(57)【要約】ＬＴＣＣ厚膜技術におけるプレーナデザインにおいて良好なアンテナ効率を達成する自由空間へのマイクロ波エネルギの放射のための多数のマイクロストリップ供給線路（１８）及び多数の結合スリット（２０）を有するレーダセンサのプレーナアンテナ装置を提供するために次のことが提案される。すなわち、供給線路（１８）及び結合スリット（２０）は多層セラミック基板（１０）にＬＴＣＣ厚膜技術により上部アース層（１２）及び下部アース層とともに形成されており、供給線路（１８）及び結合スリット（２０）はメッキされたスルーコンタクト（１４）によって上部アース層から下部アース層までエンクローズされている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の周囲領域におけるオブジェクトを検出するためのレーダセンサのプレーナアンテナ装置であって、自由空間へのマイクロ波エネルギの放射のための多数のマイクロストリップ供給線路（１８）及び多数の結合スリット（２０）を有する、自動車の周囲領域におけるオブジェクトを検出するためのレーダセンサのプレーナアンテナ装置において、
供給線路（１８）及び結合スリット（２０）は多層セラミック基板（１０）にＬＴＣＣ厚膜技術により上部アース層（１２）及び下部アース層とともに形成されており、
供給線路（１８）及び結合スリット（２０）はメッキされたスルーコンタクト（１４）によって上部アース層から下部アース層までエンクローズされていることを特徴とする、自動車の周囲領域におけるオブジェクトを検出するためのレーダセンサのプレーナアンテナ装置。
【請求項２】
供給線路（１８）及び結合スリット（２０）は定められた間隔でメッキされたスルーコンタクト（１４）によって取り囲まれており、前記間隔は導波モードが形成されるクリティカルな間隔値よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
定められた間隔はほぼ０．０１*λからほぼ０．１*λまでの範囲にあり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であることを特徴とする、請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
各結合スリット（２０）はメッキされたスルーコンタクト（１４；３０；４０，４２）の１列配置によって取り囲まれていることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項記載のアンテナ装置。
【請求項５】
各結合スリット（２０）はメッキされたスルーコンタクト（３６，３８）の２列配置によって取り囲まれており、これら２つの配列は互いに整列されているか又は互いにシフトされて配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項記載のアンテナ装置。
【請求項６】
共振器の端部までの結合スリット（２０）の間隔は実質的に（２ｎ−１）*λ／４であり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数であることを特徴とする、請求項１〜５のうちの１項記載のアンテナ装置。
【請求項７】
背壁までの結合スリット（２０）の間隔は実質的に２ｎ*λ／４であり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数であることを特徴とする、請求項１〜６のうちの１項記載のアンテナ装置。
【請求項８】
メッキされたスルーコンタクト（３０，３６，３８）は結合スリット（２０）を実質的に矩形の周囲ラインに沿って取り囲んでおり、メッキされたスルーコンタクト（３０，３６，３８）のエッジまでの結合スリット（２０）の間隔はスリット方向に対して垂直方向に有利には実質的に２ｎ*λ／４であり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数であることを特徴とする、請求項１〜７のうちの１項記載のアンテナ装置。
【請求項９】
メッキされたスルーコンタクト（４２，４６）は結合スリット（２０）を実質的にスリット中心において湾曲した周囲ラインに沿って取り囲んでおり、スリットの中心における間隔は２ｎ*λ／４よりも大きく、中心の外側では２ｎ*λ／４よりも小さく、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数であることを特徴とする、請求項１〜８のうちの１項記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
メッキされたスルーコンタクト（４８，５０）は結合スリット（２０）を丸まった角を有する周囲ラインに沿って取り囲んでいることを特徴とする、請求項１〜９のうちの１項記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
２つのメッキされたスルーコンタクト列は半波長の間隔で設けられていることを特徴とする、請求項１〜１０までのうちの１項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、自由空間へのマイクロ波エネルギの放射のための多数のマイクロストリップ供給線路及び多数の結合スリットを有する、自動車の周囲領域におけるオブジェクトを検出するためのレーダセンサのプレーナアンテナ装置に関する。
従来技術
刊行物ＥＰ０６８５９３０Ａ１から、例えば先行車両の距離及び相対速度を検出するために、車両に支持器具によってレーダセンサを固定することが既に公知である。そこに記述されているレーダセンサは発振器、混合器、増幅器、マイクロ波ビームの送受信のためのアンテナ装置及び評価電子装置を有する受信器を含む。このようなレーダセンサのための有利なケーシングは例えば刊行物ＤＥ１９９０４３０３Ａ１に開示されている。
本発明の記述
本発明の課題は、ＬＴＣＣテクノロジ（Low Temperature Cofired Ceramics  低温同時焼成セラミックス）において製造されかつプレーナデザインにおいて良好なアンテナ効率を達成する、冒頭に挙げた種類のアンテナ装置を提供することである。上記課題は請求項１に記載の構成によって解決される。本発明の有利な実施形態及び改善実施形態は従属請求項に記述されている。
【０００２】
本発明は、この場合ＬＴＣＣ厚膜技術におけるアンテナ装置のデザインにおいては穴又はキャビティが可能ではないという考察から出発する。ウェーブ放出も自由空間の方向において高い比誘電率によって弱められる。この代わりにマイクロ波エネルギはセラミックにおいて漂遊する。
【０００３】
本発明によれば供給線路及び結合スリットが多層セラミック基板にＬＴＣＣ厚膜技術により上部及び下部アース層とともに形成されており、供給線路及び結合スリットはメッキされたスルーコンタクトによって上部アース層から下部アース層までエンクローズされている。これによって、マイクロ波エネルギが他の回路の中へと入射されないことが保証される。
【０００４】
特許請求項２によれば、有利には、供給線路及び結合スリットは定められた間隔でメッキされたスルーコンタクトによって取り囲まれており、この間隔は導波モードが形成されるクリティカルな間隔値よりも小さい。このシールドによってビームのための線路はいわば釘付けにされる。
【０００５】
有利には特許請求項３の手段によれば、定められた間隔はほぼ０．０１*λからほぼ０．１*λまでの範囲にあり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長である。
【０００６】
特許請求項４記載の有利な改善実施形態によれば、各結合スリットはメッキされたスルーコンタクトの１列配置によって取り囲まれている。
【０００７】
代替的に、各結合スリットはメッキされたスルーコンタクトの２列配置によって取り囲まれている。この場合これら２つの配列は互いに整列されているか又は互いにシフトされて配置されている。当然、他の形態、例えば３列、４列又はｎ列の配置も可能であるが、これにより所要面積は増大する。
【０００８】
特許請求項６の手段によれば、共振器の端部までの結合スリットの間隔は実質的に（２ｎ−１）*λ／４であり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数である。最も簡単なケースでは、共振器の端部までの結合スリットの間隔はほぼλ／４であり、従ってｎ＝１である。
【０００９】
特許請求項７によれば、背壁までの結合スリットの間隔は実質的に２ｎ*λ／４であり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数である。最も簡単なケースでは、背壁までの結合スリットの間隔はほぼλ／２であり、従ってｎ＝１である。
【００１０】
特許請求項８による有利な実施形態では、メッキされたスルーコンタクトは結合スリットを実質的に矩形の周囲ラインに沿って取り囲んでおり、メッキされたスルーコンタクトのエッジまでの結合スリットの間隔はスリット方向に対して垂直方向に有利には実質的に２ｎ*λ／４であり、ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数である。この場合、最も簡単なケースでは、間隔はほぼλ／２であり、従ってｎ＝１である。
【００１１】
スリット全体へのエネルギのとりわけ高い伝送は、特許請求項９の手段によって達成され、この特許請求項９によれば、メッキされたスルーコンタクトは結合スリットを実質的にスリット中心において湾曲した周囲ラインに沿って取り囲んでいる。この場合、スリットの中心における間隔は２ｎ*λ／４よりも幾分大きく、中心の外側では２ｎ*λ／４よりも小さい。ここでλは放射されるマイクロ波ビームの波長であり、ｎは自然数である。
【００１２】
横方向に漂遊するエネルギを結合スリットへと反射するためには、特許請求項１０によれば、メッキされたスルーコンタクトは結合スリットを丸まった角を有する周囲ラインに沿って取り囲んでいる。
【００１３】
阻止作用（Sperrwirkung）を増大させるためには、特許請求項１１によれば、２つのメッキされたスルーコンタクト列は半波長の間隔で設けられている。
【００１４】
全体として、本発明の実施形態は、穴又はキャビティの必要なしにアンテナ装置の完全なプレーナデザイン、ＬＴＣＣテクノロジにおける簡単かつコスト安な実現、他の回路部分からの完全なシールディング及び漂遊フィールドのリカバリを提供する。これによって放射されるパワーが増大し、従ってアンテナの効率も増大する。
図面の短い記述
本発明の実施例を次に図面に基づいて詳しく説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施例のプレーナアンテナ装置の正面図を示し、
図２は４つのエレメントを有するアンテナアレイのための結合スリットのシールドの変形実施例（ａ）〜（ｄ）を示し、
図３はとりわけコンパクトな寸法を有するメッキされたスルーコンタクトのための有利な配列変形実施例（ａ）〜（ｆ）を示し、
図４はとりわけ高いゲインを有するメッキされたスルーコンタクトのための有利な配列変形実施例（ａ）〜（ｆ）を示す。
本発明の実施の最良の方法
図１は本発明の実施例によるプレーナアンテナ装置１００の正面図を示す。アンテナ装置１００は上部アース層１２及び図１の図面では見ることができない下部アース層を有するＬＴＣＣ基板１０を有する。多数の矩形状のメッキされたスルーコンタクト１４が上部アース層と下部アース層とを接続する。
【００１６】
アンテナ装置１００はさらにマイクロストリップ供給ネットワーク１６を含み、このマイクロストリップ供給ネットワーク１６はこの実施例では４つの埋め込み型供給線路１８に接続されている。４つの埋め込み型供給線路１８は、自由空間へマイクロ波ビームを出力結合するためのそれぞれ４つの結合スリット２０のうちの１つへとつながっている。供給線路１８と供給ネットワーク１６との間にはＬＴＣＣ基板１０において４つのコプレーナ導波体（coplanar waveguide）２２が設けられている。図１の実施例では、メッキされたスルーコンタクト１４は、結合スリット２０を、スリット方向においてほぼλ／２の間隔２４で及びスリット方向とは垂直方向においてほぼ０．８*λ／２乃至は１．３*λ／２の間隔２６及び２３で取り囲んでいる。
【００１７】
図２は４つのエレメントを有するアンテナアレイのためのメッキされたスルーコンタクトによるシールドの様々な変形実施例を示す。図２（ａ）では結合スリット２０が矩形の形状のメッキされたスルーコンタクトの１列配置３０によって取り囲まれている。この場合、結合スリット２０とスルーコンタクトとの間のスリット方向の間隔３２はほぼ０．１*λ／２である。上部スルーコンタクト列と下部スルーコンタクト列との間の間隔３４はほぼ１波長である。
【００１８】
図２（ｂ）は代替実施例を示し、ここでは結合スリット２０が図２（ａ）と変わらない間隔で２列のスルーコンタクト配置３６によって取り囲まれている。これら２つのスルーコンタクト列はこの場合互いに整列されており、つまり、スリット方向における平行線がこれらのスルーコンタクト列の２つにぶつかるか、又は、これらのスルーコンタクト列のどちらにもぶつからないかのいずれかである。スルーコンタクト列３８の互いにシフトされた同様に可能な配置が図２（ｃ）及び２（ｄ）に示されている。図２（ｃ）の実施例が最もコンパクトな寸法に最適化されているのに対して、図２（ｄ）の４つのアレイエレメントは回路幅Ｂ全体に亘って分配されている。
【００１９】
スルーコンタクトの更なる有利な変形実施例が図３及び図４に図示されている。図３の構造ではそれぞれ最もコンパクトな寸法を重視しており、他方で図４の構造は最大ゲインに最適化されている。
【００２０】
図３（ａ）及び図４（ａ）は、図２（ａ）と同様に、それぞれ結合スリット２０が矩形の形状のメッキされたスルーコンタクトの１列配置４０によって取り囲まれている配置を示す。スリット方向に対して垂直なスルーコンタクト４０のエッジまでの結合スリット２０の間隔はほぼλ／２である。
【００２１】
図３（ｂ）乃至は図４（ｂ）の変形実施例では結合スリット２０はスリット中心において湾曲した周囲ラインに沿ったメッキされたスルーコンタクト４２によって取り囲まれている。この場合、スルーコンタクト４２のエッジまでの結合スリット２０の間隔はスリットの中心においてλ／２よりもやや大きく、中心の外側ではλ／２よりもやや小さい。これによって、結合スリット２０全体へのエネルギの非常に良好なバンドリングが得られる。
【００２２】
図３（ｃ）乃至は図４（ｃ）及び図３（ｄ）乃至は図４（ｄ）の構造は図３（ａ）乃至は図４（ａ）及び図３（ｂ）乃至は図４（ｂ）の構造に類似するように形成されており、１列配置がそれぞれメッキされたスルーコンタクトの２重列配置４４乃至は４６によって置換されている。
【００２３】
図３（ｅ）乃至は図４（ｅ）の変形実施例は外側の角にあるエネルギを取り込む。スルーコンタクト配置４８の周囲ラインの丸まった角によって横方向に漂遊するエネルギが結合スリット２０へと反射され利用される。
【００２４】
図３（ｆ）及び図４（ｆ）の構造のメッキされたスルーコンタクト５０は、図３（ｄ）乃至は図４（ｄ）による中心において湾曲した周囲ラインの利点と図３（ｅ）乃至は図４（ｅ）の丸まった角の利点とを組み合わせており、アンテナのとりわけ良好な効率をもたらす。
【００２５】
本発明はとりわけ有利な実施例に関連して示され記述されたが、当業者にとっては本発明の思想及び範囲から逸脱することなしに形態及び詳細における変更が行われうることは自明である。従って、本発明の開示は限定的なものではない。その代わり、本発明の開示は本発明の範囲を明瞭に示し、本発明の範囲は請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例のプレーナアンテナ装置の正面図を示す。
【図２】４つのエレメントを有するアンテナアレイのための結合スリットのシールドの変形実施例（ａ）〜（ｄ）を示す。
【図３】とりわけコンパクトな寸法を有するメッキされたスルーコンタクトのための有利な配列変形実施例（ａ）〜（ｆ）を示す。
【図４】とりわけ高いゲインを有するメッキされたスルーコンタクトのための有利な配列変形実施例（ａ）〜（ｆ）を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１００  プレーナアンテナ装置
１０  ＬＴＣＣ基板
１２  上部アース層
１４  メッキされたスルーコンタクト
１６  マイクロストリップ供給ネットワーク
１８  供給線路
２０  結合スリット
２２  コプレーナ導波体
２４  間隔
２６  間隔
２８  間隔
３０  メッキされたスルーコンタクト
３２  間隔
３４  間隔
３６  ２列のメッキされたスルーコンタクト
３８  互いにシフトした２列のメッキされたスルーコンタクト
４０  メッキされたスルーコンタクト
４２  １列のメッキされたスルーコンタクト
４４  ２列のメッキされたスルーコンタクト
４６  ２列のメッキされたスルーコンタクト
４８  メッキされたスルーコンタクト
５０  メッキされたスルーコンタクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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