JP2006514809A - 例えば自動車におけるレーダ用途のためのアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

アンテナ装置において、アンテナ給電基板（１）が導体構造を用いてフィールド結合を介してプレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）と接続されている。アンテナ放射エレメント（２）のために、アンテナ給電基板（１）に固定されている受容部（３）が設けられている。受容部（３）自体、またはこの受容部（３）と形状結合的に接続されるケーシング部（５）はアンテナ給電基板（１）のＨＦ遮蔽のために使用される。受容部（３）および／またはケーシング部（５）はプレーナ型のアンテナ放射エレメント（１）から放射方向において導波を実現するように構造化されている。

Description

従来技術
誘電性の基板材料上に１つまたは複数の導電性で放射性の面（単一のパッチまたはパッチアレイ）を備えたアンテナ放射エレメントとしてのプレーナ型の種々のアンテナ装置（パッチアンテナ、マイクロストリップアンテナ）が公知である。これらのパッチには、接触している線路、例えば端部におけるマイクロストリップ線路を介して直接的に給電されるか、適切なレイアウトを有するパッチ面または多層基板内部への貫通部を介するフィールド結合（電磁場結合）を用いて基板より給電される。狭いアンテナローブ特性を達成するために、付加的なエレメント、例えば「スーパーストレート（Superstrat）」（パッチまで所定の間隔をおく平坦な誘電性プレート）または「ポリロッド（Polyrod）」が使用される。

環境（雨、雪、汚物、落石など）に対する機械的な保護として、アンテナはレードームで覆われている。特殊なケースではスーパーストレートの機能が適切な幾何学または材料選択によってレードームに統合されている。

レイアウトにおいてパッチは金属性ではなく、周囲が導電性である相補的な装置も公知である。

発明の利点
請求項１記載の措置でもって、すなわち１つまたは複数のプレーナ型のアンテナ放射エレメントとのフィールド結合のための導体構造を備えたアンテナ給電基板と、アンテナ給電基板に向かって固定される、１つまたは複数の平坦なアンテナ放射エレメントの受容部とを有し、この際、受容部自体またはこの受容部と殊に形状結合可能なケーシング部はアンテナ給電基板のＨＦ遮蔽のために設けられており、また受容部および／またはケーシング部が１つまたは複数のプレーナ型のアンテナ放射エレメントから放射方向において導波が実現されるように構造化されているという措置でもって、廉価であって、好適な分離を保証し、製造公差を緩和し、僅かな損失および広範な帯域幅を有するアンテナ装置を達成することができる。アンテナシステムが統合されている全システムの実装コストを本発明の措置でもって最小限にすることができる。

従属請求項には有利な実施形態が示されている。

ケーシング部に簡単なやり方でウェブを統合することができ、このウェブはアンテナ給電基板の上方にＨＦ室を形成することに適している。このことは同一の基板におけるプレーナ型のアンテナ放射エレメント（パッチ）ないしこのアンテナ放射エレメントの信号供給およびその他のＨＦ回路を相互的に分離するために使用される。

１つまたは複数のアンテナ放射エレメントを誘電性の基板の片面または両面に取り付けることができる。したがってアンテナ放射エレメントの個々の実装は省略される。基板ないし個々のアンテナ放射エレメントを有利には受容部の貫通部に挿入することができるので、その結果製造公差が存在する場合でもアンテナ給電基板までの一定の間隔は保証されている。貫通部は有利には相補的なプレーナ型のアンテナ放射エレメント（スリット放射部）を形成するためにも使用することができる。アンテナ給電基板と放射エレメントとの間のフィールド結合は、間隔が動作波長の１／４よりも小さくなるよう、有利には動作波長の０．０２から約０．１になるよう選定される場合には最適化される。ケーシング部にアンテナ給電基板の方向において、底が有利には平坦に構成されている少なくとも１つの切り欠きが設けられている場合には、アンテナ放射エレメントないし誘電性の基板を簡単に実装および固定することができる。切り欠きの底／端部から受容部の外面への移行部が角状または漏斗状に構成される場合には、放射に関する最適な波長ならびに、放射エレメントから自由空間までの最適な特性インピーダンス変換を達成することができる。

殊に金属性の受容部自体またはケーシング部は誘電性の材料からなる覆いを有することができ、この覆いはレードームまたはスーパーストレートとして使用できるように成形および寸法設計されている。この外側の覆いは切り欠きの領域内に付設部を有することができ、この付設部は形状結合的に切り欠きにかみ合わされるか、相補的なプレーナ型のアンテナ放射エレメント（スリット放射部）の場合には切り欠きを突き抜ける。この措置によって従来のパッチアンテナに比べて容積が低減されるか、構造体長が縮小され、このことは殊に自動車において適用する際にバンパの領域においては有利となる。

受容部が誘電性の材料から構成される場合には、受容部自体をレードームまたはスーパーストレートとして使用できるように受容部を成形および寸法設計することができる。

１つまたは複数のプレーナ型のアンテナ放射エレメントを誘電性の受容部に埋設ないし射出成形により埋め込むことができる。これに代替的に、１つまたは複数のプレーナ型のアンテナ放射エレメントを誘電性の機能部に埋設することができ、この機能部は形状結合的に受容部および／またはケーシング部、殊にケーシング部の切り欠きに嵌め込むことができる。

受容部にはアンテナ放射エレメントを収容および固定するための係止素子を設けることができる。このことはアンテナ放射エレメントの実装および交換を容易にする。

アンテナ放射エレメントの個数をアンテナ給電基板における所属の結合スリットの個数と異ならせることによって、また間隔を異ならせることによって、所望のアンテナローブを調節することができる、ないし不所望なサイドローブを抑制することができる。

スタック化（積層化）された装置、すなわち複数のアンテナ放射エレメントを上下に重ねることは、誘電性の機能層またはレードームへの埋設によって簡単に実現することができる。

少なくとも２つのアンテナ放射エレメントないし反転されたプレーナ型のアンテナ放射エレメントの面の垂線を相互に傾斜させることによって、放射ローブを同様に所望のアンテナ用途について最適化することができる。

通常のプレーナ型のアンテナ放射エレメント（金属性の小プレート）を反転されたプレーナ型の放射エレメント（スリット放射部）と組み合わせることもでき、この場合それぞれ一種のプレーナ型のアンテナ放射エレメントが異なる構造（受容部、カバー）に収容される。ここでもまた個数および間隔を変更することができる。

図面
図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。ここで、
図１は誘電性の受容部内にパッチを備えたアンテナ装置の断面図を示し、
図２は誘電性の機能部内にパッチを備えたアンテナ装置の断面図を示し、
図３は上方からの装置の分解図を示し、
図４は下方からの装置の分解図を示し、
図５はレードーム内に射出成形により埋め込まれたパッチないしクリップ止めされたパッチを備えたアンテナ装置を示し、
図６から９は外側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置を示し、
図１０から１４は内側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置を示し、
図１５から１７は反転パッチを備えたアンテナ装置を示し、
図１８および１９は反転パッチの誘電性充填部を備えたアンテナ装置を示し、
図２０から２２はレードーム内に付加的なスタックパッチを備えたアンテナ装置を示し、
図２３から２５は結合スリットの上方で中央に配置されているパッチを備えたアンテナ装置を示し、
図２６から２８は結合スリット間の間隔とパッチ間の間隔とが異なるアンテナ装置を示し、
図２９から３１は結合スリット間の間隔が異なり、パッチ間の間隔が異なるアンテナ装置を示し、
図３２から３４は対称的な平面に関して傾斜されているパッチを備えたアンテナ装置を示し、
図３５から３７はレードーム内で相互に傾斜されている反転パッチと通常のパッチとを備えたアンテナ装置を示す。

実施例の説明
本発明は、公知のような相互に絶縁されている金属性でプレーナ型のアンテナ放射エレメント（パッチ）を基礎とし、これらのアンテナ放射エレメントは一定の間隔をおいてアンテナ給電基板の上方に配置され、フィールド結合されて給電される。中間空間は空気もしくは誘電率の小さい（ほぼ１）プラスチックから構成することができる。この際、アンテナ放射エレメントはパッチ領域の外側において機械的に保持される。またプラスチックは発泡していてもよい。

図１はアンテナ装置の本発明による第１の実施形態を断面図で示している。アンテナ給電基板１には、このアンテナ給電基板１の上方に配置されている１つまたは複数の金属性でプレーナ型のパッチ２との空気を介したフィールド結合に適した導体構造が設けられている。パッチ２はプラスチックからなる受容部３内に設けられている。給電基板１とパッチ２との間の間隔は動作波長の４分の１よりも小さくなるように、有利には動作波長の０．０２から約０．１に選定される。有利にはパッチ２はプラスチック部３を射出成形により形成するのと同時に、隠れてしまうことなくプラスチック部に埋め込まれる。金属片が完全に包囲されるよう噴射されるか、金属片は上側、下側または縁部のみがプラスチックによって囲まれている。小片はプラスチック／金属の結合体を製造するために必要とされる厚さを少なくとも有する。有利には、パッチ間に存在する媒体の波長の約１／１０までの間隔をおいて相互に重ねて配置されている２つのパッチを有するパッチのスタックも容易に製造できる。スタックされたパッチは同一の大きさおよび幾何学または異なる大きさおよび幾何学を有してよい。

図１においてケーシング部５が設けられており、このケーシング部５はアンテナ給電基板１と受容部３との間に配置されている。パッチ２の領域においてケーシング部５は切り欠き６を有し、この切り欠き６にパッチ２を備えた受容部３が突入している。この実施形態において切り欠き６の端部は、パッチ２とアンテナ給電基板１との間でフィールド結合を達成するために開放されている。すなわちこれはアンテナ貫通部を表す。切り欠き６の端部からケーシング部５の外面までの移行部は、放射方向における所期の導波、またそれと同時にパッチ２から自由空間までの最適な特性インピーダンス変換を達成するために、角状または漏斗状に構成されている。ケーシング部５は導電性に構成されており、例えばＡＬダイカストまたは金属化されたプラスチック射出成形からなる。したがって、ケーシング部５の下方に設けられているアンテナ給電基板１のためのＨＦ遮蔽部として使用することができる。

個々のパッチ２への信号供給をより良好に分離するために、ケーシング部５にはウェブ７が設けられている。これによってアンテナ給電基板１の導体構造の上方にはＨＦ室が生じ、このＨＦ室は隣接する室内の装置に対するこぼれ信号を回避する。アンテナ給電基板１の下方にはケーシング底部８が設けられている。受容部３とケーシング底部８はケーシング部５を用いて、例えばねじ締結、クランプ、接着などにより形状結合されている。受容部３はアンテナ給電基板および受容部を受容するための相応の幾何学を有する。プラスチックのパッチ部が非対称的である場合には、上面または下面をアンテナ給電基板１に向けることができる。ケーシングは、アンテナ給電基板１とパッチ２との間の間隔が受容部３の全体にわたり規定されているように構成されている。相応の厚さに実施されている場合には、プラスチック部は同時にレードームの機能を担うことができ、その結果付加的なカバーは省略される。

択一的に、導電性のケーシング部５はアンテナ給電基板を完全に受容しているのではなく、単に部分的にアンテナ給電基板１上に位置決めされて取り付けられている。この場合にはケーシングとしての別の部分が必要とされる。

図２による実施形態においては、パッチが例えばプラスチックからなる付加的な機能部４に埋設されているか、射出成形により埋め込まれている。この機能部４はケーシング部５、殊にこのケーシング部５の漏斗状または角状の切り欠き６に形状結合的に装填されている。受容部３はこの機能部４を覆っており、この機能部４と共に１つのユニットを形成する。このユニットを同時にレードームとして使用することができる。有利には受容部は溝８を有し、この溝８に機能部４をプレス嵌め可能または嵌め込み接着可能である。図３は図１および図２の２つの択一形態を上方からの斜視図で示したものであり、図４はこれを下方から示したものである。ここで左側は図１の択一形態であり、右側は図２の択一形態であり、共通のユニットで示されている。２つの択一形態を有するこの共通のユニットは、一方の択一形態が送信アンテナとして使用され、他方の択一形態が受信アンテナとして使用される場合には有利である。択一形態は例えばまさに所望の異なるアンテナ特性、例えば狭帯域の送信特性と広帯域の受信特性、またはその逆について最適化することができる。

図５はパッチ２を受容部３に挿入するための代替形態を示す。受容部３は裏面側にアンテナ放射エレメント（パッチ）２を装填および固定／クリップ止めするための係止素子１９を有する。これらの係止素子１９はパッチ２と共にケーシング部５のアンテナ貫通部を介して突入しており、またアンテナ給電基板１および受容部３をケーシング部５に固定した後には隠れることなくアンテナ給電基板１の上方に配置される。

図６ａは遠近法的な俯瞰図で実施例を示しており、図６ｂは下方から実施例を示していいる。この実施例においてはアンテナ放射エレメント、ここでは一列の３つのパッチが誘電性の回路基板９の片面または両面に取り付けられている。パッチ２が両側の面に取り付けられている場合には、これらのパッチは異なる幾何学を有してもよい（パッチＯおよびパッチＵ）。アンテナ給電基板１は前述のようにパッチ２まで、動作波長の０．０２から約０．１の間隔を有している。パッチ２を備えた誘電性の基板９のための受容部３は前述の実施例と同様に導電性であり、たとえばＡＬダイカストまたは金属化されたプラスチック射出成形からなる。

この実施例では受容部３自体がケーシング部として使用されるが、これは他の変形実施形態においても同様に考えられる。また受容部３は上側カバー面およびケーシングフレーム１１を用いてなべ状に形成されている。受容部３は基板９の領域において、アンテナ給電基板１の方向に向かって切り欠き６を有し、この切り欠きの端部はアンテナ給電基板１を基板９ないしこの基板９のパッチ２とフィールド結合させるための貫通部に移行する。切り欠き６の端部／底からカバー面１０への移行部は放射方向に導波するために漏斗状または角状に構成されている。基板９は図６の実施例では外側から実装される。すなわち、基板９は切り欠きの平坦な底まで挿入され、切り欠き６が貫通部に移行する手前でそこに固定される。アンテナ給電基板１を遮蔽するためのＨＦ室を形成するために受容部３は、例えばそれぞれケーシングフレーム１１から切り欠き６まで達するウェブ７を有する。基板９のパッチが設けられている面はアンテナ給電基板１と一義的に向かい合って、または背を向けて使用される。図６においては向かい合った状態で使用されている。相応の厚さに実施されている場合には、基板９が同時にレードームの機能も担い、その結果付加的なカバーは省略される。択一的に、導電性の受容部３はアンテナ給電基板１を完全に受容するのではなく、単に部分的にアンテナ給電基板１上に位置決めされて取り付けられている。この場合には、ケーシングとしての別の部分が必要となる。

図７，８および９は外側からの実装を俯瞰図および断面図で詳細に示している。パッチ２を備えた基板９は切り欠き６の端部において、アンテナ給電基板１まで所定の間隔を維持するビード１２の上に載置されている。図１０から図１４による内側からの実装の場合には、基板９は切り欠き６の領域において下側から受容部３の当接部１３に接触した個所に固定され、これによってこの実施形態においても基板９はアンテナ給電基板１まで所定の間隔を有する。

以下では相補的な（反転された）プレーナ型のアンテナ構造を説明する。このようなアンテナ構造は空気を介在する間隔を備えた相補的なパッチアンテナに比べて、反転構造を有する特別な部分は必要とされない。何故ならば、この反転構造は既存の部分に統合されているからである。これによって部品が少なくなりまた公差のばらつきが少なくなり（存在していない別個の部品も公差を有さない）コストが低減される。相補的な構造を備えたアンテナ装置は図１５から図１７によれば、１つまたは複数の相補的なパッチとの空気を介したフィールド結合のための適切な導体構造を有するアンテナ給電基板１から構成されている。パッチからアンテナ給電基板１までの間隔は動作波長の１／４よりも小さい。実際の値は波長の０．０２から約０．１である。さらには導電性のケーシング部／受容部３にはアンテナ給電基板１を受容するために相応の幾何学が設けられている。ビーム路の延長上における基板１上方の給電領域には相応のパッチ貫通部１４が設けられており、このパッチ貫通部１４はスリット放射部として作用する。貫通部１４は図示されている矩形の形状のような周知のパッチ形状を有する。パッチアレイの場合、パッチの下方においては各給電部が事前に実現されてウェブ７を介して室で囲まれている。この室の幾何学はアンテナに関して動作周波数において非常に良好なマッチングが得られるように選択される。ケーシングへのアンテナ給電基板１の固着は前述した方式、例えばねじ締結、接着、クランプなどによって行われる。

以下では変形形態および拡張形態を説明する。
適切な誘電性材料、例えばプラスチックまたはセラミックからなる装置の既存の覆い／カバー１５はアンテナ領域において、レードームの特性が保証されているように成形および寸法設計されている。有利には特別な形状がケーシングに対して調整されている。これによって装置に関して可能な限り小さい容積が生じる。このことは、ＨＦ回路のための室が局所的にアンテナに隣接して、アンテナ領域においてアンテナ自体を有効な容積として使用できる所定の高さを必要とすることによって可能となる。適切な誘電性材料、例えばプラスチックまたはセラミックからなる装置の既存の覆い／カバー１５はアンテナ領域において、レードームの特性が保証されているように成形および寸法設計されている。有利には特別な形状がケーシングに対して調整されている。これによって装置に関して可能な限り小さい容積が生じる。このことは、ＨＦ回路のための室が局所的にアンテナに隣接して、アンテナ領域においてアンテナ自体を有効な容積として使用できる所定の高さを必要とすることによって可能となる。適切な誘電性の材料、例えばプラスチックまたはセラミックからなる装置の既存の覆い／カバー１５はアンテナ領域において、空気空間がパッチ外側表面まで達するように、それどころかパッチ貫通部を介して突入するように装置内部、すなわち切り欠き６に向かって成形されている。すなわち少なくとも１つの付設部５１を有する（図１８および図１９）。さらに改善されたアンテナ特性を僅かに付加的なコストで実現することができる。スタック化（積層化）されたパッチアンテナを上記のように実施されている反転されたパッチ装置および前述の金属パッチ固着と組み合わせて（カバー１５にスタックパッチ２１を射出成形により埋め込むないしクリップ止めする）容易に実現することができる（図２０から図２２）。積層化されたパッチの寸法設計および形状は同一であっても同一でなくてもよい。

受容部／ケーシング部３における貫通部６はアンテナ軸のさらなる経過においてやはり公知のような漏斗状または角状のアンテナ形状を有する。択一的に、導電性のケーシングは導体基板を完全に受容するのではなく、単に部分的に基板上に位置決めされ取り付けられている。この場合にはケーシングとしての別の部分が必要となる。

別の変形実施形態においては、セラミック、代替的には回路基板または多層の結合体材料の表面にはＮ個のスリット構造の装置が設けられており、このスリット構造はカバーケーシングに固定されているＭ個のパッチからなるアレイに給電する。例えば４つのパッチ金属小プレートが一定の高さで、ＬＴＣＣ基板または有機多層基板における４つの結合スリットの上方において中央に配置されている。

第１の利点は、比較的大きいアパーチャを有する空間的に離れた構造体の装置に給電する、平坦な基板上における狭い結合回路網を作成できることがである。

比較的多くの奇数個のパッチを備えた給電素子の奇数個の装置を適切に使用することによって、素子電流間の位相シフトが調節されない場合には、比較的広いローブおよび面に対して垂直な最大値を有する所望の指向性図を表すことができる。偶数個の給電素子および比較的多くの偶数個のパッチを備えた装置によってさらに広いローブが生じるが、表面に対して垂直な方向における最大値は若干低減する。最大３ｄＢまでのこの後退を選択した場合には、前述の解決手段に比べ開放角度を２０％まで拡大することができる。

給電素子／パッチの偶数個／奇数個ないし奇数個／偶数個の装置によってサイドローブの抑制を改善することができる。

従来はパッチおよび結合素子（結合スリット）の間隔は常に一定であることが前提とされていた。しかしながらこの間隔を対称的に拡大させるか縮小させるようにして、給電素子またはパッチに関してそれぞれ別個に選択することができる。したがって結合係数をより精確に調節することができ、また改善されたサイドローブ抑制またはビーム伝播のような付加的な指向性図特性を僅かな後退によって達成することができる。

同様に結合係数を変更することにより、給電素子およびパッチについて予め規定された電力分布（テーパ状の形状）を達成することができる。

このために機械的な理由または製造の理由が問題になる場合には、結合回路網を密にパッケージすることができ、また小数のパッチを使用することができる（Ｎ＞Ｍ）；例えばレードームにおける大きなパッチは構造化された小さいスリットによって給電される。

図２３から２５は、アンテナ給電基板１における相応の結合スリット２２の上方において中央に配置されている４つのパッチを備えた装置を示す。図２６から２８による変形形態においては、Ｎ個の結合スリット２２の上方にＭ個のパッチ２が配置され、この際結合スリット間の間隔は一定に維持され、パッチ２においては異なる間隔または等間隔が維持される。図示されている変形形態においては、レードーム内のＮ＝５の等間隔のパッチ２が、アンテナ給電基板１におけるＭ＝４の等間隔の結合スリット２２の上方に示されている。送信パッチ２の数を多くすると、通常基板寸法によってのみでは不可能であるようなより長い到達距離を有する寸法的により大きいアンテナが得られるか、通常の寸法よりも小さい基板寸法を選択することができる。図２９から３１による変形形態においては、第１の変形形態とは異なり結合スリット２２およびパッチ２に関して別個に変化する間隔は外側に向かって対称的に拡大または縮小するように調節される。ＭおよびＮは自然数であり、有利にはＭ＞Ｎである。

例えば４つのパッチ２がそれぞれアンテナ給電基板１（ＬＴＣＣ回路または有機多層基板）の結合スリット２２の上方に一定の高さで設けられており、同一の電力および位相でもって給電される前述の実施例においては、必要でない大きさのサイドローブ放射および最適ではないアンテナパターンが生じる。この欠点は、少なくとも２つのプレーナ型のアンテナ放射エレメント２および／または反転されたプレーナ型のアンテナ放射エレメントがこれらの放射エレメントの面の垂線に関して相互に傾斜している場合には抑制することができる。図３２および３３はこれに関する変形形態を示し、内側に向かって傾斜している例えば３つの相補的な（反転された）パッチ２（スリット放射部）を備えている。このために受容部３内のアーチ６の底は相互に傾斜している３つの面に分割されており、これらの面にはそれぞれスリットが設けられている。Ｚ方向における異なる高さに起因する異なる結合係数によってサイドローブをさらに抑制することができる。これに対して広範なローブに関しては、パッチ２は異なる方向で外側に向かって傾斜させることができる。Y軸について面の垂線の回転は、垂線から逸れているビーム旋回を移動させる。回転は個々のパッチに対して等しくなくてもよい。上部カバー２３はレードームとして使用され、また電気的な機能は有さない。

帯域幅を拡張するため、またより大きなアパーチャ（より高いアンテナ利得）を利用するために、有利にはレードーム２３には公知の誘電性のレンズに類似する電気的なフォーカシング部を設けることができる。付加的に電気的な放射構造体がレードームに固着される場合には作用がさらに高められる。これは射出成形、圧入、電気メッキによって行うことができる。

結合スリットよりも多くのパッチがレードームに取り付けられる場合には、小さく選定されるべき給電回路はより広範な面積をくまなく照らすことができる（これに関しては図２９から３１の変形形態を参照されたい）。前述したような付加的な利点、例えば比較的多くの奇数個のパッチを備えた給電素子の奇数個の装置の利用ならびにＺ方向における間隔の変更も同様に達成することができる。付加的に、ビームを偏向させるためにパッチをさらにＹ軸について傾けることができる。レードームのジグザグの形状または階段状の形状も同様に考えられる。製造技術的な理由により、連続的な輪郭が頻繁に要求される。同様にテーパを設けることができる。結合スリットの間隔が不均一である装置、パッチの間隔が不均一である装置、連続的な輪郭またはジグザグの形状の輪郭において最適化された素子を備えた複数の列の装置、ならびにＭ個の結合スリットを備えたＮ個の給電素子および傾けられているレードームの装置の事実は、勿論単独で、またはこれらを組み合わせて同様に本発明の意味において表すことができる。

以下では前述の変形形態を図面に基づき説明する。

図３２，３３および３４は反転されたパッチ２を備えた装置を示し、この装置においては面の垂線が内側に向かって回転されている。勿論、外側に向かって回転された装置も表すことができる。高さにおいては正の段または負の段を包含することができる。所期の好ましい方向を調節するために、反転されたパッチをＹ軸について回転させることもできる（図３４左上）。図面は３，４または５つのパッチを有する列を基礎としているが、１つより多くの列を有するパッチアレイ、例えば内側が湾曲している連続的な面を有する６×４のエレメントを形成することもできる。前述の実施例の拡張形態では、図３５から３７において反転されたパッチ以外にさらに通常のパッチ２がレードーム材料内に保持されている。これにより広帯域なアンテナ装置がもたらされる。さらには、スリット（反転されたパッチ）の数と通常のパッチの数が異なっている。

前述したように、Ｍ個のパッチは例えば有機材料またはセラミック素材からなるＨＦに適した平坦な回路基板、例えばＬＴＣＣ（アンテナ給電基板１）におけるＮ個の結合スリットを介して給電される。パッチをジグザグ形状の境界曲線上に置くことができ、またＸ方向および／またはＹ方向に傾斜させることができる。勿論、複数の異なる列の装置も実施することができる。所望のビーム形成に応じて、Ｚ方向における間隔も対称的に外側に向かって低減することができる。製造的な理由から連続的な輪郭が頻繁に好まれる。

前述の実施例に対する代替的な可能性は有利には、自動車技術、例えばレーダ距離測定、ＡＣＣ（適応的クルーズコントロール）、駐車支援、車両間通信、タイヤ圧伝送、機関データ伝送に現れる。例えば線路を検出するための電気工具の使用も同様に可能である。使用領域は通常の場合１ＧＨｚ以上の周波数に制限される。

誘電性の受容部内にパッチを備えたアンテナ装置の断面図。 誘電性の機能部内にパッチを備えたアンテナ装置の断面図。 上方からの装置の分解図。 下方からの装置の分解図。 レードーム内に射出成形により埋め込まれたパッチないしクリップ止めされたパッチを備えたアンテナ装置。 外側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 外側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 外側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 外側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 内側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 内側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 内側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 内側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 内側からの実装に関して基板内にパッチを備えたアンテナ装置。 反転パッチを備えたアンテナ装置。 反転パッチを備えたアンテナ装置。 反転パッチを備えたアンテナ装置。 反転パッチの誘電性充填部を備えたアンテナ装置。 反転パッチの誘電性充填部を備えたアンテナ装置。 レードーム内に付加的なスタックパッチを備えたアンテナ装置。 レードーム内に付加的なスタックパッチを備えたアンテナ装置。 レードーム内に付加的なスタックパッチを備えたアンテナ装置。 結合スリットの上方で中央に配置されているパッチを備えたアンテナ装置。 結合スリットの上方で中央に配置されているパッチを備えたアンテナ装置。 結合スリットの上方で中央に配置されているパッチを備えたアンテナ装置。 結合スリット間の間隔とパッチ間の間隔とが異なるアンテナ装置。 結合スリット間の間隔とパッチ間の間隔とが異なるアンテナ装置。 結合スリット間の間隔とパッチ間の間隔とが異なるアンテナ装置。 結合スリット間の間隔が異なり、パッチ間の間隔が異なるアンテナ装置。 結合スリット間の間隔が異なり、パッチ間の間隔が異なるアンテナ装置。 結合スリット間の間隔が異なり、パッチ間の間隔が異なるアンテナ装置。 対称的な平面に関して傾斜されているパッチを備えたアンテナ装置。 対称的な平面に関して傾斜されているパッチを備えたアンテナ装置。 対称的な平面に関して傾斜されているパッチを備えたアンテナ装置。 レードーム内で相互に傾斜されている反転パッチと通常のパッチとを備えたアンテナ装置。 レードーム内で相互に傾斜されている反転パッチと通常のパッチとを備えたアンテナ装置。 レードーム内で相互に傾斜されている反転パッチと通常のパッチとを備えたアンテナ装置。

Claims (20)

1. 例えば自動車におけるレーダ用途のためのアンテナ装置において、
   −１つまたは複数のプレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）とフィールド結合するための導体構造を備えたアンテナ給電基板（１）と、
   −前記アンテナ給電基板（１）に向かって固定される、１つまたは複数の前記プレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）の受容部（３）とから構成されており、
   前記受容部（３）自体または該受容部（３）と例えば形状結合的に接続されるケーシング部（５）は前記アンテナ給電基板（１）のＨＦ遮蔽のために設けられており、
   前記受容部（３）および／または前記ケーシング部は、１つまたは複数の前記プレーナ型のアンテナ放射エレメントから放射方向にみて導波を実現するように構造化されていることを特徴とする、アンテナ装置。
2. 前記ケーシング部（５）は前記アンテナ給電基板（１）の方向にウェブ（７）を有し、前記アンテナ給電基板（１）の上方にＨＦ室を形成する、請求項１記載のアンテナ装置。
3. １つまたは複数の前記プレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）は誘電性の基板（９）の片面または両面に取り付けられている、請求項１または２記載のアンテナ装置。
4. 前記ケーシング部（５）は、前記プレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）を挿入するため、または該アンテナ放射エレメント（２）が前記誘電性の基板（９）に取り付けられる場合には該誘電性の基板（９）を挿入するために、または少なくとも１つの相補的なプレーナ型のアンテナ放射エレメントを形成するために少なくとも１つの貫通部（１４）を有し、相補的なプレーナ型のアンテナ放射エレメントを形成する場合には貫通部（１４）はスリット放射部を形成する、請求項１から３までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
5. 前記アンテナ給電基板（１）と、前記プレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）ないし該プレーナ型のアンテナ放射エレメントが取り付けられている前記誘電性の基板（９）との間の間隔は、動作波長の１／４よりも小さい、有利には動作波長の０．０２から約０．１である、請求項１から４までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
6. 前記ケーシング部（５）は前記アンテナ放射エレメント（２）の領域において、前記アンテナ給電基板（１）の方向に少なくとも１つの切り欠き（６）を有し、該切り欠き（６）の底／端部から前記ケーシング部（５）の外面への移行部は角状または漏斗状に構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
7. 前記受容部（３）自体が前記ケーシング部（５）を形成する、請求項１から６までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
8. 前記受容部（３）または前記ケーシング部（５）は誘電性の材料からなる外側カバーを有し、該外側カバーはレードームまたはスーパーストレートとして使用されるよう成形および寸法設計されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
9. 前記外側カバー（１６）は貫通部（１４）の領域において少なくとも１つの付設部（１５）を有し、該付設部（１５）は形状結合的に前記切り欠き（６）に嵌め込まれている、請求項８記載のアンテナ装置。
10. 相補的な（反転された）プレーナ型のアンテナ放射エレメントの場合には、前記付設部（１５）が貫通部（６）に突入している、請求項９記載のアンテナ装置。
11. １つまたは複数の前記プレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）は前記誘電性の受容部（３）に埋設されている、例えば射出成形により埋め込まれている、請求項１０記載のアンテナ装置。
12. １つまたは複数の前記プレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）は誘電性の機能部（４）に埋設されており、該機能部（４）は例えば形状結合的に前記受容部（３）ないし前記付加部分（５）、例えば該付加部分（５）の切り欠き（６）に装填される、請求項１から７までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
13. 前記受容部（３）は前記アンテナ放射エレメント（２）を収容および固定するための係止素子（１９）を有する、請求項１から１０までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
14. Ｍ個のアンテナ放射エレメント（２）が設けられており、フィールド結合のためにＮ個の所属の結合スリット（２２）が前記アンテナ給電基板（１）に設けられており、ここでＭおよびＮは自然数であり、Ｍは有利にはＮより大きい、請求項１から１３までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
15. 前記結合スリット（２２）間の間隔および／または前記アンテナ放射エレメント（２）間の間隔は異なっている、請求項１４記載のアンテナ装置。
16. 少なくとも２つのアンテナ放射エレメント（２）が相互に重ねられてスタック化／積層化されており、該アンテナ放射エレメント（２）のうちの少なくとも１つは例えば誘電性の機能層（４）またはレードーム内に埋設されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
17. 少なくとも２つのプレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）および／または反転されたプレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）はアンテナ放射エレメントの面の垂線に関して相互に傾斜されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
18. プレーナ型のアンテナ放射エレメントも反転されたプレーナ型のアンテナ放射エレメントも設けられており、例えば反転されたプレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）は該アンテナ放射エレメントの面の垂線に関して相互に傾斜されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のアンテナ装置。
19. プレーナ型のアンテナ放射エレメント（２）の個数と反転されたプレーナ型のアンテナ放射エレメントの個数は異なっている、請求項１８記載のアンテナ装置。
20. 前記反転されたプレーナ型のアンテナ放射エレメントは前記受容部（３）に配置されており、前記プレーナ型のアンテナ放射エレメントは前記カバー（１５）に配置されている、請求項１８または１９記載のアンテナ装置。

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