JP2017228846A - アンテナ装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射キャビティー15を有する放射キャビティー基板10と、給電導波路25を有する給電導波路基板20とが積層された積層構造30を有し、放射キャビティー15及び給電導波路25は、互いに対向する位置に開口16,26を有し、放射キャビティー基板10は、誘電体基板11と、誘電体基板11の両面の導体層12,13と、放射キャビティー15の面内方向の周囲を囲むポスト壁14とを備え、給電導波路基板20は、ガラス基板21と、ガラス基板21の両面の導体層22,23と、給電導波路25の面内方向の周囲を囲むポスト壁24とを備える。
【選択図】図1
Description
(1)空洞(開口部)を利用しているため、誘電体基板の穴あけ工程等が必要となり、工程が煩雑になる。
(2)複数の誘電体層を積層する工程が煩雑になる。
前記アンテナ装置において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、それぞれ異なる誘電体材料で充填されている構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、同一の誘電体材料で充填されている構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置において、前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±1以内の比誘電率を有する樹脂材料からなる構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置の製造方法において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とを、それぞれ誘電体材料で充填した後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層する構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置の製造方法において、前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とのいずれか一方に、前記放射キャビティー基板の前記開口及び前記給電導波路基板の前記開口を充填可能な誘電体材料を設けた後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層する構成を採用することも可能である。
前記アンテナ装置の製造方法において、前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±1以内の比誘電率を有する樹脂材料からなる構成を採用することも可能である。
図1は、本実施形態のアンテナ装置を模式的に例示する断面図である。また、図2は、図1の断面構造を有するアンテナ装置の斜視図の一例である。
ポスト壁14,24の貫通導体が形成されるスルーホール(孔)の断面形状は特に限定されず、円形孔、矩形孔、長孔、スリット孔等が挙げられる。ポスト壁14,24に沿った貫通導体の間隔は、電気信号を外部に漏洩しないように適宜設定される。
放射開口面17の面積は、ポスト壁14で囲まれる放射キャビティー15の断面積と同等又はそれ以下であればよいが、放射開口面17の面積が開口16の面積よりも広いと、電磁波(信号)を外部空間に放射しやすく(又は外部空間から入射させやすく)なり、好ましい。
また、別の例として、放射キャビティー基板10又は給電導波路基板20の一方に配置する誘電体材料32を、2種以上の誘電体材料から構成した後、放射キャビティー基板10と給電導波路基板20とを積層することも可能である。
すなわち、本実施形態のアンテナ装置は、放射キャビティー15と給電導波路25とが、基板の厚さ方向に積層された積層構造30を有し、放射キャビティー15及び給電導波路25の間に開口31を有する1層又は2層以上の導体層13,22と、放射キャビティー15の内部を構成する誘電体基板11と、誘電体基板11の開口31とは反対側の面を覆う導体層12と、放射キャビティー15の面内方向の周囲を囲むポスト壁14と、給電導波路25の内部を構成するガラス基板21と、ガラス基板21の開口31とは反対側の面を覆う導体層23と、給電導波路25の面内方向の周囲を囲むポスト壁24とを備えてもよい。
放射開口面17の寸法は、x1=1800μm、y1=2000μmと設定した。
給電導波路25の幅寸法x2は、1700μmと設定した。
放射キャビティー15と給電導波路25との間の開口31の寸法は、x3=848μm、y3=424μmと設定した。
誘電体基板11は、厚さ600μmで、比誘電率3.7、誘電正接0.004の誘電材料から構成されていると設定した。
ガラス基板21は、厚さ536μmで、比誘電率3.82、誘電正接0.000336のガラス材料から構成されていると設定した。
例3は、開口31全体が比誘電率5、誘電正接0.02の誘電体材料で充填されている構成である。
例4は、開口31全体が比誘電率9、誘電正接0.02の誘電体材料で充填されている構成である。
例6は、放射キャビティー基板10側の開口16が比誘電率3.5、誘電正接0.04の誘電体材料で、給電導波路基板20側の開口26が比誘電率3.4、誘電正接0.02の誘電体材料で充填されている構成である。
例7は、開口31全体が比誘電率3.5、誘電正接0.04の誘電体材料で充填されている構成である。この例は、放射キャビティー基板10側の開口16、給電導波路基板20側の開口26ともに比誘電率3.5、誘電正接0.04の誘電体材料で充填されている構成である。
Claims (10)
- 放射キャビティーを有する放射キャビティー基板と、給電導波路を有する給電導波路基板とが積層された積層構造を有し、
前記放射キャビティー及び前記給電導波路は、互いに対向する位置に開口を有し、
前記放射キャビティー基板は、前記放射キャビティーの内部を構成する誘電体基板と、前記誘電体基板の両面の導体層と、前記放射キャビティーの面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、
前記給電導波路基板は、前記給電導波路の内部を構成するガラス基板と、前記ガラス基板の両面の導体層と、前記給電導波路の面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備えることを特徴とするアンテナ装置。 - 前記放射キャビティー基板及び前記給電導波路基板の前記開口は、誘電体材料で充填されていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、それぞれ異なる誘電体材料で充填されていることを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。
- 前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とが、同一の誘電体材料で充填されていることを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。
- 前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±1以内の比誘電率を有する樹脂材料からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンテナ装置。
- 放射キャビティーの内部を構成する誘電体基板と、前記誘電体基板の両面の導体層と、前記放射キャビティーの面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、前記両面の導体層のうち一方は放射開口面を有し、前記両面の導体層のうち他方は前記放射開口面に対向する開口を有する放射キャビティー基板を準備する工程と、
給電導波路の内部を構成するガラス基板と、前記ガラス基板の両面の導体層と、前記給電導波路の面内方向の周囲を囲むポスト壁とを備え、前記両面の導体層のうち一方は開口を有する給電導波路基板を準備する工程と、
前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層する工程と、
を有することを特徴とするアンテナ装置の製造方法。 - 前記放射キャビティー基板及び前記給電導波路基板の前記開口を誘電体材料で充填することを特徴とする請求項6に記載のアンテナ装置の製造方法。
- 前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とを、それぞれ誘電体材料で充填した後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層することを特徴とする請求項7に記載のアンテナ装置の製造方法。
- 前記放射キャビティー基板の前記開口と、前記給電導波路基板の前記開口とのいずれか一方に、前記放射キャビティー基板の前記開口及び前記給電導波路基板の前記開口を充填可能な誘電体材料を設けた後、前記放射キャビティー基板と、前記給電導波路基板とを、それぞれ前記開口が対向するように積層することを特徴とする請求項7に記載のアンテナ装置の製造方法。
- 前記給電導波路のガラス基板がシリカガラス又は合成石英からなり、前記放射キャビティーの誘電体基板が前記ガラス基板の比誘電率の±1以内の比誘電率を有する樹脂材料からなることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のアンテナ装置の製造方法。
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