JP2020038115A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
[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。
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)
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。
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
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
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。
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)。
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
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
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。
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
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。
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。
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
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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