JPH1146114A - Stacked aperture antenna and multi-layer circuit board containing the same - Google Patents

Stacked aperture antenna and multi-layer circuit board containing the same

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JPH1146114A
JPH1146114A JP9200484A JP20048497A JPH1146114A JP H1146114 A JPH1146114 A JP H1146114A JP 9200484 A JP9200484 A JP 9200484A JP 20048497 A JP20048497 A JP 20048497A JP H1146114 A JPH1146114 A JP H1146114A
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aperture antenna
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stacked aperture antenna which is applicable to a broad band, is miniaturized and is easily manufactured by forming a conductor wall that constitutes an antenna from plural via hole conductors which are arranged in prescribed intervals and plural conductor layers that electrically connect between the via hole conductors. SOLUTION: A dielectric substrate 2 which superimposes plural dielectric layers 1 that have prescribed thickness (a) is a base material, a main conductor layer 3 is adhered on the surface of the substrate 2, and an aperture part 4 having a diameter (b) which is an emitting part of an antenna is formed on the layer 3. Plural via hole conductors 5 are formed on the periphery of the part 4 at prescribed intervals (c) in a lamination direction of the substrate 2. Plural ring-shaped sub-conductor layers 6 having an inner diameter b are formed between the layers 1 and the layers 6 are electrically connected to a via hole conductor 5 group. As a result, a circuit dielectric waveguide antenna part A that is comprises of a grid-like conductor wall 7 having a size of a×c which comprises plural via hole 5 groups and plural sub-conductor layer 6 groups is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主にマイクロ波及
びミリ波等の高周波用に適した積層型開口面アンテナ
と、かかるアンテナを具備する多層配線基板に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated aperture antenna mainly suitable for high frequencies such as microwaves and millimeter waves, and a multilayer wiring board having such an antenna.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、通信技術においては、マイクロ波や
ミリ波などの高周波を用いた移動体通信及び車間レーダ
等の研究が盛んに進められている。通常、通信における
信号の入出力は、最終的にはアンテナによって行われ
る。このような高周波用に用いられるアンテナとして
は、従来から種々のものが検討されており、代表的なも
のとしては、導波管スロットアンテナ、マイクロストリ
ップアンテナ、開口面アンテナ等が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of communication technology, researches on mobile communication and inter-vehicle radar using a high frequency such as a microwave or a millimeter wave have been actively promoted. Usually, input and output of signals in communication are finally performed by an antenna. Various antennas have been studied for such high frequencies, and typical examples include a waveguide slot antenna, a microstrip antenna, and an aperture antenna.

【0003】また、これらのアンテナは、高周波用の電
気回路と接続されて用いられるが、これらを接続するア
ンテナへの給電路としては、例えば開口面アンテナや導
波管スロットアンテナに対しては導波管が、マイクロス
トリップアンテナに対してはトリプレート線路が主とし
て用いられている。
[0003] These antennas are used by being connected to a high-frequency electric circuit. However, as a feeding path to the antennas for connecting these antennas, for example, an opening antenna or a waveguide slot antenna is used as a feed path. Waveguides and triplate lines are mainly used for microstrip antennas.

【0004】また、特開昭62−222702号には、
内面がメタライズされた穴により形成された放射素子を
複数配設して、それらを空洞部からなる導波管により接
続した平面アレイアンテナも提案されている。
[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-222702 discloses that
There has also been proposed a planar array antenna in which a plurality of radiating elements each having an inner surface formed by a metallized hole are provided and connected by a waveguide having a cavity.

【0005】さらに、最近では、アンテナを含む通信シ
ステムの小型化を図る上で、アンテナを高周波回路や高
周波素子を搭載したパッケージと一体化することも望ま
れている。
Further, recently, in order to reduce the size of a communication system including an antenna, it has been desired to integrate the antenna with a package on which a high-frequency circuit or a high-frequency element is mounted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような高周波用
アンテナを移動体通信や車間レーダに用いるためには、
アンテナが広帯域に適用できるとともに、アンテナ自体
が軽く、薄く、且つ小型であることが必要である。
In order to use the high-frequency antenna as described above for mobile communication and inter-vehicle radar,
It is necessary that the antenna can be applied in a wide band, and that the antenna itself is light, thin, and small.

【0007】導波管スロットアンテナは、高効率で、薄
く形成できるという長所があるが、広帯域には適用でき
ず、しかも金属板を加工して作製されるために重く、ま
たコスト高である。これに対してマイクロストリップア
ンテナは、誘電体シートに金属膜を被着、成形した作製
されるために、軽く、また薄く形成でき、製造上も容易
に作製できるために安価であるものの、効率が低く、ま
た、広帯域には適用できないという問題がある。
[0007] The waveguide slot antenna has the advantages that it is highly efficient and can be formed thin, but cannot be applied to a wide band, and is heavy and expensive because it is manufactured by processing a metal plate. Microstrip antennas, on the other hand, are manufactured by attaching a metal film to a dielectric sheet and forming them, so that they can be formed lightly and thinly, and can be easily manufactured. It is low and cannot be applied to a wide band.

【0008】一方、開口面アンテナであるホーンアンテ
ナは、広帯域に適用でき、アンテナ特性としては非常に
優れた性能を持っている。しかしながら、金属部材を用
いて立体的に加工して作製されるために、それ自体大型
となり通信端末には搭載しにくく、しかも軽量化の点で
も問題点がある。
On the other hand, a horn antenna, which is an aperture antenna, can be applied to a wide band and has extremely excellent antenna characteristics. However, since it is manufactured by processing it three-dimensionally using a metal member, it itself becomes large in size and is difficult to mount on a communication terminal, and there is a problem in terms of weight reduction.

【0009】また、特開昭62−222702号に開示
されたような平面アレイアンテナによれば、プラスチッ
クを基材として用いているために、軽く、しかも広帯域
に適用することができるが、給電部に導波管を用いてい
るために、給電部が厚くなると言う問題点がある。
According to the planar array antenna disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-222702, since the plastic is used as the base material, it can be applied lightly and in a wide band. However, there is a problem that the feeder becomes thicker because of the use of the waveguide.

【0010】さらに、ミリ波の領域になるとアンテナシ
ステム全体の特性が重要になる。つまり、アンテナ、給
電回路、高周波回路等、個々の特性が非常に優れていて
も、最終的にはこれらが全て接続されてシステム全体が
構成されるので、これらの接続部の特性、大きさ及びコ
スト等もシステム全体に影響される。例えば、これらの
接続を導波管で接続したとすると、アンテナ、給電回
路、高周波回路等の性能をほとんど損なうことなくシス
テムを構成することができる。しかし、導波管で接続す
ると立体的な構造となることが多く、またネジ止め等に
よる機械的な接続によるため、信頼性の低下とコストア
ップにつながる。
Further, in the millimeter wave region, the characteristics of the entire antenna system become important. In other words, even if the individual characteristics of the antenna, the power supply circuit, the high-frequency circuit, and the like are very excellent, all of them are finally connected to form the entire system, so that the characteristics, size, and Cost and the like are also affected by the entire system. For example, when these connections are connected by a waveguide, a system can be configured without substantially impairing the performance of an antenna, a feed circuit, a high-frequency circuit, and the like. However, if they are connected by a waveguide, they often have a three-dimensional structure, and are mechanically connected by screws or the like, leading to a reduction in reliability and an increase in cost.

【0011】この点、特開昭62−222702号に開
示されたような平面アレイアンテナは、アンテナ部と給
電回路とを一体成形し広帯域のアンテナを実現する優れ
たものでありアンテナ単体としては優れるものの、高周
波回路等の他の要素との接続性が悪く、また一体化する
ことも難しい。
In this regard, the planar array antenna disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-222702 is excellent in realizing a wide-band antenna by integrally forming an antenna portion and a feed circuit, and is excellent as a single antenna. However, the connection with other elements such as a high-frequency circuit is poor, and it is difficult to integrate them.

【0012】従って、本発明は、広帯域に適用可能であ
り、しかも小型化が可能であり、一般的な積層技術をも
って容易に作製可能な積層型開口面アンテナを提供する
ことを目的とするものである。また、本発明は、高周波
回路を形成できるとともに、給電路およびアンテナを一
体的に形成した多層配線基板を提供することを目的とす
るものである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a laminated aperture antenna which can be applied to a wide band, can be reduced in size, and can be easily manufactured by a general lamination technique. is there. Another object of the present invention is to provide a multilayer wiring board in which a high-frequency circuit can be formed and a feeder and an antenna are integrally formed.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
点に対して検討を重ねた結果、誘電体層を積層した誘電
体基板内において、アンテナを構成する導体壁の一部ま
たは全部を所定間隔をもって配設された複数のビアホー
ル導体と、この複数のビアホール導体間を電気的に接続
するように誘電体基板の誘電体層間に配設された複数の
導体層によって形成することにより、従来の積層技術を
もって容易に作製できると同時に、給電路や高周波回路
との一体化も容易にできることを見いだし、本発明に至
った。
The present inventor has studied the above problems, and as a result, found that a part or all of the conductor wall constituting the antenna is provided in the dielectric substrate on which the dielectric layers are laminated. Is formed by a plurality of via-hole conductors arranged at predetermined intervals and a plurality of conductor layers arranged between dielectric layers of the dielectric substrate so as to electrically connect the plurality of via-hole conductors. The present inventors have found that it can be easily manufactured by a conventional lamination technique and can be easily integrated with a power supply path and a high-frequency circuit, and have arrived at the present invention.

【0014】即ち、本発明の積層型開口面アンテナは、
複数の誘電体層を積層してなる誘電体基板表面に所定の
大きさの開口部を有する主導体層が被着形成され、その
主導体層の前記開口部周囲に所定間隔をもって積層方向
に形成された複数のビアホール導体群と、前記複数のビ
アホール導体群を電気的に接続するように前記誘電体層
間に形成された複数の副導体層とによりアンテナ導体壁
を形成してなるとともに、給電を行うための給電路と、
を具備することを特徴とするものである。
That is, the laminated aperture antenna according to the present invention comprises:
A main conductor layer having an opening of a predetermined size is formed on the surface of a dielectric substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers, and is formed in a stacking direction at a predetermined interval around the opening of the main conductor layer. A plurality of via-hole conductor groups and a plurality of sub-conductor layers formed between the dielectric layers so as to electrically connect the plurality of via-hole conductor groups. Power supply path for performing
It is characterized by having.

【0015】また、本発明は、上記の構成に加え、前記
アンテナ導体壁の少なくとも一部を外空間に向かって徐
々に広がるように形成したこと、前記開口部内に凹部を
有すること、前記凹部を、外空間に向かって徐々に広が
るように形成したこと、前記複数のビアホール導体が、
信号波長の1/2以下の間隔をもって配列されてなるこ
と、前記給電路が、一対の給電路用主導体層と、該主導
体層間を電気的に接続するように、伝送方向に伝送信号
波長の1/2以下の間隔をもって2列に配列された給電
路用ビアホール導体とから構成された積層型導波管から
なること、前記主導体層の一部が、空洞導波管アンテナ
の導体壁を形成していること、さらにはアレー状に複数
のアンテナを配設したことを特徴とするものである。
[0015] Further, in addition to the above configuration, the present invention provides that at least a part of the antenna conductor wall is formed so as to gradually expand toward an outer space, that the opening has a recess, and that the recess is , Formed so as to gradually spread toward the outer space, the plurality of via-hole conductors,
The transmission signal is arranged in the transmission direction so that the power supply line is electrically connected between the pair of main conductor layers for the power supply line and the main conductor layers. And a feeder via-hole conductor arranged in two rows at an interval equal to or less than 1/2 of the laminated waveguide, wherein a part of the main conductor layer is a conductor wall of the hollow waveguide antenna. And a plurality of antennas arranged in an array.

【0016】また、本発明の多層配線基板は、複数の誘
電体層を積層してなる誘電体基板表面に形成された所定
の大きさの開口部を有する主導体層と、前記主導体層の
前記開口部周囲に所定間隔をもって積層方向に形成され
た複数のビアホール導体群と、前記複数のビアホール導
体群を電気的に接続するように前記誘電体層間に形成さ
れた複数の副導体層とからなる導体壁と、給電を行うた
めに給電路とからなる積層型開口面アンテナと、前記給
電路と接続された高周波回路と、を具備することを特徴
とするものである。また、前記誘電体基板の一部に半導
体素子を収納して気密封止するためのキャビティ部を形
成してなることを特徴とする。
Further, the multilayer wiring board of the present invention has a main conductor layer having an opening of a predetermined size formed on a surface of a dielectric substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers; A plurality of via-hole conductor groups formed in the stacking direction at predetermined intervals around the opening, and a plurality of sub-conductor layers formed between the dielectric layers so as to electrically connect the plurality of via-hole conductor groups. And a high-frequency circuit connected to the power supply path, the power supply path being used to supply power. Further, a cavity for accommodating a semiconductor element and hermetically sealing the semiconductor element is formed in a part of the dielectric substrate.

【0017】本発明の上記積層型開口面アンテナは、積
層技術に基づいて形成されるビアホール導体と、誘電体
層間に配設された導体層との組み合わせによってアンテ
ナ導体壁を形成するために、容易に且つ安価にして、広
帯域に適用可能な開口面アンテナを作製することができ
る。つまり、このことは作製したアンテナのサイズが多
少ずれても、設計周波数で利用することが可能となりる
ため、設計が容易となり、また製作精度も緩和されるの
で、結果的に低コストで作製できる。
In the laminated aperture antenna of the present invention, since the antenna conductor wall is formed by a combination of the via hole conductor formed based on the lamination technology and the conductor layer disposed between the dielectric layers, the antenna is easily formed. It is possible to manufacture an aperture antenna which can be applied to a wide band at a low cost. In other words, even if the size of the manufactured antenna is slightly displaced, it can be used at the design frequency, so that the design is facilitated and the manufacturing accuracy is relaxed, and as a result, the antenna can be manufactured at low cost. .

【0018】また、上記のアンテナは従来の積層技術で
形成可能であるために、通常の多層配線基板内に一体的
に形成することができ、それと同時にアンテナへの給電
路や高周波回路も同時に形成できる。また給電路を一対
の主導体層と、該主導体層間を電気的に接続するよう
に、伝送方向に伝送信号波長の1/2以下の間隔をもっ
て2列に配列されたビアホール導体により形成すること
により、給電路におけるエネルギーの損失を低く抑える
ことができるのと同時に、誘電体導波管となるために通
常の導波管に比べ小型化できるので基板自体を薄く且つ
小型に形成できる。
Further, since the above-mentioned antenna can be formed by a conventional lamination technique, it can be integrally formed in a normal multilayer wiring board, and at the same time, a feed line to the antenna and a high-frequency circuit are formed at the same time. it can. Further, the power supply path is formed by a pair of main conductor layers and via-hole conductors arranged in two rows at an interval of 1/2 or less of a transmission signal wavelength in a transmission direction so as to electrically connect the main conductor layers. Accordingly, the loss of energy in the power supply path can be suppressed low, and at the same time, since the dielectric waveguide is used, the size of the substrate can be reduced as compared with a normal waveguide, so that the substrate itself can be formed thin and small.

【0019】また、多層配線基板の一部に高周波回路を
形成したり、基板の一部にキャビティを形成し、そのキ
ャビティ内に高周波素子を収納することにより、高周波
回路との接続が容易となり、また接続部でのエネルギー
損失も低減できる。しかも、アンテナ、給電路、高周波
回路、高周波素子を一体的に構成できるために、システ
ム全体を小型化でき、しかも従来の多層化技術をもって
一連の工程で作製できるので、信頼性の高い低コストの
多層配線基板を作製できる。
Further, by forming a high-frequency circuit in a part of the multilayer wiring substrate or forming a cavity in a part of the substrate and housing the high-frequency element in the cavity, connection with the high-frequency circuit is facilitated. Also, energy loss at the connection can be reduced. In addition, since the antenna, feed line, high-frequency circuit, and high-frequency element can be integrally configured, the entire system can be reduced in size, and can be manufactured in a series of steps using conventional multi-layer technology. A multilayer wiring board can be manufactured.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施例を示
す図1乃至図15をもとに説明する。図1は、本発明の
積層型開口面アンテナの平面図(a)とそのX−X断面
図(b)である。ここで、1は誘電体層、2は誘電体基
板、3は主導体層、4は開口部、5はビアホール導体、
6は副導体層である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view (a) of a laminated aperture antenna according to the present invention and a sectional view (b) thereof along XX. Here, 1 is a dielectric layer, 2 is a dielectric substrate, 3 is a main conductor layer, 4 is an opening, 5 is a via-hole conductor,
6 is a sub-conductor layer.

【0021】図1によれば、本発明の積層型開口面アン
テナは、所定厚みaの誘電体層1を複数層積層した誘電
体基板2を基材とするものである。そして、この誘電体
基板2の表面には、主導体層3が被着形成され、その主
導体層3には、アンテナにおける放射部となる直径bの
開口部4が形成されている。そして、誘電体基板2に
は、主導体層3の開口部4周囲に、所定間隔cをもって
誘電体基板2の積層方向に複数のビアホール導体5が形
成されており、また、複数のビアホール導体5群は誘電
体層1間に形成された内径bのリング状の副導体層6が
複数層形成され、この副導体層6と複数のビアホール導
体5群は電気的に接続され、その結果、a×cの大きさ
の格子状の導体壁7が形成されている。その結果、複数
のビアホール導体5群と複数の副導体層6群によって構
成されたa×cの大きさの格子状の導体壁7からなる円
形誘電体導波管アンテナ部Aが形成されている。
According to FIG. 1, the laminated aperture antenna of the present invention is based on a dielectric substrate 2 in which a plurality of dielectric layers 1 having a predetermined thickness a are laminated. A main conductor layer 3 is formed on the surface of the dielectric substrate 2, and the main conductor layer 3 has an opening 4 having a diameter b serving as a radiation portion of the antenna. In the dielectric substrate 2, a plurality of via-hole conductors 5 are formed around the opening 4 of the main conductor layer 3 at a predetermined interval c in the stacking direction of the dielectric substrate 2, and a plurality of via-hole conductors 5 are formed. In the group, a plurality of ring-shaped sub-conductor layers 6 having an inner diameter b formed between the dielectric layers 1 are formed, and the sub-conductor layers 6 and the plurality of via-hole conductors 5 are electrically connected. A grid-shaped conductor wall 7 having a size of × c is formed. As a result, a circular dielectric waveguide antenna section A including a lattice-shaped conductor wall 7 of a × c size formed by a plurality of via-hole conductors 5 and a plurality of sub-conductor layers 6 is formed. .

【0022】また、この導体壁7は、電磁波が漏れない
ように形成する必要があることから、副導体層6間の間
隔a及びビアホール導体5間の間隔cは、信号波長の1
/2以下の間隔をもって配列されることが必要である。
Since the conductor wall 7 needs to be formed so that electromagnetic waves do not leak, the distance a between the sub-conductor layers 6 and the distance c between the via-hole conductors 5 are equal to one signal wavelength.
It is necessary that they are arranged at an interval of / 2 or less.

【0023】また、円形誘電体導波管アンテナ部Aは、
アンテナ部Aに給電するための給電路Kと接続されてい
る。給電路Kは、給電路Kからアンテナ部Aへの伝送損
失が小さく、且つ誘電体層1を多層に積層した誘電体基
板2にアンテナ部Aと同様にして誘電体基板2内に内設
しやすくことを考慮すれば、特願平8−229925号
にて提案したような誘電体導波管、または特願平9−1
07862号にて提案したような誘電体線路によって形
成することが望ましい。
Further, the circular dielectric waveguide antenna section A is
It is connected to a feed path K for feeding power to the antenna unit A. The feeding path K is provided inside the dielectric substrate 2 in the same manner as the antenna section A on the dielectric substrate 2 in which the transmission loss from the feeding path K to the antenna section A is small and the dielectric layer 1 is laminated in multiple layers. In consideration of easiness, a dielectric waveguide as proposed in Japanese Patent Application No. 8-229925 or Japanese Patent Application No. 9-1
It is desirable to form it with a dielectric line as proposed in Japanese Patent No. 07762.

【0024】図1は、給電路Kを誘電体導波管によって
構成したものであり、この誘電体導波管は、信号伝達方
向に形成された一対の給電路用主導体層8、9と、その
主導体層8,9間に所定間隔dをもって誘電体層1の積
層方向に形成された給電路用ビアホール導体10群と、
給電路用ビアホール導体10群を電気的に接続するよう
に誘電体層1間に形成された複数の給電路用副導体層1
1群によって形成され、E面を上にした矩形誘電体導波
管から形成されている。
FIG. 1 shows a configuration in which the feed path K is formed of a dielectric waveguide, which is composed of a pair of feed path main conductor layers 8 and 9 formed in the signal transmission direction. A group of feed-hole via-hole conductors 10 formed in the stacking direction of the dielectric layer 1 with a predetermined distance d between the main conductor layers 8 and 9;
A plurality of feed line sub-conductor layers 1 formed between dielectric layers 1 so as to electrically connect groups of feed line via hole conductors 10
It is formed from a group of rectangular dielectric waveguides with the E-plane facing up.

【0025】そして、この矩形誘電体導波管からなる給
電路Kは、誘電体基板2の積層方向に形成した誘電体導
波管からなるアンテナ部Aに対して、側面から接続さ
れ、給電路Kの誘電体導波管内の誘電体と、アンテナ部
Aの誘電体導波管内の誘電体とが連続的に繋がるように
形成することにより、給電路Kとアンテナ部Aとを電磁
気的に接続することができる。この場合、給電路用主導
体層8は、円筒誘電体導波管アンテナ部Aの副導体層6
と一部が共有されている。
The feed line K made of a rectangular dielectric waveguide is connected from the side to an antenna section A made of a dielectric waveguide formed in the direction in which the dielectric substrates 2 are laminated. By forming the dielectric in the dielectric waveguide of K and the dielectric in the dielectric waveguide of the antenna section A to be continuously connected, the feed line K and the antenna section A are electromagnetically connected. can do. In this case, the main conductor layer 8 for the feed line is formed by the sub-conductor layer 6 of the cylindrical dielectric waveguide antenna section A.
And some are shared.

【0026】上記アンテナ部Aと給電路Kとの接続構造
によれば、誘電体導波管からなる給電路Kを伝播してき
た電磁波が、TE10矩形導波管モードの場合、アンテ
ナ部AにおいてTE11円形導波管モードと結合し、円
形導波管の開口部から電磁波が放射される。
According to the connection structure between the antenna section A and the feed line K, when the electromagnetic wave propagating through the feed path K made of a dielectric waveguide is in the TE10 rectangular waveguide mode, the TE11 The electromagnetic wave is radiated from the opening of the circular waveguide in combination with the circular waveguide mode.

【0027】また、この給電路Kとして用いる誘電体導
波管においては、給電路Kにおける信号の伝送損失を小
さくするために、特願平9−104907号に示すよう
に、導波管の中央部に位置する誘電体層のみを高誘電率
の誘電体層に形成することもできる。
In the dielectric waveguide used as the feed line K, as shown in Japanese Patent Application No. 9-104907, the center of the waveguide is reduced in order to reduce the signal transmission loss in the feed line K. It is also possible to form only the dielectric layer located in the portion on the dielectric layer having a high dielectric constant.

【0028】なお、誘電体基板2の表面に形成された主
導体層3は、フランジとして作用し、正面方向に放射さ
れる電波を強くするために形成されるものであり、この
主導体層3がないと、電磁波は開口部4で回折して後方
にも伝播する。
The main conductor layer 3 formed on the surface of the dielectric substrate 2 functions as a flange and is formed to strengthen radio waves radiated in the front direction. If there is no electromagnetic wave, the electromagnetic wave is diffracted at the opening 4 and propagates backward.

【0029】図2は、本発明の積層型開口面アンテナの
他の実施例を示す平面図(a)及びそのX−X断面図
(b)であり、この実施例では、図1に示したアンテナ
において、円筒誘電体導波管アンテナ部Aの上半分の直
径を広げ、直径の大きい円筒誘電体導波管アンテナ部
A’を具備するものである。このように、開口面側の導
体壁7の直径を広げることにより、開口部4での反射を
低減することができる。
FIG. 2 is a plan view (a) showing another embodiment of the laminated aperture antenna of the present invention and a sectional view (b) taken along the line XX of FIG. 1. In this embodiment, FIG. In the antenna, the diameter of the upper half of the cylindrical dielectric waveguide antenna section A is increased, and a cylindrical dielectric waveguide antenna section A ′ having a large diameter is provided. Thus, by increasing the diameter of the conductor wall 7 on the opening surface side, reflection at the opening 4 can be reduced.

【0030】また、図3のさらに他の実施例を示す平面
図(a)及びそのX−X断面図(b)に示すように、円
筒誘電体導波管アンテナ部Aの上半分の導体壁7の直径
を段階的に広げホーンタイプアンテナ部Bを具備するこ
とにより、開口部4での信号の反射をさらに低減するこ
とができる。
As shown in a plan view (a) and a sectional view (b) of FIG. 3 showing still another embodiment of FIG. 3, the upper half conductive wall of the cylindrical dielectric waveguide antenna section A is shown. By providing the horn-type antenna section B in which the diameter of 7 is increased stepwise, the reflection of signals at the opening 4 can be further reduced.

【0031】さらに、図4のさらに他の実施例を示す平
面図(a)及びそのX−X断面図(b)に示すように、
図3のホーンアンテナ部Bにおいて、ホーン内に外空間
に向けて徐々に、拡がるような凹部12を設けたホーン
アンテナ部B’を形成する。
Further, as shown in a plan view (a) and a cross sectional view (b) of FIG. 4 showing still another embodiment of FIG.
In the horn antenna section B of FIG. 3, a horn antenna section B ′ having a concave portion 12 that gradually expands toward the outer space inside the horn is formed.

【0032】この時、ホーンアンテナ部B内の断面にお
いて、残存する誘電体13の占める割合が下半分の円形
誘電体導波管アンテナAから外空間に向かって徐々に減
少するように凹部12の形状を形成することが望まし
い。具体的には、凹部12内の各誘電体層における導体
壁7を形成するビアホール導体5との距離dが外空間に
向かって徐々に小さくなるように形成する。このような
構成においては、円形誘電体導波管アンテナ部Aから凹
部12を有するホーンアンテナ部B’を経由して外空間
に向けて滑らかに電磁波を伝播することができる。
At this time, in the cross section inside the horn antenna section B, the concave portion 12 is formed so that the proportion of the remaining dielectric 13 gradually decreases from the lower half circular dielectric waveguide antenna A toward the outer space. It is desirable to form a shape. Specifically, the dielectric layer in the concave portion 12 is formed such that the distance d between the dielectric layer and the via hole conductor 5 forming the conductive wall 7 gradually decreases toward the outer space. In such a configuration, the electromagnetic wave can be smoothly propagated from the circular dielectric waveguide antenna section A to the outer space via the horn antenna section B ′ having the concave portion 12.

【0033】次に、図5は、本発明の開口面アンテナの
さらに他の実施例を示す平面図(a)とそのX−X断面
図(b)であり、この実施例によれば、図1に示した円
形誘電体導波管アンテナ部Aの上半分を直径fの円形空
洞導波管アンテナ部Cによって形成し主導体層3の一部
を円形空洞導波管Cからなる導体壁14として機能させ
たものである。この円形空洞導波管アンテナ部Cは、直
径fの穴を有する誘電体層を積層して誘電体基板2に直
径fの凹部を形成し、円形誘電体導波管アンテナ部Aと
の接続部に存在する開口部4以外の表面に導体を被着形
成したものである。このように円形誘電体導波管アンテ
ナ部Aの外空間側に円形空洞導波管アンテナ部Cを設け
ることにより、アレー化する場合に、他のアンテナ素子
との相互作用を低減するというメリットがある。なお、
円形空洞導波管アンテナ部Cの直径fは下半分の円形誘
電体導波管の特性インピーダンスと同じになるように設
定される。
FIG. 5 is a plan view (a) showing a further embodiment of an aperture antenna according to the present invention and a sectional view taken along line XX of FIG. 5 (b). The upper half of the circular dielectric waveguide antenna section A shown in FIG. 1 is formed by a circular hollow waveguide antenna section C having a diameter f, and a part of the main conductor layer 3 is a conductor wall 14 made of the circular hollow waveguide C. It was made to function as. The circular cavity waveguide antenna section C is formed by laminating dielectric layers having holes of diameter f to form a concave portion having a diameter f on the dielectric substrate 2 and connecting the circular dielectric waveguide antenna section A to the circular dielectric waveguide antenna section A. The conductor is formed on the surface other than the opening 4 existing in the above. Providing the circular cavity waveguide antenna section C on the outer space side of the circular dielectric waveguide antenna section A in this manner has an advantage of reducing the interaction with other antenna elements when forming an array. is there. In addition,
The diameter f of the circular hollow waveguide antenna section C is set to be the same as the characteristic impedance of the lower half circular dielectric waveguide.

【0034】また、図6は、本発明のさらに他の実施例
の平面図(a)とそのX−X断面図(b)であり、図5
の円形空洞導波管アンテナ部Cの直径fを外空間に向か
って徐々に広げて、ホーンタイプとしたアンテナ部C’
を具備するものであり、これにより信号の反射を低減
し、真空の特性インピーダンスに段階的に近づけること
ができる。
FIG. 6 is a plan view (a) of another embodiment of the present invention, and FIG.
The diameter f of the circular hollow waveguide antenna section C is gradually widened toward the outer space to form a horn type antenna section C ′.
This makes it possible to reduce the reflection of a signal and to gradually approach the characteristic impedance of vacuum.

【0035】次に、上記の種々のアンテナをアレー状に
配列したアンテナの例について説明する。まず、図7
は、図1に示した円筒誘電体導波管アンテナ部Aからな
る開口面アンテナをアレイ状に配列したアレイアンテナ
の平面図である。この図7のアレイアンテナによれば、
給電路Kに設けられた信号入力部15が給電された信号
は、3回のT分岐を繰り返して16個の開口面アンテナ
16に到達して放射される。
Next, an example of an antenna in which the above various antennas are arranged in an array will be described. First, FIG.
FIG. 2 is a plan view of an array antenna in which an aperture antenna including the cylindrical dielectric waveguide antenna unit A shown in FIG. 1 is arranged in an array. According to the array antenna of FIG.
The signal fed to the signal input unit 15 provided in the feed path K is repeatedly radiated three times to reach the sixteen aperture antennas 16 and radiated.

【0036】また、図8は、図4の円形誘電体導波管ア
ンテナ部Aと凹部12を有するホーンアンテナ部B’を
有する開口面アンテナをアレイ状に配列したアレイアン
テナの平面図であり、図7と同様に、信号入力部15か
らの信号は、3回のT分岐を繰り返して16個の開口面
アンテナ17に到達して放射される。
FIG. 8 is a plan view of an array antenna in which an aperture antenna having a circular dielectric waveguide antenna portion A and a horn antenna portion B 'having a concave portion 12 shown in FIG. 4 is arranged in an array. Similarly to FIG. 7, the signal from the signal input unit 15 repeats the T branch three times and reaches the 16 aperture antennas 17 to be radiated.

【0037】さらに、図9は、図5の円形誘電体導波管
アンテナ部Aと円筒導波管アンテナCとを有する開口面
アンテナをアレイ状に配列したアレイアンテナの平面図
であり、図7と同様に、信号入力部15からの信号は、
3回のT分岐を繰り返して16個の開口面アンテナ18
に到達して放射される。
FIG. 9 is a plan view of an array antenna in which aperture antennas having the circular dielectric waveguide antenna section A and the cylindrical waveguide antenna C of FIG. 5 are arranged in an array. Similarly, the signal from the signal input unit 15 is
By repeating the T branch three times, 16 aperture antennas 18
And is emitted.

【0038】これまで説明した本発明の開口面アンテナ
においては、いずれも円筒誘電体導波管アンテナ部Aを
少なくとも具備するものであり、そのアンテナ部Aと給
電路Kとの接続は、いずれも給電路Kが、TE10モー
ドでE面が誘電体層の積層面と平行した矩形誘電体導波
管からなる場合の構造について示したものであるが、接
続構造は、これに限定されるものではない。
Each of the above-described aperture antennas of the present invention includes at least a cylindrical dielectric waveguide antenna section A, and the connection between the antenna section A and the feed line K is not limited. Although the feed line K shows a structure in the case of the TE10 mode in which the E surface is formed of a rectangular dielectric waveguide in which the E plane is parallel to the laminated surface of the dielectric layers, the connection structure is not limited to this. Absent.

【0039】例えば、給電路Kを伝播する電磁波の電界
成分が誘電体層の積層方向である場合であってもよい。
例えば、誘電体導波路を伝播する電磁波のモードが、T
E10モードでH面が誘電体層の積層面と平行である場
合、開口面アンテナには電界成分が積層面内に存在する
必要があるため、図1で説明した接続構造では誘電体導
波路からなる給電路Kから円筒誘電体導波管アンテナ部
Aにそのまま給電することができない。
For example, the electric field component of the electromagnetic wave propagating through the feed line K may be in the direction of lamination of the dielectric layers.
For example, the mode of an electromagnetic wave propagating through a dielectric waveguide is T
In the case of the E10 mode, when the H plane is parallel to the lamination plane of the dielectric layer, the aperture antenna needs to have an electric field component in the lamination plane. Therefore, in the connection structure described with reference to FIG. It is impossible to directly feed power from the feeding path K to the cylindrical dielectric waveguide antenna section A.

【0040】このような場合には、図10に示すよう
に、円筒誘電体導波管アンテナ部Aの給電路Kとの接続
部のスルーホール導体5’と副導体層6’とからなる導
体壁7’を階段状に斜めにして、誘電体導波管のH面を
曲げることにより、電界の向きを積層面内に曲げること
ができ、アンテナ部Aへの給電が可能となる。その他、
図11に示すように、誘電体導波管からなる給電路Kを
円筒誘電体導波管アンテナ部Aの下部に配設して、誘電
体導波管の給電路用主導体層8の一部にスロット19を
形成して、このスロット19を介して電磁的に結合させ
ることにより、アンテナ部Aへの給電が可能となる。
In such a case, as shown in FIG. 10, a conductor composed of the through-hole conductor 5 'and the sub-conductor layer 6' at the connection portion of the cylindrical dielectric waveguide antenna section A with the feed line K is provided. By bending the wall 7 'in a stepwise manner and bending the H-plane of the dielectric waveguide, the direction of the electric field can be bent in the lamination plane, and power can be supplied to the antenna section A. Others
As shown in FIG. 11, a feed line K made of a dielectric waveguide is provided below the cylindrical dielectric waveguide antenna section A, and one of the feeder main conductor layers 8 of the dielectric waveguide is provided. By forming a slot 19 in the section and electromagnetically coupling through the slot 19, power can be supplied to the antenna section A.

【0041】また、アンテナから放射される電磁波の性
質として、偏波特性も重要である。
As a property of the electromagnetic wave radiated from the antenna, a polarization characteristic is also important.

【0042】これまでの実施例では、主に直線偏波を放
射する場合の構造を示すものであったが、給電路Kの配
置を変えることにより、容易に円偏波を発生させること
も可能となる。
In the above embodiments, the structure in which the linearly polarized wave is mainly radiated is shown. However, the circularly polarized wave can be easily generated by changing the arrangement of the feed line K. Becomes

【0043】例えば、図12に示すように、図4の開口
面アンテナ17に対して、2本の給電路K1、K2を直
交した2方向からアンテナ17に接続して給電で行い、
さらに各給電路から給電する電磁波の位相を90゜ずら
すことにより円偏波を発生させることができる。位相を
90゜ずらすには、給電路K1,K2のT分岐点からア
ンテナ17までの長さの差を導波管内の波長の1/4と
することにより実現できる。
For example, as shown in FIG. 12, two feeding paths K1 and K2 are connected to the antenna 17 in FIG.
Further, a circularly polarized wave can be generated by shifting the phase of the electromagnetic wave fed from each feed line by 90 °. To shift the phase by 90 ° can be realized by setting the difference in length from the T branch point of the feed lines K1 and K2 to the antenna 17 to be 1 / of the wavelength in the waveguide.

【0044】図13は、開口面アンテナの開口面が矩形
(四角形)の場合の実施例である。
FIG. 13 shows an embodiment in which the aperture surface of the aperture antenna is rectangular (quadrangle).

【0045】パッチアンテナを一点給電により円偏波を
発生させる原理と同様にして矩形の2辺の長さを調整す
ることにより円偏波を発生させることができる。即ち、
矩形の一辺の長さを動作周波数foに対応する波長λの
1/2よりやや長くし、foの時の電流の位相が−45
°となるようにし、他方の一辺の長さをλ/2よりやや
短くして、foの時の電流の位相が+45°になるよう
にする。これにより、90°の位相差ができ、円偏波を
発生させることができる。また、開口面が楕円の場合に
は、長径と短径との長さを調整することにより円偏波を
発生させることができる。
A circularly polarized wave can be generated by adjusting the length of two sides of a rectangle in the same manner as the principle of generating a circularly polarized wave by feeding a patch antenna at one point. That is,
The length of one side of the rectangle is slightly longer than の of the wavelength λ corresponding to the operating frequency fo, and the phase of the current at the time of fo is −45.
°, and the length of the other side is slightly shorter than λ / 2 so that the phase of the current at the time of fo is + 45 °. As a result, a 90 ° phase difference is generated, and a circularly polarized wave can be generated. When the opening surface is elliptical, circular polarization can be generated by adjusting the length of the major axis and the minor axis.

【0046】また、図11の実施例の場合のように、ス
ロット19を介して給電する場合には、給電路用主導体
層8に直行する2つ以上のスロットを形成することによ
り、円偏波を発生させることができる。
In the case where power is supplied through the slot 19 as in the embodiment of FIG. 11, two or more slots perpendicular to the main conductor layer 8 for the power supply path are formed, so that Waves can be generated.

【0047】次に、本発明の多層配線基板について説明
する。図14は、その一実施例を説明するための断面図
であり、この実施例においては、多層配線基板20内に
図4の開口面アンテナを内蔵したものである。この多層
配線基板20には、アンテナ部21と、このアンテナ部
21に図11の接続構造をもって給電する給電路22を
具備するアンテナが形成されるとともに、例えば、誘電
体基板2の開口面4が形成された表面とは反対側に、コ
プレーナ線路からなる高周波回路23が形成されてい
る。この高周波回路23としては、その他、マイクロス
トリップ線路、グランド付きコプレーナ線路、誘電体導
波管線路であってもよい。。
Next, the multilayer wiring board of the present invention will be described. FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining one embodiment. In this embodiment, the aperture antenna of FIG. The multilayer wiring board 20 is formed with an antenna having an antenna section 21 and a feed path 22 for feeding the antenna section 21 with the connection structure shown in FIG. On the side opposite to the formed surface, a high-frequency circuit 23 composed of a coplanar line is formed. The high frequency circuit 23 may be a microstrip line, a coplanar line with ground, or a dielectric waveguide line. .

【0048】そして、アンテナにおける給電路22に
は、図9乃至図11に示したように、信号入力部(図示
せず)が設けられ、この信号入力部と高周波回路23を
接続することにより、高周波回路からアンテナへの信号
の伝達を行うことができる。高周波回路と誘電体導波管
からなる給電路22との信号入力部は、例えば、ビアホ
ール導体で形成された給電ピンまたは、誘電体導波管の
主導体層の一部に形成されたスロットにより構成され
る。
A signal input section (not shown) is provided in the feed line 22 of the antenna as shown in FIGS. 9 to 11, and by connecting the signal input section to the high-frequency circuit 23, Signals can be transmitted from the high-frequency circuit to the antenna. A signal input portion between the high-frequency circuit and the feed line 22 made of a dielectric waveguide is connected to, for example, a feed pin formed of a via-hole conductor or a slot formed in a part of the main conductor layer of the dielectric waveguide. Be composed.

【0049】また、本発明の多層配線基板によれば、図
15に示すように、高周波回路23とともに、高周波素
子24を収納するためのキャビティ25を設け、このキ
ャビティ25内に収納された半導体素子24を高周波回
路23と接続するように搭載し、例えば金属からなる蓋
体26によって気密に封止することもできる。これによ
り、半導体素子と高周波回路およびアンテナとを一体的
に具備する高周波パッケージを提供できる。
According to the multilayer wiring board of the present invention, as shown in FIG. 15, a cavity 25 for accommodating the high-frequency element 24 is provided together with the high-frequency circuit 23, and the semiconductor element accommodated in the cavity 25 is provided. 24 may be mounted so as to be connected to the high-frequency circuit 23 and hermetically sealed by a lid 26 made of, for example, metal. Thus, a high-frequency package integrally including the semiconductor element, the high-frequency circuit, and the antenna can be provided.

【0050】このように、給電路Kを誘電体の詰まった
誘電体導波管により構成すれば、キャビティの気密封止
性が損なわれることはない。また上述したようにアンテ
ナ部Aおよび給電路Kは誘電体層の積層技術により作製
できるので、同時に裏面の高周波回路及びキャビティ等
を作製することは容易である。
As described above, if the feeding path K is formed of a dielectric waveguide filled with a dielectric, the hermetic sealing of the cavity is not impaired. Further, as described above, since the antenna section A and the feeding path K can be manufactured by the dielectric layering technique, it is easy to simultaneously manufacture the high-frequency circuit and the cavity on the back surface.

【0051】なお、アンテナ部および給電路形成部にお
ける誘電体基板は、伝送損失の観点及び要求される作製
精度の観点から考慮すると、できるだけ誘電率の低い誘
電体材料により構成するのがよい。しかし、高周波回路
23が形成される誘電体層は、高周波回路23のサイズ
及びグランドとのギャップを考慮すると比誘電率は10
から15程度が望ましい。
The dielectric substrate in the antenna section and the feed path forming section is preferably made of a dielectric material having a dielectric constant as low as possible in consideration of transmission loss and required manufacturing accuracy. However, the dielectric layer on which the high-frequency circuit 23 is formed has a relative dielectric constant of 10 in consideration of the size of the high-frequency circuit 23 and the gap with the ground.
To about 15 is desirable.

【0052】以上の実施例による誘電体層は、あらゆる
厚みにシート化が可能で、あらゆる部分にメタライズが
可能で、ビアホール導体が形成でき、密着積層できる誘
電体材料であればよく、セラミック、ガラスセラミッ
ク、樹脂または樹脂とセラミック粉末との混合物でもよ
い。またできるだけ伝送損失を低減するために、誘電体
材料の誘電損失は小さい方がよく、使用する周波数で
0.001以下が望ましい。またメタライズは低抵抗導
体で構成されることが望ましく、具体的には少なくとも
金、銀、銅の何れか一つを主成分とするのがよい。
The dielectric layer according to the above embodiment may be a dielectric material which can be formed into a sheet of any thickness, can be metallized at any part, can form a via-hole conductor, and can be closely laminated. It may be ceramic, resin or a mixture of resin and ceramic powder. In order to reduce transmission loss as much as possible, the dielectric loss of the dielectric material is preferably as small as possible, and is preferably 0.001 or less at a used frequency. The metallization is preferably made of a low-resistance conductor. Specifically, it is preferable that at least one of gold, silver, and copper be the main component.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の開口面アン
テナは、広帯域に適用可能であり、しかも従来の多層化
技術をもって容易に製造することから、小型で且つ安価
なアンテナを提供できる。しかも、高周波回路や半導体
素子を実装するキャビティを設けることができるため
に、半導体素子、高周波回路およびアンテナからなるシ
ステム全体としても高機能で安いアンテナ内蔵多層配線
基板を提供することができる。
As described in detail above, the aperture antenna of the present invention is applicable to a wide band, and can be easily manufactured by the conventional multilayer technology, so that a small and inexpensive antenna can be provided. In addition, since a cavity for mounting a high-frequency circuit or a semiconductor element can be provided, a multilayer wiring board with a built-in antenna can be provided with a high function and a low cost as a whole system including the semiconductor element, the high-frequency circuit and the antenna.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の積層型開口面アンテナの一実施例を示
す平面図(a)と、そのX−X断面図(b)である。
FIG. 1A is a plan view showing an embodiment of a laminated aperture antenna according to the present invention, and FIG.

【図2】本発明の積層型開口面アンテナの他の実施例を
示す平面図(a)と、そのX−X断面図(b)である。
FIG. 2 is a plan view (a) showing another embodiment of the laminated aperture antenna of the present invention, and a cross-sectional view (b) thereof along XX.

【図3】本発明の積層型開口面アンテナの他の実施例を
示す平面図(a)と、そのX−X断面図(b)である。
FIGS. 3A and 3B are a plan view showing another embodiment of the laminated aperture antenna of the present invention and a cross-sectional view taken along line XX of FIG.

【図4】本発明の積層型開口面アンテナの他の実施例を
示す平面図(a)と、そのX−X断面図(b)である。
FIG. 4A is a plan view showing another embodiment of the laminated aperture antenna of the present invention, and FIG. 4B is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図5】本発明の積層型開口面アンテナの他の実施例を
示す平面図(a)と、そのX−X断面図(b)である。
5A is a plan view showing another embodiment of the laminated aperture antenna of the present invention, and FIG. 5B is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図6】本発明の積層型開口面アンテナの他の実施例を
示す平面図(a)と、そのX−X断面図(b)である。
6A is a plan view showing another embodiment of the laminated aperture antenna of the present invention, and FIG. 6B is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図7】図1の積層型開口面アンテナを用いたアレイア
ンテナを示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing an array antenna using the stacked aperture antenna of FIG. 1;

【図8】図4の積層型開口面アンテナを用いたアレイア
ンテナを示す平面図である。
8 is a plan view showing an array antenna using the stacked aperture antenna of FIG.

【図9】図5の積層型開口面アンテナを用いたアレイア
ンテナを示す平面図である。
9 is a plan view showing an array antenna using the stacked aperture antenna of FIG. 5;

【図10】本発明の開口面アンテナにおけるアンテナ部
Aと給電路Kとの接続構造の他の例を説明するための断
面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining another example of the connection structure between the antenna section A and the feed path K in the aperture antenna of the present invention.

【図11】本発明の開口面アンテナにおけるアンテナ部
Aと給電路Kとの接続構造の他の例を説明するための断
面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining another example of the connection structure between the antenna unit A and the feeding path K in the aperture antenna according to the present invention.

【図12】本発明において円偏波を発生させるための開
口面アンテナの一例を説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of an aperture antenna for generating circularly polarized waves in the present invention.

【図13】本発明において円偏波を発生させるための開
口面アンテナの他の例をを説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining another example of the aperture antenna for generating circularly polarized waves in the present invention.

【図14】本発明の開口面アンテナを具備する多層配線
基板の一例を説明するための断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating an example of a multilayer wiring board having an aperture antenna according to the present invention.

【図15】本発明の開口面アンテナと、半導体素子を収
納するためのキャビティを具備する多層配線基板の一例
を説明するための断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating an example of a multilayer wiring board having an aperture antenna of the present invention and a cavity for housing a semiconductor element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘電体層 2 誘電体基板 3 主導体層 4 開口部 5 ビアホール導体 6 副導体層 7 導体壁 23 高周波回路 24 半導体素子 25 蓋体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric layer 2 Dielectric substrate 3 Main conductor layer 4 Opening 5 Via hole conductor 6 Subconductor layer 7 Conductor wall 23 High frequency circuit 24 Semiconductor element 25 Lid

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の誘電体層を積層してなる誘電体基板
表面に被着形成され、所定の大きさの開口部を有する主
導体層と、 前記主導体層の前記開口部周囲に所定間隔をもって積層
方向に形成された複数のビアホール導体群と、前記複数
のビアホール導体群を電気的に接続するように前記誘電
体層間に形成された複数の副導体層とからなるアンテナ
導体壁と、 給電を行うための給電路と、を具備することを特徴とす
る積層型開口面アンテナ。
A main conductor layer having an opening of a predetermined size adhered to a surface of a dielectric substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers; A plurality of via-hole conductor groups formed in the stacking direction with an interval, and an antenna conductor wall including a plurality of sub-conductor layers formed between the dielectric layers so as to electrically connect the plurality of via-hole conductor groups, And a feed path for feeding power.
【請求項2】前記アンテナ導体壁の少なくとも一部を外
空間に向かって徐々に広がるように形成したことを特徴
とする請求項1記載の積層型開口面アンテナ。
2. The laminated aperture antenna according to claim 1, wherein at least a part of the antenna conductor wall is formed so as to gradually expand toward an outer space.
【請求項3】前記開口部内に凹部を有することを特徴と
する請求項1記載の積層型開口面アンテナ。
3. The laminated aperture antenna according to claim 1, further comprising a recess in said opening.
【請求項4】前記凹部を、外空間に向かって徐々に広が
るように形成したことを特徴とする請求項3記載の積層
型開口面アンテナ。
4. A laminated aperture antenna according to claim 3, wherein said recess is formed so as to gradually widen toward an outer space.
【請求項5】前記複数のビアホール導体が、信号波長の
1/2以下の間隔をもって配列されてなることを特徴と
する請求項1記載の積層型開口面アンテナ。
5. A laminated aperture antenna according to claim 1, wherein said plurality of via-hole conductors are arranged at an interval of not more than の of a signal wavelength.
【請求項6】前記給電路が、一対の給電路用主導体層
と、該主導体層間を電気的に接続するように、伝送方向
に伝送信号波長の1/2以下の間隔をもって2列に配列
された給電路用ビアホール導体とから構成された積層型
導波管からなることを特徴とする請求項1記載の積層型
開口面アンテナ。
6. The power supply line is arranged in two rows at a distance of 1/2 or less of a transmission signal wavelength in a transmission direction so as to electrically connect the pair of power supply line main conductor layers and the main conductor layers. 2. The laminated aperture antenna according to claim 1, comprising a laminated waveguide composed of the arranged feed-hole via-hole conductors.
【請求項7】前記主導体層の一部が、空洞導波管アンテ
ナの導体壁を形成してなることを特徴とする請求項1記
載の積層型開口面アンテナ。
7. The laminated aperture antenna according to claim 1, wherein a part of the main conductor layer forms a conductor wall of the hollow waveguide antenna.
【請求項8】アレー状に複数のアンテナを配設したこと
を特徴とする請求項1記載の積層型開口面アンテナ。
8. A laminated aperture antenna according to claim 1, wherein a plurality of antennas are arranged in an array.
【請求項9】複数の誘電体層を積層してなる誘電体基板
表面に形成された所定の大きさの開口部を有する主導体
層と、 前記主導体層の前記開口部周囲に所定間隔をもって積層
方向に形成された複数のビアホール導体群と、前記複数
のビアホール導体群を電気的に接続するように前記誘電
体層間に形成された複数の副導体層とからなる導体壁
と、 給電を行うために給電路と、を具備する積層型開口面ア
ンテナと、 前記給電路と接続された高周波回路と、を具備すること
を特徴とする多層配線基板。
9. A main conductor layer having an opening of a predetermined size formed on a surface of a dielectric substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers, and a predetermined interval around the opening of the main conductor layer. A plurality of via-hole conductor groups formed in the stacking direction and a plurality of sub-conductor layers formed between the dielectric layers so as to electrically connect the plurality of via-hole conductor groups; And a high-frequency circuit connected to the power supply path.
【請求項10】前記誘電体基板の一部に半導体素子を収
納して気密封止するためのキャビティ部を形成してなる
請求項9記載の多層配線基板。
10. The multilayer wiring board according to claim 9, wherein a cavity is formed in a part of said dielectric substrate for housing and hermetically sealing a semiconductor element.
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002314028A (en) * 2001-04-17 2002-10-25 Iep Technologies:Kk Semiconductor device, manufacturing method therefor, and mounting structure thereof
WO2003077353A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Waveguide/microstrip line converter
WO2004102727A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-25 Nec Corporation Feeding waveguide and sector antenna
JP2006041966A (en) * 2004-07-28 2006-02-09 Kyocera Corp High frequency module
WO2006028136A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Antenna device, array antenna device using the antenna device, module, module array, and package module
WO2006059491A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Tdk Corporation Transmission line
JP2008512048A (en) * 2004-08-31 2008-04-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Multi-layer cavity slot antenna
JP2010021828A (en) * 2008-07-11 2010-01-28 Toko Inc Dielectric waveguide slot antenna
JP2010504674A (en) * 2006-09-25 2010-02-12 サントル ナシオナル デチュード スパシアル ANTENNA USING PBG (PHOTONIC BAND GAP) MATERIAL, AND SYSTEM AND METHOD USING THIS ANTENNA
US7876180B2 (en) 2006-03-09 2011-01-25 Kyocera Corporation Waveguide forming apparatus, dielectric waveguide forming apparatus, pin structure, and high frequency circuit
KR101087288B1 (en) 2009-03-31 2011-11-29 한국항공대학교산학협력단 Circular polarized antenna using satellite communication
JP2011240688A (en) * 2010-05-21 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp Laminated structure
JP2013247494A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Horn antenna integrated mmic package
JP2013247490A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Laminated aperture surface antenna
JP2014138191A (en) * 2013-01-15 2014-07-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Corrugated horn
KR20170093075A (en) * 2016-02-04 2017-08-14 주식회사 아도반테스토 Multiple waveguide structure with single flange for automatic test equipment for semiconductor testing
JP2018137615A (en) * 2017-02-22 2018-08-30 株式会社フジクラ Antenna device and manufacturing method thereof
WO2019017086A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 日本電気株式会社 Coaxial waveguide converter and configuration method therefor
JP2019054546A (en) * 2018-12-03 2019-04-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 Sensor having flat beam generation antenna
WO2022097490A1 (en) * 2020-11-05 2022-05-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Horn antenna

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005269012A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Tdk Corp Filter
JP5753294B1 (en) * 2014-03-27 2015-07-22 日本電信電話株式会社 Corrugated horn

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002314028A (en) * 2001-04-17 2002-10-25 Iep Technologies:Kk Semiconductor device, manufacturing method therefor, and mounting structure thereof
WO2003077353A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Waveguide/microstrip line converter
US7205862B2 (en) 2002-03-13 2007-04-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Waveguide-to-microstrip transition with a multi-layer waveguide shorting portion
US7148765B2 (en) 2002-03-13 2006-12-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Waveguide/microstrip line converter with multi-layer waveguide shorting portion
JPWO2004102727A1 (en) * 2003-05-15 2006-07-13 日本電気株式会社 Feeding waveguide and sector antenna
WO2004102727A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-25 Nec Corporation Feeding waveguide and sector antenna
JP2006041966A (en) * 2004-07-28 2006-02-09 Kyocera Corp High frequency module
JP4658535B2 (en) * 2004-07-28 2011-03-23 京セラ株式会社 High frequency module
JP2008512048A (en) * 2004-08-31 2008-04-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Multi-layer cavity slot antenna
WO2006028136A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Antenna device, array antenna device using the antenna device, module, module array, and package module
KR100885739B1 (en) * 2004-09-07 2009-02-26 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 Antenna device
US7812767B2 (en) 2004-09-07 2010-10-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Antenna device, array antenna device using the antenna device, module, module array and package module
WO2006059491A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Tdk Corporation Transmission line
US7876180B2 (en) 2006-03-09 2011-01-25 Kyocera Corporation Waveguide forming apparatus, dielectric waveguide forming apparatus, pin structure, and high frequency circuit
JP2010504674A (en) * 2006-09-25 2010-02-12 サントル ナシオナル デチュード スパシアル ANTENNA USING PBG (PHOTONIC BAND GAP) MATERIAL, AND SYSTEM AND METHOD USING THIS ANTENNA
JP2010021828A (en) * 2008-07-11 2010-01-28 Toko Inc Dielectric waveguide slot antenna
KR101087288B1 (en) 2009-03-31 2011-11-29 한국항공대학교산학협력단 Circular polarized antenna using satellite communication
JP2011240688A (en) * 2010-05-21 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp Laminated structure
JP2013247494A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Horn antenna integrated mmic package
JP2013247490A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Laminated aperture surface antenna
JP2014138191A (en) * 2013-01-15 2014-07-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Corrugated horn
KR20170093075A (en) * 2016-02-04 2017-08-14 주식회사 아도반테스토 Multiple waveguide structure with single flange for automatic test equipment for semiconductor testing
JP2018137615A (en) * 2017-02-22 2018-08-30 株式会社フジクラ Antenna device and manufacturing method thereof
WO2019017086A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 日本電気株式会社 Coaxial waveguide converter and configuration method therefor
US11114735B2 (en) 2017-07-20 2021-09-07 Nec Corporation Coaxial to waveguide transducer including an L shape waveguide having an obliquely arranged conductor and method of forming the same
JP2019054546A (en) * 2018-12-03 2019-04-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 Sensor having flat beam generation antenna
WO2022097490A1 (en) * 2020-11-05 2022-05-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Horn antenna

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