JP2013524586A - レーダアンテナ装置用導波管アンテナ - Google Patents

Abstract

特に自動車において使用するためのレーダアンテナ装置用導波管アンテナは、ｘ方向へ第１モードのレーダ波の伝搬のため内部空間（４；４ｂ；５ｃ；４ｄ；４ｆ）を区画しかつ縦軸（３）を持つ、ｘ方向に延びる金属の中空導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）を含み、レーダ波の第１モードをこれとは異なる第２モードへ変換し、導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）から第２モードを分離するため、ｘ方向に設けられて内部空間（４；４ｂ；５ｃ；４ｄ；４ｆ）へ延びる複数の構造素子（１０；１０ａ、１０ｂ；１０ｃ）が設けられ、隣接する構造素子（１０；１０ａ、１０ｂ；１０ｃ）が、第１モードのレーダ波の導波管波長の半分（λ_１／２）より大きいか又は自由空間波長の半分（λ_０／２）より大きい間隔（ｄ_ｐ，ｄ_ａｐ）を、これら両方の波長（λ_１，λ_０）のどちらが小さいかに応じて持っている。

Description

本発明は、特に自動車に使用するためのレーダアンテナ装置用導波管アンテナに関する。

このようなアンテナは例えば米国特許第５５７２２２８号明細書から公知であり、表面を構造化されたドラムを誘電体導波管のすぐ近くで回転させることによって、機械的に揺動するように実現されている。ドラムの表面構造化は、ドラムの回転の際誘導体導波管の範囲で間隔が変化する個々の金属条片によって行われている。それにより誘電体導波管からいわゆる漏れ電波を介して回転角に関係する電力分離が行われる。分離される電力は、方向づけられるアンテナ特性により記述可能な放射の形で空間に分布する。放射される電波の偏波は、ドラム上に存在する金属条片に対して平行に向けられている。

国際公開第２００６／０３９８９６号によれば、例えば表面を構造化されるドラムのような妨害構造の近くに設けられている別の形式の導波管が使用される。この導波管は互いに間隔をおいた金属面を持ち、これらの金属面の間に誘電媒体が設けられている。電磁波は金属面の間へ縦方向に入力される。金属面は縦方向に延び、妨害構造及びそれに対抗する側に対して第１の横方向に開いており、第２の横方向に互いに離れており、第２の横方向は第１の横方向に対して直角であり、導波管の縦方向に対して直角になっている。このような導波管は、大きいオーム損失を持っている。多くなる部品数は製造費を増大し、回転するローラのためアンテナの故障し易い使用を生じる。更に回転するローラは製造公差及び機械的負荷の減少を必要とするので、製造費が更に増大し、このような導波管は高価である。

本発明の課題は、使用中に僅かな損失しか生じず、同時に強固にかつ安価に製造可能なレーダアンテナ装置用導波管アンテナを形成することである。

本発明によればこの課題は、請求項１に示される特徴を持つ導波管アンテナによって解決される。

本発明によれば、金属の導波管は第１モードのレーダ波を導き、第１モードとは異なる第２モードにおけるレーダ波の放射は導波管から構造素子によって行われることがわかった。導波管はｘ方向に延び、第１のモードでｘ方向にレーダ波を伝搬するために、構造素子が延びている内部空間を区画する。構造素子は、導波管内を第１モードで導かれるレーダ波に妨害個所として作用し、導かれる電力の一部がこれらの妨害個所で第２のモードに変換されて分離され、それによりフェーズドアレーアンテナが得られる。ｘ方向に沿って構造素子を適当な間隔で設けると、導波管内を導かれるレーダ波の第１モードから第２モードへ電力の適切な分離が可能であることがわかった。そのため隣接する構造素子の間隔は、第１モードのレーダ波の自由空間波長の半分より大きくなければならない。誘導体が導波管に設けられている場合、導波管波長は自由空間波長より小さくなってもよく、この場合隣接する構造素子は導波管波長の半分より大きくなければならない。ｘ方向に沿って構造素子を設けることにより、それにより生じる位相配置に応じて、第２モードで放射される電波の種々の放射方向を設定することができる。

請求項２による構造素子を構成すると、第２モードの分離の際、第１の初期モードに対して９０°だけ対称面が回される。従って例えば導波管内を導かれるレーダ波の基本モード、ＴＥ１０モードから、別の基本モード、ＴＥ０１モードを分離することができる。これは、電磁界の横方向に対称な分布を非対称に変えねばならないことを意味する。従って横軸を持つ構造素子は、それらの横軸と導波管の縦軸が鋭角をなすように、斜めに設けられている。

請求項３による導波管アンテナは、構造素子における一定な放射特性を保証する。

請求項４による導波管装置は、強固な構造を持ち、安価に製造することができる。構造素子としてリブの使用は、導波管の側壁に構造素子を統合して製造するのを可能にする。

請求項５による導波管アンテナに応じて形成される構造素子は、一方では導波管内を導かれるレーダ波の本発明による分離を可能にし、同時にグレーティングローブとも称されるいわゆる屈曲ローブの抑制を可能にする。グレーティングローブは、導波管内を導かれるレーダ波の波長が自由空間波長より大きいか又はこれに等しい時、生じることがある。請求項５により構造素子を２段リブとして適当に形成すると、グレーティングローブを抑制するため通常は必要な負荷手段を回避することができる。

請求項６による導波管アンテナは、導波管内を導かれる第１モードに対して、分離される第２モードの対称面の回転を可能にする。

請求項７による導波管アンテナにより、グレーティングローブを抑制するため、導波管内を導かれるレーダ波の波長が、自由空間の波長に対して短くされる。そのため導波管内に、誘電体又は周期的に配置される絞りが設けられている。

請求項８による導波管アンテナは強固に構成されている。特にこのような導波管アンテナは高い機械的強度を持っている。

請求項９による導波管アンテナは、構造素子を底板に設けることにより、簡単かつ安価に製造することができる。

請求項１０による導波管アンテナでは導波管の形成の際、導波管内を導かれるレーダ波特にＴＥ１０モードは、上端に設けられる導波管の開口を通っても漏れることはできない。このような導波管では、ｘ方向に供給されるレーダ波が導波管内に捕捉され、構造素子を介するほかに、電力を放射しない。

請求項１１による導波管アンテナの導波管の側壁の湾曲構成では、ｙ方向に放射されるレーダ波の形成が更に改善される。

請求項１２による導波管アンテナに従って構造素子を隣接して配置すると、放射される第２モードの構造的な重畳を、僅かな方向特にただ１つの方向に行うことができる。導波管のｘ方向に沿ってすべての構造素子を周期的に配置すると、製造過程が更に簡単化されるので、このような導波管アンテナの製造を安価に行うことができる。

請求項１３による構造素子の非周期的配置により、導波管へ供給されるレーダ波の伝搬方向とは逆に第１モードで生じる望ましくない構造的重畳を抑制することができる。構造素子の非周期的配置はジッタとも称される。

本発明の実施例が図面により以下に詳細に説明される。

底板を持つ導波管アンテナの第１実施例を示す。 ｘ−ｚ面に対して平行で切断線ＩＩ−ＩＩに沿う切断面における断面図を示す。 図１による導波管アンテナの別の実施例による底板の斜視図を示す。 導波管アンテナの別の実施例の図１に相当する斜視図を示す。 底板へ載せられるけれども結合されない状態にある導波管を持つ導波管アンテナの別の実施例の斜視図を示す。 図５のｙ−ｚ面に対して平行で切断線ＶＩ−ＶＩに沿う切断面における断面図を示す。 導波管と底板が結合された状態にある導波管アンテナの図５に相当する図を示す。 図７のｙ−ｚ面に対して平行で切断線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う切断面における断面図を示す。 底板への導波管の結合部である図８の細部ＩＸの拡大図を示す。 導波管、底板及び覆いを持つ複数の導波管アンテナの別の実施例の概略図を示す。 図１０のｙ−ｚ面に対して平行で切断線ＸＩ−ＸＩに沿う切断面における断面図を示す。 複数の導波管アンテナに載せられる１つの覆いを持つ別の実施例の図１１に相当する断面図を示す。 導波管アンテナへの覆いの結合部である図１２の細部の拡大図を示す。 導波管の別の実施例の図１１に相当する断面図を示す。

図１及び２は、特に自動車において間隔検出及び／又は間隔監視のために使用できるレーダアンテナ装置用導波管アンテナ１の第１実施例を示す。導波管アンテナ１は公知のようにレーダアンテナ装置に統合されている。導波管アンテナ１は、ｘ方向に延びかつｘ方向に対して平行に延びる縦軸３を持つ金属の導波管２を持っている。導波管２は、ｘ方向における第１モードのレーダ波を伝搬するために、内部空間４を持っている。第１モードのレーダ波は、導波管波長λ_１を持つ内部空間４内を伝搬する。

図示した実施例による導波管アンテナ１は、特に導波管２内において基本モードＴＥ１０を導くのに適している。このため導波管２は、ｘ方向に対して直角なｚ方向に向けられるほぼＵ字状の断面を持ち、この断面は対称に対向して設けられて同じに形成される２つの側壁５を持っている。側壁５は、垂直方向ｚに関してそれぞれ１つの下部側壁部分６及びそれと一体に形成される上部側壁部分７を持ち、この上部側壁部分７は、ｘ方向及びｚ方向に対して直角に向くｙ方向に沿って下部側壁部分６の壁厚ｓ_１より大きい壁厚ｓ_２を持っている。それにより内部空間４は、ｚ方向に沿って上方へ縮小している。上端でほぼ四角形の外側輪郭を持つ導波管２は開口８を持っているけれども、ｘ方向に沿って導波管２内を伝搬するレーダ波のＴＥ１０モードは、開口８を経て導波管２から出ることはない。従って開口８を通って、レーダ波の電力は放射されない。

側壁５の同じ構成のため、導波管２を持つ導波管アンテナ１は、ｘ−ｚ面に対して平行な対称面Ｓに対してほぼ対称に構成されている。

導波管２は、開口８に対向して設けられる下側で、例えば接着又はめっきにより底板９に固定的に結合されているので、導波管２は下方を密に閉鎖されている。底板は長方形断面を持ち、その形状を導波管９に合わされている。

図示した実施例では、導波管２がｘ方向に設けられる内部空間４へ延びるリブ１０の形の複数の構造素子を持っている。リブ１０は、縦軸３と鋭角をなす横軸１１を持っている。リブ１０は対抗する両方の側壁５を結合し、図１及び２に示す実施例によれば、側壁５に一体に形成されている。リブ１０を側壁５とは無関係に製造し、続いて側壁に結合することも可能である。

リブ１０は、導波管２内をｘ方向に沿って導かれるＴＥ１０モードを、他のモードなるべくＴＥ０１モードへ変換することにより、導波管２から適切に分離するのに役立つ。レーダ波は、第１モードにあるレーダ波の導波管波長λ_１とは一般に異なっている導波管波長λ_２を持つ第２モードで伝搬する。ＴＥ１０モードからＴＥ０１モードへの変換の際、ＴＥ１０モードの対称面は９０°だけ回され、このことは、ｚ方向に対して平行な横方向１２に沿って対称なＴＥ１０モードの横方向１２に沿う非対称な電界分布に変換されることと同等である。そのため横軸１１が縦軸３と鋭角をなすことによって、リブ１０が、ｘ方向に対して平行なＴＥ１０モードのレーダ波の伝搬方向１３に関して、非対称に即ち斜めに配置されている。ＴＥ０１モードは、ｘ−ｚ面において導波管２から放射される。その際ＴＥ０１モードの放射方向は、ｚ軸の周りに±２０°の角度範囲にある。ＴＥ０１モードが導波管２から放射されると、レーダ波は再び自由空間波長λ_０を持つ。導波管の長さを適当に選択すると、導波管波長λ_０は、それがほぼ自由空間波長λ_０に一致するように影響される。

レーダ波の第１モード例えばＴＥ１０モードをそれとは異なる第２モード例えばＴＥ０１モードへ適切に変換して導波管２から第２モードを分離するため、リブ１０がｘ方向に互いに間隔をおいて設けられている。その際少なくとも若干の隣接するリブ１０は、ｘ方向に周期的な相互間隔ｄ_ｐで設けることができる。更に隣接するリブ１０がｘ方向に非周期的な間隔ｄ_ａｐを持ち、図示した実施例では、この周期的間隔ｄ_ａｐが周期的間隔ｄ_ｐとは５％以下だけ相違していることも可能である。リブ１０の周期的配置のため、放射されるＴＥ０１モードのレーダ波が、わずか特に１つだけの方向において構造的に重畳されるようにすることができる。すべてのリブ１０が同じ周期的間隔ｄ_ｐで設けられ、この間隔が第１モードのレーダ波の導波管波長の半分λ_１／２の整数倍に等しい場合、ＴＥ１０モードのレーダ波の伝搬方向１３とは逆に作用する構造的重畳が起こることがある。この不利な効果を回避するため、リブ１０が少なくとも部分的にｘ方向に沿って少し変化する相互間隔ｄ_ａｐで従って非周期的に設けられている。ＴＥ０１モードが構造的に重畳される放射方向の数をできるだけ少なくし、同時に導波管２内のＴＥ１０モードの伝搬方向とは逆の構造的重畳を最小にするため、非周期的間隔ｄ_ａｐは、２％以下特に１％以下だけ周期的間隔ｄ_ｐとは相違している。いずれにせよ間隔ｄ_ｐ及びｄ_ａｐは、第１モードの即ちＴＥ１０モードのレーダ波の第１の導波管波長の半分λ_１／２より大きいか、又は自由空間波長の半分λ_０／２より大きい。

リブ１０は横軸１１に対して直角に向く長方形断面を持ち、リブ１１の横軸１１に沿う構造高さＨは一定である。

次に図３を参照して、本発明の別の実施例が説明される。構造的に同一の部分は第１実施例と同じ符号を持っている。構造的に異なるけれども機能的に同じ部分は、添え字ａを持つ同じ符号をとっている。導波管アンテナとなるように図示しない導波管に結合可能な図３の底板３の主要な相違点は、構造素子が溝１０ａの形で底板９へ統合されていることである。各溝１０ａは、横軸１１ａに沿って一定の構造高さＨを持つ長方形断面を持ち、横軸１１ａと縦軸３は鋭角αをなしている。溝１０ａは、ｘ方向に沿って同様に周期的間隔ｄ_ｐ及び非周期的間隔ｄ_ａｐで設けられている。構造素子を図示しないリブの形で底板９ａ上に設け、これらのリブを導波管の内部空間へ突出させることも可能である。

次に図４を参照して、本発明の別の実施例を説明する。構造的に同じ部分は第１実施例におけるのと同じ符号をとっている。構造的に異なるけれども機能的に同じ部分は、添え字ｂを持つ同じ符号をとっている。第１実施例におけるように、構造素子がリブ１０ｂとして導波管２ｂに設けられている。図４に示される実施例によれば、リブ１０ｂは横軸１１ｂに関して２段リブとして構成されている。これらのリブ１０ｂは、それらがｘ方向に沿ってかつ横軸１１ｂに関して最大構造高さＨ_ｍａｘを持ち、この最大構造高さＨ_ｍａｘが、横軸１１ｂから始まって両方向に対称に段状に、最大構造高さに比べて減少した構造高さＨ_２まで減少するように、２段に形成されている。構造高さＨ_２及びＨ_ｍａｘにより形成されるリブ１０ｂのＴ字状断面は、横軸１１ｂに沿って同様に一定の構造高さＨ_２，Ｈ_ｍａｘを持っている。リブ１０ｂは、例えば金属ブロックからフライス加工される導波管２に一体に形成されている。

リブ１０ｂは横方向１２に対して傾斜して設けられているので、横軸１１ｂと導波管２ｂの縦軸３は鋭角をなしている。リブ１０ｂの２段構成により、第２モードのレーダ波を導波管アンテナ１ｂの導波管２ｂから分離し、同時にいわゆるグレーティングローブを抑制することも可能である。

リブ１０ｂは、対向して設けられる側壁５ｂの内側１４に設けられている。ｘ方向に沿って、リブ１０ｂは対向する側壁５ｂにずれて設けられているので、それによりＴＥ１０モードをＴＥ０１モードに変換して分離するために必要な構造素子の非対称配置が保証される。

導波管２ｂの断面従って内部空間４ｂは、側壁５ｂがそれぞれ内部空間４ｂの方へ向く湾曲部１５を持っていることによって、ほぼ砂時計状に形成されている。適当な内部空間４ｂを持つ導波管２ｂのこのような構成は、一方ではｘ方向に供給されるＴＥ１０モードの改善される案内に、他方では放射されるＴＥ０１モードの所定の特性の設定に、その伝搬方向においてもその方位角方向において用いられる。特に方位角方向に放射されるＴＥ０１モードの特性の形成は、内部空間４ｂを持つ導波管２ｂの断面の構成によって改善することができる。導波管２ｂ内を導かれるＴＥ１０モードのレーダ波のビーム形成のために、導波管２ｂは開口８ｂの方へ増大する断面を持っている。導波管２ｂのこの部分は、その湾曲する輪郭のため、非直線出口テーパ１６と称される。

両方の側壁５ｂは後壁１７を介して一体に互いに固定的に結合され手いる。後壁１７に結合される側壁５ｂの両端部において、いわゆる移行片が導波管２ｂに続くようにすることも可能である。この場合側壁５ｂは、更に図示しないレーダ波の供給用開口を持つ前壁により結合されている。

図５〜９を参照して、本発明の別の実施例を以下に説明する。構造的に同じ部分は第１実施例と同じ符号を持っている。構造的に相違するけれども機能が同じ部分は、添え字ｃを持つ同じ符号を持っている。ここに示す実施例は、導波管２ｃが底板９ｃに摩擦及びはまり合いで結合可能であるという点で、前述した実施例とは相違している。導波管２ｃを底板９ｃに摩擦又ははまり合いで結合可能にすることも可能である。このため底板９ｃは、底板９ｃの上側１８から離れるように延びる底板異形片１９を持ち、この底板異形片が、導波管２ｃを底板９ｃに摩擦結合及び／又ははまり合い結合するため、対応する導波管異形片２０と共同作用する。図５及び６に示すように導波管２ｃが底板９ｃに結合されない状態では、底板異形片１９も導波管異形片２０も認められる。

底板異形片１９は、ｘ方向に設けられて内部空間４ｃの方へ延びるリブ１０ｃの形の複数の構造素子を含み、これらのリブ１０ｃはその横軸１１ｃに関して対称な２段リブとして構成されている。リブ１０ｃはｘ方向に沿ってずれて対向する側壁５ｃに設けられ、既に上述したように周期的な相互間隔ｄ_ｐ及び／又は非周期的な相互間隔ｄ_ａｐで設けられている。

導波管異形片２０は、底板９ｃに近い方にある側壁５ｃの下端に設けられている。導波管異形片２０は、ｘ方向に対して平行に互いに間隔をおいて設けられる２つの取付け列２１を含み、これらの取付け列２１は、リブ１０ｃ及び互いに間隔をおくリブ１０ｃの間に設けられる切欠き２２に対応する凹所２３及び取付け桟片２４を持っている。図７〜９に示すように導波管２ｃを底板９ｃに結合した状態で、導波管異形片２０の内部空間４ｃの方へ向く内側２５が、底板異形片１９の内部空間４ｃから遠い方の外側２６に平面で当接する。その際導波管異形片２０の取付け桟片２４が、隣接するリブ１０ｃのリブ１０ｃの間の切欠き２２へはまる。取付け桟片２４が切欠き２２に一致して形成されていることにより、導波管２ｃがｘ方向に底板９ｃへはまり合い結合される。切欠き２２がｚ方向に上方へ開かれているので、取付け桟片２４を持つ導波管２ｃを、ｚ方向とは逆に上から切欠き２２へ差込むことができる。

図５〜９に示す実施例によれば、導波管アンテナ１ｃはプラスチックから製造されている。プラスチックを金属被覆することにより、導波管アンテナ１ｃ内にビームを導くことができる。導波管アンテナ１ｃがプラスチックから製造されていることによって、側壁５ｃが、底板９ｃへの導波管２ｃの取付け過程に必要な弾性を持っている。

対向して設けられる側壁５ｃにおける取付け列２１の間隔ｙ_Ｈが、ｙ方向における底板異形片１９の間隔ｙＢより小さいので、側壁５ｃの弾性が必要である。これは次のことを意味する。即ち導波管２ｃをｚ方向とは逆に上から底板９ｃ上へはめることにより、側壁５ｃが底板異形片１９のリブ１０ｃにより弾性的に互いに離れるように曲げられ、従って内部空間４ｃが広げられる。対向して設けられる側壁５ｃへ向けられている側壁５ｃの弾性反作用力のため、導波管２ｃが底板９ｃに特にｚ方向に摩擦結合で保持される。図示した実施例では、外側２６が底板９ｃの上側１８に対して少なくとも部分的に傾斜し、鋭角βをなしている。それによりリブ１０ｃの外側２６に切込み２７が形成され、側壁５ｃの下端がこの切込み２７へはまることができる。それにより導波管２ｃを底板９ｃ上へクリップ留めし、従って底板９ｃに分離可能に結合することができる。

導波管アンテナ１ｃ従って導波管２ｃ及び底板９ｃがプラスチックから製造されているので、導波管２ｃ及び底板９ｃを射出成形により製造することが可能である。両方の部品即ち導波管２ｃ及び底板９ｃの１つ特に底板９ｃを、例えば亜鉛ダイカストのような金属ダイカスト法により製造することも可能である。重要なことは、両方の部品の少なくとも一方が弾性変形可能で、両方の部品のクリップばめによる結合が可能であることが重要である。後壁１７及びそれに一体に形成される側壁２ｃ及び底板異形片１９を持つ底板９ｃにより導波管２ｃを形成するため、これらの部分を、多段突出し段階例えばまずｚ方向に沿う垂直突出し及び続いてｘ方向に沿う軸線方向突出しによって突出すことができる。それにより特に多くの部品数の場合、導波管アンテナの簡単で特に安価な製造が可能である。導波管アンテナ１ｃの組立てもそれにより簡単化されかつ安価になる。

リブ１０ｃの範囲に生じる壁電流は、構造素子なしの導波管におけるのと同じ大きさであることがわかった。切欠き２２において電力が遮蔽されるので、これらの範囲において壁電流が比較可能に小さい。これらの範囲に、結合すべき導波管２ｃと底板９ｃとの間の分離個所が選ばれている。これに反しリブ１０ｃの所では電流密度が大きいので、そこで導波管２ｃと底板９ｃとの摩擦結合が行われる。

図５〜９によれば、３つの導波管アンテナ１ｃを持つ装置２８が示され、底板９ｃと導波管２ｃは、複数の導波管アンテナ１ｃがｙ方向に並んで設けられるように構成されている。

次に図１０及び１１を参照して、本発明の別の実施例を説明する。構造的に同じ部分は、第１実施例におけるのと同じ符号を持っている。構造的に異なるけれども機能的に同じ部分は、添え字ｄを持つ同じ符号をとっている。図１０及び１１に示す実施例は、ｙ方向に並んで設けられている複数の導波管アンテナ１ｄの装置に相当する。このため底板９上に複数の導波管２ｄがｙ方向に並んで設けられている。更に導波管２ｄの開口８ｄにおいて、覆い２９が導波管２ｄに載せられている。それにより導波管アンテナ１ｄの内部空間４ｄが底板９により下方を閉鎖されるだけでなく、覆い２９により上方を閉鎖され、それにより環境の影響特に汚れ及び湿気に対して保護されている。

他方覆い２９は、横方向１２における第２モードのレーダ波の放射が可能であるように保証せねばならない。第２のＴＥ０１モードのレーダ波に関して覆い２９の透明を可能にするために、横方向１２における覆い２９の厚さＤは、覆い２９の媒質におけるレーダ波の波長λ_ｍに関係し、この波長は、自由空間波長λ_０及び媒質の誘電定数から求められる。特に厚さＤは媒質における波長λ_ｍの半分の整数倍従ってＤ＝ｎ・（λ_ｍ／２）である。

覆い２９は、商品名テフロンでも知られているポリテトラフルオルエチレンから製造され、減衰材料としてＳｉＣを持っている。横方向１２に放射される第２モードのレーダ波をできるだけ僅かしか減衰しないようにするため、例えばｎ＝０又はｎ−１の選択により、できるだけ小さい厚さＤを覆い２９に与えるようにする。覆い２９の厚さは０より大きくなければならないので、媒質λ_ｍにおける半波長の零倍から厚さＤの偏差が必要である。この偏差は媒質における全波長λ_ｍの２０％以下、特に媒質における全波長λ_ｍの１０％以下である。導波管２ｄは砂時計状に形成される断面を持ち、側壁５ｄは内部空間４ｄへ向く湾曲部１５を持っている。従って導波管２ｄの断面はｚ方向に変化している。覆い２９は、開口８ｄの方へ広がる出口テーパ１６へ面で当接し、即ち覆い２９は少なくとも部分的に面で側壁５ｄの湾曲部１５に当接している。導波管２ｄ内を導かれる第１モードのレーダ波の隣接する導波管２ｄへの伝送は、それにより影響されない。

次に図１２及び１３を参照して、本発明の別の実施例を説明する。構造的に同じ部分は第１実施例と同じ符号をとる。構造的に異なるけれども機能的に同じ部分は、添え字ｅを持つ同じ符号をとる。この実施例によれば、装置２８ｅは、導波管アンテナ１ｅの複数の上部開口８ｅの中へ少なくとも部分的に延びる共通の一体に形成される覆い２９ｅを持っている。導波管アンテナ１ｅは、図１０及び１１の実施例による装置２８ｄに一致して、ｙ方向に並んでかつｘ方向に対して平行に設けられている。

隣接する導波管アンテナ１ｅの側壁５ｅは互いに一体に形成され、側壁空所３６を包囲している。空所でなく共通な塊状の桟片が形成されるように、両方の側壁５ｅを一体に互いに結合することも可能である。側壁５ｅは、覆い２９ｅに近い方の上端部に、ｘ方向に沿って延びる溝３０を持っている。溝３０はｘ方向に対して直角な長方形断面を持ち、覆い２９ｅを装置２８ｅの導波管アンテナ１ｅにはまり合い結合するため覆い２９ｅの少なくとも１つの係止突起３１を受入れるのに役立つ。それにより覆い２９ｅは、特に速やかにかつ簡単に装置２８ｅ上へクリップばめにより載せることができるので、導波管アンテナ１ｅを特に速やかに簡単にかつ安価に製造することができる。

係止突起３１も同様にｘ方向に延び、特にｘ方向に溝３０と同じ長さを持つことができる。ｘ方向に沿って複数の係止突起３１が前後に設けられているようにすることも可能である。

係止突起３１は、中心に設けられて下方へ側壁５ｅの方へ開く変形スリット３２を持っている。更に係止突起３１は、装置２８ｅへ覆い２９ｅの取付けられない状態で溝３０のｙ方向における幅ｂ_Ｒより大きい幅ｙ_Ｒを持っている。覆い２９ｅはポリテトラフルオルエチレン従ってプラスチックから製造されているので、この覆い２９ｅは弾性変形可能であり、従って覆い２９ｅは係止突起３１により溝３０内に係止可能である。その際係止突起３１がｙ方向に圧縮されることによって、係止突起の幅ｙ_Ｒが減少される。この圧縮は変形スリット３２によって可能である。図１３に示すように覆い２９ｅを装置２８ｅ上に取付けた状態で、溝３０の幅ｂ_Ｒと係止突起３１の幅ｙ_Ｒが一致する。溝３０と係止突起３１は、覆い２９ｅが装置２８ｅに確実に摩擦結合で同時に再び分離可能に保持されているように、形成されている。更に係止突起３１は、装置２８ｅの容易な取付け及び取外しのための導入斜面３３及び導出斜面３４を持っている。

更に溝３０は、導波管アンテナ１ｅ内を導かれるレーダ波が隣接する導波管アンテナ１ｅへ伝送されるのを防止するのに役立つ。

次に図１４を参照して、本発明の別の実施例を説明する。構造的に同じ部分は第１実施例と同じ符号をとる。構造的に異なるけれども機能的に同じ部分は添え字ｆを持つ同じ符号をとる。導波管アンテナ１ｆは同様に覆い２９ｆを持っているが、この覆いは導波管２ｆの内部空間４ｆへ突出していない。従って覆い２９ｆは、長方形断面を持つ底板９と同様に平らである。底板９及び覆い２９ｆは、ｚ方向に導波管２ｆの下端部及び上端部に取付けられている。導波管２ｆへの底板９及び覆い２９ｆの固定は、接着又は電気めっきにより行うことができる。

導波管アンテナ１ｆにおける覆い２９ｆが、ＴＥ０１モードから成る放射すべき電力の一部のために、導波管のように作用することが可能である。これは、放射すべきＴＥ０１モードから成る電力が、覆い２９ｆを介して、ｙ方向に隣接する導波管アンテナのＴＥ０１モードへ結合され、隣接する導波管内を導かれるＴＥ１０モードへリブ構造において変換されることを意味する。１つの導波管アンテナからそれに隣接する導波管アンテナへのこのいわゆる伝送は、減衰特性を持つ材料から成る覆いの使用によって減少される。覆い２９，２９ｅ（図１０〜１３参照）の小さい厚さＤのため、ＴＥ０１モードからｚ方向へ放射される電力は僅かしか減衰されない。しかし隣接する導波管アンテナへ伝送される電力は、減衰を行う覆い２９における大きい行程長のため、非常に強く減衰される。伝送のそれ以上の減少は、図１２及び１３に示される導波管アンテナ１ｅによる溝３０によって行われる。

別の実施例では、本発明による導波管アンテナに基くレーダシステムのこじんまりした構造が示される。レーダシステムは、アンテナに加えて、特にアンテナの始動又は放射すべき信号の発生のため高周波信号を処理する装置を含んでいる。更にレーダシステムの制御のため及び大抵はデータ評価のため、低周波信号を処理する装置が設けられている。特に低周波信号を処理する装置の部品は、一般的に空間的に著しく広がっている。若干の部品例えばコンデンサは、平たい構造で直ちには得られない。図１２には、両方のアンテナの間に空間３６が存在するアンテナ装置の例が示されている。こじんまりした構造を得るために、図１５に示すように、間の空間３６に部品３７が設けられる。その代わりに又はそれに加えて、構造空間を効果的に利用するために、部品（コンデンサ、印刷配線板等）が底板９へ統合される。

Claims (16)

1. 特に自動車において使用するためのレーダアンテナ装置用導波管アンテナであって、ｘ方向へ第１モードのレーダ波の伝搬のため内部空間（４；４ｂ；５ｃ；４ｄ；４ｆ）を区画しかつ縦軸（３）を持つ、ｘ方向に延びる金属の中空導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）を有するものであって、
   ａ．レーダ波の第１モードをこれとは異なる第２モードへ変換し、導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）から第２モードを分離するため、ｘ方向に設けられて内部空間（４；４ｂ；５ｃ；４ｄ；４ｆ）へ延びる複数の構造素子（１０；１０ａ、１０ｂ；１０ｃ）が設けられ、
   ｂ．隣接する構造素子（１０；１０ａ、１０ｂ；１０ｃ）が、第１モードのレーダ波の導波管波長の半分（λ_１／２）より大きいか又は自由空間波長の半分（λ_０／２）より大きい間隔（ｄ_ｐ，ｄ_ａｐ）を、これら両方の波長（λ_１，λ_０）のどちらが小さいかに応じて持っている、
   導波管アンテナ。
2. 縦軸（３）と鋭角をなす横軸（１１；１１ａ；１１ｂ；１１ｃ）に沿って、構造素子（１０；１０ａ；１０ｂ；１０ｃ）が延びていることを特徴とする、請求項１に記載の導波管アンテナ。
3. 構造素子（１０；１０ａ；１０ｂ；１０ｃ）が、横軸（１１；１１ａ；１１ｂ；１１ｃ）に沿って一定の構造高さ（Ｈ；Ｈ_ｍａｘ，Ｈ_２）を持っていることを特徴とする、請求項２に記載の導波管アンテナ。
4. 導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）が、ｘ方向に対して直角なｚ方向に向けられかつ対向して設けられる２つの側壁（５；５ｂ；５ｃ；５ｄ；５ｆ）を持ち、これらの側壁の内側（１４）に構造素子としてリブ（１０；１０ｂ）が設けられていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の導波管アンテナ。
5. 横軸（１１ｂ）に関して対称な２段リブ（１０ｂ）を特徴とする、請求項４に記載の導波管アンテナ。
6. 対抗する側壁（１１；１１ｂ）のリブ（１０；１０ｂ）がｘ方向に沿ってずれて設けられていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の導波管アンテナ。
7. 導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）内における導波管波長（λ_１，λ_２）を短くするため、誘電体又は周期的な間隔で配置される絞りが設けられていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の導波管アンテナ。
8. 導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）が底板（９；９ａ；９ｃ）に結合されていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の導波管アンテナ。
9. 底板（９ａ；９ｃ）に構造素子として溝（１０ａ）又はリブ（１０ｃ）が設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の導波管アンテナ。
10. 導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）の断面が垂直なｚ方向に変化していることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の導波管アンテナ。
11. 導波管（２；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｆ）の断面が砂時計状に形成され、側壁（５ｂ；５ｃ；５ｄ；５ｆ）が内部空間（４；４ｂ；５ｃ；４ｄ；４ｆ）の方へ向く湾曲部（１５）を持っていることを特徴とする、請求項１０に記載の導波管アンテナ。
12. 少なくとも若干の隣接する構造素子（１０；１０ａ；１０ｂ；１０ｃ）が、ｘ方向に周期的な相互間隔（ｄ_ｐ）をとって設けられていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の導波管アンテナ。
13. ｘ方向において隣接する構造素子（１０；１０ａ；１０ｂ；１０ｃ）の非周期的な間隔（ｄ_ａｐ）が、５％より小さく、特に２％より小さくかつ特に１％より小さく、周期的間隔（ｄ_ｐ）とは相違していることを特徴とする、請求項１２に記載の導波管アンテナ。
14. アンテナの側壁の間に空間（３６）が形成されるように底板（９）上に設けられている、先行する請求項の１つに記載の少なくとも２つの導波管アンテナ、
    高周波信号を処理する装置、
    低周波信号を処理する装置
    を含み、
    高周波信号を処理する装置又は低周波信号を処理する装置の部品（３７）が、底板（９）に統合されるか又はアンテナの側壁の間の空間（３６）に設けられている
    レーダセンサ。
15. 低周波信号を処理する装置が印刷配線板を含み、この印刷配線板が底板に統合されている、請求項１４に記載のレーダセンサ。
16. 低周波信号を処理する装置の部品としての少なくとも１つのコンデンサが、アンテナの側壁の間の空間（３６）に設けられている、請求項１４に記載のレーダセンサ。

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