缝隙天线制造技术

本发明专利技术提供缝隙天线。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。某一实施方式中的缝隙阵列天线具有：导电部件，其具有导电性表面和缝隙列，缝隙列包含在沿导电性表面的第一方向上排列的多个缝隙；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；以及人工磁导体，其位于波导部件的两侧，导电性表面与波导面之间的波导路包含波导路的电感以及电容中的至少一个呈现极小的至少一个极小部位以及呈现极大的至少一个极大部位。

【技术实现步骤摘要】
缝隙天线
本公开涉及一种缝隙天线。
技术介绍
具有一个或多个天线元件(以下，还称作“发射元件”。)的天线装置用于各种用途，例如雷达以及通信系统。为了从天线装置发射电磁波，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，为了向天线装置供电，大多使用微带线路。但是，在通过天线装置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本公开提供一种低损耗且能够小型化的新型缝隙天线。
技术实现思路
本公开的一实施方式所涉及的缝隙天线具有：第一导电部件，其具有第一导电性表面；第二导电部件，其具有与所述第一导电性表面相向的第二导电性表面；导波部件，其位于所述第一导电部件与所述第二导电部件之间，具有与所述第一导电性表面相向的条形状的导电性导波面，且沿着所述第一导电性表面向第一方向延伸；以及人工磁导体，其在所述第一导电部件与所述第二导电部件之间位于所述导波部件的两侧。所述第一导电部件具有缝隙。所述缝隙具有由一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分构成的H形状。所述横部分与所述导波面相向，并且与所述第一方向交叉。专利技术效果根据本公开的实施方式，能够实现低损耗且小型的缝隙天线。附图说明图1是示意地表示具有脊形导波路的缝隙阵列天线201的结构例的立体图。图2是示意地表示本公开的例示性的实施方式中的缝隙阵列天线200的结构的立体图。图3A是示意地表示与XZ面平行的通过一个缝隙112的中心的截面的结构的图。图3B是示意地表示与XZ面平行的通过一个缝隙112的中心的截面的结构的其他例子的图。图4是示意地表示处于使第一导电部件110与第二导电部件120的间隔过大地分开的状态的缝隙阵列天线200的立体图。图5是表示图7所示的结构中的各部件的尺寸的范围的例子的图。图6A、图6B、图6C是用于说明缝隙112的开口的形状的图。图7A是表示具有喇叭的缝隙天线200的结构例的立体图。图7B是分别将图7A所示的第一导电部件110以及第二导电部件120从+Z方向观察到的俯视图。图8A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8B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8C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层有金属等导电性材料的结构的例子的图。图8D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8E是导电部件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的结构的其他例子的图。图8F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中的与导波面122a相向的部分向导波部件122侧突出的例子的图。图8G是表示在图8F的结构中还将导电性表面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9A是表示第一导电部件110的导电性表面110a具有曲面形状的例子的图。图9B是表示还使第二导电部件120的导电性表面120a也具有曲面形状的例子的图。图10是表示两个导波部件122在第二导电部件120上平行地延伸的方式的立体图。图11A是16个缝隙以4行4列排列的阵列天线的从Z方向观察到的俯视图。图11B是图11A的B-B线剖视图。图12A是表示第一导波路装置100a中的导波部件122U的平面布局的图。图12B是表示第一导波路装置100a中的导波部件122U的平面布局的其他例子的图。图13是表示第二导波路装置100b中的导波部件122L的平面布局的图。图14A是表示缝隙的形状的其他例子的图。图14B是表示缝隙的形状的其他例子的图。图14C是表示缝隙的形状的其他例子的图。图14D是表示缝隙的形状的其他例子的图。图14E是表示缝隙的形状的其他例子的图。图14F是表示缝隙的形状的其他例子的图。图15是表示将图14A～图14C所示的三种缝隙112b～112d以及I型缝隙配置在导波部件122上时的平面布局的图。图16是表示本车辆500和与本车辆500在相同的车线上行驶的前方车辆502的图。图17是表示本车辆500的车载雷达系统510的图。图18A是表示车载雷达系统510的阵列天线AA与多个入射波k的关系的图。图18B是表示接收第k个入射波的阵列天线AA的图。图19是表示基于本公开的车辆行驶控制装置600的基本结构的一个例子的框图。图20是表示车辆行驶控制装置600的结构的其他例子的框图。图21是表示车辆行驶控制装置600的更具体的结构例的框图。图22是表示应用例中的雷达系统510的更详细的结构例的框图。图23是表示根据三角波生成电路581生成的信号调制的发送信号的频率变化的图。图24是表示“上行”期间的拍频fu以及“下行”期间的拍频fd的图。图25是表示通过具有处理器PR以及存储装置MD的硬件实现信号处理电路560的方式的例子的图。图26是表示三个频率f1、f2、f3的关系的图。图27是表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝隙天线，其具有：第一导电部件，其具有第一导电性表面；第二导电部件，其具有与所述第一导电性表面相向的第二导电性表面；波导部件，其位于所述第一导电部件与所述第二导电部件之间，具有与所述第一导电性表面相向的条形状的导电性波导面，并且在第一方向上沿着所述第一导电性表面延伸；以及人工磁导体，其在所述第一导电部件与所述第二导电部件之间位于所述波导部件的两侧，所述第一导电部件具有一个或多个缝隙，所述缝隙中的至少一个为具有一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分的复合缝隙，所述复合缝隙的所述横部分与所述波导面相向，并且与所述第一方向交叉。

【技术特征摘要】
2015.11.05 JP 2015-217657;2016.09.14 JP 2016-179541.一种缝隙天线，其具有：第一导电部件，其具有第一导电性表面；第二导电部件，其具有与所述第一导电性表面相向的第二导电性表面；波导部件，其位于所述第一导电部件与所述第二导电部件之间，具有与所述第一导电性表面相向的条形状的导电性波导面，并且在第一方向上沿着所述第一导电性表面延伸；以及人工磁导体，其在所述第一导电部件与所述第二导电部件之间位于所述波导部件的两侧，所述第一导电部件具有一个或多个缝隙，所述缝隙中的至少一个为具有一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分的复合缝隙，所述复合缝隙的所述横部分与所述波导面相向，并且与所述第一方向交叉。2.根据权利要求1所述的缝隙天线，其中，所述波导面的与所述横部分相向的部分的宽度比包含所述一对纵部分的所述缝隙的宽度窄。3.根据权利要求1所述的缝隙天线，其中，所述缝隙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，所述复合缝隙中的所述一对纵部分的中心之间的距离与所述一对纵部分两者的长度之和大于λo/2。4.根据权利要求2所述的缝隙天线，其中，所述缝隙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，所述复合缝隙中的所述一对纵部分的中心之间的距离与所述一对纵部分两者的长度之和大于λo/2。5.根据权利要求1所述的缝隙天线，其中，所述第一导电部件具有多个缝隙，所述多个缝隙在所述第一方向上排列，所述波导面与所述多个缝隙相向，所述多个缝隙中的至少两个缝隙是具有一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分的复合缝隙，各复合缝隙的所述横部分与所述波导面相向，并且与所述第一方向交叉。6.根据权利要求2所述的缝隙天线，其中，所述第一导电部件具有多个缝隙，所述多个缝隙在所述第一方向上排列，所述波导面与所述多个缝隙相向，所述多个缝隙中的至少两个缝隙是具有一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分的复合缝隙，各复合缝隙的所述横部分与所述波导面相向，并且与所述第一方向交叉。7.根据权利要求3所述的缝隙天线，其中，所述第一导电部件具有多个缝隙，所述多个缝隙在所述第一方向上排列，所述波导面与所述多个缝隙相向，所述多个缝隙中的至少两个缝隙是具有一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分的复合缝隙，各复合缝隙的所述横部分与所述波导面相向，并且与所述第一方向交叉。8.根据权利要求4所述的缝隙天线，其中，所述第一导电部件具有多个缝隙，所述多个缝隙在所述第一方向上排列，所述波导面与所述多个缝隙相向，所述多个缝隙中的至少两个缝隙是具有一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分的复合缝隙，各复合缝隙的所述横部分与所述波导面相向，并且与所述第一方向交叉。9.根据权利要求1所述的缝隙天线，其中，所述第一导电部件具有多个缝隙，所述多个缝隙在所述第一方向上排列，所述多个缝隙分别是具有一对纵部分以及连接所述一对纵部分的横部分的复合缝隙，各复合缝隙的所述横部分与所述波导面相向，并且与所述第一方向交叉。10.根据权利要求2所述的缝隙天线，其中，所...

【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