JPH10303640A - アンテナ装置 - Google Patents
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- JPH10303640A JPH10303640A JP9108741A JP10874197A JPH10303640A JP H10303640 A JPH10303640 A JP H10303640A JP 9108741 A JP9108741 A JP 9108741A JP 10874197 A JP10874197 A JP 10874197A JP H10303640 A JPH10303640 A JP H10303640A
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- circuit
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- microwave integrated
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 素子アンテナと半導体デバイスを一体化して
構成したアクティブアンテナに関し、送信時における高
調波の影響と受信時における他からの干渉の少ないアク
ティブアンテナの実現を目的とする。 【解決手段】 誘電体基板上に、平面構造のアンテナ又
はアンテナアレーを形成せしめると共に、マイクロ波用
集積回路を実装したアクティブアンテナにおいて、誘電
体基板の面に、帯域制限用フィルタ回路を形成せしめ、
前記マイクロ波用集積回路に、増幅器と移相器の内の少
なくとも一方からなる回路を、送信用と受信用の２系統
設けると共に、該２系統の内のいずれの系統に接続する
かを切り替える切替回路を設け、前記アンテナ又はアン
テナアレーが、前記帯域制限用フィルタ回路を介して前
記マイクロ波用集積回路の切替回路に接続されるよう、
電気的又は電磁的結合によって、接続することにより構
成する。
構成したアクティブアンテナに関し、送信時における高
調波の影響と受信時における他からの干渉の少ないアク
ティブアンテナの実現を目的とする。 【解決手段】 誘電体基板上に、平面構造のアンテナ又
はアンテナアレーを形成せしめると共に、マイクロ波用
集積回路を実装したアクティブアンテナにおいて、誘電
体基板の面に、帯域制限用フィルタ回路を形成せしめ、
前記マイクロ波用集積回路に、増幅器と移相器の内の少
なくとも一方からなる回路を、送信用と受信用の２系統
設けると共に、該２系統の内のいずれの系統に接続する
かを切り替える切替回路を設け、前記アンテナ又はアン
テナアレーが、前記帯域制限用フィルタ回路を介して前
記マイクロ波用集積回路の切替回路に接続されるよう、
電気的又は電磁的結合によって、接続することにより構
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は素子アンテナと半導
体デバイスを一体化して構成したアクティブアンテナに
関し、特に、通信用アンテナとして用いるとき送信時に
おける他システムへの影響が少なく、受信時における他
からの干渉の影響の少ない、アクティブアンテナの構造
に係る。
体デバイスを一体化して構成したアクティブアンテナに
関し、特に、通信用アンテナとして用いるとき送信時に
おける他システムへの影響が少なく、受信時における他
からの干渉の影響の少ない、アクティブアンテナの構造
に係る。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のアクティブアンテナ構成の
第一の例を示す図であり、（ａ）はアンテナ素子付近を
模式的に表した斜視図、（ｂ）はアンテナ装置の断面を
示す図である。同図において、数字符号３はマイクロ波
用集積回路、７はビアホール、８は地板、２０は励振用
スタブ、２１はスロット、２２はスロット給電マイクロ
ストリップアンテナ、２３はポリイミド基板、２４はア
ルミナ−セラミック基板であり、２５はストリップ線路
を示している。
第一の例を示す図であり、（ａ）はアンテナ素子付近を
模式的に表した斜視図、（ｂ）はアンテナ装置の断面を
示す図である。同図において、数字符号３はマイクロ波
用集積回路、７はビアホール、８は地板、２０は励振用
スタブ、２１はスロット、２２はスロット給電マイクロ
ストリップアンテナ、２３はポリイミド基板、２４はア
ルミナ−セラミック基板であり、２５はストリップ線路
を示している。
【０００３】〔文献：K.Kamogawa,T.Tokumitsu and M.A
kikawa：“A Novel MicrostripAntenna Using Alumina-
ceramic/Polyimide Multilayer Dielectric Substrat
e,”in IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.,1996,p
p.71-74.参照〕
kikawa：“A Novel MicrostripAntenna Using Alumina-
ceramic/Polyimide Multilayer Dielectric Substrat
e,”in IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.,1996,p
p.71-74.参照〕
【０００４】図３のアンテナ装置は、ポリイミド・セラ
ミック多層基板を用いた平面アンテナの構成例を示した
ものである。本アンテナはセラミック・ポリイミド基板
の使用レイヤを組み合わせることにより、異なる周波数
の素子アンテナを同一基板に構成した場合でも、ほぼ同
一の比帯域を実現可能とする。
ミック多層基板を用いた平面アンテナの構成例を示した
ものである。本アンテナはセラミック・ポリイミド基板
の使用レイヤを組み合わせることにより、異なる周波数
の素子アンテナを同一基板に構成した場合でも、ほぼ同
一の比帯域を実現可能とする。
【０００５】しかし、本アンテナ構成は、マイクロ波用
集積回路３とスロット給電マイクロストリップアンテナ
２２を直結しており、マイクロ波用集積回路３内に送受
信用増幅器を具備した場合、送信時に増幅器の非線形歪
みにより生じる高調波により他の通信システムに影響を
与える恐れがあり、また、受信時におけるイメージ混信
などの干渉を受けるなどの不都合を生じ易かった。
集積回路３とスロット給電マイクロストリップアンテナ
２２を直結しており、マイクロ波用集積回路３内に送受
信用増幅器を具備した場合、送信時に増幅器の非線形歪
みにより生じる高調波により他の通信システムに影響を
与える恐れがあり、また、受信時におけるイメージ混信
などの干渉を受けるなどの不都合を生じ易かった。
【０００６】図４は、従来の半導体デバイスと平面アン
テナを一体化したアンテナの構成例を示したものであ
る。同図において、数字符号１はマイクロストリップ線
路入出力端、５はローパスフィルタ、６はマイクロスト
リップ線路、１９はバンドパスフィルタ、２６はアンテ
ナパッチ、２７はラットレース回路であり、２８はダイ
オードを示している。
テナを一体化したアンテナの構成例を示したものであ
る。同図において、数字符号１はマイクロストリップ線
路入出力端、５はローパスフィルタ、６はマイクロスト
リップ線路、１９はバンドパスフィルタ、２６はアンテ
ナパッチ、２７はラットレース回路であり、２８はダイ
オードを示している。
【０００７】〔文献：C.W.Pobanz and T.Itoh:“A Conf
ormal Retrodirective Array forRadar Applications U
sing a Heterodyne Phased Scattering Element,” inI
EEE MTT-S Int.Microwave Symp.Dig.,1995,pp.905-908.
参照〕
ormal Retrodirective Array forRadar Applications U
sing a Heterodyne Phased Scattering Element,” inI
EEE MTT-S Int.Microwave Symp.Dig.,1995,pp.905-908.
参照〕
【０００８】図４のアンテナ装置はミキサ用ダイオード
２８を用いて周波数変換すると同時に変換された信号を
ローパスフィルタ５により選択し、アンテナパッチ２６
を給電するものである。また構造的には１枚の誘電体基
板上に構成され、同一面にアンテナパッチ２６、ローパ
スフィルタ５及びバンドパスフィルタ１９を含む帯域制
限用フィルタ回路、ミキサ用ダイオード２８を配置して
構成したものである。
２８を用いて周波数変換すると同時に変換された信号を
ローパスフィルタ５により選択し、アンテナパッチ２６
を給電するものである。また構造的には１枚の誘電体基
板上に構成され、同一面にアンテナパッチ２６、ローパ
スフィルタ５及びバンドパスフィルタ１９を含む帯域制
限用フィルタ回路、ミキサ用ダイオード２８を配置して
構成したものである。
【０００９】本アンテナはミキサ回路及びフィルタ回路
と平面アンテナを組み合わせたアンテナ装置であるが、
アンテナパッチ２６からマイクロストリップ線路入出力
端１までに挿入された回路損失が比較的大きく、特に準
ミリ波・ミリ波帯においては無視できないという事情が
あった。
と平面アンテナを組み合わせたアンテナ装置であるが、
アンテナパッチ２６からマイクロストリップ線路入出力
端１までに挿入された回路損失が比較的大きく、特に準
ミリ波・ミリ波帯においては無視できないという事情が
あった。
【００１０】
【発明が解決使用とする課題】上述したように、従来の
アクティブアンテナは一体化するマイクロ波用集積回路
内に送受信用増幅器を具備している場合、送信時におけ
る電力飽和による他の通信システムへの影響や、受信時
におけるイメージ混信などの干渉の防止ができないとい
う問題があった。また準ミリ波・ミリ波帯においてアン
テナ装置自体にパッシブ回路のみで機能を実現すること
は回路損失の観点から不利であるという問題があった。
アクティブアンテナは一体化するマイクロ波用集積回路
内に送受信用増幅器を具備している場合、送信時におけ
る電力飽和による他の通信システムへの影響や、受信時
におけるイメージ混信などの干渉の防止ができないとい
う問題があった。また準ミリ波・ミリ波帯においてアン
テナ装置自体にパッシブ回路のみで機能を実現すること
は回路損失の観点から不利であるという問題があった。
【００１１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るために成されたもので、アンテナ装置に実装されたマ
イクロ波用集積回路内に送受信用増幅器を設けても、送
信時に増幅器の非線形歪みによって生ずる高調波が他の
通信システムに影響を与えたり、受信時にイメージ混信
などの干渉を生ずることがなく、また、入出力端からア
ンテナ素子までの回路損失を低減させることのできるア
ンテナ装置の実現を目的としている。
るために成されたもので、アンテナ装置に実装されたマ
イクロ波用集積回路内に送受信用増幅器を設けても、送
信時に増幅器の非線形歪みによって生ずる高調波が他の
通信システムに影響を与えたり、受信時にイメージ混信
などの干渉を生ずることがなく、また、入出力端からア
ンテナ素子までの回路損失を低減させることのできるア
ンテナ装置の実現を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決さ
れる。
目的は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決さ
れる。
【００１３】すなわち、請求項１の発明は、誘電体基板
上に、平面構造のアンテナ又はアンテナアレーを形成せ
しめると共に、マイクロ波用集積回路を実装したアクテ
ィブアンテナにおいて、誘電体基板の面に、帯域制限用
フィルタ回路を形成せしめ、前記マイクロ波用集積回路
に、増幅器と移相器の内の少なくとも一方からなる回路
を、送信用と受信用の２系統設けると共に、
上に、平面構造のアンテナ又はアンテナアレーを形成せ
しめると共に、マイクロ波用集積回路を実装したアクテ
ィブアンテナにおいて、誘電体基板の面に、帯域制限用
フィルタ回路を形成せしめ、前記マイクロ波用集積回路
に、増幅器と移相器の内の少なくとも一方からなる回路
を、送信用と受信用の２系統設けると共に、
【００１４】該２系統の内のいずれの系統に接続するか
を切り替える切替回路を設け、前記アンテナ又はアンテ
ナアレーが、前記帯域制限用フィルタ回路を介して前記
マイクロ波用集積回路の切替回路に接続されるよう、電
気的又は電磁的結合によって、接続したアンテナ装置で
ある。
を切り替える切替回路を設け、前記アンテナ又はアンテ
ナアレーが、前記帯域制限用フィルタ回路を介して前記
マイクロ波用集積回路の切替回路に接続されるよう、電
気的又は電磁的結合によって、接続したアンテナ装置で
ある。
【００１５】請求項２の発明は、上記請求項１記載のア
ンテナ装置において、誘電体基板を、複数の誘電体板を
積層して多層誘電体基板として構成したものである。
ンテナ装置において、誘電体基板を、複数の誘電体板を
積層して多層誘電体基板として構成したものである。
【００１６】請求項３の発明は、請求項１記載のアンテ
ナ装置において、帯域制限用フィルタ回路を、多層誘電
体基板を用いて構成したものである。
ナ装置において、帯域制限用フィルタ回路を、多層誘電
体基板を用いて構成したものである。
【００１７】請求項４の発明は、上記請求項１〜請求項
３のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、帯域
制限用フィルタ回路を、マイクロストリップ線路又はコ
プレーナ線路又はストリップ線路で構成したものであ
る。
３のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、帯域
制限用フィルタ回路を、マイクロストリップ線路又はコ
プレーナ線路又はストリップ線路で構成したものであ
る。
【００１８】請求項５の発明は、前記請求項２〜請求項
４のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、帯域
制限用フィルタ回路を、複数の誘電体板の層間を接続す
るビアホール又はスルーホールと少なくとも一つの上記
誘電体板に設けられた導体面との間に生じるキャパシタ
を用いて構成したものである。
４のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、帯域
制限用フィルタ回路を、複数の誘電体板の層間を接続す
るビアホール又はスルーホールと少なくとも一つの上記
誘電体板に設けられた導体面との間に生じるキャパシタ
を用いて構成したものである。
【００１９】請求項６の発明は、前記請求項２〜請求項
５のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、誘電
体基板として、アルミナ−セラミック等の比誘電率がほ
ぼ６から９の第１の基板と、ポリイミド等の比誘電率が
前記第１の基板よりも小さくほぼ１から３の第２の基板
とを組み合わせた多層誘電体基板を用いたものである。
５のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、誘電
体基板として、アルミナ−セラミック等の比誘電率がほ
ぼ６から９の第１の基板と、ポリイミド等の比誘電率が
前記第１の基板よりも小さくほぼ１から３の第２の基板
とを組み合わせた多層誘電体基板を用いたものである。
【００２０】本発明は上述のような構成の内、アンテナ
回路に帯域制限用フィルタ回路を挿入するという構成及
びアンテナ装置に実装するマイクロ波用集積回路内に送
受両系の増幅器（移相器）とそれらを切り替える切替回
路を設けるという構成によって、送信に際する高調波の
アンテナ回路等への漏洩及び受信に際してのアンテナ系
を経由する干渉波などによる影響を大幅に低減させるこ
とが可能となる。
回路に帯域制限用フィルタ回路を挿入するという構成及
びアンテナ装置に実装するマイクロ波用集積回路内に送
受両系の増幅器（移相器）とそれらを切り替える切替回
路を設けるという構成によって、送信に際する高調波の
アンテナ回路等への漏洩及び受信に際してのアンテナ系
を経由する干渉波などによる影響を大幅に低減させるこ
とが可能となる。
【００２１】また、その構造上アンテナ又はアンテナア
レーと、帯域制限用フィルタ回路と、マイクロ波用集積
回路とが密接して配設されているので、その間を非常に
短い経路で電気的あるいは電磁的結合によって接続する
ことが可能である。そのため、入出力端からアンテナ素
子までの損失を非常に少なくすることができると共に、
同時に、これらの回路からの高調波の漏洩や、これらの
回路自身が受ける干渉波の影響を低減することができ
る。
レーと、帯域制限用フィルタ回路と、マイクロ波用集積
回路とが密接して配設されているので、その間を非常に
短い経路で電気的あるいは電磁的結合によって接続する
ことが可能である。そのため、入出力端からアンテナ素
子までの損失を非常に少なくすることができると共に、
同時に、これらの回路からの高調波の漏洩や、これらの
回路自身が受ける干渉波の影響を低減することができ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の第一
の例を示す図であって、数字符号１はマイクロストリッ
プ線路入出力端、２はワイヤーボンディング、３はマイ
クロ波用集積回路、４は線路給電マイクロストリップア
ンテナ、５はローパスフィルタ回路、６はマイクロスト
リップ線路、７はビアホール、８は地板、９は高周波回
路用誘電体基板、１０はアンテナ用誘電体基板、１１は
入出力端子、１２はマイクロ波用集積回路ブロック、１
３はアンテナ装置、１４はＴＤＤスイッチ、１５は送信
用増幅器、１６は受信用増幅器、１７は帯域制限用フィ
ルタ、１８は素子アンテナを示している。
の例を示す図であって、数字符号１はマイクロストリッ
プ線路入出力端、２はワイヤーボンディング、３はマイ
クロ波用集積回路、４は線路給電マイクロストリップア
ンテナ、５はローパスフィルタ回路、６はマイクロスト
リップ線路、７はビアホール、８は地板、９は高周波回
路用誘電体基板、１０はアンテナ用誘電体基板、１１は
入出力端子、１２はマイクロ波用集積回路ブロック、１
３はアンテナ装置、１４はＴＤＤスイッチ、１５は送信
用増幅器、１６は受信用増幅器、１７は帯域制限用フィ
ルタ、１８は素子アンテナを示している。
【００２３】同図（ａ）はアンテナ装置を上面から見た
図を示したものであり、同図（ｂ）は図（ａ）中に記し
たＡ−Ａの線に沿った断面図を示している。また、同図
（ｃ）は本アンテナ装置の機能ブロック図を示してい
る。本アンテナは、それぞれ４層の多層基板からなる異
なる２種の、例えばポリイミド基板とアルミナ−セラミ
ック基板を組み合わせた全８層からなる多層基板上に構
成した場合を示したものである。
図を示したものであり、同図（ｂ）は図（ａ）中に記し
たＡ−Ａの線に沿った断面図を示している。また、同図
（ｃ）は本アンテナ装置の機能ブロック図を示してい
る。本アンテナは、それぞれ４層の多層基板からなる異
なる２種の、例えばポリイミド基板とアルミナ−セラミ
ック基板を組み合わせた全８層からなる多層基板上に構
成した場合を示したものである。
【００２４】本構成は送受２系統の増幅器と移相器の内
のいずれか一方又は、その両方、及び送受２系統を切り
替える切替回路とを具備したマイクロ波用集積回路３と
平面構造アンテナとを２種の誘電体のそれぞれ背向かい
に構成し、またそれらの中間層にストリップ線路により
ローパスフィルタ回路５を構成した例を示している。
のいずれか一方又は、その両方、及び送受２系統を切り
替える切替回路とを具備したマイクロ波用集積回路３と
平面構造アンテナとを２種の誘電体のそれぞれ背向かい
に構成し、またそれらの中間層にストリップ線路により
ローパスフィルタ回路５を構成した例を示している。
【００２５】また、本実施例では、マイクロ波用集積回
路３と高周波回路用誘電体基板９上の線路との接続にワ
イヤーボンディング２を用いた例を示したものである
が、その他の方法としてバンプを用いることも考えられ
る。
路３と高周波回路用誘電体基板９上の線路との接続にワ
イヤーボンディング２を用いた例を示したものである
が、その他の方法としてバンプを用いることも考えられ
る。
【００２６】本構成のアンテナ装置はマイクロ波用集積
回路３と線路給電マイクロストリップアンテナ４間にロ
ーパスフィルタ回路５を内蔵しているため、マイクロ波
用集積回路３に内蔵された送信用増幅器１５の非直線歪
みなどにより放出される高調波を減衰することができ
る。
回路３と線路給電マイクロストリップアンテナ４間にロ
ーパスフィルタ回路５を内蔵しているため、マイクロ波
用集積回路３に内蔵された送信用増幅器１５の非直線歪
みなどにより放出される高調波を減衰することができ
る。
【００２７】従って、用いる増幅器の直線性に対する要
求性能を低くすることが可能となる。また、故障等によ
り増幅器が誤動作した場合においても、他の通信システ
ムに対する影響を最小限に留めることができる。
求性能を低くすることが可能となる。また、故障等によ
り増幅器が誤動作した場合においても、他の通信システ
ムに対する影響を最小限に留めることができる。
【００２８】また、本構造のアンテナ装置は多層基板中
に素子アンテナ及び高周波回路を構成しているため、図
４に示したような同一平面に構成したアンテナ装置に比
べ、小型化が実現できる。従って、線路長も短くて済む
ため線路による損失を抑えることができる。
に素子アンテナ及び高周波回路を構成しているため、図
４に示したような同一平面に構成したアンテナ装置に比
べ、小型化が実現できる。従って、線路長も短くて済む
ため線路による損失を抑えることができる。
【００２９】図２は本発明の実施の形態の第二の例を示
す図である。この例はアンテナ素子と帯域制限用フィル
タ回路とを電磁的に接続している。同図において、数字
符号１はマイクロストリップ線路入出力端、２はワイヤ
ーボンディング、３はマイクロ波用集積回路、６はマイ
クロストリップ線路、７はビアホール、８は地板、９は
高周波回路用誘電体基板、１０はアンテナ用誘電体基
板、１１は入出力端子、１２はマイクロ波用集積回路ブ
ロック、１３はアンテナ装置、１４はＴＤＤスイッチ、
１５は送信用増幅器、１６は受信用増幅器、１７は帯域
制限用フィルタ回路、１８は素子アンテナ、１９はバン
ドパスフィルタ回路、２０は励振用スタブ、２１はスロ
ットであり、２２はスロット給電マイクロストリップア
ンテナを示している。
す図である。この例はアンテナ素子と帯域制限用フィル
タ回路とを電磁的に接続している。同図において、数字
符号１はマイクロストリップ線路入出力端、２はワイヤ
ーボンディング、３はマイクロ波用集積回路、６はマイ
クロストリップ線路、７はビアホール、８は地板、９は
高周波回路用誘電体基板、１０はアンテナ用誘電体基
板、１１は入出力端子、１２はマイクロ波用集積回路ブ
ロック、１３はアンテナ装置、１４はＴＤＤスイッチ、
１５は送信用増幅器、１６は受信用増幅器、１７は帯域
制限用フィルタ回路、１８は素子アンテナ、１９はバン
ドパスフィルタ回路、２０は励振用スタブ、２１はスロ
ットであり、２２はスロット給電マイクロストリップア
ンテナを示している。
【００３０】同図（ａ）はアンテナ装置を上面から見た
図を示したものであり、同図（ｂ）は図（ａ）中に記し
たＡ−Ａの線に沿った断面図を示したものである。ま
た、同図（ｃ）は本アンテナ装置の機能ブロック図を示
したものである。本アンテナ構成はそれぞれ４層の多層
基板からなる異なる２種の、例えば、ポリイミド基板と
アルミナ−セラミック基板を組み合わせた全８層からな
る多層基板上に構成した場合を示している。
図を示したものであり、同図（ｂ）は図（ａ）中に記し
たＡ−Ａの線に沿った断面図を示したものである。ま
た、同図（ｃ）は本アンテナ装置の機能ブロック図を示
したものである。本アンテナ構成はそれぞれ４層の多層
基板からなる異なる２種の、例えば、ポリイミド基板と
アルミナ−セラミック基板を組み合わせた全８層からな
る多層基板上に構成した場合を示している。
【００３１】本構成は送受２系統の増幅器と移相器の内
のいずれか一方、又はその両方、及び送受２系統を切り
替える切替回路とを具備したマイクロ波用集積回路３と
平面構造アンテナとを２種の誘電体の背向かいに構成
し、また、マイクロ波用集積回路３と同一基板面にマイ
クロストリップ線路による構成したオープンスタブを用
いたカップラー回路を組み合わせたバンドパスフィルタ
回路１９を配置した例を示している。
のいずれか一方、又はその両方、及び送受２系統を切り
替える切替回路とを具備したマイクロ波用集積回路３と
平面構造アンテナとを２種の誘電体の背向かいに構成
し、また、マイクロ波用集積回路３と同一基板面にマイ
クロストリップ線路による構成したオープンスタブを用
いたカップラー回路を組み合わせたバンドパスフィルタ
回路１９を配置した例を示している。
【００３２】この例では、マイクロ波用集積回路３と高
周波回路用誘電体基板９上の線路との接続にワイヤーボ
ンディング２を用いた例を示しているが、その他の方法
としてバンプを用いることも考えられる。
周波回路用誘電体基板９上の線路との接続にワイヤーボ
ンディング２を用いた例を示しているが、その他の方法
としてバンプを用いることも考えられる。
【００３３】本構成のアンテナ装置はマイクロ波用集積
回路３とスロット給電マイクロストリップアンテナ２２
間にバンドパスフィルタ回路１９を内蔵しているため、
マイクロ波用集積回路３に内蔵された送信用増幅器１５
の非直線歪みなどにより放出される高調波を減衰するこ
とができるため、用いる増幅器の直線性に対する要求性
能を低くすることが可能となる。
回路３とスロット給電マイクロストリップアンテナ２２
間にバンドパスフィルタ回路１９を内蔵しているため、
マイクロ波用集積回路３に内蔵された送信用増幅器１５
の非直線歪みなどにより放出される高調波を減衰するこ
とができるため、用いる増幅器の直線性に対する要求性
能を低くすることが可能となる。
【００３４】また受信時には近接周波数を用いた通信シ
ステムの電磁波による電力飽和を防止することができ
る。さらに故障等により送信用増幅器１５が誤動作した
場合においても、他の通信システムに対する影響を最小
限に留めることができる。
ステムの電磁波による電力飽和を防止することができ
る。さらに故障等により送信用増幅器１５が誤動作した
場合においても、他の通信システムに対する影響を最小
限に留めることができる。
【００３５】また、本構造のアンテナ装置は多層基板中
に素子アンテナ及び高周波回路を構成しているため、図
４に示したような同一平面に構成したアンテナ装置に比
べ、小型化が実現できる。従って、線路長も短くて済む
ため線路による損失を抑えることができる。
に素子アンテナ及び高周波回路を構成しているため、図
４に示したような同一平面に構成したアンテナ装置に比
べ、小型化が実現できる。従って、線路長も短くて済む
ため線路による損失を抑えることができる。
【００３６】上記実施の形態の例では、いずれも誘電体
基板は、複層のポリイミド基板と複層のアルミナ−セラ
ミック基板などからなる多層誘電体基板を用いる例を示
しているが、本発明は、これに限るものではなく、一枚
の誘電体基板あるいは、一種類の材質の誘電体板を積層
した誘電体基板を用いても、本発明のアンテナ装置を実
現できるものであることはいうまでもない。
基板は、複層のポリイミド基板と複層のアルミナ−セラ
ミック基板などからなる多層誘電体基板を用いる例を示
しているが、本発明は、これに限るものではなく、一枚
の誘電体基板あるいは、一種類の材質の誘電体板を積層
した誘電体基板を用いても、本発明のアンテナ装置を実
現できるものであることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
装置は、帯域制限用フィルタ回路を内蔵しているので、
送信用増幅器の非直線歪みによる影響を低減することが
できる。また、送信用増幅器自体の非直線歪み特性を追
求する必要がないため、電力効率の良い増幅器を使用で
きる。
装置は、帯域制限用フィルタ回路を内蔵しているので、
送信用増幅器の非直線歪みによる影響を低減することが
できる。また、送信用増幅器自体の非直線歪み特性を追
求する必要がないため、電力効率の良い増幅器を使用で
きる。
【００３８】更に、同一基板内にフィルタ回路を構成し
ているから素子アンテナと能動素子を最短の経路で接続
することができる。これにより、接続経路の損失を最小
限に抑えることができる。これによって、送信時におい
ては増幅器の線形性に対する要求が軽減され、また、受
信時においては低雑音特性を実現することが可能とな
る。
ているから素子アンテナと能動素子を最短の経路で接続
することができる。これにより、接続経路の損失を最小
限に抑えることができる。これによって、送信時におい
ては増幅器の線形性に対する要求が軽減され、また、受
信時においては低雑音特性を実現することが可能とな
る。
【００３９】前記帯域制限用フィルタ回路を、マイクロ
ストリップ線路又はコプレーナ線路又はストリップ線路
で構成した場合には、フィルタ回路を多層基板の内の一
部の層に配置が可能となる。これにより、アンテナ装置
サイズを増加させるなく、フィルタ回路を内蔵すること
ができる。
ストリップ線路又はコプレーナ線路又はストリップ線路
で構成した場合には、フィルタ回路を多層基板の内の一
部の層に配置が可能となる。これにより、アンテナ装置
サイズを増加させるなく、フィルタ回路を内蔵すること
ができる。
【００４０】前記帯域制限用フィルタ回路を複数の層間
を接続するビアホール又はスルーホールと複数の層間で
構成したキャパシタを用いて構成し場合には、帯域制限
用フィルタ回路を構成するために特別な層を用意するこ
となく、素子アンテナと高周波回路間を最短で配置する
ことができる。これにより、低損失なフィルタ回路一体
型アンテナが構成できる。
を接続するビアホール又はスルーホールと複数の層間で
構成したキャパシタを用いて構成し場合には、帯域制限
用フィルタ回路を構成するために特別な層を用意するこ
となく、素子アンテナと高周波回路間を最短で配置する
ことができる。これにより、低損失なフィルタ回路一体
型アンテナが構成できる。
【００４１】前記誘電体基板にアルナミ−セラミック等
の比誘電率が、ほぼ、６から９の第１の基板と、ポリイ
ミド等の比誘電率が前記第１の基板よりも小さく、ほ
ぼ、１から３の第２の基板を組み合わせた多層誘電体基
板を用いる構成とした場合には、高周波回路を３次元構
造高周波回路を、構成しやすいポリイミド基板等の側に
構成し、誘電率の高いアルミナ−セラミック基板等にア
ンテナを構成することで、アンテナ形状を小さくでき
る。これにより、設計の自由度を落とすことなく、特性
の良い高周波回路とアンテナを設計することができる。
の比誘電率が、ほぼ、６から９の第１の基板と、ポリイ
ミド等の比誘電率が前記第１の基板よりも小さく、ほ
ぼ、１から３の第２の基板を組み合わせた多層誘電体基
板を用いる構成とした場合には、高周波回路を３次元構
造高周波回路を、構成しやすいポリイミド基板等の側に
構成し、誘電率の高いアルミナ−セラミック基板等にア
ンテナを構成することで、アンテナ形状を小さくでき
る。これにより、設計の自由度を落とすことなく、特性
の良い高周波回路とアンテナを設計することができる。
【図１】本発明の実施の形態の第一の例を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施の形態の第二の例を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の能動素子一体化アンテナの構成の例を示
す図である。
す図である。
【図４】従来の半導体デバイスと平面アンテナの一体化
構成の例を示す図である。
構成の例を示す図である。
１ マイクロストリップ線路入出力端 ２ ワイヤーボンディング ３ マイクロ波用集積回路 ４ 線路給電マイクロストリップアンテナ ５ ローパスフィルタ回路 ６ マイクロストリップ線路 ７ ビアホール ８ 地板 ９ 高周波回路用誘電体基板 １０ アンテナ用誘電体基板 １１ 入出力端子 １２ マイクロ波用誘電体基板 １３ アンテナ装置 １４ ＴＤＤスイッチ １５ 送信用増幅器 １６ 受信用増幅器 １７ 帯域制限用フィルタ回路 １８ 素子アンテナ １９ バンドパスフィルタ回路 ２０ 励振用スタブ ２１ スロット ２２ スロット給電マイクロストリップアンテナ ２３ ポリイミド基板 ２４ アルミナ−セラミック基板 ２５ ストリップ線路 ２６ アンテナパッチ ２７ ラットレース回路 ２８ ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中津川 征士 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体基板上に、平面構造のアンテナ又
はアンテナアレーを形成せしめると共に、マイクロ波用
集積回路を実装したアクティブアンテナにおいて、 誘電体基板の面に、帯域制限用フィルタ回路を形成せし
め、 前記マイクロ波用集積回路に、増幅器と移相器の内の少
なくとも一方からなる回路を、送信用と受信用の２系統
設けると共に、該２系統の内のいずれの系統に接続する
かを切り替える切替回路を設け、 前記アンテナ又はアンテナアレーが、前記帯域制限用フ
ィルタ回路を介して前記マイクロ波用集積回路の切替回
路に接続されるよう、電気的又は電磁的結合によって、
接続したことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 誘電体基板は、複数の誘電体板を積層し
て多層誘電体基板として構成したものである請求項１記
載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 帯域制限用フィルタ回路は、多層誘電体
基板を用いて構成したものである請求項１記載のアンテ
ナ装置。 - 【請求項４】 帯域制限用フィルタ回路を、マイクロス
トリップ線路又はコプレーナ線路又はストリップ線路で
構成した請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項５】 帯域制限用フィルタ回路を、複数の誘電
体板の層間を接続するビアホール又はスルーホールと少
なくとも一つの上記誘電体板に設けられた導体膜との間
に生じるキャパシタを用いて構成した請求項２〜請求項
４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。 - 【請求項６】 誘電体基板として、アルミナ−セラミッ
ク等の比誘電率がほぼ６から９の第１の基板と、ポリイ
ミド等の比誘電率が前記第１の基板よりも小さくほぼ１
から３の第２の基板とを組み合わせた多層誘電体基板を
用いた請求項２〜請求項５のいずれかに１項に記載のア
ンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108741A JPH10303640A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108741A JPH10303640A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303640A true JPH10303640A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14492350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9108741A Pending JPH10303640A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10303640A (ja) |
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