JP2010109466A - Radio communication equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide radio communication equipment in which a high frequency circuit and an antenna are unified, and which is improved in antenna gain in a desired electromagnetic wave radiation direction. <P>SOLUTION: In an antenna-integrated module 1, a first dielectric substrate 1a includes a tip-opened coplanar waveguide 2 and its ground surface 5, a ground layer 1b has a slot 3, and the ground surface 5 of the top-opened coplanar waveguide 2 is electrically connected to the ground layer 1b at least around the slot 3 by a plurality of through-holes 4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロ波またはミリ波を送信するためのアンテナ機能を有する無線通信装置に関するものであり、特に、スロットアンテナと高周波信号を取り扱う高周波回路とを1つのモジュール内に備えた無線通信装置に関するものである。   The present invention relates to a wireless communication apparatus having an antenna function for transmitting microwaves or millimeter waves, and more particularly, to a wireless communication apparatus including a slot antenna and a high-frequency circuit that handles high-frequency signals in one module. Is.

近年では、ハイビジョンテレビジョン用の映像信号の無線伝送が注目されている。   In recent years, wireless transmission of video signals for high-definition television has attracted attention.

上記映像信号の無線伝送では、マイクロ波を用いた無線通信装置の開発に加え、広い伝送周波数帯域を確保することで大容量の情報が伝達可能な、ミリ波を用いた無線通信装置(無線映像伝送装置)の開発が進んでいる。   In wireless transmission of the above video signals, in addition to the development of wireless communication devices using microwaves, wireless communication devices using millimeter waves (wireless video) that can transmit large amounts of information by securing a wide transmission frequency band. Development of transmission equipment) is in progress.

ここで、特にミリ波を用いた無線通信装置による無線伝送においては、アンテナと、周波数が30GHz〜300GHz程度の高周波信号を取り扱う高周波回路と、を別々に形成して、これらをコネクタ等で接続した場合、その接続部分での電力損失が大きくなる。   Here, in particular, in wireless transmission by a wireless communication device using millimeter waves, an antenna and a high-frequency circuit that handles a high-frequency signal with a frequency of about 30 GHz to 300 GHz are separately formed and connected by a connector or the like. In this case, the power loss at the connection portion becomes large.

そこで、上記電力損失を低減するために、ミリ波を無線伝送する無線通信装置としては、近年、アンテナと高周波回路とを1つのモジュール内に備えた無線通信装置の開発が行われており、例えば、特許文献1に開示されている。   Therefore, in order to reduce the power loss, as a wireless communication device that wirelessly transmits millimeter waves, a wireless communication device including an antenna and a high-frequency circuit in one module has been recently developed. Patent Document 1 discloses this.

特許文献1に開示されたスロットアンテナは、図6に示すとおり、第1誘電体基板101、高周波伝送線路102、グランド層103、スロット104、第2の誘電体基板105、およびビア導体107を備えて構成されている。   The slot antenna disclosed in Patent Document 1 includes a first dielectric substrate 101, a high-frequency transmission line 102, a ground layer 103, a slot 104, a second dielectric substrate 105, and a via conductor 107, as shown in FIG. Configured.

図6に示すスロットアンテナにおいて、図示しない高周波素子(高周波回路)から、高周波伝送線路102を経由して伝送してきた高周波信号は、高周波伝送線路102の開放終端102aとスロット104との組み合わせで構成される電磁結合により、スロット104に給電される。また、第2の誘電体基板105は、スロット104と空間とのインピーダンス整合を行い、スロット104は、上記高周波信号に応じた電磁波を空間に放射する。   In the slot antenna shown in FIG. 6, a high-frequency signal transmitted from a high-frequency element (high-frequency circuit) (not shown) via the high-frequency transmission line 102 is composed of a combination of the open end 102 a of the high-frequency transmission line 102 and the slot 104. Power is supplied to the slot 104 by electromagnetic coupling. The second dielectric substrate 105 performs impedance matching between the slot 104 and the space, and the slot 104 radiates an electromagnetic wave corresponding to the high-frequency signal to the space.

なお、特許文献1では、上記スロットアンテナに上記高周波素子を実装することで、アンテナと高周波回路とを1つのモジュール内に備えた無線通信装置(配線基板)を実現している。
特開平11−251829号公報(1999年9月17日公開) 特開2006−67403号公報(2006年3月9日公開)
In Patent Document 1, a radio communication device (wiring board) including an antenna and a high-frequency circuit in one module is realized by mounting the high-frequency element on the slot antenna.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-251829 (published on September 17, 1999) Japanese Patent Laying-Open No. 2006-67403 (published on March 9, 2006)

図6に示す、特許文献1に開示されたスロットアンテナにおいて、高周波伝送線路102を経由して伝送された高周波信号は、スロット104に給電され、電磁波として放射されるが、このとき、スロット104の長手方向の長さは、ある周波数(波長)を有する該高周波信号が共振するような長さに設定されている。スロットアンテナでは、この共振を利用して、強度の高い電磁波を放射している。なお、このとき、該電磁波の電界強度は、スロット104の長手方向における中心付近において最大となる(図7参照)。   In the slot antenna disclosed in Patent Document 1 shown in FIG. 6, the high-frequency signal transmitted via the high-frequency transmission line 102 is fed to the slot 104 and radiated as an electromagnetic wave. The length in the longitudinal direction is set such that the high frequency signal having a certain frequency (wavelength) resonates. A slot antenna uses this resonance to radiate a strong electromagnetic wave. At this time, the electric field intensity of the electromagnetic wave becomes maximum near the center in the longitudinal direction of the slot 104 (see FIG. 7).

ここで、上記共振により強度が高められた電磁波は、誘電体内を伝播して空間に放射されるため、特許文献1に開示されたスロットアンテナの場合、第2の誘電体基板105側のみならず、第1誘電体基板101側にも放射される(図8の符号200参照)。   Here, since the electromagnetic wave whose intensity is increased by the resonance propagates through the dielectric body and is radiated to the space, in the case of the slot antenna disclosed in Patent Document 1, not only the second dielectric substrate 105 side but also the side. The first dielectric substrate 101 is also radiated (see reference numeral 200 in FIG. 8).

この結果、特許文献1に開示されたスロットアンテナでは、第1誘電体基板101側への不要な電磁波の放射に起因して、所望の方向に放射される電磁波の強度が低下してしまう、すなわち、所望の電磁波放射方向におけるアンテナ利得が小さくなってしまうという問題が発生する。   As a result, in the slot antenna disclosed in Patent Document 1, the intensity of the electromagnetic wave radiated in a desired direction is reduced due to the radiation of the unnecessary electromagnetic wave toward the first dielectric substrate 101 side. As a result, there arises a problem that the antenna gain in the desired electromagnetic radiation direction is reduced.

本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、高周波回路とアンテナとが一体化された無線通信装置において、所望の電磁波放射方向におけるアンテナ利得を向上させることができる無線通信装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve an antenna gain in a desired electromagnetic wave radiation direction in a wireless communication device in which a high-frequency circuit and an antenna are integrated. It is to provide a wireless communication device.

本発明に係る無線通信装置は、上記の問題を解決するために、高周波信号を出力する高周波回路と、一端が該高周波回路から出力された高周波信号を伝送するべく該高周波回路に接続されている一方、他端が開放されている高周波信号伝送線路と、該高周波信号伝送線路の接地面と、が、一方の表面に設けられている第1の誘電体基板と、上記第1の誘電体基板の他方の表面に設けられており、かつ、上記高周波信号伝送線路から供給される上記高周波信号に応じた電磁波を放射するスロットが設けられている接地導体基板と、上記接地導体基板に設けられているスロットから放射された電磁波を外部に放射するための第2の誘電体基板と、を備え、上記接地導体基板が少なくとも、上記高周波信号伝送線路の接地面と電気的に接続されていることを特徴としている。   In order to solve the above problem, a wireless communication device according to the present invention is connected to a high-frequency circuit that outputs a high-frequency signal and one end connected to the high-frequency circuit to transmit a high-frequency signal output from the high-frequency circuit. On the other hand, a high-frequency signal transmission line whose other end is open, and a ground plane of the high-frequency signal transmission line, a first dielectric substrate provided on one surface, and the first dielectric substrate And a ground conductor substrate provided with a slot for radiating electromagnetic waves according to the high-frequency signal supplied from the high-frequency signal transmission line, and provided on the ground conductor substrate. A second dielectric substrate for radiating an electromagnetic wave radiated from the slot to the outside, wherein the ground conductor substrate is electrically connected to at least the ground plane of the high-frequency signal transmission line. It is characterized in that.

上記の構成によれば、第1の誘電体基板の他方の表面に設けられた接地導体基板に形成されているスロットに対して、他端が開放された高周波信号伝送線路を用いて給電することができる。なお、ここで、高周波信号伝送線路は、該高周波信号伝送線路が設けられるべき、第1の誘電体基板の一方の表面に、接地面をさらに形成することが可能なものであり、コプレーナ線路(いわゆる、グランディドコプレーナ線路)等が挙げられる。   According to the above configuration, power is supplied to the slot formed in the ground conductor substrate provided on the other surface of the first dielectric substrate using the high-frequency signal transmission line with the other end open. Can do. Here, the high-frequency signal transmission line can be formed with a ground plane on one surface of the first dielectric substrate on which the high-frequency signal transmission line is to be provided. So-called grand co-planar track).

そして、上記の構成によれば、第1の誘電体基板側から外部への不要な電磁波の放射は、高周波信号伝送線路の接地面により抑制されるため、この不要な電磁波の放射に起因した、第2の誘電体基板側(すなわち、所望の電磁波放射方向)に放射される電磁波の強度の低下を抑制することができる。   And according to said structure, since the radiation | emission of the unnecessary electromagnetic wave from the 1st dielectric substrate side to the exterior is suppressed by the ground plane of a high frequency signal transmission line, it originated in the radiation | emission of this unnecessary electromagnetic wave, A decrease in the intensity of the electromagnetic wave radiated to the second dielectric substrate side (that is, the desired electromagnetic wave radiation direction) can be suppressed.

結果、本発明に係る無線通信装置では、高周波回路とアンテナ機能を有するスロットとが一体化された無線通信装置において、所望の電磁波放射方向におけるアンテナ利得を、従来よりも向上させることができる。   As a result, in the wireless communication device according to the present invention, in the wireless communication device in which the high-frequency circuit and the slot having the antenna function are integrated, the antenna gain in the desired electromagnetic wave radiation direction can be improved as compared with the conventional case.

ここで、特許文献2に開示された積層型開口面アンテナは、同一面接地導体層に形成されているスロットに対して、一端が開放されたコプレーナ線路の使用が可能な線路導体を用いて給電することができ、かつ、上部接地導体層側からの放射を抑制する構成である。   Here, the multilayer aperture antenna disclosed in Patent Document 2 is fed using a line conductor that can use a coplanar line with one end open to a slot formed on the same grounded conductor layer. And the radiation from the upper ground conductor layer side can be suppressed.

しかしながら、特許文献2に開示された、上記構成を有する積層型開口面アンテナでは、電力損失を低減すべく、アンテナの内部に形成された線路導体と高周波回路とを接続するための手法について言及されていない。   However, in the multilayer aperture antenna having the above-described configuration disclosed in Patent Document 2, a technique for connecting a line conductor formed inside the antenna and a high-frequency circuit is mentioned in order to reduce power loss. Not.

また、上述したとおり、電力損失の小さな無線通信装置を実現するためには、高周波回路とスロットとの間の経路における伝送損失をできるだけ小さくする必要がある。特許文献2に開示された、上記構成を有する積層型開口面アンテナのように、線路導体がアンテナの内部に形成されている場合は、該線路導体を伝送する高周波信号に対して、何らかの変換を行って、該変換された高周波信号を、表面に形成された高周波信号伝送線路を介してスロットに供給する必要があると考えられる。ところが、一般的に、導体線路における高周波信号の変換部分、および、線路自体の不連続部分では、大きな電力損失が発生し易いため、この場合、無線通信装置としては、電力損失が大きくなってしまい、アンテナ利得が非常に低下してしまう虞がある。   Further, as described above, in order to realize a wireless communication device with low power loss, it is necessary to reduce transmission loss in the path between the high-frequency circuit and the slot as much as possible. When the line conductor is formed inside the antenna as in the multilayer aperture antenna having the above-described configuration disclosed in Patent Document 2, some conversion is performed on the high-frequency signal transmitted through the line conductor. It is considered that the converted high-frequency signal needs to be supplied to the slot via the high-frequency signal transmission line formed on the surface. However, in general, a large power loss is likely to occur in the high-frequency signal conversion part of the conductor line and the discontinuous part of the line itself. Therefore, in this case, the power loss becomes large as a wireless communication device. The antenna gain may be greatly reduced.

一方、本発明に係る無線通信装置では、第1の誘電体基板の一方の表面に高周波回路を設ける、すなわち、無線通信装置に高周波回路を設けることで、電力損失を低減でき、さらに、該高周波回路とスロットへの給電のための高周波信号伝送線路とを、ワイヤーボンディング等の簡素な接続要領により直接接続することで、高周波回路とスロットとの間の経路における伝送損失を十分に小さくし、アンテナ利得を向上させることが可能となる。   On the other hand, in the wireless communication device according to the present invention, by providing a high frequency circuit on one surface of the first dielectric substrate, that is, by providing a high frequency circuit in the wireless communication device, power loss can be reduced, and further, the high frequency circuit By directly connecting the circuit and the high-frequency signal transmission line for feeding power to the slot by a simple connection procedure such as wire bonding, the transmission loss in the path between the high-frequency circuit and the slot is sufficiently reduced, and the antenna The gain can be improved.

換言すれば、本発明に係る無線通信装置は、スロットアンテナを有する無線通信装置自身の表面に、高周波回路および高周波信号伝送線路をさらに設けた、1つのモジュールにおいて、該高周波信号伝送線路が設けられた面からの電磁波の放射を抑制することが可能な構成であると解釈することができる。   In other words, the radio communication device according to the present invention is provided with the high frequency signal transmission line in one module in which the radio communication device itself having a slot antenna is further provided with a high frequency circuit and a high frequency signal transmission line. It can be interpreted that the configuration can suppress the emission of electromagnetic waves from the surface.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記第2の誘電体基板の一部には、接地面が設けられており、上記接地導体基板がさらに、上記第2の誘電体基板の接地面と電気的に接続されていることを特徴としている。   In the wireless communication apparatus according to the present invention, a ground plane is provided on a part of the second dielectric substrate, and the ground conductor substrate further includes a ground plane of the second dielectric substrate. It is characterized by being electrically connected.

上記の構成によれば、第2の誘電体基板側からの電磁波の放射を部分的に抑制することができるため、第2の誘電体基板側からの電磁波の放射範囲を制限することができる。これにより、該制限が行われない、所望の電磁波放射方向においては、アンテナ利得をさらに向上させることが可能となる。この構成は、第2の誘電体基板から外部への電磁波放射の範囲をより限定したい場合において好適である。   According to said structure, since the radiation | emission of the electromagnetic wave from the 2nd dielectric substrate side can be suppressed partially, the radiation range of the electromagnetic wave from the 2nd dielectric substrate side can be restrict | limited. As a result, the antenna gain can be further improved in a desired electromagnetic radiation direction in which the restriction is not performed. This configuration is suitable when it is desired to further limit the range of electromagnetic radiation from the second dielectric substrate to the outside.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記接地導体基板と上記高周波信号伝送線路の接地面とを少なくとも貫通するように形成された接地貫通孔により、上記電気的な接続が行なわれていることを特徴としている。   In the wireless communication device according to the present invention, the electrical connection is performed by a ground through hole formed so as to penetrate at least the ground conductor substrate and the ground surface of the high-frequency signal transmission line. It is characterized by.

上記の構成によれば、接地導体基板と、高周波信号伝送線路の接地面と、を少なくとも、これらを貫通する接地貫通孔により電気的に接続することで、簡単な製造工程により、該電気的な接続を行うことができる。   According to the above configuration, by electrically connecting the ground conductor substrate and the ground plane of the high-frequency signal transmission line through at least the ground through-hole penetrating them, the electrical process can be performed by a simple manufacturing process. Connection can be made.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記接地貫通孔は、上記接地導体基板に設けられているスロットを取り囲むように、1個または複数個形成されていることを特徴としている。   The radio communication apparatus according to the present invention is characterized in that one or a plurality of the ground through holes are formed so as to surround a slot provided in the ground conductor substrate.

上記の構成によれば、接地貫通孔は、スロットを取り囲むように形成されているため、第2の誘電体基板側からの電磁波の放射範囲を狭い範囲に制限することができ、これにより、該制限が行われない、所望の電磁波放射方向におけるアンテナ利得をさらに向上させることが可能となる。   According to the above configuration, since the grounding through hole is formed so as to surround the slot, the radiation range of the electromagnetic wave from the second dielectric substrate side can be limited to a narrow range, It is possible to further improve the antenna gain in a desired electromagnetic wave radiation direction without restriction.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記無線通信装置が実装される実装基板をさらに備え、上記実装基板には、上記無線通信装置のスロットと対向する位置に、上記電磁波を外部に放射するべく無線通信装置の上記第2の誘電体基板を露出させるための電磁波放射貫通孔が形成されていても、上記と同様の効果を得ることができる。なお、実装基板における、無線通信装置のスロットと対向する位置とは、スロットとの直線距離が最短となるような実装基板の位置である。またこのとき、第2の誘電体基板から放射された電磁波は、電磁波放射貫通孔を通じて外部に伝播および放射される。   The wireless communication apparatus according to the present invention further includes a mounting board on which the wireless communication apparatus is mounted, and the mounting board radiates the electromagnetic wave to a position facing the slot of the wireless communication apparatus. Therefore, even if the electromagnetic wave radiation through hole for exposing the second dielectric substrate of the wireless communication device is formed, the same effect as described above can be obtained. Note that the position on the mounting board that faces the slot of the wireless communication device is the position of the mounting board that provides the shortest linear distance from the slot. At this time, the electromagnetic wave radiated from the second dielectric substrate is propagated and radiated to the outside through the electromagnetic wave radiation through hole.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記電磁波放射貫通孔は、上記実装基板の面に対して平行な断面が長方形となっており、上記長方形の長辺の長さをa、上記電磁波の波長をλとした場合、下記数式(1)、
λ/2≦a≦λ ・・・(1)
を満足することを特徴としている。
Further, in the wireless communication device according to the present invention, the electromagnetic wave radiation through hole has a rectangular cross section parallel to the surface of the mounting substrate, the length of the long side of the rectangle is a, When the wavelength is λ, the following formula (1),
λ / 2 ≦ a ≦ λ (1)
It is characterized by satisfying.

上記の構成によれば、長方形である電磁波放射貫通孔の長辺の長さaが、電磁波の波長λに対して、上記数式(1)を満足するため、放射に最適なTE10モードの電磁波のみが低電力損失にて伝播できる。   According to said structure, since the length a of the long side of the electromagnetic wave radiation through-hole which is rectangular satisfies the said Numerical formula (1) with respect to the wavelength (lambda) of electromagnetic waves, only the electromagnetic wave of TE10 mode optimal for radiation | emission is sufficient. Can propagate with low power loss.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記電磁波放射貫通孔が、上記実装基板の面に対して平行な断面が長方形となる場合、上記長方形の短辺の長さをbとすると、下記数式(2)、
0<b≦λ/2 ・・・(2)
を満足することを特徴としている。
Further, in the wireless communication device according to the present invention, when the electromagnetic wave radiation through hole has a rectangular cross section parallel to the surface of the mounting substrate, the length of the short side of the rectangle is b. (2),
0 <b ≦ λ / 2 (2)
It is characterized by satisfying.

上記の構成によれば、長方形である電磁波放射貫通孔の短辺の長さは、電磁波放射貫通孔の長辺の長さに対して、約半分となっているため、電磁波伝播方向に対して垂直な電磁波がカットオフされ、これにより、外部に放射される電磁波の偏波比を向上させることができる。   According to said structure, since the length of the short side of the electromagnetic wave radiation through-hole which is a rectangle is about half with respect to the length of the long side of the electromagnetic wave radiation through-hole, The vertical electromagnetic wave is cut off, and thereby the polarization ratio of the electromagnetic wave radiated to the outside can be improved.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記電磁波放射貫通孔は、上記実装基板の両面を電気的に接続するためのスルーホールであることを特徴としている。   In the wireless communication device according to the present invention, the electromagnetic wave radiation through hole is a through hole for electrically connecting both surfaces of the mounting substrate.

上記の構成によれば、電磁波が電磁波放射貫通孔を通過するときの電力損失を低減できるため、アンテナ利得をさらに向上させることができる。これは、スルーホールが導波管として機能することによる。   According to said structure, since the power loss when electromagnetic waves pass an electromagnetic wave radiation | emission through-hole can be reduced, an antenna gain can further be improved. This is because the through hole functions as a waveguide.

また、本発明に係る無線通信装置は、誘電体からなるレンズをさらに備え、上記レンズの焦点は、上記実装基板の一方の面における上記電磁波放射貫通孔の中心と該実装基板の他方の面における該電磁波放射貫通孔の中心とを結ぶ直線上に位置することを特徴としている。   The wireless communication apparatus according to the present invention further includes a lens made of a dielectric, and the focal point of the lens is on the center of the electromagnetic wave radiation through hole on one surface of the mounting substrate and on the other surface of the mounting substrate. It is located on a straight line connecting the center of the electromagnetic wave radiation through hole.

上記の構成によれば、外部に放射すべき電磁波は、誘電体からなるレンズで平面波に変換されて外部に放射されるため、アンテナ利得をさらに向上させることができる。   According to the above configuration, the electromagnetic wave to be radiated to the outside is converted into a plane wave by the lens made of a dielectric and radiated to the outside, so that the antenna gain can be further improved.

また、本発明に係る無線通信装置は、上記実装基板に接続されたホーンアンテナをさらに備え、上記実装基板とホーンアンテナとの接続部分において、上記電磁波放射貫通孔と上記ホーンアンテナの一方の開口部分とが契合していることを特徴としている。   The wireless communication device according to the present invention further includes a horn antenna connected to the mounting board, and the electromagnetic wave radiation through hole and one opening part of the horn antenna at a connection part between the mounting board and the horn antenna. Is characterized by a contract.

上記の構成によれば、外部に放射すべき電磁波は、全てホーンアンテナから放射されるため、高効率および高利得のアンテナを形成することが可能となる。   According to the above configuration, since all electromagnetic waves to be radiated to the outside are radiated from the horn antenna, it is possible to form a highly efficient and high gain antenna.

以上のとおり、本発明に係る無線通信装置は、高周波信号を出力する高周波回路と、一端が該高周波回路から出力された高周波信号を伝送するべく該高周波回路に接続されている一方、他端が開放されている高周波信号伝送線路と、該高周波信号伝送線路の接地面と、が、一方の表面に設けられている第1の誘電体基板と、上記第1の誘電体基板の他方の表面に設けられており、かつ、上記高周波信号伝送線路から供給される上記高周波信号に応じた電磁波を放射するスロットが設けられている接地導体基板と、上記接地導体基板に設けられているスロットから放射された電磁波を外部に放射するための第2の誘電体基板と、を備え、上記接地導体基板が少なくとも、上記高周波信号伝送線路の接地面と電気的に接続されている。   As described above, a wireless communication device according to the present invention includes a high-frequency circuit that outputs a high-frequency signal, and one end connected to the high-frequency circuit to transmit a high-frequency signal output from the high-frequency circuit, while the other end An open high-frequency signal transmission line and a ground plane of the high-frequency signal transmission line are provided on one surface of the first dielectric substrate and on the other surface of the first dielectric substrate. A ground conductor substrate provided with a slot for radiating an electromagnetic wave corresponding to the high frequency signal supplied from the high frequency signal transmission line, and a slot provided on the ground conductor substrate. A second dielectric substrate for radiating the electromagnetic wave to the outside, and the ground conductor substrate is electrically connected to at least the ground plane of the high-frequency signal transmission line.

従って、高周波回路とアンテナとが一体化された無線通信装置において、所望の電磁波放射方向におけるアンテナ利得を向上させることができるという効果を奏する。   Therefore, in the wireless communication apparatus in which the high-frequency circuit and the antenna are integrated, the antenna gain in the desired electromagnetic wave radiation direction can be improved.

本発明を実施するための最良の形態について、図1〜図5を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.

図1(a)〜(d)は、本発明の一実施の形態を示すものであり、無線通信装置の構成を示す図である。   FIGS. 1A to 1D show an embodiment of the present invention and are diagrams showing a configuration of a wireless communication apparatus.

具体的に、図1(a)は、上記無線通信装置を第1の誘電体基板側から見た平面図であり、図1(b)は、上記無線通信装置を第2の誘電体基板側から見た平面図であり、図1(c)は、同図(a)のA−A´線における矢視断面図であり、図1(d)は、同図(a)のB−B´線における矢視断面図である。   Specifically, FIG. 1A is a plan view of the wireless communication device as viewed from the first dielectric substrate side, and FIG. 1B is a plan view of the wireless communication device on the second dielectric substrate side. FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 1A, and FIG. 1D is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is arrow sectional drawing in a 'line.

図1(a)〜(d)に示す、アンテナ一体型モジュール(無線通信装置)1は、ハイビジョンテレビジョン用の映像信号の無線伝送を行う無線通信装置や、車間レーダーおよび無線LAN(Local Area Network)等の、ミリ波の電磁波を用いた各種通信システムを構成する無線通信装置の中核部として適用可能なものである。   An antenna-integrated module (wireless communication device) 1 shown in FIGS. 1A to 1D includes a wireless communication device that wirelessly transmits a video signal for high-vision television, an inter-vehicle radar, and a wireless LAN (Local Area Network). ) And the like, and can be applied as a core part of a wireless communication device constituting various communication systems using millimeter wave electromagnetic waves.

図1(a)〜(d)に示すとおり、アンテナ一体型モジュール1は、第1の誘電体基板1a、グランド層(接地導体基板)1b、および第2の誘電体基板1cを備える。具体的に、アンテナ一体型モジュール1は、第2の誘電体基板1cに、グランド層1b、第1の誘電体基板1aが順次積層された構成である。   As shown in FIGS. 1A to 1D, the antenna-integrated module 1 includes a first dielectric substrate 1a, a ground layer (ground conductor substrate) 1b, and a second dielectric substrate 1c. Specifically, the antenna-integrated module 1 has a configuration in which a ground layer 1b and a first dielectric substrate 1a are sequentially stacked on a second dielectric substrate 1c.

なお、第1の誘電体基板1a、グランド層1b、および第2の誘電体基板1cの上記積層構造(以下、「多層基板」と称する)は、例えば、比誘電率が3.33であり、厚さが500μmである、樹脂製のコア材からなる基板(グランド層1b)に対して、一方の面に、比誘電率が3.54であり、厚さが100μmである、プリプレグ(第1の誘電体基板1aおよび第2の誘電体基板1cの一方)を貼り付け、他方の面に一般的な銅箔(第1の誘電体基板1aおよび第2の誘電体基板1cの他方)を貼り付けることで構成することができる。   The laminated structure of the first dielectric substrate 1a, the ground layer 1b, and the second dielectric substrate 1c (hereinafter referred to as “multilayer substrate”) has a relative dielectric constant of 3.33, for example. A prepreg having a relative dielectric constant of 3.54 and a thickness of 100 μm on one surface of the substrate (ground layer 1b) made of a resin core material having a thickness of 500 μm (first layer). The dielectric substrate 1a and the second dielectric substrate 1c) are attached, and a general copper foil (the other of the first dielectric substrate 1a and the second dielectric substrate 1c) is attached to the other surface. It can be configured by attaching.

但し、上記多層基板の構成は、上記に限定されない。即ち、例えば、上記樹脂製のコア材からなる基板のかわりに、セラミックを焼成したものが使用されてもよい。   However, the configuration of the multilayer substrate is not limited to the above. That is, for example, instead of the substrate made of the resin core material, a ceramic fired material may be used.

また、アンテナ一体型モジュール1は、先端開放コプレーナ線路(高周波信号伝送線路)2、スロット3、貫通孔(接地貫通孔)4、接地面(高周波信号伝送線路の接地面)5、高周波集積回路(高周波回路)6、マイクロストリップ線路7、表面実装端子8、接地面(第2の誘電体基板の接地面)9、および導体抜き部10を備える構成である。   The antenna-integrated module 1 includes an open-ended coplanar line (high frequency signal transmission line) 2, a slot 3, a through hole (ground through hole) 4, a ground plane (a ground plane of the high frequency signal transmission line) 5, a high frequency integrated circuit ( (High frequency circuit) 6, microstrip line 7, surface mount terminal 8, ground plane (ground plane of the second dielectric substrate) 9, and conductor extraction portion 10.

先端開放コプレーナ線路2は、グランド層1bとは反対側の、第1の誘電体基板1aの表面(第1の誘電体基板の一方の表面)に設けられており、外部に露出されている。先端開放コプレーナ線路2は、一端が、ワイヤ11を利用したワイヤーボンディング法により高周波集積回路6に接続されている一方、他端が、開放終端2aとして示すとおり開放されている。先端開放コプレーナ線路2は、高周波集積回路6から出力された、後述する高周波信号を伝送する線路である。   The open-ended coplanar line 2 is provided on the surface of the first dielectric substrate 1a (one surface of the first dielectric substrate) opposite to the ground layer 1b and is exposed to the outside. One end of the open-ended coplanar line 2 is connected to the high-frequency integrated circuit 6 by a wire bonding method using a wire 11, and the other end is opened as shown as an open end 2a. The open-ended coplanar line 2 is a line for transmitting a high-frequency signal, which will be described later, output from the high-frequency integrated circuit 6.

スロット3は、グランド層1bに設けられている。スロット3は、開放終端2aから、第2の誘電体基板1cを通過する電磁波の約1/4波長に相当する距離だけ離れた先端開放コプレーナ線路2の下部にて、スロット3自身の中央部分と先端開放コプレーナ線路2とが交差する(図1(a)等では直交する)ように設けられている。また、スロット3の長手方向(図1(a)の紙面上下方向)は、第2の誘電体基板1cを通過する該電磁波の約1/2波長に相当する長さである。   The slot 3 is provided in the ground layer 1b. The slot 3 has a central portion of the slot 3 itself at a lower portion of the open end coplanar line 2 that is separated from the open end 2a by a distance corresponding to about ¼ wavelength of the electromagnetic wave passing through the second dielectric substrate 1c. The open-ended coplanar line 2 is provided so as to intersect (orthogonally in FIG. 1A). Further, the longitudinal direction of the slot 3 (the vertical direction in FIG. 1A) is a length corresponding to about ½ wavelength of the electromagnetic wave passing through the second dielectric substrate 1c.

複数個の貫通孔4は、スロット3の周りを取り囲むように形成されており、貫通孔4のそれぞれは、接地面5とグランド層1bと接地面9とを貫通するように形成された孔である。貫通孔4は、接地面5とグランド層1bと接地面9とを電気的に接続するものである。   The plurality of through holes 4 are formed so as to surround the slot 3, and each of the through holes 4 is a hole formed so as to penetrate the ground surface 5, the ground layer 1 b, and the ground surface 9. is there. The through hole 4 electrically connects the ground plane 5, the ground layer 1 b, and the ground plane 9.

但し、貫通孔4は、必要に応じて、1個だけ設けられる構成であってもよいし、例えば、接地面5とグランド層1bとを貫通させることで、接地面5とグランド層1bとを電気的に接続する構成であってもよい。さらに、貫通孔4のかわりに、図示しない金属壁をスロット3の周りを取り囲むように設け、該金属壁により、接地面5とグランド層1bと(接地面9と)を電気的に接続する構成であってもよい。   However, only one through hole 4 may be provided as necessary. For example, by passing through the ground surface 5 and the ground layer 1b, the ground surface 5 and the ground layer 1b are connected. It may be configured to be electrically connected. Furthermore, instead of the through hole 4, a metal wall (not shown) is provided so as to surround the slot 3, and the ground plane 5 and the ground layer 1b (with the ground plane 9) are electrically connected by the metal wall. It may be.

接地面5は、先端開放コプレーナ線路2と同じく、グランド層1bとは反対側の、第1の誘電体基板1aの表面に設けられており、外部に露出されている。接地面5は、先端開放コプレーナ線路2の周りを取り囲むように該先端開放コプレーナ線路2の両側に設けられていると共に、先端開放コプレーナ線路2と電気的に接続されており、先端開放コプレーナ線路2の接地面として機能している。   The ground surface 5 is provided on the surface of the first dielectric substrate 1a opposite to the ground layer 1b, as with the open-ended coplanar line 2, and is exposed to the outside. The ground surface 5 is provided on both sides of the open end coplanar line 2 so as to surround the open end coplanar line 2, and is electrically connected to the open end coplanar line 2. Functions as a ground plane.

高周波集積回路6は、先端開放コプレーナ線路2および接地面5と同じく、グランド層1bとは反対側の、第1の誘電体基板1aの表面に設けられており、外部に露出されている。高周波集積回路6は、ワイヤ11を利用したワイヤーボンディング法により、先端開放コプレーナ線路2の一端およびマイクロストリップ線路7に接続されている。また、高周波集積回路6は、接地面5上に設けられており、接地面5を高周波集積回路6自身の接地面としている。   The high-frequency integrated circuit 6 is provided on the surface of the first dielectric substrate 1a opposite to the ground layer 1b, and is exposed to the outside, like the open-ended coplanar line 2 and the ground plane 5. The high-frequency integrated circuit 6 is connected to one end of the open-ended coplanar line 2 and the microstrip line 7 by a wire bonding method using the wire 11. Moreover, the high frequency integrated circuit 6 is provided on the ground plane 5, and the ground plane 5 is used as a ground plane of the high frequency integrated circuit 6 itself.

マイクロストリップ線路7は、先端開放コプレーナ線路2、接地面5、および高周波集積回路6と同じく、グランド層1bとは反対側の、第1の誘電体基板1aの表面に設けられており、外部に露出されている。表面実装端子8は、グランド層1bとは反対側の、第1の誘電体基板1aおよび第2の誘電体基板1cの各表面に、各々対応するように複数個設けられており、外部に露出されている。マイクロストリップ線路7は、一端が、ワイヤ11を利用したワイヤーボンディング法により、高周波集積回路6に接続されている一方、他端が、表面実装端子8を介して、例えば、実装基板12(図3(a)および(b)参照)に接続される。   The microstrip line 7 is provided on the surface of the first dielectric substrate 1a opposite to the ground layer 1b, like the open-ended coplanar line 2, the ground plane 5, and the high-frequency integrated circuit 6, and externally. Exposed. A plurality of surface mount terminals 8 are provided on the surfaces of the first dielectric substrate 1a and the second dielectric substrate 1c on the opposite side of the ground layer 1b so as to correspond to each other and exposed to the outside. Has been. One end of the microstrip line 7 is connected to the high-frequency integrated circuit 6 by a wire bonding method using the wire 11, and the other end is connected to the mounting substrate 12 (see FIG. 3) via the surface mounting terminal 8. (See (a) and (b)).

接地面9は、グランド層1bとは反対側の、第2の誘電体基板1cの表面に設けられており、外部に露出されている、第2の誘電体基板1cの接地面である。   The ground plane 9 is provided on the surface of the second dielectric substrate 1c opposite to the ground layer 1b, and is a ground plane of the second dielectric substrate 1c exposed to the outside.

導体抜き部10は、第2の誘電体基板1cにおいて、スロット3と対向する位置に形成された、矩形(長方形)の導体部分である。なお、導体抜き部10の寸法は、例えば導波管規格WR‐15により規定された寸法である、縦(スロット3の長手方向に略平行な方向)3.8mm、横(スロット3の短手方向に略平行な方向)1.9mmとなっている。   The conductor extraction portion 10 is a rectangular (rectangular) conductor portion formed at a position facing the slot 3 in the second dielectric substrate 1c. In addition, the dimension of the conductor extraction part 10 is the dimension prescribed | regulated by waveguide standard WR-15, for example, length (direction substantially parallel to the longitudinal direction of the slot 3) 3.8 mm, side (short side of the slot 3) The direction is substantially 1.9 mm.

なおここで、グランド層1bは、第1の誘電体基板1aに対して、先端開放コプレーナ線路2等が設けられている面とは反対の面(第1の誘電体基板の他方の表面)に設けられていると解釈することができる。   Here, the ground layer 1b is formed on the surface opposite to the surface on which the open end coplanar line 2 and the like are provided (the other surface of the first dielectric substrate) with respect to the first dielectric substrate 1a. It can be interpreted that it is provided.

ここで、アンテナ一体型モジュール1が電磁波を外部に放射する原理について説明する。   Here, the principle of the antenna integrated module 1 radiating electromagnetic waves to the outside will be described.

高周波集積回路6は、例えば60GHz程度といったミリ波帯の周波数を有する高周波信号を生成して出力し、出力された該高周波信号は、ワイヤ11を介して先端開放コプレーナ線路2に伝送される。   The high-frequency integrated circuit 6 generates and outputs a high-frequency signal having a millimeter-wave band frequency of, for example, about 60 GHz, and the output high-frequency signal is transmitted to the open end coplanar line 2 via the wire 11.

ここで、スロット3は、上述したとおり、開放終端2aから、第2の誘電体基板1cを通過する電磁波の約1/4波長に相当する距離だけ離れた先端開放コプレーナ線路2の下部にて、中央部分が先端開放コプレーナ線路2と交差しているが、このとき、上記高周波信号が伝送された先端開放コプレーナ線路2とスロット3との間には、電磁結合が発生する。即ち、先端開放コプレーナ線路2に電流が流れると、グランド層1bには、先端開放コプレーナ線路2に流れる該電流に対して逆方向となる電流が流れようとする。ここで、スロット3が設けられた場合には、グランド層1bに流れる該電流により、スロット3に電界が発生する。そして、このスロット3に発生した電界により、先端開放コプレーナ線路2の信号がスロット3に伝達される。   Here, as described above, the slot 3 is located below the open end coplanar line 2 away from the open end 2a by a distance corresponding to about ¼ wavelength of the electromagnetic wave passing through the second dielectric substrate 1c. The central portion intersects the open end coplanar line 2. At this time, electromagnetic coupling occurs between the open end coplanar line 2 to which the high-frequency signal is transmitted and the slot 3. That is, when a current flows through the open-ended coplanar line 2, a current in the opposite direction to the current flowing through the open-ended coplanar line 2 tends to flow through the ground layer 1b. Here, when the slot 3 is provided, an electric field is generated in the slot 3 due to the current flowing through the ground layer 1b. The signal of the open-ended coplanar line 2 is transmitted to the slot 3 by the electric field generated in the slot 3.

上記電磁結合により、上記高周波信号は、先端開放コプレーナ線路2からスロット3に供給(給電)される。   Due to the electromagnetic coupling, the high-frequency signal is supplied (powered) from the open-ended coplanar line 2 to the slot 3.

ここで、スロット3の長手方向は、第2の誘電体基板1cを通過する電磁波の約1/2波長に相当する長さであるため、上記高周波信号がスロット3に供給されると、スロット3では、該高周波信号の共振が発生する。これにより、該高周波信号は、電磁波としてスロット3から放射される。つまり、スロット3からは、先端開放コプレーナ線路2から供給される上記高周波信号に応じた電磁波が放射される。   Here, since the longitudinal direction of the slot 3 is a length corresponding to about ½ wavelength of the electromagnetic wave passing through the second dielectric substrate 1c, when the high-frequency signal is supplied to the slot 3, the slot 3 Then, resonance of the high frequency signal occurs. Thereby, the high frequency signal is radiated from the slot 3 as an electromagnetic wave. That is, an electromagnetic wave corresponding to the high-frequency signal supplied from the open end coplanar line 2 is radiated from the slot 3.

ここで、グランド層1bに設けられたスロット3から放射された電磁波に関して、第1の誘電体基板1a側へ放射される電磁波については、接地面5により放射が阻まれる一方、第2の誘電体基板1c側から第2の誘電体基板1cを通じて放射される電磁波については、第2の誘電体基板1cに設けられた導体抜き部10を通じて空間(外部)に放射される。   Here, regarding the electromagnetic wave radiated from the slot 3 provided in the ground layer 1b, the electromagnetic wave radiated to the first dielectric substrate 1a side is blocked by the ground plane 5, while the second dielectric The electromagnetic wave radiated from the substrate 1c side through the second dielectric substrate 1c is radiated to the space (external) through the conductor extraction portion 10 provided in the second dielectric substrate 1c.

上記の構成によれば、スロット3に対して、先端開放コプレーナ線路2を用いて給電することができる。そして、第1の誘電体基板1a側から外部への不要な電磁波の放射は、接地面5により抑制されるため、この不要な電磁波の放射に起因した、第2の誘電体基板1cの導体抜き部10から放射される電磁波の強度の低下を抑制することができる。結果、アンテナ一体型モジュール1では、高周波集積回路6とアンテナ(スロット3)とを一体化したモジュールにおける、所望の電磁波放射方向におけるアンテナ利得を、従来よりも向上させることができる。   According to the above configuration, power can be supplied to the slot 3 using the open end coplanar line 2. And since the radiation of unnecessary electromagnetic waves from the first dielectric substrate 1a side to the outside is suppressed by the ground plane 5, the conductor removal of the second dielectric substrate 1c caused by the radiation of the unnecessary electromagnetic waves is suppressed. A decrease in the intensity of the electromagnetic wave radiated from the portion 10 can be suppressed. As a result, the antenna integrated module 1 can improve the antenna gain in the desired electromagnetic wave radiation direction in the module in which the high frequency integrated circuit 6 and the antenna (slot 3) are integrated.

また、アンテナ一体型モジュール1では、グランド層1bの反対側の第1の誘電体基板1aの表面に、高周波集積回路6を設けることで、まず電力損失を低減でき、さらに、高周波集積回路6とスロット3への給電のための先端開放コプレーナ線路2とを、ワイヤ11を用いたワイヤーボンディング法等を用いた簡素な接続構造により、直接接続することが可能であるため、高周波集積回路6とスロット3との間の経路における伝送損失を十分に小さくすることが可能となる。つまり、アンテナ一体型モジュール1では、自身の表面に高周波集積回路6および先端開放コプレーナ線路2を設けた構成において、先端開放コプレーナ線路2が設けられた面からの電磁波の放射を抑制することが可能である。   In the antenna-integrated module 1, by providing the high frequency integrated circuit 6 on the surface of the first dielectric substrate 1a opposite to the ground layer 1b, power loss can be reduced first. Since the open-ended coplanar line 2 for feeding power to the slot 3 can be directly connected by a simple connection structure using a wire bonding method using a wire 11, the high-frequency integrated circuit 6 and the slot It is possible to sufficiently reduce the transmission loss in the path between the two. That is, in the antenna integrated module 1, in the configuration in which the high-frequency integrated circuit 6 and the open end coplanar line 2 are provided on the surface thereof, it is possible to suppress the emission of electromagnetic waves from the surface on which the open end coplanar line 2 is provided. It is.

本発明に係る高周波信号伝送線路として先端開放コプレーナ線路2を使用する場合、先端開放コプレーナ線路2に対する接地面は、グランド層1bに加え、接地面5が必要となる。なお、ここで先端開放コプレーナ線路2は、内層のグランド層1bと先端開放コプレーナ線路2と同一の面に設けられた接地面5とを、接地面として有する、いわゆるグランディドコプレーナ線路である。本実施の形態においては、グランド層1bには電磁波放射のためのスロット3を形成する一方、接地面5は第1の誘電体基板1a側からの電磁波の放射を抑制するために使用している。このように、本実施の形態においては、接地面5とグランド層1bとを別々の用途に使用している。   When the open end coplanar line 2 is used as the high-frequency signal transmission line according to the present invention, the ground plane for the open end coplanar line 2 requires the ground plane 5 in addition to the ground layer 1b. Here, the open end coplanar line 2 is a so-called grounded coplanar line having an inner ground layer 1b and a ground plane 5 provided on the same plane as the open end coplanar line 2 as a ground plane. In the present embodiment, a slot 3 for electromagnetic wave radiation is formed in the ground layer 1b, while the ground plane 5 is used to suppress electromagnetic wave radiation from the first dielectric substrate 1a side. . Thus, in the present embodiment, the ground plane 5 and the ground layer 1b are used for different purposes.

一方、例えば、本発明に係る高周波信号伝送線路としてマイクロストリップ線路7を使用する場合、マイクロストリップ線路7に対する接地面は、グランド層1bの1種類のみを設けることとなるが、グランド層1bには、スロット3の形成こそ可能であるものの、第1の誘電体基板1a側からの電磁波の放射を抑制するために使用するのは、技術的に困難である。   On the other hand, for example, when the microstrip line 7 is used as the high-frequency signal transmission line according to the present invention, the ground plane for the microstrip line 7 is provided with only one type of the ground layer 1b. Although it is possible to form the slot 3, it is technically difficult to use it to suppress the emission of electromagnetic waves from the first dielectric substrate 1 a side.

但し、ここで、本発明に係る高周波信号伝送線路は、該高周波信号伝送線路が設けられる面に接地面をさらに形成することが可能なものであればよい。   However, here, the high-frequency signal transmission line according to the present invention is not limited as long as a ground plane can be further formed on the surface on which the high-frequency signal transmission line is provided.

図2(a)は、アンテナ一体型モジュール1において、スロット3に対して先端開放コプレーナ線路2を用いて高周波信号を供給した場合の、アンテナ一体型モジュール1の電磁波放射パターンを示している。   FIG. 2A shows an electromagnetic wave radiation pattern of the antenna-integrated module 1 when a high-frequency signal is supplied to the slot 3 using the open end coplanar line 2 in the antenna-integrated module 1.

図2(b)は、従来技術に係る無線通信装置において、スロットに対して先端開放マイクロストリップ線路を用いて高周波信号を供給した場合の、該無線通信装置の電磁波放射パターンを示している。なおここで、「先端開放マイクロストリップ線路」とは、アンテナ一体型モジュール1の先端開放コプレーナ線路2と同様に、一端が高周波回路に接続されており、他端が開放されているマイクロストリップ線路のことである。   FIG. 2B shows an electromagnetic wave radiation pattern of the wireless communication device when a high-frequency signal is supplied to the slot using the open-end microstrip line in the wireless communication device according to the related art. Here, the “tip-open microstrip line” is a microstrip line in which one end is connected to a high-frequency circuit and the other end is open, like the tip-open coplanar line 2 of the antenna integrated module 1. That is.

アンテナ面(第2の誘電体基板1c側の面)方向のアンテナ利得は、アンテナ一体型モジュール1の場合は、図2(a)に示すとおり、約5.58dBiとなっている一方、先端開放マイクロストリップ線路を用いた従来技術に係る無線通信装置の場合は、図2(b)に示すとおり、約4.71dBiとなっている。   In the case of the antenna integrated module 1, the antenna gain in the direction of the antenna surface (surface on the second dielectric substrate 1c side) is about 5.58 dBi as shown in FIG. In the case of a wireless communication device according to the prior art using a microstrip line, as shown in FIG. 2 (b), it is about 4.71 dBi.

一方、無線通信装置における不要な放射であるとみなされる、回路面(第1の誘電体基板1a側の面)方向のアンテナ利得は、アンテナ一体型モジュール1の場合は、図2(a)に示すとおり、約−8.15dBiとなっている一方、先端開放マイクロストリップ線路を用いた従来技術に係る無線通信装置の場合は、約−2.91dBiとなっている。   On the other hand, the antenna gain in the direction of the circuit surface (the surface on the first dielectric substrate 1a side), which is regarded as unnecessary radiation in the wireless communication device, is as shown in FIG. As shown, it is about −8.15 dBi, whereas in the case of a wireless communication device according to the prior art using an open-ended microstrip line, it is about −2.91 dBi.

図2(a)に示す放射パターンと図2(b)に示す放射パターンとの上記比較より、本発明に係るアンテナ一体型モジュール1では、先端開放マイクロストリップ線路を用いた従来技術に係る無線通信装置よりも、アンテナ面方向のアンテナ利得が向上すると共に、回路面方向の不要な電磁波放射が抑制できるということが分かる。   From the above comparison between the radiation pattern shown in FIG. 2 (a) and the radiation pattern shown in FIG. 2 (b), in the antenna integrated module 1 according to the present invention, the wireless communication according to the prior art using the open-end microstrip line is used. It can be seen that the antenna gain in the antenna surface direction is improved as compared with the device, and unnecessary electromagnetic radiation in the circuit surface direction can be suppressed.

図3(a)は、本発明の別の実施の形態を示すものであり、実装基板を備えた無線通信装置の構成を、実装基板側から示した図である。図3(b)は、同図(a)のC−C´線における矢視断面図である。   FIG. 3A shows another embodiment of the present invention, and is a diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus provided with a mounting board from the mounting board side. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.

図3(a)および(b)に示すとおり、アンテナ一体型モジュール1は、例えば表面実装端子8(図1(b)参照)を介して、実装基板12に備えられてもよい。実装基板12は、ポリイミド、ガラスエポキシ、ポリエステル等の樹脂材料からなるプリント基板を使用することができる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the antenna-integrated module 1 may be provided on the mounting substrate 12 through, for example, the surface mounting terminals 8 (see FIG. 1B). As the mounting board 12, a printed board made of a resin material such as polyimide, glass epoxy, or polyester can be used.

アンテナ一体型モジュール1の接地面9は、実装基板12上の図示しない接続端子に半田付けにより実装されている。また、図示しないが、アンテナ一体型モジュール1の表面実装端子8はそれぞれ、実装基板12上のグランド面14に、半田付けにより実装されるのが好ましい。さらに、アンテナ一体型モジュール1には、第1の誘電体基板1aの、先端開放コプレーナ線路2および高周波集積回路6等を覆うように、蓋16が搭載されている。   The ground plane 9 of the antenna integrated module 1 is mounted on a connection terminal (not shown) on the mounting substrate 12 by soldering. Although not shown, each of the surface mount terminals 8 of the antenna integrated module 1 is preferably mounted on the ground surface 14 on the mounting substrate 12 by soldering. Further, the antenna integrated module 1 is provided with a lid 16 so as to cover the open end coplanar line 2 and the high frequency integrated circuit 6 of the first dielectric substrate 1a.

実装基板12には、該実装基板12の面に対して平行な断面が長方形であるスルーホール(電磁波放射貫通孔)13が形成されている。スルーホール13は、アンテナ一体型モジュール1のスロット3と対向する位置に形成されており、スロット3から放射された電磁波を外部に放射するべく、アンテナ一体型モジュール1の第2の誘電体基板1cの導体抜き部10を露出させるものである。また、スルーホール13は、内壁15に図示しない銅メッキが施されており、実装基板12両面に設けられているグランド面14同士は、このスルーホール13により電気的に接続されている。   A through hole (electromagnetic radiation through hole) 13 having a rectangular cross section parallel to the surface of the mounting substrate 12 is formed in the mounting substrate 12. The through-hole 13 is formed at a position facing the slot 3 of the antenna-integrated module 1, and the second dielectric substrate 1c of the antenna-integrated module 1 is radiated to the outside so as to radiate electromagnetic waves radiated from the slot 3. The conductor extraction portion 10 is exposed. The through hole 13 has a copper plating (not shown) applied to the inner wall 15, and the ground surfaces 14 provided on both surfaces of the mounting substrate 12 are electrically connected by the through hole 13.

スルーホール13における実装基板12の面に対して平行な断面である、上記長方形の寸法は、例えば導波管規格WR‐15により規定された寸法であって、アンテナ一体型モジュール1の導体抜き部10と同じ寸法である。すなわち、該長方形の寸法は、縦(スロット3の長手方向に略平行な方向)の長さaが3.8mm、横(スロット3の短手方向に略平行な方向)の長さbが1.9mmとなっている。そして、スルーホール13は、実装基板12の面に対して垂直な方向において、その開口部分の略全部が、アンテナ一体型モジュール1の導体抜き部10と重なり合うように形成されている。   The rectangular dimension which is a cross section parallel to the surface of the mounting substrate 12 in the through hole 13 is a dimension defined by, for example, the waveguide standard WR-15, and is a conductor extraction portion of the antenna integrated module 1. 10 is the same size. That is, the dimensions of the rectangle are such that the length (a) in the vertical direction (substantially parallel to the longitudinal direction of the slot 3) is 3.8 mm, and the length (b) in the horizontal direction (substantially parallel to the lateral direction of the slot 3) is 1. .9 mm. The through hole 13 is formed so that substantially all of the opening portion overlaps the conductor extraction portion 10 of the antenna integrated module 1 in a direction perpendicular to the surface of the mounting substrate 12.

但し、スルーホール13における上記長方形は、必ずしも完全な長方形である必要はなく、スルーホール13形成時のドリルの丸形状等が残った不完全な長方形(略長方形)であっても特に問題ない。   However, the rectangle in the through hole 13 is not necessarily a complete rectangle, and there is no particular problem even if it is an incomplete rectangle (substantially rectangular shape) in which the round shape of the drill at the time of forming the through hole 13 remains.

スルーホール13は、開口部分の断面形状が導体抜き部10の断面形状と概ね一致しており、かつ、開口部分の略全部が、アンテナ一体型モジュール1の導体抜き部10と重なり合うように形成されている。このとき、アンテナ一体型モジュール1のスロット3から導体抜き部10を通じて放射された電磁波は、反射されることなく、スルーホール13を伝播し、外部に放射される。   The through hole 13 is formed so that the cross-sectional shape of the opening portion is substantially the same as the cross-sectional shape of the conductor extraction portion 10, and substantially the entire opening portion overlaps the conductor extraction portion 10 of the antenna integrated module 1. ing. At this time, the electromagnetic wave radiated from the slot 3 of the antenna-integrated module 1 through the conductor extraction portion 10 propagates through the through hole 13 without being reflected and is radiated to the outside.

スルーホール13は、内壁15に銅メッキが施されていることで、導波管として機能するため、導体抜き部10から放射された電磁波は、正面方向(図3(b)における、紙面上下方向)へのみ伝播することとなる。   Since the through-hole 13 functions as a waveguide because the inner wall 15 is plated with copper, the electromagnetic wave radiated from the conductor-extracted portion 10 is directed in the front direction (the vertical direction in FIG. 3B). ) Will propagate only to.

ところで、導波管規格WR‐15では、伝送すべき電磁波の周波数が、約50GHz〜約75GHzのTE10モードのみを伝播する旨規定されている。ここで、スルーホール13の開口部分の寸法は、導波管規格WR‐15により規定された寸法とほぼ同一となっているため、アンテナ一体型モジュール1から放射された電磁波(60GHz帯の高周波信号)は、高次モードに変換されることなく、スルーホール13を通じて、そのまま上記正面方向に導かれ外部に放射される。   By the way, the waveguide standard WR-15 stipulates that the frequency of the electromagnetic wave to be transmitted propagates only in the TE10 mode of about 50 GHz to about 75 GHz. Here, since the size of the opening portion of the through hole 13 is substantially the same as the size defined by the waveguide standard WR-15, the electromagnetic wave radiated from the antenna integrated module 1 (60 GHz band high frequency signal) ) Is guided to the front direction as it is through the through-hole 13 without being converted to a higher-order mode, and is emitted to the outside.

スルーホール13の開口形状に関しては、必ずしも或る導波管規格に準拠するような寸法にすることはないが、上記長方形の長辺となる、縦の長さaは、下記数式(3)、
λ/2≦a≦λ ・・・(3)
を満足するのが好ましい。但し、λは外部に放射すべき電磁波の波長である。
The opening shape of the through-hole 13 is not necessarily a size that conforms to a certain waveguide standard, but the vertical length a, which is the long side of the rectangle, is expressed by the following formula (3),
λ / 2 ≦ a ≦ λ (3)
It is preferable to satisfy Where λ is the wavelength of the electromagnetic wave to be radiated to the outside.

なお、a=λ/2は、矩形の導波管において、TE10モードの電磁波がカットオフされる寸法であり、a=λは、矩形の導波管における、最初の高次モードであるTE20モードの電磁波がカットオフされる寸法である。また、a<λ/2の場合は、TE10モードの電磁波がカットオフされることで、放射される電磁波の強度は大きく減衰する(他に伝播できるモードは存在しない)ため、a>λの場合は、TE10モードの電磁波の一部がTE20モードへと変換されて放射されることで、アンテナ効率が低下するため、それぞれ好ましくない。   Note that a = λ / 2 is a dimension that cuts off the TE10 mode electromagnetic wave in the rectangular waveguide, and a = λ is the TE20 mode that is the first higher-order mode in the rectangular waveguide. This is the dimension at which the electromagnetic wave is cut off. Further, when a <λ / 2, the TE10 mode electromagnetic wave is cut off, so that the intensity of the emitted electromagnetic wave is greatly attenuated (there is no other mode that can propagate). This is not preferable because a part of the electromagnetic wave in the TE10 mode is converted to the TE20 mode and is radiated, thereby lowering the antenna efficiency.

また、上記長方形の短辺となる、横の長さbは、下記数式(4)、
0<b≦λ/2 ・・・(4)
を満足するのが好ましく、これにより、放射すべき電磁波に発生し得る交差偏波を抑圧することができる。さらに、横の長さbを、b=a/2と概ね等しい値に設定した場合は、a=λの場合において、b=λ/2となり、伝播方向に対して垂直な電磁波がカットオフされるため、好ましい。
Further, the horizontal length b, which is the short side of the rectangle, is expressed by the following formula (4),
0 <b ≦ λ / 2 (4)
Is preferably satisfied, and thereby, cross-polarized waves that can be generated in the electromagnetic wave to be radiated can be suppressed. Further, when the horizontal length b is set to a value substantially equal to b = a / 2, when a = λ, b = λ / 2, and the electromagnetic wave perpendicular to the propagation direction is cut off. Therefore, it is preferable.

なお、b>λ/2の場合、例えば、実装ばらつき等により構造の左右のバランスが崩れている場合に、放射すべき電磁波の伝播方向に対して垂直となる電磁波が別に発生して、偏波比が低下する虞がある。   In the case of b> λ / 2, for example, when the right and left balance of the structure is broken due to mounting variation or the like, an electromagnetic wave that is perpendicular to the propagation direction of the electromagnetic wave to be emitted is generated separately and polarized The ratio may decrease.

但し、縦の長さaおよび横の長さbは、或る導波管規格に準拠するような寸法に設定することにより、導波管としてのスルーホール13を介して、実装基板12を備えたアンテナ一体型モジュール1と、図示しない測定器と、を接続することが可能となり、例えば、量産時の検査時間を短縮することが可能となる。   However, the vertical length a and the horizontal length b are set to dimensions conforming to a certain waveguide standard, so that the mounting substrate 12 is provided via the through-hole 13 as a waveguide. It is possible to connect the antenna-integrated module 1 to a measuring instrument (not shown), and for example, it is possible to shorten the inspection time during mass production.

図4は、本発明のさらに別の実施の形態を示すものであり、レンズおよび実装基板を備えた無線通信装置の構成を示す断面図である。   FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a configuration of a wireless communication apparatus provided with a lens and a mounting substrate.

図4に示すとおり、アンテナ一体型モジュール1は、実装基板12および蓋16に加え、誘電体からなるレンズ18がさらに備えられてもよい。なお、図4に示す形態では、さらに、すり鉢状の構造体17を備える。   As shown in FIG. 4, the antenna-integrated module 1 may further include a lens 18 made of a dielectric in addition to the mounting substrate 12 and the lid 16. In addition, the form shown in FIG. 4 is further provided with a mortar-shaped structure 17.

構造体17は、アルミニウム等の金属により構成されており、アンテナ一体型モジュール1の筐体として好適に用いられるものである。構造体17は、実装基板12のスルーホール13と対向する位置に開口部17aを有しており、この開口部17aは、実装基板12の面に対して垂直な方向において、実装基板12のスルーホール13と、断面形状が一致すると共に重なり合うように形成されている。そして、構造体17は、実装基板12までの直線距離が長くなるに従って、開口部17aの、実装基板12の面に対して平行な方向における断面積が順次広くなっている。   The structure 17 is made of a metal such as aluminum and is suitably used as a housing of the antenna integrated module 1. The structure 17 has an opening 17 a at a position facing the through hole 13 of the mounting substrate 12, and the opening 17 a passes through the mounting substrate 12 in a direction perpendicular to the surface of the mounting substrate 12. The holes 13 are formed so that their cross-sectional shapes coincide and overlap. And as for the structure 17, the cross-sectional area in the direction parallel to the surface of the mounting board | substrate 12 of the opening part 17a becomes large sequentially as the linear distance to the mounting board | substrate 12 becomes long.

構造体17における、実装基板12の反対側の端部には、レンズ18が設けられている。   A lens 18 is provided at the end of the structure 17 opposite to the mounting substrate 12.

レンズ18は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等、電力損失の低い材料で形成するのが好ましい。   The lens 18 is preferably formed of a material with low power loss, such as polypropylene, polyethylene, polytetrafluoroethylene, or the like.

まずは、図3(a)および(b)に示す形態で上述した動作と同様に、導体抜き部10から放射された電磁波は、反射することなく、スルーホール13を通じて、上記正面方向に導かれて放射される。スルーホール13から放射される電磁波は、実装基板12の面に対して平行な方向に広がりながら伝播されるが、構造体17の壁面によって、この広がりが制限される。これにより、電磁波は、漏れが発生(スピルオーバー)することなく、レンズ18に入射される。つまり、スルーホール13は、レンズ18の点波源と見なすことができる。   First, similarly to the operation described above in the form shown in FIGS. 3A and 3B, the electromagnetic wave radiated from the conductor punched portion 10 is guided in the front direction through the through hole 13 without being reflected. Radiated. The electromagnetic wave radiated from the through hole 13 is propagated while spreading in a direction parallel to the surface of the mounting substrate 12, but this spread is limited by the wall surface of the structure 17. As a result, the electromagnetic wave enters the lens 18 without causing leakage (spillover). That is, the through hole 13 can be regarded as a point wave source of the lens 18.

ここで、レンズ18の焦点18aは、実装基板12の両面におけるスルーホール13の各中心131を結ぶ直線132上に位置している。このとき、レンズ18に入射された電磁波は、レンズ18によって、同相の平面波に変換されて、外部に放射される。これにより、図4に示す形態では、図1(a)〜(d)に示す形態と比較して、アンテナ利得をさらに向上させることができる。   Here, the focal point 18 a of the lens 18 is located on a straight line 132 connecting the centers 131 of the through holes 13 on both surfaces of the mounting substrate 12. At this time, the electromagnetic wave incident on the lens 18 is converted into an in-phase plane wave by the lens 18 and radiated to the outside. Thereby, in the form shown in FIG. 4, compared with the form shown to FIG. 1 (a)-(d), an antenna gain can be improved further.

図5は、本発明のさらに別の実施の形態を示すものであり、ホーンアンテナおよび実装基板を備えた無線通信装置の構成を示す断面図である。   FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a configuration of a wireless communication apparatus including a horn antenna and a mounting board.

図5に示すとおり、アンテナ一体型モジュール1は、実装基板12および蓋16に加え、ホーンアンテナ19がさらに備えられてもよい。   As shown in FIG. 5, the antenna integrated module 1 may further include a horn antenna 19 in addition to the mounting substrate 12 and the lid 16.

ホーンアンテナ19は、アルミニウム等の金属により構成されており、アンテナ一体型モジュール1を収納するための筐体20に固定されているのが好ましい。ホーンアンテナ19は、実装基板12のスルーホール13と対向する位置、すなわち、実装基板12とホーンアンテナ19との接続部分に開口部19aを有しており、この開口部19aは、実装基板12の面に対して垂直な方向において、実装基板12のスルーホール13と、断面形状が一致すると共に重なり合うように形成されている。すなわち、スルーホール13とホーンアンテナ19の開口部19aとは、契合している。そして、ホーンアンテナ19は、実装基板12までの直線距離が長くなるに従って、開口部19aの、実装基板12の面に対して平行な方向における断面積が順次広くなっている。   The horn antenna 19 is made of a metal such as aluminum, and is preferably fixed to a housing 20 for housing the antenna integrated module 1. The horn antenna 19 has an opening 19 a at a position facing the through hole 13 of the mounting substrate 12, that is, at a connection portion between the mounting substrate 12 and the horn antenna 19, and the opening 19 a In the direction perpendicular to the surface, the through hole 13 of the mounting substrate 12 is formed so as to have the same cross-sectional shape and overlap. That is, the through hole 13 and the opening 19a of the horn antenna 19 are engaged. In the horn antenna 19, the cross-sectional area of the opening 19 a in the direction parallel to the surface of the mounting substrate 12 is gradually increased as the linear distance to the mounting substrate 12 becomes longer.

図5に示す形態では、ホーンアンテナ19の長さ、および、先端(実装基板12とは反対側の端部)の開口寸法を適宜設定することにより、所望の指向性を得ることができる。   In the form shown in FIG. 5, desired directivity can be obtained by appropriately setting the length of the horn antenna 19 and the opening dimension of the tip (end opposite to the mounting substrate 12).

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、高周波回路とアンテナとが一体化された無線通信装置において、所望の電磁波放射方向におけるアンテナ利得を向上させることができる。このため、本発明は、ハイビジョンテレビジョン用の映像信号の無線伝送を行う無線通信装置や、車間レーダーおよび無線LAN等の、ミリ波の電磁波を用いた各種通信システムを構成する無線通信装置に適用可能である。   The present invention can improve an antenna gain in a desired electromagnetic wave radiation direction in a wireless communication device in which a high-frequency circuit and an antenna are integrated. For this reason, the present invention is applied to a wireless communication device that wirelessly transmits a video signal for high-definition television, and a wireless communication device that constitutes various communication systems using millimeter wave electromagnetic waves, such as an inter-vehicle radar and a wireless LAN. Is possible.

本発明の一実施の形態を示すものであり、図1(a)は、アンテナ一体型モジュールを第1の誘電体基板側から見た平面図であり、図1(b)は、アンテナ一体型モジュールを第2の誘電体基板側から見た平面図であり、図1(c)は、同図(a)のA−A´線における矢視断面図であり、図1(d)は、同図(a)のB−B´線における矢視断面図である。FIG. 1A shows an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of an antenna integrated module viewed from the first dielectric substrate side, and FIG. 1B is an antenna integrated type. It is the top view which looked at the module from the 2nd dielectric substrate side, FIG.1 (c) is arrow sectional drawing in the AA 'line of the same figure (a), FIG.1 (d) is It is arrow sectional drawing in the BB 'line | wire of the same figure (a). 図2(a)は、上記アンテナ一体型モジュールにおいて、スロットに対して先端開放コプレーナ線路を用いて高周波信号を供給した場合の、アンテナ一体型モジュールの電磁波放射パターンを示しており、図2(b)は、従来技術に係る無線通信装置において、スロットに対して先端開放マイクロストリップ線路を用いて高周波信号を供給した場合の、無線通信装置の電磁波放射パターンを示している。FIG. 2A shows an electromagnetic wave radiation pattern of the antenna-integrated module when a high-frequency signal is supplied to the slot using an open-ended coplanar line in the antenna-integrated module. ) Shows an electromagnetic wave radiation pattern of the wireless communication device when a high-frequency signal is supplied to the slot using the open-end microstrip line in the wireless communication device according to the related art. 図3(a)は、本発明の別の実施の形態を示すものであり、実装基板を備えた無線通信装置の構成を、実装基板側から示した図であり、図3(b)は、同図(a)のC−C´線における矢視断面図である。FIG. 3A shows another embodiment of the present invention, and is a diagram showing a configuration of a wireless communication device provided with a mounting board from the mounting board side, and FIG. It is arrow sectional drawing in the CC 'line of the figure (a). 本発明のさらに別の実施の形態を示すものであり、レンズおよび実装基板を備えた無線通信装置の構成を示す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating still another embodiment of the present invention and illustrating a configuration of a wireless communication device including a lens and a mounting substrate. 本発明のさらに別の実施の形態を示すものであり、ホーンアンテナおよび実装基板を備えた無線通信装置の構成を示す断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating still another embodiment of the present invention and illustrating a configuration of a wireless communication device including a horn antenna and a mounting substrate. 従来技術に係るスロットアンテナの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the slot antenna which concerns on a prior art. 一般的な、スロットの長手方向の長さと、高周波信号の共振との関係を示す図である。It is a figure which shows the general relationship between the length of the longitudinal direction of a slot, and the resonance of a high frequency signal. 上記スロットアンテナにおいて、本発明が解決すべき問題が発生する様子を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a situation where a problem to be solved by the present invention occurs in the slot antenna.

符号の説明Explanation of symbols

1 アンテナ一体型モジュール(無線通信装置)
1a 第1の誘電体基板
1b グランド層(接地導体基板)
1c 第2の誘電体基板
2 先端開放コプレーナ線路(高周波信号伝送線路)
2a 開放終端(高周波信号伝送線路の他端)
3 スロット
4 貫通孔(接地貫通孔)
5 接地面(高周波信号伝送線路の接地面)
6 高周波集積回路(高周波回路)
9 接地面(第2の誘電体基板の接地面)
12 実装基板
13 スルーホール(電磁波放射貫通孔)
18 レンズ
18a レンズ18の焦点
19 ホーンアンテナ
19a ホーンアンテナの開口部(開口部分)
1. Antenna integrated module (wireless communication device)
1a First dielectric substrate 1b Ground layer (ground conductor substrate)
1c Second dielectric substrate 2 Open end coplanar line (high-frequency signal transmission line)
2a Open termination (the other end of the high-frequency signal transmission line)
3 slots 4 through holes (grounding through holes)
5 Ground plane (ground plane of high-frequency signal transmission line)
6. High frequency integrated circuit (high frequency circuit)
9 Ground plane (ground plane of the second dielectric substrate)
12 Mounting board 13 Through hole (electromagnetic radiation through hole)
18 Lens 18a Focal point of lens 18 19 Horn antenna 19a Horn antenna opening (opening)

Claims (11)

高周波信号を出力する高周波回路と、一端が該高周波回路から出力された高周波信号を伝送するべく該高周波回路に接続されている一方、他端が開放されている高周波信号伝送線路と、該高周波信号伝送線路の接地面と、が、一方の表面に設けられている第1の誘電体基板と、
上記第1の誘電体基板の他方の表面に設けられており、かつ、上記高周波信号伝送線路から供給される上記高周波信号に応じた電磁波を放射するスロットが設けられている接地導体基板と、
上記接地導体基板に設けられているスロットから放射された電磁波を外部に放射するための第2の誘電体基板と、を備え、
上記接地導体基板が少なくとも、上記高周波信号伝送線路の接地面と電気的に接続されていることを特徴とする無線通信装置。
A high-frequency circuit for outputting a high-frequency signal; a high-frequency signal transmission line having one end connected to the high-frequency circuit for transmitting a high-frequency signal output from the high-frequency circuit; A ground plane of the transmission line, a first dielectric substrate provided on one surface;
A grounding conductor substrate provided on the other surface of the first dielectric substrate, and provided with a slot for radiating an electromagnetic wave corresponding to the high-frequency signal supplied from the high-frequency signal transmission line;
A second dielectric substrate for radiating an electromagnetic wave radiated from a slot provided in the ground conductor substrate to the outside,
The radio communication apparatus, wherein the ground conductor substrate is electrically connected to at least a ground plane of the high-frequency signal transmission line.
上記第2の誘電体基板の一部には、接地面が設けられており、
上記接地導体基板がさらに、上記第2の誘電体基板の接地面と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
A part of the second dielectric substrate is provided with a ground plane,
2. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the ground conductor substrate is further electrically connected to a ground plane of the second dielectric substrate.
上記接地導体基板と上記高周波信号伝送線路の接地面とを少なくとも貫通するように形成された接地貫通孔により、上記電気的な接続が行なわれていることを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信装置。   The electrical connection is performed by a ground through hole formed so as to penetrate at least the ground conductor substrate and the ground plane of the high-frequency signal transmission line. Wireless communication device. 上記接地貫通孔は、上記接地導体基板に設けられているスロットを取り囲むように、1個または複数個形成されていることを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。   4. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein one or a plurality of the ground through holes are formed so as to surround a slot provided in the ground conductor substrate. 上記無線通信装置が実装される実装基板をさらに備え、
上記実装基板には、上記無線通信装置のスロットと対向する位置に、上記電磁波を外部に放射するべく無線通信装置の上記第2の誘電体基板を露出させるための電磁波放射貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線通信装置。
A mounting board on which the wireless communication device is mounted;
The mounting substrate is formed with an electromagnetic wave radiation through hole for exposing the second dielectric substrate of the wireless communication device to radiate the electromagnetic wave to the outside at a position facing the slot of the wireless communication device. The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device is a wireless communication device.
上記電磁波放射貫通孔は、上記実装基板の面に対して平行な断面が長方形となっており、
上記長方形の長辺の長さをa、上記電磁波の波長をλとした場合、下記数式(1)、
λ/2≦a≦λ ・・・(1)
を満足することを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。
The electromagnetic radiation through hole has a rectangular cross section parallel to the surface of the mounting substrate,
When the length of the long side of the rectangle is a and the wavelength of the electromagnetic wave is λ, the following formula (1),
λ / 2 ≦ a ≦ λ (1)
The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein:
上記電磁波放射貫通孔は、上記実装基板の面に対して平行な断面が長方形となっており、上記長方形の短辺の長さをb、上記電磁波の波長をλとした場合、下記数式(2)、
0<b≦λ/2 ・・・(2)
を満足することを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。
The electromagnetic wave radiation through hole has a rectangular cross section parallel to the surface of the mounting substrate, where the length of the short side of the rectangle is b and the wavelength of the electromagnetic wave is λ, the following formula (2 ),
0 <b ≦ λ / 2 (2)
The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein:
上記長方形の短辺の長さをbとした場合、下記数式(3)、
0<b≦λ/2 ・・・(3)
を満足することを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。
When the length of the short side of the rectangle is b, the following mathematical formula (3),
0 <b ≦ λ / 2 (3)
The wireless communication apparatus according to claim 6, wherein:
上記電磁波放射貫通孔は、上記実装基板の両面を電気的に接続するためのスルーホールであることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein the electromagnetic wave radiation through hole is a through hole for electrically connecting both surfaces of the mounting substrate. 誘電体からなるレンズをさらに備え、
上記レンズの焦点は、上記実装基板の一方の面における上記電磁波放射貫通孔の中心と該実装基板の他方の面における該電磁波放射貫通孔の中心とを結ぶ直線上に位置することを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
It further includes a lens made of a dielectric,
The focal point of the lens is located on a straight line connecting the center of the electromagnetic wave radiation through hole on one surface of the mounting board and the center of the electromagnetic wave radiation through hole on the other surface of the mounting board. The wireless communication apparatus according to claim 9.
上記実装基板に接続されたホーンアンテナをさらに備え、
上記実装基板とホーンアンテナとの接続部分において、上記電磁波放射貫通孔と上記ホーンアンテナの一方の開口部分とが契合していることを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
Further comprising a horn antenna connected to the mounting board,
The wireless communication device according to claim 9, wherein the electromagnetic wave radiation through hole and one opening portion of the horn antenna are engaged with each other at a connection portion between the mounting substrate and the horn antenna.
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