JP2008029015A - Multi-element planar antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアレー型とした高周波用の多素子平面アンテナを産業上の技術分野とし、特に高感度としたマイクロストリップライン(以下、MSLとする)型の、さらにはそれに能動デバイスやICチップ等を実装してアクティブ化を図る多素子平面アンテナに関する。 In the present invention, an array type high-frequency multi-element planar antenna is used as an industrial technical field. In particular, a microstrip line (hereinafter referred to as MSL) type having high sensitivity, and further, an active device, an IC chip, etc. The present invention relates to a multi-element planar antenna that is mounted and activated.
(発明の背景)平面アンテナは、マイクロ波・ミリ波帯のアンテナとして、無線通信や衛星放送などに広く用いられている。一般に平面アンテナはMSL型やスロットライン型等があるが、給電系構造の簡便さや放射特性の理由により、MSL型が多用されている。しかしながら、MSL型は、アンテナ利得が低いので利得向上を目的としてアンテナ素子を複数用いる、所謂、多素子アレー化が行われている。 (Background of the Invention) Planar antennas are widely used in radio communication and satellite broadcasting as microwave / millimeter wave band antennas. In general, planar antennas include an MSL type and a slot line type, but the MSL type is frequently used because of the simplicity of the feed system structure and the radiation characteristics. However, since the MSL type has a low antenna gain, a so-called multi-element array is used in which a plurality of antenna elements are used for the purpose of gain improvement.
(従来技術の一例)第9図は一従来例を説明するこの種の多素子平面アンテナの平面図である。
多素子平面アンテナは、誘電体からなる基板1の一主面にそれぞれがアンテナ素子として機能する回路導体(以下では、アンテナ素子とする)2の複数個例えば4個(abcd)をマトリクス状に形成する。但し、他主面には金属導体(未図示)が形成されて接地導体とし、両主面間で生ずる電界及びこれによる磁界によってMSL共振器を形成する。そして、各アンテナ素子2(abcd)に給電線3を接続してアンテナを構成する。なお、送受信のアンテナ周波数は、概ねMSL共振器の共振周波数になる。
FIG. 9 is a plan view of this type of multi-element planar antenna for explaining one conventional example.
In the multi-element planar antenna, a plurality of, for example, four (abcd) circuit conductors (hereinafter referred to as antenna elements) 2 each functioning as an antenna element are formed in a matrix on one main surface of a
給電線3はMSLにより形成され、各アンテナ素子に並列分岐する接続となる。アンテナ素子としての各アンテナ素子には、所謂並列同相分岐による給電となる。この場合は、アンテナ素子2(ab)と2(cd)をそれぞれMSL3(ab)で接続し、さらにMSL3(ab)をMSL3cで接続して、これにMSL3dを接続して給電端とする。通常では、各MSL間のインピーダンス整合を計るため、各分岐点に整合回路4(abc)を形成する。 The feed line 3 is formed by MSL, and is connected in parallel to each antenna element. Each antenna element as an antenna element is fed by so-called parallel in-phase branching. In this case, antenna elements 2 (ab) and 2 (cd) are connected by MSL3 (ab), MSL3 (ab) is connected by MSL3c, and MSL3d is connected to this to serve as a feed end. Normally, a matching circuit 4 (abc) is formed at each branch point in order to measure impedance matching between the MSLs.
(従来技術の問題点)しかしながら、上記構成のようにMSL型で多素子化する場合には、給電回路が本質的に同相並列分岐であるため、各アンテナ素子2(abcd)に対して同一側面側から給電する必要がある。したがって、給電線3「MSL3(abcd)」の合計線路が基本的に長くなるとともに、整合回路4(abc)を要するのでさらに長くなる。なお、ここでの同一側面は図で示されるように各アンテナ素子2(abcd)の上辺側としているが、下辺や左右辺のいずれでも、同一側面であればよい。また、各MSLの分岐点でのインピーダンス整合が不可欠であることにより、整合回路4(abc)自体による給電損失が大きくなる。さらには、各アンテナ素子2(abcd)は同一側面からの励振となり、アンテナ素子(アンテナ素子)2の周囲に給電線3を配置せざるを得ないため、両者間での干渉も生じやすい。これらにより、この種の多素子平面アンテナでは、小型化及び感度や指向特性等の電気的特性に対して不十分な問題があった。 (Problem of the prior art) However, in the case of multi-elements with the MSL type as in the above configuration, since the feeder circuit is essentially in-phase parallel branching, the same side surface for each antenna element 2 (abcd) It is necessary to supply power from the side. Therefore, the total line of the feeder line 3 “MSL3 (abcd)” is basically longer, and is further longer because the matching circuit 4 (abc) is required. In addition, although the same side surface here is made into the upper side of each antenna element 2 (abcd) as shown in the figure, it is sufficient that either the lower side or the left and right sides are the same side. In addition, since impedance matching at the branch point of each MSL is indispensable, power supply loss due to the matching circuit 4 (abc) itself increases. Furthermore, each antenna element 2 (abcd) is excited from the same side surface, and the feed line 3 must be disposed around the antenna element (antenna element) 2, so that interference between both tends to occur. As a result, this type of multi-element planar antenna has insufficient problems with respect to miniaturization and electrical characteristics such as sensitivity and directivity.
また、MSLは、電気的に対をなす、アンテナ素子2が基板1の一主面に、接地導体が他主面にある不平衡型の伝送路である。したがって、ベアチップを含む集積回路やMMIC等からなる回路素子とアンテナ素子2とを一体的に実装して構成する送受信モジュールの実現にとっては、接地が困難で例えばバンプ技術によるベアチップ実装やパッケージ入りIC等の表面実装を採用できない問題もあった。 The MSL is an unbalanced transmission path in which the antenna element 2 is electrically paired and the ground conductor is on the other main surface. Therefore, grounding is difficult for the realization of a transmission / reception module configured by integrally mounting an antenna element 2 with an integrated circuit including a bare chip, an MMIC, and the like, and for example, bare chip mounting by bump technology, packaged IC, etc. There was also a problem that could not adopt the surface mounting.
(発明の目的)本発明は、小型化を促進して感度や指向特性等に対する電気的特性を向上して、しかも高機能化に対処し得る多素子平面アンテナを提供することを目的とする。 (Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a multi-element planar antenna which can be miniaturized to improve electrical characteristics with respect to sensitivity, directivity and the like and can cope with high functionality.
(着目点及び活用)本発明は、基板の両面に形成したMSLとスロットライン(以下、SLとする)あるいはコプレーナライン(同CPWとする)の伝送特性と線路構造に着目し、これらを最大限に活用した。すなわち、先ず、MSLやCPWが不平衡型の伝送線路であるのに対してSLが平衡伝送線路であることに依拠して、SL−MSL分岐は逆相直列分岐であり、MSL−SL分岐あるいはCPW−SL分岐は同相並列分岐である点に着目した。次に、SLやCPWは共平面型の線路構造即ち同一主面に伝送線路を形成できる点に着目し、これらも最大限に活用した。 (Points of interest and utilization) The present invention pays attention to the transmission characteristics and line structure of MSL and slot lines (hereinafter referred to as SL) or coplanar lines (hereinafter referred to as CPW) formed on both sides of the substrate, and maximize these. I used it. That is, first, depending on the fact that MSL and CPW are unbalanced transmission lines while SL is a balanced transmission line, the SL-MSL branch is a reverse-phase series branch, and the MSL-SL branch or It was noted that the CPW-SL branch is an in-phase parallel branch. Next, paying attention to the fact that SL and CPW can form a transmission line on a coplanar line structure, that is, the same main surface, they are also utilized to the maximum.
(解決手段)本発明は、特許請求の範囲の請求項1に示したように(第3実施例の第5図〜第7図に相当)、マイクロストリップライン型のアンテナ素子として機能する2個を一対とした少なくとも二組計4個の回路導体を基板の一主面に有し、前記回路導体に対する給電線を前記基板に設けてなる多素子平面アンテナにおいて、前記二組計4個の回路導体に対する給電線は、前記基板の一主面に設けられて前記各一対の回路導体を接続した第1と第2のマイクロストリップラインと、前記基板の他主面に設けられて前記第1と第2のマイクロストリップラインと両端側が交差して突出するとともに前記交差点から見た両端を電気的な開放端とする第1スロットラインとからなり、前記給電線を含む前記二組計4個の回路導体計を1セットとして第1から第4セット計16個を基板の一主面にマトリクス状に並べ、前記第1セットと第2セットの前記スロットラインを前記基板の一主面に設けた第4のマイクロストリップラインで接続し、前記第3セットと第4セットの前記スロットラインを前記基板の一主面に設けた第5のマイクロストリップラインで接続し、前記第4と第5のマイクロストリップラインを前記基板の他主面に設けた第2スロットラインで接続し、前記第2スロットラインの中央領域に給電した構成とする。
また、請求項2では(第3実施例の第6図に相当)、マイクロストリップライン型のアンテナ素子として機能する2個を一対とした少なくとも二組計4個の回路導体を基板の一主面に有し、前記回路導体に対する給電線を前記基板に設けてなる多素子平面アンテナにおいて、前記二組計4個の回路導体に対する給電線は、前記基板の一主面に設けられて前記各一対の回路導体を接続した第1と第2のマイクロストリップラインと、前記基板の他主面に設けられて前記第1と第2のマイクロストリップラインと両端側が交差して突出するとともに前記交差点から見た両端を電気的な開放端とする第1スロットラインと、前記スロットラインの中央領域に接続して先端開放としたコプレーナラインとからなり、前記給電線を含む前記二組計4個の回路導体計を1セットとして第1から第4セット計16個を基板の一主面にマトリクス状に並べ、前記第1セットと第2セットの前記コプレーナラインの先端開放側に前記基板の一主面に設けた第4のマイクロストリップラインで接続し、
前記第3セットと第4セットの前記コプレーナラインの先端開放側に前記基板の一主面に設けた第5のマイクロストリップラインで接続し、前記第4と第5のマイクロストリップラインを前記基板の他主面に設けた第2スロットラインで接続し、前記第2スロットラインの中央領域に給電した構成とする。
また、請求項3では(第3実施例の第8図に相当)、マイクロストリップライン型のアンテナ素子として機能する2個を一対として複数対の回路導体を基板の一主面に左右方向に配列し、前記回路導体に対する給電線を前記基板に設けてなる多素子平面アンテナにおいて、前記給電線は、前記基板の一主面に設けられて前記一対の回路導体をそれぞれ接続した各マイクロストリップラインと、前記基板の他主面に設けられて前記各マイクロストリップラインと交差して両端側から突出したスロットラインと、前記基板の一主面に設けられて前記スロットラインの中央で電磁結合したマイクロストリップラインからなる構成とする。
(Solution) According to the present invention, as shown in claim 1 (corresponding to FIGS. 5 to 7 of the third embodiment), two pieces functioning as a microstrip line type antenna element. In a multi-element planar antenna having at least two sets of a total of four circuit conductors paired with one circuit board on a main surface of the board and providing a feeding line for the circuit conductors on the board, the two sets of four circuits in total Feed lines for the conductors are provided on one main surface of the substrate and connected to the pair of circuit conductors, and the first and second microstrip lines are provided on the other main surface of the substrate. Ri Do and a first slot line second microstrip lines and both end side and electrical open ends at both ends as viewed from the intersection with protruding cross, the two pairs total of four including the feed line One set of circuit conductor meter A total of 16 first to fourth sets arranged in a matrix on one main surface of the substrate, and a fourth microstrip line in which the slot lines of the first set and the second set are provided on one main surface of the substrate The third set and the fourth set of slot lines are connected by a fifth microstrip line provided on one main surface of the substrate, and the fourth and fifth microstrip lines are connected to the substrate. The second slot line provided on the other main surface is connected, and power is supplied to the central region of the second slot line.
Further, in claim 2 (corresponding to FIG. 6 of the third embodiment), at least two sets of two circuit conductors functioning as a microstrip line type antenna element are arranged on one main surface of the substrate. In the multi-element planar antenna in which the power supply lines for the circuit conductors are provided on the substrate, the power supply lines for the four sets of circuit conductors are provided on one main surface of the substrate. see first connecting a circuit conductor of the second microstrip line, from the intersection with other main surface provided the first and the second microstrip line and both ends of the substrate protrudes intersect and a first slot line and electrical open ends at both ends, and connected to the central region of the slot line consists of a open-end was a coplanar line, the two pairs total of four including the feed line Arranged in a matrix form from the first road-conductor meter as set fourth set total of 16 on one main surface of the substrate, one principal of the substrate to the open-end side of the coplanar line of the first and second sets Connected by a fourth microstrip line provided on the surface,
A fifth microstrip line provided on one main surface of the substrate is connected to the open end side of the coplanar line of the third set and the fourth set, and the fourth and fifth microstrip lines are connected to the substrate. The second slot line provided on the other main surface is connected, and power is supplied to the central region of the second slot line.
Further, in claim 3 (corresponding to FIG. 8 of the third embodiment), a pair of two circuit conductors functioning as microstrip line type antenna elements are arranged in a horizontal direction on one main surface of the substrate. In the multi-element planar antenna in which a power supply line for the circuit conductor is provided on the substrate, the power supply line is provided on one main surface of the substrate, and each microstrip line to which the pair of circuit conductors are respectively connected. A slot line provided on the other main surface of the substrate and intersecting each microstrip line and projecting from both ends, and a microstrip provided on one main surface of the substrate and electromagnetically coupled at the center of the slot line It is composed of lines.
本発明の例えば請求項1は、各一対のアンテナ素子が共通接続された第1と第2のMSLにSLを接続する。したがって、SLからの第1と第2のMSLへは逆相直列分岐の接続となり、各一対のアンテナ素子はそれぞれ逆相励振となる。これにより、各一対のアンテナ素子に対しては逆側面からの給電となる。したがって、給電線の長さを最短とした接続を可能にする。
For example,
また、SLからの第1と第2のMSLへは逆相直列分岐とするので、SLと第1と第2のMSLの特性インピーダンスを設定すれば、整合回路は不要になる。例えばSL6を100Ωとすれば第1と第2のMSLには逆相分岐(分配)なので、第1と第2のMSLをそれぞれ50Ω(計100Ω)にすることによって整合できる。この場合、SLの中央部において第3MSL給電線路を接続すれば、この第3MSL−SL分岐は同相分岐(分配)となる。したがって、第3MSLの特性インピーダンスを50Ω、即ち、SLの1/2とすれば、先のSL−MSL直列分岐と組み合わせて、整合回路を全く不要とすることができるとともに、整合回路自体による給電損失がない。 In addition, since the first and second MSLs from SL are in anti-phase serial branch, if the characteristic impedances of SL, first and second MSLs are set, the matching circuit becomes unnecessary. For example, if SL6 is set to 100Ω, the first and second MSLs have antiphase branching (distribution). Therefore, matching can be achieved by setting the first and second MSLs to 50Ω (100Ω in total). In this case, if the third MSL feed line is connected at the center of the SL, the third MSL-SL branch becomes an in-phase branch (distribution). Therefore, if the characteristic impedance of the third MSL is 50Ω, that is, ½ of SL, the matching circuit can be completely dispensed with in combination with the previous SL-MSL series branch, and the power supply loss due to the matching circuit itself can be eliminated. There is no.
さらには、逆相励振とすることによって、各一対のアンテナ素子に対して逆側面(例えば上下面)からの給電となるので、各アンテナ素子の周囲から給電線を排除できて、給電線と各アンテナ素子との相互干渉を防止する。 Furthermore, since the power is fed from the opposite side surfaces (for example, the upper and lower surfaces) to each pair of antenna elements by using anti-phase excitation, the feed lines can be eliminated from the periphery of each antenna element. Mutual interference with the antenna element is prevented.
そして、第1と第2のMSLへ給電する伝送線路は共平面構造のSLなので、ベアチップを含む集積回路やMMIC等からなる回路素子をSL上に表面実装等によって一体的に実装して、アンテナ素子とこれらを一体化した送受信モジュールの構成を可能にする。これらの請求項1での効果は請求項2についても同様に言える。これらのことから、小型化を促進して感度や指向特性等に対する電気的特性を向上して、しかも高機能化に対処し得る多素子平面アンテナを提供できる。以下、本発明の実施例を説明する。
Since the transmission line for feeding power to the first and second MSLs is a coplanar SL, a circuit element composed of an integrated circuit including a bare chip, an MMIC, or the like is integrally mounted on the SL by surface mounting or the like. It is possible to configure a device and a transmission / reception module in which these are integrated. These effects in
(第1実施例、参考)
第1図は、本発明の一実施例を説明する多素子平面アンテナの図で、同図(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面図、同図(c)は同B−B断図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
多素子平面アンテナは、前述したように誘電体からなる基板1の一主面に、MSL型とした計4個のアンテナ素子2(abcd)をマトリクス状に並べて形成される。但し、他主面には金属導体5が形成される。第1実施例では、各アンテナ素子2(abcd)に対する給電線3は、第1と第2のMSL6(ab)と第1SL7aと第3MSL6cからなる。
(First Example , reference )
FIG. 1 is a diagram of a multi-element planar antenna for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view, FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. (C) is a sectional view taken along the line BB. In addition, the same number is attached | subjected to the same part as a prior art example, and the description is simplified or abbreviate | omitted.
As described above, the multi-element planar antenna is formed by arranging a total of four antenna elements 2 (abcd) of MSL type in a matrix on one main surface of the
第1と第2のMSL6(ab)は、左右各一対のアンテナ素子2(ab)、2(cd)をでそれぞれ接続する。第1SL7aは基板1の他主面設けられ、第1と第2のMSL6(ab)と交差して両端が突出する。そして、交差点から見た両端を電気的な開放端とする。ここでは、第1SL6の交差点からの突出長をそれぞれ概ねλ/4として、電気的な開放端とする。第3MSL6cは基板1の一面の一端側から設けられ、第1と第2のMSL6(ab)の間となる第1SL7aの中央を横断してなる。
The first and second MSLs 6 (ab) connect the pair of left and right antenna elements 2 (ab) and 2 (cd) respectively. The
このような構成であれば、SL7からの第1と第2のMSL6(ab)へは逆相直列分岐とした給電線になり、各一対のアンテナ素子2(ab)、2(cd)はそれぞれ逆相励振となる。これにより、各一対のアンテナ素子2(ab)、2(cd)に対しては逆側面からの給電となる。ここでは、アンテナ素子2(ac)に対しては下辺、2(bd)に対しては上辺とした逆側面する。そして、SL7には、基板1の一端からの第3MSL6cからの逆相直列分岐によって給電される。したがって、基板1の一端を給電端として、各アンテナ素子2(abcd)に対して最短の給電線路とする。
With such a configuration, the first and second MSLs 6 (ab) from the
また、第3MSL6cから第1SL7aへは同相並列分岐として、SL7からの第1と第2のMSL6(ab)へは逆相直列分岐とするので、第1と第2のMSL6(ab)の特性インピーダンスを第1SL7aの特性インピーダンスの1/2と設定すれば、整合回路は不要になる。例えば、第3MSL6cを50Ωとすれば、第1SL7aへは同相並列分岐なので100Ωにすれば整合し、さらに第1と第2のMSL6(ab)を50Ωとすれば、整合回路は全く不要となる。したがって、MSL−SL−MSLの分岐になるので、特性インピーダンスを設定するのみで整合回路を不要にする。したがって、給電線の長をさらに短くできて、整合回路自体による給電損失がない。
Further, since the in-phase parallel branch from the
さらには、各一対のアンテナ素子2(ab)、2(cd)を逆相励振とすることによって、逆側面(例えば上下面)からの給電となるので、各アンテナ素子2(abcd)の周囲から給電線を排除できて、給電線と各アンテナ素子2(abcd)との相互干渉を防止する。これらのことから、小型化を促進して感度や指向特性等に対する電気的特性を向上できる。 Furthermore, since each pair of antenna elements 2 (ab) and 2 (cd) is made to have reverse-phase excitation, power is fed from the opposite side surfaces (for example, the upper and lower surfaces), and therefore from the periphery of each antenna element 2 (abcd). The feed line can be eliminated and mutual interference between the feed line and each antenna element 2 (abcd) can be prevented. For these reasons, it is possible to promote downsizing and improve electrical characteristics with respect to sensitivity and directivity.
なお、第1実施例の上記例においては、第1SL7aには第3MSL6cによって給電したが、例えば第1SL7aの中央領域を給電点(対となす両側2箇所)として直接に線路を接続して給電することもできる。また、この給電点に、第2図に示したように、ベアチップを含む集積回路やMMIC等からなる回路素子8を例えばバンプ9を用いて表面実装することよって、アンテナ素子とこれらを一体化した送受信モジュールを構成できる。第2図(a)は平面図、同図(b)はA−A断面図、同図(c)はB−B断面図である。
In the above example of the first embodiment, power is supplied to the
これらの場合、例えば集積回路内に設けた移相回路等によって送受信波の移相を制御して指向性を持たせたり、あるいは増幅度を可変して送受信利得を制御したりすること等を含めて高機能化できる。 In these cases, for example, the phase shift circuit provided in the integrated circuit controls the phase shift of the transmission / reception wave to provide directivity, or the amplification gain is varied to control the transmission / reception gain. Can be highly functional.
(第2実施例、参考)
第3図は本発明の第2実施例を説明する多素子アンテナの図で、同図(a)は平面図、同図(b)はA−A断面図である。なお、第1実施例と同一部分の説明は省略する。
前第1実施例では第1SL7aへの給電は第3MSL6cとしたが、第2実施例ではCPW10とする。すなわち、第2実施例では基板1の他主面に設けた第1SL7aに、基板1の他主面の一端側からCPW9を設けて接続する。なお、CPW10は他主面の金属導体5に平行する2本の細溝を設けて、第1SL7aの開口部に連通する。そして、細溝間の金属導体を信号線とする。
(Second example , reference )
FIGS. 3A and 3B are diagrams of a multi-element antenna for explaining a second embodiment of the present invention. FIG. 3A is a plan view and FIG. The description of the same parts as in the first embodiment is omitted.
In the first embodiment, the power supply to the
このような構成であれば、各一対のアンテナ素子2(ab)、2(cd)に対する給電端からの給電線(ライン)は、CPW−SL−MSLとなる。したがって、この場合においても、第1SL7aへの給電は同相並列分岐であり、第1と第2のMSL6(ab)への給電は逆相直列分岐となる。したがって、基本的に給電線を最短にして整合回路を不要にするとともに相互干渉を防止する等により、前述同様の効果を奏する。
With such a configuration, the feed line (line) from the feed end to each pair of antenna elements 2 (ab), 2 (cd) is CPW-SL-MSL. Therefore, also in this case, the power supply to the
また、この場合においても、第4図(ab)に示したように、基板1の他主面に設けたCPW10にベアチップを含む集積回路やMMIC等からなる回路素子8をバンプ9を用いて表面実装することよって、アンテナ素子とこれらを一体化した送受信モジュールを構成できる。第4図(a)は平面図、同図(b)はA−A断面図である。
Also in this case, as shown in FIG. 4 (ab), a
(第3実施例、請求項1、2、3に相当)
第5図(請求項1に相当)は本発明の第3実施例を説明する多素子平面アンテナの平面図である。
前各実施例では、アンテナ素子2(ab)及び2(cd)それぞれ一対とした2組の計4個をマトリクス状に配列した例を示したが、第3実施例ではこれらを1セットとして4セット計16個のアンテナ素子を配列した場合の例である。ここでは、左上下に位置した第1セットと第2セットの各第1SL7aを基板1の一主面に設けた第4MSL6dで接続する。また、同様に、右上下に位置した第3セットと第4セットの第1SL7a基板の一主面に設けた第5MSL6eで接続する。そして、第4と第5のMSL6(de)を基板1の他主面に設けた第2SL7bで接続し、さらに基板1の主面に設けた第6MSL6fを接続して給電する。
(Embodiment 3 corresponds to
FIG. 5 (corresponding to claim 1) is a plan view of a multi-element planar antenna for explaining a third embodiment of the present invention.
In each of the previous embodiments, an example was shown in which a total of four antenna elements 2 (ab) and 2 (cd), each in a pair, were arranged in a matrix. This is an example in which a total of 16 antenna elements are arranged. Here, the first SL and the second set of the first set located on the upper left and lower sides are connected by the
このような構成にすれば、アンテナ素子数を増やして感度をさらに高めることができる。そして、これらの場合においても、基本的にはMSL−SL−MSL(−SL)の給電ライン、換言すると同相並列分岐から逆相直列分岐の接続(給電)となり、給電線を最短にして整合回路を不要にするとともに相互干渉を防止する等により、前述同様の効果を奏する。勿論、回路素子を第2SL7bに表面実装等して送受信モジュールを構成できる。
With such a configuration, the sensitivity can be further increased by increasing the number of antenna elements. Even in these cases, the matching circuit basically has a power supply line of MSL-SL-MSL (-SL), in other words, a connection (power supply) from an in-phase parallel branch to a reverse-phase series branch, and the power supply line is minimized. The effect similar to that described above can be achieved by eliminating the need for interference and preventing mutual interference. Of course, the transmission / reception module can be configured by surface mounting the circuit element on the
なお、第3実施例の上記例では、第1と第2セット及び第3と第4セットは第4及び第5MSL6(de)にて接続したが、例えば第6図(請求項2に相当)に示したように、第1及び第2セットの第1SL7aの中央領域に、先端開放としたCPW10で接続する。そして、CPWの先端開放側にMSL6(de)の両端側を接続してもよい。この場合でも、給電ラインは同相並列分岐から逆相直列分岐の接続(給電)となるので、前述同様の効果を生じる。また、何れも16素子の例を示したが、同様の給電ラインを適用することによって、32素子、64素子(第7図参照、但し符号は省略、請求項1に相当)、128素子等の多素子平面アンテナを得られる。
In the above example of the third embodiment, the first and second sets and the third and fourth sets are connected by the fourth and fifth MSL 6 (de). For example, FIG. 6 (corresponding to claim 2) As shown in FIG. 4, the
また、何れの場合も、4素子を1セットとして並べた例を示したが、例えば第8図(請求項3に相当)に示したように、一次元方向に対をなすアンテナ素子2(ab)、2(cd)を、SL7に電磁結合するMSL6を中心として左右に配列して指向性を持たせてもよく、その配列は必要に応じて任意に設定できる。 In each case, an example in which four elements are arranged as one set has been shown. For example, as shown in FIG. 8 (corresponding to claim 3 ), antenna elements 2 (ab ) 2 (cd) may be arranged left and right around the MSL6 that is electromagnetically coupled to SL7 to provide directivity, and the arrangement can be arbitrarily set as necessary.
1 基板、2 アンテナ素子、3、6 MSL、4 整合回路、5 金属導体、7 SL、8 回路素子、9 バンプ、10 CPW. 1 substrate, 2 antenna element, 3, 6 MSL, 4 matching circuit, 5 metal conductor, 7 SL, 8 circuit element, 9 bump, 10 CPW.
Claims (3)
前記二組計4個の回路導体に対する給電線は、前記基板の一主面に設けられて前記各一対の回路導体を接続した第1と第2のマイクロストリップラインと、前記基板の他主面に設けられて前記第1と第2のマイクロストリップラインと交差して両端側が突出するとともに前記交差点から見た両端を電気的な開放端とする第1スロットラインとからなり、
前記給電線を含む前記二組計4個の回路導体計を1セットとして第1から第4セット計16個を基板の一主面にマトリクス状に並べ、前記第1セットと第2セットの前記スロットラインを前記基板の一主面に設けた第4のマイクロストリップラインで接続し、
前記第3セットと第4セットの前記スロットラインを前記基板の一主面に設けた第5のマイクロストリップラインで接続し、前記第4と第5のマイクロストリップラインを前記基板の他主面に設けた第2スロットラインで接続し、前記第2スロットラインの中央領域に給電したことを特徴とする多素子平面アンテナ。 A multi-element comprising at least two sets of two circuit conductors that function as microstrip line type antenna elements as a pair on a main surface of a substrate, and a feeder for the circuit conductors provided on the substrate. In planar antennas,
Feed lines for the two sets of four circuit conductors are provided on one main surface of the substrate, the first and second microstrip lines connecting the pair of circuit conductors, and the other main surface of the substrate Ri Do from the first provided with the first slot line second microstrip line and intersecting opposite ends to the electrical open ends at both ends as viewed from the intersection with protruding,
The two sets of four circuit conductor meters including the power supply line are set as one set, and the first to fourth sets are arranged in a matrix on one main surface of the substrate, and the first set and the second set A slot line is connected by a fourth microstrip line provided on one main surface of the substrate;
The slot lines of the third set and the fourth set are connected by a fifth microstrip line provided on one main surface of the substrate, and the fourth and fifth microstrip lines are connected to the other main surface of the substrate. A multi-element planar antenna, wherein the multi-element planar antenna is connected by a second slot line provided to feed power to a central region of the second slot line.
前記二組計4個の回路導体に対する給電線は、前記基板の一主面に設けられて前記各一対の回路導体を接続した第1と第2のマイクロストリップラインと、前記基板の他主面に設けられて前記第1と第2のマイクロストリップラインと両端側が交差して突出するとともに前記交差点から見た両端を電気的な開放端とする第1スロットラインと、前記スロットラインの中央領域に接続して先端開放としたコプレーナラインとからなり、
前記給電線を含む前記二組計4個の回路導体計を1セットとして第1から第4セット計16個を基板の一主面にマトリクス状に並べ、前記第1セットと第2セットの前記コプレーナラインの先端開放側に前記基板の一主面に設けた第4のマイクロストリップラインで接続し、
前記第3セットと第4セットの前記コプレーナラインの先端開放側に前記基板の一主面に設けた第5のマイクロストリップラインで接続し、前記第4と第5のマイクロストリップラインを前記基板の他主面に設けた第2スロットラインで接続し、前記第2スロットラインの中央領域に給電したことを特徴とする多素子平面アンテナ。 A multi-element comprising at least two sets of two circuit conductors that function as microstrip line type antenna elements as a pair on a main surface of a substrate, and a feeder for the circuit conductors provided on the substrate. In planar antennas,
Feed lines for the two sets of four circuit conductors are provided on one main surface of the substrate, the first and second microstrip lines connecting the pair of circuit conductors, and the other main surface of the substrate The first and second microstrip lines projecting at opposite ends of the first and second microstrip lines and having both ends viewed from the intersection as electrically open ends; and a central region of the slot line It consists of a coplanar line that is connected to open the tip,
Wherein arranging two pairs total of four circuit conductors meter from the first as a set in the fourth set a total of 16 pieces of a matrix on one main surface of the substrate including the feed line, said first and second sets A fourth microstrip line provided on one principal surface of the substrate on the open end side of the coplanar line ;
A fifth microstrip line provided on one main surface of the substrate is connected to the open end side of the coplanar line of the third set and the fourth set, and the fourth and fifth microstrip lines are connected to the substrate. A multi-element planar antenna, characterized in that it is connected by a second slot line provided on the other main surface and fed to the central region of the second slot line.
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