阵列天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在基板上设置多个天线的阵列天线。
【背景技术】
[0002]专利文献I中，公开了例如夹着比波长薄的电介质设置相互对向的辐射元件和接地层，并且在辐射元件的辐射面侧设置了无源元件的微带天线(贴片天线)。另外，专利文献2中，公开了由多个传输线路连接多个天线而形成的阵列天线。专利文献3中，公开了将两个以上圆板状的天线并列连接，分别具有不同方向的指向性的结构。专利文献4中，公开了将天线配置在基板的两面的结构。
现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1:日本专利特开昭55-93305号公报专利文献2:日本专利特开2008-5164号公报
专利文献3:日本专利特开昭60-236303号公报专利文献4:日本专利特开2001-119230号公报
【发明内容】
[0004]然而，专利文献1、2所记载的天线中，朝向设置了接地层的背面的指向性较弱，通信区域窄。另一方面，专利文献3的结构中，由于将多个天线配置成朝向不同的方向，通信区域扩大。然而，由于多个天线分别是独立个体，因此除了容易大型化之外，结构也变得复杂。另外，在专利文献4的天线装置中，将天线配置在印刷基板的两个面上，但要在印刷基板的两个面上形成接地层的基础上，再在印刷基板的两个面上设置辐射元件。因此，由于整体的厚度尺寸为印刷基板的厚度加上设置在印刷基板两面的两个天线的厚度，因此装置整体变厚，出现容易大型化的问题。
[0005]本发明是为了解决上述现有技术的问题而完成的，本发明的目的在于提供一种通信区域广，能小型化的阵列天线。
[0006](I).为了解决上述问题，本发明是在基板上设置了多个具有辐射元件的天线的阵列天线，相邻两个天线的其中一个天线成为正天线部，所述正天线部是将正辐射元件配置在所述基板的正面或所述基板的正面附近而形成，所述相邻两个天线中的另一个天线成为背天线部，所述背天线部是将背辐射元件配置在所述基板的背面或所述基板的背面附近而形成，以垂直投影在所述基板的背面时互相不重合的方式配设所述相邻两个天线中的所述正天线部的正辐射元件和所述背天线部的背辐射元件。
[0007]根据本发明，由于包括将正辐射元件配置在基板的正面或基板的正面附近而形成的正天线部，以及将背辐射元件配置在基板的背面或基板的背面附近而形成的背天线部，能使基板的两面具有指向性，与仅有基板的单面具有指向性的情况相比，能扩大通信范围。另外，正天线部的正辐射元件和背天线部的背辐射元件以垂直投影在基板的背面时互相不重合的方式进行配置，因此能将例如正天线部的正接地层配置在基板的背面或基板的背面附近，并且能将背天线部的背接地层配置在基板的正面或基板的正面附近。因此，即使在为了实现正天线部以及背天线部的宽频带化而增大了接地层和辐射元件之间的厚度尺寸时，也能在抑制基板的厚度尺寸的同时确保接地层和辐射元件之间的厚度尺寸。结果，能形成基板的厚度尺寸较小的小型阵列天线。
[0008](2).本发明中，所述基板为多层基板，和所述正天线部的正辐射元件相对的正接地层配置在所述基板的背面或所述基板的背面附近，和所述背天线部的背辐射元件相对的背接地层配置在所述基板的正面或所述基板的正面附近。
[0009]根据本发明，由于正接地层和正辐射元件相对，因此能利用正接地层和正辐射元件构成贴片天线。同样地，由于背接地层和背辐射元件相对，因此能利用背接地层和背辐射元件构成贴片天线。另外，由于正接地层配置在基板的背面或基板的背面附近，背接地层配置在基板的正面或基板的正面附近，因此能抑制基板的厚度尺寸，并且确保接地层和辐射元件之间的厚度尺寸，能形成宽频带的贴片天线。进一步地，能有效利用天线空间，能形成小型的阵列天线。
[0010](3).本发明中，在所述多层基板上设置导体连接部，该导体连接部将所述正辐射元件和所述背辐射元件分别包围，并电连接在所述正接地层和所述背接地层之间。
[0011]根据本发明，由于在多层基板设置导体连接部分别将正辐射元件和背辐射元件包围，能在正天线部和背天线部之间设置导体连接部的壁。因此，在正天线部和背天线部之间能抑制高频信号相互干涉。
[0012](4).本发明中，所述正天线部包括:正无源元件，该正无源元件隔着绝缘层层叠在所述正辐射元件的正面，所述背天线部包括:背无源元件，该背无源元件隔着绝缘层层叠在所述背辐射元件的背面。
[0013]根据本发明，由于正天线部包括隔着绝缘层层叠在所述正辐射元件的正面的正无源元件，因此能形成例如正辐射元件和正无源元件电磁场耦合的堆叠型贴片天线。因此，在正天线部，产生谐振频率不同的两个谐振模式(电磁场模式)，能实现宽频带化。同样地，背天线部也能宽频带化。
[0014](5).本发明中，将垂直投影在所述基板的背面时，所述相邻两个天线中的所述正天线部的正辐射元件和所述背天线部的背辐射元件之间的分离间隔设定成基于辐射的频率的规定值。
[0015]根据本发明，垂直投影在基板的背面时，正辐射元件和背辐射元件之间的分离间隔被设定成基于辐射的频率的规定值。这里，若正辐射元件和背辐射元件之间的分离间隔变得过小，正辐射元件和背辐射元件的相互耦合变强则对阵列天线的特性产生坏影响。另一方面，若正辐射元件和背辐射元件之间的分离间隔变得过大，则旁瓣变大，正面方向的天线增益降低。考虑了这些，通过将正辐射元件和背辐射元件之间的分离间隔设定为规定值，能抑制这些不利影响。
[0016](6).本发明中，垂直投影在所述基板的背面时，所述相邻的两个天线中的所述正天线部的正辐射元件和所述背天线部的背辐射元件被排列成交错状。
[0017]根据本发明，由于正辐射元件和背辐射元件在垂直投影在基板的背面时被排列成交错状，因此基板的使用面积效率变高，能实现小型化。
【附图说明】
[0018]图1是表示第I实施方式中阵列天线的分解透视图。
图2是表示正天线部的正辐射元件和背天线部的背辐射元件的配置关系的平面图。
图3是放大表示图1中的正天线部和背天线部的分解透视图。
图4是表示图3中的背接地层的平面图。
图5是从图4中的箭头指示V-V方向观察正天线部和背天线部的剖视图。
图6是表示第2实施方式中阵列天线的分解透视图。
图7是放大表示图6中的正天线部和背天线部的分解透视图。
图8是表示图7中的正天线部的正辐射元件和背接地层的平面图。
图9是从图8中的箭头指示IX-1X方向观察正天线部和背天线部的剖视图。
图10是表示第I变形例中阵列天线的分解透视图。
图11是表示第3实施方式中阵列天线的平面图。
图12是放大表示图11中的正天线部和背天线部的分解透视图。
图13是表示图12中的正天线部的正辐射元件和背接地层的平面图。
图14是从图13中的箭头指示XIV-XIV方向观察正天线部和背天线部的剖视图。
图15是表示第2变形例中阵列天线与图12相同位置的分解透视图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图对本发明的实施方式中的阵列天线进行详细说明。
[0020]图1至图5中，表示第I实施方式中的阵列天线I。阵列天线I由多层基板2、正天线部8、以及背天线部16构成。
[0021]在相互垂直的X轴、Y轴以及Z轴方向中，多层基板2呈平行于XY平面的平板状。多层基板2被形成为X轴方向和Y轴方向的尺寸为数mm?数cm左右，另外多层基板2的厚度方向即Z轴方向的尺寸为数百μπι左右。
[0022]多层基板2是例如从正面2Α侧朝向背面2Β侧层叠5层作为绝缘层的薄绝缘性树脂层3?7而形成的印刷基板。另外，虽然例示出了树脂基板作为多层基板2，但不限于此，可以是将作为绝缘层的绝缘性陶瓷