JP6938217B2 - アンテナ装置及びレーダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置及びレーダ装置に関する。

近年、ミリ波に係る技術開発が進み、例えば車載向けレーダや無線通信、生体情報センシング等の幅広い分野で利用されている。ミリ波を利用することで、直進性及び指向性が高い、高ゲインのアンテナ設計が可能、波長が短いことで機器の小型化が可能などといったメリットが得られる。しかしながら一方では、スプリアス（不要輻射）といった意図しない信号成分も放射され、レーダ装置の信号特性に影響を及ぼすことが懸念された。そして、スプリアス（不要輻射）の吸収に係る従来技術の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載された従来の電波吸収体は粒径が１〜１００ｎｍに制御された微細組織構造を有する磁性材料を含む磁性層を備える。これにより、この電波吸収体は厚さ１ｍｍ以下といった薄型でありながら、高周波の電磁波に対して良好な吸収性能を有する。

特開２００２−１５８４８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術はスプリアスを吸収するにあたって、薄型ではあるものの電波吸収体という部材を別途用意する必要があることが課題であった。これにより、ミリ波を利用する機器において、機器の小型化が期待できなくなることが懸念された。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、小型化が図られた構成で、所望の送信波の送信及び反射波の受信と、スプリアス（不要輻射）の低減とが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係るアンテナ装置は、シート状に構成され、前記シートの一方の面に設けられて送信波の送信及び物標からの反射波の受信の少なくともいずれかを実施するアンテナ部と、前記シートの他方の面に設けられてスプリアスを吸収する吸収部と、を備える構成（第１の構成）である。

また、上記第１の構成のアンテナ装置において、前記アンテナ部の表面が凸となり、且つ前記吸収部の表面が凹となる形状に湾曲する構成（第２の構成）であっても良い。

また、上記第１または第２の構成のアンテナ装置において、前記アンテナ部及び前記吸収部は、複数のセルが周期的に配置されるメタマテリアル構造を有し、前記メタマテリアル構造が、最外層から順に第１導電体層、誘電体層、第２導電体層を含む積層構造を有する構成（第３の構成）であっても良い。

また、上記第３の構成のアンテナ装置において、前記セルの前記第１導電体層及び前記第２導電体層の各々が、リング形状の周縁部と、前記周縁部の内側に配置される島状部と、前記周縁部と前記島状部とが接続される接続部と、を有する構成（第４の構成）であっても良い。

また、上記第３または第４の構成のアンテナ装置において、前記アンテナ部と前記吸収部との間に、それら各々の電波の干渉を抑制するためのシールド部が設けられる構成（第５の構成）であっても良い。

また、本発明に係るレーダ装置は、上記第１から第５のいずれかの構成のアンテナ装置と、電子基板と、前記電子基板に実装される電子部品と、を備え、前記アンテナ装置が、前記電子部品が実装された前記電子基板の表面に対して前記吸収部側の一面を対向させて取り付けられる構成（第６の構成）である。

本発明の構成によれば、１枚のシート状のアンテナ装置の表裏に、アンテナ部と、吸収部とが設けられる。したがって、小型化が図られた構成で、所望の送信波の送信及び反射波の受信と、スプリアス（不要輻射）の低減とが可能になる。

第１実施形態のレーダ装置を示す斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置を示す斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置の部分断面図である。 第１実施形態のアンテナ装置の部分分解斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置のセルの分解斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置のセルの斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置のセルの正面図である。 第１実施形態のアンテナ装置の第１変形例を示す斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置の第２変形例を示す斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置の第３変形例を示す斜視図である。 第１実施形態のアンテナ装置の送信特性を示すグラフである。 第１実施形態のアンテナ装置の吸収特性を示すグラフである。 第２実施形態のアンテナ装置の部分分解斜視図である。 第３実施形態のアンテナ装置を示す斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．レーダ装置の全体構成＞
図１は、第１実施形態のレーダ装置１を示す斜視図である。図２は、アンテナ装置１０を示す斜視図である。なお、図２は、湾曲した形態でレーダ装置１に取り付けられるアンテナ装置１０（図１参照）を平板状に伸ばした状態を示すものである。

本実施形態のレーダ装置１は、例えば車両に搭載されるレーダ装置であって、装置自体の前方を走査する。レーダ装置１は車両の前面、側面または背面の外装に設けられ、車両の周囲に向かってミリ波帯の送信波を送信する。さらに、レーダ装置１は先行車、対向車、路側設置物などといった物標によって反射された反射波を受信する。

レーダ装置１は、図１に示す電子基板２、電子部品３Ａ、３Ｂ及びアンテナ装置１０を備える。

電子基板２は、例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂が材料として用いられ、板状に構成される。電子基板２の表面２ａには電子部品３Ａ、３Ｂを含む不図示の部品が実装される。なお、電子基板２の表面２ａと反対の裏面にも部品が実装されることがある。

電子部品３Ａ、３Ｂは、例えば高周波信号の発振、増幅、変調、周波数変換などといった信号処理を行う高周波集積回路を含む電子部品であって、一例としてはＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）である。例えば、電子部品３Ａが送信用のＭＭＩＣであり、電子部品３Ｂが受信用のＭＭＩＣである。送信用の電子部品３Ａ及び受信用の電子部品３Ｂは各々複数設けても良い。

電子部品３Ａ、３Ｂは電子基板２の表面２ａに実装される。電子部品３Ａ、３Ｂは伝送線路４Ａ、４Ｂを介して、後述するアンテナ装置１０のアンテナ部２０と電気的に接続される。

アンテナ装置１０は電子部品３Ａ、３Ｂが実装された電子基板２の表面２ａ側に設けられる。アンテナ装置１０は、図２に示すように平面視矩形のシート状に構成される。そして、アンテナ装置１０は、図１に示すようにその中央部が電子基板２の表面２ａから離れる方向に凸となる弧状の形態に湾曲され、その両端部がレーダ装置１に取り付けられる。電子部品３Ａ、３Ｂは、電子基板２の表面２ａを正対して見たアンテナ装置１０の投影領域Ｘの内側に配置される。

アンテナ装置１０はその表面にアンテナ部２０を備える。アンテナ部２０は、、図１の矢印Ｓが指す方向に向かって送信波を送信する。さらに、アンテナ部２０は、アンテナ部２０から送信された送信波が物標で反射された反射波を受信する。このように、アンテナ装置１０は送受兼用のアンテナ部２０を有する。

本実施形態のアンテナ装置１０は、アンテナ部２０が電波の送信と受信とが可能なアンテナとして以下で説明するが、次のような構成であっても良い。例えば、アンテナ装置１０はアンテナ部２０を送信アンテナとして、当該アンテナ部２０から送信された送信波を受信する受信アンテナを電子基板２の表面２ａの投影領域Ｘの外側に配置する構成であっ
ても良い。また、アンテナ装置１０はアンテナ部２０を受信アンテナとして、送信アンテナを電子基板２の表面２ａの投影領域Ｘの外側に配置する構成であっても良い。

＜１−２．アンテナ装置の詳細な構成＞
続いて、アンテナ装置１０の詳細な構成について説明する。図３は、アンテナ装置１０の部分断面図である。図４は、アンテナ装置１０の部分分解斜視図である。図５は、アンテナ装置１０のセルの分解斜視図である。図６は、アンテナ装置１０のセルの斜視図である。図７は、アンテナ装置１０のセルの正面図である。なお、後述するように、アンテナ部２０のセル２１と、吸収部３０のセル３１とは構成が同じであるので、図４〜図７ではセル２１、３１に係る構成要素の符号を併記した。

アンテナ装置１０は前述のように平面視矩形のシート状に構成される（図２参照）。アンテナ装置１０は、図３及び図４に示すアンテナ部２０、吸収部３０及びシールド部４０を備える。アンテナ装置１０を構成するシートの一方の面にアンテナ部２０が設けられ、他方の面に吸収部３０が設けられる。シールド部４０はアンテナ部２０と吸収部３０との間に設けられる。

アンテナ装置１０は、図１に示すようにアンテナ部２０の表面が凸となり、且つ吸収部３０の表面が凹となる形状に湾曲する。アンテナ装置１０は一定の曲率半径で湾曲する。

アンテナ部２０は、図２に示すように複数のセル２１が周期的に配置されるメタマテリアル構造（ＥＢＧ（Electromagnetic Band Gap）構造）を有する。なお、アンテナ部２０のセル２１の実際の数は、図２に描画されたセル２１の数と一致するわけではない。セル２１は、図４〜図７に示すように例えば平面視正方形状に構成される。隣接するセル２１同士は間を置かずに互いの周縁部同士が電気的に接続される。アンテナ部２０のメタマテリアル構造は、図３に示すように最外層から順に第１導電体層２２、誘電体層２３及び第２導電体層２４を含む積層構造を有する。

第１導電体層２２は例えば銅箔などの金属で構成される。第１導電体層２２は、図４〜図７に示すように周縁部２２ａ、島状部２２ｂ及び接続部２２ｃを有する。

周縁部２２ａはセル２１の外周の縁部に設けられ、平面視矩形のリング形状に構成される。周縁部２２ａの外周及び内周は平面視正方形状に構成される。周縁部２２ａの外周の四辺と、周縁部２２ａの内周の四辺とは、各々が互いに略平行である。周縁部２２ａの外周の辺と内周の辺との間の間隔、すなわち周縁部２２ａの幅は全周にわたって略均一である。なお、周縁部２２ａの外周及び内周の形状は正方形状に限定されるわけではなく、例えば長方形状であっても良い。

島状部２２ｂは周縁部２２ａから離隔し、周縁部２２ａの内側に設けられる。島状部２２ｂの外周は平面視正方形状に構成される。周縁部２２ａの内周の四辺と、島状部２２ｂの外周の四辺とは、各々が互いに略平行である。周縁部２２ａの内周の辺と島状部２２ｂの外周の辺との間の間隔、すなわち周縁部２２ａ及び島状部２２ｂの中間部の幅は全周にわたって略均一である。なお、島状部２２ｂの外周の形状は正方形状に限定されるわけではなく、例えば円形状、長方形状であっても良い。

接続部２２ｃは周縁部２２ａと島状部２２ｂとを接続する平面視長方形状に構成される。長方形状の接続部２２ｃの短辺の長さ、すなわち接続部２２ｃの幅は周縁部２２ａの内周の一辺及び島状部２２ｂの外周の一辺よりも短い。接続部２２ｃは、互いに対向する周縁部２２ａの内周の一辺及び島状部２２ｂの外周の一辺の長手方向の略中央部に配置される。なお、接続部２２ｃの外周の形状は長方形状に限定されるわけではなく、例えば正方形状であっても良い。

ここで、第１導電体層２２のサイズの一例を掲げる。なお、この第１導電体層２２のサイズは一例であって、これに限定されるもではなく、所望の周波数に応じて変更され得る。後述する誘電体層２３及び導電体層２４のサイズも同様である。

周縁部２２ａは、外周の一辺の長さが１．０ｍｍであり、内周の一辺の長さが０．８ｍｍである。すなわち、周縁部２２ａの幅は０．１ｍｍである。島状部２２ｂは外周の一辺の長さが０．３ｍｍである。接続部２２ｃは幅（長方形状の短辺の長さ）が０．２ｍｍである。周縁部２２ａの内周の辺と島状部２２ｂの外周の辺との間の間隔、すなわち接続部２２ｃの長さ（長方形状の長辺の長さ）は０．２５ｍｍである。第１導電体層２２の厚さは０．０１ｍｍである。

周縁部２２ａ、島状部２２ｂ及び接続部２２ｃは略同一の平面上に一体化して形成され、電気的に接続される。周縁部２２ａ、島状部２２ｂ及び接続部２２ｃは導体部分及び周囲の空間部分によって所望のキャパシタンス及びインダクタンスを有するように設計される。

アンテナ部２０の表面は、電子部品３Ａ、３Ｂが実装された電子基板２の表面２ａが向く方向と略同じ方向であって、外側を向く。上記構成により、アンテナ部２０は所望の周波数、例えば周波数７６ＧＨｚのミリ波を図１の矢印Ｓが指す方向に向かって送信波を送信し、さらに物標からの反射波の受信する。

誘電体層２３は例えばポリイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂などの材料で構成される。後述する他の誘電体層を含め、誘電体層２３をポリイミド樹脂で構成すれば、アンテナ装置１０全体を柔軟な形態にすることができる。これにより、アンテナ装置１０の組み立て時に、アンテナ装置１０を自由な形状にすることができる。また、後述する他の誘電体層を含め、誘電体層２３をガラスエポキシ樹脂で構成すれば、アンテナ装置１０全体を堅固な形態にすることができる。これにより、アンテナ装置１０を、その組み立て当初から決まった形状にすることができる。

誘電体層２３はその外周が平面視正方形状である平板状に構成される。セル２１の表面を正対して見て、誘電体層２３は第１導電体層２２とちょうど重なる。すなわち、誘電体層２３の外周の位置と、第１導電体層２２の外周の位置とが一致する。誘電体層２３のサイズの一例を挙げれば、誘電体層２３は外周の一辺の長さが１．０ｍｍである。誘電体層２３の厚さは例えば０．０２ｍｍである。

第２導電体層２４は例えば銅箔などの金属で構成される。第２導電体層２４は、図４〜図７に示すように周縁部２４ａ、島状部２４ｂ及び接続部２４ｃを有する。

第２導電体層２４の周縁部２４ａ、島状部２４ｂ及び接続部２４ｃの詳細な構成は、第１導電体層２２の周縁部２２ａ、島状部２２ｂ及び接続部２２ｃの構成と同様である。したがって、ここではそれらの詳細な説明を省略する。第２導電体層２４のサイズの一例も、先に説明した第１導電体層２２のサイズの一例と同じである。

第２導電体層２４はその外周が平面視正方形状に構成される。セル２１の表面を正対して見て、第２導電体層２４は誘電体層２３及び第１導電体層２２とちょうど重なる。すなわち、第２導電体層２４の外周の位置と、誘電体層２３の外周の位置と、第１導電体層２２の外周の位置とが一致する。

なお、第２導電体層２４の接続部２４ｃは、図５及び図７に示すようにセル２１の表面を正対して見て、第１導電体層２２の接続部２２ｃと重ならない位置に配置される。第２導電体層２４の接続部２４ｃは、第１導電体層２２の島状部２２ｂを隔てた接続部２２ｃの反対側の位置に対応する位置に配置される。

吸収部３０も、アンテナ部２０と同様に、複数のセル３１（図３、図４参照）が周期的に配置されるメタマテリアル構造（ＥＢＧ構造）を有する。セル３１は例えば平面視正方形状に構成される。隣接するセル３１同士は電気的に接続される。吸収部３０のメタマテリアル構造は、図３に示すように最外層から順に第１導電体層３２、誘電体層３３及び第２導電体層３４を含む積層構造を有する。

前述したように、吸収部３０のセル３１の構成は、アンテナ部２０のセル２１の構成と同じである。したがって、吸収部３０の第１導電体層３２、誘電体層３３及び第２導電体層３４の詳細な構成は、アンテナ部２０の第１導電体層２２、誘電体層２３及び第２導電体層２４の構成と同じである。吸収部３０の第１導電体層３２、誘電体層３３及び第２導電体層３４のサイズの一例も、先に説明したアンテナ部２０の第１導電体層２２、誘電体層２３及び第２導電体層２４のサイズの一例と同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明を省略する。このように、同様の構成を有するアンテナ部２０と吸収部３０とを１つのアンテナ装置１０の表と裏とに設けた構成とすることで、１枚のシートで送信波の送信及び反射波の受信と、スプリアス（不要輻射）の吸収との複数の機能を両立させることが可能である。

より詳細には、吸収部３０の表面は電子部品３Ａ、３Ｂが実装された電子基板２の表面２ａと対向して、内側を向く（図１参照）。上記構成により、吸収部３０は所望の周波数帯域、例えば２０〜６０ＧＨｚの電子部品３Ａ、３Ｂから放射される意図しないスプリアスを吸収する。吸収部３０で吸収したスプリアスはアースに落としても良い。

シールド部４０はアンテナ装置１０全体と同様の平面視矩形に構成される。シールド部４０は、図３に示すように２層の誘電体層４１と、その間に挟まれた導電体層４２とを含む積層構造を有する。誘電体層４１は例えばポリイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂などの材料で構成される。導電体層４２は例えば銅箔などの金属で構成される。シールド部４０はアンテナ部２０と吸収部３０との間において、それら各々の信号の干渉を防止する。

上記のように、アンテナ装置１０は、シート状に構成され、当該シートの一方の面に設けられて送信波の送信及び物標からの反射波の受信の少なくともいずれかを実施するアンテナ部２０と、当該シートの他方の面に設けられてスプリアスを吸収する吸収部３０と、を備える。

この構成によれば、１枚のシート状のアンテナ装置１０の表裏に、アンテナ部２０と、吸収部３０とが設けられる。したがって、小型化が図られた構成で、所望の送信波の送信及び反射波の受信と、スプリアス（不要輻射）の低減とが可能になる。

そして、アンテナ部２０及び吸収部３０は、複数のセル２１、３１が周期的に配置されるメタマテリアル構造を有する。これらのメタマテリアル構造は、最外層から順に第１導電体層２２、３２、誘電体層２３、３３、第２導電体層２４、３４を含む積層構造を有する。

この構成によれば、アンテナ部２０及び吸収部３０の薄型化を図ることができる。すなわち、薄型化されたアンテナ装置１０によって、所望の送信波の送信及び反射波の受信と、スプリアス（不要輻射）の低減とが可能になる。

また、セル２１、３１の第１導電体層２２、３２及び第２導電体層２４、３４の各々が、リング形状の周縁部２２ａ、３２ａと、周縁部の内側に配置される島状部２２ｂ、３２ｂと、周縁部と島状部とが接続される接続部２２ｃ、３２ｃと、を有する。この構成によれば、所望の周波数の送信波を送信するアンテナ部２０を構成することができる。さらに、所望の周波数帯域のスプリアスを吸収する吸収部３０を構成することができる。

さらに、アンテナ部２０と吸収部３０との間には、それら各々の電波の干渉を抑制するためのシールド部４０が設けられる。この構成によれば、障害が抑制され、好適な送信特性を発揮するアンテナ部２０を構成することが可能である。さらに、障害が抑制され、好適な吸収特性を発揮する吸収部３０を構成することが可能である。

そして、レーダ装置１は、アンテナ装置１０が、電子部品３Ａ、３Ｂが実装された電子基板２の表面２ａに対して吸収部３０側の一面を対向させて取り付けられる。この構成によれば、小型化が図られた構成で、所望の送信波の送信及び反射波の受信と、スプリアス（不要輻射）の低減とが可能なレーダ装置１を得ることが可能になる。

＜１−３．アンテナ装置の曲率＞
続いて、アンテナ装置１０の曲率と、送信特性及び吸収特性との関係について説明する。図８は、アンテナ装置の第１変形例を示す斜視図である。図９は、アンテナ装置の第２変形例を示す斜視図である。図１０は、アンテナ装置の第３変形例を示す斜視図である。図１１は、アンテナ装置の送信特性を示すグラフである。図１２は、アンテナ装置の吸収特性を示すグラフである。

図８に示す第１変形例のアンテナ装置１１０の曲率半径ｒは例えば４．７ｃｍである。図９に示す第２変形例のアンテナ装置２１０の曲率半径ｒは例えば９．５ｃｍである。図１０に示す第３変形例のアンテナ装置３１０の曲率半径ｒは例えば１９．１ｃｍである。すなわち、アンテナ装置の曲率半径ｒは、第１変形例のアンテナ装置１１０、第２変形例のアンテナ装置２１０、第３変形例のアンテナ装置３１０の順に大きくなる。なお、これら３つのアンテナ装置は互いに平板状に伸ばした状態のサイズが同じであり、例えば長辺１５ｃｍ、短辺３ｃｍである。

図１１は、各アンテナ装置におけるアンテナ部２０の送信波の送信特性を示すグラフである。図１１に示すグラフは、横軸が各アンテナ装置の径方向を水平にした場合の送信波の広がり角度であり、縦軸がアンテナゲインである。

図１１によれば、アンテナ装置の曲率半径ｒをより大きくすると、アンテナ装置の中央部（角度０ｄｅｇ）から角度９０ｄｅｇの方に離れる場合にアンテナゲインが他の曲率半径のゲインよりも小さくなることが分かる。一方、アンテナ装置の曲率半径ｒをより小さくすると、アンテナ装置の中央部（角度０ｄｅｇ）から角度９０ｄｅｇの方に離れる場合にアンテナゲインが他の曲率半径のゲインよりも大きくなることが分かる。

これにより、曲率半径ｒがより小さい第１変形例のアンテナ装置１１０が、送信波が広範囲にわたって送信されることが分かる。すなわち、第１変形例のアンテナ装置１１０を用いれば、レーダ装置自体或いはアンテナ装置自体を水平方向に走査する構造の必要性を排除できる可能性がある。したがって、曲率半径ｒがより小さい第１変形例のアンテナ装置１１０が、送信波の送信特性において最も良好であると言える。

図１２は、各アンテナ装置における吸収部３０のスプリアス（不要輻射）の吸収特性を示すグラフである。図１２に示すグラフは、横軸がスプリアスの周波数であり、縦軸がスプリアスの減衰量である。

図１２によれば、アンテナ装置の曲率半径ｒをより大きくすると、ピーク（共振周波数）が低周波数側にシフトすることが分かる。さらに、アンテナ装置の曲率半径ｒをより大きくすると、全帯域において減衰量が大きくなっていくことが分かる。

これにより、曲率半径ｒがより大きい第３変形例のアンテナ装置３１０が、全帯域にわたってスプリアス（不要輻射）を吸収し易いことが分かる。したがって、曲率半径ｒがより大きい第３変形例のアンテナ装置３１０が、スプリアスの吸収特性において最も良好であると言える。

上記の第１から第３の変形例に係る検証を鑑み、図１に示すレーダ装置１のアンテナ装置１０は、アンテナ部２０の表面が凸となり、且つ吸収部３０の表面が凹となる形状に湾曲され、電子部品３Ａ、３Ｂが実装された電子基板２の表面２ａ側に設けられる。

この構成によれば、１枚のシート状のアンテナ装置１０の表裏に、好適な送信特性を発揮するアンテナ部２０と、好適な吸収特性を発揮する吸収部３０とを構成することが可能になる。そして、アンテナ装置１０の形状設計、すなわちアンテナ装置１０の湾曲度合を適宜任意に変更することで、所望の送信特性、吸収特性を得ることができる。

なお、アンテナ部２０の広角化を図ることを優先度の高い目的とする場合は、第１変形例のアンテナ装置１１０の曲率半径ｒ（例えばｒ＝４．７ｃｍ）とする。また、吸収部３０による特定の周波数帯（例えば３８ＧＨｚ帯）のスプリアスの低減を図ることを優先度の高い目的とする場合は、第３変形例のアンテナ装置３１０の曲率半径ｒ（例えばｒ＝１９．１ｃｍ）とする。さらに、アンテナ部２０の広角化と、吸収部３０による特定の周波数帯のスプリアスの低減との両方の性能を確保することを目的とする場合は、第２変形例のアンテナ装置２１０の曲率半径ｒ（例えばｒ＝９．５ｃｍ）とする。このように、アンテナ部２０による物標の検出角度の広角化と、吸収部３０によるスプリアスの低減との優先度を考慮して、これらの複数の機能を両立させるために、最適な曲率半径が設定される。これにより、アンテナ装置１０を備えたレーダ装置１は、物標の位置等に関する正確な情報を検出できる。

＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。図１３は、第２実施形態のアンテナ装置１０の部分分解斜視図である。なお、第２実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と異なる構成要素については以下で説明し、第１実施形態と共通する構成要素については詳細な説明を省略する。

第２実施形態のアンテナ装置１０は、図１３に示すアンテナ部２０及び吸収部３０を備える。

ここで、アンテナ部２０及び吸収部３０がともに有するメタマテリアル構造（ＥＢＧ構造）は、セル２１、３１の仕様を変更することで、アンテナ部２０が送信する送信波の周波数と、吸収部３０が吸収するスプリアスの周波数帯域とを任意に変えることができる。アンテナ部２０は例えば周波数７６ＧＨｚのミリ波を送信するので、高周波数帯域側に有効な仕様であることが望ましい。一方、吸収部３０は例えば２０〜６０ＧＨｚのスプリアスを吸収したいので、低周波数帯域側に有効な仕様であることが望ましい。

このため、第２実施形態のアンテナ部２０は第１導電体層２２及び第２導電体層２４の島状部２２ｂ、２４ｂの外形が比較的小さく構成される。一方、第２実施形態の吸収部３０の第１導電体層３２及び第２導電体層３４の島状部３２ｂ、３４ｂの外形が比較的大きく構成される。

このように、島状部の面積に応じて、導電体層のキャパシタンス及びインダクタンスの値が変化する。このような変更に応じて、導電体層の共振周波数が変わる。図１３に示した具体例のように、アンテナ部２０に関するセル２１の島状部２２ｂの面積を、吸収部３０に関するセル３１の島状部３４ｂの面積よりも小さくすることで、共振周波数が所定値よりも大きくなり、アンテナ部２０から例えば周波数７６ＧＨｚの送信波を送信する場合に所望のレベルを確保できる。また、吸収部３０に関するセル３１の島状部３４ｂの面積を、アンテナ部２０に関するセル２１の島状部２２ｂの面積よりも大きくすることで、共振周波数が所定値よりも小さくなり、吸収部３０において例えば３０ＧＨｚを含む３０〜５０ＧＨｚのスプリアスを吸収する。すなわち、アンテナ部２０及び吸収部３０のＥＢＧ構造の設計を適宜任意に変更することで、所望の周波数特性を得ることができる。

＜３．第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。図１４は、第３実施形態のアンテナ装置１０を示す斜視図である。なお、第３実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と異なる構成要素については以下で説明し、それらの実施形態と共通する構成要素については詳細な説明を省略する。

第３実施形態のアンテナ装置１０は、図１４に示すように全体が波形に構成される。このように、アンテナ装置１０の全体を任意の形状に設計することで、アンテナ装置１０の電子基板２への取り付けや、送信特性及び吸収特性に関して、アンテナ装置１０を所望の構成にすることができる。すなわち、アンテナ装置１０の機能と実装とを両立させることが可能になる。

＜４．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施形態の各所において記載したアンテナ装置１０及びレーダ装置１の仕様に係る寸法（数値）は単なる例示であって、それら寸法に限定されるわけではない。さらに、レーダ装置１で用いられる電波（送信波、反射波）は一例であり、「光波」や「超音波」であっても良い。

また、上記実施形態では、アンテナ装置１０が一定の曲率半径で湾曲する形態、或いは波形であることとしたが、他の形態であっても良い。例えば、アンテナ装置１０は平板状に伸ばした形態であっても良い。

また、電子部品３Ａ、３Ｂが電子基板２の表面２ａに対する法線方向と交差する方向にスプリアス（不要輻射）を放射する場合等は、アンテナ装置１０（吸収部３０）の大きさを適切な大きさに変更することが好ましい。この場合、アンテナ装置１０（吸収部３０）を例えばドーム形状に構成しても良い。

また、上記実施形態では、アンテナ装置１０全体を柔軟な形態にすることができることとしたが、アンテナ装置１０全体を予め所定の曲率半径で形成した堅硬な形態としても良い。

１ レーダ装置
２ 電子基板
２ａ 表面
３Ａ、３Ｂ 電子部品
１０ アンテナ装置
２０ アンテナ部
２１ セル
２２ 第１導電体層
２２ａ 周縁部
２２ｂ 島状部
２２ｃ 接続部
２３ 誘電体層
２４ 第２導電体層
２４ａ 周縁部
２４ｂ 島状部
２４ｃ 接続部
３０ 吸収部
３１ セル
３２ 第１導電体層
３２ａ 周縁部
３２ｂ 島状部
３２ｃ 接続部
３３ 誘電体層
３４ 第２導電体層
３４ａ 周縁部
３４ｂ 島状部
３４ｃ 接続部
４０ シールド部

Claims (5)

1. シート状に構成されたアンテナ装置であって、
   前記シートの一方の面に設けられて送信波の送信及び物標からの反射波の受信の少なくともいずれかを実施するアンテナ部と、
   前記シートの他方の面に設けられてスプリアスを吸収する吸収部と、
   を備え、
   前記アンテナ部の表面が凸となり、且つ前記吸収部の表面が凹となる形状に湾曲することを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記アンテナ部及び前記吸収部は、複数のセルが周期的に配置されるメタマテリアル構造を有し、
   前記メタマテリアル構造が、最外層から順に第１導電体層、誘電体層、第２導電体層を含む積層構造を有することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記セルの前記第１導電体層及び前記第２導電体層の各々が、
   リング形状の周縁部と、
   前記周縁部の内側に配置される島状部と、
   前記周縁部と前記島状部とが接続される接続部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記アンテナ部と前記吸収部との間に、それら各々の電波の干渉を抑制するためのシールド部が設けられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のアンテナ装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置と、
   電子基板と、
   前記電子基板に実装される電子部品と、
   を備え、
   前記アンテナ装置が、前記電子部品が実装された前記電子基板の表面に対して前記吸収部側の一面を対向させて取り付けられることを特徴とするレーダ装置。

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