伦伯透镜天线装置(1)具备伦伯透镜(2)和阵列天线(6)。伦伯透镜(2)形成为圆柱形状，并在径向上层叠介电常数不同的3层电介质层(3)～(5)。阵列天线(6)具有多个贴片天线(7A)～(7C)，该多个贴片天线被配置在伦伯透镜(2)的外周面(2A)侧且伦伯透镜(2)的周向以及轴向的不同的焦点位置。阵列天线(6)被设置在伦伯透镜(2)中整周的1/2以下的周向范围。
Lensen lens antenna
The lenbo lens antenna device (1) has a lenbo lens (2) and an array antenna (6). The lenbo lens (2) is formed into a cylindrical shape, and 3 layers of dielectric layers (3) ~ (5) are stacked on the radial upper layer with different permittivity. The array antenna (6) has a plurality of patch antennas (7A) ~ (7C), which are configured on the outer circumference (2A) side of the lensen lens (2) and the circumference of the lensen lens (2) and the different focal points in the axial direction. The array antenna (6) is arranged in a circumferential range of 1/2 below the whole week in the lenbo lens (2).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】伦伯透镜天线装置
本专利技术涉及具备伦伯透镜的伦伯透镜天线装置。
技术介绍
已知使用伦伯透镜能够接收来自多个卫星的电波的天线装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1所记载的天线装置中，在伦伯透镜的焦点位置设置有微波的收发机。在该天线装置中，通过使收发机的位置移动来改变电波的接收方向，接收来自目标的卫星的电波。专利文献1:日本特开2001－352211号公报然而，在专利文献1所记载的天线装置中，例如没有考虑对MIMO(multiple-inputandmultiple-output：多输入多输出)的应用。因此，没有对大角度的扫描和用于形成多波束的条件进行研究。除此之外，需要在球状的伦伯透镜从被设置在表面的多个收发机通过电缆取出信号，也存在需要与伦伯透镜另外分开支承电缆的部件等这些问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的以往技术问题而完成的，本专利技术的目的在于提供能够进行大角度的扫描和多波束的形成的伦伯透镜天线装置。(1).为了解决上述的课题，根据本专利技术的伦伯透镜天线装置为如下的结构：具备圆柱状的伦伯透镜，具有相对于径向不同的介电常数的分布；以及阵列天线，具有多个天线元件，上述多个天线元件被配置在上述伦伯透镜的外周面侧且上述伦伯透镜的周向以及轴向的不同的焦点位置，上述阵列天线被设置在上述伦伯透镜中整周的1/2以下的周向范围。根据本专利技术，阵列天线具备被配置在伦伯透镜的外周面侧且伦伯透镜的周向的不同的焦点位置的多个天线元件。因此，通过使用被设置在周向的不同的位置的多个天线元件，能够朝向相互不同的方向形成低旁瓣的波束，并且能够进行多波束的形成。另外，由于在轴向的不同的位置设置多个天线元件，所以例如能够相对于轴向收缩波束，并能够提高天线增益。另外，由于阵列天线被设置在伦伯透镜中整周的1/2以下的周向范围中，所以能够根据阵列天线的周向范围来使波束扫描。并且，由于使用圆柱状的伦伯透镜，所以能够在伦伯透镜的外周面侧形成信号用的连接线路，与使用球形的伦伯透镜的情况相比，能够容易地取出信号。(2).在本专利技术中，对于上述阵列天线而言，被配置在上述伦伯透镜的轴向的不同的位置的多个天线元件相互从属地进行动作。根据本专利技术，对于阵列天线而言，被配置在伦伯透镜的轴向的不同的位置的多个天线元件相互从属地进行动作。此时，被配置在伦伯透镜的轴向的不同的位置的多个天线元件不是MIMO结构，被配置在伦伯透镜的周向的不同的位置的多个天线元件能够为MIMO结构。因此，能够对在轴向上排列的多个天线元件供给例如如相位差被固定的信号那样相互决定的规定关系的信号。因此，对被设置在周向的不同的位置的多个天线元件供给独立的信号即可，能够使收发电路的结构简单。(3).在本专利技术中，在上述伦伯透镜中，在轴向的不同的位置上设置多个上述阵列天线，多个上述阵列天线的相互的周向范围的至少一部分不同。根据本专利技术，在伦伯透镜中，相互的周向范围的至少一部分不同的多个阵列天线被设置在轴向的不同的位置。因此，与使用单一的阵列天线的情况相比，能够扩大可进行波束扫描的角度范围，例如能够针对整周方向放射波束。(4).在本专利技术中，多个上述阵列天线的上述天线元件的轴向的排列数相互不同。根据本专利技术，多个阵列天线为天线元件的轴向的排列数相互不同的结构。因此，例如在天线元件的轴向的排列数较多的阵列天线中，能够形成指向性高的波束，并使波束到达到远方。另一方面，在天线元件的轴向的排列数较少的阵列天线中，能够形成指向性低的波束，并使波束到达附近的较宽的角度范围。因此，即使在相对于周向需要的特性不同时，也能够根据其要求规格来设定波束的形状。附图说明图1是表示根据第一实施方式的伦伯透镜天线装置的立体图。图2是表示图1中的伦伯透镜天线装置的俯视图。图3是从图2中的箭头III－III方向观察伦伯透镜天线装置的主视图。图4是从图3中的箭头IV－IV方向观察贴片天线的主要部分放大剖视图。图5是表示由周向一侧的贴片天线放射出波束的状态的说明图。图6是表示由周向中央侧的贴片天线放射出波束的状态的说明图。图7是由周向另一侧的贴片天线放射出波束的状态的说明图。图8是表示根据第二实施方式的伦伯透镜天线装置的立体图。图9是从与图3同样的方向观察根据第二实施方式的伦伯透镜天线装置的主视图。图10是在省略供电电极的状态下表示根据第三实施方式的伦伯透镜天线装置的立体图。图11是表示图10中的伦伯透镜天线装置的俯视图。图12是从图11中的箭头XII－XII方向观察伦伯透镜天线装置的主视图。图13是表示将根据第四实施方式的伦伯透镜天线装置应用于汽车的车载雷达的状态的说明图。具体实施方式以下，参照附图，详细地对根据本专利技术的实施方式的伦伯透镜天线装置进行说明。图1～图7表示根据第一实施方式的伦伯透镜天线装置1(以下，称为天线装置1)。天线装置1具备伦伯透镜2和阵列天线6。伦伯透镜2形成为具有相对于径向不同的介电常数的分布的圆柱状。具体而言，伦伯透镜2从径向的中心朝向外侧层叠多个(例如3层)电介质层3～5。电介质层3～5相互介电常数ε1～ε3不同，随着从径向中心(中心轴C)接近外侧，介电常数逐渐变小。因此，位于径向的中心的圆柱状的电介质层3的介电常数最大，覆盖电介质层3的外周面的圆筒状的电介质层4的介电常数第二大，覆盖电介质层4的外周面的圆筒状的电介质层5的介电常数最小(ε1＞ε2＞ε3)。由此，伦伯透镜2构成电波透镜，针对规定的频率的电磁波，在其外周面侧且在周向的不同的位置上具有多个焦点。此外，图1例示出伦伯透镜2具备3层的电介质层3～5的情况，但本专利技术并不限于此。伦伯透镜可以具备两层电介质层，也可以具备4层以上的电介质层。另外，在层叠介电常数不同的材料的情况下，通常使用热压接等手法来层叠。此时，在两个材料的界面中，因相互扩散等的影响，可以形成介电常数与两个材料都不同的层。并且，在图1中，例示出介电常数在伦伯透镜的径向呈阶梯状(阶段性地)变化的情况，但介电常数也可以在伦伯透镜的径向呈渐变状(连续地)变化。阵列天线6具备多个(例如12个)贴片天线7A～7C、供电电极9A～9C和接地电极11。12个贴片天线7A～7C被设置在伦伯透镜2的外周面2A，即最外径侧的电介质层5的外周面。这些贴片天线7A～7C呈矩阵状(4行3列)被配置在在周向和轴向的不同的位置上。贴片天线7A～7C由例如在伦伯透镜2的周向以及轴向扩展的长方形的导体膜(金属膜)形成，并与供电电极9A～9C连接。贴片天线7A～7C通过来自供电电极9A～9C的高频信号的供给而作为天线元件(放射元件)发挥功能。由此，贴片天线7A～7C例如根据其长度尺寸等而能够发送或者接受例如亚毫米波、毫米波等高频信号。四个贴片天线7A相对于周向被配置于相同的位置，并且位于周向的一侧(图2中的逆时针方向的基端侧)。这四个贴片天线7A例如在轴向上等间隔地排列配置。四个贴片天线7B相对于周向被配置在相同的位置上，并且位于周向的中央。因此，四个贴片天线7B配置在被贴片天线7A和贴片天线7C夹着的位置。这四个贴片天线7B例如在轴向上等间隔地排列配置。四个贴片天线7C相对于周向被配置在相同的位置，并且位于周向的另一侧(图2中的逆时针方向的终端侧)。这四个贴片天线7C例如在轴向上等间隔地排列配置。贴片天线7A、贴片天线7本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种伦伯透镜天线装置，具备：圆柱状的伦伯透镜，具有相对于径向不同的介电常数的分布；以及阵列天线，具有多个天线元件，上述多个天线元件被配置在上述伦伯透镜的外周面侧且上述伦伯透镜的周向以及轴向的不同的焦点位置，上述阵列天线被设置在上述伦伯透镜中整周的1/2以下的周向范围。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 JP 2015-2286451.一种伦伯透镜天线装置，具备：圆柱状的伦伯透镜，具有相对于径向不同的介电常数的分布；以及阵列天线，具有多个天线元件，上述多个天线元件被配置在上述伦伯透镜的外周面侧且上述伦伯透镜的周向以及轴向的不同的焦点位置，上述阵列天线被设置在上述伦伯透镜中整周的1/2以下的周向范围。2.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：川端一也，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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