JPH11340724A - フェーズドアレーアンテナ - Google Patents
フェーズドアレーアンテナInfo
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- JPH11340724A JPH11340724A JP10141777A JP14177798A JPH11340724A JP H11340724 A JPH11340724 A JP H11340724A JP 10141777 A JP10141777 A JP 10141777A JP 14177798 A JP14177798 A JP 14177798A JP H11340724 A JPH11340724 A JP H11340724A
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- JP
- Japan
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- frequency
- phased array
- control module
- signal
- array antenna
- Prior art date
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
- H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
- H01L2223/64—Impedance arrangements
- H01L2223/66—High-frequency adaptations
- H01L2223/6661—High-frequency adaptations for passive devices
- H01L2223/6677—High-frequency adaptations for passive devices for antenna, e.g. antenna included within housing of semiconductor device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1532—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミリ波帯などの高い周波数においても、小形
で低価格なフェーズドアレーアンテナを実現する。 【解決手段】 複数のアンテナ素子６と、複数のアンテ
ナ素子６にそれぞれ接続された複数の周波数変換器８
と、複数の周波数変換器８にローカル信号を供給する分
配回路９ａとを有する複数の高周波モジュール５００
と、複数の高周波モジュール５００に周波数変換用のロ
ーカル信号をそれぞれ供給するローカル信号供給手段９
ｂと、複数の高周波モジュール５００にそれぞれ複数入
出力される中間周波信号を分配合成する中間周波信号分
配合成手段１８と、中間周波信号のそれぞれの振幅と位
相のいずれか一方または両方を同時に制御する制御手段
１６，１７，１８とを有する制御モジュール５１０と、
複数の高周波モジュール５００と制御モジュール５１０
の間でローカル信号および中間周波信号を接続する接続
手段３，４とを有する。
で低価格なフェーズドアレーアンテナを実現する。 【解決手段】 複数のアンテナ素子６と、複数のアンテ
ナ素子６にそれぞれ接続された複数の周波数変換器８
と、複数の周波数変換器８にローカル信号を供給する分
配回路９ａとを有する複数の高周波モジュール５００
と、複数の高周波モジュール５００に周波数変換用のロ
ーカル信号をそれぞれ供給するローカル信号供給手段９
ｂと、複数の高周波モジュール５００にそれぞれ複数入
出力される中間周波信号を分配合成する中間周波信号分
配合成手段１８と、中間周波信号のそれぞれの振幅と位
相のいずれか一方または両方を同時に制御する制御手段
１６，１７，１８とを有する制御モジュール５１０と、
複数の高周波モジュール５００と制御モジュール５１０
の間でローカル信号および中間周波信号を接続する接続
手段３，４とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、主としてマイク
ロ波帯、およびミリ波帯におけフェーズドアレーアンテ
ナに関するものである。
ロ波帯、およびミリ波帯におけフェーズドアレーアンテ
ナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置として図１３に示す
ようなものがあった。この図は、B.J.Edward, D.R.Helm
s, R.S.Webb, and S.weinreb,“W-Band Active Transmi
t andRecieve Phased Array Antennas,”1995 IEEE MTT
-S Iinternational MicrowaveSymposium Digest pp.109
5-1098, June, 1995 に示されたもので、送信用アクテ
ィブフェーズドアレーアンテナを構成する高周波モジュ
ール４００の回路構成を示したブロックダイアグラムで
ある。
ようなものがあった。この図は、B.J.Edward, D.R.Helm
s, R.S.Webb, and S.weinreb,“W-Band Active Transmi
t andRecieve Phased Array Antennas,”1995 IEEE MTT
-S Iinternational MicrowaveSymposium Digest pp.109
5-1098, June, 1995 に示されたもので、送信用アクテ
ィブフェーズドアレーアンテナを構成する高周波モジュ
ール４００の回路構成を示したブロックダイアグラムで
ある。
【０００３】図において、６はアンテナ素子である放射
素子、７は電力増幅器、１４は電源端子、６０は可変移
相器、６１は電力分配器、６２は段間増幅器、６３は制
御信号接続線路、６４は制御回路、６５は高周波信号入
力端子、６６は制御信号入力端子である。
素子、７は電力増幅器、１４は電源端子、６０は可変移
相器、６１は電力分配器、６２は段間増幅器、６３は制
御信号接続線路、６４は制御回路、６５は高周波信号入
力端子、６６は制御信号入力端子である。
【０００４】高周波入力端子６５から入力された信号
は、段間増幅器６２によって増幅され、電力分配回路６
１によって放射素子６の数に分配される。分配された高
周波信号は、それぞれ可変移相器６０にて位相を制御さ
れ、そして電力増幅器７に加えられて電力増幅されて各
放射素子６から空間に放射される。段間増幅器６２は、
電力分配回路６１および可変移相器６０における損失を
補うために挿入されている。
は、段間増幅器６２によって増幅され、電力分配回路６
１によって放射素子６の数に分配される。分配された高
周波信号は、それぞれ可変移相器６０にて位相を制御さ
れ、そして電力増幅器７に加えられて電力増幅されて各
放射素子６から空間に放射される。段間増幅器６２は、
電力分配回路６１および可変移相器６０における損失を
補うために挿入されている。
【０００５】一方、制御信号入力端子６６から入力され
たデジタルの制御信号は、制御回路６４で可変移相器６
０を制御するためのアナログまたはデジタルの制御信号
に変換され、複数の制御信号接続線路６３を通して各可
変移相器６０に加えられる。そして、電力増幅器７およ
び段間増幅器６２には電源端子１４から動作用の電源が
加えられている。
たデジタルの制御信号は、制御回路６４で可変移相器６
０を制御するためのアナログまたはデジタルの制御信号
に変換され、複数の制御信号接続線路６３を通して各可
変移相器６０に加えられる。そして、電力増幅器７およ
び段間増幅器６２には電源端子１４から動作用の電源が
加えられている。
【０００６】このような構成の高周波モジュール４００
を複数個並べて配置し、各放射素子６から放射される放
射信号の位相を制御することによって、所望の方向に電
波ビームを形成することのできる大規模なフェーズドア
レーアンテナを構成することができる。
を複数個並べて配置し、各放射素子６から放射される放
射信号の位相を制御することによって、所望の方向に電
波ビームを形成することのできる大規模なフェーズドア
レーアンテナを構成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のフェーズドアレ
ーアンテナを構成する高周波モジュール４００は以上の
ように構成されているので、高周波モジュール４００内
に、高周波信号を分配して各放射素子６まで導く高周波
用の回路と、可変移相器６０を制御するための複数の制
御信号用の回路と、各機器に電源を供給する電源供給用
の回路を互いに交差するように配線する必要があるた
め、高周波モジュール４００内部の回路パターンが非常
に複雑になっていた。このため、高周波モジュール４０
０の小形化が困難であるとともに、１つの高周波モジュ
ール４００に設けることのできる放射素子６の数に限界
があり、放射素子６の多い大規模なフェーズドアレーア
ンテナを実現するためには、多くの高周波モジュール４
００が必要となり、アンテナのコストが高くなるという
問題があった。
ーアンテナを構成する高周波モジュール４００は以上の
ように構成されているので、高周波モジュール４００内
に、高周波信号を分配して各放射素子６まで導く高周波
用の回路と、可変移相器６０を制御するための複数の制
御信号用の回路と、各機器に電源を供給する電源供給用
の回路を互いに交差するように配線する必要があるた
め、高周波モジュール４００内部の回路パターンが非常
に複雑になっていた。このため、高周波モジュール４０
０の小形化が困難であるとともに、１つの高周波モジュ
ール４００に設けることのできる放射素子６の数に限界
があり、放射素子６の多い大規模なフェーズドアレーア
ンテナを実現するためには、多くの高周波モジュール４
００が必要となり、アンテナのコストが高くなるという
問題があった。
【０００８】また、高周波モジュール４００の入出力と
して、高周波信号、複数の制御用デジタル信号および電
源の接続が必要であり、使用する高周波信号の周波数が
高くなると接続部における特性劣化を抑えるため精密な
高周波コネクタなどを用いた接続が必要になり、また、
制御用のデジタル信号の接続端子数も多いため、外部回
路との接続構造が複雑になり、モジュール４００の小形
化や低価格化が困難になるという問題もあった。
して、高周波信号、複数の制御用デジタル信号および電
源の接続が必要であり、使用する高周波信号の周波数が
高くなると接続部における特性劣化を抑えるため精密な
高周波コネクタなどを用いた接続が必要になり、また、
制御用のデジタル信号の接続端子数も多いため、外部回
路との接続構造が複雑になり、モジュール４００の小形
化や低価格化が困難になるという問題もあった。
【０００９】また、このような構成の高周波モジュール
４００では、周波数が高くなると可変移相器６０や電力
分配器６１の挿入損失が非常に大きくなるため、それら
の損失分を補うために、利得が高くかつ出力電力が大き
な段間増幅器６２が必要となってくる。このため、高周
波モジュール４００の小形化がさらに困難になるととも
に、消費電力の増大およびそれに伴う発熱量の増大が生
じるという問題もあった。さらにまた、周波数が高くな
ると、複雑な回路配線を必要とするこのような構成で
は、回路間の不要な結合などによる特性劣化も大きくな
るという問題もあった。
４００では、周波数が高くなると可変移相器６０や電力
分配器６１の挿入損失が非常に大きくなるため、それら
の損失分を補うために、利得が高くかつ出力電力が大き
な段間増幅器６２が必要となってくる。このため、高周
波モジュール４００の小形化がさらに困難になるととも
に、消費電力の増大およびそれに伴う発熱量の増大が生
じるという問題もあった。さらにまた、周波数が高くな
ると、複雑な回路配線を必要とするこのような構成で
は、回路間の不要な結合などによる特性劣化も大きくな
るという問題もあった。
【００１０】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、ミリ波帯などの高い周波数におい
ても、小形で低価格なフェーズドアレーアンテナを実現
することを目的とする。
めになされたもので、ミリ波帯などの高い周波数におい
ても、小形で低価格なフェーズドアレーアンテナを実現
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフェーズ
ドアレーアンテナは、複数のアンテナ素子と、複数のア
ンテナ素子にそれぞれ接続された複数の周波数変換器
と、複数の周波数変換器にローカル信号を供給する分配
回路とを有する複数の高周波モジュールと、複数の高周
波モジュールに周波数変換用のローカル信号をそれぞれ
供給するローカル信号供給手段と、複数の高周波モジュ
ールにそれぞれ複数入出力される中間周波信号を分配合
成する中間周波信号分配合成手段と、中間周波信号のそ
れぞれの振幅と位相のいずれか一方または両方を同時に
制御する制御手段とを有する制御モジュールと、複数の
高周波モジュールと制御モジュールの間でローカル信号
および中間周波信号を接続する接続手段とを有する。
ドアレーアンテナは、複数のアンテナ素子と、複数のア
ンテナ素子にそれぞれ接続された複数の周波数変換器
と、複数の周波数変換器にローカル信号を供給する分配
回路とを有する複数の高周波モジュールと、複数の高周
波モジュールに周波数変換用のローカル信号をそれぞれ
供給するローカル信号供給手段と、複数の高周波モジュ
ールにそれぞれ複数入出力される中間周波信号を分配合
成する中間周波信号分配合成手段と、中間周波信号のそ
れぞれの振幅と位相のいずれか一方または両方を同時に
制御する制御手段とを有する制御モジュールと、複数の
高周波モジュールと制御モジュールの間でローカル信号
および中間周波信号を接続する接続手段とを有する。
【００１２】また、複数のアンテナ素子と、複数のアン
テナ素子にそれぞれに接続された複数の変復調器と、複
数の変復調器にローカル信号を供給する分配回路とを備
えた複数の高周波モジュールと、複数の高周波モジュー
ルに周波数変換用のローカル信号をそれぞれ供給するロ
ーカル信号供給手段と、複数の高周波モジュールにそれ
ぞれ複数入出力される変復調波信号を分配合成するとと
もに、変復調波信号のそれぞれに対して、複数のアンテ
ナ素子の励振振幅と励振位相のいずれか一方または両方
を同時に可変するための信号処理を行なう信号処理手段
とを有する制御モジュールと、複数の高周波モジュール
と制御モジュールの間でローカル信号および変復調波信
号を接続する接続手段とを有する。
テナ素子にそれぞれに接続された複数の変復調器と、複
数の変復調器にローカル信号を供給する分配回路とを備
えた複数の高周波モジュールと、複数の高周波モジュー
ルに周波数変換用のローカル信号をそれぞれ供給するロ
ーカル信号供給手段と、複数の高周波モジュールにそれ
ぞれ複数入出力される変復調波信号を分配合成するとと
もに、変復調波信号のそれぞれに対して、複数のアンテ
ナ素子の励振振幅と励振位相のいずれか一方または両方
を同時に可変するための信号処理を行なう信号処理手段
とを有する制御モジュールと、複数の高周波モジュール
と制御モジュールの間でローカル信号および変復調波信
号を接続する接続手段とを有する。
【００１３】また、制御モジュールは、多層積層基板で
構成され、一方、複数の高周波モジュールは、セラミッ
ク多層基板パッケージを用いて構成され、複数の高周波
モジュールは、制御モジュール上に載置されている。
構成され、一方、複数の高周波モジュールは、セラミッ
ク多層基板パッケージを用いて構成され、複数の高周波
モジュールは、制御モジュール上に載置されている。
【００１４】また、高周波モジュールは、セラミック多
層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第１
の面に導体パターンで形成された複数のアンテナ素子を
有すると共に、制御モジュール側である第２の面に複数
のキャビティおよび平面実装用の接続電極を有し、さら
に複数のキャビティ内部には、半導体チップが配設され
ている。
層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第１
の面に導体パターンで形成された複数のアンテナ素子を
有すると共に、制御モジュール側である第２の面に複数
のキャビティおよび平面実装用の接続電極を有し、さら
に複数のキャビティ内部には、半導体チップが配設され
ている。
【００１５】また、高周波モジュールには、第１の面の
アンテナ素子がない部分に熱伝導性の高い放熱板が設け
られ、半導体チップと放熱板は、セラミック多層基板パ
ッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホールで
接続されている。
アンテナ素子がない部分に熱伝導性の高い放熱板が設け
られ、半導体チップと放熱板は、セラミック多層基板パ
ッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホールで
接続されている。
【００１６】また、第１の面に導体パターンで形成され
た複数のアンテナ素子には、それぞれ導電性のホーンが
設けられ、半導体チップとホーンは、セラミック多層基
板パッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホー
ルで接続されている。
た複数のアンテナ素子には、それぞれ導電性のホーンが
設けられ、半導体チップとホーンは、セラミック多層基
板パッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホー
ルで接続されている。
【００１７】また、複数のホーンは、一体に形成されて
いる。
いる。
【００１８】また、高周波モジュールは、セラミック多
層基板パッケージのキャビティ内に、複数の半導体素子
が一体に形成された半導体チップが搭載され、複数のア
ンテナ素子に接続される複数の周波数変換器は、セラミ
ック多層基板パッケージの表面および内層に形成された
回路パターンと半導体チップ上の複数の半導体素子の一
部を分割使用して構成されている。
層基板パッケージのキャビティ内に、複数の半導体素子
が一体に形成された半導体チップが搭載され、複数のア
ンテナ素子に接続される複数の周波数変換器は、セラミ
ック多層基板パッケージの表面および内層に形成された
回路パターンと半導体チップ上の複数の半導体素子の一
部を分割使用して構成されている。
【００１９】さらに、高周波モジュールは、セラミック
多層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第
１の面に、導体パターンで形成された複数のアンテナ素
子を有し、一方、制御モジュール側である第２の面に第
１のキャビティを設け、第１のキャビティの底面にさら
に第１キャビティより小さな第２のキャビティを設け、
第２のキャビティ内部に発熱量の大きな第１の半導体チ
ップを取り付け、第１のキャビティの底面に複数の第２
のキャビティを覆うように多層回路基板を取り付け、多
層回路基板に第２の半導体チップを取り付け、セラミッ
ク多層基板パッケージと多層回路基板の間を、第１のキ
ャビティの底面と多層回路基板の接する面において接続
されている。
多層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第
１の面に、導体パターンで形成された複数のアンテナ素
子を有し、一方、制御モジュール側である第２の面に第
１のキャビティを設け、第１のキャビティの底面にさら
に第１キャビティより小さな第２のキャビティを設け、
第２のキャビティ内部に発熱量の大きな第１の半導体チ
ップを取り付け、第１のキャビティの底面に複数の第２
のキャビティを覆うように多層回路基板を取り付け、多
層回路基板に第２の半導体チップを取り付け、セラミッ
ク多層基板パッケージと多層回路基板の間を、第１のキ
ャビティの底面と多層回路基板の接する面において接続
されている。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
フェーズドアレーアンテナである送信用のアクティブフ
ェーズドアレーアンテナの回路構成を示したブロックダ
イアグラムである。図１において、５００は高周波モジ
ュール、５１０は制御モジュールである。
フェーズドアレーアンテナである送信用のアクティブフ
ェーズドアレーアンテナの回路構成を示したブロックダ
イアグラムである。図１において、５００は高周波モジ
ュール、５１０は制御モジュールである。
【００２１】３は高周波モジュール５００と制御モジュ
ール５１０を接続する中間周波接続部、４は同じくロー
カル信号接続部、５は同じく電源接続部である。中間周
波接続部３とローカル信号接続部４は、各々ローカル信
号および中間周波信号を接続する接続手段を構成してい
る。そして、高周波モジュール５００には、また、アン
テナ素子である放射素子６、電力増幅器７、周波数変換
器８、ローカル信号分配回路９ａおよび電源供給回路１
０ａが設けられている。
ール５１０を接続する中間周波接続部、４は同じくロー
カル信号接続部、５は同じく電源接続部である。中間周
波接続部３とローカル信号接続部４は、各々ローカル信
号および中間周波信号を接続する接続手段を構成してい
る。そして、高周波モジュール５００には、また、アン
テナ素子である放射素子６、電力増幅器７、周波数変換
器８、ローカル信号分配回路９ａおよび電源供給回路１
０ａが設けられている。
【００２２】一方、制御モジュール５１０には、ビーム
制御回路１１、入力端子１２、ローカル信号入力端子１
３、電源端子１４、制御信号入力端子１５、可変移相器
１６、制御信号接続線路１７、中間周波信号分配回路１
８、ローカル信号分配回路９ｂおよび電源供給回路１０
ｂが設けられている。
制御回路１１、入力端子１２、ローカル信号入力端子１
３、電源端子１４、制御信号入力端子１５、可変移相器
１６、制御信号接続線路１７、中間周波信号分配回路１
８、ローカル信号分配回路９ｂおよび電源供給回路１０
ｂが設けられている。
【００２３】中間周波信号分配回路１８は、中間周波信
号分配合成手段を構成し、入力端子１２から加えられた
中間周波数の信号を各可変移相器１６に分配する。一
方、ローカル信号分配回路９ｂは、ローカル信号入力端
子１３から入力されたローカル信号を各高周波モジュー
ル５００に供給するローカル信号供給手段を構成してい
る。そして、ビーム制御回路１１、可変移相器１６およ
び制御信号接続線路１７は、中間周波信号のそれぞれの
位相ないし振幅を個別に制御する制御手段を構成してい
る。
号分配合成手段を構成し、入力端子１２から加えられた
中間周波数の信号を各可変移相器１６に分配する。一
方、ローカル信号分配回路９ｂは、ローカル信号入力端
子１３から入力されたローカル信号を各高周波モジュー
ル５００に供給するローカル信号供給手段を構成してい
る。そして、ビーム制御回路１１、可変移相器１６およ
び制御信号接続線路１７は、中間周波信号のそれぞれの
位相ないし振幅を個別に制御する制御手段を構成してい
る。
【００２４】各高周波モジュール５００には、複数の放
射素子６が設けられており、各々の放射素子６には、そ
れぞれ電力増幅器７及び周波数変換器８が接続されてい
る。各電力増幅器７には、電源供給回路１０ａによって
動作電源が供給され、各周波数変換器８にはローカル信
号分配回路９ａによって、周波数変換のために必要なロ
ーカル信号が供給されている。
射素子６が設けられており、各々の放射素子６には、そ
れぞれ電力増幅器７及び周波数変換器８が接続されてい
る。各電力増幅器７には、電源供給回路１０ａによって
動作電源が供給され、各周波数変換器８にはローカル信
号分配回路９ａによって、周波数変換のために必要なロ
ーカル信号が供給されている。
【００２５】一方、制御モジュール５１０には、各々の
高周波モジュール５００に設けられた放射素子６の数分
の中間周波数で動作する可変移相器１６が設けられてい
る。各可変移相器１６の移相量は、制御信号入力端子１
５から加えられたデジタル信号がビーム制御回路１１で
各移相器１６ごとの制御信号に変換され、複数の制御信
号接続線路１７を介して各可変移相器１６に加えられる
ことにより設定される。制御信号接続線路１７は、図１
には、太い配線のように記載されているが、実際には、
従来例の図１３の制御信号接続線路６３のような構成と
されている。各々の可変移相器１６は、中間周波接続部
３によって各制御モジュール５１０の周波数変換器８に
電気的に接続されている。
高周波モジュール５００に設けられた放射素子６の数分
の中間周波数で動作する可変移相器１６が設けられてい
る。各可変移相器１６の移相量は、制御信号入力端子１
５から加えられたデジタル信号がビーム制御回路１１で
各移相器１６ごとの制御信号に変換され、複数の制御信
号接続線路１７を介して各可変移相器１６に加えられる
ことにより設定される。制御信号接続線路１７は、図１
には、太い配線のように記載されているが、実際には、
従来例の図１３の制御信号接続線路６３のような構成と
されている。各々の可変移相器１６は、中間周波接続部
３によって各制御モジュール５１０の周波数変換器８に
電気的に接続されている。
【００２６】制御モジュール５１０には、さらに各高周
波モジュール５００にローカル信号を供給するローカル
信号分配回路９ｂと、各高周波モジュール５００に動作
電源を供給する電源供給回路１０ｂが設けられている。
ローカル信号分配回路９ｂは、ローカル信号分配回路９
ａとローカル信号接続部４にて電気的に接続されてい
る。また、電源供給回路１０ｂは、電源供給回路１０ａ
と電源接続部５にて電気的に接続されている。
波モジュール５００にローカル信号を供給するローカル
信号分配回路９ｂと、各高周波モジュール５００に動作
電源を供給する電源供給回路１０ｂが設けられている。
ローカル信号分配回路９ｂは、ローカル信号分配回路９
ａとローカル信号接続部４にて電気的に接続されてい
る。また、電源供給回路１０ｂは、電源供給回路１０ａ
と電源接続部５にて電気的に接続されている。
【００２７】次に動作を説明する。制御モジュール５１
０の入力端子１２から加えられた中間周波数の信号は、
中間周波信号分配回路１８によって分配され、中間周波
数で動作するそれぞれの可変移相器１６に加えられる。
可変移相器１６によって所定の位相分布を与えられた各
中間周波信号は、中間周波接続部３を介してそれぞれの
周波数変換器８に加えられ、周波数変換器８によって送
信される高周波信号の周波数に変換され、さらに電力増
幅器７で増幅され放射素子６から空間に放射される。こ
のとき、可変移相器１６でそれぞれ設定された中間周波
数の位相の情報は周波数変換器８にて周波数変換が行な
われても保持されるため、各可変移相器１６の移相量を
所定の値に設定することにより、所定の方向に高周波信
号の放射ビームを形成することができる。
０の入力端子１２から加えられた中間周波数の信号は、
中間周波信号分配回路１８によって分配され、中間周波
数で動作するそれぞれの可変移相器１６に加えられる。
可変移相器１６によって所定の位相分布を与えられた各
中間周波信号は、中間周波接続部３を介してそれぞれの
周波数変換器８に加えられ、周波数変換器８によって送
信される高周波信号の周波数に変換され、さらに電力増
幅器７で増幅され放射素子６から空間に放射される。こ
のとき、可変移相器１６でそれぞれ設定された中間周波
数の位相の情報は周波数変換器８にて周波数変換が行な
われても保持されるため、各可変移相器１６の移相量を
所定の値に設定することにより、所定の方向に高周波信
号の放射ビームを形成することができる。
【００２８】このような構成において、周波数変換器８
として高調波ミクサなどを用いると、ローカル信号およ
び中間周波信号の周波数は、それぞれ送信する高周波信
号に比べて十分に低く設定できる。このため、ローカル
信号分配回路９ａ、９ｂおよび中間周波信号分配回路１
８は比較的簡単に構成することができ、また、これらの
回路の挿入損失を小さくすることができる。
として高調波ミクサなどを用いると、ローカル信号およ
び中間周波信号の周波数は、それぞれ送信する高周波信
号に比べて十分に低く設定できる。このため、ローカル
信号分配回路９ａ、９ｂおよび中間周波信号分配回路１
８は比較的簡単に構成することができ、また、これらの
回路の挿入損失を小さくすることができる。
【００２９】一方、高周波信号の配線は、高周波モジュ
ール５００内部の放射素子６から周波数変換器８までの
間のみになるため、配線が単純になるとともに、高周波
信号の損失を補う段間増幅器が必要なくなる。さらに、
高周波モジュール５００の入出力としては、放射素子６
の数分の中間周波信号と１つのローカル信号と１つ電源
となり、複雑な接続構造を有する必要がなくなる。
ール５００内部の放射素子６から周波数変換器８までの
間のみになるため、配線が単純になるとともに、高周波
信号の損失を補う段間増幅器が必要なくなる。さらに、
高周波モジュール５００の入出力としては、放射素子６
の数分の中間周波信号と１つのローカル信号と１つ電源
となり、複雑な接続構造を有する必要がなくなる。
【００３０】一方、制御モジュール５１０については、
複数の可変移相器１６とその制御回路を構成する必要が
あるが、中間周波信号の回路は動作周波数が低いため、
通常の多層プリント基板などを用いて高密度に実装する
ことが可能となる。
複数の可変移相器１６とその制御回路を構成する必要が
あるが、中間周波信号の回路は動作周波数が低いため、
通常の多層プリント基板などを用いて高密度に実装する
ことが可能となる。
【００３１】以上のように、この実施の形態によれば、
高周波モジュール５００の構造が簡単になるとともに、
高周波モジュール５００と制御モジュール５１０の間の
接続のために複雑な構造を用いる必要がなくなり、フェ
ーズドアレーアンテナの小形軽量化および低価格化がは
かれるという効果がある。
高周波モジュール５００の構造が簡単になるとともに、
高周波モジュール５００と制御モジュール５１０の間の
接続のために複雑な構造を用いる必要がなくなり、フェ
ーズドアレーアンテナの小形軽量化および低価格化がは
かれるという効果がある。
【００３２】尚、この例では送信用のアクティブフェー
ズドアレーアンテナの場合について説明したが、電力増
幅器７を低雑音増幅器におきかえれば、受信用アクテイ
ブフェーズドアレーアンテナとして同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。また、増幅器を設けないフェ
ーズドアレーアンテナを構成する場合でも同様の効果が
ある。
ズドアレーアンテナの場合について説明したが、電力増
幅器７を低雑音増幅器におきかえれば、受信用アクテイ
ブフェーズドアレーアンテナとして同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。また、増幅器を設けないフェ
ーズドアレーアンテナを構成する場合でも同様の効果が
ある。
【００３３】実施の形態２．図２はこの発明のフェーズ
ドアレーアンテナである送信用のアクティブフェーズド
アレーアンテナの他の例を示す回路構成を示したブロッ
クダイアグラムである。図２において、６００は高周波
モジュール、６１０は制御モジュールである。尚、図２
中、符号１から１５は実施の形態１と同一であり同様の
動作をする。
ドアレーアンテナである送信用のアクティブフェーズド
アレーアンテナの他の例を示す回路構成を示したブロッ
クダイアグラムである。図２において、６００は高周波
モジュール、６１０は制御モジュールである。尚、図２
中、符号１から１５は実施の形態１と同一であり同様の
動作をする。
【００３４】図２において、各高周波モジュール６００
に設けられた複数の放射素子６には、それぞれ電力増幅
器７及び変調器１９が接続されている。各変調器１９に
はローカル信号分配回路９ａによって搬送波となるロー
カル信号が供給されている。
に設けられた複数の放射素子６には、それぞれ電力増幅
器７及び変調器１９が接続されている。各変調器１９に
はローカル信号分配回路９ａによって搬送波となるロー
カル信号が供給されている。
【００３５】一方、制御モジュール６１０には信号処理
回路１０１が設けられている。信号処理回路１０１は、
入力端子１２から入力された変調波信号を各高周波モジ
ュール６００に設けられた放射素子６の全数分に分配す
るとともに、分配したそれぞれの変調波信号に対して、
励振位相ないし励振振幅を個別に可変するための信号処
理を行なう。すなわち、信号処理回路１０１は、複数の
放射素子６の励振位相ないし励振振幅を個別に可変する
ための信号処理を行なう信号処理手段を構成している。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
回路１０１が設けられている。信号処理回路１０１は、
入力端子１２から入力された変調波信号を各高周波モジ
ュール６００に設けられた放射素子６の全数分に分配す
るとともに、分配したそれぞれの変調波信号に対して、
励振位相ないし励振振幅を個別に可変するための信号処
理を行なう。すなわち、信号処理回路１０１は、複数の
放射素子６の励振位相ないし励振振幅を個別に可変する
ための信号処理を行なう信号処理手段を構成している。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３６】次に動作を説明する。制御モジュール６１
０の入力端子１２から加えられた変調波信号は、信号処
理回路１０１によって放射素子６の全数分に分配され、
それぞれ、デジタル信号処理などにより遅延時間や位相
などの制御を受け、各高周波モジュール５１０の変調器
１９の信号入力端子に加えられる。
０の入力端子１２から加えられた変調波信号は、信号処
理回路１０１によって放射素子６の全数分に分配され、
それぞれ、デジタル信号処理などにより遅延時間や位相
などの制御を受け、各高周波モジュール５１０の変調器
１９の信号入力端子に加えられる。
【００３７】そして、各変調器１９においては、ローカ
ル信号分配回路９ａ、９ｂによって分配されたローカル
信号に対して変調波信号による直接変調がかけられ送信
する高周波信号が発生される。この高周波信号は電力増
幅器７によって増幅されて放射素子６から空間に放射さ
れる。このとき、信号処理回路１０１でそれぞれ制御さ
れた変調波の遅延時間や位相などの情報は変調された高
周波信号においても保持されるため、信号処理回路１０
１において各変調波信号の遅延時間や位相などの制御量
を所定の値に設定することにより、所定の方向に高周波
信号の放射ビームを形成することができる。
ル信号分配回路９ａ、９ｂによって分配されたローカル
信号に対して変調波信号による直接変調がかけられ送信
する高周波信号が発生される。この高周波信号は電力増
幅器７によって増幅されて放射素子６から空間に放射さ
れる。このとき、信号処理回路１０１でそれぞれ制御さ
れた変調波の遅延時間や位相などの情報は変調された高
周波信号においても保持されるため、信号処理回路１０
１において各変調波信号の遅延時間や位相などの制御量
を所定の値に設定することにより、所定の方向に高周波
信号の放射ビームを形成することができる。
【００３８】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナにおいては、高周波モジュール６００の入出力信号と
しては、放射素子６の数分の変調波信号と１つのローカ
ル信号および１つの電源となる。そして、ローカル信号
以外は通常のデジタル回路と同等の接続方法で接続でき
るようになる。一方、制御モジュール６１０における配
線は、ローカル信号の分配回路以外は高周波信号を扱う
必要がなく、大半がデジタル回路技術によって構成でき
るため、制御モジュール６１０の大部分をデジタル回路
の実装技術によって実現できる。
ナにおいては、高周波モジュール６００の入出力信号と
しては、放射素子６の数分の変調波信号と１つのローカ
ル信号および１つの電源となる。そして、ローカル信号
以外は通常のデジタル回路と同等の接続方法で接続でき
るようになる。一方、制御モジュール６１０における配
線は、ローカル信号の分配回路以外は高周波信号を扱う
必要がなく、大半がデジタル回路技術によって構成でき
るため、制御モジュール６１０の大部分をデジタル回路
の実装技術によって実現できる。
【００３９】以上のように、この実施の形態によれば、
高周波モジュール６００と制御モジュール６１０の間の
接続構造をより簡単化できるとともに、制御モジュール
６１０をデジタル回路の技術で実現できるため、フェー
ズドアレーアンテナの小形軽量化および低価格化がはか
れるという効果がある。
高周波モジュール６００と制御モジュール６１０の間の
接続構造をより簡単化できるとともに、制御モジュール
６１０をデジタル回路の技術で実現できるため、フェー
ズドアレーアンテナの小形軽量化および低価格化がはか
れるという効果がある。
【００４０】尚、本実施の形態においては、送信用のア
クティブフェーズドアレーアンテナの場合について説明
したが、電力増幅器を低雑音増幅器におきかえ、変調器
を復調器におきかえれば、受信用アクテイブフェーズド
アレーアンテナとして同様の効果が得られることは言う
までもない。また、増幅器を設けないフェーズドアレー
アンテナを構成する場合でも同様の効果がある。
クティブフェーズドアレーアンテナの場合について説明
したが、電力増幅器を低雑音増幅器におきかえ、変調器
を復調器におきかえれば、受信用アクテイブフェーズド
アレーアンテナとして同様の効果が得られることは言う
までもない。また、増幅器を設けないフェーズドアレー
アンテナを構成する場合でも同様の効果がある。
【００４１】実施の形態３．図３はこの発明のフェーズ
ドアレーアンテナの構造を示す斜視図、図４は図３に示
したフェーズドアレーアンテナの接続構造を示す断面図
である。図３および図４において、符号１、２、６、１
３、１４は図１に示した実施の形態１と同様なものであ
る。２１はセラミック多層基板パッケージ、２４および
１０２は接続電極、１０３は半田、１０４は多層積層基
板、１０５は制御回路用ＬＳＩである。
ドアレーアンテナの構造を示す斜視図、図４は図３に示
したフェーズドアレーアンテナの接続構造を示す断面図
である。図３および図４において、符号１、２、６、１
３、１４は図１に示した実施の形態１と同様なものであ
る。２１はセラミック多層基板パッケージ、２４および
１０２は接続電極、１０３は半田、１０４は多層積層基
板、１０５は制御回路用ＬＳＩである。
【００４２】高周波モジュール５００は、セラミック多
層基板パッケージ２１の内部に半導体チップ等を実装さ
れ、上面にパッチアンテナを用いた複数の放射素子６を
導体パターンで形成され、下面の周囲に複数の接続電極
２４が導体パターンで形成されて構成されている。
層基板パッケージ２１の内部に半導体チップ等を実装さ
れ、上面にパッチアンテナを用いた複数の放射素子６を
導体パターンで形成され、下面の周囲に複数の接続電極
２４が導体パターンで形成されて構成されている。
【００４３】一方、制御モジュール５１０は、多層積層
基板１０４を用いて構成され、下面に信号処理用の複数
のＬＳＩ１０５が実装され、上面に高周波モジュール５
００を取り付けるための接続電極１０２が設けられてい
る。高周波モジュール５００と制御モジュール５１０と
は、両者の表面に設けられた接続電極２４、１０２間が
半田付けされて接続されている。
基板１０４を用いて構成され、下面に信号処理用の複数
のＬＳＩ１０５が実装され、上面に高周波モジュール５
００を取り付けるための接続電極１０２が設けられてい
る。高周波モジュール５００と制御モジュール５１０と
は、両者の表面に設けられた接続電極２４、１０２間が
半田付けされて接続されている。
【００４４】このような構成においては、高周波モジュ
ール５００と制御モジュール５１０の間の接続部には高
い周波数の高周波信号が通らないため、半田リフロー等
の表面実装技術により、それぞれのモジュールに設けら
れた電極間を簡単な製造行程によって接続することがで
きる。
ール５００と制御モジュール５１０の間の接続部には高
い周波数の高周波信号が通らないため、半田リフロー等
の表面実装技術により、それぞれのモジュールに設けら
れた電極間を簡単な製造行程によって接続することがで
きる。
【００４５】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナにおいては、高周波モジュール５００と制御モジュー
ル５１０の間の接続を簡単な製造行程で実現することが
でき、製造コストを低減できるという効果がある。
ナにおいては、高周波モジュール５００と制御モジュー
ル５１０の間の接続を簡単な製造行程で実現することが
でき、製造コストを低減できるという効果がある。
【００４６】尚、本実施の形態においては、放射素子６
としてパッチアンテナを用いた場合について説明した
が、スロットアンテナなど導体パターンを用いて形成で
きる他の放射素子を用いた場合でも同様の効果を得るこ
とができる。また、本実施の形態においては、電極間の
接続方法として半田リフローを用いたが、導電性接着剤
などを用いた接続方法を用いても良い。
としてパッチアンテナを用いた場合について説明した
が、スロットアンテナなど導体パターンを用いて形成で
きる他の放射素子を用いた場合でも同様の効果を得るこ
とができる。また、本実施の形態においては、電極間の
接続方法として半田リフローを用いたが、導電性接着剤
などを用いた接続方法を用いても良い。
【００４７】実施の形態４．図５はこの発明のフェーズ
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの断面図である。
図５において符号６、２１、２４は図４と同様なもので
ある。図５において、２０はセラミック基板層、２２は
シールリング、２３はシールド壁、２５はキャビティ、
２６は蓋、２７は半導体チップである。
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの断面図である。
図５において符号６、２１、２４は図４と同様なもので
ある。図５において、２０はセラミック基板層、２２は
シールリング、２３はシールド壁、２５はキャビティ、
２６は蓋、２７は半導体チップである。
【００４８】セラミック多層基板パッケージ２１は複数
のセラミック基板層２０が積み重ねて構成されている。
図５の上面には、導体パターンによって複数の放射素子
６が形成され、一方、図５の下面には一部のセラミック
基板層を取り除いて複数のキャビティ２５が形成されて
いる。
のセラミック基板層２０が積み重ねて構成されている。
図５の上面には、導体パターンによって複数の放射素子
６が形成され、一方、図５の下面には一部のセラミック
基板層を取り除いて複数のキャビティ２５が形成されて
いる。
【００４９】キャビティ２５の内部には、ＭＭＩＣ（Mo
nolithic Microwave Integrated Circuit）などの半導
体チップ２７が実装されている。また、キャビティ２５
の周囲には、セラミックを積層して形成したシールド壁
２３が立設され、パッケージ下面を複数の空間に仕切っ
ている。さらに、セラミック多層基板パッケージ２１の
下面の最外周部にはセラミックを積層して形成したシー
ルリング２２が全周に渡って立設され、さらに蓋２６が
シールリング２２に掛け渡されて覆われ半導体チップの
気密封止が行われている。
nolithic Microwave Integrated Circuit）などの半導
体チップ２７が実装されている。また、キャビティ２５
の周囲には、セラミックを積層して形成したシールド壁
２３が立設され、パッケージ下面を複数の空間に仕切っ
ている。さらに、セラミック多層基板パッケージ２１の
下面の最外周部にはセラミックを積層して形成したシー
ルリング２２が全周に渡って立設され、さらに蓋２６が
シールリング２２に掛け渡されて覆われ半導体チップの
気密封止が行われている。
【００５０】また、シールリング２２の頂部は、蓋２６
の位置決めのため、内側が低い段部が形成されており、
この段部において蓋２６を取り付けた面より高さが高く
なっている部分には、複数の接続電極２４が設けられて
いる。電源供給回路、ローカル信号分配回路および高周
波回路の一部は、積層したセラミック基板層の内層に設
けられ、バイアホールなどを用いて層間接続されてい
る。
の位置決めのため、内側が低い段部が形成されており、
この段部において蓋２６を取り付けた面より高さが高く
なっている部分には、複数の接続電極２４が設けられて
いる。電源供給回路、ローカル信号分配回路および高周
波回路の一部は、積層したセラミック基板層の内層に設
けられ、バイアホールなどを用いて層間接続されてい
る。
【００５１】このようなセラミック多層基板パッケージ
は、各層の導体パターンをスクリーン印刷した焼成前の
セラミック・グリーンシートを複数積層した後、同時焼
成することによって製造できるため、同じ特性のものを
低コストで大量に製造することが可能である。また、図
５に示したような構成では、セラミック多層基板パッケ
ージ２１に半導体チップ２７を実装して蓋２６を取り付
けるだけで放射素子６まで含めて高周波モジュール５０
０を実現できるため、組立コストも低く抑えることが可
能である。
は、各層の導体パターンをスクリーン印刷した焼成前の
セラミック・グリーンシートを複数積層した後、同時焼
成することによって製造できるため、同じ特性のものを
低コストで大量に製造することが可能である。また、図
５に示したような構成では、セラミック多層基板パッケ
ージ２１に半導体チップ２７を実装して蓋２６を取り付
けるだけで放射素子６まで含めて高周波モジュール５０
０を実現できるため、組立コストも低く抑えることが可
能である。
【００５２】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナ用高周波モジュールにおいては、高周波モジュール５
００を低価格で製造することができるという効果があ
る。
ナ用高周波モジュールにおいては、高周波モジュール５
００を低価格で製造することができるという効果があ
る。
【００５３】尚、本実施の形態においては、半導体チッ
プ２７をシールリング２２と蓋２６によって気密封止し
ているが、半導体チップ２７の上を樹脂でモールドして
も良い。また、接続電極２４としてシールリング２２上
に設けた導体パターンを用いているが、この導体パター
ンに金属などの接続端子を取り付けてもよい。
プ２７をシールリング２２と蓋２６によって気密封止し
ているが、半導体チップ２７の上を樹脂でモールドして
も良い。また、接続電極２４としてシールリング２２上
に設けた導体パターンを用いているが、この導体パター
ンに金属などの接続端子を取り付けてもよい。
【００５４】実施の形態５．図６はこの発明のフェーズ
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す断
面図である。また、図７はこの高周波モジュールを放射
素子側から見た平面図である。図６および図７において
符号６、２１乃至２７は図５と同様である。２８はサー
マルバイアホール、２９は放熱板であるヒートシンク、
３０は放射窓である。
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す断
面図である。また、図７はこの高周波モジュールを放射
素子側から見た平面図である。図６および図７において
符号６、２１乃至２７は図５と同様である。２８はサー
マルバイアホール、２９は放熱板であるヒートシンク、
３０は放射窓である。
【００５５】セラミック多層基板パッケージ２１の放射
素子６を設けた面に、放射素子６を避けるように複数の
放射窓３０を設けた金属などの熱伝導性の高い板からな
るヒートシンク２９を取り付け、このヒートシンク２９
と半導体チップ２７は、セラミック多層基板パッケージ
２１の内部に貫通するように設けられた複数のサーマル
バイアホール２８で接続されている。サーマルバイアホ
ール２８は、熱伝導率向上のために設けられている。こ
れにより、半導体チップ２７で発生する熱をヒートシン
ク２９から高周波モジュール５００の外部に排出するこ
とができ、パッケージ内に熱の発生が多い高出力の電力
増幅器を実装することが可能となる。なお、放射素子６
に加えられた高周波信号は、放射窓３０を通して空間に
放射される。
素子６を設けた面に、放射素子６を避けるように複数の
放射窓３０を設けた金属などの熱伝導性の高い板からな
るヒートシンク２９を取り付け、このヒートシンク２９
と半導体チップ２７は、セラミック多層基板パッケージ
２１の内部に貫通するように設けられた複数のサーマル
バイアホール２８で接続されている。サーマルバイアホ
ール２８は、熱伝導率向上のために設けられている。こ
れにより、半導体チップ２７で発生する熱をヒートシン
ク２９から高周波モジュール５００の外部に排出するこ
とができ、パッケージ内に熱の発生が多い高出力の電力
増幅器を実装することが可能となる。なお、放射素子６
に加えられた高周波信号は、放射窓３０を通して空間に
放射される。
【００５６】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナ用高周波モジュールにおいては、簡単な構造で半導体
チップ２７の放熱を効率良く行なうことができ、より高
出力の高周波モジュールを実現できるという効果があ
る。
ナ用高周波モジュールにおいては、簡単な構造で半導体
チップ２７の放熱を効率良く行なうことができ、より高
出力の高周波モジュールを実現できるという効果があ
る。
【００５７】実施の形態６．図８はこの発明のフェーズ
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す断
面図である。図８において符号２１乃至２８は図６と同
様である。図８において、３１は放射スロット、３２は
ホーン、３３地導体パターンである。
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す断
面図である。図８において符号２１乃至２８は図６と同
様である。図８において、３１は放射スロット、３２は
ホーン、３３地導体パターンである。
【００５８】セラミック多層基板パッケージ２１の図８
の上面には、地導体パターン３３が設けられ、この地導
体パターン３３には、所定の位置に穴が形成され放射ス
ロット３１が構成されている。各々の放射スロット３１
の上方には、放射スロット３１の部分に開口を有する熱
伝導性の高い素材で作製されたホーン３２が、地導体パ
ターン３３の上面に接するように取り付けられている。
そして、本実施の形態の放射素子は、地導体パターン３
３、放射スロット３１およびホーン３２から構成されて
いる。
の上面には、地導体パターン３３が設けられ、この地導
体パターン３３には、所定の位置に穴が形成され放射ス
ロット３１が構成されている。各々の放射スロット３１
の上方には、放射スロット３１の部分に開口を有する熱
伝導性の高い素材で作製されたホーン３２が、地導体パ
ターン３３の上面に接するように取り付けられている。
そして、本実施の形態の放射素子は、地導体パターン３
３、放射スロット３１およびホーン３２から構成されて
いる。
【００５９】半導体チップ２７とホーン３２との間は、
地導体パターン３３を介して、熱伝導率向上のために設
けられた複数のサーマルバイアホール２８にて接続され
ている。これにより、実施の形態５のヒートシンク２９
の代りにホーン３２を用いて、半導体チップ２７で発生
する熱を高周波モジュール５００の外部に排出すること
ができ、パッケージ内に熱の発生が多い高出力の電力増
幅器を実装することが可能となる。さらにまた、実施の
形態５のヒートシンク２９を設けた場合とは異なり、ホ
ーン３２を取り付けた状態で最良の特性が得られるよう
に放射素子の設計を行なえるので、特性の良い放射素子
を実現することが可能となる。さらに、ホーン３２の表
面全体が放熱面となるためより効率の良い放熱が行なえ
る。
地導体パターン３３を介して、熱伝導率向上のために設
けられた複数のサーマルバイアホール２８にて接続され
ている。これにより、実施の形態５のヒートシンク２９
の代りにホーン３２を用いて、半導体チップ２７で発生
する熱を高周波モジュール５００の外部に排出すること
ができ、パッケージ内に熱の発生が多い高出力の電力増
幅器を実装することが可能となる。さらにまた、実施の
形態５のヒートシンク２９を設けた場合とは異なり、ホ
ーン３２を取り付けた状態で最良の特性が得られるよう
に放射素子の設計を行なえるので、特性の良い放射素子
を実現することが可能となる。さらに、ホーン３２の表
面全体が放熱面となるためより効率の良い放熱が行なえ
る。
【００７０】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナ用高周波モジュールにおいては、良好な特性を有する
放射素子を実現できるとともに、より効率の高い放熱が
可能になるという効果がある。
ナ用高周波モジュールにおいては、良好な特性を有する
放射素子を実現できるとともに、より効率の高い放熱が
可能になるという効果がある。
【００７１】実施の形態７．図９はこの発明のフェーズ
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す断
面図である。また図１０は高周波モジュールの斜視図で
ある。図９および図１０において符号２１乃至２８およ
び符号３１乃至３３は図８と同様である。本実施の形態
においては、セラミック多層基板パッケージ２１の上面
に、全ての放射素子のホーンが一体に形成された断面格
子状のホーン３２が取り付けられている。このような構
成とすることにより、１個の高周波モジュール５００用
のホーンをプレスなどの加工技術によって一体に形成で
きるため、製造コストが安くなる。また、セラミック多
層基板パッケージ２１とホーン３２の取り付けが容易に
行なえるため組立コストも安くなる。
ドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す断
面図である。また図１０は高周波モジュールの斜視図で
ある。図９および図１０において符号２１乃至２８およ
び符号３１乃至３３は図８と同様である。本実施の形態
においては、セラミック多層基板パッケージ２１の上面
に、全ての放射素子のホーンが一体に形成された断面格
子状のホーン３２が取り付けられている。このような構
成とすることにより、１個の高周波モジュール５００用
のホーンをプレスなどの加工技術によって一体に形成で
きるため、製造コストが安くなる。また、セラミック多
層基板パッケージ２１とホーン３２の取り付けが容易に
行なえるため組立コストも安くなる。
【００７２】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナ用高周波モジュールにおいては、低価格な高周波モジ
ュールを実現できるという効果がある。
ナ用高周波モジュールにおいては、低価格な高周波モジ
ュールを実現できるという効果がある。
【００７３】実施の形態８．図１１はこの発明のフェー
ズドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す
制御モジュールの方向から見た部品配置図である。図１
１において、符号２２乃至２４は図５と同様である。図
１１において、４０は電力増幅器用ＭＭＩＣ、４１はチ
ップ部品、４２はダイオードアレイである。本実施の形
態においては、１６個の放射素子を有する送信用高周波
モジュールの例を示している。セラミック多層基板パッ
ケージの内部にシールド壁２３で囲まれた４つのキャビ
ティが設けられ、それぞれのキャビティに４個の電力増
幅器用ＭＭＩＣ４０と４組の電力増幅器バイアス回路用
チップ部品４１と１つのダイオードアレイ４２が配置さ
れ、４素子分の高周波回路が構成されている。電力増幅
器４０については、発熱量が大きいことなどから各放射
素子ごとに分散して配置している。
ズドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す
制御モジュールの方向から見た部品配置図である。図１
１において、符号２２乃至２４は図５と同様である。図
１１において、４０は電力増幅器用ＭＭＩＣ、４１はチ
ップ部品、４２はダイオードアレイである。本実施の形
態においては、１６個の放射素子を有する送信用高周波
モジュールの例を示している。セラミック多層基板パッ
ケージの内部にシールド壁２３で囲まれた４つのキャビ
ティが設けられ、それぞれのキャビティに４個の電力増
幅器用ＭＭＩＣ４０と４組の電力増幅器バイアス回路用
チップ部品４１と１つのダイオードアレイ４２が配置さ
れ、４素子分の高周波回路が構成されている。電力増幅
器４０については、発熱量が大きいことなどから各放射
素子ごとに分散して配置している。
【００７４】一方、周波数変換器や変調器については、
回路構成によっては半導体素子として必要なものはダイ
オードのみにできるため、４素子分のダイオードを１枚
の半導体基板にまとめたダイオードアレイ４２をキャビ
ティ中央に実装して４つの素子で分割して使用し、ダイ
オード以外の付属回路は４素子分それぞれをセラミック
多層基板パッケージ側に導体パターンで形成して回路を
構成している。このような構成とすることにより、面積
の大きなＭＭＩＣを用いることなく、単価の安い小さな
半導体チップによって周波数変換器や変調器を構成する
ことができるため、高周波モジュール５００の部品コス
トを下げることができる。
回路構成によっては半導体素子として必要なものはダイ
オードのみにできるため、４素子分のダイオードを１枚
の半導体基板にまとめたダイオードアレイ４２をキャビ
ティ中央に実装して４つの素子で分割して使用し、ダイ
オード以外の付属回路は４素子分それぞれをセラミック
多層基板パッケージ側に導体パターンで形成して回路を
構成している。このような構成とすることにより、面積
の大きなＭＭＩＣを用いることなく、単価の安い小さな
半導体チップによって周波数変換器や変調器を構成する
ことができるため、高周波モジュール５００の部品コス
トを下げることができる。
【００７５】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナ用高周波モジュールにおいては、安価な高周波モジュ
ールを実現できるという効果がある。
ナ用高周波モジュールにおいては、安価な高周波モジュ
ールを実現できるという効果がある。
【００７６】なお、本実施の形態においては、４素子分
を１つのキャビテイィの中に構成した例を示したが、こ
の数は４以外でも同様の効果が得られる。また、低出力
の電力増幅器や低雑音増幅器についても、ＦＥＴ(Field
Effect Transistor)部分のみをまとめて半導体チップ
上に配置し、その他の回路をセラミック多層基板パッケ
ージ上にパターン形成して回路を構成しても良い。
を１つのキャビテイィの中に構成した例を示したが、こ
の数は４以外でも同様の効果が得られる。また、低出力
の電力増幅器や低雑音増幅器についても、ＦＥＴ(Field
Effect Transistor)部分のみをまとめて半導体チップ
上に配置し、その他の回路をセラミック多層基板パッケ
ージ上にパターン形成して回路を構成しても良い。
【００７７】実施の形態９．図１２はこの発明のフェー
ズドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す
断面図である。図において符号２１、２２、２４、２６
乃至２８、３１乃至３３は図９と同様である。５０は多
層回路基板、５１は基板間接続部、５２は半導体チッ
プ、５３は基板間接続用バイアホールである。本実施の
形態においては、セラミック多層基板パッケージ２１の
一側の面に２段階のキャビティ構造が設けられている。
まず、セラミック多層基板パッケージ２１の全面に大き
さの第１の第１のキャビティ５４が設けられている。そ
して、その底面にさらに、小さな複数の第２のキャビテ
ィ２５が設けられている。
ズドアレーアンテナ用高周波モジュールの他の例を示す
断面図である。図において符号２１、２２、２４、２６
乃至２８、３１乃至３３は図９と同様である。５０は多
層回路基板、５１は基板間接続部、５２は半導体チッ
プ、５３は基板間接続用バイアホールである。本実施の
形態においては、セラミック多層基板パッケージ２１の
一側の面に２段階のキャビティ構造が設けられている。
まず、セラミック多層基板パッケージ２１の全面に大き
さの第１の第１のキャビティ５４が設けられている。そ
して、その底面にさらに、小さな複数の第２のキャビテ
ィ２５が設けられている。
【００７８】第２のキャビティ２５の底部には、発熱量
の大きな第１の半導体チップ２７等が配置されている。
そして、第１のキャビティ５４の底部に、第２のキャビ
ティ２５を覆うように多層回路基板５０が取り付けら
れ、この多層回路基板５０上にその他の半導体チップで
ある第２の半導体チップ５２が実装されている。
の大きな第１の半導体チップ２７等が配置されている。
そして、第１のキャビティ５４の底部に、第２のキャビ
ティ２５を覆うように多層回路基板５０が取り付けら
れ、この多層回路基板５０上にその他の半導体チップで
ある第２の半導体チップ５２が実装されている。
【００７９】多層回路基板５０は多層セラミック基板な
どを用いて作製され、多層回路基板５０とセラミック多
層基板パッケージ２１の間は、セラミック多層基板パッ
ケージ２１に同時焼成で形成された基板間接続部５１の
内部に設けられた基板間接続用バイアホールによって接
続されている。このような構成とすることにより、限ら
れた高周波モジュールの底面積の中により多くの半導体
チップを実装することができる。
どを用いて作製され、多層回路基板５０とセラミック多
層基板パッケージ２１の間は、セラミック多層基板パッ
ケージ２１に同時焼成で形成された基板間接続部５１の
内部に設けられた基板間接続用バイアホールによって接
続されている。このような構成とすることにより、限ら
れた高周波モジュールの底面積の中により多くの半導体
チップを実装することができる。
【００８０】このような構成のフェーズドアレーアンテ
ナ用高周波モジュールにおいては、小さな高周波モジュ
ールの専有面積でより多くの半導体チップを実装できる
という効果がある。低損失な高周波回路を実現できると
いう効果がある。
ナ用高周波モジュールにおいては、小さな高周波モジュ
ールの専有面積でより多くの半導体チップを実装できる
という効果がある。低損失な高周波回路を実現できると
いう効果がある。
【００８１】
【発明の効果】この発明に係るフェーズドアレーアンテ
ナは、複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子にそ
れぞれ接続された複数の周波数変換器と、複数の周波数
変換器にローカル信号を供給する分配回路とを有する複
数の高周波モジュールと、複数の高周波モジュールに周
波数変換用のローカル信号をそれぞれ供給するローカル
信号供給手段と、複数の高周波モジュールにそれぞれ複
数入出力される中間周波信号を分配合成する中間周波信
号分配合成手段と、中間周波信号のそれぞれの振幅と位
相のいずれか一方または両方を同時に制御する制御手段
とを有する制御モジュールと、複数の高周波モジュール
と制御モジュールの間でローカル信号および中間周波信
号を接続する接続手段とを有する。そのため、高周波モ
ジュールの構造が簡単になるとともに、高周波モジュー
ルと制御モジュールの間の接続のために複雑な構造を用
いる必要がなくなり、フェーズドアレーアンテナの小形
軽量化および低価格化がはかれるという効果がある。
ナは、複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子にそ
れぞれ接続された複数の周波数変換器と、複数の周波数
変換器にローカル信号を供給する分配回路とを有する複
数の高周波モジュールと、複数の高周波モジュールに周
波数変換用のローカル信号をそれぞれ供給するローカル
信号供給手段と、複数の高周波モジュールにそれぞれ複
数入出力される中間周波信号を分配合成する中間周波信
号分配合成手段と、中間周波信号のそれぞれの振幅と位
相のいずれか一方または両方を同時に制御する制御手段
とを有する制御モジュールと、複数の高周波モジュール
と制御モジュールの間でローカル信号および中間周波信
号を接続する接続手段とを有する。そのため、高周波モ
ジュールの構造が簡単になるとともに、高周波モジュー
ルと制御モジュールの間の接続のために複雑な構造を用
いる必要がなくなり、フェーズドアレーアンテナの小形
軽量化および低価格化がはかれるという効果がある。
【００８２】また、複数のアンテナ素子と、複数のアン
テナ素子にそれぞれに接続された複数の変復調器と、複
数の変復調器にローカル信号を供給する分配回路とを備
えた複数の高周波モジュールと、複数の高周波モジュー
ルに周波数変換用のローカル信号をそれぞれ供給するロ
ーカル信号供給手段と、複数の高周波モジュールにそれ
ぞれ複数入出力される変復調波信号を分配合成するとと
もに、変復調波信号のそれぞれに対して、複数のアンテ
ナ素子の励振振幅と励振位相のいずれか一方または両方
を同時に可変するための信号処理を行なう信号処理手段
とを有する制御モジュールと、複数の高周波モジュール
と制御モジュールの間でローカル信号および変復調波信
号を接続する接続手段とを有する。そのため、高周波モ
ジュールと制御モジュールの間の接続構造をより簡単化
できるとともに、制御モジュールをデジタル回路の技術
で実現できるため、フェーズドアレーアンテナの小形軽
量化および低価格化がはかれるという効果がある。
テナ素子にそれぞれに接続された複数の変復調器と、複
数の変復調器にローカル信号を供給する分配回路とを備
えた複数の高周波モジュールと、複数の高周波モジュー
ルに周波数変換用のローカル信号をそれぞれ供給するロ
ーカル信号供給手段と、複数の高周波モジュールにそれ
ぞれ複数入出力される変復調波信号を分配合成するとと
もに、変復調波信号のそれぞれに対して、複数のアンテ
ナ素子の励振振幅と励振位相のいずれか一方または両方
を同時に可変するための信号処理を行なう信号処理手段
とを有する制御モジュールと、複数の高周波モジュール
と制御モジュールの間でローカル信号および変復調波信
号を接続する接続手段とを有する。そのため、高周波モ
ジュールと制御モジュールの間の接続構造をより簡単化
できるとともに、制御モジュールをデジタル回路の技術
で実現できるため、フェーズドアレーアンテナの小形軽
量化および低価格化がはかれるという効果がある。
【００８３】また、制御モジュールは、多層積層基板で
構成され、一方、複数の高周波モジュールは、セラミッ
ク多層基板パッケージを用いて構成され、複数の高周波
モジュールは、制御モジュール上に載置されている。そ
のため、高周波モジュールと制御モジュールの間の接続
を簡単な製造行程で実現することができ、製造コストを
低減できるという効果がある。
構成され、一方、複数の高周波モジュールは、セラミッ
ク多層基板パッケージを用いて構成され、複数の高周波
モジュールは、制御モジュール上に載置されている。そ
のため、高周波モジュールと制御モジュールの間の接続
を簡単な製造行程で実現することができ、製造コストを
低減できるという効果がある。
【００８４】また、高周波モジュールは、セラミック多
層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第１
の面に導体パターンで形成された複数のアンテナ素子を
有すると共に、制御モジュール側である第２の面に複数
のキャビティおよび平面実装用の接続電極を有し、さら
に複数のキャビティ内部には、半導体チップが配設され
ている。そのため、高周波モジュールを低価格で製造す
ることができるという効果がある。
層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第１
の面に導体パターンで形成された複数のアンテナ素子を
有すると共に、制御モジュール側である第２の面に複数
のキャビティおよび平面実装用の接続電極を有し、さら
に複数のキャビティ内部には、半導体チップが配設され
ている。そのため、高周波モジュールを低価格で製造す
ることができるという効果がある。
【００８５】また、高周波モジュールには、第１の面の
アンテナ素子がない部分に熱伝導性の高い放熱板が設け
られ、半導体チップと放熱板は、セラミック多層基板パ
ッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホールで
接続されている。そのため、簡単な構造で半導体チップ
の放熱を効率良く行なうことができ、より高出力の高周
波モジュールを実現できるという効果がある。
アンテナ素子がない部分に熱伝導性の高い放熱板が設け
られ、半導体チップと放熱板は、セラミック多層基板パ
ッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホールで
接続されている。そのため、簡単な構造で半導体チップ
の放熱を効率良く行なうことができ、より高出力の高周
波モジュールを実現できるという効果がある。
【００８６】また、第１の面に導体パターンで形成され
た複数のアンテナ素子には、それぞれ導電性のホーンが
設けられ、半導体チップとホーンは、セラミック多層基
板パッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホー
ルで接続されている。そのため、良好な特性を有する放
射素子を実現できるとともに、より効率の高い放熱が可
能になるという効果がある。
た複数のアンテナ素子には、それぞれ導電性のホーンが
設けられ、半導体チップとホーンは、セラミック多層基
板パッケージを貫通して設けられたサーマルバイアホー
ルで接続されている。そのため、良好な特性を有する放
射素子を実現できるとともに、より効率の高い放熱が可
能になるという効果がある。
【００８７】また、複数のホーンは、一体に形成されて
いる。そのため、低価格な高周波モジュールを実現でき
るという効果がある。
いる。そのため、低価格な高周波モジュールを実現でき
るという効果がある。
【００８８】また、高周波モジュールは、セラミック多
層基板パッケージのキャビティ内に、複数の半導体素子
が一体に形成された半導体チップが搭載され、複数のア
ンテナ素子に接続される複数の周波数変換器は、セラミ
ック多層基板パッケージの表面および内層に形成された
回路パターンと半導体チップ上の複数の半導体素子の一
部を分割使用して構成されている。そのため、安価な高
周波モジュールを実現できるという効果がある。
層基板パッケージのキャビティ内に、複数の半導体素子
が一体に形成された半導体チップが搭載され、複数のア
ンテナ素子に接続される複数の周波数変換器は、セラミ
ック多層基板パッケージの表面および内層に形成された
回路パターンと半導体チップ上の複数の半導体素子の一
部を分割使用して構成されている。そのため、安価な高
周波モジュールを実現できるという効果がある。
【００８９】さらに、高周波モジュールは、セラミック
多層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第
１の面に、導体パターンで形成された複数のアンテナ素
子を有し、一方、制御モジュール側である第２の面に第
１のキャビティを設け、第１のキャビティの底面にさら
に第１キャビティより小さな第２のキャビティを設け、
第２のキャビティ内部に発熱量の大きな第１の半導体チ
ップを取り付け、第１のキャビティの底面に複数の第２
のキャビティを覆うように多層回路基板を取り付け、多
層回路基板に第２の半導体チップを取り付け、セラミッ
ク多層基板パッケージと多層回路基板の間を、第１のキ
ャビティの底面と多層回路基板の接する面において接続
されている。そのため、所定の高周波モジュールの専有
面積でより多くの半導体チップを実装できるという効果
がある。また、低損失な高周波回路を実現できるという
効果がある。
多層基板パッケージの制御モジュールと反対側である第
１の面に、導体パターンで形成された複数のアンテナ素
子を有し、一方、制御モジュール側である第２の面に第
１のキャビティを設け、第１のキャビティの底面にさら
に第１キャビティより小さな第２のキャビティを設け、
第２のキャビティ内部に発熱量の大きな第１の半導体チ
ップを取り付け、第１のキャビティの底面に複数の第２
のキャビティを覆うように多層回路基板を取り付け、多
層回路基板に第２の半導体チップを取り付け、セラミッ
ク多層基板パッケージと多層回路基板の間を、第１のキ
ャビティの底面と多層回路基板の接する面において接続
されている。そのため、所定の高周波モジュールの専有
面積でより多くの半導体チップを実装できるという効果
がある。また、低損失な高周波回路を実現できるという
効果がある。
【図１】 この発明のフェーズドアレーアンテナである
送信用のアクティブフェーズドアレーアンテナの回路構
成を示したブロックダイアグラムである。
送信用のアクティブフェーズドアレーアンテナの回路構
成を示したブロックダイアグラムである。
【図２】 この発明のフェーズドアレーアンテナである
送信用のアクティブフェーズドアレーアンテナの他の例
を示す回路構成を示したブロックダイアグラムである。
送信用のアクティブフェーズドアレーアンテナの他の例
を示す回路構成を示したブロックダイアグラムである。
【図３】 この発明のフェーズドアレーアンテナの構造
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図４】 図３に示したフェーズドアレーアンテナの接
続構造を示す断面図である。
続構造を示す断面図である。
【図５】 この発明のフェーズドアレーアンテナ用高周
波モジュールの断面図である。
波モジュールの断面図である。
【図６】 この発明のフェーズドアレーアンテナ用高周
波モジュールの他の例を示す断面図である。
波モジュールの他の例を示す断面図である。
【図７】 この高周波モジュールを放射素子側から見た
平面図である。
平面図である。
【図８】 この発明のフェーズドアレーアンテナ用高周
波モジュールの他の例を示す断面図である。
波モジュールの他の例を示す断面図である。
【図９】 この発明のフェーズドアレーアンテナ用高周
波モジュールの他の例を示す断面図である。
波モジュールの他の例を示す断面図である。
【図１０】 高周波モジュールの斜視図である。
【図１１】 この発明のフェーズドアレーアンテナ用高
周波モジュールの他の例を示す制御モジュールの方向か
ら見た部品配置図である。
周波モジュールの他の例を示す制御モジュールの方向か
ら見た部品配置図である。
【図１２】 この発明のフェーズドアレーアンテナ用高
周波モジュールの他の例を示す断面図である。
周波モジュールの他の例を示す断面図である。
【図１３】 従来のフェーズドアレーアンテナの回路構
成を示したブロックダイアグラムである。
成を示したブロックダイアグラムである。
３ 中間周波接続部（接続手段）、４ ローカル信号接
続部（接続手段）、６放射素子（アンテナ素子）、８
周波数変換器、９ａ ローカル信号分配回路（分配回
路）、９ｂ ローカル信号分配回路（ローカル信号供給
手段）、１１ビーム制御回路（制御手段）、１６ 可変
移相器（制御手段）、１７ 制御信号接続線路（制御手
段）、１８ 中間周波信号分配回路（中間周波信号分配
合成手段）、１９ 変調器（変復調器）、２１ セラミ
ック多層基板パッケージ、２４ 接続電極、２５ キャ
ビティ（第２のキャビティ）、２７ 半導体チップ（第
１の半導体チップ）、２９ ヒートシンク（放熱板）、
２８ サーマルバイアホール、３２ ホーン、４２ ダ
イオードアレイ（半導体チップ）、５０ 多層回路基
板、５２ 半導体チップ（第２の半導体チップ）、５４
第１のキャビティ、１０１ 信号処理回路（信号処理
手段）、１０４ 多層積層基板、５００，６００ 高周
波モジュール、６００，６１０ 制御モジュール。
続部（接続手段）、６放射素子（アンテナ素子）、８
周波数変換器、９ａ ローカル信号分配回路（分配回
路）、９ｂ ローカル信号分配回路（ローカル信号供給
手段）、１１ビーム制御回路（制御手段）、１６ 可変
移相器（制御手段）、１７ 制御信号接続線路（制御手
段）、１８ 中間周波信号分配回路（中間周波信号分配
合成手段）、１９ 変調器（変復調器）、２１ セラミ
ック多層基板パッケージ、２４ 接続電極、２５ キャ
ビティ（第２のキャビティ）、２７ 半導体チップ（第
１の半導体チップ）、２９ ヒートシンク（放熱板）、
２８ サーマルバイアホール、３２ ホーン、４２ ダ
イオードアレイ（半導体チップ）、５０ 多層回路基
板、５２ 半導体チップ（第２の半導体チップ）、５４
第１のキャビティ、１０１ 信号処理回路（信号処理
手段）、１０４ 多層積層基板、５００，６００ 高周
波モジュール、６００，６１０ 制御モジュール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 直 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小丸 真喜雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 青木 克比古 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子と、該複数のアンテ
ナ素子にそれぞれ接続された複数の周波数変換器と、該
複数の周波数変換器にローカル信号を供給する分配回路
とを有する複数の高周波モジュールと、 上記複数の高周波モジュールに周波数変換用のローカル
信号をそれぞれ供給するローカル信号供給手段と、上記
複数の高周波モジュールにそれぞれ複数入出力される中
間周波信号を分配合成する中間周波信号分配合成手段
と、該中間周波信号のそれぞれの振幅と位相のいずれか
一方または両方を同時に制御する制御手段とを有する制
御モジュールと、 上記複数の高周波モジュールと上記制御モジュールの間
でローカル信号および中間周波信号を接続する接続手段
とを有することを特徴とするフェーズドアレーアンテ
ナ。 - 【請求項２】 複数のアンテナ素子と、該複数のアンテ
ナ素子にそれぞれに接続された複数の変復調器と、該複
数の変復調器にローカル信号を供給する分配回路とを備
えた複数の高周波モジュールと、 上記複数の高周波モジュールに周波数変換用のローカル
信号をそれぞれ供給するローカル信号供給手段と、上記
複数の高周波モジュールにそれぞれ複数入出力される変
復調波信号を分配合成するとともに、該変復調波信号の
それぞれに対して、上記複数のアンテナ素子の励振振幅
と励振位相のいずれか一方または両方を同時に可変する
ための信号処理を行なう信号処理手段とを有する制御モ
ジュールと、 上記複数の高周波モジュールと上記制御モジュールの間
でローカル信号および変復調波信号を接続する接続手段
とを有することを特徴とするフェーズドアレーアンテ
ナ。 - 【請求項３】 上記制御モジュールは、多層積層基板で
構成され、一方、上記複数の高周波モジュールは、セラ
ミック多層基板パッケージを用いて構成され、該複数の
高周波モジュールは、該制御モジュール上に載置されて
いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
フェーズドアレーアンテナ。 - 【請求項４】 上記高周波モジュールは、上記セラミッ
ク多層基板パッケージの上記制御モジュールと反対側で
ある第１の面に導体パターンで形成された上記複数のア
ンテナ素子を有すると共に、上記制御モジュール側であ
る第２の面に複数のキャビティおよび平面実装用の接続
電極を有し、さらに該複数のキャビティ内部には、半導
体チップが配設されていることを特徴とする請求項３記
載のフェーズドアレーアンテナ。 - 【請求項５】 上記高周波モジュールには、上記第１の
面の上記アンテナ素子がない部分に熱伝導性の高い放熱
板が設けられ、上記半導体チップと該放熱板は、上記セ
ラミック多層基板パッケージを貫通して設けられたサー
マルバイアホールで接続されていることを特徴とする請
求項４に記載のフェーズドアレーアンテナ。 - 【請求項６】 上記第１の面に導体パターンで形成され
た上記複数のアンテナ素子には、それぞれ導電性のホー
ンが設けられ、上記半導体チップと該ホーンは、上記セ
ラミック多層基板パッケージを貫通して設けられたサー
マルバイアホールで接続されていることを特徴とする請
求項４に記載のフェーズドアレーアンテナ。 - 【請求項７】 上記複数のホーンは、一体に形成されて
いることを特徴とする請求項６に記載のフェーズドアレ
ーアンテナ。 - 【請求項８】 上記高周波モジュールは、セラミック多
層基板パッケージの上記キャビティ内に、複数の半導体
素子が一体に形成された半導体チップが搭載され、 上記複数のアンテナ素子に接続される複数の周波数変換
器は、上記セラミック多層基板パッケージの表面および
内層に形成された回路パターンと上記半導体チップ上の
複数の半導体素子の一部を分割使用して構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のフェーズドアレーア
ンテナ。 - 【請求項９】 上記高周波モジュールは、セラミック多
層基板パッケージの上記制御モジュールと反対側である
第１の面に、導体パターンで形成された複数のアンテナ
素子を有し、一方、上記制御モジュール側である第２の
面に第１のキャビティを設け、上記第１のキャビティの
底面にさらに第１キャビティより小さな第２のキャビテ
ィを設け、上記第２のキャビティ内部に発熱量の大きな
第１の半導体チップを取り付け、上記第１のキャビティ
の底面に上記複数の第２のキャビティを覆うように多層
回路基板を取り付け、該多層回路基板に第２の半導体チ
ップを取り付け、上記セラミック多層基板パッケージと
上記多層回路基板の間を、上記第１のキャビティの底面
と上記多層回路基板の接する面において接続されている
ことを特徴とする請求項３に記載のフェーズドアレーア
ンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14177798A JP3556832B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | フェーズドアレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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