CN105579865B - 天线装置以及信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的天线装置的特征在于，包括：接收从对象物到来的接收波的多个天线元件(50)；将从多个天线元件(50a～50e)输出的接收波的接收信号调制为与多个不同的频率以及接收波的极化波方向相应的相位的调制单元(60)；合成调制后的多个接收信号，生成合成信号的合成单元(90)；对合成信号施加规定的信号处理的信号处理单元(100，110)；以及从施加了规定的信号处理的合成信号，对每个频率以及相位提取接收信号的提取单元(120)。

Description

天线装置以及信号处理方法
技术领域
本发明涉及天线装置以及信号处理方法。
而且，对于认可通过文献的参照而加入的指定国，通过参照将2013年9月27日向日本国提出专利申请的特愿2013―200794号的申请文件中记载的内容加入本申请，成为本申请的记载的一部分。
背景技术
以往，已知具有多个接收天线元件，对从各接收天线元件输出的接收信号进行低频放大处理等规定的信号处理的天线装置(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012－168156号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在以往技术中，对多个接收天线元件的各个接收天线元件，需要用于进行接收信号的信号处理的电路，所以存在天线装置整体的尺寸变大的问题。
本发明要解决的课题是提供能够省空间的天线装置。
用于解决课题的手段
本发明的天线装置通过包括：调制单元，将由多个天线元件接收的接收波的接收信号，调制为与多个不同的频率和天线元件接收的接收波的极化波方向相应的相位的接收信号；合成单元，将由调制单元调制的多个接收信号进行合成，生成合成信号；信号处理单元，对合成信号施加规定的信号处理；以及提取单元，对每个频率和相位，从施加了规定的信号处理的合成信号提取接收信号，从而解决上述课题。
发明的效果
按照本发明，不是对多个天线元件接收的多个接收信号的各个接收信号施加信号处理，而是通过将多个天线元件接收的接收波的接收信号调制为与多个不同的频率和天线元件接收的接收波的极化波方向相应的相位，将调制为不同的频率和相位的多个接收信号合成为1个合成信号，从而可以对1个合成信号施加规定的信号处理，所以可以使用于施加信号处理的信号处理单元(信号处理电路)共用，可以实现天线装置的节省空间。
附图说明
图1是表示第1实施方式的天线装置的结构的方框图。
图2是用于说明第1实施方式的接收信号的合成处理的图。
图3是用于说明振幅调制器的接收信号的振幅调制方法的图。
图4中的(A)是表示合成信号的频率分量的一例的图，(B)是表示由控制装置检测出的接收信号的一例的图。
图5是表示第1实施方式的天线装置的电路结构的图。
图6是表示第1实施方式的接收天线元件电路的结构的图。
图7是表示第1实施方式的天线装置的动作的流程图。
图8是表示第2实施方式的天线装置的结构的方框图。
图9是表示第3实施方式的天线装置的结构的方框图。
图10是表示第4实施方式的天线装置的结构的方框图。
图11是用于说明第5实施方式的接收信号的信号处理的图。
图12是表示第5实施方式的天线装置的电路结构的图。
图13是用于说明第5实施方式的接收信号的振幅调制方法的表。
图14是表示第6实施方式的天线装置的动作的流程图。
图15是表示步骤S111的低灵敏度区域检测处理的流程图。
图16的(A)是阵列天线的正面图，(B)是表示行方向的接收信号列的一例的图。
图17是用于说明低灵敏度区域的检测方法的图。
图18是用于说明低灵敏度区域中的接收信号的合成方法的图。
图19是表示第7实施方式的天线装置的动作的流程图。
图20是用于说明高输出区域的检测方法的图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式
《第1实施方式》
图1是表示第1实施方式的天线装置1的结构的方框图。如图1所示，第1实施方式的天线装置1包括：发送信号生成单元10；电压控制振荡器20；分配器30；发送天线元件40；接收天线元件50a～50e；振幅调制器60a～60e；高频放大器70a～70e；检波器80a～80e；合成器90；低频放大器100；A/D变换器110；频带提取滤波器120a～120e；以及控制装置130。
发送信号生成单元10生成FMCW方式的接收信号。具体地说，发送信号生成单元10生成规定周期的三角波状的接收信号，使得伴随经过的时间，频率直线性地增减。由发送信号生成单元10生成的接收信号被输出到电压控制振荡器20。
电压控制振荡器20生成成为发送信号的毫米波段的高频信号。具体地说，电压控制振荡器20根据从发送信号生成单元10输出的接收信号，生成调制了频率的高频信号，作为发送信号，将生成的发送信号输出到分配器30。
分配器30将从电压控制振荡器20输入的发送信号分支，将分支后的发送信号分别输出到发送天线元件40以及各检波器80a～80e。
发送天线元件40根据从分配器30输出的发送信号，对于对象物发射(输出)发送波。而且，在图1中，仅记载了1个发送天线元件40，但是发送天线元件40可以设为多个。而且，发送天线元件40能够与如后所述的接收天线元件50a～50e兼用。
由发送天线元件40发送的发送波在对象物上反射而作为反射波返回。该反射波被接收天线元件50a～50e作为接收波接收。在本实施方式中，在图1中，例示了5个接收天线元件50a～50e，但是不限定接收天线元件50a～50e的数目，例如，如后所述的图5所示，可以使接收天线元件的数目多于5个(而且，图1所示的高频放大器70a～70e、振幅调制器60a～60e、检波器80a～80e、频带提取滤波器120a～120e也同样。)。接收天线元件50a～50e接收到的接收波的接收信号被分别输出到与各接收天线元件50a～50e对应设置的振幅调制器60a～60e。
而且，如后所述，在本实施方式的接收天线元件50a～50e中包括：主要接收垂直极化波分量的接收波的第1接收天线元件；以及主要接收水平极化 波分量的接收波的第2接收天线元件。而且，在本实施方式中，如后所述，具有将接收天线元件50a～50e排列为二维状的阵列天线51。
振幅调制器60a～60e通过使从各接收天线元件50a～50e输出的接收信号的振幅以不同的周期变化，将从各接收天线元件50a～50e输出的接收信号分别调制为不同的频率。这里，图2(A)表示从1个接收天线元件50a输出的接收信号，图2(C)表示从其它接收天线元件50b输出的接收信号。而且，图2(B)表示对图2(A)中输出的接收信号施加了振幅调制处理的接收信号，图2(D)表示对图2(C)中输出的接收信号施加了振幅调制处理的接收信号。
例如，在振幅调制器60a～60e中，如图2(B)所示，振幅调制器60a通过以周期T0调制从接收天线元件50a输出的接收信号的振幅，将从接收天线元件50a输出的接收信号调制为与频率f0对应的接收信号。而且，例如，在振幅调制器60a～60e中，如图2(D)所示，振幅调制器60b通过以比周期T0长的周期T1调制接收天线元件50b接收到的接收信号的振幅，将从接收天线元件50b输出的接收信号调制为与比频率f0小的频率f1对应的接收信号。同样，振幅调制器60c～60e通过调制各接收天线元件50c～50e输出的接收信号的振幅，将各接收天线元件50c～50e输出的接收信号分别调制为不同的频率的接收信号。
而且，振幅调制器60a～60e变更接收信号的振幅，使得从接收天线元件50a～50e输出的接收信号的振幅的累计值，与通过振幅调制器60a～60e进行了振幅调制处理的接收信号的振幅的累计值相等。例如，在图2(A)所示的接收信号的强度为100的情况下，在累计了与图2(B)所示的频率f0对应的接收信号的振幅的情况下，振幅调制器60a调制接收信号的振幅，使累计值为100。
而且，通过振幅调制器60a～60e进行调制的频带，作为调制频带被预先确定，振幅调制器60a～60e进行接收信号的调制处理，使得接收信号的频率成为该调制频带的频率。这里，图3是用于说明振幅调制器60a～60e的振幅调制方法的图。图3中，A是接收天线元件50a～50e接收的接收波的频带，B是能够由振幅调制器60a～60e分配的接收信号的频带，即为调制频带。而且，C是禁止由振幅调制器60a～60e分配的频带。
在本实施方式中，调制频带的上限值如以下那样设定。例如，可以设定不引起检波器80a～80e中波形的失真的频率的上限值作为调制频带的上限值。而且，可以设定A/D变换器110的采样频率的1/10的频率(例如，1GHz或者1MHz)作为调制频带的上限值。
另一方面，在本实施方式中，调制频带的下限值可以根据接收信号的接收周期或者振幅调制器60a～60e的振幅值的更新周期进行设定。例如，在每1毫米秒进行接收的接收信号的情况下，或者，每1毫米秒进行振幅调制器60a～60e的振幅调整处理的情况下，可以将作为接收信号的接收周期的倒数或者振幅调制器60a～60e的振幅值的更新周期的倒数即1Hz，设定作为调制频带的下限值。
而且，在调制频带中，可以调制接收信号的信道数(可分配的频率的数)，可以通过(上限值－下限值)/下限值来求出。例如，在调制频带的下限值为1kHz，调制频带的上限值为1MHz(1000kHz)的情况下，得到(1000kHz－1kHz)/1kHz＝999的信道数。即，在该情况下，可以将接收天线元件的数目设置至999个，可以将各接收天线元件501～50999中得到的接收信号分别调制为不同的频率。然后，振幅调制器60a～60e中调制后的接收信号被输出到与各振幅调制器60a～60e分别对应的高频放大器70a～70e。
高频放大器70a～70e将由振幅调制器60a～60e调制后的接收信号放大，并将放大后的接收信号输出到与高频放大器70a～70e分别对应的检波器80a～80e。
在检波器80a～80e中输入从分配器30输出的发送信号、和通过高频放大器70a～70e放大后的接收信号。然后，在检波器80a～80e中，从分配器30输出的发送信号与从各振幅调制器70c～70e输出的接收信号混频，生成拍频信号，同时从检波器80a～80e中生成的拍频信号中，除去高频分量(ftx+frx)，拍频信号的低频分量(ftx－frx)作为检波信号被输出到合成器90。而且，ftx是发送信号的频率，frx是接收信号的频率。
合成器90进行各检波器80a～80e中检波的检波信号的合成。例如，合成器90通过快速傅立叶变换处理，将多个检波器80a～80e中分别检波的多个检波信号合成，从而如图2(E)所示，生成1个合成信号。然后，由合成器90合成的合成信号被输出到低频放大器100。
低频放大器100是用于进行合成信号的信号处理的电路，在天线装置1整体中仅设置1个。低频放大器100放大从合成器90输出的合成信号，将放大后的合成信号输出到A/D变换器110。
与低频放大器100同样，A/D变换器110是用于进行合成信号的信号处理的电路，在天线装置1整体中仅设置1个。然后，A/D变换器110将由低频放大器100放大后的合成信号从模拟信号变换为数字信号，将变换后的合成信号分别输出到频带提取滤波器120a～120e。
频带提取滤波器120a～120e是分别使不同的频带的接收信号通过的带通滤波器，从A/D变换器110输出的合成信号中分别提取不同的频带的接收信号。这里，图4(A)是表示合成信号的频率分量的一例的图。如上述的那样，合成信号是合成了不同的频率的接收信号的信号，如图4(A)所示，通过振幅调制器60a～60e进行了振幅调制处理的接收信号能够分离为不同的频率分量。因此，例如，通过频带在提取滤波器120a中对合成信号进行滤波器处理，可以使通过振幅调制器60a调制的频率f0的接收信号通过，由此，可以从合成信号输出通过振幅调制器60a调制后的频率f0的接收信号。而且，通过在频带提取滤波器120b中对合成信号进行滤波器处理，可以使通过振幅调制器60b调制后的频率f1的接收信号通过，可以从合成信号输出通过振幅调制器60b调制后的频率f1的接收信号。同样，对于其它的频带提取滤波器120c～120e，通过使由振幅调制器60c～60e调制后的频率f2～f5的接收信号通过，可以从合成信号分别输出由振幅调制器60c～60e调制后的频率f2～f5的接收信号。然后，由频带提取滤波器120a～120e提取出的接收信号被输出到控制装置130。
控制装置130根据由频带提取滤波器120a～120e提取出的各频带的接收信号，检测从接收天线元件50a～50e输出的接收信号的强度。在本实施方式中，振幅调制器60a～60e变更接收信号的振幅，使得从接收天线元件50a～50e输出的接收信号的振幅的累计值、与通过振幅调制器60a～60e进行了振幅调制处理的接收信号的振幅的累计值相等。因此，控制装置130通过累计由频带提取滤波器120a～120e提取出的各频带的接收信号的振幅，如图4(B)所示，可以分别检测从各接收天线元件50a～50e输出的接收信号。然后，控制装置130根据检测到的各接收信号，可以进行至对象物的距离D的计算等 各种控制。而且，图4(B)是表示由控制装置130检测的接收信号的一例的图。
接着，说明第1实施方式的天线装置1的电路结构。图5是表示第1实施方式的天线装置1的电路结构的图。而且，图6是图5所示的电路结构中将1个接收天线元件电路扩大后的扩大图。而且，在上述的例子中，以具有5个接收天线元件50a～50e的天线装置1为例示进行了说明，但是以下，以具有排列了纵N个×横N个接收天线元件的阵列天线51的天线装置1为例示进行说明。
如图5所示，天线装置1具有将多个接收天线元件电路SH1V1～SHNVN排列为二维状的阵列天线51(而且，在图5中，将构成阵列天线51的各接收天线元件电路SV1H1～SHNVN分别以H1V1～HNVN表示。)。
本实施方式的接收天线元件电路SH1V1～SHNVN具有主要接收垂直极化波分量的接收波的第1接收天线元件、以及主要接收水平极化波分量的接收波的第2接收天线元件中的任意一个。具体地说，在排列为二维状的多个接收天线元件电路SH1V1～SHNVN中，排列在第奇数行上的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN，SH3V1～SH3VN，···SHN－1V1～SVH－1VN具有主要接收水平极化波分量的接收波的第1接收天线元件，排列在第偶数行上的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN，SH4V1～SH4VN，···SHNV1～SHNVN具有主要接收垂直极化波分量的接收波的第2接收天线元件。由此，在排列在第奇数行上的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN，SH3V1～SH3VN，···SHN－1V1～SHN－1VN中，可以检测从对象物发出信号的水平极化波分量，在排列在第偶数行上的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN，SH4V1～SH4VN，···SHNV1～SHNVN中，可以接收从对象物发出信号的垂直极化波分量。而且，接收天线元件电路SH1V1～SHNVN的排列不限于二维状，例如，也能够排列为蜂巢状等。
而且，如图5所示，对每行，各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN被连接到开关SWH1～SWHN。开关SWH1～SWHN通过行分类切换控制单元CH控制导通/截止的切换，经由设定为导通的开关SWH1～SWHN，从行侧振荡器OSH以及移相器PH对各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN，输出用于调制接收信号的行分类信号。
具体地说，行分类切换控制单元CH根据控制装置130的指示，使行侧振荡器SOH将规定的频率f0(例如210kHz)的行分类信号If0输出到行分类切 换控制单元CH以及移相器PH。而且，移相器PH从行侧振荡器OSH接收被输出的行分类信号If0，变更接收到的行分类信号If0的相位。例如，在本实施方式中，移相器PH将从行侧振荡器OSH输出的频率f0的行分类信号If0的相位变更90°。然后，移相器PH将频率为f0且相位为90°的行分类信号If0+90°输出到行分类切换控制单元CH。
然后，行分类切换控制单元CH接收从行侧振荡器OSH直接输出的行分类信号If0、和由移相器PH改变了相位的行分类信号If0+90°，将从行侧振荡器SOH直接输出的行分类信号If0、和由移相器PH改变了相位的行分类信号If0+90°分别从不同的开关输出。具体地说，行分类切换控制单元CH首先在开关SWH1～SWHN中，将开关SWH1以及SWH2导通，将剩余的开关SWH3～SWHN截止。然后，行分类切换控制单元CH经由开关SWH1，第1行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN发送行分类信号If0，经由开关SWH2，第2行的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN发送行分类信号If0+90°。而且，行分类切换控制单元CH在从第1行以及第2行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN、SH2V1～SH2VN提取了接收信号后，根据控制装置130的指示，将开关SWH1，SWH2变更为截止，将开关SWH3以及SWH4变更为导通。然后，行分类切换控制单元CH经由开关SWH3，对第3行的接收天线元件电路SH3V1～SH3VN发送行分类信号If0，经由开关SWH4，对第4行的接收天线元件电路SH4V1～SH4VN，发送行分类信号If0+90°。同样，行分类切换控制单元CH通过根据控制装置130的指示，对剩余的开关SWH5～SWHN也同样地进行控制，每次2行依次发送不同的相位的行分类信号If0、If0+90°。
而且，如上述的那样，在图5所示的例子中，排列在第奇数行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN，SH3V1～SH3VN，···SHN－1V1～SVH－1VN具有主要接收水平极化波分量的第1接收天线元件，排列在偶数行的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN，SH4V1～SH4VN，···SHNV1～SHNVN具有主要接收垂直极化波分量的第2接收天线元件。因此，通过上述的行分类切换控制单元CH的控制，对具有主要接收水平极化波分量的第1接收天线元件的接收天线元件电路，发送相位0°的行分类信号If0，对具有主要接收垂直极化波分量的第2接收天线元件的接收天线元件电路，发送相位90°的行分类信号If0+90°。换言之，在本实施方式中，对各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN，发送与接收天线元件接收的接收波的极化波方向相应的相位的行分类信号。
而且，如图5所示，对每列，各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN被分别连接到不同的列分类振荡器OSV1～OSVN，从列分类振荡器OSV1～OSVN接收多个不同的频率的列分类信号。具体地说，在列分类振荡器OSV1～OSVN上连接列分类调制控制单元CV，列分类调制控制单元CV根据控制装置130的指示，使各列分类振荡器OSV1～OSVN分别输出不同的规定的频率f1～fN的列分类信号If1～IfN。例如，在图5所示的例子中，列分类调制控制单元CV根据控制装置130的指示，使列分类振荡器OSV1输出200kHz的列分类信号If1，使列分类振荡器OSV2输出230kHz的列分类信号If2，使列分类振荡器OSV3输出240kHz的列分类信号If3。同样，列分类调制控制单元CV根据控制装置130的指示，使列分类振荡器OSV4～OSVN分别输出不同的频率f4～fN的列分类信号If4～IfN。而且，通过列分类振荡器OSV1～OSVN输出的列分类信号If1～IfN成为相同的相位。
接着，说明各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN的结构。如图6所示，各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN由接收天线元件50、振幅调制器60、高频放大器70、检波器80和差频提取器75构成。而且，如上述的那样，排列在第奇数行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN，SH3V1～SH3VN，···SHN－1V1～SVH－1VN的接收天线元件50成为主要接收水平极化波分量的第1接收天线元件，排列在第偶数行的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN，SH4V1～SH4VN，···SHNV1～SHNVN的接收天线元件50成为主要接收垂直极化波分量的第2接收天线元件。
差频提取器75接收从行侧振荡器OSH直接输出的行分类信号If0或者通过移相器PH改变了相位的行分类信号If0+90°、与由列分类振荡器OSV1～OSVN输出的列分类信号If1～IfN，提取行分类信号If0、If0+90°的频率与列分类信号If1～IfN的频率的差，输出相当于该差的频率的信号作为调制信号。
例如，在图6所示的例子中，例示在排列为二维状的接收天线元件电路SH1V1～SHNVN中，排列在第1行且第1列的接收天线元件电路SH1V1的结构。在图6所示的例子中，接收天线元件电路SH1V1的差频提取器75经由第1行的开关SWH1，接收从行侧振荡器OSH直接输出的210kHz的行分类信号If0、和从第1列的列分类振荡器OSV1输出的200kHz的列分类信号If1。然后，作为行分类信号If0的频率210kHz和列分类信号If1的频率200kHz的差，差频提取器75提取10kHz的频率，输出频率为10kHz的调制信号If0－f1。然后，由差频提取器75输出的10kHz的调制信号If0－f1被发送到振幅调制器60。
而且，虽然未图示，但是排列在第1行且第2列的接收天线元件电路SH1V2中，经由第1行的开关SWH1，被输入从行侧振荡器OSH直接输出的210kHz的行分类信号If0、和从第2列的列分类振荡器OSV2输出的230kHz的列分类信号If2。在该情况下，作为行分类信号If0的频率210kHz和列分类信号If2的频率230kHz的差，接收天线元件电路SH1V2的差频提取器75提取20kHz的频率，输出频率20kHz的调制信号If0－f2。然后，由差频提取器75输出的20kHz的调制信号If0－f2被发送到振幅调制器60。
进而，虽然未图示，但是在排列在第2行且第1列的接收天线元件电路SH2V1中，经由第2行的开关SWH2，被输入从移相器PH输出的频率210kHz且相位90°的行分类信号If0+90°、和从第1列的列分类振荡器OSV1输出的200kHz的列分类信号If1。在该情况下，作为行分类信号If0+90°的频率210kHz与列分类信号If1的频率200kHz的差，接收天线元件电路SH2V1的差频提取器75提取10kHz的频率，并且输出频率10kHz且相位90°的调制信号If0－f1+90°。然后，由差频提取器75输出的10kHz且90°的调制信号If0－f1+90°被发送到振幅调制器60。
接着，振幅调制器60接收从接收天线元件50输出的接收信号、和从差频提取器75输出的调制信号，使用接收到的调制信号，调制从接收天线元件50输出的接收信号。例如，在图6所示的例子中，振幅调制器60接收从接收天线元件电路SH1V1的接收天线元件50输出的140GHz的接收信号，同时从差频提取器75接收10kHz的调制信号If0－f1。在该情况下，振幅调制器60使用从差频提取器75接收到的10kHz的调制信号If0－f1，以与10kHz对应的周期调制从接收天线元件50接收到的140GHz的接收信号的振幅。然后，由振幅调制器60振幅调制后的接收信号被高频放大器70放大后，发送到检波器80。
检波器80根据由振幅调制器60调制后的接收信号，输出检波信号。具体地说，检波器80从由振幅调制器60调制后的接收信号，输出作为有与接收天线元件50中接收到的接收信号的强度(振幅)相应的强度(振幅)、且为与差频提取器75提取的调制信号同一频率以及相位的信号，作为检波信号。
例如，图6所示的接收天线元件电路SH1V1的检波器80输出作为有与接收天线元件50接收到的接收信号的强度相应的强度的、并且与调制信号If0－f1相同、频率10kHz且相位为0°的信号，作为检波信号。而且，例如，接收天线元件电路SH1V2的检波器80输出作为有与接收信号的强度相应的强度的、并且与调制信号If0－f2相同、频率20kHz且相位0°的信号，作为检波信号。进而，接收天线元件电路SH2V1的检波器80输出作为有与接收信号的强度相应的强度的、并且与调制信号If0－f1+90°相同、频率10kHz且相位90°的信号，作为检波信号。
而且，在阵列天线51接收的接收范围内存在对象物(例如障碍物、轨道，路牙等)的情况下，从对象物接收接收波的接收天线元件50的接收信号的强度(振幅)变大，相反，接收来自不对应于对象物的区域(例如空旷或远处的背景等)的接收波的接收天线元件50的接收信号的强度(振幅)变小。因此，与对象物对应的接收天线元件电路S的检波信号的强度(振幅)变大，与检测对象物不对应的接收天线元件电路S的检波信号的强度(振幅)变小。
然后，由各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN的检波器80输出的检波信号被发送到合成器90。排列为二维状的接收天线元件电路SH1V1～SHNVN的每2行设置合成器90，接收从2个行的接收天线元件电路输出的检波信号，例如通过快速傅立叶变换等处理，合成这些检波信号，从而生成1个合成信号。
例如，在图5所示的例子中，在开关SWH1、SWH2被设定为导通的情况下，与第1行、第2行对应的合成器901合成从与开关SWH1连接的第1行的各接收天线元件电路SH1V1～SH1VN输出的多个检波信号、和从与开关SWH2连接的第2行的各接收天线元件电路SH2V1～SH2VN输出的多个检波信号，输出1个合成信号。而且，在开关SWH3、SWH4被设定为导通的情况下，与第3行、第4行对应的合成器902合成从与开关SWH3连接的各接收天线元件电路SH3V1～SH3VN输出的多个检波信号、和从与开关SWH4连接的各接收天线元件电路SH4V1～SH4VN输出的多个检波信号，输出1个合成信号。同样，在其它行中，合成器90也合成从2个行的接收天线元件电路输出的多个检波信号，分别生成1个合成信号。
而且，在图5所示的例子中，对每列，各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN分别连接到输出不同的频率的列分类信号的列分类振荡器OSV1～OSVN。因此，在各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN中，从差频提取器75输出的调制信号的频率对每列分别不同，从检波器80输出的检波信号的频率也对每列分别不同。例如，在图5所示的例子中，从接收天线元件电路SH1V1输出10kHz 的检波信号，而且，从接收天线元件电路SH1V2输出20kHz的检波信号，从接收天线元件电路SH1V3输出30kHz的检波信号。进而，在本实施方式中，在主要接收水平极化波分量的接收波的第奇数行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN、SH3V1～SH3VN、···SHN－1V1～SHN－1VN中从行分类振荡器OSH输入相位0°的行分类信号，另一方面，在主要接收垂直极化波分量的接收波的第偶数行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN、SH3V1～SH3VN、···SHN－1V1～SHN－1VN中从移相器PH输入相位90°的行分类信号。在本实施方式中，对每2行，合成检波信号而生成合成信号，但是在这2行中，输入到第1行的接收天线元件电路的行分类信号和输入到第2行的接收天线元件电路的行分类信号，相位分别不同。这样，因为从相当于2行的接收天线元件电路输出的检波信号的相位以及频率分别不同，所以合成器90能够将来自相当于2行的接收天线元件电路的检波信号分别可分离地进行合成。
然后，由合成器90合成的合成信号被发送到低频放大器100，通过低频放大器100进行了低频分量的放大后，通过A/D变换器110变换为数字信号。然后，施加了信号处理后的合成信号被发送到各频带提取滤波器120，从合成信号对于每个相位以及频率提取各接收信号。
接着，参照图7，说明第1实施方式的天线装置1的动作。图7是表示第1实施方式的天线装置1的动作的流程图。而且，图7所示的天线装置1的动作以规定的间隔反复进行。
首先，在步骤S101中，通过行分类切换控制单元CH进行开关SWH1～SWHN的切换控制。在本实施方式中，首先，控制装置130对于行分类切换控制单元CH发送开关SWH1～SWHN的切换指示。由此，行分类切换控制单元CH根据控制装置130的指示，将相当于2行的开关设定为导通，将其它的开关设定为截止。例如，在紧接开始了图7所示的处理之后，行分类切换控制单元CH将开关SWH1、SWH2设定为导通，将剩余的开关SWH3～SWHN设为截止。而且，如后所述，在步骤S111中，在判断为不提取全部的接收天线元件电路的接收信号，处理返回了步骤S101的情况下，例如，将当前导通的开关SWH1、SWH2变更为截止，将下2行的开关SWH3、SWH5设为导通。
在步骤S102中，通过行分类切换控制单元CH，与接收天线元件50接收的接收波的极化波方向相应的相位的行分类信号，经由在步骤S101中设定为导通的开关SW，被输出到各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN。例如，在本实 施方式中，行分类切换控制单元CH根据控制装置130的指示，使行侧振荡器OSH输出相位0°且频率210kHz的行分类信号If0。然后，行分类切换控制单元CH经由在步骤S101中设为导通的开关SWH1，使主要接收水平极化波分量的第1行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN发送生成的行分类信号If0。而且，行分类切换控制单元CH将行侧振荡器OSH生成的行分类信号发送到移相器PH，使移相器PH将行分类信号的相位变化为90°。然后，行分类切换控制单元CH将相位90°且频率210kHz的行分类信号If0+90°经由在步骤S101中设为导通的开关SWH2，发送到主要接收垂直极化波分量的第2行的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN。
在步骤S103中，对每列不同的频率的列分类信号被输出到各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN。即，列分类调制控制单元CV根据控制装置130的指示，使列分类振荡器OSV1～OSVN分别生成不同的频率的列分类信号，使各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN发送对每列不同的频率的列分类信号。例如，列分类调制控制单元CV使得从第1列的列分类振荡器OSV1对第1列的接收天线元件电路SH1V1、SH2V1、SH3V1、···SHNV1发送200kHz的列分类信号，从第2列的列分类振荡器OSV2对第2列的接收天线元件电路SH1V2、SH2V2、SH3V2、···SHNV2发送230kHz的列分类信号。同样，列分类调制控制单元CV使得从第3列的接收天线元件电路SH1V3～SHNV3对第N列的接收天线元件电路SH1VN～SHNVN，分别发送对每列不同的频率的列分类信号。
接着的步骤S104，S105的处理，在与步骤S101中被设定为导通的开关连接的各接收天线元件电路中进行。首先，在步骤S104中，通过接收天线元件电路的差频提取器75，提取与在步骤S102中发送的行分类信号If0、If0+90°的频率和在步骤S103中发送的列分类信号If1～IfN的频率之差相当的频率的调制信号。
例如，在图6所示的例子中，在第1行且第1列的接收天线元件电路SH1V1中，经由第1行的开关SWH1从行侧振荡器OSH输出的频率210kHz且相位0°的行分类信号If0、和从第1列的列分类振荡器OSV1输出的频率200kHz的列分类信号If1。由此，接收天线元件电路SH1V1的差频提取器75输出与行分类信号If0的频率210kHz和列分类信号If1的频率200kHz之差相当的频率(即10kHz)的调制信号If0－f1。
而且，在步骤S105中，通过接收天线元件电路的振幅调制器60，使用在步骤S104中输出的调制信号，进行从各接收天线元件50输出的接收信号的振幅调制。而且，进行了振幅调制的接收信号，通过高频放大器70放大了高频分量后，被输入到检波器80，作为检波信号输出。具体地说，检波器80输出与在振幅调制中使用的调制信号同一频率以及同一相位、且有与接收信号的强度相应的强度的信号，作为检波信号。
然后，在步骤S106中，通过合成器90进行在步骤S105向输出的多个检波信号的合成。在本实施方式中，被配置为二维状的接收天线元件电路SH1V1～SHNVN的每2行设置合成器90，从相当于2行的接收天线元件电路SHiV1～SHiVN，SHi+1V1～SHi+1VN(i＝1～N－1)，接收与该接收天线元件电路的各自的行列位置相应的频率以及相位的检波信号，通过合成接收到的检波信号，输出1个合成信号。
在步骤S107中，对在步骤S106中生成的合成信号进行规定的信号处理。在本实施方式中，作为合成信号的信号处理，进行基于低频放大器100的低频的放大、基于A/D变换器110的从模拟信号至数字信号的变换。然后，在步骤S108中，将在步骤S107中进行了规定的信号处理的合成信号，通过与调制后的各接收信号的频率以及相位相应的频带提取滤波器120进行滤波器处理，进行从合成信号对每个频率以及相位提取各接收信号的处理。
然后，在步骤S109中，通过控制装置130，进行是否已从构成阵列天线51的全部接收天线元件电路SH1V1～SHNVN获取了输出的接收信号的判断。在步骤S109中，判断为获取了全部接收信号的情况下，进至步骤S110，在步骤S110中，通过控制装置130，使用获取的接收信号，进行对象物的检测。而且，对象物的检测方法可以使用公知的方法。另一方面，在步骤S109中，判断为未获取全部接收信号的情况下，返回步骤S101，对未获取接收信号的接收天线元件电路SH1VN～SHNVN，进行步骤S101～S108的处理。
即，在步骤S109中，判断为未获取全部接收信号的情况下，例如，在将第1行以及第2行的开关SWH1、SWH2设定为导通的情况下，控制装置130使行分类切换控制单元CH将第1行以及第2行的开关SWH1、SWH2变更为截止，另一方面，将第3行以及第4行的开关SWH3、SWH4设定为导通(步骤S101)。然后，行分类切换控制单元CH经由第3行以及第4行的开关SWH3、SWH4，将与第3行以及第4行的接收天线元件电路SH3V1～SH4VN接收的接收 波的极化波方向相应的相位的行分类信号If0、If0+90°发送到第3行以及第4行的接收天线元件电路SH3V1～SH4VN(步骤S102)，同时将对每列频率不同的列分类信号If1～Ifn分别发送到第3行以及第4行的接收天线元件电路SH3V1～SH4VN(步骤S103)。然后，将从第3行以及第4行的接收天线元件电路SH3V1～SH4VN的接收天线元件50输出的接收信号调制为与行分类信号If0、If0+90°和列分类信号If1～Ifn之差对应的频率(步骤S105)，合成调制后的多个接收信号，生成1个合成信号(步骤S106)。然后，在对合成信号施加规定的信号处理后(步骤S107)，通过对每个相位以及频率提取接收信号，获取从第3行以及第4行的接收天线元件电路SH3V1～SH4VN输出的多个接收信号(步骤S108)。
然后，对第3行以及第4行的接收天线元件电路SH3V1～SH4VN进行了步骤S102～S108的处理后，同样地，将第5行以及第6行的开关SWH5、SWH6设定为导通，对第5行以及第6行的接收天线元件电路SH5V1～SH6VN，进行步骤S102～S108的处理。这样，直至对N行目的接收天线元件电路SHNV1～SHNVN进行步骤S102～S108的处理为止，对各接收天线元件电路进行每次2行步骤S102～S108的处理。然后，在对N行目的接收天线元件电路SHNV1～SHNVN进行了步骤S102～S108的处理后，进至步骤S110，根据从阵列天线51输出的全部接收信号，进行对象物的检测等各种控制。然后，处理返回步骤S101，反复步骤S101～S110的处理。
如以上那样，在第1实施方式中，通过振幅调制器60c～60e，将接收天线元件50a～50e接收到的接收信号调制为与多个不同的频率以及接收天线元件50接收的接收波的极化波方向相应的相位的接收信号，通过合成调制后的频率，生成1个合成信号。然后，通过对生成的合成信号，施加低频放大处理和A/D变换处理，可以使低频放大器100和A/D变换器110共用。由此，不需要对每个接收天线元件50c～50e设置低频放大器100以及A/D变换器110等需要比较多的空间的模拟电路，所以可以实现天线装置1整体的节省空间。
特别是，在本实施方式中，通过将从接收天线元件50输出的接收信号调制为与接收天线元件50接收的接收波的极化波方向相应的相位，可以同时处理从主要接收垂直极化波分量的接收波的第1接收天线元件输出的接收信号、和从主要接收水平极化波分量的接收波的第2接收天线元件输出的接收 信号，通过比较从对象物同时输出的水平极化波分量以及垂直极化波分量的强度，可以捕捉对象物的特征，其结果，可以更高精度地检测对象物。
而且，在本实施方式中，预先确定通过振幅调制器60a～60e进行了调制的频带作为调制频带，振幅调制器60a～60e进行接收信号的调制处理，使得接收信号的频率成为调制频带的频率。这样，通过预先确定进行接收信号的调制的频带，可以通过频带提取滤波器120c～120e适当地提取通过振幅调制器60a～60e调制过的接收信号。而且，本实施方式中，通过将调制频带的上限值设定为不引起检波器80a～80e中波形的失真的频率的上限值，或者，将A/D变换器110的采样频率的1/10的频率(例如，1GHz或者1MHz)设定为调制频带的上限值，将调制频带的下限值设定为接收信号的接收周期或者振幅调制器60a～60e的振幅值的更新周期，可以适当地对调制过的接收信号进行信号处理。
进而，在本实施方式中，通过使用使规定的频带的接收信号通过的带通滤波器作为频带提取滤波器120a～120e，可以在接收信号的信号处理中，减轻运算负载等处理负载。而且，在本实施方式中，具有发送天线元件40，通过从发送天线元件40发送发送波，接收发送波在对象物上反射而到来的接收波，能够检测对象物。
《第2实施方式》
接着，说明本发明的第2实施方式。图8是表示第2实施方式的天线装置1a的结构的概要图。在第2实施方式中，除了取代图1所示的天线装置1的频带提取滤波器120a～120e而具有同步检波器140a～140e以外，具有与第1实施方式同样的结构。以下，参照图8，说明第2实施方式的天线装置1a。而且，在图8中，省略接收天线元件50b～50d、振幅调制器60b～60d、高频放大器70b～70d、检波器80b～80d、同步检波器140b～140d的记载。
与第1实施方式的频带提取滤波器120a～120e同样，同步检波器140a～140e从由A/D变换器110输出的合成信号提取各频带的接收信号。具体地说，同步检波器140a～140e由乘法器以及IIR滤波器构成，通过以由分别对应于同步检波器140a～140e的振幅调制器60a～60e调制的接收信号，分别使从A/D变换器110输出的合成信号相位同步，使其通过IIR滤波器，从而可以从合成信号提取由振幅调制器60a～60e调制后的接收信号。
如以上那样，在第2实施方式中，通过使用同步检波器140a～140e，以由振幅调制器60a～60e调制后的接收信号，使通过合成器90合成的合成信号相位同步，可以从合成信号提取由振幅调制器60a～60e调制后的接收信号。因此，即使在第2实施方式中，也不需要对每个接收天线元件50c～50e设置低频放大器100以及A/D变换器110等需要比较多的空间的模拟电路，可以实现天线装置1整体的节省空间。而且，在第2实施方式中，通过进行相位同步，可以以比较少的数据量提取接收信号，使用可以缩短接收信号的接收周期。
《第3实施方式》
接着，说明本发明的第3实施方式。图9是表示第3实施方式的天线装置1b的结构的概要图。第3实施方式的天线装置1b除了通过在振幅调制器60a～60e的紧后配置合成器90，仅配置1个高频放大器70、检波器80、低频放大器100、以及A/D变换器110以外，具有与第1实施方式的天线装置1同样的结构。然后，在第3实施方式的天线装置1b中，由振幅调制器60a～60e调制后的多个接收信号被输入到合成器90，在合成器90中生成1个合成信号。然后，1个合成信号通过1个高频放大器70、检波器80、低频放大器100、以及A/D变换器110依次进行处理。
具体地说，在第3实施方式中，合成器90将通过各振幅调制器60a～60e被分别调制为不同的频率的接收信号进行合成し，生成合成信号。通过合成器90合成的合成信号，被高频放大器70放大后，在检波器80中进行低频分量的检波信号的检波。然后，由检波器80检波后的检波信号被低频放大器100放大后，通过A/D变换器110变换为数字信号。然后，被变换为数字信号的检波信号进行分支，被输出到各频带提取滤波器120a～120e。
频带提取滤波器120a～120e与第1实施方式同样，从由A/D变换器110输出的合成信号提取各频带的接收信号。具体地说，频带提取滤波器120a～120e通过使由振幅调制器60c～60e调制后的频率f0～f5的接收信号分别通过，从合成信号输出有振幅调制器60c～60e调制后的频率f0～f5的接收信号。然后，通过频带提取滤波器120a～120e提取的接收信号被输入到控制装置130，在进行了接收信号的强度的检测后，被用于至对象物的距离的计量等各种控制中。
如以上那样，在第3实施方式中，通过紧接在振幅调制器60a～60e之后配置合成器90，可以使高频放大器70、检波器80、低频放大器100、以及A/D变换器110共用，所以除了第1实施方式的效果，还可以进一步促进天线装置1b的节省空间。
而且，在第3实施方式中，通过将振幅调制器60a～60e调制的接收信号由合成器90进行合成后，将合成信号输入到高频放大器70，可以使输入到高频放大器70的信号量增大，其结果，可以有效地防止噪声的放大，能够稳定地进行信号处理。
《第4实施方式》
接着，说明本发明的第4实施方式。图10是表示第4实施方式的天线装置1c的结构的方框图。第4实施方式的天线装置1c除了以下说明的特征以外，具有与第3实施方式的天线装置1b同样的结构，与第3实施方式的天线装置1b同样地动作。以下，参照图10，说明第4实施方式的天线装置1c。
第4实施方式的控制装置130具有根据由频带提取滤波器120a～120e提取的接收信号的输出值的偏差，判断噪声对接收信号的影响，在判断为噪声的影响高的情况下，为了抑制噪声的影响，控制振幅调制器60a～60f的功能。
例如，在本实施方式中，控制装置130以一定间隔(例如数十毫秒单位)反复检测从频带提取滤波器120a～120e提取的接收信号的强度，反复判断在一定期间内连续获得的接收信号的强度的离散是否为规定值(例如3σ)以上。然后，在接收信号的强度的离散为规定值(例如3σ)以上的情况下，控制装置130判断为噪声对接收信号正在产生影响，为了抑制噪声的影响，在振幅调制器60a～60f中，每次2个振幅调制器，将接收信号调制为相同的频率。即，通过合成2个像素(接收天线元件)中获得的接收信号，增大接收信号的信号量，由此，抑制噪声的影响。
具体地说，在判断为接收信号中的噪声的影响低的情况下，控制装置130使振幅调制器60a～60f进行调制，使得接收信号分别成为与不同的频率f0～f5对应的频率。另一方面，在判断为接收信号中的噪声的影响高的情况下，控制装置130使振幅调制器60a和振幅调制器60b将接收信号调制为与频率f0对应的频率，使振幅调制器60c和振幅调制器60d将接收信号调制为与频率f1对应的频率，使振幅调制器60e和振幅调制器60f将接收信号调制为与频率f2对应的频率。
如以上那样，在第4实施方式中，根据接收信号的输出值的偏差，判断噪声的影响是否高，在判断为接收信号中噪声的影响高的情况下，使振幅调制器60a～60f调制的接收信号，每次2个，调制为相同的频率。由此，可以合成两个像素(接收天线元件)中获得的接收信号作为1个接收信号，其结果，可以增大接收信号的信号量，所以可以抑制噪声对接收信号的影响。
《第5实施方式》
接着，说明本发明的第5实施方式。如图11(A)所示，第5实施方式的天线装置1d除了具有多个接收天线元件501～50n被配置为二维状的阵列天线51，与各接收天线元件501～50n对应，具有多个振幅调制器601～60n以及频带提取滤波器1201～120n以外，具有与第4实施方式的天线装置1c同样的结构，除了以下说明的那样的动作以外，与第4实施方式的天线装置1c同样地动作。图11是用于说明第5实施方式的天线装置1d的信号处理的图。以下，说明车辆中安装的天线装置1d。
而且，图12是表示第5实施方式的天线装置1d的电路结构的图。在第5实施方式中，在天线装置1d具有2个行侧振荡器OSH1、OSH2，以及3个移相器PH1、PH2、PH3这一点上，与图5所示的天线装置1的电路结构不同。
而且，图13是表示从图12所示的第1行侧振荡器OSH1、第2行侧振荡器OSH2、第1移相器PH1、第2移相器PH2、第3移相器PH3对各个接收天线元件电路SV1H1～SVNHN输出的行分类信号的频率以及相位的表。例如，在图13所示的例子中，行分类切换控制单元CH使第1行侧振荡器OSH1生成频率为210kHz、相位为0°的行分类信号，将生成的行分类信号发送到第1行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN。而且，行分类切换控制单元CH将由第1行侧振荡器OSH1生成的行分类信号发送到第1移相器PH1以及第2移相器PH2，生成相位分别不同的行分类信号。具体地说，如图13所示，行分类切换控制单元CH使第1移相器PH1生成频率210kHz且相位60°的行分类信号，使第2移相器PH2生成频率210kHz且相位120°的行分类信号。然后，由第1移相器PH1生成的、频率210kHz且相位60°的行分类信号被发送到第2行的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN，由第2移相器PH2生成的、频率210kHz且相位120°的行分类信号被发送到第3行的接收天线元件电路SH3V1～SH3VN。
而且，在图13所示的例子中，行分类切换控制单元CH使第2行侧振荡器OSH2生成频率215kHz且相位60°的行分类信号，将生成的行分类信号发 送到第4行的接收天线元件电路SH4V1～SH4VN。进而，行分类切换控制单元CH将由第2行侧振荡器OSH2生成的行分类信号发送到第3移相器PH3，如图13所示，使第3移相器PH3生成频率215kHz且相位120°的行分类信号。由第3移相器PH3生成的、频率215kHz且相位120°的行分类信号被发送到第5行的接收天线元件电路SH5V1～SH5VN。
这样，在第5实施方式中，相当于5行的开关SWH1～SWH5同时被设定为导通，同时向相当于5行的接收天线元件电路SH1V1～SH5VN发送各自频率以及相位不同的行分类信号。而且，同样，对其它行的接收天线元件电路SH6V1～SHNVN，也每5行地同时发送频率以及相位不同的行分类信号。
而且，在第5实施方式中，因为通过列分类振荡器OSV1～OSVN发送对每列不同的频率的列分类信号，在相当于5行的接收天线元件电路中，分别输出频率以及相位不同的检波信号。因此，在第5实施方式中，可以从相当于5行的接收天线元件电路的接收信号，生成可分离的1个合成信号。
使用上述结构，在第5实施方式中，控制装置130具有获取本车辆的车速的功能，根据本车辆的车速，控制振幅调制器601～60n调制接收信号时的频率。具体地说，控在车速为50Km/h以上的情况下，制装置130使振幅调制器601～60n以互不相同的频率进行接收信号的调制，在车速为40Km/h以上且不足50Km/h的情况下，在与配置为二维状的接收天线元件501～50n对应的振幅调制器601～60n中，控制振幅调制器601～60n，使得与在铅直方向(Y方向)上连续配置的3个接收天线元件对应的振幅调制器，分别将接收信号调制为同一频率。即，在车速为50Km/h以上的情况下，如图11(B)所示，控制装置130控制振幅调制器601～60n的频率，使得在1像素单位中获得1个接收信号，在车速为40Km/h以上且不足50Km/h的情况下，如图11(C)所示，控制振幅调制器601～60n的频率，使得在垂直方向上连续的3个像素单位中获得1个接收信号。
进而，在第5实施方式中，在车速为30Km/h以上且不足40Km/h的情况下，在与配置为二维状的接收天线元件501～50n对应的振幅调制器601～60n中，如图11(D)所示，控制装置130分别控制振幅调制器601～60n，使得与在垂直方向(Y方向)连续配置的5个接收天线元件对应的振幅调制器，分别将接收信号调制为同一频率，而且，在车速为20Km/h以上且不足30Km/h的情况下，如图11(E)所示，分别控制振幅调制器601～60n，使得与在垂 直方向(Y方向)以及水平方向(X方向)连续配置的13个接收天线元件对应的振幅调制器，分别将接收信号调制为同一频率。
如以上那样，在第5实施方式中，按照车速，控制各振幅调制器601～60n调制接收信号时的频率。这里，在车速快的情况下，对象物在短时间内向后方流过，所以在合成了各个接收天线元件501～50n中接收到的2个以上的接收信号的情况下，在各接收天线元件中接收到的接收信号与对象物的对应关系变得含糊不清。例如，在本实施方式中，具有多个被配置为二维状天线元件501～50n的阵列天线，根据多个天线元件501～50n的输出，可以生成成像图像，但是在车速快的情况下，如果合成在各个接收天线元件501～50n中接收到的2以上的接收信号，则成像图像模糊，难以判别对象物。因此，在本实施方式中，在车速快的情况(例如，车速为50Km/h以上的情况)下，在各振幅调制器601～60n中，使接收信号调制为互不相同的频率(即，不进行像素的合成。)。由此，即使在车速快的情况下，也可以以比较高的精度，根据接收信号检测对象物。另一方面，车速慢的情况下，对象物不在摄像范围内高速移动，所以即使在多个像素中合成了接收到的接收信号的情况下，也可以得到与各对象物对应的接收信号。因此，在车速慢的情况下，通过在各振幅调制器601～60n中，使2个以上的接收信号调制为同一频率，可以获取噪声的影响少的接收信号。
而且，在第5实施方式中，即使在车速快的情况下，铅直方向的图像也难以流过，所以与水平方向相比，优先合成铅直方向中的像素(接收天线元件的输出)。即，在车速为40Km/h以上且不足50Km/h的情况下，如图11(C)所示，控制振幅调制器601～60n的频率，以在铅直方向上连续的3个像素单位中得到1个接收信号，在车速为30Km/h以上且不足40Km/h的情况下，在与配置为二维状的接收天线元件501～50n对应的振幅调制器601～60n中，如图11(D)所示，分别控制振幅调制器601～60n，以在铅直方向上连续的5个像素单位中得到1个接收信号，而且，在车速为30Km/h以上且不足20Km/h的情况下，如图11(E)所示，分别控制振幅调制器601～60n，以在铅直方向及其垂直方向上连续的13和像素单位中得到1个接收信号。由此，可以根据车辆的速度，适当地获取接收信号。
而且，在上述的第5实施方式中，使阵列天线51的接收范围中的铅直方向以及水平方向、与图11所示的阵列天线51的铅直方向(Y轴方向)以及 水平方向(X轴方向)一致而进行了说明，但是在阵列天线51的接收范围中的铅直方向以及水平方向、与图11所示的阵列天线51的铅直方向(Y轴方向)以及水平方向(X轴方向)不一致的情况下，只要将上述说明中的“铅直方向(Y轴方向)”设为与阵列天线51的接收范围中的铅直方向对应的阵列天线51的排列方向，将上述说明中的“水平方向(X轴方向)”设为与阵列天线51的接收范围中的水平方向对应的阵列天线51的排列方向即可。而且，在上述的例子中，例示了在车速慢的情况下，将2个以上的接收信号调制为同一频率的结构，但是在2个以上的接收信号的相位不同的情况下，在车速慢的情况下，可以将2个以上的接收信号调制为同一频率以及同一相位。
进而，在上述的第5实施方式中，具有2个行侧振荡器OSH1、OSH2，以及3个移相器PH1、PH2、PH3，通过从第1行侧振荡器OSH1、第2行侧振荡器OSH2、第1移相器PH1、第2移相器PH2、以及第3移相器PH3将频率以及相位的行分类信号，对每行，对接收天线元件电路SV1H1～SVNHN输出，可以同时处理相当于5行的接收信号，由此，可以进一步提高对象物的检测精度。
而且，在上述的第5实施方式中，例示了根据车辆的速度，合成从在规定的接收范围内包含的多个接收天线元件50(像素)输出的多个接收信号的结构，但是不限于该结构，也可以设为根据车辆的速度，合成从相同的接收天线元件50在不同的时刻连续输出的多个接收信号的结构。例如，设为车辆的速度为规定速度以上的情况下，原样获取本次(在时刻p)接收的接收信号，在车辆的速度不足规定速度的情况下，合成本次(时刻p)接收到的接收信号和前次(时刻p－1)接收到的接收信号的结构。这样，通过根据车辆的速度，合成从相同的接收天线元件50连续输出的多个接收信号，可以获取噪声的影响少的接收信号，同时，与合成水平方向中的像素的输出的情况相比，由于可以提高水平方向的分辨率，所以例如在检测道路面的形状的情况下，可以无失真地检测该时刻的道路面的形状。
《第6实施方式》
接着，说明本发明的第6实施方式。第6实施方式的天线装置1在检测接收信号的输出值低的区域作为低灵敏度区域，在从低灵敏度区域输出接收信号的情况下，加上低灵敏度区域中包含的从接收天线元件50输出的接收信号的输出值这一点上，与上述的第1实施方式不同。以下，参照图14，说明 第6实施方式的天线装置1的动作。而且，图14是表示第6实施方式的天线装置1的动作的流程图。
如图14所示，在第6实施方式的天线装置1的动作中，除了图7所示的第1实施方式的天线装置1的动作，还进行步骤S100的低灵敏度区域检测处理。以下，参照图15，说明步骤S100的低灵敏度区域检测处理。图15是表示步骤S100的低灵敏度区域检测处理的流程图。而且，在低灵敏度区域检测处理中，例如使用前次处理时检测到的接收信号，检测低灵敏度区域。
首先，在步骤S201中，通过控制装置130进行行方向的低输出区域的检测。具体地说，控制装置130将行方向的接收天线元件50的接收信号的列设为行方向的接收信号列，在该行方向的接收信号列中，检测接收信号的输出值(强度)为判定值s1以下的区域，作为行方向的低输出区域。
这里，图16(A)是阵列天线51的正面图，图16(B)是表示从阵列天线51的第m行的接收天线元件电路SHmV1～SHmVN输出的接收信号的列，即行方向的接收信号列的输出值的一例的图。这样，控制装置130首先从各行H1～HN的接收天线元件电路SH1V1～SHNVN获取行方向的接收信号列。然后，控制装置130，对每行，从各行方向的接收信号列，检测接收信号的输出值(强度)为判定值s1以下的低输出区域。
与图16(B)一样，图17(A)是表示行方向的接收信号列的曲线图。而且，在图17(A)所示的曲线图中，除了图16(B)的曲线图的内容，还显示上限值s0以及判定值s1。在本实施方式中，为了不检测显著高温的物体等作为对象物，超过上限值s0的接收信号受到限制。在本实施方式中，例如，在温度300K中，在正对状态中接收到来自发射率为0.95以上的混凝土的接收波的情况下的接收信号的输出值设为基准值的情况下，可以设定该基准值的2倍的值作为上限值s0。而且，判定值s1是用于判定接收信号的输出值低的低输出区域的值，例如，可以设为上述基准值的1/2的值。
例如，在图17(A)所示的例子中，在第m行的接收天线元件电路SHmV1～SHmVN中，从第i列的接收天线元件电路SHmVi至第N列的接收天线元件电路SHmVN的接收信号的强度为判定值s1以下，从第i列的接收天线元件电路SHmVi至第N列的接收天线元件电路SHmVN被检测为低输出区域。而且，同样地，通过控制装置130，对m行以外的其它行，也检测低输出区域。
在步骤S202中，通过控制装置130，对在步骤S201中检测到的行方向的低输出区域的接收信号列进行2阶微分运算，算出行方向的低输出区域的2阶微分值。这里，图17(B)是表示将行方向的低输出区域的接收信号列进行微分后的输出微分值的曲线图，图17(C)是表示将行方向的低输出区域的接收信号列进行2阶微分后的2阶微分值的曲线图。控制装置130对被检测出低输出区域的各行的每一行，将行方向的低输出区域的接收信号列进行2阶微分，计算行方向的低输出区域的2阶微分值。而且，对于未检测到低输出区域的行，可以省略该处理。
在步骤S203中，通过控制装置130进行在步骤S202中算出的行方向的低输出区域的接收信号列的2阶微分值是否超过判定范围s2的判断。然后，检测2阶微分值未超过判定范围s2的区域，作为低灵敏度区域。例如，在图17(C)所示的例子中，在第m行的接收天线元件电路SHmV1～SHmVN中，从第p列的接收天线元件电路SHmVp的接收信号的2阶微分值，至第q列的接收天线元件电路SHmVq的接收信号的2阶微分值成为判定范围s2以内，所以从第p列的接收天线元件电路SHmV1至第q个的接收天线元件电路SHmV1为止被检测作为低灵敏度区域。
在步骤S204中，与步骤S201同样，将列方向中的接收信号的列作为列方向的接收信号列，在列方向的接收信号列中，检测接收信号的输出值(强度)为判定值s1以下的区域作为列方向的低输出区域。而且，在步骤S205中，与步骤S202同样，对每列，计算列方向的低输出区域的接收信号列的2阶微分值。然后，在步骤S206中，与步骤S203同样，对每列，检测列方向的低输出区域的接收信号列的2阶微分值未超过判定范围s2的区域，作为列方向的低灵敏度区域。
然后，返回图14，在步骤S101中，根据步骤S100的低灵敏度区域检测处理的处理结果，进行开关的切换控制。这里，图18是用于说明低灵敏度区域中的接收信号的合成方法的图。
例如，在步骤S100的低灵敏度区域检测处理中，如图18所示，从第p行的接收信号列检测到低灵敏度区域的情况下，控制装置130使行分类切换控制单元CH将与第p行的接收天线元件电路SHpV1～SHpVN连接的开关SWHP设定为导通，同时接收与第p行的接收天线元件电路SHpV1～SHpVN相同的极化波方向的接收波，并且，也使与离第p行近的p+2、p－2行的接收天线元 件电路SHp+2V1～SHp+2VN、SHp－2V1～SHp－2VN连接的开关SWHP+2、SWHP－2设定为导通。然后，控制装置130使得经由开关SWHP、SWHP+2、SWHP－2，从行侧振荡器OSH或者移相器PH发送同一频率且同一相位的行分类信号。
由此，从p、p+2、p－2行的接收天线元件电路SHpV1～SHpVN、SHp+2V1～SHp+2VN、SHp－2V1～SHp－2VN输出的检波信号，对每列，成为同一频率且同一相位，所以在步骤S106中生成了合成信号的情况下，pp、p+2、p－2行的接收天线元件电路SHpV1～SHpVN、SHp+2V1～SHp+2VN、SHp－2V1～SHp－2VN的检波信号在列方向中同时被相加，其结果，在步骤S108中提取了接收信号的情况下，p、p+2、p－2行的接收天线元件电路SHpV1～SHpVN、SHp+2V1～SHp+2VN、SHp－2V1～SHp－2VN的接收信号以分别加上了p、p+2、p－2行的相当于3行的接收信号的强度被提取。
而且，在步骤S103中，对每列不同的频率的列分类信号被发送到各接收天线元件电路SH1V1～SHNVN，但是在第6实施方式中，在存在与低灵敏度区域对应的列的情况下，通过控制装置130，对应于低灵敏度区域的列相邻的列的频率被变更为与对应于低灵敏度区域的列的频率相同的频率。例如，在步骤S100的低灵敏度区域检测处理中，如图18所示，从第q列的接收信号列检测到低灵敏度区域的情况下，控制装置130使列分类调制控制单元CV控制各列分类振荡器OSf1～OSfN，使得在q、q+1、q－1列的接收天线元件电路中输入同一的频率的列分类信号。
由此，从q、q+1、q－1行的接收天线元件电路输出的检波信号，对每行，成为同一频率，所以在步骤S106中生成了合成信号的情况下，q、q+1、q－1列的接收天线元件电路的接收信号在行方向中被同时相加，其结果，在步骤S108中提取接收信号的情况下，q、q+1、q－1列的接收天线元件电路的接收信号分别以加上了q、q+1、q－1列的相当于3列的接收信号的强度被提取。
然后，如图18所示，在p、p+1、p－1行与q、q+1、q－1列相交的低灵敏度区域R中，因为p、p+1、p－1行、且q、q+1、q－1列的接收天线元件电路SHp－1Vq－1～SHp－1Vq+1、SHpVq－1～SHNVq+1、SHp+1Vq－1～SHp+1Vq－1的接收信号被调制为同一频率以及同一相位，所以在步骤S106中生成合成信号时，低灵敏度区域R的接收信号同时被相加，其结果，在步骤S108中提取接收信号的情况下，各接收天线元件电路SHp－1Vq－1～SHp－1Vq+1、SHpVq－1～SHNVq+1、 SHp+1Vq－1～SHp+1Vq－1以相加了各接收天线元件电路SHp－1Vq－1～SHp－1Vq+1、SHpVq－1～SHNVq+1、SHp+1Vq－1～SHp+1Vq－1的接收信号的强度被提取。
如以上那样，在第6实施方式中，通过检测接收信号的输出值低的低灵敏度区域，将低灵敏度区域的接收信号调制为同一相位以及同一频率后进行合成，所以可以放大低灵敏度区域的各像素(各接收天线元件50)的输出。由此，即使在灵敏度低的低灵敏度区域中，也可以适当地检测对象物。
《第7实施方式》
接着，说明本发明的第7实施方式。第7实施方式的天线装置1具有与第1实施方式的天线装置1相同的结构，除了以下说明的动作以外，与第1实施方式的天线装置1同样地动作。
即，第7实施方式的天线装置1与第1实施方式同样，具有主要接收水平极化波分量的接收波的第1接收天线元件；以及主要接收垂直极化波分量的接收波的第2接收天线元件。另一方面，在第7实施方式中，首先，仅根据从主要接收水平极化波分量的第1接收天线元件输出的接收信号检测对象物，在根据水平极化波分量检测到对象物的情况下，根据从主要接收水平极化波分量的第1接收天线元件输出的接收信号、和从主要接收垂直极化波分量的第2接收天线元件输出的接收信号，更详细地检测对象物。
以下，参照图19，说明第7实施方式的天线装置1的具体的动作。图19是表示第7实施方式的天线装置1的动作的流程图。而且，周期性地反复进行图19所示的天线装置1的动作。
首先，在步骤S301中，通过行分类切换控制单元CH，进行与主要接收水平极化波分量的第1接收天线元件对应的开关SWH1、SWH3、···SWHN－1的切换控制。即，在第7实施方式中，行分类切换控制单元CH首先为了仅使用基于水平极化波分量的接收信号检测对象物，将与主要接收水平极化波分量的第奇数行的接收天线元件电路SH1V1～SH1VN、SH3V1～SH3VN、···SHN－1V1～SVH－1VN连接的开关SWH1、SWH3、···SWHN－1依次设定为导通。
例如，行分类切换控制单元CH在开始了图19所示的天线装置1的动作之后，马上将第1行的开关SWH1设定为导通，将剩余的开关SWH2～SWHN设定为截止。而且，在如后所述的步骤S312中，在判断为未获取从全部的接收天线元件电路SH1V1～SHNVN输出的接收信号，处理返回了步骤S301的情况下， 将当前正导通的第奇数行(第i行)的开关SWHi变更为截止，将当前正导通的开关SWHi的下一个第奇数行(i+第2行)的开关SWHi+2设定为导通。
在步骤S302中，通过行分类切换控制单元CH，经由在步骤S301中设定为导通的第i行的开关SWHi，对第i行的接收天线元件电路SHiV1～SHiVN输出行分类信号。
而且，在步骤S303～S308中，与第1实施方式的步骤S103～S108同样，对各接收天线元件电路，按列发送不同的频率的列分类信号(步骤S303)，提取与行分类信号的频率和列分类信号的频率之差相应的频率的调制信号(步骤S304)。然后，使用调制信号进行接收信号的调制(步骤S305)，合成调制后的接收信号，输出1个合成信号(步骤S306)。合成信号被施加规定的信号处理(步骤S307)，对于每个频率以及相位提取接收信号(步骤S308)。而且，提取出的行方向的接收信号被发送到控制装置130。
在步骤S309中，通过控制装置130，进行是否存在接收信号的强度为判定值s3以上的高输出区域的判断。具体地说，控制装置130将在步骤S308中提取的行方向的接收信号的列设为接收信号列，检测该接收信号列中接收信号的强度为判定值s3以上的区域作为高输出区域。这里，图20是表示从第i行的接收天线元件电路SHiV1～SHiVN输出的接收信号列的一例的图。在图20所示的例子中，从第p列的接收天线元件电路SHiVp至第q列的接收天线元件电路SHiVq中，接收信号的强度为判定值s3以上，由此，检测从第p列至第q列的接收天线元件电路SHiVp～SHiVq作为高输出区域。
然后，在步骤S309中，在检测到高输出区域的情况下，控制装置130判断为对象物存在的可能性高的区域，为了更高精度地进行检测对象物，进至步骤S310。另一方面，在未检测到高输出区域的情况下，控制装置130判断为对象物存在的可能性低的区域，进至步骤S312。
在步骤S310中，通过行分类切换控制单元CH，进行与主要接收垂直极化波分量的第2接收天线元件对应的开关SWH2、SWH4、···SWHN的切换控制。即，在第7实施方式中，行分类切换控制单元CH在与主要接收垂直极化波分量的第偶数行的接收天线元件电路SH2V1～SH2VN、SH4V1～SH4VN、···SHNV1～SVHVN连接的开关中，将与检测到高输出区域的行的下一行对应的开关设定为导通。
然后，在步骤S311中，在检测到高输出区域的行的下一行(i+第1行)的接收天线元件电路SHi+1V1～SHi+2VN中，进行上述的步骤S302～S308的处理。即，通过行分类切换控制单元CH，与第i+1行的接收天线元件电路SHi+1V1～SHi+2VN接收的垂直极化波分量相应的相位以及频率的行分类信号(例如，频率210kHz且相位90°的行分类信号)，经由在步骤S310中设为导通的开关SWHi+1，被发送到第i+1行的接收天线元件电路SHi+1V1～SHi+2VN(步骤S302)。而且，通过列分类调制控制单元CV，对每列不同的频率的列分类信号被发送到第i+1行的接收天线元件电路SHi+1V1～SHi+2VN(步骤S303)。然后，提取与行分类信号和列分类信号的频率之差相应的调制信号(步骤S304)，从各接收天线元件电路SHi+1V1～SHi+2VN输出的接收信号被已提取出的调制信号进行调制(步骤S305)。进而，合成调制后的多个接收信号(步骤S306)，在施加了规定的信号处理后(步骤S307)，按各频率以及相位提取接收信号(步骤S308)。
由此，在第6实施方式中，在对象物存在的可能性高的高输出区域近旁中，可以获取从主要接收水平极化波分量的第i行的接收天线元件电路SHiV1～SHiVN输出的接收信号、和从主要接收垂直极化波分量的第i+1行的接收天线元件电路SHi+1V1～SHi+1VN输出的接收信号。然后，在从主要接收水平极化波分量的全部接收天线元件电路、和作为检测到高输出区域的行的下一行的、主要接收垂直极化波分量的全部接收天线元件电路中，获取了接收信号的情况下(步骤S312＝“是”)，进至步骤S313，进行对象物的检测等各种控制。
如以上那样，在第7实施方式中，根据基于水平极化波分量的接收信号，检测接收信号的输出值为判定值s3以上的区域作为高输出区域。然后，在根据水平极化波分量检测出高输出区域的情况下，判断为对象物存在的可能性高的区域判断し，除了基于水平极化波分量的接收信号之外，还使用基于垂直极化波分量的接收信号，进行对象物的检测。由此，在第7实施方式中，在对象物存在的情况下，根据基于水平极化波分量的接收信号、和基于垂直极化波分量的接收信号，可以以高精度检测对象物，同时在对象物不存在的情况下，通过节省基于垂直极化波分量的接收信号的提取，可以降低天线装置1中的电力消耗量和处理负载。
以上说明的实施方式是为了使本发明的理解变得容易而记载的内容，不是为了限定本发明而记载的内容。因此，在上述的实施方式中公开的各元件是包含属于本发明的技术范围的全部设计变更和均等物的含义。
例如，在上述的第1实施方式中，例示了使用频带提取滤波器120a～120e，从合成信号提取接收信号的结构，但是不限于该结构，例如，也可以取代频带提取滤波器120a～120e，设为使用进行快速傅立叶变换的运算器，从提取合成信号接收信号的结构。在该情况下，因为可以使用于从合成信号提取接收信号的电路比较小，使用可以实现天线装置整体的节省空间。
而且，在上述的实施方式中，例示了在接收天线元件50a～50e的紧后配置振幅调制器60a～60e的结构，但是不限于该结构，例如，也可以设为在接收天线元件50a～50e的紧后，配置高频放大器70a～70e的结构。在该情况下，可以将高频放大器70a～70e的损失抑制到最小限。
进而，在上述的实施方式中，例示了具有发送信号生成单元10、电压控制振荡器20、分配器30、以及发送天线元件40的结构，但是也可以设为不具有发送信号生成单元10、电压控制振荡器20、分配器30、以及发送天线元件40的结构。在在该情况下，也可以通过以接收天线元件50a～50e接收从对象物到来的接收波，实现省空间，同时可以对接收信号进行适当的信号处理。
而且，在上述的实施方式中，作为接收天线元件50，例示了具有主要接收垂直极化波分量的接收波的第1接收天线元件、和主要接收水平极化波分量的接收波的第2接收天线元件的结构，但是不限于该结构，例如，在将垂直极化波分量的角度设为0°的情况下，也可以设为具有接收0°的垂直极化波分量的第1接收天线元件、接收60°的直线极化波的第2接收天线元件、和接收120°的直线极化波的第3天线元件的结构。而且，同样，也可以设为具有接收各种方向(角度)的直线极化波以及椭圆极化波的接收波的接收天线元件的结构。
而且，上述的实施方式的接收天线元件50a～50f相当于本发明的天线元件，振幅调制器60a～60e相当于本发明的调制单元，合成器90相当于本发明的合成单元，低频放大器100以及A/D变换器110(进而第3～5实施方式的高频放大器70以及检波器80)相当于本发明的信号处理单元，频带提取 滤波器120a～120e以及同步检波器140a～140e相当于本发明的提取单元，控制装置130相当于本发明的控制单元。
标号说明
1，1a～1d…天线装置
10…接收信号生成单元
20…电压控制振荡器
30…分配器
40…发送天线元件
50a～50e…接收天线元件
60a～60e…振幅调制器
70a～70e…高频放大器
80a～80e…检波器
90…合成器
100…低频放大器
110…A/D变换器
120a～120e…频带提取滤波器
130…控制装置
140a～140e…同步检波器

Claims (15)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：
多个天线元件，接收对象物从到来的接收波，输出基于接收到的所述接收波的接收信号，并且至少包含接收规定的极化波方向的接收波的第1天线元件、和接收与所述第1天线元件不同的极化波方向的接受波的第2天线元件；
多个调制单元，将从所述多个天线元件输出的所述多个接收信号分别调制为与所述天线元件的位置相应的频率以及与所述天线元件接收的所述接收波的极化波方向相应的相位的接收信号；
合成单元，合成由所述多个调制单元调制后的所述多个接收信号，生成合成信号；
信号处理单元，对所述合成信号施加规定的信号处理；以及
提取单元，从施加了所述规定的信号处理的所述合成信号，提取由所述调制单元调制后的每个所述频率以及相位的接收信号。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
所述第1天线元件接收水平极化波分量的接收波，
所述第2天线元件接收垂直极化波分量的接收波。
3.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
具有所述多个天线元件被排列为二维状的阵列天线，
所述调制单元将从所述天线元件输出的接收信号，调制为与该天线元件在所述阵列天线上的位置相应的频率。
4.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
所述调制单元提取对所述天线元件排列的行分配的频率、和对所述天线元件排列的列分配的频率之差，作为与所述天线元件在所述阵列天线上的位置相应的频率。
5.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
在规定的条件下，所述多个调制单元将从与所述阵列天线的规定的接收范围对应的多个天线元件输出的多个接收信号，调制为同一频率以及同一相位的接收信号。
6.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
所述多个调制单元将从与所述阵列天线的接收范围的铅直方向对应的排列方向上连续配置的所述天线元件输出的所述接收信号，调制为同一频率以及同一相位。
7.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
在将所述多个接收信号调制为与所述天线元件的位置相应的接收信号的情况下，所述调制单元将所述多个接收信号调制为与调制前的频率的频带不同的确定频带内的频率。
8.如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，
所述确定频带根据将所述接收信号从模拟信号变换为数字信号的情况下的所述接收信号的变换周期以及/或者所述接收波的接收周期来决定。
9.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
所述提取单元通过对所述合成信号进行使用了由所述调制单元调制后的所述接收信号的相位的相位同步，从所述合成信号提取由所述调制单元调制后的每个所述频率的接收信号。
10.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括：
控制单元，进行控制所述多个调制单元的调制控制处理，使得对于2个以上的所述天线元件的每一个天线元件，将所述接收信号调制为同一频率。
11.如权利要求10所述的天线装置，其特征在于，
所述控制单元根据从所述各天线元件输出的所述接收信号的偏差，判断噪声对从所述各天线元件输出的所述接收信号的影响度，在判断为所述噪声的影响度为规定值以上的情况下，进行所述调制控制处理。
12.如权利要求10所述的天线装置，其特征在于，
还包括：获取单元，获取安装了所述天线装置的移动体的移动速度，
与所述移动体的移动速度快的情况相比，所述移动体的移动速度越慢，所述控制单元将来自越多的所述天线元件的所述接收信号调制为同一频率。
13.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
还包括：检测单元，根据所述接收信号，检测所述对象物，
所述调制单元
在所述检测单元使用基于水平极化波分量的接收信号检测所述对象物之前，仅调制基于所述水平极化波分量的接收信号，
在所述检测单元使用基于所述水平极化波分量的接收信号检测到所述对象物的情况下，调制基于所述水平极化波分量的接收信号以及基于垂直极化波分量的接收信号。
14.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
还包括：发送机，对所述对象物进行发送波发送，
所述天线元件接收由所述发送机发送的所述发送波在对象物上反射后到来的电磁波作为所述接收波。
15.一种信号处理方法，其特征在于，
通过以包含接收规定的极化波方向的接收波的第1天线元件、和接收与所述第1天线元件不同的极化波方向的接受波的第2天线元件的多个天线元件接收从对象物到来的接收波，从该多个天线元件获取多个接收信号，将获取的所述多个接收信号分别调制为与所述天线元件的位置相应的频率和与所述天线元件接收的所述接收波的极化波方向相应的相位的接收信号，合成调制后的所述多个接收信号而生成合成信号，对所述合成信号施加规定的信号处理，从施加了所述信号处理的所述合成信号，对每个频率和相位提取接收信号。
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