WO2023228444A1 - レンズアンテナ - Google Patents

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WO2023228444A1
WO2023228444A1 PCT/JP2022/045332 JP2022045332W WO2023228444A1 WO 2023228444 A1 WO2023228444 A1 WO 2023228444A1 JP 2022045332 W JP2022045332 W JP 2022045332W WO 2023228444 A1 WO2023228444 A1 WO 2023228444A1
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antenna
lens
dielectric substrate
lens antenna
plane
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祐一 樫野
智洋 村田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens

Definitions

  • the present disclosure relates to a lens antenna.
  • the mobile terminal when mounting an antenna device that supports the high frequency band of the terahertz wave band on a mobile terminal, it is desired that the mobile terminal has a thin configuration, so a planar high-gain antenna is designed.
  • Patent Document 1 high gain is achieved by configuring a lens by arranging dielectric vias filled with a dielectric material having a dielectric constant different from that of the dielectric substrate in a dielectric substrate constituting a waveguide.
  • a planar lens antenna that achieves this is disclosed.
  • the planar lens is constructed by arranging a large number of dielectric vias, so the substrate size becomes large and it may be difficult to mount it on a mobile terminal.
  • the non-limiting embodiments of the present disclosure contribute to providing a lens antenna that can be miniaturized using an easy manufacturing method.
  • a lens antenna includes a dielectric substrate, and is formed in a direction along the substrate plane from a surface perpendicular to the substrate plane of the dielectric substrate, and the dielectric substrate is configured to include a dielectric substrate. and a first antenna that is located near the perpendicular surface and forms a first main lobe in the direction.
  • the lens is integrally formed with the dielectric that constitutes the dielectric substrate, it is possible to achieve miniaturization using an easy manufacturing method without disposing dielectric vias in the lens.
  • a lens antenna that can be used can be provided.
  • Top view showing the appearance of a planar lens antenna Side cross-sectional view showing the appearance of a planar lens antenna
  • a perspective view showing a lens antenna according to an embodiment of the present disclosure A top view showing a lens antenna according to an embodiment of the present disclosure
  • a side sectional view showing a lens antenna according to an embodiment of the present disclosure A top view showing a planar antenna according to an embodiment of the present disclosure
  • a side sectional view showing a planar antenna according to an embodiment of the present disclosure A diagram showing XZ plane directivity patterns of a lens antenna and a planar antenna according to an embodiment of the present disclosure
  • a diagram showing XY plane directivity patterns of a lens antenna and a planar antenna according to an embodiment of the present disclosure A side sectional view showing a lens antenna according to Modification 1 of an embodiment of the present disclosure
  • a top view showing a lens antenna according to Modification 2 of the embodiment of the present disclosure A diagram showing some examples of cases in which the amount of power supplied to the input port shown in Figure 6 is changed.
  • a diagram showing an example of an analysis result of an XY plane radiation pattern of a lens antenna according to Modification 2 of an embodiment of the present disclosure A top view showing a lens antenna according to modification 3 of an embodiment of the present disclosure
  • a top sectional view showing a lens antenna according to Modification 3 of an embodiment of the present disclosure A top sectional view showing a lens antenna according to Modification 3 of an embodiment of the present disclosure
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a planar lens antenna 100.
  • FIG. The planar lens antenna shown in FIGS. 1A and 1B is, for example, the planar lens antenna disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 1B is a side sectional view (OO' plane sectional view) of the planar lens antenna 100 shown in FIG. 1A.
  • the planar lens antenna 100 includes a dielectric substrate 101, a dielectric via 102, a conductor via 103, a metallized layer (conductor layer) 104, a planar lens 105, and a conductor. It includes a wave path 106, an input port 107, and an output port 108.
  • the dielectric substrate 101 has a structure in which metallized layers 104 made of a conductor are provided above and below in the thickness direction of the substrate. Note that in FIG. 1A, the description of the metallized layer 104 is omitted.
  • the conductive vias 103 are arranged (formed) so as to have a tapered shape from the input port 107 to the output port 108.
  • a waveguide 106 is constructed using the metallized layer 104 of the dielectric substrate 101 and the conductive vias 103.
  • a dielectric via 102 filled with a dielectric having a dielectric constant different from that of the dielectric substrate 101 is arranged in a convex shape in a part of the waveguide 106 .
  • the planar lens 105 is configured by changing the effective dielectric constant.
  • FIGS. 1A and 1B is difficult to manufacture because a large number of dielectric vias 102 filled with a dielectric constant different from that of the dielectric substrate 101 are arranged. Furthermore, when a convex shape is formed by arranging a large number of dielectric vias 102, the size of the dielectric substrate 101 becomes large because a large number of dielectric vias 102 are arranged while ensuring a minimum clearance between the vias. Become.
  • FIGS. 2A to 2C are diagrams illustrating a lens antenna 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2C is a side sectional view (PP' plane sectional view) of the lens antenna 200 shown in FIG. 2B. Note that the X-axis, Y-axis, and Z-axis are shown in FIGS. 2A to 2C.
  • the top view shown in FIG. 2B shows the lens antenna 200 seen from the Z-axis positive direction
  • the side view shown in FIG. 2C shows the lens antenna 200 seen from the Y-axis positive direction.
  • the Z-axis positive direction is referred to as an upper (direction)
  • the Z-axis negative direction is referred to as a lower (direction).
  • the lens antenna 200 includes a dielectric substrate 201, a metallized layer 202, a conductive via 203, an input port 204, and a planar lens 205. Note that in FIG. 2A, the description of the metallized layer 202 is omitted.
  • the dielectric substrate 201 is a single-layer double-sided substrate in which metallized layers 202 made of a conductor are provided on both sides of a dielectric material such as Teflon (registered trademark), polyphenylene ether, glass epoxy, or the like.
  • a dielectric material such as Teflon (registered trademark), polyphenylene ether, glass epoxy, or the like.
  • a conductive via 203 is arranged (formed) from the input port 204 toward the planar lens 205 (approximately) parallel to the X axis. Further, at the end of the metallized layer 202 in the +X direction, a conductor via 203 is arranged (approximately) parallel to the Y axis. Thus, in this embodiment, the conductor vias 203 are arranged in an L-shape in the X and Y directions in the XY plane (see FIGS. 2A and 2B).
  • the metallized layer 202 and the conductor via 203 are electrically connected (the conductor via 203 electrically connects the metallized layer 202 provided on both sides of the dielectric) and operates as a waveguide. Therefore, power in the terahertz wave band, for example, inputted from the input port 204 propagates in the +X direction, and the metallized layer 202 and the conductive via 203 are connected to the edge of the metallized layer 202 in the +X direction or its vicinity (described below).
  • the dielectric substrate 201 operates as a post wall horn antenna on a surface (approximately) perpendicular to the substrate plane of the dielectric substrate 201 or in the vicinity thereof, and the post wall horn antenna forms a main lobe in the +X direction.
  • the post wall horn antenna is located on or near a plane of dielectric substrate 201 perpendicular to the plane of the substrate.
  • the radiating section opening of the post wall horn antenna is defined by the metallized layer 202 and the conductive via 203 into a (substantially) rectangular shape. Furthermore, the electromagnetic waves propagated in the +X direction are radiated in the +X direction via the planar lens 205. This improves the antenna gain in the +X direction. The electromagnetic waves radiated at this time are polarized in the Z direction.
  • the post wall horn antenna is an example of the first antenna according to the present disclosure.
  • Metallized layer 202 is an example of a first portion of a metalized layer or conductive layer according to the present disclosure.
  • Conductive via 203 is an example of a first portion of a conductive via according to the present disclosure.
  • the planar lens 205 is constructed integrally with a dielectric that constitutes the dielectric substrate 201.
  • the dielectric substrate 201 is formed in a direction (+X direction) from the (virtual) substrate end surface of the dielectric substrate 201 along the substrate plane (XY plane (approximately) perpendicular to the Z axis), or
  • the dielectric substrate 201 includes a planar lens 205 formed in a direction (+X direction) from a plane (substantially) perpendicular to the substrate plane of the dielectric substrate 201 (YZ plane) to a direction along the substrate plane (+X direction).
  • the lens antenna 200 can be easily manufactured, and the provision of dielectric vias can be omitted.
  • the lens antenna 200 can be made smaller.
  • the planar lens 205 is arranged (formed) at (approximately) symmetrical positions in the ⁇ Y direction about the input port 204 in the +X direction, which is the direction in which the main lobe is formed (main lobe formation direction).
  • the planar lens 205 operates as a lens by having a convex end face in the +X direction where the main lobe is formed.
  • the convex shape of the planar lens 205 can be manufactured by router processing to form the outer shape of the substrate, a new manufacturing process must be added to the substrate manufacturing process in order to configure the lens antenna 200 according to this embodiment. Can be omitted. This also makes it possible to easily manufacture the planar lens 205 and, by extension, the lens antenna 200.
  • the present embodiment shows an example in which the conductor vias 203 are arranged in an L-shape with respect to the X direction and the Y direction, the present disclosure is not limited thereto. It is sufficient that the metallized layer 202 and the conductive via 203 constitute a waveguide.
  • the conductive via 203 may be arranged so as to have a tapered shape toward the +X direction.
  • FIGS. 1-10 show an example in which the conductor vias 203 are arranged in an L-shape with respect to the X direction and the Y direction
  • the present disclosure is not limited thereto. It is sufficient that the metallized layer 202 and the conductive via 203 constitute a waveguide.
  • the conductive via 203 may be arranged so as to have a tapered shape toward the +X direction.
  • a large number of conductor vias 203 are arranged parallel to the Y axis, but if the metallized layer 202 and the conductor vias 203 form a waveguide in which electromagnetic waves propagate in the +X direction, the Y
  • the conductive vias 203 arranged parallel to the axis may be omitted.
  • planar lens 205 has a convex shape, but the present disclosure is not limited to this.
  • the planar lens 205 may have a concave shape (may operate as a concave lens).
  • FIG. 3A and 3B are diagrams showing a planar antenna 300 according to this embodiment.
  • FIG. 3B is a side sectional view (QQ' plane sectional view) of the planar antenna 300 shown in FIG. 3A. Note that, except for the absence of the planar lens 205, the configuration of the planar antenna 300 is the same as that of the lens antenna 200, so a description of the configuration of the planar antenna 300 will be omitted.
  • FIG. 4A shows the XZ plane directivity patterns of the lens antenna 200 and the planar antenna 300.
  • FIG. 4B shows the XY plane directivity patterns of the lens antenna 200 and the planar antenna 300.
  • the 0 degree direction indicates the +X direction.
  • the directivity patterns shown in FIGS. 4A and 4B are the results of electromagnetic field simulation using the finite integral method. Note that the simulation was executed with the operating frequency set to 300 GHz.
  • a solid line 401 shown in FIG. 4A and a solid line 403 shown in FIG. 4B show the directivity pattern of the lens antenna 200
  • a broken line 402 shown in FIG. 4A and a broken line 404 shown in FIG. 4B show the directivity pattern of the planar antenna 300.
  • the antenna gain in the 0 degree direction is approximately 2.5 dBi
  • the antenna gain in the directional patterns 401 and 403 of the lens antenna 200 is approximately 2.5 dBi
  • the antenna gain is about 5.5 dBi.
  • the lens antenna 200 according to the present embodiment can be easily manufactured and miniaturized, and can improve the antenna gain.
  • the lens antenna 500 includes a dielectric substrate 201, a metallized layer 202, a conductive via 203, an input port 204, a flat lens 205, a horn opening conductive via 501, and a horn opening.
  • a metallized layer (conductor layer) 502 is provided.
  • the horn opening conductor via 501 and the horn opening metallized layer 502 are connected to the metallized layer 202 and operate as a ground. Further, the horn opening conductor via 501 and the horn opening metallized layer 502 are arranged (formed) in multiple steps in the thickness direction of the dielectric substrate 201 along the main lobe formation direction from the radiation section opening of the post wall horn antenna. ) has been done. By arranging the horn opening conductor vias 501 and the horn opening metallized layers 502 in multiple steps in this manner, the opening of the post wall horn antenna expands stepwise in the thickness direction of the dielectric substrate 201. The antenna gain is further improved compared to the lens antenna 200.
  • the horn opening conductor via 501 is an example of the second portion of the conductor via according to the present disclosure.
  • Horn opening metallization layer 502 is an example of a second portion of a metallization layer or conductor layer according to the present disclosure.
  • the lens antenna 600 includes a dielectric substrate 201, a metallized layer 202, a conductive via 203, an input port A601, an input port B602, and a planar lens 205.
  • one input port is formed, whereas in the lens antenna 600, two input ports are formed.
  • the R-R' broken line 603 indicates the center line of the planar lens 205.
  • the focal point of the planar lens 205 is on the RR' broken line 603.
  • Input port A 601 and input port B 602 are located at positions shifted in the Y direction from the line of RR' broken line 603, and are (approximately) symmetrical with respect to RR' broken line 603.
  • the metallized layer 202 and the conductive via 203 are formed at or near the end of the metallized layer 202 in the +X direction (at or near a surface (approximately) perpendicular to the substrate plane of the dielectric substrate 201).
  • these post wall horn antennas form a main lobe in the +X direction.
  • the first post wall horn antenna and the second post wall horn antenna are placed on the same (virtual) end surface of the dielectric substrate 201, or on a surface perpendicular to the substrate plane of the dielectric substrate 201 or in the vicinity thereof.
  • the radiating section openings of the first post wall horn antenna and the second post wall horn antenna are defined by the metallized layer 202 and the conductive via 203 into a (substantially) rectangular shape. There is.
  • the first post wall horn antenna is an example of the first antenna according to the present disclosure
  • the second post wall horn antenna is an example of the second antenna according to the present disclosure.
  • Input port A601 and input port B602 are connected to a radio section (not shown), and this radio section is connected to the first post wall horn antenna and the second post wall horn antenna.
  • a power control unit is provided to control power supplied to the horn antenna.
  • FIG. 7 shows some examples of cases in which the amount of power supplied to input port A601 and input port B602 is changed.
  • FIG. 8 shows the XY plane radiation pattern analysis results for each case shown in FIG. In the XY plane radiation pattern analysis results shown in FIG. 8, analysis results 801 for case 1, analysis results 802 for case 2, and analysis results 803 for case 3 are shown.
  • the power supplied to the input port B602 is set to 0 dB, while the power supplied to the input port A601 is set to be low (in cases 1 to 3, respectively, 0dB, -12dB, - ⁇ dB). Accordingly, the XY plane radiation pattern analysis results shown in FIG. 8 show that as the power supplied to the input port A601 becomes lower, the peak direction of the radiation pattern tilts in the positive direction.
  • beam tilt can be realized by arraying the radiating parts (radiators) and adjusting the gain, and a phase shifter for beam tilting is not required.
  • both input ports, input port A 601 and input port B 602 are shifted in the Y direction from the RR' broken line 603, but at least one input port of input port A 601 and input port B 602 is is shifted from the RR' broken line 603 in the Y direction, the same effect as the second modification can be obtained.
  • the second modification example shows an example in which there are two input ports
  • the present disclosure is not limited to this. Even when there are three or more input ports, the same effects as in this embodiment can be obtained.
  • the second modification example shows an example in which the input port A 601 and the input port B 602 are line symmetrical with respect to the RR' broken line 603, the present disclosure is not limited to this.
  • the input port A 601 and the input port B 602 do not have to be arranged at positions that are symmetrical with respect to the RR' broken line 603.
  • FIGS. 9A to 9D are diagrams showing a lens antenna 900.
  • FIG. 9B is a side sectional view (UU' plane sectional view) of the lens antenna 900 shown in FIG. 9A.
  • FIG. 9C is a top sectional view (SS' plane sectional view) of the lens antenna 900 shown in FIG. 9B.
  • FIG. 9D is a top sectional view (TT' plane sectional view) of the lens antenna 900 shown in FIG. 9B.
  • the same components as the lens antenna 200 shown in FIGS. 2A to 2C are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the lens antenna 900 includes a dielectric substrate 201, a metallized layer 202, a conductive via 203, an input port 204, a planar lens 205, a dipole element 901, and a ground element 902. and.
  • the power in the terahertz wave band supplied to the input port 204 is supplied to the dipole element 901.
  • the metallized layer 202 (the ground pattern of the dielectric substrate 201) and the dipole element 901 (the signal of the dielectric substrate 201) in the negative direction (right side) of the Z axis with respect to the dipole element 901 pattern) and the ground element 902 (ground pattern of the dielectric substrate 201) operate as an inner layer triplate line, and power is propagated in the +X direction.
  • the dipole element 901 is cranked in an L-shape in the -Y direction in the area of the planar lens 205.
  • the element length of the dipole element 901 in the -Y direction is (approximately) ⁇ e/4. Note that ⁇ e represents an effective wavelength in consideration of wavelength shortening of the dielectric substrate.
  • the ground element 902 is cranked in an L-shape in the +Y direction in the area of the planar lens 205.
  • the element length of the ground element 902 in the +Y direction is (approximately) ⁇ e/4.
  • the dipole element 901 and the ground element 902 By configuring the dipole element 901 and the ground element 902 in this way, the total length of the dipole element 901 and the ground element 902 in the Y direction becomes (approximately) ⁇ e/2, and the dipole element 901 and the ground element 902 can be used as a dipole antenna. operates (forms the radiating part of a dipole antenna).
  • the dipole antenna is an example of the first antenna according to the present disclosure.
  • both of the metallized layers 202 operate as reflectors, and from the dipole element 901
  • the radiated electromagnetic waves and the dipole antenna form a main lobe in the +X direction.
  • the electromagnetic waves radiated at this time are polarized in the Y direction.
  • the electromagnetic waves radiated from the dipole element 901 propagate through the planar lens 205 portion, thereby improving the antenna gain in the +X direction where the main lobe is formed, as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the electromagnetic wave radiation portion of this embodiment is not limited to a post wall horn antenna as shown in FIG. 2 or a dipole antenna as shown in FIG. As long as the antenna forms a main lobe in the direction in which the planar lens 205 is arranged (+X direction), the same effects as in this embodiment can be obtained.
  • the configurations in the above embodiments and modifications may be combined as appropriate.
  • the configuration in Modification 2 is applied, the radiation part (antenna) is arrayed, and the radio part is used to form a plurality of antennas (post wall (horn antenna, dipole antenna, etc.) may be controlled.
  • the lens antenna (lens antenna 200, 500, 600, 900) according to the embodiment includes a dielectric substrate 201.
  • the lens antenna is also a planar lens that is formed in a direction along the plane of the dielectric substrate 201 from a plane perpendicular to the plane of the substrate, and is integrally formed with the dielectric material that constitutes the dielectric substrate 201. 205.
  • the lens antenna also includes an antenna (post wall horn antenna, dipole antenna, etc.) located near the vertical plane and forming a main lobe in the direction. In this way, by configuring the lens integrally with the dielectric that constitutes the dielectric substrate, it is possible to downsize the lens antenna using an easy manufacturing method without disposing dielectric vias in the lens. Furthermore, by forming a lens in the direction in which the main lobe is formed from a plane perpendicular to the substrate plane, the antenna gain in that direction can be improved.
  • a lens antenna according to an embodiment of the present disclosure includes a dielectric substrate, and is formed in a direction along the substrate plane from a surface perpendicular to the substrate plane of the dielectric substrate, and the dielectric substrate is configured to include a dielectric substrate. and a first antenna that is located near the perpendicular surface and forms a first main lobe in the direction.
  • the lens antenna can be made smaller with an easy manufacturing method.
  • the lens has a convex shape.
  • the dielectric substrate includes a conductor layer and a conductor via that electrically connects the conductor layer, and the radiation part opening of the first antenna is connected to the first portion of the conductor layer and the conductor via that electrically connects the conductor layer. and a first portion of the conductive via.
  • the second portion of the conductor via and the second portion of the conductor layer are formed in a step-like manner in the thickness direction of the dielectric substrate along the direction from the radiating portion opening of the first antenna. ing.
  • the present lens antenna further includes a second antenna located near the vertical plane and forming a second main lobe in the direction.
  • antennas can be arranged in an array.
  • the present lens antenna further includes a radio section that is connected to the first antenna and the second antenna and controls power supplied to the first antenna and the second antenna.
  • beam tilt can be realized by gain adjustment, and a phase shifter for beam tilting is not required.
  • the present lens antenna includes a dipole element formed by the signal pattern of the dielectric substrate, a ground element formed by the ground pattern of the dielectric substrate, and a reflector formed by the ground pattern of the dielectric substrate.
  • the dipole element and the ground element form a radiating section of the first antenna.
  • An embodiment of the present disclosure is suitable for use in a wireless communication device.
  • Lens antenna 201 Dielectric substrate 202 Metallized layer 203 Conductor via 204 Input port 205 Planar lens 500 Lens antenna 501 Horn opening conductor via 502 Horn opening metallized layer 600 Lens antenna 601 Input port 602 Input port 900 Lens antenna 901 Dipole element 902 Ground element 903 Propagation region

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

本開示の一実施例に係るレンズアンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の基板平面に対して垂直な面から前記基板平面に沿った方向に形成されており、前記誘電体基板を構成する誘電体と一体で構成されているレンズと、前記垂直な面の近傍に位置し、前記方向に第１メインローブを形成する第１アンテナと、を備える。

Description

レンズアンテナ
　本開示は、レンズアンテナに関する。
　近年、無線通信システム又はレーダシステムでは、テラヘルツ波帯のような高周波数帯に対応するアンテナ装置の利用が検討されている。テラヘルツ波帯のような高周波数帯では、空間における伝搬損失が、ミリ波・マイクロ波帯での空間における伝搬損失に比べて大きいため、高利得なアンテナが設計される。
　また、テラヘルツ波帯の高周波数帯に対応するアンテナ装置を移動端末に搭載する場合、移動端末は薄型な構成を有することが望まれるため、平面型で高利得なアンテナが設計される。
　例えば特許文献１には、導波路を構成する誘電体基板に、この誘電体基板とは異なる比誘電率の誘電体を充填した誘電体ビアを配置してレンズを構成することで高利得化を実現する平面型レンズアンテナが開示されている。
特開２００２－１７１１１９号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された平面型レンズアンテナでは、誘電体基板とは異なる比誘電率の誘電体を、開口径が小さいビア内に充填するため、特許文献１に開示された平面型レンズを製造する場合、製造が難しい。
　また、特許文献１に開示された平面型レンズアンテナでは、誘電体ビアを多数配置して平面型レンズを構成するため、基板サイズが大きくなり、移動端末への搭載が困難となる場合がある。
　本開示の非限定的な実施例は、容易な製造方法で小型化を図ることができるレンズアンテナの提供に資する。
　本開示の一実施例に係るレンズアンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の基板平面に対して垂直な面から前記基板平面に沿った方向に形成されており、前記誘電体基板を構成する誘電体と一体で構成されているレンズと、前記垂直な面の近傍に位置し、前記方向に第１メインローブを形成する第１アンテナと、を備える。
　本開示の一実施例によれば、レンズが、誘電体基板を構成する誘電体と一体で構成されるので、レンズに誘電体ビアを配置させることなく容易な製造方法で小型化を図ることができるレンズアンテナを提供することができる。
　本開示の一実施例における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び／又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
平面型レンズアンテナの外観を示す上面図 平面型レンズアンテナの外観を示す側面断面図 本開示の一実施の形態に係るレンズアンテナを示す斜視図 本開示の一実施の形態に係るレンズアンテナを示す上面図 本開示の一実施の形態に係るレンズアンテナを示す側面断面図 本開示の一実施の形態に係る平面アンテナを示す上面図 本開示の一実施の形態に係る平面アンテナを示す側面断面図 本開示の一実施の形態に係るレンズアンテナ及び平面アンテナのＸＺ面指向性パターンを示す図 本開示の一実施の形態に係るレンズアンテナ及び平面アンテナのＸＹ面指向性パターンを示す図 本開示の一実施の形態の変形例１に係るレンズアンテナを示す側面断面図 本開示の一実施の形態の変形例２に係るレンズアンテナを示す上面図 図６に示す入力ポートに給電される電力量を変化させたケースの一部の例を示す図 本開示の一実施の形態の変形例２に係るレンズアンテナのＸＹ面放射パターンの解析結果の一例を示す図 本開示の一実施の形態の変形例３に係るレンズアンテナを示す上面図 本開示の一実施の形態の変形例３に係るレンズアンテナを示す側面断面図 本開示の一実施の形態の変形例３に係るレンズアンテナを示す上面断面図 本開示の一実施の形態の変形例３に係るレンズアンテナを示す上面断面図
　以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　（関連技術）
　図１Ａ及び図１Ｂは、平面型レンズアンテナ１００を示す図である。図１Ａ及び図１Ｂに示す平面型レンズアンテナは、例えば、特許文献１に開示された平面型レンズアンテナである。図１Ｂは、図１Ａに示す平面型レンズアンテナ１００の側面断面図（Ｏ－Ｏ’面断面図）である。
　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、平面型レンズアンテナ１００は、誘電体基板１０１と、誘電体ビア１０２と、導体ビア１０３と、メタライズ層（導体層）１０４と、平面型レンズ１０５と、導波路１０６と、入力ポート１０７と、出力ポート１０８と、を備える。
　平面型レンズアンテナ１００では、誘電体基板１０１は、基板厚み方向の上下に、導体で構成されたメタライズ層１０４が設けられた構成をとる。なお、図１Ａでは、メタライズ層１０４の記載は省略している。
　入力ポート１０７から出力ポート１０８に向かってテーパ形状となるように、導体ビア１０３が配置（形成）されている。誘電体基板１０１のメタライズ層１０４及び導体ビア１０３を用いて導波路１０６が構成されている。導波路１０６の一部の領域に、誘電体基板１０１の比誘電率とは異なる比誘電率の誘電体が充填された誘電体ビア１０２を凸型形状に配置し、導波路１０６の一部の実効的誘電率を変えることで、平面型レンズ１０５が構成されている。
　しかしながら、図１Ａ及び図１Ｂに示す構成では、誘電体基板１０１とは異なる比誘電率が充填された誘電体ビア１０２を多数配置するため、製造が難しい。また、誘電体ビア１０２を多数配置して凸型形状を形成する場合、ビアとビア間隔との最小クリアランスを確保しつつ、誘電体ビア１０２を多数配置するため、誘電体基板１０１のサイズが大きくなる。
　そこで、以下では、容易な製造方法で小型化を図ることができるレンズアンテナに関する実施の形態について説明する。
　（実施の形態）
　図２Ａ～図２Ｃは、本開示の一実施の形態に係るレンズアンテナ２００を示す図である。図２Ｃは、図２Ｂに示すレンズアンテナ２００の側面断面図（Ｐ－Ｐ’面断面図）である。なお、図２Ａ～図２Ｃには、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が示される。図２Ｂに示す上面図は、Ｚ軸正方向から見たレンズアンテナ２００を示し、図２Ｃに示す側面図は、Ｙ軸正方向から見たレンズアンテナ２００を示す。なお、本明細書において、Ｚ軸正方向を上（方向）と呼び、Ｚ軸負方向を下（方向）と呼ぶ。
　図２Ａ～図２Ｃに示すように、レンズアンテナ２００は、誘電体基板２０１と、メタライズ層２０２と、導体ビア２０３と、入力ポート２０４と、平面型レンズ２０５と、を備える。なお、図２Ａでは、メタライズ層２０２の記載は省略している。
　誘電体基板２０１は、例えば、テフロン（登録商標）、ポリフェニレンエーテル、ガラスエポキシ等といった誘電体の両面に、導体で構成されたメタライズ層２０２が設けられた単層両面基板である。
　入力ポート２０４から平面型レンズ２０５に向かってＸ軸に（略）平行に、導体ビア２０３が配置（形成）されている。また、メタライズ層２０２の＋Ｘ方向の端部において、Ｙ軸に（略）平行に導体ビア２０３が配置されている。このように、本実施の形態では、導体ビア２０３は、ＸＹ面内において、Ｘ方向、Ｙ方向に対してＬ字形状に配置されている（図２Ａ及び図２Ｂ参照）。
　メタライズ層２０２と導体ビア２０３とは、電気的に接続されており（導体ビア２０３は、誘電体の両面に設けられたメタライズ層２０２を電気的に接続し）、導波路として動作する。そのため、入力ポート２０４から入力された例えばテラヘルツ波帯の電力は＋Ｘ方向に伝搬し、メタライズ層２０２と導体ビア２０３とは、メタライズ層２０２の＋Ｘ方向の端部又はその近傍（以下で説明する、誘電体基板２０１の基板平面に対して（略）垂直な面又はその近傍）において、ポスト壁ホーンアンテナとして動作し、当該ポスト壁ホーンアンテナは、＋Ｘ方向にメインローブを形成する。例えば、ポスト壁ホーンアンテナは、誘電体基板２０１の基板平面に対して垂直な面又はその近傍に位置する。
　ポスト壁ホーンアンテナの放射部開口は、図２Ａに示すように、メタライズ層２０２と導体ビア２０３とによって、（略）矩形形状に規定されている。さらに、＋Ｘ方向に伝搬した電磁波は、平面型レンズ２０５を介して＋Ｘ方向に放射される。これにより、＋Ｘ方向のアンテナ利得が向上する。このときに放射される電磁波はＺ方向の偏波となる。
　ポスト壁ホーンアンテナは、本開示に係る第１アンテナの一例である。メタライズ層２０２は、本開示に係るメタライズ層又は導体層の第１部分の一例である。導体ビア２０３は、本開示に係る導体ビアの第１部分の一例である。
　平面型レンズ２０５は、誘電体基板２０１を構成する誘電体と一体で構成されている。例えば、誘電体基板２０１は、誘電体基板２０１の（仮想的）基板端面から基板平面（Ｚ軸に（略）垂直なＸＹ平面）に沿った方向（＋Ｘ方向）に形成されている、又は、誘電体基板２０１の基板平面に対して（略）垂直な面（ＹＺ平面）から基板平面に沿った方向（＋Ｘ方向）に形成されている、平面型レンズ２０５を含む。
　このように、平面型レンズ２０５を、誘電体基板２０１を構成する誘電体で構成することによって、レンズアンテナ２００を容易に製造することができ、また、誘電体ビアを設けることを省略できるので、レンズアンテナ２００の小型化を図ることができる。
　平面型レンズ２０５は、メインローブを形成する方向（メインローブ形成方向）である＋Ｘ方向において、入力ポート２０４を中心に±Ｙ方向で（略）対称な位置に配置（形成）されている。平面型レンズ２０５は、メインローブが形成されている＋Ｘ方向の端面の形状を凸型とすることでレンズとして動作する。
　平面型レンズ２０５の凸型の形状は、基板外形を形成するルータ加工によって製造可能であるため、本実施の形態に係るレンズアンテナ２００を構成するために基板製造工程に新たな製造工程の追加を省略できる。これによっても、平面型レンズ２０５を、ひいてはレンズアンテナ２００を、容易に製造することが可能となる。
　なお、本実施の形態では、導体ビア２０３が、Ｘ方向、Ｙ方向に対してＬ字形状に配置されている例を示したが、本開示は、これに限定されるものではない。メタライズ層２０２及び導体ビア２０３で導波路が構成されていればよく、例えば、導体ビア２０３は、＋Ｘ方向に向かってテーパ形状となるように配置されていてもよい。また、図２Ａ及び図２Ｂでは、Ｙ軸に平行に導体ビア２０３が多数配置されているが、メタライズ層２０２及び導体ビア２０３で＋Ｘ方向に電磁波が伝搬する導波路が構成されていれば、Ｙ軸に平行に配置される導体ビア２０３は無くてもよい。
　また、本実施の形態では、平面型レンズ２０５が、凸型の形状をとる例を示したが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、平面型レンズ２０５は、凹型の形状をとってもよい（凹レンズとして動作してもよい）。
　図３Ａ及び図３Ｂは、本実施の形態に係る平面アンテナ３００を示す図である。図３Ｂは、図３Ａに示す平面アンテナ３００の側面断面図（Ｑ－Ｑ’面断面図）である。なお、平面型レンズ２０５が無いことを除いて、平面アンテナ３００の構成は、レンズアンテナ２００の構成と同様であるため、平面アンテナ３００の構成については説明を省略する。
　以下、レンズアンテナ２００及び平面アンテナ３００の指向性パターンについて説明する。
　図４Ａは、レンズアンテナ２００及び平面アンテナ３００のＸＺ面指向性パターンを示す。図４Ｂは、レンズアンテナ２００及び平面アンテナ３００のＸＹ面指向性パターンを示す。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、角度０度方向が＋Ｘ方向を示す。
　図４Ａ及び図４Ｂに示す指向性パターンは、有限積分法を用いた電磁界シミュレーションの結果である。なお、当該シミュレーションは、動作周波数を３００ＧＨｚに設定して実行された。
　図４Ａに示す実線４０１及び図４Ｂに示す実線４０３は、レンズアンテナ２００の指向性パターンを示し、図４Ａに示す破線４０２及び図４Ｂに示す破線４０４は、平面アンテナ３００の指向性パターンを示す。
　図４Ａ及び図４Ｂにおいて、平面アンテナ３００の指向性パターン４０２、４０４では、角度０度方向のアンテナ利得が約２．５ｄＢｉであるのに対し、レンズアンテナ２００の指向性パターン４０１、４０３では、アンテナ利得が約５．５ｄＢｉであることがわかる。このように、平面型レンズ２０５を設けることによって、角度０度方向（＋Ｘ方向）のアンテナ利得が向上する。
　以上、本実施の形態に係るレンズアンテナ２００は、容易に製造可能で小型化を図ることが可能であり、アンテナ利得を向上させることが可能である。
　［変形例１］
　図５に示すレンズアンテナ５００において、図２Ａ～図２Ｃに示すレンズアンテナ２００と同様の構成については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図５に示すように、レンズアンテナ５００は、誘電体基板２０１と、メタライズ層２０２と、導体ビア２０３と、入力ポート２０４と、平面型レンズ２０５と、ホーン開口部導体ビア５０１と、ホーン開口部メタライズ層（導体層）５０２と、を備える。
　ホーン開口部導体ビア５０１及びホーン開口部メタライズ層５０２は、メタライズ層２０２に接続され、グランドとして動作する。また、ホーン開口部導体ビア５０１及びホーン開口部メタライズ層５０２は、ポスト壁ホーンアンテナの放射部開口からメインローブ形成方向に沿って、誘電体基板２０１の厚み方向に階段状に多段に配置（形成）されている。このようにホーン開口部導体ビア５０１及びホーン開口部メタライズ層５０２を階段状に多段に配置することによって、ポスト壁ホーンアンテナの開口部が、誘電体基板２０１の厚み方向において段階的に拡がるため、レンズアンテナ２００よりアンテナ利得がさらに向上する。
　ホーン開口部導体ビア５０１は、本開示に係る導体ビアの第２部分の一例である。ホーン開口部メタライズ層５０２は、本開示に係るメタライズ層又は導体層の第２部分の一例である。
　［変形例２］
　図６に示すレンズアンテナ６００において、図２Ａ～図２Ｃに示すレンズアンテナ２００と同様の構成については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図６に示すように、レンズアンテナ６００は、誘電体基板２０１と、メタライズ層２０２と、導体ビア２０３と、入力ポートＡ６０１と、入力ポートＢ６０２と、平面型レンズ２０５と、を備える。
　レンズアンテナ２００では、１つの入力ポートが形成されているのに対し、レンズアンテナ６００では、２つの入力ポートが形成されている。
　Ｒ－Ｒ’破線６０３は、平面型レンズ２０５の中心線を示している。平面型レンズ２０５の焦点は、Ｒ－Ｒ’破線６０３の線上に存在する。入力ポートＡ６０１と入力ポートＢ６０２とは、Ｒ－Ｒ’破線６０３の線上からＹ方向にずれた位置に位置しており、Ｒ－Ｒ’破線６０３に対して（略）線対称である。
　レンズアンテナ６００では、メタライズ層２０２と導体ビア２０３とは、メタライズ層２０２の＋Ｘ方向の端部又はその近傍（誘電体基板２０１の基板平面に対して（略）垂直な面又はその近傍）において、入力ポートＡに対応する第１ポスト壁ホーンアンテナ及び入力ポートＢに対応する第２ポスト壁ホーンアンテナとして動作し、これらのポスト壁ホーンアンテナは、＋Ｘ方向にメインローブを形成する。例えば、第１ポスト壁ホーンアンテナ及び第２ポスト壁ホーンアンテナは、誘電体基板２０１に対して同じ（仮想的）基板端面、又は、誘電体基板２０１の基板平面に対して垂直な面又はその近傍に位置する。
　第１ポスト壁ホーンアンテナ及び第２ポスト壁ホーンアンテナの放射部開口は、レンズアンテナ２００のポスト壁ホーンアンテナと同様に、メタライズ層２０２と導体ビア２０３とによって、（略）矩形形状に規定されている。
　第１ポスト壁ホーンアンテナは、本開示に係る第１アンテナの一例であり、第２ポスト壁ホーンアンテナは、本開示に係る第２アンテナの一例である。
　入力ポートＡ６０１及び入力ポートＢ６０２（第１ポスト壁ホーンアンテナ及び第２ポスト壁ホーンアンテナ）は、図示しない無線部に接続されており、この無線部は、第１ポスト壁ホーンアンテナ及び第２ポスト壁ホーンアンテナへの給電電力を制御する電力制御部を備える。
　図７は、入力ポートＡ６０１及び入力ポートＢ６０２に給電される電力量を変化させたケースの一部の例を示す。図８は、図７に示す各ケースにおけるＸＹ面放射パターン解析結果を示す。図８に示すＸＹ面放射パターン解析結果において、ケース１の解析結果８０１、ケース２の解析結果８０２及びケース３の解析結果８０３が示される。
　図７に示すケース１～ケース３では、入力ポートＢ６０２の給電電力が０ｄＢに設定されているのに対し、入力ポートＡ６０１の給電電力が低く設定されている（ケース１～ケース３において、それぞれ、０ｄＢ、－１２ｄＢ、－∞ｄＢ）。これに伴い、図８に示すＸＹ面放射パターン解析結果では、入力ポートＡ６０１の給電電力が低くなるにつれ、放射パターンのピーク方向がプラス方向にチルトすることがわかる。
　これは、入力ポートＡ６０１の給電電力を低くすることによって、等価的に、放射源の位置を、平面型レンズ２０５の焦点が位置するＲ－Ｒ’破線６０３の線上から－Ｙ方向に移動させることで、放射パターンのピーク方向がチルトするためである。
　このように、放射部（放射器）をアレー化し、ゲイン調整によってビームチルトを実現することができ、ビームチルトするための位相器が不要となる。
　本変形例２では、入力ポートＡ６０１及び入力ポートＢ６０２の両方の入力ポートが、Ｒ－Ｒ’破線６０３の線上からＹ方向にずれているが、入力ポートＡ６０１及び入力ポートＢ６０２の少なくとも１つの入力ポートが、Ｒ－Ｒ’破線６０３の線上からＹ方向にずれていれば、本変形例２と同様の効果を得ることができる。
　また、本変形例２では、２つの入力ポートが存在する例を示したが、本開示は、これに限定されるものではない。３つ以上の入力ポートが存在する場合でも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　また、本変形例２では、入力ポートＡ６０１及び入力ポートＢ６０２が、Ｒ－Ｒ’破線６０３に対して線対称である例を示したが、本開示は、これに限定されるものではない。入力ポートＡ６０１及び入力ポートＢ６０２は、Ｒ－Ｒ’破線６０３に対して線対称である位置に配置されていなくてもよい。
　［変形例３］
　図９Ａ～９Ｄは、レンズアンテナ９００を示す図である。図９Ｂは、図９Ａに示すレンズアンテナ９００の側面断面図（Ｕ－Ｕ’面断面図）である。図９Ｃは、図９Ｂに示すレンズアンテナ９００の上面断面図（Ｓ－Ｓ’面断面図）である。図９Ｄは、図９Ｂに示すレンズアンテナ９００の上面断面図（Ｔ－Ｔ’面断面図）である。図９Ａ～図９Ｄに示すレンズアンテナ９００において、図２Ａ～図２Ｃに示すレンズアンテナ２００と同様の構成については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図９Ａ～図９Ｄに示すように、レンズアンテナ９００は、誘電体基板２０１と、メタライズ層２０２と、導体ビア２０３と、入力ポート２０４と、平面型レンズ２０５と、ダイポール素子９０１と、グランド素子９０２と、を備える。
　入力ポート２０４に給電された例えばテラヘルツ波帯の電力は、ダイポール素子９０１に給電される。図９Ｂに示すように、伝搬領域９０３では、ダイポール素子９０１に対してＺ軸の負方向（右側）のメタライズ層２０２（誘電体基板２０１のグランドパターン）とダイポール素子９０１（誘電体基板２０１の信号パターン）とグランド素子９０２（誘電体基板２０１のグランドパターン）とが、内層トリプレート線路として動作し、電力が＋Ｘ方向に伝搬される。
　以下、ダイポール素子９０１の動作原理について説明する。
　図９Ｄに示すように、ダイポール素子９０１は、平面型レンズ２０５の領域において、－Ｙ方向にＬ字状にクランクしている。－Ｙ方向のダイポール素子９０１の素子長は、（略）λｅ／４である。なお、λｅは、誘電体基板の波長短縮を考慮した実効波長を表す。
　一方、図９Ｂに示すように、グランド素子９０２は、平面型レンズ２０５の領域において、＋Ｙ方向にＬ字状にクランクしている。＋Ｙ方向のグランド素子９０２の素子長は、（略）λｅ／４である。
　ダイポール素子９０１及びグランド素子９０２をこのような構成とすることで、ダイポール素子９０１及びグランド素子９０２のＹ方向の全長は（略）λｅ／２となり、ダイポール素子９０１及びグランド素子９０２は、ダイポールアンテナとして動作する（ダイポールアンテナの放射部を形成する）。
　ダイポールアンテナは、本開示に係る第１アンテナの一例である。
　また、ダイポール素子９０１及びグランド素子９０２とメタライズ層２０２の＋Ｘ方向の端部との間隔を（略）λｅ／４とすることによって、メタライズ層２０２の両方は反射器として動作し、ダイポール素子９０１から放射された電磁波及びダイポールアンテナは、＋Ｘ方向にメインローブを形成する。このときに放射される電磁波はＹ方向の偏波となる。
　さらに、ダイポール素子９０１から放射された電磁波は、平面型レンズ２０５部分を伝搬することで、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、メインローブが形成されている＋Ｘ方向のアンテナ利得が向上する。
　［その他の変形例］
　本実施の形態の電磁波放射部分は、図２に示すようなポスト壁ホーンアンテナ又は図９に示すようなダイポールアンテナに限定されるものではない。平面型レンズ２０５の配置方向（＋Ｘ方向）にメインローブを形成するアンテナであれば、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　上記実施の形態及び変形例における構成は、適宜組み合わされてもよい。例えば、変形例１に係るレンズアンテナ５００及び変形例３に係るレンズアンテナ９００において、変形例２における構成が適用されて、放射部（アンテナ）がアレー化され、無線部によって複数のアンテナ（ポスト壁ホーンアンテナ、ダイポールアンテナ等）への給電電力が制御されてもよい。
　＜実施の形態の効果＞
　実施の形態に係るレンズアンテナ（レンズアンテナ２００、５００、６００、９００）は、誘電体基板２０１を備える。レンズアンテナはまた、誘電体基板２０１の基板平面に対して垂直な面から基板平面に沿った方向に形成されており、誘電体基板２０１を構成する誘電体と一体で構成されている平面型レンズ２０５を備える。レンズアンテナはまた、上記垂直な面の近傍に位置し、上記方向にメインローブを形成するアンテナ（ポスト壁ホーンアンテナ、ダイポールアンテナ等）も備える。このように、レンズを、誘電体基板を構成する誘電体と一体で構成することによって、レンズに誘電体ビアを配置させることなく容易な製造方法でレンズアンテナの小型化を図ることができる。また、基板平面に対して垂直な面から、メインローブを形成する方向にレンズを形成することによって、当該方向のアンテナ利得を向上させることができる。
　＜実施の形態のまとめ＞
　本開示の一実施例に係るレンズアンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の基板平面に対して垂直な面から前記基板平面に沿った方向に形成されており、前記誘電体基板を構成する誘電体と一体で構成されているレンズと、前記垂直な面の近傍に位置し、前記方向に第１メインローブを形成する第１アンテナと、を備える。
　この構成により、容易な製造方法でレンズアンテナの小型化を図ることができる。
　本レンズアンテナにおいて、前記レンズは凸型形状を有する。
　この構成により、誘電体基板の基板平面に沿った方向のアンテナ利得及び指向性を向上させることができる。
　本レンズアンテナにおいて、前記誘電体基板は、導体層と、前記導体層を電気的に接続する導体ビアと、を含み、前記第１アンテナの放射部開口は、前記導体層の第１部分と前記導体ビアの第１部分とによって規定されている。
　この構成により、誘電体基板の基板平面に沿った方向のアンテナ利得及び指向性を向上させることができる。
　本レンズアンテナにおいて、前記導体ビアの第２部分及び前記導体層の第２部分は、前記第１アンテナの放射部開口から前記方向に沿って、前記誘電体基板の厚み方向に階段状に形成されている。
　この構成により、誘電体基板の基板平面に沿った方向のアンテナ利得及び指向性を向上させることができる。
　本レンズアンテナは、前記垂直な面の近傍に位置し、前記方向に第２メインローブを形成する第２アンテナをさらに備える。
　この構成により、アンテナをアレー化することができる。
　本レンズアンテナは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに接続され、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナへの給電電力を制御する無線部をさらに備える。
　この構成により、ゲイン調整によってビームチルトを実現することができ、ビームチルトするための位相器が不要となる。
　本レンズアンテナは、前記誘電体基板の信号パターンで形成されたダイポール素子と、前記誘電体基板のグランドパターンで形成されたグランド素子と、前記誘電体基板のグランドパターンで形成された反射器と、をさらに備え、前記ダイポール素子及び前記グランド素子は、前記第１アンテナの放射部を形成する。
　この構成により、誘電体基板の基板平面に沿った方向のアンテナ利得及び指向性を向上させることができる。
　以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかである。そのような変更例または修正例についても、本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態における各構成要素は任意に組み合わされてよい。
　２０２２年５月２４日出願の特願２０２２－０８４５４１の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本開示の一実施例は、無線通信装置に用いるのに好適である。
　２００　レンズアンテナ
　２０１　誘電体基板
　２０２　メタライズ層
　２０３　導体ビア
　２０４　入力ポート
　２０５　平面型レンズ
　５００　レンズアンテナ
　５０１　ホーン開口部導体ビア
　５０２　ホーン開口部メタライズ層
　６００　レンズアンテナ
　６０１　入力ポート
　６０２　入力ポート
　９００　レンズアンテナ
　９０１　ダイポール素子
　９０２　グランド素子
　９０３　伝搬領域

Claims (7)

  1. 　誘電体基板と、
    　前記誘電体基板の基板平面に対して垂直な面から前記基板平面に沿った方向に形成されており、前記誘電体基板を構成する誘電体と一体で構成されているレンズと、
    　前記垂直な面の近傍に位置し、前記方向に第１メインローブを形成する第１アンテナと、
    　を備えるレンズアンテナ。
  2. 　前記レンズは凸型形状を有する、
    　請求項１に記載のレンズアンテナ。
  3. 　前記誘電体基板は、導体層と、前記導体層を電気的に接続する導体ビアと、を含み、
    　前記第１アンテナの放射部開口は、前記導体層の第１部分と前記導体ビアの第１部分とによって規定されている、
    　請求項１に記載のレンズアンテナ。
  4. 　前記導体ビアの第２部分及び前記導体層の第２部分は、前記第１アンテナの放射部開口から前記方向に沿って、前記誘電体基板の厚み方向に階段状に形成されている、
    　請求項３に記載のレンズアンテナ。
  5. 　前記垂直な面の近傍に位置し、前記方向に第２メインローブを形成する第２アンテナ
    　をさらに備える、請求項１に記載のレンズアンテナ。
  6. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに接続され、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナへの給電電力を制御する無線部
    　をさらに備える、請求項５に記載のレンズアンテナ。
  7. 　前記誘電体基板の信号パターンで形成されたダイポール素子と、
    　前記誘電体基板のグランドパターンで形成されたグランド素子と、
    　前記誘電体基板のグランドパターンで形成された反射器と、
    　をさらに備え、
    　前記ダイポール素子及び前記グランド素子は、前記第１アンテナの放射部を形成する、
    　請求項１に記載のレンズアンテナ。
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