DE4244971C2

DE4244971C2 - Integrated laminated microwave circuit for motor vehicle communication system

Info

Publication number: DE4244971C2
Application number: DE4244971A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Araki; Akira Endo
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2012-12-25

Abstract

An integrated layered microwave circuit has a substrate (16) that consists of three dielectric layers (4,6,14) and four conducting layers (1,3,12,17) that alternate. An antenna stage (21) is formed on one side and this has emitters coupled to a phase shift circuit with an input. On the other side, the communication stage (27) is formed with having transmitter and receiver units connected to an oscillator and interface circuit module. Through hole paths (13a,2z,5a) connect the circuits.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Mikrowel lenschaltung, die in mobilen Funkverkehrssystemen verwendet wird, die eine HF-Schwingung eines Mikrowellenbandes einsetzt, wie z. B. ein Fahrzeuginformations- und -kommunikationssystem (VICS), die insbeson dere als integrierte Mikrowellenschaltung einfach miniaturisierbar und geringer im Signalverlust ist.The present invention relates to an integrated microwave circuit used in mobile radio communication systems that uses an RF vibration of a microwave band, such as. B. a Vehicle information and communication system (VICS), in particular easily miniaturized as an integrated microwave circuit and less signal loss.

In dem VICS empfängt eine Fahrzeugantenne verschiedene Informationen, wie z. B. einen Ort eines Fahrzeugs oder einen Straßenzustand, wie z. B. Stau, die von einer terrestrischen Station, wie z. B. einer an einer Straße vorgesehenen Funkstation, und verschiedene Vorrichtungen, die an dem Fahrzeug montiert sind, werden auf der Grundlage der empfangenen Infor mationen gesteuert. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, das VICS so anzuordnen, daß die Fahrzeugantenne Informationen von den verschiedenen Vorrichtungen, die an dem Fahrzeug montiert sind, an eine externe Station zu übertragen, wie z. B. der Erdstation oder einem Fahrzeug. Das so aufge baute VICS ist zu praktischer Verwendung gebracht worden als ein Beispiel eines mobilen Funkverkehrssystems, das eine HF-Schwingung eines Mikro wellenbandes einsetzt. Im besonderen ist es ein wichtiges zu lösendes Problem gewesen, eine Funkverkehrsende-Einrichtung für eine mobile Station zu miniaturisieren und deren Gewicht zu reduzieren, die in einem bewegli chen Körper (Mobilstation) oder Fahrzeug montiert ist, und ein durch die Fahrzeugantenne empfangenes Signal verarbeitet.In the VICS, a vehicle antenna receives various information, such as B. a location of a vehicle or a road condition, such as. B. Traffic jam caused by a terrestrial station, e.g. B. one on a street provided radio station, and various devices connected to the Vehicle are assembled based on the information received mations controlled. It has also been proposed that VICS do so arrange that the vehicle antenna information from the different Devices mounted on the vehicle to an external station to transfer such. B. the earth station or a vehicle. The so up Built VICS has been put to practical use as an example of a mobile radio communication system that emits an RF vibration of a micro wave band. In particular, it is an important one to be solved Problem was a radio communication end device for a mobile station to miniaturize and reduce their weight, which in a moveable Chen body (mobile station) or vehicle is mounted, and one by the Vehicle antenna received signal processed.

In einer herkömmlichen Schaltungsanordnung, die als Funkverkehrsendeinrich tung für die mobile Station des mobilen Funkverkehrssystems verwendet werden kann, sind ein Antennenteil und ein Kommunikationsteil zum Ver arbeiten eines Signals, das durch den Antennenteil empfangen wird, im allgemeinen getrennt bereitgestellt, um den Antennenteil in freier Weise zu positionieren. Das heißt, in den meisten Fällen sind der Antennenteil und der Kommunikationsteil an unterschiedlichen Orten angeordnet. Zum Beispiel sind in dem in JP-A-2-152304 offenbarten Stand der Technik eine Antenne für einen mobilen Funkverkehr und ein Kommunikationsteil an unterschiedli chen Orten angeordnet und durch ein Koaxialkabel miteinander verbunden.In a conventional circuit arrangement known as a radio traffic terminal used for the mobile station of the mobile radio communication system can be an antenna part and a communication part for ver operate a signal received by the antenna part in generally provided separately to free the antenna portion position. That is, in most cases the antenna part is and the communication part arranged in different places. For example are an antenna in the prior art disclosed in JP-A-2-152304 for mobile radio communication and a communication part to differ Chen locations arranged and connected to each other by a coaxial cable.

Weiterhin sind verschiedene Schaltungen vorgeschlagen worden, wobei in jeder eine Antenne für einen mobilen Funkverkehr zum Empfangen einer HF-Schwingung eines Mikrowellenbandes aus einer Mikrostreifenleitung aufgebaut ist und mit einem Kommunikationsteil zum Verarbeiten des emp fangenen Signals integriert ist. Eine ist eine Schaltung, in der ein Antennen teil und eine integrierte Schaltung, die einen Kommunikationsteil darstellt, getrennt hergestellt und dann wie in JP-A-63-316905 beschrieben integriert. Eine weitere ist eine Schaltung, in der eine aus einer Mikrostreifenleitung zusammengesetzte Antenne und ein aus einer Halbleiterschaltung zusammen gesetzter Kommunikationsteil auf der gleichen Oberfläche eines Substrats gebildet, wie beschrieben in JP-A-1-112827. Auch in der DE 39 14 525 liegt die Beschaltung auf nur einer Seite eines Substrats. Dies wird sogar als besonders vorteilhaft bezeichnet. Various circuits have also been proposed, wherein in each an antenna for mobile radio communication to receive one RF oscillation of a microwave band from a microstrip line is set up and with a communication part to process the emp caught signal is integrated. One is a circuit in which an antenna part and an integrated circuit that represents a communication part, made separately and then integrated as described in JP-A-63-316905. Another is a circuit in which one consists of a microstrip line composite antenna and one composed of a semiconductor circuit set communication part on the same surface of a substrate formed as described in JP-A-1-112827. Also in DE 39 14 525 the wiring is on only one side of a substrate. It will referred to as particularly advantageous.

In der in JP-A-2-152304 beschriebenen Schaltung wird, da ein Koaxialkabel verwendet wird, um die Antenne für den Funkverkehr und den Kommunika tionsteil zu verbinden, ein Radiofrequenz-(RF)-Signal abgeschwächt, aufgrund eines Signalverlusts in dem Koaxialkabel, wodurch eine Effektivität des Kommunikationsteils sich verschlechtert.In the circuit described in JP-A-2-152304, there is a coaxial cable is used to the antenna for radio communications and communications tion part to connect, a radio frequency (RF) signal attenuated due to signal loss in the coaxial cable, thereby reducing the effectiveness of the Communication part deteriorates.

Weiterhin weist die in JP-A-63-316905 beschriebene Schaltung den Nachteil auf, daß, da das Material des Kommunikationsteils, d. h. Halbleitermaterial, verschieden ist vom Material des Antennenteils, d. h. leitfähiges Material, es in einem Integrationsvorgang von diesen erforderlich ist, eine leitfähige Schicht an der rückseitigen Oberfläche des Kommunikationsteils bereitzustel len und ein haftendes Lötmittel einzusetzen, wodurch ein Zusammenbauvor gang der Schaltung verkompliziert wird.Furthermore, the circuit described in JP-A-63-316905 has the disadvantage on that, since the material of the communication part, i.e. H. Semiconductor material, is different from the material of the antenna part, d. H. conductive material, it in an integration process of these, a conductive one is required To provide layer on the back surface of the communication part len and use an adhesive solder, whereby an assembly gear of the circuit is complicated.

Die in JP-A-1-112827 beschriebene Schaltung ist vorteilhaft darin, daß Signalverlust eines RF-Signals herabgesetzt werden kann und die Schaltung miniaturisiert wird und leichtgewichtig ausgeführt werden kann, da der Antennen- und der Kommunikationsteil einstückig ausgebildet sind. Jedoch weist diese Schaltung den Nachteil auf, daß, da sowohl der Antennen- als auch der Kommunikationsteil auf der gleichen Oberfläche angeordnet sind, eine HF-Schwingung mit der gleichen Frequenz von jener der Antenne von dem Kommunikationsteil übertragen wird und eine von der Antenne über tragene HF-Schwingung stört, so daß diese Schaltung nicht auf eine ange wendet werden kann, deren Kommunikationsteil eine modulierende Funktion aufweist.The circuit described in JP-A-1-112827 is advantageous in that Signal loss of an RF signal can be reduced and the circuit is miniaturized and can be made lightweight, since the Antenna and the communication part are integrally formed. However this circuit has the disadvantage that since both the antenna and the communication part is also arranged on the same surface, an RF oscillation with the same frequency as that of the antenna of the communication part is transmitted and one from the antenna carried RF vibration interferes, so that this circuit is not on a can be used, the communication part of a modulating function having.

Die DE 28 53 205 zeigt eine Mikrowellenschaltung, die unterhalb eines Mikrowellenleiters angeordnet ist. Sie ist dabei bezüglich des darin geführten elektrischen Feldes auszurichten, mit einseitiger Anordnung der Bauelemente. DE 28 53 205 shows a microwave circuit which is below a Microwave conductor is arranged. It is in relation to what is contained in it align electrical field, with one-sided arrangement of the components.

Mehrschichtige Mikrowellenschaltungen sind an sich bekannt, z. B. aus DE 38 38 486 und DE 38 43 787. Eine Anordnung der wesentlichen Bauele mente auf einander gegenüberliegenden Außen- oder Hauptoberflächen der jeweiligen Substrate geht jedoch aus diesen Literaturstellen nicht hervor.Multilayer microwave circuits are known per se, e.g. B. from DE 38 38 486 and DE 38 43 787. An arrangement of the essential components elements on opposite outer or main surfaces of the However, the respective substrates are not apparent from these references.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte integrierte Mikrowellenschal tung bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und für die Anwendung in einem Funkverkehrs-Endgerät für eine mobile Station eines mobilen Funkverkehrssystems besonders vorteilhaft ist und als integrier te Mikrowellenschaltung einen Antennenteil und einen Kommunikationsteil durch Verwenden eines herkömmlichen Herstellungs prozesses eines Schaltungssubstrats integrieren kann, die im Ausmaß und Gewicht gering ist, und die geringeren Signalverlust und höhere Effektivität aufweist.It is an object of the invention to provide an improved integrated microwave scarf Provide device that avoids the disadvantages of the prior art and for use in a radio communication terminal for a mobile Station of a mobile radio communication system is particularly advantageous and as integrier te microwave circuit an antenna part and one Communication part by using a conventional manufacturing process of a circuit substrate, the extent and Weight is light, and the lower signal loss and higher effectiveness having.

Diese Aufgabe wird durch eine integrierte Mikrowellenschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.An integrated microwave circuit with the Features of claim 1 solved.

Gemäß der so aufgebauten integrierten Mikrowellenschaltung der vorliegenden Erfindung sind, da der Antennenteil, der durch die Mikrostreifenleitung aus leitfähigem Material gebildet ist, und der Kommunikationsteil zur Steuerung einer HF-Schwingung, die von dem Antennenteil empfangen wird und/oder durch diesen übertragen wird, durch wenigstens zwei dielektrische Schichten geschichtet sind, der Antennenteil und der Kommunikationsteil integriert, so daß die Mikrowellenschaltung miniaturisiert und leichtgewichtig sein kann.According to the microwave integrated circuit of the present so constructed Invention are because of the antenna part made by the microstrip line conductive material is formed, and the communication part for control an RF oscillation received by the antenna part and / or transmitted through it, through at least two dielectric layers are layered, the antenna part and the communication part integrated, so that the microwave circuit can be miniaturized and lightweight.

Weiterhin, da wenigstens eine leitfähige Schicht zwischen den dielektrischen Schichten geschichtet ist, dient die leitfähige Schicht als eine Antenne zusammen mit der Mikrostreifenleitung. Weiterhin, da der Antennenteil und der Kommunikationsteil an gegenüberliegenden Hauptoberflächen der ge schichteten Schichten angeordnet sind, d. h. einem Substrat, schirmt die leitfähige Schicht eine HF-Schwingung ab, die von dem Kommunikationsteil übertragen wird und durch diesen empfangen wird, so daß die HF-Schwin gung davon abgehalten wird, als ein Rauschen in eine HF-Schwingung gemischt zu werden, die von dem Antennenteil übertragen wird, selbst wenn der Kommunikationsteil eine modulierende Funktion hat.Furthermore, since at least one conductive layer between the dielectric Layered layers, the conductive layer serves as an antenna together with the microstrip line. Furthermore, since the antenna part and the communication part on opposite main surfaces of the ge layered layers are arranged, d. H. a substrate, shields the conductive layer detects an RF vibration from the communication part is transmitted and received by this, so that the HF-Schwin is prevented from doing so as a noise in an RF oscillation to be mixed which is transmitted from the antenna part even if the communication part has a modulating function.

Vorzugsweise schließt die integrierte Mikrowellenschaltung weiterhin einen Zuführungsteil zum elektrischen Verbinden des Antennenteils und des Kom munikationsteils ein. Der Zuführungsteil schließt vorzugsweise Leiter ein, die durch Anwenden der Plattierungsmethode auf eine innere Oberfläche einer Bohrung der dielektrischen Schichten gebildet sind, was eine durchkontaktier te Bohrung bildet, die die dielektrischen Schichten zwischen dem Anten nenteil und dem Kommunikationsteil durchdringt. Die Bohrung und die Leiter bilden einen kürzesten elektrischen Pfad, der den Antennenteil und den Kommunikationsteil verbindet, wodurch Signalverlust dazwischen her abgesetzt werden kann. Vorzugsweise dient die leitfähige Schicht als eine Erdungsschicht, und Leiter sind durch Anwenden der Plattierungsmethode an einer inneren Oberfläche einer Bohrung der dielektrischen Schicht gebildet, was eine durchkontaktierte Bohrung bildet, die die dielektrische Schicht zwischen der Erdungsschicht und dem Kommunikationsteil durchdringt, wobei die Erdungsschicht und der Kommunikationsteil durch die Leiter elektrisch verbunden sind.Preferably, the integrated microwave circuit further includes one Feeder part for the electrical connection of the antenna part and the comm communication part. The feed portion preferably includes conductors that by applying the plating method to an inner surface of a Bore of the dielectric layers are formed, which is a plated through hole te hole that forms the dielectric layers between the antenna part and penetrates the communication part. The hole and the Conductors form a shortest electrical path, which is the antenna part and connects the communication part, causing signal loss in between can be discontinued. The conductive layer preferably serves as one Ground layer, and conductors are on by applying the plating method an inner surface of a bore of the dielectric layer is formed, which forms a plated-through hole that forms the dielectric layer penetrates between the ground layer and the communication part, whereby the ground layer and the communication part through the conductors electrical are connected.

Vorzugsweise dient die leitfähige Schicht als eine Stromversorgungsschicht, und Leiter sind durch Anwenden der Planierungsmethode an einer inneren Oberfläche einer Bohrung der dielektrischen Schicht gebildet, was eine durchkontaktierte Bohrung für eine Stromquelle bildet, die die dielektrische Schicht zwischen der Stromversorgungsschicht und dem Kommunikationsteil durchdringt, wobei die Stromversorgungsschicht und der Kommunikationsteil durch die Leiter elektrisch verbunden sind.The conductive layer preferably serves as a power supply layer, and ladder are by applying the planing method to an inner one Surface of a hole of the dielectric layer is formed, which is a plated through hole for a power source that forms the dielectric Layer between the power supply layer and the communication part penetrates, with the power supply layer and the communication part are electrically connected by the conductors.

Vorzugsweise schließt die integrierte Mikrowellenschaltung weiterhin eine weitere Abschlußschicht ein, wobei eine der leitenden Schichten als eine Erdungsschicht dient und die andere als eine Stromversorgungsschicht dient.Preferably, the microwave integrated circuit further includes one another termination layer, wherein one of the conductive layers as one Ground layer serves and the other serves as a power supply layer.

Vorzugsweise schließt der Antennenteil wenigstens einen Strahler zum Übertragen und/oder Empfangen einer HF-Schwingung und einen Phasen schieber ein, der zwischen dem Strahler und dem Zuführungsteil zum Ändern einer Phase der HF-Schwingung verbunden ist, die durch den Strahler übertragen und/oder empfangen wird. Eine Strahlungsrichtwirkung des Antennenteils kann durch Ändern einer Phase einer HF-Schwingung durch den Phasenschieber gesteuert werden.The antenna part preferably closes at least one radiator Transmitting and / or receiving an RF oscillation and a phase slide in between the radiator and the feed part to the Changing a phase of the RF oscillation that is connected by the Radiator is transmitted and / or received. A radiation directivity of the antenna part can be changed by changing a phase of an RF vibration controlled by the phase shifter.

Vorzugsweise ist der Phasenschieber durch die Mikrostreifenleitung aufge baut, und eine Länge der Mikrostreifenleitung ist abhängig von einer Stelle einer mobilen Station angepaßt, an der der Strahler montiert ist, so daß eine gewünschte Strahlungsrichtwirkung des Antennenteils erhalten wird. Da der Phasenschieber aus der Mikrostreifenleitung aufgebaut ist, können die Kon struktionen der Mikrowellenschaltung vereinfacht werden.The phase shifter is preferably opened by the microstrip line builds, and a length of the microstrip line depends on one place adapted to a mobile station on which the radiator is mounted so that a Desired radiation directivity of the antenna part is obtained. Since the Phase shifter is built up from the microstrip line, the Kon Structures of the microwave circuit can be simplified.

Die vorangegangenen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von illustrierenden Ausführungsformen davon offensichtlich, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um die gleichen oder ähnlichen Teile in den verschiedenen Ansich ten zu bezeichnen. In der Zeichnung zeigen: The previous and other tasks, characteristics and advantages of present invention will become apparent from the following detailed description of illustrative embodiments thereof with the accompanying drawings, in which like reference numerals are used be to the same or similar parts in the different view to designate. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer integrierten Mikrowel lenschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung; Fig. 1 is a schematic sectional view of an integrated microwave circuit according to a first embodiment of the present invention;

Fig. 2A eine schematische Grundrißansicht der integrierten Mikrowellen schaltung von Fig. 1, wobei die Konstruktion eines Antennen teils davon veranschaulicht ist; Fig. 2A is a schematic plan view of the microwave integrated circuit of Fig. 1, the construction of an antenna part thereof being illustrated;

Fig. 2B eine schematische Grundrißansicht der integrierten Mikrowellen schaltung von Fig. 1, wobei die Konstruktion eines Kommuni kationsteils davon veranschaulicht ist; Fig. 2B is a schematic plan view of the microwave integrated circuit of Fig. 1, illustrating the construction of a communication part thereof;

Fig. 3A ein funktionelles Blockdiagramm, das den Antennenteil der integrierten Mikrowellenschaltung von Fig. 1 veranschaulicht; FIG. 3A is a functional block diagram which illustrates the antenna of the microwave integrated circuit of Fig. 1;

Fig. 3B ein funktionelles Blockdiagramm, das den Kommunikationsteil der integrierten Mikrowellenschaltung von Fig. 1 veranschau licht; Fig. 3B is a functional block diagram light the communication part of the microwave integrated circuit of Figure 1 illustrates.

Fig. 4 ein schematisches Diagramm, das ein Kommunikationssystem veranschaulicht, das zwischen der integrierten Mikrowellen schaltung von Fig. 2A und 2B, einem Mikrocomputer, einem Navigator (zentralisiertes Steuersystem) und auf dem Fahrzeug montierten Bauelementen kommuniziert; Fig. 4 is a schematic diagram illustrating a communication system that communicates between the microwave integrated circuit of Figs. 2A and 2B, a microcomputer, a navigator (centralized control system), and components mounted on the vehicle;

Fig. 5 eine schematische Grundrißansicht, die ein weiteres Beispiel des Kommunikationsteils der integrierten Mikrowellenschaltung von Fig. 1 veranschaulicht, in der darauf ein Mikrocomputer gebildet ist; FIG. 5 is a schematic plan view illustrating another example of the communication part of the microwave integrated circuit of FIG. 1 in which a microcomputer is formed;

Fig. 6A ein schematisches Diagramm, das äußere Stellen einer Kraftfahrzeugkarosserie veranschaulicht, an denen die integrier te Mikrowellenschaltung der Ausführungsform montiert werden kann; Fig. 6A is a schematic diagram, the outer points of a motor vehicle body illustrated in which the INTEGRATED microwave circuit of the embodiment can be mounted;

Fig. 6B ein schematisches Diagramm, das innere Stellen einer Kraft fahrzeug-Karosserie veranschaulicht, an denen die integrierte Mikrowellenschaltung der Ausführungsform montiert werden kann; Fig. 6B is a schematic diagram showing the internal locations of a motor vehicle body illustrated in which the microwave integrated circuit of the embodiment can be mounted;

Fig. 7A bis 7H schematische Diagramme, die Strahlungsmuster der inte grierten Mikrowellenschaltung der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, die jeweils an den in Fig. 6A bzw. 6B gezeigten Abschnitten angeordnet ist; FIGS. 7A to 7H are schematic diagrams showing the radiation pattern of the inte grated microwave circuit of the present invention illustrating that is arranged at the in Figure 6A and 6B sections respectively.

Fig. 8A und 8B schematische Diagramme, die die Koordinatenachsen der Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltung der vor liegenden Erfindung gegenüber dem Kraftfahrzeug veranschauli chen; Figs. 8A and 8B, the veranschauli chen the coordinate axes of the radiation pattern of the microwave integrated circuit of the prior invention over the underlying motor vehicle schematic diagrams;

Fig. 9 eine schematische Grundrißansicht einer integrierten Mikro wellenschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform, die einen Antennenteil davon veranschaulicht; Fig. 9 is a schematic plan view of an integrated micro wave circuit according to a second embodiment, which illustrates an antenna portion thereof;

Fig. 10 eine schematische Grundrißansicht der integrierten Mikrowellen schaltung gemäß der zweiten Ausführungsform, die eine Kon struktion einer Erdungsschicht (leitfähige Schicht) davon ver anschaulicht; Fig. 10 is a schematic plan view of the microwave integrated circuit according to the second embodiment, which shows a con struction of an earth layer (conductive layer) thereof;

Fig. 11 eine schematische Grundrißansicht der integrierten Mikrowellen schaltung gemäß der zweiten Ausführungsform, die eine Kon struktion einer Stromversorgungsschicht (leitfähige Schicht) davon veranschaulicht; und Fig. 11 is a schematic plan view of the microwave integrated circuit according to the second embodiment, the constructive tion a Kon of a power supply layer (conductive layer) illustrates thereof; and

Fig. 12 eine schematische Grundrißansicht der integrierten Mikrowellen schaltung gemäß der zweiten Ausführungsform, die eine Kon struktion einer Kommunikationsschicht davon veranschaulicht. Fig. 12 is a schematic plan view of the microwave integrated circuit according to the second embodiment, which illustrates a construction of a communication layer thereof.

Eine integrierte Mikrowellenschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf Fig. 1 bis 5 beschrieben werden, wobei in diesem Fall die vorliegende Erfindung auf ein Funkver kehrs-Endgerät für eine mobile Station angewendet wird, das in dem VICS verwendet wird unter Ausnutzung einer Mikrowelle von z. B. nicht weniger als 1,0 GHz. A microwave integrated circuit according to the first embodiment of the present invention will now be described with reference to Figs. 1 to 5, in which case the present invention is applied to a radio traffic terminal for a mobile station used in the VICS under Use of a microwave from z. B. not less than 1.0 GHz.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer integrierten Mikrowellenschaltung gemäß der ersten Ausführungsform. Bezugnehmend auf Fig. 1 schließt eine integrierte Mikrowellenschaltung 40 der ersten Ausführungsform ein Substrat 16 ein, das aus drei dielektrischen Schichten 4, 6 und 14 und vier leitfähi gen Schichten, 1, 3, 12 und 17 aufgebaut ist, in dem die dielektrischen Schichten und die leitfähigen Schichten wechselweise angeordnet sind. Die leitfähige Schicht, die auf einer Oberfläche (Oberseite) des Substrats 16 angeordnet ist, bildet eine Mikrostreifenleitung 1, um damit einen Anten nenteil 21 darzustellen. Die leitfähige Schicht, die an der anderen Oberfläche (Unterseite) des Substrats 16 angeordnet ist, bildet ein Schaltungsmuster 17 mit einer Erdungsleitung 11 und einer Stromversorgungsleitung 15. Das Schaltungsmuster 17 stellt einen Kommunikationsteil 27 dar zusammen mit diskreten Elementen 7, 8, 9 und 10, die in dem Schaltungsmuster 17 eingebaut sind. Eine der zwei dazwischenliegenden leitfähigen Schichten des Substrats 16 bildet eine Erdungsschicht 3 und die andere davon bildet eine Stromversorgungsschicht 12. Fig. 1 shows a sectional view of a microwave integrated circuit according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, a microwave integrated circuit 40 of the first embodiment includes a substrate 16 made up of three dielectric layers 4 , 6 and 14 and four conductive layers 1 , 3 , 12 and 17 in which the dielectric layers and the conductive layers are arranged alternately. The conductive layer, which is arranged on a surface (upper side) of the substrate 16 , forms a microstrip line 1 to thereby represent an antenna part 21 . The conductive layer, which is arranged on the other surface (underside) of the substrate 16 , forms a circuit pattern 17 with a ground line 11 and a power supply line 15 . The circuit pattern 17 represents a communication part 27 together with discrete elements 7 , 8 , 9 and 10 , which are built into the circuit pattern 17 . One of the two intermediate conductive layers of the substrate 16 forms a ground layer 3 and the other one forms a power supply layer 12 .

In dem Substrat 16 ist eine durchkontaktierte Bohrung 2 gebildet, so daß die dielektrischen Schichten zwischen dem Antennenteil 21 und dem Kom munikationsteil 27 durchdrungen werden. Leiter 2a sind an der inneren Oberfläche der Bohrung der dielektrischen Schichten durch Anwenden der Plattierungsmethode gebildet, so daß der Antennenteil 21 und der Kom munikationsteil 27 durch die Leiter 2a elektrisch verbunden sind. Die Leiter 2a dienen dazu, um ein Signal zwischen dem Antennenteil 21, der die Mikrostreifenleitung 1 einschließt, und dem Kommunikationsteil 27, der das Schaltungsmuster 17 und die diskreten Elemente 7, 8, 9 und 10 einschließt, zu übertragen. Die durchkontaktierte Bohrung 2 bildet einen kürzesten Pfad zum Verbinden des Antennenteils 21 und des Kommunikationsteils 27, wo durch ein Signalverlust dazwischen verringert wird. In the substrate 16 , a plated-through hole 2 is formed, so that the dielectric layers between the antenna part 21 and the communication part 27 are penetrated. Head 2 a are formed on the inner surface of the bore of the dielectric layers by applying the plating method, so that the antenna part 21 and the communication part 27 are electrically connected by the conductor 2 a. The conductors 2 a serve to transmit a signal between the antenna part 21 , which includes the microstrip line 1 , and the communication part 27 , which includes the circuit pattern 17 and the discrete elements 7 , 8 , 9 and 10 . The plated-through hole 2 forms a shortest path for connecting the antenna part 21 and the communication part 27 , where it is reduced by a signal loss between them.

Eine durchkontaktierte Bohrung 13 zwecks Erdung ist ebenso in dem Sub strat 16 gebildet, um die dielektrischen Schichten zwischen der Erdungs schicht 3 und dem Kommunikationsteil 27 zu durchdringen. Leiter 13a sind an der inneren Oberfläche der Bohrung 13 durch Anwenden der Plattierungs methode gebildet, um dadurch die Erdungsschicht 3 und die Erdungsleitung 11 durch die Leiter 13a elektrisch zu verbinden. Weiterhin ist eine durch kontaktierte Bohrung 5 für eine Stromquelle in dem Substrat gebildet, um die dielektrischen Schichten zwischen der Stromversorgungsschicht 12 und dem Kommunikationsteil 27 zu durchdringen. Leiter 5a sind an der inneren Oberfläche der Bohrung durch Anwenden der Plattierungsmethode gebildet, um dadurch die Stromversorgungsschicht 12 und die Stromzuleitung 15 elek trisch zu verbinden.A plated-through hole 13 for grounding is also formed in the sub strate 16 to penetrate the dielectric layers between the grounding layer 3 and the communication part 27 . Conductors 13 a are formed on the inner surface of the bore 13 by applying the plating method, thereby electrically connecting the ground layer 3 and the ground line 11 through the conductors 13 a. Furthermore, a through-bored hole 5 for a power source is formed in the substrate to penetrate the dielectric layers between the power supply layer 12 and the communication part 27 . Head 5 a are formed on the inner surface of the hole by applying the plating method, thereby electrically connecting the power supply layer 12 and the power lead 15 .

Die Konfigurationen der Mikrostreifenleitung und des Schaltungsmusters von Fig. 1 sind typische Beispiele, und verschiedene Abänderungen in deren Konfigurationen können gemacht werden. Weiterhin ist das Substrat in Fig. 1 relativ dick gezeigt, um ein besseres Verständnis der Ausführungsform zu erleichtern, jedoch ist die Dicke des Substrats tatsächlich sehr gering.The configurations of the microstrip line and the circuit pattern of Fig. 1 are typical examples, and various changes in their configurations can be made. Further, the substrate in FIG. 1 is relatively thick, in order to facilitate a better understanding of the embodiment, however, the thickness of the substrate is actually very small.

Die Mikrostreifenleitung 1 wird durch teilweises Wegätzen der leitfähigen Schicht gebildet, die an der einen Oberfläche des Substrats 16 angeordnet ist. Ähnlich wird das Schaltungsmuster 17 durch teilweises Wegätzen der leitfähigen Schicht gebildet, die an der anderen Oberfläche des Substrats 16 angeordnet ist. Die Mikrostreifenleitung 1 dient als Strahler zusammen mit der Erdungsschicht 3. Diesbezüglich wird eine HF-Schwingung, die von der Mikrostreifenleitung 1 übertragen wird und durch die Mikrostreifenleitung empfangen wird, nicht durch eine elektronische HF-Schwingung beeinflußt, die von den diskreten Elementen 7 bis 10 des Kommunikationsteils 27 abgestrahlt wird, da die abgestrahlte HF-Schwingung durch die Erdungs schicht 3 abgeschirmt wird. The microstrip line 1 is formed by partially etching away the conductive layer which is arranged on one surface of the substrate 16 . Similarly, the circuit pattern 17 is formed by partially etching away the conductive layer disposed on the other surface of the substrate 16 . The microstrip line 1 serves as a radiator together with the ground layer 3 . In this regard, an RF vibration transmitted from the microstrip line 1 and received by the microstrip line is not affected by an electronic RF vibration which is radiated from the discrete elements 7 to 10 of the communication part 27 because the radiated RF vibration is shielded by the grounding layer 3 .

Konkrete Konstruktionen und Funktionen des Antennenteils 21 und des Kommunikationsteils 27 der integrierten Mikrowellenschaltung 40 werden beschrieben werden. Wie in Fig. 2A und 3A gezeigt, beinhaltet der Anten nenteil 21 ein Zuführungsfeld 22, das mit der Bohrung 2 verbunden ist, drei kreisförmige Strahler 23, 24 und 25, die durch die Mikrostreifenleitung 1 gebildet sind, und einen Phasenschieber 26, der durch die Mikrostreifen leitung 1 zum Verbinden der jeweiligen Strahler mit dem Zuführungsfeld 22 gebildet ist. Phasen von Signalen, die von den jeweiligen Strahlern 23 bis 25 abgestrahlt werden, können durch Änderung einer Länge der Mikro streifenleitung verändert werden, die den Phasenschieber 26 darstellt, wo durch eine Strahlungsrichtwirkung des Antennenteils 21 gesteuert werden kann.Concrete constructions and functions of the antenna part 21 and the communication part 27 of the microwave integrated circuit 40 will be described. As shown in Fig. 2A and 3A, the transformants includes nenteil 21 a feed box 22 which is connected to the bore 2, three circular radiators 23, 24 and 25, which are formed by the microstrip line 1, and a phase shifter 26, which by the microstrip line 1 is formed for connecting the respective radiators to the feed field 22 . Phases of signals that are emitted by the respective radiators 23 to 25 can be changed by changing a length of the micro strip line, which represents the phase shifter 26 , where can be controlled by a radiation directivity of the antenna part 21 .

Da der so aufgebaute Antennenteil 21 durch die Mikrostreifenleitung gebildet ist und eine flache Konfiguration ohne Vorsprünge aufweist, gibt es kein Problem, die diskreten Elemente 7, 8, 9 und 10 auf den Kommunikationsteil 27 zu montieren, so daß sie darauf einfach angeordnet werden können. Weiterhin, da die diskreten Elemente 7, 8, 9 und 10 in den Kommunika tionsteil 27 eingearbeitet sind, kann die Mikrowellenschaltung miniaturisiert werden. Während der Phasenschieber der Ausführungsform durch die Mikro streifenleitung gebildet wird, so daß eine Phase des abgestrahlten Signals durch Änderung der Länge der Mikrostreifenleitung verändert wird, kann der Phasenschieber durch Verwendung einer Diode oder ähnlichem gebildet werden, die die Phase des abgestrahlten Signals elektrisch verändern kann.Since the antenna part 21 thus constructed is formed by the microstrip line and has a flat configuration without protrusions, there is no problem in mounting the discrete elements 7 , 8 , 9 and 10 on the communication part 27 so that they can be easily placed thereon. Furthermore, since the discrete elements 7 , 8 , 9 and 10 are incorporated in the communication part 27 , the microwave circuit can be miniaturized. While the phase shifter of the embodiment is formed by the microstrip line so that a phase of the radiated signal is changed by changing the length of the microstrip line, the phase shifter can be formed by using a diode or the like that can electrically change the phase of the radiated signal.

Wie in Fig. 2B und 3B gezeigt, sind an den Kommunikationsteil 27 auf dem Schaltungsmuster 17 montiert: ein Zuführungsfeld 28; ein Abschnitt zur gemeinsamen Verwendung oder Gemeinschaftsteil 29; ein Empfangsteil 30 mit einem Vorverstärker-IC (integrierter Schaltkreis) 30A, der als ein Emp fänger dient; und einem IC 30B, der als ein Demodulator dient; ein Sende teil 31 mit einem Leistungsverstärker-IC 31A, der als ein Sender dient, und einem IC 31B, der als ein Modulator dient; ein Oszillatorteil 34 mit einem Oszillator 32 für den Empfänger und einem Oszillator 33 für den Sender; eine Schnittstellen-(I/F)-Schaltung 35 mit einem PLL-Kreis-IC zum Steuern des Oszillatorteils 34 und eines I/F-IC; und ein Verbinder 36. Die I/F- Schaltung 35 und der Verbinder 36 stellen einen I/F-Teil 37 dar.As shown in FIGS. 2B and 3B, on the communication part 27 on the circuit pattern 17 are mounted: a feeder panel 28 ; a shared or community section 29 ; a receiving part 30 with a preamplifier IC (integrated circuit) 30 A, which serves as a receiver; and an IC 30 B serving as a demodulator; a transmitting part 31 with a power amplifier IC 31 A, which serves as a transmitter, and an IC 31 B, which serves as a modulator; an oscillator part 34 with an oscillator 32 for the receiver and an oscillator 33 for the transmitter; an interface (I / F) circuit 35 having a PLL circuit IC for controlling the oscillator part 34 and an I / F IC; and a connector 36 . The I / F circuit 35 and the connector 36 constitute an I / F part 37 .

Das Zuführungsfeld 28 ist mit der Bohrung 2 sowie mit dem Zuführungsfeld 22 des Antennenteils 21 verbunden und weiterhin mit dem Gemeinschaftsteil 29 verbunden. Der Gemeinschaftsteil 29 ist eine Art von Filter zum Tren nen einer empfangenen HF-Schwingung von einer sendenden HF-Schwingung und er kann miniaturisiert werden, wenn er z. B. durch Keramiken einer hohen relativen Dielektrizitätkonstante gebildet wird.The feed field 28 is connected to the bore 2 and to the feed field 22 of the antenna part 21 and is further connected to the common part 29 . The common part 29 is a kind of filter for separating a received RF vibration from a transmitting RF vibration, and it can be miniaturized if e.g. B. is formed by ceramics of a high relative dielectric constant.

Der Empfangsteil 30 ist ein Schaltungsteil, der eine empfangene HF-Schwin gung demoduliert, um Kommunikationsinformation einer analogen Form zu erhalten, und wandelt die analogen Informationen in ein digitales Signal um, um es dadurch auszugeben. Der Sendeteil 31 ist ein Schaltungsteil, der ein digitales Signal von zu übertragender eingegebener Kommunikationsinforma tion in ein analoges Signal umwandelt, und demoduliert bzw. moduliert das analoge Signal in eine zu übertragende HF-Schwingung. Diese Funktionen der Analog/Digital-Wandlung und umgekehrt werden durch den IC 30B bzw. den IC 31B ausgeführt.The receiving part 30 is a circuit part that demodulates a received RF vibration to obtain communication information of an analog form, and converts the analog information into a digital signal to thereby output it. The transmitting part 31 is a circuit part which converts a digital signal from inputted communication information to be transmitted into an analog signal, and demodulates or modulates the analog signal into an RF oscillation to be transmitted. These functions of the analog / digital conversion and vice versa are carried out by the IC 30 B or the IC 31 B.

Der Oszillator 34 ist ein Frequenz-Synthesizer zum Liefern eines lokalen Oszillatorsignals an den Empfangsteil 30 und den Sendeteil 31 unter der Steuerung eines externen Mikrocomputers etc. Die I/F-Schaltung 35 ist ein Schaltungsteil, der mit dem externen Mikrocomputer etc. kommuniziert, und zwar Daten in einer digitalen Form, z. B. demodulierte Daten durch den Empfangsteil 30, zu modulierende Daten durch den Sendeteil 31 und Daten zur Steuerung des Oszillatorteils 34. Der Verbinder 36 wird verwendet, um die Mikrowellenschaltung mit einer digitalen Vorrichtung, z. B. einem exter nen Mikrocomputer, zu verbinden.The oscillator 34 is a frequency synthesizer for supplying a local oscillator signal to the receiving part 30 and the transmitting part 31 under the control of an external microcomputer, etc. The I / F circuit 35 is a circuit part that communicates with the external microcomputer, etc., and data in a digital form, e.g. B. demodulated data by the receiving part 30 , data to be modulated by the transmitting part 31 and data for controlling the oscillator part 34 . Connector 36 is used to connect the microwave circuit to a digital device, e.g. B. an external NEN microcomputer to connect.

Ein Beispiel eines Kommunikationssystems, in dem Vorrichtungen, die auf einem Fahrzeug montiert sind, in Übereinstimmung mit Informationen von der integrierten Mikrowellenschaltung 40 gesteuert werden, wird mit Bezug auf Fig. 4 erklärt werden.An example of a communication system in which devices mounted on a vehicle are controlled in accordance with information from the microwave integrated circuit 40 will be explained with reference to FIG. 4.

Bezugnehmend auf Fig. 4 tauscht die integrierte Mikrowellenschaltung 40 gemäß der ersten Ausführungsform Steuerdaten eines digitalen Signals mit einem externen Mikrocomputer 41 aus, der an dem Fahrzeug montiert ist, durch den I/F-Teil 37, wie gezeigt in Fig. 2B und 3B des Kommunika tionsteils 27. Der Mikrocomputer 41 tauscht Steuerdaten eines digitalen Signals mit einem Navigator (zentralisiertes Steuersystem) 42 aus, der an dem Fahrzeug montiert ist, und steuert durch den Navigator 42 Vorrichtun gen, die an dem Fahrzeug montiert sind, wie z. B. eine Kathodenstrahlröhre (CRT) 43, einen Compact-Disc-Festspeicher (CD-ROM) 44, eine Audio wiedergabeeinheit 45 und ein Klimagerät 46. Die Stromversorgungsschicht 12 und die Erdungsschicht 3 (Fig. 1) der integrierten Mikrowellenschaltung 40 von Fig. 1 sind mit einer Stromquelle bzw. einer Erdung des Mikrocompu ters 41 verbunden.Referring to Fig. 4, the microwave integrated circuit 40 exchanges according to the first embodiment, control data of a digital signal to an external microcomputer 41 of which is mounted on the vehicle, 2B and 3B of the by the I / F section 37 as shown in Fig. Communication section 27 . The microcomputer 41 exchanges control data of a digital signal with a navigator (centralized control system) 42 mounted on the vehicle, and controls, through the navigator 42, devices mounted on the vehicle, e.g. B. a cathode ray tube (CRT) 43 , a compact disc memory (CD-ROM) 44 , an audio playback unit 45 and an air conditioner 46th The power supply layer 12 and the ground layer 3 ( FIG. 1) of the microwave integrated circuit 40 of FIG. 1 are connected to a current source or a ground of the microcomputer 41 .

Die CRT 43 ist eine Vorrichtung zum Anzeigen von Zuständen der CD- ROM 44, der Audiowiedergabeeinheit 45 und des Klimagerätes 46 oder ähnlichem. Fig. 4 ist eine konzeptartige Ansicht und daher ist der Mikro computer 41 und der Navigator (zentralisiertes Steuersystem) 42 in der Praxis in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet, das die CRT 43 und die Audiowiedergabeeinheit 45 trägt. Die Befestigungsstelle und die Strahlungsrichtwirkung der integrierten vielfach geschichteten Mikrowellen schaltung 40 in dem Fahrzeug wird später beschrieben werden.The CRT 43 is a device for displaying states of the CD-ROM 44 , the audio player 45, and the air conditioner 46 or the like. Fig. 4 is a conceptual view, and therefore the micro computer 41 and the navigator (centralized control system) 42 is practically arranged in an instrument panel of the vehicle which carries the CRT 43 and the audio playback unit 45 . The attachment point and the radiation directivity of the integrated multi-layered microwave circuit 40 in the vehicle will be described later.

Die integrierte Mikrowellenschaltung 40 kann nahe dem Mikrocomputer 41 oder dem Navigator 42 angeordnet sein. Wie gezeigt in Fig. 5, kann der Mikrocomputer 41 z. B. einstückig auf dem Substrat der integrierten Mikro wellenschaltung 40 gebildet sein, so daß Größe und Gewicht des Funk verkehr-Endgeräts für die mobile Station weiter vermindert werden können. In diesem Fall ist der Mikrocomputer 41 zwischen dem I/F-Teil 37 und einem Bereich mit dem Empfangsteil 30, dem Oszillatorteil 34 und dem Sendeteil 31 angeordnet. Dann führt der Mikrocomputer 41 eine digitale Verbindung mit dem externen Navigator 42 durch den I/F-Abschnitt 37 aus.The integrated microwave circuit 40 can be arranged near the microcomputer 41 or the navigator 42 . As shown in Fig. 5, the microcomputer 41 can e.g. B. be integrally formed on the substrate of the integrated micro wave circuit 40 so that the size and weight of the radio traffic terminal for the mobile station can be further reduced. In this case, the microcomputer 41 is arranged between the I / F part 37 and an area with the receiving part 30 , the oscillator part 34 and the transmitting part 31 . Then, the microcomputer 41 digitally connects to the external navigator 42 through the I / F section 37 .

Nun werden Erklärungen mit Bezug auf die Fig. 6A bis 8B über Stellen eines Kraftfahrzeugs gegeben, an denen die integrierte Mikrowellenschaltung der Ausführungsform montiert werden kann, und über deren Strahlungsricht wirkung. Wie gezeigt in Fig. 6A kann die integrierte Mikrowellenschaltung der Ausführungsform an einem äußeren Abschnitt der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet werden, z. B. an einer Position innerhalb eines von wenigstens zwei Seitenspiegeln 101a, 101b, einer Position 102 auf einer Dachoberseite oder einer vertieften Stelle innerhalb der Dachoberseite oder eines rechten oder linken Endabschnitts 103 einer Heckklappe.Explanations will now be given with reference to FIGS. 6A to 8B about locations of a motor vehicle where the microwave integrated circuit of the embodiment can be mounted, and about the radiation directivity thereof. As shown in FIG. 6A, the microwave integrated circuit of the embodiment may be arranged on an outer portion of the vehicle body, e.g. B. at a position within one of at least two side mirrors 101 a, 101 b, a position 102 on a roof top or a recessed position within the roof top or a right or left end portion 103 of a tailgate.

Demgegenüber kann, wie gezeigt in Fig. 6B, die integrierte Mikrowellen schaltung der Ausführungsform an einem Innenabschnitt des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, wie z. B. einer Position innerhalb eines Innenspiegels 104, einer Position 105 auf einem Armaturenbrett oder einer vertieften Position innerhalb des Armaturenbretts oder einer Position 106 einer rückseitigen Ablage oder einer vertieften Position innerhalb der rückseitigen Ablage. Eine Stelle, wo die integrierte Mikrowellenschaltung der vorliegenden Erfindung montiert wird, kann geeignet festgelegt werden abhängig von einer Kon figuration eines Kraftfahrzeugs und einer Effektivität der Mikrowellenschal tung.In contrast, as shown in Fig. 6B, the microwave integrated circuit of the embodiment can be arranged on an inner portion of the motor vehicle, such as. B. a position within an interior mirror 104 , a position 105 on a dashboard or a recessed position within the dashboard or a position 106 of a rear shelf or a recessed position within the rear shelf. A location where the microwave integrated circuit of the present invention is mounted can be appropriately determined depending on a configuration of an automobile and an effectiveness of the microwave circuit.

Der Antennenteil der integrierten Mikrowellenschaltung, die an irgendeinem Abschnitt von Fig. 6A und 6B angeordnet ist, weist die Strahlungsricht wirkung auf, daß es allgemein keinen Gewinn in einer unteren Richtung des Kraftfahrzeugs gibt, um dadurch den Einfluß einer Reflexionswelle vom Boden zu vermeiden.The antenna portion of the microwave integrated circuit located at any portion of Figs. 6A and 6B has the radiation directivity that there is generally no gain in a lower direction of the automobile, thereby avoiding the influence of a reflection wave from the ground.

Nun werden unter Bezugnahme auf die Fig. 7A bis 7H Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltungen der vorliegenden Erfindung erklärt, die an den Abschnitten, wie gezeigt in den Fig. 6A und 6B, angeordnet sind. In diesem Fall werden Koordinatenachsen des Strahlungsmusters gegen über dem Kraftfahrzeug festgelegt, wie gezeigt in Fig. 8A und 8B. Die Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltung, die an der Position 101a innerhalb des Türspiegels angeordnet ist, wird jene sein, die in Fig. 7A und 7B gezeigt ist. Das heißt, das Strahlungsmuster wird im Gewinn hoch sein in einer Vorwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs (eine positive Rich tung einer x-Achse) und einer oberen Richtung des Kraftfahrzeugs (eine positive Richtung einer z-Achse), jedoch niedrig sein in einer rückwärtigen Richtung (eine negative Richtung der x-Achse), wie gezeigt in Fig. 7A, und weiterhin geringfügig hoch sein an einer linken Seite des Kraftfahrzeugs (einer positiven Richtung einer y-Achse), im Vergleich mit einer rechten Seite davon, aufgrund des Vorhandenseins einer Seitenwand des Kraftfahr zeugs, um dadurch ein nicht-symmetrisches Muster, wie gezeigt in Fig. 7B, zu zeigen.Radiation patterns of the microwave integrated circuits of the present invention, which are arranged at the portions as shown in FIGS. 6A and 6B, will now be explained with reference to FIGS. 7A to 7H. In this case, coordinate axes of the radiation pattern against the automobile are set as shown in Figs. 8A and 8B. The radiation pattern of the integrated microwave circuit is arranged at the position within 101 a of the door mirror will be those shown in Fig. 7A and 7B. That is, the radiation pattern will be high in gain in a forward direction of the motor vehicle (a positive direction of an x-axis) and an upper direction of the motor vehicle (a positive direction of a z-axis), but low in a rearward direction (a negative direction of the x-axis) as shown in FIG. 7A, and still be slightly high on a left side of the automobile (a positive direction of a y-axis) compared to a right side thereof due to the presence of a side wall of the Automotive vehicle, thereby showing a non-symmetrical pattern as shown in Fig. 7B.

Das Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltung, die an der Position 101b innerhalb des Türspiegels angeordnet ist, wird die gleiche sein wie jene an der Position 101a, außer daß das Strahlungsmuster entsprechend dem von Fig. 7B umgekehrt ist zu jenem von Fig. 7B gegenüber der y- Achsenrichtung.The radiation pattern of the integrated microwave circuit b at position 101 is disposed within the door mirror will be the same as that at position 101 a, except that the radiation pattern corresponding to the 7B is reversed from Fig. The to that of Fig. 7B against y-axis direction.

Das Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltung, die jeweils einzeln an der Dachoberseitenposition 102 und dem Endabschnitt 103 der Heckklappe angeordnet ist, wird im Gewinn allgemein hoch sein in einer oberen Richtung des Kraftfahrzeugs (die positive Richtung der z-Achse) und ein symmetrisches Muster, wie gezeigt in Fig. 7C und 7D, zeigen.The radiation pattern of the microwave integrated circuit, which is arranged individually at the roof top position 102 and the end portion 103 of the tailgate, will generally be high in an upper direction of the automobile (the positive direction of the z-axis) and a symmetrical pattern as shown show in Fig. 7C and 7D.

Das Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltung, die an der Position 104 innerhalb des Innenspiegels angeordnet ist, wird die gleiche sein, wie jene an der Position 101a oder 101b in der Längs- oder x-Ach senrichtungen des Kraftfahrzeugs, wie gezeigt in Fig. 7E, wird jedoch ein symmetrisches Muster in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung oder y- Achsenrichtung, wie gezeigt in Fig. 7F, zeigen aufgrund des Vorhandenseins der Seitenwand des Kraftfahrzeugs.The radiation pattern of the integrated microwave circuit is arranged at the position 104 inside the inner mirror, will be the same as that at position 101 a or 101 b in the longitudinal or x-Ach senrichtungen of the motor vehicle, as shown in Fig. 7E , however, will show a symmetrical pattern in the direction perpendicular to the longitudinal direction or y-axis direction as shown in Fig. 7F due to the presence of the side wall of the automobile.

Das Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltung, die an der Position des Armaturenbretts 105 angeordnet ist, wird niedrig sein im Gewinn in der Vorwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs (die positive Richtung der x-Achse), wie gezeigt in Fig. 7G, da die Schaltung im Inneren des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und wird weiterhin ein symmetrisches Muster in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Kraftfahrzeugs oder der y- Achsenrichtung zeigen, wie gezeigt in Fig. 7H.The radiation pattern of the microwave integrated circuit located at the position of the dashboard 105 will be low in gain in the forward direction of the motor vehicle (the positive direction of the x-axis), as shown in Fig. 7G, since the circuit is inside the motor vehicle is arranged and will further show a symmetrical pattern in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the automobile or the y-axis direction, as shown in FIG. 7H.

Das Strahlungsmuster der integrierten Mikrowellenschaltung, die an der Position der rückseitigen Ablage 106 angeordnet ist, ist die gleiche wie jene, die an dem Armaturenbrett 105 angeordnet ist, außer daß das Strah lungsmuster, das jenem von Fig. 7G entspricht, umgekehrt zu jenem von Fig. 7G bezüglich der Längsrichtung des Kraftfahrzeugs ist in einer Weise, daß der Gewinn hoch ist in der rückwärtigen Richtung des Kraftfahrzeugs (negative Richtung der x-Achsenrichtung).The radiation pattern of the microwave integrated circuit located at the position of the back shelf 106 is the same as that located on the dashboard 105 , except that the radiation pattern corresponding to that of FIG. 7G is reversed from that of FIG . 7G with respect to the longitudinal direction of the motor vehicle in a manner that the gain is high in the rearward direction of the motor vehicle (negative direction of the x-axis direction).

Die Strahlungsrichtwirkung der integrierten Mikrowellenschaltung, die an diesen Positionen angeordnet ist, kann durch Einstellen des Phasenschiebers des Antennenteils gesteuert werden. Das heißt, eine Phase einer HF-Schwi ngung, die von den Strahlern abgestrahlt wird, kann verändert werden, wenn die Längen der Phasenschieber, die durch die Mikrostreifenleitung dargestellt werden, verändert werden. Weiterhin kann die Strahlungsrichtwirkung des Antennenteils verändert werden abhängig von der Stelle, wo die integrierte Mikrowellenschaltung montiert ist, wodurch ein geeigneter Funkverkehrs bereich versichert werden kann.The radiation directivity of the integrated microwave circuit that these positions can be adjusted by adjusting the phase shifter of the antenna part can be controlled. That is, a phase of an RF Schwi The radiation emitted by the emitters can be changed if the lengths of the phase shifters represented by the microstrip line become, be changed. Furthermore, the radiation directivity of the Antenna part can be changed depending on the location where the integrated Microwave circuit is mounted, creating a suitable radio traffic area can be insured.

Eine integrierte Mikrowellenschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform wird beschrieben werden mit Bezug auf die Fig. 9 bis 12B.A microwave integrated circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 12B.

Die integrierte Mikrowellenschaltung der zweiten Ausführungsform ist in einer Weise aufgebaut, daß ein Antennenteil 50, gezeigt in Fig. 9, eine Erdungsschicht (leitfähige Schicht) 51, gezeigt in Fig. 10, eine Stromver sorgungsschicht (leitfähige Schicht) 52, gezeigt in Fig. 11, und eine Kom munikationsschicht 53, gezeigt in Fig. 12, geschichtet werden und dann dazwischen dielektrische Schichten angeordnet werden.The microwave integrated circuit of the second embodiment is constructed in such a manner that an antenna part 50 shown in FIG. 9, a ground layer (conductive layer) 51 shown in FIG. 10, a power supply layer (conductive layer) 52 shown in FIG. 11, and a communication layer 53 shown in FIG. 12 are layered, and then dielectric layers are interposed therebetween.

Jede dieser Schichten ist mit durchkontaktierten Bohrungen 70 für die Erdung und für eine Stromquelle versehen. Die Erdungsbohrung 70 ist mit der Erdungsschicht 51 verbunden, jedoch von der Stromversorgungsschicht 52 elektrisch isoliert. Die Bohrung 71 für die Stromquelle ist mit der Stromversorgungsschicht 52 verbunden, jedoch von der Erdungsschicht 51 elektrisch isoliert. Each of these layers is provided with plated through holes 70 for grounding and for a power source. The ground hole 70 is connected to the ground layer 51 , but is electrically isolated from the power supply layer 52 . The hole 71 for the power source is connected to the power supply layer 52 , but is electrically insulated from the ground layer 51 .

In dem Antennenteil 50 sind eine Antenne 54, ein Phasenschieber 54A, ein leitfähiger Abschnitt 50A und auch ein Abschlußwiderstandselement 55 durch eine Mikrostreifenleitung gebildet. Das Abschlußwiderstandselement 55 ist ein Chip-Widerstand, der durch ein gedrucktes Schaltungselement eines dünnen Films oder einer Druckmembran dargestellt wird und vorgesehen ist, um ein von dem Kommunikationsteil gesehenes Stehwellenverhältnis (VSWR) zu verringern, um mit einer Eingangsimpedanz des Kommunikationsteils 53 übereinzustimmen, und ebenso um eine von dem Antennenteil 50 gesehene VSWR zu verringern, um mit einer Ausgangsimpedanz des Antennenteils 50 übereinzustimmen. Das Abschlußwiderstandselement 55 kann weggelassen werden, wenn der Aufbau des Antennenteils 50 abgeändert wird, um Impe danzanpassung zu erreichen.In the antenna part 50 , an antenna 54 , a phase shifter 54 A, a conductive section 50 A and also a terminating resistance element 55 are formed by a microstrip line. The terminating resistor element 55 is a chip resistor, which is represented by a printed circuit element of a thin film or a pressure membrane, and is provided to reduce a standing wave ratio (VSWR) seen by the communication part to match an input impedance of the communication part 53 , and also to reduce a VSWR seen by the antenna portion 50 to match an output impedance of the antenna portion 50 . The terminating resistance element 55 can be omitted if the structure of the antenna part 50 is modified to achieve impedance matching.

In dem Kommunikationsteil 53 sind Empfangs-, Sende- und Oszillatorteile auf einem Schaltungsmuster montiert als ein Empfangsteilmodul 60, ein Sendeteilmodul 61 bzw. ein Oszillatorteilmodul 62. Die durchkontaktierten Bohrungen 70 und 71 sind in jedem der Felder (leitfähige Schichten) 60A, 61A, 62A gebildet, die an den jeweiligen Modulen bereitgestellt sind, um sie zu durchdringen. Leiter sind auf einer inneren Oberfläche der Bohrungen 70 und 71 durch Anwenden der Plattierungsmethode gebildet, und die Leiter sind mit entsprechenden Feldern verbunden.In the communication part 53 , reception, transmission and oscillator parts are mounted on a circuit pattern as a reception part module 60 , a transmission part module 61 and an oscillator part module 62, respectively. The plated-through holes 70 and 71 are formed in each of the fields (conductive layers) 60 A, 61 A, 62 A, which are provided on the respective modules to penetrate them. Conductors are formed on an inner surface of bores 70 and 71 using the plating method, and the conductors are connected to respective fields.

Der Kommunikationsteil 53 ist weiterhin mit einer I/F Schaltung 72 und einem Verbinder 73 versehen, die die gleichen Funktionen wie jene von Fig. 2 aufweisen. Weiterhin sind in dem Kommunikationsteil leitfähige Abschnitte von Streifenkonfigurationen 53A, 53B und 53C stufenweise ausgerichtet, um eine Reihe von flachen Leitern zu bilden. Die Reihe von flachen Leitern stellt kapazitive und induktive Elemente dar, um als ein Bandpaßfilter oder als ein Hochpaßfilter zu dienen. Das heißt, die Reihe von flachen Leitern, die von den Leiterabschnitten 53A bis 53C gebildet werden, stellen einen Teil eines Gemeinschaftsteils 63 dar zur Trennung einer emp fangenen HF-Schwingung von einer zu übertragenden HF-Schwingung.The communication part 53 is further provided with an I / F circuit 72 and a connector 73 , which have the same functions as those of FIG. 2. Furthermore, in the communication part, conductive portions of stripe configurations 53A, 53B and 53C are stepwise aligned to form a series of flat conductors. The series of flat conductors represent capacitive and inductive elements to serve as a band pass filter or as a high pass filter. That is, the series of flat conductors formed by the conductor sections 53 A to 53 C constitute part of a common part 63 for separating an received RF vibration from an RF vibration to be transmitted.

Der Antennenteil 50 und der Kommunikationsteil 53 sind nicht, wie gezeigt in Fig. 1, verbunden, sondern elektromagnetisch miteinander durch eine Schaltung verteilter Konstanter gekoppelt, die sich in eine geschichtete Richtung des Substrats erstreckt und gebildet wird durch einen Kopplungsteil 56 des Antennenteils 50, einen Kopplungsteil 57 der Erdungsschicht 51, einen Kopplungsteil 58 der Stromversorgungsschicht 52 und einen Kopplungs teil 59 des Kommunikationsteils 53. Die Schaltung verteilter Konstanter dient als ein Gemeinschaftsteil.The antenna part 50 and the communication part 53 are not connected as shown in FIG. 1, but are electromagnetically coupled to one another by a circuit of distributed constants which extends in a layered direction of the substrate and is formed by a coupling part 56 of the antenna part 50 , one Coupling part 57 of the ground layer 51 , a coupling part 58 of the power supply layer 52 and a coupling part 59 of the communication part 53 . The distributed constant circuit serves as a common part.

Während in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen die Anzahl der leitfähigen Schichten einschließlich dem Antennenteil und dem Kommunika tionsteil gleich vier ist, kann die Anzahl der dielektrischen Schichten und der leitfähigen Schichten erhöht werden, um eine dreidimensionale Mikrowel lenschaltung zu bilden, wodurch die Anzahl der diskreten Elemente her abgesetzt werden kann, um die Mikrowellenschaltung weiter zu miniaturi sieren.While in each of the embodiments described above, the number of conductive layers including the antenna part and the communication tion part is equal to four, the number of dielectric layers and of the conductive layers are increased to a three-dimensional microwave lenschaltung to form, thereby the number of discrete elements ago can be discontinued to miniaturi the microwave circuit sieren.

Die Mikrostreifenleitung des Antennenteils kann sowohl eine Mikrowellen schaltung, z. B. eine Impedanzanpassungsschaltung, ein Filter oder einen Leistungsteiler bzw. Richtungskoppler, als auch die Strahler und die Phasen schieber darstellen.The microstrip line of the antenna part can be both a microwave circuit, e.g. B. an impedance matching circuit, a filter or one Power divider or directional coupler, as well as the radiators and the phases represent slide.

Wie oben dargelegt gemäß der vorliegenden Erfindung, da der Antennenteil und der Kommunikationsteil einstückig auf beiden Oberflächen des Substrats vorgesehen sind, kann die integrierte Mikrowellenschaltung miniaturisiert und im Gewicht verringert werden. Weiterhin, da der Antennenteil mit dem Kommunikationsteil durch einen kürzesten Pfad verbunden ist, kann Signal verlust vermindert werden. Weiterhin, da eine HF-Schwingung, die von dem Kommunikationsteil erzeugt ist, durch die leitfähige Schicht abgeschirmt wird, wird eine elektronische HF-Schwingung, die von dem Kommunika tionsteil abgestrahlt wird, davon abgehalten, in eine HF-Schwingung gemischt zu werden, die von dem Antennenteil übertragen wird und durch diesen empfangen wird, wodurch die integrierte Mikrowellenschaltung der vorliegen den Erfindung eine höhere Effektivität bereitstellen kann.As stated above according to the present invention, since the antenna part and the communication part integrally on both surfaces of the substrate are provided, the integrated microwave circuit can be miniaturized and be reduced in weight. Furthermore, since the antenna part with the Communication part connected by a shortest path can signal loss can be reduced. Furthermore, since an RF oscillation caused by the Communication part is generated, shielded by the conductive layer will be an electronic RF vibration from the communica tion part is emitted, prevented from being mixed into an RF oscillation to be transmitted by and through the antenna part is received, whereby the integrated microwave circuit of the present the invention can provide greater effectiveness.

Weiterhin, da die integrierte Mikrowellenschaltung und externe Schaltungen, wie z. B. der Mikrocomputer, nahe oder einstückig angeordnet sind, kann das Funkverkehrs-Endgerät für die Mobilstation miniaturisiert und leicht gewichtig ausgeführt werden. Weiterhin, da wenigstens die äußeren Seiten wände der integrierten Mikrowellenschaltung durch elektrische Leiter bedeckt sind, wird eine HF-Schwingung, die an dem Kommunikationsteil erzeugt wird, davon abgehalten, von den Seitenwänden der Mikrowellenschaltung auszutreten.Furthermore, since the microwave integrated circuit and external circuits, such as B. the microcomputer, can be arranged close or in one piece the radio traffic terminal for the mobile station miniaturized and light weighty run. Furthermore, since at least the outer sides walls of the integrated microwave circuit covered by electrical conductors are, an RF vibration is generated on the communication part is prevented from doing so by the side walls of the microwave circuit to resign.

Weiterhin kann die Strahlungsrichtwirkung des Antennenteils abhängig von einer Stelle der Mobilstation gesteuert werden, wo die integrierte Mikro wellenschaltung montiert ist.Furthermore, the radiation directivity of the antenna part can depend on a place of the mobile station can be controlled where the integrated micro shaft circuit is mounted.

Weiterhin, da die dreidimensionale Schaltung verteilter Konstanten wenigstens einen Teil des Gemeinschaftsteils oder des Filters darstellt, kann die Anzahl von Teilen, die für die integrierte Mikrowellenschaltung erforderlich ist, herabgesetzt werden, wodurch die Mikrowellenschaltung weiter miniaturisiert und leichtgewichtig ausgeführt werden kann. Weiterhin kann der Filter eingerichtet werden, um eine steile Bandpaßcharakteristik durch geeignetes Setzen eines Merkmals davon zu zeigen. Furthermore, since the three-dimensional distribution of distributed constants at least forms part of the common part or filter, the number of parts required for the microwave integrated circuit are reduced, further miniaturizing the microwave circuit and can be carried out lightweight. Furthermore, the filter be set up by a suitable bandpass characteristic Setting a feature of it to show.

Weiterhin kann die integrierte Mikrowellenschaltung einfach hergestellt werden durch Anwenden des Herstellungsprozesses einer gedruckten Schal tung ähnlich dem herkömmlichen Prozeß.Furthermore, the integrated microwave circuit can be easily manufactured are made by applying the manufacturing process of a printed scarf processing similar to the conventional process.

Claims

1. Integrated microwave circuit on the surface of a substrate for use in a radio communication terminal for a mobile station of a mobile radio communication system, characterized in that an oscillator part ( 34 ) for sending and receiving on the surface of the substrate ( 16 ) in a central Area thereof is formed, and that a transmitting part ( 31 ) and a receiving part ( 30 ) are formed separately from each other on opposite sides of the oscillator part for transmission and reception.

2. Microwave circuit according to claim 1, characterized in that an interface circuit ( 35 ) is formed on another side of the Oszilla gate part, that an electrical line ( 36 ) for connecting the interface circuit ( 35 ) with the oscillator part ( 34 ) is provided that further electrical lines for connecting the oscillator part ( 34 ) to the transmitting part ( 31 ) or to the receiving part ( 30 ) are provided, and that the oscillator part ( 34 ), the transmitting part ( 31 ), the receiving part ( 30 ) and the Interface circuit ( 35 ) are designed as integrated circuits.

3. Microwave circuit according to claim 1, characterized in that an interface circuit ( 35 ) on another side of the Oszilla gate part ( 34 ) is formed, that an electrical line ( 36 ) for connecting the interface circuit ( 35 ) with the oscillator part ( 34 ) it is provided that further electrical lines for connecting the oscillator part ( 34 ) to the transmitting part ( 31 ) or to the receiving part ( 30 ) are provided, that at least one radiator ( 23 ) for transmitting and / or receiving RF vibrations and a Phase shifters ( 26 ) for changing the phase of the high-frequency oscillation transmitted or received by the radiator part are provided between the radiator ( 23 ) and the transmitting part ( 31 ) and between the radiator ( 23 ) and the receiving part ( 30 ), wherein radiators and phase shifters are layered on the surface of the substrate ( 16 ).

4. Microwave circuit according to claim 3, characterized in that radiators and phase shifters are layered on the surface of the substrate by means of a dielectric layer ( 4 ).