DE10143688A1 - Richtungskoppler, Antennenvorrichtung und Radarsystem - Google Patents

Abstract

Ein Richtungskoppler umfaßt zwei nicht-strahlende dielektrische Leitungen, die jeweils durch einen dielektrischen Streifen zwischen flachen leitfähigen Oberflächen gebildet sind, die im wesentlichen parallel zueinander plaziert sind, derart, daß die beiden nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen nahe zueinander liegen. Der Hauptübertragungsmodus von elektromagnetischen Wellen bei der verwendeten Frequenz ist ein LSE-Modus, wobei sich die elektromagnetischen Wellen in den nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen ausbreiten. Daher kann der Einfügungsverlust aufgrund des Modusumschaltens in den Kopplungsabschnitt der Primärleitung und der Sekundärleitung, die den Richtungskoppler bilden, reduziert werden, und das Austreten der elektromagnetischen Wellen von dem Zwischenraum zwischen der Primärleitung und der Sekundärleitung des Richtungskopplers, wenn dieselben voneinander getrennt sind, kann unterdrückt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Richtungs­ koppler, der dielektrische Leitungen als Übertragungswege verwendet, eine Antennenvorrichtung, die den Richtungskopp­ ler umfaßt und ein Radarsystem, das die Antennenvorrichtung umfaßt.

Ein Richtungskoppler, der dielektrische Leitungen als Über­ tragungswege verwendet, ist in der unveröffentlichten japa­ nischen Patentanmeldung Nr. 8-8621 und 10-200331 offenbart.

Die unveröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 8-8621 bezieht sich auf einen Richtungskoppler, der einen nicht­ strahlenden bzw. nicht abstrahlenden dielektrischen Wellen­ leiter (hierin nachfolgend als "NRD-Leiter" bezeichnet) verwendet. Aufgrund seines geringen Übertragungsverlusts in einem einzigen NRD-Leiter wird der LSM-Modus als ein Über­ tragungsmodus bei einem Kopplungsabschnitt des Richtungs­ kopplers verwendet. Ein gebogener Abschnitt weist einen Krümmungsradius von einem von mehreren diskreten Werten auf, um einen geringeren Verlust zu liefern. Der Richtungs­ koppler ist angepaßt, um elektromagnetische Wellen sowohl in dem LSM-Modus als auch dem LSE-Modus auszubreiten. Daher entstehen Probleme dadurch, daß in dem Richtungskopplungs­ abschnitt wahrscheinlich eine Modusumschaltung auftritt, was zu Welligkeiten in der Einfügungsverlust-gegen- Frequenz-Charakteristik führt.

Die unveröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 10-200331 bezieht sich auf eine Antennenvorrichtung, die einen Richtungskoppler beinhaltet, der dielektrische Leitungen als Übertragungswege verwendet, und bei dem die Sekundär­ leitung parallel zu der Primärleitung bewegt wird, um eine Strahlabtastung zu erreichen. Ein Zwischenraum zwischen den beiden Leitungen des Richtungskopplers bildet eine Drossel und verhindert dadurch einen Leckwellenverlust. Wenn jedoch der Richtungskoppler angepaßt ist, um elektromagnetische Wellen in dem LSM-Modus und dem LSE-Modus auszubreiten, tritt wie bei dem Richtungskoppler, der in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 8-8621 offenbart ist, Ver­ lust auf, der durch das Modusumschalten entsteht. Falls sich die elektromagnetischen Wellen nur in dem LSM01-Modus als einem Primärmodus ausbreiten, treten außerdem Probleme auf, da die elektromagnetischen Wellen wahrscheinlich von dem Zwischenraum zwischen der Primärleitung und der Sekun­ därleitung austreten, und dadurch möglicherweise den Einfü­ gungsverlust erhöhen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rich­ tungskoppler mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen Richtungskoppler gemäß An­ spruch 1 gelöst.

Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung einen kompakten Richtungskoppler, der die Probleme des erhöhten Einfügungsverlust aufgrund von Modusumschalten in dem Kopp­ lungsabschnitt der Primärleitung und der Sekundärleitung, die den Richtungskoppler bilden, löst, der eine verbesserte Gestaltungsflexibilität in dem gebogenen Abschnitt aufweist und der das Austreten der elektromagnetischen Wellen von dem Zwischenraum zwischen der Primärleitung und der Sekun­ därleitung des Richtungskopplers unterdrückt, wenn diesel­ ben voneinander getrennt sind.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine kompakte An­ tennenvorrichtung, die einen kompakten Richtungskoppler mit geringerem Verlust enthält, das eine Strahlabtastung mit hoher Rate erreicht und schafft ein kompaktes Radarsystem mit einer hohen Erfassungsfähigkeit, das die Antennenvor­ richtung verwendet.

Zu diesem Zweck umfaßt ein Richtungskoppler zwei nicht- strahlende dielektrische Leitungen, die jeweils flache leitfähige Oberflächen, die im wesentlichen parallel zuein­ ander plaziert sind, und einen dielektrischen Streifen, der dazwischen angeordnet ist, aufweisen, wobei die beiden nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen miteinander ge­ koppelt sind, so daß zumindest Abschnitte der dielektri­ schen Streifen nahe zueinander sind und sich parallel zu­ einander erstrecken. Der Hauptübertragungsmodus von elek­ tromagnetischen Wellen bei der verwendeten Frequenz ist ein LSE-Modus, bei dem sich die elektromagnetischen Wellen in den nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen ausbreiten. Der LSE-Modus wird als ein Hauptübertragungsmodus verwen­ det, und behält dadurch einen niedrigen Verlust bei und realisiert einen kompakten Richtungskoppler.

Vorzugsweise sind die Querschnittsdimensionen der dielek­ trischen Streifen und der Abstand zwischen den flachen leitfähigen Oberflächen definiert, so daß sich die elektro­ magnetischen Wellen bei der verwendeten Frequenz lediglich in dem LSE-Modus in den nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen ausbreiten können. Dadurch kann der Verlust, der durch Modusumschalten zwischen dem LSE-Modus und dem LSM- Modus in dem gebogenen Abschnitt bewirkt wird, unterdrückt werden.

Die beiden nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen, die den Richtungskoppler bilden, können durch Trennen von Ober­ flächen, die sich entlang der longitudinalen Richtung der beiden dielektrischen Streifen erstrecken, getrennt werden und die beiden nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen können in der longitudinalen Richtung der dielektrischen Steifen plaziert werden, so daß sie bezüglich zueinander relativ verschoben sind. Daher können die beiden nicht- strahlenden dielektrischen Leitungen bezüglich zueinander relativ verschoben sein, obwohl sie miteinander gekoppelt sind, wodurch der Verlust aufgrund des Austretens elektro­ magnetischer Wellen von den trennenden Oberflächen redu­ ziert wird.

Jede der beiden nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen kann leitfähige Platten umfassen, die den dielektrischen Streifen halten, und die gegenüberliegenden Oberflächen der leitfähigen Platten, die den trennenden Oberflächen der nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen entsprechen, weisen vorzugsweise darin geformte Drosselrillen auf. Dies unterdrückt zuverlässig das Austreten der elektromagneti­ schen Wellen in dem LSE-Modus von einem Zwischenraum zwi­ schen den gegenüberliegenden Oberflächen der leitfähigen Platten.

Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Antennenvorrichtung einen Primäremitter, der mit einer von zwei nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen in ei­ nem Richtungskoppler verbunden ist, die voneinander ge­ trennt sind, und eine dielektrische Linse, die im wesentli­ chen auf dem Primäremitter fokussiert. Daher kann der Pri­ märemitter bezüglich der dielektrischen Linse relativ ver­ schoben werden, wenn die beiden nicht-strahlenden dielek­ trischen Leitungen in dem Richtungskopplungsabschnitt rela­ tiv verschoben sind, wodurch eine Strahlabtastung mit hoher Rate erzielt wird.

Bei noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Radarsystem eine Einheit zum Senden und Empfan­ gen elektromagnetischer Wellen, und die Einheit umfaßt die oben beschriebene Antennenvorrichtung. Daher wird das ge­ samte Radarsystem kompakt, da es eine Antennenvorrichtung umfaßt, die einen kompakten und leichten Richtungskoppler umfaßt, und eine Strahlabtastung mit hoher Rate erreichen kann.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen der Erfindung offensichtlich werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Richtungskopp­ lers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei eine obere leitfä­ hige Platte von demselben entfernt ist;

Fig. 2A und 2B eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht eines gekoppelten Zwei-Leitungs-Modells des in Fig. 1 gezeigten Richtungskopplers;

Fig. 3A und 3B Diagramme, die ein Beispiel der Charakteristika des gekoppelten Zwei-Leitungs-Modells zeigen;

Fig. 4A und 4B eine perspektivische Ansicht bzw. eine Quer­ schnittsansicht eines Richtungskopplers gemäß ei­ nem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 schematisch ein Beispiel der Magnetfeldverteilung in dem Hauptabschnitt des in Fig. 4 gezeigten Richtungskopplers;

Fig. 6 schematisch die elektrische Feldverteilung in dem Hauptabschnitt eines Richtungskopplers als ver­ gleichendes Beispiel;

Fig. 7 schematisch die Magnetfeldverteilung in dem Hauptabschnitt eines Richtungskopplers als ein vergleichendes Beispiel;

Fig. 8 eine Draufsicht einer Antennenvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung; und

Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Radarsystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung.

Ein Richtungskoppler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3B beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Richtungskopp­ lers, wobei eine obere leitfähige Platte von demselben ent­ fernt ist. Bezug nehmend auf Fig. 1 umfaßt der Richtungs­ koppler eine untere leitfähige Platte 1 und dielektrische Streifen 3 und 4, die durch Schneiden eines Materials, wie z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet werden. Der Richtungskoppler umfaßt ferner eine obere leitfähige Platte 2 (siehe Fig. 2B), die parallel zu der unteren leitfähigen Platte 1 angeordnet ist, so daß die dielektrischen Streifen 3 und 4 zwischen der oberen und der unteren leitfähigen Platte 1 und 2 angeordnet werden können.

Bei der Darstellung von Fig. 1 weist der dielektrische Streifen 3 einen geraden Abschnitt und einen gebogenen Ab­ schnitt auf, und liegt nahe bei einem geraden Abschnitt des dielektrischen Streifens 4, um sich über die Länge L paral­ lel zu demselben zu erstrecken, während er durch die Kopp­ lungslücke G von demselben beabstandet ist.

Fig. 2A und 2B stellen ein beispielhaftes gekoppeltes Zwei- Leitungs-Modell dar, das im wesentlichen einem Richtungs­ kopplungsabschnitt des in Fig. 1 gezeigten Richtungskopp­ lers entspricht. Fig. 2A ist eine Draufsicht der dielektri­ schen Streifen 3 und 4, und Fig. 2B ist eine Querschnitts­ ansicht der dielektrischen Streifen 3 und 4 entlang der Ebene senkrecht zu den Achsen der dielektrischen Streifen 3 und 4. In den Fig. 2A und 2B ist die Kopplungslänge der beiden gekoppelten Leitungen durch L, der Abstand zwischen der oberen und der unteren leitfähigen Platte 1 und 2 durch h, die Breite der dielektrischen Streifen 3 und 4 durch a und der Kopplungszwischenraum durch G angezeigt. Bei dieser Darstellung ist G = 0,4 mm und h = 1,8 mm.

Fig. 3A und 3B zeigen Charakteristika für den LSM-Modus und den LSE-Modus als Übertragungsmodi auf dem in Fig. 2A und 2B gezeigten Modell. Fig. 3A ist eine Charakteristik, die die Kopplungslänge L für einen Kopplungsbetrag von 0 dB zeigt, während die Breite der dielektrischen Streifen 3 und 4 schwankt. Fig. 3B ist eine Charakteristik, die den Über­ tragungsverlust zeigt, während die Breite a schwankt.

Wenn der Richtungskoppler, der eine elektrische Feldkopp­ lung in dem LSM-Modus verwendet, wie in Fig. 3B gezeigt ge­ bildet ist, beträgt die optimale Leitungsbreite a, die den minimalen Übertragungsverlust liefert, 2,0 mm, und wenn der Richtungskoppler, der eine Magnetfeldkopplung in dem LSE- Modus verwendet, gebildet ist, beträgt die optimale Lei­ tungsbreite a, die den minimalen Übertragungsverlust lie­ fert, 1,5 mm. Wie in Fig. 3A gezeigt ist, beträgt die Kopp­ lungslänge, die den minimalen Einfügungsverlust in dem Richtungskoppler liefert, der eine elektrische Feldkopplung in dem LSM-Modus verwendet, 9,2 mm, und die Kopplungslänge, die den minimalen Einfügungsverlust in dem Richtungskoppler liefert, der eine Magnetfeldkopplung in dem LSE-Modus ver­ wendet, beträgt 6,5 mm.

Typischerweise ist bei einem einzelnen NRD-Leiter der ver­ wendete Übertragungsmodus der LSM-Modus, während der LSE- Modus ein unerwünschter Modus ist, weil der Übertragungs­ verlust bei dem LSM-Modus niedriger ist als der Übertra­ gungsverlust bei dem LSE-Modus. Bei dem Richtungskoppler besteht jedoch, wie in Fig. 3B gezeigt ist, im wesentlichen kein Unterschied beim Übertragungsverlust zwischen dem LSM- Modus und dem LSE-Modus. Vielmehr kann die Kopplungslänge des Richtungskopplers kürzer sein, wenn der LSE-Modus ver­ wendet wird, als wenn der LSM-Modus verwendet wird, wodurch ein kompakter Richtungskoppler erreicht wird. Wenn außerdem der Richtungskoppler, der eine Magnetfeldkopplung in dem LSE-Modus verwendet, die optimale Kopplungslänge (a = 1,5 mm) liefert, ist der LSM-Modus im wesentlichen abgeschnit­ ten bzw. ausgeschaltet, wie es in Fig. 3B gezeigt ist, wo­ bei die Übertragung lediglich in dem LSE-Modus im wesentli­ chen erreicht wird. Ein Bereich A (in dem a etwa gleich 1,25 bis 1,5 mm ist), der in Fig. 3B gezeigt ist, stellt einen Nur-LSE-Modusübertragungsbereich dar. Umgekehrt ist der LSE-Modus ein unerwünschter Modus und das Koppeln in einem solchen unerwünschten Modus wird verhindert.

Ein Richtungskoppler gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung ist mit Bezugnahme auf Fig. 4A bis 7 beschrieben.

Fig. 4A ist eine perspektivische Ansicht eines gekoppelten Zwei-Leitungs-Abschnitts des Richtungskopplers und Fig. 4B ist eine Querschnittsansicht des gekoppelten Zwei-Leitungs- Abschnitts entlang der Ebene, die senkrecht zu den Achsen der dielektrischen Streifen 3 und 4 ist. In Fig. 4A und 4B werden blockförmige leitfähige Platten 5 und 6, die aus Me­ tall bestehen, und jeweils Hauptrillen aufweisen, die darin gebildet sind, um flache leitfähige Oberflächen zu liefern, die parallel zueinander plaziert sind, und die dielektri­ schen Streifen 3 und 4 jeweils in den Hauptrillen aufgenom­ men. Die blockförmige Metallplatte 5 und der dielektrische Streifen 3 bilden einen NRD-Leiter, und die blockförmige Metallplatte 6 und der dielektrische Streifen 4 bilden ei­ nen anderen NRD-Leiter. Die gegenüberliegenden Oberflächen der blockförmigen Metallplatten 5 und 6 entsprechen "tren­ nenden Oberflächen der nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen" gemäß der vorliegenden Erfindung. Die trennende Oberfläche der blockförmigen Metallplatte 5 weist Drossel­ rillen 7 auf, die darin gebildet sind, um sich in der Tie­ fenrichtung zu erstrecken, die senkrecht zu der trennenden Oberfläche ist. Die Position und Tiefe der Drosselrillen 7 sind definiert, so daß ein Kurzschluß an den Positionen auftritt, an denen dieselben im wesentlichen ein ganzzahli­ ges Mehrfaches einer halben Wellenlänge der Übertragungs­ welle von den flachen leitfähigen Oberflächen beabstandet sind, die mit der oberen und unteren Oberfläche des dielek­ trischen Streifens 3 in Kontakt gebracht werden. Zur Dar­ stellung sind die Dimensionen der in Fig. 4B gezeigten Kom­ ponente in dem Fall, in dem die verwendete Frequenz 76,5 GHz beträgt und in dem der Richtungskoppler magnetisches Koppeln in dem LSE-Modus verwendet, in Millimetern.

Fig. 6 und 7 zeigen, wie elektromagnetische Wellen an tren­ nenden Oberflächen eines herkömmlichen Richtungskopplers, der eine elektrisches Feldkopplung in dem LSM-Modus verwen­ det, austreten. Fig. 6 stellt die elektrische Feldvertei­ lung dar und Fig. 7 stellt die Magnetfeldverteilung dar. Wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, ist der Leiter bei dem Richtungskoppler, der eine elektrische Feldkopplung in dem LSM-Modus verwendet, durch die trennenden Oberflä­ chen senkrecht zu der Richtung, in der ein Strom fließt, geteilt, so daß der Strom durch die trennenden Oberflächen blockiert ist, wodurch ein größeres Ausmaß des Austretens der elektromagnetischen Wellen erzeugt wird. Herkömmlicher­ weise werden die Rillen 7 als Drosseln verwendet, um das Austreten der elektromagnetischen Wellen von den trennenden Oberflächen bzw. den Trennungsoberflächen des Leiters zu unterdrücken, ein Verlust von etwa 0,2 bis 0,3 dB ist je­ doch unvermeidlich.

Fig. 5 stellt die Magnetfeldverteilung dar, wenn der Rich­ tungskoppler eine Magnetfeldkopplung in dem LSE-Modus ver­ wendet. Der Richtungskoppler, der eine Magnetfeldkopplung in dem LSE-Modus verwendet, und bei dem der Leiter parallel zu der Richtung, in der ein Strom fließt, getrennt ist, wird weniger durch die Trennung des Leiters beeinflußt, wo­ durch bewirkt wird, daß das Austreten der elektromagneti­ schen Wellen wesentlich reduziert ist. Daher ist der Ver­ lust, der durch Trennen von zwei NRD-Leitern, die den Rich­ tungskoppler bilden, bewirkt wird, wesentlich reduziert, selbst wenn keine Drossel vorliegt. Eine Drossel würde den Austrittsverlust weiter reduzieren.

Falls zwischen den trennenden Oberflächen der beiden NRD- Leiter ein Zwischenraum erzeugt wird, werden die NRD-Leiter theoretisch asymmetrisch, wodurch ein unerwünschter Modus (der LSM-Modus) bewirkt wird, mit dem Ergebnis, daß das Koppeln in einem solchen unerwünschten Modus auftritt. Die NRD-Leiter gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwenden jedoch die Nur-LSE-Modusübertragung, was zu weniger Kopp­ lung in solch einem unerwünschten Modus und zu wenig Ver­ lust führt, der durch das Modusumschalten entsteht.

Eine Antennenvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung ist mit Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.

Fig. 8 ist eine Draufsicht der Antennenvorrichtung, wobei eine obere leitfähige Platte von demselben entfernt ist. Die Antennenvorrichtung umfaßt untere leitfähige Platten 11 und 12, dielektrische Streifen 3 und 4, die auf den unteren Platten 11 bzw. 12 gebildet sind und obere leitfähige Plat­ ten (nicht gezeigt), die über die dielektrischen Streifen 3 bzw. 4 plaziert werden, um zwei NRD-Leiter zu bilden. Die beiden Leitungen sind an dem Abschnitt gekoppelt, an dem die dielektrischen Streifen 3 und 4 nahe zueinander liegen und sich parallel zueinander erstrecken, um einen Rich­ tungskoppler zu schaffen.

Ein Primäremitter 8, der einen dielektrischen Resonator um­ faßt, ist an einem Ende des dielektrischen Streifens 4 an­ geordnet, und die obere leitfähige Platte, die über dem dielektrischen Streifen liegt, weist eine Öffnung auf, die darin gebildet ist, durch die elektromagnetische Wellen emittiert werden oder in der Richtung senkrecht dazu ein­ fallen. Ferner ist eine dielektrische Linse 9 vorgesehen, die im wesentlichen auf dem Primäremitter 8 fokussiert.

In Fig. 8 sind ein NRD-Leiter, der aus der unteren leitfä­ higen Platte 12, der oberen leitfähigen Platte, die dersel­ ben zugeordnet ist, und dem dielektrischen Streifen 4, der dazwischen gebildet ist, besteht, und der Primäremitter 8 in der bewegbaren Einheit positioniert, während der andere NRD-Leiter, der aus der unteren leitfähigen Platte 11, der oberen leitfähigen Platte, die derselben zugeordnet ist, und dem dielektrischen Streifen 3, der dazwischen gebildet ist, besteht, in einer festen Einheit positioniert ist. Die dielektrische Linse 9 ist ebenfalls befestigt bzw. fest. Während sich die bewegliche Einheit in den Richtungen be­ wegt, die durch die Pfeile in Fig. 8 angezeigt ist, wird die relative Position des Primäremitters 8 bezüglich der dielektrischen Linse 9 verschoben, so daß Strahlabtasten durchgeführt wird. Insbesondere während der Übertragung werden die elektromagnetischen Wellen in dem LSE-Modus, die von einer Hochfrequenz (HF)-Schaltung übertragen werden, über den Richtungskoppler in den Primäremitter 8 geleitet, und die elektromagnetischen Wellen werden über die dielek­ trische Linse 9 in der Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung emittiert. Wenn die elektromagnetischen Wellen in der umgekehrten Richtung einfallen, ermöglicht es ein Emp­ fangssignal denselben, sich in dem LSE-Modus über den Pri­ märemitter 8 in dem NRD-Leiter in der beweglichen Einheit auszubreiten, und in dem LSE-Modus über den Richtungskopp­ lungsabschnitt in dem NRD-Leiter in der festen Einheit aus­ zubreiten. Dann wird das Empfangssignal zu der HF-Schaltung übertragen.

Ein Radarsystem gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf Fig. 9 be­ schrieben.

In Fig. 9 umfaßt das Radarsystem einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 20, der eine Gunn-Diode, eine Varaktor- Diode und dergleichen, einen Isolator 21 zum Verhindern, daß ein reflektiertes Signal zurück zu dem VCO 20 gesendet wird, einen Richtungskoppler 22 mit NRD-Leitern zum Heraus­ ziehen eines Abschnitts eines Übertragungssignal als ein lokales Signal, und einen Zirkulator 23 zum Anlegen des Übertragungssignals an einen Primäremitter 8 einer Antenne 24 und zum Übertragen des Empfangssignals zu einem Mischer 25 umfaßt. Der Mischer 25 kombiniert das Empfangssignal mit dem lokalen Signal, um ein Zwischenfrequenzsignal aus­ zugeben. Ein Zwischenfrequenzverstärker 26 verstärkt das Zwischenfrequenzsignal und gibt das resultierende Signal als ein Zwischenfrequenzsignal zu einer Signalverarbei­ tungsschaltung 27 aus. Die Signalverarbeitungsschaltung 27 bestimmt den Abstand zu dem Ziel und die relative Geschwin­ digkeit bezüglich des Ziels auf der Basis der Beziehung zwischen dem modulierenden Signal des VCO 20 und des Emp­ fangssignals.

Die in Fig. 8 gezeigte Antennenvorrichtung wird zwischen dem Zirkulator 22 und dem Primäremitter 8 verwendet. Wie oben beschrieben ist, kann die Kopplungslänge L des Rich­ tungskopplungsabschnitts in der Antennenvorrichtung kürzer sein als die in dem Richtungskoppler mit der herkömmlichen Struktur, wodurch die bewegliche Einheit kompakt und leicht gemacht wird. Dies reduziert die Belastung, die auf eine lineare Betätigungsvorrichtung zum Treiben der beweglichen Einheit auferlegt wird, so daß die Zuverlässigkeit verbes­ sert ist. Je leichter die bewegliche Einheit ist, die eine Belastung darstellt, desto kompakter ist die lineare Betä­ tigungsvorrichtung, wodurch eine kompakte Antennenvorrich­ tung erreicht wird, und das Gesamtradarsystem dementspre­ chend kompakt wird. Aus dem gleichen Grund ist eine Strahl­ abtastung mit einer höheren Rate möglich, und die Erfassung des Ziels und die Erfassung des Abstands zu dem Ziel und die relative Geschwindigkeit bezüglich des Ziels können in einer kürzeren Periode über einen weiteren Strahlabta­ stungsbereich durchgeführt werden.

Claims (7)

1. Richtungskoppler, der folgende Merkmale aufweist:
zwei nicht-strahlende dielektrische Leitungen, von de­ nen jede ein Paar von flachen leitfähigen Oberflächen, die im wesentlichen parallel zueinander plaziert sind, und einen dielektrischen Streifen, der zwischen den­ selben angeordnet ist, umfaßt, wobei die beiden nicht­ strahlenden dielektrischen Leitungen durch zumindest Abschnitte der dielektrischen Streifen (3, 4), die na­ he zueinander liegen und sich parallel zueinander erstrecken, miteinander gekoppelt sind,
wobei der Hauptübertragungsmodus der elektromagneti­ schen Wellen, die sich in den nicht-strahlenden die­ lektrischen Leitungen an der verwendeten Frequenz aus­ breiten, ein LSE-Modus ist.

2. Richtungskoppler gemäß Anspruch 1, bei dem sich die elektromagnetischen Wellen an der verwendeten Frequenz lediglich in dem LSE-Modus in den nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen ausbreiten.

3. Richtungskoppler gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die beiden nicht-strahlenden dielektrischen Leitungen in der longitudinalen Richtung der dielektrischen Strei­ fen (3, 4) relativ zueinander verschoben sind.

4. Richtungskoppler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Paar von flachen leitfähigen Oberflächen an einer Position zwischen den beiden nicht­ strahlenden dielektrischen Leitungen geteilt ist, um Trennungsoberflächen zu bilden, wobei sich die Tren­ nungsoberflächen entlang der longitudinalen Richtung der beiden dielektrischen Streifen (3, 4) erstrecken.

5. Richtungskoppler gemäß Anspruch 4, bei dem die flachen leitfähigen Oberflächen, die parallel zueinander pla­ ziert sind, leitfähige Platten (1, 2) umfassen, die die dielektrischen Streifen (3, 4) halten, wobei die gegenüberliegenden Oberflächen der leitfähigen Platten (1, 2) den Trennungsoberflächen der beiden nicht­ strahlenden dielektrischen Leitungen entsprechen, und in den gegenüberliegenden Oberflächen Drosselrillen gebildet sind.

6. Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale umfaßt:
einen Richtungskoppler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5;
einen Primäremitter (8), der mit einer der nicht­ strahlenden dielektrischen Leitungen in dem Richtungs­ koppler verbunden ist; und
eine dielektrische Linse (9), die im wesentlichen auf den Primäremitter (8) fokussiert ist.

7. Radarsystem, das eine Einheit zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen und eine Antennenvorrich­ tung gemäß Anspruch 6, die mit demselben verbunden ist, umfaßt.