(57)【要約】【課題】高周波信号の損失発生を抑制し性能劣化を伴わず、同一基板でアンテナ一体型とアンテナ分離型とに対応可能な高周波信号送受信装置用基板を実現する。【解決手段】高周波信号入出力部を構成するＭＭＩＣチップ用ランドパターン１からは高周波伝送線路５−１が延長し、分岐点で伝送路５−２と伝送路５−３とに分岐する。伝送路５−２は同軸コネクタ用ランドパターン２に接続され伝送路５−３は同軸チェック端子用ランドパターン３に接続される。チェック端子用ランドパターン３は伝送路５−４を介しアンテナ素子用ランドパターン４に接続される。分岐点からパターン２、３までの伝送線路５−２、５−３は高周波信号波長λの（１／２）×ｎ（０＜ｎ≦１、又は２以上の整数）に相当する長さである。これにより、高周波信号の損失発生を抑制し、性能の劣化を伴うことなく、同一基板でアンテナ一体型とアンテナ分離型との両者に対応可能な高周波信号送受信装置用基板を実現できる。【選択図】      図１
2004159185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号送受信手段が接続されるパターンが形成される送受信用パターン形成部と、
高周波信号を送受信するためのアンテナ素子が接続されるパターンが形成されるアンテナ素子用パターン形成部と、
高周波信号を送受信するためのアンテナを接続するための同軸コネクタが接続されるパターンが形成されるコネクタ用パターン形成部と、
上記送受信用パターン形成部に接続される第１の伝送路と、
上記第１の伝送路と上記アンテナ素子用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からアンテナ素子用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第２の伝送路と、
上記第１の伝送路と上記コネクタ用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からコネクタ用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第３の伝送路と、
を備えることを特徴とする高周波信号送受信装置用基板。
【請求項２】
高周波信号送受信手段が接続されるパターンが形成される送受信用パターン形成部と、
高周波信号を送受信するためのアンテナ素子が接続されるパターンが形成されるアンテナ素子用パターン形成部と、
高周波入出力検査測定用の同軸チェック端子が接続されるチェック端子用パターン形成部と、
高周波信号を送受信するためのアンテナを接続するための同軸コネクタが接続されるパターンが形成されるコネクタ用パターン形成部と、
上記送受信用パターン形成部に接続される第１の伝送路と、
上記第１の伝送路と上記チェック端子用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からチェック端子用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第２の伝送路と、
上記第１の伝送路と上記コネクタ用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からコネクタ用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第３の伝送路と、
上記チェック端子用パターン形成部とアンテナ素子用パターン形成部とを接続する第４の伝送路と、
を備えることを特徴とする高周波信号送受信装置用基板。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高周波信号送受信装置用基板において、上記高周波信号は狭帯域の信号であることを特徴とする高周波信号送受信装置用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、無線通信用車載器として用いられる高周波信号送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波信号送受信装置としては、狭域無線通信用車載器がある。この狭域無線通信用車載器には、アンテナ部を車載器本体に内蔵するアンテナ一体型と、アンテナ部を車載器本体とは分離させるアンテナ分離型とがある。
【０００３】
アンテナ一体型の場合は、図４に示した一例のように、アンテナ素子８と、高周波入出力検査測定用の同軸チェック端子７と、ＭＭＩＣチップ等の半導体素子６とを設け、アンテナ素子８と同軸チェック端子７の間、同軸チェック端子７と半導体素子６の間を高周波伝送線路５により互いに接続している。
【０００４】
また、アンテナ分離型の場合は、図５に示した一例のように、同軸コネクタ９と、半導体素子６とを設け、同軸コネクタ９と半導体素子６の間を高周波伝送線路５により互いに接続している。
【０００５】
なお、高周波信号送受信装置の公知技術としては、アンテナ一体型の例として、特許文献１及び特許文献２に記載されたものがある。
【０００６】
特許文献１に記載された技術によれば、プリント基板にグランド面が形成され、このグランド面にアンテナが装着される。そして、グランドに接地された金属板がアンテナの近くに設置され、アンテナの全周にグランド面を設けなくともよく、小型化された高周波モジュールが実現されている。
【０００７】
また、特許文献２に記載された技術によれば、プリント基板に設けられた高周波回路の近傍にアンテナ端にアンテナが接続され、このアンテナとプリント基板との間にグランドプレーンが設けられている。
【０００８】
そして、アンテナはアンテナ端の上方又は下方に設けられ、小型ながらアンテナの指向性、利得が確保された高周波モジュールが実現されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２６９８４７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１１３８１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線通信用車載器をアンテナ一体型とするか、アンテナ分離型とするかについては、搭載する車種やユーザーの要求等により決定される。
【００１１】
アンテナ一体型とアンテナ分離型とは、図４及び図５に示したように、それらの部品及び配置が異なり、車載器の基板は、アンテナ一体型かアンテナ分離型かにより、それぞれ異なるものとなっていた。
【００１２】
このため、無線通信用車載器としては、２種類の基板を用意しておかなければならない、また、製造ラインも、アンテナ一体型かアンテナ分離型かにより区別しなければならず、複雑なものとなり、コストアップの要因となっていた。
【００１３】
そこで、図６に示すように、高周波信号二分配回路部１０の一方端に伝送路５を介して、同軸チェック用端子３及びアンテナ素子用ランドパターン４を接続し、二分配回路部１０の他方端に伝送路５を介して同軸コネクタ用ランドパターン２を接続する。そして、二分配回路部１０の共通端に伝送路５を介してＭＭＩＣチップ等の半導体素子用のランドパターン１を接続する。
【００１４】
このように構成して、同一基板で、アンテナ一体型と分離型との両者に対応可能な無線通信用車載器を実現させることも考えられる。
【００１５】
しかしながら、高周波信号二分配回路にあっては、使用しない端部側の高周波伝送線路が非整合となり、高周波信号の伝送効率が劣化するという問題がある。
【００１６】
また、何らかの方法にて整合がとれているとしても、高周波信号二分配回路には大きな抵抗分が存在し、分配回路部で発生する高周波信号の損失の発生は抑えることができない。
【００１７】
無線通信用車載器にとって、高周波信号の損失を発生させる部品の追加は極力回避すべきである。
【００１８】
このため、従来の技術にあっては、同一基板で、アンテナ一体型と分離型との両者に対応可能な無線通信用車載器を実現することは困難であった。
【００１９】
本発明の目的は、高周波信号の損失発生を抑制し、性能の劣化を伴うことなく、同一基板でアンテナ一体型とアンテナ分離型との両者に対応可能な高周波信号送受信装置用基板を実現することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成される。
（１）高周波信号送受信装置用基板において、高周波信号送受信手段が接続されるパターンが形成される送受信用パターン形成部と、高周波信号を送受信するためのアンテナ素子が接続されるパターンが形成されるアンテナ素子用パターン形成部と、高周波信号を送受信するためのアンテナを接続するための同軸コネクタが接続されるパターンが形成されるコネクタ用パターン形成部と、上記送受信用パターン形成部に接続される第１の伝送路と、上記第１の伝送路と上記アンテナ素子用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からアンテナ素子用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第２の伝送路と、上記第１の伝送路と上記コネクタ用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からコネクタ用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第３の伝送路とを備える。
【００２１】
（２）高周波信号送受信装置用基板において、高周波信号送受信手段が接続されるパターンが形成される送受信用パターン形成部と、高周波信号を送受信するためのアンテナ素子が接続されるパターンが形成されるアンテナ素子用パターン形成部と、高周波入出力検査測定用の同軸チェック端子が接続されるチェック端子用パターン形成部と、高周波信号を送受信するためのアンテナを接続するための同軸コネクタが接続されるパターンが形成されるコネクタ用パターン形成部と、上記送受信用パターン形成部に接続される第１の伝送路と、上記第１の伝送路と上記チェック端子用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からチェック端子用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第２の伝送路と、上記第１の伝送路と上記コネクタ用パターン形成部とを接続し、高周波信号波長をλとすると、上記第１の伝送路からコネクタ用パターン形成部までの線路長が、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値である第３の伝送路と、上記チェック端子用パターン形成部とアンテナ素子用パターン形成部とを接続する第４の伝送路とを備える。
【００２２】
（３）好ましくは、上記（１）又は（２）において、上記高周波信号は狭帯域の信号である。
【００２３】
第１の伝送路からアンテナ素子用パターン形成部又はチェック端子用パターン形成部までの第２の伝送路及び第３の線路長を、λ／２の整数倍であるか、０より大で１未満の数値をλ／２に掛けた値とした。
【００２４】
このため、従来技術であれば、先端開放の状態で残る未実装部品側の伝送線路が目的の伝送線路に及ぼす影響を考慮する必要があるが、第１の伝送路から第２及び第３の伝送路への分岐点での電圧振幅は開放状態で残る伝送線路の先端と同じく最大となり、その影響は無視することができる。
【００２５】
したがって、高周波信号の損失発生を抑制し、性能の劣化を伴うことなく、同一基板でアンテナ一体型とアンテナ分離型との両者に対応可能な高周波信号送受信装置用基板を実現することができる。
【００２６】
なお、伝送線路は誘電体基板内に集中する電界を利用することによって高周波信号の伝送を可能とした伝送線路とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である高周波信号送受信装置用基板の概略構成図であり、本発明を、ＥＴＣ等の狭域無線通信用車載器（例えば、使用周波数が５．８ＧＨｚ）に適用した場合の例である。
【００２８】
図１において、高周波信号入出力部を構成するＭＭＩＣチップ（あるいはその他半導体素子）用ランドパターン（送受信用パターン）１からは高周波伝送線路５−１（第１の伝送路）が延長し、この高周波伝送線路５−１は、分岐点において、伝送路５−２と伝送路５−３との２つに分岐している。
【００２９】
そして、伝送路５−２（第３の伝送路）は同軸コネクタ用ランドパターン２に接続され、伝送路５−３（第２の伝送路）は同軸チェック端子用ランドパターン３に接続されている。また、チェック端子用ランドパターン３は伝送路５−４（第４の伝送路）を介してアンテナ素子用ランドパターン４に接続されている。
【００３０】
分岐点から同軸コネクタ用ランドパターン２までの高周波伝送線路５−２は、ランドパターン１〜４、伝送路５−１〜５−４が形成される基板上での高周波信号波長λの（１／２）×ｎ（ただし、０＜ｎ≦１、又は２以上の整数）に相当する長さである。
【００３１】
また、分岐点から同軸チェック端子用ランドパターン３までの高周波伝送線路５−３の長さも、高周波信号波長λの（１／２）×ｎ（ただし、０＜ｎ≦１、又は２以上の整数）に相当する長さである。
【００３２】
図１に示した例においては、高周波伝送線路５−２の長さはλ×（１／２）であり、高周波伝送線路５−３の長さはλ×ｎ（ただし、この場合は、０＜ｎ≦１）（高周波信号波長に対して十分に無視できる程度に短い距離）とする。
【００３３】
図２は、図１に示した構成の基板を用いてアンテナ一体型の狭域無線通信用車載器を構成した例の概略構成図である。
【００３４】
図２において、ＭＭＩＣチップ用ランドパターン１には、ＭＭＩＣチップ６が実装されている。また、同軸チェック端子用ランドパターン３には同軸チェック端子７が実装され、アンテナ素子用ランドパターン４にはアンテナ素子８が実装されている。
【００３５】
図２の例は、アンテナ一体型であるので、アンテナ一体型に不要な同軸コネクタは実装されておらず、このとき同軸コネクタ側の高周波伝送線路５−２は先端開放の状態で残る。
【００３６】
残った先端開放の高周波伝送線路５−２は、上述したように、高周波信号波長λの１／２に相当する長さであるため、その抵抗分は無視することができ、高周波信号の損失を十分抑制することができる。
【００３７】
図３は、図１に示した基板を用いてアンテナ分離型の狭域無線通信用車載器を構成した例の概略構成図である。
【００３８】
図３において、ＭＭＩＣチップ用ランドパターン１には、ＭＭＩＣチップ６が実装され、同軸コネクタ用ランドパターン２には、同軸コネクタ９が接続される。
【００３９】
図３の例は、アンテナ分離型であるので、アンテナ分離型に不要なアンテナ素子および同軸チェック端子は実装されておらず、同軸チェック端子３側には高周波伝送路５−３は先端開放の状態で残る。
【００４０】
残った先端開放の高周波伝送線路５−３の長さは、λ×ｎ（ただし、この場合は、０＜ｎ≦１）であるため、その抵抗分は無視することができ、高周波信号の損失を十分抑制することができる。
【００４１】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、ＭＭＩＣチップ用ランドパターン１から延びる高周波伝送線路５−１の分岐点から分岐する伝送路５−２、５−３のそれぞれの長さを、高周波信号波長λの（１／２）×ｎ（ただし、０＜ｎ≦１、又は２以上の整数）に相当する長さとし、伝送路５−２に同軸コネクタ用ランドパターン２を接続し、伝送路５−３に同軸チェック端子用ランドパターン３を接続する。
【００４２】
したがって、高周波信号の損失発生を抑制し、性能の劣化を伴うことなく、同一基板でアンテナ一体型とアンテナ分離型との両者に対応可能な高周波信号送受信装置用基板を実現することできる。
【００４３】
このため、高周波信号送受信装置用基板の製造においては、アンテナ一体型かアンテナ分離型かにより区別することなく、基板及びパターンの形成を行うことができ、複雑な製造ラインは不要となり、高周波信号送受信装置全体のコストダウンを行うことができる。
【００４４】
なお、図示した例においては、高周波伝送線路５−２、５−３は波長λの（１／２）×ｎとしているが、波長に対して極端に短い長さの誤差は許容することができる。
【００４５】
また、図１〜図３に示した例は、同軸チェック端子７を設ける場合の例であるが、同軸チェック端子を設けない場合であっても、本発明を適用することが可能である。この場合には、上記分岐点とアンテナ素子用ランドパターン４とが伝送路５−３（第２の伝送路）により直接接続されるが、この伝送路５−３の長さが、高周波信号波長λの（１／２）×ｎ（ただし、０＜ｎ≦１、又は２以上の整数）に相当する長さとなる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、高周波信号の損失発生を抑制し、性能の劣化を伴うことなく、同一基板でアンテナ一体型とアンテナ分離型との両者に対応可能な高周波信号送受信装置用基板を実現することができる。
【００４７】
このため、アンテナ一体型かアンテナ分離型かにより区別することなく、基板及びパターンの形成を行うことができ、複雑な製造ラインは不要となり、高周波信号送受信装置の全体のコストダウンを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である高周波信号送受信装置用基板の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態をアンテナ一体型の高周波信号送受信装置に適用した場合の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態をアンテナ分離型の高周波信号送受信装置に適用した場合の例を示す図である。
【図４】従来技術におけるアンテナ一体型の高周波信号送受信装置の一例を示す図である。
【図５】従来技術におけるアンテナ分離型の高周波信号送受信装置の一例を示す図である。
【図６】高周波信号二分配回路を使用し、同一基板で、アンテナ一体型と分離型との両者に対応可能な無線通信用車載器を構成した場合の例を示す図である。
【符号の説明】
１              ＭＭＩＣチップ用ランドパターン
２              同軸コネクタ用ランドパターン
３              同軸チェック端子用ランドパターン
４              アンテナ素子用ランドパターン
５−１〜５−４  高周波伝送線路
６              ＭＭＩＣチップ
７              同軸チェック端子
８              アンテナ素子
９              同軸コネクタ
【図１】
2004159185.tif 000003
【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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