JP7294191B2 - 両面基板、レーダ装置、伝送部材、および伝送部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、両面基板、レーダ装置、伝送部材、および伝送部材の製造方法に関する。

たとえば下記特許文献１には、両面基板の２つの面の一方から他方へと、断面形状が略長方形状の導波管を介して信号を伝送する両面基板が記載されている。

特開２０１９－１８００２０号公報

ところで、導波管を用いて信号を伝送する際の損失を低くする上では、導波管の長手方向の長さをある程度長くする必要が生じ、これが両面基板を小型化するうえでの制約となるおそれがある。

上記課題を解決する両面基板は、甲導体層（Ｌ１，Ｌ８）と、乙導体層（Ｌ１，Ｌ８）と、前記甲導体層および前記乙導体層の間に設けられた誘電体層である導波管充填誘電体層（Ｐ３～Ｐ５）と、前記甲導体層および前記乙導体層の２つの導体層のいずれか一方から他方へと進む方向に前記導波管充填誘電体層を貫くようにして設けられた導波管（３６）と、を備え、前記甲導体層に平行な平面における前記導波管の断面は、該断面を長手方向に沿った中央部および該中央部の両側のそれぞれに位置する端部に区分して且つ前記長手方向に直交する方向を短手方向とする場合、前記端部の短手方向の長さが、前記中央部の短手方向の長さと比較して長く形成されている。

導波管の伝送損失が小さくなる周波数は、長手方向の長さが長いほど低くなる傾向がある。ここで、上記構成によれば、導波管の断面を、長手方向において、端部の短手方向の長さの方が中央部の短手方向の長さと比較して長い形状とすることにより、長手方向の長さを同一とする条件下、両端部と中央部とで短手方向の長さを等しくする場合と比較して、伝送損失が小さくなる周波数を低下させることができる。そのため、上記構成では、両端部と中央部とで短手方向の長さを等しくする場合と比較して、長手方向の長さを短くすることができることから、導波管を用いて信号を伝送する際の損失を低くすることと両面基板を小型化することとの好適な両立を図ることができる。

一実施形態にかかるレーダ装置の構成を示す分解斜視図。 同実施形態にかかるレーダ装置の配置を例示する図。 同実施形態にかかる両面基板の断面構成を示す断面図。 同実施形態にかかる両面基板の構成を示す分解斜視図。 同実施形態にかかる第１側変換部に接続される部材を示す図。 同実施形態にかかる第８側変換部およびアンテナを示す平面図。 同実施形態にかかる導波管の断面構造を示す断面図。 （ａ）～（ｃ）は、同実施形態にかかる導波管の技術的意義を説明するための図。 （ａ）～（ｄ）は、同実施形態にかかる導波管の形成工程を示す断面図。 同実施形態にかかるスリットの形状を示す平面図。 （ａ）は、同実施形態における導波管のレイアウトを示し、（ｂ）および（ｃ）は、比較例における導波管のレイアウトを示す。 （ａ）および（ｂ）は、同実施形態および比較例における電界分布を示す平面図。

以下、両面基板にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施形態にかかるレーダ装置１０の構成を示す。レーダ装置１０は、レドーム１２とロアケース２０とによって区画される空間内にシールド板１４、電波吸収体１６、および両面基板１８が収容され、ロアケース２０にコネクタ２２が取り付けられた装置である。ここで、シールド板１４は、外側からの不要なノイズ電波が両面基板１８に入ることを抑制するための板金である。また、電波吸収体１６は、両面基板１８側におけるシールド板１４によって覆われた部分において電波が乱反射することを抑制すべく電磁波を吸収する部材である。

図２に、レーダ装置１０の配置を例示する。図２には、車両ＶＣの前部中央に１つ、後部左右に各１つずつレーダ装置１０を配置する例を記載している。
図３に、両面基板１８の断面構成を示す。両面基板１８は、第１導体層Ｌ１、第１誘電体層Ｐ１、第２導体層Ｌ２、第２誘電体層Ｐ２、第３導体層Ｌ３、第３誘電体層Ｐ３、第４導体層Ｌ４、第４誘電体層Ｐ４、第５導体層Ｌ５、第５誘電体層Ｐ５、第６導体層Ｌ６、第６誘電体層Ｐ６、第７導体層Ｌ７、第７誘電体層Ｐ７および第８導体層Ｌ８が順次積層された基板である。なお、図８に示すように、以下では、積層方向をｚ方向とし、特に、第１導体層Ｌ１から第８導体層Ｌ８へと進む方向を正のｚ方向とする。

ここで、第１誘電体層Ｐ１、第２誘電体層Ｐ２、第３誘電体層Ｐ３、第４誘電体層Ｐ４、第５誘電体層Ｐ５、第６誘電体層Ｐ６および第７誘電体層Ｐ７は、いずれも樹脂材料によって構成されている。詳しくは、本実施形態では、第２誘電体層Ｐ２、第３誘電体層Ｐ３、第４誘電体層Ｐ４、第５誘電体層Ｐ５および第６誘電体層Ｐ６の材料として、ガラス布基材エポキシ樹脂を例示する。また、第１誘電体層Ｐ１および第７誘電体層Ｐ７の材料として、ポリフェニレンエーテル樹脂を例示する。

以下では、便宜上、両面基板１８を、第１外層部３０、内層部３２および第２外層部３４に分類する。第１外層部３０は、第１導体層Ｌ１、第１誘電体層Ｐ１、第２導体層Ｌ２および第２誘電体層Ｐ２を備える。内層部３２は、第３導体層Ｌ３、第３誘電体層Ｐ３、第４導体層Ｌ４、第４誘電体層Ｐ４、第５導体層Ｌ５、第５誘電体層Ｐ５、および第６導体層Ｌ６を備える。第２外層部３４は、第６誘電体層Ｐ６、第７導体層Ｌ７、第７誘電体層Ｐ７および第８導体層Ｌ８を備える。

内層部３２には、内層部３２を貫通するようにして導波管３６が設けられている。また、内層部３２を構成する第３導体層Ｌ３、第４導体層Ｌ４、第５導体層Ｌ５および第６導体層Ｌ６は、いずれも接地されており、グランドプレーンを構成している。

図４に、両面基板１８の分解斜視図を示す。
図４に示すように、第１導体層Ｌ１には、マイクロストリップ線路５２と、導波管３６およびマイクロストリップ線路５２のいずれか一方から他方へと伝送される信号を変換する第１側変換部５０とが形成されている。

図５に示すように、第１側変換部５０は、マイクロストリップ線路５２に接続される箇所に、マイクロストリップ線路５２の線幅よりも大きい幅を有した凸部ＣＰが形成されており、凸部ＣＰの両端に切り欠き部ＳＬが設けられている。凸部ＣＰは、マイクロストリップ線路５２と第１側変換部５０との接続経路におけるインピーダンスを緩やかに変化させる機能を有する。なお、切り欠き部ＳＬの機能については後に詳述する。第１側変換部５０には、マイクロストリップ線路５２を介してモノリシック・マイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ５４）が接続されている。

本実施形態にかかるＭＭＩＣ５４は、送信用の２チャンネルの端子と、受信用の３チャンネルの端子とを備えている。そのため、第１導体層Ｌ１には、実際には、それら各チャンネルごとに、各別の第１側変換部５０が形成されている。なお、送信用の第１側変換部５０は、ＭＭＩＣ５４からの高周波信号を電磁波に変換して導波管３６に出力するための部材となる。また、受信用の第１側変換部５０は、導波管３６からの電磁波をマイクロストリップ線路５２に出力される高周波信号に変換する部材となる。

ＭＭＩＣ５４は、７６～７７ＧＨｚの高周波信号を生成してマイクロストリップ線路５２に送信する送信処理と、マイクロストリップ線路５２を介して入力される７６～７７ＧＨｚの高周波信号を受信する受信処理とを実行する。また、ＭＭＩＣ５４は、送信処理によって送信する高周波信号と、受信処理によって受信する高周波信号とを合成するミキサ等を備えている。

ＭＭＩＣ５４は、マイクロコンピュータ（マイコン５６）に接続されている。マイコン５６は、ＣＰＵ５６ａおよびメモリ５６ｂを備えており、メモリ５６ｂに記憶されたプログラムをＣＰＵ５６ａが実行する。ここで、ＣＰＵ５６ａが実行する処理には、ＭＭＩＣ５４による高周波信号の送信処理および受信処理を制御する処理が含まれる。また、ＣＰＵ５６ａが実行する処理には、上記ミキサによって合成された信号に基づき、レーダ装置１０から送信された高周波信号を反射する物体とレーダ装置１０との相対距離や相対速度を算出する処理や、算出結果をコネクタ２２を介してレーダ装置１０の外部に送信する処理が含まれる。

図４に戻り、第８導体層Ｌ８には、アンテナ６２と、アンテナ６２および導波管３６のいずれか一方から他方へと伝送される信号を変換する第８側変換部６０とが形成されている。

図６に示すように、第８側変換部６０は、アンテナ６２に接続される箇所に、マイクロストリップ線路５２の線幅よりも大きい幅を有した凸部ＣＰが形成されており、凸部ＣＰの両端に切り欠き部ＳＬが設けられている。凸部ＣＰは、アンテナ６２と第８側変換部６０との接続経路におけるインピーダンスを緩やかに変化させる機能を有する。なお、切り欠き部ＳＬの機能については後に詳述する。

図３および図４に示すように、第２導体層Ｌ２には、第２側スリット３８が形成されている。また、第２誘電体層Ｐ２には、ビア４２が設けられている。詳しくは、第２導体層Ｌ２を含んで且つｚ方向に直交する平面にビア４２を垂直投影した図形は、第２側スリット３８を囲む図形となる。なお、複数のビア４２は、それぞれ、ｚ方向に延びることによって第２導体層Ｌ２と第３導体層Ｌ３とを接続している。そのため、第２導体層Ｌ２は、接地されており、グランドプレーンを構成する。

また、第１誘電体層Ｐ１には、ビア４４が設けられている。詳しくは、第１導体層Ｌ１を含んで且つｚ方向に直交する平面にビア４４を垂直投影した図形は、マイクロストリップ線路５２との接続箇所付近を除いて第１側変換部５０の縁に沿ってその内側に形成されている。また、第１導体層Ｌ１を含んで且つｚ方向に直交する平面にビア４４を垂直投影した図形は、上記接続箇所付近を除き、同平面に第２側スリット３８を垂直投影した図形を囲む図形となる。これは、マイクロストリップ線路５２および第１側変換部５０間の信号の伝送損失を低減するための設定である。特に、本実施形態では、同平面にビア４４を垂直投影した図形は、一対の切り欠き部ＳＬや同一対の切り欠き部ＳＬによって挟まれる領域には含まれない。なお、複数のビア４４は、それぞれ、ｚ方向に延びることによって第２導体層Ｌ２と第１導体層Ｌ１とを接続している。

第７導体層Ｌ７には、第７側スリット４０が形成されている。また、第６誘電体層Ｐ６には、ビア４６が設けられている。詳しくは、第７導体層Ｌ７を含んで且つｚ方向に直交する平面にビア４６を垂直投影した図形は、第７側スリット４０を囲む図形となる。なお、複数のビア４６は、それぞれ、ｚ方向に延びることによって、第７導体層Ｌ７および第６導体層Ｌ６を接続している。これにより、第７導体層Ｌ７は、接地されており、グランドプレーンを構成する。

また、第７誘電体層Ｐ７には、ビア４８が設けられている。詳しくは、第８導体層Ｌ８を含んで且つｚ方向に直交する平面にビア４４を垂直投影した図形は、アンテナ６２との接続箇所付近を除いて第８側変換部６０の縁に沿ってその内側に形成されている。また、第８導体層Ｌ８を含んで且つｚ方向に直交する平面にビア４４を垂直投影した図形は、同平面に第７側スリット４０を垂直投影した図形を囲む図形となる。これは、第８側変換部６０およびアンテナ６２間の信号の伝送損失を低減するための設定である。特に、本実施形態では、第８導体層Ｌ８を含んで且つｚ方向に直交する平面にビア４８を垂直投影した図形は、一対の切り欠き部ＳＬや同一対の切り欠き部ＳＬによって挟まれる領域には含まれない。なお、複数のビア４８は、それぞれ、ｚ方向に延びることによって第７導体層Ｌ７と第８導体層Ｌ８とを接続している。

本実施形態では、導波管３６による伝送対象とする信号を、ＴＥモードのうちの基底モードの信号とする。これは、複数のモードの信号を伝送対象とする場合と比較して、信号処理がしやすいことなどを理由とするものである。

図７に、ｚ方向に直交する平面であるｘｙ平面における導波管３６の断面形状を示す。
図７に示すように、導波管３６は、ｘｙ平面において、短辺方向をｘ方向とし長辺方向をｙ方向とする長方形のｙ方向の両端に、同長方形の短辺の長さＷｓよりも長い長さＷｌを直径とする円が重なった形状を有する。ここで、両端のそれぞれの円の中心ＰＯ１，ＰＯ２を結ぶ直線Ｌｉｍは、ｙ方向に平行である。また、直線Ｌｉｍは、導波管３６のｘ方向両端の中央に位置する。

したがって、ｘｙ平面における導波管３６の断面形状は、直線Ｌｉｍに対して線対称となっている。また、ｘｙ平面における導波管３６の断面形状は、直線Ｌｉｍのうちの中心ＰＯ１，ＰＯ２間の中央ＰＣにおいて直線Ｌｉｍに直交する直線Ｌｎに対して線対称となっている。すなわち、導波管３６の断面形状は、長手方向に平行な線に対して線対称であって且つ短手方向に平行な線に対して線対称な形状を有する。

詳しくは、本実施形態では、導波管３６を、ｙ方向に沿って中央部３６ａおよび中央部３６ａの両端のそれぞれに位置する端部３６ｂに区分する場合、導波管３６の端部３６ｂのｙ方向の長さＬｎ１ｅが、導波管３６のｙ方向における長さＬｎ１の「１／３」よりも小さい。なお、端部３６ｂは、導波管３６におけるｘ方向の長さが長さＷｓよりも長い部分のことである。

導波管３６のこうした設定は、本実施形態において導波管３６を介して伝送対象とする信号の伝送損失を低減するための設定である。以下、これについて説明する。
図８（ａ）に、長手方向であるｙ方向の両端部において、短手方向であるｘ方向の長さを長くしない導波管を例示する。これは、矩形導波管に相当するものであるが、基板に長さｈよりもわずかに小さい刃径を有するドリルで穴をあけて導波管の外周の型を定めることから、ｘｙ平面における断面形状が、長手方向の両端部において半円形状となっている。図８（ａ）に示す形状の導波管を用いて、伝送損失を許容範囲とするためには、長手方向の長さが図７に示した導波管３６の長手方向の長さＬｎ１よりも長くなる。これは、矩形導波管の遮蔽周波数が矩形導波管の長手方向の長さに反比例するためであると推察される。

すなわち、周知のように、矩形導波管による伝送対象となる信号のうち、遮蔽周波数が最低となるのは、ＴＥモードのうちの基底モードの信号である。詳しくは、矩形導波管の長手方向の両端部において電場の振幅がゼロとなるとの境界条件を満たすもののうち、電場のｙ方向の波長が、矩形導波管の内周における長手方向の長さの２倍となるものである。本実施形態では、矩形導波管による伝送対象となる信号を、この単一のモードの信号とすることにより、制御の簡素化を図る。したがって、この単一のモードの信号に対する遮蔽周波数が、使用周波数である７６～７７ＧＨｘよりも低くなるように設定することが望まれる。一方、この単一のモードの信号に対する遮蔽周波数は、矩形導波管の内周面における長手方向の長さに反比例する。したがって、矩形導波管の内周面における長手方向の長さの最小値には、遮蔽周波数に起因した制約が生じ、ひいては矩形導波管の外周面の長手方向の長さにも制約が生じる。

ここで、図８（ａ）に記載の導波管の場合、矩形導波管とは厳密には相違するものの、矩形導波管とほぼ同等であると考えられることから、ＴＥモードのうちの基底モードの信号を遮蔽周波数よりも高い信号として伝送するうえでは、内周面における長手方向の長さを確保する必要が生じると推察される。

長手方向の長さの制約を緩和すべく、発明者は、図８（ｂ）に示すように、導波管の長手方向の両端部において、短手方向の長さを中央部よりも長くすることを検討した。すなわち、長手方向の両端部における短手方向の長さＨを、中央部における短手方向の長さｈよりも長くしたＨ形状とすることを検討した。詳しくは、両端部のそれぞれにおける正のｘ方向、および負のｘ方向のそれぞれに突出した部分の長さＬｈ１，Ｌｈ２，Ｌｈ３，Ｌｈ４が互いに等しい対称性を有した断面形状とすることを検討した。なお、図８（ｂ）に示す導波管において、ｙ方向両端部のそれぞれにおけるｘ方向の端部が半円形状となっているのは、ドリルで基板に穴をあけることによって導波管の外周の型を定めたからである。

図８（ｃ）に、図８（ｂ）における導波管の長手方向両端部の短手方向の長さＨを様々に変えたときの伝送損失Ｌｏｓｓを示す。伝送損失Ｌｏｓｓは、負の値で絶対値が大きいほど損失が大きいことを示す。図８（ｃ）に示すように、長さＨを長くすることにより、使用周波数である７６～７７ＧＨｚにおける伝送損失Ｌｏｓｓを低減できる。これは、長さＨを長くすることにより、遮蔽周波数が低下したためであると推察される。

なお、この検討過程において、図８（ａ）に示す導波管における短手方向の長さを一律伸長させなかったのは、その場合には、短手方向の長さが長くなった矩形導波管に相当する一方、矩形導波管の短手方向の長さを長くすることは上記単一のモードの信号に対する遮蔽周波数を下げることに寄与しないことが理論的に知られているためである。

図８に示した検討によって、導波管の長手方向の両端部における短手方向の長さを長くすることが有効であるとの知見が得られたことに鑑み、本実施形態では、図７に示した断面形状を有する導波管３６を採用することとした。ここで、図８（ｂ）に示した断面形状を採用しなかったのは、両端部において長さｈの穴をあけるためのドリルを複数回用いて短手方向の長さを伸長させるよりも、図９に示す製造工程を採用する方が加工精度を高めることが容易であることによる。

図９に、導波管３６の製造工程を示す。
図９（ａ）に、第４誘電体層Ｐ４の両側のそれぞれに、第４導体層Ｌ４、第３誘電体層Ｐ３および第３導体層Ｌ３と、第５導体層Ｌ５、第５誘電体層Ｐ５および第６導体層Ｌ６とが積層されることによって、内層部３２の原型である原型部材３２ａが形成された時点における断面構成を示す。

図９（ｂ）に、図９（ａ）の後の工程として、長さＷｌの穴をあけるための大刃径ドリル７０によって、ｚ方向に原型部材３２ａを貫通させる工程を示す。大刃径ドリル７０の刃径は、長さＷｌよりもわずかに小さい。本実施形態では、同一の大刃径ドリル７０を用いて、原型部材３２ａに２箇所孔をあけて空洞部ＨＬを形成する。

図９（ｃ）に、図９（ｂ）の後の工程として、長さＷｓの穴をあけるための小刃径ドリル７２によって、ｚ方向に原型部材３２ａを貫通させる工程を示す。小刃径ドリル７２の刃径は、長さＷｓよりもわずかに小さい。本実施形態では、図９（ｂ）に示す工程において形成された一対の空洞部ＨＬをつなぐように、小刃径ドリル７２を用いて複数回、原型部材３２ａに孔をあける。

図９（ｄ）に、図９（ｃ）の後の工程として、形成された空洞部を区画する原型部材３２ａの内周面にメッキを施すことによって、導波管３６を形成する工程を示す。
図９に示すように、本実施形態では、導波管３６の長手方向両端部の外周面の型を、原型部材３２ａに大刃径ドリル７０を用いて孔をあけることによって形成する。なお、図９（ｄ）の工程の後、第２誘電体層Ｐ２や第６誘電体層Ｐ６を積層する工程で、導波管３６内にも誘電体が充填される。

図１０に、ｘｙ平面における第２側スリット３８および第７側スリット４０の形状を示す。図１０には、破線にて導波管３６の外周面の断面形状を併せ示している。これは、ｚ方向に直交して且つ第１導体層Ｌ１を含む平面に導波管３６および第２側スリット３８を垂直投影した図形を示すことに相当する。また、これは、ｚ方向に直交して且つ第８導体層Ｌ８を含む平面に、導波管３６および第７側スリット４０を垂直投影した図形を示すことに相当する。

図１０に示すように、本実施形態では、第２側スリット３８および第７側スリット４０は、いずれもｙ方向である長手方向の両端部における、ｘ方向である短手方向の長さが長くなっている。詳しくは、短手方向の長さが中央部と比較して長い部分の長さＬｎ２ｅは、長手方向の長さＬｎ２の「１／３」よりも短くなっている。

さらに図１０に示すように、本実施形態では、ｚ方向に直交して且つ第１導体層Ｌ１または第８導体層Ｌ８を含む平面に第２側スリット３８および第７側スリット４０を垂直投影した図形が、同平面に導波管３６を垂直投影した図形に包含されている。すなわち、第２側スリット３８および第７側スリット４０の長手方向の長さＬｎ２は、導波管３６の長手方向の長さＬｎ１よりも短い。また、第２側スリット３８および第７側スリット４０の長手方向の両端部において中央部と比較して短手方向の長さが長い部分の長さＬｎ２ｅは、導波管３６の長手方向の両端部において中央部と比較して短手方向の長さが長い部分の長さＬｎ１ｅよりも短い。

ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図１１（ａ）に、第８側変換部６０およびアンテナ６２の配置の一部を例示する。図１１（ａ）に示すように、本実施形態では、導波管３６をｙ方向に隣接して配置することにより、ｙ方向の配置スペースを低減している。

図１１（ｂ）に、図８（ａ）に示した断面形状を有する導波管８０を用いて同一の配置を行った比較例を示す。この場合、図１１（ｂ）に示すように、導波管８０同士が互いに干渉する。

図１１（ｃ）に、図８（ａ）に示した断面形状を有する一対の導波管８０を互いに干渉しないように配置する例を示す。この場合、図１１（ｃ）に示すように、本実施形態と比較して、ｘ方向により広いスペースが必要となる。

このように、本実施形態によれば、導波管３６の断面形状を工夫することによって、導波管３６をｙ方向に隣接して配置することが容易となることから、両面基板１８を小型化し易い。

以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
（１）原型部材３２ａに、刃径が大きい大刃径ドリル７０にてｚ方向に平行に２箇所孔をあける工程と、刃径が小さい小刃径ドリル７２にてｚ方向に平行に孔をあける工程とによって、導波管３６の外周の型を定めた。これにより、図８（ｂ）に示す断面形状を有する導波管と比較して、加工精度を高めやすいことから、量産性に優れた導波管３６を実現できる。

（２）刃径が大きい大刃径ドリル７０にてｚ方向に２箇所孔をあけて空洞部ＨＬを形成する工程である図９（ｂ）に示す工程を、刃径が小さい小刃径ドリル７２にて２箇所の空洞部ＨＬを連通させる工程である図９（ｃ）に示す工程に先立って実行することにより、それら２つの工程を逆とする場合と比較して、加工精度を高めやすい。

（３）第１側変換部５０のうちマイクロストリップ線路５２との接続箇所の両端に切り欠き部ＳＬを設けた。これにより、図１２（ａ）にドットにて示す電界集中が第１側変換部５０のｘ方向端部のうちのマイクロストリップ線路５２側におけるｙ方向の両端部に生じることを抑制できることから、電界損失を低減できる。これに対し、図１２（ｂ）に示すように、切り欠き部ＳＬを設けない場合には、ｘ方向端部のうちのマイクロストリップ線路５２側におけるｙ方向の両端部に電界集中が生じることに起因して、伝送損失が大きくなる。

（４）第１側変換部５０および第２導体層Ｌ２間を複数のビア４４によって接続し、ｚ方向に直交して且つ第１側変換部５０を含む平面にビア４４を垂直投影した図形が、同平面に導波管３６を垂直投影した図形のうち、一対の切り欠き部ＳＬに挟まれる領域以外を囲むようにした。切り欠き部ＳＬが形成される領域にはビア４４を形成しにくいことから、ビア４４を形成しにくい部分に、切り欠き部ＳＬを設けることにより、ビア４４を設けないことによって電界漏洩が生じることを補償できる。

（５）第８側変換部６０のうちアンテナ６２との接続箇所の両端に切り欠き部ＳＬを設けた。これにより、図１２（ａ）にドットにて示す電界集中が第８側変換部６０のｘ方向端部のうちのアンテナ６２側におけるｙ方向の両端部に生じることを抑制できることから、電界損失を低減できる。これに対し、図１２（ｂ）に示すように、切り欠き部ＳＬを設けない場合には、ｘ方向端部のうちのアンテナ６２側におけるｙ方向の両端部に電界集中が生じることに起因して、伝送損失が大きくなる。

（６）第８側変換部６０および第７導体層Ｌ７間を複数のビア４８によって接続し、ｚ方向に直交して且つ第８側変換部６０を含む平面にビア４８を垂直投影した図形が、同平面に導波管３６を垂直投影した図形のうち、一対の切り欠き部ＳＬに挟まれる領域以外を囲むようにした。切り欠き部ＳＬが形成される領域にはビア４８を形成しにくいことから、ビア４８を形成しにくい部分に、切り欠き部ＳＬを設けることにより、ビア４８を設けないことによって電界漏洩が生じることを補償できる。

（７）ｚ方向に直交して且つ第１導体層Ｌ１を含む平面に第２側スリット３８を垂直投影した図形が同平面に導波管３６を垂直投影した図形に包含されるようにした。このように第２側スリット３８に対応する図形のサイズを小さくすることにより、製造工程における位置ずれが生じた場合であっても、ｚ方向に直交して且つ第１導体層Ｌ１を含む平面に第２側スリット３８を垂直投影した図形が同平面に導波管３６を垂直投影した図形からはみ出すことを十分抑制できる。したがって、製造工程における位置ずれが生じた場合であっても、導波管３６および第１側変換部５０間の電界漏洩を抑制できることから、導波管３６および第１側変換部５０間の伝送損失を低減できる。

（８）第２導体層Ｌ２および第３導体層Ｌ３間を複数のビア４２によって接続して且つ、それらビア４２をｚ方向に直交して且つ第１導体層Ｌ１を含む平面に垂直投影した図形が同平面に導波管３６を垂直投影した図形を囲むようにした。これにより、導波管３６および第１側変換部５０間の電界漏洩を抑制できることから、導波管３６および第１側変換部５０間の伝送損失を低減できる。

（９）ｚ方向に直交して且つ第８導体層Ｌ８を含む平面に第７側スリット４０を垂直投影した図形が同平面に導波管３６を垂直投影した図形に包含されるようにした。このように第７側スリット４０に対応する図形のサイズを小さくすることにより、製造工程における位置ずれが生じた場合であっても、ｚ方向に直交して且つ第８導体層Ｌ８を含む平面に第７側スリット４０を垂直投影した図形が同平面に導波管３６を垂直投影した図形からはみ出すことを十分抑制できる。したがって、製造工程における位置ずれが生じた場合であっても、導波管３６および第８側変換部６０間の電界漏洩を抑制できることから、導波管３６および第８側変換部６０間の伝送損失を低減できる。

（１０）第６導体層Ｌ６および第７導体層Ｌ７間を複数のビア４６によって接続して且つ、それらビア４６をｚ方向に直交して且つ第８導体層Ｌ８を含む平面に垂直投影した図形が同平面に導波管３６を垂直投影した図形を囲むようにした。これにより、導波管３６および第８側変換部６０間の電界漏洩を抑制できることから、導波管３６および第８側変換部６０間の伝送損失を低減できる。

＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

「導波管の断面形状について」
・上記実施形態では、導波管３６の外周を定める空洞部の長手方向の一対の両端部を、同一のドリルによって形成することによってそれらの断面形状を同一の円形状としたが、これに限らない。たとえば、互いに異なる一対のドリルの一方によって両端部の一方の空洞部を形成し、他方によって両端部の他方の空洞部を形成してもよい。ここで、一対のドリルの仕様が同一であるなら、両端部の断面形状を同一の円形状とすることができる。ただし、ここでの同一の円形状とは、一対のドリルの径の公差を許容するものとする。

・上記実施形態では、導波管３６の外周を定める空洞部の長手方向の一対の両端部を定める円の中心ＰＯ１，ＰＯ２を結ぶ直線Ｌｉｍが、製造時の公差を許容する条件で長手方向に平行となるようにしたが、これに限らず、平行から意図的にわずかにずらしてもよい。

・導波管のｘｙ平面に平行な断面形状としては、長方形の両端のそれぞれに円が重ねられた形状に限らない。たとえば、図８に例示したようにＨ形状であってもよい。この場合であっても、ｘ方向の長さを拡大した矩形導波管との相違を明確にすべく、ｘ方向の長さが長い両端部について、ｙ方向の長さを全体の「１／３」未満とすることが望ましい。

また、Ｈ形状としては、その端部が半円形状となるものに限らない。たとえば、刃径の小さいドリルを用いて導波管の型となる空洞部を形成することにより、端部の形状を極力フラットとしてもよい。

さらに、Ｈ形状としては、図８の長さＬｈ１，Ｌｈ２，Ｌｈ３，Ｌｈ４が互いに等しいものに限らない。たとえば、長さＬｈ２および長さＬｈ３を等しくし、長さＬｈ１および長さＬｈ４を等しくして且つ、長さＬｈ２および長さＬｈ３を、長さＬｈ１および長さＬｈ４よりも意図的に長くしてもよい。なお、ここで、等しいとは、製造公差を許容したものとする。

・導波管の軸方向である導波管の延びる方向が、積層方向であるｚ方向に平行であることも必須ではなく、それら一対の方向にずれがあってもよい。
「スリットについて」
・導波管の軸方向である導波管の延びる方向に平行な光線によって、ｚ方向に直交して且つ第１導体層Ｌ１を含む平面に第２側スリット３８を投影した図形が同平面に導波管３６を投影した図形に包含されることは必須ではない。たとえば、同平面に第２側スリット３８を垂直投影した図形の長手方向における端部が同平面に導波管３６を垂直投影した図形の長手方向における端部と重なってもよい。

・ｘｙ平面における第２側スリット３８の断面形状としては、長手方向の両端部において、短手方向の長さが中央部よりも長い形状に限らない。
・導波管の軸方向である導波管の延びる方向に平行な光線によって、ｚ方向に直交して且つ第８導体層Ｌ８を含む平面に第７側スリット４０を投影した図形が同平面に導波管３６を投影した図形に包含されることは必須ではない。たとえば、同平面に第７側スリット４０を垂直投影した図形の長手方向における端部が同平面に導波管３６を垂直投影した図形の長手方向における端部と重なってもよい。

・ｘｙ平面における第７側スリット４０の断面形状としては、長手方向の両端部において、短手方向の長さが中央部よりも長い形状に限らない。
・上記実施形態では、第２側スリット３８と第７側スリット４０との断面形状を同一としたが、これに限らない。特に、たとえば第２導体層Ｌ２を挟む誘電体層と第７導体層Ｌ７を挟む誘電体層とで、材質が異なる場合等、構造上何らかの非対称性を持たせる場合等には、意図的に断面形状を異なる設計としてもよい。

・第２導体層Ｌ２を設ける場合においても、第２側スリット３８を設けることは必須ではない。たとえば、第２導体層Ｌ２として、第２側スリット３８内に、第２導体層Ｌ２のグランドプレーンに接触しない導体を設けてもよい。

・第７導体層Ｌ７を設ける場合においても、第７側スリット４０を設けることは必須ではない。たとえば、第７導体層Ｌ７として、第７側スリット４０内に、第７導体層Ｌ７のグランドプレーンに接触しない導体を設けてもよい。

「変換部について」
・第１側変換部５０のうちのマイクロストリップ線路５２との接続箇所に設ける凸部ＣＰとしては、ｙ方向の長さが一定であるものに限らず、たとえばマイクロストリップ線路５２側に行くにつれてｙ方向の長さが短くなる形状を有していてもよい。もっとも、第１側変換部５０に凸部ＣＰを設けること自体必須ではない。

・第１側変換部５０に切り欠き部ＳＬを形成すること自体必須ではない。たとえばビア４４を設けるのみであっても、電界の漏洩を抑制することは可能である。
・第８側変換部６０のうちのアンテナ６２との接続箇所に設ける凸部ＣＰとしては、ｙ方向の長さが一定であるものに限らず、たとえばアンテナ６２側に行くにつれてｙ方向の長さが短くなる形状を有していてもよい。もっとも、第８側変換部６０に凸部ＣＰを設けること自体必須ではない。

・第８側変換部６０に切り欠き部ＳＬを形成すること自体必須ではない。たとえばビア４８を設けるのみであっても、電界の漏洩を抑制することは可能である。
「包囲導体について」
・ビア４２が、第２導体層Ｌ２に接触していることは必須ではない。これは、たとえば、第２導体層Ｌ２に第２誘電体層Ｐ２を積層形成した後、第２誘電体層Ｐ２を貫通しないように穴をあけ、同穴に導体を充填することにより実現できる。

・ビア４２が、第３導体層Ｌ３に接触していることは必須ではない。これは、たとえば、第３導体層Ｌ３に第２誘電体層Ｐ２を積層形成した後、第２誘電体層Ｐ２を貫通しないように穴をあけ、同穴に導体を充填することにより実現できる。

・包囲導体として、ビア４２を設ける代わりに、第２誘電体層Ｐ２に筒状の溝を形成し、溝内に導体を充填することによって、筒状の導体を設けてもよい。
・たとえば、第１外層部３０を内層部３２に張り合わせる場合等、第２誘電体層Ｐ２にビア４６を形成することが困難であるなら、ビア４２等の包囲導体を設けなくてもよい。

・ビア４６が第７導体層Ｌ７に接触していることは必須ではない。
・ビア４６が第６導体層Ｌ６に接触していることは必須ではない。
・包囲導体として、ビア４６を設ける代わりに、第６誘電体層Ｐ６に筒状の溝を形成し、溝内に導体を充填することによって、筒状の導体を設けてもよい。

・たとえば、第２外層部３４を内層部３２に張り合わせる場合等、第６誘電体層Ｐ６にビア４６を形成することが困難であるなら、ビア４６等の包囲導体を設けなくてもよい。
「ガード用導体について」
・ビア４４が第２導体層Ｌ２に接触していなくてもよい。

・ビア４４が第１側変換部５０に接触していなくてもよい。
・第１誘電体層Ｐ１に設けられるガード用導体としては、複数のビア４４にて構成するものに限らない。たとえば、マイクロストリップ線路５２との接続箇所に最近接する２つのビア４４間以外について、互いに最も近いもの同士を接続した形状の導体を設けてもよい。

・ｚ方向に直交して且つ第１導体層Ｌ１を含む平面にビア４４を垂直投影した図形が、切り欠き部ＳＬや、一対の切り欠き部ＳＬによって挟まれる領域に含まれないことは必須ではない。

・第１誘電体層Ｐ１にビア４４等のガード用導体を設けることも必須ではない。
・ビア４８が第７導体層Ｌ７に接触していなくてもよい。
・ビア４８が第８側変換部６０に接触していなくてもよい。

・第７誘電体層Ｐ７に設けられるガード用導体として、複数のビア４８にて構成するものに限らない。たとえば、アンテナ６２との接続箇所に最近接する２つのビア４８間以外について、互いに最も近いもの同士を接続した形状の導体を設けてもよい。

・ｚ方向に直交して且つ第８導体層Ｌ８を含む平面にビア４８を垂直投影した図形が、切り欠き部ＳＬや、一対の切り欠き部ＳＬによって挟まれる領域に含まれないことは必須ではない。

・第７誘電体層Ｐ７にビア４８等のガード用導体を設けることも必須ではない。
「両面基板について」
・たとえば内層部３２から、第５導体層Ｌ５を削除し、３つの導体層および２つの誘電体層によって内層部３２を構成してもよい。またたとえば、内層部３２から、第４導体層Ｌ４および第５導体層Ｌ５を削除し、２つの導体層および１つの誘電体層によって内層部３２を構成してもよい。さらにたとえば、内層部３２から、第３導体層Ｌ３、第４導体層Ｌ４、第５導体層Ｌ５および第６導体層Ｌ６を削除し、誘電体層に導波管３６が埋め込まれた構成としてもよい。

・第１外層部３０から、第２導体層Ｌ２を削除し、１つの導体層と１つの誘電体層とによって第１外層部３０を構成してもよい。
・第２外層部３４から、第７導体層Ｌ７を削除し、１つの導体層と１つの誘電体層とによって第２外層部３４を構成してもよい。

・導波管３６の内部に誘電体が充填されていることは必須ではない。
・第１側変換部５０とＭＭＩＣ５４とを接続するマイクロストリップ線路５２が第１導体層Ｌ１に形成されていることは必須ではない。たとえば、第１側変換部５０に、ＭＭＩＣ５４を直接接続してもよい。

・ＭＭＩＣ５４が、第１導体層Ｌ１のみに接続される構成に限らない。たとえば、送信用のＭＭＩＣ５４を第１導体層Ｌ１に接続しつつも、受信用のＭＭＩＣ５４については、第８導体層Ｌ８に接続してもよい。換言すれば、受信用のＭＭＩＣ５４をアンテナ６２に接続することによって、アンテナ６２により受信された信号を導波管３６を介すことなくＭＭＩＣ５４に送信してもよい。

「導波管の製造工程について」
・上記実施形態では、大刃径ドリル７０によって原型部材３２ａを貫通させる第１貫通工程の後に、小刃径ドリル７２によって原型部材３２ａを貫通させる第２貫通工程を実行したが、第１貫通工程と第２貫通工程との順序についてはこれに限らない。

・導波管の外周を規定する誘電体内の空洞部を形成する手法としては、ドリルを用いる手法に限らず、レーザを用いる手法であってもよい。
「導波管について」
・上記実施形態では、遮蔽周波数よりも高周波となる信号である伝送対象となる信号がＴＥモードのうちの基底モードのみとなる導波管を例示したが、これに限らない。

・上記実施形態では、送信用の導波管と受信用の導波管とを別としたが、これに限らない。
「導波管の配置について」
・長手方向に隣接するように複数の導波管を配置することは必須ではない。長手方向に隣接するように複数の導波管を配置しない場合であっても、様々な配置の制約を満たすうえで、上記実施形態やその変更例に例示した導波管を用いて長手方向の長さを短縮することは有効である。なお、こうした事情は、両面基板１８やレーダ装置１０が単一の導波管のみを備える場合であっても同様である。

「処理回路について」
・上記実施形態では、ＭＭＩＣ５４が、複数のチャンネルを有するものとしたが、これに限らない。たとえば複数のチャンネルのそれぞれに１つずつＭＭＩＣを設けてもよい。

・上記実施形態では、ＭＭＩＣ５４と、ＭＭＩＣ５４による送受信処理の制御およびＭＭＩＣ５４の出力する信号の解析処理を実行するマイコン５６とを各別の部材としたが、それらが一体となっていてもよい。

「レーダ装置について」
・送信用のアンテナ６２の数や受信用のアンテナ６２の数は、上記実施形態で例示したものに限らない。たとえばフェーズドアレイ処理を行わない場合等にあっては、送信用のアンテナ６２については１つのみ備えるようにしてもよい。

・単一の両面基板１８に、ＭＭＩＣ５４およびマイコン５６が実装されたものに限らない。たとえば、ＭＭＩＣ５４が実装された両面基板と、マイコン５６が実装された基板とを各別の基板としてもよい。

・レーダ装置としては、出力信号が、車両の外部の物体との相対速度および距離の検出結果信号を含むものに限らない。たとえば、レーダ装置の外部において車両の外部の物体との相対速度および距離を算出するために利用される信号を出力信号としてもよい。

・車両用のレーダ装置としては、７６～７７ＧＨｚのレーダを送受信する装置に限らない。たとえば、７６～８０ＧＨｚのレーダを送受信する装置であってもよく、またたとえば、２４ＧＨｚ帯のレーダを送受信する装置であってもよい。もっとも、ミリ波のレーダを送受信する装置にも限らない。

「そのほか」
・誘電体層の材質としては、上記実施形態において例示したものに限らない。
・導体層の材質としては、上記実施形態において例示したものに限らない。

１０…レーダ装置
１２…レドーム
１４…シールド板
１６…電波吸収体
１８…両面基板
３６…導波管
３８…第２側スリット
４０…第７側スリット
４２…ビア
４４…ビア
４６…ビア
４８…ビア
５０…第１側変換部
５２…マイクロストリップ線路
５４…ＭＭＩＣ
５６…マイコン
６０…第８側変換部
６２…アンテナ

Claims (15)

1. 甲導体層（Ｌ１，Ｌ８）と、
   乙導体層（Ｌ１，Ｌ８）と、
   前記甲導体層および前記乙導体層の間に設けられた誘電体層である導波管充填誘電体層（Ｐ３～Ｐ５）と、
   前記甲導体層および前記乙導体層の２つの導体層のいずれか一方から他方へと進む方向に前記導波管充填誘電体層を貫くようにして設けられた導波管（３６）と、を備え、
   前記甲導体層に平行な平面における前記導波管の断面は、該断面を長手方向に沿った中央部および該中央部の両側のそれぞれに位置する端部に区分して且つ前記長手方向に直交する方向を短手方向とする場合、前記端部の短手方向の長さが、前記中央部の短手方向の長さと比較して長く形成されている両面基板（３２）。
2. 前記甲導体層に平行な平面における前記導波管の断面形状は、長方形の長手方向の両端のそれぞれに円が重ねられた形状を有し、
   前記円の直径は、前記長方形の短辺の長さよりも長い請求項１記載の両面基板。
3. 前記甲導体層に平行な平面における前記導波管の断面において、前記端部の前記長手方向における長さは、それぞれ、前記導波管の前記長手方向の長さの１／３よりも小さい請求項１または２記載の両面基板。
4. 前記導波管は、第１導波管および第２導波管を含み、
   前記第１導波管および前記第２導波管は、前記長手方向に隣接して配置されている請求項１～３のいずれか１項に記載の両面基板。
5. 前記甲導体層には、変換部（５０，６０）と、前記変換部に接続されている導体である接続導体（５２，６２）と、が形成されており、
   前記変換部は、前記接続導体と前記導波管との間の電力の伝送を媒介する導体であり、
   前記変換部には、前記接続導体に接続される両端部のそれぞれに切り欠き部（ＳＬ）が形成されている請求項１～４のいずれか１項に記載の両面基板。
6. 前記いずれか一方から他方へと進む方向に平行な方向における前記導波管の一対の端部のうちの前記甲導体層側の端部を覆う誘電体からなる管対向誘電体層（Ｐ２，Ｐ６）と、
   前記管対向誘電体層のうち前記導波管に対向する面の裏面に積層されて且つ前記甲導体層に対向する導体層である連絡導体層（Ｌ２，Ｌ７）と、
   前記連絡導体層および前記甲導体層に挟まれた誘電体層である連絡誘電体層（Ｐ１，Ｐ７）と、を備え、
   前記連絡誘電体層には、ガード用導体（４４，４８）が設けられており、
   前記平行な方向に直交して且つ前記甲導体層を含む平面に前記ガード用導体を垂直投影した図形は、一対の前記切り欠き部に挟まれた領域の外側に位置する請求項５記載の両面基板。
7. 前記接続導体は、アンテナ（６２）である請求項５または６記載の両面基板。
8. 前記乙導体層（Ｌ８）には、アンテナ（６２）が形成されている請求項５または６記載の両面基板。
9. 前記いずれか一方から他方へと進む方向に平行な方向における前記導波管の一対の端部のうちの前記甲導体層側の端部を覆う誘電体からなる管対向誘電体層（Ｐ２，Ｐ６）と、
   前記管対向誘電体層のうち前記導波管に対向する面の裏面に積層されて且つ前記甲導体層に対向する導体層である連絡導体層（Ｌ２，Ｌ７）と、
   前記連絡導体層および前記甲導体層に挟まれた誘電体層である連絡誘電体層（Ｐ１，Ｐ７）と、を備え、
   前記甲導体層には、前記連絡誘電体層、前記連絡導体層および前記管対向誘電体層を介して前記導波管に対向する変換部（５０，６０）と、前記変換部に接続されている導体である接続導体（５２，６２）と、が形成されており、
   前記変換部は、前記接続導体と前記導波管との間の電力の伝送を媒介する導体であり、
   前記連絡導体層には、前記変換部に対向するようにしてスリット（３８，４０）が形成されており、
   前記平行な方向に直交して且つ前記甲導体層を含む平面に前記スリットを投影した図形は、当該平面に前記導波管を投影した図形に包含される請求項１～６のいずれか１項に記載の両面基板。
10. 前記管対向誘電体層には、包囲導体（４２，４６）が設けられており、
    前記平行な方向に直交して且つ前記連絡導体層を含む平面に前記包囲導体を垂直投影した図形は、前記スリットを囲む図形となる請求項９記載の両面基板。
11. 前記甲導体層および前記乙導体層の２つの層のうちの１つの層には、アンテナが形成されており、
    前記２つの層のうちの別の層には、高周波信号の送信処理および受信処理の２つの処理のうちの少なくとも１つの処理を実行する処理回路（５４，５６）が接続されており、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の両面基板と、
    前記処理回路と、を備えるレーダ装置（１０）。
12. 当該レーダ装置は、車両に搭載され、
    前記処理回路は、前記送信処理と、前記受信処理とを実行し、
    前記受信処理は、前記送信処理によって送信された前記高周波信号が前記車両の周囲の物体によって反射された反射波を受信する処理である請求項１１記載のレーダ装置。
13. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の前記両面基板における前記導波管および前記導波管充填誘電体層を備える伝送部材（３２）。
14. 請求項１３記載の伝送部材を製造する方法において、
    大刃径ドリル（７０）によって前記導波管充填誘電体層を貫通させる第１貫通工程と、
    刃径が前記大刃径ドリルの刃径よりも小さい小刃径ドリル（７２）によって前記導波管充填誘電体層を貫通させる第２貫通工程とを有し、
    前記第１貫通工程によって前記導波管の両端部に対応する空洞部を形成して且つ前記第２貫通工程によって前記導波管の前記両端部へとつながる部分に対応する空洞部を形成する伝送部材の製造方法。
15. 前記第２貫通工程に先立って前記第１貫通工程を実行する請求項１４記載の伝送部材の製造方法。

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