技术领域本发明的一个实施方式涉及通过多层地层叠电介质层和导体层而形成的天线基板。
背景技术：
在无线个人区域网(WirelessPersonalAreaNetwork)中，所使用的频带在各国不同。因此，为了在各个国家使用一个天线基板，需要使天线的频带宽带化。这样的天线基板例如在JP特开平5-145327号公报中有所公开。近年来，作为能在全世界使用的天线基板，谋求具有更宽的频带(57～66GHz)的天线基板。
技术实现要素：
本发明的一个实施方式所涉及的课题在于，提供在例如57～66GHz的宽的频带中在信号的收发的方向性上丰富的宽带的天线基板。本发明的一个实施方式所涉及的天线基板具备：第1电介质层；条状导体，其配置在第1电介质层的上表面，从第1电介质层的外周部向一个方向延伸，具有末端部；接地导体层，其配置在第1电介质层的下表面侧；第2电介质层，其层叠在第1电介质层以及条状导体的上表面侧；第1贴片导体，其在第2电介质层的上表面配置为覆盖末端部的位置；第3电介质层，其层叠在第2电介质层以及第1贴片导体上；第2贴片导体，其在第3电介质层的上表面，配置为至少一部分覆盖形成了所述第1贴片导体的位置，其中心相对于所述第1贴片导体的中心在条状导体的延伸方向上错位，并且电独立；贯通导体，其贯通第2电介质层来将所述末端部和第1贴片导体连接；和波导管，其在比第1以及第2贴片导体更靠条状导体的延伸方向侧的区域包含上下接地导体以及接地贯通导体，上下接地导体设置为夹着第1、第2以及第3电介质层的至少一者，接地贯通导体在与
条状导体的延伸方向正交的方向的两侧分别至少设置一个，并且贯通上下接地导体间的电介质层。附图说明图1A是表示本发明的第1实施方式所涉及的天线基板的俯视图，图1B是图1A所示的X-X线剖视图，图1C是图1A所示的Y-Y线剖视图。图2A是表示本发明的第2实施方式所涉及的天线基板的俯视图，图2B是图2A所示的X-X线剖视图，图2C是图2A所示的Y-Y线剖视图。图3A是表示本发明的第3实施方式所涉及的天线基板的俯视图，图3B是图3A所示的X-X线剖视图，图3C是图3A所示的Y-Y线剖视图。图4A是表示本发明的第4实施方式所涉及的天线基板的俯视图，图4B是图4A所示的X-X线剖视图，图4C是图4A所示的Y-Y线剖视图。图5A是表示本发明的第5实施方式所涉及的天线基板的俯视图，图5B是图5A所示的X-X线剖视图。具体实施方式基于图1A～C来说明本发明的第1实施方式所涉及的天线基板。图1B是图1A中的X-X线剖视图，图1C是图1A中的Y-Y线剖视图。如图1A～C所示，第1实施方式的天线基板具备：层叠了多个电介质层1a～1e的电介质基板1；屏蔽用的接地导体层2；用于输入输出高频信号的条状导体3；用于收发电磁波的贴片导体4；辅助贴片导体7；和波导管D。电介质层1a～1e例如由使玻璃布浸渍了环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、丙烯酸改性聚苯醚树脂等热固化性树脂的树脂系的电介质材料构成。电介质层1a～1e的厚度分别为30～100μm左右。电介质层1a～1e的相对介电常数为3～5左右。电介质层1a～1e分别由第1电介质层1a、中间电介质层1b、第2电介质层1c、第3电介质层1d以及第4电介质层1e构成。接地导体层2披覆在最下层的第1电介质层1a的下表面的整面。接地导体层2作为屏蔽而发挥功能。接地导体层2的厚度为5～20μm左右。接地导体层2例如由铜构成。条状导体3夹着第1电介质层1a与接地导体层2对置，配设在第1电介质层1a与中间电介质层1b之间。条状导体3是在电介质基板1的中央部具有末端部3a的细的带状的导体，在电介质基板1的内部朝向末端部3a在一个方向(以后称作延伸方向)上延伸。条状导体3在第1实施方式所涉及的天线基板中作为用于输入输出高频信号的传输路径而发挥功能，在该条状导体3传输高频信号。条状导体3的宽度为50～350μm左右。条状导体3的厚度为5～20μm左右。条状导体3例如由铜构成。贴片导体4由第1贴片导体4a、第2贴片导体4b和第3贴片导体4c构成。这些贴片导体4a～4c相互电独立。贴片导体4a～4c呈具有与条状导体3的延伸方向平行的边(以后称作纵边)、和与相对于延伸方向为直角的方向平行的边(以后称作横边)的四边形。贴片导体4a～4c的各边的长度为0.5～5mm左右。贴片导体4a～4c的厚度分别为5～20μm左右。贴片导体4a～4c例如分别由铜构成。第1贴片导体4a覆盖条状导体3的末端部3a的上方的位置地配设于第2电介质层1c与第3电介质层1d之间。因此，中间电介质层1b和第2电介质层1c介于第1贴片导体4a与条状导体3之间。第1贴片导体4a通过贯通第2电介质层1c的贯通导体5以及贯通中间电介质层1b的贯通导体6而与条状导体3的末端部3a连接。贯通导体5是直径为50～200μm左右、厚度为5～20μm左右的圆筒状。贯通导体6是直径为30～100μm左右的圆柱状或圆锥台状。贯通导体5、6例如分别由铜构成。第1贴片导体4a接受来自条状导体3的高频信号的供给从而向外部辐射电磁波。或者，接受来自外部的电磁波从而在条状导体3产生高频信号。第2贴片导体4b至少一部分覆盖第1贴片导体4a的上方的位置地配置在第3电介质层1d与第4电介质层1e之间。由此，第2贴片导体4b夹着第3电介质层1d与第1贴片导体4a电容耦合。第2贴片导体4b的中心相对于第1贴片导体4a的中心在条状导体3的延伸方向上错位而配置。所谓贴片导体的中心，在贴片导体为四边形的情况下，是指2条对角线的交点。第2贴片导体4b的错位，设为覆盖形成了第1贴片导体4a的位置的80％以上的面积的程度。第2贴片导体4b接受来自第1贴片导体4a的电磁波，向外部辐射与其对应的电磁波。或者接受来自外部的电磁波，
向第1贴片导体4a供给与其对应的电磁波。第2贴片导体4b优选其各边相较于第1贴片导体4a的各边各大0.05～0.5mm左右。第3贴片导体4c至少一部分覆盖第2贴片导体4b的上方的位置地配设于最上层的第4电介质层1e的上表面。由此，第3贴片导体4c夹着第4电介质层1e与第2贴片导体4b电容耦合。第3贴片导体4c相对于第2贴片导体4b在条状导体3的延伸方向错位而配置。第3贴片导体4c的错位，设为覆盖形成了第2贴片导体4b的位置的80％以上的面积的程度。第3贴片导体4c接受来自第2贴片导体4b的电磁波，将与其对应的电磁波向外部辐射。或者接受来自外部的电磁波，将与其对应的电磁波提供给第2贴片导体4b。第3贴片导体4c优选其各边相较于第2贴片导体4b的各边各大0.05～0.5mm左右。特别地，通过配置为第2贴片导体4b覆盖形成了第1贴片导体4a的位置的80％以上的面积、第3贴片导体4c覆盖形成了第2贴片导体4b的位置的80％以上的面积，从而高频信号的频带变得更宽。辅助贴片导体7在第4电介质层1e的上表面形成在第3贴片导体4c的与条状导体3的延伸方向正交的方向的两侧，使得不覆盖形成了第1贴片导体4a以及第2贴片导体4b的位置。辅助贴片导体7相互电独立。辅助贴片导体7呈具有与条状导体3的延伸方向平行的边(以后称作纵边)、和与相对于条状导体3的延伸方向为直角的方向平行的边(以后称作横边)的四边形。辅助贴片导体7的各边的长度为0.5～5mm左右。辅助贴片导体7的厚度分别为5～20μm左右。辅助贴片导体7例如由铜构成。辅助贴片导体7从第3贴片导体4c的纵边分别空开0.1～1mm左右的间隔而配置。如此，第2贴片导体4b的中心相对于第1贴片导体4a的中心在条状导体3的延伸方向上错位而配置，并且第3贴片导体4c的中心相对于第2贴片导体4b的中心在条状导体3的延伸方向上错位而配置。由此，例如在通过贴片导体4a～4c辐射与高频信号对应的电磁波的情况下，从下侧的贴片导体4a沿着上侧的贴片导体4b、4c的外周缘依次扩散地辐射电磁波，并且通过错位从而引起复合的谐振而辐射。进而，通过第3贴片导体4c与辅助贴片导体7之间以及辅助贴片导体7的端部而引起复合的谐振而辐射。由此，能够使通过第1～第3贴片导体4a～4c以及辅助贴片导体7
而辐射的高频信号的频带较宽。波导管D由形成在相较于贴片导体4更靠条状导体3的延伸方向侧的区域的上下接地导体层D1、和接地贯通导体D2构成。在第1实施方式中，上下接地导体层D1例如由形成在最下层的第1电介质层1a的下表面的接地导体层2、和形成在第3电介质层1d上表面的接地导体2a构成。上下接地导体层D1的厚度分别为5～20μm左右。上下接地导体层D1例如分别由铜构成。在第1实施方式中，接地贯通导体D2由分别在同轴上贯通介于上下接地导体层D1之间的各电介质层1a～1d的多个贯通导体5a～5d构成。贯通导体5a与接地导体层2连接，贯通导体5d与接地导体2a连接。接地贯通导体D2在与条状导体3的延伸方向正交的方向的两侧沿着条状导体3的延伸方向分别串行地配置。贯通导体5a、5b、5d是直径为30～100μm左右的圆柱状或圆锥台状。贯通导体5c是直径为50～200μm左右的圆柱状。接地贯通导体D2例如分别由铜构成。接地贯通导体D2优选至少在贴片导体4侧形成在分别比左右的辅助贴片导体7更外周侧。通过如此构成，能够更加增强从贴片导体4以及辅助贴片导体7向波导管D传播的电磁波。如上述那样，根据第1实施方式所涉及的天线基板，在比贴片导体4以及辅助贴片导体7更靠条状导体3的延伸方向侧的区域，形成由上下接地导体层D1和接地贯通导体D2构成的波导管D。由此，与从第3贴片导体4c以及辅助贴片导体7辐射的高频信号对应的电磁波的一部分经由波导管D还向条状导体3的延伸方向辐射。其结果，对于第3贴片导体4以及辅助贴片导体7除了能在上方向还能在条状导体3的延伸方向上进行信号的收发，例如能提供在57～66GHz的宽的频带中在信号的收发方向上丰富的宽带的天线基板。接下来说明第2实施方式所涉及的天线基板。在第1实施方式所涉及的天线基板中，上下接地导体层D1形成在第1电介质层1a以及第3电介质层1d。另一方面，在第2实施方式所涉及的天线基板中，例如如图2A～C所示，上下接地导体层D1形成在第1电介质层1a的下表面、第2电介质层1c以及第3电介质层1d的上表面。即，在第2实施方式所涉及的天
线基板中，如图2B所示，在第1电介质层1a的下表面形成接地导体层2，在第2电介质层1c的上表面形成接地导体2b，并且在第3电介质层1d的上表面形成接地导体2a。接下来说明第3以及第4实施方式所涉及的天线基板。在第1实施方式所涉及的天线基板中，接地贯通导体D2在与条状导体3的延伸方向正交的方向的两侧沿着条状导体3的延伸方向分别串行地(即2列)配置。另一方面，在第3以及第4实施方式所涉及的天线基板中，如图3A以及图4A所示，接地贯通导体D2中一部分接地贯通导体D2与沿着条状导体3的延伸方向串行地配置的其他接地贯通导体D2错位而配置。如图3A～C所示，第3实施方式所涉及的天线基板，外周侧的接地贯通导体D2的列彼此的间隔W1小于贴片导体侧的接地贯通导体D2的列彼此的间隔W2。如图4A～C所示，第4实施方式所涉及的天线基板，外周侧的接地贯通导体D2的列彼此的间隔W3大于贴片导体侧的接地贯通导体D2的列彼此的间隔W4。如此，通过形成包含上下接地导体层D1以及接地贯通导体D2的波导管D，能够提供对应于高频信号的频率能够高效地进行信号的收发的天线基板。接下来说明第5实施方式所涉及的天线基板。在第1实施方式的天线基板中，第1贴片导体4a以及条状导体3的末端部3a通过一组贯通导体5以及6而连接。另一方面，如图5A以及B所示，第5实施方式所涉及的天线基板也可以通过沿着条状导体3的延伸方向相互相邻配设的二组贯通导体5、6以及5’、6’而连接。通过如此相邻配设二组贯通导体5、6以及5’、6’来使两者之间带电容，能够产生复合的谐振。由此能够进一步扩展高频信号的频带。贯通导体5、6以及5’、6’的相邻间隔优选为在条状导体3传输的高频信号的波长的1/2以下。通过设为1/2以下，能够产生更加复合的谐振，能够更加扩展高频信号的频带。如上所述，本公开的天线基板具备在比第1以及第2贴片导体更靠条状导体的延伸方向侧的区域包括上下接地导体和接地贯通导体的波导管，上下接地导体设置为夹着第1、第2以及第3电介质层的至少一者，接地
贯通导体在与条状导体的延伸方向正交的方向的两侧分别至少设置一个，并且贯通上下接地导体间的电介质层。由此，与从第2贴片导体辐射的高频信号对应的电磁波的一部分经由波导管向条状导体的延伸方向辐射。其结果，对第2贴片导体除了能在上方向还能在条状导体的延伸方向进行信号的收发，能够提供例如在57～66GHz的宽的频带中在信号的收发方向上丰富的宽带的天线基板。本发明并不限定于上述的实施方式，只要是不脱离本发明的主旨的范围，就能进行各种变更。例如，在上述的第1～第5实施方式所涉及的天线基板中，贴片导体以及辅助贴片导体具有四边形，但也可以具有圆形、四边形以外的多边形等其他形状。