JP2015171019A - アンテナ - Google Patents

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剛 奥長
彰 中津
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彰 中津
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Eisuke Hayakawa
英佑 早川
弘晃 吉竹
Hiroaki Yoshitake
弘晃 吉竹
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Abstract

【課題】アンテナにおいて、変換器の間隔に依存することなくアンテナ間隔を狭くして位相の折り返し角度の範囲を広げ検知角度範囲を広角化する。【解決手段】アンテナは、第1の変換器1から延びる給電線路11及び複数の放射素子12を有する第1アンテナ10と、第1の変換器1と並設されている第2の変換器2から延びる給電線路21及び複数の放射素子22を有する第2アンテナ20とを備えている。第1アンテナ10及び第2アンテナ20それぞれは、給電線路11,21の内の変換器1,2から最も近い放射素子12a,22aまでの部分線路部13,23において、互いに接近する方向に曲がっている曲がり部14,24を有している。さらに、第1アンテナ10の部分線路部13と、第2アンテナ20の部分線路部23とは、仮想線Lを基準として線対称に配置されている。【選択図】 図2

Description

本発明は、二つのアンテナが受信した電波の位相差に基づいて電波(反射波)の到来角度を検出するアンテナに関する。
近年、ミリ波レーダを用いた車載用のセンシング装置が実用化されている。この装置では、自車両に搭載の送信アンテナから電波を送信すると共に、他車両によるその反射波を受信し、この反射波に基づいて、他車両との距離、相対速度、及び方位を測定する。このようなセンシング装置では、他車両を広範囲にわたって検知可能とするために、広角な検知エリアを有していることが望ましい。
他車両の方位を測定するためには、反射波の到来角度を検出すればよく、その検出方式として、二つのアンテナが受信した電波の位相差に基づくモノパルス方式(位相モノパルス方式)が知られている。モノパルス方式用の受信アンテナは、例えば特許文献1に示すように、複数のアンテナを備えており、各アンテナは、変換器から延びる給電線路、及びこの給電線路から給電される複数の放射素子を有している。
特開2010−212946号公報
図12は、従来のモノパルス方式用の受信アンテナの一例を説明する説明図である。この受信アンテナは、二つのアンテナ(第1アンテナ91と第2アンテナ92)を備えており、第1アンテナ91は、第1の変換器101から延びる給電線路93、及びこの給電線路93から給電される複数の放射素子94を有しており、第2アンテナ92は、第2の変換器102から延びる給電線路95、及びこの給電線路95から給電される複数の放射素子96を有している。変換器101,102は、導波管103,104の端部に設けられており、これら導波管103,104は、例えば一つのアルミ製ブロックに形成された角孔によるものであり、横方向に並んで設けられている。なお、横方向とは、給電線路93,95の線路延伸方向に直交する方向である。
また、第1及び第2の変換器101,102それぞれが所望の性能を有するために、両導波管103,104は所定の形状に設定されており、また、一つのアルミ製ブロックに二つの導波管103,104を横方向に並べて設けるためには、その加工上の制限により、両者の間には数ミリ程度の壁を設ける必要がある。
このため、導波管103,104の中心線間隔は広くなり、これに併せて、変換器101,102の間隔D1も広くなる。すると、これら変換器101,102からそれぞれ直線的に延びる給電線路93,95の間隔D2も広くなる。つまり、アンテナ91,92の間隔は、変換器101,102の間隔(導波管103,104の大きさ、及びその配置)に依存する。
前記のとおり、変換器101,102の間隔が広くなると、第1アンテナ91と第2アンテナ92との間隔(位相中心間隔)が広くなる。すると、モノパルス方式の受信アンテナの場合、これら第1及び第2アンテナ91,92による位相の折り返し角度の範囲が狭くなり、検知角度範囲を広げることが困難となる。なお、位相の折り返しは、一つの方位(反射波の到来方向)に対して複数の位相差が算出されるモノパルス方式の原理的な現象である。
そこで、本発明は、変換器の間隔に依存することなくアンテナ間隔を狭くして位相の折り返し角度の範囲を広げ検知角度範囲を広角化することが可能となるアンテナを提供することを目的とする。
(1)本発明のアンテナは、第1の変換器から延びる給電線路及びこの給電線路から給電される複数の放射素子を有する第1アンテナと、前記第1の変換器と並設されている第2の変換器から延びる給電線路及びこの給電線路から給電される複数の放射素子を有する第2アンテナと、を備え、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれは、前記給電線路の内の前記変換器から当該変換器に最も近い前記放射素子までの部分線路部において、互いに接近する方向に曲がっている曲がり部を有しており、前記第1アンテナの前記部分線路部と、前記第2アンテナの前記部分線路部とは、前記第1の変換器と前記第2の変換器との間の中心点を通る線路延伸方向に平行な仮想線を基準として線対称に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、曲がり部によって給電線路同士を接近させることができ、第1アンテナと第2アンテナとの間隔を狭くすることができる。このため、位相の折り返し角度の範囲を広げ検知角度範囲の広角化が可能となる。さらに、第1アンテナの部分線路部と第2アンテナの部分線路部とが線対称に配置されていることから、変換器に最も近い放射素子までの電力損失を第1アンテナと第2アンテナとで同じとすることができ、両アンテナ間で放射量が同じとなり、両アンテナ間で検知距離を同じとすることができるため、角度検知の範囲を向上させることが可能となる。
(2)また、前記(1)のアンテナの前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の両側に配置されており、かつ、前記第1アンテナの前記直線線路部と前記第2アンテナの前記直線線路部とを重ねた場合に当該第1アンテナの前記複数の放射素子と当該第2アンテナの前記複数の放射素子とが一致するようにこれら放射素子は配置されている構成とすることができる。
この場合、正面利得(感度)が高くなり、また、理論値に近い利得を得ることが可能となる。また、アンテナ特性を第1アンテナと第2アンテナとで同じとすることができ、両アンテナ間で現れる位相差を取得する処理が容易となり、角度検知の精度を向上させることが可能となる。
(3)また、前記(1)のアンテナの前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の片側に配置されており、かつ、前記第1アンテナの前記直線線路部と前記第2アンテナの前記直線線路部とを重ねた場合に当該第1アンテナの前記複数の放射素子と当該第2アンテナの前記複数の放射素子とが一致するようにこれら放射素子は配置されている構成とすることができる。
この場合、直線線路部とこの直線線路部から給電される複数の放射素子とにより構成されるアンテナ形状が、第1アンテナと第2アンテナとで同じになるため、両アンテナ間で意図した位相差が得られやすく(つまり、位相差を取得する処理が容易となり)、角度検知の精度を向上させることが可能となる。
(4)また、前記(1)のアンテナの前記第1アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の一方側であって前記第2アンテナと離れた側に配置されており、前記第2アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の他方側であって前記第1アンテナと離れた側に配置されている構成とすることができる。
この場合、第1アンテナの直線線路部と第2アンテナの直線線路部との間隔を狭くしても、両アンテナの放射素子間隔を確保することができ、放射素子間の電磁的結合に起因する利得の低下を抑制することができる。
(5)また、前記(1)のアンテナの前記第1アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の一方側であって前記第2アンテナと近い側に配置されており、前記第2アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の他方側であって前記第1アンテナと近い側に配置されている構成とすることができる。
この場合、第1アンテナの直線線路部と第2アンテナの直線線路部との間隔を広くしても、両アンテナの放射素子間隔を狭くすることで、アンテナ間隔(位相中心間隔)をより狭くすることができ、検知角度の範囲の広角化に貢献することができる。
(6)また、前記(1)〜(5)のいずれかのアンテナにおいて、前記曲がり部における給電線路の曲がり角度は75度以下であるのが好ましい。
この場合、給電線路の曲がりによる損失(放射及び反射)を抑えることができる。
本発明によれば、第1アンテナと第2アンテナとの間隔を狭くすることができ、このため、位相の折り返し角度の範囲を広げ、検知角度範囲の広角化が可能となる。
本発明のアンテナの概略構成を示す説明図である。 変換器、部分線路部及びその周囲を示す図である。 受信アンテナの他の形態の概略構成を示す説明図である。 受信アンテナの他の形態の概略構成を示す説明図である。 受信アンテナの他の形態の概略構成を示す説明図である。 (A)(B)それぞれは、曲がり部の線図である。 直線状の給電線路と、曲がり部を有する給電線路との透過量の差を、縦軸とし、横軸を、曲がり部における曲がり角度としたグラフである。 アンテナの位相差と電波到来角度との関係を示すグラフである。 折り返し角度と、使用する電波の波長と、アンテナ間隔との関係を示すグラフである。 モノパルス方式の原理を説明するための図である。 (A)〜(D)それぞれは、参考発明の受信アンテナの説明図である。 従来のモノパルス方式用の受信アンテナの一例を説明する説明図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明のアンテナは、二つのアンテナが受信した電波の位相差に基づいて電波(反射波)の到来角度を検出するモノパルス方式用の受信アンテナである。図1は、本発明の受信アンテナの概略構成を示す説明図である。この受信アンテナは、図外の送信アンテナから送信された電波の反射波を受信するアンテナであり、本実施形態では、マイクロストリップアンテナからなる。
〔第1の形態〕
この受信アンテナは、第1アンテナ10と第2アンテナ20とを備えている。第1アンテナ10は、第1の変換器1から延びる給電線路11、及びこの給電線路11から給電される複数の放射素子12を有している。第2アンテナ20は、第2の変換器2から延びる給電線路21、及びこの給電線路21から給電される複数の放射素子22を有している。
第1の変換器1と第2の変換器2とは横方向に並設されている。なお、横方向とは、給電線路11,21の線路延伸方向に直交する方向である。また、この受信アンテナを例えば車両の車体に設置した状態では、前記線路延伸方向は上下方向となり、横方向は水平方向となる。
そして、本実施形態では、一つの第1の変換器1から上下両側に向かって二つの第1アンテナ10,10が設けられており、一つの第2の変換器2から上下両側に向かって二つの第2アンテナ20,20が設けられている。以下において、変換器1,2から上に向かって延び横方向に並設されている二つのアンテナ10,20を一組の受信アンテナとして着目し説明する。なお、変換器1,2から下に向かって延び横方向に並設されている二つのアンテナ10,20の組みも、上の組みと同じ構成である。
第1の変換器1と第2の変換器2とは同じ構成であり、これら変換器1,2は、導波管3,4の端部に設けられている。これら導波管3,4は、例えば一つの導波管ブロック(アルミ製ブロック)5に形成された角孔によるものである。これら導波管3,4の間には、導波管ブロック5の一部からなる壁6が介在している。第1の変換器1は、導波管3及び給電線路11間で相互に電力変換を行っており、給電線路11の給電点となる。これと同様に、第2の変換器2は、導波管4及び給電線路21間で相互に電力変換を行っており、給電線路21の給電点となる。変換器1,2を近接配置し、給電点を集約化している。
第1アンテナ10において、給電線路11は、平面線路であり、誘電体基板7に形成された導電性薄膜からなる。給電線路11は、その一端側に第1の変換器1が設けられている。また、給電線路11は、他端に終端素子16を有している。放射素子12及び終端素子16は、平面アンテナであり、誘電体基板7に形成された導電性薄膜からなる。本実施形態では、給電線路11の横方向両側に放射素子12が設けられており、両側それぞれにおいて、線路延伸方向に複数の放射素子12が並んで列を成している。各列の放射素子12の配列方向は、線路延伸方向と平行である。
これと同様に、第2アンテナ20において、給電線路21は、平面線路であり、誘電体基板7に形成された導電性薄膜からなる。給電線路21は、その一端側に第2の変換器2が設けられている。また、給電線路21は、他端に終端素子26を有している。放射素子22及び終端素子26は、平面アンテナであり、誘電体基板7に形成された導電性薄膜からなる。本実施形態では、給電線路21の横方向両側に放射素子22が設けられており、両側それぞれにおいて、線路延伸方向に複数の放射素子22が並んで列を成している。各列の放射素子22の配列方向は、線路延伸方向と平行である。
第1アンテナ10の給電線路11は、変換器1から、この変換器1に最も近い放射素子12aまでの間の部分線路部13と、この部分線路部13から直線的に延びる直線線路部15とを有している。
また、第2アンテナ20の給電線路21は、変換器2から、この変換器2に最も近い放射素子22aまでの間の部分線路部23と、この部分線路部23から直線的に延びる直線線路部25とを有している。
図2は、変換器1,2、部分線路部13,23及びその周囲を示す図である。この図2において、第1アンテナ10における部分線路部13と、第2アンテナ20における部分線路部23とは、互いに接近する方向に曲がっている曲がり部14,24を有している。
すなわち、第1アンテナ10における部分線路部13は、変換器1から上下方向に延びる直線状線路からなる給電端子部17を有しており、曲がり部14は、この給電端子部17から第2アンテナ20(曲がり部24)に近づく方向に曲がって放射素子12側に向かって延びている部分である。そして、この曲がり部14は、直線線路部15と連続する。また、第2アンテナ10における部分線路部23は、変換器2から上下方向に延びる直線状線路からなる給電端子部27を有しており、曲がり部24は、この給電端子部27から第1アンテナ10(曲がり部14)に近づく方向に曲がって放射素子22側に向かって延びている部分である。そして、この曲がり部24は、直線線路部25と連続する。なお、本実施形態では、曲がり部14,24における曲がり形状は、湾曲して曲がっている形状である。
さらに、図2に示すように、第1アンテナ10の部分線路部13と、第2アンテナ20の部分線路部23とは、第1の変換器1と第2の変換器2との間の中心点Cを通る線路延伸方向に平行な仮想線Lを基準として線対称に配置されている。このため、曲がり部14,24も仮想線Lを基準として線対称となり、また、曲がり部14の曲がり位置及び曲がりの程度(曲がり角度)と、曲がり部24の曲がり位置及び曲がりの程度(曲がり角度)とは、同じとなっている。
以上のように、第1アンテナ10及び第2アンテナ20それぞれは、給電線路11,21の内の変換器1,2からこの変換器1,2に最も近い放射素子12a,22aまでの部分線路部13,23において、互いに接近する方向に曲がっている曲がり部14,24を有している。
これら曲がり部14,24によれば、給電線路11,21同士(直線線路部15,25同士)を接近させることができ、第1アンテナ10と第2アンテナ20との間隔D2を、従来(図12参照)よりも狭くすることができる。このため、これら二つのアンテナ10,20を有している受信アンテナによりモノパルス方式で受信電波の到来方向を検出する場合に位相の折り返しが現れるが、この位相の折り返しの角度(位相折り返し角度)の範囲を広げ検知角度範囲の広角化が可能となる。なお、モノパルス方式による反射波の到来角度の検出原理については、後に簡単に説明する。
前記間隔D2は、第1アンテナ10と第2アンテナ20との位相中心間隔であり、第1アンテナ10の電気的な位相中心線と、第2アンテナ20の電気的な位相中心線との間隔である。それぞれの電気的な位相中心線は、仮想線Lに平行な直線であり、本実施形態では、第1アンテナ10の電気的な位相中心線は、第1アンテナ10(給電線路11、終端素子16及び放射素子12)の図心(重心)を通過する直線となり、第2アンテナ20の電気的な位相中心線は、第2アンテナ20(給電線路21、終端素子26及び放射素子22)の図心(重心)を通過する直線となる。
そして、この間隔D2は、変換器1,2の間隔D1よりも小さくなる。変換器1,2の間隔D1は、導波管3,4の中心間隔と同じである。
さらに、第1アンテナ10の部分線路部13と、第2アンテナ20の部分線路部23とは、前記仮想線Lを基準として線対称に配置されていることから、変換器1,2に最も近い放射素子12a,22aまでの電力損失を第1アンテナ10と第2アンテナ20とで同じとすることができ、両アンテナ10,20間で放射量が同じとなり、両アンテナ10,20間で検知距離を同じとすることができるため、角度検知の範囲を向上させることが可能となる。
特に、図1及び図2に示す実施形態では、第1アンテナ10及び第2アンテナ20それぞれにおいて、複数の放射素子12,22は直線線路部15,25の両側に配置されており、かつ、第1アンテナ10の直線線路部15と第2アンテナ20の直線線路部25とを仮にそのまま横方向に平行に移動させて重ねた場合に、第1アンテナ10の複数の放射素子12と第2アンテナ20の複数の放射素子22とが一致(形状及び配置が共に一致)するように、これら放射素子12,22は配置されている。
したがって、この受信アンテナによれば、アンテナ特性を第1アンテナ10と第2アンテナ20とで同じとすることができる。つまり、第1アンテナ10と第2アンテナ20とで各放射素子12,22における電気長が同じとなることによりアンテナ特性が同じとなる。このため、両アンテナ10,20間で現れる位相差を取得する処理が容易となり、角度検知の精度を向上させることが可能となる。
また、この受信アンテナによれば、正面利得(受信感度)が高くなり、また、理論値に近い利得を得ることが可能となる。
〔第2の形態〕
図3は、受信アンテナの他の形態の概略構成を示す説明図である。図3に示す受信アンテナは、図1に示す受信アンテナと比較して、放射素子12,22の配置が異なるのみであり、その他については同じである。なお、第1アンテナ10の直線線路部15と第2アンテナ20の直線線路部25との間隔D3、及び、第1アンテナ10と第2アンテナ20との位相中心間隔D2を、図1に示す受信アンテナに比べて更に小さくしてもよい。
つまり、図3に示す受信アンテナでは、第1アンテナ10に属する複数の放射素子12は直線線路部15の片側にのみ配置されており、第2アンテナ20に属する複数の放射素子22は直線線路部25の片側にのみ配置されている。なお、放射素子12,22が設けられている片側は、直線線路部15,25を基準として同じ側(図3では同じ右側)である。
そして、第1アンテナ10の直線線路部15と第2アンテナ20の直線線路部25とを仮にそのまま横方向に平行に移動させて重ねた場合に、第1アンテナ10の複数の放射素子12と第2アンテナ20の複数の放射素子22とが一致(形状及び配置が共に一致)するように、これら放射素子12,22は配置されている。
この受信アンテナによれば、第1アンテナ10の直線線路部15及びこの直線線路部15から給電される複数の放射素子12により構成されるアンテナ形状と、第2アンテナ20の直線線路部25及びこの直線線路部25から給電される複数の放射素子22により構成されるアンテナ形状とが、同じになる。つまり、第1アンテナ10と第2アンテナ20とで各放射素子12,22における電気長が同じとなることによりアンテナ特性が同じとなる。このため、両アンテナ10,20間で意図した位相差が得られやすく(つまり、位相差を取得する処理が容易となり)、角度検知の精度を向上させることが可能となる。
〔第3の形態〕
図4は、受信アンテナの他の形態の概略構成を示す説明図である。図4に示す受信アンテナは、他の形態の受信アンテナと比較して、放射素子12,22の配置が異なるが、その他については同じである。
つまり、図4に示す受信アンテナでは、第1アンテナ10に属する複数の放射素子12は直線線路部15の一方側であって第2アンテナ20と離れた側にのみ配置されており、第2アンテナ20に属する複数の放射素子22は直線線路部25の他方側であって第1アンテナ10と離れた側にのみ配置されている。放射素子12,22は、直線線路部15,25の間ではなく直線線路部15,25よりも外側に配置されている。
この受信アンテナによれば、第1アンテナ10の直線線路部15と第2アンテナ20の直線線路部25との間隔D3を、更に小さくすることができる。また、第1アンテナ10の直線線路部15と第2アンテナ20の直線線路部15との間隔D3を狭くしても、両アンテナ10,20の放射素子12,22間隔を確保することができ、放射素子12,22間の電磁的結合に起因する利得の低下を抑制することができる。
〔第4の形態〕
図5は、受信アンテナの他の形態の概略構成を示す説明図である。図5に示す受信アンテナは、他の形態の受信アンテナと比較して、放射素子12,22の配置が異なるが、その他については同じである。
つまり、図5に示す受信アンテナでは、第1アンテナ10に属する複数の放射素子12は直線線路部15の一方側であって第2アンテナ20と近い側にのみ配置されており、第2アンテナ20に属する複数の放射素子22は直線線路部25の他方側であって第1アンテナ10と近い側にのみ配置されている。放射素子12,22は、直線線路部15,25の間である内側に配置されている。
この受信アンテナによれば、第1アンテナ10の直線線路部15と第2アンテナ20の直線線路部25との間の間隔D3を、従来(図12参照)よりも狭くして、両アンテナ10,20の放射素子12,22間隔を狭くすることで位相中心間隔D2を狭くすることができ、検知角度の範囲の広角化に貢献することができる。
〔各形態の受信アンテナに関して〕
なお、図1及び図3に示す受信アンテナの他に、図4及び図5に示す受信アンテナそれぞれにおいて、第1アンテナ10に属する放射素子12と、第2アンテナ20に属する放射素子22とは、上下方向の位置に関して着目すると、同じ配置にあり、放射素子12及び終端素子16による列と、放射素子22及び終端素子26による列とのみを、仮にそのまま横方向に平行に移動させて重ねた場合、複数の放射素子12と複数の放射素子22とは一致する関係にある。
図6(A)(B)それぞれは、給電線路11,21の部分線路部13,23に含まれる曲がり部14,24の線図である。曲がり部14,24それぞれは、二箇所の曲り中点B1,B2を有している。図6(A)に示す曲がり部14,24それぞれは、直線状の線路により構成されており、この場合、これら線路の交点が中点B1,B2となる。
または、図6(B)に示すように、曲がり部14,24は、曲線状の線路を含むようにして構成されている。この場合、曲線状の線路を挟む両側の直線状の線路の交点が中点B1,B2となる。
そして、図6(A)(B)それぞれにおいて、曲がり部14,24それぞれにおける給電線路11,21の曲がり角度α、つまり、前記中点B1,B2それぞれにおける線路の曲がり角度αは、75度以下である(α≦75度)のが好ましい。
ここで、図7は、線路が全て直線状である給電線路と、曲がり部14(24)を有する給電線路との透過量の差[dB]を、縦軸とし、横軸を、曲がり部14(24)における曲がり角度αとしたグラフである。この図7に示すように、曲がり角度αが大きくなるにしたがって、透過量が低下する。
特に曲がり角度αが75度を超えると、前記差が−0.5[dB]となり、曲がり部14(24)による放射や反射等のロスが大きくなる。
また図7によれば、曲がり角度αは30度以下であるのが特に好ましい(α≦30度)。曲がり角度αが30度以下の範囲では、前記差は小さく、曲がり部14(24)による放射や反射等のロスを低減することが可能となる。
ここで、受信アンテナの具体例について説明する。なお、使用する電波の周波数を76.5[GHz]としている。
図1及び図2の受信アンテナにおいて、導波管ブロック5に、横3.1ミリ×縦1.55ミリの導波管3,4が設けられ、1ミリの厚さの前記壁6が形成されている場合、変換器1,2の間隔(つまり、導波管3,4の間隔)D1は、4.1ミリとなる。
そこで、従来例として、図12に示すように、この間隔D1と同じ間隔D2でアンテナ91,92を配置した場合(D2=4.1ミリ)、次の式(1)に示す関係式によれば、位相の折り返し角度の範囲は、±28.5度となる。なお、式(1)に示す関係式は、折り返し角度θ、使用する電波の波長λ、及び間隔D2の関係を示している。そして、図8に、二つのアンテナ10,20(91,92)の位相差と電波到来角度θとの関係を示すグラフを示しており、D2=4.1ミリの場合のグラフを破線で示している。
これに対して、実施例として(図2参照)、変換器1,2の間隔D1は4.1ミリであるが、曲がり部14,24により、アンテナ10,20の間隔D2を2.8ミリとすると(D2=2.8ミリ)、前記式(1)に示す関係式によれば、位相の折り返し角度の範囲は、±44.4度となる。そして、図8において、D2=2.8ミリの場合のグラフを実線で示している。
また、図9は、折り返し角度と、波長λと、間隔D2との関係を示すグラフである。この図9によれば、D2=λ/2の場合に、折り返し角度は±90度となり、D2=λの場合に、折り返し角度は±30度となる。図9のグラフ、及び前記式(1)に示す関係式によれば、間隔D2を小さくするほど折り返し角度θの範囲が広くなることがわかる。
以上のように、第1アンテナ10と第2アンテナ10との間隔D2を曲がり部14,24によって狭くすることができ、この間隔D2を狭くすることによって、位相の折り返し角度の範囲を広げ、検知角度範囲の広角化が可能となる。
〔モノパルス方式による反射波の到来角度の検出原理について〕
モノパルス方式は、例えば図1に示すように、二つのアンテナ10,20を並べて配置し、アンテナ10,20それぞれが受信した到来電波(反射波)の位相差φを、演算により求める方式である。図10は、モノパルス方式(位相モノパルス測角)の原理を説明するための模式図である。
アンテナ10,20が受信した到来電波の位相差φ(φ2−φ1)は、次の式(2)で表すことができる。この式(2)において、λは使用電波の波長を示し、D2はアンテナ10,20間の間隔(位相中心間隔)を示し、θは電波の到来角度(電波が到来する方位角)を示す。この式を用いて、検出された位相差φに基づいて電波の到来角度である方位角θを求めることができる。
〔付記1〕
本発明の受信アンテナは、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、放射素子12,22の形状は図示した以外の形状であってもよい。
また、前記各形態では、一対のアンテナ10,20を一組として、この一組を備えている受信アンテナの場合について説明したが、本発明の受信アンテナは、一対で一組となるアンテナ10,20を、複数組み備えていてもよい。
〔付記2〕
図11(A)〜(D)それぞれは、参考発明の受信アンテナの説明図である。本発明(例えば図2参照)の受信アンテナが備えている第1アンテナ10及び第2アンテナ20それぞれは、給電線路11,21の内の部分線路部13,23において、互いに接近する方向に曲がっている曲がり部14,24を有している。
これに対して、図11(A)〜(D)それぞれに示す受信アンテナ(参考発明)が備えている第1アンテナ10及び第2アンテナ20それぞれは、給電線路11,21の内の部分線路部13,23において、互いに離間する方向に曲がっている曲がり部14,24を有している。これら図11(A)〜(D)の場合、図外の変換器の間隔(D1)と異なるアンテナ間隔(D2)を有する受信アンテナを構成することが可能となる。
1:第1の変換器 2:第2の変換器 3:導波管
4:導波管 10:第1アンテナ 11:給電線路
12:放射素子 13:部分線路部 14:曲がり部
15:直線線路部 20:第2アンテナ 21:給電線路
22:放射素子 23:部分線路部 24:曲がり部
25:直線線路部 C:中心点 L:仮想線

Claims (6)

  1. 第1の変換器から延びる給電線路及びこの給電線路から給電される複数の放射素子を有する第1アンテナと、前記第1の変換器と並設されている第2の変換器から延びる給電線路及びこの給電線路から給電される複数の放射素子を有する第2アンテナと、を備え、
    前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれは、前記給電線路の内の前記変換器から当該変換器に最も近い前記放射素子までの部分線路部において、互いに接近する方向に曲がっている曲がり部を有しており、
    前記第1アンテナの前記部分線路部と、前記第2アンテナの前記部分線路部とは、前記第1の変換器と前記第2の変換器との間の中心点を通る線路延伸方向に平行な仮想線を基準として線対称に配置されていることを特徴とするアンテナ。
  2. 前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の両側に配置されており、かつ、前記第1アンテナの前記直線線路部と前記第2アンテナの前記直線線路部とを重ねた場合に当該第1アンテナの前記複数の放射素子と当該第2アンテナの前記複数の放射素子とが一致するようにこれら放射素子は配置されている請求項1に記載のアンテナ。
  3. 前記第1アンテナ及び前記第2アンテナそれぞれにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の片側に配置されており、かつ、前記第1アンテナの前記直線線路部と前記第2アンテナの前記直線線路部とを重ねた場合に当該第1アンテナの前記複数の放射素子と当該第2アンテナの前記複数の放射素子とが一致するようにこれら放射素子は配置されている請求項1に記載のアンテナ。
  4. 前記第1アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の一方側であって前記第2アンテナと離れた側に配置されており、
    前記第2アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の他方側であって前記第1アンテナと離れた側に配置されている請求項1に記載のアンテナ。
  5. 前記第1アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の一方側であって前記第2アンテナと近い側に配置されており、
    前記第2アンテナにおいて、前記複数の放射素子は前記部分線路部から直線的に延びる直線線路部の他方側であって前記第1アンテナと近い側に配置されている請求項1に記載のアンテナ。
  6. 前記曲がり部における給電線路の曲がり角度は75度以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載のアンテナ。
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