JP6493879B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信サービス等に用いられるアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device used for a wireless communication service or the like.
携帯電話等の無線通信サービスを確立する上で基地局等に採用されているアレイアンテナは、多くの場合垂直面内指向性におけるチルト角を調整することでサービスエリアを最適化している。このようにアンテナには、偏波共用機能が求められており、偏波共用平面アレイアンテナにも高い注目が集まっている。 In many cases, an array antenna employed in a base station or the like in establishing a wireless communication service such as a mobile phone optimizes a service area by adjusting a tilt angle in directivity in a vertical plane. As described above, the antenna is required to have a polarization sharing function, and high attention is also paid to the polarization sharing planar array antenna.
例えば、非特許文献１の図１（Ｉ）には、偏波共用アンテナの構造の一例が記載されている。この偏波共用アンテナは、水平偏波を受信するためのアンテナと垂直偏波を受信するためのアンテナがスロット素子を介して積層されている。
For example, FIG. 1I of Non-Patent
しかしながら、水平偏波を受信するためのアンテナと垂直偏波を受信するためのアンテナをそれぞれ別の層とすると、積層する層の数が多くなり、アンテナ装置全体の構成が煩雑になるという問題がある。その結果、アンテナ装置の製造コスト及びアンテナ装置を設置する場所を確保するための設置コスト等が増大するという問題がある。 However, if the antenna for receiving the horizontally polarized wave and the antenna for receiving the vertically polarized wave are different layers, the number of layers to be stacked increases, and the configuration of the entire antenna device becomes complicated. is there. As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the antenna device and the installation cost for securing a place for installing the antenna device increase.
特に、多くのアンテナ素子がマトリックス配置で配列したアンテナ装置においては、異なる偏波の配線同士が交差し混線しないように、垂直偏波と水平偏波の層を分けて作製される。 In particular, an antenna device in which many antenna elements are arranged in a matrix arrangement is manufactured by dividing vertically polarized waves and horizontally polarized waves so that wirings with different polarizations intersect and do not cross.
ブロック給電方式を用いて垂直偏波用の給電線と水平偏波用の給電線を同一平面上に配置することもできるが、積層方向に配線を引き回す際にトリプレート特性を維持することができないという問題がある。 Although the vertical feed and horizontal polarization feed lines can be arranged on the same plane using the block feed method, the triplate characteristics cannot be maintained when routing the wiring in the stacking direction. There is a problem.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、構造の簡略化及び無線通信の高品質化がなされたアンテナ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an antenna device in which the structure is simplified and the quality of wireless communication is improved.
本発明の一態様に係るアンテナ素子は、第１接地層と、前記第１接地層の一面にマトリックス状に整列した複数のアンテナ素子とを有するアンテナ素子層と、前記第１接地層の前記アンテナ素子が形成された面と反対側に離間して配された複数のアンテナ用給電線と、前記複数のアンテナ用給電線を前記第１接地層と互いの間に挟むように離間して配される第２接地層とを有する第１トリプレート線路と、前記第２接地層の前記第１接地層と反対側に離間して配された複数の外部接続用給電線と、前記複数の外部接続用給電線を前記第２接地層と互いの間に挟むように離間して配される第３接地層とを有する第２トリプレート線路と、を備え、前記アンテナ素子と前記アンテナ用給電線は、第１ビア配線により接続され、前記アンテナ用給電線と前記外部接続用給電線は、第２ビア配線により接続され、前記第２ビア配線の側方には、前記第２ビア配線を挟むように離間して配され、前記第１接地層、前記第２接地層及び前記第３接地層を電気的に短絡する第１側面短絡ピンを有する。 An antenna element according to an aspect of the present invention includes an antenna element layer having a first ground layer, and a plurality of antenna elements arranged in a matrix on one surface of the first ground layer, and the antenna of the first ground layer. A plurality of antenna feed lines that are spaced apart from the surface on which the element is formed, and a plurality of antenna feed lines that are spaced from each other so as to be sandwiched between the first ground layer and each other. A first triplate line having a second ground layer, a plurality of external connection feeders arranged on the second ground layer opposite to the first ground layer, and the plurality of external connections. A second triplate line having a third ground layer spaced apart from the second ground layer so as to be sandwiched between the second ground layer, and the antenna element and the antenna feed line are The antenna feed is connected by the first via wiring. And the external connection power supply line are connected by a second via wiring, and are arranged on the side of the second via wiring so as to sandwich the second via wiring, and the first ground layer, A first side short-circuit pin that electrically short-circuits the second ground layer and the third ground layer is provided.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、平面視で前記第２ビア配線及び前記第１側面短絡ピンを囲む矩形の短絡支持体設置領域内に設けられ、前記第１接地層と前記第２接地層とを電気的に短絡する第１周囲短絡支持体をさらに備えてもよい。 In the antenna device according to an aspect of the present invention, the antenna device may be provided in a rectangular short-circuit support installation region surrounding the second via wiring and the first side surface short-circuit pin in a plan view, and the first ground layer and the first You may further provide the 1st circumference | surroundings short circuit support body which electrically short-circuits two grounding layers.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第１周囲短絡支持体が、前記短絡支持体設置領域の４つの角の内、前記アンテナ用給電線が第２ビア配線から延在する方向と反対側の２つの角に配された短絡ピンであってもよい。 Further, in the antenna device according to an aspect of the present invention, the first peripheral short-circuit support body has a direction in which the antenna power supply line extends from the second via wiring among the four corners of the short-circuit support body installation region. It may be a short-circuit pin arranged at two corners on the opposite side.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第１周囲短絡支持体が、前記短絡支持体設置領域の４つの辺の内、前記アンテナ用給電線が第２ビア配線から延在する方向と反対側の辺に沿って配された短絡支持板であってもよい。 Further, in the antenna device according to one aspect of the present invention, the first peripheral short-circuit support body is a direction in which the antenna power supply line extends from the second via wiring among the four sides of the short-circuit support body installation region. It may be a short-circuit support plate arranged along the opposite side.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第２接地層と前記第３接地層とを電気的に短絡し、平面視で前記第２ビア配線及び前記第１側面短絡ピンを囲む矩形の短絡支持体設置領域内に設けられた第２周囲短絡支持体をさらに備えてもよい。 In the antenna device according to one aspect of the present invention, the second ground layer and the third ground layer are electrically short-circuited, and a rectangle surrounding the second via wiring and the first side surface short-circuit pin in a plan view. You may further provide the 2nd surrounding short circuit support body provided in the short circuit support body installation area.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第２周囲短絡支持体が、前記短絡支持体設置領域の４つの角の内、前記外部接続用給電線が第２ビア配線から延在する方向と反対側の２つの角に配された短絡ピンであってもよい。 Further, in the antenna device according to one aspect of the present invention, the second peripheral short-circuit support body is configured such that the external connection feed line extends from the second via wiring among the four corners of the short-circuit support body installation region. Short-circuit pins arranged at two corners opposite to the direction may be used.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第２周囲短絡支持体が、前記短絡支持体設置領域の４つの辺の内、前記外部接続用給電線が第２ビア配線から延在する方向と反対側の辺に沿って配された短絡支持板であってもよい。 In the antenna device according to an aspect of the present invention, the second peripheral short-circuit support body may be configured such that the external connection power supply line extends from the second via wiring among the four sides of the short-circuit support body installation region. It may be a short-circuit support plate arranged along the side opposite to the direction.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第１周囲短絡支持体と前記第２周囲短絡支持体が、前記短絡支持体設置領域の４つの角のそれぞれに配され、一体化した４本の周囲短絡ピンを形成してもよい。 In the antenna device according to one aspect of the present invention, the first peripheral short-circuit support and the second peripheral short-circuit support are arranged at each of four corners of the short-circuit support installation region and integrated. A book surrounding short-circuit pin may be formed.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第１ビア配線の側方に前記第１ビア配線を挟むように離間して配され、前記第１接地層と前記第２接地層とを電気的に短絡する第２側面短絡ピンをさらに有してもよい。 Further, in the antenna device according to one aspect of the present invention, the first via wiring is spaced apart from the first via wiring so that the first via wiring is sandwiched between the first ground layer and the second ground layer. You may further have the 2nd side short circuit pin which short-circuits electrically.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置における前記第２トリプレート線路において、前記外部接続用給電線に前記第３接地層を貫通して給電する第３ビア配線を有し、前記第２接地層と前記第３接地層とを電気的に短絡し、前記第３ビア配線から前記外部接続用給電線の延在する方向に対して直交する方向に配される第３側面短絡ピンをさらに有してもよい。 The second triplate line in the antenna device according to an aspect of the present invention further includes a third via wiring that feeds power to the external connection feed line through the third ground layer, and the second connection The ground layer and the third ground layer are electrically short-circuited, and further have a third side short-circuit pin arranged in a direction orthogonal to the direction in which the external connection power supply line extends from the third via wiring. May be.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第２接地層と前記第３接地層とを電気的に短絡し、平面視で前記第３ビア配線及び前記第３側面短絡ピンを囲む矩形の第２の短絡支持体設置領域内に設けられた第３周囲短絡支持体をさらに備えてもよい。 Also, in the antenna device according to one aspect of the present invention, the second ground layer and the third ground layer are electrically short-circuited, and a rectangle surrounding the third via wiring and the third side short-circuit pin in a plan view. A third peripheral short-circuit support provided in the second short-circuit support installation area may be further provided.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第３周囲短絡支持体が、前記第２の短絡支持体設置領域の４つの辺の内、前記外部接続用給電線が第３ビア配線から延在する方向と反対側の辺に沿って配されてもよい。 Further, in the antenna device according to one aspect of the present invention, the third peripheral short-circuit support body is formed of four sides of the second short-circuit support body installation region, and the external connection feed line is connected to the third via wiring. You may distribute | arrange along the edge on the opposite side to the extending direction.
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第１ビア配線、前記第２ビア配線及び前記第３ビア配線のそれぞれが円筒状であってもよい。 In the antenna device according to one aspect of the present invention, each of the first via wiring, the second via wiring, and the third via wiring may be cylindrical.
本発明の一態様に係るアンテナ装置によれば、構造の簡略化及び無線通信の高品質化がなされたアンテナ装置を提供することができる。 The antenna device according to one embodiment of the present invention can provide an antenna device with a simplified structure and high quality wireless communication.
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の構造を示す斜視図である。この図において、アンテナ装置１を構成するアンテナ素子層１０、第１トリプレート線路２０、第２トリプレート線路３０のそれぞれは、理解を容易にするために離して図示している。
<First Embodiment>
Hereinafter, an antenna device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the antenna device according to the first embodiment of the present invention. In this figure, the
図１に示すように、本発明の一態様に係るアンテナ装置１は、アンテナ素子層１０と、第１トリプレート線路２０と、第２トリプレート線路３０とを有する。アンテナ素子層１０と第１トリプレート線路２０とは、第１ビア配線４０（図３、図５参照）により接続され、第１トリプレート線路２０と第２トリプレート線路３０とは、第２ビア配線５０（図５、図７参照）により接続されている。
As shown in FIG. 1, the
以下、アンテナ素子層１０、第１トリプレート線路２０及び第２トリプレート線路３０の積層方向をｚ方向とし、ｚ方向と垂直な面をｘｙ平面とする。ｘｙ平面においては、アンテナ素子層１０、第１トリプレート線路２０及び第２トリプレート線路３０の一辺と平行な面をｘ方向とし、ｘ方向及びｚ方向と直交する方向をｙ方向とする。
Hereinafter, the stacking direction of the
（アンテナ素子層）
図２は、本発明の一態様に係るアンテナ装置におけるアンテナ素子層の斜視図である。また、図３は、本発明の一態様に係るアンテナ装置におけるアンテナ素子層の側面図である。図２に示すように、アンテナ素子層１０は、第１接地層１１と、第１接地層１１の一面１１ａに配設された複数のアンテナ素子１２とを有する。図２において複数のアンテナ素子１２は、ｘ方向とｙ方向のそれぞれに４個ずつ整列した１６個のアンテナ素子１２からなり、４×４のマトリックスを形成している。
(Antenna element layer)
FIG. 2 is a perspective view of an antenna element layer in the antenna device according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side view of the antenna element layer in the antenna device according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
第１接地層１１はプレート状の導体からなり、アンテナ素子１２は矩形状の導体片である。アンテナ素子１２は、後述する第１ビア配線４０によって電気的にアンテナ用給電線２２と接続されている。図２に示すように、アンテナ素子１２と平面視重なる位置には、パッチアンテナ１３を有してもよい。パッチアンテナ１３は、導体のプレートからなる。パッチアンテナ１３は、絶縁性を有する支持部１４によりアンテナ素子１２から離間して配置されている。パッチアンテナ１３を有すると、アンテナ装置１が使用する周波数帯域を規制（調整）することができる。アンテナ装置１が使用する周波数帯域によっては、必ずしも必要なものではない。
The
（第１トリプレート線路）
図４は、本発明の一態様に係るアンテナ装置における第１トリプレート線路の斜視図である。図５は、図４におけるＡ−Ａ面で本発明の一態様に係るアンテナ装置を切断した断面であり、アンテナ素子層及び第１トリプレート線路の間を拡大した模式図である。
(First triplate line)
FIG. 4 is a perspective view of a first triplate line in the antenna device according to one aspect of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the antenna device according to one embodiment of the present invention cut along the AA plane in FIG. 4, and is a schematic diagram in which the space between the antenna element layer and the first triplate line is enlarged.
第１トリプレート線路２０は、第２接地層２１と、複数のアンテナ用給電線２２を有する。複数のアンテナ用給電線２２は、アンテナ素子層１０における第１接地層１１と第２接地層２１との間に挟まれるように、それぞれから離間して配される。第２接地層２１はプレート状の導体からなり、アンテナ用給電線２２は平線状の導体からなる。すなわち、第１接地層１１及び第２接地層２１と、アンテナ用給電線２２とは、２つのグランド層の間に伝送用の給電線が配設されたトリプレート線路を構成している。
The
アンテナ用給電線２２のそれぞれは、所定の分岐構造を有する。アンテナ用給電線２２は、後述する第２トリプレート線路３０を伝送した高周波信号を給電部２２ａで受け取り、所定の分岐構造に沿って高周波信号を分岐しつつ、伝送部２２ｂから各アンテナ素子１２へ伝送する。
Each of the
また、アンテナ用給電線２２には、複数の支持部２３を有していてもよい。支持部２３を用いると、アンテナ用給電線２２をより安定的に、第１接地層１１と第２接地層２１との間に離間して支持できる。支持部２３は、高周波信号の伝送を阻害しない材料からなることが好ましく、例えばテフロン（登録商標）等を用いることができる。
The antenna
（第２トリプレート線路）
図６は、本発明の一態様に係るアンテナ装置における第２トリプレート線路の斜視図である。図７は、図６におけるＢ−Ｂ面で本発明の一態様に係るアンテナ装置を切断した断面であり、第１トリプレート線路及び第２トリプレート線路の間を拡大した模式図である。
(Second triplate line)
FIG. 6 is a perspective view of a second triplate line in the antenna device according to one aspect of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of the antenna device according to one embodiment of the present invention cut along the plane B-B in FIG. 6, and is a schematic diagram in which a space between the first triplate line and the second triplate line is enlarged.
第２トリプレート線路３０は、第３接地層３１と、複数の外部接続用給電線３２を有する。複数の外部接続用給電線３２は、第１トリプレート線路２０における第２接地層２１と第３接地層３１との間に挟まれるように、それぞれから離間して配される。第３接地層３１はプレート状の導体からなり、外部接続用給電線３２は平線状の導体からなる。すなわち、第２接地層２１及び第３接地層３１と、外部接続用給電線３２とは、２つのグランド層の間に伝送用の給電線が配設されたトリプレート線路を構成している。
The
外部接続用給電線３２のそれぞれは、所定の分岐構造を有して分配器をなしている。外部接続用給電線３２は、給電部３２ａから供給された高周波信号を、所定の分岐構造に沿って分岐しつつ、伝送部３２ｂへ伝送する。外部接続用給電線３２の給電部３２ａからアンテナ用給電線２２の各伝送部２２ｂまでの伝送距離は等しくなっており、回路全体で同相の高周波信号を伝送する。
Each of the external connection
また、外部接続用給電線３２には、複数の支持部３３を有していてもよい。支持部３３を用いると、外部接続用給電線３２をより安定的に、第２接地層２１と第３接地層３１との間に離間して支持できる。支持部３３は、高周波信号の伝送を阻害しない材料からなることが好ましく、例えばテフロン（登録商標）等を用いることができる。
Further, the external connection
（ビア配線）
ここまでアンテナ装置１の各層の構成について説明した。次いで、高周波信号を各層間に伝送する構成について説明する。図８は、本発明の一態様に係るアンテナ装置全体の断面模式図である。上述の図５、図７が積層されたものに対応する。
(Via wiring)
So far, the configuration of each layer of the
図８に示すように、各層間は第１接地層１１、第２接地層２１及び第３接地層３１に設けられた貫通孔を貫くビア配線によって接続されている。第１接地層１１を貫くビア配線を第１ビア配線４０、第２接地層２１を貫くビア配線を第２ビア配線５０、第３接地層３１を貫くビア配線を第３ビア配線６０という。
第１ビア配線４０は、アンテナ素子１２とアンテナ用給電線２２とを接続する。第２ビア配線５０は、アンテナ用給電線２２と外部接続用給電線３２とを接続する。第３ビア配線６０は、外部接続用給電線３２と外部に設けられた接続端子７０とを接続する。各ビア配線は導体からなり、高周波信号を伝送することができる。
As shown in FIG. 8, the respective layers are connected by via wirings penetrating through holes provided in the
The first via
図９は、本発明の一態様に係るアンテナ装置における第２ビア配線の近傍を拡大した斜視図である。図９に示すように第２ビア配線５０は、第２接地層２１に設けられた開口部２１Ａを貫き、第２接地層２１の下層（−ｚ方向）に位置する外部接続用給電線３２と、第２接地層２１の上層（＋ｚ方向）に位置するアンテナ用給電線２２を接続する。開口部２１Ａの形状（角穴、丸穴等）は特に問わない。
FIG. 9 is an enlarged perspective view of the vicinity of the second via wiring in the antenna device according to one aspect of the present invention. As shown in FIG. 9, the second via wiring 50 passes through the
第２ビア配線５０の形状は、特に限定するものではないが円筒状であることが好ましい。第２ビア配線５０の形状を内部に溝を有する円筒状とすると、アンテナ用給電線２２及び外部接続用給電線３２を挟んでネジ止めすることで、容易にアンテナ用給電線２２と外部接続用給電線３２の電気的な接続を得ることができる。第１ビア配線４０、第３ビア配線６０についても同様の形状とすることが好ましい。
The shape of the second via wiring 50 is not particularly limited, but is preferably cylindrical. If the shape of the second via wiring 50 is a cylindrical shape having a groove inside, the antenna
また、図９に示すように第２ビア配線５０の側方には、第１側面短絡ピン５１が形成されている。ここで「側方」とは、第２ビア配線５０に対して接続されるアンテナ用給電線２２及び外部接続用給電線３２の延在方向に対して垂直な方向を意味する。第１側面短絡ピン５１はｚ方向に延在し、第１接地層１１、第２接地層２１及び第３接地層３１に接続される。第１側面短絡ピン５１は導体からなるため、第１側面短絡ピン５１は第１接地層１１、第２接地層２１及び第３接地層３１と等電位になる。すなわち、第１側面短絡ピン５１はグランド線として機能する。
Further, as shown in FIG. 9, a first side short-
つまり、第１側面短絡ピン５１と第２ビア配線５０とは、２つのグランド線の間に伝送用の給電線が配設された、ｚ方向に伸びるトリプレート線路を構成している。したがって、各層の積層方向（ｚ方向）に高周波信号が伝送される際の伝送損失を抑制し、雑音耐性を高めることができる。
That is, the first side surface short-
また、平面視で第２ビア配線５０及び第１側面短絡ピン５１を囲む矩形の短絡支持体設置領域Ｒ１には、周囲短絡支持体５２を有することが好ましい。周囲短絡支持体５２は、図９に示すように短絡ピンからなってもよいし、各層間を接続する支持板であってもよい。
周囲短絡支持体５２を有すると、各層の積層方向に高周波信号が伝送される際に、不良モード等の発生をより抑制することができる。すなわち、伝送損失をより抑制でき、雑音耐性もより向上する。
Moreover, it is preferable to have the surrounding short
When the surrounding short-
周囲短絡支持体５２は、第１接地層１１と第２接地層２１とを短絡させる第１周囲短絡支持体５３と、第２接地層２１と第３接地層３１とを短絡させる第２周囲短絡支持体５４と、に分けられる。第１周囲短絡支持体５３と第２周囲短絡支持体５４とは図９に示すように一体化されていてもよいし、それぞれ短絡支持体設置領域Ｒ１内の異なる位置に設けてもよい。構造の簡略化という観点からは、一体化していることが好ましい。
The surrounding short-
周囲短絡支持体５２は、第２ビア配線５０に対して対称な位置に設けられていることが好ましい。例えば図９に示すように、短絡支持体設置領域Ｒ１の４つの角に周囲短絡支持体５２を配設することができる。周囲短絡支持体５２が第２ビア配線５０に対して対称な位置に設けられていることで、いずれの方向においても不良モードの発生等を好適に抑制することができる。
It is preferable that the surrounding short-
第１側面短絡ピン５１の形状は、特に限定するものではないが、第２ビア配線５０と同様に円筒状であることが好ましい。第２ビア配線５０と同様に、ネジ止めにより接続を確保する構成とすることができる。また、周囲短絡支持体５２が、短絡ピンからなる場合も同様である。
The shape of the first side short-
第２ビア配線５０、第１側面短絡ピン５１、短絡支持体設置領域Ｒ１及び周囲短絡支持体５２の大きさ及び位置関係は、図１０の関係を満たすことが好ましい。
アンテナ用給電線２２の幅をＷとすると、第２ビア配線５０の径ｒ１は０．５Ｗ〜１．０Ｗであることが好ましい。第２ビア配線５０の径ｒ１が狭すぎると電気的な抵抗が生じ、高周波信号の伝送効率が下がる。また、第２ビア配線５０の径ｒ１が大きすぎると、第２接地層２１におけるアンテナ用給電線２２を引き回すためのスペースの確保が難しくなる。
The size and positional relationship of the second via wiring 50, the first side short-
When the width of the antenna
また、第１側面短絡ピン５１の径ｒ２は、第２ビア配線５０の径ｒ１より大きいことが好ましく、具体的には０．５Ｗ〜１．５Ｗであることが好ましい。第１側面短絡ピン５１は、上述のようにｚ方向に高周波信号を伝送する際のトリプレート線路を形成する。第１側面短絡ピン５１の径ｒ２が第２ビア配線５０の径ｒ１より大きければ、第２ビア配線５０はいずれの部分においてもグランド線である第１側面短絡ピン５１に挟まれることになり、伝送損失を抑制できる。
In addition, the diameter r2 of the first side surface short-
また、第１側面短絡ピン５１の第２ビア配線５０に対する位置は、充分近いことが好ましい。具体的には、第１側面短絡ピン５１と第２ビア配線５０の最近接距離ｄが、０．２５Ｗ〜０．５Ｗであることが好ましい。第１側面短絡ピン５１と第２ビア配線５０の距離が遠すぎると、トリプレート線路の構造に伴う伝送損失の抑制効果を充分に得ることができない。また、第１側面短絡ピン５１と第２ビア配線５０との距離が近すぎると、作製する際に高い精度が必要となる。
Moreover, it is preferable that the position of the first side surface short-
また、短絡支持体設置領域Ｒ１の１辺の長さＬ１は１Ｗ〜３Ｗであることが好ましい。短絡支持体設置領域Ｒ１が大きすぎると、第２ビア配線５０に沿って高周波信号を伝送する際に生じる不良モードを抑制する効果が低下する。また、短絡支持体設置領域Ｒ１が狭すぎると、短絡支持体設置領域Ｒ１に第２ビア配線５０、第１側面短絡ピン５１及び周囲短絡支持体５２を配設する際に、それぞれが密集してしまい製造しにくくなる。
Moreover, it is preferable that the length L1 of one side of the short circuit support installation region R1 is 1W to 3W. If the short-circuit support body installation region R1 is too large, the effect of suppressing a failure mode that occurs when transmitting a high-frequency signal along the second via wiring 50 is reduced. Further, if the short-circuit support body installation region R1 is too narrow, when the second via wiring 50, the first side surface short-
周囲短絡支持体５２が短絡ピンからなる場合、その径ｒ３は、０．２５Ｗ〜１Ｗであることが好ましい。周囲短絡支持体５２の径ｒ３が小さすぎると、第２ビア配線５０に沿って高周波信号を伝送する際に生じる不良モードを抑制する効果が低下する。また、周囲短絡支持体５２の径ｒ３が大きすぎると、第２接地層２１におけるアンテナ用給電線２２を引き回すためのスペースの確保が難しくなる。
When the surrounding short
側面短絡ピン及び周囲短絡支持体は、第２ビア配線５０の周囲に限られず、第１ビア配線４０及び第３ビア配線６０の周囲に設けてもよい。
The side short-circuit pins and the surrounding short-circuit support are not limited to the periphery of the second via wiring 50 but may be provided around the first via
例えば、図４に示すように、第１ビア配線４０の側方に、第２側面短絡ピン４１が形成されていてもよい。ここで「側方」とは、第１ビア配線４０に対して接続されるアンテナ用給電線２２の延在方向に対して垂直な方向を意味する。第２側面短絡ピン４１はｚ方向に延在し、第１接地層１１と第２接地層２１を接続する。第２側面短絡ピン４１は導体からなるため、第１接地層１１と第２接地層２１は等電位になる。すなわち、第２側面短絡ピン４１はグラント線として機能する。
For example, as shown in FIG. 4, a second side short-
つまり、第２側面短絡ピン４１と第１ビア配線４０とは、２つのグランド線の間に伝送用の給電線が配設された、ｚ方向に伸びるトリプレート線路を構成している。したがって、各層の積層方向（ｚ方向）に高周波信号が伝送される際にも、伝送損失を抑制でき、雑音耐性も向上する。
That is, the second side short-
また、第１ビア配線４０の周囲に、周囲短絡支持体を形成してもよい。一方で、４×４のマトリックス配置でアンテナ素子が配列する場合、第１ビア配線４０は図４に示すように第２接地層２１上に３２カ所存在することになる。全ての箇所に、周囲短絡支持体を配設すると、第２接地層２１上の構成が複雑になる。そのため、要求される伝送精度に応じて周囲短絡支持体を設ける数、位置を適宜設定することが好ましい。
In addition, a surrounding short-circuit support may be formed around the first via
第３ビア配線６０についても同様に第３側面短絡ピン６１及び第３周囲短絡支持体６２を設けることが好ましい。
図１１は、本発明の一態様に係るアンテナ装置における第３ビア配線の近傍を拡大した斜視図である。図１１に示すように第３ビア配線６０は、第３接地層３１に設けられた開口部３１Ａを貫き、第３接地層３１の下層（−ｚ方向）に設けられた接続端子７０と、第３接地層３１の上層（＋ｚ方向）に位置する外部接続用給電線３２を接続する。開口部３１Ａの形状は特に問わない。
Similarly, for the third via
FIG. 11 is an enlarged perspective view of the vicinity of the third via wiring in the antenna device according to one aspect of the present invention. As shown in FIG. 11, the third via wiring 60 passes through the
図１１に示すように、第３側面短絡ピン６１は、第３ビア配線６０から外部接続用給電線３２の延在する方向に対して直交する方向に配されている。第３側面短絡ピン６１はｚ方向に延在し、第２接地層２１及び第３接地層３１を接続する。第３側面短絡ピン６１は導体からなるため、第２接地層２１及び第３接地層３１と等電位になる。すなわち、第３側面短絡ピン６１はグラント線として機能する。
As shown in FIG. 11, the third side surface short-
また、図１１に示すように、平面視で第３ビア配線６０及び第３側面短絡ピン６１を囲む矩形の第２の短絡支持体設置領域Ｒ２内に設けられた第３周囲短絡支持体６２をさらに有していてもよい。第３周囲短絡支持体６２の形状は特に問わず、上述のような短絡ピンを用いてもよいし、板状の支持体（支持板）を用いてもよい。支持板としては、例えば図１１に示すように、第２接地層２１と第３接地層３１を接続する支持部６２ａと、第２接地層２１及び第３接地層３１に沿って延在する延在部６２ｂからなるＵ字型の支持板を用いることができる。延在部６２ｂを有することで、第２接地層２１と第３接地層３１との間をより強固に支持できる。
Further, as shown in FIG. 11, the third peripheral short-
このように、第３ビア配線６０の周囲にも第３側面短絡ピン６１及び第３周囲短絡支持体６２を有することで、接続端子７０から外部接続用給電線３２に給電する際にも、高周波信号の損失を抑制することができる。
As described above, the third side short-
（アンテナ装置の動作）
ここまで、アンテナ装置１の各層の構成及び各層を接続する構成について説明した。ついで、アンテナ装置１の機能について図１〜図１１を参照しながら説明する。アンテナ装置１から電波を出力する場合を例に、以下説明する。
(Operation of the antenna device)
So far, the configuration of each layer of the
まず高周波信号は、接続端子７０からアンテナ装置１内に給電される。接続端子７０は、第３接地層３１から外部に突出しており、同軸ケーブル等を繋ぐことで給電を行うことができる。接続端子７０は、アンテナ装置１に２カ所あり、垂直偏波と水平偏波をそれぞれ独立に入力する。
First, the high-frequency signal is fed from the
接続端子７０から給電された高周波信号は、第３ビア配線６０を介してそれぞれ二つの外部接続用給電線３２の給電部３２ａに伝送される（図６参照）。第３ビア配線６０の周囲には、第３側面短絡ピン６１及び第３周囲短絡支持体６２が設けられており、積層方向（ｚ方向）への伝送における伝送損失を抑制することができる。また、これらが電波障壁となり、雑音耐性も高くなる。
The high-frequency signal fed from the
給電部３２ａに伝送された高周波信号は、外部接続用給電線３２に沿って、それぞれ４つの伝送部３２ｂに伝搬する。この際、外部接続用給電線は、接地された第２接地層２１及び第３接地層３１に挟まれてトリプレート線路を構成している。そのため、伝送損失の抑制と高い雑音耐性を維持することができる。
The high-frequency signal transmitted to the
次いで、伝送部３２ｂから第２ビア配線５０を介してアンテナ用給電線２２の給電部２２ａに高周波信号が伝送される（図５、図７参照）。アンテナ用給電線２２の給電部２２ａは全部で８つあり、その内の４つに伝送される信号が垂直偏波であり、残りの４つに伝送される信号が水平偏波である。
第２ビア配線５０の周囲には、第１側面短絡ピン５１及び周囲短絡支持体５２が設けられており、積層方向（ｚ方向）への伝送における伝送損失を抑制することができる。また、これらが電波障壁となり、雑音耐性も高くなる。
Next, a high-frequency signal is transmitted from the
A first side short-
給電部２２ａに伝送された高周波信号は、アンテナ用給電線２２に沿って、それぞれさらに４つに分岐する（図４参照）。これにより垂直偏波の信号を伝送する伝送部２２ｂが１６個、水平偏波の信号を伝送する伝送部２２ｂが１６個となる。各アンテナ素子１２に垂直偏波の信号と水平偏波の信号をそれぞれ１つずつ伝えるため、伝送部２２ｂは２つが１つのペアとなるように配設されている。
The high-frequency signal transmitted to the
アンテナ用給電線２２は、接地された第１接地層１１及び第２接地層２１に挟まれてトリプレート線路を構成している。そのため、アンテナ用給電線２２に沿った高周波信号の伝搬は、伝送損失の抑制と高い雑音耐性が維持される。
The
最後にアンテナ用給電線２２の伝送部２２ｂまで伝送された高周波信号は、アンテナ素子１２へ第１ビア配線４０を介して伝送される（図８参照）。第１ビア配線４０の周囲にも、第２側面短絡ピン４１が設けられており、積層方向（ｚ方向）への伝送における伝送損失を抑制することができる。また、これらが電波障壁となり、雑音耐性も高くなる。
Finally, the high-frequency signal transmitted to the
このようにして、各アンテナ素子１２に垂直偏波の信号及び水平偏波の信号がそれぞれ伝送される。アンテナ素子１２まで伝送された高周波信号は、電波として外部に放出される。垂直偏波の信号及び水平偏波の信号のそれぞれを制御することで、信号通信のサービスエリアを最適化することができる。
In this manner, a vertically polarized signal and a horizontally polarized signal are transmitted to each
上述のように、本発明の一態様に係るアンテナ装置１によれば、各層の延在方向及び積層方向のいずれにおいてもトリプレート線路を形成することができ、給電線における伝送損失を抑制できると共に、雑音耐性を向上することができる。その結果、高品質な無線通信サービスを提供することができる。
また、垂直偏波の信号を伝播する給電線と、水平偏波の信号を伝播する給電線を同一平面上に配設することができ、アンテナ装置１が多層化されることをさけ、より簡易な層構成とすることができる。
As described above, according to the
In addition, the feed line for propagating the vertically polarized signal and the feed line for propagating the horizontally polarized signal can be arranged on the same plane, and the
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified or changed.
アンテナ装置の第２ビア配線の周囲に配設される第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を変更しながら、Ｓパラメータ特性の変化をシミュレーションにより測定した。ＳパラメータはＳ１１を測定した。 While changing the arrangement of the first side short-circuit pin and the peripheral short-circuit support body disposed around the second via wiring of the antenna device, the change in the S parameter characteristics was measured by simulation. S parameter measured S11.
（実施例１）
図１２は、実施例１のＳパラメータ特性を測定した際の第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１２（ａ）は第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を示す斜視模式図であり、図１２（ｂ）は第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を示す側面模式図である。符号は、図９と同様の符号を付している。また、図１２（ｃ）は、実施例１におけるＳパラメータ特性を示す。
Example 1
FIG. 12 shows a schematic diagram of the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support when the S-parameter characteristic of Example 1 is measured, and the S-parameter characteristic in this arrangement. 12A is a schematic perspective view showing the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support, and FIG. 12B is a schematic side view showing the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support. is there. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 12C shows S parameter characteristics in the first embodiment.
実施例１では、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２ビア配線５０の側方に第１側面短絡ピン５１を設け、短絡支持体設置領域の４つの角に周囲短絡支持体５２を設けた。周囲短絡支持体５２は、第１接地層１１、第２接地層２１及び第３接地層３１に貫通し、短絡支持体設置領域の４つの角に配設した。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 12A and 12B, the first side short-
図１２（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−３０ｄＢ以下の反射特性を示しており、伝送損失が低減されていることが分かる。 As shown in FIG. 12 (c), at 3.5 GHz, which is the operating frequency, reflection characteristics of −30 dB or less are shown, indicating that transmission loss is reduced.
（実施例２）
図１３は、実施例２のＳパラメータ特性を測定した際の第１側面短絡ピンの配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１３（ａ）は第１側面短絡ピンの配置を示す斜視模式図であり、図１３（ｂ）は第１側面短絡ピンの配置を示す側面模式図である。符号は、図９と同様の符号を付している。また、図１３（ｃ）は、実施例２におけるＳパラメータ特性を示す。
(Example 2)
FIG. 13 is a schematic diagram of the arrangement of the first side short-circuit pins when the S parameter characteristics of Example 2 are measured, and the S parameter characteristics in this arrangement. FIG. 13A is a schematic perspective view showing the arrangement of the first side short-circuit pins, and FIG. 13B is a schematic side view showing the arrangement of the first side short-circuit pins. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 13C shows S parameter characteristics in the second embodiment.
実施例２では、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、周囲短絡支持体５２が無く、第１側面短絡ピン５１のみからなる点が実施例１と異なる。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the second embodiment is different from the first embodiment in that there is no surrounding short-
図１３（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−２７ｄＢ程度の反射特性を示しており、実施例１と比較すると伝送損失が若干増加している。 As shown in FIG. 13C, the reflection characteristic of about −27 dB is shown at the operating frequency of 3.5 GHz, and the transmission loss is slightly increased as compared with the first embodiment.
（実施例３）
図１４は、実施例３のＳパラメータ特性を測定した際の第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１４（ａ）は第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を示す斜視模式図であり、図１４（ｂ）は第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を示す側面模式図である。符号は、図９と同様の符号を付している。また、図１４（ｃ）は、実施例３におけるＳパラメータ特性を示す。
(Example 3)
FIG. 14 shows a schematic diagram of the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support when the S-parameter characteristic of Example 3 is measured, and the S-parameter characteristic in this arrangement. 14A is a schematic perspective view showing the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support, and FIG. 14B is a schematic side view showing the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support. is there. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 14C shows S parameter characteristics in the third embodiment.
実施例３では、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、周囲短絡支持体の配置が実施例１と異なる。実施例３では、周囲短絡支持体が、第１接地層１１、第２接地層２１及び第３接地層３１に延在しておらず、第１接地層１１と第２接地層２１を繋ぐ第１周囲短絡支持体５３と、第２接地層２１と第３接地層３１を繋ぐ第２周囲短絡支持体５４とに分かれている。第１周囲短絡支持体５３は、短絡支持体設置領域の４つの角の内、アンテナ用給電線２２が第２ビア配線５０から延在する方向と反対側の２つの角に配されており、第２周囲短絡支持体５４は、短絡支持体設置領域の４つの角の内、外部接続用給電線３２が第２ビア配線５０から延在する方向と反対側の２つの角に配されている。
In Example 3, as shown in FIGS. 14A and 14B, the arrangement of the surrounding short-circuit support is different from that in Example 1. In the third embodiment, the surrounding short-circuit support body does not extend to the
図１４（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−２８ｄＢ程度の反射特性を示しており、実施例１と比較すると伝送損失が若干増加している。 As shown in FIG. 14 (c), reflection characteristics of about −28 dB are shown at the operating frequency of 3.5 GHz, and the transmission loss is slightly increased as compared with the first embodiment.
（実施例４）
図１５は、実施例４のＳパラメータ特性を測定した際の第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１５（ａ）は第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を示す斜視模式図であり、図１５（ｂ）は第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を示す側面模式図である。符号は、図９と同様の符号を付している。また、図１５（ｃ）は、実施例４におけるＳパラメータ特性を示す。
Example 4
FIG. 15 shows a schematic diagram of the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support when the S-parameter characteristic of Example 4 is measured, and the S-parameter characteristic in this arrangement. FIG. 15A is a schematic perspective view showing the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support, and FIG. 15B is a schematic side view showing the arrangement of the first side short-circuit pin and the surrounding short-circuit support. is there. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 15C shows S parameter characteristics in the fourth embodiment.
実施例４では、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、周囲短絡支持体の配置が実施例３と異なる。実施例４では、第１周囲短絡支持体５３は、短絡支持体設置領域の４つの角の内、アンテナ用給電線２２が第２ビア配線５０から延在する方向の２つの角に配されており、第２周囲短絡支持体５４は、短絡支持体設置領域の４つの角の内、外部接続用給電線３２が第２ビア配線５０から延在する方向の２つの角に配されている。
In Example 4, as shown in FIGS. 15A and 15B, the arrangement of the surrounding short-circuit support is different from Example 3. In the fourth embodiment, the first peripheral short-
図１５（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−２７ｄＢ程度の反射特性を示しており、実施例１と比較すると伝送損失が若干増加している。 As shown in FIG. 15 (c), the reflection characteristic of about −27 dB is shown at the operating frequency of 3.5 GHz, and the transmission loss is slightly increased as compared with the first embodiment.
（実施例５）
図１６は、実施例５のＳパラメータ特性を測定した際の周囲短絡支持体の配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１６（ａ）は周囲短絡支持体の配置を示す斜視模式図であり、図１６（ｂ）は周囲短絡支持体の配置を示す側面模式図である。符号は、図９と同様の符号を付している。また、図１６（ｃ）は、実施例５におけるＳパラメータ特性を示す。
(Example 5)
FIG. 16 shows a schematic diagram of the arrangement of the surrounding short-circuit support when the S parameter characteristics of Example 5 are measured, and the S parameter characteristics in this arrangement. FIG. 16A is a schematic perspective view showing the arrangement of the surrounding short-circuit support, and FIG. 16B is a schematic side view showing the arrangement of the surrounding short-circuit support. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 16C shows the S parameter characteristics in the fifth embodiment.
実施例５では、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１側面短絡ピン５１が無く、周囲短絡支持体５２のみからなる点が実施例１と異なる。
As shown in FIGS. 16A and 16B, the fifth embodiment is different from the first embodiment in that there is no first side short-
図１６（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−１２ｄＢ程度の反射特性を示しており、実施例１と比較すると伝送損失が大幅に増加していることが分かる。 As shown in FIG. 16C, at the operating frequency of 3.5 GHz, reflection characteristics of about −12 dB are shown, and it can be seen that the transmission loss is significantly increased as compared with Example 1.
実施例１〜５では、アンテナ装置の第２ビア配線の周囲に配設される第１側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の配置を変更してＳパラメータを測定した。次いで、第３ビア配線の周囲に配設される第３側面短絡ピン及び周囲短絡支持体の構成を変更して、Ｓパラメータ特性の変化をシミュレーションにより測定した。ＳパラメータはＳ１１を測定した。シミュレーションは、計算を簡便にするために、模式的に第３ビア配線の周囲の構成のみを抜き出して行った。 In Examples 1 to 5, the S parameter was measured by changing the arrangement of the first side short-circuit pin and the peripheral short-circuit support body disposed around the second via wiring of the antenna device. Next, the configuration of the third side short-circuit pin and the peripheral short-circuit support body disposed around the third via wiring was changed, and the change in the S parameter characteristics was measured by simulation. S parameter measured S11. The simulation was performed by extracting only the configuration around the third via wiring in order to simplify the calculation.
（実施例６）
図１７は、実施例６のＳパラメータ特性を測定した際の第３側面短絡ピン及び第３周囲短絡支持体の配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１７（ａ）は第３側面短絡ピン及び第３周囲短絡支持体の配置を示す斜視模式図であり、図１７（ｂ）は第３側面短絡ピン及び第３周囲短絡支持体の配置を示す側面模式図である。符号は、図１１と同様の符号を付している。また、図１７（ｃ）は、実施例６におけるＳパラメータ特性を示す。
(Example 6)
FIG. 17 shows a schematic diagram of the arrangement of the third side short-circuit pin and the third peripheral short-circuit support when the S-parameter characteristic of Example 6 is measured, and the S-parameter characteristic in this arrangement. FIG. 17A is a schematic perspective view showing the arrangement of the third side short-circuit pin and the third peripheral short-circuit support, and FIG. 17B shows the arrangement of the third side short-circuit pin and the third peripheral short-circuit support. It is a side surface schematic diagram. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 17C shows S parameter characteristics in the sixth embodiment.
実施例６では、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３ビア配線６０から外部接続用給電線３２の延在する方向に対して直交する方向に配される第３側面短絡ピン６１を設け、外部接続用給電線３２が第３ビア配線６０から延在する方向と反対側に、その方向と直交する方向に第３周囲短絡支持体６２を設けた。
In the sixth embodiment, as shown in FIGS. 17A and 17B, the third side short circuit is arranged in the direction orthogonal to the direction in which the external connection
図１７（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−４０ｄＢ以下の反射特性を示し、伝送損失が顕著に低減されていることが分かる。 As shown in FIG. 17C, at the operating frequency of 3.5 GHz, it can be seen that the reflection characteristic is -40 dB or less and the transmission loss is remarkably reduced.
（実施例７）
図１８は、実施例７のＳパラメータ特性を測定した際の第３周囲短絡支持体の配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１８（ａ）は第３周囲短絡支持体の配置を示す斜視模式図であり、図１８（ｂ）は第３周囲短絡支持体の配置を示す側面模式図である。符号は、図１１と同様の符号を付している。また、図１８（ｃ）は、実施例７におけるＳパラメータ特性を示す。
(Example 7)
FIG. 18 shows a schematic diagram of the arrangement of the third peripheral short-circuit support when the S-parameter characteristics of Example 7 are measured, and the S-parameter characteristics in this arrangement. FIG. 18A is a schematic perspective view showing the arrangement of the third surrounding short-circuit support, and FIG. 18B is a schematic side view showing the arrangement of the third surrounding short-circuit support. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 18C shows S parameter characteristics in the seventh embodiment.
実施例７では、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３側面短絡ピンを有さない点が実施例６と異なる。 Example 7 is different from Example 6 in that the third side short-circuit pin is not provided as shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b).
図１８（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−１８ｄＢ程度の反射特性を示しており、実施例６と比較すると伝送損失が大幅に増加している。 As shown in FIG. 18 (c), the reflection frequency of about −18 dB is shown at the operating frequency of 3.5 GHz, and the transmission loss is significantly increased as compared with the sixth embodiment.
（実施例８）
図１９は、実施例８のＳパラメータ特性を測定した際の第３側面短絡ピンの配置の模式図と、この配置におけるＳパラメータ特性を示す。図１９（ａ）は第３側面短絡ピンの配置を示す斜視模式図であり、図１９（ｂ）は第３側面短絡ピンの配置を示す側面模式図である。符号は、図１１と同様の符号を付している。また、図１９（ｃ）は、実施例８におけるＳパラメータ特性を示す。
(Example 8)
FIG. 19 is a schematic diagram of the arrangement of the third side short-circuit pin when the S parameter characteristics of Example 8 are measured, and the S parameter characteristics in this arrangement. FIG. 19A is a schematic perspective view showing the arrangement of third side short-circuit pins, and FIG. 19B is a schematic side view showing the arrangement of third side short-circuit pins. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 19C shows the S parameter characteristics in the eighth embodiment.
実施例８では、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３周囲短絡支持体を有さない点が実施例６と異なる。 Example 8 is different from Example 6 in that the third peripheral short-circuit support is not provided as shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b).
図１９（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−１５ｄＢ程度の反射特性を示しており、実施例６と比較すると伝送損失が大幅に増加している。 As shown in FIG. 19C, the reflection frequency of about −15 dB is shown at the operating frequency of 3.5 GHz, and the transmission loss is significantly increased as compared with the sixth embodiment.
（実施例９）
図２０は、実施例９のＳパラメータ特性を測定した際の第３配線ビアの周囲を模式的に示した模式図と、Ｓパラメータ特性を示す。図２０（ａ）は第３配線ビアの周囲の斜視模式図であり、図２０（ｂ）は第３配線ビアの周囲の側面模式図である。符号は、図１１と同様の符号を付している。また、図２０（ｃ）は、実施例９におけるＳパラメータ特性を示す。
Example 9
FIG. 20 is a schematic diagram schematically showing the periphery of the third wiring via when the S parameter characteristic of Example 9 is measured, and the S parameter characteristic. 20A is a schematic perspective view around the third wiring via, and FIG. 20B is a schematic side view around the third wiring via. The reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 20C shows S parameter characteristics in the ninth embodiment.
実施例９では、図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３側面短絡ピン及び第３周囲短絡支持体を有さない点が実施例６と異なる。 Example 9 is different from Example 6 in that the third side short-circuit pin and the third peripheral short-circuit support are not provided as shown in FIGS.
図２０（ｃ）に示すように、動作周波数である３．５ＧＨｚにおいては、−１２ｄＢ程度の反射特性を示しており、実施例６と比較すると伝送損失が大幅に増加している。 As shown in FIG. 20C, the reflection frequency of about −12 dB is shown at the operating frequency of 3.5 GHz, and the transmission loss is significantly increased as compared with the sixth embodiment.
１ アンテナ装置
１０ アンテナ素子層
１１ 第１接地層
１２ アンテナ素子
１３ パッチアンテナ
１４ 支持部
２０ 第１トリプレート線路
２１ 第２接地層
２１Ａ 開口部
２２ アンテナ用給電線
２２ａ 給電部
２２ｂ 伝送部
２３ 支持部
３０ 第２トリプレート線路
３１ 第３接地層
３２ 外部接続用給電線
３２ａ 給電部
３２ｂ 伝送部
３３ 支持部
４０ 第１ビア配線
５０ 第２ビア配線
５１ 第１側面短絡ピン
５２ 周囲短絡支持体
５３ 第１周囲短絡支持体
５４ 第２周囲短絡支持体
６０ 第３ビア配線
６１ 第３側面短絡ピン
６２ 第３周囲短絡支持体
７０ 接続端子
Ｒ１ 短絡支持体設置領域
Ｒ２ 第２の短絡支持体設置領域
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記第１接地層の前記アンテナ素子が形成された面と反対側に離間して配された複数のアンテナ用給電線と、前記複数のアンテナ用給電線を前記第１接地層と互いの間に挟むように離間して配される第２接地層とを有する第１トリプレート線路と、
前記第２接地層の前記第１接地層と反対側に離間して配された複数の外部接続用給電線と、前記複数の外部接続用給電線を前記第２接地層と互いの間に挟むように離間して配される第３接地層とを有する第２トリプレート線路と、を備え、
前記アンテナ素子と前記アンテナ用給電線は、第１ビア配線により接続され、
前記アンテナ用給電線と前記外部接続用給電線は、第２ビア配線により接続され、
前記第２ビア配線の側方には、前記第２ビア配線を挟むように離間して配され、前記第１接地層、前記第２接地層及び前記第３接地層を電気的に短絡する第１側面短絡ピンを有するアンテナ装置。 An antenna element layer having a first ground layer and a plurality of antenna elements arranged in a matrix on one surface of the first ground layer;
A plurality of antenna feed lines that are spaced apart from the surface of the first ground layer on which the antenna element is formed; and the plurality of antenna feed lines between the first ground layer and each other. A first triplate line having a second ground layer disposed so as to be sandwiched therebetween;
A plurality of external connection power supply lines that are spaced apart from the first ground layer on the opposite side of the second ground layer, and the plurality of external connection power supply lines are sandwiched between the second ground layer and each other. A second triplate line having a third ground layer spaced apart from each other,
The antenna element and the antenna feed line are connected by a first via wiring,
The antenna feed line and the external connection feed line are connected by a second via wiring,
A side of the second via wiring is spaced apart with the second via wiring interposed therebetween, and electrically short-circuits the first ground layer, the second ground layer, and the third ground layer. An antenna device having one side short-circuit pin.
一体化した４本の周囲短絡ピンを形成する請求項５または６のいずれかに記載のアンテナ装置。 The first peripheral short circuit support and the second peripheral short circuit support are arranged at each of the four corners of the short circuit support installation area;
7. The antenna device according to claim 5, wherein four integrated surrounding short pins are formed.
前記第２接地層と前記第３接地層とを電気的に短絡し、前記第３ビア配線から前記外部接続用給電線の延在する方向に対して直交する方向に配される第３側面短絡ピンをさらに有する請求項１〜９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 In the second triplate line, the external connection feed line has a third via wiring that feeds power through the third ground layer,
A third side surface short circuit that is electrically short-circuited between the second ground layer and the third ground layer and is arranged in a direction orthogonal to the direction in which the external connection power supply line extends from the third via wiring. The antenna device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a pin.
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