(57)【要約】【課題】小形でかつ高さを低く維持しつつ平面アンテナ同士の相互干渉を低減し得るアンテナ装置を提供する。【解決手段】放射素子６ａと、給電点６ｂおよび放射素子６ａを接続する配電回路６ｃとを備えた平面アンテナである送信アンテナ６、並びに、放射素子１１ａと、給電点１１ｂおよび放射素子１１ａを接続する配電回路１１ｃとを備えた平面アンテナである受信アンテナ１１が同一の回路基板ＰＣの一面に形成され、送信アンテナ６および受信アンテナ１１は、各アンテナの配電回路６ｃ，１１ｃが各アンテナの放射素子６ａ，１１ａ間に配置されて構成されている。【選択図】図２
2005094440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射素子と、給電点および前記放射素子を接続する配電回路とをそれぞれ備えた平面アンテナが同一回路基板の一面に少なくとも一対形成され、
前記一対の平面アンテナは、当該各平面アンテナの前記配電回路が当該各平面アンテナの前記放射素子間に配置されて構成されているアンテナ装置。
【請求項２】
前記一対の平面アンテナを仕切るようにして前記回路基板の前記一面における当該各平面アンテナの前記各配電回路間に接地導体が形成されている請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記一対の平面アンテナを囲むようにして前記回路基板の前記一面における当該各平面アンテナの周囲に接地導体が形成されている請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記回路基板の他面に形成されると共に当該回路基板の前記一面に形成された前記接地導体と複数のスルーホールを介して接続された他の接地導体を備えている請求項２または３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記各スルーホールは、送信または受信する電磁波の波長の１／４以下の間隔で形成されている請求項４記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記平面アンテナは、ミリ波または準ミリ波を送信または受信可能に構成されている請求項１から５のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のアンテナ装置を備え、前記一対の平面アンテナのうちの一方が送信アンテナとして機能し、他方が受信アンテナとして機能するレーダ装置。
【請求項８】
変調信号を生成して出力する変調信号生成回路と、搬送波を生成する搬送波生成回路と、入力した前記変調信号で前記搬送波を変調して生成した高周波信号を出力する変調回路と、前記送信アンテナを介して送信された前記高周波信号のうちの測定対象体で反射されて前記受信アンテナで受信された前記高周波信号から前記変調信号を抽出する変調信号抽出回路と、当該変調信号抽出回路によって抽出された前記変調信号に基づいて前記測定対象体までの距離を測定可能な検出信号を生成する検出信号生成回路とを備えている請求項７記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記変調信号生成回路、前記搬送波生成回路、前記変調回路、前記変調信号抽出回路および前記検出信号生成回路は、一体的にモジュール化されている請求項８記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射素子および配電回路をそれぞれ備えた平面アンテナが同一回路基板の一面に少なくとも一対形成されて構成されているアンテナ装置、およびこのアンテナ装置を備えたレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のアンテナ装置では、同一の回路基板の一面に複数の平面アンテナを形成することになるために、平面アンテナ同士が近接する構造となる結果、平面アンテナ同士の相互干渉をいかに低減するかが問題となる。この点について、特開平４−１４０９０５号公報に開示されたアンテナ装置では、同公報中の第１図に示すように、平面アンテナ間（送信アンテナ２と受信アンテナ３との間）のアンテナ基板１上に、カーボンなどを含浸させた樹脂発泡体等よりなる電波吸収体７を設けることにより、送信アンテナ２から受信アンテナ３への電波を吸収減衰させている。
【特許文献１】特開平４−１４０９０５号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来のアンテナ装置には、以下の問題点がある。すなわち、このアンテナ装置では、アンテナ基板１上に電波吸収体７を配設する構成のため、この電波吸収体７の高さ分だけアンテナ装置自体の高さが増加する。一方、近年では、自動車などの移動体にレーダ装置を搭載しようとする試みがなされており、このレーダ装置にこの種のアンテナ装置を使用しようすることも考えられているが、移動体に搭載するレーダ装置で使用されるアンテナ装置には、小形で、かつ高さの低いタイプのものが求められている。しかしながら、従来のアンテナ装置では、アンテナ基板１上に電波吸収体７を配設することによってその高さが高くなるために、移動体に搭載されるレーダ装置に使用することが困難になるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、小形でかつ高さを低く維持しつつ平面アンテナ同士の相互干渉を低減し得るアンテナ装置を提供することを主目的とする。また、そのアンテナ装置を備えたレーダ装置を提供することを他の主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく本発明に係るアンテナ装置は、放射素子と、給電点および前記放射素子を接続する配電回路とをそれぞれ備えた平面アンテナが同一回路基板の一面に少なくとも一対形成され、前記一対の平面アンテナは、当該各平面アンテナの前記配電回路が当該各平面アンテナの前記放射素子間に配置されて構成されている。なお、本発明における配電回路とは、伝送線路、インピーダンス変換器、分配器、移相器および線路変換器等で構成された回路をいう。
【０００６】
この場合、前記一対の平面アンテナを仕切るようにして前記回路基板の前記一面における当該各平面アンテナの前記各配電回路間に接地導体を形成するのが好ましい。
【０００７】
また、前記一対の平面アンテナを囲むようにして前記回路基板の前記一面における当該各平面アンテナの周囲に接地導体を形成するのが好ましい。
【０００８】
さらに、前記回路基板の他面に形成されると共に当該回路基板の前記一面に形成された前記接地導体と複数のスルーホールを介して接続された他の接地導体を備えるのが好ましい。
【０００９】
また、送信または受信する電磁波の波長の１／４以下の間隔で前記各スルーホールを形成するのが好ましい。
【００１０】
さらに、ミリ波または準ミリ波を送信または受信可能に前記平面アンテナを構成することができる。
【００１１】
また、本発明に係るレーダ装置は、上記のアンテナ装置を備え、前記一対の平面アンテナのうちの一方が送信アンテナとして機能し、他方が受信アンテナとして機能するように構成されている。
【００１２】
この場合、レーダ装置としては、変調信号を生成して出力する変調信号生成回路と、搬送波を生成する搬送波生成回路と、入力した前記変調信号で前記搬送波を変調して生成した高周波信号を出力する変調回路と、前記送信アンテナを介して送信された前記高周波信号のうちの測定対象体で反射されて前記受信アンテナで受信された前記高周波信号から前記変調信号を抽出する変調信号抽出回路と、当該変調信号抽出回路によって抽出された前記変調信号に基づいて前記測定対象体までの距離を測定可能な検出信号を生成する検出信号生成回路とを備えて構成される。
【００１３】
また、前記変調信号生成回路、前記搬送波生成回路、前記変調回路、前記変調信号抽出回路および前記検出信号生成回路を一体的にモジュール化するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るアンテナ装置およびレーダ装置によれば、放射素子と、給電点および放射素子を接続する配電回路とをそれぞれ備えた平面アンテナを同一回路基板の一面に少なくとも一対形成し、各平面アンテナの配電回路を各平面アンテナの放射素子間に配置して一対の平面アンテナを構成したことにより、小形でかつ高さを低く（小形低背化を）維持しつつ、各平面アンテナにおける放射素子間の物理的な距離を拡げることができるため、各平面アンテナの放射素子間の空間における電磁界結合を弱めて各平面アンテナ間の相互干渉を低減することができる。この結果、各平面アンテナ間のアイソレーション特性を十分に向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係るアンテナ装置およびレーダ装置によれば、一対の平面アンテナを仕切るようにして回路基板の一面における各平面アンテナの各配電回路間に接地導体を形成したことにより、各平面アンテナの放射素子間の空間における各平面アンテナ同士の電磁界結合のみならず、各平面アンテナ間の回路基板における表面を伝搬する漏洩波（表面波）を接地導体によって遮断して各平面アンテナ間の相互干渉を低減することができる。したがって、各平面アンテナ間のアイソレーション特性を一層向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るアンテナ装置およびレーダ装置によれば、一対の平面アンテナを囲むようにして回路基板の一面における各平面アンテナの周囲に接地導体を形成したことにより、一方の平面アンテナから出力されて回路基板の外縁側から外方に放射された電磁波の他方の平面アンテナへの漏洩を接地導体によって遮断して各平面アンテナ間の相互干渉を低減することができる。したがって、各平面アンテナ間のアイソレーション特性をさらに向上させることができる。
【００１７】
また、本発明に係るアンテナ装置およびレーダ装置によれば、回路基板の他面に形成されると共に回路基板の一面に形成された接地導体と複数のスルーホールを介して接続された他の接地導体を備えたことにより、回路基板の一面に形成された接地導体と他面に形成された他の接地導体との間を平行平板モードの電磁波が伝搬することに起因するその電磁波の漏洩を規制することができるため、各平面アンテナ間のアイソレーション特性をさらに向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係るアンテナ装置およびレーダ装置によれば、送信または受信する電磁波の波長の１／４以下の間隔で各スルーホールを形成したことにより、回路基板の一面に形成した接地導体と他面に形成した他の接地導体との間を平行平板モードの電磁波が伝搬することに起因するその電磁波の漏洩をより確実に規制することができる。この場合、送信用電磁波または受信用電磁波としては、ミリ波帯または準ミリ波帯の電磁波を用いることができる。
【００１９】
また、本発明に係るレーダ装置によれば、変調信号生成回路、搬送波生成回路、変調回路、変調信号抽出回路および検出信号生成回路を一体的にモジュール化するのことにより、レーダ装置全体として小形化することができると共に、量産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るアンテナ装置およびレーダ装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
最初に、レーダ装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００２２】
レーダ装置１は、図１に示すように、パルス生成回路（本発明における変調信号生成回路）２、搬送波生成回路３、分配回路４、変調回路５、アンテナ装置ＡＴ、ミキサ回路（本発明における変調信号抽出回路）１２、増幅回路１３、コンパレータ回路１４および検出信号生成回路１５を備え、測定対象体（例えば車両）２１との間の距離Ｌを測定可能な検出信号Ｓｄを生成可能に構成されている。また、レーダ装置１では、一例として、アンテナ装置ＡＴを除く他の構成要素（パルス生成回路２、搬送波生成回路３、分配回路４、変調回路５、ミキサ回路１２、増幅回路１３、コンパレータ回路１４および検出信号生成回路１５）が１枚の回路基板（プリント基板）に搭載された状態で樹脂モールドされることによって一体化（モジュール化）されると共に、このパルス生成回路２等を含むモジュールＭＬとアンテナ装置ＡＴとが２本の同軸ケーブルＣＢ１，ＣＢ２で接続されている。
【００２３】
アンテナ装置ＡＴは、図１，２に示すように、１枚の回路基板ＰＣの一面（表面）に導体パターンで形成された一対の平面アンテナ（送信アンテナ６と受信アンテナ１１）を備えて構成されている。送信アンテナ６は、いわゆるマイクロストリップ型パッチアンテナであって、図２に示すように、１以上（一例として４つ）の放射素子６ａ，６ａ，６ａ，６ａと、給電点６ｂおよび各放射素子６ａ間を接続する１つの配電回路６ｃとを備えて構成されている。この場合、配電回路６ｃは、導体パターンで形成された線路（マイクロストリップ線路）で構成され、１つの給電点６ｂと４つの放射素子６ａ，６ａ，６ａ，６ａとを整合しつつ電気的に接続するために、伝送線路、インピーダンス変換回路、分配器、移相器および線路変換器（必要に応じてスルーホールも含む）として機能する（後述する配電回路１１ｃも同じ）。同様にして、受信アンテナ１１も、マイクロストリップ型パッチアンテナであって、１以上（一例として４つ）の放射素子１１ａ，１１ａ，１１ａ，１１ａと、給電点１１ｂおよび各放射素子１１ａ間を接続する１つの配電回路１１ｃとを備えて構成されている。
【００２４】
また、送信アンテナ６および受信アンテナ１１は、各アンテナ６，１１の給電点６ｂ，１１ｂが各アンテナ６，１１の配電回路６ｃ，１１ｃ間に配置され、かつ各アンテナ６，１１の配電回路６ｃ，１１ｃが各アンテナ６，１１の放射素子６ａ，１１ａ間に配置されて構成されている。ただし、給電点６ｂ，１１ｂについては、配電回路６ｃにおける放射素子６ａ側（例えば、図２において中間に位置する２つの放射素子６ａ，６ａの間）に給電点６ｂを配置することができるし、配電回路１１ｃにおける放射素子１１ａ側（例えば、同図において中間に位置する２つの放射素子１１ａ，１１ａの間）に給電点１１ｂを配置することもできる。つまり、このアンテナ６，１１では、回路基板ＰＣの外側に配置させた放射素子６ａ，１１ａの間（回路基板ＰＣの中央部側）に配電回路６ｃ，１１ｃを配置することが重要な要件となる。言い換えれば、このアンテナ６，１１では、１枚の回路基板ＰＣという限られた領域内において、送信アンテナ６の各放射素子６ａと受信アンテナ１１の各放射素子１１ａとの間の物理的な距離が最も拡がるように、つまり各放射素子６ａ，１１ａ同士が最も離間するように構成（配設）されている。また、各アンテナ６，１１の周囲には、同図に示すように、各アンテナ６，１１をそれぞれ囲むようにして接地導体７が配設（形成）されている。また、接地導体７は、図３に示すように、回路基板ＰＣにおける他面（裏面）のほぼ全域に亘って形成された面状（ベタ）の導体パターン（本発明における他の接地導体。以下、「接地導体」ともいう）８と複数のスルーホール９，９・・を介して接続されている。この場合、スルーホール９は、図２，３に示すように、接地導体７の延出方向に沿って接地導体７の全域に形成されると共に、隣接するスルーホール９，９同士の間隔ｄがアンテナ装置ＡＴで送受信される電磁波の波長の１／４以下の長さに規定されている。また、図３に示すように、回路基板ＰＣの他面には、スルーホール（図示せず）を介して各給電点６ｂ，１１ｂに芯線が接続された一対の同軸コネクタＣＮ１，ＣＮ２がそれぞれ配設されている。また、各同軸コネクタＣＮ１，ＣＮ２の筐体は、接地導体８に接続されている。なお、この同軸コネクタＣＮ１，ＣＮ２には、同軸ケーブルＣＢ１，ＣＢ２の先端に取り付けられた同軸コネクタＣＮ３，ＣＮ４がそれぞれ接続されるが、この構成に限らない。例えば、同軸コネクタＣＮ１，ＣＮ２を用いることなく、同軸ケーブルＣＢ１，ＣＢ２の各芯線を各給電点６ｂ，１１ｂに半田付け等で直接接続することもできる。
【００２５】
パルス生成回路２は、図１に示すように、パルス状のトリガ信号ＳTGを生成して検出信号生成回路１５に出力すると共に、トリガ信号ＳTGに同期してパルス状のベースバンド信号（変調信号）ＳTBを生成して変調回路５に出力する。搬送波生成回路３は、一例として準ミリ波帯の所定周波数（例えば２４ＧＨｚ）の搬送波Ｓｃを連続して生成して分配回路４に出力する。分配回路４は、入力した搬送波Ｓｃを変調回路５とミキサ回路１２とに分配して出力する。変調回路５は、同軸ケーブルＣＢ１および同軸コネクタＣＮ３を介してアンテナ装置ＡＴの同軸コネクタＣＮ１に接続されている。また、変調回路５は、入力したベースバンド信号ＳTBで搬送波Ｓｃを変調して高周波信号ＳTRを生成すると共に、生成した高周波信号ＳTRを同軸ケーブルＣＢ１を介してアンテナ装置ＡＴに出力して送信アンテナ６から送信させる。一方、受信アンテナ１１は、同軸コネクタＣＮ２，ＣＮ４および同軸ケーブルＣＢ２を介してミキサ回路１２に接続されている。また、受信アンテナ１１は、送信アンテナ６を介して送信された高周波信号ＳTRのうちの測定対象体としての車両２１によって反射された高周波信号ＳTRを受信して同軸ケーブルＣＢ２を介して高周波信号ＳRRとしてミキサ回路１２に出力する。
【００２６】
ミキサ回路１２は、図１に示すように、入力した高周波信号ＳRRと分配回路４から入力した搬送波Ｓｃとをミキシングしてダウンコンバートすることにより、高周波信号ＳRRからベースバンド信号ＳTBに対応する信号成分をベースバンド信号ＳRBとして抽出して増幅回路１３に出力する。増幅回路１３は、同図に示すように、入力したベースバンド信号ＳRBを増幅してコンパレータ回路１４に出力する。コンパレータ回路１４は、入力したベースバンド信号ＳRBを基準電圧Ｖｒと比較して、ベースバンド信号ＳRBを波形整形して検出信号生成回路１５に出力する。これにより、ベースバンド信号ＳRBに含まれている基準電圧Ｖｒを下回るノイズ成分がベースバンド信号ＳRBから除去される。
【００２７】
検出信号生成回路１５は、トリガ信号ＳTGと波形整形されたベースバンド信号ＳRBとに基づいて、車両２１までの距離を測定可能な検出信号Ｓｄを生成して出力する。具体的には、検出信号生成回路１５は、例えば、ＲＳフリップフロップを備えて構成され、トリガ信号ＳTGの入力に同期して（一例としてトリガ信号ＳTGの立ち上がりに同期して）ＲＳフリップフロップの出力信号をセットし、ベースバンド信号ＳRBの入力に同期して（一例としてベースバンド信号ＳRBの立ち上がりに同期して）ＲＳフリップフロップの出力信号をリセットすることにより、トリガ信号ＳTGの入力に同期して立ち上がり、ベースバンド信号ＳRBの入力に同期して立ち下がる検出信号Ｓｄを生成する。
【００２８】
次に、レーダ装置１の全体的な動作について説明する。
【００２９】
このレーダ装置１では、パルス生成回路２が、トリガ信号ＳTGを生成して検出信号生成回路１５に出力すると共に、トリガ信号ＳTGに同期して生成したベースバンド信号ＳTBを変調回路５に出力する。この際に、検出信号生成回路１５は、パルス生成回路２から入力したトリガ信号ＳTGに同期して検出信号Ｓｄの生成を開始する。また、変調回路５は、パルス生成回路２から入力したベースバンド信号ＳTBで分配回路４から入力した搬送波Ｓｃを変調して高周波信号ＳTRを生成して、送信アンテナ６に出力する。これにより、送信アンテナ６から高周波信号ＳTRが送信される。この際に、送信アンテナ６および受信アンテナ１１は、図２に示すように、各アンテナ６，１１の配電回路６ｃ，１１ｃが各アンテナ６，１１の放射素子６ａ，１１ａ間に位置するようにそれぞれ形成されることにより、同一の回路基板ＰＣ内に形成されるという条件下において、互いの各放射素子６ａ，１１ａ同士の間の物理的な距離ができる限り拡がるように規定されている。加えて、送信アンテナ６および受信アンテナ１１の周囲には、各アンテナ６，１１をそれぞれ囲むようにして接地導体７が形成されると共に、この接地導体７が回路基板ＰＣの他面に形成された接地導体８と複数のスルーホール９を介して接続されている。したがって、このアンテナ装置ＡＴでは、送信アンテナ６から放射された電磁波の受信アンテナ１１への漏洩（送信アンテナ６と受信アンテナ１１との相互干渉）が極めて小さいレベルに低減されている。
【００３０】
一方、受信アンテナ１１は、パルス生成回路２によるベースバンド信号ＳTB（つまり、トリガ信号ＳTG）の出力から所定時間Ｔ１経過後に、車両２１によって反射された高周波信号ＳTRを入力する。この場合、所定時間Ｔ１は、高周波信号ＳTRがレーダ装置１と車両２１との間の距離Ｌを往復する時間、つまり距離Ｌの２倍の距離（２×Ｌ）を伝搬するのに必要とされる時間を意味する。
【００３１】
ミキサ回路１２は、受信アンテナ１１から入力した高周波信号ＳRRと搬送波Ｓｃとをミキシングすることにより、ベースバンド信号ＳRBを抽出する。次いで、ミキサ回路１２から出力されたベースバンド信号ＳRBは、増幅回路１３によって増幅されると共に、コンパレータ回路１４によって波形整形された後に、検出信号生成回路１５に入力される。続いて、検出信号生成回路１５は、入力したベースバンド信号ＳRBに同期してＲＳフリップフロップの出力信号をリセットすることにより、検出信号Ｓｄの出力を停止する。これにより、検出信号生成回路１５は、時間Ｔ１と同等のパルス幅を有する検出信号Ｓｄを出力する。この後、外部装置が、レーダ装置１から出力された検出信号Ｓｄをそのまま利用して、検出信号Ｓｄのパルス幅（所定時間Ｔ１）の１／２の時間と光速とに基づいて、レーダ装置１と車両２１との間の距離Ｌを算出する。
【００３２】
このように、このアンテナ装置ＡＴおよびレーダ装置１によれば、放射素子６ａ，１１ａ間に配電回路６ｃ，１１ｃが位置するように同一の回路基板ＰＣの一面に両アンテナ６，１１を形成したことにより、アンテナ装置ＡＴの小形低背化、ひいてはレーダ装置１の小形化を図りつつ、各アンテナ６，１１の放射素子６ａ，１１ａ間の物理的な距離を拡げることができるため、各アンテナ６，１１の放射素子６ａ，１１ａ間の空間における電磁界結合を弱めて各アンテナ６，１１間の相互干渉を低減することができる。したがって、各アンテナ６，１１間のアイソレーション特性を十分に向上させることができる。
【００３３】
また、回路基板ＰＣの一面における各アンテナ６，１１の各給電点６ｂ，１１ｂ（各配電回路６ｃ，１１ｃ）間に、各アンテナ６，１１を仕切るようにして接地導体７の一部７ａを形成したことにより、空間における各アンテナ６，１１同士の電磁界結合のみならず、各アンテナ６，１１間の回路基板ＰＣにおける表面を伝搬する漏洩波（表面波）を接地導体７の一部７ａによって遮断することができる。したがって、各アンテナ６，１１間のアイソレーション特性を一層向上させることができる。さらに、回路基板ＰＣの一面における各アンテナ６，１１の周囲に、各アンテナ６，１１を囲むようにして接地導体７を形成したことにより、回路基板ＰＣの放射素子６ａ側の外縁に形成された接地導体７が、送信アンテナ６から出力されて回路基板ＰＣの外縁側から外方に放射された電磁波の受信アンテナ１１への漏洩を遮断するため、各アンテナ６，１１間のアイソレーション特性をさらに向上させることができる。また、回路基板ＰＣの他面に他の接地導体８を形成すると共に、その接地導体８を回路基板ＰＣの一面に形成された接地導体７と複数のスルーホール９を介して接続することにより、回路基板ＰＣの一面に形成された接地導体７と他面に形成された他の接地導体８との間を平行平板モードの電磁波が伝搬することに起因するその電磁波の漏洩をスルーホール９で規制することができるため、各アンテナ６，１１間のアイソレーション特性をさらに向上させることができる。特に、送信アンテナ６から送信される電磁波の波長の１／４以下の間隔で各スルーホール９を形成したことにより、上記平行平板モードの電磁波の漏洩をより確実に規制することができる。
【００３４】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記のアンテナ装置ＡＴでは、送信アンテナ６および受信アンテナ１１の周囲に、各アンテナ６，１１をそれぞれ囲むようにして接地導体７を環状に形成した例について説明したが、図４に示すアンテナ装置ＡＴ１のように、回路基板ＰＣの一面における各アンテナ６，１１の各給電点６ｂ，１１ｂ（各配電回路６ｃ，１１ｃ）間にのみ、各アンテナ６，１１を仕切るようにして接地導体７を帯状に形成する構成を採用することもできる。このアンテナ装置ＡＴ１であっても、各アンテナ６，１１の放射素子６ａ，１１ａ間の物理的な距離を拡げて、各アンテナ６，１１の放射素子６ａ，１１ａ間の空間における電磁界結合を弱めて各アンテナ６，１１間の相互干渉を低減することができると共に、各アンテナ６，１１間の回路基板ＰＣ表面を伝搬する漏洩波（表面波）を接地導体７によって遮断することができるため、各アンテナ６，１１間のアイソレーション特性を十分に向上させることができる。また、アンテナ装置ＡＴ，ＡＴ１では、回路基板ＰＣの他面に形成された接地導体８と接地導体７とを、接地導体７の全域に形成した複数のスルーホール９で接続して同電位に維持する例について説明したが、接地導体７の一部の領域にのみスルーホール９を形成して両接地導体７，８を同電位（接地電位）に維持する構成を採用することもできる。さらに、スルーホール９以外の方法（例えば、ジャンパー線）により、両接地導体７，８を同電位に規定する構成を採用することもできる。この構成においても、両接地導体７，８を同電位に規定することにより、両接地導体７，８間を平行平板モードの電磁波が伝搬することに起因するその電磁波の漏洩を規制することができる。
【００３５】
さらに、各アンテナ６，１１の放射素子６ａ，１１ａ間の物理的な距離を拡げることによって得られる各アンテナ６，１１間のアイソレーション特性の向上だけで十分なときには、図５に示すアンテナ装置ＡＴ２のように、回路基板ＰＣの表面に接地導体７を全く形成しない構成を採用することもできる。
【００３６】
また、上記の構成では、１枚の回路基板ＰＣに２つの平面アンテナ（送信アンテナ６と受信アンテナ１１）を形成した例について説明したが、平面アンテナの数は２つに限定されず、３つ以上形成したアンテナ装置に対しても本発明を適用できることは勿論である。例えば、平面アンテナを３つ以上形成したアンテナ装置では、その内の一つを送信アンテナとして形成すると共に、残りの平面アンテナを受信アンテナとして形成する。
【００３７】
また、上記の各アンテナ装置ＡＴ，ＡＴ１，ＡＴ２等は、上記した構成のモジュールＭＬを使用したレーダ装置１のみならず、図６に示す構成のモジュールＭＬ１を使用したレーダ装置３１に適用することもできる。この場合、モジュールＭＬ１は、同図に示すように、パルス生成回路（本発明における変調信号生成回路）３２、搬送波生成回路３、分配回路４、変調回路５、分配回路３３、アンテナ装置ＡＴ、合成回路３４、ミキサ回路１２、増幅回路１３、コンパレータ回路１４および検出信号生成回路３５を備えている。なお、モジュールＭＬの構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。パルス生成回路３２は、変調信号ＳTBを生成して出力する。分配回路３３は、変調回路５によって生成された高周波信号ＳTRを分配して、送信アンテナ６と合成回路３４とに出力する。合成回路３４は、入力した高周波信号ＳTRと高周波信号ＳRRとを合成してミキサ回路１２に出力する。この場合、合成回路３４は、分配回路３３から出力された高周波信号ＳTRを高周波信号ＳRR1 としてミキサ回路１２に出力し、送信アンテナ６を介して送信された高周波信号ＳTRのうちの車両２１によって反射されて受信アンテナ１１を経由して入力した高周波信号ＳTRを高周波信号ＳRR2 としてミキサ回路１２に出力する。検出信号生成回路３５は、ＲＳフリップフロップを備えて構成され、車両２１までの距離に比例した時間を隔てて入力する２つのパルス状のベースバンド信号ＳRB1 とベースバンド信号ＳRB2 と（以下、総称して「ベースバンド信号ＳRB」ともいう）でＲＳフリップフロップの出力信号をセット、リセットすることにより、車両２１までの距離を測定可能な検出信号Ｓｄを生成して出力する。
【００３８】
次いで、レーダ装置３１の全体的な動作について説明する。まず、変調回路５は、パルス生成回路３２から入力したベースバンド信号ＳTBで分配回路４から入力した搬送波Ｓｃを変調して高周波信号ＳTRを生成して、分配回路３３に出力する。分配回路３３は、入力した高周波信号ＳTRを分配して、送信アンテナ６と合成回路３４とに出力する。これにより、送信アンテナ６から高周波信号ＳTRが送信される。この際に、合成回路３４には、最初に、分配回路３３からの高周波信号ＳTRが入力し、次いで、所定時間Ｔ１経過後に、車両２１によって反射された高周波信号ＳTRが受信アンテナ１１を経由して入力する。この場合、所定時間Ｔ１は、高周波信号ＳTRがレーダ装置３１と車両２１との間の距離Ｌを往復する時間を意味する。
【００３９】
合成回路３４は、受信アンテナ１１から入力した高周波信号ＳRRと分配回路３３から入力した高周波信号ＳTRとを合成して、ミキサ回路１２に出力する。ミキサ回路１２は、入力した高周波信号ＳRR1 および高周波信号ＳRR2 を搬送波Ｓｃとミキシングすることにより、ベースバンド信号ＳRBを抽出する。この場合、このベースバンド信号ＳRBとして、図６に示すように、高周波信号ＳRR1 に対応するベースバンド信号ＳRB1 と、高周波信号ＳRR2 に対応するベースバンド信号ＳRB2 とが、所定時間Ｔ１の間隔でこの順に抽出される。次いで、ミキサ回路１２から出力されたベースバンド信号ＳRBは、増幅回路１３によって増幅されると共に、コンパレータ回路１４によって波形整形された後に、検出信号生成回路３５に入力される。続いて、検出信号生成回路３５は、高周波信号ＳRR1 に対応するベースバンド信号ＳRB1 の入力に同期して（一例としてベースバンド信号ＳRB1 の立ち上がりに同期して）ＲＳフリップフロップの出力信号をセットし、高周波信号ＳRR2 に対応するベースバンド信号ＳRB2 の入力に同期して（一例としてベースバンド信号ＳRB2 の立ち上がりに同期して）ＲＳフリップフロップの出力信号をリセットすることにより、ベースバンド信号ＳRB1 の入力に同期して立ち上がり、ベースバンド信号ＳRB2 の入力に同期して立ち下がる検出信号Ｓｄを生成する。この後、レーダ装置１のときと同様にして、外部装置が、レーダ装置３１から出力された検出信号Ｓｄをそのまま利用して、検出信号Ｓｄのパルス幅（所定時間Ｔ１）の１／２の時間と光速とに基づいて、レーダ装置３１と車両２１との間の距離Ｌを算出する。
【００４０】
このレーダ装置３１によれば、変調回路５と送信アンテナ６との間に分配回路３３を設けて高周波信号ＳTRを送信アンテナ６と共に合成回路３４に出力し、合成回路３４が分配回路３３からの高周波信号ＳTRと受信アンテナ１１からの高周波信号ＳRRとを合成してミキサ回路１２に出力することにより、レーダ装置１と比較して、レーダ装置３１内の各回路（変調回路５、ミキサ回路１２、増幅回路１３およびコンパレータ回路１４）での遅延時間を含むことなく、高周波信号ＳTRの送信時点を起点として、車両２１によって反射された高周波信号ＳTRの受信時点を終点とする計測時間を測定することができる。したがって、高周波信号ＳTRがレーダ装置３１と車両２１との間（距離Ｌ）を往復する時間、つまり距離Ｌの２倍の距離を伝搬するに必要とされる時間と同等のパルス幅の検出信号Ｓｄを一層正確に生成することができる。この結果、検出信号Ｓｄのパルス幅（所定時間Ｔ１）の１／２の時間と光速とに基づいて、レーダ装置３１と車両２１との間の距離Ｌを直ちにしかも正確かつ容易に算出することができる。
【００４１】
なお、上記のモジュールＭＬ，ＭＬ１では、変調信号抽出回路の一例としてミキサ回路１２を使用した例について説明したが、ミキサ回路１２に代えて、検波回路、またはローパスフィルタ回路を使用することもできる。また、ベースバンド信号ＳTB（変調信号）を生成する変調信号生成回路の一例としてパルス生成回路２，３２を用いた例について説明したが、パルス生成回路２，３２に代えて、矩形波状の変調信号を生成し得る任意の変調信号生成回路を採用することもできる。また、上記のレーダ装置１では、パルス生成回路２、搬送波生成回路３、分配回路４、変調回路５、ミキサ回路１２、増幅回路１３、コンパレータ回路１４および検出信号生成回路１５を一体化（モジュール化）し、上記のレーダ装置３１では、パルス生成回路３２、搬送波生成回路３、分配回路４、変調回路５、分配回路３３、合成回路３４、ミキサ回路１２、増幅回路１３、コンパレータ回路１４および検出信号生成回路３５を一体化（モジュール化）しているが、さらにアンテナ装置ＡＴ（ＡＴ１，ＡＴ２）を含めて一体化（モジュール化）した構成を採用することもできる。この構成によれば、レーダ装置全体として、さらに小形化することができる。なお、パルス生成回路２等は、レーダ装置１，３１全体を小形化するためにはモジュール化するのが好ましいが、モジュール化を必要としない場合、個別の各回路を回路基板上に搭載してレーダ装置１を構成することもできる。また、上記の構成では、搬送波生成回路３は、準ミリ波帯の所定周波数の搬送波Ｓｃを連続して生成する構成を例に挙げて説明したが、本発明に係るアンテナ装置ＡＴ，ＡＴ１，ＡＴ２は、ミリ波帯の周波数（例えば７６ＧＨｚ）の電磁波を利用するレーダ装置に対しても適用できるのは勿論である。
【００４２】
また、上記のモジュールＭＬ，ＭＬ１では、本発明の理解を容易にするために、変調信号ＳTB等の各信号の極性を正極性に揃えると共に、検出信号生成回路１５，３５については、入力した信号の立ち上がりに同期してＲＳフリップフロップをセット、リセットする構成を例に挙げて説明したが、各構成要素間の信号の極性については任意に規定することができるのは勿論である。また、検出信号生成回路１５，３５については、入力した信号の立ち上がりに同期してＲＳフリップフロップをリセットおよびセットして、負極性の検出信号Ｓｄを生成する構成を採用することもできる。さらに、増幅回路１３やコンパレータ回路１４の配設は必須ではなく、ベースバンド信号ＳRBのレベルやＳ／Ｎ比等に応じて適宜配設することができる。また、各回路同士や、各回路と各アンテナとの間に、増幅回路やフィルタなどの回路を適宜配設できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】レーダ装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】アンテナ装置ＡＴを形成する回路基板ＰＣの一面側から見た平面図である。
【図３】アンテナ装置ＡＴを形成する回路基板ＰＣの他面側から見た平面図である。
【図４】アンテナ装置ＡＴ１を形成する回路基板ＰＣの一面側から見た平面図である。
【図５】アンテナ装置ＡＴ２を形成する回路基板ＰＣの一面側から見た平面図である。
【図６】レーダ装置３１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，３１  レーダ装置
２，３２  パルス生成回路（変調信号生成回路）
３  搬送波生成回路
５  変調回路
６  送信アンテナ
６ａ，１１ａ  放射素子
６ｂ，１１ｂ  給電点
６ｃ，１１ｃ  配電回路
７，８  接地導体
９  スルーホール
１１  受信アンテナ
１２  ミキサ回路
１５，３５  検出信号生成回路
ＡＴ，ＡＴ１，ＡＴ２  アンテナ装置
ＰＣ  回路基板
【図１】
2005094440.tif 000003
【図２】
2005094440.tif 000004
【図３】
2005094440.tif 000005
【図４】
2005094440.tif 000006
【図５】
2005094440.tif 000007
【図６】
2005094440.tif 000008