-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne (hiernach als substrat-integriertes Antennenmodul bezeichnet), das integral mit einem dielektrischen Substrat ausgestaltet ist, auf dem eine eine Hochfrequenzvorrichtung enthaltende Hochfrequenzschaltung und eine damit assoziierte Schaltung befestigt sind.
-
STAND DER TECHNIK
-
In letzter Zeit werden Anwendungssysteme (hiernach einfach als eine Anwendung bezeichnet) eines Fahrzeugradars nacheinander in die Praxis umgesetzt, die Funkwellen, wie zum Beispiel Mikrowellen oder Millimeterwellen, verwenden, die nicht durch das Wetter oder Tag und Nacht beeinflusst werden.
-
Als eine Antenne zur Verwendung in solch einem Fahrzeugradar von Funkwellen werden eine Vielzahl von Mikrostreifen-Patch-Antennen (hiernach einfach als Patch-Antennen bezeichnet) auf einem dielektrischen Substrat platziert, um eine Antennenordnung zu bilden, die in einem Feld (Engl.: array) angeordnet ist, wodurch es ermöglicht wird, hohe Verstärkungen (Gewinne) der Antenne zu erhalten und das Formen eines Strahlmusters (Engl.: beam pattern) zu realisieren.
-
Es werden jedoch niedrigere Radarkosten und somit eine Antenne selbst benötigt, um das oben beschriebene Fahrzeugradar an Automobilen für einen normalen Preis anzubringen.
-
Deshalb ist auf dem gleichen Substrat wie ein dielektrisches Substrat, auf dem die oben genannte Patch-Antennenanordnung gebildet ist, auch eine Hochfrequenzvorrichtung, die zum Übertragen oder Empfangen von Funkwellen hinsichtlich des oben genannten Patch-Antennenanordnungselements fungiert, eine Zuführungsschaltung für die Antenne und weiterhin eine Signalverarbeitungsschaltung oder eine Stromquellenschaltung angebracht, wodurch die verringerte Anzahl von Teilen, die in niedrigeren Kosten resultieren, erreicht werden.
-
In der genannten Patch-Antennenanordnung wird ein elektrischer Strom, der von der oben genannten Hochfrequenzvorrichtung und Hochfrequenzschaltung oszilliert worden ist, verteilt durch eine Zuführungsleitung, wie zum Beispiel eine Mikrostreifenleitung, und wird jedem der die Patch-Antennenanordnung bildenden Patch-Elemente zugeführt, wodurch eine Arbeitsweise als Antennenanordnung bereitgestellt wird.
-
Jedoch in dem Fall, dass die Patch-Antennenanordnung und die Hochfrequenzvorrichtung oder die mit der Hochfrequenzvorrichtung assoziierte Hochfrequenzschaltung zusammen auf dem gleichen dielektrischen Substrat wie dasjenige der Patch-Antennenanordnung befestigt sind, zusätzlich zu Strahlungsmustern, die die Patch-Antennenanordnung ursprünglich benötigt, werden unnötige Abstrahlungen gemacht hinsichtlich des Raums von dem gekrümmten Abschnitt der Zuführungsleitung oder dem unstetigen Impedanzabschnitt einer Anpassungsschaltung, wie zum Beispiel einer Kontrollvorrichtung, einer zum Verteilen nötigen Aufteilungsschaltung oder dergleichen, und weiterhin dem Verbindungsabschnitt zwischen der Hochfrequenzvorrichtung und der Substratleitung, wie zum Beispiel einem Drahtanschluss oder BGA (Ball Grid Array).
-
Dementsprechend interferieren die oben genannten unnötigen Abstrahlungen mit ursprünglich nötigen Abstrahlmustern, die von der oben genannten Patch-Antennenanordnung bereitgestellt werden, und als Ergebnis werden Strahlungsmuster (Amplitude, Phase) eventuell gestört, was die ”Verringerung von Antennenverstärkungen” oder die ”Verschlechterung von Antennenstrahlmustern, wie zum Beispiel eine Vergrößerung von Nebenkeulenpegeln” erzeugt.
-
Wie in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 167812/1996 offenbart, um die unnötigen Abstrahlungen von einer Strahlungsquelle verschieden von der oben genannten Patch-Antennenanordnung zu unterdrücken, wurde ein Vorschlag unterbreitet, in dem ein Abschirmungsbauteil zusätzlich auf die Oberseite der Zuführungsleitung oder der Verbindung der Hochfrequenzvorrichtung gesetzt wird.
-
1(a) und (b) sind Ansichten, die eine Struktur einer konventionellen Antennenanordnung darstellen, wie zum Beispiel in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 167812/1996 offenbart, und in der
1(a) eine perspektivische Ansicht ist und
1(b) eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils ist. Mit Bezug auf
1(a) und (b) wird nun die Struktur der konventionellen Antennenanordnung beschrieben.
-
In 1(a) ist eine Patch-Antennenanordnung 3 auf der Oberschicht eines dielektrischen Substrats gebildet und wird über eine Substratleitung 4 zum Liefern eines elektrischen Stroms, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats 1 befestigt ist, mit elektrischem Strom von einer Hochfrequenzvorrichtung 2 versorgt.
-
In der in
1(a) und (b) dargestellten konventionellen Anordnung ist, wie oben beschrieben, ein Abschirmungsbauteil
5 über die Oberseite der Substratleitung
4 zum Versorgen oder der Hochfrequenzvorrichtung
2 und deren Verbindung gesetzt, um unnötige Abstrahlungen von einer Strahlungsquelle verschieden von der Patch-Antennenanordnung
3 zu unterdrücken. Die Form und Größe des Abschirmungsbauteils
5 wird in Abhängigkeit von dem abzuschirmenden Bereich und den Dimensionen eines Bauteils bestimmt.
Die
japanische Patentoffenlegungsschrift (ungeprüft) Nr. 167812/1996 -
Im Falle einer Antenne zur Verwendung in dem oben beschriebenen Fahrzeugradar, mit der Gestaltung (Layout) einer Übertragungsantenne und einer Empfangsantenne, von denen jede alleine einen Kanal aufweist, wird keine Radarfunktion und speziell keine Winkelmessfunktion durchgeführt.
-
Um die Funktion zum Messen eines Winkels durchzuführen, werden zusätzlich zu einem Kanal einer Übertragungsantenne wenigstens zwei Kanäle von Empfangsantennen benötigt. Deshalb muss die Anzahl von Kanälen der Antenne nicht kleiner als drei Kanäle sein.
-
In dem Fall, dass das Versorgungs-Layout der Antenne kompliziert wird, wird das oben beschriebene Abschirmungsbauteil 5 folglich in eine komplizierte Form gebracht. Wie in 1(a) und (b) dargestellt, müssen alternativ die gesamten unnötigen Strahlungsquellen abgedeckt werden unter Verwendung einer Vielzahl von Abschirmungsbauteilen 5, die in Abschnitte an den nötigen Punkten aufgeteilt sind.
-
Deshalb ist es in der konventionellen Anordnung, wie in 1(a) und (b) dargestellt, unvermeidbar, die Anzahl von Teilen (zum Beispiel ein Abschirmungsbauteil) zu vergrößern, was in höheren Kosten resultiert, um Charakteristiken einer Patch-Antennenanordnung sicherzustellen, in der Einflüsse von unnötigen Abstrahlungen unterdrückt sind.
-
Weiterhin, wie in 1(b) dargestellt, ist es im Falle einer Abdeckung der Substratleitung 4 zur Versorgung mit dem Abschirmungsbauteil 5 sehr schwer, die Patch-Antennenanordnung 3 und die Substratleitung 4 zur Versorgung vollständig zu separieren.
-
Somit kommt das die Versorgungsleitung abdeckende Abschirmungsbauteil 5 selbstverständlich in die Nähe der Patch-Antennenanordnung 3.
-
Dementsprechend werden ursprünglich nötige Abstrahlungsmuster, die von der Patch-Antennenanordnung 3 bereitgestellt wurden, gestört durch das Streuen, Wiederabstrahlen, Blocken und dergleichen an dem Abschirmungsbauteil, was eventuell zu einer Verschlechterung des Antennenstrahlungsmusters, wie oben beschrieben, führt.
-
Unter der Annahme, dass eine Patch-Antennenanordnung genügend weit entfernt von einer Zuführungsleitung angeordnet ist, um nicht von dem Abschirmungsbauteil 5 beeinflusst zu werden, werden zusätzlich Dimensionen einer Antenne vergrößert, die von einer größeren Größe des gesamten Substrats (d. h. einem dielektrischen Substrat) begleitet werden, und weiterhin wird ein Verlust (Leistungsverschlechterung) vergrößert, der von einer längeren Substratleitung begleitet wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben diskutierten Probleme zu lösen und weist eine Aufgabe auf zum Bereitstellen eines ”substrat-integrierten Antennenmoduls”, das in der Lage ist zum Reduzieren solch unnötiger Abstrahlungen, die ursprünglich nötige Antennenabstrahlungsmuster beeinträchtigen, ohne die erhöhte Anzahl von Teilen, höhere Kosten oder größere Dimensionen der Antenne, begleitet von der Hinzufügung eines Abschirmungsbauteils oder dergleichen.
-
Ein substrat-integriertes Antennenmodul gemäß der Erfindung enthält: ein dielektrisches Substrat, auf dem eine Übertragungshochfrequenzvorrichtung, eine Empfangshochfrequenzvorrichtung und eine Substratverdrahtung befestigt sind; und ein Leiterbauteil, in dem ein Zuführungswellenleiter für eine Übertragungsantenne, die eine Übertragungswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, und eine Empfangsantenne, die eine Empfangswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, gebildet ist und das eine Abschirmfunktion besitzt, um die gesamte Oberfläche des genannten dielektrischen Substrats zu überdecken, integral ausgebildet sind. Das substrat-integrierte Antennenmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterbauteil ausgestattet ist mit einer Übertragungskavität, das durch einen Raum gebildet wird, der die Übertragungshochfrequenzvorrichtung überdeckt, die auf dem genannten dielektrischen Substrat und der Substratleitung, die mit dieser Übertragungshochfrequenzvorrichtung zu verbinden ist, angebracht sind, und einer Empfangskavität, die von einem Raum gebildet ist, überdeckend die Empfangshochfrequenzvorrichtung, die auf dem oben genannten dielektrischen Substrat und der Substratleitung, die mit dieser Empfangshochfrequenzvorrichtung zu verbinden sind, angebracht sind.
-
Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein ”substrat-integriertes Antennenmodul” bereitzustellen, das in der Lage ist zum Reduzieren solch unnötiger Abstrahlungen, um ursprünglich nötige Antennenstrahlungsmuster zu behindern, ohne die vergrößerte Anzahl von Teilen, höheren Kosten oder größeren Dimensionen der Antenne, begleitet von dem Hinzufügen eines Abschirmungsbauteils und dergleichen.
-
Die voran genannten und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung klarer werden, wenn sie in Zusammenhang mit den angefügten Abbildungen gesehen wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
-
1(a) und (b) sind Ansichten, die eine Struktur eines konventionellen substrat-integrierten Antennenmoduls darstellen.
-
2(a) und (b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur eines substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
3(a) und (b) sind Ansichten, von denen jede eine Struktur einer Wellenlänge-Slot-Antennenanordnung gemäß der ersten Ausführungsform darstellen.
-
4(a) und (b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur darstellen, in der ein elektrisches Schaltungselement verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung in der gleichen Kavität in dem substrat-integrierten Antennenmodul untergebracht ist, gemäß der ersten Ausführungsform.
-
5(a) und 5(b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur darstellen, in der ein elektrisches Schaltungselement verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung individuell in Kavitäten in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der ersten Ausführungsform untergebracht ist.
-
6(a) und (b) sind Ansichten, die jeweils eine Struktur einer Wellenform-Slot-Antennenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellen.
-
7 ist eine Ansicht, die eine Struktur eines substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die angefügten Abbildungen beschrieben.
-
Im Übrigen beziehen sich die gleichen Bezugsnummern über die Abbildung hinweg auf die gleichen oder ähnliche Teile.
-
Ausführungsform 1
-
Eine Struktur eines substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird in 2(a) und (b) dargestellt.
-
Im Übrigen ist 2(a) eine perspektivische Ansicht und 2(b) eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der Struktur.
-
Wie in 2(a) und (b) dargestellt, ist das Antennenmodul ein dielektrische Substrat 1 und ein Leiterbauteile 11, die in einer integralen Einheit ausgebildet sind.
-
In dem Leiterbauteil 11 sind Wellenform-Slot-Antennenanordnungen 60, 61, 62, die jeweils eine Vielzahl von Abstrahlungsslots 7 enthalten, die in einem Array angeordnet sind, und einen Zuführungswellenleiter 8 gebildet.
-
Was die Anordnung eines Antennenkanals betrifft, wird hier eine nötige Kanalanordnung angewandt basierend auf einer Anwendung, an der ein Antennenmodul zum Beispiel eines Radars oder einer Kommunikationsvorrichtung angewandt wird.
-
Ausführungsform 1 zeigt als Beispiel die Kanalanordnung in dem Fall einer Anwendung für ein Fahrzeugradar. Die Wellenform-Slot-Antennenanordnung 60 ist eine Übertragungsantenne zum Übertragen einer Radarwelle und die Wellenform-Slot-Antennenanordnungen 61, 62 sind die erste Empfangsantenne und zweite Empfangsantenne zum Empfangen eines Echos von einem Ziel.
-
Nun wird das Verfahren zum Übergeben und Empfangen von elektrischem Strom (elektrischer Leistung) hinsichtlich der Wellenform-Slot-Antennenanordnung 60 (Übertragungsantenne), der Wellenform-Slot-Antennenanordnung 61 (der ersten Empfangsantenne) und der Wellenform-Slot-Antennenanordnung 62 (der zweiten Empfangsantenne) beschrieben.
-
Als Erstes wird ein Übertragungssystem (Sendesystem) beschrieben.
-
Eine Übertragungswelle wird an einer Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 erzeugt und über eine Substratleitung 4 übertragen, die auf dem dielektrischen Substrat 1 gebildet ist, und danach wird ein elektrischer Strom dem Zuführungswellenleiter 8 und weiterhin der Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 60, die die Übertragungsantenne ist, zugeführt.
-
Hier kommt eine elektrische Welle, die über die Substratleitung 4 zu übertragen ist, durch eine Übertragungsmodus-Umwandlungsschaltung 10, die zum Umwandeln des Übertragungsmodus der Substratleitung 4 in den Übertragungsmodus des Zuführungswellenleiters 8 fungiert, wodurch eine Übertragungsmoduswandlung zwischen einer Wellenleiterleitung und einer Substratleitung durchgeführt wird. Somit wird eine elektrische Leistung übergeben und Empfang zwischen der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und der Übertragungsantenne (Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 60) wird durchgeführt.
-
Weiterhin ist die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20, die auf der Oberschicht (Oberfläche) des dielektrischen Substrats 1 befestigt ist, in dem Inneren einer Übertragungskavität 90 untergebracht, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des Leiterbauteils 11 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet wird.
-
Dementsprechend werden unnötige Strahlungskomponenten von der Verbindung der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und der Substratleitung 4, die in der Übertragungskavität 90 befestigt und gebildet sind, nicht an die Außenseite des Leiterbauteils 11 abgestrahlt, da sie von dem Leiterbauteil 11 abgeschirmt werden.
-
Deshalb erfahren die ursprünglich nötigen Strahlungskomponenten von dem Strahlungs-Slot keine Interferenz von den unnötigen Strahlungskomponenten. Somit können gewünschte Antennenstrahlungs-Charakteristiken beibehalten werden.
-
Hinsichtlich eines Empfangssystems wird auf die gleiche Weise, wie in dem Übertragungssystem, eine empfangene Welle, die die erste Empfangsantenne (Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 61) und die zweite Empfangsantenne (Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung 62) empfangen haben, von dem Wellenleiter-Übertragungsmodus in dem Übertragungsmodus einer elektromagnetischen Welle, die über die Substratleitung 4 zu übertragen ist, umgewandelt durch jeweilige Übertragungsmodus-Umwandlungsschaltungen 10, und in eine Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 eingegeben.
-
Abgesehen davon sind die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und die Substratleitung 4, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats befestigt sind, auf die gleiche Weise, wie im Fall des Übertragungssystems, durch eine Empfangskavität 91 abgeschirmt, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des Leiterbauteils 11 und dem dielektrischen Substrat 11 gebildet wird.
-
Folglich wird keine eingehende Welle einer Funkwelle, die die Empfangsantenne ursprünglich zu empfangen hat, empfangen an der Verbindung zwischen der Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und der Substratleitung 4 und an der Substratleitung 4, die in dem Inneren der Empfangskavität 91 angebracht sind.
-
Das heißt, die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und die Substratleitung 4 sind von der Empfangskavität 91 und dem Leiter der Oberschicht des abzuschirmenden dielektrischen Substrats umgeben, so dass keine Funkwellen von außerhalb, die ursprünglich über die Empfangsantenne zu empfangen sind, empfangen werden von der Verbindung zwischen der Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und der Substratleitung 4 oder von der Substratleitung 4.
-
Dementsprechend können gewünschte Strahlungs-Charakteristiken, als Empfangsantenne, beibehalten werden.
-
Wie oben beschrieben, sind in dieser Ausführungsform die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 in der Übertragungskavität 90 bzw. der Empfangskavität 91 separiert und untergebracht. Deshalb kann das Übergreifen von Funkwellen zwischen Übertragung und Empfang und speziell deren Kopplung in dem Raum oberhalb des dielektrischen Substrats 1 unterdrückt werden.
-
Deshalb können zum Beispiel beim Radar Isolationscharakteristiken zwischen Übertragung und Empfang verbessert werden, die direkt die Erfassungsleistung im Nahbereich beeinflussen.
-
Der Übertragungskanal ist Eins und ein Empfangskanal ist Zwei in der oben beschriebenen Beschreibung, dies ist jedoch in der Kanalanordnung nicht der Fall.
-
Zusätzlich, hinsichtlich der Anzahl von Elementen einer Antenne zeigen 2(a) und (b) den Fall, in dem sechs Elemente von Abstrahlungs-Slots 7 jeden Kanal bilden, dies ist jedoch nicht der Fall mit der Anordnung der Anzahl von Antennenelementen.
-
Obwohl der Fall dargestellt wird, in dem jeder Kanal eine Reihe bildet, ist es auch bevorzugt, mehrere Reihen wie benötigt zu verwenden.
-
Obwohl der Fall beschrieben wird, in dem eine Hochfrequenzvorrichtung in die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 aufgeteilt sind, kann eine Hochfrequenzvorrichtung in einer Einheit zum Übertragen und Empfangen auch die grundlegenden Vorteile der Erfindung erreichen.
-
Nun wird eine Struktur einer Wellenform-Antennenvorrichtung in der ersten Ausführungsform detailliert mit Bezug auf 3(a) und (b) beschrieben.
-
Ein Teil der Obenansicht der Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung in der ersten Ausführungsform wird in 3(a) dargestellt, und die Querschnittsansicht ihrer wesentlichen Teile wird in 3(b) dargestellt.
-
Hier, als Zuführungswellenleiter 8, wird als ein Beispiel der Fall beschrieben, in dem ein Wellenleiter eines rechteckigen Querschnitts in einer vertikalen Richtung positioniert ist.
-
In der Obenansicht von 3(a) wird ein Teil der Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung in der ersten Ausführungsform dargestellt.
-
Wie in 3(a) dargestellt, ist der Strahlungs-Slot 7 entlang der axialen Richtung des Wellenleiters auf der engen Wandseite des Zuführungswellenleiters 8 angeordnet, dessen Ende kurzgeschlossen ist.
-
Da das Ende des Zuführungswellenleiters 8 kurzgeschlossen ist, werden zusätzlich stehende Wellen im Inneren des Zuführungswellenleiters 8 erzeugt. Auf der engen Wandseite des Zuführungswellenleiters 8 wird somit der maximale Strom in der Richtung senkrecht zu der Führungsachse in Intervallen von 1/2 Führungswellenlängen des Zuführungswellenleiters 8 geführt.
-
Was das Layout der Strahlungs-Slots 7 betrifft, ist dementsprechend als Erstes der Strahlungs-Slot 7 an der Position von 1/4 Führungswellenlänge des Zuführungswellenleiters 8 entfernt von dem kurzgeschlossenen Ende angeordnet und weiterhin ist der Strahlungs-Slot 7 in Intervallen von 1/2 Führungswellenlängen des Zuführungswellenleiters 8 angeordnet. Somit kann die Energie, die durch den Zuführungswellenleiter 8 propagiert, in jedem Strahlungs-Slot 7 konzentriert werden.
-
Da die Länge des Strahlungs-Slots 7 ungefähr ½ freie Raumwellenlänge ist, sind die Strahlungs-Slots 7 in Resonanz und elektromagnetische Wellen können in den Raum abgestrahlt werden.
-
Die Querschnittsstruktur des Zuführungswellenleiters 8 in der ersten Ausführungsform wird nun in Bezug auf 3(b) beschrieben.
-
3(b) zeigt eine Querschnittsansicht in dem Fall, dass der Zuführungswellenleiter 8 entlang der Linie A-A' in 3(a) durchgeschnitten wird.
-
In 3(b) ist die Wandoberfläche des Zuführungswellenleiters 8 in solch einer Kanalstruktur konstruiert, dass die enge Wandoberfläche auf der Seite gegenüber der Fläche, in der ein Strahlungs-Slot angeordnet ist, durch den Oberschichtleiter des dielektrischen Substrats 1 gebildet wird und die anderen drei Oberflächen durch das Leiterbauteil 11 gebildet werden.
-
Somit wird die innere Wand des Zuführungswellenleiters 8, auf der die elektromagnetischen Wellen übertragen werden, das heißt die innere Wand des Zuführungswellenleiters 8, auf der ein elektrischer Strom verteilt ist, in einer aufgeteilten Struktur gebildet, die durch das Leiterbauteil 11 und den Oberschichtleiter des dielektrischen Substrats 1 geteilt wird. Weiterhin wird auch in solch einer geteilten Fläche eine elektrische Leitung zueinander benötigt.
-
In dieser Verbindung, durch ein einfaches Zusammenschrauben der oben genannten zwei Bauteile (d. h. der Leiter 11 und das dielektrische Substrat 1), wahrscheinlich eine Lücke (Abstand) produziert wird, resultierend aus der Verwerfung (Wölbung, Krümmung) des Bauteils selbst, wird es Abschnitte geben, die nicht in elektrischer Leitung sind. Als Ergebnis werden die Übertragungsleistung des Zuführungswellenleiters und somit die Strahlungsleistung der Wellenform-Slot-Antennenanordnung verschlechtert.
-
Um die Verschlechterung der Antennenleistung aufgrund der Lücke in der oben genannten geteilten Fläche zu unterdrücken, wie in 3(b) dargestellt, wird weiter auf beiden Seiten des in dem Leiterbauteil 11 bereitgestellten Wellenleiterkanals an der Position ungefähr 1/2 freie Raumwellenlänge entfernt von dem offenen Ende des Wellenleiterkanals, eine Nut (Rille, Schlitz) 12 mit einer Länge nicht weniger als ungefähr 1/2 freie Raumwellenlängen bereitgestellt. Weiterhin ist der Wellenleiterkanal ein ”Kanal, dessen Querschnitt ⊐-geformt ist”, der durch Formen des Zuführungswellenleiters 8 in dem leitenden Bauteil 11 produziert wird.
-
Auf diese Weise kann die durch die oben genannte Lücke 150 verursachte Verschlechterung einer Antennenleistung in gewissem Umfang unterdrückt werden.
-
Aufgrund des Teilungsabstands (Lücke) an dem Wellenleiterende existieren jedoch einige Fälle, in denen eine Leistungsverschlechterung, die von der Lücke 150 verursacht wird, nicht unterdrückt werden kann, obwohl die Nut 12 bereitgestellt wird. Speziell in dem Fall, dass der Zuführungswellenleiter 8 nicht eine einfache Wellenleiterlinie ist, sondern eine Struktur enthält, die eine Art von Reflektion verursacht, kann ein leitendes Mittel benötigt werden. Deshalb wird eine Leitung durch Verwendung eines Leiterbauteils sichergestellt zusätzlich zu den Mitteln gegen die Lücke mit der oben genannten Nut 12.
-
Zum Beispiel wird ein leitendes Bauteil in Erwartung einer Flexibilität oder Haftung, wie zum Beispiel ein leitendes Blatt, Lötplatte oder Lötnivellierer, auf die Verbindung zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat geklebt oder angewandt, und danach werden das leitende Bauteil 11 und das dielektrische Substrat 11 aneinander befestigt, wodurch es ermöglicht wird, den Abstand zu minimieren, der zwischen den oben genannten Leiterbauteilen produziert wird (das heißt zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1).
-
Zusätzlich wird ein verteiltes Leiterbauteil, wie zum Beispiel ein Lötball oder Löthaufen, auf der Verbindung zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat angebracht oder angewandt und danach werden das Leiterbauteil 11 und das dielektrische Substrat gesichert, wodurch es ermöglicht wird, eine Leistungsverschlechterung aufgrund des Abstands zu unterdrücken, der an der Teilungsoberfläche zwischen dem oben genannten Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1 produziert werden kann.
-
Weiterhin werden das Leiterbauteil 11 und das dielektrische Substrat 1 weithin verbunden und befestigt durch Kleben unter Verwendung eines leitenden Klebstoffs oder Verbinden unter Verwendung von Lötmaterialien oder einer Lötkugel, wodurch es möglich wird, eine Leitung an der Teilungsfläche sicherzustellen.
-
Im Fall eines Klebens unter Verwendung der oben genannten leitenden Paste oder Verbinden unter Verwendung von Lötmaterialien, abhängig vom Anwendungsbereichdimensionen oder Materialauswahl, oder Temperaturbedingungen und dergleichen, kann jedoch ein Hitzestress an den verbundenen Abschnitten angewandt werden aufgrund der Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1, was zu einem Bruch an dem verbundenen Abschnitts führen kann.
-
In dieser Hinsicht, in dem Fall, dass nachdem ein leitender Klebstoff wärmeeingestellt ist, sind beide Bauteile nicht miteinander verklebt, sondern befestigt durch zum Beispiel Schrauben, verglichen mit dem Fall eines Klebens, wird keine Spannung resultierend von der Wärmebelastung direkt auf das oben genannte Leiterbauteil angewandt, wodurch es möglich wird, das Brechen an dem verbundenen Abschnitt zu verhindern.
-
Unter den auf dem dielektrischen Substrat 1 befestigten Schaltungselementen ist ein elektrisches Schaltungselement verschieden von einer Hochfrequenzvorrichtung im Inneren der Kavitätsstruktur untergebracht, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des Leiterbauteils 11 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet wird, wodurch es möglich wird, eine Abstrahlung eines von einem Schaltungselements ausgegebenen Rauschsignal in den äußeren Raum zu verhindern. Abgesehen davon, im Gegensatz zu den obigen Beschreibungen mit einer elektrischen Schaltung (speziell einem Empfangsschaltungselement), das auf dem dielektrischen Substrat 1 angeordnet ist, kann der Empfang von eingehenden Wellen oder Rauschsignalen von dem externen Raum unterdrückt werden.
-
Obwohl der Kavitätsraum mit dem externen Raum über die Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung verbunden ist, in dem die Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bildenden Zuführgeschwindigkeitswellenleiter 8, haben weiterhin Funkwellen, deren Frequenz niedriger ist als die Frequenz von ursprünglich abgestrahlten elektromagnetischen Wellen, eine Frequenz unterhalb der Trennungsfrequenz des oben genannten Zuführungswellenleiters 8 und werden nicht übertragen. Somit werden keine Rauschfunkwellen in dem Übertragungspfad von Hochfrequenzfunkwellen in einer Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung übertragen, die an den externen Raum auszustrahlen sind, oder kein Rauschen wird von dem externen Raum empfangen.
-
4(a) und (b) zeigen eine Struktur, in der in dem Leiterbauteil 11 bereitgestellt werden die Übertragungskavität 90, in der die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und ein elektrisches Schaltungselement 30 verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung untergebracht sind, und die Empfangskavität 91, in der die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und ein elektrisches Schaltungselement 30 verschieden von der Hochfrequenzvorrichtung untergebracht sind.
-
Die Übertragungskavität 90 und die Empfangskavität 91 werden durch den Raum zwischen dem konkaven Teil in dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1 ausgebildet.
-
Weiterhin ist 4(a) eine perspektivische Ansicht und 4(b) eine Obenansicht.
-
Wie in 4(a) und (b) dargestellt, ist das von der Hochfrequenzvorrichtung verschiedene, elektrische Schaltelement 30 auch in der Übertragungskavität 90 und der Empfangskavität 91 untergebracht, wodurch es möglich wird, die Struktur des Leiterbauteils 11 einfach zu machen wie auch den Freiheitsgrad des Layouts von Befestigungsteilen des dielektrischen Substrats zu vergrößern.
-
5(a) und (b) zeigen eine Struktur, in der das von der Hochfrequenzvorrichtung verschiedene, elektronische Schaltelement 30 in einer anderen Kavität untergebracht ist, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil in dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet wird, was speziell eine Struktur ist, in der das von einer Hochfrequenzvorrichtung verschiedene, elektronische Schaltungsbauteil 30 in einer Kavität 92 verschieden von der Übertragungskavität 90, die die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 aufnimmt, und der Empfangskavität 91, die die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 aufnimmt, aufgenommen wird.
-
5(a) ist eine perspektivische Ansicht und 5(b) ist eine Obenansicht.
-
Wie in 5(a) und (b) dargestellt, sind die Übertragungskavität und die Empfangskavität separiert, wodurch es ermöglicht wird, die Isolation zwischen Übertragung und Empfang zu verbessern.
-
Zusätzlich werden eine Vielzahl von Kavitätsräumen basierend auf dem Layout (Gestaltung) des dielektrischen Substrats (individuell an Funktionsblöcken) bereitgestellt, wodurch es ermöglicht wird, eine Isolation zwischen verschiedenen elektronischen Schaltungen (Funktionsblöcken) zu verbessern, die auf dem dielektrischen Substrat oder im Hinblick den externen Raum befestigt sind (um die Kopplung zu reduzieren).
-
Weiterhin kann die Wand, die gebildet wird, um eine Isolation zwischen Kavitäten herzustellen (das heißt die Wand senkrecht zu dem dielektrischen Substrat 1, um jede Kavität zu bilden) als Rippenstruktur verwendet werden, die zum Verbessern einer Steifheit des Leiterbauteils 11 und zum Reduzieren einer Verzerrungsgröße fungiert.
-
Es wird bevorzugt, dass das Leiterbauteil 11, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung oder eine Kavitätsstruktur gebildet ist, hergestellt wird durch Schrauben oder Diffusionsschweßen von laminierten Metallplatten, die durch Ätzen, Beschichten oder Pressen gebildet wurden. Um den Abschnitt einer Lücke zu minimieren (d. h. die Lücke 150, die zwischen dem leitenden Bauteil 11 und dem dielektrischen Substrat produziert wird), die die Antennenleistung verschlechtert, ist es jedoch bevorzugt, dass das leitende Bauteil 11 gebildet wird durch Spritzgießen oder Druckgießen mit Metallen.
-
Weiterhin können die Schritte zum Formen des Leiterbauteils 11 durch Harzgießen und Beschichten dessen Oberfläche unter Verwendung eines leitenden Materials oder Anwenden einer leitenden Beschichtung angepasst werden, um feinere Antennenstrukturen herzustellen.
-
Nun werden wesentliche Punkte der Anordnung und Vorteile des substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
-
In der ersten Ausführungsform ist als Erstes die Antenne eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung, in der, erlaubend einen Strahlungsslot, der von einer Wellenleiterleitung angeregt (versorgt) wird, die Strahlungsslot in einem Array angeordnet sind, wodurch Strahlungs-Charakteristiken nötig für die Antenne erreicht werden.
-
Weiterhin wird die Wellenform-Slot-Antennenanordnung gebildet durch Verwenden von einzelnen oder mehreren Leiterbauteilen als Konstruktionsbauteilen oder eines Teils des Leiters eines dielektrischen Substrats als ein Bauteil verschieden von dem Leiterbauteil.
-
Deshalb umfasst die Zuführungsleitung (Substratleitung) zu der Antenne eine Wellenleiterleitung, die abgeschirmt wird durch einen Leiter (im Wesentlichen gebildet aus einem Leiterbauteil, enthält jedoch einen Substratoberschichtleiter), was zu keiner Strahlung in den Raum führt. Deshalb werden solche unnötigen Strahlungen, die ursprünglich nötige Strahlungsmuster von der Antenne stören, theoretisch nicht erzeugt.
-
Weiterhin ist in der konventionellen Anordnung eine Vielzahl von Zuführungsleitungen (Substratleitung) zu einer Antenne nicht durch einen Leiter abgeschirmt, so dass es nötig ist, eine Abschirmung durch eine Vielzahl von Abschirmungen bereitzustellen.
-
Abgesehen davon können die oben genannten einzelnen oder mehreren Leiterbauteile die gesamte Oberfläche eines dielektrischen Substrats, das die Bauteile aufnimmt, überdecken, und eine Hochfrequenzvorrichtung oder eine Substratleitung, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats angebracht ist, wird in dem Inneren einer Kavitätsstruktur aufgenommen, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des die Antenne bildenden Leiterbauteils und dem dielektrischen Substrat gebildet wird.
-
Dementsprechend zeigt das Leiterbauteil, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung gebildet wird, den gleichen Effekt wie ein Abschirmungsgehäuse (das heißt ein Abschirmungsbauteil), das konventionell auf das Substrat zum Zweck einer Unterdrückung unnötiger Strahlungen gesetzt wird. Deshalb werden unnötige Strahlungen von der Substratleitung oder der Hochfrequenzvorrichtungsverbindung unterdrückt.
-
In dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der ersten Ausführungsform können die Substratleitung und die Hochfrequenzvorrichtung auf dem dielektrischen Substrat gepackt und integral abgeschirmt sein durch das Leiterbauteil, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung gebildet ist.
-
Ohne die vergrößerte Anzahl von Teilen, wie zum Beispiel einem Abschirmbauteil oder der komplizierten Form des Abschirmbauteils, was in höheren Kosten als konventionell resultiert, wird es folglich möglich, unnötige Abstrahlungen zu reduzieren, die ursprünglich nötige Antennenstrahlungsmuster stören.
-
Da eine Funktion der Zuführungsleitung, die agiert zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Antenne, durch eine Wellenleiterleitung durchgeführt wird, die in dem Inneren des Leiterbauteils bereitgestellt wird, kann die Zuführungsleitung in die Nähe der Antenne gebracht werden. Ohne das Antennenmodul mit einem dielektrischen Substrat größer zu machen, wird es somit möglich, unnötige Abstrahlungen zu reduzieren, die ursprünglich nötige Antennenstrahlungsmuster stören.
-
Weiterhin werden andere elektrische Schaltungsteile, die auf dem dielektrischen Substrat befestigt sind, auch von dem Leiterbauteil abgedeckt, die eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bilden, wodurch es möglich wird, Rauschen, das von einem elektronischen Schaltungsteil ausgestrahlt wird, nicht nach außen abzustrahlen wie auch Rauschen von außerhalb nicht zu empfangen.
-
Auf diese Weise kann das Leiterbauteil, in dem eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung gebildet ist, auch dazu gebracht werden, als Abschirmbauteil an dem elektronischen Schaltungsteil zu fungieren.
-
Gemäß der Anordnung dieser Ausführungsform können die meisten Zonen von Zuführungsleitungen, die zum Zuführen elektrischer Leistung zu einer Vielzahl von Antennen benötigt werden, durch die hohle Wellenleiterleitung ausgestaltet werden, die in dem Inneren des Leiterbauteils gebildet ist, wodurch es möglich wird, eine Übertragungsleistung mit weniger Verlust sicherzustellen wie auch die Leitungszone auf dem dielektrischen Substrat geeignet über einen dielektrischen Verlust zu minimieren.
-
Ohne ein teures Substrat mit niedrigem Verlust, der unterdrückt wird, um einen niedrigen elektrischen Dissipationsfaktor aufzuweisen, als ein dielektrisches Substrat zu verwenden, kann deshalb ein preiswertes dielektrisches Substrat, wie zum Beispiel ein Glasepoxyharzsubstrat, verwendet werden, wodurch es möglich wird, ein Antennenmodul mit niedrigen Kosten zu realisieren.
-
Wie oben beschrieben, ist das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß der ersten Ausführungsform ein Antennenmodul, das enthält: ein dielektrisches Substrat 1, auf dem eine Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20, eine Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und eine Substratverdrahtung 4 aufgebracht sind; und ein Leiterbauteil 11, in dem ein Zuführungswellenleiter 8 für eine Übertragungsantenne 60, die eine Übertragungswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, und eine Empfangsantenne 61, 62, die eine Empfangswellenleiter-Slot-Antennenanordnung ist, gebildet ist und die eine Abschirmungsfunktion besitzt, um die gesamte Oberfläche des genannten dielektrischen Substrats 1 zu überdecken, integral ausgebildet sind;
-
Das substrat-integrierte Antennenmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Leiterbauteil 11 ausgestattet ist mit einer Übertragungskavität (Übertragungshohlraum) 90, gebildet durch einen Raum, der die auf dem dielektrischen Substrat gebildete Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die mit dieser Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 verbundene Substratleitung 4 überdeckt, und einer Empfangskavität (Empfangshohlraum) 90, gebildet durch einen Raum, der die auf dem genannten dielektrischen Substrat gebildete Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und die mit dieser Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 verbundene Substratleitung 4 überdeckt.
-
Weiterhin ist das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet mit einer Übertragungsmoduswandlungsschaltung 10, die agiert zum Wandeln eines Übertragungsmodus einer elektromagnetischen Welle, die über die Substratleitung 4 überträgt, in einen Übertragungsmodus einer elektromagnetischen Welle zum Übertragen in dem Zuführungswellenleiter, und die Übertragungsmoduswandlungsschaltung 10 ist ausgestattet mit einer Kanalstruktur, die in dem Leiterbauteil 11 gebildet ist, und einem Leitermuster der Substratverdrahtung 4, die auf dem dielektrischen Substrat gebildet ist.
-
Abgesehen davon, ist das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform mit einer Kavität verschieden von der Übertragungskavität 90 und der Empfangskavität 91 ausgestattet, wobei die Kavität durch einen Raum gebildet wird, der ein elektrisches Schaltungselement 30 verschieden von einer Hochfrequenzvorrichtung überdeckt.
-
Weiterhin ist in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil 11 ein einzelnes Leiterbauteil und der Zuführungswellenleiter 8, der eine Wellenleiterleitung ist, die eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bildet, wird durch eine Kanalstruktur gebildet, die in dem Leiterbauteil 11 und einem Leitermuster des dielektrischen Substrats bereitgestellt wird.
-
Zusätzlich sind in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform die Übertragungskavität 90 und die Empfangskavität 91 unabhängig separat voneinander ausgebildet.
-
Weiterhin ist in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil eines, in dem die Oberfläche eines gegossenen Bauteils unter Verwendung eines Harzes durch Beschichten mit einem leitenden Material verarbeitet wird oder mit einer leitenden Beschichtung ausgestattet wird.
-
Weiterhin ist in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil gebildet durch Spritzgießen oder Druckgießen eines Metalls.
-
Zusätzlich wird in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß dieser Ausführungsform das Leiterbauteil gebildet durch Schrauben oder Diffusionsschweißen des Laminats von Metallplatten, die gebildet wurden durch Ätzen, Beschichten oder Pressen.
-
Ausführungsform 2
-
6(a) und (b) sind Ansichten zum Erklären der Struktur einer Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung eines substrat-integrierten Antennenmoduls in einer zweiten Ausführungsform.
-
Weiterhin zeigt 6(a) eine Querschnittsstruktur des Zuführungswellenleiters und 6(b) zeigt einen Querschnitt der Zuführungsstruktur von einer Übertragungshochfrequenzvorrichtung zu einer Übertragungsantenne.
-
Wie in 6(a) dargestellt, enthält die Querschnittsstruktur des Zuführungswellenleiters 8 in der zweiten Ausführungsform ein erstes Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und ein zweites Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200, und das dielektrische Substrat 1. Der Zuführungswellenleiter 8 wird dadurch gebildet, dass er im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts durch das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 geteilt wird.
-
Da kein elektrischer Strom in dem zentralen Abschnitt auf der breiten Wand des Wellenleiters im Wesentlichen geführt wird, an dem Abstand (Lücke) 160, die gebildet wird durch die Teilung zwischen dem ersten Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und dem zweiten Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200, wird in dieser Anordnung eine Verteilung des elektrischen Stroms, der auf der inneren Wand des Wellenleiters zu führen ist, nicht geteilt. Folglich werden die Charakteristik des Wellenleiters nicht signifikant verschlechtert.
-
Da die Lücke 150 zwischen dem Leiterbauteil 11 und dem dielektrischen Bauteil 1 völlig irrelevant hinsichtlich der Struktur des Zuführungswellenleiters 8 ist, werden zusätzlich keine Charakteristiken trotz der Anwesenheit der Lücke 150 verschlechtert.
-
Es werden jedoch Reflektionen verursacht, in dem Fall einer Anwesenheit eines Anpassungsbauteils oder einer gekrümmten Wellenleiterschaltung in dem Zuführungswellenleiter 8, und es kann auch ein elektrischer Strom im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt auf der breiten Wand des Wellenleiters geführt werden. Als Ergebnis, sogar wenn der zentrale Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts in die geteilte Struktur eingebracht wird, gibt es einige Fälle, in denen eine verschlechterte Leistung aufgrund der Lücke 160 nicht verhindert werden kann.
-
In solch einem Fall, in der zweiten Ausführungsform, um eine Leistungsverschlechterung einer Antenne aufgrund der Anwesenheit der Lücke 160 an der oben genannten geteilten Fläche zu unterdrücken, wie in 6(a) dargestellt, auf beiden Seiten des in dem Leiterbauteil 11 gebildeten Wellenleiterkanals, wird eine Nut 12 bereitgestellt, die eine Tiefe von nicht weniger als ungefähr 1/2 freie Raumwellenlänge in der Position ungefähr 1/2 freie Raumwellenlängen entfernt von dem offenen Ende des Wellenleiterkanals aufweist. Auf diese Weise kann eine Leistungsverschlechterung der Antenne aufgrund der Anwesenheit der oben genannten Lücke in gewissem Ausmaß unterdrückt werden.
-
In dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Querschnittsansicht in 6(b) dargestellt, die den Zuführungspfad von der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 zu der Übertragungsantenne 60 zeigt.
-
Mit Bezug auf 6(b) wird die Beschreibung unter Verwendung der Übertragungsantenne 60 als ein Beispiel durchgeführt. Wie in 6(b) dargestellt, werden Hochfrequenzsignale, die von der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 ausgegeben wurden, über die Substratleitung 4 übertragen, um in den Übertragungsmodus von zu übertragenden elektromagnetischen Wellen in dem Wellenleitermodus an der Moduswandlungsschaltung 10 umgewandelt zu werden, und danach an die Übertragungsantenne 60 über eine Vielzahl von gekrümmten Schaltungen 70 geliefert zu werden.
-
Wie in 6(b) dargestellt, da der Zuführungswellenleiter im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts durch das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil (100) und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 geteilt wird, gibt es keine signifikante Verschlechterung von Charakteristiken aus den oben genannten Gründen.
-
Ein Teil der Moduswandlungsschaltung 10 und der Wellenformkrümmungsschaltung 70 wird jedoch in die geteilte Struktur an dem Wellenformquerschnittsende eingebracht und aufgrund der Lücke 150 an dem Wellenformquerschnittsende wird die Leistung des Zuführungswellenleiters 8 und der Moduswandlungsschaltung 10 signifikant reduziert.
-
Deshalb wird es nötig, leitende Mittel zu nehmen unter Verwendung anderer leitender Bauteile gegen die Lücke 150 an dem Wellenleiterquerschnittsende oder Mittel gegen die Lücke unter Verwendung der Nut 12 zu ergreifen, wie in 3(b), 6(a).
-
Weiterhin, wie in 6(b) gezeigt, ist es wünschenswert, das Minimum der Pfadlänge der Moduswandlungsschaltung 10 und der Krümmungsschaltung 70 zu verkleinern, die in einer geteilten Struktur an dem Wellenleiterquerschnittsende sind, und dass der Pfad zwischen einer Antenne und einer Hochfrequenzvorrichtung verdrahtet wird durch den Zuführungswellenleiter 8, der im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt in dem Wellenformquerschnitt höchstens geteilt ist.
-
Die Struktur des substrat-integrierten Antennenmoduls in der zweiten Ausführungsform ist in 7 dargestellt.
-
Wie in 7 dargestellt, enthält das Antennenmodul das dielektrische Substrat 1, das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200.
-
Zusätzlich sind die Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und die Empfangshochfrequenzvorrichtung 21, die auf der Oberschicht des dielektrischen Substrats befestigt sind, im Inneren der Übertragungskavität 90 bzw. der Empfangskavität 91 untergebracht, die durch den Raum zwischen dem konkaven Teil des zweiten Leiterbauteils (unteres Bauteil) 200 und dem dielektrischen Substrat 1 gebildet werden.
-
Da unnötige Strahlungskomponenten von der Verbindung der Übertragungshochfrequenzvorrichtung 20 und der Empfangshochfrequenzvorrichtung 21 und von der Substratleitung 4, die im Inneren der Kavität befestigt sind, von dem zweiten Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 und dem ersten Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 abgeschirmt werden, werden keine unnötigen Strahlungskomponenten nach außen abgestrahlt.
-
Somit interferieren ursprünglich nötige Strahlungskomponenten von dem Strahlungsslot nicht mit den oben genannten unnötigen Strahlungskomponenten und als Ergebnis können gewünschte Strahlungs-Charakteristiken beibehalten werden.
-
Weiterhin, wie oben beschrieben, da der Zuführungswellenleiter 8 im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Wellenleiterquerschnitts durch das erste Leiterbauteil (oberes Bauteil) 100 und das zweite Leiterbauteil (unteres Bauteil) 200 geteilt wird, gibt es keine signifikante Verschlechterung in Charakteristiken des Zuführungswellenleiters 8 aufgrund der Anwesenheit der Lücke 160.
-
Obwohl die Anzahl von Teilen verglichen mit der ersten Ausführungsform in der Anordnung des substrat-integrierten Antennenmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform vergrößert ist, ist es somit möglich, ein Antennenmodul zu erhalten, das robuste Charakteristiken hinsichtlich der Lücke aufweist.
-
Das substrat-integrierte Antennenmodul gemäß der zweiten Ausführungsform ist das gleiche wie in der vorangehenden ersten Ausführungsform hinsichtlich grundlegender Merkmale und Vorteile und unterscheidet sich nur hinsichtlich zweier Leiterbauteile, wodurch die geteilte Struktur des Zuführungswellenleiters geändert wird.
-
Folglich können Merkmale und Vorteile, die im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden, auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt werden.
-
Wie soweit beschrieben, in dem substrat-integrierten Antennenmodul gemäß der zweiten Ausführungsform, enthält das Leiterbauteil wenigstens zwei Leiterbauteile 100 und 200, die eine Wellenleiter-Slot-Antennenanordnung bildende Wellenleiterleitung, durch eine Kanalstruktur wird gebildet, die so hergestellt wird, dass die zwei Leiterbauteile 100 und 200 einander gegenüberstehen, und die geteilte Fläche der Wellenleiterleitung, die von den zwei Leiterbauteilen geteilt wird (d. h. eine Lücke 160 zwischen den oberen und unteren Bauteilen eines Leiterbauteils), wird in eine geteilte Struktur im Wesentlichen an dem zentralen Abschnitt des Querschnitts der Wellenleiterleitung eingebracht.
-
Entsprechend ist es gemäß der Anordnung des substrat-integrierten Antennenmoduls der zweiten Ausführungsform möglich, ein Antennenmodul zu erhalten, das robuste Charakteristiken hinsichtlich einer Lücke aufweist, obwohl die Anzahl von Teilen verglichen mit der ersten Ausführungsform vergrößert wird.
-
Weiterhin können verschiedene Ausführungsformen kombiniert werden oder Ausführungsformen können modifiziert werden oder weggelassen werden, wie es nötig erscheint, im Schutzbereich dieser Erfindung.
-
Während die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sollte verstanden werden, dass diese Offenbarung nur zum Zweck der Darstellung sind und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne sich vom Schutzbereich der Erfindung zu entfernen, wie er in den angefügten Ansprüchen dargestellt ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 167812/1996 [0009, 0010, 0012]