JP7374333B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

本願は、レーダ装置に関するものである。

従来のレーダ装置として、例えば特許文献１に記載のレーダシステムがある。特許文献１に記載の従来のレーダ装置の構成及び動作は、以下の通りである。

特許文献１に記載の従来のレーダ装置は、検出対象である自動車の周辺の物体すなわち対象物体を検出する。少なくとも１個の送信アンテナで構成された送信手段が、物体に対して送信信号を放射する。また、少なくとも１個の受信アンテナで構成された受信手段が、物体において反射される送信信号である反射信号を受信する。信号処理手段は、受信手段で受信された受信信号を処理する。

送信アンテナと受信アンテナとの異なる組み合わせによって、受信信号が取得される。各組み合わせに対して、基準点から送信アンテナの位相中心へのベクトルと、基準点から受信アンテナの位相中心へのベクトルとの和として定義される相対位相中心が、それぞれ求められる。

その際、各送信アンテナは、互いに、少なくとも近似的に同じ放射特性を持つ。また、同様に、各受信アンテナは、互いに、少なくとも近似的に同じ放射特性を持つ。ただし、送信アンテナの放射特性と受信アンテナの放射特性とは互いに異なっていてもよい。

このとき、或る空間方向Ｓが空間方向Ｒに対して直角な方向であるとする。なお、空間方向Ｓは、例えば垂直方向であり、空間方向Ｒは、例えば水平方向である。いま、相対位相中心の位置に関して、空間方向Ｒに規定されている送信アンテナと受信アンテナとの組み合わせについて考察する。この場合、送信アンテナと受信アンテナとの組み合わせの相対位相中心の位置は、周期長Ｐで周期的に変化する。

また、物体の受信信号の位相成分は、空間方向Ｓに対する当該受信信号の角度位置に応じて、周期長Ｐで交番する。従って、当該位相成分を用いれば、空間方向Ｓにおける物体の位置を表すことができる。

特表２０１１－５２６３７３号公報 特開２０１６－３８７３号公報

特許文献１の従来のレーダ装置は、レーダ装置で用いる平均波長をλとした場合における複数の素子アンテナを有する受信アンテナの位相中心間隔をλ／２で配置しており、各素子アンテナに電力を給電する給電回路が各受信アンテナ間に配置されない串刺し形状の給電回路になっている。特許文献１の従来のレーダ装置は、受信アンテナを構成する各素子アンテナへの給電回路の配線長が等しくないので、等位相分布を実現できず、帯域が広いアンテナ周波数特性すなわち広帯域のアンテナ周波数特性を実現することができない。例えば、自動車用レーダでは７６～８１ＧＨｚの帯域が使用されているが、特許文献１の従来のレーダ装置は比帯域で２％を超えるような広帯域のアンテナを実現するには限界があり、帯域幅が比帯域で２％以上である広帯域のアンテナを実現するには他の給電方式が適している。ここで比帯域とは、送信信号の周波数のＡ％として定義されるものであり、送信信号の周波数が７７ＧＨｚで比帯域２％の場合はアンテナの帯域幅が１．５ＧＨｚ程度となる。なお、アンテナの帯域幅は、例えば反射が所定値以下となるような帯域幅などで定義される。反射が所定値以下の一例として、例えば反射が－１０ｄＢ以下となるようにアンテナの帯域幅を定義する。比帯域の上限は、給電の方法だけでなくアンテナを構成する素子アンテナの帯域幅によっても制限され、例えば、比帯域で１０％程度が上限である。

等位相分布を実現でき、広帯域のアンテナ周波数特性を実現できる給電回路として、各素子アンテナへの配線長が等しくなるように形成される並列給電方式（トーナメント方式）の給電回路がある。並列給電方式の給電回路は、１個の受信アンテナ又は送信アンテナを構成する素子アンテナの数が増加するほど横方向（隣接アンテナ方向）に広がり、広い間隔でしかアンテナを配置することができない。例えば、周波数が７７ＧＨｚの場合、波長λは３．９ｍｍ程度になる。特許文献１の従来のレーダ装置は、並列給電方式の給電回路を採用する場合には、給電回路の設置スペースが大きくなるとλ／２よりも広い位相中心間隔で受信アンテナを配置することになり、λ／２の位相中心間隔で受信アンテナを配置することができない。例えば受信アンテナをλ／２の位相中心間隔に並べられない場合には、所望の覆域（視野範囲）内に高いサイドローブ又は及びグレーティングローブが発生してしまい、検出対象物を誤検出してしまう場合がある。給電回路が並列給電方式でなくても、横方向（隣接アンテナ方向）から各素子アンテナに電力を給電する場合にも、検出対象物を誤検出してしまう場合がある。所望の視野範囲は、設計により設定された視野範囲すなわち設計された視野範囲である。

受信アンテナの位相中心間隔である距離をｄとすると、この距離ｄは視野範囲すなわち測角できる角度θの範囲の設定に応じて決定される。例えば、角度θが－９０°以上９０°以下の場合には、距離ｄは０より大きくλ／２以下の範囲にする必要がある。特許文献１の従来のレーダ装置は、並列給電方式等の横方向から給電する給電回路を採用した場合に、角度θが－９０°以上９０°以下を維持したまま、予め定められた距離ｄの間隔に３チャンネル以上の受信アンテナを並べることができない。

本願明細書に開示される技術は、予め定められた距離の間隔に物理的に３チャンネル以上の受信アンテナ又は送信アンテナを並べられない場合でも、サイドローブを低減し誤検出を抑制できるレーダ装置を提供することを目的とする。

本願明細書に開示される一例のレーダ装置は、送信信号を対象物体に向けて放射する複数の送信アンテナと、送信信号が対象物体にて反射された反射信号を受信して受信信号として出力する複数の受信アンテナと、複数の受信アンテナのそれぞれから出力された受信信号を処理する処理部と、を備えている。当該レーダ装置に要求される視野範囲に基づいて決定される、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔を基本距離とし、複数の送信アンテナか複数の受信アンテナのいずれかを備えたアンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が基本距離である複数の第一アンテナを有する第一アンテナ組を備えたアンテナ群を第一アンテナ群とし、第一アンテナ群の第一アンテナと異なる他方の複数のアンテナを備えたアンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が基本距離の２倍である複数の第二アンテナを有する第二アンテナ組を備えたアンテナ群を第二アンテナ群とする。第一アンテナ及び第二アンテナは、複数の素子アンテナと素子アンテナに電力を給電する給電回路とを備えている。複数の第一アンテナは、送信信号の送信方向に垂直な第一配列方向に並べて配置されており、それぞれの給電回路を第一配列方向の正側又は負側に有している。複数の第二アンテナは、送信信号の送信方向に垂直で第一配列方向に平行な第二配列方向に並べて配置されており、給電回路を第二配列方向の正側又は負側に有している。第一アンテナ組における隣接するアンテナ間に給電回路が配置されていない。第一アンテナ群の複数の第一アンテナ及び第二アンテナ群の複数の第二アンテナによって形成される複数の仮想受信アンテナから構成される仮想受信アンテナ群は、送信信号の送信方向に垂直で第一配列方向及び第二配列方向に平行な第三配列方向に並べて配置されており、第三配列方向における隣接する仮想受信アンテナの間隔が基本距離である。

本願明細書に開示される一例のレーダ装置は、第一アンテナ群が隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が基本距離である複数の第一アンテナを有する第一アンテナ組を備え、第二アンテナ群が隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が基本距離の２倍である複数の第二アンテナを有する第二アンテナ組を備え、複数の第一アンテナ及び複数の第二アンテナの送受信により形成される複数の仮想受信アンテナの隣接する仮想受信アンテナの間隔が基本距離であるので、予め定められた距離の間隔に物理的に３チャンネル以上の受信アンテナ又は送信アンテナを並べられない場合でも、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図である。 図１の処理部の機能を実現するハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第一例を示す図である。 図３のアンテナ配置の詳細を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置の測角方法を説明する図である。 実施の形態１に係るレーダ装置の変調パターンの一例を示す図である。 図３のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第二例を示す図である。 図９のアンテナ配置の詳細を示す図である。 図９のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第三例を示す図である。 図１２のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群の第一例を示す図である。 図１２のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群の第二例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第一例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第二例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第三例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第四例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第五例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第六例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第四例を示す図である。 図２１のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第五例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第六例を示す図である。 実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第七例を示す図である。 図２５のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態２に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図である。 図２７のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態３に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図である。 図２９の送信アンテナの配置を示す図である。 図２９のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態４に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図である。 図３２の送信アンテナの配置を示す図である。 図３２のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 図３４の第一仮想受信アンテナ群を示す図である。 図３４の第二仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態５に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図である。 図３７のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 図３７の第三仮想受信アンテナ群を示す図である。 実施の形態６に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図である。 図４０のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。 図４１の第一仮想受信アンテナ群を示す図である。 図４１の第二仮想受信アンテナ群を示す図である。 図４１の第三仮想受信アンテナ群を示す図である。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図であり、図２は図１の処理部の機能を実現するハードウェア構成例を示す図である。図３は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第一例を示す図であり、図４は図３のアンテナ配置の詳細を示す図である。図５は実施の形態１に係るレーダ装置の測角方法を説明する図であり、図６は実施の形態１に係るレーダ装置の変調パターンの一例を示す図である。図７は図３のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図であり、図８は実施の形態１に係るレーダ装置の処理を示すフローチャートである。図９は、実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第二例を示す図である。図１０は図９のアンテナ配置の詳細を示す図であり、図１１は図９のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。図１２は、実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第三例を示す図である。図１３は図１２のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群の第一例を示す図であり、図１４は図１２のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群の第二例を示す図である。図１５は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第一例を示す図であり、図１６は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第二例を示す図である。図１７は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第三例を示す図であり、図１８は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第四例を示す図である。図１９は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第五例を示す図であり、図２０は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナの第六例を示す図である。図２１は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第四例を示す図であり、図２２は図２１のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。図２３は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第五例を示す図であり、図２４は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第六例を示す図である。図２５は実施の形態１に係るレーダ装置のアンテナ配置の第七例を示す図であり、図２６は図２５のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。各図において、同一又は相当する構成については、同一符号を付して示し、重複する説明については省略する。

実施の形態１のレーダ装置１は、処理部１１、送信回路１２、受信回路１３、複数の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、及び、複数の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４を備えている。これらＴｘ１、Ｔｘ２、Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４のように一つのアンテナとして処理する構成単位をチャンネルと呼ぶこととする。以下では、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２をまとめて呼ぶ場合は、送信アンテナＴｘと呼び、同様に、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４をまとめて呼ぶ場合は、受信アンテナＲｘと呼ぶこととする。

レーダ装置１は、移動体に搭載される。移動体が車両の場合、レーダ装置１は、車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２に接続される。

なお、図１に示したレーダ装置１では、送信アンテナＴｘの個数が２個、受信アンテナＲｘの個数が４個の場合を例として挙げている。しかしながら、実施の形態１のレーダ装置１は、図１２に示したレーダ装置１のアンテナ配置の第三例のように、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔Ｄ１が予め定められた基本距離である距離ｄで配置された２個の送信アンテナ又は受信アンテナである第一アンテナＡｔ１ａ、Ａｔ１ｂを備え、第一アンテナと逆動作の第二アンテナが２以上の任意のチャンネル数を持つ構成であればよい。第一アンテナが送信アンテナＴｘの場合は第二アンテナが受信アンテナＲｘであり、第一アンテナが受信アンテナＲｘの場合は第二アンテナが送信アンテナＴｘである。図１２では、４個の第二アンテナＡｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄを備えた例を示した。第一アンテナＡｔ１ａ、Ａｔ１ｂをまとめて呼ぶ場合は、第一アンテナＡｔ１と呼び、同様に、第二アンテナＡｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄをまとめて呼ぶ場合は、第二アンテナＡｔ２と呼ぶこととする。

レーダ装置１は、送信回路１２で生成した送信信号を送信アンテナＴｘ１又は送信アンテナＴｘ２から対象物体３３に向けて放射する（図５参照）。当該送信信号は、検出対象である対象物体３３で反射される。反射された信号である反射信号は、受信アンテナＲｘで受信される。受信された信号は、受信信号として、受信回路１３を介して、処理部１１に入力される。処理部１１は、当該受信信号を信号処理することで、対象物体３３までの距離、対象物体３３の相対速度、及び、対象物体３３が存在する角度（以下、対象物体の距離、相対速度、及び、角度と呼ぶ）を算出する。以下、レーダ装置１の各部の構成について説明する。

処理部１１は、レーダ装置１を構成する送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘ、送信回路１２、受信回路１３などの各部の動作を制御する。また、処理部１１は、送信アンテナＴｘから送信される送信信号を生成し、受信アンテナＲｘで受信された受信信号を信号処理することで、対象物体の距離、相対速度、及び、角度を算出する。

処理部１１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）機能を有するワンチップマイコン、あるいは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）のようなＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）から構成されるプロセッサ９８と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から構成されるメモリ９９とを備えて構成される。処理部１１の機能は、プロセッサ９８がメモリ９９に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサ９８及び複数のメモリ９９が連携して各機能を実行してもよい。処理部１１の動作の詳細については、後述する。

送信回路１２は、電圧生成回路１２１、電圧制御発振器１２２、分配回路１２３、及び、送信切替スイッチ１２４を備えて構成される。電圧生成回路１２１は、処理部１１が制御するタイミングで、所望の電圧波形を生成する。電圧制御発振器１２２は、電圧生成回路１２１で生成された電圧波形に基づいて、送信信号を生成して発振する。図６に送信信号の変調パターン６１の一例を示した。所望の電圧波形は、設計により設定された電圧波形すなわち設計された電圧波形である。

分配回路１２３は、電圧制御発振器１２２から発振された送信信号を適宜増幅する。分配回路１２３は、増幅した送信信号を、送信切替スイッチ１２４に対して出力すると共に、受信回路１３に設けられた後述する混合器１３１、１３２、１３３、１３４に対して出力する。

送信切替スイッチ１２４は、送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２とに接続されており、処理部１１の制御により、出力先を送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２との間で切替える。従って、分配回路１２３から出力された送信信号は、電磁波からなるビームとして、送信切替スイッチ１２４の状態に応じて、送信アンテナＴｘ１又はＴｘ２から放射される。

放射された電磁波は、対象物体３３で反射される。対象物体３３で反射された電磁波は、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４でそれぞれ受信される。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信された受信信号は、受信回路１３に入力される。

受信回路１３は、混合器１３１、１３２、１３３、１３４、フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４、及び、アナログデジタル変換器１５１、１５２、１５３、１５４を備えて構成されている。アナログデジタル変換器は、適宜ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）とする。

混合器１３１、１３２、１３３、１３４、フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４、及び、ＡＤＣ１５１、１５２、１５３、１５４は、それぞれ、各受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４に対して１つずつ設けられている。

混合器１３１、１３２、１３３、１３４には、各受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信された受信信号が入力される。また、前述したように、混合器１３１、１３２、１３３、１３４には、送信回路１２の分配回路１２３から送信信号が入力される。各混合器１３１、１３２、１３３、１３４は、それぞれ、各受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信した受信信号と、送信回路１２の分配回路１２３から入力された送信信号とを混合して出力する。

フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４は、所望の周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ、及び、信号を増幅する増幅回路を備えて構成されている。フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４は、それぞれ、混合器１３１、１３２、１３３、１３４から出力された混合波から、所望の周波数帯域の信号のみを抽出して増幅し、受信信号電圧として出力する。所望の周波数帯域は、設計により設定された周波数帯域すなわち設計された周波数帯域である。

ＡＤＣ１５１、１５２、１５３、１５４は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換を行う変換器を備えて構成されている。ＡＤＣ１５１、１５２、１５３、１５４は、処理部１１が制御するタイミングで、フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４から出力された受信信号電圧をＡ／Ｄ変換してデジタル電圧データに変換する。デジタル電圧データは、処理部１１に入力され、処理部１１のメモリ９９内に記憶され、後述する演算処理で使用される。

次に、送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘについて説明する。送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、及び、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４は、それぞれ、複数の素子アンテナ１９及び給電回路２５を備えており、図３、図４に示されるように、平面状に配置されている。素子アンテナ１９は、例えばパッチアンテナである。

送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘは、基板２３の表面に配置されている。送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘは、図４のように同一の基板２３に配置してもよいし、あるいは、図２４のように送信アンテナＴｘを１つの基板に配置し、受信アンテナＲｘを別の１つの基板に配置するようにしてもよい。図２４では、送信アンテナＴｘが基板２３ａに配置され、受信アンテナＲｘが基板２３ｂに配置されている例を示した。

実施の形態１のレーダ装置１においては、各送信アンテナＴｘ及び各受信アンテナＲｘは、それぞれ、複数の素子アンテナ１９の組み合わせによって形成されている。例えば、図３、図４のアンテナ配置の第一例において、白い四角形を１個の素子アンテナ１９とすると、各送信アンテナＴｘは、それぞれ、４個の素子アンテナ１９から構成されている。また、各受信アンテナＲｘは、それぞれ、４個の素子アンテナ１９から構成されている。なお、素子アンテナ１９の個数は、４個に限定されず、適宜、任意の個数に設定してよい。

送信アンテナＴｘ１及び送信アンテナＴｘ２は、互いにほぼ同じ放射特性を持つように設計されている。同様に、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４は、互いにほぼ同じ放射特性を持つように設計されている。ほぼ同じ放射特性とは、許容される差の範囲内の放射特性である。但し、送信アンテナＴｘの放射特性と受信アンテナＲｘの放射特性とは互いに異なっていてもよい。なお、送信アンテナＴｘから放射される電波の放射方向は、基板２３の平面すなわち表面又は裏面に対して垂直な方向である。図４において紙面に垂直な方向である。

送信アンテナＴｘ１は、位相中心Ｃｔ１を通過する位相中心線２８ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。送信アンテナＴｘ２は、位相中心Ｃｔ２を通過する位相中心線２８ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。送信アンテナＴｘの複数の素子アンテナ１９が位相中心を通過する位相中心線に沿って配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４も送信アンテナＴｘと同様に、それぞれの複数の素子アンテナ１９が位相中心を通過する位相中心線に沿って配置されている。受信アンテナＲｘ１は位相中心Ｃｒ１を通過する位相中心線２７ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、受信アンテナＲｘ２は位相中心Ｃｒ２を通過する位相中心線２７ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。受信アンテナＲｘ３は位相中心Ｃｒ３を通過する位相中心線２７ｃに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、受信アンテナＲｘ４は位相中心Ｃｒ４を通過する位相中心線２７ｄに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘのそれぞれの位相中心線の延伸方向は、複数の素子アンテナ１９の延伸方向でもある。

図３、図４に示すように、送信アンテナＴｘは、互いに平行になるようにすなわち位相中心線が平行になるように、基板２３の表面に並んで配置されている。以下では、送信アンテナＴｘの配列方向を、第一配列方向ｄｒ１と呼ぶ。第一配列方向ｄｒ１は、送信信号の送信方向に垂直な方向であり、位相中心線２８ａ、２８ｂに垂直な方向である。また、レーダ装置１の所望の視野範囲に応じて定められる後述する或る距離を、距離ｄとすると、２個の送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２との間の送信アンテナ間隔Ｄｔｘすなわち位相中心線２８ａと位相中心線２８ｂとの間隔は、距離ｄと等しい間隔となっている。所望の視野範囲は、要求される視野範囲を満たすように設計により設定された視野範囲すなわち設計された視野範囲である。

また、図３、図４に示すように、受信アンテナＲｘは、互いに平行になるようにすなわち位相中心線が平行になるように、基板２３の表面に並んで配置されている。以下では、受信アンテナＲｘの配列方向を、第二配列方向ｄｒ２と呼ぶ。第二配列方向ｄｒ２は、送信信号の送信方向に垂直な方向であり、位相中心線２７ａ～２７ｄに垂直な方向である。第一配列方向ｄｒ１と第二配列方向ｄｒ２とは互いに平行になっている。図３、図４では、送信アンテナＴｘの位相中心Ｃｔ１、Ｃｔ２と受信アンテナＲｘの位相中心Ｃｒ１、Ｃｒ２、Ｃｒ３、Ｃｒ４が同一軸上に配置されている例を示した。送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４は第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。図３、図４では、各受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４の隣接する受信アンテナ間隔Ｄｒｘは、距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。

送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は、各素子アンテナ１９へ電力を給電する給電回路２５を備えている。同様に、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４は、各素子アンテナ１９へ電力を給電する給電回路２５を備えている。図３、図４では、給電回路２５の例として各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式の給電回路を示した。送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は給電回路２５が第一配列方向ｄｒ１の正側又は負側に配置されており、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４は給電回路２５が第二配列方向ｄｒ２の正側又は負側に配置されている。送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は、他の送信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４は、他の受信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されており、素子アンテナ１９が対向しないように配置されている。ここで、アンテナ間隔が距離ｄ以下になっているアンテナの組を含むアンテナ群を第一アンテナ群Ｇｒ１とし、アンテナ間隔が距離ｄ以下になっているアンテナの組を含まないアンテナ群を第二アンテナ群Ｇｒ２とする。図３、図４に示したアンテナ配置の第一例では、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２が第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナであり、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４が第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナである。

実施の形態１のレーダ装置１においては、送信アンテナＴｘと受信アンテナＲｘとは、仮想受信アンテナを形成している。仮想受信アンテナとは、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術によって形成される仮想の受信アンテナを指す。一般に、第一間隔で配置された複数の送信アンテナと、第一間隔よりも狭い第二間隔で配置された複数の受信アンテナとで構成されることが多く、各送信アンテナからの送信信号を各受信アンテナで受信して信号処理を施すことで、間隔が広い送信アンテナ間を受信アンテナで補間するように構成される。複数の仮想受信アンテナによって仮想受信アンテナ群が構成される。このような複数の仮想受信アンテナを形成しているレーダ装置では、仮想受信アンテナの数が受信アンテナ数×送信アンテナ数となり、送信アンテナが１個の場合と比べて少ない個数の受信アンテナで所望のアンテナ指向性を実現することができる。所望のアンテナ指向性は、設計により設定されたアンテナ指向性すなわち設計されたアンテナ指向性である。

図３、図４のアンテナ配置の第一例における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図７に示した。仮想受信アンテナ群５０は、複数の仮想受信アンテナを備えており、複数の仮想受信アンテナから構成されている。２個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２と、４個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４により、８個の仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８が形成される。実施の形態１のレーダ装置１においては、仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８における隣接アンテナ間隔が距離ｄで等間隔になるように構成される。なお、各仮想受信アンテナは、円で表示した。円の中心は、送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの位相中心に相当する。仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ８をまとめて呼ぶ場合は、仮想受信アンテナＶＲと呼び、仮想受信アンテナＶＲの配列方向を、第三配列方向ｄｒ３と呼ぶ。仮想受信アンテナ群５０の各仮想受信アンテナは、等間隔の距離ｄで、第三配列方向ｄｒ３に配列されている。図３、図４のアンテナ配置の第一例では送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの位相中心が同一軸上に配置されているので、仮想受信アンテナ群５０の各仮想受信アンテナＶＲは同一軸上に配置されている。第三配列方向ｄｒ３は、送信信号の送信方向に垂直な方向であり、第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な方向である。

図７の例では、仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１、ＶＲ５、ＶＲ２、ＶＲ６、ＶＲ３、ＶＲ７、ＶＲ４、ＶＲ８の順で配置されることとなる。これらの仮想受信アンテナ群５０のうち、実線円で示したＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４が送信アンテナＴｘ１で送信して受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、破線円で示したＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８が送信アンテナＴｘ２で送信して受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

次に、距離ｄの決定方法、並びに、送信アンテナＴｘにおける隣接する送信アンテナ間の間隔である送信アンテナ間隔Ｄｔｘ、受信アンテナＲｘにおける隣接する受信アンテナ間の間隔である受信アンテナ間隔Ｄｒｘ、及び、仮想受信アンテナ群５０における隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の間隔である仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒの決定方法について説明する。

前述したように、図３、図４に示したアンテナ配置の第一例では、送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２との送信アンテナ間隔Ｄｔｘが距離ｄで第一配列方向ｄｒ１に配置されており、各受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４の隣接する受信アンテナ間隔Ｄｒｘは、距離ｄの２倍すなわち２ｄで第二配列方向ｄｒ２に配置されている。

実施の形態１のレーダ装置１においては、処理部１１の制御により、例えば後述する図６に示す変調パターン６１に従って、送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２とから交互に送信信号を放射するとする。このとき、レーダ装置１は、送信アンテナＴｘ１から送信して受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信した信号の４チャンネルと、送信アンテナＴｘ２から送信して受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信した信号の４チャンネルとを含む、合計８チャンネル分の仮想受信チャンネルの信号を受信することができる。仮想受信チャンネルは、図７に示す通り、仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８でそれぞれ受信される合計８チャンネルである。仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８の仮想受信チャンネルは、仮想受信チャンネルＶＲＣ１、ＶＲＣ２、ＶＲＣ３、ＶＲＣ４、ＶＲＣ５、ＶＲＣ６、ＶＲＣ７、ＶＲＣ８とする。

前述したように、実施の形態１のレーダ装置１では、仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８の仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒを、距離ｄに設定した。距離ｄは、レーダ装置１の視野範囲において、グレーティングローブを発生しないように決定される値である。一般に、電波の波長をλとした場合に、第三配列方向ｄｒ３にλ／２間隔で複数の仮想受信アンテナＶＲで配置すれば、第三配列方向ｄｒ３に垂直な方向すなわち放射方向に対してビームを±９０°範囲内に振ったとしても、グレーティングローブを生じないようなアンテナ（仮想受信アンテナ群５０）を設計できる。レーダ装置１の視野範囲を、曖昧さなく測角可能な視野範囲すなわち高精度の測角可能な視野範囲として考えることもできる。すなわち、距離ｄをλ／２にすることで、グレーティングローブが発生しない高精度の測角ができる±９０°範囲の視野範囲を有するレーダ装置を実現することができる。

例えば、位相モノパルス方式のレーダ装置を考える。この場合、図５に示す通り、例えば、或る２個の仮想受信アンテナＶＲ１とＶＲ５との間の仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒをｄ、送信信号の波長をλ、当該２個の仮想受信アンテナＶＲ１とＶＲ５との間の位相差をφとすると、位相差φと対象物体３３の角度θとには、以下の関係が成り立つ。ここで、角度θは、図５に示すように、送信信号の放射方向をθ＝０とした場合の対象物体３３の角度である。

φ＝（２πｄ／λ）・ｓｉｎθ ・・・（１）
θ＝ｓｉｎ－１（φλ／２πｄ） ・・・（２）

いま、位相差φは±πの範囲になる。そのため、距離ｄが大きい場合は、レーダ装置１の視野範囲、すなわち、測角できる角度θの範囲が狭くなる。一方、距離ｄが小さい場合は、レーダ装置１の視野範囲、すなわち、測角できる角度θの範囲が広くなる。式（１）及び式（２）から明らかなように、例えば、－９０°≦θ≦＋９０°の視野範囲内の角度θを測角するためには、距離ｄをｄ≦λ／２の範囲になるように設定する必要がある。

このように、距離ｄは、レーダ装置１に要求される所望の視野範囲、すなわち、測角したい角度θの範囲に応じて定められる値である。言い換えれば、隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄよりも大きい場合には、レーダ装置１の所望の広い視野範囲を確保することができない。従って、レーダ装置１の所望の広い視野範囲での測角処理を実現したい場合には、隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが、距離ｄ以下の間隔になるように設定する必要がある。隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように設定する場合は、必要な値で最大になるので送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの給電回路２５の配置、素子アンテナ１９のサイズ等の自由度を増すことができる。

また、距離ｄは、式（２）の関係から、送信信号の波長λによっても変化する。そのため、送信信号の波長λが可変の場合には、距離ｄはレーダ装置１の所望の視野範囲及び送信信号の波長λに基づいて決定される。

次に、レーダ装置１の動作について説明する。まず、送信回路１２において、電圧生成回路１２１が、処理部１１が制御するタイミングで、所望の電圧波形を生成する。電圧制御発振器１２２は、生成された電圧波形に基づいて、送信信号を生成して出力する。分配回路１２３は、当該送信信号を、送信切替スイッチ１２４に出力するとともに、受信回路１３の混合器１３１、１３２、１３３、１３４に出力する。当該送信信号は、送信切替スイッチ１２４の状態に応じて、送信アンテナＴｘ１又はＴｘ２から放射される。

放射された送信信号は対象物体３３で反射される。対象物体３３から反射された送信信号である反射信号は、各受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信され、受信信号として、受信回路１３に入力される。

受信回路１３では、各受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４に対して、混合器１３１、１３２、１３３、１３４、フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４、及び、ＡＤＣ１５１、１５２、１５３、１５４が、それぞれ、接続されている。

受信回路１３では、各混合器１３１、１３２、１３３、１３４が、分配回路１２３からの送信信号と、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４からの受信信号とを混合する。次に、フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４が、混合された信号から、所望の周波数帯域の信号のみを抽出する。ＡＤＣ１５１、１５２、１５３、１５４は、処理部１１が制御するタイミングで、フィルタ回路１４１、１４２、１４３、１４４の出力である受信信号電圧をＡ／Ｄ変換してデジタル電圧データを得る。当該デジタル電圧データは、処理部１１に入力され、メモリ９９に記憶される。処理部１１は、メモリ９９から当該デジタル電圧データを読み出して、後述する演算処理で使用する。

次に、処理部１１の動作の詳細について説明する。実施の形態１のレーダ装置１が例えば、ＦＣＭ（Ｆａｓｔ Ｃｈｉｒｐ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２を時間的に切替えて送信するようなレーダ装置（時分割ＭＩＭＯ）の場合を説明する。なお、実施の形態１のレーダ装置１は、ＦＣＭ方式のレーダ方式に限定されるものではなく、ＦＭ－ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）方式、パルス・ドップラー方式など、種々のレーダ方式に適用が可能である。

図６に、ＦＣＭ方式で、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２を時間的に切替えて送信する場合の変調パターンの例を示す。図６に示す通り、ＦＣＭ方式では、周波数が一定の傾きで上昇（アップ）又は下降（ダウン）する変調を行った電磁波を繰り返し送信する。横軸は時間であり、縦軸は送信信号の電圧である。以下、１つの変調をチャープと呼び、繰り返し送信するチャープの固まりをチャープシーケンスと呼ぶ。周期Ｔｃでチャープシーケンスを繰り返している。図６は、ダウンチャープで構成されるチャープシーケンスの例を示している。この例では、時分割ＭＩＭＯの一例として、チャープ毎に送信アンテナをＴｘ１とＴｘ２との間で切替えて送信を行っている。また、チャープの数は、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２あわせてＮ個としている。

図６では、変調パターン６１と共に送信切替スイッチによる送信する送信アンテナ、チャープ番号を示した。各チャープシーケンスにおいて、初めのチャープすなわちチャープ番号が１のチャープでは送信アンテナＴｘ１から変調パターン６１のチャープを送信している。チャープ番号が２のチャープでは送信アンテナＴｘ２から変調パターン６１のチャープを送信している。チャープ番号が奇数の場合に送信アンテナＴｘ１から変調パターン６１のチャープが送信され、チャープ番号が偶数の場合に送信アンテナＴｘ２から変調パターン６１のチャープが送信されている。図６では、チャープ番号が１、２、３、Ｎ－２、Ｎ－１、Ｎの場合を示した。なお、実施の形態１のレーダ装置１は、図６に示す、チャープの傾き、変調幅等、チャープシーケンスの各種パラメータに限定することなく、適用可能である。

変調パターン６１により、前述したように、送信アンテナＴｘ１から送信信号を送信して受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信した受信信号と、送信アンテナＴｘ２から送信信号を送信して受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４で受信した受信信号の合計８チャンネル分の仮想受信チャンネルの信号を受信することができる。仮想受信チャンネルは、図７に示す通り、仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８に対応する仮想受信チャンネルＶＲＣ１、ＶＲＣ２、ＶＲＣ３、ＶＲＣ４、ＶＲＣ５、ＶＲＣ６、ＶＲＣ７、ＶＲＣ８の合計８チャンネルである。

処理部１１は、８チャンネル分の仮想受信チャンネルのデータを入力として、ＦＣＭ方式における対象物体３３の距離及び相対速度の測定を行う。ＦＣＭ方式における距離及び相対速度の測定原理は、特許文献２に記載されている通り、公知の技術である。以下、図８を用いて、処理部１１の動作について説明する。図８は、処理部１１の対象物体の距離、相対速度及び角度の測定を行う処理の流れを示したフローチャートである。但し、図８は一例であり、実施の形態１のレーダ装置１は、図８に示す信号処理方式に限定されるものではない。

まず、ステップＳＴ１で、処理部１１は、得られた８チャンネル分の仮想受信チャンネルＶＲＣ１～ＶＲＣ８のデータを入力として、周波数変換処理を行う（周波数変換処理工程）。ここでは、周波数変換処理として、例えば特許文献２に記載のように、２次元ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）を用いることとして説明する。

具体的には、図６の各チャープのデータに対して、１回目のＦＦＴ処理を実行して、パワースペクトルを生成する。次に、その処理結果を、すべてのチャープに渡って周波数ビン毎に集めて、２回目のＦＦＴ処理を実行する。ここで、同一の対象物体３３で反射された送信信号により各チャープで検出されるビート信号、すなわち、パワースペクトルでピークとなる成分の周波数は、いずれも同じである。

しかしながら、対象物体３３とレーダ装置１が搭載された車両とが相対速度を持つ場合、ビート信号の位相は、チャープ毎に少しずつ異なったものとなる。つまり、２回目のＦＦＴ処理の結果では、位相の回転速度に応じた周波数成分を周波数ビン、すなわち、速度ビンとするパワースペクトルが、１回目のＦＦＴ処理の結果として得られた周波数ビン、すなわち、距離ビン毎に求められることになる。以下では、２回目のＦＦＴ処理で得られるパワースペクトルを、２次元のパワースペクトルと呼ぶ。

次いで、ステップＳＴ２で、処理部１１は、２次元のパワースペクトルからピークを抽出することでピークを検出する（ピーク検出工程）。ピークを検出する方法は、例えば公知のＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ）などが挙げられる。あるいは、別の方法として、例えば、周波数ビンのうち、予め設定した閾値を超えていて、且つ、極大値になるような周波数ビンを抽出する方法でもよく、対象物体からの反射が検出できる方法であればどのような方法でも良い。

また、ピーク検出の前段で、仮想受信チャンネルＶＲＣ１～ＶＲＣ８のデータを加算するようにしても良い。例えば、８個の仮想受信チャンネルの振幅値を加算して平均化してからピークを検出するようにしても良いし、公知のＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｅａｍ Ｆｏｒｍｉｎｇ）処理によって、予め設定された方向にビームを向けてからピークを検出するようにしても良い。

次いで、ステップＳＴ３で、処理部１１は、検出したピークに対して、例えば特許文献２に記載のような公知のＦＣＭ方式の原理に基づいて、対象物体３３の距離及び相対速度を算出する（距離速度算出工程）。なお、実施の形態１においては、対象物体の距離及び相対速度の算出方法は、この場合に限定されるものではなく、どのような方法でも良い。

次いで、ステップＳＴ４で、処理部１１は、対象物体３３の角度の測定を行う（測角処理工程）。角度の測定方法は、ビームフォーマ法、超分解能測角方式、最尤推定法式など様々なものがあり、実施の形態１は、測角方法を限定するものではない。ここでは、前述の位相モノパルス方式で測角する場合を例に説明する。

例えば、図７の仮想受信チャンネル間の間隔すなわち仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄとなるようなすべての受信チャンネル間、すなわち、ＶＲ１－ＶＲ５間、ＶＲ５－ＶＲ２間、ＶＲ２－ＶＲ６間、ＶＲ６－ＶＲ３間、ＶＲ３－ＶＲ７間、ＶＲ７－ＶＲ４間、ＶＲ４－ＶＲ８間の７つの間隔のそれぞれの仮想受信チャンネルの信号を対象として、式（２）に従って位相モノパルス測角を行う。それにより得られた７つの角度の平均値を求めて、当該平均値を対象物体３３の角度として出力する。

以上の方法により、処理部１１は、レーダ装置１において、対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度の算出を行う。以上の処理を、図６に示すように、予め設定された時間間隔（周期Ｔｃ）で繰り返されるチャープシーケンス毎に処理フローを実行することによって、対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度が、当該時間間隔で繰り返し計算される。

レーダ装置１で求められた、対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度などの検知結果は、車両のＥＣＵ２に伝送される。車両のＥＣＵ２は、当該検知結果を、各種車両用アプリケーションの制御などに用いる。

なお、処理部１１において、時系列的な処理、いわゆる追尾処理などと呼ばれる技術によって、時系列で相関を取り、距離、相対速度、角度などの検知結果を時系列で平滑化するなどによって、各検知結果の誤差を平滑化するような処理を行っても良い。

実施の形態１では、時分割ＭＩＭＯ方式の場合を例に説明したが、送信アンテナＴｘ１とＴｘ２との信号が分離できるような方法であれば、他の方法でもよい。例えば、送信アンテナＴｘ１とＴｘ２とを異なる送信周波数で送信する方法、送信アンテナＴｘ１とＴｘ２とで直交するような符号を乗算して送信する方法、送信アンテナＴｘ１とＴｘ２との信号を分離するような方法等を適用しても良い。

実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナを有する第一アンテナ群Ｇｒ１と、２以上の任意の数の第一アンテナと逆動作の第二アンテナを有する第二アンテナ群Ｇｒ２を備え、間隔が距離ｄよりも広い各第二アンテナの間を第一アンテナで補間することで距離ｄの等間隔で配置するように構成された複数の仮想受信アンテナＶＲを有する仮想受信アンテナ群５０を備えているので、給電回路２５によって距離ｄの等間隔に物理的に３チャネル以上のアンテナを配置ができないような場合であっても、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。実施の形態１のレーダ装置１は、隣接する仮想受信アンテナＶＲの間隔が距離ｄで配置されるので、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。図３の受信アンテナＲｘで示したように、給電回路２５がアンテナの横方向（隣接方向）に存在する場合には、距離ｄの等間隔に物理的に３チャネル以上のアンテナを並べることはできない。そこで、実施の形態１のレーダ装置１は、ＭＩＭＯ等を適用して距離ｄの等間隔で配置するように構成された複数の仮想受信アンテナＶＲを有する仮想受信アンテナ群５０を実現するように、第一アンテナ群Ｇｒ１及び第二アンテナ群Ｇｒ２の配置方法を工夫した。

実施の形態１のレーダ装置１は、アンテナの給電回路２５を並列給電方式にすることで比帯域が２％以上１０％以下である広帯域のアンテナ周波数特性を実現しており、この給電回路２５によって距離ｄの等間隔に物理的に３チャネル以上のアンテナを配置ができない。しかし、実施の形態１のレーダ装置１は、距離ｄの間隔で配置する２個の第一アンテナＡｔ１を１組とした第一アンテナＡｔ１の組を備え、距離ｄの２倍の間隔で配置する複数の第二アンテナＡｔ２を備え、ＭＩＭＯ等を適用して距離ｄの等間隔で配置するように構成された複数の仮想受信アンテナＶＲを有する仮想受信アンテナ群５０を実現したので、広帯域のアンテナ周波数特性を確保しながらサイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。広帯域のアンテナ周波数特性を実現しているアンテナは、広帯域のアンテナである。

アンテナ配置の第一例で配置された送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘを備えた実施の形態１のレーダ装置１は、アンテナ配置の第一例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１である。アンテナ配置の第一例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナすなわち送信アンテナＴｘを有する第一アンテナ群Ｇｒ１と、２以上の任意の数の第一アンテナと逆動作の第二アンテナすなわち受信アンテナＲｘを有する第二アンテナ群Ｇｒ２を備え、間隔が距離ｄよりも広い各第二アンテナの間を第一アンテナで補間することで距離ｄの等間隔で配置するように構成された複数の仮想受信アンテナＶＲを有する仮想受信アンテナ群５０を備えているので、給電回路２５によって距離ｄの等間隔に物理的に３チャネル以上のアンテナを配置ができないような場合であっても、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。アンテナ配置の第一例におけるアンテナ間隔Ｄ１は、送信アンテナ間隔Ｄｔｘである。

図３、図４に示したアンテナ配置の第一例では、第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナが送信アンテナＴｘ、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナが受信アンテナＲｘの例であった。しかし、図９、図１０に示すように、第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナが受信アンテナＲｘ、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナが送信アンテナＴｘであっても構わない。図９、図１０に示したアンテナ配置の第二例では、送信アンテナＴｘの個数が４個、受信アンテナＲｘの個数が２個の場合である。アンテナ配置の第二例のアンテナを備えたレーダ装置１は、送信回路１２の送信切替スイッチ１２４は、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を切替えるように構成されている。また、受信回路１３は、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２に対応する、混合器１３１、１３２、フィルタ回路１４１、１４２、アナログデジタル変換器１５１、１５２を備えた構成になっている。変調パターン６１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の順で繰り返すパターンになる。アンテナ配置の第二例における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図１１に示した。２個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２と、４個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４により、８個の仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ８が形成される。

受信アンテナＲｘ１は、位相中心Ｃｒ１を通過する位相中心線２７ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。受信アンテナＲｘ２は、位相中心Ｃｒ２を通過する位相中心線２７ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。受信アンテナＲｘの複数の素子アンテナ１９が位相中心を通過する位相中心線に沿って配置されている。送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４も受信アンテナＲｘと同様に、それぞれの複数の素子アンテナ１９が位相中心を通過する位相中心線に沿って配置されている。送信アンテナＴｘ１は位相中心Ｃｔ１を通過する位相中心線２８ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、送信アンテナＴｘ２は位相中心Ｃｔ２を通過する位相中心線２８ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。送信アンテナＴｘ３は位相中心Ｃｔ３を通過する位相中心線２８ｃに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、送信アンテナＴｘ４は位相中心Ｃｔ４を通過する位相中心線２８ｄに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘのそれぞれの位相中心線の延伸方向は、複数の素子アンテナ１９の延伸方向でもある。

送信アンテナＴｘは互いに平行になるようにすなわち位相中心線２８ａ～２８ｄが平行になるように、基板２３の表面に並んで配置され、受信アンテナＲｘは、互いに平行になるようにすなわち位相中心線２７ａ、２７ｂが平行になるように、基板２３の表面に並んで配置されている。２個の受信アンテナＲｘ１と受信アンテナＲｘ２との間の受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわち位相中心線２７ａと位相中心線２７ｂとの間隔は、距離ｄと等しい間隔となっている。各送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の隣接する送信アンテナ間隔Ｄｔｘは、距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。図１０に示したアンテナ配置の第二例では、受信アンテナ間隔Ｄｒｘが距離ｄと等しい間隔なので、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２が第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナである。また、送信アンテナ間隔Ｄｔｘが距離ｄの２倍すなわち２ｄなので、送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ４が第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナである。

受信アンテナＲｘは第一配列方向ｄｒ１に並んで配置され、送信アンテナＴｘは第二配列方向ｄｒ２に並んで配置されている。第一配列方向ｄｒ１は位相中心線２７ａ、２７ｂに垂直な方向であり、第二配列方向ｄｒ２は位相中心線２８ａ～２８ｄに垂直な方向である。図１０では、送信アンテナＴｘの位相中心Ｃｔ１～Ｃｔ４と受信アンテナＲｘの位相中心Ｃｒ１、Ｃｒ２が同一軸上に配置されている例を示した。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４は第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。

図１１の例では、仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ８が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８の順で配置されることとなる。これらの仮想受信アンテナ群５０のうち、実線円で示したＶＲ１、ＶＲ３、ＶＲ５、ＶＲ７が送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ４で送信して受信アンテナＲｘ１で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、破線円で示したＶＲ２、ＶＲ４、ＶＲ６、ＶＲ８が送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ４で送信して受信アンテナＲｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

アンテナ配置の第二例で配置された送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘを備えた実施の形態１のレーダ装置１は、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１である。アンテナ配置の第二例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナすなわち受信アンテナＲｘを有する第一アンテナ群Ｇｒ１と、２以上の任意の数の第一アンテナと逆動作の第二アンテナすなわち送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ群Ｇｒ２を備え、間隔が距離ｄよりも広い各第二アンテナの間を第一アンテナで補間することで距離ｄの等間隔で配置するように構成された複数の仮想受信アンテナＶＲを有する仮想受信アンテナ群５０を備えているので、給電回路２５によって距離ｄの等間隔に物理的に３チャネル以上のアンテナを配置ができないような場合であっても、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。アンテナ配置の第二例におけるアンテナ間隔Ｄ１は、受信アンテナ間隔Ｄｒｘである。

アンテナ配置の第一例、第二例で説明したように、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナは送信アンテナＴｘでも受信アンテナＲｘでもよい。前述したように、第一アンテナ、第二アンテナを送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘに特定しない、アンテナ配置の第三例を図１２に示した。第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナＡｔ１ａ、Ａｔ１ｂは、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置されている。第一アンテナと逆動作である４個の第二アンテナＡｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄが距離ｄの２倍すなわち２ｄのアンテナ間隔Ｄ２で配置されている。アンテナ間隔Ｄ１は、隣接する第一アンテナ間のアンテナ間隔である。アンテナ間隔Ｄ２は、隣接する第二アンテナ間のアンテナ間隔である。アンテナ配置の第三例のアンテナを備えたレーダ装置１は、第一アンテナが送信アンテナＴｘの場合には図１に示した構成になっており、第一アンテナが受信アンテナＲｘの場合にはアンテナ配置の第二例のアンテナを備えたレーダ装置１と同じ構成になっている。

アンテナ配置の第三例における第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２で形成される仮想受信アンテナ群５０を図１３、図１４に示した。図１３に示した仮想受信アンテナ群５０は第一アンテナＡｔ１が送信アンテナＴｘの場合であり、図１４に示した仮想受信アンテナ群５０は第一アンテナＡｔ１が受信アンテナＲｘの場合である。第一アンテナＡｔ１が送信アンテナＴｘの場合における変調パターン６１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２の順で繰り返すパターンになる。第一アンテナＡｔ１が受信アンテナＲｘの場合における変調パターン６１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の順で繰り返すパターンになる。

第一アンテナＡｔ１ａは、位相中心Ｃ１ａを通過する位相中心線３１ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。第一アンテナＡｔ１ｂは、位相中心Ｃ１ｂを通過する位相中心線３１ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。第一アンテナＡｔ１の複数の素子アンテナ１９が位相中心を通過する位相中心線に沿って配置されている。第二アンテナＡｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄも第一アンテナＡｔ１と同様に、それぞれの複数の素子アンテナ１９が位相中心を通過する位相中心線に沿って配置されている。第二アンテナＡｔ２ａは位相中心Ｃ２ａを通過する位相中心線３２ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、第二アンテナＡｔ２ｂは位相中心Ｃ２ｂを通過する位相中心線３２ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。第二アンテナＡｔ２ｃは位相中心Ｃ２ｃを通過する位相中心線３２ｃに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、第二アンテナＡｔ２ｄは位相中心Ｃ２ｄを通過する位相中心線３２ｄに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。第一アンテナＡｔ１、第二アンテナＡｔ２のそれぞれの位相中心線の延伸方向は、複数の素子アンテナ１９の延伸方向でもある。

図１２に示すように、第一アンテナＡｔ１は、互いに平行になるようにすなわち位相中心線が平行になるように、基板２３の表面に並んで配置されている。第一アンテナＡｔ１の配列方向は第一配列方向ｄｒ１である。第一配列方向ｄｒ１は、位相中心線３１ａ、３１ｂに垂直な方向である。２個の第一アンテナＡｔ１ａと第一アンテナＡｔ１ｂとの間のアンテナ間隔Ｄ１すなわち位相中心線３１ａと位相中心線３１ｂとの間隔は、距離ｄと等しい間隔となっている。

また、図１２に示すように、第二アンテナＡｔ２は、互いに平行になるようにすなわち位相中心線が平行になるように、基板２３の表面に並んで配置されている。第二アンテナＡｔ２の配列方向は第二配列方向ｄｒ２である。第二配列方向ｄｒ２は、位相中心線３２ａ～３２ｄに垂直な方向である。第一配列方向ｄｒ１と第二配列方向ｄｒ２とは互いに平行になっている。図１２では、第一アンテナＡｔ１の位相中心Ｃ１ａ、Ｃ１ｂと第二アンテナＡｔ２の位相中心Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｃ２ｄが同一軸上に配置されている例を示した。第一アンテナＡｔ１ａ、Ａｔ２ａは第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、第二アンテナＡｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄは第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。

図１３の例では、仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ８が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１、ＶＲ５、ＶＲ２、ＶＲ６、ＶＲ３、ＶＲ７、ＶＲ４、ＶＲ８の順で配置されることとなる。これらの仮想受信アンテナ群５０のうち、実線円で示したＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４が送信アンテナとしての第一アンテナＡｔ１ａで送信して、受信アンテナとしての第二アンテナＡｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄで受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、破線円で示したＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８が送信アンテナとしての第一アンテナＡｔ１ｂで送信して、受信アンテナとしての第二アンテナＡｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄで受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

図１４の例では、仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ８が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８の順で配置されることとなる。これらの仮想受信アンテナ群５０のうち、実線円で示したＶＲ１、ＶＲ３、ＶＲ５、ＶＲ７が送信アンテナとしての第二アンテナＡｔ２ａ～Ａｔ２ｄで送信して、受信アンテナとしての第一アンテナＡｔ１ａで受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、破線円で示したＶＲ２、ＶＲ４、ＶＲ６、ＶＲ８が送信アンテナとしての第二アンテナＡｔ２ａ～Ａｔ２ｄで送信して、受信アンテナとしての第一アンテナＡｔ１ｂで受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

アンテナ配置の第三例で配置された第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２を備えた実施の形態１のレーダ装置１は、アンテナ配置の第三例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１である。アンテナ配置の第三例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の送信アンテナ又は受信アンテナである第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ群Ｇｒ１と、２以上の任意の数の第一アンテナＡｔ１と逆動作の第二アンテナＡｔ２を有する第二アンテナ群Ｇｒ２を備え、間隔が広い第二アンテナ間を第一アンテナＡｔ１で補間するように構成された複数の仮想受信アンテナＶＲを有する仮想受信アンテナ群５０を備えているので、給電回路２５によって距離ｄの等間隔に物理的に３チャネル以上のアンテナを配置ができないような場合であっても、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

第一アンテナＡｔ１のチャンネル数すなわちアンテナ数が２で制限されるような場合は、第一アンテナＡｔ１が送信機能を有する送信アンテナＴｘであり、第二アンテナＡｔ２が受信機能を有する受信アンテナＲｘである配置であるアンテナ配置の第一例を適用する方が好適である。理由は次の通りである。

第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘの場合、すなわちアンテナ配置の第二例では、送信アンテナＴｘの数が受信アンテナＲｘの数よりも多くなっている。送信アンテナＴｘの数が多ければ多いほど、レーダ装置１内に送信回路１２の規模が大きくなる。電波を送信する機能を持つ回路である送信回路１２は、受信回路１３に比べて発熱量が大きくなりやすい。第一アンテナＡｔ１のチャンネル数すなわちアンテナ数が２で制限され、第二アンテナＡｔ２のチャンネル数すなわちアンテナ数が第一アンテナＡｔ１よりも大きい場合、第一アンテナＡｔ１を送信アンテナＴｘとすることで、発熱量の少ないレーダ装置１を実現することができる。

送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの給電回路２５として各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式の例を説明したが、給電回路２５はこれに限定されない。図１５～図２０に第一例～第六例のアンテナを示した。図１５に示したアンテナの第一例における給電回路２５ａが並列給電方式の給電回路である。図１５に示したアンテナの第一例は、４個の素子アンテナ１９及び給電回路２５ａを備えている。図１６に示したアンテナの第二例は４個の素子アンテナ１９及び給電回路２５ｂを備えており、図１７に示したアンテナの第三例は４個の素子アンテナ１９及び給電回路２５ｃを備えている。図１８に示したアンテナの第四例は、８個の素子アンテナ１９、給電回路２５ｄを備えている。図１９に示したアンテナの第五例は、４個の素子アンテナ１９及び給電回路２５ｅを備えている。図２０に示したアンテナの第六例は、４個の素子アンテナ１９及び給電回路２５ｆを備えている。給電回路の符号は総括的に２５を用い、区別する場合に２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆを用いる。

図１５に示したアンテナの第一例の給電回路２５ａは、素子アンテナ１９の接続部分が第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナＡｔ１の第一配列方向ｄｒ１又は第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２の第二配列方向ｄｒ２に対して平行になっている例である。複数の素子アンテナ１９の延伸方向は第一配列方向ｄｒ１又は第二配列方向ｄｒ２に垂直なので、図１５に示したアンテナの第一例の給電回路２５ａは、素子アンテナ１９との接続部分が複数の素子アンテナ１９の延伸方向に対して垂直になっている例ということもできる。図１６に示したアンテナの第二例の給電回路２５ｂは、素子アンテナ１９との接続部分が複数の素子アンテナ１９の延伸方向になっている例である。図１７に示したアンテナの第三例の給電回路２５ｃは、素子アンテナ１９との接続部分が複数の素子アンテナ１９の延伸方向に対して斜めになっている例である。アンテナの第二例、第三例も第一例と同様に、各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式である。アンテナの第二例、第三例を備えた実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の受信アンテナ又は送信アンテナを並べられない場合でも、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

また、素子アンテナ１９の形状を四角形で表現したが、素子アンテナ１９の形状は任意の形状で良い。図１８に示したアンテナの第四例のように、１つのチャンネルを構成するアンテナの列数は２列以上に増やしても良い。図１８では、８個の素子アンテナ１９及び給電回路２５ｄを備え、４個の素子アンテナ１９を有する２組が第一配列方向ｄｒ１又は第二配列方向ｄｒ２に垂直な方向に延伸している例を示した。

実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔で配置する第一アンテナＡｔ１が２個で１組になっており、この１組の第一アンテナＡｔ１を備えた例である。後述する実施の形態２～６のレーダ装置１、図２５に示すアンテナ配置の第七例で配置されたアンテナを備えたレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔で配置する第一アンテナＡｔ１が２個で１組になっており、第一アンテナＡｔ１の組を複数備えた例である。したがって、実施の形態１のレーダ装置１及び実施の形態２～６のレーダ装置１は、送信アンテナＴｘ又は受信アンテナＲｘを予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上配置しない例である。この場合、例えば比帯域が２％以上１０％以下である広帯域のアンテナを実現するために、完全なトーナメント型すなわち給電回路２５ａ、２５ｂ、２５ｃのような並列給電方式の給電回路でなくても、図１９、図２０に示したアンテナの第五例の給電回路２５ｅ、アンテナの第六例の給電回路２５ｆでもよい。図１９、図２０に示したアンテナの第五例、第六例のようにすべての素子アンテナ１９への給電線路が等長ではないような場合でも、所望のアンテナ特性を必要な比帯域で実現できていれば、予め定められた距離の間隔に物理的に３チャンネル以上の受信アンテナ又は送信アンテナを並べられない場合でも、必要な比帯域を確保しながらサイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。所望のアンテナ特性は、設計により設定されたアンテナ特性すなわち設計されたアンテナ特性である。

第一配列方向ｄｒ１、第二配列方向ｄｒ２、第三配列方向ｄｒ３は、位相中心間の方向ではなく、隣接するアンテナの配列方向を示している。例えば、図２１に示したアンテナ配置の第四例のように、複数のアンテナのうち一部が素子アンテナ１９の延伸方向にずれていてもよい。図２１では、第一アンテナ群Ｇｒ１における受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２が互いに素子アンテナ１９の延伸方向又は位相中心線の延伸方向にずれている例を示した。図２１に示したアンテナ配置の第四例で配置された第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２を備えたレーダ装置１は、第一配列方向ｄｒ１、第二配列方向ｄｒ２、第三配列方向ｄｒ３だけでなく、これに垂直なアンテナの位相中心線の延伸方向にも対象物体３３の角度を測定することができる。図２１に示したアンテナ配置の第四例のアンテナを備えたレーダ装置１は、アンテナ配置を除いて、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えたレーダ装置１と同じ構成になっている。

図２１に示したアンテナ配置の第四例における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図２２に示した。アンテナ配置の第四例は、図１１に示したアンテナ配置の第二例とは、第一アンテナ群Ｇｒ１における受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２が互いに素子アンテナ１９の延伸方向又は位相中心線の延伸方向にずれている点で異なっている。このため、アンテナ配置の第四例により形成される仮想受信アンテナ群５０は、破線円で示した仮想受信アンテナＶＲ２、ＶＲ４、ＶＲ６、ＶＲ８がアンテナの位相中心線の延伸方向にずれている。図２１における位相中心線２７ａ、２７ｂの紙面上側から下側の方向を位相中心線の延伸方向の正側とする。受信アンテナＲｘ２は受信アンテナＲｘ１よりも位相中心線の延伸方向の正側にずれているので、仮想受信アンテナ群５０も、受信アンテナＲｘ２にて受信された信号で形成された仮想受信アンテナＶＲ２、ＶＲ４、ＶＲ６、ＶＲ８が受信アンテナＲｘ１にて受信された信号で形成された仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ３、ＶＲ５、ＶＲ７よりも位相中心線の延伸方向の正側にずれている。

図２１に示したアンテナ配置の第四例で配置された送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘを備えた実施の形態１のレーダ装置１は、アンテナ配置の第四例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１である。アンテナ配置の第四例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナすなわち受信アンテナＲｘを有する第一アンテナ群Ｇｒ１と、２以上の任意の数の第一アンテナと逆動作の第二アンテナすなわち送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ群Ｇｒ２を備え、間隔が距離ｄよりも広い各第二アンテナの間を第一アンテナで補間することで距離ｄの等間隔で配置するように構成された複数の仮想受信アンテナＶＲを有する仮想受信アンテナ群５０を備えているので、給電回路２５によって距離ｄの等間隔に物理的に３チャネル以上のアンテナを配置ができないような場合であっても、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

レーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２以外のアンテナを備えてもよい。図２３に示したアンテナ配置の第五例は、図１０に示したアンテナ配置の第二例の第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２と、送信アンテナＦＴｘ、受信アンテナＦＲｘ１、ＦＲｘ２とが配置された例である。例えば、遠距離を検出するような場合は、遠距離を検出するためのアンテナは必ずしも広帯域のアンテナにする必要はない。このため、遠距離用には従来の帯域の狭いアンテナである送信アンテナＦＴｘ、受信アンテナＦＲｘ１、ＦＲｘ２を用いることができる。図２３に示したアンテナ配置の第五例のアンテナを備えたレーダ装置１は、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えたレーダ装置１に、送信アンテナＦＴｘ、受信アンテナＦＲｘ１、ＦＲｘ２用の送信回路、受信回路を備えた構成になっている。図２３に示したアンテナ配置の第五例で配置された送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘ、送信アンテナＦＴｘ、受信アンテナＦＲｘ１、ＦＲｘ２を備えたレーダ装置１は、近距離の対象物体３３及び遠距離の対象物体３３を検出できる。アンテナ配置の第五例のアンテナを備えたレーダ装置１は、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１を含んでいるので、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１と同様の効果を奏する。

図２４に示したアンテナ配置の第六例は、図１０に示したアンテナ配置の第二例の第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２と、送信アンテナＴｘ５とが配置された例である。図２４では、第一アンテナ群Ｇｒ１の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２が基板２３ｂの表面に配置され、第二アンテナ群Ｇｒ２の送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ４及び送信アンテナＴｘ５が基板２３ａの表面に配置されている例を示した。図２４に示したアンテナ配置の第六例のアンテナを備えたレーダ装置１は、送信アンテナＴｘ５の追加に伴って、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えたレーダ装置１から送信切替スイッチ１２４が送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５を切替えるように構成されている。送信アンテナＴｘ５は、位相中心Ｃｔ５を通過する位相中心線２８ｅに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。図２４では、送信アンテナＴｘ５と隣接する第二アンテナ群Ｇｒ２の送信アンテナＴｘ４との間の送信アンテナ間隔Ｄｔｘａが送信アンテナ間隔Ｄｔｘよりも長い例を示した。アンテナ配置の第六例のアンテナを備えたレーダ装置１は、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１を含んでいるので、アンテナ配置の第二例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１と同様の効果を奏する。

第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナは、位相中心線の延伸方向に複数組配置されていてもよい。図２５に示したアンテナ配置の第七例は、図４に示したアンテナ配置の第一例の第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２を２組備えたアンテナ配置に相当する。第一アンテナ群Ｇｒ１は、４個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を備えており、第二アンテナ群Ｇｒ２は、８個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４、Ｒｘ５、Ｒｘ６、Ｒｘ７、Ｒｘ８を備えている。送信アンテナＴｘはアンテナ間隔が距離ｄ以下になっているアンテナの組を含んでおり、受信アンテナＲｘはアンテナ間隔が距離ｄ以下になっているアンテナの組を含んでいない。送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は第一アンテナ組２２ａを構成し、送信アンテナＴｘ３、Ｔｘ４は第一アンテナ組２２ｂを構成している。受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４は第二アンテナ組２４ａを構成し、受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８は第二アンテナ組２４ｂを構成している。第一アンテナ組２２ｂ、第二アンテナ組２４ｂは図４に示したアンテナ配置の第一例になっている。第一アンテナ組２２ａ、第二アンテナ組２４ａは図４に示したアンテナ配置の第一例における送信アンテナＴｘと受信アンテナＲｘが位相中心線の延伸方向にずれたアンテナ配置になっている。

なお、図２５では、第一アンテナ群Ｇｒ１の第一配列方向ｄｒ１に配置された第一アンテナ組が１個であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二配列方向ｄｒ２に配置された第二アンテナ組が１個である例を示した。しかし、第一アンテナ群Ｇｒ１の第一配列方向ｄｒ１に配置された第一アンテナ組が２個以上であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二配列方向ｄｒ２に配置された第二アンテナ組が２個以上である場合もある。このような場合、第一アンテナ群Ｇｒ１は、第一配列方向ｄｒ１に配置された複数の第一アンテナＡｔ１を有するＡ群と、Ａ群と同一構成を有しており、第一配列方向ｄｒ１に垂直な方向である第四配列方向ｄｒ４に配置されたＢ群と、を備えているということもできる。図２５の場合、Ａ群は第一アンテナ組２２ａであり、Ｂ群は第一アンテナ組２２ｂである。また、第二アンテナ群Ｇｒ２は、第二配列方向ｄｒ２に配置された複数の第二アンテナＡｔ２を有するＣ群と、Ｃ群と同一構成を有しており、第二配列方向ｄｒ２に垂直な方向である第五配列方向ｄｒ５に配置されたＤ群と、を備えているということもできる。図２５の場合、Ｃ群は第二アンテナ組２４ａであり、Ｄ群は第二アンテナ組２４ｂである。

図２５に示したアンテナ配置の第七例のアンテナを備えたレーダ装置１は、送信回路１２の送信切替スイッチ１２４が、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を切替えるように構成されている。また、受信回路１３は、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４、Ｒｘ５、Ｒｘ６、Ｒｘ７、Ｒｘ８に対応する、８個の混合器１３１、８個のフィルタ回路１４１、８個のアナログデジタル変換器１５１を備えた構成になっている。アンテナ配置の第七例のアンテナを備えたレーダ装置１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の順で繰り返す変調パターン６１を有する送信信号を送信する。

送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ３は位相中心線２８ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、送信アンテナＴｘ２、Ｔｘ４は位相中心線２８ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ５は位相中心線２７ａに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ６は位相中心線２７ｂに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ７は位相中心線２７ｃに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えており、受信アンテナＲｘ４、Ｒｘ８は位相中心線２７ｄに沿って配置された複数の素子アンテナ１９を備えている。送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ３と送信アンテナＴｘ２、Ｔｘ４とは、互いに平行になるようにすなわち位相中心線が平行になるように、基板２３の表面に並んで配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ５と、受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ６と、受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ７と、受信アンテナＲｘ４、Ｒｘ８とは、互いに平行になるようにすなわち位相中心線が平行になるように、基板２３の表面に並んで配置されている。

第一アンテナ組２２ａにおける送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は第一配列方向ｄｒ１に配置され、第一アンテナ組２２ｂにおける送信アンテナＴｘ３、Ｔｘ４は第一配列方向ｄｒ１に配置されている。第二アンテナ組２４ａにおける受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４は第二配列方向ｄｒ２に配置され、第二アンテナ組２４ｂにおける受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８は第二配列方向ｄｒ２に配置されている。図２５では、第二アンテナ組２４ｂにおける受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８の各位相中心と第一アンテナ組２２ｂにおける送信アンテナＴｘ３、Ｔｘ４の各位相中心とが同一軸である破線２９ａに配置されている例を示した。第一アンテナ組２２ａ、第一アンテナ組２２ｂは、第一配列方向ｄｒ１に垂直な第四配列方向ｄｒ４の正側に向かって順に配置されている。第二アンテナ組２４ａ、第二アンテナ組２４ｂは、第二配列方向ｄｒ２に垂直な第五配列方向ｄｒ５の正側に向かって順に配置されている。第一アンテナ組２２ａにおける送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２の位相中心は同一軸である破線２９ｂに配置されている。第二アンテナ組２４ａの受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４の位相中心は同一軸である破線２９ｃに配置されている。破線２９ａ、２９ｂ、２９ｃは互いに平行である。

第一アンテナ組２２ａにおける送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２との間の送信アンテナ間隔Ｄｔｘ、第一アンテナ組２２ｂにおける送信アンテナＴｘ３と送信アンテナＴｘ４との間の送信アンテナ間隔Ｄｔｘ、すなわち位相中心線２８ａと位相中心線２８ｂとの間隔は、距離ｄと等しい間隔となっている。第二アンテナ組２４ａにおける受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４の隣接する受信アンテナＲｘ間の受信アンテナ間隔Ｄｒｘ、第二アンテナ組２４ｂにおける受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８の隣接する受信アンテナＲｘ間の受信アンテナ間隔Ｄｒｘ、すなわち位相中心線２７ａ～２７ｄの隣接する位相中心線間の間隔は、距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。第一アンテナ組２２ａと第一アンテナ組２２ｂとの間の第一アンテナ組間隔である送信アンテナ組間隔Ｄｔｘｓｖは、破線２９ｂと破線２９ａとの間隔である。第二アンテナ組２４ａと第二アンテナ組２４ｂとの間の第二アンテナ組間隔である受信アンテナ組間隔Ｄｒｘｓｖは、破線２９ｃと破線２９ａとの間隔である。

図２５のアンテナ配置の第七例における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図２６に示した。仮想受信アンテナ群５０は、４個の送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ４と８個の受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ８によって、３２個の仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ３２が形成される。白抜き実線円で示したＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８が送信アンテナＴｘ１で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ８で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、白抜き破線円で示したＶＲ９、ＶＲ１０、ＶＲ１１、ＶＲ１２、ＶＲ１３、ＶＲ１４、ＶＲ１５、ＶＲ１６が送信アンテナＴｘ２で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ８で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。パターン有の実線円で示したＶＲ１７、ＶＲ１８、ＶＲ１９、ＶＲ２０、ＶＲ２１、ＶＲ２２、ＶＲ２３、ＶＲ２４が送信アンテナＴｘ３で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ８で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、パターン有の破線円で示したＶＲ２５、ＶＲ２６、ＶＲ２７、ＶＲ２８、ＶＲ２９、ＶＲ３０、ＶＲ３１、ＶＲ３２が送信アンテナＴｘ４で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ８で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

図２６に示した仮想受信アンテナ群５０は、第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な第三配列方向ｄｒ３に配列された８個の仮想受信アンテナＶＲの組が第三配列方向ｄｒ３に垂直な第六配列方向ｄｒ６に４組配列されている。第六配列方向ｄｒ６は、第四配列方向ｄｒ４及び第五配列方向ｄｒ５に平行な方向である。第六配列方向ｄｒ６の正側に向かって順に第一組、第二組、第三組、第四組とする。第一組の仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ９、ＶＲ２、ＶＲ１０、ＶＲ３、ＶＲ１１、ＶＲ４、ＶＲ１２における隣接する仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ４は送信アンテナＴｘ１で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４で受信した信号で形成される第一組の仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ９～ＶＲ１２は送信アンテナＴｘ２で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４で受信した信号で形成される第一組の仮想受信アンテナである。

第二組の仮想受信アンテナＶＲ５、ＶＲ１３、ＶＲ６、ＶＲ１４、ＶＲ７、ＶＲ１５、ＶＲ８、ＶＲ１６における隣接する仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナＶＲ５～ＶＲ８は送信アンテナＴｘ１で送信して受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８で受信した信号で形成される第二組の仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ１３～ＶＲ１６は送信アンテナＴｘ２で送信して受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８で受信した信号で形成される第二組の仮想受信アンテナである。第三組の仮想受信アンテナＶＲ１７、ＶＲ２５、ＶＲ１８、ＶＲ２６、ＶＲ１９、ＶＲ２７、ＶＲ２０、ＶＲ２８における隣接する仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナＶＲ１７～ＶＲ２０は送信アンテナＴｘ３で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４で受信した信号で形成される第三組の仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ２５～ＶＲ２８は送信アンテナＴｘ４で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４で受信した信号で形成される第三組の仮想受信アンテナである。第四組の仮想受信アンテナＶＲ２１、ＶＲ２９、ＶＲ２２、ＶＲ３０、ＶＲ２３、ＶＲ３１、ＶＲ２４、ＶＲ３２における隣接する仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナＶＲ２１～ＶＲ２４は送信アンテナＴｘ３で送信して受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８で受信した信号で形成される第四組の仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ２９～ＶＲ３２は送信アンテナＴｘ４で送信して受信アンテナＲｘ５～Ｒｘ８で受信した信号で形成される第四組の仮想受信アンテナである。

第一組の仮想受信アンテナと第二組の仮想受信アンテナとの第六配列方向ｄｒ６における間隔は受信アンテナ組間隔Ｄｒｘｓｖであり、第三組の仮想受信アンテナと第四組の仮想受信アンテナとの第六配列方向ｄｒ６における間隔は受信アンテナ組間隔Ｄｒｘｓｖである。第一組の仮想受信アンテナと第三組の仮想受信アンテナとの第六配列方向ｄｒ６における間隔は送信アンテナ組間隔Ｄｔｘｓｖである。アンテナ配置の第七例のアンテナを備えたレーダ装置１は、アンテナ配置の第一例のアンテナを２組備えた実施の形態１のレーダ装置１に相当するので、アンテナ配置の第一例のアンテナを備えた実施の形態１のレーダ装置１と同様の効果を奏する。また、アンテナ配置の第七例のアンテナを備えたレーダ装置１は、第三配列方向ｄｒ３とこれに垂直な第六配列方向ｄｒ６の２次元で対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を測定することができる。

実施の形態１のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の第一アンテナＡｔ１が配置できないために、距離ｄの間隔に物理的に２チャンネルの第一アンテナＡｔ１が配置された例である。しかし、実施の形態１のレーダ装置１は、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できるので、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

以上のように、実施の形態１のレーダ装置１は、送信信号を対象物体３３に向けて放射する複数の送信アンテナＴｘと、送信信号が対象物体３３にて反射された反射信号を受信して受信信号として出力する複数の受信アンテナＲｘと、複数の受信アンテナＲｘのそれぞれから出力された受信信号を処理する処理部１１と、を備えている。当該レーダ装置１に要求される視野範囲に基づいて決定される、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔を基本距離（距離ｄ）とし、複数の送信アンテナＴｘか複数の受信アンテナＲｘのいずれかを備えたアンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔Ｄ１が基本距離（距離ｄ）である複数の第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ組を備えたアンテナ群を第一アンテナ群Ｇｒ１とし、第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナＡｔ１と異なる他方の複数のアンテナを備えたアンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔Ｄ２が基本距離（距離ｄ）の２倍である複数の第二アンテナＡｔ２を有する第二アンテナ組を備えたアンテナ群を第二アンテナ群Ｇｒ２とする。第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２は、複数の素子アンテナ１９と素子アンテナ１９に電力を給電する給電回路２５とを備えている。複数の第一アンテナＡｔ１は、送信信号の送信方向に垂直な第一配列方向ｄｒ１に並べて配置されており、それぞれの給電回路２５を第一配列方向ｄｒ１の正側又は負側に有している。複数の第二アンテナＡｔ２は、送信信号の送信方向に垂直で第一配列方向ｄｒ１に平行な第二配列方向ｄｒ２に並べて配置されており、給電回路２５を第二配列方向ｄｒ２の正側又は負側に有している。第一アンテナ組における隣接するアンテナ間に給電回路２５が配置されていない。第一アンテナ群Ｇｒ１の複数の第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナ群Ｇｒ２の複数の第二アンテナＡｔ２によって形成される複数の仮想受信アンテナＶＲから構成される仮想受信アンテナ群５０は、送信信号の送信方向に垂直で第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な第三配列方向ｄｒ３に並べて配置されており、第三配列方向ｄｒ３における隣接する仮想受信アンテナＶＲの間隔（仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒ）が基本距離（距離ｄ）である。実施の形態１のレーダ装置１は、この構成により、第一アンテナ群Ｇｒ１が隣接するアンテナ間のアンテナ間隔Ｄ１が基本距離（距離ｄ）である複数の第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ組を備え、第二アンテナ群Ｇｒ２が隣接するアンテナ間のアンテナ間隔Ｄ２が基本距離（距離ｄ）の２倍である複数の第二アンテナＡｔ２を有する第二アンテナ組を備え、複数の第一アンテナＡｔ１及び複数の第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲの隣接する仮想受信アンテナＶＲの間隔（仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒ）が基本距離（距離ｄ）であるので、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の受信アンテナＲｘ又は送信アンテナＴｘである第一アンテナＡｔ１を並べられない場合でも、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

実施の形態２．
図２７は実施の形態２に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図であり、図２８は図２７のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。実施の形態１のレーダ装置１では、第一アンテナ群Ｇｒ１が第一配列方向ｄｒ１に２個で１組のアンテナ組を１個のみ備える例を説明した。実施の形態２のレーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１が第一配列方向ｄｒ１に２個で１組のアンテナ組を複数備える例である。実施の形態１のレーダ装置１と異なる部分を主に説明する。図２７のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態２のレーダ装置１は、２個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、４個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、ＲＸ４、図１に示した送信回路１２、受信回路１３、処理部１１を備えている。図２７のアンテナ配置のアンテナを備えたレーダ装置１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２の順で繰り返す変調パターン６１を有する送信信号を送信する。

送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘについて説明する。図２７に示したアンテナ配置では、受信アンテナＲｘが第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナすなわち第一アンテナＡｔ１であり、送信アンテナＴｘが第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナすなわち第二アンテナＡｔ２である。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、ＲＸ３、ＲＸ４は第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は、受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわち位相中心線２７ａと位相中心線２７ｂとの間隔が距離ｄと等しい間隔となっている。同様に、受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４は、受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわち位相中心線２７ｃと位相中心線２７ｄとの間隔が距離ｄと等しい間隔となっている。受信アンテナ間隔Ｄｒｘは、第一アンテナＡｔ１における距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１（図１２参照）である。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は第一アンテナ組２２ａを構成し、受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４は第一アンテナ組２２ｂを構成している。第一アンテナ組２２ａと第一アンテナ組２２ｂとの第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓすなわち位相中心線２７ａと位相中心線２７ｃとの間隔が距離ｄの４倍すなわち４ｄとなっている。なお、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは、位相中心線２７ｂと位相中心線２７ｄとの間隔であってもよい。第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは、隣接する第一アンテナ組間の間隔である。

送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は、送信アンテナ間隔Ｄｔｘすなわち位相中心線２８ａと位相中心線２８ｂとの間隔が距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。送信アンテナ間隔Ｄｔｘは、第二アンテナＡｔ２における距離ｄの２倍のアンテナ間隔Ｄ２（図１２参照）である。送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの給電回路２５は、各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式の給電回路を示した。送信アンテナＴｘは第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２なので、他の送信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されており、素子アンテナ１９が対向しないように配置されている例を示した。受信アンテナＲｘは第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナＡｔ１なので、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は、他の受信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されている。同様に、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４は、他の受信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されている。

図２７のアンテナ配置における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図２８に示した。仮想受信アンテナ群５０は、複数の仮想受信アンテナを備えている。２個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２と、４個の第一アンテナＡｔ１である受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４により、８個の仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８が形成される。８個の仮想受信アンテナＶＲにおける隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の間隔である仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナ群５０の各仮想受信アンテナＶＲは、等間隔の距離ｄで、第三配列方向ｄｒ３に配列されている。第三配列方向ｄｒ３は第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な方向である。

図２８の例では、仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ８が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ７、ＶＲ８の順で配置されている。これらの仮想受信アンテナ群５０のうち、実線円で示したＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４が送信アンテナＴｘ１で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、破線円で示したＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８が送信アンテナＴｘ２で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２は第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ３、ＶＲ４は第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。このため、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１による仮想受信アンテナＶＲ１と、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３による仮想受信アンテナＶＲ３との間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ３は第一アンテナ組２２ａ、２２ｂにおける第三配列方向ｄｒ３の負側の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３による仮想受信アンテナである。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４による仮想受信アンテナＶＲ２、ＶＲ４についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

破線円で示したＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８も実線円で示したＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１による仮想受信アンテナＶＲ５と、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３による仮想受信アンテナＶＲ７との間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。つまり、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂにおける第三配列方向ｄｒ３の負側の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３による仮想受信アンテナＶＲ５、ＶＲ７は互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４による仮想受信アンテナＶＲ６、ＶＲ８についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

第一アンテナ群Ｇｒ１における距離ｄの受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわちアンテナ間隔Ｄ１で配置された２個の受信アンテナＲｘを有する第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ間の第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓを、式（３）に従って決定する。
Ｄｇ１ｓ＝Ｎｇ２×Ｄ２ ・・・（３）
ここで、Ｎｇ２は第二アンテナの数すなわち第二アンテナ数である。図２７のアンテナ配置の場合は、第二アンテナ数Ｎｇ２が２であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘであり、第二アンテナ群Ｇｒ２の隣接する第二アンテナＡｔ２間のアンテナ間隔Ｄ２が距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘである。

図２７のアンテナ配置の場合は、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは２×Ｄ２であり、４ｄになる。前述したように、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナＡｔ１は送信アンテナＴｘでも受信アンテナＲｘでもよい。第二アンテナＡｔ２は第一アンテナＡｔ１と逆動作のアンテナである。図２７のアンテナ配置では、第一アンテナＡｔ１が４個で、第二アンテナＡｔ２が２個の例であった。しかし、実施の形態２のレーダ装置１におけるアンテナはこれに限定されない。第一アンテナＡｔ１が４個以上の偶数で、第一アンテナ組を２個以上備え、第二アンテナＡｔ２が２個以上あればよい。

実施の形態２のレーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１に含まれる第一アンテナＡｔ１の数が４以上の偶数であり、第二アンテナ群Ｇｒ２に含まれる第二アンテナＡｔ２の数が２以上であり、送信回路１２、受信回路１３が、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の一方である送信アンテナＴｘの数、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の他方である受信アンテナＲｘの数に対応した構成になっている。実施の形態２のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔で配置された２個の第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ組における隣接する間隔である第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが、第二アンテナＡｔ２の数である第二アンテナ数Ｎｇ２と第二アンテナ群Ｇｒ２における隣接する第二アンテナＡｔ２間の間隔であるアンテナ間隔Ｄ２とを乗算した値になるように、第一アンテナＡｔ１が配置されている。実施の形態２のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の第一アンテナＡｔ１が配置できない場合であるが、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できるので、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

アンテナ配置の第一例～第六例で配置された第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２を備えた実施の形態１のレーダ装置１は、第一アンテナＡｔ１が２チャンネルの場合に好適であった。これに対して、実施の形態２のレーダ装置１は、第一アンテナＡｔ１が２チャンネル以上の偶数の場合に好適である。なお、実施の形態２のレーダ装置１は、図２５に示したアンテナ配置の第七例と同様に、第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナが位相中心線の延伸方向に複数組配置されていてもよい。この場合、第三配列方向ｄｒ３とこれに垂直な第六配列方向ｄｒ６の２次元で対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を測定することができる。

実施の形態３．
図２９は実施の形態３に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図であり、図３０は図２９の送信アンテナの配置を示す図である。図３１は、図２９のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。実施の形態２のレーダ装置１では、第一アンテナ群Ｇｒ１が第一配列方向ｄｒ１に２個で１組のアンテナ組を複数備える例を説明した。実施の形態３のレーダ装置１は、実施の形態２のレーダ装置１と同様に、第一アンテナ群Ｇｒ１が第一配列方向ｄｒ１に２個で１組のアンテナ組を複数備える例であるが、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２の数が２以上の素数である例である。実施の形態２のレーダ装置１と異なる部分を主に説明する。図２９、図３０のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態３のレーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナ組が３組であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘの数が３である点で、図２７のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態２のレーダ装置１と異なる。具体的には、図２９、図３０のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態３のレーダ装置１は、３個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、６個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４、Ｒｘ５、Ｒｘ６、送信回路１２、受信回路１３、処理部１１を備えている。送信回路１２は、送信切替スイッチ１２４が３個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３を切替える構成になっている。受信回路１３は、６個の受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６に対応した構成になっている。図２９、図３０のアンテナ配置のアンテナを備えたレーダ装置１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３の順で繰り返す変調パターン６１を有する送信信号を送信する。

送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘについて説明する。図２９、図３０に示したアンテナ配置では、受信アンテナＲｘが第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナすなわち第一アンテナＡｔ１であり、送信アンテナＴｘが第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナすなわち第二アンテナＡｔ２である。受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６は第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３は第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は第一アンテナ組２２ａを構成し、受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４は第一アンテナ組２２ｂを構成し、受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６は第一アンテナ組２２ｃを構成している。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂは実施の形態２で説明した通りである。第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６は、受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわち位相中心線２７ｅと位相中心線２７ｆとの間隔が距離ｄと等しい間隔となっている。受信アンテナ間隔Ｄｒｘは、第一アンテナＡｔ１における距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１（図１２参照）である。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの隣接する第一アンテナ組間の間隔すなわち第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは、距離ｄの６倍すなわち６ｄとなっている。第一アンテナ組２２ａと第一アンテナ組２２ｂとの間隔は位相中心線２７ａと位相中心線２７ｃとの間隔又は位相中心線２７ｂと位相中心線２７ｄとの間隔であり、第一アンテナ組２２ｂと第一アンテナ組２２ｃとの間隔は位相中心線２７ｃと位相中心線２７ｅとの間隔又は位相中心線２７ｄと位相中心線２７ｆとの間隔である。

送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３は、隣接する送信アンテナＴｘ間の間隔すなわち送信アンテナ間隔Ｄｔｘは距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２との間隔は位相中心線２８ａと位相中心線２８ｂとの間隔であり、送信アンテナＴｘ２と送信アンテナＴｘ３との間隔は位相中心線２８ｂと位相中心線２８ｃとの間隔である。送信アンテナ間隔Ｄｔｘは、第二アンテナＡｔ２における距離ｄの２倍のアンテナ間隔Ｄ２（図１２参照）である。送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの給電回路２５は、各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式の給電回路を示した。送信アンテナＴｘは第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２なので、他の送信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されており、素子アンテナ１９が対向しないように配置されている例を示した。受信アンテナＲｘは第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナＡｔ１なので、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの２個の受信アンテナＲｘは他の受信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されている。

図２９、図３０のアンテナ配置における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図３１に示した。仮想受信アンテナ群５０は、複数の仮想受信アンテナを備えている。３個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ３と、６個の第一アンテナＡｔ１である受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６により、１８個の仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ１８が形成される。１８個の仮想受信アンテナＶＲにおける隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の間隔である仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナ群５０の各仮想受信アンテナＶＲは、等間隔の距離ｄで、第三配列方向ｄｒ３に配列されている。第三配列方向ｄｒ３は第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な方向である。

図３１の例では、仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ１８が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ７、ＶＲ８、ＶＲ１３、ＶＲ１４、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ９、ＶＲ１０、ＶＲ１５、ＶＲ１６、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ１１、ＶＲ１２、ＶＲ１７、ＶＲ１８の順で配置されている。これらの仮想受信アンテナ群５０のうち、白抜き実線円で示したＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６が送信アンテナＴｘ１で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、白抜き破線円で示したＶＲ７、ＶＲ８、ＶＲ９、ＶＲ１０、ＶＲ１１、ＶＲ１２が送信アンテナＴｘ２で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。パターン有実線円で示したＶＲ１３、ＶＲ１４、ＶＲ１５、ＶＲ１６、ＶＲ１７、ＶＲ１８は、送信アンテナＴｘ３で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２は第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ３、ＶＲ４は第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ５、ＶＲ６は第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。このため、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ３、ＶＲ５における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３、Ｒｘ５は第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の負側の受信アンテナＲｘであるが、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ２、ＶＲ４、ＶＲ６についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

白抜き破線円で示したＶＲ７、ＶＲ８、ＶＲ９、ＶＲ１０、ＶＲ１１、ＶＲ１２も白抜き実線円で示したＶＲ１～ＶＲ６と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ７、ＶＲ９、ＶＲ１１における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ８、ＶＲ１０、ＶＲ１２についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

パターン有実線円で示したＶＲ１３、ＶＲ１４、ＶＲ１５、ＶＲ１６、ＶＲ１７、ＶＲ１８も白抜き実線円で示したＶＲ１～ＶＲ６と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ１３、ＶＲ１５、ＶＲ１７における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ１４、ＶＲ１６、ＶＲ１８についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

第一アンテナ群Ｇｒ１における距離ｄの受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわちアンテナ間隔Ｄ１で配置された２個の受信アンテナＲｘを有する第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの隣接する第一アンテナ組間の間隔すなわち第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓを、式（３）に従って決定する。図２９、図３０のアンテナ配置の場合は、第二アンテナ数Ｎｇ２が３であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘであり、第二アンテナ群Ｇｒ２の隣接する第二アンテナＡｔ２間のアンテナ間隔Ｄ２が距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘである。図２９、図３０のアンテナ配置の場合は、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは３×Ｄ２であり、６ｄになる。前述したように、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナＡｔ１は送信アンテナＴｘでも受信アンテナＲｘでもよい。第二アンテナＡｔ２は第一アンテナＡｔ１と逆動作のアンテナである。図２９、図３０のアンテナ配置では、第一アンテナＡｔ１が６個で、第二アンテナＡｔ２が３個の例であった。しかし、実施の形態３のレーダ装置１におけるアンテナはこれに限定されない。第一アンテナＡｔ１の数が４個以上の偶数で、第一アンテナ組を２個以上備え、第二アンテナＡｔ２の数が２以上の素数であればよい。

実施の形態３のレーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１に含まれる第一アンテナＡｔ１の数が４以上の偶数であり、第二アンテナ群Ｇｒ２に含まれる第二アンテナＡｔ２の数が２以上の素数であり、送信回路１２、受信回路１３が、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の一方である送信アンテナＴｘの数、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の他方である受信アンテナＲｘの数に対応した構成になっている。実施の形態３のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔で配置された２個の第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ組における隣接する間隔である第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが、第二アンテナＡｔ２の数である第二アンテナ数Ｎｇ２と第二アンテナ群Ｇｒ２における隣接する第二アンテナＡｔ２間の間隔であるアンテナ間隔Ｄ２とを乗算した値になるように、第一アンテナＡｔ１が配置されている。実施の形態３のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の第一アンテナＡｔ１が配置できない場合であるが、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できるので、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

実施の形態３のレーダ装置１は、第一アンテナＡｔ１の数が２チャンネル以上の偶数であり、第二アンテナＡｔ２の数が２以上の素数に好適である。実施の形態３のレーダ装置１は、第二アンテナＡｔ２が２以上の素数になっても、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できる。また、第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘの場合には、仮想受信アンテナＶＲを受信アンテナＲｘの組すなわち第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおいて送信アンテナＴｘ毎にまとめ配置することで、複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できる。なお、実施の形態３のレーダ装置１は、図２５に示したアンテナ配置の第七例と同様に、第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナが位相中心線の延伸方向に複数組配置されていてもよい。この場合、第三配列方向ｄｒ３とこれに垂直な第六配列方向ｄｒ６の２次元で対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を測定することができる。

実施の形態４．
図３２は実施の形態４に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図であり、図３３は図３２の送信アンテナの配置を示す図である。図３４は図３２のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図であり、図３５は図３４の第一仮想受信アンテナ群を示す図であり、図３６は図３４の第二仮想受信アンテナ群を示す図である。実施の形態３のレーダ装置１では、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２の数が２以上の素数である場合における実施の形態２のレーダ装置１のアンテナ配置の拡張方法を説明した。実施の形態４のレーダ装置１は、２以上の素数個の第二アンテナＡｔ２を備えた第二アンテナ組を複数備えた例である。実施の形態３のレーダ装置１と異なる部分を主に説明する。図３２、図３３のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態４のレーダ装置１は、第二アンテナ群Ｇｒ２において３個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ組を２組備えている点で、図２９、図３０のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態３のレーダ装置１と異なる。具体的には、図３２、図３３のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態４のレーダ装置１は、６個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６、６個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４、Ｒｘ５、Ｒｘ６、送信回路１２、受信回路１３、処理部１１を備えている。送信回路１２は、送信切替スイッチ１２４が６個の送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ６を切替える構成になっている。受信回路１３は、６個の受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６に対応した構成になっている。図３２、図３３のアンテナ配置のアンテナを備えたレーダ装置１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６の順で繰り返す変調パターン６１を有する送信信号を送信する。

送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘについて説明する。図３２、図３３に示したアンテナ配置では、受信アンテナＲｘが第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナすなわち第一アンテナＡｔ１であり、送信アンテナＴｘが第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナすなわち第二アンテナＡｔ２である。受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６は第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ６は第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は第一アンテナ組２２ａを構成し、受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４は第一アンテナ組２２ｂを構成し、受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６は第一アンテナ組２２ｃを構成している。図３２に示した第一アンテナ群Ｇｒ１は、図２９に示した第一アンテナ群Ｇｒ１と同じなので、説明は繰り返さない。

送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３は第二アンテナ組２４ａを構成し、送信アンテナＴｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６は第二アンテナ組２４ｂを構成する。第二アンテナ組の数すなわち組数をαとし、第二アンテナ組内のアンテナ数すなわち組内アンテナ数をβとすると、図３２、図３３に示したアンテナ配置における第二アンテナ群Ｇｒ２は、組数αが２で組内アンテナ数βが３であり、α×βで計算される６個の第二アンテナＡｔ２を備えている。第二アンテナ組２４ａは実施の形態３で説明した通りである。第二アンテナ組２４ｂも第二アンテナ組２４ａと同様の構成である。送信アンテナＴｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６は、隣接する送信アンテナＴｘ間の間隔すなわち送信アンテナ間隔Ｄｔｘは距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。送信アンテナＴｘ４と送信アンテナＴｘ５との間隔は位相中心線２８ｄと位相中心線２８ｅとの間隔であり、送信アンテナＴｘ５と送信アンテナＴｘ６との間隔は位相中心線２８ｅと位相中心線２８ｆとの間隔である。送信アンテナ間隔Ｄｔｘは、第二アンテナＡｔ２における距離ｄの２倍のアンテナ間隔Ｄ２（図１２参照）である。送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの給電回路２５は、各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式の給電回路を示した。送信アンテナＴｘは第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２なので、他の送信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されており、素子アンテナ１９が対向しないように配置されている例を示した。受信アンテナＲｘは第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナＡｔ１なので、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの２個の受信アンテナＲｘは他の受信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されている。

図３２、図３３のアンテナ配置における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図３４、図３５、図３６に示した。仮想受信アンテナ群５０は、複数の仮想受信アンテナを備えている。６個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ６と、６個の第一アンテナＡｔ１である受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６により、３６個の仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ３６が形成される。３６個の仮想受信アンテナＶＲにおける隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の間隔である仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナ群５０の各仮想受信アンテナＶＲは、等間隔の距離ｄで、第三配列方向ｄｒ３に配列されている。第三配列方向ｄｒ３は第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な方向である。

第二アンテナ群Ｇｒ２は２組の第二アンテナ組２４ａ、２４ｂを備えているので、仮想受信アンテナ群５０は、第二アンテナ組２４ａの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ１８を有する仮想受信アンテナ群５１ａと、第二アンテナ組２４ｂの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ１９～ＶＲ３６を有する仮想受信アンテナ群５１ｂとにより構成されている。図３５に示した仮想受信アンテナ群５１ａは、実施の形態３で説明した図３１の仮想受信アンテナ群５０と同じ構成になっている。

仮想受信アンテナ群５１ｂは、仮想受信アンテナ群５１ａと同様の構成である。図３６の例では、仮想受信アンテナＶＲ１９～ＶＲ３６が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１９、ＶＲ２０、ＶＲ２５、ＶＲ２６、ＶＲ３１、ＶＲ３２、ＶＲ２１、ＶＲ２２、ＶＲ２７、ＶＲ２８、ＶＲ３３、ＶＲ３４、ＶＲ２３、ＶＲ２４、ＶＲ２９、ＶＲ３０、ＶＲ３５、ＶＲ３６の順で配置されている。この仮想受信アンテナ群５１ｂのうち、白抜き実線円で示したＶＲ１９、ＶＲ２０、ＶＲ２１、ＶＲ２２、ＶＲ２３、ＶＲ２４が送信アンテナＴｘ４で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、白抜き破線円で示したＶＲ２５、ＶＲ２６、ＶＲ２７、ＶＲ２８、ＶＲ２９、ＶＲ３０が送信アンテナＴｘ５で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。パターン有実線円で示したＶＲ３１、ＶＲ３２、ＶＲ３３、ＶＲ３４、ＶＲ３５、ＶＲ３６は、送信アンテナＴｘ６で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲ１９、ＶＲ２０は第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ２１、ＶＲ２２は第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ２３、ＶＲ２４は第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。このため、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ１９、ＶＲ２１、ＶＲ２３における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３、Ｒｘ５は第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の負側の受信アンテナＲｘであるが、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ２０、ＶＲ２２、ＶＲ２４についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

白抜き破線円で示したＶＲ２５、ＶＲ２６、ＶＲ２７、ＶＲ２８、ＶＲ２９、ＶＲ３０も白抜き実線円で示したＶＲ１９～ＶＲ２４と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ２５、ＶＲ２７、ＶＲ２９における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ２６、ＶＲ２８、ＶＲ３０についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

パターン有実線円で示したＶＲ３１、ＶＲ３２、ＶＲ３３、ＶＲ３４、ＶＲ３５、ＶＲ３６も白抜き実線円で示したＶＲ１９～ＶＲ２４と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ３１、ＶＲ３３、ＶＲ３５における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ３２、ＶＲ３４、ＶＲ３６についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

第一アンテナ群Ｇｒ１における距離ｄの受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわちアンテナ間隔Ｄ１で配置された２個の受信アンテナＲｘを有する第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの隣接する第一アンテナ組間の間隔すなわち第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓを、式（４）に従って決定する。
Ｄｇ１ｓ＝β×Ｄ２ ・・・（４）
βは、前述したように第二アンテナ組内のアンテナ数すなわち組内アンテナ数である。図３２、図３３のアンテナ配置の場合は、第二アンテナ組内の組内アンテナ数βが３であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘであり、第二アンテナ群Ｇｒ２の各第二アンテナ組２４ａ、２４ｂにおける、隣接する第二アンテナＡｔ２間のアンテナ間隔Ｄ２が距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘである。図３２、図３３のアンテナ配置の場合は、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは３×Ｄ２であり、６ｄになる。

第二アンテナ群Ｇｒ２における距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘすなわちアンテナ間隔Ｄ２で配置された３個の送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ間の第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓを、式（５）に従って決定する。第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓは、隣接する第二アンテナ組間の間隔である。
Ｄｇ２ｓ＝Ｄｇ１ｓ×Ｎｇ１／２ ・・・（５）
ここで、Ｎｇ１は第一アンテナの数すなわち第一アンテナ数である。図３２、図３３のアンテナ配置の場合は、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが６ｄであり、第一アンテナ数Ｎｇ１が６である。

図３２、図３３のアンテナ配置の場合は、第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓは６ｄ×６／２で算出される１８ｄになる。前述したように、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナＡｔ１は送信アンテナＴｘでも受信アンテナＲｘでもよい。第二アンテナＡｔ２は第一アンテナＡｔ１と逆動作のアンテナである。図３２、図３３のアンテナ配置では、第一アンテナＡｔ１が６個で、第二アンテナＡｔ２が６個の例であった。しかし、実施の形態４のレーダ装置１におけるアンテナはこれに限定されない。第一アンテナＡｔ１の数すなわち第一アンテナ数Ｎｇ１が４個以上の偶数で、第一アンテナ組を２個以上備え、第二アンテナＡｔ２の数すなわち第二アンテナ数Ｎｇ２がα×βであればよい。ここで、第二アンテナ群Ｇｒ２における第二アンテナ組の組数α及び組内アンテナ数βは、いずれも２以上の整数である。

実施の形態４のレーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１に含まれる第一アンテナＡｔ１の数が４以上の偶数であり、第二アンテナ群Ｇｒ２に含まれる第二アンテナＡｔ２の数がα×βであり、送信回路１２、受信回路１３が、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の一方である送信アンテナＴｘの数、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の他方である受信アンテナＲｘの数に対応した構成になっている。実施の形態４のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔で配置された２個の第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ組における隣接する間隔である第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが、第二アンテナ組２４ａ、２４ｂにおける第二アンテナＡｔ２の数である組内アンテナ数βと第二アンテナ組２４ａ、２４ｂにおける隣接する第二アンテナＡｔ２間の間隔であるアンテナ間隔Ｄ２とを乗算した値になるように第一アンテナＡｔ１が配置されている。また、実施の形態４のレーダ装置１は、アンテナ間隔Ｄ２で配置された組内アンテナ数β個の第二アンテナＡｔ２を有する組数α個の第二アンテナ組２４ａ、２４ｂにおける隣接する間隔である第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓが、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓと第一アンテナＡｔ１の数である第一アンテナ数Ｎｇ１との積を２で除算した値になるように第二アンテナＡｔ２が配置されている。実施の形態４のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の第一アンテナＡｔ１が配置できない場合であるが、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できるので、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

実施の形態４のレーダ装置１は、第一アンテナＡｔ１の数が２チャンネル以上の偶数であり、第二アンテナＡｔ２の数が組数αと組内アンテナ数βと積であるα×β個の場合に好適である。実施の形態４のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の第一アンテナＡｔ１が配置できない場合でも、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できる。また、第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘの場合には、仮想受信アンテナＶＲを受信アンテナＲｘの組すなわち第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおいて送信アンテナＴｘ毎にまとめ配置することで、複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できる。なお、実施の形態４のレーダ装置１は、図２５に示したアンテナ配置の第七例と同様に、第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナが位相中心線の延伸方向に複数組配置されていてもよい。この場合、第三配列方向ｄｒ３とこれに垂直な第六配列方向ｄｒ６の２次元で対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を測定することができる。

図３２、図３３のアンテナ配置例では、第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２が互いに他のアンテナ配列方向に並んで配置されている例、すなわち第二アンテナ群Ｇｒ２の第二配列方向ｄｒ２の正側に第一アンテナ群Ｇｒ１が配置されている例を示した。しかし、第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２の配置は、図３７のように互いの各アンテナの位相中心線の延伸方向に並べて配置してもよい。図３７のアンテナ配置例では、第二アンテナ群Ｇｒ２の紙面上側に第一アンテナ群Ｇｒ１が配置されている。第一アンテナ群Ｇｒ１、第二アンテナ群Ｇｒ２が互いの各アンテナの位相中心線の延伸方向に並べて配置されている場合には、仮想受信アンテナＶＲの配置が予め定められた距離ｄの等間隔で配置でき、レーダ装置１の送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘの長手方向の長さすなわち第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２の長さを小さくできる。この場合、送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘの合計数が多くなっても、送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘの長手方向の長さすなわちアンテナ長手方向の長さが、送信回路１２、受信回路１３、処理部１１のアンテナ長手方向の長さに比べて突出して長くなることを防止できる。同一直線上に送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘの合計数が多くなる場合は、レーダ装置１の長手方向の長さがアンテナ長手方向の長さに応じて長くなる。したがって、送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘの合計数が多くなる場合は、送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘのアンテナ長手方向の長さを短くすることで、レーダ装置１の長手方向の長さを短くすることができる。

実施の形態５．
図３７は、実施の形態５に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図である、図３８は図３７のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図であり、図３９は図３７の第三仮想受信アンテナ群を示す図である。実施の形態５のレーダ装置１は、実施の形態４のレーダ装置１における第二アンテナ群Ｇｒ２における第二アンテナ組の組数αが３の例である。実施の形態４のレーダ装置１と異なる部分を主に説明する。図３７のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態５のレーダ装置１は、第二アンテナ群Ｇｒ２において３個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ組を３組備えている点で、図３２、図３３のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態４のレーダ装置１と異なる。第二アンテナ群Ｇｒ２における第二アンテナＡｔ２の組数α、組内アンテナ数βを用いて表現すると、図３２、図３３のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態４のレーダ装置１は、組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ２及び３の例であり、図３７のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態５のレーダ装置１は、組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ３及び３の例である。

具体的には、図３７のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態５のレーダ装置１は、９個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６、Ｔｘ７、Ｔｘ８、Ｔｘ９、６個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４、Ｒｘ５、Ｒｘ６、送信回路１２、受信回路１３、処理部１１を備えている。送信回路１２は、送信切替スイッチ１２４が９個の送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ９を切替える構成になっている。受信回路１３は、６個の受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６に対応した構成になっている。図３７のアンテナ配置のアンテナを備えたレーダ装置１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６、Ｔｘ７、Ｔｘ８、Ｔｘ９の順で繰り返す変調パターン６１を有する送信信号を送信する。

送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘについて説明する。図３７に示したアンテナ配置では、受信アンテナＲｘが第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナすなわち第一アンテナＡｔ１であり、送信アンテナＴｘが第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナすなわち第二アンテナＡｔ２である。受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６は第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ９は第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は第一アンテナ組２２ａを構成し、受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４は第一アンテナ組２２ｂを構成し、受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６は第一アンテナ組２２ｃを構成している。図３７に示した第一アンテナ群Ｇｒ１は、図３２に示した第一アンテナ群Ｇｒ１と同じなので、説明は繰り返さない。

送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３は第二アンテナ組２４ａを構成し、送信アンテナＴｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６は第二アンテナ組２４ｂを構成し、送信アンテナＴｘ７、Ｔｘ８、Ｔｘ９は第二アンテナ組２４ｃを構成する。第二アンテナ群Ｇｒ２における第二アンテナＡｔ２の組数α、組内アンテナ数βを用いて表現すると、図３７に示したアンテナ配置における第二アンテナ群Ｇｒ２は、組数αが３で組内アンテナ数βが３であり、α×βで計算される９個の第二アンテナＡｔ２を備えている。第二アンテナ組２４ａ、２４ｂは実施の形態４で説明した通りである。第二アンテナ組２４ｃも第二アンテナ組２４ａ、２４ｂと同様の構成である。送信アンテナＴｘ７、Ｔｘ８、Ｔｘ９は、隣接する送信アンテナＴｘ間の間隔すなわち送信アンテナ間隔Ｄｔｘは距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。送信アンテナＴｘ７と送信アンテナＴｘ８との間隔は位相中心線２８ｇと位相中心線２８ｈとの間隔であり、送信アンテナＴｘ８と送信アンテナＴｘ９との間隔は位相中心線２８ｈと位相中心線２８ｉとの間隔である。送信アンテナ間隔Ｄｔｘは、第二アンテナＡｔ２における距離ｄの２倍のアンテナ間隔Ｄ２（図１２参照）である。送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの給電回路２５は、実施の形態４のレーダ装置１と同様であり、各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式の給電回路を示した。

図３７のアンテナ配置における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図３８に示した。図３８に示した仮想受信アンテナ群５０は、仮想受信アンテナ群５１ａ、５１ｂ、５１ｃから構成されている。仮想受信アンテナ群５１ａ、５１ｂは、それぞれ図３５、図３６に示した仮想受信アンテナ群５１ａ、５１ｂと同じであり、仮想受信アンテナ群５１ｃを図３９に示した。９個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ９と、６個の第一アンテナＡｔ１である受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６により、５４個の仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ５４が形成される。５４個の仮想受信アンテナＶＲにおける隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の間隔である仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナ群５０の各仮想受信アンテナＶＲは、等間隔の距離ｄで、第三配列方向ｄｒ３に配列されている。第三配列方向ｄｒ３は第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な方向である。

第二アンテナ群Ｇｒ２は３組の第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃを備えているので、仮想受信アンテナ群５０は、第二アンテナ組２４ａの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ１８を有する仮想受信アンテナ群５１ａと、第二アンテナ組２４ｂの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ１９～ＶＲ３６を有する仮想受信アンテナ群５１ｂと、第二アンテナ組２４ｃの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ３７～ＶＲ５４を有する仮想受信アンテナ群５１ｃと、により構成されている。

仮想受信アンテナ群５１ｃは、仮想受信アンテナ群５１ａ、５１ｂと同様の構成である。図３９の例では、仮想受信アンテナＶＲ３７～ＶＲ５４が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ３７、ＶＲ３８、ＶＲ４３、ＶＲ４４、ＶＲ４９、ＶＲ５０、ＶＲ３９、ＶＲ４０、ＶＲ４５、ＶＲ４６、ＶＲ５１、ＶＲ５２、ＶＲ４１、ＶＲ４２、ＶＲ４７、ＶＲ４８、ＶＲ５３、ＶＲ５４の順で配置されている。この仮想受信アンテナ群５１ｃのうち、白抜き実線円で示したＶＲ３７、ＶＲ３８、ＶＲ３９、ＶＲ４０、ＶＲ４１、ＶＲ４２が送信アンテナＴｘ７で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、白抜き破線円で示したＶＲ４３、ＶＲ４４、ＶＲ４５、ＶＲ４６、ＶＲ４７、ＶＲ４８が送信アンテナＴｘ８で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。パターン有実線円で示したＶＲ４９、ＶＲ５０、ＶＲ５１、ＶＲ５２、ＶＲ５３、ＶＲ５４は、送信アンテナＴｘ９で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲ３７、ＶＲ３８は第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ３９、ＶＲ４０は第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ４１、ＶＲ４２は第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。このため、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ３７、ＶＲ３９、ＶＲ４１における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３、Ｒｘ５は第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の負側の受信アンテナＲｘであるが、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ３８、ＶＲ４０、ＶＲ４２についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

白抜き破線円で示したＶＲ４３、ＶＲ４４、ＶＲ４５、ＶＲ４６、ＶＲ４７、ＶＲ４８も白抜き実線円で示したＶＲ３７～ＶＲ４２と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ４３、ＶＲ４５、ＶＲ４７における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ４４、ＶＲ４６、ＶＲ４８についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

パターン有実線円で示したＶＲ４９、ＶＲ５０、ＶＲ５１、ＶＲ５２、ＶＲ５３、ＶＲ５４も白抜き実線円で示したＶＲ３７～ＶＲ４２と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ４９、ＶＲ５１、ＶＲ５３における隣接する間隔は、６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ５０、ＶＲ５２、ＶＲ５４についても、互いの間隔は６ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

第一アンテナ群Ｇｒ１における距離ｄの受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわちアンテナ間隔Ｄ１で配置された２個の受信アンテナＲｘを有する第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの隣接する第一アンテナ組間の間隔すなわち第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓを、式（４）に従って決定する。第二アンテナ群Ｇｒ２における距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘすなわちアンテナ間隔Ｄ２で配置された３個の送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃ間の第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓを、式（５）に従って決定する。

図３７のアンテナ配置の場合は、第二アンテナ組内の組内アンテナ数βが３であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘであり、第二アンテナ群Ｇｒ２の各第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける、隣接する第二アンテナＡｔ２間のアンテナ間隔Ｄ２が距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘである。図３７のアンテナ配置の場合は、図３２、図３３のアンテナ配置の場合と同様に、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは３×Ｄ２であり、６ｄになる。第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓは、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが６ｄであり、第一アンテナ数Ｎｇ１が６なので、図３２、図３３のアンテナ配置の場合と同様に、６ｄ×６／２で算出される１８ｄになる。

前述したように、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナＡｔ１は送信アンテナＴｘでも受信アンテナＲｘでもよい。第二アンテナＡｔ２は第一アンテナＡｔ１と逆動作のアンテナである。図３７のアンテナ配置では、第一アンテナＡｔ１が６個で、第二アンテナＡｔ２が９個の例であった。しかし、実施の形態５のレーダ装置１におけるアンテナは、実施の形態４で述べたように、これに限定されない。第一アンテナＡｔ１の数すなわち第一アンテナ数Ｎｇ１が４個以上の偶数で、第一アンテナ組を２個以上備え、第二アンテナＡｔ２の数すなわち第二アンテナ数Ｎｇ２がα×βであればよい。

実施の形態５のレーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１に含まれる第一アンテナＡｔ１の数が４以上の偶数であり、第二アンテナ群Ｇｒ２に含まれる第二アンテナＡｔ２の数がα×βであり、送信回路１２、受信回路１３が、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の一方である送信アンテナＴｘの数、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の他方である受信アンテナＲｘの数に対応した構成になっている。実施の形態５のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔で配置された２個の第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ組における隣接する間隔である第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが、第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける第二アンテナＡｔ２の数である組内アンテナ数βと第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける隣接する第二アンテナＡｔ２間の間隔であるアンテナ間隔Ｄ２とを乗算した値になるように第一アンテナＡｔ１が配置されている。また、実施の形態５のレーダ装置１は、アンテナ間隔Ｄ２で配置された組内アンテナ数β個の第二アンテナＡｔ２を有する組数α個の第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける隣接する間隔である第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓが、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓと第一アンテナＡｔ１の数である第一アンテナ数Ｎｇ１との積を２で除算した値になるように第二アンテナＡｔ２が配置されている。実施の形態５のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の第一アンテナＡｔ１が配置できない場合であるが、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できるので、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

実施の形態５のレーダ装置１は、実施の形態４のレーダ装置１における第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナ組の組数αが３である場合であり、実施の形態４のレーダ装置１と同様の効果を奏する。

実施の形態６．
図４０は実施の形態６に係るレーダ装置のアンテナ配置を示す図であり、図４１は図４０のアンテナ配置に対応した仮想受信アンテナ群を示す図である。図４２、図４３、図４４は、それぞれ図４１の第一仮想受信アンテナ群、図４１の第二仮想受信アンテナ群、図４１の第三仮想受信アンテナ群を示す図である。実施の形態６のレーダ装置１は、実施の形態５のレーダ装置１における第二アンテナ群Ｇｒ２における第二アンテナ組の組内アンテナ数βが２の例である。実施の形態５のレーダ装置１と異なる部分を主に説明する。図４０のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態６のレーダ装置１は、第二アンテナ群Ｇｒ２において２個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ組を３組備えている点で、図３７のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態５のレーダ装置１と異なる。第二アンテナ群Ｇｒ２における第二アンテナＡｔ２の組数α、組内アンテナ数βを用いて表現すると、図３７のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態５のレーダ装置１は、組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ３及び３の例であり、図４０のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態６のレーダ装置１は、組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ３及び２の例である。

具体的には、図４０のアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態６のレーダ装置１は、６個の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６、６個の受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４、Ｒｘ５、Ｒｘ６、送信回路１２、受信回路１３、処理部１１を備えている。送信回路１２は、送信切替スイッチ１２４が６個の送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ６を切替える構成になっている。受信回路１３は、６個の受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６に対応した構成になっている。図４０のアンテナ配置のアンテナを備えたレーダ装置１は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６の順で繰り返す変調パターン６１を有する送信信号を送信する。

送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘについて説明する。図４０に示したアンテナ配置では、受信アンテナＲｘが第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナすなわち第一アンテナＡｔ１であり、送信アンテナＴｘが第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナすなわち第二アンテナＡｔ２である。受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６は第一配列方向ｄｒ１の正側に向かって順に配置されており、送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ６は第二配列方向ｄｒ２の正側に向かって順に配置されている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は第一アンテナ組２２ａを構成し、受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４は第一アンテナ組２２ｂを構成し、受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６は第一アンテナ組２２ｃを構成している。図４０に示した第一アンテナ群Ｇｒ１は、図３７に示した第一アンテナ群Ｇｒ１と同じなので、説明は繰り返さない。

送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は第二アンテナ組２４ａを構成し、送信アンテナＴｘ３、Ｔｘ４は第二アンテナ組２４ｂを構成し、送信アンテナＴｘ５、Ｔｘ６は第二アンテナ組２４ｃを構成する。第二アンテナ群Ｇｒ２における第二アンテナＡｔ２の組数α、組内アンテナ数βを用いて表現すると、図４０に示したアンテナ配置における第二アンテナ群Ｇｒ２は、組数αが３で組内アンテナ数βが２であり、α×βで計算される６個の第二アンテナＡｔ２を備えている。第二アンテナ組２４ａにおける送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は、隣接する送信アンテナＴｘ間の間隔すなわち送信アンテナ間隔Ｄｔｘは距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２との間隔は位相中心線２８ａと位相中心線２８ｂとの間隔である。送信アンテナ間隔Ｄｔｘは、第二アンテナＡｔ２における距離ｄの２倍のアンテナ間隔Ｄ２（図１２参照）である。第二アンテナ組２４ｂ、２４ｃも第二アンテナ組２４ａと同様の構成である。第二アンテナ組２４ｂにおける送信アンテナＴｘ３、Ｔｘ４は、隣接する送信アンテナＴｘ間の間隔すなわち送信アンテナ間隔Ｄｔｘは距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。送信アンテナＴｘ３と送信アンテナＴｘ４との間隔は位相中心線２８ｃと位相中心線２８ｄとの間隔である。第二アンテナ組２４ｃにおける送信アンテナＴｘ５、Ｔｘ６は、隣接する送信アンテナＴｘ間の間隔すなわち送信アンテナ間隔Ｄｔｘは距離ｄの２倍すなわち２ｄとなっている。送信アンテナＴｘ５と送信アンテナＴｘ６との間隔は位相中心線２８ｅと位相中心線２８ｆとの間隔である。

送信アンテナＴｘ、受信アンテナＲｘの給電回路２５は、各素子アンテナ１９への配線長が等しくなるように形成される並列給電方式の給電回路を示した。送信アンテナＴｘは第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２であるが、２個の送信アンテナＴｘは他の送信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されている例を示した。受信アンテナＲｘは第一アンテナ群Ｇｒ１の第一アンテナＡｔ１なので、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの２個の受信アンテナＲｘは他の受信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されている。

図４０のアンテナ配置における送信アンテナＴｘ及び受信アンテナＲｘで形成される仮想受信アンテナ群５０を図４１、図４２、図４３、図４４に示した。仮想受信アンテナ群５０は、複数の仮想受信アンテナを備えている。６個の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘ１～Ｔｘ６と、６個の第一アンテナＡｔ１である受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６により、３６個の仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ３６が形成される。３６個の仮想受信アンテナＶＲにおける隣接する仮想受信アンテナＶＲ間の間隔である仮想受信アンテナ間隔Ｄｖｒが距離ｄで等間隔になるように構成される。仮想受信アンテナ群５０の各仮想受信アンテナＶＲは、等間隔の距離ｄで、第三配列方向ｄｒ３に配列されている。第三配列方向ｄｒ３は第一配列方向ｄｒ１及び第二配列方向ｄｒ２に平行な方向である。

第二アンテナ群Ｇｒ２は３組の第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃを備えているので、仮想受信アンテナ群５０は、第二アンテナ組２４ａの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ１２を有する仮想受信アンテナ群５２ａと、第二アンテナ組２４ｂの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ１３～ＶＲ２４を有する仮想受信アンテナ群５２ｂと、第二アンテナ組２４ｃの送信アンテナＴｘで送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナＶＲ２５～ＶＲ３６を有する仮想受信アンテナ群５２ｃと、により構成されている。

図４２に示した仮想受信アンテナ群５２ａの例では、仮想受信アンテナＶＲ１～ＶＲ１２が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ７、ＶＲ８、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ９、ＶＲ１０、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ１１、ＶＲ１２の順で配置されている。この仮想受信アンテナ群５２ａのうち、白抜き実線円で示したＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６が送信アンテナＴｘ１で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、白抜き破線円で示したＶＲ７、ＶＲ８、ＶＲ９、ＶＲ１０、ＶＲ１１、ＶＲ１２が送信アンテナＴｘ２で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ２は第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ３、ＶＲ４は第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ５、ＶＲ６は第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。このため、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ１、ＶＲ３、ＶＲ５における隣接する間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３、Ｒｘ５は第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の負側の受信アンテナＲｘであるが、第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ２、ＶＲ４、ＶＲ６についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

白抜き破線円で示したＶＲ７、ＶＲ８、ＶＲ９、ＶＲ１０、ＶＲ１１、ＶＲ１２も白抜き実線円で示したＶＲ１～ＶＲ６と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ７、ＶＲ９、ＶＲ１１における隣接する間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ８、ＶＲ１０、ＶＲ１２についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

仮想受信アンテナ群５２ｂは、仮想受信アンテナ群５２ａと同様の構成である。図４３の例では、仮想受信アンテナＶＲ１３～ＶＲ２４が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ１３、ＶＲ１４、ＶＲ１９、ＶＲ２０、ＶＲ１５、ＶＲ１６、ＶＲ２１、ＶＲ２２、ＶＲ１７、ＶＲ１８、ＶＲ２３、ＶＲ２４の順で配置されている。この仮想受信アンテナ群５２ｂのうち、白抜き実線円で示したＶＲ１３、ＶＲ１４、ＶＲ１５、ＶＲ１６、ＶＲ１７、ＶＲ１８が送信アンテナＴｘ３で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、白抜き破線円で示したＶＲ１９、ＶＲ２０、ＶＲ２１、ＶＲ２２、ＶＲ２３、ＶＲ２４が送信アンテナＴｘ４で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲ１３、ＶＲ１４は第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ１５、ＶＲ１６は第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ１７、ＶＲ１８は第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。このため、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ１３、ＶＲ１５、ＶＲ１７における隣接する間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ１４、ＶＲ１６、ＶＲ１８についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

白抜き破線円で示したＶＲ１９、ＶＲ２０、ＶＲ２１、ＶＲ２２、ＶＲ２３、ＶＲ２４も白抜き実線円で示したＶＲ１３～ＶＲ１８と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ１９、ＶＲ２１、ＶＲ２３における隣接する間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ２０、ＶＲ２２、ＶＲ２４についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

仮想受信アンテナ群５２ｃは、仮想受信アンテナ群５２ａ、５２ｂと同様の構成である。図４４の例では、仮想受信アンテナＶＲ２５～ＶＲ３６が、それぞれ第三配列方向ｄｒ３の正側に向かって、ＶＲ２５、ＶＲ２６、ＶＲ３１、ＶＲ３２、ＶＲ２７、ＶＲ２８、ＶＲ３３、ＶＲ３４、ＶＲ２９、ＶＲ３０、ＶＲ３５、ＶＲ３６の順で配置されている。この仮想受信アンテナ群５２ｃのうち、白抜き実線円で示したＶＲ２５、ＶＲ２６、ＶＲ２７、ＶＲ２８、ＶＲ２９、ＶＲ３０が送信アンテナＴｘ５で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、白抜き破線円で示したＶＲ３１、ＶＲ３２、ＶＲ３３、ＶＲ３４、ＶＲ３５、ＶＲ３６が送信アンテナＴｘ６で送信して受信アンテナＲｘ１～Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲ２５、ＶＲ２６は第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ２７、ＶＲ２８は第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４で受信した信号で形成される仮想受信アンテナであり、仮想受信アンテナＶＲ２９、ＶＲ３０は第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５、Ｒｘ６で受信した信号で形成される仮想受信アンテナである。このため、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ２５、ＶＲ２７、ＶＲ２９における隣接する間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ２６、ＶＲ２８、ＶＲ３０についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

白抜き破線円で示したＶＲ３１、ＶＲ３２、ＶＲ３３、ＶＲ３４、ＶＲ３５、ＶＲ３６も白抜き実線円で示したＶＲ２５～ＶＲ３０と同様に、第一アンテナ組２２ａの受信アンテナＲｘ１、第一アンテナ組２２ｂの受信アンテナＲｘ３、第一アンテナ組２２ｃの受信アンテナＲｘ５による仮想受信アンテナＶＲ３１、ＶＲ３３、ＶＲ３５における隣接する間隔は、４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおける第三配列方向ｄｒ３の正側の受信アンテナＲｘである受信アンテナＲｘ２、Ｒｘ４、Ｒｘ６による仮想受信アンテナＶＲ３２、ＶＲ３４、ＶＲ３６についても、互いの間隔は４ｄである第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓとなっている。

第一アンテナ群Ｇｒ１における距離ｄの受信アンテナ間隔Ｄｒｘすなわちアンテナ間隔Ｄ１で配置された２個の受信アンテナＲｘを有する第一アンテナ組２２ａ、２２ｂ、２２ｃの隣接する第一アンテナ組間の間隔すなわち第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓを、式（４）に従って決定する。第二アンテナ群Ｇｒ２における距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘすなわちアンテナ間隔Ｄ２で配置された２個の送信アンテナＴｘを有する第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃ間の第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓを、式（５）に従って決定する。

図４０のアンテナ配置の場合は、第二アンテナ組内の組内アンテナ数βが２であり、第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２が送信アンテナＴｘであり、第二アンテナ群Ｇｒ２の各第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける、隣接する第二アンテナＡｔ２間のアンテナ間隔Ｄ２が距離ｄの２倍の送信アンテナ間隔Ｄｔｘである。図４０のアンテナ配置の場合は、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓは２×Ｄ２であり、４ｄになる。第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓは、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが４ｄであり、第一アンテナ数Ｎｇ１が６なので、４ｄ×６／２で算出される１２ｄになる。

前述したように、予め定められた距離ｄのアンテナ間隔Ｄ１で配置された複数の第一アンテナＡｔ１は送信アンテナＴｘでも受信アンテナＲｘでもよい。第二アンテナＡｔ２は第一アンテナＡｔ１と逆動作のアンテナである。図４０のアンテナ配置では、第一アンテナＡｔ１が６個で、第二アンテナＡｔ２が６個の例であった。しかし、実施の形態６のレーダ装置１におけるアンテナは、実施の形態４、５で述べたように、これに限定されない。第一アンテナＡｔ１の数すなわち第一アンテナ数Ｎｇ１が４個以上の偶数で、第一アンテナ組を２個以上備え、第二アンテナＡｔ２の数すなわち第二アンテナ数Ｎｇ２がα×βであればよい。

実施の形態６のレーダ装置１は、第一アンテナ群Ｇｒ１に含まれる第一アンテナＡｔ１の数が４以上の偶数であり、第二アンテナ群Ｇｒ２に含まれる第二アンテナＡｔ２の数がα×βであり、送信回路１２、受信回路１３が、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の一方である送信アンテナＴｘの数、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の他方である受信アンテナＲｘの数に対応した構成になっている。実施の形態６のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔で配置された２個の第一アンテナＡｔ１を有する第一アンテナ組における隣接する間隔である第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓが、第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける第二アンテナＡｔ２の数である組内アンテナ数βと第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける隣接する第二アンテナＡｔ２間の間隔であるアンテナ間隔Ｄ２とを乗算した値になるように第一アンテナＡｔ１が配置されている。また、実施の形態６のレーダ装置１は、アンテナ間隔Ｄ２で配置された組内アンテナ数β個の第二アンテナＡｔ２を有する組数α個の第二アンテナ組２４ａ、２４ｂ、２４ｃにおける隣接する間隔である第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓが、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓと第一アンテナＡｔ１の数である第一アンテナ数Ｎｇ１との積を２で除算した値になるように第二アンテナＡｔ２が配置されている。実施の形態６のレーダ装置１は、予め定められた距離ｄの間隔に物理的に３チャンネル以上の第一アンテナＡｔ１が配置できない場合であるが、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２の送受信により形成される複数の仮想受信アンテナＶＲが距離ｄの等間隔で配置できるので、サイドローブを低減し誤検出を抑制することができる。

実施の形態６のレーダ装置１は、実施の形態５のレーダ装置１における第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナ組の組内アンテナ数βが２である場合であり、実施の形態５のレーダ装置１と同様の効果を奏する。

図３７に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態５のレーダ装置１は、第二アンテナ群Ｇｒ２において、第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘが他の送信アンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されており、素子アンテナ１９が対向しないように配置されている例であった。この場合、レーダ装置１が送信する送信信号の波長λによっては、給電回路２５がアンテナに近くなる場合も考えられる。この場合、給電回路２５がアンテナの一部として影響を与え、アンテナの配置パターンに乱れが生じることがある。乱れのないアンテナの配置パターンとは、アンテナの配置パターンを決定するパラメータすなわちアンテナ間隔Ｄ１、Ｄ２、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓ、第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓの値が、アンテナのどの場所でも許容範囲内であり一定値とみなされる場合のアンテナの配置パターンのことである。乱れのあるアンテナの配置パターンとは、アンテナ間隔Ｄ１、Ｄ２、第一アンテナ組間隔Ｄｇ１ｓ、第二アンテナ組間隔Ｄｇ２ｓの値が、場所によって許容範囲を超えて一定値とみなされない場合のアンテナの配置パターンのことである。アンテナの配置パターンに乱れが生じる場合は、対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を正確に測定することができない。しかし、図４０に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態６のレーダ装置１は、第一アンテナＡｔ１及び第二アンテナＡｔ２すなわち受信アンテナＲｘ及び送信アンテナＴｘが他のアンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置されているので、アンテナの配置パターンを決定するパラメータに乱れがなく、対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を正確に測定することができる。

第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナ組の組内アンテナ数βが２である場合には、図４０に示した他のアンテナと隣接する領域に給電回路２５が配置されないように、素子アンテナ１９が対向するように配置できるので、アンテナの配置パターンの乱れを抑制する対策として有効である。また、給電回路２５の幅が広い場合、すなわち第二配列方向ｄｒ２の幅が広い場合にも、図４０に示した第二アンテナ群Ｇｒ２の第二アンテナＡｔ２である送信アンテナＴｘの配置は、対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を正確に測定するのに有効である。

第一アンテナ群Ｇｒ１及び第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナサイズについて考える。第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナサイズすなわち第一アンテナ群サイズＤｇ１ｔは、第一配列方向ｄｒ１の最も負側の位相中心線から最も正側の位相中心線までの長さと定義する。第一アンテナ群Ｇｒ１のアンテナサイズと同様に第二アンテナ群Ｇｒ２のアンテナサイズすなわち第二アンテナ群サイズＤｇ２ｔは、第二配列方向ｄｒ２の最も負側の位相中心線から最も正側の位相中心線までの長さと定義する。図４０に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態６のレーダ装置１は、第一アンテナ数Ｎｇ１が６、第二アンテナ数Ｎｇ２が６、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ３及び２の例である。また、比較のため、第一アンテナ数Ｎｇ１及び第二アンテナ数Ｎｇ２が図４０に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態６のレーダ装置１と同数である、図３２、図３３に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態４のレーダ装置１についても説明する。図３２、図３３に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態４のレーダ装置１は、第一アンテナ数Ｎｇ１が６、第二アンテナ数Ｎｇ２が６、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ２及び３の例である。図３２、図３３、図４０から明らかなように、第一アンテナ群サイズＤｇ１ｔは式（６）で表され、第二アンテナ群サイズＤｇ２ｔは式（７）で表される。

Ｄｇ１ｔ＝Ｄｇ１ｓ×（Ｎｇ１／２－１）＋Ｄ１
＝Ｄ２×β×（Ｎｇ１／２－１）＋Ｄ１ ・・・（６）
Ｄｇ２ｔ＝Ｄｇ２ｓ×（α－１）＋Ｄ２×（β－１）
＝Ｄｇ１ｓ×Ｎｇ１／２×（α－１）＋Ｄ２×（β－１）
＝β×Ｄ２×Ｎｇ１／２×（α－１）＋Ｄ２×（β－１）
・・・（７）
なお、図３２、図３３、図４０では、アンテナ間隔Ｄ１、Ｄ２がｄ、２ｄの例である。

図４０に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態６のレーダ装置１は、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ３及び２であり、式（６）、式（７）から第一アンテナ群サイズＤｇ１ｔ及び第二アンテナ群サイズＤｇ２ｔがそれぞれ９ｄ及び２６ｄである。図３２、図３３に示したアンテナ配置のアンテナを備えた実施の形態４のレーダ装置１は、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数α及び組内アンテナ数βがそれぞれ２及び３であり、式（６）、式（７）から第一アンテナ群サイズＤｇ１ｔ及び第二アンテナ群サイズＤｇ２ｔがそれぞれ１３ｄ及び２２ｄである。いずれの場合も第二アンテナ群サイズＤｇ２ｔが第一アンテナ群サイズＤｇ１ｔよりも大きいいので、レーダ装置１の長手方向の幅すなわち第二配列方向ｄｒ２の幅を小さくする場合には、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数αを２に選ぶほうがよい。したがって、アンテナの配置パターンを決定するパラメータに乱れが生じない場合には、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数αを２に選ぶことでレーダ装置１の長手方向の幅を小さくできる。一方、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数αを２に選ぶことで、使用する波長λによりアンテナの配置パターンを決定するパラメータに乱れが生じる場合には、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数αを３に選ぶことで、対象物体３３の距離、相対速度、及び、角度を正確に測定することができる。

レーダ装置１が搭載される位置によっては、レーダ装置１の長い方の幅である長手方向の幅に制約がある場合がある。例えば、車両のバンパ付近にレーダ装置１を搭載するような場合、周辺の構造物、バンパの形状の制約などから、長手方向の幅の小型化が求められる場合がある。レーダ装置１の長手方向の幅を小さくするような設計を考える場合、送信アンテナＴｘと受信アンテナＲｘとを縦方向すなわち位相中心線の延伸方向に並べるような構成が考えられる。この場合、レーダ装置１の長手方向の幅は、送信アンテナＴｘ全体の長手方向の幅と受信アンテナＲｘ全体の長手方向の幅とのいずれかよりも大きなサイズとなるため、送信アンテナＴｘ全体の長手方向の幅又は受信アンテナＲｘ全体の長手方向の幅がなるべく小さいレーダ装置１が求められる。このような場合には、第二アンテナ群Ｇｒ２の組数αを２に選べばよい。

なお、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、又は複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、又は様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合又は省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１…レーダ装置、１１…処理部、１９…素子アンテナ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ…第一アンテナ組、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…第二アンテナ組、２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ…給電回路、３３…対象物体、５０…仮想受信アンテナ群、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ…仮想受信アンテナ群、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…仮想受信アンテナ群、Ａｔ１、Ａｔ１ａ、Ａｔ１ｂ…第一アンテナ、Ａｔ２、Ａｔ２ａ、Ａｔ２ｂ、Ａｔ２ｃ、Ａｔ２ｄ…第二アンテナ、ｄ…距離（基本距離）、Ｄ１…アンテナ間隔、Ｄ２…アンテナ間隔（第二アンテナ間隔）、ｄｒ１…第一配列方向、ｄｒ２…第二配列方向、ｄｒ３…第三配列方向、ｄｒ４…第四配列方向、ｄｒ５…第五配列方向、Ｄｇ１ｓ…第一アンテナ組間隔、Ｄｇ２ｓ…第二アンテナ組間隔、Ｄｖｒ…仮想受信アンテナ間隔、Ｇｒ１…第一アンテナ群、Ｇｒ２…第二アンテナ群、Ｎｇ１…第一アンテナ数、Ｎｇ２…第二アンテナ数、Ｒｘ、Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４、Ｒｘ５、Ｒｘ６…受信アンテナ、Ｔｘ、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４、Ｔｘ５、Ｔｘ６、Ｔｘ７、Ｔｘ８、Ｔｘ９…送信アンテナ、ＶＲ…仮想受信アンテナ、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４、ＶＲ５、ＶＲ６、ＶＲ７、ＶＲ８、ＶＲ９、ＶＲ１０…仮想受信アンテナ、ＶＲ１１、ＶＲ１２、ＶＲ１３、ＶＲ１４、ＶＲ１５、ＶＲ１６、ＶＲ１７、ＶＲ１８、ＶＲ１９、ＶＲ２０…仮想受信アンテナ、ＶＲ２１、ＶＲ２２、ＶＲ２３、ＶＲ２４、ＶＲ２５、ＶＲ２６、ＶＲ２７、ＶＲ２８、ＶＲ２９、ＶＲ３０…仮想受信アンテナ、ＶＲ３１、ＶＲ３２、ＶＲ３３、ＶＲ３４、ＶＲ３５、ＶＲ３６、ＶＲ３７、ＶＲ３８、ＶＲ３９、ＶＲ４０…仮想受信アンテナ、ＶＲ４１、ＶＲ４２、ＶＲ４３、ＶＲ４４、ＶＲ４５、ＶＲ４６、ＶＲ４７、ＶＲ４８、ＶＲ４９、ＶＲ５０…仮想受信アンテナ、ＶＲ５１、ＶＲ５２、ＶＲ５３、ＶＲ５４…仮想受信アンテナ、α…組数（第二アンテナ組数）、β…組内アンテナ数（第二アンテナ組内アンテナ数）

Claims (14)

1. 送信信号を対象物体に向けて放射する複数の送信アンテナと、前記送信信号が前記対象物体にて反射された反射信号を受信して受信信号として出力する複数の受信アンテナと、複数の前記受信アンテナのそれぞれから出力された前記受信信号を処理する処理部と、を備えたレーダ装置であって、
   当該レーダ装置に要求される視野範囲に基づいて決定される、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔を基本距離とし、
   複数の前記送信アンテナか複数の前記受信アンテナのいずれかを備えたアンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が前記基本距離である複数の第一アンテナを有する第一アンテナ組を備えた前記アンテナ群を第一アンテナ群とし、
   前記第一アンテナ群の前記第一アンテナと異なる他方の複数のアンテナを備えた前記アンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が前記基本距離の２倍である複数の第二アンテナを有する第二アンテナ組を備えた前記アンテナ群を第二アンテナ群とし、
   前記第一アンテナ及び前記第二アンテナは、複数の素子アンテナと前記素子アンテナに電力を給電する給電回路とを備え、
   複数の前記第一アンテナは、前記送信信号の送信方向に垂直な第一配列方向に並べて配置されており、それぞれの前記給電回路を前記第一配列方向の正側又は負側に有しており、
   複数の前記第二アンテナは、前記送信信号の送信方向に垂直で前記第一配列方向に平行な第二配列方向に並べて配置されており、前記給電回路を前記第二配列方向の正側又は負側に有しており、
   前記第一アンテナ組における隣接するアンテナ間に給電回路が配置されておらず、
   前記第一アンテナ群の複数の前記第一アンテナ及び前記第二アンテナ群の複数の前記第二アンテナによって形成される複数の仮想受信アンテナから構成される仮想受信アンテナ群は、前記送信信号の送信方向に垂直で前記第一配列方向及び前記第二配列方向に平行な第三配列方向に並べて配置されており、前記第三配列方向における隣接する仮想受信アンテナの間隔が前記基本距離である、
   レーダ装置。
2. 送信信号を対象物体に向けて放射する複数の送信アンテナと、前記送信信号が前記対象物体にて反射された反射信号を受信して受信信号として出力する複数の受信アンテナと、複数の前記受信アンテナのそれぞれから出力された前記受信信号を処理する処理部と、を備えたレーダ装置であって、
   当該レーダ装置に要求される視野範囲に基づいて決定される、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔を基本距離とし、
   複数の前記送信アンテナか複数の前記受信アンテナのいずれかを備えたアンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が前記基本距離である複数の第一アンテナを有する第一アンテナ組を備えた前記アンテナ群を第一アンテナ群とし、
   前記第一アンテナ群の前記第一アンテナと異なる他方の複数のアンテナを備えた前記アンテナ群であり、隣接するアンテナ間のアンテナ間隔が前記基本距離の２倍である複数の第二アンテナを有する第二アンテナ組を備えた前記アンテナ群を第二アンテナ群とし、
   複数の前記第一アンテナは、前記送信信号の送信方向に垂直な第一配列方向に並べて配置された、比帯域が２％以上１０％以下であるアンテナであり、
   複数の前記第二アンテナは、前記送信信号の送信方向に垂直で前記第一配列方向に平行な第二配列方向に並べて配置された、比帯域が２％以上１０％以下であるアンテナであり、
   前記第一アンテナ組における隣接するアンテナ間に前記第一アンテナに電力を供給する給電回路が配置されておらず、
   前記第一アンテナ群の複数の前記第一アンテナ及び前記第二アンテナ群の複数の前記第二アンテナによって形成される複数の仮想受信アンテナから構成される仮想受信アンテナ群は、前記送信信号の送信方向に垂直で前記第一配列方向及び前記第二配列方向に平行な第三配列方向に並べて配置されており、前記第三配列方向における隣接する仮想受信アンテナの間隔が前記基本距離である、
   レーダ装置。
3. 前記第一アンテナが前記送信アンテナであり、前記第二アンテナが前記受信アンテナである、請求項１又は２に記載のレーダ装置。
4. 前記第一アンテナが前記受信アンテナであり、前記第二アンテナが前記送信アンテナである、請求項１又は２に記載のレーダ装置。
5. 前記第一アンテナ群は、前記第一アンテナの数が２であり、前記第一アンテナ組が１個である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
6. 前記第一アンテナ群は前記第一アンテナ組が２個以上であり、
   前記第二アンテナ群は前記第二アンテナの数である第二アンテナ数が２以上であり、
   前記基本距離の２倍であって隣接する前記第二アンテナ間のアンテナ間隔を第二アンテナ間隔とし、
   隣接する前記第一アンテナ組の間の間隔である第一アンテナ組間隔は、前記第二アンテナ数と前記第二アンテナ間隔とを乗算した値である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
7. 前記第二アンテナ群は前記第二アンテナ数が２以上の素数である、
   請求項６記載のレーダ装置。
8. 前記第一アンテナ群は、前記第一アンテナ組が２個以上であり、前記第一アンテナの数である第一アンテナ数が４以上の偶数であり、
   前記基本距離の２倍であって隣接する前記第二アンテナ間のアンテナ間隔を第二アンテナ間隔とし、
   前記第二アンテナ組の数を第二アンテナ組数とし、前記第二アンテナ組におけるアンテナ数を第二アンテナ組内アンテナ数とし、
   前記第二アンテナ群は、前記第二アンテナの数である第二アンテナ数が前記第二アンテナ組数と前記第二アンテナ組内アンテナ数とを乗算した値であり、
   隣接する前記第一アンテナ組の間の間隔である第一アンテナ組間隔は、前記第二アンテナ組内アンテナ数と前記第二アンテナ間隔とを乗算した値であり、
   隣接する前記第二アンテナ組の間の間隔である第二アンテナ組間隔は、前記第一アンテナ組間隔と前記第一アンテナ数との積を２で除算した値である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
9. 前記第二アンテナ組数は２である、請求項８記載のレーダ装置。
10. 前記第二アンテナ組内アンテナ数は２であり、前記第二アンテナ組における隣接するアンテナ間に給電回路が配置されていない、
    請求項８記載のレーダ装置。
11. 前記第一アンテナ群は、前記第一配列方向に垂直な方向にずれて配置された前記第一アンテナを含んでいる、請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーダ装置。
12. 前記第二アンテナ群は、前記第二配列方向に垂直な方向にずれて配置された前記第二アンテナを含んでいる、請求項１から１１のいずれか１項に記載のレーダ装置。
13. 前記第一アンテナ群は、前記第一配列方向に配置された複数の前記第一アンテナを有するＡ群と、前記Ａ群と同一構成を有しており、前記第一配列方向に垂直な方向に配置されたＢ群と、を備えている、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載のレーダ装置。
14. 前記第二アンテナ群は、前記第二配列方向に配置された複数の前記第二アンテナを有するＣ群と、前記Ｃ群と同一構成を有しており、前記第二配列方向に垂直な方向に配置されたＤ群と、を備えている、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載のレーダ装置。

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