JP4506728B2 - Antenna device and radar - Google Patents
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Description
この発明は、例えば車載用レーダに適用できる、アンテナ装置およびレーダに関するものである。 The present invention relates to an antenna device and a radar that can be applied to, for example, a vehicle-mounted radar.
従来、素子アンテナの配置の自由度の高い平面アレイアンテナを備えたレーダが特許文献1に開示されている。この特許文献1のレーダの構成を図1に示す。
このレーダ1は、図1に示すように、平面アレイアンテナ20を有するアンテナ層2、伝送線路を設けた伝送線路層3、高周波回路を搭載した高周波回路層4、およびディジタルビームフォーミング処理等を施す信号処理回路を搭載した信号処理回路層5を備えたものである。
Conventionally,
As shown in FIG. 1, the
また、サイドローブを抑圧したアレイアンテナが特許文献2に開示されている。この特許文献2のアレイアンテナの構成を、図2に示す。
このアレイアンテナは、給電回路から複数の放射素子(素子アンテナ)に給電する電力を制御することなくサイドローブを抑圧しようとするものである。このアレイアンテナは、図2に示すように誘電体基板10の表面に放射素子11a,11b、給電線路12、および整合用のインピーダンス変換線路13を形成していて、誘電体基板10の裏面に接地面を構成する導体膜を形成している。また、このようにしてマイクロストリップ構造のアレイアンテナを構成するとともに、上記4個の放射素子11a,11bのうち、内側の2つの放射素子11bの素子幅を外側2つの放射素子11aの素子幅より狭くしている。このアレイアンテナの給電回路40は、分岐回路41と伝送線路42により構成していて、給電端子30からの給電信号を電力分配して各放射素子11a,11bへ給電する。
This array antenna is intended to suppress side lobes without controlling the power supplied to a plurality of radiating elements (element antennas) from a feeding circuit. As shown in FIG. 2, the array antenna has radiating
一般に、複数のアレイアンテナを配置した場合、給電部から離れて配置されたアンテナでは給電線路長が長くなって、給電線路に起因する損失が大きくなるという問題があった。 In general, when a plurality of array antennas are arranged, there is a problem that the length of the feed line becomes long and the loss due to the feed line becomes large in the antenna arranged away from the feed unit.
特許文献1に示されているアレイアンテナでは、各素子アンテナに対して略等電力が供給されるように、1次放射器からの伝送線路が立体的に構成され、それぞれが略等距離になるように構成されている。このような構成では、各素子アンテナから放射される電力の偏差を緩和することができるが、素子アンテナに対する伝送線路を複数の層に亘って形成するため、装置の厚みが大きくなるという問題が生じる。
In the array antenna shown in
特許文献2のアレイアンテナにおいては、各素子アンテナに給電される電力に分布をもたせることによって、サイドローブを抑圧しようとするものである。アンテナ利得とサイドローブレベルはトレードオフの関係にあり、アンテナ利得Gは、アンテナ開口面積S、アンテナ効率η、波長λを用いて以下の式で表される。
In the array antenna of
G=(4πS/λ2)η
すなわち、アンテナ利得Gを大きくしようとすると、アンテナ効率η、波長λが一定の場合、アンテナ開口面積Sを大きくしなければならない。すなわちアンテナ素子数を増やす必要がある。アンテナ効率ηは各素子アンテナに給電される電力分布を制御することで変化可能であるが、各素子アンテナに均等に電力を給電した場合にアンテナ効率ηはη=1となり、最大となる。特許文献2の場合、各素子アンテナに給電される電力に分布をもたせている。この結果、サイドローブの抑圧には効果的であっても、アンテナ効率ηはη<1の関係となり、アンテナ利得Gは小さくなってしまう。すなわち、特許文献2のアレイアンテナの構成では全体のアンテナ利得を高めることにはならない。
G = (4πS / λ 2 ) η
That is, to increase the antenna gain G, the antenna aperture area S must be increased when the antenna efficiency η and the wavelength λ are constant. That is, it is necessary to increase the number of antenna elements. The antenna efficiency η can be changed by controlling the power distribution supplied to each element antenna. However, when power is evenly supplied to each element antenna, the antenna efficiency η becomes η = 1 and becomes the maximum. In the case of
そこで、この発明の目的は、複数のアレイアンテナを配列してなる複合アレイアンテナ構成のアンテナ装置において、各アレイアンテナの実効利得偏差を小さくしたアンテナ装置およびそれを備えたレーダを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an antenna apparatus having a composite array antenna configuration in which a plurality of array antennas are arranged, in which the effective gain deviation of each array antenna is reduced, and a radar equipped with the antenna apparatus. .
この発明のアンテナ装置は、高周波回路部と、複数のアレイアンテナと、前記高周波回路部と前記アレイアンテナを接続する複数の伝送線路とを備え、これらの伝送線路のうち、伝送損失の比較的大きな伝送線路に接続されるアレイアンテナの素子数を、伝送損失の比較的小さな伝送線路に接続されるアレイアンテナの素子数より多くしたことを特徴としている。 An antenna device according to the present invention includes a high-frequency circuit unit, a plurality of array antennas, and a plurality of transmission lines that connect the high-frequency circuit unit and the array antenna. Among these transmission lines, a transmission loss is relatively large. The number of elements of the array antenna connected to the transmission line is larger than the number of elements of the array antenna connected to the transmission line having a relatively small transmission loss.
また、前記伝送線路による損失を含めた各アレイアンテナの実効利得が互いに等しくなるように各アレイアンテナの素子数を定める。 The number of elements of each array antenna is determined so that the effective gains of each array antenna including the loss due to the transmission line are equal to each other.
また、前記複数のアレイアンテナと前記複数の伝送線路を同一の基板上に形成する。 The plurality of array antennas and the plurality of transmission lines are formed on the same substrate.
また、前記複数のアレイアンテナのうち基板の端部に隣接する位置に配置するアレイアンテナを側方放射型アレイアンテナとし、他のアレイアンテナを前面放射型アレイアンテナとする。 Further, among the plurality of array antennas, an array antenna arranged at a position adjacent to the end of the substrate is a side radiation array antenna, and the other array antenna is a front radiation array antenna.
また、前記複数のアレイアンテナの各アレイアンテナの指向方向が互いに異なるようにする。 Further, the directivity directions of the array antennas of the plurality of array antennas are made different from each other.
この発明のレーダは、前記いずれかの構成のアンテナ装置と、そのアンテナ装置で探知用電波を送受信して物標の探知を行うレーダ制御部とから構成する。 The radar according to the present invention includes the antenna device having any one of the above-described configurations and a radar control unit that detects a target by transmitting and receiving a radio wave for detection by the antenna device.
前記複数の伝送線路のうち伝送損失の比較的大きな伝送線路に接続されるアレイアンテナの素子数を伝送損失の比較的小さな伝送線路に接続されるアレイアンテナの素子数より多くしたことにより、各アレイアンテナの実効アンテナ利得が揃うことになり、アレイアンテナ間の利得の偏差が抑えられ、レーダに適用した場合に各アレイアンテナを用いた検知範囲の偏差が小さくなる。 By increasing the number of elements of the array antenna connected to the transmission line having a relatively large transmission loss among the plurality of transmission lines to be larger than the number of elements of the array antenna connected to the transmission line having a relatively small transmission loss, each array Since the effective antenna gains of the antennas are equalized, the deviation of the gain between the array antennas is suppressed, and when applied to the radar, the deviation of the detection range using each array antenna is reduced.
前記伝送線路による損失を含めた、各アレイアンテナの実効利得が互いに等しくなるように各アレイアンテナの素子アンテナを定めることによって、各アレイアンテナの実効利得がより効果的に揃うことになる。 By determining the element antennas of the array antennas so that the effective gains of the array antennas including the loss due to the transmission line are equal to each other, the effective gains of the array antennas are more effectively aligned.
前記複数のアレイアンテナと複数の伝送線路を同一基板上に形成することによって、アンテナ装置が全体に薄型化できる。 By forming the plurality of array antennas and the plurality of transmission lines on the same substrate, the antenna device can be thinned as a whole.
また、基板端部のアレイアンテナを側方放射型アレイアンテナとし、他のアレイアンテナを前面放射型アレイアンテナとすることにより、広角度に亘ってビームを向けることのできるアンテナ装置が得られる。 Further, an antenna device capable of directing a beam over a wide angle can be obtained by using a side-radiating array antenna as the array antenna at the substrate end and a front-radiating array antenna as the other array antenna.
また、複数のアレイアンテナの各アレイアンテナの指向方向を互いに異ならせることによって所望方向にビームが指向するアンテナ装置が得られる。 Further, an antenna device in which the beam is directed in a desired direction can be obtained by making the directivity directions of the array antennas of the plurality of array antennas different from each other.
前記いずれかの構成のアンテナ装置を用いてレーダを構成することにより、方位ごとの利得ばらつきの少ない物標探知が可能となる。 By configuring the radar using the antenna device having any one of the configurations described above, it is possible to detect a target with little gain variation for each direction.
《第1の実施形態》
図3は第1の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す分解斜視図である。このアンテナ装置は、主に上層の誘電体基板50と導体板60,70との積層構造を成している。誘電体層50には5つのアレイアンテナ51,52,53,54,55を構成している。アレイアンテナ51は、素子アンテナ(以下、単に「素子」という。)511A,511B,・・・511I、および512A,512B,・・・512Iから構成している。各素子は誘電体基板50の下面に形成した接地電極とともにマイクロパッチアンテナを構成している。素子511A〜511I,512A〜512Iの互いに隣接する各素子間はマイクロストリップラインで接続している。
<< First Embodiment >>
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the antenna device according to the first embodiment. This antenna device mainly has a laminated structure of an upper
各アレイアンテナ51〜55にはそれぞれ線路変換部111〜115を備えている。これらの線路変換部111〜115は、下部の導体板60,70による導波管とマイクロストリップラインとの線路変換部である。アレイアンテナ51において線路変換部111によって変換されたマイクロストリップラインは、素子511A〜511Iおよび512A〜512Iにそれぞれ給電するように2つに分岐している。
Each of the
他のアレイアンテナ52〜55についても同様である。但し、アレイアンテナ51,55を構成する素子数はそれぞれ18個、アレイアンテナ52,54を構成する素子数はそれぞれ16個、アレイアンテナ53を構成する素子数は14個である。
The same applies to the
導体板60および70の内面(両者が向かい合わさる面)には溝を形成していて、この2つの導体板60,70を積層した状態で複数の導波管を構成する。導体板70には導波管溝71〜75を形成している。導体板60の下面にもこれらの導波管溝71〜75と鏡対称の導波管溝を形成していて、導体板60,70を積層した状態で5つの導波管を構成する。
Grooves are formed on the inner surfaces of the
導体板70の領域Aの下部には高周波回路部を構成していて、その高周波回路との信号入出力は、この導体板60,70によって構成した導波管によって行う。導体板60には上記5つの導波管に繋がる導波管穴61〜65を形成している。これらの導波管穴61〜65は誘電体基板50の線路変換部111〜115の位置にそれぞれ対応している。
A high-frequency circuit unit is formed below the region A of the
図4は前記線路変換部の構成を示す分解斜視図である。図4(A)において、誘電体基板50の上面には上面接地電極515、下面の共振器電極と導通するビア516およびそこから延びるマイクロストリップライン517を形成している。図4(B)は上記誘電体基板50の下面図(上下を裏返した状態での斜視図)である。誘電体基板50の下面には共振器電極513および略全面の下面接地電極514を形成している。誘電体基板50の上下面の接地電極は共振器電極513周囲のビアを介して導通させている。上記共振器電極513は導体板60に形成した導波管穴61と対向し、導波管モードと結合して共振する。この共振信号がビア516を介してマイクロストリップライン517のモードで伝搬されることになる。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the line converter. In FIG. 4A, an upper
図3に示したように高周波回路部(領域A下部)から各アレイアンテナ51〜55に対して給電する導波管の線路長は中央に配置されたアレイアンテナほど短く、そこから両側に離れて配置されたアレイアンテナほど長くなる。そのため中央のアレイアンテナ53よりアレイアンテナ52,54の素子数を多くしていて、このアレイアンテナ52,54よりアレイアンテナ51,55の素子数をさらに多くしている。これにより各アレイアンテナ51〜55の実効アンテナ利得が揃うことになる。
As shown in FIG. 3, the line length of the waveguide that feeds power to the
《第2の実施形態》
図5は第2の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。このアンテナ装置は主に誘電体基板80と導体板90との積層構造を成している。誘電体基板80には5つのアレイアンテナ81〜85のためのスロットアレイを構成している。
<< Second Embodiment >>
FIG. 5 is an exploded perspective view of the antenna device according to the second embodiment. This antenna device mainly has a laminated structure of a
なお、上記スロットアレイは、誘電体基板80の代わりに導体板を用い、これにスロットを形成することによって構成してもよい。
The slot array may be configured by using a conductor plate instead of the
誘電体基板80の下面には略全面に接地電極を形成するとともに、スロットアレイを形成している。例えばアレイアンテナ81部分には、スロット811A,811B,・・・811Jおよび812A,812B,・・・812Jを形成している。他のアレイアンテナ82〜85部分についても同様にそれぞれ複数のスロットアレイを形成している。
A ground electrode is formed on substantially the entire bottom surface of the
導体板90には導波管溝911,912,921,922,931,932,941,942,951,952をそれぞれ形成している。また領域Aの導波管溝端部には導波管穴91,92,93,94,95をそれぞれ形成している。
導体板90に上記誘電体基板80を積層した状態で、誘電体基板80の下面に形成した接地電極と導体板90に形成した導波管溝とによって導波管として作用する。そして領域A下部の高周波回路部に繋がる導波管によって信号が伝搬し(給電され)上記スロット811A〜812J等によってスロットアレイアンテナとして作用する。
In the state where the
この場合も上記高周波回路部からの伝送線路長がアレイアンテナ81〜85のうち中央ほど短く、両側に離れるに従い長くなるので、中央のアレイアンテナ83よりその両側のアレイアンテナ82,84のスロット数を多くし、その外側のアレイアンテナ81,85のスロット数をさらに多くしている。これにより、各アレイアンテナ81〜85の実効アンテナ利得が揃うことになる。
Also in this case, the transmission line length from the high-frequency circuit section is shorter at the center of the
《第3の実施形態》
図6は第3の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。このアンテナ装置は主に誘電体基板100と導体板110との積層構造を成している。誘電体基板100には5つのアレイアンテナ101〜105のためのスロットアレイを構成している。
<< Third Embodiment >>
FIG. 6 is an exploded perspective view of the antenna device according to the third embodiment. This antenna device mainly has a laminated structure of a
なお、上記スロットアレイは、誘電体基板100の代わりに導体板を用い、これにスロットを形成することによって構成してもよい。
The slot array may be configured by using a conductor plate instead of the
誘電体基板100の下面には略全面に接地電極を形成するとともに、スロットアレイを形成している。例えばアレイアンテナ101部分には、スロット1011A,1011B,・・・1011Jおよび1012A,1012B,・・・1012Jを形成している。
On the lower surface of the
図5に示した例では、高周波回路部との接続部である領域Aを導体板の端部に配置したが、この図6に示す例では、導体板110の中央部(領域A)を、下面にある高周波回路部との接続部としている。これに伴い、導体板110の導波管溝1111〜1152が導体板110の中央部(領域A)から広がるように形成している。また、誘電体基板100のスロットアレイについては、中央部を避ける位置に各スロットを形成している。
In the example shown in FIG. 5, the region A that is a connection portion with the high-frequency circuit unit is arranged at the end of the conductor plate. However, in the example shown in FIG. 6, the central portion (region A) of the
その他は図5に示したものと同様である。各アレイアンテナ101〜105のスロットは領域A下部の高周波回路部からの伝送線路長に応じて定めている。この場合も上記高周波回路部からの伝送線路長がアレイアンテナ101〜105のうち中央ほど短く、両側に離れるに従い長くなるので、中央のアレイアンテナ103よりその両側のアレイアンテナ102,104のスロット数を多くし、その外側のアレイアンテナ101,105のスロット数をさらに多くしている。これにより、各アレイアンテナ101〜105の実効アンテナ利得が揃うことになる。
Others are the same as those shown in FIG. The slots of each of the
《第4の実施形態》
図7は第4の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。図3に示したアンテナ装置では、5つのアレイアンテナをいずれもマイクロパッチアンテナを素子とするアレイアンテナとしたが、この図7に示すアンテナ装置では、5つのアレイアンテナ121〜125のうち誘電体基板120の両端部に位置するアレイアンテナ121,125を側方放射型アレイアンテナとしている。この側方放射型アレイアンテナ121,125は線状エンドファイアンテナ121A,121B,・・・121Kおよび125A,125B,・・・125Kをリニアアレイ配置したものである。残りのアレイアンテナ122〜124については図3に示したものと同様にマイクロパッチのアレイアンテナとしている。
<< Fourth Embodiment >>
FIG. 7 is an exploded perspective view of the antenna device according to the fourth embodiment. In the antenna apparatus shown in FIG. 3, all of the five array antennas are array antennas having a micropatch antenna as an element. However, in the antenna apparatus shown in FIG.
各アレイアンテナ121〜125にはそれぞれ線路変換部111〜115を備えている。これらの線路変換部111〜115は、下部の導体板130,140による導波管とマイクロストリップラインとの線路変換部である。
Each of the
導体板130および140の内面(両者が向かい合わさる面)には溝を形成していて、この2つの導体板130,140を積層した状態で複数の導波管を構成する。導体板140には導波管溝141〜145を形成している。導体板130の下面にもこれらの導波管溝141〜145と鏡対称の導波管溝を形成していて、導体板130,140を積層した状態で5つの導波管を構成する。
Grooves are formed in the inner surfaces of the conductor plates 130 and 140 (the surfaces where both face each other), and a plurality of waveguides are formed in a state where the two
図8は図7に示したアレイアンテナ121,125のうちの1つの素子の平面図である。この素子は、ダイポール構成の放射電極611,612、それに対して前方に平行に配置した導波電極616を備えている。給電電極615および平衡伝送電極613,614の下面には接地電極610を形成していて、これらをマイクロストリップラインとして作用させている。放射電極611,612には平衡伝送電極613,614および給電電極615で給電する。給電電極615から分岐する2つの平衡伝送電極613,614の経路長は1/2波長だけずれているので、放射電極611,612は逆位相で給電されることになる。
FIG. 8 is a plan view of one element of the
この素子は、八木・宇田アンテナ構造をなす線状配列エンドファイアンテナである。そのため、図7に示したアレイアンテナ121,125の放射パターンは誘電体基板120の側方を指向することになる。
This element is a linear array end-phi antenna having a Yagi-Uda antenna structure. Therefore, the radiation patterns of the
《第5の実施形態》
図9は第5の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。図3に示した例では5つのアレイアンテナ51〜55に対して導波管を引き回すように構成したが、この図9の例では給電のための伝送線路をマイクロストリップラインで引き回している。すなわち、誘電体基板150には5つのアレイアンテナ151〜155を構成するとともに、線路変換部111〜115を誘電体基板150の端部に集中させ、線路変換部111〜115から各アレイアンテナまでマイクロストリップラインで信号の伝送を行うようにしている。
<< Fifth Embodiment >>
FIG. 9 is an exploded perspective view of the antenna device according to the fifth embodiment. In the example shown in FIG. 3, the waveguide is routed around the five
これに合わせて導体板160には導波管穴61〜65を形成している。導体板160の領域Aの下部には、導波管穴61〜65を介して信号の入出力を行う高周波回路部を設けている。
Correspondingly, waveguide holes 61 to 65 are formed in the
上記高周波回路部からの伝送線路長はアレイアンテナ151〜155のうち中央ほど短く、両側に離れるに従い長くなるので、中央のアレイアンテナ153よりその両側のアレイアンテナ152,154の素子数を多くし、その外側のアレイアンテナ151,155の素子数をさらに多くしている。これにより、各アレイアンテナ151〜155の実効アンテナ利得が揃うことになる。
The transmission line length from the high-frequency circuit section is shorter at the center of the
《第6の実施形態》
図10は第6の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す分解斜視図である。このアンテナ装置は高周波回路部との接続を行う線路変換部をアンテナ装置の中央部に配置したものである。
<< Sixth Embodiment >>
FIG. 10 is an exploded perspective view showing the configuration of the antenna device according to the sixth embodiment. In this antenna device, a line conversion unit that connects to a high-frequency circuit unit is arranged at the center of the antenna device.
誘電体基板170には5つのアレイアンテナ171〜175を構成するとともに、線路変換部111〜115を誘電体基板170の中央部に集中させ、線路変換部111〜115から各アレイアンテナまでマイクロストリップラインで信号の伝送を行うようにしている。
The
これに合わせて導体板180には導波管穴61〜65を形成している。導体板180の領域Aの下部には、導波管穴61〜65を介して信号の入出力を行う高周波回路部を設けている。
Correspondingly, waveguide holes 61 to 65 are formed in the
上記高周波回路部からの伝送線路長はアレイアンテナ171〜175のうち中央ほど短く、両側に離れるに従い長くなるので、中央のアレイアンテナ173よりその両側のアレイアンテナ172,174の素子数を多くし、その外側のアレイアンテナ171,175の素子数をさらに多くしている。これにより、各アレイアンテナ171〜175の実効アンテナ利得が揃うことになる。
The length of the transmission line from the high-frequency circuit section is shorter at the center of the
《第7の実施形態》
図11は第7の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図、図12はその各アレイアンテナによる指向特性の例を示している。
<< Seventh Embodiment >>
FIG. 11 is a perspective view of an antenna device according to the seventh embodiment, and FIG. 12 shows an example of directivity characteristics by each array antenna.
図11において、誘電体基板190には5つのアレイアンテナ191〜195を構成している。これらのアレイアンテナのうち誘電体基板190の両端部に位置するアレイアンテナ191,195は側方放射型アレイアンテナ、残る3つのアレイアンテナ192〜194は前面放射型アレイアンテナである。図7に示したアンテナ装置と異なるのは、線路変換部111〜115を、誘電体基板190の一方の辺の中央部に集中配置していること、線路変換部111〜115からマイクロストリップライン201〜205を介して給電していること、さらにはアレイアンテナ192,194への給電位相が異なることである。すなわち、マイクロストリップライン202の所定箇所で分岐させることにより、アレイアンテナ192を構成する2つのアレイアンテナ部192−1と192−2に対する給電位相に位相差をもたせている。同様に、マイクロストリップライン204の所定箇所で分岐させることにより、アレイアンテナ194を構成する2つのアレイアンテナ部194−1と194−2に対する給電位相に位相差をもたせている。一方、マイクロストリップライン203の所定箇所で等分岐させることにより、アレイアンテナ193を構成する2つのアレイアンテナ部193−1と193−2に対する給電位相を等位相にしている。
In FIG. 11, a
このような給電によって、中央のアレイアンテナ193については2つのアレイアンテナ部193−1と193−2に対して同位相で給電されて、図12において放射パターンRP3で示すようにアンテナ装置の正面方向に指向性が向く。また、アレイアンテナ192,194については、それぞれ2列のアレイアンテナ部に対して位相差給電されて、図12において放射パターンRP2,RP4で示すようにアンテナ装置の正面に対して傾斜方向に指向性が向く。また、側方放射型アレイアンテナ191,195については図12において放射パターンRP1,RP5で示すようにアンテナ装置の側方に指向性が向く。
With such feeding, the
《第8の実施形態》
図13は第8の実施形態に係るレーダの主要部の構成を示すブロック図である。
信号処理部302はアンテナ装置301を制御して所定方向にビームを指向させる。また信号処理部302は、FMCW方式の検知処理に基づいて送信ビームを形成するための制御電圧を生成してVCO303に与える。VCO303は与えられた制御電圧にしたがって、周波数を時系列で連続的に三角形状に変化させた送信信号を発生する。カプラ304は、入力された送信信号をサーキュレータ305に出力するとともに、その一部を局部信号としてミキサ306に与える。サーキュレータ305は、カプラ304からの送信信号をアンテナ装置301に出力する。
アンテナ装置301は、以上の各実施形態で示したアンテナ装置である。
<< Eighth Embodiment >>
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a main part of a radar according to the eighth embodiment.
The
The
またサーキュレータ305は、アンテナ装置301からの受信信号をミキサ306に出力する。ミキサ306は、カプラ304からの局部信号とサーキュレータ305からの受信信号とをミキシングすることでビート信号を生成してLNA307に出力する。LNA307はビート信号を増幅してA/D変換器308に与える。A/D変換器308は増幅されたビート信号をA/D変換して信号処理部302に与える。信号処理部302はディジタル化されたビート信号に基づいて既知のFMCW方式のデータ処理方法を用いて、ターゲットの相対速度、相対距離等を算出する。
The
このような構成では、アンテナ装置301が小型であるので、レーダも小型化することができる。また、アンテナ装置301の利得が高いので、探知範囲が広く検知性能の高いレーダを構成することができる。
In such a configuration, since the
なお、この発明はFMCW方式のレーダに限らず他の方式のレーダにも同様に適用できる。また、レーダに限らず無線通信装置にも適用可能である。 The present invention is not limited to the FMCW radar and can be applied to other types of radar in the same manner. Further, the present invention is applicable not only to radar but also to wireless communication devices.
51〜55,81〜85,101〜105,121〜125,151〜155,171〜175,191〜195−アレイアンテナ
50,80,100,120,150,170,190−誘電体基板
60,70,90,110,130,140,160,180−導体板
61〜65,91〜95−導波管穴
71〜75−導波管溝
513−共振器電極
514−下面接地電極
515−上面接地電極
516−ビア
517−マイクロストリップライン
111〜115−線路変換部
511,512−素子
911,912,921,922,931,932,941,942,951,952−導波管溝
811,812−スロット
611,612−放射電極
201〜205−マイクロストリップライン
51 to 55, 81 to 85, 101 to 105, 121 to 125, 151 to 155, 171 to 175, 191 to 195,
Claims (6)
前記複数の伝送線路のうち、伝送損失の比較的大きな伝送線路に接続される前記アレイアンテナの素子数を、伝送損失の比較的小さな伝送線路に接続される前記アレイアンテナの素子数より多くしたアンテナ装置。 A high-frequency circuit unit, a plurality of array antennas, and a plurality of transmission lines connecting the array antenna to the high-frequency circuit unit,
Among the plurality of transmission lines, an antenna in which the number of elements of the array antenna connected to a transmission line having a relatively large transmission loss is larger than the number of elements of the array antenna connected to a transmission line having a relatively small transmission loss. apparatus.
A radar comprising the antenna device according to any one of claims 1 to 5 and a radar control unit that detects a target by transmitting and receiving a radio wave for detection by the antenna device.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08274529A (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Toshiba Corp | Array antenna system |
JPH11261332A (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-24 | Toyota Motor Corp | Radar device |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08274529A (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Toshiba Corp | Array antenna system |
JPH11261332A (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-24 | Toyota Motor Corp | Radar device |
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