JP2012177665A - Radar device, and radio wave transmission device - Google Patents

Radar device, and radio wave transmission device Download PDF

Info

Publication number
JP2012177665A
JP2012177665A JP2011041924A JP2011041924A JP2012177665A JP 2012177665 A JP2012177665 A JP 2012177665A JP 2011041924 A JP2011041924 A JP 2011041924A JP 2011041924 A JP2011041924 A JP 2011041924A JP 2012177665 A JP2012177665 A JP 2012177665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
radio wave
circuit board
wave transmission
planar antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011041924A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Honda
秀紀 本田
Takashi Matsushita
高志 松下
Koji Mizushima
浩二 水嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP2011041924A priority Critical patent/JP2012177665A/en
Publication of JP2012177665A publication Critical patent/JP2012177665A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a propagation loss due to displacement between a wave guide and a substrate.SOLUTION: A radar device includes: a planar antenna; a circuit board loaded with a radio wave transmission/reception part which transmits and receives radio waves to/from the planar antenna; a radio wave transmission device which connects the planar antenna with the circuit board; and a case which stores the planar antenna, the circuit board, the radio wave transmission device. The radio wave transmission device has: a waveguide in which the radio waves flow; and a taper part provided on the side of the circuit board of the waveguide and of which the opening on the side of the circuit board is formed larger than an opening on the side of the planar antenna.

Description

本発明は、レーダ装置、及び電波伝送装置の技術に関する。   The present invention relates to a technology of a radar device and a radio wave transmission device.

伝送線路の一つして導波管がある。例えば、特許文献1には、変換アダプタに用いる導波管として、テーパ構造を有する導波管が開示されている。   One of the transmission lines is a waveguide. For example, Patent Document 1 discloses a waveguide having a tapered structure as a waveguide used for a conversion adapter.

特開2005−175612号公報JP 2005-175612 A 特開平8−271768号公報JP-A-8-271768

伝送線路の一つして導波管がある。導波管は、例えばミリ波レーダにおける高周波モジュールとアンテナとの接続にも用いられている。ここで、図1は、従来のミリ波レーダの構造の一例を示す。図1に示すミリ波レーダは、アンテナ2xと高周波モジュールとしてのRF基板5xを有し、アンテナ2xとRF基板5xは、RFシャーシ4x及びアンテナシャーシ3xによって構成される金属シャーシに形成された貫通孔からなる導波管10xによって接続されている。RF基板5xにはミリ波レーダのマイコンなどを搭載するベースバンド基板6xが接続され、アンテナシャーシ3x、導波管10x、RF基板5x、ベースバンド基板6xは、レドーム1xとケース7xによって覆われている。なお、レドーム1xとケース7xとは、Oリング15xを介して接続され、ミリ波レーダの防水性が確保されている。また、ケース7xには、呼吸部8xが設けられており、ミリ波レーダ内の空気圧の調整が可能となっている。更に、ケース7xには、例えば車両のECU(electronic control unit)と接続するための外部コネクタ9xが接続されている。   One of the transmission lines is a waveguide. The waveguide is also used to connect a high-frequency module and an antenna in, for example, a millimeter wave radar. Here, FIG. 1 shows an example of the structure of a conventional millimeter wave radar. The millimeter wave radar shown in FIG. 1 has an antenna 2x and an RF substrate 5x as a high-frequency module. The antenna 2x and the RF substrate 5x are through holes formed in a metal chassis constituted by the RF chassis 4x and the antenna chassis 3x. Are connected by a waveguide 10x. A baseband board 6x on which a millimeter wave radar microcomputer or the like is mounted is connected to the RF board 5x, and the antenna chassis 3x, the waveguide 10x, the RF board 5x, and the baseband board 6x are covered with a radome 1x and a case 7x. Yes. The radome 1x and the case 7x are connected via an O-ring 15x to ensure the waterproof property of the millimeter wave radar. In addition, the case 7x is provided with a breathing portion 8x, and the air pressure in the millimeter wave radar can be adjusted. Further, the case 7x is connected to an external connector 9x for connection to, for example, an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle.

図2は、従来の導波管の断面図であり、図3は、従来の導波管とRF基板との接続の位置関係を平面的に表すイメージ図である。図2に示すように、従来、導波管10xとRF基板5xとは、RF基板側の開口部10x2とRF基板5xに形成された導体パターンからなるアンテナ変換部50xとを重ね合わせた上で、ねじSによって接続されていた。そして、図3に示すように、RF基板のアンテナ変換部50xが、RF基板側の開口部10x2内に収まるように、導波管10xがRF基板5xに接続される。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional waveguide, and FIG. 3 is an image diagram representing the positional relationship of connection between the conventional waveguide and the RF substrate in a plan view. As shown in FIG. 2, conventionally, the waveguide 10x and the RF substrate 5x are obtained by superimposing an opening 10x2 on the RF substrate side and an antenna conversion unit 50x made of a conductor pattern formed on the RF substrate 5x. And were connected by screws S. Then, as shown in FIG. 3, the waveguide 10x is connected to the RF substrate 5x so that the antenna conversion part 50x of the RF substrate is accommodated in the opening 10x2 on the RF substrate side.

上記のようにミリ波レーダは、複数の部材が積層されることで構成されているが、部材同士が正確な位置で接続されないとミリ波レーダの機能が低下する虞がある。特に、導波管10xとRF基板5xとの接続において、RF基板5xとアンテナ変換部50xとの間で位置ずれが生じると、アンテナ変換部50xが導波管壁に寄ってしまい、導波管10xを通る電波の反射が大きくなり、伝播ロスが増大することが懸念される。   As described above, the millimeter wave radar is configured by stacking a plurality of members. However, if the members are not connected at an accurate position, the function of the millimeter wave radar may be deteriorated. In particular, in the connection between the waveguide 10x and the RF substrate 5x, if a positional shift occurs between the RF substrate 5x and the antenna conversion unit 50x, the antenna conversion unit 50x is moved to the waveguide wall, and the waveguide There is a concern that the reflection of radio waves passing through 10x becomes large and propagation loss increases.

本発明では、導波管と基板との位置ずれによる伝播ロスを低減する技術を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a technique for reducing a propagation loss due to a positional deviation between a waveguide and a substrate.

本発明では、上述した課題を解決するため、導波管にテーパ部を設け、レーダ装置の回路基板とアンテナとを接続することとした。   In the present invention, in order to solve the above-described problems, the waveguide is provided with a tapered portion, and the circuit board of the radar device and the antenna are connected.

より詳細には、本発明は、平面アンテナと、前記平面アンテナと電波を送受信する電波送受信部を搭載する回路基板と、前記平面アンテナと前記回路基板とを接続する電波伝送装置と、前記平面アンテナ、前記回路基板、前記電波伝送装置を収容するケースと、を備えるレーダ装置であって、前記電波伝送装置は、前記電波が流れる導波管と、前記導波管の前記回路基板側に設けられ、前記平面アンテナ側の開口部よりも前記回路基板側の開口部が大きく形成されたテーパ部とを有する。   More specifically, the present invention relates to a planar antenna, a circuit board on which a radio wave transmission / reception unit that transmits / receives radio waves to / from the planar antenna, a radio wave transmission device that connects the planar antenna and the circuit board, and the planar antenna. A radar device comprising: a circuit board; and a case for accommodating the radio wave transmission device, wherein the radio wave transmission device is provided on the circuit board side of the waveguide and the waveguide through which the radio wave flows. And a tapered portion in which the opening on the circuit board side is formed larger than the opening on the planar antenna side.

本発明のレーダ装置は、導波管が平面アンテナ側の開口部よりも回路基板側の開口部が大きく形成されたテーパ部を有することで、導波管と回路基板との接続の位置ずれを許容することができる。すなわち、仮にレーダ装置を組み立てる際に位置ずれが生じても、回路基板側の開口部が平面アンテナ側の開口部よりも大きく形成されていることから、位置ずれをより多く許容することができる。その結果、導波管を流れる電波の反射を抑えることができ、電波ロスを低減することができる。   In the radar apparatus of the present invention, the waveguide has a taper portion in which the opening on the circuit board side is formed larger than the opening on the planar antenna side, so that the positional deviation of the connection between the waveguide and the circuit board can be reduced. Can be tolerated. That is, even if a positional deviation occurs when the radar apparatus is assembled, the positional deviation can be further tolerated because the opening on the circuit board side is formed larger than the opening on the planar antenna side. As a result, reflection of radio waves flowing through the waveguide can be suppressed, and radio wave loss can be reduced.

なお、本発明のレーダ装置において、前記電波伝送装置は、平板状のシャーシを有し、前記導波管とテーパ部は前記シャーシに形成されるようにしてもよい。平板状のシャーシを用いることでレーダ装置を薄型化することができる。   In the radar device of the present invention, the radio wave transmission device may have a flat chassis, and the waveguide and the tapered portion may be formed in the chassis. By using a flat chassis, the radar apparatus can be thinned.

また、本発明のレーダ装置において、前記導波管の回路基板側の開口部の大きさは、前記回路基板の電波送受信部の大きさ、前記回路基板と前記電波伝送装置との接続公差、前記導波管を流れる電波の周波数帯域のうちの少なくとも何れか一つに基づいて決定することができる。本発明によれば、導波管の回路基板側の開口部を適切な大きさとして、電波ロスを低減することができる。回路基板側の開口部の大きさは、例えば、電波送受信部の大きさに対する比率で表すことができる。大きさとは、面積である。また、接続公差には、接続する際の公差の他、製品の寸法のばらつきを起因とするものも含まれる。   Further, in the radar device of the present invention, the size of the opening on the circuit board side of the waveguide is the size of the radio wave transmission / reception unit of the circuit board, the connection tolerance between the circuit board and the radio wave transmission device, It can be determined based on at least one of the frequency bands of the radio waves flowing through the waveguide. According to the present invention, it is possible to reduce radio wave loss by setting the opening on the circuit board side of the waveguide to an appropriate size. The size of the opening on the circuit board side can be expressed, for example, as a ratio to the size of the radio wave transmission / reception unit. The size is an area. Further, the connection tolerance includes not only tolerance at the time of connection but also due to variation in product dimensions.

また、本発明のレーダ装置において、前記電波伝送装置は、前記導波管の前記平面アンテナ側に設けられ、該平面アンテナ側の開口部と同径である直線部を更に備える構成としてもよい。直線部を備えることで、導波管を流れる電波の反射を更に抑えることができる。その結果、伝播ロスがより低減される。   In the radar device of the present invention, the radio wave transmission device may further include a linear portion provided on the planar antenna side of the waveguide and having the same diameter as the opening on the planar antenna side. By providing the straight portion, reflection of radio waves flowing through the waveguide can be further suppressed. As a result, propagation loss is further reduced.

また、本発明のレーダ装置において、前記回路基板は、前記電波送受信部を複数有し、一枚の前記平板状のシャーシには、前記電波送受信部に対応する複数の導波管が設けられ、各導波管には、前記テーパ部が設けられている構成とすることができる。一枚のシャーシに、夫々がテーパ部を有する導波管を設けることで、部品点数を削減すると共に、導波管を流れる電波の反射を抑えて、電波ロスを低減することができる。   In the radar apparatus of the present invention, the circuit board includes a plurality of the radio wave transmission / reception units, and the one plate-like chassis is provided with a plurality of waveguides corresponding to the radio wave transmission / reception units, Each waveguide may have a configuration in which the tapered portion is provided. By providing waveguides each having a tapered portion on one chassis, it is possible to reduce the number of components, suppress reflection of radio waves flowing through the waveguides, and reduce radio wave loss.

ここで、本発明は、上述したレーダ装置における電波伝送装置として特定することもできる。すなわち、本発明は、レーダ装置の平面アンテナと該平面アンテナと電波を送受信する電波送受信部を搭載する回路基板とを接続する電波伝送装置であって、シャーシと、前記シャーシに形成された前記電波が流れる導波管と、前記導波管の前記回路基板側に設けられ、前記平面アンテナ側の開口部よりも前記回路基板側の開口部が大きく形成されたテーパ部とを備える電波伝送装置である。本発明によれば、導波管と回路基板との位置ずれをより多く許容することができる。その結果、導波管を流れる電波の反射を抑えることができ、電波ロスを低減することができる。   Here, the present invention can also be specified as a radio wave transmission device in the radar device described above. That is, the present invention is a radio wave transmission device that connects a planar antenna of a radar device and a circuit board having a radio wave transmission / reception unit that transmits / receives radio waves to / from the planar antenna, the chassis and the radio wave formed in the chassis. A radio wave transmission device comprising: a waveguide through which the circuit board flows; and a tapered portion provided on the circuit board side of the waveguide and having a larger opening on the circuit board side than the opening on the planar antenna side. is there. According to the present invention, it is possible to tolerate more misalignment between the waveguide and the circuit board. As a result, reflection of radio waves flowing through the waveguide can be suppressed, and radio wave loss can be reduced.

本発明によれば、導波管と基板との位置ずれによる伝播ロスを低減する技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which reduces the propagation loss by position shift with a waveguide and a board | substrate can be provided.

従来のミリ波レーダの構造の一例を示す。An example of the structure of a conventional millimeter wave radar is shown. 従来の導波管の断面図を示す。A sectional view of a conventional waveguide is shown. 従来の導波管とRF基板との接続の位置関係を平面的に表すイメージ図を示す。The image figure showing the positional relationship of the connection of the conventional waveguide and RF board | substrate planarly is shown. 実施形態に係るミリ波レーダの構造を示す。1 shows a structure of a millimeter wave radar according to an embodiment. 実施形態に係るミリ波レーダの機能ブロック図を示す。The functional block diagram of the millimeter wave radar which concerns on embodiment is shown. 実施形態に係る導波管の断面図を示す。A sectional view of a waveguide concerning an embodiment is shown. 導波管とRF基板との接続の位置関係を平面的に表すイメージ図を示す。The image figure showing the positional relationship of the connection of a waveguide and RF board | substrate planarly is shown. 変形例に係る導波管の断面図を示す。A sectional view of a waveguide concerning a modification is shown.

次に、本発明のレーダ装置の実施形態について図面に基づいて説明する。   Next, an embodiment of a radar apparatus of the present invention will be described based on the drawings.

<構成>
図4は、実施形態に係るミリ波レーダの構造を示す。図5は、実施形態に係るミリ波レーダの機能ブロック図を示す。実施形態に係るミリ波レーダ100は、前面視四角形であり(以下、レドーム側を前面とする)、全体として箱型形状である。ミリ波とは、一般的に30GHz〜300GHz(波長10mm〜1mm)の周波数帯である。本実施形態のミリ波レーダ100は、76GHzのミリ波帯を採用する。変調方式は、FM−CW(Frequency−Modulated Continuous Waves)レーダ方式である。そして、図4に示すように、実施形態に係るミリ波レーダ100は、レドーム1、Oリング15、アンテナ2、アンテナシャーシ3、RFシャーシ4、導波管10、RF基板5、ベースバンド基板6、ケース7、呼吸部8、外部コネクタ9を備える。以下、更に詳細に説明するが、本発明のレーダ装置は以下に説明するミリ波レーダに限定されない。
<Configuration>
FIG. 4 shows the structure of the millimeter wave radar according to the embodiment. FIG. 5 is a functional block diagram of the millimeter wave radar according to the embodiment. The millimeter wave radar 100 according to the embodiment has a square shape in front view (hereinafter, the radome side is a front surface) and has a box shape as a whole. The millimeter wave is generally a frequency band of 30 GHz to 300 GHz (wavelength 10 mm to 1 mm). The millimeter wave radar 100 of this embodiment employs a 76 GHz millimeter wave band. The modulation method is an FM-CW (Frequency-Modulated Continuous Waves) radar method. As shown in FIG. 4, the millimeter wave radar 100 according to the embodiment includes a radome 1, an O-ring 15, an antenna 2, an antenna chassis 3, an RF chassis 4, a waveguide 10, an RF substrate 5, and a baseband substrate 6. , A case 7, a breathing unit 8, and an external connector 9. The radar apparatus of the present invention is not limited to the millimeter wave radar described below.

レドーム1は、アンテナ2を保護する。実施形態に係るレドーム1は、樹脂によって構成され、四角形状である。レドーム1の四隅には、ケース7と接続する際に用いるねじ孔11が設けられている。   The radome 1 protects the antenna 2. The radome 1 according to the embodiment is made of resin and has a quadrangular shape. Screw holes 11 are provided at the four corners of the radome 1 to be used when connecting to the case 7.

Oリング15は、シール部材であり、レドーム1とケース7との間に設けられ、レドーム1とケース7との接続部分からの水の浸入を防止する。   The O-ring 15 is a sealing member and is provided between the radome 1 and the case 7 and prevents water from entering from the connecting portion between the radome 1 and the case 7.

アンテナ2は、ミリ波帯の送信波を送信し、また、送信波がターゲットで反射された反射波を含む受信波を受信する。実施形態に係るアンテナ2は、マイクロストリップラインを有するプリント基板からなる平面アンテナによって構成されている。なお、アンテナ2は、送信ポートと受信ポートを少なくとも各1つ以上有していればよく、ポート数は特に限定されない。また、送信ポートと受信ポートは切替自在な共有ポートでもよい。   The antenna 2 transmits a transmission wave in the millimeter wave band, and receives a reception wave including a reflected wave obtained by reflecting the transmission wave on the target. The antenna 2 according to the embodiment is configured by a planar antenna made of a printed board having a microstrip line. The antenna 2 only needs to have at least one transmission port and at least one reception port, and the number of ports is not particularly limited. The transmission port and the reception port may be a switchable shared port.

アンテナシャーシ3は、アンテナ2と面接続され、アンテナ2を支持する。RFシャーシ4は、RF基板5と面接続され、RF基板5を支持する。アンテナシャーシ3とRFシャーシ4は、RF基板5とアンテナ2との間のノイズの伝播を遮断する機能も有する。本実施形態では、アンテナシャーシ3とRFシャーシ4は何れも金属シャーシからなる。アンテナシャーシ3とRFシャーシ4は、凡そ四角形であり、両側に突起部が設けられている。そして、この突起部には、RF基板5と接続する際に用いるねじ孔31が形成されている。アンテナシャーシ3とRFシャーシ4は、本発明のシャーシに相当する。   The antenna chassis 3 is plane-connected to the antenna 2 and supports the antenna 2. The RF chassis 4 is surface-connected to the RF substrate 5 and supports the RF substrate 5. The antenna chassis 3 and the RF chassis 4 also have a function of blocking noise propagation between the RF substrate 5 and the antenna 2. In the present embodiment, both the antenna chassis 3 and the RF chassis 4 are made of a metal chassis. The antenna chassis 3 and the RF chassis 4 are approximately quadrangular and are provided with protrusions on both sides. In addition, a screw hole 31 used when connecting to the RF substrate 5 is formed in the protrusion. The antenna chassis 3 and the RF chassis 4 correspond to the chassis of the present invention.

導波管10は、RF基板5のアンテナ変換部のパッチ50から送信される電波(本実施
形態では、76GHz)を流す。導波管10は、アンテナシャーシ3とRFシャーシ4に形成された貫通孔によって形成されている。本実施形態では、導波管10は、アンテナシャーシ3及びRFシャーシ4の横方向に6つ形成されている。また、本実施形態の導波管10には、アンテナ側の開口部10aよりもRF基板側の開口部10bが大きく形成されたテーパ部10cが設けられている。なお、テーパ部10cを含む導波管10の詳細については、導波管10とRF基板5との接続態様を含め後述する。
The waveguide 10 allows a radio wave (76 GHz in this embodiment) transmitted from the patch 50 of the antenna conversion unit of the RF substrate 5 to flow. The waveguide 10 is formed by through holes formed in the antenna chassis 3 and the RF chassis 4. In the present embodiment, six waveguides 10 are formed in the lateral direction of the antenna chassis 3 and the RF chassis 4. Further, the waveguide 10 of the present embodiment is provided with a tapered portion 10c in which the opening 10b on the RF substrate side is formed larger than the opening 10a on the antenna side. The details of the waveguide 10 including the tapered portion 10c will be described later including the connection mode between the waveguide 10 and the RF substrate 5.

RF基板5は、ミリ波送受信部501、送信制御回路504、受信回路503を含むアナログ回路部502が設けられている。ミリ波送受信部501は、アンテナ2との間でミリ波帯域の送信波の送信及び受信波の受信を行う。具体的には、アンテナ変換部のパッチ50により、送受信波の送受信を行う。送信制御回路504は、デジタル信号処理部(DSP:Digital Signal Processor)505の制御の下、周波数変調を行い送信波を生成する。受信回路503は、ミリ波送受信部501で受信した受信波からビート信号を検出する。実施形態に係るRF基板5は、プリント基板によって構成されている。RF基板5の両側であってアンテナシャーシのねじ孔31とRFシャーシのねじ孔41に対応する位置に、RF基板のねじ孔51が形成されている。また、RF基板5には、RF基板5からのノイズを遮蔽するグラウンド層が内層されている(図示せず)。   The RF substrate 5 is provided with an analog circuit unit 502 including a millimeter wave transmission / reception unit 501, a transmission control circuit 504, and a reception circuit 503. The millimeter wave transmission / reception unit 501 transmits and receives millimeter wave transmission waves and reception waves with the antenna 2. Specifically, transmission / reception waves are transmitted and received by the patch 50 of the antenna conversion unit. The transmission control circuit 504 performs frequency modulation and generates a transmission wave under the control of a digital signal processor (DSP) 505. The reception circuit 503 detects a beat signal from the reception wave received by the millimeter wave transmission / reception unit 501. The RF substrate 5 according to the embodiment is configured by a printed board. RF board screw holes 51 are formed on both sides of the RF board 5 at positions corresponding to the antenna chassis screw holes 31 and the RF chassis screw holes 41. The RF substrate 5 has an inner layer (not shown) that shields noise from the RF substrate 5.

ベースバンド基板6には、デジタル信号処理部505やマイコン506等が設けられている。デジタル信号処理部505は、送信制御回路504による周波数変調を制御して送信波を生成する。また、デジタル信号処理部505は、受信回路503から受信したビート信号のFFT周波数解析等を行う。マイコン506は、外部コネクタ9を介して与えられる命令に基づいてミリ波レーダ全体の制御を行う。また、ベースバンド基板6には、更に、RF基板との接続コネクタ61と、外部との接続コネクタ62が設けられている。   The baseband substrate 6 is provided with a digital signal processing unit 505, a microcomputer 506, and the like. The digital signal processing unit 505 generates a transmission wave by controlling the frequency modulation by the transmission control circuit 504. The digital signal processing unit 505 performs FFT frequency analysis of the beat signal received from the receiving circuit 503. The microcomputer 506 controls the entire millimeter wave radar based on a command given via the external connector 9. Further, the baseband substrate 6 is further provided with a connector 61 for connection with the RF substrate and a connector 62 for connection with the outside.

ケース7は、アンテナ2、アンテナシャーシ3、RFシャーシ4、RF基板5、ベースバンド基板6を収容する。ケース7は、四角形の前面が開放された箱型形状であり、四隅にはレドームのねじ孔11に対応するねじ孔71が形成されている。ケース7とレドーム1がOリング15を介してねじによって接続されることで、ケース7内の気密性が確保される。ケース7の背面には、呼吸部8が設けられており、空気の出し入れが可能となっている。これにより、温度変化に伴うケース7内の空気の収縮・膨張に起因したレドーム1の破損を防止することができる。   Case 7 accommodates antenna 2, antenna chassis 3, RF chassis 4, RF substrate 5, and baseband substrate 6. The case 7 has a box shape with a square front surface opened, and screw holes 71 corresponding to the screw holes 11 of the radome are formed at the four corners. The case 7 and the radome 1 are connected by screws via the O-ring 15, so that the airtightness in the case 7 is ensured. A breathing section 8 is provided on the back surface of the case 7 so that air can be taken in and out. Thereby, the radome 1 can be prevented from being damaged due to the contraction / expansion of the air in the case 7 accompanying the temperature change.

外部コネクタ9は、外部との接続コネクタ62と接続され、外部装置(例えば、車両のECU)とミリ波レーダ100とを電気的に接続する。   The external connector 9 is connected to an external connection connector 62 and electrically connects an external device (for example, a vehicle ECU) and the millimeter wave radar 100.

電源508は、ミリ波レーダ100内部の各デバイスが使用する電源を供給する。   The power source 508 supplies power used by each device in the millimeter wave radar 100.

<導波管の詳細>
ここで、図6は、実施形態に係る導波管の断面図を示す。また、図7は、導波管とRF基板との接続の位置関係を平面的に表すイメージ図を示す。実施形態に係る導波管10は、アンテナシャーシ3に設けられ、アンテナ側の開口部10aと同径を有する直線部10dと、RFシャーシ4に設けられ、RF基板5側の開口部10bがアンテナ側の開口部10aよりも大きく形成されているテーパ部10cとによって構成されている。アンテナシャーシ3とRFシャーシ4は、アンテナシャーシのねじ孔31、RFシャーシのねじ孔41、及びRF基板のねじ孔51にねじが挿入されることで面接続される。テーパ部10cを設けない場合には、ねじや各ねじ孔の寸法のばらつきや、接続時の位置ずれにより、アンテナ変換部のパッチ50が導波管10のRF基板側の開口部10b内に収まらなくなることが想定される。しかし、本実施形態では、テーパ部10cを有することで、仮にねじ
や各ねじ孔の寸法のばらつきがある場合や、接続時の位置ずれが生じた場合にも、アンテナ変換部のパッチ50が導波管10のRF基板側の開口部10b内に収まる(図7参照)。図7における符号Pは、テーパ部を設けない場合の開口部の仮想線を示す。テーパ部を設けない場合ではアンテナ変換部のパッチ50が導波管10のRF基板側の開口部10b内に収まらない場合でも、テーパ部10cを設けることで、アンテナ変換部のパッチ50を導波管10bのRF基板側の開口部10b内に収めることができる。なお、RF基板側の開口部10の径は、RF基板5のアンテナ変換部のパッチ50の大きさと、RF基板5とアンテナシャーシ3とRFシャーシ4との接続公差と、のうちの少なくとも何れか一方に基づいて決定することができる。なお、アンテナ変化部のパッチ50は、導波管10のRF基板側の開口部10bの中心に位置することが好ましいが、開口部10b内に収まっていればよい。
<Details of waveguide>
Here, FIG. 6 shows a cross-sectional view of the waveguide according to the embodiment. FIG. 7 shows an image diagram representing the positional relationship of the connection between the waveguide and the RF substrate in a plan view. The waveguide 10 according to the embodiment is provided in the antenna chassis 3, is provided in the RF chassis 4 with a straight part 10 d having the same diameter as the opening 10 a on the antenna side, and the opening 10 b on the RF substrate 5 side is the antenna 10. And a tapered portion 10c formed larger than the opening 10a on the side. The antenna chassis 3 and the RF chassis 4 are surface-connected by inserting screws into the screw holes 31 of the antenna chassis, the screw holes 41 of the RF chassis, and the screw holes 51 of the RF board. When the taper portion 10c is not provided, the patch 50 of the antenna conversion portion fits in the opening portion 10b on the RF substrate side of the waveguide 10 due to variations in the dimensions of screws and screw holes and displacement at the time of connection. It is assumed that it will disappear. However, in the present embodiment, since the tapered portion 10c is provided, the patch 50 of the antenna conversion portion is guided even when there is a variation in the dimensions of the screws and screw holes or when a positional deviation occurs during connection. It fits in the opening 10b on the RF substrate side of the wave tube 10 (see FIG. 7). Reference symbol P in FIG. 7 indicates an imaginary line of the opening when the tapered portion is not provided. In the case where the taper portion is not provided, even when the patch 50 of the antenna conversion portion does not fit in the opening 10b on the RF substrate side of the waveguide 10, the taper 50c is provided to guide the patch 50 of the antenna conversion portion. The tube 10b can be accommodated in the opening 10b on the RF substrate side. The diameter of the opening 10 on the RF substrate side is at least one of the size of the patch 50 of the antenna conversion portion of the RF substrate 5 and the connection tolerance between the RF substrate 5, the antenna chassis 3, and the RF chassis 4. It can be determined based on one. Note that the patch 50 of the antenna changing portion is preferably located at the center of the opening 10b on the RF substrate side of the waveguide 10, but it is only necessary to be within the opening 10b.

<導波管の設計例>
導波管の径は、導波管の規格に基づいて設計することができる。実施形態に係るミリ波レーダは、76GHzのミリ波帯を採用することから、E−band帯(60〜90GHz)とV−band帯(50〜75GHz)が対応する。E−band帯(60〜90GHz)では、矩形の導波管の寸法は、1.55mm×3.1mm以下にする必要がある。また、V−band帯(50〜75GHz)では、矩形の導波管の寸法は、1.88mm×3.76mm以下にする必要がある。そこで、本実施形態では、導波管10のアンテナ側の開口部10aの寸法を1.55mm×3.1mmとし、導波管10のRF基板側の開口部10bの寸法をV−band帯の寸法1.88mm×3.76mmよりも小さい、1.84mm×3.49mmに設計した。これにより、導波管10とアンテナ変換部のパッチ50との位置あわせを±0.2mmまで緩和することができる。
<Design example of waveguide>
The diameter of the waveguide can be designed based on the standard of the waveguide. Since the millimeter wave radar according to the embodiment employs the 76 GHz millimeter wave band, the E-band band (60 to 90 GHz) and the V-band band (50 to 75 GHz) are compatible. In the E-band band (60 to 90 GHz), the size of the rectangular waveguide needs to be 1.55 mm × 3.1 mm or less. Further, in the V-band band (50 to 75 GHz), the size of the rectangular waveguide needs to be 1.88 mm × 3.76 mm or less. Therefore, in the present embodiment, the dimension of the opening 10a on the antenna side of the waveguide 10 is 1.55 mm × 3.1 mm, and the dimension of the opening 10b on the RF substrate side of the waveguide 10 is V-band band. Designed to be 1.84 mm x 3.49 mm, smaller than 1.88 mm x 3.76 mm. Thereby, the alignment between the waveguide 10 and the patch 50 of the antenna conversion unit can be relaxed to ± 0.2 mm.

<動作>
上述したミリ波レーダの動作の概略は以下の通りである。デジタル信号処理部505により、送信制御回路504による周波数変調を制御して送信波が生成される。生成された送信波は、ミリ波送受信部501に送信され、ミリ波送受信部501のアンテナ変換部のパッチ50からミリ波帯の送信波が導波管10を通ってアンテナ2に送信される。アンテナ2からミリ波帯の送信波が送信され、また、ターゲットで反射された反射波を含む受信波がアンテナ2で受信される。受信波は、ミリ波送受信部501、導波管10を介して受信回路503に入力され、受信回路503では、受信した受信波からビート信号が検出される。デジタル信号処理部505では、ビート信号のFFT周波数解析等を行い、距離、相対速度、角度情報を演算することでターゲットの位置が検出される。
<Operation>
The outline of the operation of the millimeter wave radar described above is as follows. The digital signal processing unit 505 controls the frequency modulation by the transmission control circuit 504 to generate a transmission wave. The generated transmission wave is transmitted to the millimeter wave transmission / reception unit 501, and a transmission wave in the millimeter wave band is transmitted from the patch 50 of the antenna conversion unit of the millimeter wave transmission / reception unit 501 to the antenna 2 through the waveguide 10. A millimeter wave band transmission wave is transmitted from the antenna 2, and a reception wave including a reflected wave reflected by the target is received by the antenna 2. The received wave is input to the receiving circuit 503 via the millimeter wave transmitting / receiving unit 501 and the waveguide 10, and the receiving circuit 503 detects a beat signal from the received received wave. The digital signal processing unit 505 detects the target position by performing FFT frequency analysis of the beat signal and calculating distance, relative speed, and angle information.

<効果>
以上説明した実施形態に係るミリ波レーダ100によれば、導波管10のアンテナ側の開口部10aよりもRF基板側の開口部10bが大きく形成されたテーパ部10cを有することで、導波管10とRF基板5との接続の位置ずれを許容することができる。すなわち、ミリ波レーダ100を組み立てる際に仮に位置ずれが生じても、RF基板側の開口部10bがアンテナ側の開口部10よりも大きく形成されていることから、位置ずれをより多く許容することができる。その結果、位置ずれが発生してもアンテナ変換部と導波管壁との距離を確保することができ、その結果導波管10を流れるミリ波の反射を抑えることができ、電波ロスを低減することができる。また、直線部10dを備えることで、導波管10を流れるミリ波の反射を更に抑えることができる。その結果、伝播ロスがより低減される。
<Effect>
According to the millimeter wave radar 100 according to the embodiment described above, the waveguide 10 has the tapered portion 10c in which the opening 10b on the RF substrate side is formed larger than the opening 10a on the antenna side of the waveguide 10. A displacement of the connection between the tube 10 and the RF substrate 5 can be allowed. That is, even if a positional deviation occurs when the millimeter wave radar 100 is assembled, the RF board side opening 10b is formed to be larger than the antenna side opening 10, and thus a larger positional deviation is allowed. Can do. As a result, the distance between the antenna converter and the waveguide wall can be ensured even if a positional shift occurs, and as a result, reflection of millimeter waves flowing through the waveguide 10 can be suppressed, and radio wave loss can be reduced. can do. Further, by providing the straight portion 10d, it is possible to further suppress the reflection of millimeter waves flowing through the waveguide 10. As a result, propagation loss is further reduced.

また、導波管10は、金型に溶融した金属を圧入して鋳物を生産する鋳造方式であるダイカストによって製造することができるが、テーパ部10cを設けることで、金型の抜けが向上し、その結果、作業効率が向上される。また、従来、導波管10の開口部内にアン
テナ変換部のパッチ50が収容されているかの検査が必要とされた。本実施形態では、そのような検査を省略若しくは簡略化をすることができる。
The waveguide 10 can be manufactured by die casting, which is a casting method in which a molten metal is press-fitted into a mold to produce a casting. However, the provision of the tapered portion 10c improves the removal of the mold. As a result, work efficiency is improved. Conventionally, it has been necessary to inspect whether the patch 50 of the antenna conversion unit is accommodated in the opening of the waveguide 10. In the present embodiment, such inspection can be omitted or simplified.

<変形例>
上述した実施形態では、導波管10の断面形状を四角形としたが、導波管10の断面形状は円形としてもよい。また、テーパ部10cの表面は、曲面によって構成してもよい。また、アンテナ2をRFシャーシ4に面接続するようにしてもよい。これにより、部品点数を削減することができる。この場合、導波管10は、直線部を有さない形状とすることができる(図8参照)。
<Modification>
In the embodiment described above, the cross-sectional shape of the waveguide 10 is a square, but the cross-sectional shape of the waveguide 10 may be a circle. Moreover, you may comprise the surface of the taper part 10c by a curved surface. The antenna 2 may be surface-connected to the RF chassis 4. Thereby, the number of parts can be reduced. In this case, the waveguide 10 can have a shape that does not have a straight portion (see FIG. 8).

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係るレーダ装置はこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the radar apparatus according to the present invention is not limited to these, and can include combinations thereof as much as possible.

1・・・レドーム
2・・・アンテナ
3・・・アンテナシャーシ
4・・・RFシャーシ
5・・・RF基板
6・・・ベースバンド基板
7・・・ケース
8・・・呼吸部
9・・・外部コネクタ
10・・・導波管
15・・・Oリング
10c・・・テーパ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radome 2 ... Antenna 3 ... Antenna chassis 4 ... RF chassis 5 ... RF board 6 ... Baseband board 7 ... Case 8 ... Breathing part 9 ... External connector 10 ... waveguide 15 ... O-ring 10c ... tapered portion

Claims (6)

平面アンテナと、
前記平面アンテナと電波を送受信する電波送受信部を搭載する回路基板と、
前記平面アンテナと前記回路基板とを接続する電波伝送装置と、
前記平面アンテナ、前記回路基板、前記電波伝送装置を収容するケースと、を備えるレーダ装置であって、
前記電波伝送装置は、前記電波が流れる導波管と、前記導波管の前記回路基板側に設けられ、前記平面アンテナ側の開口部よりも前記回路基板側の開口部が大きく形成されたテーパ部とを有するレーダ装置。
A planar antenna;
A circuit board on which a radio wave transmitting / receiving unit for transmitting and receiving radio waves to and from the planar antenna is mounted
A radio wave transmission device connecting the planar antenna and the circuit board;
A radar device comprising: the planar antenna; the circuit board; a case accommodating the radio wave transmission device;
The radio wave transmission device includes a waveguide through which the radio wave flows, and a taper provided on the circuit board side of the waveguide, wherein the opening on the circuit board side is formed larger than the opening on the planar antenna side. A radar apparatus having a unit.
前記電波伝送装置は、平板状のシャーシを有し、前記導波管とテーパ部は前記シャーシに形成される請求項1に記載のレーダ装置。   The radar device according to claim 1, wherein the radio wave transmission device has a flat chassis, and the waveguide and the tapered portion are formed in the chassis. 前記導波管の回路基板側の開口部の大きさは、前記回路基板の電波送受信部の大きさ、前記回路基板と前記電波伝送装置との接続公差、前記導波管を流れる電波の周波数帯域のうちの少なくとも何れか一つに基づいて決定される請求項1又は2に記載のレーダ装置。   The size of the opening on the circuit board side of the waveguide is the size of the radio wave transmission / reception unit of the circuit board, the connection tolerance between the circuit board and the radio wave transmission device, and the frequency band of the radio wave flowing through the waveguide The radar apparatus according to claim 1, wherein the radar apparatus is determined based on at least one of the two. 前記電波伝送装置は、前記導波管の前記平面アンテナ側に設けられ、該平面アンテナ側の開口部と同径である直線部を更に備える請求項1から3の何れか1項に記載のレーダ装置。   The radar according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio wave transmission device further includes a linear portion that is provided on the planar antenna side of the waveguide and has the same diameter as an opening on the planar antenna side. apparatus. 前記回路基板は、前記電波送受信部を複数有し、一枚の前記平板状のシャーシには、前記電波送受信部に対応する複数の導波管が設けられ、各導波管には、前記テーパ部が設けられている請求項2に記載のレーダ装置。   The circuit board includes a plurality of the radio wave transmission / reception units, and a single plate-like chassis is provided with a plurality of waveguides corresponding to the radio wave transmission / reception units, and each waveguide has the taper. The radar apparatus according to claim 2, wherein a section is provided. レーダ装置の平面アンテナと該平面アンテナと電波を送受信する電波送受信部を搭載する回路基板とを接続する電波伝送装置であって、
シャーシと、
前記シャーシに形成された前記電波が流れる導波管と、
前記導波管の前記回路基板側に設けられ、前記平面アンテナ側の開口部よりも前記回路基板側の開口部が大きく形成されたテーパ部とを備える電波伝送装置。
A radio wave transmission apparatus for connecting a planar antenna of a radar apparatus and a circuit board on which a radio wave transmitting / receiving unit for transmitting and receiving radio waves is mounted to the planar antenna,
The chassis,
A waveguide through which the radio wave flows formed in the chassis;
A radio wave transmission apparatus comprising: a tapered portion provided on the circuit board side of the waveguide, wherein the opening on the circuit board side is formed larger than the opening on the planar antenna side.
JP2011041924A 2011-02-28 2011-02-28 Radar device, and radio wave transmission device Withdrawn JP2012177665A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011041924A JP2012177665A (en) 2011-02-28 2011-02-28 Radar device, and radio wave transmission device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011041924A JP2012177665A (en) 2011-02-28 2011-02-28 Radar device, and radio wave transmission device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012177665A true JP2012177665A (en) 2012-09-13

Family

ID=46979583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011041924A Withdrawn JP2012177665A (en) 2011-02-28 2011-02-28 Radar device, and radio wave transmission device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012177665A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670790A (en) * 2019-10-15 2021-04-16 广濑电机株式会社 Connector assembling method, vehicle-mounted device assembling method, connector assembly, and vehicle-mounted device
EP4167387A1 (en) 2021-10-12 2023-04-19 Iriso Electronics Co., Ltd. Connector
EP4167400A1 (en) 2021-10-12 2023-04-19 Iriso Electronics Co., Ltd. Connector set

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670790A (en) * 2019-10-15 2021-04-16 广濑电机株式会社 Connector assembling method, vehicle-mounted device assembling method, connector assembly, and vehicle-mounted device
EP3809531A1 (en) 2019-10-15 2021-04-21 Hirose Electric Co., Ltd. Connector assembly for in-vehicle equipment and method
EP4167387A1 (en) 2021-10-12 2023-04-19 Iriso Electronics Co., Ltd. Connector
EP4167400A1 (en) 2021-10-12 2023-04-19 Iriso Electronics Co., Ltd. Connector set
KR20230052239A (en) 2021-10-12 2023-04-19 이리소 일렉트로닉스 컴패니 리미티드 Connector
KR20230052238A (en) 2021-10-12 2023-04-19 이리소 일렉트로닉스 컴패니 리미티드 Connector set

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11121475B2 (en) Phased array antenna
EP2079127B1 (en) Waveguide connection structure
JP5526659B2 (en) Millimeter-wave dielectric transmission device
JP5383796B2 (en) Connection structure for waveguide converter, method for manufacturing the same, and antenna device using the connection structure
JP2011055377A (en) Waveguide converter and method for manufacturing the same
US20110187482A1 (en) Waveguide connection structure
US20120013421A1 (en) Waveguide Structure, High Frequency Module Including Waveguide Structure, and Radar Apparatus
KR20160044873A (en) Transit structure of waveguide and dielectric waveguide
WO2013078976A1 (en) A planar waveguide, waveguide filter and antenna
CN100418263C (en) Hemi-membrane substrate integrated waveguide
CN102377004A (en) Miniaturized substrate integrated waveguide circulator
JP2012177665A (en) Radar device, and radio wave transmission device
JP2008131513A (en) Waveguide/high frequency line converter
JP2012222545A (en) Lens antenna and radar device
CN111834743A (en) Level meter antenna radio frequency board, antenna structure and antenna system
US20190326676A1 (en) High-frequency apparatus
JP5179570B2 (en) High frequency module, method for manufacturing the same, transmitter, receiver, transmitter / receiver, and radar apparatus including the high frequency module
EP3996202A1 (en) Surface-mount waveguide for vertical transitions of a printed circuit board
JP2006279519A (en) High-frequency line/waveguide converter
US10777899B2 (en) Transmission line coupling system
JP5743929B2 (en) Radar equipment
JP6135485B2 (en) High frequency module
JP4830917B2 (en) High frequency module device and transmission / reception module device using the same
JP2008175622A (en) Vehicle-mounted radio wave radar
WO2022156385A1 (en) Device for power dividing and phase shifting

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140513