发射元件、天线阵列以及雷达制造技术

本发明专利技术提供一种具有与以往结构不同的新型的发射元件、天线阵列以及雷达。某实施方式中的天线阵列通过多个发射元件实施发送以及接收电磁波中的至少一方。所述天线阵列具有已被层叠的多个波导组件。各波导组件包括：具有导电性表面的导电部件；具有与所述导电性表面相向的导电性的波导面的至少一个波导部件；以及所述波导部件的两侧的人工磁导体。所述波导面与所述导电性表面之间的波导间隙在所述波导面的端部朝向外部空间开放，限定所述多个发射元件中的一个。

【技术实现步骤摘要】
发射元件、天线阵列以及雷达
本公开涉及发射元件、天线阵列以及雷达。
技术介绍
在线上或面上配置有多个发射元件(以下还称作“天线元件”)的天线阵列(以下还称作“阵列天线”)被用于各种用途，例如被用于雷达以及通信系统。为了从阵列天线发射电磁波，而需要从生成电磁波的电路向各天线元件提供(供电)电磁波(例如高频信号波)。这种供电通过波导来实施。波导还用于将由天线元件接收到的电磁波发送到收信电路。以往多使用微带线路给阵列天线供电。但是，在由阵列天线发送或接收的电磁波的频率例如为毫米波频带那样的超过30吉赫的高频率的情况下，微带线路的电介质损失变大，天线的效率降低。因此，在这种高频区域中需要取代微带线路的波导。作为取代微带线路的波导结构，专利文献1至3以及非专利文献1以及2公开了利用配置在脊型波导的两侧的人工磁导体(AMC：ArtificialMagneticConductor)来实施电磁波的波导的结构。现有技术文献专利文献专利文献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：欧洲专利申请公开第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
技术实现思路
专利技术所要解决的技术方案本公开提供具有新型结构的发射元件以及天线阵列。用于解决课题的手段本公开的一实施方式所涉及的发射元件实施发送以及接收电磁波中的至少一方。所述发射元件具有：至少一个波导部件，所述波导部件具有带有导电性表面的导电部件以及与所述导电性表面相向的导电性的波导面，且所述波导部件的所述波导面具有沿所述导电性表面延伸的条形状；以及人工磁导体，所述人工磁导体位于所述波导部件的两侧。所述波导面与所述导电性表面之间的波导间隙在所述波导面的端部朝向外部空间开放。本公开的其他实施方式所涉及的天线阵列通过多个发射元件实施发送以及接收电磁波中的至少一方。所述天线阵列具有已被层叠的多个波导组件。各波导组件包括：导电部件，所述导电部件具有导电性表面；至少一个波导部件，所述波导部件具有与所述导电性表面相向的导电性的波导面；以及人工磁导体，所述人工磁导体位于所述波导部件的两侧。所述波导部件中的所述波导面具有沿所述导电性表面延伸的条形状。所述波导面与所述导电性表面之间的波导间隙在所述波导面的端部朝向外部空间开放，限定所述多个发射元件中的一个。专利技术效果根据本公开的实施方式，与使用微带线路的情况相比，能够实现低损失的天线装置或天线阵列。附图说明图1为示意地示出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为示意地示出波导装置100的与XZ面平行的截面的结构的图。图2B为示意地示出波导装置100的与XZ面平行的截面的其他结构的图。图3是为了方便理解而示意地示出使导电部件110与导电部件120之间的间隔处于极端分离的状态的波导装置100的立体图。图4为示出图2所示的结构中的各部件的尺寸的范围的例子的图。图5A为只有作为波导部件122的上表面的波导面122a具有导电性，而波导部件122的除波导面122a以外的部分不具有导电性的结构例的剖视图。图5B为示出波导部件122未形成于导电部件120上的变形例的图。图5C为示出导电部件120、波导部件122以及多个导电性杆124各自在电介质的表面涂层了金属等导电性材料的结构例的图。图5D为示出在导电部件110、120、波导部件122以及导电性杆124的各自的最表面具有电介质的层110b、120b的结构例的图。图5E为示出在导电部件110、120、波导部件122以及导电性杆124的各自的最表面具有电介质的层110b、120b的结构的其他例子的图。图5F为示出波导部件122的高度形成得比导电性杆124的高度低，导电部件110的导电性表面110a中的与波导面122a相向的部分朝向波导部件122的一侧突出的例子的图。图5G为在图5F的结构中进一步示出导电性表面110a中的与导电性杆124相向的部分朝向导电性杆124的一侧突出的例子的图。图6A为示出导电部件110的导电性表面110a具有曲面形状的例子的图。图6B为进一步示出导电部件120的导电性表面120a也具有曲面形状的例子的图。图7A示意地示出在波导部件122的波导面122a与导电部件110的导电性表面110a的间隙中的宽度狭窄的空间传播的电磁波。图7B为示意地示出中空波导管130的截面的图。图7C为示出在导电部件120上设有两个波导部件122的状态的剖视图。图7D为示意地示出将两个中空波导管130并列配置的波导装置的截面的图。图8A为示意地示出利用了WRG结构的缝隙阵列天线200(比较例)的结构的一部分的立体图。图8B为示意地示出缝隙阵列天线200中的平行于穿过在X方向上排列的两个缝隙112的中心的XZ面的截面的一部分的图。图9A为示意地示出本公开所例示的实施方式中的天线装置300的立体图。图9B为从-Y方向观察天线装置300的图。图9C为示出两个波导部件122的端部朝向外部空间开放的例子的剖视图。图10A为示意地示出本公开所例示的实施方式中的天线阵列400的结构的立体图。图10B为方便理解而示意地示出使第一导电部件310A与第二导电部件310B的间隔以及第二导电部件310B与第三导电部件310C的间隔处于极端分离的状态下的天线阵列400的立体图。图11A为从-Y方向观察天线阵列400的图。图11B为示意地示出天线阵列400中穿过在Z方向上排列的两个波导部件122A、122B并平行于YZ面的截面的结构的图。图12A为示出本公开的实施方式1中的天线阵列400A的结构的一部分的剖视图。图12B为从-Y方向观察天线阵列400的图。图13A为放大表示发射器330的第一部分的图。图13B为示出发射器330的变形例的图。图14A为示意地示出第一波导组件350A的结构的平面图。图14B为示意地示出第二波导组件350B的结构的平面图。图14C为示意地示出第三波导组件350C的结构的平面图。图14D为示意地示出第四波导组件350D的结构的平面图。图15A为用于说明各波导壁146以及其内部的贯通孔的结构的图。图15B为示出各端口145以及各波导壁146的形状的其他例子的图。图15C为示意地示出各端口145以及各波导壁146的形状的另一其他例子的图。图15D为示出波导壁146的其他结构例的图。图16为示意地示出配置在图14D所示的导电部件310E的背面侧(-Z方向侧)的导电部件310F的结构的俯视图。图17A为示意地示出第二导电部件310B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发射元件，其实施发送以及接收电磁波中的至少一方，所述发射元件包括：导电部件，所述导电部件具有导电性表面；至少一个波导部件，所述波导部件具有与所述导电性表面相向的导电性的波导面，且所述波导面具有沿所述导电性表面延伸的条形状；以及人工磁导体，所述人工磁导体位于所述波导部件的两侧，所述波导面与所述导电性表面之间的波导间隙在所述波导面的端部朝向外部空间开放。

【技术特征摘要】
2016.05.20 JP 2016-1012311.一种发射元件，其实施发送以及接收电磁波中的至少一方，所述发射元件包括：导电部件，所述导电部件具有导电性表面；至少一个波导部件，所述波导部件具有与所述导电性表面相向的导电性的波导面，且所述波导面具有沿所述导电性表面延伸的条形状；以及人工磁导体，所述人工磁导体位于所述波导部件的两侧，所述波导面与所述导电性表面之间的波导间隙在所述波导面的端部朝向外部空间开放。2.根据权利要求1所述的发射元件，其中，所述发射元件还具有发射器，所述发射器被连接到所述波导面的所述端部以及与所述端部相向的所述导电性表面的端缘，且具有将所述端部与所述端缘间的开口扩展的导电性的表面。3.根据权利要求1所述的发射元件，其中，所述人工磁导体具有多个导电性杆，多个所述导电性杆各自具有与所述导电性表面相向的末端部，且位于所述波导部件的两侧。4.根据权利要求2所述的发射元件，其中，所述人工磁导体具有多个导电性杆，多个所述导电性杆各自具有与所述导电性表面相向的末端部，且位于所述波导部件的两侧。5.一种天线阵列，其通过多个发射元件，实施发送以及接收电磁波中的至少一方，所述天线阵列具有已被层叠的多个波导组件，各波导组件包括：导电部件，所述导电部件具有导电性表面；至少一个波导部件，所述波导部件具有与所述导电性表面相向的导电性的波导面，且所述波导面具有沿所述导电性表面延伸的条形状；以及人工磁导体，所述人工磁导体位于所述波导部件的两侧，所述波导面与所述导电性表面之间的波导间隙在所述波导面的端部朝向外部空间开放，限定所述多个发射元件中的一个。6.根据权利要求5所述的天线阵列，其中，所述多个波导组件包括第一波导组件以及第二波导组件，所述多个波导组件包括至少一个板状的导电部件，在所述板状的所述导电部件的一个表面配置有所述第一波导组件的所述波导部件，所述第二波导组件中的所述导电性表面为所述板状的所述导电部件的另一个表面。7.根据权利要求5所述的天线阵列，其中，所述多个波导组件包括第一波导组件以及第二波导组件，所述多个波导组件包括至少一个板状的导电部件，所述第一波导组件中的所述导电性表面为所述板状的所述导电部件的一个表面，所述第二波导组件中的所述导电性表面为所述板状的所述导电部件的另一个表面。8.根据权利要求5所述的天线阵列，其中，所述多个波导组件包括第一波导组件以及第二波导组件，所述多个波导组件包括至少一个板状的导电部件，在所述板状的所述导电部件的一个表面配置有所述第一波导组件的所述波导部件，在所述板状的所述导电部件的另一个表面配置有所述第二波导组件的所述波导部件。9.根据权利要求5所述的天线阵列，其中，所述波导面在至少所述端部沿第一方向延伸，所述导电性表面的最靠近所述发射元件的端缘沿与所述第一方向交叉的第二方向扩展，在所述多个波导组件的至少一个波导组件中，所述波导面的所述端部的位置以及所述导电性表面的所述端缘的位置在所述第一方向上不同，所述波导面的所述端部与所述导电性表面的所述端缘在所述第一方向上的间隔比所述波导面的所述端部与所述导电性表面之间的间隔小。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：一之濑威，桐野秀树，加茂宏幸，北村秀明，
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