JP2000341030A - 導波管アレーアンテナ装置 - Google Patents

導波管アレーアンテナ装置

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JP2000341030A
JP2000341030A JP14695399A JP14695399A JP2000341030A JP 2000341030 A JP2000341030 A JP 2000341030A JP 14695399 A JP14695399 A JP 14695399A JP 14695399 A JP14695399 A JP 14695399A JP 2000341030 A JP2000341030 A JP 2000341030A
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JP
Japan
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waveguide
radio wave
array antenna
antenna device
waveguide array
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JP14695399A
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English (en)
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Kazuo Sato
和夫 佐藤
Kunio Sakakibara
久二男 榊原
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Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導波管アレーアンテナ装置において、グレー
ティングローブを低減すること。 【解決手段】導波管にスロット状のアンテナ素子を多数
配列させた送信用又は受信用の導波管アレーアンテナ装
置である。導波管１０１の側面１０４に、アンテナ素子
１０２の配列方向に、各アンテナ素子１０２を挟んで電
波反射体１０３を設ける。その電波反射体１０３の放射
面１０２ａからの高さを、放射する電波波長λ0 の１／
４以上とする。各アンテナ素子１０２からグレーティン
グローブ方向に放射された電波は、この電波反射体１０
３で遮蔽される。よって、グレーティングローブ方向で
電波は強め合うことはない。これにより、導波管アレー
アンテナ装置全体としてのグレーティングローブが低減
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、マイクロ波，ミリ波な
どの高い周波数帯のアンテナ装置に関する。特に、アン
テナ素子が導波管長手方向に所定間隔に配列された送信
用又は受信用の導波管アレーアンテナに関する。本発明
は、車載用レーダー装置に適用できる。
【０００２】
【従来技術】マイクロ波、ミリ波などの高い周波数帯の
電波を放射または受信するアンテナ装置としては、導波
管スロットアンテナが知られている。例えば，Richard
Ｃ．Johnson らによるAntenna Engineering Handbook
（出版：McGraw- Hill BookCompany 1984 年）の９章Sl
ot-Antenna Arrayに記載された導波管スロットアンテナ
がある。簡単に説明すると、それは図９に示すように複
数のスロット状のアンテナ素子（開口部）１０２を電波
を伝送する導波管１０１の一つの側面１０４に所定の間
隔に配列し、導波管１０１に供給される電力を各アンテ
ナ素子１０２から放射させるものである。各アンテナ素
子１０２から放射される電波の振幅、位相を制御するこ
とで、任意の方向にビ−ムを指向させることができる。
導波管１０１内を伝搬する電波の損失は非常に小さいた
め、これはマイクロ波，ミリ波などの高い周波数におい
て高い放射効率を持つアンテナとなる。
【０００３】アンテナ素子１０２の指向性を無指向性と
すると、図９における導波管アレーアンテナ装置の放射
電界強度分布は、次式で表される。
【数１】 Ｉ（θ）＝Ｉ0 ・ｓｉｎ（ＮΘ／２）／ｓｉｎ（Θ／２） Θ＝（２π／λ0 ）Ｄｓｉｎθ ・・・・（１） ここに、 Ｉ0 ：アンテナ素子からの放射強度 Θ ：隣接した素子間のθ方向への位相差 θ ：放射角度 λ0 ：自由空間における波長 Ｄ ：隣接したアンテナ素子間の間隔 Ｎ ：整数 である。
【０００４】これは、放射強度Ｉが最大となる放射角度
θは波長λとアンテナ素子間の間隔Ｄに依存することを
意味し、隣接した素子間のθ方向への位相差Θが２πの
整数倍であるときに、放射強度が最大になることを示
す。但し、放射角度θは、アンテナ素子１０２の配列方
向をｘ軸とする時、ｘｚ平面におけるｚ軸からの偏角で
ある。例えば、アンテナビーム（メインビーム）をｚ軸
に指向させる場合を想定する。この場合は、放射角度＝
０度であるので、隣接したアンテナ素子間の位相差Θを
０とする必要がある。位相差Θを０、即ち全てのアンテ
ナ素子間で位相差をなくすためには、アンテナ素子間隔
Ｄと導波管内を伝搬する電波の波長λｇ（λｇ：以下、
管内波長と呼ぶ。）を等しくする必要がある。そのた
め、上記アンテナ素子１０２は、間隔Ｄをλｇとして配
列されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、管内波長λｇは自由空間中を伝搬する自由空間波長
λ 0 よりも長くなる。例えば、λｇ＝１．１２５λ0 で
ある。アンテナ素子を複数配列した場合、そのアンテナ
素子間隔Ｄが自由空間波長λ 0 より大きくなると、式
（２）に従って、θ方向にはグレーティングローブと呼
ばれる不要な電波が放射される。
【数２】 λ0 ＝Ｄｓｉｎθ （0 ≦θ≦π/2） ・・・・・（２）
【０００６】上記放射角θは、本来、管内波長λｇと自
由空間波長λ0 が一致しておれば、（２）よりλ0 ／Ｄ
＝１＝ｓｉｎθとなり、グレーティングローブは９０度
方向に放射される。９０度方向は、容易に遮蔽できるの
で、現実的には問題とならない。ところが、実際は管内
波長は自由空間波長より短いので、放射条件が（２）式
となり、９０度方向には放射されない。即ち、管内波長
λｇ（＝Ｄ）でアンテナ素子を配列すると（２）式よ
り、θ＝ｓｉｎ-1（λ0 ／λｇ）＝６２．７度の方向に
電波が放射される。これがグレーティングローブであ
る。このグレーティングローブをメインビームと同時に
放射させると、他のシステムヘ干渉現象を引き起こす可
能性がある。また、メインビームの相対利得を低下させ
るという問題もある。さらに受信アンテナとした場合
は、強度の弱いグレーティングローブで受信する可能性
がある。
【０００７】そのため、このグレーティングロ−ブを低
減する手法として、導波管内に誘電体材料を挿入し、導
波管内波長λｇを自由空間波長λ0 より短縮させる方法
が提案されている。しかしながら、マイクロ波，ミリ波
帯では誘電体材料内を伝搬する際に大きな損失が生じ
る。そのため、導波管アレ−アンテナの特徴である高い
放射効率が犠牲になるという欠点がある。また、導波管
内に誘電体材料を挿入することは、製造上容易ではな
く、コスト上昇などの問題が発生する。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は高い放射効率を維持すると
ともに不要なグレーティングローブを放射しない導波管
アレーアンテナを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１の導波管アレーアンテナ装置は、導波管の
所定側面において導波管長手方向に沿って所定の間隔で
アンテナ素子を配列して指向性を持たせた送信又は受信
用の導波管アレーアンテナであって、アンテナ素子の周
囲の少なくとも一部には、アンテナ素子の放射面よりも
高い電波遮蔽体がその所定側面に形成されたことを特徴
とする。ここに、導波管長手方向は導波管内を伝わる電
波の進行方向と同一方向であり、各アンテナ素子を結ぶ
方向である。
【００１０】また、請求項２の導波管アレーアンテナ装
置は、電波遮蔽体がアンテナ素子の配列方向にアンテナ
素子を挟んで形成され、その導波管長手方向と交差する
方向に形成されていることを特徴とする。
【００１１】また、請求項３の導波管アレーアンテナ装
置は、電波遮蔽体がアンテナ素子を含み所定側面に形成
された凹部の側壁であることを特徴とする。
【００１２】また、請求項４の導波管アレーアンテナ装
置は、所定側面に設けられた凹部が円筒又は角筒形状で
あることを特徴とする。
【００１３】また、請求項５の導波管アレーアンテナ装
置は、その導波管が導波管長手方向に平行に並列配置さ
れたものであることを特徴とする。
【００１４】また、請求項６の導波管アレーアンテナ装
置は、電波遮蔽体が電波を反射する電波反射体又は電波
を吸収する電波吸収体であることを特徴とする。
【００１５】
【作用及び発明の効果】請求項１の導波管アレーアンテ
ナ装置によれば、アンテナ素子の周囲の少なくとも一部
にはアンテナ素子の放射面より高い電波遮蔽体をその所
定側面に備えている。アンテナ素子の配列方向をｘ軸、
アレイアンテナのメインビーム方向をｚ軸、両軸に直交
する軸をｙ軸とし、ｘｚ平面におけるｚ軸からの偏角を
θとする。例えば、間隔Ｄ（＝λｇ）で配列されたアン
テナ素子から、波長λ0 の電波が放射されると、上記
（２）式よりθ＝ｓｉｎ-1（λ0 ／λｇ）を満たす方向
θにグレーティングローブが形成される。
【００１６】本請求項の導波管アレーアンテナ装置は、
上記方向に放射されるグレーティングローブを遮るよう
に上記電波遮蔽体を少なくとも所定側面の一部に備えて
いる。これにより、アンテナ素子から放射される電波の
一部が遮蔽され、強め合うことはない。よって、導波管
アレーアンテナ装置からのグレーティングローブが低減
される。また、導波管内に誘電体材料を配置させる複雑
な製造工程を必要としない。よって、高効率放射を維持
するとともに安価に製造できる導波管アレーアンテナ装
置となる。
【００１７】また、請求項２の導波管アレーアンテナ装
置によれば、電波遮蔽体が導波管長手方向と交差する方
向に形成され、アンテナ素子の配列方向にそのアンテナ
素子を挟んで配置されている。
【００１８】導波管アレーアンテナ装置から放射される
グレーティングローブは、ｘｚ平面における略長手方向
で合波され強め合う。上記電波遮蔽体は、上記配置によ
り導波管の長手方向に各アンテナ素子を隔離している。
即ち、アンテナ素子から放射される電波は、グレーティ
ングローブの放射方向に漏洩されることはない。これに
より、グレーティングローブが効率よく低減される。
尚、上記電波遮蔽体は導波管の長手方向に各アンテナ素
子を完全に隔離することが望ましい。また、その形状は
直方体が望ましい。直方体であれば、アンテナ素子から
グレーティングローブ方向に放射される電波を効率よく
遮蔽することができる。また、製造が容易となる。これ
により、グレーティングローブが効率的に確実に低減さ
れるとともに安価な導波管アレーアンテナ装置となる。
【００１９】また、請求項３の導波管アレーアンテナ装
置によれば、例えばアンテナ素子は凹部底面に位置し、
その凹部側面が電波遮蔽体となる構造を採っている。こ
の凹部は確実に各アンテナ素子を相互に隔離し、その側
面は各アンテナ素子から放射される全方位のグレーティ
ングローブ放射方向の電波波を遮蔽する。よって、より
確実にグレーティングローブが低減される導波管アレー
アンテナ装置となる。
【００２０】また、請求項４の導波管アレーアンテナ装
置によれば、その凹部が円筒又は角筒形状に製作されて
いる。上記円筒形状又は角筒形状の凹部は、切削加工又
はプレス加工又は射出成型加工等でより簡単に製造可能
である。よって、上記請求項３に記載の効果を有すると
ともに製造コストが大幅に低減される導波管アレーアン
テナ装置となる。
【００２１】また、請求項５の導波管アレーアンテナ装
置によれば、その導波管が導波管長手方向に平行に並列
配置されている。即ち、アンテナ素子と電波遮蔽体が２
次元的に配置された導波管アレーアンテナ装置となる。
各アンテナ素子から放射される電波は、少なくともその
一部が上記電波遮蔽体によって遮蔽される。よって、グ
レーティングローブが低減された２次元の導波管アレー
アンテナ装置となる。
【００２２】また、請求項６の導波管アレーアンテナ装
置は、その電波遮蔽体は電波を反射する電波反射体ある
いは電波を吸収する電波吸収体から構成されている。電
波遮蔽体が、例えば金属からなる電波反射体であれば、
アンテナ素子からグレーティングローブ方向へ放射され
る電波を他方へ反射させて遮蔽することができる。これ
により、導波管アレーアンテナ装置のグレーティングロ
ーブが低減される。この時、この電波反射体は、電波を
乱反射させる乱反射体が望ましい。乱反射であれば、全
方位に散乱されて他の特定の方向でも強め合うことはな
い。よって、より確実にグレーティングローブを低減さ
せることができる。
【００２３】また、上記電波遮蔽体は、例えばフェライ
ト等の電波吸収体であってもよい。電波吸収体であれ
ば、アンテナ素子からグレーティングローブ方向へ放射
される電波を吸収して遮蔽することができる。これによ
っても、導波管アレーアンテナ装置全体としてのグレー
ティングローブが低減できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。尚、本発明は下記実施例に
限定されるものではない。本実施例では、送信用のアン
テナ装置に適用した導波管アレーアンテナ装置を説明す
る。 （第１実施例）図１に、本実施例における導波管アレー
アンテナ装置１００の構成を示す。図は、斜視図であ
る。本実施例の導波管アレーアンテナ装置１００は、導
波管１０１、導波管１０１の側面１０４に設けられ、そ
の長手方向に配列されたスロット状のアンテナ素子１０
２、および同じく側面１０４に上記アンテナ素子１０２
を挟んでアンテナ素子１０２の放射面１０２ａより高く
形成された電波反射体１０３から構成される。ここで、
導波管の長手方向は上述のように導波管内における電波
の進行方向を意味し、図においては各アンテナ素子１０
２を結ぶ方向を意味する。また、側面１０４は請求項１
における所定側面であり、例えば受信アンテナ方向に向
けられる面を意味する。
【００２５】導波管１０１は、方形導波管であり内部で
電波を共振させる中空の金属管である。その大きさは、
λ0 を自由空間波長とすれば、縦（ｗz ）0 ．4 λ0 、
横（ｗy ）0 ．８λ0 、長さ（ｗx ）約６λ0 である。
【００２６】また、この方形導波管の側面１０４に配列
されたアンテナ素子１０２は、縦（Ａy ）0 ．5 λ0 、
横（A x ）０．1 λ0 のスロット状の開口部であり、本
実施例では、例えば５素子が間隔Ｄ（＝０．９λｇ）で
配置されている。これは、スロットアンテナを同位相で
給電するには、間隔Ｄを管内波長間隔λｇにすればよい
が、実際にはスロットアンテナの影響により、導波管を
伝搬する電波の位相が遅れるため、間隔Ｄは管内波長間
隔λｇより少し短くなるからである。電波はこのスロッ
ト状の開口部から放射される。
【００２７】また、同じく側面１０４には、上記アンテ
ナ素子１０２を挟んで電波反射体１０３が配列されてい
る。電波反射体１０３は、縦（S x ）0 ．2 λ0 、横
（ Sy）0 ．8 λ0 、高さ（Ｓz ）0 ．25λ0 の直方体
の金属である。この電波反射体１０３は、上記アンテナ
素子１０２間の中央に配置され、隣合うアンテナ素子１
０２との距離Ｌ１，Ｌ２が等しくなるように配置されて
いる。即ち図において、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｄ／２に設定され
ている。
【００２８】この状態で、導波管１０１に開口部１０５
から電波が供給されると、スロットであるアンテナ素子
１０２からは電波が放射される。この時、各アンテナ素
子１０２からは同位相で電波が放射される。規則正しく
配列されたアンテナ素子１０２から、同位相で電波が放
射された場合の遠方における電波の強度分布は、上記
（１）式で表される。（１）式の分母が０になるときが
放射の最大ピークである。
【００２９】分母が０になる条件は、Θ＝（２π／λ
ｇ）Ｄｓｉｎθ＝２ｎπであり、ｎ＝０の時が０次の極
大である。この時、上式（１）の分子、分母とも０にな
るが、極限値をとればδ関数となりその極大値はＩ0 Ｎ
となる。また、その方向θは０度、即ちｚ軸方向とな
る。また、ｎ＝１の時が１次の極大値であり、その方向
θは９０度となる。
【００３０】しかしながら、導波管内を伝搬する波長λ
ｇと自由空間を伝搬する波長λ0 の間にはλｇ＝１．２
５λ0 の関係があり、間隔Ｄ＝１．１２５λ0 となる。
よって、グレーティングローブの方向は、９０度となら
ず、（２）式に従ってθ＝６２．７度となる。即ち、ｘ
ｚ平面において、ｚ軸からアンテナ素子１０２の配列方
向にθ＝±６２．７度の方向にグレーティングローブを
生じさせる。
【００３１】本実施例では、このグレーティングローブ
を低減させるため各アレイ素子１０２間に上記直方体の
電波反射体１０３を備えている。図２にメインビームお
よびグレーティングローブの放射方向と電波反射体１０
３の関係を示す。グレーティングローブの放射角θは、
６２．７度であるので、アレイ素子１０２を中心とした
電波反射体１０３の見込み角を２７．３度以上に設定す
れば、上記グレーティングローブは遮蔽される。即ち、
装置全体のグレーティングローブが低減される。
【００３２】本実施例では、電波反射体１０３の高さを
０．２５λ0 、厚さを０．２λ0 、即ち見込み角にして
２８．４度としてあるので、上記グレーティングローブ
の大半を遮蔽することができる。これにより、装置全体
としてのグレーティングローブが低減される。
【００３３】図３に、この配列された電波反射体１０３
の効果を示す。図は、アンテナの指向特性である。横軸
に、アンテナのｚ軸を中心にしたアンテナ素子１０２の
放射角θ、即ちｘｚ平面におけるｚ軸からの偏角θ、縦
軸に相対利得ｄＢを示す。実線が電波反射体１０３を配
置した場合、点線が電波反射体がない従来の場合を示
す。従来の構成では、約θ＝±60度の方向にグレーティ
ングローブを生じさせているが、本実施例では電波反射
体１０３を配置することによって、このグレーティング
ローブを大幅に低減させている。また、それによりθ＝
０度方向の相対感度を向上させている。
【００３４】このように、アンテナ素子間に所定高さと
所定幅を有する上記直方体の電波反射体を設ければ、各
アンテナ素子からのグレーティングローブ方向の電波を
確実に遮蔽することができる。これにより、導波管アレ
ーアンテナ装置全体のグレーティングローブが大幅に低
減される。
【００３５】尚、上記例ではアンテナ素子１０２の配列
を１次元としたが、これを２次元としても良い。図１に
示す導波管アレーアンテナ装置１００を、その導波管１
０１の長手方向に平行に配列すれば、図４（ａ），
（ｂ）に示すように平面型導波管アレーアンテナ装置２
００、３００が構成できる。その際、電波反射体１０３
を、図４（ｂ）に示すように連続して共通化して電波反
射体３０３とすれば製造が簡易となり、その単位当たり
のコストが低減される。
【００３６】（第２実施例）図5(ａ) ，（ｂ）に、本発
明の導波管アレーアンテナ装置５００、６００を示す。
図は、斜視図である。本実施例の導波管アレーアンテナ
装置５００、６００は、第１実施例の導波管アレーアン
テナ装置１００と同様に、導波管１０１と導波管１０１
の側面１０４に配列して設けられたスロット状のアンテ
ナ素子１０２から構成される。第１実施例と異なる所
は、側面１０４に導波管１０１の長手方向に間隔Ｄで配
列された凹部（以下、キャビティと呼ぶ。）１０６を形
成し、その底面に上記アンテナ素子１０２を設けたこと
である。尚、このアンテナ素子１０２は上記キャビティ
１０６の中央に配置され、さらに導波管長手方向に対し
て斜め45度方向に形成されている。その寸法は、第１実
施例のそれと同等である。また、ここでも上記間隔Ｄは
管内波長０．９λｇである。
【００３７】上記キャビティ１０６の形状が円筒形状で
ある場合を図５（ａ）に、キャビティ１０６の形状が角
筒形状である場合を図５（ｂ）に示す。その大きさは、
円筒形状のキャビティ１０６を例にとれば、直径Ｃd は
0 ．8 λ0 、高さＣh は０．２５λ0 である。これらの
キャビティ１０６は、導波管１０１の側面１０４を第１
実施例のそれより厚く作製し、その側面を切削加工等で
キャビティの高さがＣh になるように形成される。この
高さＣh の側面が、各アンテナ素子１０２からグレーテ
ィングローブ方向へ放射される電波を遮蔽する。これに
より、第１実施例と同様に全体としてのグレーティング
ローブが低減される。
【００３８】上記遮蔽は、主に電波遮蔽体１０３の高さ
Ｃh によってなされる。よって、その高さＣh は装置全
体としてのグレーティングローブの抑圧を左右すると考
えられる。電波遮蔽体の高さをキャビティ高さＣh で代
表させて、その高さＣh がメインビーム（z 軸方向）お
よびグレーティングローブに及ぼす影響の測定結果を図
６に示す。横軸がキャビティ高さＣh であり、縦軸がメ
インビーム（z 軸方向）およびグレーティングローブの
相対利得である。ここで、電波遮蔽体が無い場合のグレ
ーティングロ―ブ、およびメインビームの利得を０dBと
した。キャビティ高さＣh が高くなるにつれ、グレーテ
ィングローブ方向へ放射される電波が遮蔽され、その結
果グレーティングローブの利得は低下し、メインビーム
の利得が向上することがわかる。また、図６からＣh を
0 ．25λ0 以上とするとその効果が大きいことが明らか
となる。
【００３９】このように導波管に配列された凹部である
キャビティを形成し、その底面にアンテナ素子を設けれ
ば、ｚ軸を回転対称軸とする全てのグレーティングロー
ブが遮蔽される。これにより、より確実にグレーティン
グローブが低減される。
【００４０】また、上記例ではアンテナ素子１０２をｘ
軸に対してその長手方向が４５度角度で交差するよう配
置したが、第１実施例のように９０度で交差するよう配
置してもよい。放射される電波の偏波面方向は異なる
が、キャビティ１０６による遮蔽効果は同等であり、グ
レーティングローブは大幅に低減される。
【００４１】また、上記例ではアンテナ素子１０２の配
列を１次元としたが、これをさらに２次元としても良
い。図５に示す導波管アレーアンテナ装置５００をその
長手方向に直交する方向に配列すれば、図７（ａ）に示
すように平面型導波管アレーアンテナ装置７００が構成
できる。製造の際には、図７（ａ）に示すようにキャビ
ティ１０６を切削加工や射出成形で加工し、導波管１０
１、アンテナ素子１０２と一体構造としてもよい。ま
た、図７（ｂ）に示すように、アンテナ素子１０２を有
した導波管１０１と電波反射体７０１をそれぞれ分離し
て独立に製作し、後に貼り合わせても作製することがで
きる。
【００４２】以上、上記実施例では送信用の導波管アレ
ーアンテナ装置の場合について述べたが、上記実施例の
導波管アレーアンテナ装置は、受信用のアンテナ装置と
しても使用することができる。
【００４３】（変形例）以上、本発明を表す１実施例を
示したが、他に様々な変形例が考えられる。例えば、第
１実施例の導波管アレーアンテナ装置１００では、放射
される電波の偏波面をｘｚ面とするため、アンテナ素子
１０２の長手方向、即ちスロットの長手方向が導波管１
０１の長手方向と直交するよう配置した。それに従っ
て、電波反射体１０３もその長手方向が導波管１０１の
長手方向と直交するよう、各アンテナ素子１０２を挟ん
で配置した。
【００４４】しかしながら、基本的な導波管アレーアン
テナ装置として、第２実施例の様にアンテナ素子１０２
が導波管の長手方向に対して斜め45度方向に配置される
場合がある。この場合は、放射される電波の偏波面がｘ
ｚ平面に対して４５度の傾きをもって放射される。この
時も、グレーティングローブは導波管の長手方向に発生
する。従って、電波反射体１０３を導波管の長手方向に
交差して設けるとともに各アンテナ素子１０２に対して
その長手方向に平行に配置して、それらを等距離で隔離
するよう配置するのが望ましい（図８（ａ））。これに
より、各アンテナ素子からグレーティングローブ方向へ
放射される電波を効率的に遮ることができ、装置全体と
してのグレーティングローブ低減することができる。こ
のように、電波反射体１０３を形成してもよい。
【００４５】また、上記導波管アレーアンテナ装置４０
０を導波管１０１の長手方向と直交する方向に複数個配
列して、アンテナ素子１０２を２次元に配列してもよ
い。この場合は、平面型導波管アレーアンテナ装置４１
０となる（図８（ｂ））。この場合、電波反射体１０３
を図に示すように連続して共通化された電波反射体４１
３としても、その遮蔽効果は同等である。この場合も、
製造が容易となりその単位当たりの製造コストが低減さ
れる。よって、安価で効率の良い平面型導波管アレーア
ンテナ装置となる。
【００４６】また、第１実施例および上記変形例では、
各アンテナ素子１０２を挟んで電波遮蔽体１０３を形成
し、長手方向即ちｘ方向に各アンテナ素子１０２を隔離
した。それにより、ｘ方向のグレーティングローブを低
減させた。しかしながらこの場合、わずかながらｙ方向
へのグレーティングローブがある。特に、２次元の平面
型導波管アレーアンテナ装置とした時はそれが無視でき
ない。この場合は、ｘｙ面内の全方位について各アンテ
ナ素子１０２を隔離するよう、アンテナ素子１０２の全
周囲に上記電波遮蔽体１０３を立設するのが望ましい。
ｘｙ面内における全方位において各アンテナ素子１０２
からの全てのグレーティングローブ方向への放射電波が
遮蔽されるので、第２実施例の導波管アレーアンテナ装
置と同等の効果が得られる。
【００４７】また、第１実施例ではアンテナ素子１０２
を導波管の側面１０４に設けたスロット状のアンテナ素
子１０２としたが、これに代えてマイクロストリップア
ンテナやループアンテナなどを直線的に配列し、同様の
指向性を有するアンテナ装置としてもよい。この場合
も、放射面より高さ０．２５λ0 以上の上記電波遮蔽体
を設ければ、そのアンテナ装置のグレーティングローブ
を低減させることができる。
【００４８】また、上記実施例では、電波遮蔽体は金属
からなる電波反射体で構成し、各アンテナ素子からのグ
レーティングローブ方向への電波を反射させて遮蔽して
いたが、これに代えて例えばＭｎＺｎ等のフェライトか
らなる電波吸収体としてもよい。電波吸収体であれば、
各アンテナ素子からグレーティングローブ方向へ放射さ
れる電波は吸収され遮蔽される。これによっても、その
方向で電波は強め合うことはなく、同様に装置全体から
のグレーティングローブが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る導波管アレーアンテ
ナ装置の斜視図。
【図２】本発明の第１実施例に係るグレーティングロー
ブと電波反射体との関係図。
【図３】本発明の第１実施例に係る電波反射体の効果を
示すアンテナ出力の相対利得図。
【図４】本発明の第１実施例に係る２次元化された導波
管アレーアンテナ装置の斜視図。
【図５】本発明の第２実施例に係る導波管アレーアンテ
ナ装置の斜視図。
【図６】本発明の第２実施例に係るキャビティ高さとア
ンテナ出力の相対利得との関係図。
【図７】本発明の第２実施例に係る２次元化された導波
管アレーアンテナ装置の斜視図。
【図８】本発明の第１実施例の変形例に係る導波管アレ
ーアンテナ装置の斜視図。
【図９】従来例の導波管アレーアンテナ装置の斜視図。
【符号の説明】
１００ 導波管アレーアンテナ装置 １０１ 導波管 １０２ アンテナ素子 １０２ａ 放射面 １０３ 電波反射体 １０４ 出射側面 １０５ 開口部 １０６ キャビティ ３０３，４１３ 電波反射体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J020 AA03 BA01 BA04 BC12 BD01 DA03 DA04 5J021 AA05 AA09 AB05 BA01 CA02 GA01 GA05 HA05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】導波管の所定側面において、導波管長手方
    向に沿って所定の間隔でアンテナ素子を配列して指向性
    を持たせた送信又は受信用の導波管アレーアンテナにお
    いて、 前記アンテナ素子の周囲の少なくとも一部には、前記ア
    ンテナ素子の放射面よりも高い電波遮蔽体が前記所定側
    面に形成されたことを特徴とする導波管アレーアンテナ
    装置。
  2. 【請求項２】前記電波遮蔽体は、前記アンテナ素子の配
    列方向に前記アンテナ素子を挟んで形成され、前記導波
    管長手方向と交差する方向に形成されていることを特徴
    とする導波管アレーアンテナ装置。
  3. 【請求項３】前記電波遮蔽体は、前記アンテナ素子を含
    み前記所定側面に形成された凹部の側壁であることを特
    徴とする請求項１又は請求項２に記載の導波管アレーア
    ンテナ装置。
  4. 【請求項４】前記凹部は円筒又は角筒形状であることを
    特徴とする請求項３に記載の導波管アレーアンテナ装
    置。
  5. 【請求項５】前記導波管は前記導波管長手方向に平行に
    並列配置されたものであることを特徴とする請求項１乃
    至請求項４のいずれか１項に記載の導波管アレーアンテ
    ナ装置。
  6. 【請求項６】前記電波遮蔽体は、電波を反射する電波反
    射体又は電波を吸収する電波吸収体であることを特徴と
    する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の導波
    管アレーアンテナ装置。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003023689A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Sony Corp 可変指向性超音波スピーカシステム
JP2003142918A (ja) * 2001-11-01 2003-05-16 Anten Corp 開口面アンテナ
JP2006237920A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Japan Radio Co Ltd 導波管スロットアレイアンテナ
DE102009000447A1 (de) 2008-08-26 2010-03-04 Mitsubishi Electric Corporation Wellenleiter, Antenne und Fahrzeugradarvorrichtung
JP2010103806A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Tokyo Institute Of Technology 導波管スロットアレイアンテナ、導波管スロットアレイアンテナの設計方法および導波管スロットアレイアンテナの製造方法
JP2010183567A (ja) * 2009-01-08 2010-08-19 Furuno Electric Co Ltd スロットアレイアンテナ
WO2014030488A1 (ja) 2012-08-23 2014-02-27 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびこれを備える無線装置
JP2014060700A (ja) * 2012-08-23 2014-04-03 Ntn Corp 導波管スロットアンテナおよびこれを備える無線装置
WO2014203859A1 (ja) 2013-06-18 2014-12-24 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびこれを用いた警報システム
US9190737B2 (en) 2011-12-28 2015-11-17 Toko, Inc. Waveguide slot antenna
JP2016021704A (ja) * 2014-07-15 2016-02-04 三菱電機株式会社 アレーアンテナ装置
JP2017060087A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびその製造方法
JP2017085311A (ja) * 2015-10-27 2017-05-18 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナ
JP2018519734A (ja) * 2015-06-30 2018-07-19 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド アンテナアレイおよびネットワークデバイス
JP2018121118A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 国立研究開発法人産業技術総合研究所 レーダアンテナ
WO2022225292A1 (ko) * 2021-04-22 2022-10-27 주식회사 아모센스 레이더 안테나
CN115917874A (zh) * 2020-08-03 2023-04-04 住友电气工业株式会社 阵列天线
CN116632557A (zh) * 2022-02-11 2023-08-22 汉拿科锐动电子股份公司 天线模块
CN119093009A (zh) * 2024-11-08 2024-12-06 银河航天(西安)科技有限公司 相控阵天线栅瓣抑制装置及其使用方法

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003023689A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Sony Corp 可変指向性超音波スピーカシステム
JP2003142918A (ja) * 2001-11-01 2003-05-16 Anten Corp 開口面アンテナ
JP2006237920A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Japan Radio Co Ltd 導波管スロットアレイアンテナ
US8446233B2 (en) 2008-08-26 2013-05-21 Mitsubishi Electric Corporation Waveguide, antenna and vehicular radar apparatus
DE102009000447B4 (de) * 2008-08-26 2013-02-07 Mitsubishi Electric Corporation Wellenleiter, Antenne und Fahrzeugradarvorrichtung
DE102009000447A1 (de) 2008-08-26 2010-03-04 Mitsubishi Electric Corporation Wellenleiter, Antenne und Fahrzeugradarvorrichtung
JP2010056663A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Mitsubishi Electric Corp 導波路装置、アンテナおよび車両用レーダ装置
JP2010103806A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Tokyo Institute Of Technology 導波管スロットアレイアンテナ、導波管スロットアレイアンテナの設計方法および導波管スロットアレイアンテナの製造方法
JP2010183567A (ja) * 2009-01-08 2010-08-19 Furuno Electric Co Ltd スロットアレイアンテナ
US9190737B2 (en) 2011-12-28 2015-11-17 Toko, Inc. Waveguide slot antenna
US9520653B2 (en) 2011-12-28 2016-12-13 Toko, Inc. Waveguide slot antenna
JP2014060700A (ja) * 2012-08-23 2014-04-03 Ntn Corp 導波管スロットアンテナおよびこれを備える無線装置
US9685708B2 (en) 2012-08-23 2017-06-20 Ntn Corporation Waveguide tube slot antenna and wireless device provided therewith
CN104541406A (zh) * 2012-08-23 2015-04-22 Ntn株式会社 波导管缝隙天线及具备该波导管缝隙天线的无线装置
KR20150046024A (ko) 2012-08-23 2015-04-29 엔티엔 가부시키가이샤 도파관 슬롯 안테나 및 이것을 구비하는 무선 장치
CN104541406B (zh) * 2012-08-23 2018-06-05 Ntn株式会社 波导管缝隙天线及具备该波导管缝隙天线的无线装置
WO2014030488A1 (ja) 2012-08-23 2014-02-27 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびこれを備える無線装置
EP2889960A4 (en) * 2012-08-23 2016-04-06 Ntn Toyo Bearing Co Ltd HOLLOWER TUBE ANTENNA AND WIRELESS DEVICE THEREFOR
CN105229857A (zh) * 2013-06-18 2016-01-06 Ntn株式会社 波导管缝隙天线以及使用该波导管缝隙天线的警报系统
KR20160021751A (ko) 2013-06-18 2016-02-26 엔티엔 가부시키가이샤 도파관 슬롯 안테나 및 이것을 사용한 경보 시스템
JP2015027072A (ja) * 2013-06-18 2015-02-05 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびこれを用いた警報システム
US9812785B2 (en) 2013-06-18 2017-11-07 Ntn Corporation Waveguide slot antenna and warning system using same
WO2014203859A1 (ja) 2013-06-18 2014-12-24 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびこれを用いた警報システム
JP2016021704A (ja) * 2014-07-15 2016-02-04 三菱電機株式会社 アレーアンテナ装置
JP2018519734A (ja) * 2015-06-30 2018-07-19 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド アンテナアレイおよびネットワークデバイス
JP2017060087A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびその製造方法
JP2017085311A (ja) * 2015-10-27 2017-05-18 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナ
JP2018121118A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 国立研究開発法人産業技術総合研究所 レーダアンテナ
CN115917874A (zh) * 2020-08-03 2023-04-04 住友电气工业株式会社 阵列天线
WO2022225292A1 (ko) * 2021-04-22 2022-10-27 주식회사 아모센스 레이더 안테나
KR20220145622A (ko) * 2021-04-22 2022-10-31 주식회사 아모센스 레이더 안테나
KR102641673B1 (ko) * 2021-04-22 2024-02-28 주식회사 아모센스 레이더 안테나
US12614842B2 (en) 2021-04-22 2026-04-28 Amosense Co., Ltd. Radar antenna
CN116632557A (zh) * 2022-02-11 2023-08-22 汉拿科锐动电子股份公司 天线模块
CN119093009A (zh) * 2024-11-08 2024-12-06 银河航天(西安)科技有限公司 相控阵天线栅瓣抑制装置及其使用方法

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