DE112021002988T5

DE112021002988T5 - Hohlleiter-schlitzantenne

Info

Publication number: DE112021002988T5
Application number: DE112021002988.6T
Authority: DE
Inventors: Tomihiro Ikegami; Kazushi Kawaguchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2021-05-17
Publication date: 2023-03-09
Also published as: JP2021190719A; WO2021241305A1; US20230099058A1; JP7211398B2; CN115668645A

Abstract

Eine Hohlleiter-Schlitzantenne gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung enthält einen Hohlleiter (10) mit mehreren Schlitzen (6), die um einen vordefinierten Abstand in einer Mittelachsenrichtung des Hohlleiters beabstandet sind, als einen Abstrahlabschnitt (8), der Funkwellen abstrahlt, und einen unebenen Abschnitt (20), der auf einer Außenwandoberfläche (4) um den Abstrahlabschnitt herum angeordnet ist, mit einem periodisches konkav-konvexes Muster, das sich vom Abstrahlabschnitt aus erstreckt. Der unebene Abschnitt ist konfiguriert, um einfallende Wellen, die von voraus in einer Abstrahlrichtung von Funkwellen einfallen, die vom Abstrahlabschnitt abgestrahlt werden, in eine Richtung zu reflektieren, die sich von einer Einfallsrichtung der einfallenden Wellen unterscheidet.

Description

[Querverweis auf in Beziehung stehende Anmeldung]
Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-90692 , die am 25. Mai 2020 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde und auf die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen ist.
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Hohlleiter-Schlitzantenne mit Hohlleitern auf einer Seite, wobei jeder Hohlleiter mehrere Schlitze in vordefinierten Intervallen aufweist.
[Stand der Technik]
Patentdokument 1 offenbart eine Frequenzselektionsoberflächeneinheit, die unerwünschte Reflexionen von Funkwellen von einer Antennenvorrichtung unterdrücken kann. Diese Frequenzselektionsoberflächeneinheit ist als dielektrisches Substrat konfiguriert, das mit kreuzringförmigen Schlitzen darauf versehen ist, wobei die kreuzringförmigen Schlitze aus einer Kupferschirmschicht mit kreuzförmigen Schlitzen und kreuzförmigen Kupferstegschichten, die in den jeweiligen kreuzförmigen Schlitzen der Kupferschirmschicht angeordnet sind, gebildet sind.
Diese Frequenzselektionsoberflächeneinheit ermöglicht es der Antennenvorrichtung, Funkwellen zu senden und zu empfangen, indem Abmessungen der jeweiligen kreuzringförmigen Schlitze abgestimmt werden, wodurch Reflexionen der Funkwellen von der Antennenvorrichtung unterdrückt werden.
Eine Hohlleiter-Schlitzantenne mit Hohlleitern auf einer Seite, von denen jeder mehrere Schlitze in vordefinierten Intervallen aufweist, ist als eine Antennenvorrichtung bekannt, die in Radargeräten und Kommunikationsvorrichtungen verwendet wird. Bei dieser Hohlleiter-Schlitzantenne ist jeder Schlitz von Metall umgeben. Folglich wird in einer Konfiguration, in der ein Objekt, wie z.B. ein Radom, voraus in Abstrahlrichtung der Funkwellen vorgesehen ist, die gesendete Funkwelle von dem Objekt reflektiert, woraufhin sie auf einen Metallabschnitt um die Schlitze herum trifft, um von dem Metallabschnitt mit geringen Verlusten reflektiert zu werden. Dementsprechend können bei der Hohlleiter-Schlitzantenne Mehrfachreflexionen zwischen dem voraus in Abstrahlrichtung der Funkwellen angeordneten Objekt, wie beispielsweise einem Radom, und dem Metallabschnitt des Antennenkörpers auftreten.
[Literaturverzeichnis]
[Patentliteratur]
[Patentdokument 1] CN 102 723 541 B
[Kurzdarstellung der Erfindung]
Bei der Hohlleiter-Schlitzantenne können bei Mehrfachreflexionen einer Funkwelle die durch die Mehrfachreflexionen verursachten reflektierten Wellen mit der reflektierten Welle eines zu erfassenden Ziels an dem Radargerät oder mit von Kommunikationspartnern gesendeten Funkwellen an der Kommunikationsvorrichtung interferieren. Folglich können Mehrfachreflexionen in der Hohlleiter-Schlitzantenne die Zielerfassungsleistung des Radargeräts und die Kommunikationsleistung der Kommunikationsvorrichtung beeinträchtigen.
Die in Patentdokument 1 beschriebene Frequenzselektionsoberflächeneinheit ist in der Lage, Reflexionen von Funkwellen zu unterdrücken. Somit kann die in Patentdokument 1 beschriebene Anordnung der Frequenzselektionsoberflächeneinheit voraus der Hohlleiter-Schlitzantenne in Abstrahlrichtung die oben beschriebenen Mehrfachreflexionen unterdrücken und die Leistungsverschlechterung des Radargeräts und der Kommunikationsvorrichtung, die diese Antenne verwenden, unterdrücken.
Als Ergebnis eingehender Untersuchungen durch die momentanen Erfinder wurde jedoch das folgende Problem in Verbindung mit Frequenzselektionsoberflächeneinheit von Patentdokument 1 festgestellt. D.h., das Frequenzband von Funkwellen, die gesendet und empfangen werden können, wird eingeengt, da die Frequenz von Funkwellen, deren Reflexionen unterdrückt werden dürfen, durch die kreuzringförmigen Schlitze begrenzt ist.
Ferner besteht noch das folgende Problem. D.h., die in Patentdokument 1 offenbarte Frequenzselektionsoberflächeneinheit als so genannter Filter ist dazu ausgelegt, voraus in Abstrahlrichtung von Funkwellen von der Hohlleiter-Schlitzantenne angeordnet zu werden. Dadurch können die gesendeten und empfangenen Funkwellen gedämpft werden, was die Leistung des Radargeräts und die Leistung der Kommunikationsvorrichtung beeinträchtigen kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird vorzugsweise eine Hohlleiter-Schlitzantenne bereitgestellt, die Mehrfachreflexionen unterdrücken kann, die zwischen dem Antennenkörper und einem Objekt auftreten, das voraus in Abstrahlrichtung von Funkwellen angeordnet ist, und zwar ohne dass ein Filter, wie beispielsweise die Frequenzselektionsoberflächeneinheit oder dergleichen, verwendet wird.
Eine Hohlleiter-Schlitzantenne gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält einen Hohlleiter mit mehreren Schlitzen, die in einem vordefinierten Abstand in einer Mittelachsenrichtung des Hohlleiters angeordnet sind. Die mehreren Schlitze im Hohlleiter dienten als ein Abstrahlabschnitt, der Funkwellen emittiert.
Ein unebener Abschnitt ist an einer Außenwandoberfläche um den Abstrahlabschnitt herum vorgesehen und weist ein periodisches konkav-konvexes Muster auf, das sich vom Abstrahlabschnitt aus erstreckt. Der unebene Abschnitt ist konfiguriert, um einfallende Wellen, die von voraus in einer Abstrahlrichtung von Funkwellen einfallen, die vom Abstrahlabschnitt emittiert werden, in eine Richtung zu reflektieren, die sich von einer Einfallsrichtung der einfallenden Wellen unterscheidet.
Folglich kann, mit der Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung, wenn Funkwellen, die vom Abstrahlabschnitt emittiert werden, auf ein Objekt treffen, das sich voraus in Abstrahlrichtung der Funkwellen befindet, und von diesem reflektiert werden, und wenn die reflektierten Wellen anschließend in die Antennenvorrichtung eintreten, der unebene Abschnitt die einfallenden Wellen in eine Richtung reflektieren, die sich von der Einfallsrichtung unterscheidet.
Dadurch kann ein Auftreten der oben beschriebenen Mehrfachreflexionen unterdrückt werden, bei denen von einem in Abstrahlrichtung vorgelagerten Objekt reflektierte Wellen von der den Abstrahlabschnitt umgebenden Außenwandoberfläche in Richtung desselben Objekts reflektiert werden.
Daher kann die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung verhindern, dass unerwünschte Rauschkomponenten aufgrund von Mehrfachreflexionen Funkwellen überlagern, die von der Hohlleiter-Schlitzantenne gesendet und empfangen werden sollten, und so die Leistung eines Radargeräts oder einer Kommunikationsvorrichtung, die die Hohlleiter-Schlitzantenne verwendet, beeinträchtigen.
Die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung benötigt keinen Filter, wie die oben beschriebene Frequenzselektionsoberflächeneinheit, der voraus in Abstrahlrichtung von Funkwellen angeordnet werden muss, um Mehrfachreflexionen zu unterdrücken. Dadurch kann verhindert werden, dass das Frequenzband von Funkwellen, die von der Hohlleiter-Schlitzantenne gesendet und empfangen werden können, schmaler wird und die Sende- und Empfangsleistung solcher Funkwellen durch die Anordnung eines Filters, wie z.B. der Frequenzselektionsoberflächeneinheit, verringert wird.
Eine Hohlleiter-Schlitzantenne gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält einen Hohlleiter mit mehreren Schlitzen, die in einem vordefinierten Abstand in einer Mittelachsenrichtung des Hohlleiters angeordnet sind, als einen Abstrahlabschnitt, der linear polarisierte Funkwellen emittiert.
Mehrere geradlinige Rippen sind an einer Außenwandoberfläche um den Abstrahlabschnitt herum vorgesehen, wobei die mehreren geradlinigen Rippen voneinander beabstandet und in einem vordefinierten Winkel zur Mittelachse des Hohlleiters geneigt sind.
Die mehreren Rippen sind konfiguriert, um einfallende Wellen, die von voraus in einer Abstrahlrichtung der Funkwellen von dem Abstrahlabschnitt einfallen, zu reflektieren, um eine Polarisationsebene jeder einfallenden Welle um einen vordefinierten Winkel zu drehen, in Zusammenarbeit mit mehreren Rillen bzw. Nuten zwischen den Rippen.
Die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung kann verhindern, dass linear polarisierte Funkwellen, die vom Abstrahlabschnitt abgestrahlt werden, zwischen einem Objekt, das sich voraus in Abstrahlrichtung befindet, und der Außenwandoberfläche, die den Abstrahlabschnitt umgibt, mehrfach reflektiert werden, und dass die einfallenden Wellen vom Abstrahlabschnitt empfangen werden.
Daher kann die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung ebenso verhindern, dass die Leistung eines Radargeräts oder einer Kommunikationsvorrichtung, die die Hohlleiter-Schlitzantenne verwendet, aufgrund von Mehrfachreflexionen, die vorstehend beschrieben sind, beeinträchtigt wird.
Die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung benötigt ferner keinen Filter, wie die oben beschriebene Frequenzselektionsoberflächeneinheit, der voraus in Abstrahlrichtung von Funkwellen angeordnet werden muss. Dadurch kann verhindert werden, dass das Frequenzband von Funkwellen, die gesendet und empfangen werden können, schmaler wird und die Sende- und Empfangsleistung dieser Funkwellen sinkt.
Figurenliste

1 zeigt eine Perspektivansicht der Gesamtkonfiguration einer Antennenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 zeigt eine Abbildung einer Anordnung von mehreren Hohlleitern, die die Antennenvorrichtung bilden;
3 zeigt eine Abbildung von Mehrfachreflexionen, die zwischen der Antennenvorrichtung und einem Objekt auftreten;
4 zeigt eine Abbildung einer Form eines unebenen Abschnitts und einer Reflexion von Funkwellen, die aus dem unebenen Abschnitt resultiert;
5A zeigt eine Abbildung von Funkwellenreflexionseigenschaften der Antennenvorrichtung ohne unebene Abschnitte;
5B zeigt eine Abbildung von Funkwellenreflexionseigenschaften der Antennenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
6 zeigt eine Perspektivansicht der Gesamtkonfiguration einer Antennenvorrichtung gemäß einer ersten Modifikation;
7 zeigt eine Perspektivansicht der Gesamtkonfiguration einer Antennenvorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation;
8 zeigt eine Perspektivansicht der Gesamtkonfiguration einer Antennenvorrichtung gemäß einer dritten Modifikation;
9 zeigt eine Perspektivansicht der Gesamtkonfiguration einer Antennenvorrichtung gemäß einer vierten Modifikation;
10 zeigt eine Perspektivansicht der Gesamtkonfiguration einer Antennenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
11 zeigt eine Abbildung der Reflexionseigenschaften von Funkwellen, die aus Rippen und Rillen resultieren, gemäß der zweiten Ausführungsform;
12A zeigt eine Abbildung von Funkwellenreflexionseigenschaften der Antennenvorrichtung ohne unebene Abschnitte; und
12B zeigt eine Abbildung von Funkwellenreflexionseigenschaften der Antennenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise in einem Millimeterwellen-Radargerät, das an einem Auto oder dergleichen montiert ist, als Antennenvorrichtung verwendet, die Millimeterwellen im 70 bis 80-GHz-Band sendet und empfängt. In der folgenden Beschreibung ist die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Ausführungsform einfach als Antennenvorrichtung 2 bezeichnet.
Eine in 1 gezeigte Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform enthält mehrere Hohlleiter 10, die entlang einer Außenwandoberfläche 4 orthogonal zur Z-Achse, die die Abstrahlrichtung von Funkwellen ist, und in X-Achsen-Richtung der Außenwandoberfläche 4 angeordnet sind.
Die mehreren Hohlleiter 10 sind aus Metall aufgebaut und, wie in 2 dargestellt, so angeordnet, dass die Mittelachse O jedes Hohlleiters 10 in Y-Achsen-Richtung orthogonal zur X-Achse auf der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 liegt und die mehreren Hohlleiter 10 parallel zueinander sind.
Jeder der mehreren Hohlleiter 10 weist mehrere Schlitze 6 auf, die in Richtung der Mittelachse O des Hohlleiters 10 um einen vordefinierten Abstand voneinander entfernt sind. Diese parallele Anordnung der Hohlleiter 10 bewirkt, dass die Schlitze 6 auf der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 in X- und in Y-Achsen-Richtung jeweils um einen vordefinierten Abstand voneinander beabstandet sind.
Die mehreren Schlitze 6, die in X- und in Y-Achsen-Richtung so verteilt angeordnet sind, fungieren als Abstrahlabschnitt 8, der Funkwellen in Z-Achsen-Richtung von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 abstrahlt.
In jedem Hohlleiter 10 sind die mehreren Schlitze 6 jeweils in Richtung der Mittelachse O des Hohlleiters 10 langgestreckt und in Richtung der Mittelachse O des Hohlleiters 10 alle eine Hälfte (λ/2) der Wellenlänge λ bei der Mittenfrequenz der von der Antennenvorrichtung 2 gesendeten und empfangenen Funkwellen angeordnet.
In jedem Hohlleiter 10 sind mehrere Schlitze 6 abwechselnd quer zur Mittelachse O des Hohlleiters 10 und exzentrisch zur Mittelachse O angeordnet. Durch diese Anordnung kann verhindert werden, dass die von den jeweiligen Schlitzen 6 emittierten Funkwellen gegenphasig sind und sich gegenseitig auslöschen.
Im Antennensystem 2 sind die mehreren Hohlleiter 10, die vorstehend beschrieben sind, von Übertragungsleitungen und Sonden für Hochfrequenzsignale umgeben, um Sendesignale in die Hohlleiter 10 einzugeben und empfangene Signale aus den Hohlleitern 10 zu extrahieren.
Da die Konfiguration der Hohlleiter 10, in denen die mehreren Schlitze 6 wie oben beschrieben vorgesehen sind, und das Verfahren zur Einspeisung von Energie in die Hohlleiter 10 bekannte Technologien sind, wie sie z.B. in JP 2008- 167 246 A beschrieben sind, sind sie hierin nicht im Detail beschrieben.
Die Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 erstreckt sich von der mehreren Hohlleitern 10 in X-Achsen-Richtung, um die Übertragungsleitungen für Hochfrequenzsignale und Sonden in der Antennenvorrichtung 2 bereitzustellen. Die Außenwandoberfläche 4 um die Hohlleiter 10 ist aus demselben Metall wie die Hohlleiter 10 aufgebaut.
Wie in 1 dargestellt, enthält die Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 um den Abstrahlabschnitt 8 herum unebene Abschnitte 20 mit einem periodischen konkav-konvexen Muster, die sich von beiden Seiten des Abstrahlabschnitts 8 in X-Achsen-Richtung erstrecken.
Wenn vom Abstrahlabschnitt 8 abgestrahlte Funkwellen auf ein Objekt treffen, das sich voraus in Funkwellenabstrahlrichtung befindet, und von diesem reflektiert werden, und wenn die reflektierten Wellen dann auf die Antennenvorrichtung 2 treffen, reflektiert der unebene Abschnitt 20 die einfallenden Wellen in eine andere Richtung als die Einfallsrichtung.
D.h., die Antennenvorrichtung 2 ist so an einem Kraftfahrzeug installiert, dass die X-Achsen-Richtung, entlang der die mehreren Hohlleiter 10 angeordnet sind, horizontal ist, und wird dadurch in dem Radargerät verwendet, um Ziele, wie andere Fahrzeuge und Fußgänger, die sich voraus in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs befinden, zu erfassen.
Wie in 3 dargestellt, ist ein Objekt 50, wie z.B. eine Stoßstange, ein Radom oder dergleichen, zum Schutz der Antennenvorrichtung 2 voraus in Funkwellenabstrahlrichtung des Abstrahlabschnitts 8 der Antennenvorrichtung 2 angeordnet. Daher werden die vom Abstrahlabschnitt 8 abgestrahlten Funkwellen durch das Objekt 50 in die Umgebung des Fahrzeugs übertragen, und ein Teil der Funkwellen wird von dem Objekt 50 reflektiert, und die reflektierten Wellen treffen auf die Antennenvorrichtung 2.
Da die Außenwandoberfläche 4 des Antennensystems 2 ebenfalls aus dem gleichen Metall wie die Hohlleiter 10 aufgebaut ist, werden die auf die Antennenvorrichtung 2 einfallenden Wellen von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 verlustarm reflektiert.
Dies führt zu Mehrfachreflexionen, bei denen ein Teil der vom Antennensystem 2 abgestrahlten Funkwellen wiederholt zwischen dem Objekt 50 und der Außenwandoberfläche 4 reflektiert wird. Solche Mehrfachreflexionen führen dazu, dass dem Empfangssignal der Antennenvorrichtung 2 unerwünschte Signalkomponenten aufgrund von Mehrfachreflexionen überlagert werden, was die Genauigkeit bei der Zielerfassung durch das Radargerät verringert.
Folglich sind in der vorliegenden Ausführungsform unebene Abschnitte 20 an der Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 herum vorgesehen, um solche Mehrfachreflexionen zu unterdrücken.
Der unebene Abschnitt 20 ist aus mehreren geradlinigen Stegen bzw. Rippen 22 und mehreren Rillen 24 dazwischen gebildet, wobei die Rippen 22 und die Rillen 24 parallel zur Mittelachse O jedes Hohlleiters 10 verlaufen, in dem die mehreren Schlitze 6 angeordnet ist.
Wie in 4 dargestellt, sind in dem unebenen Abschnitt 20 mit einem periodischen Muster der Rippen 22 und der Rillen 24 in X-Achsen-Richtung die Breiten der Rippen 22 und der Rillen 24 jeweils auf die Hälfte (λ/2) der Wellenlänge (λ) der von der Antennenvorrichtung 2 gesendeten und empfangenen Funkwellen eingestellt.
Infolgedessen werden die reflektierten Wellen, die vom Abstrahlabschnitt 8 voraus in Z-Achsen-Richtung abgestrahlt und vom Objekt 50, das voraus in Abstrahlrichtung angeordnet ist, reflektiert werden, von der Außenwandoberfläche der Rippen 22 als konvexe Abschnitte bzw. von den Rillen 24 als konkave Abschnitte reflektiert werden, wobei die reflektierten Wellen eine Phasendifferenz in Abhängigkeit von der Tiefe H der Rillen 24 aufweisen.
Die Phasendifferenz führt dazu, dass die von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 reflektierten Wellen in eine andere Richtung als die Einfallsrichtung von dem voraus in Abstrahlrichtung angeordneten Objekt 50 reflektiert werden.
D.h., die reflektierten Wellen von dem voraus in Abstrahlrichtung angeordneten Objekt 50 fallen aus der Z-Achsen-Richtung auf die Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2, und die einfallenden Wellen werden von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 in einem Winkel reflektiert, der sich von dem Einfallswinkel der einfallenden Wellen unterscheidet, wie durch die weißen Pfeile in 4 gezeigt.
Daher ist die Leistung der reflektierten Wellen, die von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 in Richtung des Objekts 50 voraus in Abstrahlrichtung reflektiert werden, deutlich geringer als bei der Antennenvorrichtung ohne den unebenen Abschnitt 20, was eine Unterdrückung von Mehrfachreflexionen ermöglicht.
5A zeigt beispielsweise Messungen von Reflexionsleistung von Funkwellen in der Antennenvorrichtung, wenn die Außenwandoberfläche 4 keine unebenen Abschnitte 20 aufweist, und 5B zeigt Messungen von Reflexionsleistung von Funkwellen in der Antennenvorrichtung 2, wenn die Außenwandoberfläche 4 die unebenen Abschnitte 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweist.
Diese Messungen stellen die Reflexionsleistung von Funkwellen dar, wenn sich der Reflexionswinkel in der XZ- und YZ-Ebene ändert, wobei die Z-Achsen-Richtung als Referenzwinkel 0[Grad] gilt.
Wie in 5A dargestellt, ist bei der Antennenvorrichtung mit der Außenwandoberfläche 4, die keine unebenen Abschnitte 20 enthält, die Reflexionsleistung für die einfallenden Wellen, die aus der Z-Achsen-Richtung einfallen, in der Z-Achsen-Richtung bei einem Reflexionswinkel von 0[°] am höchsten und nimmt ab, wenn sich der Reflexionswinkel in X-Achsen- und Y-Achsen-Richtung ändert.
Im Gegensatz dazu nimmt bei der Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5B dargestellt, die Reflexionsleistung im Vergleich zur Antennenvorrichtung ohne die unebenen Abschnitte 20 im Reflexionswinkelbereich von 0±40[°] deutlich ab. Dies liegt daran, dass die unebenen Abschnitte 20 die einfallenden Wellen in X-Achsen-Richtung gestreut reflektieren.
Auf diese Weise können mit der Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform, wenn reflektierte Wellen von einem Objekt 50, das voraus in Funkwellenabstrahlrichtung angeordnet ist, auf die Antennenvorrichtung 2 treffen, die einfallenden Wellen in einer gestreuten Weise in Richtungen reflektiert werden, die sich von derjenigen der einfallenden Wellen unterscheiden.
Daher können Mehrfachreflexionen zwischen der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 und dem Objekt 50 unterdrückt werden, selbst wenn vom Abstrahlabschnitt 8 der Antennenvorrichtung 2 abgestrahlte Funkwellen von einem voraus in Abstrahlrichtung angeordneten Objekt 50 reflektiert werden und die reflektierten Wellen auf die Antennenvorrichtung 2 treffen.
Daher kann die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform unnötige reflektierte Signalkomponenten, die durch Mehrfachreflexionen am Abstrahlabschnitt 8 empfangen werden, reduzieren und dadurch die Erfassungsgenauigkeit von Zielen durch das Radargerät erhöhen.
Darüber hinaus benötigt die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform keinen Filter, wie z.B. die Frequenzselektionsoberflächeneinheit, um das Auftreten von Mehrfachreflexionen zu unterdrücken, wodurch verhindert werden kann, dass das Frequenzband der Funkwellen, die gesendet und empfangen werden können, eingeengt wird und die Sende- und Empfangsleistung solcher Funkwellen verringert wird.
Die Reflexionsrichtung von Funkwellen von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 kann durch Abstimmen der Tiefe H der Rillen 24 eingestellt werden, um die Phase der von den Rippen 22 und den Rillen 24 reflektierten Wellen abzustimmen. Die Reflexionsrichtung von Funkwellen von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 kann auch durch Abstimmen der Breite der Rippen 22 eingestellt werden, um die Phase der von den Rippen 22 und den Rillen 24 reflektierten Wellen abzustimmen.
D.h., eine Vergrößerung der Breite der Rippe 22 auf über λ/2 erhöht die Reflexionsleistung von den Rippen 22, und eine Verringerung der Breite der Rippen 22 auf unter λ/2 verringert die Reflexionsleistung von den Rippen 22. Durch die Abstimmung der Breite der Rippen 22 kann daher die Reflexionsleistung von den Rippen 22 abgestimmt werden.
Durch die Abstimmung der Reflexionsleistung der Rippen 22 kann die Richtung der von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 reflektierten Wellen in Kombination mit den von den Rillen 24 reflektierten Wellen geändert werden.
Daher muss die Breite der Rippen 22 nicht unbedingt auf λ/2 eingestellt werden, sondern kann gegebenenfalls, wie jeweils anwendbar, in Übereinstimmung mit der Reflexionsrichtung der von der Außenwandoberfläche 4 reflektierten Wellen eingestellt werden.
Da es ausreichend ist, dass Funkwellen in die Rillen 24 einfallen und die einfallenden Wellen von der Außenwandoberfläche in den Rillen 24 reflektiert werden, kann die Breite der Rillen 24 größer als λ/2 sein. D.h., wenn die Breite der Rille 24 kleiner als λ/2 ist, können die Funkwellen nicht in die Rillen 24 einfallen und somit nicht von den Rillen 24 reflektiert werden. Daher ermöglicht die Breite der Rillen 24, die größer oder gleich λ/2 ist, dass die auf die Antennenvorrichtung 2 einfallenden Funkwellen von den Rillen 24 reflektiert werden.
Somit kann bei der Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform die Breite der Rippen 22 und die Breite der Rillen 24 in den unebenen Abschnitten 20 sowie die Tiefe H der Rillen 24, wie jeweils anwendbar, angestimmt werden, um die Reflexionsrichtung der Funkwellen von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 beliebig einzustellen. Durch die Einstellung der entsprechenden Parameter kann auch die Erfassungsgenauigkeit von Zielen im Radargerät verbessert werden.
Die Tiefe H der Rillen 24, d.h. die Höhe der Rippen 22, muss nicht für alle gleich sein. Beispielsweise kann die Höhe jeder Rippe 22 auf eine unterschiedliche Höhe eingestellt werden, so dass die Höhe der Rippe 22 umso höher ist, je weiter sie von dem Abstrahlabschnitt 8 entfernt ist oder je näher sie an ihm liegt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren Schlitze 6 in jedem Hohlleiter 10 länglich geformt, und jeder Schlitz 6 ist im Hohlleiter 10 so vorgesehen, dass seine Längsrichtung mit der Richtung der Mittelachse O des Hohlleiters 10 übereinstimmt. Daher ist die Antennenvorrichtung 2 zum Senden und Empfangen linear polarisierter Funkwellen geeignet.
Die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung kann jedoch z.B. eine Antennenvorrichtung mit kreuzförmigen Schlitzen 6 sein und dadurch zum Senden und Empfangen zirkular polarisierter Funkwellen konfiguriert sein. D.h., auch eine Antennenvorrichtung, die zirkular polarisierte Funkwellen sendet und empfängt, kann die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielen, indem wie oben beschrieben unebene Abschnitte 20 um den Abstrahlabschnitt 8 herum vorgesehen werden.
[Erste Modifikation]
In der obigen ersten Ausführungsform sind die unebenen Abschnitte 20 jeweils aus mehreren geradlinigen Rippen 22, die parallel zur Mittelachse O jedes Hohlleiters 10 verlaufen und in X-Richtung beabstandet sind, sowie aus mehreren Rillen 24 zwischen den Rippen 22 gebildet.
Bei der Antennenvorrichtung 2 gemäß einer ersten Modifikation, die in 6 dargestellt ist, ist der unebene Abschnitt 20 aus mehreren Vorsprüngen 26, die in einem vordefinierten Abstand in der X- und Y-Achsenrichtung verteilt sind, um den Abstrahlabschnitt 8 zu umgeben, und aus mehreren Rillen 24 zwischen den Vorsprüngen 26 gebildet.
Auch bei einer solchen Konfiguration des unebenen Abschnitts 20 kann durch Einstellen der Breiten der Vorsprünge 26 und der Rillen 24 sowie der Tiefe der Rillen 24 wie in der obigen Ausführungsform die Reflexionsrichtung von Funkwellen von der Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 herum in eine beliebige, von der Z-Achsen-Richtung abweichende Richtung eingestellt werden.
Daher kann die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Modifikation, wie in der obigen ersten Ausführungsform, das Auftreten von Mehrfachreflexionen zwischen der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 und einem voraus in Abstrahlrichtung angeordneten Objekt 50 unterdrücken.
In der vorliegenden Modifikation weisen die Vorsprünge 26, die den unebenen Abschnitt 20 bilden, eine quadratische Prismenform auf. Alternativ können die Vorsprünge 26 eine dreieckige, fünfeckige oder mehr als fünfeckige Prismenform aufweisen, oder sie können eine kreisförmige oder ovale Prismenform aufweisen.
Die Form jedes Vorsprungs 26 muss nicht identisch sein. Alternativ können Vorsprünge 26 unterschiedlicher Formen in einer geeignet verteilten Weise angeordnet sein. Die Höhe jedes Vorsprungs 26 von der Rille 24 muss nicht gleich sein. Alternativ kann die Höhe jedes Vorsprungs 26 von der Rille 24 auf eine andere Höhe eingestellt werden oder je nach Form des Vorsprungs 26 auf eine andere Höhe eingestellt werden.
In der vorliegenden Modifikation sind die Vorsprünge 26 in X- und Y-Achsen-Richtung jeweils um einen festen Abstand voneinander beabstandet. Alternativ können die Vorsprünge 26 in X- und Y-Achsen-Richtung jeweils um einen beliebigen Abstand voneinander beabstandet oder radial von der Mitte des Abstrahlabschnitts 8 angeordnet sein.
[Zweite Modifikation]
Bei der Antennenvorrichtung 2 gemäß einer zweiten Modifikation, wie in 7 dargestellt, ist der unebene Abschnitt 20 aus mehreren kreisringförmigen Rippen 28, die den gesamten Umfang des Abstrahlabschnitts 8, der mehrere Schlitzen 6 aufweist, umgeben, und mehreren kreisringförmigen Rillen 24 zwischen den kreisringförmigen Rippen 28 gebildet.
Auch bei einer solchen Konfiguration des unebenen Abschnitts 20 kann durch Einstellen der Breiten der kreisringförmigen Rippen 28 und der kreisringförmigen Rillen 24 sowie der Tiefe der Rillen 24 wie in der obigen Ausführungsform die Reflexionsrichtung von Funkwellen von der Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 herum in eine beliebige Richtung eingestellt werden, die sich von der Z-Achsen-Richtung unterscheidet.
Daher kann die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Modifikation, wie in der obigen ersten Ausführungsform und der obigen ersten Modifikation, das Auftreten von Mehrfachreflexionen zwischen der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 und einem voraus in Abstrahlrichtung angeordneten Objekt 50 unterdrücken.
In der vorliegenden Modifikation weisen die Rippen 28, die den unebenen Abschnitt 20 bilden, eine kreisringartige Form auf. Alternativ können die Rippen 28 eine beliebige ringförmige Form aufweisen, wie z.B. eine ovalringartige oder eine polygonalringartige (z.B. quadratisch-ringartige) Form, die den Abstrahlabschnitt 8 umgibt.
[Dritte Modifikation]
Bei der Antennenvorrichtung 2 gemäß einer dritten Modifikation, wie in 8 dargestellt, ist der unebene Abschnitt 20, der auf der Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 herum vorgesehen ist, aus mehreren Schrägen 32 gebildet, wobei jede Schräge den höchsten Abschnitt auf der Seite des Abstrahlabschnitts 8 und den niedrigsten Abschnitt auf der gegenüberliegenden Seite aufweist.
Jede der mehreren Schrägen 32 ist so geformt, dass sich die Höhe vom höchsten zum niedrigsten Abschnitt kontinuierlich ändert. Jede Schräge 32 verläuft linear parallel zur Mittelachse O jedes Hohlleiters 10. Die jeweiligen Schrägen 32 sind in X-Achsen-Richtung durchgehend verbunden.
D.h., bei der Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Modifikation ist die Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 eine reflektierende Oberfläche, die ihre Form sägezahnförmig verändert, wie eine Fresnel-Linse. Die Breite in X-Achsen-Richtung von jeder der mehreren Schrägen 32, die diese reflektierende Oberfläche bilden, wird so eingestellt, dass sie größer oder gleich λ/2 ist, so dass die Breite der Schräge 32 umso größer ist, je näher sie sich an dem Abstrahlabschnitt 8 befindet.
Selbst in einer solchen Konfiguration, in der der unebene Abschnitt 20 mehrere aufeinanderfolgende Schrägen 32 aufweist, kann durch Abstimmen der Breiten der jeweiligen Schrägen 32 und deren Höhe vom niedrigsten bis zum höchsten Abschnitt die Reflexionsrichtung von Funkwellen von der Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 herum in eine beliebige Richtung eingestellt werden, die sich von der Z-Achsen-Richtung unterscheidet.
Daher kann auch die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Modifikation, wie in der obigen ersten Ausführungsform und der obigen ersten und zweiten Modifikation, das Auftreten von Mehrfachreflexionen zwischen der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 und einem voraus in Abstrahlrichtung angeordneten Objekt 50 unterdrücken.
[Vierte Modifikation]
Wie in 9 dargestellt, ist bei der Antennenvorrichtung 2 gemäß einer vierten Modifikation ein unebener Abschnitt 20, wie bei der dritten Modifikation, aus mehreren Schrägen 38 aufgebaut. Die mehreren Schrägen 38 weisen die Form eines Kreisrings auf, der den gesamten Umfang des Abstrahlabschnitts 8 umgibt, wobei jede Schräge 38 auf den Abstrahlabschnitt 8 zentriert ist und sich kontinuierlich um den Umfang herum erstreckt.
Auch bei einer solchen Konfiguration, bei der der unebene Abschnitt 20 aus mehreren kreisringförmigen Schrägen 32 aufgebaut ist, kann durch Abstimmen der Breiten der jeweiligen Schrägen 32 und ihrer Höhe, wie bei der Antennenvorrichtung 2 der dritten Modifikation, die Richtung der Reflexion der Funkwellen von der Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 herum in eine beliebige Richtung eingestellt werden, die sich von der Z-Achsen-Richtung unterscheidet.
Daher kann auch die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Modifikation, wie in der obigen ersten Ausführungsform und der obigen ersten bis dritten Modifikation, das Auftreten von Mehrfachreflexionen zwischen der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 und einem voraus in Abstrahlrichtung angeordneten Objekt 50 unterdrücken.
In der vorliegenden Modifikation müssen die mehreren Schrägen 38, die den unebenen Abschnitt 20 bilden, nicht unbedingt eine kreisringartige Form aufweisen. Alternativ können die Schrägen 38, wie die Rippen 28 der zweiten Modifikation, eine beliebige ringartige Form aufweisen, wie beispielsweise eine ovalringartige oder polygonalringartige (z.B. quadratisch-ringartige) Form.
[Zweite Ausführungsform]
Wie in 10 dargestellt, handelt es sich bei der Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, um eine Antennenvorrichtung 2, die in einem Millimeterwellen-Radargerät verwendet wird, das an einem Kraftfahrzeug oder dergleichen angebracht ist, und die mehrere Hohlleiter 10 aufweist, wie in 2 dargestellt.
Die Außenwandoberfläche 4 um den Abstrahlabschnitt 8 mit den Schlitzen 6, die in den mehreren Hohlleitern 10 vorgesehen sind, enthält mehrere geradlinige Rippen 42, die in einem vordefinierten Abstand beabstandet und in einem Winkel von 45 Grad zur Y-Achse entlang der Mittelachse O jedes Hohlleiters 10 geneigt sind.
D.h., in der vorliegenden Ausführungsform besteht der unebene Abschnitt 20 aus mehreren Rippen 42, die in einem Winkel von 45 Grad sowohl zur Y-Achse als auch zur X-Achse geneigt sind, und aus Rillen 44 zwischen den Rippen 42.
Bei diesem ungeraden Abschnitt 20 sind die Breite jeder Rippe 42 und die Breite jeder Rille 44 in Ausrichtungsrichtung jeweils auf die Hälfte (λ/2) der Wellenlänge (λ) bei der Mittenfrequenz der von der Antennenvorrichtung 2 gesendeten und empfangenen Funkwellen eingestellt. Die Tiefe der Rillen 44 ist auf 3·λ/2 + η·λ eingestellt (wobei n eine ganze Zahl ist).
Bei der Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform trifft die vom Abstrahlabschnitt 8 abgestrahlte linear polarisierte Funkwelle auf ein Objekt 50 und wird reflektiert. Wenn die reflektierte Welle auf die Antennenvorrichtung 2 trifft, wird die Polarisationsebene der einfallenden Welle an dem unebenen Abschnitt 20 um 90 Grad gedreht und reflektiert.
D.h., wenn das elektrische Feld Win der einfallenden Welle in eine E-Feld-Komponente (E-Feld: Elektrisches Feld) WA parallel zur Mittelachse der Rille 44 und eine E-Feld-Komponente WB orthogonal zur E-Feld-Komponente WA aufgeteilt wird, wird die E-Feld-Komponente WA in der Rille 44 mit der gleichen Phase unabhängig von der Tiefe der Rille 44 reflektiert, wie in 11 dargestellt.
Im Gegensatz dazu wird die E-Feld-Komponente WB aufgrund der Breite der Rille 44 von λ/2 in der Rille 44 reflektiert, wodurch eine Phasenrotation zusammen mit der Reflexion von der Rippe 42 auftritt. Die oben beschriebene Einstellung der Tiefe der Rille 44 bewirkt, dass die E-Feld-Komponente WB mit der entgegengesetzten Phase reflektiert wird und die reflektierte Komponente des WBR mit der Reflexion der E-Feld-Komponente WA kombiniert wird.
Daher trifft, wie in 10 dargestellt, die von der Antennenvorrichtung 2 abgestrahlte linear polarisierte Funkwelle auf das Objekt 50 und wird von dem Objekt 50 reflektiert, wodurch die auf die Antennenvorrichtung 2 einfallende Welle von dem an der Außenwandoberfläche 4 vorgesehenen unebenen Abschnitt 20 reflektiert wird, wobei die Polarisationsebene um 90 Grad gedreht wird.
Zum Beispiel zeigen 12A und 12B Messergebnisse der Leistung von reflektierten Wellen einfallender Funkwellen, die die gleiche Polarisationsebene aufweisen wie linear polarisierte Funkwellen, die von dem Abstrahlabschnitt 8 abgestrahlt werden, für die Antennenvorrichtung mit der Außenwandoberfläche 4, die keinen unebenen Abschnitt 20 enthält, bzw. für die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in 12A für die Antennenvorrichtung mit der Außenwandoberfläche 4 ohne unebenen Abschnitt 20 dargestellt, ist die Reflexionsleistung der Hauptpolarisationskomponente der reflektierten Welle, die dieselbe Polarisationsebene wie die einfallende Welle aufweist, deutlich höher als die Reflexionsleistung der orthogonalen Polarisationskomponente, deren Polarisationsebene um 90 Grad relativ zur Hauptpolarisationskomponente gedreht ist.
Im Gegensatz dazu, wie in 12B für die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform dargestellt, nimmt die Reflexionsleistung der Hauptpolarisationskomponente im Vergleich zu der Antennenvorrichtung mit der Außenwandoberfläche 4, die keinen unebenen Abschnitt 20 enthält, in der Nähe des Reflexionswinkels von 0[°] deutlich ab, und die Reflexionsleistung der orthogonalen Polarisationskomponente steigt auf das gleiche Niveau wie die Reflexionsleistung der Hauptpolarisationskomponente.
Daher wird, wie auch aus den Messergebnissen ersichtlich, die auf die Antennenvorrichtung 2 einfallende Welle an dem an der Außenwandoberfläche 4 vorgesehenen unebenen Abschnitt 20 reflektiert, wobei die Polarisationsebene um 90 Grad gedreht ist.
D.h., dass bei der Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform selbst dann, wenn die von der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 reflektierte Welle auf ein Objekt 50 trifft und dadurch reflektiert wird, eine Funkwelle auf die Antennenvorrichtung 2 trifft, deren Polarisationsebene um 90 Grad relativ zu der empfangbaren Funkwelle gedreht ist.
Daher kann die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform verhindern, dass reflektierte Wellen, die durch Mehrfachreflexionen zwischen der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 und einem in Abstrahlrichtung vorgelagerten Objekt 50 verursacht werden, an der Antennenvorrichtung 2 empfangen werden.
Daher kann das Radargerät selbst bei Mehrfachreflexionen zwischen dem in Abstrahlrichtung vorgelagerten Objekt 50 und der Antennenvorrichtung 2 reflektierte Wellen von zu erfassenden Zielen außerhalb des Fahrzeugs empfangen, ohne durch die Mehrfachreflexionen beeinträchtigt zu werden, was eine Verschlechterung der Genauigkeit der Zielerfassung durch das Radargerät verhindern kann.
Darüber hinaus benötigt die Antennenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform auch keinen Filter, wie z.B. die Frequenzselektionsoberflächeneinheit, um das Auftreten von Mehrfachreflexionen zu unterdrücken, wodurch verhindert werden kann, dass die Sende-/Empfangseigenschaften der Antennenvorrichtung 2 aufgrund des Vorhandenseins eines solchen Filters beeinträchtigt werden, wie in der ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Rippen 42, die den unebenen Abschnitt 20 bilden, so vorgesehen, dass sie in einem Winkel von 45 Grad zur Y-Achse entlang der Mittelachse O jedes Hohlleiters 10 geneigt sind. Dadurch wird die einfallende Welle mit ihrer um 90 Grad gedrehten Polarisationsebene an der Außenwandoberfläche 4 der Antennenvorrichtung 2 reflektiert.
Da eine Rotation der Polarisationsebene der einfallenden Welle die Leistung der reflektierten Wellen, die durch Mehrfachreflexionen verursacht werden und am Abstrahlabschnitt 8 ankommen, verringern kann, muss der Neigungswinkel der Rippen 42 relativ zur Y-Achse nicht unbedingt 45 Grad betragen, sondern kann wie jeweils anwendbar geändert werden.
[Weitere Ausführungsformen]
Wie oben beschrieben, ist, obgleich vorstehend die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, die vorliegende Offenbarung nicht auf irgendeine der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern anhand verschiedener Modifikationen realisierbar.
Wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben, enthält die Antennenvorrichtung 2 als eine Hohlleiter-Schlitzantenne beispielsweise mehrere Hohlleiter 10 auf, in denen jeweils die mehreren Schlitze 6 in einer Reihe entlang der Mittelachse angeordnet sind, und die mehreren Hohlleiter 10 sind parallel in der Richtung orthogonal zur Mittelachse jedes Hohlleiters 10 angeordnet.
Die Technik der vorliegenden Offenbarung kann in der gleichen Weise wie in der vorliegenden Ausführungsform oder Modifikation oben angewandt werden, auch auf eine Antennenvorrichtung mit einem einzigen Hohlleiter 10, in dem mehrere Schlitze 6 in einer Reihe in Mittelachsenrichtung angeordnet sind, die die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielen können.
Wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben, wird die Antennenvorrichtung 2 als Hohlleiter-Schlitzantenne in dem Radargerät zur Zielerfassung verwendet, das an einem Kraftfahrzeug oder dergleichen angebracht ist. Die Hohlleiter-Schlitzantenne der vorliegenden Offenbarung kann ebenso auf eine Kommunikationsvorrichtung oder dergleichen angewandt werden, die drahtlose Kommunikationen durchführt.
Die Anwendung der Antennenvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform auf eine Kommunikationsvorrichtung kann Mehrfachreflexionen reflektierter Wellen von einem Objekt, wie z.B. einem Radom, unterdrücken, das sich voraus in Abstrahlrichtung zwischen der Antennenvorrichtung und dem Objekt befindet, was die Kommunikationsgenauigkeit der Kommunikationsvorrichtung beeinträchtigen kann.
Die Form und die Abmessungen der/des unebenen Abschnitte(s) 20, die in jeder der obigen Ausführungsformen beschrieben sind, sind Beispiele und können wie jeweils anwendbar geändert werden, solange Reflexionseigenschaften erzielbar sind, die die Effekte von Mehrfachreflexionen unterdrücken können.
Die Antennenvorrichtung 2 kann konfiguriert werden, indem die Formen der unebenen Abschnitte 20 der obigen jeweiligen Ausführungsformen wie jeweils anwendbar kombiniert werden und die Kombination in die Außenwandoberfläche 4 eingearbeitet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 202090692 [0001]
CN 102723541 B [0006]
JP 2008167246 A [0033]

Claims

Hohlleiter-Schlitzantenne, aufweisend: - einen Hohlleiter (10) mit mehreren Schlitzen (6), die um einen vordefinierten Abstand in einer Mittelachsenrichtung des Hohlleiters voneinander beabstandet sind, als einen Abstrahlabschnitt (8), der Funkwellen abstrahlt; und - einen unebenen Abschnitt (20), der an einer Außenwandoberfläche (4) um den Abstrahlabschnitt herum angeordnet ist, wobei der unebene Abschnitt ein periodisches konkav-konvexes Muster aufweist, das sich von dem Abstrahlabschnitt aus erstreckt, wobei - der unebene Abschnitt konfiguriert ist, um einfallende Wellen, die von voraus in einer Richtung der Abstrahlung von vom Abstrahlabschnitt abgestrahlten Funkwellen einfallen, in eine Richtung zu reflektieren, die sich von einer Einfallsrichtung der einfallenden Wellen unterscheidet.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 1, ferner mehrere Hohlleiter aufweisend, wobei - die mehreren Hohlleiter parallel in einer Richtung orthogonal zur Mittelachsenrichtung jedes Hohlleiters des Abstrahlabschnitts angeordnet sind, und - der unebene Abschnitt so angeordnet ist, dass er den aus den mehreren Hohlleitern gebildeten Abstrahlabschnitt umgibt.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem unebenen Abschnitt mit dem periodischen konkav-konvexen Muster, das auf der Außenwandoberfläche des Hohlleiters angeordnet ist, Breiten von konkaven Abschnitten zwischen konvexen Abschnitten jeweils so eingestellt sind, dass sie größer oder gleich einer Hälfte, d.h. λ/2, einer Wellenlänge, d.h. λ, der von der Hohlleiter-Schlitzantenne abgestrahlten Funkwellen sind.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 3, wobei in dem unebenen Abschnitt mit dem periodischen konkav-konvexen Muster, das auf der Außenwandoberfläche des Hohlleiters angeordnet ist, Breiten der konkaven Abschnitte und der konvexen Abschnitte in einer Ausrichtungsrichtung des periodischen konkav-konvexen Musters des unebenen Abschnitts jeweils auf eine Hälfte, d.h. λ/2, der Wellenlänge, d.h. λ, der Funkwellen eingestellt sind.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der unebene Abschnitt mehrere geradlinige Rippen (22) und Rillen (24) zwischen den Rippen aufweist, wobei die Rippen und die Rillen parallel zur Mittelachse des Hohlleiters verlaufen, in dem die mehreren Schlitze angeordnet sind.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der unebene Abschnitt mehrere Vorsprünge (26), die in einer Achsenrichtung parallel zur Mittelachse des Hohlleiters, in der die mehreren Schlitze angeordnet sind, und in einer Achsenrichtung orthogonal zur Mittelachse des Hohlleiters um einen vordefinierten Abstand in einer verteilten Weise beabstandet sind, sowie Rillen (24) zwischen den Vorsprüngen aufweist.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der unebene Abschnitt mehrere ringförmige Rippen (28), die den Abstrahlabschnitt einschließlich des Hohlleiters umgeben, und ringförmige Rillen (24) zwischen den ringförmigen Rippen aufweist.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei der unebene Abschnitt mehrere Schrägen (32, 38) aufweist, die jeweils einen höchsten Abschnitt auf einer Abstrahlabschnittsseite und einen niedrigsten Abschnitt auf einer der Abstrahlabschnittsseite gegenüberliegenden Seite enthalten, wobei eine Höhe jeder der mehreren Schrägen vom höchsten Abschnitt zum niedrigsten Abschnitt kontinuierlich variiert und die mehreren Schrägen vom Abstrahlabschnitt aus verbunden sind.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 8, wobei - die mehreren Schrägen so angeordnet sind, dass sie vom Abstrahlabschnitt aus sägezahnförmig kontinuierlich miteinander verbunden sind, und - eine Breite jeder der mehreren Schrägen in einer Ausrichtungsrichtung so eingestellt ist, dass sie größer als oder gleich einer Hälfte, d.h. λ/2, einer Wellenlänge, d.h. λ, der von der Hohlleiter-Schlitzantenne abgestrahlten Funkwellen ist.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 8 oder 9, wobei jede der mehreren Schrägen linear verläuft, um parallel zur Mittelachse des Hohlleiters zu sein, in dem die mehreren Schlitze angeordnet sind.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 8 oder 9, wobei jede der mehreren Schrägen ringförmig ist, um den Abstrahlabschnitt einschließlich des Hohlleiters zu umgeben.
Hohlleiter-Schlitzantenne, aufweisend: - einen Hohlleiter (10) mit mehreren Schlitzen (6), die um einen vordefinierten Abstand in einer Mittelachsenrichtung des Hohlleiters voneinander beabstandet sind, als einen Abstrahlabschnitt (8), der Funkwellen abstrahlt; und - mehrere geradlinige Rippen (42), die auf einer Außenwandoberfläche um den Abstrahlabschnitt herum angeordnet sind, wobei die mehreren geradlinigen Rippen voneinander beabstandet und in einem vordefinierten Winkel zur Mittelachse des Hohlleiters geneigt sind, wobei - die mehreren Rippen konfiguriert sind, um einfallende Wellen, die von vorne in einer Abstrahlrichtung der Funkwellen von dem Abstrahlabschnitt einfallen, zu reflektieren, um eine Polarisationsebene jeder einfallenden Welle um einen vordefinierten Winkel zu drehen, in Zusammenarbeit mit Rillen (44) zwischen den Rippen.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 12, mehrere Hohlleiter aufweisend, wobei - die mehreren Hohlleiter parallel in einer Richtung orthogonal zur Mittelachse jedes Hohlleiters des Abstrahlabschnitts angeordnet sind, und - die mehreren Rippen um den Abstrahlabschnitt mit den mehreren Hohlleitern herum angeordnet sind.
Hohlleiter-Schlitzantenne nach Anspruch 12 oder 13, wobei - die mehreren Rippen um den Abstrahlabschnitt herum angeordnet und in einem Winkel von 45 Grad zur Mittelachse des Hohlleiters geneigt sind; und - eine Breite von jeder der mehreren Rippen und eine Breite von jeder der Rillen in einer Ausrichtungsrichtung der mehreren Rippen beide auf eine Hälfte, d.h. λ/2, einer Wellenlänge, d.h. λ, der von der Hohlleiter-Schlitzantenne abgestrahlten Funkwellen eingestellt sind, und eine Tiefe von jeder der Rillen auf 3·λ/2 + η·λ eingestellt ist (wobei n eine ganze Zahl ist).