JPWO2008129923A1 - 高周波回路基板、高周波回路モジュールおよびレーダ装置 - Google Patents

高周波回路基板、高周波回路モジュールおよびレーダ装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、設計の自由度が低下することなく、実装される電子部品に生じる熱を効率的に放熱することができる高周波回路基板、およびこの高周波回路基板を備える高周波回路モジュールならびにこの高周波回路モジュールを備えるレーダ装置に関する。誘電体基板（３）には、前記誘電体基板（３）の一表面（３ａ）に設けられ、電子部品（２）が搭載される搭載部（４）と、前記誘電体基板（３）に形成される導波管（５）とが設けられる。この搭載部（４）と導波管（５）とは、誘電体基板（３）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導体（６）によって接続される。

Description

本発明は、電子部品を実装可能な高周波回路基板、およびこの高周波回路基板を備える高周波回路モジュール、ならびにこの高周波回路モジュールを備えるレーダ装置に関する。
高周波信号を伝送する伝送線路として、マイクロストリップ線路およびコプレナ線路などの平面回路用の伝送線路があり、これらの伝送線路が誘電体基板に形成された高周波回路基板がある。また平面回路用の伝送線路に加えて、基板に導波管を形成した高周波回路基板がある（たとえば特開２００２−２８９７３７号公報参照）。この高周波回路基板には、ＭＭＩＣ（Microwave Monolithic Integrated Circuit）および受動電子部品などの電子部品が実装されて、高周波回路モジュールが実現される。導波管が形成された高周波回路基板は、たとえば７７ＧＨｚといったミリ波帯の高周波信号を低損失で伝送することができるので、車両の衝突防止用のミリ波レーダなどの高周波回路モジュールに使用することができる。
電子部品の高機能化にともなって、電子部品の発熱量が多くなる傾向がある。そこで高周波回路基板の小形化を図りつつ、電子部品に生じる熱を効率良く放熱することができ、電子部品を安定に動作することができる高周波回路基板が求められている。
従来の技術では、電子部品に生じる熱を可及的速やかに放熱するために、電子部品にヒートシンクを取付けているものがある（たとえば特開２００３−１７９１８１号公報参照）。また基板の一表面に電子部品を搭載し、基板の他表面に放熱板を設け、この電子部品と放熱板とを接続する貫通導体を基板に形成する高周波回路基板がある（たとえば特開平８−３３０６９６号公報および特開２００１−２８４８０３号公報参照）。このような高周波回路基板では、電子部品に生じた熱が貫通導体を介して放熱板に移動し、放熱板から放熱される。
ヒートシンクを電子部品に取付ける場合には、電子部品を実装した後に、ヒートシンクを取付ける工程が必要となり、工程数が増加するという問題、およびヒートシンクを取付けるスペースを確保するために、設計の自由度が低下するという問題などがある。
また基板に放熱用の貫通導体を設ける場合には、導波管と貫通導体との両者が基板に形成されるので、基板内で両者が複雑に交錯し、設計の自由度が低下するとともに、基板が大形化してしまうという問題がある。
本発明の目的は、設計の自由度が低下することなく、実装される電子部品に生じる熱を効率的に放熱することができる高周波回路基板、およびこの高周波回路基板を備える高周波回路モジュールならびにこの高周波回路モジュールを備えるレーダ装置を提供することである。
本発明は、誘電体基板と、
前記誘電体基板の表面に設けられ、電子部品が搭載されるべき搭載部と、
前記誘電体基板に形成される導波管と、
前記搭載部および前記導波管の間にわたって形成され、前記誘電体基板の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導体とを含む高周波回路基板である。
また本発明は、前記高周波回路基板と、
前記搭載部に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器とを含み、
前記高周波回路基板には、一端が前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送し、かつ高周波信号を放射する送信用アンテナと電磁結合するアンテナポートを他端に有する伝送線路が設けられ、
前記導波管は、前記伝送線路の少なくとも一部を構成する、高周波回路モジュールである。
また本発明は、前記高周波回路基板と、
前記搭載部に搭載され、高周波信号を検波する高周波検波器とを含み、
前記高周波回路基板には、一端が前記高周波検波器に接続され、高周波信号を補捉する受信用アンテナと電磁結合するアンテナポートを他端に有し、前記アンテナポートから与えられる高周波信号を伝送する伝送線路が設けられ、
前記導波管は、前記伝送線路の少なくとも一部を構成する、高周波回路モジュールである。
また本発明は、前記高周波回路基板と、
前記搭載部に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器とを含み、
前記高周波回路基板には、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と、
第１、第２および第３端子を有し、前記１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に一端が接続され、他端に高周波信号を放射および補捉する送受信用アンテナと電磁結合するアンテナポートを有し、前記第５端子から出力される高周波信号を前記アンテナポートに伝送し、前記アンテナポートから与えられる高周波信号を前記第５端子に伝送する第３伝送線路と、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５伝送線路と、
前記第４および第５伝送線路に接続され、前記第４および第５伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとが設けられ、
前記導波管は、前記第１〜第５伝送線路のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一部を構成する、高周波回路モジュールである。
また本発明は、前記高周波回路基板と、
前記搭載部に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器とを含み、
前記高周波回路基板には、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と、
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
一端に高周波信号を放射する送信用アンテナと電磁結合する送信用のアンテナポートを有し、前記第２端子に他端が接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を前記送信用のアンテナポートに伝送する第２伝送線路と、
一端に高周波信号を捕捉する受信用アンテナと電磁結合する受信用のアンテナポートを有し、前記受信用のアンテナポートから与えられる高周波信号を伝送する第３伝送線路と、
前記第３端子に一端が接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
前記第３伝送線路の他端および第４伝送線路の他端に接続され、前記第３および第４伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとが設けられ、
前記導波管は、前記第１〜第４伝送線路のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一部を構成する、高周波回路モジュールである。
また本発明は、前記高周波回路モジュールと、
前記アンテナポートに電磁結合される送受信用アンテナと、
前記ミキサからの中間周波信号に基づいて、前記高周波回路モジュールから探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むレーダ装置である。
また本発明は、前記高周波回路モジュールと、
前記送信用のアンテナポートに電磁結合される送信用アンテナと、
前記受信用のアンテナポートに電磁結合される受信用アンテナと、
前記ミキサからの中間周波信号に基づいて、前記高周波回路モジュールから探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むレーダ装置である。
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本発明の第１の実施形態の高周波回路基板を示す平面図である。 図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た高周波回路基板の断面図である。 本発明の第２の実施形態の高周波回路基板を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の高周波回路基板を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態の高周波回路基板を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態の高周波回路基板を示す平面図である。 図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た高周波回路基板を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態の高周波回路基板を示す断面図である。 本発明の第７の実施形態の送信器を示す断面図である。 送信器を示す下面図である。 送信器の構成を示す模式図である。 本発明の第８の実施形態の送信器の断面図である。 本発明の第９の実施形態の受信器の構成を示す模式図である。 本発明の第１０の実施形態のレーダ装置の構成を示す模式図である。 本発明の第１１の実施形態のレーダ装置の構成を示す模式図である。 本発明の第１２の実施形態のレーダ装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の第１３の実施形態の送信器を構成を模式的に示す図である。 本発明の第１４の実施形態の受信器を構成を模式的に示す図である。 本発明の第１５の実施形態のレーダ装置の構成を模式的に示す図である。
以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の高周波回路基板１を示す平面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た高周波回路基板１の断面図である。高周波回路基板１には、ＭＭＩＣおよび受動電子部品などの電子部品２が実装され、高周波回路基板１に形成された回路と電子部品２とを電気的に接続することによって電子装置が実現される。
高周波回路基板１は、誘電体基板３と、誘電体基板３の表面に設けられ、電子部品２が搭載されるべき搭載部４と、誘電体基板３に形成される導波管５と、搭載部４および導波管５の間にわたって形成され、誘電体基板３の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導体６とを含んで構成される。
誘電体基板３には、電子部品２に電気的に接続されて、電気信号を伝送する平面線路７がさらに形成されている。この平面線路７は、たとえばストリップ線路、マイクロストリップ線路、スロット線路およびコプレナ線路などの平面線路によって実現され、本実施形態ではマイクロストリップ線路によって実現される。誘電体基板３の一表面３ａ上には、導電性を有する線路として、ストリップ導体９が線状に延びて形成される。
誘電体基板３は、たとえば誘電体セラミックス、ガラスセラミックス、ガラス、樹脂材料、液晶ポリマ、および樹脂とセラミックスとの混合物などによって実現される。誘電体基板３は、１または複数の層が積層されて構成され、本実施形態では第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４がこの順に積層されて構成される。
搭載部４は、誘電体基板３の一表面３ａ上に形成され、本実施形態では長手薄板状に形成される。搭載部４は、前述した平面線路７の一端に近接して設けられる。本実施形態における搭載部４は、上下方向上方（以下、単に上方Ｚ１という）から見て、導波管５と重ならない位置に配置される。すなわち搭載部４の上下方向下方（以下、単に下方Ｚ２という）には導波管５が設けられず、搭載部４の下方Ｚ２とは異なる位置に導波管５が設けられる。
電子部品２は、搭載部４に搭載される。本実施形態では、電子部品２として、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）およびインジウム燐（ＩｎＰ）系などの半導体材料によって形成されるベアチップの状態のＭＭＩＣが用いられる。本実施形態では、ベアチップの状態の電子部品２を、半田などの合金、導電性接着剤または樹脂製の接着剤によって搭載部４に接着して搭載する。電子部品２の入力端子、出力端子または入出力端子と、平面線路７とは、導電性を有する接続体８によって電気的に接続される。接続体８は、ボンディングワイヤ、ワイヤリボンおよびバンプなどによって実現され、本実施形態ではボンディングワイヤによって実現される。
導波管５は、第１〜第３誘電体層１１，１２，１３の一部を囲って形成される。第１〜第３誘電体層１１，１２，１３のうちの導波管５に囲まれる部分は、高周波信号が伝送する導波路１５として機能する。導波路１５は、空気よりも誘電率の大きい誘電体によって実現されるので、導波管５を伝播する電気信号の波長が、中空の導波管に比べて短くなる。これによって、中空の導波管に比べて導波管５を小形化することができ、高周波回路基板１も小形化することができる。
本実施形態における導波管５は、互いの表面を対向させて同じ向きに延びて配置され、導電性を有する１対の主導体層１６と、導電性を有し、１対の主導体層１６の間にわたって形成され、電気信号の伝送方向に遮断波長以下の間隔を互いにあけて、前記伝送方向に沿って２列に配列される複数の導波管用導体柱１７とを含んで構成される。導波管５は、高周波回路基板１に形成する回路に応じて適宜設定され、図１にはＬ字型の導波管５を示している。
１対の主導体層１６は、第３誘電体層１３の上方Ｚ１の表面１３ａに形成される一方主導体層１８と、第１誘電体層１１の下方Ｚ２の表面１１ｂに形成される他方主導体層１９とを含んで構成される。
本実施形態では、第３誘電体層１３の上方Ｚ１の表面１３ａに、導波管５から少なくとも搭載部４の下方Ｚ２まで延びる中間導体層２１が形成される。この中間導体層２１は、前述した一方主導体層１８に連なって、この一方主導体層１８と一体に形成され、一部が一方主導体層１８として機能する。また第１誘電体層１１の下方Ｚ２の表面１１ｂには、たとえばアンテナなどの他の高周波回路と導波管１５との間で高周波信号を伝播させる部分を除いて、ほぼ一面に裏面導体層２２が形成される。この裏面導体層２２は、その一部分が他方主導体層１９として機能するように前述した他方主導体層１９と一体に形成される。
本実施形態における各導波管用導体柱１７は、上下方向Ｚに延びて一方主導体層１８と他方主導体層１９とを接続する。各導波管用導体柱１７の上下方向Ｚに垂直な断面の形状は、円形、多角形および楕円形などによって実現され、また上下方向Ｚの位置によって形状が異なってもよい。本実施形態における導波管用導体柱１７は、円柱状に形成される。
相互に隣接して配置される導波管用導体柱１７の間には、隙間が形成されるが、各導波管用導体柱１７は、伝送方向に遮断波長以下の間隔をあけて配置されるので、相互に隣接して配置される導波管用導体柱１７の間の隙間から高周波信号が漏れることを抑制している。換言すると、各列に配置される複数の導波管用導体柱１７は、高周波信号に対して１対の側壁として機能する。
この１対の主導体層１６と複数の導波管用導体柱１７とによって、方形導波管と同様に機能する導波管５が実現される。上下方向Ｚおよび伝送方向に垂直な幅方向の導波管用導体柱１７の間隔ａは、方形導波管の幅方向の間隔に相当し、一方主導体層１８と他方主導体層１９との間隔ｂは、方形導波管の高さ方向の間隔に相当する。遮断周波数は、間隔ａ，ｂによって定められる。導波管５が熱膨張係数の大きい材料によって形成される場合、導波管５が温度変化すると、間隔ａ，ｂが変化して遮断周波数が変化する。したがって、導波管５の形状は、導波管５を伝播させようとする高周波信号の周波数よりも遮断周波数が大きくならないように、熱膨張係数と、温度変化幅と、伝播させる高周波信号の周波数とによって定められる。
誘電体基板３には、搭載部４から裏面導体層２２まで下方Ｚ２に延びる１または複数の放熱用導体柱２４がさらに設けられる。前述したように搭載部４の下方Ｚ２には中間導体層２１が形成されるので、放熱用導体柱２４は、中間導体層２１に接続される。放熱用導体柱２４によって、搭載部４が裏面導体層２２と等電位となり、裏面導体層２２の電位を基準電位として設定すると、搭載部４の電位も基準電位に保たれる。放熱用導体柱２４は、前述の導波管用導体柱１７と同様に形成される。
さらに本実施形態における誘電体基板３には、第２誘電体層１２と第３誘電体層１３との間、および第３誘電体層１３と第４誘電体層１４との間に、それぞれメタライズ層２５が設けられる。前述した放熱用導体柱２４は、一部がメタライズ層２５と接続される。
搭載部４と導波管５との間にわたって形成される熱伝導体６は、放熱用導体柱２４のうちの搭載部４および中間導体層２１間に設けられる部分６ａと、中間導体層２１のうちの導波管５および放熱用導体柱２４間に設けられる部分６ｂとによって構成される。
さらに誘電体基板３には、ストリップ導体９の下方Ｚ２において、平面線路７を伝播する高周波信号の伝送方向および上下方向Ｚに垂直な方向にストリップ導体９よりも幅広に形成される接地導体層１０が設けられる。この接地導体層１０は、１対の主導体層１６のうちの、誘電体基板３の一表面３ａ寄りの主導体層（一方主導体層１８）から延びて形成され、この主導体層（一方主導体層１８）を含んで形成され、この主導体層と一体に形成される。すなわち接地導体層１０は、本実施形態では第３誘電体層１３の一表面１３ａ上に形成される。また換言すると、ストリップ導体９は、上方Ｚ１から見て接地導体層１０が形成される領域において、誘電体基板３の一表面３ａ上に設けられる。接地導体層１０は、導波管５を介して裏面導体層２２に電気的に接続され、裏面導体層２２を基準電位に設定すると、基準電位と等電位に設定される。導波管５は、少なくとも誘電体基板３の一表面３ａから他表面側に離間して形成され、接地導体層１０と、ストリップ導体９との間には、第４誘電体層１４が介在する。このストリップ導体９と、接地導体層１０と、第４誘電体層１４のうちのストリップ導体９および接地導体層１０の間に介在する誘電体２０とによって、マイクロストリップ線路として機能し、前述した平面線路７が実現される。
本実施形態では、ストリップ導体９の下方Ｚ２の一方主導体層１８に、上下方向Ｚに貫通し、ストリップ導体９の延びる方向に延びるスロットが形成される。このスロットを介して、平面線路７を伝播する高周波信号が導波管５に伝播して、さらに導波管５を伝播したり、導波管５を伝播する高周波信号が平面線路７に伝播して、さらに平面線路７を伝播したりする。これによってたとえば電子部品２から接続体８を介して平面線路７に出力された高周波信号が、導波管５を伝播する。
以下、高周波回路基板１の製造方法について説明する。まずたとえばアルミナおよびシリカ（ＳｉＯ２）などの原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状とし、ドクターブレード法およびカレンダーロール法などによってシート状のセラミックグリーンシートに成形して、第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートを用意する。
次に第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートに金型やパンチングによる打ち抜き方法またはレーザ加工などの加工方法によって導波管用導体柱１７および放熱用導体柱２４用の貫通孔を形成する。次に、形成した貫通孔にメタライズペーストをスクリーン印刷法などの印刷手段により充填するとともに、搭載部４、ストリップ導体９、中間導体層２１、裏面導体層２２、およびメタライズ層２５など用のメタライズペーストを印刷塗布する。
次に第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートをたとえば約１５００℃〜１８００℃の高温で焼成することによって高周波回路基板１が製作される。
搭載部４、ストリップ導体９、中間導体層２１、裏面導体層２２、およびメタライズ層２５は、おもにＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）およびＡｕ（金）などの導電性を有する金属によって形成される。さらに具体的には、搭載部４、ストリップ導体９、中間導体層２１、裏面導体層２２、およびメタライズ層２５は、誘電体基板３がアルミナによって形成される場合には、ＷおよびＭｏなどの高融点金属材料によって形成され、誘電体基板３が、ガラスセラミックスによって形成される場合には、ＣｕおよびＡｇなどによって形成される。
以上説明した本実施形態の高周波回路基板１によれば、導波管５と搭載部４とは、誘電体基板３の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導体６によって接続される。このような構成の誘電体基板３の搭載部４に電子部品２が搭載されると、電子部品２に生じる熱は、熱伝導体６を介して導波管５に伝導され、導波管５の延びる方向に沿って放熱される。このように電子部品２から誘電体基板３に形成される導波管５に熱を移動させることによって、誘電体基板３の厚み方向だけでなく、導波管５の延びる方向にも放熱することができ、従来の誘電体基板の厚み方向に放熱する場合に比べて、より効率的に放熱することができる。また、導波管５が放熱機構として機能するので、従来の技術のように放熱板を設ける必要がなくなり、低コスト化を図るとともに、装置の小形化を実現することができる。また搭載部と放熱板とを接続するために、従来の技術のように誘電体基板を貫通して形成される貫通導体を設ける必要がないので、たとえば誘電体基板３の厚み方向の一方から見て搭載部４と重なる領域に回路として導波管５を形成したり、導波管５とは異なる回路などを形成したりすることができ、放熱機構を設けることによって設計の自由度が低下することを抑制することができる。
また本実施形態の高周波回路基板１によれば、２列に配列される複数の導波管用導体柱１７は、電気信号の伝送方向に遮断波長以下の間隔を互いにあけて設けられるので、導波管５を通る電子信号が導波管用導体柱１７の間から漏れることを抑制することができる。したがって、１対の主導体層１６と、複数の導波管用導体柱１７とによって導波管５が構成され、一対の主導体層１６と、２列に配列される複数の導波管用導体柱１７とによって囲まれる領域が導波路１５として機能する。このような導波管５は、前述したようにセラミックグリーンシートを積層する一般的なセラミック基板を製造する過程において形成されるので、たとえば導波管を誘電体基板に埋め込むような高周波回路基板に比べて、量産性に優れる。
さらに本実施形態の高周波回路基板１によれば、ストリップ導体９と、接地導体層１０と、第４誘電体層１４のうちのストリップ導体９および接地導体層１０の間に介在する誘電体２０とによって、平面線路７を構成することによって、誘電体基板３の上下方向Ｚに階層的に回路を構成することができ、高周波回路基板１の小形化を図ることができる。
さらに本実施形態の高周波回路基板１によれば、放熱用導体柱２４とメタライズ層２５とが接続されるので、電子部品２に生じる熱が、搭載部４および放熱用導体柱２４を介してメタライズ層２５に伝導して、効率的に放熱される。
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態の高周波回路基板３１を示す断面図である。本実施形態の高周波回路基板３１は、第１の実施形態の高周波回路基板１とほぼ同様の構成であり、対応する構成については同一の名称に同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
本実施形態における高周波回路基板３１は、導波管５の電気信号の伝送方向に沿って延び、複数の導波管用導体柱１７を列ごとにそれぞれ個別に電気的に接続する導電性を有する１対の副導体層３２をさらに含んで構成される。高周波回路基板３３では、少なくとも１対の副導体層３２を設ければよく、本実施形態では２対の副導体層３２が設けられる。
２対の副導体層３２のうちの１対の副導体層３２は、第２誘電体層１２と第３誘電体層１３との間に設けられ、もう１対の副導体層３２は、第１誘電体層１１と第２誘電体層１２との間に設けられる。各副導体層３２は、導波管用導体柱１７に対して導波管５の幅方向の一方と他方との両方に少しだけ突出して形成される。
以上説明した本実施形態の高周波回路基板３１によれば、電子部品２から導波管５に移動した熱は、主導体層１６に加えて、副導体層３２に沿って移動するので、より効率的に放熱することができる。またこの副導体層３２は、導波路１５に電磁波を閉じこめる機能を発揮するので、導波管５の伝送損失を低減することができる。さらに、第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートを積層するときに、各層に形成される導波管用導体柱１７の位置が互いにずれたとしても、副導体層３２を介して各層の導波管用導体柱１７を電気的に接続することができる。
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態の高周波回路基板３３を示す断面図である。本実施形態の高周波回路基板３３は、第２の実施形態の高周波回路基板３１とほぼ同様の構成であり、対応する構成については同一の名称に同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
本実施形態の各対の副導体層３２は、各列に配列された複数の導波管用導体柱１７から、導波管５に対して離反する向きにそれぞれ延びて形成される。少なくとも１つの副導体層３２は、導波管用導体柱１７から、搭載部４の下方Ｚ２まで延びて形成される。
本実施形態の搭載部４は、上方Ｚ１からみて一部が導波管５と重なるとともに、一部が副導体層３２に重なる位置に配置される。
本実施形態における放熱用導体柱２４は、上方Ｚ１から見て搭載部４と副導体層３２とが重なる位置に配置され、搭載部４と副導体層３２との間にわたって形成される。この放熱用導体柱２４は、中間導体層２１とも接続される。熱伝導体６は、放熱用導体柱２４のうちの搭載部４および中間導体層２１間に設けられる部分６ａと、中間導体層２１のうちの導波管５および放熱用導体柱２４間に設けられる部分６ｂと、放熱用導体柱２４のうちの搭載部４および副導体層３２間に設けられる部分６ｃと、副導体層３２のうちの導波管５および放熱用導体柱２４間に設けられる部分６ｄとによって構成される。
以上説明した本実施形態の高周波回路基板３３によれば、副導体層３２は、各列に配列された複数の導波管用導体柱１７から、導波管５に対して離反する向 きにそれぞれ延びて形成されるので、副導体層３２の放熱面積が前述の実施形態よりもさらに増大し、電子部品２に生じる熱を、より効率的に放熱することができる。さらに、副導体層３２と放熱用導体柱２４とが接続されるので、電子部品２に生じる熱を、副導体層３２に直接的に伝導させることができ、より効率的に放熱することができる。
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態の高周波回路基板３５を示す断面図である。本実施形態の高周波回路基板３５は、前述の各実施形態の高周波回路基板１，３１，３３とほぼ同様の構成であり、対応する構成については同一の名称に同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
本実施形態の高周波回路基板３５は、第１の実施形態の高周波回路基板１と主に搭載部４の配置位置が異なる。本実施形態における搭載部４は、上方Ｚ１から見て、少なくとも一部が導波管５に重なって配置される。具体的には、搭載部４は、上方Ｚ１から見て、導波管５の幅方向の一方と他方との両方から突出して形成される。
本実施形態の放熱用導体柱２４は、熱伝導体６に相当し、上下方向Ｚに延びて、搭載部４と一方主導体層１８との間にわたって形成される。
以上説明した本実施形態の高周波回路基板３５によれば、搭載部４は、上方Ｚ１から見て、少なくとも一部が導波管５に重なって配置され、熱伝導体６が搭載部４と導波管５とを直線状に接続するので、熱伝導体６の長さを可及的に短く形成することができる。これによって、電子部品２に生じる熱を、効率的に導波管５に伝導し、効率的に放熱することができる。
（第５の実施形態）
図６は、本発明の第５の実施形態の高周波回路基板３７を示す平面図である。図７は、図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た高周波回路基板３７を示す断面図である。本実施形態の高周波回路基板３７は、前述の各実施形態の高周波回路基板１，３１，３３，３５とほぼ同様の構成であり、対応する構成については同一の名称に同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
本実施形態における誘電体基板３には、一表面３ａ側から導波管５に貫通する凹所３６が形成される。本実施形態の電子部品２は、導波管５のうちの凹所を通して誘電体基板３から露出する部分に搭載される。すなわち、導波管５のうちの凹所を通して誘電体基板３から露出する部分と、搭載部４と熱伝導体６とが一体に形成され、すなわち、導波管５のうちの凹所を通して誘電体基板３から露出する部分が、搭載部４に相当するとともに、熱伝導体６にも相当し、これらの導波管５の一部分が搭載部４および熱伝導体６を兼ねている。
以上説明した本実施形態の高周波回路基板３７によれば、導波管５のうちの凹所を通して誘電体基板３から露出する部分が、搭載部４と熱伝導体６との機能を兼ねるので、搭載部４に搭載される電子部品２に生じる熱が導波管５に直接伝導する。これによって、電子部品２に生じる熱を、より効率的に放熱することができる。
本実施形態の高周波回路基板３７では、凹所３６が一方主導体層１８上に形成されるけれども、中間導体層２１のうちの、一方主導体層１８上を除く部分に形成されてもよい。この場合でも、電子部品２に生じる熱が導波管５まで伝導する経路を短くすることができるので、効率的に放熱することができる。
（第６の実施形態）
図８は、本発明の第６の実施形態の高周波回路基板３８を示す断面図である。本実施形態の高周波回路基板３８は、前述の各実施形態の高周波回路基板１，３１，３３，３５，３７の構成に類似するので、対応する構成については同一の名称に同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。前述の各実施形態の高周波回路基板１，３１，３３，３５，３７では、誘電体層を積層することによって導波管５を形成したけれども、高周波回路基板３８では、誘電体基板３を形成した後に、導波管５を誘電体基板３に埋め込んで形成する。たとえば誘電体基板３の他表面３ｂから一表面３ａに延びる凹所を形成し、この凹所にたとえば矩形の導波管５を埋め込み、さらに凹所のうちの導波管５によって埋められていない部分をたとえば熱硬化性樹脂などの絶縁層３９で充填することによって、導波管５を誘電体基板３に埋め込むことができる。誘電体基板３には、一表面３ａから前記凹所に連なる貫通孔が形成され、この貫通孔に熱伝導体６が設けられる。この場合、導波管５は、中空の導波管でも、誘電体導波管でもよい。導波管５を誘電体導波管で構成した場合には、中空の導波管に比べて電気信号の波長が短くなるので、導波管５を小形化することができ、これによって高周波回路基板も小形化することができる。
また、前述の各実施形態の高周波回路基板１，３１，３３，３５，３７，３８に、他方主導体層１９に当接する金属体をさらに設けてもよい。この金属体は、たとえば筐体などの設計上必要なものでもよく、放熱用に特別に設けたものでもよい。電子部品２に生じた熱は、熱伝導体６および導波管５を介して金属体に伝導するので、より効率的に放熱することができる。
（第７の実施形態）
図９は、本発明の第７の実施形態の送信器４１を示す断面図である。図１０は、送信器４１を示す下面図である。図１１は、送信器４１の構成を示す模式図である。送信器４１は、前述した各実施形態の高周波回路基板のいずれか１つの高周波回路基板４２と、搭載部４に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器４３とを含む高周波回路モジュールと、送信用アンテナ４５とを含んで構成される。本実施形態の高周波回路基板４２は、図４に示す高周波回路基板３３とほぼ同じ構成であるが、第４誘電体層１４に凹所を形成して、中間導体層２１が搭載部４および熱伝導体６を兼ね、さらに、放熱用導体柱２４が裏面導体層２２に接続される。
高周波発振器４３は、ガンダイオードを利用したガン発振器、またはインパットダイオードを利用したインパット発振器またはＦＥＴ（Field Effect Transistor）などのトランジスタを利用した発振器として機能するＭＭＩＣなどを含んで構成され、高周波信号を発生する。
高周波回路基板３３には、一端４４ａが高周波発振器４３に接続され、高周波発振器４３からの高周波信号を伝送し、かつ高周波信号を放射する送信用アンテナ４５と電磁結合するアンテナポート４６を他端４４ｂに有する伝送線路４４が設けられる。
送信用アンテナ４５は、長手薄板状であって、金属材料から形成される固定用導体４７と、固定用導体４７の表面上に長手薄板状に形成されるアンテナ用誘電体基板４８と、アンテナ用誘電体基板４８の表面上の中央に長手薄板状に形成される金属材料から形成される平面アンテナ導体４９とを含んで構成される。
アンテナポート４６は、たとえば他方主導体層を上下方向Ｚに貫通するスロットを形成することによって実現される。また固定用導体４７には、上下方向Ｚに貫通するスロット５０が形成される。送信用アンテナ４５は、固定用導体４７に形成されるスロット５０をアンテナポート４６に一致させるようにして高周波回路基板４２に固定される。
伝送線路４４は、前述した接続体８と、前述した平面線路７と、導波管５とによって実現される。平面線路７と導波管５とは、前述したように導波管５の一方主導体層１８に上下方向Ｚに貫通するスロットによって電磁的に結合される。
高周波発振器４３が発生した高周波信号は、接続体８と、前述した平面線路７と、導波管５とから成る伝送線路４４を伝播して送信用アンテナ４５に与えられ、電波として放射される。
以上説明した本実施形態の高周波回路モジュールによれば、高周波発振器４３に生じる熱は、伝送線路４４の一部を構成する導波管５に伝導して効率的に放熱されるので、高周波発振器４３が高温になることを抑制することができ、高い送信出力を持つ送信器４１を実現することができる。
さらに固定用導体４７が導波管５に接続されるので、高周波発振器４３に生じる熱が導波管５を介して固定用導体４７に伝導して放熱される。これによって、高周波発振器４３が高温になることをより抑制することができる。
（第８の実施形態）
図１２は、本発明の第８の実施形態の送信器の断面図である。本実施形態の送信器は、前述の図９および図１０に示す送信器４１において、送信用アンテナ４５をホーンアンテナによって実現した構成であり、他の構成は送信器４１と同様である。ホーンアンテナは、アンテナポート４６に開口を臨ませて設けられる。このような構成であっても、送信器４１と同様の効果を達成することができる。
（第９の実施形態）
図１３は、本発明の第９の実施形態の受信器５１の構成を示す模式図である。受信器５１は、前述した各実施形態の高周波回路基板のいずれか１つの高周波回路基板と、搭載部４に搭載され、高周波信号を検波する高周波発振器４３とを含む高周波回路モジュールと、受信用アンテナ５３とを含んで構成される。本実施形態の高周波回路基板４２は、前述の実施形態の高周波回路基板４２と同様であるので説明を省略する。
高周波回路基板４２には、一端４４ａが高周波検波器５２に接続され、高周波信号を補捉する受信用アンテナ５３と電磁結合するアンテナポート４６を他端に有し、受信用アンテナ５３によって捕捉される高周波信号を伝送する伝送線路４４が設けられる。この伝送線路４４、前述の伝送線路４４と同様に、接続体８と、前述した平面線路７と、導波管５とから成る。
受信用アンテナ５３によって捕捉した高周波信号は、伝送線路４４に伝送されて高周波検波器５２によって検波される。この高周波検波器５２は、搭載部４に搭載される。前述したように、高周波検波器５２に生じる熱は、伝送線路４４の一部を構成する導波管５に伝導して効率的に放熱されるので、高周波検波器５２が高温になることを抑制することができ、高い検波出力を持つ受信器５１を実現することができる。
さらに固定用導体４７が導波管５に接続されるので、高周波検波器５２に生じる熱が導波管５を介して固定用導体４７に伝導して放熱される。これによって、高周波検波器５２が高温になることをより抑制することができる。
（第１０の実施形態）
図１４は、本発明の第１０の実施形態のレーダ装置６１の構成を示す模式図である。レーダ装置６１は、前述した各実施形態の高周波回路基板のいずれか１つの高周波回路基板４２と、搭載部４に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器４３とを含む高周波回路モジュールと、送受信用アンテナ６２とを含んで構成される。
高周波回路基板４２には、第１伝送線路６３と、分岐器６４と、第２伝送線路６５と、分波器６６と、第３伝送線路６７と、第４伝送線路６８と、第５伝送線路６９と、ミキサ７０とが設けられる。第１伝送線路６３は、高周波発振器４３に接続され、高周波信号を伝送する。分岐器６４は、第１、第２および第３端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃを有し、前記第１端子６４ａが前記第１伝送線路６３に接続され、前記第１端子６４ａに与えられる高周波信号を前記第２端子６４ｂまたは前記第３端子６４ｃに出力する。第２伝送線路６５は、前記第２端子６４ｂに接続され、前記第２端子６４ｂから与えられる高周波信号を伝送する。分波器６６は、第４、第５および第６端子６６ａ，６６ｂ，６６ｃを有し、前記第２伝送線路６５を介して前記第４端子６６ａに与えられる高周波信号を前記第５端子６６ｂに出力し、かつ前記第５端子６６ｂに与えられる高周波信号を前記第６端子６６ｃに出力する。第３伝送線路６７は、一端に高周波信号を放射および補捉する送受信用アンテナと電磁結合するアンテナポートを有し、前記第５端子６６ｂに他端が接続され、前記第５端子６６ｂから出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子６６ｂに高周波信号を伝送する。第４伝送線路６８は、前記第３端子６４ｃに接続され、前記第３端子６４ｃから出力される高周波信号を伝送する。第５伝送線路６９は、前記第６端子６６ｃに接続され、前記第６端子６６ｃから出力される高周波信号を伝送する。ミキサ７０は、前記第４および第５伝送線路６８，６９に接続され、前記第４および第５伝送線路６８，６９から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。
高周波回路基板４２には、さらにミキサからの中間周波信号に基づいて、前記高周波回路モジュールから探知対象物までの距離を検出する距離検出器７１が設けられる。
分岐器（切替器）６４は、第１端子６４ａに与えられる高周波信号を、第２端子６４ｂおよび第３端子６４ｃに選択的に出力する。分岐器６４は、たとえば高周波スイッチ素子によって実現される。分岐器６４には、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第１端子６４ａおよび第２端子６４ｂ、または第１端子６４ａおよび第３端子６４ｃを選択的に接続する。
レーダ装置６１は、パルスレーダによって実現される。前記制御部は、第１端子６４ａおよび第２端子６４ｂを接続して、パルス状の高周波信号を第２端子６４ｂから出力させた後、第１端子６４ａおよび第３端子６４ｃを接続して、高周波信号を第３端子６４ｃから出力させる。レーダ装置６１は、発振器に電圧制御型発振器を用いたＦＭ−ＣＷレーダによって実現してもよく、またたとえば、２周波ＣＷレーダ、ＦＭパルスレーダまたはスペクトル拡散レーダによって実現してもよい。
分波器６６は、第４端子６６ａに与えられる高周波信号を第５端子６６ｂに出力し、第５端子６６ｂに与えられる高周波信号を第６端子６６ｃに出力する。分波器６６は、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって実現される。ハイブリッド回路は、方向性結合器、ブランチライン、マジックＴまたはラットレースなどによって実現される。
高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３を通過して、分岐器６４、第２伝送線路６５、分波器６６ならびに第３伝送線路６７を介して送受信用アンテナ６２に与えられ、送受信用アンテナ６２から電波として放射される。また、高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３を通過して、分岐器６４ならびに第４伝送線路６８を介してミキサ７０にローカル信号として与えられる。
送受信用アンテナ６２によって外部から到来する電波を受信すると、送受信用アンテナ６２は電波に基づく高周波信号を第３伝送線路６７に与え、分波器６６、第５伝送線路６９を介してミキサ７０に与えられる。
ミキサ７０は、第４および第５伝送線路６８，６９から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。ミキサ７０から出力される中間周波信号は、距離検出器７１に与えられる。
距離検出器７１は、前述した高周波検波器５２を含んで構成され、送受信用アンテナ６２から放射され、測定対象物によって反射された電波（エコー）を受信して得られる前記中間周波信号に基づいて、測定対象物までの距離を算出する。距離検出器７１は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。
本実施形態では、前述した導波管５が第１〜第５伝送線路６３，６５，６７，６８，６９のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一部を構成する。たとえば前述したアンテナポート４６を有する導波管５によって、第３伝送線路６７の一部を構成し、この導波管５と搭載部４とを熱伝導体６によって接続すればよい。さらに、第１〜第５伝送線路６３，６５，６７，６８，６９の少なくとも一部を構成する導波管５と搭載部４とを熱伝導体６によって接続してもよい。
以上説明したレーダ装置６１によれば、高周波発振器４３は、搭載部４に搭載される。前述したように、高周波発振器４３に生じる熱は、導波管５に伝導して効率的に放熱されるので、高周波発振器４３が高温になることを抑制することができ、高い検波出力を持つ送受信器を実現することができ、また、たとえばミキサ７０によって生成される中間周波数信号の信頼性を向上させることができる。これによって、検知対象物までの距離を正確に検出することができるレーダ装置６１を実現することができる。
本実施形態のレーダ装置６１では、搭載部４に高周波発振器４３を搭載するとしたけれども、分岐器６４、分波器６６、ミキサ７０および距離検出器７１をそれぞれ搭載部４に搭載してもよい。この場合には、分岐器６４、分波器６６、ミキサ７０および距離検出器７１に生じる熱が、熱伝導体６を介して導波管５に伝導して効率的に放熱される。
（第１１の実施形態）
図１５は、本発明の第１１の実施形態のレーダ装置７５の構成を示す模式図である。レーダ装置７５は、前述した各実施形態の高周波回路基板のいずれか１つの高周波回路基板４２と、搭載部４に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器４３とを含む高周波回路モジュールと、送信用アンテナ４５と、受信用アンテナ５３とを含んで構成される。本実施形態のレーダ装置７５において、図１４に示す前述のレーダ装置６１の対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
高周波回路基板４２には、第１伝送線路６３と、分岐器６４と、第２伝送線路６５と、第３伝送線路６７と、第４伝送線路６８と、ミキサ７０とが設けられる。第１伝送線路６３は、前記高周波発振器４３に接続され、高周波信号を伝送する。分岐器６４は、第１、第２および第３端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃを有し、前記第１端子６４ａが前記第１伝送線路６３に接続され、前記第１端子６４ａに与えられる高周波信号を前記第２端子６４ｂまたは前記第３端子６４ｃに選択的に出力する。第２伝送線路６５は、一端に高周波信号を放射する送信用アンテナ４５と電磁結合する送信用のアンテナポートを有し、前記第２端子６４ｂに他端が接続され、前記第２端子６４ｂから与えられる高周波信号を伝送する。第３伝送線路６７は、一端に高周波信号を捕捉する受信用アンテナ５３と電磁結合する受信用のアンテナポートを有し、捕捉した高周波信号を伝送する。第４伝送線路６８は、前記第３端子６４ｃに一端が接続され、前記第３端子６４ｃから出力される高周波信号を伝送する。ミキサ７０は、前記第３伝送線路６７の他端および第４伝送線路６８の他端に接続され、前記第３および第４伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。
高周波回路基板４２には、さらにミキサからの中間周波信号に基づいて、前記高周波回路モジュールから探知対象物までの距離を検出する距離検出器７１が設けられる。
高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３を通過して、分岐器６４、および第２伝送線路６５を介して送信用アンテナ４５に与えられ、送信用アンテナ４５から電波として放射される。また、高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３を通過して、分岐器６４ならびに第４伝送線路６８を介してミキサ７０にローカル信号として与えられる。
受信用アンテナ５３によって外部から到来する電波を受信すると、受信用アンテナ５３は電波に基づく高周波信号を第３伝送線路６７に与え、ミキサ７０に与えられる。
ミキサ７０は、第３および第４伝送線路６７，６８から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。ミキサ７０から出力される中間周波信号は、距離検出器７１に与えられる。
本実施形態では、前述した導波管５が第１〜第４伝送線路６３，６５，６７，６８のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一部を構成する。たとえば前述したアンテナポート４６を有する導波管５によって、第２および第３伝送線路６５，６７の一部を構成し、この導波管５と搭載部４とを熱伝導体６によって接続すればよい。さらに、第１〜第４伝送線路６３，６５，６７，６８，６９の少なくとも一部を構成する導波管５と搭載部４とを熱伝導体６によって接続してもよい。
以上説明したレーダ装置７５によれば、高周波発振器４３は、搭載部４に搭載される。前述したように、高周波発振器４３に生じる熱は、導波管５に伝導して効率的に放熱されるので、高周波発振器４３が高温になることを抑制することができ、高い検波出力を持つ送受信器を実現することができ、また、たとえばミキサ７０によって生成される中間周波数信号の信頼性を向上させることができる。これによって、検知対象物までの距離を正確に検出することができるレーダ装置７５を実現することができる。
（第１２の実施形態）
図１６は、本発明の第１２の実施形態のレーダ装置７７の構成を模式的に示す図である。本実施形態のレーダ装置７７は、図１４に示す第１０の実施形態のレーダ装置６１とほぼ同様の構成なので、対応する構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
本実施形態の第３伝送線路６７は、他端に複数の前記アンテナポートを有し、一端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチ７８をさらに含む。またレーダ装置７７は、前記各アンテナポートに電磁結合する複数の送受信用アンテナ６２を備える。
切替スイッチ７８には、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて一端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続する。切替スイッチ７８は、前述した分岐器６４と同様に、たとえば高周波スイッチ素子によって実現される。
たとえば複数の送受信用アンテナ６２から順次選択的に電波を送信するとともに、複数の送受信用アンテナ６２から順次選択的に電波を受信することによって、検知対象物の方位、距離および相対速度などを検出するレーダ装置７７を実現することができる。
（第１３の実施形態）
図１７は、本発明の第１３の実施形態の送信器１４１を構成を模式的に示す図である。本実施形態の送信器１４１は、図１１に示す第７の実施形態の送信器４１とほぼ同様の構成なので、対応する構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。送信器４１は、１つの送信用アンテナ４５を備える構成であるが、送信器１４１は、複数の送信用アンテナ４５を備えている。この場合には、伝送線路４４は、他端に複数の前記アンテナポートを有し、一端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチ７８をさらに含む。複数の送信用アンテナ４５は、各アンテナポートにそれぞれ電磁結合して設けられる。このような送信器４１では、複数の送信用アンテナ４５から順次選択的に電波を送信することができる。
（第１４の実施形態）
図１８は、本発明の第１４の実施形態の受信器１５１を構成を模式的に示す図である。本実施形態の受信器１５１は、図１３に示す第９の実施形態の受信器５１とほぼ同様の構成なので、対応する構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。受信器５１は、１つの受信用アンテナ５３を備える構成であるが、受信器１５１では、複数の受信用アンテナ５３を備えている。この場合には、伝送線路４４は、他端に複数の前記アンテナポートを有し、一端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチ７８をさらに含む。複数の受信用アンテナ５３は、各アンテナポートにそれぞれ電磁結合して設けられる。このような受信器５１では、複数の受信用アンテナ５３から順次選択的に電波を受信することができる。
（第１５の実施形態）
図１９は、本発明の第１５の実施形態のレーダ装置１７５の構成を模式的に示す図である。本実施形態のレーダ装置１７５は、図１５に示す第１１の実施形態のレーダ装置７５とほぼ同様の構成なので、対応する構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。レーダ装置７５は、１つの送信用アンテナ４５および１つの受信用アンテナ５３を備える構成であるが、レーダ装置１７５は、送信用アンテナ４５および受信用アンテナ５３の両者について、複数のアンテナを備えている。複数の送信用アンテナ４５を備える場合には、第２伝送線路６５は、一端に複数の前記アンテナポートを有し、他端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチ７８をさらに含んで構成され、各送信用アンテナ４５が各アンテナポートに電磁結合されて設けられる。また複数の受信用アンテナ５３を備える場合には、第３伝送線路６７は、他端に複数の前記アンテナポートを有し、一端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチ７８をさらに含んで構成され、各受信用アンテナ５３が各アンテナポートに電磁結合されて設けられる。このようなレーダ装置７５では、たとえば複数の送受信用アンテナ６２から順次選択的に電波を送信するとともに、複数の送受信用アンテナ６２から順次選択的に電波を受信することによって、検知対象物の方位、距離および相対速度などを検出することができる。レーダ装置１７５では、送信用アンテナ４５および受信用アンテナ５３の両者について、それぞれ複数のアンテナを備えているが、送信用アンテナ４５および受信用アンテナ５３のうちの少なくともいずれか一方について、複数のアンテナを備える構成であってもよい。
前述の各実施形態における、送信用アンテナ４５、受信用アンテナ５３および送受信用アンテナ６２は、たとえばパッチアンテナまたはスロットアンテナなどの平面アンテナ、レンズアンテナ、フェイズドアレイアンテナ、スイッチアンテナ、ノッチアンテナ、パラボナアンテナなどによって実現されてもよい。
また前述の各実施形態の高周波回路基板において、送信用アンテナ４５、受信用アンテナ５３および送受信用アンテナ６２の少なくともいずれかと同様の機能を有するアンテナを該高周波回路基板に一体に形成してもよい。高周波回路基板に一体に形成されるアンテナの例としては、たとえば裏面導体層２２に形成されるスロットを利用したスロットアンテナなどが挙げられる。
また前述した各実施形態の高周波回路基板において、誘電体基板３の厚み方向における複数の高さ位置に導波管５がそれぞれ形成されてもよく、たとえば、前記誘電体基板３の厚み方向に複数の導波管５を重ねて形成してもよい。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

Claims (18)

  1. 誘電体基板と、
    前記誘電体基板の表面に設けられ、電子部品が搭載される搭載部と、
    前記誘電体基板に形成される導波管と、
    前記搭載部および前記導波管の間にわたって形成され、前記誘電体基板の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導体とを含むことを特徴とする高周波回路基板。
  2. 前記導波管は、
    互いの表面を対向させて同じ向きに延びて配置され、導電性を有する１対の主導体層と、
    導電性を有し、前記１対の主導体層の間にわたって形成され、電気信号の伝送方向に遮断波長以下の間隔を互いにあけて、前記伝送方向に沿って２列に配列される複数の導体柱とを含むことを特徴とする請求項１記載の高周波回路基板。
  3. 前記導波管は、
    互いの表面を対向させて同じ向きに延びて配置され、導電性を有する１対の主導体層と、
    導電性を有し、前記１対の主導体層の間にわたって形成され、電気信号の伝送方向に遮断波長以下の間隔を互いにあけて、前記伝送方向に沿って２列に配列される複数の導体柱と、
    前記電気信号の伝送方向に沿って延び、前記複数の導体柱を列ごとにそれぞれ個別に電気的に接続する導電性を有する少なくとも１対の副導体層とを含むことを特徴とする請求項１記載の高周波回路基板。
  4. 前記導波管の一部と、前記搭載部と、前記熱伝導体とが一体に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の高周波回路基板。
  5. 前記導波管は、少なくとも前記誘電体基板の一表面から他表面側に離間して形成され、
    前記１対の主導体層のうちの、前記誘電体基板の前記一表面寄りの主導体層から延びて形成され、前記主導体層と一体に形成される接地導体層と、
    前記誘電体基板の厚み方向の一方から見て前記接地導体が形成される領域において、前記誘電体基板の前記一表面上に設けられ、導電性を有する線路とをさらに含むことを特徴とする請求項２または３記載の高周波回路基板。
  6. 前記導波管は、少なくとも前記誘電体基板の一表面から他表面側に離間して形成され、
    前記誘電体基板には、前記一表面から前記導波管に連なる凹所が形成され、
    前記導波管のうちの前記凹所を通して前記誘電体基板から露出する部分と、前記搭載部と、前記熱伝導体とが一体に形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の高周波回路基板。
  7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の高周波回路基板と、
    前記搭載部に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器とを含み、
    前記高周波回路基板には、一端が前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送し、かつ高周波信号を放射する送信用アンテナと電磁結合するアンテナポートを他端に有する伝送線路が設けられ、
    前記導波管は、前記伝送線路の少なくとも一部を構成することを特徴とする高周波回路モジュール。
  8. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の高周波回路基板と、
    前記搭載部に搭載され、高周波信号を検波する高周波検波器とを含み、
    前記高周波回路基板には、一端が前記高周波検波器に接続され、高周波信号を補捉する受信用アンテナと電磁結合するアンテナポートを他端に有し、前記アンテナポートから与えられる高周波信号を伝送する伝送線路が設けられ、
    前記導波管は、前記伝送線路の少なくとも一部を構成することを特徴とする高周波回路モジュール。
  9. 前記伝送線路は、他端に複数の前記アンテナポートを有し、一端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項７または８記載の高周波回路モジュール。
  10. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の高周波回路基板と、
    前記搭載部に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器とを含み、
    前記高周波回路基板には、
    前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と
    第１、第２および第３端子を有し、前記１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
    前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２伝送線路と、
    第４、第５および第６端子を有し、前記第２伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
    前記第５端子に一端が接続され、他端に高周波信号を放射および補捉する送受信用アンテナと電磁結合するアンテナポートを有し、前記第５端子から出力される高周波信号を前記アンテナポートに伝送し、前記アンテナポートから与えられる高周波信号を前記第５端子に伝送する第３伝送線路と、
    前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
    前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５伝送線路と、
    前記第４および第５伝送線路に接続され、前記第４および第５伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとが設けられ、
    前記導波管は、前記第１〜第５伝送線路のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一部を構成することを特徴とする高周波回路モジュール。
  11. 前記分波器は、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって形成されることを特徴とする請求項１０記載の高周波回路モジュール。
  12. 前記第３伝送線路は、他端に複数の前記アンテナポートを有し、一端と複数のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項１０または１１記載の高周波回路モジュール。
  13. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の高周波回路基板と、
    前記搭載部に搭載され、高周波信号を発生する高周波発振器とを含み、
    前記高周波回路基板には、
    前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と、
    第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
    一端に高周波信号を放射する送信用アンテナと電磁結合する送信用のアンテナポートを有し、前記第２端子に他端が接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を前記送信用のアンテナポートに伝送する第２伝送線路と、
    一端に高周波信号を捕捉する受信用アンテナと電磁結合する受信用のアンテナポートを有し、前記受信用のアンテナポートから与えられる高周波信号を伝送する第３伝送線路と、
    前記第３端子に一端が接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
    前記第３伝送線路の他端および第４伝送線路の他端に接続され、前記第３および第４伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとが設けられ、
    前記導波管は、前記第１〜第４伝送線路のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一部を構成することを特徴とする高周波回路モジュール。
  14. 前記第２伝送線路は、一端に複数の送信用のアンテナポートを有し、他端と複数の送信用のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の高周波回路モジュール。
  15. 前記第３伝送線路は、一端に複数の受信用のアンテナポートを有し、他端と複数の受信用のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の高周波回路モジュール。
  16. 前記第２伝送線路は、一端に複数の送信用のアンテナポートを有し、他端と複数の送信用のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチをさらに含み、
    前記第３伝送線路は、一端に複数の受信用のアンテナポートを有し、他端と複数の受信用のアンテナポートのうちのいずれか１つとを選択的に接続可能な切替スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の高周波回路モジュール。
  17. 請求項１０〜１２のうちのいずれか１つに記載の高周波回路モジュールと、
    前記アンテナポートに電磁結合される送受信用アンテナと、
    前記ミキサからの中間周波信号に基づいて、前記高周波回路モジュールから探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とするレーダ装置。
  18. 請求項１３〜１６のうちのいずれか１つに記載の高周波回路モジュールと、
    前記送信用のアンテナポートに電磁結合される送信用アンテナと、
    前記受信用のアンテナポートに電磁結合される受信用アンテナと、
    前記ミキサからの中間周波信号に基づいて、前記高周波回路モジュールから探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とするレーダ装置。
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