本發(fā)明涉及一種在對(duì)汽車的行駛方向進(jìn)行監(jiān)控的使用毫米波的車載雷達(dá)裝置中，尤其是DBF(Digital Beam Forming；數(shù)字波束形成)雷達(dá)中使用的波導(dǎo)管、縫隙天線以及喇叭天線。

背景技術(shù)：

DBF雷達(dá)具有由在掃描方向上以規(guī)定的間隔(通常等間隔)排列的多個(gè)接收天線構(gòu)成的接收天線陣列，將來自各接收天線的接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過運(yùn)算處理向各接收信號(hào)賦予相位而進(jìn)行合成，從而等效地生成掃描束。由于不用驅(qū)動(dòng)零件或可動(dòng)機(jī)構(gòu)就能夠以高速、高精度進(jìn)行掃描，因此在車載毫米波雷達(dá)中也被廣泛應(yīng)用。但是，在DBF雷達(dá)中，需要對(duì)因柵瓣引起的誤檢測(cè)進(jìn)行排除的對(duì)策。

日本公開專利2012-147105號(hào)公開了一種發(fā)送天線呈上下對(duì)稱且依次錯(cuò)位而呈V字型排列的貼片天線。通過利用基于該V字型排列的空值特性，減小旁瓣。但是，在用微帶線向貼片天線供電的情況下，毫米波的頻帶中的介電損耗較大。雖然在用波導(dǎo)管供電的情況下?lián)p耗較小，但是目前為止尚未知曉用波導(dǎo)管向呈V字型排列的天線陣列供電的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的課題在于提供一種具有用單一波導(dǎo)管向至少一部分具有V字型的排列的天線陣列供電的結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)管、縫隙天線以及喇叭天線。

本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，本申請(qǐng)的第一發(fā)明涉及波導(dǎo)管，其用于沿與第一方向垂直的第二方向傳送具有沿所述第一方向振動(dòng)的電場(chǎng)的電磁波，所述波導(dǎo)管具有：至少三個(gè)局部矩形波導(dǎo)管；以及將所述局部矩形波導(dǎo)管與相鄰的其他所述局部矩形波導(dǎo)管連接的突出壁以及后退壁，各所述局部矩形波導(dǎo)管具有沿所述第二方向延伸的筒形，所述局部矩形波導(dǎo)管在所述第二方向上的橫截面呈矩形狀，各所述局部矩形波導(dǎo)管在所述第二方向上排列，各所述局部矩形波導(dǎo)管的內(nèi)部空間相互連接，在將與所述第一方向以及所述第二方向這兩個(gè)方向垂直的方向中的一方稱為第三方向時(shí)，所述突出壁從所述局部矩形波導(dǎo)管的在所述第三方向上相向的一對(duì)側(cè)面中的任意一個(gè)側(cè)面朝向另一側(cè)面擴(kuò)展，所述后退壁從所述一對(duì)側(cè)面中的所述另一側(cè)面朝向與所述一個(gè)側(cè)面相反的一側(cè)擴(kuò)展，在所述局部矩形波導(dǎo)管中，在所述第二方向上被其他兩個(gè)所述局部矩形波導(dǎo)管夾持而配置的所述局部矩形波導(dǎo)管中的至少一個(gè)在所述第二方向上的內(nèi)部空間的長(zhǎng)度在規(guī)定的范圍內(nèi)，所述規(guī)定的范圍為(λg-λg/8)/(2n+M)以上且(λg+λg/8)/(2n+M)以下，其中，λg為所述波導(dǎo)管的管內(nèi)波長(zhǎng)，n為2以上的自然數(shù)，M為不包括0的自然數(shù)。

本申請(qǐng)的第二發(fā)明為縫隙天線，該縫隙天線具有波導(dǎo)管，所述局部矩形波導(dǎo)管中的至少一個(gè)具有矩形縫隙，該矩形縫隙是貫通所述第一方向的壁面的孔。

本申請(qǐng)的第三發(fā)明為喇叭天線，該喇叭天線具有：波導(dǎo)管；以及與所述波導(dǎo)管連接的多個(gè)矩形喇叭，所述局部矩形波導(dǎo)管中的至少一個(gè)具有矩形縫隙，該矩形縫隙是貫通所述第一方向的壁面的孔，所述矩形縫隙朝向所述矩形喇叭的基部開口，所述矩形喇叭的長(zhǎng)邊和所述矩形縫隙的長(zhǎng)邊沿相同的方向延伸。

根據(jù)本發(fā)明，能夠用單一波導(dǎo)管向至少一部分具有V字型的排列的天線陣列供電。

附圖說明

圖1的(a)為第一實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管(laterally shifting waveguide)的立體圖。

圖1的(b)為從Z方向觀察第一實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的圖。

圖2的(a)為第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的立體圖。

圖2的(b)為從Z方向觀察第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的圖。

圖2的(c)為示出第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的電波的前進(jìn)方向的圖。

圖3的(a)為與輻射器連接的第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的立體圖。

圖3的(b)為從Z方向觀察與輻射器連接的第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的圖。

圖3的(c)為與縫隙連接的第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的立體圖。

圖4為示出與輻射器連接的第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的電波的前進(jìn)方向的圖。

圖5的(a)為作為本發(fā)明的變形例的水平位移波導(dǎo)管的立體圖。

圖5的(b)為作為本發(fā)明的變形例的水平位移波導(dǎo)管的局部立體圖。

圖6的(a)為示出本發(fā)明的水平位移波導(dǎo)管的反射振幅比的圖表。

圖6的(b)為示出本發(fā)明的水平位移波導(dǎo)管的反射波相位轉(zhuǎn)變以及通過波相位轉(zhuǎn)變的圖表。

圖7的(a)為示出輻射器(縫隙、喇叭)的反射振幅比的圖表。

圖7的(b)為示出輻射器(縫隙、喇叭)的反射波相位轉(zhuǎn)變以及通過波相位轉(zhuǎn)變的圖表。

圖8為示出本發(fā)明的局部矩形波導(dǎo)管的配置例的圖。

圖9的(a)為作為本發(fā)明的變形例的水平位移波導(dǎo)管的局部立體圖。

圖9的(b)為從X方向觀察作為本發(fā)明的變形例的水平位移波導(dǎo)管的圖。

圖9的(c)為從Z方向觀察作為本發(fā)明的變形例的水平位移波導(dǎo)管的圖。

圖10為從Z方向觀察使用了本發(fā)明的水平位移波導(dǎo)管的天線陣列的圖。

圖11為從Z方向觀察使用了本發(fā)明的水平位移波導(dǎo)管的天線裝置的變形例的圖。

符號(hào)說明

2、21、22 位移面

3 矩形縫隙

4 矩形喇叭

6 供電用孔

10、11、12 局部矩形波導(dǎo)管

40 平面部

90、901、902 突出部

91、911、912 后退部

100、101、102、103、104、105 水平位移波導(dǎo)管

200、201 天線裝置

7 接收部

8 發(fā)送部

70a、70b、70c、70d、70e 接收天線子陣列

80 發(fā)送天線陣列

71 接收用喇叭

801、802 發(fā)送用喇叭

具體實(shí)施方式

在圖1的(a)、圖1的(b)中示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管。水平位移波導(dǎo)管(波導(dǎo)管)100沿與第一方向Z方向垂直的第二方向(Y方向)傳送具有沿第一方向振動(dòng)的電場(chǎng)的電磁波。呈直線狀延伸的波導(dǎo)管100具有被與管軸垂直的位移面2劃分的形態(tài)。將被劃分的各部位分別稱為局部矩形波導(dǎo)管10以及局部矩形波導(dǎo)管11。局部矩形波導(dǎo)管10以及局部矩形波導(dǎo)管11一邊平行地保持管軸，一邊以管軸的位置沿與Y方向以及Z方向垂直的第三方向(+X方向)偏移的狀態(tài)連接。

局部矩形波導(dǎo)管10、11的內(nèi)部空間具有沿第二方向延伸的筒形，在第二方向上的橫截面呈矩形狀。每個(gè)局部矩形波導(dǎo)管10、11在X方向上的寬度相等。局部矩形波導(dǎo)管10、11在X方向上的位置相差的量為S，該S是比局部矩形波導(dǎo)管10、11的寬度小的大小。

局部矩形波導(dǎo)管10、11以位移面2為邊界，伴隨有S的橫向偏移而連接。局部矩形波導(dǎo)管10、11的共同部分以外的部分被導(dǎo)體壁封閉。封閉共同部分以外的部分的導(dǎo)體壁包括作為臺(tái)階面的突出壁90以及后退壁91。突出壁90以及后退壁91連接局部矩形波導(dǎo)管10與局部矩形波導(dǎo)管11。突出壁90從局部矩形波導(dǎo)管11的在X方向上相向的側(cè)面中的-X方向側(cè)的側(cè)面的-Y方向側(cè)的端部朝向+X方向擴(kuò)展，與局部矩形波導(dǎo)管10的-X方向側(cè)的側(cè)面的+Y方向側(cè)的端部連接。與此相對(duì)，后退壁91從局部矩形波導(dǎo)管11的在X方向上相向的側(cè)面中的+X方向側(cè)的側(cè)面的-Y方向側(cè)的端部朝向+X方向擴(kuò)展，與局部矩形波導(dǎo)管10的+X方向側(cè)的側(cè)面的+Y方向側(cè)的端部連接。在本說明書中，將這種波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)稱為水平位移波導(dǎo)管。若使用水平位移波導(dǎo)管，則能夠向位于波導(dǎo)管的寬度方向(X方向)上不同位置的天線供電。但是，在位移面發(fā)生電波的反射。為了抵消該反射并實(shí)現(xiàn)反射匹配的狀況，需要另外檢討結(jié)構(gòu)。

在使用毫米波的頻帶的電波的小型天線中，大多采用在金屬平板雕刻矩形的槽，覆蓋金屬板而形成中空波導(dǎo)管的制造方法。圖1的(b)為設(shè)想這種制造方法的波導(dǎo)管槽的俯視圖，空白部分為波導(dǎo)管內(nèi)部。

在圖6中示出作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管的響應(yīng)特性。圖6的(a)的實(shí)線51示出局部矩形波導(dǎo)管的水平方向的偏移量S與反射振幅比(反射電場(chǎng)相對(duì)于輸入電場(chǎng)的大小之比)的關(guān)系。偏移量S用自由空間波長(zhǎng)λ標(biāo)準(zhǔn)化。圖6的(b)示出相對(duì)于輸入波的相位變化與被標(biāo)準(zhǔn)化后的偏移量S之間的關(guān)系。點(diǎn)線52為反射波的相位轉(zhuǎn)變，虛線53為通過波的相位轉(zhuǎn)變。關(guān)于局部矩形波導(dǎo)管的尺寸，將長(zhǎng)邊設(shè)為Wa，將短邊設(shè)為Wb，通常從λ/2＞W(wǎng)a＞λ、Wb＜λ/2的范圍選擇。在此，相對(duì)于設(shè)計(jì)頻率為76.5GHz，λ＝3.92mm，設(shè)Wa＝3.78mm。并且，雖然在計(jì)算上選擇了Wb＝1mm，但是這些響應(yīng)特性不會(huì)根據(jù)Wb而發(fā)生改變。雖然反射波發(fā)生約90°的相位轉(zhuǎn)變，但是通過波的相位與輸入波的相位大致相同，即使經(jīng)過水平位移波導(dǎo)管，傳送相位的變化也較小。

在圖2的(a)、圖2的(b)中示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管101。圖2的(a)由于在兩個(gè)部位具有位移面，因此稱為兩段水平位移波導(dǎo)管。圖2的(b)為俯視圖。具有在第一實(shí)施方式的水平位移波導(dǎo)管100的第二方向上追加局部矩形波導(dǎo)管12的結(jié)構(gòu)。位移面也具有21和22這兩個(gè)。并且，具有兩個(gè)突出壁901、902以及兩個(gè)后退壁911、912。

局部矩形波導(dǎo)管10與局部矩形波導(dǎo)管11以及局部矩形波導(dǎo)管11與局部矩形波導(dǎo)管12之間的偏移量分別為S1、S2。局部矩形波導(dǎo)管11在第二方向上的內(nèi)部空間的長(zhǎng)度即軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)。在該例子中，關(guān)于各局部矩形波導(dǎo)管10、11、12，各局部矩形波導(dǎo)管在X方向上的寬度即長(zhǎng)邊尺寸Wa相同。但是，Wa也可以根據(jù)設(shè)計(jì)，針對(duì)各局部矩形波導(dǎo)管而不同。在兩段水平位移波導(dǎo)管101中，能夠用單體實(shí)現(xiàn)反射匹配。

以下，示出反射匹配的算式。圖2的(c)示意地示出水平位移波導(dǎo)管101的電波的流動(dòng)。在圖2的(c)中，實(shí)線箭頭表示電波中的前進(jìn)波，虛線箭頭表示反射波。由于位移面21、22在波導(dǎo)管的寬度方向上存在非連續(xù)性，因此分別產(chǎn)生反射波Γ₁、Γ₂。下面，用以下算式表示反射波。

[算式1]

在此，Γ表示復(fù)反射系數(shù)，γ表示反射振幅比，ψ表示反射波的相位轉(zhuǎn)變，ρ表示基于傳送路長(zhǎng)的相位差，用表示適當(dāng)部位等的下標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。

嚴(yán)格來講，還需要考慮多重反射的影響或在位移面不反射而通過的通過波的相位轉(zhuǎn)變，但是作為近似情況省略這些。并且，反射波的相位轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)為與90°(π/2)大致相等。以局部矩形波導(dǎo)管11的中點(diǎn)C處的相位為基準(zhǔn)，位移面21、22中的反射波Γ₁、Γ₂用以下的算式表示。

[算式2]

[算式3]

在此，將波導(dǎo)管的管內(nèi)波長(zhǎng)設(shè)為λg，kg＝2π/λg。斜體字j表示虛數(shù)單位。若將該系統(tǒng)整體的反射系數(shù)即朝向局部矩形波導(dǎo)管10的反射系數(shù)設(shè)為Γ₀，則Γ₀用以下的算式表示。

[算式4]

通過算式4，成為Γ₀＝0的是γ₁＝γ₂且cos(kg·L)為零的時(shí)候。

γ₁以及γ₂均與后退壁911以及912的寬度成比例。因此，為了使γ₁＝γ₂，需要S1＝S2。cos(kg·L)以L＝λg/4或者其奇數(shù)倍成為零。由此，這兩者為實(shí)現(xiàn)反射匹配的必要條件。

另外，在多段水平位移波導(dǎo)管中，也能夠?qū)崿F(xiàn)反射匹配。根據(jù)水平位移連接的數(shù)量，為n個(gè)的情況下，稱為n段。在局部矩形波導(dǎo)管11～1(n-1)的軸向長(zhǎng)度均相同(＝L)、各水平位移連接部位21～2n的偏移量也均相同(＝S)的情況下，在將各后退壁中的反射振幅比設(shè)為γs時(shí)，系統(tǒng)整體的反射系數(shù)用以下算式表示：

[算式5]

該Γ₀以L＝λg/(2n)成為0，可以實(shí)現(xiàn)反射匹配。即，在兩個(gè)以上的水平位移連接設(shè)成n個(gè)時(shí)，實(shí)現(xiàn)反射匹配的L的條件為L(zhǎng)＝λg/(2n+M)(M為包括0的自然數(shù))。

但是，L并不需要與λg/(2n+M)嚴(yán)格一致。只要是在(λg-λg/8)/(2n+M)以上且(λg+λg/8)/(2n+M)以下的規(guī)定范圍內(nèi)，就能夠獲得反射匹配的效果。

在局部矩形波導(dǎo)管中，在長(zhǎng)邊寬度為λ/2以下時(shí)，呈阻斷狀態(tài)，無法進(jìn)行傳送。因此，在位移面2中與兩個(gè)波導(dǎo)管接觸的部分的橫寬(Wa-S)需要大于λ/2。由此，關(guān)于偏移量S導(dǎo)出以下的算式。

[算式6]

S＜W_a-λ/2

另外，在無法用兩段實(shí)現(xiàn)反射匹配的情況下，n＞3的結(jié)構(gòu)是有用的。但是，匹配的原理與兩段結(jié)構(gòu)相同。由此，以下對(duì)使用了兩段水平位移波導(dǎo)管的天線的反射匹配進(jìn)行敘述。

圖3的(c)示出縫隙天線?？p隙天線具有：水平位移波導(dǎo)管102；以及貫通局部矩形波導(dǎo)管12的Z方向的壁面的孔，即矩形的縫隙3。另外，只要為至少能夠傳遞阻斷波長(zhǎng)的電波的形狀，縫隙3也可以不必為矩形。

圖3的(a)示出喇叭天線。喇叭天線具有：水平位移波導(dǎo)管102；以及與水平位移波導(dǎo)管102連接的矩形喇叭4。水平位移波導(dǎo)管102具有貫通局部矩形波導(dǎo)管12的Z方向的壁面的孔，即矩形的縫隙3?？p隙3呈具有沿X方向延伸的長(zhǎng)邊的矩形的形狀。并且，縫隙3朝向矩形喇叭4的基部開口，矩形喇叭4的長(zhǎng)邊和縫隙3的長(zhǎng)邊沿相同的方向延伸。局部矩形波導(dǎo)管10、11、12沿X方向位移并連接。以該結(jié)構(gòu)為一個(gè)單位，未圖示的其他多個(gè)喇叭天線在Y方向上排列。另外，只要為至少能夠傳遞阻斷波長(zhǎng)的電波的形狀，縫隙3便可以不必為矩形。

圖3的(b)為省略了矩形喇叭的俯視圖，一并示出在Y方向上相鄰的兩個(gè)縫隙以及三個(gè)局部矩形波導(dǎo)管。局部矩形波導(dǎo)管10與相鄰的局部矩形波導(dǎo)管11連接。這相當(dāng)于圖1的(a)中的局部矩形波導(dǎo)管11、10的組合。局部矩形波導(dǎo)管11進(jìn)一步與局部矩形波導(dǎo)管12連接。另外，在局部矩形波導(dǎo)管10也設(shè)置有縫隙3。將局部矩形波導(dǎo)管11的軸向長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)，將從局部矩形波導(dǎo)管11的中點(diǎn)C至縫隙3的中點(diǎn)的軸向長(zhǎng)度設(shè)為D。另外，在此稱為軸向長(zhǎng)度的用語(yǔ)以與稱為Y方向的長(zhǎng)度的用語(yǔ)相同的含義使用。

并且，矩形喇叭4具有平面部40，該平面部40從縫隙3的短邊至矩形喇叭4的基部朝向離開矩形喇叭4的軸線的方向擴(kuò)展。即，喇叭天線具有平面部40。在該例子中，平面部40相對(duì)于矩形喇叭4的軸線垂直。平面部40產(chǎn)生高次模即TE30模的電場(chǎng)。通過TE30模的電場(chǎng)與基本模即TE10模的電場(chǎng)疊加，能夠?qū)σ?guī)定的方位增加天線的增益。

在圖4中用箭頭示意地示出電波中的前進(jìn)波以及反射波。從局部矩形波導(dǎo)管10側(cè)輸入的電波經(jīng)過局部矩形波導(dǎo)管11被向局部矩形波導(dǎo)管12傳送，電力的一部分在縫隙3中結(jié)合并分支，被從矩形喇叭4發(fā)射。剩余的電力被導(dǎo)入下一個(gè)矩形喇叭，相同地反復(fù)進(jìn)行，電波被從天線的所有矩形喇叭發(fā)射。此時(shí)，產(chǎn)生從位移面21、22反射的反射波Γ₁、Γ₂以及從矩形喇叭/縫隙反射的反射波Γ_h。在該系統(tǒng)中，通過將基于水平位移波導(dǎo)管產(chǎn)生的反射波用作抵消波來獲得匹配。

以下，通過算式導(dǎo)出匹配設(shè)計(jì)的例子。圖7示出輻射器(縫隙以及矩形喇叭)的響應(yīng)特性的計(jì)算例。關(guān)于喇叭隔著縫隙與呈直線狀延伸的局部矩形波導(dǎo)管的長(zhǎng)邊面結(jié)合的情況，圖7的(a)的點(diǎn)劃線70為輻射振幅比(輻射電場(chǎng)相對(duì)于輸入電場(chǎng)的大小之比)，實(shí)線71為反射振幅比。局部矩形波導(dǎo)管的長(zhǎng)邊尺寸Wa相同，表示根據(jù)短邊尺寸Wb產(chǎn)生的變化。橫軸用Wb/λ標(biāo)準(zhǔn)化。在該例子中，在Wb/λ為大致0.2以下的范圍內(nèi)，短邊尺寸越小，輻射振幅比越大。圖7的(b)示出相對(duì)于輸入波的相位變化。實(shí)線72為反射波的相位轉(zhuǎn)變，虛線73為通過波的相位轉(zhuǎn)變。與圖6的(b)的實(shí)線52相比，水平位移波導(dǎo)管的反射波具有約90°的相位轉(zhuǎn)變，但是尤其在Wb/λ為0.2以下時(shí)，通過輻射器產(chǎn)生的反射波與輸入波大致同相。因此，作為近似情況，相位的轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)為ψ_s＝π/2，ψ_h＝0。將通過水平位移波導(dǎo)管產(chǎn)生的反射波的合成設(shè)為Γ_w，根據(jù)算式4將Γ₀取代為Γ_w而獲得。另外，在通過兩段水平位移波導(dǎo)管單獨(dú)進(jìn)行匹配的情況下，雖然S1＝S2為必要條件，但是在用作匹配元件的情況下，并無其限制。但是，在此為了簡(jiǎn)化式，示出S1＝S2的情況?；诖说摩?sub>w能夠如下標(biāo)記。

[算式7]

從輻射器反射的反射波用以下的算式表示。

[算式8]

Γ_h＝γ_h·exp(jρ_h)＝γ_h·exp(-2j·kg·D)

首先，關(guān)于Γ_w和Γ_h的等振幅條件，Γ_w的大小能夠根據(jù)L變化，使用以下的算式選定L。

[算式9]

2γ_s·cos(kg·L)＝±γ_h

另外，在此，γh為輻射器中的反射振幅比。

就左邊而言，在L＜λg/4的情況下為正值，在λg/4＜L＜λg/2的情況下為負(fù)值。

為了在從輻射器反射的反射波中獲得匹配，在L＜λg/4的情況下，需要滿足以下的算式。

[算式10]

在此，m為奇數(shù)。

用以下的算式表示水平位移波導(dǎo)管能夠容納在輻射器的上下方向間隔λg內(nèi)的條件。

D＝λg/8，或者5λg/8

并且，在λg/4＜L＜λg/2的情況下，以下的算式同樣成立。

[算式11]

在該情況下，D＝3λg/8。

在圖8中示出從Z方向看向局部矩形波導(dǎo)管時(shí)的平面配置的例子。

多個(gè)局部矩形波導(dǎo)管(10、11、12、11’、12’……)在Y方向上排列，水平位移波導(dǎo)管104整體形成朝向-X方向擴(kuò)展的V字型。只要局部矩形波導(dǎo)管為至少三個(gè)，便能夠構(gòu)成該形狀。

以上，對(duì)通過使用兩段水平位移波導(dǎo)管使反射匹配有效的情況進(jìn)行了敘述，但是上述內(nèi)容為規(guī)定條件下的近似分析。作為通常的設(shè)計(jì)方法，使用三維模擬裝置等的直接分析較適合。由此，還無需個(gè)別分析各個(gè)反射振幅比或相位轉(zhuǎn)變等，能夠包含全部多重反射的影響等而獲得準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)尺寸。并且，還能夠選擇如不僅改變橫向的偏移而且也改變局部矩形波導(dǎo)管的短邊Wb的尺寸(槽的尺寸)的結(jié)構(gòu)。

例如，在前進(jìn)波陣列天線中，由于電波每經(jīng)過一次輻射元件，供電路內(nèi)的電力就會(huì)減少，因此通常設(shè)計(jì)成隨著從供電端側(cè)朝向終端前進(jìn)而依次增大輻射振幅比。為此，還能有改變縫隙或喇叭的尺寸的方法，但是由于輻射指向特性逐一不同，因此設(shè)計(jì)變得煩雜。對(duì)此，有用的方式是改變局部矩形波導(dǎo)管的短邊尺寸。如圖7的(a)的點(diǎn)劃線70所示，在該例子中，在Wb/λ為0.2以下時(shí)，短邊尺寸越小，輻射振幅比越增大，因此能夠通過在該范圍內(nèi)依次縮窄短邊尺寸來進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為結(jié)構(gòu)，除了如圖5的(a)所示那樣向水平位移波導(dǎo)管103施加橫向的偏移外，還可以考慮使短邊Wb的尺寸不同。雖然由于因短邊Wb的尺寸的不連續(xù)而形成的反射分量也增加，因此通常情況下反射振幅比增大，但是能夠完全同等地應(yīng)用上述的匹配實(shí)現(xiàn)原理。并且，在算式9中，若2γ_s＜γ_h，則還有可能無法獲得等振幅的條件，但是還可以考慮如圖5的(b)那樣例如改變局部矩形波導(dǎo)管11的短邊Wb的尺寸來增大γ_s的方法。

圖9示出本發(fā)明的水平位移波導(dǎo)管的變形例。圖9的(a)為水平位移波導(dǎo)管105的局部立體圖，圖9的(b)為從X方向觀察水平位移波導(dǎo)管105的圖。圖9的(c)為從Z方向觀察水平位移波導(dǎo)管105的圖。若將局部矩形波導(dǎo)管10以及11的短邊尺寸設(shè)為Wb0，將局部矩形波導(dǎo)管12以及13的短邊尺寸設(shè)為Wb1，將局部矩形波導(dǎo)管14以及15的短邊尺寸設(shè)為Wb2，則Wb0＞W(wǎng)b1＞W(wǎng)b2。如圖9的(a)以及圖9的(b)所示，以局部矩形波導(dǎo)管的短邊尺寸隨著從供電端側(cè)朝向終端前進(jìn)而變小的方式變化，呈臺(tái)階狀配置局部矩形波導(dǎo)管。

局部矩形波導(dǎo)管在-Y方向上進(jìn)一步與10”、11”、12”、13”、14”、15”連接。在局部矩形波導(dǎo)管10與局部矩形波導(dǎo)管10”之間配置有供電用孔6。如圖9的(c)那樣，整體形成朝向-X方向擴(kuò)展的V字型。在局部矩形波導(dǎo)管10”以及11”的短邊尺寸為Wb0，局部矩形波導(dǎo)管12”以及13”的短邊尺寸為Wb1，局部矩形波導(dǎo)管14”以及15”的短邊尺寸為Wb2時(shí)，Wb0＞W(wǎng)b1＞W(wǎng)b2。局部矩形波導(dǎo)管10”、11”、12”、13”、14”、15”也以局部矩形波導(dǎo)管的短邊尺寸隨著從供電端側(cè)朝向終端前進(jìn)而變小的方式變化。

圖10為使用了水平位移波導(dǎo)管105的天線裝置200。圖10的(a)為從Z方向觀察天線裝置200的圖。天線裝置200具有發(fā)送電波的發(fā)送部8和接收電波的接收部7。發(fā)送部8由一個(gè)發(fā)送天線陣列80構(gòu)成，發(fā)送天線陣列80將圖9的(c)的水平位移波導(dǎo)管105用作波導(dǎo)管，具有十四個(gè)發(fā)送用喇叭。在此，水平位移波導(dǎo)管105由于配置在發(fā)送用喇叭的背面，因此在圖10中未圖示。發(fā)送天線陣列80整體形成朝向-X方向擴(kuò)展的V字型。

另外，在十四個(gè)發(fā)送用喇叭中，除了Y方向的兩端的發(fā)送用喇叭801以外的十二個(gè)發(fā)送用喇叭802在Y方向上等間隔地配置。Y方向的兩端的發(fā)送用喇叭801與相鄰的發(fā)送用喇叭802在Y方向上的間距B1比內(nèi)側(cè)的十二個(gè)發(fā)送用喇叭之間的配置間隔B2小。并且，兩端的發(fā)送用喇叭801的Y方向的大小C1比內(nèi)側(cè)的十二個(gè)發(fā)送用喇叭802的Y方向的大小C2小。

圖10的(b)為從-Y方向觀察天線裝置200的圖。圖10的(c)為沿圖10的(a)中的符號(hào)A-A的剖視圖。在圖10的(b)以及圖10的(c)中，省略波導(dǎo)管的記載。構(gòu)成發(fā)送天線陣列80的每個(gè)發(fā)送喇叭802在X方向上的寬度比每個(gè)接收用喇叭71在X方向上的寬度大。因此，由圖10的(b)、圖10的(c)也可知，發(fā)送天線陣列80的Z方向的高度尺寸比接收部7的Z方向的高度尺寸大。并且，各發(fā)送用喇叭以及各接收用喇叭在其基部具有平面部40。

接收部7配置于發(fā)送天線陣列80所構(gòu)成的V字型的V字?jǐn)U展的一側(cè)。接收部7為由五個(gè)接收天線子陣列70a、70b、70c、70d、70e構(gòu)成的天線陣列。每個(gè)接收天線子陣列具有局部矩形波導(dǎo)管以及十四個(gè)接收用喇叭71。局部矩形波導(dǎo)管由于配置于接收用喇叭71的背側(cè)，因此不圖示。接收天線子陣列分別朝向Y方向延伸，接收用喇叭71也在Y方向上等間隔地配置。并且，五個(gè)接收天線子陣列也在X方向上等間隔地配置。五個(gè)接收天線子陣列配置在至少三種不同的Y方向位置。更具體而言，在五個(gè)接收天線子陣列中，在以中央的接收天線子陣列70c為基準(zhǔn)時(shí)，與接收天線子陣列70c相鄰的接收天線子陣列70b以及接收天線子陣列70d配置于朝向-Y方向移動(dòng)了3.15mm的位置。并且，相對(duì)于接收天線子陣列70b以及接收天線子陣列70d位于接收部7的X方向的外側(cè)的接收天線子陣列70a以及接收天線子陣列70e配置于相對(duì)于中央的接收天線子陣列70c朝向-Y方向移動(dòng)了1.35mm的位置。

另外，在五個(gè)接收天線子陣列70a、70b、70c、70d、70e各自所具有的十四個(gè)接收用喇叭中，除了Y方向的兩端的接收用喇叭701以外的十二個(gè)接收用喇叭702在Y方向上等間隔地配置。Y方向的兩端的接收用喇叭701與相鄰的接收用喇叭702在Y方向上的間距D1比內(nèi)側(cè)的十二個(gè)接收用喇叭之間的配置間隔D2小。并且，兩端的接收用喇叭701的Y方向的大小E1比內(nèi)側(cè)的十二個(gè)接收用喇叭702的Y方向的大小E2小。

圖11為使用了水平位移波導(dǎo)管105的天線裝置的變形例。天線裝置201與天線裝置200的不同點(diǎn)在于，接收部7配置于發(fā)送天線陣列80所構(gòu)成的V字型的V字變窄的一側(cè)。其他尺寸關(guān)系與天線裝置200相同。