金２０は、例えば、ステンレス鋼、黄銅、アルミニウム（アルミニウム合金）等の金属板の他、鉄又は銅を主成分とする焼結金属製の板状部材を採用することができる。なお、導波路２を伝搬する電波の伝搬性を一層高めるため、芯金２０としては、導電性に優れた黄銅板やアルミニウム板を採用するのが特に好ましい。

一対の芯金２０，２０は、例えば、以下の（１）〜（３）に示す何れかの手段（手順）を採用することにより、第１および第２導波管形成部材１１，１２の双方で保持することができる。
（１）芯金２０，２０の上側部分を第１の導波管形成部材１１（の側壁１０ｃ，１０ｄを構成する部分）に設けた保持部１１ａに嵌合すると共に、芯金２０，２０の下側部分を第２の導波管形成部材１２（の側壁１０ｃ，１０ｄを構成する部分）に設けた保持部１２ａに嵌合する［図３（ａ）を参照］。
（２）芯金２０，２０の下側部分を第２の導波管形成部材１２で一体的に保持するように、芯金２０，２０をインサート部品として第２の導波管形成部材１２を樹脂で射出成形してから、芯金２０，２０の上側部分（第２の導波管形成部材１２から突出した部分）を第１の導波管形成部材１１の側壁１０ｃ，１０ｄを構成する部分にそれぞれ設けた保持部１１ａに嵌合する［図３（ｂ）を参照］。
（３）芯金２０，２０の上側部分を第１の導波管形成部材１１で一体的に保持するように、芯金２０，２０をインサート部品として第１の導波管形成部材１１を樹脂で射出成形してから、芯金２０，２０の下側部分（第１の導波管形成部部材１１から突出した部分）を第２の導波管形成部材１２の側壁１０ｃ，１０ｄを構成する部分にそれぞれ設けた保持部１２ａに嵌合する［図３（ｃ）を参照］。

なお、本実施形態では、上記（２）の手段を採用することにより、一対の芯金２０，２０を両導波管形成部材１１，１２で保持している。ここで、上記（２）の手段を採用する場合において、第１の導波管形成部材１１に設けた保持部１１ａの上下方向寸法が、この保持部１１ａで保持すべき芯金２０の上側部分の上下方向寸法よりも小さいと、第１の導波管形成部材１１と第２の導波管形成部材１２の対向二面を当接させることができない（両導波管形成部材１１，１２間に隙間が生じる）ため、アンテナ特性に悪影響が及ぶ可能性がある。そのため、保持部１１ａの上下方向寸法は、この保持部１１ａで保持すべき芯金２０の上側部分の上下方向寸法よりも大きく設定しておく。上記（１）又は（３）の手段を採用する場合においても、同様の理由から、保持部１１ａ，１２ａの上下方向寸法を設定する。

以上から、本実施形態に係る導波管スロットアンテナＡ（導波管１０）は、第１の導波管形成部材１１を樹脂で射出成形すると共に、芯金２０，２０をインサート部品として第２の導波管形成部材１２を樹脂で射出成形してから、両導波管形成部材１１，１２の導波路２を画成する面に導電性被膜６を形成し、その後、両導波管形成部材１１，１２を結合することで完成する。第１の導波管形成部材１１と第２の導波管形成部材１２の結合方法は任意であり、例えば、両導波管形成部材１１，１２の当接部に塗布した接着剤を硬化させる接着や、両導波管形成部材１１，１２の当接部において、導波管形成部材１１，１２同士を溶着させる溶着などを採用することができる。この他にも、両導波管形成部材１１，１２の何れか一方に設けた凹部に対し、他方に設けた凸部を嵌合（圧入）することにより、両導波管形成部材１１，１２を結合することもできる。また、芯金２０を利用して両導波管形成部材１１，１２を結合することも可能である。具体的には、例えば、芯金２０の上側部分を第１の導波管形成部材１１に設けた保持部１１ａに対して圧入（締まり嵌めの状態で嵌合）する、接着剤を充填した保持部１１ａに対して芯金２０の上側部分を嵌合した後に接着剤を硬化させる、などを採用することもできる。

なお、両導波管形成部材１１，１２を結合するのに接着剤を使用する場合、接着剤としては、例えば熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、嫌気性接着剤などを使用することができるが、接着剤を硬化させる際に加熱処理が必要となる熱硬化型接着剤では、加熱処理に伴って、樹脂製の導波管形成部材１１，１２が変形等する可能性がある。そのため、接着剤としては紫外線硬化型接着剤や嫌気性接着剤が好ましい。なお、接着剤は一般に絶縁体であるので、導波路２の画成面に接着剤が付着すると電波の伝搬性に悪影響が及ぶ可能性がある。そのため、両導波管形成部材１１，１２を結合するのに接着剤を用いる場合、導波路２の画成面に接着剤が付着しないように注意を払うことが肝要である。

以上で説明したように、本実施形態の導波管スロットアンテナＡでは、第１および第２の導波管形成部材１１，１２の双方で管軸方向に沿って配置された芯金２０を保持している。このようにすれば、導波管１０の曲げ剛性やねじり剛性が高まるので、温度変化等に伴って、両導波管形成部材１１，１２の何れか一方又は双方が変形しようとしても、その変形を芯金２０で規制することができる。このため、導波管形成部材１１，１２の変形により導波路２の形状精度に狂いが生じることで電波の伝搬性が低下する、両導波管形成部材１１，１２の結合部に隙間が生じ、この隙間を介して導波路２を伝搬する電波が外部に漏れ出す、などといった不具合が生じる可能性を可及的に低減することができる。従って、所望のアンテナ特性を安定的に発揮することのできる導波管スロットアンテナＡを実現することができる。

特に本実施形態では、第２の導波管形成部材１２を、芯金２０を一体的に有する樹脂の射出成形品（芯金２０をインサート部品とした樹脂の射出成形品）としたので、第２の導波管形成部材１２については、その成形収縮に伴う変形も可及的に防止することができる。このため、第２の導波管形成部材１２の成形収縮に伴う変形に起因した導波管形成部材１１，１２同士の結合精度の低下等も可及的に防止することが可能となり、これを通じて、アンテナ特性に優れた導波管スロットアンテナＡを安定的に量産することができる。

以上、本発明の第１実施形態に係る導波管スロットアンテナＡについて説明を行ったが、この導波管スロットアンテナＡには、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことが可能である。以下、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明するが、以上で説明した第１実施形態に準ずる構成には共通の参照番号を付し、重複説明を出来る限り省略する。

図４（特に図４（ｂ））に、本発明の第２実施形態に係る導波管スロットアンテナＡの概略斜視図（横断面を含む概略斜視図）を示す。同図に示す導波管スロットアンテナＡが、上述した導波管スロットアンテナＡと異なる主な点は、導波管１０の側壁１０ｃ，１０ｄのそれぞれに埋設した芯金２０を、第１の芯金２０Ａと第２の芯金２０Ｂとの結合体で構成し、第１の導波管形成部材１１を、第１の芯金２０Ａを一体的に有する樹脂の射出成形品（第１の芯金２０Ａをインサート部品とした樹脂の射出成形品）で構成すると共に、第２の導波管形成部材１２を、第２の芯金２０Ｂを一体的に有する樹脂の射出成形品（第２の芯金２０Ｂをインサート部品とした樹脂の射出成形品）で構成した点にある。

このようにすれば、第１および第２の導波管形成部材１１，１２の双方について、成形収縮に伴う変形を可及的に防止することができるので、両導波管形成部材１１，１２の結合精度を一層高めることができる。そのため、一層アンテナ特性に優れた導波管スロットアンテナＡを実現することができる。なお、本実施形態では、図４（ａ）（ｂ）に示すように、第１の芯金２０Ａ（の下端）に設けた凹部に対し、第２の芯金２０Ｂ（の上端）に設けた凸部を圧入することにより、両芯金２０Ａ，２０Ｂの結合体からなる芯金２０を実現している。なお、両芯金２０Ａ，２０Ｂは、上記の圧入以外にも、例えば、接着、圧入と接着の併用等の手段によって結合させることもできる。また、両導波管形成部材１１，１２は、任意の方法で結合することができる。

図５（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに、本発明の第３実施形態に係る導波管スロットアンテナＡの部分平面図、横断面図および縦断面図を概念的に示す。この実施形態の導波管スロットアンテナＡでは、図５（ａ）に示すように、複数の放射スロット３を管軸方向に沿って所定間隔で配置してなる放射スロット列を導波管１０の幅方向に二列設けると共に、一方の放射スロット列を構成する放射スロット３と他方の放射スロット列を構成する放射スロット３の管軸方向における配設位置を互いに異ならせている。簡単に言うと、この実施形態の導波管スロットアンテナＡでは、放射スロット３および窪み部４が千鳥状に複数配置されている。

また、この実施形態の導波管スロットアンテナＡ（導波管１０）は、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、側壁１０ｃ，１０ｄと平行に配設され、導波路２を二条の導波路２Ａ，２Ｂに分岐させる分岐壁１０ｇと、放射スロット３の形成位置において導波路２（２Ａ，２Ｂ）の断面積を縮小させる複数の内壁１３とをさらに有する。内壁１３は底壁１０ｂの内底面に立設されており、管軸方向で隣り合う２つの内壁１３，１３のうち、相対的に給電スロット５に近い側の内壁１３の高さ寸法をｈ₁、相対的に給電スロット５から遠い側の内壁１３の高さ寸法をｈ₂としたとき、ｈ₁≦ｈ₂の関係式を満たすように形成されている［図５（ｃ）中の拡大図参照］。一方の放射スロット列は導波路２Ａに沿って形成され、他方の放射スロット列は導波路２Ｂに沿って形成されている。

上記のように、放射スロット３の形成位置において導波路２の断面積を縮小させる内壁１３を設けておけば、導波路２を伝搬する電波の放射効率を高めることができる。特に、管軸方向で隣り合う２つの内壁１３，１３のうち、相対的に給電スロット５に近い側の内壁１３の高さ寸法をｈ₁、相対的に給電口５から遠い側の内壁１３の高さ寸法をｈ₂としたとき、ｈ₁≦ｈ₂の関係式を満たすようにすれば、各放射スロット３を介して当該アンテナＡの外部に放射される電波量が放射スロット３相互間でばらつき難くなり、各放射スロット３から概ね等しい量の電波を放射することが可能となる。従って、管軸方向各部でアンテナ性能にばらつきが生じるのを可及的に回避することができ、導波管スロットアンテナＡの信頼性が向上する。

この実施形態の導波管スロットアンテナＡを構成する導波管１０も、導波路２の延在方向各部における横断面が有端状をなし、少なくとも導波路２の画成面が導電性被膜６で被覆された樹脂製の第１および第２の導波管形成部材１１，１２を結合することで形成される。具体的には、放射スロット３および窪み部４が設けられた頂壁１０ａと、側壁１０ｃ，１０ｄ、終端壁１０ｅ，１０ｆおよび分岐壁１０ｇの一部（上側部分）とを一体に有する第１の導波管形成部材１１と、給電スロット５が設けられた底壁１０ｂと、側壁１０ｃ，１０ｄ、終端壁１０ｅ，１０ｆおよび分岐壁１０ｇの残部（下側部分）とを一体に有する第２の導波管形成部材１２とを結合することで導波管１０が形成される。

また、この実施形態の導波管スロットアンテナＡも、管軸方向に沿って配置され、第１および第２の導波管形成部材１１，１２の双方に保持された芯金２０をさらに有する。芯金２０は、管軸方向に延びる矩形状（長方形状）の板状部材からなり、その一面を上下方向に沿って配置した起立姿勢で側壁１０ｃ，１０ｄおよび分岐壁１０ｇの内部にそれぞれ埋設されている。上記態様で芯金２０を配設したことにより、本実施形態の導波管スロットアンテナＡも、図２等に示す導波管スロットアンテナＡと同様の作用効果を享受することができる。

なお、詳細な図示は省略するが、この実施形態においては、３つの芯金２０の全てを両導波管形成部材１１，１２の何れか一方で一体的に保持するように、３つの芯金２０をインサート部品として第１又は第２の導波管形成部材１１，１２を樹脂で射出成形することができる他、側壁１０ｃ，１０ｄでそれぞれ保持される芯金２０，２０をインサート部品として両導波管形成部材１１，１２の何れか一方を樹脂で射出成形すると共に、分岐壁１０ｇで保持される芯金２０をインサート部品として両導波管形成部材１１，１２の他方を樹脂で射出成形することもできる。

図６（ａ）に、本発明の第４実施形態に係る導波管スロットアンテナＡの概略横断面図を示す。同図に示す導波管スロットアンテナＡは、図５（ａ）〜（ｃ）に示す導波管スロットアンテナＡの変形例であり、分岐壁１０ｇを、第１および第２の導波管形成部材１１，１２のみで形成している。すなわち、分岐壁１０ｇは芯金２０を保持していない。なお、図６（ａ）では、第１の導波管形成部材１１の分岐壁１０ｇを形成する部分に設けた凹部に対し、第２の導波管形成部材１２の分岐壁１０ｇを形成する部分に設けた凸部を嵌合（圧入）することにより、分岐壁１０ｇを形成している。

図６（ｂ）に、本発明の第５実施形態に係る導波管スロットアンテナＡの概略横断面図を示す。同図に示す導波管スロットアンテナＡは、図５（ａ）〜（ｃ）に示す導波管スロットアンテナＡの変形例であり、側壁１０ｃで保持した芯金２０および側壁１０ｄで保持した芯金２０の一面を導波管１０の外側面に露出させている。図示は省略するが、図２および図４に示す導波管スロットアンテナＡにおいても同様の構成を採用しても良い。

以上で説明した本発明の実施形態に係る導波管スロットアンテナＡは、上述したように、温度変化等に伴う変形を可及的に防止することができるという特徴を有する。そのため、本発明は、導波管スロットアンテナの中でも、特に、波長との関係でアンテナサイズを大きくする（管軸方向に長寸化する）必要があり、温度変化等に伴う変形が生じ易い低周波帯域の電波を送受信するための導波管スロットアンテナに好ましく適用することができる。

本発明は前述した実施形態に何ら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内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論である。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１アンテナユニット
２導波路
３放射スロット
５給電スロット
１０導波管
１１第１の導波管形成部材
１２第２の導波管形成部材
２０芯金
２０Ａ第１の芯金
２０Ｂ第２の芯金
Ａ導波管スロットアンテナ

Claims

管軸方向に延びた導波路を有し、該導波路の画成面が導電性被膜で被覆された樹脂製の導波管と、該導波管の管軸方向に沿って所定間隔で設けられた複数の放射スロットとを備えた導波管スロットアンテナであって、前記導波管が、前記導波路の延在方向各部における横断面が有端状をなし、相手側と結合されることで前記導波路を画成する第１および第２の導波管形成部材からなるものにおいて、
前記管軸方向に沿って配置された芯金を有し、該芯金が、前記第１および第２の導波管形成部材の双方に保持されており、
前記第１および第２の導波管形成部材の少なくとも一方が、前記芯金を一体的に有する樹脂の射出成形品であることを特徴とする導波管スロットアンテナ。
管軸方向に延びた導波路を有し、該導波路の画成面が導電性被膜で被覆された樹脂製の導波管と、該導波管の管軸方向に沿って所定間隔で設けられた複数の放射スロットとを備えた導波管スロットアンテナであって、前記導波管が、前記導波路の延在方向各部における横断面が有端状をなし、相手側と結合されることで前記導波路を画成する第１および第２の導波管形成部材からなるものにおいて、
前記管軸方向に沿って配置された芯金を有し、該芯金が、前記第１および第２の導波管形成部材の双方に保持されており、
前記芯金は、第１の芯金と第２の芯金の結合体からなり、
前記第１の導波管形成部材が、前記第１の芯金を一体的に有する樹脂の射出成形品であり、前記第２の導波管形成部材が、前記第２の芯金を一体的に有する樹脂の射出成形品であることを特徴とする導波管スロットアンテナ。
前記芯金の一部が、前記導波管の外表面に露出している請求項１又は２に記載の導波管スロットアンテナ。
前記第１および第２の導波管形成部材は、何れも、前記横断面が凹形状をなす請求項１〜３の何れか一項に記載の導波管スロットアンテナ。