JPH07235826A - Feeding circuit for slot antenna and electronic circuit integrated antenna - Google Patents
Feeding circuit for slot antenna and electronic circuit integrated antennaInfo
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- JPH07235826A JPH07235826A JP2269094A JP2269094A JPH07235826A JP H07235826 A JPH07235826 A JP H07235826A JP 2269094 A JP2269094 A JP 2269094A JP 2269094 A JP2269094 A JP 2269094A JP H07235826 A JPH07235826 A JP H07235826A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば１ＧHz以上の高
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、および同一基板上に給電回路とともに電
子回路を搭載した電子回路一体型アンテナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a feeding circuit for feeding a high frequency signal of, for example, 1 GHz or more to a slot antenna serving as a radiating element, and an electronic circuit integrated antenna in which an electronic circuit is mounted on the same substrate together with the feeding circuit. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８は、マイクロストリップ線路を用い
た従来のスロットアンテナの給電回路の構成を示す。2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a configuration of a conventional slot antenna feeding circuit using a microstrip line.
【０００３】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。In the figure, a ground conductor 2 is formed on a dielectric substrate 1.
Is formed, and the slot antenna 3 that operates as a radiating element is formed on the ground conductor 2. Further, the strip conductor 4 is formed on the dielectric substrate 1 on the side opposite to the ground conductor 2, and one end 4a thereof is connected to the ground conductor 2 via the short-circuit conductor 5. The strip conductor 4 and the ground conductor 2 as described above constitute a microstrip line that serves as a feeding circuit for the slot antenna 3.
【０００４】このマイクロストリップ線路に高周波信号
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。When a high frequency signal is input to this microstrip line, an electromagnetic field is generated between the strip conductor 4 and the ground conductor 2, and this electromagnetic field propagates in the length direction orthogonal to the width direction of the strip conductor 4. The slot antenna 3 is excited from one end 4a of the strip conductor 4 via the short-circuit conductor 5. Then, when the frequency of the input high frequency signal matches the resonance frequency determined by the slot length L of the slot antenna 3, the electromagnetic field carrying the high frequency signal is radiated in a direction perpendicular to the dielectric substrate 1.
【０００５】ところで、マイクロストリップ線路の特性
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。The characteristic impedance of the microstrip line is determined by the ratio of the width w of the strip conductor 4 and the thickness h of the dielectric substrate 1. Therefore,
Reducing the thickness h of the dielectric substrate 1 is effective for lowering the profile of the slot antenna, and is also effective for integrating the slot antenna because the width w of the strip conductor 4 can be narrowed.
【０００６】図９は、同軸線路を用いた従来のスロット
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。FIG. 9 shows the structure of a conventional feeder circuit for a slot antenna using a coaxial line. In the figure, a ground conductor 2 is formed on a dielectric substrate 1, and a slot antenna 3 that operates as a radiating element is formed on the ground conductor 2. Further, a coaxial line 6 serving as a power feeding circuit for the slot antenna 3 is arranged on the ground conductor 2, and one end 6 a of the coaxial line 6 is connected to the slot antenna 3. When a high frequency signal is input to the coaxial line 6, the electromagnetic field propagating in the coaxial line 6 excites the slot antenna 3 from its one end 6a. In such a configuration, the slot antenna 3 is provided on one surface of the dielectric substrate 1.
And its power supply circuit are arranged, so that it is easy to mount on a package or the like.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図８に示すマ
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。However, in the feeding circuit by the microstrip line shown in FIG. 8, in order to connect the strip conductor 4 and the ground conductor 2, a hole is formed in the dielectric substrate 1 to form the short-circuit conductor 5. A complicated manufacturing process for forming is required, which is an obstacle to cost reduction. Further, due to such a manufacturing process, there is a limit in improving the uniformity and reliability of the product for high-frequency signals which require manufacturing accuracy.
【０００８】また、誘電体基板１上に形成されたスロッ
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。When the slot antenna 3 formed on the dielectric substrate 1 and the electronic circuit formed on the semiconductor substrate are integrated, a complicated manufacturing process such as alignment and connection of the two substrates is required. As well as cost reduction,
There was a limit to the improvement of product uniformity and reliability.
【０００９】また、図９に示す同軸線路による給電回路
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。Further, in the feeding circuit using the coaxial line shown in FIG. 9, since the coaxial line 6 does not have a planar structure, it is disadvantageous in planarizing the slot antenna, and there is a restriction in the case of a multilayer structure.
【００１０】本発明は、スロットアンテナを形成した基
板上に形成可能なスロットアンテナの給電回路、および
同一基板上でスロットアンテナと電子回路の一体形成を
可能にした電子回路一体型アンテナを提供することを目
的とする。The present invention provides a feed circuit for a slot antenna that can be formed on a substrate on which a slot antenna is formed, and an electronic circuit integrated antenna that allows the slot antenna and the electronic circuit to be integrally formed on the same substrate. With the goal.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、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をスロットアンテナに接続して
給電回路とする。According to the present invention, a coplanar line is formed on a substrate on which a slot antenna is formed, and one end of the coplanar line is connected to the slot antenna to form a feeding circuit.
【００１２】第１の接続形態は、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
を接続する。このとき、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エアブリッジ構造のストリッ
プ導体で接続してもよい。また、少なくともスロットア
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してもよい。In the first connection mode, the central conductor of the coplanar line is extended to connect the coplanar line and the slot antenna. At this time, the ground conductor of the coplanar line at the feeding point of the slot antenna may be connected by a strip conductor having an air bridge structure. Further, a dielectric film is formed on at least the slot antenna, a strip conductor is formed on the dielectric film, and a through hole provided in the strip conductor and the dielectric film is used to form a coplanar line at the feeding point of the slot antenna. You may connect the grounding conductor of.
【００１３】第２の接続形態は、スロットアンテナとコ
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。In the second connection mode, the slot antenna and one end of the coplanar line are brought close to each other and the strip conductor having the air bridge structure is used to connect the coplanar line and the slot antenna.
【００１４】第３の接続形態は、スロットアンテナとコ
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。In the third connection mode, one end of the slot antenna and one end of the coplanar line are brought close to each other, a strip conductor is formed on a dielectric film formed on the slot antenna, and through holes provided in the strip conductor and the dielectric film. Is used to connect the coplanar line and the slot antenna.
【００１５】また、本発明のスロットアンテナの給電回
路では、基板のスロットアンテナ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平面導体を配置しても
よい。このとき、基板と平面導体との間に誘電体を介在
させてもよい。In the slot antenna feeding circuit of the present invention, the plane conductor may be arranged at a position separated from the surface of the substrate on which the slot antenna is not formed by a predetermined distance. At this time, a dielectric may be interposed between the substrate and the plane conductor.
【００１６】本発明の電子回路一体型アンテナは、半導
体基板の同一面上に、スロットアンテナと、コプレーナ
線路と、電子回路とを形成し、コプレーナ線路を介して
電子回路とスロットアンテナとを接続した構成である。In the electronic circuit integrated antenna of the present invention, a slot antenna, a coplanar line, and an electronic circuit are formed on the same surface of a semiconductor substrate, and the electronic circuit and the slot antenna are connected via the coplanar line. It is a composition.
【００１７】[0017]
【作用】本発明は、スロットアンテナに対してコプレー
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、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。According to the present invention, the central conductor of the coplanar line is extended and connected to the slot antenna so that the coplanar line can function as a feeding circuit for the slot antenna. At this time, by forming a dielectric film on at least the slot antenna, the effective permittivity of the slot is increased, and the slot antenna can be downsized. In addition, at the feeding point of the slot antenna, the ground conductor of the coplanar line is connected by using the strip conductor of the air bridge structure or by connecting the ground conductor of the coplanar line using the strip conductor formed on the dielectric film and the through hole. The antenna characteristics can be improved by setting the potential.
【００１８】また、スロットアンテナにコプレーナ線路
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、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。Further, one end of the coplanar line is brought close to the slot antenna, and the coplanar line and the slot antenna are connected to each other by using a strip conductor having an air bridge structure or a strip conductor and a through hole formed on a dielectric film. By connecting, the coplanar line can be made to function as a feeding circuit for the slot antenna.
【００１９】また、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、所定の距離だけ離して
平面導体を配置することにより、スロットアンテナから
放射される電波の反射板として機能させることができ
る。Further, by arranging the plane conductors on the opposite surface of the substrate on which the slot antenna and the coplanar line are formed with a predetermined distance therebetween, it is possible to function as a reflector of the radio wave radiated from the slot antenna.
【００２０】また、半導体基板の同一面に同一プロセス
で、スロットアンテナ、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形成
し、電子回路一体型アンテナを構成することができる。In addition, it is possible to form an electronic circuit integrated antenna by forming a slot antenna, a coplanar line, and an electronic circuit for feeding power to the slot antenna through the coplanar line on the same surface of the semiconductor substrate in the same process.
【００２１】[0021]
【実施例】実施例は、スロットアンテナと、給電回路と
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。The embodiment shows a slot antenna, a coplanar line as a feeding circuit, and an electronic circuit integrated antenna in which an electronic circuit is formed on the same surface of the same substrate. Therefore, the substrate is a semiconductor substrate, but the slot antenna may be a dielectric substrate. In addition, embodiments will be described separately for each connection form of the coplanar line and the slot antenna.
【００２２】図１は、第１の接続形態に対応する第１実
施例の構成を示す（請求項２）。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。FIG. 1 shows the configuration of a first embodiment corresponding to the first connection mode (claim 2). In the figure, a ground conductor 2 is formed on a semiconductor substrate 21, and a slot antenna 3 and a coplanar line 7 are formed on the ground conductor 2. Then, the center conductor 8 of the coplanar line 7 is extended from the feeding point 3a of the slot antenna 3 and connected to the opposing ground conductor 2, and the coplanar line 7 and the slot antenna 3 are connected.
Connect. The electronic circuit 9 is formed on the semiconductor substrate 21, and the electronic circuit 9 and the slot antenna 3 are connected via the coplanar line 7. The semiconductor substrate 21, the slot antenna 3, the coplanar line 7, and the electronic circuit 9
The same applies to the case where a dielectric such as a passivation film is formed between and.
【００２３】このように、コプレーナ線路７を給電回路
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。Thus, by using the coplanar line 7 as a power feeding circuit, the slot antenna 3 and its power feeding circuit can be formed on the same surface of the semiconductor substrate 21, and the electronic circuit 9 can be mounted on the same surface. it can. This facilitates the formation of a conformal array antenna, and facilitates mounting on a package or the like.
【００２４】また、同一の半導体プロセスで電子回路
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。Further, since the electronic circuit 9, the slot antenna 3, and the coplanar line 7 to be the feeding circuit can be manufactured by the same semiconductor process, the uniformity, reproducibility and reliability of the circuit can be greatly reduced at low cost. Can be increased. Further, since the electronic circuit 9 and the slot antenna 3 can be arranged close to each other, the transmission loss of the high frequency signal in the power feeding circuit can be reduced. In addition, the characteristic impedance of the coplanar line 7 serving as a power feeding circuit is
The degree of freedom in design can be increased because it can be freely changed according to the circuit configuration.
【００２５】図２は、第１の接続形態に対応する第２実
施例の構成を示す（請求項３）。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。FIG. 2 shows the configuration of the second embodiment corresponding to the first connection mode (claim 3). The configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, except that the dielectric film 22 is formed on the slot antenna 3. As a result, the effective permittivity of the slot increases and the slot antenna 3
The shape of can be made small. Further, since the slot antenna 3, the coplanar line 7 and the electronic circuit 9 are coplanar, a dielectric film can be formed on all or part of them, and the degree of freedom in circuit design is great.
【００２６】図３は、第１の接続形態に対応する第３実
施例の構成を示す（請求項４）。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。FIG. 3 shows the configuration of a third embodiment corresponding to the first connection mode (claim 4). Incidentally, (1) is a perspective view, and (2) is a sectional view taken along the line AA ′ in (1).
The structure of this embodiment is such that the ground conductor 2 of the coplanar line 7 is connected via the strip conductor 10 of the air bridge structure at the feeding point 3a of the slot antenna 3 of the first embodiment shown in FIG. As a result, the ground conductor 2 of the coplanar line 7 at the feeding point 3a has the same potential,
It is possible to suppress unnecessary modes that occur in the slot antenna 3.
【００２７】図４は、第１の接続形態に対応する第４実
施例の構成を示す（請求項５）。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。FIG. 4 shows the configuration of a fourth embodiment corresponding to the first connection form (claim 5). Incidentally, (1) is a perspective view, and (2) is a sectional view taken along line BB ′ in (1).
The configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, except that the slot antenna 3, the coplanar line 7 and the electronic circuit 9 are used.
A dielectric film 22 is formed on the entire surface including
The strip conductor 11 is formed on the upper surface 2. The strip conductor 11 is provided with the slot antenna 3 via the through holes 12a and 12b provided in the dielectric film 22, respectively.
Is connected to the ground conductor 2 of the coplanar line 7 at the feeding point 3a. The strip conductor 11 and the through holes 12a and 12b function in the same manner as the strip conductor 10 of the air bridge structure of the third embodiment shown in FIG. 3 and can suppress unnecessary modes generated in the slot antenna 3. Further, the function of the dielectric film 22 is the second one shown in FIG.
It is similar to the embodiment.
【００２８】図５は、第２の接続形態に対応する実施例
の構成を示す（請求項６）。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。FIG. 5 shows a configuration of an embodiment corresponding to the second connection mode (claim 6). Note that (1) is a perspective view and (2) is a sectional view taken along the line CC ′ in (1). In the figure, the ground conductor 2 is formed on the semiconductor substrate 21,
The slot antenna 3 and the coplanar line 7 are formed close to the ground conductor 2. Then, the coplanar line 7 and the slot antenna 3 are connected via the strip conductor 13 of the air bridge structure connected to the one end 8a of the center conductor 8 of the coplanar line 7. Further, the electronic circuit 9 is formed on the semiconductor substrate 21, and the electronic circuit 9 and the slot antenna 3 are connected via the coplanar line 7 and the strip conductor 13. The same applies when a dielectric such as a passivation film is formed between the semiconductor substrate 21 and the slot antenna 3, the coplanar line 7 and the electronic circuit 9.
【００２９】第１の接続形態では、コプレーナ線路７の
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。In the first connection mode, since the central conductor 8 of the coplanar line 7 is extended to connect to the slot antenna 3, the slot antenna 3 is discontinuous. On the other hand, in this connection configuration, since power is supplied to the slot antenna 3 from the coplanar line 7 via the strip conductor 13 having the air bridge structure, discontinuity does not occur in the slot antenna 3 and the isolation between the coplanar line 7 and the slot antenna 3 is not generated. The characteristics can be improved.
【００３０】図６は、第３の接続形態に対応する実施例
の構成を示す（請求項７）。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。FIG. 6 shows the configuration of an embodiment corresponding to the third connection mode (claim 7). Incidentally, (1) is a perspective view, and (2) is a sectional view taken along the line DD 'in (1). In the figure, the ground conductor 2 is formed on the semiconductor substrate 21,
The slot antenna 3 and the coplanar line 7 are formed close to the ground conductor 2, and an electronic circuit 9 is further formed. Then, the dielectric film 22 is formed on the entire surface including the slot antenna 3, the coplanar line 7 and the electronic circuit 9,
The strip conductor 14 is formed on the dielectric film 22. Each of the strip conductors 14 has a dielectric film 22.
The central conductor 8 of the coplanar line 7 and the slot antenna 3 are connected via the through holes 15a and 15b provided in the. The semiconductor substrate 21 and the slot antenna 3,
The same applies when a dielectric such as a passivation film is formed between the coplanar line 7 and the electronic circuit 9.
【００３１】本接続形態は、第２の接続形態と同様にコ
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。In this connection configuration, as in the second connection configuration, the slot antenna 3 is fed from the coplanar line 7 through the strip conductor 14 and the through holes 15a and 15b, so that the slot antenna 3 is not discontinuous. The isolation characteristics of the coplanar line 7 and the slot antenna 3 can be improved. In addition, the dielectric film 22
The function of is similar to that of the embodiment shown in FIG.
【００３２】ところで、以上示した各実施例構成におい
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（請求項８）。By the way, in each of the configurations of the embodiments described above, the semiconductor substrate 21 functions as a reflector for the radio wave radiated from the slot antenna 3 at a position separated from the surface on which the slot antenna 3 is not formed by a predetermined distance. You may arrange | position the planar conductor which does (claim 8).
【００３３】ここでは、図１に示す実施例構成に用いた
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。FIG. 7 shows an example used in the configuration of the embodiment shown in FIG. In FIG. 7, 23 is a plane conductor. A dielectric may be interposed between the semiconductor substrate 21 and the plane conductor 23. By providing such a plane conductor 23, the radio wave radiated from the slot antenna 3 is radiated only upward with respect to the semiconductor substrate 21. Also, when this antenna is mounted on a package,
A base conductor such as a package can function as a reflector.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、スロット
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。As described above, according to the present invention, since the slot antenna and the coplanar line that serves as the feeding circuit for the slot antenna can be formed on the same surface of the substrate, it is easy to form a conformal array antenna. Moreover, mounting on a package becomes easy. Further, by using a base conductor such as a package as a reflector or arranging a plane conductor on the opposite surface of the substrate on which the slot antenna and the coplanar line are formed, it is possible to radiate radio waves from the slot antenna in a single direction. . In addition, the characteristic impedance of the coplanar line that serves as a power supply circuit can be freely changed according to the circuit configuration, and thus the degree of freedom in design is high.
【００３５】また、半導体基板を用いた場合には、スロ
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。Further, when the semiconductor substrate is used, the slot antenna, the coplanar line, and the electronic circuit for feeding power to the slot antenna via the coplanar line can be formed on the same substrate. Density integration can be achieved. Further, since the electronic circuit integrated antenna can be manufactured by the same semiconductor process, the uniformity, reproducibility and reliability of the circuit can be significantly improved at low cost. In addition, since the electronic circuit and the slot antenna can be arranged close to each other,
It is possible to reduce the transmission loss of the high frequency signal in the power feeding circuit.
【００３６】また、本発明の電子回路一体型アンテナ
は、スロットアンテナ、電子回路、および給電回路とな
るコプレーナ線路が共平面に形成される平面構造である
ので、多層化構成とすることが容易であり、回路構成の
自由度が高い。Further, since the electronic circuit integrated antenna of the present invention has a planar structure in which the slot antenna, the electronic circuit, and the coplanar line serving as the power feeding circuit are formed on the same plane, it is easy to have a multilayer structure. Yes, there is a high degree of freedom in circuit configuration.
【図１】第１の接続形態に対応する第１実施例の構成を
示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment corresponding to a first connection mode.
【図２】第１の接続形態に対応する第２実施例の構成を
示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second embodiment corresponding to the first connection mode.
【図３】第１の接続形態に対応する第３実施例の構成を
示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a third embodiment corresponding to the first connection mode.
【図４】第１の接続形態に対応する第４実施例の構成を
示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a fourth exemplary embodiment corresponding to the first connection mode.
【図５】第２の接続形態に対応する実施例の構成を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an example corresponding to a second connection mode.
【図６】第３の接続形態に対応する実施例の構成を示す
図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an example corresponding to a third connection mode.
【図７】他の実施例の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of another embodiment.
【図８】マイクロストリップ線路を用いた従来のスロッ
トアンテナの給電回路の構成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional feeder circuit for a slot antenna using a microstrip line.
【図９】同軸線路を用いた従来のスロットアンテナの給
電回路の構成を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional feeding circuit of a slot antenna using a coaxial line.
１ 誘電体基板 ２ 接地導体 ３ スロットアンテナ ４ ストリップ導体 ５ 短絡導体 ６ 同軸線路 ７ コプレーナ線路 ８ 中心導体 ９ 電子回路 １０，１１，１３，１４ ストリップ導体 １２，１５ スルーホール ２１ 半導体基板 ２２ 誘電体膜 ２３ 平面導体 1 Dielectric Substrate 2 Grounding Conductor 3 Slot Antenna 4 Strip Conductor 5 Short Circuit Conductor 6 Coaxial Line 7 Coplanar Line 8 Center Conductor 9 Electronic Circuit 10, 11, 13, 14 Strip Conductor 12, 15 Through Hole 21 Semiconductor Substrate 22 Dielectric Film 23 Plane conductor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 健二郎 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenjiro Nishikawa Nihon Telegraph and Telephone Corporation, 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo
Claims (10)
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を前記スロッ
トアンテナに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。1. A feeding circuit for feeding a slot antenna formed on a dielectric or semiconductor substrate, wherein a coplanar line is formed on the substrate on which the slot antenna is formed, and one end of the coplanar line is connected to the slot antenna. A feed circuit for a slot antenna, which is configured to be connected to the.
電回路において、 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。2. The slot antenna feeding circuit according to claim 1, wherein the central conductor of the coplanar line is extended to connect the coplanar line and the slot antenna.
電回路において、 少なくともスロットアンテナ上に誘電体膜を形成した構
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。3. The slot antenna feeding circuit according to claim 2, wherein a dielectric film is formed on at least the slot antenna.
電回路において、 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
をエアブリッジ構造のストリップ導体で接続した構成で
あることを特徴とするスロットアンテナの給電回路。4. The slot antenna feeding circuit according to claim 2, wherein the ground conductor of the coplanar line at the feeding point of the slot antenna is connected by a strip conductor having an air bridge structure. Power supply circuit.
電回路において、 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、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。5. The feed circuit for the slot antenna according to claim 2, wherein a strip conductor is formed on a dielectric film formed on the slot antenna, and a through hole provided in the strip conductor and the dielectric film is used. A slot antenna feeding circuit, characterized in that a grounding conductor of a coplanar line at a feeding point of the slot antenna is connected.
電回路において、 スロットアンテナとコ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。6. The slot antenna feeding circuit according to claim 1, wherein one end of the slot antenna and one end of the coplanar line are brought close to each other,
A slot antenna feeding circuit characterized in that a coplanar line and a slot antenna are connected using a strip conductor having an air bridge structure.
電回路において、 スロットアンテナとコ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。7. The feed circuit for the slot antenna according to claim 1, wherein one end of the slot antenna and one end of the coplanar line are arranged close to each other,
A strip conductor is formed on a dielectric film formed on the slot antenna, and a through hole provided in the strip conductor and the dielectric film is used to connect the coplanar line and the slot antenna. Feeding circuit for slot antenna.
電回路において、 基板のスロットアンテナ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平面導体を配置した構成である
ことを特徴とするスロットアンテナの給電回路。8. The slot antenna feeding circuit according to claim 1, wherein the planar conductor is arranged at a position separated from the surface of the substrate on which the slot antenna is not formed by a predetermined distance. Feeding circuit for slot antenna.
電回路において、 基板と平面導体との間に誘電体を介在させた構成である
ことを特徴とするスロットアンテナの給電回路。9. The feed circuit for the slot antenna according to claim 8, wherein a dielectric is interposed between the substrate and the plane conductor.
ンテナと、コプレーナ線路と、電子回路とを形成し、コ
プレーナ線路を介して電子回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電子回路一体型ア
ンテナ。10. A structure in which a slot antenna, a coplanar line, and an electronic circuit are formed on the same surface of a semiconductor substrate, and the electronic circuit and the slot antenna are connected via the coplanar line. Electronic circuit integrated antenna.
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|---|---|---|---|
| JP02269094A JP3178764B2 (en) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | Feeding circuit for slot antenna |
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