JP2003283217A

JP2003283217A - 高周波回路装置

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Publication number: JP2003283217A
Application number: JP2002083689A
Authority: JP
Inventors: Akira Tsumura; 顯津村; Hiroyuki Sato; 裕之佐藤; Satoru Owada; 哲大和田; Hidemasa Ohashi; 英征大橋; Yukihiro Tawara; 志浩田原; Moriyasu Miyazaki; 守泰宮崎; Satoshi Yanagiura; 聡柳浦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】多層誘電体基板に設けた高周波回路装置にお
いて、実装密度を高くしようとすると給電損失が大きく
なりやすいという問題を解決すると共にアンテナサブシ
ステム全体の価格を下げる。【解決手段】１層あたり0.1ｍｍ厚の３層積層基板
（ＢＴレジン）１２の上下にＢＴ0.1ｍｍ厚のビルドア
ップ層１３を２層ずつ重ねて計７層（すなわち８層の導
電層２）からなる多層誘電体基板３を形成した。多層誘
電体基板３の実測厚さは1.0ｍｍであった。この多層誘
電体基板３では図１の領域Ａ（図中４）にのみ多層（８
層）から成る導電層２を設け、領域Ｂ（図中５）には基
板内の中間層に導電層が無いようにした。この領域Ａの
最上層にストリップ線路１、その下の第２層に地導体パ
ターンを設け、伝送線路とする。また、その他の導電層
２を用いて分配回路、及び制御線が高密度で配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は多層誘電体基板に
形成したストリップ線路と地導体パターンとからなる、
ミリ波帯またはマイクロ波帯の高周波回路装置、特にア
レーアンテナ等の給電回路に適した高周波回路装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的にアンテナには大きく分けて線状
アンテナ、開口面アンテナ、及びアレーアンテナの３種
類がある。このうち開口面アンテナとアレーアンテナは
アンテナの開口面積を広げることによってビーム幅を小
さくし、高利得にすることができる特徴があり、その性
能が衛星通信やレーダー等に適している。

【０００３】アレーアンテナは平面上に素子アンテナを
４角または３角に配置してそれぞれの素子アンテナの放
射パターンを合成し、開口面アンテナと同様の開口効率
が得られるようにしたアンテナである。この時、各素子
アンテナから放射されるビームの位相を制御することに
よって開口面を傾けることなく、放射ビームの向きを変
えることが可能である（フェーズドアレーアンテナ）。
このため、最近、移動体通信や３次元レーダーに用いら
れることが多い。それと併行して、このようなアレーア
ンテナに適した高周波回路装置の開発が強く望まれてい
る。

【０００４】アレーアンテナの開発や設計において重要
な点は素子アンテナの種類と配置である。これはアレー
アンテナの放射パターンが素子アンテナの放射パターン
と素子アンテナの配置によって決まるためである。

【０００５】このうち、特に素子アンテナの配置が重要
であり、素子アンテナ間の距離が広くなるとグレーティ
ングローブが現れ、アンテナとして不適となる。これを
避けるため、ビームの天頂からの角度をθとすると、素
子アンテナの間隔を［波長/（1+Sinθ）］よりも小さく
する必要がある。従ってミリ波やマイクロ波のアレーア
ンテナでは素子間隔を大変狭くするする必要がある。

【０００６】一方、ＲＦモジュールで増幅したＲＦ信号
を如何にして少ない損失で素子アンテナに給電するかと
いう点についても十分に考慮しなければならない。言う
までも無く、この損失はＲＦモジュールと素子アンテナ
間の損失がEIRPやG/Tに大きく影響するからである。従
って損失の少ない高周波回路（あるいは給電回路）が必
要である。しかしながら、損失が少ない導波管や同軸ケ
ーブルからなる高周波回路はサイズが大きくなりやす
く、ＲＦモジュール等の高周波能動素子と素子アンテナ
間の接続に比較的大きなスペースを必要とするため、素
子アンテナ間隔が狭いアレーアンテナには適用が難し
い。

【０００７】上記の素子間隔を狭くする（あるいは実装
密度を高くする）点と、給電損失を減らす必要がある点
の２つを両立させる事はアレーアンテナに適した高周波
回路の開発・設計にとってきわめて重要である。従来、
これら２点を満たす方策の先行例としては、特開2001-7
628に示されるように、誘電体基板上の放射素子（ある
いは素子アンテナ）に同じ誘電体から成る多層基板に設
けたマイクロストリップ線路を用いてＲＦモジュールを
接続するアレーアンテナが知られている。

【０００８】また、誘電体基板上に設ける放射素子とし
ては、マイクロストリップアンテナ（またはパッチアン
テナ）がある。これは、例えば、安達三郎著「電磁波工
学」（１９８３年、コロナ社発行）の91頁に示されてい
る。このパッチアンテナにはマイクロストリップ線路ま
たは誘電体基板と導体基板を貫いて同軸給電線で給電さ
れる。先行例の特開2001-7628で述べられている放射素
子はこのようなパッチアンテナに無給電で励振できる電
極を取りつけたものと考えられる。

【０００９】パッチアンテナとマイクロストリップ線路
からなるアレーアンテナは薄型軽量であるという特長が
ある反面、線路損失が導波管や同軸ケーブルと比べて大
きいという問題があった。これは損失が導体損失だけで
なく、大きな誘電損失を含むためである。また、素子ア
ンテナのインピーダンスとマイクロストリップ線路のイ
ンピーダンスの整合を取るために、誘電体基板の厚さに
応じてマイクロストリップ線路の幅を調整する必要があ
ったからである。

【００１０】すなわち、素子アンテナは一般にその入力
インピーダンスが特定のインピーダンス値、例えば50Ω
になるように設計するが、これに対応させて給電回路の
インピーダンスを設定するためには誘電体基板の誘電率
と厚さに応じてマイクロストリップ線路の幅を調整する
必要があり、これが導体損失を増やす原因となっていた
ためである。以上のことについて次にやや詳しく説明す
る。

【００１１】マイクロストリップ線路の給電損失α（あ
るいは伝送損失）は導体損失αｃと誘電体損失αｄの和
であり、α＝αｃ＋αｄで表される。これについては、
例えば、小西良弘著「マイクロ波回路の基礎とその応
用」（１９９２年、総合電子出版社発行）に示されてい
る。このうち、αｃはマイクロストリップ線路の幅を
Ｗ、マイクロストリップ線路の導体の表皮抵抗をＲｓ、
マイクロストリップ線路のインピーダンスをＺｃとする
と、 αｃ＝8.68×Ｒｓ/（ＺｃＷ）［dB/cm］・・・（１）となる。従って導体損失を少なくするためには、なるべ
く表皮抵抗Ｒｓの小さな金属を線路の材料として用い、
インピーダンスまたは線路幅を大きくする必要がある。

【００１２】一方、αｄは主に絶縁体として用いられる
誘電体基板のｔａｎδに決まる。誘電体は一般に比較的
ｔａｎδが大きいため、これができるだけ小さな誘電体
基板を用いなければ誘電体損失が増加する。

【００１３】一方、マイクロストリップ線路のインピー
ダンスＺｃは誘電体基板の厚さｈを小さくすればするほ
ど低くなる。このことは前述の「マイクロ波回路の基礎
とその応用」の56頁に記述されている。誘電体基板を薄
くしてもインピーダンスを下げないためにはマイクロス
トリップ線路の幅を細くしなければならない。しかし、
上記式（１）から明らかなように、その時はマイクロス
トリップ線路の導体損失αｃ、ひいては給電損失αが大
きくなる。

【００１４】前述したように、アレーアンテナに対して
は、素子アンテナの間隔が狭いことから高周波給電回路
の実装密度を高める必要があり、積層板やビルドアップ
基板による多層基板を適用することが望ましい。このよ
うな多層基板をさらに高密度にするためには、誘電体基
板の厚さをますます薄くして層数を増やす必要がある。
しかしながら、特に薄い誘電体基板、例えば０.１ｍｍ
以下の厚さの誘電体基板である場合にはインピーダンス
整合のためにマイクロストリップ線路の幅を極めて細く
しなければならない。従って上記式（１）から給電損失
が増えてしまうことになる。またこの時、細い線路を得
るためのエッチングによるパターンニング精度の限界か
ら製造が難しくなり、線路幅がばらつきやすくなること
からも給電回路の損失が増えてしまう。次に従来例を用
いてより具体的に説明する。

【００１５】図７は従来の技術を用いて構成した給電回
路の例である。ＲＦモジュール７につながる分配器や制
御線を配置する誘電体基板３の領域Ａ（図中４）、及び
ＲＦモジュール７からの出力を伝送する領域Ｂ（図中
５）の両領域ともに多層からなる導電層２が形成され
る。すなわち、分配器等の給電回路や制御信号などを高
密度で実装させるため、３層からなる積層基板１２の上
下に２層ずつビルドアップ基板１３を重ねている。

【００１６】また、ＲＦモジュール７はソケット８で誘
電体基板３に搭載され、その出力をＶＩＡ１４と貫通孔
６を介して裏面のストリップ線路１に接続している。積
層基板１２には貫通孔しか設けられないが、ビルドアッ
プの部分ではレーザー穴あけでＶＩＡ１４を形成し、ラ
ンド１５とトリプレート線路１６を設けて接続する。こ
れらの下の層には地導体パターンが形成される。この結
果、最上層と最下層の接続長が実質的に増えて損失が増
加する。

【００１７】また、領域Ｂ（図中５）ではストリップ線
路１の1層下に地導体となる導電層があるため、薄い誘
電体基板の表裏を用いたマイクロストリップ線路と同じ
であり、インピーダンスを高くするためにストリップ線
路１の幅を細くする必要がある。従って損失が増加す
る。図８は図７の給電回路に給電ピン９を介してパッチ
アンテナ１０からなる素子アンテナを接続した状態を示
しており、同じ理由で線路の損失が大きくなる。

【００１８】このように従来技術を用いてアレーアンテ
ナ用の高周波回路を構成すると損失が大きくなる。損失
が大きい場合、高いEIRPや良好なG/Tを得るためには、
高効率の高周波能動素子（ＲＦモジュール）を開発し、
備え付ける必要がある。このため、アンテナサブシステ
ム全体の価格が高くなる傾向があった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、以上のよ
うに多層誘電体基板に設けた高周波回路装置において、
実装密度を高くしようとすると給電損失が大きくなりや
すいという問題を解決すると共にアンテナサブシステム
全体の価格を下げることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明による高周波回
路装置は、複数の誘電体層を有する多層誘電体基板の第
一の領域において、上記多層誘電体基板の最上層、最下
層または中間層に設けられ、第１の伝送線路を構成する
第１のストリップ導体パターンと第１の地導体パターン
と、上記多層誘電体基板の第一の領域に隣接する第二の
領域において、上記多層誘電体基板の最上層、最下層ま
たは中間層に設けられ、上記第１の伝送線路と電気的に
接続される第２の伝送線路を構成する第２のストリップ
導体パターンと第２の地導体パターンとを備え、上記第
１の伝送線路における上記第１のストリップ導体パター
ンと上記第１の地導体パターンの間に挟まれる上記誘電
体層の数と、上記第２の伝送線路における上記第２のス
トリップ導体パターンと上記第２の地導体パターンの間
に挟まれる上記誘電体層の数が異なるように構成した。

【００２１】また、この発明による高周波回路装置は、
上記第１の地導体パターンと上記第２の地導体パターン
を接続する接続導体を備えている。

【００２２】また、この発明による高周波回路装置は、
上記第１の導体パターンと上記第２の導体パターンを接
続する接続導体として貫通孔を備えている。

【００２３】さらに、この発明による高周波回路装置に
おいて、上記第２の伝送線路における上記第２のストリ
ップ導体パターンと上記第２の地導体パターンの間に挟
まれる上記誘電体層の数が、上記第１の伝送線路におけ
る上記第１のストリップ導体パターンと上記第１の地導
体パターンの間に挟まれる上記誘電体層の数より多くな
るように構成すると共に、上記第1の伝送線路を高周波
能動素子に接続し、上記第２の伝送線路を放射素子に接
続している。

【００２４】また、上記高周波能動素子と放射素子とが
接続された高周波回路装置において、上記第２の伝送線
路における上記第２のストリップ導体パターン及び上記
第２の地導体パターンをそれぞれ上記多層誘電体基板の
最上層及び最下層に設けている。

【００２５】また、上記高周波能動素子と放射素子とが
接続された高周波回路装置において、上記第1の伝送線
路はボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を介して上記高周
波能動素子に接続されている。

【００２６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１による高周波回路装置は、図１の複数の誘電体層
からなる多層誘電体基板３において領域Ａ（図中４）で
示すように、導電層２が複数からなり、例えばその最上
層にストリップ導体パターンがあり、そのすぐ１層下に
地導体パターンがあって両者でストリップ伝送線路１を
構成し、このストリップ線路１の延長部の領域Ｂ（図中
５）においては複数層下にこれとは異なる導電層がある
ようにして伝送線路を構成した。

【００２７】もしも領域Ｂでこれらの伝送線路を形成す
る層間に別の導電層が含まれると、ストリップ線路の下
に来る誘電体の厚さが実質的に薄くなった場合と同じに
なり、インピーダンスを高くするためには線路を細くす
る必要がある。これに対して数層離して別の導電層を設
けると、この範囲では電気的に一枚の厚い誘電体基板上
のマイクロストリップ線路と同じになって線路幅を太く
設計できるため、上記式（１）からわかるように線路損
失が低減できる。

【００２８】更に、詳しく説明すると、図１の構成例に
示すように、１層あたり0.1ｍｍ厚の３層積層基板（Ｂ
Ｔレジン）１２の上下にＢＴ0.1ｍｍ厚のビルドアップ
層１３を２層ずつ重ねて計７層（すなわち８層の導電層
２）からなる多層誘電体基板３を形成した。多層誘電体
基板３の実測厚さは1.0ｍｍであった。この多層誘電体
基板３では図１の領域Ａ（図中４）にのみ多層（８層）
から成る導電層２を設け、領域Ｂ（図中５）には基板内
の中間層に導電層が無いようにした。この領域Ａの最上
層にストリップ線路１、その下の第二層に地導体パター
ンを設け、伝送線路とする。また、その他の導電層２を
用いて分配回路、及び制御線が高密度で配置される。

【００２９】一方、多層誘電体基板３の領域Ｂでは最上
層にはストリップ線路１を設け、最下層には地板となる
導電層２を設け、これらの最上層と最下層以外には導電
層を設けないようにした。すなわち、最上層と最下層だ
けで伝送線路を形成した。具体的には多層誘電体基板３
の最上下層表面を銅で約１２０μｍの厚さにメッキし、
その後のパターニング及びエッチングによって最上層に
厚さ約９０μｍ、幅1.5ｍｍのマイクロストリップ線路
１を形成した。最下層は全面に導電層２を設けている。
この結果、領域Ｂでは多層誘電体基板全体で一つの誘電
体基板と同様の電気特性が得られるようになった。

【００３０】最上層に設けた線路のすぐ下の層に導体層
がある場合には、同じインピーダンスを得るためにマイ
クロストリップ線路の幅を0.1ｍｍ程度にする必要があ
るのに対し、この実施の形態１の場合は約15倍の幅に設
定しても良く、かつ損失は３分の１程度に減らすことが
できた。

【００３１】上記のように、実施の形態１では図１の複
数の誘電体層からなる多層誘電体基板３において領域Ａ
（図中４）で示すように、導電層２が複数からなり、例
えばその最上層にストリップ導体パターン１があり、そ
のすぐ１層下に地導体パターンがあって両者で伝送線路
を構成し、同ストリップ線路１の延長部の領域Ｂ（図中
５）においては複数層下にこれとは異なる導電層がある
ようにして伝送線路を構成したので、もしも領域Ｂでこ
れらの伝送線路を形成する層間に別の導電層が含まれる
と、ストリップ線路の下に来る誘電体の厚さが実質的に
薄くなった場合と同じになり、インピーダンスを高くす
るためには線路を細くする必要がある。これに対して数
層離して別の導電層を設けると、この範囲では電気的に
一枚の厚い誘電体基板上のマイクロストリップ線路と同
じになって線路幅を太く設計できるため、式（１）から
わかるように線路損失が低減できる。

【００３２】実施の形態２．図２は実施の形態２の構成
例を示すもので、１層あたり0.1ｍｍ厚の３層積層基板
（ＢＴレジン）１２の上下にＢＴ0.1ｍｍ厚のビルドア
ップ層１３を２層ずつ重ねて計７層（すなわち８層の導
電層２）からなる多層誘電体基板３を形成した。多層誘
電体基板３の実測厚さは1.0ｍｍであった。この多層誘
電体基板３では図１の領域Ａ（図中４）にのみ多層（８
層）から成る導電層２を設け、領域Ｂ（図中５）には基
板内の中間層に導電層が無いようにした。この領域Ａの
最上層にストリップ線路１、その下の第２層に地導体パ
ターンを設け、伝送線路とする。また、この他の導電層
２を用いて分配回路、及び制御線が高密度で配置され
る。

【００３３】一方、多層誘電体基板３の領域Ｂでは最上
層にはストリップ線路１を設け、最下層には地板となる
導電層２を設け、これらの最上層と最下層以外には導電
層を設けないようにした。また、第二層と最下層の地導
体パターンは、ＶＩＡ１４及び貫通孔６を介して電気的
に接続した。この結果、多層誘電体基板３の領域Ａと領
域Ｂのストリップ導体パターンを直接つないだ伝送線路
を形成でき、両者の接続部での損失を減らすことができ
た。

【００３４】実施の形態３．図３に実施の形態３の構成
例を示すもので、１層あたり0.1ｍｍ厚の３層積層基板
（ＢＴレジン）１２の上下にＢＴ0.1ｍｍ厚のビルドア
ップ層１３を２層ずつ重ねて計７層（すなわち８層の導
電層２）からなる多層誘電体基板３を形成した。多層誘
電体基板３の実測厚さは1.0ｍｍであった。この多層誘
電体基板３では図２の領域Ａ（図中４）にのみ多層（８
層）から成る導電層２を設け、領域Ｂ（図中５）には基
板内の中間層に導電層が無いようにした。この領域Ａの
多層から成る導電層２を用いて分配回路、及び制御線が
高密度で配置される。また、最上層に設けたストリップ
線路１と第二層の地導体パターンによって伝送線路が形
成される。

【００３５】一方、多層誘電体基板３の領域Ｂ、すなわ
ち最上層と最下層以外には導電層を設けない領域に直径
0.3ｍｍの貫通孔を最上層から最下層までドリルで通
し、貫通孔１７を開けた。次にこの貫通孔１７の内部と
多層誘電体基板３の最上下層表面を銅で約１２０μｍ厚
にメッキした。さらにパターニングとエッチングによっ
て最下層に厚さ約９０μｍ、幅1.5ｍｍのマイクロスト
リップ線路１を形成した。領域Ｂでの地導体は最上層に
形成し、これを領域Ａの第二層にある地導体に接続導体
１８を介して電気的に接続した。この結果、領域Ｂでは
多層誘電体基板全体で一つの誘電体基板と同様の電気特
性が得られるようになった。

【００３６】最上層に設けた線路のすぐ下の層に導体層
がある場合には、同じインピーダンスを得るためにマイ
クロストリップ線路の幅を0.1ｍｍ程度にする必要があ
るのに対し、この実施の形態３の場合は約15倍の幅に設
定しても良く、かつ損失は３分の１程度に減らすことが
できた。また、貫通孔１７による損失は図７におけるＶ
ＩＡ１４、ランド１５、トリプレート線路１６を介して
最上層の導電層と最下層のストリップ線路を接続する場
合と比べて約５分の４程度となった。

【００３７】このように実施の形態３では、多層誘電体
基板３の領域Ｂの最上層と最下層の導電層の間を接続導
体として貫通孔１７で接続するようにしたため、ストリ
ップ線路１，１間を最短距離で接続でき、損失を低減す
ることができる。また、この貫通孔１７の周辺には導電
層がなく、一枚の厚い誘電体にあけられた穴と同じであ
ることからもインピーダンスの変化が少なく、損失が小
さくなる利点もある。すなわち、従来はＶＩＡやランド
を介してジグザグに接続することによってインピーダン
スの変化が起こりやすく、反射による損失が増加する場
合があったが、このような問題がなくなる。

【００３８】実施の形態４．図４には実施の形態４の構
成例を示す。図に示すように、実施の形態２で作製した
多層誘電体基板３にソケット８を介してＲＦモジュール
７を搭載した。また、この多層誘電体基板３からなる給
電回路のマイクロストリップ線路１に給電ピン９を介し
てパッチアンテナ１０を接続した。給電ピン９はパッチ
アンテナ１０を貫く際、電気的に同軸線路となる。多層
誘電体基板３上にＲＦモジュール７を搭載、あるいは実
装したため、パッチアンテナ１０とＲＦモジュール７の
距離を小さくすることができ、ＲＦモジュールを実装し
ない場合よりも損失を大幅に低減することが可能になっ
た。また、基板の最上層と最下層以外に導電層が含まれ
ないため、低損失のマイクロストリップ線路でＲＦモジ
ュールとパッチアンテナを接続することができるように
なった。

【００３９】このようにこの実施の形態４は、多層誘電
体基板３の少なくとも一方の面に高周波能動素子として
のＲＦモジュール７を搭載し、マイクロストリップ線路
１を介してこのＲＦモジュール７と素子アンテナとして
のパッチアンテナ１０を接続するようにしたので、ＲＦ
モジュールとパッチアンテナとの距離を短くすることに
よって損失を低減することができる。すなわち、ＲＦモ
ジュールと素子アンテナの給電点との距離は損失に比例
するため、できるだけ小さいことが望ましい。従ってこ
の実施の形態４による給電回路はパッチアンテナへの給
電という意味で理想的な給電回路となる。

【００４０】実施の形態５．図５に実施の形態５の構成
例を示す。図に示すように、実施の形態３で作製した多
層誘電体基板３にソケット８を介してＲＦモジュール７
を搭載した。このＲＦモジュール７の出力はソケット８
及び貫通孔１７を介して多層誘電体基板３の最下層にあ
るマイクロストリップ線路１に接続される。また、この
マイクロストリップ線路１は給電ピン９を介してパッチ
アンテナ１０に接続されている。給電ピン９はパッチア
ンテナ１０を貫く際、電気的に同軸線路となる。貫通孔
１７をもちいているため、図７に示す従来例のマイクロ
ストリップ線路周辺の基板内に導電層がある場合に比べ
てパッチアンテナとＲＦモジュールの距離を短く（約１
０％）することができ、かつ基板内の層に導電層のない
領域の貫通孔でインピーダンスの変化が少なく、ＶＩＡ
やランドを経由しないため、ＲＦモジュールとパッチア
ンテナ間の損失をさらに低減することが可能になった。

【００４１】実施の形態６．図６に実施の形態６の構成
例を示す。図に示すように、実施の形態３で作製した多
層誘電体基板３に半田からなるボールグリッドアレー
（ＢＧＡ）１１を介してＲＦモジュール７を搭載、実装
した。このＲＦモジュール７の出力は貫通孔１７を介し
て多層誘電体基板３の最下層にあるマイクロストリップ
線路１に接続される。また、このマイクロストリップ線
路１は給電ピン９を介してパッチアンテナ１０に接続さ
れている。給電ピン９はパッチアンテナ１０を貫く際、
電気的に同軸線路となる。ＢＧＡ１１を用いてＲＦモジ
ュール７を実装しているため、ソケットによる損失がな
くなる。また、貫通孔１７をもちいているため、図７に
示す従来例のマイクロストリップ線路周辺の基板内に導
電層がある場合に比べてパッチアンテナとＲＦモジュー
ルの距離を小さく（約１０％）することができ、かつＶ
ＩＡやランドを経由しないため、ＲＦモジュールとパッ
チアンテナ間の損失をさらに低減することが可能になっ
た。このように実施の形態６は、実施の形態５におい
て、ＲＦモジュールとマイクロストリップ線路の接続を
半田からなるボールグリッドアレイで行い、ＲＦモジュ
ールを多層誘電体基板に搭載するようにした結果、ソケ
ットを用いる場合よりも接続部における反射を減らして
損失を低減することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、この発明による高周波回
路装置は、複数の誘電体層を有する多層誘電体基板の第
一の領域において、上記多層誘電体基板の最上層、最下
層または中間層に設けられ、第１の伝送線路を構成する
第１のストリップ導体パターンと第１の地導体パターン
と、上記多層誘電体基板の第一の領域に隣接する第二の
領域において、上記多層誘電体基板の最上層、最下層ま
たは中間層に設けられ、上記第１の伝送線路と電気的に
接続される第２の伝送線路を構成する第２のストリップ
導体パターンと第２の地導体パターンとを備え、上記第
１の伝送線路における上記第１のストリップ導体パター
ンと上記第１の地導体パターンの間に挟まれる上記誘電
体層の数と、上記第２の伝送線路における上記第２のス
トリップ導体パターンと上記第２の地導体パターンの間
に挟まれる上記誘電体層の数が異なるように構成されて
いるので、アレーアンテナ等に適した、多層基板からな
る、給電損失を低減した高周波回路装置を実現すること
ができると共に、アンテナサブシステムをより安価に構
成できる高周波回路装置を提供できる。

【００４３】また、第一の地導体パターンと第二の地導
体パターンとの間を接続導体で接続するようにしたた
め、第一の伝送線路と、第二の伝送線路を容易に電気的
に接続できる。

【００４４】また、第一の導体パターンと第二の導体パ
ターンとの間を接続導体として貫通孔で接続するように
したため、ストリップ線路間を最短距離で接続でき、損
失を低減することができる。また、この貫通孔の周辺に
は導電層がなく、一枚の厚い誘電体にあけられた穴と同
じであることからもインピーダンスの変化が少なく、損
失が小さくなる利点もある。すなわち、従来はＶＩＡや
ランドを介してジグザグに接続することによってインピ
ーダンスの変化が起こりやすく、反射による損失が増加
する場合があったが、このような問題がなくなる。

【００４５】さらに、この発明による高周波回路装置に
おいて、上記第２の伝送線路における上記第２のストリ
ップ導体パターンと上記第２の地導体パターンの間に挟
まれる上記誘電体層の数が、上記第１の伝送線路におけ
る上記第１のストリップ導体パターンと上記第１の地導
体パターンの間に挟まれる上記誘電体層の数より多くな
るように構成すると共に、上記第1の伝送線路を高周波
能動素子に接続し、上記第２の伝送線路を放射素子に接
続しているので、低損失のマイクロストリップ線路で高
周波能動素子と放射素子とを接続することができると共
に、高周波能動素子と放射素子の給電点との距離を小さ
くできるため、パッチアンテナ等に対して理想的な給電
回路を実現できる。

【００４６】また、上記高周波能動素子と放射素子とが
接続された高周波回路装置において、上記第２の伝送線
路における上記第２のストリップ導体パターン及び上記
第２の地導体パターンをそれぞれ上記多層誘電体基板の
最上層及び最下層に設けているので、高周波能動素子と
放射素子との接続をより低損失で行うことができる。

【００４７】また、上記高周波能動素子と放射素子とが
接続された高周波回路装置において、上記第1の伝送線
路はボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を介して上記高周
波能動素子に接続されているので、ソケットを用いる場
合よりも接続部における反射を減らして損失を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による給電回路の構
成を示す概略断面図である。

【図２】この発明の実施の形態２による給電回路の構
成を示す概略断面図である。

【図３】この発明の実施の形態３による給電回路の構
成を示す概略断面図である。

【図４】この発明の実施の形態４によるＲＦモジュー
ルを搭載した給電回路の構成を示す概略断面図である。

【図５】この発明の実施の形態５によるＲＦモジュー
ルを搭載した給電回路の別の構成を示す概略断面図であ
る。

【図６】この発明の実施の形態３によるＲＦモジュー
ルを搭載した給電回路の構成を示す概略断面図である。

【図７】従来の給電回路の構成を示す概略断面図であ
る。

【図８】従来のパッチアンテナ付き給電回路の構成を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１：マイクロストリップ線路、２：導電層、３：多層誘
電体基板、４：領域Ａ、５：領域Ｂ、６：貫通孔、７：
ＲＦモジュール、８：ソケット、９：給電ピン、１０：
パッチアンテナ、１１：ボールグリッドアレー（ＢＧ
Ａ）、１４：ＶＩＡ、１７：貫通孔、１８：接続導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大和田哲東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者大橋英征東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者田原志浩東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者宮崎守泰東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者柳浦聡東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5J014 CA56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の誘電体層を有する多層誘電体基板
の第一の領域において、上記多層誘電体基板の最上層、
最下層または中間層に設けられ、第１の伝送線路を構成
する第１のストリップ導体パターン及び第１の地導体パ
ターンと、上記多層誘電体基板の第一の領域に隣接する
第二の領域において、上記多層誘電体基板の最上層、最
下層または中間層に設けられ、上記第１の伝送線路と電
気的に接続される第２の伝送線路を構成する第２のスト
リップ導体パターン及び第２の地導体パターンとを備
え、上記第１の伝送線路における上記第１のストリップ
導体パターンと上記第１の地導体パターンの間に挟まれ
る上記誘電体層の数と、上記第２の伝送線路における上
記第２のストリップ導体パターンと上記第２の地導体パ
ターンの間に挟まれる上記誘電体層の数が異なるように
構成したことを特徴とする高周波回路装置。
【請求項２】上記第１の地導体パターンと上記第２の
地導体パターンを接続する接続導体を備えたことを特徴
とする請求項１記載の高周波回路。
【請求項３】上記第１の導体パターンと上記第２の導
体パターンを接続する接続導体として貫通孔を備えたこ
とを特徴とする請求項２記載の高周波回路装置。
【請求項４】上記第２の伝送線路における上記第２の
ストリップ導体パターンと上記第２の地導体パターンの
間に挟まれる上記誘電体層の数が、上記第１の伝送線路
における上記第１のストリップ導体パターンと上記第１
の地導体パターンの間に挟まれる上記誘電体層の数より
多くなるように構成すると共に、上記第1の伝送線路を
高周波能動素子に接続し、上記第２の伝送線路を放射素
子に接続したことを特徴とする請求項１乃至３記載の高
周波回路装置。
【請求項５】上記第２の伝送線路における上記第２の
ストリップ導体パターン及び上記第２の地導体パターン
をそれぞれ上記多層誘電体基板の最上層及び最下層に設
けたことを特徴とする請求項１乃至４記載の高周波回路
装置。
【請求項６】上記第1の伝送線路はボールグリッドア
レイ（ＢＧＡ）を介して上記高周波能動素子に接続され
たことを特徴とする請求項４または５記載の高周波回路
装置。