アンテナ装置およびレーダ装置
【課題】大きい反射体と小さい反射体で、従来よりも実体的な大きさの差に近いエコーが得られるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】導波管１１の開口中心位置から２／３程度の開口分布を−２０ｄＢのチェビシェフ分布とし、残る１／３程度の開口分布を−４０ｄＢのチェビシェフ分布に設定する。そして、スロットのピッチの狭い箇所（スロット１２Ａ〜スロット１２Ｅ）と広い箇所（スロット１２Ｅ〜スロット１２Ｉ）とを設けることで、管軸方向の途中で位相を上面方向に向かって凸状に曲げる態様とし、上記第１サイドローブをメインローブに内包させる態様とする。同程度のサイドローブ比を有するアンテナ装置で、チェビシェフ分布より３ｄＢ幅では狭ビーム、２０ｄＢ幅では広ビームを実現することで、反射体の実体的な大きさの差に近いエコーが得られる。
【解決手段】導波管１１の開口中心位置から２／３程度の開口分布を−２０ｄＢのチェビシェフ分布とし、残る１／３程度の開口分布を−４０ｄＢのチェビシェフ分布に設定する。そして、スロットのピッチの狭い箇所（スロット１２Ａ〜スロット１２Ｅ）と広い箇所（スロット１２Ｅ〜スロット１２Ｉ）とを設けることで、管軸方向の途中で位相を上面方向に向かって凸状に曲げる態様とし、上記第１サイドローブをメインローブに内包させる態様とする。同程度のサイドローブ比を有するアンテナ装置で、チェビシェフ分布より３ｄＢ幅では狭ビーム、２０ｄＢ幅では広ビームを実現することで、反射体の実体的な大きさの差に近いエコーが得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナ装置および当該アンテナ装置を用いたレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ用のアンテナ装置は、例えば導波管スロットアンテナが用いられる（特許文献１を参照）。特許文献１には、導波管に長方形状のスロットを複数配列したアレイアンテナが記載されている。このようなアレイアンテナでは、各スロットの位相を揃えることで狭いビーム幅を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーダ装置では、反射体の実体的な大きさの差をレーダ画面上のエコー画像で認識し難いという課題がある。例えば、図１０（Ａ）に示すように、実体的な大きさの差が５倍程度である反射体５０１および反射体５０２が、同図（Ｂ）に示すように、それぞれ２度の幅を有するエコー、５度の幅を有するエコーの画像としてしか表示されない場合があり、レーダ画面上では２．５倍程度の差でしか現れない場合がある。
【０００５】
このように、大きい反射体と小さい反射体で、レーダ画面上のエコーの大きさの差からは実体的な大きさの差が認識できず、反射体の大きさを過小評価するおそれがあった。
【０００６】
そこで、この発明は、大きい反射体と小さい反射体で、従来よりも実体的な大きさの差に近いエコーが得られるアンテナ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】
【０００７】
本発明のアンテナ装置は、複数のスロットを有する導波管を備え、発射される電磁波のビームは、互いに異なる複数のサイドローブレベルを有する開口分布のビームを合成したものとし、前記導波管の各スロットの位相分布を管軸方向に対して非リニア形状とすることを特徴とする。位相面は、管軸方向の途中で曲がるように（管軸方向に対して開口位置の途中から非リニア形状となるように）してもよく、管軸方向に徐々に位相変化度が変わるようにして、全体として非リニア形状としてもよい。
【０００８】
また、本発明のアンテナ装置は、複数のスロットを有する導波管を備え、前記複数のスロットのうち少なくとも１つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直方向から所定の傾斜角で傾斜して設置されており、各スロットは、前記管軸方向に対してピッチが異なる箇所を有することを特徴とする。例えば、隣接するスロット間でピッチが異なる（管軸方向に徐々にピッチを変更していく）、あるいは相対的に狭いピッチで等間隔に配列された箇所と、広いピッチで等間隔に配列された箇所を有する（開口中心位置の左右でピッチの狭い箇所と広い箇所を設けた）構造である。
【０００９】
なお、スロットのピッチが異なる箇所を設ける態様に代えて、誘電率の異なる複数の誘電体をスロットの開口側に設ける、あるいは管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管をスロットの開口側に設ける構造であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、大きい反射体と小さい反射体で、従来よりも実体的な大きさの差に近いエコーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のアンテナ装置の開口分布（アンテナ開口位置と振幅の関係）および位相分布を示す図である。
【図２】従来のチェビシェフ分布における開口分布およびビーム形状を示す図である。
【図３】本発明のアンテナ装置のビーム形状、およびレーダ画面上のエコーを示した模式図である。
【図４】本実施形態に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【図５】本実施形態の開口分布およびビーム形状を示す図である。
【図６】本実施形態の位相分布を示す図である。
【図７】本実施形態のビーム形状を示す図である。
【図８】他の例に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【図９】他の例に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【図１０】レーダ画面上のエコーを示した模式図である。
【図１１】他の例に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明のアンテナ装置の開口分布（アンテナ開口位置と振幅の関係）および位相分布を示す図である。同図（Ａ）に示すように、本発明のアンテナ装置は、導波管の各スロットの開口分布を、サイドローブレベルの異なる複数の開口分布を融合した特性に設定している。すなわち、アンテナ装置から発射される電磁波ビームが、互いに異なる複数のサイドローブレベルを有する開口分布のビームを融合したものとなるように構成している。また同図（Ｂ）に示すように、本発明のアンテナ装置は、導波管の各スロットの位相分布を管軸方向に対して非リニア形状（例えば、同図においては上面方向に向かって凸形状）としている。
【００１３】
一般に、導波管スロットアンテナでは、狭指向性のビームを実現するために、開口分布をチェビシェフ分布とすることが多い。図２にチェビシェフ分布の開口分布とビーム形状を示す。同図（Ａ）はサイドローブレベルが−４０ｄＢのチェビシェフ分布を示した図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示したチェビシェフ分布におけるビーム形状（放射角度θ＝９０度）を示した図である。
【００１４】
同図（Ｂ）に示すように、チェビシェフ分布では、定められたサイドローブレベルで最も狭いビーム幅を形成する特性を有し、レーダ装置用としては好適である。ただし、反射体の実体的な大きさの差をレーダ画面上のエコー画像で認識し難いという課題がある。
【００１５】
例えば、図１０（Ａ）に示したように、排水量５ｔ、長さ１０ｍの船舶と、排水量１００ｔ、長さ５０ｍの船舶について考察する。この場合、それぞれのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）は、排水量５ｔの船舶でＲＣＳ＝１０ｍ２、排水量１００ｔの船舶でＲＣＳ＝１０００ｍ２となる。排水量５ｔの船舶で反射強度が相対的に３ｄＢ程度であるとすると、排水量１００ｔの船舶での反射強度は２３ｄＢ程度となる。
【００１６】
ここで、図２に示したチェビシェフ分布を用いた場合、３ｄＢのビーム幅が２度程度であるのに対して、２３ｄＢのビーム幅は５度程度である。したがって、図１０（Ｂ）に示したように、レーダ画面上には、それぞれ２度の幅を有するエコー、５度の幅を有するエコーの画像が表示される。すると、実体的な大きさの差は５倍程度であるにも関わらず、レーダ画面上では２．５倍程度の差でしか現れない。
【００１７】
一方、本発明のアンテナ装置では、図１に示したように、サイドローブレベルの異なる複数の開口分布を融合した特性に設定し、導波管の各スロットの位相分布を管軸方向に対して非リニア形状としたことで、図３（Ａ）に示すような、サイドローブレベルが異なる複数のチェビシェフ分布のビームを融合したようなビームを形成する。つまり、サイドローブレベルが高く、メインローブの指向性が鋭い−２０ｄＢのチェビシェフ分布のビーム形状と、サイドローブレベルが低く、メインローブの指向性が鈍い−４０ｄＢのチェビシェフ分布のビーム形状とを融合したビーム形状に設定する。そして、本発明のアンテナ装置では、位相分布を管軸方向に対して非リニア形状とし、第１サイドローブをメインローブに内包させている。このため、同図（Ａ）に示すように、開口中心位置付近はビーム幅が狭く、それ以外の部分ではビーム幅が広くなる形状のメインローブを形成する。つまり、この開口分布および位相分布は、チェビシェフ分布と同様のサイドローブレベルでチェビシェフ分布より狭いビーム幅を実現することができる特徴を有する。
【００１８】
その結果、同図（Ｂ）に示すように、小さい反射体と大きい反射体とで、ビーム幅の差が大きくなるため、レーダ画面上でより実体的な大きさの差に近いエコーを表示することができる。
【００１９】
次に、上記開口分布および位相分布を実現するための具体的な構成について説明する。
【００２０】
図４は、本発明の実施形態に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。同図（Ａ）は外観斜視図であり、同図（Ｂ）はマイクロ波の放射方向（θ＝９０度）を上面方向（Ｚ方向）とした場合の正面図である。同図においては、放射用の導波管のみ示し、導入用の導波管等、その他の構成は省略している。
【００２１】
本実施形態の導波管スロットアンテナは、方形断面を有する中空の（または誘電体を内包した）導波管１１と、導波管１１の上面側（狭面側）に設けられた複数のスロット（スロット１２Ａ〜スロット１２Ｉ）とを備えている。なお、本実施形態では、説明のために一部（この例では８つ）のスロットだけを示すものであるが、実際にはさらに多数のスロットを有する。同図の例では、導波管１１の中心位置（左右中心位置）からマイクロ波が導入され、管軸方向に沿って右面側（Ｘ方向）および左面側（−Ｘ方向）にマイクロ波が伝送される。ただし、マイクロ波は、導波管のいずれか一端から導入される態様であってもよい。
【００２２】
各スロットは、導波管を上面（マイクロ波が放射される側）から見て、垂直方向（Ｙ方向）からわずかに傾斜しており、隣接するスロットはそれぞれ傾斜が逆向きになっている。左面側から順にスロット１２Ａ〜スロット１２Ｅは、等間隔に配列されており、それぞれピッチｐ１〜ｐ４の間隔で配列されている（ｐ１＝ｐ２＝ｐ３＝ｐ４である）。さらに向かって右面側のスロット１２Ｅ〜スロット１２Ｉは、上記ピッチｐ１〜ピッチｐ４よりも狭い間隔で等間隔に配列されており、それぞれピッチｐ５〜ピッチｐ８の間隔で配列されている（ｐ４＞ｐ５＝ｐ６＝ｐ７＝ｐ８である）。なお、同図に示す各スロット間のピッチは一例であり、本発明としては少なくとも１つのピッチが他のピッチのいずれかと異なる態様であればよい。また、各スロットの傾斜についても、本発明としては少なくとも１つのスロットが傾斜していればよい。
【００２３】
図５（Ａ）は、導波管の管軸方向の中心位置をＸ方向の原点とした開口分布（アンテナ開口位置と振幅の関係）を示す図である。同図（Ａ）に示すように、本実施形態に係る導波管スロットアンテナは、サイドローブレベルの異なる複数のチェビシェフ分布を融合した開口分布の特性に設定している。つまり、開口中心位置から２／３程度の開口分布を−２０ｄＢのチェビシェフ分布の特性とし、残る１／３程度の開口分布を−４０ｄＢのチェビシェフ分布の特性に設定している。各スロットは、傾斜角を大きくすると放射されるマイクロ波（電界強度）が強くなる。したがって、開口分布は、スロットの傾斜角を調整することにより任意に設定できる。一般的に、傾斜角は開口中心位置で最も大きく、両端に向けて徐々に小さくなるように調整するが、図５（Ａ）のような開口分布は、例えば、導波管の端から給電する場合、給電側のスロットの傾斜角を小さく、中心位置付近にかけて徐々に傾斜角を大きくし、最後はまた傾斜角を小さくすることにより実現することができる。ただし、スロット自体のサセプタンスは０に、かつ各スロットから全てのマイクロ波が照射されるように各スロットのコンダクタンスの総和が１になることを理想として、導波管の広面側への切り込み深さも考慮して管軸に垂直な方向に対する傾斜角を決めるものとする。
【００２４】
同図（Ｂ）は、上記本実施形態の開口分布において、スロット間のピッチが全て等しく、位相分布が管軸方向に対して直線状（リニア形状）に変化したと仮定した場合のビーム形状を示す図である。上述のように、開口中心位置から２／３程度の開口分布を−２０ｄＢのチェビシェフ分布とし、残る１／３程度の開口分布を−４０ｄＢのチェビシェフ分布に設定すると、融合したビームは、中心位置付近では−２０ｄＢのチェビシェフ分布のメインローブおよび第１サイドローブを有し、その他の部分では−４０ｄＢのチェビシェフ分布のサイドローブを有する形状となる。つまり、サイドローブレベルが高く、メインローブの指向性が鋭い−２０ｄＢチェビシェフ分布のビームと、サイドローブレベルが低く、メインローブの指向性が鈍い−４０ｄＢチェビシェフ分布のビームを融合したビーム形状となる。
【００２５】
ここで、本実施形態の導波管スロットアンテナは、スロットのピッチの狭い箇所と広い箇所とを設けることで、管軸方向の途中で位相面を凸状に曲げる（開口位置に対する位相変化度を変更する）態様とし、第１サイドローブをメインローブに内包させる態様とする。
【００２６】
図６は、上記スロット配列における導波管の位相分布を示す図である。同図（Ａ）は、導波管の管軸方向の中心位置をＸ方向の原点とした位相分布を示す図であり、同図（Ｂ）は波面進行を示した模式図である。なお、同図においては、説明を容易にするために、導波管には上記８つのスロットだけが存在すると仮定した場合の例を示している。
【００２７】
本実施形態では、同図（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、スロット１２Ａ〜スロット１２Ｅ間は、ピッチが等しいため、導波管の左面側から順に、位相は管軸方向に対して直線状（リニア形状）に変化する。一方で、スロット１２Ｅより右面側では、ピッチが狭くなるため、位相面は上記直線からずれ、開口位置に対する位相変化度が小さくなる。したがって、全体としての位相分布は、上面方向に向かって凸形状となる（管軸方向に対して非リニア形状となる）。
【００２８】
なお、同図の例では、波面進行方向が垂直方向から左面側に傾いている例を示しているが、垂直方向と同一であってもよく、無論、右面方向に傾いていてもよい。例えば波面進行方向が右面方向に傾いている場合、開口位置に対する位相変化度が途中で大きくなるようにすればよい。いずれにしても、全体としての位相分布が上面方向に向かって凸形状（開口位置の途中で位相の微分成分を下げる形状）であればよい。また、上記例では、管軸方向に垂直な中心位置から位相面が曲がる（互いに隣接する複数のスロットの間のピッチが中心位置に対する両側で互いに異なる）例を示しているが、位相面が曲がる箇所（ピッチが変わる箇所）は、中心位置に限るものではない。
【００２９】
図７は、上記位相分布におけるビーム形状を示した図である。一般に、スロットの間隔がλｇ／２（λｇ：管内波長）である場合、導波管の上面と平行な面で各スロットの位相がそろう。この場合、位相分布が管軸方向に対して均一になり、導波管上面に垂直な方向で最も電界強度が強くなる。ここで、スロットの間隔をλｇ／２からずらす（かつ各スロットの間隔を等しくする）と、導波管上面と平行な面から傾いた面で位相がそろう。したがって、スロット間隔を変更すると位相分布が管軸方向に対して変化し（傾きが変わり）、導波管上面に垂直な方向から傾いた箇所で電界強度が強くなる。本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、位相分布を上面方向に向かって凸形状（非リニア形状）としたことにより、電界強度が強くなる箇所が、波面進行方向以外の周辺にもわずかに含まれることになり、メインローブの形状が、第１サイドローブを内包した形状となっている。この場合、メインローブの形状は、３ｄＢ幅ではビーム幅が狭いが、それ以外の２０ｄＢ幅ではビーム幅が広くなる形状（三角形状のビーム形状）となっている。つまり、従来の−４０ｄＢチェビシェフ分布のビーム形状よりも３ｄＢ幅のビーム幅が狭く、それ以外の部分ではビーム幅が広くなる。
【００３０】
ここで、本実施形態のアンテナ装置から発射された電波に基づくエコー信号を処理する受信回路を備えたレーダ装置について、図１０（Ａ）に示した排水量５ｔ、長さ１０ｍの船舶（ＲＣＳ＝１０ｍ２）と排水量１００ｔ、長さ５０ｍの船舶（ＲＣＳ＝１０００ｍ２）のエコーを考察する。長さ１０ｍの船舶の反射強度が相対的に３ｄＢ、長さ５０ｍの船舶の反射強度が２３ｄＢとする。本実施形態のメインローブでは、図７（Ｂ）に示すように、３ｄＢのビーム幅が１．８度程度で、２３ｄＢのビーム幅は７度程度であるため、図３（Ｂ）のように、上記レーダ装置のレーダ画面上には、それぞれ１．８度の幅を有するエコー、７度の幅を有するエコーの画像が表示される。したがって、レーダ画面上では約４倍程度の差として表示され、従来よりも実体的な大きさの差に近いエコーとして認識される。したがって、反射体の大きさを過小評価するおそれが少なくなる。
【００３１】
なお、第１サイドローブをメインローブに内包させることができれば、位相分布は図６に示した例に限るものではない。例えば、図４（Ｃ）に示すように、管軸方向に徐々にピッチを変更していくことで、位相分布全体を非リニア形状としてもよい。また、上面方向に向かって凹形状の位相分布であっても第１サイドローブをメインローブに内包させることが可能である。
【００３２】
また、スロットのピッチが異なる箇所を設ける態様に代えて、誘電率の異なる複数の誘電体をスロットの開口側に設ける、あるいは管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管をスロットの開口側に設けることにより、位相分布を非リニア形状とすることも可能である。
【００３３】
図８は、誘電率の異なる複数の誘電体をスロットの開口側に設ける例を示した図であり、図９は、管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管をスロットの開口側に設ける例を示した図である。図８（Ａ）および図９（Ａ）は外観斜視図であり、図８（Ｂ）および図９（Ｂ）はマイクロ波の放射方向を上面方向とした場合の正面図である。いずれの図においても、放射用の導波管のみ示し、導入用の導波管等、その他の構成は省略している。
【００３４】
まず、図８に示す導波管スロットアンテナは、方形断面を有する中空の（または誘電体を内包した）導波管２１と、導波管２１の上面側に設けられた複数のスロット（スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇ）とを備えている。なお、同図においても説明のために一部（この例では７つ）のスロットだけを示すが、実際にはさらに多数のスロットを有するものである。同図に示す各スロットも、導波管を上面から見て、垂直方向から傾斜しており、隣接するスロットはそれぞれ傾斜が逆向きになっている。したがって、同図の例における導波管２１においても、開口分布は、図５（Ａ）に示したように、開口中心位置から２／３程度を−２０ｄＢのチェビシェフ分布の特性とし、残る１／３程度を−４０ｄＢのチェビシェフ分布の特性に設定している。
【００３５】
ここで、スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇは、全て等間隔に配列されている。したがって、スロットの開口面における位相分布は、管軸方向に対してリニア形状となる。しかし、同図の例では、誘電率の異なる複数の誘電体１５Ａ〜誘電体１５Ｇ（誘電率：ε１〜ε７）を各スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇの開口側にそれぞれ設けることで、位相分布が全体として非リニア形状となるように設定されている。つまり、スロット毎に異なる誘電率の誘電体を設けることで位相を変更し、図６に示したような上面方向に向かって凸形状の位相分布を実現する。なお、この例においても、一部のスロットの開口面側にのみ誘電体を設け、開口位置の途中で位相面が凸に曲がる態様としてもよい。
【００３６】
次に、図９に示す導波管スロットアンテナは、図８に示した誘電体１５Ａ〜誘電体１５Ｇに代えて、複数の導波管１７Ａ〜導波管１７Ｇを各スロットの開口面に設けた構造を有するものである。導波管１７Ａ〜導波管１７Ｇは、それぞれ管軸方向に対する幅ｂは同一であり、高さｃも同一である。しかし、管軸方向に垂直な方向に対する幅が異なる（ａ１〜ａ７）。具体的には、導波管１７Ａから導波管１７Ｄに向かって、順に垂直方向に対する幅が大きくなり（ａ１＜ａ２＜ａ３＜ａ４）、導波管１７Ｄから導波管１７Ｇに向かって、順に垂直方向に対する幅が小さくなる（ａ４＞ａ５＞ａ６＞ａ７）。管内波長λｇは、
【００３７】
【数１】
【００３８】
で表されるため、導波管１７Ａから導波管１７Ｄに向かって、管内波長が徐々に短くなり、導波管１７Ｄから導波管１７Ｇに向かって、管内波長が徐々に長くなっている。最終的な透過位相ｐは、ｐ＝ｃ／λｇで表されるため、導波管１７Ｄから導波管１７Ｇにかけて位相面が凸状に曲がることになる。したがって、導波管スロットアンテナ全体としての位相分布は、上面方向に向かって凸形状となる（管軸方向に対して非リニア形状となる）。
【００３９】
つまり、図９に示す導波管スロットアンテナは、管軸方向に対して管内波長の異なる複数の導波管１７Ａ〜導波管１７Ｇを各スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇの開口側に設けることにより、図６に示したような上面方向に向かって凸形状の位相分布を実現する。なお、この例においても、一部のスロットの開口面側にのみ導波管を設け、開口位置の途中で位相面が凸に曲がる態様としてもよい。
【００４０】
なお、本実施形態では、導波管１１の上面側（狭面側）に複数のスロットを形成する例を示したが、図１１に示すように、導波管の正面側（広面側）に複数のスロットを形成してもよい。また、複数のスロット（スロット列）は１段に限らず、図１１に示すように管軸方向に垂直な方向に複数段設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１１…導波管
１２…スロット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナ装置および当該アンテナ装置を用いたレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ用のアンテナ装置は、例えば導波管スロットアンテナが用いられる（特許文献１を参照）。特許文献１には、導波管に長方形状のスロットを複数配列したアレイアンテナが記載されている。このようなアレイアンテナでは、各スロットの位相を揃えることで狭いビーム幅を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーダ装置では、反射体の実体的な大きさの差をレーダ画面上のエコー画像で認識し難いという課題がある。例えば、図１０（Ａ）に示すように、実体的な大きさの差が５倍程度である反射体５０１および反射体５０２が、同図（Ｂ）に示すように、それぞれ２度の幅を有するエコー、５度の幅を有するエコーの画像としてしか表示されない場合があり、レーダ画面上では２．５倍程度の差でしか現れない場合がある。
【０００５】
このように、大きい反射体と小さい反射体で、レーダ画面上のエコーの大きさの差からは実体的な大きさの差が認識できず、反射体の大きさを過小評価するおそれがあった。
【０００６】
そこで、この発明は、大きい反射体と小さい反射体で、従来よりも実体的な大きさの差に近いエコーが得られるアンテナ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】
【０００７】
本発明のアンテナ装置は、複数のスロットを有する導波管を備え、発射される電磁波のビームは、互いに異なる複数のサイドローブレベルを有する開口分布のビームを合成したものとし、前記導波管の各スロットの位相分布を管軸方向に対して非リニア形状とすることを特徴とする。位相面は、管軸方向の途中で曲がるように（管軸方向に対して開口位置の途中から非リニア形状となるように）してもよく、管軸方向に徐々に位相変化度が変わるようにして、全体として非リニア形状としてもよい。
【０００８】
また、本発明のアンテナ装置は、複数のスロットを有する導波管を備え、前記複数のスロットのうち少なくとも１つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直方向から所定の傾斜角で傾斜して設置されており、各スロットは、前記管軸方向に対してピッチが異なる箇所を有することを特徴とする。例えば、隣接するスロット間でピッチが異なる（管軸方向に徐々にピッチを変更していく）、あるいは相対的に狭いピッチで等間隔に配列された箇所と、広いピッチで等間隔に配列された箇所を有する（開口中心位置の左右でピッチの狭い箇所と広い箇所を設けた）構造である。
【０００９】
なお、スロットのピッチが異なる箇所を設ける態様に代えて、誘電率の異なる複数の誘電体をスロットの開口側に設ける、あるいは管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管をスロットの開口側に設ける構造であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、大きい反射体と小さい反射体で、従来よりも実体的な大きさの差に近いエコーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のアンテナ装置の開口分布（アンテナ開口位置と振幅の関係）および位相分布を示す図である。
【図２】従来のチェビシェフ分布における開口分布およびビーム形状を示す図である。
【図３】本発明のアンテナ装置のビーム形状、およびレーダ画面上のエコーを示した模式図である。
【図４】本実施形態に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【図５】本実施形態の開口分布およびビーム形状を示す図である。
【図６】本実施形態の位相分布を示す図である。
【図７】本実施形態のビーム形状を示す図である。
【図８】他の例に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【図９】他の例に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【図１０】レーダ画面上のエコーを示した模式図である。
【図１１】他の例に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明のアンテナ装置の開口分布（アンテナ開口位置と振幅の関係）および位相分布を示す図である。同図（Ａ）に示すように、本発明のアンテナ装置は、導波管の各スロットの開口分布を、サイドローブレベルの異なる複数の開口分布を融合した特性に設定している。すなわち、アンテナ装置から発射される電磁波ビームが、互いに異なる複数のサイドローブレベルを有する開口分布のビームを融合したものとなるように構成している。また同図（Ｂ）に示すように、本発明のアンテナ装置は、導波管の各スロットの位相分布を管軸方向に対して非リニア形状（例えば、同図においては上面方向に向かって凸形状）としている。
【００１３】
一般に、導波管スロットアンテナでは、狭指向性のビームを実現するために、開口分布をチェビシェフ分布とすることが多い。図２にチェビシェフ分布の開口分布とビーム形状を示す。同図（Ａ）はサイドローブレベルが−４０ｄＢのチェビシェフ分布を示した図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示したチェビシェフ分布におけるビーム形状（放射角度θ＝９０度）を示した図である。
【００１４】
同図（Ｂ）に示すように、チェビシェフ分布では、定められたサイドローブレベルで最も狭いビーム幅を形成する特性を有し、レーダ装置用としては好適である。ただし、反射体の実体的な大きさの差をレーダ画面上のエコー画像で認識し難いという課題がある。
【００１５】
例えば、図１０（Ａ）に示したように、排水量５ｔ、長さ１０ｍの船舶と、排水量１００ｔ、長さ５０ｍの船舶について考察する。この場合、それぞれのレーダ反射断面積（ＲＣＳ）は、排水量５ｔの船舶でＲＣＳ＝１０ｍ２、排水量１００ｔの船舶でＲＣＳ＝１０００ｍ２となる。排水量５ｔの船舶で反射強度が相対的に３ｄＢ程度であるとすると、排水量１００ｔの船舶での反射強度は２３ｄＢ程度となる。
【００１６】
ここで、図２に示したチェビシェフ分布を用いた場合、３ｄＢのビーム幅が２度程度であるのに対して、２３ｄＢのビーム幅は５度程度である。したがって、図１０（Ｂ）に示したように、レーダ画面上には、それぞれ２度の幅を有するエコー、５度の幅を有するエコーの画像が表示される。すると、実体的な大きさの差は５倍程度であるにも関わらず、レーダ画面上では２．５倍程度の差でしか現れない。
【００１７】
一方、本発明のアンテナ装置では、図１に示したように、サイドローブレベルの異なる複数の開口分布を融合した特性に設定し、導波管の各スロットの位相分布を管軸方向に対して非リニア形状としたことで、図３（Ａ）に示すような、サイドローブレベルが異なる複数のチェビシェフ分布のビームを融合したようなビームを形成する。つまり、サイドローブレベルが高く、メインローブの指向性が鋭い−２０ｄＢのチェビシェフ分布のビーム形状と、サイドローブレベルが低く、メインローブの指向性が鈍い−４０ｄＢのチェビシェフ分布のビーム形状とを融合したビーム形状に設定する。そして、本発明のアンテナ装置では、位相分布を管軸方向に対して非リニア形状とし、第１サイドローブをメインローブに内包させている。このため、同図（Ａ）に示すように、開口中心位置付近はビーム幅が狭く、それ以外の部分ではビーム幅が広くなる形状のメインローブを形成する。つまり、この開口分布および位相分布は、チェビシェフ分布と同様のサイドローブレベルでチェビシェフ分布より狭いビーム幅を実現することができる特徴を有する。
【００１８】
その結果、同図（Ｂ）に示すように、小さい反射体と大きい反射体とで、ビーム幅の差が大きくなるため、レーダ画面上でより実体的な大きさの差に近いエコーを表示することができる。
【００１９】
次に、上記開口分布および位相分布を実現するための具体的な構成について説明する。
【００２０】
図４は、本発明の実施形態に係る導波管スロットアンテナの一部構成を示した図である。同図（Ａ）は外観斜視図であり、同図（Ｂ）はマイクロ波の放射方向（θ＝９０度）を上面方向（Ｚ方向）とした場合の正面図である。同図においては、放射用の導波管のみ示し、導入用の導波管等、その他の構成は省略している。
【００２１】
本実施形態の導波管スロットアンテナは、方形断面を有する中空の（または誘電体を内包した）導波管１１と、導波管１１の上面側（狭面側）に設けられた複数のスロット（スロット１２Ａ〜スロット１２Ｉ）とを備えている。なお、本実施形態では、説明のために一部（この例では８つ）のスロットだけを示すものであるが、実際にはさらに多数のスロットを有する。同図の例では、導波管１１の中心位置（左右中心位置）からマイクロ波が導入され、管軸方向に沿って右面側（Ｘ方向）および左面側（−Ｘ方向）にマイクロ波が伝送される。ただし、マイクロ波は、導波管のいずれか一端から導入される態様であってもよい。
【００２２】
各スロットは、導波管を上面（マイクロ波が放射される側）から見て、垂直方向（Ｙ方向）からわずかに傾斜しており、隣接するスロットはそれぞれ傾斜が逆向きになっている。左面側から順にスロット１２Ａ〜スロット１２Ｅは、等間隔に配列されており、それぞれピッチｐ１〜ｐ４の間隔で配列されている（ｐ１＝ｐ２＝ｐ３＝ｐ４である）。さらに向かって右面側のスロット１２Ｅ〜スロット１２Ｉは、上記ピッチｐ１〜ピッチｐ４よりも狭い間隔で等間隔に配列されており、それぞれピッチｐ５〜ピッチｐ８の間隔で配列されている（ｐ４＞ｐ５＝ｐ６＝ｐ７＝ｐ８である）。なお、同図に示す各スロット間のピッチは一例であり、本発明としては少なくとも１つのピッチが他のピッチのいずれかと異なる態様であればよい。また、各スロットの傾斜についても、本発明としては少なくとも１つのスロットが傾斜していればよい。
【００２３】
図５（Ａ）は、導波管の管軸方向の中心位置をＸ方向の原点とした開口分布（アンテナ開口位置と振幅の関係）を示す図である。同図（Ａ）に示すように、本実施形態に係る導波管スロットアンテナは、サイドローブレベルの異なる複数のチェビシェフ分布を融合した開口分布の特性に設定している。つまり、開口中心位置から２／３程度の開口分布を−２０ｄＢのチェビシェフ分布の特性とし、残る１／３程度の開口分布を−４０ｄＢのチェビシェフ分布の特性に設定している。各スロットは、傾斜角を大きくすると放射されるマイクロ波（電界強度）が強くなる。したがって、開口分布は、スロットの傾斜角を調整することにより任意に設定できる。一般的に、傾斜角は開口中心位置で最も大きく、両端に向けて徐々に小さくなるように調整するが、図５（Ａ）のような開口分布は、例えば、導波管の端から給電する場合、給電側のスロットの傾斜角を小さく、中心位置付近にかけて徐々に傾斜角を大きくし、最後はまた傾斜角を小さくすることにより実現することができる。ただし、スロット自体のサセプタンスは０に、かつ各スロットから全てのマイクロ波が照射されるように各スロットのコンダクタンスの総和が１になることを理想として、導波管の広面側への切り込み深さも考慮して管軸に垂直な方向に対する傾斜角を決めるものとする。
【００２４】
同図（Ｂ）は、上記本実施形態の開口分布において、スロット間のピッチが全て等しく、位相分布が管軸方向に対して直線状（リニア形状）に変化したと仮定した場合のビーム形状を示す図である。上述のように、開口中心位置から２／３程度の開口分布を−２０ｄＢのチェビシェフ分布とし、残る１／３程度の開口分布を−４０ｄＢのチェビシェフ分布に設定すると、融合したビームは、中心位置付近では−２０ｄＢのチェビシェフ分布のメインローブおよび第１サイドローブを有し、その他の部分では−４０ｄＢのチェビシェフ分布のサイドローブを有する形状となる。つまり、サイドローブレベルが高く、メインローブの指向性が鋭い−２０ｄＢチェビシェフ分布のビームと、サイドローブレベルが低く、メインローブの指向性が鈍い−４０ｄＢチェビシェフ分布のビームを融合したビーム形状となる。
【００２５】
ここで、本実施形態の導波管スロットアンテナは、スロットのピッチの狭い箇所と広い箇所とを設けることで、管軸方向の途中で位相面を凸状に曲げる（開口位置に対する位相変化度を変更する）態様とし、第１サイドローブをメインローブに内包させる態様とする。
【００２６】
図６は、上記スロット配列における導波管の位相分布を示す図である。同図（Ａ）は、導波管の管軸方向の中心位置をＸ方向の原点とした位相分布を示す図であり、同図（Ｂ）は波面進行を示した模式図である。なお、同図においては、説明を容易にするために、導波管には上記８つのスロットだけが存在すると仮定した場合の例を示している。
【００２７】
本実施形態では、同図（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、スロット１２Ａ〜スロット１２Ｅ間は、ピッチが等しいため、導波管の左面側から順に、位相は管軸方向に対して直線状（リニア形状）に変化する。一方で、スロット１２Ｅより右面側では、ピッチが狭くなるため、位相面は上記直線からずれ、開口位置に対する位相変化度が小さくなる。したがって、全体としての位相分布は、上面方向に向かって凸形状となる（管軸方向に対して非リニア形状となる）。
【００２８】
なお、同図の例では、波面進行方向が垂直方向から左面側に傾いている例を示しているが、垂直方向と同一であってもよく、無論、右面方向に傾いていてもよい。例えば波面進行方向が右面方向に傾いている場合、開口位置に対する位相変化度が途中で大きくなるようにすればよい。いずれにしても、全体としての位相分布が上面方向に向かって凸形状（開口位置の途中で位相の微分成分を下げる形状）であればよい。また、上記例では、管軸方向に垂直な中心位置から位相面が曲がる（互いに隣接する複数のスロットの間のピッチが中心位置に対する両側で互いに異なる）例を示しているが、位相面が曲がる箇所（ピッチが変わる箇所）は、中心位置に限るものではない。
【００２９】
図７は、上記位相分布におけるビーム形状を示した図である。一般に、スロットの間隔がλｇ／２（λｇ：管内波長）である場合、導波管の上面と平行な面で各スロットの位相がそろう。この場合、位相分布が管軸方向に対して均一になり、導波管上面に垂直な方向で最も電界強度が強くなる。ここで、スロットの間隔をλｇ／２からずらす（かつ各スロットの間隔を等しくする）と、導波管上面と平行な面から傾いた面で位相がそろう。したがって、スロット間隔を変更すると位相分布が管軸方向に対して変化し（傾きが変わり）、導波管上面に垂直な方向から傾いた箇所で電界強度が強くなる。本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、位相分布を上面方向に向かって凸形状（非リニア形状）としたことにより、電界強度が強くなる箇所が、波面進行方向以外の周辺にもわずかに含まれることになり、メインローブの形状が、第１サイドローブを内包した形状となっている。この場合、メインローブの形状は、３ｄＢ幅ではビーム幅が狭いが、それ以外の２０ｄＢ幅ではビーム幅が広くなる形状（三角形状のビーム形状）となっている。つまり、従来の−４０ｄＢチェビシェフ分布のビーム形状よりも３ｄＢ幅のビーム幅が狭く、それ以外の部分ではビーム幅が広くなる。
【００３０】
ここで、本実施形態のアンテナ装置から発射された電波に基づくエコー信号を処理する受信回路を備えたレーダ装置について、図１０（Ａ）に示した排水量５ｔ、長さ１０ｍの船舶（ＲＣＳ＝１０ｍ２）と排水量１００ｔ、長さ５０ｍの船舶（ＲＣＳ＝１０００ｍ２）のエコーを考察する。長さ１０ｍの船舶の反射強度が相対的に３ｄＢ、長さ５０ｍの船舶の反射強度が２３ｄＢとする。本実施形態のメインローブでは、図７（Ｂ）に示すように、３ｄＢのビーム幅が１．８度程度で、２３ｄＢのビーム幅は７度程度であるため、図３（Ｂ）のように、上記レーダ装置のレーダ画面上には、それぞれ１．８度の幅を有するエコー、７度の幅を有するエコーの画像が表示される。したがって、レーダ画面上では約４倍程度の差として表示され、従来よりも実体的な大きさの差に近いエコーとして認識される。したがって、反射体の大きさを過小評価するおそれが少なくなる。
【００３１】
なお、第１サイドローブをメインローブに内包させることができれば、位相分布は図６に示した例に限るものではない。例えば、図４（Ｃ）に示すように、管軸方向に徐々にピッチを変更していくことで、位相分布全体を非リニア形状としてもよい。また、上面方向に向かって凹形状の位相分布であっても第１サイドローブをメインローブに内包させることが可能である。
【００３２】
また、スロットのピッチが異なる箇所を設ける態様に代えて、誘電率の異なる複数の誘電体をスロットの開口側に設ける、あるいは管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管をスロットの開口側に設けることにより、位相分布を非リニア形状とすることも可能である。
【００３３】
図８は、誘電率の異なる複数の誘電体をスロットの開口側に設ける例を示した図であり、図９は、管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管をスロットの開口側に設ける例を示した図である。図８（Ａ）および図９（Ａ）は外観斜視図であり、図８（Ｂ）および図９（Ｂ）はマイクロ波の放射方向を上面方向とした場合の正面図である。いずれの図においても、放射用の導波管のみ示し、導入用の導波管等、その他の構成は省略している。
【００３４】
まず、図８に示す導波管スロットアンテナは、方形断面を有する中空の（または誘電体を内包した）導波管２１と、導波管２１の上面側に設けられた複数のスロット（スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇ）とを備えている。なお、同図においても説明のために一部（この例では７つ）のスロットだけを示すが、実際にはさらに多数のスロットを有するものである。同図に示す各スロットも、導波管を上面から見て、垂直方向から傾斜しており、隣接するスロットはそれぞれ傾斜が逆向きになっている。したがって、同図の例における導波管２１においても、開口分布は、図５（Ａ）に示したように、開口中心位置から２／３程度を−２０ｄＢのチェビシェフ分布の特性とし、残る１／３程度を−４０ｄＢのチェビシェフ分布の特性に設定している。
【００３５】
ここで、スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇは、全て等間隔に配列されている。したがって、スロットの開口面における位相分布は、管軸方向に対してリニア形状となる。しかし、同図の例では、誘電率の異なる複数の誘電体１５Ａ〜誘電体１５Ｇ（誘電率：ε１〜ε７）を各スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇの開口側にそれぞれ設けることで、位相分布が全体として非リニア形状となるように設定されている。つまり、スロット毎に異なる誘電率の誘電体を設けることで位相を変更し、図６に示したような上面方向に向かって凸形状の位相分布を実現する。なお、この例においても、一部のスロットの開口面側にのみ誘電体を設け、開口位置の途中で位相面が凸に曲がる態様としてもよい。
【００３６】
次に、図９に示す導波管スロットアンテナは、図８に示した誘電体１５Ａ〜誘電体１５Ｇに代えて、複数の導波管１７Ａ〜導波管１７Ｇを各スロットの開口面に設けた構造を有するものである。導波管１７Ａ〜導波管１７Ｇは、それぞれ管軸方向に対する幅ｂは同一であり、高さｃも同一である。しかし、管軸方向に垂直な方向に対する幅が異なる（ａ１〜ａ７）。具体的には、導波管１７Ａから導波管１７Ｄに向かって、順に垂直方向に対する幅が大きくなり（ａ１＜ａ２＜ａ３＜ａ４）、導波管１７Ｄから導波管１７Ｇに向かって、順に垂直方向に対する幅が小さくなる（ａ４＞ａ５＞ａ６＞ａ７）。管内波長λｇは、
【００３７】
【数１】
【００３８】
で表されるため、導波管１７Ａから導波管１７Ｄに向かって、管内波長が徐々に短くなり、導波管１７Ｄから導波管１７Ｇに向かって、管内波長が徐々に長くなっている。最終的な透過位相ｐは、ｐ＝ｃ／λｇで表されるため、導波管１７Ｄから導波管１７Ｇにかけて位相面が凸状に曲がることになる。したがって、導波管スロットアンテナ全体としての位相分布は、上面方向に向かって凸形状となる（管軸方向に対して非リニア形状となる）。
【００３９】
つまり、図９に示す導波管スロットアンテナは、管軸方向に対して管内波長の異なる複数の導波管１７Ａ〜導波管１７Ｇを各スロット２２Ａ〜スロット２２Ｇの開口側に設けることにより、図６に示したような上面方向に向かって凸形状の位相分布を実現する。なお、この例においても、一部のスロットの開口面側にのみ導波管を設け、開口位置の途中で位相面が凸に曲がる態様としてもよい。
【００４０】
なお、本実施形態では、導波管１１の上面側（狭面側）に複数のスロットを形成する例を示したが、図１１に示すように、導波管の正面側（広面側）に複数のスロットを形成してもよい。また、複数のスロット（スロット列）は１段に限らず、図１１に示すように管軸方向に垂直な方向に複数段設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１１…導波管
１２…スロット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットを有する導波管を備えたアンテナ装置であって、
前記複数のスロットのうち少なくとも一つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直方向から所定の傾斜角で傾斜して形成され、
互いに隣接する前記各スロット間の前記管軸方向に対するピッチのうち少なくとも一つのピッチが他のピッチのいずれかと異なることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
互いに隣接する前記複数のスロット間の前記管軸方向に対するピッチが、前記アンテナ装置の前記管軸方向に垂直な中心軸に対する両側で互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ装置は、
互いに隣接する前記各スロット間が第１のピッチで等間隔に配列された前記スロットと、
互いに隣接する前記各スロット間が前記第１のピッチより大きい第２のピッチで等間隔に配列された前記スロットと、
を有していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記各スロットは、互いに隣接するスロット間で前記管軸方向に対する傾斜が互いに逆方向であるスロットを有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記各スロットの前記傾斜角は、前記導波管の前記管軸方向に垂直な中心軸近傍と前記導波管の両端部近傍で異なることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記中心軸近傍の前記傾斜角が、前記両端部近傍の前記傾斜角よりも大きいことを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
【請求項７】
複数のスロットを有する導波管を備えたアンテナ装置であって、
前記複数のスロットのうち少なくとも１つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直な方向から所定の傾斜角で傾斜して形成され、
誘電率の異なる複数の誘電体が各スロットの開口側に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】
複数のスロットを有する導波管を備えたアンテナ装置であって、
前記複数のスロットのうち少なくとも１つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直な方向から所定の傾斜角で傾斜して形成され、
前記管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管が前記各スロットの開口側に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項９】
前記各スロットの前記傾斜角は、前記導波管の前記管軸方向に垂直な中心軸近傍と前記導波管の両端部近傍で異なることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記中心軸近傍の前記傾斜角が、前記両端部近傍の前記傾斜角よりも大きいことを特徴とする請求項９記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記複数のスロットは、前記導波管の前記管軸方向に対し平行な側面のうちより狭い側面に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記複数のスロットは、前記導波管の前記管軸方向に対し平行な側面のうちより広い側面に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記複数のスロットは、前記管軸方向と垂直な方向に複数段形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置であって、さらに、前記導波管に電磁波を導入する給電部を備えていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１５】
前記給電部は、前記導波管の管軸方向に垂直な中心軸近傍に配置されていることを特徴とする請求項１４記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
前記給電部は、前記導波管の端部に配置されていることを特徴とする請求項１４記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置から発射された電磁波によるエコー信号を処理する受信回路と
を備えていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項１８】
複数のスロットを有する導波管を備え、
前記スロットから発射される電磁波のビームが互いに異なる複数のサイドローブレベルを有する開口分布のビームが融合されたビームであって、
前記複数のスロットの管軸方向に対する位相分布が非線形である
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１９】
前記位相分布は、管軸方向に対して線形である部分と非線形である部分を含んでいることを特徴とする請求項１８記載のアンテナ装置。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置から発射された電磁波によるエコー信号を処理する受信回路と
を備えていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項１】
複数のスロットを有する導波管を備えたアンテナ装置であって、
前記複数のスロットのうち少なくとも一つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直方向から所定の傾斜角で傾斜して形成され、
互いに隣接する前記各スロット間の前記管軸方向に対するピッチのうち少なくとも一つのピッチが他のピッチのいずれかと異なることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
互いに隣接する前記複数のスロット間の前記管軸方向に対するピッチが、前記アンテナ装置の前記管軸方向に垂直な中心軸に対する両側で互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ装置は、
互いに隣接する前記各スロット間が第１のピッチで等間隔に配列された前記スロットと、
互いに隣接する前記各スロット間が前記第１のピッチより大きい第２のピッチで等間隔に配列された前記スロットと、
を有していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記各スロットは、互いに隣接するスロット間で前記管軸方向に対する傾斜が互いに逆方向であるスロットを有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記各スロットの前記傾斜角は、前記導波管の前記管軸方向に垂直な中心軸近傍と前記導波管の両端部近傍で異なることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記中心軸近傍の前記傾斜角が、前記両端部近傍の前記傾斜角よりも大きいことを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
【請求項７】
複数のスロットを有する導波管を備えたアンテナ装置であって、
前記複数のスロットのうち少なくとも１つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直な方向から所定の傾斜角で傾斜して形成され、
誘電率の異なる複数の誘電体が各スロットの開口側に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】
複数のスロットを有する導波管を備えたアンテナ装置であって、
前記複数のスロットのうち少なくとも１つは、前記導波管の管軸方向に対して垂直な方向から所定の傾斜角で傾斜して形成され、
前記管軸方向に対して幅の異なる複数の導波管が前記各スロットの開口側に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項９】
前記各スロットの前記傾斜角は、前記導波管の前記管軸方向に垂直な中心軸近傍と前記導波管の両端部近傍で異なることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記中心軸近傍の前記傾斜角が、前記両端部近傍の前記傾斜角よりも大きいことを特徴とする請求項９記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記複数のスロットは、前記導波管の前記管軸方向に対し平行な側面のうちより狭い側面に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記複数のスロットは、前記導波管の前記管軸方向に対し平行な側面のうちより広い側面に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記複数のスロットは、前記管軸方向と垂直な方向に複数段形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置であって、さらに、前記導波管に電磁波を導入する給電部を備えていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１５】
前記給電部は、前記導波管の管軸方向に垂直な中心軸近傍に配置されていることを特徴とする請求項１４記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
前記給電部は、前記導波管の端部に配置されていることを特徴とする請求項１４記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれかの請求項に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置から発射された電磁波によるエコー信号を処理する受信回路と
を備えていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項１８】
複数のスロットを有する導波管を備え、
前記スロットから発射される電磁波のビームが互いに異なる複数のサイドローブレベルを有する開口分布のビームが融合されたビームであって、
前記複数のスロットの管軸方向に対する位相分布が非線形である
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１９】
前記位相分布は、管軸方向に対して線形である部分と非線形である部分を含んでいることを特徴とする請求項１８記載のアンテナ装置。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置から発射された電磁波によるエコー信号を処理する受信回路と
を備えていることを特徴とするレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−９９７６６（Ｐ２０１１−９９７６６Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５４８４４（Ｐ２００９−２５４８４４）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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