(57)【要約】【課題】方位角θの範囲が広く、モノパルス出力に折り返しの無いアレーアンテナ。【解決手段】マイクロストリップアレーアンテナ１００は誘電体基板１、接地板３及びストリップ導体２から成る。ストリップ導体２は互いに合同で隣り合うアレーが距離ｄ平行移動した関係の単位アレーアンテナ１１乃至１４と結合及び分岐線路部１５０とから成り、結合及び分岐線路部１５０に給電点１０１及び１０２を有する。結合及び分岐線路部１５０は給電点１０１に各単位アレーアンテナ１１、１２及び１３で受信した空間波長λの電磁波が、位相関係に変化無しに等比合成されて出力される。給電点１０２には、各単位アレーアンテナ１２、１３及び１４で受信した空間波長λの電磁波が、位相関係に変化無しに等比合成されて出力される。方位角θの広い範囲で用いられるべき位相モノパルスレーダ装置の受信アンテナとして、有効なアンテナである。【選択図】図１
2009076986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に導体の接地板が形成された誘電体基板と、その誘電体基板の表面に形成されたストリップ導体とから形成された、給電点を２個有するマイクロストリップアレーアンテナにおいて、
前記ストリップ導体は、複数個の単位アレーアンテナと、結合及び分岐線路部とからなり、
前記複数個の単位アレーアンテナは、互いに合同な単位アレーアンテナを、等間隔で、互いに平行移動させた位置に配置され、
前記結合及び分岐線路部は、
２個の給電点のうち一方に、前記複数個の単位アレーアンテナの配列の一端から、前記単位アレーアンテナの総数の過半数である所定個数の隣接する単位アレーアンテナの、所定の波長の受信信号を、位相関係を変化させること無く等比合成して出力し、
２個の給電点のうち他方に、前記複数個の単位アレーアンテナの配列の他端から前記所定個数の隣接する単位アレーアンテナの前記所定の波長の受信信号を、位相関係を変化させること無く等比合成して出力するものであることを特徴とするマイクロストリップアレーアンテナ。
【請求項２】
前記単位アレーアンテナは、線状に配設された給電ストリップ線路と、前記給電ストリップ線路の両側辺のうち少なくとも一方の側辺に沿って所定間隔で、その側辺から接続配列された複数の短冊形状の放射アンテナ素子とから成ることを特徴とする請求項１に記載のマイクロストリップアレーアンテナ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマイクロストリップアレーアンテナを受信用アンテナとして有し、前記２個の給電点の位相差を検出可能な検出器を有する位相モノパルスレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位相モノパルスレーダ装置と、その受信アンテナとして適するマイクロストリップアレーアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
位相モノパルスレーダ装置とは、送信アンテナから放射された高周波（レーダ波）の物体からの反射波を、間隔Ｄの２つの受信アンテナで受信し、それら受信信号の位相差Φから、物体の方位角θを得る装置である。ここに、Φ及びθをラジアン単位とし、高周波（レーダ波）の波長をλとすれば、Φ＝（２πＤｓｉｎθ）／λの関係が成立する。２つの受信アンテナの間隔Ｄがλ／２よりも小さければ、方位角θは−πからπまで検出可能である。一方、方位角θの検出範囲をそれよりも狭くする場合は、２つの受信アンテナの間隔Ｄをλ／２よりも大きくすることもできる。間隔Ｄをλ／２よりも大として方位角θを−πからπまで検出しようとすると、位相差Φに折り返しが生ずる。
【０００３】
位相モノパルス方式により検出すべき方位角θの範囲を、数°よりも大きい広角とする場合には、検出したい方位角θの範囲内において位相差出力Φの折り返し（アンビギュイティ）が生じないようしなければならない。このためには、上述したように２つのアンテナの位相中心（一般にはアンテナ開口の物理的中心）の間隔Ｄを小さくする必要がある。一方で、検出したい方位角範囲よりも大きな方位角においては、受信機入力のレベル飽和や、誤検出等を避ける目的に、アンテナの感度を下げる（指向性を絞る）ことが望まれる。例えば位相中心間隔Ｄを小さくする方法として、ホーン、パラボラ、レンズ等を用いた開口面アンテナではその開口そのものの面積を小さくする技術がある。マイクロストリップアレーアンテナでは単位アレーアンテナの配列数を少なくすることで、物理的に２つのアンテナを近接させることが一般的である。マイクロストリップアレーアンテナで単位アレーアンテナの配列数を減少させずに位相中心間隔Ｄを小さくする方法としては、特許文献１の技術がある。
【特許文献１】２０００−０３１７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
位相差Φの検出の際にアンビギュイティを生じさせない目的でアンテナ開口を縮小することは、アンテナの指向性をブロードにすることになる。従って、検出したい方位角θの範囲外から受信レベルの大きな受信波が入射した場合、受信機が飽和する問題が発生する可能性がある。例えば車載の前方監視ミリ波レーダで、まったく交叉の危険性のない斜め前方に、巨大な反射断面積をもつ物体（道路脇の大きな看板等）が接近した場合などが、その状況の一例である。このように、方位角θの検出すべき範囲外から、受信レベルの大きな受信波が入射することは好ましくない場合がある。
【０００５】
一例として、図１２に示すマイクロストリップアレーアンテナ９００の指向性を説明する。図１２．Ａはマイクロストリップアレーアンテナ９００の平面図、図１２．Ｂはその側面図である。マイクロストリップアレーアンテナ９００は、図１２．Ｂに示す通り、ｘｙ平面に平行な両面を有する誘電体基板１の裏面（ｚ軸の負方向側）に導体から成る接地板３を、表面（ｚ軸の正方向側）にストリップ導体２９を形成したアンテナである。ストリップ導体２９の構成は、図１２．Ａに示す通りであって次のようである。まず、ｙ軸方向を長手方向とする線状の給電ストリップ線路１１ｓと、当該給電ストリップ線路１１ｓに接続され、ｘ軸の負方向側に長手方向を有する矩形状の９個の放射アンテナ素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ及び１１ｉ（これらはこの順にｙ軸の負方向から正方向に向って給電ストリップ線路１１ｓに接続されている。）から成る単位アレーアンテナ１１を有する。単位アレーアンテナ１１の給電ストリップ線路１１ｓのｙ軸の負方向の延長端は給電点９０１である。また、単位アレーアンテナ１１と全く合同な単位アレーアンテナ１２が形成されている。ここで、単位アレーアンテナ１１の給電ストリップ線路１１ｓ、放射アンテナ素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ及び１１ｉ、並びに給電点９０１に対応して、単位アレーアンテナ１２の給電ストリップ線路１２ｓ、放射アンテナ素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ及び１２ｉ、並びに給電点９０２が形成されている。本例では、所定のレーダ波の空間波長をλ、誘電体基板１を介してストリップ導体２９と接地板３で形成される導波路内の管内波長をλgとして、各放射アンテナ素子１１ａ〜１１ｉ及び１２ａ〜１２ｉの長手方向の長さをλg／２、単位アレーアンテナ１１及び１２内部での各放射アンテナ素子の間隔をλg、単位アレーアンテナ１１を単位アレーアンテナ１２に重ねるためのｘ軸方向の移動量ｄ＝０．５１λとした。以後移動量ｄをアンテナ間隔ｄと言う。また、給電点９０１からそれに最も近い放射アンテナ素子１１ａまでの距離と、給電点９０２からそれに最も近い放射アンテナ素子１２ａまでの距離は等しいものとする。
【０００６】
図１２に示すマイクロストリップアレーアンテナ９００の、受信アンテナとしてのｚｘ面内の指向性パターンは図１３のようになる。尚、横軸は、ｚ軸の正の向きをｘ軸方向に傾けた際の角度θであり、以後、単に方位角θと呼ぶ。また、単位はｄｅｇ（°）である。縦軸はゲインであって単位はｄＢである。これに、図３に示す指向性パターンを有する送信アンテナを組み合わせると、送信アンテナ及び受信アンテナを合わせた指向性パターンは、図１４のような指向性パターンとなる。今、求められる送信アンテナ及び受信アンテナを合わせたゲインが、例えば図１４で短い破線と長い破線で示す、次のような特性、即ち、｜θ｜≦３０ｄｅｇで２５ｄＢ以上、｜θ｜≧６０ｄｅｇで５ｄＢ未満、その間では−２｜θ｜／３＋４５ｄＢ未満の特性を要求される場合は、図１２のマイクロストリップアレーアンテナ９００は採用できないことがわかる。
【０００７】
尚、図１２のマイクロストリップアレーアンテナ９００は、２つの給電点９０１及び９０２にｘ軸方向に間隔ｄだけ離れた２つの単位アレーアンテナ１１及び１２の出力が、位相関係の変化無しに出力される。よって、それら出力の位相差Φと方位角θの関係であるモノパルス出力は、Ｄ＝ｄ＝０．５１λであるから、｜θ｜≦約７８．６ｄｅｇにおいて折り返しを有しない。
【０００８】
一方、特許文献１の技術は、同じ開口面をもつ２つのアレーアンテナの、素子配列を入れ子にすることで、求めたいレンジ方向（特許文献１の図１でｙ軸方向）の位相中心間隔を小さくできるとするものである。一方で、それとは直行する方向（特許文献１の図１でｘ軸方向）にも位相中心間隔がわずかながらずれる、すなわち位相モノパルスの出力信号に求めたい方向と異なる方向成分の出力が含まれているため、これが方位検出の誤差要因となるという問題がある。
【０００９】
本発明は特にマイクロストリップアレーアンテナを用いて、検出すべき方位角の範囲及び指向性パターンを容易に設計可能な、位相モノパルスレーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、裏面に導体の接地板が形成された誘電体基板と、その誘電体基板の表面に形成されたストリップ導体とから形成された、給電点を２個有するマイクロストリップアレーアンテナにおいて、ストリップ導体は、複数個の単位アレーアンテナと、結合及び分岐線路部とからなり、複数個の単位アレーアンテナは、互いに合同な単位アレーアンテナを、等間隔で、互いに平行移動させた位置に配置され、結合及び分岐線路部は、２個の給電点のうち一方に、複数個の単位アレーアンテナの配列の一端から、単位アレーアンテナの総数の過半数である所定個数の隣接する単位アレーアンテナの、所定の波長の受信信号を、位相関係を変化させること無く等比合成して出力し、２個の給電点のうち他方に、複数個の単位アレーアンテナの配列の他端から所定個数の隣接する単位アレーアンテナの所定の波長の受信信号を、位相関係を変化させること無く等比合成して出力するものであることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、単位アレーアンテナは、線状に配設された給電ストリップ線路と、給電ストリップ線路の両側辺のうち少なくとも一方の側辺に沿って所定間隔で、その側辺から接続配列された複数の短冊形状の放射アンテナ素子とから成ることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のマイクロストリップアレーアンテナを受信用アンテナとして有し、２個の給電点の位相差を検出可能な検出器を有する位相モノパルスレーダ装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２つの給電点には、各々、一部一致し、一部異なる複数個の単位アレーアンテナの合計出力が出力される。即ち、２つの給電点には、異なる２つのサブアレーアンテナが接続されているのと同等の構成である。
モノパルス出力を得るための２つのサブアレーアンテナの、それぞれを構成する単位アレーアンテナの一部を共用することで、２つのサブアレーアンテナ位相中心の間隔Ｄが小さくなる。
よって、２つのサブアレーアンテナのレンジ方向（到来波の方位を求めたい軸方向）に対してアレーの配列数が増大しても、２つのサブアレーアンテナの位相差Φから方位角θを求める際の位相折り返し（アンビギュイティ）の出現角度が小さくならないため、広角まで方位検知可能な位相モノパルスアンテナを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ストリップ導体を用いた単位アレーアンテナを複数個有する平面アンテナであれば良いが、特に各々の単位アレーアンテナが、１個の給電ストリップ線路に複数個の放射アンテナ素子を接続した構成を有する場合に、設計及び製造が容易である。
この際、給電ストリップ線路の長手方向に対して垂直方向に等間隔で、複数個の単位アレーアンテナを配列させると良い。
結合及び分岐線路部は、２つの給電点の各々に、所定の複数個の単位アレーアンテナの出力を、位相関係を変化させること無く等比合成して出力させるものであれば任意の公知の手法で設計できる。尚、位相関係を変化させること無くとは、互いに合同な単位アレーアンテナの対応点における位相関係が、給電点に出力される各アンテナ成分の位相関係に等しければ良い。この点で、伝送線路の長さの差が、用いるべき例えばレーダ波のマイクロストリップの管内波長の整数倍の長さである場合は、位相を変化させないものとする。
以下、図面を参照しながら本発明の具体例について説明する。尚、各図は本発明の特徴部分の概略を示しているに留まり、接続点の位置、各放射アンテナ素子の幅等は適宜周知の設計事例に基づいて設計されるべきものである。
【実施例１】
【００１３】
図１．Ａは、本発明の具体的な一実施例に係るマイクロストリップアレーアンテナ１００の構成を示す平面図、図１．Ｂはその側面図である。マイクロストリッストリップアレーアンテナ１００は以下に示す通り、２つの給電点の出力の位相差Φを検出することで、位相モノパルス出力を検出でき、位相モノパルスレーダの受信アンテナとして使用できる。
【００１４】
本実施例に係るマイクロストリッストリップアレーアンテナ１００の構成は次の通りである。図１．Ｂに示す通り、ｘｙ平面に平行な両面を有する誘電体基板１と、その裏面（ｚ軸の負方向側）に導体から成る接地板３と、表面（ｚ軸の正方向側）にストリップ導体２とを有するアンテナである。ストリップ導体２は、図１．Ａに示す通り、単位アレーアンテナ１１乃至１４、結合及び分岐線路部１５０から構成されている。給電点１０１及び１０２は結合及び分岐線路部１５０内にある。
【００１５】
詳細を説明する。まず、ｙ軸方向を長手方向とする線状の給電ストリップ線路１１ｓと、当該給電ストリップ線路１１ｓに接続され、ｘ軸の負方向側に長手方向を有する矩形状の９個の放射アンテナ素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ及び１１ｉ（これらはこの順にｙ軸の負方向から正方向に向って給電ストリップ線路１１ｓに接続されている。）から成る単位アレーアンテナ１１を有する。また、単位アレーアンテナ１１と全く合同な３つの単位アレーアンテナ１２、１３、１４が形成されている。即ち、単位アレーアンテナ１１の給電ストリップ線路１１ｓ、放射アンテナ素子１１ａ〜１２ｉに対応して単位アレーアンテナ１２（、１３、１４）の給電ストリップ線路１２ｓ（、１３ｓ、１４ｓ）、放射アンテナ素子１２ａ〜１２ｉ（、１３ａ〜１３ｉ、１４ａ〜１４ｉ）が形成されている。
【００１６】
本実施例では、所定のレーダ波の空間波長をλ、誘電体基板１を介してストリップ導体２と接地板３で形成される導波路内の管内波長をλgとして、各放射アンテナ素子１１ａ〜１１ｉ、１２ａ〜１２ｉ、１３ａ〜１３ｉ、及び１４ａ〜１４ｉの長手方向の長さをλg／２、単位アレーアンテナ１１、１２、１３及び１４内部での各放射アンテナ素子の間隔をλg、単位アレーアンテナ１１と単位アレーアンテナ１２とのアンテナ間隔ｄを、ｄ＝０．５１λとした。単位アレーアンテナ１２と単位アレーアンテナ１３とのアンテナ間隔と、単位アレーアンテナ１３と単位アレーアンテナ１４とのアンテナ間隔も、共にｄとした。
以上の構成の各単位アレーアンテナ１１、１２、１３及び１４は、空間波長λの電磁波に対して共振するので、空間波長λの電磁波を受信するアンテナとして作用する。
【００１７】
また、単位アレーアンテナ１１乃至１４の左端（ｙ軸の負方向の端）は、結合及び分岐線路部１５０に接続されている。結合及び分岐線路部１５０の左端には給電点１０１及び１０２が形成されている。
結合及び分岐線路部１５０は、単位アレーアンテナ１１乃至１４の左端と給電点１０１及び１０２とを接続しており、その構成は次の通りである。まず、単位アレーアンテナ１２及び１３の左端から結合点１５４までストリップ導体が各々形成されている。次に接続点１５４から左側の分岐点１５３までストリップ導体が形成されている。次に分岐点１５３と単位アレーアンテナ１１の左端から、結合点１５１までストリップ導体が形成されており、結合点１５１から給電点１０１までストリップ導体が形成されている。同様に、分岐点１５３と単位アレーアンテナ１４の左端から、結合点１５２までストリップ導体が形成されており、結合点１５２から給電点１０２までストリップ導体が形成されている。
以上の、単位アレーアンテナ１１乃至１４と結合及び分岐線路部１５０とからストリップ導体２は構成されている。
【００１８】
尚、給電点１０１から、各単位アレーアンテナ１１、１２及び１３の給電点１０１に最も近い放射アンテナ素子１１ａ、１１ｂ及び１１ｃまでの各々の電気長（管内波長λgの倍数）と、給電点１０２から、各単位アレーアンテナ１２、１３及び１４の給電点１０２に最も近い放射アンテナ素子１２ａ、１３ｂ及び１４ｃまでの各々の電気長とは全て等しいものとする。尚、伝送線路の長さの差は、用いる例えばレーダ波の、マイクロストリップの管内波長の整数倍の長さである場合は、位相を変化させないものであるので無視するものとする。
また、公知の技術により結合点１５１及び１５２を設計することにより、給電点１０１には各単位アレーアンテナ１１、１２及び１３の出力が等比合成されて出力され、給電点１０２には各単位アレーアンテナ１２、１３及び１４の出力が等比合成されて出力されるものとする。
【００１９】
即ち、給電点１０１には、各単位アレーアンテナ１１、１２及び１３で受信した空間波長λの電磁波が、位相関係に変化無しに等比合成されて出力される。同様に、給電点１０２には、各単位アレーアンテナ１２、１３及び１４で受信した空間波長λの電磁波が、位相関係に変化無しに等比合成されて出力される。
【００２０】
ここで、給電点１０１に接続されたものが単位アレーアンテナ１１、１２及び１３から成るサブアレーアンテナ１１０であると考えることができる。同様、給電点１０２に接続されたものが単位アレーアンテナ１２、１３及び１４から成るサブアレーアンテナ１２０であると考えることができる、すると、サブアレーアンテナ１１０とサブアレーアンテナ１２０は全く合同で位置がｘ軸方向にｄだけ移動させたものであるから、給電点１０１の出力と給電点１０２の出力の差Φ＝φは、位相中心の間隔Ｄ＝ｄであるような位相モノパルス出力となる。これにより、波長λの到来波の到来した角度（方位角）θが算出可能となる。
【００２１】
ｄ＝０．５１λとした場合の図１のマイクロストリップアレーアンテナ１００の給電点１０１に出力される受信アンテナとしての指向性パターンを図２に示す。尚、給電点１０２に出力される受信アンテナとしての指向性パターンも同様である。ここで、構成の詳細は略すが、４列のマイクロストリップアレーアンテナから構成される送信アンテナを形成し、その送信アンテナの指向性パターンが図３の様であるとすると、当該送信アンテナとサブアレーアンテナ１１０の受信アンテナとを組み合わせた場合の送受信の指向性パターンは図４の様になる。図４の送受信アンテナを合わせたゲインに、例えば、｜θ｜≦３０ｄｅｇで２５ｄＢ以上、｜θ｜≧６０ｄｅｇで５ｄＢ未満、その間では−２｜θ｜／３＋４５ｄＢ未満の特性を要求される場合に、採用可能な位相モノパルスアンテナを構成すべき２つのアンテナの指向性パターンである。
【００２２】
図１のマイクロストリップアレーアンテナ１００の位相モノパルス出力を図５に示す。方位角θに対し、位相モノパルス出力Φ（＝φ）は、｜θ｜≦約７８．５ｄｅｇの範囲で折り返しが生じていない。即ち、方位角θの範囲｜θ｜≦３０ｄｅｇで用いられるべき位相モノパルスレーダ装置の受信アンテナとして、有効なアンテナである。
【００２３】
〔比較例〕
実施例１に係る図１のマイクロストリップアレーアンテナ１００の有効性を示すために、次のような構成のマイクロストリップアレーアンテナ８００を構成して特性を調べた。図６．Ａは比較例に係るマイクロストリップアレーアンテナ８００の構成を示す平面図、図６．Ｂはその側面図である。図６．Ｂのマイクロストリップアレーアンテナ８００のストリップ導体２８の構成は、分離した２つのサブアレーアンテナ８１０及び８２０から成る。サブアレーアンテナ８１０は、図１のマイクロストリップアレーアンテナ１００の単位アレーアンテナ１１と合同な、単位アレーアンテナ１１、１２及び１３と、その左端に接続された接続部８５１と接続部８５１の左端の給電点８０１とから成る。同様にサブアレーアンテナ８２０は、図１のマイクロストリップアレーアンテナ１００の単位アレーアンテナ１１と合同な、単位アレーアンテナ１４、１５及び１６と、その左端に接続された接続部８５２と接続部８５２の左端の給電点８０２とから成る。単位アレーアンテナ１１乃至１６は、全て、隣り合うアレーと間隔ｄ＝０．５１λだけ離れている。接続部８５１は、単位アレーアンテナ１１、１２及び１３の出力を位相の変化無しに等比合成して給電点８０１に出力する。同様に、接続部８５２は、単位アレーアンテナ１４、１５及び１６の出力を位相の変化無しに等比合成して給電点８０２に出力する。
【００２４】
比較例に係る図６のマイクロストリップアレーアンテナ８００の、サブアレーアンテナ８１０の受信アンテナとしての指向性パターンを図７に示す。図７は図２とほぼ同様である。これに、図３の送信アンテナを組み合わせた場合の、送受信の指向性パターンを図８に示す。図８は図４とほぼ同様である。即ち、方位角θに対し、ゲインが｜θ｜≦３０ｄｅｇで２５ｄＢ以上、｜θ｜≧６０ｄｅｇで５ｄＢ未満、その間では−２｜θ｜／３＋４５ｄＢ未満の特性を有する。
一方、比較例に係る図６のマイクロストリップアレーアンテナ８００の、サブアレーアンテナ８１０と８２０とは、ｘ軸方向に距離３ｄだけ平行移動させることで重ね合わせができるものであるから、位相モノパルスアンテナとしての２つのアンテナの位相中心の間隔Ｄは３ｄである。そこで、方位角θと位相差Φの関係（モノパルス出力）を示すと図９のようになる。比較例に係る図６のマイクロストリップアレーアンテナ８００は、２つのアンテナの位相中心の間隔Ｄが、３ｄ＝１．５３λであるので、方位角θ＝±約１９．１ｄｅｇでモノパルス出力に折り返しが生じてしまう。即ち、比較例に係る図６のマイクロストリップアレーアンテナ８００は、例えば方位角θの範囲が｜θ｜≦３０ｄｅｇで用いられるべき位相モノパルスレーダ装置の受信アンテナとしては、有効なアンテナではない。これは図６のマイクロストリップアレーアンテナ８００を構成するサブアレーアンテナ８１０と８２０とが、ｘ軸方向に距離３ｄ＝１．５３λだけ平行移動させた関係にあるからである。即ち、方位角θの範囲｜θ｜≦３０ｄｅｇで用いられるべき位相モノパルスアンテナとして用いるには、２つの受信アンテナの位相中心の間隔Ｄが大きすぎるためである。
【実施例２】
【００２５】
図１０．Ａは、本発明の具体的な他の実施例に係るマイクロストリップアレーアンテナ２００の構成を示す平面図であり、図１０．Ｂはその側面図である。マイクロストリップアレーアンテナ２００のストリップ導体２２が、図１に示した実施例１に係るマイクロストリップアレーアンテナ１００のストリップ導体２と異なる点は、結合及び分岐線路部１５０に替えて結合及び分岐線路部２５０を設けた点である。
図１０．Ａの結合及び分岐線路部２５０は、図１．Ａの結合及び分岐線路部１５０の接続点１５４及び分岐点１５３に替えて、方向性結合器２５５を用いることとしたものである。方向性結合器２５５は、ストリップ導体を方形の枠状に形成し、１頂点を単位アレーアンテナ１２に、他の１頂点を単位アレーアンテナ１３に、更に他の１頂点を接続点２５１に、残った１頂点を接続点２５２に接続するものである。
図１０．Ａの結合及び分岐線路部２５０の、給電点２０１及び２０２、接続点２５１及び２５２の構成は、図１．Ａの結合及び分岐線路部１５０の、給電点１０１及び１０２、接続点１５１及び１５２の構成と同様である。
図１０のマイクロストリップアレーアンテナ２００は方向性結合器２５５により高いアイソレーション特性を持つ。これにより単位アレーアンテナ１１の受信信号は給電点２０１に影響を及ぼさず、単位アレーアンテナ１４の受信信号は給電点２０２に影響を及ぼさない。
【００２６】
尚、実施例２の方向性結合器２５５を用いることに替えて、図１の実施例１に係るマイクロストリップアレーアンテナ１００の接続点１５４及び分岐点１５３に、ウィルキンソン型分配器を用いても良い。
【実施例３】
【００２７】
図１１．Ａは、本発明の具体的な他の実施例に係るマイクロストリップアレーアンテナ３００の構成を示す平面図であり、図１１．Ｂはその側面図である。マイクロストリップアレーアンテナ３００のストリップ導体２３が、図１に示した実施例１に係るマイクロストリップアレーアンテナ１００のストリップ導体２と異なる点は、単位アレーアンテナ１５を追加して単位アレーアンテナを５個とし、給電点３０１には単位アレーアンテナ１１乃至１４の４つの受信信号の位相関係を変化させること無く等比合成して出力し、給電点３０２には単位アレーアンテナ１２乃至１５の４つの受信信号の位相関係を変化させること無く等比合成して出力する結合及び分岐線路部３５０を用いることである。結合及び分岐線路部３５０の接続点３５４は単位アレーアンテナ１２乃至１４の出力を位相関係を変化させること無く等比合成するものである。この際、接続点３５４から例えば放射アンテナ素子１２ａ、１３ａ、１４ａまでの伝送距離は、管内波長λgの整数倍の差を無視して等しい。
【００２８】
図１１に示すマイクロストリップアレーアンテナ３００は、実質的には、給電点３０１に単位アレーアンテナ１１乃至１４から成るサブアレーアンテナ３１０が接続され、給電点３０２に単位アレーアンテナ１２乃至１５から成るサブアレーアンテナ３２０が接続されたものと同等である。サブアレーアンテナ３１０と３２０とは、単位アレーアンテナの間隔ｄだけｘ軸方向に平行移動させた関係にあるので、マイクロストリップアレーアンテナ３００を位相モノパルスアンテナとして用いる場合に、サブアレーアンテナ３１０と３２０の位相中心の間隔Ｄはｄに等しい。
【００２９】
上記実施例においては、方位角θの範囲として｜θ｜≦３０ｄｅｇにおいて２５ｄＢ以上との特性が要求される場合を示したが、当該特性自体は本願発明の本質には関係ない。本願発明は、要求される特性に応じて、方位角θが数ｄｅｇを越え、且つ一定の大きさ以下でのみ大きなゲインを得るべき位相モノパルスアンテナを設計する際に適用できるものである。
【００３０】
以上の実施例においては、一方のみの給電点に影響する単位アレーアンテナを各々１本とする構成を示したが、一方のみの給電点に影響する単位アレーアンテナを各々複数本とする構成でも良い。この場合、ｎ本の単位アレーアンテナを間隔ｄで配置し、ｍ本（ｍ＜ｎ）を２つの給電点に対して共有させると、２つのサブアレーアンテナの間隔Ｄは、Ｄ＝（ｎ−ｍ）ｄ／２となる。例えば、合計６本の単位アレーアンテナを用い、結合及び分岐線路部により、中央の２本を共有して、２つの給電点に各々４本の単位アレーアンテナから成るサブアレーを接続するのと同等の構成としても良い。この場合２つのサブアレーアンテナの間隔Ｄは、隣り合う単位アレーアンテナの間隔ｄの２倍となる。
【００３１】
また、以上の実施例においては、２つの給電点に対し共有される単位アレーアンテナを複数本とする構成を示したが、２つの給電点に対し共有される単位アレーアンテナを１本のみとする構成でも良い。例えば、合計３本の単位アレーアンテナを用い、結合及び分岐線路部により、中央の１本を共有して、２つの給電点に各々２本の単位アレーアンテナから成るサブアレーを接続するのと同等の構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、先行車や障害物を検出するための自動車搭載用レーダの位相モノパルスアンテナとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の具体的な第１の実施例に係るマイクロストリップアレーアンテナ１００の構成を示す平面図（１．Ａ）及び側面図（１．Ｂ）。
【図２】マイクロストリップアレーアンテナ１００のサブアレーアンテナ１１０の受信アンテナとしての指向性パターン図。
【図３】実施例で用いた送信アンテナの指向性パターン図。
【図４】サブアレーアンテナ１１０を受信アンテナとした場合の、送受信の指向性パターン図。
【図５】マイクロストリップアレーアンテナ１００のモノパルス出力のグラフ図。
【図６】比較例に係るマイクロストリップアレーアンテナ８００の構成を示す平面図（６．Ａ）及び側面図（６．Ｂ）。
【図７】マイクロストリップアレーアンテナ８００のサブアレーアンテナ８１０の受信アンテナとしての指向性パターン図。
【図８】サブアレーアンテナ８１０を受信アンテナとした場合の、送受信の指向性パターン図。
【図９】マイクロストリップアレーアンテナ８００のモノパルス出力のグラフ図。
【図１０】本発明の具体的な第１の実施例に係るマイクロストリップアレーアンテナ２００の構成を示す平面図（１０．Ａ）及び側面図（１０．Ｂ）。
【図１１】本発明の具体的な第１の実施例に係るマイクロストリップアレーアンテナ３００の構成を示す平面図（１１．Ａ）及び側面図（１１．Ｂ）。
【図１２】従来のマイクロストリップアレーアンテナ９００の構成を示す平面図（１２．Ａ）及び側面図（１２．Ｂ）。
【図１３】マイクロストリップアレーアンテナ９００の単位アレーアンテナ１１の受信アンテナとしての指向性パターン図。
【図１４】単位アレーアンテナ１１を受信アンテナとした場合の、送受信の指向性パターン図。
【符号の説明】
【００３４】
１００、２００、３００：位相モノパルスアンテナとして使用可能なマイクロストリップアレーアンテナ
１：誘電体基板
２、２２、２３：ストリップ導体
３：導体から成る接地板
１ｋ（ｋ＝１〜６）：単位アレーアンテナ
１ｋａ〜１ｋｉ（ｋ＝１〜６）：放射アンテナ素子
１ｋｓ（ｋ＝１〜６）：給電ストリップ線路
１０１、１０２、２０１、２０２、３０１、３０２：給電点
１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０：サブアレーアンテナ
１５０、２５０、３５０：結合及び分岐線路部
【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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【図１３】
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【図１４】
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