WO2005034291A1 - 誘電体レンズ，誘電体レンズ装置，誘電体レンズの設計方法、誘電体レンズの製造方法および送受信装置 - Google Patents

誘電体レンズ，誘電体レンズ装置，誘電体レンズの設計方法、誘電体レンズの製造方法および送受信装置 Download PDF

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dielectric
lens
path length
angle
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PCT/JP2004/008345
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Inventor
Tomohiro Nagai
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Murata Manufacturing Co., Ltd.
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material

Definitions

  • the present invention relates to a dielectric lens, a dielectric lens device, a method of designing a dielectric lens, a method of manufacturing a dielectric lens, and a method of manufacturing a dielectric lens used for a microwave or millimeter-wave dielectric lens antenna.
  • the present invention relates to a transmission / reception device using a lens or a dielectric lens device.
  • a dielectric lens antenna used in a microwave or millimeter wave band refracts a radio wave widely radiated from a primary radiator, aligns phases on a virtual aperture plane in front of the lens, and The amplitude distribution of the electromagnetic field is created on the opening surface. This makes it possible to radiate radio waves sharply in a certain direction.
  • This dielectric lens antenna has a force similar to a lens used in optics. The most different point is that it is necessary to create an amplitude distribution (opening surface distribution) that cannot be simply achieved by aligning the phases. This is because the antenna characteristics (directivity) at a distance are represented by the Fourier transform of the amplitude distribution, and it is necessary to adjust the aperture distribution well to obtain the desired directivity.
  • a dielectric lens antenna is composed of a primary radiator such as a horn antenna and a dielectric lens.
  • the weight ratio and the volume ratio of the dielectric lens portion are high, so that the size and weight of the dielectric lens are desired to reduce the size and weight of the entire device.
  • the method for reducing the thickness and weight of dielectric lenses Technology can be used.
  • Non-Patent Document 1 discloses a technique in which an aperture distribution is designed in advance, and then the rear surface side is zoned to make the aperture distribution substantially equal to that before zoning.
  • FIG. 23 shows an example of the dielectric lens with the zoning. In this figure, the left side is the side facing the primary radiator (back side), and the right side is the side opposite to the primary radiator (front side).
  • FIG. 26 is a flowchart showing a method of designing a dielectric lens in Non-Patent Document 1.
  • a desired aperture distribution is determined (S11).
  • the center position of the lens is determined as the starting point of the calculation (S12).
  • the solution of the power conservation law, Snell's law of the surface (front surface), and the equation representing the constant optical path length is obtained by numerical calculation (S13).
  • the calculation is performed up to the peripheral edge of the lens, and the calculation of the lens shape without zoning is completed (S14).
  • the optical path length is changed by the wavelength at an appropriate back surface position along the principal ray, and the back surface shape of the dielectric lens is mainly changed (Zoung) (S15).
  • the process of step 15 is performed over the entire surface of the dielectric lens (S16 ⁇ S15 ⁇
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a front surface is formed in a convex shape and a rear surface is zoned in order to suppress a loss due to refraction caused by zoning.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing the example.
  • the dielectric lens 10 has a concave portion 2 formed by Zoeung on the back side of the dielectric portion 1 (the side facing the primary radiator 20).
  • Non-Patent Document 2 introduces a zoning technology of a dielectric lens which was known up to 1984.
  • FIG. 25A shows an example in which the front surface side of the dielectric lens is a flat surface and the convex shape on the rear surface side is zoned.
  • B is an example in which the rear surface has a convex shape and the front surface has a flat surface.
  • (C) shows an example in which the rear surface is flat and the convex shape on the front surface is zoned.
  • Patent Ai ffl ⁇ l J.J.Lee, Dielectric Lens Shaping and Coma-Correction oning, Part I: Analysis, lEEE Transactions on antenna andpropagation, pp.221, vol, AP-31, No.1, January 1983
  • Non-Patent Document 2 Richard C. Johnson and Henryjasik, "Antenna engineering handbook 2nd edition", McGraw-Hill (1984)
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-223924 Disclosure of the invention
  • Non-Patent Document 1 the optimized lens before ZOJING and the lens after ZOJUNG equalize the aperture distribution, and mainly the ZOJING power on the back side of the lens. could not be thinned.
  • the lens When zoning the front side of the lens, the lens may be simply cut vertically, like a Fresnel lens in an optical lens, or cut with appropriate dimensions without a clear guide as shown in FIG. 25 (C). Then, the electromagnetic field is disturbed by the diffraction effect, and the antenna characteristics deteriorate.
  • Patent Document 1 the lens shape is changed along the principal ray. However, although loss due to refraction can be prevented, a sharp portion is formed in the dielectric lens, and diffraction at that portion is newly added. Will happen.
  • the method of selecting the position for zoning is often set at equal intervals, or as in Non-Patent Literature 1, but is often selected only based on the conditions for removing coma aberration. In this case, the electromagnetic field is disturbed by the diffraction effect. Considering the effects at all, it will be.
  • a concave portion such as a valley formed by the step surface and the refraction surface is formed, and dust, rain and snow easily adhere and accumulate in the concave portion.
  • rain and snow and dust containing water have a high dielectric constant, if they accumulate in the recesses, there arises a problem that the antenna characteristics are significantly deteriorated.
  • An object of the present invention is to solve the above-described various problems, maintain good antenna characteristics when a dielectric lens antenna is formed, and reduce and reduce the size and weight of a dielectric lens, dust, and rain due to Zojung.
  • An object of the present invention is to provide a dielectric lens device, a method of designing a dielectric lens, a method of manufacturing a dielectric lens, and a transmission / reception device using the dielectric lens or the dielectric lens device which have solved the problem caused by the adhesion of snow.
  • the method of designing a dielectric lens according to the present invention includes the first step for determining a desired aperture distribution, the power conservation law, and the back surface of the dielectric lens facing the primary radiator side.
  • the primary radiator of a dielectric lens is defined as the azimuth ⁇ of the chief ray from the focal point of the dielectric lens to the back of the dielectric lens.
  • the desired aperture distribution can be strictly stored. Desired characteristics of the dielectric lens antenna can be obtained.
  • the waves to be propagated by the dielectric lens of the present invention are, for example, electromagnetic waves in the millimeter-wave band.
  • the refraction effect of the dielectric lens can be handled in the same manner as light having a short wavelength.
  • an axis passing through the center of the dielectric lens in the front-rear direction is referred to as an “optical axis”
  • an electromagnetic wave traveling straight in a predetermined direction is referred to as a “principal ray”
  • a propagation path of the electromagnetic wave is referred to as an “optical path”.
  • the optical path length is multiplied by an integer times the wavelength.
  • the inclination angle of the step surface is adjusted so that the step surface formed on the surface of the dielectric lens opposite to the primary radiator is tilted toward the focal direction from the thickness direction of the dielectric lens. It has a fourth step of correcting.
  • the method of designing a dielectric lens according to the present invention is also directed to a method of designing the above-described focusing lens, which focuses on a principal ray of an electromagnetic wave which is incident on an arbitrary position on the back surface of the dielectric lens, refracted and travels through the dielectric lens.
  • the angle formed by the step surface is set to an angle within a range of ⁇ 20 °.
  • the inclination angle of the step surface formed on the surface of the dielectric lens due to the reduction of the optical path length by an integral multiple of the wavelength is closer to the focal direction than the thickness direction of the dielectric lens.
  • the angle between the step surface and the chief ray of the electromagnetic wave traveling through the dielectric lens is set to within ⁇ 20 ° due to the Since the disturbance of the cloth is suppressed, the generation of the side lobe due to the diffraction is suppressed. Further, since the angle of the edge portion of the step surface becomes small, manufacturing becomes easy.
  • the initial value of the azimuth angle ⁇ ⁇ may be an angle formed by a principal ray from the focal point to a peripheral end position of the dielectric lens, and the azimuth angle ⁇ Is defined as an angle formed by the principal ray from the focal point to the optical axis of the dielectric lens.
  • the method of manufacturing a dielectric lens according to the present invention includes a step of designing a shape of the dielectric lens by any one of the above-described design methods, a step of preparing an injection mold, and a step of preparing the injection mold. Injecting a resin into a mold and forming a dielectric lens with the resin.
  • the main part forms a rotationally symmetric body with the optical axis as the center of rotation, and the surface opposite to the primary radiator side faces in the surface direction.
  • a plurality of front-side refracting surfaces, and a step surface connecting between adjacent front-side refracting surfaces, and the step surface is incident from a focal point at an arbitrary position on the back surface facing the primary radiator.
  • a principal ray that travels inside the lens at an angle of ⁇ 20 °, and a curved surface by Zoeung is provided at a position on the back surface of the principal ray passing through the front-side refraction surface.
  • the curved surface of the front side refracting surface and the back surface formed by ZOJUNG may have a back surface Snell's shell I ”, an optical path length condition, and a desired aperture surface distribution. Giving It is characterized by a curved surface given by the law of conservation of power.
  • the dielectric lens device of the present invention may be configured such that a concave portion formed by the surface-side refraction surface and the step surface is carried on the surface of the dielectric lens. Formed into And a radome having a dielectric constant lower than that of the dielectric lens.
  • the radome surface may be separated from the surface of the dielectric lens by a plurality of ⁇ ⁇ + 4 + ⁇ ⁇ ( ⁇ is an integer of 0 or more, ⁇ is a wavelength). It is characterized in that the curved surfaces are joined together.
  • the reflection characteristics of the surface of the dielectric lens device can be reduced.
  • a transmitting / receiving device of the present invention includes the above-described dielectric lens and a primary radiator.
  • FIG. 1 is a diagram showing a structure of a dielectric lens according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a view showing a coordinate system of the dielectric lens.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for designing the dielectric lens.
  • FIG. 4 is a diagram showing a difference in calculation result due to a difference in calculation start point of a dielectric lens.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a change in aperture distribution before and after Zoejung.
  • FIG. 6 is a view showing an example of correcting a step surface caused by zoning of the dielectric lens according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a view showing a simulation result of a diffraction phenomenon by zoning.
  • FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a change in the inclination angle of the step surface and a gain change amount caused thereby.
  • FIG. 9 is a view showing an example of a shape change of a dielectric lens according to a third embodiment due to a difference in an applied aperture distribution.
  • FIG. 10 is a diagram showing examples of some aperture distributions.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the aperture distribution and the directivity of the antenna.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the number of steps of the zoning of the dielectric lens according to the fourth embodiment and the change in the shape of the dielectric lens.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a thickness limiting curve of a dielectric lens and an example of division molding of the dielectric lens.
  • FIG. 14 is a diagram showing the shape of a dielectric lens and the directional characteristics of an antenna according to a sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a change in the lens shape of the dielectric lens according to the seventh embodiment due to uniform zoning and non-uniform zoning.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a dielectric lens antenna according to an eighth embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a dielectric lens antenna that can be scanned.
  • FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a dielectric lens device according to a ninth embodiment.
  • FIG. 19 is a view showing a result of a late trace of the dielectric lens device.
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a dielectric lens device according to a tenth embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram showing a configuration and a design method of a dielectric lens device according to an eleventh embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a millimeter wave radar according to a twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a conventional dielectric lens with a zoning.
  • FIG. 24 is a view showing the configuration of another conventional dielectric lens which is zoned.
  • FIG. 25 is a diagram showing a configuration of still another dielectric lens which has been zoned.
  • FIG. 26 is a flowchart showing a procedure for designing the dielectric lens of FIG. 23.
  • the dielectric lens according to the first embodiment, its design method and its manufacturing method will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 1A is an external perspective view of a dielectric lens
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a plane including the optical axis.
  • the z axis is defined as the optical axis direction
  • the X axis is defined as the radial direction
  • the positive direction of z is defined as the front surface direction of the dielectric lens
  • the negative direction of z is defined as the rear surface direction of the dielectric lens.
  • the back of this dielectric lens 10 Side is the side facing the primary radiator.
  • the dielectric portion 1 of the dielectric lens 10 has a uniform material force whose relative permittivity is larger than that of a surrounding medium (air) that propagates electromagnetic waves.
  • the surface of the dielectric lens 10 includes a surface-side refraction surface Sr and a step surface Sc connecting the adjacent surface-side refraction surfaces Sr to each other.
  • the back surface Sb of the dielectric lens 10 has a shape in which the same number of curved surfaces as the number of front-side refraction surfaces Sr are connected according to the front-side zoning. Note that the thin line in FIG. 1 (B) is the shape before Zojung (before Zojung).
  • zoning on the surface side of the dielectric lens 10 (a shape in which the refraction surfaces on the front side are sequentially joined by a step surface) enables a reduction in thickness and weight as a whole.
  • FIG. 2 shows a coordinate system of the dielectric lens.
  • the shape of this dielectric lens is calculated using geometrical optics approximation.
  • the dielectric lens is assumed to be rotationally symmetric about the z-axis, the coordinate system used for the calculation is taken as shown below, the lens surface coordinate is (z, x) in the rectangular coordinate system, and the lens back surface coordinate is in the polar coordinate system. (R, ⁇ ) and (rcos ⁇ , rsin ⁇ ) in the rectangular coordinate system.
  • Snell's law is established for each of the front and back surfaces.
  • the power conservation law must be satisfied from the condition that the power radiated from the primary radiator is stored on the aperture.
  • a normal dielectric lens has a condition that the optical path length to the virtual aperture surface is constant, but in order to perform zoning, the optical path length may be shortened by an integral multiple of the wavelength. Replace it with a new condition.
  • the surface can be mainly Zojunged and thinned.
  • the law of conservation of power is satisfied, even when zoning, the aperture distribution is the same as before zoning.
  • An example of an equation to be specifically solved can be expressed as follows.
  • m is an integer
  • ⁇ is a wavelength in a medium (air)
  • lo is an optical path length (constant) before zoning.
  • ⁇ is the angle between the principal ray of the electromagnetic wave and the optical axis when the principal ray of the electromagnetic wave enters the back surface of the dielectric lens from the origin 0
  • r is the dielectric lens from the origin (focal point) 0 as shown in Fig. 2. Is the angle of the principal ray of the electromagnetic wave that refracts at the predetermined point on the back surface of the dielectric lens and travels through the dielectric lens.
  • n is the refractive index of the dielectric part of the dielectric lens.
  • ⁇ m is the maximum value of the angle ⁇ when connecting the origin 0 to the peripheral edge of the lens with a straight line.
  • Rm is the lens radius.
  • Zo is the position of the virtual aperture on the z-axis
  • k is the wave number.
  • the broken line shown in Fig. 2 is the optical path of the principal ray.
  • R is determined by determining ⁇ ⁇ , and the incident position (rcos ,, rsine) of the principal ray on the back surface of the lens is determined from ⁇ and r.
  • ⁇ is calculated from the angle of incidence of the principal ray on the back surface of the dielectric lens, and the coordinates (z, X) of the lens surface are also calculated.
  • the shape of the dielectric lens shown in FIG. 1 is obtained by solving the above equations simultaneously.
  • Non-Patent Document 2 If only the front side of a Fresnel lens or a lens having a flat back surface as shown in Non-Patent Document 2 is zoned, it is impossible to make the aperture distribution the same as before the zoning. .
  • the front side is largely concentrically zoned, while the back side is also concentrically deformed, so that a desired aperture distribution can be maintained after zoning.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the above-described method of designing a dielectric lens.
  • the aperture distribution is determined (S1). The following various distributions can be adopted as the aperture distribution.
  • c and n are parameters that determine the shape of this distribution. [0059] [Generalized Three Parameter distribution]
  • ⁇ is a lambda function, and is expressed as follows using a gamma function ( ⁇ ) and a Bessel function CF).
  • c, hi and j3 are parameters for determining the shape of this distribution.
  • c and al a5 are parameters that determine the shape of this distribution.
  • JO is the zero-order Bessel function
  • gm is the order n and the sidelobe level. Is a constant determined by.
  • ⁇ 1 3.8317
  • b a_l.
  • a is the parameter that determines the shape of this distribution.
  • c and n are parameters that determine the shape of this distribution.
  • b and rl are parameters that determine the shape of this distribution.
  • x _45 [mm] or +45 [mm] is the peripheral position.
  • S3 the power conservation law, the Snell's law on the rear surface, and an expression representing a constant optical path length are simultaneously established, and the solution of the expression is obtained by numerical calculation (S3).
  • a high-precision calculation can be performed by writing an expression representing the law of conservation of power in a differential system and calculating the expression by, for example, the Dormand & Prince method.
  • the derivative becomes 0 at the center of the lens, which facilitates the calculation. If the calculation formula is written in a rectangular coordinate system, fine particles diverge at the center of the lens (the inclination becomes infinite), and the accuracy of the numerical calculation result is greatly reduced.
  • Step S7 in FIG. 3 will be described later.
  • FIG. 4 shows the result when the starting point of the calculation is changed.
  • A is the result when calculated from the periphery
  • B is the result when calculated from the center.
  • Zoejung was performed to compare the shape near the peripheral edge of the lens.
  • starting the calculation from the peripheral end allows a dielectric lens of the desired size (radius 45 [mm]) to be designed correctly.
  • Starting from the center increases the error near the peripheral end of the dielectric lens.
  • the lens front side and the rear side may not converge to a predetermined position.
  • FIG. 5 shows a change in the aperture distribution before and after Zojung.
  • the thick line represents the aperture distribution before zoning
  • the thin line represents the aperture distribution after zoning.
  • the normalized radius on the horizontal axis is a value when the radius of the dielectric lens is 1.
  • the value of the aperture distribution is a value with the maximum value being 1 and the minimum value being 0.
  • the aperture distribution substantially equal to that before zoning can be obtained.
  • zoning the lens surface side while keeping the aperture distribution equal to that before zoning a thin and lightweight dielectric lens can be obtained.
  • a resin injection molding die is formed so as to form a rotationally symmetric body with the optical axis as the center of rotation. Design and create At this time, the vicinity of the peripheral end of the dielectric lens may be discarded by a predetermined radius, and the end of the dielectric lens may be shorter than the designed radius. Further, when viewed from the optical axis direction, the shape may be a substantially square or substantially rectangular shape obtained by cutting off a straight line on four sides that are not circular. Further, in order to facilitate attachment of the dielectric lens to the housing, a flange portion having a hole for screwing may be provided in a region through which electromagnetic waves do not pass.
  • a resin, a ceramic, a resin-ceramic composite material, an artificial dielectric material in which metals are periodically arranged, a photonic crystal, and other materials having a relative permittivity of 1 or less are used as the dielectric material constituting the lens.
  • a dielectric lens is manufactured by processing these dielectric materials by a cutting method, an injection molding method, a compression molding method, a stereolithography method, or the like.
  • FIGS. 6 to 8 show the dielectric lens and the design method thereof according to the second embodiment. It will be explained based on the following.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of a main part of the dielectric lens designed by the processing from step S1 to step S6 in FIG. 3 on a plane including the optical axis.
  • the step plane Sc (Scl Sc4) is a plane parallel to the optical axis. With such a shape, sharply pointed portions (valleys V and peaks T) are formed at the boundary between the refraction surface and the step surface.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the principal part of the surface of the dielectric lens including the optical axis after the correction
  • FIG. 6C is an enlarged view of the part.
  • the step surface Sc3 forms a cylindrical surface centered on the z-axis before the inclination angle is corrected.
  • the step surface Sc3 is a boundary between the step surface Sc3 ′ and the surface side refraction surface Sr2 ′.
  • P23 Force The above-mentioned inclination angle As is determined so as to incline toward the focal point (origin 0) from the thickness direction (z-axis direction) of the dielectric lens.
  • the step surface Sc3 forms (part of) the side surface of the cone including the straight line of the principal ray OP3.
  • step surfaces Scl ', Sc2', Sc3 ', and Sc4' in (B) of Fig. 6 represent the step surfaces respectively corrected in this way.
  • the range of the front-side refraction surfaces Sri ', Sr2', Sr3 ', and Sr4' also changes.
  • step S7 of FIG. 3 the above-described correction processing of the inclination angle of the step surface is performed.
  • Fig. 7 shows the result of simulating the electromagnetic field distribution of a one-step zoning lens in which a step surface occurs at one location.
  • 10 is a dielectric lens
  • 20 is a primary radiator.
  • the presence of the inwardly sharp valley and the outwardly protruding ridge at the boundary between the stepped surface and the adjacent front-side refracting surface disturbs the electromagnetic field distribution and causes diffraction in the figure due to the diffraction phenomenon.
  • Side lobes occur in the diagonally lower right direction.
  • disturbance of the electromagnetic field distribution is suppressed by reducing the angles of the valleys V and the ridges T generated between the stepped surface and the adjacent surface-side refraction surface, thereby reducing The folding phenomenon can be suppressed.
  • the main surface of the electromagnetic wave that enters from the origin (focal point) 0 to an arbitrary position on the back surface of the dielectric lens, is refracted, and travels through the dielectric lens is included in the step surface.
  • the inclination angle of the step surface is determined, the inclination angle of the step surface has a certain allowable width in order to improve the gain and suppress the diffraction.
  • Figure 8 shows the change in gain due to the change in the tilt angle. As shown in FIG.
  • the angle ⁇ formed by the optical path ⁇ P of the principal ray and the step surface Sc is set to 10 when the inclination angle of the step surface is not sufficiently corrected, and-
  • the gain change when this angle ⁇ is changed is shown in Fig. 8 (C).
  • Figure 10 shows examples of three types of aperture distribution. 9 (9)-(C) show the shape of the dielectric lens designed by giving the three aperture distributions shown in FIG. A, ⁇ , and C in FIG. 10 correspond to (A), (B), and (C) in FIG. 9, respectively.
  • the aperture distributions in Fig. 10 are all parabolic taper distributions shown in Eq. (4), and vary the parameters c and ⁇ .
  • FIG. 11 shows an example of a change in the directivity of the antenna with a change in the aperture distribution.
  • the width of the main lobe becomes narrow, but the side lobes appear large as a whole. If the aperture distribution sharply attenuates from the center to the peripheral edge, as in c, the width of the main lobe is increased but the side lobes are suppressed. Also, if the characteristic is intermediate between a and c as in b, it can be seen that the appearance of the main lobe and the side lobe also exhibit intermediate characteristics between a and c. Of such a desired antenna An aperture distribution pattern is determined so that directivity can be obtained.
  • FIG. 12 shows the shape and design method of the dielectric lens according to the fourth embodiment.
  • FIGS. 12 (A) to 12 (F) show the results when the limiting thickness position (zm shown in FIG. 2) on the surface side of the dielectric lens is changed.
  • (A) zm 40 [mm]
  • (B) zm 35 [mm]
  • (C) zm 30 [mm]
  • (A) is not zoned.
  • (B) is a one-stage zoning
  • (C) is a two-stage zoning
  • (D) is a four-stage zoning
  • (E) is a five-stage zoning
  • (F) is a six-stage zoning.
  • the dielectric lens can be made thinner as the number of stages of Zoeung increases.
  • FIG. 13 shows a method for designing and manufacturing a dielectric lens according to the fifth embodiment.
  • the dielectric lens shown in each of the above-described embodiments is manufactured by molding, it is possible to individually mold the parts that do not necessarily need to be integrally molded, and then join them.
  • a broken line indicates a dividing plane.
  • the dielectric lens may be divided into a rear surface side and a front side.
  • the protrusion on the surface side of the dielectric lens caused by zoning may be formed separately from the remaining main body.
  • the dielectric lens may be divided and formed at a valley portion generated by the surface side refraction surface and the step surface generated by the zoning, and then combined.
  • FIG. 14 shows an example of the shape, design method, and directivity of the dielectric lens according to the sixth embodiment.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of a plane including the optical axis of the dielectric lens.
  • the thickness limit curve TRL that forms a curve in the Xz plane is determined, and the optical path length in the equation representing the constant optical path length when the coordinates of the dielectric lens surface reaches this thickness limit curve TRL Is reduced by one wavelength of the wavelength in the dielectric lens. This is the result.
  • the thickness limit curve TRL in this manner, the approximate shape of the dielectric lens surface can be matched to the rotation plane of the thickness limit curve TRL.
  • the thickness limit curve TRL so that z is large at the center of the lens and becomes small toward the peripheral edge, the change in wall thickness from the center to the peripheral edge of the dielectric lens due to Zojung is small. The mechanical strength is improved.
  • the design using a mold becomes easy.
  • the comma aberration can be reduced if the back surface of the dielectric lens approaches an arc shape.
  • the coordinates (x, z) of the peripheral edge position (calculation start position) on the rear surface side of the dielectric lens are (4 5, 0), and the coordinates of the peripheral edge position (calculation start position) on the front surface side (X, z) is (45, 2).
  • FIG. 14B shows directivity in the azimuth direction where the azimuth of the optical axis of the dielectric lens is zero.
  • the primary radiator is has a radiation pattern represented in the form of cos 3 '2 ⁇ .
  • a dielectric lens antenna characteristic having a sharp directivity of 2.8 ° in beam width at which the level difference between the main lobe and the maximum side lobe is 20 dB or more and attenuated by ⁇ 3 dB can be obtained.
  • FIG. 15 is a view showing a dielectric lens according to a seventh embodiment and a design method thereof.
  • the optical path length in the equation representing the constant optical path length is reduced by one wavelength of the wavelength in the dielectric lens.
  • it may be reduced by an integral multiple of two or three wavelengths.
  • the central and peripheral portions of the aperture distribution most contribute to the antenna characteristics.
  • FIG. 15 (C) shows the directivity of the antenna using the dielectric lens having the shape shown in FIG. 15 (B).
  • the beam width is reduced to 2.6 ° and the finger
  • the directivity also shows that the second side lobe (side lobe adjacent to the first side lobe) is larger than the first side lobe (side lobe near the main lobe) due to the diffraction phenomenon.
  • the directivity was slightly disturbed, in the example of FIG. 15C, the diffraction phenomenon was suppressed, and the first, second, and third sidelobes appeared clearly, and the diffraction was suppressed. You can see that
  • FIG. 16B is a cross-sectional view of a plane including the optical axis of the dielectric lens antenna
  • FIG. 16A is a perspective view of a primary radiator used in the dielectric lens antenna.
  • the sharpest directivity can be obtained in the optical axis direction by using a rectangular horn antenna as a primary radiator and disposing the primary radiator 20 at a substantially focal position of the dielectric lens antenna 10.
  • a circular horn, a dielectric rod, a patch antenna, a slot antenna, or the like can be used as the primary radiator.
  • FIG. 17 shows a configuration of a dielectric lens antenna capable of scanning transmission / reception beams.
  • the primary radiator 20 by moving the primary radiator 20 relative to the dielectric lens, the transmission and reception determined by the positional relationship between the primary radiator 20 and the dielectric lens 10 are performed. Beam OB is deflected.
  • the primary and secondary radiators 20 are moved relative to the dielectric lens on a plane perpendicular to the optical axis ⁇ A and near the focal point position, so that the transmission and reception beam ⁇ B Scanning.
  • a plurality of primary radiators 20 are arranged in a plane perpendicular to the optical axis ⁇ A and passing near the focal point position, and the transmission and reception beam OB is scanned by switching these with an electronic switch. I do.
  • the transmitting and receiving beam ⁇ B is scanned by mechanically rotating the primary radiator 20 near the focal position of the dielectric lens 10.
  • a plurality of primary radiators 20 are arranged near a focal position of the dielectric lens 10 on a predetermined curved surface or curve, and the transmission and reception beam ⁇ B is changed by switching them with an electronic switch.
  • FIGS. 18 and 19 are views showing the configuration of the dielectric lens device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 18 (A) is an external view in a state where the dielectric lens 10 and the radome 11 provided on the surface side thereof are separated.
  • (B) is a cross-sectional view just before the combination of the dielectric lens and the radome, and
  • (C) is a cross-sectional view of the dielectric lens device 12 obtained by combining the both.
  • the dielectric lens 10 is any one of the zoning lenses described in the first to eighth embodiments, and is used as a 76 GHz band vehicle-mounted radar antenna. Specifically, it is a resin material having a diameter of 90 mm, a focal length of 27 mm, and a relative dielectric constant of 3.1.
  • the radome 11 has such a shape that the unevenness on the surface side of the dielectric lens 10 is eliminated, that is, the concave portion is filled, and the surface side of the dielectric lens is flat.
  • the radome 11 is made of a foam material (foamable resin material) having a relative dielectric constant of 1.1. That is, a mold for casting the above foam material is provided on the surface side of the dielectric lens 10, and the radome 11 is provided by injecting a foam material into the mold.
  • the radome 11 may be molded separately from the dielectric lens 10.
  • the dielectric lens 10 and the radome 11 are adhered with an adhesive having a low dielectric constant, so that a slight gap between the two is filled with the adhesive.
  • Fig. 19 shows the results obtained by the ray tracing method for the light (radio wave) rays that exit from the focal point toward the surface of the dielectric lens 10 when the radome 11 is provided and when the radome 11 is not provided. is there.
  • the relative permittivity (1.1) of the radome 11 is substantially equal to the relative permittivity (1.0) of the surrounding air, It has almost no adverse effect on the refraction at the interface between the refraction surface of the dielectric lens 10 and the radome 11. Therefore, as shown in FIG. 19B, the dielectric lens 10 and the radome 11 are hardly disturbed by the force of the dielectric lens device 12. It becomes almost the same parallel light as the case of 10 simple substance.
  • the antenna gain of the dielectric lens antenna without the radome 11 is 3 ⁇ 44 dBi, whereas the antenna gain of the dielectric lens antenna with the dielectric lens device 12 with the radome 11 is 33dBi. From this, it is clear that the decrease in antenna gain is at a level where there is almost no problem.
  • the relative dielectric constant of the external medium on the surface side of the dielectric lens 10 is set as the relative dielectric constant of the radome 11, and the simultaneous equations of [Equation 1]-[Equation 3] are solved to obtain the dielectric lens.
  • FIG. 20 is a sectional view of the dielectric lens device according to the tenth embodiment.
  • the radome 11 is provided only in the concave portion on the surface side of the dielectric lens 10.
  • the recessed portion of the dielectric lens 10 is filled with a foam material having a relative dielectric constant of 1.1, so that the redome 11 is formed of the foam material.
  • the relative permittivity of the radome 11 is sufficiently smaller than the relative permittivity of the dielectric lens 10 and close to the relative permittivity of air, so that light passing from the dielectric lens 10 and the radome 11 to the surface side is substantially parallel light. Will remain. Therefore, if the radome 11 is provided and the antenna gain of the dielectric lens antenna is reduced, the above problem does not occur.
  • the entire thickness of the dielectric lens device 12 can be reduced.
  • FIG. 21A is a diagram showing the configuration of the dielectric lens device according to the eleventh embodiment.
  • ( B) shows the process of designing the surface shape of the radome 11.
  • n is an integer of 0 or more
  • ⁇ is a wavelength in the radome 11
  • the surface shape of the radome 11 is changed so that the surface of the radome 11 is separated only from the surface of the dielectric lens 10. Determine.
  • a plurality of lines drawn along the surface of the dielectric lens 10 shown in (B) indicate the possible surface positions of the radome 11.
  • the portion of the dielectric lens 10 where the zoning is not performed and which is close to the surface-side refraction surface SrO is defined as a surface of the redome 11 at a position ⁇ / 4 away from the surface.
  • the surface-side refraction surfaces Srl and Sr2 of the zoned portion of the dielectric lens 10 are separated from the surface of the dielectric lens 10 by ⁇ / 4 + ⁇ , and the surface of the radome 11 is made as small as possible. Is defined as n. In the example of FIG.
  • each part of the radome By designing the thickness of each part of the radome in this way, the reflection on the surface of the dielectric lens 10 and the reflection on the surface of the radome 11 are combined in opposite phases on the surface of the radome, and the reflected light is canceled. As a result, reflection on the surface of the dielectric lens device 12 is suppressed to a low level.
  • ⁇ 1 of the dielectric lens 10 is 3.1
  • the intensity of the reflected light on the surface of the dielectric lens 10 and the intensity of the reflected light on the surface of the radome 11 are matched, so that the above-described offsetting effect is maximized, and the lowest reflection characteristics are obtained.
  • the surface shape of the radome is designed so as to minimize the step as shown in Fig. 21, even if the dielectric lens is made thinner by the angle zoning, the thickness of the entire dielectric lens device is increased. Tends to increase again. However, compared to the case where a single dielectric lens without zoning is used, low reflection characteristics are obtained as described above.
  • the relative permittivity of the radome 11 is lower than that of the dielectric lens 10 and lower in specific gravity. Quantification can be achieved.
  • FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of the millimeter wave radar according to the twelfth embodiment.
  • VC051 is a voltage-controlled oscillator using a Gunn diode or FET and a varactor diode, modulates the oscillation signal with the transmission signal Tx, and modulates the modulation signal (transmission signal) through the NRD guide.
  • the Lo branch coupler 52 is a coupler composed of an NRD guide for extracting a part of a transmission signal as a local signal.
  • the Lo branch coupler 52 and the termination 56 constitute a directional coupler.
  • the circuit illuminator 53 is an NRD guide circuit circulator, which supplies a transmission signal to the primary radiator 20 of the dielectric lens antenna and transmits a reception signal from the primary radiator 20 to the mixer 54.
  • the primary radiator 20 and the dielectric lens 10 constitute a dielectric lens antenna.
  • the mixer 54 mixes the received signal from the circulator 53 and the local signal and outputs an intermediate frequency received signal.
  • LNA 55 amplifies the received signal from mixer 54 with low noise and outputs it as received signal Rx.
  • the signal processing circuit (not shown) controls the primary radiator moving mechanism 21 and detects the distance to the target and the relative speed from the relationship between the modulation signal Tx and the Rx signal of the VCO.
  • a waveguide or MSL may be used in addition to the NRD guide.
  • the present invention can be applied to a dielectric lens antenna that transmits and receives microwaves and millimeter waves.

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Abstract

　第１ステップで所望の開口面分布を決定し、第２ステップで、電力保存則、誘電体レンズの裏面側のスネルの法則、および光路長一定を表す式を連立させて、誘電体レンズの焦点から誘電体レンズ裏面への主光線の方位角θに応じて誘電体レンズの表面側と裏面側の形状を計算し、誘電体レンズ表面の座標が所定の制限厚み位置に達したとき第３のステップで光路長一定を表す式における光路長を波長の整数倍だけ減じる。上記方位角θを初期値から順次変化させるとともに第２・第３のステップを繰り返すことによって誘電体レンズを設計する。これにより、誘電体レンズアンテナを構成した際のアンテナ特性を良好に保ちつつ、ゾーニングによって小型化量化を図る。

Description

明 細 書
誘電体レンズ、誘電体レンズ装置、誘電体レンズの設計方法、誘電体レ ンズの製造方法および送受信装置
技術分野
[0001] この発明は、マイクロ波帯やミリ波帯の誘電体レンズアンテナに用いられる誘電体レ ンズ、誘電体レンズ装置、誘電体レンズの設計方法、誘電体レンズの製造方法およ び誘電体レンズまたは誘電体レンズ装置を用いた送受信装置に関するものである。 背景技術
[0002] マイクロ波やミリ波帯で使用される誘電体レンズアンテナとは一次放射器から広く放 射された電波をうまく屈折させて、レンズ前方の仮想的な開口面上で位相を揃え、且 つその開口面上に電磁界の振幅分布を作り出すものである。これによりある方向に 鋭く電波を放射させることができる。この誘電体レンズアンテナは、光学で用いられる レンズと似ている力 最も異なる点は単純に位相を揃えるだけではなぐ振幅分布（開 口面分布）を作る必要があるいうことである。これは、遠方でのアンテナ特性 (指向性 )が振幅分布のフーリエ変換で表される関係にあって、所望の指向性を得るためには 開口面分布をうまく調整する必要があるからである。
[0003] したがって、誘電体レンズアンテナでは、開口面上で位相を揃えることと所望の開 口面分布をうまく作り出すことが重要となる。
[0004] 開口面上で位相を揃えるにあたっては、一次放射器から放射された光線が開口面 まで到達する距離 (光路長）が波長の整数倍変わってもそれぞれの光線は強め合う ことを利用してレンズ形状を削ることができる。これをゾ一二ングという。光学の分野で よく知られているフレネルレンズもこれと同じ考え方に基づいている力 光学の場合は 開口面分布という考え方がない。
[0005] 誘電体レンズアンテナは、ホーンアンテナなどの 1次放射器と誘電体レンズとによつ て構成されている。一般に、誘電体レンズアンテナはその誘電体レンズ部分の重量 比率および体積比率が高ぐ装置全体を小型軽量化する上で誘電体レンズの小型 軽量化が望まれてレ、る。誘電体レンズを薄型化 ·軽量化する方法として上述したゾー ニング技術を利用することができる。
[0006] 例えば非特許文献 1には、前もって開口面分布を設計し、その後裏面側をゾーニン グすることによって開口面分布をゾ一二ング前と略等しくする技術が示されている。図 23は、そのゾーユングした誘電体レンズの例を示している。この図において左側が 1 次放射器に面する側 (裏面側）、右側が 1次放射器とは反対面側 (表面側）である。
[0007] 図 26は非特許文献 1の誘電体レンズの設計方法を示すフローチャートである。まず 、所望の開口面分布を決定する（Sl l)。計算の開始点としてレンズの中心位置を定 める（S12)。続いて電力保存則と表面（おもて面）のスネルの法則および光路長一定 を表す式の解を数値計算で求める（S13)。レンズの周端まで計算し、ゾーユングしな いレンズ形状の計算を完了する（S14)。その後、主光線に沿って適当な裏面位置で 光路長を波長分変えていき、主に誘電体レンズの裏面形状を変える（ゾーユングする ) (S15)。このステップ 15の処理を誘電体レンズの全面に亙って行う（S16→S15→
[0008] また、特許文献 1には、ゾーユングにより生じる屈折による損失を抑制するために、 表面側を凸形状とし、裏面側をゾ一二ングする技術が示されている。図 24はその例 を示す断面図である。誘電体レンズ 10は、誘電体部分 1の裏面側（1次放射器 20に 面する側）にゾーユングによる凹部 2を形成している。
[0009] また、非特許文献 2には 1984年当時までに知られていた誘電体レンズのゾーニン グ技術が紹介されている。例えば、図 25の（A)は誘電体レンズの表面側を平面とし、 裏面側の凸形状をゾ一二ングした例である。 （B)は裏面側を凸形状とし、表面側の平 面をゾーユングした例である。さらに（C)は裏面側を平面とし、表面側の凸形状をゾ 一ユングした例である。
^^特許乂 ffl^l： J.J.Lee, Dielectric Lens Shaping andComa-Correction oning, Part I: Analysis ， lEEE Transactions on antenna andpropagation, pp.221,vol,AP-31, No.1, January 1983
非特許文献 2 : Richard C.Johnson and Henryjasik, "Antenna engineering handbook 2nd edition",McGraw-Hill(1984)
特許文献 1：特開平 9 - 223924号公報 発明の開示
[0010] アンテナ特性を向上させるためには開口面分布を最適化することが重要である。非 特許文献 1では、最適化したゾーユング前のレンズとゾーユング後のレンズとで開口 面分布を等しくして、主としてレンズ裏側をゾーユングしている力 それでは軽量化は 図れるものの、表側が凸形状のレンズでは薄型化できなかった。
[0011] また、表側が凸形状のレンズを、その表面側をゾーユングして薄型化しようとすると 、従来技術では光学レンズにおけるフレネルレンズや非特許文献 2の図 25の（C)に 示したように単純に表側を切っていくため、ゾーユング前と後では開口面分布が変わ つてしまうという問題があった。
[0012] また、レンズの表側をゾーユングする場合に、光学レンズにおけるフレネルレンズの ように単純に垂直に切ったり、図 25の（C)のように明確な指針がなく適当な寸法で切 つたりすると回折効果により電磁界が乱れ、アンテナ特性が劣化する。
[0013] 特許文献 1では、主光線に沿ってレンズ形状を変更しているが、屈折による損失は 防げるものの、誘電体レンズに尖った部分ができてしまうため、その部分での回折が 新たに生じてしまう。
[0014] ゾーユングする位置の選び方については等間隔にしているものや、非特許文献 1 のようにコマ収差を除去する条件だけで選ぶことが多いが、その場合には回折効果 で電磁界が乱れる影響を全く考慮してレ、なレ、ことになる。
[0015] また、従来のゾーユングした誘電体レンズにおいては、段差面と屈折面とで切り立 つた谷のような凹部が生じるが、この凹部には塵埃や雨雪が付着したり溜まりやすい 。特に雨雪や水分を含んだ塵埃は誘電率が高いため、それらが上記凹部に溜まると 、アンテナ特性が大きく劣化するという問題が生じる。
[0016] この発明の目的は、上述の各種問題を解消して、誘電体レンズアンテナを構成した 際のアンテナ特性を良好に保ち、ゾーユングによって小型化 ·軽量化した誘電体レン ズ、塵埃や雨雪の付着による問題を解消した誘電体レンズ装置、誘電体レンズの設 計方法、誘電体レンズの製造方法および誘電体レンズまたは誘電体レンズ装置を用 レ、た送受信装置を提供することにある。
[0017] 上記目的を達するために、この発明は次のように構成する。 [0018] (1)この発明の誘電体レンズの設計方法は、所望の開口面分布を決定する第 1のス テツプと、電力保存則、誘電体レンズの 1次放射器側に面する裏面のスネルの法貝 IJ、 および光路長一定を表す式を連立させて、誘電体レンズの焦点から誘電体レンズの 裏面への主光線の方位角 Θに応じて誘電体レンズの 1次放射器とは反対面側の面 である表面と前記裏面との形状を計算する第 2のステップと、誘電体レンズの表面の 座標が所定の制限厚み位置に達するときに前記光路長一定を表す式における光路 長を空気中の波長の整数倍だけ減じる第 3のステップと、を備え、前記主光線の方位 角 Θを初期値から変化させるとともに、第 2のステップと第 3のステップとを繰り返すこ とを特徴としている。
[0019] この誘電体レンズの設計方法によれば、誘電体レンズの表面と裏面を開口面分布 を保存しながら直接計算して求めるため、所望の開口面分布を厳密に保存すること ができ、所望の誘電体レンズアンテナの特性を得ることができる。
[0020] なお、この発明の誘電体レンズで伝搬させるべき波は例えばミリ波帯の電磁波であ る力 誘電体レンズでの屈折作用は、波長の短い電磁波である光と同様に扱えるの で、この出願では、誘電体レンズの中心をその正背面方向に通る軸を「光軸」、所定 方向に直進する電磁波を「主光線」、電磁波の伝搬経路を「光路」と称する。
[0021] (2)またこの発明の誘電体レンズの設計方法は、前記方位角 Θが終値に至るまで第 2のステップと第 3のステップとを繰り返した後、前記光路長を波長の整数倍だけ減じ たことによって誘電体レンズの 1次放射器とは反対面側の面である表面に生じた段差 面が誘電体レンズの厚み方向より焦点方向寄りへ傾くように前記段差面の傾斜角を 修正する第 4のステップを備えたことを特徴としている。
[0022] (3)またこの発明の誘電体レンズの設計方法は、前記焦点力、ら誘電体レンズの裏面 の任意の位置に入射し屈折して誘電体レンズ内を進む電磁波の主光線に対して前 記段差面が成す角度を ± 20° の範囲内の角度にしたことを特徴としている。
[0023] この誘電体レンズの設計方法によれば、前記光路長を波長の整数倍だけ減じたこ とによって誘電体レンズ表面に生じる段差面の傾斜角を、誘電体レンズの厚み方向 より焦点方向寄りへ傾くように修正したことにより、特に誘電体レンズ内を進む電磁波 の主光線に対して段差面がなす角度を ± 20° の範囲内にしたことにより、電磁界分 布の乱れが抑えられるので回折によるサイドローブの発生が抑えられる。さらに、段 差面のエッジ部分の角度がゆるくなるので製造が容易となる。
[0024] (4)またこの発明の誘電体レンズの設計方法は、前記方位角 Θの初期値を前記焦 点から誘電体レンズの周端位置への主光線の成す角度とし、前記方位角 Θの終値 を前記焦点から誘電体レンズの光軸への主光線の成す角度としたことを特徴として いる。
[0025] この誘電体レンズの設計方法によれば、計算上の誤差の累積が小さくなり、より高 精度な誘電体レンズの形状を設計できる。仮に誘電体レンズの中央から周端方向に 計算を進めるとすると、レンズ中央部のように、レンズの表裏面と主光線との交わる角 度が垂直に近い部分ではわずかな誤差でも累積されて、最終的に縁端部でレンズ 表面と裏面との端部が一点に交わらないといった問題が生じる。また誘電体レンズの 周端位置から誘電体レンズの厚みを 0として計算できるので、方位角 Θを変化させて レンズの厚みが所定厚みになる毎に光路長を変える操作が容易にできるようになる。
[0026] (5)またこの発明の誘電体レンズの製造方法は、上述のいずれかの設計方法により 誘電体レンズの形状を設計する工程と、射出成形金型を準備する工程と、前記射出 成形金型に樹脂を射出し、該樹脂によって誘電体レンズを作成する工程とを有する ことを特徴としている。
[0027] (6)またこの発明の誘電体レンズは、主要部が光軸を回転中心とする回転対称体を 成し、 1次放射器側とは反対側の面である表面が、表面方向に膨らむ複数の表面側 屈折面と、隣接する表面側屈折面同士の間をつなぐ段差面とからなり、該段差面が、 焦点から前記 1次放射器に面する裏面の任意の位置に入射してレンズ内部を進む 主光線に対して ± 20° の角度を成し、前記表面側屈折面を通る主光線の前記裏面 における位置にゾーユングによる曲面を設けたことを特徴としている。
[0028] (7)またこの発明の誘電体レンズは、前記表面側屈折面と前記裏面のゾーユングに よる曲面は、裏面のスネルの法貝 I」、光路長条件、および所望の開口面分布を与える 電力保存則によって与えられる曲面であることを特徴としている。
[0029] (8)またこの発明の誘電体レンズ装置は、上記誘電体レンズと、その誘電体レンズの 表面に、前記表面側屈折面と前記段差面とで形成される凹部を坦めるように形成さ れ、前記誘電体レンズの誘電率よりも低誘電率のレドームとを備えたことを特徴として いる。
[0030] このような構成により、表面側屈折面と前記段差面とで形成される凹部に塵埃や雨 雪が溜まらず、アンテナ特性の劣化を防止できる。また、レドームを設けることによる 特性劣化が抑えられる。
[0031] (9)また、この発明の誘電体レンズ装置は、前記レドームの比誘電率を ε 2、前記誘 電体レンズの比誘電率を ε 1でそれぞれ表したとき、 ε 2 = ^Γ ( ε 1 )を満たすようにし たことを特徴としている。
[0032] ( 10)また、この発明の誘電体レンズ装置は、前記レドームの表面を、誘電体レンズの 表面から; ΐ Ζ4 + η λ (ηは 0以上の整数、 λは波長）離れた複数の曲面をつなぎ合 わせた形状としたことを特徴としている。
[0033] このような構成により、誘電体レンズ装置表面の反射特性を低反射特性にすること ができる。
[0034] ( 1 1 )またこの発明の送受信装置は、上述の誘電体レンズと 1次放射器とを備えて構 成する。
[0035] これにより、小型軽量な例えばミリ波レーダのような送受信装置を構成できる。
図面の簡単な説明
[0036] [図 1]第 1の実施形態に係る誘電体レンズの構造を示す図である。
[図 2]同誘電体レンズの座標系を示す図である。
[図 3]同誘電体レンズの設計手順を示すフローチャートである。
[図 4]誘電体レンズの計算開始点の違いによる計算結果の違いを示す図である。
[図 5]ゾーユング前後での開口面分布の変化の例を示す図である。
[図 6]第 2の実施形態に係る誘電体レンズのゾーニングにより生じる段差面の修正例 を示す図である。
[図 7]ゾ一二ングによる回折現象のシミュレーション結果を示す図である。
[図 8]段差面の傾斜角の変化とそれによる利得変化量との関係を示す図である。
[図 9]第 3の実施形態に係る誘電体レンズの、与える開口面分布の違いによる形状変 化の例を示す図である。 [図 10]いくつかの開口面分布の例を示す図である。
[図 11]開口面分布とアンテナの指向性との関係を示す図である。
[図 12]第 4の実施形態に係る誘電体レンズのゾーユングの段数と誘電体レンズの形 状変化との関係を示す図である。
[図 13]誘電体レンズの厚み制限曲線の例および誘電体レンズの分割成形例を示す 図である。
[図 14]第 6の実施形態に係る誘電体レンズの形状とアンテナの指向特性を示す図で ある。
[図 15]第 7の実施形態に係る誘電体レンズの均等ゾ一二ングと不均等ゾ一二ングに よるレンズ形状変化の例を示す図である。
[図 16]第 8の実施形態に係る誘電体レンズアンテナの構成を示す図である。
[図 17]スキャニング可能とした誘電体レンズアンテナの構成を示す図である。
[図 18]第 9の実施形態に係る誘電体レンズ装置の構成を示す図である。
[図 19]同誘電体レンズ装置のレイトトレース結果を示す図である。
[図 20]第 10の実施形態に係る誘電体レンズ装置の構成を示す図である。
[図 21]第 11の実施形態に係る誘電体レンズ装置の構成と設計方法を示す図である
[図 22]第 12の実施形態に係るミリ波レーダの構成を示す図である。
[図 23]従来のゾーユングした誘電体レンズの構成を示す図である。
[図 24]従来のゾーユングした別の誘電体レンズの構成を示す図である。
[図 25]従来のゾーユングしたさらに別の誘電体レンズの構成を示す図である。
[図 26]図 23の誘電体レンズの設計手順を示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
第 1の実施形態に係る誘電体レンズ、その設計方法および製造方法について図 1 一図 5を参照して説明する。
図 1の (A)は誘電体レンズの外観斜視図、（B)はその光軸を含む面での断面図で ある。ここで z軸を光軸方向、 X軸を半径方向とし、 zの正方向を誘電体レンズの表面 方向、 zの負方向を誘電体レンズの裏面方向としている。この誘電体レンズ 10の裏面 側が 1次放射器に面する側である。誘電体レンズ 10の誘電体部分 1はその比誘電率 が電磁波を伝搬させる周囲の媒質 (空気）より大きな均一の物質力 なる。誘電体レ ンズ 10の表面は、表面側屈折面 Srと、互いに隣接する表面側屈折面 Sr同士をつな ぐ段差面 Scとから構成している。誘電体レンズ 10の裏面 Sbは表面側のゾーユングに 応じて表面側屈折面 Srの数と同じ数の曲面をつなぎ合わせた形状を成している。な お、図 1の（B)において細線はゾーユングを行わなかった場合の（ゾーユング前の） 形状である。このように誘電体レンズ 10の表面側のゾーニング（表面側屈折面を段差 面で順につなぎ合わせた形状とすること）によって全体に薄型化 ·軽量ィヒを図ること ができる。
[0038] 図 2は誘電体レンズの座標系を示している。この誘電体レンズの形状は幾何光学近 似を用いて計算する。まず誘電体レンズは z軸周りに回転対称であるものとし、計算 に使用する座標系を下図のようにとり、レンズ表面座標を直角座標系の（z, x)、レン ズ裏面座標を極座標系では（r, Θ )、直角座標系では（rcos Θ , rsin Θ )で表す。
[0039] さらに一次放射器は原点 0に置き、その指向性を Ερ ( Θ )、位相特性を φ ( Θ )で表 し、また ζ = ζοにおける仮想的な開口面での開口面分布を Ed (X)で表す。この時、表 面と裏面それぞれにスネル（Snell )の法則が成り立つ。また一次放射器から放射され る電力が開口面上で保存される条件から電力保存則が成り立たなければならない。 さらに通常の誘電体レンズでは仮想的な開口面までの光路長が一定という条件が付 くが、ゾ一二ングを行うためにこれを「光路長は波長の整数倍短くなつても構わない」 という新たな条件に置き換える。
[0040] ここで表面のスネルの法則を省略して、裏面のスネルの法則および電力保存則と 光路長条件を満たすようなレンズ形状を導出することで、主として表面がゾーユング でき薄型ィ匕できる。且つ電力保存則は成り立っているのでゾーユングしても開口面分 布はゾーユング前と等しい。具体的に解くべき式の例は以下のように表せる。
[0041] 〔裏面でのスネルの法則〕
[0042] [数 1]
dr _ η η{θ -ψ ) (
άθ ncos(e -φ ) - \ [0043] 〔電力保存則〕
[0044] [数 2]
…(
Figure imgf000011_0001
[0045] 〔光路長条件〕
[0046] [数 3]
n\z - r cosd ) φ(θ) , , ,
r +— L + za - z -∑^-L = L - m -(3)
cosip k
[0047] 但し上式で、 mは整数、 λは媒質 (空気）中での波長、 loはゾ一二ング前の光路長（ 定数)である。 Θは、電磁波の主光線が原点 0から誘電体レンズの裏面に入射する時 のその主光線と光軸との成す角度、 rは図 2に示したように原点（焦点） 0から誘電体 レンズの裏面の所定点までの距離、 φは誘電体レンズの裏面の所定点で屈折して誘 電体レンズ内を進む電磁波の主光線の角度である。 nは誘電体レンズの誘電体部分 の屈折率である。 Θ mは原点 0からレンズの周端とを直線で結んだ時の角度 Θの最 大値である。 Rmはレンズ半径である。また zoは仮想的な開口面の z軸上の位置、 k は波数である。
[0048] 図 2に示した破線は主光線の光路であり、 Θを定めることによって rを求め、この Θと rとからレンズ裏面の主光線の入射位置（rcos Θ , rsin e )を求める。さらに誘電体レ ンズの裏面への主光線の入射角によって Φを求め、さらにレンズ表面の座標（z, X) を求める。
[0049] 図 1に示した誘電体レンズの形状は上記の式を連立させて解いて得たものである。
[0050] 一般には開口面分布が一様に近いほどビーム幅は細くなる力 S、サイドローブレベル が悪化する。逆に端の方で急激に落ちるような開口面分布の場合は、サイドローブレ ベルは低くなるがビーム幅は広くなる。与えられたスペックに応じて開口面分布を最 適化することがレンズ設計上の大きな柱となる。当然、レンズをゾ一二ングする場合で もこの考え方は必須である。ところがゾーユング前とゾーユング後で全く開口面分布 が変わってしまうようでは設計が非常に困難になる。もしゾーニング前後で開口面分 布が変わらないならば、 (1)サイズ，指向性などのスペックの決定
(2)スペックを満たす開口面分布の決定
(3)ゾーユングしたレンズ設計
の 3ステップで設計が終了するのに対し、開口面分布が変わってしまうならば、
(1)スペックを決定する。
(2)暫定的且つ適当な開口面分布を決定する。
(3)ゾーユングしたレンズを設計する。 （開口面分布は (2)とは違ってしまう）
(4)実際のアンテナ特性の評価またはシミュレーションにより開口面分布を解析する
(5)スペックを満たせば終了。満たさなければ (2)に戻って開口面分布を調整してや り直す。
[0051] というように、設計が何回もループを回ってしまうことになる。そのため、開口面分布を 変えないようにゾーニングすることは効率的な設計を行う上で非常に重要である。
[0052] ここで注目すべき点は、表側をゾ一二ングして開口面分布をゾーユング前と同じに しょうとすれば、表側面だけでなく裏面も必ず同心円状に変形されるということである
[0053] フレネルレンズや非特許文献 2に示されているような裏面がフラットのレンズの表側 だけをゾーユングしていては開口面分布をゾ一二ング前と同じにすることは不可能で ある。
[0054] 本発明によれば、表側が同心円状に大きくゾーユングされる一方、裏側もやはり同 心円状に変形されて、ゾーニング後も所望の開口面分布を維持できる。
[0055] 図 3は上記誘電体レンズの設計方法の手順を示すフローチャートである。まず開口 面分布を決定する（S 1)。この開口面分布としては次のような様々な分布を採ることが できる。
[0056] 〔パラボリックテーパー分布〕
[0057] [数 4]
£, (r) = c + (l - c)(l - r2 )" …(
[0058] c, nはこの分布の形状を決めるパラメータである。 [0059] [Generalized Three Parameter分布〕
[0060] [数 5] (小 c+(1-4 )。^§3 - (5>
[0061] Λ ひはラムダ関数であり、ガンマ関数（Γ )とベッセル関数 CFひ）を用いて次のように 表される。
[0062] [数 6]
Λ。( = 2α Γ(α)^ ^ (6)
[0063] ここで c, ひ， j3はこの分布の形状を決めるパラメータである。
[0064] 〔ガウス分布〕
[0065] [数 7]
Ed {r) = &xp(- ccr 2 ) -(7)
[0066] ここでひはこの分布の形状を決めるパラメータである。
[0067] 〔多項式分布〕
[0068] [数 8]
Figure imgf000013_0001
"-(8)
[0069] cおよび al a5がこの分布の形状を決めるパラメータである。
[0070] 〔Taylor分布〕
[0071] [数 9] π
[0072] JOは 0次のベッセル関数、 え mは 1次のベッセル関数の 0点ひ1 (え m) = 0)を小さ い順から並べたものであり、 gmは次数 nとサイドローブレベルが与えられれば決まる 定数である。
[0073] 〔変形ベッセル分布〕
[0074] [数 10]
i^r^ a + fe^^r) —(10)
[0075] λ 1 = 3. 8317であり、 b = a_lである。 aがこの分布の形状を決めるパラメータであ る。
[0076] 〔cosべき乗分布〕
[0077] [数 11] /■) = c + (l - c)cos" (― I ---(11)
[0078] c, nがこの分布の形状を決めるパラメータである。
[0079] 〔Holt分布〕
[0080] [数 12]
(12)
^ ( = 1 + ^1 cos -| ~ ^ - 1 | {ri < r≤]
[0081] b, rlがこの分布の形状を決めるパラメータである。
[0082] 〔一様分布〕
[0083] [数 13]
1 -(13)
[0084] さて、図 3に戻って次にレンズの周端位置を定める（S2)。
例えば、図 1に示した例では、 x=_45 [mm]または + 45 [mm]が周端位置である 。次に、電力保存則と裏面のスネルの法則および光路長一定を表す式を連立させて 、その式の解を数値計算で求める（S3)。
[0085] この時、電力保存則を表す式を微分系で書き、それを例えば、 Dormand &Prince 法によって計算することによって高精度な計算が可能となる。また、スネルの法則を 表す式を極座標を用いて計算することによって、レンズ中央部で微分は 0となって計 算が容易となる。仮にこれを直角座標系で計算式を書き表すと、レンズ中央部で微 分が発散する (傾きが無限大となる）ので、その数値計算結果の精度が非常に低下し てしまう。
[0086] そして、 Zが Θの変化に伴って、予め定めた上限に達した時、 Xの値を固定して Zの 値を、光路上力 ^波長分短くなるような新たなレンズ表面の座標（z, X)を求める（S4 →S5)。
[0087] 以上の処理を Θが Θ mから 0になるまで繰り返す（S4→S5→S6→S 3→' · · · )。こ のようにしてレンズ表面が zmを超えなレ、薄型の誘電体レンズを設計する。
なお、図 3のステップ S7については後述する。
[0088] 図 4は計算の開始点を異ならせた時の結果を示している。ここで、 Aは周端部から 計算した場合、 Bは中央部から計算した場合の結果である。但し、ここではレンズの 周端付近の形状を比較するためにゾーユングを行ってレ、なレ、。このように周端部から 計算を開始すると所望の大きさ（半径 45 [mm] )の誘電体レンズを正しく設計できる 、中央部から計算を開始すると誘電体レンズの周端付近で誤差が大きくなり、レン ズ表面側と裏面側とが所定位置に収束しなレ、ことも生じる。
[0089] 図 5はゾーユングの前後での開口面分布の変化を示している。ここで太線はゾ一二 ング前、細線はゾ一二ング後の開口面分布である。横軸の規格化半径は誘電体レン ズの半径を 1としたときの値である。また開口面分布の値は最大値を 1、最低値を 0と した値である。このようにゾーユング後は回折の効果で若干乱れるものの、ゾーニン グ前と略等しい開口面分布が得られる。このように開口面分布をゾ一二ング前と等し くしながら主としてレンズ表面側をゾ一二ングすることによって薄型 '軽量の誘電体レ ンズを得ること力できる。
[0090] このようにして図 1の（B)に示した誘電体レンズの表裏面の形状を設計した後、光 軸を回転中心とする回転対称体を成すように樹脂の射出成形用金型を設計し作成 する。その際、誘電体レンズの周端部付近を所定半径分捨てて、誘電体レンズの端 部を上述の設計上の半径より短くしてもよい。また、光軸方向から見たとき円形では なぐ四方を直線状に切り落とした略正方形または略長方形状を成すようにしてもよ レ、。さらには筐体への誘電体レンズの取り付けを容易にするために、電磁波の通過し ない領域にネジ留め用の孔を有するフランジ部を設けてもよい。
レンズを構成する誘電体材料としては樹脂、セラミタス、樹脂一セラミクス複合材料、 金属を周期的に並べた人工誘電体材料、フォトニック結晶、その他比誘電率が 1以 外の材料を用いる。
[0091] またこれらの誘電体材料を切削加工法、射出成形法、圧縮成形法、光造形法など によって加工することによって誘電体レンズを製造する。
[0092] 次に、第 2の実施形態に係る誘電体レンズとその設計方法について、図 6—図 8を 基に説明する。
図 6の（A)は図 3のステップ S1からステップ S6までの処理によって設計された誘電 体レンズの光軸を含む面での主要部の断面図である。上述の処理だけでは、レンズ 表面の座標（z， X)の zが上限値 zmに達したとき、光路長力 S1波長分減るように Xを一 定にしたまま zを減じるようにしたので、段差面 Sc (Scl Sc4)は光軸に平行な面と なる。このような形状であると、屈折面と段差面との境界に鋭く尖った部分 (谷 Vと山 T )が形成される。
[0093] そこで、次に述べるように段差面 Sc (Scl Sc4)の傾斜角を修正する。図 6の（B) はその修正後の誘電体レンズの光軸を含む面での主要部の断面図、（C)はその部 分拡大図である。ここで、表面側屈折面 Sr2と Sr3との間の段差面 Sc3に着目すると 、この段差面 Sc3は傾斜角修正前には z軸を中心とする円筒面を成している。 z-x平 面においてこの段差面 Sc3と z軸に平行な直線 Lzとの成す角度 Asを段差面 Sc3の 傾斜角とすると、段差面 Sc3がこの段差面 Sc3 'と表面側屈折面 Sr2'との境界 P23 力 誘電体レンズの厚み方向（z軸方向）より焦点（原点 0)方向寄りへ傾くように上記 傾斜角 Asを定める。このことにより、段差面 Sc3は主光線 OP3の直線を含む円錐の 側面（の一部）を成すことになる。
[0094] 図 6の（B)の段差面 Scl ' , Sc2'， Sc3'， Sc4'はこのようにしてそれぞれ修正した 段差面を表している。この段差面の修正に伴って表面側屈折面 Sri ' , Sr2'， Sr3 '， Sr4'の範囲も変化することになる。
図 3のステップ S 7では上述の段差面の傾斜角度の修正処理を行う。
[0095] 上述の段差面の傾斜角の修正は電磁界分布の乱れによる回折現象を抑制する点 で有効である。図 7は段差面が一箇所に生じる 1段ゾーユングレンズについて電磁界 分布をシミュレーションした結果を示している。ここで 10は誘電体レンズ、 20は 1次放 射器である。このように段差面とそれに隣接する正面側屈折面との境界部分に生じる 内側に尖った谷部分および外部方向に突出する尖った山部分の存在により、電磁 界分布が乱れて回折現象により図における右斜め下方向にサイドローブが生じてレ、 る。図 6の（B)に示したように段差面とそれに隣接する表面側屈折面との間に生じる 谷 Vと山 Tの角度をそれぞれ緩くすることによって電磁界分布の乱れが抑制され、回 折現象を抑制できる。
[0096] 図 6に示した例では原点（焦点） 0から誘電体レンズの裏面の任意の位置に入射し 屈折して誘電体レンズ内を進む電磁波の主光線を段差面が含むように、その段差面 の傾斜角を定めたが、上記利得の向上および回折の抑制のためには段差面の傾斜 角はある程度の許容幅を持つ。図 8はその傾斜角の変化による利得変化について示 してレ、る。図 8の (A)に示すように、主光線の光路〇Pと段差面 Scとの成す角度 εを 、段差面の傾斜角の修正が足りない状態を十、過剰に傾斜させた状態を-で表し、こ の角度 εを変化させた時の利得変化量を図 8の（C)に示している。ここで利得変化 量は ε =0の時を 0としている。この結果から明らかなように、一般に誘電体レンズの 利得変化の許容値は 10%程度であるので、段差面 Scの傾斜角 ε = ± 20の範囲内 であれば良好な利得特性が得られる。
[0097] 次に、第 3の実施形態に係る誘電体レンズとその設計方法について図 9一図 11を 参照して説明する。
この第 3の実施形態では、開口面分布を変化させた時の誘電体レンズの形状の変 化の例を示している。図 10は 3種類の開口面分布の例を示している。また図 9の（Α) — (C)は図 10の 3つの開口面分布を与えて設計した誘電体レンズの形状を示してい る。図 10中の A, Β, Cは図 9の（A) , (B) , (C)にそれぞれ対応している。図 10の開 口面分布はいずれも（4)式に示したパラボリックテーパ分布であり、ノ ラメータ c, ηを 変化させている。図 9に示した例はいずれも段差面が 4箇所に生じる 4段ゾ一二ング の例であり、誘電体レンズの表面側が凸形状に近い程開口面分布は一様に近ぐ逆 に裏面側が凸形状に近い程開口面分布は中心部から周端部へ向力 につれ急激に 落ちる形状となる。
[0098] 図 11は開口面分布の変化に伴うアンテナの指向性の変化の例を示している。
このように開口面分布が aのように一様分布に近いとメインローブの幅は狭くなるが、 サイドローブが全体に大きく現れる。 cのように開口面分布が中央部から周端部にか けて急激に減衰する形状であればメインローブの幅が広くなるがサイドローブは抑え られる。また、 bのように aと cの中間的な特性であれば、メインローブおよびサイドロー ブの現れ方も aと cの中間的な特性を示すことがわかる。このような所望のアンテナの 指向性が得られるように開口面分布のパターンを定める。
[0099] 図 12は第 4の実施形態に係る誘電体レンズの形状と設計方法について示している 。図 12の（A)— (F)は誘電体レンズの表面側の制限厚み位置（図 2に示した zm)を 変化させた時の結果について示している。 （A)は zm=40 [mm]、（B)は zm= 35 [ mm]、 (C)は zm= 30 [mm]、 (D)は zm = 25、（E)は zm= 23、 （F)は zm = 21にそ れぞれ定めた時の結果である。 （A)ではゾーニングされていない。 （B)では 1段ゾー ユング、 （C)は 2段ゾ一二ング、（D)は 4段ゾ一二ング、（E)は 5段ゾ一二ング、（F)は 6段ゾーユングとなっている。このようにゾーユングの段数が増える程誘電体レンズを 薄型化できる。
[0100] またゾーユングの段数が増すにつれて、誘電体レンズの裏面側の各点の位置が z 軸の正方向（誘電体レンズの表面方向）に移動するので誘電体レンズの体積を削減 でき、その分さらに軽量ィ匕を図ることができる。
[0101] 図 13は第 5の実施形態に係る誘電体レンズの設計方法および製造方法について 示している。上述の各実施形態で示した誘電体レンズを成形により製造する際、必ず しも一体成形する必要はなぐ各部を個別に成形し、その後にそれらを接合するよう にしてもよい。図 13において、破線は分割面を示している。例えば図 13の（A)に示 すように、誘電体レンズを裏面側と表面側とに 2分割してもよい。また、（B)に示すよう にゾ一二ングにより生じる誘電体レンズの表面側の突出部を残る本体部分とは分け て成形してもよレ、。さらに（C)に示すように、ゾ一二ングにより生じる誘電体レンズの表 面側屈折面と段差面とにより生じる谷部分で分割成形し、それらを組み合わせるよう にしてもよい。
[0102] 図 14は第 6の実施形態に係る誘電体レンズの形状、設計方法および指向性の例 を示している。図 14の（A)は誘電体レンズの光軸を含む平面での断面図である。以 上に示した各実施形態では誘電体レンズ表面の座標が所定の制限厚み位置に達す るか否かの判定を行う際に、その位置を z = zmの直線で規定した力 これは任意の 曲線で定めることができる。図 14に示した例は、 X— z平面で曲線を成す厚み制限曲 線 TRLを定め、誘電体レンズ表面の座標がこの厚み制限曲線 TRLに達した時に光 路長一定を表す式における光路長を誘電体レンズ中の波長の 1波長分減じるように した結果である。このようにして厚み制限曲線 TRLを定めることによって、誘電体レン ズ表面の概略形状を厚み制限曲線 TRLの回転面に合わせることができる。一般にレ ンズ中央部で zが大きく周端部にかけて zが小さくなるように厚み制限曲線 TRLを定 めることによって、ゾーユングによる誘電体レンズの中央部から周端部にかけての肉 厚の変化が小さくなり機械的強度が向上する。また金型による設計が容易となる。ま た、 TRLをうまく定めることによって、誘電体レンズの裏面が円弧形状に近づけば、コ マ収差を少なくすることができる。
[0103] この例では誘電体レンズの裏面側の周端位置 (計算開始位置）の座標 (x， z)を (4 5, 0)とし、表面側の周端位置 (計算開始位置）の座標 (X, z)を (45, 2)としている。
[0104] 図 14の（B)は誘電体レンズの光軸の方位を 0とする方位角方向の指向性を示して いる。ここでは 1次放射器は cos3'2 Θの形で表される放射パターンとしている。このよう にメインローブと最大のサイドローブとのレベル差が 20dB以上で且つ— 3dB減衰す るビーム幅を 2· 8° という鋭い指向性を有する誘電体レンズアンテナ特性が得られる
[0105] 図 15は第 7の実施形態に係る誘電体レンズとその設計方法について示す図である 。これまでに示した各実施形態では、誘電体レンズ表面の座標が所定の制限厚み位 置に達したときに光路長一定を表す式における光路長を誘電体レンズ中の波長の 1 波長分だけ減じるようにしたが、 2波長分や 3波長分などの整数倍だけ減じるようにし てもよレ、。図 15の（A)に示す例は、制限厚み位置 zm= 19として全域に亙って光路 長を 1波長分ずつ減じるようにして設計した結果である。 （B)は、 x=45— 25の周辺 部と、 x= 15— 0 [mm]の中央部とで、光路長を減じる際に波長の 2波長ずつ減じ、 それ以外の x= 15 25の範囲で 1波長ずつ減じた結果である。
[0106] 一般に、アンテナ特性に最も寄与するのは開口面分布の中央部と周辺部である。
図 15の（B)に示したような不均一なゾーユングを行えば、誘電体レンズの中央部と周 辺部で段差面の数が減るので回折現象が抑えられ、より所望のアンテナ特性を得や すくなる。
[0107] 図 15の（C)は（B)に示した形状の誘電体レンズを用いたアンテナの指向性を示し ている。図 14の（B)と比べて明らかなように、ビーム幅は 2. 6° にまで狭まり、且つ指 向性も図 14の（B)では回折現象のために第 1サイドローブ (メインローブ直近のサイ ドローブ)よりも第 2サイドローブ (第 1サイドローブの外側に隣接するサイドローブ）が 大きくなつて指向性が若干乱れていたが、この図 15の（C)の例では、回折現象が抑 制されて第 1 ·第 2 ·第 3のサイドローブがきれいに現れてレ、て、回折が抑えられてレ、る ことがわかる。
[0108] なお、図 14と図 15に示したいずれの誘電体レンズも、その誘電体として比誘電率 3 の樹脂材料を用い、直径 90 [mm]、焦点距離 27 [mm]とし、開口面分布をパラボリ ックテーパ分布とし、 76— 77GHz帯に対応させている。
[0109] 次に、第 8の実施形態に係る誘電体レンズアンテナの構成を図 16 ·図 17を参照し て説明する。
図 16の（B)は誘電体レンズアンテナの光軸を含む平面での断面図、（A)はその誘 電体レンズアンテナで用いる 1次放射器の斜視図である。ここでは、矩形ホーンアン テナを 1次放射器とし、誘電体レンズアンテナ 10の略焦点位置に 1次放射器 20を配 置することによって最も鋭い指向性を光軸方向に得ることができる。
[0110] 上記 1次放射器としては、その他に円形ホーン、誘電体ロッド、パッチアンテナ、ス ロットアンテナなどを用いることができる。
[0111] 図 17は送受信ビームをスキャニングできるようにした誘電体レンズアンテナの構成 を示している。 （A)—（D)のいずれも、 1次放射器 20を誘電体レンズに対して相対的 に移動させることによって、この 1次放射器 20と誘電体レンズ 10との位置関係により 定まる送受波ビーム OBの方位を偏向させる。 （A)の例では、 1次放射器 20を光軸〇 Aに垂直な面で且つ焦点位置付近を通る面上を誘電体レンズに対して相対的に移 動することによって送受波ビーム〇Bをスキャニングする。 （B)の例では、光軸〇Aに 垂直で且つ焦点位置付近を通る面内に複数の 1次放射器 20を配置しておき、これら を電子スィッチで切り替えることによって送受波ビーム OBをスキャニングする。 (C)の 例では、誘電体レンズ 10の焦点位置付近で 1次放射器 20を機械的に回転運動させ ることによって送受波ビーム〇Bをスキャニングする。 （D)の例では、誘電体レンズ 10 の焦点位置付近に複数の 1次放射器 20を所定の曲面または曲線上に配置しておき 、それらを電子スィッチで切り替えることによって送受波ビーム〇Bをスキャニングする [0112] 以上に示した各誘電体レンズでは、段差面と屈折面とで切り立った谷のような凹部 が生じる力 S、この凹部には塵埃や雨雪が付着したり溜まりやすレ、。以降の第 9一第 11 の実施形態では、この塵埃や雨雪の付着を防止した構造の誘電体レンズ装置につ いて示す。
[0113] 図 18 ·図 19は第 9の実施形態に係る誘電体レンズ装置の構成を示す図である。図 18の (A)は誘電体レンズ 10と、その表面側に設けるレドーム 11とを分離した状態で の外観図である。また、（B)は誘電体レンズとレドームを組み合わせる直前の断面図 、 (C)はその両者を組み合わせてなる誘電体レンズ装置 12の断面図である。
[0114] 誘電体レンズ 10は、第 1一第 8の実施形態で示したいずれかのゾーユングレンズで あって、 76GHz帯の車載用レーダ用アンテナとして用いる。具体的には、直径 90m m、焦点距離 27mmであって、比誘電率 3. 1の樹脂材料を成型したものである。
[0115] 図 18に示すように、レドーム 11は、誘電体レンズ 10の表面側の凹凸を無くすように 、すなわち凹部を埋めるとともに、誘電体レンズの表面側を平面とする形状を備えて いる。
[0116] このレドーム 11は比誘電率 1 · 1の発泡材 (発泡性の樹脂材)で構成している。すな わち、誘電体レンズ 10の表面側に上記発砲材を注型するための型を設け、その型 内に発泡材を注入することによって、このレドーム 11を設けている。
[0117] なお、レドーム 11は誘電体レンズ 10とは別に成型してもよレ、。その場合には、誘電 体レンズ 10とレドーム 11とを低誘電率の接着剤で接着することによって、両者間のわ ずかな隙間を接着剤で坦める。または接着剤などは用いないで、誘電体レンズとレド ームを密着させるだけでもよレ、。
[0118] この構造により、誘電体レンズ 10の凹部に塵埃や雨雪が付着することがなぐ誘電 体レンズアンテナ 12を構成したときのアンテナ特性の劣化要因を排除できる。
[0119] 図 19は、上記レドーム 11を設けた場合と設けない場合とについて、焦点から誘電 体レンズ 10の表面方向へ出て行く光（電波）の光線をレイトレース法により求めた結 果である。
[0120] レドーム 11の比誘電率（1. 1)は周囲の空気の比誘電率（1. 0)に略等しいので、 誘電体レンズ 10の表面側屈折面とレドーム 11との界面での屈折に殆ど悪影響を与 えない。そのため、図 19の（B)に示したように、誘電体レンズ 10とレドーム 11力 なる 誘電体レンズ装置 12の光線の乱れは殆どなぐ誘電体レンズ装置 12から出て行く光 は、誘電体レンズ 10単体の場合と殆ど同様の平行光となる。
[0121] その結果、レドーム 11を設けないで構成した誘電体レンズアンテナのアンテナ利得 力 ¾4dBiであるのに対し、レドーム 11を設けた誘電体レンズ装置 12で構成した誘電 体レンズアンテナのアンテナ利得は 33dBiとなった。このことからアンテナ利得の低 下は殆ど問題とならないレベルであることがわ力、る。
[0122] なお、誘電体レンズ 10の表面側の外部の媒質の比誘電率をレドーム 11の比誘電 率にして、 [数 1]一 [数 3]の連立方程式を解レ、て誘電体レンズの形状を設計してもよ レ、。このことにより、レドーム 11内を通過する光は平行光となる。そして、図 18 ·図 19 に示したように、レドーム 11の表面側を平面とすることにより、このレドーム 11の表面 と空気との界面には平行光が通過するので、このレドーム 11と空気との界面では、指 向性を変化させるような屈折は生じない。このことによって、レドーム 11を付加したこと によって誘電体レンズアンテナ特性のアンテナ利得が低下する、といった問題が生じ ない。
[0123] 図 20は第 10の実施形態に係る誘電体レンズ装置の断面図である。この例では、誘 電体レンズ 10の表面側の凹部にのみレドーム 11を設けている。具体的には、比誘電 率 1. 1の発砲材で誘電体レンズ 10の凹部を坦めることによって、その発砲材でレド ーム 11を構成している。
[0124] レドーム 11の比誘電率は誘電体レンズ 10の比誘電率より充分に小さく且つ空気の 比誘電率に近いため、誘電体レンズ 10およびレドーム 11から表面側へ通過する光 は略平行光のままとなる。そのため、レドーム 11を設けたことにより、誘電体レンズァ ンテナのアンテナ利得が低下するとレ、つた問題は生じなレ、。
[0125] このような構成であれば、誘電体レンズ 10の表面を覆うレドームの体積が最小限と なるので、光線の乱れがさらに少なくなり、誘電体レンズアンテナの特性劣化がさらに 抑えられる。また、誘電体レンズ装置 12全体を薄くできる。
[0126] 図 21の (A)は第 11の実施形態に係る誘電体レンズ装置の構成を示す図である。 ( B)はそのレドーム 11の表面形状の設計過程を示している。
[0127] ここで、 nを 0以上の整数、 ぇをレドーム 11内での波長としたとき、レドーム 11の表 面が誘電体レンズ 10の表面から だけ離れるように、レドーム 11の表面形 状を定める。
[0128] (B)に示した、誘電体レンズ 10の表面に沿って描いた複数のラインは、レドーム 11 の採りうる表面位置を示している。誘電体レンズ 10のゾーユングを行っていない部分 の表面側屈折面 SrOに近接する部分は、その表面から λ /4だけ離れた位置をレド ーム 11の表面とする。誘電体レンズ 10のうちゾーユングを行った部分の表面側屈折 面 Srl、 Sr2については、誘電体レンズ 10の表面から λ /4+η λだけ離れ、且つレ ドーム 11表面になるべく段差が生じないように nを定める。この図 21の（A)の例では 、表面側屈折面 Sriに近接する部分は; ΐ Ζ4 + 2 λ ( = 9 λ Ζ4)とし、表面側屈折面 Sr2に近接する部分は; ΐ Ζ4 + 4 λ ( = 17 λ Ζ4)としている。そして、不連続部分を 円錐面（断面では直線)または曲面（断面では曲線)でつなぐ。
[0129] このようにレドームの各部の厚みを設計することによって、誘電体レンズ 10表面で の反射とレドーム 11表面での反射とがレドーム表面で逆位相で合成され、反射光が 相殺される。その結果、誘電体レンズ装置 12の表面での反射が低く抑えられる。
[0130] また、誘電体レンズ 10の比誘電率を ε 1、レドーム 11の比誘電率を ε 2で表したと き、 ε 2 = { ε 1)の関係となるように、レドーム 11の比誘電率を選定する。例えば、 誘電体レンズ 10の比誘電率 ε 1が 3. 1であるとき、 ε 2 = ^ (3. 1) = 1. 76であるの で、比誘電率が約 1. 76の樹脂材でレドーム 11を構成する。
[0131] このことによって、誘電体レンズ 10表面での反射光の強度とレドーム 11表面での反 射光の強度とがー致するので上記相殺効果が最も高まり、最も低反射特性が得られ る。
[0132] なお、図 21に示したように段差が極力生じないようにレドームの表面形状を設計し た場合、折角ゾーユングによって誘電体レンズを薄型にしても、誘電体レンズ装置全 体の厚み寸法が再び増す傾向となる。しかし、ゾ一二ングを行わない単体の誘電体 レンズを用いた場合に比べて上述したとおり低反射特性が得られる。また、レドーム 1 1の比誘電率は誘電体レンズ 10より低誘電率であって低比重であるので、全体の軽 量化が図れる。
[0133] 図 22は第 12の実施形態に係るミリ波レーダの構成を示すブロック図である。図 22 において、 VC051は、ガンダイオードまたは FETとバラクタダイオード等を用いた電 圧制御発振器であり、発振信号を送信信号 Txで変調し、その変調信号 (送信信号） を NRDガイドを経由して Lo分岐カプラ 52へ与える。 Lo分岐カプラ 52は、送信信号 の一部をローカル信号として取り出す NRDガイドからなるカプラであり、この Lo分岐 カプラ 52とターミネーシヨン 56とによって方向性結合器を構成している。サーキユレ ータ 53は、 NRDガイドサーキユレータであり、送信信号を誘電体レンズアンテナの 1 次放射器 20へ与え、また 1次放射器 20からの受信信号をミキサー 54へ伝送する。 1 次放射器 20と誘電体レンズ 10とによって誘電体レンズアンテナを構成している。ミキ サ 54はサーキユレータ 53からの受信信号と上記ローカル信号とを混合して中間周波 の受信信号を出力する。 LNA55はミキサ 54からの受信信号を低雑音増幅して受信 信号 Rxとして出力する。図外の信号処理回路は、 1次放射器移動機構 21を制御す るとともに VCOの変調信号 Txと Rx信号との関係から、物標までの距離および相対 速度を検知する。なお、伝送線路としては上記 NRDガイド以外に導波管や MSLを 用いてもよい。
産業上の利用可能性
[0134] この発明は、マイクロ波帯やミリ波帯の電波を送受信する誘電体レンズアンテナに 適用できるものである。

Claims

請求の範囲
[1] 誘電体レンズの設計方法であって、
所望の開口面分布を決定する第 1のステップと、
電力保存則、誘電体レンズの 1次放射器側に面する裏面のスネルの法則、および 光路長一定を表す式を連立させて、誘電体レンズの焦点から誘電体レンズの裏面へ の主光線の方位角 Θに応じて誘電体レンズの 1次放射器とは反対面側の面である表 面と前記裏面との形状を計算する第 2のステップと、
誘電体レンズの表面の座標が所定の制限厚み位置に達するときに前記光路長一 定を表す式における光路長を空気中の波長の整数倍だけ減じる第 3のステップと、を 備え、
前記主光線の方位角 Θを初期値から変化させるとともに、第 2のステップと第 3のス テツプとを繰り返すことを特徴とする誘電体レンズの設計方法。
[2] 前記方位角 Θが終値に至るまで第 2のステップと第 3のステップとを繰り返した後、 前記光路長を波長の整数倍だけ減じたことによって誘電体レンズの 1次放射器とは 反対面側の面である表面に生じた段差面が誘電体レンズの厚み方向より焦点方向 寄りへ傾くように前記段差面の傾斜角を修正する第 4のステップを備えた請求項 1に 記載の誘電体レンズの設計方法。
[3] 前記焦点から誘電体レンズの裏面の任意の位置に入射し屈折して誘電体レンズ内 を進む電磁波の主光線に対して前記段差面が成す角度を ± 20° の範囲内の角度 にしたことを特徴とする請求項 2に記載の誘電体レンズの設計方法。
[4] 前記方位角 Θの初期値を前記焦点から誘電体レンズの周端位置への主光線の成 す角度とし、前記方位角 Θの終値を前記焦点から誘電体レンズの光軸への主光線 の成す角度としたことを特徴とする、請求項 1一 3のいずれかに記載の誘電体レンズ の設計方法。
[5] 請求項 1一 3のいずれかに記載の誘電体レンズの設計方法によって誘電体レンズ の形状を設計する工程と、射出成形金型を準備する工程と、前記射出成形金型に榭 脂を射出し、該樹脂によって誘電体レンズを作成する工程と、を有することを特徴と する誘電体レンズの製造方法。
[6] 主要部が光軸を回転中心とする回転対称体を成し、 1次放射器側とは反対側の面 である表面が、表面方向に膨らむ複数の表面側屈折面と、隣接する表面側屈折面 同士の間をつなぐ段差面とからなり、該段差面が、焦点から前記 1次放射器に面する 裏面の任意の位置に入射してレンズ内部を進む主光線に対して ± 20° の角度を成 し、前記表面側屈折面を通る主光線の前記裏面における位置にゾーユングによる曲 面を設けたことを特徴とする誘電体レンズ。
[7] 前記表面側屈折面と前記裏面のゾーユングによる曲面は、裏面のスネルの法則、 光路長条件、および所望の開口面分布を与える電力保存則によって与えられる曲面 であることを特徴とする、請求項 6に記載の誘電体レンズ。
[8] 請求項 6または 7に記載の誘電体レンズと、
該誘電体レンズの表面に、前記表面側屈折面と前記段差面とで形成される凹部を 坦めるように形成され、前記誘電体レンズの誘電率よりも低誘電率のレドームとを備 えたことを特徴とする誘電体レンズ装置。
[9] 前記レドームの比誘電率を ε 2、前記誘電体レンズの比誘電率を ε 1でそれぞれ 表したとき、 ε 2 = f { z 1)を満たすことを特徴とする請求項 8に記載の誘電体レンズ 装置。
[10] 前記レドームの表面は、前記誘電体レンズの表面から (nは 0以上の整 数、 λは波長)離れた複数の曲面をつなぎ合わせた形状としたことを特徴とする請求 項 8または 9に記載の誘電体レンズ装置。
[11] 請求項 6もしくは 7に記載の誘電体レンズまたは請求項 8— 10のいすれかに記載の 誘電体レンズ装置と、 1次放射器とを備えた送受信装置。
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DE112004001821T DE112004001821T5 (de) 2003-10-03 2004-06-15 Dielektrische Linse, dielektrische Linsenvorrichtung, Entwurfsverfahren einer dielektrischen Linse, Herstellungsverfahren und Sende-Empfangs-Ausrüstung einer dielektrischen Linse
JP2005514354A JP4079171B2 (ja) 2003-10-03 2004-06-15 誘電体レンズ、誘電体レンズ装置、誘電体レンズの設計方法、誘電体レンズの製造方法および送受信装置
US11/385,658 US7355560B2 (en) 2003-10-03 2006-03-22 Dielectric lens, dielectric lens device, design method of dielectric lens, manufacturing method and transceiving equipment of dielectric lens

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016203748A1 (ja) * 2015-06-15 2018-04-05 日本電気株式会社 屈折率分布型レンズの設計方法、及び、それを用いたアンテナ装置
JP2020126028A (ja) * 2019-02-06 2020-08-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 レーダ装置
US10862217B2 (en) 2016-11-09 2020-12-08 Nec Corporation Communication apparatus
CN113571915A (zh) * 2021-03-15 2021-10-29 南京理工大学 基于分区结构的透镜天线及其设计方法
US11316277B2 (en) * 2018-02-06 2022-04-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Lens, lens antenna, remote radio unit, and base station

Families Citing this family (203)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100770424B1 (ko) * 2006-12-13 2007-10-26 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법
US7777690B2 (en) * 2007-03-30 2010-08-17 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Radio frequency lens and method of suppressing side-lobes
US7463214B2 (en) * 2007-03-30 2008-12-09 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for steering radio frequency beams utilizing photonic crystal structures
US7642978B2 (en) * 2007-03-30 2010-01-05 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for steering and stabilizing radio frequency beams utilizing photonic crystal structures
US20080309545A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Emag Technologies, Inc. Speed Measuring Device Including Fresnel Zone Plate Lens Antenna
JP2009060397A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Sharp Corp パラボナアンテナ用一次放射器，ローノイズ・ブロックダウン・コンバータおよびパラボナアンテナ装置
US8614743B2 (en) * 2007-09-24 2013-12-24 Exelis Inc. Security camera system and method of steering beams to alter a field of view
US20100134876A1 (en) * 2008-07-10 2010-06-03 Michael Fiddy Wireless signal proximity enhancer
US8803738B2 (en) * 2008-09-12 2014-08-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Planar gradient-index artificial dielectric lens and method for manufacture
CN101378151B (zh) * 2008-10-10 2012-01-04 东南大学 基于光学变换理论的高增益分层透镜天线
JP4919179B2 (ja) * 2010-05-11 2012-04-18 独立行政法人電子航法研究所 ミリ波レーダ組み込み型ヘッドランプ
US8797207B2 (en) * 2011-04-18 2014-08-05 Vega Grieshaber Kg Filling level measuring device antenna cover
CN102751572A (zh) * 2011-04-18 2012-10-24 Vega格里沙贝两合公司 填充水平测量装置天线盖
CN102882007B (zh) * 2011-07-13 2015-02-04 深圳光启高等理工研究院 一种微波平板菲涅尔透镜
US8803733B2 (en) * 2011-09-14 2014-08-12 Mitre Corporation Terminal axial ratio optimization
US10009065B2 (en) 2012-12-05 2018-06-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Backhaul link for distributed antenna system
US9113347B2 (en) 2012-12-05 2015-08-18 At&T Intellectual Property I, Lp Backhaul link for distributed antenna system
US9525524B2 (en) 2013-05-31 2016-12-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Remote distributed antenna system
US9999038B2 (en) 2013-05-31 2018-06-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Remote distributed antenna system
TW201506456A (zh) * 2013-08-15 2015-02-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 透鏡組及使用該透鏡組的光源裝置
US8897697B1 (en) 2013-11-06 2014-11-25 At&T Intellectual Property I, Lp Millimeter-wave surface-wave communications
US9209902B2 (en) 2013-12-10 2015-12-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Quasi-optical coupler
US9692101B2 (en) 2014-08-26 2017-06-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided wave couplers for coupling electromagnetic waves between a waveguide surface and a surface of a wire
US9768833B2 (en) 2014-09-15 2017-09-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for sensing a condition in a transmission medium of electromagnetic waves
US10063280B2 (en) 2014-09-17 2018-08-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Monitoring and mitigating conditions in a communication network
US9628854B2 (en) 2014-09-29 2017-04-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for distributing content in a communication network
US9615269B2 (en) 2014-10-02 2017-04-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus that provides fault tolerance in a communication network
US9685992B2 (en) 2014-10-03 2017-06-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Circuit panel network and methods thereof
US9503189B2 (en) 2014-10-10 2016-11-22 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for arranging communication sessions in a communication system
US9762289B2 (en) 2014-10-14 2017-09-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for transmitting or receiving signals in a transportation system
US9973299B2 (en) 2014-10-14 2018-05-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for adjusting a mode of communication in a communication network
US9520945B2 (en) 2014-10-21 2016-12-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for providing communication services and methods thereof
US9780834B2 (en) 2014-10-21 2017-10-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for transmitting electromagnetic waves
US9564947B2 (en) 2014-10-21 2017-02-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided-wave transmission device with diversity and methods for use therewith
US9577306B2 (en) 2014-10-21 2017-02-21 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided-wave transmission device and methods for use therewith
US9627768B2 (en) 2014-10-21 2017-04-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided-wave transmission device with non-fundamental mode propagation and methods for use therewith
US9312919B1 (en) 2014-10-21 2016-04-12 At&T Intellectual Property I, Lp Transmission device with impairment compensation and methods for use therewith
US9769020B2 (en) 2014-10-21 2017-09-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for responding to events affecting communications in a communication network
US9653770B2 (en) 2014-10-21 2017-05-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided wave coupler, coupling module and methods for use therewith
US9680670B2 (en) 2014-11-20 2017-06-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission device with channel equalization and control and methods for use therewith
US10243784B2 (en) 2014-11-20 2019-03-26 At&T Intellectual Property I, L.P. System for generating topology information and methods thereof
US9742462B2 (en) 2014-12-04 2017-08-22 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium and communication interfaces and methods for use therewith
US10340573B2 (en) 2016-10-26 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with cylindrical coupling device and methods for use therewith
US9544006B2 (en) 2014-11-20 2017-01-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission device with mode division multiplexing and methods for use therewith
US9997819B2 (en) 2015-06-09 2018-06-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium and method for facilitating propagation of electromagnetic waves via a core
US9800327B2 (en) 2014-11-20 2017-10-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for controlling operations of a communication device and methods thereof
US10009067B2 (en) 2014-12-04 2018-06-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for configuring a communication interface
US9654173B2 (en) 2014-11-20 2017-05-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for powering a communication device and methods thereof
US9954287B2 (en) 2014-11-20 2018-04-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for converting wireless signals and electromagnetic waves and methods thereof
US9461706B1 (en) 2015-07-31 2016-10-04 At&T Intellectual Property I, Lp Method and apparatus for exchanging communication signals
DE112014007243A5 (de) * 2014-12-11 2017-09-28 Vega Grieshaber Kg Antennenabdeckung, Verwendung einer Antennenabdeckung, Adapter zum Verbinden zweier Antennenabdeckungen und Verfahren zum Herstellen einer linsenförmigen Antennenabdeckung
US10144036B2 (en) 2015-01-30 2018-12-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for mitigating interference affecting a propagation of electromagnetic waves guided by a transmission medium
US9876570B2 (en) 2015-02-20 2018-01-23 At&T Intellectual Property I, Lp Guided-wave transmission device with non-fundamental mode propagation and methods for use therewith
US9749013B2 (en) 2015-03-17 2017-08-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for reducing attenuation of electromagnetic waves guided by a transmission medium
US9705561B2 (en) 2015-04-24 2017-07-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Directional coupling device and methods for use therewith
US10224981B2 (en) 2015-04-24 2019-03-05 At&T Intellectual Property I, Lp Passive electrical coupling device and methods for use therewith
US9948354B2 (en) 2015-04-28 2018-04-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Magnetic coupling device with reflective plate and methods for use therewith
US9793954B2 (en) 2015-04-28 2017-10-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Magnetic coupling device and methods for use therewith
US9748626B2 (en) 2015-05-14 2017-08-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Plurality of cables having different cross-sectional shapes which are bundled together to form a transmission medium
US9871282B2 (en) 2015-05-14 2018-01-16 At&T Intellectual Property I, L.P. At least one transmission medium having a dielectric surface that is covered at least in part by a second dielectric
US9490869B1 (en) 2015-05-14 2016-11-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium having multiple cores and methods for use therewith
US10679767B2 (en) 2015-05-15 2020-06-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium having a conductive material and methods for use therewith
US10650940B2 (en) 2015-05-15 2020-05-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium having a conductive material and methods for use therewith
US9917341B2 (en) 2015-05-27 2018-03-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and method for launching electromagnetic waves and for modifying radial dimensions of the propagating electromagnetic waves
US9866309B2 (en) 2015-06-03 2018-01-09 At&T Intellectual Property I, Lp Host node device and methods for use therewith
US10154493B2 (en) 2015-06-03 2018-12-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Network termination and methods for use therewith
US10103801B2 (en) 2015-06-03 2018-10-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Host node device and methods for use therewith
US9912381B2 (en) 2015-06-03 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, Lp Network termination and methods for use therewith
US10812174B2 (en) 2015-06-03 2020-10-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Client node device and methods for use therewith
US10348391B2 (en) 2015-06-03 2019-07-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Client node device with frequency conversion and methods for use therewith
US9913139B2 (en) 2015-06-09 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Signal fingerprinting for authentication of communicating devices
US10142086B2 (en) 2015-06-11 2018-11-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Repeater and methods for use therewith
US9608692B2 (en) 2015-06-11 2017-03-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Repeater and methods for use therewith
US9820146B2 (en) 2015-06-12 2017-11-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for authentication and identity management of communicating devices
US9667317B2 (en) 2015-06-15 2017-05-30 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for providing security using network traffic adjustments
US9509415B1 (en) 2015-06-25 2016-11-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus for inducing a fundamental wave mode on a transmission medium
US9640850B2 (en) 2015-06-25 2017-05-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus for inducing a non-fundamental wave mode on a transmission medium
US9865911B2 (en) 2015-06-25 2018-01-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Waveguide system for slot radiating first electromagnetic waves that are combined into a non-fundamental wave mode second electromagnetic wave on a transmission medium
US9847566B2 (en) 2015-07-14 2017-12-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for adjusting a field of a signal to mitigate interference
US10341142B2 (en) 2015-07-14 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating non-interfering electromagnetic waves on an uninsulated conductor
US10129057B2 (en) 2015-07-14 2018-11-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for inducing electromagnetic waves on a cable
US10033107B2 (en) 2015-07-14 2018-07-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for coupling an antenna to a device
US10033108B2 (en) 2015-07-14 2018-07-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating an electromagnetic wave having a wave mode that mitigates interference
US10148016B2 (en) 2015-07-14 2018-12-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array
US10790593B2 (en) 2015-07-14 2020-09-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus including an antenna comprising a lens and a body coupled to a feedline having a structure that reduces reflections of electromagnetic waves
US10205655B2 (en) 2015-07-14 2019-02-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array and multiple communication paths
US10044409B2 (en) 2015-07-14 2018-08-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium and methods for use therewith
US10439290B2 (en) 2015-07-14 2019-10-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for wireless communications
US9722318B2 (en) * 2015-07-14 2017-08-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for coupling an antenna to a device
US9628116B2 (en) 2015-07-14 2017-04-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for transmitting wireless signals
US10170840B2 (en) 2015-07-14 2019-01-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for sending or receiving electromagnetic signals
US9853342B2 (en) 2015-07-14 2017-12-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Dielectric transmission medium connector and methods for use therewith
US10320586B2 (en) 2015-07-14 2019-06-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating non-interfering electromagnetic waves on an insulated transmission medium
US9836957B2 (en) 2015-07-14 2017-12-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for communicating with premises equipment
US9882257B2 (en) 2015-07-14 2018-01-30 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference
US10511346B2 (en) 2015-07-14 2019-12-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for inducing electromagnetic waves on an uninsulated conductor
US10090606B2 (en) 2015-07-15 2018-10-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system with dielectric array and methods for use therewith
US9793951B2 (en) 2015-07-15 2017-10-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference
US9608740B2 (en) 2015-07-15 2017-03-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference
US9871283B2 (en) 2015-07-23 2018-01-16 At&T Intellectual Property I, Lp Transmission medium having a dielectric core comprised of plural members connected by a ball and socket configuration
US10784670B2 (en) 2015-07-23 2020-09-22 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna support for aligning an antenna
US9749053B2 (en) 2015-07-23 2017-08-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Node device, repeater and methods for use therewith
US9948333B2 (en) 2015-07-23 2018-04-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for wireless communications to mitigate interference
US9912027B2 (en) 2015-07-23 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for exchanging communication signals
US10020587B2 (en) 2015-07-31 2018-07-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Radial antenna and methods for use therewith
US9735833B2 (en) 2015-07-31 2017-08-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for communications management in a neighborhood network
US9967173B2 (en) 2015-07-31 2018-05-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for authentication and identity management of communicating devices
CN105371962A (zh) * 2015-09-10 2016-03-02 北京理工大学 一种便携式毫米波被动焦平面成像系统
US9904535B2 (en) 2015-09-14 2018-02-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for distributing software
US10079661B2 (en) 2015-09-16 2018-09-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having a clock reference
US10051629B2 (en) 2015-09-16 2018-08-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having an in-band reference signal
US10009063B2 (en) 2015-09-16 2018-06-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having an out-of-band reference signal
US9705571B2 (en) 2015-09-16 2017-07-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system
US10136434B2 (en) 2015-09-16 2018-11-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having an ultra-wideband control channel
US10009901B2 (en) 2015-09-16 2018-06-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Method, apparatus, and computer-readable storage medium for managing utilization of wireless resources between base stations
US9769128B2 (en) 2015-09-28 2017-09-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for encryption of communications over a network
US9729197B2 (en) 2015-10-01 2017-08-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for communicating network management traffic over a network
US10074890B2 (en) 2015-10-02 2018-09-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Communication device and antenna with integrated light assembly
US9882277B2 (en) 2015-10-02 2018-01-30 At&T Intellectual Property I, Lp Communication device and antenna assembly with actuated gimbal mount
US9876264B2 (en) 2015-10-02 2018-01-23 At&T Intellectual Property I, Lp Communication system, guided wave switch and methods for use therewith
US10665942B2 (en) 2015-10-16 2020-05-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for adjusting wireless communications
US10355367B2 (en) 2015-10-16 2019-07-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna structure for exchanging wireless signals
US10051483B2 (en) 2015-10-16 2018-08-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for directing wireless signals
DE102016109159A1 (de) * 2016-05-18 2017-11-23 SMR Patents S.à.r.l. Linse und Verfahren zur Herstellung einer Linse
CN107452849B (zh) * 2016-06-01 2019-08-27 光宝光电(常州)有限公司 发光二极管封装结构
CN106054286B (zh) * 2016-07-14 2018-06-22 浙江大学 一种利用各向异性介质构造的圆柱状光波段全景成像镜头
US9912419B1 (en) 2016-08-24 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for managing a fault in a distributed antenna system
US9860075B1 (en) 2016-08-26 2018-01-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and communication node for broadband distribution
US10291311B2 (en) 2016-09-09 2019-05-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for mitigating a fault in a distributed antenna system
US11032819B2 (en) 2016-09-15 2021-06-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having a control channel reference signal
US10135146B2 (en) 2016-10-18 2018-11-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching guided waves via circuits
US10340600B2 (en) 2016-10-18 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching guided waves via plural waveguide systems
US10135147B2 (en) 2016-10-18 2018-11-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching guided waves via an antenna
US10374316B2 (en) 2016-10-21 2019-08-06 At&T Intellectual Property I, L.P. System and dielectric antenna with non-uniform dielectric
US9991580B2 (en) 2016-10-21 2018-06-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher and coupling system for guided wave mode cancellation
US10811767B2 (en) 2016-10-21 2020-10-20 At&T Intellectual Property I, L.P. System and dielectric antenna with convex dielectric radome
US9876605B1 (en) 2016-10-21 2018-01-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher and coupling system to support desired guided wave mode
US10312567B2 (en) 2016-10-26 2019-06-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with planar strip antenna and methods for use therewith
US10498044B2 (en) 2016-11-03 2019-12-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for configuring a surface of an antenna
US10224634B2 (en) 2016-11-03 2019-03-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus for adjusting an operational characteristic of an antenna
US10291334B2 (en) 2016-11-03 2019-05-14 At&T Intellectual Property I, L.P. System for detecting a fault in a communication system
US10225025B2 (en) 2016-11-03 2019-03-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for detecting a fault in a communication system
US10178445B2 (en) 2016-11-23 2019-01-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, devices, and systems for load balancing between a plurality of waveguides
US10090594B2 (en) 2016-11-23 2018-10-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system having structural configurations for assembly
US10535928B2 (en) 2016-11-23 2020-01-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system and methods for use therewith
US10340603B2 (en) 2016-11-23 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system having shielded structural configurations for assembly
US10340601B2 (en) 2016-11-23 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Multi-antenna system and methods for use therewith
WO2018096740A1 (ja) 2016-11-25 2018-05-31 日本電気株式会社 通信装置
US10305190B2 (en) 2016-12-01 2019-05-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Reflecting dielectric antenna system and methods for use therewith
US10361489B2 (en) 2016-12-01 2019-07-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Dielectric dish antenna system and methods for use therewith
US10382976B2 (en) 2016-12-06 2019-08-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for managing wireless communications based on communication paths and network device positions
US10727599B2 (en) 2016-12-06 2020-07-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with slot antenna and methods for use therewith
US10439675B2 (en) 2016-12-06 2019-10-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for repeating guided wave communication signals
US10637149B2 (en) 2016-12-06 2020-04-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Injection molded dielectric antenna and methods for use therewith
US10326494B2 (en) 2016-12-06 2019-06-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for measurement de-embedding and methods for use therewith
US10694379B2 (en) 2016-12-06 2020-06-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Waveguide system with device-based authentication and methods for use therewith
US10135145B2 (en) 2016-12-06 2018-11-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating an electromagnetic wave along a transmission medium
US10755542B2 (en) 2016-12-06 2020-08-25 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for surveillance via guided wave communication
US9927517B1 (en) 2016-12-06 2018-03-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for sensing rainfall
US10819035B2 (en) 2016-12-06 2020-10-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with helical antenna and methods for use therewith
US10020844B2 (en) 2016-12-06 2018-07-10 T&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for broadcast communication via guided waves
US9893795B1 (en) 2016-12-07 2018-02-13 At&T Intellectual Property I, Lp Method and repeater for broadband distribution
US10243270B2 (en) 2016-12-07 2019-03-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Beam adaptive multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith
US10027397B2 (en) 2016-12-07 2018-07-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Distributed antenna system and methods for use therewith
US10139820B2 (en) 2016-12-07 2018-11-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for deploying equipment of a communication system
US10389029B2 (en) 2016-12-07 2019-08-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Multi-feed dielectric antenna system with core selection and methods for use therewith
US10547348B2 (en) 2016-12-07 2020-01-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for switching transmission mediums in a communication system
US10359749B2 (en) 2016-12-07 2019-07-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for utilities management via guided wave communication
US10168695B2 (en) 2016-12-07 2019-01-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for controlling an unmanned aircraft
US10446936B2 (en) 2016-12-07 2019-10-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith
US9911020B1 (en) 2016-12-08 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for tracking via a radio frequency identification device
US10069535B2 (en) 2016-12-08 2018-09-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching electromagnetic waves having a certain electric field structure
US10777873B2 (en) 2016-12-08 2020-09-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for mounting network devices
US9998870B1 (en) 2016-12-08 2018-06-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for proximity sensing
US10530505B2 (en) 2016-12-08 2020-01-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching electromagnetic waves along a transmission medium
US10389037B2 (en) 2016-12-08 2019-08-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for selecting sections of an antenna array and use therewith
US10411356B2 (en) 2016-12-08 2019-09-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for selectively targeting communication devices with an antenna array
US10916969B2 (en) 2016-12-08 2021-02-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for providing power using an inductive coupling
US10326689B2 (en) 2016-12-08 2019-06-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and system for providing alternative communication paths
US10601494B2 (en) 2016-12-08 2020-03-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Dual-band communication device and method for use therewith
US10103422B2 (en) 2016-12-08 2018-10-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for mounting network devices
US10938108B2 (en) 2016-12-08 2021-03-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Frequency selective multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith
US9838896B1 (en) 2016-12-09 2017-12-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for assessing network coverage
US10340983B2 (en) 2016-12-09 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for surveying remote sites via guided wave communications
US10264586B2 (en) 2016-12-09 2019-04-16 At&T Mobility Ii Llc Cloud-based packet controller and methods for use therewith
US11894610B2 (en) 2016-12-22 2024-02-06 All.Space Networks Limited System and method for providing a compact, flat, microwave lens with wide angular field of regard and wideband operation
US10714827B2 (en) * 2017-02-02 2020-07-14 The Boeing Company Spherical dielectric lens side-lobe suppression implemented through reducing spherical aberration
US10520657B2 (en) * 2017-02-17 2019-12-31 CCTEG (China Coal Technology and Engineering Group Corp) Radar systems and methods for detecting objects
US9973940B1 (en) 2017-02-27 2018-05-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for dynamic impedance matching of a guided wave launcher
US10298293B2 (en) 2017-03-13 2019-05-21 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus of communication utilizing wireless network devices
JP6838250B2 (ja) * 2017-06-05 2021-03-03 日立Astemo株式会社 アンテナ、アレーアンテナ、レーダ装置及び車載システム
JP6460185B2 (ja) * 2017-08-31 2019-01-30 株式会社デンソー 照明用レンズ、照明ユニット及びヘッドアップディスプレイ装置
US11121447B2 (en) * 2017-09-27 2021-09-14 Apple Inc. Dielectric covers for antennas
US11616302B2 (en) 2018-01-15 2023-03-28 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions
JP6693682B2 (ja) * 2018-03-23 2020-05-13 三菱電機株式会社 レーダ装置
KR20190118794A (ko) * 2018-04-11 2019-10-21 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 렌즈를 이용하여 빔을 조절하기 위한 장치 및 방법
CN112585819A (zh) * 2018-08-08 2021-03-30 上海诺基亚贝尔股份有限公司 天线
US11552390B2 (en) 2018-09-11 2023-01-10 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna system
DE102018008444A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Karlsruher Institut für Technologie Verfahren zum Bereitstellen eines Linsendesigns für ein Antennensystem, diesbezügliche Linse, Antennensystem und Computerprogrammprodukt
US11637377B2 (en) 2018-12-04 2023-04-25 Rogers Corporation Dielectric electromagnetic structure and method of making the same
US11495880B2 (en) * 2019-04-18 2022-11-08 Srg Global, Llc Stepped radar cover and method of manufacture
US11482790B2 (en) * 2020-04-08 2022-10-25 Rogers Corporation Dielectric lens and electromagnetic device with same
DE102021111253A1 (de) * 2021-04-30 2022-11-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Linsenantenne mit integrierter Interferenzfilterstruktur

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54132156A (en) * 1978-04-06 1979-10-13 Nec Corp Shaping beam lens antenna
JPS56144927A (en) * 1980-04-14 1981-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of fresnel lens
US4769646A (en) * 1984-02-27 1988-09-06 United Technologies Corporation Antenna system and dual-fed lenses producing characteristically different beams
JPH0380704A (ja) * 1989-08-24 1991-04-05 Murata Mfg Co Ltd 誘電体レンズアンテナの製造方法
JPH06252634A (ja) * 1993-02-23 1994-09-09 Robotec Kenkyusho:Kk 誘電体レンズアンテナ
JPH0786827A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Nippon Valqua Ind Ltd 誘電体樹脂電波レンズおよびその製造方法
JPH09223924A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Murata Mfg Co Ltd 誘電体レンズ
JP2002515213A (ja) * 1997-04-30 2002-05-21 アルカテル 非静止衛星配置のためのアンテナターミナル装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526190A (en) * 1994-09-29 1996-06-11 Xerox Corporation Optical element and device for providing uniform irradiance of a surface
JP3163981B2 (ja) * 1996-07-01 2001-05-08 株式会社村田製作所 送受信装置
US5982541A (en) * 1996-08-12 1999-11-09 Nationsl Research Council Of Canada High efficiency projection displays having thin film polarizing beam-splitters
ID24651A (id) * 1997-04-30 2000-07-27 Cit Alcatel Suatu sistem yang terutama mengarah pada satelit-satelit non-geostasioner
US5757557A (en) * 1997-06-09 1998-05-26 Tir Technologies, Inc. Beam-forming lens with internal cavity that prevents front losses
US6639733B2 (en) * 2000-03-16 2003-10-28 Light Prescriptions Innovators, Llc. High efficiency non-imaging optics
JP3664094B2 (ja) * 2000-10-18 2005-06-22 株式会社村田製作所 複合誘電体成形物、その製造方法、およびそれを用いたレンズアンテナ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54132156A (en) * 1978-04-06 1979-10-13 Nec Corp Shaping beam lens antenna
JPS56144927A (en) * 1980-04-14 1981-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of fresnel lens
US4769646A (en) * 1984-02-27 1988-09-06 United Technologies Corporation Antenna system and dual-fed lenses producing characteristically different beams
JPH0380704A (ja) * 1989-08-24 1991-04-05 Murata Mfg Co Ltd 誘電体レンズアンテナの製造方法
JPH06252634A (ja) * 1993-02-23 1994-09-09 Robotec Kenkyusho:Kk 誘電体レンズアンテナ
JPH0786827A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Nippon Valqua Ind Ltd 誘電体樹脂電波レンズおよびその製造方法
JPH09223924A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Murata Mfg Co Ltd 誘電体レンズ
JP2002515213A (ja) * 1997-04-30 2002-05-21 アルカテル 非静止衛星配置のためのアンテナターミナル装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DION A.R.: "A Broadband Compound Waveguide Lens", IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. AP-26, no. 5, September 1978 (1978-09-01), pages 751 - 755, XP002980875 *
HOLT F.S. ET AL: "A Design Procedure for Dielectric Microwave Lenses of Large Aperture Ratio and Large Scanning Angle", IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 5, no. 1, January 1957 (1957-01-01), pages 25 - 30, XP002980874 *
LEE J.J.: "Dielectric Lens Shaping and Coma-Correction Zoning, Part I: Analysis", IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. AP-31, no. 1, January 1983 (1983-01-01), pages 211 - 216, XP002980873 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016203748A1 (ja) * 2015-06-15 2018-04-05 日本電気株式会社 屈折率分布型レンズの設計方法、及び、それを用いたアンテナ装置
US10931025B2 (en) 2015-06-15 2021-02-23 Nec Corporation Method for designing gradient index lens and antenna device using same
US10862217B2 (en) 2016-11-09 2020-12-08 Nec Corporation Communication apparatus
US11316277B2 (en) * 2018-02-06 2022-04-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Lens, lens antenna, remote radio unit, and base station
JP2020126028A (ja) * 2019-02-06 2020-08-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 レーダ装置
JP7163209B2 (ja) 2019-02-06 2022-10-31 日立Astemo株式会社 レーダ装置
CN113571915A (zh) * 2021-03-15 2021-10-29 南京理工大学 基于分区结构的透镜天线及其设计方法

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