-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
-
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 6. April 2011 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-84564 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
-
HINTERGRUND
-
(Technisches Gebiet)
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung, die auf eine Radarvorrichtung angewandt wird, die einen Azimut eines Ziels erfasst.
-
(Stand der Technik)
-
Bekannt ist eine ein sogenanntes Monopulsverfahren anwendende Radarvorrichtung, bei der mehrere Empfangsantennen (Mehrkanal-Antennen) Wellen empfangen, die von einer Sendeantenne abgestrahlt und von einem Ziel reflektiert werden. Die Radarvorrichtung erfasst einen Azimut des Ziels auf der Grundlage von Phasendifferenzen zwischen Signalen von jeweiligen Kanälen, die von den Empfangsantennen empfangen werden.
-
Wenn der Azimut jedoch unter Verwendung der Phasendifferenz erfasst wird, tritt sogenanntes „Phase Wrapping oder Phase Wrap-around” (Grating) auf, bedingt durch die Tatsache, dass eine Phasendifferenz Δϕ und Δϕ ± 360n° (n ist eine natürliche Zahl) nicht voneinander unterschieden werden kann. Folglich wird, aufgrund des falschen Bildes, das durch das Phase Wrapping erzeugt wird, ein Ziel, das außerhalb eines Bereichs angeordnet ist, in dem sich die Phasendifferenz um 360° ändert (z. B. –180° < Δϕ ≤ 180° des Bereichs des Azimut), fehlerhaft als ein Ziel erfasst, das innerhalb des Bereichs vorhanden ist.
-
Zur Lösung des obigen Problems werden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, die dazu dienen, eine fehlerhafte Erfassung durch das Phase Wrapping zu verhindern. So schlägt beispielsweise die
JP 2010-32314 A ein Verfahren zur Unterdrückung des Grating durch ungleiche Intervalle zwischen den mehreren Empfangsantennen vor. Ferner offenbart die
JP 2009-76986 A ein Verfahren, gemäß dem benachbarte Empfangsantennen von mehreren Empfangsantennen ein Array, das jede der Empfangsantennen bildet, gemeinsam nutzen.
-
Gemäß dem in der
JP 2010-32314 A offenbarten Verfahren wird jedoch, da die Empfangsantennen zu ungleichen Intervallen angeordnet sind, unter der bestimmten Bedingung eine nicht beabsichtigte und nicht erwünschte Welle erzeugt. Gemäß dem in der
JP 2009-76986 A offenbarten Verfahren wird ein Teil von mehreren Arrays, die eine Empfangsantenne bilden, von einer anderen benachbarten Empfangsantenne genutzt, wobei sich eine Isolation zwischen den benachbarten Empfangsantennen verschlechtert. Ferner werden, da der Teil der Arrays gemeinsam genutzt wird, eine Gestaltung und Fertigung der Antenne kompliziert.
-
Es sollte beachtet werden, dass das Intervall zwischen Empfangsantennen von jeweiligen Kanälen gewöhnlich verkürzt wird, um die fehlerhafte Erfassung durch das Phase Wrapping zu verhindern. Vom Gesichtspunkt der Auflösung zur Erfassung eines Azimutwinkels betrachtet, ist die Breite der gesamten Empfangsantenne vorzugsweise größer. Um die fehlerhafte Erfassung durch das Phase Wrapping zu verhindern und gleichzeitig eine hohe Auflösung zu realisieren, muss die Anzahl der Empfangsantennen (die Anzahl von Kanälen) hoch sein, wodurch die Fertigungskosten erhöht werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Eine Ausführungsform stellt eine Antennenvorrichtung bereit, welche den Einfluss des Phase Wrapping (falsches Bild) wenigstens innerhalb eines Erfassungswinkelbereichs, der ein Winkelbereich für ein Erfassungsobjekt eines Azimut ist, unterdrücken kann, um einen Azimut mit hoher Genauigkeit mittels eines einfachen (kostengünstigen) Aufbaus zu erfassen.
-
Gemäß einem Aspekt der Ausführungsform wird eine Antennenvorrichtung bereitgestellt, mit: einer Sendeantenne und mehreren Empfangsantennen, wobei die Antennenvorrichtung für eine Azimuterfassungsvorrichtung verwendet wird, bei der jede der Empfangsantennen Funkwellen empfängt, die von der Sendeantenne ausgesendet und von einem Objekt reflektiert werden, und ein Azimut des Objekts auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen Empfangssignalen erfasst wird, wobei die Sendeantenne mehrere sendeseitige Einheitsantennen aufweist, die in einer vorbestimmten Anordnungsrichtung zu vorbestimmten sendeseitigen Anordnungsintervallen angeordnet sind, die mehreren Empfangsantennen in der Anordnungsrichtung zu vorbestimmten Anordnungsintervallen angeordnet sind, jede der Empfangsantennen mehrere empfangsseitige Einheitsantennen aufweist, die in der Anordnungsrichtung zu vorbestimmten empfangsseitigen Anordnungsintervallen angeordnet sind, das empfangsseitige Anordnungsintervall größer als das sendeseitige Anordnungsintervall ist, eine Sende- und Empfangskompositionscharakteristik, die eine Komposition aus einer Richtcharakteristik der Sendeantenne und einer Richtcharakteristik der Empfangsantenne ist, eine Hauptkeule aufweist, die wenigstens die Gesamtheit eines vorbestimmten Erfassungswinkelbereichs umfasst, und das sendeseitige Anordnungsintervall und das empfangsseitige Anordnungsintervall derart festgelegt sind, dass, in der Gesamtheit des Erfassungswinkelbereichs, ein Verhältnis der Intensität der Hauptkeule der Sende- und Empfangskompositionscharakteristik bei einem bestimmten Winkel in dem Erfassungswinkelbereich zu der Intensität der Sende- und Empfangskompositionscharakteristik, die als ein falsches Bild bei dem Winkel durch Wrap-around bei dem Winkel aufgrund von Grating erzeugt wird, größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNNUNGEN
-
In den beigefügten Zeichnungen zeigt/zeigen:
-
1 eine schematische Abbildung zur Veranschaulichung eines Aufbaus einer Antennenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
-
2 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Verringerung des Einflusses von Phase Wrapping (falsches Bild), wobei das Verfahren durch die Antennenvorrichtung der Ausführungsform realisiert wird;
-
3A und 3B Abbildungen zur Veranschaulichung eines bestimmten Verfahrens zur Verringerung des Einflusses von Phase Wrapping (falsches Bild), wobei das Verfahren durch die Antennenvorrichtung der Ausführungsform realisiert wird; und
-
4A und 4B Abbildungen zur Veranschaulichung eines Beispiels von Charakteristika der Antennenvorrichtung der Ausführungsform.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Antennenvorrichtung 1 der Ausführungsform. Die Antennenvorrichtung 1 wird in einer fahrzeugeigenen Radarvorrichtung verwendet, die ein Phasenmonopulsverfahren anwendet (Azimuterfassungsvorrichtung). Die Antennenvorrichtung 1 weist im Wesentlichen eine Sendeantenne 30 und mehrere (zwei in der Ausführungsform) Empfangsantennen 10, 20 auf. Die Empfangsantennen 10, 20 bilden jeweilige Empfangskanäle (Kanal 1 und Kanal 2).
-
Da der Aufbau und der Betrieb der fahrzeugeigenen Radarvorrichtung unter Verwendung des Phasenmonopulsverfahrens bekannt sind, wird hierauf nachstehend nur kurz eingegangen.
-
Die fahrzeugeigene Radarvorrichtung unter Verwendung der Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Hochfrequenzsignal-Erzeugungseinheit und eine Sendeschaltungseinheit auf. Die Hochfrequenzsignal-Erzeugungseinheit erzeugt ein Hochfrequenzsignal im Millimeterwellenband (wie beispielsweise 76 GHz bis 77 GHz). Die Sendeschaltungseinheit teilt die Leistung des von der Hochfrequenzsignal-Erzeugungseinheit erzeugten Hochfrequenzsignals und erzeugt ein Sendesignal, das an die Sendeantenne 30 der Antennenvorrichtung 1 gegeben wird, und ein lokales Signal, das an eine nachstehend noch beschriebene Empfangsschaltung gegeben wird. Das an die Sendeantenne 30 gegebene Sendesignal wird von der Sendeantenne 30 als Funkwelle in einen Bereich vor dem Fahrzeug abgestrahlt.
-
Ferner weist die fahrzeugeigene Radarvorrichtung eine Empfangsschaltungseinheit und einen Signalprozessor auf. Die Empfangsschaltungseinheit mischt das lokale Signal mit den Signalen, die von den jeweiligen Empfangsantennen 10, 20 der Antennenvorrichtung 1 empfangen werden (d. h. einer Welle, die von der Sendeantenne 30 ausgesendet und von einem Ziel vor dem Fahrzeug reflektiert wird), um Schwebungssignale für die jeweiligen Empfangssignale (Kanäle) zu erzeugen, die von den Empfangsantennen 10, 20 gesendet werden. Der Signalprozessor gewinnt Information (Azimut, relative Geschwindigkeit, Abstand und dergleichen) über das Ziel, das eine Radarwelle (Sendefunkwelle) reflektiert hat, auf der Grundlage von beispielsweise der Phasendifferenz der Schwebungssignale der jeweiligen Kanäle, die von der Empfangsschaltungseinheit erzeugt werden.
-
Es sollte beachtet werden, dass die Sendeschaltungseinheit und die Empfangsschaltungseinheit mit den obigen Funktionen bekannt sind. Sowohl die Sendeschaltungseinheit als auch die Empfangsschaltungseinheit ist als Ein-Chip-MMIC (monolithischer Mikrowellen-IC) aufgebaut.
-
Die Antennenvorrichtung 1 weist, wie in 1 gezeigt, einen Aufbau auf, bei welchem die zwei Empfangsantennen 10, 20 und die Sendeantenne 30 auf einer der beiden Oberflächen eines dielektrischen Substrats 5 gebildet sind. Sowohl die Empfangsantennen 10, 20 als auch die Sendeantenne 30 sind aus einem Streifenleiter aufgebaut. Eine Masseplatte, die aus einem Leiter aufgebaut ist, ist auf der anderen der Oberflächen des dielektrischen Substrats 5 gebildet.
-
Die Sendeantenne 30 weist einen Aufbau auf, bei dem vier sendeseitige Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 in der horizontalen Richtung (entspricht einer Anordnungsrichtung) zu vorbestimmten sendeseitigen Anordnungsintervallen Dt angeordnet sind.
-
Die sendeseitige Einheitsantenne 31 ist von den sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 am dichtesten zur Empfangsantenne 20 angeordnet. Die sendeseitige Einheitsantenne 31 weist einen Aufbau auf, bei dem mehrere rechteckige Abstrahlungselemente 31a in der vertikalen Richtung orthogonal zur horizontalen Richtung zu vorbestimmten Intervallen angeordnet sind. D. h., die sendeseitige Einheitsantenne 31 ist als Mikrostreifen-Array-Antenne aufgebaut, bei welcher die mehreren rechteckigen Abstrahlungselemente 31a in einem Array in der vertikalen Richtung angeordnet sind.
-
Jedes der rechteckigen Abstrahlungselemente 31a ist derart angeordnet, dass die Richtung der längeren Seite hiervon in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der vertikalen Richtung geneigt ist.
-
Die anderen drei sendeseitigen Einheitsantennen 32, 33, 34 weisen den gleichen Aufbau wie die vorstehend beschriebene sendeseitige Einheitsantenne 31 auf. Die sendeseitige Einheitsantenne 32 ist in dem sendeseitigen Anordnungsintervall Dt neben der sendeseitigen Einheitsantenne 31 angeordnet. Die sendeseitige Einheitsantenne 32 ist als Mikrostreifen-Array-Antenne aufgebaut, bei welcher die mehreren rechteckigen Abstrahlungselemente 32a in einem Array in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Die sendeseitige Einheitsantenne 33 ist in dem sendeseitigen Anordnungsintervall Dt neben der sendeseitigen Einheitsantenne 32 angeordnet. Die sendeseitige Einheitsantenne 33 ist als Mikrostreifen-Array-Antenne aufgebaut, bei welcher die mehreren rechteckigen Abstrahlungselement 33a in einem Array in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Die sendeseitigen Einheitsantennen 34 sind in dem sendeseitigen Anordnungsintervall Dt neben der sendeseitigen Einheitsantenne 33 angeordnet. D. h., die sendeseitige Einheitsantenne 34 ist von den sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 am weitesten entfernt von der Empfangsantenne angeordnet. Die sendeseitige Einheitsantenne 34 ist als Mikrostreifen-Array-Antenne aufgebaut, bei welcher die mehreren rechteckigen Abstrahlungselemente 34a in einem Array in der vertikalen Richtung angeordnet sind.
-
Folglich ist die Breite der gesamten vier sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 (die Breite in der horizontalen Richtung, nachstehend als „Sendeantennenbreite” bezeichnet) Dw dreimal so lang wie das sendeseitige Anordnungsintervall Dt, welches das Anordnungsintervall zwischen den sendeseitigen Einheitsantennen ist.
-
Die vier sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34, welche die Sendeantenne 30 bilden, sind über sendeseitige Speiseleitungen 35a, 35b mit einem sendeseitigen Einspeisungspunkt 35 verbunden. Genauer gesagt, der sendeseitige Einspeisungspunkt 35 ist an der im Wesentlichen mittleren Position in der vertikalen Richtung der Sendeantenne 30 angeordnet. Die sendeseitige Speiseleitung 35a erstreckt sich von dem sendeseitigen Einspeisungspunkt 35 aufwärts (Aufwärtsrichtung in der 1) und ist mit den Abstrahlungselementen 31a, 32a, 33a, 34a verbunden, die oberhalb des sendeseitigen Einspeisungspunkts 35 angeordnet sind (d. h. die sendeseitige Speiseleitung 35a ist mit den sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 verbunden). Ferner erstreckt sich die sendeseitige Speiseleitung 35b von dem sendeseitigen Einspeisungspunkt 35 abwärts (Abwärtsrichtung in der 1) und ist die sendeseitige Speiseleitung 35b mit den Abstrahlungselementen 11a, 12a verbunden, die unter dem sendeseitigen Einspeisungspunkt 35 angeordnet sind.
-
Die Empfangsantennen 10, 20 sind in der horizontalen Richtung in einem vorbestimmten Anordnungsintervall Dd angeordnet.
-
Bei den Empfangsantennen 10 (Empfangskanal: Kanal 1), die weiter entfernt von der Sendeantenne 30 als die Empfangsantennen 20 angeordnet sind, sind zwei empfangsseitige Einheitsantennen 11, 12 in der horizontalen Richtung in einem vorbestimmten empfangsseitigen Anordnungsintervall Dr angeordnet.
-
Die empfangsseitigen Einheitsantennen 11, 12, die eine Empfangsantenne 10 bilden, weisen den gleichen Aufbau auf. Die empfangsseitige Einheitsantenne 11 (die weiter entfernt von der Sendeantenne 30 angeordnet ist) weist einen Aufbau auf, bei welchem die mehreren rechteckigen Abstrahlungselemente 11a in der vertikalen Richtung zu vorbestimmten Intervallen angeordnet sind. D. h., die empfangsseitige Einheitsantenne 11 ist als Mikrostreifen-Array-Antenne aufgebaut, bei welcher die mehreren Abstrahlungselemente 11a in einem Array in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Jedes der rechteckigen Abstrahlungselemente 11a ist derart angeordnet, dass die Richtung der längeren Seite hiervon in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der vertikalen Richtung geneigt ist.
-
D. h., die empfangsseitige Einheitsantenne 11 weist den gleichen Aufbau wie die sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 auf, welche die Sendeantenne 30 bilden. Es sollte beachtet werden, dass es nicht wesentlich ist, dass die empfangsseitige Einheitsantenne und die sendeseitige Einheitsantenne den gleichen Aufbau aufweisen. Die empfangsseitige Einheitsantenne und die sendeseitige Einheitsantenne können einen voneinander verschiedenen Aufbau aufweisen.
-
Die empfangsseitige Einheitsantenne 12 weist einen Aufbau gleich dem vorstehend beschriebenen Aufbau auf. Die empfangsseitige Einheitsantenne 12 ist als Mikrostreifen-Array-Antenne aufgebaut, bei welcher die mehreren rechteckigen Abstrahlungselemente 12a in einem Array in der vertikalen Richtung angeordnet sind.
-
Die zwei empfangsseitigen Einheitsantennen 11, 12, welche die Empfangsantenne 10 bilden, sind über empfangsseitige Speiseleitungen 15a, 15b mit einem ersten empfangsseitigen Einspeisungspunkt 15 verbunden. Genauer gesagt, der erste empfangsseitige Einspeisungspunkt 15 ist an der im Wesentlichen mittleren Position in der vertikalen Richtung der Empfangsantenne 10 angeordnet. Die empfangsseitige Speiseleitung 15a erstreckt sich von dem empfangsseitigen Einspeisungspunkt 15 aufwärts (Aufwärtsrichtung in der 1) und ist mit den Abstrahlungselementen 11a, 12a verbunden, die oberhalb des empfangsseitigen Einspeisungspunkts 15 angeordnet sind. Ferner erstreckt sich die empfangsseitige Speiseleitung 15b von dem empfangsseitigen Einspeisungspunkt 15 abwärts (Abwärtsrichtung in der 1) und ist die empfangsseitige Speiseleitung 15b mit den Abstrahlungselementen 11a, 12a verbunden, die unterhalb des empfangsseitigen Einspeisungspunkts 15 angeordnet sind.
-
Die Empfangsantenne 20 (Empfangskanal: Kanal 2) weist einen Aufbau gleich dem vorstehend beschriebenen Aufbau auf, bei dem zwei empfangsseitige Einheitsantennen 21, 22 in der horizontalen Richtung in einem empfangsseitigen Anordnungsintervall Dr angeordnet sind. Die bestimmten Konfigurationen der empfangsseitigen Einheitsantennen 21, 22 entsprechen denjenigen der empfangsseitigen Einheitsantennen 11, 12, welche die Empfangsantenne 10 bilden. Die Konfigurationen von Speiseleitungen 25a, 25b, die mit den empfangsseitigen Einheitsantennen 21, 22 verbunden sind, entsprechen denjenigen der empfangsseitigen Speiseleitungen 15a, 15b.
-
Auf die gleiche Weise wie bei den Empfangsantennen 11, 20 und der Sendeantenne 30 sind die Speiseleitungen 15a, 15b, 25a, 25b, 35a, 35b ebenso aus Streifenleitungen aufgebaut. Die Speiseleitungen 15a, 15b, 25a, 25b, 35a, 35b sind auf einer Oberfläche des dielektrischen Substrats 5 gebildet, d. h., der Oberfläche, auf welcher die Empfangsantennen 10, 20 und die Sendeantenne 30 gebildet sind.
-
Die Antennenvorrichtung 1, die gemäß obiger Beschreibung aufgebaut ist, ist in der fahrzeugeigenen Radarvorrichtung installiert, als eine Komponente (Modul), welche die fahrzeugeigene Radarvorrichtung bildet. Die fahrzeugeigene Radarvorrichtung ist derart an der Vorderseite des Fahrzeugs befestigt, dass die vertikale Richtung der Antennenvorrichtung 1 (die Richtung, in welcher die Abstrahlungselemente angeordnet sind) mit der Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeugs übereinstimmt und die horizontale Richtung der Antennenvorrichtung 1 (die Richtung, in welcher die Einheitsantennen angeordnet sind) mit der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeugs (d. h. der Richtung parallel zum Boden und senkrecht zur Längsrichtung (Frontrichtung) des Fahrzeugs) übereinstimmt. In diesem Zustand wird die Antennenvorrichtung 1 verwendet.
-
Der Aufbau der Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist gekennzeichnet durch das Verhältnis zwischen dem sendeseitigen Anordnungsintervall Dt, welches das Intervall zwischen den sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 ist, welche die Sendeantenne 30 bilden, und dem empfangsseitigen Anordnungsintervall Dr, welches das Intervall zwischen den empfangsseitigen Einheitsantennen 11, 12 (21, 22) ist, welche die Empfangsantenne 10 (20) bilden.
-
Insbesondere wird, in der vorliegenden Ausführungsform, ein Größenverhältnis gemäß der folgenden Gleichung (1) erfüllt. Dr > Dt (1)
-
Da die Antennenvorrichtung 1 aufgebaut ist, um die Bedingung (das Größenverhältnis) der Gleichung (1) zu erfüllen, wird dann, wenn die Antennenvorrichtung 1 in der fahrzeugeigenen Radarvorrichtung verwendet wird, der Einfluss eines falschen Bildes aufgrund des Phase Wrapping (Grating) in einem vorbestimmten Erfassungswinkelbereich, in welchem der Azimut eines Ziel und dergleichen mit hoher Genauigkeit erfasst werden sollten, unterdrückt, wodurch eine fehlerhafte Erfassung verhindert wird.
-
Es sollte beachtet werden, dass, in der vorliegenden Ausführungsform, das Verhältnis zwischen dem empfangsseitigen Anordnungsintervall Dr und der Breite der Sendeantenne Dw wie in der folgenden Gleichung (2) aufgezeigt erfüllt wird. Dr < Dw (2)
-
Der Grund dafür, warum der Einfluss eines falschen Bildes (fehlerhafte Erfassung) in dem Erfassungswinkelbereich unterdrückt werden kann, indem die obige Gleichung (1) erfüllt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
-
2 zeigt ein Beispiel für Richtcharakteristika einer Antennenvorrichtung mit dem gleichen Aufbau wie die Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform (die Intervalle Dr, Dt sind jedoch optional). In der 2 umfassen die Richtcharakteristika der Antennenvorrichtung eine Richtcharakteristik der Sendeantenne (durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in der 2 gezeigt), eine Richtcharakteristik der Empfangsantenne (wie beispielsweise die Empfangsantenne von Kanal 1) (durch eine gestrichelte Linie in der 2 gezeigt) und eine Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik (durch eine durchgezogene Linie in der 2 gezeigt), welche die Komposition von Richtcharakteristika (Verstärkungen) der Sendeantenne und der Empfangsantenne ist.
-
Ferner ist die Frontrichtung des Fahrzeugs auf den Azimut von 0° in der horizontalen Richtung gesetzt. Der Bereich eines vorbestimmten Azimutwinkels in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeugs, mit dem Azimut von 0° in der Mitte, ist als Erfassungswinkelbereich festgelegt, in dem ein Ziel mit hoher Genauigkeit erfasst werden sollte.
-
Um den Azimut des Ziels mit hoher Genauigkeit in dem Erfassungswinkelbereich zu erfassen und gleichzeitig den Einfluss des falschen Bildes zu unterdrücken, das durch den Phase Wrap-around erzeugt wird, wäre überhaupt kein falsches Bild ideal. Dies ist jedoch nahezu unmöglich.
-
Ferner kann auch dann, wenn einige falsche Bilder bei einem bestimmten Winkel in dem Erfassungswinkelbereich erzeugt werden, der Einfluss des falschen Bildes unterdrückt werden, wenn eine Sende- und Empfangskompositionsverstärkung einer ursprünglichen Sende- und Empfangsfunkwelle (erwünschte Welle) bei dem Winkel verhältnismäßig hoch bezüglich des falschen Bildes ist. D. h., der Einfluss des falschen Bildes kann auch dann, wenn irgendein absoluter Pegel einer nicht erwünschten Welle vorhanden ist, die eine imaginäre Sende- und Empfangsfunkwelle ist, die ein falsches Bild bei dem Winkel erzeugt (Sende- und Empfangsfunkwelle, die als falsches Bild zu dem Winkel hinein gefaltet wird), dadurch bedingt, dass der Pegel der erwünschten Welle verhältnismäßig hoch bezüglich der nicht erwünschten Welle ist, unterdrückt werden.
-
D. h., wenn ein DU-Verhältnis, das ein Verhältnis einer erwünschten Welle zu einer nicht erwünschten Welle ist, höher ausgelegt werden kann, kann der Einfluss eines falsches Bildes unterdrückt werden. Die Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist unter dem Gesichtpunkt der Erhöhung des DU-Verhältnisses in dem Erfassungswinkelbereich ausgelegt bzw. gestaltet.
-
Um das DU-Verhältnis in dem Erfassungswinkelbereich zu erhöhen, muss die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung, wie in 2 gezeigt, innerhalb des Erfassungswinkelbereichs so weit wie möglich erhöht und außerhalb des Erfassungswinkelbereichs so weit wie möglich verringert werden. Folglich kann auch dann, wenn die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung bei einem bestimmten Winkel außerhalb des Erfassungswinkelbereichs aufgrund von Grating als falsches Bild zu dem Winkel innerhalb des Erfassungswinkelbereichs hinein- bzw. umgefaltet wird, die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung bedingt durch das falsche Bild (Sende- und Empfangskompositionsverstärkung einer nicht erwünschten Welle) verhältnismäßig und ausreichend geringer ausgelegt werden gegenüber der ursprünglichen Sende- und Empfangskompositionsverstärkung bei dem Winkel (Sende- und Empfangskompositionsverstärkung einer erwünschten Welle), wodurch der Einfluss des falschen Bildes unterdrückt werden kann.
-
Um die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung innerhalb des Erfassungswinkelbereichs so weit wie möglich zu erhöhen und die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs so weit wie möglich zu verringern, sind, in der vorliegenden Ausführungsform, Ansätze individuell für die Sendeantenne 30 und die Empfangsantenne 10 (20) gewählt worden. Es sollte beachtet werden, dass, in der folgenden Beschreibung, sofern nicht anders angemerkt, der Aufbau nur von der Empfangsantenne 10 für die Empfangsantennen 10, 20 beschrieben wird.
-
D. h., obgleich die Richtcharakteristik der Sendeantenne (Tx), wie in 2 gezeigt, eine Hauptkeule mit der 0° Richtung in der Mitte aufweist, weisen Nebenkeulen einen konstanten Pegel auf. Die konstanten Nebenkeulen resultieren hauptsächlich aus einer nicht erwünschten Abstrahlung von den sendeseitigen Speiseleitungen 35a, 35b. In der vorliegenden Ausführungsform werden, da beide der Antennen und die Speiseleitungen auf der gleichen Oberfläche des dielektrischen Substrats 5 gebildet sind, die Richtcharakteristika der Antennen durch die nicht erwünschte Abstrahlung von den Speiseleitungen beeinflusst. Folglich nehmen die Nebenkeulen der Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 einen konstanten Pegel an, der schwer verringert werden kann.
-
Um die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs zu verringern, kann die Richtcharakteristik der Empfangsantenne 10, wie in 3A gezeigt, insgesamt verschmälert werden (die Strahlbreite kann verschmälert werden). Wenn die Richtcharakteristik der Empfangsantenne 10 verschmälert wird, wird die Verstärkung innerhalb des Erfassungswinkelbereichs ebenso leicht verringert. Da die Verstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs jedoch verhältnismäßig deutlich verringert wird, wird das DU-Verhältnis infolgedessen verbessert.
-
Um die Richtcharakteristik der Empfangsantenne 10 insgesamt zu verschmälern, kann das empfangsseitige Anordnungsintervall Dr, welches das Intervall zwischen den empfangsseitigen Einheitsantennen 11, 12 ist, welche die Empfangsantenne 10 bilden, größer sein. Wenn das empfangsseitige Anordnungsintervall Dr zunimmt, wird die Richtcharakteristik der Empfangsantenne 10 schmaler.
-
Ferner kann, um die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung innerhalb des Erfassungswinkelbereichs zu erhöhen, wie in 3B gezeigt, die Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 insgesamt verbreitert werden (die Strahlbreite kann verbreitert werden). Wenn die Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 verbreitert wird, wird die Verstärkung innerhalb des Erfassungswinkelbereichs erhöht. Infolgedessen wird das DU-Verhältnis verbessert.
-
Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn die Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 verbreitert wird, wie in 3B gezeigt, ebenso die Verstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs leicht erhöht wird. Da der Betrag der Verstärkung, die außerhalb des Erfassungswinkelbereichs bedingt durch die verbreiterte Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 erhöht wird, geringer als der Betrag der Verstärkung ist, die außerhalb des Erfassungswinkelbereichs bedingt durch den verschmälerten Strahl der Empfangsantenne 10 verringert wird (siehe 3A), wird die Verstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs (infolgedessen) ziemlich verringert.
-
Um die Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 zu verbreitern, können die sendeseitigen Anordnungsintervalle Dt, die Intervalle zwischen den sendeseitigen Einheitsantennen 31, 32, 33, 34 sind, welche die Sendeantenne 30 bilden, kleiner ausgelegt werden. Da die sendeseitigen Anordnungsintervalle Dt kleiner werden, wird die Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 deutlich verbreitert. Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn die Richtcharakteristik der Sendeantenne 30 deutlich verbreitert wird, ebenso die Verstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs in dem Maße entsprechend der verbreiterten Richtcharakteristik erhöht wird. Folglich kann die Verstärkung der Empfangsantenne 10 berücksichtigt werden, um das Ausmaß der Verbreiterung der Richtcharakteristik derart zu bestimmen (d. h. das Ausmaß der Verringerung der sendeseitigen Anordnungsintervalle Dt), dass das DU-Verhältnis innerhalb des Erfassungswinkelbereichs größer oder gleich einem erwünschten Pegel wird.
-
Folglich wird, in der vorliegenden Ausführungsform, dadurch, dass die Bedingung der Gleichung (1) erfüllt wird, d. h. das empfangsseitige Anordnungsintervall Dr größer als das sendeseitige Anordnungsintervall Dt ausgelegt wird, die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung innerhalb des Erfassungswinkelbereichs relativ größer als die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs, wodurch das DU-Verhältnis innerhalb des Erfassungswinkelbereichs größer wird.
-
Die 4A und 4B zeigen ein Beispiel für Charakteristika der Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform. 4A zeigt die Richtcharakteristik der Sendeantenne (Tx) 30, die Richtcharakteristik der Empfangsantenne (Rx) 10 und die Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik. Die Hauptkeule der Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik umfasst, wie in 4A gezeigt, den gesamten Bereich des Erfassungswinkelbereichs.
-
Ferner zeigt 4B eine genaue Analyse der Sende- und Empfangskompositionsverstärkung und des DU-Verhältnisses. D. h., 4B zeigt eine Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik (dünne durchgezogene Linie in der 4B) einer erwünschten Welle, welche die in der 4A gezeigte Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik ist, eine Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik (abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in der 4B) einer nicht erwünschten Welle A entsprechend einem falschen Bild, das durch das Phase Wrapping von der linken Seite hinein gefaltet ist, eine Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik (abwechselnd lang und zweimal kurz gestrichelte Linie in der 4B) einer nicht erwünschten Welle B entsprechend einem falschen Bild, das durch das Phase Wrapping von der rechten Seite hinein gefaltet ist, und ein DU-Verhältnis (dicke durchgezogene Linie in der 4B), die ein Verhältnis der Summe der nicht erwünschten Wellen A und B zu einer erwünschten Welle ist.
-
Ferner zeigt 4B ein DU-Verhältnis-Schwellenwert (Grenzwert), der als Kriterium zur Bestimmung des DU-Verhältnisses dient. Der DU-Verhältnis-Schwellenwert ist auf einen Wert gesetzt worden, durch den der Einfluss eines falschen Bildes unterdrückt wird, um eine fehlerhafte Erfassung ausreichend zu verhindern, wenn ein DU-Verhältnis größer oder gleich dem DU-Verhältnis-Schwellenwert ist.
-
So wird beispielsweise, wie in 4A gezeigt, bei einem Winkel A1, der auf einer Seite (der rechten Seite) in dem Erfassungswinkelbereich angeordnet ist, nicht nur die ursprüngliche Sende- und Empfangskompositionsverstärkung (d. h. die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung einer erwünschten Welle) bei dem Winkel A1, sondern ebenso die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung des falschen Bildes aufgrund von Grating (Phase Wrap-around) hinzugefügt. Insbesondere wird die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung bei einem vorbestimmten Winkel B1, der auf der linken Seite des Winkels A1 angeordnet ist, aufgrund des Grating zu dem Winkel A1 umgefaltet. Ferner wird ebenso die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung bei einem vorbestimmten Winkel, der auf der rechten Seite des Winkels A1 angeordnet ist, aufgrund des Grating zu dem Winkel A1 umgefaltet.
-
Folglich wird, wie in 4B genauer gezeigt, die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung bei dem Winkel A1 erhalten, indem die Verstärkungen der nicht erwünschten Wellen A und B der Verstärkung einer erwünschten Welle überlagert werden.
-
Es sollte beachtet werden, dass das DU-Verhältnis auch bei dem Winkel A1 größer oder gleich dem DU-Verhältnis-Schwellenwert ist, da die Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform dazu ausgelegt ist, die Bedingungen der Gleichungen (1) und (2) zu erfüllen. D. h., die Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform weist über den Erfassungswinkelbereich ein DU-Verhältnis von größer oder gleich dem DU-Verhältnis-Schwellenwert auf.
-
Folglich wird, gemäß der Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, der Einfluss des Phase Wrapping (falsches Bild) wenigstens in dem Erfassungswinkelbereich unterdrückt, um einen Azimut mit einer hohen Genauigkeit mittels eines einfachen (kostengünstigen) Aufbaus, welcher die Bedingungen der Gleichungen (1) und (2) erfüllt, zu erfassen.
-
Ferner sind, in der vorliegenden Ausführungsform, die Antennen und die Speiseleitungen auf der gleichen Oberfläche des dielektrischen Substrats 5 gebildet. Folglich ist es schwierig, die Nebenkeulen bedingt durch den Einfluss der nicht erwünschten Abstrahlung von den Streifenleitern ausreichend zu verringern. Auch bei solch einem Aufbau kann jedoch das DU-Verhältnis folglich erhöht werden. Dementsprechend kann der Einfluss des Phase Wrapping unterdrückt werden, um einen Azimut mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
-
Ferner wird jede der Einheitsantennen gebildet, indem mehrere Abstrahlungselemente in der vertikalen Richtung angeordnet werden. Folglich kann, bezüglich der Richtcharakteristik vertikaler Ebene (d. h. der Richtcharakteristik einer Oberfläche parallel zur vertikalen Richtung und senkrecht zu einer Oberfläche des dielektrischen Substrats 5, auf welchem die Abstrahlungselemente gebildet werden), die Richtcharakteristik (Verstärkung) in der normalen Richtung bezüglich der Oberfläche des dielektrischen Substrats 5 die höchste sein, während die Richtcharakteristik verringert werden kann, wenn die Winkeldifferenz zwischen der Richtcharakteristik und der normalen Richtung erhöht wird (d. h. wenn der Winkel zwischen der Richtcharakteristik und der Oberfläche des dielektrischen Substrats 5 abnimmt). Folglich kann beispielsweise für den Fall, dass nur Funkwellen, die von innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs abgestrahlt werden, welcher die normale Richtung beinhaltet, erfolgreich zu empfangen sind, während Funkwellen, die von außerhalb des Winkelbereichs abgestrahlt werden, zu unterdrücken sind, um nicht empfangen zu werden, die Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform effektiv verwendet werden.
-
Es sollte wahrgenommen werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Konfigurationen beschränkt ist, sondern alle erdenklichen Modifikationen, Änderungen oder Äquivalenten, so wie sie Fachleuten ersichtlich sein werden, als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden sollen.
-
(Modifikationen)
-
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Antennenvorrichtung 1 beispielsweise einen Aufbau auf, der beide der Gleichungen (1) und (2) erfüllt. Die Antennenvorrichtung 1 kann jedoch einen Aufbau aufweisen, der nur die Gleichung (1) erfüllt. Es sollte beachtet werden, dass der Aufbau, der beide der Gleichungen (1) und (2) erfüllt, bevorzugt wird.
-
Ferner ist die Anzahl der Empfangsantennen (die Anzahl von Kanälen) nicht auf zwei beschränkt, sondern kann bei drei oder mehr als drei liegen. In der obigen Ausführungsform liegt die Anzahl der empfangsseitigen Einheitsantennen, die eine Empfangsantenne bilden, bei zwei. Die Anzahl der empfangsseitigen Einheitsantennen kann jedoch bei drei oder mehr als drei liegen.
-
In der obigen Ausführungsform ist die Sendeantenne mit vier sendeseitigen Einheitsantennen aufgebaut. Die Anzahl der sendeseitigen Einheitsantennen kann jedoch in geeigneter Weise bestimmt werden. Es sollte beachtet werden, dass, um beide der Gleichungen (1) und (2) zu erfüllen, die Anzahl der sendeseitigen Einheitsantennen bei drei oder mehr als drei liegen muss.
-
Ferner wird, in der obigen Ausführungsform, die Antennenvorrichtung 1 aufgezeigt, bei welcher die Antennen und die Speiseleitungen auf der gleichen Oberfläche des dielektrischen Substrats 5 gebildet sind. Die Antennenvorrichtung kann jedoch einen Aufbau aufweisen, bei welchem die Speiseleitungen nicht auf der Oberfläche gebildet sind, auf welcher die Antennen gebildet sind (d. h. es ist nur ein geringer oder kein Einfluss der nicht erwünschten Abstrahlung vorhanden).
-
Nachstehend werden die Aspekte der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zusammengefasst.
-
Gemäß einem Aspekt der Ausführungsform wird eine Antennenvorrichtung bereitgestellt, die eine Sendeantenne und mehrere Empfangsantennen aufweist. Die Antennenvorrichtung wird für eine Azimuterfassungsvorrichtung verwendet, bei der jede der Empfangsantennen Funkwellen empfängt, die von der Sendeantenne ausgesendet und von einem Objekt (Ziel) reflektiert werden, und ein Azimut des Objekts auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen Empfangssignalen erfasst wird.
-
Die Sendeantenne weist mehrere sendeseitige Einheitsantennen auf, die in einer vorbestimmten Anordnungsrichtung zu vorbestimmten sendeseitigen Anordnungsintervallen angeordnet sind. Die mehreren Empfangsantennen sind in der Anordnungsrichtung zu vorbestimmten Anordnungsintervallen angeordnet. Jede der Empfangsantennen weist mehrere empfangsseitige Einheitsantennen auf, die in der Anordnungsrichtung zu vorbestimmten empfangsseitigen Anordnungsintervallen angeordnet sind. Das empfangsseitige Anordnungsintervall ist größer als das sendeseitige Anordnungsintervall.
-
Wenn eine Charakteristik einer Antennenvorrichtung, die eine Radarvorrichtung bildet, ausgewertet wird, wird eine Sende- und Empfangskompositionsrichtcharakteristik (Sende- und Empfangskompositionsverstärkung) oft verwendet, welche die Kombination der Richtcharakteristik (Verstärkung) der Sendeantenne und der Richtcharakteristik (Verstärkung) der Empfangsantenne ist. Ferner wird, als ein herkömmlicher Gestaltungsansatz zur Unterdrückung des Einflusses eines falschen Bildes aufgrund des Phase Wrap-around, für gewöhnlich Wert auf eine Verringerung der Sende- und Empfangskompositionsverstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs (d. h. eine Verringerung des Pegels eines falschen Bildes) gelegt.
-
Demgegenüber wird, in der Ausführungsform, Wert auf die Tatsache gelegt, das auch dann, wenn irgendwelche falschen Bilder in einem bestimmten Winkel innerhalb des Erfassungswinkelbereichs existieren, der Einfluss des falschen Bildes unterdrückt werden kann, wenn die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung von wesentlichen Sende- und Empfangsfunkwellen (nachstehend als „erwünschte Wellen” bezeichnet) bei dem Winkel verhältnismäßig hoch bezüglich des falschen Bildes ist. D. h., es wird Wert auf die Tatsache gelegt, dass eine Relation (ein Verhältnis) zwischen der erwünschten Welle und dem falschen Bild höher auszulegen ist, ohne dass dabei der Fokus auf die Unterdrückung des Pegels des falschen Bildes gelegt wird.
-
Es sollte beachtet werden, dass, in der Ausführungsform, die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung, die durch Phase Wrapping (falsches Bild) bei einem bestimmten Winkel innerhalb des Erfassungswinkelbereichs erzeugt wird, der Einfachheit halber in der Annahme beschrieben wird, dass die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung erzeugt wird, indem eine imaginäre Funkwelle, die sich von der obigen erwünschten Welle bei dem Winkel unterscheidet, gesendet und empfangen wird. Die imaginäre Funkwelle wird als „nicht erwünschte Welle” bezeichnet.
-
Das Verhältnis einer im Wesentlichen erwünschten Funkwelle (erwünschte Welle) zu einer nicht erwünschten Funkwelle (nicht erwünschte Welle) ist für gewöhnlich als DU-Verhältnis bekannt (Signalverhältnis von erwünschter zu nicht erwünschter Welle). Wenn eine Antennenvorrichtung derart realisiert werden kann, dass das DU-Verhältnis zunimmt, kann der Einfluss des Phase Wrapping unterdrückt werden.
-
Es sollte beachtet werden, dass eine Verschmälerung der Richtcharakteristik der Empfangsantenne (Verschmälerung der Strahlbreite insgesamt) die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung außerhalb des Erfassungswinkelbereichs verringern kann, während eine Verbreiterung der Richtcharakteristik der Sendeantenne (Verbreiterung der Strahlbreite insgesamt) die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung innerhalb des Erfassungswinkelbereichs erhöhen kann, wodurch das DU-Verhältnis erhöht werden kann.
-
Um die Erhöhung des DU-Verhältnis zu realisieren, wird jede der Empfangsantennen mit mehreren empfangsseitigen Einheitsantennen aufgebaut, die zu empfangsseitigen Anordnungsintervallen angeordnet werden. D. h., eine Empfangsantenne wird aufgebaut, indem die mehreren empfangsseitigen Einheitsantennen zu empfangsseitigen Anordnungsintervallen angeordnet werden. Ferner werden die Empfangsantennen zu vorbestimmten Anordnungsintervallen angeordnet. Darüber hinaus werden die Intervalle der empfangsseitigen Einheitsantennen, welche die Empfangsantennen bilden (die empfangsseitigen Anordnungsintervalle) derart bestimmt, dass sie größer als die Intervalle der sendeseitigen Einheitsantennen sind, welche die Sendeantennen bilden (die sendeseitigen Anordnungsintervalle).
-
Wenn die empfangsseitigen Anordnungsintervalle größer werden, kann die Strahlbreite der Empfangsantenne schmaler sein. Wenn die sendeseitigen Anordnungsintervalle kleiner werden, kann die Strahlenbreite der Sendeantenne größer sein. Folglich kann die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung der Hauptkeule höher sein, während diejenige der Nebenkeulen niedriger sein kann.
-
Folglich kann beispielsweise dann, wenn ein vorbestimmter Winkelbereich in einem Hauptstrahl als Erfassungswinkelbereich bestimmt wird, ein hohes DU-Verhältnis innerhalb des Erfassungswinkelbereichs erzielt werden.
-
Dementsprechend kann, gemäß der obigen Antennenvorrichtung, der Einfluss des Phase Wrapping (falsches Bild) wenigstens in einem Erfassungswinkelbereich, der ein Winkelbereich für ein Erfassungsobjekt eines Azimut ist, unterdrückt werden, um einen Azimut mit hoher Genauigkeit mittels eines einfachen (kostengünstigen) Aufbaus zu erfassen.
-
Ferner können die Anordnungsintervalle wie folgt bestimmt werden. D. h., eine Sende- und Empfangskompositionscharakteristik, die eine Komposition der Richtcharakteristik der Sendeantenne und der Richtcharakteristik der Empfangsantenne ist, weist eine Hauptkeule auf, die wenigstens den gesamten vorbestimmten Erfassungswinkelbereich umfasst. Das sendeseitige Anordnungsintervall und das empfangsseitige Anordnungsintervall werden so bestimmt, dass, wenigstens im gesamten Erfassungswinkelbereich, ein Verhältnis (d. h. DU-Verhältnis) der Intensität der Hauptkeule der Sende- und Empfangskompositionscharakteristik bei einem bestimmten Winkel in dem Erfassungswinkelbereich zu der Intensität der Sende- und Empfangskompositionscharakteristik, die als ein falsches Bild bei dem Winkel durch Wrap-around bei dem Winkel aufgrund von Grating erzeugt wird, größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert wird.
-
Gemäß der Antennenvorrichtung, die auf die vorstehend beschriebene Weise aufgebaut ist, kann, da das DU-Verhältnis wenigstens in dem Erfassungswinkelbereich größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, der Einfluss eines falschen Bildes wenigstens in dem Erfassungswinkelbereich zuverlässig unterdrückt werden, um so eine fehlerhafte Erfassung durch das falsche Bild zuverlässig zu unterdrücken, wenn die Antennenvorrichtung auf eine Radarvorrichtung angewandt wird.
-
Anschließend werden, in der Antennenvorrichtung, sowohl die Sendeantenne als auch die Empfangsantennen aus Streifenleitern und auf einer Oberfläche eines dielektrischen Substrats gebildet. Eine sendeseitige Speiseleitung und eine empfangsseitige Speiseleitung werden aus Streifenleitern derart auf der einen Oberfläche gebildet, dass die Sendeantenne über die sendeseitige Speiseleitung und die Empfangsantennen über die empfangsseitige Speiseleitung mit Energie versorgt werden.
-
Gemäß dem Aufbau, bei welchem die Antennen und die Speiseleitungen auf der gleichen Oberfläche des dielektrischen Substrats gebildet werden, werden Nebenkeulen der Antennen bedingt durch den Einfluss einer nicht erwünschten Abstrahlung von den Streifenleitern größer, wodurch die Sende- und Empfangskompositionsverstärkung an den Nebenkeulenseiten zunimmt.
-
In solch einem Fall ist es schwierig, das DU-Verhältnis innerhalb eines erwünschten Erfassungswinkelbereichs zu erhöhen, indem einzig der herkömmliche Ansatz gewählt wird, gemäß dem der Pegel der Nebenkeulen verringert wird. Gemäß der Ausführungsform kann das DU-Verhältnis jedoch durch die technische Überlegung erhöht werden, dass das empfangsseitige Anordnungsintervall bestimmt wird, um verhältnismäßig größer als das sendeseitige Anordnungsintervall zu sein. Auch durch den Aufbau, bei welchem die Antennen und die Speiseleitungen auf der gleichen Oberfläche des dielektrischen Substrats gebildet sind, kann, wie vorstehend beschrieben, ein Azimut mit hoher Genauigkeit erfasst werden, während der Einfluss des Phase Wrapping unterdrückt wird.
-
Bei der Antennenvorrichtung ist jede der sendeseitigen Einheitsantennen und jede der empfangsseitigen Einheitsantennen aus mehreren Abstrahlungselementen gebildet, die in der Richtung orthogonal zur Anordnungsrichtung angeordnet sind.
-
Wenn, wie vorstehend beschrieben, sowohl die sendeseitigen als auch die empfangsseitigen Einheitsantennen konfiguriert werden, indem die mehreren Abstrahlungselemente in der Richtung (auch als „Elementeanordnungsrichtung” bezeichnet) orthogonal zur Anordnungsrichtung (auch als „Antennenanordnungsrichtung” bezeichnet) angeordnet werden, kann die Sende- und Empfangsrichtcharakteristik schmal werden lassen. D. h., eine Ebene, die senkrecht zu der Ebene verläuft, welche die Antennenanordnungsrichtung und die Elementeanordnungsrichtung umfasst (d. h. eine Ebene, auf welche die Abstrahlungselemente angeordnet sind, die auch als „Elementeanordnungsebene” bezeichnet wird) und parallel zu der Elementeanordnungsrichtung verläuft, wird als Anordnungsrichtungshöhenebene bestimmt, um so die Richtcharakteristik der Anordnungsrichtungshöhenebene zu verschmälern. Genauer gesagt, die Richtcharakteristik (Verstärkung) in der normalen Richtung der Elementeanordnungsebene der Richtcharakteristik der Anordnungsrichtungshöhenebene kann maximal ausgelegt werden, während die Richtcharakteristik verringert werden kann, wenn die Winkeldifferenz zwischen der Richtcharakteristik und der normalen Richtung erhöht wird (d. h. wenn der Winkel zwischen der Richtcharakteristik und der Elementeanordnungsebene abnimmt).
-
Folglich kann beispielsweise für den Fall, dass nur Funkwellen, die von innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs abgestrahlt werden, welche die normale Richtung beinhaltet, erfolgreich erfasst werden müssen, während Funkwellen, die von außerhalb des Winkelbereichs abgestrahlt werden, unterdrückt werden müssen, um nicht empfangen zu werden, die Antennenvorrichtung der Ausführungsform effektiv verwendet werden, da nicht erwünschte Funkwellen, die von außerhalb des Winkelbereichs abgestrahlt werden, unterdrückt werden können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2011-84564 [0001]
- JP 2010-32314 A [0005, 0006]
- JP 2009-76986 A [0005, 0006]
