WO2001001517A1 - Phased-array antenna - Google Patents

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WO2001001517A1
WO2001001517A1 PCT/JP2000/003727 JP0003727W WO0101517A1 WO 2001001517 A1 WO2001001517 A1 WO 2001001517A1 JP 0003727 W JP0003727 W JP 0003727W WO 0101517 A1 WO0101517 A1 WO 0101517A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
array antenna
phase
module
phased array
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2000/003727
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Tsunehisa Marumoto
Ryuichi Iwata
Youichi Ara
Hideki Kusamitsu
Kenichiro Suzuki
Original Assignee
Nec Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nec Corporation filed Critical Nec Corporation
Publication of WO2001001517A1 publication Critical patent/WO2001001517A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • H01Q21/0025Modular arrays

Definitions

  • the present invention relates to a phased array antenna for transmitting high-frequency signals, such as a phased antenna used for transmitting and receiving high-frequency signals such as microwaves.
  • phased array antenna used for a satellite tracking on-vehicle antenna or a satellite-mounted antenna and having a large number of radiating elements has been proposed (for example, IEICE Technical Report AP 90-7). 5 ⁇ See JP-A-1-290301, etc.).
  • This type of phased array antenna has a function of arbitrarily changing the direction of a beam by changing the phase fed to each radiating element.
  • a digital phase shifter composed of a plurality of phase shift circuits, each having a fixed and different phase shift amount, is generally used as a means for changing the phase to be fed (hereinafter, a digital phase shifter is referred to as a digital phase shifter). Simply called a phase shifter).
  • each of these phase shift circuits is turned on / off by a 1-bit digital control signal, and the phase shift amounts of the respective phase shift circuits are combined to form the entire phase shifter.
  • a feed phase of 0 to 360 ° can be obtained.
  • phase shifter applies a DC current or DC voltage to these switching elements to turn on and off, and changes a transmission path length, a susceptance, a reflection coefficient, and the like to generate a predetermined phase shift amount. It has a configuration.
  • transmission bandwidth must be increased in order to achieve communication at high data rates.
  • Ka-band (20 GHz or higher) The realization of an antenna that can be applied in is urgent.
  • an antenna for a low earth orbit satellite tracking terminal for example, frequency: 3 OGHz,
  • Beam scanning range Beam tilt angle 50 ° from the front
  • an aperture area of about 0.13 m 2 (36 OmmX 36 Omm) is first required.
  • radiating elements must be arranged at intervals of about 1Z2 wavelength (approximately 5mm at 3OGHz) to avoid grating aperture.
  • phase shift circuit used for each phase shifter must have 4 bits (minimum bit shift). Phaser 22.5 °)
  • phased array antenna having such a high gain and applicable to a high frequency band will be realized by the above-described conventional technique, for example, the phased array antenna described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-1290301 shown in FIG.
  • problems there were the following problems.
  • phased array antenna applicable to a frequency of 3 OGHz
  • the width of the wiring bundle is 28.8 mm, which is too large to be physically arranged.
  • the radiating element ⁇ formed layer radiatating element substrate or parasitic element substrate
  • the phase shifter and the phase shifter are formed in different layers, only the phase shifters can be arranged in the layers forming the phase shifter, so that the above-mentioned arrangement problem can be solved. .
  • the thickness of each layer is as small as several millimeters, so it does not become too thick and can be made smaller, which is particularly advantageous when mounted on a satellite. .
  • the layer in which the radiator 2 is formed has a size almost equal to the opening area (36 O mm X 360 mm), even if it has a multilayer structure. Formed on the S plate. For this reason, it is difficult to mount a large number of high-frequency circuits on a large multi-layer substrate, even if the distributor / synthesizer and the phase shifter are on other layers. Especially when the quantity is reduced, the production equipment for mounting the high-frequency circuit on such a large-sized substrate requires a small number of special equipment.
  • the present invention has been made in order to solve such a problem.
  • the objective is to provide a phased array antenna with excellent reliability and maintainability, while facilitating the production of teners. Disclosure of the invention
  • a phased array antenna includes a plurality of radiating elements and a plurality of phase units in which a phase of a high-frequency signal supplied to these radiating elements is switched based on a control signal. It is characterized by comprising a module and a first substrate on which the modules are uniformly arranged on the upper surface and which supplies a high-frequency signal to the module.
  • the radiating element may be formed in a module together with a corresponding phase unit.
  • the module may have a multilayer structure in which the radiation element and the phase unit are formed in different layers.
  • the radiating elements may be arranged in a monolithic layer across multiple modules.
  • the phased array antenna may further include a distribution unit that distributes a high-frequency signal supplied from the first substrate to each phase unit.
  • the distribution means may be formed in a module together with the corresponding phase unit.
  • the module may have a multilayer structure in which the distribution means and the phase unit are formed in different layers.
  • the distribution means may be formed on the first substrate.
  • the first substrate may have a multilayer structure.
  • phased array antenna is connected to a high-frequency signal line in the first substrate. It may be provided with a coupling means disposed between the phase unit of the module and coupling the high-frequency signal.
  • a coupling means a coupling slot can be used.
  • the modules may be interconnected via interconnecting means formed on the first substrate.
  • interconnecting means formed on the first substrate.
  • a recess is formed in the interconnecting means, and a protrusion is formed in a portion of the module facing the interconnecting means, and the module is interconnected by fitting the protrusion into the recess.
  • the modules are provided with a connection region at an end thereof, and the modules are interconnected via interconnection means arranged over the opposing connection regions between adjacent modules. Is also good.
  • the interconnecting means is formed of a panel-like conductive member, both ends of the conductive member are connected to connection terminals formed on opposing connection regions between adjacent modules.
  • the interconnecting means is composed of conductive particles dispersed in an insulating film and wiring crimped on the film, the connection formed on the facing connection area between adjacent modules. Each terminal is connected via conductive particles and wiring.
  • the module may be detachably disposed on the first substrate.
  • the phase unit includes a waveguide formed on the second substrate for transmitting a high-frequency signal, and a switch formed on the second substrate for switching a connection state of the waveguide.
  • a configured phase shifter may be included.
  • the switch included in the phase unit includes a movable portion that switches the connection state of the waveguide, a structure that is disposed on the second substrate and that forms a space above the formation region of the switch may be provided. .
  • the first substrate may supply a control signal to the phase unit of the module.
  • the shape of the module is not limited to a square, but may be another polygon.
  • the conventional manufacturing can be manufactured using manufacturing equipment. As a result, it can be easily manufactured and has excellent maintainability, since module replacement and handling are simple.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a phased array antenna according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2A is a block diagram of the module shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a block diagram showing the entire configuration of the phased array antenna according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view and a sectional view showing a layer configuration of the module shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the phased array antenna according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of the phase unit shown in FIG. 2A.
  • FIG. 6 is a timing chart showing an example of the operation of the phase control unit shown in FIG.
  • FIG. 7 is a timing chart showing another example of the operation of the phase control unit shown in FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a configuration example of the switch shown in FIG.
  • FIG. 9 is a plan view showing a state of one cell of the phased array antenna according to the first embodiment.
  • FIG. 10A is a plan view showing a configuration of the phased array antenna according to Embodiment 1, and FIGS. 10B and 10C are cross-sectional views thereof.
  • FIGS. 11A and 11B are perspective views showing the configuration of the connection socket shown in FIG. 10C.
  • FIG. 12A is a block diagram of a module of a phased array antenna according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 12B is a block diagram showing the entire configuration of the phased array antenna
  • C is a cross-sectional view of the phased array antenna.
  • FIG. 13A is a block diagram of a module of a phased array antenna according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 13B is a block diagram showing an entire configuration of the phased array antenna
  • 13 C is the phased array antenna It is sectional drawing.
  • FIG. 14A is a plan view of a module of a phased array antenna according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIGS. 14B and 14C are cross-sectional views showing a method of connecting the module.
  • FIG. 15A is a plan view of a module of the phased array antenna according to the fifth embodiment of the present invention
  • FIGS. 15B to 15D are plan views showing enlarged adjacent portions of adjacent modules.
  • Yes, Fig. 15E to Fig. 15G are cross-sectional views corresponding to Fig. 15B to Fig. 15D, respectively, and Fig. 15H describes the connection method using an anisotropic conductive film.
  • FIG. 15A is a plan view of a module of the phased array antenna according to the fifth embodiment of the present invention
  • FIGS. 15B to 15D are plan views showing enlarged adjacent portions of adjacent modules.
  • Fig. 15E to Fig. 15G are cross-sectional views corresponding to Fig. 15B to Fig. 15D, respectively
  • Fig. 15H describes the connection method using an anisotropic conductive film.
  • FIG. 16A is a block diagram of a module of a phased array antenna according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 16B is a block diagram showing an overall configuration of the phased array antenna.
  • FIG. 17 is a block diagram of the drive unit mounted in the module shown in FIG. 16A.
  • FIG. 18 is a circuit diagram of the phase unit shown in FIG. 16A.
  • FIG. 19 is a perspective view showing a simple configuration of a conventional phased array antenna. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a phased array antenna according to a first embodiment of the present invention.
  • the phased array antenna 1 is used as a transmitting antenna for a high-frequency signal will be described as an example.However, the present invention is not limited to this. It can also be used as an antenna.
  • a multi-layer module 110 having 4 ⁇ 4 radiating elements is formed on the same plane as a distribution layer 120 serving as a substrate (first substrate).
  • a fuse door with 1 2 x 12 radiating elements Rayantena 1 is configured.
  • the circuit block diagram of the module 110 is shown in FIG. 2A.
  • High-frequency signal is supplied to each 4 X 4 phase units 1 13 a by the 1 1 4 a by the distributing / combining unit (distribution means), and a phase change amount set individually for each phase unit 1 13 a is given.
  • a high-frequency signal is radiated from the radiating element 111a.
  • control signal lines for setting the phase amount are wired in a grid pattern on each phase unit 113a, and the ends of these signal lines will be described later.
  • Connection pins 715 are provided for connection between modules, or to a signal line selection unit or a scanning line selection unit.
  • Each radiating element 112a is provided with a parasitic element 111a.
  • FIG. 2B is a block diagram of the phased array antenna 1.
  • the high-frequency signal supplied from the power supply unit 11 is supplied to each module 110 by the distribution / combination unit 12. Further, connection pins 715 arranged at the ends of the control signal lines are formed around the modules 110, and the control signal lines between the modules are electrically connected by the connection means 21. Connected.
  • the module located at the end of the phased array antenna 1 is connected to the scanning line selector 13 that generates control signals, the signal line driver 14 and the signal line terminal of the trigger T rg ′. are doing. By doing so, it becomes possible to give an arbitrary amount of phase to the specific phase unit 113a disposed in each module by the control means described later.
  • FIG. 3 schematically shows the layer configuration of the module 110.
  • the parasitic element layer 111 is composed of a dielectric plate 111b on which a predetermined number of parasitic elements 111a are arranged.
  • the radiation element layer 112 is composed of a dielectric plate 112b on which a predetermined number of radiation elements 112a are arranged.
  • the phase control layer 113 is composed of a dielectric plate (second substrate) 113 b on which a phase unit 113 a composed of a phase shift circuit, which is a microwave circuit to be described later, is disposed. I have.
  • the distribution / combination layer 114 includes a distribution / combination unit 114a configured to be able to supply power to each of the phase units 113a.
  • a coupling slot 201a is formed on the back surface of the dielectric plate 1 1 2b.
  • the slot layer 201 is shaped and configured such that each phase unit 113a on the phase control layer 113 can be coupled to the corresponding radiating element 112a.
  • a coupling slot layer 202 b having a coupling slot 202 a formed on a dielectric plate 202 b is disposed between the phase control layer 113 and the distribution / combination layer 114.
  • the high frequency signal from the distribution / combination layer 114 is coupled to each phase unit 113a on the phase control layer 113.
  • the modules 110 are arranged at predetermined intervals on the distribution layer 120 that supplies a high-frequency signal to each module, as shown in the cross-sectional view of FIG.
  • the distributing / synthesizing layer 120 coupling slots 121 are formed in accordance with the arrangement positions of the modules 110.
  • microstrip lines (high-frequency signal lines) 122 and lines not shown It is configured so that power can be supplied to each module 110 via the power supply.
  • Each of these modules is fixed on the distribution layer 120 by using fixing means such as an adhesive or a screw.
  • stacking letters of each layer are not necessarily limited to the form shown in Fig. 4.Electrical: When the stacking order is deleted or added or the stacking order is partially changed due to mechanical requirements. In addition, the present invention is effective.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of the two-phase unit 113a.
  • Each radiating element 1 1 2 ⁇ is provided with a phase shifter 17 and a phase controller 18 for controlling the phase shifter 17.
  • the phase shifter 17 provided for each radiating element 112a, a part of the stripline connected to this phase shifter 7 and the phase controller 18 are summarized.
  • ⁇ Radio unit 1 1 3a is summarized.
  • phase unit 113a provided for each radiating element 112a will be described.
  • the case where the phaser 17 is configured will be described as an example.
  • Each of the phase shift circuits 17 A to 17 D is connected to a lip line (waveguide) 24 for transmitting a high-frequency signal from the distribution / combination unit 12 to the radiating element 112 a.
  • the phase control unit 18 that individually controls the switches 17S of the phase shift circuits 17A to 17D includes a drive circuit 19A to 19D provided for each of the phase shift circuits 17A to 17D. It is composed of Each of the drive circuits 19A to 19D is provided with two latches 191, 192 connected in series. Among them, the latch 1 9 1, the signal line connected X, scan lines the level of the X i 2 is connected to the input C LK Y i 1 to the input D; latched at the rising edge of Yj 2. The latch 192 latches the output Q of the latch 191 at the rising edge of the trigger signal Trg 'connected to the input CLK, and outputs the output Q to the corresponding switch 17S of the phase shift circuit. I do.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the operation of these phase control units, and shows a drive circuit 19A corresponding to the phase shift circuit 17A as an example.
  • the signal line driving unit 14 includes a signal line X i!
  • the other drive circuits connected to the signal line Xi ! that is, the drive circuit 19B of the same phase controller 18 and other phase controllers Signals for 18 drive circuits are also flowing. Therefore, the signal line X is constantly changing.
  • the scanning line selection unit 13 supplies the scanning lines Y 1:! Since Y n2 is sequentially selected one by one, a pulse is applied to the scanning line Y j 1 only once during the period T 1 (t l in FIG. 6).
  • the scanning line voltage Y j 1 ′ changes to the high level at the time t 1 of the cycle T 1
  • the state is maintained even after the signal line voltage X i 1 ′ returns to the low level.
  • the trigger signal T rg changes to the high level
  • the output Q of the latch 1911 is output from the output Q of the latch 192.
  • the trigger signal T i: g but its state is maintained even after returning to the low level.
  • the switch 17S of the phase shift circuit 17A is kept on from the moment of t2 until T4 (the moment when the trigger signal Trg 'is added), during which the strip line 24 Is supplied with a feed phase of + 22.5 °.
  • T4 the moment when the trigger signal Trg 'is added
  • the level of the signal line voltage Xi1 ' is held in the latch 191 at the time t3, and is held in the latch 192 at the subsequent time t4.
  • the switch 17S of the phase shift circuit 17A is maintained in the off state, and the amount of phase shift of the power supply to the high-frequency signal propagating through the stripline 24 is returned to 0 °.
  • the trigger signal T rg ′ may be always kept at a high level.
  • the latch output Q of the latch 191 is immediately transferred to the latch 192. Output to switch 17S.
  • the switch shown in Fig. 8 is composed of a micromachine switch that short-circuits / opens striplines (waveguides) 62 and 63 with microcontacts (movable parts) 64.
  • the strip lines 62 and 83 having a thickness of about 1 ⁇ m are formed on the substrate (second substrate) 61 with a small gap.
  • a small contact portion 64 having a thickness of about 2 ⁇ m is provided so that the contact member can be freely contacted with and separated from the strip lines 62 and 63.
  • the distance between the lower surface of the minute contact portion 64 and the upper surfaces of the strip lines 62 and 63 is about 4 ⁇ , and the upper surface of the contact 64 with reference to the upper surface of the substrate 61
  • the height of the micromachine switch is about 7 / m.
  • a conductor electrode 66 having a thickness of about 0.2 ⁇ m is formed in the gap between the strip lines 62 and 63 on the substrate 61, and the height (thickness) of this electrode 66 is ) Is lower (thinner) than the height (thickness) of the strip lines 62, 63.
  • the operation of the switch will be described below.
  • the output voltages of the drive circuits 19 A to 19 D for example, about 10 to 100 V, are individually supplied to the electrodes 66.
  • an electrostatic load is generated on the surface of the electrode 66, and a negative voltage is applied to the opposing surface of the minute contact portion 64 by electrostatic induction.
  • the output voltage of the drive circuit may be applied to the minute contact portion 64 via the support member 65 made of a conductor without applying a voltage to the electrode 66. Is obtained.
  • the contact 64 has at least the lower surface formed of a conductor and is in intimate contact with the strip lines 62 and 63, the contact thin film is formed by forming an insulating thin film on the lower surface of the conductive member. , 63 and the capacitor may be combined.
  • the microcontact portion 64 is a movable portion, when the phase control layer 35 is provided in a multilayer substrate like a phased array antenna, the microcontact portion 64 can move freely. It is necessary to provide a comfortable space.
  • FIG. 9 shows a plan view in the case where the phase unit 113 a is mounted on the phase control layer 113.
  • the phase unit 113a is configured to be switched by a plurality of switches 302b with microstrip lines (waveguides) 302a having different line lengths.
  • the signal lines X i 1 and X i 2 from the signal line selection unit (not shown), the scanning lines Y j 1 and Y j 2 from the scanning line selection unit (not shown) Trigger signal line T rg from control device (not shown) and drive of switch A dynamic power line V drv is provided.
  • the switch 302b is driven by a drive circuit (control means) 302c connected to the signal lines. Also, inside these signal lines, the microstrip line 302a is configured to connect from the upper position of the coupling slot 308 to the lower position of the coupling slot 303.
  • phase shift circuits of 22.5 °, 45 °, 90 °, and 180 ° are formed, and these are switched by the switch 302 It is switched by b so that the phase of the guided high frequency is shifted to the desired value.
  • a spacer (structure) 313 made of a dielectric material is arranged, and a space is provided on a region where the switch 302b is formed. The spacer 3 13 secures the movable space of the switch 302 b and sets the distance so that the high frequency wave guided through the microstrip line 302 a does not affect the upper layer. Secured.
  • the distribution layer 120 has a microstrip line 122 formed on one side, and a ground plane 724 on which the module 110 is mounted on the other side, and a high-frequency signal.
  • a coupling slot 122 for coupling is formed at a predetermined location.
  • the connection pins (protrusions) to which the control signal lines of the module 110 are connected are connected to each other, and the connection sockets are provided at both ends of the connection wires.
  • a recessed portion formed by embedding the substrate forming the distribution layer 120 at a predetermined position is arranged.
  • the module 110 has connection pins 715 connected to each control signal line mounted on the back surface thereof.
  • each module 110 is fixed on the board 120 by inserting the connection pins 715 into the connection socket 723. Further, the control signal lines of each module can be electrically connected to each other via the wirings 723a.
  • the connection socket 7 23 may be formed by forming a cantilever panel 8 0 1 a on one side surface of a rectangular parallelepiped conductive member 8 0 1 open at one side. Good.
  • the cantilever panel 800a is formed by deforming a part of one side of the conductive member 8001 inward. It can be formed by applying heat treatment to give it spring properties.
  • connection pins 7 15 projecting from the module are press-fitted into the connection sockets 7 2 3 and fitted, the panel portion of the socket comes into pressure contact with the side surfaces of the connection pins by its own spring force. An electrically connected state is obtained.
  • a slot portion 800a is formed at the open portion of the cylindrical conductive member 8002 having one open side, and the slot portion 800a is formed inside. It may be configured to have a paneling property by applying a heat treatment. Also when using this connection socket 7 23, if the connection pin 7 15 protruding from the module 110 from the slot part side is press-fitted and fitted, the slot part will be The connection pins 7 15 are brought into pressure contact with the side surfaces, and a state of electrical connection is obtained.
  • 4 ⁇ 4 phase units are arranged in one module, and 3 ⁇ 3 modules are uniformly arranged to form one structure.
  • the phased array antenna of the first embodiment is more stable than a conventional case where a 12.times.12 cell is arranged at a time and a phased array antenna is manufactured in an integrated structure. Can be manufactured.
  • the defect occurrence rate as a module is as small as (1-0.991 6 ) X 100 15%.
  • the overall failure rate of the phased array antenna is as small as about 15%.
  • only good modules can be used, so that the production quality of the phased array antenna can be made uniform.
  • the connection pins and the connection sockets the mechanical and electrical connection between each module and the board can be stably established. For this reason, each module can be easily attached and detached.
  • each module 51 ⁇ is composed of the parasitic element layer 111, the radiating element layer 112, and the phase control layer 113. Is done.
  • the function of each layer is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
  • the fine elements are aggregated.
  • the phase unit that is running is the most defective.
  • the same effect as in the first embodiment described above can be obtained even when the portion above the phase control layer in which the phase shift circuit is arranged is configured as a module. Further, by adopting the configuration of the second embodiment, the composite distribution layer of the module is not required as compared with the above-described first embodiment, so that the module can be made thinner and smaller.
  • the distribution / combination unit (distribution means) 514a that performs the distribution / combination of all high-frequency signals, and the distribution / combination layer 514 that forms the 14a, Parasitic element layer 6 1 1 forming parasitic element section 6 11 a corresponding to radiating element section 6 1 1 and radiating element layer 6 1 2 forming radiating element section 6 1 2 a corresponding to all radiating elements You may make it comprise as an integral structure. In this case, module 6 10 1 C
  • lb It is composed of only the phase control layer 113 provided on the inner layer of the multilayer substrate.
  • phase control layer 6 13 in which the phase unit is formed has a module configuration
  • the first embodiment described above can be used.
  • 2 can be obtained. Further, there is an effect that the structure of the module is simplified and the module can be reduced in size.
  • a phased array antenna of 12 ⁇ 12 radiating elements is used.
  • the module size and the number of modules according to the present invention are not limited to these.
  • a module with 12 ⁇ 12 radiating elements is required to be 6
  • a large-sized phased array antenna may be configured by providing six Xs.
  • connection between the modules is performed by using the wiring formed on the substrate on which the modules are arranged.
  • the connection between modules was made using a horizontal leaf spring.
  • connection areas 9110a are prepared on four sides of the module 910. Also, a predetermined number of terminals 901 required for connection are formed in the connection region 910a. Then, for example, on two adjacent sides of the connection region 9101a, the plate spring 9102 is formed by connecting to each terminal 9101.
  • the leaf spring 902 has conductivity and spring properties, and one end is connected and fixed to the terminal 901, and the other end is formed so as to be unevenly distributed below the extended surface of the surface of the connected terminal 901. I do.
  • a fused array antenna can be configured as described below.
  • the terminal 9 0 1 force of the side on which the leaf spring 9 0 2 of the module 9 10 that is already fixed is not formed is opposed to the module 9 10 that is newly arranged.
  • the terminal 901 on the other side is electrically connected to the leaf spring 902.
  • each module 910 is connected to the distribution layer 920 serving as a substrate. At this time, according to the fourth embodiment, it is not necessary to form a wiring for connection between the modules on the distribution layer 920.
  • each module is connected using an anisotropic conductive film.
  • connection area 110a is prepared in each module 11010, and a connection terminal 1001 is formed in the connection area 110a.
  • the respective modules 10 10 are arranged at predetermined positions so as to be adjacent to each other.
  • the connection terminals of the adjacent modules 110 1 0 0 1 is in the vicinity.
  • an anisotropic conductive film 1002 is arranged on the connection terminal 1001.
  • the arrangement of the anisotropic conductive film 1002 is arranged over all the connection terminals 1001 formed in the connection area 100a of one side of the module 10010. I do.
  • connection terminal extends over the anisotropic conductive film 1002 between the adjacent modules 110.
  • the resin film 1004 on which the wiring 1003 for connecting the terminals 101 is formed is arranged.
  • the anisotropic conductive film 1002 is formed of conductive particles 1002a such as metal particles and metal-coated resin particles. It is dispersed in the insulating film 1002b. In the initial state, since the conductive particles 1002a are dispersed in the insulating film 1002b without contacting each other, the front and back surfaces of the anisotropic conductive film 1002 are different. It is insulated.
  • the respective modules 110 are interconnected using the anisotropic conductive film 102 on the connection area 110a. . As a result, even in the fifth embodiment, it is not necessary to form wiring for connection between the modules on the substrate on which the modules are arranged.
  • FIG. 16A is a block diagram of module 210 in the sixth embodiment.
  • a high-frequency signal is supplied to each phase unit 213a by the distribution / synthesis unit 114a, and the phase shift change amount individually set for each phase unit 213a And a high-frequency signal is radiated from the radiating element 1 1 2a.
  • this module 210 is equipped with a drive unit 215a described later, and is provided with wiring for supplying a drive signal for moving a switch incorporated in each phase shifter. The drive unit and each phase shifter are connected individually to each other.
  • phased array antenna 200 the high-frequency signal supplied from the power supply unit 11 is supplied to each module 210 by the distribution / combination unit 12. Further, a control signal line for supplying a control signal for setting a phase shift amount of the phase unit 21a and a trigger signal Trg to the drive unit 215a mounted in the module 210 are provided. A trigger signal line to be supplied is wired, and the module 210 and the control device 222 are electrically connected.
  • each drive unit 2 15 a is composed of a data distribution unit 41 and, for example, q number of phase control units 42 provided for each phase shifter 17. I have.
  • the drive unit 1 2 has q radiating elements 1 1
  • the phase shift amount of a is input serially.
  • the data distribution unit 41 determines the amount of phase shift of the q radiating elements 112 a included in the control signal 111 i by the q phase control units 42 connected to the phase shifters 17 respectively. Distribute to Thereby, the phase shift amount of the corresponding radiating element 112 a is set for each phase control unit 42.
  • the control device 223 outputs a trigger signal Tgr to each drive unit 215a.
  • This trigger signal T gr is input to each phase control unit 42 of each drive unit 2 15 a as shown in FIG.
  • the trigger signal T gr is a signal that determines the timing of outputting the phase shift amount set in each phase control unit 42 to each phase shifter 17. Therefore, after setting the phase shift amount for each phase control unit 42, the trigger signal T gr is output from the control device 23, whereby the feed phase shift amount to each radiating element 15 is obtained. Can be updated simultaneously, and the beam radiation direction can be changed instantaneously.
  • phase unit 2 1 provided for each radiating element 1 1 2a will be described.
  • the phase shifter 17 includes four phase shifters 17A to 17D.
  • Each of the phase shift circuits 17 A to 17 D is a strip that transmits a high-frequency signal from the distribution / combination unit 12 to the radiating element 112 a. Connected to the transmission line (waveguide) 16.
  • each of the phase shift circuits 17A to 17D is provided with a switch 17S. By switching each switch in the switch 17S, a predetermined power supply phase shift amount, which will be described later, is given.
  • the phase control unit 42 which individually controls the switches 17S of these phase shift circuits 17A to 17D, includes latches 43A to 17A to 17D provided for each of the phase shift circuits 17A to 17D. It is composed of 4 3D.
  • the data distribution unit 41 of the drive unit 12 outputs control signals 41A to 41D to the latches 4A to 43D constituting the phase control unit 42, respectively.
  • the amount of phase shift of the radiating element 15 is given to the phase control unit 42. Therefore, the control signals 41A to 41D are input to the input terminals D of the latches 43A to 43D, respectively.
  • the trigger signal Trg output from the controller 223 is input to the input terminal CLK of each of the latches 43A to 43D.
  • Each of the latches 43A to 43D latches the control signal 41A to 41D at the rising or falling edge of the trigger signal Trg, and outputs the output Q to the corresponding phase shift circuit 17A to l Output to 7D switch 17S.
  • ON / OFF of the switches 17S of the phase shift circuits 17A to 17D is determined according to the states of the latched control signals 41A to 4ID.
  • phase shift amount of each of the phase shift circuits 17 A to 17 D is set, and the phase shift amount of the entire phase shifter 17 is set, so that the high frequency signal propagating through the strip line 16 is set. Is given a predetermined amount of phase shift.
  • the trigger signal Tgr may be constantly switched to the high level (or the low level), so that the switches 17S may be sequentially switched. In this case, since the phase shifters 17 are switched one by one without switching at the same time, instantaneous interruption of the radiation beam can be avoided. If the output voltage or current of the latches 43A to 43D is not enough to drive the switch 17S, a voltage amplifier or current amplifier is connected to the output side of the latches 43A to 43D. May be provided.
  • the phased array antenna of the present invention has a high gain and is applicable to a high frequency band. These antennas are particularly useful for on-board satellite tracking antennas used in satellite communications and on-board antennas.

Landscapes

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  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

A phased-array antenna comprises a plurality of radiating elements, a plurality of modules (110) including phase units for changing the phase of a high-frequency signal to be fed to the radiation elements according to a control signal, and a first substrate (120) that holds the modules uniformly arranged on its surface and supplies a high-frequency signal to the modules. This structure facilitates the manufacture of phased-array antennas.

Description

フェーズ 技術分野  Phase Technical Field
この発明は、 マイクロ波などの高周波信号の送受信に用いられるフェーズドア レイァンテナなど、 高周波信号を伝送するフェーズドアレイアンテナに関する。  The present invention relates to a phased array antenna for transmitting high-frequency signals, such as a phased antenna used for transmitting and receiving high-frequency signals such as microwaves.
明 背景技術  Akira Background technology
 book
従来より、 例えば、 衛星追尾車載アンテナや衛星搭載用アンテナに用いられ、 多数の放射素子が配置されたフェーズドアレイァンテナが提案されている (例え ば、 電子情報通信学会技術報告 A P 9 0— 7 5ゃ特開平 1— 2 9 0 3 0 1号公報 など参照) 。  Hitherto, for example, a phased array antenna used for a satellite tracking on-vehicle antenna or a satellite-mounted antenna and having a large number of radiating elements has been proposed (for example, IEICE Technical Report AP 90-7). 5 ゃ See JP-A-1-290301, etc.).
この種のフェーズドアレイアンテナは、 各放射素子に給電する位相を変えるこ とによって、 ビームの方向を任意に変更する機能を有している。  This type of phased array antenna has a function of arbitrarily changing the direction of a beam by changing the phase fed to each radiating element.
その給電する位相を変化させる手段として、 それぞれが固定的な異なる移相量 を有する複数の移相回路から構成されたディジタル移相器が一般的に使用されて いる (以下、 ディジタル移相器を単に移相器という) 。  A digital phase shifter composed of a plurality of phase shift circuits, each having a fixed and different phase shift amount, is generally used as a means for changing the phase to be fed (hereinafter, a digital phase shifter is referred to as a digital phase shifter). Simply called a phase shifter).
そして、 フェーズドアレイアンテナにおいては、 それら各移相回路を各々 1ビ ットのディジタルの制御信号によりオン オフ制御してそれぞれの移相回路が有 する移相量を組み合わせることにより、 移相器全体で 0〜3 6 0 ° の給電位相を 得られるようにしている。  In a phased array antenna, each of these phase shift circuits is turned on / off by a 1-bit digital control signal, and the phase shift amounts of the respective phase shift circuits are combined to form the entire phase shifter. Thus, a feed phase of 0 to 360 ° can be obtained.
特に、 従来のフェーズドアレイアンテナでは、 各移相回路におけるスィッチン グ素子として、 P I Nダイオード、 G a A s F E Tなどの半導体素子や、 これら を駆動するための駆動回路部品が多数使用されている。 そして、 その移相器は、 これらスィツチング素子に直流電流または直流電圧を印加してオン Zオフし、 伝 送路長、 サセプタンス、 反射係数などを変化させることにより、 所定の移相量を 発生させる構成となっている。 一方、 近年では、 低軌道衛星通信の分野などにおいて、 インターネットの利用 拡大さらにはマルチメディア通信の普及などにより、 高データレートでの通信が 要求されており、 このためにアンテナの高利得化が必要となっている。 また、 高 データレートでの通信を実現するためには伝送帯域幅の拡大が必要となり、 さら には低周波数帯における周波数資源の欠乏などから、 Ka帯 (20GH z〜) 以 上の高周波数帯で適用できるアンテナの実現が急がれている。 In particular, in the conventional phased array antenna, as a switching element in each phase shift circuit, a semiconductor element such as a PIN diode and a GaAs FET, and a large number of drive circuit components for driving these elements are used. Then, the phase shifter applies a DC current or DC voltage to these switching elements to turn on and off, and changes a transmission path length, a susceptance, a reflection coefficient, and the like to generate a predetermined phase shift amount. It has a configuration. On the other hand, in recent years, in the field of low-Earth-orbit satellite communications, expansion of the use of the Internet and the spread of multimedia communications have demanded communication at high data rates. It has become. In addition, transmission bandwidth must be increased in order to achieve communication at high data rates. In addition, due to the lack of frequency resources in low frequency bands, Ka-band (20 GHz or higher) The realization of an antenna that can be applied in is urgent.
具体的には、 低軌道衛星追尾端末 (地上局) のアンテナとして、 例えば、 周波数: 3 OGH z、  Specifically, as an antenna for a low earth orbit satellite tracking terminal (ground station), for example, frequency: 3 OGHz,
アンテナ利得: 36 d B i、  Antenna gain: 36 dBi,
ビーム走査範囲:正面方向よりビームチルト角 50°  Beam scanning range: Beam tilt angle 50 ° from the front
という技術性能が要求されている。 Technical performance is required.
これをフェーズドアレイアンテナで実現するためには、 まず、 開口面積:約 0. 1 3 m2 (36 OmmX 36 Omm) が必要となる。 さらに、 サイ ドローブを抑 制するためには、 放射素子を約 1Z2波長 (3 OGH zで 5mm前後) 間隔で配 置してグレーティング口ーブの発生を回避する必要がある。 To realize this with a phased array antenna, an aperture area of about 0.13 m 2 (36 OmmX 36 Omm) is first required. Furthermore, in order to suppress sidelobes, radiating elements must be arranged at intervals of about 1Z2 wavelength (approximately 5mm at 3OGHz) to avoid grating aperture.
また、 ビーム走査ステップを細かく し、 かつディジタル移相器量子化誤差にと もなうサイ ドローブ劣化を低く抑えるためには、 各移相器に使用される移相回路 は 4ビット (最小ビット移相器 22. 5° ) 以上であることが望ましい。  In order to make the beam scanning step finer and to suppress the side lobe degradation due to the quantization error of the digital phase shifter, the phase shift circuit used for each phase shifter must have 4 bits (minimum bit shift). Phaser 22.5 °)
上記の条件を満たすフェーズドアレイアンテナに用いられる合計の放射素子数 および移相回路ビット数は、  The total number of radiating elements and the number of phase shift circuit bits used for the phased array antenna satisfying the above conditions are
移相回路素子数: 72 X 72 =約 5000個、  Number of phase shift circuit elements: 72 X 72 = about 5000
移相回路ビット数: 7 2 X 7 2 X 4 =約 20000ビット  Number of phase shift circuit bits: 7 2 X 7 2 X 4 = about 20000 bits
となる。 Becomes
ここで、 そのような高利得で高周波数帯に適用可能なフェーズドアレイアンテ ナを、 前述した従来技術、 例えば図 1 9に示す特開平 1一 29030 1号公報記 載のフェーズドアレイアンテナで実現しようとした場合、 次のような問題点があ つた。  Here, a phased array antenna having such a high gain and applicable to a high frequency band will be realized by the above-described conventional technique, for example, the phased array antenna described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-1290301 shown in FIG. However, there were the following problems.
すなわち、 このような従来のフェーズドアレイアンテナでは、 図 1 9に示すよ うに駆動回路基板に形成された 1つのドライバ回路で、 各移相器内の個々の移相 回路を制御する構成となっているため、 このドライバ回路とすべての移相回路と を個々に接続する必要がある。 したがって、 その接続のための配線は、 放射素子 数 X移相回路ビット数の本数だけ必要となり、 前述した数値を適用すれば、 放射 素子 7 2個 X 7 2個のアレイ配置において、 1列分 (放射素子 7 2個分) の各移 相回路 (4ビット) への配線数は、 7 2 X 4 = 2 8 8本となる。 In other words, in such a conventional phased array antenna, as shown in FIG. 19, a single driver circuit formed on a drive circuit board is used to separate individual phase shifters in each phase shifter. Since the circuit is configured to be controlled, it is necessary to connect this driver circuit and all phase shift circuits individually. Therefore, the number of wires required for the connection is equal to the number of radiating elements x the number of bits of the phase shift circuit.If the above-mentioned numerical values are applied, in the array arrangement of 72 radiating elements x 7 2 The number of wires to each phase shift circuit (4 bits) of (two radiating elements) is 72 x 4 = 288.
このような配線を同一平面上に形成した場合、 配線幅 Z配線間隔 (L / S ) = 5 0 5 0 μ πιとしても、 1列分 (放射素子 7 2個分) の配線束の幅は 0 . 1 m m X 2 8 8 = 2 8 . S mmとなる c When such wirings are formed on the same plane, the width of the wiring bundle for one row (for seven radiating elements) is equal to that of the wiring width Z wiring spacing (L / S) = 550 μππι. 0. 1 mm X 2 8 8 = 2 8. the S mm c
これに対して、 前;二したように、 周波数 3 O G H zに適用できるフェーズドア レイアンテナでは、 その放射素子の間隔を 5 mm前後で配置する必要があるが、 従来技術では、 上述したように配線束の幅が 2 8 . 8 mmにもなり太すぎて物理 的に配置できなくなる- ここで、 放射素子^形成される層 (放射素子基板や無給電素子基板) だけでな く、 分配合成器と移^器とを異なる層に形成すれば、 移相器を形成する層におい ては移相器だけを自三に配置できるようになるので、 上述した配置の問題を解消 することができる。 このように、 多層構造とすることで、 より高周波数帯に適用 可能なフェーズドアンイアンテナを実現することができる。 また、 多層構造とし た場合、 各層の厚さは数 mm程度と小さいので、 あまり厚くなることはなく、 よ り小さい面積にすることができるので、 衛星に搭載するなどのときに特に有利で ある。  On the other hand, as described above, in a phased array antenna applicable to a frequency of 3 OGHz, it is necessary to arrange the radiating elements around 5 mm, but in the conventional technology, as described above, The width of the wiring bundle is 28.8 mm, which is too large to be physically arranged. Here, not only the radiating element ^ formed layer (radiating element substrate or parasitic element substrate), but also If the phase shifter and the phase shifter are formed in different layers, only the phase shifters can be arranged in the layers forming the phase shifter, so that the above-mentioned arrangement problem can be solved. . In this way, by adopting a multilayer structure, a phased antenna that can be applied to a higher frequency band can be realized. In the case of a multi-layer structure, the thickness of each layer is as small as several millimeters, so it does not become too thick and can be made smaller, which is particularly advantageous when mounted on a satellite. .
ところで、 上述し ように、 周波数 3 0 G H zに適用する場合、 たとえ多層構 造としても、 放射素二が形成される層は開口面積 (3 6 O mm X 3 6 0 mm) と ほぼ等しい大きさの S板に形成される。 このため、 分配合成器や移相器をほかの 層にしたとしても、 二のような大きな多層基板に多数の高周波回路を搭載するこ とは難しい。 特に量 =化する場合に、 このような大型の基板に高周波回路を搭載 する製造設備は少な 、 特別な設備を作らなければならない。  By the way, as described above, when applied to a frequency of 30 GHz, the layer in which the radiator 2 is formed has a size almost equal to the opening area (36 O mm X 360 mm), even if it has a multilayer structure. Formed on the S plate. For this reason, it is difficult to mount a large number of high-frequency circuits on a large multi-layer substrate, even if the distributor / synthesizer and the phase shifter are on other layers. Especially when the quantity is reduced, the production equipment for mounting the high-frequency circuit on such a large-sized substrate requires a small number of special equipment.
また、 多数の放射奏子が 1個の基板に搭载された場合には、 放射素子の不良の ために全体の交換と るため、 保守上で問題があつた。  In addition, when a large number of radiators were mounted on a single substrate, the entire radiator was replaced due to a defective radiator, so there was a problem in maintenance.
本発明はこのよう 課題を解決するため ·〇ものであり、 フェーズドアレイアン テナの製造を容易にするとともに、 信頼性や保守性に優れたフェーズドアレイァ ンテナを提供することを目的とする。 発明の開示 The present invention has been made in order to solve such a problem. The objective is to provide a phased array antenna with excellent reliability and maintainability, while facilitating the production of teners. Disclosure of the invention
このような目的を達成するために、 この発明のフェーズドアレイアンテナは、 複数の放射素子と、 これらの放射素子に給電する高周波信号の位相を制御信号に 基づいて切り替える位相ュニットが形成された複数のモジュールと、 これらのモ ジュールが上面に均一に配置され、 モジュールに対して高周波信号を供給する第 1の基板とを備えることを特徴とする。 このような構成とすることにより、 例え ばある放射素子に不良が発生しても、 フェーズドアレイアンテナ全体が不良とは ならず、 その不良の放射素子が搭載されているモジュールが不良となるだけとな る。 すなわち、 例えばそのモジュールを交換すれば、 フェーズドアレイアンテナ を不良としなくても良くなる。 このように、 この発明によれば、 フェーズドアレ イアンテナの製造がより容易になるという効果を備えている。 また、 故障時には モジュール単位で修理を行えばよいので、 信頼性や保守性に優れたフェーズドア レイアンテナが得られるようになる。  In order to achieve such an object, a phased array antenna according to the present invention includes a plurality of radiating elements and a plurality of phase units in which a phase of a high-frequency signal supplied to these radiating elements is switched based on a control signal. It is characterized by comprising a module and a first substrate on which the modules are uniformly arranged on the upper surface and which supplies a high-frequency signal to the module. By adopting such a configuration, for example, even if a certain radiating element fails, the entire phased array antenna does not fail, but only the module on which the defective radiating element is mounted fails. Become. That is, for example, if the module is replaced, the phased array antenna need not be defective. Thus, according to the present invention, there is an effect that the manufacture of the phased array antenna becomes easier. In the event of a failure, repairs can be performed on a module-by-module basis, so a phased array antenna with excellent reliability and maintainability can be obtained.
また、 上記フェーズドアレイアンテナは、 放射素子が、 対応する位相ユニッ ト と共にモジュールに形成されるようにしてもよレ、。 このとき、 モジュールが、 放 射素子と位相ュニットとが異なる層に形成された多層構造を有するようにしても よい。 あるいは、 放射素子が、 複数のモジュール全域にわたる一体構造の層に配 置されるようにしてもよレ、。  In the phased array antenna, the radiating element may be formed in a module together with a corresponding phase unit. At this time, the module may have a multilayer structure in which the radiation element and the phase unit are formed in different layers. Alternatively, the radiating elements may be arranged in a monolithic layer across multiple modules.
また、 上記のフェーズドアレイアンテナは、 第 1の基板から供給される高周波 信号を各位相ュニットに分配する分配手段を更に備えるようにしてもよい。 ここ で、 分配手段が、 対応する位相ユニットと共にモジュールに形成されるようにし てもよレ、。 このとき、 モジュールが、 分配手段と位相ユニットとが異なる層に形 成された多層構造を有するようにしてもよい。 あるいは、 分配手段が、 第 1の基 板に形成されるようにしてもよい。 このとき、 第 1の基板が、 多層構造を有する ようにしてもよい。  Further, the phased array antenna may further include a distribution unit that distributes a high-frequency signal supplied from the first substrate to each phase unit. Here, the distribution means may be formed in a module together with the corresponding phase unit. At this time, the module may have a multilayer structure in which the distribution means and the phase unit are formed in different layers. Alternatively, the distribution means may be formed on the first substrate. At this time, the first substrate may have a multilayer structure.
また、 上記のフェーズドアレイアンテナは、 第 1の基板内の高周波信号線路と モジュールの位相ュニットとの間に配置され、 高周波信号を結合する結合手段を 備えるようにしてもよレ、。 結合手段としては、 結合スロッ トを使用することがで さる。 Further, the above-described phased array antenna is connected to a high-frequency signal line in the first substrate. It may be provided with a coupling means disposed between the phase unit of the module and coupling the high-frequency signal. As a coupling means, a coupling slot can be used.
また、 上記のフヱーズドアレイアンテナでは、 第 1の基板上に形成された相互 接続手段を介してモジュール間が相互接続されるようにしてもよい。 例えば、 相 互接続手段には凹部が形成され、 モジュールにおける相互接続手段に対向する箇 所には突起部が形成され、 突起部が凹部に嵌合することで、 モジュール間が相互 接続されるようにしてもよレ、。  Further, in the above-described fused array antenna, the modules may be interconnected via interconnecting means formed on the first substrate. For example, a recess is formed in the interconnecting means, and a protrusion is formed in a portion of the module facing the interconnecting means, and the module is interconnected by fitting the protrusion into the recess. Anyway.
また、 上記のフェーズドアレイアンテナでは、 モジュールが、 その端部に接続 領域を備え、 隣り合うモジュール間の向かい合う接続領域上にわたって配置され た相互接続手段を介してモジュール間が相互接続されるようにしてもよい。 相互 接続手段が板パネ状の導電部材から構成される場合には、 隣り合うモジュール間 の向かい合う接続領域上に形成された接続端子のそれぞれに導電部材の両端が接 続されるようにする。 また、 相互接続手段が絶縁性のフィルム内に分散された導 電粒子とフィルムに圧着された配線とから構成される場合には、 隣り合うモジュ ール間の向かい合う接続領域上に形成された接続端子のそれぞれが、 導電粒子お よび配線を介して接続されるようにする。  Further, in the above-described phased array antenna, the modules are provided with a connection region at an end thereof, and the modules are interconnected via interconnection means arranged over the opposing connection regions between adjacent modules. Is also good. When the interconnecting means is formed of a panel-like conductive member, both ends of the conductive member are connected to connection terminals formed on opposing connection regions between adjacent modules. In the case where the interconnecting means is composed of conductive particles dispersed in an insulating film and wiring crimped on the film, the connection formed on the facing connection area between adjacent modules. Each terminal is connected via conductive particles and wiring.
また、 上記のフェーズドアレイアンテナは、 モジュールが、 第 1の基板に着脱 自在に配置されるようにしてもよレ、。  In the above-described phased array antenna, the module may be detachably disposed on the first substrate.
また、 上記のフェーズドアレイアンテナは、 位相ユニットが、 第 2の基板上に 形成された高周波信号を伝播する導波路と、 第 2の基板上に形成されて導波路の 接続状態を切り替えるスィツチとから構成された移相器を含むようにしてもよい。 ここで、 位相ュニットに含まれるスィツチが導波路の接続状態を切り換える可動 部を備える場合、 第 2の基板上に配置されスィツチの形成領域上部に空間を形成 する構造体を備えるようにしてもよい。  Further, in the phased array antenna, the phase unit includes a waveguide formed on the second substrate for transmitting a high-frequency signal, and a switch formed on the second substrate for switching a connection state of the waveguide. A configured phase shifter may be included. Here, when the switch included in the phase unit includes a movable portion that switches the connection state of the waveguide, a structure that is disposed on the second substrate and that forms a space above the formation region of the switch may be provided. .
また、 上記のフェーズドアレイアンテナは、 第 1の基板が、 モジュールの位相 ユニットに対して制御信号を供給するようにしてもよい。  In the phased array antenna, the first substrate may supply a control signal to the phase unit of the module.
なお、 モジュールの形状は、 正方形状に限らず、 他の多角形であってもよい。 以上のように、 この発明によれば、 複数のモジュールを用いるため、 従来の製 造設備を用いて製造することができる。 このため、 容易に製造できるとともに、 モジュール交換や取り扱いが簡単になるため、 優れた保守性を有している。 図面の簡単な説明 The shape of the module is not limited to a square, but may be another polygon. As described above, according to the present invention, since a plurality of modules are used, the conventional manufacturing It can be manufactured using manufacturing equipment. As a result, it can be easily manufactured and has excellent maintainability, since module replacement and handling are simple. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 この発明の実施の形態 1におけるフェーズドアレイアンテナの構成を 示す斜視図である。  FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a phased array antenna according to Embodiment 1 of the present invention.
図 2 Aは、 図 1に示したモジュールのブロック図であり、 図 2 Bは、 実施の形 態 1におけるフェーズドアレイアンテナの全体構成を示すブロック図である。 図 3は、 図 1に示したモジュールの層構成を示す斜視図および断面図である。 図 4は、 実施の形態 1におけるフェーズドアレイアンテナの断面図である。 図 5は、 図 2 Aに示した位相ュニットの回路図である。  FIG. 2A is a block diagram of the module shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a block diagram showing the entire configuration of the phased array antenna according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view and a sectional view showing a layer configuration of the module shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the phased array antenna according to the first embodiment. FIG. 5 is a circuit diagram of the phase unit shown in FIG. 2A.
図 6は、 図 5に示した位相制御部の動作の一例を示すタイミングチャートであ る。  FIG. 6 is a timing chart showing an example of the operation of the phase control unit shown in FIG.
図 7は、 図 5に示した位相制御部の動作の他の例を示すタイミングチャートで ある。  FIG. 7 is a timing chart showing another example of the operation of the phase control unit shown in FIG.
図 8は、 図 5に示したスィツチの一構成例を示す斜視図である。  FIG. 8 is a perspective view showing a configuration example of the switch shown in FIG.
図 9は、 実施の形態 1におけるフェーズドアレイアンテナの 1セルの状態を示 す平面図である。  FIG. 9 is a plan view showing a state of one cell of the phased array antenna according to the first embodiment.
図 1 O Aは、 実施の形態 1におけるフェーズドアレイアンテナの構成を示す平 面図であり、 図 1 0 Bおよび図 1 0 Cは、 その断面図である。  FIG. 10A is a plan view showing a configuration of the phased array antenna according to Embodiment 1, and FIGS. 10B and 10C are cross-sectional views thereof.
図 1 1 Aおよび図 1 1 Bは、 図 1 0 Cに示した接続ソケットの構成を示す斜視 図である。  FIGS. 11A and 11B are perspective views showing the configuration of the connection socket shown in FIG. 10C.
図 1 2 Aは、 この発明の実施の形態 2におけるフェーズドアレイアンテナのモ ジュールのブロック図であり、 図 1 2 Bは、 そのフェーズドアレイアンテナの全 体構成を示すブロック図であり、 図 1 2 Cは、 そのフェーズドアレイアンテナの 断面図である。  FIG. 12A is a block diagram of a module of a phased array antenna according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 12B is a block diagram showing the entire configuration of the phased array antenna. C is a cross-sectional view of the phased array antenna.
図 1 3 Aは、 この発明の実施の形態 3におけるフェーズドアレイアンテナのモ ジュールのブロック図であり、 図 1 3 Bは、 そのフエ一ズドアレイアンテナの全 体構成を示すブロック図であり、 図 1 3 Cは、 そのフェーズドアレイアンテナの 断面図である。 FIG. 13A is a block diagram of a module of a phased array antenna according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 13B is a block diagram showing an entire configuration of the phased array antenna. 13 C is the phased array antenna It is sectional drawing.
図 1 4 Aは、 この発明の実施の形態 4におけるフェーズドアレイアンテナの モジュールの平面図であり、 図 1 4 Bおよび図 1 4 Cは、 そのモジュールの接続 方法を示す断面図である。  FIG. 14A is a plan view of a module of a phased array antenna according to Embodiment 4 of the present invention, and FIGS. 14B and 14C are cross-sectional views showing a method of connecting the module.
図 1 5 Aは、 この発明の実施の形態 5におけるフェーズドアレイアンテナの モジュールの平面図であり、 図 1 5 B〜図 1 5 Dは、 隣り合うモジュールの隣接 部分を拡大して示す平面図であり、 図 1 5 E〜図 1 5 Gは、 図 1 5 B〜図 1 5 D にそれぞれ対応する断面図であり、 図 1 5 Hは、 異方性導電フィルムを用いた接 続方法を説明するための断面図である。  FIG. 15A is a plan view of a module of the phased array antenna according to the fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 15B to 15D are plan views showing enlarged adjacent portions of adjacent modules. Yes, Fig. 15E to Fig. 15G are cross-sectional views corresponding to Fig. 15B to Fig. 15D, respectively, and Fig. 15H describes the connection method using an anisotropic conductive film. FIG.
図 1 6 Aは、 この発明の実施の形態 6におけるフェーズドアレイアンテナのモ ジユーノレのブロック図であり、 図 1 6 Bは、 そのフェーズドアレイアンテナの全 体構成を示すブロック図である。  FIG. 16A is a block diagram of a module of a phased array antenna according to Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 16B is a block diagram showing an overall configuration of the phased array antenna.
図 1 7は、 図 1 6 Aに示したモジュール内に実装された駆動ュニッ トのブロッ ク図である。  FIG. 17 is a block diagram of the drive unit mounted in the module shown in FIG. 16A.
図 1 8は、 図 1 6 Aに示した位相ュニットの回路図である。  FIG. 18 is a circuit diagram of the phase unit shown in FIG. 16A.
図 1 9は、 従来よりあるフェーズドアレイアンテナの簡単な構成を示す斜視図 である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 19 is a perspective view showing a simple configuration of a conventional phased array antenna. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。  An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態 1 Embodiment 1
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態であるフェーズドアレイアンテナの概略図 である。 以下では、 フェーズドアレイアンテナ 1を高周波信号の送信アンテナと して用いた場合を例にして説明するが、 これに限定されるものではなく、 可逆の 理より同様の動作原理から、 高周波信号の受信アンテナとして用いることも可能 である。  FIG. 1 is a schematic diagram of a phased array antenna according to a first embodiment of the present invention. In the following, a case where the phased array antenna 1 is used as a transmitting antenna for a high-frequency signal will be described as an example.However, the present invention is not limited to this. It can also be used as an antenna.
この実施の形態 1では、 例えば図 1に示すように、 4 X 4個の放射素子を備え た多層構造のモジュール 1 1 0を基板 (第 1の基板) となる分配層 1 2 0の同一 平面に 3 X 3個配置することで、 1 2 X 1 2個の放射素子を備えたフヱーズドア レイァンテナ 1を構成するようにした。 In the first embodiment, for example, as shown in FIG. 1, a multi-layer module 110 having 4 × 4 radiating elements is formed on the same plane as a distribution layer 120 serving as a substrate (first substrate). By placing 3 x 3 on the door, a fuse door with 1 2 x 12 radiating elements Rayantena 1 is configured.
そのモジュール 1 1 0の回路ブロック図を図 2 Aに示す。 分配合成部 (分配手 段) 1 1 4 aにより 4 X 4個の各位相ュニット 1 1 3 aに高周波信号が供給され、 各位相ュニット 1 1 3 aごとに個別に設定する位相変化量を与えられて、 放射素 子 1 1 2 aより高周波信号が放射される。 また、 このモジュール 1 1 0はその位 相量を設定するための制御信号線が、 各位相ュニット 1 1 3 aに格子状に配線さ れており、 それらの信号線の端部には後述するモジュール間、 もしくは信号線選 択部、 走査線選択部と接続する接続ピン 7 1 5が設けられている。 なお、 各放射 素子 1 1 2 aには、 無給電素子 1 1 1 aが設けられている。  The circuit block diagram of the module 110 is shown in FIG. 2A. High-frequency signal is supplied to each 4 X 4 phase units 1 13 a by the 1 1 4 a by the distributing / combining unit (distribution means), and a phase change amount set individually for each phase unit 1 13 a is given. As a result, a high-frequency signal is radiated from the radiating element 111a. Also, in this module 110, control signal lines for setting the phase amount are wired in a grid pattern on each phase unit 113a, and the ends of these signal lines will be described later. Connection pins 715 are provided for connection between modules, or to a signal line selection unit or a scanning line selection unit. Each radiating element 112a is provided with a parasitic element 111a.
次に、 フェーズドアレイアンテナ 1の構成について説明する。 図 2 Bは、 フエ ーズドアレイアンテナ 1のブロック図である。 給電部 1 1より給電された高周波 信号は、 分配合成部 1 2により各モジュール 1 1 0に供給される。 また、 モジュ ール 1 1 0の周囲には制御信号線の端部に配置された接続ピン 7 1 5が形成され ており、 各モジュール間の制御信号線同士を接続手段 2 1により電気的に接続し ている。 同様の手段で、 フェーズドアレイアンテナ 1の端部に配置されたモジュ ールを、 制御信号を発生する走査線選択部 1 3, 信号線駆動部 1 4およびトリガ T r g ' の信号線端子に接続している。 こうすることによって、 各モジュール内 に配置された特定の位相ュニット 1 1 3 aに対し、 後述する制御手段にて任意の 位相量を与えることが可能となる。  Next, the configuration of the phased array antenna 1 will be described. FIG. 2B is a block diagram of the phased array antenna 1. The high-frequency signal supplied from the power supply unit 11 is supplied to each module 110 by the distribution / combination unit 12. Further, connection pins 715 arranged at the ends of the control signal lines are formed around the modules 110, and the control signal lines between the modules are electrically connected by the connection means 21. Connected. In the same way, the module located at the end of the phased array antenna 1 is connected to the scanning line selector 13 that generates control signals, the signal line driver 14 and the signal line terminal of the trigger T rg ′. are doing. By doing so, it becomes possible to give an arbitrary amount of phase to the specific phase unit 113a disposed in each module by the control means described later.
次に、 モジュール 1 1 0の構成について述べる。 図 3は、 モジュール 1 1 0の 層構成を模式的に示すものである。 まず、 無給電素子層 1 1 1は、 所定数の無給 電素子 1 1 1 aが配置された誘電体板 1 1 1 bから構成されている。 同様に、 放 射素子層 1 1 2は、 所定数の放射素子 1 1 2 aが配置された誘電体板 1 1 2 bか ら構成されている。 また、 位相制御層 1 1 3は、 後述するマイクロ波回路である 移相回路からなる位相ュニッ ト 1 1 3 aが配置された誘電体板 (第 2の基板) 1 1 3 bから構成されている。 また、 分配合成層 1 1 4は、 それら各位相ユニット 1 1 3 aに対して給電できるように構成された分配合成部 1 1 4 aから構成され ている。  Next, the configuration of the module 110 will be described. FIG. 3 schematically shows the layer configuration of the module 110. First, the parasitic element layer 111 is composed of a dielectric plate 111b on which a predetermined number of parasitic elements 111a are arranged. Similarly, the radiation element layer 112 is composed of a dielectric plate 112b on which a predetermined number of radiation elements 112a are arranged. The phase control layer 113 is composed of a dielectric plate (second substrate) 113 b on which a phase unit 113 a composed of a phase shift circuit, which is a microwave circuit to be described later, is disposed. I have. Further, the distribution / combination layer 114 includes a distribution / combination unit 114a configured to be able to supply power to each of the phase units 113a.
また、 誘電体板 1 1 2 bの裏面には、 結合スロット 2 0 1 aが形成された結合 スロッ ト層 2 0 1が形或され、 位相制御層 1 1 3上の各位相ュニット 1 1 3 aと 对応する放射素子 1 1 2 aとが結合できるように構成されている。 In addition, a coupling slot 201a is formed on the back surface of the dielectric plate 1 1 2b. The slot layer 201 is shaped and configured such that each phase unit 113a on the phase control layer 113 can be coupled to the corresponding radiating element 112a.
また、 位相制御層 1 1 3と分配合成層 1 1 4との間には、 結合スロット 2 0 2 aが誘電体板 2 0 2 b上に形成された結合スロット層 2 0 2 bが配置され、 位相 制御層 1 1 3上の各位相ュニット 1 1 3 aに分配合成層 1 1 4からの高周波信号 が結合できるように構或されている。  Further, a coupling slot layer 202 b having a coupling slot 202 a formed on a dielectric plate 202 b is disposed between the phase control layer 113 and the distribution / combination layer 114. The high frequency signal from the distribution / combination layer 114 is coupled to each phase unit 113a on the phase control layer 113.
そして、 モジュール 1 1 0は、 図 4の断面図に示すように、 各モジュールに高 周波信号を供給する分配層 1 2 0上に、 所定の間隔で配置される。 その分配合成 層 1 2 0では、 各モシユール 1 1 0の配置位置にあわせて結合スロット 1 2 1が 形成され、 例えば、 マイクロストリップ線路 (高周波信号線路) 1 2 2や図示さ れていない線路を介して各モジュール 1 1 0に給電できるように構成されている。 また、 それら各モジュールは、 接着剤, ねじ止めなどの固定手段を用いることで 分配層 1 2 0上に固 されている。  Then, the modules 110 are arranged at predetermined intervals on the distribution layer 120 that supplies a high-frequency signal to each module, as shown in the cross-sectional view of FIG. In the distributing / synthesizing layer 120, coupling slots 121 are formed in accordance with the arrangement positions of the modules 110. For example, microstrip lines (high-frequency signal lines) 122 and lines not shown It is configured so that power can be supplied to each module 110 via the power supply. Each of these modules is fixed on the distribution layer 120 by using fixing means such as an adhesive or a screw.
なお、 各層の積層 字は、 必ずしも図 4に示されている形態に限定されている ものではなく、 電気 : ·機械的要求の条件により、 削除あるいは追加されたり、 積層順序が一部変わつた場合にも、 本発明は有効である。  Note that the stacking letters of each layer are not necessarily limited to the form shown in Fig. 4.Electrical: When the stacking order is deleted or added or the stacking order is partially changed due to mechanical requirements. In addition, the present invention is effective.
次に、 モジュール: 1 0内に実装された位相ュニット 1 1 3 aの構成について 説明する。 図 5は、 {ニ相ュニット 1 1 3 aの回路構成を示すブロック図である。 各放射素子 1 1 2 εは、 それぞれ移相器 1 7とこれを制御する位相制御部 1 8 が設けられている。 なお、 以下では、 各放射素子 1 1 2 aごとに設けられた移相 器 1 7, この移相器: 7に接続されているストリップ線路の一部, および, 位相 制御部 1 8をまとめて ί立相ュニット 1 1 3 a という。  Next, the configuration of the phase unit 113a mounted in the module 10 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of the two-phase unit 113a. Each radiating element 1 1 2 ε is provided with a phase shifter 17 and a phase controller 18 for controlling the phase shifter 17. In the following, the phase shifter 17 provided for each radiating element 112a, a part of the stripline connected to this phase shifter 7 and the phase controller 18 are summarized. ίRadio unit 1 1 3a.
以下、 その各放射素子 1 1 2 aごとに設けられる位相ュニット 1 1 3 aについ て説明する。 なお、 こ二では、 2 2 . 5 ° 4 5 ° , 9 0 ° , 1 8 0 ° と、 それぞ れ異なる移相量を有" る 4つの移相回路 1 7 A〜1 7 Dから移相器 1 7が構成さ れている場合を例と て説明する。  Hereinafter, the phase unit 113a provided for each radiating element 112a will be described. In this case, the phase shifts from the four phase shift circuits 17 A to 17 D having different phase shift amounts of 22.5 ° 45 °, 90 °, and 180 °, respectively. The case where the phaser 17 is configured will be described as an example.
各移相回路 1 7 A〜1 7 Dは、 分配合成部 1 2から放射素子 1 1 2 aへ高周波 信号を伝搬させるス;リップ線路 (導波路) 2 4に接続されている。 特に、 各移 相回路 1 7 A〜 1 7 L:'こは、 スィッチ 1 7 Sがそれぞれ設けられている。 このス イッチ 1 7 S内の各スィツチを切り替えることにより、 後述するようにそれぞれ 所定の給電移相量を与えるものとなっている。 Each of the phase shift circuits 17 A to 17 D is connected to a lip line (waveguide) 24 for transmitting a high-frequency signal from the distribution / combination unit 12 to the radiating element 112 a. In particular, each of the phase shift circuits 17A to 17L: 'This has a switch 17S. This By switching each switch in the switch 17S, a predetermined power supply phase shift amount is given as described later.
これら各移相回路 1 7A〜1 7Dのスィッチ 1 7 Sを個別に制御する位相制御 部 1 8は、 各移相回路 1 7A〜1 7 Dごとに設けられた駆動回路 1 9 A〜 1 9D から構成されている。 その各駆動回路 1 9 A〜 1 9 Dには、 直列接続された 2つ のラッチ 1 9 1, 1 92が設けられている。 それらの中で、 ラッチ 1 9 1は、 入 力 Dに接続された信号線 X , Xi 2のレベルを入力 C LKに接続された走査線 Y i 1; Yj 2の立ち上がりタイミングでラッチする。 また、 ラッチ 1 92は、 ラッチ 1 9 1の出力 Qを入力 C LKに接続されたトリガ信号 T r g ' の立ち上がりでラ ツチし、 出力 Qをそれぞれ対応する移相回路のスィッチ 1 7 Sに出力する。 図 5では、 1つの位相制御部 1 8に対して 2つの信号線 X i 1, X i 2と 2つの走 査線 Y , YJ 2とを設け、 4つの駆動回路 1 9 A〜 1 9 Dに個別に各スィッチの オン Zオフデータを設定している。 すなわち、 信号線 Xi,と走査線 で移相回 路 1 7 Αの動作を制御し、 信号線 と走査線 Yi 2で移相回路 1 7 Bの動作を制 御し、 信号線 Xi 2と走査線 Y で移相回路 1 7 Cの動作を制御し、 信号線 Xi 2と 走査線 Υ』 2で移相回路 1 7 Dの動作を制御している。 The phase control unit 18 that individually controls the switches 17S of the phase shift circuits 17A to 17D includes a drive circuit 19A to 19D provided for each of the phase shift circuits 17A to 17D. It is composed of Each of the drive circuits 19A to 19D is provided with two latches 191, 192 connected in series. Among them, the latch 1 9 1, the signal line connected X, scan lines the level of the X i 2 is connected to the input C LK Y i 1 to the input D; latched at the rising edge of Yj 2. The latch 192 latches the output Q of the latch 191 at the rising edge of the trigger signal Trg 'connected to the input CLK, and outputs the output Q to the corresponding switch 17S of the phase shift circuit. I do. In Figure 5, two signal lines X i 1 for one phase controller 1 8, X i 2 and 2 Tsunohashi査線Y, and Y J 2 provided, four drive circuits 1 9 A to 1 9 D sets ON / OFF data of each switch individually. That is, the signal line Xi, and controls the operation of the phase shift circuits 1 7 Alpha scanning line, Gyoshi control the operation of the phase shift circuit 1 7 B and signal lines in the scanning line Y i 2, and the signal lines Xi 2 The operation of the phase shift circuit 17 C is controlled by the scanning line Y, and the operation of the phase shift circuit 17 D is controlled by the signal line X i 2 and the scanning line Υ ” 2 .
図 6は、 それら位相制御部の動作を示すタイミングチャートであり、 移相回路 1 7 Aに対応する駆動回路 1 9 Aを例として示している。 図 2 Bにおける信号線 駆動部 14は、 信号線 X i!に印加する駆動信号として駆動回路 1 9 Aのための信 号のみならず、 信号線 Xi!に連なる他の駆動回路、 すなわち同一位相制御部 1 8 の駆動回路 1 9 Bや他の位相制御部 1 8の駆動回路のための信号も流している。 このため、 信号線 X は常に変化している。  FIG. 6 is a timing chart showing the operation of these phase control units, and shows a drive circuit 19A corresponding to the phase shift circuit 17A as an example. In FIG. 2B, the signal line driving unit 14 includes a signal line X i! In addition to the signal for the drive circuit 19A as the drive signal applied to the other, the other drive circuits connected to the signal line Xi !, that is, the drive circuit 19B of the same phase controller 18 and other phase controllers Signals for 18 drive circuits are also flowing. Therefore, the signal line X is constantly changing.
一方、 走査線選択部 1 3は、 周期 T 1の間に走査線 Y 1 :!〜 Y n 2を一本ずつ 順次選択しているので、 走査線 Y j 1にパルスが加えられるのは、 周期 T 1の間 に一度だけである (図 6では t l) 。  On the other hand, the scanning line selection unit 13 supplies the scanning lines Y 1:! Since Y n2 is sequentially selected one by one, a pulse is applied to the scanning line Y j 1 only once during the period T 1 (t l in FIG. 6).
ここで、 周期 T 1の時刻 t 1に走査線電圧 Y j 1 ' がハイレベルに変化した場 合、 信号線電圧 X i 1 ' がローレベルに戻ったその後もその状態は保持される。 そして、 その後の時刻 t 2において、 トリガ信号 T r g, がハイレベルに変化し たとき、 ラッチ 1 9 1の出力 Qがラッチ 1 92の出力 Qから出力されるようにな n り、 トリガ信号 T i: g, がローレベルに戻った後もその状態が保持される。 Here, when the scanning line voltage Y j 1 ′ changes to the high level at the time t 1 of the cycle T 1, the state is maintained even after the signal line voltage X i 1 ′ returns to the low level. Then, at time t2, when the trigger signal T rg, changes to the high level, the output Q of the latch 1911 is output from the output Q of the latch 192. n is, the trigger signal T i: g, but its state is maintained even after returning to the low level.
これらにより、 移相回路 1 7 Aのスィッチ 1 7 Sは、 t 2の瞬間から T 4 (次 にトリガ信号 T r g ' が加わる瞬間) までオン状態に維持され、 その間はストリ ップ線路 2 4を伝搬する高周波信号に + 2 2 . 5 ° の給電位相が与えられる。 その後の周期 T 2では、 時刻 t 3において信号線電圧 X i 1 ' のレベルがラッ チ 1 9 1に保持され、 その後の時刻 t 4においてラッチ 1 9 2に保持される。 こ れにより、 移相回路 1 7 Aのスィッチ 1 7 Sはオフ状態に維持され、 ストリップ 線路 2 4を伝搬する高周波信号への給電移相量が 0 ° の状態に戻される。  As a result, the switch 17S of the phase shift circuit 17A is kept on from the moment of t2 until T4 (the moment when the trigger signal Trg 'is added), during which the strip line 24 Is supplied with a feed phase of + 22.5 °. In the subsequent cycle T2, the level of the signal line voltage Xi1 'is held in the latch 191 at the time t3, and is held in the latch 192 at the subsequent time t4. As a result, the switch 17S of the phase shift circuit 17A is maintained in the off state, and the amount of phase shift of the power supply to the high-frequency signal propagating through the stripline 24 is returned to 0 °.
なお、 図 7に示すように、 トリガ信号 T r g ' を常にハイレベルに維持してお いてもよく、 この場合は、 ラッチ 1 9 1のラッチ出力 Qがすぐにラッチ 1 9 2へ と転送されてスィツチ 1 7 Sに出力される。  As shown in FIG. 7, the trigger signal T rg ′ may be always kept at a high level. In this case, the latch output Q of the latch 191 is immediately transferred to the latch 192. Output to switch 17S.
このようにして、 スィッチ 1 7 Sを順次切り替えることにより、 スィッチ切り 替え時間に伴う放射ビームの瞬断を回避することができ、 常に安定した動作を確 保することが可能となる。 なお、 ラッチ 1 9 2の出力電圧または電流がスィッチ 1 7 Sを駆動するに十分でない場合は、 ラッチ 1 9 2の出力側に電圧増幅器ある いは電流増幅器を設けても良い。  In this way, by sequentially switching the switches 17S, instantaneous interruption of the radiation beam due to the switch switching time can be avoided, and stable operation can always be ensured. When the output voltage or current of the latch 192 is not enough to drive the switch 17S, a voltage amplifier or a current amplifier may be provided on the output side of the latch 192.
次に、 スィッチ 1 7 Sの構成例について説明する。 図 8に示すスィッチは、 微 小接点部 (可動部) 6 4によりストリップ線路 (導波路) 6 2, 6 3を短絡/開 放するマイクロマシンスィツチから構成されている。 厚さ 1 μ m程度に形成され たス トリ ップ線路 6 2, 8 3は、 わずかな隙間を有して基板 (第 2の基板) 6 1 上に形成されている。 また、 その隙間の上部には、 厚さ 2 μ m程度に形成された 微小接点部 6 4が、 ス トリツプ線路 6 2, 6 3に対して接触と離脱が自在となる ように支持部材 6 5により指示されている。  Next, a configuration example of the switch 17S will be described. The switch shown in Fig. 8 is composed of a micromachine switch that short-circuits / opens striplines (waveguides) 62 and 63 with microcontacts (movable parts) 64. The strip lines 62 and 83 having a thickness of about 1 μm are formed on the substrate (second substrate) 61 with a small gap. On the upper part of the gap, a small contact portion 64 having a thickness of about 2 μm is provided so that the contact member can be freely contacted with and separated from the strip lines 62 and 63. Is indicated by
ここで、 微小接点部 6 4の下面とス トリ ツプ線路 6 2 , 6 3の上面との距離は 約 4 μ πα程度であり、 基板 6 1の上面を基準としたコンタク ト 6 4の上面の高さ、 つまりマイクロマシンスィツチ全体の高さは 7 / m程度である。  Here, the distance between the lower surface of the minute contact portion 64 and the upper surfaces of the strip lines 62 and 63 is about 4 μπα, and the upper surface of the contact 64 with reference to the upper surface of the substrate 61 The height of the micromachine switch is about 7 / m.
—方、 基板 6 1上のストリップ線路 6 2, 6 3の隙間には、 導体の電極 6 6が 厚さ 0 . 2 μ m程度に形成されており、 この電極 6 6の高さ (厚さ) は、 ストリ ップ線路 6 2, 6 3の高さ (厚さ) よりも低い (薄い) 。 そのスィッチの動作について以下に説明する。 電極 6 6には、 駆動回路 1 9 A 〜1 9 Dの、 例えば 1 0〜 1 0 0 V程度の出力電圧が個別に供給される。 ここで、 電極 6 6に正の出力電圧が印加された場合は、 これにより電極 6 6の表面に静電 荷が発生するとともに、 対抗する微小接点部 6 4の表面には静電誘導により負電 荷が現れ、 両者間の引力によりス トリ ップ線路 6 2, 6 3側へ引き寄せられる。 このとき、 コンタク ト 6 4の長さがス トリ ップ線路 6 2, 6 3の隙間より長い ため、 コンタク ト 6 4がストリップ線路 6 2 , 6 3の両方に接触する。 この結果、 例えば、 ストリップ線路 6 2に伝搬してきた高周波信号が、 ストリップ線路 6 3 へと伝搬されることになる。 On the other hand, a conductor electrode 66 having a thickness of about 0.2 μm is formed in the gap between the strip lines 62 and 63 on the substrate 61, and the height (thickness) of this electrode 66 is ) Is lower (thinner) than the height (thickness) of the strip lines 62, 63. The operation of the switch will be described below. The output voltages of the drive circuits 19 A to 19 D, for example, about 10 to 100 V, are individually supplied to the electrodes 66. Here, when a positive output voltage is applied to the electrode 66, an electrostatic load is generated on the surface of the electrode 66, and a negative voltage is applied to the opposing surface of the minute contact portion 64 by electrostatic induction. The load appears, and is attracted to the strip lines 62 and 63 by the attractive force between them. At this time, since the length of contact 64 is longer than the gap between strip lines 62 and 63, contact 64 comes into contact with both strip lines 62 and 63. As a result, for example, a high-frequency signal that has propagated to the strip line 62 is propagated to the strip line 63.
また、 電極 6 6への出力電圧の印加が停止された場合は、 引力がなくなって支 持部材 6 5により微小接点部 6 4が元の離間した位置へ復元され、 ス トリツプ線 路 6 2とストリップ線路 6 3の間が開放される。  When the application of the output voltage to the electrode 66 is stopped, the attractive force is lost and the support member 65 restores the minute contact portion 64 to the original separated position, and the strip line 62 is removed. The space between the strip lines 63 is opened.
なお、 以上の説明では、 微小接点部 6 4に電圧を与えず、 電極 6 6に対して出 力電圧を印加する場合について説明したが、 それらの逆であっても良い。 すなわ ち、 電極 6 6に電圧を与えず、 微小接点部 6 4に対して導体からなる支持部材 6 5を介して駆動回路の出力電圧を印加するようにしてもよく、 上記と同様の作用 が得られる。  In the above description, the case where the output voltage is applied to the electrode 66 without applying the voltage to the minute contact portion 64 has been described, but the reverse may be applied. In other words, the output voltage of the drive circuit may be applied to the minute contact portion 64 via the support member 65 made of a conductor without applying a voltage to the electrode 66. Is obtained.
また、 コンタク ト 6 4は、 少なくとも下面が導体で形成され、 ストリップ線路 6 2, 6 3とォ一ミック接触するものであっても、 導電部材の下面に絶縁体薄膜 が形成されストリップ線路 6 2, 6 3と容量を結合するものであっても良い。 ここで、 マイクロマシンスィッチは、 微小接点部 6 4が可動部分であるため、 フェーズドアレイアンテナのように多層基板内に位相制御層 3 5を設けた場合、 微小接点部 6 4が自由に可動できるような空間を設ける必要がある。  In addition, even if the contact 64 has at least the lower surface formed of a conductor and is in intimate contact with the strip lines 62 and 63, the contact thin film is formed by forming an insulating thin film on the lower surface of the conductive member. , 63 and the capacitor may be combined. Here, in the micromachine switch, since the microcontact portion 64 is a movable portion, when the phase control layer 35 is provided in a multilayer substrate like a phased array antenna, the microcontact portion 64 can move freely. It is necessary to provide a comfortable space.
なお、 図 9に、 位相ュニット 1 1 3 aを位相制御層 1 1 3上に実装した場合の 平面図を示す。 この位相ユニット 1 1 3 aは、 前述したように、 異なる線路長の マイクロストリップ線路 (導波路) 3 0 2 a力 複数のスィツチ 3 0 2 bで切り 換えるように構成されている。 このセルの周部には、 信号線選択部 (図示せず) からの信号線 X i 1 , X i 2、 走査線選択部 (図示せず) からの走査線 Y j 1 , Y j 2、 制御装置 (図示せず) からのトリガ信号線 T r g、 およびスィッチの駆 動電源線 V d r vが配置されている。 FIG. 9 shows a plan view in the case where the phase unit 113 a is mounted on the phase control layer 113. As described above, the phase unit 113a is configured to be switched by a plurality of switches 302b with microstrip lines (waveguides) 302a having different line lengths. The signal lines X i 1 and X i 2 from the signal line selection unit (not shown), the scanning lines Y j 1 and Y j 2 from the scanning line selection unit (not shown) Trigger signal line T rg from control device (not shown) and drive of switch A dynamic power line V drv is provided.
そして、 それら信号線に接続している駆動回路 (制御手段) 3 0 2 cにより、 スィッチ 3 0 2 bは駆動されている。 また、 これら信号線の内側では、 マイクロ ス トリップ線路 3 0 2 a力 結合スロッ ト 3 0 8の上部位置から結合スロッ ト 3 0 3の下部位置までを接続するように構成されている。  The switch 302b is driven by a drive circuit (control means) 302c connected to the signal lines. Also, inside these signal lines, the microstrip line 302a is configured to connect from the upper position of the coupling slot 308 to the lower position of the coupling slot 303.
また、 そのマイクロストリップ線路 3 0 2 aの途中には、 例えば、 2 2 . 5 ° , 4 5 ° , 9 0 ° , 1 8 0 ° の各移相回路が構成され、 それらがスィッチ 3 0 2 b で切り換えられ、 導波する高周波の位相を所望の値にずらすようにしている。 また、 誘電体材料からなるスぺーサ (構造体) 3 1 3が配置され、 スィッチ 3 0 2 bが形成された領域上に空間が設けられている。 そのスぺーサ 3 1 3により、 スィッチ 3 0 2 bの可動空間を確保するとともに、 マイクロストリップ線路 3 0 2 aを導波する高周波が、 上の層に影響をおよぼさないように距離を確保してい る。  In the middle of the microstrip line 302a, for example, phase shift circuits of 22.5 °, 45 °, 90 °, and 180 ° are formed, and these are switched by the switch 302 It is switched by b so that the phase of the guided high frequency is shifted to the desired value. In addition, a spacer (structure) 313 made of a dielectric material is arranged, and a space is provided on a region where the switch 302b is formed. The spacer 3 13 secures the movable space of the switch 302 b and sets the distance so that the high frequency wave guided through the microstrip line 302 a does not affect the upper layer. Secured.
次に、 モジュール 1 1 0を分配層 1 2 0上へ実装する手段について、 図 1 0 A 〜図 1 0 Cを用いて説明する。 図 1 0 Cに示すように、 分配層 1 2 0は、 片面に マイクロストリップ線路 1 2 2が形成され、 その反対面にはモジュール 1 1 0が 取り付けられる接地面 7 2 4と、 高周波信号を結合するための結合スロッ ト 1 2 1とが所定の箇所に形成されている。 また、 モジュール 1 1 0の制御信号線が接 続されている接続ピン (突起部) 7 1 5同士を接続するための配線 7 2 3 aと、 その配線 7 2 3 aの両端には接続ソケット 7 2 3が所定の位置の分配層 1 2 0を 構成する基板内に埋め込まれて形成された凹部が配置されている。  Next, means for mounting the module 110 on the distribution layer 120 will be described with reference to FIGS. 10A to 10C. As shown in Fig. 10C, the distribution layer 120 has a microstrip line 122 formed on one side, and a ground plane 724 on which the module 110 is mounted on the other side, and a high-frequency signal. A coupling slot 122 for coupling is formed at a predetermined location. The connection pins (protrusions) to which the control signal lines of the module 110 are connected are connected to each other, and the connection sockets are provided at both ends of the connection wires. A recessed portion formed by embedding the substrate forming the distribution layer 120 at a predetermined position is arranged.
また、 図 1 0 Bに示すように、 モジュール 1 1 0には、 その裏面に各制御信号 線に接続された接続ピン 7 1 5が実装されている。  Further, as shown in FIG. 10B, the module 110 has connection pins 715 connected to each control signal line mounted on the back surface thereof.
図 1 0 Cに示すように、 それら接続ピン 7 1 5を接続ソケット 7 2 3にはめ込 むことで、 各モジュール 1 1 0は基板 1 2 0上へ固定される。 また、 各モジユー ルの制御信号線は、 配線 7 2 3 aを介して電気的に相互に接続することができる。 ここで、 接続ソケット 7 2 3は、 例えば、 図 1 1 Aに示すように、 一方が開放 した直方体の導電部材 8 0 1の 1側面に片持ちパネ 8 0 1 aを形成して構成すれ ばよい。 片持ちパネ 8 0 1 aは、 導電部材 8 0 1の 1側面の一部を内側へ変形さ せ、 熱処理を加えてバネ性を持たせれば形成できる。 そして、 この接続ソケット 7 2 3にモジュールから突出している接続ピン 7 1 5を圧入して嵌合させれば、 ソケットのパネ部分が自身のバネ力によつて接続ピン側面に圧接した状態となり、 電気的に接続した状態が得られる。 As shown in FIG. 10C, each module 110 is fixed on the board 120 by inserting the connection pins 715 into the connection socket 723. Further, the control signal lines of each module can be electrically connected to each other via the wirings 723a. Here, as shown in FIG. 11A, for example, the connection socket 7 23 may be formed by forming a cantilever panel 8 0 1 a on one side surface of a rectangular parallelepiped conductive member 8 0 1 open at one side. Good. The cantilever panel 800a is formed by deforming a part of one side of the conductive member 8001 inward. It can be formed by applying heat treatment to give it spring properties. Then, if the connection pins 7 15 projecting from the module are press-fitted into the connection sockets 7 2 3 and fitted, the panel portion of the socket comes into pressure contact with the side surfaces of the connection pins by its own spring force. An electrically connected state is obtained.
また、 例えば、 図 1 1 Bに示すように、 一方が開放した円筒状の導電部材 8 0 2の開放部にスリ割部分 8 0 2 aを形成し、 このスリ割部分 8 0 2 aを内側に変 形させ、 熱処理を加えることでパネ性を持たせて構成しても良い。 この接続ソケ ット 7 2 3を用いる場合も、 スリ割部分側よりモジュール 1 1 0から突出してい る接続ピン 7 1 5を圧入して嵌合させれば、 スリ割部分が自身のパネ力によって 接続ピン 7 1 5側面に圧接した状態となり、 電気的に接続した状態が得られる。 以上示したように、 この実施の形態 1によれば、 1つのモジュールに 4 X 4個 の位相ュニットを配置し、 このモジュールを 3 X 3個均一に配置して 1つの構造 とした。 この結果、 従来のように、 1 2 X 1 2のセルを一度に配置して一体構造 でフェーズドアレイアンテナを製造する場合に比較して、 この実施の形態 1のフ エーズドアレイアンテナは安定して製造できるようになる。  Further, for example, as shown in FIG. 11B, a slot portion 800a is formed at the open portion of the cylindrical conductive member 8002 having one open side, and the slot portion 800a is formed inside. It may be configured to have a paneling property by applying a heat treatment. Also when using this connection socket 7 23, if the connection pin 7 15 protruding from the module 110 from the slot part side is press-fitted and fitted, the slot part will be The connection pins 7 15 are brought into pressure contact with the side surfaces, and a state of electrical connection is obtained. As described above, according to the first embodiment, 4 × 4 phase units are arranged in one module, and 3 × 3 modules are uniformly arranged to form one structure. As a result, the phased array antenna of the first embodiment is more stable than a conventional case where a 12.times.12 cell is arranged at a time and a phased array antenna is manufactured in an integrated structure. Can be manufactured.
例えば、 上述の場合、 まず、 欠陥のないモジュールを 9個そろえれば、 ほぼ良 品レベルのフェーズドアレイアンテナを製造できることになる。  For example, in the above case, if nine modules with no defects are prepared, a phased array antenna of almost good quality can be manufactured.
これは次に説明する理由による。  This is for the following reason.
従来のように、 1 2 X 1 2個の放射素子を一度に配置しょうとした場合、 1個 の放射素子からなる位相ュニットが不良でもそのフェーズドアレイアンテナが不 良になると仮定する。 その場合、 1つの位相ユニットの不良発生率が 1 %であつ ても、 フエ一ズドアレイアンテナとしての不良発生率は、 ( 1— 0 . 9 9 1 4 4 ) X 1 0 0 = 7 6 . 5 %と大きなものとなる。 As in the past, if 12 X 12 radiating elements are to be arranged at once, it is assumed that even if the phase unit consisting of one radiating element is defective, the phased array antenna will be defective. In that case, even filed defect rate of one phase unit is 1%, and the fraction defective as Hue one Zudo array antenna, (1- 0. 9 9 1 4 4) X 1 0 0 = 7 6. It is as large as 5%.
これに対し、 上述のモジュールの場合、 モジュールとしても不良発生率は、 ( 1 - 0 . 9 9 1 6) X 1 0 0 1 5 %と小さレヽ。 すなわち、 フェーズドアレイァ ンテナとしての全体の不良発生率が、 おおよそ 1 5 %程度と小さなものとなる。 また、 フェーズドアレイアンテナとして組み立てるときに、 良品のモジュールだ けを用いることができるので、 フェーズドアレイアンテナの製造品質を均一にす ることができる。 また、 接続ピンと接続ソケットを用いることにより、 各モジュールと基板との 機械的, 電気的接続を安定にとることができる。 このため、 各モジュールの着脱 を容易に行うことができる。 On the other hand, in the case of the above-mentioned module, the defect occurrence rate as a module is as small as (1-0.991 6 ) X 100 15%. In other words, the overall failure rate of the phased array antenna is as small as about 15%. Also, when assembling as a phased array antenna, only good modules can be used, so that the production quality of the phased array antenna can be made uniform. Also, by using the connection pins and the connection sockets, the mechanical and electrical connection between each module and the board can be stably established. For this reason, each module can be easily attached and detached.
実施の形態 2 Embodiment 2
ところで、 上述のモジュールでは、 1つの放射素子に必要な部分を 1つのモジ ユール内にすべて備えるようにしたが、 これに限るものではない。  By the way, in the above-mentioned module, all the parts necessary for one radiating element are provided in one module, but the present invention is not limited to this.
例えば、 図 1 2八〜図1 2 Cに示すように、 すべての高周波信号の分配合成を 分配層 1 2 0とその上部に設けられた分配合成層 5 1 4で行い、 モジュールから 信号分配機能をなくしても良い。 この場合、 分配合成層 5 1 4は一体構造として 構成し、 各モジュール 5 1 ◦は、 無給電素子層 1 1 1, 放射素子層 1 1 2, およ び, 位相制御層 1 1 3から構成される。 なお各層の機能は、 上述の実施の形態 1 と同様であるため説明を省略する。  For example, as shown in Fig. 128 to Fig. 122, all the high-frequency signals are distributed and synthesized by the distribution layer 120 and the distribution and synthesis layer 514 provided above it, and the signal distribution function from the module is performed. May be eliminated. In this case, the distributing / combining layer 514 is configured as an integral structure, and each module 51 ◦ is composed of the parasitic element layer 111, the radiating element layer 112, and the phase control layer 113. Is done. The function of each layer is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
1つのセルを構成する、 無給電素子, 放射素子, 位相ユニット、 そして、 それ ら各セルに給電するための分配合成層それぞれの、 製造過程における不良発生状 態を比較すると、 微細な素子が集合している位相ュニットがもっとも不良が発生 しゃすい。  Comparing the failure state in the manufacturing process of the parasitic element, radiating element, phase unit, and the distribution / combination layer for supplying power to each cell, which constitute one cell, the fine elements are aggregated. The phase unit that is running is the most defective.
したがって、 その移相回路が配置される位相制御層より上の部分をモジュール 構成とすることでも、 上述の実施の形態 1 と同様の効果が得られるようになる。 また、 この実施の形態 2の構成とすることで、 前述した実施の形態 1に比較して、 モジュールの合成分配層が不要となり、 より薄く小型化ができる。  Therefore, the same effect as in the first embodiment described above can be obtained even when the portion above the phase control layer in which the phase shift circuit is arranged is configured as a module. Further, by adopting the configuration of the second embodiment, the composite distribution layer of the module is not required as compared with the above-described first embodiment, so that the module can be made thinner and smaller.
実施の形態 3 Embodiment 3
次に、 この発明の実施の形態 3について説明する。  Next, a third embodiment of the present invention will be described.
上述の実施の形態 2で説明したように、 1つの放射素子からなるセルに必要な 部分を 1つのモジュール内にすべて備えるようにする必要なはい。  As described in the second embodiment, it is not necessary to provide all necessary parts for a cell including one radiating element in one module.
例えば、 図 1 3 〜図1 3 Cに示すように、 すべての高周波信号の分配合成を 行う分配合成部 (分配手段) 5 1 4 aを構成する分配合成層 5 1 4と、 すべての 放射素子に対応した無給電素子部 6 1 1 aを形成する無給電素子層 6 1 1、 およ び、 すべての放射素子に対応する放射素子部 6 1 2 aを形成する放射素子層 6 1 2を一体構造として構成するようにしても良い。 この場合、 モジュール 6 1 0は、 1 C For example, as shown in Fig. 13 to Fig. 13C, the distribution / combination unit (distribution means) 514a that performs the distribution / combination of all high-frequency signals, and the distribution / combination layer 514 that forms the 14a, Parasitic element layer 6 1 1 forming parasitic element section 6 11 a corresponding to radiating element section 6 1 1 and radiating element layer 6 1 2 forming radiating element section 6 1 2 a corresponding to all radiating elements You may make it comprise as an integral structure. In this case, module 6 10 1 C
lb 多層基板の内層に設けられた位相制御層 1 1 3のみから構成されている。  lb It is composed of only the phase control layer 113 provided on the inner layer of the multilayer substrate.
上述したように、 微細な素子が集合している位相ュニットがもっとも不良が発 生しやすいので、 位相ュニットが形成される位相制御層 6 1 3をモジュール構成 とすれば、 上述した実施の形態 1 , 2とほぼ同様の効果を得ることが可能となる。 また、 モジュ一ルの構造が簡略化され小型化できる効果も有する。  As described above, a phase unit in which fine elements are aggregated is most likely to cause a defect. Therefore, if the phase control layer 6 13 in which the phase unit is formed has a module configuration, the first embodiment described above can be used. , 2 can be obtained. Further, there is an effect that the structure of the module is simplified and the module can be reduced in size.
なお、 以上の説明では、 簡素化のために 4 X 4個の放射素子を備えたモジユー ル 1 1 0を 3 X 3個配置して 1 2 X 1 2個の放射素子のフェーズドアレイアンテ ナで説明した。 しかし、 本発明のモジュールサイズとモジュール個数は、 それら に限るものではなく、 例えば、 7 2 X 7 2個の放射素子のフェーズドアレイアン テナでは、 1 2 X 1 2個の放射素子のモジュールを 6 X 6個備えるようにして、 大きなサイズのフェーズドアレイアンテナを構成するようにしても良いことはい うまでもない。  In the above description, for simplicity, 3 × 3 modules with 4 × 4 radiating elements are arranged, and a phased array antenna of 12 × 12 radiating elements is used. explained. However, the module size and the number of modules according to the present invention are not limited to these. For example, in a phased array antenna having 72 × 72 radiating elements, a module with 12 × 12 radiating elements is required to be 6 It goes without saying that a large-sized phased array antenna may be configured by providing six Xs.
実施の形態 4 Embodiment 4
以下、 この発明の実施の形態 4について説明する。  Hereinafter, Embodiment 4 of the present invention will be described.
上記実施の形態 1 〜 3においては、 各モジュール間の接続は、 モジュールを配 置する基板上に形成された配線を用いるようにしていたが、 この実施の形態 4で は、 次に説明するように、 横方向板ばねを用いてモジュール間の接続を行うよう にした。  In the first to third embodiments, the connection between the modules is performed by using the wiring formed on the substrate on which the modules are arranged.In the fourth embodiment, the following description will be given. Then, the connection between modules was made using a horizontal leaf spring.
より詳細に説明すると、 まず、 図 1 4 Aに示すように、 モジュール 9 1 0の 4 つの辺に接続領域 9 1 0 aを用意する。 また、 その接続領域 9 1 0 aに接続に必 要な端子 9 0 1を所定数形成する。 そして、 例えば、 接続領域 9 1 0 aの隣り合 う 2辺において、 各端子 9 0 1に接続して板ばね 9 0 2を形成する。 この板ばね 9 0 2は、 導電性およびばね性を備え、 一端が端子 9 0 1に接続固定され、 他端 は接続している端子 9 0 1表面の延長面より下に偏在するように形成する。  To explain in more detail, first, as shown in FIG. 14A, connection areas 9110a are prepared on four sides of the module 910. Also, a predetermined number of terminals 901 required for connection are formed in the connection region 910a. Then, for example, on two adjacent sides of the connection region 9101a, the plate spring 9102 is formed by connecting to each terminal 9101. The leaf spring 902 has conductivity and spring properties, and one end is connected and fixed to the terminal 901, and the other end is formed so as to be unevenly distributed below the extended surface of the surface of the connected terminal 901. I do.
以上のように各モジュール 9 1 0を構成することで、 次に示すようにフヱーズ ドアレイアンテナを構成することができる。  By configuring each module 910 as described above, a fused array antenna can be configured as described below.
図 1 4 Bに示すように、 すでに分配層 (第 1の基板) 9 2 0上に固定されてい るモジュール 9 1 0の板ばね 9 0 2の形成されていない辺と、 板ばね 9 0 2の形 成されている辺とが向かい合うように新たなモジュール 9 1 0を配置する。 この 結果、 図 1 4 Cに示すように、 すでに固定されているモジュール 9 1 0の板ばね 9 0 2の形成されていない辺の端子 9 0 1力 新たに配置するモジュール 9 1 0 の対向配置される辺の端子 9 0 1 と、 板ばね 9 0 2により電気的に接続した状態 となる。 As shown in FIG. 14B, the side of the module 9 10 already fixed on the distribution layer (first substrate) 9 20, where the leaf spring 9 0 2 is not formed, and the leaf spring 9 0 2 A new module 910 is arranged so that the side where is formed faces each other. this As a result, as shown in FIG. 14C, the terminal 9 0 1 force of the side on which the leaf spring 9 0 2 of the module 9 10 that is already fixed is not formed is opposed to the module 9 10 that is newly arranged. The terminal 901 on the other side is electrically connected to the leaf spring 902.
以上のように、 各モジュール 9 1 0を基板となる分配層 9 2 0上に配置するこ とで、 各モジュール 9 1 0間は接続される。 このとき、 この実施の形態 4によれ ば、 分配層 9 2 0上には各モジュール間の接続のための配線を形成しなくても良 くなる。  As described above, by disposing each module 910 on the distribution layer 920 serving as a substrate, the modules 910 are connected to each other. At this time, according to the fourth embodiment, it is not necessary to form a wiring for connection between the modules on the distribution layer 920.
実施の形態 5 Embodiment 5
以下、 この発明の実施の形態 5について説明する。  Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described.
この実施の形態 5では、 次に説明するように、 各モジュール間を異方性導電フ イルムを用いて接続する。  In the fifth embodiment, as described below, each module is connected using an anisotropic conductive film.
まず、 図 1 5 Aに示すように、 各モジュール 1 0 1 0には接続領域 1 0 1 0 a を用意し、 その接続領域 1 0 1 0 aに接続端子 1 0 0 1を形成する。 そして、 各 モジュール 1 0 1 0を、 所定の箇所に配置してそれぞれが隣り合った状態とする。 この結果、 隣り合って配置されたモジュール 1 0 1 0の隣接部分を拡大すると、 図 1 5 B平面図および図 1 5 Eの断面図に示すように、 隣り合うモジュール 1 0 1 0の接続端子 1 0 0 1が近設した状態となる。  First, as shown in FIG. 15A, a connection area 110a is prepared in each module 11010, and a connection terminal 1001 is formed in the connection area 110a. Then, the respective modules 10 10 are arranged at predetermined positions so as to be adjacent to each other. As a result, when the adjoining portions of the adjacent modules 110 are enlarged, as shown in the plan view of FIG. 15B and the cross-sectional view of FIG. 15E, the connection terminals of the adjacent modules 110 1 0 0 1 is in the vicinity.
次に、 図 1 5 Cの平面図および図 1 5 Fの断面図に示すように、 その接続端子 1 0 0 1上に、 異方性導電フィルム 1 0 0 2を配置する。 この異方性導電フィル ム 1 0 0 2の配置は、 モジュール 1 0 1 0の 1つの辺の接続領域 1 0 1 0 aに形 成されているすべての接続端子 1 0 0 1にわたつて配置する。  Next, as shown in the plan view of FIG. 15C and the cross-sectional view of FIG. 15F, an anisotropic conductive film 1002 is arranged on the connection terminal 1001. The arrangement of the anisotropic conductive film 1002 is arranged over all the connection terminals 1001 formed in the connection area 100a of one side of the module 10010. I do.
次に、 図 1 5 Dの平面図および図 1 5 Gの断面図に示すように、 隣り合うモジ ユール 1 0 1 0間の異方性導電フィルム 1 0 0 2上にわたって、 対応する接続端 子 1 0 0 1間を接続するための配線 1 0 0 3が形成された樹脂フィルム 1 0 0 4 を配置する。  Next, as shown in the plan view of FIG. 15D and the cross-sectional view of FIG. 15G, the corresponding connection terminal extends over the anisotropic conductive film 1002 between the adjacent modules 110. The resin film 1004 on which the wiring 1003 for connecting the terminals 101 is formed is arranged.
そして、 樹脂フィルム 1 0 0 4の所定箇所上より加熱した状態で加圧し、 隣り 合うモジュール 1 0 1 0間の対応する接続端子 1 0 0 1間を、 異方性導電フィル ム 1 0 0 2とこの上に配置されている配線 1 0 0 3とを介して接続した状態とす る。 Then, a pressure is applied in a state where the resin film is heated from above a predetermined portion of the resin film 104, and the anisotropic conductive film 100 2 is formed between the corresponding connection terminals 100 1 between the adjacent modules 110. And the connection via the wiring 103 arranged on this You.
この状態をより詳細に説明すると、 図 1 5 Hに示すように、 異方性導電フィル ム 1 0 0 2は、 金属粒子や金属コートされた樹脂粒子などの導電性粒子 1 0 0 2 aが絶縁フィルム 1 0 0 2 b中に分散されている。 初期の状態では、 導電性粒子 1 0 0 2 aが絶縁フィルム 1 0 0 2 b中におのおのが接触することなく分散して いるため、 異方性導電フィルム 1 0 0 2の表面と裏面とは絶縁された状態となつ ている。  To explain this state in more detail, as shown in FIG. 15H, the anisotropic conductive film 1002 is formed of conductive particles 1002a such as metal particles and metal-coated resin particles. It is dispersed in the insulating film 1002b. In the initial state, since the conductive particles 1002a are dispersed in the insulating film 1002b without contacting each other, the front and back surfaces of the anisotropic conductive film 1002 are different. It is insulated.
したがって、 図 1 5 Gに示すように、 単に異方性導電フィルム 1 0 0 2を配置 しただけでは、 接続端子 1 0 0 1 と対応する配線 1 0 0 3とが電気的に接続した 状態とはならなレ、。 ここで、 配線 1 0 0 3が接続端子 1 0 0 1に近づくように圧 力を加えていくと、 それらに挾まれた領域に異方性導電フィルム 1 0◦ 2は押し つぶされていく。 そして、 配線 1 0 0 3と接続端子 1 0 0 1との間隔が導電粒子 1 0 0 2 aの径より小さくなれば、 それらの間には複数の導電粒子 1 0 0 2 aが 挟まれた状態となる。 この結果、 異方性導電フィルム 1 0 0 2を挾む配線 1 0 0 3と接続端子 1 0 0 2とは、 挾んでいる導電粒子 1 0 0 2 aを介して電気的に接 続した状態となる。  Therefore, as shown in FIG. 15G, simply arranging the anisotropic conductive film 1002 is equivalent to the state where the connection terminal 1001 and the corresponding wiring 1003 are electrically connected. Hanare, Here, when pressure is applied so that the wiring 1003 approaches the connection terminal 1001, the anisotropic conductive film 1002 is crushed in the region sandwiched between them. If the distance between the wiring 1003 and the connection terminal 1001 is smaller than the diameter of the conductive particles 1002a, a plurality of conductive particles 1002a are sandwiched between them. State. As a result, the wiring 1003 sandwiching the anisotropic conductive film 1002 and the connection terminal 1002 are electrically connected to each other through the conductive particles 1002a sandwiching the anisotropic conductive film 1002. Becomes
以上のように、 この実施の形態 5では、 各モジュール 1 0 1 0同士を、 接続領 域 1 0 1 0 a上で異方性導電フイルム 1 0 0 2を利用して相互接続するようにし た。 この結果、 この実施の形態 5においても、 各モジュールを配置する基板上に は、 各モジュール間の接続のための配線を形成する必要がなレ、。  As described above, in the fifth embodiment, the respective modules 110 are interconnected using the anisotropic conductive film 102 on the connection area 110a. . As a result, even in the fifth embodiment, it is not necessary to form wiring for connection between the modules on the substrate on which the modules are arranged.
実施の形態 6 Embodiment 6
ところで、 上述の実施の形態 1 〜 5では、 スィッチを駆動する駆動回路を位相 ュニット内に実装していたが、 駆動回路を別ュニットに実装してモジュールを構 成しても良い。 図 1 6 Aは、 この実施の形態 6におけるモジュール 2 1 0のブロ ック図である。 このモジュール 2 1 0は、 分配合成部 1 1 4 aにより各位相ュニ ット 2 1 3 aに高周波信号が供給され、 各位相ュニット 2 1 3 aごとに個別に設 定する移相変化量を与えられ、 放射素子 1 1 2 aより高周波信号が放射される。 また、 このモジュール 2 1 0は、 後述する駆動ュニット 2 1 5 aを実装しており、 各移相器に内蔵するスィツチを動かすための駆動信号を供給するための配線によ 1 Ω り、 駆動ュニットと各移相器がそれぞれに個別に接続されている。 By the way, in Embodiments 1 to 5 described above, the drive circuit for driving the switch is mounted in the phase unit, but the drive circuit may be mounted in another unit to constitute a module. FIG. 16A is a block diagram of module 210 in the sixth embodiment. In this module 210, a high-frequency signal is supplied to each phase unit 213a by the distribution / synthesis unit 114a, and the phase shift change amount individually set for each phase unit 213a And a high-frequency signal is radiated from the radiating element 1 1 2a. In addition, this module 210 is equipped with a drive unit 215a described later, and is provided with wiring for supplying a drive signal for moving a switch incorporated in each phase shifter. The drive unit and each phase shifter are connected individually to each other.
次に、 この実施の形態 6におけるフェーズドアレイアンテナ 2 0 0の構成につ いて、 図 1 6 Bを用いて説明する。 このフェーズドアレイアンテナ 2 0 0におい て、 給電部 1 1より供給された高周波信号は、 分配合成部 1 2により各モジユー ル 2 1 0に供給される。 また、 モジュール 2 1 0内に実装されている駆動ュニッ ト 2 1 5 aに、 位相ュニット 2 1 3 aの移相量を設定するための制御信号を供給 する制御信号線およびトリガ信号 T r gを供給するトリガ信号線が配線され、 モ ジュール 2 1 0と制御装置 2 2 3とが電気的に接続されている。  Next, the configuration of phased array antenna 200 according to the sixth embodiment will be described using FIG. 16B. In the phased array antenna 200, the high-frequency signal supplied from the power supply unit 11 is supplied to each module 210 by the distribution / combination unit 12. Further, a control signal line for supplying a control signal for setting a phase shift amount of the phase unit 21a and a trigger signal Trg to the drive unit 215a mounted in the module 210 are provided. A trigger signal line to be supplied is wired, and the module 210 and the control device 222 are electrically connected.
次に、 モジュール 2 1 0内に実装された駆動ュニットの構成について、 図 1 7 を用いて説明する。 図 1 7に示すように、 各駆動ュニット 2 1 5 aは、 それぞれ データ分配部 4 1と、 各移相器 1 7毎に設けられた例えば q個の位相制御部 4 2 とにより構成されている。 また、 駆動ユニット 1 2には、 q個分の放射素子 1 1 Next, the configuration of the drive unit mounted in the module 210 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 17, each drive unit 2 15 a is composed of a data distribution unit 41 and, for example, q number of phase control units 42 provided for each phase shifter 17. I have. The drive unit 1 2 has q radiating elements 1 1
2 aの移相量がシリアルに入力される。 データ分配部 4 1は、 制御信号 1 1 iに 含まれる q個の放射素子 1 1 2 aの移相量を、 その移相器 1 7にそれぞれ接続さ れた q個の位相制御部 4 2に分配する。 これにより、 各位相制御部 4 2に対し、 対応する放射素子 1 1 2 aの移相量が設定される。 2 The phase shift amount of a is input serially. The data distribution unit 41 determines the amount of phase shift of the q radiating elements 112 a included in the control signal 111 i by the q phase control units 42 connected to the phase shifters 17 respectively. Distribute to Thereby, the phase shift amount of the corresponding radiating element 112 a is set for each phase control unit 42.
一方、 図 1 6 Aに示すように、 制御装置 2 2 3は各駆動ュニット 2 1 5 aにト リガ信号 T g rを出力する。 このトリガ信号 T g rは、 図 1 7に示すように、 各 駆動ュニット 2 1 5 aの各位相制御部 4 2に入力される。 なお、 トリガ信号 T g rは、 各位相制御部 4 2に設定された移相量を、 それぞれの移相器 1 7に出力す るタイミングを決定する信号である。 従って、 各位相制御部 4 2に対して移相量 を設定した後、 制御装置 2 2 3からのそのトリガ信号 T g rを出力することによ り、 各放射素子 1 5への給電移相量を一斉に更新でき、 ビーム放射方向を瞬時に 変更できる。  On the other hand, as shown in FIG. 16A, the control device 223 outputs a trigger signal Tgr to each drive unit 215a. This trigger signal T gr is input to each phase control unit 42 of each drive unit 2 15 a as shown in FIG. Note that the trigger signal T gr is a signal that determines the timing of outputting the phase shift amount set in each phase control unit 42 to each phase shifter 17. Therefore, after setting the phase shift amount for each phase control unit 42, the trigger signal T gr is output from the control device 23, whereby the feed phase shift amount to each radiating element 15 is obtained. Can be updated simultaneously, and the beam radiation direction can be changed instantaneously.
次に、 図 1 8を参照して各放射素子 1 1 2 a毎に設けられる位相ュニット 2 1 Next, referring to FIG. 18, a phase unit 2 1 provided for each radiating element 1 1 2a will be described.
3 aと、 駆動ュニット 2 1 5 aの位相制御部 4 2について説明する。 ここでは、 それぞれ異なる移相量 2 2 . 5。 , 4 5 ° , 9 0 ° , 1 8 0を有する 4個の移相 器 1 7 A〜 1 7 Dから移相器 1 7から構成されている。 各移相回路 1 7 A〜 1 7 Dは、 分配合成部 1 2から放射素子 1 1 2 aへ高周波信号を伝搬させるストリツ プ線路 (導波路) 1 6に接続されている。 特に、 各移相回路 1 7 A〜1 7 Dには、 スィツチ 1 7 Sがそれぞれ設けられている。 このスィツチ 1 7 S内の各スィツチ を切り替えることにより、 後述するそれぞれ所定の給電移相量を与えるものとな つている。 3a and the phase control unit 42 of the drive unit 2 15a will be described. Here, the different phase shift amounts are 22.5. , 45 °, 90 °, and 180. The phase shifter 17 includes four phase shifters 17A to 17D. Each of the phase shift circuits 17 A to 17 D is a strip that transmits a high-frequency signal from the distribution / combination unit 12 to the radiating element 112 a. Connected to the transmission line (waveguide) 16. In particular, each of the phase shift circuits 17A to 17D is provided with a switch 17S. By switching each switch in the switch 17S, a predetermined power supply phase shift amount, which will be described later, is given.
これら各移相回路 1 7 A〜1 7 Dのスィッチ 1 7 Sを個別に制御する位相制御 部 4 2は、 各移相回路 1 7 A〜l 7 D毎に設けられたラッチ 4 3 A〜4 3 Dから 構成されている。 駆動ュニッ ト 1 2のデータ分配部 4 1は、 位相制御部 4 2を構 成する各ラツチ 4 A〜4 3 Dに対してそれぞれ制御信号 4 1 A〜4 1 Dを出力す ることにより、 位相制御部 4 2に放射素子 1 5の移相量を与える。 従って、 各ラ ツチ 4 3 A〜4 3 Dの入力端子 Dには、 それぞれ制御信号 4 1 A〜4 1 Dが入力 される。  The phase control unit 42, which individually controls the switches 17S of these phase shift circuits 17A to 17D, includes latches 43A to 17A to 17D provided for each of the phase shift circuits 17A to 17D. It is composed of 4 3D. The data distribution unit 41 of the drive unit 12 outputs control signals 41A to 41D to the latches 4A to 43D constituting the phase control unit 42, respectively. The amount of phase shift of the radiating element 15 is given to the phase control unit 42. Therefore, the control signals 41A to 41D are input to the input terminals D of the latches 43A to 43D, respectively.
また、 各ラッチ 4 3 A〜4 3 Dの入力端子 C L Kには、 制御装置 2 2 3から出 力されるトリガ信号 T r gが入力される。 各ラッチ 4 3 A〜4 3 Dは、 それぞれ 制御信号 4 1 A〜4 1 Dをトリガ信号 T r gの立ち上がりまたは立ち下がりでラ ツチし、 出力 Qをそれぞれ対応する各移相回路 1 7 A〜l 7 Dのスィツチ 1 7 S に出力する。  The trigger signal Trg output from the controller 223 is input to the input terminal CLK of each of the latches 43A to 43D. Each of the latches 43A to 43D latches the control signal 41A to 41D at the rising or falling edge of the trigger signal Trg, and outputs the output Q to the corresponding phase shift circuit 17A to l Output to 7D switch 17S.
このときラッチされた制御信号 4 1 A〜4 I Dの状態に従って、 各移相回路 1 7 A〜l 7 Dのスィッチ 1 7 Sのオン/オフが決定される。  At this time, ON / OFF of the switches 17S of the phase shift circuits 17A to 17D is determined according to the states of the latched control signals 41A to 4ID.
こうして、 移相回路 1 7 A〜 1 7 Dそれぞれの移相量が設定され、 これにより 移相器 1 7全体の移相量が設定されるので、 ストリップ線路 1 6を伝搬する高周 波信号に所定の給電移相量が与えられる。  Thus, the phase shift amount of each of the phase shift circuits 17 A to 17 D is set, and the phase shift amount of the entire phase shifter 17 is set, so that the high frequency signal propagating through the strip line 16 is set. Is given a predetermined amount of phase shift.
なお、 トリガ信号 T g rは、 常にハイレベル (またはローレベル) に維持して おくことにより、 スィッチ 1 7 Sを順次切り替えても良い。 この場合は、 移相器 1 7が同時に切り替わることなく一部ずつ切り替えられるので、 放射ビームの瞬 断を回避できる。 また、 ラッチ 4 3 A〜4 3 Dの出力電圧または電流が、 スイツ チ 1 7 Sを駆動するのに十分でない場合は、 ラッチ 4 3 A〜 4 3 Dの出力側に電 圧増幅器あるいは電流増幅器を設けても良い。  The trigger signal Tgr may be constantly switched to the high level (or the low level), so that the switches 17S may be sequentially switched. In this case, since the phase shifters 17 are switched one by one without switching at the same time, instantaneous interruption of the radiation beam can be avoided. If the output voltage or current of the latches 43A to 43D is not enough to drive the switch 17S, a voltage amplifier or current amplifier is connected to the output side of the latches 43A to 43D. May be provided.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
この発明のフェーズドアレイアンテナは、 高利得で高周波数帯に適用可能なァ ンテナであり、 特に衛星通信に使用される衛星追尾車載アンテナや衛星搭載用ァ ンテナなどにも有用である。 The phased array antenna of the present invention has a high gain and is applicable to a high frequency band. These antennas are particularly useful for on-board satellite tracking antennas used in satellite communications and on-board antennas.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 複数の放射素子と、 1. Multiple radiating elements,
前記放射素子に給電する高周波信号の位相を制御信号に基づいて切り替える位 相ュニットが形成された複数のモジュールと、  A plurality of modules formed with a phase unit that switches a phase of a high-frequency signal to be supplied to the radiating element based on a control signal;
これらのモジュールが上面に均一に配置され、 前記モジュールに対して前記高 周波信号を供給する第 1の基板とを備えることを特徴とするフューズドアレイァ ンテナ。  A fused array antenna, comprising: a first substrate configured to uniformly dispose these modules on an upper surface and supplying the high-frequency signal to the module.
2 . 前記放射素子は、 対応する前記位相ユニットと共に前記モジュールに形成さ れていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のフェーズ 2. The phase according to claim 1, wherein said radiating element is formed in said module together with a corresponding said phase unit.
3 . 前記モジュールは、 前記放射素子と前記位相ユニットとが異なる層に形成さ れた多層構造を有していることを特徴とする請求の範囲第 2項記載のフューズド アレイアンテナ。 3. The fused array antenna according to claim 2, wherein the module has a multilayer structure in which the radiating element and the phase unit are formed in different layers.
4 . 前記放射素子は、 前記複数のモジュール全域にわたる一体構造の層に配置さ れていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のフェーズドアレイァンテナ。 4. The phased array antenna according to claim 1, wherein the radiating element is arranged in a layer having an integral structure over the entire area of the plurality of modules.
5 . 前記第 1の基板から供給される高周波信号を前記各位相ュニットに分配する 分配手段を更に備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のフューズドアレ 5. The fuse array according to claim 1, further comprising a distribution unit that distributes a high-frequency signal supplied from the first substrate to each of the phase units.
6 . 前記分配手段は、 対応する前記位相ユニットと共に前記モジュールに形成さ れていることを特徴とする請求の範囲第 5項記載のフェーズドアレイァンテナ。 6. The phased array antenna according to claim 5, wherein the distribution means is formed in the module together with the corresponding phase unit.
7 . 前記モジュールは、 前記分配手段と前記位相ユニットとが異なる層に形成さ れた多層構造を有していることを特徴とする請求の範囲第 6項記載のフェーズド アレイアンテナ。 7. The phased module according to claim 6, wherein the module has a multilayer structure in which the distribution unit and the phase unit are formed in different layers. Array antenna.
8 . 前記分配手段は、 前記第 1の基板に形成されていることを特徴とする請求の 範囲第 5項記載のフエ一ズドアレイァンテナ。 8. The fused array antenna according to claim 5, wherein the distribution means is formed on the first substrate.
9 . 前記第 1の基板は、 多層構造を有していることを特徴とする請求の範囲第 8 項記載のフェーズドアレイアンテナ。 9. The phased array antenna according to claim 8, wherein the first substrate has a multilayer structure.
1 0 . 前記第 1の基板内の高周波信号線路と前記モジュールの位相ュニットとの 間に配置され、 前記高周波信号を結合する結合手段を備えることを特徴とする請 求の範囲第 1項記載のフニ一ズドア 10. The claim according to claim 1, further comprising: coupling means disposed between the high-frequency signal line in the first substrate and a phase unit of the module, for coupling the high-frequency signal. Family door
1 1 . 前記結合手段は、 結合スロットであることを特徴とする請求の範囲第 1 0 項記載のフェーズドアレイアンテナ。 11. The phased array antenna according to claim 10, wherein said coupling means is a coupling slot.
1 2 . 前記第 1の基板上に形成された相互接続手段を介して前記モジュール間が 相互接続されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のフェーズドアレイ 12. The phased array according to claim 1, wherein the modules are interconnected via interconnecting means formed on the first substrate.
1 3 . 前記相互接続手段には凹部が形成され、 13. A recess is formed in the interconnecting means,
前記モジュールにおける前記相互接続手段に対向する箇所には突起部が形成さ れ、  A protrusion is formed at a location of the module facing the interconnecting means,
前記突起部が前記凹部に嵌合することで、 前記モジュール間が相互接続される ことを特徴とする請求の範囲第 1 2項記載のフエ一ズドアレイ了ンテナ。  13. The fused array antenna according to claim 12, wherein the modules are interconnected by fitting the projections into the recesses.
1 4 . 前記モジュールは、 その端部に接続領域を備え、 14. The module comprises a connection area at its end,
隣り合うモジュール間の向かい合う前記接続領域上にわたって配置された相互 接続手段を介して前記モジュール間が相互接続されていることを特徴とする請求 の範囲第 1項記載のフェーズ The phase according to claim 1, wherein the modules are interconnected via interconnecting means arranged over the connection areas facing each other between adjacent modules.
1 5 . 前記相互接続手段は、 板パネ状の導電部材から構成され、 前記隣り合うモ ジュール間の向かい合う前記接続領域上に形成された接続端子のそれぞれに前記 導電部材の両端が接続されていることを特徴とする請求の範囲第 1 4項記載のフ ニーズ 15. The interconnecting means is composed of a panel-like conductive member, and both ends of the conductive member are connected to connection terminals formed on the connection regions facing each other between the adjacent modules. Claims 14 characterized by the following:
1 6 . 前記相互接続手段は、 絶縁性のフィルム内に分散された導電粒子と、 前記 フィルムに圧着された配線とから構成され、 16. The interconnecting means is composed of conductive particles dispersed in an insulating film, and wiring crimped on the film,
前記隣り合うモジュール間の向かレ、合う接続領域上に形成された接続端子のそ れぞれが、 前記導電粒子および前記配線を介して接続されていることを特徴とす る請求の範囲第 1 4項記載のフェーズドアレイアンテナ。  The connection terminal formed between the adjacent modules and a connection terminal formed on a connection region that is connected to each other, the connection terminals being connected via the conductive particles and the wiring. 14. The phased array antenna according to item 4.
1 7 . 前記モジュールは、 前記第 1の基板に着脱自在に配置されていることを特 徴とする請求の範囲第 1項記載のフェーズドアレイアンテナ。 17. The phased array antenna according to claim 1, wherein the module is detachably disposed on the first substrate.
1 8 . 前記位相ュニットは、 1 8. The phase unit
第 2の基板上に形成された前記高周波信号を伝播する導波路と、 前記第 2の基 板上に形成されて前記導波路の接続状態を切り替えるスィッチとから構成された 移相器を含むことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のフェーズドアレイアンテ ナ。  A phase shifter comprising: a waveguide formed on a second substrate for transmitting the high-frequency signal; and a switch formed on the second substrate and configured to switch a connection state of the waveguide. 2. The phased array antenna according to claim 1, wherein:
1 9 . 前記位相ユニットに含まれるスィッチは、 前記導波路の接続状態を切り換 える可動部を備え、 19. The switch included in the phase unit includes a movable portion that switches a connection state of the waveguide,
前記第 2の基板上に配置され、 前記スィツチの形成領域上部に空間を形成する 構造体を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 8項記載のフェーズドアレイァ ンテナ。  19. The phased array antenna according to claim 18, further comprising a structure disposed on said second substrate and forming a space above a formation region of said switch.
2 0 . 前記第 1の基板は、 前記モジュールの位相ユニットに対して前記制御信号 を供給することを特徴とする請求の範囲第 1項記載のフェーズドアレイアンテナ。 20. The phased array antenna according to claim 1, wherein the first substrate supplies the control signal to a phase unit of the module.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1577795A2 (en) 2003-03-15 2005-09-21 Oculus Info Inc. System and Method for Visualising Connected Temporal and Spatial Information as an Integrated Visual Representation on a User Interface
GB2452856A (en) * 2007-09-17 2009-03-18 Boeing Co Phased array antenna with a rhomboid shaped aperture and rhomboid shaped modules.
EP2159876A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-03 Thales Nederland B.V. An array antenna comprising means to establish galvanic contacts between its radiator elements while allowing for their thermal expansion
US11178750B2 (en) 2017-04-17 2021-11-16 Fujikura Ltd. Multilayer substrate, multilayer substrate array, and transmission/ reception module
CN114175399A (en) * 2019-05-31 2022-03-11 株式会社村田制作所 Sub-array antenna, antenna module, and communication device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6825817B2 (en) * 2002-08-01 2004-11-30 Raytheon Company Dielectric interconnect frame incorporating EMI shield and hydrogen absorber for tile T/R modules
JP4192782B2 (en) * 2003-07-10 2008-12-10 Toto株式会社 High frequency sensor and antenna device
US10658758B2 (en) * 2014-04-17 2020-05-19 The Boeing Company Modular antenna assembly
GB2546654B (en) * 2014-10-30 2021-06-02 Mitsubishi Electric Corp Array antenna apparatus and method for manufacturing the same
JP7034858B2 (en) 2018-07-31 2022-03-14 株式会社東芝 Wireless device and communication control method
JP7126619B2 (en) * 2019-07-11 2022-08-26 三菱電機株式会社 array antenna device
JP2024517925A (en) * 2021-05-10 2024-04-23 サーブ リミティド-アブダビ A wideband dual polarized planar antenna array.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0574008U (en) * 1992-03-06 1993-10-08 日本無線株式会社 Phase shifter active module
JPH06112719A (en) * 1992-09-28 1994-04-22 Nec Corp Electronic scanning antenna
JPH09130319A (en) * 1995-10-30 1997-05-16 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Moving body sng device
JPH1174717A (en) * 1997-06-23 1999-03-16 Nec Corp Phased array antenna system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0574008U (en) * 1992-03-06 1993-10-08 日本無線株式会社 Phase shifter active module
JPH06112719A (en) * 1992-09-28 1994-04-22 Nec Corp Electronic scanning antenna
JPH09130319A (en) * 1995-10-30 1997-05-16 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Moving body sng device
JPH1174717A (en) * 1997-06-23 1999-03-16 Nec Corp Phased array antenna system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1577795A2 (en) 2003-03-15 2005-09-21 Oculus Info Inc. System and Method for Visualising Connected Temporal and Spatial Information as an Integrated Visual Representation on a User Interface
GB2452856A (en) * 2007-09-17 2009-03-18 Boeing Co Phased array antenna with a rhomboid shaped aperture and rhomboid shaped modules.
GB2452856B (en) * 2007-09-17 2010-01-20 Boeing Co Rhomboid shaped, modularly expandable phased array antenna and method therefor
US8081134B2 (en) 2007-09-17 2011-12-20 The Boeing Company Rhomboidal shaped, modularly expandable phased array antenna and method therefor
EP2159876A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-03 Thales Nederland B.V. An array antenna comprising means to establish galvanic contacts between its radiator elements while allowing for their thermal expansion
NL1035878C (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Thales Nederland Bv An array antenna comprising means to establish galvanic contacts between its radiator elements while allowing for their thermal expansion.
US11178750B2 (en) 2017-04-17 2021-11-16 Fujikura Ltd. Multilayer substrate, multilayer substrate array, and transmission/ reception module
CN114175399A (en) * 2019-05-31 2022-03-11 株式会社村田制作所 Sub-array antenna, antenna module, and communication device
CN114175399B (en) * 2019-05-31 2024-02-20 株式会社村田制作所 Subarray antenna, array antenna, antenna module, and communication device

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