JPH03112204A

JPH03112204A - マイクロ波検出器

Info

Publication number: JPH03112204A
Application number: JP1250043A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hatasa; 畑佐　武司
Original assignee: Yupiteru Industries Co Ltd
Current assignee: Yupiteru Industries Co Ltd
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1991-05-13
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH0693569B2; US5317329A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はマイクロ波検出器、とくにこ熟に用いるホーン
アンテナ構造に関する。

〔従来の技術〕

マイクロ波エネルギを受信するホーンアンテナが備えら
れたマイクロ波検出器はその小型化を図るため種々のも
のが案出されている。

その−例として、たとえば特許出願公表昭６１５００９
４４号公報に示されているものが知られている。すなわ
ち、マイクロストリップ板（上記公報では取付は板と称
している）上に搭載し得るワンピースモールドのホーン
アンテナ要素があり、このホーンアンテナ要素は、アン
テナ部のほかに、前記マイクロストリップ板上の局部発
振器およびミキサを被う遮蔽部と一体に形成されたもの
となっている。ここで前記遮蔽部は、立体構造としての
共振回路を構成するとともに、局部発振器周波数でのエ
ネルギの外部放射を防止するためのものである。

前記ホーンアンテナ要素は、その人口部（マイクロ波エ
ネルギの受信部）および底面部が開口され、その他の上
面部および側面部のみを有する導電性材料で構成された
ものとなっている。

なお、ここで前記アンテナ要素は、その入口部から順次
断面積が小となる形状となっている。

また、前記ホーンアンテナ要素が搭載されるマイクロス
トリップ板は、少なくとも前記アンテナおよび遮蔽部を
被う領域においてマイクロストリップあるいは配線層と
同工程で形成されるグランドプレートが形成されている
。

ここで、マイクロストリップとは、誘電体基板を介して
裏面側に形成されるグランドプレートと一体となって構
成されＣ成分あるいはＬ成分を含むマイクロストリップ
線路の一構成要素である。

前記ホーンアンテナ要素は、マイクロストリップ板を貫
通するビス等で該マイクロストリップ板に固定され、こ
の際、前記ビスによって前記ホーンアンテナ要素とグラ
ンドプレー１〜との電気的導通を図って該グランドプレ
ー１・をホーンアンテナ要素の底面壁として用いるよう
にしているものである。

そして、前記ホーンアンテナ要素における遮蔽部内には
、局部発振器およびミキサが配置されたものとなってい
るが、この局部発振器およびミキサはたとえばセラミッ
ク等からなる誘電体基板上に組み込まれ、この誘電体基
板とともに配置されたものとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来技術は、マイクロストリップ板内
のホーンアンテナ要素搭載側のグランドプレートを該ホ
ーンアンテナ要素の底面壁として用い、これにより前記
ホーン要素の高さを低くしてマイクロ波検出器の小型化
に寄与せしめんとする。

しかし、より小型化を指向するマイクロ波検出器として
はいまだ充分でなく、さらに前記ホーン要素の高さを低
くさせることが要望されている。

また、前記局部発振器およびミキサをたとえばセラミッ
ク等からなる誘電体基板上に組み込みこの誘電体基板ご
と前記ホーンアンテナ要素（正確には遮蔽部）内に配置
させていることから製造工数の増大をもたらすという弊
害を有する。

ここで、前記局部発振器およびミキサを特に誘電体基板
を介してマイクロストリップ板に搭載しなければならな
い理由は、ホーンアンテナ要素が搭載される側のマイク
ロストリップ板の主表面に形成されているグランドプレ
ートは、それを前記ホーンアンテナ要素の底面壁として
用いているからである。

また、誘電体基板を介して局部発振器およびミキサを組
み込むことは、ホーンアンテナ要素の搭載領域外の他の
回路との間で、特に電気的接続を行なう必要を有し、こ
の場合における該他の回路とのインピーダンスマツチン
グがとり難いという問題をも有していた。

本発明は、このような事情から、ホーンアンテナ要素の
高さをさらに低くできる構成とするとともに、このよう
な構成を採用することによりホーンアンテナ要素内にセ
ラミック基板等の誘電体基板を用いることなく直接に高
周波回路を組み込めるようにして、製造工数を少なくし
得る構成、および該高周波回路とホーンアンテナ要素搭
載領域外の他の回路とのインピーダンスマツチングをと
り易いようにした構成とするマイクロ波検出器を提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明は、基本的に
は、誘電体基板の主表面と反対側の面に少なくともグラ
ンドプレートが形成されたマイクロストリップ板と、こ
のマイクロストリップ板の主表面に搭載されたホーンア
ンテナ要素と、このホーンアンテナ要素内の前記マイク
ロストリップ板の主表面に配置された高周波回路とから
なり、前記ホーンアンテナ要素はそのホーンの入口部お
よび底面部が開口され上面部および側面部を有する導電
材料からなり、前記ホーンアンテナ要素の形成されてい
る領域における前記マイクロストリップ板の前記主表面
と反対側の面に前記ホーンアンテナ要素と導通された前
記グランドプレートが位置づけられているとともに、前
記高周波回路は前記ホーンアンテナ要素内の前記マイク
ロストリップ板の主表面側に形成されているマイクロス
トリップとともに構成されて直接実装されているように
したものである。

〔作用〕

このように構成したマイクロ波検出器は、マイクロスト
リップ板におけるホーンアンテナ要素の搭載面と反対側
の面に形成されているグランドプレートを前記ホーンア
ンテナ要素の底面壁に兼用させたものである。

このため、該グランドプレー１−から前記ホーンアンテ
ナ要素の上面部までの高さを該ホーンアンテナ要素の高
さとして設定することができ、上述した従来技術と比べ
ほぼマイクロストリップ板の７− 厚さ分だけ低くすることができる。

そして、前記マイクロス１〜リツプ板におけるホーンア
ンテナ要素の搭載面側に形成されているマイクロストリ
ップは、前記ホーンアンテナ要素の構成に全く関与しな
くなることから、マイクロストリップ板の主表面に搭載
される高周波回路の構成部品として使用することができ
るようになる。

このため、前記ホーンアンテナ要素内の前記マイクロス
１〜リツプ板の主表面に高周波回路をたとえばセラミッ
ク板等を介さずして直接実装させることができる。

したがって、製造工数を少なくすることができ、また、
ホーンアンテナ要素形成領職外のマイクロストリップ板
上の他の回路と特別の接続方法をとらなくてすむことか
ら、インピーダンスマツチングをとり易くなる。

〔実施例〕

以下、本発明によるマイクロ波検出器の一実施例につい
て説明する。

第１図はマイクロストリップ板に組込まれた検８− 出器回路の外観を示す構成図である。同図において、マ
イクロストリップ板１がある。このマイクロストリップ
板１は、後述で明らかとなるように、誘電体基板の主表
面およびその主表面と反対側の面にそれぞれたとえば銅
箔でマイクロストリップおよびグランドプレートが形成
され、さらにこれらマイクロストリップおよびグランド
プレー１〜を被って前記誘電体基板の主表面およびその
主表面と反対側の面に絶縁膜が形成されている。

このようなマイクロストリップ板１の主表面には、ホー
ンアンテナ要素２が搭載されるようになっており、この
ホーンアンテナ要素２の入口部２Ａ、すなわちマイクロ
波エネルギを受信する部分は、前記マイクロストリップ
板１の一辺端に位置づけられるようになっている。

前記ホーンアンテナ要素２は、前記入口部２Ａにおいて
最大面積の断面を有し、それから遠ざかるにつれて順次
小さくなり、一定の距離後断面は一定となっており、さ
らに前記入口部２Ａおよび底面部は開口され上面部およ
び側面部のみを有する構成となっている。

このホーンアンテナ要素２のうち、断面の面積が小さく
なる部分はアンテナ部を構成し、一定の部分は遮蔽部を
構成している。

また、前記ホーンアンテナ要素２の側面部には前記マイ
クロストリップ板１とビスにより固定するためのビス螺
合部２Ｂがたとえば４個所設けられている。

さらに、前記ホーン要素２の上面部には、前記ホーンア
ンテナ要素２の裏側を示す第２図から明らかなように、
入口部２Ａからその入口部２Ａから遠ざかる方向へ順次
高さの大きくなるリッジ２Ｃが設けられている。このリ
ッジ２Ｃについてはさらに後述する。

前記ホーンアンテナ要素２は前記ビス螺合部２Ｂ、リッ
ジ２Ｃとともに一体成形により形成されたワンピースモ
ールドであり、導電性材料で構成されたものである。こ
の場合、導電性材料からなる前記ホーンアンテナ要素と
しては、その材料自体が導電性の場合に限らず、たとえ
ば絶縁性材料０− の表面に感電性薄膜を被着したような場合をも含む概念
として示すものである。

このホーンアンテナ要素２が搭載されるべくマイクロス
トリップ板１の領域（点線で示している）には、局部発
振器およびミキサ３が形成されている。この局部発振器
およびミキサ３はたとえばその周波数でのエネルギの外
部放射製防止するため前記ホーンアンテナ要素２の内部
に配置されるようになっているものである。前記局部発
振器およびミキサ３は前記マイクロストリップ板１にた
とえばセラミック板等を介さずして直接に実装されたも
のとなっている。

すなわち、前記局部発振器およびミキサ３は、それぞれ
前記マイクロストリップ板１の主表面上において、該主
表面側に形成されているマイクロストリップ、および該
主表面と反対側の面に形成されているグランドプレート
とともに構成されたものとなっている。

このような局部発振器およびミキサ３が形成されている
マイクロストリップ板１にホーンアンチ１１す要素２を取り付けた状態の断面図を、第３図に示す。

同図において前記ホーンアンテナ要素２はマイクロスト
リップ板１の主表面と反対側の面から貫通されたビス４
がビス螺合部２Ｂにて螺合されることによって取り付け
られている。ホーンアンテナ要素２内のマイクロス１へ
リップ板１の主表面には前記局部発振器およびミキサ３
が搭載されている。前記マイクロストリップ板１は、誘
電体基板ＩＡの主表面にたとえば銅箔からなるマイクロ
ストリップ・グランドプレー１−［ＩＢが形成され、さ
らにこれらマイクロストリップ・グラン１くプレート層
ＩＢを被って前記誘電体基板ＩＡの主表面に絶縁膜ＩＣ
が形成されている。

前記ホーンアンテナ要素２内の領域、すなわち前記局部
発振器およびミキサ３が形成されている領域における前
記マイクロストリップ・グランドプレート層ＩＢはこの
うちマイクロストリップが位置づけられ、このマイクロ
ストリップは前記局部発振器およびミキサ３の構成部材
となっている。

なお、前記ホーンアンテナ要素２をビス４にて１２マイクロストリップ板１に取り付けた場合、前記ホーン
アンテナ要素２に形成されているリッジ２Ｃは、前記局
部発振器およびミキサ３のマイクロストリップと物理的
、電気的接触がなされるようになっている。

この場合、高周波接続がなされれば、特に物理的接触が
なされていなくてもよいことはもちろんである。

さらに、第１図において、ホーンアンテナ要素２の搭載
領域外のマイクロストリップ板１の主表面にマイクロ波
検出器に必要な他の回路が形成されている。この回路の
電子部品間の接続にあっては、主として、前記マイクロ
ストリップ・グランドプレートＩＩＢを用いて行なって
いる。

一方、第３図に示すように、前記マイクロストリップ板
１の主表面と反対側の面においても、前記誘電体基板Ｉ
Ａ面にマイクロス１〜リツプ・グランドプレート層ＩＤ
が形成され、このマイクロストリップ・グランドプレー
１−層ＩＤを被って絶縁膜ＩＥが形成されている。そし
て、前記マイクロストリップ・グランドプレー１〜ＭＩ
Ｄのうち、前記ホーンアンテナ要素２の形成されている
領域に対応する領域にはグランドプレー１〜層のみが位
置づけられている。

さらに、このグランドプレート層は前記ビス４が貫通さ
れているものであり、これにより前記グランドプレー１
〜層とホーンアンテナ要素とは電気的導通がなされてい
る。すなわち、このような構成を採用していることによ
って、前記グランドプレート層は、前記ホーンアンテナ
要素２の底面部を構成するようにしているものである。

第４図は、前記マイクロストリップ板１の主表面と反対
側の面を示している図であり、少なくともホーンアンテ
ナ要素２の取り付は領域（点線にて示している）には、
前記マイクロストリップ・グランドプレー１〜ＷＪＩＤ
のうちグランドプレート層が位置づけられている。なお
、同図において、ホーンアンテナ要素２の取り付は領域
から前記グランドプレート層と分離されて引き出させて
いるマイクロストリップ５は、周知のスルーホール技術
によって、マイクロストリップ板１の主表面と反対側に
搭載されている電子回路から前記マイクロストリップ板
１の主表面に搭載されている前記局部発振器およびミキ
サ３へ信号を送出するための配線を示している。

さらに、第４図において、ホーンアンテナ要素２の搭載
領域外のマイクロストリップ板１の主表面にはマイクロ
波検出器に必要な他の回路（主としてＩＣ等）が形成さ
れている。この回路の電子部品間の接続にあっては主と
して前記マイクロストリップ・グランドプレートＩＩＤ
と同工程で形成された配線を用いて行なっている。

なお、上述した実施例では、ホーンアンテナ要素２とグ
ランドプレートＩＤとの導通はビス４によって行なった
ものであるが、該ビス４に限定されず、マイクロストリ
ップ板１の表裏面に股がって形成される配線によって行
なうようにしてもよい。

また、上述した実施例では、ホーンアンテナ要素２内に
は局部発振器およびミキサ、３を組み込ん５− だものであるが、必ずしもこのような場合に限定される
ことはないものである。たとえば、前記局部発振器およ
びミキサ３をホーンアンテナ要素２形成領域外に形成し
、該ホーンアンテナ要素２内にマイクロストリップ線路
によるアンプを構成してもよい。

この場合、マイクロ波検出器にいわゆる直接検波方式を
用いた場合、ホーンアンテナ要素２内にマイクロストリ
ップ線路によるアンプを構成し、局部発振器あるいはミ
キサ３を構成せずにすむことができる。

したがって、ホーンアンテナ要素２内には高周波回路が
組み込まれていればよいものである。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように、本発明によるマ
イクロ波検出器によれば、マイクロス１〜リツプ板にお
けるホーンアンテナ要素の搭載面と反対側の面に形成さ
れているグランドプレートを前記ホーンアンテナ要素の
底面壁に兼用させたものである。

１６− このため、該グランドプレートから前記ホーンアンテナ
要素の上面部までの高さを該ホーンアンテナ要素の高さ
として設定することができ、上述した従来技術と比にほ
ぼマイクロストリップ板の厚さ分だけ低くすることがで
きる。

そして、前記マイクロストリップ板におけるホーンアン
テナ要素の搭載面側に形成されているマイクロストリッ
プは、前記ホーンアンテナ要素の構成に全く関与しなく
なることから、マイクロストリップ板の主表面に搭載さ
れる高周波回路の構成部品として使用することができる
ようになる。

このため、前記ホーンアンテナ要素内の前記マイクロス
トリップ板の主表面に高周波回路をたとえばセラミック
板等を介さずして直接実装させることができる。

したがって、製造工数を少なくすることができ、また、
ホーンアンテナ要素形成領域外のマイクロストリップ板
上の他の回路と特別の接続方法をとらなくてすむことか
ら、インピーダンスマツチングをとり易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明によるマイクロ波検出器の
一実施例を示す構成図であり、第１図はマイクロストリ
ップ板に組込まれた検出器の外観を示す構成図、第２図
は第１図に示すホーンアンテナ要素を裏側から観た斜視
図、第３図はマイクロストリップ板にホーンアンテナ要
素を組み込んだ場合の断面図、第４図はマイクロストリ
ップ板の主表面と反対側の面を示す平面図である。１・・マイクロス１〜リツプ板、１Ｂ、ＬＤ・・・マイクロストリップグランドプレート
層、２・・・ホーンアンテナ要素、３・・・局部発振器およびミキサ、４・・・ビス。

Claims

【特許請求の範囲】

１．誘電体基板の主表面と反対側の面に少なくともグラ
ンドプレートが形成されたマイクロストリップ板と、こ
のマイクロストリップ板の主表面に搭載されたホーンア
ンテナ要素と、このホーンアンテナ要素内の前記マイク
ロストリップ板の主表面に配置された高周波回路とから
なり、前記ホーンアンテナ要素はそのホーンの入口部お
よび底面部が開口され上面部および側面部を有する導電
材料からなり、前記ホーンアンテナ要素の形成されてい
る領域における前記マイクロストリップ板の前記主表面
と反対側の面に前記ホーンアンテナ要素と導通された前
記グランドプレートが位置づけられているとともに、前
記高周波回路は前記ホーンアンテナ要素内の前記マイク
ロストリップ板の主表面側に形成されているマイクロス
トリップとともに構成されて直接実装されていることを
特徴とするマイクロ波検出器。
２．ホーンアンテナ要素は絶縁材料の表面に導電性膜が
被覆されて構成されている請求項第１項記載のマイクロ
波検出器。