DE102010002910B4

DE102010002910B4 - Antennenarray und Radarvorrichtung

Info

Publication number: DE102010002910B4
Application number: DE102010002910.6A
Authority: DE
Inventors: Kento Nakabayashi; Kazuma Natsume; Yuu Watanabe; Takuya Kouya
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2030-03-17
Also published as: CN101841083A; DE102010002910A1; JP4858559B2; CN101841083B; US20100238067A1; JP2010220008A; US8471775B2

Abstract

Antennenarray (21, 51), das aufweist:eine Speiseleitung (25); undmehrere abstrahlende Elementabschnitte (123), die mit einem vorbestimmten Anordnungsabstand (D) in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte (123) mehrere abstrahlende Elemente (23) enthält, die von einer Fortschrittswelle durch die Speiseleitung (25) gespeist werden;wobei eine Zwischenelementleitungslänge (DL) als eine Länge der Speiseleitung (25) zwischen jeweiligen aufeinanderfolgenden zwei abstrahlenden Elementabschnitten (123) länger als der Anordnungsabstand (D) ist;wobei die Speiseleitung (25) aus einer ersten Teilspeiseleitungsgruppe, die mehrere erste Teilspeiseleitungen (25a), die sich jeweils in der ersten Richtung erstrecken und in ersten und zweiten Reihen entlang der ersten Richtung angeordnet sind, enthält, und aus einer zweiten Teilspeiseleitungsgruppe, die mehrere zweite Teilspeiseleitungen (25b), die sich jeweils in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung erstrecken, um die ersten Teilspeiseleitungen (25a) in Serie zu schalten, enthält, aufgebaut ist;wobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte (123) eine Zweigleitung (125) enthält, die von der Speiseleitung (25) abzweigt und sich entlang der zweiten Teilspeiseleitung (25b), die in der zweiten Teilspeiseleitungsgruppe enthalten ist, erstreckt, wobei die abstrahlenden Elemente (23) entlang der Zweigleitung (125) angeordnet sind, so dass sie von der Zweigleitung (125) gespeist werden; undwobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte (123) eine Struktur aus einer ersten Struktur, bei der die abstrahlenden Elemente (23) aufeinanderfolgend in einer ersten Ausrichtung entlang der zweiten Richtung gespeist werden, und einer zweiten Struktur, bei der die abstrahlenden Elemente (23) aufeinanderfolgend in einer zweiten Ausrichtung entgegengesetzt zu der ersten Ausrichtung entlang der zweiten Richtung gespeist werden, aufweist, wobei die abstrahlenden Elementabschnitte (123), die die erste Struktur aufweisen, und die abstrahlenden Elementabschnitte (123), die die zweite Struktur aufweisen, abwechselnd entlang der ersten Richtung angeordnet sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortschrittswellenspeiseantennenarray und eine Radarvorrichtung, die das Antennenarray verwendet.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Es ist eine in einem Fahrzeug montierte Radarvorrichtung bekannt, die einen vorderen Bereich eines Fahrzeugs in der seitlichen Richtung (horizontalen Richtung) des Fahrzeugs mit einem Radarstrahl abtastet, um ein Hindernis oder ein vorausfahrendes Fahrzeug, das auf der Fahrbahn des Fahrzeugs vorhanden ist, zu erfassen.
Außerdem ist ein Fortschrittswellenspeiseantennenarray 101 als eine Antenne zur Verwendung in einer derartigen Radarvorrichtung bekannt, die eine in 8A gezeigte Struktur aufweist, bei der mehrere abstrahlende Elemente 103 in einer Reihe angeordnet sind und durch eine Speiseleitung 105 in Serie miteinander verbunden bzw. geschaltet sind, wobei die Speiseleitung 105 an einem Ende mit einem Widerstand abgeschlossen ist, um das Auftreten einer reflektierten Welle zu verhindern, und wobei sie an ihrem anderen Ende gespeist wird.
Ein derartiges Fortschrittswellenspeiseantennenarray 101 ist in einer Vielzahl an einem Fahrzeug entlang der seitlichen Richtung montiert, um eine Erfassung in einer seitlichen Ebene zu ermöglichen, und zwar derart, dass die Anordnungsrichtung der abstrahlenden Elemente 103 entlang der vertikalen Richtung verläuft.
Die Strahlrichtung des Fortschrittswellenspeiseantennenarrays 101 variiert mit der Änderung der Frequenz der eingespeisten Fortschrittswelle bzw. fortschreitenden Welle. Beispielsweise zeigt, wie es in 8B gezeigt ist, wenn der Anordnungsabstand (Speiseleitungsintervall) D zwischen aufeinanderfolgenden abstrahlenden Elementen 103 gleich der Frequenz des Speisesignals auf der Leitung ist (wenn die Frequenz auf der Leitung gleich f1 ist, wie es in 8B gezeigt ist), die Richtung des Strahls, der von dem Fortschrittswellenspeiseantennenarray 101 gesendet wird, zu der Vorderrichtung (Neigungswinkel = 0) der Abstrahlungsebene, auf der die abstrahlenden Elemente 103 angeordnet sind, da sämtliche abstrahlenden Elemente 103 Radarwellen, die dieselbe Phase aufweisen, abstrahlen. Wenn sich andererseits der Anordnungsabstand bzw. das Anordnungsintervall D von der Frequenz des Speisesignals auf der Leitung unterscheidet, weist die Richtung des Strahls, der von dem Fortschrittswellenspeiseantennenarray 101 gesendet wird, eine Neigung in Abhängigkeit von dem konstanten Wert α zu der Vorderrichtung (Neigungswinkel = 0) der Abstrahlungsebene auf, da die abstrahlenden Elemente 103 Radarwellen abstrahlen, die unterschiedliche Phasen aufweisen, die sich aufeinanderfolgend mit einem konstanten Wert α entlang der Anordnungsreihenfolge der abstrahlenden Elemente 103 erhöhen.
Dementsprechend werden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, um den Neigungswinkel unverändert zu halten, wenn die Frequenz des Speisesignals geändert wird. Es wird beispielsweise auf die JP H08 - 97 620 A oder die JP 2006 - 279 525 A verwiesen. Wenn eine Radarvorrichtung an einem Fahrzeug montiert wird, muss die Richtung, insbesondere der Elevationswinkel des Radarstrahls, eingestellt werden.
Eine derartige Neigungswinkeleinstellung kann manuell unter Verwendung einer Schraube durchgeführt werden. Es ist ebenfalls bekannt, die Neigungswinkeleinstellung durch elektronische Signalverarbeitung wie z. B. DBF (digitales Strahlenformen) oder MUSIC (Mehrfachsignalklassifizierung) durchzuführen. Außerdem ist es bekannt, ein Strahlenabtasten in der Elevationsrichtung unter Verwendung einer speziellen Hardwarevorrichtung wie z. B. einer dielektrischen Linse, einer Rotman-Linse oder einer Butler-Matrix durchzuführen und den Strahlsendewinkel auf einen gewünschten Elevationsneigungswinkel einzustellen. Die Durchführung einer derartigen elektronischen Signalverarbeitung oder die Verwendung einer derartigen speziellen Hardwarevorrichtung bewirkt jedoch, dass sich das Ausmaß der Schaltung und die Signalverarbeitungsmenge der Radarvorrichtung vergrößern.
Dementsprechend wird vorgeschlagen, den Neigungswinkel unter Ausnutzung der Tatsache, dass sich der Neigungswinkel mit der Änderung der Frequenz eines Speisesignals ändert, elektrisch einzustellen. Hier wird beispielsweise auf die JP 2006 - 64 628 A verwiesen.
Die JP 2007 - 306 290 A beschreibt eine Verzögerungsleitungsstruktur, um die Phasenverschiebung in der Speiseleitung zu erhöhen.
Die US 5 367 307 A offenbart ein Antennenarray, das aufweist: eine Speiseleitung; und mehrere abstrahlende Elementabschnitte, die mit einem vorbestimmten Anordnungsabstand in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte mindestens ein abstrahlendes Element enthält, das von einer Fortschrittswelle durch die Speiseleitung gespeist wird; wobei eine Zwischenelementleitungslänge als eine Länge der Speiseleitung zwischen jeweiligen aufeinanderfolgenden zwei abstrahlenden Elementabschnitten länger als der Anordnungsabstand ist, wobei die Speiseleitung aus einer ersten Teilspeiseleitungsgruppe, die mehrere erste Teilspeiseleitungen, die sich jeweils in der ersten Richtung erstrecken und in ersten und zweiten Reihen entlang der ersten Richtung angeordnet sind, enthält, und aus einer zweiten Teilspeiseleitungsgruppe, die mehrere zweite Teilspeiseleitungen, die sich jeweils in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung erstrecken, um die ersten Teilspeiseleitungen in Serie zu schalten, enthält, aufgebaut ist.
Die US 2004 / 0 145 513 A1 offenbart eine Radarvorrichtung, die aufweist: einen Sendeantennenabschnitt zum Senden eines Radarstrahls, wenn diesem ein Sendesignal zugeführt wird; einen Empfangsantennenabschnitt zum Empfangen des Radarstrahls, der von einem Objekt reflektiert wird, und zum Ausgeben eines Empfangssignals; einen Signalerzeugungsabschnitt zum Erzeugen des Sendesignals, das dem Sendeantennenabschnitt zuzuführen ist; und einen Signalverarbeitungsabschnitt zum Verarbeiten des Empfangssignals, das von dem Empfangsantennenabschnitt ausgegeben wird, um Informationen über das Objekt zu erhalten; wobei der Sendeantennenabschnitt und der Empfangsantennenabschnitt jeweils aus mindestens einem Antennenarray aufgebaut sind und wobei der Signalverarbeitungsabschnitt einen Frequenzsteuerabschnitt zum Steuern einer Frequenz des Sendesignals enthält.
Da das Frequenzband einer in einem Fahrzeug montierten Radarvorrichtung auf einen schmalen Bereich (76 GHz bis 77 GHz) begrenzt ist, kann der Neigungswinkel nur um näherungsweise maximal 2° (näherungsweise ± 1°) geändert werden, wenn deren abstrahlende Elemente in Abständen einer Wellenlänge eines Speisesignals angeordnet sind, und zwar sogar dann, wenn die Frequenz des Speisesignals in einem maximalen Ausmaß geändert wird, das innerhalb des obigen Bereichs möglich ist, was nicht ausreicht, den Neigungswinkel ausreichend einzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antennenarray sowie eine Radarvorrichtung mit dem Antennenarray zu schaffen, mit denen es möglich ist, eine Strahlrichtung in einem breiten Bereich einzustellen, ohne das Ausmaß einer Schaltung oder die Signalverarbeitungsmenge zu erhöhen.
Die Aufgabe wird mit einem Antennenarray gemäß Anspruch 1 bzw. mit einer Radarvorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen und anhand der zugehörigen Ansprüche deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:

1A ein Blockdiagramm, das die Gesamtstruktur einer beispielhaften Radarvorrichtung zeigt;
1 B ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Frequenzsteuerabschnitts zeigt, der in der Radarvorrichtung der 1A enthalten ist;
2 ein Diagramm, das schematisch die Anordnung von abstrahlenden Elementen und einer Speiseleitung, die ein erstes beispielhaftes nicht erfindungsgemäßes Antennenarray bilden, zeigt;
3A und 3B Diagramme, die Muster der abstrahlenden Elemente zeigen;
4A eine Tabelle, die einen Unterschied des Leistungsvermögens zwischen dem ersten beispielhaften Antennenarray und einem herkömmlichen Antennenarray zeigt; 4B und 4C Graphiken, die einen Unterschied des Leistungsvermögens zwischen dem ersten beispielhaften Antennenarray und dem herkömmlichen Antennenarray zeigen;
5A ein Diagramm, das schematisch eine Anordnung von abstrahlenden Elementen und einer Speiseleitung, die ein zweites beispielhaftes nicht erfindungsgemäßes Antennenarray bilden, zeigt;
5B ein Diagramm zur Erläuterung des Leistungsvermögens des zweiten beispielhaften Antennenarrays;
6A ein Diagramm, das schematisch eine Anordnung von abstrahlenden Elementen und einer Speiseleitung, die ein drittes beispielhaftes nicht erfindungsgemäßes Antennenarray bilden, zeigt;
6B ein Diagramm zur Erläuterung des Leistungsvermögens des dritten beispielhaften Antennenarrays;
7A eine Draufsicht auf ein viertes beispielhaftes nicht erfindungsgemäßes Antennenarray;
7B eine Querschnittsansicht des vierten beispielhaften Antennenarrays;
7C eine Explosionsdarstellung des vierten beispielhaften Antennenarrays;
8A und 8B Diagramme, die die Struktur und das Problem eines herkömmlichen Antennenarrays erläutern;
9 ein Diagramm, das eine Modifikation des zweiten beispielhaften Antennenarrays zeigt;
10A ein Diagramm, das eine Modifikation des dritten beispielhaften Antennenarrays zeigt; und
10B ein Diagramm zur Erläuterung des Leistungsvermögens eines erfindungsgemäßen Antennenarrays.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
1A ist ein Blockdiagramm, das die Gesamtstruktur einer beispielhaften Radarvorrichtung 1 zeigt.
Wie es in 1A gezeigt ist, enthält die Radarvorrichtung 1 einen Sendeantennenabschnitt 2, einen Frequenzsteuerabschnitt 4, einen Sendeschaltungsabschnitt 3, einen Empfangsantennenabschnitt 5, einen Empfangsschaltungsabschnitt 6, einen A/D-Wandlerabschnitt 7 und einen Signalverarbeitungsabschnitt 8.
Der Sendeantennenabschnitt 2 sendet einen Radarstrahl in einem Millimeterwellenband (hier76 GHz bis 77 GHz). Der Frequenzsteuerabschnitt 4 erzeugt ein Hochfrequenzsignal H des Millimeterwellenbands und steuert die Frequenz dieses Hochfrequenzsignals H entsprechend einem empfangenen Steuerbefehl C. Der Sendeschaltungsabschnitt 3 verteilt das Hochfrequenzsignal H, das von dem Frequenzsteuerabschnitt 4 erzeugt wird, an den Sendeantennenabschnitt 2 als ein Sendesignal S und an den Empfangsschaltungsabschnitt 6 als ein lokales Signal L. Der Empfangsantennenabschnitt 5 empfängt einen reflektierten Strahl, der von einem Ziel reflektiert wird. Der Empfangsschaltungsabschnitt 6 mischt ein Empfangssignal Ri (i = 1 bis 4), das von dem Empfangsantennenabschnitt 5 zugeführt wird, mit dem lokalen Signal L, das von dem Sendeschaltungsabschnitt 3 zugeführt wird, um ein Beat-Signal Bi zu erzeugen. Der A/D-Wandlerabschnitt 7 wandelt das Beat-Signal Bi um, um Abtastdaten Di zu erzeugen. Der Signalverarbeitungsabschnitt 8 gibt den Steuerbefehl C an den Frequenzsteuerabschnitt 4 aus und erhält Informationen betreffend das Ziel, das den Radarstrahl reflektiert (Relativgeschwindigkeit, Abstand, Richtung etc.), auf der Grundlage der Abtastdaten Di, die von dem A/D-Wandlerabschnitt 7 empfangen werden.
Der Sendeantennenabschnitt 2 ist aus einem einzelnen Antennenarray 21 aufgebaut, das mehrere abstrahlende Elemente aufweist, die mittels einer Speiseleitung in Serie geschaltet sind. Der Empfangsantennenabschnitt 5 ist aus mehreren (hier vier) Antennenarrays 51 aufgebaut, die eine ähnliche Struktur wie das Antennenarray 21 aufweisen.
Die Radarvorrichtung 1 ist an einem Fahrzeug derart montiert, dass die Anordnungsrichtung der abstrahlenden Elemente der Antennenarrays 21 und 51 entlang der vertikalen Richtung (Aufwärts/Abwärts-Richtung) des Fahrzeugs verläuft und die Anordnungsrichtung der Antennenarrays 51 entlang der horizontalen Richtung (lateralen Richtung) des Fahrzeugs verläuft.
Der Sendeschaltungsabschnitt 3 enthält einen Verteiler, der das Hochfrequenzsignal H, das von dem Frequenzsteuerabschnitt 4 zugeführt wird, an das Antennenarray 21 und den Empfangsschaltungsabschnitt 6 verteilt, und einen Verstärker zum Verstärken des Hochfrequenzsignals H, das von dem Verteiler verteilt wird, als das Sendesignal S, das dem Antennenarray 21 zuzuführen ist.
Der Empfangsschaltungsabschnitt 6 enthält für jedes der Antennenarrays 51, die den Empfangsantennenabschnitt 5 bilden, einen Mischer zum Mischen des Empfangssignals Ri, das von dem entsprechenden Antennenarray 51 zugeführt wird, mit dem lokalen Signal L, einen Filter zum Eliminieren nicht benötigter Frequenzkomponenten aus dem Ausgang des Mischers und einen Verstärker zum Verstärken des Ausgangs des Filters, der dem A/D-Wandlerabschnitt 7 als das Beat-Signal Bi zuzuführen ist.
Der Sendeschaltungsabschnitt 3 und der Empfangsschaltungsabschnitt 6 sind jeweils als ein einzelner Chip MMIC (monolithische integrierte Mikrowellenschaltung) ausgebildet. Wie es in 1B gezeigt ist, enthält der Frequenzsteuerabschnitt 4 einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 41 und eine PLL-Schaltung (Phasenregelkreis) 43, die die Oszillationsfrequenz des VCO 41 entsprechend dem Ausgang des VCO 41 und dem Steuerbefehl C, der von der Signalverarbeitungsschaltung 8 ausgegeben wird, steuert.
Die PLL-Schaltung 43 enthält einen Bezugssignalgenerator 431, einen Frequenzwandler 432, einen Phasenkomparator 433 und einen Schleifenfilter 434. Der Bezugssignalgenerator 431 erzeugt ein Bezugssignal, das eine Frequenz (mehrere hundert kHz bis mehrere zehn MHz) aufweist, die ausreichend niedriger als die Frequenz des Hochfrequenzsignals H ist, das von dem Frequenzsteuerabschnitt 4 erzeugt wird. Der Frequenzwandler 432 teilt die Frequenz des Ausgangs des VCO 41 mit einem Frequenzteilungsverhältnis, das durch den Steuerbefehl C vorgegeben wird, um ein frequenzgeteiltes Signal zu erzeugen. Der Phasenkomparator 433 gibt ein Signal aus, das eine Pulsbreitenabhängigkeit von einer Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal und dem frequenzgeteilten Signal aufweist. Der Schleifenfilter 434 glättet den Ausgang des Phasenkomparators 433, um ein Spannungssignal als ein Steuersignal des VCO 41 zu erzeugen.
Der Signalverarbeitungsabschnitt 8 führt zumindest einen Neigungswinkeleinstellprozess, um den Elevationswinkel des Radarstrahls zu dem Zeitpunkt der Montage der Radarvorrichtung 1 an dem Fahrzeug einzustellen, und einen Objekterfassungsprozess zum Erhalten von Informationen (Relativgeschwindigkeit, Abstand, Richtung etc.) eines Objekts, das den Radarstrahl reflektiert, auf der Grundlage von Abtastdaten, die mittels Senden und Empfangen des Radarstrahls während der Fahrt des Fahrzeugs erhalten werden, durch.
Das Antennenarray 21 des Sendeantennenabschnitts 2 und das Antennenarray 51 des Empfangsantennenabschnitts 5 weisen dieselbe Struktur auf. Dementsprechend erfolgt nur eine Erläuterung der Struktur des Antennenarrays 21.
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Anordnung von abstrahlenden Elementen 23 und einer Speiseleitung 25, die das Antennenarray 21 bilden, zeigt. Wie es in 2 gezeigt ist, sind die abstrahlenden Elemente 23 mittels der Speiseleitung 25 in Serie geschaltet.
Jedes der abstrahlenden Elemente 23 ist eine Patchantenne, und die Speiseleitung 25 ist eine Mikrostreifenleitung. Die Speiseleitung 25 wird an ihrem einen Ende (im Folgenden als ein „Antennenspeisungspunkt“ bezeichnet) 21 gespeist, und das andere Ende (im Folgenden als ein „Antennenabschlusspunkt“ bezeichnet) 21 b ist mit einem Widerstand (nicht gezeigt) abgeschlossen, um eine Signalreflexion zu verhindern. Dementsprechend ist das Antennenarray 21 als ein Fortschrittswellenspeiseantennenarray ausgebildet.
Die Speiseleitung 25 ist in der Gestalt einer Folge von Kurbeln ausgelegt. Die Speiseleitung 25 ist aus einer ersten Teilspeiseleitungsgruppe, die Teilspeiseleitungen 25a, die in zwei Reihen (Reihe A und Reihe B) angeordnet sind, die sich entlang der Anordnungsrichtung der abstrahlenden Elemente 23 (im Folgenden als erste Richtung bezeichnet) erstrecken, enthält, und einer zweiten Teilspeiseleitungsgruppe, die Teilspeiseleitungen 25b, die sich in der Richtung senkrecht zu der Anordnungsrichtung der abstrahlenden Elemente 23 (im Folgenden als zweite Richtung bezeichnet) erstrecken, und einer Serienschaltung mit den Teilspeiseleitungen 25a bilden, enthält, aufgebaut.
Die jeweiligen abstrahlenden Elemente 23 werden von den Teilspeiseleitungen 25a, die zu der ersten Teilspeiseleitungsgruppe gehören und an einer der beiden Reihen (hier Reihe A) angeordnet sind, gespeist. Im Folgenden kann ein Verbindungspunkt zwischen einem jeweiligen abstrahlenden Element 23 und der Speiseleitung 25 als ein „Elementspeisungspunkt“ bezeichnet werden.
Hier wird angenommen, dass die Anzahl der abstrahlenden Elemente 23 gleich M ist, k (= 1, 2, 3, ...M) als ein Identifizierer zum Identifizieren der Positionen (der Positionsnummern von dem Antennenspeisungspunkt 21a ausgehend) der abstrahlenden Elemente 23 verwendet wird, und d(k) ein Anordnungsabstand zwischen dem k-ten abstrahlenden Element 23 und dem (k+1)-ten abstrahlenden Element 23 ist, da die abstrahlenden Elemente 23 in regelmäßigen Abständen von D, D = d(1) = d(2) = ... d(M-1) angeordnet sind.
Hier wird der Anordnungsabstand D als gleich der Wellenlänge λg eines Speisesignals auf der Leitung festgelegt, das eine Frequenz aufweist, die gleich der Mittenfrequenz f0 (76,5 GHz) des genutzten Frequenzbands (76 GHz bis 77 GHz) der Radarvorrichtung 1 ist.
Wenn die Frequenz des Speisesignals gleich der Mittenfrequenz f0 ist und die Phase des Speisesignals an dem Elementspeisungspunkt P des ersten abstrahlenden Elements eine Bezugsphase ist, ist die Phasendifferenz ΔP zwischen dem Elementspeisungspunkt des k-ten abstrahlenden Elements und dem Elementspeisungspunkt des (k+1)-ten abstrahlenden Elements durch die folgende Gleichung (1) gegeben, wobei Ps(k) die Phase des Speisesignals an dem Elementspeisungspunkt des k-ten abstrahlenden Elements, Pe(k) eine Phasenverschiebung (ein Verzögerungsbetrag der Phase) in Abhängigkeit von der Charakteristik des k-ten abstrahlenden Elements ist und Pl(k) eine Phasenverschiebung in Abhängig von der Zwischenelementleitungslänge als einer Länge der Speiseleitung zwischen dem k-ten abstrahlenden Element und dem (k+1)-ten abstrahlenden Element ist. $\begin{array}{l} Δ P = Ps (k + 1) - Ps (k) \\ = Pe (k) + Pl (k) \end{array}$
Wenn die Frequenz des Speisesignals gleich der Mittenfrequenz f0 ist, ist die Zwischenelementleitungslänge DL, die die Phasendifferenz ΔP gleich 2nπ [rad] werden lässt (wobei n eine natürliche Zahl ist), durch die folgende Gleichung (2) gegeben. $\begin{array}{l} DL = Pl (k) / 2 π \cdot λ g \\ wobei Pl (k) = 2 n π− Pe (k) \end{array}$
Hier ist der Aufbau derart, dass die Phasendifferenz ΔP gleich 6π ist, d. h. n ist gleich 3.
Dementsprechend verläuft die Richtung des Radarstrahls entlang einer Linie normal zu der Ebene des Antennenarrays 21, wenn die Frequenz des Speisesignals gleich der Mittenfrequenz f0 ist, neigt sich zu dem Antennenspeisungspunkt 21a entlang der ersten Richtung bei einer Verringerung der Frequenz (bei einer Erhöhung der Wellenlänge λg) und neigt sich zu dem Antennenabschlusspunkt 21b entlang der ersten Richtung bei einer Erhöhung der Frequenz (bei einer Verringerung der Wellenlänge λg).
Dementsprechend führt der Signalverarbeitungsabschnitt 8 eine Frequenzsteuerung des Speisesignals durch, das heißt, er führt eine Frequenzteilverhältnissteuerung entsprechend einer gewünschten Frequenz durch, um den Neigungswinkel einzustellen. Wenn die abstrahlenden Elemente 23 die in 3A gezeigte Struktur aufweisen, bei der eine Reflexion von diesen zu den jeweiligen Elementspeisungspunkten P gering ist, kann die Zwischenelementleitungslänge DL durch Gleichsetzen von Pe(k) = 0 in der Gleichung (2) berechnet werden. Wenn andererseits die abstrahlenden Elemente 23 eine Struktur aufweisen, wie sie in 3B gezeigt ist und bei der eine Reflexion von diesen zu den jeweiligen Elementspeisungspunkten P groß ist, wird die Zwischenelementleitungslänge DL im Vergleich zu dem Fall, in dem Pe(k) als 0 betrachtet werden kann, groß.
4A ist eine Tabelle, die die Phasen des Speisesignals an den Elementspeisungspunkten P von (k+1)-ten und (k+2)-ten abstrahlenden Elementen 23 für drei unterschiedliche Frequenzen des Speisesignals in Bezug auf die Phase des Speisesignals an dem Elementspeisungspunkt P des k-ten abstrahlenden Elements 23 für die herkömmliche Radarvorrichtung, bei der der Abstand D der abstrahlenden Elemente gleich λg und die Speiseleitung geradeaus gelegt ist (DL = λg), und die beispielhafte Radarvorrichtung (DL = 3λg) zeigt.
4B ist eine Grafik, die eine Änderung des Neigungswinkels in Bezug auf die Änderung der Frequenz des Speisesignals gemäß diesem Beispiel zeigt, und 4C ist eine Grafik, die eine Änderung des Neigungswinkels in Bezug auf die Änderung der Frequenz des Speisesignals bei der herkömmlichen Radarvorrichtung zeigt. Wie es anhand dieser Grafiken zu sehen ist, ist in diesem Beispiel die Änderung der Phase der jeweiligen Elementspeisungspunkte P bei der Änderung der Frequenz gleich dem Dreifachen derjenigen der herkömmlichen Radarvorrichtung.
Anhand dieser Grafiken ist ebenfalls zu sehen, dass die Änderung der Phase in der herkömmlichen Radarvorrichtung, wenn die Frequenz des Speisesignals über den gesamten nutzbaren Bereich (76 GHz bis 77 GHz) geändert wird, nur näherungsweise 2° (näherungsweise ±1°) in Bezug auf die Phase bei der Mittenfrequenz von f0 ist, wohingegen sie andererseits bei diesem Beispiel näherungsweise 6° (näherungsweise ±3°) ist.
Wie es oben erläutert wurde, ist die Radarvorrichtung 1 hier derart aufgebaut, dass die Speiseleitung 25 in dem Antennenarray 21, das den Sendeantennenabschnitt 2 bildet, und in jedem der Antennenarrays 51, die den Empfangsantennenabschnitt 5 bilden, nicht geradeaus ausgelegt ist, sondern die Gestalt einer Folge von Kurbeln aufweist, so dass die Zwischenelementleitungslänge DL zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden abstrahlenden Elementen verlängert werden kann.
Dementsprechend ist es hier möglich, die Zwischenelementleitungslänge DL und dementsprechend die Phasenänderung zu vergrößern, ohne den Anordnungsabstand D der abstrahlenden Elemente zu erhöhen. Da diese Konfiguration die Änderung der Richtung des Radarstrahls mit der Änderung der Frequenz des Speisesignals erhöht, ist es möglich, die Richtung des Radarstrahls in einem großen Ausmaß trotz der schmalen verwendbaren Bandbreite zu ändern, ohne das Ausmaß der Schaltung der Radarvorrichtung zu erhöhen.
Im Folgenden wird ein zweites Beispiel beschrieben. Da sich das zweite Beispiel von dem obigen ersten Beispiel nur darin unterscheidet, dass der Sendeantennenabschnitt 2 und der Empfangsantennenabschnitt 5 aus Antennenarrays 121 bestehen, fokussiert sich die folgende Beschreibung auf die Struktur des Antennenarrays 121.
5A ist ein Diagramm, das schematisch die Anordnung der abstrahlenden Elemente 23 und der Speiseleitung 25, die das Antennenarray 121 des zweiten Beispiels bilden, zeigt. Wie es in 5A gezeigt ist, weist die Speiseleitung 25 hier dieselbe Konfiguration wie diejenige des ersten Beispiels auf.
In dem ersten Beispiel sind die abstrahlenden Elemente 23 in einer Reihe angeordnet, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, und werden von den Teilspeiseleitungen 25a in der Reihe A gespeist, die die erste Teilspeiseleitungsgruppe zusammen mit der Reihe B bilden. Andererseits sind die abstrahlenden Elemente 23 hier in zwei Reihen angeordnet, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken, und werden sowohl von der Reihe A als auch von der Reihe B der Teilspeiseleitungen 25a, die zu der ersten Teilspeiseleitungsgruppe gehören, gespeist.
Die abstrahlenden Elemente 23 sind derart angeordnet, dass sich der Phasenverschiebungsbetrag des Speisesignals an den Elementspeisungspunkten P der jeweiligen abstrahlenden Elemente 23 proportional zu dem Abstand von dem abstrahlenden Element 23, das am dichtesten bei dem Antennenspeisungspunkt 21a ist, erhöht.
Die Radarvorrichtung 1 des zweiten Beispiels erzielt dieselben Vorteile wie die Radarvorrichtung 1 des ersten Beispiels, und außerdem erzielt sie den Vorteil, dass sie den Radarstrahl mit einer Strahlungsintensität senden kann, die gleich derjenigen ist, die durch die Konfiguration, die in 5B gezeigt ist, erhalten wird, bei der zwei Sätze von Antennenarrays, in denen jeweils die abstrahlenden Elemente 103 durch die gerade Speiseleitung 105 in Serie geschaltet sind, Seite an Seite vorgesehen sind.
Obwohl hier die abstrahlenden Elemente 23, die von der Reihe B der Teilspeiseleitungen 25a, die zu der ersten Teilspeiseleitungsgruppe gehören, gespeist werden, außerhalb der Speiseleitung 25 (auf der linken Seite der Reihe B in 5A) angeordnet sind, können sie innerhalb der Speiseleitung 25 (auf der rechten Seite der Reihe B in 5A) angeordnet sein. Auf ähnliche Weise können die abstrahlenden Elemente 23, die von der Reihe A der Teilspeiseleitungen 25a gespeist werden, innerhalb der Speiseleitung 25 (auf der linken Seite der Reihe A in 5A) anstelle außerhalb der Speiseleitung 25 (auf der rechten Seite der Reihe A in 5A) angeordnet sein.
Im Folgenden wird ein drittes Beispiel beschrieben. Da sich das dritte Beispiel von dem ersten Beispiel nur darin unterscheidet, dass der Sendeantennenabschnitt 2 und der Empfangsantennenabschnitt 5 aus Antennenarrays 221 aufgebaut sind, fokussiert sich die folgende Beschreibung auf die Struktur des Antennenarrays 221.
6A ist ein Diagramm, das schematisch die Anordnung der abstrahlenden Elemente 23 und der Speiseleitung 25, die das Antennenarray 221 dieses Beispiels bilden, zeigt. Wie es in dieser Figur gezeigt ist, ist die Speiseleitung 25 des Antennenarrays 221 in der Gestalt einer Folge von Kurbeln ausgelegt, wie in dem Fall des ersten Beispiels. Hier ist jedoch die Länge der jeweiligen Teilspeiseleitungen 25a, die zu der ersten Teilspeiseleitungsgruppe gehören, auf gleich λg eingestellt, während die Länge der jeweiligen Teilspeiseleitungen 25b, die zu der zweiten Teilspeiseleitungsgruppe gehören, auf gleich 3λg eingestellt ist.
Außerdem ist jede der Teilspeiseleitungen 25b, die zu der zweiten Teilspeiseleitungsgruppe gehören, mit einem abstrahlenden Elementabschnitt 123 verbunden, der aus mehreren (hier vier) abstrahlenden Elementen 23 besteht. Die abstrahlenden Elemente 23, die den abstrahlenden Elementabschnitt 123 bilden, sind liniensymmetrisch in Bezug auf die Mittelachse der Teilspeiseleitungen 25b angeordnet.
Das heißt, hier sind die abstrahlenden Elemente 23 in vier Reihen, die sich in der ersten Richtung erstrecken, angeordnet. In diesem Antennenarray 221, das die obige Konfiguration aufweist, wechseln die Teilspeiseleitungen 25b, die zu der zweiten Teilspeiseleitungsgruppe gehören, die Richtung der Fortpflanzung des Speisesignals entlang ihren Positionen in der ersten Richtung. Dementsprechend können die abstrahlenden Elementabschnitte 123 entsprechend der Speiserichtungen ihrer Teilspeiseleitungen 25b in zwei Gruppen unterteilt werden.
Wenn die Frequenz des Speisesignals geändert wird, ändern sich die Richtungen der Strahlen, die jeweils von diesen beiden Gruppen der abstrahlenden Elementabschnitte 123 erzeugt werden, um denselben Betrag, aber entgegengesetzt entlang der zweiten Richtung. Dementsprechend zeigt der kombinierte Strahl der Strahlen, die von diesen Gruppen erzeugt werden, in die Vorderrichtung, da die Neigungen dieser Strahlen in der zweiten Richtung ausgelöscht werden.
Da die Zwischenelementleitungslänge zwischen jeweiligen benachbarten abstrahlenden Elementabschnitten 123, die in der ersten Richtung angeordnet sind, im Mittel 4λg beträgt, ändern sich außerdem die Strahlen, die von den jeweiligen abstrahlenden Elementabschnitten 123 erzeugt werden, in derselben Richtung entlang der ersten Richtung um denselben Betrag, wenn die Frequenz des Speisesignals geändert wird.
Dementsprechend wird gemäß der Radarvorrichtung 1 dieses Beispiels zusätzlich zu den Vorteilen, die von dem ersten Beispiel erhalten werden, der Vorteil erzielt, dass sie einen Radarstrahl mit einer Abstrahlungsintensität senden kann, die gleich derjenigen ist, die durch die Konfiguration, die in 6B gezeigt ist, erhalten wird, bei der vier Sätze von Antennenarrays, die jeweils die abstrahlenden Elemente 103, die durch die gerade Speiseleitung 105 in Serie geschaltet sind, enthalten, Seite an Seite angeordnet sind.
Obwohl der abstrahlende Elementabschnitt 123 aus mehreren abstrahlenden Elementen 23 aufgebaut ist, kann er durch nur ein abstrahlendes Element 23 aufgebaut sein.
In diesem Fall können die abstrahlenden Elemente 23, die von den Teilspeiseleitungen 25b gespeist werden, in einer Reihe angeordnet sein, oder sie können in zwei Reihen derart angeordnet sein, dass die abstrahlenden Elemente 23, die zu derselben Gruppe gehören, in Bezug auf ihre Speiserichtungen in derselben Reihe liegen, wie es beispielsweise in 10A gezeigt ist.
In jeder der obigen Konfigurationen sind die abstrahlenden Elemente 23 derart angeordnet, dass sich die Phasenverschiebungsbeträge des Speisesignals an den Elementspeisungspunkten P der jeweiligen abstrahlenden Elemente 23 proportional zu dem Abstand von dem abstrahlenden Element 23, das am nächsten bei dem Antennenspeisungspunkt 21a ist, erhöhen.
Hier sind die abstrahlenden Elemente 23, die den abstrahlenden Elementabschnitt 123 bilden, derart miteinander verbunden, dass sie direkt von den Teilspeiseleitungen 25b gespeist werden. Wenn erfindungsgemäß jedoch der abstrahlende Elementabschnitt 123 wie in 10B gezeigt aus mehreren abstrahlenden Elementen 23 ausgebildet ist, sind die abstrahlenden Elemente 23 des jeweiligen abstrahlende Elementabschnitts 123 mit einer entsprechenden Zweigleitung 125, die von ihrem Elementspeisungspunkt abzweigt und sich entlang der Teilspeiseleitung 25b erstreckt, verbunden, um von dieser Zweigleitung 125 gespeist zu werden.
Im Folgenden wird ein viertes Beispiel beschrieben. Da sich das vierte Beispiel von dem ersten Beispiel nur darin unterscheidet, dass der Sendeantennenabschnitt 2 und der Empfangsantennenabschnitt 5 aus Antennenarrays 321 ausgebildet sind, fokussiert sich die folgende Beschreibung auf die Struktur des Antennenarrays 321.
7A ist eine Draufsicht auf das Antennenarray 321, 7B ist eine Querschnittsansicht des Antennenarrays 321 und 7C ist eine Explosionsansicht des Antennenarrays 321. Wie es in diesen Figuren gezeigt ist, ist das Antennenarray 321 aus einem mehrschichtigen Substrat 90 aufgebaut, das ein einseitiges dielektrisches Substrat 90a und ein doppelseitiges dielektrisches Substrat 90b, die durch einen Bond-Film 90c miteinander verklebt sind, enthält. Das einseitige dielektrische Substrat 90a ist mit mehreren abstrahlenden Elementen 23 ausgebildet, die ein quadratisches Muster aufweisen und in einer Reihe in regelmäßigen Abständen entlang der ersten Richtung an einer Oberfläche angeordnet sind. Das doppelseitige dielektrische Substrat 90b ist mit der Speiseleitung 25, die in der Gestalt einer Folge von Kurbeln ausgelegt ist, auf einer Oberfläche ausgebildet, und mit einer Masseebene 27 und Speiseschlitzen 29 an ihrer anderen Oberfläche ausgebildet.
Jeder der Speiseschlitze 29, der eine Öffnung einer rechteckigen Gestalt und in der Masseebene 27 ausgebildet ist, ist gegenüber dem abstrahlenden Element 23 derart angeordnet, dass er sich entlang der Diagonallinie des abstrahlenden Elements 23 erstreckt. Auf der Oberfläche, auf der die Speiseleitung 25 ausgebildet ist, sind Muster 26, die näherungsweise dieselbe Größe wie die Öffnungen der Speiseschlitze 29 aufweisen, derart ausgebildet, dass sie sich jeweils entlang der Diagonallinien des abstrahlenden Elements 23 und quer über die Speiseschlitze 29 erstrecken. Die Muster 26 sind jeweils mit den entsprechenden Teilspeiseleitungen 25b, die zu der zweiten Teilspeiseleitungsgruppe gehören, verbunden. Das heißt, hier werden die abstrahlenden Elemente 23 von den Teilspeiseleitungen 25b durch die Muster 26 und die Speiseschlitze 29 gespeist.
Da das Antennenarray 321 hier aus dem mehrschichtigen Substrat 90 besteht und die abstrahlenden Elemente 23 und die Speiseleitung 25 jeweils in unterschiedlichen Schichten ausgebildet sind, ist es möglich, die Flexibilität des Entwurfs der Speiseleitung 25 zu erhöhen.
Die Musterschicht, auf der die Speiseleitung 25 ausgebildet ist, kann eine größere dielektrische Konstante als die Musterschicht aufweisen, auf der die abstrahlenden Elemente 23 ausgebildet sind. Da die Zwischenelementleitungslänge verkürzt werden kann, kann der Raum, der benötigt wird, um die Speiseleitung 25 aufzulegen, verringert werden. Außerdem kann in diesem Fall die Radarstrahlrichtung noch weiter geändert werden, als wenn die Zwischenelementleitungslänge nicht verkürzt ist. Außerdem kann der Anordnungsabstand in diesem Fall, wenn mehrere Antennenarrays in der zweiten Richtung angeordnet sind, verkürzt werden.
Selbstverständlich sind verschiedene Modifikationen möglich.
Oben sind der Anordnungsabstand der abstrahlenden Elemente 23 und die Zwischenelementleitungslänge zwischen jeweiligen aufeinanderfolgenden zwei abstrahlenden Elementen 23 für sämtliche abstrahlenden Elemente 23 konstant. Der Anordnungsabstand und die Zwischenelementleitungslänge müssen jedoch nicht konstant sein, wenn sich die Phasenverschiebung des Speisesignals proportional zu dem Abstand entlang der ersten Richtung von einem Bezugselement unter den abstrahlenden Elementen 23 aus ändert.
Oben wird der Anordnungsabstand der abstrahlenden Elemente 23 auf gleich der Wellenlänge λg des Speisesignals auf der Leitung, das die Mittenfrequenz von f0 aufweist, eingestellt. Im Hinblick der Eliminierung von Gittereffekten ist es jedoch vorteilhaft, den Anordnungsabstand kleiner als die Hälfte der Freiraumwellenlänge λ0/2 des Speisesignals, das die Mittenfrequenz von f0 aufweist, einzustellen.
Oben weisen das Antennenarray 21, das den Sendeantennenabschnitt 2 bildet, und die Antennenarrays 51, die den Empfangsantennenabschnitt 5 bilden, dieselbe Struktur auf. Sie können jedoch auch unterschiedliche Strukturen aufweisen. Beispielsweise ist es möglich, dass die Radarvorrichtung der Erfindung einen Empfangsantennenabschnitt aufweist, der aus Antennenarrays aufgebaut ist, die dieselbe Struktur wie das Antennenarray 51 (oder 21) aufweisen, das in ersten Beispiel verwendet wird, und einen Sendeantennenabschnitt, der aus einem Antennenarray aufgebaut ist, das dieselbe Struktur wie das Antennenarray 121, das in dem zweiten Beispiel verwendet wird, oder das Antennenarray 221, das in dem dritten Beispiel verwendet wird, aufweist. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Änderung des Neigungswinkels mit der Änderung der Frequenz des Speisesignals für den Sendeantennenabschnitt und den Empfangsantennenabschnitt dieselbe ist.

Claims

Antennenarray (21, 51), das aufweist: eine Speiseleitung (25); und mehrere abstrahlende Elementabschnitte (123), die mit einem vorbestimmten Anordnungsabstand (D) in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte (123) mehrere abstrahlende Elemente (23) enthält, die von einer Fortschrittswelle durch die Speiseleitung (25) gespeist werden; wobei eine Zwischenelementleitungslänge (DL) als eine Länge der Speiseleitung (25) zwischen jeweiligen aufeinanderfolgenden zwei abstrahlenden Elementabschnitten (123) länger als der Anordnungsabstand (D) ist; wobei die Speiseleitung (25) aus einer ersten Teilspeiseleitungsgruppe, die mehrere erste Teilspeiseleitungen (25a), die sich jeweils in der ersten Richtung erstrecken und in ersten und zweiten Reihen entlang der ersten Richtung angeordnet sind, enthält, und aus einer zweiten Teilspeiseleitungsgruppe, die mehrere zweite Teilspeiseleitungen (25b), die sich jeweils in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung erstrecken, um die ersten Teilspeiseleitungen (25a) in Serie zu schalten, enthält, aufgebaut ist; wobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte (123) eine Zweigleitung (125) enthält, die von der Speiseleitung (25) abzweigt und sich entlang der zweiten Teilspeiseleitung (25b), die in der zweiten Teilspeiseleitungsgruppe enthalten ist, erstreckt, wobei die abstrahlenden Elemente (23) entlang der Zweigleitung (125) angeordnet sind, so dass sie von der Zweigleitung (125) gespeist werden; und wobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte (123) eine Struktur aus einer ersten Struktur, bei der die abstrahlenden Elemente (23) aufeinanderfolgend in einer ersten Ausrichtung entlang der zweiten Richtung gespeist werden, und einer zweiten Struktur, bei der die abstrahlenden Elemente (23) aufeinanderfolgend in einer zweiten Ausrichtung entgegengesetzt zu der ersten Ausrichtung entlang der zweiten Richtung gespeist werden, aufweist, wobei die abstrahlenden Elementabschnitte (123), die die erste Struktur aufweisen, und die abstrahlenden Elementabschnitte (123), die die zweite Struktur aufweisen, abwechselnd entlang der ersten Richtung angeordnet sind.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 1, wobei die abstrahlenden Elemente (23) jeweils an mindestens zwei unterschiedlichen Positionen in der zweiten Richtung angeordnet sind.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 2, wobei jeder der abstrahlenden Elementabschnitte (123) zwei oder mehr der abstrahlenden Elemente (23) enthält, die entlang der entsprechenden Zweigleitung (125) angeordnet sind.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 1, wobei die Zwischenelementleitungslänge (DL) kürzer als die Hälfte einer Freiraumwellenlänge eines Signals, das von dem Antennenarray (21, 51) zu senden oder von diesem zu empfangen ist, ist.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 1, wobei der Anordnungsabstand (D) gleich einer Wellenlänge eines Signals auf der Leitung ist, das eine Mittenfrequenz (f0) eines nutzbaren Frequenzbands des Antennenarrays (21, 51) aufweist, und wobei die Zwischenelementleitungslänge (DL) entsprechend der folgenden Gleichung festgelegt wird: $DL = Pl (k) / 2 π \cdot λ g,$
mit $Pl (k) = 2 n π - Pe (k),$
$Δ P = Pe (k) + Pl (k),$
wobei Pl(k) eine Phasenverschiebung über die Zwischenelementleitungslänge (DL) zwischen einem k-ten abstrahlenden Element (23) und einem (k+1)-ten abstrahlenden Element (23) repräsentiert, Pe(k) eine Phasenverschiebung des Signals in dem k-ten abstrahlenden Element repräsentiert, ΔP eine Phasendifferenz zwischen dem k-ten abstrahlenden Element (23) und dem (k+1)-ten abstrahlenden Element (23) repräsentiert, λg die Wellenlänge eines Signals auf der Leitung repräsentiert, und n eine ganze Zahl ist, die größer als oder gleich 2 ist.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 1, wobei jedes der abstrahlenden Elemente (23) eine Konfiguration aufweist, bei der eine Phasenverzögerung an einem Speisungspunkt aufgrund einer Signalreflexion auftritt.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 1, wobei die abstrahlenden Elementabschnitte (123) und die Speiseleitung (25) auf derselben Musterschicht eines Substrats ausgebildet sind.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 1, wobei die abstrahlenden Elementabschnitte (123) und die Speiseleitung (25) jeweils auf unterschiedlichen Musterschichten eines Substrats ausgebildet sind.
Antennenarray (21, 51) nach Anspruch 8, wobei eine Dielektrizitätskonstante der Musterschicht, auf der die Speiseleitung (25) ausgebildet ist, größer als diejenige der Musterschicht ist, auf der die abstrahlenden Elementabschnitte (123) ausgebildet sind.
Radarvorrichtung (1), die aufweist: einen Sendeantennenabschnitt (2) zum Senden eines Radarstrahls, wenn diesem ein Sendesignal zugeführt wird; einen Empfangsantennenabschnitt (5) zum Empfangen des Radarstrahls, der von einem Objekt reflektiert wird, und zum Ausgeben eines Empfangssignals; einen Signalerzeugungsabschnitt zum Erzeugen des Sendesignals, das dem Sendeantennenabschnitt (2) zuzuführen ist; und einen Signalverarbeitungsabschnitt (8) zum Verarbeiten des Empfangssignals, das von dem Empfangsantennenabschnitt (5) ausgegeben wird, um Informationen über das Objekt zu erhalten; wobei der Sendeantennenabschnitt (2) und der Empfangsantennenabschnitt (5) jeweils aus mindestens einem Antennenarray (21, 51) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufgebaut sind und wobei der Signalverarbeitungsabschnitt (8) einen Frequenzsteuerabschnitt (4) zum Steuern einer Frequenz des Sendesignals enthält.
Radarvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei der Frequenzsteuerabschnitt (4) eine PLL-Schaltung (43) enthält, die eine Rückkopplungssteuerung einer Frequenz des Sendesignals durchführt.
Radarvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei der Sendeantennenabschnitt (2) und der Empfangsantennenabschnitt (5) an einem Fahrzeug derart montiert sind, dass deren Elevationswinkel entlang der ersten Richtung verlaufen.