JP3178764B2 - スロットアンテナの給電回路 - Google Patents
スロットアンテナの給電回路Info
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Description
周波信号をその放射素子となるスロットアンテナに給電
する給電回路に関する。
た従来のスロットアンテナの給電回路の構成を示す。
が形成され、この接地導体2に放射素子として動作する
スロットアンテナ3が形成される。また、接地導体2と
反対側の誘電体基板1上にストリップ導体4が形成さ
れ、その一端4aが短絡導体5を介して接地導体2と接
続される。このようなストリップ導体4と接地導体2に
より、スロットアンテナ3の給電回路となるマイクロス
トリップ線路が構成される。
を入力したとき、ストリップ導体4と接地導体2との間
に電磁界が生じ、この電磁界がストリップ導体4の幅方
向と直交する長さ方向に伝搬し、ストリップ導体4の一
端4aから短絡導体5を介してスロットアンテナ3を励
振する。そして、入力された高周波信号の周波数がスロ
ットアンテナ3のスロット長Lによって決まる共振周波
数に一致するとき、高周波信号をのせた電磁界が誘電体
基板1に対して垂直方向に放射される。
インピーダンスは、ストリップ導体4の幅wと誘電体基
板1の厚さhとの比によって決定される。したがって、
誘電体基板1の厚さhを薄くすることは、スロットアン
テナの低プロファイル化に有効であるとともに、ストリ
ップ導体4の幅wも狭くできるのでスロットアンテナの
集積化に有効である。
アンテナの給電回路の構成を示す。図において、誘電体
基板1上に接地導体2が形成され、この接地導体2に放
射素子として動作するスロットアンテナ3が形成され
る。また、接地導体2上にスロットアンテナ3の給電回
路となる同軸線路6が配置され、その一端6aがスロッ
トアンテナ3に接続される。この同軸線路6に高周波信
号を入力したとき、同軸線路6を伝搬する電磁界がその
一端6aからスロットアンテナ3を励振する。このよう
な構成では、誘電体基板1の片面にスロットアンテナ3
とその給電回路が配置されるので、パッケージなどへの
実装が容易である。
イクロストリップ線路による給電回路は、ストリップ導
体4と接地導体2を接続するために、誘電体基板1中に
穴をあけて短絡導体5を形成する複雑な製作工程が必要
となり、コスト低減を図る上で障害になっていた。ま
た、そのような製作工程により、製作精度が要求される
高周波信号用としては製品の均一性および信頼性の向上
に限界があった。
トアンテナ3と、半導体基板上に形成された電子回路を
一体化する場合には、2つの基板の位置合わせや接続な
どの複雑な製作工程が必要となり、同様にコスト低減、
製品の均一性および信頼性の向上に限界があった。
は、同軸線路6が平面構造でないので、スロットアンテ
ナの平面化に不利であり、多層化構成する場合にも制約
があった。
板上に形成可能なスロットアンテナの給電回路を提供す
ることを目的とする。
テナが形成された基板上にコプレーナ線路を形成し、こ
のコプレーナ線路の一端をスロットアンテナに接続して
給電回路とする。
導体を延伸させてコプレーナ線路とスロットアンテナと
を接続する。このとき、スロットアンテナ上に誘電体膜
を形成し、この誘電体膜上にストリップ導体を形成し、
このストリップ導体および誘電体膜に設けたスルーホー
ルを用いて、スロットアンテナの給電点のコプレーナ線
路の接地導体を接続する(請求項1)。
プレーナ線路の一端を近接させ、エアブリッジ構造のス
トリップ導体を用いてコプレーナ線路とスロットアンテ
ナとを接続する。
プレーナ線路の一端を近接させ、スロットアンテナ上に
形成した誘電体膜上にストリップ導体を形成し、このス
トリップ導体および誘電体膜に設けたスルーホールを用
いて、コプレーナ線路とスロットアンテナとを接続する
(請求項2)。
ナ線路の中心導体を延伸させて接続することにより、コ
プレーナ線路をスロットアンテナの給電回路として機能
させることができる。このとき、少なくともスロットア
ンテナ上に誘電体膜を形成することにより、スロットの
実効誘電率が大きくなりスロットアンテナを小型にする
ことができる。また、スロットアンテナの給電点におい
て、誘電体膜上に形成したストリップ導体とスルーホー
ルを用いてコプレーナ線路の接地導体を接続することに
より、接地導体を同電位にしてアンテナ特性を改善する
ことができる。
の一端を近接させ、エアブリッジ構造のストリップ導体
を用いて、あるいは誘電体膜上に形成したストリップ導
体とスルーホールを用いて、コプレーナ線路とスロット
アンテナとを接続することにより、コプレーナ線路をス
ロットアンテナの給電回路として機能させることができ
る。
してのコプレーナ線路と、電子回路を同一基板の同一面
上に形成した電子回路一体型アンテナとしてのものを示
す。したがって、基板は半導体基板とするが、スロット
アンテナとしては誘電体基板でもよい。また、コプレー
ナ線路とスロットアンテナとの接続形態ごとに実施例を
分けて説明する。
施例の構成を示す。図において、半導体基板21上に接
地導体2が形成され、その接地導体2にスロットアンテ
ナ3およびコプレーナ線路7が形成される。そして、コ
プレーナ線路7の中心導体8をスロットアンテナ3の給
電点3aから延伸させて対向する接地導体2に接続し、
コプレーナ線路7とスロットアンテナ3を接続する。ま
た、半導体基板21上に電子回路9が形成され、電子回
路9とスロットアンテナ3がコプレーナ線路7を介して
接続される。なお、半導体基板21とスロットアンテナ
3,コプレーナ線路7および電子回路9との間に、パッ
シベーション膜などの誘電体が形成される場合も同様で
ある。
とすることにより、スロットアンテナ3とその給電回路
を半導体基板21の同一面上に構成でき、さらにその同
一面に電子回路9を搭載することができる。これによ
り、コンフォーマル形状のアレーアンテナを構成するこ
とが容易になり、さらにパッケージなどへの実装も容易
になる。
9、スロットアンテナ3、および給電回路となるコプレ
ーナ線路7を製作することができるので、低コストで回
路の均一性、再現性および信頼性を大幅に高めることが
できる。また、電子回路9とスロットアンテナ3を近接
して配置することができるので、給電回路における高周
波信号の伝送損失を低減することができる。また、給電
回路となるコプレーナ線路7の特性インピーダンスは、
回路構成に合わせて自由に変えることができるので設計
の自由度を高めることができる。
施例の構成を示す。本実施例の構成は、図1に示す第1
実施例において、スロットアンテナ3上に誘電体膜22
が形成されたものである。これにより、スロットの実効
誘電率が大きくなり、スロットアンテナ3の形状を小型
にすることができる。また、スロットアンテナ3,コプ
レーナ線路7および電子回路9が共平面に構成されるの
で、それらの全面あるいは一部に誘電体膜を形成するこ
とができ、回路設計の自由度が大きい。
施例の構成を示す。なお、(1) は斜視図であり、(2) は
(1)におけるA−A′断面構成図である。本実施例の構
成は、図1に示す第1実施例のスロットアンテナ3の給
電点3aにおいて、コプレーナ線路7の接地導体2がエ
アブリッジ構造のストリップ導体10を介して接続され
たものである。これにより、給電点3aにおけるコプレ
ーナ線路7の接地導体2が同電位になり、スロットアン
テナ3内に発生する不要モードを抑圧することができ
る。
施例の構成を示す(請求項1)。なお、(1) は斜視図で
あり、(2) は (1)におけるB−B′断面構成図である。
本実施例の構成は、図1に示す第1実施例において、ス
ロットアンテナ3,コプレーナ線路7および電子回路9
を含む全面に誘電体膜22が形成され、この誘電体膜2
2上にストリップ導体11が形成される。このストリッ
プ導体11は、それぞれ誘電体膜22に設けられたスル
ーホール12a,12bを介して、スロットアンテナ3
の給電点3aにおけるコプレーナ線路7の接地導体2に
接続される。このストリップ導体11およびスルーホー
ル12a,12bは、図3に示す第3実施例のエアブリ
ッジ構造のストリップ導体10と同様に機能し、スロッ
トアンテナ3内に発生する不要モードを抑圧することが
できる。また、誘電体膜22の機能は、図2に示す第2
実施例と同様である。
の構成を示す。なお、(1) は斜視図であり、(2) は (1)
におけるC−C′断面構成図である。図において、半導
体基板21上に接地導体2が形成され、その接地導体2
にスロットアンテナ3とコプレーナ線路7が近接して形
成される。そして、コプレーナ線路7の中心導体8の一
端8aに接続されるエアブリッジ構造のストリップ導体
13を介して、コプレーナ線路7とスロットアンテナ3
が接続される。また、半導体基板21上に電子回路9が
形成され、電子回路9とスロットアンテナ3とがコプレ
ーナ線路7およびストリップ導体13を介して接続され
る。なお、半導体基板21とスロットアンテナ3,コプ
レーナ線路7および電子回路9との間に、パッシベーシ
ョン膜などの誘電体が形成される場合も同様である。
中心導体8を延伸させてスロットアンテナ3との接続を
行っているので、スロットアンテナ3に不連続が生じ
る。それに対して、本接続形態ではコプレーナ線路7か
らエアブリッジ構造のストリップ導体13を介してスロ
ットアンテナ3に給電するので、スロットアンテナ3に
不連続が生じず、コプレーナ線路7とスロットアンテナ
3のアイソレーション特性を向上させることができる。
の構成を示す(請求項2)。なお、(1) は斜視図であ
り、(2) は (1)におけるD−D′断面構成図である。図
において、半導体基板21上に接地導体2が形成され、
その接地導体2にスロットアンテナ3とコプレーナ線路
7が近接して形成され、さらに電子回路9が形成され
る。そして、スロットアンテナ3,コプレーナ線路7お
よび電子回路9を含む全面に誘電体膜22が形成され、
この誘電体膜22上にストリップ導体14が形成され
る。このストリップ導体14は、それぞれ誘電体膜22
に設けられたスルーホール15a,15bを介して、コ
プレーナ線路7の中心導体8とスロットアンテナ3を接
続する。なお、半導体基板21とスロットアンテナ3,
コプレーナ線路7および電子回路9との間に、パッシベ
ーション膜などの誘電体が形成される場合も同様であ
る。
プレーナ線路7から、ストリップ導体14およびスルー
ホール15a,15bを介してスロットアンテナ3に給
電するので、スロットアンテナ3に不連続が生じず、コ
プレーナ線路7とスロットアンテナ3のアイソレーショ
ン特性を向上させることができる。また、誘電体膜22
の機能は、図2に示す実施例と同様である。
て、半導体基板21のスロットアンテナ3が形成されて
いない面から所定の距離だけ離れた位置に、スロットア
ンテナ3から放射される電波の反射板として機能する平
面導体を配置してもよい。
例を図7に示す。図7において、23が平面導体であ
る。なお、半導体基板21と平面導体23との間に誘電
体を介在させてもよい。このような平面導体23を設け
ることにより、スロットアンテナ3から放射される電波
は半導体基板21に対して上方にのみ放射される。ま
た、本アンテナをパッケージなどへ実装した場合には、
パッケージなどの下地導体を反射板として機能させるこ
とができる。
アンテナと、その給電回路となるコプレーナ線路を基板
の同一面上に構成できるので、コンフォーマル形状のア
レーアンテナを構成することが容易になり、さらにパッ
ケージなどへの実装も容易になる。また、パッケージな
どの下地導体を反射板として利用するか、スロットアン
テナおよびコプレーナ線路を形成した基板の反対面に平
面導体を配置することにより、スロットアンテナから単
一方向へ電波を放射させることができる。また、給電回
路となるコプレーナ線路の特性インピーダンスは、回路
構成に合わせて自由に変えることができるので設計の自
由度が高い。
ットアンテナ、コプレーナ線路、コプレーナ線路を介し
てスロットアンテナに給電する電子回路を同一基板に構
成することができるので、スロットアンテナと電子回路
の高密度集積化を図ることができる。また、同一の半導
体プロセスで電子回路一体型アンテナを製作することが
できるので、低コストで回路の均一性、再現性および信
頼性を大幅に高めることができる。また、電子回路とス
ロットアンテナを近接して配置することができるので、
給電回路における高周波信号の伝送損失を低減すること
ができる。
示す図。
示す図。
示す図。
示す図。
図。
図。
トアンテナの給電回路の構成を示す図。
電回路の構成を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 誘電体または半導体の基板上に形成され
たスロットアンテナに給電する給電回路において、 前記スロットアンテナが形成された基板上にコプレーナ
線路を形成し、このコプレーナ線路の中心導体を延伸さ
せてコプレーナ線路とスロットアンテナとを接続し、 さらに、前記スロットアンテナ上に形成した誘電体膜上
にストリップ導体を形成し、このストリップ導体および
誘電体膜に設けたスルーホールを用いて、前記スロット
アンテナの給電点のコプレーナ線路の接地導体を接続し
た構成である ことを特徴とするスロットアンテナの給電
回路。 - 【請求項2】 誘電体または半導体の基板上に形成され
たスロットアンテナに給電する給電回路において、 前記スロットアンテナが形成された基板上にコプレーナ
線路を形成し、このコプレーナ線路の一端と前記スロッ
トアンテナを近接させ、 さらに、前記スロットアンテナ上に形成した誘電体膜上
にストリップ導体を形成し、このストリップ導体および
誘電体膜に設けたスルーホールを用いて、コプレーナ線
路とスロットアンテナとを接続した構成である ことを特
徴とするスロットアンテナの給電回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02269094A JP3178764B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | スロットアンテナの給電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02269094A JP3178764B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | スロットアンテナの給電回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07235826A JPH07235826A (ja) | 1995-09-05 |
JP3178764B2 true JP3178764B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=12089878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02269094A Expired - Lifetime JP3178764B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | スロットアンテナの給電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP2003204211A (ja) * | 2002-09-30 | 2003-07-18 | Nec Corp | マイクロ波・ミリ波回路装置 |
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KR102193134B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2020-12-21 | 삼성전자주식회사 | 착용형 인체 감지 장치와 이를 포함하는 시스템 |
CN110073548B (zh) * | 2017-03-29 | 2021-10-29 | 中央硝子株式会社 | 天线和窗玻璃 |
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-
1994
- 1994-02-21 JP JP02269094A patent/JP3178764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1990 IEEE MTT−S Digest,1990,pp.831−834 |
杉田「都市内テレビ受信障害対策用としてのSHF放送受信用スロットアレイアンテナ」,雑誌放送技術,昭和53年4月号,pp.89−95(図2(b)) |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07235826A (ja) | 1995-09-05 |
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