[发明专利]端射天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及在微波以上的频带、即毫米波为主的频带上收发模拟或数 字高频信号的天线，特别是涉及在与设置构成天线的多个导体元件的基板 相平行的方向上进行高效的放射的端射天线装置。

背景技术

近年，不仅是车载雷达，而且面向无线LAN(local area network)或 无线PAN(personal area network)，研究了毫米波技术的应用。在研究毫 米波无线部向小型终端的搭载时，天线部的小型化，即设置天线部的电路 基板的薄型化和电路面积的削减成为必须。另一方面，与微波波段相比， 在毫米波波段难以实现高输出发送系统，且传输损失增大，所以必然对天 线希望高增益特性。

作为车载雷达用途的毫米波天线，如专利文献1～3和非专利文献1 那样，已知一种将在电介质和空气的界面传送的电介质漏波向放射成分转 换的高增益的电介质漏波天线。在专利文献1中描述了一种电介质漏波天 线，具有：地板导体；电介质基板，其设置在该地板导体的一个面侧并且 与该地板导体之间形成将电磁波沿着表面从一个端侧向另一个端侧传送 的传送路线；加感体，其加感在该电介质基板上，并将所述电磁波从电介 质基板的表面漏出；和供电部，其对由所述地板导体和所述电介质基板形 成的传送路线的一个端侧供给电磁波，其特征在于：在所述地板导体和电 介质基板之间设置了电介质层，该电介质层具有比该电介质基板更小的介 电常数。加感体是以与传输路线内的电磁波的传输方向相正交的方式并以 规定间隔d平行设置的多个金属带，并在电介质基板上形成于与电介质层 的一侧相反一侧的表面上，而且，将在电介质基板中传输的电磁波的一部 分向电介质漏波进行转换。

根据专利文献1，为了在以与电介质基板正交的轴为基准的角度φn 的方向上使由介质漏波漏出，加感体的配置间隔d有必要满足以下表达式。

[数1]

sin(φn)

＝(β/k0)+n(λ0/d)

＝(λ0/λg)+n(λ0/d)

其中，λ0是自由空间波长，λg是电介质传送路线的传送路线内波 长，β是电介质传送路线的传输常数，k0是自由空间中的传输常数，n是 整数。本申请或专利文献1对作为目标的平行于电介质基板的放射成分进 行讨论时，角度φn是90度。如果假定只有n＝-1是成为放射波的端射的 条件，来选择加感体的配置间隔d，则加感体的配置间隔d就满足以下的 表达式。

[数2]

d]]>

=λ0/[(λ0/λg)-1]]]>

其中，εr是电介质基板的比介电常数。

此外，在非专利文献1中，描述了使用专利文献1的技术，用60～70％ 左右的效率来实现30dBi左右的增益的电介质漏波天线的设计例。根据非 专利文献1内的图5和表3，可知电介质基板的尺寸(开口部)是60×60mm， 设置金属带(加感体)的间隔d是1.7mm，所以在非专利文献1的电介质 漏波天线中，经30周期以上配置金属带。

此外，在专利文献1的电介质漏波天线中，为了抑制由加感体产生的 传送路线内反射，以将所述加感体(以下称作第一加感体)的金属带分别 形成成对的方式设置另一组的加感体(以下称作第二加感体)的金属带。 第二加感体的金属带具有配置间隔d而彼此平行设置，在电介质基板上， 在与第一加感体相反的一侧(即面向电介质层的一侧)形成。此外，第二 加感体的金属带相对于传送路线内波长λg，设置在沿着传送路线的传送 方向从第一加感体的金属带只偏移λg/4的位置上。第一加感体和第二加 感体分别作为加感体以彼此抵消相互的反射的方式在电路上起作用。