JP2003101301A

JP2003101301A - 高周波モジュール、通信装置およびレーダ装置

Info

Publication number: JP2003101301A
Application number: JP2001285557A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Mikami; 重幸三上; Tetsuya Kawachi; 哲也河内; Hiroyasu Matsuzaki; 宏泰松崎; Kazutaka Mukoyama; 和孝向山; Koichi Sakamoto; 孝一坂本; Toshiro Hiratsuka; 敏朗平塚; Takatoshi Kato; 貴敏加藤; Yohei Ishikawa; 容平石川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-04-04
Also published as: GB2381666A; US6628230B2; US20030085836A1; GB2381666B; GB0220958D0

Abstract

(57)【要約】【課題】機能ブロック毎に分けて設計、製造ができる
と共に、信頼性が高い高周波モジュール、通信装置およ
びレーダ装置を提供する。【解決手段】マルチチップ基板６を５個の分割基板７
〜１１に分割し、各分割基板７〜１１にアンテナブロッ
ク１２、共用器ブロック１３、送信ブロック１４、受信
ブロック１５、発振器ブロック１６をそれぞれ設ける。
また、各分割基板７〜１１の端部には、伝送線路に接続
された接続用共振器を形成すると共に、隣合う分割基板
７〜１１の接続用共振器は相互に近接して配置する。こ
れにより、２つの接続用共振器が電磁結合するから、分
割基板７〜１１間の伝送線路を接続して、各ブロック１
２〜１６間で信号を伝搬することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロ
波、ミリ波等の高周波の電磁波を送信、受信する高周波
モジュール、通信装置およびレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、通信装置、レーダ装置等に用い
られる高周波モジュールとして、１枚の基板上にマイク
ロストリップ線路等の伝送線路と、ＭＭＩＣ（Microwav
e Monolithic Integrated Circuit）、フィルタ等の電
子部品とを設け、これらの伝送線路と電子部品をワイヤ
ボンディング、リボンボンディング等を用いて接続した
ものが知られている。そして、このような従来技術によ
る高周波モジュールは、電子部品等によって例えば高周
波の信号を発振する発振回路と、発振回路による信号に
変調等を施した送信信号を出力する送信回路と、アンテ
ナから受信した受信信号を復調する受信回路とを構成す
ると共に、アンテナ共用器（デュプレクサ）とアンテナ
とが別個に外付けされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による高周波モジュールでは、例えば樹脂材料等
からなる１枚の基板に発振回路、送信回路、受信回路を
一体化して構成していたから、これらの回路全体に対し
て例えば雑音の低減等に関して最適な設計を行う必要が
ある。また、発振回路等のように高周波モジュールの一
部を設計変更する場合であっても、高周波モジュール全
体の設計変更、製造を行う必要があり、設計性、生産性
が悪いのみならず、高周波モジュールの検査において不
良品を発見した場合でも、不具合のある箇所を特定する
のが難しいという問題がある。

【０００４】また、従来技術では、高周波モジュールに
アンテナ共用器とアンテナが外付けされると共に、これ
らの間をワイヤボンディング等を用いて接続しているか
ら、環境変化等に伴ってワイヤボンディングにストレス
が加わり、断線や接続特性の変化が生じ易く、信頼性が
低いのに加え、高周波モジュールとアンテナ共用器等と
の間で伝送損失、反射損失が大きく、接続性が悪い。

【０００５】このため、高周波モジュールはアンテナに
対して大きな送信電力を供給する必要があるから、消費
電力の増大、雑音の増加を招来し、高周波モジュールの
性能が劣化するという問題がある。さらに、アンテナを
外付けするために、高周波モジュール、アンテナ等から
なる装置全体が大型化する傾向がある。

【０００６】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は機能ブロック毎に分けて設計、
製造ができると共に、信頼性が高い高周波モジュール、
通信装置およびレーダ装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、誘電体基板と、該誘電体基板に設け
られた複数の機能ブロックと、該各機能ブロックを接続
する伝送線路とからなる高周波モジュールに適用され
る。

【０００８】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、誘電体基板は個々の機能ブロックを単位として
分割した分割基板を組合せることにより構成し、隣合う
前記分割基板にそれぞれ設けられた伝送線路は非接触で
電気的に接続したことにある。

【０００９】このように構成したことにより、機能ブロ
ックを単位として設計、製造を行うことができ、設計
性、生産性が向上する。また、各分割基板にそれぞれ設
けられた伝送線路は非接触で電気的に接続するから、従
来技術のようにワイヤボンディング等を用いて接続する
のに比べて、接続特性を安定させることができ、信頼性
を向上することができる。

【００１０】なお、非接触による電気的な接続とは、分
割基板間が分離しているだけでなく、伝送線路がワイ
ヤ、リボン等によって接続されることなく分割基板間で
離れた状態で、伝送線路を伝搬する信号（高周波信号）
が電磁界的に分割基板間を接続し、伝搬することをい
う。

【００１１】請求項２の発明は、分割基板の端部には伝
送線路に接続された共振器を設け、隣合う分割基板にそ
れぞれ設けられた該共振器を近接させて電磁結合させる
構成としたことにある。

【００１２】これにより、隣合う分割基板にそれぞれ設
けられた共振器は電磁結合するから、これらの共振器を
通じて伝送線路を非接触で電気的に接続することができ
る。また、共振器同士が近接して直接結合するから、共
振器同士を強く結合させることができ、広帯域に亘って
低挿入損失な特性を得ることができる。

【００１３】請求項３の発明では、複数の機能ブロック
は、信号を送信または受信するアンテナブロックと、該
アンテナブロックに接続された共用器ブロックと、該共
用器ブロックに接続され前記アンテナブロックに向けて
送信信号を出力する送信ブロックと、前記共用器ブロッ
クに接続され前記アンテナブロックによって受信した受
信信号を入力する受信ブロックと、前記送信ブロックと
受信ブロックとに接続され所定周波数の信号を発振する
発振器ブロックとからなり、分割基板は、これら各機能
ブロックを単位に分割する構成としている。

【００１４】これにより、アンテナブロック、共用器ブ
ロック、送信ブロック、受信ブロック、発振器ブロック
を単位として設計変更、製造を行うことができる。ま
た、信号を送信または受信するアンテナブロックを高周
波モジュールの誘電体基板に組込むことができ、装置全
体を小型化することができる。

【００１５】請求項４の発明は、アンテナブロックに
は、それを覆うパッケージ部に無給電アンテナを取付け
ている。これにより、アンテナの指向性、放射特性（放
射パターン）等を無給電アンテナを用いて調整すること
ができる。

【００１６】請求項５の発明では、複数の分割基板は各
分割基板毎に２種類以上の誘電体材料を用いて形成して
いる。

【００１７】これにより、各機能ブロックに適した誘電
体材料を用いて分割基板を形成することができ、単一の
誘電体材料を用いた場合に比べて、各機能ブロックに適
した材料を使用でき、各機能ブロックの最適化を図るこ
とができると共に、設計自由度を増すことができる。

【００１８】請求項６の発明は、隣合う２つの分割基板
の間には、不要結合を防止するための電波吸収部材また
は遮蔽用金属部材を設けたことにある。これにより、分
割基板間で不要結合を防止でき、雑音を低減することが
できる。

【００１９】請求項７の発明による分割基板は、樹脂材
料にメタライズを施した樹脂パッケージに収容してい
る。これにより、メタライズを施した樹脂パッケージの
表面によって、分割基板を静電遮蔽することができ、外
部雑音等の混入を防止できると共に、金属パッケージを
用いた場合に比べて、装置全体を軽量化することができ
る。

【００２０】また、請求項８，９の発明のように本発明
による高周波モジュールを用いて通信装置を構成しても
よく、レーダ装置を構成してもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
高周波モジュールを、添付図面を参照しつつ詳細に説明
する。

【００２２】まず、図１から図５は第１の実施の形態と
して高周波モジュールを通信装置に適用した場合を示し
ている。

【００２３】図において、１は通信装置の外形をなす導
電性金属材料のメッキ処理（メタライズ）が施された樹
脂パッケージで、該樹脂パッケージ１は、上面側が開口
した箱形状のケーシング２と、該ケーシング２の開口側
を施蓋する略四角形の板状をなす蓋体３とによって構成
されている。

【００２４】そして、ケーシング２の内部には、後述す
るマルチチップ基板６を載置するために枠状の台座部２
Ａが設けられ、該台座部２Ａは、ケーシング２の底面か
ら高さ方向の中間位置まで突出している。また、台座部
２Ａの隙間には、後述の送信ブロック１４に対応した位
置に冷却用のヒートシング４が取付けられている。

【００２５】また、ケーシング２の外周側には、中間周
波信号ＩＦを入力、出力するための入力端子２Ｂ、出力
端子２Ｃが設けられると共に、バイアス電圧Ｖdを入力
するための電極２Ｄが設けられている。

【００２６】一方、蓋体３は、後述するアンテナブロッ
ク１２を覆うパッケージ部をなし、該蓋体３には、その
中央部に略四角形の開口部３Ａが設けられると共に、該
開口部３Ａからマルチチップ基板６の中央部側に向けて
漸次縮径したテーパ部３Ｂが形成されている。また、開
口部３Ａ内には、電磁波が透過可能な閉塞板５が配設さ
れると共に、該閉塞板５には後述の無給電アンテナ１９
が取付けられている。

【００２７】６はケーシング２内に収容された誘電体基
板をなすマルチチップ基板で、該マルチチップ基板６
は、誘電体材料からなる例えば５個の分割基板７〜１１
によって構成され、全体として略四角形の平板状をなし
ている。

【００２８】ここで、分割基板７〜１１はマルチチップ
基板６を分割することによって形成され、その表面は導
体膜７Ａ〜１１Ａによって覆われている。また、分割基
板７〜１１には、機能ブロックとして、後述するアンテ
ナブロック１２、共用器ブロック１３、送信ブロック１
４、受信ブロック１５、発振器ブロック１６がそれぞれ
設けられている。

【００２９】そして、これらの分割基板７〜１１は、そ
の端面（側面）が略平行に対面した状態で配置されるも
のの、これら隣接する端面間には僅かな隙間が形成さ
れ、非接触な状態となっている。

【００３０】なお、分割基板７〜１１は、これらの端面
を相互に接着することによって位置決めしてもよく、各
分割基板７〜１１をケーシング２の台座部２Ａに固定す
ることによって位置決めしてもよい。

【００３１】１２は送信電波を送信し受信電波を受信す
るアンテナブロックで、該アンテナブロック１２は、マ
ルチチップ基板６の中央部側に配設された分割基板７に
設けられている。そして、アンテナブロック１２は、導
体膜７Ａの中央部側で四角形状の開口をなす放射スロッ
ト１２Ａによって構成されている。また、該放射スロッ
ト１２Ａは、後述の伝送線路１７、接続用共振器１８に
よって共用器ブロック１３に接続されている。

【００３２】そして、アンテナブロック１２が設けられ
た分割基板７は、放射スロット１２Ａの放射効率を高め
るために、他の分割基板８〜１１に比べて誘電率の低い
材料を用いて形成されている。一方、他の分割基板８〜
１１は、信号を基板内部に閉じ込めるために、誘電率の
高い材料を用いて形成されている。

【００３３】１３はアンテナブロック１２に接続された
アンテナ共用器をなす共用器ブロックで、該共用器ブロ
ック１３は、分割基板７の後側に隣接した分割基板８に
設けられ、導体膜８Ａに形成された四角形状の開口から
なる共振器１３Ａ等によって構成されている。そして、
共振器１３Ａは、後述の伝送線路１７、接続用共振器１
８によってアンテナブロック１２、送信ブロック１４、
受信ブロック１５にそれぞれ接続されている。

【００３４】１４は共用器ブロック１３に接続されアン
テナブロック１２に向けて送信信号を出力する送信ブロ
ックで、該送信ブロック１４は、分割基板７の左側に位
置して分割基板８に隣接した分割基板９に設けられてい
る。そして、送信ブロック１４は、電界効果トランジス
タ等の電子部品を用いて形成され発振器ブロック１６か
ら出力される搬送波に中間周波信号ＩＦを混合して送信
信号にアップコンバートする混合器１４Ａと、該混合器
１４Ａによる送信信号から雑音を除去する帯域通過フィ
ルタ１４Ｂと、バイアス電圧Ｖdによって作動する電子
部品を用いて形成され送信信号の電力を増幅する電力増
幅器１４Ｃとによって構成されている。

【００３５】また、送信ブロック１４が設けられた分割
基板９は、電力増幅器１４Ｃ等が発熱し易いため、他の
分割基板７，８，１０，１１に比べて放熱特性が優れた
材料を用いて形成されている。

【００３６】そして、これらの混合器１４Ａ、帯域通過
フィルタ１４Ｂ、電力増幅器１４Ｃは、後述の伝送線路
１７を用いて相互に接続されると共に、混合器１４Ａ
は、伝送線路１７、接続用共振器１８によって発振器ブ
ロック１６に接続され、電力増幅器１４Ｃは、伝送線路
１７、接続用共振器１８によって共用器ブロック１３に
接続されている。

【００３７】１５は共用器ブロック１３に接続されアン
テナブロック１２によって受信した受信信号を入力し、
該受信信号と発振器ブロック１６から出力される搬送波
とを混合して中間周波信号ＩＦにダウンコンバートする
受信ブロックで、該受信ブロック１５は、分割基板７の
右側に位置して分割基板８に隣接した分割基板１０に設
けられている。また、受信ブロック１５は、バイアス電
圧Ｖdによって作動する電子部品を用いて形成され受信
信号を低雑音で増幅する低雑音増幅器１５Ａと、該低雑
音増幅器１５Ａによる受信信号から雑音を除去する帯域
通過フィルタ１５Ｂと、発振器ブロック１６から出力さ
れる搬送波と該帯域通過フィルタ１５Ｂから出力される
受信信号とを混合して中間周波信号ＩＦにダウンコンバ
ートする混合器１５Ｃとによって構成されている。

【００３８】そして、これらの低雑音増幅器１５Ａ、帯
域通過フィルタ１５Ｂ、混合器１５Ｃは、後述の伝送線
路１７を用いて相互に接続されると共に、低雑音増幅器
１５Ａは、伝送線路１７、接続用共振器１８によって共
用器ブロック１３に接続され、混合器１５Ｃは、伝送線
路１７、接続用共振器１８によって発振器ブロック１６
に接続されている。

【００３９】１６は送信ブロック１４と受信ブロック１
５とに接続され搬送波となる所定周波数の信号（例えば
マイクロ波、ミリ波等の高周波信号）を発振する発振器
ブロックで、該発振器ブロック１６は、分割基板７の前
側に位置して分割基板９，１０に挟まれた分割基板１１
に設けられている。そして、発振器ブロック１６は、バ
イアス電圧Ｖdによって作動する電子部品等を用いて形
成され制御信号Ｖcに応じた周波数の信号を発振する電
圧制御発振器１６Ａと、該電圧制御発振器１６Ａによる
信号を送信ブロック１４と受信ブロック１５とに供給す
るための分岐回路１６Ｂとによって構成されている。

【００４０】また、発振器ブロック１６が設けられた分
割基板１１は、温度変化に対して信号の発振周波数を安
定させるために、電圧制御発振器１６Ａの温度特性を補
償する材料（例えば電圧制御発振器１６Ａの温度特性と
は逆の温度特性を有する材料）を用いて形成されてい
る。

【００４１】そして、これらの電圧制御発振器１６Ａ、
分岐回路１６Ｂは、後述の伝送線路１７を用いて相互に
接続されると共に、分岐回路１６Ｂは、伝送線路１７、
接続用共振器１８によって送信ブロック１４と受信ブロ
ック１５とに接続されている。

【００４２】１７は各分割基板７〜１１に設けられたス
ロット型の伝送線路で、該伝送線路１７は、導体膜７Ａ
〜１１Ａに形成された帯状の切欠きによって構成され、
その長さ方向に向けて高周波の信号を伝送するものであ
る。

【００４３】１８は隣接する２つの分割基板７〜１１間
で伝送線路１７を非接触な状態で電気的に接続する接続
用共振器で、該接続用共振器１８は、２つの伝送線路１
７の間に位置して分割基板７〜１１の端部（端面近傍）
に設けられ、導体膜７Ａ〜１１Ａを端面に向けて開口し
た略四角形状に切欠くことによって形成されている。そ
して、接続用共振器１８は、隣接する２つの分割基板７
〜１１にそれぞれ設けられると共に、これら２つの接続
用共振器１８が互いに近接して配置されることによっ
て、両者は直接電磁結合するものである。

【００４４】これにより、例えばアンテナブロック１２
から受信された信号（高周波信号）は、伝送線路１７を
通じて分割基板７の接続用共振器１８に供給される。こ
のとき、分割基板７，８にそれぞれ設けられた接続用共
振器１８が相互に近接して配置されて電磁結合するか
ら、接続用共振器１８に供給された信号は電磁界的に分
割基板７，８間を接続し、共用器ブロック１３の伝送線
路１７に供給される。このような接続用共振器１８によ
る伝送線路１７の接続は、分割基板８，９間、分割基板
８，１０間、分割基板９，１１間、分割基板１０，１１
間も同様である。

【００４５】１９はアンテナブロック１２を覆う蓋体３
の閉塞板５に取付けられた無給電アンテナで、該無給電
アンテナ１９は、アンテナブロック１２の放射スロット
１２Ａと対向し、送信信号、受信信号の放射方向に配設
された閉塞板５の裏面側に設けられ、例えば細長い四角
形状の導体膜によって形成されている。そして、無給電
アンテナ１９は、各ブロック１２〜１６とは直流的に接
続されていないもので、その位置、大きさ、形状を適宜
設定することによって、放射スロット１２Ａの指向性、
放射特性（放射パターン）を調整している。

【００４６】本実施の形態による通信装置は上述のよう
に構成されるものであり、次にその作動について説明す
る。

【００４７】まず、通信装置を用いて送信を行うときに
は、送信ブロック１４に対して発振器ブロック１６を用
いて搬送波としての所定周波数の信号を入力すると共
に、中間周波信号ＩＦを入力する。これにより、送信ブ
ロック１４は、発振器ブロック１６による搬送波と中間
周波信号ＩＦを混合してアップコンバートし、このアッ
プコンバートされた送信信号を共用器ブロック１３を介
してアンテナブロック１２に向けて出力する。この結
果、アンテナブロック１２は放射スロット１２Ａを通じ
て高周波の送信信号を放射し、無給電アンテナ１９はこ
の送信信号の放射パターンを調整しつつ蓋体３の開口部
３Ａを通じて外部に向けて送信する。

【００４８】一方、通信装置を用いて受信を行うときに
は、アンテナブロック１２から受信した受信信号は、共
用器ブロック１３を介して受信ブロック１５に入力され
る。このとき、受信ブロック１５に対して発振器ブロッ
ク１６を用いて搬送波としての所定周波数の信号を入力
する。これにより、受信ブロック１５は、発振器ブロッ
ク１６による搬送波と受信信号とを混合して中間周波信
号ＩＦにダウンコンバートする。

【００４９】然るに、本実施の形態では、各ブロック１
２〜１６毎に分割した分割基板７〜１１を組合せてマル
チチップ基板６を構成し、マルチチップ基板６に設けた
伝送線路１７は隣合う分割基板７〜１１間を接続用共振
器１８を用いて非接触な状態で電気的に接続したから、
各ブロック１２〜１６毎に設計、製造を行うことができ
る。このため、例えば多種のシステム仕様を、ブロック
１２〜１６のうち必要なブロックのみの設計変更で実現
することができ、要求仕様に対してフレキシブルに対応
することができる。

【００５０】この結果、全ての機能ブロックを１枚の誘
電体基板に形成する場合に比べて、設計性、生産性が向
上することができる。また、各ブロック１２〜１６毎に
検査を行うことができるから、不具合のある箇所（ブロ
ック）を容易に特定して交換することができる。

【００５１】さらに、伝送線路１７は分割基板７〜１１
間に隣接して接続用共振器１８を配設することによって
非接触で電気的に接続するから、従来技術のようにワイ
ヤボンディング等を用いて接続するのに比べて、環境変
化が生じた場合でも断線等が生じる虞がなく、接続特性
を安定させることはでき、信頼性を向上することができ
る。

【００５２】また、分割基板７〜１１にそれぞれ設けた
２つの接続用共振器１８を互いに近接して配置したか
ら、接続用共振器１８同士を強く結合させることがで
き、広帯域に亘って低挿入損失な特性を得ることができ
る。

【００５３】さらに、接続用共振器１８は、端面に向か
って開口した形状をなすから、互いに近接して設けられ
た２つの接続用共振器１８の対向面積を増加させること
ができ、これらの結合度を高めることができる。

【００５４】また、複数の機能ブロックとしてアンテナ
ブロック１２、共用器ブロック１３、送信ブロック１
４、受信ブロック１５、発振器ブロック１６を設け、分
割基板７〜１１はこれらの各機能ブロックを単位として
分割したから、各機能ブロック毎に設計変更、製造を行
うことができる。また、アンテナブロック１２をマルチ
チップ基板６に組込むから、装置全体を小型化すること
ができる。

【００５５】特に、アンテナブロック１２を覆う蓋体３
の閉塞板５に無給電アンテナ１９を取付けたから、アン
テナの指向性、放射特性等を無給電アンテナ１９を用い
て調整することができ、無給電アンテナ１９の形状、大
きさ、配置等を変更するだけで、各種システム仕様に対
応した指向性等の特性を実現でき、要求仕様へのフレキ
シブルな対応が可能となる。

【００５６】また、分割基板７〜１１毎に異なる種類の
誘電体材料を用いることができるから、分割基板７〜１
１には各ブロック１２〜１６に適した誘電体材料を用い
ることができ、単一の誘電体材料を用いた場合に比べ
て、設計自由度を増すことができると共に、各ブロック
１２〜１６毎にそれぞれに応じた特性（高放射効率、低
雑音、低損失、放熱特性、発振周波数の安定等）を向上
させることができる。

【００５７】さらに、分割基板７〜１１は樹脂材料にメ
タライズを施した樹脂パッケージ１に収容したから、樹
脂パッケージ１の表面によって、分割基板７〜１１と外
部との間を静電遮蔽することができ、外部雑音等の混入
を防止できる。また、樹脂パッケージ１を用いるから、
金属パッケージを用いた場合に比べて、製造コストを低
減できると共に、装置全体を軽量化することができる。

【００５８】なお、前記第１の実施の形態では、アンテ
ナブロック１２、送信ブロック１４、発振器ブロック１
６にそれぞれ適した誘電体材料を用いて分割基板７，
９，１１を形成する場合を例に挙げて示したが、各ブロ
ック１２〜１６に応じて全ての分割基板７〜１１を異な
る種類の誘電体材料を用いて形成してもよく、例えばア
ンテナブロック１２の分割基板７のみ他の分割基板８〜
１１とは異なる誘電体材料を用いて形成する構成として
もよい。

【００５９】次に、図６は本発明の第２の実施の形態に
よる通信装置のマルチチップ基板を示し、本実施の形態
の特徴は、隣合う２つの分割基板の間には不要結合を防
止するためのシールド部材を設ける構成としたことにあ
る。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。

【００６０】２１は隣合う２つの分割基板７〜１１の間
を含めて各分割基板７〜１１の端面に設けられたシール
ド部材で、該シールド部材２１は、例えば鉄粉を混入し
た樹脂材料、カーボン材料等からなる電波吸収材料、ま
たはアルミニウム等の高導電性金属材料からなる遮蔽用
金属材料によって形成されている。ここで、シールド部
材２１は、直接的に塗布、焼結してもよく、膜状（シー
ト状）に形成したものを接着してもよい。そして、シー
ルド部材２１は、各分割基板７〜１１の外周を取囲むよ
うに配設されるものの、各分割基板７〜１１の接続用共
振器１８が互いに対面する位置は、これらの結合度を維
持するために除去されている。

【００６１】かくして、本実施の形態でも第１の実施の
形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の
形態では、隣合う２つの分割基板７〜１１の間には、不
要結合を防止するためのシールド部材２１を設けたか
ら、例えば平行平板モード等の不要波が分割基板７〜１
１間で結合するのを防止してアイソレーションを向上で
き、不要波による電力損失を抑圧して高効率化できると
共に、不要波による雑音を低減することができる。

【００６２】なお、シールド部材２１として電波吸収材
料を用いた場合には、不要波を吸収することができるか
ら、不要波による不要共振をも防止することができ、低
雑音化を図ることができる。

【００６３】また、各分割基板７〜１１の導体膜７Ａ〜
１１Ａには、不要波を抑圧するための不要波抑圧回路２
２を設ける構成としてもよい。

【００６４】次に、図７は本発明の第３の実施の形態に
よる高周波モジュールをレーダ装置に適用した場合を示
している。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態
と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略
するものとする。

【００６５】３１は本実施の形態による送信ブロック
で、該送信ブロック３１は、第１の実施の形態による送
信ブロック１４と同様に分割基板９に設けられ、電子部
品等からなり電力増幅器３１Ａによって構成されてい
る。そして、電力増幅器３１Ａは、その出力側が伝送線
路１７、接続用共振器１８を通じて共用器ブロック１３
に接続されると共に、その入力側が伝送線路１７、接続
用共振器１８を通じて発振器ブロック１６に接続されて
いる。

【００６６】３２は本実施の形態による受信ブロック
で、該受信ブロック３２は、第１の実施の形態による受
信ブロック１５と同様に分割基板１０に設けられ、電子
部品等からなる低雑音増幅器３２Ａ、混合器３２Ｂ等に
よって構成されている。そして、低雑音増幅器３２Ａの
入力側は伝送線路１７、接続用共振器１８を通じて共用
器ブロック１３に接続され、混合器３２Ｂの入力側は伝
送線路１７、接続用共振器１８を通じて発振器ブロック
１６に接続されている。

【００６７】本実施の形態によるレーダ装置は上述の如
き構成を有するもので、次にその作動について説明す
る。

【００６８】まず、送信ブロック３１に対して発振器ブ
ロック１６を用いて所定周波数の信号を入力すると、送
信ブロック３１はこの信号を電力増幅すると共に、送信
信号として共用器ブロック１３を介してアンテナブロッ
ク１２から送信する。

【００６９】一方、送信信号の反射波をアンテナブロッ
ク１２が受信すると、この受信信号は、共用器ブロック
１３を介して受信ブロック３２に入力される。このと
き、受信ブロック３２に対して発振器ブロック１６から
送信信号と同じ信号を入力することによって、受信ブロ
ック３２は、発振器ブロック１６から出力された信号と
受信信号とを混合して中間周波信号ＩＦにダウンコンバ
ートする。

【００７０】かくして、本実施の形態でも第１の実施の
形態と同様の作用効果を得ることができる。

【００７１】なお、前記各実施の形態では、各分割基板
７〜１１には端面側が開口した四角形状の接続用共振器
１８をそれぞれ設け、これらを近接して配置する構成と
したが、図８に示す変形例のように、例えば分割基板
７，８には端面側も閉じた円形等の接続用共振器１８′
をそれぞれ設ける構成としてもよい。この場合、近接し
た２つの接続用共振器１８′が結合していればよいか
ら、隣合う分割基板７，８は、その端面同士が当接して
いてもよく、ある間隔を保って離間していてもよい。

【００７２】また、伝送線路１７としてスロット型（ス
ロットライン）を用いるものとしたが、本発明はこれに
限らず、伝送線路としてマイクロストリップライン、コ
プレーナガイド、平面誘電体線路（ＰＤＴＬ）、フィン
ライン、サスペンデッドライン、誘電体線路等の各種の
線路を用いることができ、これらが混在する構成として
もよい。さらに、伝送線路としては、各分割基板７〜１
１の裏面側に略全面に亘って接地電極を設け、グラウン
デッドスロット線路を用いる構成としてもよい。

【００７３】さらに、接続用共振器１８も導体膜７Ａ〜
１１Ａに四角形、円形等の開口を設けた構成に限らず、
例えばマイクロストリップラインの先端に四角形、円形
等の電極を設けて接続用共振器を構成してもよく、誘電
体線路にあっては誘電体材料を四角形等に成形した接続
用共振器を用いる構成としてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、誘電体基板を個々の機能ブロックを単位として分
割した分割基板を組合せて構成し、隣合う分割基板にそ
れぞれに設けられた伝送線路は非接触な状態で電気的に
接続したから、各機能ブロック毎に設計、製造を行うこ
とができ、設計性、生産性が向上することができる。ま
た、機能ブロック毎に検査を行うことができるから、不
具合のある箇所（機能ブロック）を容易に特定して交換
することができる。さらに、隣合う分割基板にそれぞれ
設けられた伝送線路は非接触で電気的に接続したから、
従来技術のようにワイヤボンディング等を用いて接続す
るのに比べて、環境変化が生じた場合でも断線等が生じ
る虞がなく、接続特性を安定させることはでき、信頼性
を向上することができる。

【００７５】請求項２の発明によれば、分割基板の端部
には伝送線路に接続された共振器を設け、隣合う分割基
板にそれぞれ設けられた共振器を近接させて電磁結合さ
せる構成としたから、２つの共振器同士を強く結合させ
ることができ、広帯域に亘って低挿入損失な特性を得る
ことができる。

【００７６】請求項３の発明によれば、複数の機能ブロ
ックとしてアンテナブロック、共用器ブロック、送信ブ
ロック、受信ブロック、発振器ブロックを設け、分割基
板はこれらの各機能ブロックを単位として分割したか
ら、各機能ブロック毎に設計変更、製造を行うことがで
きる。また、アンテナブロックを誘電体基板に組込むか
ら、装置全体を小型化することができる。

【００７７】請求項４の発明によれば、アンテナブロッ
クを覆うパッケージ部には無給電アンテナを取付けたか
ら、無給電アンテナの形状、大きさ、配置等を変更する
だけで、各種システム仕様に対応した指向性等の特性を
実現でき、要求仕様へのフレキシブルな対応が可能とな
る。

【００７８】請求項５の発明によれば、複数の分割基板
は分割基板毎に２種類以上の誘電体材料を用いて形成し
たから、単一の誘電体材料を用いた場合に比べて、設計
自由度を増すことができると共に、各機能ブロック毎に
それぞれに応じた種々の特性を向上させることができ
る。

【００７９】請求項６の発明によれば、隣合う２つの分
割基板の間には、不要結合を防止するための電波吸収部
材または遮蔽用金属材料を設けたから、不要波が分割基
板間で結合するのを防止してアイソレーションを向上で
き、不要波による電力損失を抑圧して高効率化できると
共に、不要波による雑音を低減することができる。

【００８０】請求項７の発明によれば、分割基板を樹脂
材料にメタライズを施した樹脂パッケージに収容したか
ら、樹脂パッケージの表面によって、分割基板と外部と
の間を静電遮蔽することができ、外部雑音等の混入を防
止できる。また、樹脂パッケージを用いるから、金属パ
ッケージを用いた場合に比べて、製造コストを低減でき
ると共に、装置全体を軽量化することができる。

【００８１】さらに、請求項８，９の発明のように、本
発明による高周波モジュールを用いて通信装置、レーダ
装置を構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による通信装置を示す斜視図
である。

【図２】図１中の矢示II−II方向からみた通信装置を示
す拡大断面図である。

【図３】図１中の通信装置を分解して示す分解斜視図で
ある。

【図４】図３中のマルチチップ基板を示す斜視図であ
る。

【図５】第１の実施の形態による通信装置の全体構成を
示すブロック図である。

【図６】第２の実施の形態によるマルチチップ基板を分
解して示す分解斜視図である。

【図７】第３の実施の形態によるレーダ装置の全体構成
を示すブロック図である。

【図８】本発明の変形例による分割基板の接続用共振器
等を示す平面図である。

【符号の説明】

１樹脂パッケージ２ケーシング３蓋体６マルチチップ基板（誘電体基板）７，８，９，１０，１１分割基板１２アンテナブロック１３共用器ブロック１４送信ブロック１５受信ブロック１６発振器ブロック１７伝送線路１８，１８′ 接続用共振器（共振器）１９無給電アンテナ２１シールド部材（電波吸収部材、遮蔽用金属部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松崎宏泰京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者向山和孝京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者坂本孝一京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者平塚敏朗京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者加藤貴敏京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者石川容平京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 5J011 DA12 5J045 AA21 AB05 BA01 DA09 EA07 FA09 HA03 LA03 NA07 5J070 AD01 AK40 5K011 AA03 AA04 AA16 JA01 JA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板と、該誘電体基板に設けられ
た複数の機能ブロックと、該各機能ブロックを接続する
伝送線路とからなる高周波モジュールにおいて、前記誘
電体基板は個々の機能ブロックを単位として分割した分
割基板を組合せることにより構成し、隣合う前記分割基
板にそれぞれ設けられた伝送線路は非接触で電気的に接
続したことを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】前記分割基板の端部には伝送線路に接続
された共振器を設け、隣合う分割基板にそれぞれ設けら
れた該共振器を近接させて電磁結合させる構成としてな
る請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】前記複数の機能ブロックは、信号を送信
または受信するアンテナブロックと、該アンテナブロッ
クに接続された共用器ブロックと、該共用器ブロックに
接続され前記アンテナブロックに向けて送信信号を出力
する送信ブロックと、前記共用器ブロックに接続され前
記アンテナブロックによって受信した受信信号を入力す
る受信ブロックと、前記送信ブロックと受信ブロックと
に接続され所定周波数の信号を発振する発振器ブロック
とからなり、前記分割基板は、これら各機能ブロックを
単位に分割する構成としてなる請求項１または２に記載
の高周波モジュール。
【請求項４】前記アンテナブロックには、それを覆う
パッケージ部に無給電アンテナを取付けてなる請求項３
に記載の高周波モジュール。
【請求項５】前記複数の分割基板は、各分割基板毎に
２種類以上の誘電体材料を用いて形成してなる請求項
１，２，３または４に記載の高周波モジュール。
【請求項６】前記隣合う２つの分割基板の間には、不
要結合を防止するための電波吸収部材または遮蔽用金属
部材を設けてなる請求項１，２，３，４または５に記載
の高周波モジュール。
【請求項７】前記分割基板は、樹脂材料にメタライズ
を施した樹脂パッケージに収容してなる請求項１，２，
３，４，５または６に記載の高周波モジュール。
【請求項８】請求項１ないし７のうちいずれかに記載
の高周波モジュールを用いた通信装置。
【請求項９】請求項１ないし７のうちいずれかに記載
の高周波モジュールを用いたレーダ装置。