(57)【要約】【課題】  アンテナ素子数を削減して構成の簡素化が可能なフェーズドアレイアンテナおよびアクティブセンサを提供する。【解決手段】  フェーズドアレイアンテナ１は、第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子３１〜３６が線状に配列された送信用フェーズドアレイアンテナ３と、第１方向とは異なる第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子８１〜８６が線状に配列された受信用フェーズドアレイアンテナ８とを備える。また、フェーズドアレイアンテナ１は、複数の送信用アンテナ素子３１〜３６の送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を独立に制御して送信ビームＢｔを第１方向に走査する送信用走査装置４１〜４６と、複数の受信用アンテナ素子８１〜８６の受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を独立に制御して受信ビームＢｒを第２方向に走査する受信用走査装置９１〜９６とを備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子が線状または帯状に配列された送信用フェーズドアレイアンテナと、
前記第１方向とは異なる第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子が線状または帯状に配列された受信用フェーズドアレイアンテナと、
複数の前記送信用アンテナ素子の信号を独立に制御して前記送信用フェーズドアレイアンテナによる送信ビームを前記第１方向に走査する送信用走査装置と、
複数の前記受信用アンテナ素子の信号を独立に制御して前記受信用フェーズドアレイアンテナによる受信ビームを前記第２方向に走査する受信用走査装置とを備えることを特徴とするフェーズドアレイアンテナ。
【請求項２】
前記送信用フェーズドアレイアンテナは、前記第１方向に対して半値幅が狭く前記第１方向の直交方向に対して半値幅が広い前記送信ビームを形成し、
前記受信用フェーズドアレイアンテナは、前記第２方向に対して半値幅が狭く前記第２方向の直交方向に対して半値幅が広い前記受信ビームを形成してなる請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項３】
前記受信用フェーズドアレイアンテナは、前記送信ビームと前記受信ビームとの交点となる方向から前記送信ビームの反射波を受信してなる請求項２に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項４】
前記送信用フェーズドアレイアンテナは、前記第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子を１列に配列し、
前記受信用フェーズドアレイアンテナは、前記第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子を１列に配列してなる請求項１ないし３のいずれかに記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項５】
前記送信用アンテナ素子および前記受信用アンテナ素子は、誘電体基板上に形成してなる請求項１ないし４のいずれかに記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれかに記載のフェーズドアレイアンテナを備えたアクティブセンサであって、
前記送信用フェーズドアレイアンテナから送信ビームを送信し、物標が前記送信ビームを反射したときの反射波を、前記受信用フェーズドアレイアンテナによって受信し、前記物標の情報を得るアクティブセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を備えたフェーズドアレイアンテナおよびアクティブセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、送信アンテナと、受信アンテナと、送信ビームおよび受信ビームを制御する制御部とを有するフェーズドアレイアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４５２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されたフェーズドアレイアンテナでは、例えば、周波数変調によって送信ビームを縦方向（エレベーション方向）に走査し、位相変調によって送信ビームを横方向（アジマス方向）に走査している。このように、縦方向と横方向の２方向に送信ビームを走査するためには、複数のアンテナ素子を格子状に配置する必要があり、アンテナ素子数が多くなってしまうという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１に記載のイメージング装置では、被写体（物標）のうち縦方向および横方向の任意の一点から情報を得るために、縦方向と横方向に狭めた送信ビームを出力し、この送信ビームに基づく反射波を受信している。このとき、縦方向と横方向の２方向に対してビーム幅を狭めるためには、２方向に対するアンテナ素子数を確保する必要がある。このため、例えば、所望のビーム幅を実現するのに１方向に対して６個のアンテナ素子が必要な場合には、縦方向と横方向の２方向で合計３６個のアンテナ素子が必要になる。このように、アンテナ素子数が多くなるに従って、位相制御等が複雑になるのに加えて、各アンテナ素子に接続される移相器等からなる高周波回路もその分多くなり、製造コストが増加するという問題もある。
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、アンテナ素子数を削減して構成の簡素化が可能なフェーズドアレイアンテナおよびアクティブセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子が線状または帯状に配列された送信用フェーズドアレイアンテナと、前記第１方向とは異なる第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子が線状または帯状に配列された受信用フェーズドアレイアンテナと、複数の前記送信用アンテナ素子の信号を独立に制御して前記送信用フェーズドアレイアンテナによる送信ビームを前記第１方向に走査する送信用走査装置と、複数の前記受信用アンテナ素子の信号を独立に制御して前記受信用フェーズドアレイアンテナによる受信ビームを前記第２方向に走査する受信用走査装置とを備える構成としている。
【０００８】
請求項２の発明では、前記送信用フェーズドアレイアンテナは、前記第１方向に対して半値幅が狭く前記第１方向の直交方向に対して半値幅が広い前記送信ビームを形成し、前記受信用フェーズドアレイアンテナは、前記第２方向に対して半値幅が狭く前記第２方向の直交方向に対して半値幅が広い前記受信ビームを形成する構成としている。
【０００９】
請求項３の発明では、前記受信用フェーズドアレイアンテナは、前記送信ビームと前記受信ビームとの交点となる方向から前記送信ビームの反射波を受信する構成としている。
【００１０】
請求項４の発明では、前記送信用フェーズドアレイアンテナは、前記第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子を１列に配列し、前記受信用フェーズドアレイアンテナは、前記第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子を１列に配列する構成としている。
【００１１】
請求項５の発明では、前記送信用アンテナ素子および前記受信用アンテナ素子は、誘電体基板上に形成する構成としている。
【００１２】
請求項６の発明では、本発明のフェーズドアレイアンテナを備えたアクティブセンサであって、前記送信用フェーズドアレイアンテナから送信ビームを送信し、物標が前記送信ビームを反射したときの反射波を、前記受信用フェーズドアレイアンテナによって受信し、前記物標の情報を得る構成としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、フェーズドアレイアンテナは、第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子が線状または帯状に配列された送信用フェーズドアレイアンテナと、第１方向とは異なる第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子が線状または帯状に配列された受信用フェーズドアレイアンテナとを備えている。このため、送信用フェーズドアレイアンテナによって送信ビームを第１方向に走査することができ、受信用フェーズドアレイアンテナによって受信ビームを第２方向に走査することができる。ここで、例えば送信ビームを第１方向の直交方向に広げると共に、受信ビームを第２方向の直交方向に広げることによって、受信用フェーズドアレイアンテナは、送信ビームと受信ビームとの交点となる方向から送信ビームの反射波を受信することができる。この結果、送信ビームおよび受信ビームを走査することによって、送信ビームと受信ビームとの交点の位置を移動させることができると共に、この交点の位置の情報を得ることができる。
【００１４】
また、送信用フェーズドアレイアンテナは、第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子が線状または帯状に配列するから、第１方向の直交方向に並ぶ送信用アンテナ素子の数を第１方向に並ぶ送信用アンテナ素子の数よりも少なくすることができる。同様に、受信用フェーズドアレイアンテナは、第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子が線状または帯状に配列するから、第２方向の直交方向に並ぶ受信用アンテナ素子の数を第２方向に並ぶ受信用アンテナ素子の数よりも少なくすることができる。この結果、例えばアンテナ素子を格子状に配置して、互いに直交する２方向に対してアンテナ素子を同数並べた場合に比べて、アンテナ素子数を低減することができる。
【００１５】
さらに、アンテナ素子数の低減化に伴い、各アンテナ素子に接続する高周波回路やその制御回路を簡素化することができ、製造コストを低下させることができる。これに加えて、アンテナ素子数が多いことに伴う特性のばらつきを抑制し、フェーズドアレイアンテナのロバスト性を向上することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、送信ビームは、第１方向に対して半値幅が狭く第１方向の直交方向に対して半値幅が広く、受信ビームは、第２方向に対して半値幅が狭く第２方向の直交方向に対して半値幅が広い構成としている。これにより、送信ビームと受信ビームとを交差させることができるから、受信用フェーズドアレイアンテナは、送信ビームと受信ビームとの交点となる方向から送信ビームの反射波を受信することができ、この交点の位置の情報を得ることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、受信用フェーズドアレイアンテナは、送信ビームと受信ビームとの交点となる方向から送信ビームの反射波を受信している。これにより、少ないアンテナ素子数で、各ビームが交わる特定の位置の情報を得ることができる。その結果、フェーズドアレイアンテナの省電力化、低コスト化を図ることができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、送信用フェーズドアレイアンテナは、第１方向に向けて送信用アンテナ素子を１列に配列し、受信用フェーズドアレイアンテナは、第２方向に向けて受信用アンテナ素子を１列に配列している。これにより、複数のアンテナ素子を格子状に配置した場合に比べて、少ないアンテナ素子数でフェーズドアレイアンテナを形成することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、送信用アンテナ素子および受信用アンテナ素子は、誘電体基板上に形成されている。これにより、各アンテナ素子と各アンテナ素子を制御する制御回路とを一体化することができ、フェーズドアレイアンテナの小型化を図ることができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、送信用フェーズドアレイアンテナから送信ビームを送信し、受信用フェーズドアレイアンテナによって反射波を受信し、物標の情報を得る構成としている。これにより、本発明のアクティブセンサは、物標の形状や互いに離間した複数の物標を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態によるフェーズドアレイアンテナの（ａ）正面側と（ｂ）背面側とを示す斜視図である。
【図２】図１中のフェーズドアレイアンテナおよびアクティブセンサの全体構成を示す回路図である。
【図３】フェーズドアレイアンテナの（ａ）送信ビーム形状と（ｂ）受信ビーム形状とを示す模式図である。
【図４】送信用フェーズドアレイアンテナの（ａ）垂直面と（ｂ）水平面での指向性を示す説明図である。
【図５】受信用フェーズドアレイアンテナの（ａ）垂直面と（ｂ）水平面での指向性を示す説明図である。
【図６】第１の実施の形態において、物標を検出する処理を示す流れ図である。
【図７】第１の実施の形態によるフェーズドアレイアンテナの動作を示す説明図である。
【図８】比較例によるフェーズドアレイアンテナの動作を示す説明図である。
【図９】第２の実施の形態によるフェーズドアレイアンテナを示す斜視図である。
【図１０】図９中のフェーズドアレイアンテナの全体構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態によるフェーズドアレイアンテナおよびアクティブセンサについて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
図１ないし図７に、第１の実施の形態によるフェーズドアレイアンテナ１を示す。なお、以下ではフェーズドアレイアンテナ１による電磁波が放射または入射される方向をＸ方向とし、フェーズドアレイアンテナ１の幅方向をＹ方向（図１における左，右方向）とし、フェーズドアレイアンテナ１の高さ方向（図１における上，下方向）をＺ方向とする。また、本発明の実施の形態では、例えば、第１方向をＺ方向とし、第２方向をＹ方向とする。
【００２４】
フェーズドアレイアンテナ１は、基板２、送信用フェーズドアレイアンテナ３、送信用走査装置４１〜４６、受信用フェーズドアレイアンテナ８、受信用走査装置９１〜９６、コントローラ１３等を含んで構成される。
【００２５】
基板２は、例えばセラミックス材料、樹脂材料等の絶縁性をもった誘電体材料を用いて平板状に形成されている。図１（ａ）に示すように、基板２の厚さ方向（Ｘ方向）の正面側には、送信用フェーズドアレイアンテナ３と受信用フェーズドアレイアンテナ８とが互いに直交して設けられている。また、図１（ｂ）に示すように、基板２の厚さ方向の背面側には、送信用半導体素子４と受信用半導体素子９とが設けられている。
【００２６】
送信用フェーズドアレイアンテナ３は、基板２の正面側に位置して、第１方向（Ｚ方向）に向けて複数（例えば６個）の送信用アンテナ素子３１〜３６が線状をなすように１列に配列して設けられている。これにより、図４（ａ），（ｂ）に示すように、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、第１方向に対して送信ビームＢｔの半値幅Ｗｔ１が狭く、第１方向の直交方向（第２方向）に対して送信ビームＢｔの半値幅Ｗｔ２が広くなるように、その指向性が設定されている。
【００２７】
なお、図４（ａ）は、基板２と直交するＸ方向に対して送信ビームＢｔの利得が最大となるときの指向性を示している。後述するように、送信ビームＢｔは第１方向（Ｚ方向）に走査され、送信ビームＢｔのビーム方向は変化する。このため、送信ビームＢｔのビーム方向に応じて、送信用フェーズドアレイアンテナ３の指向性も適宜変化する。
【００２８】
送信用アンテナ素子３１〜３６は、例えば導電性をもった金属薄膜によって形成され、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ等によって構成されている。また、図１（ａ）に示すように、送信用アンテナ素子３１〜３６は、第１方向（Ｚ方向）に対して互いに等間隔で離間して配置されている。
【００２９】
送信用アンテナ素子３１〜３６は、後述の送信用走査装置４１〜４６にそれぞれ接続され、送信用走査装置４１〜４６によって位相および振幅が変調された送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６をＸ方向に放射する。これにより、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、送信用アンテナ素子３１〜３６の送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を合成した送信ビームＢｔを、検出対象となる物標に向けて放射する。
【００３０】
基板２の反対側（背面側）には、送信用走査装置４１〜４６を実装した送信用半導体素子４と受信用走査装置９１〜９６を実装した受信用半導体素子９とが設けられている。各半導体素子４，９は、基板２に設けられた接続線路やビアホール（いずれも図示せず）を介して、送信用アンテナ素子３１〜３６、受信用アンテナ素子８１〜８６にそれぞれ接続されている。
【００３１】
送信用走査装置４１〜４６は、移相器５１〜５６と増幅器６１〜６６とをそれぞれ含んで構成され、送信信号Ｓt１〜Ｓt６の位相と振幅を制御する。これにより、送信用走査装置４１〜４６は、送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を独立に制御して送信ビームＢｔを第１方向であるＺ方向に走査する。ここで、送信用走査装置４１〜４６の入力側は信号源７に接続されると共に、送信用走査装置４１〜４６の出力側は各送信用アンテナ素子３１〜３６に接続される。また、送信用走査装置４１〜４６は、後述の送信用制御回路１４によって、移相器５１〜５６の位相と増幅器６１〜６６の利得が制御される。
【００３２】
移相器５１〜５６は、信号源７から出力される基準信号ＳＢを送信用アンテナ素子３１〜３６毎に独立して位相変調し、位相φｔ１〜φｔ６に変調された送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を生成する。このとき、送信用アンテナ素子３１〜３６は、第１方向（Ｚ方向）に対して互いに等間隔に配置されるのに加え、隣合う送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６の位相差は、以下の数１の式に示すように、互いに同じ値（位相差α）に設定される。これにより、所定方向に対して送信用アンテナ素子３１〜３６から放射される電磁波の位相を揃えることができるから、位相差αに応じた方向に向けて送信ビームＢｔを放射することができる。
【００３３】
【数１】
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【００３４】
増幅器６１〜６６は、移相器５１〜５６と共に送信用走査装置４１〜４６を構成し、送信用アンテナ素子３１〜３６から放射される送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を電力増幅する。このとき、増幅器６１〜６６は、互いに同じ利得で送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を電力増幅してもよく、例えばサイドローブの低減を図るために、互いに異なる利得で送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を電力増幅してもよい。
【００３５】
信号源７は、例えば発振器により構成され、各送信用アンテナ素子３１〜３６に対して送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６の基準となる基準信号ＳＢとして、例えばマイクロ波、ミリ波等の高周波信号を出力する。このとき、基準信号ＳＢの波長は、検出対象となる物標の大きさ等に応じて適宜設定される。
【００３６】
受信用フェーズドアレイアンテナ８は、基板２の正面側に位置して、第１方向とは異なる第２方向（Ｙ方向）に向けて複数（例えば６個）の受信用アンテナ素子８１〜８６が線状をなすように１列に配列して設けられている。これにより、図５（ａ），（ｂ）に示すように、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、第２方向に対して受信ビームＢｒの半値幅Ｗｒ１が狭く、第２方向の直交方向（第１方向）に対して受信ビームＢｒの半値幅Ｗｒ２が広くなるように、その指向性が設定されている。
【００３７】
なお、図５（ｂ）は、基板２と直交するＸ方向に対して受信ビームＢｒの利得が最大となるときの指向性を示している。後述するように、受信ビームＢｒは第２方向（Ｙ方向）に走査され、受信ビームＢｒのビーム方向は変化する。このため、受信ビームＢｒのビーム方向に応じて、受信用フェーズドアレイアンテナ８の指向性も適宜変化する。
【００３８】
受信用アンテナ素子８１〜８６は、送信用アンテナ素子３１〜３６とほぼ同様に構成される。このため、受信用アンテナ素子８１〜８６は、例えば導電性金属薄膜からなるダイポールアンテナ、パッチアンテナ等によって構成されている。また、図１（ａ）に示すように、受信用アンテナ素子８１〜８６は、送信用フェーズドアレイアンテナ３と直交する第２方向（Ｙ方向）に対して互いに等間隔で離間して配置されている。
【００３９】
受信用アンテナ素子８１〜８６は、後述の受信用走査装置９１〜９６にそれぞれ接続され、受信用走査装置９１〜９６によって位相および振幅が変調された受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を検波器１２に向けて出力する。これにより、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、送信ビームＢｔを物標が反射した反射波のうち受信ビームＢｒのビーム方向から入射されるものを受信する。
【００４０】
受信用走査装置９１〜９６は移相器１０１〜１０６と増幅器１１１〜１１６とをそれぞれ含んで構成され、受信信号Ｓｒ１〜Ｓｒ６の位相と振幅を制御する。これにより、受信用走査装置９１〜９６は、受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を独立に制御して受信ビームＢｒを第２方向に走査する。ここで、受信用走査装置９１〜９６の入力側は各受信用アンテナ素子８１〜８６に接続されると共に、受信用走査装置９１〜９６の出力側は検波器１２に接続される。また、受信用走査装置９１〜９６は、後述の受信用制御回路１５によって、移相器１０１〜１０６の位相と増幅器１１１〜１１６の利得が制御される。
【００４１】
移相器１０１〜１０６は、受信用アンテナ素子８１〜８６で受信される受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を独立して位相変調し、位相φｒ１〜φｒ６に変調された受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を生成する。このとき、受信用アンテナ素子８１〜８６は、第２方向（Ｙ方向）に対して互いに等間隔に配置されるのに加え、隣合う受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６の位相差は、以下の数２の式に示すように、互いに同じ値（位相差β）に設定される。これにより、所定方向に対して受信用アンテナ素子８１〜８６に入射される電磁波の位相を揃えることができるから、位相差βに応じた方向から到来する受信ビームＢｒを受信することができる。
【００４２】
【数２】
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【００４３】
増幅器１１１〜１１６は、移相器１０１〜１０６と共に受信用走査装置９１〜９６を構成し、受信用アンテナ素子８１〜８６によって受信された受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を電力増幅する。このとき、増幅器１１１〜１１６は、互いに同じ利得で受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を電力増幅してもよく、互いに異なる利得で受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を電力増幅してもよい。
【００４４】
検波器１２は、受信用アンテナ素子８１〜８６の受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を合成（加算）した合成信号Ｓaddについて、電力検波を行い、検波信号Ｓdを後述の信号処理部１７に向けて出力する。このとき、受信用アンテナ素子８１〜８６が受信ビームＢｒの方向からの反射波を受信したときには、合成信号Ｓaddの電力は大きくなり、他の方向からの反射波を受信したときには、合成信号Ｓaddの電力は小さくなる。これにより、検波器１２は、合成信号Ｓaddの電力を検波することによって、受信ビームＢｒの方向から到来した反射波の有無を検出することができる。
【００４５】
コントローラ１３は、送信用制御回路１４、受信用制御回路１５、走査制御部１６を含んで構成される。このコントローラ１３は、送信用フェーズドアレイアンテナ３による送信ビームＢｔのビーム方向および受信用フェーズドアレイアンテナ８による受信ビームＢｒのビーム方向をそれぞれ制御する。
【００４６】
送信用制御回路１４の入力側は走査制御部１６に接続され、送信用制御回路１４の出力側は送信用走査装置４１〜４６に接続されている。走査制御部１６が送信ビームＢｔのビーム方向に応じた送信指令信号Ｃｔを出力すると、送信用制御回路１４は、この送信指令信号Ｃｔに基づいて送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６の位相差αを演算すると共に、この位相差αに応じた送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６の位相φｔ１〜φｔ６を算出する。これに加えて、送信用制御回路１４は、送信指令信号Ｃｔに基づいて、送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６の電力利得を算出する。送信用制御回路１４は、算出された送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６の位相φｔ１〜φｔ６と電力利得とに基づいて、移相器５１〜５６と増幅器６１〜６６を制御する。これにより、送信用制御回路１４は、第１方向（Ｚ方向）に対する送信ビームＢｔの走査を制御する。
【００４７】
受信用制御回路１５の入力側は走査制御部１６に接続され、受信用制御回路１５の出力側は受信用走査装置９１〜９６に接続されている。走査制御部１６が受信ビームＢｒのビーム方向に応じた受信指令信号Ｃｒを出力すると、受信用制御回路１５は、この受信指令信号Ｃｒに基づいて受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６の位相差βを演算すると共に、この位相差βに応じた受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６の位相φｒ１〜φｒ６を算出する。これに加えて、受信用制御回路１５は、受信指令信号Ｃｒに基づいて、受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６の電力利得を算出する。受信用制御回路１５は、算出された受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６の位相φｒ１〜φｒ６と電力利得とに基づいて、移相器１０１〜１０６と増幅器１１１〜１１６を制御する。これにより、受信用制御回路１５は、第２方向（Ｙ方向）に対する受信ビームＢｒの走査を制御する。
【００４８】
走査制御部１６は、出力側が送信用制御回路１４および受信用制御回路１５に接続されている。走査制御部１６は、送信ビームＢｔのビーム方向に応じた送信指令信号Ｃｔを送信用制御回路１４に出力すると共に、受信ビームＢｒのビーム方向に応じた受信指令信号Ｃｒを受信用制御回路１５に出力する。これにより、走査制御部１６は、送信ビームＢｔのビーム方向および受信ビームＢｒのビーム方向を設定し、送信ビームＢｔと受信ビームＢｒとの交点の位置を設定する。
【００４９】
さらに、走査制御部１６は信号処理部１７に接続されている。この場合、信号処理部１７は、走査制御部１６から出力される送信指令信号Ｃｔと受信指令信号Ｃｒとに基づいて送信ビームＢｔと受信ビームＢｒとの交点の位置を特定すると共に、検波器１２からの検波信号Ｓdに基づいて、交点の位置からの反射波の有無を検出する。送信ビームＢｔと受信ビームＢｒとの交点の位置は、送信指令信号Ｃｔと受信指令信号Ｃｒとに基づいてＺ方向とＹ方向に移動するから、信号処理部１７は、複数個所の交点の位置に対して反射波の有無を検出することができる。この結果、信号処理部１７は、フェーズドアレイアンテナ１のＸ方向に配置された物標の形状や複数の物標を特定することできる。
【００５０】
即ち、信号処理部１７は画像取得装置（イメージング装置）であり、フェーズドアレイアンテナ１と信号処理部１７とを備えたものがアクティブセンサ１８となる。アクティブセンサ１８は、送信用フェーズドアレイアンテナ３から送信ビームＢｔを送信し、受信用フェーズドアレイアンテナ８によって反射波を受信し、信号処理部１７で物標の情報を得る。これにより、アクティブセンサ１８は、物標の形状や複数の物標を特定するイメージセンサとして使用することができる。
【００５１】
次に、送信用フェーズドアレイアンテナ３による送信ビームＢｔと受信用フェーズドアレイアンテナ８による受信ビームＢｒとをそれぞれ説明する。
【００５２】
まず、信号源７から送信用走査装置４１〜４６に向けて高周波の基準信号ＳＢを出力する。送信用走査装置４１〜４６は、移相器５１〜５６によって基準信号ＳＢを位相変調すると共に、増幅器６１〜６６によって電力増幅を行い、送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を生成する。送信用走査装置４１〜４６から出力された送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６は、送信用アンテナ素子３１〜３６から物標の検出領域であるフェーズドアレイアンテナ１のＸ方向に向けて放射される。このとき、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、図４（ａ），（ｂ）に示すような指向性を有する。
【００５３】
即ち、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、第１方向であるＺ方向に対して半値幅Ｗｔ１が狭く、第１方向の直交方向であるＹ方向に対して半値幅Ｗｔ２が広い送信ビームＢｔを形成する。これにより、第１方向（Ｚ方向）の半値幅Ｗｔ１と第１方向に直交する方向（Ｙ方向）の半値幅Ｗｔ２とが以下の数３に示す関係を満たす。この結果、送信ビームＢｔは、Ｚ方向に狭まり、Ｙ方向に広がった略扇形のファンビームになる。
【００５４】
【数３】
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【００５５】
次いで、送信用フェーズドアレイアンテナ３は送信ビームＢｔを第１方向であるＺ方向に対して走査する。この場合、送信用制御回路１４により制御された移相器５１〜５６は、信号源７から出力された基準信号ＳＢを、位相φｔ１〜φｔ６で位相変調した送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を形成する。隣合う送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６の位相差はαで等しいので、各送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６を合成した送信ビームＢｔは位相差αに応じた方向で最大利得になる。これにより、位相差αを変化させることで、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、送信ビームＢｔを第１方向であるＺ方向に走査することができる（図３（ａ）参照）。
【００５６】
一方、物標が送信ビームＢｔを反射したときには、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、受信用アンテナ素子８１〜８６によって送信ビームＢｔの反射波を受信する。受信用走査装置９１〜９６は、増幅器１１１〜１１６によって受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６の電力増幅を行い、移相器１０１〜１０６によって受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を位相変調する。受信用走査装置９１〜９６から出力された受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６は、互いに加算されて合成信号Ｓaddを形成し、検波器１２によって電力検波される。このとき、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、図５（ａ），（ｂ）に示すような指向性を有する。
【００５７】
即ち、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、第２方向であるＹ方向に対して半値幅Ｗｒ１が狭く、第２方向の直交方向であるＺ方向に対して半値幅Ｗｒ２が広い受信ビームＢｒを形成する。これにより、第２方向（Ｙ方向）の半値幅Ｗｒ１と第２方向に直交する方向（Ｚ方向）の半値幅Ｗｒ２とが以下の数４に示す関係を満たす。この結果、受信ビームＢｒは、Ｙ方向に狭まり、Ｚ方向に広がった略扇形のファンビームになる。
【００５８】
【数４】
2015132474.tif 000006
【００５９】
次いで、受信用フェーズドアレイアンテナ８は受信ビームＢｒを第２方向であるＹ方向に対して走査する。この場合、受信用制御回路１５により制御された移相器１０１〜１０６は、受信用アンテナ素子８１〜８６で受信される受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６を、位相φｒ１〜φｒ６で位相変調し、互いに位相差をもたせる。隣合う受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６の位相差はβで等しいので、受信ビームＢｒは位相差βに応じた方向で最大利得になる。これにより、位相差βを変化させることで、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、受信ビームＢｒを第２方向であるＹ方向に走査することができる（図３（ｂ）参照）。
【００６０】
次に図６および図７を用いて、本実施の形態によるフェーズドアレイアンテナ１およびアクティブセンサ１８の動作について説明する。
【００６１】
まず、ステップ１では、送信用フェーズドアレイアンテナ３による送信ビームＢｔのビーム方向と受信用フェーズドアレイアンテナ８による受信ビームＢｒのビーム方向を初期方向に設定する。例えば、図７（ａ）に示すように、送信ビームＢｔのビーム方向をＺ方向の正側に設定する場合は、送信用アンテナ素子３１〜３６の送信信号Ｓｔ１〜Ｓｔ６を、隣合う送信信号Ｓｔ１〜Ｓｔ６間で位相差α1となるように位相変調する。同様に、受信ビームＢｒのビーム方向をＹ方向の負側に設定する場合は、受信用アンテナ素子８１〜８６の受信信号Ｓｒ１〜Ｓｒ６を、隣合う受信信号Ｓｒ１〜Ｓｒ６間で位相差β1となるように位相変調する。
【００６２】
続くステップ２により、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、送信ビームＢｔと受信ビームＢｒとの交点となる方向（図７（ａ）に示す左側斜線部分）から送信ビームＢｔの反射波を受信する。
【００６３】
ステップ２を終了すると、ステップ３において、受信用フェーズドアレイアンテナ８による受信走査を終了するか否かの判定を行う。
【００６４】
ここで、ステップ３において「ＮＯ」と判定し、受信走査を終了しない場合は、受信ビームＢｒの方向を変更する（ステップ４）。例えば、図７（ａ）に示すように、受信ビームＢｒのビーム方向をＹ方向の中央側に変更する場合は、受信信号Ｓｒ１〜Ｓｒ６を、隣合う受信信号Ｓｒ１〜Ｓｒ６間で位相差β２となるように位相変調し、ステップ２に戻る。これにより、送信ビームＢｔと受信ビームＢｒとの交点となる方向（図７（ａ）に示す中央斜線部分）から送信ビームＢｔの反射波を受信することができる。これらステップ２〜４の処理を、受信ビームＢｒの走査が終了するまで、即ち、位相差β３に応じて受信ビームＢｒのビーム方向がＹ方向の正側に設定されるまで、繰り返す。これにより、送信ビームＢｔがＺ方向の正側に固定された状態で、Ｙ方向の異なる複数個所（図７（ａ）では、斜線部分の３箇所）から反射波を受信することができる。
【００６５】
一方、ステップ３において「ＹＥＳ」と判定し、受信走査を終了した場合は、ステップ５において、送信用フェーズドアレイアンテナ３による送信走査を終了するか否かの判定を行う。
【００６６】
ここで、ステップ５において「ＮＯ」と判定し、送信走査を終了しない場合は送信ビームＢｔの方向を変更する（ステップ６）。例えば、図７（ｂ）に示すように、送信ビームＢｔのビーム方向をＺ方向の中央側に変更する場合は、送信信号Ｓｔ１〜Ｓｔ６を、隣合う送信信号Ｓｔ１〜Ｓｔ６間で位相差α２となるように位相変調する。この状態で、ステップ２〜４の処理を繰り返す。これにより、送信ビームＢｔがＺ方向の中央側に固定された状態で、Ｙ方向の異なる複数個所（図７（ｂ）では、斜線部分の３箇所）から反射波を受信することができる。
【００６７】
これらステップ２〜６の処理を、送信ビームＢｔの走査が終了するまで、即ち、位相差α３に応じて送信ビームＢｔのビーム方向がＺ方向の負側に設定されるまで、繰り返す。これにより、Ｚ方向およびＹ方向の異なる複数個所（図７（ａ）〜（ｃ）では、斜線部分の合計９箇所）から反射波を受信することができる。
【００６８】
一方、ステップ５において「ＹＥＳ」と判定し、送信走査を終了した場合は、フェーズドアレイアンテナ１の送信ビームＢｔと受信ビームＢｒの走査を終了する。
【００６９】
かくして、第１の実施の形態によれば、送信用フェーズドアレイアンテナ３によって送信ビームＢｔを第１方向に走査することができ、受信用フェーズドアレイアンテナ８によって受信ビームＢｒを第２方向に走査することができる。
【００７０】
また、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、第１方向に向けて複数の送信用アンテナ素子３１〜３６が線状に配列するから、第１方向の直交方向に並ぶ送信用アンテナ素子の数を第１方向に並ぶ送信用アンテナ素子３１〜３６の数よりも少なくすることができる。同様に、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、第２方向に向けて複数の受信用アンテナ素子８１〜８６が線状に配列するから、第２方向の直交方向に並ぶ受信用アンテナ素子の数を第２方向に並ぶ受信用アンテナ素子８１〜８６の数よりも少なくすることができる。この結果、例えばアンテナ素子を格子状に配置して、互いに直交する２方向に対してアンテナ素子を同数並べた場合に比べて、アンテナ素子数を低減することができる。
【００７１】
さらに、アンテナ素子数の低減化に伴い、各アンテナ素子３１〜３６，８１〜８６に接続する高周波回路やその制御回路を簡素化することができ、製造コストを低下させることができる。これに加えて、アンテナ素子数が多いことに伴う特性のばらつきを抑制し、フェーズドアレイアンテナ１のロバスト性を向上することができる。
【００７２】
このとき、送信用フェーズドアレイアンテナ３が形成する送信ビームＢｔは、第１方向に対して半値幅Ｗｔ１が狭く第１方向の直交方向に対して半値幅Ｗｔ２が広いファンビーム形状とし、受信用フェーズドアレイアンテナ８の受信ビームＢｒは、第２方向に対して半値幅Ｗｒ１が狭く第２方向の直交方向に対して半値幅Ｗｒ２が広いファンビーム形状としている。これにより、送信ビームＢｔと受信ビームＢｒとを交差させることができるから、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、送信ビームＢｔと受信ビームＢｒとの交点となる方向から送信ビームＢｔの反射波を受信することができ、この交点の位置の情報を得ることができる。この結果、少ないアンテナ素子数で、各ビームＢｔ，Ｂｒが交わる特定の位置の情報を得ることができるので、フェーズドアレイアンテナ１の省電力化、低コスト化を図ることができる。
【００７３】
また、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、第１方向に向けて送信用アンテナ素子３１〜３６を１列に配列し、受信用フェーズドアレイアンテナ８は、第２方向に向けて受信用アンテナ素子８１〜８６を１列に配列している。これにより、複数のアンテナ素子を格子状に配置した場合に比べて、少ないアンテナ素子数でフェーズドアレイアンテナ１を形成することができる。例えば、アンテナ素子を格子状に配置し、１方向にｎ個のアンテナ素子を配列する場合は、合計でｎ２個のアンテナ素子数が必要となるが、本発明の場合は、合計で２×ｎ個のアンテナ素子数でフェーズドアレイアンテナ１を形成することができる。
【００７４】
また、送信用アンテナ素子３１〜３６および受信用アンテナ素子８１〜８６は、誘電体を用いた基板２上に形成されているので、各アンテナ素子３１〜３６，８１〜８６と各アンテナ素子３１〜３６，８１〜８６を制御する制御回路とを一体化することができ、フェーズドアレイアンテナ１の小型化を図ることができる。
【００７５】
また、送信用フェーズドアレイアンテナ３は、第１方向（Ｚ方向）に向けて複数の送信用アンテナ素子３１〜３６が１列に配列して設けられるから、アンテナ素子数を増加させることによって、Ｚ方向に対する送信用フェーズドアレイアンテナ３の指向性を高めることができる。この点は、受信用フェーズドアレイアンテナ８でも同様であり、アンテナ素子数を増加させることによって、Ｙ方向に対する受信用フェーズドアレイアンテナ８の指向性を高めることができる。この結果、送受信ビームＢｔ，Ｂｒの走査制御を細かく行うことができ、フェーズドアレイアンテナ１の高分解能化を図ることができる。
【００７６】
さらに、アクティブセンサ１８は、送信用フェーズドアレイアンテナ３から送信ビームＢｔを送信し、受信用フェーズドアレイアンテナ８によって反射波を受信し、物標の情報を得る構成としている。これにより、アクティブセンサ１８は、物標の形状や互いに離間した複数の物標を特定することができる。この効果について、さらに詳細に説明する。
【００７７】
例えば特開平５−１８０９２３号公報には、受信ビームにファンビームを用いる構成が開示されている。しかしながら、特開平５−１８０９２３号公報に記載のフェーズドアレイアンテナは、被検出物が電磁波を放射する方探装置に適用するものであり、本願発明のように、送信ビームと受信ビームとの交点によって物標の位置を特定するものではなく、ファンビーム状をなして広がる受信ビームのうちいずれの位置から電磁波が到来したのかを特定することができない。
【００７８】
このため、比較例として、特開平５−１８０９２３号公報に記載のフェーズドアレイアンテナをアクティブセンサに適用した場合には、受信ビームと同じ形状の送信ビームを放射したものに相当する。具体的には、受信ビームが、Ｚ方向に狭くＹ方向に広がったファンビームとなるときには、送信ビームも、Ｚ方向に狭くＹ方向に広がったファンビームとなる。同様に、受信ビームが、Ｙ方向に狭くＺ方向に広がったファンビームとなるときには、送信ビームも、Ｙ方向に狭くＺ方向に広がったファンビームとなる。
【００７９】
ここで、例えば図８に示すように、Ｚ方向の正側とＹ方向の負側に物標Ａが存在し、Ｚ方向の負側とＹ方向の正側に物標Ｂが存在した場合について検討する。この場合、図８（ａ）に示すように、Ｚ方向に広がったファンビームをＹ方向に走査したときに、Ｙ方向の正側と負側の２箇所で反射波が検出され、図８（ｂ）に示すように、Ｙ方向に広がったファンビームをＺ方向に走査したときに、Ｚ方向の正側と負側の２箇所で反射波が検出されることになる。このとき、比較例では、図８（ｃ）に示すように、これら２つの検出結果が重複している部分（点線で示した部分）を反射波の到来方向、即ち物標の存在する方向として特定する。
【００８０】
しかしながら、比較例では、図８（ｃ）に示すように、実際に物標Ａ，Ｂが存在している電磁波の到来方向に加え、この電磁波の到来方向以外にも検出結果が重複する部分が発生する。この結果、真の電磁波の到来方向が特定できず、複数の物体や形状を認識できないという問題がある。
【００８１】
これに対し、本実施の形態によるフェーズドアレイアンテナ１では、送信ビームＢｔと受信ビームＢｒは、互いに異なる方向に広がったファンビームになっている。即ち、送信ビームＢｔはＺ方向に狭くＹ方向に広がるファンビームであるのに対して、受信ビームＢｒはＹ方向に狭くＺ方向に広がるファンビームである。このため、送信ビームＢｔと受信ビームＢｒの交点によって物標の検出位置を特定することができるから、物標の形状や互いに離間した複数の物標を検出することができる。
【００８２】
次に、図９および図１０に、本発明の第２の実施の形態によるフェーズドアレイアンテナを示す。第２の実施の形態の特徴は、複数のアンテナ素子を２列に配列して、複数のアンテナ素子が帯状に配列された送信用フェーズドアレイアンテナおよび受信用フェーズドアレイアンテナを備えることにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００８３】
第２の実施の形態によるフェーズドアレイアンテナ２１は、基板２、送信用フェーズドアレイアンテナ２２、送信用走査装置２３１１〜２３１６，２３２１〜２３２６、受信用フェーズドアレイアンテナ２６、受信用走査装置２７１１〜２７１６，２７２１〜２７２６、コントローラ１３等を含んで構成される。
【００８４】
図９に示すように、基板２の厚さ方向（Ｘ方向）の正面側には、送信用フェーズドアレイアンテナ２２と受信用フェーズドアレイアンテナ２６とが互いに直交して設けられている。
【００８５】
送信用フェーズドアレイアンテナ２２は、基板２の正面側に位置して、第１方向（Ｚ方向）に向けて複数（例えば１２個）の送信用アンテナ素子２２１１〜２２１６，２２２１〜２２２６が帯状をなすように２列に配列して設けられている。１列目の送信用アンテナ素子２２１１〜２２１６は、第１方向（Ｚ方向）に向けて等間隔に６個配列されている。２列目の送信用アンテナ素子２２２１〜２２２６は、１列目の送信用アンテナ素子２２１１〜２２１６とＹ方向に並行な位置で、第１方向（Ｚ方向）に向けて等間隔に６個配列されている。
【００８６】
１列目の送信用走査装置２３１１〜２３１６は、移相器２４１１〜２４１６と増幅器２５１１〜２５１６とをそれぞれ含んで構成される。また、同様に、２列目の送信用走査装置２３２１〜２３２６は、移相器２４２１〜２４２６と増幅器２５２１〜２５２６とをそれぞれ含んで構成される。
【００８７】
１列目の移相器２４１１〜２４１６は、信号源７から出力される基準信号ＳＢを送信用アンテナ素子２２１１〜２２１６毎に独立して位相変調し、位相φｔ１１〜φｔ１６に変調された送信信号Ｓｔ１１〜Ｓｔ１６を生成する。また、同様に、２列目の移相器２４２１〜２４２６は、信号源７から出力される基準信号ＳＢを送信用アンテナ素子２２２１〜２２２６毎に独立して位相変調し、位相φｔ２１〜φｔ２６に変調された送信信号Ｓｔ２１〜Ｓｔ２６を生成する。
【００８８】
一方、受信用フェーズドアレイアンテナ２６は、基板２の正面側に位置して、第１方向とは異なる第２方向（Ｙ方向）に向けて複数（例えば１２個）の受信用アンテナ素子２６１１〜２６１６，２６２１〜２６２６が帯状をなすように２列に配列して設けられている。１列目の受信用アンテナ素子２６１１〜２６１６は、第２方向（Ｙ方向）に向けて等間隔に６個配列されている。２列目の受信用アンテナ素子２６２１〜２６２６は、１列目の受信用アンテナ素子２６１１〜２６１６とＺ方向に並行な位置で、第２方向（Ｙ方向）に向けて等間隔に６個配列されている。
【００８９】
１列目の受信用走査装置２７１１〜２７１６は、移相器２８１１〜２８１６と増幅器２９１１〜２９１６とをそれぞれ含んで構成される。また、同様に、２列目の受信用走査装置２７２１〜２７２６は、移相器２８２１〜２８２６と増幅器２９２１〜２９２６とをそれぞれ含んで構成される。
【００９０】
１列目の移相器２８１１〜２８１６は、受信用アンテナ素子２６１１〜２６１６で受信される受信信号Ｓｒ1１〜Ｓｒ１６を独立して位相変調し、位相φｒ１１〜φｒ１６に変調された受信信号Ｓｒ1１〜Ｓｒ１６を生成する。また、同様に、２列目の移相器２８２１〜２８２６は、受信用アンテナ素子２６２１〜２６２６で受信される受信信号Ｓｒ２１〜Ｓｒ２６を独立して位相変調し、位相φｒ２１〜φｒ２６に変調された受信信号Ｓｒ２１〜Ｓｒ２６を生成する。
【００９１】
かくして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、第２の実施の形態では、２列の送信用アンテナ素子２２１１〜２２１６，２２２１〜２２２６が帯状に配列されているので、１列目の送信用アンテナ素子２２１１〜２２１６と２列目の送信用アンテナ素子２２２１〜２２２６との間で送信信号Ｓｔ１１〜Ｓｔ１６と送信信号Ｓｔ２１〜Ｓｔ２６との位相差を調整することによって、送信ビームＢｔを第２方向であるＹ方向に対して走査することができる。同様に、１列目の受信用アンテナ素子２６１１〜２６１６と２列目の受信用アンテナ素子２６２１〜２６２６との間で受信信号Ｓｒ１１〜Ｓｒ１６と受信信号Ｓｒ２１〜Ｓｒ２６との位相差を調整することによって、受信ビームＢｒを第１方向であるＺ方向に対して走査することができる。この結果、物標の検知方向に対する送信用フェーズドアレイアンテナ２２および受信用フェーズドアレイアンテナ２６の指向性を高めることができ、フェーズドアレイアンテナ２１の感度を高めることができる。
【００９２】
なお、前記第１の実施の形態では、送信用アンテナ素子３１〜３６を互いに等間隔で離間して配置し、隣合う送信信号Ｓｔ1〜Ｓｔ６での各位相差はαと一定にした。また、同様に、受信用アンテナ素子８１〜８６を互いに等間隔で離間して配置し、隣合う受信信号Ｓｒ1〜Ｓｒ６での各位相差はβと一定にした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、送信用アンテナ素子および受信用アンテナ素子をそれぞれ異なる間隔で離間して配置し、送信信号および受信信号での各位相差は、各離間間隔に応じて異なる位相差としてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。
【００９３】
また、前記第１の実施の形態では、送信用フェーズドアレイアンテナ３と受信用フェーズドアレイアンテナ８とを直交する方向で配置している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、送信用フェーズドアレイアンテナと受信用フェーズドアレイアンテナとが斜めに交わる配置としてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。さらに、送信用フェーズドアレイアンテナ３と受信用フェーズドアレイアンテナ８とがＴ字状に直交するのではなく、例えば、送信用フェーズドアレイアンテナと受信用フェーズドアレイアンテナとが十字状に直交してもよい。
【００９４】
また、前記第１の実施の形態では、送信用アンテナ素子３１〜３６を配列方向であるＺ方向に向けて６個配置し、受信用アンテナ素子８１〜８６を配列方向であるＹ方向に向けて６個配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、各アンテナ素子を配列方向に向けて２個以上５個以下で配置してもよいし、７個以上で配置する構成としてもよい。また、送信用アンテナ素子と受信用アンテナ素子とは必ずしも同数である必要はなく、互いに異なる個数でもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。
【００９５】
また、前記第２の実施の形態では、送信用フェーズドアレイアンテナ２２は２列に配列した送信用アンテナ素子２２１１〜２２１６，２２２１〜２２２６を備え、受信用フェーズドアレイアンテナ２６は２列に配列した受信用アンテナ素子２６１１〜２６１６，２６２１〜２６２６を備える構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、送信用フェーズドアレイアンテナは、１列に含まれるアンテナ素子数よりも少ない範囲で３列以上の送信用アンテナ素子を備えてもよい。同様に、受信用フェーズドアレイアンテナは、１列に含まれるアンテナ素子数よりも少ない範囲で３列以上の受信用アンテナ素子を備えてもよい。また、送信用フェーズドアレイアンテナに含まれる送信用アンテナ素子の列数と、受信用フェーズドアレイアンテナに含まれる受信用アンテナ素子の列数は、互いに異なる列数でもよい。
【００９６】
また、前記第１の実施の形態では、送信用アンテナ素子３１〜３６を第１方向であるＺ方向に向けて配列し、受信用アンテナ素子８１〜８６を第２方向であるＹ方向に向けて配列する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、送信用アンテナ素子を第１方向であるＹ方向に向けて配列し、受信用アンテナ素子を第２方向であるＺ方向に向けて配列する構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。
【００９７】
また、前記第１の実施の形態では、送信用走査装置４１〜４６は移相器５１〜５６と増幅器６１〜６６とにより構成し、受信用走査装置９１〜９６は移相器１０１〜１０６と増幅器１１１〜１１６とにより構成した。しかし、本発明はこれに限らず、送信用走査装置および受信用走査装置は増幅器を省いた構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。
【００９８】
さらに、前記第１の実施の形態では、送信用アンテナ素子３１〜３６および受信用アンテナ素子８１〜８６を同じ基板２に設ける構成としたが、送信用アンテナ素子および受信用アンテナ素子を異なる基板に設けてもよい。また、送信用アンテナ素子および受信用アンテナ素子は基板に設けたものに限らず、例えばケース、台座、地面等に設けたものでもよい。また、アンテナ素子３１〜３６，８１〜８６はダイポールアンテナ、パッチアンテナに限らず、例えば線状アンテナ、板状アンテナ、平面アンテナ、開口面アンテナ等の各種のアンテナを用いることができる。このことは、第２の実施の形態についても同様である。
【符号の説明】
【００９９】
１，２１  フェーズドアレイアンテナ
２  誘電体基板（基板）
３，２２  送信用フェーズドアレイアンテナ
３１〜３６，２２１１〜２２１６，２２２１〜２２２６  送信用アンテナ素子
４１〜４６，２３１１〜２３１６，２３２１〜２３２６  送信用走査装置
８，２６  受信用フェーズドアレイアンテナ
８１〜８６，２６１１〜２６１６，２６２１〜２６２６  受信用アンテナ素子
９１〜９６，２７１１〜２７１６，２７２１〜２７２６  受信用走査装置
１８  アクティブセンサ
【図１】
2015132474.tif 000007
【図２】
2015132474.tif 000008
【図３】
2015132474.tif 000009
【図４】
2015132474.tif 000010
【図５】
2015132474.tif 000011
【図６】
2015132474.tif 000012
【図７】
2015132474.tif 000013
【図８】
2015132474.tif 000014
【図９】
2015132474.tif 000015
【図１０】
2015132474.tif 000016