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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024122119
(43)【公開日】2024-09-09
(54)【発明の名称】アンテナ装置及びレーダー
(51)【国際特許分類】
H01Q 13/02 20060101AFI20240902BHJP
H01Q 13/08 20060101ALI20240902BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20240902BHJP
H01Q 23/00 20060101ALI20240902BHJP
H01Q 1/52 20060101ALI20240902BHJP
H01Q 19/06 20060101ALI20240902BHJP
G01S 7/03 20060101ALI20240902BHJP
G01S 7/02 20060101ALI20240902BHJP
【ＦＩ】
H01Q13/02
H01Q13/08
H01Q21/06
H01Q23/00
H01Q1/52
H01Q19/06
G01S7/03 246
G01S7/02 216
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023029481
(22)【出願日】2023-02-28
(71)【出願人】
【識別番号】000166247
【氏名又は名称】古野電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100125645
【弁理士】
【氏名又は名称】是枝 洋介
(74)【代理人】
【識別番号】100145609
【弁理士】
【氏名又は名称】楠屋 宏行
(74)【代理人】
【識別番号】100149490
【弁理士】
【氏名又は名称】羽柴 拓司
(72)【発明者】
【氏名】飯尾 憲一
【テーマコード（参考）】
5J020
5J021
5J045
5J046
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J020AA02
5J020BB01
5J020BC04
5J020BC06
5J020BC13
5J020DA02
5J020DA03
5J020DA04
5J021AA05
5J021AA07
5J021AA09
5J021AA11
5J021AB06
5J021AB07
5J021BA03
5J021CA03
5J021FA13
5J021GA04
5J021GA05
5J021GA08
5J021HA04
5J021JA08
5J045AA05
5J045AA26
5J045DA01
5J045DA10
5J045FA02
5J045HA03
5J045MA04
5J045NA07
5J046AA04
5J046AB02
5J046AB03
5J046AB09
5J046AB13
5J046UA03
5J046UA04
5J070AB24
5J070AD05
5J070AD10
5J070AE20
5J070AF03
5J070AF05
5J070AK22
5J070BF11
(57)【要約】
【課題】電波の指向性の向上を図ることが可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、誘電体基板と、誘電体基板の第１主表面上に形成され、第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナと、誘電体基板の第１主表面上に固定され、第１主表面の法線方向に見たときに複数のパッチアンテナを囲むホーン穴が形成され、少なくともホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】アンテナ装置は、誘電体基板と、誘電体基板の第１主表面上に形成され、第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナと、誘電体基板の第１主表面上に固定され、第１主表面の法線方向に見たときに複数のパッチアンテナを囲むホーン穴が形成され、少なくともホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体基板と、
前記誘電体基板の第１主表面上に形成され、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含むアンテナ列と、
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記アンテナ列を囲むホーン穴が形成され、少なくとも前記ホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
前記誘電体基板の第１主表面上に形成され、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含むアンテナ列と、
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記アンテナ列を囲むホーン穴が形成され、少なくとも前記ホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
【請求項2】
前記ホーン穴の前記第１方向の幅は、前記第２方向の幅よりも大きい、
請求項１に記載のアンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、前記アンテナ列から離れるに従って広がる、
請求項１に記載のアンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、一定である、
請求項１に記載のアンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成されたグラウンドパターンをさらに備え、
前記ホーン部材の前記導体は、前記グラウンドパターンと接触する、
請求項１に記載のアンテナ装置。
前記ホーン部材の前記導体は、前記グラウンドパターンと接触する、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記誘電体基板の前記第１主表面上に実装された回路素子をさらに備え、
前記ホーン部材の前記第１主表面と対向する面に、前記回路素子を収容する凹部が形成される、
請求項１に記載のアンテナ装置。
前記ホーン部材の前記第１主表面と対向する面に、前記回路素子を収容する凹部が形成される、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成され、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む別のアンテナ列をさらに備え、
前記ホーン部材には、前記法線方向に見たときに前記別のアンテナ列を囲む別のホーン穴がさらに形成される、
請求項１に記載のアンテナ装置。
前記ホーン部材には、前記法線方向に見たときに前記別のアンテナ列を囲む別のホーン穴がさらに形成される、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記ホーン部材の前記ホーン穴と前記別のホーン穴の間に、電波の伝搬を抑制する伝搬抑制機構が形成される、
請求項７に記載のアンテナ装置。
請求項７に記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記ホーン穴を塞ぐ、誘電体で形成されたカバーをさらに備える、
請求項１に記載のアンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記カバーは、前記ホーン穴に対応する位置にレンズ部を有する、
請求項９に記載のアンテナ装置。
請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項11】
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成された、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に延び、前記第２方向に並んだ複数のアンテナ列であって、各々のアンテナ列が、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む、複数のアンテナ列と、
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記複数のアンテナ列をそれぞれ囲む複数のホーン穴が形成され、少なくとも前記複数のホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記複数のアンテナ列をそれぞれ囲む複数のホーン穴が形成され、少なくとも前記複数のホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
【請求項12】
請求項１に記載のアンテナ装置を備えるレーダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ装置及びレーダーに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、複数のホーンアンテナと、ホーンアンテナと給電ポートとをそれぞれ接続するための複数の導波管用溝を有する基体と、基体の裏面に密着するように配され、給電ポートとなる貫通孔を有する背面板とを備えるホーンアレイアンテナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－８８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、パッチアレイアンテナの開発が進んでいる。パッチアレイアンテナが設けられる基板は非常に薄いため、反りが生じた場合に、ビーム幅が広がる、サイドローブレベルが上がるといった問題が生じるおそれがある。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、電波の指向性の向上を図ることが可能なアンテナ装置及びレーダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の一の態様のアンテナ装置は、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１主表面上に形成され、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含むアンテナ列と、前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記アンテナ列を囲むホーン穴が形成され、少なくとも前記ホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、を備える。これによれば、電波の指向性の向上を図ることが可能となる。
【0007】
上記態様において、前記ホーン穴の前記第１方向の幅は、前記第２方向の幅よりも大きくてもよい。これによれば、パッチアンテナが配列する第１方向だけでなく、第２方向における指向性の向上も図ることが可能となる。
【0008】
上記態様において、前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、前記アンテナ列から離れるに従って広がってもよい。これによれば、パッチアンテナが配列する第１方向だけでなく、第２方向における指向性の向上も図ることが可能となる。
【0009】
上記態様において、前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、一定であってもよい。これによれば、パッチアンテナが配列する第１方向だけでなく、第２方向における指向性の向上も図ることが可能となる。
【0010】
上記態様において、前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成されたグラウンドパターンをさらに備え、前記ホーン部材の前記導体は、前記グラウンドパターンと接触してもよい。これによれば、ホーン部材の導体を接地することが可能となる。
【0011】
上記態様において、前記誘電体基板の前記第１主表面上に実装された回路素子をさらに備え、前記ホーン部材の前記第１主表面と対向する面に、前記回路素子を収容する凹部が形成されてもよい。これによれば、回路素子の保護を図ることが可能となる。
【0012】
上記態様において、前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成され、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む別のアンテナ列をさらに備え、前記ホーン部材には、前記法線方向に見たときに前記別のアンテナ列を囲む別のホーン穴がさらに形成されてもよい。これによれば、電波の指向性の向上を図ることが可能となる。
【0013】
上記態様において、前記ホーン部材の前記ホーン穴と前記別のホーン穴の間に、電波の伝搬を抑制する伝搬抑制機構が形成されてもよい。これによれば、ホーン穴間の電波の伝搬を抑制することが可能となる。
【0014】
上記態様において、前記ホーン穴を塞ぐ、誘電体で形成されたカバーをさらに備えてもよい。これによれば、ホーン穴への異物の混入を抑制することが可能となる。
【0015】
上記態様において、前記カバーは、前記ホーン穴に対応する位置にレンズ部を有してもよい。これによれば、電波の指向性のさらなる向上を図ることが可能となる。
【0016】
また、本発明の他の態様のアンテナ装置は、前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成された、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に延び、前記第２方向に並んだ複数のアンテナ列であって、各々のアンテナ列が、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む、複数のアンテナ列と、前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記複数のアンテナ列をそれぞれ囲む複数のホーン穴が形成され、少なくとも前記複数のホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、を備える。これによれば、電波の指向性の向上を図ることが可能となる。
【0017】
また、本発明の他の態様のレーダーは、上記のアンテナ装置を備える。これによれば、電波の指向性の向上を図ることが可能なアンテナ装置を備えるレーダーを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】レーダーの例を示すブロック図である。
【図2】第１実施形態に係るアンテナ装置の例を示す分解斜視図である。
【図3】アンテナによる電波の指向性を説明するための図である。
【図4】第２実施形態に係るアンテナ装置の例を示す分解斜視図である。
【図5】アンテナによる電波の指向性を説明するための図である。
【図6】第３実施形態に係るアンテナ装置の例を示す分解斜視図である。
【図7】第４実施形態に係るアンテナ装置の例を示す分解斜視図である。
【図8】第５実施形態に係るアンテナ装置の例を示す分解斜視図である。
【図9】第６実施形態に係るアンテナ装置の例を示す分解斜視図である。
【図10】第７実施形態に係るアンテナ装置の例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0020】
［レーダー］
図１は、レーダー１００の構成例を示すブロック図である。レーダー１００は、アンテナ装置１０を備えている。「アンテナ装置１０」は、以下に説明するアンテナ１０Ａ～１０Ｇの総称である。レーダー１００は、さらに、送受信部１１、信号処理部１２、及び制御部１３を備えている。
図１は、レーダー１００の構成例を示すブロック図である。レーダー１００は、アンテナ装置１０を備えている。「アンテナ装置１０」は、以下に説明するアンテナ１０Ａ～１０Ｇの総称である。レーダー１００は、さらに、送受信部１１、信号処理部１２、及び制御部１３を備えている。
【0021】
送受信部１１は、変調部及びマグネトロンを含み、信号処理部１２からのトリガー信号に応じて変調部で生成されたパルス電圧でマグネトロンを間欠駆動し、送信信号を生成する。アンテナ装置１０は、送受信部１１からの送信信号を電波パルスとして送信する。
【0022】
また、アンテナ装置１０は、受信した反射波を受信信号に変換する。アンテナ装置１０からの受信信号は、送受信部１１に含まれる周波数変換・増幅回路及び検波回路などを経て、信号処理部１２で信号処理され、デジタル信号として制御部１３に送り込まれる。
【0023】
レーダー１００は、例えばミリ波を送受信する障害物検知又は衝突防止用の車載レーダーに適用される。これに限らず、レーダー１００は、例えばマイクロ波を送受信する船舶用レーダーに適用されてもよい。
【0024】
［第１実施形態］
図２は、第１実施形態に係るアンテナ装置１０Ａの例を示す分解斜視図である。以下の説明では、図中のＸ１－Ｘ２方向を「Ｘ方向」、Ｙ１－Ｙ２方向を「Ｙ方向」、Ｚ１－Ｚ２方向を「Ｚ方向」という。また、Ｚ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向ともいう。Ｘ方向は第１方向の例であり、Ｙ方向は第２方向の例である。
図２は、第１実施形態に係るアンテナ装置１０Ａの例を示す分解斜視図である。以下の説明では、図中のＸ１－Ｘ２方向を「Ｘ方向」、Ｙ１－Ｙ２方向を「Ｙ方向」、Ｚ１－Ｚ２方向を「Ｚ方向」という。また、Ｚ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向ともいう。Ｘ方向は第１方向の例であり、Ｙ方向は第２方向の例である。
【0025】
アンテナ装置１０Ａは、誘電体材料で形成された誘電体基板２を備えている。誘電体基板２は、上方向を向いた上側主表面２１（図中に現れている主表面）と、下方向を向いた下側主表面とを有している。上側主表面２１は、第１主表面の例である。Ｚ方向は、上側主表面２１の法線方向である。Ｘ方向及びＹ方向は、上側主表面２１に沿って互いに直交している。
【0026】
アンテナ装置１０Ａは、誘電体基板２の上側主表面２１上に形成された複数のアンテナ列３１，３２及びそれらを囲む複数のグラウンドパターン４をさらに備えている。また、アンテナ装置１０Ａは、誘電体基板２の下側主表面を全体的に覆う不図示のグラウンドパターンをさらに備えている。
【0027】
アンテナ列３１，３２は、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んでいる。Ｘ方向はアンテナ列３１，３２の長手方向であり、Ｙ方向はアンテナ列３１，３２の幅方向である。例えば、アンテナ列３１は受信用であり、アンテナ列３２は送信用である。
【0028】
各々のアンテナ列３１，３２は、直列給電型パッチアレイアンテナであり、Ｘ方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナ３５を含んでいる。隣り合うパッチアンテナ３５は、伝送線路３７によって接続されている。
【0029】
パッチアンテナ３５は、矩形状に形成されており、使用周波数の基本波の１／２波長に対応する幅を有している。すなわち、パッチアンテナ３５の幅（Ｙ方向の長さ）は、基本波の１／２波長とほぼ等しい。
【0030】
アンテナ列３１，３２及びグラウンドパターン４は、例えば、誘電体基板２の上側主表面２１上に設けられた金属箔をフォトリソグラフィ技術でパターンニングすることによって形成される。このため、パッチアンテナ３５と伝送線路３７は、一体的に形成されている。
【0031】
アンテナ装置１０Ａは、誘電体基板２の上側主表面２１上に固定されるホーン部材５をさらに備えている。ホーン部材５は、例えばねじ等の締結部品によって誘電体基板２に固定される。ホーン部材５は、例えばアルミニウム等の導電性を有する金属材料で形成された扁平直方体状の金属ブロックである。
【0032】
ホーン部材５には、Ｚ方向に貫通する複数のホーン穴５１，５２（フレア穴ともいう）が形成されている。ホーン穴５１，５２の下端は誘電体基板２によって塞がれ、ホーン穴５１，５２の上端は上方向に向かって開口している。各々のホーン穴５１，５２は、Ｙ方向に対向する一対の壁面５３と、Ｘ方向に対向する一対の壁面５４とを有している。
【0033】
ホーン穴５１，５２は、Ｚ方向に見たときにアンテナ列３１，３２をそれぞれ囲んでいる。具体的には、ホーン穴５１，５２の下端の縁が、アンテナ列３１，３２と接触せずに、アンテナ列３１，３２をそれぞれ囲んでいる。ホーン穴５１はアンテナ列３１に対応し、ホーン穴５２はアンテナ列３２に対応する。
【0034】
ホーン穴５１，５２は、アンテナ列３１，３２と同様に、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んでいる。すなわち、ホーン穴５１，５２のＸ方向の幅は、Ｙ方向の幅よりも大きい。言い換えると、Ｘ方向に対向する一対の壁面５４の間隔は、Ｙ方向に対向する一対の壁面５３の間隔よりも大きい。
【0035】
本実施形態では、ホーン穴５１，５２のＹ方向の幅は、アンテナ列３１，３２から離れるに従って、すなわち上方向に向かうに従って、徐々に広がっている。言い換えると、Ｙ方向に対向する一対の壁面５３は斜め上方向を向いている。壁面５３は、平面であってもよいし、上方向に凸の曲面であってもよい。
【0036】
ホーン部材５の下面は、アンテナ３１，３２を囲むグラウンドパターン４と接触している。具体的には、ホーン部材５のうち、アンテナ３１，３２を囲むホーン穴５１，５２の下端の縁が、グラウンドパターン４と接触している。これにより、ホーン部材５は接地される。
【0037】
なお、ホーン部材５は、必ずしも全体が金属材料で形成される必要はなく、少なくともホーン穴５１，５２の壁面５３，５４が導体で形成されていれば足りる。また、ホーン穴５１，５２には、誘電体材料が充填されてもよい。
【0038】
本実施形態によれば、誘電体基板２にホーン部材５を補強材として固定することで、反り等の機械的変形を抑制して平坦度を維持することができ、これにより、ビーム幅が広がる、サイドローブレベルが上がるといった問題を生じさせず、電波の指向性を向上させることが可能となる。
【0039】
また、誘電体基板２にホーン部材５を補強材として固定することで、送信用のアンテナ列３１と受信用のアンテナ列３２の平行度を揃えることも可能となる。さらに、金属材料で形成されたホーン部材５を配置することによって、放熱性を向上させることも可能となる。
【0040】
また、アンテナ列３１，３２は、パッチアンテナ３５が配列するＸ方向にビームを絞ることが可能であるが、アンテナ列３１，３２にホーン穴５１，５２を設けることで、Ｘ方向だけでなく、アンテナ列３１，３２の幅方向であるＹ方向にもビームを絞ることが可能となる。
【0041】
特に、本実施形態では、ホーン穴５１，５２のＹ方向の幅がアンテナ列３１，３２から離れるに従って徐々に広がった構成であるため、よりＹ方向にビームを絞って、利得を向上させることが可能となる。
【0042】
図３は、第１実施形態に係るアンテナ装置１０Ａによる電波の指向性のシミュレーション結果を示す図である。横軸は、Ｙ方向に沿った角度範囲を表し、０°が鉛直方向（上方向）に相当する。縦軸は利得を表す。
【0043】
図中の実線は、ホーン部材５が有る場合の利得を示し、破線は、ホーン部材５が無い場合の利得を示す。シミュレーションでは、ホーン穴の深さを１０ｍｍ、Ｙ方向の最大幅を１４ｍｍとして計算した。
【0044】
同図に示すように、ホーン部材５が有る場合には、ホーン部材５が無い場合と比べて、鉛直方向（０°）に出射される電波のビーム幅がＹ方向に狭まり、さらに利得が５ｄＢほど向上することが分かる。
【0045】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態に係るアンテナ装置１０Ｂの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、ホーン穴５１，５２のＹ方向の幅は、一定である。すなわち、言い換えると、Ｙ方向に対向する一対の壁面５３は、垂直若しくはほぼ垂直である。加工のために、壁面５３に、上方向又は下方向に向かって広がる僅かなテーパーが形成されてもよい。
図４は、第２実施形態に係るアンテナ装置１０Ｂの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、ホーン穴５１，５２のＹ方向の幅は、一定である。すなわち、言い換えると、Ｙ方向に対向する一対の壁面５３は、垂直若しくはほぼ垂直である。加工のために、壁面５３に、上方向又は下方向に向かって広がる僅かなテーパーが形成されてもよい。
【0046】
本実施形態によれば、ホーン穴５１，５２のＹ方向の幅を一定として、ホーン部材５の上面におけるホーン穴５１，５２の面積を最小化することで、上記第１実施形態ほどの利得の向上を期待できないにしても、Ｙ方向にビームを絞ることを可能にし、さらに部品配置の自由度及び加工の容易性などを向上させることが可能となる。
【0047】
図５は、第２実施形態に係るアンテナ装置１０Ｂによる電波の指向性のシミュレーション結果を示す図である。横軸は、Ｙ方向に沿った角度範囲を表し、０°が鉛直方向（上方向）に相当する。縦軸は利得を表す。
【0048】
図中の実線は、ホーン部材５が有る場合の利得を示し、破線は、ホーン部材５が無い場合の利得を示す。シミュレーションでは、ホーン穴の深さを９ｍｍ、Ｙ方向の幅を６ｍｍとして計算した。
【0049】
同図に示すように、ホーン部材５が有る場合には、ホーン部材５が無い場合と比べて、鉛直方向（０°）に出射される電波のビーム幅がＹ方向に狭まり、さらに利得が２ｄＢほど向上することが分かる。
【0050】
［第３実施形態］
図６は、第３実施形態に係るアンテナ装置１０Ｃの例を示す分解斜視図である。本実施形態において、アンテナ装置１０Ｃは、誘電体基板２の上側主表面２１上に、複数の受信用のアンテナ列３１及び複数の送信用のアンテナ列３２を備えており、いわゆるＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）レーダーアンテナを構成している。
図６は、第３実施形態に係るアンテナ装置１０Ｃの例を示す分解斜視図である。本実施形態において、アンテナ装置１０Ｃは、誘電体基板２の上側主表面２１上に、複数の受信用のアンテナ列３１及び複数の送信用のアンテナ列３２を備えており、いわゆるＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）レーダーアンテナを構成している。
【0051】
ホーン部材５には、複数の受信用のアンテナ列３１及び複数の送信用のアンテナ列３２に対応する複数のホーン穴５１及び複数のホーン穴５２が形成されている。複数のホーン穴５１及び複数のホーン穴５２は、Ｚ方向に見たときに複数の受信用のアンテナ列３１及び複数の送信用のアンテナ列３２をそれぞれ囲んでいる。
【0052】
すなわち、アンテナ装置１０Ｃは、複数の受信用のアンテナ列３１及び複数の送信用のアンテナ列３２に複数のホーン穴５１及び複数のホーン穴５２をそれぞれ設けたＭＩＭＯレーダーアンテナを実現している。これにより、遠距離性能向上と、マルチパスによる妨害波除去とが可能となる。
【0053】
本実施形態では、上記第２実施形態と同様に、ホーン穴５１，５２のＹ方向の幅が一定であるため、アンテナ列３１，３２に合わせて、ホーン穴５１，５２を密集させることが可能となる。これに限らず、上記第１実施形態と同様の、上方向に向かうに従ってＹ方向に広がるホーン穴５１，５２が適用されてもよい（以降の実施形態についても同様）。
【0054】
［第４実施形態］
図７は、第４実施形態に係るアンテナ装置１０Ｄの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、誘電体基板２の上側主表面２１上に回路素子７が実装されている。回路素子７は、例えばＲＦ（Radio Frequency）回路を備えるＩＣ（Integrated Circuit）である。
図７は、第４実施形態に係るアンテナ装置１０Ｄの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、誘電体基板２の上側主表面２１上に回路素子７が実装されている。回路素子７は、例えばＲＦ（Radio Frequency）回路を備えるＩＣ（Integrated Circuit）である。
【0055】
誘電体基板２の上側主表面２１と対向するホーン部材５の下面には、回路素子７を収容するための凹部５７が形成されている。誘電体基板２にホーン部材５を固定すると、ホーン部材５の下面に形成された凹部５７に回路素子７が収容される。
【0056】
一般に、６０ＧＨｚ、７０ＧＨｚといった高周波数帯では、導波線路の損失が大きくなるといった課題があるため、ＲＦ回路とアンテナの間の線路長をできる限り短くすることが望ましい。一方、ＲＦ回路をアンテナと同一平面上に配置すると、安全性の観点からカバーによる保護が必要となる。
【0057】
そこで、本実施形態のように、誘電体基板２の上側主表面２１上に回路素子７が実装するとともに、ホーン部材５に回路素子７のカバーを兼ねさせることで、回路素子７とアンテナ列３１，３２の間の線路長を短縮するとともに回路素子７を保護し、部品点数を削減することも可能となる。
【0058】
［第５実施形態］
図８は、第５実施形態に係るアンテナ装置１０Ｅの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、ホーン部材５のホーン穴５１，５２の間に、電波の伝搬を抑制する伝搬抑制機構８が設けられている。これにより、送信用のアンテナ列３２から受信用のアンテナ列３１へ不要な電波が伝搬することを抑制して、受信感度を向上させることが可能となる。
図８は、第５実施形態に係るアンテナ装置１０Ｅの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、ホーン部材５のホーン穴５１，５２の間に、電波の伝搬を抑制する伝搬抑制機構８が設けられている。これにより、送信用のアンテナ列３２から受信用のアンテナ列３１へ不要な電波が伝搬することを抑制して、受信感度を向上させることが可能となる。
【0059】
伝搬抑制機構８は、例えば、ホーン部材５の上面のホーン穴５１，５２の間でマトリクス状に配列した複数の１／４波長線路５８により構成される。１／４波長線路５８は、基本波の１／４波長の長さを有する線路である。１／４波長線路５８は、ホーン部材５の上面を切削することにより形成される。
【0060】
これに限らず、伝搬抑制機構８は、例えば、ホーン部材５のホーン穴５１，５２の間に配置される電波吸収体であってもよい。
【0061】
［第６実施形態］
図９は、第６実施形態に係るアンテナ装置１０Ｆの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、アンテナ装置１０Ｆは、ホーン穴５１，５２を塞ぐ、誘電体で形成されたカバー６をさらに備えている。これにより、ホーン穴５１，５２への異物の混入を防ぐことが可能となる。
図９は、第６実施形態に係るアンテナ装置１０Ｆの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、アンテナ装置１０Ｆは、ホーン穴５１，５２を塞ぐ、誘電体で形成されたカバー６をさらに備えている。これにより、ホーン穴５１，５２への異物の混入を防ぐことが可能となる。
【0062】
カバー６は、板状に形成され、ホーン部材５上に配置されてホーン穴５１，５２の上端を塞ぐ。また、カバー６は、ホーン部材５とともにねじ等の締結部品により誘電体基板２に固定される。カバー６は、板状に限らず、例えばホーン穴５１，５２に挿入可能な形状であってもよい。
【0063】
［第７実施形態］
図１０は、第７実施形態に係るアンテナ装置１０Ｇの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、カバー６のホーン穴５１，５２に対応する位置にレンズ部６１，６２が設けられている。すなわち、レンズ部６１，６２は、誘電体レンズを構成している。これにより、電波の指向性のさらに向上させることが可能となる。
図１０は、第７実施形態に係るアンテナ装置１０Ｇの例を示す分解斜視図である。本実施形態では、カバー６のホーン穴５１，５２に対応する位置にレンズ部６１，６２が設けられている。すなわち、レンズ部６１，６２は、誘電体レンズを構成している。これにより、電波の指向性のさらに向上させることが可能となる。
【0064】
具体的には、レンズ部６１，６２は、カバー６の上面が盛り上がるように形成されており、Ｘ方向を軸方向として上方向に凸のシリンドリカルレンズを構成している。これにより、よりＹ方向にビームを絞ることが可能となる。なお、カバー６の下面から突出してホーン穴５１，５２に挿入されるレンズ部が形成されてもよい。
【0065】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。
【0066】
以下、本発明の代表的な実施形態を列挙する。
【0067】
（１）
誘電体基板と、
前記誘電体基板の第１主表面上に形成され、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含むアンテナ列と、
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記アンテナ列を囲むホーン穴が形成され、少なくとも前記ホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
誘電体基板と、
前記誘電体基板の第１主表面上に形成され、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含むアンテナ列と、
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記アンテナ列を囲むホーン穴が形成され、少なくとも前記ホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
【0068】
（２）
前記ホーン穴の前記第１方向の幅は、前記第２方向の幅よりも大きい、
（１）に記載のアンテナ装置。
前記ホーン穴の前記第１方向の幅は、前記第２方向の幅よりも大きい、
（１）に記載のアンテナ装置。
【0069】
（３）
前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、前記アンテナ列から離れるに従って広がる、
（１）又は（２）に記載のアンテナ装置。
前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、前記アンテナ列から離れるに従って広がる、
（１）又は（２）に記載のアンテナ装置。
【0070】
（４）
前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、一定である、
（１）又は（２）に記載のアンテナ装置。
前記ホーン穴の前記第２方向の幅は、一定である、
（１）又は（２）に記載のアンテナ装置。
【0071】
（５）
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成されたグラウンドパターンをさらに備え、
前記ホーン部材の前記導体は、前記グラウンドパターンと接触する、
（１）ないし（３）の何れかに記載のアンテナ装置。
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成されたグラウンドパターンをさらに備え、
前記ホーン部材の前記導体は、前記グラウンドパターンと接触する、
（１）ないし（３）の何れかに記載のアンテナ装置。
【0072】
（６）
前記誘電体基板の前記第１主表面上に実装された回路素子をさらに備え、
前記ホーン部材の前記第１主表面と対向する面に、前記回路素子を収容する凹部が形成される、
（１）ないし（５）の何れかに記載のアンテナ装置。
前記誘電体基板の前記第１主表面上に実装された回路素子をさらに備え、
前記ホーン部材の前記第１主表面と対向する面に、前記回路素子を収容する凹部が形成される、
（１）ないし（５）の何れかに記載のアンテナ装置。
【0073】
（７）
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成され、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む別のアンテナ列をさらに備え、
前記ホーン部材には、前記法線方向に見たときに前記別のアンテナ列を囲む別のホーン穴がさらに形成される、
（１）ないし（６）の何れかに記載のアンテナ装置。
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成され、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む別のアンテナ列をさらに備え、
前記ホーン部材には、前記法線方向に見たときに前記別のアンテナ列を囲む別のホーン穴がさらに形成される、
（１）ないし（６）の何れかに記載のアンテナ装置。
【0074】
（８）
前記ホーン部材の前記ホーン穴と前記別のホーン穴の間に、電波の伝搬を抑制する伝搬抑制機構が形成される、
（７）に記載のアンテナ装置。
前記ホーン部材の前記ホーン穴と前記別のホーン穴の間に、電波の伝搬を抑制する伝搬抑制機構が形成される、
（７）に記載のアンテナ装置。
【0075】
（９）
前記ホーン穴を塞ぐ、誘電体で形成されたカバーをさらに備える、
（１）ないし（８）の何れかに記載のアンテナ装置。
前記ホーン穴を塞ぐ、誘電体で形成されたカバーをさらに備える、
（１）ないし（８）の何れかに記載のアンテナ装置。
【0076】
（１０）
前記カバーは、前記ホーン穴に対応する位置にレンズ部を有する、
（９）に記載のアンテナ装置。
前記カバーは、前記ホーン穴に対応する位置にレンズ部を有する、
（９）に記載のアンテナ装置。
【0077】
（１１）
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成された、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に延び、前記第２方向に並んだ複数のアンテナ列であって、各々のアンテナ列が、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む、複数のアンテナ列と、
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記複数のアンテナ列をそれぞれ囲む複数のホーン穴が形成され、少なくとも前記複数のホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
前記誘電体基板の前記第１主表面上に形成された、前記第１主表面に沿った互いに直交する第１及び第２方向のうち、前記第１方向に延び、前記第２方向に並んだ複数のアンテナ列であって、各々のアンテナ列が、前記第１方向に配列され、直列に接続された複数のパッチアンテナを含む、複数のアンテナ列と、
前記誘電体基板の前記第１主表面上に固定され、前記第１主表面の法線方向に見たときに前記複数のアンテナ列をそれぞれ囲む複数のホーン穴が形成され、少なくとも前記複数のホーン穴の壁面が導体で形成されたホーン部材と、
を備える、アンテナ装置。
【0078】
（１２）
（１）ないし（１１）の何れかに記載のアンテナ装置を備えるレーダー。
（１）ないし（１１）の何れかに記載のアンテナ装置を備えるレーダー。
【符号の説明】
【0079】
１０ アンテナ装置、１１ 送受信部、１２ 信号処理部、１３ 制御部、２ 誘電体基板、２１ 上側主表面、３１ アンテナ列、３２ アンテナ列、３５ パッチアンテナ、３７ 伝送線路、４ グラウンドパターン、５ ホーン部材、５１ ホーン穴、５２ ホーン穴、５３ 壁面、５４ 壁面、５７ 凹部、５８ １／４波長線路、６ カバー、６１ レンズ部、６２ レンズ部、７ 回路素子、８ 伝搬抑圧機構、１００ レーダー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】