WO2007069366A1 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2007069366A1
WO2007069366A1 PCT/JP2006/315469 JP2006315469W WO2007069366A1 WO 2007069366 A1 WO2007069366 A1 WO 2007069366A1 JP 2006315469 W JP2006315469 W JP 2006315469W WO 2007069366 A1 WO2007069366 A1 WO 2007069366A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
wiring
antenna
antenna device
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/315469
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shuichi Nagai
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to EP06782327A priority Critical patent/EP1962380A1/en
Priority to US12/092,739 priority patent/US7839350B2/en
Publication of WO2007069366A1 publication Critical patent/WO2007069366A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2135Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using strip line filters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

 本発明におけるアンテナ装置は、複数のアンテナ素子(101a~101h)と、各アンテナ素子(101a~101h)に電磁気的に接続された給電配線(102)とを備えるアンテナ装置であって、給電配線(102)は、給電配線(102)上の分岐点で分岐した構造であり、各アンテナ素子(101a~101h)と電気的に最も遠い第一の分岐点(107)と、アンテナ素子(101a~101h)との間の給電配線(102)にフィルタ(121~130)とを備える。

Description

明 細 書
アンテナ装置
技術分野
[0001] 本発明は、アンテナ装置に関し、特に、無線通信装置または対象物までの距離や 位置を測定するレーダ装置等に用いられ、特定の周波数帯域の信号をカットするフィ ルタを有するアンテナ装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、スペクトル拡散方式またはウルトラワイドバンド (UWB)を使用した無線通信 装置または無線レーダ装置等の無線装置が検討および実用化されている。特に、無 線装置の高速化および高性能化に伴い、ミリ波または準ミリ波などの高周波を用いた 無線装置が注目されている。このような広帯域の周波数を利用した無線装置では、 周波数拡散によって広い周波数でサイドローブが発生する。そのため、無線装置を 構成する上では、特定の周波数のみを透過させ、不要な周波数を除外するバンドパ スフィルタ(BPF)等のフィルタが必要である。
[0003] 電波の送信側では、送信アンテナから電波法で定められた周波数以外の電波が 放射するのを防ぐために、送信アンテナとパワー増幅器の間にフィルタが挿入される 。受信側では、不要周波数力もの混信を防ぐため、または、次段の低雑音増幅器 (L NA)で所望の周波数帯域のみを効率よく増幅するために、受信アンテナと低雑音増 幅器 (LNA)との間にフィルタが挿入される。このように、無線装置において、フィルタ とアンテナとが接続される構成となる。
[0004] 無線装置に使用される高周波用フィルタの構造としては、マイクロストリップライン等 の分布定数の平面回路で構成されたフィルタが用いられている(例えば、特許文献 1 および特許文献 2参照。 )0また、誘電体基板上に形成されたマイクロストリップ線路 を様々な形状とすることで、コイルやコンデンサを分布定数の平面回路で構成し、フ ィルタを実現することができる。
[0005] また、フィルタまたは給電配線とアンテナを同一基板上に形成する方法もある(例え ば、特許文献 3参照。)。 [0006] 無線装置に使用されるアンテナ装置のアンテナ放射パターンおよびアンテナ利得 は、アンテナ装置の性能を決定する非常に重要な要素である。所望のアンテナ放射 利得または放射パターンを実現するために、アンテナ素子を複数個並べたァレーア ンテナ構造のアンテナ装置が用いられて 、る。
[0007] 図 1は、従来のアレーアンテナ構造のアンテナ装置の構成を示す平面図である。
[0008] 図 1に示すアンテナ装置は、誘電体基板 1004の表面に形成された複数のアンテ ナ素子 1001と、給電酉己線 1002と、フイノレタ 1040とを備免る。
[0009] 複数のアンテナ素子 1001は、マイクロストリップ型パッチアンテナ素子であり、ァレ 一アンテナ構造である。
[0010] 給電配線 1002は、フィルタ 1040と複数のアンテナ素子 1001とを電気的に接続す るマイクロストリップ型線路を形成する。
[0011] フィルタ 1040と給電配線 1002の境界である給電源 1003から給電配線 1002を介 して各アンテナ素子 1001に電力が供給される。図 1に示すアンテナ装置の配線構 造は、並列給電構造である。すなわち、第一の分岐点 1007から各アンテナ素子 10 01まで各給電配線 1002の長さが同じであり、各アンテナ素子 1001に同位相で給 電が行われる。また、図 1に示すアンテナ装置はアンテナ素子 1001と給電配線 100 2が同一基板表面上に形成された共平面給電方式である。共平面給電方式は、単 層構造の誘電体基板 1004で実現できるため、簡易かつ安価なアレーアンテナ構造 として非常に有効である。
[0012] 一方、フィルタの周波数特性は、構成されるフィルタの段数で決定され、段数を増 やすと透過帯域外の減衰量を大きくすることができ、フィルタ特性を向上させることが できる。
特許文献 1:特開平 9 - 238002号公報
特許文献 2:特開 2003 - 60404号公報
特許文献 3:特開 2002— 271130号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0013] し力しながら、フィルタ特性を向上させるためにフィルタの段数を増やすとフィルタの サイズが大きく (線路長が長く)なるため、挿入損失 (透過損失)が増大する。また、フ ィルタを形成するための基板の使用面積が増大することで、フィルタを備えたアンテ ナ装置が大きくなる。よって、アンテナ装置の面積および挿入損失を増加させずに、 フィルタ特性を向上させることは難しい。すなわち、従来のアンテナ装置は、小型で 高利得であるアンテナ装置を実現することは困難であると 、う問題がある。
[0014] 上記の問題点を鑑み、本発明は、小型で高利得であるアンテナ装置を提供するこ とを目的とする。
課題を解決するための手段
[0015] 上記目的を達成するために、本発明に係るアンテナ装置は、複数のアンテナ素子 と、前記各アンテナ素子に電磁気的に接続された配線とを備えるアンテナ装置であ つて、前記配線は、前記配線上の分岐点で分岐した構造であり、前記各アンテナ素 子と電気的に最も遠い第一の分岐点と、前記各アンテナ素子との間の前記配線にフ ィルタを備える。
[0016] これにより、本発明におけるアンテナ装置は、第一の分岐点と各アンテナ素子との 間にフィルタを形成する。すなわち、フィルタは、配線が形成されている領域に形成さ れる。よって、フィルタを形成する領域を別に必要としないので、アンテナ装置の面積 の増加を抑えることができる。さらに、フィルタの段数を多くしてフィルタ特性を向上さ せた場合にも余分にフィルタを形成する領域を必要としな 、ので、アンテナ装置の面 積を増加させずに、フィルタ特性を向上させることができる。また、フィルタを形成する ことによる、挿入損失の増加をなくすことができる。よって、小型で高利得なアンテナ 装置を実現することができる。
[0017] また、前記複数のアンテナ素子は、基板に形成され、前記配線は、前記基板に形 成され、前記フィルタは、前記基板に形成されてもよい。
[0018] これにより、同一基板にアンテナ素子、配線およびフィルタを形成することができる
[0019] また、前記複数のアンテナ素子は、前記基板表面に形成されたマイクロストリップ型 アンテナであり、前記配線は、前記基板表面に形成されたマイクロストリップ型線路で あり、前記フィルタは、前記基板表面に形成されたマイクロストリップ型フィルタであつ てもよい。
[0020] これにより、単層基板の表面にアンテナ素子、配線およびフィルタを形成することが できるので、簡易かつ安価にアンテナ装置を形成することができる。
[0021] また、前記基板は、多層基板であり、前記複数のフィルタは、積層構造のフィルタで あってもよい。
[0022] これにより、多層基板にフィルタを形成するので、アンテナ装置の設計の自由度が 広がる。
[0023] また、前記配線は、複数の分岐点を有し、前記フィルタは、第一のフィルタと第二の フィルタとを含む複数のフィルタであり、前記第一の分岐点以外の第二の分岐点と、 前記第一の分岐点との間の前記配線に前記第一のフィルタが挿入されており、前記 第二の分岐点と前記各アンテナ素子の間の前記配線に前記第二のフィルタが挿入 されてちょい。
[0024] これにより、複数の分岐点から構成される配線の根元に近い(各アンテナ素子より 電気的に遠い)配線にフィルタが形成される。これにより、フィルタの個数を減らすこと ができ、フィルタの面積を縮小することができる。
[0025] また、前記配線または前記フィルタの上方に形成された電波吸収体を備えてもよい
[0026] これにより、給電配線またはフィルタからの不要放射を電波吸収体が除去する。よ つて、アンテナ素子からの送信電波と配線またはフィルタからの放射電波との干渉を 防ぐことができる。これにより、良好なアンテナ利得およびアンテナ放射パターンを実 現することができる。
[0027] また、前記配線または前記フィルタの上方に形成されたフォトニック結晶構造体を 備えてもよい。
[0028] これにより、給電配線またはフィルタからの不要放射をフォトニック結晶構造体が遮 断する。よって、アンテナ素子からの送信電波と配線またはフィルタからの放射電波 との干渉を防ぐことができる。これにより、良好なアンテナ利得およびアンテナ放射パ ターンを実現することができる。
[0029] また、前記アンテナ装置は、さらに、前記配線または前記フィルタと前記電波吸収 体との間に絶縁体層を備えてもよい。
[0030] これにより、電波吸収体とフィルタまたは配線とが電気的に絶縁されるので、電波吸 収体を設置することによるインピーダンス変化を防ぐことができる。
発明の効果
[0031] 本発明は、小型で高利得であるアンテナ装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0032] [図 1]図 1は、従来のアンテナ装置の平面図である。
[図 2]図 2は、実施の形態 1におけるアンテナ装置の斜視図である。
[図 3]図 3は、フィルタおよび配線の周波数に対する挿入損失を示す図である。
[図 4]図 4は、積層構造のフィルタの断面図である。
[図 5]図 5は、立体構造の整合構造のアンテナ装置の断面図である。
[図 6]図 6は、ローノ スフィルタおよび帯域阻止フィルタの構成を示す平面図である。
[図 7]図 7は、帯域阻止フィルタを用いた実施の形態 1におけるアンテナ装置の平面 図である。
[図 8]図 8は、バンドパスフィルタおよび帯域阻止フィルタの周波数に対する信号の減 衰量を示す図である。
[図 9]図 9は、実施の形態 2におけるアンテナ装置の斜視図である。
[図 10]図 10は、従来のアンテナ装置に電波吸収体を形成したアンテナ装置の斜視 図である。
符号の説明
[0033] 100、 600、 800、 900 アンテナ装置
101a〜101h、 1001 アンテナ素子
102、 402、 602、 1002 給電配線
103、 1003 給電源
104、 304、 404、 1004 基板
107〜113、 1007 分岐点
121〜130、 621〜626、 921、 1040 フィルタ
201、 202 波形 360 積層フィルタ
403 コンタクトホール
801〜806、 901 電波吸収体
発明を実施するための最良の形態
[0034] 以下、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳 細に説明する。
[0035] (実施の形態 1)
本実施の形態におけるアンテナ装置は、複数のアンテナ素子に電力を供給する給 電配線にフィルタを挿入することで、フィルタを形成する領域を別に設ける必要がな い。すなわち、アンテナ装置を小型化することができる。
[0036] 図 2は、本実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
[0037] 図 2に示すアンテナ装置 100は、電波の送信または受信を行うアレーアンテナ構造 を有するアンテナ装置であり、基板 104と、複数のアンテナ素子 101a〜101hと、給 電配線 102と、給電源 103と、フィルタ 121〜 130とを備える。
[0038] 基板 104は、誘電体で形成された単層基板であり、裏面に接地導体が形成される
。例えば、基板 104は、テフロン (登録商標)等で形成される。
[0039] 複数のアンテナ素子 101a〜101hは、基板 104の表面に形成された平面型のマイ クロストリップ型パッチアンテナである。例えば、複数のアンテナ素子 101a〜101hは 約 3mm角で形成される。
[0040] 給電配線 102は、給電源 103と複数のアンテナ素子 101a〜101hとを電磁気的に 接続する配線であり、配線上の分岐点で分岐した構造である。給電配線 102は、基 板 104の表面に形成されたマイクロストリップ型線路である。また、アンテナ素子 101 a〜101hと給電配線 102との整合構造は平面構造である。
[0041] 給電源 103は、チップ等に接続される端子である。給電源 103は、電波の送信の場 合は、アレーアンテナに供給される電力または信号が入力され、電波の受信の場合 は、アンテナ素子 101a〜101hからの電力または信号が出力される。また、アンテナ 装置 100の給電配線構造は、並列(トーナメント)給電方式である。
[0042] フィルタ 121〜130は、基板 104の表面に形成された、平面構造のマイクロストリツ プ並列結合型バンドパスフィルタである。フィルタ 121〜130は、給電配線 102に電 磁気的に接続される。フィルタ 121および 122は、 2段のマイクロストリップ並列結合 型バンドパスフィルタであり、フィルタ 123〜130は、 1段のマイクロストリップ並列結合 型バンドパスフィルタである。例えば、フィルタ 121〜130は、周波数 20〜30GHzの 信号以外をカットするバンドパスフィルタである。アンテナ素子 101a〜101h、給電配 線 102およびフィルタ 121〜130は、例えば、銅で形成される。
[0043] 複数のアンテナ素子力 形成されるアレーアンテナ構造を有するアンテナ装置は、 各アンテナ素子と給電源 103との信号の伝送を同期させるために、各アンテナ素子 と給電源 103との信号経路の配線長を同じにする。給電配線 102は、複数の分岐点 107〜113を有し、各アンテナ素子と給電源 103との信号経路の配線長がそれぞれ 同一になるように形成される。すなわち、第一の分岐点 107と各アンテナ素子との信 号経路の配線長はそれぞれ同一である。
[0044] 給電源 103に隣接する給電配線 102は、各アンテナ素子と電気的に最も遠い (各 アンテナ素子力もの給電配線 102の配線経路が最も長い)第一の分岐点 107で 2分 岐される。第一の分岐点 107で分岐された給電配線 102の一方は、フィルタ 121の 一方と接続され、他方は、フィルタ 122の一方と接続される。フィルタ 121の他方と接 続される給電配線 102は、第二の分岐点 108で 2分岐される。第二の分岐点 108で 分岐された給電配線 102は、第三の分岐点 109または 110でそれぞれ 2分岐される 。第三の分岐点 109または 110で分岐された給電配線 102は、それぞれ、フィルタ 1 23、 124、 125または 126の一方に接続される。フィルタ 123、 124、 125または 126 の他方は、給電配線 102を介し、それぞれ、アンテナ素子 101a、 101b, 101cまた は 101dに接続される。同様に、フィルタ 122の他方と接続される給電配線 102は、 第二の分岐点 111で 2分岐される。分岐点 111で分岐された給電配線 102は、第三 の分岐点 112または 113でそれぞれ 2分岐される。第三の分岐点 112または 113で 分岐された給電配線 102は、それぞれ、フィルタ 127、 128、 129または 130の一方 に接続される。フィルタ 127、 128、 129または 130の他方は、給電配線 102を介し、 それぞれ、アンテナ素子 101e、 101f、 101gまたは 101hに接続される。
[0045] 以上のように、本実施の形態におけるアンテナ装置 100は、給電配線 102の途中 にフィルタ 121〜 130を形成する。すなわち、第一の分岐点 107と各アンテナ素子 1 01a〜101hとの間の給電配線 102にフィルタ 121〜130が挿入される。
[0046] 給電源 103と各アンテナ素子 101a〜101hとの電力または信号を伝送する経路に は、それぞれ、 3段のバンドパスフィルタが形成される。例えば、給電源 103とアンテ ナ素子 101aとの経路には、 2段のフィルタ 121および 1段のフィルタ 123とが形成さ れる。
[0047] また、上述したように、アレーアンテナ構造を有するアンテナ装置では、各アンテナ 素子と給電源 103との信号経路の配線長を同じにする必要があるため、給電配線 10 2を形成する領域の面積は大きくなる。本実施の形態におけるアンテナ装置 100は、 この給電配線 102を形成する領域に、フィルタを形成するので、フィルタを形成する ためだけの領域を必要としない。よって、アンテナ装置の面積を削減することができる
[0048] また、マイクロストリップ並列結合型バンドパスフィルタは線路長に応じた挿入損失 が存在する。そのため、従来のアンテナ装置のように、給電配線 102と別の領域にフ ィルタを形成した場合には、フィルタの線路長に応じた挿入損失が各アンテナ素子 への経路にカ卩えられることになる。一方、本実施の形態におけるアンテナ装置 100は 、給電配線 102の領域にフィルタを形成するので、フィルタを形成することにより挿入 損失は増加しない。
[0049] 図 3は、バンドパスフィルタおよびマイクロストリップ型線路の周波数に対する挿入損 失を示す図である。図 3に示す波形 201は、周波数に対する 3段のマイクロストリップ 並列結合型バンドパスフィルタの挿入損失を示す。波形 202は、波形 201のバンドパ スフィルタと同じ長さのマイクロストリップ型線路の挿入損失を示す。
[0050] 図 3に示すように、周波数が 27GHz周辺では、波形 201と波形 202との挿入損失 は同程度である。すなわち、バンドパスフィルタをパスする周波数領域では、マイクロ ストリップ型線路とフィルタとの長さが同じであれば、挿入損失も同程度になる。よって 、給電配線 102をフィルタに置き換えた場合、線路全体の挿入損失は変わらない。
[0051] 以上より、本実施の形態におけるアンテナ装置 100は、給電配線 102が形成される 領域にフィルタを形成する。これにより、フィルタを形成する領域を別に必要としない 。よって、アンテナ装置 100の面積の増加を抑えることができる。さらに、フィルタの段 数を多くしてフィルタ特性を向上させた場合にも余分にフィルタを形成する領域を必 要としないので、アンテナ装置 100の面積を増加させずに、フィルタ特性を向上させ ることができる。また、フィルタを形成することによる、挿入損失の増加をなくすことが できる。よって、高利得なアンテナ装置を実現することができる。
[0052] 以上、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置について説明したが、本発明は、 この実施の形態に限定されるものではない。
[0053] 例えば、上記説明では、アンテナ装置 100は、 8素子のアンテナ素子 101a〜101 hを備えて 、るが、 2素子以上のアンテナ素子であればこれに限らな 、。
[0054] また、上記説明では、アンテナ素子 101a〜101hは、平面型のマイクロストリップ型 ノ ツチアンテナとした力 マイクロストリップアンテナ以外のアンテナ素子でもよ 、。
[0055] また、上記説明では、給電配線 102をマイクロストリップ型線路とした力 その他の 構造の配線であってもよ 、。
[0056] また、上記説明では、フィルタ 121および 122を第一の分岐点 107と第二の分岐点 108または 111との間に形成し、フイノレタ 123〜 130を第三の分岐点、 109、 110、 11 2または 113とアンテナ素子 101a〜101hとの間にそれぞれ形成しているがこれに限 らない。例えば、第二の分岐点 108と第三の分岐点 109または 110の間にフィルタを 形成してもよい。第一の分岐点 107と第二の分岐点 108または 111との間、第二の 分岐点 108 (111)と第三の分岐点 109または 110 (112または 113)の間、および、 第三の分岐点 109 (110、 112または 113)とアンテナ素子 101aまたは 101b (101c 〜101h)との間のうちいずれか一つにフィルタを形成してもよいし、任意の組み合わ せにフィルタを形成してもよ 、。
[0057] また、上記説明では、アンテナ素子 101a〜101hと給電源 103との間で同じ特性 のフィルタが形成されるように、フィルタ 121およびフィルタ 122を同じ構造とし、フィ ルタ 123〜 130を同じ構造とした力 すべてのフィルタの構造が異なった構成であつ てもよい。
[0058] また、上記説明では、フィルタ 121〜130は 1段または 2段とした力 多種の組み合 わせの段数であってもよ 、。 [0059] また、上記説明では、フィルタ 121〜130は平面構造のフィルタとした力 これに限 らない。また、基板 104は単層基板としたが多層基板であってもよい。例えば、フィル タ 121〜130は、積層構造を有するフィルタであってもよい。図 4は、積層構造のフィ ルタの断面図である。図 4に示すように複数層力もなる多層基板 304の各層間に形 成された導体により、積層型フィルタ 360を形成してもよい。
[0060] また、上記説明では、アンテナ素子 101と配線線路 102との整合構造は平面構造 としたが、スロット給電や裏面給電など、立体構造であってもよい。図 5は、立体構造 の整合構造のアンテナ装置の断面図である。図 5に示すように、給電配線 402を積 層基板 404の層間に形成し、アンテナ素子 401と給電配線 402を、コンタクトホール 403を介し接続してもよい。
[0061] また、上記説明では、並列(トーナメント)給電方式の給電配線構造を用いているが 、その他の配線方式であってもよい。
[0062] また、上記説明では、フィルタ 121〜130はマイクロストリップ並列結合型バンドパス フィルタとしたがこれに限らない。例えば、フィルタ 121〜130は、ローパスフィルタま たは特定の周波数領域の信号をカットする帯域阻止フィルタであってもよい。図 6 (a) は、ローパスフィルタの構成を示す平面図である。図 6 (b)〜(d)は、帯域阻止フィル タの構成を示す平面図である。図 7は、図 6 (b)に示す帯域阻止フィルタを用いた場 合のアンテナ装置の構成を示す平面図である。図 7に示すアンテナ装置 601のよう に、複数の帯域阻止フィルタ 621〜626を給電配線 602が形成される領域に形成し てもよい。また、フィルタ 121〜130は、複数種類のフィルタの組み合わせであっても よい。例えば、バンドパスフィルタと帯域阻止フィルタを直列に接続し用いてもよい。 図 8は、バンドパスフィルタおよび帯域阻止フィルタを用いた場合の、周波数に対す る信号の減衰量の特性を模式的に示す図である。例えば、バンドパスフィルタは、周 波数が 20〜30GHz以外の信号をカットし、帯域阻止フィルタは、周波数が 24GHz 周辺の信号をカットする。
[0063] また、上記説明では、基板 104は誘電体で形成された基板としたが、その他の基板 であってもよい。例えば、基板 104は、アルミナ基板またはセラミック基板等でもよい。
[0064] (実施の形態 2) 実施の形態 2におけるアンテナ装置は、フィルタの上方に電波吸収体を形成するこ とで、フィルタ力ゝらの不要放射を低減する。これにより、アンテナ装置の放射特性を向 上させる。
[0065] 図 9は、本実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す斜視図である。なお、図 2と同様の要素には同一の符号が付しており詳細な説明は省略する。
[0066] 図 9に示すアンテナ装置 800は、フィルタ 121〜130の上方に形成された電波吸収 体 801〜806を備える点力 図 2に示すアンテナ装置 100と異なる。
[0067] 電波吸収体 801〜806は、特定の材料を用いることで電波を熱に変換し、特定の 周波数の電波を透過させないものであり、様々な電波吸収体が市販されている。例 えば、カーボン抵抗損失やフェライトなどの磁性損失を利用したものや、誘電体膜に よる誘電体損を利用したものがある。
[0068] アンテナ素子 101a〜101hおよびフィルタ 121〜130が同一平面上に形成されて いる場合、フィルタ 121〜130または給電配線 102からの不要放射力 アンテナ素子 の放射パターンに影響を及ぼす場合がある。
[0069] 図 9に示すアンテナ装置 801は、フィルタ 121〜130からの不要放射を電波吸収体 801〜806で除去する。これにより、アンテナ素子 101a〜101hからの送信電波とフ ィルタ 121〜131からの放射電波との干渉を防ぐことができる。よって、アンテナ素子 101a〜101hと同一平面上にフィルタ 121〜130が形成された構造であっても、良 好なアンテナ利得およびアンテナ放射パターンを実現することができる。
[0070] なお、上記説明では、フィルタ 121〜130の上方にのみ電波吸収体を形成したが、 これに限らない。例えば、高周波領域での不要放射が大きい給電配線の曲がり部、 分岐部、線路幅が変化しているインピーダンス変換部の上方に設置してもよい。また 、高周波領域では線路自体でも不要放射が大きいので、共平面給電方式等の場合 には、給電配線 102の上方全面に電波吸収体を形成してもよい。
[0071] また、フィルタ 121〜130または給電配線 102の上方に電波吸収体の代わりに、不 要放射を遮断する金属を形成してもよい。また、フィルタ 121〜 130または給電配線 102の上方に電波吸収体の代わりに、電波を遮断する機能を有するフォトニック結晶 構造体を形成してもよい。 [0072] また、電波吸収体 801〜806またはフォトニック結晶構造体を設置することによるィ ンピーダンス変化を防ぐために、電波吸収体 801〜806またはフォトニック結晶構造 体と給電配線 102またはフィルタ 121〜 130との間に絶縁体層または誘電体層等を 挿人してちょい。
[0073] また、フィルタを給電配線 102が形成される領域に形成していない図 1に示すような 従来のアンテナ装置のフィルタおよび給電配線 102の上方に電波吸収体またはフォ トニック結晶構造体を形成してもよい。図 10は、従来のアンテナ装置のフィルタの上 方に電波吸収体を形成したアンテナ装置の構成を示す斜視図である。図 10に示す アンテナ装置 900は、フィルタ 921の上方に電波吸収体 901が形成される。これによ り、フィルタ 921からの不要放射を電波吸収体 901で除去することができる。
産業上の利用可能性
[0074] 本発明は、アンテナ装置に適用でき、特に、高周波を使用する無線通信装置また はレーダ装置等に使用するアンテナ装置に適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数のアンテナ素子と、前記各アンテナ素子に電磁気的に接続された配線とを備 えるアンテナ装置であって、
前記配線は、前記配線上の分岐点で分岐した構造であり、
前記各アンテナ素子と電気的に最も遠い第一の分岐点と、前記各アンテナ素子と の間の前記配線にフィルタを備える
ことを特徴とするアンテナ装置。
[2] 前記複数のアンテナ素子は、基板に形成され、
前記配線は、前記基板に形成され、
前記フィルタは、前記基板に形成されている
ことを特徴とする請求項 1記載のアンテナ装置。
[3] 前記複数のアンテナ素子は、前記基板表面に形成されたマイクロストリップ型アン テナであり、
前記配線は、前記基板表面に形成されたマイクロストリップ型線路であり、 前記フィルタは、前記基板表面に形成されたマイクロストリップ型フィルタである ことを特徴とする請求項 2記載のアンテナ装置。
[4] 前記基板は、多層基板であり、
前記フィルタは、積層構造のフィルタである
ことを特徴とする請求項 1または 2記載のアンテナ装置。
[5] 前記配線は、複数の分岐点を有し、
前記フィルタは、第一のフィルタと第二のフィルタとを含む複数のフィルタであり、 前記第一の分岐点以外の第二の分岐点と、前記第一の分岐点との間の前記配線 に前記第一のフィルタが挿入されており、
前記第二の分岐点と前記各アンテナ素子の間の前記配線に前記第二のフィルタ が挿入されている
ことを特徴とする請求項 1〜4記載のうちいずれか一つのアンテナ装置。
[6] 前記配線または前記フィルタの上方に電波吸収体を備える
ことを特徴とする請求項 1〜5記載のうちいずれか一つのアンテナ装置。
[7] 前記配線または前記フィルタの上方に形成されたフォトニック結晶構造体を備える ことを特徴とする請求項 1〜6記載のうちいずれか一つのアンテナ装置。
[8] 前記アンテナ装置は、
前記配線または前記フィルタと前記電波吸収体との間に絶縁体層を備える ことを特徴とする請求項 6記載のアンテナ装置。
[9] 基板表面に形成されたアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に電磁気的に接続された給電配線と、
前記配線に電磁気的に接続されたフィルタと、
前記配線または前記フィルタの上方に電波吸収体またはフォトニック結晶構造体と を備える
ことを特徴とするアンテナ装置。
[10] 前記アンテナ装置は、
前記配線または前記フィルタと前記電波吸収体または前記フォトニック結晶構造体 との間に絶縁体層を備える
ことを特徴とする請求項 9記載のアンテナ装置。
PCT/JP2006/315469 2005-12-12 2006-08-04 アンテナ装置 WO2007069366A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06782327A EP1962380A1 (en) 2005-12-12 2006-08-04 Antenna device
US12/092,739 US7839350B2 (en) 2005-12-12 2006-08-04 Antenna device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005358221A JP4486035B2 (ja) 2005-12-12 2005-12-12 アンテナ装置
JP2005-358221 2005-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007069366A1 true WO2007069366A1 (ja) 2007-06-21

Family

ID=38162682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/315469 WO2007069366A1 (ja) 2005-12-12 2006-08-04 アンテナ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7839350B2 (ja)
EP (1) EP1962380A1 (ja)
JP (1) JP4486035B2 (ja)
WO (1) WO2007069366A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246155A1 (ja) * 2019-06-07 2020-12-10 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板
WO2021210297A1 (ja) * 2020-04-14 2021-10-21 株式会社村田製作所 多層基板

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8107894B2 (en) * 2008-08-12 2012-01-31 Raytheon Company Modular solid-state millimeter wave (MMW) RF power source
KR20110040360A (ko) * 2009-10-14 2011-04-20 삼성전자주식회사 휴대용 단말기에서 대역 필터링 및 신호 방사를 위한 장치
JP5414451B2 (ja) * 2009-10-21 2014-02-12 パナソニック株式会社 アンテナ装置
US8508342B2 (en) * 2009-11-19 2013-08-13 Panasonic Corporation Transmitting / receiving antenna and transmitter / receiver device using the same
JP5792296B2 (ja) * 2010-07-08 2015-10-07 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション 再構成可能な自己補対アレイ
US9190723B1 (en) * 2010-09-28 2015-11-17 The Board of Trustees for and on behalf of the University of Alabama Multi-input and multi-output (MIMO) antenna system with absorbers for reducing interference
US8552813B2 (en) 2011-11-23 2013-10-08 Raytheon Company High frequency, high bandwidth, low loss microstrip to waveguide transition
JP5952233B2 (ja) * 2013-01-30 2016-07-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 アンテナ装置
TWI509885B (zh) * 2013-07-24 2015-11-21 Wistron Neweb Corp 功率分配器及射頻裝置
KR101754252B1 (ko) * 2016-04-27 2017-07-06 주식회사쏘우웨이브 편전효과를 이용한 미모안테나
US10109910B2 (en) * 2016-05-26 2018-10-23 Delphi Technologies, Inc. Antenna device with accurate beam elevation control useable on an automated vehicle
WO2018027539A1 (zh) * 2016-08-09 2018-02-15 广东通宇通讯股份有限公司 馈电网络
US10243247B2 (en) 2016-08-31 2019-03-26 The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Frequency tunable reflectionless bandstop filter using L-resonators
US10971806B2 (en) 2017-08-22 2021-04-06 The Boeing Company Broadband conformal antenna
US10862220B2 (en) * 2017-08-30 2020-12-08 Star Systems International Limited Antenna for use in electronic communication systems
US11233310B2 (en) * 2018-01-29 2022-01-25 The Boeing Company Low-profile conformal antenna
KR102017159B1 (ko) 2018-03-12 2019-09-02 삼성전자주식회사 안테나 모듈
US10916853B2 (en) 2018-08-24 2021-02-09 The Boeing Company Conformal antenna with enhanced circular polarization
US10923831B2 (en) 2018-08-24 2021-02-16 The Boeing Company Waveguide-fed planar antenna array with enhanced circular polarization
US10938082B2 (en) 2018-08-24 2021-03-02 The Boeing Company Aperture-coupled microstrip-to-waveguide transitions
WO2020184803A1 (ko) * 2019-03-08 2020-09-17 주식회사 센서뷰 밀리미터 웨이브용 안테나 장치
KR102102127B1 (ko) * 2019-03-08 2020-04-21 주식회사 센서뷰 밀리미터 웨이브용 다중 대역 안테나 장치
US11276933B2 (en) 2019-11-06 2022-03-15 The Boeing Company High-gain antenna with cavity between feed line and ground plane
WO2021148621A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-29 Qdevil Aps A multi channel filter for low electron temperatures
JP7138675B2 (ja) * 2020-06-17 2022-09-16 Tdk株式会社 アンテナ装置
US11502422B2 (en) * 2020-08-27 2022-11-15 Raytheon Company Conformal RF antenna array and integrated out-of-band EME rejection filter
TWI752780B (zh) * 2020-12-31 2022-01-11 啓碁科技股份有限公司 寬波束之天線結構
TWI765755B (zh) * 2021-06-25 2022-05-21 啟碁科技股份有限公司 天線模組與無線收發裝置

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04140905A (ja) * 1990-10-01 1992-05-14 Hitachi Chem Co Ltd 平面アンテナ
JPH07273509A (ja) * 1994-04-04 1995-10-20 Toshiba Corp マイクロ波回路及び回路基板の製造方法
JPH08195620A (ja) * 1995-01-12 1996-07-30 Nec Corp アンテナ装置
JPH10294616A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Seiko Epson Corp 超電導薄膜回路
JP3062593B2 (ja) * 1997-08-14 2000-07-10 北海道大学長 準光学アンテナ・ミキサ素子および配列型準光学アンテナ・ミキサ
JP2000286634A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Ngk Insulators Ltd アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法
JP2000341031A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Ion Kogaku Kenkyusho:Kk 三次元周期構造体およびその製造方法
JP2001060823A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置
JP2002271130A (ja) 2001-03-07 2002-09-20 Daido Steel Co Ltd 平面アンテナ
JP2003060404A (ja) 2001-08-20 2003-02-28 Sharp Corp マイクロ波ストリップ線路フィルタおよびこれを用いた高周波送信機
JP2003101301A (ja) * 2001-09-19 2003-04-04 Murata Mfg Co Ltd 高周波モジュール、通信装置およびレーダ装置
JP3436073B2 (ja) * 1997-06-05 2003-08-11 三菱電機株式会社 アンテナ装置
JP2003337201A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Hosokawa Micron Corp 三次元周期構造体およびその製造方法
JP2005198335A (ja) * 2005-02-08 2005-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4079268A (en) 1976-10-06 1978-03-14 Nasa Thin conformal antenna array for microwave power conversion
JP2646857B2 (ja) 1991-01-30 1997-08-27 日本電気株式会社 パッチアンテナアレイ
JPH0897620A (ja) 1994-09-22 1996-04-12 Honda Motor Co Ltd マルチビーム平面アレーアンテナ
JPH09238002A (ja) 1996-02-29 1997-09-09 Nec Corp マイクロストリップフィルタとその中心周波数調整方法
US20030186725A1 (en) 1997-03-18 2003-10-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Calibration apparatus for array antenna radio receiving apparatus
JPH118893A (ja) 1997-06-17 1999-01-12 Sony Corp 受信装置
JP4253402B2 (ja) 1999-03-04 2009-04-15 株式会社東郷製作所 クリップ
JP3656990B2 (ja) 2001-03-09 2005-06-08 株式会社東芝 信号分配位相切り換え回路及びアクティブアレイアンテナシステム
US6943737B2 (en) * 2003-08-27 2005-09-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy GPS microstrip antenna
WO2005083902A1 (en) 2004-02-27 2005-09-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for transmitting data in a multi-antenna wireless system
JP4140905B2 (ja) 2004-03-22 2008-08-27 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 記憶装置及びプログラム
JP3847330B2 (ja) * 2004-04-21 2006-11-22 松下電器産業株式会社 フォトニック結晶デバイス
US7312763B2 (en) * 2004-07-23 2007-12-25 Farrokh Mohamadi Wafer scale beam forming antenna module with distributed amplification

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04140905A (ja) * 1990-10-01 1992-05-14 Hitachi Chem Co Ltd 平面アンテナ
JPH07273509A (ja) * 1994-04-04 1995-10-20 Toshiba Corp マイクロ波回路及び回路基板の製造方法
JPH08195620A (ja) * 1995-01-12 1996-07-30 Nec Corp アンテナ装置
JPH10294616A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Seiko Epson Corp 超電導薄膜回路
JP3436073B2 (ja) * 1997-06-05 2003-08-11 三菱電機株式会社 アンテナ装置
JP3062593B2 (ja) * 1997-08-14 2000-07-10 北海道大学長 準光学アンテナ・ミキサ素子および配列型準光学アンテナ・ミキサ
JP2000286634A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Ngk Insulators Ltd アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法
JP2000341031A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Ion Kogaku Kenkyusho:Kk 三次元周期構造体およびその製造方法
JP2001060823A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置
JP2002271130A (ja) 2001-03-07 2002-09-20 Daido Steel Co Ltd 平面アンテナ
JP2003060404A (ja) 2001-08-20 2003-02-28 Sharp Corp マイクロ波ストリップ線路フィルタおよびこれを用いた高周波送信機
JP2003101301A (ja) * 2001-09-19 2003-04-04 Murata Mfg Co Ltd 高周波モジュール、通信装置およびレーダ装置
JP2003337201A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Hosokawa Micron Corp 三次元周期構造体およびその製造方法
JP2005198335A (ja) * 2005-02-08 2005-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246155A1 (ja) * 2019-06-07 2020-12-10 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板
WO2021210297A1 (ja) * 2020-04-14 2021-10-21 株式会社村田製作所 多層基板
JP7435751B2 (ja) 2020-04-14 2024-02-21 株式会社村田製作所 多層基板

Also Published As

Publication number Publication date
EP1962380A1 (en) 2008-08-27
JP2007166117A (ja) 2007-06-28
US7839350B2 (en) 2010-11-23
US20090046029A1 (en) 2009-02-19
JP4486035B2 (ja) 2010-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4486035B2 (ja) アンテナ装置
CN110611160B (zh) 一种贴片天线单元及天线
US7477204B2 (en) Printed circuit board based smart antenna
KR101543648B1 (ko) 그리드 어레이 안테나 및 집적 구조
KR100917847B1 (ko) 전방향 복사패턴을 갖는 평면형 안테나
US6982675B2 (en) Internal multi-band antenna with multiple layers
US6271803B1 (en) Chip antenna and radio equipment including the same
KR20200051617A (ko) 위상 배열 안테나
EP2945222A1 (en) A microwave or millimeter wave RF part using pin grid array (PGA) and/or ball grid array (BGA) technologies
EP2899807A1 (en) Dual-polarized antenna
US9579748B2 (en) Method of fabricating electromagnetic bandgap (EBG) structures for microwave/millimeterwave applications using laser processing of unfired low temperature co-fired ceramic (LTCC) tape
EP2449621B1 (en) Hybrid single aperture inclined antenna
CN106252872B (zh) 同极化微带双工天线阵列
EP1929580A1 (en) A mobile communication device and an antenna assembly for the device
WO2009045210A1 (en) Compact multi-element antenna with phase shift
US20090243940A1 (en) Feed-point tuned wide band antenna
CN112385081B (zh) sub-6GHz和毫米波组合天线系统
EP2315304B1 (en) Stripline termination circuit comprising resonators
WO2016058627A1 (en) A microwave or millimeter wave rf part assembled with pick-and-place technology
KR100742339B1 (ko) 소정 주파수 대역 신호를 필터링하는 초광대역 안테나, 및,이를 이용한 초광대역 신호 수신 시스템
JP4535640B2 (ja) 開口面アンテナおよび開口面アンテナ付き基板
CN111656608A (zh) 多频段天线、无线通信组件和无线通信装置
JP5213039B2 (ja) 片面放射アンテナ
CN112952362B (zh) 集成天线和电子设备
JP4965880B2 (ja) アンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12092739

Country of ref document: US

Ref document number: 2006782327

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE