JPH1093322A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH1093322A JPH1093322A JP8246547A JP24654796A JPH1093322A JP H1093322 A JPH1093322 A JP H1093322A JP 8246547 A JP8246547 A JP 8246547A JP 24654796 A JP24654796 A JP 24654796A JP H1093322 A JPH1093322 A JP H1093322A
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- planar
- circuit
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- transmitting
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 隣接する平面アンテナの相互干渉を低減する
アンテナ装置を提供する。 【解決手段】 平面アンテナＴ，Ｒを配列したアレーア
ンテナ７と、アレーアンテナ７の複数の送信用平面アン
テナＴのうち何れかの送信用平面アンテナＴを選択する
送信選択回路２と、選択された送信用平面アンテナＴに
信号を送り出す送信回路１と、アレーアンテナ７の複数
の受信用平面アンテナＲのうち何れかの受信用平面アン
テナＲを選択する受信選択回路４と、選択された受信用
平面アンテナＲで受信した信号を入力する受信回路５
と、を備えたアンテナ装置において、平面アンテナＴ，
Ｒを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテナＴ，Ｒを
互いに斜めに位置させたことを特徴とするアンテナ装置
１０。
アンテナ装置を提供する。 【解決手段】 平面アンテナＴ，Ｒを配列したアレーア
ンテナ７と、アレーアンテナ７の複数の送信用平面アン
テナＴのうち何れかの送信用平面アンテナＴを選択する
送信選択回路２と、選択された送信用平面アンテナＴに
信号を送り出す送信回路１と、アレーアンテナ７の複数
の受信用平面アンテナＲのうち何れかの受信用平面アン
テナＲを選択する受信選択回路４と、選択された受信用
平面アンテナＲで受信した信号を入力する受信回路５
と、を備えたアンテナ装置において、平面アンテナＴ，
Ｒを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテナＴ，Ｒを
互いに斜めに位置させたことを特徴とするアンテナ装置
１０。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレーアンテナを
備えたアンテナ装置に係り、特に、隣接する平面アンテ
ナの相互干渉を低減できるアンテナ装置に関する。
備えたアンテナ装置に係り、特に、隣接する平面アンテ
ナの相互干渉を低減できるアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平８−９７６２０号公報では、誘電
体基板上に配列された複数のパッチと、給電部と、この
給電部と前記各パッチとの間を接続する給電線とを備え
た平面アレーアンテナにおいて、前記複数のパッチは、
それぞれに対する給電線路長の差異に基づき設定された
異なるチルト角のビームを放射する複数のアンテナ部分
を形成しており、前記給電線路は、前記複数のアンテナ
部分のそれぞれへの給電を選択的に開始し停止する給電
選択手段を備えたことを特徴とするマルチビーム平面ア
レーアンテナが開示されている。
体基板上に配列された複数のパッチと、給電部と、この
給電部と前記各パッチとの間を接続する給電線とを備え
た平面アレーアンテナにおいて、前記複数のパッチは、
それぞれに対する給電線路長の差異に基づき設定された
異なるチルト角のビームを放射する複数のアンテナ部分
を形成しており、前記給電線路は、前記複数のアンテナ
部分のそれぞれへの給電を選択的に開始し停止する給電
選択手段を備えたことを特徴とするマルチビーム平面ア
レーアンテナが開示されている。
【０００３】また、選択的に導通せしめられるＰＩＮダ
イオードで給電選択手段を構成し、マルチビーム平面ア
レーアンテナを車載用レーダー装置に応用した実施例が
開示されている。
イオードで給電選択手段を構成し、マルチビーム平面ア
レーアンテナを車載用レーダー装置に応用した実施例が
開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】アレーアンテナを備え
たアンテナ装置において、各平面アンテナをマトリクス
状に配列してアレーアンテナを構成すると、隣接する平
面アンテナが送受信時に相互干渉してアンテナ効率（放
射効率）が低下する課題がある。
たアンテナ装置において、各平面アンテナをマトリクス
状に配列してアレーアンテナを構成すると、隣接する平
面アンテナが送受信時に相互干渉してアンテナ効率（放
射効率）が低下する課題がある。
【０００５】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、各平面
アンテナのアンテナ効率が良好なアレーアンテナを備え
たアンテナ装置を提供することにある。
するためになされたものであって、その目的は、各平面
アンテナのアンテナ効率が良好なアレーアンテナを備え
たアンテナ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るアンテナ
装置は、平面アンテナを配列したアレーアンテナと、ア
レーアンテナの複数の送信用平面アンテナのうち何れか
の送信用平面アンテナを選択する送信選択回路と、選択
された送信用平面アンテナに信号を送り出す送信回路
と、アレーアンテナの複数の受信用平面アンテナのうち
何れかの受信用平面アンテナを選択する受信選択回路
と、選択された受信用平面アンテナで受信した信号を入
力する受信回路と、を備えたアンテナ装置において、平
面アンテナを千鳥掛け（千鳥状）に配置し、隣接する平
面アンテナを互いに斜めに位置させたことを特徴とす
る。
装置は、平面アンテナを配列したアレーアンテナと、ア
レーアンテナの複数の送信用平面アンテナのうち何れか
の送信用平面アンテナを選択する送信選択回路と、選択
された送信用平面アンテナに信号を送り出す送信回路
と、アレーアンテナの複数の受信用平面アンテナのうち
何れかの受信用平面アンテナを選択する受信選択回路
と、選択された受信用平面アンテナで受信した信号を入
力する受信回路と、を備えたアンテナ装置において、平
面アンテナを千鳥掛け（千鳥状）に配置し、隣接する平
面アンテナを互いに斜めに位置させたことを特徴とす
る。
【０００７】平面アンテナを千鳥掛け（千鳥状）に配置
した場合は、斜めに位置する平面アンテナが最も近接
し、マトリクス状に配置した場合は、縦（列方向）また
は横（行方向）に位置する平面アンテナが最も近接し、
斜めに位置する平面アンテナがこれに次ぐ。従って、平
面アンテナを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテナ
を互いに斜めに位置させることで、平面アンテナをマト
リクス状に配置した場合に比べて最も近接する平面アン
テナとの距離（中心間距離）を大きくすることができ、
これにより平面アンテナ間の相互干渉を低減でき、平面
アンテナのアンテナ効率を向上できる。
した場合は、斜めに位置する平面アンテナが最も近接
し、マトリクス状に配置した場合は、縦（列方向）また
は横（行方向）に位置する平面アンテナが最も近接し、
斜めに位置する平面アンテナがこれに次ぐ。従って、平
面アンテナを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテナ
を互いに斜めに位置させることで、平面アンテナをマト
リクス状に配置した場合に比べて最も近接する平面アン
テナとの距離（中心間距離）を大きくすることができ、
これにより平面アンテナ間の相互干渉を低減でき、平面
アンテナのアンテナ効率を向上できる。
【０００８】請求項２では、請求項１記載のアンテナ装
置において、平面アンテナは方形パッチアンテナからな
ることを特徴とする。
置において、平面アンテナは方形パッチアンテナからな
ることを特徴とする。
【０００９】平面アンテナを方形パッチアンテナとする
と、１つの平面アンテナに隣接する平面アンテナは、千
鳥掛けに配置した場合は斜めに位置する平面アンテナで
あり、１つの平面アンテナは最大で４隅で他の平面アン
テナと隣接する。一方、１つの平面アンテナに隣接する
平面アンテナは、マトリクス状に配置した場合は縦と横
と斜めに位置する平面アンテナであり、１つの平面アン
テナは最大で４隅と４辺で他の平面アンテナと隣接す
る。
と、１つの平面アンテナに隣接する平面アンテナは、千
鳥掛けに配置した場合は斜めに位置する平面アンテナで
あり、１つの平面アンテナは最大で４隅で他の平面アン
テナと隣接する。一方、１つの平面アンテナに隣接する
平面アンテナは、マトリクス状に配置した場合は縦と横
と斜めに位置する平面アンテナであり、１つの平面アン
テナは最大で４隅と４辺で他の平面アンテナと隣接す
る。
【００１０】従って、方形パッチアンテナからなる平面
アンテナを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテナを
互いに斜めに位置させることで、隣接する平面アンテナ
同士は隅の部分のみで近接するので、マトリクス状に配
置して辺と隅の部分で近接する場合に比べて、平面アン
テナ間の相互干渉を低減できる。
アンテナを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテナを
互いに斜めに位置させることで、隣接する平面アンテナ
同士は隅の部分のみで近接するので、マトリクス状に配
置して辺と隅の部分で近接する場合に比べて、平面アン
テナ間の相互干渉を低減できる。
【００１１】請求項３では、請求項２記載のアンテナ装
置において、送信用平面アンテナと受信用平面アンテナ
を隣接させて互いに斜めに位置させると共に、送信用平
面アンテナを列ごとに給電線で結合し、受信用平面アン
テナを列ごとに給電線で結合して直列給電を行う構成と
し、隣り合う２列の送信用平面アンテナと受信用平面ア
ンテナ間のパッチ間隔を自由空間波長の約４％から約８
％としたことを特徴とする。
置において、送信用平面アンテナと受信用平面アンテナ
を隣接させて互いに斜めに位置させると共に、送信用平
面アンテナを列ごとに給電線で結合し、受信用平面アン
テナを列ごとに給電線で結合して直列給電を行う構成と
し、隣り合う２列の送信用平面アンテナと受信用平面ア
ンテナ間のパッチ間隔を自由空間波長の約４％から約８
％としたことを特徴とする。
【００１２】平面アンテナと給電線の配置の対称性によ
り、給電線で結合された送信用平面アンテナについてそ
の特性をそれぞれ均一化できると共に、給電線で結合さ
れた受信用平面アンテナについてその特性をそれぞれ均
一化できる。
り、給電線で結合された送信用平面アンテナについてそ
の特性をそれぞれ均一化できると共に、給電線で結合さ
れた受信用平面アンテナについてその特性をそれぞれ均
一化できる。
【００１３】更に、パッチ間隔を、送信用平面アンテナ
から放射される電波の自由空間波長λの約４％から約８
％とすることで、アレーアンテナの平面アンテナの高集
積性を保持しつつ、送信用平面アンテナからこれに隣接
する受信用平面アンテナへの電力の漏れを低減でき、平
面アンテナのアンテナ効率が良好なアレーアンテナを作
成できる。
から放射される電波の自由空間波長λの約４％から約８
％とすることで、アレーアンテナの平面アンテナの高集
積性を保持しつつ、送信用平面アンテナからこれに隣接
する受信用平面アンテナへの電力の漏れを低減でき、平
面アンテナのアンテナ効率が良好なアレーアンテナを作
成できる。
【００１４】請求項４では、請求項１〜３記載のアンテ
ナ装置において、送信選択回路はＰＩＮダイオードを配
列したＰＩＮダイオードアレーを備え、送信回路からの
給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを配置した
ことを特徴とする。
ナ装置において、送信選択回路はＰＩＮダイオードを配
列したＰＩＮダイオードアレーを備え、送信回路からの
給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを配置した
ことを特徴とする。
【００１５】ＰＩＮダイオードに順バイアス／逆バイア
スをかけてオン／オフさせることで、これをスイッチと
して使用できる。ＰＩＮダイオードを配列したＰＩＮダ
イオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイオードの配
置の対称性からその高周波特性を均一化できる。送信回
路からの給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを
配置することで、給電線が分岐した箇所でオン／オフさ
せて導通／遮断させ、何れか（１つまたは２つ以上）の
送信用平面アンテナを選択することができる。
スをかけてオン／オフさせることで、これをスイッチと
して使用できる。ＰＩＮダイオードを配列したＰＩＮダ
イオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイオードの配
置の対称性からその高周波特性を均一化できる。送信回
路からの給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを
配置することで、給電線が分岐した箇所でオン／オフさ
せて導通／遮断させ、何れか（１つまたは２つ以上）の
送信用平面アンテナを選択することができる。
【００１６】また、送信回路から各送信用平面アンテナ
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各送信用平面アンテナが同数のＰＩＮダイオー
ドを経て平等に給電されるので、送信回路から各送信用
平面アンテナを同一の位相で給電できる。
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各送信用平面アンテナが同数のＰＩＮダイオー
ドを経て平等に給電されるので、送信回路から各送信用
平面アンテナを同一の位相で給電できる。
【００１７】請求項５では、請求項１〜４記載のアンテ
ナ装置において、受信選択回路はＰＩＮダイオードを配
列したＰＩＮダイオードアレーを備え、受信回路からの
給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを配置した
ことを特徴とする。
ナ装置において、受信選択回路はＰＩＮダイオードを配
列したＰＩＮダイオードアレーを備え、受信回路からの
給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを配置した
ことを特徴とする。
【００１８】ＰＩＮダイオードに順バイアス／逆バイア
スをかけてオン／オフさせることで、これをスイッチと
して使用できる。ＰＩＮダイオードを配列したＰＩＮダ
イオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイオードの配
置の対称性からその高周波特性を均一化できる。受信回
路からの給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを
配置することで、給電線が分岐した箇所でオン／オフさ
せて導通／遮断させ、何れかの受信用平面アンテナを選
択することができる。
スをかけてオン／オフさせることで、これをスイッチと
して使用できる。ＰＩＮダイオードを配列したＰＩＮダ
イオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイオードの配
置の対称性からその高周波特性を均一化できる。受信回
路からの給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを
配置することで、給電線が分岐した箇所でオン／オフさ
せて導通／遮断させ、何れかの受信用平面アンテナを選
択することができる。
【００１９】また、受信回路から各受信用平面アンテナ
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各受信用平面アンテナからの受信信号が同数の
ＰＩＮダイオードを経て平等に受信回路に供給されるの
で、各受信用平面アンテナが同一信号を受信した場合に
この受信信号を同一の位相で受信回路に供給できる。
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各受信用平面アンテナからの受信信号が同数の
ＰＩＮダイオードを経て平等に受信回路に供給されるの
で、各受信用平面アンテナが同一信号を受信した場合に
この受信信号を同一の位相で受信回路に供給できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアンテナ
装置の説明的平面図である。
態に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアンテナ
装置の説明的平面図である。
【００２１】図１のアンテナ装置１０は、平面アンテナ
Ｔ，Ｒを配列したアレーアンテナ７と、アレーアンテナ
７の複数の送信用平面アンテナＴのうち何れかの送信用
平面アンテナＴを選択する送信選択回路２と、選択され
た送信用平面アンテナＴに信号を送り出す送信回路１
と、アレーアンテナ７の複数の受信用平面アンテナＲの
うち何れかの受信用平面アンテナＲを選択する受信選択
回路４と、選択された受信用平面アンテナＲで受信した
信号を入力する受信回路５と、を備えている。
Ｔ，Ｒを配列したアレーアンテナ７と、アレーアンテナ
７の複数の送信用平面アンテナＴのうち何れかの送信用
平面アンテナＴを選択する送信選択回路２と、選択され
た送信用平面アンテナＴに信号を送り出す送信回路１
と、アレーアンテナ７の複数の受信用平面アンテナＲの
うち何れかの受信用平面アンテナＲを選択する受信選択
回路４と、選択された受信用平面アンテナＲで受信した
信号を入力する受信回路５と、を備えている。
【００２２】但し、送信選択回路２は、アレーアンテナ
７の複数の送信用平面アンテナＴのうち給電線Ｓで結合
された何れか２つの送信用平面アンテナＴを選択する構
成としている。また、受信選択回路４は、アレーアンテ
ナ７の複数の受信用平面アンテナＲのうち給電線Ｓで結
合された何れか２つの受信用平面アンテナＲを選択する
構成としている。
７の複数の送信用平面アンテナＴのうち給電線Ｓで結合
された何れか２つの送信用平面アンテナＴを選択する構
成としている。また、受信選択回路４は、アレーアンテ
ナ７の複数の受信用平面アンテナＲのうち給電線Ｓで結
合された何れか２つの受信用平面アンテナＲを選択する
構成としている。
【００２３】送信回路１は、ＦＭ信号発生器Ｍ１（不図
示）とカプラーＭ２（不図示）と高周波増幅器Ｍ３とを
備えている。受信回路５は、高周波増幅器Ｍ６とミキサ
ーＭ７（不図示）とを備えている。アレーアンテナ７
は、方形パッチＰ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐｎｂ，Ｑ１
ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂを備えている（ｎは２以上
の整数）。送信選択回路２は、アノードが相互に接続さ
れたＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを備えている。受信選
択回路４は、アノードが相互に接続されたＰＩＮダイオ
ードＢ１〜Ｂｎを備えている。
示）とカプラーＭ２（不図示）と高周波増幅器Ｍ３とを
備えている。受信回路５は、高周波増幅器Ｍ６とミキサ
ーＭ７（不図示）とを備えている。アレーアンテナ７
は、方形パッチＰ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐｎｂ，Ｑ１
ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂを備えている（ｎは２以上
の整数）。送信選択回路２は、アノードが相互に接続さ
れたＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを備えている。受信選
択回路４は、アノードが相互に接続されたＰＩＮダイオ
ードＢ１〜Ｂｎを備えている。
【００２４】基板６は地板６Ｂとこれを挟んだ２枚の誘
電体基板６Ａ，６Ｃからなり、給電線Ｓと誘電体基板６
Ａと地板６Ｂは、マイクロストリップ線路３を構成して
いる。方形パッチＰ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐｎｂ，Ｑ
１ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂと、誘電体基板６Ａと地
板６Ｂは、平面アンテナである方形パッチアンテナ（マ
イクロストリップアンテナ）を構成している。方形パッ
チＰ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐｎｂを備えた各平面アン
テナは送信用平面アンテナＴを構成し、方形パッチＱ１
ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂを備えた各平面アンテナは
受信用平面アンテナＲを構成している。
電体基板６Ａ，６Ｃからなり、給電線Ｓと誘電体基板６
Ａと地板６Ｂは、マイクロストリップ線路３を構成して
いる。方形パッチＰ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐｎｂ，Ｑ
１ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂと、誘電体基板６Ａと地
板６Ｂは、平面アンテナである方形パッチアンテナ（マ
イクロストリップアンテナ）を構成している。方形パッ
チＰ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐｎｂを備えた各平面アン
テナは送信用平面アンテナＴを構成し、方形パッチＱ１
ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂを備えた各平面アンテナは
受信用平面アンテナＲを構成している。
【００２５】方形パッチアンテナからなる平面アンテナ
Ｔ，Ｒを千鳥掛け（千鳥状）に配置し、隣接する平面ア
ンテナＴ，Ｒを互いに斜めに位置させることで、隣接す
る平面アンテナ同士は隅の部分のみで近接するので、マ
トリクス状に配置して辺と隅の部分で近接する場合に比
べて平面アンテナＴ〜Ｒ間の相互干渉を低減できる。
Ｔ，Ｒを千鳥掛け（千鳥状）に配置し、隣接する平面ア
ンテナＴ，Ｒを互いに斜めに位置させることで、隣接す
る平面アンテナ同士は隅の部分のみで近接するので、マ
トリクス状に配置して辺と隅の部分で近接する場合に比
べて平面アンテナＴ〜Ｒ間の相互干渉を低減できる。
【００２６】送信用平面アンテナＴと受信用平面アンテ
ナＲを隣接させて互いに斜めに位置させると共に、送信
用平面アンテナＴを列ごとに給電線Ｓで結合し、受信用
平面アンテナＲを列ごとに給電線Ｓで結合して直列給電
を行う構成としている。
ナＲを隣接させて互いに斜めに位置させると共に、送信
用平面アンテナＴを列ごとに給電線Ｓで結合し、受信用
平面アンテナＲを列ごとに給電線Ｓで結合して直列給電
を行う構成としている。
【００２７】平面アンテナＴ，Ｒと給電線Ｓの配置によ
り、給電線Ｓで結合された隔列の送信用平面アンテナＴ
についてその放射特性を制御することができると共に、
給電線Ｓで結合された隔列の受信用平面アンテナＲにつ
いてその放射特性を制御することができる。
り、給電線Ｓで結合された隔列の送信用平面アンテナＴ
についてその放射特性を制御することができると共に、
給電線Ｓで結合された隔列の受信用平面アンテナＲにつ
いてその放射特性を制御することができる。
【００２８】送信選択回路２はＰＩＮダイオードＡ１〜
Ａｎを配列したＰＩＮダイオードアレーを備え、送信回
路１からの給電線をなす遅延回路Ｍ４が分岐した箇所に
各ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを配置している。
Ａｎを配列したＰＩＮダイオードアレーを備え、送信回
路１からの給電線をなす遅延回路Ｍ４が分岐した箇所に
各ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを配置している。
【００２９】ＰＩＮダイオードに順バイアス／逆バイア
スをかけてオン／オフさせることで、これをスイッチと
して使用できる。ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを配列し
たＰＩＮダイオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイ
オードＡ１〜Ａｎの配置によって動作させる平面アンテ
ナを選択することができる。送信回路１からの給電線を
なす遅延回路Ｍ４が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオード
Ａ１〜Ａｎを配置することで、給電線が分岐した箇所で
オン／オフさせて導通／遮断させ、何れかの結合された
２つの送信用平面アンテナＴを本実施形態では選択する
ことができる。
スをかけてオン／オフさせることで、これをスイッチと
して使用できる。ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを配列し
たＰＩＮダイオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイ
オードＡ１〜Ａｎの配置によって動作させる平面アンテ
ナを選択することができる。送信回路１からの給電線を
なす遅延回路Ｍ４が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオード
Ａ１〜Ａｎを配置することで、給電線が分岐した箇所で
オン／オフさせて導通／遮断させ、何れかの結合された
２つの送信用平面アンテナＴを本実施形態では選択する
ことができる。
【００３０】受信選択回路４はＰＩＮダイオードＢ１〜
Ｂｎを配列したＰＩＮダイオードアレーを備え、受信回
路５からの給電線をなす遅延回路Ｍ５が分岐した箇所に
各ＰＩＮダイオードＢ１〜Ｂｎを配置している。
Ｂｎを配列したＰＩＮダイオードアレーを備え、受信回
路５からの給電線をなす遅延回路Ｍ５が分岐した箇所に
各ＰＩＮダイオードＢ１〜Ｂｎを配置している。
【００３１】ＰＩＮダイオードＢ１〜Ｂｎを配列したＰ
ＩＮダイオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイオー
ドＢ１〜Ｂｎの配置によって動作させる平面アンテナを
選択することができる。受信回路５からの給電線をなす
遅延回路Ｍ５が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードＢ１
〜Ｂｎを配置することで、給電線が分岐した箇所でオン
／オフさせて導通／遮断させ、何れかの結合された２つ
の受信用平面アンテナＲを本実施形態では選択すること
ができる。
ＩＮダイオードアレーを備えることで、ＰＩＮダイオー
ドＢ１〜Ｂｎの配置によって動作させる平面アンテナを
選択することができる。受信回路５からの給電線をなす
遅延回路Ｍ５が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードＢ１
〜Ｂｎを配置することで、給電線が分岐した箇所でオン
／オフさせて導通／遮断させ、何れかの結合された２つ
の受信用平面アンテナＲを本実施形態では選択すること
ができる。
【００３２】アレーアンテナ７と送信選択回路２と受信
選択回路４とを同一基板６に形成して基板６に一体化す
ることで、これらの耐久性と信頼性を向上できると共
に、アンテナ装置１０を小型化できる。また、アレーア
ンテナ７の各平面アンテナＴ，Ｒを同一基板６に固定す
ることで、この基板６が振動した場合にも送信用平面ア
ンテナＴと受信用平面アンテナＲ間の相対位置を不変と
することができ、アンテナ装置１０の信頼性を向上でき
る。
選択回路４とを同一基板６に形成して基板６に一体化す
ることで、これらの耐久性と信頼性を向上できると共
に、アンテナ装置１０を小型化できる。また、アレーア
ンテナ７の各平面アンテナＴ，Ｒを同一基板６に固定す
ることで、この基板６が振動した場合にも送信用平面ア
ンテナＴと受信用平面アンテナＲ間の相対位置を不変と
することができ、アンテナ装置１０の信頼性を向上でき
る。
【００３３】図２は、本発明に係るアンテナ装置を一次
放射器として備えた車載用レーダー装置のブロック構成
図である。ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎ，Ｂ１〜Ｂｎは
等価回路で示している。この図２では、開口面アンテナ
としリフレクタＲＦを利用してビーム方向を切り換えて
いるが、これに代えてレンズを利用してもよい。
放射器として備えた車載用レーダー装置のブロック構成
図である。ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎ，Ｂ１〜Ｂｎは
等価回路で示している。この図２では、開口面アンテナ
としリフレクタＲＦを利用してビーム方向を切り換えて
いるが、これに代えてレンズを利用してもよい。
【００３４】この車載用レーダー装置２０は、送信系Ｌ
Ｍ１と、受信系ＬＭ２と、この送信系ＬＭ１及び受信系
ＬＭ２の動作を制御すると共に、障害物（ターゲット）
の情報を含む信号を処理して警報を発する処理部ＰＳ
と、から構成されている。送信系ＬＭ１と受信系ＬＭ２
は、図１のアンテナ装置１０により構成している。
Ｍ１と、受信系ＬＭ２と、この送信系ＬＭ１及び受信系
ＬＭ２の動作を制御すると共に、障害物（ターゲット）
の情報を含む信号を処理して警報を発する処理部ＰＳ
と、から構成されている。送信系ＬＭ１と受信系ＬＭ２
は、図１のアンテナ装置１０により構成している。
【００３５】送信系ＬＭ１は、送信回路１と、遅延回路
Ｍ４と、ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを含む送信選択回
路２と、パッチ群Ｐ１１〜Ｐｎｎを含む平面アレーアン
テナ部ＰＡと、から構成されている。送信回路１は、Ｆ
Ｍ信号発生器Ｍ１と、カプラーＭ２と、高周波増幅器Ｍ
３と、を備えている。
Ｍ４と、ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎを含む送信選択回
路２と、パッチ群Ｐ１１〜Ｐｎｎを含む平面アレーアン
テナ部ＰＡと、から構成されている。送信回路１は、Ｆ
Ｍ信号発生器Ｍ１と、カプラーＭ２と、高周波増幅器Ｍ
３と、を備えている。
【００３６】受信系ＬＭ２は、受信回路５と、遅延回路
Ｍ５と、ＰＩＮダイオードＢ１〜Ｂｎを含む受信選択回
路４と、パッチ群Ｑ１１〜Ｑｎｎを含む平面アレーアン
テナ部ＱＡと、から構成されている。受信回路２は、ミ
キサーＭ７と、高周波増幅器Ｍ６と、を備えている。
Ｍ５と、ＰＩＮダイオードＢ１〜Ｂｎを含む受信選択回
路４と、パッチ群Ｑ１１〜Ｑｎｎを含む平面アレーアン
テナ部ＱＡと、から構成されている。受信回路２は、ミ
キサーＭ７と、高周波増幅器Ｍ６と、を備えている。
【００３７】送信系ＬＭ１が備える、送信回路１と遅延
回路Ｍ４は、それぞれ図１に示すアンテナ装置１０の送
信回路１と遅延回路Ｍ４に対応する。パッチ群Ｐ１１
は、図１に示す方形パッチＰ１ａとこれに給電線Ｓで接
続された方形パッチＰ１ｂに対応し、パッチ群Ｐｎｎ
は、図１に示す方形パッチＰｎａとこれに給電線Ｓで接
続された方形パッチＰｎｂに対応する。
回路Ｍ４は、それぞれ図１に示すアンテナ装置１０の送
信回路１と遅延回路Ｍ４に対応する。パッチ群Ｐ１１
は、図１に示す方形パッチＰ１ａとこれに給電線Ｓで接
続された方形パッチＰ１ｂに対応し、パッチ群Ｐｎｎ
は、図１に示す方形パッチＰｎａとこれに給電線Ｓで接
続された方形パッチＰｎｂに対応する。
【００３８】受信系ＬＭ２が備える受信回路５と遅延回
路Ｍ５は、それぞれ図１に示すアンテナ装置１０の受信
回路５と遅延回路Ｍ５に対応する。パッチ群Ｑ１１は、
図１に示す方形パッチＱ１ａとこれに給電線Ｓで接続さ
れた方形パッチＱ１ｂに対応し、パッチ群Ｑｎｎは、図
１に示す方形パッチＱｎａとこれに給電線Ｓで接続され
た方形パッチＱｎｂに対応する。
路Ｍ５は、それぞれ図１に示すアンテナ装置１０の受信
回路５と遅延回路Ｍ５に対応する。パッチ群Ｑ１１は、
図１に示す方形パッチＱ１ａとこれに給電線Ｓで接続さ
れた方形パッチＱ１ｂに対応し、パッチ群Ｑｎｎは、図
１に示す方形パッチＱｎａとこれに給電線Ｓで接続され
た方形パッチＱｎｂに対応する。
【００３９】送信系ＬＭ１のＦＭ信号発生器Ｍ１は、処
理部ＰＳのタイミング制御回路Ｐ３から受けるタイミン
グ制御信号に同期して周波数が鋸歯状に変化するＦＭ信
号を発生する。ＦＭ信号の周波数は、例えば約６０ＧＨ
ｚとする。このＦＭ信号の一部はカプラーＭ２、高周波
増幅器Ｍ３、遅延回路Ｍ４を経て送信選択回路２に供給
される。
理部ＰＳのタイミング制御回路Ｐ３から受けるタイミン
グ制御信号に同期して周波数が鋸歯状に変化するＦＭ信
号を発生する。ＦＭ信号の周波数は、例えば約６０ＧＨ
ｚとする。このＦＭ信号の一部はカプラーＭ２、高周波
増幅器Ｍ３、遅延回路Ｍ４を経て送信選択回路２に供給
される。
【００４０】処理部ＰＳのタイミング制御回路Ｐ３から
受けた制御信号に基づきオン／オフされるＰＩＮダイオ
ードＡ１〜Ａｎの何れかを経て、ＦＭ信号は対応のパッ
チ群Ｐ１１〜Ｐｎｎから車外に放射される。
受けた制御信号に基づきオン／オフされるＰＩＮダイオ
ードＡ１〜Ａｎの何れかを経て、ＦＭ信号は対応のパッ
チ群Ｐ１１〜Ｐｎｎから車外に放射される。
【００４１】パッチ群から放射されて車外の物体で反射
されたＦＭ信号は受信系ＬＭ２のパッチ群Ｑ１１〜Ｑｎ
ｎに受信され、処理部ＰＳのタイミング制御回路Ｐ３か
ら受けた制御信号に基づき何れか１つがオンされるＰＩ
ＮダイオードＢ１〜Ｂｎの前記１つを経て、遅延回路Ｍ
５、高周波増幅器Ｍ６を通って、ミキサーＭ７の一方の
入力端子に供給される。
されたＦＭ信号は受信系ＬＭ２のパッチ群Ｑ１１〜Ｑｎ
ｎに受信され、処理部ＰＳのタイミング制御回路Ｐ３か
ら受けた制御信号に基づき何れか１つがオンされるＰＩ
ＮダイオードＢ１〜Ｂｎの前記１つを経て、遅延回路Ｍ
５、高周波増幅器Ｍ６を通って、ミキサーＭ７の一方の
入力端子に供給される。
【００４２】ミキサーＭ７の他方の入力端子には、ＦＭ
信号発生器Ｍ１で発生されたＦＭ信号の一部がカプラー
Ｍ２を経て供給されている。このため、ミキサーＭ７
は、反射を生じさせた物体までの距離に応じて増大する
周波数のビート信号を出力する。
信号発生器Ｍ１で発生されたＦＭ信号の一部がカプラー
Ｍ２を経て供給されている。このため、ミキサーＭ７
は、反射を生じさせた物体までの距離に応じて増大する
周波数のビート信号を出力する。
【００４３】このビート信号は、処理部ＰＳに供給さ
れ、Ａ／Ｄ変換回路Ｐ６に供給され、ディジタル信号に
変換される。ディジタル信号に変換されたビート信号
は、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）Ｐ７において、周
波数スペクトルに分解される。中央処理装置（ＣＰＵ）
Ｐ１は、周波数スペクトルに分解されたビート信号を解
析することにより障害物の情報を検出し、その情報を表
示装置Ｐ４に表示する。
れ、Ａ／Ｄ変換回路Ｐ６に供給され、ディジタル信号に
変換される。ディジタル信号に変換されたビート信号
は、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）Ｐ７において、周
波数スペクトルに分解される。中央処理装置（ＣＰＵ）
Ｐ１は、周波数スペクトルに分解されたビート信号を解
析することにより障害物の情報を検出し、その情報を表
示装置Ｐ４に表示する。
【００４４】ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎの何れか１つ
をオンにしてパッチ群Ｐ１１〜Ｐｎｎのうちの１つを選
択することで、平面アレーアンテナ部ＰＡは個々のパッ
チ群に対応した方向に、主ビームを放射することができ
る。ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎの何れか２つ以上をオ
ンにしてパッチ群Ｐ１１〜Ｐｎｎのうちの２つ以上を選
択することで、２つ以上のパッチ群からのビームを合成
することができ、平面アレーアンテナ部ＰＡは１つのパ
ッチ群を選択した場合とは異なる方向に、主ビームを放
射することができる。従って、主ビーム方向のより細か
な切換が可能となり、方位分解能を向上することができ
る。
をオンにしてパッチ群Ｐ１１〜Ｐｎｎのうちの１つを選
択することで、平面アレーアンテナ部ＰＡは個々のパッ
チ群に対応した方向に、主ビームを放射することができ
る。ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａｎの何れか２つ以上をオ
ンにしてパッチ群Ｐ１１〜Ｐｎｎのうちの２つ以上を選
択することで、２つ以上のパッチ群からのビームを合成
することができ、平面アレーアンテナ部ＰＡは１つのパ
ッチ群を選択した場合とは異なる方向に、主ビームを放
射することができる。従って、主ビーム方向のより細か
な切換が可能となり、方位分解能を向上することができ
る。
【００４５】また、送信用平面アンテナＴと受信用平面
アンテナＲとを別個に設けることで、平面アンテナを送
受信に兼用してサーキュレータで信号分離する場合に比
べて送信系ＬＭ１と受信系ＬＭ２を分離でき、受信電力
が送信系ＬＭ１に漏れて受信感度が劣化することを低減
することができる。
アンテナＲとを別個に設けることで、平面アンテナを送
受信に兼用してサーキュレータで信号分離する場合に比
べて送信系ＬＭ１と受信系ＬＭ２を分離でき、受信電力
が送信系ＬＭ１に漏れて受信感度が劣化することを低減
することができる。
【００４６】また、ＰＩＮダイオードＢ１〜Ｂｎの何れ
かをオンにして複数のパッチ群Ｑ１１〜Ｑｎｎのうち１
つを選択することで、平面アレーアンテナ部ＱＡは各パ
ッチ群に対応した種々の方向から反射ビームを吸収（受
信）することができる。従って、ビーム吸収方向のより
細かな切換が可能となってターゲットからの反射ビーム
を多角的に吸収でき、ターゲットの形状をより詳しく探
知することができる。
かをオンにして複数のパッチ群Ｑ１１〜Ｑｎｎのうち１
つを選択することで、平面アレーアンテナ部ＱＡは各パ
ッチ群に対応した種々の方向から反射ビームを吸収（受
信）することができる。従って、ビーム吸収方向のより
細かな切換が可能となってターゲットからの反射ビーム
を多角的に吸収でき、ターゲットの形状をより詳しく探
知することができる。
【００４７】図３は、送信選択回路２と受信選択回路４
の一例である。図３（Ａ）は、遅延回路Ｍ４からの信号
を、ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａ４の何れかに接続された
給電線Ｓに供給する送信選択回路２の構成例である。
の一例である。図３（Ａ）は、遅延回路Ｍ４からの信号
を、ＰＩＮダイオードＡ１〜Ａ４の何れかに接続された
給電線Ｓに供給する送信選択回路２の構成例である。
【００４８】遅延回路Ｍ４が２つに分岐した箇所にＰＩ
ＮダイオードＡ１２，Ａ３４を配置している。ＰＩＮダ
イオードＡ１２のカソードからの信号線が２つに分岐し
た箇所にＰＩＮダイオードＡ１，Ａ２を配置している。
ＰＩＮダイオードＡ３４のカソードからの信号線が２つ
に分岐した箇所にＰＩＮダイオードＡ３，Ａ４を配置し
ている。
ＮダイオードＡ１２，Ａ３４を配置している。ＰＩＮダ
イオードＡ１２のカソードからの信号線が２つに分岐し
た箇所にＰＩＮダイオードＡ１，Ａ２を配置している。
ＰＩＮダイオードＡ３４のカソードからの信号線が２つ
に分岐した箇所にＰＩＮダイオードＡ３，Ａ４を配置し
ている。
【００４９】このように、いわばピラミッド型に２つず
つ分岐させて対称に回路構成することで、遅延回路Ｍ４
の分岐点から各給電線Ｓに至るまでの長さを同一にで
き、同一位相の信号を各給電線Ｓに供給できる。
つ分岐させて対称に回路構成することで、遅延回路Ｍ４
の分岐点から各給電線Ｓに至るまでの長さを同一にで
き、同一位相の信号を各給電線Ｓに供給できる。
【００５０】図３（Ｂ）は、給電線Ｓからの信号を、Ｐ
ＩＮダイオードＢ１〜Ｂ４の何れかを経て遅延回路Ｍ５
に供給する受信選択回路４の構成例である。
ＩＮダイオードＢ１〜Ｂ４の何れかを経て遅延回路Ｍ５
に供給する受信選択回路４の構成例である。
【００５１】遅延回路Ｍ５が２つに分岐した箇所にＰＩ
ＮダイオードＢ１２，Ｂ３４を配置している。ＰＩＮダ
イオードＢ１２のカソードからの信号線が２つに分岐し
た箇所にＰＩＮダイオードＢ１，Ｂ２を配置している。
ＰＩＮダイオードＢ３４のカソードからの信号線が２つ
に分岐した箇所にＰＩＮダイオードＢ３，Ｂ４を配置し
ている。
ＮダイオードＢ１２，Ｂ３４を配置している。ＰＩＮダ
イオードＢ１２のカソードからの信号線が２つに分岐し
た箇所にＰＩＮダイオードＢ１，Ｂ２を配置している。
ＰＩＮダイオードＢ３４のカソードからの信号線が２つ
に分岐した箇所にＰＩＮダイオードＢ３，Ｂ４を配置し
ている。
【００５２】このように、いわばピラミッド型に２つず
つ分岐させて対称に回路構成することで、遅延回路Ｍ５
の分岐点から各給電線Ｓに至るまでの長さを同一にで
き、各給電線Ｓからの同一信号を同一位相で遅延回路Ｍ
５に供給できる。
つ分岐させて対称に回路構成することで、遅延回路Ｍ５
の分岐点から各給電線Ｓに至るまでの長さを同一にで
き、各給電線Ｓからの同一信号を同一位相で遅延回路Ｍ
５に供給できる。
【００５３】図４は、図１のアンテナ装置１０における
アレーアンテナ７の方形パッチＰ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｑ１
ａ，Ｑ１ｂの説明的拡大図である。各方形パッチＰ１
ａ，Ｐ１ｂ，Ｑ１ａ，Ｑ１ｂは同一寸法からなり、縦の
寸法ｘは１．６ｍｍであり、横の寸法ｙは２．０ｍｍで
ある。
アレーアンテナ７の方形パッチＰ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｑ１
ａ，Ｑ１ｂの説明的拡大図である。各方形パッチＰ１
ａ，Ｐ１ｂ，Ｑ１ａ，Ｑ１ｂは同一寸法からなり、縦の
寸法ｘは１．６ｍｍであり、横の寸法ｙは２．０ｍｍで
ある。
【００５４】方形パッチＰ１ａ〜Ｑ１ａ，Ｑ１ａ〜Ｐ１
ｂ，Ｐ１ｂ〜Ｑ１ｂ間の縦方向のパッチ間隔ｚは０．４
ｍｍである。給電線Ｓで接続された方形パッチＰ１ａ，
Ｐ１ｂと方形パッチＱ１ａ，Ｑ１ｂ間の横方向のパッチ
間隔ｗは０．２ｍｍである。
ｂ，Ｐ１ｂ〜Ｑ１ｂ間の縦方向のパッチ間隔ｚは０．４
ｍｍである。給電線Ｓで接続された方形パッチＰ１ａ，
Ｐ１ｂと方形パッチＱ１ａ，Ｑ１ｂ間の横方向のパッチ
間隔ｗは０．２ｍｍである。
【００５５】ＦＭ信号の周波数が６０ＧＨｚの場合、そ
の自由空間波長λは５ｍｍである。隣り合う２列の送信
用平面アンテナＴと受信用平面アンテナＲ間のパッチ間
隔ｗを自由空間波長λの約４％（０．２ｍｍ）から約８
％（０．４ｍｍ）とすることで、アレーアンテナ７の平
面アンテナの高集積性を保持しつつ、送信用平面アンテ
ナＴからこれに隣接する受信用平面アンテナＲへの電力
の漏れを低減することができる。
の自由空間波長λは５ｍｍである。隣り合う２列の送信
用平面アンテナＴと受信用平面アンテナＲ間のパッチ間
隔ｗを自由空間波長λの約４％（０．２ｍｍ）から約８
％（０．４ｍｍ）とすることで、アレーアンテナ７の平
面アンテナの高集積性を保持しつつ、送信用平面アンテ
ナＴからこれに隣接する受信用平面アンテナＲへの電力
の漏れを低減することができる。
【００５６】なお、図４に示すような２つの平面アンテ
ナを結合して給電する２素子直列給電の場合や３素子直
列給電の場合に、送信用平面アンテナＴからこれに隣接
する受信用平面アンテナＲへの電力の漏れを、平面アン
テナをマトリクス状に配置したときに比べて約１２ｄＢ
低減できることが本発明者の種々の実験から判明した。
このように、平面アンテナを千鳥掛け（千鳥状）に配置
することで、平面アンテナ間の相互干渉を低減でき、平
面アンテナのアンテナ効率を向上できることとなる。
ナを結合して給電する２素子直列給電の場合や３素子直
列給電の場合に、送信用平面アンテナＴからこれに隣接
する受信用平面アンテナＲへの電力の漏れを、平面アン
テナをマトリクス状に配置したときに比べて約１２ｄＢ
低減できることが本発明者の種々の実験から判明した。
このように、平面アンテナを千鳥掛け（千鳥状）に配置
することで、平面アンテナ間の相互干渉を低減でき、平
面アンテナのアンテナ効率を向上できることとなる。
【００５７】図２のアンテナ装置１０は、車両先端部や
車両後端部に設置してもよく、車両の４隅に設置しても
よい。処理部ＰＳは車両内の適宜な箇所に設置してもよ
い。図１の受信回路５は処理部ＰＳと高周波増幅器Ｍ６
とミキサーＭ７とで構成してもよい。受信回路５の高周
波増幅器Ｍ６は常に設ける必要はない。
車両後端部に設置してもよく、車両の４隅に設置しても
よい。処理部ＰＳは車両内の適宜な箇所に設置してもよ
い。図１の受信回路５は処理部ＰＳと高周波増幅器Ｍ６
とミキサーＭ７とで構成してもよい。受信回路５の高周
波増幅器Ｍ６は常に設ける必要はない。
【００５８】本発明のアンテナ装置を室内用無線ＬＡＮ
に応用してもよい。前述の特開平８−９７６２０号公報
は種々の点で参考にすることができる。なお、上記実施
形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限
定されない。
に応用してもよい。前述の特開平８−９７６２０号公報
は種々の点で参考にすることができる。なお、上記実施
形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限
定されない。
【００５９】
【発明の効果】請求項１に係るアンテナ装置によれば、
平面アンテナを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテ
ナを互いに斜めに位置させることで、平面アンテナをマ
トリクス状に配置した場合に比べて最も近接する平面ア
ンテナとの距離（中心間距離）を大きくすることがで
き、これにより平面アンテナ間の相互干渉を低減でき、
平面アンテナのアンテナ効率を向上することができる。
例えば、本発明のアンテナ装置を車載用レーダー装置に
応用した場合は、平面アンテナのアンテナ効率を向上で
きるので、車載バッテリの消費電力を抑えることができ
る。
平面アンテナを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテ
ナを互いに斜めに位置させることで、平面アンテナをマ
トリクス状に配置した場合に比べて最も近接する平面ア
ンテナとの距離（中心間距離）を大きくすることがで
き、これにより平面アンテナ間の相互干渉を低減でき、
平面アンテナのアンテナ効率を向上することができる。
例えば、本発明のアンテナ装置を車載用レーダー装置に
応用した場合は、平面アンテナのアンテナ効率を向上で
きるので、車載バッテリの消費電力を抑えることができ
る。
【００６０】また、送信用平面アンテナと受信用平面ア
ンテナとを別個に設けることで、平面アンテナを送受信
に兼用してサーキュレータで信号分離する場合に比べて
送信系と受信系を分離することができ、受信電力が送信
系に漏れて受信感度が劣化することを低減することがで
きる。
ンテナとを別個に設けることで、平面アンテナを送受信
に兼用してサーキュレータで信号分離する場合に比べて
送信系と受信系を分離することができ、受信電力が送信
系に漏れて受信感度が劣化することを低減することがで
きる。
【００６１】また、複数の受信用平面アンテナのうち何
れかの受信用平面アンテナを選択して受信することで、
各受信用平面アンテナに対応した種々の方向からビーム
を吸収（受信）することができる。従って、ビーム受信
方向のより細かな切換が可能となってターゲットからの
反射ビームを多角的に受信でき、ターゲットの形状をよ
り詳しく探知することができる。
れかの受信用平面アンテナを選択して受信することで、
各受信用平面アンテナに対応した種々の方向からビーム
を吸収（受信）することができる。従って、ビーム受信
方向のより細かな切換が可能となってターゲットからの
反射ビームを多角的に受信でき、ターゲットの形状をよ
り詳しく探知することができる。
【００６２】請求項２に係るアンテナ装置によれば、方
形パッチアンテナからなる平面アンテナを千鳥掛けに配
置し、隣接する平面アンテナを互いに斜めに位置させる
ことで、隣接する平面アンテナ同士は隅の部分のみで近
接するので、マトリクス状に配置して辺と隅の部分で近
接する場合に比べて、平面アンテナ間の相互干渉を低減
することができる。
形パッチアンテナからなる平面アンテナを千鳥掛けに配
置し、隣接する平面アンテナを互いに斜めに位置させる
ことで、隣接する平面アンテナ同士は隅の部分のみで近
接するので、マトリクス状に配置して辺と隅の部分で近
接する場合に比べて、平面アンテナ間の相互干渉を低減
することができる。
【００６３】請求項３に係るアンテナ装置によれば、平
面アンテナと給電線の配置により、給電線で結合された
隔列の送信用平面アンテナについてその放射特性を制御
することができると共に、給電線で結合された隔列の受
信用平面アンテナについてその放射特性を制御すること
ができる。
面アンテナと給電線の配置により、給電線で結合された
隔列の送信用平面アンテナについてその放射特性を制御
することができると共に、給電線で結合された隔列の受
信用平面アンテナについてその放射特性を制御すること
ができる。
【００６４】更に、パッチ間隔を、送信用平面アンテナ
から放射される電波の自由空間波長λの約４％から約８
％とすることで、アレーアンテナの平面アンテナの高集
積性を保持しつつ、送信用平面アンテナからこれに隣接
する受信用平面アンテナへの電力の漏れを低減でき、平
面アンテナのアンテナ効率が良好なアレーアンテナを作
成できる。例えば、２素子直列給電や３素子直列給電の
場合に、平面アンテナをマトリクス状に配置した場合に
比べて漏れを約６ｄＢ低減することができる。
から放射される電波の自由空間波長λの約４％から約８
％とすることで、アレーアンテナの平面アンテナの高集
積性を保持しつつ、送信用平面アンテナからこれに隣接
する受信用平面アンテナへの電力の漏れを低減でき、平
面アンテナのアンテナ効率が良好なアレーアンテナを作
成できる。例えば、２素子直列給電や３素子直列給電の
場合に、平面アンテナをマトリクス状に配置した場合に
比べて漏れを約６ｄＢ低減することができる。
【００６５】請求項４に係るアンテナ装置によれば、Ｐ
ＩＮダイオードを配列したＰＩＮダイオードアレーを備
えることで、ＰＩＮダイオードの切換えによって平面ア
ンテナを選択することができる。また、ＰＩＮダイオー
ドを採用することで、ＧａＡｓ等の高速スイッチングト
ランジスタを用いる場合に比べて、アンテナ装置の製造
コストを低減することができる。
ＩＮダイオードを配列したＰＩＮダイオードアレーを備
えることで、ＰＩＮダイオードの切換えによって平面ア
ンテナを選択することができる。また、ＰＩＮダイオー
ドを採用することで、ＧａＡｓ等の高速スイッチングト
ランジスタを用いる場合に比べて、アンテナ装置の製造
コストを低減することができる。
【００６６】更に、送信回路からの給電線が分岐した箇
所に各ＰＩＮダイオードを配置することで、給電線が分
岐した箇所でオン／オフさせて導通／遮断させ、何れか
（１つまたは２つ以上）の送信用平面アンテナを選択す
ることができる。
所に各ＰＩＮダイオードを配置することで、給電線が分
岐した箇所でオン／オフさせて導通／遮断させ、何れか
（１つまたは２つ以上）の送信用平面アンテナを選択す
ることができる。
【００６７】また、送信回路から各送信用平面アンテナ
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各送信用平面アンテナが同数のＰＩＮダイオー
ドを経て平等に給電されるので、送信回路から各送信用
平面アンテナを同一の位相で給電できる。
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各送信用平面アンテナが同数のＰＩＮダイオー
ドを経て平等に給電されるので、送信回路から各送信用
平面アンテナを同一の位相で給電できる。
【００６８】請求項５に係るアンテナ装置によれば、Ｐ
ＩＮダイオードを配列したＰＩＮダイオードアレーを備
えることで、ＰＩＮダイオードの切換えによって平面ア
ンテナを選択することができる。受信回路からの給電線
が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを配置すること
で、給電線が分岐した箇所でオン／オフさせて導通／遮
断させ、何れかの受信用平面アンテナを選択することが
できる。
ＩＮダイオードを配列したＰＩＮダイオードアレーを備
えることで、ＰＩＮダイオードの切換えによって平面ア
ンテナを選択することができる。受信回路からの給電線
が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオードを配置すること
で、給電線が分岐した箇所でオン／オフさせて導通／遮
断させ、何れかの受信用平面アンテナを選択することが
できる。
【００６９】また、受信回路から各受信用平面アンテナ
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各受信用平面アンテナからの受信信号が同数の
ＰＩＮダイオードを経て平等に受信回路に供給されるの
で、各受信用平面アンテナが同一信号を受信した場合に
この受信信号を同一の位相で受信回路に供給することが
できる。
に至るまでの給電線の長さをほぼ同一としたアンテナ装
置では、各受信用平面アンテナからの受信信号が同数の
ＰＩＮダイオードを経て平等に受信回路に供給されるの
で、各受信用平面アンテナが同一信号を受信した場合に
この受信信号を同一の位相で受信回路に供給することが
できる。
【００７０】更に、本発明に係るアンテナ装置によれ
ば、送信用平面アンテナと受信用平面アンテナとを別個
に設けることで、見掛け上ビームを狭角化できる効果が
ある。一般的にアンテナのビーム放射の方向と強さの関
係を指向性というが、この指向性はビーム吸収の方向と
強さの関係をも示すものである。平面アンテナを送受信
で兼用した場合は、この平面アンテナが放射するビーム
（主ビーム）の方向と、この平面アンテナが吸収するビ
ームの方向は一致する。送信用平面アンテナと受信用平
面アンテナとを別個に設けた場合は、送信用平面アンテ
ナが放射するビームの方向（送信用平面アンテナの指向
性）と、受信用平面アンテナが吸収するビームの方向
（受信用平面アンテナの指向性）とが多少ずれることと
なり、これらの方向の重複範囲にある障害物を探知する
ことができるので、見掛け上ビーム幅を狭くすることが
でき、方位分解能を向上することができる。
ば、送信用平面アンテナと受信用平面アンテナとを別個
に設けることで、見掛け上ビームを狭角化できる効果が
ある。一般的にアンテナのビーム放射の方向と強さの関
係を指向性というが、この指向性はビーム吸収の方向と
強さの関係をも示すものである。平面アンテナを送受信
で兼用した場合は、この平面アンテナが放射するビーム
（主ビーム）の方向と、この平面アンテナが吸収するビ
ームの方向は一致する。送信用平面アンテナと受信用平
面アンテナとを別個に設けた場合は、送信用平面アンテ
ナが放射するビームの方向（送信用平面アンテナの指向
性）と、受信用平面アンテナが吸収するビームの方向
（受信用平面アンテナの指向性）とが多少ずれることと
なり、これらの方向の重複範囲にある障害物を探知する
ことができるので、見掛け上ビーム幅を狭くすることが
でき、方位分解能を向上することができる。
【００７１】例えば、オフセットパラボラアンテナの１
次放射器に本発明のアンテナ装置を用いたり、本発明の
アンテナ装置とレンズを組み合せることで、デフォーカ
ス給電によりマルチビームを生成でき、かつ、見掛け上
マルチビームの各々を狭角化することができる。
次放射器に本発明のアンテナ装置を用いたり、本発明の
アンテナ装置とレンズを組み合せることで、デフォーカ
ス給電によりマルチビームを生成でき、かつ、見掛け上
マルチビームの各々を狭角化することができる。
【図１】本発明に係るアンテナ装置の説明的平面図
【図２】本発明に係るアンテナ装置を備えた車載用レー
ダー装置のブロック構成図
ダー装置のブロック構成図
【図３】送信選択回路と受信選択回路の回路図
【図４】アレーアンテナの方形パッチの説明的拡大図
１…送信回路、２…送信選択回路、３…マイクロストリ
ップ線路、４…受信選択回路、５…受信回路、６…基
板、６Ａ，６Ｃ…誘電体基板、６Ｂ…地板（アース
板）、７…アレーアンテナ、１０…アンテナ装置、２０
…車載用レーダー装置、Ａ１〜Ａｎ，Ａ１２，Ａ３４，
Ｂ１〜Ｂｎ，Ｂ１２，Ｂ３４…ＰＩＮダイオード、ＬＭ
１…送信系、ＬＭ２…受信系、Ｍ１…ＦＭ信号発生器、
Ｍ２…カプラー（方向性結合器）、Ｍ３，Ｍ６…高周波
増幅器、Ｍ４，Ｍ５…遅延回路、Ｍ７…ミキサー、Ｐ１
…中央処理装置（ＣＰＵ）、Ｐ２…メモリ、Ｐ３…タイ
ミング制御回路、Ｐ４…表示装置、Ｐ６…Ａ／Ｄ変換回
路、Ｐ７…高速フーリエ変換回路、Ｐ１１〜Ｐｎｎ，Ｑ
１１〜Ｑｎｎ…パッチ群、Ｐ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐ
ｎｂ，Ｑ１ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂ…方形パッチ、
ＰＡ，ＱＡ…平面アレーアンテナ部、ＰＳ…処理部、Ｒ
…受信用平面アンテナ、ＲＦ…リフレクタ、Ｓ…給電線
（ストリップ導体）、Ｔ…送信用平面アンテナ、ｘ…方
形パッチの縦の寸法、ｙ…方形パッチの横の寸法、ｚ，
ｗ…パッチ間隔。
ップ線路、４…受信選択回路、５…受信回路、６…基
板、６Ａ，６Ｃ…誘電体基板、６Ｂ…地板（アース
板）、７…アレーアンテナ、１０…アンテナ装置、２０
…車載用レーダー装置、Ａ１〜Ａｎ，Ａ１２，Ａ３４，
Ｂ１〜Ｂｎ，Ｂ１２，Ｂ３４…ＰＩＮダイオード、ＬＭ
１…送信系、ＬＭ２…受信系、Ｍ１…ＦＭ信号発生器、
Ｍ２…カプラー（方向性結合器）、Ｍ３，Ｍ６…高周波
増幅器、Ｍ４，Ｍ５…遅延回路、Ｍ７…ミキサー、Ｐ１
…中央処理装置（ＣＰＵ）、Ｐ２…メモリ、Ｐ３…タイ
ミング制御回路、Ｐ４…表示装置、Ｐ６…Ａ／Ｄ変換回
路、Ｐ７…高速フーリエ変換回路、Ｐ１１〜Ｐｎｎ，Ｑ
１１〜Ｑｎｎ…パッチ群、Ｐ１ａ〜Ｐｎａ，Ｐ１ｂ〜Ｐ
ｎｂ，Ｑ１ａ〜Ｑｎａ，Ｑ１ｂ〜Ｑｎｂ…方形パッチ、
ＰＡ，ＱＡ…平面アレーアンテナ部、ＰＳ…処理部、Ｒ
…受信用平面アンテナ、ＲＦ…リフレクタ、Ｓ…給電線
（ストリップ導体）、Ｔ…送信用平面アンテナ、ｘ…方
形パッチの縦の寸法、ｙ…方形パッチの横の寸法、ｚ，
ｗ…パッチ間隔。
Claims (5)
- 【請求項１】 平面アンテナを配列したアレーアンテナ
と、 アレーアンテナの複数の送信用平面アンテナのうち何れ
かの送信用平面アンテナを選択する送信選択回路と、 選択された送信用平面アンテナに信号を送り出す送信回
路と、 アレーアンテナの複数の受信用平面アンテナのうち何れ
かの受信用平面アンテナを選択する受信選択回路と、 選択された受信用平面アンテナで受信した信号を入力す
る受信回路と、を備えたアンテナ装置において、 平面アンテナを千鳥掛けに配置し、隣接する平面アンテ
ナを互いに斜めに位置させたことを特徴とするアンテナ
装置。 - 【請求項２】 平面アンテナは方形パッチアンテナから
なる請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 送信用平面アンテナと受信用平面アンテ
ナを隣接させて互いに斜めに位置させると共に、 送信用平面アンテナを列ごとに給電線で結合し、受信用
平面アンテナを列ごとに給電線で結合して直列給電を行
う構成とし、 隣り合う２列の送信用平面アンテナと受信用平面アンテ
ナ間のパッチ間隔を自由空間波長の約４％から約８％と
したことを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 送信選択回路はＰＩＮダイオードを配列
したＰＩＮダイオードアレーを備え、 送信回路からの給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオ
ードを配置したことを特徴とする請求項１〜３記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項５】 受信選択回路はＰＩＮダイオードを配列
したＰＩＮダイオードアレーを備え、 受信回路からの給電線が分岐した箇所に各ＰＩＮダイオ
ードを配置したことを特徴とする請求項１〜４記載のア
ンテナ装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP8246547A JPH1093322A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | アンテナ装置 |
| EP97116021A EP0831553B1 (en) | 1996-09-18 | 1997-09-15 | Antenna device |
| DE69734409T DE69734409T2 (de) | 1996-09-18 | 1997-09-15 | Antennenanordnung |
| DE69719890T DE69719890D1 (de) | 1996-09-18 | 1997-09-15 | Antennenvorrichtung |
| EP03001547A EP1306925B1 (en) | 1996-09-18 | 1997-09-15 | Antenna device |
| US08/932,017 US5877726A (en) | 1996-09-18 | 1997-09-17 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8246547A JPH1093322A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1093322A true JPH1093322A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17150044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8246547A Pending JPH1093322A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | アンテナ装置 |
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|---|---|
| US (1) | US5877726A (ja) |
| EP (2) | EP0831553B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1093322A (ja) |
| DE (2) | DE69719890D1 (ja) |
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- 1997-09-15 DE DE69734409T patent/DE69734409T2/de not_active Expired - Fee Related
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