DE112005000876T5

DE112005000876T5 - Antennenvorrichtung und Radarvorrichtung, die dieselbe umfasst

Info

Publication number: DE112005000876T5
Application number: DE112005000876T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Nagaokakyo Nagai
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-04-01
Also published as: JPWO2005114785A1; WO2005114785A1; DE112005000876B4; US20070035461A1; US7453411B2; JP4337876B2

Abstract

Eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale umfasst:
einen Primärstrahler, der Signale in Richtungen ausstrahlt, die sich von einer Richtung unterscheiden, die durch eine Drehachse gekennzeichnet ist, während sich derselbe dreht; und
einen Reflektor, der die Signale, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, durch Reflektion zu einer Strahlübertragungsrichtung der Antennenvorrichtung führt, und reflektierte Zielsignale durch Reflektion von der Strahlübertragungsrichtung zu dem Primärstrahler führt, wobei
der Primärstrahler positioniert ist, so dass die Richtung, die durch die Drehachse gekennzeichnet ist, und die Strahlübertragungsrichtung einander im Wesentlichen entsprechen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antennenvorrichtungen, die Strahlen bilden durch Reflektieren von Signalen in einer vorbestimmten Richtung unter Verwendung von Reflektoren, wobei die Signale von Primärstrahlern ausgestrahlt werden, die mechanisch gedreht werden, und bezieht sich auf Radarvorrichtungen, die Ziele unter Verwendung der Antennenvorrichtungen in Strahlübertragungsrichtungen erfassen.
Stand der Technik
Bis heute haben Fahrzeug-befestigte Radarvorrichtungen gearbeitet durch Übertragen von Strahlen, die durch Verwenden von Millimeterwellensignalen gebildet werden, zum Erfassen von Zielen in Erfassungsrichtungen, und durch Empfangen von Signalen, die von den Zielen reflektiert werden (hierin nachfolgend als „reflektierte Zielsignale" bezeichnet), um die Ziele in Erfassungsbereichen zu erfassen. Solche Radarvorrichtungen umfassen Primärstrahler, die Millimeterwellensignale von vorbestimmten Strahlungsoberflächen abstrahlen, und Reflektoren, die die Millimeterwellensignale, die von den Primärstrahler ausgestrahlt werden, entlang den Erfassungsrichtungen zu reflektieren, und die reflektierten Zielsignale durch Reflektion von den Erfassungsbereichen zu den Primärstrahler zu führen. Darüber hinaus müssen die Strahlen der Millimeterwellensignale der Radarvorrichtungen nicht in vorbestimmten Richtungen abgetastet werden, beispielsweise in der horizontalen Richtung, um Ziele in Erfassungsbereichen zu erfassen, die vorbe stimmte Breiten aufweisen. Daher verwenden bekannte Radarvorrichtungen ein elektronisches Abtastverfahren, bei dem das Abtasten der Strahlen der Millimeterwellensignale, die zu übertragen sind, elektrisch gesteuert wird unter Verwendung von phasengesteuerten Arrayantennen, oder ein mechanisches Abtastverfahren, bei dem das Abtasten der Strahlen der Millimeterwellensignale, die zu übertragen sind, mechanisch gesteuert wird durch Drehen und Verschieben der Primärstrahler oder der Reflektoren.
Bei einer bekannten Radarvorrichtung, die ein solches mechanisches Abtastverfahren verwendet, das in dem Patentdokument 1 offenbart ist, sind Primärstrahler auf einer Drehwelle angeordnet, benachbart zu der äußeren Umfangsoberfläche derselben, um nach außen gewandt zu sein, wobei die Drehwelle senkrecht zu Strahlübertragungsrichtungen ist, und darüber hinaus ist ein Reflektor, der sich über einen vorbestimmten Winkelbereich erstreckt, in einer Position angeordnet, die um einen vorbestimmten Abstand von der Drehwelle entfernt ist, die die Primärstrahler aufweist. Die Form von jedem der Reflektoren ist entworfen, so dass Millimeterwellensignale in einem gewünschten Winkelbereich für die Abtastung übertragen werden können. Bei einer solchen Radarvorrichtung werden Übertragungsstrahlen mit einer Richtwirkung in einer vorbestimmten Richtung gebildet durch Reflektieren von Signalen, die von den Primärstrahlern ausgestrahlt werden, unter Verwendung des Reflektors. Wenn die Primärstrahler durch die Drehwelle gedreht werden, werden Richtungen, entlang denen Funkwellen von den Primärstrahlern ausgestrahlt werden, gedreht, und Reflektionsrichtungen durch die Reflektoren werden geändert, wodurch Übertragungsstrahlen gebildet werden, die eine vorbestimmte Stärke aufweisen, und innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs abgetastet wird.

Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 2693497

Offenbarung der Erfindung
Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind
Die Antennenvorrichtung in der Radarvorrichtung eines herkömmlichen mechanischen Abtasttyps, wie er in dem Patentdokument 1 offenbart ist, umfasst nur einen Reflektor und hat somit nur eine Richtwirkung. Um daher eine Radarvorrichtung zu realisieren, die in der Lage ist, Objekte in einer Mehrzahl von getrennten Erfassungsbereichen zu erfassen, sind Antennenvorrichtungen mit Richtwirkungen, die den Erfassungsbereichen entsprechen, erforderlich, was zu einem Anstieg bei der Größe der Radarvorrichtung führt.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kleine Antennenvorrichtung zu schaffen, die eine Mehrzahl von Richtwirkungen aufweist, und eine Radarvorrichtung, die die Antennenvorrichtung umfasst.
Einrichtung zum Lösen der Probleme
Eine Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Primärstrahler, der Signale in Richtungen abstrahlt, die sich von einer Richtung unterscheiden, die durch eine Drehachse gekennzeichnet ist, während dieselbe gedreht wird; und einen Reflektor, der die Signale, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, durch Reflektion zu einer Strahlübertragungsrichtung der Antennenvorrichtung führt, und reflektierte Zielsignale durch Reflektion von der Strahlübertragungsrichtung zu dem Primärstrahler führt. Die Antennenvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Primärstrahler so positioniert ist, dass die Richtung, die durch die Drehachse gekennzeichnet ist, und die Strahlübertragungsrichtung einander im Wesentlichen entsprechen.
Mit dieser Struktur ist die Strahlungsrichtung des Signals, das in der Mitte des Raumwinkels angeordnet ist, der durch die Signale gebildet wird, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, bezüglich der Strahlübertragungsrichtung der Antennenvorrichtung um einen vorbestimmten Winkel geneigt, und ist nicht parallel zu der Strahlübertragungsrichtung. Die ausgestrahlten Signale werden durch den Reflektor in Strahlen gebildet, und in der Strahlübertragungsrichtung übertragen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Richtung, die durch die Drehachse des Primärstrahlers gekennzeichnet ist und die Strahlübertragungsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander, und somit kann der Reflektor in jeder Position um eine Drehwelle des Primärstrahlers herum entfernt von der Außenumfangsoberfläche der Drehwelle in der Außenrichtung angeordnet werden.
Darüber hinaus ist die Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Primärstrahler so positioniert ist, dass die Strahlungsrichtung des Primärstrahlers bezüglich der Richtung, die durch die Drehachse gekennzeichnet ist, um einen Winkel von 30° oder mehr geneigt ist.
Mit dieser Struktur ist die Strahlungsrichtung des Primärstrahlers bezüglich der Drehachse um einen vorbestimmten Winkel oder mehr geneigt, und daher wird das Einstellen der Position und der Form des Reflektors, der der Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers zugewandt ist, ermöglicht. Das heißt, wenn der Winkel zwischen der Strahlungsrichtung und der Drehachse klein ist, wird die Strahlungsrichtung der Signale, die von der Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers ausgestrahlt werden, beinahe parallel zu der Drehachse. Daher gibt es beinahe keine Änderung in der Strahlungsrichtung der Signale von dem Primärstrahler, selbst wenn der Primärstrahler gedreht wird. Andererseits, wenn der Winkel zwischen der Strahlungsrichtung und der Drehachse groß ist, d. h. beinahe ein rechter Winkel wird, wird die Änderung bei der Strahlungsrichtung des Primärstrahlers groß. Wenn eine Mehrzahl von Reflektoren verwendet werden (nachfolgend beschrieben), können als Folge Bereiche, in denen diese Reflektoren angeordnet werden können, erweitert werden.
Darüber hinaus ist die Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor eine Mehrzahl von Reflektoren umfasst.
Mit dieser Struktur kann jeder der Mehrzahl von Reflektoren Strahlen während einer Drehung des Primärstrahlers bilden und übertragen.
Darüber hinaus ist die Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Reflektoren Formen haben, die sich voneinander unterscheiden.
Mit dieser Struktur können sich die Richtwirkungen der Strahlen, die durch die Mehrzahl von Reflektoren während einer Drehung des Primärstrahlers gebildet werden können, voneinander unterscheiden aufgrund der Schwankungen zwischen den Formen der Reflektoren.
Darüber hinaus ist die Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Reflektoren in Positionen angeordnet ist, die sich bezüglich des Primärstrahlers voneinander unterscheiden.
Mit dieser Struktur können sich die Richtwirkungen der Strahlen voneinander unterscheiden aufgrund der Schwankungen zwischen den Positionen der Mehrzahl der Reflektoren, und die Strahlungen, die Richtwirkungen aufweisen, die sich voneinander unterscheiden, können während einer Drehung des Primärstrahlers gesendet und empfangen werden.
Darüber hinaus umfasst die Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Gehäuse, das den Primärstrahler und den Reflektor aufnimmt.
Mit dieser Struktur kann das Gehäuse Komponenten der Antennenvorrichtung vor der äußeren Umgebung schützen.
Darüber hinaus ist die Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor und das Gehäuse miteinander integriert sind.
Mit dieser Struktur kann die Anzahl von Komponenten der Antennenvorrichtung reduziert werden aufgrund der Integration des Gehäuses mit den Reflektoren.
Darüber hinaus umfasst eine Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene Antennenvorrichtung; und eine Erfassungssignalerzeugungseinrichtung, die Signale erzeugt, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, und Erfassungssignale, die die Signale verwenden, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, und die reflektierten Zielsignale, die zu dem Primärstrahler geführt werden.
Mit dieser Struktur kann durch Verwenden der oben beschriebenen Antennenvorrichtung eine Radarvorrichtung realisiert werden, die Strahlen mit gewünschten Richtwirkungen aufweist und gewünschte Erfassungsbereiche erfasst. Insbesondere kann eine Radarvorrichtung, die in der Lage ist, Objekte in einer Mehrzahl von Erfassungsbereichen unter Verwendung nur einer einzigen Antenennvorrichtung zu erfassen, realisiert werden durch Versehen der Antennenvorrichtung mit einer Mehrzahl von Reflektoren und durch Einstellen der Formen und Positionen der Reflektoren, so dass die Richtwirkungen der Strahlen, die unter Verwendung der Signale gebildet werden, die von den Reflektoren reflektiert werden, sich voneinander unterscheiden.
Vorteile
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Strahlungsrichtung der Signale, die in der Mitte des Raumwinkels angeordnet sind, der durch die Signale gebildet wird, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, bezüglich der Strahlübertragungsrichtung der Antennenvorrichtung durch einen vorbestimmten Winkel geneigt, und ist nicht parallel zu der Strahlübertragungsrichtung. Außerdem sind die Richtung, die durch die Drehachse des Primärstrahlers gekennzeichnet ist, und die Strahlübertragungsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander. Daher kann der Reflektor an jeder Position um die Drehwelle des Primärstrahlers entfernt von der äußeren Umfangsoberfläche der Drehwelle in der Außenrichtung angeordnet sein. Somit wird das Layout der Mehrzahl von Reflektoren, die voneinander unterschiedliche Richtwirkungen aufweisen, ermöglicht.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Strahlungsrichtung des Primärstrahlers bezüglich der Drehachse, um einen vorbestimmten Winkel oder mehr geneigt, und daher wird die Einstellung der Position und der Form des Reflektors, der der Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers zugewandt ist, ermöglicht. Damit werden, wenn eine Mehrzahl von Reflektoren mit unterschiedlichen Richtwirkungen voneinander angeordnet werden, Bereiche, in denen diese Reflektoren angeordnet werden können, erweitert, und ferner wird das Layout der Reflektoren ermöglicht.
Darüber hinaus können gemäß der vorliegenden Erfindung alle der Mehrzahl von Reflektoren Strahlen während einer Drehung des Primärstrahlers bilden und übertragen. Somit kann eine Mehrzahl von Strahlen mit unterschiedlichen Richtwirkungen während einer Drehung des Primärstrahlers übertragen werden, durch Verwenden der Mehrzahl von Reflektoren mit Strahlrichtwirkungen, die sich voneinander unterscheiden.
Darüber hinaus können sich gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtwirkungen der Strahlen, die durch die Mehrzahl von Reflektoren gebildet werden, aufgrund der Schwankungen zwischen den Formen der Reflektoren voneinander unterscheiden. Somit kann eine Antennenvorrichtung realisiert werden, die eine Mehrzahl von Strahlen, die unterschiedliche Richtwirkungen aufweisen, durch Verwenden von nur einem Primärstrahler überträgt.
Darüber hinaus können sich gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtwirkungen der Strahlen voneinander unterscheiden, aufgrund der Schwankungen zwischen den Positionen der Mehrzahl der Reflektoren mit Bezugnahme auf den Primärstrahler, und die Strahlen mit unterschiedlichen Richtwirkungen können während einer Drehung des Primärstrahlers übertragen und empfangen werden. Somit kann eine Antennenvorrichtung, die eine Mehrzahl von Strahlen mit unterschiedlichen Richtwirkungen überträgt, durch Verwenden von nur einem Primärstrahler realisiert werden.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Gehäuse die Komponenten der Antennenvorrichtung vor der äußeren Umgebung schützen. Somit kann eine Antennenvorrichtung mit hervorragender Beständigkeit realisiert werden, zusätzlich zu dem oben beschriebenen Effekt des Erreichens der Mehrzahl von unterschiedlichen Richtwirkungen unter Verwendung von nur einem Primärstrahler.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl von Komponenten der Antennenvorrichtung reduziert werden aufgrund der Integration des Gehäuses mit den Reflektoren. Somit kann eine Antennenvorrichtung, die ohne weiteres mit geringen Kosten hergestellt werden kann, realisiert werden, zusätzlich zu den Effekten des Erreichens der Mehrzahl von unterschiedlichen Richtwirkungen unter Verwendung von nur einem Primärstrahler und ferner des Erreichens einer hervorragenden Beständigkeit.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Radarvorrichtung mit Strahlen mit gewünschten Richtwirkungen und zum Erfassen gewünschter Erfassungsbereiche durch Verwenden der oben beschriebenen Antennenvorrichtung realisiert werden. Insbesondere kann eine Radarvorrichtung, die in der Lage ist, Objekte in einer Mehrzahl von Erfassungsbereichen unter Verwendung nur einer einzigen Antennenvorrichtung zu erfassen, die nur einen einzigen Primärstrahler umfasst, realisiert werden durch Versehen der Antennenvorrichtung mit einer Mehrzahl von Reflektoren und durch Einstellen der Formen und Positionen der Reflektoren derart, dass sich die Richtwirkungen der Strahlen, die unter Verwendung der Signale gebildet werden, die von den Reflektoren reflektiert werden, voneinander unterscheiden. Somit kann eine relativ kleine Radarvorrichtung mit einer Mehrzahl von Strahlrichtwirkungen, d. h. die in der Lage ist, Objekte in einer Mehrzahl von Erfassungsbereichen zu erfassen, realisiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Außenansicht einer Antennenvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2(a) und 2(b) sind Seitenansichten der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3(a) bis 3(d) stellen die Beziehung zwischen dem Drehwinkel eines Primärstrahlers 1 und der Richtwirkung der Antennenvorrichtung dar, wenn die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 einem ersten Reflektor 2 zugewandt ist.
4(a) bis 4(d) stellen die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Primärstrahlers 1 und der Richtwirkung der Antennenvorrichtung dar, wenn die Strahlungs oberfläche des Primärstrahlers 1 einem zweiten Reflektor 3 zugewandt ist.
5(a) und 5(b) sind Seitenansichten, die die relative Anord nung des Primärstrahlers und des Reflektors darstellen.
6(a) bis 6(d) stellen die Formen verschiedener Strahler dar.
7(a) und 7(b) sind Seitenansichten, die schematische Struktu ren einer Antennenvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellen.
8(a) und 8(b) sind Seitenansichten, die schematische Struktu ren einer Antennenvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellen.
9 ist eine Außenansicht, die eine schematische Struktur einer Antennenvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt.
10 ist eine Seitenansicht, die eine schematische Struktur einer Antennenvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel darstellt.
11 ist eine Seitenansicht, die eine schematische Struktur einer Antennenvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel darstellt.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur einer Radarvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel darstellt.

1: Primärstrahler
11: Strahlungsabschnitt
12: Übertragungsabschnitt
2,3,7,8,9 und 10: Reflektoren
4: Drehverbindung
5: Wellenleiter
6: Motor
100: Antennenvorrichtung
200: Zirkulator
300: Mischer
400: Koppler
401: Blindlast
500: VCO
600: LNA

Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Eine Antennenvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf 1 bis 6(d) beschrieben.
1 ist eine Außenansicht der Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Darüber hinaus sind 2(a) und 2(b) Seitenansichten der Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel, die einen Zustand darstellen, wo ein Primärstrahler 1 auf einem Reflektor 2 gerichtet ist, bzw. einen Zustand, wo der Primärstrahler 1 auf einen Reflektor 3 gerichtet ist. Pfeile mit gepunkteten Linien in den Zeichnungen zeigen Richtungen an, entlang denen Millimeterwellensignale ausgestrahlt werden, und Richtungen, entlang denen Übertragungsstrahlen, die aus dem Millimeterwellensignal zusammengesetzt sind, übertragen werden, und Pfeile mit dicken durchgezogenen Linien zeigen die Richtung an, in der die Vorder seite der Antennenvorrichtung zugewandt ist (Vorderseitenrichtung).
Wie es in 1, 2(a) und 2(b) gezeigt ist, umfasst die Antennenvorrichtung den Primärstrahler 1, den ersten Reflektor 2, den zweiten Reflektor 3, eine Drehverbindung 4, einen Wellenleiter 5 und einen Motor 6.
Der Primärstrahler 1 umfasst einen Übertragungsabschnitt 12, der aus einem zylindrischen Wellenleiter gebildet ist, der einen vorbestimmten Durchmesser aufweist, der sich parallel zu der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung erstreckt, und einen rechteckigen hornförmigen Strahlungsabschnitt 11, der sich senkrecht zu der Vorderseitenrichtung erstreckt. Die Endfläche der größeren Öffnung des rechteckigen hornförmigen Strahlungsabschnitts 11 ist als eine Strahlungsoberfläche definiert, und die der kleineren Öffnung ist als eine Verbindungsoberfläche definiert, die den Strahlungsabschnitt 11 mit dem Übertragungsabschnitt 12 verbindet. Der Strahlungsabschnitt 11 ist mit dem Übertragungsabschnitt 12 an einem vorbestimmten Abstand von einem Ende des Übertragungsabschnitts 12 verbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Strahlungsabschnitt 11 mit dem Übertragungsabschnitt 12 verbunden, so dass die Richtung, entlang der sich der Strahlungsabschnitt 11 erstreckt, und die Richtung, entlang der sich der Übertragungsabschnitt 12 erstreckt, senkrecht zueinander sind. Damit wird die Ausdehnungsrichtung des Strahlungsabschnitts 11 des Primärstrahlers 1 senkrecht zu der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung, und die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 wird senkrecht zu einer Richtung senkrecht zu der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung. Als Folge wird die Strahlungsrichtung des Signals, das in der Mitte des Raumwinkels angeordnet ist, der durch die Signale gebildet wird, die von dem Primärstrahler 1 ausgestrahlt werden, senkrecht zu der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung. Zu diesem Zeitpunkt kann der Übertra gungsabschnitt 12 ein Koaxialwellenleiter oder ein runder dielektrischer Wellenleiter sein.
Darüber hinaus ist der Wellenleiter 5, dessen Mittelachse in der Ausdehnungsrichtung der des Übertragungsabschnitts 12 entspricht, mit dem anderen Ende des Übertragungsabschnitts 12 des Primärstrahlers 1 verbunden, über die Drehverbindung 4, um drehbar zu sein, wobei der Strahlungsabschnitt 11 mit dem Übertragungsabschnitt 12 entfernt von dem anderen Ende verbunden ist, und der Motor 6, der den Primärstrahler 1 um die Mittelachse des Übertragungsabschnitts 12 dreht, die als eine Drehachse A dient, auf dem Ende des Übertragungsabschnitts 12 angeordnet ist, wobei der Strahlungsabschnitt 11 mit dem Übertragungsabschnitt 12 benachbart zu dem Ende verbunden ist. Damit strahlt der Primärstrahler 1 Signale aus, so dass die Strahlungsrichtung des Signals, das in der Mitte des Raumwinkels angeordnet ist, einer Richtung entspricht, die senkrecht ist zu der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung (der Richtung parallel zu der Drehachse A) und gemäß dem Drehwinkel geneigt ist. Das heißt, Signale können durch Drehen des Primärstrahlers 1 in der radialen Richtung auf einer Ebene senkrecht zu der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung ausgestrahlt werden.
Der erste Reflektor 2 ist von einem so genannten versetzten Parabol-Typ, der eine Form aufweist, die gebildet wird durch Schneiden eines Kreises mit einem vorbestimmten Durchmesser von einem Rotationsparaboloid mit einer vorbestimmten Brennweite, und über dem Primärstrahler 1 in einer vorbestimmten Position bezüglich des Primärstrahlers 1 angeordnet ist, so dass eine vorbestimmte Richtwirkung erhalten wird. Genauer gesagt, der erste Reflektor 2 ist in einer Position angeordnet, so dass die Richtwirkung der Strahlen, die durch Reflektion durch den ersten Reflektor 2 gebildet werden, am stärksten wird in einer Richtung exakt senkrecht zu der Vorderoberfläche (in der Vorderseitenrichtung und in einem Winkel von 0° in der horizontalen Rich tung) der Antennenvorrichtung, wenn der Strahlungsabschnitt 11 des Primärstrahlers 1 an einer Position angeordnet ist, die bezüglich des Übertragungsabschnitts 12 vertikal nach oben zeigt.
Der zweite Reflektor 3 ist parabolisch in der vertikalen Richtung und torisch in der horizontalen Richtung. Der zweite Reflektor 3 ist unter dem Primärstrahler 1 in einer vorbestimmten Position bezüglich des Primärstrahlers 1 angeordnet, so dass eine vorbestimmte Richtwirkung erhalten wird. Genauer gesagt, der zweite Reflektor 3 ist in einer Position angeordnet, so dass die Richtwirkung der Strahlen, die durch Reflektion durch den zweiten Reflektor 3 gebildet wird, am stärksten wird in der Richtung genau senkrecht zu der Vorderoberfläche (in der Vorderseitenrichtung und in einem Winkel von 0° in der horizontalen Richtung) der Antennenvorrichtung, wenn der Strahlungsabschnitt 11 des Primärstrahlers 1 in einer Position angeordnet ist, die bezüglich des Übertragungsabschnitts 12 vertikal nach unten zeigt.
Wenn bei dieser Antennenvorrichtung Millimeterwellensignale für die Erfassung über den Wellenleiter 5 übertragen werden, werden die Millimeterwellensignale zu dem Übertragungsabschnitt 12 des Primärstrahlers 1 übertragen, und werden von der Strahlungsoberfläche des Strahlungsabschnitts 11 ausgestrahlt, so dass die Strahlungsrichtung des Signals, das in der Mitte des Raumwinkels angeordnet ist, einer Richtung senkrecht zu der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung entspricht. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 dem ersten Reflektor 2 zugewandt ist, werden Millimeterwellensignale, die von der Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 ausgestrahlt werden, durch den ersten Reflektor 2 reflektiert. Da der erste Reflektor 2 eine Form hat, die Strahlen bildet, die in der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung verlaufen und eine Richtwirkung haben, die in einem schmalen Winkelbereich in der horizontalen Rich tung durch Reflektion stark ist, werden die Strahlen der Millimeterwellensignale, die durch den ersten Reflektor 2 reflektiert werden, zu einer Fläche eines schmalen Bereichs in der Vorderseitenrichtung der Antenne übertragen.
Falls in einem Erfassungsbereich der Strahlen, die durch den ersten Reflektor 2 in der Vorderseitenrichtung der Antenne gebildet werden, ein Ziel existiert, werden die übertragenen Millimeterwellensignale durch das Ziel reflektiert und zu der Antennenvorrichtung übertragen. Die reflektierten Zielsignale werden durch den ersten Reflektor 2 reflektiert, und intensiv durch die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 empfangen. Die reflektierten Zielsignale werden von dem Strahlungsabschnitt 11, und dem Übertragungsabschnitt 12 des Primärstrahlers 1 zu dem Wellenleiter 5 übertragen, und von dem Wellenleiter 5 zu einer externen Schaltung ausgegeben.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Charakteristika der Strahlen, die durch Reflektion der Millimeterwellensignale durch den ersten Reflektor 2 gebildet werden, d. h. die Richtwirkungen, durch die relativen Positionen der reflektierenden Oberfläche des ersten Reflektors 2 und der Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 geändert. Daher wird die Richtwirkung durch die Drehung des Primärstrahlers 1 geändert.
3(a) bis 3(d) stellen die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Primärstrahlers 1 und der Richtwirkung der Antennenvorrichtung dar, wenn die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 dem ersten Reflektor 2 zugewandt ist. Der Drehwinkel des Primärstrahlers 1, d. h. die relativen Positionen der reflektierenden Oberfläche des ersten Reflektors 2 und der Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 variiert in 3(a) bis 3(d). Der Winkel, der in der Abszisse in den Zeichnungen gezeigt ist, zeigt einen Winkel an, der in der horizontalen Richtung bezüglich einer Referenzrichtung von 0° gebildet ist, wobei die Richtung genau senkrecht ist zu der Vorderseite der Antennenvorrichtung, die als die Referenzrichtung definiert ist. Darüber hinaus ist der Drehwinkel des Primärstrahlers in den Zeichnungen ein Winkel, der bezüglich einer Referenzrichtung von 0° gebildet ist, wobei die Richtung, wenn der Primärstrahler 1 vertikal nach oben gerichtet ist, als Referenzrichtung bezeichnet ist. Ferner ist die Frequenz der verwendeten Millimeterwellensignale 76 GHz, was gleich ist wie diejenige, die für Fahrzeug-befestigte Radarvorrichtungen verwendet wird.
Wie es in 3(a) bis 3(d) klar gezeigt ist, wird der Winkel in der horizontalen Richtung, bei der der Antennengewinn eine Spitze erreicht, durch die Drehung des Primärstrahlers 1 geändert. Damit können Strahlen, die in der horizontalen Richtung abtasten, gebildet werden. Genauer gesagt, in dem Fall von 3(a) bis 3(d) kann eine Antennenvorrichtung realisiert werden, die einen Antennengewinn von 35 dBi in der Vorderseitenrichtung (der Richtung von 0°) hat, und in der Lage ist, in einem Bereich von bis zu etwa ± 7° in der horizontalen Richtung abzutasten. Somit können Ziele erfasst werden, die an Positionen angeordnet sind bis zu etwa 150 m in der Vorderseitenrichtung und in einem Abtastwinkelbereich von ± 7° in der horizontalen Richtung.
Wenn die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 dem zweiten Reflektor 3 zugewandt ist, werden andererseits die Millimeterwellensignale, die von der Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 ausgestrahlt werden, durch den zweiten Reflektor 3 reflektiert. Da der zweite Reflektor 3 eine Form aufweist, die Strahlen bildet, die in der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung verlaufen und eine Richtwirkung aufweisen, die in einem Winkelbereich in der horizontalen Richtung stark ist, der breiter ist als derjenige der Strahlen, die durch den ersten Reflektor 2 durch Reflektion gebildet werden, werden die Strahlen der Millimeterwellensignale, die durch den zweiten Reflektor 3 reflektiert werden, zu einem Bereich in einem Weitwinkelbereich in der Vorderseitenrichtung der Antenne übertragen.
Falls in einem Erfassungsbereich der Strahlen, die durch den zweiten Reflektor 3 in der Vorderseitenrichtung der Antenne gebildet werden, ein Ziel existiert, werden die übertragenen Millimeterwellensignale durch das Ziel reflektiert und zu der Antennenvorrichtung übertragen. Die reflektierten Zielsignale werden durch den zweiten Reflektor 3 reflektiert, und intensiv durch die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 empfangen. Die reflektierten Zielsignale werden von dem Strahlungsabschnitt 11 und dem Übertragungsabschnitt 12 des Primärstrahlers 1 zu dem Wellenleiter 5 übertragen, und von dem Wellenleiter 5 zu der externen Schaltung ausgegeben.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Charakteristika der Strahlen, die durch Reflektion der Millimeterwellensignale durch den zweiten Reflektor 3 gebildet werden, d. h. die Richtwirkungen, durch die relativen Positionen der reflektierenden Oberfläche des zweiten Reflektors 3 und die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 geändert. Daher wird die Richtwirkung durch die Drehung des Primärstrahlers 1 geändert.
4(a) bis 4(d) stellen die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Primärstrahlers 1 und der Richtwirkung der Antennenvorrichtung dar, wenn die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 dem zweiten Reflektor 3 zugewandt ist. Der Drehwinkel des Primärstrahlers 1, d. h. die relativen Positionen der reflektierenden Oberfläche des zweiten Reflektors 3 und die Strahlungsoberfläche des Primärstrahlers 1 variiert in 4(a) bis 4(d). Der Winkel, der in der Abszisse in den Zeichnungen gezeigt ist, zeigt einen Winkel an, der in der horizontalen Richtung bezüglich einer Referenzrichtung von 0° gebildet ist, wobei die Richtung genau senkrecht zu der Vorderseite der Antennenvorrichtung als Referenzrichtung definiert ist. Darüber hinaus ist der Drehwinkel des Primärstrahlers in den Zeichnungen ein Winkel, der bezüglich einer Referenzrichtung von 0° gebildet ist, wobei die Richtung, wenn der Primärstrahler 1 vertikal nach unten gerichtet ist, als Referenzrichtung definiert ist. Ferner ist die Frequenz der verwendeten Millimeterwellensignale 76 GHz, was gleich ist wie diejenige, die für Fahrzeug-befestigte Radarvorrichtungen verwendet wird.
Wie es in 4(a) bis 4(d) deutlich gezeigt ist, wird der Winkel in der horizontalen Richtung, bei der der Antennengewinn eine Spitze bildet, durch die Drehung des Primärstrahlers 1 stärker geändert als in dem Fall des ersten Reflektors 2. Damit können Strahlen gebildet werden, die in einem weiteren Winkelbereich in der horizontalen Richtung abtasten. Genauer gesagt, in dem Fall von 4(a) bis 4(d) kann eine Antennenvorrichtung realisiert werden, die einen Antennengewinn von 22 dBi in der Vorderseitenrichtung (der Richtung von 0°) aufweist, und in der Lage ist, in einem Bereich von bis zu etwa ± 40° in der horizontalen Richtung abzutasten. Somit können Ziele erfasst werden, die an Positionen von bis zu etwa 40 m in der Vorderseitenrichtung und in einem Abtastwinkelbereich von ± 40° in der horizontalen Richtung angeordnet sind.
Mit der oben beschriebenen Struktur gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann eine Antennenvorrichtung mit einer Mehrzahl von Richtwirkungen unter Verwendung von nur einem Primärstrahler realisiert werden. Damit können beispielsweise ein entferntes Ziel in einem schmalen Bereich, der die Richtung genau senkrecht zu der Vorderseite umfasst, und ein nahes Ziel in einem weiteren Bereich, der oben in den Beispielen beschrieben ist, während einer Drehung des Primärstrahlers erfasst werden.
Bei der obigen Beschreibung ist die Strahlungsrichtung des Primärstrahlers (die Richtung, entlang der sich der Strahlungsabschnitt erstreckt) senkrecht zu der Drehachse A (der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung). Der Winkel zwischen der Strahlungsrichtung und der Drehachse A kann ein Winkel in dem Bereich von 30° bis weniger als 90° sein, wie es in 5(b) gezeigt ist, wobei der Winkel kein sehr kleiner spitzer Winkel ist. 5(a) und 5(b) sind Seitenansichten, die die relative Anordnung des Primärstrahlers und des Reflektors darstellen. Pfeile mit gepunkteten Linien in den Zeichnungen zeigen Richtungen an, entlang denen die Millimeterwellensignale ausgestrahlt werden, und Richtungen, entlang denen Übertragungsstrahlen, die aus den Millimeterwellensignalen zusammengesetzt sind, übertragen werden, und Pfeile mit dicken durchgezogenen Linien zeigen die Vorderseitenrichtung an. Damit ist die Flexibilität beim Entwerfen der Brennweite, Tiefe und des Durchmessers des Reflektors verbessert, und somit ist die Flexibilität beim Layout des Primärstrahlers und des Reflektors verbessert. Als Folge kann eine Antennenvorrichtung mit gewünschten Antennencharakteristika ohne weiteres realisiert werden.
Darüber hinaus sind bei der obigen Beschreibung die Formen der Reflektoren ein Rotationsparaboloid und ein Torus. Es können jedoch alle Formen an die oben beschriebene Struktur angelegt werden, so lange die gewünschten Charakteristika erhalten werden. Beispiele solcher Reflektoren können folgende umfassen:

(1) diejenigen, die modifizierte hochglanzpolierte Oberflächen für gewünschte Richtwirkungen aufweisen,
(2) diejenigen, die Zusammensetzungen eines Torus und eines Rotationsparaboloids aufweisen,
(3) diejenigen, die Zusammensetzungen einer Mehrzahl von Rotationsparaboloiden aufweisen.

Diese Reflektoren können durch Verfahren, wie z. B. Druckgießen, Schneiden, Schmieden, Harzbeschichten, Dampfaufbringung, Drahtumflechtung und Drucken gebildet werden.
Darüber hinaus hat der Strahlungsabschnitt bei der obigen Beschreibung des Primärstrahlers eine rechteckige Hornform. Strahler mit verschiedenen Formen, die in 6(a) bis 6(d) gezeigt sind, können jedoch verwendet werden.
6(a) bis 6(d) stellen die Formen verschiedener Strahler vor, wie z. B. ein kreisförmiger hornförmiger Strahler, ein stabförmiger dielektrischer Strahler, eine Patch-Antenne bzw. eine Schlitz-Antenne.
Die oben beschriebenen Effekte können auch erzeugt werden durch Verwenden von Primärstrahlern mit diesen Strukturen.
Als Nächstes wird eine Antennenvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 7(a) und 7(b) beschrieben.
7(a) und 7(b) sind Seitenansichten, die schematische Strukturen der Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellen. Pfeile mit gepunkteten Linien in den Zeichnungen zeigen Richtungen an, entlang denen Millimeterwellensignale ausgestrahlt werden, und Richtungen, entlang denen Übertragungsstrahlen, die aus den Millimeterwellensignalen zusammengesetzt sind, übertragen werden, und Pfeile mit dicken durchgezogenen Linien zeigen die Vorderseitenrichtung an.
Wie es in 7(a) und 7(b) gezeigt ist, umfasst die Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Reflektor 2 und einen dritten Reflektor 7 mit der gleichen Form, die über bzw. unter einem Primärstrahler 1 angeordnet sind, um bezüglich eines Brennpunkts, der in dem Primärstrahler 1 existiert, symmetrisch angeordnet zu sein. Andere Strukturen als diese sind gleich wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit ist die reflektierende Oberfläche des ersten Reflektors 2 in der Vorderseitenrichtung der Antenne ausgerichtet, und die reflektierende Oberfläche des dritten Reflektors 7 ist in der Richtung ausgerichtet, der die Rückseite der Antenne zugewandt ist (Rückseitenrichtung). Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht der Brennpunkt einem Schnittpunkt der Mittellinie, entlang der sich ein Strahlungsabschnitt 11 des Primärstrahlers 1 erstreckt, und der Mittellinie, entlang der sich ein Übertragungsabschnitt 12 erstreckt. Mit dieser Struktur kann der erste Reflektor 2, der über dem Primärstrahler 1 angeordnet ist, Strahlen bilden, die in der Vorderseitenrichtung der Antenne verlaufen, und der dritte Reflektor 7, der unter dem Primärstrahler 1 angeordnet ist, kann Strahlen bilden, die in der Rückseitenrichtung der Antenne verlaufen. Damit werden Strahlen, die vorwärts und rückwärts verlaufen, während einer Drehung des Primärstrahlers 1 gebildet, und die Vorderseitenrichtung und Rückseitenrichtung kann durch Verwenden von nur einer Antennenvorrichtung realisiert werden.
Bei der obigen Beschreibung haben die beiden Reflektoren die gleiche Form, können aber unterschiedliche Formen haben. In diesem Fall können die Positionen der Reflektoren bezüglich des Primärstrahlers bestimmt werden, so dass gewünschte Antennencharakteristika (Richtwirkungen) erhalten werden.
Darüber hinaus sind bei der obigen Beschreibung die Reflektoren positioniert, so dass der Reflektor, der über dem Primärstrahler angeordnet ist, Strahlen in der Vorderseitenrichtung überträgt und der Reflektor, der unter dem Primärstrahler angeordnet ist, Strahlen in der Rückseitenrichtung überträgt. Die Reflektoren können jedoch positioniert sein, so dass der obere Reflektor Strahlen in der Rückseitenrichtung überträgt und der untere Reflektor Strahlen in der Vorderseitenrichtung überträgt.
Als Nächstes wird eine Antennenvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 8(a) und 8(b) beschrieben.
8(a) und 8(b) sind Seitenansichten, die schematische Strukturen der Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellen. Pfeile mit gepunkteten Linien in den Zeichnungen zeigen Richtungen an, entlang denen Millimeterwellensignale ausgestrahlt werden, und Richtungen, entlang denen Übertragungsstrahlen, die aus Millimeterwellensignalen zusammengesetzt sind, übertragen werden, und Pfeile mit dicken durchgezogenen Linien zeigen die Vorderseitenrichtung an.
Die in 8(a) und 8(b) gezeigte Antennenvorrichtung umfasst einen ersten Reflektor 2, der über einem Primärstrahler 1 angeordnet ist, und einen vierten Reflektor 8, der unter dem Primärstrahler 1 angeordnet ist, um zu dem ersten Reflektor 2 bezüglich einer Drehachse A des Primärstrahlers 1 asymmetrisch zu sein. Strahlen, die durch Reflektion des ersten Reflektors 2 gebildet werden, verlaufen schräg nach unten in der Vorderseitenrichtung, und Strahlen, die durch Reflektion des vierten Reflektors 8 gebildet werden, verlaufen schräg nach oben in der Vorderseitenrichtung. Andere Strukturen als diese sind gleich wie diejenigen bei der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Mit dieser Struktur kann eine Antennenvorrichtung realisiert werden, die Strahlen in der Vorderseitenrichtung im Wesentlichen gleichzeitig nach oben und nach unten überträgt. Damit kann Vorwärtserfassung und vertikale (Aufwärts- und Abwärts-) Erfassung durch Verwenden von nur einer Antennenvorrichtung realisiert werden.
Bei der obigen Beschreibung haben der erste Reflektor 2 und der vierte Reflektor 8 im Wesentlichen die gleiche Form, können aber auch unterschiedliche Formen haben.
Als Nächstes wird eine Antennenvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 9 beschrieben.
9 ist eine Außenansicht, die eine schematische Struktur der Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt.
Die in 9 gezeigte Antennenvorrichtung umfasst einen ersten Reflektor 2, der über einem Primärstrahler 1 angeordnet ist, einen vierten Reflektor 8, der unter dem Primärstrahler 1 angeordnet ist, einen fünften Reflektor 9, der rechts von dem Primärstrahler 1 angeordnet ist, und einen sechsten Reflektor 10, der links von dem Primärstrahler 1 angeordnet ist. Der fünfte Reflektor 9 und der sechste Reflektor 10 haben jeweils eine vorbestimmte Richtwirkung in der Vorderseitenrichtung der Antennenvorrichtung. Andere Strukturen als diejenige sind gleich wie diejenigen bei der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Mit dieser Struktur bilden der erste Reflektor 2 und der vierte Reflektor 8 Strahlen, die in der horizontalen Richtung in der Vorderseitenrichtung der Antenne abtasten, und der fünfte Reflektor 9 und der sechste Reflektor 10 bilden Strahlen, die in der vertikalen Richtung in der Vorderseitenrichtung der Antenne abtasten. Damit kann eine Antennenvorrichtung realisiert werden, die in der Lage ist, während einer Drehung des Primärstrahlers in der horizontalen und in der vertikalen Richtung abzutasten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden vier Reflektoren verwendet, aber die Anzahl von Reflektoren kann drei oder mehr sein, um gewünschte Charakteristika zu erhalten.
Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel alle Reflektoren positioniert, um Strahlen zu bilden, die in der Vorderseitenrichtung verlaufen. Wie es bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann die Mehrzahl von Reflektoren jedoch getrennt verwendet werden für die Reflektion in der Vorderseitenrichtung und in der Rückseitenrichtung. Beispielsweise können die Reflektoren, die über und rechts von dem Primärstrahler 1 angeordnet sind, für die Reflektion in der Vorderseitenrichtung verwendet werden, und die Reflektoren, die unter und links von dem Primärstrahler angeordnet sind, können für die Reflektion in der Rückseitenrichtung verwendet werden. Somit kann eine Antennenvorrichtung realisiert werden, die während einer Drehung des Primärstrahlers für horizontales und vertikales Abtasten in der Vorderseitenrichtung und horizontales und vertikales Abtasten in der Rückseitenrichtung in der Lage ist.
Als Nächstes wird eine Antennenvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 10 beschrieben.
10 ist eine Seitenansicht, die eine schematische Struktur der Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt. Pfeile mit gepunkteten Linien in den Zeichnungen zeigen Richtungen an, entlang denen Millimeterwellensignale ausgestrahlt werden, und Richtungen, entlang denen Übertragungsstrahlen, die aus den Millimeterwellensignalen zusammengesetzt sind, übertragen werden, und ein Pfeil mit einer dicken durchgezogenen Linie zeigt die Vorderseitenrichtung an.
Wie es in 10 gezeigt ist, umfasst die Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Primärstrahler, der so positioniert ist, dass eine Drehachse A des Primärstrahlers um einen vorbestimmten Winkel bezüglich der horizontalen Richtung geneigt ist. Andere Strukturen als diese sind gleich wie diejenigen bei der Antennenvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Mit dieser Struktur wird die Flexibilität bei den relativen Positionen des Primärstrahlers und der Reflektoren, d. h. das Layout der Komponenten der Antennenvorrichtung, verbessert. Diese Struktur kann nicht nur auf das dritte Ausführungsbeispiel angewendet werden, sondern auch auf die anderen oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Als Nächstes wird eine Antennenvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 11 beschrieben.
11 ist eine Seitenansicht, die eine schematische Struktur der Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt. Ein Pfeil mit einer dicken durchgezogenen Linie in der Zeichnung zeigt die Vorderseitenrichtung an.
Wie es in 11 gezeigt ist, umfasst die Antennenvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 20, das einen Primärstrahler 1, einen ersten Reflektor 2, einen zweiten Reflektor 3, eine Drehverbindung 4, einen Wellenleiter 5 und einen Motor 6 umfasst. Andere Strukturen als diese sind gleich wie diejenigen bei der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse 20 umfasst eine Seitenwand 21, die die Oberseite, Unterseite, rechte Seite und linke Seite der oben beschriebenen Komponenten bedeckt, eine Rückabdeckung 22, die die Rückseite der Antennenvorrichtung bedeckt, und eine Antennenverkleidung 23, die die Vorderseite der Antennenvorrichtung abdeckt. Die Seitenwand 21 des Gehäuses 20 ist mit dem ersten Reflektor 2 und dem zweiten Reflektor 3 integriert.
Mit dieser Struktur sind die Komponenten der Antennenvorrichtung vor der Außenumgebung geschützt, was zu einer Antennenvorrichtung mit hervorragender Beständigkeit führt. Da darüber hinaus das Gehäuse und die Reflektoren miteinander integriert sind, kann die Anzahl von Komponenten der Antennenvorrichtung reduziert werden, was zu einer Antennenvorrichtung führt, die ohne weiteres mit geringen Kosten hergestellt werden kann.
Die Reflektoren und das Gehäuse sind bei diesem Ausführungsbeispiel miteinander integriert, können aber getrennt gebildet werden und dann zusammengesetzt werden.
Darüber hinaus werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Komponenten (Funktionsteile) der Antennenvorrichtung in dem Gehäuse untergebracht. Darüber hinaus können Funktionsteile einer Radarvorrichtung, die nachfolgend beschrieben ist, in dem Gehäuse angeordnet sein. Damit kann eine Radarvorrichtung mit hervorragender Beständigkeit realisiert werden.
Als Nächstes wird eine Radarvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 12 beschrieben.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur der Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt.
Wie es in 12 dargestellt ist, umfasst die Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Antennenvorrichtung 100, einen Zirkulator 200, einen Mischer 300, einen Koppler 400, eine Blindlast 401, einen VCO 500 und einen LNA 600. Eine Antennenvorrichtung gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird als Antennenvorrichtung 100 verwendet. Hierin entsprechen der Zirkulator 200, der Mischer 300, der Koppler 400, die Nutzlast 401, der VCO 500 und der LNA 600 der „Erfassungssignalerzeugungseinrichtung" der vorliegenden Erfindung.
Millimeterwellensignale, die durch den VCO 500 erzeugt werden, werden über den Koppler 400 und den Zirkulator 200 zu der Antennenvorrichtung 100 übertragen. Die Antennenvorrichtung 100 bildet Übertragungsstrahlungen in Zielerfassungsbereichen, wie es oben beschrieben ist, und empfängt Zielerfassungssignale, die von einem Ziel reflektiert werden. Die Zielerfassungssignale, die von der Antennenvorrichtung 100 empfangen werden, werden über den Zirkulator 200 in den Mischer 300 eingegeben. Der Mischer 300 empfängt einen Teil der Signale, die von dem VCO 500 übertragen werden, über den Koppler 400 als lokale Signale, und gibt Frequenzkomponenten der Differenz zwischen den Zielerfassungssignalen und den lokalen Signalen als IF-Signale aus. Der LNA 600 verstärkt die IF-Signale und gibt die Signale an eine Erfassungsdatenerzeugungsschaltung (nicht gezeigt) aus, die nachgeschaltet angeordnet ist.
Auf diese Weise kann die Radarvorrichtung, die die oben beschriebene Antennenvorrichtung umfasst, unter Verwendung von nur einem Primärstrahler Strahlen bilden, die eine Mehrzahl von Richtwirkungen aufweisen. Somit kann eine kleine Radarvorrichtung realisiert werden, die in der Lage ist, Objekte in einer Mehrzahl von Erfassungsbereichen zu erfassen.
Darüber hinaus, wie es oben beschrieben ist, kann eine kleine Radarvorrichtung mit hervorragender Beständigkeit realisiert werden durch Anordnen der Komponenten der Radarvorrichtung, wie z. B. des Zirkulators 200, des Mischers 300, des Kopplers 400, der Blindlast 401, des VCO 500 und des LNA 600 in dem Gehäuse der Antennenvorrichtung.
Zusammenfassung
Ein Primärstrahler (1) umfasst einen Übertragungsabschnitt (12), der aus einem zylindrischen Wellenleiter gebildet ist, der sich parallel zu einer Richtung erstreckt, der die Vorderseite einer Antennenvorrichtung zugewandt ist (Vorderseitenrichtung), und einem rechteckigen hornförmigen Strahlungsabschnitt (11), der sich senkrecht zu der Vorderseitenrichtung erstreckt. Darüber hinaus ist ein Wellenleiter (5), dessen Mittelachse in der Ausdehnungsrichtung derjenigen des Übertragungsabschnitts (12) des Primärstrahlers (1) entspricht, mit einem Ende des Übertragungsabschnitts (12) verbunden, über eine Drehverbindung (4), um drehbar zu sein, wobei der Strahlungsabschnitt (11) mit dem Übertragungsabschnitt (12) entfernt von dem Ende verbunden ist. Ein erster Reflektor (2) ist von einem versetzten Parabol-Typ und ist über dem Primärstrahler (1) in einer vorbestimmten Position bezüglich des Primärstrahlers (1) angeordnet, so dass eine vorbestimmte Richtwirkung erhalten wird. Ein zweiter Reflektor (3) ist parabolisch in der vertikalen Richtung und torisch in der horizontalen Richtung. Der zweite Reflektor (3) ist unter dem Primärstrahler (1) in einer vorbestimmten Position bezüglich des Primärstrahlers (1) angeordnet, so dass eine vorbestimmte Richtwirkung erhalten wird.

Claims

Eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale umfasst: einen Primärstrahler, der Signale in Richtungen ausstrahlt, die sich von einer Richtung unterscheiden, die durch eine Drehachse gekennzeichnet ist, während sich derselbe dreht; und einen Reflektor, der die Signale, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, durch Reflektion zu einer Strahlübertragungsrichtung der Antennenvorrichtung führt, und reflektierte Zielsignale durch Reflektion von der Strahlübertragungsrichtung zu dem Primärstrahler führt, wobei der Primärstrahler positioniert ist, so dass die Richtung, die durch die Drehachse gekennzeichnet ist, und die Strahlübertragungsrichtung einander im Wesentlichen entsprechen.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Primärstrahler positioniert ist, so dass die Strahlungsrichtung des Primärstrahlers bezüglich der Richtung, die durch die Drehachse gekennzeichnet ist, um einen Winkel von 30° oder mehr geneigt ist.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der Reflektor eine Mehrzahl von Reflektoren umfasst.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Mehrzahl von Reflektoren Formen haben, die sich voneinander unterscheiden.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, bei der die Mehrzahl von Reflektoren in Positionen ange ordnet ist, die sich bezüglich des Primärstrahlers voneinander unterscheiden.
Die Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner ein Gehäuse umfasst, das den Primärstrahler und den Reflektor umfasst.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der der Reflektor und das Gehäuse miteinander integriert sind.
Eine Radarvorrichtung, die folgende Merkmale umfasst: die Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; und eine Erfassungssignalerzeugungseinrichtung, die Signale, die von dem Primärstrahler auszustrahlen sind, und Erfassungssignale erzeugt, unter Verwendung der Signale, die von dem Primärstrahler ausgestrahlt werden, und der reflektierten Zielsignale, die zu dem Primärstrahler geführt werden.