JP2895005B2 - ドップラーレーダモジュール - Google Patents
ドップラーレーダモジュールInfo
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- H01Q21/0093—Monolithic arrays
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- G—PHYSICS
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Description
プ線路技術で構成されて、1〜5GHzの周波数範囲用
に設計され、アンテナと、マイクロ波を送信及び受信す
るための回路と、導電材料から作られたケースとを有す
るドップラーレーダモジュールに関する。
ヨーロッパ特許出願公開第638818号公報によって
公知である。この公知のドップラーレーダモジュールに
おいては、マイクロストリップ線路技術で構成されたマ
イクロ波を送信及び受信するための回路が多層板の両側
に設けられ、この多層板が導電材料から構成されたケー
ス内に固定されている。ケースの外面上には平面アンテ
ナと、電圧調節器及びドップラー信号増幅器を備えたL
F(低周波)板とが固定されている。特に小さくしかも
非常に簡単に構成されたこのドップラーレーダモジュー
ルは約10GHzでの作動用に設計されている。この周
波数ではドップラーレーダモジュールは僅かな送信出力
で高調波放射が少なくしかも高い感度を有する。
ダモジュールは世界的に電気通信上認可された約2.4
5GHzの作動周波数には適していない。というのは上
述のドップラーレーダモジュールはこの周波数では高調
波放射が許容し得ない程高く、かつ感度が著しく低く、
しかも過大な寸法を有するからである。
のGHz範囲において、特に2.45GHzにおいて高
調波放射が少なくしかも高い感度を有するドップラーレ
ーダモジュールを提供することにある。同時にこのドッ
プラーレーダモジュールはできるだけ小さくしかも簡単
に製造可能でなければならない。
ば、マイクロ波を送信及び受信するための回路が第1の
電気絶縁性基板上の少なくとも一部分に設けられ、高調
波フィルタ装置は複数のフィルタ構造体が第2の電気絶
縁性基板上の少なくとも一部分に配置されているトリプ
レート(Triplate)構造として構成され、アン
テナは平面ダイポールが第4の電気絶縁性基板上に設け
られている平面アンテナであり、マイクロ波を送信及び
受信するための回路を備えた第1の電気絶縁性基板及び
高調波フィルタ装置を備えた第2の電気絶縁性基板は多
層板に纏められ、アンテナはその多層板上に固定され、
マイクロ波を送信及び受信するための回路と高調波フィ
ルタ装置と平面ダイポールとは導電性基板貫通部材によ
って予め定められた接続図に応じて相互に接続されるこ
とによって解決される。
の有利な実施態様によれば、マイクロ波を送信及び受信
するための回路は第1の電気絶縁性基板上に設けられ、
高調波フィルタ装置は複数のフィルタ構造体が第2の電
気絶縁性基板と第3の電気絶縁性基板との間に配置され
ているトリプレート構造として構成され、第2の電気絶
縁性基板及び第3の電気絶縁性基板は複数のフィルタ構
造体の反対側に位置する面にそれぞれ第1のアース金属
膜及び第2のアース金属膜を有し、マイクロ波を送信及
び受信するための回路を備えた第1の電気絶縁性基板と
高調波フィルタ装置とは第1のアース金属膜が第1の電
気絶縁性基板のマイクロ波を送信及び受信するための回
路とは反対側に位置する面上に載置されるように多層板
に纏められ、アンテナは平面ダイポールが第4の電気絶
縁性基板上に設けられている平面アンテナであり、アン
テナは第4の電気絶縁性基板の平面ダイポールとは反対
側に位置する面が第2のアース金属膜に向かい合うよう
に多層板上に固定され、マイクロ波を送信及び受信する
ための回路と高調波フィルタ装置と平面ダイポールと第
1のアース金属膜と第2のアース金属膜とは導電性基板
貫通部材によって予め定められた接続図に応じて相互に
接続される。
降に記載されている。
に説明する。
された多層板13は、上下に配置された3個の例えば8
角形の電気絶縁性基板4、9、10から構成されてい
る。基板4、9、10は例えばエポキシ樹脂、テフロン
(商品名)材又はAl2 O3 から構成され、例えば約
0.5mmの厚みを有している。基板4の下面にはマイ
クロ波を送信及び受信するための回路が設けられてい
る。基板4と基板10との間に配置された基板9はその
下面にアース金属膜11を備えている。その上面にはH
F(高周波)入力点40及びアンテナ接続点41を備え
たHFフィルタ構造体5と、一方ではそれぞれ1つのD
C入力点26、27、28に接続されかつ他方ではそれ
ぞれ1つの回路接続点23、24、25に接続された3
つのLFフィルタ構造体6、7、8と、アース路29と
が設けられている。基板10の上面は同様にアース金属
膜12を備えている。
造体5及びLFフィルタ構造体6、7、8は両アース金
属膜11、12と共にトリプレート構造の高調波フィル
タ装置2を形成している。HFフィルタ構造体5は、基
本波に対する僅かな通過減衰と、回路3によって発生さ
れたHF波の第1の高調波及び第2の高調波に対する高
い減衰とを示す。このHFフィルタ構造体5は例えば第
5次LC低域通過フィルタとしてマイクロストリップ線
路技術で構成される。LFフィルタ構造体6、7、8は
同様に高調波を抑制する。これらのLFフィルタ構造体
6、7、8は同様に低域通過特性を有し、しかもマイク
ロストリップ線路技術の二重LC阻止フィルタを有す
る。
このアンテナ1は同様に8角形の電気絶縁性基板15か
ら構成されており、その上面には平面ダイポール14が
設けられその下面にはアース金属膜16が設けられてい
る。基板15は例えばエポキシ樹脂、テフロン(商品
名)材又はAl2 O3 から構成されている。
た全構造体、アース金属膜11、12、16、ならびに
平面ダイポール14は例えばCu又は他の導電材料から
成る約35μmの厚みの膜から構成されている。
によって組立て技術上ケースの寸法が非常に小さくな
る。例えば4角形又は楕円形のような他の形状も機能的
に障害を生じなければ同様に採用することができる。
は、HF入力点40及びアンテナ接続点41を備えたH
Fフィルタ構造体5と、回路接続点23、24、25を
備えたLFフィルタ構造体6、7、8と、DC入力点2
6、27、28と、アース路29の優れた実施例及び配
置を示す。DC入力点26、27、28は基板上の周縁
側に一列に配置されている。アース路29はほぼDC入
力点26、27、28とLFフィルタ構造体6、7、8
との間に延在している。さらにLFフィルタ構造体7、
8間には同様にアース路29が基板9上に設けられてい
る。このアース路29は、基板内でのHF伝播を減少さ
せしかも側方のHF放射を軽減させるために使われる。
側方のHF放射の減少は側面の補助金属膜、すなわち基
板9、10のいわゆる縁部金属膜によって同様に達成す
ることができる。この縁部金属膜は例えば約35μmの
厚みのCu膜から構成される。
面図において、8角形の基板15はエポキシ樹脂から構
成され、平面ダイポール14はHF供給点31を有する
Cu膜から構成されている。このHF供給点31はアー
ス金属膜16を絶縁されて貫通する導電性基板貫通部材
32(図3b参照)によって多層板13に接続されてい
る。平面ダイポール14の放射エッジ14A、14Bの
長さはそれらの相互間隔より短く、基板15の長さと両
放射エッジ14A、14B間の間隔との差は2mm以上
である。基板15の厚みは3mm以上である。供給点3
1とこれに最も近い放射エッジ14Aとの間の間隔を変
えることによって、アンテナ1のインピーダンスを調整
することができる。
に優れたアンテナ1の実施形態は次の寸法を有する。 放射エッジ14A、14Bの長さ:14mm 放射エッジ14A、14Bの相互間隔:29.4mm 基板15の幅:26mm 基板15の厚み:3.3mm 供給点31とこれに最も近い放射エッジ14Aとの間の
間隔:11mm
板15は図3bに示されているように例えば35μmの
厚みのCu膜から構成された縁部金属膜33を有してい
る。基板15のこの縁部金属膜33はHF波の側方の伝
播を減らし、これによってアンテナ1の放射特性が改善
される。
多層板13の概略断面図は、導電性基板貫通部材17、
18、19、20、21、22によるドップラーレーダ
モジュールの個々の構成要素相互間の結合状態を示して
いる。アース金属膜11、12とアース路29とは基板
貫通部材17、21、すなわちいわゆるアースメッキ付
きスルーホールによって相互に接続されている。金属は
んだ又は導電性接着材から形成された導電性結合材3
4、35はアース金属膜16を多層板13に結合し、ま
た平面ダイポール14からの基板貫通部材32を多層板
13の基板貫通部材19に結合する。
3は基板4、9、10の側面に縁部金属膜37を有す
る。この優れた多層板13は外部接続面の領域にだけ縁
部金属膜を有していない。
ジュールのケース36(図5のa、b参照)は導電材料
から構成され、その上面に8角形の開口部39を有して
おり、この開口部39内にアンテナ1を備えた多層板1
3が固定される。ケース36はDC供給及びドップラー
信号出力が高調波フィルタ装置2を介して行われるよう
に成形されている。
モジュールの第2の実施例は、第1の実施例とは、第2
のアース金属膜12及び第3のアース金属膜16が基板
10上又は基板15上に選択的に設けられた唯一のアー
ス金属膜38によって置換されている点でのみ相違して
いる。その場合実施形態に応じて、基板10又は基板1
5はアース金属膜38上に例えばはんだ又は接着剤によ
って固定される。
々の基板面に分解された多層板を示し、aは上から見た
斜視図、bは下から見た斜視図。
基板の平面図。
平面図、bはaのA−A線に沿った平面アンテナの断面
図。
を示し、aはその一方の側の縦断面図、bはその他方の
側の縦断面図。
し、aはその平面図、bはaのB−B線に沿ったドップ
ラーレーダモジュールの概略断面図。
多層板の概略断面図。
Claims (11)
- 【請求項1】 マイクロストリップ線路技術で構成され
て、1〜5GHzの周波数範囲用に設計され、アンテナ
(1)と、マイクロ波を送信及び受信するための回路
(3)と、導電材料から作られたケース(36)とを有
するドップラーレーダモジュールにおいて、マイクロ波
を送信及び受信するための回路(3)は第1の電気絶縁
性基板(4)上の少なくとも一部分に設けられ、高調波
フィルタ装置(2)は複数のフィルタ構造体が第2の電
気絶縁性基板(9)上の少なくとも一部分に配置されて
いるトリプレート構造として構成され、アンテナ(1)
は平面ダイポール(14)が第4の電気絶縁性基板(1
5)上に設けられている平面アンテナであり、第1の電
気絶縁性基板(4)及び第2の電気絶縁性基板(9)は
多層板(13)に纏められ、アンテナ(1)はその多層
板(13)上に固定され、マイクロ波を送信及び受信す
るための回路(3)と高調波フィルタ装置(2)と平面
ダイポール(14)とは導電性基板貫通部材(17〜2
2)によって予め定められた接続図に応じて相互に接続
されることを特徴とするドップラーレーダモジュール。 - 【請求項2】 マイクロ波を送信及び受信するための回
路(3)は第1の電気絶縁性基板(4)上に設けられ、
高調波フィルタ装置(2)は複数のフィルタ構造体が第
2の電気絶縁性基板(9)と第3の電気絶縁性基板(1
0)との間に配置されているトリプレート構造として構
成され、第2の電気絶縁性基板(9)及び第3の電気絶
縁性基板(10)は複数のフィルタ構造体とは反対側に
位置する面にそれぞれ第1のアース金属膜(11)及び
第2のアース金属膜(12)を有し、マイクロ波を送信
及び受信するための回路(3)を備えた第1の電気絶縁
性基板(4)と高調波フィルタ装置(2)とは第1のア
ース金属膜(11)が第1の電気絶縁性基板(4)のマ
イクロ波を送信及び受信するための回路(3)とは反対
側に位置する面上に載置されるように多層板(13)に
纏められ、アンテナ(1)は第4の電気絶縁性基板の平
面ダイポール(14)とは反対側に位置する面が第2の
アース金属膜(12)に向かい合うように多層板(1
3)上に固定され、マイクロ波を送信及び受信するため
の回路(3)と高調波フィルタ装置(2)と平面ダイポ
ール(14)と第1のアース金属膜(11)と第2のア
ース金属膜(12)とは導電性基板貫通部材(17〜2
2)によって予め定められた接続図に応じて相互に接続
されていることを特徴とする請求項1記載のドップラー
レーダモジュール。 - 【請求項3】 平面ダイポール(14)の放射エッジ
(14A、14B)の長さはそれらの相互間隔より小さ
く、第4の電気絶縁性基板(15)の長さと平面ダイポ
ール(14)の両放射エッジ(14A、14B)の間隔
との差は2mm以上であり、第4の電気絶縁性基板(1
5)の厚みは3mm以上であることを特徴とする請求項
1又は2に記載のドップラーレーダモジュール。 - 【請求項4】 第4の電気絶縁性基板(15)は平面ダ
イポール(14)とは反対側に位置する面に第3のアー
ス金属膜(16)を有し、この第3のアース金属膜(1
6)は第2のアース金属膜(12)に導電的に結合され
ていることを特徴とする請求項2又は3に記載のドップ
ラーレーダモジュール。 - 【請求項5】 第4の電気絶縁性基板(15)は縁部金
属膜(33)を有することを特徴とする請求項1乃至4
の1つに記載のドップラーレーダモジュール。 - 【請求項6】 第2の電気絶縁性基板(9)はフィルタ
構造体が設けられている面の周縁側に複数のDC入力点
(26、27、28)を有することを特徴とする請求項
1乃至5の1つに記載のドップラーレーダモジュール。 - 【請求項7】 高調波フィルタ装置(2)は、マイクロ
波を送信及び受信するための回路(3)とアンテナ
(1)との間に接続されたHFトリプレートフィルタ
(5)と、それぞれ一方ではDC入力点(26、27、
28)に接続されかつ他方ではマイクロ波を送信及び受
信するための回路(3)に接続された3つのLFトリプ
レートフィルタ(6、7、8)とを有することを特徴と
する請求項1乃至6の1つに記載のドップラーレーダモ
ジュール。 - 【請求項8】 第2の電気絶縁性基板(9)と第3の電
気絶縁性基板(10)とはそれぞれ縁部金属膜を有する
ことを特徴とする請求項2乃至7の1つに記載のドップ
ラーレーダモジュール。 - 【請求項9】 多層板(13)は縁部金属膜(37)を
有することを特徴とする請求項1乃至7の1つに記載の
ドップラーレーダモジュール。 - 【請求項10】 第1の電気絶縁性基板(4)はマイク
ロ波を送信及び受信するための回路(3)が設けられて
いる面の周縁側に、マイクロ波の側方放射を阻止する少
なくとも1つのアース路を有することを特徴とする請求
項1乃至9の1つに記載のドップラーレーダモジュー
ル。 - 【請求項11】 第2の電気絶縁性基板(9)はフィル
タ構造体が設けられている面上でしかもLFフィルタ構
造体とDC入力点との間に、マイクロ波の側方放射を阻
止する複数のアース路を有することを特徴とする請求項
1乃至10の1つに記載のドップラーレーダモジュー
ル。
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JP8272934A Expired - Lifetime JP2895005B2 (ja) | 1995-09-27 | 1996-09-25 | ドップラーレーダモジュール |
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