JP2020038115A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カバー部材を介して電磁波を送受信する用に、より好適なアンテナ装置を提供すること。【解決手段】外部に配されたカバー部材Ｂを介して電磁波の送受信を行うアンテナ装置であって、前記電磁波の送受信を行う所定方向に対して直交する方向に沿って互いに隣接して配設され、それぞれ電磁波を送信する第１及び第２アンテナ部２ａ、２ｂと、前記第１及び第２アンテナ部２ａ、２ｂそれぞれの前記電磁波を送信する前記所定方向に配設され、前記第１及び第２アンテナ部それぞれが送信した前記電磁波のビームを絞って外部に送出する第１及び第２誘電体レンズ５ａ、５ｂと、を備え、前記第１誘電体レンズ５ａの外側端面は、前記第２誘電体レンズ５ｂの外側端面よりも前記所定方向の前方まで突出する。【選択図】図４

Description

本開示は、アンテナ装置に関する。

ミリ波やマイクロ波の周波数帯域の電磁波を用いて、非接触で物体（以下、「ターゲット」とも称する）の位置を検知するレーダ用のアンテナ装置が知られている。

この種のアンテナ装置は、一般に、外部の飛来物からの防護の観点や被搭載対象（例えば、車体）の美観維持の観点から、車両のバンパ等のカバー部材内に搭載され、当該カバー部材を介して電磁波を送受信する構成となっている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９−１０３４５７号公報

ところで、ミリ波のような高周波の電磁波は、一般に、絶縁体（例えば、バンパを構成する樹脂材）を透過する性質を有するが、当該電磁波の透過率は、絶縁体の誘電率、絶縁体の厚み、及び絶縁体への入射角等によって変化する。そのため、アンテナ装置が送信する電磁波のうちの一部は、カバー部材の内面で反射して、当該アンテナ装置の出力特性や受信特性の悪化を引き起こす場合がある。

図１は、カバー部材で反射した電磁波の挙動について説明する図である。

図１は、アンテナ装置１００が送信する電磁波Ｆのうち一部がカバー部材Ｂにて反射し、更に、当該反射波がアンテナ装置１００の前端面（例えば、誘電体レンズの前端面）にて再反射した状態を示している。

かかる状態においては、アンテナ装置１００が送信する電磁波Ｆの一部（図１の点線）（以下、「直接透過波Ｆａ」とも称する）は、カバー部材Ｂで反射することなく、アンテナ装置１００の前方の外部空間に送信され、他の一部（図１の一点鎖線）（以下、「再反射波Ｆｂ」とも称する）は、カバー部材Ｂで反射した後にアンテナ装置１００の前端面で再反射してアンテナ装置１００の前方の外部空間に送信されることになる。この際、仮に、直接透過波Ｆａの位相と再反射波Ｆｂの位相とが逆相関係となっていた場合、両者が打ち消し合うことになるため、アンテナ装置１００の出力利得が低下することになる。かかるアンテナ装置１００の出力利得の低下は、例えば、物体検知の検知性能の悪化を引き起こすことにもなる。

この点、アンテナ装置１００の前端面とカバー部材Ｂの内面との間の距離を、例えば、λ／４（但し、λはアンテナ装置１００が送受信する電磁波の自由空間波長を表す。以下同じ）の偶数倍の距離に設定することにより、直接透過波Ｆａの位相と再反射波Ｆｂの位相とが同位相となるようにして、再反射波Ｆｂによって直接透過波Ｆａが打ち消される状態を抑制することができる。

しかしながら、実際に、アンテナ装置１００を使用する際には、当該アンテナ装置１００が搭載される車両の振動等に起因して、アンテナ装置１００とカバー部材Ｂとの間の距離は、変化する。そのため、従来技術に係るアンテナ装置１００においては、当該アンテナ装置１００の前端面とカバー部材Ｂの内面との間の距離が、λ／４の偶数倍の距離となるように、アンテナ装置１００を設置した場合であっても、車両の振動等に起因して、当該アンテナ装置１００の出力利得の低下は避けられない問題となっている。

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、カバー部材を介して電磁波を送受信する用に、より好適なアンテナ装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本開示は、
外部に配されたカバー部材を介して電磁波の送受信を行うアンテナ装置であって、
前記電磁波を送信する所定方向に対して直交する方向に沿って互いに隣接して配設され、それぞれ電磁波を送信する第１及び第２アンテナ部と、
前記第１及び第２アンテナ部それぞれの前記所定方向の前方に配設され、前記第１及び第２アンテナ部それぞれが送信した前記電磁波のビームを絞って外部に送出する第１及び第２誘電体レンズと、
を備え、
前記第１誘電体レンズの外側端面は、前記第２誘電体レンズの外側端面よりも前記所定方向の前方まで突出する
アンテナ装置である。

本開示に係るアンテナ装置は、カバー部材を介して電磁波を送受信する用に、好適に用いることができる。

カバー部材で反射した電磁波の挙動について説明する図 第１の実施形態に係るアンテナ装置がカバー部材内に搭載された状態を示す図 第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す側面断面図 第１の実施形態に係るアンテナ装置を平面視した図 第１の実施形態に係るアンテナ装置を背面から見た図 第１の実施形態に係るアンテナ装置が動作する際の電磁波の挙動を示す図 比較例に係るアンテナ装置が動作する際の電磁波の挙動を示す図 第１の実施形態に係るアンテナ装置において、アンテナ装置の位置に対する再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２の振幅を示したグラフ 第１の実施形態に係るアンテナ装置のレーダ性能を検証したシミュレーション結果 第１の実施形態に係るアンテナ装置のレーダ性能を検証したシミュレーション結果 第２の実施形態に係るアンテナ装置を平面視した図 第２の実施形態に係るアンテナ装置を背面から見た図 第２の実施形態に係るアンテナ装置のレーダ性能を検証したシミュレーション結果 比較例に係るアンテナ装置、第１の実施形態に係るアンテナ装置、及び第２の実施形態に係るアンテナ装置それぞれの受信利得を比較した図 比較例に係るアンテナ装置、第１の実施形態に係るアンテナ装置、及び第２の実施形態に係るアンテナ装置それぞれの受信利得を比較した図 第３の実施形態に係るアンテナ装置を平面視した図 第３の実施形態に係るアンテナ装置において、アンテナ装置の位置に対する、再反射波の振幅を示したグラフ 第４の実施形態に係るアンテナ装置を平面視した図 第５の実施形態に係るアンテナ装置を背面から見た図 第５の実施形態に係るアンテナ装置の放射方向に応じた出力特性を示すグラフ 第５の実施形態に係るアンテナ装置の放射方向に応じた出力特性を示すグラフ 第６の実施形態に係るアンテナ装置の一例を示す図

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
［アンテナ装置の構成］
以下、図２乃至図８を参照して、第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例について、説明する。尚、本実施形態に係るアンテナ装置は、車両に搭載されるレーダ装置に適用されている。

各図には、各構成の位置関係を明確にするため、アンテナ装置が自身の外部（以下、「装置外部」と称する）に電磁波を送信する前方向（即ち、物体検知の対象となる方向）を基準として、共通の直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を示している。以下では、Ｘ軸のプラス方向はアンテナ装置が装置外部に電磁波を送信する前方向（以下、「前方向」と略称する）を表し、Ｙ軸のプラス方向はアンテナ装置の側面左側方向を表し、Ｚ軸のプラス方向はアンテナ装置の上方向（以下、「上方向」と略称する）を表すものとして説明する。

図２は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕがカバー部材Ｂ（ここでは、車両Ｃのバンパ部材）内に搭載された状態を示す図である。

本実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、例えば、車両Ｃのカバー部材Ｂに取り付けられ、当該カバー部材Ｂを介して電磁波の送受信を行う構成となっている。

カバー部材Ｂは、例えば、図２に示すように、地面に対して鉛直な方向に延在する薄板形状を呈している。尚、図２では、アンテナ装置ＵのプラスＺ方向が車両Ｃの上方向（地面に垂直な方向）、アンテナ装置ＵのプラスＸ方向が車両Ｃの進行方向（地面に水平な方向）に向いた状態を表している。

図３は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕの構成を示す側面断面図である。図４は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕを平面視した図である。図５は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕを背面から見た図である。

本実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、回路基板１、第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ、信号処理ＩＣ３、筐体４、第１誘電体レンズ５ａ、第２誘電体レンズ５ｂ、及び、ブラケット６を備えている。

回路基板１は、第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ、及び、信号処理ＩＣ３等が実装される基板である。回路基板１の基板面内には、第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ及び信号処理ＩＣ３等が実装されると共に、各部を電気的に接続する配線（図示せず）がパターン形成されている。

回路基板１は、基板面の延在方向が前後方向と平行になるように、配設されている。換言すると、回路基板１は、基板面の延在方向が、カバー部材Ｂの延在方向（ここでは、略±Ｚ方向）に対して交差するように配設されている。

回路基板１の構成は、本発明では特に限定されないが、例えば、回路基板１としては、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板、多層基板、又は、信号処理ＩＣ３を内蔵した半導体基板等が用いられる。

第１アンテナ部２ａは、回路基板１内に配設され、前方に向けて電磁波Ｆｘ１を送信する。又、第１アンテナ部２ａは、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂが送信した電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２がターゲットにて反射して戻ってくる前方からの反射波を受信する。

第２アンテナ部２ｂは、回路基板１内において、第１アンテナ部２ａのマイナスＹ方向側に隣接して配設され、前方に向けて電磁波Ｆｘ２を送信する。又、第２アンテナ部２ｂは、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂが送信した電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２がターゲットにて反射して戻ってくる前方からの反射波を受信する。

第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂとしては、例えば、回路基板１の基板面方向に指向特性を有するエンドファイアアレイ(End-fire Array)アンテナが適用される。そして、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂは、回路基板１の前部領域に配設され、回路基板１の前端側の方向に向けて、回路基板１の基板面と平行に電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２を送信すると共に、回路基板１の前端側の方向から、回路基板１の基板面と平行に反射波を受信する。尚、エンドファイアアレイアンテナは、長手方向が平行になるように配列された複数のストリップ導体を含んで構成され、当該複数のストリップ導体が配列される方向に沿って電磁波を送受信する。

第１アンテナ部２ａは、例えば、±Ｙ方向に沿って隣接して配設された３個のエンドファイアアレイアンテナ（以下、「アンテナ素子」とも称する）によって構成されている。又、同様に、第２アンテナ部２ｂは、±Ｙ方向に沿って隣接して配設された３個のエンドファイアアレイアンテナによって構成されている。そして、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂは、それぞれ、±Ｙ方向に沿って隣接して配設された複数のアンテナ素子によって、フェーズドアレイアンテナとして構成されている。

第１アンテナ部２ａと第２アンテナ部２ｂとは、典型的に、同一の動作を実行するように構成されている。つまり、第１アンテナ部２ａと第２アンテナ部２ｂとは、同一の周波数で且つ同位相の電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２を装置外部の前方に送信する。又、第１アンテナ部２ａと第２アンテナ部２ｂとは、当該電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２がターゲットで反射して戻ってきた反射波を受信する。

信号処理ＩＣ３は、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂに対して高周波（例えば、ミリ波周波数帯域）の駆動信号を送出し、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂから電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２（例えば、パルス系列から構成されるパルス圧縮方式の電磁波、又は周波数変調した連続波の電磁波等）を送信させる。

又、信号処理ＩＣ３は、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂそれぞれから反射波に係る受信信号を取得して、当該受信信号に対して物体検知処理（例えば、検波処理や周波数解析処理）を施し、ターゲット（例えば、車両や人）までの距離、及びターゲットが存在する方位、その他にターゲットの反射強度や速度等の検出を行う。

尚、信号処理ＩＣ３は、例えば、アンテナ部（第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂ）から送信する電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２の送信方向を走査したり、又は、アンテナ部（第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂ）のアレー状に配したアンテナ素子それぞれが受信する反射波信号の受信位相差を検出したりする手法によって、ターゲットの方位を推定する。

信号処理ＩＣ３が行う処理は、公知の構成と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。信号処理ＩＣ３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、これに加えて、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂに送出する高周波の駆動信号を生成する駆動回路、及び、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂからの反射波信号の受信処理を行う検波回路等を備えている。但し、信号処理ＩＣ３の一部は、ＣＰＵ等を有しない専用のハードウェア回路のみによっても実現できることは勿論である。

筐体４は、回路基板１を収容すると共に、回路基板１の前方において第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂを支持する。筐体４は、典型的には略密閉状態にて、回路基板１を収容する。

筐体４の前面には、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂそれぞれが電磁波の送受信を行う窓部４ａ、４ｂが形成されており、当該窓部４ａ、４ｂに第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂが装着されている（図３を参照）。

筐体４の素材としては、例えば、金属材料や樹脂材料が用いられる。尚、筐体４として樹脂材料を用いる場合には、筐体４と誘電体レンズ（第１誘電体レンズ５ａ又は第２誘電体レンズ５ｂ）とは、同一の樹脂材料で一体的に形成されたものが用いられてもよい。

第１誘電体レンズ５ａは、第１アンテナ部２ａの前方に支持され、第１アンテナ部２ａが送信した電磁波Ｆｘ１のビームを絞って、装置外部の前方領域に送出する。そして、第１誘電体レンズ５ａは、装置外部に送信された電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２がターゲットで反射して戻ってきた反射波を第１アンテナ部２ａに集光する。

第２誘電体レンズ５ｂは、第２アンテナ部２ｂの前方に支持され、第２アンテナ部２ｂが送信した電磁波Ｆｘ２のビームを絞って、装置外部の前方領域に送出する。そして、第２誘電体レンズ５ｂは、装置外部に送信された電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２がターゲットで反射して戻ってきた反射波を第２アンテナ部２ｂに集光する。

尚、第１誘電体レンズ５ａの前端面（本発明の「外側端面」に相当）及び第２誘電体レンズ５ｂの前端面（本発明の「外側端面」に相当）は、いずれも、カバー部材Ｂと正対している。換言すると、アンテナ装置Ｕは、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂが隣接する方向（±Ｙ方向）が、カバー部材Ｂの延在方向に対して平行な状態となるように、カバー部材Ｂに取り付けられている。

第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂとしては、例えば、プラスＸ方向が凸で、±Ｙ方向に沿って延在する半円筒形状又は放物筒形状のレンズが用いられる。半円筒形状又は放物筒形状のレンズは、側面の断面形状が、±Ｙ方向のいずれの位置でも、略同一の形状を呈する（蒲鉾形状とも称される。以下、半円筒形状のレンズと総称する）。そのため、±Ｙ方向に沿って配設した複数のアンテナ素子それぞれから送信する電磁波が、ターゲットにて反射してアンテナ素子に到来する際に互いに異なる指向方向を向くことを、抑制することができる（第１アンテナ部２ａ又は第２アンテナ部２ｂのいずれのアンテナ素子についても同様）。これによって、相互干渉又は位相差の変化に起因して、物体検知の精度悪化が発生することを抑制することができる。

但し、第１誘電体レンズ５ａの前端面は、第２誘電体レンズ５ｂの前端面よりも、前方まで突出する（図４を参照）。換言すると、第１誘電体レンズ５ａの前端面とカバー部材Ｂの内面との間の距離（以下、「第１端面間距離」と称する）Ｄ１は、第２誘電体レンズ５ｂの前端面とカバー部材Ｂの内面との間の距離（以下、「第２端面間距離」と称する）Ｄ２よりも短い。

第１誘電体レンズ５ａの前端面の前方への突出量と第２誘電体レンズ５ｂの前端面の前方への突出量の差は、典型的には、略λ／４×（２ｍ−１）（但し、λは電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２の自由空間波長、ｍは任意の正の整数）となるように設定されている。換言すると、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２との差は、略λ／４×（２ｍ−１）（但し、λは電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２の自由空間波長、ｍは任意の正の整数）となるように設定されている。尚、ここで、「略」とは、製造誤差に起因する公差の範囲（例えば、１ｍｍ前後）を含むことを意味する（以下同じ）。

尚、第１誘電体レンズ５ａの前端面の前方への突出量と第２誘電体レンズ５ｂの前端面の前方への突出量の差の調整は、例えば、第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂそれぞれのレンズの厚み、配設位置、比誘電率又は開口径等の調整によって行われる。

これによって、「第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１が、カバー部材Ｂで反射し、再度、第１誘電体レンズ５ａで反射して装置外部に向かうことにより発生する再反射波」と、「第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２が、カバー部材Ｂで反射し、再度、第２誘電体レンズ５ｂで反射して装置外部に向かうことにより発生する再反射波」とを、互いに打ち消すように作用させることができる（図６を参照して後述）。

尚、第１端面間距離Ｄ１及び第２端面間距離Ｄ２は、それぞれ、例えば、電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２を送信する際における直接透過波の位相と再反射波の位相とが逆相関係とならないように、以下の式（１）、式（２）を充足するように設定される。
λ／４×２ｉ−β＜Ｄ１＜λ／４×２ｉ＋β …式（１）
λ／４×２ｊ−β＜Ｄ２＜λ／４×２ｊ＋β …式（２）
（但し、ｉ、ｊは任意の正の整数、βはλ／８のマージン距離）

尚、第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂを構成する素材は、任意であってよく、例えば、アクリル樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、又は、ＡＢＳ樹脂等が用いられる。

ブラケット６は、筐体４を保持し、筐体４の前方領域で、筐体４をカバー部材Ｂに対して固定する。ブラケット６は、例えば、両面テープ又はボルト等の固定部材を用いて、筐体４をカバー部材Ｂに対して固定する。

尚、ブラケット６は、例えば、電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２の送信方向が地面に水平な方向になるように、筐体４をカバー部材Ｂに対して固定する。

［アンテナ装置が動作する際の電磁波の挙動］
次に、図６、図７を参照して、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕが動作する際の電磁波の挙動について、説明する。

図６は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕが動作する際の電磁波の挙動を示す図である。

図７は、比較例に係るアンテナ装置Ｕａが動作する際の電磁波の挙動を示す図である。比較例に係るアンテナ装置Ｕａは、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２とが同一になっている点で、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕと相違する。

図６、図７に示すように、アンテナ装置Ｕ、Ｕａにおいては、第１アンテナ部２ａから前方に送信された電磁波Ｆｘ１と第２アンテナ部２ｂから前方に送信された電磁波Ｆｘ２とは、略同位相で、カバー部材Ｂに到達する。

このとき、第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１の大部分Ｆａ１（以下、「直接透過波Ｆａ１」と称する）は、そのままカバー部材Ｂを透過するが、当該電磁波Ｆｘ１の一部Ｆｂ１（以下、「再反射波Ｆｂ１」と称する）は、カバー部材Ｂで反射された後に、第１誘電体レンズ５ａ側に戻って第１誘電体レンズ５ａで再反射されて装置外部に送出される。

又、第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２の大部分Ｆａ２（以下、「直接透過波Ｆａ２」と称する）は、そのままカバー部材Ｂを透過するが、当該電磁波Ｆｘ２の一部Ｆｂ２（以下、「再反射波Ｆｂ２」と称する）は、カバー部材Ｂで反射された後に、第２誘電体レンズ５ｂ側に戻って第２誘電体レンズ５ｂで再反射されて装置外部に送出される。

ここで、仮に、アンテナ装置Ｕ、Ｕａの前端面とカバー部材Ｂの内面との間の距離（第１端面間距離Ｄ１、第２端面間距離Ｄ２）が、直接透過波Ｆａ１、Ｆａ２と再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２とが同位相となるように設定されている場合には、再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２がアンテナ装置Ｕ、Ｕａの出力利得に与える影響は小さい。しかしながら、実際には、当該アンテナ装置Ｕ、Ｕａが搭載される車両の振動等に起因して、アンテナ装置Ｕ、Ｕａとカバー部材Ｂとの間の距離は、変化する。

この際、比較例に係るアンテナ装置Ｕａ（図７を参照）に示すように、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２とが同一である場合には、図１を参照して上記したように、再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２は、直接透過波Ｆａ１、Ｆａ２を打ち消すように作用して、アンテナ装置Ｕａの出力利得の低下を引き起こすことになる。

この点、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２との差が、略λ／４×（２ｍ−１）となるように設定されている。そのため、第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１に起因して発生する再反射波Ｆｂ１の位相と、第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２に起因して発生する再反射波Ｆｂ２の位相とが、逆位相の関係となり、互いに打ち消し合うことになる。その結果、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２が、直接透過波Ｆａ１、Ｆａ２に対して重畳する度合いを低減することができる。これによって、アンテナ装置Ｕの位置ずれに起因して、電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２の出力利得が低下する事態を抑制することができる。

図８は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいて、アンテナ装置Ｕの位置に対する再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２の振幅を示したグラフである。図８において、横軸は、カバー部材Ｂからのアンテナ装置Ｕの位置を表し、縦軸は、第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１に起因して発生する再反射波Ｆｂ１の振幅、第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２に起因して発生する再反射波Ｆｂ２の振幅、及び再反射波Ｆｂ１と再反射波Ｆｂ２とを合成した成分Ｆｂ−ａｌｌの振幅を表している。

図８から分かるように、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２との差が、略λ／４×（２ｍ−１）となるように設定されているため（上式（１）を参照）、再反射波Ｆｂ１と再反射波Ｆｂ２とは、アンテナ装置Ｕの位置によらずに逆位相の関係となる。そのため、再反射波Ｆｂ１と再反射波Ｆｂ２とを合成した成分Ｆｂ−ａｌｌは、アンテナ装置Ｕの位置に依拠せず、ゼロとなる。

尚、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２との差が完全に略λ／４×（２ｍ−１）と一致していない場合であっても、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２とが互いに異なっていれば、再反射波Ｆｂ１と再反射波Ｆｂ２とを互いに弱め合うように作用させることができ、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２とが同一である場合と比較して、再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２が直接透過波Ｆａ１、Ｆａ２に重畳する度合いを軽減することが可能である。

又、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２とを互いに異なるように設定することによって、第１アンテナ部２ａ又は第２アンテナ部２ｂのいずれか一方においては、高い出力利得及び受信利得を確保することができ、これにより、アンテナ装置Ｕの位置ずれに対するロバスト性が向上するという側面もある。

図９Ａ、図９Ｂは、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕ、及び比較例に係るアンテナ装置Ｕａのレーダ性能を検証したシミュレーション結果である。

本シミュレーションは、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂそれぞれから電磁波を送信すると共に、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂそれぞれで受信される所定ターゲットからの反射波の電波強度（即ち、受信利得）を算出したものである。本シミュレーションでは、カバー部材Ｂの内面とアンテナ装置Ｕ、Ｕａの前端面の間の距離（即ち、第１端面間距離Ｄ１及び第２端面間距離Ｄ２）を変化させて、カバー部材Ｂとアンテナ装置Ｕ、Ｕａとの間の距離毎に、受信利得を算出している。尚、各グラフは、シミュレーション結果のプロットを線で結んだものである。

図９Ａの各グラフは、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕのシミュレーション結果であり、以下を示す。
点線グラフ：第１アンテナ部２ａにおける受信利得
一点鎖線グラフ：第２アンテナ部２ｂにおける受信利得
実線グラフ：第１アンテナ部２ａにおける受信利得と第２アンテナ部２ｂにおける受信利得の合計

図９Ｂの各グラフは、比較例に係るアンテナ装置Ｕａのシミュレーション結果であり、以下を示す。
点線グラフ：第１アンテナ部２ａにおける受信利得
一点鎖線グラフ：第２アンテナ部２ｂにおける受信利得
実線グラフ：第１アンテナ部２ａにおける受信利得と第２アンテナ部２ｂにおける受信利得の合計

図９Ｂから分かるように、比較例に係るアンテナ装置Ｕａにおいては、カバー部材Ｂとアンテナ装置Ｕａの前端面の間の距離に応じて、電波強度が弱まる領域（図９Ｂでは、５ｍｍの位置及び７ｍｍの位置）が複数の位置に表れる。つまり、比較例に係るアンテナ装置Ｕａにおいては、アンテナ装置Ｕａの僅かな位置ずれによって、アンテナ装置Ｕａの出力利得が低下し、その結果、アンテナ装置Ｕａにおける受信利得が低下する。つまり、比較例に係るアンテナ装置Ｕａにおいては、当該アンテナ装置Ｕａの位置ずれに起因して、物体検知の精度が過度に悪化する。

一方、図９Ａから分かるように、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、カバー部材Ｂとアンテナ装置Ｕの前端面の間の距離が変化しても、第１アンテナ部２ａの受信利得及び第２アンテナ部２ｂの受信利得の合計としては、略一定の受信利得となっている（図９Ａの実線グラフ）。つまり、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、比較例に係るアンテナ装置Ｕａとは異なり、当該アンテナ装置Ｕの位置ずれが発生しても、物体検知の精度が過度に悪化する事態を抑制することが可能である。

［効果］
以上のように、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、前方に対して直交する方向に沿って隣接して配設され、各別に前方に向けて電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２を送信する第１及び第２アンテナ部２ａ、２ｂと、第１及び第２アンテナ部２ａ、２ｂそれぞれの前方に配設され、第１及び第２アンテナ部２ａ、２ｂそれぞれが送信した電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２のビームを絞って装置外部に送出する第１及び第２誘電体レンズ５ａ、５ｂと、を備え、第１誘電体レンズ５ａの前端面（外側端面）が、第２誘電体レンズ５ｂの前端面（外側端面）よりも前方まで突出する構成となっている。

従って、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕによれば、装置外部に電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２を送出する際に、「第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１が、カバー部材Ｂで反射し、再度、第１誘電体レンズ５ａで反射して装置外部に向かう再反射波Ｆｂ１」と、「第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２が、カバー部材Ｂで反射し、再度、第２誘電体レンズ５ｂで反射して装置外部に向かう再反射波Ｆｂ２」とを互いに打ち消し合うように作用させることができる。これによって、走行時の振動等に起因してアンテナ装置Ｕとカバー部材Ｂとの間の距離が変化した場合にも、上記した再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２に起因して出力利得及び受信利得が低下する事態を抑制することができる。

又、特に、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、第１誘電体レンズ５ａの前端面の前方への突出量と第２誘電体レンズ５ｂの前端面の前方への突出量の差（又は、第１誘電体レンズ５ａの前端面とカバー部材Ｂとの間の距離と、第２誘電体レンズ５ｂの前端面とカバー部材Ｂとの間の距離との差）が、略λ／４×（２ｍ−１）となるように設定されている。これによって、より効果的に、再反射波Ｆｂ１と再反射波Ｆｂ２とを打ち消し合うように作用させることができる。

（第２の実施形態）
次に、図１０〜図１２を参照して、第２の実施形態に係るアンテナ装置Ｕについて説明する。本実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂの構成の点で、第１の実施形態と相違する。尚、第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する（以下、他の実施形態についても同様）。

図１０は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕを平面視した図である。図１１は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕを背面から見た図である。

本実施形態に係る第１誘電体レンズ５ａは、前端部が半円筒形状のレンズによって構成されている。一方、本実施形態に係る第２誘電体レンズ５ｂは、前端部がドーム形状又は回転放物面形状のレンズによって構成されている。

半円筒形状の誘電体レンズは、±Ｚ方向にのみビームを絞るのに対し、ドーム形状又は回転放物面形状の誘電体レンズは、±Ｚ方向及び±Ｙ方向のいずれにもビーム絞る。そのため、ドーム形状又は回転放物面形状の誘電体レンズは、半円筒形状の誘電体レンズよりも、電磁波のビームを絞り込むことができる点で、有用である。

本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいても、再反射波Ｆｂ１と再反射波Ｆｂ２とが互いに打ち消し合うように、第１誘電体レンズ５ａの前端面の前方への突出量と第２誘電体レンズ５ｂの前端面の前方への突出量との差（即ち、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２との差）を、略λ／４×（２ｍ−１）となるのが望ましい。図１０では、第１誘電体レンズ５ａの前端面の前方への突出量が、第２誘電体レンズ５ｂの前端面の前方への突出量よりも、λ／４だけ大きい態様を示している。

但し、本実施形態のように、第１誘電体レンズ５ａと第２誘電体レンズ５ｂとで異なる形状のレンズが用いられる場合、当該レンズの平均突出位置を基準として、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２との差が、略λ／４×（２ｍ−１）となるようにする。例えば、ドーム形状の誘電体レンズの前端面は、半円筒形状の誘電体レンズの前端面よりも、各方向に窪む形状を呈するため、ドーム形状の誘電体レンズの前端面の頂点の間の距離と半円筒形状の誘電体レンズの前端面の頂点の間の距離とが同一であっても、ドーム形状の誘電体レンズの前端面の平均突出位置は、半円筒形状の誘電体レンズの前端面の平均突出位置よりも基端側の位置となる（図１０のＤ２の基準位置を参照）。

図１２は、図９Ａと同様に、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕのレーダ性能を検証したシミュレーション結果である。

図１２の各グラフは、以下を示す。
点線グラフ：第１アンテナ部２ａにおける受信利得
一点鎖線グラフ：第２アンテナ部２ｂにおける受信利得
実線グラフ：第１アンテナ部２ａにおける受信利得と第２アンテナ部２ｂにおける受信利得を合計した合成利得

図１２から分かるように、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいても、カバー部材Ｂとアンテナ装置Ｕの間の距離が変化しても、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂ全体の受信利得としては、略一定の受信利得となっている（図１２Ａの実線グラフ）。つまり、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいても、第１の実施形態に係るアンテナ装置Ｕと同様に、当該アンテナ装置Ｕの位置ずれが発生しても、物体検知の精度が過度に悪化する事態を抑制することが可能である。

図１３Ａ、図１３Ｂは、比較例に係るアンテナ装置Ｕａ（図７を参照）、第１の実施形態に係るアンテナ装置Ｕ、及び第２の実施形態に係るアンテナ装置Ｕそれぞれの受信利得を比較した図である。

図１３Ａは、カバー部材Ｂとアンテナ装置Ｕ、Ｕａの前端面の間の距離を変化させたときの受信利得（ここでは、第１アンテナ部２ａにおける受信利得と第２アンテナ部２ｂにおける受信利得を合計した合成利得）を、当該距離毎に示したものである。又、図１３Ｂは、カバー部材Ｂとアンテナ装置Ｕ、Ｕａの前端面の間の距離を変化させたときの合成利得の変化量を示したものである。

図１３Ａの各グラフは、以下を示す。
点線グラフ：比較例に係るアンテナ装置Ｕａにおける受信利得
一点鎖線グラフ：第１の実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおける受信利得
実線グラフ：第２の実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおける受信利得

図１３Ａ、図１３Ｂから分かるように、第１の実施形態に係るアンテナ装置Ｕ及び第２の実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、アンテナ装置Ｕの位置ずれが発生した場合にも、比較例に係るアンテナ装置Ｕａと比較して、受信利得の変化量が低減する。つまり、第１の実施形態に係るアンテナ装置Ｕ及び第２の実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、比較例に係るアンテナ装置Ｕａの場合とは異なり、当該アンテナ装置Ｕの位置ずれが発生しても、出力利得の変化量を低減することができる。その結果、物体検知の精度が過度に悪化する事態を抑制することが可能である。

以上のように、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕのように、第１誘電体レンズ５ａのレンズ形状と、第２誘電体レンズ５ｂのレンズ形状とが互いに異なっている場合でも、第１端面間距離Ｄ１と第２端面間距離Ｄ２とが互いに異なるように、第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂを設定することで、再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２に起因して出力利得及び受信利得が低下する事態を抑制することができる。

但し、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、第１の実施形態に係るアンテナ装置Ｕよりも、カバー部材Ｂとアンテナ装置Ｕの間の距離が変化した場合の受信利得の変化量が大きいことから、第１の実施形態に係るアンテナ装置Ｕの方がより好適である。

（第３の実施形態）
次に、図１４、図１５を参照して、第３の実施形態に係るアンテナ装置Ｕについて説明する。本実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、更に、第３アンテナ部２ｃ及び第３誘電体レンズ５ｃを有している点で、第１の実施形態と相違する。

図１４は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕを平面視した図である。

図１５は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいて、アンテナ装置Ｕの位置（Ｘ軸方向の位置）に対する、再反射波の振幅を示したグラフである。図１５の各グラフは、以下を表す。
Ｆｂ１：第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１に起因する再反射波の振幅
Ｆｂ２：第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２に起因する再反射波の振幅
Ｆｂ３：第３アンテナ部２ｃから送信された電磁波Ｆｘ３に起因する再反射波の振幅
Ｆｂ−ａｌｌ：再反射波Ｆｂ１、再反射波Ｆｂ２、再反射波Ｆｂ３の合成

第３アンテナ部２ｃは、回路基板１内において、第２アンテナ部２ｂのマイナスＹ方向側に隣接して配設され、前方に向けて電磁波Ｆｘ３を送信すると共に、電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２、Ｆｘ３がターゲットにて反射して戻ってくる前方からの反射波を受信する。又、第３アンテナ部２ｃは、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂと同様に、±Ｙ方向に沿って配設された３個のエンドファイアアレイアンテナによって構成されている。

第３アンテナ部２ｃは、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂと同一の動作を実行するように構成されている。つまり、第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ、及び第３アンテナ部２ｃは、同一の周波数で且つ同位相の電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２、Ｆｘ３を装置外部の前方に送信する。そして、第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ、及び第３アンテナ部２ｃは、それぞれ、当該電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２、Ｆｘ３がターゲットで反射して戻ってきた電磁波を受信する。

第３誘電体レンズ５ｃは、第３アンテナ部２ｃの前方に支持され、第３アンテナ部２ｃが送信した電磁波Ｆｘ３のビームを絞って、装置外部の前方領域に送出する。そして、第３誘電体レンズ５ｃは、装置外部に送信された電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２、Ｆｘ３がターゲットから戻ってきた反射波を第３アンテナ部２ｃに集光する。

本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、第１誘電体レンズ５ａ、第２誘電体レンズ５ｂ及び第３誘電体レンズ５ｃそれぞれの前端面の突出量の調整によって、電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２、Ｆｘ３それぞれがカバー部材Ｂで反射して、第１誘電体レンズ５ａ、第２誘電体レンズ５ｂ及び第３誘電体レンズ５ｃそれぞれの前端面で反射して発生する再反射波Ｆｂ１、Ｆｂ２、Ｆｂ３の打ち消し作用を持たせる。

具体的には、第１誘電体レンズ５ａ、第２誘電体レンズ５ｂ及び第３誘電体レンズ５ｃそれぞれの前端面の突出量は、例えば、略λ／６ずつ互いに異なる。例えば、第２誘電体レンズ５ｂの前端面の突出量は、第３誘電体レンズ５ｃの前端面の突出量よりも、λ／６だけ大きく、第１誘電体レンズ５ａの前端面の突出量は、第３誘電体レンズ５ｃの前端面の突出量よりも、２×λ／６だけ大きい。換言すると、第２誘電体レンズ５ｂの前端面の前方に配されたカバー部材Ｂに対する距離Ｄ２は、第３誘電体レンズ５ｃの前端面の前方に配されたカバー部材Ｂに対する距離Ｄ３よりも、λ／６だけ小さく、第１誘電体レンズ５ａの前端面の前方に配されたカバー部材Ｂに対する距離Ｄ１は、第３誘電体レンズ５ｃの前端面の前方に配されたカバー部材Ｂに対する距離Ｄ３よりも、２×λ／６だけ小さい。

これによって、図１５に示すように、第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１に起因する再反射波Ｆｂ１、第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２に起因する再反射波Ｆｂ２、及び第３アンテナ部２ｃから送信された電磁波Ｆｘ３に起因する再反射波Ｆｂ３を、アンテナ装置Ｕの位置によらず、互いに打ち消し合うように作用させることができる。

尚、上記実施形態では、±Ｙ方向に沿って隣接して配設されるアンテナ部と誘電体レンズが３組配設された態様を示したが、本発明は、±Ｙ方向に沿って隣接して配設され、各別に前方に向けて電磁波を送信するｎ（但し、ｎは任意の正の整数）個のアンテナ部と、ｎ個のアンテナ部それぞれの前方に配設され、ｎ個のアンテナ部それぞれが送信した前記電磁波のビームを絞って装置外部に送出するｎ個の誘電体レンズと、を備えるアンテナ装置Ｕにも適用し得る。

その場合、ｎ個の誘電体レンズそれぞれの前端面の前方への突出量が、互いに、略λ×（２ｍ−１）／（ｎ×２）ずつ異なるように設定されればよい。換言すると、ｎ個の誘電体レンズそれぞれの前端面の前方に配されたカバー部材Ｂに対する距離が、互いに、略λ×（２ｍ−１）／（ｎ×２）ずつ異なるように設定されればよい。例えば、アンテナ部と誘電体レンズが４組配設された態様においては、４個の誘電体レンズそれぞれの前端面の前方への突出量が、略λ／８ずつ異なるように設定される。又、アンテナ部と誘電体レンズが５組配設された態様においては、５個の誘電体レンズそれぞれの前端面の前方への突出量が、略λ／１０ずつ異なるように設定される。

以上のように、アンテナ部と誘電体レンズの組数は、任意であって、当該組数に応じて、誘電体レンズそれぞれの前端面の前方への突出量を設定すればよい。これによって、アンテナ装置Ｕの位置によらず、再反射波を互いに打ち消し合うように作用させることができる。

（第４の実施形態）
次に、図１６を参照して、第４の実施形態に係るアンテナ装置Ｕについて説明する。本実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、第１アンテナ部２ａのみが受信用アンテナとして機能する点で、第２の実施形態と相違する。

図１６は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕを平面視した図である。

第２アンテナ部２ｂは、第２誘電体レンズ５ｂを介して、電磁波Ｆｘ２を装置外部の前方に送信する。但し、本実施形態に係る第２アンテナ部２ｂは、電磁波Ｆｘ２の送信のみを行って、受信処理を行わない。装置外部に送出された電磁波Ｆｘ２は、ターゲットにて反射して、第１アンテナ部２ａにて検出される。つまり、第２アンテナ部２ｂは、第１アンテナ部２ａの電磁波の出力利得を高めるための補助アンテナとして機能する。

以上のように、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいても、装置外部に電磁波Ｆｘ１、Ｆｘ２を送出する際に、「第１アンテナ部２ａから送信された電磁波Ｆｘ１が、カバー部材Ｂで反射し、再度、第１誘電体レンズ５ａで反射して装置外部に向かう再反射波Ｆｂ１」と、「第２アンテナ部２ｂから送信された電磁波Ｆｘ２が、カバー部材Ｂで反射し、再度、第２誘電体レンズ５ｂで反射して装置外部に向かう再反射波Ｆｂ２」とを互いに打ち消し合うように作用させることができる。

（第５の実施形態）
次に、図１７、図１８Ａ、図１８Ｂを参照して、第５の実施形態に係るアンテナ装置Ｕについて説明する。本実施形態に係るアンテナ装置Ｕは、第１誘電体レンズ５ａと第２誘電体レンズ５ｂとで異なるレンズ径の誘電体レンズが用いられている点で、第２の実施形態と相違する。

図１７は、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕを背面から見た図である。

図１８Ａは、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕの出力特性を示すグラフであり、図１８Ｂは、第２の実施形態に係るアンテナ装置Ｕの出力特性を示すグラフである。

図１８Ａ、図１８Ｂの各グラフは、以下を表す。
点線グラフ：第１アンテナ部２ａの出力利得
一点鎖線グラフ：第２アンテナ部２ｂの出力利得
実線グラフ：第１アンテナ部２ａの出力利得と第２アンテナ部２ｂの出力利得の合計

図１８Ａ、図１８Ｂにおいて、横軸は放射角度を表し、縦軸が出力利得を表す。図１８Ａ、図１８Ｂにおいて、放射角度９０度の位置が、アンテナ部（第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ）から電磁波を送信する方向を表す。尚、略６０度〜１２０度の領域が、アンテナ部（第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ）から送信される電磁波のメインローブに相当し、略０度〜６０度の領域及び略１２０度〜１８０度の領域が、アンテナ部（第１アンテナ部２ａ、第２アンテナ部２ｂ）から送信される電磁波のサイドローブに相当する。

図１８Ａ、図１８Ｂにおいて、合成利得（実線グラフ）におけるメインローブの出力利得とサイドローブの出力利得の差（図１８Ａ、図１８ＢのＧａｐの幅）の大きさが、アンテナ装置Ｕ全体としてのサイドローブレベルを表す。

一般に、誘電体レンズの出力利得は、当該誘電体レンズからの放射方向に応じて変化する。そして、誘電体レンズの放射方向に応じた出力特性は、誘電体レンズのレンズ径に依拠する。つまり、２つの誘電体レンズを用いる場合、互いに異なるレンズ径の誘電体レンズを用いることによって、互いの出力利得が低下する放射方向をずらすことが可能である。

本実施形態では、かかる観点から、第２誘電体レンズ５ｂとしては、第１誘電体レンズ５ａよりも、大きなレンズ径の誘電体レンズが用いられている（例えば、第２誘電体レンズ５ｂのレンズ径Ｌｂは１５ｍｍ、第１誘電体レンズの５ａのレンズ径Ｌａは１０ｍｍ）。尚、本実施形態では、第１誘電体レンズ５ａとしては半円筒形状のレンズを適用し、第２誘電体レンズ５ｂとしてはドーム形状のレンズを適用しているが、第１誘電体レンズ５ａと第２誘電体レンズ５ｂとで同一の形状のレンズを適用してもよい。

図１８Ｂから分かるように、第１誘電体レンズ５ａのレンズ径と第２誘電体レンズ５ｂのレンズ径とが同一サイズである場合、第１アンテナ部２ａと第２アンテナ部２ｂとは、同一の出力特性を示す。従って、第１誘電体レンズ５ａのレンズ径と第２誘電体レンズ５ｂのレンズ径とが同一サイズである場合には、第１アンテナ部２ａが送信する電磁波のサイドローブの強度が大きくなる放射角度と、第２アンテナ部２ｂが送信する電磁波のサイドローブの強度が大きくなる放射角度と、が重なることになる。そのため、合成利得としては、メインローブの強度に対するサイドローブの強度が異常に大きな放射角度が発生する。その結果、サイドローブに起因して発生した反射波（例えば、地面からの反射波）を、ターゲットからの反射波と誤検知してしまう事態を誘発するおそれがある。

一方、図１８Ａから分かるように、第１誘電体レンズ５ａのレンズ径と第２誘電体レンズ５ｂのレンズ径とが異なるサイズである場合、第１アンテナ部２ａが送信する電磁波のサイドローブの強度が大きくなる放射角度と、第２アンテナ部２ｂが送信する電磁波のサイドローブの強度が大きくなる放射角度と、がずれることになる。従って、これらの合成利得としては、メインローブの強度に対するサイドローブの強度が各方位について比較的小さくなる。その結果、サイドローブに起因した誤検知が発生するおそれも低減されることになる。

以上のように、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕによれば、サイドローブに起因した誤検知の発生を抑制することが可能である。

（第６の実施形態）
上記各実施形態では、アンテナ装置Ｕの適用対象としてレーダ装置を挙げて説明したが、本発明に係るアンテナ装置Ｕは、通信の用途にも適用することができる。

図１９は、第６の実施形態に係るアンテナ装置Ｕの一例を示す図である。

図１９は、一の車両Ｃａに搭載されたアンテナ装置Ｕと他の車両Ｃｂに搭載されたアンテナ装置Ｕとの間で、電磁波の送受信を行い、通信を実行している状態を示している（いわゆる車車間通信）。尚、本実施形態に係るアンテナ装置Ｕにおいては、上記した物体検知の信号処理ＩＣ３に代えて、通信用の信号処理ＩＣ（図示せず）を搭載すればよい。

本発明に係るアンテナ装置Ｕは、カバー部材Ｂを介して電磁波を送信する際にも、カバー（バンパ）部材との多重反射によって位相が打ち消しあって出力利得が低下する事態を抑制することができるため、本実施形態のように、他のアンテナ装置と通信を行う態様にも好適に用いることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。例えば、各実施形態で示した態様を種々に組み合わせたものを用いてもよいのは勿論である。

上記実施形態では、第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂの形状の一例として、半円筒形状のレンズ又はドーム形状のレンズを示した。しかしながら、第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂの形状としては、両面凸レンズ、ボールレンズ、フレネルレンズ、若しくはこれらの組み合わせ、又は、凹レンズとこれらの組み合わせ等が適用されてもよい。又、第１誘電体レンズ５ａ及び第２誘電体レンズ５ｂとしては、その他、後面側をマイナスＸ方向に凸状にしてもよい。又、第１誘電体レンズ５ａと第２誘電体レンズ５ｂとは、一体的に形成されていてもよい。

又、上記実施形態では、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂの一例として、エンドファイアアレイアンテナを示した。しかしながら、第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂとしては、回路基板１に形成された導体パターンによって構成されるものであればよく、エンドファイアアレイアンテナの他に、八木アレーアンテナ、フェルミアンテナ、ポスト壁導波路アンテナ、又は、ポスト壁ホーンアンテナ等も適用し得る。

又、上記実施形態では、アンテナ装置Ｕとカバー部材Ｂとの位置関係の一例として、アンテナ装置Ｕの第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂが隣接する方向（±Ｙ方向）に沿って、カバー部材Ｂが延在する態様を示した。しかしながら、アンテナ装置Ｕは、カバー部材Ｂに対して傾斜するように取り付けられてもよい。換言すると、アンテナ装置Ｕの第１アンテナ部２ａ及び第２アンテナ部２ｂが隣接する方向（±Ｙ方向）が、カバー部材Ｂの延在方向に対して傾斜する状態であってもよい。当該態様においては、第１端面間距離Ｄ１を、第１誘電体レンズ５ａの前方のカバー部材Ｂと第１誘電体レンズ５ａの前端面の間の距離を基準に設定し、第２端面間距離Ｄ２を、第２誘電体レンズ５ｂの前方のカバー部材Ｂと第２誘電体レンズ５ｂの前端面の間の距離を基準に設定すればよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本開示に係るアンテナ装置によれば、カバー部材を介して電磁波の送受信を行う際にも、高い出力利得を確保することができる。

Ｕ アンテナ装置
Ｂ カバー部材
Ｃ 車両
１ 回路基板
２ａ 第１アンテナ部
２ｂ 第２アンテナ部
２ｃ 第３アンテナ部
３ 信号処理ＩＣ
４ 筐体
４ａ、４ｂ 窓部
５ａ 第１誘電体レンズ
５ｂ 第２誘電体レンズ
５ｃ 第３誘電体レンズ
６ ブラケット

Claims (11)

1. 外部に配されたカバー部材を介して電磁波の送受信を行うアンテナ装置であって、
   前記電磁波を送信する所定方向に対して直交する方向に沿って互いに隣接して配設され、それぞれ電磁波を送信する第１及び第２アンテナ部と、
   前記第１及び第２アンテナ部それぞれの前記所定方向の前方に配設され、前記第１及び第２アンテナ部それぞれが送信した前記電磁波のビームを絞って外部に送出する第１及び第２誘電体レンズと、
   を備え、
   前記第１誘電体レンズの外側端面は、前記第２誘電体レンズの外側端面よりも前記所定方向の前方まで突出する
   アンテナ装置。
2. 前記第１及び第２誘電体レンズは、それぞれ、外側端面が前記所定方向に凸の半円筒形状又は放物筒形状である
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記第１及び第２誘電体レンズのいずれか一方は、外側端面が前記所定方向に凸の半円筒形状又は放物筒形状であり、他方は外側端面が前記所定方向に凸のドーム形状又は回転放物面形状である
   請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 前記第１誘電体レンズの外側端面の前記所定方向への突出量と前記第２誘電体レンズの外側端面の前記所定方向への突出量の差は、略λ／４×（２ｍ−１）（但し、λは前記電磁波の自由空間波長、ｍは任意の正の整数）である
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
5. 前記第１誘電体レンズの外側端面と前記カバー部材の前記第１誘電体レンズと対向する面との間の距離と、前記第２誘電体レンズの外側端面と前記カバー部材の前記第２誘電体レンズと対向する面との間の距離との差は、略λ／４×（２ｍ−１）（但し、λは前記電磁波の自由空間波長、ｍは任意の正の整数）である
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
6. 前記第１誘電体レンズのレンズ径と前記第２誘電体レンズのレンズ径とは、互いに異なる
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
7. 前記第１及び第２アンテナ部は、それぞれ、回路基板上に配設されたエンドファイアアレイアンテナによって構成されている
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
8. 前記第１アンテナ部又は前記第２アンテナ部の少なくとも一方は、前記所定方向に対して直交する方向に沿ってアレー状に配設された複数の前記エンドファイアアレイアンテナによって構成されている
   請求項７に記載のアンテナ装置。
9. 前記所定方向に対して直交する方向に沿って隣接して配設され、それぞれ電磁波を送信する、前記第１及び第２アンテナ部を含むｎ（但し、ｎは任意の正の整数）個のアンテナ部と、
   ｎ個の前記アンテナ部それぞれの前記所定方向の前方に配設され、ｎ個の前記アンテナ部それぞれが送信した前記電磁波のビームを絞って前記装置外部に送出する、前記第１及び第２誘電体レンズを含むｎ個の誘電体レンズと、を備え、
   ｎ個の前記誘電体レンズそれぞれの外側端面の前記所定方向への突出量は、互いに、略λ×（２ｍ−１）／（ｎ×２）（但し、λは前記電磁波の自由空間波長、ｍは任意の正の整数）ずつ異なる
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
10. 前記第１アンテナ部又は前記第２アンテナ部の少なくとも一方は、物体にて反射して戻ってきた前記所定方向からの前記電磁波を受信する
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のアンテナ装置を備えるレーダ装置。

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