JP2012093305A

JP2012093305A - レーダ装置、レドーム

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Publication number: JP2012093305A
Application number: JP2010242449A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Ando; 隆雅安藤; Kazuma Natsume; 一馬夏目
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: CN102565779A; JP5661423B2; US8674899B2; DE102011084448A1; US20120105300A1; DE102011084448B4

Abstract

【課題】レーダ装置において、部品点数や組み付けの手間を増加させることなく、送受信間のアイソレーションを向上させる。
【解決手段】レドーム３に、送信アンテナ部５１から受信アンテナ部５３への回り込みを抑制する仕切壁３３を設ける。これにより、仕切壁３３の設置のために特別な組み付け作業を必要とせず、レーダ装置１の本体にレドーム３を組み付けるだけで仕切壁３３を設置することができる。このようなレドーム３を用いることにより、部品点数や組み付けの手間を増加させることなく、レーダ装置１の送受信間のアイソレーションを向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーダ波を送受信して物標を検出するレーダ装置およびレーダ装置に装着するレドームに関する。

従来、ミリ波レーダ装置のアンテナとして、基板上に送信アンテナ用のパターン（以下、送信アンテナ部という）、および受信アンテナ用のパターン（以下、受信アンテナ部という）を形成することで構成される平面アンテナが用いられている。そして、装置を小型化するために、図４に示すように、送信アンテナ部１５１と受信アンテナ部１５３とを同一基板１５０上に並べて形成することも行われている。

但し、このようなアンテナでは、送受信間のアイソレーションを十分に確保することが困難であり、図４（ａ）に示すように、送信アンテナ部１５１から放射されたレーダ波の一部が受信アンテナ部１５３にて直接受信されることによる回り込みノイズが発生する。

この回り込みノイズは、受信信号のノイズフロアを上昇させ、物標の検出性能（検知距離等）を低下させてしまうという問題があった。
また、図４（ｂ）に示すように、アンテナ部分を保護するレドーム１３０が設けられている場合、このレドーム１３０からの反射も送受信間のアイソレーションを低下させる要因の一つとなっていた。

これに対して、図５に示すように、アンテナ基板１５０の表面に、送信アンテナ部１５１と受信アンテナ部１５３との間を仕切る金属板や電波吸収体からなる仕切板１６０を設けることによって、送受信間のアイソレーションを改善する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１２６１４６号公報

しかし、この手法では、アンテナ基板１５０に、当該基板とは材質の異なる物体である仕切板１６０を取り付ける必要があり、部品点数が増加するという問題や、組み付けに手間を要するという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、レーダ装置において、部品点数や組み付けの手間を増加させることなく、送受信間のアイソレーションを向上させることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載のレーダ装置は、レーダ波を送信する送信アンテナ部、およびレーダ波を受信する受信アンテナ部が同一面に形成されたアンテナ基板と、レーダ波を透過する材料で構成され、前記アンテナ基板のアンテナ形成面を覆うように設置されたレドームとを備えている。

そして、本発明のレーダ装置では、レドームとアンテナ基板との間に形成される内部空間を、送信アンテナ部が位置する空間と受信アンテナ部が位置する空間とに分割する仕切壁が、レドームと一体に設けられている。

このように構成された本発明のレーダ装置では、送信アンテナ部から受信アンテナ部への回り込みが、仕切壁によって抑制される。しかも、仕切壁がレドームに形成されているため、仕切壁の設置のために特別な組み付け作業を必要とせず、レーダ装置の本体にレドームを組み付けるだけで仕切壁を設置することができる。

つまり、本発明のレーダ装置によれば、部品点数や組み付けの手間を増加させることなく、送受信間のアイソレーションを向上させることができる。
また、請求項２に記載のレドームは、レーダ波を透過する材料で構成され、前記レーダ波を送信する送信アンテナ部および前記レーダ波を受信する受信アンテナ部が同一面に形成されたアンテナ基板のアンテナ形成面を覆うように設置されるものである。

そして、本発明のレドームは、設置時に当該レドームとアンテナ基板との間に形成される内部空間を、送信アンテナ部が位置する空間と受信アンテナ部が位置する空間とに分割する仕切壁が一体に設けられている。

このように構成された本発明のレドームは、請求項１に記載のレーダ装置を構成する際に、好適に用いることができる。

レドームの全体構成を示す斜視図。レドームを組み付けたレーダ装置の主要部の構成を示す断面図。レドームの変形例の構成を示す斜視図。従来の問題点を示す説明図。従来装置の構成を示す断面図。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［構成］
図１は、本発明が適用されたレドーム３の全体構成を示す斜視図、図２は、レドーム３をレーダ装置１の本体（図示せず）に組み付けた時のアンテナ基板５との位置関係を示す断面図である。但し、アンテナ基板５は、レーダ装置１の本体と一体に構成されている。

なお、レーダ装置１は、車両に搭載され、ミリ波（本実施形態では７６．５ＧＨｚ）帯のレーダ波を送受信することで、レーダ波を反射した物標（先行車両、路上の障害物、路側物等）に関する情報（距離，相対速度，方位等）を求めるものである。

図１に示すように、レドーム３は、一つの面が開放された直方体の箱状に形成されている。以下では、レドーム３が形成する内部空間の底を形成する部位を正面壁３１、正面壁が形成された側の面を正面、内部空間と外部空間を連通する開口を形成する開口縁３２を有する側の面を背面という。また、背面から正面に向かう方向をレーダ波の送信方向ともいう。

そして、レドーム３の正面壁３１には、内部空間を二つの直方体状の空間に仕切る仕切壁３３が、レドーム３の他の部位と共に一体成形されている。
レドーム３は、レーダ波を透過する材料からなり、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ），ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ），シンジオタクチックポリスチレン樹脂（ＳＰＳ）等が用いられる。また、レドーム３の厚さは、仕切壁３３も含めて、使用するレーダ波の半波長程度（約２ｍｍ）に形成されている。

アンテナ基板５は、図２に示すように、送信アンテナとして使用されるパターンが形成された送信アンテナ部５１と、受信アンテナとして使用されるパターンが形成された受信アンテナ部５３とからなり、送信アンテナ部５１のパターンと受信アンテナ部５３のパターンとは、アンテナ基板５の同一面（アンテナ形成面５ａ）に、少なくとも、仕切壁３３の厚さより大きな間隔Ｗを空けて形成されている。

そして、レドーム３の仕切壁３３は、アンテナ基板５を覆うようにレーダ装置１の本体にレドーム３を固定した時に、送信アンテナ部５１および受信アンテナ部５３の両パターンの間にて、両パターンと接触することなく、アンテナ基板５のアンテナ形成面５ａに接触するような位置および高さに形成されている。

［作用］
レドーム３が組み付けられたレーダ装置１は、送信アンテナ部５１から送信されたレーダ波は、レドーム３の正面壁３１を透過して外部に放射され、物標に反射して戻ってくるレーダ波（反射波）は、レドーム３の正面壁３１を透過して受信アンテナ部５３にて受信される。

また、送信アンテナ部５１から送信されたレーダ波の一部は、仕切壁３３に向かい、仕切壁３３を透過して受信アンテナ部５３にて受信される。しかし、仕切壁３３は、入射するレーダ波の一部を反射する。特に仕切壁３３への入射角度が９０°から外れるほど、反射量は大きくなり、仕切壁３３を介して受信アンテナ部５１側に透過する（回り込む）レーダ波は減少する。

［効果］
以上説明したように、レーダ装置１では、送信アンテナ部５１から受信アンテナ部５３への回り込みが、仕切壁３３によって抑制される。しかも、仕切壁３３がレドーム３に形成されているため、仕切壁３３の設置のために特別な組み付け作業を必要とせず、レーダ装置１の本体にレドーム３を組み付けるだけで仕切壁３３を設置することができる。

つまり、レーダ装置１によれば、部品点数や組み付けの手間を増加させることなく、送受信間のアイソレーションを向上させることができる。
なお、仕切壁３３と送信アンテナ部５１および受信アンテナ部５３のパターンとは、非接触の状態を確保できる範囲で、可能な限り接近させることが望ましく、接近させるほど、送受間のアイソレーションを向上させることができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、レドーム３の正面壁３１は、レーダ装置１の本体に組み付けた時に、アンテナ基板５のアンテナ形成面５ａに対して平行となるように構成されているが、図３に示すレドーム１３のように、アンテナ形成面に対して角度（２ｄｅｇ以上が望ましい）を有するよう傾斜した形状に構成してもよい。

この場合、正面壁３１にて反射し仕切壁３３を介して受信アンテナ部５１側に透過する（回り込む）レーダ波を減少させることができ、送受信間のアイソレーションをより向上させることができる。

上記実施形態では仕切壁３３の厚さを、レドーム３の他の部分と同様の厚さ（レーダ波の半波長程度）としたが、これに限るものではなく、アンテナ指向性設計への影響が最小限に抑えられるように設定すればよい。

また、上記実施形態では、送信アンテナ部５１および受信アンテナ部５３は固定した構造とされているが、これらが上下または左右に機械的に動くような構造を有している場合、仕切壁３３は、その動きに応じたビームの稼働範囲を遮ることがないような形状に形成したり、ビームの稼働範囲を遮ることがないような範囲で設けたりしてもよい。

１…レーダ装置３，１３…レドーム５…アンテナ基板５ａ…アンテナ形成面３１…正面壁３２…開口縁３３…仕切壁５１…送信アンテナ部５３…受信アンテナ部

Claims

レーダ波を送信する送信アンテナ部、およびレーダ波を受信する受信アンテナ部が同一面に形成されたアンテナ基板と、
レーダ波を透過する材料で構成され、前記アンテナ基板のアンテナ形成面を覆うように設置されたレドームと、
を備えたレーダ装置であって、
前記レドームと前記アンテナ基板との間に形成される内部空間を、前記送信アンテナ部が位置する空間と前記受信アンテナ部が位置する空間とに分割する仕切壁を、前記レドームと一体に設けたことを特徴とするレーダ装置。
レーダ波を透過する材料で構成され、前記レーダ波を送信する送信アンテナ部および前記レーダ波を受信する受信アンテナ部が同一面に形成されたアンテナ基板のアンテナ形成面を覆うように設置されるレドームであって、
設置時に当該レドームと前記アンテナ基板との間に形成される内部空間を、前記送信アンテナ部が位置する空間と前記受信アンテナ部が位置する空間とに分割する仕切壁が一体に設けられていることを特徴とするレドーム。