导波路装置、缝隙天线以及雷达制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种导波路装置、缝隙天线以及雷达。导波路装置具有：具有第一导电性表面的第一导电部件；具有与所述第一导电性表面相向的第二导电性表面的第二导电部件；以及位于所述第二导电部件上的脊状的导波部件。所述第二导电部件具有分割第一脊部以及第二脊部的贯通孔。所述第一脊部以及第二脊部分别具有隔着所述贯通孔相互相向的一对导电性的端面。所述一对端面以及所述贯通孔规定中空导波路。所述中空导波路连接于所述第一脊部的所述导波面与所述第一导电性表面之间的第一导波路以及所述第二脊部的所述导波面与所述第二导电性表面之间的第二导波路。

【技术实现步骤摘要】
导波路装置、缝隙天线以及雷达
本公开涉及一种导波路装置、缝隙天线以及雷达。
技术介绍
在专利文献1至3以及非专利文献1至3中公开有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的人工结构实现。人工磁导体在由该结构规定的特定的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的频带(传播截止频带)中所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所公开的导波路装置中，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。这些导波路装置分别整体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和位于脊部的两侧的人工磁导体。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含的波长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)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]：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[非专利文献3]：TomasSehmetal.,“AHigh-Gain58-GHzBox-HornArrayAntennawithSuppressedGratingLobes”,IEEETRANSACTIONSONANTENNASANDPROPAGATION,VOL.47,NO.7,JULY1999,pp1125-1130.
技术实现思路
本公开的实施方式提供一种具有新型分支结构的导波路装置以及具有该导波路装置的缝隙天线。本公开的一个实施方式所涉及的导波路装置具有：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；以及脊状的导波部件，其位于所述第二导电部件上。所述导波部件具有与所述第一导电性表面相向且沿着所述第一导电性表面延伸的导电性的导波面。所述第二导电部件具有贯通孔。所述导波部件被所述贯通孔分割为第一脊部和第二脊部。所述第一脊部以及所述第二脊部分别具有隔着所述贯通孔相互相向的导电性的一对端面。所述第一脊部以及第二脊部中的所述一对端面以及所述贯通孔规定(define)中空导波路(hollowwaveguide)。所述中空导波路连接于所述第一脊部的所述导波面与所述第一导电性表面之间的第一导波路以及所述第二脊部的所述导波面与所述第二导电性表面之间的第二导波路。所述第一导波路的长度以及所述第二导波路的长度比所述第一导电性表面与所述第二导电性表面的距离长。专利技术效果根据本公开的实施方式，能够借助贯通孔将电磁波的传播方向分为两个方向。而且，能够使在一个方向上传播的电磁波的相位与在另一方向上传播的电磁波的相位相反。由此，提高使用了导波路的装置的设计自由度。例如，能够应用为由从贯通孔向相互相反方向远离相等距离的两个缝隙发射相位对齐的电磁波。附图说明图1是示意地表示基于本公开的导波路装置的一个例子中的概略的结构例的立体图。图2A是示意地表示图1的导波路装置100的与XZ面平行的截面的结构的图。图2B是示意地表示图1的导波路装置100的与XZ面平行的截面的其他结构的图。图3是示意地表示导波路装置100的结构的其他立体图。图4A是示意地表示在导波路装置100内传播的电磁波的剖视图。图4B是示意地表示公知的中空导波管130的结构的剖视图。图4C是表示在第二导电部件120上设置有两个导波部件122的方式的剖视图。图4D是示意地表示并排配置有两个中空导波管130的导波路装置的结构的剖视图。图5是示意地表示缝隙阵列天线200的结构的一部分的立体图。图6是示意地表示通过图5所示的缝隙阵列天线200中的在X方向上排列的两个缝隙112的中心的与XZ面平行的截面的一部分的图。图7A是表示发送器以及接收器与两个导波部件的连接的例子的图。图7B是表示发送器与两个导波部件的连接的例子的图。图8A是示意地表示基于本公开的实施方式的缝隙阵列天线300的结构的立体图。图8B是示意地表示通过图8A所示的缝隙阵列天线300中的在X方向上排列的三个缝隙112的中心的与XZ面平行的截面的一部分的图。图9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的间隔过大地隔开的状态的缝隙阵列天线300的立体图。图10是表示图8B所示的结构中的各部件的尺寸的范围的例子的图。图11是示意地表示每个缝隙112具有喇叭114的缝隙阵列天线的结构的一部分的立体图。图12A是将图11所示的缝隙阵列天线从Z方向观察到的俯视图。图12B是图12A的C-C线剖视图。图12C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12D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12E是用于说明通过实施方式的结构实现等相位激振的理由的图。图12F是示意地表示具有反相分配器的结构的导波路装置的结构的一部分的剖视图。图12G是更详细地表示导波路装置中的第二导电部件120、端口145、脊部122A1、122A2以及多个导电性杆124的结构的立体图。图12H是用于说明导波路的长度的图。图12I是用于说明导波路的长度的图。图12J是用于说明导波路的长度的图。图13是表示实施方式中的缝隙阵列天线的变形例的立体图。图14是将图13所示的第二导电部件120从+Z方向观察到的俯视图。图15A是表示实施方式的变形例中的多个喇叭114的结构的俯视图。图15B是图15A中的D-D线剖视图。图16是表示具有包含倾斜的平面状的侧壁的喇叭114的缝隙阵列天线的例子的立体图。图17A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、导波部件122的除了导波面122a以外的部分不具有导电性的结构的例子的剖视图。图17B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17C是表示第二导电部件12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导波路装置，其特征在于，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；以及脊状的导波部件，其位于所述第二导电部件上，具有与所述第一导电性表面相向且沿着所述第一导电性表面延伸的导电性的导波面，所述第二导电部件具有贯通孔，所述导波部件被所述贯通孔分割为第一脊部和第二脊部，所述第一脊部以及所述第二脊部分别具有隔着所述贯通孔相互相向的导电性的一对端面，所述第一脊部以及所述第二脊部中的所述一对端面以及所述贯通孔规定中空导波路，所述中空导波路连接于所述第一脊部的所述导波面与所述第一导电性表面之间的第一导波路以及所述第二脊部的所述导波面与所述第二导电性表面之间的第二导波路，所述第一导波路的长度以及所述第二导波路的长度比所述第一导电性表面与所述第二导电性表面的距离长,还具有配置于所述导波部件的一侧或两侧的多个导电性杆，所述多个导电性杆分别具有：与所述第一导电性表面相向的顶端部；以及与所述第二导电性表面连接的基部,所述导波路装置用于规定频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，在将所述规定频带的电磁波中的频率最高的电磁波在自由空间中的波长设为λm时，所述导波部件的宽度、与所述导波部件相邻的所述导电性杆的宽度、所述导电性杆与所述导波部件之间的空间的宽度以及所述导电性杆的从所述基部到所述第一导电性表面的距离小于λm/2。...

【技术特征摘要】
2015.12.24 JP 2015-251018;2016.04.05 JP 2016-075681.一种导波路装置，其特征在于，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；以及脊状的导波部件，其位于所述第二导电部件上，具有与所述第一导电性表面相向且沿着所述第一导电性表面延伸的导电性的导波面，所述第二导电部件具有贯通孔，所述导波部件被所述贯通孔分割为第一脊部和第二脊部，所述第一脊部以及所述第二脊部分别具有隔着所述贯通孔相互相向的导电性的一对端面，所述第一脊部以及所述第二脊部中的所述一对端面以及所述贯通孔规定中空导波路，所述中空导波路连接于所述第一脊部的所述导波面与所述第一导电性表面之间的第一导波路以及所述第二脊部的所述导波面与所述第二导电性表面之间的第二导波路，所述第一导波路的长度以及所述第二导波路的长度比所述第一导电性表面与所述第二导电性表面的距离长,还具有配置于所述导波部件的一侧或两侧的多个导电性杆，所述多个导电性杆分别具有：与所述第一导电性表面相向的顶端部；以及与所述第二导电性表面连接的基部,所述导波路装置用于规定频带的电磁波的发送以及接收中的至少一方，在将所述规定频带的电磁波中的频率最高的电磁波在自由空间中的波长设为λm时，所述导波部件的宽度、与所述导波部件相邻的所述导电性杆的宽度、所述导电性杆与所述导波部件之间的空间的宽度以及所述导电性杆的从所述基部到所述第一导电性表面的距离小于λm/2。2.根据权利要求1所述的导波路装置，其中，所述第一导波路的长度以及所述第二导波路的长度是所述多个导电性杆中的与所述导波部件相邻的导电性杆的从所述基部到所述顶端部的长度的两倍以上。3.一种缝隙天线，其特征在于，其具有权利要求1所述的导波路装置，所述第一导电部件具有与所述第一导波路或所述第二导波路耦合的至少一个缝隙。4.一种缝隙天线，其特征在于，其具有权利要求2所述的导波路装置，所述第一导电部件具有与所述第一导波路或所述第二导波路耦合的至少一个缝隙。5.一种缝隙天线，其特征在于，其具有权利要求1所述的导波路装置，所述第一导电部件具有与所述第一导波路或所述第二导波路耦合的至少一个缝隙,所述至少一个缝隙包含在所述导波部件延伸的方向上排列的两个缝隙，所述贯通孔位于所述两个缝隙之间。6.一种缝隙天线，其特征在于，其具有权利要求2所述的导波路装置，所述第一导电部件具有与所述第一导波路或所述第二导波路耦合的至少一个缝隙,所述至少一个缝隙包含在所述导波部件延伸的方向上排列的两个缝隙，所述贯通孔位于所述两个缝隙之间。7.一种缝隙天线，其特征在于，其具有权利要求1所述的导波路装置，所述第一导电部件具有与所述第一导波路或所述第二导波路耦合的至少一个缝隙,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