阵列天线的制作方法_2

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层层叠而成的陶瓷多层基板,也可为低温共烧陶瓷多层基板(LTCC多层基板)。
[0023]正天线部8由正辐射元件9、正接地层10、以及正供电线路13等构成。
[0024]在多层基板2的正面2Α、即树脂层3的正面上例如配置形成8个正辐射元件9。正辐射元件9形成为大致四边形的导体图案,X轴方向和Y轴方向的尺寸例如为从数百μπι到数mm的水平。另外,正辐射元件9的X轴方向的尺寸被设定成电长度等于例如所供给的高频信号RF的波长的一半。如图2所示,8个正辐射元件9在X轴方向上等间隔配置,在Y轴方向形成三列整齐的第1、第2、第3排列Rl、R2、R3。
[0025]第I和第3排列R1、R3中相邻的正辐射元件9彼此各自中央间的间隔尺寸(分离间隔)被设定为X轴方向上为Lx,Y轴方向上为2 XLy。由此,形成第I和第3排列Rl、R3的正辐射元件9呈矩阵配置。另外,第2排列R2中的正辐射元件9配置形成在呈矩阵配置的第I和第3排列R1、R3的正辐射元件9的中央。因此,第2排列R2中相邻的正辐射元件9彼此各自中央间在X轴方向上的间隔尺寸(分离间隔)为Lx,第I和第2排列R1、R2,第2和第3排列R2、R3在Y轴方向上的间隔尺寸(分离间隔)为Ly。结果,8个正辐射元件9在多层基板2的表面2A上配置为交错状。正辐射元件9,例如由铜、银等的导电性薄膜形成。另外,只要不妨碍电波辐射,则正辐射元件9也可不配置在树脂层3的表面,而配置形成在多层基板2的表面2A附近的内部。
[0026]如图1至图5所示,正接地层10以与正辐射元件9相对、并且覆盖树脂层6的几乎整面的方式,形成在树脂层5和树脂层6之间。由此,正接地层10配置形成得比多层基板2的厚度方向(Z轴方向)的中心位置更靠近多层基板2的背面2B。另外,正接地层10具有正开口部11,该正开口部11的开口大于下文所述的背辐射元件17垂直投影在正接地层10时重合的投影区域。另外,由于形成下文所述的正过孔15,因此在正接地层10设置有成为正过孔形成部12的开口部。另外,正过孔形成部12的开口径形成为大于正过孔15的内径。因此,正过孔15和正接地层10利用正过孔15和正过孔形成部12的间隙绝缘。正接地层10,例如由铜、银等导电性薄膜形成,连接地线。
[0027]正供电线路13例如为微带线,由设置在树脂层6和树脂层7之间的细长带状的带状线14与正接地层10构成。带状线14的端部14A被配置形成为:将端部14A垂直投影在正辐射元件9时位于正辐射元件9的区域内,将端部14A垂直投影在正接地层10时位于正过孔形成部12的大致中央部。端部14A贯通树脂层3?6,并且经由正过孔形成部12与下文所述的背开口部19,经由在Z轴方向延伸的正过孔15与正辐射元件9电连接。另外,形成多根带状线14,各正辐射元件9与不同的带状线14电连接。正过孔15是将例如铜、银等的导电性材料设置在内径为数十?数百水平的贯通孔中而形成的柱状的导体。正过孔15连接在作为供电点的正辐射元件9的中心以外的X轴方向的中途位置上。
[0028]结果,利用正辐射元件9、正接地层10、以及正供电线路13等构成贴片天线即正天线部8。由此,在多层基板2上,以交错状配置形成8个贴片天线即正天线部8。
[0029]背天线部16由背辐射元件17、背接地层18、以及背供电线路21等构成。
[0030]在多层基板2的背面2B即树脂层7的背面上设置形成例如8个背辐射元件17。背辐射元件17形成为大致四边形的导体图案,X轴方向和Y轴方向的尺寸例如为从数百μπι到数mm的水平。背辐射元件17的X轴方向的尺寸被设定为电长度等于例如所供给的高频信号RF的波长的一半。另外,背辐射元件17被配置形成在将背辐射元件9垂直投影在树脂层7的背面时,正辐射元件9和背辐射元件17不重叠的位置上。如图2所示,8个背辐射元件17在X轴方向上等间隔配置,在Y轴方向形成三列整齐的第4、第5、第6排列R4、R5、R6o
[0031]第4和第6排列R4、R6中相邻的背辐射元件17彼此各自中央间的间隔尺寸(分离间隔)被设定为X轴方向上为Lx,Y轴方向上为2XLy。由此,第4和第6排列R4、R6中的背辐射元件17呈矩阵配置。另外,第5排列R5中的各背辐射元件17被配置成位于呈矩阵配置的第4和第6排列R4、R6的背辐射元件17的中央。因此,第5排列R5中相邻的背辐射元件17彼此各自中央间在X轴方向上的间隔尺寸(分离间隔)为Lx,第4和第5排列R4、R5,第5和第6排列R5、R6在Y轴方向上的间隔尺寸(分离间隔)为Ly。结果,以交错状配置8个背辐射元件17。背辐射元件17,例如由铜、银等的导电性薄膜形成。
[0032]另外,只要不妨碍电波辐射,则背辐射元件17也可不配置在树脂层7的背面,而配置形成在多层基板2的背面2B附近的内部。另外,将正辐射元件9的第1、第2、第3排列Rl、R2、R3垂直投影在树脂层7的背面时,第I排列Rl和第4排列R4的伸展方向,第2排列R2和第5排列R5的伸展方向,第3排列R3和第6排列R6的伸展方向可重叠也可不重置。
[0033]如图1至图5所示,背接地层18以与背辐射元件17相对、并且覆盖树脂层5的几乎整面的方式形成在树脂层4和树脂层5之间。由此,背接地层18配置形成得比多层基板2的厚度方向(Z轴方向)的中心位置更靠近多层基板2的正面2A。另外,背接地层18具有背开口部19,该背开口部19的开口大于将正辐射元件9垂直投影在背接地层18时重叠的投影区域。另外,为了形成下文所述的背过孔23,因此在背接地层18设置有成为背过孔形成部20的开口部。另外,背过孔形成部20的开口径形成为大于背过孔23的内径。因此,背过孔23和背接地层18利用背过孔23和背过孔形成部20的间隙绝缘。背接地层18,例如由铜、银等的导电性薄膜形成,连接地线。
[0034]背供电线路21例如为微带线,由设置在树脂层3和树脂层4之间的细长带状的带状线22与背接地层18构成。带状线22的端部22A如下配置形成:将端部22A垂直投影在背辐射元件17时位于背辐射元件17的区域内,将端部22A垂直投影在背接地层18时位于背过孔形成部20的大致中央部。端部22A贯通树脂层4?7,并且经由背过孔形成部20与正开口部11,通过在Z轴方向延伸的背过孔23与背辐射元件17电连接。另外,形成多根带状线22,各背辐射元件17与不同的带状线22电连接。背过孔23是将例如铜、银等导电性材料设置在内径为数十?数百μ m水平的贯通孔中形成的柱状的导体。背过孔23连接在作为供电点的背辐射元件17的中心以外的X轴方向的中途位置上。
[0035]结果,利用背辐射元件17、背接地层18、以及背供电线路21等构成贴片天线即背天线部16。由此,在多层基板2上,以交错状配置形成8个贴片天线即背天线部16。
[0036]结果,在多层基板2通过以交错状配置形成8个正天线部和8个背天线部16,形成阵列天线I。另外,相邻的正辐射元件9与背辐射元件17的间隔尺寸Lx、Ly若在使用的频率的波长的半波长(λ Θ/2)以下,相邻的正辐射元件9之间、相邻的背辐射元件17之间的相互耦合变强,对阵列天线的特性造成不良影响。另一方面,若间隔尺寸Lx、Ly在I波长(λ Θ)以上,则天线辐射图案中旁瓣变大,正面方向的天线增益降低。由此,考虑到这一点,相对于自由空间中的高频信号的波长λ Θ,间隔尺寸Lx、Ly优选地为半波长(λ Θ/2)?I波长λ Θ水平的值。具体而言,例如将60GHz频带的毫米波应用于阵列天线I的情况下,间隔尺寸Lx、Ly变成2.5mm到5mm水平。
[0037]接着,对本实施方式中的阵列天线I的动作进行说明。
[0038]若从正供电线路13向正辐射元件9进行供电,则在正辐射元件9流过朝向X轴方向的电流。由此,正天线部8将对应于正辐射元件9在X轴方向上的尺寸的高频信号RF,从多层基板2的正面2A朝向上方进行辐射,并且正天线部8接收对应于正辐射元件9在X轴方向上的尺寸的高频信号R
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