JPH11261332A - Radar device - Google Patents

Radar device

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JPH11261332A
JPH11261332A JP10059673A JP5967398A JPH11261332A JP H11261332 A JPH11261332 A JP H11261332A JP 10059673 A JP10059673 A JP 10059673A JP 5967398 A JP5967398 A JP 5967398A JP H11261332 A JPH11261332 A JP H11261332A
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JP
Japan
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layer
transmission line
antenna
line
high frequency
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JP10059673A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazushi Kuroda
和士 黒田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH11261332A publication Critical patent/JPH11261332A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the degree of freedom on the array of a plurality of element antennas by installing a transmission line layer where a transmission line connecting a plane array antenna and a circuit part on a circuit layer is provided on an intermediate layer sandwiched by an antenna layer and the circuit layer. SOLUTION: A radar device 1 is constituted of an antenna layer 2 having a plane array antenna 20, a transmission line layer 3 where a transmission line is installed, a high frequency circuit layer 4 loading a high frequency circuit executing the signal processing of a high frequency signal and a signal processing circuit layer 5 loading a signal processing circuit executing a digital beam foaming processing on a digital outputted from the high frequency circuit. The transmission line layer 3 is provided between the antenna layer 2 and the high frequency circuit layer 4. The transmission line layer 3 is constituted of a waveguide connected to the micro strip line of the antenna layer 3 positioned above, the high frequency circuit layer 4 positioned below and a waveguide connected to the upper transmission line. The respective waveguides are connected so that line lengths become equal to the two waveguides through the transmission line 30.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置、特
に、複数の素子アンテナが平面上に配列された平面アレ
ーアンテナを備えたレーダ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar apparatus, and more particularly to a radar apparatus having a planar array antenna in which a plurality of element antennas are arranged on a plane.

【0002】[0002]

【従来の技術】パッチアンテナを行方向と列方向に多数
配列した平面アレーアンテナとして、例えば、特開平8
−181537号公報に開示されたマイクロ波アンテナ
がある。このマイクロ波アンテナでは、高利得、高効率
を目的として、パッチアンテナが配列されている基板上
のマイクロストリップ線路による給電線に工夫が凝らさ
れている。
2. Description of the Related Art A planar array antenna in which a large number of patch antennas are arranged in a row direction and a column direction is disclosed in
There is a microwave antenna disclosed in JP-A-181537. In this microwave antenna, a feed line of a microstrip line on a substrate on which a patch antenna is arranged is devised for the purpose of high gain and high efficiency.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一方、パッチアンテナ
の配列、特に、パッチアンテナ間の距離は、メインビー
ムに対するグレーティングローブの角度や、ビーム幅、
アンテナ利得等に大きく影響を与えるので、用途に応じ
て適切に設定する必要がある。
On the other hand, the arrangement of the patch antennas, particularly the distance between the patch antennas, depends on the angle of the grating lobe with respect to the main beam, the beam width, and the like.
Since it greatly affects the antenna gain and the like, it is necessary to set it appropriately according to the application.

【0004】しかし、上述した従来技術のように、高利
得、高効率を目的として給電線の構成を特殊なものとし
た場合、パッチアンテナを所望の間隔で配列することが
困難であり、合成ビームとして十分な利得が得られな
い、または、パッチアンテナ間隔を狭くすることにより
グレーティングローブをメインビームから遠ざけること
が困難となるという問題があった。
However, when the configuration of the feeder line is made special for the purpose of high gain and high efficiency as in the above-mentioned prior art, it is difficult to arrange the patch antennas at desired intervals, and the combined beam However, there has been a problem that it is difficult to obtain a sufficient gain, or it is difficult to keep the grating lobe away from the main beam by narrowing the interval between the patch antennas.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のレーダ装置は、
このような問題を解決したものであり、平面アレーアン
テナが設けられたアンテナ層と、レーダ装置の回路部の
少なくとも一部が搭載された回路層と、アンテナ層と回
路層とに挟まれた中間層であり平面アレーアンテナと回
路層上の回路部とを接続する伝送線路が設けられた伝送
線路層とを有することを特徴とする。
The radar apparatus according to the present invention comprises:
In order to solve such a problem, an antenna layer provided with a planar array antenna, a circuit layer on which at least a part of a circuit unit of a radar device is mounted, and an intermediate layer sandwiched between the antenna layer and the circuit layer And a transmission line layer provided with a transmission line connecting the planar array antenna and a circuit portion on the circuit layer.

【0006】このレーダ装置によれば、アンテナ層と回
路層との間に伝送線路層が設けられているので、アンテ
ナと回路部との間の伝送線路の一部を伝送線路層上の伝
送線路が担うことになり、アンテナ層上の伝送線路を最
小限のものにすることができる。これにより、平面アレ
ーアンテナを構成する複数の素子アンテナの配列の自由
度が高まる。
[0006] According to this radar device, since the transmission line layer is provided between the antenna layer and the circuit layer, a part of the transmission line between the antenna and the circuit section is formed on the transmission line layer on the transmission line layer. And transmission lines on the antenna layer can be minimized. This increases the degree of freedom in the arrangement of a plurality of element antennas constituting the planar array antenna.

【0007】また、伝送線路層上の伝送線路に、マイク
ロストリップ線路に比べて大幅に給電損失の少ないトリ
プレート線路やサスペンディド線路を用いることによ
り、アンテナから回路部までの全体の伝送線路の給電損
失を低減できる。
[0007] Further, by using a triplate line or a suspended line having much smaller power loss than a microstrip line as the transmission line on the transmission line layer, the entire transmission line from the antenna to the circuit section is supplied. Loss can be reduced.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は本発明のレーダ装置の一実
施形態を示す斜視図であり、図2はその回路構成を示す
ブロック図である。レーダ装置1は、平面アレーアンテ
ナ20を有するアンテナ層2、伝送線路30が設けられ
た伝送線路層3、数十GHzの高周波信号の信号処理を
行う高周波回路40を搭載した高周波回路層4、および
高周波回路40から出力されるディジタル信号に対して
ディジタル・ビーム・フォーミング処理等を施す信号処
理回路50を搭載した信号処理回路層5を備える。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a radar apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration thereof. The radar apparatus 1 includes an antenna layer 2 having a planar array antenna 20, a transmission line layer 3 provided with a transmission line 30, a high frequency circuit layer 4 having a high frequency circuit 40 for performing signal processing of a high frequency signal of several tens of GHz, and A signal processing circuit layer 5 having a signal processing circuit 50 for performing digital beam forming processing or the like on a digital signal output from the high frequency circuit 40 is provided.

【0009】このレーダ装置1は、図1に示すようにア
ンテナ層2と高周波回路層4との間に伝送線路層3を備
えた積層構造に特徴を有するものであるが、その構造上
の特徴を説明する前に、図2を参照してレーダ装置1の
全体構成および動作等を説明する。
The radar apparatus 1 has a laminated structure having a transmission line layer 3 between an antenna layer 2 and a high-frequency circuit layer 4 as shown in FIG. Before describing this, the overall configuration and operation of the radar apparatus 1 will be described with reference to FIG.

【0010】このレーダ装置1は、連続波(CW)に周
波数変調(FM)を掛けた送信信号を用いるFM−CW
レーダ装置であり、且つ、受信アンテナにおいてディジ
タル・ビーム・フォーミング処理を行うDBFレーダ装
置である。このレーダ装置1は、自動車に搭載されるい
わゆる車載用レーダ装置であり、前方を走行する車輌ま
での距離やその相対速度などを検知するものである。こ
のレーダ装置の検知結果は、車輌走行の制御情報等に利
用される。送信電波にはマイクロ波が用いられている。
This radar apparatus 1 is an FM-CW using a transmission signal obtained by applying frequency modulation (FM) to a continuous wave (CW).
This is a radar device and a DBF radar device that performs digital beam forming processing at a receiving antenna. The radar device 1 is a so-called on-vehicle radar device mounted on an automobile, and detects a distance to a vehicle traveling ahead and a relative speed thereof. The detection result of the radar device is used for control information of vehicle running and the like. Microwaves are used for transmission radio waves.

【0011】従来からの一般的なDBFレーダ装置で
は、RFアンプやミキサなどが素子アンテナ毎に設けら
れているが、このレーダ装置では、切換スイッチを利用
することにより、RFアンプやミキサなどのアナログデ
バイスを全体で一組備えた構成としている。
In a conventional general DBF radar apparatus, an RF amplifier and a mixer are provided for each element antenna. In this radar apparatus, analog switches such as an RF amplifier and a mixer are provided by using a changeover switch. The configuration is such that one device is provided as a whole.

【0012】高周波回路部40は、中心周波数がf0
(たとえば76GHz)の電圧制御型発振器11と、バ
ッファアンプ12と、RFアンプ14とからなる送信部
を有する。発振器11は、図示省略した変調用の直流電
源から出力される制御電圧によって、周波数f0の搬送
波に対して周波数変調幅ΔFの三角波変調を掛けた信
号、すなわち周波数f0±ΔF/2の被変調波(送信信
号)を出力する。被変調波はバッファアンプ12で増幅
され、送信アンテナ60から電磁波として放射される。
送信信号の一部はRFアンプ14で増幅され受信検波用
のローカル信号として高周波回路部40内の受信部に出
力される。
The high frequency circuit section 40 has a center frequency f0.
The transmission unit includes a voltage-controlled oscillator 11 (for example, 76 GHz), a buffer amplifier 12, and an RF amplifier 14. The oscillator 11 is a signal obtained by applying a triangular wave modulation having a frequency modulation width ΔF to a carrier having a frequency f0 by a control voltage output from a DC power supply for modulation not shown, that is, a modulated wave having a frequency f0 ± ΔF / 2. (Transmission signal). The modulated wave is amplified by the buffer amplifier 12 and radiated from the transmission antenna 60 as an electromagnetic wave.
A part of the transmission signal is amplified by the RF amplifier 14 and output to the reception unit in the high-frequency circuit unit 40 as a local signal for reception detection.

【0013】なお、この実施形態では、送信アンテナ6
0は受信用の平面アレーアンテナ20とは別体となって
おり、図1では図示が省略されているが、平面アレーア
ンテナ20と同一の基板上にパッチアンテナ等で形成し
てもよい。
In this embodiment, the transmitting antenna 6
1 is separate from the receiving planar array antenna 20 and is not shown in FIG. 1, but may be formed by a patch antenna or the like on the same substrate as the planar array antenna 20.

【0014】受信用平面アレーアンテナ20は、第1チ
ャネル(CH1)、第2チャネル(CH2)および第3
チャネル(CH3)からなる3つのチャネルで構成され
ている。ここでは、簡単のために3チャネルの例を示し
ているが、車載用レーダ装置としては検知能力、大きさ
等を考慮すると10チャネル前後が望ましい。
The receiving planar array antenna 20 includes a first channel (CH1), a second channel (CH2), and a third channel (CH2).
It is composed of three channels including a channel (CH3). Here, an example of three channels is shown for the sake of simplicity. However, in consideration of detection capability, size, and the like, an on-vehicle radar device preferably has about ten channels.

【0015】高周波回路部40の受信部は、RFアンプ
41、ミキサ42、アンプ43、フィルタ44、A/D
変換器45、切換信号発生用の発振器46および切換ス
イッチ47を備えている。
The receiving section of the high-frequency circuit section 40 includes an RF amplifier 41, a mixer 42, an amplifier 43, a filter 44, an A / D
A converter 45, an oscillator 46 for generating a switching signal, and a switch 47 are provided.

【0016】切換スイッチ47は、3個の入力端子と1
個の出力端子とを有し、各入力端子にはアレーアンテナ
20の各チャネルに接続される伝送線路がそれぞれ接続
されている。出力端子は入力端子のいずれか一つと接続
されるものであり、切換信号(クロック信号)により、
その接続は周期的に切り換えられる。接続切換は、回路
上で電気的に行われる。
The changeover switch 47 has three input terminals and one
, And a transmission line connected to each channel of the array antenna 20 is connected to each input terminal. The output terminal is connected to any one of the input terminals, and is switched by a switching signal (clock signal).
The connection is switched periodically. Connection switching is performed electrically on a circuit.

【0017】切換スイッチ47の出力端子から出力され
た信号、すなわち、アレーアンテナ2のいずれかのチャ
ネルで受信した信号は、RFアンプ41で増幅され、ミ
キサ42でRFアンプ14からの送信信号の一部とミキ
シングされる。このミキシングにより受信信号はダウン
コンバートされ、送信信号と受信信号との差信号である
ビート信号が生成される。
The signal output from the output terminal of the changeover switch 47, that is, the signal received on any channel of the array antenna 2 is amplified by the RF amplifier 41, and the mixer 42 extracts one of the transmission signals from the RF amplifier 14. Mixed with the department. The received signal is down-converted by this mixing, and a beat signal which is a difference signal between the transmitted signal and the received signal is generated.

【0018】三角波変調FM−CW方式では、相対速度
が零のときのビート周波数をfr、相対速度に基づくド
ップラ周波数をfd、周波数が増加する区間(アップ区
間)のビート周波数をfb1、周波数が減少する区間
(ダウン区間)のビート周波数をfb2とすると、 fb1=fr−fd …(1) fb2=fr+fd …(2) が成り立つ。
In the triangular wave modulation FM-CW method, the beat frequency when the relative speed is zero is fr, the Doppler frequency based on the relative speed is fd, the beat frequency in the section where the frequency increases (up section) is fb1, and the frequency decreases. Assuming that the beat frequency of the section (down section) is fb2, fb1 = fr-fd (1) fb2 = fr + fd (2) holds.

【0019】したがって、変調サイクルのアップ区間と
ダウン区間のビート周波数fb1およびfb2を別々に
測定すれば、次式(3)(4)からfrおよびfdを求
めることができる。
Therefore, if the beat frequencies fb1 and fb2 in the up and down sections of the modulation cycle are separately measured, fr and fd can be obtained from the following equations (3) and (4).

【0020】 fr=(fb1+fb2)/2 …(3) fd=(fb2−fb1)/2 …(4) frおよびfdが求まれば、目標物の距離Rと速度Vを
次の(5)(6)式により求めることができる。
Fr = (fb1 + fb2) / 2 (3) fd = (fb2-fb1) / 2 (4) If fr and fd are obtained, the distance R and the velocity V of the target are calculated by the following (5) ( It can be obtained by equation (6).

【0021】 R=(C/(4・ΔF・fm))・fr …(5) V=(C/(2・f0))・fd …(6) ここに、Cは光の速度、fmはFM変調周波数である。R = (C / (4 · ΔF · fm)) · fr (5) V = (C / (2 · f0)) · fd (6) where C is the speed of light, and fm is FM modulation frequency.

【0022】ビート信号は、アンプ43およびローパス
フィルタ44を介してA/D変換器45に入力され、発
振器46の出力信号すなわち切換スイッチ3での接続切
換を行うためのクロック信号のタイミングでディジタル
信号に変換される。
The beat signal is input to an A / D converter 45 via an amplifier 43 and a low-pass filter 44, and is output as a digital signal at the timing of an output signal of an oscillator 46, that is, a clock signal for switching connection by the changeover switch 3. Is converted to

【0023】ディジタル信号処理部50は、A/D変換
器45からのディジタルビート信号に対してディジタル
・ビーム・フォーミング(DBF)を施す。すなわち、
ディジタル信号処理部50では、各チャネルのディジタ
ル受信信号をある規則で位相、振幅変換して全チャネル
の合成を行う。これにより、任意の方向に任意の形状で
受信アンテナ20の指向性パターンを形成することがで
きる。DBFの大きな特徴は、全受信チャネルの信号を
一旦ディジタル信号として取り込んでしまうと、それを
もとに任意の方向にビーム合成ができるため、一回の信
号取り込みで複数のビームを形成することができること
にある。
The digital signal processing unit 50 performs digital beam forming (DBF) on the digital beat signal from the A / D converter 45. That is,
The digital signal processing unit 50 performs phase and amplitude conversion of the digital reception signal of each channel according to a certain rule to synthesize all the channels. Thereby, the directivity pattern of the receiving antenna 20 can be formed in an arbitrary direction and an arbitrary shape. A major feature of the DBF is that once signals of all reception channels are captured as digital signals, beam combining can be performed in any direction based on the signals. What you can do.

【0024】以上がレーダ装置1の全体構成および動作
の説明である。つぎに、構造上の特徴を説明する。図3
はアンテナ層2を示す平面図、図4は伝送線路層3を示
す平面図、図5は高周波回路層4を示す平面図である。
The overall configuration and operation of the radar device 1 have been described above. Next, the structural features will be described. FIG.
4 is a plan view showing the antenna layer 2, FIG. 4 is a plan view showing the transmission line layer 3, and FIG. 5 is a plan view showing the high-frequency circuit layer 4.

【0025】アンテナ層2は、素子アンテナであるパッ
チアンテナ21が基板上に縦横に多数配列された平面ア
レーアンテナ20を備える。各チャネルは、それぞれ1
6個のパッチアンテナ21と2個の導波管23で構成さ
れている。1つの導波管23に対してそれぞれ8個のパ
ッチアンテナ21がマイクロストリップ線路22で接続
されており、導波管23から各パッチアンテナ21まで
の線路長はほぼ等しくなるように調整されている。導波
管23は、伝送線路層3上の伝送線路30とアンテナ層
2上のマイクロストリップ線路22とを接続するための
伝送路であり、アンテナ層2の基板中を貫いて伝送線路
層3の表面に至る構造となっている。
The antenna layer 2 includes a planar array antenna 20 in which a large number of patch antennas 21 as element antennas are arranged on a substrate in a matrix. Each channel is 1
It is composed of six patch antennas 21 and two waveguides 23. Eight patch antennas 21 are connected to one waveguide 23 by microstrip lines 22, respectively, and the line lengths from the waveguide 23 to each patch antenna 21 are adjusted to be substantially equal. . The waveguide 23 is a transmission line for connecting the transmission line 30 on the transmission line layer 3 and the microstrip line 22 on the antenna layer 2, and penetrates through the substrate of the antenna layer 2 to form the transmission line layer 3. It has a structure that reaches the surface.

【0026】伝送線路層3は、図4に示すように、上に
位置するアンテナ層2のマイクロストリップ線路22に
接続する6個の導波管23と、下に位置する高周波回路
層4上の伝送線路に接続する3個の導波管31とを備
え、各導波管31は伝送線路30を介してそれぞれ2つ
の導波管23と互いに等しい線路長となるように接続さ
れている。
As shown in FIG. 4, the transmission line layer 3 includes six waveguides 23 connected to the microstrip line 22 of the antenna layer 2 located above and the high frequency circuit layer 4 located below. And three waveguides 31 connected to the transmission line. Each of the waveguides 31 is connected to the two waveguides 23 via the transmission line 30 so as to have the same line length as each other.

【0027】伝送線路30は、マイクロストリップ線路
に対して給電損失の低いトリプレート線路またはサスペ
ンディド線路で構成されていることが望ましい。ちなみ
に、伝送線路30にマイクロストリップ線路を用いた場
合には、給電損失が57dB/mであったが、トリプレ
ート線路を用いた場合には7dB/m、サスペンディド
線路を用いた場合には3dB/mであった。
The transmission line 30 is desirably formed of a triplate line or a suspended line having a lower feed loss than the microstrip line. Incidentally, when a microstrip line was used for the transmission line 30, the power supply loss was 57 dB / m, but when a triplate line was used, it was 7 dB / m, and when a suspended line was used, it was 3 dB. / M.

【0028】図6はサスペンディド線路の構造を示す断
面図である。2枚の平面導体板61と62が互いに対向
して配置され、その間に誘電体フィルム63が導体の壁
65で支持されている。誘電体フィルム63上には導体
のストリップ線路64が形成されている。電磁波は、ス
トリップ線路64と平面導体61、62および導体の壁
65の間を伝播する。
FIG. 6 is a sectional view showing the structure of the suspended line. Two planar conductor plates 61 and 62 are arranged facing each other, and a dielectric film 63 is supported by a conductor wall 65 therebetween. On the dielectric film 63, a conductor strip line 64 is formed. The electromagnetic wave propagates between the stripline 64 and the plane conductors 61, 62 and the conductor wall 65.

【0029】トリプレート線路は、サスペンディド線路
と同様に2枚の平面導体板を有し、この2枚の平面導体
板の間に導体のストリップ線路が設けられている。そし
て、ストリップ線路と2枚の平面導体板との間に誘電体
層が介在しており、電磁波は、ストリップ線路と上下の
平面導体板との間を伝播する。
The triplate line has two plane conductor plates like the suspended line, and a conductor strip line is provided between the two plane conductor plates. A dielectric layer is interposed between the strip line and the two plane conductor plates, and the electromagnetic wave propagates between the strip line and the upper and lower plane conductor plates.

【0030】高周波回路層4は、図5に示すように、高
周波回路部40を搭載しており、その3つの入力端子に
それぞれ伝送線路層3から延びる3個の導波管31が接
続されている。高周波回路部40の3つの入力端子とい
うのは、図2に示す切換スイッチ47の入力端子に相当
する。
As shown in FIG. 5, the high-frequency circuit layer 4 has a high-frequency circuit section 40 mounted thereon. Three waveguides 31 extending from the transmission line layer 3 are connected to three input terminals of the high-frequency circuit section 40, respectively. I have. The three input terminals of the high-frequency circuit section 40 correspond to the input terminals of the changeover switch 47 shown in FIG.

【0031】高周波回路部40の出力端子は、さらに下
の層に設けられたディジタル信号処理部に接続される
が、その接続構造の図示は省略する。
The output terminal of the high-frequency circuit section 40 is connected to a digital signal processing section provided in a further lower layer, but the connection structure is not shown.

【0032】このように構成された本実施形態のレーダ
装置では、パッチアンテナ21に到達した電磁波は、ア
ンテナ層2上のマイクロストリップ線路22を介して導
波管23に至り、そこから伝送線路層3上の伝送線路3
0を経て導波管31に至り、そこからさらに、高周波回
路層4上の高周波回路部40に伝播する。
In the radar device of the present embodiment thus configured, the electromagnetic wave that has reached the patch antenna 21 reaches the waveguide 23 via the microstrip line 22 on the antenna layer 2 and from there the transmission line layer. Transmission line 3 on 3
Then, the light reaches the waveguide 31 through 0, and further propagates to the high-frequency circuit section 40 on the high-frequency circuit layer 4.

【0033】本実施形態のレーダ装置によれば、アンテ
ナ層2と高周波回路層4との間に伝送線路層4が設けら
れているので、アンテナ層2上の伝送線路を短くするこ
とができる。これにより、アンテナ層2の表面のチャネ
ル間において引き回されていた伝送線路を省くことがで
き、チャネル間距離を小さくすることができる。これに
より、信号処理にて合成したアンテナ全体の利得が向上
するとともに、チャネル間距離が小さくなると、グレー
ティングローブの現れる方位すなわちメインビームに対
する角度が大きくなり、レーダ装置の検知可能範囲が広
がる。
According to the radar device of this embodiment, since the transmission line layer 4 is provided between the antenna layer 2 and the high-frequency circuit layer 4, the transmission line on the antenna layer 2 can be shortened. This makes it possible to omit transmission lines that have been routed between channels on the surface of the antenna layer 2 and to reduce the distance between channels. As a result, the gain of the entire antenna synthesized by the signal processing is improved, and when the distance between the channels is reduced, the direction in which the grating lobe appears, that is, the angle with respect to the main beam, is increased, and the detectable range of the radar device is expanded.

【0034】また、アンテナ層2上のチャネル間に伝送
線路を引き回す必要がなくなったことから、アンテナ層
2の表面のチャネル間にチャネル間干渉を防止するため
の導電の壁を配置するスペースを確保し易くなった。
Further, since it is no longer necessary to route the transmission line between the channels on the antenna layer 2, a space for arranging a conductive wall for preventing inter-channel interference between channels on the surface of the antenna layer 2 is secured. It became easy to do.

【0035】さらに、伝送線路層4には上下の層と接続
するための導波管以外は伝送線路しか形成されていない
ため、給電損失の小さいサスペンディド線路やトリプレ
ート線路を伝送線路として用いることができる。ちなみ
に、サスペンディド線路やトリプレート線路は、互いに
対向する2枚の平面導体板を必要とするため、パッチア
ンテナが表面に形成されるアンテナ層の表面に形成する
ことは極めて困難である。
Further, since only the transmission line is formed on the transmission line layer 4 except for the waveguides for connecting the upper and lower layers, a suspended line or a triplate line having a small feed loss should be used as the transmission line. Can be. Incidentally, since the suspended line and the triplate line require two flat conductor plates facing each other, it is extremely difficult to form the patch antenna on the surface of the antenna layer formed on the surface.

【0036】本実施形態では、切換スイッチ47を用い
ることにより単一のミキサ42で高周波の信号処理を行
っているため、各チャネルの信号を1カ所、すなわち切
換スイッチ47に集める必要がある。そのために、チャ
ネル毎に高周波回路を備えている場合に比べて伝送線路
が長くなってしまうが、伝送線路層4上の伝送線路に給
電損失の小さい伝送線路を用いることができるため、全
体としての給電損失を小さく抑えることができる。
In this embodiment, since the single mixer 42 performs high-frequency signal processing by using the changeover switch 47, it is necessary to collect signals of each channel at one place, that is, the changeover switch 47. For this reason, the transmission line becomes longer as compared with the case where a high-frequency circuit is provided for each channel. However, since a transmission line with a small feeding loss can be used as the transmission line on the transmission line layer 4, the overall transmission line can be used. Feeding loss can be reduced.

【0037】本実施形態では、ディジタル信号処理部5
0と高周波回路部40とをそれぞれ信号処理回路層5と
高周波回路層4上に形成しているが、これらを同一層上
に形成してもよい。
In this embodiment, the digital signal processing unit 5
Although 0 and the high-frequency circuit section 40 are formed on the signal processing circuit layer 5 and the high-frequency circuit layer 4, respectively, they may be formed on the same layer.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように本発明のレーダ装置によれ
ば、アンテナ層上の伝送線路を最小限のものにすること
ができるため、平面アレーアンテナを構成する複数の素
子アンテナの配列の自由度が高まる。そのため、たとえ
ば平面アレーアンテナ上に多チャネルのアンテナが形成
されている場合には、チャネル間距離を短くすることが
でき、信号処理によりアンテナ利得の向上を図ることが
でき、しかも、グレーティングローブのメインビームに
対する角度を広げることができる。
As described above, according to the radar apparatus of the present invention, since the number of transmission lines on the antenna layer can be minimized, the arrangement of a plurality of element antennas constituting the planar array antenna is free. The degree increases. Therefore, for example, when a multi-channel antenna is formed on a planar array antenna, the distance between channels can be shortened, the antenna gain can be improved by signal processing, and the main gain of the grating lobe can be improved. The angle to the beam can be widened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態のレーダ装置を示す斜視
図。
FIG. 1 is a perspective view showing a radar device according to an embodiment of the present invention.

【図2】その回路構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the circuit configuration.

【図3】アンテナ層2を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing an antenna layer 2.

【図4】伝送線路層3を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a transmission line layer 3;

【図5】高周波回路層4を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing the high-frequency circuit layer 4;

【図6】サスペンディド線路の構成を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a suspended line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーダ装置、2…アンテナ層、3…伝送線路層、4
…高周波回路層、5…信号処理回路層、21…パッチア
ンテナ、22…マイクロストリップ線路、23、31…
導波管、30…伝送線路、40…高周波回路部、50…
信号処理部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radar apparatus, 2 ... Antenna layer, 3 ... Transmission line layer, 4
... High frequency circuit layer, 5 ... Signal processing circuit layer, 21 ... Patch antenna, 22 ... Microstrip line, 23, 31 ...
Waveguide, 30 transmission line, 40 high frequency circuit section, 50
Signal processing unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // G01S 13/34 G01S 13/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // G01S 13/34 G01S 13/34

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の素子アンテナが平面上に配列され
た平面アレーアンテナを備えたレーダ装置において、 前記平面アレーアンテナが設けられたアンテナ層と、前
記レーダ装置の回路部の少なくとも一部が搭載された回
路層と、前記アンテナ層と前記回路層とに挟まれた中間
層であり前記平面アレーアンテナと前記回路層上の前記
回路部とを接続する伝送線路が設けられた伝送線路層と
を有することを特徴とするレーダ装置。
1. A radar device provided with a planar array antenna in which a plurality of element antennas are arranged on a plane, wherein an antenna layer provided with the planar array antenna and at least a part of a circuit unit of the radar device are mounted. Circuit layer, a transmission line layer provided with a transmission line that is an intermediate layer sandwiched between the antenna layer and the circuit layer and that connects the planar array antenna and the circuit unit on the circuit layer. A radar device comprising:
【請求項2】 前記伝送線路がトリプレート線路または
サスペンディド線路で構成されていることを特徴とする
請求項1に記載のレーダ装置。
2. The radar apparatus according to claim 1, wherein said transmission line is formed of a triplate line or a suspended line.
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