(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に絶縁性の材料で形成され、上面と底面を有する基板と、
前記基板の前記上面上に配置された複数の列を有するラジエータアレイと、
前記基板の底面上に配置された信号フィードラインと電力分配ネットワークであって、前記信号フィードラインは前記電力分配ネットワークに接続され、前記電力分配ネットワークは複数の接続端を有している、前記信号フィードラインと電力分配ネットワークと、
前記基板を貫通して形成された複数のビアホールであって、各ビアホールは前記分配ネットワークの１個の接続端を前記ラジエータアレイの列の１個に接続する、前記ビアホールと、
導電層であって、該導電層が前記電力分配ネットワークの一部分上に横たわるように前記基板の前記上面上に配置され、且つ、前記ラジエータアレイから電気的に分離された前記導電層と、を備える、マイクロ波アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロ波アンテナにおいて、前記導電層は前記分配ネットワークの殆ど全ての上に横たわる、マイクロ波アンテナ。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロ波アンテナにおいて、さらに、前記ラジエータアレイの下方に横たわる導電性接地面を備える、マイクロ波アンテナ。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロ波アンテナにおいて、前記導電層は、各ビアホールの少なくとも一部分を取り囲む端部を含む、マイクロ波アンテナ。
【請求項５】
請求項４に記載のマイクロ波アンテナにおいて、前記接地面は各ビアホールの少なくとも一部分を取り囲む端部を含む、マイクロ波アンテナ。
【請求項６】
請求項５に記載のマイクロ波アンテナにおいて、さらに、前記基板を貫通して延び、前記導電層の前記端部と前記接地面を共に内部接続する、複数の第２のビアホールを供える、マイクロ波アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にアンテナに関し、特にマイクロ波アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のマイクロ波アンテナ、即ち、ミリメートル波長領域の電磁波を放射するアンテナは多く存在する。例えば、７７ギガヘルツ（ＧＨｚ）周辺の狭いバンド幅は自動車用に確保されている。
【０００３】
これらの既知のマイクロ波アンテナは、通常、非導電性の基板の一面に配置された複数の導電性ラジエータパッチで構成される電磁ラジエータアレイを備えている。信号を収納する入力フィードラインは、通常、ラジエータアレイの各列がフィードラインから同じ量の電力を受信するように、電力分配ネットワークを介してアレイの一端に電気的に接続されている。
【０００４】
理想的には、電力分配ネットワークにおけるそれぞれの接続点は、完全なインピーダンスマッチング、例えば５０Ω、を形成する。電力分配ネットワークにおいてこのような完全なインピーダンスマッチングが得られると、原則的に、入力フィードラインからの全ての電力がラジエータアレイに電気的に結合される。
【０００５】
不幸にも、マイクロ波アンテナのための既知の電力分配ネットワークは、このネットワークのそれぞれの接続点において完全なインピーダンスマッチングを達成していない。これは、電力分配ネットワークが、その接続ポイントのそれぞれで、電力分配器のインピーダンスを変更するカーブを必然的に必要とするためである。電力分配ネットワークにおけるインピーダンスのミスマッチは、次に、スプリアス放射を生じ、メインのラジエータアレイへの望ましくないクロストークまたはカップリングを生じる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、既知のマイクロ波アンテナの上述の欠点を克服する、マイクロ波アンテナ構造を提供する。
【０００７】
要約すると、本発明のマイクロ波アンテナは上面および底面を有する電気的に絶縁性の基板を含む。基板の上面上にラジエータアレイが配置される。このラジエータアレイは従来型の構造を有し、行列状に配置された複数の導電性パッチを含んでいる。作動中、ラジエータアレイのそれぞれの列はマイクロ波入力信号に電気的に接続される。
【０００８】
入力フィードラインは、基板の底面の第２の部分に配置される。この入力フィードラインは、複数の出力を有する電力分配ネットワークに接続されており、この出力はラジエータアレイにおける列数に対応する。分配ネットワークの終端をラジエータアレイに電気的に接続するために、ビアホールが基板に形成され、これによって電力分配ネットワークのそれぞれの終端をラジエータアレイの関連する列に電気的に接続する。
【０００９】
次に、基板の上面にラジエータアレイに隣接して導電層が配置され、それによって、電力分配ネットワークの最も終端部分を除いて、導電部分が、電力分配ネットワークと同様にフィードラインを覆う。この導電層は、次に、ラジエータアレイの下側に横たわる接地面に電気的に接続され、それによって、導電層と接地面とが電力分配ネットワークをラジエータアレイから電気的に遮蔽し、ラジエータアレイを分配ネットワークからのスプリアス放射から遮蔽する。
【００１０】
以下の詳細な説明を添付の図面と共に読むことによって、本発明をより良く理解することができる。以下の図面において、同様の参照番号は同様の部材を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の好ましい実施形態を示す上面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態を示す底面図である。
【図３】図２の直線３−３に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に図１−３を参照すると、本発明に係るマイクロ波アンテナ２０の好ましい実施形態が示されている。アンテナ２０は、非導電性即ち絶縁性材料で形成された基板２２を含む。図３に最もよく示すように、基板２２は上面２４と底面２６を含む。
【００１３】
図１に最もよく示すように、複数の列４２を有するラジエータアレイ４０は、基板２２の上面２４上に配置されている。通常、ラジエータアレイ４０のそれぞれの列は間を置いた複数のラジエータ４３を含んでいる。ラジエータ４３は導電材料で構成され且つそれぞれの列４３において電気的に接続されている。
【００１４】
図２に最もよく示すように、入力信号フィードライン４４は、“１−２”電力分配ネットワーク４８の入力に接続された一端４６を有している。電力分配ネットワーク４８は複数の出力端５０を含み、各出力端５０はラジエータアレイ４０（図１）中の１個の列４２に対応する。さらに、入力フィードライン４４と電力分配ネットワーク４８の両者は、基板２２の底面２６上に形成されている。
【００１５】
図３に最もよく示すように、電力分配ネットワーク４８の出力端５０をラジエータアレイ４０のそれぞれの列４２に接続するために、導電性のビアホール５２が基板２２を貫通して形成されており、その結果、各ビアホール５２は電力分配ネットワーク４８の出力端５０の１個をラジエータアレイ中のそれぞれ関連する列４２に電気的に接続する。
【００１６】
図２および３を参照すると、導電性の接地面６０が基板２２上に、好ましくは底面２６上に形成されており、その結果、接地面６０はラジエータアレイ４０の下方に横たわるようになる。このような接地面６０は一般的な構造であり、ラジエータアレイ４２からの適切な放射のために必要とされる。
【００１７】
次に図１および３を参照すると、導電層６４が、ラジエータアレイ４０に隣接して基板２２の上面上に形成されている。その結果、この導電層６４は、入力フィードライン４４のみならず、ビアホール５２に近接して取り囲む領域を除いた電力分配ネットワーク４８の上に横たわるようになる。図１および２に最もよく示すように、導電層６４は端部７０を含み、この端部７０は各ビアホール５２を部分的に取り囲み、一方、同様に、接地面６０は端部７２を含み、この端部７２は各ビアホールを部分的に取り囲む。導電層６４は、さらに、複数の小ビアホール６６を介して接地面６０（図２および３）に電気的に接続されている。この小ビアホール６６は、基板２２を貫通して延び、導電層６４の端部７０と接地面６０の端部７２をそれぞれ接続する。
【００１８】
作動中、入力フィードライン４４を電力分配ネットワーク４８と同様に、基板２２のラジエータアレイ４０とは反対の面上に位置させ、その後、電力分配ネットワーク４８と入力ライン４４を、導電層６４によってラジエータアレイ４０から遮蔽することによって、ラジエータアレイ４０は電力分配ネットワーク４８によって生じるスプリアス放射から保護される。
【００１９】
以上に述べたことから、本発明が、電力分配ネットワークと入力フィードラインによって生じるスプリアス放射からラジエータアレイを効果的に遮蔽する、単純であるがしかし効果的なマイクロ波アンテナを提供することが理解される。本発明について記載したが、これに対する多くの変更は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神から逸脱することなく、当業者にとって明白である。
【図１】
0005567528.tif 000002
【図２】
0005567528.tif 000003
【図３】
0005567528.tif 000004