JP2024046970A - 高周波モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】線路の接続部位における損失を低減し、高周波モジュールの使用周波数範囲を、より高い周波数まで拡張できるようにする技術を提供する。【解決手段】第1の基板は、基板の端部に該端部から突出した接続部を有する。第2の基板は、基板を厚さ方向に貫通し、接続部が挿通される基板貫通孔を有する。第1の基板は、基板貫通孔を突き抜ける接続部の先端に形成される端子パッドとトリプレート線路を形成する第1線路パターンとを接続する接続パターンを有する。接続パターンは、端子パッドから第1線路パターンに向けて線路幅が段階的に広がるように構成される。第2の基板は、基板貫通孔を突き抜けた端子パッドと電気的に接続される接続パッドを有する。【選択図】図4
Description
本開示は、異なる基板に形成された高周波線路を接続する技術に関する。
特許文献1には、第1の基板に形成されたトリプレート線路と、第2の基板に形成されたマイクロストリップ線路との接続に用いる接続構造が開示されている。具体的には、第2の基板に貫通孔を形成すると共に、貫通孔を両側から挟むように形成されたU字状のパッドパターンをマイクロストリップ線路の一端に設ける。第1の基板の縁部に、貫通孔を貫通する大きさに形成された突起状の接続部を設け、接続部の先端にトリプレート線路の信号線パターンに接続された端子パッドを設ける。第2の基板の貫通孔に、第1の基板の接続部を貫通させた状態に、両基板を組み合わせ、貫通孔を貫通した接続部の先端に形成された端子パッドと、貫通部の挟むように設けられたパッドパターンとをハンダづけする。これにより、異なる基板に形成された高周波線路同士を電気的に接続する。
ある周波数帯で動作するように設計された高周波モジュールを、使用周波数帯を高い側に拡張して使用する場合、両線路の接続部位(すなわち、貫通孔及び接続部)において信号の反射等による損失が生じ易いことが分かった。例えば、3GHz以下で動作するように設計された高周波モジュール(例えば、アンテナ装置)を、5GHzまで使用周波数帯を拡張した場合、接続部位において信号の反射等による損失が生じ、所望の性能(例えば、VSWR)を実現できなかった。なお、VSWRは、電圧定在波比の略である。
本開示の1つの局面は、線路の接続部位における損失を低減し、高周波モジュールの使用周波数範囲を、より高い周波数まで拡張できるようにする技術を提供する。
本開示の一態様は、高周波モジュールであって、第1の基板と、第2の基板と、を備える。第1の基板は、基板の端部に該端部から突出した接続部を有する。第2の基板は、基板を厚さ方向に貫通し、接続部が挿通される基板貫通孔を有し、接続部を基板貫通孔に挿通させた状態で、第1の基板と一体化される。第1の基板は、第1線路パターンと、端子パッドと、接続パターンと、を備える。第1線路パターンは、基板両面に対向して設けられ、トリプレート線路を形成する。端子パッドは、基板貫通孔を突き抜ける接続部の先端に形成される。接続パターンは、第1線路パターンと端子パッドとを接続し、且つ、端子パッドから第1線路パターンに向けて線路幅が段階的に広がるように構成される。第2の基板は、第2線路パターンと、接続パッドと、を備える。第2線路パターンは、当該第2の基板のパターン面に形成され、パターン面とは反対側のグランド面に形成されたグランドパターンと共にマイクロストリップ線路を形成する。接続パッドは、パターン面にて基板貫通孔の少なくとも一部を囲うと共に、第2線路パターンの一端に接続され、且つ、基板貫通孔を突き抜けた端子パッドと電気的に接続される。
このような構成によれば、線路の接続部位における損失を低減し、高周波モジュールを使用可能な周波数範囲を、より高い周波数まで拡張することができる。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.構成]
図1~図8に示す高周波モジュール1は、金属フレーム2と、複数の回路基板3と、複数の接続基板4と、複数のアンテナ基板5と、分配基板6と、コネクタ群7とを備える。
[1.構成]
図1~図8に示す高周波モジュール1は、金属フレーム2と、複数の回路基板3と、複数の接続基板4と、複数のアンテナ基板5と、分配基板6と、コネクタ群7とを備える。
[1-1.金属フレーム]
金属フレーム2は、複数の回路基板3、複数の接続基板4、複数のアンテナ基板5、分配基板6、及びコネクタ群7を一体に保持する。金属フレーム2は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成される。金属フレーム2は、接地された地導体である。金属フレーム2は、ベース板21と、複数の壁板22と、2つの端板23とを有する。
金属フレーム2は、複数の回路基板3、複数の接続基板4、複数のアンテナ基板5、分配基板6、及びコネクタ群7を一体に保持する。金属フレーム2は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成される。金属フレーム2は、接地された地導体である。金属フレーム2は、ベース板21と、複数の壁板22と、2つの端板23とを有する。
ベース板21は、長方形の板面を有する。以下では、ベース板21の板面における短手方向に沿った軸をX軸とし、ベース板21の板面における長手方向に沿った軸をZ軸とし、X軸及びZ軸と直交する方向、すなわち、ベース板21の板面の厚さ方向に沿った軸をY軸とする。また、ベース板21の一つの板面を反射面21Aとし、反射面21Aとは反対側の板面を保持面21Bとする。高周波モジュール1は、Z軸が鉛直方向と平行となり、且つ、X軸及びY軸が水平方向と平行となる向きに設置される。
ベース板21のZ軸方向の両端には、それぞれ端板23が設けられる。鉛直方向の下端側に位置する端板23には、コネクタ群7が設けられる。コネクタ群7に属する各コネクタには、例えば、同軸ケーブルを接続するBNCコネクタ等が用いられる。
ベース板21の反射面21A上には、Z軸方向に沿って、複数の接続基板4及び複数のアンテナ基板5が、2つの端板23の間に並置される。反射面21Aは、当該反射面21A上に配置されたアンテナ基板5に向けて電波を反射する機能を有する。反射面21AのZ軸方向の一端(ここでは、下方側端)には、分配基板6が設けられる。
ベース板21の保持面21Bには、X軸方向に沿って、複数の壁板22が設けられる。
複数の壁板22は、保持面21BからY軸方向に突出し、且つ、各壁板22の厚み方向がX軸方向と一致するように配置される。複数の壁板22は、X軸方向に沿って等間隔で配置される。
複数の壁板22は、保持面21BからY軸方向に突出し、且つ、各壁板22の厚み方向がX軸方向と一致するように配置される。複数の壁板22は、X軸方向に沿って等間隔で配置される。
保持面21Bには、図2~図5に示すように、隣接する2つの壁板22の間の中間位置にZ軸方向に沿って形成された基板保持溝21Cを備える。基板保持溝21Cは、回路基板3の辺縁部を差し込み可能な溝幅を有し、基板保持溝21Cに差し込まれた回路基板3を、2つの壁板22の間に保持する。複数の壁板22の大きさはすべて等しく、基板保持溝21Cに保持された状態の回路基板3をX軸方向から見たときに、壁板22によって回路基板3の全体が覆われる大きさを有する。
複数の回路基板3は、保持面21Bにおいて、X軸方向に沿って並置され、それぞれが2つの壁板22の間に挟まれた状態に保持される。複数の壁板22は、複数の回路基板3上に形成された配線パターンと共にトリプレート線路を形成する。つまり、複数の壁板22は、トリプレート線路の外部導体として機能する。
ベース板21は、ベース板21を厚み方向に貫通する複数のフレーム貫通孔21Dを有する。フレーム貫通孔21Dは、反射面21Aに配置される接続基板4又はアンテナ基板5と、保持面21Bに形成された基板保持溝21Cとが交差する地点の少なくとも一部に設けられる。
なお、本実施形態において、ベース板21及び複数の壁板22の全体が一つの部材として構成されている。ベース板21は、例えば、複数の壁板22が設けられた(つまり、複数の回路基板3が配置される)中央部分と、中央部分よりもX軸方向外側の部分を含む本体とが別の部材で構成されてもよい。この場合、中央部分は、本体に嵌合された状態で例えばボルトによって本体に固定されてもよい。
[1-2.アンテナ基板]
複数のアンテナ基板5は、いずれも同様の構成を有するプリント配線基板である。
複数のアンテナ基板5は、いずれも同様の構成を有するプリント配線基板である。
アンテナ基板5は、一方の面(以下、グランド面)5Aに、ほぼ全面に渡ってグランドパターン51が形成される。アンテナ基板5は、グランド面5Aとは反対側の面(以下、パターン面)5Bに、アンテナ素子52と、アンテナ給電線路53と、接続パッド54として機能する配線パターンが形成される。なお、アンテナ素子52は、特に図1Aを参照のこと。アンテナ給電線路53及び接続パッド54は、特に図3A、図6及び図8Aを参照のこと。
各アンテナ基板5において、2つのアンテナ素子52は、図1に示すように、アンテナ基板5のX軸に平行な方向の両端に配置される。2つのアンテナ素子52は、いずれも、偏波角が直交する2つの直線状アンテナ素子をX字状に組み合わせることで形成される。1つのアンテナ素子52を形成する2つの直線状アンテナ素子のうち、一方の直線状アンテナ素子の偏波角は水平方向に対し+45°となり、他方の直線状アンテナ素子の偏波角は水平方向に対し-45°となるように設定される。
複数のアンテナ基板5は、互いに上下方向(つまりZ軸方向)に離れて配置される。従って、本実施形態では、高周波モジュール1は、上下方向に並んだ複数のアンテナ素子52で構成される列を2つ有する。ただし、複数のアンテナ素子52の配置パターンはこれに限定されない。
アンテナ基板5は、図2及び図4に示すように、グランド面5Aがベース板21の反射面21Aと接触するように配置される。但し、アンテナ基板5のグランドパターン51は、絶縁性のレジスト層で覆われていてもよい。この場合、アンテナ基板5のグランドパターン51と金属フレーム2とは、レジスト層を介して電磁結合されることになる。
アンテナ基板5は、図3A及び図6に示すように、当該アンテナ基板5が反射面21A上に配置されたときに、フレーム貫通孔21Dと対向する部分に、グランドパターン51の一部を除去したパターン除去部51Aを有する。つまり、アンテナ基板5は、ベース板21の反射面21Aにて、パターン除去部51Aがフレーム貫通孔21Dを覆うように配置される。
アンテナ基板5は、ベース板21の反射面21Aに配置されたときにフレーム貫通孔21Dと対向する位置(すなわち、パターン除去部51A)の中心部分に、後述する回路基板3の接続部33の先端部位33Aを挿通させる長方形の基板貫通孔5Cを有する。
接続パッド54は、図3A及び図8Aに示すように、アンテナ基板5のパターン面5Bにおいて、基板貫通孔5Cを囲うように形成される。具体的には、接続パッド54は、長方形の基板貫通孔5Cの縁部のうち、Z軸方向に沿った2つの縁部に沿って、基板貫通孔5Cを挟み込むように形成されたパターンを、Z軸方向の一端にて連結したU字型の形状を有する。
アンテナ給電線路53は、一端がアンテナ素子52に接続され、他の一端が接続パッド54に接続される。なお、アンテナ基板5において、パターン面5Bに形成されたアンテナ給電線路53は、グランド面5Aに形成されたグランドパターン51と共にマイクロストリップ線路として機能する。
[1-3.接続基板]
接続基板4は、同系統の給電回路が搭載される異なる回路基板3同士を電気的に接続するためのものである。接続基板4は、ベース板21の反射面21Aに配置され、フレーム貫通孔21Dを介して回路基板3と電気的に接続される。
接続基板4は、同系統の給電回路が搭載される異なる回路基板3同士を電気的に接続するためのものである。接続基板4は、ベース板21の反射面21Aに配置され、フレーム貫通孔21Dを介して回路基板3と電気的に接続される。
フレーム貫通孔21Dを介して、接続基板4と回路基板3とを電気的に接続するために設けられる基板貫通孔、及び接続パッドの構造は、アンテナ基板5と回路基板3とを電気的に接続するために設けられる基板貫通孔5C、及び接続パッド54の構造と同様である。
[1-4.回路基板]
回路基板3は、基板両面に配線パターンが形成される帯板状の誘電体基板である。回路基板3は、基板保持溝21Cに差し込まれる端辺に、一つ以上の接続部33を備える。接続部33は、回路基板3が金属フレーム2によって所定の位置に保持されたときに、ベース板21のフレーム貫通孔21D、及びアンテナ基板5(又は接続基板4)の基板貫通孔5Cを突き抜けるように形成された突起状の部位である。
回路基板3は、基板両面に配線パターンが形成される帯板状の誘電体基板である。回路基板3は、基板保持溝21Cに差し込まれる端辺に、一つ以上の接続部33を備える。接続部33は、回路基板3が金属フレーム2によって所定の位置に保持されたときに、ベース板21のフレーム貫通孔21D、及びアンテナ基板5(又は接続基板4)の基板貫通孔5Cを突き抜けるように形成された突起状の部位である。
接続部33は、図4~図6及び図8Bに示すように、先端部位33Aと、根元部位33Bとを備える。先端部位33Aは、接続部33の先端側に位置し、基板貫通孔5Cを挿通可能な幅を有する。根元部位33Bは、接続部33の根元側に位置し、フレーム貫通孔21Dに挿入可能な幅を有する。つまり、根元部位33Bがフレーム貫通孔21Dに挿入されると、ベース板21に対する回路基板3の位置が決められ、接続部33の先端部位33Aは、フレーム貫通孔21Dの中心に位置する。この状態で回路基板3をベース板21側に更に押し込むことによって、接続部33の先端部位33Aは、基板貫通孔5Cを挿通する。
回路基板3は、誘電体基板31の両面に、給電線路34、接続線路35、端子パッド36として機能する配線パターンが形成される。これらの配線パターンは、回路基板3の厚さ方向の一方から見て同一形状(すなわち、回路基板3の厚さ方向の中心に対して対称な形状)を有する。回路基板3の両面に形成された配線パターンは、回路基板3を貫通するスルーホールにより電気的に接続されてもよい。
給電線路34は、一端が図示しない給電回路に接続され、他の一端(以下、接続部33側端)が、基板保持溝21Cに挿入される回路基板3の部位を挟んで、接続部33と対向する位置に配線される。
端子パッド36は、接続部33の先端部位33Aのうち、基板貫通孔5Cを突き抜ける部位の全面に形成される。つまり、端子パッド36のZ軸に沿った方向のパターン幅W1は、先端部位33AのZ軸方向に沿った幅と同じ大きさを有する。
端子パッド36は、金属フレーム2に組み付けられると、基板貫通孔5Cを貫通してアンテナ基板5のパターン面5Bから突き出た状態となる。このパターン面5Bから突き出た端子パッド36が、基板貫通孔5Cの周囲に形成されたU字状の接続パッド54にハンダ付けされることで、回路基板3上の給電線路34と、アンテナ基板5上のアンテナ給電線路53とが電気的に接続される。
回路基板3の接続部33において、給電線路34と端子パッド36とを接続する接続線路35は、図4、図6及び図8Bに示すように、端子パッド36側から給電線路34側に向けて段階的に線路幅が広がる形状を有する。
本実施形態では、接続線路35は、端子パッド36側の接続線路35Aと、給電線路34側の接続線路35Bとの2段階に分けられる。そして、接続線路35Bの線路幅W22は、接続線路35Aの線路幅W21より広く、給電線路34の線路幅W3より狭く設定される。
回路基板3が金属フレーム2に保持された状態では、接続線路35Aは、フレーム貫通孔21Dの中心に位置し、当該接続線路35Aを内部導体とし、フレーム貫通孔21Dの内周壁を外部導体とする同軸線路として機能する。
[1-5.分配基板]
分配基板6は、端板23に設けられたコネクタ群7と複数の回路基板3上に設けられた各回路とを電気的に接続する機能を有する。具体的な構成についての説明は省略する。
分配基板6は、端板23に設けられたコネクタ群7と複数の回路基板3上に設けられた各回路とを電気的に接続する機能を有する。具体的な構成についての説明は省略する。
[2.設計]
以下では、高周波モジュール1の使用周波数帯の中心周波数を基準周波数とする。また、基準周波数に対応する波長を基準波長λ、回路基板3及びアンテナ基板5内での基準周波数に対応する短縮された波長を、基準短縮波長λgという。アンテナ基板5及び回路基板3に用いる誘電体基板31として、ガラエポ材を用いた。
以下では、高周波モジュール1の使用周波数帯の中心周波数を基準周波数とする。また、基準周波数に対応する波長を基準波長λ、回路基板3及びアンテナ基板5内での基準周波数に対応する短縮された波長を、基準短縮波長λgという。アンテナ基板5及び回路基板3に用いる誘電体基板31として、ガラエポ材を用いた。
なお、接続線路35Bの長さL2は、2mmに設定する。なお、接続線路35Bの長さL2は、これより長くし過ぎると、接続線路35における同軸線路としての構造がくずれ、これより短くし過ぎると、特性を広帯域化する効果が得られなくなる。
トリプレート線路として機能する給電線路34の線路幅W3と、同軸線路として機能する接続線路35Aの線路幅W21と、マイクロストリップ線路として機能するアンテナ給電線路53の線路幅W4は、いずれも基準周波数にてインピーダンスが所定値(例えば、50Ω)となるように設定する。
トリプレート線路として機能する給電線路34の線路幅W3と、同軸線路として機能する接続線路35Aの線路幅W21と、マイクロストリップ線路として機能するアンテナ給電線路53の線路幅W4は、いずれも基準周波数にてインピーダンスが所定値(例えば、50Ω)となるように設定する。
次に、接続部33の先端部位33A(すなわち、端子パッド36)の幅W1を、使用周波数帯におけるVSWRの平均値が、できるだけ1.0に近づくように設計する。このとき、接続部33の先端部位33Aが、アンテナ基板5のパターン面5Bから突出する高さL1は、端子パッド36と接続パッド54とをハンダ付けしたときに、十分な物理的強度が得られる、可能な限り小さなサイズに設定する。
接続線路35Bの線路幅W22は、上述の設定を前提として、使用周波数帯におけるVSWRの平均値が、1.05以下となるように設定する。
上述の基本設計を行った後、更に、W1、W22、L1、L2等を、VSWRが最適化されるように微調整してもよい。
上述の基本設計を行った後、更に、W1、W22、L1、L2等を、VSWRが最適化されるように微調整してもよい。
[3.実験]
図9は、従来構造を有する高周波モジュールが、接続部33の先端部位33Aの幅(端子パッド36の幅)W1を変化させて、VSWRをシミュレーションによって算出した結果を示すグラフである。
図9は、従来構造を有する高周波モジュールが、接続部33の先端部位33Aの幅(端子パッド36の幅)W1を変化させて、VSWRをシミュレーションによって算出した結果を示すグラフである。
なお、従来構造とは、図7Bに示すように、接続線路35の線路幅W2が一定である構造をいう。また、高周波モジュールは、使用周波数帯を0.5GHz~3GHzとして、使用周波数帯におけるVSWRの平均値が1.05以下となるように設計されたものを用いた。具体的には、W1=3.2mm、W2=0.8mm、W3=4.4mm、W4=1.5mm、W5=0.8mm、L1=1.5mmに設定し、W1=3.2mm~1.6mmとした。W5は、接続パッド54のパターン幅である。なお、使用周波数帯の上限を5GHzまで拡張することを想定した。
図9に示すように、従来構造の高周波モジュールでは、W1を狭くすることで4GHz以上のVSWRが改善されること、及び使用周波数帯でのVSWRの平均値を1.05以下とすることができないことが確認された。
図10は、本実施形態の高周波モジュール1を用い、接続線路35Bの線路幅W22を変化させてVSWRをシミュレーションによって算出した結果を示すグラフである。具体的には、W1=2.0mm、W21=0.8mm、W3=4.4mm、W4=1.5mm、W5=0.8mm、L1=1.5mm、L2=2.0mmに設定し、W22=0.8mm~4.4mmとした。
図10は、本実施形態の高周波モジュール1を用い、接続線路35Bの線路幅W22を変化させてVSWRをシミュレーションによって算出した結果を示すグラフである。具体的には、W1=2.0mm、W21=0.8mm、W3=4.4mm、W4=1.5mm、W5=0.8mm、L1=1.5mm、L2=2.0mmに設定し、W22=0.8mm~4.4mmとした。
図10に示すように、W22=1.6mm~2.6mm(すなわち、λ=75.0mmとして0.021λ~0.035λの範囲、λg=45.8mmとして0.035λg~0.057λgの範囲)において、使用周波数帯でのVSWRの平均値が1.05以下となることが確認された。
図11は、本実施形態の高周波モジュール1を用い、接続部33の先端部位33Aの幅(端子パッド36の幅)W1を変化させて、VSWRをシミュレーションによって算出した結果を示すグラフである。具体的には、W21=0.8mm、W22=2.0mm、W3=4.4mm、W4=1.5mm、W5=0.8mm、L1=1.5mm、L2=2.0mmに設定し、W1=1.6mm~3.2mmとした。
図11に示すように、W1=1.8mm~2.4mm(すなわち、λ=75.0mmとして0.024λ~0.032λの範囲、λg=45.8mmとして0.039λg~0.052λgの範囲)において、使用周波数帯でのVSWRの平均値が1.05以下となることが確認された。
図12は、本実施形態の高周波モジュール1を用い、接続部33の先端部位33Aのアンテナ基板5のパターン面5Bからの突き出し長さL1を変化させて、VSWRをシミュレーションによって算出した結果を示すグラフである。具体的には、W1=2.0mm、W21=0.8mm、W22=2.0mm、W3=4.4mm、W4=1.5mm、W5=0.8mm、L2=2.0mmに設定し、L1=1.1mm~3.1mmとした。
図12に示すように、L1=1.1mm~3.1mm(すなわち、測定した全範囲)にて、使用周波数帯でのVSWRの平均値が1.05以下となることが確認された。
[4.用語の対応]
本実施形態において、回路基板3が本開示における第1の基板の一例に相当し、接続基板4及びアンテナ基板5が本開示における第2の基板の一例に相当する。本実施形態において、給電線路34が本開示における第1線路パターンの一例に相当し、アンテナ給電線路53が本開示における第2線路パターンの一例に相当する。本実施形態において、接続線路35が本開示における接続パターンの一例に相当し、接続線路35Aが本開示における狭幅線路の一例に相当し、接続線路35Bが本開示における拡幅線路の一例に相当する。
本実施形態において、回路基板3が本開示における第1の基板の一例に相当し、接続基板4及びアンテナ基板5が本開示における第2の基板の一例に相当する。本実施形態において、給電線路34が本開示における第1線路パターンの一例に相当し、アンテナ給電線路53が本開示における第2線路パターンの一例に相当する。本実施形態において、接続線路35が本開示における接続パターンの一例に相当し、接続線路35Aが本開示における狭幅線路の一例に相当し、接続線路35Bが本開示における拡幅線路の一例に相当する。
[5.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
高周波モジュール1は、接続線路35に所定のインピーダンスを得るために設定された線路幅W21を有する部位(すなわち、接続線路35A)とは異なる線路幅W22を有する部位(すなわち、接続線路35B)を新たに備える。そして、高周波モジュール1では、接続部33の先端部位33Aの幅W1に加え、接続線路35Bの線路幅W22を調整対象に加えることによって、所望のVSWRを充足する周波数範囲、すなわち、高周波モジュール1を使用可能な周波数範囲を、より高い周波数まで拡張することができる。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
高周波モジュール1は、接続線路35に所定のインピーダンスを得るために設定された線路幅W21を有する部位(すなわち、接続線路35A)とは異なる線路幅W22を有する部位(すなわち、接続線路35B)を新たに備える。そして、高周波モジュール1では、接続部33の先端部位33Aの幅W1に加え、接続線路35Bの線路幅W22を調整対象に加えることによって、所望のVSWRを充足する周波数範囲、すなわち、高周波モジュール1を使用可能な周波数範囲を、より高い周波数まで拡張することができる。
[6.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(6a)上記実施形態では、回路基板3と接続基板4又はアンテナ基板5とを接続する例を示したが、回路基板3に接続される基板は、必ずしもアンテナ素子を備えている必要はなく、任意の高周波回路が実装された基板を接続することができる。
(6b)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
1…高周波モジュール、2…金属フレーム、3…回路基板、4…接続基板、5…アンテナ基板、5A…グランド面、5B…パターン面、5C…基板貫通孔、6…分配基板、7…コネクタ群、21…ベース板、21A…反射面、21B…保持面、21C…基板保持溝、21D…フレーム貫通孔、22…壁板、23…端板、33…接続部、33A…先端部位、33B…根元部位、34…給電線路、35,35A,35B…接続線路、36…端子パッド、51…グランドパターン、51A…パターン除去部、52…アンテナ素子、53…アンテナ給電線路、54…接続パッド。
Claims (7)
- 基板の端部に該端部から突出した接続部を有する第1の基板と、
基板を厚さ方向に貫通し、前記接続部が挿通される基板貫通孔を有し、前記接続部を前記基板貫通孔に挿通させた状態で、前記第1の基板と一体化される第2の基板と、
を備え、
前記第1の基板は、
基板両面に対向して設けられ、トリプレート線路を形成する第1線路パターンと、
前記基板貫通孔を突き抜ける前記接続部の先端に形成される端子パッドと、
前記第1線路パターンと前記端子パッドとを接続し、且つ、前記端子パッドから前記第1線路パターンに向けて線路幅が段階的に広がるように構成された接続パターンと、
を備え、
前記第2の基板は、
当該第2の基板のパターン面に形成され、前記パターン面とは反対側のグランド面に形成されたグランドパターンと共にマイクロストリップ線路を形成する第2線路パターンと、
前記パターン面にて前記基板貫通孔の少なくとも一部を囲うと共に、前記第2線路パターンの一端に接続され、且つ、前記基板貫通孔を突き抜けた前記端子パッドと電気的に接続される接続パッドと、
を備える高周波モジュール。 - 請求項1に記載の高周波モジュールであって、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に介在して、前記第1の基板と前記第2の基板とを一体に保持するように構成された金属製のフレームを備え、
前記接続部は、前記フレームに形成されたフレーム貫通孔を介して前記第2の基板に形成された前記基板貫通孔に至るように構成され、
前記接続パターンは、前記フレーム貫通孔の内周壁を外部導体とし、当該接続パターンを内部導体とする同軸線路を形成するように構成された
高周波モジュール。 - 請求項2に記載の高周波モジュールであって、
前記トリプレート線路を形成する前記第1線路パターンの線路幅、前記マイクロストリップ線路を形成する前記第2線路パターンの線路幅、及び前記同軸線路を形成する前記接続パターンの前記端子パッド側部分である狭幅線路の線路幅が、同一のインピーダンスを実現するように設定された、
高周波モジュール。 - 請求項3に記載の高周波モジュールであって、
前記端子パッドのパターン幅及び前記接続パターンの前記狭幅線路以外の部分である拡幅線路の線路幅が、当該高周波モジュールが使用される使用周波数帯でのVSWRの平均値が1.05以下となるように設定された
高周波モジュール。 - 請求項4に記載の高周波モジュールであって、
前記使用周波数帯の中心周波数における前記第1の基板内での短縮された波長をλgとして、
前記端子パッドのパターン幅が、0.039λg~0.052λgに設定され、
前記拡幅線路の線路幅が、0.035λg~0.057λgに設定された
高周波モジュール。 - 請求項4に記載の高周波モジュールであって、
前記使用周波数帯は、0.5GHz~5.5GHzである、
高周波モジュール。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の高周波モジュールであって、
前記第2の基板は、前記第2線路パターンに接続される一つ以上のアンテナ素子を備え、
前記第1の基板は、前記第1線路パターンを介して前記第2の基板への給電を行う給電回路を備える
高周波モジュール。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP2022152365A JP2024046970A (ja) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 高周波モジュール |
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CN202311208188.4A CN117769110A (zh) | 2022-09-26 | 2023-09-19 | 高频模块 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022152365A JP2024046970A (ja) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 高周波モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024046970A true JP2024046970A (ja) | 2024-04-05 |
Family
ID=90309135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022152365A Pending JP2024046970A (ja) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 高周波モジュール |
Country Status (3)
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JP (1) | JP2024046970A (ja) |
CN (1) | CN117769110A (ja) |
-
2022
- 2022-09-26 JP JP2022152365A patent/JP2024046970A/ja active Pending
-
2023
- 2023-09-18 US US18/468,936 patent/US20240106471A1/en active Pending
- 2023-09-19 CN CN202311208188.4A patent/CN117769110A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US20240106471A1 (en) | 2024-03-28 |
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