JP6476263B2 - スロットアレーアンテナ - Google Patents
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Description
、前記導波部材の両側の人工磁気導体と、を備える。前記導電性表面および前記導波面の間の導波路は、前記導波路のキャパシタンスが極大または極小を示す複数の箇所を含む。前記複数の箇所は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の箇所、第2の箇所、および第3の箇所を含む。前記第1の箇所と前記第2の箇所との中心間距離は、前記第2の箇所と前記第3の箇所との中心間距離とは異なっている。
長がλoである帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられる。前記スロットアレーアンテナは、導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを含むスロット列を有する導電部材と、前記複数のスロットに対向し前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、前記導波部材の両側の人工磁気導体と、を備える。前記導波面の幅はλo/2未満である。前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、付加要素を、前記導電性表面および前記導波面の少なくとも一方に有する。前記複数の付加要素は、第3種の付加要素および第4種の付加要素の少なくとも一方を含む。前記第3種の付加要素は、前記導電性表面および前記導波面のいずれかに配置され、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を狭める凸部であって、かつ隣り合う部位よりも前記導波面の幅が狭い。前記第4種の付加要素は、前記導電性表面および前記導波面のいずれかに配置され、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を広げる凹部であって、かつ隣り合う部位よりも前記導波面の幅が広い。(c)前記第3種の付加要素は、前記第4種の付加要素、または前記付加要素が配置されていない中立部と前記第1の方向において隣り合い、かつ、前記第3種の付加要素の中心位置と、前記第4種の付加要素または前記中立部の中心位置とが、前記第1の方向に1.15λo/8よりも隔たっている、または、(d)前記第4種の付加要素は、前記第3種の付加要素、または前記付加要素が配置されていない中立部と前記第1の方向において隣り合い、かつ、前記第4種の付加要素の中心位置と、前記第3種の付加要素または前記中立部の中心位置とが、前記第1の方向に1.15λo/8よりも隔たっている。
と前記導波面との間隔、および前記導波面の幅の少なくとも一方は、前記第1の方向に沿って、λR/4よりも長い周期で変動している。
本開示の実施形態を説明する前に、本開示の基礎となった知見を説明する。
入されたアンテナ素子に高周波信号を与える方式(以下、「定在波直列給電」と称する。)が利用され得る。
振する給電法である。
させるのではなく、λR/4よりも長い配置間隔で複数の付加要素が配置された領域を部
分的に導入することを検討した。本発明者らは、さらに、隣接する2つのスロットの間において、凹部または凸部などの付加要素を、伝送線路に沿って非周期的に配置することを検討した。本発明者らはまた、導電部材と導波部材との間隔および/または導波部材の導波面の幅(インダクタンスおよび/またはキャパシタンス)を、導波面に沿って3段階以上に変化させた構造を検討した。それにより、導波路内での信号波の波長の調整と、スロットにおける信号波の強度および伝搬する信号波の位相の調節を行うことに成功した。λ
Rは自由空間における波長λoよりも長いが、1.15λo未満である。よって、上記の
「λR/4よりも長い配置間隔」とは、「1.15λo/4よりも長い配置間隔」と読み
替えることもできる。なお、上記の配置間隔がλR/4よりも大きいものの、その差が小
さい場合は、伝搬する信号波の位相の調節量が十分には得られない場合もある。その様な場合は、1.5λo/4以上の配置間隔で付加要素を配置した部位を導入する。
なるが、λgは、例えばλRよりも短い。その場合、a<λRとなるため、凸部122b1の両側の隣り合う2つの凹部122c1、122c4の中心間の距離(>λR/4)は、
距離aの1/4よりも長い。なお、図2Aの構成において、凹部122c1と、他の凸部122b2との中心間の距離は、1.15λo/8以下であってもよい。
各凸部の中央におけるY方向の位置を、インダクタンスが極小を示す「極小箇所」とする。すると、上記距離bは、1つの極大箇所と、それに隣り合う極小箇所との間の距離であり、b>1.15λo/8を満たす。より好ましくは、b>1.5λo/8λoである。
たは第1から第3の凹部)は、複数のスロット112のうちの両端の2つのスロットの間に設けられていれば、その位置は任意である。凸部または凹部は、導電部材110の導電性表面110aに設けられていてもよい。
端の2つのスロットの間に設けられていれば、その位置は任意である。
長い点で、特許文献1の構成とは異なる。図2Bに示す例では、周期は、隣り合う2つのスロット112の中心間距離(スロット間隔)に一致している。このような周期的な構成を採用する場合、周期は、例えばスロット間隔の1/2以上の値に設定され得る。すなわち、導電性表面110aと導波面122aとの間隔、および導波面122aの幅の少なくとも一方(または導波路のインダクタンスおよびキャパシタンスの少なくとも一方)は、Y方向に沿って、隣り合う2つのスロット112の中心間距離の1/2以上の周期で変動していてもよい。
X方向における位置合わせに要求される精度を緩和することができる。ただしこれに限定されず、導電部材110における凹部または凸部のX方向の幅は、導波部材122の導波面122aの幅と同じ、あるいはより狭くてもよい。
満なので、凹部122cの配列の周期は、1.15λo/4未満である。したがって、図2Eに示す構成では、凹部の中心と、隣接する凸部の中心とのY方向の距離bは、1.15λo/8よりも短い。
長λRの4分の1未満の細かな周期で振動している。
満の短い周期でキャパシタンスが振動していると言える。波長λRの4分の1未満の短い
変調構造では、伝送波は個々の変調によっては殆ど反射されることはなく、伝送波は一様に近い媒体中を伝搬するように振舞う。これに対して、波長λRの4分の1以上の長い変
調構造では、伝送波は個々の変調によって反射され得る。
造によって変化している。この変化の態様は、凸部、凹部、幅広部、狭小部などの付加要素の位置を調整することにより、自在に変化させることができる。また、例えば図4に例示するように、リッジ122の上面(導波面)の高さを滑らかに変動させることによっても同様の効果が得られる。同様の効果は、導波面の幅を滑らかに変動させることによっても得られる。このように、本開示の実施形態は、第1の導電部材110の導電性表面と導波部材122の導波面との距離を滑らかに変動させた構成、および導波面の幅を滑らかに変動させた構成を含む。本開示の実施形態は、凸部または凹部が配列された構成のような、付加要素を明確に特定できる構成に限定されない。
よりも長い。より好ましくは、λoの1.5/8倍以上である。
性表面と導波面との間隔を狭める凸部であって、かつ隣り合う部位よりも導波面の幅が狭い狭小部でもある構造を、「第3種の付加要素」と称することがある。また、隣り合う部位よりも導電性表面と導波面との間隔を広げる凹部であって、かつ隣り合う部位よりも導波面の幅が広い幅広部でもある構造を、「第4種の付加要素」と称することがある。第3種の付加要素および第4種の付加要素は、その構造によって、キャパシタンス成分として機能するか、インダクタンス成分として機能するかが変わる。付加要素は、このような第3種の付加要素および第4種の付加要素の少なくとも一方を含んでいてもよい。第3種の付加要素は、第4種の付加要素、または付加要素が配置されていない中立部と隣接し得る。同様に、第4種の付加要素は、第3種の付加要素または中立部と隣接し得る。それらの互いに隣接する2つの要素の中心間距離は、λRの1/8倍よりも長い、またはλoの1
.15/8倍よりも長い。この中心間距離は、より好ましくは、λoの1.5/8倍以上である。
は、そのような構成の例を模式的に示す断面図である。この例では、極小箇所122cの中に、導波路方向の長さがλR/8未満または1.15λo/8未満である微小付加要素
が複数配置されている。この例では、微小付加要素は凹部122c’である。隣り合う2つの凹部122c’の間は凸部122b’とみなすことができる。隣り合う2つの凹部122c’の中心間の距離b2はλR/8未満または1.15λo/8未満である。各凹部
122c’において、局所的なキャパシタンスは極小を示す。よって、この構造では、極小箇所がλR/8未満または1.15λo/8未満だけ隔たって並んでいる。λR/8未満の距離だけ隔たって並ぶ極小箇所を、本明細書において、「近接極小箇所」と称することがある。複数の近接極小箇所122c’が並ぶことで、全体として1つの大きい凹部と類似の作用を有する部位122cが構成されている。複数の近接極小箇所を含むそのような凹部122cの中心と、これに隣り合う凸部122bの中心との距離bはλR/8よりも
長い。このように、本開示の実施形態では、一部にλR/4未満の周期を持つ構造が含ま
れていてもよい。
数の微小付加要素である凸部122dを含む。複数の凸部122dは、Y方向に隣り合って並び、極小箇所および極大箇所を含む範囲にわたって配置されている。これらの凸部122dのうちの隣り合う2つの凸部の中心間の距離は、導電性表面110aと導波面122aとの間隔L3の半分未満であり、かつ、λR/8未満または1.15λo/8未満で
ある。これらの凸部122dの位置において、局所的なキャパシタンスは極大を示す。よって、この構造は、極大箇所がλR/8未満または1.15λo/8未満だけ隔たって並
ぶ構造となっている。λR/8未満だけ隔たって並ぶ極大箇所を、本明細書において、「
近接極大箇所」と称し、前述した「極大箇所」とは区別する。図5Bにおいて、近接極大箇所の中心間距離は、いずれの部位においてもλR/8未満または1.15λo/8未満
だけ隔たっている。しかし、近接極大箇所の中心間距離は、隣り合う2つのスロット112間の中点で小さく、それ以外の場所で大きい。図5Bの例では、スロット112間の中点付近で複数の近接極大箇所がb3の間隔で並んで1つの極大箇所(または極大部)として機能する部位122b’’を構成する。そして隣り合う2つの極大部122b’’の間では、複数の近接極大箇所がb3より大きなb4の間隔で並び、1つの極小箇所(または極小部)として機能する部位122c’’を構成する。この例のように、微細な付加要素の濃淡(密度の違い)によって平均的なインダクタンスまたはキャパシタンスの、λR/
8以上の距離に亘る変動を生じさせてもよい。このような形態では、「極大箇所」および「極小箇所」は、複数の微小付加要素を包含するある程度の拡がりを持つ領域を指す。
、凹凸の各繰り返し単位について見た場合、その繰り返し周期はλR/4または1.15
λo/4よりも長い。
まず、本開示の実施形態におけるスロットアレーアンテナの基本的な構成の例を説明する。
ド124の軸方向(Z方向)に直交する平面(XY面に平行な平面)に沿って二次元的に拡がっている。この例における導電性表面110aは平滑な平面であるが、後述するように、導電性表面110aは、必ずしも平滑な平面である必要はなく、湾曲していたり、微細な凹凸を有したりしていてもよい。
例では、各凸部122bは、図2Bの構成と同様に、隣接する2つのスロットの中点に対向する位置に配置されているが、他の位置に配置されていてもよい。凸部122bを適切な位置に配置することにより、各スロットにおける励振の振幅と位相の調整が可能になる。後述する実施形態のように、各スロットを等振幅かつ等位相で励振する等の効果を得ることもできる。付加要素は、凸部に限らず、凹部、幅広部、狭小部の少なくとも1つを含んでいてもよい。凸部または凹部を含む場合には、導波面122aは、隣接する2つの凹部または隣接する2つの凸部の間に、λRの1/4以上である平坦部分を含み得る。図8
の例では付加要素が導波部材122上に設けられているが、第1の導電部材110に設けられていてもよい。
電性の導波面122aを有していればよい。第2の導電部材120、複数の導電性ロッド124、および導波部材122は、連続した単一構造体の一部であってもよい。さらに、第1の導電部材110もこの単一構造体の一部であってもよい。
、単一のストライプ(a stripe)の形状を意味する。一方向に直線的に延びる形状だけでなく、途中で曲がったり、分岐したりする形状も「ストライプ形状」に含まれる。なお、導波面122a上に高さまたは幅の変化する部分が設けられている場合も、導波面122aの法線方向から見て一方向に沿って延びる部分を含む形状であれば、「ストライプ形状」に該当する。「ストライプ形状」を「ストリップ形状」と称することもある。導波面122aは、複数のスロット112に対向する領域において、Y方向に直線的に延びている必要はなく、途中で曲がったり、分岐していたりしてもよい。
きる。しかし、本実施形態ではλgはλRよりも小さい。図8には示されていないが、導
波部材122のY方向における両端に近接して、チョーク構造が設けられ得る。チョーク構造は、典型的には、長さがおよそλg/4の付加的な伝送線路と、その付加的な伝送線路の端部に配置された深さが約λo/4の複数の溝または高さが約λo/4の複数のロッドの列とから構成され得る。チョーク構造は、入射波と反射波との間に約180°(π)の位相差を与え、導波部材122の両端から電磁波が漏洩することを抑制する。このようなチョーク構造は、第2の導電部材120上に限らず、第1の導電部材110に設けられていてもよい。
層」と称することがある。)が設けられていてもよい。その場合、ポートは、分配層における導波路と導波部材122上の導波路とを繋ぐ役割を担う。
複数のスロット列および複数の導波部材は、平行ではなく角度を持たせて配列させてもよい。
次に、図9を参照しながら、本実施形態における各部材の寸法、形状、配置等の例を説明する。
導電性ロッド124の幅(X方向およびY方向のサイズ)は、λo/2未満(好ましくはλm/2未満)に設定され得る。この範囲内であれば、自由空間波長がλo以上の信号波について、X方向およびY方向における最低次の共振の発生を防ぐことができる。なお、XおよびY方向だけでなくXY断面の対角方向でも共振が起こる可能性があるため、導電性ロッド124のXY断面の対角線の長さもλo/2未満(より好ましくはλm/2未満)であることが好ましい。ロッドの幅および対角線の長さの下限値は、工法的に作製できる最小の長さであり、特に限定されない。
導電性ロッド124の基部124bから第1の導電部材110の導電性表面110aまでの距離は、導電性ロッド124の高さよりも長く、かつλo/2未満(好ましくはλm/2未満)に設定され得る。当該距離がλo/2以上の場合、自由空間波長がλoの信号波について、導電性ロッド124の基部124bと導電性表面110aとの間において共振が生じ、信号波の閉じ込め効果が減少する。
導電性ロッド124の先端部124aから導電性表面110aまでの距離L2は、λo/2未満(好ましくはλm/2未満)に設定される。当該距離がλo/2以上の場合、自由空間波長がλoの電磁波について、導電性ロッド124の先端部124aと導電性表面110aとの間を往復する伝搬モードが生じ、電磁波を閉じ込められなくなるからである。なお、複数の導電性ロッド124の内、少なくとも導波部材122(後述)と隣り合うものについては、先端が導電性表面110aとは電気的には接触していない状態にある。ここで、導電性ロッドの先端が導電性表面に電気的に接触していない状態とは、先端と導電性表面の間に空隙がある状態、或いは、導電性ロッドの先端と導電性表面との何れかに絶縁層が存在し、導電性ロッドの先端と導電性表面とが絶縁層を間に介して接触している状態、の何れかを指す。
複数の導電性ロッド124のうちの隣接する2つの導電性ロッド124の間の隙間は、例えばλo/2未満(好ましくはλm/2未満)の幅を有する。隣接する2つの導電性ロッド124の間の隙間の幅は、当該2つの導電性ロッド124の一方の表面(側面)から他方の表面(側面)までの最短距離によって定義される。このロッド間の隙間の幅は、ロッド間の領域で最低次の共振が起こらないように決定される。共振が生じる条件は、導電性ロッド124の高さ、隣接する2つの導電性ロッド間の距離、および導電性ロッド124の先端部124aと導電性表面110aとの間の空隙の容量の組み合わせによって決ま
る。よって、ロッド間の隙間の幅は、他の設計パラメータに依存して適宜決定される。ロッド間の隙間の幅には明確な下限はないが、製造の容易さを確保するために、ミリ波帯の電磁波を伝搬させる場合には、例えばλo/16以上であり得る。なお、隙間の幅は一定である必要はない。λo/2未満であれば、導電性ロッド124の間の隙間は様々な幅を有していてもよい。
導波部材122の導波面122aの幅、すなわち、導波部材122が延びる方向に直交する方向における導波面122aのサイズは、λo/2未満(好ましくはλm/2未満、例えばλo/8)に設定され得る。導波面122aの幅がλo/2以上になると、自由空間波長がλoの電磁波について、幅方向で共振が起こり、共振が起こるとWRGは単純な伝送線路としては動作しなくなるからである。
導波部材122の高さ(図示される例ではZ方向のサイズ)は、λo/2未満(好ましくはλm/2未満)に設定される。当該距離がλo/2以上の場合、導電性ロッド124の基部124bと導電性表面110aとの距離がλo/2以上となるからである。同様に、導電性ロッド124(特に、導波部材122に隣接する導電性ロッド124)の高さについても、λo/2未満またはλm/2未満に設定される。
導波部材122の導波面122aと導電性表面110aとの間の距離L1については、λo/2未満(好ましくはλm/2未満)に設定される。当該距離がλo/2以上の場合、自由空間波長がλoの電磁波について、導波面122aと導電性表面110aとの間で共振が起こり、導波路として機能しなくなるからである。ある例では、当該距離はλo/4以下である。製造の容易さを確保するために、ミリ波帯の電磁波を伝搬させる場合には
、距離L1を、例えばλo/16以上とすることが好ましい。
スロットアンテナ200における隣接する2つのスロット112の中心間の距離(スロット間隔)aは、導波路を伝搬する信号波の導波路中での波長(動作周波数帯域に広がりがある場合は中心周波数に対応する中心波長)をλgとして、例えばλgの整数倍(典型的にはλgと同じ値)に設定され得る。これにより、定在波直列給電を適用した場合に、各スロットの位置で等振幅かつ等位相の状態が実現し得る。なお、隣接する2つのスロットの中心間隔aは、要求される指向特性によって決まるため、λgに一致しない場合もある。本実施形態ではスロット112の数は6個であるが、スロット112の数は2個以上の任意の数であってよい。
実施形態1は、定在波直列給電を適用して、複数のスロットを等振幅かつ等位相で励振し、高い利得を実現するスロットアレーアンテナ(以下、単に「アレーアンテナ」とも称する。)に関する。本開示におけるスロットアレーアンテナは、必ずしも複数のスロットを等振幅かつ等位相で励振する構成に限定されないが、本実施形態では、発明の理解を容易にするために、最も単純な例である、等振幅等位相の励振を実現し、利得を最大化し得るスロットアレーアンテナを説明する。
両端のインピーダンス軌跡(1→2、3→4、および5→6)は、スミスチャートにおける実軸上の短絡インピーダンスに近い領域にある。さらに、隣接する2つの放射エレメントを繋ぐ線路の両端の長さが波長λに等しいので、その間のインピーダンス軌跡(2→3および4→5)は、スミスチャートの中心の周囲を時計回りに2回転した後に元の点に戻る。つまり、各放射エレメントの電圧の振幅と位相だけに着目すると、図12の等価回路に示すように入力信号(電圧V)が全ての放射エレメントに等分される。よって全ての放射エレメントが等振幅等位相で励振されることとなる。
(1)全ての放射スロットの両端のインピーダンス軌跡が実軸上にある。
(2)隣接する2つの放射エレメントを繋ぐ領域の両端のインピーダンス軌跡がスミスチャートの中心の周囲を2回転した後に一致する。
、λR/4よりも小さい周期で、凹部等を一様に配置することが求められていた。その理
由は、複数のスロットの間隔とWRG中の電磁波の波長λgとを一致させるために、分布定数回路としての給電路の特性インピーダンスを一様に変化させる必要があると考えられていたからである。上記の各スロットと重なる領域には凹部を設けない構造、および寄生容量Cを各スロットの位置で異ならせる構造では、λR/4以上の周期の構造をWRGが
持つことになる。そのような非周期的あるいは非一様な構造において、WRGを用いたスロットアレーアンテナを構成する方法は従来知られていなかった。
図19Aは、本開示の第2の実施形態におけるアレーアンテナ1001の構造を示す斜視図である。図19Bは、図19Aに示すアレーアンテナを、複数の放射スロット112の各々の中心およびリッジ122の中心を通る平面で切断した場合の断面図である。本実施形態でも、定在波直列給電の原理に従って、全ての放射スロット112は、放射インピーダンスが純抵抗成分になるように共振状態に設計されている。また、全ての放射スロット112は同一の形状を有する。
等価回路に挿入された場合(0→1、2→3、4→5、6→7、8→9)には、スミスチャートの中心の回りに半径一定の円上を反射位相が遅れる方向に回転する。放射インピーダンス(抵抗Rs)が挿入された場合(1→2、5→6、9→10)および等価並列キャパシタンスC1、C2が挿入された場合(3→4、7→8)は、挿入されたインピーダンスに特有の軌跡を通ってスミスチャート上を移動する。
ーダンスまたはインダクタンスが、極小箇所から隣接する極大箇所まで変化するのに要する距離がλR/8以上である構造をWRGに導入することにより、各スロットの励振状態
が調節されている。実施形態1、2では、その手法を用いて等振幅等位相の励振を実現したが、等振幅等位相以外の励振を実現するためにλR/4以上の大きさの構造を導入する
ことも可能である。
以下、他の実施形態を例示する。
、効率を犠牲にしてサイドローブを低減する等)のために、上記(1)、(2)の条件を敢えて満足しないように設計することも可能である。その場合、各放射スロットの位置で所望の励振状態が実現するように、適切な形状の付加要素を適切な位置に配置し、さらには各スロットの形状および配置間隔を調節すればよい。
図24Aは、ホーンを有するスロットアンテナ200の構成例を示す斜視図である。図24Bは、図24Aに示す第1の導電部材110および第2の導電部材120のそれぞれを+Z方向からみた上面図である。図24Aおよび図24Bは、簡単のため、第1の導電
部材110が、2つのスロット112と、それらをそれぞれ取り囲む2つのホーン114を有する例を示している。スロット112の数およびホーン114の数は3つ以上であってもよい。
次に、導波部材122、導電部材110、120、および導電性ロッド124の変形例を説明する。
122の側に突出している例を示す図である。このような構造であっても、図9に示す寸法の範囲を満たしていれば、前述の実施形態と同様に動作する。
0」と「第2の導電部材120」との組み合わせに相当する。
profile)のフラットパネルアンテナが実現している。例えば、図28Bに示す断
面構成を持つ積層構造体の高さ(厚さ)を10mm以下にすることができる。
よい。
次に、スロット112の形状の変形例を説明する。これまでの例では、スロット112の平面形状は矩形(長方形)であるものとしたが、スロット112は他の形状を有していてもよい。以下、図31A〜31Dを参照しながら、スロットの形状の他の例を説明する。
の形状およびサイズが決定される。上記条件を満たすために、H形状の中心点(横部分113Tの中心点)から端部(縦部分113Lのいずれかの端部)までの、横部分113Tおよび縦部分113Lの半部分の2つに沿った長さの2倍の寸法をLとして、λo/2<L<λo、例えば約λo/2に設定される。これに基づいて、横部分113Tの長さ(図中において矢印で示す長さ)を例えばλo/2未満にでき、横部分113Tの長さ方向のスロット間隔を短縮することができる。
面のような狭小な場所、またはUAV(Unmanned Aerial Vehicle、所謂ドローン)のような小型の移動体にも容易に搭載することができる。なお、レーダシステムは、車両に搭載される形態の例に限定されず、例えば道路または建物に固定されて使用され得る。
次に、上述したスロットアレーアンテナを利用する応用例として、スロットアレーアンテナを備えた車載レーダシステムの一例を説明する。車載レーダシステムに利用される送信波は、例えば76ギガヘルツ(GHz)帯の周波数を有し、その自由空間中の波長λoは約4mmである。
ときの横方向および縦方向の寸法をより小さくできる。
個の物標からアレーアンテナにK個の到来波が入射しているときにおける、入射角θkに
よって識別される到来波を意味する。
(数1)
S=[s1,s2,…,sM]T
信号の値である。上付きのTは転置を意味する。Sは列ベクトルである。列ベクトルSは、アレーアンテナの構成によって決まる方向ベクトル(ステアリングベクトルまたはモードベクトルと称する。)と、物標(波源または信号源とも称する。)における信号を示す複素ベクトルとの積によって与えられる。波源の個数がKであるとき、各波源から個々のアンテナ素子に到来する信号の波が線形的に重畳される。このとき、smは数2のように
表現できる。
角度、および初期位相である。λは到来波の波長を示し、jは虚数単位である。
素数として表現されている。
(数3)
X=S+N
Nはノイズのベクトル表現である。
最も大きくなる(最尤度となる)角度を算出することにより、物標の数および各物標が存在する角度を特定することができる。この処理は、最尤推定法として公知である。
の車両の内部を含む)において実現し得る。したがって、本開示における「車載」のレー
ダシステムは、構成要素のすべてが車両に搭載されていることを必要としない。ただし、本願では、簡単のため、特に断らない限り、本開示の構成要素のすべてが1台の車両(自車両)に搭載されている形態を説明する。
、到来波推定ユニットAUによって実行される公知のアルゴリズムにより、到来波の波源である物標までの距離、物標の相対速度、物標の方位を推定し、推定結果を示す信号を出力する。
後面に複数のアレーアンテナAAが配置されていてもよい。アレーアンテナAAは、車両の室内に配置されていてもよい。アレーアンテナAAとして、各アンテナ素子が上述したホーンを有するホーンアンテナが採用される場合でも、そのようなアンテナ素子を備えるアレーアンテナは車両の室内に配置され得る。
または、受信信号から二次信号を生成して二次信号を到来波推定ユニットAUに入力すること、を含む。
11Mには、同一の角度θの方位から平面波が入射すると近似できる。異なる方位にある
K個の物標からアレーアンテナAAにK個の到来波が入射しているとき、相互に異なる角度θ1〜θKによって個々の到来波を識別することができる。
出力するように構成されている。
、スイッチ586から入力されるチャンネルCh1〜ChMのビート信号を、サンプリング信号に同期してデジタル信号に変換する。
R={C・T/(2・Δf)}・{(fu+fd)/2}
V={C/(2・f0)}・{(fu−fd)/2}
相差を利用して、入力される各アンテナに対応した時間軸でフーリエ変換された複素データを、アンテナ素子の配列方向にフーリエ変換する。そして、DBF処理部535は、角度分解能に対応した角度チャネル毎のスペクトルの強度を示す空間複素数データを算出し、ビート周波数毎に方位検出部536に出力する。
距離および第2距離が同じ値であった場合には、選択回路596は、そのいずれか一方または両方を走行支援電子制御装置520に出力し得る。
上記の応用例の車載用レーダシステムにおいて、周波数変調連続波FMCWの1回の周波数変調の(掃引)条件、つまり変調に要する時間幅(掃引時間)は、例えば1ミリ秒である。しかし、掃引時間を100マイクロ秒程度に短くすることもできる。
化したことを意味する。この変化は、アップビート信号の送信間隔Tm(=100マイクロ秒)で生じた。よって、{λ/(4π/θ)}/Tm により、相対速度が得られる。
レーダシステム510は、1つまたは複数の周波数の連続波CWを用いて、物標を検知することができる。この方法は、車両がトンネル内にある場合の様に、周囲の静止物から多数の反射波がレーダシステム510に入射する環境において、特に有用である。
Vr=fb1・c/2・fp1 または Vr=fb2・c/2・fp2
Xは、各連続波CWが1または複数の物標で反射された反射波を受信する。
の距離および相対速度を求める処理を行ってもよい。そして、所定の条件下で、N個の異なる周波数で連続波CWを送信する処理に切り換えてもよい。例えば、2つの周波数の各々のビート信号を用いてFFT演算を行い、各送信周波数のパワースペクトルの時間変化が30%以上である場合には、処理の切り換えを行ってもよい。各物標からの反射波の振幅はマルチパスの影響等で時間的に大きく変化する。所定の以上の変化が存在する場合には、複数の物標が存在する可能性があると考えられる。
S41の処理、ステップS42の処理およびステップ43の処理はそれぞれ、三角波/CW波生成回路581、アンテナ素子TX/RXおよびミキサ584において並列的に行われる。ステップS41の完了後にステップS42が行われるのではなく、また、ステップ42の完了後にステップ43が行われるのでもないことに留意されたい。
前記したアレーアンテナに関する2周波CWまたはFMCW技術について、他の実施形態を説明する。前述したとおり、図39の例において、受信強度算出部532は、メモリ531に格納されたチャンネルCh1〜ChMごとのビート信号(図40の下図)に対してフーリエ変換を行う。その際のビート信号は、複素信号である。その理由は、演算対象としている信号の位相を特定するためである。これにより、到来波方向を正確に特定できる。しかしこの場合、フーリエ変換のための演算負荷量が増大し、回路規模が大きくなる。
間軸方向についての2回の複素フーリエ変換を実行することにより、周波数分析結果を得てもよい。これにより、最終的には、少ない演算量で、反射波の到来方向を特定可能なビーム形成を行うことができ、ビーム毎の周波数分析結果を得ることができる。本件に関連する特許公報として、米国特許第6339395号明細書の開示内容全体を本明細書に援用する。
次に、上述したアレーアンテナと従来のアンテナとの比較、および、本開示によるアレーアンテナと光学センサ、例えばカメラ、との双方を利用した応用例について説明する。なお、光学センサとして、ライダー(LIDAR)等を用いてもよい。
00を備えるフュージョン装置に関する図である。この図を参照しながら、以下に、種々の実施形態について説明する。
従来のパッチアンテナによるミリ波レーダ510’は、車両のフロントノーズにあるグリル512の後方内側に配置される。アンテナから放射される電磁波は、グリル512の隙間を抜け、車両500の前方に放射される。この場合、電磁波通過領域には、ガラス等の電磁波エネルギーを減衰させ、または反射する誘電層は存在しない。これにより、パッチアンテナによるミリ波レーダ510’から放射された電磁波は、遠距離、例えば150m以上、の物標にも届く。そしてこれに反射した電磁波をアンテナで受信することで、ミリ波レーダ510’は、物標を検出できる。しかしこの場合、アンテナが車両のグリル512の後方内側に配置されることで、車両が障害物に衝突した場合に、レーダが破損することがある。また雨天等の際に泥等がかぶることで、アンテナに汚れが付着し、電磁波の放射や受信を阻害することがある。
現在、多くの運転者補助システム(Driver Assist System)で用いられている主たるセンサには、CCDカメラ等の光学的撮像装置が用いられている。そして通常、カメラ等は、外的環境等の悪影響を考慮して、フロントガラス511の内側の車室内に配置されている。その際、雨滴等の光学的影響を最小にするために、カメラ等は、フロントガラス511の内側で且つワイパー(図示せず)が作動する領域に配置される。
し、本開示の実施形態にかかるスロットアレーアンテナを用いたミリ波レーダは、小型であること、および放射される電磁波の効率が従来のパッチアンテナに比較して著しく高まったことで、車室内に配置することが可能になった。これにより、200m以上の遠距離の観測が可能となるとともに、運転者の視野を遮ることもない。
フュージョン構成の処理(以下「フュージョン処理」ということがある)においては、カメラ等で得られた画像とミリ波レーダにて得られたレーダ情報とが、同じ座標系に対応付けられることが求められる。相互に位置および物標のサイズが異なった場合、双方の連携処理に支障をきたすからである。
(i)基準対象物がカメラとレーダの中点に来るように、カメラとレーダ装置の取付け位置を調整する。この調整には、別途設けられた治具等を使用してもよい。
(ii)基準対象物に対するカメラとレーダのずれ量を求め、カメラ画像の画像処理およびレーダ処理にて、それぞれのずれ量を補正する。
点である。
フュージョン処理においては、1つの物標に対して、カメラ等で得られた画像とミリ波レーダにて得られたレーダ情報とが「同一物標である」と認識されている必要がある。例えば車両500の前方に、2つの障害物(第1の障害物と第2の障害物)、例えば2台の自転車、が出現した場合を考える。この2つの障害物は、カメラの画像として撮像されると同時に、ミリ波レーダのレーダ情報としても検出される。その際、第1の障害物について、カメラ画像とレーダ情報とは、相互に同一の物標であることが対応づけられている必要がある。同様に、第2の障害物について、そのカメラ画像とそのレーダ情報とは、相互
に同一の物標であることが対応づけられている必要がある。仮に誤って、第1の障害物であるカメラ画像と、第2の障害物であるレーダ情報とが、同一物であると誤認された場合、大きな事故に繋がる可能性が生じる。以下、本明細書においては、このようなカメラ画像とレーダ物標とが同一物標であるか否かを判断する処理を、「照合処理」と称することがある。
前回の照合結果を利用することにより、2つの検出部の照合を簡単に行うことができる。
フュージョン処理においては、カメラ等で得られた画像とミリ波レーダ検出部にて得られたレーダ情報との照合処理に基づき、種々の機能が実現される。フュージョン処理の代表的な機能を実現する処理装置の例を以下に説明する。
、この処理部における処理内容が異なっている。
けるレーダ情報を抽出し、車両から物標までの距離および車両と物標との相対速度を検出する。処理部は、これらの情報に基づいて、その物標が車両に衝突する可能性を判定する。これによりいち早く物標との衝突可能性を判定する。
第1から第5の処理装置は、さらに、高度認識装置を備えていてもよい。高度認識装置
は、車両の外部に設置されていてもよい。その場合、車両は、高度認識装置と通信する高速データ通信装置を備え得る。高度認識装置は、いわゆるディープラーニング等を含むニューラルネットワークにて構成されてもよい。このニューラルネットワークは、例えば、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network、以下「CNN」という)を含むことがある。CNNは、画像認識で成果を挙げているニューラルネットワークであり、その特徴の1つは、畳み込み層(Convolutional Layer)とプーリング層(Pooling Layer)と呼ばれる2つの層の組を一または複数持つ点にある。
(1)ミリ波レーダ検出部で取得されたレーダ情報に基づき得られた情報
(2)レーダ情報に基づき、画像取得部で取得された特定画像情報に基づき得られた情報(3)レーダ情報と、画像取得部で取得された画像情報とに基づいて得られたフュージョン情報、またはこのフュージョン情報に基づき得られた情報
画像撮像装置とのフュージョン処理においては、ミリ波レーダを高性能且つ小型に構成可能であることから、レーダ処理、またはフュージョン処理全体の高性能化と小型化等が達成できる。これにより、物標認識の精度が向上し、車両のより安全な運行制御が可能となる。
本開示の実施形態によるアレーアンテナを備えるミリ波レーダ(レーダーシステム)は、自然物、気象、建造物、セキュリティ、介護等における監視の分野でも、広く活用することができる。これに関係する監視システムでは、ミリ波レーダを含む監視装置は、例えば固定した位置に設置され、監視対象を常時監視する。ミリ波レーダは、この特定の監視対象における検知分解能を最適値に調整し、設定される。
第1の監視システムは、自然物を対象に監視するシステム(以下「自然物監視システム」という)である。図48を参照して、この自然物監視システムについて説明する。この自然物監視システム1500における監視対象1015は、例えば河川、海面、山岳、火山、地表等であり得る。例えば河川が監視対象1015である場合、定位置に固定された
センサ部1010が、河川1015の水面を常時監視する。その水面情報は、常時、本体部1100における処理部1101に送信される。そして水面が一定以上の高さになった場合、処理部1101は、本監視システムとは別に設けられた、例えば気象観測監視システム等の他のシステム1200に、通信回線1300を介してその旨を知らせる。あるいは、処理部1101は、河川1015に設けられた水門等(図示せず)を自動的に閉鎖するための指示情報を、水門を管理するシステム(図示せず)に送付する。
第2の監視システムは、交通路を監視するシステム(以下「交通路監視システム」という)である。この交通路監視システムにおける監視対象は、例えば、鉄道の踏切、特定の線路、空港の滑走路、道路の交差点、特定の道路、または駐車場等であり得る。
旨の情報を送信する。そして本体部1100は、その異物を検出したセンサ部1010等が「異物がない」ことを再度確認し、安全であることを確認した後、空港管制システムにその旨を伝える。これを受けた空港管制システムは、該当する滑走路の離着陸禁止を解除する。
第3の監視システムは、私有敷地内または家屋への不法侵入者を監視するシステム(以下「セキュリティ監視システム」という)である。このセキュリティ監視システムでの監視対象は、例えば、私有敷地内または家屋内等の特定領域である。
第4の監視システムは、道路もしくは鉄道の高架橋または建造物等のコンクリートの内部、または道路もしくは地面の内部等の監視または検査を行うシステム(以下「建造物検
査システム」という)である。この建造物検査システムでの監視対象は、例えば、高架橋もしくは建造物等のコンクリートの内部、または道路もしくは地面の内部等である。
第5の監視システムは、介護対象者を見守るシステム(以下「人見守りシステム」という)である。この人見守りシステムでの監視対象は、例えば、介護者または病院の患者等である。
が検出しやすい体表面の位置を特定し、そこの動きを時系列化して検出する。これにより、例えば1分間の心拍数を検出することができる。呼吸数を検知する場合も同様である。この機能を用いることで、介護者の健康状態を常時確認することができ、より質の高い介護者への見守りが可能である。
[通信システムの第1の例]
本開示における導波路装置およびアンテナ装置(アレーアンテナ)は、通信システム(telecommunication system)を構成する送信機(transmitter)および/または受信機(receiver)に用いることができる。本開示における導波路装置およびアンテナ装置は、積層された導電部材を用いて構成されるため、導波管を用いる場合に比して、送信機および/または受信機のサイズを小さく抑えることができる。また、誘電体を必要としないため、マイクロストリップ線路を用いる場合に比して、電磁波の誘電損失を小さく抑えることができる。よって、小型で高効率の送信機および/または受信機を備える通信システムを構築することができる。
実施形態におけるアレーアンテナによって実現され得る。本応用例において、送信アンテナ815に接続される変調器814、符号化器813、およびA/Dコンバータ812などを含む回路を、送信回路と称する。受信アンテナ825に接続される復調器824、復号化器823、およびD/Aコンバータ822などを含む回路を、受信回路と称する。送信回路と受信回路とを合わせて、通信回路と称することもある。
品質のよい送受信が行えるアンテナが選択して用いられる。こうすることで通信の信頼性を高めることができる。また、複数のアンテナから得られる信号を合成して信号の品質の改善を図ってもよい。
図50は、電波の放射パターンを変化させることのできる送信機810Bを含む通信システム800Bの例を示すブロック図である。この応用例において、受信機は図49に示す受信機820Aと同一である。このため、図50には受信機は図示されていない。送信機810Bは、送信機810Aの構成に加えて、複数個のアンテナ素子8151を含むアンテナアレイ815bを有する。アンテナアレイ815bは、本開示の実施形態におけるアレーアンテナであり得る。送信機810Bはさらに、複数のアンテナ素子8151と変調器814との間にそれぞれ接続された複数の移相器(PS)816を有する。この送信機810Bにおいて、変調器814の出力は、複数の移相器816に送られ、そこで位相差を付与されて、得られた信号が複数のアンテナ素子8151に導かれる。複数のアンテナ素子8151が等間隔に配置されている場合において、各アンテナ素子8151に、隣り合うアンテナ素子に対して一定量だけ異なる位相の高周波信号が供給される場合、その位相差に応じてアンテナアレイ815bの主ローブ817は正面から傾いた方位を向く。この方法はビームフォーミング(Beam Forming)と呼ばれることがある。
特定の周波数帯域における通信容量を増やす為に、MIMO(Multiple−Input and Multiple−Output)と呼ばれる方法を適用することもできる。MIMOにおいては、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが使用される。複数の送信アンテナの各々から電波が放射される。ある一例において、放射される電波
には、それぞれ異なる信号を重畳させることができる。複数の受信アンテナの各々は、送信された複数の電波を何れも受信する。しかし、異なる受信アンテナは、異なる経路を通って到達する電波を受信するため、受信する電波の位相に差異が生じる。この差異を利用することにより、複数の電波に含まれていた複数の信号を受信機の側で分離することが可能である。
が異なり得る。これらは総称してCSI(Channel State Information)と呼ばれる。CSIは、MIMOを利用するシステムにおいて、異なる送受信経路を見分けるために利用される。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を拡大する複数の凹部を、前記導電性表面および/または前記導波面に有し、
前記複数の凹部は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の凹部、第2の凹部、および第3の凹部を含み、
前記第1の凹部と前記第2の凹部との中心間距離は、前記第2の凹部と前記第3の凹部との中心間距離とは異なっている、
スロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の凹部は、前記導電部材の前記導電性表面上にある、項目1に記載の
スロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の凹部は、前記導波部材の前記導波面上にある、項目1に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の凹部のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、項目1から3のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の凹部は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の凹部は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
項目4に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の凹部の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、項目4または5に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
項目1から6のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の凹部と前記第2の凹部との中心間距離、および前記第2の凹部と前記第3の凹部との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
項目1から7のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を狭める複数の凸部を、前記導電性表面および/または前記導波面に有し、
前記複数の凸部は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の凸部、第2の凸部、および第3の凸部を含み、
前記第1の凸部と前記第2の凸部との中心間距離は、前記第2の凸部と前記第3の凸部との中心間距離とは異なっている、
スロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の凸部は、前記導電部材の前記導電性表面上にある、項目9に記載のスロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の凸部は、前記導波部材の前記導波面上にある、項目9に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の凸部のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、項目9から11のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の凸部は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の凸部は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
項目4に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の凸部の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、項目4、12または13に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
項目9から14のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の凸部と前記第2の凸部との中心間距離、および前記第2の凸部と前記第3の凸部との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
項目9から15のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波部材は、隣り合う部位よりも前記導波面の幅を広げる複数の幅広部を、前記導波面に有し、
前記複数の幅広部は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の幅広部、第2の幅広
部、および第3の幅広部を含み、
前記第1の幅広部と前記第2の幅広部との中心間距離は、前記第2の幅広部と前記第3の幅広部との中心間距離とは異なっている、
スロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の幅広は、前記導電部材の前記導電性表面上にある、項目17に記載のスロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の幅広部は、前記導波部材の前記導波面上にある、項目17に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の幅広部のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、項目17から19のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の幅広部は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の幅広部は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
項目20に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の幅広部の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、項目4、20または21に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
項目17から22のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の幅広部と前記第2の幅広部との中心間距離、および前記第2の幅広部と前記第3の幅広部との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
項目17から23のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波部材は、隣り合う部位よりも前記導波面の幅を狭める複数の狭小部を、前記導波面に有し、
前記複数の狭小部は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の狭小部、第2の狭小部、および第3の狭小部を含み、
前記第1の狭小部と前記第2の狭小部との中心間距離は、前記第2の狭小部と前記第3の狭小部との中心間距離とは異なっている、
スロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の狭小部は、前記導電部材の前記導電性表面上にある、項目25に記載のスロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の狭小部は、前記導波部材の前記導波面上にある、項目25に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の狭小部のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、項目25から27のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の狭小部は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の狭小部は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
項目28に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の狭小部の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、項目4、28または29に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
項目25から30のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の狭小部と前記第2の狭小部との中心間距離、および前記第2の狭小部と前記第3の狭小部との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
項目25から31のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する
導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電性表面および前記導波面の間の導波路は、前記導波路のキャパシタンスが極大または極小を示す複数の箇所を含み、
前記複数の箇所は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の箇所、第2の箇所、および第3の箇所を含み、
前記第1の箇所と前記第2の箇所との中心間距離は、前記第2の箇所と前記第3の箇所との中心間距離とは異なっている、
スロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の箇所は、前記導電部材の前記導電性表面上にある、項目33に記載のスロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の箇所は、前記導波部材の前記導波面上にある、項目33に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の箇所のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、項目33から35のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の箇所は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の箇所は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
項目36に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の箇所の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、項目4、36または37に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
項目33から38のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の箇所と前記第2の箇所との中心間距離、および前記第2の箇所と前記第3の箇所との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
項目33から39のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電性表面および前記導波面の間の導波路は、前記導波路のインダクタンスが極大または極小を示す複数の箇所を含み、
前記複数の箇所は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の箇所、第2の箇所、および第3の箇所を含み、
前記第1箇所と前記第2箇所との中心間距離は、前記第2箇所と前記第3箇所との中心間距離とは異なっている、
スロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の箇所は、前記導電部材の前記導電性表面上にある、項目41に記載のスロットアレーアンテナ。
前記第1から第3の箇所は、前記導波部材の前記導波面上にある、項目41に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の箇所のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、項目41から43のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の箇所は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の箇所は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
項目44に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の箇所の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、項目4、44または45に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
項目41から46のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の箇所と前記第2の箇所との中心間距離、および前記第2の箇所と前記第3の箇所との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
項目41から47のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
自由空間中における中心波長がλoである帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられるスロットアレーアンテナであって、
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを含むスロット列を有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波面の幅はλo/2未満であり、
前記導電性表面および前記導波面の間の導波路は、前記導波路のインダクタンスおよびキャパシタンスのうちの少なくとも一方が極小を示す少なくとも1つの極小箇所、および、極大を示す少なくとも1つの極大箇所を含み、前記少なくとも1つの極小箇所および前記少なくとも1つの極大箇所は、前記第1の方向に並んでおり、
前記少なくとも1つの極小箇所は、1.15λo/8よりも隔たって前記極大箇所と隣り合う、第1種の極小箇所を含む、
スロットアレーアンテナ。
前記少なくとも1つの極大箇所は、複数の極大箇所を含み、
前記少なくとも1つの極小箇所は、複数の極小箇所を含み、
前記複数の極小箇所は、1.15λo/8未満だけ隔たって前記極大箇所のいずれかと隣り合う極小箇所をさらに含む、
項目49に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、前記導電性表面および前記導波面の間の導波路の前記インダクタンスおよびキャパシタンスの少なくとも一方を変化させる複数の付加要素を前記導電性表面および前記導波面上の少なくとも一方に有し、
各付加要素の前記第1の方向における位置は、前記極小箇所の少なくとも1つ、または前記極大箇所の少なくとも1つと重なる、
項目49または50に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数の付加要素の少なくとも1つは、各々の前記第1の方向の長さが1.15λo/8未満である複数の微小付加要素を含み、
前記複数の微小付加要素は、前記第1の方向に隣り合って並び、
前記極小箇所および前記極大箇所の少なくとも1つには、隣り合って並ぶ前記複数の微小付加要素が配置され、
隣り合って並ぶ前記複数の微小付加要素の中心間の距離は、1.15λo/8未満である、
項目51に記載のスロットアレーアンテナ。
各付加要素は、凹部および凸部および幅広部および狭小部のうちの少なくとも1つを含む、項目51に記載のスロットアレーアンテナ。
各付加要素は、前記導波面上の凹部または凸部であり、
前記導波面は、隣り合う2つの凹部または隣り合う2つの凸部の間に、1.15λo/4よりも大きい長さを有する平坦部分を含んでいる、項目51または53に記載のスロットアレーアンテナ。
自由空間中における中心波長がλoである帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられるスロットアレーアンテナであって、
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを含むスロット列を有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波面の幅はλo/2未満であり、
前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、複数の付加要素を、前記導電性表面および前記導波面の少なくとも一方に有し、
前記複数の付加要素は、少なくとも1つの第1種の付加要素および少なくとも1つの第2種の付加要素の少なくとも一方を含み、
前記少なくとも1つの第1種の付加要素は、前記導電性表面および前記導波面のいずれかに配置され、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を狭める凸部、または隣り合う部位よりも前記導波面の幅を広げる幅広部であり、
前記少なくとも1つの第2種の付加要素は、前記導電性表面および前記導波面のいずれかに配置され、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を広げる凹部、または隣り合う部位よりも前記導波面の幅を狭める狭小部であり、
(a)前記少なくとも1つの第1種の付加要素は、前記少なくとも1つの第2種の付加要素、または前記少なくとも1つの付加要素が配置されていない少なくとも1つの中立部と前記第1の方向において隣り合い、かつ、前記少なくとも1つの第1種の付加要素の中心位置と、前記少なくとも1つの第2種の付加要素または前記少なくとも1つの中立部の中心位置とが、前記第1の方向に1.15λo/8よりも隔たっている、
または、
(b)前記少なくとも1つの第2種の付加要素は、前記少なくとも1つの第1種の付加要素、または前記少なくとも1つの付加要素が配置されていない少なくとも1つの中立部と前記第1の方向において隣り合い、かつ、前記少なくとも1つの第1種の付加要素の中心位置と、前記少なくとも1つの第2種の付加要素または前記少なくとも1つの中立部の中心位置とが、前記第1の方向に1.15λo/8よりも隔たっている、
スロットアレーアンテナ。
自由空間中における中心波長がλoである帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられるスロットアレーアンテナであって、
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを含むスロット列を有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波面の幅はλo/2未満であり、
前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、複数の付加要素を、前記導電性表面および前記導波面の少なくとも一方に有し、
前記複数の付加要素は、少なくとも1つの第3種の付加要素および少なくとも1つの第4種の付加要素の少なくとも一方を含み、
前記少なくとも1つの第3種の付加要素は、前記導電性表面および前記導波面のいずれかに配置され、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を狭める凸部であって、かつ隣り合う部位よりも前記導波面の幅が狭く、
前記少なくとも1つの第4種の付加要素は、前記導電性表面および前記導波面のいずれかに配置され、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を広げる凹部であって、かつ隣り合う部位よりも前記導波面の幅が広く、
(c)前記少なくとも1つの第3種の付加要素は、前記少なくとも1つの第4種の付加要素、または前記少なくとも1つの付加要素が配置されていない少なくとも1つの中立部と前記第1の方向において隣り合い、かつ、前記少なくとも1つの第3種の付加要素の中心位置と、前記少なくとも1つの第4種の付加要素または前記少なくとも1つの中立部の中心位置とが、前記第1の方向に1.15λo/8よりも隔たっている、
または、
(d)前記少なくとも1つの第4種の付加要素は、前記少なくとも1つの第3種の付加要素、または前記少なくとも1つの付加要素が配置されていない少なくとも1つの中立部と前記第1の方向において隣り合い、かつ、前記少なくとも1つの第4種の付加要素の中心位置と、前記少なくとも1つの第3種の付加要素または前記少なくとも1つの中立部の中心位置とが、前記第1の方向に1.15λo/8よりも隔たっている、
スロットアレーアンテナ。
前記複数の付加要素は、1.15λo/8未満だけ隔たって他の付加要素と隣り合う付加要素を含む、項目55または56に記載のスロットアレーアンテナ。
前記複数の付加要素は、前記複数のスロットのうちの隣り合う2つのスロットの中点位置または前記中点位置に対向する前記導波面上の位置に関して対称に分布している複数の付加要素を含む、項目51から57のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電性表面と前記導波面との間隔、および前記導波面の幅の少なくとも一方は、前記第1の方向に沿って、前記複数のスロットのうちの隣り合う2つのスロットの中心間距離の1/2以上の周期で変動している、
スロットアレーアンテナ。
自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられるスロットアレーアンテナであって、
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波面の幅は、λo未満であり、
前記導電性表面と前記導波面との間隔、および前記導波面の幅の少なくとも一方は、前記第1の方向に沿って、1.15λo/4よりも長い周期で変動している、
スロットアレーアンテナ。
自由空間中の中心波長がλoである帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられるスロットアレーアンテナであって、
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波面の幅は、λo未満であり、
前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、前記導電性表面と前記導波面との間隔、および前記導波面の幅の少なくとも一方を、隣り合う部位から変化させる複数の付加要素を、前記導波面または前記導電性表面に有し、
前記複数の付加要素が存在しない場合に、波長λoの電磁波が、前記導電部材と前記導波部材との間の導波路を伝搬する際の波長をλRとするとき、
前記導電性表面と前記導波面との間隔、および前記導波面の幅の少なくとも一方は、前記第1の方向に沿って、λR/4よりも長い周期で変動している、
スロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電性表面と前記導波面との間の導波路におけるキャパシタンスおよびインダクタンスの少なくとも一方は、前記第1の方向に沿って、前記複数のスロットのうちの隣り合う2つのスロットの中心間距離の1/2以上の周期で変動している、
スロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電性表面と前記導波面との間隔は、前記第1の方向に沿って変動しており、
前記導電部材と前記導波部材との間の導波路は、前記導電性表面と前記導波面との間隔が異なる少なくとも3つの箇所を有する、
スロットアレーアンテナ。
前記導電部材と前記導波部材との間の導波路は、前記導電性表面と前記導波面との間隔が異なる前記少なくとも3つの箇所を、前記複数のスロットのうちの隣り合う2つのスロットの間に有する、項目63に記載のスロットアレーアンテナ。
導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波面の幅は、前記第1の方向に変動しており、
前記導波面は、前記幅が異なる少なくとも3つの箇所を有する、
スロットアレーアンテナ。
前記導波面は、前記幅が異なる少なくとも3つの箇所を、前記複数のスロットのうちの隣り合う2つのスロットの間に有する、項目65に記載のスロットアレーアンテナ。
前記導波面は、前記複数のスロットに対向する平坦部分を有している、項目1から66のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導波部材を含む複数の導波部材を備え、
前記導電部材は、前記複数のスロットによって構成されるスロット列を含む複数のスロット列を有し、
前記複数のスロット列の各々は、前記第1の方向に配列された複数のスロットを含み、
前記複数の導波部材の導波面は、前記複数のスロット列にそれぞれ対向し、
前記複数のスロット列および前記複数の導波部材は、前記第1の方向と交差する第2の方向に並ぶ、
項目1から67のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記人工磁気導体は、各々が、前記導電性表面に対向する先端部と、前記他の導電性表面に接続された基部とを持つ複数の導電性ロッドを有する、
項目1から68のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の方向および前記複数の導電性ロッドの前記基部から前記先端部に向かう方向の両方に垂直な方向における、前記導波部材の幅、各導電性ロッドの幅、および隣り合う2つの導電性ロッドの間の空間の幅、ならびに前記複数の導電性ロッドの各々の前記基部から前記導電性表面までの距離は、λo/2未満である、項目69に記載のスロットアレーアンテナ。
前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記複数のスロットのうちの隣り合う2つのスロットの中心間距離は、λoよりも短い、項目1から70のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
項目1から71のいずれかに記載のスロットアレーアンテナと、
前記スロットアレーアンテナに接続されたマイクロ波集積回路と、
を備えるレーダ装置。
項目72に記載のレーダ装置と、
前記レーダ装置の前記マイクロ波集積回路に接続された信号処理回路と、
を備えるレーダシステム。
項目1から71のいずれかに記載のスロットアレーアンテナと、
前記スロットアレーアンテナに接続された通信回路と、
を備える無線通信システム。
110 第1の導電部材
110a 第1の導電部材の導電性表面
112、112a、112b、112c、112d スロット
113L スロットの縦部
113T スロットの横部
114 ホーン
120 第2の導電部材
120a 第2の導電部材の導電性表面
122、122L、122U 導波部材
122a 導波面
122b 凸部
122c 凹部
122c’ 近接極小箇所
122d 微小付加要素
124、124L、124U 導電性ロッド
124a 導電性ロッド124の先端部
124b 導電性ロッド124の基部
125 人工磁気導体の表面
140 第3の導電部材
145、145L、145U ポート
190 電子回路
200 スロットアレーアンテナ
500 自車両
502 先行車両
510 車載レーダシステム
520 走行支援電子制御装置
530 レーダ信号処理装置
540 通信デバイス
550 コンピュータ
552 データベース
560 信号処理回路
570 物体検知装置
580 送受信回路
596 選択回路
600 車両走行制御装置
700 車載カメラシステム
710 カメラ
720 画像処理回路800A、800B、800C 通信システム
810A、810B、830 送信機
820A、840 受信機
813、832 符号化器
823、842 復号化器
814 変調器
824 復調器
1010、1020 センサ部
1011、1021 アンテナ
1012、1022 ミリ波レーダ検出部
1013、1023 通信部
1015、1025 監視対象
1100 本体部
1101 処理部
1102 データ蓄積部
1103 通信部
1200 他のシステム
1300 通信回線
1500 監視システム
Claims (32)
- 導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電部材および前記導波部材の少なくとも一方は、隣り合う部位よりも前記導電性表面と前記導波面との間隔を狭める複数の凸部を、前記導電性表面および/または前記導波面に有し、
前記複数の凸部は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の凸部、第2の凸部、および第3の凸部を含み、
前記第1の凸部と前記第2の凸部との中心間距離は、前記第2の凸部と前記第3の凸部との中心間距離とは異なり、
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の凸部のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、
スロットアレーアンテナ。 - 前記複数のスロットは、縦部分と該縦部分に繋がる横部分からなる形状のスロットを含む、請求項1に記載のスロットアレーアンテナ。
- 前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の凸部は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の凸部は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
請求項1または2に記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の凸部の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、請求項1から3のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
- 前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
請求項1から4のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の凸部と前記第2の凸部との中心間距離、および前記第2の凸部と前記第3の凸部との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
請求項1から5のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波部材は、隣り合う部位よりも前記導波面の幅を広げる複数の幅広部を、前記導波面に有し、
前記複数の幅広部は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の幅広部、第2の幅広部、および第3の幅広部を含み、
前記第1の幅広部と前記第2の幅広部との中心間距離は、前記第2の幅広部と前記第3の幅広部との中心間距離とは異なり、
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の幅広部のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、
スロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の幅広部は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の幅広部は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
請求項7に記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の幅広部の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、請求項7または8に記載のスロットアレーアンテナ。
- 前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
請求項7から9のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の幅広部と前記第2の幅広部との中心間距離、および前記第2の幅広部と前記第3の幅広部との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
請求項7から10のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導波部材は、隣り合う部位よりも前記導波面の幅を狭める複数の狭小部を、前記導波面に有し、
前記複数の狭小部は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の狭小部、第2の狭小部、および第3の狭小部を含み、
前記第1の狭小部と前記第2の狭小部との中心間距離は、前記第2の狭小部と前記第3の狭小部との中心間距離とは異なり、
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の狭小部のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、
スロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の狭小部は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の狭小部は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
請求項12に記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の狭小部の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、請求項12または13に記載のスロットアレーアンテナ。
- 前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
請求項12から14のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の狭小部と前記第2の狭小部との中心間距離、および前記第2の狭小部と前記第3の狭小部との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
請求項12から15のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電性表面および前記導波面の間の導波路は、前記導波路のキャパシタンスが極大または極小を示す複数の箇所を含み、
前記複数の箇所は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の箇所、第2の箇所、および第3の箇所を含み、
前記第1の箇所と前記第2の箇所との中心間距離は、前記第2の箇所と前記第3の箇所との中心間距離とは異なり、
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の箇所のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、
スロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の箇所は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の箇所は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
請求項17に記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の箇所の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、請求項17または18に記載のスロットアレーアンテナ。
- 前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
請求項17から19のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の箇所と前記第2の箇所との中心間距離、および前記第2の箇所と前記第3の箇所との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
請求項17から20のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 導電性表面、および前記導電性表面に沿った第1の方向に配列された複数のスロットを有する導電部材と、
前記複数のスロットに対向し、前記第1の方向に沿って延びる導電性の導波面を有する導波部材と、
前記導波部材の両側の人工磁気導体と、
を備え、
前記導電性表面および前記導波面の間の導波路は、前記導波路のインダクタンスが極大または極小を示す複数の箇所を含み、
前記複数の箇所は、前記第1の方向に隣り合って順に並ぶ第1の箇所、第2の箇所、および第3の箇所を含み、
前記第1箇所と前記第2箇所との中心間距離は、前記第2箇所と前記第3箇所との中心間距離とは異なり、
前記複数のスロットは、隣り合う第1のスロットおよび第2のスロットを含み、
前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1から第3の箇所のうちの少なくとも2つは、前記第1および第2のスロットの間に位置している、
スロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、
前記第1および第2の箇所は、前記第1および第2のスロットの間に位置し、
前記第3の箇所は、前記第1および第2のスロットの外側に位置している、
請求項22に記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記導電性表面の法線方向から見たとき、前記第1および第2の箇所の間に、前記第1および第2のスロットの中点が位置している、請求項22または23に記載のスロットアレーアンテナ。
- 前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記導波部材は、前記他の導電部材上のリッジである、
請求項22から24のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の箇所と前記第2の箇所との中心間距離、および前記第2の箇所と前記第3の箇所との中心間距離の少なくとも一方は、1.15λo/8よりも大きい、
請求項22から25のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記導波面は、前記複数のスロットに対向する平坦部分を有している、請求項1から26のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。
- 前記導波部材を含む複数の導波部材を備え、
前記導電部材は、前記複数のスロットによって構成されるスロット列を含む複数のスロット列を有し、
前記複数のスロット列の各々は、前記第1の方向に配列された複数のスロットを含み、
前記複数の導波部材の導波面は、前記複数のスロット列にそれぞれ対向し、
前記複数のスロット列および前記複数の導波部材は、前記第1の方向と交差する第2の方向に並ぶ、
請求項1から27のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記導電部材の前記導電性表面に対向する他の導電性表面を有する他の導電部材を有し、
前記人工磁気導体は、各々が、前記導電性表面に対向する先端部と、前記他の導電性表面に接続された基部とを持つ複数の導電性ロッドを有する、
請求項1から28のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記第1の方向および前記複数の導電性ロッドの前記基部から前記先端部に向かう方向の両方に垂直な方向における、前記導波部材の幅、各導電性ロッドの幅、および隣り合う2つの導電性ロッドの間の空間の幅、ならびに前記複数の導電性ロッドの各々の前記基部から前記導電性表面までの距離は、λo/2未満である、請求項29に記載のスロットアレーアンテナ。 - 前記スロットアレーアンテナは、自由空間中の中心波長がλoの帯域の電磁波の送信および受信の少なくとも一方に用いられ、
前記複数のスロットのうちの隣り合う2つのスロットの中心間距離は、λoよりも短い、請求項1から30のいずれかに記載のスロットアレーアンテナ。 - 請求項1から31のいずれかに記載のスロットアレーアンテナと、
前記スロットアレーアンテナに接続されたマイクロ波集積回路と、
を備えるレーダ装置。
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