WO2020032135A1 - アンテナ装置、無線通信装置およびレーダ装置 - Google Patents

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WO2020032135A1
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radome
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antenna device
antenna element
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崇宏 武田
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ソニー株式会社
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    • H01Q1/40Radiating elements coated with or embedded in protective material
    • H01Q1/405Radome integrated radiating elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
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    • HELECTRICITY
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    • H01Q19/104Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces using a substantially flat reflector for deflecting the radiated beam, e.g. periscopic antennas
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    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna device, a wireless communication device, and a radar device.
  • an antenna element that transmits or receives a radio wave
  • a radome that covers the antenna element
  • one or more first directors provided on at least one of an outer surface and an inner surface of the radome.
  • an antenna device comprising:
  • an antenna element that transmits or receives a radio signal
  • a radome that covers the antenna element
  • one or more first directors provided on at least one of an outer surface and an inner surface of the radome
  • a wireless communication circuit that causes the antenna element to transmit or receive the wireless signal
  • an antenna element that transmits or receives a radar wave
  • a radome that covers the antenna element
  • one or more first directors provided on at least one of an outer surface and an inner surface of the radome
  • a radar transmission circuit for transmitting or receiving the radar wave to or from the antenna element.
  • a technology that can reduce the manufacturing cost of an antenna device and suppress an increase in the size of the antenna device while improving antenna performance.
  • the above effects are not necessarily limited, and any of the effects shown in the present specification or other effects that can be grasped from the present specification are used together with or in place of the above effects. May be played.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the antenna device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3C is an exterior diagram of the antenna device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the antenna device shown in FIG. 2 along AA. It is a figure for explaining a comparative example. It is a figure showing an example of the relation between the number of each of a dipole antenna and a director, and gain.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a comparison of the sizes of the dielectric lens antenna and the antenna device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a radar device to which the antenna device according to the embodiment is applied.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device to which the antenna device according to the embodiment is applied.
  • FIG. 10 is an external view of an antenna device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of the antenna device shown in FIG. 9. It is a figure showing an example of length of each part of the antenna device concerning the embodiment. It is a figure showing an example of the relation between the number of each of a dipole antenna and a director, and gain.
  • FIG. 9 is an external view of an antenna device according to a first modification.
  • FIG. 14 is an external view of an antenna device according to a second modification.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along CC of the antenna device shown in FIG. 14.
  • a plurality of constituent elements having substantially the same or similar functional configuration may be distinguished from each other by the same reference numerals followed by different numbers. However, when it is not necessary to particularly distinguish each of a plurality of components having substantially the same or similar functional configuration, only the same reference numeral is assigned. Further, similar components in different embodiments may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numerals. However, when it is not necessary to particularly distinguish each similar component, only the same reference numeral is assigned.
  • radome a technique for improving the performance of an antenna by processing the shape of a dome (hereinafter, simply referred to as a “radome”) for protecting the antenna into a complicated shape (for example, a lens shape).
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the antenna device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the antenna device 10A according to the first embodiment of the present disclosure has a radome 20, an antenna substrate 30, and a housing 40.
  • the antenna substrate 30 can be housed inside the housing 40.
  • An antenna element 31 is provided on the surface of the antenna substrate 30.
  • the antenna element 31 may be provided on the upper surface of the antenna substrate 30.
  • the antenna element 31 is a dipole antenna as shown in FIG.
  • a feeding point may be provided at the center of the antenna having a length of ⁇ of the wavelength ⁇ of the radio wave.
  • the type of the antenna element 31 is not limited.
  • the antenna element 31 may be a patch antenna, a loop antenna, or an antenna using a metamaterial (metamaterial antenna). That is, the antenna element 31 may include at least one of a patch antenna, a dipole antenna, a loop antenna, and a metamaterial antenna.
  • the antenna element 31 is provided on the surface of the antenna substrate 30 (in the example shown in FIG. 1, the upper surface of the antenna substrate 30), and transmits or receives radio waves.
  • the antenna element 31 transmits or receives a millimeter wave as an example of a radio wave.
  • the radio waves transmitted or received by the antenna element 31 are not limited to millimeter waves.
  • radio waves transmitted or received by the antenna element 31 may be microwaves.
  • the antenna device 10A when the antenna device 10A is mounted on an in-vehicle device, if a reflected wave of an object of a radio wave transmitted by the antenna element 31 is received by the antenna element 31, based on the reception result of the reflected wave, the surroundings of the vehicle are determined. Existing objects can be detected.
  • the type of device on which the antenna device 10A is mounted is not limited.
  • the antenna device 10A may be mounted on a drone, may be mounted on a robot, may be mounted on a mobile device (for example, a smartphone, a mobile phone, a tablet terminal, or the like), or may have a speaker (for example, , AI (Artificial @ Intelligence) speaker, etc.).
  • the radome 20 is put on the housing 40 in which the antenna substrate 30 is stored. Thereby, the radome 20 can cover the antenna element 31 and protect the antenna element 31.
  • a material having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent be selected as the material of the radome 20.
  • a director 21-1 (first director) is provided on the outer surface of the radome 20, and a director 21-2 (first director) is provided on the inner surface of the radome 20.
  • the waveguide 21 is provided on each of the outer surface and the inner surface of the radome 20.
  • the directivity of the antenna is further enhanced by the directors 21 provided on the outer surface and the inner surface of the radome 20.
  • the director 21 may be provided on only one of the outer surface and the inner surface of the radome 20. That is, the director 21 may be provided on at least one of the outer surface and the inner surface of the radome 20. This enhances the directivity of the antenna.
  • the directivity of the antenna can be enhanced and the antenna performance can be improved without making the shape of the radome 20 complicated. Therefore, according to the first embodiment of the present disclosure, it is possible to improve the antenna performance while reducing the manufacturing cost of the antenna device 10A and suppressing an increase in the size of the antenna device 10A. For example, as the directivity of the antenna is enhanced, the resolution of object detection based on the reception result of the reflected wave is improved, so that object detection can be performed with higher accuracy.
  • the waveguide 21 may be formed by patterning (using laser plating or the like) on each of the outer surface and the inner surface of the radome 20. Thereby, the director 21 can be easily provided on the outer surface and the inner surface of the radome 20.
  • the director 21 is provided on each of the outer surface and the inner surface of the radome 20 by directly connecting the director 21 to each of the outer surface and the inner surface of the radome 20 is mainly described.
  • the director 21 may be provided on each of the outer surface and the inner surface of the radome 20 by indirectly connecting the outer surface and the inner surface of the radome 20 via another member.
  • FIG. 2 is an external view of the antenna device 10A according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the antenna device 10A shown in FIG.
  • the housing 40 has a bottom surface and side surfaces, but does not have an upper surface (the upper portion is open).
  • the radome 20 has an upper surface and side surfaces, but does not have a lower surface (the lower portion is open). Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, when the radome 20 is put on the housing 40, the antenna element 31 provided on the surface of the antenna substrate 30 housed in the housing 40 Opposes a waveguide 21-2 provided on the inner surface of the device with a space therebetween.
  • each of the director 21-1 provided on the outer surface of the radome 20 and the director 21-2 provided on the inner surface of the radome 20 are shown.
  • the position in the horizontal direction (the direction parallel to the upper surface of the antenna substrate 30) is the same as the position of the antenna element 31 in the horizontal direction.
  • the numbers of the directors 21-1 and 21-2 are the same as the number of the antenna elements 31. Thereby, it is expected that the directivity of the antenna is further enhanced by the director 21-1 and the director 21-2.
  • the positions and numbers of the directors 21-1 and 21-2 are not particularly limited.
  • the interval between the director 21-1 and the director 21-2 and the interval between the director 21-2 and the antenna element 31 are controlled by radio waves.
  • the wavelength ⁇ of the radio wave or a little shorter than the length of the wavelength ⁇ of the radio wave.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a comparative example.
  • FIG. 4 shows, as comparative examples, a case where one patch antenna element is provided, a case where one dipole antenna element is provided, and a case where a combination of one patch antenna element and a dielectric lens is provided. I have.
  • a patch antenna is used as an antenna in many systems (for example, a radar device mounted on an in-vehicle device). Each gain shown in the figure is a value calculated based on a simulation.
  • the gain (antenna gain) is as small as 6 dBi. Also, when one dipole antenna element is provided, the gain is as small as 2.14 dBi. On the other hand, when a combination of one patch antenna element and a dielectric lens is provided, a gain of 26 dBi or more, which is the sum of a gain of 6 dBi of the one patch antenna element and a gain of 20 dBi or more of the dielectric lens, is obtained.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the numbers of the dipole antennas and the directors and the gain.
  • 25 dipole antennas (25 arrays) are provided without a director
  • 100 dipole antennas (100 arrays) are provided without a director
  • 25 dipole antennas (25 arrays) are provided.
  • a case is shown in which a combination of wave devices (wave director 21-1 and wave director 21-2) is provided.
  • the gain is 15.4 dBi.
  • the area of the antenna substrate in the horizontal direction is quadrupled without the director, that is, when 100 dipole antennas (100 arrays) are provided without the director, the gain is 21.0 dBi. It is getting bigger. However, since it is necessary to increase the area of the antenna substrate in the horizontal direction, the size of the antenna device increases.
  • the gain is 19.8 dBi.
  • the gain is increased. Is 21.4 dBi (approximately equal to the gain when the area of the antenna substrate in the horizontal direction is quadrupled without the waveguide).
  • FIG. 6 is a diagram showing a comparison of the sizes of the dielectric lens antenna and the antenna device according to the present embodiment.
  • the dielectric lens antenna has a dielectric lens 60, a radome 20, an antenna substrate 30, and an antenna element 31.
  • the thickness of the dielectric lens 60 is about 1 cm.
  • the distance between the dielectric lens 60 and the antenna element 31 needs to be at least about the focal length of the dielectric lens 60, and is therefore several centimeters.
  • the horizontal width of the radome 20 is about three times the antenna substrate width (the horizontal width of the antenna substrate 30).
  • the antenna device according to the present embodiment has a director 21-1 and a director 21-2 in addition to the radome 20, the antenna substrate 30, and the antenna element 31.
  • the distance between the director 21-1 provided on the outer surface of the radome 20 and the antenna element 31 can be about several mm to 1 cm.
  • the horizontal width of the radome 20 may be slightly larger (+ ⁇ ) than the antenna substrate width (the horizontal width of the antenna substrate 30). That is, according to the present embodiment, the area and the height of the antenna device can be reduced to about several times smaller than when the dielectric lens is used.
  • the type of the antenna element 31 is not limited. However, when a dipole antenna is used as the antenna element 31, radio waves in a wider frequency band can be handled than when a patch antenna is used. Furthermore, since the dipole antenna uses a differential feeding method (although a balun is required if a single-ended input / output chip is to be connected to the dipole antenna), the dipole antenna has a differential input / output. If a chip is to be connected, no balun is needed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a radar device to which the antenna device according to the first embodiment of the present disclosure is applied.
  • the radar device 1 includes an antenna device 10A according to the first embodiment of the present disclosure, an antenna circuit 51, a radar transmitting / receiving circuit 52, a signal processing circuit 53, and a display device 54.
  • the antenna circuit 51 is an integrated circuit such as a system LSI (Large-Scale Integrated Circuit).
  • the radar transmission / reception circuit 52 radiates (transmits) a radar wave via the antenna element 31 of the antenna device 10A under the control of the signal processing circuit 53. Further, the radar transmission / reception circuit 52 receives the radar wave reflected by the object (target) via the antenna element 31 of the antenna device 10A.
  • the signal processing circuit 53 calculates the distance and speed from the antenna device 10A to the object (target) based on the propagation time (or frequency change) of the radar wave.
  • the display device 54 displays the result calculated by the signal processing circuit 53.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device to which the antenna device according to the first embodiment of the present disclosure is applied.
  • the wireless communication device 2 includes an antenna device 10A according to the first embodiment of the present disclosure, an antenna circuit 51, a wireless communication circuit 55, and a signal processing circuit 53.
  • the wireless communication circuit 55 modulates the baseband signal output from the signal processing circuit 53, and radiates (transmits) the modulated wireless signal via the antenna element 31 of the antenna device 10A.
  • the wireless communication circuit 55 demodulates the wireless signal received by the antenna element 31 of the antenna device 10A, and outputs the demodulated baseband signal to the signal processing circuit 53.
  • FIG. 9 is an external view of an antenna device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of the antenna device 10B shown in FIG.
  • the antenna device 10B according to the second embodiment of the present disclosure includes a director 22-1. (A second director) and a director 22-2 (a second director). Therefore, hereinafter, the director 22-1 and the director 22-2 will be mainly described, and detailed description of the other configurations will be omitted as appropriate.
  • a director 21-1 (first director) is provided on the outer surface of the radome 20.
  • a director 21-2 (first director) is provided on the inner surface of the radome 20.
  • the antenna device 10B is provided so as to be stacked on the director 21-1 (first director) or the director 21-2 (first director). Further provided are a director 22-1 and a director 22-2. According to such a configuration, the directivity of the antenna is further enhanced by the director 22-1 and the director 22-2.
  • the directors 22 are provided in two stages. However, the directors 22 need not necessarily be provided in two stages, and may be provided in one stage or in three stages. The above may be provided.
  • the director 22 is provided at a position separated from the inner surface of the radome 20 to the inside of the radome 20.
  • the director 22 may be provided at a position separated from the outer surface of the radome 20 to the outside of the radome 20. That is, the director 22 may be provided at at least one of a position separated from the outer surface of the radome 20 to the outside of the radome 20 and a position separated from the inner surface of the radome 20 to the inside of the radome 20. This enhances the directivity of the antenna.
  • the number of stages of the waveguide 22 provided at a position separated from the outer surface of the radome 20 to the outside of the radome 20 is not limited.
  • the waveguide 22-1 may be formed on the dielectric sheet 25-1 by patterning (using laser plating or the like). Then, the dielectric sheet 25-1 may be fixed to the inner surface (or the waveguide 21-2) of the radome 20 by an adhesive.
  • the adhesive may also include a double-sided tape. In FIGS. 9 and 10, the adhesive is omitted in order to simplify the drawings.
  • the director 22-2 may be formed by patterning (using laser plating or the like) on the dielectric sheet 25-2. Then, the dielectric sheet 25-2 may be fixed to the dielectric sheet 25-1 (or the waveguide 22-1) by an adhesive.
  • the director 22-1 and the director 22-2 can be easily provided at positions separated from the inner surface of the radome 20 into the radome 20.
  • the dielectric sheets 25-1 and 25-2 may include plastic.
  • the material of the adhesive it is desirable to select a material having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent in order to suppress transmission loss of radio waves.
  • each of the director 22-1 and the director 22-2 provided at a position separated from the inner surface of the radome 20 to the inside of the radome 20. Is the same as the position of the antenna element 31 in the horizontal direction.
  • the numbers of the directors 22-1 and 22-2 are the same as the number of the antenna elements 31. Thus, it is expected that the directivity of the antenna is further enhanced by the director 22-1 and the director 22-2.
  • the positions and numbers of the directors 22-1 and 22-2 are not particularly limited.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the length of each part of the antenna device 10B according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the width of the antenna element 31 is a length calculated by the product of ⁇ of the wavelength ⁇ of the radio wave in the air and the wavelength shortening rate (the positive square root of the effective relative permittivity feff). (Approximately 1.5 mm).
  • the distance between the director 21-1 and the director 21-2 and the distance between the director 21-2 and the director 22-1 are increased.
  • the interval is preferably about the same as the length of 1 / to ⁇ of the wavelength ⁇ g in the dielectric of the radio wave.
  • the distance between the director 22-1 and the antenna element 31 is preferably about the same as ⁇ ⁇ to ⁇ of the wavelength ⁇ of the radio wave in the air.
  • the distance from the antenna element 31 be shorter for the director 21 and the director 22.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the relationship between the numbers of the dipole antennas and the directors and the gain. Referring to FIG. 12, 25 dipole antennas (25 arrays) and three element waveguides (wave director 21-1, waveguide 21-2 and waveguide 22-1) corresponding to each dipole antenna are shown. The case where a combination is provided is shown.
  • the gain is 22.3 dBi.
  • the gain can be greatly increased without increasing the size of the antenna device, by providing the radome with the waveguides laminated in three stages.
  • FIG. 13 is an external view of an antenna device according to a first modification.
  • FIG. 13 shows an antenna device 10C according to a first modification.
  • the antenna element 31 dipole antenna
  • an antenna element 34 patch antenna
  • the director 21-1 has been replaced with a director 26-1 having a size and shape corresponding to the patch antenna
  • the director 21-1 also has a size and shape corresponding to the patch antenna. It has been replaced by a director 26-2.
  • FIG. 13 illustrates an example in which the first modification is applied to the antenna device 10A according to the first embodiment of the present disclosure, but the first modification is based on the second modification of the present disclosure.
  • the type of the antenna may be appropriately changed, and accordingly, the size and shape of the director may be appropriately changed.
  • FIG. 14 is an external view of an antenna device according to a second modification.
  • FIG. 14 shows an antenna device 10D according to a second modification.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along CC of the antenna device 10D shown in FIG.
  • a reflector 38 is provided as compared with the examples shown in FIGS. It is expected that the directivity of the antenna is further enhanced by the reflection of the radio wave on the reflector 38.
  • the reflector 38 is provided inside the antenna substrate 30.
  • the reflector 38 may be provided on the side opposite to the position of the director 21 with reference to the position of the antenna element 31.
  • the reflector 38 may be provided on the surface of the antenna substrate 30 (for example, on the lower surface of the antenna substrate 30).
  • the distance between the antenna element 31 and the reflector 38 is preferably about the same as the length of ⁇ to ⁇ of the wavelength ⁇ g in the dielectric of the radio wave.
  • an antenna element that transmits or receives a radio wave
  • a radome that covers the antenna element
  • An antenna device comprising: a plurality of first directors.
  • the directivity of the antenna can be enhanced and the antenna performance can be improved without making the shape of the radome complicated. Therefore, according to this configuration, it is possible to improve the antenna performance while reducing the manufacturing cost of the antenna device and suppressing an increase in the size of the antenna device. For example, as the directivity of the antenna is enhanced, the resolution of object detection based on the reception result of the reflected wave is improved, so that object detection can be performed with higher accuracy.
  • An antenna element for transmitting or receiving radio waves A radome covering the antenna element, One or more first directors provided on at least one of an outer surface and an inner surface of the radome;
  • An antenna device comprising: (2) The first director is formed by patterning at least one of an outer surface and an inner surface of the radome. The antenna device according to (1). (3) The first director is provided on an outer surface and an inner surface of the radome, The antenna device according to (1) or (2). (4) The antenna device, Further comprising one or a plurality of second directors stacked on the first director; The antenna device according to any one of (1) to (3).
  • the second director is provided at at least one of a position separated from the outer surface to the outside of the radome and a position separated from the inner surface to the inside of the radome,
  • the antenna element includes at least one of a patch antenna, a dipole antenna, a loop antenna and a metamaterial antenna, The antenna device according to any one of (1) to (5).
  • the antenna device is mounted on a vehicle-mounted device, a drone, a robot, a mobile device or a speaker, The antenna device according to any one of (1) to (6).
  • the antenna device includes a reflector inside or on the surface of the antenna substrate, The antenna device according to any one of (1) to (7).
  • An antenna element for transmitting or receiving a radio signal A radome covering the antenna element, One or more first directors provided on at least one of an outer surface and an inner surface of the radome;
  • An antenna device comprising: A wireless communication circuit that causes the antenna element to transmit or receive the wireless signal, A wireless communication device comprising: (10) An antenna element for transmitting or receiving radar waves, A radome covering the antenna element, One or more first directors provided on at least one of an outer surface and an inner surface of the radome;
  • An antenna device comprising: A radar transmission circuit for transmitting or receiving the radar wave to or from the antenna element, A radar device comprising:

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Abstract

電波を発信または受信するアンテナ素子(31)と、前記アンテナ素子(31)を覆うレドーム(20)と、前記レドーム(20)の外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器(21)と、を備える、アンテナ装置が提供される。

Description

アンテナ装置、無線通信装置およびレーダ装置
 本開示は、アンテナ装置、無線通信装置およびレーダ装置に関する。
 近年、アンテナの性能を向上させるための技術として様々な技術が知られている。例えば、アンテナを保護するドーム(以下、単に「レドーム」とも言う。)の形状を複雑な形状(例えば、レンズ形状)に加工することによって、アンテナの性能を向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2016-219996号公報
 しかし、レドームの形状を複雑な形状にするためには、多くのコスト(製造コスト)が必要になりやすく、かつレドームのサイズが大きくなりやすい。したがって、アンテナ装置の製造コストを低減させ、かつアンテナ装置のサイズ増加を抑制しつつ、アンテナ性能を向上させることが可能な技術が提供されることが望ましい。
 本開示によれば、電波を発信または受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を覆うレドームと、前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、を備える、アンテナ装置が提供される。
 本開示によれば、無線信号を発信または受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を覆うレドームと、前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、を備える、アンテナ装置と、前記無線信号を前記アンテナ素子に発信または受信させる無線通信回路と、を有する、無線通信装置が提供される。
 本開示によれば、レーダ波を発信または受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を覆うレドームと、前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、を備える、アンテナ装置と、前記レーダ波を前記アンテナ素子に発信または受信させるレーダ送信回路と、を有する、レーダ装置が提供される。
 以上説明したように本開示によれば、アンテナ装置の製造コストを低減させ、かつアンテナ装置のサイズ増加を抑制しつつ、アンテナ性能を向上させることが可能な技術が提供される。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の外観図である。 図2に示されたアンテナ装置のA-Aにおける断面図である。 比較例について説明するための図である。 ダイポールアンテナおよび導波器それぞれの数とゲインとの関係の例を示す図である。 誘電体レンズアンテナと本実施形態に係るアンテナ装置とのサイズの比較を示す図である。 同実施形態に係るアンテナ装置が適用されたレーダ装置の構成例を示す図である。 同実施形態に係るアンテナ装置が適用された無線通信装置の構成例を示す図である。 本開示の第2の実施形態に係るアンテナ装置の外観図である。 図9に示されたアンテナ装置のB-Bにおける断面図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の各部位の長さの例を示す図である。 ダイポールアンテナおよび導波器それぞれの数とゲインとの関係の例を示す図である。 第1の変形例に係るアンテナ装置の外観図である。 第2の変形例に係るアンテナ装置の外観図である。 図14に示されたアンテナ装置のC-Cにおける断面図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 また、本明細書および図面において、実質的に同一または類似の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合がある。ただし、実質的に同一または類似の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。また、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、類似する構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
 なお、説明は以下の順序で行うものとする。
 0.概要
 1.第1の実施形態の詳細
  1.1.アンテナ装置の構成例
  1.2.効果の説明
  1.3.適用例
 2.第2の実施形態の詳細
  2.1.アンテナ装置の構成例
  2.2.効果の説明
 3.変形例
 4.むすび
 <0.概要>
 まず、本開示の実施形態の概要について説明する。近年、アンテナの性能を向上させるための技術として様々な技術が知られている。例えば、アンテナを保護するドーム(以下、単に「レドーム」とも言う。)の形状を複雑な形状(例えば、レンズ形状)に加工することによって、アンテナの性能を向上させる技術が開示されている。
 しかし、レドームの形状を複雑な形状にするためには、多くのコスト(製造コスト)が必要になりやすく、かつレドームのサイズが大きくなりやすい。したがって、本明細書においては、アンテナ装置の製造コストを低減させ、かつアンテナ装置のサイズ増加を抑制しつつ、アンテナ性能を向上させることが可能な技術について主に説明する。
 以上、本開示の実施形態の概要について説明した。
 <1.第1の実施形態の詳細>
 以下、本開示の第1の実施形態の詳細について説明する。
 [1.1.アンテナ装置の構成例]
 まず、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置の構成例について説明する。図1は、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。図1に示されるように、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置10Aは、レドーム20と、アンテナ基板30と、筐体40とを有している。
 図1に示されるように、筐体40の内部には、アンテナ基板30が収納され得る。アンテナ基板30の表面には、アンテナ素子31が設けられている。例えば、図1に示されるように、アンテナ素子31は、アンテナ基板30の上面に設けられてよい。図1には、符号が適宜省略されているが、アンテナ基板30の上面の所定方向に5行のアンテナ素子31が設けられており、所定方向と垂直方向に5列のアンテナ素子31が設けられている例が示されている。すなわち、5行×5列=25個のアンテナ素子31が設けられている場合が示されている。しかし、アンテナ素子31の数は、後にも説明するように適宜に設定されてよい。
 ここでは、図1に示されるように、アンテナ素子31がダイポールアンテナである場合を主に想定する。例えば、アンテナ素子31が半波長ダイポールアンテナである場合、電波の波長λの1/2の長さのアンテナの中心に給電点が設けられてよい。しかし、アンテナ素子31の種類は限定されない。例えば、アンテナ素子31は、パッチアンテナであってもよいし、ループアンテナであってもよいし、メタマテリアルを利用したアンテナ(メタマテリアルアンテナ)であってもよい。すなわち、アンテナ素子31は、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ、ループアンテナおよびメタマテリアルアンテナの少なくともいずれか一つを含んでよい。
 アンテナ素子31は、アンテナ基板30の表面(図1に示された例では、アンテナ基板30の上面)に設けられており、電波を発信または受信する。本開示の第1の実施形態では、アンテナ素子31が電波の例としてミリ波を発信または受信する場合を主に想定する。かかる場合には、アンテナ素子31から発信されたミリ波の物体による反射波がアンテナ素子31によって受信されれば、反射波の受信結果に基づいて、周囲に存在する物体が検知され得る(ミリ波レーダとして使用され得る)。しかし、アンテナ素子31によって発信または受信される電波はミリ波に限定されない。例えば、アンテナ素子31によって発信または受信される電波はマイクロ波であってもよい。
 例えば、アンテナ装置10Aが車載装置に搭載された場合、アンテナ素子31によって発信された電波の物体による反射波がアンテナ素子31によって受信されれば、反射波の受信結果に基づいて、車両の周囲に存在する物体が検知され得る。しかし、アンテナ装置10Aが搭載される装置の種類は限定されない。例えば、アンテナ装置10Aは、ドローンに搭載されてもよいし、ロボットに搭載されてもよいし、モバイルデバイス(例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末など)に搭載されてもよいし、スピーカー(例えば、AI(Artificial Intelligence)スピーカーなど)に搭載されてもよい。
 レドーム20は、アンテナ基板30が収納された筐体40に被せられる。これによって、レドーム20は、アンテナ素子31を覆い、アンテナ素子31を保護することが可能である。レドーム20による電波の伝送損失を抑制するため、レドーム20の材料としては、低誘電率かつ低誘電正接の材料が選択されるのが望ましい。レドーム20の外面には、導波器21-1(第1の導波器)が設けられており、レドーム20の内面には、導波器21-2(第1の導波器)が設けられている。このように、本開示の第1の実施形態では、レドーム20の外面および内面それぞれに導波器21が設けられる場合を主に想定する。
 かかる構成によれば、レドーム20の外面および内面それぞれに設けられた導波器21によって、アンテナの指向性がより大きく強められる。しかし、導波器21は、レドーム20の外面および内面の一方のみに設けられてもよい。すなわち、導波器21は、レドーム20の外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられればよい。これによって、アンテナの指向性が強められる。
 本開示の第1の実施形態によれば、レドーム20の形状を複雑な形状にしなくても、アンテナの指向性が強められ、アンテナ性能が向上し得る。したがって、本開示の第1の実施形態によれば、アンテナ装置10Aの製造コストを低減させ、かつアンテナ装置10Aのサイズ増加を抑制しつつ、アンテナ性能を向上させることが可能となる。一例として、アンテナの指向性が強められることによって、反射波の受信結果に基づく物体検知の分解能が向上するため、物体検知をより高精度に行うことが可能となる。
 導波器21は、レドーム20の外面および内面それぞれに(レーザめっきなどを用いて)パターニングによって形成されてよい。これによって、導波器21がレドーム20の外面および内面に容易に設けられ得る。なお、本開示の第1の実施形態では、レドーム20の外面および内面それぞれに導波器21が直接連結することによって、レドーム20の外面および内面それぞれに導波器21が設けられる場合を主に想定する。しかし、導波器21は、レドーム20の外面および内面それぞれに他の部材を介して間接的に連結することによって、レドーム20の外面および内面それぞれに導波器21が設けられていてもよい。
 図2は、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置10Aの外観図である。また、図3は、図2に示されたアンテナ装置10AのA-Aにおける断面図である。図2および図3に示されるように、例えば、筐体40は、底面および側面を有しているが、上面を有していない(上方が開口している)。一方、レドーム20は、上面および側面を有しているが、下面を有していない(下方が開口している)。そのため、図2および図3に示されるように、レドーム20が筐体40に被せられた場合、筐体40に収納されているアンテナ基板30の表面に設けられているアンテナ素子31は、レドーム20の内面に設けられている導波器21-2に空間を挟んで対向する。
 図2および図3には、符号が適宜省略されているが、レドーム20の外面に設けられている導波器21-1およびレドーム20の内面に設けられている導波器21-2それぞれの水平方向(アンテナ基板30の上面と平行な方向)における位置は、アンテナ素子31の水平方向における位置と同じになっている。導波器21-1および導波器21-2それぞれの数も、アンテナ素子31の数と同じになっている。これによって、アンテナの指向性が導波器21-1および導波器21-2によってより大きく強められることが期待される。しかし、導波器21-1および導波器21-2それぞれの位置および数は特に限定されない。
 さらに、後にも説明するように、アンテナの指向性を強めるため、導波器21-1と導波器21-2との間隔、導波器21-2とアンテナ素子31との間隔は、電波の波長λの1/4の長さと同程度または電波の波長λの1/4の長さよりも少し短いのがよい。また、図1に示されるように、アンテナの指向性を強めるため、アンテナ素子31から遠ざかるほど、導波器21は短くなるのがよい。
 以上、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置10Aの構成例について説明した。
 [1.2.効果の説明]
 続いて、本開示の第1の実施形態の効果について説明する。図4は、比較例について説明するための図である。図4を参照すると、比較例として、パッチアンテナ1素子が設けられる場合と、ダイポールアンテナ1素子が設けられる場合と、パッチアンテナ1素子と誘電体レンズとの組み合わせが設けられる場合とが示されている。なお、一般に多くのシステム(例えば、車載装置に搭載されるレーダ装置など)において、アンテナとしてパッチアンテナが採用されている。また、図中に示された各ゲインは、シミュレーションに基づいて算出された値である。
 図4に示されるように、パッチアンテナ1素子が設けられる場合には、ゲイン(アンテナ利得)が6dBiと小さくなっている。また、ダイポールアンテナ1素子が設けられる場合にも、ゲインが2.14dBiと小さくなっている。一方、パッチアンテナ1素子と誘電体レンズとの組み合わせが設けられる場合には、パッチアンテナ1素子のゲイン6dBiと誘電体レンズのゲイン20dBi以上との合計である26dBi以上のゲインが得られる。
 図5は、ダイポールアンテナおよび導波器それぞれの数とゲインとの関係の例を示す図である。図5を参照すると、導波器無しでダイポールアンテナが25個(25アレイ)設けられる場合と、導波器無しでダイポールアンテナが100個(100アレイ)設けられる場合と、ダイポールアンテナ25個(25アレイ)および各ダイポールアンテナに対応する1素子の導波器(導波器21-2)の組み合わせが設けられる場合と、ダイポールアンテナ25個(25アレイ)および各ダイポールアンテナに対応する2素子の導波器(導波器21-1および導波器21-2)の組み合わせが設けられる場合とが示されている。
 図5に示されるように、導波器無しでダイポールアンテナが25個(25アレイ)設けられる場合には、ゲインが15.4dBiである。そして、導波器無しのままアンテナ基板の水平方向の面積を4倍にした場合、すなわち、導波器無しでダイポールアンテナが100個(100アレイ)設けられる場合には、ゲインが21.0dBiと大きくなっている。しかし、アンテナ基板の水平方向の面積を増加させる必要があるため、アンテナ装置のサイズが大きくなってしまう。
 一方、ダイポールアンテナ25個(25アレイ)に対して、各ダイポールアンテナに対応する1素子の導波器(導波器21-2)が追加された場合には、ゲインが19.8dBiである。さらに、ダイポールアンテナ25個(25アレイ)に対して、各ダイポールアンテナに対応する2素子の導波器(導波器21-1および導波器21-2)が追加された場合には、ゲインが21.4dBi(導波器無しのままアンテナ基板の水平方向の面積を4倍にした場合のゲインとほぼ同等)である。この例のように、レドームに導波器を設けることによって、アンテナ装置のサイズを増加させなくてもゲインを増加することが可能である。
 図6は、誘電体レンズアンテナと本実施形態に係るアンテナ装置とのサイズの比較を示す図である。上記したように、アンテナ素子31によって発信または受信される電波がミリ波である場合を想定する。図6に示されるように、誘電体レンズアンテナは、誘電体レンズ60とレドーム20とアンテナ基板30とアンテナ素子31とを有している。誘電体レンズ60の厚みは1cm前後となってしまう。また、誘電体レンズ60とアンテナ素子31との距離は、少なくとも誘電体レンズ60の焦点距離程度を要するため、数cmとなってしまう。レドーム20の水平方向の幅は、アンテナ基板幅(アンテナ基板30の水平方向の幅)の約3倍となってしまう。
 一方、図6に示されるように、本実施形態に係るアンテナ装置は、レドーム20、アンテナ基板30およびアンテナ素子31の他、導波器21-1および導波器21-2を有している。レドーム20の外面に設けられた導波器21-1とアンテナ素子31との距離は、数mm~1cm程度にすることが可能である。また、誘電体レンズが不要であるため、レドーム20の水平方向の幅は、アンテナ基板幅(アンテナ基板30の水平方向の幅)よりも少しだけ(+α)だけ大きければよい。すなわち、本実施形態によれば、誘電体レンズが用いられる場合よりも、アンテナ装置の面積および高さを数分の1程度に縮小可能である。
 あるいは、図6に示されるように、アレイ素子数(アンテナ素子31、導波器21-1および導波器21-2)の水平方向の数を増やすことも想定される。これによって、誘電体レンズが用いられる場合と同等のゲインを得ることが可能となる。その場合であっても、誘電体レンズが用いられる場合と比較して、アンテナ装置の高さを低くすることが可能である。
 なお、上記したように、アンテナ素子31の種類は限定されない。しかし、アンテナ素子31として、ダイポールアンテナが用いられる場合には、パッチアンテナが用いられる場合よりも、広い周波数帯域の電波を扱うことができる。さらに、ダイポールアンテナには差動給電方式が用いられるため、(ダイポールアンテナにシングルエンドの入出力チップを接続しようとした場合には、バランが必要となるが)、ダイポールアンテナに差動入出力のチップを接続しようとする場合には、バランが不要である。
 以上、本開示の第1の実施形態の効果について説明した。
 [1.3.適用例]
 続いて、本開示の第1の実施形態の適用例について説明する。本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置は、様々な装置に適用され得る。
 図7は、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置が適用されたレーダ装置の構成例を示す図である。図7に示されるように、レーダ装置1は、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置10Aと、アンテナ回路51と、レーダ送受信回路52と、信号処理回路53と、表示装置54とを有する。アンテナ回路51は、システムLSI(Large-Scale Integrated circuit)などの集積回路である。
 レーダ送受信回路52は、信号処理回路53の制御に従ってレーダ波を、アンテナ装置10Aのアンテナ素子31を介して放射する(発信する)。また、レーダ送受信回路52は、物体(目標物)によって反射されたレーダ波を、アンテナ装置10Aのアンテナ素子31を介して受信する。信号処理回路53は、レーダ波の伝搬時間(または周波数変化)に基づいて、アンテナ装置10Aから物体(目標物)までの距離および速度などを算出する。表示装置54は、信号処理回路53によって算出された結果を表示する。
 図8は、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置が適用された無線通信装置の構成例を示す図である。図8に示されるように、無線通信装置2は、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置10Aと、アンテナ回路51と、無線通信回路55と、信号処理回路53とを有する。無線通信回路55は、信号処理回路53から出力されたベースバンド信号を変調し、変調後の無線信号をアンテナ装置10Aのアンテナ素子31を介して放射する(発信する)。また、無線通信回路55は、アンテナ装置10Aのアンテナ素子31によって受信された無線信号を復調し、復調後のベースバンド信号を信号処理回路53に出力する。
 以上、本開示の第1の実施形態の適用例について説明した。
 <2.第2の実施形態の詳細>
 以下、本開示の第2の実施形態の詳細について説明する。
 [2.1.アンテナ装置の構成例]
 続いて、本開示の第2の実施形態に係るアンテナ装置の構成例について説明する。図9は、本開示の第2の実施形態に係るアンテナ装置の外観図である。また、図10は、図9に示されたアンテナ装置10BのB-Bにおける断面図である。
 図9および図10に示されるように、本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置10Aと比較して、本開示の第2の実施形態に係るアンテナ装置10Bは、導波器22-1(第2の導波器)および導波器22-2(第2の導波器)をさらに有している。したがって、以下では、導波器22-1および導波器22-2について主に説明し、他の構成についての詳細な説明は適宜省略する。
 本開示の第2の実施形態においても、本開示の第1の実施形態と同様に、レドーム20の外面には、導波器21-1(第1の導波器)が設けられており、レドーム20の内面には、導波器21-2(第1の導波器)が設けられている。本開示の第2の実施形態においては、アンテナ装置10Bが、導波器21-1(第1の導波器)または導波器21-2(第1の導波器)に積層されて設けられた導波器22-1および導波器22-2をさらに備える。かかる構成によれば、導波器22-1および導波器22-2によって、アンテナの指向性がさらに大きく強められる。なお、図9および図10に示された例では、導波器22が二段設けられているが、導波器22は必ずしも二段設けられる必要はなく一段設けられてもよいし、三段以上設けられてもよい。
 さらに、図9および図10に示された例では、導波器22が、レドーム20の内面からレドーム20の内部に離間された位置に設けられている。しかし、導波器22は、レドーム20の外面からレドーム20の外部に離間された位置に設けられてもよい。すなわち、導波器22は、レドーム20の外面からレドーム20の外部に離間された位置およびレドーム20の内面からレドーム20の内部に離間された位置の少なくともいずれか一方に設けられてよい。これによって、アンテナの指向性が強められる。このとき、レドーム20の外面からレドーム20の外部に離間された位置に設けられる導波器22の段数も限定されない。
 導波器22-1は、誘電体シート25-1に(レーザめっきなどを用いて)パターニングによって形成されてよい。そして、誘電体シート25-1は、接着剤によってレドーム20の内面(または導波器21-2)に固定されてよい。接着剤には両面テープも含まれ得る。また、図9および図10からは、図の簡便さを考慮して、接着剤が省略されている。また、導波器22-2は、誘電体シート25-2に(レーザめっきなどを用いて)パターニングによって形成されてよい。そして、誘電体シート25-2は、接着剤によって誘電体シート25-1(または導波器22-1)に固定されてよい。これによって、導波器22-1および導波器22-2がレドーム20の内面からレドーム20の内部に離間された位置に容易に設けられ得る。
 なお、誘電体シート25-1および誘電体シート25-2の材料としても、電波の伝送損失抑制のため、低誘電率かつ低誘電正接の材料が選択されるのが望ましい。例えば、誘電体シート25-1および誘電体シート25-2はプラスチックを含んで構成されてもよい。また、接着剤の材料としても、電波の伝送損失抑制のため、低誘電率かつ低誘電正接の材料が選択されるのが望ましい。
 図9および図10には、符号が適宜省略されているが、レドーム20の内面からレドーム20の内部に離間された位置に設けられている導波器22-1および導波器22-2それぞれの水平方向における位置は、アンテナ素子31の水平方向における位置と同じになっている。導波器22-1および導波器22-2それぞれの数も、アンテナ素子31の数と同じになっている。これによって、アンテナの指向性が導波器22-1および導波器22-2によってより大きく強められることが期待される。しかし、導波器22-1および導波器22-2それぞれの位置および数は特に限定されない。
 図11は、本開示の第2の実施形態に係るアンテナ装置10Bの各部位の長さの例を示す図である。図11に示された例では、図9および図10に示された誘電体シート25-2および導波器22-2が存在しない場合を想定する。図11に示されるように、アンテナ素子31の幅は、電波の空気中での波長λの1/2と波長短縮率(実効比誘電率εeffの正の平方根)との積によって算出される長さ(約1.5mm)に設定されるのが望ましい。
 また、アンテナの指向性を強めるため、図11に示されるように、導波器21-1と導波器21-2との間隔および導波器21-2と導波器22-1との間隔は、電波の誘電体内での波長λgの1/5~1/4の長さと同程度であるのがよい。一方、導波器22-1とアンテナ素子31との間隔は、電波の空気中での波長λの1/5~1/4の長さと同程度であるのがよい。また、図11に示されるように、アンテナの指向性を強めるため、アンテナ素子31から遠ざかるほど、導波器21および導波器22は短くなるのがよい。
 以上、本開示の第2の実施形態に係るアンテナ装置10Bの構成例について説明した。
 [2.2.効果の説明]
 続いて、本開示の第2の実施形態の効果について説明する。図12は、ダイポールアンテナおよび導波器それぞれの数とゲインとの関係の例を示す図である。図12を参照すると、ダイポールアンテナ25個(25アレイ)および各ダイポールアンテナに対応する3素子の導波器(導波器21-1、導波器21-2および導波器22-1)の組み合わせが設けられる場合が示されている。
 図12に示されるように、ダイポールアンテナ25個(25アレイ)に対して、各ダイポールアンテナに対応する3素子の導波器(導波器21-1、導波器21-2および導波器22-1)が追加された場合には、ゲインが22.3dBiである。この例のように、レドームに導波器を三段積層させて設けることによって、アンテナ装置のサイズを増加させなくてもゲインを大きく増加することが可能である。
 以上、本開示の第2の実施形態の効果について説明した。
 <3.変形例>
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 図13は、第1の変形例に係るアンテナ装置の外観図である。図13を参照すると、第1の変形例に係るアンテナ装置10Cが示されている。図13に示された例では、図2に示された例と比較して、アンテナ素子31(ダイポールアンテナ)がアンテナ素子34(パッチアンテナ)に置き換えられている。それに伴って、導波器21-1もパッチアンテナに対応するサイズおよび形状を有する導波器26-1に置き換えられており、導波器21-1もパッチアンテナに対応するサイズおよび形状を有する導波器26-2に置き換えられている。
 なお、図13には、第1の変形例が本開示の第1の実施形態に係るアンテナ装置10Aに適用される例が示されているが、第1の変形例は、本開示の第2の実施形態に係るアンテナ装置10Bに適用されてもよい。すなわち、導波器22-1および導波器22-2もパッチアンテナに対応するサイズおよび形状を有する導波器26-2に置き換えられてよい。このように、アンテナの種類は適宜に変更されてよく、それに伴って導波器のサイズおよび形状も適宜に変更されてよい。
 図14は、第2の変形例に係るアンテナ装置の外観図である。図14を参照すると、第2の変形例に係るアンテナ装置10Dが示されている。また、図15は、図14に示されたアンテナ装置10DのC-Cにおける断面図である。図14および図15に示された例では、図2および図3に示された例と比較して、反射器38が設けられている。反射器38における電波の反射によって、アンテナの指向性がより強められることが期待される。
 図15に示された例では、反射器38がアンテナ基板30の内部に設けられている。しかし、反射器38は、アンテナ素子31の位置を基準として、導波器21の位置とは反対側に設けられればよい。例えば、反射器38は、アンテナ基板30の表面(例えば、アンテナ基板30の下面)に設けられてもよい。いずれの場合であっても、アンテナ素子31と反射器38との間隔は、電波の誘電体内での波長λgの1/5~1/4の長さと同程度であるのがよい。
 以上、変形例について説明した。
 <4.むすび>
 以上説明したように、本開示の実施形態によれば、電波を発信または受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を覆うレドームと、前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、を備える、アンテナ装置が提供される。
 かかる構成によれば、レドームの形状を複雑な形状にしなくても、アンテナの指向性が強められ、アンテナ性能が向上し得る。したがって、かかる構成によれば、アンテナ装置の製造コストを低減させ、かつアンテナ装置のサイズ増加を抑制しつつ、アンテナ性能を向上させることが可能となる。一例として、アンテナの指向性が強められることによって、反射波の受信結果に基づく物体検知の分解能が向上するため、物体検知をより高精度に行うことが可能となる。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
 電波を発信または受信するアンテナ素子と、
 前記アンテナ素子を覆うレドームと、
 前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、
 を備える、アンテナ装置。
(2)
 前記第1の導波器は、前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方にパターニングにより形成された、
 前記(1)に記載のアンテナ装置。
(3)
 前記第1の導波器は、前記レドームの外面および内面に設けられた、
 前記(1)または(2)に記載のアンテナ装置。
(4)
 前記アンテナ装置は、
 前記第1の導波器に積層されて設けられた1または複数の第2の導波器をさらに備える、
 前記(1)~(3)のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
(5)
 前記第2の導波器は、前記外面から前記レドームの外部に離間された位置および前記内面から前記レドームの内部に離間された位置の少なくともいずれか一方に設けられた、
 前記(4)に記載のアンテナ装置。
(6)
 前記アンテナ素子は、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ、ループアンテナおよびメタマテリアルアンテナの少なくともいずれか一つを含む、
 前記(1)~(5)のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
(7)
 前記アンテナ装置は、車載装置、ドローン、ロボット、モバイルデバイスまたはスピーカーに搭載される、
 前記(1)~(6)のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
(8)
 前記アンテナ装置は、アンテナ基板の内部または表面に反射器を備える、
 前記(1)~(7)のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
(9)
 無線信号を発信または受信するアンテナ素子と、
 前記アンテナ素子を覆うレドームと、
 前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、
 を備える、アンテナ装置と、
 前記無線信号を前記アンテナ素子に発信または受信させる無線通信回路と、
 を有する、無線通信装置。
(10)
 レーダ波を発信または受信するアンテナ素子と、
 前記アンテナ素子を覆うレドームと、
 前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、
 を備える、アンテナ装置と、
 前記レーダ波を前記アンテナ素子に発信または受信させるレーダ送信回路と、
 を有する、レーダ装置。
 1   レーダ装置
 2   無線通信装置
 10A~10D アンテナ装置
 20  レドーム
 21  導波器
 22  導波器
 25  誘電体シート
 26  導波器
 30  アンテナ基板
 31  アンテナ素子
 34  アンテナ素子
 38  反射器
 40  筐体
 51  アンテナ回路
 52  レーダ送受信回路
 53  信号処理回路
 54  表示装置
 55  無線通信回路
 60  誘電体レンズ

Claims (10)

  1.  電波を発信または受信するアンテナ素子と、
     前記アンテナ素子を覆うレドームと、
     前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、
     を備える、アンテナ装置。
  2.  前記第1の導波器は、前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方にパターニングにより形成された、
     請求項1に記載のアンテナ装置。
  3.  前記第1の導波器は、前記レドームの外面および内面に設けられた、
     請求項1に記載のアンテナ装置。
  4.  前記アンテナ装置は、
     前記第1の導波器に積層されて設けられた1または複数の第2の導波器をさらに備える、
     請求項1に記載のアンテナ装置。
  5.  前記第2の導波器は、前記外面から前記レドームの外部に離間された位置および前記内面から前記レドームの内部に離間された位置の少なくともいずれか一方に設けられた、
     請求項4に記載のアンテナ装置。
  6.  前記アンテナ素子は、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ、ループアンテナおよびメタマテリアルアンテナの少なくともいずれか一つを含む、
     請求項1に記載のアンテナ装置。
  7.  前記アンテナ装置は、車載装置、ドローン、ロボット、モバイルデバイスまたはスピーカーに搭載される、
     請求項1に記載のアンテナ装置。
  8.  前記アンテナ装置は、アンテナ基板の内部または表面に反射器を備える、
     請求項1に記載のアンテナ装置。
  9.  無線信号を発信または受信するアンテナ素子と、
     前記アンテナ素子を覆うレドームと、
     前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、
     を備える、アンテナ装置と、
     前記無線信号を前記アンテナ素子に発信または受信させる無線通信回路と、
     を有する、無線通信装置。
  10.  レーダ波を発信または受信するアンテナ素子と、
     前記アンテナ素子を覆うレドームと、
     前記レドームの外面および内面の少なくともいずれか一方に設けられた1または複数の第1の導波器と、
     を備える、アンテナ装置と、
     前記レーダ波を前記アンテナ素子に発信または受信させるレーダ送信回路と、
     を有する、レーダ装置。
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