DE102013206206A1

DE102013206206A1 - Substrate-integrated antenna module

Info

Publication number: DE102013206206A1
Application number: DE102013206206.0A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Oba
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2014-04-10
Also published as: JP2014075682A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein substrat-integriertes Antennenmodul bereit, das enthält: ein dielektrisches Substrat (1), auf dem eine Übertragungshochfrequenzvorrichtung (20), eine Empfangshochfrequenzvorrichtung (21) und eine Substratverdrahtung (4) ausgebildet sind, ein leitendes Bauteil (11), in dem ein Zuführungswellenleiter (8) für eine Übertragungsantenne (60) und eine Empfangsantenne (61, 62) gebildet sind, und das die gesamte Oberfläche des dielektrischen Substrats überdeckt, in einer integralen Einheit ausgebildet sind. Das Leiterbauteil (11) ist ausgestattet mit einer Übertragungskavität (90), gebildet durch einen Raum, bedeckend die Übertragungshochfrequenzvorrichtung (20), die auf dem dielektrischen Substrat (1) gebildet ist, und die Substratleitung (4), die mit der Übertragungshochfrequenzvorrichtung (20) zu verbinden ist, und eine Empfangskavität (91), gebildet durch einen Raum, überdeckend die Empfangshochfrequenzvorrichtung (21), die auf dem dielektrischen Substrat (1) gebildet ist, und die Substratleitung (4), die mit der Empfangshochfrequenzvorrichtung (21) verbunden ist.The present invention provides a substrate-integrated antenna module comprising: a dielectric substrate (1) on which a transmission high frequency device (20), a reception high frequency device (21) and substrate wiring (4) are formed, a conductive member (11), in which a feed waveguide (8) for a transmission antenna (60) and a reception antenna (61, 62) are formed, and which covers the entire surface of the dielectric substrate, are formed in an integral unit. The conductor member (11) is provided with a transmission cavity (90) formed by a space covering the transmission high frequency device (20) formed on the dielectric substrate (1) and the substrate line (4) connected to the transmission high frequency device (20 ) is to be connected, and a receiving cavity (91) formed by a space covering the receiving high frequency device (21) formed on the dielectric substrate (1) and the substrate line (4) connected to the receiving high frequency device (21) is.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne (hiernach als substrat-integriertes Antennenmodul bezeichnet), das integral mit einem dielektrischen Substrat ausgestaltet ist, auf dem eine eine Hochfrequenzvorrichtung enthaltende Hochfrequenzschaltung und eine damit assoziierte Schaltung befestigt sind.The present invention relates to an antenna (hereinafter referred to as a substrate-integrated antenna module) integrally formed with a dielectric substrate on which a high frequency circuit including a high frequency device and a circuit associated therewith are mounted.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In letzter Zeit werden Anwendungssysteme (hiernach einfach als eine Anwendung bezeichnet) eines Fahrzeugradars nacheinander in die Praxis umgesetzt, die Funkwellen, wie zum Beispiel Mikrowellen oder Millimeterwellen, verwenden, die nicht durch das Wetter oder Tag und Nacht beeinflusst werden.Recently, application systems (hereinafter, simply referred to as an application) of a vehicle radar that use radio waves, such as microwaves or millimeter waves, that are not affected by the weather or day and night, are successively put into practice.

Als eine Antenne zur Verwendung in solch einem Fahrzeugradar von Funkwellen werden eine Vielzahl von Mikrostreifen-Patch-Antennen (hiernach einfach als Patch-Antennen bezeichnet) auf einem dielektrischen Substrat platziert, um eine Antennenordnung zu bilden, die in einem Feld (Engl.: array) angeordnet ist, wodurch es ermöglicht wird, hohe Verstärkungen (Gewinne) der Antenne zu erhalten und das Formen eines Strahlmusters (Engl.: beam pattern) zu realisieren.As an antenna for use in such a vehicle radar of radio waves, a plurality of microstrip patch antennas (hereinafter referred to simply as patch antennas) are placed on a dielectric substrate to form an antenna array that is arrayed in an array ), thereby making it possible to obtain high gains (gains) of the antenna and to realize the shaping of a beam pattern.

Es werden jedoch niedrigere Radarkosten und somit eine Antenne selbst benötigt, um das oben beschriebene Fahrzeugradar an Automobilen für einen normalen Preis anzubringen.However, lower radar costs, and hence an antenna itself, are needed to mount the vehicle radar described above on automobiles for a normal price.

Deshalb ist auf dem gleichen Substrat wie ein dielektrisches Substrat, auf dem die oben genannte Patch-Antennenanordnung gebildet ist, auch eine Hochfrequenzvorrichtung, die zum Übertragen oder Empfangen von Funkwellen hinsichtlich des oben genannten Patch-Antennenanordnungselements fungiert, eine Zuführungsschaltung für die Antenne und weiterhin eine Signalverarbeitungsschaltung oder eine Stromquellenschaltung angebracht, wodurch die verringerte Anzahl von Teilen, die in niedrigeren Kosten resultieren, erreicht werden.Therefore, on the same substrate as a dielectric substrate on which the above-mentioned patch antenna array is formed, a high-frequency device functioning to transmit or receive radio waves with respect to the above-mentioned patch antenna array element is a feeder circuit for the antenna and further one Signal processing circuit or a power source circuit attached, whereby the reduced number of parts, resulting in lower costs are achieved.

In der genannten Patch-Antennenanordnung wird ein elektrischer Strom, der von der oben genannten Hochfrequenzvorrichtung und Hochfrequenzschaltung oszilliert worden ist, verteilt durch eine Zuführungsleitung, wie zum Beispiel eine Mikrostreifenleitung, und wird jedem der die Patch-Antennenanordnung bildenden Patch-Elemente zugeführt, wodurch eine Arbeitsweise als Antennenanordnung bereitgestellt wird.In the aforementioned patch antenna arrangement, an electric current that has been oscillated by the above-mentioned high-frequency device and high-frequency circuit is distributed through a feed line such as a microstrip line, and is supplied to each of the patch elements constituting the patch antenna array, whereby a Operation is provided as an antenna arrangement.

Jedoch in dem Fall, dass die Patch-Antennenanordnung und die Hochfrequenzvorrichtung oder die mit der Hochfrequenzvorrichtung assoziierte Hochfrequenzschaltung zusammen auf dem gleichen dielektrischen Substrat wie dasjenige der Patch-Antennenanordnung befestigt sind, zusätzlich zu Strahlungsmustern, die die Patch-Antennenanordnung ursprünglich benötigt, werden unnötige Abstrahlungen gemacht hinsichtlich des Raums von dem gekrümmten Abschnitt der Zuführungsleitung oder dem unstetigen Impedanzabschnitt einer Anpassungsschaltung, wie zum Beispiel einer Kontrollvorrichtung, einer zum Verteilen nötigen Aufteilungsschaltung oder dergleichen, und weiterhin dem Verbindungsabschnitt zwischen der Hochfrequenzvorrichtung und der Substratleitung, wie zum Beispiel einem Drahtanschluss oder BGA (Ball Grid Array).However, in the case that the patch antenna array and the high frequency device or the high frequency circuit associated with the high frequency device are mounted together on the same dielectric substrate as that of the patch antenna array, in addition to radiation patterns originally required by the patch antenna array, unnecessary radiations become made in terms of the space of the curved portion of the feed line or the discontinuous impedance portion of a matching circuit such as a control device, distribution circuit or the like required for distribution, and further the connecting portion between the high frequency device and the substrate line such as a wire terminal or BGA (FIG. Ball grid array).

Dementsprechend interferieren die oben genannten unnötigen Abstrahlungen mit ursprünglich nötigen Abstrahlmustern, die von der oben genannten Patch-Antennenanordnung bereitgestellt werden, und als Ergebnis werden Strahlungsmuster (Amplitude, Phase) eventuell gestört, was die ”Verringerung von Antennenverstärkungen” oder die ”Verschlechterung von Antennenstrahlmustern, wie zum Beispiel eine Vergrößerung von Nebenkeulenpegeln” erzeugt.Accordingly, the above-mentioned unnecessary radiations interfere with originally required radiation patterns provided by the above patch antenna array, and as a result, radiation patterns (amplitude, phase) may be disturbed, resulting in "antenna gain reduction" or "deterioration of antenna beam patterns," such as an increase in sidelobe levels.

Wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 167812/1996 offenbart, um die unnötigen Abstrahlungen von einer Strahlungsquelle verschieden von der oben genannten Patch-Antennenanordnung zu unterdrücken, wurde ein Vorschlag unterbreitet, in dem ein Abschirmungsbauteil zusätzlich auf die Oberseite der Zuführungsleitung oder der Verbindung der Hochfrequenzvorrichtung gesetzt wird.Like in the Japanese Patent Publication No. 167812/1996 In order to suppress the unnecessary radiation from a radiation source other than the above-mentioned patch antenna array, a proposal has been made in which a shielding member is additionally set on the top of the feed line or the connection of the high-frequency device.

1(a) und (b) sind Ansichten, die eine Struktur einer konventionellen Antennenanordnung darstellen, wie zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 167812/1996 offenbart, und in der 1(a) eine perspektivische Ansicht ist und 1(b) eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils ist. Mit Bezug auf 1(a) und (b) wird nun die Struktur der konventionellen Antennenanordnung beschrieben. 1 (a) and (b) are views illustrating a structure of a conventional antenna array, such as in FIG Japanese Patent Laid-Open Publication No. 167812/1996 revealed, and in the 1 (a) is a perspective view and 1 (b) is a cross-sectional view of an essential part. Regarding 1 (a) and (b) the structure of the conventional antenna device will now be described.

In 1(a) ist eine Patch-Antennenanordnung 3 auf der Oberschicht eines dielektrischen Substrats gebildet und wird über eine Substratleitung 4 zum Liefern eines elektrischen Stroms, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats 1 befestigt ist, mit elektrischem Strom von einer Hochfrequenzvorrichtung 2 versorgt.In 1 (a) is a patch antenna arrangement 3 is formed on the top layer of a dielectric substrate and is passed over a substrate line 4 for supplying an electric current applied to the upper layer of the dielectric substrate 1 is fixed with electric power from a high-frequency device 2 provided.

In der in 1(a) und (b) dargestellten konventionellen Anordnung ist, wie oben beschrieben, ein Abschirmungsbauteil 5 über die Oberseite der Substratleitung 4 zum Versorgen oder der Hochfrequenzvorrichtung 2 und deren Verbindung gesetzt, um unnötige Abstrahlungen von einer Strahlungsquelle verschieden von der Patch-Antennenanordnung 3 zu unterdrücken. Die Form und Größe des Abschirmungsbauteils 5 wird in Abhängigkeit von dem abzuschirmenden Bereich und den Dimensionen eines Bauteils bestimmt.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift (ungeprüft) Nr. 167812/1996 In the in 1 (a) and (b) a conventional arrangement as described above is a shielding member 5 over the top of the substrate line 4 to supply or the High-frequency device 2 and their connection set to unnecessary radiations from a radiation source other than the patch antenna array 3 to suppress. The shape and size of the shielding component 5 is determined depending on the area to be shielded and the dimensions of a component.
The Japanese Patent Laid-Open Publication (unaudited) No. 167812/1996

Im Falle einer Antenne zur Verwendung in dem oben beschriebenen Fahrzeugradar, mit der Gestaltung (Layout) einer Übertragungsantenne und einer Empfangsantenne, von denen jede alleine einen Kanal aufweist, wird keine Radarfunktion und speziell keine Winkelmessfunktion durchgeführt.In the case of an antenna for use in the vehicle radar described above, with the layout of a transmitting antenna and a receiving antenna, each of which alone has a channel, no radar function and specifically no angle measuring function is performed.

Um die Funktion zum Messen eines Winkels durchzuführen, werden zusätzlich zu einem Kanal einer Übertragungsantenne wenigstens zwei Kanäle von Empfangsantennen benötigt. Deshalb muss die Anzahl von Kanälen der Antenne nicht kleiner als drei Kanäle sein.In order to perform the function of measuring an angle, at least two channels of receiving antennas are required in addition to a channel of a transmitting antenna. Therefore, the number of channels of the antenna need not be less than three channels.

In dem Fall, dass das Versorgungs-Layout der Antenne kompliziert wird, wird das oben beschriebene Abschirmungsbauteil 5 folglich in eine komplizierte Form gebracht. Wie in 1(a) und (b) dargestellt, müssen alternativ die gesamten unnötigen Strahlungsquellen abgedeckt werden unter Verwendung einer Vielzahl von Abschirmungsbauteilen 5, die in Abschnitte an den nötigen Punkten aufgeteilt sind.In the case that the supply layout of the antenna becomes complicated, the above-described shielding member becomes 5 consequently brought into a complicated shape. As in 1 (a) and (b), alternatively, the entire unnecessary radiation sources must be covered by using a plurality of shielding members 5 , which are divided into sections at the necessary points.

Deshalb ist es in der konventionellen Anordnung, wie in 1(a) und (b) dargestellt, unvermeidbar, die Anzahl von Teilen (zum Beispiel ein Abschirmungsbauteil) zu vergrößern, was in höheren Kosten resultiert, um Charakteristiken einer Patch-Antennenanordnung sicherzustellen, in der Einflüsse von unnötigen Abstrahlungen unterdrückt sind.Therefore it is in the conventional arrangement, as in 1 (a) and (b) shown to inevitably increase the number of parts (for example, a shielding member), resulting in higher cost to ensure characteristics of a patch antenna arrangement in which influences of unnecessary radiations are suppressed.

Weiterhin, wie in 1(b) dargestellt, ist es im Falle einer Abdeckung der Substratleitung 4 zur Versorgung mit dem Abschirmungsbauteil 5 sehr schwer, die Patch-Antennenanordnung 3 und die Substratleitung 4 zur Versorgung vollständig zu separieren.Continue, as in 1 (b) it is shown in the case of a cover of the substrate line 4 for the supply of the shielding component 5 very hard, the patch antenna arrangement 3 and the substrate line 4 to completely separate for supply.

Somit kommt das die Versorgungsleitung abdeckende Abschirmungsbauteil 5 selbstverständlich in die Nähe der Patch-Antennenanordnung 3.Thus, the shielding member covering the supply line comes 5 of course in the vicinity of the patch antenna arrangement 3 ,

Dementsprechend werden ursprünglich nötige Abstrahlungsmuster, die von der Patch-Antennenanordnung 3 bereitgestellt wurden, gestört durch das Streuen, Wiederabstrahlen, Blocken und dergleichen an dem Abschirmungsbauteil, was eventuell zu einer Verschlechterung des Antennenstrahlungsmusters, wie oben beschrieben, führt.Accordingly, initially necessary radiation patterns are emitted by the patch antenna arrangement 3 disturbed by scattering, re-blasting, blocking and the like on the shielding member, possibly resulting in deterioration of the antenna radiation pattern as described above.

Unter der Annahme, dass eine Patch-Antennenanordnung genügend weit entfernt von einer Zuführungsleitung angeordnet ist, um nicht von dem Abschirmungsbauteil 5 beeinflusst zu werden, werden zusätzlich Dimensionen einer Antenne vergrößert, die von einer größeren Größe des gesamten Substrats (d. h. einem dielektrischen Substrat) begleitet werden, und weiterhin wird ein Verlust (Leistungsverschlechterung) vergrößert, der von einer längeren Substratleitung begleitet wird.Assuming that a patch antenna array is located far enough away from a feed line to be clear of the shielding component 5 In addition, dimensions of an antenna accompanied by a larger size of the entire substrate (ie, a dielectric substrate) are increased, and further, a loss (deterioration of performance) accompanied by a longer substrate line is increased.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben diskutierten Probleme zu lösen und weist eine Aufgabe auf zum Bereitstellen eines ”substrat-integrierten Antennenmoduls”, das in der Lage ist zum Reduzieren solch unnötiger Abstrahlungen, die ursprünglich nötige Antennenabstrahlungsmuster beeinträchtigen, ohne die erhöhte Anzahl von Teilen, höhere Kosten oder größere Dimensionen der Antenne, begleitet von der Hinzufügung eines Abschirmungsbauteils oder dergleichen.The present invention has been made in order to solve the problems discussed above, and has an object to provide a "substrate-integrated antenna module" capable of reducing such unnecessary emissions as may affect originally required antenna radiation patterns without the increased number of Split, higher cost or larger dimensions of the antenna, accompanied by the addition of a shielding member or the like.

Ein substrat-integriertes Antennenmodul gemäß der Erfindung enthält: ein dielektrisches Substrat, auf dem eine Übertragungshochfrequenzvorrichtung, eine Empfangshochfrequenzvorrichtung und eine Substratverdrahtung befestigt sind; und ein Leiterbauteil, in dem ein Zuführungswellenleiter für eine Übertragungsantenne, die eine Übertragungswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, und eine Empfangsantenne, die eine Empfangswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, gebildet ist und das eine Abschirmfunktion besitzt, um die gesamte Oberfläche des genannten dielektrischen Substrats zu überdecken, integral ausgebildet sind. Das substrat-integrierte Antennenmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterbauteil ausgestattet ist mit einer Übertragungskavität, das durch einen Raum gebildet wird, der die Übertragungshochfrequenzvorrichtung überdeckt, die auf dem genannten dielektrischen Substrat und der Substratleitung, die mit dieser Übertragungshochfrequenzvorrichtung zu verbinden ist, angebracht sind, und einer Empfangskavität, die von einem Raum gebildet ist, überdeckend die Empfangshochfrequenzvorrichtung, die auf dem oben genannten dielektrischen Substrat und der Substratleitung, die mit dieser Empfangshochfrequenzvorrichtung zu verbinden sind, angebracht sind.A substrate-integrated antenna module according to the invention includes: a dielectric substrate on which a transfer radio frequency device, a reception radio frequency device and a substrate wiring are mounted; and a conductor member in which a feed waveguide for a transmission antenna, which is a transmission waveguide slot antenna array, and a reception antenna, which is a reception waveguide slot antenna array, and which has a shielding function, surround the entire surface of said dielectric substrate to cover, are integrally formed. The substrate-integrated antenna module is characterized in that the conductor member is provided with a transmission cavity formed by a space covering the transmission radio frequency device mounted on said dielectric substrate and the substrate line to be connected to this transmission radio frequency device , and a receiving cavity formed by a space overlapping the receiving high frequency device mounted on the above-mentioned dielectric substrate and the substrate line to be connected to this receiving high frequency device.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein ”substrat-integriertes Antennenmodul” bereitzustellen, das in der Lage ist zum Reduzieren solch unnötiger Abstrahlungen, um ursprünglich nötige Antennenstrahlungsmuster zu behindern, ohne die vergrößerte Anzahl von Teilen, höheren Kosten oder größeren Dimensionen der Antenne, begleitet von dem Hinzufügen eines Abschirmungsbauteils und dergleichen.According to the invention, it is possible to provide a "substrate-integrated antenna module" capable of reducing such unnecessary emissions to obstruct originally necessary antenna radiation patterns without accompanying the increased number of parts, higher cost or larger dimensions of the antenna from the addition of a shielding member and the like.

Die voran genannten und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung klarer werden, wenn sie in Zusammenhang mit den angefügten Abbildungen gesehen wird. The foregoing and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

1(a) und (b) sind Ansichten, die eine Struktur eines konventionellen substrat-integrierten Antennenmoduls darstellen. 1 (a) and (b) are views illustrating a structure of a conventional substrate-integrated antenna module.

2(a) und (b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur eines substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. 2 (a) and (b) are views each illustrating a structure of a substrate-integrated antenna module according to a first embodiment of the present invention.

3(a) und (b) sind Ansichten, von denen jede eine Struktur einer Wellenlänge-Slot-Antennenanordnung gemäß der ersten Ausführungsform darstellen. 3 (a) and (b) are views each illustrating a structure of a wavelength-slot antenna array according to the first embodiment.

4(a) und (b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur darstellen, in der ein elektrisches Schaltungselement verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung in der gleichen Kavität in dem substrat-integrierten Antennenmodul untergebracht ist, gemäß der ersten Ausführungsform. 4 (a) and (b) are views each showing a structure in which an electric circuit element other than the high-frequency device is accommodated in the same cavity in the substrate-integrated antenna module according to the first embodiment.

5(a) und 5(b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur darstellen, in der ein elektrisches Schaltungselement verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung individuell in Kavitäten in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der ersten Ausführungsform untergebracht ist. 5 (a) and 5 (b) FIG. 12 is views each illustrating a structure in which an electric circuit element other than the high-frequency device is individually accommodated in cavities in the substrate-integrated antenna module according to the first embodiment.

6(a) und (b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur einer Wellenform-Slot-Antennenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellen. 6 (a) and (b) are views each illustrating a structure of a waveform slot antenna device according to a second embodiment.

7 ist eine Ansicht, die eine Struktur eines substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 7 FIG. 16 is a view illustrating a structure of a substrate-integrated antenna module according to the second embodiment. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die angefügten Abbildungen beschrieben.A preferred embodiment according to the present invention will be described below with reference to the attached drawings.

Im Übrigen beziehen sich die gleichen Bezugsnummern über die Abbildung hinweg auf die gleichen oder ähnliche Teile.Incidentally, the same reference numbers refer to the same or similar parts throughout the figure.

Ausführungsform 1Embodiment 1

Eine Struktur eines substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird in 2(a) und (b) dargestellt.A structure of a substrate-integrated antenna module according to a first embodiment of the invention is shown in FIG 2 (a) and (b) shown.

Im Übrigen ist 2(a) eine perspektivische Ansicht und 2(b) eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der Struktur.Incidentally, is 2 (a) a perspective view and 2 B) a cross-sectional view of an essential part of the structure.

Wie in 2(a) und (b) dargestellt, ist das Antennenmodul ein dielektrische Substrat 1 und ein Leiterbauteile 11, die in einer integralen Einheit ausgebildet sind.As in 2 (a) and (b), the antenna module is a dielectric substrate 1 and a conductor components 11 formed in an integral unit.

In dem Leiterbauteil 11 sind Wellenform-Slot-Antennenanordnungen 60, 61, 62, die jeweils eine Vielzahl von Abstrahlungsslots 7 enthalten, die in einem Array angeordnet sind, und einen Zuführungswellenleiter 8 gebildet.In the conductor component 11 are waveform slot antenna arrays 60 . 61 . 62 , each containing a variety of radiation slots 7 contained in an array and a feed waveguide 8th educated.

Was die Anordnung eines Antennenkanals betrifft, wird hier eine nötige Kanalanordnung angewandt basierend auf einer Anwendung, an der ein Antennenmodul zum Beispiel eines Radars oder einer Kommunikationsvorrichtung angewandt wird.As for the arrangement of an antenna channel, a necessary channel arrangement is applied here based on an application to which an antenna module of, for example, a radar or a communication device is applied.

Ausführungsform 1 zeigt als Beispiel die Kanalanordnung in dem Fall einer Anwendung für ein Fahrzeugradar. Die Wellenform-Slot-Antennenanordnung 60 ist eine Übertragungsantenne zum Übertragen einer Radarwelle und die Wellenform-Slot-Antennenanordnungen 61, 62 sind die erste Empfangsantenne und zweite Empfangsantenne zum Empfangen eines Echos von einem Ziel.Embodiment 1 shows, as an example, the channel arrangement in the case of an application for a vehicle radar. The waveform slot antenna arrangement 60 is a transmission antenna for transmitting a radar wave and the waveform slot antenna arrangements 61 . 62 are the first receiving antenna and the second receiving antenna for receiving an echo from a target.

Nun wird das Verfahren zum Übergeben und Empfangen von elektrischem Strom (elektrischer Leistung) hinsichtlich der Wellenform-Slot-Antennenanordnung 60 (Übertragungsantenne), der Wellenform-Slot-Antennenanordnung 61 (der ersten Empfangsantenne) und der Wellenform-Slot-Antennenanordnung 62 (der zweiten Empfangsantenne) beschrieben.Now, the method of passing and receiving electric power (electric power) with respect to the waveform slot antenna array will be described 60 (Transmission antenna), the waveform slot antenna array 61 (the first receiving antenna) and the waveform slot antenna arrangement 62 (the second receiving antenna).

Als Erstes wird ein Übertragungssystem (Sendesystem) beschrieben.First, a transmission system (transmission system) will be described.

Eine Übertragungswelle wird an einer Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 erzeugt und über eine Substratleitung 4 übertragen, die auf dem dielektrischen Substrat 1 gebildet ist, und danach wird ein elektrischer Strom dem Zuführungswellenleiter 8 und weiterhin der Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 60, die die Übertragungsantenne ist, zugeführt.A transmission wave is transmitted to a transmission radio frequency device 20 generated and via a substrate line 4 transferred to the dielectric substrate 1 is formed, and thereafter, an electric current to the supply waveguide 8th and further the waveguide slot antenna assembly 60 , which is the transmission antenna, fed.

Hier kommt eine elektrische Welle, die über die Substratleitung 4 zu übertragen ist, durch eine Übertragungsmodus-Umwandlungsschaltung 10, die zum Umwandeln des Übertragungsmodus der Substratleitung 4 in den Übertragungsmodus des Zuführungswellenleiters 8 fungiert, wodurch eine Übertragungsmoduswandlung zwischen einer Wellenleiterleitung und einer Substratleitung durchgeführt wird. Somit wird eine elektrische Leistung übergeben und Empfang zwischen der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und der Übertragungsantenne (Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 60) wird durchgeführt.Here comes an electrical wave that passes over the substrate line 4 to be transmitted by a transmission mode conversion circuit 10 , the for converting the transmission mode of the substrate line 4 in the transmission mode of the feed waveguide 8th thereby performing transfer mode conversion between a waveguide line and a substrate line. Thus, an electric power is passed and reception between the transmission high-frequency device 20 and the transmission antenna (waveguide slot antenna arrangement 60 ) is carried out.

Weiterhin ist die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20, die auf der Oberschicht (Oberfläche) des dielektrischen Substrats 1 befestigt ist, in dem Inneren einer Übertragungskavität 90 untergebracht, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des Leiterbauteils 11 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet wird.Furthermore, the transmission radio frequency device 20 located on the top layer (surface) of the dielectric substrate 1 is fixed in the interior of a Übertragungsungskavität 90 housed by the space between the concave part of the conductor component 11 and the dielectric substrate 1 is formed.

Dementsprechend werden unnötige Strahlungskomponenten von der Verbindung der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und der Substratleitung 4, die in der Übertragungskavität 90 befestigt und gebildet sind, nicht an die Außenseite des Leiterbauteils 11 abgestrahlt, da sie von dem Leiterbauteil 11 abgeschirmt werden.Accordingly, unnecessary radiation components from the connection of the transmission high-frequency device become 20 and the substrate line 4 that are in the transmission cavity 90 attached and formed, not to the outside of the conductor member 11 emitted as it comes from the conductor component 11 be shielded.

Deshalb erfahren die ursprünglich nötigen Strahlungskomponenten von dem Strahlungs-Slot keine Interferenz von den unnötigen Strahlungskomponenten. Somit können gewünschte Antennenstrahlungs-Charakteristiken beibehalten werden.Therefore, the originally required radiation components from the radiation slot do not experience any interference from the unnecessary radiation components. Thus, desired antenna radiation characteristics can be maintained.

Hinsichtlich eines Empfangssystems wird auf die gleiche Weise, wie in dem Übertragungssystem, eine empfangene Welle, die die erste Empfangsantenne (Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 61) und die zweite Empfangsantenne (Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 62) empfangen haben, von dem Wellenleiter-Übertragungsmodus in dem Übertragungsmodus einer elektromagnetischen Welle, die über die Substratleitung 4 zu übertragen ist, umgewandelt durch jeweilige Übertragungsmodus-Umwandlungsschaltungen 10, und in eine Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 eingegeben.With respect to a receiving system, in the same manner as in the transmission system, a received wave comprising the first receiving antenna (waveguide slot antenna array 61 ) and the second receiving antenna (waveguide slot antenna arrangement 62 ) from the waveguide transmission mode in the transmission mode of an electromagnetic wave transmitted through the substrate line 4 to be transmitted, converted by respective transmission mode conversion circuits 10 , and in a receiving radio frequency device 21 entered.

Abgesehen davon sind die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und die Substratleitung 4, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats befestigt sind, auf die gleiche Weise, wie im Fall des Übertragungssystems, durch eine Empfangskavität 91 abgeschirmt, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des Leiterbauteils 11 und dem dielektrischen Substrat 11 gebildet wird.Apart from that, the receiving radio frequency device 21 and the substrate line 4 mounted on the top layer of the dielectric substrate in the same manner as in the case of the transmission system through a receiving cavity 91 shielded by the space between the concave part of the conductor component 11 and the dielectric substrate 11 is formed.

Folglich wird keine eingehende Welle einer Funkwelle, die die Empfangsantenne ursprünglich zu empfangen hat, empfangen an der Verbindung zwischen der Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und der Substratleitung 4 und an der Substratleitung 4, die in dem Inneren der Empfangskavität 91 angebracht sind.Consequently, no incoming wave of a radio wave which the reception antenna originally has to receive is received at the connection between the reception RF device 21 and the substrate line 4 and on the substrate line 4 in the interior of the receiving cavity 91 are attached.

Das heißt, die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und die Substratleitung 4 sind von der Empfangskavität 91 und dem Leiter der Oberschicht des abzuschirmenden dielektrischen Substrats umgeben, so dass keine Funkwellen von außerhalb, die ursprünglich über die Empfangsantenne zu empfangen sind, empfangen werden von der Verbindung zwischen der Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und der Substratleitung 4 oder von der Substratleitung 4.That is, the reception RF device 21 and the substrate line 4 are from the reception cavity 91 and the conductor of the top layer of the dielectric substrate to be shielded so that no radio waves from outside originally to be received via the reception antenna are received from the connection between the reception RF device 21 and the substrate line 4 or from the substrate line 4 ,

Dementsprechend können gewünschte Strahlungs-Charakteristiken, als Empfangsantenne, beibehalten werden.Accordingly, desired radiation characteristics, as a receiving antenna, can be maintained.

Wie oben beschrieben, sind in dieser Ausführungsform die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 in der Übertragungskavität 90 bzw. der Empfangskavität 91 separiert und untergebracht. Deshalb kann das Übergreifen von Funkwellen zwischen Übertragung und Empfang und speziell deren Kopplung in dem Raum oberhalb des dielektrischen Substrats 1 unterdrückt werden.As described above, in this embodiment, the transmission high-frequency device 20 and the reception radio frequency device 21 in the transmission cavity 90 or the receiving cavity 91 separated and housed. Therefore, the spillover of radio waves between transmission and reception and especially their coupling in the space above the dielectric substrate 1 be suppressed.

Deshalb können zum Beispiel beim Radar Isolationscharakteristiken zwischen Übertragung und Empfang verbessert werden, die direkt die Erfassungsleistung im Nahbereich beeinflussen.Therefore, for example, in the radar, isolation characteristics between transmission and reception can be improved, which directly affect the near-field detection performance.

Der Übertragungskanal ist Eins und ein Empfangskanal ist Zwei in der oben beschriebenen Beschreibung, dies ist jedoch in der Kanalanordnung nicht der Fall.The transmission channel is one and a reception channel is two in the description described above, but this is not the case in the channel arrangement.

Zusätzlich, hinsichtlich der Anzahl von Elementen einer Antenne zeigen 2(a) und (b) den Fall, in dem sechs Elemente von Abstrahlungs-Slots 7 jeden Kanal bilden, dies ist jedoch nicht der Fall mit der Anordnung der Anzahl von Antennenelementen.In addition, in terms of the number of elements of an antenna point 2 (a) and (b) the case in which six elements of broadcast slots 7 form each channel, but this is not the case with the arrangement of the number of antenna elements.

Obwohl der Fall dargestellt wird, in dem jeder Kanal eine Reihe bildet, ist es auch bevorzugt, mehrere Reihen wie benötigt zu verwenden.Although the case is illustrated where each channel forms a row, it is also preferable to use multiple rows as needed.

Obwohl der Fall beschrieben wird, in dem eine Hochfrequenzvorrichtung in die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 aufgeteilt sind, kann eine Hochfrequenzvorrichtung in einer Einheit zum Übertragen und Empfangen auch die grundlegenden Vorteile der Erfindung erreichen.Although the case will be described in which a high frequency device enters the high frequency transmission device 20 and the reception radio frequency device 21 A radio frequency device in a unit for transmitting and receiving can also achieve the basic advantages of the invention.

Nun wird eine Struktur einer Wellenform-Antennenvorrichtung in der ersten Ausführungsform detailliert mit Bezug auf 3(a) und (b) beschrieben.Now, a structure of a waveform antenna apparatus in the first embodiment will be described in detail with reference to FIG 3 (a) and (b) described.

Ein Teil der Obenansicht der Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung in der ersten Ausführungsform wird in 3(a) dargestellt, und die Querschnittsansicht ihrer wesentlichen Teile wird in 3(b) dargestellt. A part of the top view of the waveguide slot antenna assembly in the first embodiment will be described in FIG 3 (a) shown, and the cross-sectional view of its essential parts is in 3 (b) shown.

Hier, als Zuführungswellenleiter 8, wird als ein Beispiel der Fall beschrieben, in dem ein Wellenleiter eines rechteckigen Querschnitts in einer vertikalen Richtung positioniert ist.Here, as a feed waveguide 8th For example, the case where a waveguide of a rectangular cross section is positioned in a vertical direction will be described as an example.

In der Obenansicht von 3(a) wird ein Teil der Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung in der ersten Ausführungsform dargestellt.In the top view of 3 (a) a part of the waveguide-slot antenna arrangement in the first embodiment is shown.

Wie in 3(a) dargestellt, ist der Strahlungs-Slot 7 entlang der axialen Richtung des Wellenleiters auf der engen Wandseite des Zuführungswellenleiters 8 angeordnet, dessen Ende kurzgeschlossen ist.As in 3 (a) shown, is the radiation slot 7 along the axial direction of the waveguide on the narrow wall side of the feed waveguide 8th arranged, whose end is short-circuited.

Da das Ende des Zuführungswellenleiters 8 kurzgeschlossen ist, werden zusätzlich stehende Wellen im Inneren des Zuführungswellenleiters 8 erzeugt. Auf der engen Wandseite des Zuführungswellenleiters 8 wird somit der maximale Strom in der Richtung senkrecht zu der Führungsachse in Intervallen von 1/2 Führungswellenlängen des Zuführungswellenleiters 8 geführt.Because the end of the feed waveguide 8th short-circuited, additional standing waves are inside the feed waveguide 8th generated. On the narrow wall side of the feed waveguide 8th Thus, the maximum current in the direction perpendicular to the guide axis at intervals of 1/2 guide wavelengths of the feed waveguide 8th guided.

Was das Layout der Strahlungs-Slots 7 betrifft, ist dementsprechend als Erstes der Strahlungs-Slot 7 an der Position von 1/4 Führungswellenlänge des Zuführungswellenleiters 8 entfernt von dem kurzgeschlossenen Ende angeordnet und weiterhin ist der Strahlungs-Slot 7 in Intervallen von 1/2 Führungswellenlängen des Zuführungswellenleiters 8 angeordnet. Somit kann die Energie, die durch den Zuführungswellenleiter 8 propagiert, in jedem Strahlungs-Slot 7 konzentriert werden.As for the layout of the radiation slots 7 is concerned, accordingly, first of all the radiation slot 7 at the position of 1/4 guide wavelength of the feed waveguide 8th located away from the shorted end and further is the radiation slot 7 at intervals of 1/2 guide wavelengths of the feed waveguide 8th arranged. Thus, the energy passing through the feed waveguide 8th propagated in every radiation slot 7 be concentrated.

Da die Länge des Strahlungs-Slots 7 ungefähr ½ freie Raumwellenlänge ist, sind die Strahlungs-Slots 7 in Resonanz und elektromagnetische Wellen können in den Raum abgestrahlt werden.As the length of the radiation slots 7 is about 1/2 free-space wavelength, are the radiation slots 7 in resonance and electromagnetic waves can be radiated into the room.

Die Querschnittsstruktur des Zuführungswellenleiters 8 in der ersten Ausführungsform wird nun in Bezug auf 3(b) beschrieben.The cross-sectional structure of the feed waveguide 8th in the first embodiment will now be with respect to 3 (b) described.

3(b) zeigt eine Querschnittsansicht in dem Fall, dass der Zuführungswellenleiter 8 entlang der Linie A-A' in 3(a) durchgeschnitten wird. 3 (b) shows a cross-sectional view in the case that the feed waveguide 8th along the line AA 'in 3 (a) is cut through.

In 3(b) ist die Wandoberfläche des Zuführungswellenleiters 8 in solch einer Kanalstruktur konstruiert, dass die enge Wandoberfläche auf der Seite gegenüber der Fläche, in der ein Strahlungs-Slot angeordnet ist, durch den Oberschichtleiter des dielektrischen Substrats 1 gebildet wird und die anderen drei Oberflächen durch das Leiterbauteil 11 gebildet werden.In 3 (b) is the wall surface of the feed waveguide 8th in such a channel structure, that the narrow wall surface on the side opposite to the surface in which a radiation slot is disposed, through the upper-layer conductor of the dielectric substrate 1 is formed and the other three surfaces through the conductor member 11 be formed.

Somit wird die innere Wand des Zuführungswellenleiters 8, auf der die elektromagnetischen Wellen übertragen werden, das heißt die innere Wand des Zuführungswellenleiters 8, auf der ein elektrischer Strom verteilt ist, in einer aufgeteilten Struktur gebildet, die durch das Leiterbauteil 11 und den Oberschichtleiter des dielektrischen Substrats 1 geteilt wird. Weiterhin wird auch in solch einer geteilten Fläche eine elektrische Leitung zueinander benötigt.Thus, the inner wall of the feed waveguide becomes 8th on which the electromagnetic waves are transmitted, that is, the inner wall of the feed waveguide 8th , on which an electric current is distributed, formed in a split structure passing through the conductor member 11 and the upper-layer conductor of the dielectric substrate 1 is shared. Furthermore, an electrical line to each other is needed in such a divided area.

In dieser Verbindung, durch ein einfaches Zusammenschrauben der oben genannten zwei Bauteile (d. h. der Leiter 11 und das dielektrische Substrat 1), wahrscheinlich eine Lücke (Abstand) produziert wird, resultierend aus der Verwerfung (Wölbung, Krümmung) des Bauteils selbst, wird es Abschnitte geben, die nicht in elektrischer Leitung sind. Als Ergebnis werden die Übertragungsleistung des Zuführungswellenleiters und somit die Strahlungsleistung der Wellenform-Slot-Antennenanordnung verschlechtert.In this connection, by simply screwing together the above two components (ie the conductor 11 and the dielectric substrate 1 ), probably a gap (distance) is produced resulting from the warp (curvature, curvature) of the component itself, there will be portions that are not in electrical conduction. As a result, the transmission power of the feed waveguide and thus the radiant power of the waveform slot antenna array are degraded.

Um die Verschlechterung der Antennenleistung aufgrund der Lücke in der oben genannten geteilten Fläche zu unterdrücken, wie in 3(b) dargestellt, wird weiter auf beiden Seiten des in dem Leiterbauteil 11 bereitgestellten Wellenleiterkanals an der Position ungefähr 1/2 freie Raumwellenlänge entfernt von dem offenen Ende des Wellenleiterkanals, eine Nut (Rille, Schlitz) 12 mit einer Länge nicht weniger als ungefähr 1/2 freie Raumwellenlängen bereitgestellt. Weiterhin ist der Wellenleiterkanal ein ”Kanal, dessen Querschnitt ⊐-geformt ist”, der durch Formen des Zuführungswellenleiters 8 in dem leitenden Bauteil 11 produziert wird.In order to suppress the deterioration of the antenna performance due to the gap in the above divided area, as in 3 (b) shown, will continue on both sides of the in the conductor component 11 provided waveguide channel at the position about 1/2 free space wavelength away from the open end of the waveguide channel, a groove (groove, slot) 12 provided with a length not less than about 1/2 free space wavelengths. Furthermore, the waveguide channel is a "channel whose cross-section is ⊐-shaped" by molding the feed waveguide 8th in the conductive component 11 is produced.

Auf diese Weise kann die durch die oben genannte Lücke 150 verursachte Verschlechterung einer Antennenleistung in gewissem Umfang unterdrückt werden.In this way, the through the above gap 150 caused deterioration of an antenna performance are suppressed to some extent.

Aufgrund des Teilungsabstands (Lücke) an dem Wellenleiterende existieren jedoch einige Fälle, in denen eine Leistungsverschlechterung, die von der Lücke 150 verursacht wird, nicht unterdrückt werden kann, obwohl die Nut 12 bereitgestellt wird. Speziell in dem Fall, dass der Zuführungswellenleiter 8 nicht eine einfache Wellenleiterlinie ist, sondern eine Struktur enthält, die eine Art von Reflektion verursacht, kann ein leitendes Mittel benötigt werden. Deshalb wird eine Leitung durch Verwendung eines Leiterbauteils sichergestellt zusätzlich zu den Mitteln gegen die Lücke mit der oben genannten Nut 12.However, due to the pitch (gap) at the waveguide end, there are some cases in which a performance degradation from the gap 150 caused, can not be suppressed, although the groove 12 provided. Especially in the case that the feed waveguide 8th is not a simple waveguide line but includes a structure that causes some sort of reflection, a conductive means may be needed. Therefore, conduction by using a conductor member is ensured in addition to the means against the gap with the above-mentioned groove 12 ,

Zum Beispiel wird ein leitendes Bauteil in Erwartung einer Flexibilität oder Haftung, wie zum Beispiel ein leitendes Blatt, Lötplatte oder Lötnivellierer, auf die Verbindung zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat geklebt oder angewandt, und danach werden das leitende Bauteil 11 und das dielektrische Substrat 11 aneinander befestigt, wodurch es ermöglicht wird, den Abstand zu minimieren, der zwischen den oben genannten Leiterbauteilen produziert wird (das heißt zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1).For example, a conductive component is expected to have flexibility or adhesion, such as a conductive sheet, solder plate or solder leveler, on the connection between the conductor component 11 and the dielectric substrate is glued or applied, and thereafter the conductive member 11 and the dielectric substrate 11 attached to each other, thereby making it possible to minimize the distance produced between the above-mentioned conductor members (that is, between the conductor member 11 and the dielectric substrate 1 ).

Zusätzlich wird ein verteiltes Leiterbauteil, wie zum Beispiel ein Lötball oder Löthaufen, auf der Verbindung zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat angebracht oder angewandt und danach werden das Leiterbauteil 11 und das dielektrische Substrat gesichert, wodurch es ermöglicht wird, eine Leistungsverschlechterung aufgrund des Abstands zu unterdrücken, der an der Teilungsoberfläche zwischen dem oben genannten Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1 produziert werden kann.In addition, a distributed conductor member such as a solder ball or solder heap becomes on the connection between the conductor member 11 and the dielectric substrate are attached or applied, and thereafter become the conductor member 11 and the dielectric substrate is secured, thereby making it possible to suppress a performance deterioration due to the distance that exists at the dividing surface between the above-mentioned conductor member 11 and the dielectric substrate 1 can be produced.

Weiterhin werden das Leiterbauteil 11 und das dielektrische Substrat 1 weithin verbunden und befestigt durch Kleben unter Verwendung eines leitenden Klebstoffs oder Verbinden unter Verwendung von Lötmaterialien oder einer Lötkugel, wodurch es möglich wird, eine Leitung an der Teilungsfläche sicherzustellen.Furthermore, the conductor component 11 and the dielectric substrate 1 widely bonded and fixed by gluing using a conductive adhesive or bonding using solder materials or a solder ball, thereby making it possible to secure a line to the partition surface.

Im Fall eines Klebens unter Verwendung der oben genannten leitenden Paste oder Verbinden unter Verwendung von Lötmaterialien, abhängig vom Anwendungsbereichdimensionen oder Materialauswahl, oder Temperaturbedingungen und dergleichen, kann jedoch ein Hitzestress an den verbundenen Abschnitten angewandt werden aufgrund der Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1, was zu einem Bruch an dem verbundenen Abschnitts führen kann.However, in the case of sticking using the above-mentioned conductive paste or bonding using solder materials, depending on the range of application dimensions or material selection, or temperature conditions and the like, heat stress may be applied to the bonded portions due to the difference in coefficient of thermal expansion between the conductor member 11 and the dielectric substrate 1 , which can lead to a break at the connected section.

In dieser Hinsicht, in dem Fall, dass nachdem ein leitender Klebstoff wärmeeingestellt ist, sind beide Bauteile nicht miteinander verklebt, sondern befestigt durch zum Beispiel Schrauben, verglichen mit dem Fall eines Klebens, wird keine Spannung resultierend von der Wärmebelastung direkt auf das oben genannte Leiterbauteil angewandt, wodurch es möglich wird, das Brechen an dem verbundenen Abschnitt zu verhindern.In this regard, in the case where a conductive adhesive is heat-set, both components are not adhered to each other, but fastened by, for example, screws, compared with the case of sticking, no stress resulting from the heat load directly on the above-mentioned conductor member applied, which makes it possible to prevent the breakage at the connected portion.

Unter den auf dem dielektrischen Substrat 1 befestigten Schaltungselementen ist ein elektrisches Schaltungselement verschieden von einer Hochfrequenzvorrichtung im Inneren der Kavitätsstruktur untergebracht, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des Leiterbauteils 11 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet wird, wodurch es möglich wird, eine Abstrahlung eines von einem Schaltungselements ausgegebenen Rauschsignal in den äußeren Raum zu verhindern. Abgesehen davon, im Gegensatz zu den obigen Beschreibungen mit einer elektrischen Schaltung (speziell einem Empfangsschaltungselement), das auf dem dielektrischen Substrat 1 angeordnet ist, kann der Empfang von eingehenden Wellen oder Rauschsignalen von dem externen Raum unterdrückt werden.Under the on the dielectric substrate 1 fixed circuit elements, an electrical circuit element is housed differently from a high-frequency device in the interior of the cavity structure, through the space between the concave part of the conductor member 11 and the dielectric substrate 1 whereby it becomes possible to prevent radiation of a noise signal output from a circuit element into the outer space. Besides that, in contrast to the above descriptions, with an electrical circuit (especially a receiving circuit element) mounted on the dielectric substrate 1 is arranged, the reception of incoming waves or noise signals from the external space can be suppressed.

Obwohl der Kavitätsraum mit dem externen Raum über die Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung verbunden ist, in dem die Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bildenden Zuführgeschwindigkeitswellenleiter 8, haben weiterhin Funkwellen, deren Frequenz niedriger ist als die Frequenz von ursprünglich abgestrahlten elektromagnetischen Wellen, eine Frequenz unterhalb der Trennungsfrequenz des oben genannten Zuführungswellenleiters 8 und werden nicht übertragen. Somit werden keine Rauschfunkwellen in dem Übertragungspfad von Hochfrequenzfunkwellen in einer Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung übertragen, die an den externen Raum auszustrahlen sind, oder kein Rauschen wird von dem externen Raum empfangen.Although the cavity space is connected to the external space via the waveguide slot antenna array, in the feed slot waveguide forming the waveguide slot antenna array 8th , Further, radio waves whose frequency is lower than the frequency of originally radiated electromagnetic waves have a frequency below the separation frequency of the above-mentioned feed waveguide 8th and will not transfer. Thus, no noise radio waves are transmitted in the transmission path of radio frequency radio waves in a waveguide slot antenna array to be broadcast to the external space, or no noise is received from the external space.

4(a) und (b) zeigen eine Struktur, in der in dem Leiterbauteil 11 bereitgestellt werden die Übertragungskavität 90, in der die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und ein elektrisches Schaltungselement 30 verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung untergebracht sind, und die Empfangskavität 91, in der die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und ein elektrisches Schaltungselement 30 verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung untergebracht sind. 4 (a) and (b) show a structure in which in the conductor member 11 the transmission cavity is provided 90 in which the transmission radio frequency device 20 and an electrical circuit element 30 are housed differently from the high-frequency device, and the receiving cavity 91 in which the receiving radio frequency device 21 and an electrical circuit element 30 are housed differently from the high-frequency device.

Die Übertragungskavität 90 und die Empfangskavität 91 werden durch den Raum zwischen dem konkaven Teil in dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1 ausgebildet.The transmission cavity 90 and the reception cavity 91 be through the space between the concave part in the ladder component 11 and the dielectric substrate 1 educated.

Weiterhin ist 4(a) eine perspektivische Ansicht und 4(b) eine Obenansicht.Furthermore is 4 (a) a perspective view and 4 (b) a top view.

Wie in 4(a) und (b) dargestellt, ist das von der Hochfrequenzvorrichtung verschiedene, elektrische Schaltelement 30 auch in der Übertragungskavität 90 und der Empfangskavität 91 untergebracht, wodurch es möglich wird, die Struktur des Leiterbauteils 11 einfach zu machen wie auch den Freiheitsgrad des Layouts von Befestigungsteilen des dielektrischen Substrats zu vergrößern.As in 4 (a) and (b) is the electrical switching element other than the high frequency device 30 also in the transmission cavity 90 and the reception cavity 91 accommodated, which makes it possible the structure of the conductor component 11 as well as to increase the degree of freedom of layout of mounting parts of the dielectric substrate.

5(a) und (b) zeigen eine Struktur, in der das von der Hochfrequenzvorrichtung verschiedene, elektronische Schaltelement 30 in einer anderen Kavität untergebracht ist, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil in dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet wird, was speziell eine Struktur ist, in der das von einer Hochfrequenzvorrichtung verschiedene, elektronische Schaltungsbauteil 30 in einer Kavität 92 verschieden von der Übertragungskavität 90, die die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 aufnimmt, und der Empfangskavität 91, die die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 aufnimmt, aufgenommen wird. 5 (a) and (b) show a structure in which the electronic switching element other than the high-frequency device 30 housed in another cavity, passing through the space between the concave part in the ladder component 11 and the dielectric substrate 1 is formed, which is specifically a structure in which the electronic, different from a high-frequency device circuit component 30 in a cavity 92 different from the transference cavity 90 that the transmission radio frequency device 20 and the reception cavity 91 receiving the high frequency radio device 21 recorded.

5(a) ist eine perspektivische Ansicht und 5(b) ist eine Obenansicht. 5 (a) is a perspective view and 5 (b) is a top view.

Wie in 5(a) und (b) dargestellt, sind die Übertragungskavität und die Empfangskavität separiert, wodurch es ermöglicht wird, die Isolation zwischen Übertragung und Empfang zu verbessern.As in 5 (a) and (b), the transmission cavity and the receiving cavity are separated, thereby making it possible to improve the isolation between transmission and reception.

Zusätzlich werden eine Vielzahl von Kavitätsräumen basierend auf dem Layout (Gestaltung) des dielektrischen Substrats (individuell an Funktionsblöcken) bereitgestellt, wodurch es ermöglicht wird, eine Isolation zwischen verschiedenen elektronischen Schaltungen (Funktionsblöcken) zu verbessern, die auf dem dielektrischen Substrat oder im Hinblick den externen Raum befestigt sind (um die Kopplung zu reduzieren).In addition, a plurality of cavity spaces are provided based on the layout (design) of the dielectric substrate (individually on functional blocks), thereby making it possible to improve isolation between various electronic circuits (functional blocks) formed on the dielectric substrate or with respect to the external ones Space are attached (to reduce the coupling).

Weiterhin kann die Wand, die gebildet wird, um eine Isolation zwischen Kavitäten herzustellen (das heißt die Wand senkrecht zu dem dielektrischen Substrat 1, um jede Kavität zu bilden) als Rippenstruktur verwendet werden, die zum Verbessern einer Steifheit des Leiterbauteils 11 und zum Reduzieren einer Verzerrungsgröße fungiert.Furthermore, the wall formed to provide isolation between cavities (that is, the wall perpendicular to the dielectric substrate 1 to form each cavity) can be used as a rib structure, which improves the rigidity of the conductor component 11 and to reduce a distortion quantity.

Es wird bevorzugt, dass das Leiterbauteil 11, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung oder eine Kavitätsstruktur gebildet ist, hergestellt wird durch Schrauben oder Diffusionsschweßen von laminierten Metallplatten, die durch Ätzen, Beschichten oder Pressen gebildet wurden. Um den Abschnitt einer Lücke zu minimieren (d. h. die Lücke 150, die zwischen dem leitenden Bauteil 11 und dem dielektrischen Substrat produziert wird), die die Antennenleistung verschlechtert, ist es jedoch bevorzugt, dass das leitende Bauteil 11 gebildet wird durch Spritzgießen oder Druckgießen mit Metallen.It is preferred that the conductor component 11 in which a waveguide slot antenna arrangement or a cavity structure is formed, is produced by screwing or diffusion-sealing laminated metal plates formed by etching, coating or pressing. To minimize the section of a gap (ie the gap 150 between the conductive component 11 and the dielectric substrate is produced) which deteriorates the antenna performance, however, it is preferable that the conductive member 11 is formed by injection molding or die casting with metals.

Weiterhin können die Schritte zum Formen des Leiterbauteils 11 durch Harzgießen und Beschichten dessen Oberfläche unter Verwendung eines leitenden Materials oder Anwenden einer leitenden Beschichtung angepasst werden, um feinere Antennenstrukturen herzustellen.Furthermore, the steps for forming the conductor component 11 by resin casting and coating, the surface thereof can be adjusted using a conductive material or applying a conductive coating to produce finer antenna structures.

Nun werden wesentliche Punkte der Anordnung und Vorteile des substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.Now, essential points of the arrangement and advantages of the substrate-integrated antenna module according to the first embodiment will be described.

In der ersten Ausführungsform ist als Erstes die Antenne eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung, in der, erlaubend einen Strahlungsslot, der von einer Wellenleiterleitung angeregt (versorgt) wird, die Strahlungsslot in einem Array angeordnet sind, wodurch Strahlungs-Charakteristiken nötig für die Antenne erreicht werden.In the first embodiment, first, the antenna is a waveguide slot antenna arrangement in which, allowing a radiation slot excited by a waveguide line, the radiation slots are arrayed, thereby achieving radiation characteristics necessary for the antenna become.

Weiterhin wird die Wellenform-Slot-Antennenanordnung gebildet durch Verwenden von einzelnen oder mehreren Leiterbauteilen als Konstruktionsbauteilen oder eines Teils des Leiters eines dielektrischen Substrats als ein Bauteil verschieden von dem Leiterbauteil.Furthermore, the waveform slot antenna assembly is formed by using one or more conductor members as structural members or a part of the conductor of a dielectric substrate as a member different from the conductor member.

Deshalb umfasst die Zuführungsleitung (Substratleitung) zu der Antenne eine Wellenleiterleitung, die abgeschirmt wird durch einen Leiter (im Wesentlichen gebildet aus einem Leiterbauteil, enthält jedoch einen Substratoberschichtleiter), was zu keiner Strahlung in den Raum führt. Deshalb werden solche unnötigen Strahlungen, die ursprünglich nötige Strahlungsmuster von der Antenne stören, theoretisch nicht erzeugt.Therefore, the feed line (substrate line) to the antenna includes a waveguide line that is shielded by a conductor (formed essentially of a conductor component, but includes a substrate overcoat conductor), which does not lead to radiation into the room. Therefore, such unnecessary radiations that disturb originally necessary radiation patterns from the antenna are theoretically not generated.

Weiterhin ist in der konventionellen Anordnung eine Vielzahl von Zuführungsleitungen (Substratleitung) zu einer Antenne nicht durch einen Leiter abgeschirmt, so dass es nötig ist, eine Abschirmung durch eine Vielzahl von Abschirmungen bereitzustellen.Further, in the conventional arrangement, a plurality of supply lines (substrate line) to an antenna are not shielded by a conductor, so that it is necessary to provide shielding by a plurality of shields.

Abgesehen davon können die oben genannten einzelnen oder mehreren Leiterbauteile die gesamte Oberfläche eines dielektrischen Substrats, das die Bauteile aufnimmt, überdecken, und eine Hochfrequenzvorrichtung oder eine Substratleitung, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats angebracht ist, wird in dem Inneren einer Kavitätsstruktur aufgenommen, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des die Antenne bildenden Leiterbauteils und dem dielektrischen Substrat gebildet wird.Besides, the above-mentioned single or multiple conductor members may cover the entire surface of a dielectric substrate accommodating the components, and a high frequency device or a substrate line mounted on the upper layer of the dielectric substrate is accommodated in the interior of a cavity structure is formed by the space between the concave part of the antenna constituting conductor member and the dielectric substrate.

Dementsprechend zeigt das Leiterbauteil, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung gebildet wird, den gleichen Effekt wie ein Abschirmungsgehäuse (das heißt ein Abschirmungsbauteil), das konventionell auf das Substrat zum Zweck einer Unterdrückung unnötiger Strahlungen gesetzt wird. Deshalb werden unnötige Strahlungen von der Substratleitung oder der Hochfrequenzvorrichtungsverbindung unterdrückt.Accordingly, the conductor member in which a waveguide slot antenna assembly is formed has the same effect as a shield case (that is, a shielding member) conventionally set on the substrate for the purpose of suppressing unnecessary radiations. Therefore, unnecessary radiations from the substrate line or the high-frequency device connection are suppressed.

In dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der ersten Ausführungsform können die Substratleitung und die Hochfrequenzvorrichtung auf dem dielektrischen Substrat gepackt und integral abgeschirmt sein durch das Leiterbauteil, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung gebildet ist.In the substrate-integrated antenna module according to the first embodiment, the substrate line and the high frequency device may be packaged and integrally shielded on the dielectric substrate by the conductor member in which a waveguide slot antenna assembly is formed.

Ohne die vergrößerte Anzahl von Teilen, wie zum Beispiel einem Abschirmbauteil oder der komplizierten Form des Abschirmbauteils, was in höheren Kosten als konventionell resultiert, wird es folglich möglich, unnötige Abstrahlungen zu reduzieren, die ursprünglich nötige Antennenstrahlungsmuster stören.Without the increased number of parts, such as a Abschirmbauteil or complicated shape of the shielding member, resulting in higher cost than conventional, thus it becomes possible to reduce unnecessary radiations that disturb originally necessary antenna radiation patterns.

Da eine Funktion der Zuführungsleitung, die agiert zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Antenne, durch eine Wellenleiterleitung durchgeführt wird, die in dem Inneren des Leiterbauteils bereitgestellt wird, kann die Zuführungsleitung in die Nähe der Antenne gebracht werden. Ohne das Antennenmodul mit einem dielektrischen Substrat größer zu machen, wird es somit möglich, unnötige Abstrahlungen zu reduzieren, die ursprünglich nötige Antennenstrahlungsmuster stören.Since a function of the feed line acting to supply electric power to the antenna is performed by a waveguide line provided in the interior of the conductor member, the feed line can be brought close to the antenna. Thus, without making the antenna module larger with a dielectric substrate, it becomes possible to reduce unnecessary radiations that disturb originally necessary antenna radiation patterns.

Weiterhin werden andere elektrische Schaltungsteile, die auf dem dielektrischen Substrat befestigt sind, auch von dem Leiterbauteil abgedeckt, die eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bilden, wodurch es möglich wird, Rauschen, das von einem elektronischen Schaltungsteil ausgestrahlt wird, nicht nach außen abzustrahlen wie auch Rauschen von außerhalb nicht zu empfangen.Furthermore, other electrical circuit parts mounted on the dielectric substrate are also covered by the conductor member constituting a waveguide slot antenna arrangement, thereby making it possible not to radiate noise radiated from an electronic circuit part to the outside as well Noise from outside to receive.

Auf diese Weise kann das Leiterbauteil, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung gebildet ist, auch dazu gebracht werden, als Abschirmbauteil an dem elektronischen Schaltungsteil zu fungieren.In this way, the conductor member in which a waveguide-slot antenna assembly is formed can also be made to function as a shielding member on the electronic circuit part.

Gemäß der Anordnung dieser Ausführungsform können die meisten Zonen von Zuführungsleitungen, die zum Zuführen elektrischer Leistung zu einer Vielzahl von Antennen benötigt werden, durch die hohle Wellenleiterleitung ausgestaltet werden, die in dem Inneren des Leiterbauteils gebildet ist, wodurch es möglich wird, eine Übertragungsleistung mit weniger Verlust sicherzustellen wie auch die Leitungszone auf dem dielektrischen Substrat geeignet über einen dielektrischen Verlust zu minimieren.According to the arrangement of this embodiment, most zones of supply lines required for supplying electric power to a plurality of antennas can be configured by the hollow waveguide line formed in the interior of the conductor member, thereby making it possible to have a transmission power of less To ensure loss as well as to minimize the conduction zone on the dielectric substrate suitable over a dielectric loss.

Ohne ein teures Substrat mit niedrigem Verlust, der unterdrückt wird, um einen niedrigen elektrischen Dissipationsfaktor aufzuweisen, als ein dielektrisches Substrat zu verwenden, kann deshalb ein preiswertes dielektrisches Substrat, wie zum Beispiel ein Glasepoxyharzsubstrat, verwendet werden, wodurch es möglich wird, ein Antennenmodul mit niedrigen Kosten zu realisieren.Therefore, without an expensive low-loss substrate suppressed to have a low dissipation factor than a dielectric substrate, an inexpensive dielectric substrate such as a glass epoxy substrate can be used, thereby making it possible to provide an antenna module to realize low costs.

Wie oben beschrieben, ist das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß der ersten Ausführungsform ein Antennenmodul, das enthält: ein dielektrisches Substrat 1, auf dem eine Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20, eine Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und eine Substratverdrahtung 4 aufgebracht sind; und ein Leiterbauteil 11, in dem ein Zuführungswellenleiter 8 für eine Übertragungsantenne 60, die eine Übertragungswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, und eine Empfangsantenne 61, 62, die eine Empfangswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, gebildet ist und die eine Abschirmungsfunktion besitzt, um die gesamte Oberfläche des genannten dielektrischen Substrats 1 zu überdecken, integral ausgebildet sind;As described above, the substrate-integrated antenna module according to the first embodiment is an antenna module including: a dielectric substrate 1 on which a transmission radio frequency device 20 , a reception radio frequency device 21 and a substrate wiring 4 are applied; and a conductor component 11 in which a feed waveguide 8th for a transmission antenna 60 , which is a transmission waveguide-slot antenna array, and a reception antenna 61 . 62 which is a receive waveguide slot antenna array, and which has a shielding function, around the entire surface of said dielectric substrate 1 to cover, are integrally formed;

Das substrat-integrierte Antennenmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Leiterbauteil 11 ausgestattet ist mit einer Übertragungskavität (Übertragungshohlraum) 90, gebildet durch einen Raum, der die auf dem dielektrischen Substrat gebildete Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die mit dieser Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 verbundene Substratleitung 4 überdeckt, und einer Empfangskavität (Empfangshohlraum) 90, gebildet durch einen Raum, der die auf dem genannten dielektrischen Substrat gebildete Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und die mit dieser Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 verbundene Substratleitung 4 überdeckt.The substrate-integrated antenna module is characterized in that the said conductor component 11 equipped with a transmission cavity (transmission cavity) 90 formed by a space forming the high-frequency transmission device formed on the dielectric substrate 20 and with this high frequency transmission device 20 connected substrate line 4 covered, and a receiving cavity (receiving cavity) 90 formed by a space forming the reception RF device formed on said dielectric substrate 21 and with this receiving radio frequency device 21 connected substrate line 4 covered.

Weiterhin ist das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet mit einer Übertragungsmoduswandlungsschaltung 10, die agiert zum Wandeln eines Übertragungsmodus einer elektromagnetischen Welle, die über die Substratleitung 4 überträgt, in einen Übertragungsmodus einer elektromagnetischen Welle zum Übertragen in dem Zuführungswellenleiter, und die Übertragungsmoduswandlungsschaltung 10 ist ausgestattet mit einer Kanalstruktur, die in dem Leiterbauteil 11 gebildet ist, und einem Leitermuster der Substratverdrahtung 4, die auf dem dielektrischen Substrat gebildet ist.Furthermore, the substrate-integrated antenna module according to this embodiment is equipped with a transmission mode conversion circuit 10 acting to convert a transmission mode of an electromagnetic wave transmitted through the substrate line 4 transmits, in a transmission mode of an electromagnetic wave for transmission in the feed waveguide, and the transmission mode conversion circuit 10 is equipped with a channel structure in the conductor component 11 is formed, and a conductor pattern of the substrate wiring 4 formed on the dielectric substrate.

Abgesehen davon, ist das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform mit einer Kavität verschieden von der Übertragungskavität 90 und der Empfangskavität 91 ausgestattet, wobei die Kavität durch einen Raum gebildet wird, der ein elektrisches Schaltungselement 30 verschieden von einer Hochfrequenzvorrichtung überdeckt.Apart from that, the substrate-integrated antenna module according to this embodiment with a cavity different from the Übertragungsungskavität 90 and the reception cavity 91 equipped, wherein the cavity is formed by a space which is an electrical circuit element 30 differently covered by a high-frequency device.

Weiterhin ist in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil 11 ein einzelnes Leiterbauteil und der Zuführungswellenleiter 8, der eine Wellenleiterleitung ist, die eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bildet, wird durch eine Kanalstruktur gebildet, die in dem Leiterbauteil 11 und einem Leitermuster des dielektrischen Substrats bereitgestellt wird.Furthermore, in the substrate-integrated antenna module according to this embodiment, the conductor member is 11 a single conductor member and the feed waveguide 8th which is a waveguide line forming a waveguide slot antenna assembly is formed by a channel structure formed in the conductor member 11 and a conductor pattern of the dielectric substrate.

Zusätzlich sind in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform die Übertragungskavität 90 und die Empfangskavität 91 unabhängig separat voneinander ausgebildet.In addition, in the substrate-integrated antenna module according to this embodiment, the transmission cavity is 90 and the reception cavity 91 independently formed separately.

Weiterhin ist in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil eines, in dem die Oberfläche eines gegossenen Bauteils unter Verwendung eines Harzes durch Beschichten mit einem leitenden Material verarbeitet wird oder mit einer leitenden Beschichtung ausgestattet wird. Further, in the substrate-integrated antenna module according to this embodiment, the conductor member is one in which the surface of a molded component is processed by using a resin by coating with a conductive material or provided with a conductive coating.

Weiterhin ist in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil gebildet durch Spritzgießen oder Druckgießen eines Metalls.Furthermore, in the substrate-integrated antenna module according to this embodiment, the conductor member is formed by injection molding or die-casting a metal.

Zusätzlich wird in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil gebildet durch Schrauben oder Diffusionsschweißen des Laminats von Metallplatten, die gebildet wurden durch Ätzen, Beschichten oder Pressen.In addition, in the substrate-integrated antenna module according to this embodiment, the conductor member is formed by screwing or diffusion-welding the laminate of metal plates formed by etching, coating or pressing.

Ausführungsform 2Embodiment 2

6(a) und (b) sind Ansichten zum Erklären der Struktur einer Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung eines substrat-integrierten Antennenmoduls in einer zweiten Ausführungsform. 6 (a) and (b) are views for explaining the structure of a waveguide-slot antenna device of a substrate-integrated antenna module in a second embodiment.

Weiterhin zeigt 6(a) eine Querschnittsstruktur des Zuführungswellenleiters und 6(b) zeigt einen Querschnitt der Zuführungsstruktur von einer Übertragungshochfrequenzvorrichtung zu einer Übertragungsantenne.Further shows 6 (a) a cross-sectional structure of the feed waveguide and 6 (b) shows a cross section of the feed structure from a high frequency transmission device to a transmission antenna.

Wie in 6(a) dargestellt, enthält die Querschnittsstruktur des Zuführungswellenleiters 8 in der zweiten Ausführungsform ein erstes Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und ein zweites Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200, und das dielektrische Substrat 1. Der Zuführungswellenleiter 8 wird dadurch gebildet, dass er im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts durch das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 geteilt wird.As in 6 (a) shown, contains the cross-sectional structure of the feed waveguide 8th in the second embodiment, a first conductor member (upper member) 100 and a second conductor component (lower component) 200 , and the dielectric substrate 1 , The feed waveguide 8th is formed by being substantially at the central portion of the waveguide cross section through the first conductor member (upper member) 100 and the second conductor component (lower component) 200 is shared.

Da kein elektrischer Strom in dem zentralen Abschnitt auf der breiten Wand des Wellenleiters im Wesentlichen geführt wird, an dem Abstand (Lücke) 160, die gebildet wird durch die Teilung zwischen dem ersten Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und dem zweiten Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200, wird in dieser Anordnung eine Verteilung des elektrischen Stroms, der auf der inneren Wand des Wellenleiters zu führen ist, nicht geteilt. Folglich werden die Charakteristik des Wellenleiters nicht signifikant verschlechtert.Since no electric current is substantially guided in the central portion on the wide wall of the waveguide, at the distance (gap) 160 which is formed by the division between the first conductor component (upper component) 100 and the second conductor component (lower component) 200 In this arrangement, a distribution of the electric current to be conducted on the inner wall of the waveguide is not shared. As a result, the characteristic of the waveguide is not significantly deteriorated.

Da die Lücke 150 zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Bauteil 1 völlig irrelevant hinsichtlich der Struktur des Zuführungswellenleiters 8 ist, werden zusätzlich keine Charakteristiken trotz der Anwesenheit der Lücke 150 verschlechtert.Because the gap 150 between the conductor component 11 and the dielectric member 1 completely irrelevant to the structure of the feed waveguide 8th In addition, there are no characteristics despite the presence of the gap 150 deteriorated.

Es werden jedoch Reflektionen verursacht, in dem Fall einer Anwesenheit eines Anpassungsbauteils oder einer gekrümmten Wellenleiterschaltung in dem Zuführungswellenleiter 8, und es kann auch ein elektrischer Strom im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt auf der breiten Wand des Wellenleiters geführt werden. Als Ergebnis, sogar wenn der zentrale Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts in die geteilte Struktur eingebracht wird, gibt es einige Fälle, in denen eine verschlechterte Leistung aufgrund der Lücke 160 nicht verhindert werden kann.However, reflections are caused in the case of a presence of a matching member or a curved waveguide circuit in the feeding waveguide 8th and an electric current may also be conducted substantially at the central portion on the wide wall of the waveguide. As a result, even if the central portion of the waveguide cross section is introduced into the divided structure, there are some cases in which degraded performance due to the gap 160 can not be prevented.

In solch einem Fall, in der zweiten Ausführungsform, um eine Leistungsverschlechterung einer Antenne aufgrund der Anwesenheit der Lücke 160 an der oben genannten geteilten Fläche zu unterdrücken, wie in 6(a) dargestellt, auf beiden Seiten des in dem Leiterbauteil 11 gebildeten Wellenleiterkanals, wird eine Nut 12 bereitgestellt, die eine Tiefe von nicht weniger als ungefähr 1/2 freie Raumwellenlänge in der Position ungefähr 1/2 freie Raumwellenlängen entfernt von dem offenen Ende des Wellenleiterkanals aufweist. Auf diese Weise kann eine Leistungsverschlechterung der Antenne aufgrund der Anwesenheit der oben genannten Lücke in gewissem Ausmaß unterdrückt werden.In such a case, in the second embodiment, a performance degradation of an antenna due to the presence of the gap 160 to suppress at the above divided area, as in 6 (a) shown on both sides of the in the conductor component 11 formed waveguide channel, a groove 12 which has a depth of not less than about 1/2 free space wavelength in the position about 1/2 free space wavelengths away from the open end of the waveguide channel. In this way, a performance deterioration of the antenna due to the presence of the above-mentioned gap can be suppressed to some extent.

In dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Querschnittsansicht in 6(b) dargestellt, die den Zuführungspfad von der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 zu der Übertragungsantenne 60 zeigt.In the substrate-integrated antenna module according to the second embodiment, a cross-sectional view in FIG 6 (b) illustrating the feed path from the transmission RF device 20 to the transmission antenna 60 shows.

Mit Bezug auf 6(b) wird die Beschreibung unter Verwendung der Übertragungsantenne 60 als ein Beispiel durchgeführt. Wie in 6(b) dargestellt, werden Hochfrequenzsignale, die von der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 ausgegeben wurden, über die Substratleitung 4 übertragen, um in den Übertragungsmodus von zu übertragenden elektromagnetischen Wellen in dem Wellenleitermodus an der Moduswandlungsschaltung 10 umgewandelt zu werden, und danach an die Übertragungsantenne 60 über eine Vielzahl von gekrümmten Schaltungen 70 geliefert zu werden.Regarding 6 (b) The description will be made using the transmission antenna 60 as an example. As in 6 (b) shown, are high frequency signals transmitted by the transmission radio frequency device 20 were output, via the substrate line 4 to transmit in the transmission mode of electromagnetic waves to be transmitted in the waveguide mode at the mode conversion circuit 10 and then to the transmitting antenna 60 over a variety of curved circuits 70 to be delivered.

Wie in 6(b) dargestellt, da der Zuführungswellenleiter im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts durch das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil (100) und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 geteilt wird, gibt es keine signifikante Verschlechterung von Charakteristiken aus den oben genannten Gründen.As in 6 (b) because the feed waveguide is substantially at the central portion of the waveguide cross section through the first conductor member (upper component ( 100 ) and the second conductor component (lower component) 200 is shared, there is no significant deterioration of characteristics for the reasons mentioned above.

Ein Teil der Moduswandlungsschaltung 10 und der Wellenformkrümmungsschaltung 70 wird jedoch in die geteilte Struktur an dem Wellenformquerschnittsende eingebracht und aufgrund der Lücke 150 an dem Wellenformquerschnittsende wird die Leistung des Zuführungswellenleiters 8 und der Moduswandlungsschaltung 10 signifikant reduziert.Part of the mode conversion circuit 10 and the waveform curving circuit 70 However, in the split structure on the Waveform cross-section end introduced and due to the gap 150 at the waveform cross-section end becomes the power of the feed waveguide 8th and the mode conversion circuit 10 significantly reduced.

Deshalb wird es nötig, leitende Mittel zu nehmen unter Verwendung anderer leitender Bauteile gegen die Lücke 150 an dem Wellenleiterquerschnittsende oder Mittel gegen die Lücke unter Verwendung der Nut 12 zu ergreifen, wie in 3(b), 6(a).Therefore, it becomes necessary to take conductive means using other conductive components against the gap 150 at the waveguide cross-section end or means against the gap using the groove 12 to take as in 3 (b) . 6 (a) ,

Weiterhin, wie in 6(b) gezeigt, ist es wünschenswert, das Minimum der Pfadlänge der Moduswandlungsschaltung 10 und der Krümmungsschaltung 70 zu verkleinern, die in einer geteilten Struktur an dem Wellenleiterquerschnittsende sind, und dass der Pfad zwischen einer Antenne und einer Hochfrequenzvorrichtung verdrahtet wird durch den Zuführungswellenleiter 8, der im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt in dem Wellenformquerschnitt höchstens geteilt ist.Continue, as in 6 (b) As shown, it is desirable to set the minimum of the path length of the mode conversion circuit 10 and the curvature circuit 70 which are in a divided structure at the waveguide cross-section end, and that the path between an antenna and a high frequency device is wired through the feed waveguide 8th which is at most substantially divided at the central portion in the waveform cross section.

Die Struktur des substrat-integrierten Antennenmoduls in der zweiten Ausführungsform ist in 7 dargestellt.The structure of the substrate-integrated antenna module in the second embodiment is shown in FIG 7 shown.

Wie in 7 dargestellt, enthält das Antennenmodul das dielektrische Substrat 1, das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200.As in 7 As shown, the antenna module includes the dielectric substrate 1 , the first conductor component (upper component) 100 and the second conductor component (lower component) 200 ,

Zusätzlich sind die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats befestigt sind, im Inneren der Übertragungskavität 90 bzw. der Empfangskavität 91 untergebracht, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des zweiten Leiterbauteils (unteres Bauteil) 200 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet werden.In addition, the high frequency transmission device 20 and the reception radio frequency device 21 which are mounted on the top layer of the dielectric substrate, inside the transfer cavity 90 or the receiving cavity 91 accommodated by the space between the concave portion of the second conductor component (lower component) 200 and the dielectric substrate 1 be formed.

Da unnötige Strahlungskomponenten von der Verbindung der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und der Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und von der Substratleitung 4, die im Inneren der Kavität befestigt sind, von dem zweiten Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 und dem ersten Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 abgeschirmt werden, werden keine unnötigen Strahlungskomponenten nach außen abgestrahlt.As unnecessary radiation components from the connection of the transfer radio frequency device 20 and the receiving radio frequency device 21 and from the substrate line 4 , which are fixed inside the cavity, from the second conductor component (lower component) 200 and the first conductor component (upper component) 100 shielded, no unnecessary radiation components are emitted to the outside.

Somit interferieren ursprünglich nötige Strahlungskomponenten von dem Strahlungsslot nicht mit den oben genannten unnötigen Strahlungskomponenten und als Ergebnis können gewünschte Strahlungs-Charakteristiken beibehalten werden.Thus, originally necessary radiation components from the radiation slot do not interfere with the above-mentioned unnecessary radiation components, and as a result, desired radiation characteristics can be maintained.

Weiterhin, wie oben beschrieben, da der Zuführungswellenleiter 8 im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts durch das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 geteilt wird, gibt es keine signifikante Verschlechterung in Charakteristiken des Zuführungswellenleiters 8 aufgrund der Anwesenheit der Lücke 160.Furthermore, as described above, since the feed waveguide 8th substantially at the central portion of the waveguide cross-section through the first conductor member (upper member) 100 and the second conductor component (lower component) 200 is divided, there is no significant deterioration in characteristics of the feed waveguide 8th due to the presence of the gap 160 ,

Obwohl die Anzahl von Teilen verglichen mit der ersten Ausführungsform in der Anordnung des substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform vergrößert ist, ist es somit möglich, ein Antennenmodul zu erhalten, das robuste Charakteristiken hinsichtlich der Lücke aufweist.Thus, although the number of parts is increased as compared with the first embodiment in the arrangement of the substrate-integrated antenna module according to the second embodiment, it is possible to obtain an antenna module having robust characteristics regarding the gap.

Das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß der zweiten Ausführungsform ist das gleiche wie in der vorangehenden ersten Ausführungsform hinsichtlich grundlegender Merkmale und Vorteile und unterscheidet sich nur hinsichtlich zweier Leiterbauteile, wodurch die geteilte Struktur des Zuführungswellenleiters geändert wird.The substrate-integrated antenna module according to the second embodiment is the same as in the previous first embodiment in terms of basic features and advantages and differs only in terms of two conductor members, whereby the divided structure of the feed waveguide is changed.

Folglich können Merkmale und Vorteile, die im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden, auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt werden.Thus, features and advantages described with respect to the first embodiment can be performed in the same manner as in the first embodiment.

Wie soweit beschrieben, in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der zweiten Ausführungsform, enthält das Leiterbauteil wenigstens zwei Leiterbauteile 100 und 200, die eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bildende Wellenleiterleitung, durch eine Kanalstruktur wird gebildet, die so hergestellt wird, dass die zwei Leiterbauteile 100 und 200 einander gegenüberstehen, und die geteilte Fläche der Wellenleiterleitung, die von den zwei Leiterbauteilen geteilt wird (d. h. eine Lücke 160 zwischen den oberen und unteren Bauteilen eines Leiterbauteils), wird in eine geteilte Struktur im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Querschnitts der Wellenleiterleitung eingebracht.As described so far, in the substrate-integrated antenna module according to the second embodiment, the conductor member includes at least two conductor members 100 and 200 , the waveguide line forming a waveguide slot antenna array, is formed by a channel structure made such that the two conductor components 100 and 200 face each other, and the divided surface of the waveguide line shared by the two conductor members (ie, a gap 160 between the upper and lower components of a conductor member) is inserted into a divided structure substantially at the central portion of the cross section of the waveguide line.

Entsprechend ist es gemäß der Anordnung des substrat-integrierten Antennenmoduls der zweiten Ausführungsform möglich, ein Antennenmodul zu erhalten, das robuste Charakteristiken hinsichtlich einer Lücke aufweist, obwohl die Anzahl von Teilen verglichen mit der ersten Ausführungsform vergrößert wird.Accordingly, according to the arrangement of the substrate-integrated antenna module of the second embodiment, it is possible to obtain an antenna module having robust characteristics with respect to a gap, although the number of parts is increased as compared with the first embodiment.

Weiterhin können verschiedene Ausführungsformen kombiniert werden oder Ausführungsformen können modifiziert werden oder weggelassen werden, wie es nötig erscheint, im Schutzbereich dieser Erfindung.Furthermore, various embodiments may be combined or embodiments may be modified or omitted as deemed necessary within the scope of this invention.

Während die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sollte verstanden werden, dass diese Offenbarung nur zum Zweck der Darstellung sind und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne sich vom Schutzbereich der Erfindung zu entfernen, wie er in den angefügten Ansprüchen dargestellt ist.While the present preferred embodiments of the present invention have been shown and described, it should be understood that: that this disclosure is for the purpose of illustration only and that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 167812/1996 [0009, 0010, 0012]

Claims

A substrate-integrated antenna module comprising: a dielectric substrate ( 1 ) on which a transmission radio frequency device ( 20 ), a receiving radio frequency device ( 21 ) and a substrate wiring ( 4 ) are attached; and a conductor component ( 11 ), in which a feed waveguide ( 8th ) for a transmission antenna ( 60 ), which is a transmission waveguide slot antenna arrangement, and a reception antenna ( 61 . 62 ), which is a receiving waveguide slot antenna array, and which has a shielding function to cover the entire surface of the dielectric substrate (FIG. 1 ), wherein the dielectric substrate ( 1 ) and a conductor component ( 11 ) are integrally formed; wherein the substrate-integrated antenna module is characterized in that the conductor component ( 11 ) is equipped with a transmission cavity ( 90 ) formed by a space that forms the high-frequency transmission device (FIG. 2) formed on the dielectric substrate (FIG. 20 ) and those with the transfer radio frequency device ( 20 ) Substrate line to be connected ( 4 ) and a receiving cavity ( 91 ) formed by a space corresponding to that on the dielectric substrate ( 1 ) formed radio frequency device ( 21 ) and with the receiving radio frequency device ( 21 ) Substrate line to be connected ( 4 ) covered.

Substrate-integrated antenna module according to claim 1, characterized in that a transmission mode conversion circuit ( 10 ) is provided, which functions to convert a transmission mode of an electromagnetic wave for transmission via the substrate line (FIG. 4 ) into a transmission mode of an electromagnetic wave for transmission to the feed waveguide, and the transmission mode conversion circuit (FIG. 10 ) one in the conductor component ( 11 ) and a conductor pattern of the substrate wiring formed on the dielectric substrate (FIG. 4 ) contains.

Substrate-integrated antenna module according to claim 1 or 2, characterized in that one of the Übertragungsungskavität ( 90 ) and the receiving cavity ( 91 ), wherein the cavity is formed by a space which comprises an electrical switching element other than a high-frequency device ( 30 ) covered.

Substrate-integrated antenna module according to claim 1 or 2, characterized in that the conductor component ( 11 ) is a single conductor component, and the feed waveguide ( 8th ), which is a waveguide line constituting a waveguide slot antenna array, is constituted by a channel structure provided in the conductor member (FIG. 11 ), and a conductor pattern of the dielectric substrate (FIG. 1 ).

Substrate-integrated antenna module according to claim 1 or 2, characterized in that the conductor component at least two conductor components ( 100 . 200 ), the waveguide line forming a waveguide slot antenna arrangement is formed by a channel structure which is produced so that the two conductor components ( 100 . 200 ), and the divided surface of the waveguide line divided by the two conductor members is inserted into a divided structure substantially at the central portion in the cross section of the waveguide line.

Substrate-integrated antenna module according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the transmission cavity ( 90 ) and the receiving cavity ( 91 ) are formed independently of each other separately.

Substrate-integrated antenna module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the conductor component ( 11 ) is one in which a surface of a molded component is processed by using a resin by coating with a conductive material or a conductive coating.

Substrate-integrated antenna module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the conductor component ( 11 ) is formed by injection molding or die casting of a metal.

Substrate-integrated antenna module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the conductor component ( 11 ) is formed by screwing or diffusion bonding a laminate of metal plates formed by etching, coating or pressing.