特許 6935192 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】6935192

(24)【登録日】2021年8月27日

(45)【発行日】2021年9月15日

(54)【発明の名称】レーダ装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/03 20060101AFI20210906BHJP

   G01S 7/02 20060101ALI20210906BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20210906BHJP

   H01Q 1/52 20060101ALI20210906BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20210906BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/03 220

   G01S7/02 216

   H01Q1/38

   H01Q1/52

   H01Q23/00

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-250249(P2016-250249)

(22)【出願日】2016年12月23日

(65)【公開番号】特開2018-105660(P2018-105660A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年7月19日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100114292

【弁理士】

【氏名又は名称】来間 清志

(72)【発明者】

【氏名】井上 大輔

(72)【発明者】

【氏名】高橋 慶

(72)【発明者】

【氏名】青柳 靖

(72)【発明者】

【氏名】矢野 寛裕

【審査官】 九鬼 一慶

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７５６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９１２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７４６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１１３０３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１９９４１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００ − ７／４２

Ｇ０１Ｓ １３／００ −１３／９５

Ｈ０１Ｑ １／３８

Ｈ０１Ｑ １／５２

Ｈ０１Ｑ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信アンテナおよび受信アンテナを有するレーダ装置において、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを介して高周波信号を伝送する高周波回路と、前記高周波信号よりも低い周波数の信号を扱う低周波回路と、を備える回路基板を有し、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナは、前記回路基板の第１面の所定方向に互いに離間して設けられ、
前記低周波回路の一部は、前記回路基板の前記第１面の前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの間に設けられており、
前記受信アンテナは、前記所定方向に複数並列して配置される複数のアレイアンテナを有し、
電磁波吸収部材は、前記送信アンテナの近傍には配置されず、前記第１面の前記受信アンテナの近傍に配置されており、
前記第１面に配置された前記低周波回路は、前記送信アンテナの近傍となる領域に、少なくともチップ部品を含む素子が実装され、前記受信アンテナの近傍となる領域に信号線が配され、
前記電磁波吸収部材は、前記信号線を覆うように配置され、
前記受信アンテナにより受信した信号は、対象物の角度計測に用いられ、
前記回路基板の前記第１面の裏面である第２面には、前記所定方向に直交する方向に、前記高周波回路が形成された一方の領域と、前記低周波回路が形成された他方の領域とが列設され、前記他方の領域であって前記回路基板の下端部には外部の機器と接続するためのコネクタが設けられており、
前記コネクタが設けられる前記第１面の表面には、前記低周波回路が形成されている、
ことを特徴とするレーダ装置。

【請求項2】

前記電磁波吸収部材は、前記受信アンテナの近傍となる領域において前記所定方向に直行する方向に延びるとともに、前記受信アンテナの主要視野角内に入らないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。

【請求項3】

前記送信アンテナおよび前記受信アンテナは、前記所定方向に平行な方向の偏波を有すアレイアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。

【請求項4】

前記低周波回路は電源を供給する電源回路を含み、
前記電源回路の少なくとも一部が前記第１面の裏面である第２面に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーダ装置。

【請求項5】

前記電源回路を構成するコンデンサが前記第１面の裏面である第２面に配されている事を特徴とする請求項４に記載のレーダ装置。

【請求項6】

前記低周波回路は、電源を供給する電源回路、他の装置と通信を行う通信回路、および、前記高周波回路から供給される信号を処理する信号処理回路を含み、
前記通信回路は前記第１面の前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの間に設けられ、前記電源回路および前記信号処理回路は前記第１面の裏面である第２面に配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーダ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、互いに同一もしくは近接した周波数帯の電波をそれぞれ送信、受信する送信アンテナ、受信アンテナを同一のアンテナ基板上に配置し、その電波放射面をレドームで被覆した平面アンテナにおいて、送信アンテナと受信アンテナ間のアンテナ基板上に電波吸収体を設けることで、アイソレーションを向上させる技術が開示されている。

【0003】

また、特許文献２には、一方の面に高周波回路が搭載され、他方の面にパッチアレイアンテナ、パッチアレイアンテナに分配接続された給電線路、および、高周波回路に接続された高周波接続線路が形成された誘電体基板と、誘電体基板の他方の面側に設けられ、給電線路および高周波接続線路の少なくとも一部を覆うシールド部材を設けることで、不要輻射によるノイズの影響を低減する技術が開示されている。

【0004】

さらに、特許文献３には、レーダ波を送受信するアンテナ部と、高周波信号を扱う高周波回路部と、低周波信号を扱う低周波回路部とを備えて構成され、これら各部を配置するために、高周波回路部および低周波回路部を主面に実装可能な面積を有する板状の主プリント基板と、高周波回路部をおもて面に実装可能な面積を有する板状の副プリント基板とを備えることで、誘電体損失の抑制に必要な絶縁材を副プリント基板だけに用いることでより高い周波数の信号を扱うことができる技術が開示されている。

【0005】

さらに、特許文献４には、広角なアンテナの構成と、基板上を伝搬する電波を基板表面の周期構造によって低減する技術が開示されている。特に、送信アンテナから受信アンテナ間を基板表面上でＴＭ波伝搬する偏波の場合、基板表面上を伝搬する成分が大きく、送信アンテナから受信アンテナへの伝搬が課題となることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平０４−１４０９０５号公報

【特許文献2】特開２００７−１３５３１号公報

【特許文献3】特開２０１４−２０９９８号公報

【特許文献4】再表２０１１−１１８４６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、特許文献１に開示された技術では、基板上のスペースが電波吸収体によって占有されてしまうため高密度化が困難になるという問題点がある。また、特許文献２に開示された技術の場合も、基板上にシールドが配置されることから、高密度化が困難になるという問題点がある。

【0008】

さらに、特許文献３に開示された技術では、基板が２枚になることから、装置が大型化してしまうという問題点がある。

【0009】

また、極近傍距離におけるレーダ検知を実現する場合、送信アンテナと受信アンテナのアイソレーションの確保が必要となるが、特に送信アンテナから受信アンテナ間を基板表面上でＴＭ波伝搬する場合、送信信号が基板表面を伝搬しやすくなるためアイソレーションの確保に十分な配慮が必要となる。小型化をめざした単純な高密度配置は上記機能および性能において不利となる。

【0010】

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、機能および性能を確保しつつ回路基板上に配置される素子の高密度化により装置を小型化することが可能なレーダ装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明は、送信アンテナおよび受信アンテナを有するレーダ装置において、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを介して高周波信号を伝送する高周波回路と、前記高周波信号よりも低い周波数の信号を扱う低周波回路と、を備える回路基板を有し、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナは、前記回路基板の第１面の所定方向に互いに離間して設けられ、前記低周波回路の一部は、前記回路基板の前記第１面の前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの間に設けられている、ことを特徴とする。
このような構成によれば、機能および性能を確保しつつ回路基板上に配置される素子の高密度化により装置を小型化することが可能となる。また、低周波回路は送信アンテナと受信アンテナと伝送信号の周波数が異なるために互いに干渉せず、かつ、送信アンテナと受信アンテナを離隔させる緩衝領域として活用でき、アイソレーションの改善に寄与する。

【0012】

また、本発明は、前記回路基板の前記第１面の裏面である第２面には、前記所定方向に直交する方向に、前記高周波回路が形成された一方の領域と、前記低周波回路が形成された他方の領域とが列設され、前記他方の領域には外部の機器と接続するためのコネクタが設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、コネクタと低周波回路との間の信号線を短くすることで、高密度化の達成やＥＭＣ特性を好適とすることができる。また、コネクタピンの存在領域も送信アンテナと受信アンテナを隔離する緩衝領域として活用でき、アイソレーションの改善に寄与する。

【0013】

また、本発明は、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナは、前記所定方向に平行な方向の偏波を有すアレイアンテナであることを特徴とする。
このような構成によれば、所定の方向において広角なビーム特性を持たせつつ、送信アンテナおよび受信アンテナ間のアイソレーションを確保することができる。

【0014】

また、本発明は、前記第１面の前記受信アンテナの近傍には、電磁波吸収部材が配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、送信アンテナおよび受信アンテナ間のアイソレーションを向上させることができる。また、受信アンテナ近傍に配置することで、特に受信アンテナに関与する基板上の伝搬成分をより吸収できることから、受信アンテナにおける角度検出特性の向上を図れる。

【0015】

また、本発明は、前記第１面に配された前記低周波回路は、前記受信アンテナの近傍となる領域に信号線が配され、前記電磁波吸収部材は、前記信号線を覆うように配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、電磁波吸収部材が高周波成分のみ電波を吸収することから、低周波回路における信号線上の信号伝送には影響を与えることなく、送信アンテナおよび受信アンテナ間のアイソレーションを向上させることができる。これにより、上記２つの機能を基板の限られた領域に重複させることができ、より高密度化が図れる。

【0016】

また、本発明は、前記低周波回路は電源を供給する電源回路を含み、前記電源回路の少なくとも一部が前記第１面の裏面である第２面に配置されることを特徴とする。
このような構成によれば、表面にくらべ、シールド等との接続が可能な比較的強固なグランドを有す面に電源回路を配置することで、ＥＭＣ特性を担保できる。

【0017】

また、本発明は、前記電源回路を構成するコンデンサが前記第１面の裏面である第２面に配されている事を特徴とする。
このような構成によれば、レーダ構成部品において比較的高背となる電源回路におけるコンデンサを第２面に配置することでアンテナの特性に与える影響を少なくすることができる。

【0018】

また、本発明は、前記低周波回路は、電源を供給する電源回路、他の装置と通信を行う通信回路、および、前記高周波回路から供給される信号を処理する信号処理回路を含み、
前記通信回路は前記第１面の前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの間に設けられ、前記電源回路および前記信号処理回路は前記第１面の裏面である第２面に配置されることを特徴とする。
このよう構成によれば、高周波回路と信号処理回路間の信号線を最短化し、回路基板上に配置される素子の高密度化により装置の小型化を図ることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、機能および性能を確保しつつ回路基板上に配置される素子の高密度化により装置を小型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態に係るレーダ装置が有する回路基板の概略構成例を示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係るレーダ装置の電気的な構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態に係るレーダ装置が有する回路基板の具体的な構成例を示す図である。

【図4】図３に示す回路基板の裏面の構成例を示す図である。

【図5】図３に示す回路基板に電磁波吸収部材を配置した構成例を示す図である。

【図6】図３に示すアンテナの視野角と回路素子との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本発明の実施形態について説明する。

【0022】

（Ａ）本発明の実施形態の構成例の説明
図１は、本発明の実施形態に係るレーダ装置が有する回路基板の概略構成例を示す図である。なお、本実施形態に係るレーダ装置は、例えば、車両に取り付けられ、車両の周囲に存在する対象物（他の車両および歩行者等）を検出する。図１（Ａ）は、レーダ装置が有する回路基板のアンテナが形成された表（おもて）面を示し、図１（Ｂ）はその裏面を示している。図１（Ａ）に示すように、本実施形態のレーダ装置が有する回路基板１０の表面１０ａには、コネクタ２０、低周波回路領域３０ａ、送信アンテナ領域５０、受信アンテナ領域６０、および、電磁波吸収部材７０が配置されている。また、図１（Ｂ）に示すように、回路基板１０の裏面１０ｂには、コネクタ２０、高周波回路領域４０、および、低周波回路領域３０ｂが配置されている。

【0023】

ここで、回路基板１０は、例えば、ガラスエポキシ基板等の誘電体基板によって形成され、表面１０ａおよび裏面１０ｂには銅箔等による回路パターンが形成されるとともに、回路素子が配置される。また、表面１０ａと裏面１０ｂの回路パターンは、必要に応じてスルーホールを介して接続される。

【0024】

コネクタ２０は、例えば、電源である図示しないバッテリから電源を供給する電源線、および、図示しないＥＣＵ（Electric Control Unit）等との車両通信線と、回路基板１０に設けられた電源回路および車両通信回路とをそれぞれ接続するための接続部である。なお、回路基板１０は、図示しない筐体内に収容された場合に、コネクタ２０が外部からアクセス可能な場合に配置されるので、コネクタ２０に対応する図示しないコネクタを挿入して電気的に結合することができる。

【0025】

低周波回路領域３０ａは、後述する高周波回路領域４０で扱われる高周波信号（例えば、ＧＨｚ帯域）よりも周波数が低い信号（例えば、ｋＨｚ帯域〜ＭＨｚ帯域）を扱う回路が形成される領域である。具体例として、例えば、前述したＥＣＵとの間でコネクタ２０および通信線を介して通信を行うための車両通信回路をはじめ、高周波回路領域４０や低周波回路領域３０ｂにおける回路動作のため接続される駆動信号線や回路等も形成される領域である。また、この回路にはチップ部品、ＩＣ（Integrated Circuit）等の素子が実装されている。

【0026】

送信アンテナ領域５０は、例えば、高周波信号を電磁波として対象物に向けて送信する送信アンテナが配置される領域である。

【0027】

受信アンテナ領域６０は、例えば、送信アンテナ領域５０から送信され、対象物によって反射された電磁波を受信する受信アンテナが配置される領域である。

【0028】

電磁波吸収部材７０は、例えば、金属粉が添加された樹脂またはゴム等によって構成されるシート状の部材によって構成され、受信アンテナの近傍に配置される。また、電磁波吸収部材７０は、後述するように、例えば、低周波回路領域３０ａの信号線が複数配置されている領域を覆うように配置される。

【0029】

また、図１（Ｂ）に示す回路基板１０の裏面１０ｂの高周波回路領域４０は、送信アンテナから送信される高周波信号を処理するための回路や、受信アンテナによって受信される高周波信号を処理する回路が配置される領域である。

【0030】

低周波回路領域３０ｂは、高周波回路領域４０で扱われる高周波信号よりも周波数が低い信号を扱う回路が配置される領域である。具体例として、例えば、高周波回路領域４０によって得られた対象物に関する情報を処理するための信号処理回路や、レーダ装置の各部に電源電力を供給するための電源回路が形成される領域である。

【0031】

つぎに、図２を参照して、本発明の実施形態に係るレーダ装置の電気的な構成例について説明する。図２に示すように、レーダ装置は、コネクタ２０、低周波回路１３０、高周波回路１４０を主要な構成要素としている。

【0032】

ここで、コネクタ２０は、図１に示すコネクタ２０と対応しており、例えば、電源である図示しないバッテリから電源を供給する電源線、および、図示しないＥＣＵ等との通信線と、回路基板１０に設けられた電源線および通信線とをそれぞれ接続するための接続部である。

【0033】

低周波回路１３０は、例えば、電源回路１３１、車両通信回路１３２、および、信号処理回路１３３を有している。

【0034】

ここで、電源回路１３１は、図示しないバッテリから電源線およびコネクタ２０を介して供給される直流電源を、所定の電圧に降圧（または昇圧）して各部に供給する回路である。車両通信回路１３２は、通信線およびコネクタ２０を介して図示しないＥＣＵ等との間で通信を行う回路である。信号処理回路１３３は、高周波回路１４０から供給される信号を処理して対象物を検出し、車両通信回路１３２を介してＥＣＵ等に検出結果を通知する回路である。

【0035】

なお、一例として、電源回路１３１は、図１（Ｂ）に示す低周波回路領域３０ｂに配置され、車両通信回路１３２は、図１（Ａ）に示す低周波回路領域３０ａに配置され、信号処理回路１３３は、図１（Ｂ）に示す低周波回路領域３０ｂに配置される。

【0036】

高周波回路１４０は、例えば、ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuits）１４１、高周波回路１４２、送信アンテナ１５０、および、受信アンテナ１６０を有している。

【0037】

ここで、ＭＭＩＣ１４１は、能動素子と受動素子を一体化して構成され、高周波回路１４２を介して送信アンテナ１５０に高周波信号（例えば、高周波パルス信号）を供給するとともに、高周波回路１４２を介して受信アンテナ１６０から供給される高周波信号に対して、例えば、ダウンコンバート処理および直交変換処理等を施して低周波回路１３０に供給する。

【0038】

高周波回路１４２は、例えば、増幅器およびフィルタ等によって構成され、ＭＭＩＣ１４１から供給される高周波信号をフィルタリングおよび増幅して送信アンテナ１５０に供給する。また、高周波回路１４２は、受信アンテナ１６０から供給される高周波信号を増幅およびフィルタリングしてＭＭＩＣ１４１に供給する。

【0039】

送信アンテナ１５０は、例えば、アレイアンテナ等によって構成され、高周波回路１４２から供給される高周波信号を電磁波として対象物に向けて送信する。

【0040】

受信アンテナ１６０は、例えば、アレイアンテナ等によって構成され、送信アンテナ１５０から送信され対象物で反射された電磁波を受信し、高周波信号に変換して高周波回路１４２に供給する。

【0041】

なお、一例として、ＭＭＩＣ１４１および高周波回路１４２は、図１（Ｂ）に示す高周波回路領域４０に配置され、送信アンテナ１５０は、図１（Ａ）に示す送信アンテナ領域５０に配置され、受信アンテナ１６０は、図１（Ａ）に示す受信アンテナ領域６０に配置される。

【0042】

図３は、回路基板１０の表面１０ａのより詳細な構成例を示す図である。図３に示す回路基板１０は、図１（Ａ）に対応しており、回路基板１０の表面１０ａには、左側から送信アンテナ領域５０、低周波回路領域３０ａ、および、受信アンテナ領域６０が形成されている。また、回路基板１０の表面１０ａの周辺部にはグランドパターン１１が形成され、回路基板１０の４つの頂点部分には、ネジによって回路基板１０を筐体に固定するためのネジ穴１２が形成されている。

【0043】

送信アンテナ領域５０と、低周波回路領域３０ａとの境界は、グランドパターン１３によって区分されており、低周波回路領域３０ａと、受信アンテナ領域６０との境界は、グランドパターン１４によって区分されている。

【0044】

送信アンテナ領域５０には、複数のパッチアンテナがマイクロストリップラインで接続されたアレーアンテナによって構成される送信アンテナ１５０が形成されている。また、受信アンテナ領域６０には、複数のパッチアンテナがマイクロストリップラインで接続されたアレーアンテナが複数配置された受信アンテナ１６０が形成されている。なお、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０は、図３の左右方向に平行な方向の偏波を有している。

【0045】

低周波回路領域３０ａには、車両通信回路１３２等の低周波回路が形成されている。図３の例では、抵抗素子、コンデンサ素子、コイル素子等の受動素子と、トランジスタ、ＩＣ等の能動素子と、これら受動素子および能動素子を相互に接続する信号線とが配置されている。また、低周波回路領域３０ａの下部（図３の下部）には、コネクタ２０が配置されている。

【0046】

図４は、回路基板１０の裏面１０ｂのより詳細な構成例を示す図である。図４に示す回路基板１０は、図１（Ｂ）に対応しており、回路基板１０の裏面１０ｂは、上下方向に分割され、分割によって形成される上部の領域が高周波回路領域４０とされ、下部の領域が低周波回路領域３０ｂとされている。また、回路基板１０の裏面１０ｂの周辺部にはグランドパターン１５が形成され、回路基板１０の４つの頂点部分にはネジによって回路基板１０を筐体に固定するためのネジ穴１２が形成されている。

【0047】

高周波回路領域４０と、低周波回路領域３０ｂとの境界は、グランドパターン１６によって区分されている。

【0048】

高周波回路領域４０には、ＭＭＩＣ１４１および高周波回路１４２を構成する能動素子および受動素子等が配置されるとともに、これらを接続するための信号線が形成されている。

【0049】

低周波回路領域３０ｂには、信号処理回路１３３および電源回路１３１を構成する能動素子および受動素子等が配置されるとともに、これらを接続するための信号線が形成されている。また、低周波回路領域３０ｂの下部（図４の下部）には、コネクタ２０が配置されている。

【0050】

図５は、図３に示す回路基板１０の表面１０ａに対して、電磁波吸収部材７０を配置した状態を示す図である。図５の例では、図３に示す低周波回路領域３０ａの複数の信号線（受信アンテナ１６０の近傍に設けられた複数の信号線）を覆うように、例えば、ゴムに対して金属粉末等を添加した材料をシート状に加工して得られる、矩形形状の電磁波吸収部材７０が配置されている。

【0051】

図６は、図３に示すＡ−Ａ断面図である。なお、図６において、裏面１０ｂについては図面を簡略化するために、回路素子や信号線等の表示を省略している。送信アンテナ１５０は、図６のＹ方向を中心とする最大視野略１５０度の視野角（一点鎖線参照）、主要視野略１２０度の視野角（二点鎖線参照）を有している。また、受信アンテナ１６０も同様に、図６のＹ方向を中心とする最大視野略１５０度の視野角（一点鎖線参照）、主要視野略１２０度の視野角（二点鎖線参照）を有している。本案では広角な検知が可能なレーダを提供するものの、アンテナ開口面積の角度特性により、広角方向においては振幅低下や角度検知性能の低下は免れず、最低限の検知は最大視野角で行い、品質を高めた検知は主要視野角範囲で行うものとする。

【0052】

本実施形態では、図６に示すように、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０の視野角内には回路素子が位置しないようにその配置が決められている。すなわち、図６に示す回路素子（この例ではＩＣ）６１は、Ｙ方向に一定の高さを有するが、回路素子６１の全体が少なくとも主要視野角内に入らないようにその配置位置が決定される。このような配置により、図６に破線で示す回路素子６２のように、主要視野角内に回路素子６２が入ることによる不要電磁波散乱等を防止できる。なお、図６の例では、電磁波吸収部材７０についても受信アンテナ１６０の主要視野角内に入らないように配置されており、検知品質を担保している。また一方で基板表面を伝搬する成分を吸収する目的からは受信アンテナのごく近傍を含め電磁波吸収部材７０を比較的大きな面積をもって配置することがより好ましい。よって、送信アンテナと受信アンテナ間のアイソレーションをより担保する場合、電磁波吸収部材７０を少なくとも主要視野角内には配置しないものの、最大視野角範囲内に配置することで、上記主要視野角の検知品質とアイソレーション担保の両立が可能といえる。

【0053】

（Ｂ）本発明の実施形態の効果の説明
従来においては、図１（Ａ）に示す送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０が配置される面（図１の例では表面１０ａ）には、回路を配置しないことが一般的であった。これは、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０と同じ面に回路素子や信号線を配置すると、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０の特性に影響を与えることから、設計が煩雑になると考えられていたためである。

【0054】

本願発明者は、上記のような技術常識にも拘わらず、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０と同じ面に回路素子をあえて配置することを検討した。その結果、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０を回路基板１０の左右方向の両端部に配置するとともに、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０と同じ面であって、これらの間に低周波回路を配置することで、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０の特性に影響を与えず、装置の小型化ができることを見いだした。また、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０と同じ面であって、これらの間に低周波回路を配置することで、回路素子による電磁波の散乱作用によって、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０のアイソレーションを向上することができるという予期しない効果が得られることも見いだした。

【0055】

また、回路基板１０の裏面１０ｂについては、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０が配置される方向（図１の左右方向）と直交する方向（図１の上下方向）に分割し、コネクタ２０が配置されている領域（図１の下側の領域）を低周波回路領域とし、上側の領域を高周波領域とした。これにより、コネクタ２０と低周波回路との間の信号線を最短にすることができる。また、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０の特性に影響を与える高周波回路については、裏面１０ｂに配置することで、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０の特性に与える影響を最小にするとともに、表面１０ａに配置された送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０とスルーホールによって接続することにより、送信アンテナ１５０に対する給電や、受信アンテナ１６０からの受電を行うことができる。

【0056】

なお、回路基板１０は、例えば、金属等によって構成される筐体内に配置され、ネジ穴１２にネジ（不図示）を挿通して固定される。また、筐体の上部には樹脂等によって構成されるレドームが配置される。このため、裏面１０ｂは表面１０ａに比較すると、熱抵抗が小さいことから放熱をより効率よく行うことができる。そこで、低周波回路の配置方法としては、例えば、発熱が多い回路素子については裏面１０ｂに配置することで、回路素子の温度上昇を抑制できる。また、図６に示すようにＹ方向の高さが高い回路素子については、裏面１０ｂに配置することで、送信アンテナ１５０および受信アンテナ１６０の視野角を考慮することなく、自由な位置に配置することができる。また、ＭＭＩＣ１４１との間で信号を授受する信号処理回路１３３については裏面１０ｂに配置することで、高周波回路領域４０に配置されるＭＭＩＣ１４１との間の信号線を最短にすることができる。

【0057】

以上の観点から、本実施形態では、自然対流のみでは対応が難しい放熱が必要な部品（実温度が部品温度許容値に対して逼迫する状況）において、シールド等による熱伝導による放熱をすべく、裏面に配置することが好適である。また、背が高いコンデンサ等の回路素子を多く有する電源回路１３１についてはアンテナ視野確保の観点から表面への実装を回避し、ＥＭＣの観点において、シールド等との接続によって表面にくらべ比較的強固なグランドを有す裏面１０ｂに配置することが好適である。ＭＭＩＣ１４１との間で最短で信号を授受することが望ましい信号処理回路１３３についても裏面１０ｂに配置し、発熱も少なく、背が高い回路素子も少ない車両通信回路１３２については表面１０ａに配置している。

【0058】

なお、図３に示す低周波回路領域３０ａの複数の信号線（受信アンテナ１６０の近傍に設けられた複数の信号線）を覆うように、図５に示すように電磁波吸収部材７０をその上に配置している。

【0059】

（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。

【0060】

例えば、図１に示す構成例では、コネクタ２０は下側に設けるようにしたが、上側に設けるようにしてもよい。その場合には、図１（Ｂ）に示す高周波回路領域４０を下側に配置し、低周波回路領域３０ｂを上側に配置すればよい。但し、防水性を確保する観点および水分の浸入を防ぐロバスト性を担保する観点からは、図１に示す回路基板１０を車両に搭載する際に、コネクタ２０が鉛直方向下側（地面側）に位置するように配置することが望ましい。

【0061】

また、図１に示す構成例に示す電磁波吸収部材７０の配置例は一例であって、これ以外の位置に配置するようにしてもよいことはいうまでもない。

【0062】

また、前述した実施形態では、電源回路１３１と信号処理回路１３３を裏面１０ｂに配置し、車両通信回路１３２を表面１０ａに配置するようにしたが、これ以外の配置方法を採用してもよいことはいうまでもない。

【0063】

また、図３〜図５に示す回路パターンや回路素子の配置は一例であって、本発明が図３〜図５に示す配置に限定されるものではないことはいうまでもない。

【符号の説明】

【0064】

１０ 回路基板
１０ａ 表面（第１面）
１０ｂ 裏面（第２面）
２０ コネクタ
３０ａ 低周波回路領域
３０ｂ 低周波回路領域
４０ 高周波回路領域
５０ 送信アンテナ領域
６０ 受信アンテナ領域
７０ 電磁波吸収部材
１３０ 低周波回路
１３１ 電源回路
１３２ 車両通信回路
１３４ 信号処理回路
１４０ 高周波回路
１４１ ＭＭＩＣ
１４２ 高周波回路
１５０ 送信アンテナ
１６０ 受信アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】