波导管缝隙天线及具备该波导管缝隙天线的无线装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种波导管缝隙天线及具备该波导管缝隙天线的无线装置。
【背景技术】
[0002]近年来，以安全驾驶支援等(例如防止碰撞)为目的，有在汽车上搭载作为无线装置的一种的雷达装置(雷达系统)的情况。作为这种车载用雷达装置，使用激光雷达作为传感器或使用毫米波雷达作为传感器的雷达装置等。但是，激光雷达的感测能力(分辨率)容易因车辆变脏或气象条件等外因而发生变化。因此，最近采用分辨率不会因外因而容易变化、能够始终稳定地发挥期望的分辨率的毫米波雷达的情况增多。另外，毫米波是指波长为I?10mm、频率为30?300GHz的电磁波。
[0003]在上述毫米波雷达中，作为用于发送或接收电波的天线部，有时使用波导管缝隙天线(还称为“波导管缝隙阵列天线”等)。作为这种波导管缝隙天线，例如在下述的专利文献I中公开的装置包括:辐射缝隙结构体，具有无数个辐射缝隙的辐射缝隙板及划分多条波导的多个波导壁由树脂一体成形，且至少在波导的界定面上形成有金属镀膜；以及辐射背面板，固定在该辐射缝隙结构体上。辐射背面板有时由金属构成，有时由至少在内表面上形成有金属镀膜的树脂构成。
[0004]作为上述毫米波雷达的天线部，也可以使用下述的专利文献2所公开的波导管缝隙天线。该波导管缝隙天线在横截面上没有接缝的金属制中空波导管(方形波导管)的一个面上设置多个缝隙状的天线元件(辐射缝隙)而构成。
[0005]波导管缝隙天线不仅能够被用作如上所述的用于发送或接收毫米波段的电波的天线部，还能够被用作发送或接收厘米波段的电波(波长为10?10mm左右，频率为3?30GHz的电波)的天线部。作为利用厘米波段的电波的系统，例如可以列举无线LAN、蓝牙(注册商标)等无线传输系统。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2000-13135号公报
[0009]专利文献2:日本特开2000-341030号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011]只要在辐射缝隙结构体上固定辐射背面板即可形成专利文献I的波导管缝隙天线，并且辐射缝隙结构体及辐射背面板中的至少辐射缝隙结构体为树脂制，因此还能够以低成本实现量产。然而，专利文献I的天线还有改良的余地。
[0012]例如，波导管缝隙天线上的波导的排列数量可以根据所需的天线性能等来适当设定，但如上所述，专利文献I的波导管缝隙天线在由树脂一体成形辐射缝隙板及多个波导壁的辐射缝隙结构体上固定了一张辐射背面板，因此无法任意地变更波导的排列数量。即，专利文献I的波导管缝隙天线的设计自由度(天线性能的变更自由度)低。在专利文献I的结构中，若要变更波导的排列数量，则不得不使用不同的成型模具来成形辐射缝隙结构体，并且要准备和保有与辐射缝隙结构体的尺寸(大小)等对应的各种辐射背面板，在不利于设备投资及管理成本。
[0013]此外，波导管缝隙天线的天线性能很大程度上取决于波导的形状、尺寸精度，因此至少在划分出波导的部位要求特别高的精度。然而，构成专利文献I的波导管缝隙天线的上述辐射缝隙结构体是比较大型的树脂部件，因此伴随着成型收缩容易产生比较大的下沉、翘曲、弯曲等。因此，在专利文献I的结构中，难以稳定地得到可发挥期望的天线性能的波导管缝隙天线，结果还存在产品产量低的问题。
[0014]此外，为了实现上述各种无线装置的低价格化，产生了将波导管缝隙天线低成本化的需要。然而，如专利文献2的波导管缝隙天线那样使用在横截面上没有接缝的金属制的方形波导管的情况下，必须通过机械加工来形成辐射缝隙，因此从量产性(制造成本)方面考虑是有难度的。此外，各种无线装置的性能很大程度上取决于天线性能，因此还要求提高波导管缝隙天线的天线性能。
[0015]鉴于上述情况，本发明的第I课题在于，能够以低成本量产高性能且设计变更的自由度高的波导管缝隙天线。
[0016]此外，本发明的第2课题在于，能够以低成本提供天线性能高的波导管缝隙天线。
[0017]用于解决课题的方案
[0018]为了解决第I课题而做出的发明(第I发明)涉及一种波导管缝隙天线，具有并列配置的多条波导，沿着各波导设置有多个辐射缝隙，波导管缝隙天线的特征在于，并联连接了多个波导管，各波导管包括横截面呈有端形状、且通过与对方侧相接合而界定出一条波导的第I波导管形成部件及第2波导管形成部件。另外，“横截面”是指“与管轴方向正交的截面”。在后述的第2发明中也是同样的。
[0019]第I发明的波导管缝隙天线并联连接具有一条波导的波导管而形成。因此，只要并联连接与所需的天线性能(波导的排列数量)相对应的数量的波导管，就能够得到具备期望的性能的天线。因此，第I发明的波导管缝隙天线是能够任意变更波导的排列数量的设计自由度(天线性能的变更自由度)高的天线。
[0020]此外，在第I发明的波导管缝隙天线中，各波导管(波导)通过接合由横截面呈有端形状的第I波导管形成部件及第2波导管形成部件而形成。在这种情况下，第I波导管形成部件及第2波导管形成部件只要都具备能够与对方侧协作而界定出一条波导的结构即可，因此与专利文献I所记载的辐射缝隙结构体等相比，大幅变小，并且形状简化。因此，能够稳定地得到高精度的波导。此外，在这种情况下，能够降低不良率来提高产品产量。因此，能够以低成本获得高性能的波导管缝隙天线。
[0021]在上述结构中，优选第I波导管形成部件及第2波导管形成部件形成为波导的延伸方向各部分的横截面具备角部的形状(例如，截面凹字状或L字状)。这样，与没有角部的形状(例如截面平板状)的情况相比，能够提高波导管形成部件的刚性，尤其能够提高抗扭刚性，因此能够提高波导的形状稳定性。
[0022]在上述结构中，可以在第I波导管形成部件及第2波导管形成部件中的任一方设置辐射缝隙，在另一方设置供电口。这样，与横跨第I波导管形成部件和第2波导管形成部件的结合部来设置辐射缝隙或供电口的情况相比，能够提高辐射缝隙、供电口的形状精度，因此有利于提尚天线性能。
[0023]在以上结构中，能够以可分离的方式并联连接多个波导管。这样，能够进一步提高天线性能的变更自由度。
[0024]此外，为了解决第2课题而做出的发明(第2发明)是一种波导管缝隙天线，沿着波导管的管轴方向设置多个辐射缝隙、以及在辐射缝隙的形成位置处缩小波导的截面积的内壁而成，上述波导管具有在管轴方向上延伸的上述波导，该波导管缝隙天线的特征在于，波导管包括横截面呈有端形状、且通过与对方侧结合来界定出波导的第I波导管形成部件及第2波导管形成部件。
[0025]如上所述，通过设置在辐射缝隙的形成位置处缩小波导的截面积的内壁，能够提高在波导内传播的电波的辐射效率。本发明的波导管缝隙天线除了辐射缝隙以外，还设置多个上述内壁而构成，因此与现有产品相比，形状变得复杂，可以认为制造成本会增大。然而，在本发明的结构中，波导管能够通过结合横截面呈有端形状的两个部件(第I波导管形成部件及第2波导管形成部件)而形成，因此能够廉价、高精度地量产。即，若能够通过结合上述第I波导管形成部件及上述第2波导管形成部件来形成波导管，则能够采取将多个辐射缝隙全部设置在第I波导管形成部件中、且将多个内壁全部设置在第2波导管形成部件中的对策，因此能够比较容易且高精度地获得波导管缝隙天线的构成要素。因此，根据第2发明，能够以低成本获得天线性能得以高的波导管缝隙天线。
[0026]可以在第2发明的波导管缝隙天线中设置供电口。在这种情况下，将在管轴方向上相邻的2个内壁中与供电口相对近的一侧的内壁的高度尺寸设为Ii1，将与供电口相对远的一侧的内壁的高度尺寸设为112时，能够满足Ii1S h2的关系式。这样，经由各辐射缝隙向天线外部辐射的电波量(电波强度)在辐射缝隙相互之间很难产生偏差。因此，能够尽可能避免在该天线的各部分天线性能产生偏差，因此能够提高可靠性。
[0027]第I及第2发明的波导管缝隙天线还可以具有在内底面开口了一个辐射缝隙的凹陷部。这样，能够抑制被称为旁瓣辐射的无用辐射，因此能够进一步提高天线性能。
[0028]在上述结构中，第I波导管形成部件及第2波导管形成部件均可以由树脂形成，并且具有至少形成在波导的界定面上的导电性覆膜。若这样由树脂形成(射出成形)两个波导管形成部件，则能够以更低成本量产具备期望的天线特性的波导管缝隙天线。此外，由于两个波导管形成部件至少在波导的界定面具有导电性覆膜，因此能够使供给到波导管内的电波(高频电流)沿着波导顺利地传播。
[0029]在波导管形成部件为树脂制的情况下，作为其成形用树脂，适合使用以液晶聚合物(LCP)为主成分的树脂。这是因为，LCP的形状稳定性出色，且能够抑制伴随成形而产生的毛边的产生量。为了提高波导管形成部件的形状稳定性及机械强度，可以根据需要，在波导管形成部件的成形用树脂中配合玻璃纤维(GF)等各种填充材料。
[0030]关于导电性覆膜的膜厚，若过薄则耐久性不佳，相反，若过厚则在形成覆膜时需要大量的时间，导致成本上升。因此，导电性覆膜的膜厚优选为0.2 μπι以上且1.5 μπι以下。此外，导电性覆膜可以是单层结构，但优选是多层结构，具体地说，优选通过层叠两种以上的金属镀膜来构成导电性覆膜。例如，由金属中尤其是导电性高的铜或银形成第I金属镀膜，在第I金属镀膜上由耐久性强的镍形成第2金属镀膜。由此，能够获得导电性及耐久性双方都出色的导电性覆膜，因此能够提高天线的可靠性。
[0031]波导管可以由具有横截面尺寸相对长且彼此平行的一对宽壁、以及横截面尺寸相对短且彼此平行的一对窄壁的方形波导管构成。在这种情况下，波导管缝隙天线，(I)可以在一对窄壁中的任一方设置辐射缝隙，并且在另一方设置内壁，第I波导管形成部件具有上述一方的窄壁，第2波导管形成部件具有上述另一方的窄壁，(2)也可以在一对宽壁中的任一方设置辐射缝隙，并且在另一方设置内壁，第I波导管形成部件具有上述一放的宽壁，第2波导管形成部件具有上述另一方的宽壁。
[0032]本发明的波导管缝隙天线由于具有以上所述