JP2004221964A

JP2004221964A - アンテナモジュール

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Publication number: JP2004221964A
Application number: JP2003007245A
Authority: JP
Inventors: Haruo Akino; 晴夫秋野; Masahiro Egawa; 雅洋頴川
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】多素子パッチ型平面アンテナを分配回路と共にモジュール化したアンテナモジュールにおいて、その面積サイズを小形化して機器への高密度実装を容易にするとともに、生産の歩留性を向上させ、さらに偏波モード等の特性仕様の多様化に簡単かつ低コストにも対応させる。
【解決手段】多素子パッチ型平面アンテナ部と、マイクロストリップラインで形成された分配回路部を互いに別基板に分離して形成するとともに、分配回路部の基板にアンテナ部の基板を積層状態で実装することにより、分配回路部とアンテナ部を接地導体で隔離した形で集合一体化させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アレー構造のアンテナを有する多素子パッチ型平面アンテナ部とマイクロストリップラインを用いた分配回路部とを集合一体化させた送信および／または受信用のアンテナモジュールに関し、とくにマイクロ波あるいはミリ波など超高周波無線信号の送受信用に適用して有効であり、たとえば移動体通信機器、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信機器、無線ＬＡＮ、ＧＰＳなどの無線利用機器に使用する超高周波用アンテナは一般に、高効率かつ広帯域であるとともに小形（コンパクト）であることが望まれる。また、円偏波アンテナでは偏波の真円度が高いこと、つまり軸比が小さいこと（良軸比）が望まれる。円偏波アンテナの特徴として、電界の回転方向が同じ同相の円偏波に対しては利得を持つが、その回転方向が反対となる逆相の円偏波に対しては利得を持たないという特性（位相弁別）があるが、この特性は一種の多重化に利用することができる。しかし、軸比が悪い（小さいと）その特性が薄れてしまう。したがって、円偏波アンテナでは偏波の真円度が高い良軸比が望まれる。そして、これらに加えて低コストであることが要求される。
【０００３】
この種のアンテナとしては、高誘電率（比誘電率）で低損失の誘電体基板を用いたパッチ型円偏波平面アンテナが知られている。このアンテナは、たとえば特開２００２−９５３６や特開平８−２３２２０に記載されているように、裏面に接地導体が配置された誘電体基板の表面にいわゆるパッチ状の導体ランド（島状の金属パターン）を形成し、この導体ランドをアンテナ素子（放射導体）として使用する。アンテナ素子への給電は容量結合または直接結合などにより行う。このアンテナは放射導体が一つだけの単素子アンテナであって、給電も１箇所で行わせることができる。この１点給電方式の単素子アンテナは構造が単純で小形化に適している。
【０００４】
しかし、１点給電方式の単素子パッチ型平面アンテナは良好な軸比（良軸比）が得られる周波数帯域が狭いという問題があるため、その用途は限られる。たとえば、ＧＰＳは中心周波数１５７５．４２ＭＨｚで±１．０２３ＭＨｚの受信帯域があればよい。この場合の比帯域幅は０．１３％と狭く、良軸比の周波数帯域を広げる必要はとくにない。したがって、単素子の１点給電式でも十分である。ところが、たとえば、２４５０ＭＨｚ±５０ＭＨｚのＩＳＭバンドを用いる無線ＬＡＮでは、比帯域幅が４．１％になり、良軸比−周波数帯域を広くする必要がある。これを単素子の１点給電式で実現するには無理がある。また、放射パターン等の良軸比以外のアンテナ特性についても、単素子の１点給電式では限界があった。
【０００５】
パッチ型の平面アンテナにおいて良軸比−周波数帯域を広くするためには、同一形状のアンテナ素子を２つ以上配列するアレー構造すなわち多素子アンテナとする必要がある。たとえば特開平１１−６８４４８や特開平８−１８６４３６に記載されているような多素子パッチ型平面アンテナとすることにより、良軸比−周波数帯域を広くしたり、放射パターンなどの指向性を改善したりすることが可能になる。
【０００６】
この多素子パッチ型平面アンテナでは、各アンテナ素子に所定の位相およびインピーダンスで給電するための分配回路（分配給電回路）が必要となる。マイクロ波／ミリ波領域における分配回路は、プリント回路基板にてマイクロストリップラインで構成することができる。マイクロストリップラインの導体パターンは印刷（あるいはフォトリゾグラフィ）により、簡単かつ低コストに形成可能である。
【０００７】
分配回路は、Ｔ分岐回路やハイブリッド回路あるいはこれらの組み合わせによって構成されるが、これらの回路はいずれもマイクロストリップラインで形成することができる。従来の多素子パッチ型平面アンテナでは、そのマイクロストリップラインを用いた分配回路をアンテナ素子と共に同一の誘電体基板上に形成することで、構成の簡単化および低コスト化をはかっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した多素子パッチ型平面アンテナは、同一の誘電体基板上にアンテナ素子と分配回路を一緒に形成することで構成の簡単化および低コスト化をはかることができるが、その反面、次のような問題を生じることが判明した。
【０００９】
すなわち、分配回路はＴ分岐回路やハイブリッド回路あるいはこれらの組み合わせによって構成されるが、これらをマイクロストリップラインで形成するためには大きな基板面積を必要とする。このため、アンテナ部と分配回路部とを一つのモジュールに集合一体化させたときのサイズが大形化し、とくに面積サイズが大きくなってしまうという問題が生じる。
【００１０】
移動体通信機器、無線ＬＡＮ、ＧＰＳなどの無線利用機器における小形化は、その機器の回路基板に搭載する部品の実装密度に大きく依存するが、この実装密度を高めるためには各部品の実装面積をできるだけ小さくする必要がある。アンテナモジュールもその部品の一つであって、このモジュールの実装面積すなわち面積サイズが大きいと、機器を小形化することができない。
【００１１】
また、アンテナ部と分配回路部を共に同一の誘電体基板上に一緒に形成すると、分配回路部の導体パターンに印刷不具合などが生じた場合に、アンテナ部が正常に形成されていても、モジュールとしては不具合（不良品）となってしまう。つまり、アンテナ部と分配回路部は、そのいずれか一方だけに不具合が生じても、両方とも不良品となって、生産の歩留性が低下してしまう。これは製造コストを高くする要因となる。
【００１２】
さらに、アンテナ部と分配回路部を同一の誘電体基板上に配置すると、分配回路部の導体パターンがアンテナ部の電磁波放射に干渉して、ＶＳＷＲ（定在波比）、軸比、放射パターン、共振周波数あるいは周波数帯域などのアンテナ特性に微妙かつ複雑に影響を及ぼすことがある。このため、分配回路部の回路変更によってアンテナの偏波モードを変更しようとした場合、その変更は分配回路部の回路変更だけでは済まず、アンテナ部の素子配列や素子形状なども変更を要するようになる。つまり、アンテナ部の設計条件が分配回路部の回路構成ごとに微妙かつ複雑に変化してしまう。この結果、偏波モードの異なる種々のアンテナモジュールを製造するためには、その偏波モードの種類だけアンテナ部の品種を用意しなければならない。これも製造コストを高くする要因となる。
【００１３】
この発明は以上のような問題を鑑みてなされたもので、その目的は、多素子パッチ型の平面アンテナ部と各アンテナ素子への給電を行う分配回路部とを集合一体化させたアンテナモジュールにおいて、その面積サイズを小形化して機器への高密度実装を容易にするとともに、生産の歩留性を向上させ、かつ偏波モード等の特性仕様の多様化に簡単かつ低コストに対応させることを可能にすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段は、裏面に接地導体が配置される高誘電体基板の表面にパッチ状導体パターンのアンテナ素子が２つ以上配列された多素子パッチ型平面アンテナ部と、各アンテナ素子に給電するためにマイクロストリップラインで形成された分配回路部とを有する送信および／または受信用のアンテナモジュールにおいて、上記アンテナ部と上記分配回路部を互いに別基板に分離して形成するとともに、分配回路部の基板にアンテナ部の基板を積層状態で実装することにより、分配回路部とアンテナ部を接地導体で隔離した形で集合一体化させたことを特徴とする。
【００１５】
上記手段により、アンテナモジュールの面積サイズを小形化して機器への高密度実装を容易にするとともに、生産の歩留性を向上させ、かつ偏波モード等の特性仕様の多様化に簡単かつ低コストに対応させることができる。上記分配回路部は２層以上の多層プリント回路基板を用いて形成することができる。
【００１６】
上記分配回路部の基板は、マイクロストリップラインの接地導体が形成された誘電体基板と、マイクロストリップラインの導体パターンが形成された誘電体基板とが交互に積層されて集合され、この集合基板上に上記アンテナ部の基板が積層された構成でもよい。
【００１７】
この場合、上記導体パターンが形成された誘電体基板の両面にそれぞれ、接地導体が形成された誘電体基板を、誘電体面と導体面が向き合うように積層することにより、その導体パターンでマイクロストリップラインを形成させることができる。さらに、アンテナ部の基板と分配回路部の基板が互いに重なり合う同一平面形状で積層されていれば、アンテナモジュールの外形は単純な方形板状にコンパクトに構成されるが、このような単一形状は機器への高密度実装に非常に有利である。
【００１８】
その他、上記分配回路部にはインピーダンス整合回路などを含ませることができる。分配回路部の基板には、アンテナ部を右旋回円偏波、左旋回円偏波、直線偏波のいずれかの偏波モードで給電する分配回路部を任意に選択して形成することができる。分配回路部からアンテナへの給電は、容量結合と直接結合のいずれかの方式で行わせるようにしてもよい。アンテナ素子は、正方形、長方形、円形等のパッチ状導体ランドにより形成することができる。アンテナ部と分配回路部間の接続は、アンテナ部の基板の側面に形成された導体部を介して行わせるとよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の代表的な実施形態を説明する。なお、アンテナは送信および／または受信用に使用されるが、以下の説明は当該分野の技術慣例にしたがい、送信アンテナを想定して行う。
【００２０】
図１は、本発明の技術が適用されたアンテナモジュールの一実施形態を示す。同図において、（ａ）はアンテナモジュール全体を示す斜視図、（ｂ）は分配回路部の基板表面（上面）、（ｃ）は分配回路部の基板裏面（下面）の各状態をそれぞれ示す。この場合、（ｃ）は（ｂ）との位置関係を同方向（紙面上方）から見て対比させるために、表面（上面）から透視した状態を示す。
【００２１】
同図に示すアンテナモジュール１０はアンテナ用と分配回路用の２種類の基板２０，３０を用いて構成されている。アンテナ用の基板２０は分配回路用の基板３０上に積層された状態で表面実装されている。アンテナ用基板２０は高誘電率かつ低損失（高Ｑ）の誘電体が使用され、その上面（表面）に４つのパッチ型アンテナ素子２２〜２２が二次元マトリックス状に配列されることにより、４素子パッチ型平面アンテナ部１２を構成している。
【００２２】
分配回路用基板３０は、マイクロストリップラインによる伝送回路の形成に適した２層プリント回路基板（両面導体基板）が使用され、誘電体基板の上面（表面）にベタ状の接地導体３３が形成されるとともに、その下面（裏面）に線路状の導体パターン３４が形成されている。導体パターン３４は誘電体基板を挟んで接地導体３３と対向することにより所定の特性インピーダンスを有するマイクロストリップラインを形成する。このマイクロストリップラインにより、Ｔ分岐回路４２やハイブリッド回路４４，４５などが形成されてる。分配入力端子４１、分配出力端子（出力ポート）ｐ１〜ｐ４なども上記導体パターン３４により同時形成されている。
【００２３】
分配出力端子ｐ１〜ｐ４はそれぞれスルーホール配線により分配回路用基板３０の上面へ導出され、アンテナ用基板２０の側面から上面にかけて印刷形成された給電部導体２４〜２４を介してアンテナ素子２２〜２２の給電点に容量結合されている。分配出力端子ｐ１〜ｐ４と給電部導体２４〜２４間はリフロー法などによりハンダ付け接続されている。
【００２４】
上述のようにして、裏面に接地導体３３が配置された高誘電体基板２０の表面に同一形状のアンテナ素子２２〜２２が４つ以上配列された多素子パッチ型平面アンテナ部１２と、各アンテナ素子２２〜２２に給電するためにマイクロストリップラインにより形成された分配回路部１４とを有するアンテナモジュール１０が構成されている。さらに、このアンテナモジュール１０では、アンテナ部１２と分配回路部１４とが互いに別基板２０，３０に分離されて形成されているとともに、分配回路部１４の基板３０にアンテナ部１２の基板２０が積層状態で実装されることにより、分配回路部１４とアンテナ部１２が接地導体３３で隔離される形で集合一体化させられている。
【００２５】
図２は上記分配回路部１４の詳細を示す回路構成図である。同図に示すにように、分配回路部１４の主要部は１つのＴ分岐回路４２と２つのハイブリッド回路４４，４５などにより構成されている。Ｔ分岐回路４２には、π／２位相シフト回路とインピーダンス変換回路が含まれている。各回路はそれぞれマイクロストリップ回路であって、接地導体に誘電体基板を挟んで対向する帯状の導体パターン３４により形成される。その導体パターン３４は印刷配線により作成される。なお、同図において、特性インピーダンスはＺｏ＝５０Ω、Ｚ１＝３６Ωとしてある。また、Ｔ分岐回路４２から２つのハイブリッド回路４４，４５までの各伝送路長は、その差（λ２−λ１）がλ／２となるようにしてある。
【００２６】
同図の分配回路１４において、入力端子４１に供給された高周波電力はＴ分岐回路４２にて２分岐される。この場合、Ｔ分岐回路４２の入力インピーダンスはＺｏ（５０Ω）で、分岐前にいったんＺ１（３６Ω）に変換された後、分岐出力にてそれぞれＺｏ（５０Ω）となる。なお、端子ｐ５，ｐ６はアイソレレーション端子で、ここでは抵抗終端される。
【００２７】
Ｔ分岐回路４２で２分岐された電力は、伝送路長差（λ２−λ１）により互いに１８０度の位相差（λ２−λ１＝π／２）を持たせられた後、２つのハイブリッド回路４４，４５にそれぞれ入力される。一方のハイブリッド回路４４は、一方の分岐電力の位相を０度と９０度に位相シフトしながら各位相の電力を１，２番目の分配出力端子ｐ１，ｐ２に出力する。他方のハイブリッド回路４５は、他方の分岐電力の位相を１８０度と２７０度に位相シフトしながら各位相の電力を３，４番目の分配出力端子ｐ３，ｐ４に出力する。つまり、１〜４番目までの４つの出力端子ｐ１〜ｐ４には、位相が０度から２７０度まで９０度ずつ順次シフトされた電力が分配される。この出力端子ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４は図１の（ｃ）に示すように、ｐ１からｐ４の順に左回りで配置されている。この出力端子ｐ１〜ｐ４に分配された各位相の電力を４つのアンテナ素子２２，２２，２２，２２にそれぞれ１点給電することにより、その４つのアンテナ素子２２〜２２は右円偏波モードの多素子アンテナとして駆動される。
【００２８】
（実施例１）
ここで、図１、図２に示したアンテナモジュールの具体的な実施例を示す。
この実施例ではアンテナ用基板２０として、誘電率（比誘電率）が３８、面積２５ｍｍ□、厚み４．５ｍｍでほぼ正方形の高誘電体基板を使用する。この基板２０の表面に７．５ｍｍ□のパッチ状アンテナ素子２２を二次元マトリックス状に４つ配列して４素子パッチ型の平面アンテナ部１２を構成した。これを上述した分配回路部１４の基板３０上に積層状態で実装して、２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用モジュールアンテナ１０を作製した。
【００２９】
このモジュールアンテナ１０の特性を調べたところ、天頂方向での周波数−軸比特性については図３に示すように、仰角方向での周波数−軸比特性（平均）については図４に示すように、またインピーダンス特性（周波数−ＶＳＷＲ特性）については図５に示すように、いずれも良好な特性（実線の曲線）を得ることができた。
【００３０】
図３〜５の各図において、破線の曲線はそれぞれ比較用であって、１点給電式１素子パッチ型平面アンテナの特性を示す。この比較用の１素子アンテナは、誘電率が２１、面積２５ｍｍ□、厚み４．５ｍｍでほぼ正方形の高誘電体基板を使用し、この基板の表面に１１ｍｍ□のパッチ状アンテナ素子を１つだけ形成して作製した。
【００３１】
（実施例２）
実施例１の構成において、図６に示すように、アンテナ部１２の構成はそのままで、分配回路部１４の回路配置だけを、同図の（ｂ）のように変更した。つまり、９０度ずつ順次シフトされた電力が分配される１〜４番目の出力端子ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４が右回り順で並ぶような回路配置とした。この出力端子ｐ１〜ｐ４に分配された各位相の電力を４つのアンテナ素子２２，２２，２２，２２にそれぞれ１点給電すると、その４つのアンテナ素子２２〜２２は、実施例１の場合とは逆に、左円偏波モードの多素子アンテナとして駆動される。つまり、分配回路部１４の回路構成を変更するだけで、アンテナの偏波モード（偏波の回転方向）を変更することができる。この実施例２のモジュールアンテナ１０の特性を実施例１と同様の条件で調べたところ、実施例１のものと同じく、図３〜５に示すような良好な特性を得ることができた。
【００３２】
上述した以外にも、本発明は種々の実施形態が可能である。
たとえば、分配回路部１４とアンテナ部１２間の接続は、図７の（ａ）に示すように、分配回路部１４の基板３０に貫通導体ピン５１を立てて行わせるようにしてもよい。また、同図の（ｂ）に示すように、アンテナ素子２２〜２２への給電は、給電部導体２４をアンテナ素子２２の導体パターンに直接接続する直接給電方式であってもよい。
【００３３】
分配回路部１４の回路構成はアンテナ部１２から独立して設計することができる。たとえば、図８の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すようなマイクロストリップ回路（等価回路）を用途に応じて任意に選択することができる。同図において、（ａ）または（ｃ）の回路を使用すれば、直線偏波モードのアンテナモジュール１０を構成することができる。（ｂ）の回路を使用すれば、指向性を制御した円偏波モードのアンテナモジュール１０を構成することができる。一方、パッチ型アンテナ素子２２の導体パターン形状も、たとえば図９の（ａ）〜（ｆ）にそれぞれ示すように、正方形、長方形、円形等、用途に応じて種々の形状を分配回路部１４から独立して設定することができる。
【００３４】
図１０は本発明の別の実施形態を示す。
同図に示すアンテナモジュール１０では、複数の誘電体基板３１，３２，………を積層集合した多層プリント回路基板を用いて分配回路部１４を構成している、この集合基板３０は、マイクロストリップラインの接地導体３３がベタ状に形成された誘電体基板３１と、マイクロストリップラインの導体パターン３４が形成された誘電体基板３２とが交互に積層されている。そして、この集合基板３０上に前述したアンテナ部１２の基板３０が積層されている。各誘電体基板３１，３２はそれぞれアンテナ用基板２０と重なり合う同一形状に形成されている。
【００３５】
導体パターン３４が形成された誘電体基板３２の両面にはそれぞれ、接地導体３３が形成された誘電体基板３１が積層される。この積層は誘電体面（接地導体の反対側面）と導体面（導体パターン面）が向き合うようにして行う。つまり、導体パターン３４が誘電体を挟んで接地導体３３に対向するように積層する。これにより、その導体パターン３４がマイクロストリップラインを形成する。このマイクロストリップラインにより分配回路部１４が構成されている。集合基板３０の最上層に位置する誘電体基板３１の接地導体３３は、上記アンテナ部１２の基板２０裏面に位置する接地導体をなす。
この実施形態では、アンテナ部１２の基板２０と分配回路部１４の基板３０が互いに重なり合う同一平面形状で積層されているが、これにより、アンテナモジュール１０の外形が単純な方形板状にコンパクトに構成されている。このような単一形状は機器への高密度実装に非常に有利である。
【００３６】
上述の実施形態および実施例からもあきらかなように、本発明のアンテナモジュールは、広帯域で良軸比を得ることができ、あるいは広帯域で良好なＶＳＷＲを得ることができる。
【００３７】
これに加えて、本発明のアンテナモジュール１０は、アンテナ部１２と分配回路部１４を互いに別基板２０，３０に分離して形成するとともに、分配回路部１４の基板３０にアンテナ部１２の基板２０を積層状態で実装することにより、分配回路部１４とアンテナ部１２を接地導体３３で隔離した形で集合一体化させることができる。これにより、分配回路部１４とアンテナ部１２の両基板サイズを共に小形化することができる。したがって、小形で高密度実装が可能なアンテナモジュールとして無線利用機器の小形化にとくに有効である。
【００３８】
また、アンテナ部１２と分配回路部１４のいずれか一方の導体パターンに印刷不具合などの支障が生じた場合、従来だと支障のないアンテナ部１２までもが無駄になってしまうが、本発明ではそのようなことはない。これにより、生産の歩留性を向上させて製造コストを低減させることができる。
【００３９】
さらに、本発明では、分配回路部１４とアンテナ部１２が接地導体３３で隔離される形で集合一体化されているので、両者間の干渉による特性への影響が回避され、ＶＳＷＲ、軸比、放射パターン、共振周波数あるいは周波数帯域などのアンテナ特性を正確かつ良好に再現させることができる。また、分配回路部１４の回路変更だけでアンテナの偏波モード等を変更できるので、単一種類のアンテナ部１２で多種類（多品種）のアンテナモジュール１０を効率良く製造することができる。これにより、多品種のアンテナモジュールを低コストに提供することができる。
【００４０】
以上のように、この発明では、多素子パッチ型の平面アンテナ部１２と各アンテナ素子２２への給電を行う分配回路部１４とを集合一体化させたアンテナモジュールにおいて、その面積サイズを小形化して機器への実装を高密度化に行わせることができるとともに、生産の歩留性を向上させ、かつ偏波モード等の特性仕様の多様化に簡単かつ低コストに対応させることができる。
【００４１】
以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様および応用が可能である。たとえば、分配回路部１４には上述した以外の回路機能、たとえばアンテナ部１２の多様な特性インピーダンスに応じるためのインピーダンス整合回路も含ませることができる。また、本発明のアンテナモジュールは２．４ＧＨｚ帯以外のマイクロ波あるいはミリ波にも好適に適用できる。そして、本発明は当然のことながら、送信および／または受信用として使用できる。
【００４２】
本発明は、上述した説明からあきらにかなように、請求の範囲に記載した以外に、以下の付記に記載のような態様を含む。
［付記１］請求項１〜６のいずれかにおいて、上記分配回路部がインピーダンス整合回路を含むことを特徴とするアンテナモジュール。
［付記２］請求項１〜６、付記１のいずれかにおいて、分配回路部の基板には、アンテナ部を右旋回円偏波、左旋回円偏波、直線偏波のいずれかの偏波モードで給電する分配回路部が形成されていることを特徴とするアンテナモジュール。
［付記３］請求項１〜６、付記１、２のいずれかにおいて、分配回路部からアンテナへの給電を容量結合と直接結合のいずれかの方式で行わせるようにしたことを特徴とするアンテナモジュール。
［付記４］請求項１〜６、付記１〜３のいずれかにおいて、アンテナ素子は、正方形、長方形、円形等のパッチ状導体により形成されていることを特徴とするアンテナモジュール。
［付記５］請求項１〜６、付記１〜４のいずれかにおいて、アンテナ部と分配回路部間とがアンテナ部の基板の側面に形成された導体部を介して接続されていることを特徴とするアンテナモジュール。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、多素子パッチ型の平面アンテナ部と各アンテナ素子への給電を行う分配回路部とを集合一体化させたアンテナモジュールにおいて、その面積サイズを小形化して機器への高密度実装を容易にするとともに、生産の歩留性を向上させ、かつ偏波モード等の特性仕様の多様化に簡単かつ低コストに対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアンテナモジュールの一実施形態を示す斜視図および平面図である。
【図２】分配回路部の詳細を示す回路構成図である。
【図３】天頂方向での周波数−軸比特性を示すグラフである。
【図４】仰角方向での周波数−軸比特性（平均）を示すグラフである。
【図５】インピーダンス特性（周波数−ＶＳＷＲ特性）を示すグラフである。
【図６】分配回路部の回路配置の変更例を示す平面図である。
【図７】分配回路部とアンテナ部間の接続および給電方式に関する実施形態を示す平面図である。
【図８】分配回路部の他の構成例を回路構成図である。
【図９】アンテナ素子の他の構成例を示す導体パターン図である。
【図１０】本発明によるアンテナモジュールの別の実施形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０アンテナモジュール
１２アンテナ部
１４分配回路部
２０アンテナ用基板（高誘電体基板）
２２アンテナ素子
２４給電部導体
３０分配回路用基板（プリント配線基板）
３１，３２誘電体基板
３３接地導体
３４導体パターン
４１入力端子
４２Ｔ分岐回路
４４，４５ハイブリッド回路
５１貫通導体ピン
ｐ１〜ｐ４分配出力端子

Claims

裏面に接地導体が配置される高誘電体基板の表面にパッチ状導体パターンのアンテナ素子が２つ以上配列された多素子パッチ型平面アンテナ部と、各アンテナ素子に給電するためにマイクロストリップラインで形成された分配回路部とを有する送信および／または受信用のアンテナモジュールにおいて、上記アンテナ部と上記分配回路部を互いに別基板に分離して形成するとともに、分配回路部の基板にアンテナ部の基板を積層状態で実装することにより、分配回路部とアンテナ部を接地導体で隔離した形で集合一体化させたことを特徴とするアンテナモジュール。
請求項１において、上記分配回路部が２層以上の多層プリント回路基板を用いて形成されていることを特徴とするアンテナモジュール。
請求項１において、上記分配回路部の基板は、マイクロストリップラインの接地導体が形成された誘電体基板と、マイクロストリップラインの導体パターンが形成された誘電体基板とが交互に積層されて集合され、この集合基板上に上記アンテナ部の基板が積層されていることを特徴とするアンテナモジュール。
請求項３において、上記集合基板の最上層に位置する誘電体基板の接地導体が上記アンテナ部の接地導体をなしていることを特徴とするアンテナモジュール。
請求項３または４において、上記導体パターンが形成された誘電体基板の両面にそれぞれ、接地導体が形成された誘電体基板が、誘電体面と導体面が向き合うように積層されることにより、その導体パターンがマイクロストリップラインを形成することを特徴とするアンテナモジュール。
請求項１〜５において、アンテナ部の基板と分配回路部の基板が互いに重なり合う同一平面形状で積層されていることを特徴とするアンテナモジュール。