JP2019208127A - Array antenna substrate and communication module - Google Patents

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Abstract

To provide an array antenna substrate that is small-sized and has improved antenna characteristics.SOLUTION: An array antenna substrate 100 comprises: an antenna element area 110 in which surface conductors 2 provided on a first surface 11 of a dielectric substrate 1 and having openings 2a for transmitting and receiving signals, a ground conductor 3 having slots 3a with a lengthwise direction in a first direction, and feedline conductors 4 with a lengthwise direction in a second direction, are arranged opposite in this order with dielectric layers 1a held therebetween, and the surface conductors 2 and ground conductor 3 are connected at through conductors 5; and an array unit 120 in which the antenna element areas 110 are arranged in plurality in connection with each other at least in a second direction. The feedline connectors 4 are connected in series between the plurality of antenna element areas 110 in the second direction, and when the free space wave length of the signals is λ, an array pitch Pa2 of the antenna element areas 110 is an odd number multiple of λ/2. An array pitch Ps of the slots 3a is an integral multiple of an effective wavelength of the signals transmitted through the feedline connectors 4.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えばマイクロ波、ミリ波等の高周波信号を送受信するアレイアンテナ基板、および通信モジュールに関するものである。   The present invention relates to an array antenna substrate and a communication module that transmit and receive high-frequency signals such as microwaves and millimeter waves.

近年、無線PAN(Personal Area Network)や車載レーダーなどに、マイクロ波また
はミリ波等の高周波信号を送受信するアンテナ素子が用いられるようになっている。このようなアンテナ素子としては、誘電体共振器アンテナが知られており、ゲインを向上させる目的で、このようなアンテナ素子が1つの誘電体基板に平面方向に複数配列されたアレイアンテナ基板が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2を参照。)。
In recent years, antenna elements that transmit and receive high-frequency signals such as microwaves or millimeter waves have been used in wireless PANs (Personal Area Networks), on-vehicle radars, and the like. As such an antenna element, a dielectric resonator antenna is known. For the purpose of improving gain, an array antenna substrate in which a plurality of such antenna elements are arranged in a plane direction on a single dielectric substrate is known. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平11−239017号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-239017 特開2012−44484号公報JP 2012-44484 A

しかしながら、従来のアレイアンテナ基板においては、複数のアンテナ素子への給電は並列給電によって行なわれており、そのための給電線路は多くの分岐点を有するものであった。このようなアレイアンテナ基板は、分岐による損失によってアンテナのゲインが低下し、また分岐の多い給電線路を配置するためのスペースが必要であるため大型化しやすいものであった。   However, in the conventional array antenna substrate, power supply to a plurality of antenna elements is performed by parallel power supply, and the power supply line therefor has many branch points. Such an array antenna substrate is easily increased in size because the gain of the antenna is reduced due to a loss due to branching, and a space for arranging a feeding line with many branches is required.

しかしながら、アレイアンテナ基板にはさらなる小型化およびゲイン、指向性の向上などのアンテナ特性のさらなる向上が要求されている。   However, the array antenna substrate is required to be further miniaturized and further improved in antenna characteristics such as gain and directivity.

本開示のアレイアンテナ基板は、複数の誘電体層が積層されてなり、第1の面および第2の面を有する誘電体基板と、該誘電体基板の第1の面に設けられ、高周波信号を送信または受信するための開口を有する表面導体、長さ方向が第1の方向であるスロットを有する接地導体、および長さ方向が前記第1の方向と直交する第2の方向である給電線路導体が、この順で、間に前記誘電体層を挟んで互いに対向して配置されており、前記開口に沿って周状に所定の間隔を空けて設けられ、前記誘電体層を貫通している複数の貫通導体によって、前記表面導体と前記接地導体とが電気的に接続されているアンテナ素子領域と、該アンテナ素子領域が、少なくとも前記第2の方向に複数個接して配列されているアレイ部と、を備えており、前記給電線路導体は前記第2の方向に配列されている複数の前記アンテナ素子領域間で直列に接続されて前記第2の方向に伸びており、前記高周波信号の自由空間波長をλとしたとき、前記アンテナ素子領域の配列ピッチはλ/2の奇数倍であり、前記スロットの前記第2の方向の配列ピッチは前記給電線路導体を伝送する信号の実効波長の整数倍である。 An array antenna substrate of the present disclosure is formed by laminating a plurality of dielectric layers, provided on a dielectric substrate having a first surface and a second surface, and on the first surface of the dielectric substrate. A surface conductor having an opening for transmitting or receiving a signal, a ground conductor having a slot whose length direction is the first direction, and a feed line whose length direction is a second direction orthogonal to the first direction Conductors are arranged in this order so as to face each other with the dielectric layer in between, and are provided circumferentially at a predetermined interval along the opening and penetrate the dielectric layer. An antenna element region in which the surface conductor and the ground conductor are electrically connected by a plurality of through conductors, and an array in which a plurality of antenna element regions are in contact with each other in at least the second direction And the power supply Road conductor extends is connected in series with the second direction between a plurality of said antenna element region are arranged in the second direction, when the free space wavelength of the RF signal and lambda 0, the arrangement pitch of the antenna element region is an odd multiple of lambda 0/2, the array pitch of the second direction of the slot is an integer multiple of the effective wavelength of the signal transmitted through said feed line conductor.

本開示の通信モジュールは、前記誘電体基板の前記第1の面とは反対側の第2の面に半導体素子の搭載部を有しているアレイアンテナ基板の前記搭載部に半導体素子が搭載されている。   In the communication module according to the present disclosure, the semiconductor element is mounted on the mounting portion of the array antenna substrate having the mounting portion of the semiconductor element on the second surface opposite to the first surface of the dielectric substrate. ing.

本開示の1つの態様のアレイアンテナ基板によれば、配列された複数のアンテナ素子に対して直列給電であるので、分岐による損失が少なくゲインが高いものとなり、小型化が可能である。また、アンテナ素子領域の配列ピッチがλ/2の奇数倍であるとともに、スロットの配列ピッチが実効波長の整数倍であるので、サイドローブが小さく、指向性の高いアレイアンテナになる。すなわち、小型でアンテナ特性が向上したアレイアンテナ基板となる。 According to the array antenna substrate of one aspect of the present disclosure, since the plurality of arranged antenna elements are serially fed, the loss due to branching is small and the gain is high, and the size can be reduced. Also, with an odd multiple of the arrangement pitch of lambda 0/2 antenna element region, the arrangement pitch of the slots is an integer multiple of the effective wavelength, the side lobes are small, it becomes highly directional array antenna. That is, the array antenna substrate is small and has improved antenna characteristics.

本開示の通信モジュールによれば、外部回路基板に半導体素子とアレイアンテナ基板を搭載して通信モジュールとする場合に比較して、損失が小さく高周波信号の送信および受信の効率の良いものとなるとともに、小型の通信モジュールとすることができる。   According to the communication module of the present disclosure, compared to a case where a semiconductor element and an array antenna substrate are mounted on an external circuit board to form a communication module, loss is small and high-frequency signal transmission and reception efficiency is improved. A small communication module can be obtained.

アレイアンテナ基板の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のB−B線における断面図である。An example of an array antenna board | substrate is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the BB line of (a). アレイアンテナ基板の他の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のB−B線における断面図である。The other example of an array antenna board | substrate is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the BB line of (a). 図2に示すアレイアンテナ基板の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the array antenna substrate shown in FIG. 2. 図3のA部を拡大して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which expands and shows the A section of FIG. アレイアンテナ基板の他の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のB−B線における断面図であり、(c)は(a)のC−C線における断面図である。FIG. 4 shows another example of an array antenna substrate, where (a) is a plan view, (b) is a sectional view taken along line BB in (a), and (c) is taken along line CC in (a). It is sectional drawing. アレイアンテナ基板の他の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のB−B線における断面図であり、(c)は(a)のC−C線における断面図である。FIG. 4 shows another example of an array antenna substrate, where (a) is a plan view, (b) is a sectional view taken along line BB in (a), and (c) is taken along line CC in (a). It is sectional drawing. アレイアンテナ基板の他の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のB−B線における断面図であり、(c)は(a)のC−C線における断面図である。FIG. 4 shows another example of an array antenna substrate, where (a) is a plan view, (b) is a sectional view taken along line BB in (a), and (c) is taken along line CC in (a). It is sectional drawing. 図7に示すアレイアンテナ基板の分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of the array antenna substrate shown in FIG. 7. アレイアンテナ基板の他の一例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of an array antenna board | substrate. (a)は図9のA部を拡大して示す平面図であり、(b)および(c)はアレイアンテナ基板の他の例の要部を拡大して示す平面図である。(A) is an enlarged plan view showing a portion A of FIG. 9, and (b) and (c) are enlarged plan views showing main portions of other examples of the array antenna substrate. (a)および(b)はいずれもアレイアンテナ基板の他の一例を示す平面図である。(A) And (b) is a top view which shows another example of an array antenna board | substrate. 通信モジュールの一例を示し、(a)は第1の面側からの斜視図であり、(b)は(a)のB−B線における断面図であり、(c)は第2の面側からの斜視図である。An example of a communication module is shown, (a) is a perspective view from the 1st surface side, (b) is sectional drawing in the BB line of (a), (c) is the 2nd surface side. FIG. 図12の通信モジュールにおけるアレイアンテナ基板の一部を分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows a part of array antenna board | substrate in the communication module of FIG. 比較例のアンテナ特性を示すグラフである。It is a graph which shows the antenna characteristic of a comparative example. 実施例1のアンテナ特性を示すグラフである。3 is a graph showing antenna characteristics of Example 1. 実施例2のアンテナ特性を示すグラフである。6 is a graph showing antenna characteristics of Example 2. 実施例3のアンテナ特性を示すグラフである。6 is a graph showing antenna characteristics of Example 3. 実施例4のアンテナ特性を示すグラフである。10 is a graph showing antenna characteristics of Example 4. 実施例5のゲインと帯状導体の幅との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the gain of Example 5, and the width | variety of a strip | belt-shaped conductor.

アレイアンテナ基板について、添付の図面を参照して説明する。各図面には、説明の便宜上、xyz直交座標を付しており、以下、z方向の正側を上方として上面等の語を用いて説明する場合がある。なお、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際にアレイアンテナ基板が使用されるときの上下を限定するものではない。図1はアレイ
アンテナ基板の一例を示し、図1(a)は平面図であり、図1(b)は図1(a)のB−B線における断面図である。図2はアレイアンテナ基板の他の一例を示し、図2(a)は平面図であり、図2(b)は図2(a)のB−B線における断面図である。図3は図2に示すアレイアンテナ基板の分解斜視図である。図4は図3のA部を拡大して示す分解斜視図である。図5はアレイアンテナ基板の他の一例を示し、図5(a)は平面図であり、図5(b)は図5(a)のB−B線における断面図であり、図5(c)は図5(a)のC−C線における断面図である。図6はアレイアンテナ基板の他の一例を示し、図6(a)は平面図であり、図6(b)は図6(a)のB−B線における断面図であり、図6(c)は図6(a)のC−C線における断面図である。図7はアレイアンテナ基板の他の一例を示し、図7(a)は平面図であり、図7(b)は(a)のB−B線における断面図であり、図7(c)は図7(a)のC−C線における断面図である。図8は図7に示すアレイアンテナ基板の分解斜視図である。図9はアレイアンテナ基板の他の一例を示す平面図である。図10(a)は図9のA部を拡大して示す平面図であり、図10(b)および図10(c)はアレイアンテナ基板の他の一例の要部を拡大して示す平面図である。図11(a)および図11(b)はアレイアンテナ基板の他の一例を示す平面図である。図12は通信モジュールの一例を示し、図12(a)はアレイアンテナ基板の第1の面側からの斜視図であり、図12(b)は図12(a)のB−B線における断面図であり、図12(c)はアレイアンテナ基板の第2の面側からの斜視図である。図13は図12の通信モジュールにおけるアレイアンテナ基板の一部を分解して示す分解斜視図である。
The array antenna substrate will be described with reference to the attached drawings. Each drawing has xyz orthogonal coordinates for convenience of explanation, and hereinafter, there may be a case where a positive side in the z direction is set upward and a word such as a top surface is used. In the following description, the distinction between the upper and lower sides is for convenience, and the upper and lower sides when the array antenna substrate is actually used are not limited. FIG. 1 shows an example of an array antenna substrate, FIG. 1 (a) is a plan view, and FIG. 1 (b) is a sectional view taken along line BB in FIG. 1 (a). 2 shows another example of the array antenna substrate, FIG. 2 (a) is a plan view, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2 (a). 3 is an exploded perspective view of the array antenna substrate shown in FIG. 4 is an exploded perspective view showing a portion A of FIG. 3 in an enlarged manner. FIG. 5 shows another example of the array antenna substrate, FIG. 5 (a) is a plan view, FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line BB in FIG. 5 (a), and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 6 shows another example of the array antenna substrate, FIG. 6 (a) is a plan view, FIG. 6 (b) is a sectional view taken along line BB in FIG. 6 (a), and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 7 shows another example of the array antenna substrate, FIG. 7 (a) is a plan view, FIG. 7 (b) is a sectional view taken along line BB in FIG. 7 (a), and FIG. It is sectional drawing in the CC line of Fig.7 (a). FIG. 8 is an exploded perspective view of the array antenna substrate shown in FIG. FIG. 9 is a plan view showing another example of the array antenna substrate. FIG. 10A is an enlarged plan view showing part A of FIG. 9, and FIG. 10B and FIG. 10C are enlarged plan views showing main parts of another example of the array antenna substrate. It is. FIG. 11A and FIG. 11B are plan views showing another example of the array antenna substrate. FIG. 12 shows an example of a communication module, FIG. 12 (a) is a perspective view from the first surface side of the array antenna substrate, and FIG. 12 (b) is a cross section taken along line BB in FIG. 12 (a). FIG. 12C is a perspective view from the second surface side of the array antenna substrate. 13 is an exploded perspective view showing a part of the array antenna substrate in the communication module of FIG. 12 in an exploded manner.

アレイアンテナ基板100は、図1、図2、図5〜図7、図9および図11〜図13に示す例のように、第1の面11および第2の面12を有する誘電体基板1に、複数のアンテナ素子領域110が配列されたものである。言い換えれば、アレイアンテナ基板100は、複数のアンテナ素子領域110が複数個配列されているアレイ部120を備えている。誘電体基板1は、図1に示す例のように、複数の誘電体層1aが積層されてなるものである。図1〜図3に示す例では誘電体基板1は3層の誘電体層1aを有している。図5〜図8に示す例では誘電体基板1は4層の誘電体層1aを有している。図12に示す例では誘電体基板1は7層の誘電体層1aを有している。   The array antenna substrate 100 is a dielectric substrate 1 having a first surface 11 and a second surface 12 as in the examples shown in FIGS. 1, 2, 5 to 7, 9, and 11 to 13. In addition, a plurality of antenna element regions 110 are arranged. In other words, the array antenna substrate 100 includes an array unit 120 in which a plurality of antenna element regions 110 are arranged. The dielectric substrate 1 is formed by laminating a plurality of dielectric layers 1a as in the example shown in FIG. In the example shown in FIG. 1 to FIG. 3, the dielectric substrate 1 has three dielectric layers 1a. In the example shown in FIGS. 5 to 8, the dielectric substrate 1 has four dielectric layers 1a. In the example shown in FIG. 12, the dielectric substrate 1 has seven dielectric layers 1a.

アンテナ素子領域110は、図1、図2、図5〜図7および図12に示す例のように、誘電体基板1の第1の面11に設けられ、高周波信号を送信または受信するための開口2aを有する表面導体2と、長さ方向が第1の方向であるスロット3aを有する接地導体3と、長さ方向が第1の方向と直交する第2の方向である給電線路導体4と、貫通導体5とを有している。第2の方向は送受信する高周波信号の電界方向である。各図面おいては、第1の方向はy方向であり、第2の方向はx方向である。各アンテナ素子領域110において、表面導体2、接地導体3および給電線路導体4が、この順で、間に誘電体層1aを挟んで互いに対向して配置されている。表面導体2と接地導体3とは、開口2aに沿って周状に所定の間隔を空けて設けられ、誘電体層1aを貫通している複数の貫通導体5によって、電気的に接続されている。表面導体2と接地導体3との距離は、アレイアンテナ基板100内で伝送される信号、給電線路導体4を伝送する信号の実効波長(λg)の1/4(λg/4)である。このような構成により、アンテナ素子領域110には誘電体共振器アンテナが構成されている。   The antenna element region 110 is provided on the first surface 11 of the dielectric substrate 1 and transmits or receives high-frequency signals, as in the examples shown in FIGS. 1, 2, 5 to 7, and 12. A surface conductor 2 having an opening 2a, a ground conductor 3 having a slot 3a whose length direction is the first direction, and a feed line conductor 4 whose length direction is a second direction orthogonal to the first direction; And the through conductor 5. The second direction is the electric field direction of the high-frequency signal to be transmitted / received. In each drawing, the first direction is the y direction and the second direction is the x direction. In each antenna element region 110, the surface conductor 2, the ground conductor 3, and the feed line conductor 4 are arranged in this order so as to face each other with the dielectric layer 1a interposed therebetween. The surface conductor 2 and the ground conductor 3 are electrically connected by a plurality of through conductors 5 provided circumferentially along the opening 2a at predetermined intervals and penetrating the dielectric layer 1a. . The distance between the surface conductor 2 and the ground conductor 3 is ¼ (λg / 4) of the effective wavelength (λg) of the signal transmitted within the array antenna substrate 100 and the signal transmitted through the feeder line conductor 4. With such a configuration, a dielectric resonator antenna is configured in the antenna element region 110.

なお、図3、図8および図13では貫通導体5を省略して見やすくしている。図3のA部を拡大して示す図4においては、貫通導体5を破線で示しており、接続端である両端部は黒丸で示している。なお、図4においては1つのアンテナ素子領域110における貫通導体5の配列のみを示している。また、図1〜図8、図12および図13に示す例では、表面導体2と接地導体3との間に2層の誘電体層1aが介在しており、この2層の誘電体層1aの層間には層間導体5aが設けられている。この層間導体5aは必ずしも必要ではないが、表面導体2と接地導体3との間に複数層の誘電体層1aを設ける場合には、層間
導体5aを設けることで各誘電体層1aを貫通する貫通導体5同士の接続性を向上させることができる。
In FIG. 3, FIG. 8, and FIG. 13, the through conductor 5 is omitted for easy viewing. In FIG. 4 showing the A portion of FIG. 3 in an enlarged manner, the through conductor 5 is indicated by a broken line, and both end portions which are connection ends are indicated by black circles. In FIG. 4, only the arrangement of the through conductors 5 in one antenna element region 110 is shown. Further, in the examples shown in FIGS. 1 to 8, 12 and 13, two dielectric layers 1a are interposed between the surface conductor 2 and the ground conductor 3, and the two dielectric layers 1a. An interlayer conductor 5a is provided between these layers. The interlayer conductor 5a is not necessarily required, but when a plurality of dielectric layers 1a are provided between the surface conductor 2 and the ground conductor 3, the interlayer conductor 5a is provided to penetrate each dielectric layer 1a. The connectivity between the through conductors 5 can be improved.

アレイ部120において、複数のアンテナ素子領域110は、少なくとも第2の方向に複数個接して配列されている。図1および図2に示す例のアレイアンテナ基板100は、第2の方向(x方向)のみに4つのアンテナ素子領域110が配列されたアレイ部120を1つ備えている。図5〜図7および図11に示す例のアレイアンテナ基板100は、第2の方向(x方向)に4つ、第1の方向(y方向)に2つのアンテナ素子領域110が配列されたアレイ部120を1つ備えている。図9に示す例のアレイアンテナ基板100は、第2の方向(x方向)に4つ、第1の方向(y方向)に3つのアンテナ素子領域110が配列されたアレイ部120を1つ備えている。なお、これらの図において、1つのアレイ部120は二点鎖線で囲んで示しており、アンテナ素子領域110の外縁を長破線で示している。図12および図13に示す例のアレイアンテナ基板100は、第2の方向(x方向)に8つ、第1の方向(y方向)に2つのアンテナ素子領域101が配列されたアレイ部102を2つ備えており、アレイ部102は第1の方向に配列されている。   In the array unit 120, a plurality of antenna element regions 110 are arranged in contact with each other in at least the second direction. The array antenna substrate 100 in the example shown in FIGS. 1 and 2 includes one array unit 120 in which four antenna element regions 110 are arranged only in the second direction (x direction). The array antenna substrate 100 in the example shown in FIGS. 5 to 7 and 11 is an array in which four antenna element regions 110 are arranged in the second direction (x direction) and two in the first direction (y direction). One section 120 is provided. The array antenna substrate 100 of the example shown in FIG. 9 includes one array unit 120 in which four antenna element regions 110 are arranged in the second direction (x direction) and three in the first direction (y direction). ing. In these drawings, one array part 120 is surrounded by a two-dot chain line, and the outer edge of the antenna element region 110 is indicated by a long broken line. The array antenna substrate 100 in the example shown in FIGS. 12 and 13 includes an array unit 102 in which eight antenna element regions 101 are arranged in the second direction (x direction) and two in the first direction (y direction). Two array units 102 are arranged in the first direction.

1つのアレイ部120において、複数のアンテナ素子領域110は接して配列されている。そのため、誘電体基板1の第1の面11において1つの表面導体2に複数の開口2aが設けられているように見える。また、各アンテナ素子領域110における給電線路導体4は第2の方向に配列されている複数のアンテナ素子領域110間で直列に接続されている。そのため、アレイ部120において、第2の方向に配列された複数のアンテナ素子領域110で構成される一列に対して第2の方向に伸びる1つの給電線路導体4が設けられている。このように、第2の方向に配列された複数のアンテナ素子領域110に対して、分岐のない1つの直線状の給電線路導体4による直列給電であるため分岐による給電信号の損失がないので、アンテナのゲインが高いものとなる。また、給電線路導体4を設けるためのスペースが小さくて済むので、アレイアンテナ基板100を小型化することができる。   In one array unit 120, a plurality of antenna element regions 110 are arranged in contact with each other. Therefore, it appears that a plurality of openings 2 a are provided in one surface conductor 2 on the first surface 11 of the dielectric substrate 1. The feed line conductor 4 in each antenna element region 110 is connected in series between the plurality of antenna element regions 110 arranged in the second direction. For this reason, in the array unit 120, one feed line conductor 4 extending in the second direction is provided for one row formed of the plurality of antenna element regions 110 arranged in the second direction. As described above, since the plurality of antenna element regions 110 arranged in the second direction are serially fed by one linear feed line conductor 4 without branching, there is no loss of feed signal due to branching. The antenna gain is high. Further, since the space for providing the feed line conductor 4 can be small, the array antenna substrate 100 can be reduced in size.

図1に示す例では、給電線路導体4の右側(x方向の−側)の端部は外部から信号が入力される(給電される)給電端4aであり、平面透視でアレイ部120の外側(右側)に位置している。給電端4aとは反対側に位置する左側(x方向の+側)の端部(先端4b)は最も左側のアンテナ素子領域110のスロット3aより左側に位置している。この先端4bとスロット3aの幅方向(第2の方向)の中心との距離は実効波長λgの1/4(λg/4)とすることができる。このようにすると、給電線路導体4を伝送してきた信号と、先端4bで反射した反射信号とが打ち消し合うので、先端4bでの反射による放射特性の劣化を低減することができる。   In the example shown in FIG. 1, the right end (− side in the x direction) of the feed line conductor 4 is a feed end 4 a to which a signal is input (supplied) from the outside, and the outside of the array unit 120 in a plan view. Located on the right side. The end (tip 4b) on the left side (+ side in the x direction) located on the side opposite to the feeding end 4a is located on the left side from the slot 3a of the leftmost antenna element region 110. The distance between the tip 4b and the center in the width direction (second direction) of the slot 3a can be ¼ (λg / 4) of the effective wavelength λg. In this way, the signal transmitted through the feeder line conductor 4 and the reflected signal reflected by the tip 4b cancel each other, so that deterioration of radiation characteristics due to reflection at the tip 4b can be reduced.

アレイアンテナ基板100では各アンテナ素子領域110の開口2aから高周波信号を送信または受信するが、この高周波信号の自由空間波長をλとしたとき、アンテナ素子領域110の第2の方向の配列ピッチ(図1および図2に示すPa2)はλ/2の奇数倍である。一方、各アンテナ素子領域110のスロット3aの第2の方向の配列ピッチ(図1および図2に示すPs)は給電線路導体4を伝送する信号の実効波長(λg)の整数倍である。アンテナ素子領域110の配列ピッチPa2がλ/2の奇数倍であるので、第2の方向に隣り合うアンテナ素子領域110から放射される電波の位相差が180°になり、第2の方向に放射する電波が相殺されアレイアンテナ全体のサイドローブが低減される。スロット3aの配列ピッチPsが実効波長(λg)の整数倍であるので、給電線路導体4から各スロット3aへ伝送される信号の位相差がないものとなる。言い換えれば、各スロット3aで同じタイミングで信号が最大振幅となり、各スロット3aでの共振のタイミングがそろうので、サイドローブが小さい、指向性が高いアレイアンテナになる。このようなことから、アレイアンテナ基板100は小型でアンテナ特性が向上したものとな
る。ここで、スロット3aの配列ピッチPsが実効波長λgの整数倍であるとは、例えば厳密な1.0倍でなく、0.9倍〜1.1倍のように厳密な整数倍に対して10%の幅を持っているものである。例えば、実効波長λgが1.84mmである場合には、スロット3aの配列ピッチPsは1.66mm〜2.02mmとすることができる。信号の波長に対して振幅が大きくなく波形が急峻ではないので、この程度の幅の範囲であれば、各スロット3aにおいて最大振幅と同程度の振幅となってサイドローブの小さい、指向性の高いアレイアンテナとなる。
The array antenna substrate 100 transmits or receives a high-frequency signal from the opening 2a of each antenna element region 110. When the free space wavelength of this high-frequency signal is λ 0 , the array pitch in the second direction of the antenna element region 110 ( Pa2 shown in FIGS. 1 and 2) is an odd multiple of lambda 0/2. On the other hand, the arrangement pitch (Ps shown in FIGS. 1 and 2) of the slots 3a in each antenna element region 110 in the second direction is an integral multiple of the effective wavelength (λg) of the signal transmitted through the feeder line conductor 4. Since the arrangement pitch Pa2 antenna element region 110 is an odd multiple of lambda 0/2, the phase difference of the radio wave radiated from the antenna element region 110 adjacent in the second direction becomes 180 °, the second direction The radiated radio waves are canceled and the side lobes of the entire array antenna are reduced. Since the arrangement pitch Ps of the slots 3a is an integral multiple of the effective wavelength (λg), there is no phase difference between signals transmitted from the feeder line conductor 4 to each slot 3a. In other words, the signal has the maximum amplitude at the same timing in each slot 3a, and the resonance timing in each slot 3a is aligned, so that the array antenna has a small side lobe and high directivity. For this reason, the array antenna substrate 100 is small and has improved antenna characteristics. Here, the arrangement pitch Ps of the slots 3a is an integer multiple of the effective wavelength λg, for example, not strictly 1.0 times, but strictly integer multiples such as 0.9 times to 1.1 times. It has a width of 10%. For example, when the effective wavelength λg is 1.84 mm, the arrangement pitch Ps of the slots 3a can be set to 1.66 mm to 2.02 mm. Since the amplitude is not large with respect to the wavelength of the signal and the waveform is not steep, if the width is within this range, the amplitude is the same as the maximum amplitude in each slot 3a, the side lobe is small, and the directivity is high. It becomes an array antenna.

図1および図2に示す例において、スロット3aの配列ピッチPsはアンテナ素子領域110の配列ピッチPa2よりも小さい。上述したように、表面導体2と接地導体3との距離は、これらの間における実効波長λg1の1/4(λg1/4)である。アレイアンテナ基板100を薄型のものとするには、この実効波長λg1を小さくすればよい。実効波長λg1は誘電体層1aの比誘電率が大きいほど小さくなる。このとき、給電線路導体4の周りの誘電体層1aの比誘電率も同時に大きくなり、給電線路導体4を伝送する信号の実効波長λgもまた小さくなる。また、アンテナ素子領域110の配列ピッチPa2がλ/2の奇数倍であればよいが、小型化のためにはアンテナ素子領域110の配列ピッチPa2はより小さい方がよく、アンテナ素子領域110の配列ピッチPa2をλ/2(λ/2の1倍)とするとよい。そのため、給電線路導体4が図1および図2に示す例のようなマイクロストリップ線路である場合には、誘電体層1aの比誘電率が概ね5以上であるとスロット3aの配列ピッチPsがアンテナ素子領域110の配列ピッチPa2よりも小さくなる。スロット3aの配列ピッチPsとアンテナ素子領域110の配列ピッチPa2とが異なるため、各アンテナ素子領域110におけるスロット3aの位置は互いに異なるものとなる。 In the example shown in FIGS. 1 and 2, the arrangement pitch Ps of the slots 3a is smaller than the arrangement pitch Pa2 of the antenna element region 110. As described above, the distance between the surface conductor 2 and the ground conductor 3 is ¼ (λg1 / 4) of the effective wavelength λg1 between them. In order to make the array antenna substrate 100 thin, the effective wavelength λg1 may be reduced. The effective wavelength λg1 decreases as the relative dielectric constant of the dielectric layer 1a increases. At this time, the dielectric constant of the dielectric layer 1a around the feed line conductor 4 also increases, and the effective wavelength λg of the signal transmitted through the feed line conductor 4 also decreases. Further, and it may be any odd number of times the arrangement pitch Pa2 is lambda 0/2 of the antenna element region 110, but the arrangement pitch Pa2 antenna element region 110 for compactness it is better is smaller, the antenna element region 110 the arrangement pitch Pa2 λ 0/2 may (λ 0/2 of 1-fold) to. Therefore, when the feed line conductor 4 is a microstrip line as in the example shown in FIGS. 1 and 2, if the relative dielectric constant of the dielectric layer 1a is approximately 5 or more, the arrangement pitch Ps of the slots 3a is the antenna pitch. It becomes smaller than the arrangement pitch Pa2 of the element regions 110. Since the arrangement pitch Ps of the slots 3a and the arrangement pitch Pa2 of the antenna element regions 110 are different, the positions of the slots 3a in each antenna element region 110 are different from each other.

図1に示す例においては、第2の方向に配列されている4つのアンテナ素子領域110のうち一番左側、言い換えれば給電線路導体4の先端4b側のアンテナ素子領域110(111)においてはスロット3aがアンテナ素子領域110における第2の方向の中心に位置している。これに対して、図2に示す例においては、第2の方向に配列されている4つのアンテナ素子領域110のうち一番右側、言い換えれば給電線路導体4の給電端4aに最も近い位置のアンテナ素子領域110(111)においてはスロット3aがアンテナ素子領域110における第2の方向の中心に位置している。ここで、第2の方向に配列されている4つのアンテナ素子領域110のうち、スロット3aがアンテナ素子領域110における第2の方向の中心に位置しているものを第1アンテナ素子領域111と呼ぶ。   In the example shown in FIG. 1, the leftmost of the four antenna element regions 110 arranged in the second direction, in other words, the slot in the antenna element region 110 (111) on the tip 4b side of the feed line conductor 4 is a slot. 3a is located at the center of the antenna element region 110 in the second direction. On the other hand, in the example shown in FIG. 2, the antenna at the rightmost position among the four antenna element regions 110 arranged in the second direction, in other words, the antenna closest to the feed end 4 a of the feed line conductor 4. In the element region 110 (111), the slot 3a is located at the center of the antenna element region 110 in the second direction. Here, of the four antenna element regions 110 arranged in the second direction, the one in which the slot 3a is located at the center of the second direction in the antenna element region 110 is referred to as a first antenna element region 111. .

平面透視でスロット3aが、アンテナ素子領域110の中心、言い換えれば開口2aの中心と重なる位置にあると、誘電体基板1の第1の面11に対して鉛直方向(天頂方向、図面におけるz方向)に強い信号が放射されやすい、言い換えれば指向性が高いものとなるので、通常は、スロット3aはアンテナ素子領域110の中心に配置される。しかしながら、スロット3aの配列ピッチPsとアンテナ素子領域110の配列ピッチPa2が異なると、一列に配列された複数のアンテナ素子領域110のうちの1つしかスロット3aが中心に位置している第1アンテナ素子領域111とすることができない。   When the slot 3a is in a position that overlaps the center of the antenna element region 110, in other words, the center of the opening 2a in a plan view, it is perpendicular to the first surface 11 of the dielectric substrate 1 (zenith direction, z direction in the drawing) ) Is likely to be radiated, in other words, the directivity is high. Therefore, the slot 3 a is usually arranged at the center of the antenna element region 110. However, if the arrangement pitch Ps of the slots 3a and the arrangement pitch Pa2 of the antenna element regions 110 are different, the first antenna in which only one of the plurality of antenna element regions 110 arranged in a line is located at the center of the slot 3a. The element region 111 cannot be formed.

また、上述したように、直線状の給電線路導体4で複数のアンテナ素子領域110に給電すると、並列給電に比較して分岐がないので全体として損失が小さく、ゲインの高いアレイアンテナを得ることができる。しかしながら、給電線路導体4の給電端4aから各アンテナ素子領域110(のスロット3a)までの距離が異なり、距離が長いほど損失が大きくなる。逆に給電端4aに近いほど損失が小さいので、給電端4aに近いアンテナ素子領域110ほどゲインが大きくなる。指向性の高い第1アンテナ素子領域111を給電端4aに最も近い位置に配置すると、指向性の高い第1アンテナ素子領域111のゲインが最も大きくなるので、アレイ全体としての指向性が高くなる。すなわち、より指向性の高
いものとするために、第2の方向に配列されている複数のアンテナ素子領域110が、スロット3aがアンテナ素子領域110における第2の方向の中心に位置している第1アンテナ素子領域111を含み、第1アンテナ素子領域111は第2の方向において給電線路導体4の給電端4aに最も近い位置にあるアレイアンテナ基板100とすることができる。
Further, as described above, when a plurality of antenna element regions 110 are fed by the linear feeding line conductor 4, there is no branching compared to the parallel feeding, so that an array antenna having a small loss and a high gain can be obtained as a whole. it can. However, the distance from the feed end 4a of the feed line conductor 4 to each antenna element region 110 (slot 3a thereof) is different, and the longer the distance, the greater the loss. On the contrary, the closer to the feed end 4a, the smaller the loss, so that the antenna element region 110 closer to the feed end 4a has a larger gain. When the first antenna element region 111 having high directivity is arranged at the position closest to the feeding end 4a, the gain of the first antenna element region 111 having high directivity becomes the largest, so that the directivity of the entire array becomes high. In other words, in order to achieve higher directivity, a plurality of antenna element regions 110 arranged in the second direction are arranged such that the slot 3a is located at the center of the antenna element region 110 in the second direction. One antenna element region 111 may be included, and the first antenna element region 111 may be the array antenna substrate 100 located closest to the feed end 4a of the feed line conductor 4 in the second direction.

図5〜図7に示す例のアレイアンテナ基板100は、いずれも第2の方向に4つ、第1の方向に2つ(2列)のアンテナ素子領域110が配列されたアレイ部120を1つ備えている。給電線路導体4は、第2の方向に配列された4つのアンテナ素子領域110で構成される2列の群に対してそれぞれ1つずつ、計2つ配置されている。図5に示す例のアレイアンテナ基板100では、2つの第1アンテナ素子領域111がいずれも給電端4aから最も離れた位置に配置されている。これとは逆に、図6に示す例のアレイアンテナ基板100では、2つの第1アンテナ素子領域111がいずれも給電端4aに最も近い位置に配置されている。また、図7に示す例のアレイアンテナ基板100は、2つの第1アンテナ素子領域111のうちの一方は給電端4aに最も近い位置に配置され、他方は給電端4aから最も離れた位置に配置されている。   The array antenna substrate 100 in the example shown in FIGS. 5 to 7 includes one array unit 120 in which four antenna element regions 110 are arranged in the second direction and two (two rows) in the first direction. Have one. A total of two feed line conductors 4 are arranged, one for each of two groups of four antenna element regions 110 arranged in the second direction. In the array antenna substrate 100 of the example shown in FIG. 5, the two first antenna element regions 111 are both arranged at the positions farthest from the feeding end 4a. On the other hand, in the array antenna substrate 100 of the example shown in FIG. 6, the two first antenna element regions 111 are both arranged at the position closest to the feeding end 4a. In the example of the array antenna substrate 100 shown in FIG. 7, one of the two first antenna element regions 111 is disposed at a position closest to the feeding end 4a, and the other is disposed at a position farthest from the feeding end 4a. Has been.

第1アンテナ素子領域111が給電端4aから最も離れた位置に配置される場合、第1アンテナ素子領域111が給電端4aに最も近い位置に配置される場合のいずれもわずかではある第2の方向(x方向)に指向性を有する放射特性となり、この第2の方向(x方向)指向性は互いに逆向きとなる。また、上述したように、第1アンテナ素子領域111が給電端4aから最も離れた位置に配置される場合に対して、第1アンテナ素子領域111が給電端4aに最も近い位置に配置される場合の方が、サイドローブが低減されて指向性が高められる。これは1つのアレイ部120においてアンテナ素子領域110を第1の方向に複数列設ける場合でも同様である。   A second direction in which both the first antenna element region 111 and the first antenna element region 111 are arranged at the position farthest from the feeding end 4a and the first antenna element region 111 is arranged at the position closest to the feeding end 4a. The radiation characteristic has directivity in (x direction), and the directivity in the second direction (x direction) is opposite to each other. In addition, as described above, when the first antenna element region 111 is disposed at the position farthest from the feeding end 4a, the first antenna element region 111 is disposed at the position closest to the feeding end 4a. In this case, the side lobe is reduced and the directivity is increased. This is the same even when a plurality of antenna element regions 110 are provided in the first direction in one array unit 120.

しかしながら、第1の方向に複数列のアンテナ素子領域110を配列すると、第2の方向(x方向)への放射、すなわち放射したい鉛直方向(天頂方向)に対して90度方向のサイドローブも増加してしまう場合がある。第1アンテナ素子領域111が給電端4aに最も近い位置に配置される場合は、給電端4aとは反対側(x方向の+側)への放射が増加し、第1アンテナ素子領域111が給電端4aから最も離れた位置に配置される場合は、給電端4a側(x方向の−側)への放射が増加する。第2の方向(x方向)への放射が増加すると、例えばアレイアンテナ基板100をビームフォーミング式のレーダーに用いた場合には、この放射によって不要な物を検知しやすくなってしてしまう可能性がある。これに対して、図7に示す例のように、第1アンテナ素子領域111が給電端4aから最も離れた位置に配置されている列と、第1アンテナ素子領域111が給電端4aに最も近い位置に配置される列とを備えていると、第2の方向の指向性が互いに逆のものが隣接していることで全体としては第2の方向への放射が小さいものとなる。   However, when a plurality of rows of antenna element regions 110 are arranged in the first direction, radiation in the second direction (x direction), that is, side lobes in the 90 degree direction with respect to the vertical direction (zenith direction) to be radiated also increases. May end up. When the first antenna element region 111 is disposed at a position closest to the feeding end 4a, radiation toward the opposite side (+ side in the x direction) from the feeding end 4a increases, and the first antenna element region 111 feeds. When it is arranged at the position farthest from the end 4a, the radiation toward the feeding end 4a side (the negative side in the x direction) increases. When radiation in the second direction (x direction) increases, for example, when the array antenna substrate 100 is used for a beam forming radar, unnecessary radiation may be easily detected by this radiation. There is. On the other hand, as in the example shown in FIG. 7, the first antenna element region 111 is closest to the feed end 4a and the row where the first antenna element region 111 is located farthest from the feed end 4a. If the columns arranged at positions are provided, the radiation in the second direction is small as a whole because the directivities in the second direction opposite to each other are adjacent to each other.

このように、全体の指向性を高めるとともに第2の方向への放射を抑えるために、1つのアレイ部120が、アンテナ素子領域110が第1の方向に複数個接して配列された複数列で構成されており、スロット3aがアンテナ素子領域1110における第2の方向の中心に位置している第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aに最も近い第1の列121と、第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠い第2の列122とが第1の方向に互いに隣り合って配置されているアレイアンテナ基板100とすることができる。   In this way, in order to increase the overall directivity and suppress radiation in the second direction, one array unit 120 is a plurality of rows in which a plurality of antenna element regions 110 are arranged in contact with each other in the first direction. A first row 121 having a first antenna element region 111 closest to the feed end 4a of the feed line conductor 4 and a first antenna element region 111 having a slot 3a located at the center of the antenna element region 1110 in the second direction; The array antenna substrate 100 in which the first antenna element region 111 and the second row 122 farthest from the feeding end 4a of the feeding line conductor 4 are arranged adjacent to each other in the first direction can be used.

図7および図8に示す例では、第1の方向に2列配列されたアレイ部120であり、第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aに最も近い第1の列121と、第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠い第2の列122
とをそれぞれ1つずつ備えている。これに対して、図9に示す例では、第1の方向に3列配列されたアレイ部120であり、2つの第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aに最も近い第1の列121で、1つの第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠い第2の列122を挟んで配列されている。言い換えれば、第1の列121と第2の列122とが第1の方向に交互に配置されている。これとは逆に、2つの第2の列122で、1つの第1の列121を挟んで配列することもできるが、第1の列が多い方がより指向性の高いものとなる。
In the example shown in FIGS. 7 and 8, the array unit 120 is arranged in two rows in the first direction, and the first antenna element region 111 is closest to the feed end 4 a of the feed line conductor 4. In the second row 122, the first antenna element region 111 is farthest from the feed end 4a of the feed line conductor 4.
And one each. On the other hand, in the example shown in FIG. 9, the array units 120 are arranged in three rows in the first direction, and the two first antenna element regions 111 are the first closest to the feed end 4 a of the feed line conductor 4. In this row 121, one first antenna element region 111 is arranged with the second row 122 farthest from the feed end 4a of the feed line conductor 4 being sandwiched. In other words, the first column 121 and the second column 122 are alternately arranged in the first direction. On the contrary, two second columns 122 can be arranged with one first column 121 interposed therebetween, but the more first columns, the higher the directivity.

また、アレイ部120が第1の方向にも複数のアンテナ素子領域110が配列されている場合には、アンテナ素子領域110の第1の方向の配列ピッチPa1もまたλ/2の奇数倍とすることができる。このようにすると、第1の方向に隣り合うアンテナ素子領域110から放射される電波の位相差が180°になり、第1の方向に放射する電波が相殺され、サイドローブが低減される。このとき、アレイアンテナ基板100を小型化するためにはアンテナ素子領域110の第1の方向の配列ピッチPa1もより小さい方がよく、アンテナ素子領域110の第1の方向の配列ピッチPa1をλ/2(λ/2の1倍)とするとよい。 Further, if the array 120 has a plurality of antenna element regions 110 in the first direction are arranged, and odd multiples of the antenna element region sequences pitch Pa1 of the first direction 110 also lambda 0/2 can do. In this way, the phase difference between the radio waves radiated from the antenna element regions 110 adjacent to each other in the first direction becomes 180 °, the radio waves radiated in the first direction are canceled, and the side lobes are reduced. At this time, in order to reduce the size of the array antenna substrate 100, the arrangement pitch Pa1 in the first direction of the antenna element region 110 is preferably smaller, and the arrangement pitch Pa1 in the first direction of the antenna element region 110 is set to λ 0. / 2 may (λ 0/2 of 1-fold) to.

表面導体2の開口2aの大きさが大きいほどゲインを大きくすることができる。例えば、アレイアンテナ基板100を小型化するためにアンテナ素子領域110の第1の方向の配列ピッチPa1および第2の方向の配列ピッチPa2をλ/2とすると、表面導体2の開口2aは一辺の長さがλ/2未満でλ/2にできるだけ近い寸法の正方形状となる。 The gain can be increased as the size of the opening 2a of the surface conductor 2 is increased. For example, if the array antenna substrate 100 and the antenna element region first direction arrangement pitch Pa1 and the arrangement pitch Pa2 the lambda 0/2 of the second direction 110 in order to reduce the size of the aperture 2a of the surface conductor 2 side the length of the lambda 0/2 less than in lambda 0/2 as close as possible to the dimensions of the square.

図10(a)〜図10(c)に、表面導体2の開口2aの形状が正方形状である例を示す。図10(b)および図10(c)は正方形である。図10(b)および図10(c)に示す例の貫通導体5は、平面視で表面導体2の開口2aより外側に位置しており、開口2aの外側で表面導体2に接続している。これに対して図10(a)に示す例では、貫通導体5は、平面視で半分が開口2a内に位置して半分が開口2aの外側に位置している。貫通導体5と表面導体2との接続性を高めるために、開口2aの形状は、正方形の辺の一部が内側に突出した形状となっている。開口2aの形状が正方形状であるとは、正方形だけでなくこのような形状を含んでいることを表している。   FIG. 10A to FIG. 10C show an example in which the shape of the opening 2a of the surface conductor 2 is a square shape. FIGS. 10B and 10C are square. The through conductor 5 in the example shown in FIGS. 10B and 10C is located outside the opening 2a of the surface conductor 2 in plan view and is connected to the surface conductor 2 outside the opening 2a. . On the other hand, in the example shown in FIG. 10A, half of the through conductor 5 is located in the opening 2a and half is located outside the opening 2a in plan view. In order to improve the connectivity between the through conductor 5 and the surface conductor 2, the shape of the opening 2a is such that a part of a square side protrudes inward. The shape of the opening 2a being square means that it includes such a shape as well as a square.

隣接する2つのアンテナ素子領域110の境界(図中の長破線)上に1列に貫通導体5を配列して、隣接する2つのアンテナ素子領域110間で共通の貫通導体5とすることもできる。これに対して、図10(a)〜図10(c)に示す例のように、隣接する2つのアンテナ素子領域110の境界部、すなわち隣接する2つの開口2aの間において、貫通導体5は、隣接するアンテナ素子領域110のそれぞれの開口2aに沿って設けられて、平面透視で2列にすることができる。貫通導体5を隣接するアンテナ素子領域110のそれぞれの開口2aに沿って2列に設けることで、隣接する2つのアンテナ素子領域110間のアイソレーションを向上でき、アレイアンテナの動作性能を向上させることができる。   It is also possible to arrange the through conductors 5 in a line on the boundary (long broken line in the figure) between two adjacent antenna element regions 110 to form a common through conductor 5 between the two adjacent antenna element regions 110. . On the other hand, as in the example shown in FIGS. 10A to 10C, the penetrating conductor 5 is formed at the boundary portion between two adjacent antenna element regions 110, that is, between two adjacent openings 2 a. These are provided along the respective openings 2a of the adjacent antenna element regions 110, and can be arranged in two rows in plan perspective. By providing the through conductors 5 in two rows along the respective openings 2a of the adjacent antenna element regions 110, the isolation between the two adjacent antenna element regions 110 can be improved, and the operation performance of the array antenna can be improved. Can do.

図10(a)および図10(b)に示す例においては、2列に配列された貫通導体5は、第1の方向における位置が同じである。言い換えれば、2列に配列された貫通導体5は、第2の方向に側面視した場合に、互いに重なる位置にある。これに対して、図10(c)に示す例では、2列に配列された貫通導体5は、第2の方向における位置が異なっており、第1の方向に側面視した場合に、互いに重なる位置にある。言い換えれば、貫通導体5は、隣接する2つのアンテナ素子領域110の境界部において平面透視で千鳥状配列とすることができる。   In the example shown in FIGS. 10A and 10B, the through conductors 5 arranged in two rows have the same position in the first direction. In other words, the through conductors 5 arranged in two rows are positioned so as to overlap each other when viewed from the side in the second direction. On the other hand, in the example shown in FIG. 10C, the through conductors 5 arranged in two rows have different positions in the second direction and overlap each other when viewed from the side in the first direction. In position. In other words, the through conductors 5 can be arranged in a staggered manner in a plan view at the boundary between two adjacent antenna element regions 110.

ゲインを大きくするために開口2aをできるだけ大きくしようとすると、隣接するアンテナ素子領域110の開口2a間に配置された2列の貫通導体5の間の間隔が小さくなる。間隔が小さくなると隣接するアンテナ素子領域間のアイソレーションが劣化したり、誘電体基板の貫通導体5間にクラックが発生したりする場合がある。千鳥配列にすることで間隔を大きくすることができるので、隣接するアンテナ素子領域間のアイソレーションを維持でき、誘電体基板の貫通導体5間にクラックの発生する可能性を低減することができる。   In order to increase the opening 2a as much as possible in order to increase the gain, the interval between the two rows of through conductors 5 arranged between the openings 2a of the adjacent antenna element regions 110 is reduced. When the distance is reduced, the isolation between adjacent antenna element regions may be deteriorated, or cracks may be generated between the through conductors 5 of the dielectric substrate. Since the interval can be increased by using a staggered arrangement, the isolation between adjacent antenna element regions can be maintained, and the possibility of occurrence of cracks between the through conductors 5 of the dielectric substrate can be reduced.

開口2aは、第2の方向に伸びる帯状導体21と第1の方向に伸びる接続導体22とによって規定されている。より詳細には、開口2aを第1の方向に挟んで位置する一対の帯状導体21と、開口2aを第2の方向に挟んで位置しており、一対の帯状導体21の近接する端部同士を接続する一対の接続導体22とによって開口2aが規定されている。   The opening 2a is defined by a strip-like conductor 21 extending in the second direction and a connection conductor 22 extending in the first direction. More specifically, the pair of strip-shaped conductors 21 positioned with the opening 2a sandwiched in the first direction, and the adjacent ends of the pair of strip-shaped conductors 21 positioned with the aperture 2a sandwiched in the second direction. An opening 2a is defined by a pair of connecting conductors 22 that connect the two.

表面導体2における第2の方向で開口2aに挟まれている部分(図11に示す接続導体22)の幅(第2の方向の長さ)は、アンテナ素子領域110の第2の方向の配列ピッチPa2から開口2aの第2の方向の長さを差し引いた長さとなる。また、表面導体2における第1の方向で開口2aに挟まれている部分(図11に示す帯状導体21)の幅(第1の方向の長さ)もまた同様で、アンテナ素子領域110の第1の方向の配列ピッチPa1から開口2aの第1の方向の長さを差し引いた長さとなる。この表面導体2における開口2aに挟まれている部分は、開口2aを大きくするためには小さくする必要があるが、表面導体2における外縁部、すなわち第1の方向の両端に位置する帯状導体21および第2の方向の両端に位置する接続導体22についてはその幅を大きくすることができる。図11(a)および図11(b)はいずれも第1の方向の両端に位置する帯状導体21の幅を大きくした例である。アンテナ素子領域110は、図11(a)に示す例では第1の方向に2列配列されており、図11(b)に示す例では第1の方向には1列のみである。図11(b)に示す例においては、第1の方向において開口2aに挟まれている帯状導体21はなく、両端の帯状導体21のみを備えるものである。   The width (length in the second direction) of the portion (connection conductor 22 shown in FIG. 11) sandwiched between the openings 2a in the second direction in the surface conductor 2 is the arrangement of the antenna element regions 110 in the second direction. This is the length obtained by subtracting the length of the opening 2a in the second direction from the pitch Pa2. Further, the width (length in the first direction) of the portion (the strip-shaped conductor 21 shown in FIG. 11) sandwiched between the openings 2a in the first direction in the surface conductor 2 is also the same. This is a length obtained by subtracting the length in the first direction of the opening 2a from the arrangement pitch Pa1 in the first direction. The portion sandwiched between the openings 2a in the surface conductor 2 needs to be reduced in order to enlarge the opening 2a, but the strip-like conductors 21 located at the outer edge portions of the surface conductor 2, that is, both ends in the first direction. And the width | variety can be enlarged about the connection conductor 22 located in the both ends of a 2nd direction. FIG. 11A and FIG. 11B are examples in which the width of the strip-shaped conductor 21 located at both ends in the first direction is increased. In the example shown in FIG. 11A, the antenna element regions 110 are arranged in two rows in the first direction, and in the example shown in FIG. 11B, there are only one row in the first direction. In the example shown in FIG. 11B, there is no strip-shaped conductor 21 sandwiched between the openings 2a in the first direction, and only the strip-shaped conductors 21 at both ends are provided.

開口2aを第1の方向に挟んで位置する帯状導体21のうち、アレイ部120における第1の方向の両端に位置する帯状導体21の第1の方向の幅は、高周波信号の自由空間波長をλとしたときλ/4〜λ/2であるアレイアンテナ基板100とすることができる。第1の方向の両端に位置する帯状導体21の第1の方向の幅wがλ/4以上と大きいことによって第1の方向(y方向)と上方(z方向)によるyz面内のサイドローブを低くすることができるとともに、帯状導体21の第1の方向の幅wがλ/2以下であることによってゲインの低下を抑えることができる。 Of the strip-shaped conductors 21 located across the opening 2a in the first direction, the width in the first direction of the strip-shaped conductors 21 positioned at both ends in the first direction in the array unit 120 is the free space wavelength of the high-frequency signal. may be an array antenna substrate 100 is λ 0 / 4~λ 0/2 when the lambda 0. Side the yz plane by the first direction by a first width w of the band-shaped conductor 21 is as large as lambda 0/4 or (y-direction) and upper (z-direction) located at both ends in the first direction it is possible to lower the lobes, it is possible to suppress a decrease of the gain by a first width w of the band-shaped conductor 21 is lambda 0/2 or less.

また、アレイ部102における第2の方向の両端に位置する接続導体22の第2の方向の幅についてはλ/8以下とすることができる。接続導体22の幅が広いことによるゲインの低下と、サイドローブの増加を抑えることができる。   Further, the width in the second direction of the connection conductors 22 located at both ends in the second direction in the array unit 102 can be set to λ / 8 or less. A decrease in gain and an increase in side lobes due to the wide width of the connection conductor 22 can be suppressed.

図13に示す例のように、各アンテナ素子領域110の給電線路導体4には給電配線導体8が接続されている。各アンテナ素子領域110が電波を送信する場合は、たとえば高周波用半導体素子から出力された高周波信号が、給電配線導体8により各給電線路導体4に伝送され、給電線路導体4と電磁気的に結合されている接地導体3のスロット3aを介して、表面導体2、貫通導体5、接地導体3で囲まれた共振領域を伝送して表面導体2の開口2aから放射される。なお、電波を受信する場合は、表面導体2の開口2aで電波を受信し、送信の場合とは逆の流れで高周波信号が給電線路導体4に到達する。   As in the example shown in FIG. 13, the feed wiring conductor 8 is connected to the feed line conductor 4 in each antenna element region 110. When each antenna element region 110 transmits radio waves, for example, a high-frequency signal output from a high-frequency semiconductor element is transmitted to each feed line conductor 4 by the feed wiring conductor 8 and is electromagnetically coupled to the feed line conductor 4. Through the slot 3 a of the ground conductor 3, the resonance region surrounded by the surface conductor 2, the through conductor 5 and the ground conductor 3 is transmitted and radiated from the opening 2 a of the surface conductor 2. When receiving radio waves, the radio waves are received through the openings 2 a of the surface conductor 2, and the high frequency signal reaches the feed line conductor 4 in the reverse flow to that in the case of transmission.

アレイアンテナは同じ構造および寸法のアンテナを複数近接して配列することで、ゲインを高めようとするものである。複数のアンテナ素子領域110で送受信する高周波信号
はその特性のばらつきが小さいことが望まれる。そのためには、各アンテナ素子領域110の給電線路導体4へ高周波信号を伝送する給電配線導体8の伝送ばらつきが小さい必要がある。この伝送ばらつきは、各アンテナ素子領域110の給電線路導体4までの給電配線導体8の伝送損失のばらつきが小さければ小さいものとなる。伝送損失のばらつきは伝送線路の長さおよび形状を同等にすることで小さくすることができる。
The array antenna is intended to increase the gain by arranging a plurality of antennas having the same structure and size close to each other. It is desired that the high-frequency signals transmitted and received in the plurality of antenna element regions 110 have small variations in characteristics. For this purpose, the transmission variation of the feed wiring conductor 8 that transmits a high-frequency signal to the feed line conductor 4 in each antenna element region 110 needs to be small. This transmission variation becomes small if the variation in the transmission loss of the feeder wiring conductor 8 to the feeder line conductor 4 in each antenna element region 110 is small. Variations in transmission loss can be reduced by equalizing the length and shape of the transmission line.

以上のようなアレイアンテナ基板100は、例えば図12に示す例のように、誘電体基板1の第1の面11とは反対側の第2の面12に設けられた電極7を備えており、この電極を介して外部回路に接続される。電極7は誘電体基板1に設けられた配線導体を介して接地導体3および給電線路導体4に電気的に接続されている。これにより外部回路、例えば外部回路基板に搭載された高周波用半導体素子とアンテナ素子領域110の給電線路導体4とが電気的に接続され、高周波信号が伝送される。   The array antenna substrate 100 as described above includes, for example, an electrode 7 provided on the second surface 12 opposite to the first surface 11 of the dielectric substrate 1 as in the example shown in FIG. This is connected to an external circuit through this electrode. The electrode 7 is electrically connected to the ground conductor 3 and the feed line conductor 4 via a wiring conductor provided on the dielectric substrate 1. As a result, the high-frequency semiconductor element mounted on the external circuit, for example, the external circuit board, and the feeder line conductor 4 in the antenna element region 110 are electrically connected to transmit a high-frequency signal.

図12に示す例のアレイアンテナ基板100のように、誘電体基板1の第1の面11とは反対側の第2の面12に半導体素子200の搭載部130を有しているアレイアンテナ基板100とすることができる。そして、このようなアレイアンテナ基板100の搭載部130に半導体素子を搭載することで通信モジュール300とすることができる。外部回路基板に半導体素子200とアレイアンテナ基板を搭載して通信モジュールとする場合に比較して、半導体素子200とアンテナ素子領域110(の給電線路導体)との間の配線長が短くなるので、損失が小さく高周波信号の送信および受信の効率の良いものとなる。また、アレイアンテナ基板100と半導体素子200とが重なって配置されるので、小型の通信モジュール300となる。図12に示す例の通信モジュール300のアレイアンテナ基板100はアレイ部120を2つ備えているので、例えば、1つのアレイ部120を送信用とし、他の1つのアレイ部120を受信用とすることができる。このような通信モジュール300は、例えば車間測定用の車載レーダー装置に用いることができる。   An array antenna substrate having a mounting portion 130 of a semiconductor element 200 on the second surface 12 opposite to the first surface 11 of the dielectric substrate 1 like the array antenna substrate 100 of the example shown in FIG. 100. The communication module 300 can be formed by mounting a semiconductor element on the mounting portion 130 of the array antenna substrate 100. Compared with the case where the semiconductor element 200 and the array antenna substrate are mounted on the external circuit board to form a communication module, the wiring length between the semiconductor element 200 and the antenna element region 110 (feed line conductor thereof) is shortened. Loss is small, and high-frequency signal transmission and reception are efficient. Further, since the array antenna substrate 100 and the semiconductor element 200 are arranged so as to overlap each other, a small communication module 300 is obtained. Since the array antenna substrate 100 of the communication module 300 in the example shown in FIG. 12 includes two array units 120, for example, one array unit 120 is used for transmission and the other one array unit 120 is used for reception. be able to. Such a communication module 300 can be used, for example, in an in-vehicle radar device for inter-vehicle measurement.

図12に示す例のアレイアンテナ基板100における搭載部130は、誘電体基板1の第2の面12の中央部に設けられた凹部であり、凹部の底面に設けられた接続パッド(不図示)と半導体素子200の電極(不図示)とが電気的に接続される。誘電体基板1の第2の面12における凹部の周囲には電極7がある。電極7は誘電体基板1に設けられた配線導体(不図示)を介して接地導体3および接続パッドに電気的に接続されている。接続パッドはまた、誘電体基板1の内部に設けられた配線導体を介して給電線路導体4に接続されている。図12に示す例のアンテナ素子領域110の構成を示す分解斜視図である図13においては、接続パッドと給電線路導体4とが給電配線導体8を介して接続されている例を示している。給電配線導体8は1つのアレイ部120に対して1つ配置されている。図13に示す例では、接続パッドに接続された配線導体と給電配線導体8とが貫通導体で接続されている。貫通導体は給電配線導体8の給電点に接続されており、給電点から各給電線路導体4までの間の伝送損失のばらつきを小さくするために、給電配線導体8の給電点から1つのアレイ部120の2つの給電線路導体4のそれぞれに対して等長となっている。   The mounting portion 130 in the array antenna substrate 100 of the example shown in FIG. 12 is a concave portion provided in the center portion of the second surface 12 of the dielectric substrate 1, and a connection pad (not shown) provided on the bottom surface of the concave portion. And an electrode (not shown) of the semiconductor element 200 are electrically connected. There is an electrode 7 around the recess in the second surface 12 of the dielectric substrate 1. The electrode 7 is electrically connected to the ground conductor 3 and the connection pad via a wiring conductor (not shown) provided on the dielectric substrate 1. The connection pad is also connected to the feeder line conductor 4 via a wiring conductor provided inside the dielectric substrate 1. FIG. 13, which is an exploded perspective view showing the configuration of the antenna element region 110 in the example shown in FIG. 12, shows an example in which the connection pad and the feed line conductor 4 are connected via the feed wiring conductor 8. One power supply wiring conductor 8 is arranged for one array unit 120. In the example shown in FIG. 13, the wiring conductor connected to the connection pad and the feeder wiring conductor 8 are connected by a through conductor. The through conductor is connected to the feed point of the feed wiring conductor 8, and in order to reduce the variation in transmission loss from the feed point to each feed line conductor 4, one array section is formed from the feed point of the feed wiring conductor 8. Each of the two feed line conductors 120 is equal in length.

図1〜図3および図4〜図8に示す例のアレイアンテナ基板100においては、給電線路導体4はマイクロストリップ線路であるが、高周波信号を伝送することができるものであればよく、図12および図13に示す例のアレイアンテナ基板100においては、給電線路導体4は誘電体層1aを介して対向する第2接地導体6とともに構成されているストリップ線路である。マイクロストリップ線路の場合は誘電体基板1の第2の面12に給電線路導体4が設けられるが、ストリップ線路の場合は、給電線路導体4は誘電体基板1内に配置され、給電線路導体4から第2の面12にかけて配線導体を形成することができ、図12に示す例のような通信モジュール300を構成するのが容易なアレイアンテナ基板100とすることができる。   In the array antenna substrate 100 of the example shown in FIGS. 1 to 3 and 4 to 8, the feed line conductor 4 is a microstrip line, but may be any as long as it can transmit a high-frequency signal. In the example of the array antenna substrate 100 shown in FIG. 13, the feed line conductor 4 is a strip line configured with the second ground conductor 6 opposed via the dielectric layer 1 a. In the case of a microstrip line, the feed line conductor 4 is provided on the second surface 12 of the dielectric substrate 1. However, in the case of a strip line, the feed line conductor 4 is disposed in the dielectric substrate 1, and the feed line conductor 4. A wiring conductor can be formed from the second surface 12 to the second surface 12, and the array antenna substrate 100 can be easily formed as shown in FIG. 12.

上述したアレイアンテナ基板100においては、表面導体2と接地導体3とを接続する貫通導体5のみを備えているが、例えば図12および図13に示す例のアレイアンテナ基板100において、給電線路導体4を囲むように配列され、第2接地導体6と接地導体3とを電気的に接続する貫通導体を備えるものとすることもできる。この貫通導体が電磁界シールドとなり、給電線路導体4のアイソレーション特性が向上し、給電線路導体4による高周波信号の伝送特性が向上する。また、この貫通導体はスロット3aを取り囲むように接地導体3に接続されていてもよい。この場合にはスロット3aに給電された信号が表面導体2へ効率よく伝送される。   In the array antenna substrate 100 described above, only the through conductor 5 that connects the surface conductor 2 and the ground conductor 3 is provided. For example, in the array antenna substrate 100 of the example shown in FIGS. And a through conductor that electrically connects the second ground conductor 6 and the ground conductor 3 may be provided. This penetration conductor becomes an electromagnetic field shield, and the isolation characteristic of the feed line conductor 4 is improved, and the transmission characteristic of the high frequency signal by the feed line conductor 4 is improved. Further, the through conductor may be connected to the ground conductor 3 so as to surround the slot 3a. In this case, the signal fed to the slot 3a is efficiently transmitted to the surface conductor 2.

誘電体基板1は凹部を有していない平板状であってもよいが、凹部を有していると半導体素子200がアレイアンテナ基板100(誘電体基板1の第2の面12)から突出していないので、半導体素子の保護が容易であり、また電極7と外部回路基板との接続が容易である。アレイアンテナ基板100における搭載部130が誘電体基板1の第2の面12に設けられた凹部である場合は、凹部内に封止樹脂を充填して半導体素子200を封止することもできる。   The dielectric substrate 1 may have a flat plate shape having no recess, but if the recess has the recess, the semiconductor element 200 protrudes from the array antenna substrate 100 (the second surface 12 of the dielectric substrate 1). Therefore, it is easy to protect the semiconductor element, and the connection between the electrode 7 and the external circuit board is easy. When the mounting portion 130 in the array antenna substrate 100 is a recess provided on the second surface 12 of the dielectric substrate 1, the semiconductor element 200 can be sealed by filling the recess with a sealing resin.

半導体素子200は、信号処理、増幅、送受切換、位相切換、周波数切換等をするための回路を備えており、この回路によりアレイアンテナ基板100で送受信する信号が制御される。   The semiconductor element 200 includes a circuit for performing signal processing, amplification, transmission / reception switching, phase switching, frequency switching, and the like, and signals transmitted and received by the array antenna substrate 100 are controlled by this circuit.

誘電体基板1は、アレイアンテナ基板100の基本的な構造部分であり、アレイアンテナ基板100としての機械的な強度の確保、および複数の表面導体2と接地導体3との間等の導体間の絶縁性の確保等の機能を有している。誘電体基板1は、例えば上から見たときに(平面視において)正方形状または長方形状等の四角形状で、平板状である。誘電体基板1の寸法は、例えば、四角形の一辺の長さが3mm〜100mmで、厚みが0.3mm〜3mmとすることができる。   The dielectric substrate 1 is a basic structural part of the array antenna substrate 100, and ensures mechanical strength as the array antenna substrate 100 and between conductors such as between the plurality of surface conductors 2 and the ground conductor 3. It has functions such as ensuring insulation. The dielectric substrate 1 is, for example, a square shape such as a square shape or a rectangular shape when viewed from above (in plan view), and has a flat plate shape. The dimensions of the dielectric substrate 1 can be set such that, for example, the length of one side of the quadrangle is 3 mm to 100 mm and the thickness is 0.3 mm to 3 mm.

誘電体基板1は、例えば酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ムライト質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成る誘電体材料からなる複数の誘電体層1aが積層されて形成されている。誘電体層1aの層数は、上述した例に限られるものではない。   The dielectric substrate 1 includes a plurality of dielectric layers 1a made of a dielectric material made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, a glass ceramic sintered body, a mullite sintered body, or an aluminum nitride sintered body. It is formed by stacking. The number of the dielectric layers 1a is not limited to the above-described example.

誘電体基板1は、例えばガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。まず、ガラス成分となる酸化ケイ素、酸化ホウ素およびフィラー成分となる酸化アルミニウム等の粉末を主成分とする原料粉末を、有機溶剤、バインダと混練してスラリーとするとともに、このスラリーをドクターブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形して誘電体基板1の誘電体層1aとなるセラミックグリーンシート(以下、グリーンシートともいう)を作製する。次に、複数のグリーンシートを積層して積層体を作製する。その後、この積層体を約900〜1000℃程度の温度で焼
成することによって誘電体基板1を製作することができる。
If the dielectric substrate 1 is made of, for example, a glass ceramic sintered body, it can be manufactured as follows. First, a raw material powder mainly composed of powders such as silicon oxide, boron oxide and aluminum oxide serving as a glass component are kneaded with an organic solvent and a binder to form a slurry, and this slurry is subjected to a doctor blade method or A ceramic green sheet (hereinafter also referred to as a green sheet) to be a dielectric layer 1a of the dielectric substrate 1 is formed by forming into a sheet by a molding method such as a lip coater method. Next, a plurality of green sheets are laminated to produce a laminate. Then, the dielectric substrate 1 can be manufactured by firing this laminated body at a temperature of about 900 to 1000 ° C.

誘電体基板1を含むアレイアンテナ基板100は、このようなアレイアンテナ基板100となる複数の基板領域が母基板に配列された多数個取り基板として製作することもできる。複数の基板領域を含む母基板を、基板領域毎に分割して複数のアレイアンテナ基板100をより効率よく製作することもできる。この場合には、母基板のうち基板領域の境界に沿って分割用の溝が設けられていてもよい。   The array antenna substrate 100 including the dielectric substrate 1 can also be manufactured as a multi-piece substrate in which a plurality of substrate regions to be the array antenna substrate 100 are arranged on a mother substrate. A plurality of array antenna substrates 100 can be more efficiently manufactured by dividing a mother substrate including a plurality of substrate regions into each substrate region. In this case, a dividing groove may be provided along the boundary of the substrate region in the mother substrate.

表面導体2、接地導体3、給電線路導体4、層間導体5a、第2接地導体6、電極7および給電配線導体8を含む配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、
銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属、またはこれらの金属を含む合金の金属材料を導体材料として主に含むものである。このような金属材料は、メタライズ層またはめっき層等の金属層として誘電体基板1の表面に設けられている。この金属層は、1層でもよく、複数層でもよい。また、このような金属材料は、メタライズ層の金属層として誘電体基板1の内部に設けられている。
The wiring conductor including the surface conductor 2, the ground conductor 3, the feed line conductor 4, the interlayer conductor 5a, the second ground conductor 6, the electrode 7 and the feed wiring conductor 8 is, for example, tungsten, molybdenum, manganese,
Metal materials such as copper, silver, palladium, gold, platinum, nickel or cobalt, or metal materials of alloys containing these metals are mainly included as conductor materials. Such a metal material is provided on the surface of the dielectric substrate 1 as a metal layer such as a metallized layer or a plating layer. This metal layer may be a single layer or a plurality of layers. Further, such a metal material is provided inside the dielectric substrate 1 as a metal layer of the metallized layer.

配線導体は、例えば、銅のメタライズ層である場合には、銅の粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを誘電体層1aとなるグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷してグリーンシートとともに焼成する方法で形成することができる。また、貫通導体5は、上記の金属ペーストの印刷に先駆けてグリーンシートの所定の位置に貫通孔を設け、上記と同様の金属ペーストをこの貫通孔に充填しておくことで形成することができる。   For example, when the wiring conductor is a copper metallized layer, a metal paste prepared by mixing copper powder with an organic solvent and an organic binder is screen-printed at a predetermined position of the green sheet to be the dielectric layer 1a. It can form by the method of printing with this method, and baking with a green sheet. Further, the through conductor 5 can be formed by providing a through hole at a predetermined position of the green sheet prior to the printing of the metal paste and filling the through hole with the same metal paste as described above. .

また、誘電体基板1の表面に設けられる表面導体2および電極7の露出表面には、電解めっき法または無電解めっき法等のめっき法でニッケルおよび金等のめっき層がさらに被着されていてもよい。この場合、前述したように多数個取り基板の形態でアレイアンテナ基板100を製作する際に、複数の基板領域の配線導体を互いに電気的に接続させておけば、複数のアレイアンテナ基板100の配線導体に一括してめっき層を被着させることもできる。   The exposed surface of the surface conductor 2 and the electrode 7 provided on the surface of the dielectric substrate 1 is further coated with a plating layer such as nickel and gold by a plating method such as an electrolytic plating method or an electroless plating method. Also good. In this case, as described above, when the array antenna substrate 100 is manufactured in the form of the multi-piece substrate, if the wiring conductors of the plurality of substrate regions are electrically connected to each other, the wiring of the plurality of array antenna substrates 100 is performed. It is also possible to deposit the plating layer all together on the conductor.

接地導体3の大きさは、アレイアンテナ基板100に求められるアンテナ特性に応じて、また、誘電体層1aの比誘電率および厚みによって、適宜設定することができる。また、接地導体3に設けられるスロット3aおよび給電線路導体4の寸法についても同様である。1つのアレイ部120内における各アンテナ素子領域110の構成および寸法は同じものであるが、異なるアレイ部120間では、各部の寸法等が異なり、アンテナ特性が異なるものとすることができる。   The size of the ground conductor 3 can be appropriately set according to the antenna characteristics required for the array antenna substrate 100 and by the relative dielectric constant and thickness of the dielectric layer 1a. The same applies to the dimensions of the slot 3 a and the feed line conductor 4 provided in the ground conductor 3. The configuration and dimensions of each antenna element region 110 in one array section 120 are the same, but the dimensions and the like of each section may be different between different array sections 120, and the antenna characteristics may be different.

アレイ部120間の間隔は、アンテナ素子の特性により、要求されるアイソレーションが確保できる間隔とすればよいが、例えば、1mm〜10mmとすることができる。   The space between the array units 120 may be a space that can ensure the required isolation depending on the characteristics of the antenna elements, but may be, for example, 1 mm to 10 mm.

本実施形態のアレイアンテナ基板100のアンテナ特性については、シミュレーションにより得られた放射パターンに基づいて評価した。シミュレーションに用いたアレイアンテナ基板100のモデルは、以下の通りである。   The antenna characteristics of the array antenna substrate 100 of this embodiment were evaluated based on the radiation pattern obtained by simulation. The model of the array antenna substrate 100 used for the simulation is as follows.

表面導体2の開口2aから送信または受信する高周波信号の周波数は、ミリ波レーダーに使用される79GHzを用いた。79GHzにおける自由空間波長λ0は4mmである。アンテナ素子領域110の第2の方向の配列ピッチPa(Pa2)は2mm(λ0/2)とした。アンテナ素子領域110が第1の方向にも配列されている場合は、第1の方向の配列ピッチPa1も2mm(λ0/2)とした。表面導体2の開口2aは、1辺の長さが1.8mmの正方形とした。そのため、表面導体2の開口2a間の部分の幅は0.2mmである。すなわち、表面導体2の帯状導体21および接続導体22の幅は0.2mmである。   The frequency of the high frequency signal transmitted or received from the opening 2a of the surface conductor 2 was 79 GHz used for millimeter wave radar. The free space wavelength λ0 at 79 GHz is 4 mm. The arrangement pitch Pa (Pa2) in the second direction of the antenna element region 110 was 2 mm (λ0 / 2). When the antenna element regions 110 are also arranged in the first direction, the arrangement pitch Pa1 in the first direction is also 2 mm (λ0 / 2). The opening 2a of the surface conductor 2 was a square with a side length of 1.8 mm. Therefore, the width of the portion between the openings 2a of the surface conductor 2 is 0.2 mm. That is, the width of the strip conductor 21 and the connection conductor 22 of the surface conductor 2 is 0.2 mm.

誘電体基板1は、誘電体層1aの材質をいわゆるガラスセラミックス等の低温焼成セラミックスを想定し、比誘電率を5.8とした。表面導体2と接地導体3との間の距離は0.4mmで、接地導体3と給電線路導体4との間の距離は0.1mmである。給電線路導体4は、誘電体基板1の第2の面12に設けられた、幅が0.145mmで厚さが0.1mmのマイクロストリップ線路とした。このとき、給電線路導体4で伝送される信号の実効波長λgは1.84mmである。そのため、1.66mm〜2.02mmであれば実効
波長λgの1倍の長さということができる。
The dielectric substrate 1 is assumed to be a low-temperature fired ceramic such as so-called glass ceramics as a material of the dielectric layer 1a, and has a relative dielectric constant of 5.8. The distance between the surface conductor 2 and the ground conductor 3 is 0.4 mm, and the distance between the ground conductor 3 and the feed line conductor 4 is 0.1 mm. The feed line conductor 4 is a microstrip line provided on the second surface 12 of the dielectric substrate 1 and having a width of 0.145 mm and a thickness of 0.1 mm. At this time, the effective wavelength λg of the signal transmitted through the feeder line conductor 4 is 1.84 mm. Therefore, it can be said that if the length is 1.66 mm to 2.02 mm, the length is one time the effective wavelength λg.

アレイアンテナ基板100は1つのアレイ部120を有するものとし、アレイ部120におけるアンテナ素子領域110の配置およびスロット3aの配置が異なるモデルについてシミュレーションを実施し、図14〜図18に示すような放射パターンを得た。図14〜図18に示すグラフにおいて、0°方向は天頂方向、±90°方向が水平方向(第2の方向)を示している。   The array antenna substrate 100 has one array portion 120, and simulations are performed on models having different arrangements of antenna element regions 110 and slots 3a in the array portion 120, and radiation patterns as shown in FIGS. Got. 14 to 18, the 0 ° direction indicates the zenith direction, and the ± 90 ° direction indicates the horizontal direction (second direction).

(比較例) 図14は、アレイアンテナ基板100において、スロット3aの配列ピッチPsがアンテナ素子の配列ピッチPa2に等しく、ともに自由空間波長λ0の1/2(λ0/2)である2mmである場合の(比較例)の放射パターンを示している。シミュレーションのアレイ部120は、図1に示す例のように第2の方向のみに4つのアンテナ素子領域110が配列されているものであるが、図1に示す例とは異なり、スロット3aが各アンテナ素子領域110における第2の方向の中心に位置している場合である。図14によれば、天頂方向は10.41dBiのゲインがあるが、約−30°方向に5.34dBのサイドローブが生じている。このようなサイドローブが生じるとレーダーの方向検知の際に、意図しない方向の物体を検知する可能性がある。   (Comparative Example) FIG. 14 shows a case where the array antenna substrate 100 has an arrangement pitch Ps of the slots 3a equal to the arrangement pitch Pa2 of the antenna elements, both being 2 mm which is 1/2 (λ0 / 2) of the free space wavelength λ0 The (comparative example) radiation pattern is shown. In the simulation array unit 120, four antenna element regions 110 are arranged only in the second direction as in the example shown in FIG. 1, but unlike the example shown in FIG. This is a case where the antenna element region 110 is located at the center in the second direction. According to FIG. 14, the zenith direction has a gain of 10.41 dBi, but a side lobe of 5.34 dB occurs in the direction of about −30 °. When such a side lobe occurs, an object in an unintended direction may be detected when the radar direction is detected.

(実施例1) 図15は、図1に示す例のような実施例1のアレイアンテナ基板100の場合の放射パターンを示している。すなわち、シミュレーションモデルのアレイ部120は、図1に示す例のように第2の方向のみに4つのアンテナ素子領域110が配列されているものである。スロット3aの配列ピッチPsが給電線路導体4で伝送される信号の実効波長λgの1倍である1.9mmであり、アンテナ素子領域110の配列ピッチPaの2mmよりも短い。給電線路導体4の先端4b側のアンテナ素子領域110のスロット3aがアンテナ素子領域110における第2の方向の中心に位置している。言い換えれば、第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠い。図15によれば、天頂方向は11.36dBiのゲインがあり、約−30°方向のサイドローブは0.5dBiで、図14の場合よりも低い。このように、スロット3aの配列ピッチPsを伝送線路の実効波長λgの整数倍とすることで、4つのアンテナ(アンテナ素子領域110)の共振のタイミングが合い、サイドローブが低減された指向性の高い放射パターンが得られたということができる。   Example 1 FIG. 15 shows a radiation pattern in the case of an array antenna substrate 100 of Example 1 such as the example shown in FIG. That is, the array part 120 of the simulation model has four antenna element regions 110 arranged only in the second direction as in the example shown in FIG. The arrangement pitch Ps of the slots 3a is 1.9 mm which is one times the effective wavelength λg of the signal transmitted through the feed line conductor 4, and is shorter than 2 mm of the arrangement pitch Pa of the antenna element region 110. The slot 3a of the antenna element region 110 on the tip end 4b side of the feed line conductor 4 is located at the center of the antenna element region 110 in the second direction. In other words, the first antenna element region 111 is farthest from the feed end 4 a of the feed line conductor 4. According to FIG. 15, the zenith direction has a gain of 11.36 dBi, and the side lobe in the direction of about −30 ° is 0.5 dBi, which is lower than the case of FIG. In this way, by setting the arrangement pitch Ps of the slots 3a to be an integral multiple of the effective wavelength λg of the transmission line, the resonance timings of the four antennas (antenna element regions 110) are matched and the side lobe is reduced. It can be said that a high radiation pattern was obtained.

(実施例2) 図16は図5に示す例のような実施例2のアレイアンテナ基板100の放射パターンである。すなわち、図15のような放射パターンを示す、図1に示す例のアレイ部120が第1の方向に2列になった場合の放射パターンである。シミュレーションモデルのアレイ部120は、図5に示す例のように第2の方向に4つ、第1の方向に2列のアンテナ素子領域110が配列されているものである。この場合も、スロット3aの第2の方向の配列ピッチPsが給電線路導体4で伝送される信号の実効波長λgの1倍である1.9mmであり、アンテナ素子領域110の第2の方向の配列ピッチPa(Pa2)の2mmよりも短い。また、2列とも第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠い位置に配置されている。図16によれば、天頂のゲインは13.75dBi、サイドローブは3.48dBiである。アレイ部120が2列になったことで、1列の場合よりゲインが高くなっている。   (Example 2) FIG. 16 is a radiation pattern of the array antenna substrate 100 of Example 2 like the example shown in FIG. That is, it is a radiation pattern when the array unit 120 of the example shown in FIG. 1 showing two radiation patterns as shown in FIG. 15 is arranged in two rows in the first direction. The array section 120 of the simulation model has four antenna element regions 110 arranged in the second direction and two rows in the first direction as in the example shown in FIG. Also in this case, the arrangement pitch Ps of the slots 3a in the second direction is 1.9 mm which is one times the effective wavelength λg of the signal transmitted through the feeder line conductor 4, and the antenna element region 110 in the second direction It is shorter than 2 mm of the arrangement pitch Pa (Pa2). In both rows, the first antenna element region 111 is disposed at a position farthest from the feed end 4 a of the feed line conductor 4. According to FIG. 16, the zenith gain is 13.75 dBi, and the side lobe is 3.48 dBi. Since the array unit 120 has two rows, the gain is higher than in the case of one row.

(実施例3) 図17は、図6に示す例のような実施例3のアレイアンテナ基板100の放射パターンである。すなわち、シミュレーションモデルのアレイ部120は、図6に示す例のように第2の方向に4つ、第1の方向に2列のアンテナ素子領域110が配列されているものであり、2列とも第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aに最も近い位置に配置されている。この場合も、スロット3aの第2の方向の配列ピッチPsが給電線路導体4で伝送される信号の実効波長λgの1倍である1.9mmであり
、アンテナ素子領域110の第2の方向の配列ピッチPa(Pa2)の2mmよりも短い。図17によれば、ゲインは13.71dBi、サイドローブは1.96dBiであり、第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠い位置に配置されている場合の図16に示す放射パターンよりもサイドローブが低い。これは、給電端4aに近いアンテナ素子領域110は、スロット3aが中心に位置している第1アンテナ素子領域111であるためである。この場合、給電端4aに最も近い第1アンテナ素子領域111に給電される電力が最も大きく、第1アンテナ素子領域111のアンテナが形成する放射パターンが支配的となることから、アレイアンテナ全体の放射パターンのサイドローブが低く指向性が強いものとなる。
(Example 3) FIG. 17 is a radiation pattern of the array antenna substrate 100 of Example 3 like the example shown in FIG. That is, the simulation model array unit 120 includes four antenna element regions 110 arranged in the second direction and two columns in the first direction as in the example shown in FIG. The first antenna element region 111 is disposed at a position closest to the feeding end 4 a of the feeding line conductor 4. Also in this case, the arrangement pitch Ps of the slots 3a in the second direction is 1.9 mm which is one times the effective wavelength λg of the signal transmitted through the feeder line conductor 4, and the antenna element region 110 in the second direction It is shorter than 2 mm of the arrangement pitch Pa (Pa2). According to FIG. 17, the gain is 13.71 dBi, the side lobe is 1.96 dBi, and FIG. 16 shows the case where the first antenna element region 111 is located farthest from the feed end 4 a of the feed line conductor 4. The side lobe is lower than the radiation pattern shown. This is because the antenna element region 110 close to the feeding end 4a is the first antenna element region 111 in which the slot 3a is located at the center. In this case, the power fed to the first antenna element region 111 closest to the feed end 4a is the largest, and the radiation pattern formed by the antenna of the first antenna element region 111 becomes dominant, and therefore the radiation of the entire array antenna The side lobe of the pattern is low and the directivity is strong.

(実施例4) 図18は、図7に示す例のような実施例4のアレイアンテナ基板100の放射パターンである。すなわち、シミュレーションモデルのアレイ部120は、図7に示す例のように第2の方向に4つ、第1の方向に2列のアンテナ素子領域110が配列されているものであり、2列のうち一方の列では第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aに最も近い位置に配置され、他方の列では第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠い位置に配置されている。この場合も、スロット3aの第2の方向の配列ピッチPsは給電線路導体4で伝送される信号の実効波長λgの1倍である1.9mmであり、アンテナ素子領域110の第2の方向の配列ピッチPa(Pa2)の2mmよりも短い。図18によれば、ゲインは13.61dBi、サイドローブは2.48dBである。このサイドローブは、図16に示す放射パターンのサイドローブと図17に示す放射パターンのサイドローブとの中間の値を示しているが、±90°方向のゲインについては、図16および図17に示す放射パターンよりも低くなっている。このため、±90°方向のサイドローブが原因で生じるレーダーの方向検知誤りを低減できる。特にアレイアンテナ基板100をビームフォーミング式のレーダーに用いた場合に不要な物を検知してしまう可能性が低減される。   (Example 4) FIG. 18 is a radiation pattern of the array antenna substrate 100 of Example 4 like the example shown in FIG. That is, the simulation model array unit 120 includes four antenna element regions 110 arranged in the second direction and two columns in the first direction as in the example shown in FIG. In one of the rows, the first antenna element region 111 is disposed at a position closest to the feeding end 4 a of the feed line conductor 4, and in the other row, the first antenna element region 111 is farthest from the feeding end 4 a of the feed line conductor 4. Placed in position. Also in this case, the arrangement pitch Ps of the slots 3a in the second direction is 1.9 mm, which is one times the effective wavelength λg of the signal transmitted through the feeder line conductor 4, and the antenna element region 110 in the second direction. It is shorter than 2 mm of the arrangement pitch Pa (Pa2). According to FIG. 18, the gain is 13.61 dBi and the side lobe is 2.48 dB. This side lobe shows an intermediate value between the side lobe of the radiation pattern shown in FIG. 16 and the side lobe of the radiation pattern shown in FIG. 17, but the gain in the ± 90 ° direction is shown in FIGS. It is lower than the radiation pattern shown. For this reason, it is possible to reduce radar direction detection errors caused by side lobes in the ± 90 ° direction. In particular, when the array antenna substrate 100 is used for a beam forming radar, the possibility of detecting an unnecessary object is reduced.

(実施例5) 図19は、図11(b)に示す例のような実施例5のアレイアンテナ基板100における帯状導体21の幅Wとゲインの関係を示したグラフである。シミュレーションモデルのアレイ部120は、図11(b)に示す例のように第2の方向のみに4つのアンテナ素子領域110が配列されており、スロット3aの配列ピッチPsが給電線路導体4で伝送される信号の実効波長λgの1倍である1.9mmであり、アンテナ素子領域110の配列ピッチPaの2mmよりも短く、第1アンテナ素子領域111が給電線路導体4の給電端4aから最も遠いものである。そして、図19は、第1の方向の両端に位置する帯状導体21の幅Wを0.15mm、0.5mm、1mm、1.5mmおよび2mmとした場合のゲインの値をプロットしたものである。図19によれば、帯状導体21の幅Wが大きくなるにつれてゲインが高くなり、帯状導体21の幅Wが1.0mm以上でよりゲインが高くなって1.5mmのときピーク値を持つことが分かる。これは、放射特性を示すグラフは示していないが、帯状導体21の幅Wが1.0mm以上でサイドローブがより小さくなるためである。アンテナ素子1素子のゲインは約7dBiであり、図11(b)のようにアンテナを4個並べた場合にはゲインは最大で4倍とすることが可能となる。ゲインが4倍となるのは+6dBに相当するので、7dBi+6dB=13dBiのゲインとすることができる。図19によれば、帯状導体21の幅Wが1.0mm〜2.0mmのときにゲインが約12.6dBi以上と高くなり、1.5mmのとき最大値13.0dBiを持つことが分かる。上述したように高周波信号の周波数は79GHzであり、79GHzにおける自由空間波長λ0の1/4が1mm、1/2が2mmにあたる。すなわち、帯状導体21の幅Wがλ0/4〜λ0/2の範囲にあるときに、ほぼ最大のゲイン(最大ゲインの約97%以上)となると言える。このように、帯状導体21の幅wをλ0/4〜λ0/2以下とすることで、小型で高いゲインを有するアレイアンテナ基板100となる。   Example 5 FIG. 19 is a graph showing the relationship between the width W of the strip-shaped conductor 21 and the gain in the array antenna substrate 100 of Example 5 as in the example shown in FIG. In the array section 120 of the simulation model, four antenna element regions 110 are arranged only in the second direction as in the example shown in FIG. 11B, and the arrangement pitch Ps of the slots 3 a is transmitted by the feed line conductor 4. 1.9 mm, which is one times the effective wavelength λg of the signal to be generated, shorter than 2 mm of the arrangement pitch Pa of the antenna element region 110, and the first antenna element region 111 is farthest from the feed end 4 a of the feed line conductor 4. Is. FIG. 19 is a plot of gain values when the width W of the strip-shaped conductor 21 positioned at both ends in the first direction is 0.15 mm, 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, and 2 mm. . According to FIG. 19, the gain increases as the width W of the strip conductor 21 increases, and the gain increases when the width W of the strip conductor 21 is 1.0 mm or more and has a peak value when the width W is 1.5 mm. I understand. This is because although the graph showing the radiation characteristics is not shown, the side lobe becomes smaller when the width W of the strip conductor 21 is 1.0 mm or more. The gain of one antenna element is about 7 dBi. When four antennas are arranged as shown in FIG. 11B, the gain can be increased up to four times. A gain of 4 times corresponds to +6 dB, so that a gain of 7 dBi + 6 dB = 13 dBi can be obtained. As can be seen from FIG. 19, when the width W of the strip-shaped conductor 21 is 1.0 mm to 2.0 mm, the gain is as high as about 12.6 dBi or more, and when the width W is 1.5 mm, the maximum value is 13.0 dBi. As described above, the frequency of the high-frequency signal is 79 GHz, and 1/4 of the free space wavelength λ0 at 79 GHz is 1 mm, and 1/2 is 2 mm. That is, it can be said that when the width W of the belt-like conductor 21 is in the range of λ0 / 4 to λ0 / 2, the gain is almost the maximum (about 97% or more of the maximum gain). Thus, by setting the width w of the strip conductor 21 to λ0 / 4 to λ0 / 2 or less, the array antenna substrate 100 having a small size and a high gain is obtained.

1・・・誘電体基板
1a・・・誘電体層
11・・・第1の面
12・・・第2の面
2・・・表面導体
2a・・・開口
21・・・帯状導体
22・・・接続導体
3・・・接地導体
3a・・・スロット
4・・・給電線路導体
4a・・・給電端
4b・・・先端
5・・・貫通導体
5a・・・層間導体
6・・・第2接地導体
7・・・電極
8・・・給電配線導体
100・・・アレイアンテナ基板
110・・・アンテナ素子領域
111・・・第1アンテナ素子領域
120・・・アレイ部
121・・・第1の列
122・・・第2の列
130・・・搭載部
200・・・半導体素子
300・・・ミリ波通信モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dielectric substrate 1a ... Dielectric layer 11 ... 1st surface 12 ... 2nd surface 2 ... Surface conductor 2a ... Opening 21 ... Band-shaped conductor 22 ... Connection conductor 3 ... grounding conductor 3a ... slot 4 ... feed line conductor 4a ... feed end 4b ... tip 5 ... through conductor 5a ... interlayer conductor 6 ... second Ground conductor 7 ... electrode 8 ... feeding wiring conductor 100 ... array antenna substrate 110 ... antenna element region 111 ... first antenna element region 120 ... array portion 121 ... first Row 122... Second row 130... Mounted portion 200... Semiconductor element 300.

Claims (6)

複数の誘電体層が積層されてなり、第1の面および第2の面を有する誘電体基板と、
該誘電体基板の第1の面に設けられ、高周波信号を送信または受信するための開口を有する表面導体、長さ方向が第1の方向であるスロットを有する接地導体、および長さ方向が前記第1の方向と直交する第2の方向である給電線路導体が、この順で、間に前記誘電体層を挟んで互いに対向して配置されており、前記開口に沿って周状に所定の間隔を空けて設けられ、前記誘電体層を貫通している複数の貫通導体によって、前記表面導体と前記接地導体とが電気的に接続されているアンテナ素子領域と、
該アンテナ素子領域が、少なくとも前記第2の方向に複数個接して配列されているアレイ部と、
を備えており、
前記給電線路導体は前記第2の方向に配列されている複数の前記アンテナ素子領域間で直列に接続されて前記第2の方向に伸びており、
前記高周波信号の自由空間波長をλとしたとき、
前記アンテナ素子領域の配列ピッチはλ/2の奇数倍であり、
前記スロットの前記第2の方向の配列ピッチは前記給電線路導体を伝送する信号の実効波長の整数倍である
アレイアンテナ基板。
A plurality of dielectric layers, a dielectric substrate having a first surface and a second surface;
A surface conductor provided on the first surface of the dielectric substrate and having an opening for transmitting or receiving a high-frequency signal; a ground conductor having a slot whose length direction is the first direction; Feed line conductors in a second direction orthogonal to the first direction are arranged in this order so as to face each other with the dielectric layer interposed therebetween, and have a predetermined circumferential shape along the opening. An antenna element region in which the surface conductor and the ground conductor are electrically connected by a plurality of through conductors provided at intervals and penetrating the dielectric layer;
An array unit in which a plurality of antenna element regions are arranged in contact with each other in at least the second direction;
With
The feeder line conductor is connected in series between the plurality of antenna element regions arranged in the second direction and extends in the second direction,
When the free space wavelength of the high frequency signal is λ 0 ,
The arrangement pitch of the antenna element region is an odd multiple of λ 0/2,
The array antenna substrate, wherein an arrangement pitch of the slots in the second direction is an integral multiple of an effective wavelength of a signal transmitted through the feeder line conductor.
前記第2の方向に配列されている複数の前記アンテナ素子領域は、前記スロットが前記アンテナ素子領域における前記第2の方向の中心に位置している第1アンテナ素子領域を含み、該第1アンテナ素子領域は前記第2の方向において前記給電線路導体の給電端に最も近い位置にある請求項1に記載のアレイアンテナ。 The plurality of antenna element regions arranged in the second direction includes a first antenna element region in which the slot is located in the center of the second direction in the antenna element region, and the first antenna 2. The array antenna according to claim 1, wherein the element region is located closest to a feeding end of the feeding line conductor in the second direction. 1つの前記アレイ部は、前記アンテナ素子領域が前記第1の方向に複数個接して配列された複数列で構成されており、前記スロットが前記アンテナ素子領域における前記第2の方向の中心に位置している第1アンテナ素子領域が前記給電線路導体の給電端に最も近い第1の列と、前記第1アンテナ素子領域が前記給電線路導体の給電端から最も遠い第2の列とが前記第1の方向に互いに隣り合って配置されている請求項1に記載のアレイアンテナ基板。 One of the array portions is configured by a plurality of rows in which a plurality of the antenna element regions are arranged in contact with each other in the first direction, and the slot is positioned at the center of the second direction in the antenna element region. A first row in which the first antenna element region is closest to the feed end of the feed line conductor, and a second row in which the first antenna element region is farthest from the feed end of the feed line conductor. The array antenna substrate according to claim 1, wherein the array antenna substrate is disposed adjacent to each other in one direction. 前記開口を前記第1の方向に挟んで位置する帯状導体のうち、前記アレイ部における前記第1の方向の両端に位置する前記帯状導体の前記第1の方向の幅は、前記高周波信号の自由空間波長をλとしたときλ/4〜λ/2である請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のアレイアンテナ基板。 Of the strip-shaped conductors that are located across the opening in the first direction, the width of the strip-shaped conductors that are positioned at both ends of the array portion in the first direction is the freedom of the high-frequency signal. array antenna substrate according to any one of claims 1 to 3 is λ 0 / 4~λ 0/2 when the spatial wavelength is lambda 0. 前記誘電体基板の前記第1の面とは反対側の第2の面に半導体素子の搭載部を有している請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のアレイアンテナ基板。 The array antenna substrate according to claim 1, further comprising a semiconductor element mounting portion on a second surface opposite to the first surface of the dielectric substrate. 請求項5に記載のアレイアンテナ基板の前記搭載部に半導体素子が搭載されている通信モジュール。
A communication module in which a semiconductor element is mounted on the mounting portion of the array antenna substrate according to claim 5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112542704A (en) * 2020-11-27 2021-03-23 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) Highly-integrated dual-polarized base station array antenna suitable for 2/3/4/5G communication
CN114501809A (en) * 2022-01-13 2022-05-13 惠州市金百泽电路科技有限公司 Dimension high-precision processing method of millimeter wave radar PCB
DE112020005708T5 (en) 2019-11-18 2022-09-01 Denso Corporation MOLDED ELEMENTS AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6388621B1 (en) * 2000-06-20 2002-05-14 Harris Corporation Optically transparent phase array antenna
JP2012044484A (en) * 2010-08-19 2012-03-01 Kyocera Corp Antenna structure and array antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6388621B1 (en) * 2000-06-20 2002-05-14 Harris Corporation Optically transparent phase array antenna
JP2012044484A (en) * 2010-08-19 2012-03-01 Kyocera Corp Antenna structure and array antenna

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020005708T5 (en) 2019-11-18 2022-09-01 Denso Corporation MOLDED ELEMENTS AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME
CN112542704A (en) * 2020-11-27 2021-03-23 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) Highly-integrated dual-polarized base station array antenna suitable for 2/3/4/5G communication
CN114501809A (en) * 2022-01-13 2022-05-13 惠州市金百泽电路科技有限公司 Dimension high-precision processing method of millimeter wave radar PCB

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