JP6759309B2 - Sensor with flat beam generating antenna - Google Patents

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Description

本発明は自動車、鉄道、インフラ機器などの移動体の相対速度、距離、方位などを検知するためのドップラーセンサまたはレーダに関し、特に扁平ビーム生成アンテナを有するセンサ、レーダに関する。 The present invention relates to a Doppler sensor or radar for detecting the relative speed, distance, orientation, etc. of a moving body such as an automobile, a railroad, or an infrastructure device, and more particularly to a sensor or radar having a flat beam generating antenna.

自動車、鉄道、インフラ機器などの安全運航のための周辺状況検知センサとして、電波を用いたドップラーセンサまたはレーダが実用化されている。以下説明の簡略化のため、自動車向けのドップラーセンサまたはレーダに絞って記述する。 Doppler sensors or radars that use radio waves have been put into practical use as peripheral condition detection sensors for safe operation of automobiles, railways, infrastructure equipment, and the like. For the sake of brevity, the description will be limited to Doppler sensors or radars for automobiles.

自動車向けのドップラーセンサまたはレーダとして、安全運転支援や自動運転の実現に向けて、前方長距離、前方中距離、前方近距離、側方、後方中距離などのあらゆる領域をカバーするセンサまたはレーダが用いられる。これは運転シーンに合わせて、前方障害物、先行車、後方車、人などの多様な対象物を検知するためである。 As a Doppler sensor or radar for automobiles, a sensor or radar that covers all areas such as front long distance, front medium distance, front short distance, side, rear medium distance, etc. for safe driving support and automatic driving realization Used. This is to detect various objects such as obstacles in front, vehicles in front, vehicles in the rear, and people according to the driving scene.

特許文献1の図1または特許文献2の図1に開示されたアンテナ構造がある。特許文献1では、アンテナ素子101の並列数を給電線路100で接続された方向と、接続されていない方向とで異なる数とすることにより、扁平ビームを生成している。特許文献2では、送信側単位アンテナ31乃至34および受信側単位アンテナ11、12(21、22)の並列数を特許文献2の図1に記載された水平方向と垂直方向とで異なる数とすることにより、扁平ビームを生成している。 There is an antenna structure disclosed in FIG. 1 of Patent Document 1 or FIG. 1 of Patent Document 2. In Patent Document 1, a flat beam is generated by setting the number of parallel antenna elements 101 to be different in the direction connected by the feeding line 100 and the direction in which the antenna elements 101 are not connected. In Patent Document 2, the number of parallel transmitting side unit antennas 31 to 34 and the number of parallel receiving side unit antennas 11, 12 (21, 22) are different in the horizontal direction and the vertical direction shown in FIG. 1 of Patent Document 2. As a result, a flat beam is generated.

しかしながら、特許文献1または特許文献2に開示されたアンテナ構造では、アンテナ素子または単位アンテナへ電力を供給する給電線路の長さが長くなり、給電線路の伝送損失によりアンテナ利得が低下するという課題があった。 However, the antenna structure disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2 has a problem that the length of the feeding line that supplies power to the antenna element or the unit antenna becomes long, and the antenna gain decreases due to the transmission loss of the feeding line. there were.

給電線路による損失を低減するために、特許文献3の図1および図2に開示されたアンテナ構造がある。特許文献3では、誘電体レンズ4と、1つのパッチアンテナ16と金属製のホーン12から構成される一次放射器6とからなり、一次放射器6は誘電体レンズ4の焦点位置に配置される。ホーン16と誘電体レンズ4を用いることにより、1つのパッチアンテナ16から放射される電磁波を集光することでアンテナ利得向上が可能となる。 In order to reduce the loss due to the feeding line, there is an antenna structure disclosed in FIGS. 1 and 2 of Patent Document 3. In Patent Document 3, the dielectric lens 4 is composed of a primary radiator 6 composed of one patch antenna 16 and a metal horn 12, and the primary radiator 6 is arranged at the focal position of the dielectric lens 4. .. By using the horn 16 and the dielectric lens 4, the antenna gain can be improved by condensing the electromagnetic waves radiated from one patch antenna 16.

特開2012−05928号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-05928 特開2012−222507号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-222507 特開2000−228608号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-22608

自動車向けのドップラーセンサまたはレーダに共通する課題として、センサまたはレーダを構成するアンテナから送信または受信される電波ビームは、水平方向には広く、垂直方向には狭い扁平な形状が必要とされる点である。この理由は、水平方向については対象物に対する視野角を広くする一方で、垂直方向については地面からの不要輻射による雑音(ロードクラッタノイズ)を低減し、受信信号の検知感度(信号対雑音比)を上げることで、検知距離を延長するためである。 A common issue with Doppler sensors or radars for automobiles is that the radio beam transmitted or received from the antennas that make up the sensor or radar must have a flat shape that is wide in the horizontal direction and narrow in the vertical direction. Is. The reason for this is that while widening the viewing angle with respect to the object in the horizontal direction, noise (road clutter noise) due to unnecessary radiation from the ground is reduced in the vertical direction, and the detection sensitivity of the received signal (signal-to-noise ratio). This is to extend the detection distance by raising it.

特許文献1または特許文献2の課題である給電線路による損失を低減するための特許文献3に開示された構造では、一次放射器6と誘電体レンズ4とが電磁波の波長より十分長い焦点距離だけ離れて配置されているため、一次放射器6から放射された電磁波は誘電体レンズ4の開口面上にほぼ円形上に分布するため、誘電体レンズ4より放射される電磁波はほぼ等方形のビーム形状となり、センサに好適なアンテナとして、扁平ビームを生成できないという課題がある。 In the structure disclosed in Patent Document 3 for reducing the loss due to the feeding line, which is a problem of Patent Document 1 or Patent Document 2, the primary radiator 6 and the dielectric lens 4 have only a focal distance sufficiently longer than the wavelength of the electromagnetic wave. Since the electromagnetic waves radiated from the primary radiator 6 are arranged apart from each other, the electromagnetic waves radiated from the primary radiator 6 are distributed in a substantially circular shape on the opening surface of the dielectric lens 4, so that the electromagnetic waves radiated from the dielectric lens 4 are substantially isometric beams. There is a problem that a flat beam cannot be generated as an electromagnetic wave suitable for a sensor due to its shape.

開示するセンサは、アンテナを有するセンサであって、前記アンテナは、基板と、前記基板上に形成された放射部と、前記放射部から放射される電磁波を内部で伝搬させてビームとして放射する導波管と、を有し、前記導波管は、放射側開口の形状が、互いに直交する第1の方向よりも第2の方向の方が長く、前記放射側開口と反対側の開口よりも、前記放射側開口の方が大きく、前記放射側開口と反対側の開口の縁部が、前記放射部が形成された前記基板面側で前記放射部を内包するように配置されており、前記放射側開口に誘電体レンズを備え、前記放射部の電界面方向は前記第2の方向である。 The sensor to be disclosed is a sensor having an antenna, and the antenna is a guide that internally propagates a substrate, a radiating portion formed on the substrate, and an electromagnetic wave radiated from the radiating portion to radiate as a beam. The waveguide has a wave tube, and the shape of the radiating side opening is longer in the second direction than in the first direction orthogonal to each other, and is larger than the opening on the opposite side to the radiating side opening. The radiating side opening is larger, and the edge portion of the opening opposite to the radiating side opening is arranged so as to include the radiating portion on the substrate surface side on which the radiating portion is formed. A dielectric lens is provided in the radiation side opening, and the electric field surface direction of the radiation unit is the second direction.

開示するセンサはアンテナを有し、そのアンテナは、センサに好適な扁平ビームを生成可能である。 The disclosed sensor has an antenna, which is capable of producing a flat beam suitable for the sensor.

扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。It is the shape of the dielectric substrate that constitutes the flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。It is the shape of the dielectric substrate that constitutes the flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナをホーンの開口部側から見た形状である。This is the shape of the flat beam generation antenna seen from the opening side of the horn. 扁平ビーム生成アンテナをホーンの開口部側から見た形状である。This is the shape of the flat beam generation antenna seen from the opening side of the horn. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。It is a block diagram of the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。It is the shape of the dielectric substrate that constitutes the flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。It is the shape of the dielectric substrate that constitutes the flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。It is a block diagram of the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。It is a block diagram of the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。It is a block diagram of the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。It is a block diagram of the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの動作説明図である。It is operation explanatory drawing of the flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。It is a structural drawing of a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサを具備する運転支援システムのブロック図である。It is a block diagram of the driving support system provided with the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。It is a figure which showed the mounting angle to the moving body of the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。It is a figure which showed the mounting angle to the moving body of the sensor which has a flat beam generation antenna. 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。It is a figure which showed the mounting angle to the moving body of the sensor which has a flat beam generation antenna.

以下、各実施例を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例を説明するための図面において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。各実施例における扁平ビーム生成アンテナは、センサまたはレーダ(以下、センサを代表させる。)の主要部を構成する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings for explaining the examples, the members having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted. The flat beam generating antenna in each embodiment constitutes the main part of the sensor or radar (hereinafter, the sensor is represented).

図1および図2Aは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。図1および図2Aにおいて、扁平ビーム生成アンテナは、誘電体基板100、誘電体基板100の第1の面に形成された第1の放射部110a、誘電体基板100の第1の面に形成された第1の導体部120a、誘電体基板100の第1の面と反対側に位置する第2の面に形成された第2の導体部130a、誘電体基板100に形成された貫通孔400a、少なくとも内側表面が導体により形成される導波管としての第1のホーン200a、および、第1のホーン200aの内側に設けた第1の誘電体レンズ300aを有する。 1 and 2A are structural diagrams of the flat beam generating antenna of this embodiment. In FIGS. 1 and 2A, the flat beam generating antenna is formed on the dielectric substrate 100, the first radiation portion 110a formed on the first surface of the dielectric substrate 100, and the first surface of the dielectric substrate 100. The first conductor portion 120a, the second conductor portion 130a formed on the second surface of the dielectric substrate 100 opposite to the first surface, and the through hole 400a formed in the dielectric substrate 100. It has a first horn 200a as a waveguide whose inner surface is formed of a conductor at least, and a first dielectric lens 300a provided inside the first horn 200a.

第1の仮想線A1−A1’は、第1のホーン200aの放射側開口部面内における仮想線であり、第2の仮想線B1−B1’は、第1のホーン200aの放射側開口部面内における仮想線であり、光軸C1−C1’は、第1の誘電体レンズ300aの光軸であり、交点10aは誘電体レンズ300aの光軸C1−C1’と第1の誘電体基板100の第1の面との交点である。 The first virtual line A1-A1'is a virtual line in the radiation side opening surface of the first horn 200a, and the second virtual line B1-B1'is the radiation side opening of the first horn 200a. It is an in-plane virtual line, the optical axis C1-C1'is the optical axis of the first dielectric lens 300a, and the intersection 10a is the optical axis C1-C1' of the dielectric lens 300a and the first dielectric substrate. It is the intersection with the first surface of 100.

第1の仮想線A1−A1’は第1のホーン200aの放射側開口部図形の中心を通り、かつ最短の長さとなる線であり、第2の仮想線B1−B1’は第1の仮想線A1−A1’の中心を通り、かつ第1の仮想線A1−A1’と直交する線であり、本実施例において、第1の仮想線A1−A1’の長さの方が第2の仮想線B1−B1’の長さより長い。つまり、本実施例において、第1のホーン200aの放射側開口部図形は第1の仮想線A1−A1’の方向の長さが第2の仮想線B1−B1’の方向の長さより長い長方形の形状を有する。 The first virtual line A1-A1'is a line that passes through the center of the radiation side opening figure of the first horn 200a and has the shortest length, and the second virtual line B1-B1'is the first virtual line. It is a line that passes through the center of the line A1-A1'and is orthogonal to the first virtual line A1-A1', and in this embodiment, the length of the first virtual line A1-A1'is the second. It is longer than the length of the virtual lines B1-B1'. That is, in this embodiment, the radial opening figure of the first horn 200a is a rectangle whose length in the direction of the first virtual line A1-A1'is longer than the length in the direction of the second virtual line B1-B1'. Has the shape of.

図1の上側に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを第1のホーン200aの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図1の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第1の仮想線A1−A1’に沿った断面形状を示している。さらに、図1の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第2の仮想線B1−B1’に沿った断面形状を示している。 The figure shown on the upper side of FIG. 1 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the first horn 200a. Further, the figure shown in the lower left of FIG. 1 shows a cross-sectional shape along the first virtual line A1-A1'of the flat beam generating antenna of this embodiment. Further, the figure shown in the lower right of FIG. 1 shows a cross-sectional shape along the second virtual line B1-B1'of the flat beam generating antenna of this embodiment.

図2Aは、誘電体基板100を第1の面の側から見た形状を示している。誘電体基板100の第1の面において、第1の導体部120aは第1の放射部110aから所定の距離をおいて第1の放射部110aを囲むように形成され、貫通孔400aを介して誘電体基板100の第2の面に形成された第2の導体部130aに電気的に接続されることにより、第1の導体部120aおよび第2の導体部130aが第1の放射部110aの基準電位面として動作するので、第1の放射部110aはパッチアンテナとして動作し、誘電体基板100の第1の面の方向に電磁波を放射する。 FIG. 2A shows the shape of the dielectric substrate 100 as viewed from the side of the first surface. On the first surface of the dielectric substrate 100, the first conductor portion 120a is formed so as to surround the first radiation portion 110a at a predetermined distance from the first radiation portion 110a, and is formed through the through hole 400a. By being electrically connected to the second conductor portion 130a formed on the second surface of the dielectric substrate 100, the first conductor portion 120a and the second conductor portion 130a are connected to the first radiation portion 110a. Since it operates as a reference potential surface, the first radiation unit 110a operates as a patch antenna and emits electromagnetic waves in the direction of the first surface of the dielectric substrate 100.

さらに、第1のホーン200aの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は、第1の放射部110aを内包するように、誘電体基板100の第1の面側に配置される。このような第1の放射部110aと第1のホーン200aの構造により、第1の放射部110aから放射された電磁波は第1のホーン200aにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。 Further, the radiation portion side opening located on the side opposite to the radiation side opening of the first horn 200a is arranged on the first surface side of the dielectric substrate 100 so as to include the first radiation portion 110a. Radiation. Due to the structure of the first radiating portion 110a and the first horn 200a, the electromagnetic wave radiated from the first radiating portion 110a is converted from a spherical wave to a plane wave by the first horn 200a. It is possible to emit a beam that is directional in the direction.

さらに、本実施例において、第1の仮想線A1−A1’の長さの方が第2の仮想線B1−B1’より長いため、第1のホーン200aより放射されるビームの形状が、第1の仮想線A1−A1’の方向より第2の仮想線B1−B1’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。 Further, in this embodiment, since the length of the first virtual line A1-A1'is longer than that of the second virtual line B1-B1', the shape of the beam radiated from the first horn 200a is the first. A flat beam is generated so that the width in the direction of the second virtual line B1-B1'is wider than the direction of the virtual line A1-A1' of 1.

なお、貫通孔400aの配置される間隔は、使用する電磁波の誘電体基板100内での波長の4分の1の長さより短い方が望ましい。 It is desirable that the intervals at which the through holes 400a are arranged are shorter than one-fourth of the wavelength of the electromagnetic wave used in the dielectric substrate 100.

さらに、第1のホーン200aを第1の導体部120aに電気的に接続することにより、第1のホーン200aの電位を第1の放射部110aの基準電位と等しくすることができるため、第1の放射部110aから放射される電磁波を効率よく第1のホーン200aに伝達することが可能となる。 Further, by electrically connecting the first horn 200a to the first conductor portion 120a, the potential of the first horn 200a can be made equal to the reference potential of the first radiating portion 110a. It is possible to efficiently transmit the electromagnetic wave radiated from the radiating unit 110a to the first horn 200a.

さらに、第1のホーン200aの放射側開口部に放射部側開口部の方向に凸の形状を有する第1の誘電体レンズ300aを配置することにより、第1のホーン200aの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。 Further, by arranging the first dielectric lens 300a having a convex shape in the direction of the radiation portion side opening in the radiation side opening of the first horn 200a, the radiation portion side opening of the first horn 200a Therefore, the length of the opening on the radiation side can be shortened, and the antenna can be miniaturized.

さらに、第1の誘電体レンズ300aの断面形状は第1の仮想線A1−A1’の方向は双曲線形状、第2の仮想線B1−B1’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第1の誘電体レンズ300aより放射されるビームの第1の仮想線A1−A1’の方位および第2の仮想線B1−B1’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。 Further, the cross-sectional shape of the first dielectric lens 300a has a hyperbolic shape in which the direction of the first virtual line A1-A1'is a hyperbolic shape and a linear shape in the direction of the second virtual line B1-B1'. , It is possible to suppress the side lobes of the azimuth of the first virtual line A1-A1'and the azimuth of the second virtual line B1-B1'of the beam emitted from the first dielectric lens 300a, respectively.

なお、第1の仮想線A1−A1’の方向において、第1の放射部110aの中心は第1の誘電体レンズ300aの光軸C1−C1’と誘電体基板100の第1の面との交点10aに配置することが望ましい。 In the direction of the first virtual line A1-A1', the center of the first radiation portion 110a is the optical axis C1-C1'of the first dielectric lens 300a and the first surface of the dielectric substrate 100. It is desirable to place it at the intersection 10a.

図2Bおよび図2Cは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板100を第1の面の側から見た形状を示している。図2Bおよび図2Cにおいて、第1の給電線路140aは給電線路である。 2B and 2C show the shape of the dielectric substrate 100 constituting the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the side of the first surface. In FIGS. 2B and 2C, the first feeding line 140a is a feeding line.

図2Bおよび図2Cにおいて、第1の放射部110aは、第1の給電線路140aに接続され、第1の導体部120aは、第1の放射部110aおよび第1の給電線路140aから所定の距離をおいて第1の放射部110aを囲むように形成される。 In FIGS. 2B and 2C, the first radiation unit 110a is connected to the first power supply line 140a, and the first conductor unit 120a is a predetermined distance from the first radiation unit 110a and the first power supply line 140a. It is formed so as to surround the first radiation portion 110a.

このような構造により、第1の放射部110aは第1の給電線路140aを介して第1の放射部110aより放射する電磁波のエネルギーを供給される。給電線路140aに第1の放射部110aのみを接続する構造によりアンテナ利得の向上が可能となる。 With such a structure, the first radiating unit 110a is supplied with the energy of the electromagnetic wave radiated from the first radiating unit 110a via the first feeding line 140a. The antenna gain can be improved by the structure in which only the first radiation portion 110a is connected to the feeding line 140a.

なお、第1の放射部110aと第1の給電線路140aの接続方向は、使用する電磁波の偏波面に応じて、図2Bまたは図2Cのいずれかの方向、または図2Bおよび図2Cの両方の方向でも構わない。 The connection direction of the first radiation unit 110a and the first power supply line 140a is either the direction of FIG. 2B or FIG. 2C, or both of FIGS. 2B and 2C, depending on the plane of polarization of the electromagnetic wave used. It doesn't matter the direction.

図3Aおよび図3Bは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを、第1のホーン200aの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図3Cは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 3A and 3B show the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the first horn 200a. Further, FIG. 3C is a structural diagram of the flat beam generation antenna of this embodiment.

図3Aにおいて、第1のホーン200aの放射側開口部の形状は、第1の仮想線A1−A1’の方向の長さの方が第2の仮想線B1−B1’の方向の長さより長く、四隅が曲線上の形状を有する。 In FIG. 3A, the shape of the radial opening of the first horn 200a is such that the length in the direction of the first virtual line A1-A1'is longer than the length in the direction of the second virtual line B1-B1'. , The four corners have a curved shape.

また、図3Bにおいて、第1のホーン200aの放射側開口部の形状は第1の仮想線A1−A1’の方向の長さの方が第2の仮想線B1−B1’の方向の長さより長い楕円形の形状を有する。 Further, in FIG. 3B, the shape of the radiating side opening of the first horn 200a is such that the length in the direction of the first virtual line A1-A1'is longer than the length in the direction of the second virtual line B1-B1'. It has a long oval shape.

本実施例の扁平ビーム生成アンテナにおいて、第1のホーン200aの製造上の容易性、生成する扁平ビームの放射パターンに応じて、第1のホーン200aの放射側開口部の形状は、図1に示した長方形の形状、または、図3A若しくは図3Bに示した曲線部を含む形状のいずれを選択しても構わない。また、生成する扁平ビームの放射パターンに応じて、放射側開口部または放射部側開口部にリッジを持つホーン形状であっても構わない。 In the flat beam generation antenna of this embodiment, the shape of the radiation side opening of the first horn 200a is shown in FIG. 1 according to the ease of manufacturing the first horn 200a and the radiation pattern of the generated flat beam. Either the rectangular shape shown or the shape including the curved portion shown in FIG. 3A or FIG. 3B may be selected. Further, depending on the radiation pattern of the flat beam to be generated, a horn shape having a ridge at the radiation side opening or the radiation side opening may be used.

図3Cにおいて、第2のホーン200bは、第1のホーン200aと異なり、第2のホーン200bの内側に第2の誘電体レンズ300bを設けている。図3Cに記載の扁平ビーム生成アンテナは、記第2のホーン200bの側面形状が曲線形状を有する点以外は、第1のホーン200aと同様である。 In FIG. 3C, unlike the first horn 200a, the second horn 200b is provided with a second dielectric lens 300b inside the second horn 200b. The flat beam generating antenna shown in FIG. 3C is the same as the first horn 200a except that the side surface shape of the second horn 200b has a curved shape.

本実施例の扁平ビーム生成アンテナにおいて、第1のホーン200aの側面形状は、第2のホーン200bの形状であっても構わない。 In the flat beam generation antenna of this embodiment, the side surface shape of the first horn 200a may be the shape of the second horn 200b.

また、第1のホーン200aの側面形状は図1に示した直線形状、図3Cに示した曲線状以外に、凹凸のある形状など、生成する扁平ビームの放射パターンに応じて形状を選択してもよい。 Further, the side surface shape of the first horn 200a is selected according to the radiation pattern of the flat beam to be generated, such as a linear shape shown in FIG. 1 and a curved shape shown in FIG. 3C, and an uneven shape. May be good.

図4は、実施例1乃至3に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図4において、センサは、第1乃至第3の端子501a〜503aを具備する分配回路500、第1の送信回路510a、および、第1の受信回路520aを有する。 FIG. 4 is a block diagram of the sensor having the flat beam generating antenna according to the first to third embodiments. In FIG. 4, the sensor has a distribution circuit 500 including first to third terminals 501a to 503a, a first transmission circuit 510a, and a first reception circuit 520a.

なお、図4において、第1の放射部110a、第1の導体部120a、第1のホーン200a、および第1の誘電体レンズ300a有する扁平ビーム生成アンテナは、実施例1乃至3に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。 In FIG. 4, the flat beam generating antenna having the first radiation portion 110a, the first conductor portion 120a, the first horn 200a, and the first dielectric lens 300a is the antenna according to the first to third embodiments. The configuration is schematically shown.

図4において、第1の放射部110aは第1の端子501aに接続され、第1の送信回路510aは第2の端子502aに接続され、第1の受信回路520aは第3の端子503aに接続される。分配回路500は、第2の端子から入力された信号を第1の端子に出力すると共に、第1の端子から入力された信号を第3の端子に出力するように動作する。 In FIG. 4, the first radiation unit 110a is connected to the first terminal 501a, the first transmission circuit 510a is connected to the second terminal 502a, and the first reception circuit 520a is connected to the third terminal 503a. Will be done. The distribution circuit 500 operates so as to output the signal input from the second terminal to the first terminal and output the signal input from the first terminal to the third terminal.

図4に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第1の送信回路510aから出力された信号は分配回路500を介して第1の放射部110aに入力され、電磁波として第1の誘電体レンズ300aより放射される。一方、第1の誘電体レンズ300aより放射された電磁波が障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は、第1の誘電体レンズ300aを介して第1の放射部110aにおいて電気的信号に変換され、さらに分配回路500を介して第1の受信回路520aに入力される。 The operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 4 is as follows. The signal output from the first transmission circuit 510a is input to the first radiation unit 110a via the distribution circuit 500, and is radiated from the first dielectric lens 300a as an electromagnetic wave. On the other hand, the electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is irradiated to an obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrified in the first radiating portion 110a via the first dielectric lens 300a. It is converted into a target signal and further input to the first receiving circuit 520a via the distribution circuit 500.

このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度を計測するセンサとして適用される。 A sensor having a flat beam generating antenna that operates in this way is applied as a sensor that measures the distance to an obstacle or the like and the relative speed of the obstacle or the like.

図5および図6Aは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 5 and 6A are structural diagrams of the flat beam generating antenna of this embodiment.

図5および図6Aにおいて、扁平ビーム生成アンテナは、誘電体基板100と、誘電体基板100の第1の面に形成された第2および第3の放射部110b、110cと、誘電体基板100の第1の面に形成された第3の導体部120b、誘電体基板100の第1の面と反対側に位置する第2の面に形成された第4の導体部130b、および誘電体基板100に形成された貫通孔400bと、誘電体基板100の第1の面の側に配置され少なくとも内側表面が導体により形成される第3のホーン200cと、第3のホーン200cの内側に設けた第3の誘電体レンズ300cとを有する。 In FIGS. 5 and 6A, the flat beam generation antenna is composed of the dielectric substrate 100, the second and third radiation portions 110b and 110c formed on the first surface of the dielectric substrate 100, and the dielectric substrate 100. A third conductor portion 120b formed on the first surface, a fourth conductor portion 130b formed on the second surface located on the side opposite to the first surface of the dielectric substrate 100, and the dielectric substrate 100. A third horn 200c arranged on the side of the first surface of the dielectric substrate 100 and having at least an inner surface formed of a conductor, and a third horn 200c provided inside the third horn 200c. It has 3 dielectric lenses 300c.

第3の仮想線A2−A2’は第3のホーン200cの放射側開口部面内における仮想線であり、第4の仮想線B2−B2’は第3のホーン200cの放射側開口部面内における仮想線であり、光軸C2−C2’は第3の誘電体レンズ300cの光軸であり、交点10bは第3の誘電体レンズ300bの光軸C2−C2’と誘電体基板100の第1の面との交点である。 The third virtual line A2-A2'is a virtual line in the radiation side opening plane of the third horn 200c, and the fourth virtual line B2-B2'is in the radiation side opening plane of the third horn 200c. The optical axis C2-C2'is the optical axis of the third dielectric lens 300c, and the intersection 10b is the optical axis C2-C2'of the third dielectric lens 300b and the third dielectric substrate 100. It is the intersection with the surface of 1.

第3の仮想線A2−A2’は第3のホーン200cの放射側開口部図形の中心を通りかつ最短の長さとなる線であり、第4の仮想線B2−B2’は第3の仮想線A2−A2’の中心を通り、かつ第3の仮想線A2−A2’と直交する線であり、本実施例において、第3の仮想線A2−A2’の長さの方が第4の仮想線B2−B2’の長さより長い。つまり、本実施例において、第3のホーン200cの放射側開口部図形は第3の仮想線A2−A2’の方向の長さが第4の仮想線B2−B2’の方向の長さより長い長方形の形状を有する。 The third virtual line A2-A2'is a line that passes through the center of the radiating side opening figure of the third horn 200c and has the shortest length, and the fourth virtual line B2-B2'is a third virtual line. It is a line that passes through the center of A2-A2'and is orthogonal to the third virtual line A2-A2', and in this embodiment, the length of the third virtual line A2-A2'is the fourth virtual line. Longer than the length of lines B2-B2'. That is, in the present embodiment, the radial opening figure of the third horn 200c is a rectangle whose length in the direction of the third virtual line A2-A2'is longer than the length in the direction of the fourth virtual line B2-B2'. Has the shape of.

図5の上側に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを第3のホーン200cの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図5の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第3の仮想線A2−A2’に沿った断面形状を示している。さらに、図5の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第4の仮想線B2−B2’に沿った断面形状を示している。 The figure shown on the upper side of FIG. 5 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the third horn 200c. Further, the figure shown in the lower left of FIG. 5 shows a cross-sectional shape along the third virtual line A2-A2'of the flat beam generating antenna of this embodiment. Further, the figure shown in the lower right of FIG. 5 shows the cross-sectional shape along the fourth virtual line B2-B2'of the flat beam generating antenna of this embodiment.

図6Aは、誘電体基板100を第1の面の側から見た形状を示している。誘電体基板100の第1の面において、第3の導体部120bは第2および第3の放射部110bおよび110cから所定の距離をおいて第2および第3の放射部110bおよび110cを囲むように形成され、貫通孔400bを介して誘電体基板100の第2の面に形成された第4の導体部130bに電気的に接続されることにより、第3の導体部120bおよび第4の導体部130bが第2および第3の放射部110bおよび110cの基準電位面として動作するので、第2および第3の放射部110bおよび110cは各々パッチアンテナとして動作し、誘電体基板100の第1の面の方向に電磁波を放射する。 FIG. 6A shows the shape of the dielectric substrate 100 as viewed from the side of the first surface. On the first surface of the dielectric substrate 100, the third conductor portion 120b surrounds the second and third radiation portions 110b and 110c at a predetermined distance from the second and third radiation portions 110b and 110c. The third conductor portion 120b and the fourth conductor are electrically connected to the fourth conductor portion 130b formed on the second surface of the dielectric substrate 100 through the through hole 400b. Since the unit 130b operates as a reference potential surface of the second and third radiation units 110b and 110c, the second and third radiation units 110b and 110c each operate as a patch antenna, and the first of the dielectric substrate 100. It emits electromagnetic waves in the direction of the surface.

さらに、第3のホーン200cの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は、第2および第3の放射部110bおよび110cを内包するように、誘電体基板100の第1の面側に配置される。このような第2および第3の放射部110bおよび110cと第3のホーン200cの構造により、第2および第3の放射部110bおよび110cから放射された電磁波は第3のホーン200cにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。 Further, the radiating portion side opening located on the side opposite to the radiating side opening of the third horn 200c is a first of the dielectric substrate 100 so as to include the second and third radiating portions 110b and 110c. It is placed on the surface side. Due to the structure of the second and third radiating portions 110b and 110c and the third horn 200c, the electromagnetic waves radiated from the second and third radiating portions 110b and 110c have an electromagnetic wave surface due to the third horn 200c. It is converted from a spherical wave to a plane wave, and it becomes possible to emit a directional beam in a desired direction.

さらに、本実施例において、第3の仮想線A2−A2’の長さの方が第4の仮想線B2−B2’より長いため、第3のホーン200cより放射されるビームの形状が、第3の仮想線A2−A2’の方向より第4の仮想線B2−B2’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。 Further, in the present embodiment, since the length of the third virtual line A2-A2'is longer than that of the fourth virtual line B2-B2', the shape of the beam emitted from the third horn 200c is the third. A flat beam is generated so that the width in the direction of the fourth virtual line B2-B2'is wider than the direction of the virtual line A2-A2' of the third.

なお、貫通孔400bの配置される間隔は、使用する電磁波の誘電体基板100内での波長の4分の1の長さより短い方が望ましい。 It is desirable that the intervals at which the through holes 400b are arranged are shorter than the length of one-fourth of the wavelength of the electromagnetic wave used in the dielectric substrate 100.

さらに、第3のホーン200cを第3の導体部120bに電気的に接続することにより、第3のホーン200cの電位を第2および第3の放射部110bおよび110cの基準電位と等しくすることができるため、第2および第3の放射部110bおよび110cから放射される電磁波を効率よく第3のホーン200cに伝達することが可能となる。 Further, by electrically connecting the third horn 200c to the third conductor portion 120b, the potential of the third horn 200c can be made equal to the reference potential of the second and third radiation portions 110b and 110c. Therefore, it is possible to efficiently transmit the electromagnetic waves radiated from the second and third radiating portions 110b and 110c to the third horn 200c.

さらに、第3のホーン200cの放射側開口部に放射部側開口部の方向に凸の形状を有する第3の誘電体レンズ300cを配置することにより、第3のホーン200cの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。 Further, by arranging the third dielectric lens 300c having a convex shape in the direction of the radiation portion side opening in the radiation side opening of the third horn 200c, the radiation portion side opening of the third horn 200c Therefore, the length of the opening on the radiation side can be shortened, and the size of the antenna can be reduced.

さらに、第3の誘電体レンズ300cの断面形状は第3の仮想線A2−A2’の方向は双曲線形状、第4の仮想線B2−B2’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第3の誘電体レンズ300cより放射されるビームの第3の仮想線A2−A2’の方位および第4の仮想線B2−B2’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。 Further, the cross-sectional shape of the third dielectric lens 300c has a hyperbolic shape in the direction of the third virtual line A2-A2'and a linear shape in the direction of the fourth virtual line B2-B2'. It is possible to suppress the side lobes of the third virtual line A2-A2'direction and the fourth virtual line B2-B2'direction of the beam emitted from the third dielectric lens 300c, respectively.

なお、第3の仮想線A2−A2’の方向において、第2および第3の放射部110bおよび110cの中心は第3の誘電体レンズ300cの光軸C2−C2’と誘電体基板100の第1の面との交点10bに対して対称な位置に配置することが望ましい。また、第2および第3の放射部110bおよび110cの中心は第4の仮想線B2−B2’の方向に配置することが望ましい。 In the direction of the third virtual line A2-A2', the centers of the second and third radiation portions 110b and 110c are the optical axis C2-C2'of the third dielectric lens 300c and the first of the dielectric substrate 100. It is desirable to arrange it at a position symmetrical with respect to the intersection point 10b with the plane of 1. Further, it is desirable that the centers of the second and third radiation portions 110b and 110c are arranged in the direction of the fourth virtual line B2-B2'.

なお、第3のホーン200cの放射側開口部形状は実施例3に記載のいずれの形状であっても構わない。また、第3のホーン200cの側面形状も実施例3に記載のいずれの形状であっても構わない。 The shape of the opening on the radiation side of the third horn 200c may be any shape described in the third embodiment. Further, the side surface shape of the third horn 200c may be any of the shapes described in the third embodiment.

図6Bおよび図6Cは本実施例の扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板100を第1の面の側から見た形状を示している。図6Bおよび図6Cにおいて、第2および第3の給電線路140bおよび140cは各々給電線路である。 6B and 6C show the shape of the dielectric substrate 100 constituting the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the side of the first surface. In FIGS. 6B and 6C, the second and third feed lines 140b and 140c are feed lines, respectively.

図6Bおよび図6Cにおいて、第2の放射部110bは、第2の給電線路140bに接続され、第3の放射部110cは第3の給電線路140cに接続され、第3の導体部120bは、第2および第3の放射部110bおよび110c並びに第2および第3の給電線路140bおよび140cから所定の距離をおいて第2および第3の放射部110bおよび110cを囲むように形成される。 In FIGS. 6B and 6C, the second radiating section 110b is connected to the second feeding line 140b, the third radiating section 110c is connected to the third feeding line 140c, and the third conductor section 120b is It is formed so as to surround the second and third radiating portions 110b and 110c at a predetermined distance from the second and third radiating portions 110b and 110c and the second and third feeding lines 140b and 140c.

このような構造により、第2の放射部110bは第2の給電線路140bを介して第2の放射部110bより放射する電磁波のエネルギーを供給され、第3の放射部110cは第3の給電線路140cを介して第3の放射部110cより放射する電磁波のエネルギーを供給される。 With such a structure, the second radiation unit 110b is supplied with the energy of the electromagnetic wave radiated from the second radiation unit 110b via the second power supply line 140b, and the third radiation unit 110c is supplied with the third power supply line. The energy of the electromagnetic wave radiated from the third radiating unit 110c is supplied via the 140c.

なお、第2の放射部110bと第2の給電線路140bの接続方向、および第3の放射部110cと第3の給電線路140cの接続方向は、使用する電磁波の偏波面に応じて、図6Bまたは図6Cのいずれかの方向、または図6Bおよび図6Cの両方の方向でも構わない。 The connection direction between the second radiation unit 110b and the second power supply line 140b and the connection direction between the third radiation unit 110c and the third power supply line 140c depend on the plane of polarization of the electromagnetic wave used in FIG. 6B. Alternatively, it may be in either direction of FIG. 6C, or in both directions of FIGS. 6B and 6C.

図7は、実施例5乃至6に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図7において、第2および第3の放射部110bおよび110c、第3の導体部120b、第3のホーン200c、および第3の誘電体レンズ300cを有する扁平ビーム生成アンテナは、実施例5乃至6に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。 FIG. 7 is a block diagram of the sensor having the flat beam generating antenna according to the fifth to sixth embodiments. In FIG. 7, the flat beam generating antenna having the second and third radiating portions 110b and 110c, the third conductor portion 120b, the third horn 200c, and the third dielectric lens 300c is described in Examples 5 to 6. The antenna configuration described in the above is schematically shown.

図7において、第2の放射部110bは第1の送信回路510aに接続され、第3の放射部110cは第1の受信回路520aに接続される。 In FIG. 7, the second radiating section 110b is connected to the first transmitting circuit 510a, and the third radiating section 110c is connected to the first receiving circuit 520a.

図7に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第1の送信回路510aから出力された信号は第2の放射部110bに入力され、電磁波として第3の誘電体レンズ300cより放射される。一方、第3の誘電体レンズ300cより放射された電磁波が障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は、第3の誘電体レンズ300cを介して第3の放射部110cにおいて電気的信号に変換され、第1の受信回路520aに入力される。 The operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 7 is as follows. The signal output from the first transmission circuit 510a is input to the second radiation unit 110b and radiated as an electromagnetic wave from the third dielectric lens 300c. On the other hand, the electromagnetic wave radiated from the third dielectric lens 300c is irradiated to an obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrified in the third radiating portion 110c via the third dielectric lens 300c. It is converted into a target signal and input to the first receiving circuit 520a.

このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度を計測するセンサとして適用され、実施例4に記載のセンサに比べて送受信間のアイソレーションを大きくすることが可能である。 A sensor having a flat beam generating antenna operating in this way is applied as a sensor for measuring the distance to an obstacle or the like and the relative speed of the obstacle or the like, and is isolated between transmission and reception as compared with the sensor described in the fourth embodiment. Can be increased.

図8は、実施例5乃至6に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図8において、センサは第2の受信回路520bを有し、第2および第3の放射部110bおよび110c、第3の導体部120b、第3のホーン200c、および第3の誘電体レンズ300cを有する扁平ビーム生成アンテナは、実施例5乃至6に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。 FIG. 8 is a block diagram of the sensor having the flat beam generating antenna according to the fifth to sixth embodiments. In FIG. 8, the sensor has a second receiving circuit 520b, including second and third radiating portions 110b and 110c, a third conductor portion 120b, a third horn 200c, and a third dielectric lens 300c. The flat beam generating antenna included is a schematic representation of the antenna configuration according to Examples 5 to 6.

図8において、第2の放射部110bは第1の端子501aに接続され、第1の送信回路510aは第2の端子502aに接続され、第1の受信回路520aは第3の端子503aに接続され、第3の放射部110cは第2の受信回路520bに接続される。分配回路500は、実施例4と同様に、第2の端子502aから入力された信号を第1の端子501aに出力すると共に、第1の端子501aから入力された信号を第3の端子503aに出力するよう動作する。 In FIG. 8, the second radiating portion 110b is connected to the first terminal 501a, the first transmitting circuit 510a is connected to the second terminal 502a, and the first receiving circuit 520a is connected to the third terminal 503a. The third radiating section 110c is connected to the second receiving circuit 520b. Similar to the fourth embodiment, the distribution circuit 500 outputs the signal input from the second terminal 502a to the first terminal 501a, and outputs the signal input from the first terminal 501a to the third terminal 503a. It works to output.

図8に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第1の送信回路510aから出力された信号は分配回路500を介して第2の放射部110bに入力され、電磁波として第3の誘電体レンズ300cより放射される。一方、第3の誘電体レンズ300cより放射された電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第2の放射部110bにおいて電気的信号に変換され、さらに分配回路500を介して第1の受信回路520aに入力されると共に、反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第3の放射部110cにおいて電気的信号に変換され、第2の受信回路520bに入力される。つまり、本実施例のセンサは、送信1チャネル及び受信2チャネルを具備する。 The operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 8 is as follows. The signal output from the first transmission circuit 510a is input to the second radiation unit 110b via the distribution circuit 500, and is radiated as an electromagnetic wave from the third dielectric lens 300c. On the other hand, the electromagnetic wave radiated from the third dielectric lens 300c is applied to an obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrified in the second radiation portion 110b via the third dielectric lens 300c. The electromagnetic wave is converted into a target signal, further input to the first receiving circuit 520a via the distribution circuit 500, and the reflected electromagnetic wave is an electrical signal at the third emitting unit 110c via the third dielectric lens 300c. Is converted to and input to the second receiving circuit 520b. That is, the sensor of this embodiment includes one transmission channel and two reception channels.

このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度に加えて、障害物の第4の仮想線B2−B2’の方位を計測するレーダに適用可能である。 A sensor having a flat beam generating antenna that operates in this way is a radar that measures the direction of the fourth virtual line B2-B2'of an obstacle in addition to the distance to an obstacle and the relative velocity of the obstacle. Applicable.

図9および図10は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。図9および図10において、第5の仮想線B3−B3’は第1または第3のホーン200aまたは200cの放射側開口部面内における仮想線である。第5の仮想線B3−B3’は第1の仮想線A1−A1’の中点および第3の仮想線A2−A2’の中点を通りかつ第1の仮想線A1−A1’および第3の仮想線A2−A2’と直交する線である。 9 and 10 are structural diagrams of the flat beam generating antenna of this embodiment. In FIGS. 9 and 10, the fifth virtual line B3-B3'is a virtual line in the radiation side opening plane of the first or third horn 200a or 200c. The fifth virtual line B3-B3'passes the midpoint of the first virtual line A1-A1'and the midpoint of the third virtual line A2-A2', and the first virtual lines A1-A1'and the third. It is a line orthogonal to the virtual line A2-A2'of.

つまり、本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、実施例1乃至3に記載の扁平ビーム生成アンテナと、実施例5乃至6に記載の扁平ビーム生成アンテナとが、第2の仮想線B1−B1’および第3の仮想線B2−B2’が共に第5の仮想線B3−B3’と重なるように配置された構造を有する。 That is, in the flat beam generation antenna of the present embodiment, the flat beam generation antenna described in Examples 1 to 3 and the flat beam generation antenna described in Examples 5 to 6 are the second virtual lines B1-B1'. And the third virtual line B2-B2'both have a structure arranged so as to overlap with the fifth virtual line B3-B3'.

このようなアンテナ構造により、第1の誘電体レンズ300aの光軸C1−C1’(図9には記載せず)と第3の誘電体レンズ300cの光軸C2−C2’(図9には記載せず)は互いに並行となるため、各々のアンテナから放射されるビーム中心方向は一致する。また、第1の仮想線A1−A1’と第3の仮想線A2−A2’とが互いに並行となるため、各々のアンテナから放射されるビームの扁平方向は等しくなる。 Due to such an antenna structure, the optical axis C1-C1'of the first dielectric lens 300a (not shown in FIG. 9) and the optical axis C2-C2'of the third dielectric lens 300c (not shown in FIG. 9). (Not described) are parallel to each other, so the beam center directions emitted from the respective antennas are the same. Further, since the first virtual line A1-A1'and the third virtual line A2-A2' are parallel to each other, the flattening directions of the beams radiated from the respective antennas are the same.

したがって、本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、実施例1乃至3または実施例5乃至6に記載の扁平ビーム生成アンテナに比べて、アンテナ利得を向上することが可能となる。 Therefore, the flat beam generating antenna of this example can improve the antenna gain as compared with the flat beam generating antenna of Examples 1 to 3 or 5 to 6.

なお、第1の放射部110aへの給電線路、第2および第3の放射部110bおよび110cへの給電線路の接続構造は、各々実施例2および6に記載のいずれの構造を適用しても構わない。 It should be noted that any of the structures described in Examples 2 and 6 can be applied to the connection structure of the power supply line to the first radiation unit 110a and the power supply line to the second and third radiation units 110b and 110c, respectively. I do not care.

また、本実施例において、第2の仮想線B1−B1’および第3の仮想線B2−B2’が共に第5の仮想線B3−B3’と重なるように2つ扁平ビーム生成アンテナを配置したが、この構造に限らず、第2の仮想線B1−B1’および第3の仮想線B2−B2’が互いに並行となるような任意の配置にしても効果は同様である。 Further, in this embodiment, two flat beam generation antennas are arranged so that the second virtual line B1-B1'and the third virtual line B2-B2' both overlap with the fifth virtual line B3-B3'. However, the effect is the same even if the second virtual line B1-B1'and the third virtual line B2-B2' are arranged in parallel with each other, not limited to this structure.

さらに、配列する扁平ビーム生成アンテナは実施1乃至3または実施例5乃至6に記載の扁平ビーム生成アンテナの種類、個数は用途に応じて任意の組合せ、個数を適用することが可能である。 Further, as the flat beam generating antennas to be arranged, any combination and number of flat beam generating antennas according to the application can be applied to the types and numbers of the flat beam generating antennas described in Examples 1 to 3 or Examples 5 to 6.

図11は、実施例9に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図11において、第1の放射部110a、第1の導体部120a、第1のホーン200a、および第1の誘電体レンズ300aによる扁平ビーム生成アンテナは、実施例1乃至3に記載のアンテナ構成を模式的に示したものであり、第2および第3の放射部110bおよび110c、第3の導体部120b、第3のホーン200c、および第3の誘電体レンズ300cによる扁平ビーム生成アンテナは、実施例5乃至6に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。 FIG. 11 is a block diagram of the sensor having the flat beam generating antenna according to the ninth embodiment. In FIG. 11, the flat beam generating antenna by the first radiation portion 110a, the first conductor portion 120a, the first horn 200a, and the first dielectric lens 300a has the antenna configuration described in Examples 1 to 3. Schematically shown, the flat beam generating antenna with the second and third radiation portions 110b and 110c, the third conductor portion 120b, the third horn 200c, and the third dielectric lens 300c is implemented. The antenna configurations according to Examples 5 to 6 are schematically shown.

図11において、第1の放射部110aは第1の送信回路510aに接続され、第2の放射部110bは第1の受信回路520aに接続され、第3の放射部110cは第2の受信回路520bに接続される。 In FIG. 11, the first radiating section 110a is connected to the first transmitting circuit 510a, the second radiating section 110b is connected to the first receiving circuit 520a, and the third radiating section 110c is connected to the second receiving circuit. Connected to 520b.

図11に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第1の送信回路510aから出力された信号は第1の放射部110aに入力され、電磁波として第1の誘電体レンズ300aより放射される。一方、第1の誘電体レンズ300aより放射された電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第2の放射部110bにおいて電気的信号に変換され、第1の受信回路520aに入力されると共に、反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第3の放射部110cにおいて電気的信号に変換され、第2の受信回路520bに入力される。つまり、本実施例のセンサは、送信1チャネルおよび受信2チャネルを具備する。 The operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 11 is as follows. The signal output from the first transmission circuit 510a is input to the first radiation unit 110a and radiated as an electromagnetic wave from the first dielectric lens 300a. On the other hand, the electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is irradiated to an obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrified in the second radiating portion 110b via the third dielectric lens 300c. The electromagnetic wave is converted into a target signal and input to the first receiving circuit 520a, and the reflected electromagnetic wave is converted into an electrical signal at the third radiation unit 110c via the third dielectric lens 300c, and the second electromagnetic wave is converted into an electrical signal. It is input to the receiving circuit 520b. That is, the sensor of this embodiment includes one transmission channel and two reception channels.

このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度に加えて、障害物の第5の仮想線B3−B3’の方位を計測するレーダに適用可能であり、実施例8に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサに比べて、送受信間のアイソレーションを大きくすることが可能である。 A sensor having a flat beam generating antenna that operates in this way is a radar that measures the direction of the fifth virtual line B3-B3'of an obstacle in addition to the distance to an obstacle and the relative velocity of the obstacle. It is applicable, and it is possible to increase the isolation between transmission and reception as compared with the sensor having the flat beam generation antenna according to the eighth embodiment.

図12は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図であり、図13は図12に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。 FIG. 12 is a structural diagram of the flat beam generating antenna of this embodiment, and FIG. 13 is a block diagram of the sensor having the flat beam generating antenna described in FIG.

図12は、誘電体基板100の第1の面の側から見た形状を示している。図12には、第4および第5の放射部110dおよび110eがある。図12において、第2乃至5の放射部110b〜110eの中心は第3の誘電体レンズ300cの光軸C2−C2’と誘電体基板100の第1の面との交点10bに対して点対称な位置に配置される。その他、ホーン、誘電体レンズの構造は実施例1乃至3、実施例5乃至6および実施例9と同様である。 FIG. 12 shows the shape of the dielectric substrate 100 as viewed from the first surface side. In FIG. 12, there are fourth and fifth radiation units 110d and 110e. In FIG. 12, the centers of the second to fifth radiation portions 110b to 110e are point-symmetrical with respect to the intersection point 10b of the optical axis C2-C2'of the third dielectric lens 300c and the first surface of the dielectric substrate 100. It is placed in a suitable position. Other than that, the structures of the horn and the dielectric lens are the same as those of Examples 1 to 3, 5 to 6 and 9.

図13には、第3および第4の受信回路520cおよび520dがある。図13において、第1の放射部110a、第1の導体部120a、第1のホーン200a、および第1の誘電体レンズ300aによる扁平ビーム生成アンテナは、実施例1乃至3に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。また、第2乃至5の放射部110b〜e、第3の導体部120b、第3のホーン200c、および第3の誘電体レンズ300cによる扁平ビーム生成アンテナは、図12に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。 In FIG. 13, there are third and fourth receiving circuits 520c and 520d. In FIG. 13, the flat beam generation antenna by the first radiation portion 110a, the first conductor portion 120a, the first horn 200a, and the first dielectric lens 300a has the antenna configuration described in Examples 1 to 3. It is shown schematically. Further, the flat beam generation antenna by the second to fifth radiation portions 110b to e, the third conductor portion 120b, the third horn 200c, and the third dielectric lens 300c has a schematic antenna configuration shown in FIG. It is shown as a target.

図13において、第1の放射部110aは第1の送信回路510aに接続され、第2の放射部110bは第1の受信回路520aに接続され、第3の放射部110cは第2の受信回路520bに接続され、第4の放射部源110dは第3の受信回路520cに接続され、第5の放射部110eは第4の受信回路520dに接続される。 In FIG. 13, the first radiating section 110a is connected to the first transmitting circuit 510a, the second radiating section 110b is connected to the first receiving circuit 520a, and the third radiating section 110c is connected to the second receiving circuit. It is connected to 520b, the fourth radiation source 110d is connected to the third receiving circuit 520c, and the fifth radiation 110e is connected to the fourth receiving circuit 520d.

図13に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第1の送信回路510aから出力された信号は第1の放射部110aに入力され、電磁波として第1の誘電体レンズ300aより放射される。一方、第1の誘電体レンズ300aより放射された電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第2の放射部110bにおいて電気的信号に変換され、第1の受信回路520aに入力されると共に、反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第3の放射部110cにおいて電気的信号に変換され、第2の受信回路520bに入力され、反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第4の放射部110dにおいて電気的信号に変換され、第3の受信回路520cに入力され、反射された電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第5の放射部110eにおいて電気的信号に変換され、第4の受信回路520dに入力される。つまり、本実施例のセンサは、送信1チャネルおよび受信4チャネルを具備する。 The operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 13 is as follows. The signal output from the first transmission circuit 510a is input to the first radiation unit 110a and radiated as an electromagnetic wave from the first dielectric lens 300a. On the other hand, the electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is irradiated to an obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrified in the second radiating portion 110b via the third dielectric lens 300c. The electromagnetic wave is converted into a target signal and input to the first receiving circuit 520a, and the reflected electromagnetic wave is converted into an electrical signal at the third radiation unit 110c via the third dielectric lens 300c, and the second electromagnetic wave is converted into an electrical signal. The electromagnetic wave input to the receiving circuit 520b and reflected is converted into an electric signal at the fourth radiation unit 110d via the third dielectric lens 300c, and is input to the third receiving circuit 520c and reflected. Is converted into an electrical signal in the fifth radiation unit 110e via the third dielectric lens 300c and input to the fourth reception circuit 520d. That is, the sensor of this embodiment includes one transmission channel and four reception channels.

このように動作する本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度、障害物の第5の仮想線B3−B3’の方位に加えて、障害物の第1の仮想線A1−A1’または第3の仮想線A2−A2’の方位を計測するレーダに適用可能である。 The sensor having the flat beam generation antenna of this embodiment that operates in this way has the distance to the obstacle, the relative velocity of the obstacle, the orientation of the fifth virtual line B3-B3'of the obstacle, and the like. It is applicable to radars that measure the orientation of the first virtual line A1-A1'or the third virtual line A2-A2' of an obstacle.

図14および図15は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図であり、図16は、図14および図15に記載の扁平ビーム生成アンテナの動作を示す概念図である。 14 and 15 are structural diagrams of the flat beam generating antenna of this embodiment, and FIG. 16 is a conceptual diagram showing the operation of the flat beam generating antenna described in FIGS. 14 and 15.

図14および図15において、扁平ビーム生成アンテナは、誘電体基板100と、誘電体基板100の第1の面に形成された第5乃至7の放射部110f〜110hと、誘電体基板100の第1の面に形成された第5の導体部120c、誘電体基板100の第1の面と反対側に位置する第2の面に形成された第6の導体部120c、および誘電体基板100に形成された貫通孔400cと、誘電体基板100の第1の面の側に配置され少なくとも内側表面が導体により形成される第4のホーン200dと、第4のホーン200dの内側に設けた第4の誘電体レンズ300dとを有する。 In FIGS. 14 and 15, the flat beam generation antenna includes the dielectric substrate 100, the fifth to seventh radiation portions 110f to 110h formed on the first surface of the dielectric substrate 100, and the first of the dielectric substrate 100. On the fifth conductor portion 120c formed on the first surface, the sixth conductor portion 120c formed on the second surface located on the side opposite to the first surface of the dielectric substrate 100, and the dielectric substrate 100. The formed through hole 400c, the fourth horn 200d arranged on the side of the first surface of the dielectric substrate 100 and having at least the inner surface formed by a conductor, and the fourth horn 200d provided inside the fourth horn 200d. It has a dielectric lens of 300d.

第6の仮想線A3−A3’は、第4のホーン200dの放射側開口部面内における仮想線であり、第7の仮想線B4−B4’は、第4のホーン200dの放射側開口部面内における仮想線であり、光軸C3−C3’は第4の誘電体レンズ300dの光軸であり、交点10cは第4の誘電体レンズ300dの光軸C3−C3’と誘電体基板100の第1の面との交点である。 The sixth virtual line A3-A3'is a virtual line in the radiation side opening surface of the fourth horn 200d, and the seventh virtual line B4-B4'is the radiation side opening of the fourth horn 200d. It is an in-plane virtual line, the optical axis C3-C3'is the optical axis of the fourth dielectric lens 300d, and the intersection 10c is the optical axis C3-C3'of the fourth dielectric lens 300d and the dielectric substrate 100. It is the intersection with the first surface of.

第6の仮想線A3−A3’は第4のホーン200dの放射側開口部図形の中心を通りかつ最短の長さとなる線であり、第7の仮想線B4−B4’は第6の仮想線A3−A3’の中心を通りかつ第6の仮想線A3−A3’と直交する線であり、本実施例において、第6の仮想線A3−A3’の長さの方が第7の仮想線B4−B4’の長さより長い。つまり、本実施例において、第4のホーン200dの放射側開口部図形は第6の仮想線A3−A3’の方向の長さが第7の仮想線B4−B4’の長さより長い長方形の形状を有する。 The sixth virtual line A3-A3'is a line that passes through the center of the radiation side opening figure of the fourth horn 200d and has the shortest length, and the seventh virtual line B4-B4'is the sixth virtual line. It is a line that passes through the center of A3-A3'and is orthogonal to the sixth virtual line A3-A3', and in this embodiment, the length of the sixth virtual line A3-A3' is the seventh virtual line. It is longer than the length of B4-B4'. That is, in this embodiment, the radiating side opening figure of the fourth horn 200d has a rectangular shape in which the length in the direction of the sixth virtual line A3-A3'is longer than the length of the seventh virtual line B4-B4'. Has.

図14の上側に記載し図は、本実施例扁平ビーム生成アンテナを第4のホーン200dの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図14の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第6の仮想線A3−A3’に沿った断面形状を示している。さらに、図14の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第7の仮想線B4−B4’に沿った断面形状を示している。 The figure shown on the upper side of FIG. 14 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the fourth horn 200d. Further, the figure shown in the lower left of FIG. 14 shows the cross-sectional shape of the flat beam generating antenna of this embodiment along the sixth virtual line A3-A3'. Further, the figure shown in the lower right of FIG. 14 shows the cross-sectional shape of the flat beam generating antenna of this embodiment along the seventh virtual line B4-B4'.

図15は、誘電体基板100を第1の面の側から見た形状を示している。誘電体基板100の第1の面において、第5の導体部120cは第5乃至7の放射部110f〜110hから所定の距離をおいて第5乃至7の放射部110f〜110hを囲むように形成され、貫通孔400cを介して誘電体基板100の第2の面に形成された第6の導体部130cに電気的に接続されることにより、第5の導体部120cおよび第6の導体部130cが第5乃至7の放射部110f〜110hの基準電位面として動作するので、第5乃至7の放射部110f〜110hは各々パッチアンテナとして動作し、誘電体基板100の第1の面の方向に電磁波を放射する。 FIG. 15 shows the shape of the dielectric substrate 100 as viewed from the side of the first surface. On the first surface of the dielectric substrate 100, the fifth conductor portion 120c is formed so as to surround the fifth to seventh radiation portions 110f to 110h at a predetermined distance from the fifth to seventh radiation portions 110f to 110h. The fifth conductor portion 120c and the sixth conductor portion 130c are electrically connected to the sixth conductor portion 130c formed on the second surface of the dielectric substrate 100 through the through hole 400c. Operates as a reference potential surface of the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h, so that the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h each operate as a patch antenna and move in the direction of the first surface of the dielectric substrate 100. It emits electromagnetic waves.

さらに、第4のホーン200dの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は、第5乃至7の放射部110f〜110hを内包するように、誘電体基板100の第1の面側に配置される。このような第5乃至7の放射部110f〜110hと第4のホーン200dの構造により、第5乃至7の放射部110f〜110hから放射された電磁波は第4のホーン200dにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。 Further, the radiation portion side opening located on the side opposite to the radiation side opening of the fourth horn 200d includes the first surface of the dielectric substrate 100 so as to include the fifth to seventh radiation portions 110f to 110h. Placed on the side. Due to the structure of the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h and the fourth horn 200d, the electromagnetic wave radiated from the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h has a spherical wave on the electromagnetic wave surface due to the fourth horn 200d. Is converted into a plane wave, and it becomes possible to emit a directional beam in a desired direction.

さらに、本実施例において、第6の仮想線A3−A3’の長さの方が第7の仮想線B4−B4’より長いため、第4のホーン200dより放射されるビームの形状が、第6の仮想線A3−A3’の方向より第7の仮想線B4−B4’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。 Further, in the present embodiment, since the length of the sixth virtual line A3-A3'is longer than that of the seventh virtual line B4-B4', the shape of the beam emitted from the fourth horn 200d is the third. A flat beam is generated so that the width in the direction of the seventh virtual line B4-B4'is wider than the direction of the virtual line A3-A3' in 6.

なお、貫通孔400cの配置される間隔は、使用する電磁波の誘電体基板100内での波長の4分の1の長さより短い方が望ましい。 It is desirable that the interval at which the through holes 400c are arranged is shorter than the length of one-fourth of the wavelength of the electromagnetic wave used in the dielectric substrate 100.

さらに、第4のホーン200dを第5の導体部120cに電気的に接続することにより、第4のホーン200dの電位を第5乃至7の放射部110f〜110hの基準電位と等しくすることができるため、第5乃至7の放射部110f〜110hから放射される電磁波を効率よく第4のホーン200dに伝達することが可能となる。 Further, by electrically connecting the fourth horn 200d to the fifth conductor portion 120c, the potential of the fourth horn 200d can be made equal to the reference potential of the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h. Therefore, it is possible to efficiently transmit the electromagnetic waves radiated from the fifth to seventh radiation units 110f to 110h to the fourth horn 200d.

さらに、第4のホーン200dの放射側開口部に放射部側開口部の方向に凸の形状を有する第4の誘電体レンズ300dを配置することにより、第4のホーン200dの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。 Further, by arranging the fourth dielectric lens 300d having a convex shape in the direction of the radiation portion side opening in the radiation side opening of the fourth horn 200d, the radiation portion side opening of the fourth horn 200d Therefore, the length of the opening on the radiation side can be shortened, and the antenna can be miniaturized.

さらに、第4の誘電体レンズ300dの断面形状は第6の仮想線A3−A3’の方向は双曲線形状、第7の仮想線B4−B4’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第4の誘電体レンズ300dより放射されるビームの第6の仮想線A3−A3’の方位および第7の仮想線B4−B4’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。 Further, the cross-sectional shape of the fourth dielectric lens 300d has a hyperbolic shape in the direction of the sixth virtual line A3-A3'and a linear shape in the direction of the seventh virtual line B4-B4'. , It is possible to suppress the side lobes of the direction of the sixth virtual line A3-A3'and the direction of the seventh virtual line B4-B4'of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d, respectively.

さらに、第6の仮想線A3−A3’の方向において、第6の放射部110gの中心は第4の誘電体レンズ300dの光軸C3−C3’と誘電体基板100の第1の面との交点10cに位置し、第5の放射部110fおよび第7の放射部110hの中心は交点10cに対して対称な位置に配置する。 Further, in the direction of the sixth virtual line A3-A3', the center of the sixth radiating portion 110g is the optical axis C3-C3' of the fourth dielectric lens 300d and the first surface of the dielectric substrate 100. It is located at the intersection 10c, and the centers of the fifth radiation portion 110f and the seventh radiation portion 110h are arranged symmetrically with respect to the intersection 10c.

図14および15に示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナの動作を図16を用いて説明すると次の通りである。図16において、第1乃至3の放射方向20a〜20cを表す。 The operation of the flat beam generating antenna of this embodiment shown in FIGS. 14 and 15 will be described with reference to FIG. In FIG. 16, the first to third radial directions 20a to 20c are shown.

第5乃至7の放射部110f〜110hの各々に等しい電力を供給した場合または第6の放射部110gのみに電力を供給した場合、第4の誘電体レンズ300dから放射されるビームの中心は第4の誘電体レンズ300dの光軸C3−C3’と並行な放射方向20aとなる。一方、第5の放射部110fおよび第6の放射部110gに等しい電力を供給し、第7の放射部110hに電力を供給しない場合、第4の誘電体レンズ300dから放射されるビームの中心は第6の仮想線A3−A3’のA3’方向にずれた放射方向20bとなる。さらに、第6の放射部110gおよび第7の放射部110hに等しい電力を供給し、第5の放射部110fに電力を供給しない場合、第4の誘電体レンズ300dから放射されるビームの中心は第6の仮想線A3−A3’のA3方向にずれた放射方向20cとなる。 When equal power is supplied to each of the fifth to seventh radiation units 110f to 110h, or when power is supplied only to the sixth radiation unit 110g, the center of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d is the fourth. The radial direction 20a is parallel to the optical axis C3-C3'of the dielectric lens 300d of No. 4. On the other hand, when power equal to the fifth radiation unit 110f and the sixth radiation unit 110g is supplied and power is not supplied to the seventh radiation unit 110h, the center of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d is The radiation direction 20b is shifted in the A3'direction of the sixth virtual line A3-A3'. Further, when power equal to the sixth radiation unit 110g and the seventh radiation unit 110h is supplied and power is not supplied to the fifth radiation unit 110f, the center of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d is The radiation direction 20c is shifted in the A3 direction of the sixth virtual line A3-A3'.

したがって、本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、放射ビーム幅が狭い第6の仮想線A3−A3’の方向にビームフォーミングが可能となる。 Therefore, the flat beam generating antenna of this embodiment enables beamforming in the direction of the sixth virtual line A3-A3', which has a narrow radiation beam width.

なお、第4のホーン200dの放射側開口部形状は実施例3に記載のいずれの形状であっても構わない。また、第4のホーン200dの側面形状も実施例3に記載のいずれの形状であっても構わない。 The shape of the opening on the radiation side of the fourth horn 200d may be any shape described in the third embodiment. Further, the side surface shape of the fourth horn 200d may be any of the shapes described in the third embodiment.

図17は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。図17において、扁平ビーム生成アンテナは、少なくとも内側表面が導体により形成される第5のホーン200e、および第5の誘電体レンズ300eを含む。図17において、第8の仮想線A4−A4’は第5のホーン200eの放射側開口部面内における仮想線であり、第9の仮想線B5−B5’は第5のホーン200eの放射側開口部面内における仮想線であり、C4−C4’は第5のホーンの第8の仮想線A4−A4’の方向の断面における対象軸であり、仮想法線D1−D1’は電体基板100の第1の面に鉛直な方向を示した仮想法線であり、チルト角30aは対象軸C4−C4’と仮想法線D1−D1’のなすチルト角である。 FIG. 17 is a structural diagram of the flat beam generation antenna of this embodiment. In FIG. 17, the flat beam generating antenna includes at least a fifth horn 200e whose inner surface is formed of a conductor and a fifth dielectric lens 300e. In FIG. 17, the eighth virtual line A4-A4'is a virtual line in the radiation side opening surface of the fifth horn 200e, and the ninth virtual line B5-B5'is the radiation side of the fifth horn 200e. The virtual line in the opening plane, C4-C4'is the target axis in the cross section in the direction of the eighth virtual line A4-A4' of the fifth horn, and the virtual normal D1-D1'is the electric body substrate. It is a virtual normal showing a vertical direction on the first surface of 100, and the tilt angle 30a is a tilt angle formed by the target axis C4-C4'and the virtual normal D1-D1'.

第8の仮想線A4−A4’は第5のホーン200eの放射側開口部図形の中心を通りかつ最短の長さとなる線であり、第9の仮想線B5−B5’は第8の仮想線A4−A4’の中心を通りかつ第8の仮想線A4−A4’と直交する線であり、本実施例において、第8の仮想線A4−A4’の長さの方が第9の仮想線B5−B5’の長さより長い。つまり、本実施例において、第5のホーン200eの放射側開口部図形は第8の仮想線A4−A4’の方向の長さが第9の仮想線B5−B5’の長さより長い長方形の形状を有する。 The eighth virtual line A4-A4'is a line that passes through the center of the radiating side opening figure of the fifth horn 200e and has the shortest length, and the ninth virtual line B5-B5'is the eighth virtual line. It is a line that passes through the center of A4-A4'and is orthogonal to the eighth virtual line A4-A4'. In this embodiment, the length of the eighth virtual line A4-A4' is the ninth virtual line. It is longer than the length of B5-B5'. That is, in this embodiment, the radiating side opening figure of the fifth horn 200e is a rectangular shape in which the length in the direction of the eighth virtual line A4-A4'is longer than the length of the ninth virtual line B5-B5'. Has.

図17の上側に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを第5のホーン200eの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図17の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第8の仮想線A4−A4’に沿った断面形状を示している。さらに、図17の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第9の仮想線B5−B5’に沿った断面形状を示している。 The figure shown on the upper side of FIG. 17 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the fifth horn 200e. Further, the figure shown in the lower left of FIG. 17 shows a cross-sectional shape along the eighth virtual line A4-A4'of the flat beam generating antenna of this embodiment. Further, the figure shown in the lower right of FIG. 17 shows the cross-sectional shape of the flat beam generating antenna of this embodiment along the ninth virtual line B5-B5'.

図17において、第5のホーン200eの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は第1の放射部110aを内包するように、かつ第5のホーン200eの第8の仮想線A4−A4’の方向の対象軸C4−C4’と仮想法線D1−D1’とがチルト角30aが0度以上の任意の角度となるように、誘電体基板100の第1の面側に配置される。このような第1の放射部110aと第5のホーン200eの構造により、第1の放射部110aから放射された電磁波は第5のホーン200eにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、誘電体基板100の仮想法線D1−D1’の方向からチルト角30aだけ傾いた所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。さらに、本実施例において、第8の仮想線A4−A4’の長さの方が第9の仮想線B5−B5’より長いため、第5のホーン200eより放射されるビームの形状が、第8の仮想線A4−A4’の方向より第9の仮想線B5−B5’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。 In FIG. 17, the radiation portion side opening located on the side opposite to the radiation side opening of the fifth horn 200e includes the first radiation portion 110a, and the eighth virtual line of the fifth horn 200e. The target axis C4-C4'in the direction of A4-A4'and the virtual normal D1-D1'are placed on the first surface side of the dielectric substrate 100 so that the tilt angle 30a is an arbitrary angle of 0 degrees or more. Be placed. Due to the structure of the first radiation unit 110a and the fifth horn 200e, the electromagnetic wave radiated from the first radiation unit 110a is converted from a spherical wave to a plane wave by the fifth horn 200e, and is a dielectric material. It is possible to radiate a directional beam in a desired direction tilted by a tilt angle of 30a from the direction of the virtual normal D1-D1'of the substrate 100. Further, in the present embodiment, since the length of the eighth virtual line A4-A4'is longer than that of the ninth virtual line B5-B5', the shape of the beam radiated from the fifth horn 200e is the third. A flat beam is generated so that the width in the direction of the ninth virtual line B5-B5'is wider than the direction of the virtual line A4-A4' in 8.

さらに、第5のホーン200eを第1の導体部120aに電気的に接続することにより、第5のホーン200eの電位を第1の放射部110aの基準電位と等しくすることができるため、第1の放射部110aから放射される電磁波を効率よく第5のホーン200eに伝達することが可能となる。 Further, by electrically connecting the fifth horn 200e to the first conductor portion 120a, the potential of the fifth horn 200e can be made equal to the reference potential of the first radiating portion 110a, so that the first It is possible to efficiently transmit the electromagnetic wave radiated from the radiating unit 110a to the fifth horn 200e.

さらに、第5のホーン200eの放射側開口部に第5の誘電体レンズ300eを、第5の誘電体レンズの光軸と第5のホーンの対象軸C4−C4’とが重なるように配置することにより、第5のホーン200eの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。 Further, the fifth dielectric lens 300e is arranged in the radial opening of the fifth horn 200e so that the optical axis of the fifth dielectric lens and the target axis C4-C4'of the fifth horn overlap. As a result, the length of the radiating side opening from the radiating side opening of the fifth horn 200e can be shortened, and the antenna can be miniaturized.

さらに、第5の誘電体レンズ300eの断面形状は第8の仮想線A4−A4’の方向は双曲線形状、第9の仮想線B5−B5’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第5の誘電体レンズ300eより放射されるビームの第8の仮想線A4−A4’の方位および第9の仮想線B5−B5’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。 Further, the cross-sectional shape of the fifth dielectric lens 300e has a hyperbolic shape in the direction of the eighth virtual line A4-A4'and a linear shape in the direction of the ninth virtual line B5-B5'. , It is possible to suppress the side lobes of the direction of the eighth virtual line A4-A4'and the direction of the ninth virtual line B5-B5'of the beam emitted from the fifth dielectric lens 300e, respectively.

なお、第8の仮想線A4−A4’の方向において、第1の放射部110aの中心は対象軸C4−C4’と記誘電体基板100の第1の面との交点(符号なし)に配置することが望ましい。 In the direction of the eighth virtual line A4-A4', the center of the first radiation portion 110a is arranged at the intersection (unsigned) between the target axis C4-C4'and the first surface of the dielectric substrate 100. It is desirable to do.

なお、第5のホーン200eの放射側開口部形状は実施例3に記載のいずれの形状であっても構わない。また、第5のホーン200eの側面形状も実施例3に記載のいずれの形状であっても構わない。 The shape of the opening on the radiation side of the fifth horn 200e may be any shape described in the third embodiment. Further, the side surface shape of the fifth horn 200e may be any of the shapes described in the third embodiment.

本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、放射ビーム幅が狭い第8の仮想線A4−A4’の方向に誘電体基板100の設置角度を変えることなく、誘電体基板100の仮想法線D1−D1’の方向からチルト角30aだけ傾いた所望の方向に傾けることが可能である。 In the flat beam generation antenna of this embodiment, the virtual normal line D1-D1 of the dielectric substrate 100 is not changed in the direction of the eighth virtual line A4-A4'in which the radiation beam width is narrow, without changing the installation angle of the dielectric substrate 100. It is possible to tilt in a desired direction tilted by a tilt angle of 30a from the direction of'.

図18は、実施例10に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサを具備する運転支援システムのブロック図である。図18において、運転支援システムは、パワートレイン制御、車体制御等の移動体の動作を制御する車両制御回路600aを有する。 FIG. 18 is a block diagram of a driving support system including a sensor having the flat beam generating antenna according to the tenth embodiment. In FIG. 18, the driving support system includes a vehicle control circuit 600a that controls the operation of a moving body such as power train control and vehicle body control.

本実施の形態の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサを具備する運転支援システムにおいて、車両制御回路600aは、第1の送信回路510aならびに第1の受信回路520aおよび第2の受信回路520bに接続される。この接続方法はケーブルを用いた有線方式であっても、無線LAN(Local Area Network)などの無線方式であっても構わない。 In the driver assistance system including the sensor having the flat beam generation antenna of the present embodiment, the vehicle control circuit 600a is connected to the first transmission circuit 510a and the first reception circuit 520a and the second reception circuit 520b. .. This connection method may be a wired method using a cable or a wireless method such as a wireless LAN (Local Area Network).

図18に示した本実施例の運転支援システムの動作は次の通りである。車両制御回路600aから出力され、第1の送信回路510aに入力された第1の送信信号は第1の送信回路510aから第2の送信信号として出力され、さらに第1の放射部110aに入力され、送信電磁波として第1の誘電体レンズ300aより放射される。一方、第1の誘電体レンズ300aより放射された送信電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された受信電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第2の放射部110bにおいて第1の受信信号に変換され、第1の受信回路520aに入力されると共に、受信電磁波は第3の誘電体レンズ300cを介して第3の放射部110cにおいて第2の受信信号に変換され、第2の受信回路520bに入力される。さらに、第1の受信信号は受信回路520aより第3の受信信号として出力されて車両制御回路600aに入力され、第2の受信信号は受信回路520bより第4の受信信号として出力されて車両制御回路600aに入力される。 The operation of the driving support system of this embodiment shown in FIG. 18 is as follows. The first transmission signal output from the vehicle control circuit 600a and input to the first transmission circuit 510a is output from the first transmission circuit 510a as a second transmission signal, and further input to the first radiation unit 110a. , It is radiated from the first dielectric lens 300a as a transmission electromagnetic wave. On the other hand, the transmitted electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is irradiated to an obstacle or the like, and the received electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is passed through the third dielectric lens 300c to the second radiating portion 110b. Is converted into a first received signal and input to the first receiving circuit 520a, and the received electromagnetic wave is converted into a second received signal at the third radiating unit 110c via the third dielectric lens 300c. , Is input to the second receiving circuit 520b. Further, the first received signal is output from the receiving circuit 520a as a third received signal and input to the vehicle control circuit 600a, and the second received signal is output from the receiving circuit 520b as a fourth received signal to control the vehicle. It is input to the circuit 600a.

つまり、本実施例のセンサは、送信1チャネルおよび受信2チャネルを具備し、運転支援システムは、障害物等との距離、障害物等の相対速度、障害物の第5の仮想線B3−B3’の方位を計測可能なレーダとしてのセンサを具備する。 That is, the sensor of this embodiment includes one transmission channel and two reception channels, and the driving support system includes the distance to the obstacle, the relative speed of the obstacle, and the fifth virtual line B3-B3 of the obstacle. It is equipped with a sensor as a radar that can measure the direction of'.

さらに、車両制御回路600aは第1の送信信号と第3および4の受信信号との関係に基づいて、障害物等の位置や距離を認識し、パワートレイン、車体制御部に制御信号を出力することにより、周辺状況に応じた移動体全体の動作制御が可能となる。 Further, the vehicle control circuit 600a recognizes the position and distance of an obstacle or the like based on the relationship between the first transmission signal and the third and fourth reception signals, and outputs a control signal to the power train and the vehicle body control unit. This makes it possible to control the operation of the entire moving body according to the surrounding conditions.

図19Aは、実施例10に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。図19Aにおいて、40aは鉛直方向であり、40bは水平方向であり、第10の仮想線B6−B6‘は、第1の仮想線A1−A1’の中心および第4の仮想線A2−A2’の中心を通る第10の仮想線である。図19Aにおいて、第1の仮想線A1−A1’および第4の仮想線A2−A2’は鉛直方向40aと並行である。 FIG. 19A is a diagram showing a mounting angle of the sensor having the flat beam generating antenna according to the tenth embodiment to a moving body. In FIG. 19A, 40a is the vertical direction, 40b is the horizontal direction, and the tenth virtual line B6-B6'is the center of the first virtual line A1-A1'and the fourth virtual line A2-A2'. It is a tenth virtual line passing through the center of. In FIG. 19A, the first virtual line A1-A1'and the fourth virtual line A2-A2' are parallel to the vertical direction 40a.

図19Aに示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームのビーム放射方向に垂直な断面形状は、第1の仮想線A1−A1’および第4の仮想線A2−A2’の方向の幅の方が第10の仮想線B6−B6’の方向の幅より狭い。したがって、本実施例の扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームのビーム放射方向に垂直な断面形状は、鉛直方向40aの方向の方が狭く、水平方向40bの方が広くすることが可能となる。このようなアンテナ構造により、ロードクラッタノイズを低減しつつ、水平方位角の広いレーダを実現することが可能となる。 The cross-sectional shape of the beam radiated from the flat beam generation antenna of this embodiment shown in FIG. 19A is the direction of the first virtual line A1-A1'and the fourth virtual line A2-A2'. Is narrower than the width in the direction of the tenth virtual line B6-B6'. Therefore, the cross-sectional shape of the beam radiated from the flat beam generation antenna of the present embodiment is narrower in the vertical direction 40a and wider in the horizontal direction 40b. With such an antenna structure, it is possible to realize a radar having a wide horizontal azimuth while reducing road clutter noise.

なお、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付位置は、移動体前方、側方、後方いずれであっても構わない。 The mounting position of the sensor having the flat beam generation antenna of this embodiment on the moving body may be any of the front, side, and rear of the moving body.

図19Bは、実施例10に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。図19において、偏波角50aは第1の仮想線A1−A1’および第4の仮想線A2−A2’と第10の仮想線B6−B6’とがなす偏波角である。 FIG. 19B is a diagram showing a mounting angle of the sensor having the flat beam generating antenna according to the tenth embodiment to a moving body. In FIG. 19, the polarization angle 50a is the polarization angle formed by the first virtual line A1-A1', the fourth virtual line A2-A2', and the tenth virtual line B6-B6'.

図19Bにおいて、第10の仮想線B6−B6’は水平方向40bと並行であり、偏波角50aは45度が望ましい。図19Bに示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームは、鉛直方向40aに対して45度の偏波角を有するため、ロードクラッタノイズの影響を低減することが可能となる。 In FIG. 19B, the tenth virtual line B6-B6'is parallel to the horizontal direction 40b, and the polarization angle 50a is preferably 45 degrees. Since the beam radiated from the flat beam generating antenna of this embodiment shown in FIG. 19B has a polarization angle of 45 degrees with respect to the vertical direction 40a, it is possible to reduce the influence of load clutter noise.

なお、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付位置は、移動体前方、側方、後方いずれであっても構わない。 The mounting position of the sensor having the flat beam generation antenna of this embodiment on the moving body may be any of the front, side, and rear of the moving body.

図19Cは、実施例13に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。図19Cにおいて、移動体の進行方向40cと、地面700を表している。図19Cにおいて、第8の仮想線A4−A4’の断面方向は移動体の進行方向40cと並行である。 FIG. 19C is a diagram showing a mounting angle of the sensor having the flat beam generating antenna according to the thirteenth embodiment to a moving body. In FIG. 19C, the traveling direction 40c of the moving body and the ground 700 are shown. In FIG. 19C, the cross-sectional direction of the eighth virtual line A4-A4'is parallel to the traveling direction 40c of the moving body.

図19Cに示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、移動体の相対速度を検知する速度センサとして適用可能である。 The sensor having the flat beam generation antenna of this embodiment shown in FIG. 19C can be applied as a speed sensor for detecting the relative speed of a moving body.

なお、図19Cにおいて、扁平ビーム生成アンテナは地面にビーム放射方向が向くよう配置したが、相対速度検知の対象となる物体の位置に応じて、移動体の任意の位置に配置して構わない。また、相対速度検知の対象となる物体は、地面に限らず、壁や線路など任意の固定物であって構わない。 In FIG. 19C, the flat beam generating antenna is arranged so that the beam radiation direction faces the ground, but it may be arranged at an arbitrary position of the moving body according to the position of the object for which the relative velocity is detected. Further, the object for which the relative velocity is detected is not limited to the ground, but may be an arbitrary fixed object such as a wall or a railroad track.

以上、本実施形態の扁平ビーム生成アンテナおよび扁平ビーム生成アンテナを有するセンサならびにセンサを具備する運転支援システムの構造および動作の好ましい形を実施例1乃至17にて説明した。 In the above, preferred forms of the structure and operation of the flat beam generating antenna of the present embodiment, the sensor having the flat beam generating antenna, and the driving support system including the sensor have been described in Examples 1 to 17.

ただし、扁平ビーム生成アンテナを構成する放射部の個数および形状は実施例1乃至17に記載とは異なる形状であっても、本実施形態の扁平ビーム生成アンテナにより得られる効果は同様である。 However, even if the number and shape of the radiating portions constituting the flat beam generating antenna are different from those described in Examples 1 to 17, the effect obtained by the flat beam generating antenna of the present embodiment is the same.

また、実施例1乃至16において、第1乃至5の誘電体レンズ300a〜300eは第1乃至8の放射部110a〜110hの方向に凸形状を有するが、第1乃至8の放射部110a〜110hと反対方向に凸形状であっても構わない。また、第1乃至5のホーン200a〜200eの放射側開口面の形状に応じて、第1乃至5の誘電体レンズ300a〜300eの形状はシリンドリカル形状以外に凸面が回転双極線形状であっても構わない。 Further, in Examples 1 to 16, the first to fifth dielectric lenses 300a to 300e have a convex shape in the direction of the first to eighth radiating portions 110a to 110h, but the first to eighth radiating portions 110a to 110h. It may have a convex shape in the opposite direction to the above. Further, depending on the shape of the radiating side opening surface of the first to fifth horns 200a to 200e, the shape of the first to fifth dielectric lenses 300a to 300e may be a rotating bipolar line shape in addition to the cylindrical shape. I do not care.

さらに、扁平ビーム生成アンテナおよび扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの種類、組合せ個数は実施例1乃至16以外の任意の組合せであって構わない。 Further, the type and the number of combinations of the flat beam generating antenna and the sensor having the flat beam generating antenna may be any combination other than Examples 1 to 16.

さらに、扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度、扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームの方向は実施例15または17の形態以外の任意の形であって構わない。 Further, the mounting angle of the sensor having the flat beam generating antenna to the moving body and the direction of the beam radiated from the flat beam generating antenna may be any shape other than the embodiment of Example 15 or 17.

さらに、誘電体基板100を構成する材料は、樹脂系材料、セラミック系材料、半導体材料のいずれの材料であっても構わない。 Further, the material constituting the dielectric substrate 100 may be any of a resin-based material, a ceramic-based material, and a semiconductor material.

10:誘電体レンズの光軸と誘電体基板の第1の面との交点、20:放射方向、100:誘電体基板、110:放射部、120:導体部、130:導体部、140:給電線、200:ホーン、300:誘電体レンズ、400:貫通孔、500:分配回路、501:第1の端子、502:第2の端子、503:第3の端子、510:送信回路、520:受信回路、600:車両制御回路。 10: Intersection of the optical axis of the dielectric lens and the first surface of the dielectric substrate, 20: Radiation direction, 100: Dielectric substrate, 110: Radiation part, 120: Conductor part, 130: Conductor part, 140: Feed Wire, 200: Horn, 300: Dielectric lens, 400: Through hole, 500: Distribution circuit, 501: First terminal, 502: Second terminal, 503: Third terminal, 510: Transmission circuit, 520: Receiving circuit, 600: Vehicle control circuit.

Claims (4)

アンテナを有し、移動体の相対速度、距離または方位を検出するセンサであって、
前記アンテナは、
基板と、
前記基板上に形成された放射部と、
前記放射部から放射される電磁波を内部で伝搬させてビームとして放射する導波管と、を有し、
前記放射部は、前記基板の第1の面に形成された第1の放射部と、前記第1の面に形成された第1の導体部と、前記基板の前記第1の面と反対側に位置する第2の面に形成された第2の導体部と、を有し
前記導波管は、
前記基板の前記第1の面側に配置され、
放射側開口の形状が、互いに直交する第1の方向よりも第2の方向の方が長く、
前記放射側開口と反対側の開口よりも、前記放射側開口の方が大きく、
前記放射側開口と反対側の開口の縁部が、前記放射部が形成された前記基板面側で前記放射部を内包するように配置されており、
前記放射側開口に誘電体レンズを備え、
前記放射部の電界面方向は前記第2の方向である
ことを特徴とするセンサ。
Have a antenna, a sensor for detecting the relative speed, the distance or orientation of the mobile,
The antenna is
With the board
The radiating part formed on the substrate and
It has a waveguide that internally propagates an electromagnetic wave radiated from the radiation unit and radiates it as a beam.
The radiation portion includes a first radiation portion formed on the first surface of the substrate, a first conductor portion formed on the first surface, and a side opposite to the first surface of the substrate. The waveguide has a second conductor portion formed on a second surface located at
Arranged on the first surface side of the substrate,
The shape of the radial opening is longer in the second direction than in the first direction, which is orthogonal to each other.
The radiating side opening is larger than the opening on the opposite side to the radiating side opening.
The edge portion of the opening on the opposite side to the radiation side opening is arranged so as to include the radiation portion on the substrate surface side on which the radiation portion is formed.
A dielectric lens is provided in the radiation side opening.
A sensor characterized in that the electric field surface direction of the radiating portion is the second direction.
請求項1に記載のセンサにおいて、
前記放射部から放射された電磁波を球面波から平面波に変換する
ことを特徴とするセンサ。
In the sensor according to claim 1,
A sensor characterized by converting an electromagnetic wave radiated from the radiation unit from a spherical wave to a plane wave.
請求項1又は2に記載のセンサにおいて、
前記誘電体レンズの、前記第1の方向の断面形状が直線形状であり、前記第2の方向の断面形状が双曲線の形状を有するシリンドリカルレンズである
ことを特徴とするセンサ。
In the sensor according to claim 1 or 2.
A sensor characterized in that the dielectric lens has a linear cross-sectional shape in the first direction and a hyperbolic cross-sectional shape in the second direction.
複数のアンテナを含み、車両と障害物との距離、及び前記車両と前記障害物との相対速度または前記障害物の方位を計測するセンサを備えた運転支援システムにおいて、
前記アンテナは、
基板上に形成された放射部と、
前記放射部から放射される電磁波を内部で伝搬させてビームとして放射する導波管と、を有し、
前記放射部は、前記基板の第1の面に形成された第1の放射部と、前記第1の面に形成された導体部と、前記基板の前記第1の面と反対側に位置する第2の面に形成された第2の導体部と、を有し、
前記導波管は、
前記基板の前記第1の面側に配置され、
放射側開口の形状が、互いに直交する第1の方向よりも第2の方向の方が長く、
前記放射側開口と反対側の開口よりも、前記放射側開口の方が大きく、
前記放射側開口と反対側の開口の縁部が、前記放射部が形成された前記基板面側で前記放射部を内包するように配置され、
前記放射側開口に誘電体レンズを備えており、
前記放射部の電界面方向は前記第2の方向であって、
さらに前記放射部に接続される送信回路と、
前記送信回路に接続された以外の前記アンテナの前記放射部に接続される受信回路と、
前記送信回路および前記受信回路と接続する車両制御部と、
を有することを特徴とする運転支援システム。
A plurality of antennas seen including, in the driving support system provided with a sensor for measuring the orientation of the relative velocity or the obstacle distance between the vehicle and the obstacle, and with the vehicle and the obstacle,
The antenna is
The radiation part formed on the substrate and
It has a waveguide that internally propagates an electromagnetic wave radiated from the radiation unit and radiates it as a beam.
The radiating portion is located on the side opposite to the first radiating portion formed on the first surface of the substrate, the conductor portion formed on the first surface, and the first surface of the substrate. It has a second conductor portion formed on the second surface, and has.
The waveguide is
Arranged on the first surface side of the substrate,
The shape of the radial opening is longer in the second direction than in the first direction, which is orthogonal to each other.
The radiating side opening is larger than the opening on the opposite side to the radiating side opening.
The edge of the opening opposite to the radiation side opening is arranged so as to include the radiation portion on the substrate surface side on which the radiation portion is formed.
A dielectric lens is provided in the radiation side opening.
The electric field surface direction of the radiating portion is the second direction.
Further, a transmission circuit connected to the radiation unit and
A receiving circuit connected to the radiating portion of the antenna other than the transmitting circuit, and
A vehicle control unit connected to the transmission circuit and the reception circuit,
A driving support system characterized by having.
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JPS58221502A (en) * 1982-06-14 1983-12-23 Fujitsu Ltd Microwave power distributor and synthesizer
JPS6017370A (en) * 1983-07-08 1985-01-29 Nec Corp Magnetic resonance apparatus
KR960001780A (en) * 1994-06-01 1996-01-25 제임스 디, 튜턴 Doppler Radar Transceiver for Vehicle Surveillance System
JP3119176B2 (en) * 1996-10-23 2000-12-18 株式会社村田製作所 Antenna shared distributor and transmitter / receiver for dielectric line
JP3420474B2 (en) * 1997-07-25 2003-06-23 京セラ株式会社 Stacked aperture antenna and multilayer wiring board having the same
JP3882373B2 (en) * 1999-02-05 2007-02-14 株式会社デンソー In-vehicle radar system antenna
JP3613147B2 (en) * 2000-06-22 2005-01-26 日本電気株式会社 Antenna device
JP5364921B2 (en) * 2008-10-08 2013-12-11 独立行政法人情報通信研究機構 Pulse radio communication device
JP5639114B2 (en) * 2012-05-25 2014-12-10 日本電信電話株式会社 Horn antenna integrated MMIC package

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