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公開番号2025085050
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-04
出願番号2023198725
出願日2023-11-23
発明の名称アンテナデバイス
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類H01Q 13/10 20060101AFI20250528BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】管幅方向への体格の拡大を抑制しつつアンテナ開口を多数設けやすいアンテナデバイスを提供する。
【解決手段】第1導波管路13は、管長手方向D1に垂直な管路横断面において管高さ方向D2へ延びた断面形状を成し、第2導波管路21は、その管路横断面において管幅方向D3へ延びた断面形状を成している。そして、第1導波管路13は、偏波変換部16の変換空間17から管長手方向D1の一方側へ延伸し、第2導波管路21は、変換空間17から管長手方向D1の他方側へ延伸し、その第2導波管路21には複数のアンテナ開口24が接続されている。このような構成により、第1導波管路13は、複数のアンテナ開口24に対し管長手方向D1の一方側に設けられる。従って、アンテナデバイス1の体格が管幅方向D3へ拡大することを抑制することが可能である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
アンテナデバイスであって、
電波を伝搬する変換空間（１７）が形成された偏波変換部（１６）と、
前記変換空間に対し第１方向（Ｄ１）の一方側から接続し前記変換空間から前記第１方向の前記一方側へ延伸し前記電波を伝搬する第１導波管路（１３）が形成された第１導波管部（１２）と、
前記変換空間に対し前記第１方向の他方側から接続し前記変換空間から前記第１方向の前記他方側へ延伸し前記電波を伝搬する第２導波管路（２１）、および、前記第２導波管路に対し前記第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）の一方側から接続し前記第２方向の前記一方側を向いて外部空間（ＳＰ）へ開放され前記第１方向に並んで配置された複数のアンテナ開口（２４、２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４７、２４８）が形成された第２導波管部（２０）とを備え、
前記変換空間は、前記第１方向の前記一方側に設けられ前記第１導波管路が接続された一端（１７ａ）と、前記第１方向の前記他方側に設けられ前記第２導波管路が接続された他端（１７ｂ）とを有し、
前記偏波変換部は、前記変換空間の前記一端と前記他端との間で、前記電波を伝搬しつつ、前記電波の電界が前記変換空間の前記一端では前記第１方向と前記第２方向とに垂直な第３方向（Ｄ３）に振動し且つ前記変換空間の前記他端では前記第２方向に振動するように前記電波の電界の振動方向（Ｄｅ）を変更し、
前記第１導波管路は、前記第１方向に垂直な断面である管路横断面において前記第２方向へ延びた断面形状を成し、
前記第２導波管路は、前記管路横断面において前記第３方向へ延びた断面形状を成す、アンテナデバイス。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記複数のアンテナ開口はそれぞれ、前記第２方向の前記一方側ほど拡がる孔として形成されている、請求項１に記載のアンテナデバイス。
【請求項３】
前記第２導波管部は、前記複数のアンテナ開口に対し前記第２方向の前記一方側に設けられた複数の開口周囲面（２８）を有し、
前記複数の開口周囲面はそれぞれ、前記第２方向に沿う方向視で前記複数のアンテナ開口を個別に囲むと共に環状を成し、該環状の内側を向いて形成されている、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。
【請求項４】
前記第２導波管部は、前記複数のアンテナ開口に対し前記第２方向の前記一方側に設けられた開口周囲面（２９）を有し、
前記開口周囲面は、前記第２方向に沿う方向視で前記複数のアンテナ開口をまとめて囲むと共に環状を成し、該環状の内側を向いて形成されている、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。
【請求項５】
前記第２導波管部は、前記第２導波管路内に設けられ該第２導波管路の壁面（２０３、２０４）から突き出ており該第２導波管路での前記電波の反射を抑圧する管路内突起（３０、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５）を少なくとも１つ有し、
前記管路内突起は、前記複数のアンテナ開口のうちの少なくとも何れかに対応して配置されている、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。
【請求項６】
前記複数のアンテナ開口は、前記第１方向に延伸する前記第２導波管路の中心軸線（Ｃｂ）に対し前記第３方向の一方側と他方側とへ互い違いに偏って配置されながら前記第１方向に並び、
前記管路内突起は、前記第３方向において前記第２導波管路の中心軸線に対し、該管路内突起が対応する前記アンテナ開口が偏って配置された側とは反対側に偏って配置されている、請求項５に記載のアンテナデバイス。
【請求項７】
前記管路内突起は、該管路内突起が対応する前記アンテナ開口が前記第１方向に占める範囲（Ｒ１）内に少なくとも部分的に入ると共に、該管路内突起が対応する該アンテナ開口に対し前記第１方向の前記他方側へ偏った配置とされている、請求項５に記載のアンテナデバイス。
【請求項８】
少なくとも１つの前記管路内突起に含まれる或る管路内突起が、前記複数のアンテナ開口に含まれる或るアンテナ開口に対応して配置されていることとは、前記第３方向に沿う方向視で前記複数のアンテナ開口のうち前記或るアンテナ開口が前記或る管路内突起の最も近くに配置されていることである、請求項５に記載のアンテナデバイス。
【請求項９】
前記第１導波管路は、前記電波の送信および受信の少なくとも一方を行う電気機器（２）と前記変換空間との間で前記電波を伝搬する、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、導波管を含むアンテナデバイスに関するものである。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたアンテナデバイスは、電波を放射する複数のアンテナ開口を有し、その複数のアンテナ開口は一方向へ並んで配置されている。そして、その複数のアンテナ開口と電波の受発信源とをつなぐ導波管は、複数のアンテナ開口が並んだ列に対し、上記一方向に直交する側方方向から分配器を介して接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２２／１２２３１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、特許文献１のアンテナデバイスでは、導波管が、アンテナ開口の列に対し上記側方方向から分配器を介して接続されている。このことは、上記一方向へ並んだ複数のアンテナ開口とそれに接続される導波管との組み合わせが上記側方方向に占める横幅が大きくなる原因、要するに、アンテナデバイスの体格を上記側方方向へ拡大させる原因になっている。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。
【０００５】
本開示は上記点に鑑みて、上記側方方向への体格の拡大を抑制しつつアンテナ開口を多数設けやすいアンテナデバイス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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によるアンテナデバイスは、
電波を伝搬する変換空間（１７）が形成された偏波変換部（１６）と、
変換空間に対し第１方向（Ｄ１）の一方側から接続し変換空間から第１方向の一方側へ延伸し電波を伝搬する第１導波管路（１３）が形成された第１導波管部（１２）と、
変換空間に対し第１方向の他方側から接続し変換空間から第１方向の他方側へ延伸し電波を伝搬する第２導波管路（２１）、および、第２導波管路に対し第１方向に垂直な第２方向（Ｄ２）の一方側から接続し第２方向の一方側を向いて外部空間（ＳＰ）へ開放され第１方向に並んで配置された複数のアンテナ開口（２４、２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４７、２４８）が形成された第２導波管部（２０）とを備え、
変換空間は、第１方向の一方側に設けられ第１導波管路が接続された一端（１７ａ）と、第１方向の他方側に設けられ第２導波管路が接続された他端（１７ｂ）とを有し、
偏波変換部は、変換空間の一端と他端との間で、電波を伝搬しつつ、電波の電界が変換空間の一端では第１方向と第２方向とに垂直な第３方向（Ｄ３）に振動し且つ変換空間の他端では第２方向に振動するように電波の電界の振動方向（Ｄｅ）を変更し、
第１導波管路は、第１方向に垂直な断面である管路横断面において第２方向へ延びた断面形状を成し、
第２導波管路は、管路横断面において第３方向へ延びた断面形状を成す。
【０００７】
このようにすれば、第１導波管路は、複数のアンテナ開口に対し第１方向の一方側に設けられる。そのため、複数のアンテナ開口に対する第１導波管路の相対的な位置関係が、上記側方方向に相当する第３方向にアンテナデバイスの体格を拡大させる原因にはなりにくい。従って、アンテナデバイスの体格が第３方向へ拡大することを抑制することが可能である。また、複数のアンテナ開口は上記のように第２導波管路に接続されているので、アンテナデバイスの体格を第３方向に拡大させることなく、第１方向への第２導波管路の長さに応じてアンテナ開口を多数設けることが容易である。
【０００８】
なお、出願書類中の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付されている場合がある。この場合、参照符号は、同要素と後述する実施形態に記載の具体的構成との対応関係の単なる一例を示すものであるにすぎない。よって、本開示は、参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態においてアンテナデバイスの概略構成を模式的に示した断面図である。
図１におけるII方向の矢視図であって、第１実施形態のアンテナデバイスを模式的に示した平面図である。
第１実施形態のアンテナデバイスのうち、第１導波管路の一部分、変換空間、第２導波管路、アンテナ開口、開放空間、および反射抑圧壁をワイヤーフレーム表示した斜視図である。
図１のIV－IV断面を模式的に示した断面図であると共に、第１実施形態のアンテナデバイスに含まれる第１ブロックの平面図でもある。
図１のV－V断面に第１導波管路を重ねて模式的に表示した断面図である。
図１のVI－VI断面を模式的に示した断面図である。
第１実施形態のアンテナデバイスが伝搬する電波の電界振動方向を示した模式図である。
図５の断面図から偏波変換部を抜粋して示した断面図である。
第１実施形態において、図１のIX部分を拡大して表示した部分拡大図である。
第１実施形態と比較される第１比較例のアンテナデバイスのうち第２導波管路とアンテナ開口とをワイヤーフレーム表示した斜視図である。
第１比較例において、コンピュータシミュレーションで得られたアンテナデバイスの利得分布を示した図である。
第１実施形態において、コンピュータシミュレーションで得られたアンテナデバイスの利得分布を示した図である。
第２実施形態においてアンテナデバイスの概略構成を模式的に示した断面図であって、図１に相当する図である。
図１３におけるXIV方向の矢視図であって、第２実施形態のアンテナデバイスを模式的に示した平面図である。
図１３のXV－XV断面を模式的に示した断面図であると共に、第２実施形態のアンテナデバイスに含まれる第１ブロックの平面図でもあって、図４に相当する図である。
図１３のXVI－XVI断面を模式的に示した断面図であると共に、第２実施形態のアンテナデバイスに含まれる第２ブロックの下面図でもある。
第２実施形態のアンテナデバイスを第１ブロックと第２ブロックとに分解して表示した分解斜視図である。
第２実施形態のアンテナデバイスのうち第１ブロックの単体をワイヤーフレーム表示した斜視図である。
第２実施形態のアンテナデバイスのうち第２ブロックの単体をワイヤーフレーム表示した斜視図である。
第３実施形態においてアンテナデバイスの概略構成を模式的に示した断面図であって、図１に相当する図である。
図２０におけるXXI方向の矢視図であって、第３実施形態のアンテナデバイスを模式的に示した平面図である。
第３実施形態のアンテナデバイスを第１ブロックと第２ブロックとに分解して表示した分解斜視図であって、図１７に相当する図である。
第３実施形態のアンテナデバイスのうち第２ブロックの単体をワイヤーフレーム表示した斜視図であって、図１９に相当する図である。
第４実施形態において、複数のアンテナデバイスを含むアレイアンテナを示した平面図である。
図２４のアレイアンテナをワイヤーフレーム表示した斜視図である。
図２４のXXVI部分を拡大して示した斜視図である。
図２４のXXVII－XXVII断面を示した断面図である。
第５実施形態においてアンテナデバイスの概略構成を模式的に示した断面図であって、図１に相当する図である。
第６実施形態においてアンテナデバイスの概略構成を模式的に示した断面図であって、図２８に相当する図である。
第７実施形態においてアンテナデバイスの概略構成を模式的に示した断面図であって、図２８に相当する図である。
第８実施形態においてアンテナデバイスの概略構成を模式的に示した断面図であって、図２８に相当する図である。
第９実施形態において、複数のアンテナデバイスを含む機器の概略構成を模式的に示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
（【００１１】以降は省略されています）

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