JP4580815B2 - マイクロ波モジュール - Google Patents

Description

この発明は、例えば通信機器やレーダ装置等に用いられるマイクロ波モジュールに関する。

一般に、この種のマイクロ波モジュールは、図６に示すように箱状の金属ケース１内に高周波送信回路、高周波受信回路及び電源や発振回路等の直流回路が搭載された回路基板２が熱的に結合されて収容配置されるシールド構造に形成される。このような金属ケース１には、導波管接続用の送信系接続口３及び受信系接続口４が形成される。そして、これら送信系接続口３及び受信系接続口４には、金属ケース１内の上記回路基板２の高周波送信回路及び高周波受信回路の接続端が、導波管変換用プローブと称する図示しない導波管変換部材を介して接続される。

また、金属ケース１の送信系接続口３及び受信系接続口４には、高周波受信信号と高周波送信信号とを周波数的に分離する導波管タイプのダイプレクサ５の送信系接続口６及び受信系接続口７が連結される。そして、このダイプレクサ５には、アンテナ接続口８が上記送信系接続口６及び受信系接続口７と別に設けられ、このアンテナ接続口７には、図示しないアンテナの送受用接続口が連結されて所望の通信システムが構成される。

ところが、上記マイクロ波モジュールでは、金属ケース１の送信系接続口３及び受信系接続口４に対してダイプレクサ５の送信系接続口６及び受信系接続口７を連結する構造上、導波管タイプのダイプレクサ５が金属ケース１より突出した状態で組み付けられるために、大形となり、その設置スペースが広く必要となるという問題を有する。

係る設置スペースの問題は、最近の通信機器やレーダ装置の分野で要求される小形化を満足するうえにおいて重要な課題の一つとなっている。

以上述べたように、従来のマイクロ波モジュールでは、大形となり、設置スペースを広く必要とするという問題を有する。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、小形化の促進を図り得、且つ、高周波信号を周波数的に高精度に分離し得るようにしたマイクロ波モジュールを提供することを目的とする。

この発明は、第１の面とこの第１の面に対向する第２の面とを備えるベースプレートを備え、送信回路及び受信回路を形成した高周波回路を前記第１の面に載置し、前記ベースプレート内部に当該ベースプレートをダイプレクサとして機能させる導波管路を形成し、この導波管路の一方端を前記第１の面に開口させて前記高周波デバイスを接続し、前記導波管路の他方端を前記第２の面に開口させてアンテナ接続口とし、前記高周波回路と、前記ベースプレートと、前記アンテナ接続口とをこの順に積重配置することによりマイクロ波モジュールを構成した。

上記構成によれば、ベースプレートの内部に形成される導波管路により、ベースプレートにダイプレクサとしての機能を持たせることが可能になる。すなわちベースプレートがダイプレクサとして機能することによりモジュールとしての構成部品の削減が図れ、小形化の促進が図れる。

この発明によれば、構成簡易にして、小形化の促進を図り得、且つ、高周波信号を周波数的に高精度に分離し得るようにしたマイクロ波モジュールを提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１乃至図４は、この発明の一実施の形態に係るマイクロ波モジュールを示すもので、図１は、組み立て前を示し、図２は、組み立て状態を上面側から見た状態を示し、図３は、図２を側面から見た状態を示し、図４は、図２を下面側から見た状態を示す。

即ち、この発明の特徴とするダイプレクサ１０は、導電性材料、例えばアルミニウム等の金属材料で略板状に形成される。このダイプレクサ１０は、基板取付用ベースプレートを構成し、その内部には、高周波送信信号及び高周波受信信号を周波数的に分離する導波管路１１が形成される。

このダイプレクサ１０の一方面に上記導波管路１１に連通される送信系接続口１２及び受信系接続口１３が設けられ、その他方面にアンテナ接続口１４が設けられる。これにより、ダイプレクサ１０は、その送信系接続口１２から入力された高周波送信信号を導波管路１１を介してアンテナ接続口１４に分離案内し、そのアンテナ接続口１４から入力された高周波受信信号を導波管路１１を介して受信系接続口１３に分離案内する。

また、ダイプレクサ１０の一方面には、凹状の回路収容部１５１、１５２が、例えば送信系接続口１２及び受信系接続口１３に対応してそれぞれ設けられ、回路部を構成する回路基板１６が載置されて積重する如く取り付けられる。これにより、回路基板１６の一方面に形成される接地面がダイプレクサ１０の一方面上に載置されて該ダイプレクサ１０に対して電気的及び熱的に結合される。

更に、回路基板１６には、その両面に電源回路、中間周波数（ＩＦ）回路等の回路１７が分散されて形成される。

この回路１７は、その搭載面側の一部がダイプレクサ１０の回路収容部１５１、１５２に収容された状態で、ダイプレクサ１０の一方面に取付配置される。これにより、回路基板１６には、直流回路１７を高密度に実装することができると共に、その熱制御が可能となる。また、送信ＩＦ回路と受信ＩＦ回路とを分離された収容部に収容することで、送信回路と受信回路との回路アイソレーションを強化することが可能となる。

また、回路基板１６には、高周波送信回路収容孔１６１及び高周波受信回路収容孔１６２が上記回路１７に対応して形成される。この回路基板１６の高周波送信回路収容孔１６１及び高周波受信回路収容孔１６２は、上記ダイプレクサ１０に形成される凹状のパッケージ取付部１０１、１０２に対向される。

そして、ダイプレクサ１０のパッケージ取付部１０１、１０２には、例えば半導体チップをパッケージ化したパッケージタイプの高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９が、上記高周波送信回路収容孔１６１及び高周波受信回路収容孔１６２を挿通させて収容されて螺子２０を用いて取り付けられる。そして、これら高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９は、上記ダイプレクサ１０の送信系接続口１２及び受信系接続口１３に導波管変換用プローブ称する導波管変換部材２１を介して接続される（図２参照）。

これにより、高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９は、ダイプレクサ１０を介して接地された状態で該ダイプレクサ１０と熱的に接続されて高精度な熱制御が可能となる。

そして、上記ダイプレクサ１０のパッケージ取付部１０１、１０２に収容配置された高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９上には、それぞれ導電性蓋体２２、２３が、上記ダイプレクサ１０の送信系接続口１２及び受信系接続口１３と共に独立に隔離するように螺子２４を用いて被着される。これにより、ダイプレクサ１０の高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９は、導電性蓋体２２、２３により、ダイプレクサ１０上において独立に磁気的にシールドされ状態で、熱的に結合される。

さらに、上記ダイプレクサ１０上には、上記導電性内蓋２２、２３が高周波送信回路１８と上記ダイプレクサ１０の送信系接続口１２及び高周波受信回路１９と上記ダイプレクサ１０の受信系接続口１３上に被着された状態で、カバー部材２５が、積重配置された回路基板１６及び導電性蓋体２２、２３を覆うように被着されて、該カバー部材２５が螺子１６を用いてダイプレクサ１０に取り付けられる。

なお、図中２７は、電源等に接続される外部接続コネクタ、２８は、送信系中間周波数信号入力端、２９は、基準信号入力端、３０は、受信系中間周波数信号出力端である。

このように、本願発明のマイクロ波モジュールは、ダイプレクサ１０を内部に高周波送信信号と高周波受信信号とを周波数的に分離する導波管路１１を形成して、その外周部に導波管路１１に連通される送信系接続口１２、受信系接続口１３及びアンテナ接続口１４を設けて、このダイプレクサ１０の一方面に、その送信系接続口１２に接続される高周波送信回路１８、受信系接続口１３に接続される高周波受信回路１９及び直流回路１７を有する回路部を積重配置して構成されている。

これによれば、ダイプレクサ１０は、一方面に搭載される高周波送信回路１８への高周波送信信号及び高周波受信回路１９からの高周波受信信号の周波数的な分離の本来の機能を果たすと共に、ダイプレクサ自体がベースプレートとして機能して回路部の接地及び熱制御を実行することにより、モジュールとしての構成部品の削減が図れ、しかも、その一方面に回路基板１６、高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９が搭載される積重構造を採っていることで、小形化の促進が図れる。

この結果、高周波送信信号及び高周波受信信号を周波数的に高精度に分離する機能を実現したうえで、通信機器等に組み込む際の設置スペースの軽減が図れて、通信機器やレーダ装置等の小形化の要求を満足することができる。

なお、上記実施の形態では、板状のダイプレクサ１０を用いて回路基板１６を積重配置するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、内部に導波管路を形成した各種形状のダイプレクサを用いて回路基板を積重配置するように構成することも可能である。

また、上記実施の形態では、高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９をパッケージ化してダイプレクサ１０上に直接的に搭載し、直流回路１７を回路基板１６上に形成して、この回路基板１６を介してダイプレクサ１０の一方面に搭載するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、高周波送信回路１８及び高周波受信回路１９を直流回路１７と共に、回路基板１６に形成するように構成することも可能である。

さらに、上記実施の形態では、ダイプレクサ１０に回路収容部１５１、１５２を複数個形成して回路基板１６の他方面側の直流回路１７の一部を収容するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例えば、ダイプレクサ１０に回路収容部を一箇所設けてこの回路収容部に回路基板１６の直流回路１７の少なくとも一部を収容するように構成しても良い。

よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱いない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

この発明の一実施の形態に係るマイクロ波モジュールの構成を示した分解斜視図である。 図１の組み立て状態における上面側から見た状態を示した平面図である。 図１の組み立て状態における側面図である。 図１の組み立て状態における下面側から見た状態を示した平面図である。 図１の要部詳細を説明するために示した一部断面図である。 従来のマイクロ波モジュールの構成を示した分解斜視図である。

符号の説明

１０…ダイプレクサ、１０１…パッケージ取付部、１０２…パッケージ取付部、１１…導波管路、１２…送信系接続口、１３…受信系接続口、１４…アンテナ接続口、１５１…回路収容部、１５２…回路収容部、１６…回路基板、１６１…高周波送信回路収容孔、１６２…高周波受信回路収容孔、１７…直流回路、１８…高周波送信回路、１９…高周波受信回路、２０…螺子、２１…プローブ、２２…導電性蓋体、２３…導電性蓋体、２４…螺子、２５…カバー部材、２６…螺子、２７…外部接続コネクタ、２８…送信系中間周波数入力端、２９…基準信号入力端、３０…受信系中間周波数信号出力端

Claims (2)

1. 第１の面とこの第１の面に対向する第２の面とを備えるベースプレートを備えるマイクロ波モジュールであって、
   送信回路及び受信回路を形成した高周波回路を前記第１の面に載置し、
   前記ベースプレート内部に、当該ベースプレートをダイプレクサとして機能させる導波管路を形成し、
   この導波管路の一方端を前記第１の面に開口させて前記高周波回路を接続し、
   前記導波管路の他方端を前記第２の面に開口させてアンテナ接続口とし、
   前記高周波回路と、前記ベースプレートと、前記アンテナ接続口とをこの順に積重配置することを特徴とするマイクロ波モジュール。
2. 前記ベースプレートに設けられ、前記高周波回路を収容するパッケージ取り付け部を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロ波モジュール。

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