(57)【要約】【課題】層間で高周波信号の伝搬が可能な積層基板、及び、当該積層基板を備えるアンテナ装置において、層間における高周波信号の伝搬効率を向上する。【解決手段】積層基板は、第１基板と、第１伝送パターンと、第２基板と、第２伝送パターンと、伝送グランドとを備える。第１基板は、第１面、及び、第１面とは反対側の第２面を有し、誘電体により形成されている。第１伝送パターンは、第２面に配置されている。第２基板は、第２面と対向する第３面、及び、第３面とは反対側の第４面を有し、誘電体により形成されている。第２伝送パターンは、第３面に配置されている。第１伝送パターンは、平面視において少なくとも一部分が曲がった第１曲部を含む。第２伝送パターンは、平面視において少なくとも一部分が曲がった第２曲部を含む。平面視において、第１曲部と第２曲部との間には、閉領域が形成されている。【選択図】図１
2019134372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間で高周波信号の伝搬が可能な積層基板であって、
第１面、及び、前記第１面とは反対側の第２面を有し、誘電体により形成された第１基板と、
前記第２面に配置された第１伝送パターンと、
前記第２面と対向する第３面、及び、前記第３面とは反対側の第４面を有し、誘電体により形成された第２基板と、
前記第３面に配置された第２伝送パターンと、
前記第１及び第４面の少なくとも一方に配置され、前記第１及び第２伝送パターンと対応するように形成された伝送グランドとを備え、
前記第１伝送パターンは、平面視において少なくとも一部分が曲がった第１曲部を含み、
前記第２伝送パターンは、平面視において少なくとも一部分が曲がった第２曲部を含み、
平面視において、前記第１曲部と前記第２曲部との間には、閉領域が形成されている、積層基板。
【請求項２】
前記第１及び第２曲部の各々は、くの字形状である、請求項１に記載の積層基板。
【請求項３】
前記第１及び第２曲部の各々は、複数箇所において曲がった形状である、請求項１に記載の積層基板。
【請求項４】
前記第１及び第２曲部の各々は、円弧状に曲がった形状である、請求項１に記載の積層基板。
【請求項５】
前記第１及び第２曲部の各々の全長は、前記第１及び第２伝送パターンを伝搬する高周波信号の管内波長の１／２である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の積層基板。
【請求項６】
前記第１伝送パターンは、第１回路との間で高周波信号が入出力される第１入出力部をさらに含み、
前記第１曲部には、前記第１入出力部が連結されており、
前記第１曲部と前記第１入出力部との連結位置は、当該第１入出力部から当該第１曲部への入力インピーダンスと当該第１入出力部の特性インピーダンスとが等しくなる位置であり、
前記第２伝送パターンは、第２回路との間で高周波信号が入出力される第２入出力部をさらに含み、
前記第２曲部には、前記第２入出力部が連結されており、
前記第２曲部と前記第２入出力部との連結位置は、当該第２入出力部から当該第２曲部への入力インピーダンスと当該第２入出力部の特性インピーダンスとが等しくなる位置である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の積層基板。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の積層基板と、
前記第１伝送パターンに接続される高周波回路と、
前記第２伝送パターンに接続されるアンテナパターンとを備える、アンテナ装置。
【請求項８】
請求項６に記載の積層基板と、
前記第１入出力部に接続される高周波回路と、
前記第２入出力部に接続されるアンテナパターンとを備える、アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層基板及びアンテナ装置に関し、特に、層間で信号の伝搬が可能な積層基板、及び、当該積層基板を備えるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−１８５２０６号公報（特許文献１）は、積層基板を開示する。この積層基板は、第１の誘電体基板と、第２の誘電体基板とを含む。第１の誘電体基板には第１のストリップ導体が配置されており、第２の誘電体基板には第２のストリップ導体が配置されている。この積層基板においては、第１のストリップ導体と第２のストリップ導体との間で、高周波信号の伝搬が可能である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８５２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されているような、層間で高周波信号の伝搬が可能な積層基板においては、反射等によって、高周波信号の伝搬効率が低下し得る。このような積層基板においては、高周波信号の伝搬効率向上の観点から、未だ改良の余地がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、層間で高周波信号の伝搬が可能な積層基板、及び、当該積層基板を備えるアンテナ装置において、層間における高周波信号の伝搬効率を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある局面に従う積層基板は、層間で高周波信号の伝搬が可能である。積層基板は、第１基板と、第１伝送パターンと、第２基板と、第２伝送パターンと、伝送グランドとを備える。第１基板は、第１面、及び、第１面とは反対側の第２面を有し、誘電体により形成されている。第１伝送パターンは、第２面に配置されている。第２基板は、第２面と対向する第３面、及び、第３面とは反対側の第４面を有し、誘電体により形成されている。第２伝送パターンは、第３面に配置されている。伝送グランドは、第１及び第４面の少なくとも一方に配置され、第１及び第２伝送パターンと対応するように形成されている。第１伝送パターンは、平面視において少なくとも一部分が曲がった第１曲部を含む。第２伝送パターンは、平面視において少なくとも一部分が曲がった第２曲部を含む。平面視において、第１曲部と第２曲部との間には、閉領域が形成されている。
【０００７】
上記積層基板において、第１及び第２曲部の各々は、くの字形状であってもよい。
【０００８】
上記積層基板において、第１及び第２曲部の各々は、複数箇所において曲がった形状であってもよい。
【０００９】
上記積層基板において、第１及び第２曲部の各々は、円弧状に曲がった形状であってもよい。
【００１０】
上記積層基板において、第１及び第２曲部の各々の全長は、第１及び第２伝送パターンを伝搬する高周波信号の管内波長の１／２であってもよい。
【００１１】
上記積層基板において、第１伝送パターンは、第１回路との間で高周波信号が入出力される第１入出力部をさらに含んでもよい。第１曲部には、第１入出力部が連結されてもよい。第１曲部と第１入出力部との連結位置は、第１入出力部から第１曲部への入力インピーダンスと第１入出力部の特性インピーダンスとが等しくなる位置であってもよい。第２伝送パターンは、第２回路との間で高周波信号が入出力される第２入出力部をさらに含んでもよい。第２曲部には、第２入出力部が連結されてもよい。第２曲部と第２入出力部との連結位置は、第２入出力部から第２曲部への入力インピーダンスと第２入出力部の特性インピーダンスとが等しくなる位置であってもよい。
【００１２】
本発明の他の局面に従うアンテナ装置は、上記積層基板と、高周波回路と、アンテナパターンとを備える。高周波回路は、第１伝送パターン（上記第１入出力部）に接続される。アンテナパターンは、第２伝送パターン（上記第２入出力部）に接続される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、層間で高周波信号の伝搬が可能な積層基板、及び、当該積層基板を備えるアンテナ装置において、層間における高周波信号の伝搬効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】積層基板の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】第１伝送パターンの平面図である。
【図４】積層基板を含むアンテナ装置の平面図である。
【図５】第１の変形例における積層基板の平面図である。
【図６】第１の変形例における第１伝送パターンの平面図である。
【図７】第２の変形例における積層基板の平面図である。
【図８】第２の変形例における第１伝送パターンの平面図である。
【図９】実施例１の平面図である。
【図１０】実施例２の平面図である。
【図１１】実施例３の平面図である。
【図１２】比較例１の平面図である。
【図１３】比較例２の平面図である。
【図１４】比較例３の平面図である。
【図１５】実施例１のシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】実施例２のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】実施例３のシミュレーション結果を示す図である。
【図１８】比較例１のシミュレーション結果を示す図である。
【図１９】比較例２のシミュレーション結果を示す図である。
【図２０】比較例３のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１６】
本実施の形態に従う積層基板は、各基板（各層）に配置された伝送線路間で、電磁波（高周波信号）の伝搬が可能に構成されている。たとえば、この積層基板は、平面アンテナパターンと高周波回路との間に接続される。たとえば、この積層基板において、平面アンテナパターンが接続される層と、高周波回路が接続される層とは異なる。このような場合に、この積層基板においては、平面アンテナパターンが接続された層と、高周波回路が接続された層との間で、電磁波の伝搬が行なわれる。
【００１７】
たとえば、平面アンテナパターンに電磁波が入射すると、この積層基板においては、平面アンテナパターンが接続された層から、高周波回路が接続された層へ電磁波の伝搬が行なわれ、高周波回路に電磁波が出力される。また、高周波回路から電磁波が出力されると、この積層基板においては、高周波回路が接続された層から平面アンテナパターンが接続された層へ電磁波の伝搬が行なわれ、平面アンテナから電磁波が放射される。以下、本実施の形態に従う積層基板、及び、アンテナ装置について順に説明する。
【００１８】
［１．積層基板の構成］
図１は、本実施の形態に従う積層基板１０の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図１及び図２に示されるように、積層基板１０は、矢印ＵＤ方向に並ぶ矩形状の第１基板１１及び第２基板１３と、その間に配置された矩形状の第３基板１４とを含んでいる。第１基板１１、第２基板１３及び第３基板１４は同じ大きさであり、各々は、ガラス布基材のエポキシ樹脂、ガラス布基材のフッ素樹脂等の誘電体により形成されている。
【００１９】
第１基板１１の矢印Ｕ方向の面（第１面）全体には、薄膜状の第１伝送グランド１２が形成されている。一方、第１基板１１の矢印Ｄ方向の面（第２面）には、第１伝送パターン１００が形成されている。第１伝送パターン１００と第１伝送グランド１２とは、第１基板１１を挟んで、電磁波の伝送線路であるマイクロストリップ線路を構成している。
【００２０】
また、第２基板１３の矢印Ｄ方向の面（第４面）全体には、薄膜状の第２伝送グランド１５が形成されている。一方、第２基板１３の矢印Ｕ方向の面（第３面）には、第１伝送パターン１００と同形状の第２伝送パターン２００が形成されている。第２伝送パターン２００と第２伝送グランド１５とは、第２基板１３を挟んで、マイクロストリップ線路を構成している。
【００２１】
上述のように、第３基板１４は、第１基板１１と第２基板１３との間に配置されている。第３基板１４は、接着剤、両面テープ、樹脂等によって、第１基板１１の矢印Ｄ方向の面（第２面）、及び、第２基板１３の矢印Ｕ方向の面（第３面）の両方に概ね隙間なく接着している。
【００２２】
なお、第１伝送パターン１００、第２伝送パターン２００、第１伝送グランド１２及び第２伝送グランド１５の各々は、たとえば、金、銀、銅、銅合金、アルミニウム等の金属材料を用いて、メッキ処理、フォトリソグラフィ等を施すことにより形成される。
【００２３】
本実施の形態に従う積層基板１０においては、第１基板１１と第２基板１３との間で電磁波（高周波信号）の伝搬が可能である。より具体的には、第１基板１１に形成された第１伝送パターン１００と、第２基板１３に形成された第２伝送パターン２００との間で、電磁波の伝搬が可能である。特に、本実施の形態においては、第１伝送パターン１００及び第２伝送パターン２００の形状、配置を工夫することによって、電磁波の伝搬効率が改善されている。
【００２４】
図３は、第１伝送パターン１００の平面図である。図３に示されるように、第１伝送パターン１００は、第１入出力部１１０と、第１曲部１２０とを含んでいる。第１入出力部１１０は、矢印ＦＢ方向に延びている。第１入出力部１１０の矢印Ｆ方向の端部には、たとえば、高周波回路（第１回路）が接続される。
【００２５】
第１曲部１２０は、くの字状であり、長さＬ１の第１部分と、長さＬ２（Ｌ１＝Ｌ２）の第２部分とを含んでいる。第１及び第２部分によって形成される角度はα１であり、たとえば、２０°＜α１＜１６０°である。
【００２６】
第１伝送パターン１００と第２伝送パターン２００との間における電磁波の伝搬には、共振現象が利用される。より具体的には、電磁波を伝搬するために、第１伝送パターン１００の第１曲部１２０、及び、第２伝送パターン２００の第２曲部２２０（図１）が共振する。第１曲部１２０及び第２曲部２２０の各々の全長（Ｌ１＋Ｌ２）は、共振現象を生じさせるために、電磁波（高周波信号）の管内波長の１／２となっている。
【００２７】
第１入出力部１１０と第１曲部１２０とは、位置Ｐ１において連結されている。位置Ｐ１は、第１入出力部１１０から第１曲部１２０への入力インピーダンスが、第１入出力部１１０の特性インピーダンスに等しくなるように予め決められている。たとえば、第１入出力部１１０の特性インピーダンスが５０Ωである場合には、第１入出力部１１０から第１曲部１２０への入力インピーダンスが５０Ωになるように、位置Ｐ１が決定されている。すなわち、本実施の形態においては、位置Ｐ１の調整によって、インピーダンスマッチングが実現されている。
【００２８】
なお、上述のように、第１伝送パターン１００と第２伝送パターン２００とは、同一の形状を有している。すなわち、第１曲部１２０と第２曲部２２０とは同一の形状であり、第１入出力部１１０と第２入出力部２１０とは同一の形状である。たとえば、第２入出力部２１０の矢印Ｂ方向の端部には、平面アンテナパターンが接続される。そして、第２入出力部２１０と第２曲部２２０との連結位置は、第２入出力部２１０から第２曲部２２０への入力インピーダンスが、第２入出力部２１０の特性インピーダンスに等しくなる位置とされている。
【００２９】
再び図１を参照して、第２伝送パターン２００は、平面視において、第１伝送パターン１００を１８０°回転させた状態で配置されている。そして、第１曲部１２０及び第２曲部２２０は、平面視において、くの字の開いた部分が互いに向き合い、かつ、部分的に重複している。その結果、第１曲部１２０と第２曲部２２０との間には、領域３００が形成されている。領域３００は、平面視において、周囲全体が第１曲部１２０及び第２曲部２２０のいずれかによって囲まれた閉領域である。本実施の形態において、第１曲部１２０及び第２曲部２２０の両端部は、領域３００からはみ出すように延びている。
【００３０】
後述の実施例においても説明するが、今回、本願発明者らは、平面視において、第１曲部１２０と第２曲部２２０との間に閉領域（領域３００）を形成することによって、電磁波の伝搬効率を改善できることを見出した。
【００３１】
［２．高周波信号の伝搬］
次に、第１伝送パターン１００と第２伝送パターン２００との間における電磁波の伝搬について説明する。まず、第１伝送パターン１００から第２伝送パターン２００に電磁波が伝送される場合について説明する。
【００３２】
図１を参照して、第１伝送パターン１００（第１入出力部１１０）の矢印Ｆ方向の端部から電磁波が入力されると、この電磁波は、第１基板１１において第１入出力部１１０を通って、第１曲部１２０まで伝送される。その後、この電磁波は、共振現象を利用して（第３基板１４を介して電磁的に結合して）、第１曲部１２０から第２曲部２２０に伝搬される。こうして、第１伝送パターン１００の第１曲部１２０から放射され、第２伝送パターン２００の第２曲部２２０に入射した電磁波は、第２基板１３において第２入出力部２１０を通って、第２入出力部２１０の矢印Ｂ方向の端部まで伝送される。以上のように、本実施の形態に従う積層基板１０においては、第１基板１１の伝送線路と、第２基板１３の伝送線路との間で電磁波の伝搬が行なわれる。
【００３３】
なお、上記と逆の順序で、第２基板１３の第２伝送パターン２００から、第１基板１１の第１伝送パターン１００へ向かっても電磁波の伝送を行なうことができる。
【００３４】
［３．アンテナ装置］
図４は、上記積層基板１０を含むアンテナ装置４０の平面図である。図４に示されるように、アンテナ装置４０は、積層基板１０と、アンテナユニット２０と、高周波回路３０とを含んでいる。アンテナユニット２０は第２伝送パターン２００（第２入出力部２１０）の矢印Ｂ方向の端部に接続されており、高周波回路３０は第１伝送パターン１００（第１入出力部１１０）の矢印Ｆ方向の端部に接続されている。
【００３５】
アンテナユニット２０は、アンテナ基板２２と、パッチアンテナ（放射素子）２５と、接続部２７とを含んでいる。パッチアンテナ２５は、矩形状の平面アンテナであり、アンテナ基板２２上に配置されている。接続部２７は、アンテナ基板２２上に配置されており、パッチアンテナ２５と第２伝送パターン２００とを接続している。
【００３６】
アンテナ装置４０においては、高周波回路３０から出力された電磁波が、積層基板１０の第１伝送パターン１００に入力される。入力された電磁波は、積層基板１０を経て、パッチアンテナ２５から出射される。一方、パッチアンテナ２５に入射した電磁波は、積層基板１０を経て高周波回路３０に入力される。
【００３７】
以上のようなアンテナ装置４０は、衝突防止用のレーダ等として使用することができ、たとえば、ミリ波領域等の短波長領域の電磁波を用いて自動車の周辺環境を監視するのに用いられる。ミリ波領域等の短波長の電磁波は、分解能が高く、周辺環境等を精度良く検出するのに適している。なお、本実施の形態に従うアンテナ装置４０は、衝突防止用に限られず、障害物検知、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の用途にも使用可能であり、また使用可能な周波数帯はミリ波領域に限られずマイクロ波領域等にも適用可能である。
【００３８】
［４．特徴］
以上のように、本実施の形態に従う積層基板１０においては、平面視において、第１伝送パターン１００の第１曲部１２０と、第２伝送パターン２００の第２曲部２２０との間に、閉領域（領域３００）が形成されている。第１伝送パターン１００及び第２伝送パターン２００の形状及び配置をこのようにすることによって、第１伝送パターン１００と第２伝送パターン２００との間における電磁波（高周波信号）の伝搬効率を向上することができる。
【００３９】
［５．変形例］
（５−１）
上記実施の形態においては、第１伝送パターン１００及び第２伝送パターン２００が用いられたが、各伝送パターンの形状はこれに限定されない。たとえば、第１曲部１２０及び第２曲部２２０は、必ずしもくの字状である必要はなく、第１曲部１２０と第２曲部２２０との間に閉領域が形成されていればよい。
【００４０】
図５は、第１の変形例における積層基板１０Ａの平面図である。図５に示されるように、積層基板１０Ａには、第１伝送パターン１００Ａが形成された層（基板）と、第２伝送パターン２００Ａが形成された層（基板）とが含まれている。第１伝送パターン１００Ａと第２伝送パターン２００Ａとは、同一の形状を有している。
【００４１】
図６は、第１の変形例における第１伝送パターン１００Ａの平面図である。図６に示されるように、第１伝送パターン１００Ａは、第１入出力部１１０Ａと、第１曲部１２０Ａとを含んでいる。第１入出力部１１０Ａは、矢印ＦＢ方向に延びている。
【００４２】
第１曲部１２０Ａは、２箇所において曲がった形状である。第１曲部１２０Ａは、長さＬ３の第１部分と、長さＬ４の第２部分と、長さＬ５（Ｌ３＝Ｌ４＝Ｌ５）の第３部分とを含んでいる。第１部分及び第２部分によって形成される角度はα２であり、第２部分及び第３部分によって形成される角度はα３である。たとえば、９０°＜α２＜１６０°、９０°＜α３＜１６０°である。また、第１曲部１２０Ａの全長（Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）は、伝搬される電磁波の管内波長の１／２である。
【００４３】
第１入出力部１１０Ａと第１曲部１２０Ａとは、位置Ｐ２において連結されている。位置Ｐ２は、第１入出力部１１０Ａから第１曲部１２０Ａへの入力インピーダンスが、第１入出力部１１０Ａの特性インピーダンスに等しくなるように予め決められている。
【００４４】
再び図５を参照して、平面視において、第１曲部１２０Ａと第２曲部２２０Ａとの間には、領域３００Ａが形成されている。領域３００Ａは、平面視において、周囲全体が第１曲部１２０Ａ及び第２曲部２２０Ａのいずれかによって囲まれた閉領域である。第１の変形例においても、第１曲部１２０Ａ及び第２曲部２２０Ａの両端部は、領域３００Ａからはみ出すように延びている。第１及び第２伝送パターンの形状、配置がこのような場合であっても、電磁波の伝搬効率を向上させることができる。
【００４５】
図７は、第２の変形例における積層基板１０Ｂの平面図である。図７に示されるように、積層基板１０Ｂには、第１伝送パターン１００Ｂが形成された層（基板）と、第２伝送パターン２００Ｂが形成された層（基板）とが含まれている。第１伝送パターン１００Ｂと第２伝送パターン２００Ｂとは、同一の形状を有している。
【００４６】
図８は、第２の変形例における第１伝送パターン１００Ｂの平面図である。図８に示されるように、第１伝送パターン１００Ｂは、第１入出力部１１０Ｂと、第１曲部１２０Ｂとを含んでいる。第１入出力部１１０Ｂは、矢印ＦＢ方向に延びている。
【００４７】
第１曲部１２０Ｂは、円弧状に曲がった形状であり、特に半円状に曲がった形状である。第１曲部１２０Ｂの中心の長さＬ６は、伝搬される電磁波の管内波長の１／２である。第１入出力部１１０Ｂと第１曲部１２０Ｂとは、位置Ｐ３において連結されている。位置Ｐ３は、第１入出力部１１０Ｂから第１曲部１２０Ｂへの入力インピーダンスが、第１入出力部１１０Ｂの特性インピーダンスに等しくなるように予め決められている。
【００４８】
再び図７を参照して、平面視において、第１曲部１２０Ｂと第２曲部２２０Ｂとの間には、領域３００Ｂが形成されている。領域３００Ｂは、平面視において、周囲全体が第１曲部１２０Ｂ及び第２曲部２２０Ｂのいずれかによって囲まれた閉領域である。第２の変形例においても、第１曲部１２０Ｂ及び第２曲部２２０Ｂの両端部は、領域３００Ｂからはみ出すように延びている。第１及び第２伝送パターンの形状、配置がこのような場合であっても、電磁波の伝搬効率を向上させることができる。
【００４９】
（５−２）
上記実施の形態においては、第１基板１１及び第２基板１３に、第１伝送グランド１２及び第２伝送グランド１５がそれぞれ設けられた。しかしながら、必ずしも、第１基板１１及び第２基板１３の両方に伝送グランドが設けられる必要はない。たとえば、第１基板１１及び第２基板１３のいずれか一方にのみ伝送グランドが設けられてもよい。また、各伝送グランドは、基板の全体に形成される必要はない。たとえば、伝送グランドは、少なくとも伝送パターンを覆うように、伝送パターンに対応する領域に形成されていればよい。なお、「対応する」とは、平面視において、伝送パターンと伝送グランドとが重なる（平面視で、伝送グランドの周縁が、伝送パターンの周縁から、伝搬される電磁波の管内波長の１／４の長さ以上はみ出すように重ねる）ことをいう。
【００５０】
（５−３）
上記実施の形態においては、第１基板１１と第２基板１３との間に第３基板１４が設けられた。しかしながら、第３基板１４は、必ずしも必要ではない。たとえば、第１基板１１と第２基板１３との間に、第３基板１４が設けられず、隙間（空気層）が形成されてもよい。第３基板１４を設けないことにより、積層基板１０の製造コストを抑制することができる。
【００５１】
（５−４）
上記実施の形態においては、アンテナ装置４０に、パッチアンテナ２５が用いられた。しかしながら、アンテナの形状は、これに限定されず、種々の形状を適用することができる。また、アンテナパターンの数も特には限定されない。また、積層基板１０，１０Ａ，１０Ｂは、アンテナ以外の実装部品全般に接続可能である。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。ここでは、実施例１〜３及び比較例１〜３の６種類の積層基板を作成した。ただし、各実施例及び比較例においては、後述の評価試験のために、一組の伝送パターンを形成した。以下、実施例１〜３及び比較例１〜３について説明する。
【００５３】
［実施例及び比較例の概要］
（実施例１）
図９は、実施例１の平面図である。図９に示されるように、実施例１は、上記実施の形態の図１，２で示したものと同じ形態を有している。すなわち、第１及び第２伝送パターンの各曲部がくの字形状である。各伝送パターンの入出力部の矢印ＬＲ方向の長さ（線路幅）は、０．０７ｍｍである。また、各伝送パターンの曲部の各辺（各部分）の長さは、０．８２ｍｍである。また、各曲部において、各辺（各部分）によって形成される角度は、１２０°である。また、第１伝送パターンの第１曲部の矢印Ｒ方向の端部と、第２伝送パターンの第２曲部の矢印Ｌ方向の端部との間の長さは、０．６５ｍｍである。また、矢印ＬＲ方向における、第１伝送パターンの第１入出力部と第２伝送パターンの第２入出力部との間の長さは、０．４ｍｍである。
【００５４】
ただし、上述のように、第１基板に２つの第１伝送パターンが平行に配置され、第２基板に２つの第２伝送パターンが平行に配置されている。ここでは、追加で配置された第１及び第２伝送パターンは、アイソレーションを確認するための同一のパターンであり、アイソレーション確認用パターンと称することもある。この点は、後述する実施例２，３及び比較例１〜３においても同様である。
【００５５】
（実施例２）
図１０は、実施例２の平面図である。図１０に示されるように、実施例２は、上記実施の形態の変形例として図５で示したものと同じ形態を有している。各伝送パターンの入出力部の矢印ＬＲ方向の長さ（線路幅）は、０．０７ｍｍである。また、各伝送パターンの曲部の各辺（各部分）の長さは、０．６ｍｍである。また、各曲部において、各辺（各部分）によって形成される各角度は、１２０°である。また、矢印ＬＲ方向における、第１伝送パターンの第１入出力部と第２伝送パターンの第２入出力部との間の長さは、０．４ｍｍである。
【００５６】
（実施例３）
図１１は、実施例３の平面図である。図１１に示されるように、実施例３は、上記実施の形態の変形例として図７で示したものと同じ形態を有している。各伝送パターンの入出力部の矢印ＬＲ方向の長さ（線路幅）は、０．０７ｍｍである。各伝送パターンの各曲部は、半円形状であり、直径は１ｍｍである。また、各曲部は、各入出力部に対して１０°傾いている。また、矢印ＬＲ方向における、第１伝送パターンの第１入出力部と第２伝送パターンの第２入出力部との間の長さは、０．４ｍｍである。
【００５７】
（比較例１）
図１２は、比較例１の平面図である。比較例１は、第１及び第２伝送パターンの端部に設けられたパッチアンテナによって両伝送パターンを接続する構造である。すなわち、図１２に示されるように、比較例１においては、各伝送パターンが、帯状の入出力部と、入出力部に連結された矩形状部（パッチアンテナ）とを含んでいる。矩形状部の一辺の長さは１．５７ｍｍであり、入出力部の矢印ＬＲ方向の長さ（線路幅：０．０７ｍｍ）よりも長い。第１伝送パターンの矩形状部と、第２伝送パターンの矩形状部とは、平面視において重なるように配置されている。
【００５８】
（比較例２）
図１３は、比較例２の平面図である。比較例２は、第１及び第２伝送パターンの端部同士を繋ぐスルーホールによって両伝送パターンを接続する構造である。すなわち、図１３に示されるように、比較例２においては、各伝送パターンが、帯状の入出力部と、入出力部に連結されたリング状部とを含んでいる。第１及び第２伝送パターンは、平面視において、各リング状部が重なるように配置されている。また、各リング状部の内側を結ぶように、第３基板には、内壁に金属メッキが施された円形の貫通孔（スルーホール）が形成されている。これにより、両伝送パターンのリング状部間が導通するようになっている。各伝送パターンのリング状部の外径は、φ０．４ｍｍである。各伝送パターンのリング状部の内径は、φ０．２ｍｍである。各伝送パターンの入出力部の矢印ＬＲ方向の長さ（線路幅）は、φ０．０７ｍｍである。
【００５９】
（比較例３）
図１４は、比較例３の平面図である。比較例３は、第１及び第２伝送パターンの帯状線路の端部同士を単に第３基板を挟んで対向させることによって両伝送パターンを接続する構造である。すなわち、図１４に示されるように、比較例３においては、第１及び第２伝送パターンの各々が、帯状の入出力部のみによって形成されている。各伝送パターンの矢印ＬＲ方向の長さ（線路幅）は、０．２４ｍｍである。また、各伝送パターンの矢印ＦＢ方向の長さは、３．６２５ｍｍである。また、各伝送パターンが重なる部分の矢印ＦＢ方向の長さは、２．２５ｍｍである。
【００６０】
［評価試験］
次に、評価試験について説明する。まず、実施例１〜３及び比較例１〜３の各第１伝送パターンから電磁波を入力した。そして、第１伝送パターンの矢印Ｆ方向の端部からの反射量（Ｓ１１）、第２伝送パターンにおける矢印Ｂ方向の端部からの出力量（Ｓ２１）、平行する伝送パターンへの漏れ量（第１伝送パターンの出力量（Ｓ３１）、第２伝送パターンの出力量（Ｓ４１））を、５５〜６５ＧＨｚの周波数帯域でシミュレーションにより算出した。第１伝送パターンに入力された電磁波が、すべて第２伝送パターンの矢印Ｂ方向の端部から出力されればよいが、第１伝送パターンの第１曲部で一部が反射したり、第２伝送パターン以外に放射されたりすることがある。そこで、この試験では、入力された電磁波が効率的に第２伝送パターンから出力されているかを評価した。
【００６１】
実施例１〜３及び比較例１〜３のシミュレーション結果は、それぞれ、図１５〜図２０に示されている。また、以下の表１には、上記周波数帯域の中での最良値が示されている。
【００６２】
【表１】
2019134372.tif 000003
図１８に示されるように、比較例１では、一部の周波数帯域（５７．５〜６０．２ＧＨｚ）では透過量（Ｓ２１）が大きいが、その他の周波数帯域では反射量（Ｓ１１）が大きい。また、図１９に示されるように、比較例２では、透過量（Ｓ２１）はすべての周波数帯域で大きいが、他の比較例と比べてアイソレーションが取れていない（漏れ量（Ｓ３１，Ｓ４１）が大きい）。また、図２０に示されるように、比較例３では、反射量（Ｓ１１）が透過量（Ｓ２１）よりも大きくなっている。
【００６３】
一方、図１５〜１７に示されるように、実施例１〜３においては、すべての周波数帯域でアイソレーションが取れており（漏れ量（Ｓ３１，Ｓ４１）が小さく）、反射量（Ｓ１１）がすべての周波数帯域で小さく、透過量（Ｓ２１）は、すべての周波数帯域で大きくなっている。すなわち、この評価試験を通じて、平面視において、第１伝送パターンの第１曲部と第２伝送パターンの第２曲部との間に閉領域を形成すると、入力された電磁波を効率的に出力できることが分かった。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  積層基板、１１  第１基板、１２  第１伝送グランド、１３  第２基板、１４  第３基板、１５  第２伝送グランド、２０  アンテナユニット、２２  アンテナ基板、２５  パッチアンテナ、２７  接続部、３０  高周波回路、４０  アンテナ装置、１００，１００Ａ，１００Ｂ  第１伝送パターン、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ  第１入出力部、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ  第１曲部、２００，２００Ａ，２００Ｂ  第２伝送パターン、２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ  第２入出力部、２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ  第２曲部、３００，３００Ａ，３００Ｂ  領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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