特許 7176872 平面アンテナ装置

(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】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】平面アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/38 20060101AFI20221115BHJP

   H01P 1/26 20060101ALI20221115BHJP

   H01Q 17/00 20060101ALI20221115BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20221115BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/38

H01P1/26

H01Q17/00

H05K9/00 M

H05K1/02 N

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018131230

(22)【出願日】2018-07-11

(65)【公開番号】P2020010240

(43)【公開日】2020-01-16

【審査請求日】2021-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】生野 雅義

(72)【発明者】

【氏名】吉竹 弘晃

【審査官】鈴木 肇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１３９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１９７７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１１９２２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０８８３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９７８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１３５１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７７３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６７２９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／００－２５／０４

Ｈ０１Ｐ １／２２－ １／３９７

Ｈ０５Ｋ １／００－ １／０２

Ｈ０５Ｋ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の第１層、第２層にアンテナパターン、グランドパターンを形成して構成される平面アンテナ装置において、
前記グランドパターンは、前記第１層及び前記第２層間の基板層を介して前記アンテナパターンに対向する位置であって且つ前記第２層の一部の領域に形成され、前記アンテナパターンの外形を包含する形状を有し、
前記基板は、前記第１層及び前記第２層に加えて第３層を含む多層構造を有し、
前記第２層は前記第１層と前記第３層との間に位置し、
前記第３層に所定の回路が設けられ、
前記所定の回路に含まれる特定回路に対向する位置には、前記グランドパターンが形成されない
、平面アンテナ装置。

【請求項2】

前記第２層において、前記特定回路に対向する位置に抵抗膜を形成した
、請求項１に記載の平面アンテナ装置。

【請求項3】

前記第２層と前記第３層との間に、抵抗膜を有する層が介在する
、請求項１に記載の平面アンテナ装置。

【請求項4】

前記第２層と前記第３層との間に、所定の電波吸収材料を用いて形成された層が介在する
、請求項１に記載の平面アンテナ装置。

【請求項5】

前記基板層の一部は所定の電波吸収材料を用いて形成された電波吸収部であり、
前記基板層において、前記特定回路に対向する位置には前記電波吸収部が配置される
、請求項１に記載の平面アンテナ装置。

【請求項6】

前記アンテナパターン及び前記グランドパターンの対が複数設けられて、各アンテナパ
ターンに対し個別に前記グランドパターンが設けられ、
各グランドパターンは、前記基板層を介して対応するアンテナパターンに対向する位置
に形成され、対応するアンテナパターンの外形を包含する形状を有する
、請求項１～５の何れかに記載の平面アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平面アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用のレーダ装置等に用いられる平面アンテナ装置では、アンテナパターンとグランドパターンとでマイクロストリップアンテナを構成し、当該マイクロストリップアンテナを送信アンテナ又は受信アンテナとして利用する。グランドパターンは内層グランドパターンとして構成されることが多く、層全体に亘ってグランドパターンを形成する金属膜が配置される（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１８７３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような平面アンテナ装置において、グランドパターンが不要電波の放射源として機能することがある。不要電波によりビームパターンに歪を生じる等、望ましくない影響が生じることがある。

【0005】

本発明は、不要電波の抑制に寄与する平面アンテナ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】

【0006】

本発明に係る平面アンテナ装置は、基板の第１層、第２層にアンテナパターン、グランドパターンを形成して構成される平面アンテナ装置において、前記グランドパターンは、前記第１層及び前記第２層間の基板層を介して前記アンテナパターンに対向する位置であって且つ前記第２層の一部の領域に形成され、前記アンテナパターンの外形を包含する形状を有する構成（第１の構成）である。

【0007】

上記第１の構成に係るレーダ装置において、前記基板は、前記第１層及び前記第２層に加えて第３層を含む多層構造を有し、前記第２層は前記第１層と前記第３層との間に位置し、前記第３層に所定の回路が設けられ、前記所定の回路に含まれる特定回路に対向する位置には、前記グランドパターンが形成されない構成（第２の構成）であっても良い。

【0008】

上記第２の構成に係るレーダ装置に関し、前記第２層において、前記特定回路に対向する位置に抵抗膜を形成した構成（第３の構成）であっても良い。

【0009】

上記第２の構成に係るレーダ装置において、前記第２層と前記第３層との間に、抵抗膜を有する層が介在する構成（第４の構成）であっても良い。

【0010】

上記第２の構成に係るレーダ装置おいて、前記第２層と前記第３層との間に、所定の電波吸収材料を用いて形成された層が介在する構成（第５の構成）であっても良い。

【0011】

上記第２の構成に係るレーダ装置において、前記基板層の一部は所定の電波吸収材料を用いて形成された電波吸収部であり、前記基板層において、前記特定回路に対向する位置には前記電波吸収部が配置される構成（第６の構成）であっても良い。

【0012】

上記第１～第６の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記アンテナパターン及び前記グランドパターンの対が複数設けられて、各アンテナパターンに対し個別に前記グランドパターンが設けられ、各グランドパターンは、前記基板層を介して対応するアンテナパターンに対向する位置に形成され、対応するアンテナパターンの外形を包含する形状を有する構成（第７の構成）であっても良い。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、不要電波の抑制に寄与する平面アンテナ装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るレーダ装置及び車両の模式図である。

【図2】本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成ブロック図である。

【図3】本発明の実施形態に係る平面アンテナ装置を構成するプリント基板の部分断面図である。

【図4】参考実施例に係るレーダ装置の概略的な外観斜視図である。

【図5】参考実施例に係り、アンテナパターン及びグランドパターン間の電界の様子を示す図（ａ）と、グランドパターンによる電波反射の様子を示す図（ｂ）である。

【図6】参考実施例に係る平面アンテナ装置のビームパターンを示す図である。

【図7】参考実施例に係る平面アンテナ装置にて生じる位相誤差を示す図である。

【図8】本発明の第１実施例に係るレーダ装置の概略的な外観斜視図である。

【図9】本発明の第１実施例に係るアンテナパターンの平面図である。

【図10】本発明の第１実施例に係るプリント基板の部分断面図である。

【図11】本発明の第２実施例に係るプリント基板の部分断面図である。

【図12】本発明の第３実施例に係るプリント基板の部分断面図である。

【図13】本発明の第４実施例に係るプリント基板の部分断面図である。

【図14】本発明の第５実施例に係るプリント基板の部分断面図である。

【図15】本発明の第６実施例に係るアンテナパターンの平面図である。

【図16】本発明の第６実施例に係るアンテナパターン領域とグランドパターン領域との関係図である。

【図17】本発明の第７実施例に係るプリント基板の平面図である。

【図18】本発明の第７実施例に係り、レーダ装置を基準とする物標の方位の説明図である。

【図19】本発明の第７実施例に係り、複数の受信アンテナにて反射波が受信される様子を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の“１００”によって参照されるアンテナパターンは、アンテナパターン１００と表記されることもあるし、パターン１００と略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。

【0016】

図１は、本発明の実施形態に係るレーダ装置及び車両の模式図である。自動車などの車両ＣＲの所定位置にレーダ装置１が搭載される。図１では、レーダ装置１が車両ＣＲの前部に搭載されているが、レーダ装置１は車両ＣＲの任意の箇所に設置され得る。

【0017】

図２に示す如く、レーダ装置１には平面アンテナ装置２及び電子回路３が設けられる。平面アンテナ装置２は、電子回路３から供給される送信信号に基づきミリ波帯の送信波を車両ＣＲの周囲（例えば前方や斜め前方）に向けて送信する。この送信波は、車両ＣＲの周辺に位置する物標（先行車、対向車、路側設置物など）によって反射され、平面アンテナ装置２は、その反射による反射波を受信する。反射波の受信信号は電子回路３に送られる。電子回路３は、反射波の受信信号に対して所定の信号処理を施すことで物標に関わる物標データを生成する。物標データは複数のパラメータを含み、当該複数のパラメータには、物標からの反射による反射波がレーダ装置１の受信アンテナに受信されるまでの距離（即ち、レーダ装置１及び物標間の距離）、車両ＣＲに対する物標の相対速度、車両ＣＲが前進する際の車両ＣＲの進行方向に対する物標の存在位置の方位、車両ＣＲの前後方向に沿った車両ＣＲ及び物標間の距離、車両ＣＲの左右方向に沿った車両ＣＲ及び物標間の距離などが含まれていて良い。

【0018】

図３は、レーダ装置１に設けられるプリント基板１０の部分断面図である。プリント基板１０は合成樹脂等を材料にして板状に形成される。電子基板１０は多層基板であり、基板層とパターン層とを交互に積み重ねた多層構造を有する。パターン層の総数は任意であるが、ここではパターン層の総数が４であるとする。即ち、電子基板１０は４層基板であるとする。パターン層はパターン層Ｌ１～Ｌ４から成り、基板層は基板層ＳＵＢ１～ＳＵＢ３から成る。

【0019】

基板層ＳＵＢ１～ＳＵＢ３は絶縁体材料にて構成される（故に、基板層を絶縁層と称しても良い）。具体的には例えば、基板層ＳＵＢ１～ＳＵＢ３は、ガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの合成樹脂にて構成される。基板層ＳＵＢ１～ＳＵＢ３は誘電体材料にて構成されるため、誘電体層とも言える。パターン層Ｌ１～Ｌ４は、銅箔などの金属にて構成される。

【0020】

プリント基板１０の構造を明確に説明するために、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸から成る三次元直交座標系を以下のように定義する。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は原点Ｏにて互いに直交する（図３において原点Ｏは図示せず）。パターン層Ｌ１～Ｌ４はＺ軸に沿って並んでいる。パターン層Ｌ１～Ｌ４の内、パターン層Ｌ１及びＬ４は最外層に位置していて露出している。Ｚ軸の正側から負側に向かう向きに沿って、パターン層Ｌ１からパターン層Ｌ４に向かい、パターン層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の順に並んでいる。そして、パターン層Ｌ１とパターン層Ｌ２との間に基板層ＳＵＢ１が位置し、パターン層Ｌ２とパターン層Ｌ３との間に基板層ＳＵＢ２が位置し、且つ、パターン層Ｌ３とパターン層Ｌ４との間に基板層ＳＵＢ３が位置するものとする。

【0021】

各パターン層及び各基板層は、Ｚ軸方向において厚みを有し、且つ、Ｘ軸及びＹ軸に平行な面を形成する薄膜形状を有している。Ｚ軸方向に沿って各パターン層及び各基板層を見たとき、各パターン層及び各基板層の形状は大きさを含めて互いに一致している。但し、各パターン層では、プリント基板１０の製造工程において不必要な金属が除去され、必要な部分だけ金属によるパターンが形成されることになる。尚、以下では、Ｘ軸及びＹ軸に平行な平面をＸＹ面と称することがある。また、以下では、基板として、厚みを有していて全体として略平面の形状、いわゆる板状の形状を持つ基板を、例にして説明する。但し、以下に示す内容は、フレキシブル基板のように可撓性のフィルムを用いて作製した基板や、曲面や折れ面を有する基板に対しても適用できる。

【0022】

以下の複数の実施例の中で、レーダ装置１（特に平面アンテナ装置２）に関わる具体的な構成や変形技術などを説明する。特に記述無き限り且つ矛盾無き限り、上述した事項が後述の各実施例に適用される。後述の各実施例において、上述の内容と矛盾する事項については、各実施例での記載が優先されて良い。また矛盾無き限り、以下に述べる複数の実施例の内、任意の実施例に記載した事項を、他の任意の実施例に適用することもできる（即ち複数の実施例の内の任意の２以上の実施例を組み合わせることも可能である）。

【0023】

＜＜参考実施例＞＞
まず、後述の各実施例との比較に供される参考実施例を説明する。図４は、参考実施例に係るレーダ装置１ＲＥＦの概略的な外観斜視図である。レーダ装置１ＲＥＦでは、パターン層Ｌ１に形成されたアンテナパターン９０１と、パターン層Ｌ２に形成されたグランドパターン９０２とで、送信波を送信する又は反射波を受信するマイクロストリップアンテナが構成される（パターン層Ｌ１及びＬ２の定義については図３を参照）。また、図４のＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）９０３は、高周波信号の発振、増幅、変調及び周波数変換といった信号処理を行う高周波集積回路であり、アンテナパターン９０１が設けられる面（即ち、パターン層Ｌ１が形成されている面）と同一面に配置されて、アンテナパターン９０１の一端に電気的に接続される。パターン層Ｌ３及びＬ４に、様々な他の回路パターンが形成され得るが、図４では、そのような他の回路パターンの図示が省略されている。尚、ここでは、ＭＭＩＣ（図４ではＭＭＩＣ９０３）とアンテナパターン（図４ではアンテナパターン９０１）とを共通のパターン層に設置することを想定しているが、ＭＭＩＣとアンテナパターンを互いに異なるパターン層に設置するようにしても良い（後述の各実施例においても同様）。例えば、参考実施例及び後述の各実施例において、アンテナパターンをパターン層Ｌ１に設置する一方でＭＭＩＣをパターン層Ｌ４に設置した上で、それらを互いに接続するようにしても良い。

【0024】

グランドパターン９０２は固定された所定のグランド電位を有し、アンテナパターン９０１及びグランドパターン９０２間に送信信号又は受信信号に応じた電界が形成される。アンテナパターン９０１はパターン層Ｌ１において送信波の送信又は反射波の反射に適した所定のパターン形状を有するのに対し、グランドパターン９０２はパターン層Ｌ２の全てを満たす金属の層（所謂ベタグランドパターン）として構成されている。

【0025】

今、パターン９０１及び９０２にて送信アンテナが形成される場合を考える。尚、受信アンテナの形成においても同様の考え方を用いることができる。この場合、アンテナパターン９０１は、送信信号を伝播する給電線路のパターンと送信波を空間に向けて送信（放射）する放射素子のパターンとを含むことになる。

【0026】

図５（ａ）に、アンテナパターン９０１中の放射素子９０１Ｒとグランドパターン９０２との間に形成される電界の様子を示す。この電界はグランドパターン９０２の全体に亘って広がることになるが、そのような広がりは放射素子９０１Ｒとは別の放射源を生み出すことがある。即ち、図５（ｂ）に示す如く、アンテナパターン９０１中の放射素子９０１Ｒから空間に向けて放射された送信波の一部が上記電界に沿ってグランドパターン９０２に向かい、グランドパターン９０２上の点で反射してから物標に向かうことがある。このとき、グランドパターン９０２上の反射点が不要電波の放射源として機能する。送信波は放射素子９０１Ｒのみから放射されることが理想的であるので、このような不要電波は送信アンテナの特性に悪影響を与えうる。

【0027】

図６に、パターン９０１及び９０２にて構成される送信アンテナの水平方向のビームパターン（放射パターン）９１０を示す。ビームパターン９１０において、広角側の領域（アンテナ正面からの角度が比較的大きい領域）にゲインの歪（図６の破線楕円９１２及び９１３内のパターンに対応）が生じており、この歪の主たる原因は、上記不要電波の存在と考えられる。ゲインの歪はレーダ装置１の検知性能を劣化させる。

【0028】

パターン９０１及び９０２にて受信アンテナを形成する場合も同様である。即ち、レーダ装置１ＲＥＦにおける受信アンテナでは、物標からの反射波の一部がグランドパターン９０２にて反射してからアンテナパターン９０１にて受信されるといったことが生じ得る。グランドパターン９０２にて反射した電波が不要電波として機能するため、ビームパターンの広角側の角度範囲に歪が生じる。

【0029】

更に、パターン層Ｌ１にアンテナパターン９０１を並列配置することで複数の受信アンテナを形成し、複数の受信アンテナの受信信号を用いて方位演算を行う場合にあっては、広角側の角度範囲において位相誤差が大きくなる。

【0030】

図７に、レーダ装置１ＲＥＦにおける、注目した或る１つの受信アンテナの位相誤差のパターン９２０を示す。位相誤差のパターン９２０において、広角側の角度範囲（アンテナ正面からの角度が比較的大きい範囲）にて大きな位相誤差が発生しており（図７の破線楕円９２２及び９２３内のパターンに対応）、位相誤差の主たる原因も上記不要電波の存在と考えられる。図７では、１つの受信アンテナの位相誤差のみが示されているが、他の受信アンテナの位相誤差も同様に発生する。方位演算は複数の受信アンテナの受信信号間の位相差に基づいて行われるが、検出される位相差の理想値からの誤差が位相誤差に相当する。位相誤差は方位演算の結果に誤差を生じさせ、結果、物標の計測位置に誤差を与える。尚、位相誤差については、後にも説明される。

【0031】

広角側の角度範囲におけるビームパターンの歪や位相誤差は、レーダ装置の広角側の角度範囲における検知性能を劣化させる。比較的長い検知距離を有し且つ比較的狭い角度範囲内の領域を監視する用途（車両前方監視用のロングレンジレーダ装置の用途）では、広角範囲の特性は重要視されない又は重要視されないことが多い。但し、比較的広い角度範囲内の領域を監視する周辺監視用途では、広角範囲の特性も重要となる。

【0032】

＜＜第１実施例＞＞
次に、第１実施例を説明する。図８は、第１実施例に係るレーダ装置１の概略的な外観斜視図である。レーダ装置１では、パターン層Ｌ１に形成されたアンテナパターン１００と、パターン層Ｌ２に形成されたグランドパターン１１０とで、送信波を送信する又は反射波を受信するマイクロストリップアンテナが構成される。パターン層Ｌ２は内層の一つであるので、グランドパターン１１０は内層グランドパターンとなる。また、図８のＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）１２０は、高周波信号の発振、増幅、変調及び周波数変換といった信号処理を行う高周波集積回路であり、アンテナパターン１００が設けられる面（即ち、パターン層Ｌ１が形成されている面）と同一面に配置されて、アンテナパターン１００の一端に電気的に接続される。ＭＭＩＣ１２０は図２の電子回路３の構成要素に含まれる。パターン層Ｌ３及びＬ４に、様々な他の回路パターンが形成され得るが、図８では、レーダ装置１における他の回路パターンの図示を省略している。尚、図８では、アンテナパターン１００が模式的に簡素化した態様で示されており、実際のアンテナパターン１００の形状は図８とは異なり得る（後述の図９についても同様）。

【0033】

アンテナパターン１００及びグランドパターン１１０は、銅などの金属の薄膜パターンとして形成されて良い（後述する他の任意のアンテナパターン及びグランドパターンについても同様）。ＭＭＩＣ１２０は、例えばアンテナパターン１００が設けられる面においてフリップチップ実装される。アンテナパターン１００及びグランドパターン１１０間に送信信号又は受信信号に応じた電界が形成されることになる。

【0034】

アンテナパターン１００は、送信信号又は受信信号を伝送するための伝送線路１０１のパターンと、送信波を送信（放射する）又は反射波を受信するアンテナ素子１０２のパターンと、を有する。伝送線路１０１はＸ軸方向に沿って伸びる概略直線状のパターンであり、伝送線路１０１の一端がＭＭＩＣ１２０に接続される。アンテナパターン１００において伝送線路１０１の他端には反射抑制用の終端素子１０３が設けられる。終端素子１０３は設けられない場合もある。

【0035】

アンテナ素子１０２は伝送線路１０１の側辺に接続される。例えば、アンテナ素子１０２は、矩形形状を有し、伝送線路１０１の直線部に対し４５°傾けて接続される。アンテナ素子１０２はＸ軸方向に沿って複数並べて設けられ、複数のアンテナ素子１０２よりアレーアンテナが形成される。ここでは、伝送線路１０１の直線部における両方の側辺の夫々に対し、複数のアンテナ素子１０２が配列されているものとする。但し、伝送線路１０１の直線部における一方の側辺にのみアンテナ素子１０２が配列されるようにしても良い。アンテナパターン１００における複数のアンテナ素子１０２は互いに同相で励振される。アンテナ素子１０２の個数は任意である。

【0036】

送信波を送信する送信アンテナとしてアンテナパターン１００を機能させる場合、伝送線路１０１は電力を各アンテナ素子１０２に供給する給電線路として機能すると共にアンテナ素子１０２は送信波を空間に対して放射する放射素子として機能する。この際、アンテナパターン１００に接続されたＭＭＩＣ１２０は、ミリ波帯の送信信号を発生させる発振部及び送信信号を増幅する増幅部などを備えていて良い。反射波を受信するする受信アンテナとしてアンテナパターン１００を機能させる場合、アンテナ素子１０２は反射波を受信する受信素子として機能すると共に伝送線路１０１は受信素子による受信信号を伝送する受電線路として機能する。この際、アンテナパターン１００に接続されたＭＭＩＣ１２０は、受信信号を増幅する増幅部、受信信号をダウンコンバートする周波数変換部、及び、ダウンコンバートにより得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部などを備えていて良い。

【0037】

ここで特筆すべき点は、グランドパターン１１０がパターン層Ｌ２の一部の領域においてのみ形成される点である。

【0038】

図９を参照し、アンテナパターン１００の形状との関係において、グランドパターン１１０の形状について説明する。図９は、Ｚ軸方向に沿って見たときの、アンテナパターン１００の模式的な平面図である。グランドパターン１１０は、基板層ＳＵＢ１を介してアンテナパターン１００に対向する位置に配置され、且つ、アンテナパターン１００の外形を包含する所定の形状を有する（図１０も参照）。即ち、グランドパターン１１０は、アンテナパターン１００と同一の形状を有し且つアンテナパターン１００に対向する位置に配置される、或いは、アンテナパターン１００よりも若干大きな形状を有し且つアンテナパターン１００に対向する位置に配置される。本実施形態において、グランドパターン及びアンテナパターンを含むパターンの形状とは、大きさを含む概念であるとする。

【0039】

実際には例えば、以下のような形状をグランドパターン１１０に持たせることができる。即ち、パターン層Ｌ１においてアンテナパターン（ここではアンテナパターン１００）が形成される領域を包含する最小の矩形領域をアンテナパターン領域と称する。そして、パターン層Ｌ２において、グランドパターン（ここではグランドパターン１１０）を形成する金属が配置された領域をグランドパターン領域と称する。この際、アンテナパターン領域の形状及びグランドパターン領域の形状をＸＹ面に平行な平面に投影したとき、グランドパターン領域の形状内にアンテナパターン領域の形状が包含されるよう（それらの形状が完全に一致することを含む）、且つ、パターン層Ｌ２の一部の領域においてのみグランドパターン（ここではグランドパターン１１０）が存在するよう、アンテナパターン（ここではアンテナパターン１００）の形状及び設置位置に応じてグランドパターンが形成される。グランドパターン領域の形状は矩形でも良く、アンテナパターン領域の形状とグランドパターン領域の形状は互いに完全に一致していても良い（上述したように形状の一致は大きさの一致も含む）。図９の例において、アンテナパターン領域及びグランドパターン領域の夫々は、Ｘ軸に平行な２辺とＹ軸に平行な２辺を有する矩形領域となっており、ＸＹ面におけるアンテナパターン領域及びグランドパターン領域の中心位置は互いに一致しているが、それらは不一致でも良い。上述のような第１実施例に係るパターン１００及び１１０の構造を、便宜上、第１パターン構造と称する。

【0040】

図１０に、第１パターン構造が採用されたプリント基板１０（特にプリント基板１０Ａと称され得る）の部分断面図を示す。図１０は、Ｙ軸に平行なＡ－Ａ’線（図８参照）に沿った、Ｚ軸に平行な断面による部分断面図である。アンテナパターン１００を形成する金属薄膜の存在領域のＹ軸方向の幅は、Ｘ軸方向の位置によって様々に変化するが、Ａ－Ａ線’は、その幅が最大となる部分を通る。パターン層Ｌ３及びＬ４に様々な他の回路パターンが形成され得るが、図１０では、パターン層Ｌ１及びＬ２並びに基板層ＳＵＢ１及びＳＵＢ２の構造のみを図示している。また、図１０では、パターン層Ｌ２において、グランドパターン１１０が形成されない空間が特に何も存在しない空間であるかのように示されているが、実際には当該空間には基板層ＳＵＢ１及びＳＵＢ２を接合する接着剤等が充填されることになる（グランドパターン１１０が示される他の任意の図面においても同様）。

【0041】

グランドパターン１１０は、プリント基板１０に設けられた層間接続ビア（貫通ビアやブラインドビアを含む；図１０において不図示）を介して接地される、即ち例えば、パターン層Ｌ１又はＬ４の一部に設けられたグランド電位を有する金属部に接続される（後述の他の実施例についても同様）。

【0042】

第１パターン構造によれば、アンテナパターン及びグランドパターン間の電界が必要以上に広がることが抑制され、結果、図５（ｂ）に示したようなグランドパターンでの電波の反射による不要電波が抑制される。不要電波の抑制によりレーダ装置１の検知性能の向上が期待される。このような不要電波の抑制は、特に、広角側の角度範囲におけるビームパターンの歪や位相誤差の低減に寄与し、結果、レーダ装置１の広角側の角度範囲における検知性能の向上が図られる。レーダ装置１の検知結果を用いて車両ＣＲの制御（自動運転制御や運転支援制御）を行う場合などにあっては、当該制御の安全性を高めることが可能となる。

【0043】

アンテナパターン１００にて送信アンテナが形成される場合、アンテナパターン１００の放射素子からの放射電波であって且つパターン層Ｌ２側に向かう放射電波の内、グランドパターン１１０の非存在領域を通過する電波は、プリント基板１０Ａの裏面（パターン層Ｌ４が形成される面）に抜けていくことになる。そのような電波の存在は、上記検知性能に悪影響を及ぼさない。アンテナパターン１００にて受信アンテナを形成する場合も同様である。

【0044】

尚、第１パターン構造を実現する場合にあっては、プリント基板１０Ａは、パターン層Ｌ１及びＬ２並び基板層ＳＵＢ１のみにて構成される両面基板であっても良い。

【0045】

＜＜第２実施例＞＞
次に、第２実施例を説明する。第２実施例及び後述の各実施例は、第１実施例を基礎とする実施例であり、第２実施例及び後述の各実施例において特に記述無き事項については、第１実施例の記載が第２実施例及び後述の各実施例にも適用される。

【0046】

プリント基板１０にアンテナ形成用のパターンだけでなく、レーダ装置１の形成に必要な他の回路パターンも形成した方が、レーダ装置１全体の小型化や低廉化が図られる。他の回路パターンをパターン層Ｌ３又はＬ４に設けることができる。但し、そのような他の回路パターンの形成により、アンテナパターン１００からの電界が他の回路パターンに向けて広がったり、他の回路パターンにて電波が反射したりすると、参考実施例と類似する不都合が生じる。第２実施例及び後述の幾つかの実施例では、他の回路パターンの配置を許容しつつ、そのような不都合の発生を抑止する方法を説明する。

【0047】

今、上述の他の回路パターンに対応するものとして、パターン層Ｌ３又はＬ４に所定のレーダ機能回路が設けられているものとする。レーダ機能回路は、アンテナパターン１００及びグランドパターン１１０と異なる任意の回路であって良いが、レーダ装置１の形成に必要な回路であると良い。即ち例えば、送信アンテナに供給すべき送信信号を生成するための回路がレーダ機能回路に含まれていても良いし、受信アンテナの受信信号に対して所定の信号処理を施す回路（例えば受信アンテナの受信信号から物標データを生成するための回路）がレーダ機能回路に含まれていても良い。レーダ機能回路は、図２に示した電子回路３を構成すると考えても良い。レーダ機能回路はパターン層Ｌ３又はＬ４に設けられた回路パターンを含んでいて良い。レーダ機能回路が最外層であるパターン層Ｌ４に設けられる場合、レーダ機能回路は、パターン層Ｌ４に実装された電子部品内の回路（集積回路を含む）であっても良く、ＭＭＩＣ１２０と同等のＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）であっても良い。

【0048】

図１１に、第２実施例に係るプリント基板１０（特にプリント基板１０Ｂと称され得る）の部分断面図を示す。図１１は、Ｙ軸に平行なＡ－Ａ’線（図８参照）に沿った、Ｚ軸に平行な断面による部分断面図である。プリント基板１０Ｂに採用された構造を含む、第２実施例に係る構造を第２パターン構造と称する。第２パターン構造は第１実施例に係る第１パターン構造を有し、従って、プリント基板１０Ｂにおいてパターン１００及び１１０の形状及び位置関係は第１実施例で示したものと同様である。

【0049】

図１１において、符号“１３０”にて参照される斜線領域は特定回路が設けられた領域を表している。特定回路はレーダ機能回路の構成要素である。ここでは、特定回路１３０がパターン層Ｌ３に設けられているが、特定回路１３０はパターン層Ｌ４に設けられていても良い。第２パターン構造の説明にあたり、Ｚ軸に平行であって且つパターン層Ｌ４からパターン層Ｌ１に向かう方向を上方向と考え、その逆方向を下方向と考える。パターン層Ｌ３の領域の内、グランドパターン１１０の下方に位置する領域１４０においてもレーダ機能回路が設けられうるが、特定回路１３０は、領域１４０と重ならない領域に設けられた、レーダ機能回路の一部であると考える。故に、パターン層Ｌ２において、特定回路１３０に対向する位置にはグランドパターン１１０が形成されないことになる。

【0050】

図１１では、パターン層Ｌ３において、特定回路１３０が形成されない空間が、特に何も存在しない空間であるかのように示されているが、実際には当該空間には基板層ＳＵＢ２及びＳＵＢ３を接合する接着剤等が充填されることになる、或いは、図示していないが、当該空間にレーダ機能回路を構成する他の回路が設けられていても良い（パターン層Ｌ３内に特定回路１３０が示される他の任意の図面においても同様）。

【0051】

図１１において、符号“１５０”にて参照されるドット領域は抵抗膜が設けられた領域を表している。抵抗膜１５０は、所定の電気抵抗率を有するよう、プリント基板１０Ｂの製造プロセスにてパターン層Ｌ２内に形成された抵抗体である。パターン層Ｌ２の領域の内、グランドパターン１１０が形成されていない領域の全部又は一部に抵抗膜１５０が形成される。図１１では、パターン層Ｌ２において、抵抗膜１５０及びグランドパターン１１０間に隙間が存在しているが、その隙間には実際には基板層ＳＵＢ１及びＳＵＢ２を接合する接着剤等が充填される。或いは、その隙間自体が存在しないように抵抗膜１５０とグランドパターン１１０とが接合されていても良い。抵抗膜１５０は、グランドパターン１１０を含む、レーダ装置１を形成する回路パターンの何れとも電気的に接続されていなくても良い。

【0052】

抵抗膜１５０は特定回路１３０に対向する位置に形成される。詳細には例えば、特定回路領域１３０が設けられる領域をＺ軸に沿ってパターン層Ｌ２内の領域に平行移動したときの平行移動後の領域に、抵抗膜１５０が設けられる。但し、図１１に示すように、その平行移動後の領域以外の領域（図１１においてグランドパターン１１０の右側に示された領域）にも、抵抗膜１５０は設けられうる。

【0053】

上述の如く、第２パターン構造において、特定回路１３０に対向する位置にはグランドパターン１１０が形成されない。これは、逆に考えれば、不要電波の抑止を狙ってグランドパターン１１０の形成領域をパターン層Ｌ２の全体領域からパターン層Ｌ２の一部領域に狭めたとき、パターン層Ｌ３及びＬ４において、グランドパターン１１０に対向しない領域が生まれるが、その領域に特定回路１３０が配置されるということである。特定回路１３０が配置されない場合、グランドパターン１１０に対向しない部分が無駄なスペースとなり得るが、特定回路１３０の配置によりプリント基板の全体が有効活用され、レーダ装置１全体の小型化や低廉化が図られる。

【0054】

但し、アンテナパターン１００にて送信アンテナが形成される場合、アンテナパターン１００の放射素子からの放射電波であって且つパターン層Ｌ２側に向かう放射電波の内、グランドパターン１１０の非存在領域を通過する電波が、特定回路１３０にて反射され、結果、不要電波が生じるおそれがある（アンテナパターン１００にて受信アンテナを形成する場合も同様）。これを考慮し、第２パターン構造では、アンテナパターン１００が形成されるパターン層Ｌ１と特定回路１３０が形成されるパターン層Ｌ３との間のパターン層Ｌ２内の位置であって且つ特定回路１３０に対向する位置に、抵抗膜１５０を形成している。抵抗膜１５０は、導電性電波吸収体として機能し、自身に入射してきた電波（電磁波）を反射せずに内部に取り込み、導電損失を利用して入射電波のエネルギーを熱に変える。このため、特定回路１３０への電波（送信波又は反射波）の到達が抑制されて特定回路１３０が不要電波の放射源となることが抑制される。不要電波の抑制による効果は上述した通りである。

【0055】

＜＜第３実施例＞＞
第３実施例を説明する。第２実施例において、グランドパターン１１０が設けられるパターン層Ｌ１とは別の層に抵抗膜を設けるようにしても良い。これについて説明する。

【0056】

図１２に、第３実施例に係るプリント基板１０（特にプリント基板１０Ｃと称され得る）の部分断面図を示す。図１２は、Ｙ軸に平行なＡ－Ａ’線（図８参照）に沿った、Ｚ軸に平行な断面による部分断面図である。プリント基板１０Ｃに採用された構造を含む、第３実施例に係る構造を第３パターン構造と称する。第３パターン構造は第１実施例に係る第１パターン構造を有し、従って、プリント基板１０Ｃにおいてパターン１００及び１１０の形状及び位置関係は第１実施例で示したものと同様である。

【0057】

プリント基板１０Ｃでは、特定回路１３０がパターン層Ｌ３ではなくパターン層Ｌ４に設けられている。第３パターン構造の説明にあたり、Ｚ軸に平行であって且つパターン層Ｌ４からパターン層Ｌ１に向かう方向を上方向と考え、その逆方向を下方向と考える。パターン層Ｌ４の領域の内、グランドパターン１１０の下方に位置する領域１４１においてもレーダ機能回路が設けられうるが、特定回路１３０は、領域１４１と重ならない領域に設けられた、レーダ機能回路の一部であると考える。即ち、図１１の第２パターン構造と同様、パターン層Ｌ２において、特定回路１３０に対向する位置にはグランドパターン１１０が形成されないことになる。尚、領域１４１に限らず、パターン層Ｌ４の領域の全体に亘って、レーダ機能回路を構成する各回路が形成され得る。

【0058】

図１２において、符号“１５０ａ”にて参照されるドット領域は抵抗膜が設けられた領域を表している。抵抗膜１５０ａは、所定の電気抵抗率を有するよう、プリント基板１０Ｃの製造プロセスにてパターン層Ｌ３内に形成された抵抗体である。抵抗膜１５０ａは、グランドパターン１１０を含む、レーダ装置１を形成する回路パターンの何れとも電気的に接続されていなくて良い。但し、層間接続ビアなどを利用して、抵抗膜１５０ａが他の回路パターン（例えばグランドパターン１１０）と接続されていても構わない。

【0059】

図１２においては、パターン層Ｌ３の領域内における、グランドパターン１１０に対向する位置１５２にも特定回路１３０に対向する位置１５３にも抵抗膜１５０ａが形成されており、抵抗膜１５０ａはパターン層Ｌ３の全体に亘って形成されていても良い。但し、抵抗膜１５０ａは、特定回路１３０に対向する位置１５３に配置されていれば足り、それ以外の位置に抵抗膜１５０ａが存在していなくても構わない。即ち例えば、特定回路１３０が設けられる領域を、Ｚ軸に沿ってパターン層Ｌ３内の領域に平行移動したときの平行移動後の領域に、抵抗膜１５０ａが設けられていれば足る。但し、レーダ機能回路がパターン層Ｌ４の領域の全体に亘って形成され得ることを考慮すれば、抵抗膜１５０ａをパターン層Ｌ３の全体に亘って形成することが妥当であるとも言える。

【0060】

図１２の第３パターン構造においても、図１１の第２パターン構造に類似して、アンテナパターン１００が形成されるパターン層Ｌ１と特定回路１３０が形成されるパターン層Ｌ４との間のパターン層Ｌ３内の位置であって且つ特定回路１３０に対向する位置に、抵抗膜１５０ａを形成している。抵抗膜１５０ａは、導電性電波吸収体として機能し、自身に入射してきた電波（電磁波）を反射せずに内部に取り込み、導電損失を利用して入射電波のエネルギーを熱に変える。このため、特定回路１３０への電波（送信波又は反射波）の到達が抑制されて特定回路１３０が不要電波の放射源となることが抑制される。不要電波の抑制による効果は上述した通りである。

【0061】

＜＜第４実施例＞＞
第４実施例を説明する。第２実施例において、グランドパターン１１０及び特定回路１３０間に位置する基板層を電波吸収材料にて構成するようにしても良い。これについて説明する。

【0062】

図１３に、第４実施例に係るプリント基板１０（特にプリント基板１０Ｄと称され得る）の部分断面図を示す。図１３は、Ｙ軸に平行なＡ－Ａ’線（図８参照）に沿った、Ｚ軸に平行な断面による部分断面図である。プリント基板１０Ｄに採用された構造を含む、第４実施例に係る構造を第４パターン構造と称する。第４パターン構造は第１実施例に係る第１パターン構造を有し、従って、プリント基板１０Ｄにおいてパターン１００及び１１０の形状及び位置関係は第１実施例で示したものと同様である。

【0063】

図１３において、符号“１３０”にて参照される斜線領域は特定回路が設けられた領域を表している。ここでは、特定回路１３０がパターン層Ｌ３に設けられているが、特定回路１３０はパターン層Ｌ４に設けられていても良い。第４パターン構造の説明にあたり、Ｚ軸に平行であって且つパターン層Ｌ４からパターン層Ｌ１に向かう方向を上方向と考え、その逆方向を下方向と考える。パターン層Ｌ３の領域の内、グランドパターン１１０の下方に位置する領域１４０においてもレーダ機能回路が設けられうるが、特定回路１３０は、領域１４０と重ならない領域に設けられた、レーダ機能回路の一部であると考える。故に、パターン層Ｌ２において、特定回路１３０に対向する位置にはグランドパターン１１０が形成されないことになる。

【0064】

図１３のプリント基板１０Ｄにおいて、基板層ＳＵＢ２は、基板層ＳＵＢ１及びＳＵＢ３とは異なり、電波吸収体として機能するよう電波吸収材料を用いて構成される。このため、プリント基板１０Ｄでは基板層ＳＵＢ２を電波吸収層１７０と称することもできる。例えば、ガラスエポキシ樹脂などの合成樹脂に対し磁性材料を混入することで基板層ＳＵＢ２を形成する。これにより、基板層ＳＵＢ２は、磁性電波吸収体として機能し、自身に入射してきた電波（電磁波）を反射せずに内部に取り込み、磁気損失を利用して入射電波のエネルギーを熱に変える。このため、特定回路１３０への電波（送信波又は反射波）の到達が抑制されて特定回路１３０が不要電波の放射源となることが抑制される。不要電波の抑制による効果は上述した通りである。

【0065】

尚、第４パターン構造において、特定回路１３０がパターン層Ｌ４に存在するのであれば、基板層ＳＵＢ２に代えて基板層ＳＵＢ３を電波吸収材料を用いて構成しても良い、或いは、基板層ＳＵＢ２及びＳＵＢ３を共に電波吸収材料を用いて構成しても良い。何れにせよ、グランドパターン１１０が形成されるパターン層と、特定回路１３０が形成されるパターン層との間に介在する１以上の基板層を、電波吸収材料を用いて構成すると良い。

【0066】

＜＜第５実施例＞＞
第５実施例を説明する。第４実施例において、電波吸収の機能を基板層ＳＵＢ１に担わせても良い。

【0067】

図１４に、第５実施例に係るプリント基板１０（特にプリント基板１０Ｅと称され得る）の部分断面図を示す。図１４は、Ｙ軸に平行なＡ－Ａ’線（図８参照）に沿った、Ｚ軸に平行な断面による部分断面図である。プリント基板１０Ｅに採用された構造を含む、第５実施例に係る構造を第５パターン構造と称する。第５パターン構造は第１実施例に係る第１パターン構造を有し、従って、プリント基板１０Ｅにおいてパターン１００及び１１０の形状及び位置関係は第１実施例で示したものと同様である。

【0068】

図１４において、符号“１３０”にて参照される斜線領域は特定回路が設けられた領域を表している。ここでは、特定回路１３０がパターン層Ｌ３に設けられているが、特定回路１３０はパターン層Ｌ４に設けられていても良い。第５パターン構造の説明にあたり、Ｚ軸に平行であって且つパターン層Ｌ４からパターン層Ｌ１に向かう方向を上方向と考え、その逆方向を下方向と考える。パターン層Ｌ３の領域の内、グランドパターン１１０の下方に位置する領域１４０においてもレーダ機能回路が設けられうるが、特定回路１３０は、領域１４０と重ならない領域に設けられた、レーダ機能回路の一部であると考える。故に、パターン層Ｌ２において、特定回路１３０に対向する位置にはグランドパターン１１０が形成されないことになる。

【0069】

図１４のプリント基板１０Ｅにおいて、基板層ＳＵＢ１は、所定の誘電体材料を用いて形成される誘電体部１８１と、所定の電波吸収材料を用いて形成される電波吸収部１８２とを、共通の平面上で結合した構成を有する。例えば、ガラスエポキシ樹脂などの所定の誘電体材料を用いて誘電体部１８１を形成する一方で、その誘電体材料を対し磁性材料を混入することで電波吸収部１８２を形成する（誘電体部１８１に対して磁性材料の混入は成されない）。そして、基板層ＳＵＢ１において、グランドパターン１１０に対向する位置には誘電体部１８１が配置され、特定回路１３０に対向する位置には電波吸収部１８２が配置される。

【0070】

これにより、基板層ＳＵＢ１における電波吸収部１８２は、磁性電波吸収体として機能し、自身に入射してきた電波（電磁波）を反射せずに内部に取り込み、磁気損失を利用して入射電波のエネルギーを熱に変える。このため、特定回路１３０への電波（送信波又は反射波）の到達が抑制されて特定回路１３０が不要電波の放射源となることが抑制される。不要電波の抑制による効果は上述した通りである。

【0071】

誘電体部１８１及び電波吸収部１８２から成る基板層ＳＵＢ１の製造方法は任意である。例えば、必要な形状を有する誘電体部１８１及び電波吸収部１８２を別々に用意して、それらを共通の平面上にて接着剤で結合すれば良い。より具体的な１つの例としては、基板層ＳＵＢ１の外形形状と同一の外形形状を有する板状の電波吸収基材を用意し、その電波吸収基材の所定領域にＺ軸方向に沿って貫通する穴部を形成する。この穴部が形成された電波吸収基材が電波吸収部１８２に相当する。一方で、ＸＹ面においてグランドパターン１１０と同一の形状を有する板状の誘電体部１８１を用意し、誘電体部１８１を電波吸収部１８２の穴部に挿入して、それらを接着剤で結合すれば良い。ここで、電波吸収部１８２の穴部は誘電体部１８１の形状にあわせた形状を有するものとする。

【0072】

＜＜第６実施例＞＞
第６実施例を説明する。レーダ装置１において、送信アンテナ又は受信アンテナを形成するアンテナパターンの具体的構成は任意である。

【0073】

例えば、図１５に示すようなアンテナパターン１００ａが、送信アンテナ又は受信アンテナを形成するアンテナパターンとして用いられても良い。アンテナパターン１００ａでは、いわゆる中央給電方式が採用されている。アンテナパターン１００ａは、図８及び図９に示すアンテナパターン１００と同等の構造を相当するアンテナパターン１００’を、結合部１０５を境界にして２つ設けた構成を有する（但し、図示の便宜上、図９のアンテナパターン１００と図１５のアンテナパターン１００’とでは、図示されるアンテナ素子１０２の個数等が異なっている）。より具体的には、第１のアンテナパターン１００’と第２のアンテナパターン１００’との間に結合部１０５が配置される。そして、第１のアンテナパターン１００’において、伝送電路１０１の一端は結合部１０５に接続されて、その一端から伝送線路１０１がＸ軸の正側に向けて伸びる。第２のアンテナパターン１００’において、伝送電路１０１の一端は結合部１０５に接続されて、その一端から伝送線路１０１がＸ軸の負側に向けて伸びる。各アンテナパターン１００’において、伝送線路１０１、アンテナ素子１０２及び終端端子１０３間の関係は、上述のアンテナパターン１００におけるものと同様である。第１及び第２のアンテナパターン１００’はアンテナパターン１００ａの構成要素に含まれるが、結合器１０５はアンテナパターン１００ａの構成要素に含まれない（但し含まれると解釈することも可能である）。

【0074】

アンテナパターン１００ａはパターン層Ｌ１に形成される。送信波を送信する送信アンテナとしてアンテナパターン１００ａを機能させる場合、送信信号がパターン層Ｌ４に形成された送信用回路からパターン層Ｌ１及びＬ４間に形成された導波管を通じて結合器１０５に伝搬され、結合器１０５から各伝送線路１０１を介して各アンテナ素子１０２に送信信号が伝搬される（送信波の放射用の電力が供給される）。反射波を受信する受信アンテナとしてアンテナパターン１００ａを機能させる場合、各アンテナ素子１０２による反射波の受信信号は各伝送線路１０１を介して結合器１０５に伝搬され、結合器１０５からパターン層Ｌ１及びＬ４間に形成された導波管を通じ、受信信号を処理する受信用回路に対して受信信号が伝搬される。

【0075】

図１５において、結合部１０５内に示された斜線領域は導波管の伝送路を表している。図１５では示されないが、導波管の伝送路はパターン層Ｌ１及びＬ４間に設けられることになる。導波管は中空導波管であっても良いが、導波管の伝送路はプリント基板１０を構成する誘電体などで満たされていても良い。但し、何れにせよ、導波管の伝送路の部分にはグランドパターンが設けられない。

【0076】

アンテナパターン１００ａが用いられる場合にも、グランドパターン１１０は、基板層ＳＵＢ１を介してアンテナパターン１００ａに対向する位置に配置され、且つ、アンテナパターン１００ａの外形を包含する所定の形状を有する。即ち、グランドパターン１１０は、アンテナパターン１００ａと同一の形状を有し且つアンテナパターン１００ａに対向する位置に配置される、或いは、アンテナパターン１００ａよりも若干大きな形状を有し且つアンテナパターン１００ａに対向する位置に配置される。

【0077】

図１６を参照する。既に述べたように、パターン層Ｌ１においてアンテナパターン（ここではアンテナパターン１００ａ）が形成される領域を包含する最小の矩形領域はアンテナパターン領域と称され、パターン層Ｌ２においてグランドパターン（ここではグランドパターン１１０）を形成する金属が配置された領域はグランドパターン領域と称される。アンテナパターン１００ａが用いられる場合にも、アンテナパターン領域とグランドパターン領域との関係は図９を参照して上述した通りである。即ち、アンテナパターン領域の形状及びグランドパターン領域の形状をＸＹ面に平行な平面に投影したとき、グランドパターン領域の形状内にアンテナパターン領域の形状が包含されるよう（それらの形状が完全に一致することを含む）、且つ、パターン層Ｌ２の一部の領域においてのみグランドパターン（ここではグランドパターン１１０）が存在するよう、アンテナパターン（ここではアンテナパターン１００ａ）の形状及び設置位置に応じてグランドパターンが形成される。グランドパターン領域の形状は矩形でも良く、アンテナパターン領域の形状とグランドパターン領域の形状は互いに完全に一致していても良い（上述したように形状の一致は大きさの一致も含む）。図１６の例において、アンテナパターン領域及びグランドパターン領域の夫々は、Ｘ軸に平行な２辺とＹ軸に平行な２辺を有する矩形領域となっており、ＸＹ面におけるアンテナパターン領域及びグランドパターン領域の中心位置は互いに一致しているが、それらは不一致でも良い。

【0078】

＜＜第７実施例＞＞
第７実施例を説明する。ここまでは、基本的に、図２の平面アンテナ装置２に設けられる１つのアンテナパターンに注目したが、平面アンテナ装置２には互いに分離した複数のアンテナパターンが設けられて良い。この際、アンテナパターンごとにグランドパターンが設けられ、アンテナパターンとグランドパターンの対ごとに、上述の第１～第５パターン構造の何れかが採用されると良い。これについて、具体的に説明する。

【0079】

図１７は、第７実施例に係るプリント基板１０（以下、特にプリント基板１０Ｆと称され得る）をＺ軸の正側から見た平面図である。Ｚ軸の正側からプリント基板１０Ｆを見たとき、パターン層Ｌ１に設けられた複数のアンテナパターンが観測される。平面アンテナ装置２に設けられるアンテナパターンの総数は２以上であれば任意であるが、ここではアンテナパターンの総数が６であるとし、プリント基板１０Ｆのパターン層Ｌ１に設けられる６つのアンテナパターンをＡＴ［１］～ＡＴ［６］にて参照する。アンテナパターンＡＴ［１］～ＡＴ［６］の夫々は、アンテナパターン１００又は１００ａと同一の構成を持つ。アンテナパターンＡＴ［１］～ＡＴ［６］に含まれる任意の２以上のアンテナパターンの形状は互いに一致していても良いし、不一致であっても良い。

【0080】

アンテナパターンＡＴ［１］～ＡＴ［６］は、パターン層Ｌ１において、互いに分離して並べられており、図１７ではＹ軸方向に沿って並べられている。例えば、Ｙ軸及びＺ軸は水平面に対して平行とされ、Ｘ軸は鉛直線に平行とされる。そうすると、アンテナパターンＡＴ［１］～ＡＴ［６］は鉛直面に沿って並ぶことになる。プリント基板１０Ｆにおいて、パターン層Ｌ２にはグランドパターンＧ［１］～Ｇ［６］が設けられており、図１７では、グランドパターンＧ［１］～Ｇ［６］の各外形が破線矩形として示されている。グランドパターンＧ［１］～Ｇ［６］に含まれる任意の２以上のグランドパターンの形状は互いに一致していても良いし、不一致であっても良い。

【0081】

任意の整数ｉについてアンテナパターンＡＴ［ｉ］とグランドパターンＧ［ｉ］とで対が形成される。つまり、アンテナパターンとグランドパターンの対ごとにマイクロストリップアンテナが構成される。そして、アンテナパターン及びグランドパターンの対ごとに、第１～第６実施例に示した構造が採用されて良い。

【0082】

即ち、アンテナパターン及びグランドパターンの各対において、グランドパターンＧ［ｉ］は、基板層ＳＵＢ１を介してアンテナパターンＡＴ［ｉ］に対向する位置に配置され、且つ、アンテナパターンＡＴ［ｉ］の外形を包含する所定の形状を有する。より具体的には、各対において、グランドパターンＧ［ｉ］は、アンテナパターンＡＴ［ｉ］と同一の形状を有し且つアンテナパターンＡＴ［ｉ］に対向する位置に配置される、或いは、アンテナパターンＡＴ［ｉ］よりも若干大きな形状を有し且つアンテナパターンＡＴ［ｉ］に対向する位置に配置される。

【0083】

パターン層Ｌ２においてグランドパターンＧ［１］～Ｇ［６］は互いに分離したパターンとして形成されている。グランドパターンＧ［１］～Ｇ［６］の夫々は、プリント基板１０Ｆに設けられた層間接続ビア（貫通ビアやブラインドビアを含む；図１７において不図示）を介して接地される、即ち例えば、パターン層Ｌ１又はＬ４の一部に設けられたグランド電位を有する金属部に接続される。

【0084】

アンテナパターン及びグランドパターンの各対において、アンテナパターンＡＴ［ｉ］及びグランドパターンＧ［ｉ］は第１パターン構造を有し、特定回路１３０が存在する場合には第２～第５パターン構造の何れかが採用されて良い。

【0085】

これにより、アンテナパターンが複数設けられる場合にあっても、上述の各実施例で示した効果が奏される。レーダ装置１を実際に形成する場合、通常は複数のアンテナパターンが必要となるため、上述の各実施例で示した効果が、実際のレーダ装置１に即した有益な効果として得られる。

【0086】

ここでは、アンテナパターンＡＴ［１］及びＡＴ［２］により２本の送信アンテナが構成され、アンテナパターンＡＴ［３］～ＡＴ［６］により４本の受信アンテナが構成されることを想定する。この場合、アンテナパターンＡＴ［１］及びＡＴ［２］からの各送信波が空間に向けて放射され、それらの送信波は空間において合成された形態で伝搬される。合成された送信波は、車両ＣＲの周辺に位置する物標（先行車、対向車、路側設置物など）によって反射され、その反射による反射波をアンテナパターンＡＴ［３］～ＡＴ［６］の夫々において受信する。アンテナパターンＡＴ［３］～ＡＴ［６］の受信信号は夫々に図２の電子回路３に送られる。電子回路３は上述のＭＭＩＣ１２０等にて構成され、アンテナパターンＡＴ［３］～ＡＴ［６］の各受信信号に基づき物標データを生成する。

【0087】

図１８を参照し、今、単一の微小な物標ＴＧからの反射波ＲＷがレーダ装置１にて受信されることを考える。レーダ装置１及び物標ＴＧ間を結ぶ直線とＺ軸とが成す角度θは、レーダ装置１から見た物標ＴＧの存在位置の方位を表している。レーダ装置１では、その方位を示す情報も導出されて物標データに含められうる。尚、物標ＴＧがＺ軸の正側に位置するときの角度θを０°としたとき、角度θには正の角度と負の角度がある。

【0088】

図１９は、物標ＴＧからの反射波ＲＷがアンテナパターンＡＴ［３］～ＡＴ［６］にて共通して受信される様子を示した図である。アンテナパターンＡＴ［３］～ＡＴ［６］の受信信号間には角度θに応じた位相差が生じ、レーダ装置１の電子回路３では、この位相差を検出することで物標ＴＧの方位（即ち角度θ）を導出する。

【0089】

しかし、電子回路３で実際に検出される位相差は、上記不要電波や、アンテナパターンＡＴ［３］～ＡＴ［６］間のアイソレーションの不完全さの影響を受けて誤差を含み得る。この誤差が上述の位相誤差に相当する。角度θが比較的小さな物標ＴＧからの反射波ＲＷを受けるとき、ビームパターンにおいて相対的に大きなゲインが得られ、ゲインが相対的に大きな角度範囲では、不要電波等の影響は小さいものとして無視できる（即ち位相誤差は軽微である）。但し、ゲインが相対的に小さくなる広角側の角度範囲では、不要電波等の影響が相対的に大きくなって、大きな位相誤差が生じ得る（参考実施例のレーダ装置１ＲＥＦに関する図７を参照）。

【0090】

第１～第５パターン構造の何れかが採用された平面アンテナ装置２を用いれば、不要電波を抑制することが可能となるため、このような位相誤差を低減することが可能となる。

【0091】

＜＜本発明の考察＞＞
上述の実施形態にて具体化された本発明について考察する。

【0092】

本発明の一側面に係る平面アンテナ装置は、基板（１０）の第１層（Ｌ１）、第２層（Ｌ２）にアンテナパターン（１００）、グランドパターン（１１０）を形成して構成される平面アンテナ装置であって、前記グランドパターンは、前記第１層及び前記第２層間の基板層（ＳＵＢ１）を介して前記アンテナパターンに対向する位置であって且つ前記第２層の一部の領域に形成され、前記アンテナパターンの外形を包含する形状を有することを特徴とする。

【0093】

前記平面アンテナ装置において、例えば、前記基板は、前記第１層及び前記第２層に加えて第３層（Ｌ３又はＬ４）を含む多層構造を有し、前記第２層は前記第１層と前記第３層との間に位置し、前記第３層に所定の回路（レーダ機能回路）が設けられ、前記所定の回路に含まれる特定回路（１３０）に対向する位置には、前記グランドパターンが形成されないと良い。

【0094】

この際例えば、前記第２層において前記特定回路に対向する位置に抵抗膜（１５０）を形成しても良いし（図１１参照）、前記第２層（Ｌ２）と前記第３層（Ｌ４）との間に抵抗膜（１５０ａ）を有する層（Ｌ３）を介在させても良いし（図１２参照）、前記第２層（Ｌ２）と前記第３層（Ｌ３又はＬ４）との間に所定の電波吸収材料を用いて形成された層（ＳＵＢ２，１７０）を介在させても良い（図１３参照）。

【0095】

本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。

【符号の説明】

【0096】

１ レーダ装置
２ 平面アンテナ装置
１０ プリント基板
１００、１００ａ、ＡＴ［１］～ＡＴ［６］ アンテナパターン
１１０、Ｇ［１］～Ｇ［６］ グランドパターン
１３０ 特定回路
１５０、１５０ａ 抵抗膜
１７０ 電波吸収層
１８１ 誘電体部
１８２ 電波吸収部
Ｌ１～Ｌ４ パターン層
ＳＵＢ１～ＳＵＢ３ 基板層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】