特許 6095444 アンテナ装置およびレーダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6095444

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】アンテナ装置およびレーダ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/52 20060101AFI20170306BHJP

   H01Q 13/08 20060101ALI20170306BHJP

   H01Q 21/08 20060101ALI20170306BHJP

   G01S 7/02 20060101ALI20170306BHJP

   G01S 7/03 20060101ALI20170306BHJP

【ＦＩ】

   H01Q1/52

   H01Q13/08

   H01Q21/08

   G01S7/02 202

   G01S7/03 220

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-73403(P2013-73403)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-197811(P2014-197811A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2016年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】富士通テン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000229737

【氏名又は名称】日本ピラー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】早川 英佑

(72)【発明者】

【氏名】奥長 剛

(72)【発明者】

【氏名】中津 彰

【審査官】 米倉 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１１８７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４４３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９８９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１４４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１１４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１１９２８９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／５２

Ｈ０１Ｑ １３／０８

Ｈ０１Ｑ ２１／００−２１／３０

Ｇ０１Ｓ ７／０２− ７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面側には複数個のアンテナが、下面側にはグランドが、それぞれ導電性の薄膜パターンとして形成された誘電体基板と、
導電性素材から導波管として作用する形状を有して形成されるとともに、上面側が前記誘電体基板の下面側と接合される筐体と、
隣接する前記アンテナの間に設けられる干渉防止部と
を備え、
前記干渉防止部は、
少なくとも前記筐体の上面側に設けられる溝および該溝に対応する前記グランドの部位に設けられるスリットを含んで形成されること
を特徴とするアンテナ装置。

【請求項2】

前記筐体は、
誘電性を有する接合材を介して前記誘電体基板と接合されること
を特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記干渉防止部は、
前記筐体の溝、前記接合材に設けられるスリットおよび前記グランドのスリットを連通させた中空溝として形成されること
を特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記干渉防止部は、
前記筐体の溝および前記グランドのスリットが前記接合材によって分離された複数個の中空溝として形成されること
を特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記中空溝は、
４分の１波長に前記グランドおよび前記接合材の厚みを含む許容差を加味した深さを有すること
を特徴とする請求項３または４に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記グランドのスリットは、
少なくとも前記溝の最深部の幅に応じた幅を有すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のアンテナ装置。

【請求項7】

前記アンテナは、
略平行となるように並列に配設された直線アレー状のマイクロストリップアンテナであって、
前記中空溝は、
前記アンテナの間の略中間位置に、直線状に該アンテナと略平行となるように設けられること
を特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載のアンテナ装置。

【請求項8】

前記グランドのスリットは、
長軸方向において、２分の１波長に前記許容差を加味した長さで複数個に分割されていること
を特徴とする請求項５、６または７に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか一つに記載のアンテナ装置と、
マイクロ波集積回路を有し、前記筐体と接合される集積回路基板と、
前記集積回路基板を収容するケーシングと、
前記ケーシングの上部を覆う蓋体であるレドームと
を備えることを特徴とするレーダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、アンテナ装置およびレーダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、給電線路上で直列に配列された１組の放射素子からなるマイクロストリップアンテナを、誘電体基板の表面に複数個並列に配設させたアンテナ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

かかるアンテナ装置は、たとえば、車載用のレーダ装置などに搭載され、自車線において自車両の前を先行する先行車をターゲットとして検出しながら、この先行車に自車両を追従させる車両追従機能のためなどに用いられる。

【0004】

なお、特許文献１に開示のアンテナ装置は、具体的には、上記誘電体基板の給電線路の形成部分上に積層され、給電線路を空間から遮蔽する遮蔽板を具備しており、これにより、給電線路および放射素子を含む給電回路からの電波の不要放射を抑えるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−１６７８１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した従来技術には、隣接するマイクロストリップアンテナ間に生じる電波干渉を防ぐうえでさらなる改善の余地がある。

【0007】

たとえば、電波は、空間だけでなく、誘電体基板の内部や、導波管として作用する筐体へ誘電体基板を接着するための接着シートなどを伝播することが知られている。このため、上述の従来技術では、これらの伝播を抑え、電波干渉を防ぐうえでは不十分である。

【0008】

なお、電波干渉は、隣接するマイクロストリップアンテナ間の距離を大きくすることで防ぐことは可能であるが、装置が求められる性能水準を満たさなくなるおそれがあるうえ、配設スペースの拡大化などを招くため、好ましくない。

【0009】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、隣接するアンテナ間に生じる電波干渉を防ぐことができるアンテナ装置およびレーダ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態の一態様に係るアンテナ装置は、誘電体基板と、筐体と、干渉防止部とを備える。前記誘電体基板は、上面側には複数個のアンテナが、下面側にはグランドが、それぞれ導電性の薄膜パターンとして形成される。前記筐体は、導電性素材から導波管として作用する形状を有して形成されるとともに、上面側が前記誘電体基板の下面側と接合される。前記干渉防止部は、隣接する前記アンテナの間に設けられる。また、前記干渉防止部は、少なくとも前記筐体の上面側に設けられる溝および該溝に対応する前記グランドの部位に設けられるスリットを含んで形成される。

【発明の効果】

【0011】

実施形態の一態様によれば、隣接するアンテナ間に生じる電波干渉を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】図１Ａは、従来技術に係るアンテナ装置の略断面模式図である。

【図1B】図１Ｂは、本実施形態に係る電波干渉防止手法の概要を示す図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す平面模式図である。

【図3A】図３Ａは、図２のＡ−Ａ’線略断面図である。

【図3B】図３Ｂは、図３Ａに示すＭ１部の拡大図である。

【図4】図４は、アンテナからの電気力線を示す模式図である。

【図5A】図５Ａは、接着シートにおける電波の伝播の説明図（その１）である。

【図5B】図５Ｂは、接着シートにおける電波の伝播の説明図（その２）である。

【図5C】図５Ｃは、接着シートにおける電波の伝播の説明図（その３）である。

【図6】図６は、溝の深さとアンテナ間のアイソレーションとの関係を示す図である。

【図7】図７は、中空溝の第１の変形例を示す略断面模式図である。

【図8】図８は、中空溝の第２の変形例を示す平面模式図である。

【図9A】図９Ａは、第２の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す略断面模式図である。

【図9B】図９Ｂは、第２の実施形態の変形例を示す略断面模式図（その１）である。

【図9C】図９Ｃは、第２の実施形態の変形例を示す略断面模式図（その２）である。

【図10A】図１０Ａは、第３の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す平面模式図である。

【図10B】図１０Ｂは、図１０Ａの補足説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本願の開示するアンテナ装置およびレーダ装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0014】

また、以下では、本実施形態に係る電波干渉防止手法の概要について図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明した後に、この電波干渉防止手法を適用したアンテナ装置およびレーダ装置について、図２〜図１０Ｂを用いて説明することとする。なお、図２〜８では、第１の実施形態について、図９Ａ〜図９Ｃでは、第２の実施形態について、図１０Ａおよび図１０Ｂでは、第３の実施形態について、それぞれ説明する。

【0015】

また、以下では、アンテナが、マイクロストリップアンテナであるものとして説明を行う。

【0016】

まず、本実施形態に係る電波干渉防止手法の概要について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、従来技術に係るアンテナ装置１０’の略断面模式図である。図１Ｂは、本実施形態に係る電波干渉防止手法の概要を示す図である。

【0017】

図１Ａに示すように、従来技術に係るアンテナ装置１０’は、誘電体基板１１を備える。誘電体基板１１は、絶縁性のある樹脂材料などを用いて形成される。

【0018】

また、誘電体基板１１の上面側には、アンテナ１２が設けられる。なお、ここでは、第１のアンテナ１２−１および第２のアンテナ１２−２の２つが、アンテナ１２として並列に設けられているものとする。また、誘電体基板１１の下面側には、グランド１３が設けられる。

【0019】

なお、アンテナ１２およびグランド１３は、導電性金属の薄膜パターンとして形成されている。これらの薄膜パターンは、スパッタリング法や蒸着法といった手法を用いて、銅などの薄膜を誘電体基板１１の全面に形成した後、かかる薄膜をフォトエッチング法などでパターニングすることによって形成される。

【0020】

また、アンテナ装置１０’は、導波管として作用する筐体１５を備える。筐体１５は、導電性素材からなるブロック体、たとえば、アルミダイキャスト法により成形された直方体ブロックであり、中空部１６を有する。

【0021】

かかる筐体１５の上面は、図１Ａに示すように、誘電体基板１１の下面と、接着シート１４などの接合材を介して接合される。そして、電波は、中空部１６およびアンテナ１２を介して放射あるいは入射される。

【0022】

なお、本願の説明で用いる各図面では、図１Ａに示すような略断面模式図をたびたび示すが、そのいずれにおいても鉛直方向沿いにやや誇張して描いたものを示す。したがって、図１Ａを含む各図に示す略断面模式図は、誘電体基板１１、アンテナ１２、グランド１３および接着シート１４などの相対的な厚みを限定するものではない。

【0023】

ここで、電波が、たとえば図１Ａに示すように、第１のアンテナ１２−１から放射されるものとする。かかる場合、従来技術に係るアンテナ装置１０’では、電波は、空間、誘電体基板１１および接着シート１４を介して、隣接する第２のアンテナ１２−２の方へ伝播していた（それぞれ図中の矢印１０１〜１０３参照）。

【0024】

このため、隣接するアンテナ１２の間で電波干渉が起こりやすく、電波の振幅や位相に歪みを生じさせる要因となっていた。言い換えれば、隣接するアンテナ１２の間のアイソレーションが悪化していた。

【0025】

そこで、本実施形態に係る電波干渉防止手法では、隣接するアンテナ１２の間に、電波干渉を防止するための機構となる干渉防止部を設けることとした。

【0026】

具体的には、図１Ｂに示すように、本実施形態に係る電波干渉防止手法では、隣接するアンテナ１２の間に干渉防止部として、たとえば、中空構造の溝（中空溝１７）を設けることとした。

【0027】

すなわち、本実施形態に係る電波干渉防止手法を適用したアンテナ装置１０は、グランド１３および接着シート１４にそれぞれ設けられたスリットと、筐体１５に形成された溝とを連通させて形成された中空溝１７を備える。

【0028】

かかる中空溝１７が設けられることにより、アンテナ装置１０は、かかる中空溝１７の側端で、空間、誘電体基板１１および接着シート１４を介して伝播する電波を遮断することができる（図中の矢印１０４参照）。なお、中空溝１７の構造およびその効果の詳細については、図２以降を用いて具体的に説明する。

【0029】

このように、本実施形態に係る電波干渉防止手法によれば、隣接するアンテナ１２の間に生じる電波干渉を防ぐことが可能となる。したがって、電波の振幅や位相に歪みを生じさせることなく、アンテナ１２のアイソレーションを良好に保つことができる。

【0030】

次に、この図１Ｂに示した中空溝１７を備える場合を第１の実施形態として、その構成例をより詳細に説明する。

【0031】

（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０の構成を示す平面模式図である。なお、図２には、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明に用いる他の図面においても示す場合がある。

【0032】

また、以下では、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの一部にのみ符号を付し、その他については符号を省略する場合がある。かかる場合、符号を付した一部とその他とは、同様の構成であるものとする。

【0033】

また、以下では、図１Ａに示したアンテナ装置１０’と説明が重複する構成要素については、その説明を省略するか簡略化する場合がある。

【0034】

図２に示すように、アンテナ装置１０は、誘電体基板１１を備える。なお、誘電体基板１１の基材としては、たとえば、ＰＴＦＥ（Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene）などのフッ素樹脂やＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）などを用いるのが好ましい。また、誘電体基板１１の上面側には、第１のアンテナ１２−１と第２のアンテナ１２−２とが上述の薄膜パターンとして設けられる。

【0035】

これらアンテナ１２は、図２に示すように、アンテナ装置１０の長軸方向（図中のＸ軸方向参照）に沿って略平行となるように並列に配設される。

【0036】

なお、アンテナ１２は、直線状に延びる給電線路１２ａと、かかる給電線路１２ａから分岐して同位相で励振される複数の放射素子１２ｂとによって、直線アレーを形成している。

【0037】

給電線路１２ａは、その一端が給電端子１２ｅを介して変換器１２ｄに接続されたマイクロストリップラインであり、他端には反射抑制用の終端素子１２ｃが形成される。また、放射素子１２ｂは、給電線路１２ａに対し、所定角度をもって交差する方向に延びる略方形状からなる。

【0038】

変換器１２ｄは、上述の中空部１６に対応する部位に設けられ、後述する励振素子１８を介して筐体１５および給電端子１２ｅの伝送電力を相互に変換する。

【0039】

また、アンテナ装置１０は、干渉防止部として、さらに中空溝１７を備える。中空溝１７は、アンテナ１２の間の略中間位置に、直線状にアンテナ１２と略平行となるように設けられる。なお、以下では、中空溝１７は、図２に示すように幅Ｗを有して形成されているものとする。

【0040】

そして、かかるアンテナ装置１０は、たとえば、レーダ装置１００に搭載される。ここで、アンテナ装置１０がレーダ装置１００に搭載されたものとして、その内部構造について説明する。

【0041】

図３Ａは、図２のＡ−Ａ’線略断面図である。上述したように、また、図３Ａに示すように、誘電体基板１１は、グランド１３を含むその下面側において、接着シート１４を介して筐体１５の上面側と接合される。

【0042】

また、誘電体基板１１の下面の中空部１６に対応する部位には、励振素子１８が設けられる。励振素子１８は、中空部１６からの電波を受けてアンテナ１２（ここでは、第１のアンテナ１２−１）へ伝える。

【0043】

また、筐体１５の下面側は、集積回路基板２１と接合される。集積回路基板２１は、マイクロ波信号の発振、増幅、変調、周波数変換といった信号処理を行うモノリシックマイクロ波集積回路、いわゆるＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）２２を備える。

【0044】

すなわち、これにより、アンテナ１２とＭＭＩＣ２２とが筐体１５を介して導波管接続されることとなる。そして、集積回路基板２１は、ケーシング３０に収容され、ケーシング３０は、上部を蓋体であるレドーム４０で覆われることによって、レーダ装置１００が構成される。

【0045】

また、図３Ａに示すように、本実施形態では、隣接するアンテナ１２の間に中空溝１７が設けられる。次に、かかる中空溝１７について詳しく述べる。

【0046】

図３Ｂは、図３Ａに示すＭ１部の拡大図である。図３Ｂに示すように、中空溝１７は、グランド１３を貫いて設けられるスリット１７ａと、接着シート１４を貫いて設けられるスリット１７ｂと、筐体１５の上面側に形成される溝１７ｃとを連通させることで形成される。

【0047】

なお、筐体１５は、たとえばアルミダイキャスト成形されるため、図３Ｂに示すように、溝１７ｃの底部の角にはＲが付くことも多い。そこで、中空溝１７の幅Ｗ（図２も参照）、すなわち、グランド１３に設けられるスリット１７ａの横幅は、少なくとも溝１７ｃの最深部の幅に応じたものであればよい。

【0048】

また、かかる溝１７ｃの深さＤは、アンテナ装置１０で使用される周波数の電波の管内波長の４分の１波長程度に対応する寸法であることが好ましい。したがって、中空溝１７の全体の深さは、この４分の１波長程度の深さＤに、グランド１３、接着シート１４の厚みおよび幾何公差などを含む許容差ｎを加味したＤ±ｎとなる。

【0049】

次に、このように中空溝１７を形成した場合の効果について、図４〜図６を用いて説明する。まず、図４は、アンテナ１２からの電気力線を示す模式図である。なお、図４では、第２のアンテナ１２−２からの電気力線を省略しているが、第１のアンテナ１２−１からの電気力線と略左右が異なるのみであるものとする。

【0050】

図４に示すように、第１のアンテナ１２−１を始点として元来第２のアンテナ１２−２の方へ向かう電気力線（図中の矢印４０１参照）は、中空溝１７が設けられることにより、かかる中空溝１７の端部、より具体的にはグランド１３の端部へその向きを変えられる（図中の矢印４０２参照）。

【0051】

すなわち、第１のアンテナ１２−１から第２のアンテナ１２−２の方へ空間を伝播する電波を中空溝１７の端部で遮断することができる。これにより、隣接するアンテナ１２の間の電波干渉を抑え、アンテナ１２間のアイソレーションを向上させることができる。

【0052】

つづいて、図５Ａ〜図５Ｃは、接着シート１４における電波の伝播の説明図（その１）〜（その３）である。なお、図を分かりやすくするため、図５Ａでは、接着シート１４のハッチングをあえて省略している。

【0053】

また、図５Ａでは、説明の便宜上、中空溝１７を挟んで第１のアンテナ１２−１寄りの区間を「区間ａ」と、第２のアンテナ１２−２寄りの区間を「区間ｂ」と、それぞれ規定している。

【0054】

図５Ａに示すように、筐体１５の中空部１６を介して第１のアンテナ１２−１から電波が放射されるものとする。このとき、接着シート１４を伝播する電波は、まず区間ａを、入射波として図中のＹ軸の正方向へ伝播してゆく。

【0055】

そして、かかる入射波は、中空溝１７へ伝播される。ここで、入射波で中空溝１７の底部へ向けて伝播されるものは、その底部において反射されるが、溝１７ｃの深さＤ（図３Ｂ参照）が４分の１波長であれば、中空溝１７の内部空間の誘電率とも相まって、中空溝１７の底部で入射波と位相がπずれた反射波となる。

【0056】

かかる位相がπずれた反射波は、同じ深さＤを復路として反射すればさらに位相がπずれる。したがって、図５Ｂに示すように、区間ａを図中のＹ軸の負方向へ戻る反射波は、入射波と位相が２πずれるので、結局入射波と同位相となる。なお、図５Ｂの矢印５０１は、区間ａでは反射波が２πずれて入射波と同位相となることを模式的に示したものである。

【0057】

これに対し、区間ａから区間ｂへ入射する入射波と、中空溝１７の底部で反射し、区間ｂへ伝播してゆく反射波とは、図５Ｃに示すように、位相がπずれる。これは、中空溝１７の内部空間の誘電率の影響を受けつつ、中空溝１７を通過して直接区間ａから区間ｂへ入射する入射波と、前述の深さＤを往復した反射波との差異による。

【0058】

すなわち、接着シート１４に設けられるスリット１７ｂ（図３Ｂ参照）の横幅は、深さＤあるいは深さＤ±ｎに応じて、区間ｂにおける入射波および反射波の位相がπずれるように設けられている。

【0059】

したがって、区間ｂでは、入射波と反射波とが逆位相となり、打ち消しあうこととなるので、第１のアンテナ１２−１からの電波は、第２のアンテナ１２−２の方へ伝播されなくなる。

【0060】

これにより、第１のアンテナ１２−１から第２のアンテナ１２−２の方へ接着シート１４を伝播する電波を中空溝１７で遮断することができる。すなわち、隣接するアンテナ１２の間の電波干渉を抑え、アンテナ１２間のアイソレーションを向上させることができる。

【0061】

なお、説明は省略するが、誘電体基板１１を伝播する電波についても同様の原理で遮断することができる。したがって、中空溝１７を設けることにより、誘電体基板１１についても伝播する電波を遮断して電波干渉を抑え、アンテナ１２間のアイソレーションを向上させることができる。

【0062】

ここで、第１の実施形態において実際にシミュレーションすることで得た、深さＤとアンテナ１２間のアイソレーションとの関係を図６に示しておく。図６は、溝１７ｃの深さＤとアンテナ１２間のアイソレーションとの関係を示す図である。なお、λは波長を示している。

【0063】

図６に示すように、まず、深さＤ＝０の場合に比べて、その他の場合では、アイソレーションが向上していることが分かる。すなわち、中空溝１７を設けない場合と比べて、中空溝１７を設けることで確実にアイソレーションを向上させることができる。

【0064】

また、図６に示すように、中空溝１７を設ける場合の中でも、深さＤを２λ／８とした場合に、最もアイソレーションを向上させられることが分かる。したがって、上述したように、深さＤは４分の１波長程度とすることが好適である。

【0065】

次に、中空溝１７の変形例について図７および図８を用いて説明する。図７は、中空溝１７の第１の変形例を示す略断面模式図である。なお、図７は、既に図３Ｂで示したＭ１部の拡大図に対応している。

【0066】

図８は、中空溝１７の第２の変形例を示す平面模式図である。なお、図８は、既に示した図２に対応している。また、図８では、アンテナ装置に「１０ａ」の符号を付している。

【0067】

（中空溝の第１の変形例）
図７に示すように、中空溝１７は、接着シート１４で２区画に分離されていてもよい。すなわち、接着シート１４を加工することなく、グランド１３に設けられるスリット１７ａと、筐体１５に設けられる溝１７ｃとで中空溝１７を構成してもよい。

【0068】

すなわち、図７ではＺ軸方向に誇張して示されているが、実際の接着シート１４は厚みが１００μｍ程度ときわめて薄いので、かかる接着シート１４でこのように中空溝１７を２段に分離しても、上述してきたような電波干渉の防止に一定の効果をあげることができる。

【0069】

また、接着シート１４を加工する必要がないので、製造工程の効率化にも資することができる。

【0070】

（中空溝の第２の変形例）
また、図８に示すように、中空溝１７は、グランド１３に設けられるスリット１７ａ（図３Ｂまたは図７参照）を、アンテナ装置１０ａの長軸方向で所定の長さＬに分割されたスリット１７Ｓとして設けることとしてもよい。

【0071】

このとき、スリット１７Ｓの幅Ｗと長さＬは、少なくとも「Ｗ＜Ｌ」の関係にある必要がある。また、図８に示すように、長さＬは、上述のように波長を「λ」、許容差を「ｎ」とした場合に、Ｌ＝λ／２±ｎであることが好ましい。

【0072】

このように、グランド１３に、分割されたスリット１７Ｓを設けることによって、かかるスリット１７Ｓから放射される電波の放射量を大きくすることができる。すなわち、アンテナ１２の間の電波干渉を抑え、アンテナ１２間のアイソレーションの向上に資することができる。

【0073】

上述してきたように、第１の実施形態では、誘電体基板と、筐体と、干渉防止部とを備えるアンテナ装置を構成した。上記誘電体基板は、上面側には複数個のアンテナが、下面側にはグランドが、それぞれ導電性の薄膜パターンとして形成される。

【0074】

上記筐体は、導電性素材から導波管として作用する形状を有して形成されるとともに、上面側が上記誘電体基板の下面側と接合される。上記干渉防止部は、隣接する上記アンテナの間に設けられる。

【0075】

また、上記干渉防止部は、少なくとも上記筐体の上面側に設けられる溝およびこの溝に対応する上記グランドの部位に設けられるスリットを含んで形成される。

【0076】

したがって、第１の実施形態に係るアンテナ装置およびそれを備えるレーダ装置によれば、隣接するアンテナ間に生じる電波干渉を防ぐことができる。

【0077】

ところで、上述した第１の実施形態では、隣接するアンテナ間に、干渉防止部として中空溝が設けられる場合について説明したが、あわせてアンテナ間の誘電体基板を開口することとしてもよい。かかる場合を第２の実施形態として、図９Ａ〜図９Ｃを用いて説明する。

【0078】

（第２の実施形態）
図９Ａは、第２の実施形態に係るアンテナ装置１０ｂの構成を示す略断面模式図である。また、図９Ｂおよび図９Ｃは、第２の実施形態の変形例を示す略断面模式図（その１）および（その２）である。

【0079】

なお、図９Ｂおよび図９Ｃでは、アンテナ装置にそれぞれ「１０ｃ」および「１０ｄ」の符号を付している。また、第２の実施形態では、第１の実施形態と説明が重複する構成要素については、その説明を省略するか簡略化する場合がある。

【0080】

図９Ａに示すように、アンテナ装置１０ｂは、隣接するアンテナ１２の間に、干渉防止部として溝１７’を備える。かかる溝１７’は、誘電体基板１１の中空溝１７（第１の実施形態参照）と対応する部位を開口して、誘電体基板１１と中空溝１７とを連通させることによって設けられる。

【0081】

このように、筐体１５から誘電体基板１１まで連通し、誘電体基板１１上で開口された溝１７’を設けることによって、誘電体基板１１および接着シート１４を伝播する電波を開口部から効果的に放射することができるので、電波干渉の防止に資することができる。

【0082】

（第２の実施形態の第１の変形例）
また、図９Ｂに示すように、誘電体基板１１にグランド１３と導通したスルーホールＨを設けることとしてもよい。また、このとき、スルーホールＨは、中空溝１７と連通していてもよい。

【0083】

これにより、アンテナ１２からの電気力線の向きを誘電体基板１１上のグランド１３へ確実に導くことができるので、やはり電波干渉の防止に資することができる。なお、このようなスルーホールＨは、中空溝１７の延伸方向（すなわち、図中のＸ軸方向）に沿って複数個設けられるとより好ましい。ここで、スルーホールＨの孔径が小さい場合は、アンテナ１２からの電気力線の向きを誘電体基板１１上のグランド１３に導く働きをし、スルーホールＨの孔径が大きい場合は、アンテナ１２からの電気力線の向きを誘電体基板１１上のグランド１３に導く働きと、誘電体基板１１および接着シート１４を伝播する不要な電波をスルーホールＨから外部に輻射させる働きをする。また、スルーホールＨがＸ軸方向に複数個設けられる場合には、各スルーホールＨ同士の間隔は、アンテナ装置１０で使用される周波数の電波の管内波長の４分の１波長以下に対応する間隔であることが好ましい。

【0084】

（第２の実施形態の第２の変形例）
また、図９Ｃに示すように、スルーホールＨは、中空溝１７と連通させることなく設けられてもよい。また、このとき、図９Ｃに示すように、スルーホールＨは、図中のＹ軸方向に沿って並列に複数個設けられてもよく、さらに図９Ｂと同様にＸ軸方向にも複数個設けてもよい。なお、スルーホールＨの孔径による働きは、図９Ｂの構成と同様である。また、スルーホールＨがＸ軸方向に複数個設けられる場合に、各スルーホールＨ同士の好ましい間隔も図９Ｂの構成と同様である。

【0085】

これにより、スルーホールＨの孔径が小さい場合、第１のアンテナ１２−１と第２のアンテナ１２−２からの電気力線の向きを誘電体基板１１上のグランド１３にそれぞれ導くことができ、またスルーホールＨの孔径が大きい場合、第１のアンテナ１２−１から伝播してゆく電波と、第２のアンテナ１２−２から伝播してゆく電波を、スルーホールＨから個別に放射することができるので、やはり電波干渉を抑え、アンテナ１２間のアイソレーションを向上させることができる。

【0086】

すなわち、第２の実施形態に係るアンテナ装置およびそれを備えるレーダ装置によっても、隣接するアンテナ間に生じる電波干渉を防ぐことができる。

【0087】

ところで、上述した第１の実施形態では、グランドに設けられるスリットを、アンテナ装置の長軸方向で所定の長さに分割して設ける場合について説明したが（図８参照）、これをさらに長軸方向に対して傾けて設けることとしてもよい。かかる場合を第３の実施形態として、図１０Ａおよび図１０Ｂを用いて説明する。なお、以下では、分割されたスリットを「スロット」と記載するものとする。

【0088】

（第３の実施形態）
図１０Ａは、第３の実施形態に係るアンテナ装置１０ｅの構成を示す平面模式図である。また、図１０Ｂは、図１０Ａの補足説明図である。

【0089】

図１０Ａに示すように、アンテナ装置１０ｅは、複数個のスロット１７Ｓ’を備える。スロット１７Ｓ’は、たとえば、アンテナ装置１０ｅの長軸方向（図中のＸ軸方向参照）に対して４５°の傾きをもって設けられる。すなわち、既に図８に示した分割されたスリット１７Ｓを、それぞれ長軸方向に対して平面視で右回りに４５°回転させた配置となっている。

【0090】

これにより、スロット１７Ｓ’から放射される電波の偏波方向をずらすことができる。なお、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す矢印１００１は、スロット１７Ｓ’からの電波の偏波方向である。また、同じく矢印１００２は、アンテナ１２からの電波の偏波方向である。この矢印１００１および１００２を用いて具体的に説明する。

【0091】

図１０Ａに示したように、スロット１７Ｓ’が４５°の傾きをもって設けられることによって、図１０Ｂに示すように、スロット１７Ｓ’からの偏波方向に長軸方向（図中のＸ軸方向参照）に対する＋４５°の傾きをつけることができる（図中の矢印１００１参照）。

【0092】

ここで、アンテナ１２の放射素子１２ｂは、給電線路１２ａに対して４５°の傾きをもって交差する方向に延びるように設けられ、４５°偏波を実現しているものとする。この場合、図１０Ｂに示すように、アンテナ１２からの偏波方向には、長軸方向に対して−４５°の傾きがつくこととなる（図中の矢印１００２参照）。

【0093】

すなわち、図１０Ｂに示すように、アンテナ１２からの偏波方向と、スロット１７Ｓ’からの偏波方向とを、相対的に９０°ずらすことができる。このように、アンテナ１２からの偏波方向と、スロット１７Ｓ’からの偏波方向とを直角に交差させることによって、アンテナ１２からの電波とスロット１７Ｓ’からの電波の干渉を低減させることができる。したがって、アンテナ１２の間の電波干渉を抑え、アンテナ１２間のアイソレーションの向上に資することができる。

【0094】

なお、ここでは、スロット１７Ｓ’に４５°の傾きをつける場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、アンテナ１２の偏波方向、すなわち、放射素子１２ｂにつけられた傾きなどに応じて、相対的に９０°ずらすことができる傾きがつけられればよい。

【0095】

このように、第３の実施形態に係るアンテナ装置およびそれを備えるレーダ装置によっても、隣接するアンテナ間に生じる電波干渉を防ぐことができる。

【0096】

なお、ここまで上述してきた各実施形態では、アンテナが、マイクロストリップアンテナである場合を例に挙げて説明してきたが、マイクロストリップアンテナに限られるものではない。

【0097】

たとえば、銅箔パターンがエッチングされたフィルム基板を発泡材などの誘電体シートで上下から挟み、さらに上下から平行平板で挟んだいわゆるトリプレート型の平面アンテナなどに適用されてもよい。

【0098】

また、上述した各実施形態では、アンテナが、略平行となるように並列に配設された直線アレー状である場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。すなわち、隣接される複数個のアンテナであれば、そのそれぞれのパターン形状を問うものではない。

【0099】

また、上述した各実施形態では、接合材が接着シートである場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば、絶縁性に優れたエポキシ樹脂系の接着剤などを用いることとしてもよい。

【0100】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0101】

以上のように、実施形態に係るアンテナ装置およびレーダ装置は、隣接するアンテナ間の電波干渉を防いで高いアイソレーションを保ち、かつ、薄型および軽量としたい場合に有用であり、特に、配設スペースが限られながらも高い検出精度が求められる車載用レーダ装置への適用に適している。

【符号の説明】

【0102】

１０、１０ａ〜１０ｅ アンテナ装置
１１ 誘電体基板
１２ アンテナ
１２−１ 第１のアンテナ
１２−２ 第２のアンテナ
１２ａ 給電線路
１２ｂ 放射素子
１２ｃ 終端素子
１２ｄ 変換器
１２ｅ 給電端子
１３ グランド
１４ 接着シート
１５ 筐体
１６ 中空部
１７ 中空溝
１７ａ スリット
１７ｂ スリット
１７ｃ 溝
１７’ 溝
１７Ｓ スリット
１７Ｓ’ スロット
１８ 励振素子
２１ 集積回路基板
２２ ＭＭＩＣ
３０ ケーシング
４０ レドーム
１００ レーダ装置
Ｄ 溝の深さ
Ｈ スルーホール
Ｌ 長さ
Ｗ 幅
ａ 区間
ｂ 区間
ｎ 許容差
λ 波長

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】