JP2024521339A - アンテナ、検出装置、および端末 - Google Patents

Abstract

本出願は、特にミリ波レーダまたは広帯域レーダに使用されるアンテナを提供する。このアンテナ内の幅広のマイクロストリップ線路の側部には、凸状構造と凹状構造が形成される。凸状構造の形状およびサイズならびに／または凹状構造の形状およびサイズ、凸状構造間の距離、凹状構造間の距離、および／または凸状構造と凹状構造との間の距離は、凸状構造と凹状構造がそれぞれ異なる周波数で共振できるように設計される。このようにして、凸状構造と凹状構造はそれぞれ異なる周波数帯での信号の放射をサポートするので、アンテナの広帯域放射が実現される。

Description

本出願は、レーダ技術分野に関し、具体的には、アンテナ、検出装置、および端末に関する。

ブロードバンド技術は以前、レーダで使用されている。広帯域レーダは距離分解能が高く、距離分解能が高いレーダはより正確な目標認識能力を有し、複雑な目標の微妙な特徴を得ることができる。したがって、広帯域レーダには、レーダ検出、撮像、目標認識などにおいて幅広い用途がある。

通信周波数帯の増大に伴い、広帯域レーダはアンテナの動作周波数帯に対してますます高い要求を課している。したがって、薄型で構造が簡素で統合が容易な広帯域アンテナをどのように設計するかが解決すべき緊急の問題となる。

本出願の実施形態は、薄型で構造が簡素で統合が容易な広帯域アンテナを提供する。このアンテナは、検出装置または端末に使用できる。

第１の態様によると、アンテナが提供される。アンテナは、金属床と、誘電体基板と、マイクロストリップ放射構造とを含み、金属床とマイクロストリップ放射構造は、誘電体基板の両側にそれぞれ配置され、マイクロストリップ放射構造は、第１の放射素子と第２の放射素子とを含み、第１の放射素子は、マイクロストリップ放射構造沿いの凸状構造によって形成される放射素子であり、第２の放射素子は、マイクロストリップ放射構造沿いの凹状構造によって形成される放射素子であり、第１の放射素子は、第１の周波数帯をサポートし、第２の放射素子は、第２の周波数帯をサポートする。

幅広のマイクロストリップ線路の側部に凸状構造と凹状構造が形成されることが分かる。凸状構造および凹状構造の形状およびサイズ、凸状構造間の距離、凹状構造間の距離、および／または凸状構造と凹状構造との間の距離は、凸状構造と凹状構造がそれぞれ異なる周波数で共振できるように設計される。このようにして、凸状構造と凹状構造は、それぞれ異なる周波数帯での信号の放射をサポートする。アンテナが動作すると、空洞状の電界分布を実現できるので、アンテナの広帯域放射が実現される。例えば、マイクロストリップ線路の線路幅は、中心動作波長の０．４２５倍以上である。

いくつかの可能な実装において、マイクロストリップ放射構造は、複数の第１の放射素子を含み、および／またはマイクロストリップ放射構造は、複数の第２の放射素子を含む。

本出願で提供されるアンテナでは、広帯域アンテナを実現するために、第１の放射素子の数および／または第２の放射素子の数を必要に応じて柔軟に設計できることが分かる。

いくつかの可能な実装において、第１の方向にて少なくとも１グループの２つの隣接する第１の放射素子の間には第２の放射素子がある。

本出願で提供されるアンテナでは、広帯域アンテナを実現するために、第１の放射素子と第２の放射素子との相対位置を必要に応じて柔軟に設計できることが分かる。

いくつかの可能な実装において、複数の第１の放射素子には少なくとも２グループの隣接する第１の放射素子があり、２グループのうちの一方のグループの隣接する第１の放射素子の中心間の距離は、他方のグループの隣接する第１の放射素子の中心間の距離と等しい、または等しくない。

本出願で提供されるアンテナでは、広帯域アンテナを実現するために、隣接する第１の放射素子の中心間の距離を必要に応じて柔軟に設計できることが分かる。隣接する第１の放射素子の中心間の距離がすべて等しい場合は、アンテナの設計を簡素化できる。

いくつかの可能な実装において、複数の第２の放射素子には少なくとも２グループの隣接する第２の放射素子があり、２グループのうちの一方のグループの隣接する第２の放射素子の中心間の距離は、他方のグループの隣接する第２の放射素子の中心間の距離と等しい、または等しくない。

本出願で提供されるアンテナでは、広帯域アンテナを実現するために、隣接する第２の放射素子の中心間の距離を必要に応じて柔軟に設計できることが分かる。隣接する第２の放射素子の中心間の距離がすべて等しい場合は、アンテナの設計を簡素化できる。

いくつかの可能な実装において、複数の第１の放射素子は、マイクロストリップ放射構造の同じ側部に配置され、または複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第１の部分は、マイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第２の部分は、マイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置され、第１の側部と第２の側部は、マイクロストリップ放射構造の２つの対向する側部である。複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第１の部分がマイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第２の部分がマイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置される場合、第２の側部沿いの第１の放射素子は、第１の側部沿いの第２の放射素子に対応する。

いくつかの可能な実装において、複数の第２の放射素子は、すべてマイクロストリップ放射構造の同じ側部に配置され得、または複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第１の部分は、マイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第２の部分は、マイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置され、第１の側部と第２の側部は、マイクロストリップ放射構造の２つの対向する側部である。複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第１の部分がマイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第２の部分がマイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置される場合、第２の側部沿いの第２の放射素子は、第１の側部沿いの第１の放射素子に対応する。

本出願で提供されるアンテナでは、第１の放射素子または第２の放射素子を必要に応じてマイクロストリップ放射構造の両側に柔軟に設計でき、片側沿いの第１の放射素子の位置が反対側の第２の放射素子の位置に対応することが分かる。したがって、アンテナが動作すると、空洞状の電界分布を実現でき、広帯域アンテナが実現される。

いくつかの可能な実装において、複数の第１の放射素子のうちのいずれか２つは、同じ形状を有し、複数の第１の放射素子のうちのいくつかは、同じ形状を有し、または複数の第１の放射素子のうちのいずれか２つは、異なる形状を有する。

いくつかの可能な実装において、複数の第２の放射素子のうちのいずれか２つは、同じ形状を有し、複数の第２の放射素子のうちのいくつかは、同じ形状を有し、または複数の第２の放射素子のうちのいずれか２つは、異なる形状を有する。

本出願で提供されるアンテナでは、広帯域アンテナを実現するために、第１の放射素子の形状または第２の放射素子の形状を必要に応じて柔軟に設計できることが分かる。

任意に選べることとして、第１の放射素子の形状は、扇形、半円形、円形、楕円形、三角形、四辺形、または多角形（辺の数が４より大きい）のうちのいずれか１つの形状、またはこれらの複数の形状の組み合わせによって形成される形状である。

任意に選べることとして、第２の放射素子の形状は、
扇形、半円形、円形、楕円形、三角形、四辺形、または多角形（辺の数が４より大きい）のうちのいずれか１つの形状、またはこれらの複数の形状の組み合わせによって形成される形状である。

四辺形は、台形、平行四辺形、または非平行四辺形のうちのいずれか１つを含む。平行四辺形は、長方形、正方形、または菱形のうちのいずれか１つを含む。

いくつかの可能な実装において、マイクロストリップ放射構造は、インピーダンス整合構造をさらに含み、インピーダンス整合構造は、マイクロストリップ放射構造の第１の端部に配置され、インピーダンス整合構造は、アンテナのインピーダンスを整合させるために使用される。

インピーダンス整合構造は、マイクロストリップ放射構造の給電端に設計され、その結果、本出願で提供されるアンテナでより良好な給電効果を達成できることが分かる。本出願で提供されるインピーダンス整合構造も必要に応じて柔軟に設計できる。例えば、インピーダンス整合構造は、多段インピーダンス整合構造である。

いくつかの可能な実装において、マイクロストリップ放射構造の第２の端部は開回路であり、またはマイクロストリップ放射構造の第２の端部は短絡回路である。マイクロストリップ放射構造の第２の端部（非給電端）が短絡回路である場合は、第２の端部をより良好に接地できるので、アンテナの放射性能がより安定する。

いくつかの可能な実装において、アンテナの給電方式は、エンド給電、サイド給電、またはバック給電であり得る。

本出願で提供されるアンテナのために給電方式を柔軟に選択できることが分かる。

いくつかの可能な実装において、第１の放射素子の第１の方向での長さは、アンテナの中心動作波長の０．５倍以上である。

いくつかの可能な実装において、２つの隣接する第１の放射素子の第１の方向での中心間の距離は、アンテナの中心動作波長の０．６５倍以上である。

いくつかの可能な実装において、第１の放射素子の第２の方向での長さは、アンテナの中心動作波長の０．０２倍以上である。

いくつかの可能な実装において、マイクロストリップ放射構造の第２の方向での長さは、アンテナの中心動作波長の０．７倍以下である。

上記の構造パラメータを最適化し設計することによって必要な広帯域アンテナを設計できることが分かる。

第２の態様によると、アンテナアレイが提供される。このアンテナアレイは、第１の態様または第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるアンテナを含む。

いくつかの可能な実装において、アンテナアレイは、複数のアンテナと電力分割結合構造とを含み、複数のアンテナは、第１のアンテナと第２のアンテナとを含み、電力分割結合構造は、第１の電力分割端と第２の電力分割端とを含み、第１のアンテナの第１の端部は、電力分割結合構造の第１の電力分割端に電気的に接続され、第２のアンテナの第１の端部は、電力分割結合構造の第２の電力分割端に電気的に接続される。

したがって、第１のアンテナで受信される信号と第２のアンテナで受信される信号は、結合端に結合され得る。あるいは、結合端によって送信される信号は、第１のアンテナと第２のアンテナに分割され得る。したがって、給電ネットワークは、ワン・ドライブ・ツー方式でアンテナアレイに給電できる。

任意に選べることとして、電力分割結合構造は、代わりに、ワン・ツー・マルチプルまたはマルチプル・イン・ワン電力分割結合構造であってもよく、この場合、給電ネットワークは、ワン・ドライブ・マルチプルまたはマルチプル・イン・ワン方式でアンテナアレイに給電する。

いくつかの可能な実装において、アンテナアレイはレードームをさらに含み得る。

本出願で提供されるアンテナを含むアンテナアレイでは、広帯域放射を実現できることが分かる。

第３の態様によると、検出装置が提供される。この検出装置は、第１の態様または第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるアンテナを含み、および／または検出装置は、第２の態様または第２の態様の可能な実装のいずれか１つによるアンテナアレイを含む。

いくつかの可能な実装において、検出装置はレーダであってよい。

本出願で提供されるアンテナおよび／またはアンテナアレイを含む検出装置が、より高い距離分解能を有し得ることが分かる。

第４の態様によると、端末が提供される。この端末は、第３の態様による検出装置を含む。さらに、端末は、インテリジェント輸送デバイス、インテリジェント製造デバイス、スマートホームデバイス、測量地図作成デバイスなどであってよい。

いくつかの可能な実装において、端末はビークルである。

本出願で提供される検出装置を含む端末またはビークルがより高い検知能力を有し得ることが分かる。

本出願の一実施形態による適用システムの構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるアンテナの構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造のサイズの概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造のサイズの概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるアンテナの上面構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるアンテナの給電の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるアンテナの構造の概略図である。 図１０ａに示されているアンテナのマイクロストリップ放射構造の概略図である。 図１０ａに示されているアンテナのシミュレーション効果図である。 本出願の一実施形態によるアンテナアレイの構造の概略図である。

以下、添付の図面を参照しながら本出願の実施形態を詳細に説明する。

本出願は、無線通信システムに適用可能であり、または先進運転支援システム（ａｄｖａｎｃｅｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ａｓｓｉｓｔａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ、ＡＤＡＳ）、ロボット、無人航空機、コネクティッドビークル、およびセキュリティ監視などの分野に適用可能である。ＡＤＡＳは、例えば、自動運転であってよい。本出願は、自動運転ビークルまたはＡＤＡＳと一体化されたビークル、例えば、ヒューマンマシンインタラクション（ｈｕｍａｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ、ＨＭＩ）機能を備えた自動運転ビークル、またはビークルに対して運動制御機能を実行する自動運転ビークルに適用可能である。任意に選べることとして、ビークルは、自動運転ビークルの自動運転を支援するために、少なくとも１つの自動運転システムを含み得る。

図１は、本出願の一実施形態による自動運転機能を備えたビークルの機能ブロック図である。一実施形態において、ビークル１００は、全自動運転モードまたは半自動運転モードになるように構成される。図１に示されているように、ビークル１００に結合されたコンポーネント、またはビークル１００に含まれるコンポーネントは、推進システム１１０、センサシステム１２０、制御システム１３０、周辺機器１４０、電源１５０、コンピュータシステム１６０、およびユーザインターフェース１７０を含み得る。例えば、電源１５０は、ビークル１００のすべてのコンポーネントに電力を供給できる。コンピュータシステム１６０は、推進システム１１０、センサシステム１２０、制御システム１３０、および周辺機器１４０からデータを受信し、かつ推進システム１１０、センサシステム１２０、制御システム１３０、および周辺機器１４０を制御するように構成されてよい。コンピュータシステム１６０はさらに、画像を生成してユーザインターフェース１７０上に表示し、かつユーザインターフェース１７０から入力を受信するように構成されてよい。

別の一例において、ビークル１００が、より多くの、より少ない、または異なるシステムを含み得、それぞれのシステムが、より多くの、より少ない、または異なるコンポーネントを含み得ることに注意されたい。加えて、図示されているシステムおよびコンポーネントは、任意の方式で組み合わされてよく、または分割されてもよい。これは、本出願で具体的に限定されない。

センサシステム１２０は、ビークル１００の周囲環境を検知するように構成されたいくつかのセンサを含み得る。図１に示されているように、センサシステム１２０内のセンサは、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳ）１２６、慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ、ＩＭＵ）１２５、レーザレーダセンサ、カメラセンサ１２３、ミリ波レーダセンサ、およびセンサの位置および／または向きを修正するように構成されたブレーキ１２１を含む。ミリ波レーダセンサは、無線信号を使用してビークル１００の周囲環境内の物体を検知できる。いくつかの実施形態において、目標を検知することに加えて、ミリ波レーダ１２２はさらに、目標の速度および／または移動方向を検知するように構成されてよい。レーザレーダ１２４は、レーザを使用してビークル１００が位置する環境内の物体を検知できる。いくつかの実施形態において、レーザレーダ１２４は、１つ以上のレーザ源、レーザスキャナ、１つ以上の検出器、および別のシステムコンポーネントを含み得る。カメラセンサ１２３は、ビークル１００の周囲環境内の複数の画像を取り込むように構成されてよい。カメラセンサ１２３は、スタティックカメラであってよく、またはビデオカメラであってもよい。

制御システム１３０は、ビークル１００およびビークル１００のコンポーネントの動作を制御する。制御システム１３０は、ステアリングユニット１３６、スロットル１３５、ブレーキユニット１３４、センサフュージョンアルゴリズム１３３、コンピュータビジョンシステム１３２、経路制御システム１３４、および障害物回避システム１３７を含む様々なコンポーネントを含み得る。ステアリングシステム１３６は、ビークル１００の移動方向を調整するように操作され得る。例えば、一実施形態において、ステアリングユニット１３６は、ステアリングホイールシステムであってよい。スロットル１３５は、エンジン１１４の動作速度を制御し、さらにビークル１００の速度を制御するように構成される。制御システム１３０は、加えて、または代わりに、図１に示されているコンポーネント以外のコンポーネントを含み得る。これは、本出願で具体的に限定されない。

コンピュータビジョンシステム１３２は、ビークル１００の周囲環境内の目標および／または特徴を認識するために、カメラセンサ１２３によって取り込まれた画像を処理および分析するように操作され得る。物体および／または特徴は、信号機、道路境界、および障害物を含み得る。コンピュータビジョンシステム１３２は、目標認識アルゴリズム、ストラクチャ・フロム・モーション（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｍｏｔｉｏｎ、ＳＦＭ）アルゴリズム、ビデオ追跡、および別のコンピュータビジョン技術を使用できる。いくつかの実施形態において、コンピュータビジョンシステム１３２は、環境の地図を描画し、目標を追跡し、目標の速度を推定するなどするように構成されてよい。経路制御システム１３４は、ビークル１００の走行経路を決定するように構成される。いくつかの実施形態において、経路制御システム１４２は、センサシステム１２０、ＧＰＳ １２６、および１つ以上の所定の地図からのデータと組み合わせてビークル１００の走行経路を決定できる。障害物回避システム１３７は、ビークル１００の環境内の潜在的な障害物を認識、評価、回避、または迂回するように構成される。勿論、一例において、制御システム１３０は、加えて、または代わりに、図示および説明されているもの以外のコンポーネントを含んでもよく、または上記に示されているコンポーネントのいくつかを取り除いてもよい。

周辺機器１４０は、ビークル１００が外部センサ、別のビークル、および／またはユーザとやり取りすることを可能にするように構成されてよい。したがって、周辺機器１４０は、例えば、無線通信システム１４４、タッチスクリーン１４３、マイクロフォン１４２、および／またはスピーカ１４１を含み得る。周辺機器１４０は、加えて、または代わりに、図１に示されているコンポーネント以外のコンポーネントを含み得る。これは、本出願で具体的に限定されない。

電源１５０は、ビークル１００の一部または全部のコンポーネントに電力を供給するように構成されてよい。ビークル１００のコンポーネントは、それぞれのシステムの内部および／または外部の他のコンポーネントと相互接続する形で動作するように構成されてよい。したがって、ビークル１００のコンポーネントおよびシステムは、システムバス、ネットワーク、および／または別の接続機構を通じて互いに通信可能にリンクされてよい。

ビークル１００の機能の一部または全部は、コンピュータシステム１６０によって制御される。コンピュータシステム１６０は、少なくとも１つのプロセッサ１６１を含み得る。プロセッサ１６１は、非一時的コンピュータ可読媒体に、例えばメモリ１６３に、格納された命令１６３１を実行する。あるいは、コンピュータシステム１６０は、ビークル１００の個々のコンポーネントまたはサブシステムを分散的に制御する複数の計算デバイスであってもよい。

プロセッサ１６１は、従来の何らかのプロセッサであってよく、例えば、市販の中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）であってよい。あるいは、プロセッサは、専用デバイスであってもよく、例えば、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ、ＡＳＩＣ）または別のハードウェアベースのプロセッサであってもよい。図１は、同じブロック内のコンピュータシステム１６０のプロセッサ、メモリ、およびその他のコンポーネントを機能的に示しているが、当業者は、プロセッサ、コンピュータ、またはメモリが、実際には、同じ物理的な筐体内に格納される場合もあればされない場合もある複数のプロセッサ、コンピュータ、またはメモリを含み得ることを理解するはずである。例えば、メモリは、コンピュータシステム１６０とは異なる筐体内に配置されたハードディスクドライブまたは別の記憶媒体であってもよい。したがって、プロセッサまたはコンピュータへの言及は、並列に動作する場合もあればしない場合もある１セットのプロセッサまたはコンピュータまたはメモリへの言及を含むことは理解される。１つのプロセッサを使用して本書で説明されているステップを実行することとは異なり、ステアリングコンポーネントや減速コンポーネントなどの一部のコンポーネントは、それぞれのプロセッサを含み得る。プロセッサは、コンポーネント固有の機能に関する計算のみを実行する。

本書で説明されている様々な態様では、プロセッサは、ビークルから遠く離れて配置され、ビークルとの無線通信を実行することができる。別の態様では、本書で説明されているいくつかのプロセスがビークルの内部に配置されたプロセッサ上で実行され、他のプロセスは遠隔のプロセッサによって実行され、これは、単一の操作に必要なステップを実行することを含む。

いくつかの実施形態において、メモリ１６３は、命令１６３１（例えば、プログラムロジック）を含み得、上述した機能を含むビークル１００の様々な機能を実行するために、命令１６３１はプロセッサ１６１によって実行され得る。メモリ２１４は、推進システム１１０、センサシステム１２０、制御システム１３０、および周辺機器１４０のうちのいずれか１つ以上へデータを送信する命令、それらからデータを受信する命令、それらとやり取りする命令、および／またはそれらを制御する命令を含む、さらなる命令をさらに含み得る。

命令１６３１に加えて、メモリ１６３は、道路地図、経路情報、位置、方向、ビークルの速度、他の同様のビークルデータ、および他の情報などのデータをさらに格納できる。そのような情報は、ビークル１００が自動モード、半自動モード、および／または手動モードで動作するときに、ビークル１００およびコンピュータシステム１６０によって使用され得る。

ユーザインターフェース１７０は、ビークル１００のユーザに情報を提供するように、またはビークル１００のユーザから情報を受け取るように、構成される。任意に選べることとして、ユーザインターフェース１７０は、１セットの周辺機器１４０、例えば、無線通信システム１４４、タッチスクリーン１４３、マイクロフォン１４２、およびスピーカ１４１内の１つ以上の入力／出力デバイスを含み得る。

コンピュータシステム１６０は、様々なサブシステム（例えば、推進システム１１０、センサシステム１２０、および制御システム１３０）とユーザインターフェース１７０から受信した入力に基づいてビークル１００の機能を制御できる。例えば、コンピュータシステム１６０は、制御システム１３０からの入力を使用して、センサシステム１２０と障害物回避システム１３７とによって検出された障害物を回避するようにステアリングユニット１３６を制御できる。いくつかの実施形態において、コンピュータシステム１６０は、ビークル１００およびビークル１００のサブシステムの多くの側面に対する制御を提供するように操作され得る。

任意に選べることとして、前述のコンポーネントのうちのいずれか１つ以上は、ビークル１００とは別個に設置されてもよく、またはビークル１００と関連付けられてもよい。例えば、メモリ１６３は、ビークル１００から、部分的に、または全面的に、分離されてよい。前述のコンポーネントは、有線および／または無線方式で互いに通信可能に結合されてよい。

任意に選べることとして、前述のコンポーネントは例にすぎない。実際の適用時には、実際の要件に基づいて前述のモジュール内のコンポーネントが追加または削除され得る。図１は、本出願の実施形態に対する限定として解釈されるべきではない。

ビークル１００は、自動車、トラック、オートバイ、バス、船、飛行機、ヘリコプター、芝刈り機、レクリエーションビークル、遊び場ビークル、建設機器、トロリー、ゴルフカート、列車、輸送ビークル、手押し車などであり得る。あるいは、ビークル１００は、別の端末に、例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ、スマートホームデバイス、またはインテリジェントロボットに、置き換えられてもよい。これは、本出願の実施形態で特に限定されない。

例えば、本出願は、ビークル１００の検知能力を高めるために、ビークル１００で使用され得る、またはビークル１００のセンサシステム１２０で使用され得る、広帯域アンテナを提供する。

本出願はアンテナを提供する。幅広のマイクロストリップ線路の側部には、凸状構造と凹状構造が形成される。凸状構造および凹状構造の形状およびサイズ、凸状構造間の距離、凹状構造間の距離、および／または凸状構造と凹状構造との間の距離は、凸状構造と凹状構造がそれぞれ異なる周波数で共振できるように設計される。このようにして、凸状構造と凹状構造は、それぞれ異なる周波数帯での信号の放射をサポートする。アンテナが動作すると、空洞状の電界分布を実現できるので、アンテナの広帯域放射が実現される。例えば、マイクロストリップ線路の線路幅は、中心動作波長の０．２５倍以上である。

本出願における空洞状の電界分布は、導波管アンテナと同様の電界分布として理解できる。

本出願の凸状構造と凹状構造は、以下の３つの方式で実施できる。図２ａから図２ｃを参照されたい。

図２ａに示されているように、線路幅がＷ１であるマイクロストリップ線路の片側には、凸状構造１２０と凸状構造１２２が加えられ得る（例えば、溶接され得る）。この場合は、凸状構造１２０と凸状構造１２２との間に凹状構造１３０が形成される。あるいは、図２ｂに示されているように、線路幅がＷ１であるマイクロストリップ線路の一部がマイクロストリップ線路の片側から除去されて（例えば、腐食されて）、凹状構造１３０と凹状構造１３１が形成され得る。この場合は、凹状構造１３０と凹状構造１３１との間に凸状構造１２０が形成される。

あるいは、図２ｃに示されているように、マイクロストリップ放射構造１００は、線路幅がＷ１であるマイクロストリップ線路の片側に加えられた凸状構造１２０および凸状構造１２２と、マイクロストリップ線路の側部からマイクロストリップ線路の一部を除去することによって形成された複数の凹状構造１３０とを含み得る。

あるいは、図２ｄに示されているように、線路幅がＷ１であるマイクロストリップ線路の片側に凸部１、凸部２、および凸部３が加えられ得、凸部１および凸部３の高さはいずれも凸部２の高さより高い。この場合、凸部１は凸状構造１２０とみなされ得、凸部３は凸状構造１２２とみなされ得、凸部２は凹状構造１３０とみなされ得る。

したがって、マイクロストリップ放射構造の実装は、実際のマイクロストリップ線路の線路幅とアンテナの性能要件とに基づいて柔軟に選択できる。

本出願の凸状構造と凹状構造は、それぞれ異なる動作周波数帯をサポートできる。凸状構造が第１の周波数帯の信号の放射をサポートし、凹状構造が第２の周波数帯の信号の放射をサポートすることが理解されよう。第１の周波数帯は、第２の周波数帯とはまったく異なる。換言すると、第１の周波数帯は第２の周波数帯と一致しない。例えば、第１の周波数帯は７６ＧＨｚ～７８ＧＨｚであり、第２の周波数帯は７９ＧＨｚおよび８０ＧＨｚである。第１の周波数帯が第２の周波数帯と一致しないことが分かる。任意に選べることとして、第１の周波数帯は第２の周波数帯と重なる。例えば、第１の周波数帯は７６ＧＨｚ～７８ＧＨｚであり、第２の周波数帯は７８ＧＨｚ～８０ＧＨｚである。第１の周波数帯が周波数７８ＧＨｚで第２の周波数帯と重なることが分かる。あるいは、第１の周波数帯は７６ＧＨｚ～７８ＧＨｚであり、第１の周波数帯は７７ＧＨｚ～８０ＧＨｚである。第１の周波数帯が周波数帯７７ＧＨｚおよび７８ＧＨｚで第２の周波数帯と重なることが分かる。

以下では、図３から図９ｃを参照して、本出願で提供されるアンテナを詳細に説明する。

図３は、本出願の一実施形態によるアンテナの構造の概略図である。アンテナ１０は、金属床３００と、誘電体基板２００と、マイクロストリップ放射構造１００とを含む。金属床３００とマイクロストリップ放射構造１００は、誘電体基板２００の両側にそれぞれ配置される。マイクロストリップ放射構造１００の片側（図中の側部Ａ）は、第１の放射素子１２０と第２の放射素子（１３０または１３２）とを含む。第１の放射素子１２０は、凸状構造で形成された放射素子であり、第１の周波数帯の信号の放射をサポートできる。第２の放射素子（１３０または１３２）は、凹状構造で形成された放射素子であり、第２の周波数帯の信号の放射をサポートできる。

図３に示されているマイクロストリップ放射構造１００は、ロングストリップ構造である。マイクロストリップ放射構造１００の長さ方向の縁は、マイクロストリップ放射構造１００の側部、すなわち、図に示されているｘ方向の側部Ａおよび側部Ｂとして理解できる。マイクロストリップ放射構造１００の幅方向の縁は、マイクロストリップ放射構造１００の端部、すなわち、図に示されているｙ方向の端部ａおよび端部ｂとして理解できる。側部Ａは側部Ｂの反対側であり、端部ａは端部ｂの反対側である。任意に選べることとして、端部ａはアンテナ１０に給電するように構成され、端部ｂは開回路または短絡回路である。あるいは、端部ｂがアンテナ１０に給電するように構成され、端部ａが開回路または短絡回路である。

図３に示されている第１の放射素子１２０と第２の放射素子（１３０または１３２）の両方は、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａに配置されている。任意に選べることとして、第１の放射素子１２０と第２の放射素子（１３０または１３２）は、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂに配置されてもよい。

図３に示されているように、第１の放射素子１２０は４つあり、第２の放射素子（１３０および１３２）は５つある。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００は、代わりに、別の数の第１の放射素子を、例えば、７つの第１の放射素子を、含んでもよい。マイクロストリップ放射構造１００は、代わりに、別の数の第２の放射素子を、例えば、８つの第２の放射素子を、含んでもよい。第１の放射素子の数と第２の放射素子の数は、本出願の本実施形態で限定されない。

本出願で提供されるアンテナの理解を容易にするため、以下では、図４ａを参照して本出願のアンテナのサイズを説明する。図４ａは、本出願によるアンテナのマイクロストリップ放射構造の平面構造の概略図である。図４ａに示されているマイクロストリップ放射構造は、図に示されているｘｏｙ座標系にある。マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータは、第１の方向（図に示されているｘ方向であり、以下では第１の方向がｘ方向で示される）の構造パラメータと、第２の方向（図に示されているｙ方向であり、以下では第２の方向がｙ方向で示される）の構造パラメータとを含む。ｘ方向の構造パラメータは、第１の放射素子（１２０、１２２、１２４、または１２６）の長さｌ１と第２の放射素子（１３０、１３１、１３３、１３５、または１３７）の長さｌ２とを含む。ｙ方向の構造パラメータは、マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２と、第１の放射素子（１２０、１２２、１２４、または１２６）のｙ方向の幅ｈ１と、第２の放射素子（１３０、１３１、１３３、１３５、または１３７）のｙ方向の幅ｈ２とを含む。

まずは、マイクロストリップ放射構造１００のｘ方向の構造パラメータについて説明する。

第１の放射素子（１２０、１２２、１２４、または１２６）のｘ方向の長さｌ１：
第１の放射素子（１２０、１２２、１２４、または１２６）のｘ方向の長さｌ１は、第１の放射素子（１２０、１２２、１２４、または１２６）のｘ方向の最も遠い２点間の距離である。図４ａに示されているｌ１を参照されたい。

第２の放射素子（１３０、１３１、１３３、１３５、または１３７）のｘ方向の長さｌ２：
第２の放射素子（１３０、１３１、１３３、１３５、または１３７）のｘ方向の長さｌ２は、第２の放射素子（１３０、１３１、１３３、１３５、または１３７）のｘ方向の最も遠い２点間の距離である。図４ａに示されているｌ２を参照されたい。

次に、マイクロストリップ放射構造１００のｙ方向の構造パラメータについて説明する。

マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２：
マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２は、ｙ方向の長さである。図２ａまたは図２ｃを参照されたい。マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２は、マイクロストリップ線路の幅Ｗ１と第１の放射素子の幅ｈ１との和である。あるいは、図２ｂに示されているように、マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２は、マイクロストリップ線路の幅Ｗ１に等しい。

任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造の両側が第１の放射素子をそれぞれ含む場合、マイクロストリップ放射構造の幅Ｗ２は、マイクロストリップ線路の幅Ｗ１と、マイクロストリップ放射構造の片側の第１の放射素子の幅ｈ１１と、マイクロストリップ放射構造の反対側の第１の放射素子の幅ｈ１２との和であってよい。あるいは、マイクロストリップ放射構造の幅Ｗ２は、マイクロストリップ線路の幅Ｗ１と、マイクロストリップ放射構造の片側の第１の放射素子の幅ｈ１１との和であってよい。あるいは、マイクロストリップ放射構造の幅Ｗ２は、マイクロストリップ線路の幅Ｗ１と、マイクロストリップ放射構造の反対側の第１の放射素子の幅ｈ１２との和であってよい。あるいは、マイクロストリップ放射構造の幅Ｗ２は、マイクロストリップ線路の幅Ｗ１に等しい。

第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１：
図４ａに示されているように、参照線ＲＬ１は、ｘ方向にてマイクロストリップ放射構造１００に平行（換言すると、ｘ軸に平行）な参照線であり、参照線ＲＬ１は、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａに近い。参照線ＲＬ２は、ｘ方向にてマイクロストリップ放射構造１００に平行（換言すると、ｘ軸に平行）な参照線であり、参照線ＲＬ２は、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂに近い。

第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１は、第１の放射素子の凸部の最も高い点と参照線（ＲＬ２またはＲＬ１）との間の距離である。第１の放射素子がマイクロストリップ放射構造１００の側部Ａに位置する場合、第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１は、凸部の最も高い点と参照線ＲＬ１との間の距離である。あるいは、第１の放射素子がマイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂに位置する場合、第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１は、凸部の最も高い点と参照線ＲＬ２との間の距離である。換言すると、第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１は、第１の放射素子の凸部の最も高い点と同じ側の参照線との間の距離である。図４ａには、第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１が示されている。

第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２：
第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２は、第２の放射素子の凹部の最も深い点と参照線（ＲＬ２またはＲＬ１）との間の距離である。第２の放射素子がマイクロストリップ放射構造１００の側部Ａに位置する場合、第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２は、凹部の最も深い点と参照線ＲＬ１との間の距離である。あるいは、第２の放射素子がマイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂに位置する場合、第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２は、凹部の最も深い点と参照線ＲＬ２との間の距離である。換言すると、第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２は、第２の放射素子の凹部の最も深い点と同じ側の参照線との間の距離である。図４ａには、第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２が示されている。

参照線ＲＬ１または参照線ＲＬ２は、以下の方式のうちのいずれか１つで決定できる。

方式１：参照線ＲＬ１または参照線ＲＬ２は、第１の放射素子の凸部の最も高い点を通り、かつｘ軸に平行な直線（Ｌ１）である。マイクロストリップ放射構造１００が複数の第１の放射素子を含み、第１の放射素子１２６のｈ１が最大である場合、参照線ＲＬ１は、第１の放射素子１２６の凸部の最も高い点を通り、かつｘ軸に平行な直線である。

方式２：参照線ＲＬ１または参照線ＲＬ２は、第２の放射素子の凹部の最も深い点を通り、かつｘ軸に平行な直線（Ｌ２）である。マイクロストリップ放射構造１００が複数の第２の放射素子を含み、第２の放射素子１３７のｈ２が最大である場合、参照線ＲＬ１または参照線ＲＬ２は、ｈ２が最大である第２の放射素子１３７の凹部の最も深い点を通り、かつｘ軸に平行な直線である。

方式３：方式１および方式２を参照すると、参照線ＲＬ１または参照線ＲＬ２は、直線Ｌ１と直線Ｌ２との間の任意の点を通り、かつｘ軸に平行な直線である。

第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１および第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２の具体的な値は、参照線ＲＬ１または参照線ＲＬ２に直接関係していることが分かる。図４ａに示されているように参照線が設定される場合、第１の放射素子１２０のｈ１１の値は０であり、第１の放射素子１２６のｈ１２の値は０ではない。

本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造１００のｙ方向の構造パラメータは、マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２と、第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１と、第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２とを含む。構造パラメータＷ２、ｈ１、ｈ２の値は、参照線に関係している。

本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造１００によると、幅がアンテナの中心動作波長の０．２５倍以上である幅広のマイクロストリップ線路沿いに凸状構造と凹状構造が形成されることが分かる。加えて、以下の構造パラメータ、すなわち、第１の放射素子の長さｌ１、第２の放射素子の長さｌ２、マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２、第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１、および第２の放射素子のｙ方向の幅ｈ２は、別々に設計できる。ｌ１およびｈ１の等価値は、第１の放射素子の実際の形状に基づいて決定できる。例えば、第１の放射素子の形状が半円形である場合、ｌ１は半円形の直径に相当し得、ｈ１は半円形の半径に相当する。ｌ２およびｈ２の等価値は、第２の放射素子の実際の形状に基づいて決定できる。このように、凸状構造および凹状構造の共振周波数が調整されるので、実際の要件に基づいて様々な広帯域アンテナを実装できる。例えば、第２の放射素子が半円形である場合、ｌ２は半円形の直径に相当し得、ｈ２は半円形の半径に相当する。

以下では、第１の放射素子と凸状構造との関係および違い、ならびに第２の放射素子と凹状構造との関係および違いについて説明する。凸状構造によって形成される第１の放射素子は第１の周波数帯で共振し得、凹状構造によって形成される第２の放射素子は第２の周波数帯で共振し得る。凸状構造は、第１の放射素子に相当し得る。換言すると、凸状構造と第１の放射素子は同じである。任意に選べることとして、図４ｂに示されているように、凸状構造の一部は、第１の放射素子に相当し得る。例えば、凸状構造の凸状側部Ｌｒが第１の放射素子に相当する。さらに、図４ｂに示されているように、凸状構造は、長さがｌ１であり幅がｈ１である長方形であり、第１の放射素子は、当該長方形内の長さがｌ１であり幅がｈ１’である長方形であってよく、ｈ１’はｈ１未満である。同様に、凹状構造の一部は、第２の放射素子に相当する。任意に選べることとして、図４ｂに示されているように、凹状構造の凹状側部Ｌｆは、第２の放射素子に相当し得る。さらに、図４ｂに示されているように、凹状構造は、長さがｌ２であり幅がｈ２である長方形であり、第２の放射素子は、当該長方形内の長さがｌ２であり幅がｈ２’である長方形であってよく、ｈ２’はｈ２未満である。あるいは、凹状構造の全体が第２の放射素子に相当する。

本出願の本実施形態で提供されるマイクロストリップ放射構造１００がＰＣＢの金属層であってよく、マイクロストリップ放射構造１００が平面構造としてほぼ理解され得ることは理解されよう。

以下の説明を容易にするために、凸状構造と第１の放射素子は同じであり、凹状構造と第２の放射素子は同じである。例えば、以下の説明では、第１の放射素子の形状が凸状構造の形状としても表され得、第２の放射素子の形状が凹状構造の形状としても表され得る。本出願の第１の放射素子の形状と第１の放射素子の形状も必要に応じて柔軟に設計できる。

第１の放射素子の形状もしくは凹状構造の形状は、前述の図に示されている長方形であってよく、または第１の放射素子の形状もしくは第２の放射素子の形状は、図５ａに示されている半円形であってもよい。この場合、図５ａに示されている放射構造の側部Ｂには「波線」が形成される。第１の放射素子の形状または第２の放射素子の形状は、代わりに、図５ｂに示されている三角形であってもよい。この場合、図５ｂに示されている放射構造の側部Ａには「ジグザグ線」が形成される。あるいは、図５ｃに示されているように、第１の放射素子の形状または第２の放射素子の形状は、台形であってもよい。図５ａから図５ｃは、単一の第１の放射素子の形状の一設計または単一の第２の放射素子の形状の一設計を示すためのものにすぎない。複数の第１の放射素子の形状が同じであるかどうか、第１の放射素子の数、および別々の第１の放射素子間の間隔の設計については、本出願の別の対応する実施形態を参照されたい。同様に、複数の第２の放射素子の形状が同じであるかどうか、第２の放射素子の数、および別々の第２の放射素子間の間隔の設計については、本出願の別の対応する実施形態を参照されたい。

図５ａから図５ｃは、第１の放射素子の３つの形状（または第２の放射素子の形状）の実装のみを示すものである。任意に選べることとして、第１の放射素子の形状は、扇形、半円形、円形、楕円形、三角形、四辺形、または別の多角形（辺の数が４より大きい）のうちのいずれか１つの形状、またはこれらの複数の形状の組み合わせによって形成される形状であってよい。任意に選べることとして、四辺形は、台形、平行四辺形、または非平行四辺形のうちのいずれか１つを含む。平行四辺形は、長方形、正方形、または菱形のうちのいずれか１つを含む。任意に選べることとして、第２の放射素子の形状は、扇形、半円形、円形、楕円形、三角形、四辺形、または多角形（辺の数が４より大きい）のうちのいずれか１つの形状、またはこれらの複数の形状の組み合わせによって形成される形状である。任意に選べることとして、四辺形は、台形、平行四辺形、または非平行四辺形のうちのいずれか１つを含む。平行四辺形は、長方形、正方形、または菱形のうちのいずれか１つを含む。

加えて、本出願で提供されるアンテナのより良い給電効果を達成するため、マイクロストリップ放射構造の給電端はインピーダンス整合構造をさらに含み得る。本出願で提供されるインピーダンス整合構造も必要に応じて柔軟に設計できる。マイクロストリップ放射構造の給電端は、マイクロストリップ放射構造の２つの端部のいずれかであってよい。マイクロストリップ放射構造の端部ａが給電端として設定される場合は、マイクロストリップ放射構造の端部ｂが後尾端となる。あるいは、マイクロストリップ放射構造の端部ｂが給電端として設定される場合は、マイクロストリップ放射構造の端部ａが後尾端となる。任意に選べることとして、図６に示されているように、マイクロストリップ放射構造１００はインピーダンス整合構造１０１をさらに含み、インピーダンス整合構造１０１は、マイクロストリップ放射構造１００の第１の端部、すなわち図６に示されている端部ｂに配置される。インピーダンス整合構造１０１は、アンテナのインピーダンスを整合させるために使用される。図６に示されているインピーダンス整合構造１０１は、単段整合構造である。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００は、給電ポート１０２を含む。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００は、代わりに、多段インピーダンス整合構造を含んでもよい。マイクロストリップ放射構造に含まれるインピーダンス整合構造は、２段インピーダンス整合構造、３段インピーダンス整合構造、または別の多段インピーダンス整合構造である。インピーダンス整合構造の段数は、本出願で限定されない。

本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造の後尾端は、前述の図に示されている開回路であってよい。図３に示されているアンテナを参照すると、マイクロストリップ放射構造１００の端部ａが給電に使用される場合は、マイクロストリップ放射構造１００の後尾端（すなわち、端部ｂ）が開回路、すなわち図３に示されている端部ｂである。あるいは、本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造の後尾端は短絡回路であってもよい。図７は、本出願の一実施形態によるアンテナ３０の上面構造の概略図である。このアンテナにおいて、図７に示されている端部ａは、めっきされた貫通孔１０３を使用してアンテナ１０の金属床３００に電気的に接続されている。任意に選べることとして、図７に示されているように、マイクロストリップ放射構造１００の端部ａは、複数のめっきされた貫通孔１０３を使用してアンテナ１０の金属床３００に電気的に接続されてもよい。図７に示されているインピーダンス整合構造１０１と給電ポート１０２は、図６に示されている実施形態のものと同じである。ここでは詳細を再度説明しない。

このように、マイクロストリップ放射構造の後尾端が接地されて、アンテナの安定性が向上する。

本出願で提供されるアンテナの給電方式も柔軟に設計できる。エンド給電とも呼ばれる、マイクロストリップ放射構造１００の一端、すなわち前述の図に示されている端部ａまたは端部ｂでの給電に加えて、給電はマイクロストリップ放射構造１００の片側で行われてもよく、または給電線が金属床と誘電体基板を通過する場合はバック給電が行われる。図８に示されているように、給電ポート１０２は、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａから導き出され、したがって、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａでサイド給電が行われ得る。任意に選べることとして、図８に示されているアンテナにおいて、マイクロストリップ放射構造１００は、インピーダンス整合構造１０１をさらに含み得る。

任意に選べることとして、給電線は、金属床と誘電体基板を通過してよい。この場合は、アンテナのバック給電を実施するために、給電線の心線がマイクロストリップ放射構造の給電点に電気的に接続され、給電線の外側導体がアンテナの金属床に電気的に接続される。

本出願で提供されるアンテナの第１の放射素子と第２の放射素子はそれぞれ異なる周波数で別々に共振できるため、２つの放射素子の共振特性に基づいて給電点を柔軟に選択でき、さらにアンテナの給電方式を柔軟に設計できることが分かる。

要するに、幅広のマイクロストリップ線路（マイクロストリップ線路の幅は中心動作波長の０．２５倍以上）に凸状構造と凹状構造が形成され、凸状構造と凹状構造がそれぞれ異なる周波数で共振してそれぞれ異なる周波数帯での放射を形成できる限りは、広帯域放射が形成されるアンテナは本出願の保護範囲内に入る。換言すると、少なくとも１つの第１の放射素子と少なくとも１つの第２の放射素子を有するマイクロストリップ放射構造は、本出願の保護範囲内に入る。

以下では、マイクロストリップ放射構造が複数の第１の放射素子と複数の第２の放射素子とを含む一例を用いて説明を行う。それぞれの第１の放射素子の形状および／またはそれぞれの第２の放射素子の形状は柔軟に設計でき、第１の放射素子間の間隔は柔軟に設計でき、第２の放射素子間の間隔は柔軟に設計できる。以下では、マイクロストリップ放射構造の様々な実装について説明する。第１の放射素子の数と第２の放射素子の数は、本出願で限定されない。

マイクロストリップ放射構造が複数の第１の放射素子と複数の第２の放射素子とを含む場合、第１の放射素子間の間隔は柔軟に設計でき、または第２の放射素子間の間隔は柔軟に設計でき、または第１の放射素子と第２の放射素子との間の間隔は柔軟に設計できる。図９ａに示されているように、マイクロストリップ放射構造１００は、５つの第１の放射素子と５つの第２の放射素子とを含む。５つの第１の放射素子は、第１の放射素子１２０と、第１の放射素子１２２と、第１の放射素子１２４と、第１の放射素子１２６と、第１の放射素子１２８とを含む。５つの第２の放射素子は、第２の放射素子１３０と、第２の放射素子１３２と、第２の放射素子１３４と、第２の放射素子１３６と、第２の放射素子１３８とを含む。第１の放射素子１２０の中心と第１の放射素子１２２の中心との間の距離ｄ１が、第１の放射素子１２２の中心と第１の放射素子１２４の中心との間の距離ｄ２と等しくなく、第１の放射素子１２４の中心と第１の放射素子１２６の中心との間の距離ｄ３が、第１の放射素子１２６の中心と第１の放射素子１２８の中心との間の距離ｄ４と等しいことは、図９ａから分かる。第２の放射素子１３０の中心と第２の放射素子１３２の中心との間の距離ｄ１’（図示せず）が、第２の放射素子１３４の中心と第２の放射素子１３６の中心との間の距離ｄ２’（図示せず）と等しくなく、第２の放射素子１３４の中心と第２の放射素子１３６の中心との間の距離ｄ２’が、第２の放射素子１３６の中心と第２の放射素子１３８の中心との間の距離ｄ３’（図示せず）と等しいことも、図９ａから分かる。図９ａは、複数の第１の放射素子の間隔または複数の第２の放射素子の間隔を一例として用いて説明を行うものである。任意に選べることとして、第１の放射素子と第２の放射素子との間の間隔は、柔軟に設計できる。

図９ａに示されているマイクロストリップ放射構造１００は、本出願で提供されるアンテナに使用できる。マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータ、アンテナの給電方式、およびマイクロストリップ放射構造１００の別の実装については、例えば、マイクロストリップ放射構造１００はインピーダンス整合構造を含み得る、図２から図８に示されている実施形態を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。

例えば、図９ａに示されているように、マイクロストリップ放射構造が複数の第１の放射素子を含む場合は、マイクロストリップ放射構造の同じ側部に複数の第１の放射素子を柔軟に配置できる。あるいは、マイクロストリップ放射構造の別々の側部に複数の第１の放射素子を柔軟に配置することもできる。図９ｂに示されているように、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａには４つの第１の放射素子１２０が配置され、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂには４つの第１の放射素子１２２が配置されている。任意に選べることとして、第２の側部沿いの第１の放射素子の位置は、第１の側部沿いの第２の放射素子の位置に対応する。任意に選べることとして、ｘ方向の第２の側部沿いの第１の放射素子の中心点とｘ方向の第１の側部沿いの第２の放射素子の中心点との間の接続線は、ｙ軸に平行である。換言すると、第２の側部沿いの第１の放射素子は、第１の側部沿いの第２の放射素子に対応する。例えば、側部Ｂ沿いの第１の放射素子１２２は、側部Ａ沿いの第２の放射素子１３０に対応する。図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の片側（側部Ａまたは側部Ｂ）沿いの凸状構造の形状は、同じである。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００の片側（側部Ａまたは側部Ｂ）沿いの凸状構造の形状は、部分的に同じであってもよく、またはまったく異なっていてもよい。図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いの凸状構造の形状は、側部Ｂ沿いのそれとは異なる。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造の両側の凸状構造の形状は、同じであってもよく、または部分的に同じであってもよい。詳細については、図９ｃを参照されたい。第１の放射素子間の間隔の実装については、図９ｂを参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。同様に、図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００は、本出願で提供されるアンテナに使用できる。マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータ、アンテナの給電方式、およびマイクロストリップ放射構造１００の別の実装については、例えば、マイクロストリップ放射構造１００はインピーダンス整合構造を含み得る、図２から図８に示されている実施形態を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。

同様に、例えば、図９ａに示されているように、マイクロストリップ放射構造が複数の第２の放射素子を含む場合は、マイクロストリップ放射構造の同じ側部に複数の第２の放射素子を柔軟に配置できる。あるいは、マイクロストリップ放射構造の別々の側部に複数の第２の放射素子を柔軟に配置することもできる。図９ｂに示されているように、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａには複数の第２の放射素子（１３０、１３２、および１３４）が配置され、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂには複数の第２の放射素子（１３１、１３３、および１３５）が配置されている。任意に選べることとして、第２の側部沿いの第２の放射素子は、第１の側部沿いの第１の放射素子に対応する。任意に選べることとして、ｘ方向の第２の側部沿いの第２の放射素子の中心点とｘ方向の第１の側部沿いの第１の放射素子の中心点との間の接続線は、ｙ軸に平行である。換言すると、第２の側部沿いの第２の放射素子は、第１の側部沿いの第１の放射素子に対応する。例えば、側部Ｂ沿いの第２の放射素子１３３は、側部Ａ沿いの第１の放射素子１２０に対応する。図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の片側（側部Ａまたは側部Ｂ）沿いの凹状構造の形状は、同じである。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００の片側（側部Ａまたは側部Ｂ）沿いの凹状構造の形状は、部分的に同じであってもよく、またはまったく異なっていてもよい。図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いの凹状構造の形状は、側部Ｂ沿いのそれとは異なる。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造の両側の凹状構造の形状は、同じであってもよく、または部分的に同じであってもよい。詳細については、図９ｃを参照されたい。第２の放射素子間の間隔の実装については、図９ａを参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。同様に、図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００は、本出願で提供されるアンテナに使用できる。マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータ、アンテナの給電方式、およびマイクロストリップ放射構造１００の別の実装については、例えば、マイクロストリップ放射構造１００はインピーダンス整合構造を含み得る、図２から図８に示されている実施形態を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。

マイクロストリップ放射構造が複数の第１の放射素子および／または複数の第２の放射素子を含む場合、複数の第１の放射素子および／または複数の第２の放射素子の形状設計の組み合わせについては、本出願の本実施形態にて、図５ａから図５ｃに提供されている第１の放射素子の形状および／または第２の放射素子の形状の実施形態を参照して説明する。第１の放射素子の形状を説明のための一例として使用する。図５ａおよび図５ｂに示されているように、複数の第１の放射素子は、同一の形状に均一に設計されてよい。あるいは、複数の第１の放射素子のうちの第１の放射素子の形状は、別々に設計されてもよい。複数の第１の放射素子のうちの第１の放射素子の形状は、部分的に同じである。図９ｂに示されているように、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いの第１の放射素子の形状は、側部Ｂ沿いの第１の放射素子の形状と異なっており、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ（または側部Ｂ）沿いの第１の放射素子の形状は、同じである。あるいは、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いのいくつかの第１の放射素子の形状は、同じである。あるいは、側部Ｂ沿いのいくつかの第１の放射素子の形状は、同じである。あるいは、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いのいくつかの第１の放射素子の形状は、側部Ｂ沿いのいくつかの第１の放射素子の形状と同じであり、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いのその他の第１の放射素子の形状は、側部Ｂ沿いのその他の第１の放射素子の形状と異なる。同様に、第２の放射素子の形状設計は、上記の説明における第１の放射素子のそれと同じである。ここでは詳細を再度説明しない。

あるいは、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いの第１の放射素子の形状は、側部Ｂ沿いの第１の放射素子の形状とは異なる。図９ｃは、本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造１００の構造の概略図である。マイクロストリップ放射構造１００は、第１の放射素子（１２０、１２２、１２４）と第２の放射素子（１３１、１３３、１３５、１３７、１３９）とを含む。第１の放射素子（１２０、１２２、１２４）の形状はすべて異なり、第２の放射素子１３３の形状は第２の放射素子１３５のそれと同じであるが、他の第２の放射素子（１３１、１３７、１３９）の形状とは異なる。加えて、第１の放射素子１２０と第２の放射素子１２２との間には、２つの第２の放射素子（１３３、１３５）が含まれてもよい。任意に選べることとして、隣接する第１の放射素子の間に複数の第２の放射素子が存在してもよく、または隣接する第２の放射素子の間に複数の第１の放射素子が存在してもよい。

同様に、図９ｃに示されているマイクロストリップ放射構造１００は、本出願で提供されるアンテナに使用できる。マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータ、アンテナの給電方式、およびマイクロストリップ放射構造１００の別の実装については、例えば、マイクロストリップ放射構造１００はインピーダンス整合構造を含み得る、図２から図８に示されている実施形態を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。任意に選べることとして、図９ａから図９ｃに示されている実施形態は、それらの任意の組み合わせで実施されてもよい。任意に選べることとして、図２から図９ｃに示されている実施形態は、それらの任意の組み合わせで実施されてもよい。

本出願のマイクロストリップ放射構造を柔軟に設計できることは、図９ａから図９ｃで分かる。具体的に述べると、マイクロストリップ放射構造の第１の放射素子の数は柔軟に設計でき、２つの隣接する第１の放射素子間の間隔は柔軟に設計でき、別々の第１の放射素子の形状は柔軟に設計できる。加えて、マイクロストリップ放射構造が複数の第１の放射素子を含む場合、複数の第１の放射素子は、マイクロストリップ放射構造の同じ側に設計されてよく、またはマイクロストリップ放射構造の両側に設計されてもよい。同様に、マイクロストリップ放射構造の第２の放射素子の数は柔軟に設計でき、２つの隣接する第２の放射素子間の間隔は柔軟に設計でき、別々の第２の放射素子の形状は柔軟に設計できる。加えて、マイクロストリップ放射構造が複数の第２の放射素子を含む場合、複数の第２の放射素子は、マイクロストリップ放射構造の同じ側に設計されてよく、またはマイクロストリップ放射構造の両側に設計されてもよい。

本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造は、実際の要件に基づいて柔軟に設計でき、設計の自由度が高いので、本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造を有するアンテナが様々な設計要件を満たし得ることが分かる。

本出願で提供される広帯域アンテナをよりよく理解するため、以下では、図１０ａに示されているアンテナ１０を参照して説明を行う。任意に選べることとして、図１０ａに示されているアンテナは、マイクロストリップ放射構造１００と、誘電体基板２００と、金属床３００とを含む。このアンテナはＰＣＢアンテナである。マイクロストリップ放射構造１００は、給電ポート１０１と、インピーダンス整合構造１０２と、第１の放射素子と、第２の放射素子とを含み、具体的には、３つの第１の放射素子１２０と、１つの第１の放射素子１２２と、３つの第２の放射構造１３０と、１つの第２放射構造１３２とを含む。アンテナ１０は、端部ａの給電ポート１０２を使用して給電され得る。

図１０ｂを参照して、マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータの値を説明する。参照線ＲＬ１は、第２の放射素子の凹部の最も深い点を通り、かつｘ軸に平行な直線であり、参照線ＲＬ２は、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂの側縁を通る直線である。任意に選べることとして、第１の放射素子の長さｌ１は、アンテナの中心動作波長の０．５倍以上であり、アンテナの中心動作波長の１．５倍以下である。加えて、２つの隣接する第１の放射素子のｘ方向の中心間の距離ｄ１は、アンテナの中心動作波長の１．５倍以下である。第２の放射素子の長さｌ２は、２つの隣接する第１の放射素子の中心間の距離ｄ１から第１の放射素子１２０の長さｌ１を引いたものである。図１０ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２は、アンテナの中心動作波長の０．５倍以下であり、アンテナの中心動作波長の０．２５倍以上である。第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１は、アンテナの中心動作波長の０．０２倍以上であり、アンテナの中心動作波長の０．５倍以下である。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００の両側に第１の放射素子がある場合、マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２は、アンテナの中心動作波長の０．７５倍以下であり得る。図１０ｂに示されている参照線ＲＬ１を参照されたい。第２の放射構造の幅ｈ２は０に等しい。

図１０ｃは、アンテナ１０のシミュレーション効果を示す。アンテナの電気的パラメータＳ１１（図１０ｃの垂直座標）は、周波数（図１０ｃの水平座標）に応じて変化する。電気的パラメータＳ１１は、給電ポート１０２の反射係数である。第１の放射素子１２０が７７ＧＨｚあたり（図１０ｃに示されている曲線の第１の波の谷）で共振し得、第２の放射素子１３０または第２の放射素子１３２が７９．４ＧＨｚあたり（図１０ｃに示されている曲線の第２の波の谷）で共振し得ることが分かる。この場合は、広帯域アンテナを実現するために、Ｓ１１≦１０ｄＢの周波数は７５．０８ＧＨｚ～８２．１１ＧＨｚの範囲であってよく、アンテナ１０の動作帯域幅は７．０３ＧＨｚに達する。

本出願の本実施形態で提供されるアンテナ１０から、幅広のマイクロストリップ線路の側部に凸状構造と凹状構造が形成されることが分かる。この設計によると、凸状構造は第１の周波数で共振でき、凹状構造は第２の周波数で共振できる。アンテナ１０が動作すると、空洞状の電界分布が実現でき、広帯域アンテナ効果が実現される。

本出願は、アンテナアレイをさらに提供する。このアンテナアレイは、前述の実施形態のうちのいずれか１つのアンテナを含み得る。任意に選べることとして、アンテナアレイは、電力分割結合構造をさらに含み得る。図１１は、本出願の一実施形態によるアンテナアレイ２０の構造の概略図である。アンテナアレイ２０は、アンテナ１０と、アンテナ１１と、電力分割結合構造２２とを含む。電力分割結合構造２２は、第１の電力分割端ｐ１と、第２の電力分割端ｐ２と、結合端ｐ３とを含む。アンテナ１０の端部ｂは電力分割結合構造２２の第１の電力分割端ｐ１に電気的に接続され、アンテナ１１の端部ｂは電力分割結合構造２２の第２の電力分割端ｐ２に電気的に接続される。したがって、アンテナ１０で受信される信号とアンテナ１１で受信される信号は、結合端ｐ３に結合され得る。あるいは、結合端ｐ３によって送信される信号は、アンテナ１０とアンテナ１１に分割され得る。したがって、給電ネットワークは、ワン・ドライブ・ツー方式でアンテナアレイ２０に給電できる。

図１１に示されている電力分割結合構造２２は、ワン・ツー・ツーまたはツー・イン・ワン電力分割結合構造である。任意に選べることとして、電力分割結合構造２２は、代わりに、ワン・ツー・マルチプルまたはマルチプル・イン・ワン電力分割結合構造であってもよく、この場合、給電ネットワークは、ワン・ドライブ・マルチプルまたはマルチプル・イン・ワン方式でアンテナアレイに給電する。

図１１に示されているように、アンテナ１０とアンテナ１１は、同じ誘電体基板２００と同じ金属床３００とを共有してよい。任意に選べることとして、アンテナ１０とアンテナ１１の誘電体基板または金属床は、別々に設計されてもよい。これは本出願で限定されない。任意に選べることとして、アンテナ１０、アンテナ１１、および電力分割結合構造２２は、別々に設計されたうえで電気的に接続されてよく、または一体的に直接形成されてもよい。

任意に選べることとして、アンテナアレイ２０は、レードームおよび／または給電ネットワークをさらに含む。

本出願は、前述の実施形態のうちのいずれか１つで提供されるアンテナを含む、および／または前述の実施形態のうちのいずれか１つで提供されるアンテナアレイを含む、検出装置をさらに提供する。例えば、検出装置はレーダであってよい。本出願で提供されるアンテナまたはアンテナアレイをレーダに使用すると、レーダの距離分解能を向上させることができる。任意に選べることとして、レーダは車載レーダであってよい。

本出願は、前述の実施形態のうちのいずれか１つのアンテナ、前述の実施形態のうちのいずれか１つで提供されるアンテナアレイ、および／または前述の実施形態で提供される検出装置を含む、端末をさらに提供する。任意に選べることとして、端末はビークルであってよい。検出装置がレーダである場合、本出願のレーダはビークルに設置され、検出装置の距離分解能を向上させることによってビークルの検知能力を向上させることができる。任意に選べることとして、本出願のビークルは、自動運転ビークル、またはＡＤＡＳと一体化されたビークルであってよい。本出願におけるビークルは、列車、航空機、ロボット、低速輸送ビークル、または移動プラットフォームなどの別のビークルまたは輸送手段に置き換えることができる。

本出願の端末は、代わりに、ユーザ機器、アクセス端末、サブスクライバユニット、サブスクライバステーション、モバイルステーション、リモートステーション、リモート端末、モバイルデバイス、ユーザ端末、端末デバイス、無線通信デバイス、ユーザエージェント、またはユーザ装置であってもよい。端末は、代わりに、携帯電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ｓｅｓｓｉｏｎ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ｌｏｏｐ、ＷＬＬ）ステーション、個人用デジタル補助装置（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、無線通信機能を有するハンドヘルドデバイス、計算デバイス、無線モデムに接続された別の処理デバイス、別の車載デバイス、ウェアラブルデバイス、またはスマートホームデバイスであってもよい。これは、本出願の本実施形態で限定されない。本出願で提供されるアンテナまたはアンテナアレイが携帯電話などの別の端末デバイスで使用される場合は、携帯電話の動作周波数帯の帯域幅が提供され得る。

前述の説明は、本出願の特定の実施形態にすぎず、本出願の保護範囲を限定することを意図するものではない。本出願に開示されている技術的範囲内で当業者によって容易く想到される何らかのバリエーションまたは置換は、例えば、機械部品の削減または追加、および機械部品の形状の変更は、本出願の保護範囲内に入るものとする。矛盾が生じないなら、本出願の実施形態および実施形態の特徴が相互に組み合わされてもよい。したがって、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

１ 凸部
２ 凸部
３ 凸部
１０ アンテナ
１１ アンテナ
２０ アンテナアレイ
２２ 電力分割結合構造
３０ アンテナ
１００ ビークル、マイクロストリップ放射構造
１０１ インピーダンス整合構造
１０２ 給電ポート
１０３ 貫通孔
１１０ 推進システム
１１４ エンジン
１２０ センサシステム、第１の放射素子、凸状構造
１２１ ブレーキ
１２２ ミリ波レーダ、第１の放射素子、凸状構造
１２３ カメラセンサ
１２４ レーザレーダ、第１の放射素子
１２５ 慣性計測装置
１２６ 全地球測位システム、第１の放射素子
１２８ 第１の放射素子
１３０ 制御システム、第２の放射素子、凹状構造
１３１ 第２の放射素子、凹状構造
１３２ コンピュータビジョンシステム、第２の放射素子
１３３ センサフュージョンアルゴリズム、第２の放射素子
１３４ ブレーキユニット、経路制御システム、第２の放射素子
１３５ スロットル、第２の放射素子
１３６ ステアリングユニット、第２の放射素子
１３７ 障害物回避システム、第２の放射素子
１３８ 第２の放射素子
１４０ 周辺機器
１４１ スピーカ
１４２ マイクロフォン
１４３ タッチスクリーン
１４４ 無線通信システム
１５０ 電源
１６０ コンピュータシステム
１６１ プロセッサ
１６３ メモリ
１７０ ユーザインターフェース
１６３１ 命令
２００ 誘電体基板
３００ 金属床

センサシステム１２０は、ビークル１００の周囲環境を検知するように構成されたいくつかのセンサを含み得る。図１に示されているように、センサシステム１２０内のセンサは、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳ）１２６、慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ、ＩＭＵ）１２５、レーザレーダ１２２、カメラセンサ１２３、ミリ波レーダ１２４、およびセンサの位置および／または向きを修正するように構成されたブレーキ１２１を含む。ミリ波レーダ１２４センサは、無線信号を使用してビークル１００の周囲環境内の物体を検知できる。いくつかの実施形態において、目標を検知することに加えて、ミリ波レーダ１２４はさらに、目標の速度および／または移動方向を検知するように構成されてよい。レーザレーダ１２２は、レーザを使用してビークル１００が位置する環境内の物体を検知できる。いくつかの実施形態において、レーザレーダ１２２は、１つ以上のレーザ源、レーザスキャナ、１つ以上の検出器、および別のシステムコンポーネントを含み得る。カメラセンサ１２３は、ビークル１００の周囲環境内の複数の画像を取り込むように構成されてよい。カメラセンサ１２３は、スタティックカメラであってよく、またはビデオカメラであってもよい。

制御システム１３０は、ビークル１００およびビークル１００のコンポーネントの動作を制御する。制御システム１３０は、ステアリングユニット１３６、スロットル１３５、ブレーキユニット１３４、センサフュージョンアルゴリズム１３３、コンピュータビジョンシステム１３２、経路制御システム１３１、および障害物回避システム１３７を含む様々なコンポーネントを含み得る。ステアリングユニット１３６は、ビークル１００の移動方向を調整するように操作され得る。例えば、一実施形態において、ステアリングユニット１３６は、ステアリングホイールシステムであってよい。スロットル１３５は、エンジン１１４の動作速度を制御し、さらにビークル１００の速度を制御するように構成される。制御システム１３０は、加えて、または代わりに、図１に示されているコンポーネント以外のコンポーネントを含み得る。これは、本出願で具体的に限定されない。

コンピュータビジョンシステム１３２は、ビークル１００の周囲環境内の目標および／または特徴を認識するために、カメラセンサ１２３によって取り込まれた画像を処理および分析するように操作され得る。物体および／または特徴は、信号機、道路境界、および障害物を含み得る。コンピュータビジョンシステム１３２は、目標認識アルゴリズム、ストラクチャ・フロム・モーション（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｍｏｔｉｏｎ、ＳＦＭ）アルゴリズム、ビデオ追跡、および別のコンピュータビジョン技術を使用できる。いくつかの実施形態において、コンピュータビジョンシステム１３２は、環境の地図を描画し、目標を追跡し、目標の速度を推定するなどするように構成されてよい。経路制御システム１３４は、ビークル１００の走行経路を決定するように構成される。いくつかの実施形態において、経路制御システム１３１は、センサシステム１２０、ＧＰＳ １２６、および１つ以上の所定の地図からのデータと組み合わせてビークル１００の走行経路を決定できる。障害物回避システム１３７は、ビークル１００の環境内の潜在的な障害物を認識、評価、回避、または迂回するように構成される。勿論、一例において、制御システム１３０は、加えて、または代わりに、図示および説明されているもの以外のコンポーネントを含んでもよく、または上記に示されているコンポーネントのいくつかを取り除いてもよい。

いくつかの実施形態において、メモリ１６３は、命令１６３１（例えば、プログラムロジック）を含み得、上述した機能を含むビークル１００の様々な機能を実行するために、命令１６３１はプロセッサ１６１によって実行され得る。メモリ１６３は、推進システム１１０、センサシステム１２０、制御システム１３０、および周辺機器１４０のうちのいずれか１つ以上へデータを送信する命令、それらからデータを受信する命令、それらとやり取りする命令、および／またはそれらを制御する命令を含む、さらなる命令をさらに含み得る。

本出願の凸状構造と凹状構造は、それぞれ異なる動作周波数帯をサポートできる。凸状構造が第１の周波数帯の信号の放射をサポートし、凹状構造が第２の周波数帯の信号の放射をサポートすることが理解されよう。第１の周波数帯は、第２の周波数帯とはまったく異なる。換言すると、第１の周波数帯は第２の周波数帯と一致しない。例えば、第１の周波数帯は７６ＧＨｚ～７８ＧＨｚであり、第２の周波数帯は７９ＧＨｚおよび８０ＧＨｚである。第１の周波数帯が第２の周波数帯と一致しないことが分かる。任意に選べることとして、第１の周波数帯は第２の周波数帯と重なる。例えば、第１の周波数帯は７６ＧＨｚ～７８ＧＨｚであり、第２の周波数帯は７８ＧＨｚ～８０ＧＨｚである。第１の周波数帯が周波数７８ＧＨｚで第２の周波数帯と重なることが分かる。あるいは、第１の周波数帯は７６ＧＨｚ～７８ＧＨｚであり、第２の周波数帯は７７ＧＨｚ～８０ＧＨｚである。第１の周波数帯が周波数帯７７ＧＨｚおよび７８ＧＨｚで第２の周波数帯と重なることが分かる。

以下の説明を容易にするために、凸状構造と第１の放射素子は同じであり、凹状構造と第２の放射素子は同じである。例えば、以下の説明では、第１の放射素子の形状が凸状構造の形状としても表され得、第２の放射素子の形状が凹状構造の形状としても表され得る。本出願の第１の放射素子の形状と第２の放射素子の形状も必要に応じて柔軟に設計できる。

本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造の後尾端は、前述の図に示されている開回路であってよい。図３に示されているアンテナを参照すると、マイクロストリップ放射構造１００の端部ａが給電に使用される場合は、マイクロストリップ放射構造１００の後尾端（すなわち、端部ｂ）が開回路、すなわち図３に示されている端部ｂである。あるいは、本出願で提供されるマイクロストリップ放射構造の後尾端は短絡回路であってもよい。図７は、本出願の一実施形態によるアンテナ１０の上面構造の概略図である。このアンテナにおいて、図７に示されている端部ａは、めっきされた貫通孔１０３を使用してアンテナ１０の金属床３００に電気的に接続されている。任意に選べることとして、図７に示されているように、マイクロストリップ放射構造１００の端部ａは、複数のめっきされた貫通孔１０３を使用してアンテナ１０の金属床３００に電気的に接続されてもよい。図７に示されているインピーダンス整合構造１０１と給電ポート１０２は、図６に示されている実施形態のものと同じである。ここでは詳細を再度説明しない。

例えば、図９ａに示されているように、マイクロストリップ放射構造が複数の第１の放射素子を含む場合は、マイクロストリップ放射構造の同じ側部に複数の第１の放射素子を柔軟に配置できる。あるいは、マイクロストリップ放射構造の別々の側部に複数の第１の放射素子を柔軟に配置することもできる。図９ｂに示されているように、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａには４つの第１の放射素子１２０が配置され、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂには３つの第１の放射素子１２２が配置されている。任意に選べることとして、第２の側部沿いの第１の放射素子の位置は、第１の側部沿いの第２の放射素子の位置に対応する。任意に選べることとして、ｘ方向の第２の側部沿いの第１の放射素子の中心点とｘ方向の第１の側部沿いの第２の放射素子の中心点との間の接続線は、ｙ軸に平行である。換言すると、第２の側部沿いの第１の放射素子は、第１の側部沿いの第２の放射素子に対応する。例えば、側部Ｂ沿いの第１の放射素子１２２は、側部Ａ沿いの第２の放射素子１３０に対応する。図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の片側（側部Ａまたは側部Ｂ）沿いの凸状構造の形状は、同じである。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００の片側（側部Ａまたは側部Ｂ）沿いの凸状構造の形状は、部分的に同じであってもよく、またはまったく異なっていてもよい。図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いの凸状構造の形状は、側部Ｂ沿いのそれとは異なる。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造の両側の凸状構造の形状は、同じであってもよく、または部分的に同じであってもよい。詳細については、図９ｃを参照されたい。第１の放射素子間の間隔の実装については、図９ｂを参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。同様に、図９ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００は、本出願で提供されるアンテナに使用できる。マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータ、アンテナの給電方式、およびマイクロストリップ放射構造１００の別の実装については、例えば、マイクロストリップ放射構造１００はインピーダンス整合構造を含み得る、図２から図８に示されている実施形態を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。

あるいは、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ａ沿いの第１の放射素子の形状は、側部Ａ沿いの第２の放射素子の形状とは異なる。図９ｃは、本出願の一実施形態によるマイクロストリップ放射構造１００の構造の概略図である。マイクロストリップ放射構造１００は、第１の放射素子（１２０、１２２、１２４）と第２の放射素子（１３１、１３３、１３５、１３７、１３９）とを含む。第１の放射素子（１２０、１２２、１２４）の形状はすべて異なり、第２の放射素子１３３の形状は第２の放射素子１３５のそれと同じであるが、他の第２の放射素子（１３１、１３７、１３９）の形状とは異なる。加えて、第１の放射素子１２０と第１の放射素子１２２との間には、２つの第２の放射素子（１３３、１３５）が含まれてもよい。任意に選べることとして、隣接する第１の放射素子の間に複数の第２の放射素子が存在してもよく、または隣接する第２の放射素子の間に複数の第１の放射素子が存在してもよい。

本出願で提供される広帯域アンテナをよりよく理解するため、以下では、図１０ａに示されているアンテナ１０を参照して説明を行う。任意に選べることとして、図１０ａに示されているアンテナは、マイクロストリップ放射構造１００と、誘電体基板２００と、金属床３００とを含む。このアンテナはＰＣＢアンテナである。マイクロストリップ放射構造１００は、給電ポート１０２と、インピーダンス整合構造１０１と、第１の放射素子と、第２の放射素子とを含み、具体的には、３つの第１の放射素子１２０と、１つの第１の放射素子１２２と、３つの第２の放射素子１３０と、１つの第２放射構造１３２とを含む。アンテナ１０は、端部ａの給電ポート１０２を使用して給電され得る。

図１０ｂを参照して、マイクロストリップ放射構造１００の構造パラメータの値を説明する。参照線ＲＬ１は、第２の放射素子の凹部の最も深い点を通り、かつｘ軸に平行な直線であり、参照線ＲＬ２は、マイクロストリップ放射構造１００の側部Ｂの側縁を通る直線である。任意に選べることとして、第１の放射素子の長さｌ１は、アンテナの中心動作波長の０．５倍以上であり、アンテナの中心動作波長の１．５倍以下である。加えて、２つの隣接する第１の放射素子のｘ方向の中心間の距離ｄ１は、アンテナの中心動作波長の１．５倍以下である。第２の放射素子の長さｌ２は、２つの隣接する第１の放射素子の中心間の距離ｄ１から第１の放射素子１２０の長さｌ１を引いたものである。図１０ｂに示されているマイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２は、アンテナの中心動作波長の０．５倍以下であり、アンテナの中心動作波長の０．２５倍以上である。第１の放射素子のｙ方向の幅ｈ１は、アンテナの中心動作波長の０．０２倍以上であり、アンテナの中心動作波長の０．５倍以下である。任意に選べることとして、マイクロストリップ放射構造１００の両側に第１の放射素子がある場合、マイクロストリップ放射構造１００の幅Ｗ２は、アンテナの中心動作波長の０．７５倍以下であり得る。図１０ｂに示されている参照線ＲＬ１を参照されたい。第２の放射素子の幅ｈ２は０に等しい。

Claims (27)

1. アンテナであって、
   前記アンテナは、金属床と、誘電体基板と、マイクロストリップ放射構造とを含み、前記金属床と前記マイクロストリップ放射構造は、前記誘電体基板の両側にそれぞれ配置され、
   前記マイクロストリップ放射構造は、第１の放射素子と第２の放射素子とを含み、
   前記第１の放射素子は、前記マイクロストリップ放射構造沿いの凸状構造によって形成される放射素子であり、前記第２の放射素子は、前記マイクロストリップ放射構造沿いの凹状構造によって形成される放射素子であり、前記第１の放射素子は、第１の周波数帯をサポートし、前記第２の放射素子は、第２の周波数帯をサポートする、
   アンテナ。
2. 前記マイクロストリップ放射構造は、複数の第１の放射素子を含み、および／または
   前記マイクロストリップ放射構造は、複数の第２の放射素子を含む、
   請求項１に記載のアンテナ。
3. 少なくとも１グループの２つの隣接する第１の放射素子の間には、第２の放射素子がある、
   請求項２に記載のアンテナ。
4. 前記複数の第１の放射素子には少なくとも２グループの隣接する第１の放射素子があり、２グループのうちの一方のグループの隣接する第１の放射素子の中心間の距離は、他方のグループの隣接する第１の放射素子の中心間の距離と等しい、または等しくない、
   請求項２または３に記載のアンテナ。
5. 前記複数の第２の放射素子には少なくとも２グループの隣接する第２の放射素子があり、２グループのうちの一方のグループの隣接する第２の放射素子の中心間の距離は、他方のグループの隣接する第２の放射素子の中心間の距離と等しい、または等しくない、
   請求項２から４のいずれか一項に記載のアンテナ。
6. 前記複数の第１の放射素子は、前記マイクロストリップ放射構造の同じ側部に配置され、または
   前記複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第１の部分は、前記マイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、前記複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第２の部分は、前記マイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置され、前記第１の側部と前記第２の側部は、前記マイクロストリップ放射構造の２つの対向する側部である、
   請求項２から５のいずれか一項に記載のアンテナ。
7. 前記複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第１の部分が前記マイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、前記複数の第１の放射素子のうちの放射素子の第２の部分が前記マイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置されることは、
   前記第２の側部沿いの前記第１の放射素子が、前記第１の側部沿いの第２の放射素子に対応すること
   を含む、請求項６に記載のアンテナ。
8. 前記複数の第２の放射素子は、すべて前記マイクロストリップ放射構造の同じ側部に配置され得、または
   前記複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第１の部分は、前記マイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、前記複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第２の部分は、前記マイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置され、前記第１の側部と前記第２の側部は、前記マイクロストリップ放射構造の２つの対向する側部である、
   請求項２から５のいずれか一項に記載のアンテナ。
9. 前記複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第１の部分が前記マイクロストリップ放射構造の第１の側部に配置され、前記複数の第２の放射素子のうちの放射素子の第２の部分が前記マイクロストリップ放射構造の第２の側部に配置されることは、
   前記第２の側部沿いの前記第２の放射素子が、前記第１の側部沿いの第１の放射素子に対応すること
   を含む、請求項８に記載のアンテナ。
10. 前記複数の第１の放射素子のうちのいずれか２つは、同じ形状を有し、
    前記複数の第１の放射素子のうちのいくつかは、同じ形状を有し、または
    前記複数の第１の放射素子のうちのいずれか２つは、異なる形状を有する、
    請求項２から９のいずれか一項に記載のアンテナ。
11. 前記複数の第２の放射素子のうちのいずれか２つは、同じ形状を有し、
    前記複数の第２の放射素子のうちのいくつかは、同じ形状を有し、または
    前記複数の第２の放射素子のうちのいずれか２つは、異なる形状を有する、
    請求項２から１０のいずれか一項に記載のアンテナ。
12. 前記第１の放射素子の形状は、
    扇形、半円形、円形、楕円形、三角形、四辺形、または多角形のうちのいずれか１つの形状、またはこれらの複数の形状の組み合わせによって形成される形状である、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナ。
13. 前記第２の放射素子の形状は、
    扇形、半円形、円形、楕円形、三角形、四辺形、または多角形のうちのいずれか１つの形状、またはこれらの複数の形状の組み合わせによって形成される形状である、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のアンテナ。
14. 前記マイクロストリップ放射構造は、インピーダンス整合構造をさらに含み、前記インピーダンス整合構造は、前記マイクロストリップ放射構造の第１の端部に配置され、前記インピーダンス整合構造は、前記アンテナのインピーダンスを整合させるために使用される、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載のアンテナ。
15. 前記インピーダンス整合構造は、多段インピーダンス整合構造である、請求項１４に記載のアンテナ。
16. 前記マイクロストリップ放射構造の第２の端部は開回路であり、または
    前記マイクロストリップ放射構造の第２の端部は短絡回路である、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載のアンテナ。
17. 前記アンテナの給電方式は、エンド給電、サイド給電、またはバック給電であり得る、
    請求項１から１６のいずれか一項に記載のアンテナ。
18. 前記第１の放射素子の第１の方向での長さは、前記アンテナの中心動作波長の０．５倍以上である、
    請求項１から１７のいずれか一項に記載のアンテナ。
19. 前記２つの隣接する第１の放射素子の第１の方向での中心間の距離は、前記アンテナの中心動作波長の０．６５倍以上である、
    請求項１から１７のいずれか一項に記載のアンテナ。
20. 前記第１の放射素子の第２の方向での長さは、前記アンテナの前記中心動作波長の０．０２倍以上である、
    請求項１から１９のいずれか一項に記載のアンテナ。
21. 前記マイクロストリップ放射構造の前記第２の方向での長さは、前記アンテナの前記中心動作波長の０．７倍以下である、
    請求項１から２０のいずれか一項に記載のアンテナ。
22. アンテナアレイであって、前記アンテナアレイは、請求項１から２１のいずれか一項に記載のアンテナを含む、アンテナアレイ。
23. 前記アンテナアレイは、複数のアンテナと電力分割結合構造とを含み、前記複数のアンテナは、第１のアンテナと第２のアンテナとを含み、
    前記電力分割結合構造は、第１の電力分割端と第２の電力分割端とを含み、
    前記第１のアンテナの第１の端部は、前記電力分割結合構造の前記第１の電力分割端に電気的に接続され、前記第２のアンテナの第１の端部は、前記電力分割結合構造の前記第２の電力分割端に電気的に接続される、
    請求項２２に記載のアンテナアレイ。
24. 前記アンテナアレイはレードームを含む、請求項２１または２２に記載のアンテナアレイ。
25. 検出装置であって、
    前記検出装置は、請求項１から２１のいずれか一項に記載のアンテナを含み、および／または
    前記検出装置は、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のアンテナアレイを含む、
    検出装置。
26. 端末であって、前記端末は、請求項２５に記載の検出装置を含む、端末。
27. 前記端末はビークルである、請求項２６に記載の端末。

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