JP5669043B2 - Post-wall waveguide antenna and antenna module - Google Patents

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本発明は、ポスト壁導波路アンテナ及びこれを有するアンテナモジュールに関する。   The present invention relates to a post wall waveguide antenna and an antenna module having the same.

コンテンツの大容量化に伴い、ミリ波を用いた高速大容量無線通信への期待が高まっており(非特許文献1)、利用モデルの一つとして携帯端末を用いた60 GHz 帯における近距離高速ファイル転送が提案されている(例えば、非特許文献4[ 図1]等)。本モデルは端末を通信対象へ向けて使用するのが特徴であり、かかる場合、基板に実装されたアンテナは、前記基板に平行なビームを出力することが要求される。   As content increases, expectations for high-speed and large-capacity wireless communication using millimeter waves are increasing (Non-Patent Document 1), and one of the usage models is short-distance high-speed in the 60 GHz band using mobile terminals. File transfer has been proposed (for example, Non-Patent Document 4 [FIG. 1], etc.). This model is characterized in that the terminal is used for communication, and in such a case, the antenna mounted on the board is required to output a beam parallel to the board.

このようなモデルではホーンアンテナ等の導波路アンテナが必要となる。しかし、従来の導波路は金属の立体構造であるために重量が大きくなり、携帯機器への使用は困難である。   Such a model requires a waveguide antenna such as a horn antenna. However, since the conventional waveguide is a metal three-dimensional structure, the weight is increased, and it is difficult to use it for a portable device.

これに対してポスト(柱)壁導波路と呼ばれる技術が提案されている(非特許文献2,3)。   On the other hand, a technique called a post (column) wall waveguide has been proposed (Non-Patent Documents 2 and 3).

かかるポスト壁導波路は、電子回路のプリント基板(PCB:Printed-Circuit Board)の上下の導体(銅箔)を金属メッキされた貫通穴で電気的につなげた金属柱(導体ポスト)を複数並べてポスト(柱)壁と呼ばれる導電壁を形成して方形導波管の狭壁に擬似させたものである。   Such a post-wall waveguide is made up of a plurality of metal columns (conductor posts) that are electrically connected to the upper and lower conductors (copper foil) of a printed circuit board (PCB) by means of metal-plated through holes. A conductive wall called a post (column) wall is formed to simulate a narrow wall of a rectangular waveguide.

そして、金属柱の加工はスルーホール(through hole)またはビアホール(via hole)と呼ばれるプリント基板加工技術を用いて形成可能である。   The metal pillar can be processed using a printed circuit board processing technique called a through hole or a via hole.

本発明者等は、先に基板側面にアンテナ開口を有する平面実装パッケージへ集積可能なポスト(柱)壁導波路開口アンテナを提案し(非特許文献4)、更にシステムの要求(利得6dBi,3dBビーム幅40〜60°)を満たすアンテナを提案し、実現している(特許文献1、非特許文献5)。   The present inventors previously proposed a post (pillar) wall waveguide aperture antenna that can be integrated into a planar mounting package having an antenna aperture on the side of the substrate (Non-Patent Document 4), and further system requirements (gain 6 dBi, 3 dB). An antenna satisfying a beam width of 40 to 60 ° has been proposed and realized (Patent Document 1, Non-Patent Document 5).

図1は、かかる本発明者等が、先に提案した導波路アンテナの概念斜視図である。理解容易のように透視状に図示している。図2は、図1の上面図であり、同様に理解容易に透視状に示している。   FIG. 1 is a conceptual perspective view of a waveguide antenna previously proposed by the present inventors. It is shown in a perspective shape for easy understanding. FIG. 2 is a top view of FIG. 1 and is shown in a transparent manner for easy understanding.

誘電体ブロック1に複数の導体ポスト(金属柱)2を設けて、導波路の両側ポスト壁2A,2B及び後方ポスト壁2Cを形成する(図2参照)。さらに、複数の導体ポスト2の上下両端面のそれぞれに電気的に接続する導体箔(例えば銅箔)3A,3Bが形成されている。これにより、導波路として導波管型のポスト壁導波路が形成される。   A plurality of conductor posts (metal pillars) 2 are provided on the dielectric block 1 to form both-side post walls 2A and 2B and a rear post wall 2C of the waveguide (see FIG. 2). Further, conductor foils (for example, copper foils) 3A and 3B are formed to be electrically connected to the upper and lower end faces of the plurality of conductor posts 2, respectively. Thereby, a waveguide-type post wall waveguide is formed as the waveguide.

ポスト壁導波路の後方側に擬似同軸の中心導体4が挿入される変換部を形成している。これによりパッド40に図示しない回路から供給されるミリ波(またはマイクロ波)信号が、ストリップライン41を通り中心導体4に導入され、変換部で、導波管モードに変換されてポスト壁導波路を通り、開口5から矢印方向に電磁波として放射される。   A conversion portion into which the quasi-coaxial center conductor 4 is inserted is formed on the rear side of the post wall waveguide. As a result, a millimeter wave (or microwave) signal supplied from a circuit (not shown) to the pad 40 is introduced into the central conductor 4 through the strip line 41, and converted into a waveguide mode by the conversion unit to be a post wall waveguide. And is radiated as an electromagnetic wave in the direction of the arrow from the opening 5.

ここで、開口5の内側に向く左右位置に導体ポスト21A(21B)が設けられている。これは、通常の導波管で用いられるアイリスのように導波路の広壁幅を調整し、並列インダクタンスを実現して整合回路を得るためのものである。これにより開口5の外側の空間インピーダンスとの整合を図ることが出来る。   Here, conductor posts 21 </ b> A (21 </ b> B) are provided at left and right positions facing the inside of the opening 5. This is to obtain a matching circuit by adjusting the wide wall width of the waveguide like an iris used in a normal waveguide and realizing a parallel inductance. Thereby, matching with the spatial impedance outside the opening 5 can be achieved.

また、開口5の外側に向かう左右位置に複数の導体ポスト22A(22B)が設けられている。この導体ポスト22A(22B)は、反射器としての機能を有する。   A plurality of conductor posts 22A (22B) are provided at the left and right positions toward the outside of the opening 5. The conductor post 22A (22B) functions as a reflector.

図1、図2に示した構造のポスト壁導波路をアンテナとし、回路素子と一体化して、アンテナモジュールが形成される。   An antenna module is formed by integrating the post wall waveguide having the structure shown in FIGS. 1 and 2 with the circuit element.

図3は、アンテナモジュールの全体を示す図であり、アンテナモジュール構成の上面概略図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating the entire antenna module, and is a schematic top view of the antenna module configuration.

丸で囲んだポスト壁導波路アンテナ部分20の導体ポスト2によるポスト壁と配線層が、ガラス布基材エポキシ樹脂等の誘電体を多層状にした多層ブロック体10に形成されている。この多層ブロック体10上に回路素子を構成するICチップ6がフリップ実装あるいは、ワイヤボンディングで実装されている。ICチップ6と、給電部の中心導体4との間は、マイクロストリップライン41で接続されている。   A post wall and a wiring layer by the conductor post 2 of the post wall waveguide antenna portion 20 surrounded by a circle are formed in a multilayer block body 10 in which a dielectric material such as a glass cloth base epoxy resin is multilayered. An IC chip 6 constituting a circuit element is mounted on the multilayer block body 10 by flip mounting or wire bonding. The IC chip 6 and the central conductor 4 of the power feeding unit are connected by a microstrip line 41.

ここで、アンテナモジュールを無線デバイスに適用する場合、多くは送受信機能を備えた構成である。   Here, when an antenna module is applied to a wireless device, many have a configuration having a transmission / reception function.

図4は、送受信機能を備えたアンテナモジュールのRF部の一例のブロックダイヤグラムであり、受信時における各部の信号レベルを検討する図である。   FIG. 4 is a block diagram of an example of an RF unit of an antenna module having a transmission / reception function, and is a diagram for examining the signal level of each unit during reception.

図4において、59〜66GHzの周波数帯において、送信出力を3dBmとし、6dBiのアンテナ利得で、送受信間の距離を1mと想定すると、空間でのロス−68dBにより、低雑音増幅器(LNA)の入力信号レベルは、−53dBmとなる。この入力信号に対して、送信アンプ(PA)を通してローカル信号の漏れによるノイズ(−40dBm)が影響する。さらに、受信雑音指数NFを10dBとし、最終的にIF段のキャリアノイズ比(CNR)を10dBとすると、送受信間のアイソレーションレベルを30dB以下とすることが必要となる。   In FIG. 4, assuming that the transmission output is 3 dBm, the antenna gain is 6 dB, and the distance between transmission and reception is 1 m in the frequency band of 59 to 66 GHz, the input of the low noise amplifier (LNA) is caused by a spatial loss of −68 dB. The signal level is −53 dBm. The input signal is affected by noise (−40 dBm) due to local signal leakage through the transmission amplifier (PA). Furthermore, if the reception noise figure NF is 10 dB and the carrier noise ratio (CNR) of the IF stage is finally 10 dB, the isolation level between transmission and reception needs to be 30 dB or less.

図5は、かかるブロックダイヤグラムに対応するアンテナモジュールの平面図を示す。多層ブロック体10に送信用アンテナ30Aと受信用アンテナ30Bが、回路素子としてのICチップ6とともに実装形成されている。ブロック6AはIF信号用配線部であり、ブロック6Bは直流回路用配線部である。   FIG. 5 shows a plan view of an antenna module corresponding to such a block diagram. A transmitting antenna 30A and a receiving antenna 30B are mounted on the multilayer block 10 together with an IC chip 6 as a circuit element. Block 6A is an IF signal wiring section, and block 6B is a DC circuit wiring section.

図5に示す構成では、上記レベルのアイソレーションを先に説明した導体ポスト22A(22B)による反射器を設けて送信用アンテナ30Aから受信用アンテナ30Aへの回り込みを小さくして、アイソレーションレベルを−30dBとする条件を満たしている。   In the configuration shown in FIG. 5, the above-described level of isolation is provided by the reflector of the conductor post 22A (22B) described above to reduce the wraparound from the transmitting antenna 30A to the receiving antenna 30A, thereby increasing the isolation level. The condition of −30 dB is satisfied.

特願2009−262629号Japanese Patent Application No. 2009-262629

http://www.ieee802.org/15/pub/TG3c.htmlhttp://www.ieee802.org/15/pub/TG3c.html ”Single-layer Feed Waveguide Consisting of Posts for Plane TEM Wave Excitation in Parallel Plates” Jiro Hirooka and Makoto Ando, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 46, NO. 5, MAY, 1998“Single-layer Feed Waveguide Consisting of Posts for Plane TEM Wave Excitation in Parallel Plates” Jiro Hirooka and Makoto Ando, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 46, NO. 5, MAY, 1998 "Feed through an Aperture to a Post-Wall Waveguide with Step Structure" Takafumi. KAI, Jiro HIROKAWA, and Makoto ANDO, IEICE TRANCS. COMMUN, VOLE.E88-B, NO.3, pp.1298-1302, MARCH 2005."Feed through an Aperture to a Post-Wall Waveguide with Step Structure" Takafumi. KAI, Jiro HIROKAWA, and Makoto ANDO, IEICE TRANCS. COMMUN, VOLE.E88-B, NO.3, pp.1298-1302, MARCH 2005. 「ミリ波ファイル転送システムのためのポスト壁導波路アンテナ」中野 洋、須賀 良介、平地 康剛、広川 二郎、安藤 真, 電子情報通信学会論文誌 597−603頁 VOL.J93-C NO.12 DECEMBER 2010“Post-Wall Waveguide Antenna for Millimeter-Wave File Transfer System” Hiroshi Nakano, Ryosuke Suga, Yasuhiro Hirachi, Jiro Hirokawa, Makoto Ando, IEICE Transactions 597-603 VOL.J93-C NO.12 DECEMBER 2010 ”Cost-Effective 60-GHz Antenna Package With End-Fire Radiation for Wireless File-Transfer System” Ryosuke Suga, Hiroshi Nakano, Yasutake Hirachi, Jiro Hirokawa, and Makoto Ando, IEEE TRANSACTIONS THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 58, NO.12, DEMBER 2010“Cost-Effective 60-GHz Antenna Package With End-Fire Radiation for Wireless File-Transfer System” Ryosuke Suga, Hiroshi Nakano, Yasutake Hirachi, Jiro Hirokawa, and Makoto Ando, IEEE TRANSACTIONS THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 58, NO.12 , DEMBER 2010

上記のように、特許文献1及び非特許文献4,5で提示した先の構成では、周波数帯域59〜66GHzで利得6dBiを維持して、要求されるアイソレーション特性を満たすことが出来る。しかし、要求仕様に対してマージンがなく、アンテナの製作公差やプリント基板への二次実装により、仕様要求を満たさなくなる可能性がある。   As described above, the previous configurations presented in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 4 and 5 can maintain the gain of 6 dBi in the frequency band of 59 to 66 GHz and satisfy the required isolation characteristics. However, there is no margin for the required specification, and there is a possibility that the specification requirement may not be satisfied due to the manufacturing tolerance of the antenna or the secondary mounting on the printed circuit board.

したがって、本発明の目的は、小型化を維持しながら、要求仕様に対して充分なマージンを確保できる新規な構造のポスト壁導波路アンテナ及び、これを有するアンテナモジュールを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a post-wall waveguide antenna having a novel structure capable of ensuring a sufficient margin with respect to required specifications while maintaining miniaturization, and an antenna module having the same.

上記目的を達成する本発明に従うアンテナは、第1の側面として、
誘電体ブロックに形成されたポスト壁導波路アンテナであって、
前記誘電体ブロックの第1の領域に形成されたポスト壁導波路と、
前記誘電体ブロックの第2の領域に形成され、前記第1の領域に形成されたポスト壁導波路の開口から連続する誘電体導波路を有し、
前記ポスト壁導波路は、前記誘電体ブロックの第1の領域を上下に貫通する複数の金属柱で形成した両側ポスト壁と後方ポスト壁を有し、更に少なくとも前記両側ポスト壁と後方ポスト壁及び、前記両側ポスト壁と後方ポスト壁で囲まれる領域に対応して前記誘電体ブロックの第1の領域の上下面に形成された導体箔を有し、前記複数の金属柱の上下両端面のそれぞれが前記導体箔に接続され、前記後方ポスト壁と反対側に前記開口を有する様に構成され、更に
前記誘電体導波路はその両側にポスト壁を有し、
前記誘電体導波路のポスト壁は、前記誘電体ブロックの第2の領域を貫通し、前記両側に沿って並べられた複数の金属柱と、前記複数の金属柱の上下両端面の領域のみに対応して前記第2の領域に形成され、前記複数の金属柱の上下両端のそれぞれに接続する導体箔により構成されることを特徴とする。
An antenna according to the present invention that achieves the above object has as a first aspect,
A post wall waveguide antenna formed in a dielectric block,
A post-wall waveguide formed in a first region of the dielectric block,
Wherein formed on the second region of the dielectric block has a dielectric waveguide which is continuous from the opening of the first region formed post-wall waveguide,
The post wall waveguide has both side post walls and a back post wall formed of a plurality of metal pillars vertically passing through the first region of the dielectric block, and further includes at least the both side post walls and the back post wall; Each of the upper and lower end surfaces of the plurality of metal pillars has conductor foils formed on the upper and lower surfaces of the first region of the dielectric block corresponding to the region surrounded by the both side post walls and the rear post wall. Connected to the conductor foil, and configured to have the opening on the side opposite to the rear post wall,
The dielectric waveguide has post walls on both sides thereof,
A post wall of the dielectric waveguide penetrates the second region of the dielectric block and is provided only on the plurality of metal columns arranged along the both sides and on the upper and lower end surfaces of the plurality of metal columns. Correspondingly, it is formed in the second region and is constituted by a conductive foil connected to each of the upper and lower ends of the plurality of metal pillars .

上記目的を達成する本発明に従うアンテナは、第2の側面として、
誘電体ブロックに形成されたポスト壁導波路アンテナであって、
前記誘電体ブロックの第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路と、
前記誘電体ブロックの第2の領域に形成され、前記第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路のそれぞれの開口から連続する一対の誘電体導波路を有し、
前記一対のポスト壁導波路のそれぞれは、前記誘電体ブロックの第1の領域を上下に貫通する複数の金属柱で形成した両側ポスト壁と後方ポスト壁を有し、更に少なくとも前記両側ポスト壁と後方ポスト壁及び、前記両側ポスト壁と後方ポスト壁で囲まれる領域に対応して前記誘電体ブロックの第1の領域の上下面に形成された導体箔を有し、前記複数の金属柱の上下両端面のそれぞれが、前記導体箔に接続され、前記後方ポスト壁と反対側に前記開口を有する様に構成され、更に
前記一対の誘電体導波路は、それぞれの両側にポスト壁を有し、
前記誘電体導波路のポスト壁は、前記誘電体ブロックの第2の領域を貫通し、前記両側に沿って並べられた複数の金属柱と、前記複数の金属柱の上下両端面の領域のみに対応して前記第2の領域に形成され、前記複数の金属中の上下両端のそれぞれに接続する導体箔により構成されることを特徴とする。
An antenna according to the present invention that achieves the above object is provided as a second aspect,
A post wall waveguide antenna formed in a dielectric block,
A pair of post-wall waveguide formed in a first region of the dielectric block,
A pair of dielectric waveguides formed in the second region of the dielectric block and continuous from the respective openings of the pair of post wall waveguides formed in the first region;
Each of the pair of post wall waveguides has both side post walls and rear post walls formed by a plurality of metal pillars vertically passing through the first region of the dielectric block, and at least the both side post walls And a conductive foil formed on the upper and lower surfaces of the first region of the dielectric block corresponding to the region surrounded by the rear post wall and the both side post walls and the rear post wall, and above and below the plurality of metal columns. Each of both end faces is connected to the conductor foil and is configured to have the opening on the opposite side of the rear post wall, and the pair of dielectric waveguides have a post wall on each side,
A post wall of the dielectric waveguide penetrates the second region of the dielectric block and is provided only on the plurality of metal columns arranged along the both sides and on the upper and lower end surfaces of the plurality of metal columns. Correspondingly, it is formed in the second region and is constituted by a conductive foil connected to each of the upper and lower ends in the plurality of metals .

第5の側面として、第4の側面において、
前記一対の誘電体導波路は、送信側及び受信側に対応し、前記一対の誘電体導波路のそれぞれの両側のポスト壁の内、送信側及び受信側の隣接するポスト壁は、
前記送信側及び受信側に共通であることを特徴とする。
As a fifth aspect, in the fourth aspect,
The pair of dielectric waveguides correspond to the transmission side and the reception side, and among the post walls on both sides of the pair of dielectric waveguides, the adjacent post walls on the transmission side and the reception side are:
The transmission side and the reception side are common.

さらに、第6の側面として、第1又は第3の側面において、更に
前記誘電体導波路の幅の大きさが、前記ポスト壁導波管の開口より大きく、前記開口と前記誘電体導波路の幅とを繋ぐ傾斜領域を有することを特徴とする。
Further, as a sixth side surface, in the first or third side surface, the width of the dielectric waveguide is larger than the opening of the post wall waveguide, and the opening and the dielectric waveguide It has the inclination area | region which connects a width | variety, It is characterized by the above-mentioned.

上記目的を達成する本発明に従うアンテナモジュールは、第1の側面として、
誘電体ブロックに形成されたポスト壁導波路アンテナと、前記ポスト壁導波路アンテナの受信信号及び送信信号を処理する回路素子が一体に形成されたアンテナモジュールであって、
前記ポスト壁導波路アンテナが、
誘電体ブロックの第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路と、
前記誘電体ブロックの第2の領域に形成され、前記第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路のそれぞれの開口から連続する一対の誘電体導波路を有し、
前記一対のポスト壁導波路のそれぞれは、前記誘電体ブロックの第1の領域を上下に貫通する複数の金属柱で形成した両側ポスト壁と後方ポスト壁を有し、更に少なくとも前記両側ポスト壁と後方ポスト壁及び、前記両側ポスト壁と後方ポスト壁で囲まれる領域に対応して前記誘電体ブロックの第1の領域の上下面に形成された導体箔を有し、前記複数の金属柱の上下両端面のそれぞれが、前記導体箔に接続され、前記後方ポスト壁と反対側に前記開口を有する様に構成され、更に
前記一対の誘電体導波路は、それぞれの両側にポスト壁を有し、
前記誘電体導波路のポスト壁は、前記誘電体ブロックの第2の領域を貫通し、前記両側に沿って並べられた複数の金属柱と、前記複数の金属柱の上下両端面の領域のみに対応して前記第2の領域に形成され、前記複数の金属中の上下両端のそれぞれに接続する導体箔により構成される、
ことを特徴とする。
An antenna module according to the present invention that achieves the above object is provided as a first aspect,
An antenna module in which a post wall waveguide antenna formed in a dielectric block and a circuit element for processing a reception signal and a transmission signal of the post wall waveguide antenna are integrally formed,
The post wall waveguide antenna is
A pair of post wall waveguides formed in a first region of the dielectric block ;
A pair of dielectric waveguides formed in the second region of the dielectric block and continuous from the respective openings of the pair of post wall waveguides formed in the first region;
Each of the pair of post wall waveguides has both side post walls and rear post walls formed by a plurality of metal pillars vertically passing through the first region of the dielectric block, and at least the both side post walls And a conductive foil formed on the upper and lower surfaces of the first region of the dielectric block corresponding to the region surrounded by the rear post wall and the both side post walls and the rear post wall, and above and below the plurality of metal columns. Each of both end faces is connected to the conductor foil and is configured to have the opening on the side opposite to the rear post wall, and the pair of dielectric waveguides has a post wall on each side,
A post wall of the dielectric waveguide penetrates the second region of the dielectric block and is provided only on the plurality of metal columns arranged along the both sides and on the upper and lower end surfaces of the plurality of metal columns. Correspondingly formed in the second region, constituted by conductive foils connected to the upper and lower ends in the plurality of metals,
It is characterized by that.

アンテナモジュールの第3の側面は、アンテナモジュールの第2の側面において、
前記一対の誘電体導波路は、送信側及び受信側に対応し、前記一対の誘電体導波路のそれぞれの両側のポスト壁の内、送信側及び受信側の隣接するポスト壁は、
前記送信側及び受信側に共通であることを特徴とする。
The third side of the antenna module is the second side of the antenna module,
The pair of dielectric waveguides correspond to the transmission side and the reception side, and among the post walls on both sides of the pair of dielectric waveguides, the adjacent post walls on the transmission side and the reception side are:
The transmission side and the reception side are common.

アンテナモジュールの第4の側面は、第1の側面において、更に
前記誘電体導波路の幅の大きさが、前記ポスト壁導波管の開口より大きく、前記開口と前記誘電体導波路の幅とを繋ぐ傾斜領域を有することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the antenna module, in the first aspect, the width of the dielectric waveguide is larger than the opening of the post wall waveguide, and the width of the opening and the dielectric waveguide It has the inclination area | region which connects.

さらに、アンテナモジュールの第4の側面は、第1の側面において、前記回路素子として、マイクロ波信号の送信及び受信機能を有するICチップを有することを特徴とする。   Furthermore, a fourth aspect of the antenna module is characterized in that, in the first aspect, the circuit element includes an IC chip having a function of transmitting and receiving a microwave signal.

上記発明の特徴構成により、充分な送受アンテナ間のアイソレーションレベルを得ることが可能のアンテナ及びこれを使用するアンテナモジュールが得られる。   According to the characteristic configuration of the present invention, an antenna capable of obtaining a sufficient isolation level between transmitting and receiving antennas and an antenna module using the antenna can be obtained.

本発明者等が、先に提案した導波路アンテナの概念斜視図である。It is a conceptual perspective view of the waveguide antenna which the present inventors proposed previously. 図1の導波路アンテナの上面図である。It is a top view of the waveguide antenna of FIG. アンテナモジュールを説明する概念構成の上面図である。It is a top view of the conceptual structure explaining an antenna module. 送受信機能を備えたアンテナモジュールのRF部の一例のブロックダイヤグラムである。It is a block diagram of an example of the RF part of the antenna module provided with the transmission / reception function. 図4のブロックダイヤグラムに対応するアンテナモジュールの平面図を示す図である。It is a figure which shows the top view of the antenna module corresponding to the block diagram of FIG. 本発明に従うアンテナの実施例構成の斜視図である。It is a perspective view of the Example structure of the antenna according to this invention. 図6の上面図である。FIG. 7 is a top view of FIG. 6. 図6におけるA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line in FIG. 図6におけるB−B線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line in FIG. 一例として図8Aの部分の作成手順を示す図である。It is a figure which shows the preparation procedure of the part of FIG. 8A as an example. 図6に示した本発明に従うアンテナを送受信用に有するアンテナモジュールとする際の、送受アンテナ部の上面概略を示す図である。It is a figure which shows the upper surface outline of the transmission / reception antenna part at the time of setting it as the antenna module which has the antenna according to this invention shown in FIG. 6 for transmission / reception. ポスト壁201Aを共用する構成の送受アンテナを有するアンテナモジュールの構成例を示す上面図である。It is a top view which shows the structural example of the antenna module which has a transmission / reception antenna of the structure which shares post wall 201A. 図11のC−C線に沿う断面図を示す図である。It is a figure which shows sectional drawing which follows the CC line | wire of FIG. H面(図6の右下図参照)における3次元電磁界シミュレーションを用いて周波数59〜66GHzについて計算した本発明に従うアンテナの指向特性を示す。6 shows the directivity characteristics of an antenna according to the present invention calculated for frequencies 59 to 66 GHz using a three-dimensional electromagnetic field simulation on the H plane (see the lower right diagram in FIG. 6). E面(図6の右下図参照)における3次元電磁界シミュレーションを用いて周波数59〜66GHzについて計算した本発明に従うアンテナの指向特性を示す。The directional characteristics of the antenna according to the present invention calculated for frequencies 59 to 66 GHz using a three-dimensional electromagnetic field simulation on the E plane (see the lower right diagram in FIG. 6) are shown. 非特許文献4,5で報告した2種類のアンテナ[1]:利得2.2dBi, [2]:利得6.0dBiと比較して本発明のアンテナモジュールの送受信アンテナ間のアイソレーションのレベル[3]を示すグラフである。Two types of antennas reported in Non-Patent Documents 4 and 5: [1]: Gain 2.2 dBi, [2]: Isolation level [3] between the transmitting and receiving antennas of the antenna module of the present invention compared to 6.0 dBi. It is a graph to show.

以下に図面に従い、本発明に従う実施例構成を説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図6は、本発明に従うアンテナ(ポスト壁導波路アンテナと称する)の実施例構成の斜視図であり、理解容易のために透視状に示している。   FIG. 6 is a perspective view of a configuration of an embodiment of an antenna according to the present invention (referred to as a post-wall waveguide antenna), and is shown in a perspective form for easy understanding.

図7は、図6の上面図であり、同様に透視状に示している。図8A、図8Bは、それぞれ図6におけるA−A線、B−B線に沿う断面図である。   FIG. 7 is a top view of FIG. 6 and is also shown in perspective. 8A and 8B are cross-sectional views taken along lines AA and BB in FIG. 6, respectively.

これらの図に基づき説明すると、本発明に従うポスト壁導波路アンテナの特徴は、第1にポスト壁導波路100と誘電体導波路(スラブ導波路)200を有する(図7参照)点にある。   Referring to these drawings, the post-wall waveguide antenna according to the present invention is characterized mainly in that it has a post-wall waveguide 100 and a dielectric waveguide (slab waveguide) 200 (see FIG. 7).

ポスト壁導波路100の部分は、基本的に図1に示した従来例と同様であり、誘電体ブロック1に複数の導体ポスト(金属柱)2を形成し、更に導電ポスト2の上下両端面のそれぞれに接続する導体箔3A(3B)を形成して構成する。さらに、後方側に、擬似同軸の中心導体4の挿入される変換部を有する。   The portion of the post wall waveguide 100 is basically the same as the conventional example shown in FIG. 1, a plurality of conductor posts (metal pillars) 2 are formed on the dielectric block 1, and the upper and lower end faces of the conductive post 2 are further formed. A conductive foil 3A (3B) connected to each of these is formed and configured. Furthermore, it has the conversion part in which the pseudo coaxial center conductor 4 is inserted in the back side.

誘電体ブロック1(誘電率3.6)は、空気(誘電率1)と界面を成し、従って、誘電体ブロック1自体が誘電体導波路(スラブ導波路)として、ミリ波(あるいはマイクロ波)の伝搬路となる。   The dielectric block 1 (dielectric constant 3.6) forms an interface with air (dielectric constant 1). Therefore, the dielectric block 1 itself is used as a dielectric waveguide (slab waveguide) as a millimeter wave (or microwave). ) Propagation path.

図6の構成においては、ポスト壁導波路100の開口5の領域は、誘電体ブロック自体による誘電体導波路200に連続し、誘電体ブロック1にポスト壁導波路100と誘電体導波路(スラブ導波路)200を有する構成を実現している。   In the configuration of FIG. 6, the region of the opening 5 of the post wall waveguide 100 is continuous with the dielectric waveguide 200 formed by the dielectric block itself, and the post block waveguide 100 and the dielectric waveguide (slab waveguide) are connected to the dielectric block 1. A configuration having a (waveguide) 200 is realized.

ポスト壁導波路100の開口5から出力される電磁波は誘電体導波路200を通して空間に放出される。   An electromagnetic wave output from the opening 5 of the post wall waveguide 100 is emitted to the space through the dielectric waveguide 200.

かかる図6の実施例において、好ましくは、誘電体導波路200の両側にポスト壁201A(201B)が形成されている。   In the embodiment of FIG. 6, post walls 201 </ b> A (201 </ b> B) are preferably formed on both sides of the dielectric waveguide 200.

すなわち、異なる誘電率の物質と界面を有する誘電体自体は、それ自体で電磁波を伝搬する伝搬路となるので、上記した誘電体導波路200の両側のポスト壁201A(201B)は、必須のものではない。   That is, since the dielectric itself having an interface with a substance having a different dielectric constant becomes a propagation path for propagating electromagnetic waves by itself, the post walls 201A (201B) on both sides of the dielectric waveguide 200 are essential. is not.

しかし、誘電体導波路200の両側にポスト壁201A(201B)を設けて伝搬路を特定することにより放射損失を少なくし、従って利得を高めるために有利である。さらに、本発明のポスト壁導波路アンテナを送信側及び受信側用に隣接して配置して用いる場合を考慮すると、ポスト壁201A(201B)を設ける構成は、必要なアイソレーションレベルを得るために有利な手段である。   However, providing post walls 201A (201B) on both sides of the dielectric waveguide 200 to identify the propagation path is advantageous for reducing radiation loss and thus increasing gain. Furthermore, in consideration of the case where the post wall waveguide antenna of the present invention is disposed adjacent to the transmission side and the reception side, the configuration in which the post wall 201A (201B) is provided is used to obtain a necessary isolation level. This is an advantageous means.

また、図7に示すように実施例ではポスト壁201A(201B)を構成する導体ポスト(金属柱)21を複数列(2列)に形成しているが、一列でも良い。   Further, as shown in FIG. 7, in the embodiment, the conductor posts (metal columns) 21 constituting the post walls 201A (201B) are formed in a plurality of rows (two rows), but may be one row.

さらに、後に図9に従う形成過程の説明から容易に理解できるように、かかるポスト壁201A(201B)は、ポスト壁導波路100を構成する導体ポスト2と同時に形成される。   Further, as can be easily understood later from the description of the formation process according to FIG. 9, the post wall 201 </ b> A (201 </ b> B) is formed simultaneously with the conductor post 2 constituting the post wall waveguide 100.

さらに、誘電体導波路200の導体ポスト21の上端側と電気的に接続し、又、ポスト壁導波路100の開口5の上側を覆う導体箔31は、図6に示す様に、誘電体導波路200の両側のポスト壁201A(201B)に沿い且つポスト壁導波路100の開口5の上部に対応して形成される。   Furthermore, the conductor foil 31 that is electrically connected to the upper end side of the conductor post 21 of the dielectric waveguide 200 and covers the upper side of the opening 5 of the post wall waveguide 100 is formed as shown in FIG. It is formed along the post walls 201 </ b> A (201 </ b> B) on both sides of the waveguide 200 and corresponding to the upper part of the opening 5 of the post wall waveguide 100.

かかる、導体箔31を形成する理由は、図8A,図8Bを参照して次のように説明できる。   The reason for forming the conductor foil 31 can be explained as follows with reference to FIGS. 8A and 8B.

図8A,図8Bは、それぞれ図6のA−A線、B−B線に沿う断面図である。後に説明するように、ポスト壁導波路100及び誘電体導波路200は、誘電体の多層で構成され、最上層として導体箔3A上に形成された誘電体層L5を有する。   8A and 8B are cross-sectional views taken along lines AA and BB in FIG. 6, respectively. As will be described later, the post-wall waveguide 100 and the dielectric waveguide 200 are formed of dielectric multilayers, and have a dielectric layer L5 formed on the conductor foil 3A as the uppermost layer.

したがって、誘電体導波路200によって放射された電波が誘電体層L5の内部を通って中心導体4に向かう不要電波伝搬が生じる恐れがある。そのために、誘電体層L5上に導体箔31を形成し、且つ導体箔3Aと複数の導電ポスト31Aで電気的に接続することにより、誘電体層L5による逆方向の電波伝搬を抑制している。   Therefore, there is a risk that the radio wave radiated by the dielectric waveguide 200 may cause unnecessary radio wave propagation toward the center conductor 4 through the inside of the dielectric layer L5. Therefore, by forming the conductive foil 31 on the dielectric layer L5 and electrically connecting the conductive foil 3A with the plurality of conductive posts 31A, the radio wave propagation in the reverse direction by the dielectric layer L5 is suppressed. .

図6に示すアンテナ実施例において、ポスト壁導波路100の開口5の開口幅と誘電体導波路200の幅が異なる。さらに、ポスト壁導波路100の開口5が徐々に広がり、誘電体導波路200の幅と一致するように変化する、両矢印で示される傾斜領域を有する。このような傾斜領域を設ける理由は、緩やかな開口幅の変移を形成して、開口幅の段差により高次モードが生成されるのを防ぐためである。   In the antenna embodiment shown in FIG. 6, the opening width of the opening 5 of the post wall waveguide 100 and the width of the dielectric waveguide 200 are different. Further, the opening 5 of the post-wall waveguide 100 gradually has an inclined region indicated by a double arrow that changes so as to coincide with the width of the dielectric waveguide 200. The reason for providing such an inclined region is to prevent a higher order mode from being generated by a step of the opening width by forming a gentle transition of the opening width.

先に説明したように、図8A,図8Bは、図6のA−A線、B―B線に沿う断面図であり、多層構造を成している。図9は、一例としてかかる図8Aの部分の多層構造の形成手順を示す図である。   As described above, FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views taken along lines AA and BB in FIG. 6 and have a multilayer structure. FIG. 9 is a diagram showing a procedure for forming the multilayer structure of the portion of FIG. 8A as an example.

まず、第一に半硬化状態の有機樹脂層L3の上下両面に銅箔等の金属層E1,E2を張り付けた絶縁層を用意する(図9(1))。半硬化状態の有機樹脂層L3として、例えば、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸させたガラス布基材エポキシ樹脂を用いる。   First, an insulating layer is prepared in which metal layers E1 and E2 such as copper foil are attached to the upper and lower surfaces of a semi-cured organic resin layer L3 (FIG. 9 (1)). For example, a glass cloth base epoxy resin obtained by impregnating a glass cloth with an epoxy resin is used as the semi-cured organic resin layer L3.

次いで、金属層E1,E2をパターニングにより、擬似同軸42の中心導体4に対応する部分だけ残し、エッチング除去する(図9(2))。   Next, the metal layers E1 and E2 are etched away by patterning, leaving only portions corresponding to the central conductor 4 of the pseudo-coaxial 42 (FIG. 9B).

同様にガラス布基材エポキシ樹脂で片面に金属層E3が張られた有機樹脂層L4を、有機樹脂層L3上に張り付ける。次いで、擬似同軸の中心導体4となる位置に、有機樹脂層L4を貫通して、有機樹脂層L3の下側のパターニングされた金属層E2までビアを形成し、その内面を導電メッキする(図9(3))。   Similarly, an organic resin layer L4 in which a metal layer E3 is stretched on one side with a glass cloth base epoxy resin is pasted on the organic resin layer L3. Next, vias are formed through the organic resin layer L4 to the patterned metal layer E2 on the lower side of the organic resin layer L3 at a position to become the pseudo coaxial center conductor 4, and the inner surface thereof is conductively plated (see FIG. 9 (3)).

さらに、有機樹脂層L3に対し、有機樹脂層L4と反対側に、片面に金属層E4が張られた有機樹脂層L2を張り付ける(図9(4))。   Further, an organic resin layer L2 having a metal layer E4 stretched on one side is pasted to the organic resin layer L3 on the opposite side to the organic resin layer L4 (FIG. 9 (4)).

ついで、金属層E3、E4をパターニングして、それぞれ導体箔3A,3Bとし、更に中心導体4の上部端子電極4Aを残す 。次いで、ポスト壁を形成する金属柱2に対応する位置にビアを形成し、その内面を導電メッキする(図9(5))。   Next, the metal layers E3 and E4 are patterned to form conductor foils 3A and 3B, respectively, and the upper terminal electrode 4A of the center conductor 4 is left. Next, vias are formed at positions corresponding to the metal pillars 2 forming the post walls, and the inner surfaces thereof are conductively plated (FIG. 9 (5)).

さらに、有機樹脂層L2の下側に有機樹脂層L1を張り付け、同様に有機樹脂層L4上に、一面側に金属層を有する有機樹脂層L5を張り付ける。有機樹脂層L5上の金属層をパターニングして擬似同軸の外部導体42A及び、導体箔31領域を形成する(図9(6))。   Further, the organic resin layer L1 is attached to the lower side of the organic resin layer L2, and similarly, an organic resin layer L5 having a metal layer on one side is attached to the organic resin layer L4. The metal layer on the organic resin layer L5 is patterned to form the pseudo coaxial outer conductor 42A and the conductor foil 31 region (FIG. 9 (6)).

ついで、有機樹脂層L5をレーザにより、穴開けしてメッキすることにより、導体箔31と導体箔3Aとを電気的に接続する接続ポスト31Aが形成される。(図9(7))。   Subsequently, the organic resin layer L5 is perforated with a laser and plated to form a connection post 31A for electrically connecting the conductor foil 31 and the conductor foil 3A. (FIG. 9 (7)).

上記の工程により、図8Aに示す断面構造を得ることが出来る。   Through the above steps, the cross-sectional structure shown in FIG. 8A can be obtained.

なお、一例として、図8Aの断面において、多層構成の各層の厚みは一例として次のようである。   As an example, in the cross section of FIG. 8A, the thickness of each layer of the multilayer configuration is as follows as an example.

有機樹脂層L1=L5=30μm、L2=L4=300μm、L3=260μm
ここで、上記図6に示した本発明に従うアンテナを送受信用に有するアンテナモジュールとする際の、送受アンテナ部の上面概略図を図10に示す。
Organic resin layer L1 = L5 = 30 μm, L2 = L4 = 300 μm, L3 = 260 μm
Here, FIG. 10 shows a schematic top view of the transmitting / receiving antenna unit when the antenna module according to the present invention shown in FIG. 6 is used for transmission and reception.

図10において受信側のアンテナは、誘電体導波路200Rxを有し、送信側のアンテナは、誘電体導波路200Txを有する。   In FIG. 10, the receiving-side antenna has a dielectric waveguide 200Rx, and the transmitting-side antenna has a dielectric waveguide 200Tx.

図7の説明から、誘電体導波路200Rx及び誘電体導波路200Txのそれぞれの両側にポスト壁201A(201B)を有するが、図10の実施例においては、隣接する送受アンテナの誘電体導波路200Tx及び誘電体導波路200Rxは、ポスト壁201Aを共用する構成としている。これにより、アンテナモジュールの横幅の拡大を防いでいる。   From the description of FIG. 7, the dielectric waveguide 200Rx and the dielectric waveguide 200Tx have post walls 201A (201B) on both sides, but in the embodiment of FIG. 10, the dielectric waveguide 200Tx of the adjacent transmitting and receiving antennas. The dielectric waveguide 200Rx shares the post wall 201A. This prevents an increase in the lateral width of the antenna module.

図11は、ポスト壁201Aを共用する構成の送受アンテナを有するアンテナモジュールの構成例を示す上面図である。図12は、図11のC−C線に沿う断面図を示す図である。   FIG. 11 is a top view illustrating a configuration example of an antenna module having a transmission / reception antenna configured to share the post wall 201A. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

アンテナモジュールは、ガラス布基材エポキシ樹脂等の誘電体層を多層にして、ポスト導波路100と誘電体導波路200Tx(200Rx)で構成される送受アンテナを有するポスト壁導波路アンテナ300及び配線層6A,6Bを形成し、上記図9で説明したように多層構造のブロック体10を構成している。   The antenna module has a multilayered dielectric layer such as a glass cloth base epoxy resin, a post wall waveguide antenna 300 having a transmission / reception antenna composed of a post waveguide 100 and a dielectric waveguide 200Tx (200Rx), and a wiring layer. 6A and 6B are formed, and the multi-layer block body 10 is configured as described in FIG.

さらに、この多層ブロック体10に回路素子としてICチップ6が、フリップ実装、あるいはワイヤボンボンディングにより搭載される(図11では、ICチップ6の搭載する領域のみを示している)。   Further, the IC chip 6 is mounted on the multilayer block body 10 as a circuit element by flip mounting or wire bonding (only the region where the IC chip 6 is mounted is shown in FIG. 11).

多層構造のブロック体10の大きさは、一例として、およそ16mm×14mm角の大きさである。この様な、多層構造のブロック体10の裏面には、IF信号配線部6A、直流信号配線(DC)部6Bに対応して、外部回路と接続するための複数の電極パッド6Cを有している。   As an example, the block body 10 having a multilayer structure has a size of approximately 16 mm × 14 mm square. On the back surface of the block body 10 having such a multilayer structure, a plurality of electrode pads 6C for connecting to an external circuit are provided corresponding to the IF signal wiring portion 6A and the DC signal wiring (DC) portion 6B. Yes.

したがって、図11に示したアンテナモジュールを、パーソナルコンピュータに挿入接続されるPCカードの構成部品として無線デバイスを構成することが可能である。あるいは、アンテナモジュールを、パーソナルコンピュータのマザーボードに直接搭載することで無線デバイスとすることも可能である。   Therefore, it is possible to configure a wireless device as a component part of a PC card in which the antenna module shown in FIG. 11 is inserted and connected to a personal computer. Alternatively, a wireless device can be obtained by directly mounting the antenna module on the motherboard of a personal computer.

次に、上記のように構成される本発明に従うアンテナモジュールのアンテナ特性に付いて説明する。   Next, the antenna characteristics of the antenna module according to the present invention configured as described above will be described.

図13A,図13Bは、それぞれH面、E面(図6の右下図参照)における3次元電磁界シミュレーションを用いて周波数59〜66GHzについて計算した本発明に従うアンテナ部の指向特性であり、H面、E面ともに、ビーム幅は60度程度であることが理解できる。   13A and 13B are directivity characteristics of the antenna unit according to the present invention calculated for a frequency of 59 to 66 GHz using a three-dimensional electromagnetic field simulation on the H plane and the E plane (see the lower right diagram in FIG. 6), respectively. It can be understood that the beam width is about 60 degrees for both the E and E planes.

一方、図14は、非特許文献4,5で報告した2種類のアンテナ[1]:利得2.2dBi, [2]:利得6.0dBiと比較して本発明のアンテナモジュールの送受信アンテナ間のアイソレーションのレベル[3]を示すグラフである。   On the other hand, FIG. 14 shows two types of antennas reported in Non-Patent Documents 4 and 5: [1]: Gain 2.2 dBi, [2]: Gain 6.0 dBi. It is a graph which shows the level [3] of isolation.

従来の利得6dBiを有するアンテナ[2]では、要求アイソレーション(59GHz〜66GHz帯で、−30dBとなること)を満たしている。しかし、要求仕様に対してマージンがなく製作公差やプリント基板への二次実装により仕様を下回る可能性がある。   The conventional antenna [2] having a gain of 6 dBi satisfies the required isolation (being -30 dB in the 59 GHz to 66 GHz band). However, there is no margin with respect to the required specifications, and there is a possibility that the specifications will be lowered due to manufacturing tolerances and secondary mounting on the printed circuit board.

これに対して、本発明に従うアンテナ[3]では、要求仕様に対し約20dB程度の充分なマージンを確保している。   On the other hand, the antenna [3] according to the present invention secures a sufficient margin of about 20 dB with respect to the required specifications.

1 誘電体ブロック
2、21A(21B),22A(22B) 導体ポスト(金属柱)
3A,3B,31 導体箔(例えば銅箔)
4 中心導体
40 パッド
41 ストリップライン
42 擬似同軸
5 開口
6 ICチップ
100 ポスト壁導波路
200 誘電体導波路(スラブ導波路)
201A(201B) ポスト壁
300 ポスト壁導波路アンテナ
1 Dielectric block 2, 21A (21B), 22A (22B) Conductor post (metal pillar)
3A, 3B, 31 Conductor foil (eg copper foil)
4 Center conductor 40 Pad 41 Strip line 42 Pseudo coaxial 5 Opening 6 IC chip 100 Post wall waveguide 200 Dielectric waveguide (slab waveguide)
201A (201B) Post wall 300 Post wall waveguide antenna

Claims (8)

誘電体ブロックに形成されたポスト壁導波路アンテナであって、
前記誘電体ブロックの第1の領域に形成されたポスト壁導波路と、
前記誘電体ブロックの第2の領域に形成され、前記第1の領域に形成されたポスト壁導波路の開口から連続する誘電体導波路を有し、
前記ポスト壁導波路は、前記誘電体ブロックの第1の領域を上下に貫通する複数の金属柱で形成した両側ポスト壁と後方ポスト壁を有し、更に少なくとも前記両側ポスト壁と後方ポスト壁及び、前記両側ポスト壁と後方ポスト壁で囲まれる領域に対応して前記誘電体ブロックの第1の領域の上下面に形成された導体箔を有し、前記複数の金属柱の上下両端面のそれぞれが前記導体箔に接続され、前記後方ポスト壁と反対側に前記開口を有する様に構成され、更に
前記誘電体導波路はその両側にポスト壁を有し、
前記誘電体導波路のポスト壁は、前記誘電体ブロックの第2の領域を貫通し、前記両側に沿って並べられた複数の金属柱と、前記複数の金属柱の上下両端面の領域のみに対応して前記第2の領域に形成され、前記複数の金属柱の上下両端のそれぞれに接続する導体箔により構成される、
ことを特徴とするポスト壁導波路アンテナ。
A post wall waveguide antenna formed in a dielectric block,
A post-wall waveguide formed in a first region of the dielectric block,
Wherein formed on the second region of the dielectric block has a dielectric waveguide which is continuous from the opening of the first region formed post-wall waveguide,
The post wall waveguide has both side post walls and a back post wall formed of a plurality of metal pillars vertically passing through the first region of the dielectric block, and further includes at least the both side post walls and the back post wall; Each of the upper and lower end surfaces of the plurality of metal pillars has conductor foils formed on the upper and lower surfaces of the first region of the dielectric block corresponding to the region surrounded by the both side post walls and the rear post wall. Connected to the conductor foil, and configured to have the opening on the side opposite to the rear post wall,
The dielectric waveguide has post walls on both sides thereof,
A post wall of the dielectric waveguide penetrates the second region of the dielectric block and is provided only on the plurality of metal columns arranged along the both sides and on the upper and lower end surfaces of the plurality of metal columns. Correspondingly formed in the second region, constituted by a conductive foil connected to each of the upper and lower ends of the plurality of metal pillars,
A post-wall waveguide antenna characterized by that.
誘電体ブロックに形成されたポスト壁導波路アンテナであって、
前記誘電体ブロックの第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路と、
前記誘電体ブロックの第2の領域に形成され、前記第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路のそれぞれの開口から連続する一対の誘電体導波路を有し、
前記一対のポスト壁導波路のそれぞれは、前記誘電体ブロックの第1の領域を上下に貫通する複数の金属柱で形成した両側ポスト壁と後方ポスト壁を有し、更に少なくとも前記両側ポスト壁と後方ポスト壁及び、前記両側ポスト壁と後方ポスト壁で囲まれる領域に対応して前記誘電体ブロックの第1の領域の上下面に形成された導体箔を有し、前記複数の金属柱の上下両端面のそれぞれが、前記導体箔に接続され、前記後方ポスト壁と反対側に前記開口を有する様に構成され、更に
前記一対の誘電体導波路は、それぞれの両側にポスト壁を有し、
前記誘電体導波路のポスト壁は、前記誘電体ブロックの第2の領域を貫通し、前記両側に沿って並べられた複数の金属柱と、前記複数の金属柱の上下両端面の領域のみに対応して前記第2の領域に形成され、前記複数の金属中の上下両端のそれぞれに接続する導体箔により構成される、
ことを特徴とするポスト壁導波路アンテナ。
A post wall waveguide antenna formed in a dielectric block,
A pair of post-wall waveguide formed in a first region of the dielectric block,
A pair of dielectric waveguides formed in the second region of the dielectric block and continuous from the respective openings of the pair of post wall waveguides formed in the first region;
Each of the pair of post wall waveguides has both side post walls and rear post walls formed by a plurality of metal pillars vertically passing through the first region of the dielectric block, and at least the both side post walls And a conductive foil formed on the upper and lower surfaces of the first region of the dielectric block corresponding to the region surrounded by the rear post wall and the both side post walls and the rear post wall, and above and below the plurality of metal columns. Each of both end faces is connected to the conductor foil and is configured to have the opening on the side opposite to the rear post wall, and the pair of dielectric waveguides has a post wall on each side,
A post wall of the dielectric waveguide penetrates the second region of the dielectric block and is provided only on the plurality of metal columns arranged along the both sides and on the upper and lower end surfaces of the plurality of metal columns. Correspondingly formed in the second region, constituted by conductive foils connected to the upper and lower ends in the plurality of metals,
A post-wall waveguide antenna characterized by that.
請求項2において、
前記一対の誘電体導波路は、送信側及び受信側に対応し、前記一対の誘電体導波路のそれぞれの両側のポスト壁の内、送信側及び受信側の隣接するポスト壁は、前記送信側及び受信側に共通である、
ことを特徴とするポスト壁導波路アンテナ。
Oite to claim 2,
The pair of dielectric waveguides correspond to a transmission side and a reception side, and among the post walls on both sides of the pair of dielectric waveguides, adjacent post walls on the transmission side and the reception side are the transmission side. And common to the receiving side,
A post-wall waveguide antenna characterized by that.
請求項1又は2において、更に
前記誘電体導波路の幅の大きさが、前記ポスト壁導波の開口より大きく、前記開口と前記誘電体導波路の幅とを繋ぐ傾斜領域を有する、
ことを特徴とするポスト壁導波路アンテナ。
Claim 1 or Oite 2, further magnitude of the width of the dielectric waveguide is larger than the opening of the post Kabeshirubeha path, the inclined region connecting the width of the dielectric waveguide and the opening Have
A post-wall waveguide antenna characterized by that.
誘電体ブロックに形成されたポスト壁導波路アンテナと、前記ポスト壁導波路アンテナの受信信号及び送信信号を処理する回路素子が一体に形成されたアンテナモジュールであって、
前記ポスト壁導波路アンテナが、
誘電体ブロックの第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路と、
前記誘電体ブロックの第2の領域に形成され、前記第1の領域に形成された一対のポスト壁導波路のそれぞれの開口から連続する一対の誘電体導波路を有し、
前記一対のポスト壁導波路のそれぞれは、前記誘電体ブロックの第1の領域を上下に貫通する複数の金属柱で形成した両側ポスト壁と後方ポスト壁を有し、更に少なくとも前記両側ポスト壁と後方ポスト壁及び、前記両側ポスト壁と後方ポスト壁で囲まれる領域に対応して前記誘電体ブロックの第1の領域の上下面に形成された導体箔を有し、前記複数の金属柱の上下両端面のそれぞれが、前記導体箔に接続され、前記後方ポスト壁と反対側に前記開口を有する様に構成され、更に
前記一対の誘電体導波路のそれぞれの両側にポスト壁を有し、
前記誘電体導波路のポスト壁は、前記誘電体ブロックの第2の領域を貫通し、前記両側に沿って並べられた複数の金属柱と、前記複数の金属柱の上下両端面の領域のみに対応して前記第2の領域に形成され、前記複数の金属中の上下両端のそれぞれに接続する導体箔により構成される、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
An antenna module in which a post wall waveguide antenna formed in a dielectric block and a circuit element for processing a reception signal and a transmission signal of the post wall waveguide antenna are integrally formed,
The post wall waveguide antenna is
A pair of post wall waveguides formed in a first region of the dielectric block ;
A pair of dielectric waveguides formed in the second region of the dielectric block and continuous from the respective openings of the pair of post wall waveguides formed in the first region;
Each of the pair of post wall waveguides has both side post walls and rear post walls formed by a plurality of metal pillars vertically passing through the first region of the dielectric block, and at least the both side post walls And a conductive foil formed on the upper and lower surfaces of the first region of the dielectric block corresponding to the region surrounded by the rear post wall and the both side post walls and the rear post wall, and above and below the plurality of metal columns. Each of both end faces is connected to the conductor foil and is configured to have the opening on the opposite side of the rear post wall, and further has a post wall on each side of the pair of dielectric waveguides ,
A post wall of the dielectric waveguide penetrates the second region of the dielectric block and is provided only on the plurality of metal columns arranged along the both sides and on the upper and lower end surfaces of the plurality of metal columns. Correspondingly formed in the second region, constituted by conductive foils connected to the upper and lower ends in the plurality of metals,
An antenna module characterized by that.
請求項5において、
前記一対の誘電体導波路は、送信側及び受信側に対応し、前記一対の誘電体導波路のそれぞれの両側のポスト壁の内、送信側及び受信側の隣接するポスト壁は、前記送信側及び受信側に共通である、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
Oite to claim 5,
The pair of dielectric waveguides correspond to a transmission side and a reception side, and among the post walls on both sides of the pair of dielectric waveguides, adjacent post walls on the transmission side and the reception side are the transmission side. And common to the receiving side,
An antenna module characterized by that.
請求項5において、更に
前記誘電体導波路の幅の大きさが、前記ポスト壁導波管の開口より大きく、前記開口と前記誘電体導波路の幅とを繋ぐ傾斜領域を有する、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
Oite to claim 5, further the size of the width of the dielectric waveguide is larger than the opening of the post wall waveguide has an inclined region connecting the width of the dielectric waveguide and the opening,
An antenna module characterized by that.
請求項5において、
前記回路素子として、マイクロ波信号の送信及び受信機能を有するICチップを有することを特徴とするアンテナモジュール。
Oite to claim 5,
An antenna module comprising an IC chip having a function of transmitting and receiving a microwave signal as the circuit element.
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