JPH11251819A - Antenna device and radar module - Google Patents
Antenna device and radar moduleInfo
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- Waveguide Aerials (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばミリ波帯
の電磁波を伝搬する誘電体線路を用いたアンテナ装置お
よびレーダモジュールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device and a radar module using a dielectric line that propagates electromagnetic waves in, for example, a millimeter wave band.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より開発されている車載用レーダモ
ジュールにおいては、高利得が得られ、隣接車線を走行
する車両との干渉が少ないように、鋭い指向性を持つビ
ームアンテナが用いられている。しかしながら、自車両
の走行車線がカーブしているような場合には、隣接車線
内の車両を、恰も自車両の走行車線の前方を走行する車
両であるかのように誤って検出してしまう。この問題を
解消するためには、前方車両との距離や相対速度の情報
だけでなく方位情報も必要となる。2. Description of the Related Art In a vehicle-mounted radar module which has been conventionally developed, a beam antenna having a sharp directivity is used so that a high gain is obtained and interference with a vehicle traveling in an adjacent lane is reduced. . However, when the traveling lane of the own vehicle is curved, a vehicle in an adjacent lane is erroneously detected as if the vehicle is traveling ahead of the traveling lane of the own vehicle. In order to solve this problem, not only information on the distance and the relative speed to the vehicle in front but also azimuth information is required.
【0003】方位情報を得る方法としては、スキャン式
レーダのように、電波ビームの放射方向を適当な角度内
で走査させる方法と、モノパルス式レーダのように、放
射パターンの一部が重なる2つ以上のアンテナからの信
号の和信号と差信号を用いる方法等がある。There are two methods of obtaining azimuth information: a method of scanning the radiation direction of a radio wave beam within an appropriate angle, such as a scanning radar, and a method of overlapping a part of the radiation pattern, such as a monopulse radar. There is a method using a sum signal and a difference signal of the signals from the above antennas.
【0004】しかし、スキャン式レーダでは、レーダモ
ジュール全体をモータなどによって機械的に回動させ
て、レーダビームを扇型に走査させる方法が考えられる
が、高速なスキャニングが困難であり、装置全体が大型
化する。また、モノパルス式レーダの場合、検知すべき
方位範囲をカバーするためにビーム幅の広いアンテナを
用いることになり、その分ゲインが小さくなる。However, in the case of a scanning type radar, a method of mechanically rotating the entire radar module by a motor or the like to scan the radar beam in a fan shape is conceivable. However, it is difficult to perform high-speed scanning, and the entire apparatus is difficult. Increase in size. In the case of a monopulse radar, an antenna having a wide beam width is used to cover the azimuth range to be detected, and the gain is reduced accordingly.
【0005】そこで本願出願人は、誘電体線路とそれに
結合する1次放射器を、固定された誘電体線路に対して
相対的に運動させることによってビームの走査を行うよ
うにした装置を特願平9−291208号にて出願して
いる。[0005] The applicant of the present invention has applied for an apparatus for scanning a beam by moving a dielectric line and a primary radiator coupled thereto relative to a fixed dielectric line. The application is filed in Japanese Patent Application No. Hei 9-291208.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記出願に係るアンテ
ナ装置の構成例を図17および図18に示す。図17は
1次放射器と誘電体レンズとの位置関係および1次放射
器を設けた回動体の構成を示す図である。この例では、
正五角柱形状の金属ブロックからなる回動体の各側面と
それに平行な導体板との間に誘電体ストリップを配する
ことによって誘電体線路を構成している。また回動体の
各側面とそれに平行な導体板との間に誘電体共振器を設
けて1次放射器をそれぞれを構成している。FIG. 17 and FIG. 18 show examples of the configuration of the antenna device according to the above-mentioned application. FIG. 17 is a diagram showing a positional relationship between the primary radiator and the dielectric lens and a configuration of a rotating body provided with the primary radiator. In this example,
A dielectric line is formed by disposing a dielectric strip between each side surface of a rotating body formed of a regular pentagonal prism-shaped metal block and a conductor plate parallel to the side surface. Also, a primary radiator is formed by providing a dielectric resonator between each side surface of the rotating body and a conductor plate parallel thereto.
【0007】図18は上記誘電体レンズと1次放射器と
の位置関係を示す図である。同図においては回動体の各
側面を展開して平面上に並べて示している。このように
1次放射器を図における左右方向に少しずつ異なった位
置に設けておくことにより、回動体の回動に伴ってビー
ムの指向方向が図における左右方向に5段階に変化す
る。FIG. 18 is a diagram showing a positional relationship between the dielectric lens and the primary radiator. In the figure, each side surface of the rotating body is developed and shown side by side on a plane. By providing the primary radiators at slightly different positions in the left-right direction in the figure, the beam directing direction changes in five steps in the left-right direction with the rotation of the rotating body.
【0008】ところが、このような構造によるアンテナ
装置の場合、その使用目的に応じては次に述べるように
新たに解決すべき課題が生じる。However, in the case of an antenna device having such a structure, a new problem to be solved arises as described below depending on the purpose of use.
【0009】すなわち、まず図17および図18に示し
たアンテナ装置においては、1次放射器に結合する誘電
体線路が、回動体の円運動中心軸に平行に配置されてい
るため、誘電体線路同士の接続時間と1次放射器の移動
量との関係が一義的に定まる。そのために、1次放射器
とともに運動する誘電体線路と、固定されている誘電体
線路との接続時間を、目的に応じた長さまたは短さに定
めるような構造にすることはできなかった。同様に、1
つの1次放射器でビーム走査できる角度範囲を必要に応
じて広く設定したり、逆に狭く設定するといったことは
できなかった。また、基本的に1つの1次放射器で1つ
の方向のビームを形成するので、ビームの走査範囲を広
げようとするほど1次放射器の数が増大するため、全体
に大型化しコスト高になってしまう。That is, in the antenna device shown in FIGS. 17 and 18, the dielectric line coupled to the primary radiator is arranged in parallel with the central axis of the rotating body in the circular motion. The relationship between the connection time between the two and the movement amount of the primary radiator is uniquely determined. For this reason, a structure in which the connection time between the dielectric line that moves together with the primary radiator and the fixed dielectric line cannot be set to a length or a short length according to the purpose cannot be achieved. Similarly, 1
It has not been possible to set the angle range over which the beam can be scanned by one primary radiator as wide as necessary, or conversely, as narrow as possible. Also, since a beam in one direction is basically formed by one primary radiator, the number of primary radiators increases as the beam scanning range is increased, so that the overall size and cost are increased. turn into.
【0010】この発明の目的は、1次放射器または可動
側の誘電体線路と、固定側の誘電体線路との接続時間に
対する1次放射器の移動量の関係に設計自由度を与え、
上述した各種問題を解消したアンテナ装置およびレーダ
モジュールを提供することにある。An object of the present invention is to provide a degree of design freedom to the relationship between the connection time of the primary radiator or the movable-side dielectric line and the fixed-side dielectric line and the amount of movement of the primary radiator,
An object of the present invention is to provide an antenna device and a radar module that solve the above-mentioned various problems.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明は、固定された
第1の誘電体線路と、当該第1の誘電体線路に接続さ
れ、且つ1次放射器と結合する円運動可能状態に保持さ
れた第2の誘電体線路と、誘電体レンズとから成るアン
テナ装置において、第2の誘電体線路および前記1次放
射器の円運動中心軸から第1と第2の誘電体線路同士の
接続部までの第1の距離と前記円運動中心軸から前記1
次放射器の放射位置までの第2の距離とを異ならせる。According to the present invention, there is provided a fixed first dielectric line and a circularly movable state connected to the first dielectric line and coupled to the primary radiator. An antenna device comprising a second dielectric line and a dielectric lens, the connecting portion between the first and second dielectric lines based on the central axis of circular motion of the second dielectric line and the primary radiator. From the first distance up to and the central axis of the circular motion
The second distance to the emission position of the next radiator is made different.
【0012】たとえば第1・第2の誘電体線路同士の接
続部と1次放射器の放射位置とを結ぶ線が、前記円運動
によってそれぞれ円錐形の側面を描く位置に、第2の誘
電体線路および前記1次放射器を複数組設けて、前記円
運動によって第1の誘電体線路に接続する第2の誘電体
線路を順次切り替える。この構造によって、第2の誘電
体線路と1次放射器とが円運動する際の、第1・第2の
誘電体線路同士の接続時間と、1次放射器の移動量との
関係を定めることができる。[0012] For example, the line connecting the connecting portion between the first and second dielectric lines and the radiation position of the primary radiator is positioned so as to draw a conical side surface by the circular motion. A plurality of sets of lines and the primary radiators are provided, and the second dielectric line connected to the first dielectric line is sequentially switched by the circular motion. With this structure, the relationship between the connection time between the first and second dielectric lines and the amount of movement of the primary radiator when the second dielectric line and the primary radiator make a circular motion is determined. be able to.
【0013】すなわち前記第1の距離を第2の距離より
短くすれば、第2の誘電体線路と1次放射器との円運動
に伴って1次放射器が相対的に大きく変位しても、第1
・第2の誘電体線路同士の接続部のずれが小さいため、
両者の接続状態を長く保つことができる。従って例えば
単一の1次放射器を用いて、これを第2の誘電体線路と
ともに所定範囲で円運動させれば、単一の1次放射器で
ありながら、広範囲にわたるビームの走査が可能とな
る。また、第2の誘電体線路とそれに結合する1次放射
器の組を複数組設けた場合でも、それぞれの1次放射器
での走査範囲を広くできるため、全体にさらに広範囲に
わたるビームの走査が可能となる。That is, if the first distance is shorter than the second distance, even if the primary radiator is displaced relatively large due to the circular motion between the second dielectric line and the primary radiator. , First
・ Because the displacement of the connection between the second dielectric lines is small,
The connection between them can be kept long. Therefore, for example, by using a single primary radiator and making it circularly move in a predetermined range together with the second dielectric line, it is possible to scan a beam over a wide range while being a single primary radiator. Become. Further, even when a plurality of sets of the second dielectric line and the primary radiator coupled to the second dielectric line are provided, the scanning range of each primary radiator can be widened. It becomes possible.
【0014】逆に、前記第1の距離を第2の距離より長
くすれば、上記円運動に伴い1次放射器の移動量に対す
る第1と第2の誘電体線路同士の接続時間が短くなる。
そのため、第2の誘電体線路とそれに結合する1次放射
器の組を複数組設けて、それぞれの1次放射器によるビ
ームの指向方向をあまり振らせることなく(不必要な範
囲のビームを遮断して)、ビームの指向方向を順次切り
替えることが可能となる。Conversely, if the first distance is longer than the second distance, the connection time between the first and second dielectric lines with respect to the amount of movement of the primary radiator becomes shorter due to the circular motion. .
Therefore, a plurality of sets of the second dielectric line and the primary radiator coupled to the second dielectric line are provided, and the beam directing direction of each primary radiator is not largely changed (the beam in an unnecessary range is blocked). Then, it is possible to sequentially switch the beam directing direction.
【0015】また、前記円運動中心軸の軸上で第1と第
2の誘電体線路同士を接続すれば、第1と第2の誘電体
線路同士を接続したまま1次放射器を広範囲にわたって
変位させることができ、単一の1次放射器を用いながら
もビーム走査角範囲を広くとることができる。Further, if the first and second dielectric lines are connected on the axis of the circular motion center axis, the primary radiator can be extended over a wide area while the first and second dielectric lines are connected. The beam scanning angle range can be widened while using a single primary radiator.
【0016】前記円運動中心軸を前記誘電体レンズの軸
に対して略垂直に交差する位置に配置すれば、第2の誘
電体線路と1次放射器との円運動によって、ビームが所
定の平面に沿って走査されることになる。If the central axis of the circular motion is disposed at a position substantially perpendicular to the axis of the dielectric lens, the beam is moved to a predetermined position by the circular motion of the second dielectric line and the primary radiator. It will be scanned along a plane.
【0017】また、この発明は、上記アンテナ装置と、
そのアンテナ装置に対する送信信号を発生するオシレー
タと、前記アンテナ装置による受信信号に対してローカ
ル信号をミキシングするミキサとを設けてレーダモジュ
ールを構成する。Further, the present invention provides the above antenna device,
An oscillator for generating a transmission signal to the antenna device and a mixer for mixing a local signal with a signal received by the antenna device are provided to constitute a radar module.
【0018】なお、この発明において、「円運動」は1
回転以上の回転運動だけでなく、可動部が揺動して、円
の一部すなわち円弧を描く運動をも含む概念である。In the present invention, "circular motion" is 1
It is a concept that includes not only a rotational motion equal to or more than a rotation but also a motion in which a movable part swings and draws a part of a circle, that is, an arc.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施形態である
アンテナ装置の構成を図1に示す。図1の(A)はその
内部構造を示す部分破断正面図、(B)は誘電体レンズ
を取り除いた状態での上面図である。同図において11
は第1の誘電体線路であり、2つの導体板1,2の間に
誘電体ストリップ3を設けて構成している。この2つの
導体板1,2の間隔は伝送路の管内波長の2分の1以下
にして、誘電体ストリップ部分のみを電磁波の伝搬域と
し、その両側の空間部分を遮断域としている。この構造
によって、外部に電磁波を放射しない非放射性誘電体線
路(NRDガイド)を構成している。同図の12で示す
部分は第2の誘電体線路であり、2つの導体板4,5の
間に誘電体ストリップ6を設けて、第1の誘電体線路と
同様にNRDガイドを構成している。第1の誘電体線路
11と第2の誘電体線路12とは、接続部Sにおいて誘
電体ストリップ3,6が同軸上に配置されるようにな
り、この状態で第1と第2の誘電体線路同士の接続が行
われる。FIG. 1 shows the configuration of an antenna device according to a first embodiment of the present invention. 1A is a partially cutaway front view showing the internal structure, and FIG. 1B is a top view with the dielectric lens removed. In FIG.
Denotes a first dielectric line, which is constituted by providing a dielectric strip 3 between two conductor plates 1 and 2. The distance between the two conductor plates 1 and 2 is set to be equal to or less than half the guide wavelength of the transmission line, and only the dielectric strip portion is used as the electromagnetic wave propagation region, and the space on both sides is used as the cutoff region. With this structure, a non-radiative dielectric line (NRD guide) that does not radiate electromagnetic waves to the outside is configured. The portion indicated by reference numeral 12 in the figure is a second dielectric line. A dielectric strip 6 is provided between the two conductor plates 4 and 5 to form an NRD guide in the same manner as the first dielectric line. I have. The first dielectric line 11 and the second dielectric line 12 are arranged such that the dielectric strips 3 and 6 are coaxially arranged at the connection portion S, and in this state, the first and second dielectric lines are arranged. Connection between the tracks is performed.
【0020】導体板4,5の間において、誘電体ストリ
ップ6の接続部Sとは反対側の端部付近には円柱形状の
誘電体共振器40を設けている。この誘電体共振器40
はHE111モードの誘電体共振器であり、図における
上面方向(導体板5の方向)に電磁波の放射および入射
がなされるように、導体板5の一部にホーン形状に開口
した窓部を設けている。また、この窓部と誘電体共振器
40との間に、スリット状の開口部を設けたスリット板
を配置していて、このスリット板によって放射パターン
を制御している。A cylindrical dielectric resonator 40 is provided between the conductor plates 4 and 5 near the end of the dielectric strip 6 opposite to the connecting portion S. This dielectric resonator 40
Is a HE111-mode dielectric resonator, and a horn-shaped window is provided in a part of the conductor plate 5 so that electromagnetic waves are emitted and incident in the upper direction (direction of the conductor plate 5) in the figure. ing. A slit plate having a slit-shaped opening is disposed between the window and the dielectric resonator 40, and the radiation pattern is controlled by the slit plate.
【0021】1次放射器13に対する電磁波の放射側ま
たは入射側には、1次放射器13の位置がほぼ焦点面と
なるように、誘電体レンズ17を配置している。A dielectric lens 17 is arranged on the radiation side or incident side of the electromagnetic wave with respect to the primary radiator 13 so that the position of the primary radiator 13 is substantially at the focal plane.
【0022】図1の(A)において14は回動体であ
り、第2の誘電体線路12と1次放射器13とともに一
体化している。この回動体14の円運動中心軸は、その
中心軸から第1と第2の誘電体線路同士の接続部Sまで
の距離r1と、中心軸から1次放射器13の放射位置ま
での距離r2とが異なるように(この例ではr1<r
2)、接続部Sと1次放射器の位置を結ぶ線に対して傾
斜させている。In FIG. 1A, reference numeral 14 denotes a rotating body, which is integrated with the second dielectric line 12 and the primary radiator 13. The center axis of the circular motion of the rotating body 14 is a distance r1 from the center axis to the connection portion S between the first and second dielectric lines and a distance r2 from the center axis to the radiation position of the primary radiator 13. (In this example, r1 <r
2), it is inclined with respect to a line connecting the connection portion S and the position of the primary radiator.
【0023】モータ16は回動体14を上記円運動中心
軸を中心として所定の角度範囲で回動させる。なお、回
動体14には第2の誘電体線路12および1次放射器1
3部分との重量バランスをとるためにバランスウェイト
15を設けている。The motor 16 rotates the rotating body 14 in a predetermined angle range around the center axis of the circular movement. Note that the rotating body 14 includes the second dielectric line 12 and the primary radiator 1.
A balance weight 15 is provided to balance the weight with the three parts.
【0024】モータ16によって回動体14を回動させ
れば、1次放射器13の放射位置は図1の(B)におい
て矢印で示す方向に変位する。このことによって図1の
(A)において紙面に垂直方向、(B)においては紙面
に沿った上下方向にビームが走査されることになる。When the rotating body 14 is rotated by the motor 16, the radiation position of the primary radiator 13 is displaced in the direction indicated by the arrow in FIG. As a result, the beam is scanned in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1A, and in a vertical direction along the paper surface in FIG.
【0025】このように第2の誘電体線路および1次放
射器の円運動中心軸から第1と第2の誘電体線路同士の
接続部Sまでの距離r1 を、中心軸から1次放射器の放
射位置までの距離r2より短くしたことによって、第1
と第2の誘電体線路同士の接続状態を長く保ったまま1
次放射器の放射位置を変位させることができ、単一の第
2の誘電体線路と単一の1次放射器を用いても、回動体
14の回動のみによってビームの走査が可能となる。As described above, the distance r1 from the central axis of the circular motion of the second dielectric line and the primary radiator to the connecting portion S between the first and second dielectric lines is determined by the distance from the central axis to the primary radiator. Is shorter than the distance r2 to the radiation position of
While maintaining the connection state between the second dielectric line and the second dielectric line long.
The radiation position of the secondary radiator can be displaced, and even if a single second dielectric line and a single primary radiator are used, beam scanning can be performed only by rotating the rotating body 14. .
【0026】図2は第2の実施形態に係る主要部の構成
を示す図である。この例では、図1の場合とは逆に、モ
ータ16の取付位置を誘電体レンズの有る側で、且つ第
1の誘電体線路11側に傾斜するように設けている。こ
の場合でも、第2の誘電体線路12および1次放射器1
3の円運動中心軸から第1と第2の誘電体線路同士の接
続部Sまでの距離r1を、円運動中心軸から1次放射器
13の放射位置までの距離r2より小さくしている。こ
の図2に示した構造によれば、デッドスペースにモータ
が配置されることになり、全体に小型化できる。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part according to the second embodiment. In this example, contrary to the case of FIG. 1, the mounting position of the motor 16 is provided so as to be inclined on the side having the dielectric lens and toward the first dielectric line 11. Also in this case, the second dielectric line 12 and the primary radiator 1
The distance r1 from the central axis of circular motion 3 to the connection point S between the first and second dielectric lines is smaller than the distance r2 from the central axis of circular motion to the radiation position of the primary radiator 13. According to the structure shown in FIG. 2, the motor is arranged in the dead space, so that the overall size can be reduced.
【0027】図3は第3の実施形態に係るアンテナ装置
の主要部の構成を示す図である。図1に示した例では、
回動体14に単一の第2の誘電体線路および1次放射器
を設けたが、図3の例では、回動体14に対して第2の
誘電体線路と1次放射器を複数組設けている。この例で
は、円運動中心軸に対して誘電体線路12aと1次放射
器13aの対称位置に誘電体線路12bと1次放射器1
3bを設けている。モータ16は回動体14を円運動中
心軸を中心として回動させる。この構成によれば、モー
タ16が一方向に回転することによって、第2の誘電体
線路が第1の誘電体線路に接続されている状態でビーム
の走査が行われ、その第2の誘電体線路と第1の誘電体
線路との接続状態が途切れた後、引続き接続部Sにおい
て次の第2の誘電体線路と第1の誘電体線路との接続が
始まり、ビームの走査が行われることになる。従ってモ
ータ16の一方向への回転によってビームが同一方向に
順次繰り返し走査されることになる。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of the antenna device according to the third embodiment. In the example shown in FIG.
Although a single second dielectric line and a primary radiator are provided on the rotating body 14, in the example of FIG. 3, a plurality of sets of the second dielectric line and the primary radiator are provided on the rotating body 14. ing. In this example, the dielectric line 12b and the primary radiator 1a are positioned symmetrically with respect to the center axis of the circular motion.
3b is provided. The motor 16 rotates the rotating body 14 about the center axis of the circular motion. According to this configuration, when the motor 16 rotates in one direction, beam scanning is performed in a state where the second dielectric line is connected to the first dielectric line, and the second dielectric line is connected to the second dielectric line. After the connection state between the line and the first dielectric line is interrupted, the connection between the next second dielectric line and the first dielectric line starts at the connection portion S, and beam scanning is performed. become. Therefore, the beam is sequentially and repeatedly scanned in the same direction by the rotation of the motor 16 in one direction.
【0028】図4は第4の実施形態に係るアンテナ装置
の主要部の構造を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a structure of a main part of an antenna device according to a fourth embodiment.
【0029】図3に示した例では、回動体14に第2の
誘電体線路と1次放射器との組を複数組設ける際、第2
の誘電体線路の線路長をそれぞれ等しくしたが、これを
図4に示すようにそれぞれ異なった線路長とすることに
よって、回動体14の回動に伴い、誘電体レンズ17の
焦点面内における1次放射器13の通る位置が変化する
ことになる。すなわち図4に示した例では、第2の誘電
体線路12aの線路長が比較的長いので、第1の誘電体
線路との接続状態において1次放射器13aは誘電体レ
ンズ17の中心軸より図の右側に位置し、ビームはaで
示すように図の左方向に振れる。その後、回動体14が
回動して第2の誘電体線路12bが第1の誘電体線路1
1と接続状態となったとき、第2の誘電体線路12bは
比較的短いため、誘電体レンズ17の中心軸より左側に
1次放射器13bが位置することになり、そのときのビ
ームはbで示すように図の右側に傾く。このように回動
体14の回動に伴ってビームが紙面に垂直な方向に走査
されるとともに、用いる第2の誘電体線路と1次放射器
との組が切り替わることによって、紙面内の左右方向に
ビームが振れることになる。これにより、例えば車載用
ミリ波レーダに用いた場合に、回動体14の回動に伴い
ビームを地面に平行な車両前方の左右方向に走査すると
ともに、第2の誘電体線路と1次放射器の組の切り替わ
りによってビームの高さ方向を切り替えるといったこと
ができる。In the example shown in FIG. 3, when a plurality of sets of the second dielectric line and the primary radiator are provided on the rotating body 14,
Although the line lengths of the dielectric lines are equal to each other, the line lengths are made different as shown in FIG. The position where the next radiator 13 passes will change. That is, in the example shown in FIG. 4, since the line length of the second dielectric line 12a is relatively long, the primary radiator 13a is connected to the first dielectric line with respect to the center axis of the dielectric lens 17 in the connection state with the first dielectric line. Located on the right side of the figure, the beam swings to the left of the figure as shown by a. After that, the rotating body 14 rotates, and the second dielectric line 12b is connected to the first dielectric line 1
When the first radiator 13b is connected to the first radiator 13b, since the second dielectric line 12b is relatively short, the primary radiator 13b is located on the left side of the central axis of the dielectric lens 17, and the beam at that time is b Tilt to the right in the figure as shown. As described above, the beam is scanned in the direction perpendicular to the plane of the paper as the rotating body 14 rotates, and the pair of the second dielectric line and the primary radiator to be used is switched, so that the horizontal direction in the plane of the paper is changed. The beam will swing. Thus, for example, when used in an in-vehicle millimeter-wave radar, the beam is scanned in the left-right direction in front of the vehicle parallel to the ground with the rotation of the rotating body 14, and the second dielectric line and the primary radiator are used. The height direction of the beam can be switched by switching the set of.
【0030】次に第5の実施形態に係るアンテナ装置の
構成を図5に示す。(A)はその内部構造を示す部分破
断正面図、(B)は第1の誘電体線路11部分を取り除
いた状態での左側面図である。Next, the configuration of an antenna device according to a fifth embodiment is shown in FIG. (A) is a partially broken front view showing the internal structure, and (B) is a left side view in a state where the first dielectric line 11 is removed.
【0031】図5の(A)において11は第1の誘電体
線路であり、2つの導体板1,2の間に誘電体ストリッ
プ3を設けてNRDガイドを構成している。同図の12
で示す部分は第2の誘電体線路であり、2つの導体板
4,5の間に誘電体ストリップ6を設けてNRDガイド
を構成している。第1の誘電体線路11の端面と第2の
誘電体線路12の端面とは、接続部Sにおいて誘電体ス
トリップ3,6が対向するように配置している。したが
って第1と第2の誘電体線路同士が常に接続された状態
としている。In FIG. 5A, reference numeral 11 denotes a first dielectric line, and a dielectric strip 3 is provided between the two conductor plates 1 and 2 to form an NRD guide. 12 in FIG.
The portion indicated by is a second dielectric line, and a dielectric strip 6 is provided between the two conductor plates 4 and 5 to form an NRD guide. The end surface of the first dielectric line 11 and the end surface of the second dielectric line 12 are arranged so that the dielectric strips 3 and 6 face each other at the connection portion S. Therefore, the first and second dielectric lines are always connected.
【0032】導体板4,5の間において、誘電体ストリ
ップ6の接続部Sとは反対側の端部付近にはHE111
モードの誘電体共振器40を設けている。また、導体板
5の一部にホーン形状に開口した窓部を設けていて、こ
の窓部と誘電体共振器40との間に、スリット状の開口
部を設けたスリット板を配置している。Between the conductor plates 4 and 5, the HE 111 is located near the end of the dielectric strip 6 opposite to the connecting portion S.
A mode dielectric resonator 40 is provided. A horn-shaped window is provided in a part of the conductor plate 5, and a slit plate having a slit-shaped opening is disposed between the window and the dielectric resonator 40. .
【0033】30はこの回動体14の軸受けである。図
1〜図4に示した例とは異なり、回動体14の円運動中
心軸が第1と第2の誘電体線路同士の接続部Sを通る位
置に設けている。回動体14には可動子18を設けてい
て、筐体側の固定位置に固定子19を設けている。この
固定子19と可動子18とは、いわゆるボイスコイルモ
ータを構成していて、その駆動によって回動体14を揺
動させる。Reference numeral 30 denotes a bearing for the rotating body 14. Unlike the examples shown in FIGS. 1 to 4, the center axis of the circular motion of the rotating body 14 is provided at a position passing through the connection S between the first and second dielectric lines. A movable element 18 is provided on the rotating body 14, and a fixed element 19 is provided at a fixed position on the housing side. The stator 19 and the mover 18 constitute a so-called voice coil motor, and the rotating body 14 is rocked by its drive.
【0034】この構造によれば、回動体14の円運動中
心軸から第1と第2の誘電体線路同士の接続部Sまでの
距離が0であるため、第1と第2の誘電体線路11,1
2とが接続部Sにおいて接続されたまま1次放射器13
が紙面に垂直な方向に変位することになり、単一の1次
放射器を用いて広範囲にわたってビームの走査が可能と
なる。According to this structure, since the distance from the central axis of the circular motion of the rotating body 14 to the connecting portion S between the first and second dielectric lines is 0, the first and second dielectric lines are formed. 11,1
2 while being connected at the connection S.
Will be displaced in a direction perpendicular to the plane of the paper, allowing a single primary radiator to scan the beam over a wide area.
【0035】図6は図5に示したアンテナ装置の変形例
である。図6の(A)では回動体14の一方の軸をモー
タ16で回動させる。(B)の例では1次放射器13の
裏側(背中側)となる位置にモータ16を設けて回動体
14を回動させる。FIG. 6 shows a modification of the antenna device shown in FIG. In FIG. 6A, one shaft of the rotating body 14 is rotated by the motor 16. In the example of (B), the motor 16 is provided at a position on the back side (back side) of the primary radiator 13 to rotate the rotating body 14.
【0036】図6の(C)は、図3の変形例とも言える
ものであり、回動体14に第2の誘電体線路と1次放射
器との組を複数組設けている。但し、モータ16による
回動体14の円運動中心軸を、第1の誘電体線路11と
第2の誘電体線路との接続部Sからずれた位置で、且つ
それぞれの1次放射器の電磁波放射方向に垂直な方向に
設けている。この構造によれば、回動体部分の外形寸法
がコンパクトになるため、全体に小型化が容易となる。FIG. 6C is a modification of FIG. 3 in which a plurality of sets of the second dielectric line and the primary radiator are provided on the rotating body 14. However, the center axis of the circular motion of the rotating body 14 by the motor 16 is shifted from the connecting portion S between the first dielectric line 11 and the second dielectric line, and the electromagnetic radiation of each primary radiator is performed. It is provided in a direction perpendicular to the direction. According to this structure, since the outer dimensions of the rotating body portion are made compact, the overall size can be easily reduced.
【0037】さらに、図6の(D)は、第2の誘電体線
路12a,12bおよび1次放射器13a,13bの円
運動中心軸から第1と第2の誘電体線路同士の接続部S
までの距離を、円運動中心軸から1次放射器13a,1
3bの放射位置までの距離より大きくしている。この構
造によれば、上記円運動に伴い1次放射器の移動量に対
する第1と第2の誘電体線路同士の接続時間を短くで
き、それぞれの1次放射器によるビームの指向方向をあ
まり振らせることなくビームの指向方向を順次切り替え
ることが可能となる。Further, FIG. 6D shows a connection portion S between the first and second dielectric lines from the central axis of the circular movement of the second dielectric lines 12a and 12b and the primary radiators 13a and 13b.
Distance from the central axis of the circular motion to the primary radiators 13a, 1
3b is larger than the distance to the radiation position. According to this structure, the connection time between the first and second dielectric lines with respect to the moving amount of the primary radiator can be shortened due to the above-mentioned circular motion, and the beam directing directions of the respective primary radiators are not significantly changed. It is possible to sequentially switch the direction of the beam without causing the beam to diverge.
【0038】次に第7の実施形態に係るアンテナ装置の
構成を図7に示す。図7において11で示す部分は導体
板1,2の間に誘電体ストリップ3を設けてなる第1の
誘電体線路、12で示す部分は導体板4,5の間に誘電
体ストリップ6を設けてなる第2の誘電体線路である。
この第2の誘電体線路12の上下の導体板4,5は、実
際には箱型の一体化された導体板の上面と下面であり、
図における右側ではこれを導波管として用いている。誘
電体ストリップ6は導波管内において6′で示す部分を
先細り形状としてロッドアンテナを構成している。この
ロッドアンテナ部分で誘電体線路と導波管との線路変換
を行っている。導波管は図における上方に90°折り曲
げ、その先端部20をホーン形状にしてその部分をホー
ンアンテナとしている。この導波管部分および第2の誘
電体線路12部分を含む全体が回動体14であり、モー
タ16は回動体14を回動させる。その円運動中心軸は
第1と第2の誘電体線路同士の接続部Sを通る。従って
中心軸から第1と第2の誘電体線路同士の接続部までの
距離(r1)は0であり、中心軸から1次放射器13の
放射位置(ホーン20の開口面)までの距離r2をr1
より大きくしている。Next, the configuration of the antenna device according to the seventh embodiment is shown in FIG. In FIG. 7, a portion indicated by reference numeral 11 is a first dielectric line in which a dielectric strip 3 is provided between conductor plates 1 and 2, and a portion indicated by reference numeral 12 is provided with a dielectric strip 6 between conductor plates 4 and 5. This is a second dielectric line.
The upper and lower conductor plates 4 and 5 of the second dielectric line 12 are actually the upper and lower surfaces of a box-shaped integrated conductor plate,
On the right side in the figure, this is used as a waveguide. The dielectric strip 6 has a portion denoted by 6 'in the waveguide which is tapered to form a rod antenna. The rod antenna converts the line between the dielectric line and the waveguide. The waveguide is bent upward by 90 ° in the figure, and the tip portion 20 is formed in a horn shape, and that portion is used as a horn antenna. The whole body including the waveguide portion and the second dielectric line 12 is the rotating body 14, and the motor 16 rotates the rotating body 14. The center axis of the circular motion passes through the connection S between the first and second dielectric lines. Therefore, the distance (r1) from the central axis to the connection between the first and second dielectric lines is 0, and the distance r2 from the central axis to the radiation position of the primary radiator 13 (the opening surface of the horn 20). To r1
Is larger.
【0039】図8は図7に示したアンテナ装置の変形例
である。図7では直線上で誘電体線路と導波管との変換
を行った後、導波管による90°のベンドによって向き
を変えたが、図8の例では、ホーン20を端部に有する
直線状の導波管を設け、その導波管の電磁波伝搬方向に
垂直な向きに誘電体ストリップ6を突入させている。こ
の部分で誘電体線路と導波管との線路変換を行ってい
る。FIG. 8 shows a modification of the antenna device shown in FIG. In FIG. 7, after the conversion between the dielectric line and the waveguide is performed on a straight line, the direction is changed by 90 ° bend by the waveguide. In the example of FIG. 8, the straight line having the horn 20 at the end is used. A waveguide is provided, and the dielectric strip 6 is made to protrude in a direction perpendicular to the electromagnetic wave propagation direction of the waveguide. In this part, line conversion between the dielectric line and the waveguide is performed.
【0040】導波管部分および第2の誘電体線路12部
分を含む全体が回動体14であり、モータ16は回動体
14を回動させる。図7の例と同様に円運動中心軸は第
1と第2の誘電体線路同士の接続部Sを通る。従って中
心軸から第1と第2の誘電体線路同士の接続部までの距
離(r1)は0であり、中心軸から1次放射器13の放
射位置(ホーン20の開口面)までの距離r2をr1よ
り大きくしている。The whole body including the waveguide portion and the second dielectric line 12 is the rotating body 14, and the motor 16 rotates the rotating body 14. As in the example of FIG. 7, the center axis of the circular motion passes through the connection S between the first and second dielectric lines. Therefore, the distance (r1) from the central axis to the connection between the first and second dielectric lines is 0, and the distance r2 from the central axis to the radiation position of the primary radiator 13 (the opening surface of the horn 20). Is larger than r1.
【0041】このことにより、第1と第2の誘電体線路
同士の接続状態を保ったまま、1次放射器の放射位置を
比較的大きく変位させることができ、単一の1次放射器
を用いて、広範囲にわたるビームの走査が可能となる。Thus, the radiation position of the primary radiator can be relatively largely displaced while maintaining the connection state between the first and second dielectric lines, and a single primary radiator can be used. This allows scanning of the beam over a wide range.
【0042】ところで、図3に示した例では、第1と第
2の誘電体線路同士の接続部Sにおける対向面が第1・
第2の誘電体線路による電磁波の伝送方向に垂直な関係
としたが、図9に示すように、第1・第2の誘電体線路
同士の対向面が伝送方向に対して斜めに傾斜していても
よい。この図9に示す例では、回動体14の円運動中心
軸に垂直な面で第1・第2の誘電体線路同士を対向させ
ている。In the example shown in FIG. 3, the opposing surface of the connecting portion S between the first and second dielectric lines is the first.
Although the relationship is perpendicular to the transmission direction of the electromagnetic wave by the second dielectric line, as shown in FIG. 9, the opposing surfaces of the first and second dielectric lines are obliquely inclined with respect to the transmission direction. You may. In the example shown in FIG. 9, the first and second dielectric lines are opposed to each other on a plane perpendicular to the central axis of the circular motion of the rotating body 14.
【0043】次に、第1・第2の誘電体線路同士の対向
面と伝送方向のなす角度と、誘電体線路の透過損失との
関係について説明する。Next, the relationship between the angle formed between the opposing surfaces of the first and second dielectric lines and the transmission direction and the transmission loss of the dielectric lines will be described.
【0044】図10は2つの誘電体線路の対向面が傾斜
している場合の角度関係を示す図である。ここで、
(B)は一方の誘電体線路に対する他方の誘電体線路の
回転角度θを示し、(C)は円運動中心軸と伝送方向と
のなす角度φを示している。FIG. 10 is a diagram showing an angular relationship when the opposing surfaces of two dielectric lines are inclined. here,
(B) shows the rotation angle θ of the other dielectric line with respect to one dielectric line, and (C) shows the angle φ between the central axis of the circular motion and the transmission direction.
【0045】図11は上記φをパラメータとして、回転
角θを変化させたときの透過損失S21を示している。
このように回転角θが20°と比較的大きくても、S2
1は−1dB以下となり、使用可能であることが分か
る。FIG. 11 shows the transmission loss S21 when the rotation angle θ is changed using φ as a parameter.
As described above, even if the rotation angle θ is relatively large as 20 °, S2
1 is equal to or less than -1 dB, which means that it can be used.
【0046】図12と図13は、タイプの異なる2つの
誘電体線路について、回転角θを変化させたときの透過
損失S21を示している。ここで"Hyper" は、誘電体ス
トリップ部分をLSM01モードの単一モードが伝搬す
るように、誘電体ストリップの無い遮断領域の導体板間
の間隔を、誘電体ストリップ部分の導体板間の間隔より
狭くしたものである。この例では、誘電体ストリップ部
分に溝を形成して、その溝に誘電体ストリップを配置し
ている。また、"Normal"はこのような溝を設けずに、導
体板間の間隔を一定としたものである。これらの図に示
すように、"Hyper" ,"Normal"共に、回転角θを20°
と比較的大きくしても、S21は−1dB以下となり、
使用可能であることが分かる。FIGS. 12 and 13 show the transmission loss S21 when the rotation angle θ is changed for two dielectric lines of different types. Here, "Hyper" means that the distance between the conductor plates in the cut-off region without the dielectric strip is larger than the distance between the conductor plates in the dielectric strip portion so that the single mode of the LSM01 mode propagates through the dielectric strip portion. It is narrow. In this example, a groove is formed in the dielectric strip portion, and the dielectric strip is disposed in the groove. “Normal” does not provide such a groove, but keeps the interval between the conductor plates constant. As shown in these figures, the rotation angle θ is set to 20 ° for both “Hyper” and “Normal”.
Even if it is relatively large, S21 becomes -1 dB or less,
It turns out that it can be used.
【0047】このように、第1・第2の誘電体線路同士
の対向面を伝送方向に対して斜めに傾斜させても、透過
損失を増大させることがなく、また製造上、誘電体線路
同士の対向面の加工が容易となる。As described above, even if the opposing surfaces of the first and second dielectric lines are inclined obliquely with respect to the transmission direction, the transmission loss does not increase, and the production of the dielectric lines becomes difficult. The processing of the opposing surface becomes easy.
【0048】以上に示したアンテナ装置は、誘電体レン
ズを固定して、そのほぼ焦点位置で1次放射器を変位さ
せる例を示したが、誘電体レンズを1次放射器とともに
変位させてもよい。その例を図14に示す。同図はアン
テナ装置の主要部の断面図であり、第1の誘電体線路1
1と第2の誘電体線路12部分の構成は図7に示したア
ンテナ装置を同様である。第2の誘電体線路12、1次
放射器13、および誘電体レンズ17は一体のユニット
としての回動体14を成している。モータ16は、第1
の誘電体線路11と第2の誘電体線路12との接続位置
を通る軸を中心として回動体14を回動させる。このこ
とにより誘電体レンズ17の軸(誘電体レンズの中心と
1次放射器13の放射位置とを結ぶ直線)方向を変位さ
せてビームの走査を行う。なお、図14に示した例で
は、固定部と回動部との間で誘電体線路同士を接続する
ようにしたが、固定側の誘電体線路11に対して回動体
14側の1次放射器を直接結合させるようにしてもよ
い。In the above-described antenna device, an example has been shown in which the dielectric lens is fixed and the primary radiator is displaced substantially at the focal position, but the dielectric lens may be displaced together with the primary radiator. Good. An example is shown in FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of the antenna device.
The configuration of the first and second dielectric lines 12 is the same as that of the antenna device shown in FIG. The second dielectric line 12, the primary radiator 13, and the dielectric lens 17 form a rotating body 14 as an integrated unit. The motor 16 is
The rotating body 14 is rotated around an axis passing through the connection position between the dielectric line 11 and the second dielectric line 12. As a result, the beam is scanned by displacing the direction of the axis of the dielectric lens 17 (a straight line connecting the center of the dielectric lens and the radiation position of the primary radiator 13). In the example illustrated in FIG. 14, the dielectric lines are connected to each other between the fixed portion and the rotating portion. However, the primary radiation on the rotating body 14 side with respect to the fixed-side dielectric line 11. The vessels may be directly coupled.
【0049】次に、ミリ波レーダモジュールの例を図1
5および図16を参照して説明する。図15は誘電体レ
ンズを取り除いた状態での誘電体レンズ取付面から見た
図である。ただし各誘電体線路はその上部の導電体板を
取り除いた状態として示している。同図において60は
基板であり、この基板を挟んで上下面に同一パターンの
誘電体ストリップを配置している。図中41は基板60
上に設けたオシレータであり、誘電体ストリップ21に
直交する方向に導電体線路を設けるとともに、RFチョ
ーク用導電体パターンを設け、上記導電体線路にガンダ
イオードを接続し、その導電体線路と上記RFチョーク
用導電体パターンとの間にバラクタダイオードを接続し
ている。そして、バイアス端子24にガンダイオードに
対するバイアス電圧を印加し、VCO−IN端子25に
変調信号を入力することによって、バラクタダイオード
の静電容量を変化させて、ガンダイオードの発振周波数
を変調させる。このオシレータ1の構成は特願平07−
169949号の実施形態で示した、オシレータとして
用いる非放射性誘電体線路装置またはFM−CWフロン
トエンド部に含まれるオシレータの構成と同様である。
図15において42はサーキュレータであり、中心に円
板状のフェライトを上下2枚配置するとともに、その部
分を挟むように上下に永久磁石を配置している。また、
サーキュレータ42の1つのポートである誘電体ストリ
ップ22の端部には誘電体材料中に抵抗体材料を混入さ
せて成る終端器9を設けている。これにより、このサー
キュレータと終端器とによって、アイソレータを構成し
ている。誘電体ストリップ21を伝搬する送信信号はサ
ーキュレータ42を経由して誘電体ストリップ51へ伝
搬する。図では直線路と曲線路(ベンド)部分とをそれ
ぞれ別の部品で構成した例を示しているが、連続的に配
置された誘電体ストリップは説明上これらをまとめて1
つの符号で示している。40は1次放射器部分の誘電体
共振器であり、誘電体ストリップ3から伝搬されて来る
信号を軸方向に放射する。また、誘電体共振器40は誘
電体レンズから受波した信号に共振し、受信信号は誘電
体ストリップ12から誘電体ストリップ3へ伝搬する。
図中23は誘電体ストリップ43,53との間でそれぞ
れカップラ43,44を構成するとともに両カップラ間
を接続するための誘電体ストリップである。この誘電体
ストリップ23の一方の端部には終端器8を接続してい
る。この誘電体ストリップ23の他端と誘電体ストリッ
プ53の端部にはミキサー45を設けている。このミキ
サー45は平衡形ミキサー回路であり、2つの誘電体ス
トリップ23,53を伝搬する電磁波にそれぞれ結合す
るショットキーバリアダイオードと、このショットキー
バリアダイオードの両端を接続している、基板60上に
設けたRFチョーク用導電体パターンとからなり、端子
26,27を接地し、端子28からIF信号を出力す
る。カップラ44は3dB方向性結合器を構成し、誘電
体ストリップ23から伝搬されてくるLo信号を90°
の位相差をもってミキサー45の2つの誘電体ストリッ
プへ等分配するとともに、誘電体ストリップ53から伝
搬されてくる受信信号を90°の位相差をもってミキサ
ー45に対する2つの誘電体ストリップに等分配する。Next, an example of a millimeter wave radar module is shown in FIG.
5 and FIG. FIG. 15 is a diagram viewed from the dielectric lens mounting surface with the dielectric lens removed. However, each dielectric line is shown in a state where the upper conductive plate is removed. In the figure, reference numeral 60 denotes a substrate, on which dielectric strips having the same pattern are arranged on upper and lower surfaces. In the figure, 41 is a substrate 60
An oscillator provided on the upper side, a conductor line is provided in a direction orthogonal to the dielectric strip 21, a conductor pattern for RF choke is provided, a Gunn diode is connected to the conductor line, and the conductor line is connected to the conductor line. A varactor diode is connected between the RF choke conductor pattern. Then, by applying a bias voltage to the gun diode to the bias terminal 24 and inputting a modulation signal to the VCO-IN terminal 25, the capacitance of the varactor diode is changed and the oscillation frequency of the gun diode is modulated. The configuration of this oscillator 1 is disclosed in Japanese Patent Application No.
This is the same as the configuration of the nonradiative dielectric line device used as the oscillator or the oscillator included in the FM-CW front-end section described in the embodiment of 169949.
In FIG. 15, reference numeral 42 denotes a circulator in which two upper and lower disc-shaped ferrites are arranged at the center, and permanent magnets are arranged vertically so as to sandwich the ferrite. Also,
At the end of the dielectric strip 22, which is one port of the circulator 42, a terminator 9 made by mixing a resistive material into a dielectric material is provided. Thus, the circulator and the terminator constitute an isolator. The transmission signal propagating through the dielectric strip 21 propagates through the circulator 42 to the dielectric strip 51. Although the figure shows an example in which a straight path and a curved path (bend) portion are respectively composed of different components, the dielectric strips that are continuously arranged are collectively referred to as one for explanation.
It is indicated by two symbols. Reference numeral 40 denotes a dielectric resonator of the primary radiator portion, which radiates a signal propagated from the dielectric strip 3 in the axial direction. Further, the dielectric resonator 40 resonates with a signal received from the dielectric lens, and the received signal propagates from the dielectric strip 12 to the dielectric strip 3.
In the figure, reference numeral 23 denotes a dielectric strip for forming couplers 43 and 44 with the dielectric strips 43 and 53 and connecting the two couplers. The terminator 8 is connected to one end of the dielectric strip 23. A mixer 45 is provided at the other end of the dielectric strip 23 and at the end of the dielectric strip 53. The mixer 45 is a balanced mixer circuit, and includes a Schottky barrier diode that couples to electromagnetic waves propagating through the two dielectric strips 23 and 53, respectively, and a substrate 60 connecting both ends of the Schottky barrier diode. The terminal 26 and 27 are grounded, and the terminal 28 outputs an IF signal. The coupler 44 constitutes a 3 dB directional coupler, and converts the Lo signal transmitted from the dielectric strip 23 by 90 °.
, And equally distributes the received signal transmitted from the dielectric strip 53 to the two dielectric strips for the mixer 45 with a phase difference of 90 °.
【0050】この例では、回路全体を基板を挟み込んだ
誘電体線路で構成したが、オシレータ41とミキサー4
5を除く部分は基板を挟み込まない誘電体線路で構成し
てもよい。In this example, the whole circuit is constituted by the dielectric line sandwiching the substrate, but the oscillator 41 and the mixer 4
The portion other than 5 may be constituted by a dielectric line that does not sandwich the substrate.
【0051】図15において、14で示す部分が回動体
であり、図1に示した構造のアンテナ装置と同様に、1
次放射器部分の背後にモータを配置して、回動体14を
図1の(B)に示したものと同様に回動(揺動)させ
る。このようにレーダモジュールを構成することによっ
て、探知方向を所定方向に向けたり、探知方向を周期的
に走査することが可能となる。In FIG. 15, a portion indicated by reference numeral 14 is a rotating body, and like the antenna device having the structure shown in FIG.
A motor is arranged behind the next radiator portion, and the rotating body 14 is rotated (oscillated) in the same manner as that shown in FIG. By configuring the radar module in this manner, it is possible to direct the detection direction to a predetermined direction or to periodically scan the detection direction.
【0052】図16は図15に示したレーダモジュール
の等価回路図である。同図においてオシレータ41から
の信号はサーキュレータ42、カップラ43、サーキュ
レータ52を介して誘電体共振器40まで伝搬され、こ
の誘電体共振器40および誘電体レンズ17を介して外
部へ放射される。一方、受信信号はサーキュレータ5
2、カップラ44を介してミキサー45に供給される。
ミキサー45は平衡形ミキサーとしてRF信号とLO信
号の差成分をIF信号として出力する。FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of the radar module shown in FIG. In the figure, a signal from an oscillator 41 propagates through a circulator 42, a coupler 43, and a circulator 52 to a dielectric resonator 40, and is radiated outside through the dielectric resonator 40 and the dielectric lens 17. On the other hand, the received signal is
2. It is supplied to the mixer 45 via the coupler 44.
The mixer 45 outputs a difference component between the RF signal and the LO signal as an IF signal as a balanced mixer.
【0053】[0053]
【発明の効果】この発明によれば、第2の誘電体線路と
1次放射器とが円運動する際の、第1の誘電体線路との
接続時間と1次放射器の移動量との関係に設計自由度を
与えることができるので、たとえば第2の誘電体線路と
1次放射器との円運動に伴って1次放射器が相対的に大
きく変位しても、第1と第2の誘電体線路同士の接続状
態を長く保つようにすれば、単一の1次放射器でありな
がら、広範囲にわたるビームの走査が可能となる。ま
た、第2の誘電体線路とそれに結合する1次放射器の組
を複数組設けた場合でも、それぞれの1次放射器での走
査範囲を広くできるため、全体にさらに広範囲にわたる
ビームの走査が可能となる。According to the present invention, when the second dielectric line and the primary radiator make a circular motion, the connection time between the first dielectric line and the movement amount of the primary radiator is determined. Since the degree of design freedom can be given to the relationship, for example, even if the primary radiator is relatively displaced by the circular motion of the second dielectric line and the primary radiator, the first and second radiators are displaced. If the connection state between the dielectric lines is kept long, it is possible to scan a beam over a wide range even though it is a single primary radiator. Further, even when a plurality of sets of the second dielectric line and the primary radiator coupled to the second dielectric line are provided, the scanning range of each primary radiator can be widened. It becomes possible.
【0054】逆に、1次放射器の移動量に対する第1と
第2の誘電体線路同士の接続時間が短くなるようにすれ
ば、第2の誘電体線路とそれに結合する1次放射器の組
を複数組設けて、それぞれの1次放射器によるビームの
指向方向をあまり振らせることなく(不必要な範囲のビ
ームを遮断して)、ビームの指向方向を順次切り替える
ことが可能となる。Conversely, if the connection time between the first and second dielectric lines is shortened with respect to the movement amount of the primary radiator, the second dielectric line and the primary radiator coupled to the second dielectric line can be shortened. By providing a plurality of sets, it is possible to sequentially switch the beam directing directions without significantly changing the beam directing directions of the respective primary radiators (by blocking beams in unnecessary ranges).
【0055】特に請求項5に記載の発明によれば、第1
と第2の誘電体線路同士を接続したまま1次放射器を広
範囲にわたって変位させることができ、単一の1次放射
器を用いながらもビーム走査角範囲をより広くとること
ができる。In particular, according to the fifth aspect of the present invention, the first
The primary radiator can be displaced over a wide range while the first and second dielectric lines are connected to each other, so that the beam scanning angle range can be made wider while using a single primary radiator.
【0056】また、特に請求項6に記載の発明によれ
ば、ビームを所定の平面に沿って走査することができ
る。According to the invention, the beam can be scanned along a predetermined plane.
【0057】また、この発明は、上記アンテナ装置と、
そのアンテナ装置に対する送信信号を発生するオシレー
タと、前記アンテナ装置による受信信号に対してローカ
ル信号をミキシングするミキサとを含むレーダモジュー
ルを構成するようにしたため、1次放射器または可動側
の誘電体線路と、固定側の誘電体線路との接続時間に対
する1次放射器の移動量の関係に設計自由度を有するレ
ーダモジュールが構成できる。Further, the present invention provides the above antenna device,
Since a radar module including an oscillator for generating a transmission signal to the antenna device and a mixer for mixing a local signal with a signal received by the antenna device is configured, a primary radiator or a movable dielectric line is provided. In addition, it is possible to configure a radar module having a degree of freedom in designing the relationship between the moving amount of the primary radiator and the connection time with the fixed-side dielectric line.
【図1】第1の実施形態に係るアンテナ装置の内部構造
を示す部分破断正面図、および誘電体レンズを取り除い
た状態での上面図FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an internal structure of an antenna device according to a first embodiment, and a top view with a dielectric lens removed.
【図2】第2の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の
構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part of an antenna device according to a second embodiment.
【図3】第3の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の
構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of an antenna device according to a third embodiment.
【図4】第4の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の
構成を示す図FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a main part of an antenna device according to a fourth embodiment.
【図5】第5の実施形態に係るアンテナ装置の内部構造
を示す部分破断正面図、および第1の誘電体線路11を
取り除いた状態での左側面図FIG. 5 is a partially cutaway front view showing an internal structure of an antenna device according to a fifth embodiment, and a left side view with a first dielectric line 11 removed.
【図6】第6の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の
4つの構成例を示す図FIG. 6 is a diagram showing four configuration examples of a main part of an antenna device according to a sixth embodiment.
【図7】第7の実施形態に係るアンテナ装置の内部構造
を示す図FIG. 7 is a diagram showing an internal structure of an antenna device according to a seventh embodiment.
【図8】第8の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の
構成を示す図FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a main part of an antenna device according to an eighth embodiment.
【図9】第9の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の
構成を示す図FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a main part of an antenna device according to a ninth embodiment;
【図10】2つの誘電体線路同士の対向面が傾斜してい
る場合の角度関係を示す図FIG. 10 is a diagram showing an angular relationship when the facing surfaces of two dielectric lines are inclined.
【図11】回転角に対する透過損失の関係を示す図FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a transmission loss and a rotation angle.
【図12】タイプの異なる2つの誘電体線路同士の対向
面における回転角を示す図FIG. 12 is a diagram showing a rotation angle on two opposing surfaces of two different types of dielectric waveguides;
【図13】回転角に対する透過損失の関係を示す図FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a transmission angle and a rotation angle.
【図14】第10の実施形態に係るアンテナ装置の主要
部の構成を示す断面図FIG. 14 is a sectional view showing a configuration of a main part of an antenna device according to a tenth embodiment.
【図15】第11の実施形態に係るレーダモジュールの
構成を示す図FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a radar module according to an eleventh embodiment.
【図16】同レーダモジュールの等価回路図FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of the radar module.
【図17】従来のアンテナ装置の構成を示す図FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a conventional antenna device.
【図18】誘電体レンズと1次放射器との相対位置関係
によるビームの走査の様子を示す図FIG. 18 is a diagram illustrating a state of beam scanning based on a relative positional relationship between a dielectric lens and a primary radiator.
1,2,4,5−導体板 3,6−誘電体ストリップ 8,9−終端器 11−第1の誘電体線路 12−第2の誘電体線路 13−1次放射器 14−回動体 15−バランスウエイト 16−モータ 17−誘電体レンズ 18−可動子 19−固定子 20−ホーン 21〜23−誘電体ストリップ 24−バイアス端子 25−VCO−IN端子 26,27−接地端子 28−IF−OUT端子 30−軸受け 40−誘電体共振器 41−オシレータ 42−サーキュレータ 43,44−カップラ 45−ミキサー 51,53−誘電体ストリップ 52−サーキュレータ 60−基板 S−接続部 1,2,4,5-conductor plate 3,6-dielectric strip 8,9-terminator 11-first dielectric line 12-second dielectric line 13-primary radiator 14-rotator 15 -Balance weight 16-motor 17-dielectric lens 18-mover 19-stator 20-horn 21-23-dielectric strip 24-bias terminal 25-VCO-IN terminal 26, 27-ground terminal 28-IF-OUT Terminal 30-bearing 40-dielectric resonator 41-oscillator 42-circulator 43,44-coupler 45-mixer 51,53-dielectric strip 52-circulator 60-substrate S-connection
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷崎 透 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 山田 秀章 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 西山 大洋 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 中村 文宣 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 近藤 靖浩 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Toru Tanizaki 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Inside Murata Manufacturing Co., Ltd. (72) Hideaki Yamada 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Stock Company Inside Murata Manufacturing (72) Inventor Taiyo Nishiyama 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto, Japan Inside Murata Manufacturing Co., Ltd. 72) Inventor Yasuhiro Kondo 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Prefecture Murata Manufacturing Co., Ltd.
Claims (8)
1の誘電体線路に接続され、且つ1次放射器と結合する
円運動可能状態に保持された第2の誘電体線路と、誘電
体レンズとから成るアンテナ装置において、 第2の誘電体線路および前記1次放射器の円運動中心軸
から第1と第2の誘電体線路同士の接続部までの第1の
距離と前記円運動中心軸から前記1次放射器の放射位置
までの第2の距離とを異ならせたことを特徴とするアン
テナ装置。1. A fixed first dielectric line, and a second dielectric line connected to the first dielectric line and held in a circularly movable state to be coupled with a primary radiator. And a dielectric lens, comprising: a first distance from a center axis of circular motion of the second dielectric line and the primary radiator to a connection portion between the first and second dielectric lines; An antenna device, wherein a second distance from a center axis of a circular motion to a radiation position of the primary radiator is different.
くしたことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装
置。2. The antenna device according to claim 1, wherein the first distance is shorter than the second distance.
くしたことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装
置。3. The antenna device according to claim 1, wherein the first distance is longer than the second distance.
1次放射器の放射位置とを結ぶ線が前記円運動によって
それぞれ円錐形の側面を描く位置に、第2の誘電体線路
と前記1次放射器による組を複数組設けて、前記円運動
によって第1の誘電体線路に接続する第2の誘電体線路
を順次切り替えるようにした請求項1〜3のうちいずれ
かに記載のアンテナ装置。4. The second dielectric member is located at a position where a line connecting a connecting portion between the first and second dielectric lines and a radiation position of the primary radiator draws a conical side surface by the circular motion. 4. A method according to claim 1, wherein a plurality of pairs of the line and the primary radiator are provided, and the second dielectric line connected to the first dielectric line is sequentially switched by the circular motion. The antenna device as described in the above.
誘電体線路同士を接続したことを特徴とする請求項2に
記載のアンテナ装置。5. The antenna device according to claim 2, wherein the first and second dielectric lines are connected on the axis of the circular motion center axis.
軸に対して略垂直に交差する位置に配置したことを特徴
とする請求項1〜5のうちいずれかに記載のアンテナ装
置。6. The antenna device according to claim 1, wherein the center axis of the circular motion is disposed at a position substantially perpendicular to the axis of the dielectric lens.
または他の誘電体線路を介して結合する1次放射器と、
この1次放射器の位置をほぼ焦点位置とする誘電体レン
ズとを含むユニットを構成し、前記固定された誘電体線
路との結合状態を保ったまま誘電体レンズの軸方向を変
位可能状態に保持させたことを特徴とするアンテナ装
置。7. Directly coupled to a fixed dielectric line,
Or a primary radiator coupled through another dielectric line,
A unit including a dielectric lens having the position of the primary radiator substantially as a focal position, and displacing the axial direction of the dielectric lens while maintaining the coupling state with the fixed dielectric line. An antenna device characterized by being held.
アンテナ装置と、そのアンテナ装置に対する送信信号を
発生するオシレータと、前記アンテナ装置による受信信
号に対してローカル信号をミキシングするミキサとを設
けたことを特徴とするレーダモジュール。8. An antenna device according to claim 1, an oscillator for generating a transmission signal for the antenna device, and a mixer for mixing a local signal with a signal received by the antenna device. A radar module comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193998A JPH11251819A (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Antenna device and radar module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193998A JPH11251819A (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Antenna device and radar module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251819A true JPH11251819A (en) | 1999-09-17 |
Family
ID=12900845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5193998A Pending JPH11251819A (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Antenna device and radar module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11251819A (en) |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP5193998A patent/JPH11251819A/en active Pending
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