缝隙阵列天线制造技术

本发明专利技术提供缝隙阵列天线。缝隙阵列天线能够使多个天线元件进行与目的相应的适当的发射。缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；波导部件，其具有导电性的波导面，波导面与多个缝隙相向且沿着第一方向延伸；和人工磁导体，其位于波导部件的两侧。导电部件及波导部件中的至少一方在导电性表面或波导面具有多个凹部，多个凹部的导电性表面与波导面的间隔大于相邻的部位的导电性表面与波导面的间隔。多个凹部包含在第一方向上相邻且依次排列的第一凹部、第二凹部及第三凹部。第一凹部与第二凹部的中心间距和第二凹部与第三凹部的中心间距不同。

【技术实现步骤摘要】
缝隙阵列天线
本公开涉及一种缝隙阵列天线。
技术介绍
在线上或面上排列有多个天线元件(以下，还称作“发射元件”。)的阵列天线用于各种用途，例如雷达以及通信系统。为了从阵列天线发射电磁波，需要从生成电磁波的电路向各天线元件供给(供电)电磁波(例如，高频的信号波)。这种供电借助导波路进行。导波路还用于将由天线元件接收的电磁波输送给接收电路。以往，为了向阵列天线供电，大多使用微带线路。但是，在通过阵列天线发送或接收的电磁波的频率例如为超过30千兆赫(GHz)的高频的情况下，微带线路的电介质损耗大，天线的效率下降。因此，在这种高频区域需要导波管来代替微带线路。已知，若代替微带线路使用导波管向各天线元件供电，则即使在超过30GHz的频率区域也能够降低损耗。导波管还称作中空导波管(hollowmetallicwaveguide)，是具有圆形或方形的截面的金属制的管。在导波管的内部形成有与管的形状以及大小相应的电磁场模式。因此，电磁波能够以特定的电磁场模式在管内传播。由于管的内部为中空状，因此即使应传播的电磁波的频率高，也不会产生电介质损耗的问题。但是，利用导波管很难高密度地配置天线元件。这是因为，导波管的中空部分需要具有应传播的电磁波的半波长以上的宽度，并且还需要确保导波管的管(金属壁)本身的厚度。专利文献1至3以及非专利文献1以及2分别公开了利用配置在脊形导波路的两侧的人工磁导体(AMC：ArtificialMagneticConductor)进行电磁波的导波的导波结构。[专利文献][专利文献1]：国际公开第2010/050122号[专利文献2]：美国专利第8803638号说明书[专利文献3]：欧州专利申请公开第1331688号说明书[非专利文献]非专利文献1：Kirinoetal.,“A76GHzMulti-LayeredPhasedArrayAntennaUsingaNon-MetalContactMetamaterialWaveguide”,IEEETransactiononAntennasandPropagation,Vol.60,No.2,February2012,pp840-853非专利文献2：Kildaletal.,“LocalMetamaterial-BasedWaveguidesinGapsBetweenParallelMetalPlates”,IEEEAntennasandWirelessPropagationLetters,Vol.8,2009,pp84-87本申请的专利技术人之一构思了利用使用了人工磁导体的脊形导波路构成天线阵列并在专利文献1中公开。但是，在该缝隙阵列天线中，无法使多个天线元件进行与目的相应的适当的发射。本公开的实施方式提供一种缝隙阵列天线，其具有代替以往的微带线路以及导波管的导波路结构，且能够使多个天线元件进行与目的相应的适当的发射。
技术实现思路
本公开的一方式所涉及的缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；导波部件，其具有导电性的导波面，所述导波面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧。所述导电部件以及所述导波部件中的至少一个在所述导电性表面或所述导波面具有多个凸部，所述多个凸部的所述导电性表面与所述导波面的间隔小于相邻的部位的所述导电性表面与所述导波面的间隔。所述多个凸部包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一凸部、第二凸部以及第三凸部。所述第一凸部与所述第二凸部的中心间距和所述第二凸部与所述第三凸部的中心间距不同。本公开的其他方式所涉及的缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；导波部件，其具有导电性的导波面，所述导波面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧。所述导电部件以及所述导波部件中的至少一个在所述导电性表面或所述导波面具有多个凹部，所述多个凹部的所述导电性表面与所述导波面的间隔大于相邻的部位的所述导电性表面与所述导波面的间隔。所述多个凹部包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一凹部、第二凹部以及第三凹部。所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距和所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距不同。本公开的另一其他方式所涉及的缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；导波部件，其具有导电性的导波面，所述导波面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧。所述导波部件在所述导波面具有多个宽大部，所述多个宽大部的所述导波面的宽度大于相邻的部位的所述导波面的宽度。所述多个宽大部包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一宽大部、第二宽大部以及第三宽大部。所述第一宽大部与所述第二宽大部的中心间距和所述第二宽大部与所述第三宽大部的中心间距不同。本公开的另一其他方式所涉及的缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；导波部件，其具有导电性的导波面，所述导波面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧。所述导波部件在所述导波面具有多个窄小部，所述多个窄小部的所述导波面的宽度小于相邻的部位的所述导波面的宽度。所述多个窄小部包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一窄小部、第二窄小部以及第三窄小部。所述第一窄小部与所述第二窄小部的中心间距和所述第二窄小部与所述第三窄小部的中心间距不同。本公开的另一其他方式所涉及的缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；导波部件，其具有导电性的导波面，所述导波面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧。所述导电性表面与所述导波面之间的导波路包含所述导波路的电容呈现极大或极小的多个部位。所述多个部位包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一部位、第二部位以及第三部位。所述第一部位与所述第二部位的中心间距和所述第二部位与所述第三部位的中心间距不同。本公开的另一其他方式所涉及的缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；导波部件，其具有导电性的导波面，所述导波面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧。所述导电性表面与所述导波面之间的导波路包含所述导波路的电感呈现极大或极小的多个部位。所述多个部位包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一部位、第二部位以及第三部位。所述第一部位与所述第二部位的中心间距和所述第二部位与所述第三部位的中心间距不同。本公开的另一其他方式所涉及的缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和缝隙列，所述缝隙列包含在沿所述导电性表面的第一方向上排列的多个缝隙；导波部件，其具有导电性的导波面，所述导波面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝隙阵列天线，其具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；波导部件，其具有导电性的波导面，所述波导面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述波导部件的两侧，所述导电部件以及所述波导部件中的至少一个在所述导电性表面或所述波导面具有多个凹部，所述多个凹部的所述导电性表面与所述波导面的间隔大于相邻的部位的所述导电性表面与所述波导面的间隔，所述多个凹部包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一凹部、第二凹部以及第三凹部，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距和所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距不同。

【技术特征摘要】
2015.11.05 JP 2015-217657;2016.09.07 JP 2016-174841.一种缝隙阵列天线，其具有：导电部件，其具有导电性表面和多个缝隙，所述多个缝隙在沿所述导电性表面的第一方向上排列；波导部件，其具有导电性的波导面，所述波导面与所述多个缝隙相向且沿着所述第一方向延伸；以及人工磁导体，其位于所述波导部件的两侧，所述导电部件以及所述波导部件中的至少一个在所述导电性表面或所述波导面具有多个凹部，所述多个凹部的所述导电性表面与所述波导面的间隔大于相邻的部位的所述导电性表面与所述波导面的间隔，所述多个凹部包含在所述第一方向上相邻且依次排列的第一凹部、第二凹部以及第三凹部，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距和所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距不同。2.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其中，所述第一凹部至第三凹部位于所述导电部件的所述导电性表面上。3.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其中，所述第一凹部至第三凹部位于所述波导部件的所述波导面上。4.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部至第三凹部中的至少两个凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间。5.根据权利要求2所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部至第三凹部中的至少两个凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间。6.根据权利要求3所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部至第三凹部中的至少两个凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间。7.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部以及第二凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间，所述第三凹部位于所述第一缝隙以及第二缝隙的外侧。8.根据权利要求2所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部以及第二凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间，所述第三凹部位于所述第一缝隙以及第二缝隙的外侧。9.根据权利要求3所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部以及第二凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间，所述第三凹部位于所述第一缝隙以及第二缝隙的外侧。10.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部以及第二凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间，所述第三凹部位于所述第一缝隙以及第二缝隙的外侧，所述第一缝隙与所述第二缝隙的中点位于所述第一凹部与所述第二凹部之间。11.根据权利要求2所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部以及第二凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间，所述第三凹部位于所述第一缝隙以及第二缝隙的外侧，所述第一缝隙与所述第二缝隙的中点位于所述第一凹部与所述第二凹部之间。12.根据权利要求3所述的缝隙阵列天线，其中，所述多个缝隙包含相邻的第一缝隙以及第二缝隙，在从所述导电性表面的法线方向观察时，所述第一凹部以及第二凹部位于所述第一缝隙与所述第二缝隙之间，所述第三凹部位于所述第一缝隙以及第二缝隙的外侧，所述第一缝隙与所述第二缝隙的中点位于所述第一凹部与所述第二凹部之间。13.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其具有其他导电部件，所述其他导电部件具有与所述导电部件的所述导电性表面相向的其他导电性表面，所述波导部件是所述其他导电部件上的脊部。14.根据权利要求4所述的缝隙阵列天线，其具有其他导电部件，所述其他导电部件具有与所述导电部件的所述导电性表面相向的其他导电性表面，所述波导部件是所述其他导电部件上的脊部。15.根据权利要求7所述的缝隙阵列天线，其具有其他导电部件，所述其他导电部件具有与所述导电部件的所述导电性表面相向的其他导电性表面，所述波导部件是所述其他导电部件上的脊部。16.根据权利要求13所述的缝隙阵列天线，其具有其他导电部件，所述其他导电部件具有与所述导电部件的所述导电性表面相向的其他导电性表面，所述波导部件是所述其他导电部件上的脊部。17.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。18.根据权利要求4所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。19.根据权利要求7所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。20.根据权利要求13所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。21.根据权利要求16所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。22.根据权利要求17所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。23.根据权利要求18所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。24.根据权利要求19所述的缝隙阵列天线，其中，所述缝隙阵列天线用于自由空间中的中心波长为λo的频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，所述第一凹部与所述第二凹部的中心间距以及所述第二凹部与所述第三凹部的中心间距中的至少一个大于1.15λo/8。25.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。26.根据权利要求4所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。27.根据权利要求7所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。28.根据权利要求13所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。29.根据权利要求19所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。30.根据权利要求20所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。31.根据权利要求21所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。32.根据权利要求22所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。33.根据权利要求23所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。34.根据权利要求25所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。35.根据权利要求26所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。36.根据权利要求27所述的缝隙阵列天线，其中，所述波导面具有与所述多个缝隙相向的平坦部分。37.根据权利要求1所述的缝隙阵列天线，其具有包含所述波导部件的多个波导部件，所述导电部件具有多个缝隙列，所述多个缝隙列包含由所述多个缝隙构成的缝隙列，所述多个缝隙列分别包含在所述第一方向上排列的多个缝隙，所述多个波导部件的波导面分别与所述多个缝隙列相向，所述多个缝隙列以及所述多个波导部件在与所述第一方向交叉的第二方向上排列。38.根据权利要求4所述的缝隙阵列天线，其具有包含所述波导部件的多个波导部件，所述导电部件具有多个缝...

【专利技术属性】
技术研发人员：桐野秀树，加茂宏幸，
申请(专利权)人：日本电产艾莱希斯株式会社，株式会社WGR，
类型：发明
国别省市：日本,JP