波导装置、天线装置以及雷达制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种波导装置、天线装置以及雷达，其抑制电磁波在导波部件的弯曲部中的反射。波导装置具有：具有导电性表面的导电部件；具有与所述导电性表面相向且呈条形状的导电性的导波面，并沿着所述导电性表面延伸的导波部件；以及位于所述导波部件的两侧的人工磁导体。所述导波部件具有使延伸的方向发生改变的弯曲部。由所述导电性表面、所述导波面以及所述人工磁导体规定的波导包括所述导电性表面与所述导波面的间隙局部扩大的间隙扩大部。在从与所述导电性表面垂直的方向观察时，所述弯曲部的至少一部分与所述间隙扩大部重叠。

Waveguide device, antenna device, and radar

The present invention provides a waveguide device, an antenna device, and a radar, which suppress the reflection of electromagnetic waves in a bend portion of a guided wave component. The waveguide device has a conductive member having a conductive surface; with the conductive surface opposite and have a shape of the conductive guide surface and extends along the conductive surface wave guide components; and positioned on both sides of the guide wave component of the artificial magnetic conductor. The guided wave component has a curved portion that changes the direction of the extension. A waveguide defined by the conductive surface, the waveguide surface and the artificial magnetic conductor includes a gap widening portion that extends locally between the conductive surface and the waveguide surface. When viewed from the vertical direction of the conductive surface, at least a portion of the bent portion overlaps with the gap enlargement portion.

【技术实现步骤摘要】
波导装置、天线装置以及雷达
本公开涉及一种波导装置以及具有该波导装置的天线装置。
技术介绍
在专利文献1至3以及非专利文献1以及2中公开了具有人工磁导体的导波结构的例子。人工磁导体为通过人工方式实现了自然界中不存在的理想磁导体(PMC：PerfectMagneticConductor)的性质的结构体。理想磁导体具有“表面的磁场的切线分量为零”的性质。这是与理想电导体(PEC：PerfectElectricConductor)的性质、即“表面的电场的切线分量为零”的性质相反的性质。理想磁导体虽不存在于自然界中，但能够通过例如多个导电性杆的排列那样的人工结构实现。人工磁导体在由该结构规定的特定频带中作为理想磁导体发挥功能。人工磁导体抑制或阻止具有特定频带(传播截止频带)中所包含的频率的电磁波沿着人工磁导体的表面传播。因此，人工磁导体的表面有时被称作高阻抗面。在专利文献1至3以及非专利文献1以及2中公开的波导装置中，通过在行以及列方向上排列的多个导电性杆实现了人工磁导体。这种杆是有时还被称作柱或销的突出部。这些波导装置分别在整体上具有相向的一对导电板。一个导电板具有：向另一导电板侧突出的脊部；以及位于脊部两侧的人工磁导体。脊部的上表面(具有导电性的面)隔着间隙与另一导电板的导电性表面相向。具有人工磁导体的传播截止频带中所包含的频率的电磁波在该导电性表面与脊部的上表面之间的空间(间隙)中沿着脊部传播。[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]AH.KirinoandK.Ogawa,"A76GHzMulti-LayeredPhasedArrayAntennausingaNon-MetalContactMetamaterialWavegude",IEEETransactiononAntennaandPropagation,Vol.60,No.2,pp.840-853,February,2012[非专利文献2]A.Uz.ZamanandP.-S.Kildal,"KuBandLinearSlot-ArrayinRidgeGapwaveguideTechnology",EUCAP2013,7thEuropeanConferenceonAntennaandPropagation在天线供电线路(馈电网络)等的波导中，能够在导波部件设置弯曲部。导波部件延伸的方向在弯曲部发生改变。在这样的弯曲部中，若维持方向改变的状态，则产生阻抗的不匹配，从而产生所传播的电磁波的不必要的反射。这样的反射不仅成为信号的传播损耗的原因，而且还能成为产生不必要的噪声的原因。本公开的实施方式提供一种提高导波部件的弯曲部中的阻抗的匹配度的波导装置。
技术实现思路
本公开的一形态所涉及的波导装置具有：导电部件，其具有导电性表面；导波部件，其具有呈条形状的导电性的导波面，并沿着所述导电性表面延伸，所述导波面与所述导电性表面相向；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧，所述导波部件具有使延伸的方向发生改变的弯曲部，由所述导电性表面、所述导波面以及所述人工磁导体规定的波导包括间隙扩大部，所述导电性表面与所述导波面的间隙在所述间隙扩大部局部扩大，在从与所述导电性表面垂直的方向观察时，所述弯曲部的至少一部分与所述间隙扩大部重叠。专利技术效果根据本公开的实施方式，导电性表面与导波面的间隙在导波部件的弯曲部的至少一部分扩大。由此，能够提高导波部件的弯曲部中的阻抗的匹配度。附图说明图1是示意地表示波导装置所具有的基本结构的非限定性例子的立体图。图2A是示意地表示波导装置100的与XZ面平行的截面的结构的图。图2B是示意地表示波导装置100的与XZ面平行的截面的另一结构的图。图3是示意地表示处于为了便于理解而将第一导电部件110与第二导电部件120的间隔过大地分开的状态的波导装置100的立体图。图4是表示图2所示的结构中的各部件的尺寸的范围的例子的图。图5A示意地表示在导波部件122的导波面122a与第一导电部件110的导电性表面110a的间隙中的宽度较窄的空间传播的电磁波。图5B是示意地表示中空导波管130的截面的图。图5C是表示在第二导电部件120上设置有两个导波部件122的实施方式的剖视图。图5D是示意地表示并列配置有两个中空导波管130的波导装置的截面的图。图6是表示在微带线路中切除弯曲部的外侧的角的结构的例子的图。图7是表示非专利文献2中公开的脊形波导的结构的立体图。图8A是示意地表示比较例所涉及的波导装置的结构的一部分的立体图。图8B是表示从图8A所示的结构中去掉多个导电性杆124的状态的图。图8C是表示图8A所示的波导结构的等效电路的图。图9A是示意地表示实施方式1中的波导装置的结构的一部分的立体图。图9B是从Z方向观察到的图9A所示的结构的俯视图。图9C是表示从图9A所示的结构中去掉多个导电性杆124的结构的图。图9D是表示图9A所示的脊形波导的等效电路的图。图10A是表示实施方式2中的波导装置的结构的一部分的立体图。图10B是从Z方向观察到的图10A所示的结构的俯视图。图10C表示从图10A所示的结构中去掉多个导电性杆124的状态。图10D是放大表示导波部件122中的弯曲部136附近的结构的图。图10E是放大表示导波部件122中的弯曲部136附近的另一结构的图。图10F是放大表示导波部件122中的弯曲部136附近的另一其他结构的图。图10G是表示图10A所示的脊形波导的等效电路的图。图11表示实施方式2中的模拟结果的图表。图12A是表示导波部件122的弯曲部136附近的结构的第一变形例的图。图12B是表示导波部件122的弯曲部136附近的结构的第二变形例的图。图12C是表示导波部件122的弯曲部136附近的结构的第三变形例的图。图12D是表示导波部件122的弯曲部136附近的结构的第四变形例的图。图12E是表示导波部件122的弯曲部136附近的结构的第五变形例的图。图13是示意地表示波导装置的另一变形例的立体图。图14A是表示只有导波部件122的作为上表面的导波面122a具有导电性而导波部件122的除导波面122a以外的部分不具有导电性的结构的例子的剖视图。图14B是表示在第二导电部件120上未形成有导波部件122的变形例的图。图14C是表示第二导电部件120、导波部件122以及多个导电性杆124分别在电介质的表面涂布有金属等导电性材料的结构的例子的图。图14D是表示导电部件110、120、导波部件122以及导电性杆124分别在最表面具有电介质层110b、120b的结构的例子的图。图14E是表示导电部件110、120、导波部件122以及导电性杆124分别在最表面具有电介质层110b、120b的结构的另一例子的图。图14F是表示导波部件122的高度比导电性杆124的高度低且第一导电部件110的导电性表面110a向导波部件122侧突出的例子的图。图14G是表示在图14F的结构中还使导电性表面110a中的与导电性杆124相向的部分向导电性杆124侧突出的例子的图。图15A是表示第一导电部件110的导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波导装置，其具有：导电部件，其具有导电性表面；导波部件，其具有呈条形状的导电性的导波面，并沿着所述导电性表面延伸，所述导波面与所述导电性表面相向；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧，所述导波部件具有使延伸的方向发生改变的弯曲部，由所述导电性表面、所述导波面以及所述人工磁导体规定的波导包括间隙扩大部，所述导电性表面与所述导波面的间隙在所述间隙扩大部局部扩大，在从与所述导电性表面垂直的方向观察时，所述弯曲部的至少一部分与所述间隙扩大部重叠。

【技术特征摘要】
2016.01.15 JP 2016-0063841.一种波导装置，其具有：导电部件，其具有导电性表面；导波部件，其具有呈条形状的导电性的导波面，并沿着所述导电性表面延伸，所述导波面与所述导电性表面相向；以及人工磁导体，其位于所述导波部件的两侧，所述导波部件具有使延伸的方向发生改变的弯曲部，由所述导电性表面、所述导波面以及所述人工磁导体规定的波导包括间隙扩大部，所述导电性表面与所述导波面的间隙在所述间隙扩大部局部扩大，在从与所述导电性表面垂直的方向观察时，所述弯曲部的至少一部分与所述间隙扩大部重叠。2.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述导波部件在所述间隙扩大部具有凹部。3.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述导波部件在所述间隙扩大部具有凹部,所述导波部件具有与所述导波面相连的导电性的侧面，所述弯曲部的内侧的所述导电性的侧面的高度在所述凹部所在的部位低于与所述凹部相邻的部位。4.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述导电性表面在所述间隙扩大部具有凹部。5.根据权利要求2所述的波导装置，其中，所述导电性表面在所述间隙扩大部具有凹部。6.根据权利要求3所述的波导装置，其中，所述导电性表面在所述间隙扩大部具有凹部。7.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述导波部件具有：第一部分，其与所述弯曲部相连，并沿着第一方向延伸；以及第二部分，其与所述弯曲部相连，并沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸，所述导波面的边缘在所述弯曲部包括过渡部，所述过渡部沿着所述第一方向与所述第二方向的中间方向延伸，所述过渡部的长度在所述弯曲部的内侧比在所述弯曲部的外侧短。8.根据权利要求2所述的波导装置，其中，所述导波部件具有：第一部分，其与所述弯曲部相连，并沿着第一方向延伸；以及第二部分，其与所述弯曲部相连，并沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸，所述导波面的边缘在所述弯曲部包括过渡部，所述过渡部沿着所述第一方向与所述第二方向的中间方向延伸，所述过渡部的长度在所述弯曲部的内侧比在所述弯曲部的外侧短。9.根据权利要求4所述的波导装置，其中，所述导波部件具有：第一部分，其与所述弯曲部相连，并沿着第一方向延伸；以及第二部分，其与所述弯曲部相连，并沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸，所述导波面的边缘在所述弯曲部包括过渡部，所述过渡部沿着所述第一方向与所述第二方向的中间方向延伸，所述过渡部的长度在所述弯曲部的内侧比在所述弯曲部的外侧短。10.根据权利要求5所述的波导装置，其中，所述导波部件具有：第一部分，其与所述弯曲部相连，并沿着第一方向延伸；以及第二部分，其与所述弯曲部相连，并沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸，所述导波面的边缘在所述弯曲部包括过渡部，所述过渡部沿着所述第一方向与所述第二方向的中间方向延伸，所述过渡部的长度在所述弯曲部的内侧比在所述弯曲部的外侧短。11.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述导波部件具有：第一部分，其与所述弯曲部相连，并沿着第一方向延伸；以及第二部分，其与所述弯曲部相连，并沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸，所述导波面的边缘在所述弯曲部包括过渡部，所述过渡部沿着所述第一方向与所述第二方向的中间方向延伸，所述过渡部的长度在所述弯曲部的内侧比在所述弯曲部的外侧短,所述导波部件在所述弯曲部的外侧具有对角进行了倒角的部分，所述进行了倒角的部分的上端缘与所述弯曲部的外侧的所述过渡部一致。12.根据权利要求2所述的波导装置，其中，所述导波部件具有：第一部分，其与所述弯曲部相连，并沿着第一方向延伸；以及第二部分，其与所述弯曲部相连，并沿着与所述第一方向交...

【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