WO2025249160A1

WO2025249160A1 - レーダ装置

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Publication number: WO2025249160A1
Application number: PCT/JP2025/017471
Authority: WO
Inventors: 卓哉市原
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2024-05-28
Filing date: 2025-05-14
Publication date: 2025-12-04
Anticipated expiration: 2026-11-28

Abstract

物理的な干渉を回避しながら効率的にアンテナを配置することができる技術を提供すること。　本技術は、２以上の送信アンテナを含む送信アンテナアレイを備えており、前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナをそれぞれ含む第１送信サブアレイおよび第２送信サブアレイを有しており、前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第２送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信する、レーダ装置を提供する。

Description

レーダ装置

　本開示に係る技術（以下「本技術」とも呼ぶ）は、レーダ装置に関する。

　複数のアンテナを用いてレーダ信号を送受信する場合、アンテナを物理的に配置する必要がある。従来技術では、このような配置を行う際に、各アンテナ間の干渉を避けつつ、所望のビームパターンを生成するために、一定の間隔でアンテナを配置している。

　例えば特許文献１では、垂直方向及び水平方向の２次元におけるビーム走査を行うレーダ装置に関する技術が開示されている。

特開２０２３－５２８５２号公報

　しかし、従来のアンテナ技術では、アンテナが一定の長さを持つため、所定の配置間隔で配置しようとすると物理的に干渉し、斜めに配置せざるを得ないことがある。これにより、アンテナアレイが占める面積が大きくなり、効率的な配置が困難となる。また、仮想ＭＩＭＯアレイの形状が斜めに変形することで、信号処理の効率が低下し、ＦＦＴとの相性が悪くなることもある。

　そこで、本技術は、物理的な干渉を回避しながら効率的にアンテナを配置することができる技術を提供することを主目的とする。

　本技術は、
　２以上の送信アンテナを含む送信アンテナアレイを備えており、
　前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナをそれぞれ含む第１送信サブアレイおよび第２送信サブアレイを有しており、
　前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第２送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信する、レーダ装置を提供する。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一であってよい。
　前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナを含む第３送信サブアレイをさらに有しており、
　前記第２送信サブアレイの配置領域と、前記第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信してよい。
　前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複していてよい。
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのうち、２以上の送信サブアレイの配置領域の形状が同一であってよい。
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一であってよい。
　それぞれの前記送信アンテナが、直線状に並んで配置されていてよい。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。
　前記送信アンテナが、互いに交差する３以上の直線の交点上に配置されてよい。
　前記送信アンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群および第２直線群によって形成され、
　前記送信アンテナが、前記第１直線群および前記第２直線群によって形成される１以上の交点上に配置され、
　前記第１直線群が、２以上の平行な直線を含み、
　前記第２直線群が、前記第１直線群と直交する２以上の平行な直線を含んでよい。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。
　前記送信アンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群、第２直線群、および第３直線群によって形成され、
　前記第１直線群が、２以上の平行な直線を含み、
　前記第２直線群が、前記第１直線群とは異なる方向に２以上の平行な直線を含み、
　前記第３直線群が、前記第１直線群および前記第２直線群とは異なる方向に２以上の平行な直線を含み、
　前記送信アンテナが、前記第１直線群、前記第２直線群、および前記第３直線群が形成する交点上に配置されてよい。
　前記第１直線群が含む３以上の直線が等間隔に並んでいてよい。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。
　前記分割方式が、時分割方式であってよい。
　また、本技術は、
　２以上の受信アンテナを含む受信アンテナアレイと、
　前記受信アンテナが受信した信号を基にサブアレイ受信信号を生成するサブアレイ信号生成部と、を備えており、
　前記受信アンテナアレイが、１以上の前記受信アンテナをそれぞれ含む第１受信サブアレイおよび第２受信サブアレイを有しており、
　前記第１受信サブアレイの配置領域と、前記第２受信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１受信サブアレイおよび前記第２受信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を受信し、
　前記サブアレイ信号生成部が、
　前記第１受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第１サブアレイ受信信号を生成し、
　前記第２受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第２サブアレイ受信信号を生成する、レーダ装置を提供する。
　また、本技術は、
　受信信号を基に仮想アンテナを生成する仮想信号生成部を備えており、
　２以上の前記仮想アンテナが、仮想アンテナアレイを構成しており、
　前記仮想アンテナアレイが、１以上の前記仮想アンテナをそれぞれ含む第１仮想サブアレイおよび第２仮想サブアレイを有しており、
　前記第１仮想サブアレイの配置領域と、前記第２仮想サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１仮想サブアレイおよび前記第２仮想サブアレイのそれぞれが、分割方式で受信した信号を基に生成される、レーダ装置を提供する。

　本技術によれば、物理的な干渉を回避しながら効率的にアンテナを配置することができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

アンテナの配置例を示す模式図である。アンテナの配置例を示す模式図である。仮想アンテナの配置例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。チャープ信号の例を示すグラフである。本技術の一実施形態に係るアンテナの配置例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るレーダ装置１００の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係る仮想アンテナＶの配置例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るレーダ装置１００の構成例を示すブロック図である。本技術の一実施形態に係るレーダ装置１００の送信制御の処理フローの例を示すフローチャートである。本技術の一実施形態に係る送信サブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係る受信サブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係る送信サブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るアンテナ素子の構成例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るレーダ装置１０１の構成例を示すブロック図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイ信号生成部３４１の処理の例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るレーダ装置１０２の構成例を示すブロック図である。本技術の一実施形態に係る仮想信号生成部３４２の処理の例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係る仮想信号生成部３４２の処理の例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係るサブアレイ信号生成部３４３の処理の例を示す模式図である。本技術の一実施形態に係る信号処理部３４が処理するデータの構成例を示すテーブルである。

　以下、本技術を実施するための好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が限定されることはない。また、本技術は、下記の実施例およびその変形例のいずれかを組み合わせることができる。

　以下の実施形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った用語で構成を説明することがある。たとえば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、完全に平行な状態からたとえば数％程度ずれた状態を含むことも意味する。他の「略」を伴った用語についても同様である。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。図面のスケールは、技術の特徴を分かり易くするために強調している。そのため、図面のスケールと実際のデバイスのスケールは必ずしも同一ではないことに留意すべきである。

　特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向または上側を意味し、「下」とは、図中の下方向または下側を意味し、「左」とは図中の左方向または左側を意味し、「右」とは図中の右方向または右側を意味する。また、図面については、同一または同等の要素または部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

　説明は以下の順序で行う。
　１．本技術の第１実施形態（レーダ装置の例１）
　（１）概要
　（２）アンテナの構成例
　（３）レーダ装置の構成例
　（４）サブアレイの構成例
　（５）レーダ装置の応用例
　２．本技術の第２実施形態（レーダ装置の例２）
　３．本技術の第３実施形態（レーダ装置の例３）
　４．本技術の第４実施形態（レーダ装置の例４）
　５．本技術の第５実施形態（レーダ装置の例５）
　６．本技術の第６実施形態（レーダ装置の例６）
　７．本技術の第７実施形態（レーダ装置の例７）
　８．本技術の第８実施形態（レーダ装置の例８）
　９．本技術の第９実施形態（レーダ装置の例９）
　１０．本技術の第１０実施形態（レーダ装置の例１０）
　１１．本技術の第１１実施形態（レーダ装置の例１１）

［１．本技術の第１実施形態（レーダ装置の例１）］
［（１）概要］
　従来のアンテナ技術では、複数のアンテナを利用して高精度な方向検知や信号収集を行う場合、物理的な干渉や配置の制約が存在する。アンテナが一定の長さを有し、所望の配置間隔で並べることが困難であるため、アンテナを斜めに配置せざるを得ない。

　このことについて、図１を参照しながら説明する。図１は、アンテナの配置例を示す模式図である。このアンテナアレイの性能を満たすために、各アンテナＡ１～Ａ４は間隔Ｌ１で配置される必要がある。しかし、図１に示されるとおり、各アンテナＡ１～Ａ４の長さＬ２が、配置間隔Ｌ１以上となっている。この各アンテナＡ１～Ａ４を配置間隔Ｌ１で複数並べる場合、物理的な干渉を避けるため、この図のように斜めに配置せざるを得ない。

　そうすると、アンテナが必要以上に大きな面積を必要とし、また、斜め配置により信号処理の効率が低下する。特に、仮想ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）アレイの形状が斜めに変形すると、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）による信号処理の効率が低下する。

　このことについて、図２を参照しながら説明する。図２は、アンテナの配置例を示す模式図である。この図では、各送信アンテナＴＸおよび各受信アンテナＲＸを四角で模式的に示しており、複数の送信アンテナＴＸ、複数の受信アンテナＲＸ、およびアンテナを制御するＩＣが示されている。物理的な干渉を避けるため、各送信アンテナＴＸが斜めに配置されている。

　各送信アンテナＴＸおよび各受信アンテナＲＸは、ＴＤＭ－ＭＩＭＯ（Time Division Multiplexing - Multiple Input Multiple Output）技術を用いて信号を送受信する。ＴＤＭ－ＭＩＭＯは、時間分割多重技術と複数の送受信アンテナを使用する通信技術の組み合わせである。この技術は、複数のデータストリームを異なる時間スロットに割り当て、一つのチャンネルを共有する方法として実施される。各送信アンテナＴＸは、一定の順序でチャープ信号を送信する。各受信アンテナＲＸは、この送信順に基づいて受信信号を識別し、どの送信アンテナＴＸからの信号であるかを特定できる。この処理フローの詳細については後述する。

　この図に示されるレーダ装置は、ＴＤＭ－ＭＩＭＯによる仮想配列を生成することができる。ＴＤＭ－ＭＩＭＯによる仮想配列とは、物理的には限られた数のアンテナを使用しながら、時間分割多重化（Time Division Multiplexing，ＴＤＭ）を利用して、仮想的により多くのアンテナを持つ配列のように機能させる技術である。

　この仮想配列について、図３を参照しながら説明する。図３は、仮想アンテナの配置例を示す模式図である。図３に示される各仮想アンテナＶは、受信信号に基づいて生成されたものである。この図に示されるとおり、各仮想アンテナＶが斜めに配置されている。これは、各送信アンテナＴＸ（図２参照）が斜めに配置されているためである。これにより、仮想アンテナＶが配置されない領域Ｒ１が生じる。また、仮想アンテナアレイの形状が斜めに変形すると、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）による信号処理の効率が低下する。

　この対策として、領域Ｒ２に配置されている仮想アンテナＶのみを利用することが考えられる。そうすると、領域Ｒ２に配置されていない仮想アンテナＶの信号処理が行われないため、信号の利用効率が低下するおそれがある。

　また、別の対策として、領域Ｒ３における信号を０にしたり補間したりすることで、領域Ｒ３に配置されている仮想アンテナＶも利用することが考えられる。そうすると、信号処理に負荷が生じたり、検知精度が低下したりするおそれがある。

　そこで、本技術は、図４に示されるアンテナ構成を提供する。図４は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。図４に示されるとおり、この構成例では、例えば２つのアンテナ素子Ａ１１，Ａ１２が１つの給電点Ｐ１に接続しており、これらがアンテナＡ１を構成している。複数のアンテナＡ１～Ａ６が１つのアンテナアレイＡＡを構成している。

　本技術は、アンテナアレイＡＡを構成する複数のアンテナの中から特定のアンテナを選択し、これらをサブアレイとして構成することができる。例えば、アンテナＡ１およびアンテナＡ２から構成されるサブアレイがあってもよいし、アンテナＡ１、アンテナＡ２、およびアンテナＡ３から構成されるサブアレイがあってもよい。サブアレイを構成するアンテナは、柔軟に変更することができる。

　本明細書において、アンテナ素子とは、アンテナを構成する１つまたは複数の放射素子を指す。アンテナ素子とは、個々の放射体または受信体として機能するコンポーネントである。アンテナ素子は、特定の信号を放射または受信する基本的な構成要素となる。信号を放射する場合、アンテナ素子は送信アンテナ素子となる。信号を受信する場合、アンテナ素子は受信アンテナ素子となる。

　本明細書において、アンテナとは、１つまたは複数の伝送線路と、１つまたは複数のアンテナ素子と、を備え、１つの給電点に接続されるものを指す。アンテナは、その構成要素であるアンテナ素子により信号の放射パターンや受信感度が決定される。信号を放射する場合、アンテナは送信アンテナとなる。信号を受信する場合、アンテナは受信アンテナとなる。なお、アンテナを構成するアンテナ素子の数は特に限定されない。

　本明細書において、アンテナアレイとは、複数のアンテナが集まって構成されるさらに大きな単位である。各アンテナはアンテナアレイの一部として機能し、一緒に協調して信号を放射または受信する。信号を放射する場合、アンテナアレイは送信アンテナアレイとなる。信号を受信する場合、アンテナアレイは受信アンテナアレイとなる。アンテナアレイを用いることで、方向性、利得、受信範囲などの特性を向上させることが可能となる。アンテナアレイを構成するアンテナの数は特に限定されない。

　本明細書において、サブアレイとは、アンテナアレイの一部分を構成するアンテナグループのことである。サブアレイは、アンテナアレイ内で特定の機能を担うために特定のアンテナを組み合わせて構成される。信号を放射する場合、サブアレイは送信サブアレイとなる。信号を受信する場合、サブアレイは受信サブアレイとなる。

　このアンテナアレイが信号を送信する場合、サブアレイはフェーズドアレイとして機能し、同時に励振される。これにより、各サブアレイから送信される信号は位相制御され、所定の方向にビームを形成する。

　アンテナアレイを構成する際には、アンテナの特性を揃えることが望ましい。これは、アンテナアレイ全体の性能を均一に保ち、予測可能な放射パターンや受信感度を確保するためである。例えば、同一形状のアンテナを使用することで、このような一貫性を保つことが容易になる。なお、本技術では、アンテナの形状が同一であることに限定されない。

　図４に示されるとおり、各アンテナＡ１～Ａ６は、配置間隔Ｌ１で配置されている。配置間隔Ｌ１は、ある給電点の中心から、隣接する給電点の中心までの距離である。アンテナの長さＬ２は、配置間隔Ｌ１と同じになっている。

　このような構成にすることで、ある給電点と、該給電点に隣接する給電点との間の位置に、仮想的なアンテナが配置されているとみなすことができる。例えば、仮想アンテナＰＡは、アンテナＡ１とアンテナＡ２の信号に基づいて生成される。つまり、アンテナＡ１とアンテナＡ２からなるサブアレイは、仮想アンテナＰＡとみなすことができる。

　具体的に説明すると、アンテナＡ１の給電点Ｐ１とアンテナＡ２の給電点Ｐ２に、チャープ信号を同時に出力する。このチャープ信号について、図５を参照しながら説明する。図５は、チャープ信号の例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。このグラフでは、仮想アンテナＰＡ～ＰＥから送信されるチャープ信号が示されている。

　図４の説明に戻る。チャープ信号にＰＡが割り当てられている場合、アンテナＡ１とアンテナＡ２に対して同時に励振することにより、その間にアンテナが存在すると仮想的に見なすことができる。アンテナＡ１のみを給電する場合には、そのアンテナＡ１を構成する給電点Ｐ１にアンテナが存在するとみなされるが、アンテナＡ１とアンテナＡ２を同時に給電した場合、その中間点に仮想的なアンテナＰＡが存在し、そこから信号が放射されていると仮想的に考えることができる。

　同様に、仮想アンテナＰＢは、アンテナＡ２とアンテナＡ３の信号に基づいて生成される。仮想アンテナＰＣは、アンテナＡ３とアンテナＡ４の信号に基づいて生成される。仮想アンテナＰＤは、アンテナＡ４とアンテナＡ５の信号に基づいて生成される。仮想アンテナＰＥは、アンテナＡ５とアンテナＡ６の信号に基づいて生成される。

　このような構成にすることで、配置間隔Ｌ１で各アンテナＡ１～Ａ６を直線状に並んで配置することができ、配置間隔Ｌ１よりも長いアンテナを構成することができる。複数のサブアレイを組み合わせることで、従来の長いアンテナと同等な利得・放射パターンを持つアンテナとして機能させることができる。

　図６は、本技術の一実施形態に係るアンテナの配置例を示す模式図である。本技術を適用することで、この図に示されるとおり、物理的な干渉を回避しながら効率的にアンテナを配置することができる。

　その結果、図７に示される構成のレーダ装置を実現できる。図７は、本技術の一実施形態に係るレーダ装置１００の構成例を示す模式図である。図７に示されるとおり、レーダ装置１００は、２以上の送信アンテナＴＸを含む送信アンテナアレイＴＸＡを備えている。レーダ装置１００は、２以上の受信アンテナＲＸを含む受信アンテナアレイＲＸＡ、およびアンテナを制御するＩＣをさらに備えていてよい。

　それぞれの送信アンテナＴＸは、直線状に並んで配置されている。それぞれのサブアレイＳＡは、２つの送信アンテナＴＸから構成されている。それぞれのサブアレイＳＡは、その配置領域の一部を重複させながら、縦方向（図の上下方向）に５つ並んだ状態になっている。このような構成により、仮想アンテナが斜めに配置されることを防ぐことができる。仮想アンテナについて、図８を参照しながら説明する。図８は、本技術の一実施形態に係る仮想アンテナＶの配置例を示す模式図である。

　図８に示されるとおり、各仮想アンテナＶは、斜めに配置されておらず、水平方向および垂直方向の２次元状に配列されている。図７に示されるサブアレイＳＡが縦方向に５つならんだ状態になっているため、各仮想アンテナＶは５行に配置されている。これにより、領域Ｒ２（図３参照）よりも広い領域Ｒ４に配置されている仮想アンテナＶを利用することができる。その結果、信号の利用効率が向上し、広い範囲の信号を検知できる。

［（２）アンテナの構成例］
　アンテナの構成例について、図９を参照しながら説明する。図９は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。図９に示される通り、分配器と遅延線を備え、複数のアンテナ素子が１つのＩＣポートＰＩＣに接続されている。遅延線は入力された信号を所定の時間遅延させ、分配器はこの遅延した信号をアンテナへ分配する。このようにして、アンテナ間で信号強度と位相に差を設けることで、所望のビーム方向を実現する。

　この構成におけるフェーズドアレイアンテナの総合的な利得Ｇ_tot（θ）は、以下の数式（１）を用いて算出できる。

　ここで、ｗ_iは各アンテナ素子に与えられる重みであり、Φ_iは各アンテナの位相遅延、ｋは波数（ｋ＝２π／λ、λは波長）、ｄ_iはアンテナ間の距離、Φは観測角度、Ｇ_ai（θ）は各アンテナの角度利得で、観測角度による利得の変化を示している。

　数式内のｅｘｐ（ｊ（Φ_i＋ｋｄ_iｓｉｎθ））は、各アンテナの位相遅延と位置に基づいて算出される複素指数関数で、波の干渉を考慮している。これにより、特定の方向θにおけるビームの形成や、その方向からの信号強度を最大化することができる。

［（３）レーダ装置の構成例］
　レーダ装置の構成例について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本技術の一実施形態に係るレーダ装置１００の構成例を示すブロック図である。図１０に示されるとおり、レーダ装置１００は、送信部１、受信部２、送信制御部３２、信号生成部３３、信号処理部３４、および演算部３１を備えている。

　送信部１は、１つまたは複数の送信アンテナＴＸ、アンプ１１、位相器１２、およびスイッチ１３を含み、これらを介してチャープ信号が生成され、送信される。この信号は外部の対象物によって反射された後、受信部２によって受信される。

　受信部２は、１つまたは複数の受信アンテナＲＸ、アンプ２１、ミキサ２２，２６、位相器２５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３，２７、およびアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）８２を含む。

　受信アンテナＲＸが受信した信号は、直交検波器を用いて直交検波され、その後ローパスフィルタ２３，２７によって帯域制限される。帯域制限された信号はアナログ－デジタル変換器２４，２８によってデジタル信号にダウンコンバートされる。ダウンコンバートされたデジタル信号は、実部（Ｉ成分）と虚部（Ｑ成分）に分割されたデータとして出力される。この分割されたデータは信号処理部３４に送られ、さらに詳細な信号処理が行われる。

　演算部３１は、例えばマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）などでありうる。演算部３１は、主に送信部１の制御を担っており、生成されるチャープ信号のタイミングや位相の調整を行う。また、演算部３１は、受信データの解析、レーダ像の生成、および必要な信号処理アルゴリズムの実行なども司っている。

　このレーダ装置１００の送信制御の処理フローの例について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本技術の一実施形態に係るレーダ装置１００の送信制御の処理フローの例を示すフローチャートである。このフローチャートは、レーダ信号の送信に際して、サブアレイを用いた送信アンテナの制御手順を定義している。この処理はインデックスｉ＝１から始まり、規定されたサブアレイの数に達するまで繰り返される。

　まず、ステップＳ１１にて、インデックスｉに１が設定される。

　次に、ステップＳ１２にて、演算部３１は、ｉ番目のサブアレイを構成する送信アンテナに対して、増幅器のゲインとフェーズシフターの位相量を設定する。

　次に、ステップＳ１３にて、演算部３１は、そのサブアレイを構成する送信アンテナのスイッチをオンにして、レーダ信号の送信を行う（ステップ１４）。

　送信完了後、ステップＳ１５にて、演算部３１はスイッチをオフにする。

　次に、ステップＳ１６にて、演算部３１はインデックスｉを一つ増やし、ｉ＝ｉ＋１とする。

　インデックスｉがサブアレイ数より小さい間、ステップＳ１２～Ｓ１５を繰り返す。すべてのサブアレイについて送信処理が完了すると（ステップＳ１７：Ｎｏ）、手順は終了する。

　各サブアレイは、分割方式で信号を送信する。本フローチャートは、各サブアレイが時分割多重方式（Time Division Multiplexing, ＴＤＭ）で信号を送信するときの処理フローを示している。分割方式として、時分割多重方式以外にも、例えば、符号分割多重方式（Code Division Multiplexing，ＣＤＭ）または周波数分割多重方式（Frequency Division Multiplexing，ＦＤＭ）などを採用することができる。

　符号分割多重方式は、異なる通信チャネルが同時に同一の周波数帯を使用しても互いに干渉しないように設計された通信技術である。この方式では、各アンテナに固有の符号（拡散コード）が割り当てられ、送信される信号はこの符号によって拡散される。受信側では、同じ符号を用いて信号を解読し、他の信号と分離する。

　周波数分割多重方式は、異なる信号が異なる周波数帯で同時に送信される通信方式である。この方式では、利用可能な帯域幅を複数の独立した周波数帯に分割し、各チャネルがそれぞれ異なる周波数帯を使用して通信を行う。各周波数帯はガードバンドによって隔てられ、信号間の干渉を防ぐ。

［（４）サブアレイの構成例］
　サブアレイの構成例について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、本技術の一実施形態に係る送信サブアレイの構成例を示す模式図である。図１２に示されるとおり、送信サブアレイＳＡは送信アンテナＡ１，Ａ２を備えている。各送信アンテナＡ１，Ａ２は、アンプ１１および位相器１２を備えている。各アンプ１１は、各給電点Ｐ１，Ｐ２に接続されている。各位相器１２は、各ＩＣポートＰＩＣに接続されている。送信アンテナＡ１と送信アンテナＡ２を同時に給電した場合、その中間点に仮想アンテナＰＡが存在するとみなすことができる。すなわち、送信サブアレイＳＡは仮想アンテナＰＡとみなすことができる。

　一方、受信サブアレイの構成例について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、本技術の一実施形態に係る受信サブアレイの構成例を示す模式図である。図１３に示されるとおり、受信サブアレイＳＡは、受信アンテナＡ１，Ａ２を備えている。各受信アンテナＡ１，Ａ２は、アンプ２１および位相器２５を備えている。各アンプ２１は、給電点Ｐ１，Ｐ２に接続されている。各位相器２５は、各ＩＣポートＰＩＣに接続されている。受信アンテナＡ１と受信アンテナＰ２を同時に給電した場合、その中間点に仮想アンテナＰＡが存在するとみなすことができる。すなわち、受信サブアレイＳＡは仮想アンテナＰＡとみなすことができる。

　信号を送信するサブアレイはフェーズドアレイとして機能し、同時に励振される。フェーズドアレイアンテナは、複数のアンテナを制御することにより、アンテナのビームパターンを電子的に制御する技術である。このアンテナシステムでは、各アンテナへの信号の位相や振幅を調整することにより、放射または受信するビームの方向を変更することが可能である。

　１つの方法として、各アンテナに供給される信号の重み付けを増幅器および位相器を使用して行う方式がある。この方式では、増幅器が信号の振幅を調整し、位相器が信号の位相を変更する。これにより、特定の方向へのビーム形成や、特定の方向からの信号の受信が可能となる。

　送信サブアレイの構成例について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、本技術の一実施形態に係る送信サブアレイの構成例を示す模式図である。送信サブアレイの総合的な利得Ｇ_tot（θ）は、以下の数式（２）を用いて算出できる。

　送信サブアレイの総合的な利得Ｇ_tot（θ）は、アンテナアレイ内の個々のアンテナの利得を足し合わせたものである。ここで、ｎはアンテナの総数、Ｇ_piは各アンテナのアンプ利得である。その他の記号は、数式（１）と同様である。

　本技術は、２以上の送信アンテナを含む送信アンテナアレイを備えており、前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナをそれぞれ含む第１送信サブアレイおよび第２送信サブアレイを有しており、前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第２送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信する、レーダ装置を提供する。

　この第１および第２送信サブアレイの配置領域について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。以降の説明では、アンテナアレイ、アンテナ、およびサブアレイの配置について詳述する。

　各アンテナは、それぞれが独立して信号を送受信する能力を持つ。各アンテナはサブアレイを構成することができる。このサブアレイは、特定の信号処理機能を提供するために利用される。送信時には送信サブアレイとして、受信時には受信サブアレイとして機能する。

　図１５に示されるとおり、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第３アンテナＡ３、第４アンテナＡ４、および第５アンテナＡ５が、アンテナアレイを構成している。それぞれの送信アンテナは、直線状に並んで配置されている。

　第１サブアレイの配置領域（四角で囲まれている領域）は、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２、第３アンテナＡ３、第４アンテナＡ４、および第５アンテナＡ５が同時に励振することで構成される。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。励振する第２アンテナＡ２が、第１サブアレイの配置領域にも含まれており、第２サブアレイの配置領域にも含まれている。

　第１のサブアレイの配置領域と、第２のサブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複していることにより、アンテナ間の距離を狭くすることができる。その結果、物理的な干渉を回避しながら効率的にアンテナを配置することが可能になり、アンテナアレイの利得が向上する。

　サブアレイの構成例について、さらに図１６～図２２を参照しながら説明する。図１６～図２２は、本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。

　図１６に示される構成例では、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２が励振することで構成される。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域の全部が第１サブアレイの配置領域と重複している。励振する第２アンテナＡ２が、第１サブアレイの配置領域に含まれており、第２サブアレイの配置領域にも含まれている。

　図１７に示される構成例では、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、および第３アンテナＡ３が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。このように、第１送信サブアレイおよび第２サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一でありうる。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。励振する第２アンテナＡ２が、第１サブアレイの配置領域に含まれており、第２サブアレイの配置領域にも含まれている。

　送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナを含む第３送信サブアレイをさらに有していてよい。このとき、第２送信サブアレイの配置領域と、第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、第１送信サブアレイ、第２送信サブアレイ、および第３送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信してよい。

　図１８に示される構成例では、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、および第３アンテナＡ３が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１が励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。さらに、第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。励振する第１アンテナＡ１が、第１サブアレイの配置領域に含まれており、第２サブアレイの配置領域にも含まれている。励振する第３アンテナＡ３が、第２サブアレイの配置領域に含まれており、第３サブアレイの配置領域にも含まれている。

　図１９に示される構成例では、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、および第３アンテナＡ３が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２が励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。さらに、第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。励振する第２アンテナＡ２が、第１サブアレイの配置領域、第２サブアレイの配置領域、および第３サブアレイの配置領域のいずれにも含まれている。このように、第１送信サブアレイの配置領域と、第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複していてよい。つまり、第１～第３送信サブアレイの配置領域の一部または全部が重複しうる。

　図２０に示される構成例では、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、および第３アンテナＡ３が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、第３アンテナＡ３が励振することで構成される。このように、第１サブアレイ、第２サブアレイ、および第３サブアレイのうち、２以上のサブアレイの配置領域の形状が同一であってよい。この構成例では、第１サブアレイおよび第２サブアレイの配置領域の形状が同一となっている。

　また、第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。励振する第３アンテナＡ３が、第２サブアレイの配置領域に含まれており、第３サブアレイの配置領域にも含まれている。

　図２１に示される構成例では、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第３アンテナＡ３、および第４アンテナＡ４が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、第３アンテナＡ３および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。このように、第１送信サブアレイ、第２送信サブアレイ、および第３送信サブアレイのうち、２以上の送信サブアレイの配置領域の形状が同一であってよい。この構成例では、第１送信サブアレイ、第２送信サブアレイ、および第３送信サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一となっている。

　図２２に示される構成例では、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第３アンテナＡ３、第４アンテナＡ４、および第５アンテナＡ５が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。このとき、第２アンテナＡ２は励振しないが、励振する第１アンテナＡ１および第３アンテナＡ３に挟まれているため、第２アンテナＡ２も第１サブアレイの配置領域に含まれる。

　同様に、第２サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。このとき、第３アンテナＡ３は励振しないが、励振する第２アンテナＡ２および第４アンテナＡ４に挟まれているため、第３アンテナＡ３も第２サブアレイの配置領域に含まれる。

　同様に、第３サブアレイの配置領域は、第３アンテナＡ３および第５アンテナＡ５が同時に励振することで構成される。このとき、第４アンテナＡ４は励振しないが、励振する第３アンテナＡ３および第５アンテナＡ５に挟まれているため、第４アンテナＡ４も第３サブアレイの配置領域に含まれる。

　このように、第１送信サブアレイおよび第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振するアンテナの配置パターンが同一であってよい。この配置パターンは、並び順とも言い換えることができる。第１サブアレイおよび第２サブアレイのそれぞれにおいて、励振するアンテナ、励振しないアンテナ、および励振するアンテナの順に配置されている。

　また、第２送信サブアレイおよび第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。つまり、第１サブアレイ、第２サブアレイ、および第３サブアレイのそれぞれにおいて、励振する送信アンテナの配置パターンが同一であってよい。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２アンテナＡ２および第３アンテナが、第１サブアレイの配置領域に含まれており、第２サブアレイの配置領域にも含まれている。

　また、第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第３アンテナＡ３および第４アンテナＡ４が、第２サブアレイの配置領域に含まれており、第３サブアレイの配置領域にも含まれている。

　アンテナアレイおよびサブアレイを構成するアンテナの数は特に限定されない。サブアレイの構成例について、さらに図２３～図３１を参照しながら説明する。図２３～図３１は、本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。これらの構成例では、第１アンテナＡ１～第７アンテナＡ７が、アンテナアレイを構成している。

　図２３に示される構成例について説明する。この構成例では、第１アンテナＡ１～第７アンテナＡ７が、アンテナアレイを構成している。

　第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第２アンテナＡ２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、第３アンテナＡ３および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。第４サブアレイの配置領域は、第４アンテナＡ４および第５アンテナＡ５が同時に励振することで構成される。第５サブアレイの配置領域は、第５アンテナＡ５および第６アンテナＡ６が同時に励振することで構成される。第６サブアレイの配置領域は、第６アンテナＡ６および第７アンテナＡ７が同時に励振することで構成される。このように、各サブアレイの配置領域の形状が同一でありうる。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第３サブアレイの配置領域と、第４サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第４サブアレイの配置領域と、第５サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第５サブアレイの配置領域と、第６サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。

　なお、第１～第６サブアレイのそれぞれが励振する順序は、特に限定されない。第１サブアレイ、第２サブアレイ、および第３サブアレイの順に励振してもよいし、第６サブアレイ、第５サブアレイ、および第４サブアレイの順に励振してもよい。その他の構成例についても、励振する順序は特に限定されない。

　続いて、図２４に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。第２～第５サブアレイの構成については、説明を省略する。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第３サブアレイの配置領域と、第４サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第４サブアレイの配置領域と、第５サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。

　続いて、図２５に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第３アンテナＡ３が同時に励振することで構成される。このとき、第２アンテナＡ２は励振しないが、励振する第１アンテナＡ１および第３アンテナＡ３に挟まれているため、第２アンテナＡ２も第１サブアレイを構成する。第２～第５サブアレイの構成については、説明を省略する。

　続いて、図２６に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第３アンテナＡ３、および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。第２～第４サブアレイの構成については、説明を省略する。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第３サブアレイの配置領域と、第４サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。

　続いて、図２７に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。このとき、第３アンテナＡ３は励振しないが、励振する第２アンテナＡ２および第４アンテナＡ４に挟まれているため、第３アンテナＡ３も第１サブアレイを構成する。第２～第４サブアレイの構成については、説明を省略する。

　続いて、図２８に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。このとき、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３は励振しないが、励振する第１アンテナＡ１および第４アンテナＡ４に挟まれているため、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３も第１サブアレイを構成する。第２～第４サブアレイの構成については、説明を省略する。

　続いて、図２９に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。このとき、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３は励振しないが、励振する第１アンテナＡ１および第４アンテナＡ４に挟まれているため、第２アンテナＡ２および第３アンテナＡ３も第１サブアレイを構成する。第２～第４サブアレイの構成については、説明を省略する。

　また、第５サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第３アンテナＡ３、および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。第６～第８サブアレイの構成については、説明を省略する。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第３サブアレイの配置領域と、第４サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。また、第１サブアレイの配置領域と、第５サブアレイの配置領域と、の全部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第６サブアレイの配置領域と、の全部が重複している。第３サブアレイの配置領域と、第７サブアレイの配置領域と、の全部が重複している。第４サブアレイの配置領域と、第８サブアレイの配置領域と、の全部が重複している。

　このように、アンテナアレイは、異なる配置パターンを持つ複数のサブアレイを含むことができる。この設計により、アンテナアレイは異なる方向性や感度を持つサブアレイを組み合わせることが可能となる。これにより、アンテナアレイ全体として、より広範囲かつ多様な信号処理能力を持たせることができる。

　続いて、図３０に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第３アンテナＡ３、および第４アンテナＡ４が同時に励振することで構成される。第２～第４サブアレイの構成については、説明を省略する。

　また、アンテナアレイの設計においては、第１アンテナＡ１～第７アンテナＡ７を個別に励振することが可能である。このとき、第１サブアレイの配置領域と、第１アンテナＡ１の配置領域と、の一部が重複している。

　このように、異なる構成のサブアレイを組み合わせることで、アンテナアレイ全体の感度と方向性を最適化することが可能である。例えば、異なる方向に感度を持つサブアレイを配置することで、全方位からの信号を効果的に捉えることができる。

　続いて、図３１に示される構成例について説明する。アンテナアレイの設計においては、各サブアレイを構成するアンテナを個別にまたは複数同時に励振することが可能である。アンテナアレイは、図３１に示される第１アンテナおよび第１～第７サブアレイが組み合わされて構成されていてよい。

［（５）レーダ装置の応用例］
　本技術に係るレーダ装置は、特に自動運転車両、自律ロボット、ドローン、およびバイタルセンシングなどの分野での応用において、その有効性が期待されている。

　本技術に係るレーダ装置は、自動運転車両が周囲の環境をより正確に認識するために使用される。特に、多素子・高利得のアンテナを使用することで、他の車両、歩行者、障害物を効果的に検出し、安全性を大幅に向上させることが可能である。

　本技術に係るレーダ装置を搭載したロボットは、工場や倉庫内での物体を検出する。これにより、ロボットは周囲の障害物を正確に識別し、効率的に作業を進行させることができる。

　ドローンにおいては、飛行中の障害物検出と回避が重要である。本技術に係るレーダ装置を用いることで、ドローンは飛行中の障害物をリアルタイムで検出し、迅速に回避措置を取ることができる。

　人の形状の歪みを抑制し、正確に把握することができる本技術は、バイタルセンシングにも応用可能である。特に、人の形状を正確に把握することができ、心臓や腹部など特定の体部位を正確に特定するための情報を提供する。これにより、医療分野での診断支援に寄与する。

　本技術の第１実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［２．本技術の第２実施形態（レーダ装置の例２）］
　第１実施形態に係るレーダ装置では、各アンテナが直線状に並んで配置されている構成例について説明している。アンテナの配置構成は直線状に限られるものではなく、２次元状に配置される場合もある。

　２次元状に配置されるアンテナの構成例について、図３２～図３６を参照しながら説明する。図３２～図３６は、本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。これらの構成例では、２次元状に配置されているアンテナが、アンテナアレイを構成している。

　図３２に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナは２行に配置されている。上の行にはアンテナＡ１１からアンテナＡ１７までが左から右に直線状に並び、下の行にはアンテナＡ２１からアンテナＡ２７までが同様に並んでいる。各アンテナは整列し、２行は垂直方向にも整然と配置されている。これにより、アンテナアレイは、２次元のグリッド状（マトリックス状）の構成を形成している。なお、この行列の数は特に限定されない。

　第１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１１およびアンテナＡ１２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１２およびアンテナＡ１３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１３およびアンテナＡ１４が同時に励振することで構成される。第４サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１４およびアンテナＡ１５が同時に励振することで構成される。第５サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１５およびアンテナＡ１６が同時に励振することで構成される。第６サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１６およびアンテナＡ１７が同時に励振することで構成される。

　同様に、第７サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２１およびアンテナＡ２２が同時に励振することで構成される。第８サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２２およびアンテナＡ２３が同時に励振することで構成される。第９サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２３およびアンテナＡ２４が同時に励振することで構成される。第１０サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２４およびアンテナＡ２５が同時に励振することで構成される。第１１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２５およびアンテナＡ２６が同時に励振することで構成される。第１２サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２６およびアンテナＡ２７が同時に励振することで構成される。

　同様に、第７サブアレイの配置領域と、第８サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第８サブアレイの配置領域と、第９サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第９サブアレイの配置領域と、第１０サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第１０サブアレイの配置領域と、第１１サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第１１サブアレイの配置領域と、第１２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。

　さらに、２次元状に配置されている例えば第１送信サブアレイ、第２送信サブアレイ、および第３送信サブアレイのうち、２以上の送信サブアレイの配置領域の形状が同一でありうる。２次元状に配置されている例えば第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのそれぞれの（すべての）配置領域の形状が同一でありうる。

　続いて、図３３に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１１、アンテナＡ１２、アンテナＡ２１、およびアンテナＡ２２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１２、アンテナＡ１３、アンテナＡ２２、およびアンテナＡ２３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１３、アンテナＡ１４、アンテナＡ２３、およびアンテナＡ２４が同時に励振することで構成される。第４～第６サブアレイの構成については、説明を省略する。

　続いて、図３４に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナは３行に配置されている。最上行にはアンテナＡ１１からアンテナＡ１７までが左から右に直線状に並んでいる。中央行にはアンテナＡ２１からアンテナＡ２７までが同様に並んでいる。そして最下行にはアンテナＡ３１からアンテナＡ３７までが同様に並んでいる。各アンテナは直線上に配置され、３行それぞれが垂直方向にも整列しており、アンテナアレイ全体として２次元のグリッド状（マトリックス状）の構成を形成している。

　第１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１１、アンテナＡ１２、アンテナＡ１３、アンテナＡ１４、アンテナＡ２１、およびアンテナＡ２２、アンテナＡ２３、およびアンテナＡ２４が同時に励振することで構成される。第２～第８サブアレイの構成については、説明を省略する。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第３サブアレイの配置領域と、第４サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第４サブアレイの配置領域と、第５サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第５サブアレイの配置領域と、第６サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第６サブアレイの配置領域と、第７サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第７サブアレイの配置領域と、第８サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。

　続いて、図３５に示される構成例について説明する。第１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１１、アンテナＡ１３、アンテナＡ２２、およびアンテナＡ２４が同時に励振することで構成される。このとき、アンテナＡ１２は励振しないが、励振するアンテナＡ１１およびアンテナＡ１３に挟まれているため、アンテナＡ１２も第１サブアレイを構成する。アンテナＡ２３も励振しないが、励振するアンテナＡ２２およびアンテナＡ２４に挟まれているため、アンテナＡ２３も第１サブアレイを構成する。第２～第８サブアレイの構成については、説明を省略する。

　上述した構成例におけるサブアレイの配置領域の形状が長方形または正方形であるのに対し、この図に示される配置領域の形状は平行四辺形となっている。このように、配置領域の形状は特に限定されない。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第３サブアレイの配置領域と、第４サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第１サブアレイの配置領域と、第５サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第５サブアレイの配置領域と、第６サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第６サブアレイの配置領域と、第７サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第７サブアレイの配置領域と、第８サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。

　さらに、２次元状に配置されている例えば第１送信サブアレイおよび第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振するアンテナの配置パターンが同一である。

　加えて、２次元状に配置されている例えば第２送信サブアレイおよび第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する送信アンテナの配置パターンが同一である。つまり、第１送信サブアレイ、第２送信サブアレイ、および第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する送信アンテナの配置パターンが同一である。

　続いて、図３６に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナは３行に配置されている。最上行にはアンテナＡ１１からアンテナＡ１７までが左から右に直線状に並んでいる。中央行にはアンテナＡ２１からアンテナＡ２７までが左から右に直線状に並んでおり、これらは最上行および最下行のアンテナに比べて、水平方向にオフセットされて配置されている。最下行にはアンテナＡ３１からアンテナＡ３７までが、再び最上行と同様に直線状に並んでいる。各アンテナは、三角配置されている。

　２次元状に配置されるアンテナの多様な構成例について、さらに図３７～図４９を参照しながら説明する。図３７～図４９は、本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。これらの構成例では、アンテナアレイを構成するアンテナが、互いに交差する３以上の直線の交点上に配置されている。

　図３７に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナアレイを構成するアンテナＡが、互いに交差する直線Ｇ１および直線Ｇ２の交点上に配置されている。また、アンテナＡが、互いに交差する直線Ｇ２および直線Ｇ３の交点上に配置されている。さらに、アンテナＡが、互いに交差する直線Ｇ１および直線Ｇ３の交点上に配置されている。これらのアンテナＡおよび直線Ｇ１～Ｇ３は、三角形を形成している。

　それぞれのアンテナは、三角配置されている。三角配置は、アンテナが三角形のパターンで配置される方法を指す。この配置は主にアンテナアレイの設計に使用され、特定の放射パターンや感度を実現するために用いられる。

　続いて、図３８に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２によって形成される。このアンテナアレイを構成するアンテナＡが、第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２によって形成される１以上の交点上に配置されている。第１直線群Ｇ１が、２以上の平行な直線を含み、第２直線群Ｇ２が、第１直線群Ｇ１と直交する２以上の平行な直線を含む。これらのアンテナＡおよび直線群Ｇ１～Ｇ３は、四角形を形成している。なお、この図に示されるとおり、アンテナが配置されていない交点があってもよい。

　それぞれのアンテナは、四角配置されている。四角配置は、アンテナが四角形、特に長方形や正方形のパターンで配置される方法を指す。

　続いて、図３９に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナアレイを構成するアンテナＡが、第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２によって形成される１以上の交点上に配置されている。第１直線群Ｇ１が、２以上の平行な直線を含み、第２直線群Ｇ２が、第１直線群Ｇ１と直交する２以上の平行な直線を含む。さらに、アンテナＡが、第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２によって形成されるすべての交点上に配置されている。

　続いて、図４０に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナアレイを構成するアンテナＡが、第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２によって形成される１以上の交点上に配置されている。第１直線群Ｇ１が、２以上の平行な直線を含み、第２直線群Ｇ２が、第１直線群Ｇ１と直交する２以上の平行な直線を含む。第１直線群Ｇ１が含む直線が等間隔ｄ_xに並んでいる。

　続いて、図４１に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナアレイを構成するアンテナＡ１１～Ａ３３が、第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２によって形成される１以上の交点上に配置されている。第１直線群Ｇ１が、２以上の平行な直線を含み、第２直線群Ｇ２が、第１直線群Ｇ１と直交する２以上の平行な直線を含む。第１直線群Ｇ１が含む直線が等間隔ｄ_xに並んでおり、第２直線群Ｇ２が含む直線が等間隔ｄ_yに並んでいる。

　第１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１１、アンテナＡ１２、アンテナＡ２１、およびアンテナＡ２２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１２、アンテナＡ１３、アンテナＡ２２、およびアンテナＡ２３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２２、アンテナＡ２３、アンテナＡ３２、およびアンテナＡ３３が同時に励振することで構成される。

　このとき、第１サブアレイの配置領域と、第２サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。第２サブアレイの配置領域と、第３サブアレイの配置領域と、の一部が重複している。

　続いて、図４２に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナＡから構成されるアンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３によって形成されている。第１直線群Ｇ１が、２以上の平行な直線を含む。第２直線群Ｇ２が、第１直線群Ｇ１とは異なる方向に２以上の平行な直線を含む。第３直線群Ｇ３が、第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２とは異なる方向に２以上の平行な直線を含む。

　このとき、アンテナＡが、第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３が形成する交点上に配置されている。

　続いて、図４３に示される構成例について説明する。この構成例も、図４２に示される構成例と同様に、アンテナＡから構成されるアンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３によって形成されている。アンテナＡが、第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３が形成する交点上に配置されている。

　続いて、図４４に示される構成例について説明する。この構成例も、図４３に示される構成例と同様に、アンテナが三角配置されている。図４４に示されるとおり、アンテナが配置されていない交点があってもよい。

　この構成例では、図４２に示される構成例とは異なり、第１直線群Ｇ１が含む３以上の直線が等間隔に並んでいる。それぞれのアンテナは、三角配置されている。

　続いて、図４５に示される構成例について説明する。この構成例も、図４４に示される構成例と同様に、アンテナが三角配置されている。図４５に示されるとおり、アンテナが、第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３によって形成されるすべての交点上に配置されてよい。

　続いて、図４６に示される構成例について説明する。この構成例も、図４５に示される構成例と同様に、アンテナが三角配置されている。図４６に示されるとおり、第１直線群Ｇ１が含む直線の間隔と、第２直線群Ｇ２が含む直線の間隔と、が同一のｄ₂である。

　この構成例では、アンテナおよび直線が二等辺三角形を構成している。二等辺三角形を構成するアンテナ配置では、二つの辺が等しく、もう一つの辺が異なる長さを持つ。この種の配置は、特定の方向に対するアンテナの感度を高めるために用いられることがある。二等辺三角形の配置は、基底となる辺に沿った方向により強い放射または受信能力を持つことが可能であり、特定の方向に対して高いゲインを達成し、目的の方向への信号の集中を向上させることができる。

　続いて、図４７に示される構成例について説明する。この構成例も、図４６に示される構成例と同様に、アンテナが三角配置されている。図４７に示されるとおり、第１直線群Ｇ１が含む直線の間隔と、第２直線群Ｇ２が含む直線の間隔と、が同一のｄである。さらに、第２直線群Ｇ２が含む直線の間隔と、第３直線群Ｇ３が含む直線の間隔と、が同一のｄである。

　この構成例では、アンテナおよび直線が正三角形を構成している。正三角形の配置では、全ての辺が等しく、角度も全て６０度となる。この均等な配置は、特に広範なカバレッジと均一な放射パターンを提供することができる。

　続いて、図４８に示される構成例について説明する。この構成例も、図４７に示される構成例と同様に、アンテナが三角配置されている。図４８に示されるとおり、アンテナＡ１１～Ａ３２から構成されるアンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３によって形成されている。アンテナＡ１１～Ａ３２が、第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３が形成する交点上に配置されている。

　第１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１１およびアンテナＡ１２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２１およびアンテナＡ２２が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、アンテナＡ３１およびアンテナＡ３２が同時に励振することで構成される。第４サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２２およびアンテナＡ２３が同時に励振することで構成される。

　このとき、第１サブアレイおよび第２サブアレイのそれぞれにおいて、励振するアンテナの配置パターンが同一である。また、第１サブアレイおよび第２サブアレイの配置領域の形状が同一である。

　さらに、第２サブアレイおよび第３サブアレイのそれぞれにおいて、励振するアンテナの配置パターンが同一である。また、第２サブアレイおよび第３サブアレイの配置領域の形状が同一である。つまり、第１～第３サブアレイにおいて、励振するアンテナの配置パターン、および、配置領域の形状が同一である。

　続いて、図４９に示される構成例について説明する。この図は、図４８に示されるアンテナＡ１１～Ａ３２により構成されるサブアレイの構成例を示している。

　第１サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１１、アンテナＡ２１、およびアンテナＡ２２が同時に励振することで構成される。第２サブアレイの配置領域は、アンテナＡ１２、アンテナＡ２２、およびアンテナＡ２３が同時に励振することで構成される。第３サブアレイの配置領域は、アンテナＡ２２、アンテナＡ３１、およびアンテナＡ３２が同時に励振することで構成される。

　本技術の第２実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［３．本技術の第３実施形態（レーダ装置の例３）］
　アンテナは、３次元状に配置される場合もある。３次元状に配置されるアンテナの構成例について、図５０を参照しながら説明する。図５０は、本技術の一実施形態に係るサブアレイの構成例を示す模式図である。図５０に示される構成例では、３次元状に配置されているアンテナが、アンテナアレイを構成している。

　図５０に示されるとおり、複数のアンテナＡが、互いに直交する３以上の交点上に配置されている。これらの複数のアンテナＡが構成するアンテナアレイは、それぞれ直交する第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３によって形成されている。アンテナＡは、第１直線群Ｇ１、第２直線群Ｇ２、および第３直線群Ｇ３によって形成される１以上の交点上に配置されている。

　第１直線群Ｇ１が、２以上の平行な直線を含んでいる。第２直線群Ｇ２が、第１直線群Ｇ１と直交する２以上の平行な直線を含んでいる。第３直線群Ｇ３が、第１直線群Ｇ１および第２直線群Ｇ２のそれぞれと直交する２以上の平行な直線を含んでいる。

　アンテナを３次元状に配置する際の効果について説明する。通常、アンテナが２次元平面上に配置される場合、その放射や受信の方向性は主に平面内の方向に限られる。しかし、アンテナを３次元空間に配置することで、様々な方向への放射や受信が可能となり、アンテナシステムの性能が顕著に向上する。

　３次元配置の主な効果は、カバレッジの拡大である。２次元配置では、アンテナは主に設置された平面に平行な方向にのみ効果的に信号を送受信する。これに対して、３次元に配置されたアンテナは、平面に平行な方向だけでなく、様々な方向に信号を送受信することが可能となる。このため、全方位にわたる広範囲のカバレッジが実現し、特に複雑な環境下や多方向からの信号を捉える必要がある場合に有効である。

　さらに、３次元配置によるアンテナの多方向性は、信号の冗長性を向上させる。これにより、一部のアンテナに障害が発生した場合でも、他の方向からの信号を利用してシステム全体の信頼性を維持することができる。また、異なる方向からの干渉を緩和し、全体の通信品質を保つことができる。

　本技術の第３実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［４．本技術の第４実施形態（レーダ装置の例４）］
　本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例について、図５１を参照しながら説明する。図５１は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。

　図５１Ａに示されるとおり、複数のアンテナが、直線状に並んで配置されている。隣接するアンテナ間の中心距離は、全て等しくｄ₁となっている。このように、それぞれのアンテナが、直線状に等間隔に並んで配置されていてよい。

　アンテナが直線状に等間隔で配置されることにより、一様で予測可能なビームパターンが形成される。これにより、特定の方向への信号の集中や強化を可能にし、目標とする受信機への信号送信効率を高めることができる。また、各アンテナから放射される信号の干渉を均一に管理することができるため、全体としてよりクリアな信号受信が可能となる。等間隔の配置は、フェーズの整合性を保ちやすくし、結果として全体のアンテナアレイの性能を向上させる。

　あるいは、図５１Ｂに示されるとおり、それぞれのアンテナが、直線状に不等間隔に並んで配置されていてよい。各アンテナが直線状に配置される際、隣接するアンテナ間の中心距離が異なる組み合わせを少なくとも１つ含む。例えば、あるアンテナＩとその隣接アンテナＩ＋１間の中心距離がｄ_iであり、他の隣接アンテナ組み合わせであるアンテナｉとアンテナｉ＋１の間隔がｄ_jである場合、これらの間隔ｄ_iとｄ_jが異なっていてよい。

　このような配置は、特に最小冗長アレイやネストアレイなどの設計において有効である。最小冗長アレイは、同じ数のアンテナを使用しながらも、受信可能な信号の多様性を最大化するために冗長性を最小限に抑えることを目的としている。また、ネストアレイは、小さなサブアレイを入れ子状に組み合わせることで、広い領域にわたる信号探知能力を向上させる。

　このような不等間隔の配置により、等間隔の配置と比較してアンテナの数が少なくできるため、アンプやフェーズシフターなどの部品点数を減らしつつ、等間隔の配置と同程度の解像度が実現できる。

　アンテナが２次元状に配置される場合の構成例について、図５２～図５７を参照しながら説明する。図５２～図５７は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。

　まず、図５２に示される構成例について説明する。この構成例では、アンテナは３行に配置されている。最上行にはアンテナＡ１１からアンテナＡ１ｎまでが左から右に直線状に並んでいる。中央行にはアンテナＡ２１からアンテナＡ２ｎまでが同様に並んでいる。そして最下行にはアンテナＡ３１からアンテナＡ３ｎまでが同様に並んでいる。アンテナアレイ全体として２次元のグリッド状（マトリックス状）の構成を形成している。

　各行において、各アンテナは直線上に等間隔ｄ_x1で配置されている。３行それぞれが垂直方向にも整列しており、等間隔ｄ_y1で配置されている。

　続いて、図５３に示される構成例について説明する。この構成例においても、アンテナは３行に配置されている。最上行にはアンテナＡ１１からアンテナＡ１ｎまでが左から右に直線状に並んでいる。中央行にはアンテナＡ２１からアンテナＡ２ｎまでが左から右に直線状に並んでおり、これらは最上行および最下行のアンテナに比べて、水平方向にオフセットされて配置されている。最下行にはアンテナＡ３１からアンテナＡ３ｎまでが、再び最上行と同様に直線状に並んでいる。各アンテナは、三角配置されている。隣接する３つのアンテナが三角形を形成する際には、三角形を回転させれば、どの三角形も形状が同一である。

　各行において、各アンテナは直線上に等間隔ｄ_a1で配置されている。垂直方向においては、隣接するアンテナの中心距離が異なっていてよい。この構成例では、アンテナＡ２１とアンテナＡ３１との中心距離はｄ_b1となっており、アンテナＡ２１とアンテナＡ３２との中心距離はｄ_c1となっている。

　図５４および図５５に示されるとおり、一部のアンテナが欠損していてもよい。図５４および図５５に示される構成例では、中央行において、中央のアンテナが欠損している状態で、直線状に４つのアンテナが配置されている。この配列では、中央に位置するべきアンテナが存在しないため、両端に位置する２つのアンテナ群が直線的に整列しているが、中心部分は空白となっている。この欠損は、アンテナが励振されないか、そもそも物理的に配置されていないことによるものである。

　続いて、図５６に示される構成例について説明する。図５６に示されるとおり、長方形の格子状配置において、隣接するアンテナ間の中心間の距離が一様でない場合、この非均等な間隔が存在する。これは、アンテナアレイの設計において特定の信号処理要件や干渉回避を実現するために設計されうる。具体的には、一部のアンテナの間隔を広げることで、アレイ全体の放射パターンや受信感度に影響を与えることができる。

　このような不均一配置は、例えば最小冗長アレイやネストアレイなどのアンテナアレイ設計に応用される。これらの配置は、特定の方向に対する感度を最適化したり、アレイ全体の方向性を向上させたりするために使用される。特に、干渉を最小化しながらも、広帯域の信号を効果的にカバーすることが可能となる。

　続いて、図５７に示される構成例について説明する。図５７に示されるとおり、アンテナが三角形を成すように配置されており、隣接する３つのアンテナが形成する三角形が、別の隣接する３つのアンテナによって形成される三角形の形状と同一でない場合が少なくとも１つ存在する。

　このような配置は、特定の放射パターンを得るため、または特定の方向性を強化するために利用される。アンテナが形成する非同一な三角形によって、異なる放射特性や受信特性が生み出される。この非対称性により、アンテナアレイは様々な環境下での信号の受信能力を向上させることが可能であり、特に複雑な信号環境下での性能が強化される。

　本技術の第４実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［５．本技術の第５実施形態（レーダ装置の例５）］
　送信アンテナアレイ、または該送信アンテナアレイが備える送信アンテナが、その周囲の一部または全部をグラウンドによって囲われていてよい。このことについて、図５８～６２を参照しながら説明する。図５８～図６２は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。

　図５８および図５９に示されるとおり、アンテナＡを含むアンテナアレイＡＡが、その周囲の全部をグラウンドＧＮＤによって囲われていてよい。グラウンドＧＮＤは、電気的な安全と信号の整合性を保証するために使用される。グラウンドＧＮＤは、通常、導電性の高い材料で作られ、電子機器やアンテナシステムの余分な電流を安全に地面に逃がす目的で使用される。グラウンドＧＮＤが電磁干渉を効果的に遮蔽することで、外部からの雑音や他の電子機器からの干渉がアンテナに影響を及ぼすのを防ぐ。これにより、送信および受信する信号の品質が向上する。

　なお、この構成例では、アンテナアレイＡＡの周囲の全部をグラウンドＧＮＤによって囲われているが、アンテナアレイＡＡの周囲の一部をグラウンドＧＮＤによって囲われていてもよい。

　グラウンドＧＮＤがアンテナを囲うときの形状は特に限定されない。例えば図６０に示されるとおり、アンテナアレイＡＡが備えるアンテナＡが、その周囲の一部をグラウンドＧＮＤによって囲われていてよい。

　あるいは、図６１に示されるとおり、グラウンドＧＮＤがアンテナアレイＡＡの内部に配置されていてよい。

　あるいは、図６２に示されるとおり、アンテナアレイＡＡが備えるアンテナＡのそれぞれが、その周囲の全部をグラウンドＧＮＤによって囲われていてもよい。

　本技術の第５実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［６．本技術の第６実施形態（レーダ装置の例６）］
　送信アンテナアレイ、または該送信アンテナアレイが備える送信アンテナが、その周囲の一部または全部をチョーク構造によって囲われていてよい。このことについて、図６３～６７を参照しながら説明する。図６３～６７は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。

　図６３および図６４に示されるとおり、アンテナアレイＡＡが、その周囲の全部をチョーク構造Ｃによって囲われていてよい。チョーク構造Ｃは、導電性または磁性材料を使用してアンテナ周囲に配置される電磁干渉防止構造である。チョーク構造Ｃは、主にアンテナからの電磁放射やアンテナに影響を与える外部からの電磁波を制御する目的で使用される。チョーク構造Ｃは、特定の周波数の電磁波を吸収または遮断し、電磁波の伝播を制限するために設計される。

　なお、この構成例では、アンテナアレイＡＡの周囲の全部をチョーク構造Ｃによって囲われているが、アンテナアレイの周囲の一部をチョーク構造Ｃによって囲われていてもよい。

　チョーク構造ＣがアンテナＡを囲うときの形状は特に限定されない。例えば図６５に示されるとおり、アンテナアレイＡＡが備えるアンテナＡが、その周囲の一部をチョーク構造Ｃによって囲われていてよい。

　あるいは、図６６に示されるとおり、チョーク構造ＣがアンテナアレイＡＡの内部に配置されていてよい。

　あるいは、図６７に示されるとおり、アンテナアレイＡＡが備えるアンテナＡのそれぞれが、その周囲の全部をチョーク構造Ｃによって囲われていてもよい。

　本技術の第６実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［７．本技術の第７実施形態（レーダ装置の例７）］
　送信アンテナアレイ、または該送信アンテナアレイが備える送信アンテナの周囲には、一部または全部を取り囲むようにダミーアンテナが配置されていてよい。このことについて、図６８および図６９を参照しながら説明する。図６８および図６９は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。

　図６８に示されるとおり、アンテナアレイＡＡの内部にダミーアンテナＤが配置されていてよい。この構成例では、アンテナアレイＡＡが備えるアンテナＡの周囲の一部を取り囲むようにダミーアンテナＤが配置されている。

　ダミーアンテナＤは、信号を送受信しないが、アンテナアレイＡＡ内での電磁的特性を均一化するために使用される。これにより、励振するアンテナＡ間の相互干渉を減少させ、全体の性能を向上させることができる。

　ダミーアンテナＤは、アンテナアレイＡＡの任意の位置に配置可能であり、隣接するアンテナＡとしては扱わない。そのため、ダミーアンテナＤの配置に関して特定の制限はなく、アレイの設計に応じて最適な位置に自由に設置することができる。給電されないダミーアンテナＤは、アンテナＡ間の電磁特性を調整するために利用される。

　ダミーアンテナＤは、アンテナアレイＡＡの外周囲にも配置され、アンテナアレイＡＡの外側からの干渉を減少させたり、アンテナアレイＡＡ全体の放射パターンを調整したりするために利用される。これにより、アンテナアレイＡＡの性能が全体的に向上する。

　なお、この構成例では、アンテナＡの周囲の一部を取り囲むようにダミーアンテナＤが配置されているが、アンテナの周囲の全部を囲むようにダミーアンテナＤが配置されていてもよい。

　また、この構成例では、アンテナＡおよびダミーアンテナＤが四角配置されているが、アンテナＡおよびダミーアンテナＤが同様の配置でなくてもよい。例えば、アンテナＡが四角配置されており、ダミーアンテナＤが三角配置されていてもよい。

　あるいは、図６９に示されるとおり、アンテナアレイＡＡの周囲の全部を囲むようにダミーアンテナＤが配置されていてもよい。

　なお、この構成例では、アンテナアレイＡＡの周囲の全部を取り囲むようにダミーアンテナＤが配置されているが、アンテナアレイＡＡの周囲の一部を囲むようにダミーアンテナＤが配置されていてもよい。

　また、図示を省略するが、アンテナアレイＡＡの周囲の全部を取り囲むようにダミーアンテナＤが配置されており、かつ、アンテナアレイＡＡの内部にダミーアンテナＤが配置されていてよい。

　本技術の第７実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［８．本技術の第８実施形態（レーダ装置の例８）］
　本技術の一実施形態に係るレーダ装置の構成例について、図７０を参照しながら説明する。図７０は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。

　図７０に示されるとおり、基板上に送信アンテナアレイＴＸＡおよび受信アンテナアレイＲＸＡが配置されている。図の上部に位置するのは送信アンテナアレイＴＸＡであり、下部には受信アンテナアレイＲＸＡが配置されている。送信アンテナアレイＴＸＡが備える各送信アンテナＴＸは、２つの送信アンテナ素子で構成されている。各送信アンテナＴＸは、１波長（１λ）の間隔で均等に配置されており、方形パッチを連結した定在波型アンテナを使用している。各送信アンテナＴＸは、利得が半分であり、半値角が受信アンテナＲＸの２倍であるため、広い放射パターンと視野角が確保されている。

　一方、受信アンテナアレイＲＸＡが備える各受信アンテナＲＸは、４つの受信アンテナ素子で構成されている。各受信アンテナＲＸは、０．５波長（０．５λ）間隔で密に配置されており、これにより高い解像度と感度が得られる。

　本実施形態では、送信アンテナＴＸのみがサブアレイ化されている。隣接する２つの送信アンテナＴＸを、１つのサブアレイとみなす。そうすると、このサブアレイを構成する送信アンテナ素子の数と、受信アンテナＲＸを構成する受信アンテナ素子の数がそれぞれ４つとなり、一致する。このような構成にすることで、歪みのない四角形の仮想アンテナ配置領域を構成することができ、アンテナの配置位置を柔軟に決定できる。

　従来のアンテナアレイ設計では、送信アンテナと受信アンテナに同じタイプのアンテナを使用する場合、アンテナ間の相互干渉を避けるためにアンテナ間隔を広げる必要がある。この間隔が２波長以上になると、必然的にアンテナの配置面積が増大し、それによってアンテナアレイの視野角が制限されることになる。視野角が制限されると、アンテナがカバーできる範囲が狭まり、システムとしての機能が制約される可能性がある。

　また、アンテナ間隔を広げることができない環境や設計制約のある場合、アンテナを斜めに配置するという方法が取られることがある。しかし、斜め配置によって、設置スペースの増加や複雑な配線など、追加的な技術的課題が伴う。

　図７０に示されるとおり、本実施形態では、送信アンテナＴＸと受信アンテナＲＸにそれぞれ異なる設計を採用している。送信アンテナＴＸには広い放射パターンを持たせるために半値角が大きく、利得が小さいアンテナを選択し、それを１波長の間隔で配置している。一方で、受信アンテナＲＸは、高い解像度と感度を得るために、０.５波長の間隔で密に配置されている。このアプローチにより、視野角が広がり、アンテナ間隔の問題を効果的に解決している。

　本技術の第８実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［９．本技術の第９実施形態（レーダ装置の例９）］
　アンテナは、１つまたは複数の伝送線路と、１つまたは複数のアンテナ素子と、を備える。これに加え、遅延線、無給電素子、反射板、グラウンド、スルホールなど、多様な構成要素を含むことが可能である。これらの要素は、アンテナの機能性を向上させたり、特定の要件に適応させたりするために重要である。

　例えば、遅延線は信号のタイミング調整に用いられ、無給電素子は放射パターンの形成や周波数特性に寄与する。反射板は、アンテナの放射方向性を向上させるために使用される。また、グラウンドはアンテナの性能を安定化させる役割を担い、スルホールは電磁波の分布を調整するために利用される。これらの要素は、アンテナを構成する際の自由度を高め、特定の応用に適したカスタマイズを可能にする。

　アンテナの構成は特に限定されないが、その構成例について図７１～図８１を参照しながら説明する。図７１～図８１は、本技術の一実施形態に係るアンテナの構成例を示す模式図である。

　図７１および図７２は、直線偏波を送受信するアンテナの構成例を示す。図７１Ａ～図７１Ｃに示すアンテナは、方形のアンテナ素子Ｅ１を適用したアンテナである。

　図７１Ａに示されるアンテナは、方形のアンテナ素子Ｅ１が伝送線路Ｅ２に接続されているマイクロストリップアンテナである。このアンテナは、その単純な構造により製造が容易であり、比較的小さなサイズで高い利得を提供する。

　図７１Ｂに示されるアンテナは、複数の方形のアンテナ素子Ｅ１を連結した定在波型アンテナである。このアンテナは、複数の方形のアンテナ素子Ｅ１を一列に連結し、特定の共振モードを利用して高い指向性と利得を得る構造である。

　図７１Ｃに示されるアンテナは、複数の方形のアンテナ素子Ｅ１を連結した進行波型アンテナである。このアンテナは、連結されたアンテナ素子Ｅ１が進行波を形成するように配置される。進行波型アンテナは、信号の位相と振幅を精密に制御することにより、高度なビームステアリングやビーム形成が可能となり、動的な通信環境において非常に有効である。

　図７１Ｄは、図７１Ａ～図７１Ｃに示すアンテナの模式断面図である。基材（誘電体）Ｅ３が、アンテナ素子Ｅ１および伝送線路Ｅ２と、グラウンドＧＮＤと、に挟まれている。

　図７２Ａ～図７２Ｃに示すアンテナは、円形のアンテナ素子Ｅ１を適用したアンテナである。

　図７２Ａに示されるアンテナは、円形のアンテナ素子Ｅ１が伝送線路Ｅ２に接続されているマイクロストリップアンテナである。

　図７２Ｂに示されるアンテナは、複数の円形のアンテナ素子Ｅ１を連結した定在波型アンテナである。

　図７２Ｃに示されるアンテナは、複数の円形のアンテナ素子Ｅ１を連結した進行波型アンテナである。

　図７３および図７４は、円偏波を送受信するアンテナの構成例を示す。

　図７３Ａに示されるアンテナは、摂動素子を備えた方形のアンテナ素子Ｅ１が伝送線路Ｅ２に接続されているマイクロストリップアンテナである。

　図７３Ｂに示されるアンテナは、摂動素子を備えた複数の方形のアンテナ素子Ｅ１を連結した定在波型アンテナである。

　図７３Ｃに示されるアンテナは、摂動素子を備えた複数の方形のアンテナ素子Ｅ１を連結した進行波型アンテナである。

　図７３Ｄは、図７３Ａ～図７３Ｃに示すアンテナの模式断面図である。

　図７４Ａ～図７４Ｃに示すアンテナは、摂動素子を備えた円形のアンテナ素子Ｅ１を適用したアンテナである。

　図７４Ａに示されるアンテナは、摂動素子を備えた円形のアンテナ素子Ｅ１が伝送線路Ｅ２に接続されているマイクロストリップアンテナである。

　図７４Ｂに示されるアンテナは、摂動素子を備えた複数の円形のアンテナ素子Ｅ１を連結した定在波型アンテナである。

　図７４Ｃに示されるアンテナは、摂動素子を備えた複数の円形のアンテナ素子Ｅ１を連結した進行波型アンテナである。

　図７５Ａ～図７５Ｃに示されるアンテナは、ダイポールアンテナである。ダイポールアンテナは、複数の等長の金属棒から構成され、これらがアンテナ素子Ｅ１として機能する。このアンテナ素子Ｅ１に伝送線路Ｅ２が接続されることで、給電される。図示を省略するが、信号を反射する反射板がアンテナの後方に配置されてよい。これにより、放射される信号を反射板が前方に反射してゲインと指向性を向上させることができる。

　図７６Ａおよび図７６Ｂに示されるアンテナは、ループアンテナである。ループアンテナは、金属のループから構成され、これがアンテナ素子Ｅ１として機能する。このアンテナ素子Ｅ１に伝送線路Ｅ２が接続されることで、給電される。図示を省略するが、信号を反射する反射板がアンテナの後方に配置されてよい。これにより、放射される信号を反射板が前方に反射してゲインと指向性を向上させることができる。

　図７７Ａおよび図７７Ｂは、アンテナの他の形態を示す。図７７Ａに示されるとおり、平面状のアンテナ素子Ｅ１が、伝送線路Ｅ２に接続されていてよい。図７７Ｂに示されるとおり、棒状のアンテナ素子Ｅ１が、伝送線路Ｅ２に接続されていてよい。

　図７８Ａ～図７８Ｃに示されるアンテナは、スロットアンテナである。スロットアンテナは、金属板Ｅ４にスロット（切り込み）Ｅ１を形成した構造を持ち、このスロットＥ１がアンテナ素子として機能する。このスロットアンテナは表面波を効率的に放射し、平面的な設計が可能である。

　図７８Ａに示されるスロットアンテナは、図の左右方向に延びる１つのスロットＥ１を有している。図７８Ｂに示されるスロットアンテナは、図の左右方向に延びる２つのスロットＥ１を有している。

　スロットアンテナは、例えば導波管や同軸ケーブルなどを伝送線路Ｅ２として使用し、スロットＥ１を通じて電磁波を放射する。スロットＥ１の形状やサイズは、放射方向とパターンを制御するために設計される。

　図７８Ｃは、図７８Ａおよび図７８Ｂに示すアンテナの模式断面図である。基材（誘電体）Ｅ３が、金属板Ｅ４およびグラウンドＧＮＤに挟まれている。基材Ｅ３の内部に伝送線路Ｅ２が配置されている。

　図７９Ａおよび図７９Ｂに示されるアンテナは、導波管スロットアンテナである。導波管スロットアンテナは、導波管の側壁Ｅ４に複数のスロットＥ１を設けたアンテナである。図７９Ａに示されるスロットアンテナは、図の上下方向に延びる１つのスロットＥ１を有している。図７９Ｂに示されるスロットアンテナは、図の上下方向に延びる２つのスロットＥ１を有している。アンテナ素子として機能するスロットＥ１から放射される波形により、一定の方向に高いゲインを提供することができる。

　導波管の側壁Ｅ４には、複数のスルホールＥ５が設けられている。スルホールＥ５は、小さな穴であり、導波管内の電磁波の分布を調整するために用いられる。これにより、アンテナからの放射パターンや効率を最適化することが可能となる。

　図８０Ａおよび図８０Ｂに示されるアンテナは、ホーンアンテナである。ホーン形状をしているホーンアンテナは、ホーン自体がアンテナ素子として機能し、広範囲の周波数にわたって電磁波を効率的に放射する。ホーンアンテナ設計において、基板上にホーンアンテナを実現するのためにスルホールＥ５が使用されることがある。

　図８０Ｂは、図８０Ａに示すアンテナの模式断面図である。基材（誘電体）Ｅ３が、複数のグラウンドＧＮＤに挟まれている。基材Ｅ３の内部にスルホールＥ５が配置されている。

　図８１Ａおよび図８１Ｂに示されるアンテナは、ヴィヴァルディアンテナである。ヴィヴァルディアンテナは、金属板Ｅ４に形成されているテーパー形状のスロットＥ１が、アンテナ素子として機能するアンテナである。このスロットＥ１の形状により、放射特性が決定される。

　図８１Ｂは、図８１Ａに示すアンテナの模式断面図である。

　本技術の第９実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［１０．本技術の第１０実施形態（レーダ装置の例１０）］
　本技術は、２以上の受信アンテナを含む受信アンテナアレイと、前記受信アンテナが受信した信号を基にサブアレイ受信信号を生成するサブアレイ信号生成部と、を備えており、前記受信アンテナアレイが、１以上の前記受信アンテナをそれぞれ含む第１受信サブアレイおよび第２受信サブアレイを有しており、前記第１受信サブアレイの配置領域と、前記第２受信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、前記第１受信サブアレイおよび前記第２受信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を受信し、前記サブアレイ信号生成部が、前記第１受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第１サブアレイ受信信号を生成する第１サブアレイ信号生成部と、前記第２受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第２サブアレイ受信信号を生成する第２サブアレイ信号生成部と、を有している、レーダ装置を提供する。

　本技術においては、受信アンテナにおいてもサブアレイを構成し、信号処理に用いることが可能である。これまでの記述では送信アンテナにおけるサブアレイの構成とその制御に重点を置いていたが、受信側においても同様の概念が適用される。

　受信アンテナにおいてサブアレイを構成する例について、図８２を参照しながら説明する。図８２は、本技術の一実施形態に係るレーダ装置１０１の構成例を示すブロック図である。

　図８２に示されるとおり、レーダ装置１０１は、２以上の受信アンテナＲＸを含む受信アンテナアレイと、受信アンテナＲＸが受信した信号を基にサブアレイ受信信号を生成するサブアレイ信号生成部３４１と、を備えている。その他の構成要素については、図１３に示される構成要素と同様であるため、説明を省略する。

　この図においては図示を省略するが、この受信アンテナアレイは、１以上の受信アンテナをそれぞれ含む第１受信サブアレイおよび第２受信サブアレイを有している。第１受信サブアレイおよび第２受信サブアレイのそれぞれは、分割方式で信号を受信する。第１受信サブアレイの配置領域と、前記第２受信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複している。サブアレイの配置領域については、上述したとおりである。

　信号処理部３４は、サブアレイ信号生成部３４１を有している。受信アンテナのサブアレイからの信号を受信した際、これをサブアレイ信号生成部３４１に入力し、各サブアレイに対応する受信信号を生成することができる。サブアレイ信号生成部３４１は、受信した信号に基づいて、サブアレイごとに特定の信号処理を行う。

　この処理により、各サブアレイからの受信信号を分離し、それに基づいた情報を抽出する。具体的には、サブアレイ信号生成部３４１は、第１受信サブアレイを構成する受信アンテナが受信した信号に基づき、第１サブアレイ受信信号を生成する。また、サブアレイ信号生成部３４１は、第２受信サブアレイを構成する受信アンテナが受信した信号に基づき、第２サブアレイ受信信号を生成する。

　サブアレイ信号生成部３４１の処理について、図８３を参照しながら説明する。図８３は、本技術の一実施形態に係るサブアレイ信号生成部３４１の処理の例を示す模式図である。

　図８３には、サブアレイを構成する複数の受信アンテナの受信信号ｒ₁～ｒ_nが示されている。この受信信号ｒ₁～ｒ_nには、複素数の重みｗ₁～ｗ_nが割り当てられている。この重みには、信号の振幅と位相の両方を変化させる効果があり、信号処理において重要な役割を担っている。各受信信号は、特定の重み付けを受けた上で、その信号が合成され、サブアレイの受信信号ｒ^sub ₁を形成している。

　具体的には、受信信号ｒ₁～ｒ_nのそれぞれに対して、異なる信号の複素重みｗ₁～ｗ_nが与えられる。例えば、受信信号ｒ₁には、重みｗ₁が与えられる。受信信号ｒ₂には、重みｗ₂が与えられる。サブアレイのそれぞれに割り当てられた重み付けに基づいて、各受信アンテナからの信号が加算され、全体としてのサブアレイ受信信号ｒ^sub ₁が形成される。

　なお、受信アンテナ全体の数は、ｎ個よりも大きい可能性がある。つまり、全ての受信アンテナが利用されなくてもよい。

　本技術の第１０実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［１１．本技術の第１１実施形態（レーダ装置の例１１）］
　本技術は、受信信号を基に仮想アンテナを生成する仮想信号生成部を備えており、２以上の前記仮想アンテナが、仮想アンテナアレイを構成しており、前記仮想アンテナアレイが、１以上の前記仮想アンテナをそれぞれ含む第１仮想サブアレイおよび第２仮想サブアレイを有しており、前記第１仮想サブアレイの配置領域と、前記第２仮想サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、前記第１仮想サブアレイおよび前記第２仮想サブアレイのそれぞれが、分割方式で受信した信号を基に生成される、レーダ装置を提供する。

　本技術においては、仮想アンテナにおいてもサブアレイを構成し、信号処理に用いることが可能である。

　仮想アンテナにおいてサブアレイを構成する例について、図８４を参照しながら説明する。図８４は、本技術の一実施形態に係るレーダ装置１０２の構成例を示すブロック図である。

　図８４に示されるとおり、レーダ装置１０２は、受信信号を基に仮想アンテナを生成する仮想信号生成部３４２と、仮想アンテナ信号を基にサブアレイ受信信号を生成するサブアレイ信号生成部３４３と、を備えている。その他の構成要素については、図１３に示される構成要素と同様であるため、説明を省略する。

　この図においては図示を省略するが、２以上の仮想アンテナＶ（図８等参照）が、仮想アンテナアレイを構成している。仮想アンテナアレイが、１以上の仮想アンテナをそれぞれ含む第１仮想サブアレイおよび第２仮想サブアレイを有している。第１仮想サブアレイおよび第２仮想サブアレイのそれぞれが、分割方式で受信した信号を基に生成される。第１仮想サブアレイの配置領域と、第２仮想サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複している。他の実施形態の説明において、サブアレイの配置領域の重複について説明したが、仮想サブアレイについても同様のことがいえる。

　仮想信号生成部３４２は、受信信号を、時間軸に沿って複数の区間の信号に分割する。このことについて、図８５および図８６を参照しながら説明する。図８５および図８６は、本技術の一実施形態に係る仮想信号生成部３４２の処理の例を示す模式図である。

　図８５および図８６に示されるとおり、レーダ装置においては、例えば５つの送信アンテナＴＸ１～ＴＸ５からの信号が時系列に従って送信され、それに応じて受信アンテナによって受信信号が得られる。この場合、仮想信号生成部３４２は、受信信号を時間軸に沿って５つの区間に分割し、各時間区間において１つの送信アンテナに対応する信号を抽出する。例えばｉ番目の受信アンテナが受信した信号をｒ_iとするとき、この受信信号ｒｉは、仮想受信信号ｒ^vir _i+1～ｒ^vir _i+5に分割される。

　これにより、仮想アンテナの位置は、送信アンテナの位置と受信アンテナの位置の合成として仮想的に定義される。各送信アンテナと対応する受信信号の位相と時間的位置関係を利用して、仮想的なアンテナ位置を導出することができる。

　サブアレイ信号生成部３４３の処理について、図８７を参照しながら説明する。図８７は、本技術の一実施形態に係るサブアレイ信号生成部３４３の処理の例を示す模式図である。

　図８７には、複数の仮想アンテナから構成される仮想サブアレイの仮想受信信号ｒ^vir ₁～ｒ^vir _nが示されている。この仮想受信信号ｒ^vir ₁～ｒ^vir _nには、複素数の重みｗ₁～ｗ_nが割り当てられている。この重みには、信号の振幅と位相の両方を変化させる効果があり、信号処理において重要な役割を担っている。各仮想受信信号は、特定の重み付けを受けた上で、その信号が合成され、サブアレイの仮想受信信号ｒ^sub _kを形成している。

　具体的には、仮想受信信号ｒ^vir ₁～ｒ^vir _nのそれぞれに対して、異なる信号の複素重みｗ₁～ｗ_nが与えられる。例えば、仮想受信信号ｒ^vir ₁には、重みｗ₁が与えられる。仮想受信信号ｒ^vir ₂には、重みｗ₂が与えられる。サブアレイのそれぞれに割り当てられた重み付けに基づいて、各仮想アンテナからの信号が加算され、全体としての仮想サブアレイ受信信号ｒ^sub _kが形成される。

　なお、仮想アンテナの総数は、ｎ個よりも大きい可能性がある。つまり、全ての仮想アンテナが利用されなくてもよい。

　信号処理部３４が処理するデータの構成について、図８８を参照しながら説明する。図８８は、本技術の一実施形態に係る信号処理部３４が処理するデータの構成例を示すテーブルである。

　信号処理部３４に到達する信号データは、送信アンテナからの信号が既に受信信号として変換されている状態であり、仮想アンテナに対応して分割された形で記載されている。

　図８８Ａにおける各列は、仮想アンテナの番号に対応している。例えば、送信アンテナ１、２、３が組み合わさって１つのサブアレイとして機能し、これと受信アンテナ１から仮想アンテナ１が構成される。テーブルの各セルには、特定の時刻Ｔにおける、アナログデジタル変換後の信号読み値が表示されており、これは周波数成分に対応している。

　各仮想アンテナは、組み合わせられた送信アンテナと受信アンテナからの信号を基に構成される。例えば、仮想アンテナ１には送信アンテナ１、２、３から受けた受信アンテナ１の信号が、仮想アンテナ２には送信アンテナ２、３、４から受けた受信アンテナ２の信号が、それぞれ対応している。これを連続するサブアレイに対して適用し、最終的には送信アンテナＬ－２、Ｌ－１、Ｌと受信アンテナＮが組み合わさって仮想アンテナＰを形成する。

　図８８Ａは送信アンテナに着目したデータ構成であるのに対し、図８８Ｂは受信アンテナに着目したデータ構成である。図８８Ｃは送信アンテナおよび受信アンテナに着目したデータ構成であり、図８８Ｄは仮想アンテナに着目したデータ構成である。

　本技術の第１１実施形態に係るレーダ装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

　なお、本技術に係る実施形態は、上述したそれぞれの実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。それぞれの実施形態において記載した具体的な数値、形状、材料（組成を含む）等は一例であって、これらに限定されるものではない。

　また、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
［１］
　２以上の送信アンテナを含む送信アンテナアレイを備えており、
　前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナをそれぞれ含む第１送信サブアレイおよび第２送信サブアレイを有しており、
　前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第２送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信する、レーダ装置。
［２］
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一である、
　［１］に記載のレーダ装置。
［３］
　前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナを含む第３送信サブアレイをさらに有しており、
　前記第２送信サブアレイの配置領域と、前記第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信する、
　［１］または［２］に記載のレーダ装置。
［４］
　前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複している、
　［３］に記載のレーダ装置。
［５］
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのうち、２以上の送信サブアレイの配置領域の形状が同一である、
　［３］または［４］に記載のレーダ装置。
［６］
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一である、
　［３］から［５］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［７］
　それぞれの前記送信アンテナが、直線状に並んで配置されている、
　［３］から［６］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［８］
　それぞれの前記送信アンテナが、直線状に等間隔に並んで配置されている、
　［７］に記載のレーダ装置。
［９］
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　［７］または［８］に記載のレーダ装置。
［１０］
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　［９］に記載のレーダ装置。
［１１］
　前記送信アンテナが、互いに交差する３以上の直線の交点上に配置される、
　［３］から［１０］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［１２］
　前記送信アンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群および第２直線群によって形成され、
　前記送信アンテナが、前記第１直線群および前記第２直線群によって形成される１以上の交点上に配置され、
　前記第１直線群が、２以上の平行な直線を含み、
　前記第２直線群が、前記第１直線群と直交する２以上の平行な直線を含む、
　［１１］に記載のレーダ装置。
［１３］
　前記送信アンテナが、前記第１直線群および前記第２直線群によって形成されるすべての交点上に配置される、
　［１２］に記載のレーダ装置。
［１４］
　前記第１直線群が含む直線が等間隔に並んでいる、
　［１２］または［１３］に記載のレーダ装置。
［１５］
　前記第２直線群が含む直線が等間隔に並んでいる、
　［１４］に記載のレーダ装置。
［１６］
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　［１１］から［１５］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［１７］
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　［１６］に記載のレーダ装置。
［１８］
　前記送信アンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群、第２直線群、および第３直線群によって形成され、
　前記第１直線群が、２以上の平行な直線を含み、
　前記第２直線群が、前記第１直線群とは異なる方向に２以上の平行な直線を含み、
　前記第３直線群が、前記第１直線群および前記第２直線群とは異なる方向に２以上の平行な直線を含み、
　前記送信アンテナが、前記第１直線群、前記第２直線群、および前記第３直線群が形成する交点上に配置される、
　［１１］から［１７］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［１９］
　前記第１直線群が含む３以上の直線が等間隔に並んでいる、
　［１８］に記載のレーダ装置。
［２０］
　前記送信アンテナが、前記第１直線群、前記第２直線群、および前記第３直線群によって形成されるすべての交点上に配置される、
　［１９］に記載のレーダ装置。
［２１］
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　［１９］または［２０］に記載のレーダ装置。
［２２］
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　［２１］に記載のレーダ装置。
［２３］
　前記第１直線群が含む直線の間隔と、前記第２直線群が含む直線の間隔と、が同一である、
　［１９］から［２２］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［２４］
　前記第２直線群が含む直線の間隔と、前記第３直線群が含む直線の間隔と、が同一である、
　［２３］に記載のレーダ装置。
［２５］
　前記送信アンテナアレイ、または該送信アンテナアレイが備える前記送信アンテナが、その周囲の一部または全部をグラウンドによって囲われている、
　［１］から［２４］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［２６］
　前記送信アンテナアレイ、または該送信アンテナアレイが備える前記送信アンテナが、その周囲の一部または全部をチョーク構造によって囲われている、
　［１］から［２５］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［２７］
　前記送信アンテナアレイ、または該送信アンテナアレイが備える前記送信アンテナの周囲には、一部または全部を取り囲むようにダミーアンテナが配置されている、
　［１］から［２６］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［２８］
　前記分割方式が、時分割方式である、
　［１］から［２７］のいずれか一つに記載のレーダ装置。
［２９］
　２以上の受信アンテナを含む受信アンテナアレイと、
　前記受信アンテナが受信した信号を基にサブアレイ受信信号を生成するサブアレイ信号生成部と、を備えており、
　前記受信アンテナアレイが、１以上の前記受信アンテナをそれぞれ含む第１受信サブアレイおよび第２受信サブアレイを有しており、
　前記第１受信サブアレイの配置領域と、前記第２受信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１受信サブアレイおよび前記第２受信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を受信し、
　前記サブアレイ信号生成部が、
　前記第１受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第１サブアレイ受信信号を生成し、
　前記第２受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第２サブアレイ受信信号を生成する、レーダ装置。
［３０］
　受信信号を基に仮想アンテナを生成する仮想信号生成部を備えており、
　２以上の前記仮想アンテナが、仮想アンテナアレイを構成しており、
　前記仮想アンテナアレイが、１以上の前記仮想アンテナをそれぞれ含む第１仮想サブアレイおよび第２仮想サブアレイを有しており、
　前記第１仮想サブアレイの配置領域と、前記第２仮想サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１仮想サブアレイおよび前記第２仮想サブアレイのそれぞれが、分割方式で受信した信号を基に生成される、レーダ装置。

３１　演算部
３４　信号処理部
１００　レーダ装置
１０１　レーダ装置
１０２　レーダ装置
３４１　サブアレイ信号生成部
３４２　仮想受信信号生成部
３４２　仮想信号生成部
３４３　サブアレイ信号生成部
Ａ　アンテナ
ＡＡ　アンテナアレイ
Ｃ　チョーク構造
Ｄ　ダミーアンテナ
Ｇ１　第１直線群
Ｇ２　第２直線群
Ｇ３　第３直線群
ＧＮＤ　グラウンド
ＲＸ　受信アンテナ
ＲＸＡ　受信アンテナアレイ
ＴＸ　送信アンテナ
ＴＸＡ　送信アンテナアレイ
Ｖ　仮想アンテナ

Claims

　２以上の送信アンテナを含む送信アンテナアレイを備えており、
　前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナをそれぞれ含む第１送信サブアレイおよび第２送信サブアレイを有しており、
　前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第２送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信する、レーダ装置。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一である、
　請求項１に記載のレーダ装置。
　前記送信アンテナアレイが、１以上の送信アンテナを含む第３送信サブアレイをさらに有しており、
　前記第２送信サブアレイの配置領域と、前記第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を送信する、
　請求項１に記載のレーダ装置。
　前記第１送信サブアレイの配置領域と、前記第３送信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複している、
　請求項３に記載のレーダ装置。
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのうち、２以上の送信サブアレイの配置領域の形状が同一である、
　請求項３に記載のレーダ装置。
　前記第１送信サブアレイ、前記第２送信サブアレイ、および前記第３送信サブアレイのそれぞれの配置領域の形状が同一である、
　請求項３に記載のレーダ装置。
　それぞれの前記送信アンテナが、直線状に並んで配置されている、
　請求項３に記載のレーダ装置。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　請求項７に記載のレーダ装置。
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　請求項７に記載のレーダ装置。
　前記送信アンテナが、互いに交差する３以上の直線の交点上に配置される、
　請求項３に記載のレーダ装置。
　前記送信アンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群および第２直線群によって形成され、
　前記送信アンテナが、前記第１直線群および前記第２直線群によって形成される１以上の交点上に配置され、
　前記第１直線群が、２以上の平行な直線を含み、
　前記第２直線群が、前記第１直線群と直交する２以上の平行な直線を含む、
　請求項１０に記載のレーダ装置。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　請求項１０に記載のレーダ装置。
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　請求項１２に記載のレーダ装置。
　前記送信アンテナアレイが、それぞれ異なる方向を持つ第１直線群、第２直線群、および第３直線群によって形成され、
　前記第１直線群が、２以上の平行な直線を含み、
　前記第２直線群が、前記第１直線群とは異なる方向に２以上の平行な直線を含み、
　前記第３直線群が、前記第１直線群および前記第２直線群とは異なる方向に２以上の平行な直線を含み、
　前記送信アンテナが、前記第１直線群、前記第２直線群、および前記第３直線群が形成する交点上に配置される、
　請求項１０に記載のレーダ装置。
　前記第１直線群が含む３以上の直線が等間隔に並んでいる、
　請求項１４に記載のレーダ装置。
　前記第１送信サブアレイおよび前記第２送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　請求項１５に記載のレーダ装置。
　前記第２送信サブアレイおよび前記第３送信サブアレイのそれぞれにおいて、励振する前記送信アンテナの配置パターンが同一である、
　請求項１６に記載のレーダ装置。
　前記分割方式が、時分割方式である、
　請求項１に記載のレーダ装置。
　２以上の受信アンテナを含む受信アンテナアレイと、
　前記受信アンテナが受信した信号を基にサブアレイ受信信号を生成するサブアレイ信号生成部と、を備えており、
　前記受信アンテナアレイが、１以上の前記受信アンテナをそれぞれ含む第１受信サブアレイおよび第２受信サブアレイを有しており、
　前記第１受信サブアレイの配置領域と、前記第２受信サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１受信サブアレイおよび前記第２受信サブアレイのそれぞれが、分割方式で信号を受信し、
　前記サブアレイ信号生成部が、
　前記第１受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第１サブアレイ受信信号を生成し、
　前記第２受信サブアレイを構成する前記受信アンテナが受信した信号に基づき、第２サブアレイ受信信号を生成する、レーダ装置。
　受信信号を基に仮想アンテナを生成する仮想信号生成部を備えており、
　２以上の前記仮想アンテナが、仮想アンテナアレイを構成しており、
　前記仮想アンテナアレイが、１以上の前記仮想アンテナをそれぞれ含む第１仮想サブアレイおよび第２仮想サブアレイを有しており、
　前記第１仮想サブアレイの配置領域と、前記第２仮想サブアレイの配置領域と、の一部または全部が重複しており、
　前記第１仮想サブアレイおよび前記第２仮想サブアレイのそれぞれが、分割方式で受信した信号を基に生成される、レーダ装置。