JP2002171119A - 平面アンテナ基板 - Google Patents
平面アンテナ基板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】平面型レンズが基板内に容易に作成でき、安価
で良好なアンテナ基板を得る。 【解決手段】第１の誘電体で形成された１層以上の誘電
体基板１と、少なくとも誘電体基板１の上下面に設けら
れたメタライズ層４とを具備してなる、アンテナ素子へ
の高周波信号伝播領域の一部に、直径が信号波長の１／
２未満の孔内に第１の誘電体とは異なる誘電率を有する
第２の誘電体を充填してなる複数の誘電体ビア２を形成
してなり、誘電体ビア２の集合体により平面型レンズ５
を形成する。また、高周波信号伝播領域内の誘電体ビア
２の形成密度を連続的または段階的に変えたり、誘電体
ビアの誘電体の誘電率を部分的に変えることにより実効
誘電率を変化させることができる。
で良好なアンテナ基板を得る。 【解決手段】第１の誘電体で形成された１層以上の誘電
体基板１と、少なくとも誘電体基板１の上下面に設けら
れたメタライズ層４とを具備してなる、アンテナ素子へ
の高周波信号伝播領域の一部に、直径が信号波長の１／
２未満の孔内に第１の誘電体とは異なる誘電率を有する
第２の誘電体を充填してなる複数の誘電体ビア２を形成
してなり、誘電体ビア２の集合体により平面型レンズ５
を形成する。また、高周波信号伝播領域内の誘電体ビア
２の形成密度を連続的または段階的に変えたり、誘電体
ビアの誘電体の誘電率を部分的に変えることにより実効
誘電率を変化させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にマイクロ波及
びミリ波用のアンテナ基板に関するもので、特にレンズ
を利用したアレーアンテナの給電部回路にに関する。
びミリ波用のアンテナ基板に関するもので、特にレンズ
を利用したアレーアンテナの給電部回路にに関する。
【０００２】
【従来技術】マイクロ波及びミリ波を用いた通信などの
システムでは、電磁波を外部に放射するためにアンテナ
が必要となり、そこに要求されるアンテナ特性もシステ
ムに応じて様々なものが要求されている。
システムでは、電磁波を外部に放射するためにアンテナ
が必要となり、そこに要求されるアンテナ特性もシステ
ムに応じて様々なものが要求されている。
【０００３】その要求に答えるために、複数のアンテナ
を用いたアレーアンテナが一般に用いられる。送信系で
考えると、一般にアンテナの入力ポートは１つであるた
め、複数のアンテナ素子に給電するための分配構造が必
要となる。アレーアンテナにおける分配構造では、電力
の分配と位相の調整が重要となる。多くの場合、等電力
等位相で分配される。
を用いたアレーアンテナが一般に用いられる。送信系で
考えると、一般にアンテナの入力ポートは１つであるた
め、複数のアンテナ素子に給電するための分配構造が必
要となる。アレーアンテナにおける分配構造では、電力
の分配と位相の調整が重要となる。多くの場合、等電力
等位相で分配される。
【０００４】このような分配構造の最も簡単な構造とし
て２分岐法がよく知られている。この分配構造の利点
は、基本的に同じ構造で対称的に分岐部を配置すれば、
自動的に等電力等位相が容易に実現できることである。
また、設計値に対して周波数や全体的なサイズがずれた
場合でも上記等電力等位相は補償されるため、アンテナ
の給電回路による周波数帯域の狭帯域化がなく、また製
造上のバラツキも緩和される利点がある。また、欠点と
しては、大きなアレーアンテナでは給電線が長くなり、
給電過程での伝送損失が大きくなること及びアレー数が
２のｎ乗（ｎは整数）に制限されることである。
て２分岐法がよく知られている。この分配構造の利点
は、基本的に同じ構造で対称的に分岐部を配置すれば、
自動的に等電力等位相が容易に実現できることである。
また、設計値に対して周波数や全体的なサイズがずれた
場合でも上記等電力等位相は補償されるため、アンテナ
の給電回路による周波数帯域の狭帯域化がなく、また製
造上のバラツキも緩和される利点がある。また、欠点と
しては、大きなアレーアンテナでは給電線が長くなり、
給電過程での伝送損失が大きくなること及びアレー数が
２のｎ乗（ｎは整数）に制限されることである。
【０００５】また、直列構造による分配方法も知られて
いる。これは、１本の給電線に複数のアンテナ素子を直
列的に結合させたものである。この分配方法の利点は、
給電構造が簡単で、給電線の長さが短くなるため、伝送
損失が小さく抑えられることにある。しかし、各アンテ
ナ素子に順次電力を分配するため、給電線と各アンテナ
素子との結合量を調整しなければならない欠点がある。
また、各アンテナから放射される電磁波を同相にするた
めには、給電線の１伝播波長の間隔でアンテナ素子を結
合させる必要がある。このため、設計値に対して周波数
やサイズがずれた場合、大きく特性にずれが生じる欠点
がある。
いる。これは、１本の給電線に複数のアンテナ素子を直
列的に結合させたものである。この分配方法の利点は、
給電構造が簡単で、給電線の長さが短くなるため、伝送
損失が小さく抑えられることにある。しかし、各アンテ
ナ素子に順次電力を分配するため、給電線と各アンテナ
素子との結合量を調整しなければならない欠点がある。
また、各アンテナから放射される電磁波を同相にするた
めには、給電線の１伝播波長の間隔でアンテナ素子を結
合させる必要がある。このため、設計値に対して周波数
やサイズがずれた場合、大きく特性にずれが生じる欠点
がある。
【０００６】さらに他の方法としては、例えば実開平０
２−５９１６号にて提案されているように、誘電体レン
ズを用いた分配構造もある。図６に誘電体レンズを用い
たアンテナの一例を示す。１１は誘電体レンズ、１２は
入力ポート、１３はアンテナ素子への出力ポート、１４
はホーン型導波路、及び１５は導波路、１６はアンテナ
素子（スロット）である。入力ポート１２から入力され
た電磁波は、ホーン型導波路１４を平行平板モードで2
次元の球面波状に伝播し、誘電体レンズ１１により2次
元の平面波に変換される。この平面波は出力ポート１３
を通り導波路１５に給電され、多数のアンテナ素子１６
から徐々に放射される。
２−５９１６号にて提案されているように、誘電体レン
ズを用いた分配構造もある。図６に誘電体レンズを用い
たアンテナの一例を示す。１１は誘電体レンズ、１２は
入力ポート、１３はアンテナ素子への出力ポート、１４
はホーン型導波路、及び１５は導波路、１６はアンテナ
素子（スロット）である。入力ポート１２から入力され
た電磁波は、ホーン型導波路１４を平行平板モードで2
次元の球面波状に伝播し、誘電体レンズ１１により2次
元の平面波に変換される。この平面波は出力ポート１３
を通り導波路１５に給電され、多数のアンテナ素子１６
から徐々に放射される。
【０００７】この方式は給電系が非常に簡単で、給電経
路が短いため高いアンテナ効率を実現できる。このアン
テナにおいて、ｘ方向の電力配分は導波路１５における
直列給電方式を用いたものであり、前述のような問題点
はあるものの、ｙ方向の給電はレンズを用いた給電方式
であり、寸法バラツキに強いのが特徴である。
路が短いため高いアンテナ効率を実現できる。このアン
テナにおいて、ｘ方向の電力配分は導波路１５における
直列給電方式を用いたものであり、前述のような問題点
はあるものの、ｙ方向の給電はレンズを用いた給電方式
であり、寸法バラツキに強いのが特徴である。
【０００８】また、特開平０４−１８６９０３号に報告
されているものは、図６の誘電体レンズ１１とホーン型
給電路１４を裏面に折り返し、アンテナサイズの縮小化
を計っている。
されているものは、図６の誘電体レンズ１１とホーン型
給電路１４を裏面に折り返し、アンテナサイズの縮小化
を計っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】誘電体レンズを用いた
構造のアンテナは、上述のように高い特性が期待できる
が、従来例である図６に示したアンテナの場合、構造は
簡単であるが、アンテナ面積が大きく大型化するという
欠点がある。一方、誘電体レンズ１１とホーン型導波路
１４を用いた給電路を裏面に折り返したアンテナ構造の
場合、上記問題点が解決できるが、２層構造となるた
め、金属によって導波路により作るのは、溶接時のひず
み等の問題が有り難しい。
構造のアンテナは、上述のように高い特性が期待できる
が、従来例である図６に示したアンテナの場合、構造は
簡単であるが、アンテナ面積が大きく大型化するという
欠点がある。一方、誘電体レンズ１１とホーン型導波路
１４を用いた給電路を裏面に折り返したアンテナ構造の
場合、上記問題点が解決できるが、２層構造となるた
め、金属によって導波路により作るのは、溶接時のひず
み等の問題が有り難しい。
【００１０】一方、このような構造を多層基板により製
造することも可能であるが、レンズ部分の誘電率をその
他の領域に対して変える必要がある。このため、例えば
誘電体基板にレンズ状の孔を空けた後、その孔に異種材
料を流し込み、さらにメタライズペーストを塗ってこの
孔を塞ぐことにより製造可能であろうが、レンズ部の面
積が基板厚みに比べて非常に大きいため、加工性やコス
ト的な問題があった。
造することも可能であるが、レンズ部分の誘電率をその
他の領域に対して変える必要がある。このため、例えば
誘電体基板にレンズ状の孔を空けた後、その孔に異種材
料を流し込み、さらにメタライズペーストを塗ってこの
孔を塞ぐことにより製造可能であろうが、レンズ部の面
積が基板厚みに比べて非常に大きいため、加工性やコス
ト的な問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題に対して検討を重ねた結果、誘電体基板の一部に多数
の孔を空け、この孔内に誘電体基板とは異なる誘電率を
有する誘電体を埋め込むことにより、低コストで容易に
製造可能な平面アンテナ基板が得られることを見出し、
本発明に至った。
題に対して検討を重ねた結果、誘電体基板の一部に多数
の孔を空け、この孔内に誘電体基板とは異なる誘電率を
有する誘電体を埋め込むことにより、低コストで容易に
製造可能な平面アンテナ基板が得られることを見出し、
本発明に至った。
【００１２】即ち、本発明の平面アンテナ基板は、第１
の誘電体で形成された１層以上の誘電体層と、少なくと
も該誘電体層の上下面に設けられたグランド層とからな
る高周波信号伝播領域の一部に、直径が信号波長の１／
２未満の孔内に前記第１の誘電体とは異なる誘電率を有
する第２の誘電体を充填してなる複数の誘電体ビアを形
成してなり、該誘電体ビアの集合体により平面型レンズ
が形成されてなることを特徴とするものである。
の誘電体で形成された１層以上の誘電体層と、少なくと
も該誘電体層の上下面に設けられたグランド層とからな
る高周波信号伝播領域の一部に、直径が信号波長の１／
２未満の孔内に前記第１の誘電体とは異なる誘電率を有
する第２の誘電体を充填してなる複数の誘電体ビアを形
成してなり、該誘電体ビアの集合体により平面型レンズ
が形成されてなることを特徴とするものである。
【００１３】また、前記高周波信号伝播領域内の前記誘
電体ビアの形成密度を連続的または段階的に変える、あ
るいは前記高周波信号伝播領域内の前記誘電体ビアの誘
電体の誘電率を部分的に変えることにより、実効誘電率
を変化させることができる。
電体ビアの形成密度を連続的または段階的に変える、あ
るいは前記高周波信号伝播領域内の前記誘電体ビアの誘
電体の誘電率を部分的に変えることにより、実効誘電率
を変化させることができる。
【００１４】なお、前記第１の誘電体の誘電率が前記第
２の誘電体よりも高いことによって、実効誘電率を高め
レンズの性能を高めることができる。
２の誘電体よりも高いことによって、実効誘電率を高め
レンズの性能を高めることができる。
【００１５】なお、前記誘電体層および前記誘電体ビア
を構成する第１および第２の誘電体がいずれもセラミッ
クスからなり、同時焼成によって形成されてなることが
望ましい。特に、前記第１および第２の誘電体が、低温
焼成セラミックスからなり、前記グランド層が銅または
銀を主体とする導体材料からなることが望ましい。
を構成する第１および第２の誘電体がいずれもセラミッ
クスからなり、同時焼成によって形成されてなることが
望ましい。特に、前記第１および第２の誘電体が、低温
焼成セラミックスからなり、前記グランド層が銅または
銀を主体とする導体材料からなることが望ましい。
【００１６】本発明のかかる平面アンテナ基板によれ
ば、高周波信号伝播領域の一部に形成する平面型レンズ
を、直径が信号波長の１／２未満の孔内に前記第１の誘
電体とは異なる誘電率を有する第２の誘電体を充填して
なる複数の誘電体ビアを配列することによって形成する
ことによって、容易かつ低コストでアンテナ基板を作製
することができる。
ば、高周波信号伝播領域の一部に形成する平面型レンズ
を、直径が信号波長の１／２未満の孔内に前記第１の誘
電体とは異なる誘電率を有する第２の誘電体を充填して
なる複数の誘電体ビアを配列することによって形成する
ことによって、容易かつ低コストでアンテナ基板を作製
することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の平面アンテナ基板
の一例を図１乃至図５をもとに説明する。図１は、本発
明の平面アンテナ基板におけるアンテナ素子群（図示せ
ず）への給電部の（ａ）平面図及び（ｂ）（ａ）のＡ−
Ａ断面図である。ここで、１は誘電体基板、２は誘電体
ビア、３は導体ビア、４はメタライズ層、５は平面型レ
ンズ、６は導波路である。また、７は入力ポート（一次
放射器）、８は出力ポートである。
の一例を図１乃至図５をもとに説明する。図１は、本発
明の平面アンテナ基板におけるアンテナ素子群（図示せ
ず）への給電部の（ａ）平面図及び（ｂ）（ａ）のＡ−
Ａ断面図である。ここで、１は誘電体基板、２は誘電体
ビア、３は導体ビア、４はメタライズ層、５は平面型レ
ンズ、６は導波路である。また、７は入力ポート（一次
放射器）、８は出力ポートである。
【００１８】図１によれば、本発明の平面アンテナ基板
は、２つのメタライズ層４、４に挟まれた誘電体基板１
中に平面型レンズ５と導波路６とを形成するものであ
り、導波路６はメタライズ層４と導体ビア３とにより形
成され、平面型レンズ５は誘電体ビア２の集合体により
形成されている。平面型レンズ５と入力ポート７との間
の導波路６は、図１（ａ）に示すように、導体ビア３の
間隔が徐々に間隔が広がるようにしてホーン型に形成さ
れており、ホーンの先端は平面型レンズ５の焦点距離近
傍となるように設定される。
は、２つのメタライズ層４、４に挟まれた誘電体基板１
中に平面型レンズ５と導波路６とを形成するものであ
り、導波路６はメタライズ層４と導体ビア３とにより形
成され、平面型レンズ５は誘電体ビア２の集合体により
形成されている。平面型レンズ５と入力ポート７との間
の導波路６は、図１（ａ）に示すように、導体ビア３の
間隔が徐々に間隔が広がるようにしてホーン型に形成さ
れており、ホーンの先端は平面型レンズ５の焦点距離近
傍となるように設定される。
【００１９】入力ポート７から入力された電磁波は、２
次元的な球面波としてホーン型の導波路６内に放射され
るが、ホーン先端はレンズの焦点距離近傍となるように
配置されているので、平面型レンズ５を通過した電磁波
は２次元的な平面波に変換される。
次元的な球面波としてホーン型の導波路６内に放射され
るが、ホーン先端はレンズの焦点距離近傍となるように
配置されているので、平面型レンズ５を通過した電磁波
は２次元的な平面波に変換される。
【００２０】この平面型レンズ５は次のように形成され
る。図３に示すように、誘電体基板１に、孔加工を施
し、そこに誘電体基板１を構成する第１の誘電体とは誘
電率の異なる第２の誘電体を埋め込む。この孔加工は、
例えばピンによる加工やレーザによる加工で行われる。
またこの第２の誘電体は、樹脂であっても、セラミック
スラリーであっても良い。適当に粘度調整を行い、印刷
または圧入により埋め込む。印刷により埋め込む場合、
孔径は誘電体基板１の厚みの２倍以下にすることが望ま
しい。これは、孔が大きいと、埋め込んでも脱落してし
まうためである。このように、誘電率の異なる材料を孔
内に埋め込むことにより、局部的に誘電率を変えること
が可能となる。
る。図３に示すように、誘電体基板１に、孔加工を施
し、そこに誘電体基板１を構成する第１の誘電体とは誘
電率の異なる第２の誘電体を埋め込む。この孔加工は、
例えばピンによる加工やレーザによる加工で行われる。
またこの第２の誘電体は、樹脂であっても、セラミック
スラリーであっても良い。適当に粘度調整を行い、印刷
または圧入により埋め込む。印刷により埋め込む場合、
孔径は誘電体基板１の厚みの２倍以下にすることが望ま
しい。これは、孔が大きいと、埋め込んでも脱落してし
まうためである。このように、誘電率の異なる材料を孔
内に埋め込むことにより、局部的に誘電率を変えること
が可能となる。
【００２１】図４は、誘電体基板１に直径ａの誘電体ビ
ア２を三角格子状に配置したものである。このときの格
子定数はｄである。このような空間を電磁波が伝播する
とき、誘電体ビア径ａがおおむね信号の伝播波長の１／
２未満であれば、単一誘電体ビアでの共振現象は発生せ
ず、電磁波の感受する誘電率はその平均になる。ここ
で、誘電体基板１の誘電率をε0、孔内に埋め込まれた
第２の誘電体の誘電率をε1とすると、図４のように配
置された部分の実効的な誘電率εｅは次のようになる。
ア２を三角格子状に配置したものである。このときの格
子定数はｄである。このような空間を電磁波が伝播する
とき、誘電体ビア径ａがおおむね信号の伝播波長の１／
２未満であれば、単一誘電体ビアでの共振現象は発生せ
ず、電磁波の感受する誘電率はその平均になる。ここ
で、誘電体基板１の誘電率をε0、孔内に埋め込まれた
第２の誘電体の誘電率をε1とすると、図４のように配
置された部分の実効的な誘電率εｅは次のようになる。
【００２２】εｅ ＝ε0 ＋ （πａ2／２√３ｄ2）
・（ε1−ε0） 従って、誘電体基板１を形成する第１の誘電体より高い
誘電率を有する第２の誘電体を埋め込むことによって、
誘電体基板内の一部に高誘電率部を形成することができ
る。また、逆に基板内の一部に低誘電率部を形成するこ
ともできる。
・（ε1−ε0） 従って、誘電体基板１を形成する第１の誘電体より高い
誘電率を有する第２の誘電体を埋め込むことによって、
誘電体基板内の一部に高誘電率部を形成することができ
る。また、逆に基板内の一部に低誘電率部を形成するこ
ともできる。
【００２３】なお、埋め込む誘電体の誘電率は、誘電体
基板１の誘電率ε0との差が大きすぎると反射が大きく
なるので、ε0／１０〜１０・ε0、特に１．５・ε0〜
１０・ε0が望ましい。
基板１の誘電率ε0との差が大きすぎると反射が大きく
なるので、ε0／１０〜１０・ε0、特に１．５・ε0〜
１０・ε0が望ましい。
【００２４】図１の例では高い誘電率を有する第２の誘
電体を埋め込んだ場合の例で、この場合、平面型レンズ
５は凸形状であるが、低誘電率材料を用いた場合は、凹
形状の平面型レンズを用いれば同様な効果が得られる。
電体を埋め込んだ場合の例で、この場合、平面型レンズ
５は凸形状であるが、低誘電率材料を用いた場合は、凹
形状の平面型レンズを用いれば同様な効果が得られる。
【００２５】さらに、この実効誘電率は、埋め込み誘電
体の誘電率や、その幾何学的な配置により変化させるこ
ともできる。例えば、図５は、本発明の手法を用いて、
誘電率を徐々に変化させた例を示したものである。
（ａ）は、誘電体ビア２の形成密度を左側に徐々に密に
なるように変化させたもの、（ｂ）は誘電体ビア２の幾
何学的な配置はすべて同じであるが、誘電体ビア２中の
埋め込まれている誘電体の誘電率を左側に徐々に大きく
なるように変化させたもの、（ｃ）は誘電体基板１を複
数の誘電体層１−１〜１〜５によって形成し、各誘電体
層での誘電体ビアの形成する箇所を１−１から１−５に
従って徐々に形成領域を拡大したものである。また、こ
のような手法を相互に組み合わせることによっても誘電
率を変えることができる。図２は、上記の手法のうち、
図５（ａ）の誘電体ビアの形成密度を徐々に変化させる
ことによって、誘電率を徐々に変えたものである。
体の誘電率や、その幾何学的な配置により変化させるこ
ともできる。例えば、図５は、本発明の手法を用いて、
誘電率を徐々に変化させた例を示したものである。
（ａ）は、誘電体ビア２の形成密度を左側に徐々に密に
なるように変化させたもの、（ｂ）は誘電体ビア２の幾
何学的な配置はすべて同じであるが、誘電体ビア２中の
埋め込まれている誘電体の誘電率を左側に徐々に大きく
なるように変化させたもの、（ｃ）は誘電体基板１を複
数の誘電体層１−１〜１〜５によって形成し、各誘電体
層での誘電体ビアの形成する箇所を１−１から１−５に
従って徐々に形成領域を拡大したものである。また、こ
のような手法を相互に組み合わせることによっても誘電
率を変えることができる。図２は、上記の手法のうち、
図５（ａ）の誘電体ビアの形成密度を徐々に変化させる
ことによって、誘電率を徐々に変えたものである。
【００２６】本発明の平面型アンテナ基板において、誘
電体基板１は、有機樹脂、セラミックスのいずれでも良
いが、特に低温焼成セラミック材料を用いると良い。こ
れは、導体ビア３、メタライズ層４として導体損失の小
さい銅や銀のメタライズが使用可能である点で有利であ
る。また、焼成温度が低いため、母材の誘電体基板材料
と誘電体ビア材料との反応を極力避けることができるた
めに、誘電体ビアの材料として多種のものが利用でき
る。さらに、このような低温焼結セラミック材料を用い
ることにより、さまざまな配線との一体化や半導体素子
のパッケージとしても用いることができる。
電体基板１は、有機樹脂、セラミックスのいずれでも良
いが、特に低温焼成セラミック材料を用いると良い。こ
れは、導体ビア３、メタライズ層４として導体損失の小
さい銅や銀のメタライズが使用可能である点で有利であ
る。また、焼成温度が低いため、母材の誘電体基板材料
と誘電体ビア材料との反応を極力避けることができるた
めに、誘電体ビアの材料として多種のものが利用でき
る。さらに、このような低温焼結セラミック材料を用い
ることにより、さまざまな配線との一体化や半導体素子
のパッケージとしても用いることができる。
【００２７】なお、本発明の平面アンテナ基板によれ
ば、図１、図２に記載の高周波信号伝播領域の出力ポー
ト８は、そのままアンテナ面として用いてもよいが、図
６に示したようなメタライズ層にアンテナ素子群（スロ
ットアンテナ）１６を形成した誘電体基板の端面と一体
的に接続することによっても平面アンテナ基板を形成で
きる。
ば、図１、図２に記載の高周波信号伝播領域の出力ポー
ト８は、そのままアンテナ面として用いてもよいが、図
６に示したようなメタライズ層にアンテナ素子群（スロ
ットアンテナ）１６を形成した誘電体基板の端面と一体
的に接続することによっても平面アンテナ基板を形成で
きる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の平面アンテ
ナ基板は、信号波長に比べ十分に小さい孔に誘電率の異
なる材料を埋め込むことにより局部的にしかも容易に誘
電率を変えることが可能となるので、平面型レンズが基
板内に容易に作成でき、この結果、安価で良好な特性の
アンテナ基板を提供できる。
ナ基板は、信号波長に比べ十分に小さい孔に誘電率の異
なる材料を埋め込むことにより局部的にしかも容易に誘
電率を変えることが可能となるので、平面型レンズが基
板内に容易に作成でき、この結果、安価で良好な特性の
アンテナ基板を提供できる。
【図１】本発明の平面型アンテナ基板の一例を説明する
ための（ａ）平面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図である。
ための（ａ）平面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の平面型アンテナ基板の他の例を説明す
るための（ａ）平面図と（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図である。
るための（ａ）平面図と（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明における平面型レンズの構造を説明する
ための概略斜視図である。
ための概略斜視図である。
【図４】本発明における平面型レンズの実効誘電率を計
算するためのモデルを示す図である。
算するためのモデルを示す図である。
【図５】本発明における実効誘電率を徐々に変化させる
ための種々の手法を説明するための断面図である。
ための種々の手法を説明するための断面図である。
【図６】従来のレンズを用いた平面型アンテナ基板の概
略斜視図である。
略斜視図である。
１ 誘電体基板 ２ 誘電体ビア ３ 導体ビア ４ メタライズ層 ５ 平面型レンズ ６ 導波路 ７ 入力ポート ８ 出力ポート
Claims (6)
- 【請求項１】第１の誘電体で形成された１層以上の誘電
体層と、少なくとも該誘電体層の上下面に設けられたグ
ランド層とからなり、高周波信号伝播領域の一部に、直
径が信号波長の１／２未満の孔内に前記第１の誘電体と
は異なる誘電率を有する第２の誘電体を充填してなる複
数の誘電体ビアを形成してなり、該誘電体ビアの集合体
により平面型レンズが形成されてなることを特徴とする
平面アンテナ基板。 - 【請求項２】前記高周波信号伝播領域内の前記誘電体ビ
アの形成密度を連続的または段階的に変えることにより
実効誘電率を変化させてなる請求項１の平面アンテナ基
板。 - 【請求項３】前記高周波信号伝播領域内の前記誘電体ビ
アの誘電体の誘電率を部分的に変えることにより実効誘
電率を変化させてなる請求項１の平面アンテナ基板。 - 【請求項４】前記誘電体層および前記誘電体ビアを構成
する第１および第２の誘電体が、同時焼成によって形成
されてなる請求項１乃至３のいずれか記載の平面アンテ
ナ基板。 - 【請求項５】前記第１の誘電体の誘電率が前記第２の誘
電体よりも高いことを特徴とする請求項１乃至請求項４
のいずれか記載の平面アンテナ基板。 - 【請求項６】前記第１および第２の誘電体が、低温焼成
セラミックスからなり、前記グランド層が、銅あるいは
銀を主体とする導体材料からなることを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれか記載の平面アンテナ基板。
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