JPH07307614A - Slot connection type microstrip antenna - Google Patents

Slot connection type microstrip antenna

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JPH07307614A
JPH07307614A JP10041494A JP10041494A JPH07307614A JP H07307614 A JPH07307614 A JP H07307614A JP 10041494 A JP10041494 A JP 10041494A JP 10041494 A JP10041494 A JP 10041494A JP H07307614 A JPH07307614 A JP H07307614A
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ground conductor
conductor plate
slot
impedance
microstrip antenna
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Kazunori Takeuchi
和則 竹内
Isamu Chiba
勇 千葉
Yoshio Karasawa
好男 唐沢
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ATR Optical and Radio Communications Research Laboratories
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Abstract

PURPOSE:To facilitate impedance control by adjusting the length of the slot of a first conductive plate so as to match the impedance for which a slot connection type microstrip antenna is viewed from the input end of a power feeding line. CONSTITUTION:When transmission microwave signals are inputted to a microstrip line for feeding power, the electromagnetic waves of the transmission microwave signals radiated from the microstrip line excite a radiation conductor 1 through rectangular slots 5s, 4s and 3s. At this time, the electromagnetic waves are radiated towards free space in a direction vertical to the surface of the radiation conductor 1. In this case, since the impedance is adjusted by using a ground semiconductor plate 4 thinner than ground conductor plates 3 and 5, the impedance is matched more easily than the thick ground conductor plates. Thus, in the resonance frequency of this microstrip antenna, the impedance viewed from the input end of the microstrip line for feeding the power is set to prescribed line impedance and the impedance is adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スロット結合型マイク
ロストリップアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slot coupling type microstrip antenna.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来例のスロット結合型マイクロ
ストリップアンテナの縦断面図であって、図6のC−
C’線についての縦断面図であり、図5は図6のD−
D’線についての縦断面図であり、図6は図4及び図5
のスロット結合型マイクロストリップアンテナの平面図
である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional slot-coupled microstrip antenna, which is taken along line C- of FIG.
FIG. 5 is a vertical sectional view taken along the line C ′, and FIG.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view taken along the line D ′, and FIG.
3 is a plan view of the slot-coupled microstrip antenna of FIG.

【0003】図4乃至図6に示すように、当該アンテナ
全体を支持するために所定の比較的厚い厚さを有しかつ
中央部に厚さ方向に貫通するように形成された矩形スロ
ット10sを有するアンテナ支持用接地導体板10(以
下、接地導体板10という。)の下面に、マイクロ波モ
ノリシック集積回路(以下、MMICという。)が搭載
されたMMIC半導体基板6(以下、半導体基板6とい
う。)がダイボンディングなどを用いて接着される一
方、上記接地導体板10の上面にアンテナ誘電体基板2
(以下、誘電体基板2という。)が接着剤を用いて接着
される。また、半導体基板6の下面には、矩形スロット
10sの長手方向と直交するようにストリップ導体7が
形成される。ここで、ストリップ導体7と接地導体板1
0とによって、給電用マイクロストリップ線路が構成さ
れる。さらに、誘電体基板2の上面には、矩形形状の放
射導体1がその各辺が矩形スロット10sの各辺と平行
となるように形成される。
As shown in FIGS. 4 to 6, a rectangular slot 10s having a predetermined comparatively thick thickness and formed in the central portion so as to penetrate in the thickness direction is provided to support the entire antenna. An MMIC semiconductor substrate 6 (hereinafter referred to as semiconductor substrate 6) having a microwave monolithic integrated circuit (hereinafter referred to as MMIC) mounted on the lower surface of the antenna supporting ground conductor plate 10 (hereinafter referred to as ground conductor plate 10) is provided. ) Is bonded using die bonding or the like, while the antenna dielectric substrate 2 is attached to the upper surface of the ground conductor plate 10.
(Hereinafter, referred to as the dielectric substrate 2) is adhered using an adhesive. Further, a strip conductor 7 is formed on the lower surface of the semiconductor substrate 6 so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the rectangular slot 10s. Here, the strip conductor 7 and the ground conductor plate 1
And 0 form a power feeding microstrip line. Furthermore, on the upper surface of the dielectric substrate 2, the rectangular radiating conductor 1 is formed such that each side thereof is parallel to each side of the rectangular slot 10s.

【0004】以上のように構成された従来例において
は、矩形スロット10sの長手方向の長さを調整するこ
とによって、当該マイクロストリップアンテナの共振周
波数において、給電用マイクロストリップ線路の入力端
から当該アンテナを見たときのインピーダンスを所定の
線路インピーダンスに設定してインピーダンス整合させ
るように調整すること(以下、インピーダンス調整とい
う。)ができる。また、比較的厚い厚さを有する接地導
体板10を用いているので、接地導体板10は、MMI
Cを搭載する半導体基板6を強固に支持することができ
るとともに、当該MMICで発生する熱を効率的に放熱
する放熱板として用いることができる。
In the conventional example configured as described above, by adjusting the length of the rectangular slot 10s in the longitudinal direction, at the resonance frequency of the microstrip antenna, from the input end of the feeding microstrip line to the antenna. It is possible to set the impedance at the time of seeing to a predetermined line impedance and adjust so as to perform impedance matching (hereinafter referred to as impedance adjustment). Further, since the ground conductor plate 10 having a relatively large thickness is used, the ground conductor plate 10 is
The semiconductor substrate 6 on which C is mounted can be firmly supported and can be used as a heat dissipation plate that efficiently dissipates the heat generated by the MMIC.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例におい
て、比較的厚い接地導体板10に矩形スロット10sを
形成することは容易ではなく、上述のインピーダンス調
整を行うために、従来は、矩形スロット10sが均等な
長手方向の長さを、接地導体板10の厚さ方向にわたっ
て保持した形状のアンテナしか知られておらず、このた
めサブミリオーダーの厚さを有する接地導体板10に対
して均等な長手方向の長さを有する矩形スロット10s
を得るため、レーザー加工などの高価な手法が必要であ
った。さらに、インピーダンスの調整のためには、この
接地導体板10をいくつもの長手方向の長さを有する矩
形スロット10sに対応していくつも用意しなくてはな
らず、さらに困難を生じていた。また、半導体基板6は
接地導体板10にダイボンディングなどを用いて接着さ
れているので、一旦接着すると、MMICが搭載された
半導体基板6を損傷無しに剥がすことは難しく、MMI
Cを損傷させた場合は大きな損失を被るという問題点が
あった。
In the conventional example described above, it is not easy to form the rectangular slot 10s in the ground conductor plate 10 having a relatively large thickness, and the rectangular slot 10s has been conventionally used to adjust the impedance. Only an antenna having a shape in which a uniform length in the longitudinal direction is held over the thickness direction of the ground conductor plate 10 is known, and therefore, a uniform length with respect to the ground conductor plate 10 having a thickness of sub-millimeter order is known. Rectangular slot 10s having a length in the direction
In order to obtain the above, an expensive method such as laser processing was required. Further, in order to adjust the impedance, it is necessary to prepare several ground conductor plates 10 corresponding to the rectangular slots 10s having several lengths in the longitudinal direction, which causes further difficulty. Further, since the semiconductor substrate 6 is adhered to the ground conductor plate 10 by die bonding or the like, it is difficult to peel off the semiconductor substrate 6 on which the MMIC is mounted without damage once it is adhered.
When C is damaged, there is a problem that a large loss is incurred.

【0006】本発明の目的は以上の問題点を解決し、ア
ンテナの入力端から見たインピーダンスを従来例に比較
して容易に所定の給電線路のインピーダンスに調整する
ことができ、しかも安価であるスロット結合型マイクロ
ストリップアンテナを提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above problems and to easily adjust the impedance of the antenna viewed from the input end to a predetermined impedance of the feed line as compared with the conventional example, and at a low cost. It is to provide a slot-coupled microstrip antenna.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1記
載のスロット結合型マイクロストリップアンテナは、誘
電体基板と基板との間に接地導体板を挟設し、上記誘電
体基板上に放射導体を形成する一方、上記接地導体板と
は反対の側の上記基板上に給電線路を形成し、上記放射
導体の直下の接地導体板に上記給電線路と交差するよう
に形成され、上記給電線路と上記放射導体とを電磁的に
結合するスロットを備えてなるスロット結合型マイクロ
ストリップアンテナにおいて、上記接地導体板は、上記
スロットを有する第1の接地導体板と、上記スロットを
有しかつ上記基板を支持する第2の接地導体板とを含む
少なくとも2層の接地導体板で積層されてなり、上記第
1の接地導体板のスロットは、上記第2の接地導体板の
スロットの長さよりも短い長さを有し、当該第1の接地
導体板のスロットの長さを調整することによって、上記
給電線路の入力端から上記スロット結合型マイクロスト
リップアンテナのインピーダンスを見たインピーダンス
を上記給電線路のインピーダンスに一致するようにイン
ピーダンス調整をするために形成されたことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a slot-coupling type microstrip antenna in which a ground conductor plate is sandwiched between dielectric substrates and radiated onto the dielectric substrate. While forming a conductor, a feeding line is formed on the substrate on the side opposite to the grounding conductor plate, and is formed on the grounding conductor plate immediately below the radiation conductor so as to intersect with the feeding line. In a slot-coupled microstrip antenna comprising a slot for electromagnetically coupling the radiation conductor with the radiation conductor, the ground conductor plate has a first ground conductor plate having the slot, and the substrate having the slot. And a second ground conductor plate for supporting the second ground conductor plate, the slot of the first ground conductor plate is equal to the length of the slot of the second ground conductor plate. The length of the slot of the first ground conductor plate is adjusted so that the impedance of the slot-coupled microstrip antenna seen from the input end of the feed line is the feed line. It is formed to adjust the impedance so as to match the impedance of the.

【0008】また、請求項2記載のスロット結合型マイ
クロストリップアンテナは、請求項1記載のスロット結
合型マイクロストリップアンテナにおいて、上記接地導
体板はさらに、上記第2の接地導体板と上記基板との間
に挟設され、上記第1の接地導体板のスロットよりも長
いスロットを有しかつ上記基板を支持する第3の接地導
体板を備えたことを特徴とする。さらに、請求項3記載
のスロット結合型マイクロストリップアンテナは、請求
項1又は2記載のスロット結合型マイクロストリップア
ンテナにおいて、上記第1の接地導体板は上記誘電体基
板と上記第2の接地導体板との間に挟設されたことを特
徴とする。
A slot-coupled microstrip antenna according to a second aspect is the slot-coupled microstrip antenna according to the first aspect, wherein the ground conductor plate further comprises the second ground conductor plate and the substrate. It is characterized in that it is provided with a third grounding conductor plate which is sandwiched between them and has a slot longer than the slot of the first grounding conductor plate and which supports the substrate. Further, the slot-coupled microstrip antenna according to claim 3 is the slot-coupled microstrip antenna according to claim 1 or 2, wherein the first ground conductor plate is the dielectric substrate and the second ground conductor plate. It is characterized by being sandwiched between and.

【0009】またさらに、請求項4記載のスロット結合
型マイクロストリップアンテナは、請求項1、2又は3
記載のスロット結合型マイクロストリップアンテナにお
いて、上記接地導体板のスロットの内周面のうち、上記
第1の接地導体板のスロットの内周面を除く少なくとも
一部分を、その断面がテーパー形状となるように形成さ
れたことを特徴とする。また、請求項5記載のスロット
結合型マイクロストリップアンテナは、請求項1、2又
は3記載のスロット結合型マイクロストリップアンテナ
において、上記接地導体板の内周面は、その断面が階段
形状となるように形成されたことを特徴とする。
Still further, the slot-coupled microstrip antenna according to claim 4 is the same as claim 1, 2 or 3.
In the slot-coupled microstrip antenna described above, at least a portion of the inner peripheral surface of the slot of the ground conductor plate except the inner peripheral surface of the slot of the first ground conductor plate has a tapered cross section. Is formed in. Further, the slot-coupled microstrip antenna according to claim 5 is the slot-coupled microstrip antenna according to claim 1, 2 or 3, wherein the inner peripheral surface of the ground conductor plate has a stepwise cross section. Is formed in.

【0010】さらに、請求項6記載のスロット結合型マ
イクロストリップアンテナは、請求項1記載のスロット
結合型マイクロストリップアンテナにおいて、上記接地
導体板はさらに、上記誘電体基板と上記第1の接地導体
板との間に挟設され、上記第1の接地導体板のスロット
よりも長いスロットを有しかつ上記誘電体基板を支持す
る第4の接地導体板を備えたことを特徴とする。またさ
らに、請求項7記載のスロット結合型マイクロストリッ
プアンテナは、請求項1乃至6のうちの1つに記載のス
ロット結合型マイクロストリップアンテナにおいて、上
記基板は半導体基板にてなり、マイクロ波モノリシック
集積回路を搭載したことを特徴とする。
Further, the slot-coupled microstrip antenna according to claim 6 is the slot-coupled microstrip antenna according to claim 1, wherein the ground conductor plate further includes the dielectric substrate and the first ground conductor plate. And a fourth ground conductor plate having a slot longer than that of the first ground conductor plate and supporting the dielectric substrate. Furthermore, the slot-coupled microstrip antenna according to claim 7 is the slot-coupled microstrip antenna according to any one of claims 1 to 6, wherein the substrate is a semiconductor substrate, and a microwave monolithic integrated circuit is used. It is characterized by having a circuit.

【0011】[0011]

【作用】以上のように構成されたスロット結合型マイク
ロストリップアンテナにおいては、送信マイクロ波信号
が上記給電線路に入力されたとき、上記給電線路から上
記送信マイクロ波信号の電磁波が上記第1及び第2の接
地導体板のスロットを介して上記放射導体を励振する。
このとき、当該電磁波は、上記放射導体に対して垂直な
方向で自由空間に向けて放射される。
In the slot-coupled microstrip antenna configured as described above, when the transmission microwave signal is input to the power feeding line, the electromagnetic waves of the transmission microwave signal are transmitted from the power feeding line to the first and the second electromagnetic waves. The radiation conductor is excited through the slot of the second ground conductor plate.
At this time, the electromagnetic wave is radiated toward the free space in a direction perpendicular to the radiation conductor.

【0012】当該スロット結合型マイクロストリップア
ンテナにおいて、上記第1の接地導体板のスロットは、
上記第2の接地導体板のスロットの長さよりも短い長さ
を有し、当該第1の接地導体板のスロットの長さを調整
することによって、上記給電線路の入力端から上記スロ
ット結合型マイクロストリップアンテナのインピーダン
スを見たインピーダンスを上記給電線路のインピーダン
スに一致するようにインピーダンス調整をするために形
成されている。
In the slot-coupled microstrip antenna, the slot of the first ground conductor plate is
The slot-coupled micro-chip has a length shorter than that of the slot of the second ground conductor plate, and is adjusted from the input end of the feed line by adjusting the length of the slot of the first ground conductor plate. It is formed to adjust the impedance of the strip antenna so that it matches the impedance of the feed line.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る実施例に
ついて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】<第1の実施例>図1は本発明に係る第1
の実施例であるスロット結合型マイクロストリップアン
テナの縦断面図であって、図3のA−A’線についての
縦断面図であり、図2は図3のB−B’線についての縦
断面図であり、図3は図1及び図2のスロット結合型マ
イクロストリップアンテナの平面図である。図1乃至図
3において、図4乃至図6と同一のものについては同一
の符号を付している。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the slot-coupled microstrip antenna that is the embodiment of FIG. 3, and is a vertical cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 3. FIG. 3 is a plan view of the slot-coupled microstrip antenna of FIGS. 1 and 2. 1 to 3, the same components as those in FIGS. 4 to 6 are designated by the same reference numerals.

【0015】この第1の実施例のスロット結合型マイク
ロストリップアンテナは、図1乃至図2に示すように、
図4乃至図6に図示した従来例の接地導体板10に代え
て、以下の3層の接地導体板3,4,5を設けたことを
特徴としている。 (a)アンテナ誘電体基板2を支持するためのアンテナ
誘電体基板支持用接地導体板3(以下、接地導体板3と
いう。)。 (b)当該マイクロストリップアンテナの共振周波数に
おいて、給電用マイクロストリップ線路の入力端から当
該アンテナを見たときのインピーダンスを所定の線路イ
ンピーダンスに設定するようにインピーダンス整合させ
るためのインピーダンス調整用接地導体板4(以下、接
地導体板4という。)。 (c)MMIC半導体基板6を支持するためのMMIC
半導体基板支持用接地導体板5(以下、接地導体板5と
いう。)。
The slot-coupled microstrip antenna according to the first embodiment is, as shown in FIGS.
In place of the conventional ground conductor plate 10 shown in FIGS. 4 to 6, the following three layers of ground conductor plates 3, 4, and 5 are provided. (A) An antenna dielectric substrate supporting ground conductor plate 3 (hereinafter, referred to as ground conductor plate 3) for supporting the antenna dielectric substrate 2. (B) At the resonance frequency of the microstrip antenna, an impedance adjusting ground conductor plate for impedance matching so that the impedance when the antenna is viewed from the input end of the feeding microstrip line is set to a predetermined line impedance. 4 (hereinafter referred to as the ground conductor plate 4). (C) MMIC for supporting the semiconductor substrate 6
A ground conductor plate 5 for supporting a semiconductor substrate (hereinafter referred to as the ground conductor plate 5).

【0016】図1乃至図3に示すように、アンテナ誘電
体基板2を支持するために所定の比較的厚い厚さを有し
かつ中央部に厚さ方向に貫通するように形成された矩形
スロット3sを有する接地導体板3の上面に、アンテナ
誘電体基板2が、接着剤などを用いて接着されることに
よって固定されるように形成される。そして、当該アン
テナ誘電体基板2の中央部に矩形形状の放射導体1が形
成される。一方、MMIC半導体基板6を支持するため
に所定の比較的厚い厚さを有しかつ中央部に厚さ方向に
貫通するように形成された矩形スロット5sを有する接
地導体板5の下面に、MMICが搭載又は内蔵されたM
MIC半導体基板6が、ダイボンディングなどを施して
固定されるように形成される。そして、半導体基板6の
下面には、矩形スロット5sの長手方向と直交するよう
にストリップ導体7が形成される。ここで、ストリップ
導体7と接地導体板5とによって、給電用マイクロスト
リップ線路が構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, a rectangular slot having a predetermined relatively large thickness for supporting the antenna dielectric substrate 2 and formed in the central portion so as to penetrate in the thickness direction. The antenna dielectric substrate 2 is formed on the upper surface of the ground conductor plate 3 having 3s so as to be fixed by being bonded with an adhesive or the like. Then, the rectangular radiation conductor 1 is formed in the center of the antenna dielectric substrate 2. On the other hand, on the lower surface of the ground conductor plate 5 having a predetermined relatively thick thickness for supporting the MMIC semiconductor substrate 6 and having a rectangular slot 5s formed so as to penetrate in the thickness direction in the central portion, M with or without
The MIC semiconductor substrate 6 is formed so as to be fixed by performing die bonding or the like. Then, on the lower surface of the semiconductor substrate 6, the strip conductor 7 is formed so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the rectangular slot 5s. Here, the strip conductor 7 and the ground conductor plate 5 constitute a feeding microstrip line.

【0017】さらに、接地導体板3と接地導体板5との
間に、接地導体板3,5の各厚さよりも薄い厚さを有し
かつ中央部に厚さ方向に貫通する矩形スロット4sを有
するインピーダンス調整用接地導体板4が、まず最初は
接着剤などを用いず固定することなく挟設される。ここ
で、放射導体1は、その各辺がそれぞれ矩形スロット3
s,4s,5sの矩形の各辺に平行するようにかつその
中心が矩形スロット3s,4s,5sの各矩形の中心に
一致するように各矩形スロット3s,4s,5sの直上
部に形成される。
Further, between the ground conductor plate 3 and the ground conductor plate 5, a rectangular slot 4s having a thickness smaller than that of each of the ground conductor plates 3 and 5 and penetrating in the thickness direction is formed in the central portion. First, the impedance adjusting ground conductor plate 4 is sandwiched without using an adhesive or the like without being fixed. Here, the radiation conductor 1 has a rectangular slot 3 on each side thereof.
It is formed right above each rectangular slot 3s, 4s, 5s so that it is parallel to each side of the rectangular s, 4s, 5s and its center coincides with the center of each rectangular of the rectangular slots 3s, 4s, 5s. It

【0018】従来例の矩形スロット10sの長手方向の
長さと幅はそれが形成された接地導体板10において同
一であるが、本実施例においては、矩形スロット3s,
4s,5sの長手方向の長さと幅を互いに異なるように
設定されている。ここで、インピーダンス調整用接地導
体板4の矩形スロット4sの長手方向の長さは、他の接
地導体板3,5の矩形スロット3s,5sの長手方向の
長さに比較して短く設定する必要がある。この矩形スロ
ット3s,4s,5sの長さと幅の設定については後の
<矩形スロットの大きさ>において詳細後述する。
The length and width in the longitudinal direction of the rectangular slot 10s of the conventional example are the same in the ground conductor plate 10 on which it is formed, but in the present embodiment, the rectangular slot 3s,
The lengths and widths of the 4s and 5s in the longitudinal direction are set to be different from each other. Here, the length of the rectangular slot 4s of the impedance adjusting ground conductor plate 4 in the longitudinal direction needs to be set shorter than the length of the rectangular slots 3s and 5s of the other ground conductor plates 3 and 5 in the longitudinal direction. There is. The setting of the lengths and widths of the rectangular slots 3s, 4s, 5s will be described later in detail in <Size of rectangular slot>.

【0019】このように、接地導体板4が接地導体板
3,5間に挟設されているものの、接着剤などを用いて
固定されていない状態で、上述のインピーダンス調整が
実行される。すなわち、種々の長手方向の長さ又は種々
の大きさを有する矩形スロット4sが形成された複数の
接地導体板4のうちの1つを選択的に接地導体板3,5
の間に挟設し、もしくは1つの接地導体板4の矩形スロ
ット4sの大きさを、そのスロットの内周面を切削する
ことによって変更することによって、矩形スロット4s
の長手方向の長さを調整することができる。これによっ
て、当該マイクロストリップアンテナの共振周波数にお
いて、給電用マイクロストリップ線路の入力端から当該
アンテナを見たときのインピーダンスを所定の線路イン
ピーダンスに設定してインピーダンス整合させるように
調整することができる。上記インピーダンス調整が終了
した後に、矩形スロット4の大きさが調整済みの接地導
体板4を接地導体板3,5間に、接着剤などを用いて固
定することができるように挟設する。
As described above, the above-mentioned impedance adjustment is performed in a state where the ground conductor plate 4 is sandwiched between the ground conductor plates 3 and 5, but is not fixed with an adhesive or the like. That is, one of the plurality of ground conductor plates 4 in which the rectangular slots 4s having various longitudinal lengths or various sizes are formed is selectively ground conductor plates 3 and 5.
Or the size of the rectangular slot 4s of one ground conductor plate 4 is changed by cutting the inner peripheral surface of the slot.
The length in the longitudinal direction of the can be adjusted. Thereby, at the resonance frequency of the microstrip antenna, the impedance when the antenna is viewed from the input end of the feeding microstrip line can be set to a predetermined line impedance and adjusted so as to perform impedance matching. After the impedance adjustment is completed, the ground conductor plate 4 whose size of the rectangular slot 4 has been adjusted is sandwiched between the ground conductor plates 3 and 5 so that they can be fixed with an adhesive or the like.

【0020】以上のように構成されたスロット結合型マ
イクロストリップアンテナにおいては、給電用マイクロ
ストリップ線路に送信マイクロ波信号を入力したとき、
当該マイクロストリップ線路から放射される当該送信マ
イクロ波信号の電磁波が矩形スロット5s,4s,3s
を介して放射導体1を励振する。このとき、当該電磁波
は放射導体1の表面に対して垂直な方向で自由空間に向
けて放射される。
In the slot-coupled microstrip antenna configured as described above, when a transmission microwave signal is input to the feeding microstrip line,
The electromagnetic waves of the transmission microwave signal emitted from the microstrip line are rectangular slots 5s, 4s, 3s.
The radiation conductor 1 is excited via. At this time, the electromagnetic wave is emitted toward the free space in a direction perpendicular to the surface of the radiation conductor 1.

【0021】以上の実施例では、接地導体板3,5に比
較して薄い厚さを有する接地導体板4を用いてインピー
ダンス調整を行うことができるので、より厚い接地導体
板を用いる場合に比較して安価でかつ容易にインピーダ
ンス調整することができる。また、MMICを搭載又は
内蔵した半導体基板6をはがしたりせず、接地導体板5
上に固定された状態で接地導体板4の矩形スロット4s
の大きさのみを変更することにより上記インピーダンス
調整を行うことができる。これによって、MMICに対
して損傷を与えないで破壊することなく、また、インピ
ーダンス調整用接地導体板4をただ単に接地導体板3,
5間に挟設するだけでより取り扱いが簡単な方法でかつ
実際に使用する状態でインピーダンス調整を実行するこ
とができる。言い換えれば、本実施例によれば、インピ
ーダンス調整は、3層の接地導体板3,4,5のうち放
射導体1が形成された誘電体基板2の直下に位置する1
層の接地導体板4でのみ可能であり、他方の2つの層の
接地導体板3,5は矩形スロット3s,5sの長さは固
定である。
In the above embodiments, impedance adjustment can be performed by using the ground conductor plate 4 having a smaller thickness than the ground conductor plates 3 and 5, so that a comparison is made when a thicker ground conductor plate is used. The impedance can be adjusted inexpensively and easily. In addition, the semiconductor substrate 6 having the MMIC mounted or built-in is not peeled off, and the ground conductor plate 5
The rectangular slot 4s of the ground conductor plate 4 fixed on the top
The impedance adjustment can be performed by changing only the size of. As a result, the impedance adjusting ground conductor plate 4 is simply connected to the ground conductor plate 3, without damaging or destroying the MMIC.
Impedance adjustment can be performed in a manner that is easier to handle and in a state of actual use simply by sandwiching between the five. In other words, according to the present embodiment, the impedance adjustment 1 is located immediately below the dielectric substrate 2 on which the radiation conductor 1 is formed among the three layers of ground conductor plates 3, 4, 5.
This is possible only with the ground conductor plate 4 in one layer, and in the ground conductor plates 3 and 5 in the other two layers, the lengths of the rectangular slots 3s and 5s are fixed.

【0022】また、本実施例では、3層の接地導体板
3,4,5を用いて比較的厚い接地導体板を構成してい
るので、MMICを搭載又は内蔵する半導体基板6を強
固に支持することができるとともに、上記接地導体板
3,4,5は当該MMICで発生する熱を効率的に放熱
する放熱板として用いることができる。
Further, in the present embodiment, since the ground conductor plates 3, 4 and 5 of three layers are used to form a relatively thick ground conductor plate, the semiconductor substrate 6 mounting or incorporating the MMIC is firmly supported. In addition, the ground conductor plates 3, 4, 5 can be used as a heat dissipation plate that efficiently dissipates the heat generated in the MMIC.

【0023】<第2の実施例>図7は、本発明に係る第
2の実施例であるスロット結合型マイクロストリップア
ンテナの第1の縦断面図であって、図1の第1の実施例
の第1の縦断面図に対応する図である。また、図8は、
第2の実施例であるスロット結合型マイクロストリップ
アンテナの第2の縦断面図であって、図2の第1の実施
例の第2の縦断面図に対応する図である。
<Second Embodiment> FIG. 7 is a first vertical sectional view of a slot-coupled microstrip antenna according to a second embodiment of the present invention. The first embodiment shown in FIG. It is a figure corresponding to the 1st longitudinal sectional view of. In addition, FIG.
FIG. 9 is a second vertical cross-sectional view of the slot-coupled microstrip antenna of the second embodiment, corresponding to the second vertical cross-sectional view of the first embodiment of FIG. 2.

【0024】この第2の実施例は、図7及び図8に示す
ように、誘電体基板2と半導体基板6との間に、上から
順に、下記の3層の接地導体板が形成されたことを特徴
としている。 (a)当該マイクロストリップアンテナの共振周波数に
おいて、給電用マイクロストリップ線路の入力端から当
該アンテナを見たときのインピーダンスを所定の線路イ
ンピーダンスに設定するようにインピーダンス整合させ
るためのインピーダンス調整用接地導体板4。 (b)MMIC半導体基板6を支持するための第1のM
MIC半導体基板支持用接地導体板5a(以下、第1の
接地導体板5aという。)。 (c)MMIC半導体基板6を支持するための第2のM
MIC半導体基板支持用接地導体板5b(以下、第2の
接地導体板5bという。)。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the following three layers of ground conductor plates are formed between the dielectric substrate 2 and the semiconductor substrate 6 in this order from the top. It is characterized by that. (A) Impedance adjusting ground conductor plate for impedance matching so that the impedance when the antenna is viewed from the input end of the feeding microstrip line is set to a predetermined line impedance at the resonance frequency of the microstrip antenna. 4. (B) First M for supporting the MMIC semiconductor substrate 6
Ground conductor plate 5a for supporting MIC semiconductor substrate (hereinafter referred to as first ground conductor plate 5a). (C) Second M for supporting MMIC semiconductor substrate 6
Ground conductor plate 5b for supporting MIC semiconductor substrate (hereinafter referred to as second ground conductor plate 5b).

【0025】この第2の実施例においては、第1の実施
例に比較すれば、接地導体板3が無く、接地導体板5が
2層の構造となっており、また、接地導体板4,5a,
5b内に形成される矩形スロットの大きさはその断面で
階段形状で変化している。この矩形スロット4s,5a
s,5bsの長手方向の長さと幅は、以下のように互い
に異ならせており、ここで、インピーダンス調整用接地
導体板4の矩形スロット4sの長手方向の長さは、他の
接地導体板5a,5bの矩形スロット5as,5bsの
長手方向の長さに比較して短く設定する必要があり、矩
形スロット4s,5as,5bsの長手方向の長さと幅
は詳細後述するように設定される。
Compared to the first embodiment, the second embodiment does not have the ground conductor plate 3 and has a two-layer structure of the ground conductor plate 5, and the ground conductor plates 4 and 4. 5a,
The size of the rectangular slot formed in 5b changes in a staircase shape in its cross section. This rectangular slot 4s, 5a
The lengths and widths of the s and 5bs in the longitudinal direction are different from each other as follows. Here, the length of the rectangular slot 4s of the impedance adjusting ground conductor plate 4 in the longitudinal direction is different from that of the other ground conductor plate 5a. , 5b need to be set shorter than the lengths of the rectangular slots 5as, 5bs in the longitudinal direction, and the lengths and widths of the rectangular slots 4s, 5as, 5bs in the longitudinal direction are set as described later in detail.

【0026】第2の実施例において、矩形スロット4
s,5as,5bsの大きさは以下のように設定されて
いる。
In the second embodiment, the rectangular slot 4
The sizes of s, 5as, and 5bs are set as follows.

【数1】Ws1<Ws2<Ws3[Formula 1] Ws1 <Ws2 <Ws3

【数2】Ls3<Ls1<Ls2 ここで、Ws1は接地導体板5bの矩形スロット5bs
の幅であり、Ws2は接地導体板5aの矩形スロット5
asの幅であり、Ws3は接地導体板4の矩形スロット
4sの幅である。また、Ls1は接地導体板5bの矩形
スロット5bsの長手方向の長さであり、Ls2は接地
導体板5aの矩形スロット5asの長手方向の長さであ
り、Ls3は接地導体板4の矩形スロット4sの長手方
向の長さである。
## EQU00002 ## Ls3 <Ls1 <Ls2 where Ws1 is the rectangular slot 5bs of the ground conductor plate 5b.
And Ws2 is the rectangular slot 5 of the ground conductor plate 5a.
The width is as, and Ws3 is the width of the rectangular slot 4s of the ground conductor plate 4. Further, Ls1 is the length of the rectangular slot 5bs of the ground conductor plate 5b in the longitudinal direction, Ls2 is the length of the rectangular slot 5as of the ground conductor plate 5a in the longitudinal direction, and Ls3 is the rectangular slot 4s of the ground conductor plate 4. Is the length in the longitudinal direction.

【0027】以上の第2の実施例においては、第1の実
施例と同様に動作し、接地導体板4後の矩形スロット4
sの大きさを調整することによりインピーダンス調整を
実行することができ、第1の実施例と同様の効果を有す
る。すなわち、本実施例によれば、インピーダンス調整
は、3層の接地導体板4,5a,5bのうち放射導体1
が形成された誘電体基板2の直下に位置する1層の接地
導体板4でのみ可能であり、他方の2つの層の接地導体
板5a,5bにおける矩形スロット5as,5bsの長
さは固定である。また、インピーダンス調整前におい
て、半導体基板6と2枚の接地導体板5a,5bは接着
剤などを用いて固定されるが、接地導体板4は誘電体基
板2と接地導体板5aとの間に接着固定されるように挟
設される。そして、インピーダンス調整後、接地導体板
4は誘電体基板2と接地導体板5aとの間に接着剤など
を用いて接着固定される。
The second embodiment described above operates similarly to the first embodiment, and the rectangular slot 4 after the ground conductor plate 4 is operated.
Impedance adjustment can be performed by adjusting the size of s, and has the same effect as the first embodiment. That is, according to the present embodiment, the impedance adjustment is performed by the radiation conductor 1 of the three-layer ground conductor plates 4, 5a, 5b.
This is possible only with the ground conductor plate 4 of one layer located immediately below the dielectric substrate 2 in which the rectangular substrate 5 is formed, and the lengths of the rectangular slots 5as, 5bs in the ground conductor plates 5a, 5b of the other two layers are fixed. is there. Further, before impedance adjustment, the semiconductor substrate 6 and the two ground conductor plates 5a and 5b are fixed with an adhesive or the like, but the ground conductor plate 4 is placed between the dielectric substrate 2 and the ground conductor plate 5a. It is sandwiched so as to be adhesively fixed. After adjusting the impedance, the ground conductor plate 4 is adhesively fixed between the dielectric substrate 2 and the ground conductor plate 5a using an adhesive or the like.

【0028】<第3の実施例>図9は、本発明に係る第
3の実施例であるスロット結合型マイクロストリップア
ンテナの第1の縦断面図であって、図1の第1の実施例
の第1の縦断面図に対応する図である。また、図10
は、第3の実施例であるスロット結合型マイクロストリ
ップアンテナの第2の縦断面図であって、図2の第1の
実施例の第2の縦断面図に対応する図である。
<Third Embodiment> FIG. 9 is a first vertical sectional view of a slot-coupled microstrip antenna according to a third embodiment of the present invention. The first embodiment shown in FIG. It is a figure corresponding to the 1st longitudinal sectional view of. In addition, FIG.
FIG. 8B is a second vertical cross-sectional view of the slot-coupled microstrip antenna of the third embodiment, corresponding to the second vertical cross-sectional view of the first embodiment of FIG.

【0029】この第3の実施例は、図9及び図10に示
すように、誘電体基板2と半導体基板6との間に、上か
ら順に、下記の2層の接地導体板が形成されたことを特
徴としている。 (a)当該マイクロストリップアンテナの共振周波数に
おいて、給電用マイクロストリップ線路の入力端から当
該アンテナを見たときのインピーダンスを所定の線路イ
ンピーダンスに設定するようにインピーダンス整合させ
るためのインピーダンス調整用接地導体板4。 (b)MMIC半導体基板6を支持するためのMMIC
半導体基板支持用接地導体板5c(以下、接地導体板5
cという。)。ここで、特に、第3の実施例において
は、接地導体板5cに形成された矩形スロット5csの
断面形状がテーパー形状で変化して形成されていること
を特徴としている。
In the third embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the following two layers of ground conductor plates are formed between the dielectric substrate 2 and the semiconductor substrate 6 in this order from the top. It is characterized by that. (A) Impedance adjusting ground conductor plate for impedance matching so that the impedance when the antenna is viewed from the input end of the feeding microstrip line is set to a predetermined line impedance at the resonance frequency of the microstrip antenna. 4. (B) MMIC for supporting the MMIC semiconductor substrate 6
Grounding conductor plate 5c for supporting a semiconductor substrate (hereinafter, grounding conductor plate 5
It is called c. ). Here, in particular, the third embodiment is characterized in that the rectangular slot 5cs formed in the ground conductor plate 5c is formed so that its cross-sectional shape changes in a tapered shape.

【0030】この第3の実施例においては、第1の実施
例に比較すれば、接地導体板3が無く、接地導体板が2
層の接地導体板4,5cからなる構造となっており、ま
た、接地導体板5c内に形成される矩形スロットの断面
形状はテーパー形状で変化している。ここで、矩形スロ
ット5csは、接地導体板5cの厚さ方向の一部分でテ
ーパー形状であって、その他の部分で直線形状であって
もよい。
In the third embodiment, as compared with the first embodiment, there is no ground conductor plate 3 and there are two ground conductor plates.
The ground conductor plates 4 and 5c have a layered structure, and the rectangular slot formed in the ground conductor plate 5c has a tapered cross-sectional shape. Here, the rectangular slot 5cs may have a tapered shape in a part in the thickness direction of the ground conductor plate 5c and a linear shape in the other part.

【0031】この矩形スロット4,5cの長手方向の長
さと幅は、以下のように互いに異ならせており、ここ
で、インピーダンス調整用接地導体板4の矩形スロット
4sの長手方向の長さは、他の接地導体板5cの矩形ス
ロット5csの長手方向の最大長さに比較して短く設定
する必要があり、矩形スロット4s,5csの長手方向
の長さと幅は詳細後述するように設定される。
The lengths and widths of the rectangular slots 4 and 5c in the longitudinal direction are different from each other as follows. Here, the length of the rectangular slot 4s of the impedance adjusting ground conductor plate 4 in the longitudinal direction is: It is necessary to set shorter than the maximum length in the longitudinal direction of the rectangular slot 5cs of the other ground conductor plate 5c, and the length and width in the longitudinal direction of the rectangular slots 4s and 5cs are set as described later in detail.

【0032】第3の実施例において、矩形スロット4
s,5csの大きさは以下のように設定されている。
In the third embodiment, the rectangular slot 4
The sizes of s and 5cs are set as follows.

【数3】(矩形スロット5csの最大幅)<Ws3(3) (maximum width of rectangular slot 5cs) <Ws3

【数4】Ls3<(矩形スロット5csの最大の長さ)[Formula 4] Ls3 <(maximum length of rectangular slot 5cs)

【0033】以上の第3の実施例においては、第1の実
施例と同様に動作し、接地導体板4後の矩形スロット4
sの大きさを調整することによりインピーダンス調整を
実行することができ、第1の実施例と同様の効果を有す
る。すなわち、本実施例によれば、インピーダンス調整
は、2層の接地導体板4,5cのうち放射導体1が形成
された誘電体基板2の直下に位置する1層の接地導体板
4でのみ可能であり、他方の層の接地導体板5cにおけ
る矩形スロット5csの長さは固定である。また、イン
ピーダンス調整前において、半導体基板6と接地導体板
5cは接着剤などを用いて固定されるが、接地導体板4
は誘電体基板2と接地導体板5cとの間に接着固定され
るように挟設される。そして、インピーダンス調整後、
接地導体板4は誘電体基板2と接地導体板5cとの間に
接着剤などを用いて接着固定される。
In the above third embodiment, the same operation as in the first embodiment is performed, and the rectangular slot 4 after the ground conductor plate 4 is operated.
Impedance adjustment can be performed by adjusting the size of s, and has the same effect as the first embodiment. That is, according to the present embodiment, the impedance can be adjusted only in the one-layer ground conductor plate 4, which is located immediately below the dielectric substrate 2 on which the radiation conductor 1 is formed, of the two-layer ground conductor plates 4 and 5c. And the length of the rectangular slot 5cs in the ground conductor plate 5c of the other layer is fixed. Further, before the impedance adjustment, the semiconductor substrate 6 and the ground conductor plate 5c are fixed with an adhesive or the like.
Is sandwiched between the dielectric substrate 2 and the ground conductor plate 5c so as to be adhesively fixed. And after impedance adjustment,
The ground conductor plate 4 is bonded and fixed between the dielectric substrate 2 and the ground conductor plate 5c with an adhesive or the like.

【0034】この第3の実施例においては、接地導体板
5の矩形スロット5csの断面形状がテーパー形状とな
っているが、この理由は以下の通りである。インピーダ
ンス調整用接地導体板4の矩形スロット4sの大きさに
ついては、例えばレーザー加工のようなより精度の良好
な加工方法を用いて調整する必要があるが、精度が要求
されない接地導体板5の矩形スロット5csについて
は、単純なウエットエッチング方法を用いて矩形スロッ
ト5csの内周面をサイドエッチングにより加工すれば
よいからである。これにより、よりめりはりのきいた加
工を行うことができ、矩形スロットのすべての内周面を
高精度の加工を実行することに比較して、全体から見た
加工工程を簡単にすることができるという特有の効果が
ある。
In the third embodiment, the rectangular slot 5cs of the ground conductor plate 5 has a tapered cross section, for the following reason. The size of the rectangular slot 4s of the impedance adjusting ground conductor plate 4 needs to be adjusted by using a more accurate processing method such as laser processing, but the rectangle of the ground conductor plate 5 that does not require accuracy. This is because the inner peripheral surface of the rectangular slot 5cs may be processed by side etching using a simple wet etching method for the slot 5cs. This makes it possible to perform sharper machining, and to simplify the machining process as a whole compared to performing highly accurate machining on all the inner peripheral surfaces of the rectangular slot. There is a unique effect that can be.

【0035】なお、第2の実施例における接地導体板5
a,5bの矩形スロット5as,5bsの内周面のうち
少なくとも一部分を、第3の実施例と同様に、その断面
をテーパー形状として形成してもよい。
Incidentally, the ground conductor plate 5 in the second embodiment.
At least a part of the inner peripheral surfaces of the rectangular slots 5as, 5bs of a, 5b may be formed such that the cross section thereof has a tapered shape, as in the third embodiment.

【0036】<矩形スロットの大きさ>本発明者は、第
2の実施例のスロット結合型マイクロストリップアンテ
ナを以下のパラメータ値を用いて試作して各種の測定を
行い、矩形スロットの大きさの設定について考察した。 (a)放射導体1の1辺の長さLp=Wp=3.5m
m; (b)Ws3=0.4mm; (c)Ws2=0.25mm; (d)Ws1=0.2mm; (e)Ls3=2.4mm; (f)Ls2=5.2mm; (g)Ls1=3.5mm。
<Size of Rectangular Slot> The inventor of the present invention prototyped the slot-coupled microstrip antenna of the second embodiment using the following parameter values and made various measurements to determine the size of the rectangular slot. Considered the setting. (A) Length of one side of radiation conductor 1 Lp = Wp = 3.5 m
m; (b) Ws3 = 0.4 mm; (c) Ws2 = 0.25 mm; (d) Ws1 = 0.2 mm; (e) Ls3 = 2.4 mm; (f) Ls2 = 5.2 mm; (g) Ls1 = 3.5 mm.

【0037】本発明者の実験から、矩形スロットの大き
さの設定について、以下のことがわかった。従来、上記
インピーダンス調整を実行するためには、矩形スロット
の長手方向の長さを調整することにより実行されている
が、本発明に係る実施例のように、複数の接地導体板を
設けた場合、各接地導体板に形成された矩形スロットの
うち長手方向の長さが一番短いものがインピーダンス調
整に用いることに適している。これは、接地導体板の各
層の矩形スロットのうちの一番短いものの長さの変化が
一番強くインピーダンスに反映されるからである。「従
来技術で公知の単一の層からなる同一の厚さを有する接
地導体板のみで構成された場合の矩形スロットの長さL
s0」と等しいか又はそれよりも長い接地導体板5a,
5b上の矩形スロット5as,5bsを設定した場合
に、上記長さLs0と等しいか又はそれよりも短く設定
することによってインピーダンス調整を行うことができ
る。従って、インピーダンス調整用接地導体板4以外の
接地導体板の矩形スロットの長さは上記長さLs0より
も長く設定する必要がある。このように設定しないと、
給電用マイクロストリップ線路から放射導体1に向かっ
て放射された電磁界が、インピーダンス調整用接地導体
板4以外の接地導体板の矩形スロットの長さが上記長さ
Ls0よりも短く設定された矩形スロットの接地導体板
でカットオフされてしまい放射導体1まで到達せず、放
射導体1を励振しない状態となるからである。
From the experiments conducted by the present inventor, the following has been found regarding the setting of the size of the rectangular slot. Conventionally, the impedance adjustment is performed by adjusting the length of the rectangular slot in the longitudinal direction, but when a plurality of ground conductor plates are provided as in the embodiment of the present invention. Of the rectangular slots formed in each ground conductor plate, the one having the shortest length in the longitudinal direction is suitable for use in impedance adjustment. This is because the change in length of the shortest rectangular slot in each layer of the ground conductor plate is reflected most strongly in the impedance. "The length L of a rectangular slot when it is composed only of a ground conductor plate having the same thickness and composed of a single layer known in the prior art.
ground conductor plate 5a equal to or longer than "s0",
When the rectangular slots 5as and 5bs on 5b are set, impedance adjustment can be performed by setting the length Ls0 equal to or shorter than the length Ls0. Therefore, the lengths of the rectangular slots of the ground conductor plates other than the impedance adjusting ground conductor plate 4 need to be set longer than the length Ls0. If you do not set it like this,
An electromagnetic field radiated from the power feeding microstrip line toward the radiating conductor 1 is a rectangular slot in which the length of the rectangular slots of the ground conductor plates other than the impedance adjusting ground conductor plate 4 is set shorter than the length Ls0. This is because the ground conductor plate is cut off and does not reach the radiation conductor 1 so that the radiation conductor 1 is not excited.

【0038】また、インピーダンス調整用接地導体板4
の設置位置は、アンテナ誘電体基板2の直下でそれに最
も近い層(第2の実施例及び第3の実施例を参照。)
か、又はアンテナ誘電体基板2を支持する接地導体板3
の直下でそれに最も近い層(第1の実施例を参照。)で
あることが好ましい。これは、MMIC半導体基板6を
支持する接地導体板5,5a,5b,5cでは、従来技
術の項で説明したように、これらの接地導体板5,5
a,5b,5cの矩形スロットの大きさを調整すること
はきわめて難しく、MMICに対して損傷を与えるおそ
れがあるためである。
Further, the impedance adjusting ground conductor plate 4
The installation position of is a layer immediately below the antenna dielectric substrate 2 and closest thereto (see the second and third embodiments).
Alternatively, a ground conductor plate 3 supporting the antenna dielectric substrate 2
It is preferable that the layer is immediately below and closest to it (see the first embodiment). This is because the ground conductor plates 5, 5a, 5b, 5c supporting the MMIC semiconductor substrate 6 are the same as those described in the section of the prior art.
This is because it is extremely difficult to adjust the sizes of the rectangular slots a, 5b, and 5c, which may damage the MMIC.

【0039】さらに、上記に加えて、マイクロストリッ
プアンテナの動作原理から考えて、従来より広く行われ
ているキャビティとしての類推を行うと、放射導体と接
地導体板に挟まれたアンテナ導体基板は、放射導体から
のフリンジング部分まで加味した領域においてキャビテ
ィとして動作することにより、良好なアンテナとしての
動作が得られると考えられる。ここで、誘電体基板2の
直下であって最も近接する層の第1接地導体板の矩形ス
ロットの長さを、その次の近接する層の第2接地導体板
の矩形スロットの長さよりも長く設定したとき、当該キ
ャビティは第1の接地導体板の矩形スロットのみなら
ず、第2接地導体板の矩形スロットの部分にも依存して
動作し、当該キャビティとしての良好な動作が阻害され
る可能性が高い。このため、インピーダンス調整用接地
導体板4は第2の実施例又は第3の実施例に示すよう
に、誘電体基板2の直下の最も近接した位置に設けるこ
とが好ましい。
Further, in addition to the above, in consideration of the operating principle of the microstrip antenna, if analogy as a cavity that has been widely performed from the past is performed, the antenna conductor substrate sandwiched between the radiation conductor and the ground conductor plate is It is considered that a good antenna operation can be obtained by operating as a cavity in the region including the fringing portion from the radiation conductor. Here, the length of the rectangular slot of the first grounding conductor plate in the layer immediately below and closest to the dielectric substrate 2 is longer than the length of the rectangular slot of the second grounding conductor plate in the next layer adjacent thereto. When set, the cavity operates depending not only on the rectangular slot of the first grounding conductor plate but also on the rectangular slot portion of the second grounding conductor plate, which may hinder good operation as the cavity. It is highly likely. For this reason, it is preferable that the impedance adjusting ground conductor plate 4 is provided at the closest position immediately below the dielectric substrate 2 as shown in the second or third embodiment.

【0040】矩形スロットの幅Ws1とWs2は必ずし
も、幅Ws3より広く設定する必要はない。これは、矩
形スロットの幅が所定の幅内であるときは、当該スロッ
ト結合型マイクロストリップアンテナに対して支配的な
パラメータとなることはないという公知事実から導かれ
る。
The widths Ws1 and Ws2 of the rectangular slot do not necessarily have to be set wider than the width Ws3. This is derived from the known fact that when the width of the rectangular slot is within a predetermined width, it does not become a dominant parameter for the slot-coupled microstrip antenna.

【0041】<変形例>以上の実施例において、矩形形
状のスロット3s,4s,5s,5as,5bs,5c
sを備えているが、本発明はこれに限らず、例えば円形
又は楕円形状のスロットを備えてもよい。以上の実施例
において、ストリップ導体7は、スロット3s,4s,
5s,5as,5bs,5csと直交するように形成さ
れているが、本発明はこれに限らず、少なくとも0度を
超える角度で交差するように形成してもよい。
<Modification> In the above embodiments, the rectangular slots 3s, 4s, 5s, 5as, 5bs, 5c.
However, the present invention is not limited to this, and may have, for example, a circular or elliptical slot. In the above embodiment, the strip conductor 7 has the slots 3s, 4s,
Although it is formed so as to be orthogonal to 5s, 5as, 5bs, and 5cs, the present invention is not limited to this, and may be formed so as to intersect at an angle exceeding at least 0 degrees.

【0042】以上の実施例において、接地導体板3,
4,5,5a,5b,5cは多層の接地導体板で積層さ
れたものであってもよい。
In the above embodiments, the ground conductor plate 3,
4,5, 5a, 5b, 5c may be laminated with a multilayer ground conductor plate.

【0043】以上の第1の実施例において、3枚の接地
導体板3,4,5を備えているが、本発明はこれに限ら
ず、3枚を超える層の接地導体板を備えてもよい。以上
の第2の実施例において、3枚の接地導体板4,5a,
5bを備えているが、本発明はこれに限らず、3枚を超
える層の接地導体板を備えてもよい。以上の第3の実施
例において、2枚の接地導体板4,5cを備えている
が、本発明はこれに限らず、2枚を超える層の接地導体
板を備えてもよい。本発明は、言い換えれば、少なくと
も2枚の接地導体板にてなる2層以上の構造の接地導体
板であればよい。
In the above first embodiment, three ground conductor plates 3, 4, 5 are provided, but the present invention is not limited to this, and a ground conductor plate having more than three layers may be provided. Good. In the above second embodiment, three ground conductor plates 4, 5a,
However, the present invention is not limited to this, and may include a ground conductor plate having more than three layers. In the third embodiment described above, the two ground conductor plates 4 and 5c are provided, but the present invention is not limited to this, and the ground conductor plates of more than two layers may be provided. In other words, the present invention may be a ground conductor plate having a structure of two or more layers including at least two ground conductor plates.

【0044】以上の実施例において、半導体基板6を用
いているが、本発明はこれに限らず、これに代えて誘電
体基板を用いてもよい。
Although the semiconductor substrate 6 is used in the above embodiments, the present invention is not limited to this, and a dielectric substrate may be used instead of this.

【0045】以上の実施例においては、1つのスロット
結合型マイクロストリップアンテナについて述べている
が、本発明はこれに限らず、複数のスロット結合型マイ
クロストリップアンテナを所定の間隔だけ離れて形成し
てアレーアンテナを構成してもよい。特に、本実施例で
は、アンテナ全体で比較的厚い厚さを有する接地導体板
3,4,5,5a,5b,5cを用いているので、上記
アレーアンテナの形成は容易であり、例えば移動体通信
用アンテナとして用いることができる。
In the above embodiments, one slot-coupling type microstrip antenna is described, but the present invention is not limited to this, and a plurality of slot-coupling type microstrip antennas are formed at a predetermined interval. An array antenna may be configured. In particular, in this embodiment, since the ground conductor plates 3, 4, 5, 5a, 5b, 5c having a relatively large thickness are used for the entire antenna, the array antenna can be easily formed. It can be used as a communication antenna.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、誘
電体基板と基板との間に接地導体板を挟設し、上記誘電
体基板上に放射導体を形成する一方、上記接地導体板と
は反対の側の上記基板上に給電線路を形成し、上記放射
導体の直下の接地導体板に上記給電線路と交差するよう
に形成され、上記給電線路と上記放射導体とを電磁的に
結合するスロットを備えてなるスロット結合型マイクロ
ストリップアンテナにおいて、上記接地導体板は、上記
スロットを有する第1の接地導体板と、上記スロットを
有しかつ上記基板を支持する第2の接地導体板とを含む
少なくとも2層の接地導体板で積層されてなり、上記第
1の接地導体板のスロットは、上記第2の接地導体板の
スロットの長さよりも短い長さを有し、当該第1の接地
導体板のスロットの長さを調整することによって、上記
給電線路の入力端から上記スロット結合型マイクロスト
リップアンテナのインピーダンスを見たインピーダンス
を上記給電線路のインピーダンスに一致するようにイン
ピーダンス調整をするために形成されている。
As described in detail above, according to the present invention, a ground conductor plate is sandwiched between dielectric substrates to form a radiation conductor on the dielectric substrate, while the ground conductor is formed. A feeding line is formed on the substrate on the side opposite to the plate, and the grounding conductor plate immediately below the radiation conductor is formed so as to intersect with the feeding line, and the feeding line and the radiation conductor are electromagnetically coupled. In a slot-coupled microstrip antenna including slots to be coupled, the ground conductor plate has a first ground conductor plate having the slot, and a second ground conductor plate having the slot and supporting the substrate. And at least two layers of the ground conductor plates are laminated, and the slot of the first ground conductor plate has a length shorter than the length of the slot of the second ground conductor plate. Ground conductor plate slot By adjusting the length and the impedance looking into the impedance of the slot coupled microstrip antenna from the input end of the feed line is formed to the impedance adjusted to match the impedance of the feed line.

【0047】従って、例えば比較的薄い厚さを有する第
1の接地導体板を用いてインピーダンス調整を行うこと
ができるので、より厚い接地導体板を用いる場合に比較
して安価でかつ容易にインピーダンス調整することがで
きる。また、MMICを搭載又は内蔵した基板をはがし
たりせず、別の第2の接地導体板上に固定された状態で
第1の接地導体板のスロットの大きさのみを変更するこ
とにより上記インピーダンス調整を行うことができる。
これによって、MMICに対して損傷を与えないで破壊
することなく、また、上記第1のインピーダンス調整用
接地導体板をただ単に上記誘電体基板と上記基板との間
に挟設するだけでより取り扱いが簡単な方法でかつ実際
に使用する状態でインピーダンス調整を実行することが
できる。
Therefore, the impedance can be adjusted by using, for example, the first grounding conductor plate having a relatively thin thickness, so that the impedance can be adjusted easily and inexpensively as compared with the case where a thicker grounding conductor plate is used. can do. Also, the impedance adjustment is performed by not changing the size of the slot of the first grounding conductor plate in a state of being fixed on another second grounding conductor plate without removing the substrate on which the MMIC is mounted or built-in. It can be performed.
As a result, the MMIC is not damaged and destroyed, and the first impedance adjusting ground conductor plate is simply sandwiched between the dielectric substrate and the substrate for better handling. The impedance adjustment can be performed by a simple method and in a state of actual use.

【0048】また、本発明によれば、少なくとも2層の
接地導体板を用いて比較的厚い接地導体板を構成してい
るので、MMICを搭載又は内蔵する基板を強固に支持
することができるとともに、上記接地導体板は当該MM
ICで発生する熱を効率的に放熱する放熱板として用い
ることができる。
Further, according to the present invention, since a relatively thick ground conductor plate is formed by using at least two layers of ground conductor plates, it is possible to firmly support the substrate on which the MMIC is mounted or incorporated. , The ground conductor plate is the MM
It can be used as a heat dissipation plate that efficiently dissipates the heat generated by the IC.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係る第1の実施例であるスロット結
合型マイクロストリップアンテナの第1の縦断面図であ
って、図3のA−A’線についての縦断面図である。
FIG. 1 is a first vertical sectional view of a slot-coupled microstrip antenna that is a first embodiment according to the present invention, and is a vertical sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【図2】 図3のB−B’線についての第2の縦断面図
である。
FIG. 2 is a second vertical sectional view taken along the line BB ′ of FIG.

【図3】 図1及び図2のスロット結合型マイクロスト
リップアンテナの平面図である。
3 is a plan view of the slot-coupled microstrip antenna of FIGS. 1 and 2. FIG.

【図4】 従来例のスロット結合型マイクロストリップ
アンテナの第1の縦断面図であって、図6のC−C’線
についての縦断面図である。
FIG. 4 is a first vertical sectional view of a conventional slot-coupled microstrip antenna, which is a vertical sectional view taken along the line CC ′ of FIG.

【図5】 図6のD−D’線についての第2の縦断面図
である。
FIG. 5 is a second vertical cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG.

【図6】 図4及び図5のスロット結合型マイクロスト
リップアンテナの平面図である。
6 is a plan view of the slot-coupled microstrip antenna of FIGS. 4 and 5. FIG.

【図7】 本発明に係る第2の実施例であるスロット結
合型マイクロストリップアンテナの第1の縦断面図であ
って、図1の第1の実施例の第1の縦断面図に対応する
図である。
7 is a first vertical sectional view of a slot-coupled microstrip antenna according to a second embodiment of the present invention and corresponds to the first vertical sectional view of the first embodiment of FIG. It is a figure.

【図8】 第2の実施例であるスロット結合型マイクロ
ストリップアンテナの第2の縦断面図であって、図2の
第1の実施例の第2の縦断面図に対応する図である。
8 is a second vertical cross-sectional view of the slot-coupled microstrip antenna of the second embodiment, corresponding to the second vertical cross-sectional view of the first embodiment of FIG.

【図9】 本発明に係る第3の実施例であるスロット結
合型マイクロストリップアンテナの第1の縦断面図であ
って、図1の第1の実施例の第1の縦断面図に対応する
図である。
9 is a first vertical sectional view of a slot-coupled microstrip antenna according to a third embodiment of the present invention, which corresponds to the first vertical sectional view of the first embodiment shown in FIG. 1. FIG. It is a figure.

【図10】 第3の実施例であるスロット結合型マイク
ロストリップアンテナの第2の縦断面図であって、図2
の第1の実施例の第2の縦断面図に対応する図である。
10 is a second vertical sectional view of the slot-coupled microstrip antenna of the third embodiment, and FIG.
It is a figure corresponding to the 2nd longitudinal cross-sectional view of the 1st Example of.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…放射導体、 2…アンテナ誘電体基板、 3…アンテナ誘電体基板支持用接地導体板、 4…インピーダンス調整用接地導体板、 5,5a,5b,5c…MMIC半導体基板支持用接地
導体板、 6…MMIC半導体基板、 7…ストリップ導体、 3s,4s,5s,5as,5bs、5cs…矩形スロ
ット。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radiating conductor, 2 ... Antenna dielectric substrate, 3 ... Antenna dielectric substrate supporting ground conductor plate, 4 ... Impedance adjusting ground conductor plate, 5, 5a, 5b, 5c ... MMIC semiconductor substrate supporting ground conductor plate, 6 ... MMIC semiconductor substrate, 7 ... Strip conductor, 3s, 4s, 5s, 5as, 5bs, 5cs ... Rectangular slot.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 勇 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷5 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内 (72)発明者 唐沢 好男 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷5 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Isamu Chiba 5 Seiraya, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto Pref. 5 Hiratani, Arai Optical Radio Communications Research Institute, Inc. (72) Inventor Yoshio Karasawa Soraku, Kyoto Prefecture Gunma Seika-cho, Osamu Osamu, Osamu Osamu, 5 Mihiraya, AT Optical Optical Communication Laboratory

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体基板と基板との間に接地導体板を
挟設し、上記誘電体基板上に放射導体を形成する一方、
上記接地導体板とは反対の側の上記基板上に給電線路を
形成し、上記放射導体の直下の接地導体板に上記給電線
路と交差するように形成され、上記給電線路と上記放射
導体とを電磁的に結合するスロットを備えてなるスロッ
ト結合型マイクロストリップアンテナにおいて、 上記接地導体板は、 上記スロットを有する第1の接地導体板と、 上記スロットを有しかつ上記基板を支持する第2の接地
導体板とを含む少なくとも2層の接地導体板で積層され
てなり、 上記第1の接地導体板のスロットは、上記第2の接地導
体板のスロットの長さよりも短い長さを有し、当該第1
の接地導体板のスロットの長さを調整することによっ
て、上記給電線路の入力端から上記スロット結合型マイ
クロストリップアンテナのインピーダンスを見たインピ
ーダンスを上記給電線路のインピーダンスに一致するよ
うにインピーダンス調整をするために形成されたことを
特徴とするスロット結合型マイクロストリップアンテ
ナ。
1. A ground conductor plate is sandwiched between dielectric substrates to form a radiation conductor on the dielectric substrate.
A feed line is formed on the substrate on the side opposite to the ground conductor plate, and is formed on the ground conductor plate immediately below the radiation conductor so as to intersect with the feed line, and the feed line and the radiation conductor are connected to each other. In a slot-coupled microstrip antenna including a slot that is electromagnetically coupled, the ground conductor plate has a first ground conductor plate having the slot, and a second ground conductor plate having the slot and supporting the substrate. And at least two layers of ground conductor plates including a ground conductor plate, wherein the slot of the first ground conductor plate has a length shorter than the length of the slot of the second ground conductor plate, The first
By adjusting the length of the slot of the ground conductor plate, the impedance viewed from the input end of the feed line to the impedance of the slot-coupled microstrip antenna is adjusted to match the impedance of the feed line. A slot-coupled microstrip antenna characterized in that it is formed for the purpose.
【請求項2】 上記接地導体板はさらに、上記第2の接
地導体板と上記基板との間に挟設され、上記第1の接地
導体板のスロットよりも長いスロットを有しかつ上記基
板を支持する第3の接地導体板を備えたことを特徴とす
る請求項1記載のスロット結合型マイクロストリップア
ンテナ。
2. The ground conductor plate is further sandwiched between the second ground conductor plate and the substrate, has a slot longer than the slot of the first ground conductor plate, and has the substrate The slot-coupled microstrip antenna according to claim 1, further comprising a third grounding conductor plate that supports the same.
【請求項3】 上記第1の接地導体板は上記誘電体基板
と上記第2の接地導体板との間に挟設されたことを特徴
とする請求項1又は2記載のスロット結合型マイクロス
トリップアンテナ。
3. The slot-coupled microstrip according to claim 1, wherein the first ground conductor plate is sandwiched between the dielectric substrate and the second ground conductor plate. antenna.
【請求項4】 上記接地導体板のスロットの内周面のう
ち、上記第1の接地導体板のスロットの内周面を除く少
なくとも一部分を、その断面がテーパー形状となるよう
に形成されたことを特徴とする請求項1、2又は3記載
のスロット結合型マイクロストリップアンテナ。
4. At least a part of the inner peripheral surface of the slot of the grounding conductor plate excluding the inner peripheral surface of the slot of the first grounding conductor plate is formed so that its cross section has a tapered shape. The slot-coupled microstrip antenna according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 上記接地導体板の内周面は、その断面が
階段形状となるように形成されたことを特徴とする請求
項1、2又は3記載のスロット結合型マイクロストリッ
プアンテナ。
5. The slot-coupled microstrip antenna according to claim 1, wherein the inner peripheral surface of the ground conductor plate is formed so that its cross section has a step shape.
【請求項6】 上記接地導体板はさらに、上記誘電体基
板と上記第1の接地導体板との間に挟設され、上記第1
の接地導体板のスロットよりも長いスロットを有しかつ
上記誘電体基板を支持する第4の接地導体板を備えたこ
とを特徴とする請求項1記載のスロット結合型マイクロ
ストリップアンテナ。
6. The ground conductor plate is further sandwiched between the dielectric substrate and the first ground conductor plate, and the first ground conductor plate is disposed between the dielectric substrate and the first ground conductor plate.
2. The slot-coupled microstrip antenna according to claim 1, further comprising a fourth grounding conductor plate having a slot longer than that of the grounding conductor plate and supporting the dielectric substrate.
【請求項7】 上記基板は半導体基板にてなり、マイク
ロ波モノリシック集積回路を搭載したことを特徴とする
請求項1乃至6のうちの1つに記載のスロット結合型マ
イクロストリップアンテナ。
7. The slot-coupled microstrip antenna according to claim 1, wherein the substrate is a semiconductor substrate and has a microwave monolithic integrated circuit mounted thereon.
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