高频通信装置制造方法
【专利摘要】本发明提供高频通信装置，其即使在屏蔽罩的上顶面设置多个突起也能够减薄厚度，并且，能够发送接收稳定的信号。高频通信装置，包含搭载了处理准毫米波或者毫米波的信号的发送接收电路的发送接收电路基板10，和覆盖发送接收电路基板10上的发送接收电路地安装的屏蔽罩30，在与发送接收电路基板10相对的屏蔽罩30的内表面32a，分别配设周期性地排列的突起35和电波吸收薄板36。
【专利说明】高频通信装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及高频通信装置，在内部安装处理准毫米波或者毫米波等频带的信号的发送接收电路，并包含收纳它们的屏蔽罩。
【背景技术】
[0002]最近，已知以驾驶辅助为目的的，检测车辆周边存在的障碍物的传感器(高频通信装置)。在如此的高频通信装置中，在背面(装置外侧面)设置发送接收用的天线，在表面(装置内侧面)设置安装有发送接收电路的发送接收电路基板。此天线，例如，在安装于车辆时向着车体外侧安装，使得向车体外侧发送电波。
另外，在此高频通信装置中，对于从发送接收电路基板的表面的发送接收电路向装置外的不必要的电波的泄漏、从装置外到发送接收电路的不必要的电波的突然闯入、发送接收电路中的电路组件(各种部件、图案、以他们的集合产生功能的组件)之间的不必要的耦合、信号的迂回混入，以防止如此情况等为ー个目的，覆盖基板表面全体地设置金属制的屏蔽罩。
[0003]另外，在所述屏蔽罩的内侧的上顶面(与基板的表面相対的面)，以除去电路组件之间不必要的耦合、除去信号的迂回混入、部件的稳定动作、除去不必要共振等为ー个目的，例如，设置电波吸收薄板。
另ー方面，作为不使用电波吸收薄板的方法，也有设置通过在上顶面的整个表面形成包含金属或者无损性电介质或者无损性磁性体的多个突起而构成的滤波器的方法。对于此多个突起，确定其形状以及间隔使得对于发送接收电路的频率的信号成为传播截止频带(例如，參照专利文献I)。`
【现有技术文献】
【专利文献】
[0004]【专利文献I】日本专利第3739230号公报
【发明内容】
发明要解决的问题
[0005]但是，如上所述，使用了电波吸收薄板的情况下，对于主要信号产生电カ损失。另夕卜，由于电波吸收薄板的使用本身或者向屏蔽罩的粘贴エ序等导致成本上升。另ー方面，构成金属屏蔽的情况下，存在难以稳定工作的情況。作为例子，晶体管等信号放大部件(有源部件)中，对特性的影响大，相比于吸收边界，在反射边界，对于其边界和距离等要求严格的设计，单纯来说，有时需要在一定程度上与金属面屏蔽隔离。另ー方面，在不使用电波吸收薄板而在上顶面的整个表面形成多个突起的情况中，高频通信装置的厚度増加与此突起的突出长度相当的量。特别是，存在晶体管等从发送接收电路基板的表面突出到高的位置的部件的情况下，单纯来说，至少必须确保与此晶体管的高度和突起的高度相当的量。进而，因为与电波吸收薄板相比，金属接近的影响大，所以，存在为了使其稳定动作而更加需要隔离距离的情況。因此，难以减薄高频通信装置的厚度。
[0006]本发明是鉴于所述情况的发明，提供高频通信装置，其即使在屏蔽罩设置多个突起也能够减薄厚度，并且，能够降低希望的位置的电カ的损失，也能够使有源部件稳定动作，如此，能够发送接收稳定的信号，更低成本。
解决问题的手段
[0007]为了解决所述课题，本发明是高频通信装置，其特征在于，包含搭载了处理准毫米波或者毫米波的信号的发送接收电路的发送接收电路基板，和覆盖所述发送接收电路基板上的所述发送接收电路地安装的屏蔽罩，在与所述发送接收电路基板相対的所述屏蔽罩的内表面，分别配设，周期性地排列的突起和电波吸收薄板。
[0008]此情况下，在所述屏蔽罩，在与所述发送接收电路的有源部件相対的位置配设所述电波吸收薄板，在与所述发送接收电路的无源部件或者基板图案部相対的位置分别配置至少ー处以上所述突起。
[0009]另外，在所述屏蔽罩，在使用频带没有共振频率，并且，在与所述发送接收电路的无源部件或者基板图案部相対的位置配设的所述突起，包含至少ー处以上与配设了电波吸收薄板的情况相比能够降低0.3dB以上的电カ损失的部位。
[0010]进而，也可与所述突起高度相比，电波吸收薄板的厚度薄。
[0011]另外，也可以构成为在组装所述发送接收电路基板和所述屏蔽罩的状态下，从所述突起的前端部到所述发送接收电路基板的长度尺寸，小于所述有源部件从所述发送接收电路基板起的闻度尺寸。
[0012]进而，也可以是，形成所述突起的突出尺寸以及所述电波吸收薄板以抑制UWB电波信号的传播或者吸收UWB电波信号。
[0013]进而，也可以是，形成所述突起的突出尺寸以及所述电波吸收薄板以抑制准毫米频带UWB的电波信号的传播或者吸收准毫米频带UWB的电波信号。
[0014]进而，也可以是，所述屏蔽罩在所述突起具有锥度或者R部，且一体地成形。
发明效果
[0015]因为，在本发明的高频通信装置中，在与所述发送接收电路基板相対的所述屏蔽罩的内表面，分别配置周期性地排列的突起和电波吸收薄板，所以，能够对应于发送接收电路基板上的部件的种类或者目的最有效果地分别使用突起和电波吸收薄板。
例如，因为，在所述屏蔽罩，在与所述发送接收电路的有源部件相対的位置配设所述电波吸收薄板使得能够稳定动作，在与所述发送接收电路的无源部件以及基板图案部相対的位置配设所述突起，所以，能够降低期望的位置的电カ的损失，能够在发送接收电路基板中发送接收稳定的信号，特别是，在UWB雷达或者UWB无线通信等对于微弱且宽频带的电波需要高敏感度的通信装置中是有用的。另外，能够避免相对高的有源部件和突起的干渉，减薄高频通信装置自身的厚度而构成。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的高频通信装置的外观立体图。
图2是表示除去了图1的高频通信装置的覆盖的状态的外观立体图。
图3是图2的A-A首I]面图,是表不除去了箱体的状态的首I]面图。 图4是表示发送接收电路基板的表面(屏蔽罩侧)的平面图。
图5是表示发送接收电路基板的背面(发送接收天线侧)的背面图。
图6是表示屏蔽罩的内侧的上顶面的平面图。
图7是比较高频通信装置的厚度的剖面图。
图8是表示有无突起以及使用了电波吸收薄板的情况下的性能的天线增益频率特性图。
图9是对于每个突起的高度測定的电场强度的频率特性图。
图10是表示电场强度变化的图。
【具体实施方式】
[0017]以下，关于本发明的实施方式的高频通信装置1，使用附图详细地进行说明。此高频通信装置1，是使用了适合于国内外的电波规范的准毫米波频带(24GHz、26GHz频带)的小型的障碍物检测用车载UWB (Ultra Wide Band使用频带宽度450MHz以上的无线方式)雷达。
[0018]图1是本发明的高频通信装置I的外观立体图。此高频通信装置1，外侧由树脂制覆盖2和用以安装于车体侧的金属制箱体3包覆。
拆卸了此覆盖2的状态如图2所示。在箱体3，如图2所示，安装3个车体安装用撑条
4、和用于发送由此高频通信装置I检测到的信号的发送用连接器5。此外，在拆卸了覆盖2的状态下，详细情况如后所述的发送接收电路基板10的背面IOa (发送接收天线侧)显露出来。即，在此高频通信装置I发送接收的信号，从配置于背面IOa的发送接收天线11通过覆盖2向外部发送，或者从外部通过覆盖2被天线11接收。
[0019]图3是图2的A-A剖面图，是表示除去了箱体3的状态的剖面图。高频通信装置I的主体部，如图3所示，由发送接收电路基板10和覆盖此发送接收电路基板10的表面IOb全体的屏蔽罩30构成。此屏蔽罩30以防止如下情况等为ー个目的而设置，即向装置外的不必要的电波的泄漏、从装置外到发送接收电路的不必要的电波的突然闯入、或者发送接收电路中的电路组件(各种部件、图案、以他们的集合产生功能的组件)之间的不必要的耦合、信号的迂回混入。
[0020]图4是表示发送接收电路基板的表面(屏蔽罩侧)的平面图，图5是表示发送接收电路基板的背面(发送接收天线侧)的背面图。
在发送接收电路基板10的表面10b，如图3以及图4所示，安装产生准毫米波或者毫米波等的发送接收电路。此发送接收电路，更详细地，由如下部件构成:由从基板的表面IOb起的高度相对高的部件构成的有源部件12 (例如，晶体管、IC、MMIC等)、由高度低的部件构成的无源部件13 (例如，电感器、电容器、电阻等)、没有高度的部件即基板图案部14 (例如，微带线、分配器等。也包含发送接收天线11)。
[0021]另ー方面，在发送接收电路基板10的背面10a，如图3以及图5所示，设置发送接收用的发送接收天线11。此发送接收天线11，和发送接收电路基板10的表面IOb的基板图案部14电连接。
[0022]图6是表示屏蔽罩30的内侧的上顶部32的内侧面的平面图。
屏蔽罩30，如图3所示，形成为上侧开ロ的箱型，由与发送接收电路基板10介由空间31相対的上顶部32、和从此上顶部32的四方的边向发送接收电路基板10延伸的侧壁部33构成。另外，屏蔽罩30，如图6所示，以将空间31分隔为3个的状态形成中间壁部34。此侧壁部33以及中间壁部34的端部，在与发送接收电路基板10组装的状态下，与发送接收电路基板10的表面IOb相接。
[0023]在此屏蔽罩30的上顶部32，即与发送接收电路基板10的表面IOb相対的面(以下，称为上顶面32a)，在各自的位置分别配设周期性地排列的多个突起35和电波吸收薄板36。
[0024]突起35与屏蔽罩30—体地成形。因此，在突起35的突出方向的侧部，如图3所示，设置起模锥度(傾斜)。另外，在突起的角部等适当设置R倒角。应予说明，屏蔽罩30的模具为双拼构造，模具的起模方向(拼合方向)是在突起35的突出方向起摸。构造体为树脂制或者金属制中的任ー个都可，如果是前者的话，在成型后对表面进行金属镀等。
[0025]此上顶面32a的突起35以在组装了发送接收电路基板10和屏蔽罩30的状态下，与发送接收电路基板10上的发送接收电路的搭载了无源部件13以及基板图案部14的部分相対的状态进行配置，不配置在与发送接收电路的搭载了有源部件12的部分相対的部分。
[0026]使用图7的概略图，对于在发送接收电路基板安装了屏蔽罩的情况的厚度进行描述。电波吸收薄板36，是吸收从发送接收电路基板10向屏蔽罩30的上顶面32a扩散的电波的部件。此电波吸收薄板36，贴附于与所述发送接收电路的有源部件12相対的位置的上顶面32a。
[0027]如图7 Ca)中概略地表示的，使从突起35前端部(顶点部)35a到发送接收电路基板10的表面IOb的长度尺寸为C、有源部件12的从发送接收电路基板10起的高度尺寸为
a、电波吸收薄板36的厚度和突起高度的差为△。如后所述，电波吸收薄板36的厚度与突起高度相比低。假设，在与有源部件12相対的位置设置了突起35的情况下，此时，从有源部件12来看的与金属性屏蔽的 隔离距离的最短部分为c_a。另ー方面，如图7所示，在与有源部件12相対的位置设置了电波吸收薄板36的情况下，从有源部件12来看的隔离距离为
b。在使得两者隔离距离相等的条件下进行比较时，前者为c_a=b，简单来说为c=a+b，而后者的c能够是c=a+b_A，首先能够薄型化。进而，因为根据情况吸收边界与反射边界相比，电气的影响轻微，所以后者的b能够比前者小，从而能够进一歩薄型化。
[0028]作为最极端的薄型化的构成，如图7 (b)所示，通过在高度比较低的无源部件13以及基板图案部14上设置突起35，避免与高度比较高的有源部件12的干渉，能够按长度尺寸c <高度尺寸a构成设备的厚度。
[0029]此处，说明赋予上顶面32a的构造仅仅由多个突起35构成时和仅仅由电波吸收薄板36构成时的优点以及缺点。
由多个突起35构成的情况下，从发送接收电路向屏蔽罩30的上顶面32a扩散的电波信号，被金属制的突起35或者上顶面32a反射。另外，通过突起构造的周期配置，在具有特定频率的方向成分中，抑制沿着上顶面32a方向的电磁波传播。因此，能够作为屏蔽与外界电波切断，并且，能够防止电路组件之间不必要的耦合，或者避免封闭了的屏蔽空间内的不必要共振。但是，如前所示，也具有难以减薄设备厚度的缺点。具体地，在安装到安装了部件的发送接收电路基板10时，至少，必须确保部件高度和突起35的高度的量的空间。进而，因为屏蔽在微观上为金属、为反射边界，所以与被认为是吸收边界的电波吸收薄板36相比会受到更大影响，更需要隔离。特别是，将突起35接近至有源部件12的前端部12a的附近进行配置的情况下，有源部件12的动作不稳定。因此，从设备的稳定性来看也难以变薄。
[0030]另ー方面，仅仅由电波吸收薄板36构成的情况下，从发送接收电路向屏蔽罩30的上顶面32a发射的电波信号，被电波吸收薄板36吸收。但是，因为电波吸收薄板36将电路中的信号的电カ中的某一部分吸收，所以产生损失。在此例中，具有还减弱介由发送接收天线11从发送接收电路向高频通信装置I外部发射或者从高频通信装置I外部接收的电波信号的缺点。特别是，在无源部件13或者基板图案部14那样希望极カ降低电カ损失的部分产生损失。另外，由于电波吸收薄板36的使用本身或者向屏蔽罩30的粘贴エ序等导致成本上升。因此，不能说在屏蔽罩30的上顶面32a仅仅粘贴电波吸收薄板36的设计是最优的。
[0031]另外，作为实验例，在屏蔽罩30的上顶面32a，(I)没有设置突起35以及电波吸收薄板36中的任ー个，(2)在整个表面仅仅设置电波吸收薄板36，(3)如本实施例所示部分地配设电波吸收薄板36、突起35，就以上三种情况下的频率特性进行说明。图8是表示突起35的有无以及使用了电波吸收薄板36的情况的性能的天线增益频率特性图。此处，作为天线増益也包含作为对天线的供电线路的基板图案(微带线)的通过特性。此图8的特性图是，将自发送接收天线11发送的电波的频率(GHz)作为横轴，将此时的天线的增益(dBi)作为纵轴进行表示。
[0032](I)没有设置突起35以及电波吸收薄板中的任ー个的情况
此时的数据由符号50 (点线)表示。此情况下，3种情况中，显示最高的増益值。但是，因为从供电线路扩散的电波，在封闭的屏蔽空间内以特定频率引起了不必要的共振，所以，此处，在22.4GHz,25.7GHz、29.1GHz周边产生急剧的特性劣化(由符号50a、50b、50c表示)。特别是，在使用频带产生了共振的情况下，难以发送稳定的信号。
[0033](2)在整个表面仅仅设置电波吸收薄板36的情况
此时的数据由符号51 (—点划线)表示。此情况下，因为能够由电波吸收薄板36充分地吸收向屏蔽罩30侧扩散的电波，所以不发生共振。但是，因为供电线路上的电カ损失，所知道的是成为3种情况中増益最低的值。在天线增益低的情况下，能够发送接收的电波信号的强度变弱，难以进行稳定的信号的发送。
[0034](3)如本实施例所示部分地配设电波吸收薄板36、突起35的情况
此时的数据由符号52 (实线)表示。此情况下，由于相对的突起的周期配置抑制从供电线路扩散的电波传播，能够避免封闭的屏蔽空间内的不必要共振。另外，没有电波吸收薄板36中观测到的电カ损失。如此与所述(2)的数据比较，成为增益高的值。另ー方面，能够在相较于损失降低，优先稳定动作的部分任意地配置电波吸收薄板。因此，能够判断为在三种情况中，部分地配设电波吸收薄板36、突起35的情况是最适用的。
[0035]进而，关于多个突起35的高度尺寸，对于电波的传播抑制效果给予的影响进行说明。图9、图10是表不对具有周期突起构造的屏蔽板和基板间入射平面波,在远尚入射面的某一点的电场强度变化的图。另外，图10是表示仅仅选出图9所示的28GHz频带的值的情况的电场强度的变化的图。
[0036]在图9中，将突起35的高度尺寸作为h、将波长作为入0的时候，对于每个h/入0的值(0.16的值由符号60、0.14的值由符号61、0.12的值由符号62、0.10的值由符号63、
0.08的值由符号64表示)測定电场强度的值。根据此图以及图10的图可知，h/XO的值越高，电场强度越小，即抑制效果越大。換言之，为了充分获得突起的周期配置所引起的传播抑制效果，一定程度以上的h/XO是必须的。特别是，在图9中，UWB要求的宽频带特性可随着h/ A 0的減少而成为不充分。
[0037]此处，关于突起高度，与一般的电波吸收薄板的厚度进行比较。例如，在称为Xg/4型(厚度设计为有效波长的大约1/4的薄型的类型)那样的电波吸收薄板材料的电容率为例如13程度的情况下，电波吸收薄板的厚度作为H时，成为H/ A 0=约0.07程度。考虑成为此厚度程度的突起35的情况，根据图9的各个h/X 0结果，在UWB中使用时不能说频带是充分的。另外，在图10中也是，传播抑制效果减小，实际使用存在疑问。
[0038]S卩，为了减薄高频通信装置I的厚度，简单地减小突起35的高度尺寸h不是有效途径。另外，在希望得到充分的效果的情况下，特别是为了确保UWB那样的宽频带特性，突起35的高度在本质上与电波吸收薄板36的厚度相比变大。结果可知通过适当地分别使用必须具有一定程度高度的突起35和电波吸收薄板36，能够减薄高频通信装置I。
[0039]根据本发明的实施方式的高频通信装置1，因为，在与发送接收电路基板10相对的屏蔽罩30的上顶面32a，分别配设周期性地排列的突起35、和电波吸收薄板36，所以，能够对应于发送接收电路基板10上的部件的种类或者目的最有效果地分别使用突起和电波吸收薄板。如此，能够从发送接收电路基板10上的发送接收天线11发送稳定的信号。
[0040]另外，在屏蔽罩30，因为在与发送接收电路的有源部件12相対的位置配设电波吸收薄板36，在与发送接收电路的无源部件13或者基板图案部14相対的位置分别配置至少ー处以上突起35，所以能够避免与无源部件13等相比高度高的有源部件12和突起35的干涉，减薄高频通信装置I自身的厚度。另外，能够降低期望的位置的电カ损失，并且能够在相较于降低损失、优先稳定动作的部分任意地稳定化。进而通过不超过必要地使用电波吸收薄板，能够有助于低成本化。
[0041]另外，因为，在屏蔽罩30，在使用频带没有共振频率，并且，在与发送接收电路的无源部件13或者基板图案部相対的位置配设的突起35，包含至少ー处以上与配设了电波吸收薄板36的情况相比能够降低0.3dB以上的电カ损失的部位，所以，能够提高可发送接收的电波信号的强度，能够提高性能。
[0042]进而，因为使电波吸收薄板36的厚度比突起35高度薄，所以，通过在与高度低的部件即无源部件13以及基板图案部14相対的位置配置突起35，在与高度高的部件即有源部件12相対的位置配置电波吸收薄板36，能够减薄高频通信装置I自身的厚度。
[0043]另外，因为构成为，在组装了发送接收电路基板10和屏蔽罩30的状态下，从突起35的前端部35a到发送接收电路基板10的表面IOb的长度尺寸C，比有源部件12从发送接收电路基板10的表面IOb起的高度尺寸a小，所以，与仅仅在上顶面32a整个表面设置突起35的情况比较，能够减薄高频通信装置I自身的厚度。
[0044]进而，因为形成突起35的突出尺寸h以及电波吸收薄板36以抑制UWB电波信号的传播或者吸收UWB电波信号，所以，适合于对使用了 UWB的高频无线装置的应用。
[0045]进而，因为形成突起35的突出尺寸h以及电波吸收薄板36以抑制准毫米频带UWB的电波信号的传播或者吸收准毫米频带UWB的电波信号，所以，能够适合于使用了适于国内外的电波规范的准毫米频带的情況。
[0046]进而，因为屏蔽罩30在突起35具有锥度或者R部且一体地成形，所以，例如，与挤压加工相比能够进行包含复杂形状的制造。另外，与分体构成的情况相比能够便宜地制造。
[0047]以上，虽然关于本发明的实施方式的高频通信装置进行了描述，但是，本发明不限定于所述的实施方式，能够基于本发明的技术思想进行各种的变形以及变更。
例如，在本实施方式中，虽然在图4概略记载了配置于发送接收电路基板10上的发送接收电路，但是，配合电路设计，能够将有源部件12、无源部件13等配置于任意的位置。配合此部件配置，确定在上顶面32a设定的突起35以及电波吸收薄板36的位置即可。
[0048]符号说明
I高频通信装置 2树脂制覆盖 3箱体
4车体安装用撑条 5发送用连接器 10发送接收电路基板 IOa背面 IOb 表面 11发送接收天线 12有源部件 13无源部件 14基板图案部 30屏蔽罩 31 空间 32上顶部 32a上顶面 33侧壁部 34中间壁部 35突起
35a突起前端部(顶点部)
36电波吸收薄板 a有源部件的高度尺寸
c从突起前端部(顶点部)到发送接收电路基板的表面的长度尺寸XO波长 h突起的高度尺寸。
【权利要求】
1.一种高频通信装置，其特征在于，包含搭载了处理准毫米波或者毫米波的信号的发送接收电路的发送接收电路基板，和覆盖所述发送接收电路基板上的所述发送接收电路地安装的屏蔽罩， 在与所述发送接收电路基板相対的所述屏蔽罩的内表面，分别配设周期性地排列的突起和电波吸收薄板。
2.如权利要求1所述的高频通信装置，其特征在于，在所述屏蔽罩，在与所述发送接收电路的有源部件相対的位置配设所述电波吸收薄板，在与所述发送接收电路的无源部件或者基板图案部相対的位置分别配设至少ー处以上所述突起。
3.如权利要求2所述的高频通信装置，其特征在于，在所述屏蔽罩，在使用频带没有共振频率，并且，在与所述发送接收电路的无源部件或者基板图案部相対的位置配设的所述突起，包含至少ー处以上与配设了吸收薄板的情况相比能够降低0.3dB以上的电カ损失的部位。
4.如权利要求2所述的高频通信装置，其特征在于，与所述突起高度相比，电波吸收薄板的厚度薄。
5.如权利要求2至4中任一项所述的高频通信装置，其特征在于，构成为在组装了所述发送接收电路基板和所述屏蔽罩的状态下，从所述突起的前端部到所述发送接收电路基板的长度尺寸，小于所述有源部件从所述发送接收电路基板起的高度尺寸。
6.如权利要求1至5中任一项所述的高频通信装置，其特征在于，形成所述突起的突出尺寸以及所述电波吸收薄板以抑制UWB电波信号的传播或者吸收UWB电波信号。
7.如权利要求1至6中任一项所述的高频通信装置，其特征在干，形成所述突起的突出尺寸以及所述电波吸收薄板以抑制准毫米波UWB的电波信号的传播或者吸收准毫米波UWB的电波信号。
8.如权利要求1至7中任一项所述的高频通信装置，其特征在于，所述屏蔽罩在所述突起具有锥度或者R部，且一体地成形。
【文档编号】H05K9/00GK103444278SQ201280012743
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年3月13日 优先权日:2011年3月23日
【发明者】井上大辅 申请人:古河电气工业株式会社, 古河As株式会社