(57)【要約】【課題】カバー部材とアンテナ装置との間で発生する電磁波の多重反射を低減し、レーダ装置の検知性能のバラつきを低減する。【解決手段】アンテナ装置１０は、基板１１と、基板１１の第１の領域１１Ａにおける一方の面１１Ａａに配置される第１の放射素子１２、及び電磁波を反射する第１の反射板１３を有する第１のアンテナ１４と、基板１１の第２の領域１１Ｂにおける前記第１の放射素子１２と同じ側の面１１Ｂａに配置される第２の放射素子１５、及び第１の反射板１３とは一方の面に垂直な方向の位置をずらして配置され、電磁波を反射する第２の反射板１６を有する第２のアンテナ１７とを備える。【選択図】図３
2018007107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の第１の領域における一方の面に配置される第１の放射素子、及び電磁波を反射する第１の反射板を有する第１のアンテナと、
前記基板の第２の領域における前記第１の放射素子と同じ側の面に配置される第２の放射素子、及び前記第１の反射板とは前記一方の面に垂直な方向の位置をずらして配置され、電磁波を反射する第２の反射板を有する第２のアンテナとを備える、
アンテナ装置。
【請求項２】
前記基板は、前記第１の領域に存在する第１の部分と、前記第２の領域に存在する第２の部分とを有し、
前記第１の部分と前記第２の部分は、互いに前記一方の面に垂直な方向の位置をずらして配置されている、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１の部分は、前記第２の部分と別体である、
請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１の領域における基板の厚さと、前記第２の領域における基板の厚さは、互いに異なっている、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記基板は、前記第１及び第２の領域に存在する第１の部分と、前記第２の領域に存在する第２の部分とを有し、
前記第１の部分と前記第２の部分は、互いに前記一方の面に垂直な方向の位置をずらして配置されており、かつ、互いに固着されている、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１の部分と前記第２の部分は、ハンダ実装により固着されている、
請求項５に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁波を送受信することによって障害物を検出するレーダ装置として、車両用のレーダ装置が広く知られている。車両用のレーダ装置は、走行中の障害物の検知、後方からの追い越し車両の検知などに用いられる。このようなレーダ装置が車両に取り付けられる場合には、車両のバンパ内に設置されることが多い。しかし、レーダ装置が車両のバンパ内に設置されると、バンパ自体が電磁波を反射するため、レーダ装置の検知性能が劣化するという問題がある。
【０００３】
バンパ等のカバー部材に起因するレーダ装置の検知性能の劣化を抑制する方法として、例えば特許文献１には、カバー部材の厚さを最適化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、カバー部材の厚さを最適化しても、カバー部材の外側に塗布される塗装剤が車種ごとに異なることに起因する電磁波の反射率の違い、カバー部材の厚さが個体ごとに異なることに起因する電磁波の反射率の違いなどにより、レーダ装置の検知性能が劣化する可能性がある。
【０００６】
また、カバー部材により反射された電磁波は、レーダ装置のアンテナ装置との間で多重反射を起こす。この多重反射は、カバー部材とアンテナ装置との距離によってその状態が決まる。
【０００７】
カバー部材とアンテナ装置との距離は、レーダ装置の設置時における設置作業のバラつきにより変化する。さらに、車両であれば、カバー部材とアンテナ装置との距離は、走行時の振動によっても変化する。そのため、これらに起因するカバー部材とアンテナ装置との距離の変化により、レーダ装置の検知性能がバラつく可能性がある。
【０００８】
本発明は、カバー部材とアンテナ装置との間で発生する電磁波の多重反射を低減し、レーダ装置の検知性能のバラつきを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアンテナ装置は、基板と、前記基板の第１の領域における一方の面に配置される第１の放射素子、及び電磁波を反射する第１の反射板を有する第１のアンテナと、前記基板の第２の領域における前記第１の放射素子と同じ側の面に配置される第２の放射素子、及び前記第１の反射板とは前記一方の面に垂直な方向の位置をずらして配置され、電磁波を反射する第２の反射板を有する第２のアンテナとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カバー部材とアンテナ装置との間で発生する電磁波の多重反射を低減することができ、レーダ装置の検知性能のバラつきを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】カバー部材とアンテナ装置との位置関係を模式的に示す図
【図２】カバー部材とアンテナ装置との距離を変更した場合の電磁波の強度変化を示すグラフ
【図３】第１の実施の形態に係るアンテナ装置を示す断面図
【図４】電磁波の強度変化を示すグラフ
【図５】第２の実施の形態に係るアンテナ装置を示す断面図
【図６】シミュレーションモデルの上面図
【図７】シミュレーションモデルの断面図
【図８】第１アンテナからカバー部材までの距離と第２アンテナからカバー部材までの距離とを同一にした場合のシミュレーション結果を示すグラフ
【図９】第１アンテナからカバー部材までの距離と第２アンテナからカバー部材までの距離とを異ならせた場合のシミュレーション結果を示すグラフ
【図１０】第３の実施の形態に係るアンテナ装置を示す断面図
【図１１】第４の実施の形態に係るアンテナ装置を示す断面図
【図１２】第５の実施の形態に係るアンテナ装置を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明については、特に車両に設置される車両用レーダ装置を例とする。各実施の形態において、同一の構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下に示す全ての図は、構成を模式的に示したものであり、説明を容易なものとするため、各要素の寸法を誇張して示しており、また、必要に応じて要素を省略して示している。
【００１３】
まず、図１を用いて、アンテナ装置１とカバー部材５との間に発生する電磁波の挙動について説明する。図１は、アンテナ装置１とカバー部材５との位置関係を模式的に示す図である。アンテナ装置１は、基板２と、アンテナ素子３と、反射板４とを備える。５はカバー部材である。アンテナ素子３は、基板２の両面のうち、カバー部材５と対向する面２ａに配置されている。反射板４は、基板２の内部に配置されている。反射板４は、アンテナの指向性を所定方向に強める役割を果たす。反射板４は、アンテナ素子３よりも広い面積を有している。
【００１４】
アンテナ素子３が送信用のアンテナである場合、電磁波は、アンテナ素子３における、カバー部材５と対向する面３ａから、カバー部材５へ向けて放射される。放射された電磁波は、アンテナ装置１とカバー部材５との間の空間を伝わり、カバー部材５における、アンテナ装置１と対向する面５ａへ到達する。
【００１５】
カバー部材５の面５ａへ到達した電磁波のうち、一部は、カバー部材５を透過し、一部は、アンテナ装置１へ向けて反射される。カバー部材５の面５ａで反射した電磁波は、アンテナ装置１の反射板４における、カバー部材５と対向する面４ａへ到達する。反射板４の面４ａへ到達した電磁波は、カバー部材５へ向けて再反射される。
【００１６】
アンテナ素子３から放射される電磁波は、連続的に放射されるため、反射板４で再反射された電磁波は、アンテナ素子３から放射された電磁波と重なる。
【００１７】
アンテナ素子３から放射される電磁波と、反射板４で再反射された電磁波とが重ね合わされた電磁波（以下、「重ね合わせ電磁波」という。）は、アンテナ素子３から放射される電磁波と、反射板４で再反射された電磁波との位相差により、強められたり弱められたりする。そのため、実質的なアンテナ放射の電磁波が、強くなったり弱くなったりするように捉えられる。この現象により、アンテナ装置１から放射される電磁波の強弱が変化する。
【００１８】
ここで、カバー部材５で反射された電磁波が、反射板４で再反射され、アンテナ素子３から放射された電磁波と重ね合わされる場合を考える。
【００１９】
まず、カバー部材５で反射される電磁波は、カバー部材５の比誘電率をεｃ、カバー部材５の厚さをｄ、カバー部材５の外側の空間の誘電率をε０として、下記の式（１）で表される。
【００２０】
【数１】
2018007107.tif 000003
カバー部材５の内部での電磁波の波長をλｅとすると、式（１）におけるβは、
【数２】
2018007107.tif 000004
で表される。
また、カバー部材５の外側の空間における電磁波の波長をλとすると、λｅは、
【数３】
2018007107.tif 000005
で表される。
【００２１】
よって、式（１）におけるβｄは、
【数４】
2018007107.tif 000006
と表すことができる。
【００２２】
ここで、アンテナ素子３から放射される電磁波の位相を０、アンテナ素子３の面３ａとカバー部材５の面５ａとの距離をｌとすると、式（１）は、下記の式（２）で表すことができる。
【００２３】
【数５】
2018007107.tif 000007
ここで、上述のとおり、カバー部材５で反射された電磁波は、反射板４へ到達し、カバー部材５へ向けて再反射される。なお、実際には、再反射は、基板２におけるカバー部材５と対向する面２ａと、反射板４の両方で起こると考えられる。しかしながら、基板２の厚さは、λに対して十分小さい。それゆえ、基板２の面２ａで再反射された電磁波が、重ね合わせ電磁波へ及ぼす影響は、反射板４で再反射された電磁波が、重ね合わせ電磁波へ及ぼす影響に比べて十分小さい。そのため、ここでは反射板４での再反射についてのみ考慮する。
【００２４】
反射板４の面４ａに到達する電磁波は、アンテナ素子３から放射される電磁波の位相を０とすると、基板２の面２ａと、反射板４の面４ａとの距離をｔ、基板２の比誘電率をεｂとして、下記の式（３）で表される。
【００２５】
【数６】
2018007107.tif 000008
また、反射板４は、インピーダンスが十分小さく、ショート端と同じと考えられるため、反射板４での再反射は、逆相全反射となる。
【００２６】
さらに、反射板４で再反射された電磁波は、アンテナ素子３から放射される電磁波と重なるまでに、ｔだけ進行する。したがって、アンテナ素子３の面３ａにおいて、アンテナ素子３から放射される電磁波と重なる再反射の電磁波は、下記の式（４）で表される。
【００２７】
【数７】
2018007107.tif 000009
アンテナ素子３から放射される電磁波は、パワーを１、位相を０とすると、アンテナ素子３から放射される電磁波と、反射板４で再反射された電磁波との重ね合わせ電磁波は、下記の式（５）で表される。
【００２８】
【数８】
2018007107.tif 000010
ここで、図２に、εｃ＝３、εｂ＝４、ｄ＝３（ｍｍ）、ｔ＝０．２（ｍｍ）として、アンテナ素子３の面３ａとカバー部材５の面５ａとの距離ｌ（ｍｍ）を変化させた場合の、重ね合わせ電磁波の強度を表したグラフを示す。図２において、縦軸は、重ね合わせ電磁波の強度、横軸は、アンテナ素子３の面３ａとカバー部材５の面５ａとの距離ｌ（ｍｍ）である。
【００２９】
図２に示すように、重ね合わせ電磁波は、ｌによって強度が変化する。これは、ｌに応じて、アンテナ素子３から放射される電磁波と、反射板４で再反射された電磁波との位相差が変化するためである。
したがって、アンテナ装置１の車両への設置に際し、ｌを最適化したとしても、アンテナ装置１の設置時における設置作業のバラつき、車両走行時の振動により、ｌが変化することで、アンテナ装置１の電磁波の放射強度は、容易に変動する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係るアンテナ装置における、アンテナ装置とカバー部材との位置関係を模式的に示す図である。なお、以下の説明では、図３における左右方向をＸ方向とし、右方向を＋Ｘ方向、左方向を−Ｘ方向とする。また、図３における紙面奥行き方向をＹ方向とし、紙面奥方向を＋Ｙ方向、紙面手前方向を−Ｙ方向とする。また、図３における上下方向をＺ方向とし、上方向を＋Ｚ方向、下方向を−Ｚ方向とする。
【００３１】
アンテナ装置１０は、基板１１の第１の領域１１Ａ、第１アンテナ素子１２及び第１反射板１３を備える第１アンテナ１４と、基板１１の第２の領域１１Ｂ、第２アンテナ素子１５及び第２反射板１６を備える第２アンテナ１７と、を備える。１８はカバー部材である。
【００３２】
基板１１は、電気絶縁性基材からなり、ＸＹ方向に延在する平板状の部材である。基板１１を構成する電気絶縁性基材としては、高周波特性のよい材料、例えばポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂からなるＰＰＥ基材、ポリテトラフオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなるＰＴＦＥ基材、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）等を用いることができる。
【００３３】
また、基板１１を構成する電気絶縁性基材として、ガラスエポキシ基材、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂と無機フィラーとを含むコンポジット材を用いることもできる。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等が挙げられる。添加する無機フィラーとしては、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＡｌＮ等のフィラーを用いることができる。
【００３４】
第１アンテナ１４の第１アンテナ素子１２は、金属等の導体からなり、ＸＹ方向に延在する平板状の部材である。第１アンテナ素子１２は、基板１１の第１の領域１１Ａにおいてカバー部材１８と対向する面１１Ａａに配置されている。第１アンテナ素子１２は、カバー部材１８と対向する面１２ａを有する。第１アンテナ素子１２は、カバー部材１８に向けて電磁波を放射する。
【００３５】
第１アンテナ１４の第１反射板１３は、金属等の導体からなり、ＸＹ方向に延在する平板状の部材である。第１反射板１３は、基板１１の内部に配置されている。すなわち、第１反射板１３は、第１の領域１１Ａにおける第１アンテナ素子１２に関してカバー部材１８と反対側に配置されている。第１反射板１３は、カバー部材１８と対向する面１３ａを有する。第１反射板１３は、ＸＹ平面において第１アンテナ素子１２よりも広い面積を有している。
【００３６】
第１反射板１３は、第１アンテナ素子１２からカバー部材１８に向けて放射された電磁波のうち、カバー部材１８で反射された電磁波を、カバー部材１８に向けて再反射する。
【００３７】
第２アンテナ１７の第２アンテナ素子１５は、金属等の導体からなり、ＸＹ方向に延在する平板状の部材である。第２アンテナ素子１５は、第１アンテナ素子１２と同形状であり、第２アンテナ素子１５の厚さは、第１アンテナ素子１２の厚さと等しい。
【００３８】
第２アンテナ素子１５は、基板１１の第２の領域１１Ｂにおいてカバー部材１８と対向する面１１Ｂａに配置されている。第２アンテナ素子１５は、カバー部材１８と対向する面１５ａを有する。第２アンテナ素子１５は、カバー部材１８に向けて電磁波を放射する。
【００３９】
第２アンテナ１７の第２反射板１６は、金属等の導体からなり、ＸＹ方向に延在する平板状の部材である。第２反射板１６は、第１反射板１３と同形状である。
【００４０】
第２反射板１６は、基板１１の内部に配置されている。すなわち、第２反射板１３は、第２の領域１１Ｂにおける第２アンテナ素子１５に関してカバー部材１８とは反対側に配置されている。第２反射板１６は、カバー部材１８と対向する面１６ａを有する。第２反射板１６は、ＸＹ平面において第２アンテナ素子１５よりも広い面積を有している。
【００４１】
第２反射板１６は、第２アンテナ素子１５からカバー部材１８に向けて放射された電磁波のうち、カバー部材１８で反射された電磁波を、カバー部材１８に向けて再反射する。
【００４２】
アンテナ装置１０において、第１アンテナ素子１２と、第２アンテナ素子１５は、同一面上に配置されている。したがって、第１アンテナ素子１２の面１２ａからカバー部材１８の面１８ａまでの距離と、第２アンテナ素子１５の面１５ａからカバー部材１８の面１８ａまでの距離は等しい。
【００４３】
また、アンテナ装置１０において、第１反射板１３と、第２反射板１６は、Ｚ方向の位置が互いに異なるように配置されている。したがって、第１アンテナ素子１２の面１２ａから第１反射板１３の面１３ａまでの距離と、第２アンテナ素子１５の面１５ａから第２反射板１６の面１６ａまでの距離は異なっている。また、第１反射板１３の面１３ａからカバー部材１８の面１８ａまでの距離と、第２反射板１６の面１６ａからカバー部材１８の面１８ａまでの距離は異なっている。
【００４４】
ここで、第１反射板１３と、第２反射板１６が、Ｚ方向の位置が互いに異なるように配置された場合の効果について説明する。
【００４５】
第１アンテナ素子１２から放射される電磁波と、第１反射板１３で再反射される電磁波とを重ね合わせた、第１アンテナ１４の重ね合わせ電磁波は、第１アンテナ素子１２の面１２ａから第１反射板１３の面１３ａまでの距離をｔ１としたとき、下記の式（６）で表される。
【００４６】
【数９】
2018007107.tif 000011
一方、第２アンテナ素子１５から放射される電磁波と、第２反射板１６で再反射される電磁波とを重ね合わせた、第２アンテナ１５の重ね合わせ電磁波は、第２アンテナ素子１５の面１５ａから第２反射板１６の面１６ａまでの距離をｔ２としたとき、下記の式（７）で表される。
【００４７】
【数１０】
2018007107.tif 000012
【００４８】
次に、第１アンテナ１４の重ね合わせ電磁波と、第２アンテナ１５の重ね合わせ電磁波とを合成することを考える。図４は、εｃ＝３、εｂ＝４、ｄ＝３（ｍｍ）として、ｌ（ｍｍ）を変化させた場合の、重ね合わせ電磁波の強度を示したグラフである。図４において、縦軸は、重ね合わせ電磁波の強度、横軸は、アンテナ素子１２及び１５の面１２ａ及び１５ａと、カバー部材１８の面１８ａとの距離ｌ（ｍｍ）である。図４において、実線は、ｔ１＝ｔ２＝０．２（ｍｍ）の場合、破線は、ｔ１＝０．２（ｍｍ）、ｔ２＝０．８（ｍｍ）の場合の重ね合わせ電磁波の強度をそれぞれ示す。
【００４９】
図４に示すように、ｔ１＝ｔ２＝０．２（ｍｍ）の場合、重ね合わせ電磁波の強度は、約１．２５から約２．７５の間で推移する。一方、ｔ１＝０．２（ｍｍ）、ｔ２＝０．８（ｍｍ）の場合、重ね合わせ電磁波の強度は、約１．６から約２．４の間で推移する。
【００５０】
すなわち、反射板のＺ方向の位置が等しいアンテナを複数並べるより、反射板のＺ方向の位置が異なるアンテナを複数並べた方が、電磁波の強度のバラつきを抑制することができる。
【００５１】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１５を、同一の基板上にＺ方向の位置が等しくなるように配置し、かつ、第１反射板１３と第２反射板１６を、同一の基板内にＺ方向の位置が互いに異なるように配置したので、アンテナ装置１０とカバー部材１８との間で発生する電磁波の多重反射を低減し、レーダ装置の検知性能のバラつきを低減することができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係るアンテナ装置における、アンテナ装置とカバー部材との位置関係を模式的に示す図である。
【００５３】
アンテナ装置２０は、第１基板２１Ａ、第１アンテナ素子２２及び第１反射板２３を備える第１アンテナ２４と、第２基板２１Ｂ、第２アンテナ素子２５及び第２反射板２６を備える第２アンテナ２７と、を備える。２８はカバー部材である。
【００５４】
第１アンテナ２４において、第１アンテナ素子２２は、第１基板２１Ａにおけるカバー部材２８と対向する面２１Ａａに配置されている。第１反射板２３は、第１基板２１Ａにおける面２１Ａａと反対側の面２１Ａｂに配置されている。
【００５５】
第２アンテナ２７において、第２アンテナ素子２５は、第２基板２１Ｂにおけるカバー部材２８と対向する面２１Ｂａに配置されている。第２反射板２６は、第２基板２１Ｂにおける面２１Ｂａと反対側の面２１Ｂｂに配置されている。
【００５６】
第２アンテナ素子２５は、第１アンテナ素子２２と同形状であり、第２アンテナ素子２５の厚さは、第１アンテナ素子２２の厚さと等しい。また、第２反射板２６は、第１反射板２３と同形状であり、第２反射板２６の厚さは、第１反射板２３の厚さと等しい。
【００５７】
アンテナ装置２０において、第１アンテナ素子２２の面２２ａからカバー部材２８の面２８ａまでの距離と、第２アンテナ素子２５の面２５ａからカバー部材２８の面２８ａまでの距離は異なっている。
【００５８】
また、アンテナ装置２０において、第１アンテナ素子２２の面２２ａから第１反射板２３の面２３ａまでの距離と、第２アンテナ素子２５の面２５ａから第２反射板２６の面２６ａまでの距離は等しい。
【００５９】
したがって、第１反射板２３の面２３ａからカバー部材２８の面２８ａまでの距離と、第２反射板２６の面２６ａからカバー部材２８の面２８ａまでの距離は異なっている。すなわち、第１アンテナ２４と第２アンテナ２７とは、同一構造のアンテナであり、第１反射板２３と第２反射板２６とは、Ｚ方向の位置が互いに異なっている。
【００６０】
同一構造の第１アンテナ２４及び第２アンテナ２７を、反射板のＺ方向の位置が異なるにように並べることで、電磁波の強度のバラつきを抑制することができることを、シミュレーション解析により検証した。
【００６１】
図６は、解析に用いたアンテナ装置モデルの上面図である。図７は、解析に用いたアンテナ装置モデルの断面図である。なお、図６は、カバー部材を省略して示している。
【００６２】
図６及び図７に示すように、第１アンテナ３４及び第２アンテナ３７からなるアンテナ装置３０において、第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂは、Ｘ方向寸法を２４ｍｍ、Ｙ方向寸法を２４ｍｍ、Ｚ方向寸法を０．１２ｍｍ、比誘電率を３に設定されている。
【００６３】
図６に示すように、第１アンテナ３４の第１アンテナ素子３２は、基板３１Ａの＋Ｚ方向の面における＋Ｘ方向端部付近かつＹ方向中央部付近に配置される。第２アンテナ３７の第２アンテナ素子３５は、基板３１Ｂの＋Ｚ方向の面における−Ｘ方向端部付近かつＹ方向中央部付近に配置される。第１アンテナ素子３２及び第２アンテナ素子３５は、同形状であり、同じ厚さを有している。第１アンテナ素子３２及び第２アンテナ素子３５は、両者の中心が、Ｙ方向において一致するように配置される。
【００６４】
アンテナとしては、パッチアンテナを用い、７９ＧＨｚで放射が最大となるように設定されている。上述のとおり、第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂの誘電率は３に設定されているため、基板を伝搬する電磁波の波長λは約２ｍｍであり、１／４λは約０．５ｍｍである。
【００６５】
図７に示すように、基板３１Ａには、基板３１Ａの−Ｚ方向の全面を覆うように、第１反射板３３が配置される。また、基板３１Ｂには、基板３１Ｂの−Ｚ方向の全面を覆うように、第２反射板３６が配置される。
【００６６】
図７に示すように、アンテナ装置３０から＋Ｚ方向に所定距離離れた位置に、カバー部材３８が配置される。カバー部材３８は、Ｘ方向寸法を１００ｍｍ、Ｙ方向寸法を１００ｍｍ、Ｚ方向寸法を３ｍｍ、誘電率を５に設定されている。
【００６７】
第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂは、カバー部材３８とのＺ方向における距離を、それぞれ別個に設定可能とされている。
【００６８】
図８に、カバー部材３８に対して第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂを同じ距離に配置した場合の解析結果を示す。図８は、各方位における第１アンテナ３４及び第２アンテナ３７の放射利得の合成値を示している。図８において、縦軸は利得（ｄＢｉ）、横軸は放射方位（ｄｅｇ．）である。また、図８では、第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂからカバー部材３８までの距離を、２０ｍｍから２２ｍｍまで、０．２５ｍｍ刻みで変化させた結果を重ねて示している。
【００６９】
図８に示すように、カバー部材３８に対して第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂを同じ距離に配置した場合、第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂからカバー部材２８までの距離を変化させると、０ｄｅｇ．の方位、つまり正面方向近傍の利得が大きく変化する。例えば±１０ｄｅｇ．の方位では、利得は、−２ｄＢｉから＋１２ｄＢｉまで、１４ｄＢの幅で変化する。
【００７０】
図９に、第１基板３１Ａからカバー部材３８までの距離を、第２基板３１Ｂからカバー部材３８までの距離よりも、約１／８λに相当する０．５ｍｍ近づけた場合の解析結果を示す。図９では、第１基板３１Ａからカバー部材３８までの距離を、０ｍｍから２２ｍｍまで、０．２５ｍｍ刻みで変化させた結果を重ねて示している。
【００７１】
図９に示すように、第１基板３１Ａからカバー部材３８までの距離を、第２基板３１Ｂからカバー部材３８までの距離よりも０．５ｍｍ近づけた場合、第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂからカバー部材３８までの距離を変化させると、±１０ｄｅｇ．の方位では、利得の変化幅は、＋１ｄＢｉから＋８ｄＢｉまでの７ｄＢであり、カバー部材３８に対して第１基板３１Ａ及び第２基板３１Ｂを同じ距離に配置した場合に比べて、利得の変化幅が小さく抑えられていることがわかる。
【００７２】
以上説明したように、第２の実施の形態では、第１の領域に存在する第１の部分である第１基板２１Ａと、第２の領域に存在する第２の部分である第２基板２１Ｂとを有し、第１基板２１Ａと第２基板２１Ｂは、第１基板２１Ａの面２１Ａａ及び第２基板２１Ｂの面２１Ｂａに垂直な方向の位置を互いにずらして配置されている。
【００７３】
第２の実施の形態によれば、第１アンテナ２４及び第２アンテナ２７を同一構造とし、第１反射板２３と第２反射板２６のＺ方向の位置が互いに異なるように配置したので、アンテナ装置２０とカバー部材２８との間で発生する電磁波の多重反射を低減し、レーダ装置の検知性能のバラつきを低減することができる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図１０は、第３の実施の形態に係るアンテナ装置における、アンテナ装置とカバー部材との位置関係を模式的に示す図である。
【００７５】
アンテナ装置４０は、基板４１の第１基板部分４１Ａ、第１アンテナ素子４２及び第１反射板４３を備える第１アンテナ４４と、基板４１の第２基板部分４１Ｂ、第２アンテナ素子４５及び第２反射板４６を備える第２アンテナ４７と、を備える。４８はカバー部材である。
【００７６】
基板４１は、第１アンテナ素子４２を配置する部分の厚さと、第２アンテナ素子４５を配置する部分の厚さとを異ならせた多層基板である。基板４１は、例えば以下の方法により製造される。
【００７７】
まず、第１基板部分４１Ａの片面の全面に、第１反射板４３を配置する。次に、第１基板部分４１Ａよりも面積が小さい第２基板部分４１Ｂの片面の全面に、第２反射板４６を配置する。最後に、第１基板部分４１Ａと第２基板部分４２Ａを、第１基板部分４１Ａのうち、第１反射板４３が配置されていない面と、第２基板部分に配置された第２反射板４６とが向き合うように重ねて、プレス成形することにより、基板４１が形成される。
【００７８】
第１アンテナ４４において、第１アンテナ素子４２は、第１基板部分４１Ａにおけるカバー部材４８と対向する面４１Ａａに配置されている。第１反射板４３は、第１基板４１Ａの面４１Ａａと反対側の面４１Ａｂに配置されている。
【００７９】
第２アンテナ４７において、第２アンテナ素子４５は、第２基板部分４１Ｂにおけるカバー部材４８と対向する面４１Ｂａに配置されている。第２反射板４６は、第２基板４１Ｂの面４１Ｂａと反対側の面４１Ｂｂに配置されている。
【００８０】
図１０に示すように、第１反射板４３の面４３ａからカバー部材４８の面４８ａまでの距離と、第２反射板４６の面４６ａからカバー部材４８の面４８ａまでの距離は異なっている。
【００８１】
また、第１アンテナ素子４２及び第２アンテナ素子４５は、基板４１にスルーホールなどを形成することにより、同一の信号処理ＩＣ（不図示）と接続することができる。
【００８２】
第３の実施の形態によれば、第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４５とを、同一基板上にＺ方向の位置が互いに異なるように配置し、かつ、第１反射板４３と第２反射板４６とを、同一基板内にＺ方向の位置が互いに異なるように配置したので、アンテナ装置４０とカバー部材４８との間で発生する電磁波の多重反射を低減し、レーダ装置の検知性能のバラつきを低減することができる。また、第１基板部分４１Ａと第２基板部分４１Ｂとの間で電気的接続が容易なため、同一の信号処理ＩＣより各アンテナ素子へ給電することが可能となる。
【００８３】
（第４の実施の形態）
図１１は、第４の実施の形態に係るアンテナ装置における、アンテナ装置とカバー部材との位置関係を模式的に示す図である。
【００８４】
アンテナ装置５０は、第１基板５１Ａ、第１アンテナ素子５２及び第１反射板５３を備える第１アンテナ５４と、第２基板５１Ｂ、第２アンテナ素子５５及び第２反射板５６を備える第２アンテナ５７と、を備える。５８はカバー部材である。
【００８５】
第１アンテナ５４において、第１アンテナ素子５２は、第１基板５１Ａにおけるカバー部材５８と対向する面５１Ａａに配置されている。第１反射板５３は、第１基板５１Ａの面５１Ａａと反対側の面５１Ａｂに配置されている。また、第１基板５１Ａの面５１Ａａには、第２基板５１Ｂと接続するための複数の接続部５１Ａｃが設けられている。
【００８６】
第２アンテナ５７において、第２アンテナ素子５５は、第２基板５１Ｂにおけるカバー部材５８と対向する面５１Ｂａに配置されている。第２反射板５６は、第２基板５１Ｂの内部に配置されている。また、第２基板５１Ｂの面５１Ｂａと反対側の面５１Ｂｂには、第１基板５１Ａと接続するための複数の接続部５１Ｂｃが設けられている。
【００８７】
アンテナ装置５０は、第１基板５１Ａの接続部５１Ａｃと、第２基板５１Ｂの接続部５１Ｂｃとを接続するように、第１基板５１Ａ上に第２基板５１Ｂがハンダ実装により接続されている。
【００８８】
第４の実施の形態によれば、第３の実施の形態と同様に、第１基板５１Ａと第２基板５１Ｂとの間で電気的接続が容易なため、同一の信号処理ＩＣ（不図示）より各アンテナ素子へ給電することが可能となる。
【００８９】
（第５の実施の形態）
図１２は、第５の実施の形態に係るアンテナ装置を模式的に示す図である。第５の実施の形態は、本発明を、直列給電型のアンテナ装置に適用した例である。アンテナ装置６０は、アンテナアレー６２、６５が表面に配置された基板６１と、基板６１の表面からの距離がアンテナアレーごとにそれぞれ異なる反射板６３、６６とで構成されている。
【００９０】
このように、反射板の基板表面からの距離を、アンテナアレーごとに変更することでも、アンテナ装置とカバー部材との間で発生する電磁波の多重反射を低減し、レーダ装置の検知性能のバラつきを低減することができる。
【００９１】
さらに、反射板の基板表面からの距離を、アンテナアレーごとに変更することで、信号線とＧＮＤの配置で決まる給電線のインピーダンスを、それぞれのアンテナアレーごとに統一することができ、直列給電型のアンテナでも設計を容易にすることができる。
【００９２】
なお、アンテナとして、公知のループ型アンテナ、定在波型アンテナ、マイクロストリップ型アンテナを用いた場合にも、第１ないし第５の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明にかかるアンテナ装置は、車両用のレーダ装置に有用である。
【符号の説明】
【００９４】
１  アンテナ装置
２  基板
２ａ  面
３  アンテナ素子
３ａ  面
４  反射板
４ａ  面
５  カバー部材
５ａ  面
１０、２０、３０、４０、５０  アンテナ装置
１１、４１、６１  基板
１１Ａ  第１の領域
１１Ａａ  面
１１Ｂ  第２の領域
１１Ｂａ  面
１２、２２、３２、４２、５２  第１アンテナ素子
１２ａ、２２ａ、４２ａ、５２ａ  面
１３、２３、３３、４３、５３  第１反射板
１３ａ，２３ａ、４３ａ、５３ａ  面
１４、２４、３４、４４、５４  第１アンテナ
１５、２５、３５、４５、５５  第２アンテナ素子
１５ａ、２５ａ、４５ａ、５５ａ  面
１６、２６、３６、４６、５６  第２反射板
１６ａ、２６ａ、４６ａ、５６ａ  面
１７、２７、３７、４７、５７  第２アンテナ
１８、２８、３８、４８、５８  カバー部材
１８ａ、２８ａ、４８ａ、５８ａ  面
２１Ａ、３１Ａ  第１基板
２１Ａａ、２１Ａｂ  面
２１Ｂ、３１Ｂ  第２基板
２１Ｂａ、２１Ｂｂ  面
４１Ａ  第１基板部分
４１Ａａ、４１Ａｂ  面
４１Ｂ  第２基板部分
４１Ｂａ、４１Ｂｂ  面
５１Ａ  第１基板
５１Ａａ、５１Ａｂ  面
５１Ａｃ  接続部
５１Ｂ  第２基板
５１Ｂａ、５１Ｂｂ  面
５１Ｂｃ  接続部
６０  アンテナ装置
６２、６５  アレーアンテナ
６３、６６  反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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