CN110970711A - 天线元件和天线阵列 - Google Patents

Abstract

提供天线元件和天线阵列，天线元件的结构比较简单，具有良好的放射特性，并且能够批量生产。在制造时通过组合能够相对移动的至少两个模具而形成空洞，向空洞注入处于流动状态的原材料并进行固化而成型，在将成型品从模具分离时，伴随着使用配置在模具内的突出销按压设定在成型品的特定的部位的承受面的操作，天线元件具有：块形状或板形状的导电部件，其具有导电性表面；以及至少导电性的第一突起和导电性的第二突起，它们与导电性表面连接，在远离导电性表面的方向上延伸，导电部件具有至少一个第一槽，第一槽在导电性表面开口且中央部在沿着导电性表面的第一方向上延伸，第一突起和第二突起在与第一方向交叉并沿着导电性表面的第二方向上排列。

Description

天线元件和天线阵列

技术领域

本发明涉及天线元件和天线阵列。

背景技术

在专利文献1中，公开了使用喇叭天线作为天线阵列中的各个天线元件的技术。喇叭天线具有能够放射/接收比较宽的频段的电磁波等优选的特性。但是，为了得到这样优选的特性，需要在某种程度上增大喇叭天线的开口。因此，在排列有多个喇叭天线元件的天线阵列中，难以缩短喇叭的配置间隔。另一方面，如果天线元件的配置间隔大，则在这样的天线阵列的放射图案中，在斜前方产生栅瓣，作为天线阵列的性能大幅受损。

专利文献1：美国专利公开2017/0194716号

发明内容

提供小型并且能够批量生产的天线元件，该天线元件构成为在确保天线阵列的频率特性的同时，避免在接近前方的方位产生栅瓣。

一种天线元件，该天线元件在制造时是通过将能够相对移动的至少两个模具组合起来而形成空洞，向该空洞注入处于流动状态的原材料并进行固化而成型的，在将成型品从所述模具分离时，伴随着使用配置在所述模具内的突出销对设定在该成型品的特定的部位的至少一个承受面进行按压的操作，其中，该天线元件具有：块形状或板形状的导电部件，其具有导电性表面；以及至少一部分具有导电性的第一突起和至少一部分具有导电性的第二突起，它们与所述导电性表面连接，在远离该导电性表面的方向上延伸，所述导电部件具有至少一个第一槽，该第一槽在所述导电性表面开口，并且该第一槽的中央部在沿着所述导电性表面的第一方向上延伸，所述第一突起和所述第二突起在第二方向上排列，该第二方向与所述第一方向交叉，沿着所述导电性表面。并且，该天线元件在俯视观察所述导电性表面的状态下，所述中央部配置在被所述第一突起和所述第二突起夹持的位置，所述第一突起的中心与所述第一槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第一突起的前端面与所述导电性表面的间隔小，所述第二突起的中心与所述第一槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第二突起的前端面与所述导电性表面的间隔小，在所述第一突起的前端面和所述第二突起的前端面中的至少一方配置有至少一个第一种承受面，该第一种承受面是所述至少一个承受面之一。

根据本发明的一个方式，能够批量生产出小型且可发送或接收的频段较宽的天线元件。

附图说明

图1是本公开的天线阵列100的俯视图。

图2是将图1所示的天线阵列的一部分放大后的俯视图。

图3是图1中的A-A线剖视图。

图4是将突起113局部放大后的立体图。

图5是将具有变形例的承受面Ea的突起113局部放大后的立体图。

图6是示出使天线阵列成型的模具MB的一例的局部剖视图。

图7是示出天线阵列的变形例的立体图。

标号说明

MB：模具；FM：固定模；MM：可动模；CV：腔体；Ea：承受面；EP：突出销；1：成型品；110：导电部件；110b：导电性表面；111：天线元件；112：槽；112C：槽的中央部；112C1、112C2：槽中央部的开口的边缘；113：突起；113t：突起的前端面。

具体实施方式

图1是本公开的天线阵列100的俯视图。以下，在附图中，适当示出XYZ坐标系作为三维正交坐标系。天线阵列100包含多个天线元件111。在图1中用虚线包围的部分相当于一个天线元件111。在XYZ坐标系中，X轴方向(第一方向)和Y轴方向是天线元件111呈阵列状排列的彼此垂直的方向。Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向这两者垂直的方向。另外，在称为俯视图时，是指从Z方向观察的情况下的图。以下，使用该XYZ坐标来说明天线阵列的结构。

本实施方式的天线阵列100是通过在具有导电性表面110b的导电部件110设置多个槽112而构成的。在该例子中，导电部件110具有板形状。另外，除了板形状以外，也可以选择块形状等更厚的某种形状。多个槽112沿Z方向贯穿导电部件110。多个槽112沿着X方向和Y方向二维地排列。在本实施方式中，16个槽112排列成4行4列。槽112的个数和排列方式可以与所图示的方式不同。例如，多个槽112也可以一维地排列。

图2是图1的局部放大图。各个槽112具有在从Z方向观察时类似于字母“H”的形状。有时将这种形状的槽112称为“H型槽”。更具体而言，槽112具有中央部沿第一方向(在本实施方式中为X方向)延伸的形状。以下将该部分称为横向部分112L。另外，各个槽112包含从该横向部分112L的端部沿与第一方向不同的方向延伸的部分。以下将该部分称为纵向部分112V。即，各个槽112包含沿第一方向延伸的横向部分112L和从横向部分112L的端部沿着与第一方向交叉的第二方向延伸的纵向部分112V。在该实施方式中，槽112在横向部分112L的两端部分别具有纵向部分112V。另外，第二方向与Y方向一致。但是，也可以根据目的而采用纵向部分112V沿与Y方向不同的方向延伸的形状的槽。槽112的形状只要至少具有中央部沿第一方向延伸的形状，则也可以是H型以外的形状。可以采用没有纵向部分的I型、或者U型等。

天线阵列100在导电性表面110b上的沿Y方向相邻的槽112之间具有突起113。各突起113在基端与导电性表面110b连接，在远离导电性表面的方向(+Z方向)上延伸。至少突起113的表面具有导电性。突起113与槽112的开口的边缘相邻地配置，并从导电性表面110b突出。多个槽112中的至少一个中央部被两个突起113夹持。这两个突起113在与第一方向交叉的方向上排列。在该例子中，两个突起113沿着Y方向排列，但不限于该方式。另外，两个突起113排列的方向与第二方向也可以不同。在该例子中，第二方向相对于第一方向形成90度的角，但不限于该角度。例如，根据天线阵列的结构，也可以为60度。

这样，以下有时将中间隔着槽112而排列的两个突起113称为突起对114。构成突起对114的各个突起113的朝向Y方向的侧面彼此对置。突起对114与槽112的组合作为一个天线元件111而发挥功能。因此，以下，将两个突起113与槽112的组合适当称为“带突起的天线元件”或简称为“天线元件”。

在俯视观察槽112的开口的情况下，中央部112C的+Y方向(第二方向上的一侧)的边缘112C1与位于+Y方向侧的突起113相邻。同样地，中央部112C的-Y方向(第二方向上的另一侧)的边缘112C2与位于-Y方向侧的突起113相邻。在对一个槽112进行观察的情况下，在该例子中，边缘112C1和112C2分别位于比相邻的突起113更靠近槽112的中心的一侧。另外，从突起113的中心到相邻的槽112的中心的距离比突起的前端面113t与导电性表面110b的间隔小。即，具有在Y方向上相邻的两个突起113紧密地配置的构造。在该例子中，第一方向(槽112的中央部所延伸的方向。这里为X方向)上的横向部分112L的宽度W2比同样地在第一方向上的构成突起对114的各个突起113的宽度W1小。通过对横向部分112L和突起部件113的宽度赋予这样的变动，能够调节各个天线元件的特性。

在图2所示的例子中，槽112的纵向部分112V的边缘具有朝向横向部分112L鼓出的鼓出部116。这样的槽112在X方向(第一方向)上排列。在该例子中，相邻的两个纵向部分之间的壁213具有彼此向相反方向鼓出的两个鼓出部116。槽内部的凹凸对作为天线元件的特性带来较大的影响。在纵向部分112V设置鼓出部116的情况下，槽112的作为天线元件的特性也发生变化。但是，通过调节槽112的其他部分的尺寸或突起113的细部的形状，能够避免特性的大幅劣化。

图3是导电部件110的立体图，还示出了沿图1中的A-A线的剖面。沿着剖面排列的三个突起113中的中央的突起113的高度h2比位于相邻位置的突起113的高度h1、h3大。另外，在该例子中，h1与h3相等。在该例子中，虽然高度h1与高度h3相同，但也可以不同。这样，通过对突起113的高度赋予变化，能够调节天线阵列的指向性。另外，突起113的高度是指槽112的开口的边缘与突起113的前端面113t之间的距离。当槽112的开口的边缘位于导电性表面110b上时，突起113的高度也是突起113的前端面113t与导电性表面110b之间的距离。

图4是突起113的放大图。在突起113的侧面中的位于槽112侧的侧面具有凸部113c。突起113的侧面的凸部113c朝向槽112鼓出，并且在突起113的高度方向(Z方向)上延伸。另外，凸部113c的一端到达前端面113t。在该例子中，凸部113c配置在隔着槽112而相邻的两个突起113(突起对114)的两个侧面(参照图3)。通过采用这样的结构，能够改善由槽112和一对突起113构成的天线元件的特性。但是，根据需要，也可以仅在一个侧面配置凸部113c。在凸部113c到达前端面113t的部分中，前端面113t的在第二方向上测得的宽度局部较大。在该前端面113t的宽度局部变大的部分(大宽度部113w)可以配置后述的承受面Ea。另外，承受面Ea不需要整体都位于大宽度部113w。至少其一部分配置于大宽度部113w。

本公开的天线元件和天线阵列100是通过压铸法等使用模具的方法成型的。在这些方法中，通过将能够相对移动的至少两个模具组合起来而形成空洞，并且向该空洞注入处于流动状态的原材料并进行固化，从而使产品成型。然后，在将成型品从所述模具分离时，伴随着使用配置在所述模具内的突出销对设定在该成型品的特定部位的部位进行按压的操作。在成型品中，将供该突出销的前端接触的、承受力的部分在本公开中称为承受面。在供突出销配置的部分中，由于在模具的内周面上伴随着微小的不连续，所以在成型品的表面上也多产生因该不连续而引起的标记。

通过在槽112的两侧配置突起113，槽112的作为天线的特性得到较大改善。一对突起113和它们之间的槽112也可以视为一并构成了一个天线元件。在该情况下，在第二方向(Y方向)上相邻的两个天线元件共享位于它们之间的一个突起113。一般而言，突起113的形状较大地左右天线元件的特性。但是，配置在前端面113t的承受面无论在其为凹陷的情况还是为凸起的情况的任意情况下，对天线元件的特性造成的影响都很小。因此，如果在前端面113t上必须使用承受面，则能够比较自由地配置。另外，承受面Ea可以选择比周围突出的形状。在使承受面Ea凹陷的情况以及突出的情况的任意情况下，只要承受面Ea与周围的高度差小于凸部113c的突出量的最大值，则对天线元件的特性造成的影响是轻微的。另外，在该例子中，凸部113c的突出量最大的部分是凸部113c与前端面113t连接的部分。

如图2所示，也可以在位于沿X方向相邻的槽112的纵向部分112V之间的壁213上配置承受面Ea。为了与配置在突起113的前端的承受面Ea进行区分，以下将配置在壁213上的面Ea称为第二种承受面。与此相对，以下有时将突起113的前端的承受面称为第一种承受面。

在图2所示的例子中，在X方向上相邻的两个纵向部分112V之间的壁213具有彼此向相反方向鼓出的两个鼓出部116。在这两个鼓出部116之间，壁213的宽度局部较大。在该部分配置有第二种承受面Ea。在该例的配置中，在将槽的中央部(横向部分)112L沿着第一方向假想地延长的情况下，该延长的中央部与该部分交叉。但是，也可以选择其他配置。通过在槽112的附近配置承受面Ea，能够更可靠地进行槽112附近的部位的脱模。

通过采用具有H型的槽112的天线元件，尤其能够缩短X方向上的天线元件的配置间隔。在本实施方式中，天线阵列100在X方向上的天线元件的配置间隔为0.59λo。Y方向上的天线元件的配置间隔为0.69λo。这里，λo是所发送或接收的波段的中心频率中的自由空间波长。另外，通过在槽112的沿第一方向延伸的中央部分相邻地配置突起113，能够扩大天线元件可发送或接收的电磁波的频率范围。这样，由于天线元件间的配置间隔比λo小，因此在由这些多个天线元件构成的天线阵列100中，在X方向上不容易出现栅瓣。

＜天线阵列的制造方法＞

上述天线阵列100例如可以通过如下的方式来制造：在组合了一个以上的模具的状态下，将其内侧用处于流动状态的原材料充满，然后使原材料固化。

作为处于流动状态的原材料，可使用熔融的金属、处于反向凝固状态的金属、处于流动状态的树脂、固化前的热固性树脂原材料、或者与粘合剂混合而赋予了流动性的金属粉末等。

作为将处于上述流动状态的原材料填充到模具的内部的方法，可以利用施加压力而注入的压铸或注射成型法等。作为模具的原材料，为了批量生产，优选具有耐久性的高温工具钢，但并不限定于此。

作为模具，最常见的结构是组合两个或三个以上的多个模具而形成内部空洞，从而能够向其中注入原材料。然后，在注入的原材料固化后，将模具分离而取出成型体。

图6是示出使天线阵列100成型的模具MB的一例的局部剖视图。如果假设在腔体CV充满了固化后的原材料的状态下描绘该局部剖面，则固化后的原材料被切断的面成为沿着图1的A-A线的剖面。

模具MB包含固定模FM和可动模MM。更通常来说，模具MB包含至少两个模具。也可以使用三个以上的模具。在图6中，示出了与用于说明从成型体1得到的天线阵列100的情况相同的XYZ坐标系。通过组合固定模FM和可动模MM，形成作为内部空洞的腔体CV。通常，通过使可动模MM向-Z方向移动，形成内部空洞，通过使其向+Z方向移动，将可动模MM从固定模FM分离。但是，也可以根据需要进行其他动作。另外，成型体1的形状与天线阵列100的形状在图示的范围内一致。因此，以下，成型体1这样的用语和天线阵列100这样的用语没有区别地使用。

本实施方式中的可动模MM具有镶块121。镶块121具有多个在固定模FM与可动模MM组合后的状态下前端与固定模FM接触的柱112M。柱112M的周面形成槽112的内周面。镶块121在相邻的任意两个柱112M之间具有多个沿Z方向延伸的第三凹部113M。通过第三凹部113M形成天线阵列100中的突起113。镶块121具有柱112M，配置在沿Y方向排列的第三凹部113M之间。在第三凹部113M的底部具有形成突起113的前端面的底面113tM。

在多个底面113tM的任意一个以上的底面开口有贯通孔EH。贯通孔EH沿Z方向贯穿镶块121。在贯通孔EH中收纳有突出销(ejector pin)EP。突出销EP的外径比贯通孔EH的内径稍微小点。该情况下的“稍微”是指可得到如下状态的程度的尺寸差：突出销EP能够在贯通孔EH的内部移动而不固定于贯通孔EH的内部，并且注入到腔体CV中的处于流动状态的原材料从该贯通孔漏出的量少到在制造天线阵列100时所能够容许的程度。通过采用这样的尺寸关系，突出销EP相对于镶块121在Z方向上移动自如。作为突出销EP的前端位于第三凹部113M的底面113tM的结果，承受面Ea(第一种承受面)位于成型体1的突起113的前端部。另外，模具MB的腔体CV的形状的细部用成型体1(天线阵列100)的形状的说明来代替。在本公开的天线阵列100的制造方法中，前提为用处于流动状态的原材料无间隙地填充腔体CV，然后在保持填充时的形状的状态下使其固化。在这样的状态下，通过对成型体1的细部形状进行说明，说明了腔体CV的形状的细部。另外，即使存在由凝固收缩、沉陷、翘曲等引起的形状的微小变化，这里也视为包含在“保持填充时的形状”的状态中。

对使用上述模具MB制造天线阵列100的过程进行说明。

在原材料为金属材料的情况下，天线阵列100的制造方法包含如下工序：准备模具MB的工序；成型工序，向模具MB注入流动状态的原材料并使其固化而成型出成型体1；脱模工序，使成型体1从模具MB脱模；以及后续工序，从成型体1去除浇口、溢流、毛刺等。

在原材料为树脂材料的情况下，完成后的天线阵列100具有注射成型的成型体1和覆盖成型体1的表面的至少一部分的导电性的导电层。在流动状态的原材料为树脂材料的情况下，天线阵列100的制造方法包含如下工序：成型工序，向模具MB注入流动状态的原材料并使其固化而成型出成型体1；脱模工序，在成型工序后使成型体1从模具MB脱模；成型后工序，从成型体1去除浇道、浇口、毛刺等；以及镀敷处理等包覆工序，用导电层包覆成型体1的表面的至少一部分。在包覆工序中被导电层包覆的区域包括槽112的内周面、导电性表面110b以及突起113的表面。

在成型工序中，流动状态的原材料被注入到模具MB的内部。当原材料在模具MB的内部固化而成型为成型体1之后，使可动模MM向相对于固定模FM离开的方向移动。通过可动模MM的移动，固定模FM和可动模MM分离，成型工序结束。接着，执行脱模工序。

在脱模工序中，突出销EP相对于可动模MM被向-Z方向驱动。向-Z方向驱动的突出销EP将固定于可动模MM的成型体1中的突起113的承受面Ea(第一种承受面)朝向-Z方向按压。被突出销EP按压了承受面Ea的成型体1从可动模MM离开。另外，脱模工序也可以在分离固定模FM和可动模MM时同时进行。

在本实施方式中，成型的天线阵列100在突起113的侧面具有凸部113c。因此，在凸部113c与突起113的前端面113t相交的部分，前端面113t的宽度(Y方向的宽度)局部较宽。通过在该宽度较宽的部分配置承受面Ea，能够增大各个承受面Ea的面积。因此，能够使用直径更大的突出销EP。因此，不会损伤前端面113t，能够以更强的力驱动突出销EP。本实施方式中的成型体1具有多个突起113，脱模阻力大，但由于能够以更强的力驱动突出销EP，因此使成型体1从模具(可动模MM)的分离变得更容易。另外，凸部113c不是必须的。如果需要为了确保天线阵列100的特性等，则也可以选择没有凸部的构造。

如图4和图5所示，在该例子中，突起113具有平坦的前端面113t。但是，也可以是曲面。通过使前端面113t为平面，模具MB的制作变得更加容易。在本实施方式中，承受面Ea在Z方向上观察时为圆形，但在本申请的发明中，承受面Ea的形状不限于圆形。也可以是菱形或椭圆形。或者，也可以是两个圆形相连而得的阵列型的承受面Ea。在俯视观察导电性表面110b的状态(沿着Z方向俯视的状态)下，承受面Ea位于平坦面上，平坦面的重心位于承受面Ea的内侧。

由于前端面113t的重心位于承受面Ea的内侧，因此在脱模工序中，突出销EP按压前端面113t的重心。因此，在本实施方式的制造方法中，能够更可靠地使天线阵列100脱模。

如图2所示，也可以在位于沿X方向相邻的槽112的纵向部分112V之间的壁213上配置承受面Ea(第二种承受面)。通过在该部分追加承受面Ea，能够使天线阵列100更顺畅地脱模。第二种承受面的形状在该例子中为圆形。但是，与第一种承受面同样地，第二种承受面也可以选择各种形状。

图5是将具有变形例的承受面Ea的突起113局部放大后的立体图。

在突出销EP的前端比在可动模MM中使承受面Ea的周围成型的面突出的情况下，位于成型后的突起113的前端面113t的承受面Ea比周围凹陷。

如图4和图5所示，在本实施方式的制造方法的天线阵列100中，以与槽112接近的方式配置有突起113。更准确地说，在俯视观察导电性表面110b的状态下，与导电性表面110b连接的突起113的基端与槽112的中央部的开口的边缘的间隔比突起113的前端面113t与导电性表面110b之间的间隔小。由图1和图3可知，一个槽112伴随着位于+Y侧的突起113(第一突起)和位于-Y侧的突起113(第二突起)。即，槽112的中央部在X方向(第一方向)上延伸，其中央部在Y方向(第二方向)上排列，被两个突起113夹持。而且，对于这两个突起113中的任意一个突起，基部与槽112的中央部的开口的边缘的间隔均比突起113的前端面113t与导电性表面110b之间的间隔小。通过采用这样的配置，能够实现E面方向(后述)上的尺寸小的天线元件。而且，具有多个这样的天线元件的天线阵列100通过缩短E面方向上的天线元件的配置间隔，能够抑制在Y方向(E面方向)上产生栅瓣。

但是，通过采取这样的配置，槽112的内周面和突起113的周面这样的沿纵向(Z方向)较长地扩展的面集中配置在狭窄的区域。该“纵向”是在脱模工序中模具移动的方向，因此在脱模时，天线阵列100在突起113的周边受到大的阻力，在某些情况下，成型品也有可能破损。

在本实施方式的制造方法中，通过采取在纵向上较长地扩展的面所集中的区域附近(即突起113的前端面113t)配置承受面Ea并利用销EP进行按压的结构，能够抑制脱模工序中的该问题的发生。承受面Ea更优选分别配置在第一突起113和第二突起113这两者的前端面113t上，但即使是一方也能够得到效果。

另外，作为在本申请的天线阵列100的成型中使用的材料，可以使用树脂、金属中的任意一种。只要原材料具有在注入到腔体CV的内部时处于可流动的状态但之后在模具内失去流动性而固化的性质，则基本上可以使用任何原材料。具体而言，能够将铝、镁、锌或以这些元素为主要成分的在ISO或ANSI等工业标准中规定的合金作为原材料来使用。另外，也可以利用流变铸造(Rheocasting)、触变成型(Thixomolding)等向模具内注入处于半熔融状态的金属的方法。

作为树脂，可以使用热塑性树脂或热固性树脂。但是，在以树脂为原材料的情况下，在后续工序中，需要对表面赋予导电性。作为赋予导电性的方法，可以利用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition)，但如果考虑到生产率，则优选选择镀敷处理。因此，树脂原材料也更优选使用镀敷性良好的种类的原材料。更具体而言，可以使用聚碳酸酯(Polycarbonate)树脂、PC/ABS(Polycarbonate/Acrylonitrile butadiene styrene：聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯)、间规聚苯乙烯树脂(syndiotactic polystyrene或SPS树脂)等工程塑料。或者，也可以使用酚醛树脂等热固性树脂。

图7是示出天线阵列100的变形例100b的立体图。在该图中，对与在上述实施方式中进行了说明的图1至图5相同的构成要素标注相同的标号而省略其说明。

如图7所示，本变形例的天线阵列100b的各个突起113的Y方向(E面方向)的扩展比在图1～图5中进行了说明的天线阵列100宽。因此，突起113的形态稍微与壁相似。但是，为了与外壁160等进行区分，以下称为突起。突起对114之间的间隙的大小(即在Y方向上隔着槽112对置的两个突起113间的距离)随着从该突起对114的基部114b向顶部114t前进而单调扩大。在本变形例的天线阵列100b中，六个天线元件在X方向和Y方向上排列，形成二维的排列。六个天线元件被导电性的外壁160包围。外壁160具有沿X方向延伸的一对第一部分160X和沿Y方向延伸的一对第二部分160Y，在从Z方向观察的情况下为矩形。即，外壁160是连续的壁。

在该外壁160的内侧配置有将相邻的天线元件隔开的导电性的多个内壁。这些内壁包含沿E面方向(在本实施方式中为Y方向)延伸的多个内壁160E和沿H面方向(在本实施方式中为X方向)延伸的多个内壁160H。这些内壁160E、160H的各个壁在其中央部都是不连续的，是中断的。

在本说明书中，“E面”是指与导电性表面110b垂直且包含从一对突起114中的一个突起朝向另一个突起的方向的面。另外，“H面”是指与导电性表面110b垂直且包含H型的槽的横向部分112L所延伸的方向(X方向或第一方向)的面。天线阵列和构成该阵列的天线元件可最有效地接收所入射的电磁波的电场的矢量与E面平行且磁场的矢量与H面平行的电波。因此，将各个面称为E面或H面。在从与导电性表面110b垂直的方向(Z方向)观察时，与H面平行的方向为“H面方向”，与E面平行的方向为“E面方向”。在本变形例中，H面方向与X方向一致，E面方向与Y方向一致。

外壁160和内壁160E、160H分别是从导电性表面110b沿Z方向扩展的壁或突起。内壁160E在从Z方向观察时沿Y方向延伸。内壁160H在从Z方向观察时沿X方向延伸。即，本变形例中的天线阵列100b所包含的壁或突起具有沿Y方向延伸的第一部分160E、160Y和沿X方向延伸的第二部分160H、160X。承受突出销EP的承受面Ea配置在第一部分160E与第二部分160H或160X交叉的部分、以及第一部分160Y与第二部分160H或160X交叉的部分、或者突起113与第二部分160X交叉的部分。另外，在图7的例子中，突起113与第二部分160H不连接。但是，在其他变形例中，也可以采用突起113与第二部分160H连接的构造。在这样的情况下，也能够在突起113与第二部分160H交叉的部分配置承受面Ea。另外，这些承受面Ea更优选配置在各外壁160和内壁160E、160H的上端面(Z方向侧的端部)。

在进行脱模工序时，彼此垂直的第一部分160E、160X与第二部分160H、160Y交叉的部分在可动模MM中被以较强的力保持。在本变形例中，通过在脱模工序中利用突出销EP对在可动模MM中以较强的力保持的部分进行按压，能够有效地使成型体1脱模。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该例子。上述例子中所示的各构成部件的各种形状和组合等是一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以根据设计要求等进行各种变更。

<应用例>

本公开的实施方式中的天线元件或天线阵列例如可以适当地用于搭载于车辆、船舶、飞机、机器人等移动体的雷达装置或雷达系统。雷达装置具有上述任意一个实施方式的天线阵列和与该天线阵列连接的MMIC等微波集成电路。雷达系统具有该雷达装置和与该雷达装置的微波集成电路连接的信号处理电路。信号处理电路例如根据由微波集成电路接收到的信号，进行估计来波的方位的处理等。信号处理电路例如可以构成为：执行MUSIC法、ESPRIT法以及SAGE法等算法，估计来波的方位，输出表示估计结果的信号。信号处理电路还可以构成为：通过公知的算法，估计到作为来波的波源的目标物的距离、目标物的相对速度、目标物的方位，输出表示估计结果的信号。

本公开中的“信号处理电路”这样的用语不限于单个电路，还包含将多个电路的组合在概念上理解为一个功能部件的方式。信号处理电路可以通过一个或多个片上系统(SoC)来实现。例如，信号处理电路的一部分或全部可以是作为可编程逻辑器件(PLD)的FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)。在该情况下，信号处理电路包含多个运算元件(例如通用逻辑和倍增器)和多个存储器元件(例如查找表或内存块)。或者，信号处理电路可以是通用处理器和主存储器装置的集合。信号处理电路也可以是包含处理器核心和存储器的电路。这些电路可以作为信号处理电路而发挥功能。

本公开的实施方式的天线阵列与现有的结构相比，能够显著使排列天线元件的面的面积减小。因此，也能够容易将搭载有该天线阵列的雷达系统搭载在例如车辆的后视镜的镜面的相反侧的面那样的狭小的地方、或者UAV(Unmanned Aerial Vehicle，所谓无人机)那样的小型移动体。另外，雷达系统并不限定于搭载在车辆上的形态的例子，例如可以固定于道路或建筑物而使用。

例如在美国专利第9786995号说明书中公开了具有天线阵列的雷达系统、通信系统以及各种监视系统的应用例。在本申请说明书中引用了该文献的整个公开内容。本公开的天线阵列可以应用于该文献中公开的各应用例。

另外，将MMIC等微波集成电路和波导连接起来而得的构造例如在美国专利申请第15/996795号、美国专利申请第16/022893号、美国专利申请第16/145491号、美国专利申请第16/170172号、美国专利申请第16/234749号、国际专利申请公开第2018/105513号中公开。在本申请说明书中引用了该文献的整个公开内容。

产业上的可利用性

本公开的天线元件和天线阵列可以在利用天线的所有技术领域中加以利用。例如可以用于进行千兆赫频带或太赫兹频带的电磁波的发送或接收的各种用途。尤其可以适合用于要求小型化的车载雷达系统、各种监视系统、室内定位系统以及无线通信系统。

Claims (11)

1.一种天线元件，该天线元件在制造时是通过将能够相对移动的至少两个模具组合起来而形成空洞并且向该空洞注入处于流动状态的原材料并进行固化而成型的，在将成型品从所述模具分离时，伴随着使用配置在所述模具内的突出销对设定在该成型品的特定的部位的至少一个承受面进行按压的操作，其中，

该天线元件具有：

块形状或板形状的导电部件，其具有导电性表面；以及

至少一部分具有导电性的第一突起和至少一部分具有导电性的第二突起，它们与所述导电性表面连接，在远离该导电性表面的方向上延伸，

所述导电部件具有至少一个第一槽，该第一槽在所述导电性表面开口，并且该第一槽的中央部在沿着所述导电性表面的第一方向上延伸，

所述第一突起和所述第二突起在沿着所述导电性表面的第二方向上排列，该第二方向与所述第一方向交叉，

在俯视观察所述导电性表面的状态下，所述中央部配置在被所述第一突起和所述第二突起夹持的位置，所述第一突起的中心与所述第一槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第一突起的前端面与所述导电性表面的间隔小，所述第二突起的中心与所述第一槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第二突起的前端面与所述导电性表面的间隔小，

在所述第一突起的前端面和所述第二突起的前端面中的至少一方配置有至少一个第一种承受面，该第一种承受面是所述至少一个承受面之一。

2.根据权利要求1所述的天线元件，其中，

所述第一槽包含有在与所述第一方向交叉的方向上延伸的一对纵向部分，

所述一对纵向部分通过所述中央部连接，

所述导电性表面在将所述中央部假想地延长后的部位具有至少一个第二种承受面，该第二种承受面是所述至少一个承受面之一，

所述第二种承受面与最接近该第二种承受面的所述纵向部分的边缘之间的距离比该第二种承受面的直径小。

3.根据权利要求1或2所述的天线元件，其中，

至少所述第一突起在侧面具有凸部，该凸部朝向所述第一槽鼓出，在该第一突起的高度方向上延伸。

4.根据权利要求1或2所述的天线元件，其中，

至少所述第一突起在侧面具有凸部，该凸部朝向所述第一槽鼓出，在该第一突起的高度方向上延伸，

所述凸部的一端到达所述前端面，给所述前端面带来大宽度部，

所述第一种承受面的至少一部分位于所述大宽度部。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的天线元件，其中，

所述第一种承受面与周围相比凸起或凹陷。

6.根据权利要求5所述的天线元件，其中，

所述第一种承受面与周围的高度差比所述凸部的突出量的最大值小。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的天线元件，其中，

至少所述第一突起在所述前端面具有平坦面，

在俯视观察所述导电性表面的状态下，

所述前端面的重心位于所述第一种承受面内。

8.一种天线阵列，其包含：

权利要求1至7中的任意一项所述的天线元件；以及

导电性的第三突起，其与所述导电性表面连接，在远离该导电性表面的方向上延伸，

所述导电部件具有第二槽，该第二槽在所述导电性表面开口，并且该第二槽的中央部沿着所述第一方向延伸，

所述第一突起、所述第二突起以及所述第三突起沿着所述第二方向按该顺序排列，

在俯视观察所述导电性表面的状态下，所述第二槽的所述中央部配置在被所述第二突起和所述第三突起夹持的位置，所述第二突起的基端的周面与所述第二槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第二突起的所述前端面与所述导电性表面的间隔小，所述第三突起的基端的周面与所述第二槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第三突起的前端面与所述导电性表面的间隔小，

在所述第一突起至所述第三突起中的至少所述第一突起和所述第三突起上分别配置有所述第一种承受面。

9.一种天线阵列，该天线阵列包含权利要求1、3至7中的任意一项所述的天线元件，

所述导电部件具有第三槽，该第三槽在所述导电性表面开口，并且该第三槽的中央部沿着所述第一方向延伸，

所述第三槽包含一对纵向部分，该一对纵向部分在与所述第一方向交叉的方向上延伸，通过所述中央部互相连接，

所述第一槽和所述第三槽沿着所述第一方向排列，

在所述第一槽的一对纵向部分中的一个纵向部分与所述第三槽的一对纵向部分中的一个纵向部分之间，通过作为所述导电部件的一部分的壁来隔开，

在所述壁上配置有第二种承受面，该第二种承受面是所述至少一个承受面之一。

10.根据权利要求9所述的天线阵列，其中，

该天线阵列还包含导电性的第三突起，该第三突起与所述导电性表面连接，在远离该导电性表面的方向上延伸，

所述导电部件具有第二槽，该第二槽在所述导电性表面开口，并且该第二槽的中央部沿着所述第一方向延伸，

所述第一突起、所述第二突起以及所述第三突起沿着所述第二方向按该顺序排列，

在俯视观察所述导电性表面的状态下，所述第二槽的所述中央部配置在被所述第二突起和所述第三突起夹持的位置，所述第二突起的基端的周面与所述第二槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第二突起的所述前端面与所述导电性表面的间隔小，所述第三突起的基端的周面与所述第二槽的所述中央部的开口的边缘之间的距离比该第三突起的前端面与所述导电性表面的间隔小，

在所述第一突起至所述第三突起中的至少所述第一突起和所述第三突起上分别配置有所述第一种承受面。

11.一种雷达装置，其具有：

权利要求8至10中的任意一项所述的天线阵列；以及

微波集成电路，其与所述天线阵列连接。

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