(57)【要約】  【課題】ガラスアンテナや高周波回路に接続される生産性の優れた高周波伝送線路及び高周波アンテナ装置を提供する。  【解決手段】高周波伝送線路１は、コプレーナ伝送線路１６を有するガラス板１０と、回路基板３０と、ガラス板１０と回路基板３０との間に介在する誘電体層２０とを備える。コプレーナ伝送線路１６のスロット部１５ｕｐ，１５ｄｎは伸長されてスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎが構成される。回路基板３０の、誘電体層２０の側に面する基板面上には、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎと立体交差する信号導体３１ｕｐ,３１ｄｎが設けられてコプレーナ伝送線路１６と電磁結合により接続されたマイクロストリップ線路が構成される。【選択図】図１
2005073225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板に離間した第２の誘電体基板と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた高周波伝送線路であって、
第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には、第１のグランド導体と、信号導体であって、その両側の一部又は全部がそれぞれスロット部を介して第１のグランド導体に囲まれている信号導体とを有するコプレーナ伝送線路が設けられており、
さらに、該スロット部がそれぞれ伸長されて、これらの伸長されている部分において、スロット伸長部が構成されており、
第２の誘電体基板には、該スロット伸長部のそれぞれと立体交差するように電磁結合用信号導体がそれぞれ設けられており、
該スロット伸長部のそれぞれと、対応する該電磁結合用信号導体のそれぞれとが、立体交差することにより電磁結合されていることを特徴とする高周波伝送線路。
【請求項２】
前記電磁結合用信号導体が前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の側の面に設けられている請求項１に記載の高周波伝送線路。
【請求項３】
前記電磁結合用信号導体が前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層と反対側の面に設けられている請求項１に記載の高周波伝送線路。
【請求項４】
前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の反対側の面には、外部信号線と接続される接続用信号導体が設けられ、該接続用信号導体及び前記電磁結合用信号導体のいずれか一方の信号導体が、第２の誘電体基板を厚さ方向に横切って他方の信号導体に接続されている請求項１又は２に記載の高周波伝送線路。
【請求項５】
前記第１の誘電体基板の前記スロット伸長部におけるスロット幅をＷ５とし、λ０を真空中の信号の波長とし、Ｋｇｓを該スロット伸長部を信号が伝播する際の波長短縮率とし、λｇｓを該スロット伸長部を信号が伝播する際の波長として、該波長λｇｓがλｇｓ＝Ｋｇｓ・λ０であるとき、｛Ｗ５１．５｝／λｇｓが０．３以下であり、かつＷ５が０．１ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波伝送線路。
ただし、第１の誘電体基板の比誘電率をεｒ１とし、前記誘電体層の比誘電率をεｒ３とすれば、
εｒ１が６．０〜６．５の場合Ｋｇｓは下記式（１）で、εｒ１が６．６〜７．０の場合Ｋｇｓは下記式（２）で、εｒ１が７．１〜７．５の場合Ｋｇｓは下記式（３）で、εｒ１が７．６〜８．０の場合Ｋｇｓは下記式（４）で、それぞれ表される。
【数１】
2005073225.tif 000028
【数２】
2005073225.tif 000029
【数３】
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【数４】
2005073225.tif 000031
【請求項６】
前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層とは反対側の面には、外部信号線と前記電磁結合用信号導体との間を接続する接続用信号導体が設けられるとともに、該誘電体層の側の面には第２のグランド導体が設けられてマイクロストリップ線路が構成されており、
λ０を真空中の信号の波長とし、Ｋｇｍを該電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長短縮率とし、λｇｍを該電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長として、λｇｍ＝Ｋｇｍ・λ０であるとき、該接続用信号導体の伸長方向における第２のグランド導体の長さは、該接続用信号導体の幅〜０．４・λgm又は０．５５・λgm〜０．９５・λgmである請求項２に記載の高周波伝送線路。
ただし、第２の誘電体基板の比誘電率をεｒ２とし、該誘電体層の比誘電率をεｒ３とすれば、
εｒ２が３．０〜３．５の場合Ｋｇｍは下記式（５）で、εｒ２が３．６〜４．０の場合Ｋｇｍは下記式（６）で、εｒ２が４．１〜４．５の場合Ｋｇｍは下記式（７）で、εｒ２が４．６〜５．０の場合Ｋｇｍは下記式（８）で、それぞれ表される。
【数５】
2005073225.tif 000032
【数６】
2005073225.tif 000033
【数７】
2005073225.tif 000034
【数８】
2005073225.tif 000035
【請求項７】
前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層とは反対側の面には、外部信号線と前記電磁結合用信号導体との間を接続する接続用信号導体が設けられるとともに、該誘電体層の側の面には第２のグランド導体が設けられてマイクロストリップ線路が構成されており、
λ０を真空中の信号の波長とし、Ｋｇｍを該電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長短縮率とし、λｇｍを前記電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長として、λｇｍ＝Ｋｇｍ・λ０であるとき、該接続用信号導体の伸長方向と直交する方向における第２のグランド導体の幅は、０．９・λｇｍ以下であり、かつ、該幅は該接続用信号導体の幅の３倍以上である請求項２に記載の高周波伝送線路。
ただし、第２の誘電体基板の比誘電率をεｒ２とし、該誘電体層の比誘電率をεｒ３とすれば、
εｒ２が３．０〜３．５の場合Ｋｇｍは下記式（９）で、εｒ２が３．６〜４．０の場合Ｋｇｍは下記式（１０）で、εｒ２が４．１〜４．５の場合Ｋｇｍは下記式（１１）で、εｒ２が４．６〜５．０の場合Ｋｇｍは下記式（１２）で、それぞれ表される。
【数９】
2005073225.tif 000036
【数１０】
2005073225.tif 000037
【数１１】
2005073225.tif 000038
【数１２】
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【請求項８】
前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の反対側の面には、該誘電体層とは別の誘電体層が設けられている請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波伝送線路。
【請求項９】
第１の誘電体基板上に平面アンテナが設けられ、この平面アンテナが伝送線路によって高周波回路に接続されている高周波アンテナ装置であって、
第１の誘電体基板に離間して第２の誘電体基板が設けられ、第１の誘電体基板の、第２の誘電体基板と対向する側には、第１のグランド導体と、信号導体であって、その両側の一部又は全部がそれぞれスロット部を介して第１のグランド導体に囲まれている信号導体とを有するコプレーナ伝送線路が設けられており、
さらに、該スロット部がそれぞれ伸長されて、これらの伸長されている部分において、スロット伸長部が構成されており、
第２の誘電体基板には、該スロット伸長部のそれぞれと立体交差するように電磁結合用信号導体がそれぞれ設けられており、
第２の誘電体基板の、第１の誘電体基板と対向する側と反対側の面には、外部信号線と接続される接続用信号導体が設けられており、この接続用信号導体及び該電磁結合用信号導体のいずれか一方が第２の誘電体基板を厚さ方向に横切って互いに接続されており、
該スロット伸長部のそれぞれと、対応する該電磁結合用信号導体のそれぞれとが、立体交差することにより電磁結合されて、該平面アンテナからの信号及び／又は該平面アンテナへの信号を伝送することを特徴とする高周波アンテナ装置。
【請求項１０】
前記電磁結合用信号導体が前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の側の面に設けられている請求項９に記載の高周波アンテナ装置。
【請求項１１】
前記電磁結合用信号導体が前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層と反対側の面に設けられている請求項９に記載の高周波アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波又はミリ波等の通信に適する高周波伝送線路及び高周波アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波やミリ波の通信に用いる平面アンテナに信号を給電し、又は平面アンテナで受信した信号を伝送するための伝送線路として、コプレーナ伝送線路が用いられている。コプレーナ伝送線路は、誘電体基板の一方の基板面上にグランド導体と信号導体とが設けられた伝送線路であり、このコプレーナ伝送線路は例えば同軸ケーブルによって高周波回路と接続される。
【０００３】
図２６及び図２７は、コプレーナ伝送線路の信号を同軸ケーブルに取り出し、又は逆に同軸ケーブルの信号をコプレーナ伝送線路へ入力するための接続構造を示す図である。
【０００４】
図２６に示す接続構造では、誘電体基板１００の一方の基板面上に信号導体１０２とグランド導体１０４とが設けられてコプレーナ伝送線路１０８が構成されている。コプレーナ伝送線路１０８では、信号導体１０２がスロット部１０６ｕｐ，１０６ｄｎによってグランド導体１０４から離間している。
一方、同軸ケーブル１１０は信号導体１１２と外部導体１１６と誘電体１１４とによって構成されている。同軸ケーブル１１０の信号導体１１２はコプレーナ伝送線路１０８の終端部にて信号導体１０２に接し、図示されないハンダにより信号導体１０２に接続される。同軸ケーブル１１０の外部導体１１６はコプレーナ伝送線路１０８の終端部にてグランド導体１０４に接し図示されないハンダ付けによりグランド導体１０４に接続される。
【０００５】
図２７は、図２６とは異なった接続方法であって、下記特許文献１のコネクタを用いた接続の様子を示すものである。
図２７において、誘電体基板１２０の基板面上にグランド導体１２２と信号導体１２４とが設けられコプレーナ伝送線路１２６が構成されている。このコプレーナ伝送線路１２６の信号導体１２４の長手方向に沿った両側にグランド導体１２２から離間するためのスロット部が設けられている。
一方、図示されない同軸ケーブルの信号導体と接続されたコネクタ１２８の導体１３０は、コプレーナ伝送線路１２６の信号導体１２４とハンダ付けにより接続されている。さらに、図示されない同軸ケーブルの外部導体と接続されたコネクタ１２８の導体１３２がグランド導体１２２とハンダ付けにより接続されている。
【０００６】
このようなコプレーナ伝送線路を、自動車用ガラス板を誘電体基板として基板表面に設ける場合、グランド導体や信号導体は、通常、大量生産に適した公知のスクリーン印刷法によって導体ペーストを印刷し焼成して形成される。この場合、コプレーナ伝送線路の特性インピーダンスを５０Ωとするためコプレーナ伝送線路の信号導体の両側に設けられるスロット部の幅を０．３〜１．０ｍｍの範囲に設定してコプレーナ伝送線路が設けられる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０５０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図２６や図２７に示すようなハンダ付けによる接続構造の場合、ハンダがスロット部を跨いで信号導体とグランド導体との間で導通することのないように慎重にハンダ付けを行なわなければいけない。このハンダ付けの接続作業は、自動車用ガラス板を誘電体基板として扱い自動車用ガラスアンテナを製造する量産ラインにおいて、特に精度良く行なわなければならない。このため、上記接続作業は自動車用ガラスアンテナのコストアップの要因となり、また、実用上生産性が低い構成となっている。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、自動車ガラス板に設けられたガラスアンテナや高周波回路に接続される生産性の優れた高周波伝送線路を提供するとともに、この高周波伝送線路を備えた高周波アンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板に離間した第２の誘電体基板と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた高周波伝送線路であって、第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には、第１のグランド導体と、信号導体であって、その両側の一部又は全部がそれぞれスロット部を介して第１のグランド導体に囲まれている信号導体とを有するコプレーナ伝送線路が設けられており、さらに、該スロット部がそれぞれ伸長されて、これらの伸長されている部分において、スロット伸長部が構成されており、第２の誘電体基板には、該スロット伸長部のそれぞれと立体交差するように電磁結合用信号導体がそれぞれ設けられており、該スロット伸長部のそれぞれと、対応する該電磁結合用信号導体のそれぞれとが、立体交差することにより電磁結合されていることを特徴とする高周波伝送線路を提供する。
【００１１】
前記電磁結合用信号導体は、例えば前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の側の面に、又は該誘電体層と反対側の面に設けられる。すなわち、該電磁結合用信号導体の前記スロット伸長部と立体交差する部分が該誘電体層の側の面に設けられる場合、前記第１の誘電体基板に設けられた前記グランド導体とともにインバーテッドマイクロストリップ線路を構成する。又、該電磁結合用信号導体の該スロット伸長部と立体交差する部分が該誘電体層とは反対側の面に設けられる場合、第１の誘電体基板に設けられた該グランド導体とともにサスペンデッドマイクロストリップ線路を構成する。その際、該電磁結合用信号導体は、第１の誘電体基板に設けられた該グランド導体とともに、部分的にサスペンデッドマイクロストリップ線路を構成してもよい。
【００１２】
また、前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の反対側の面には、例えば同軸ケーブル等の外部信号線と接続される接続用信号導体が設けられており、該接続用信号導体及び前記電磁結合用信号導体のいずれか一方の信号導体が、第２の誘電体基板を厚さ方向に横切って他方の信号導体に接続される。
【００１３】
前記第１の誘電体基板の前記スロット伸長部におけるスロット幅をＷ５とし、λ０を真空中の信号の波長とし、Ｋｇｓを該スロット伸長部を信号が伝播する際の波長短縮率とし、λｇｓを該スロット伸長部を信号が伝播する際の波長として、λｇｓ＝Ｋｇｓ・λ０であるとき、｛Ｗ５１．５｝／λｇｓが０．３以下であり、かつ、Ｗ５が０．１ｍｍ以上であるのが好ましい。より好ましくは、｛Ｗ５１．５｝／λｇｓが０．２以下、特に好ましくは０．１以下である。
ただし、第１の誘電体基板の比誘電率をεｒ１とし、該誘電体層の比誘電率をεｒ３とすれば、
εｒ１が６．０〜６．５の場合Ｋｇｓは下記式（１）で、εｒ１が６．６〜７．０の場合Ｋｇｓは下記式（２）で、εｒ１が７．１〜７．５の場合Ｋｇｓは下記式（３）で、εｒ１が７．６〜８．０の場合Ｋｇｓは下記式（４）で、それぞれ表される。
【数１】
2005073225.tif 000003
【数２】
2005073225.tif 000004
【数３】
2005073225.tif 000005
【数４】
2005073225.tif 000006
【００１４】
また、前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層とは反対側の面には、外部信号線と前記電磁結合用信号導体との間を接続する接続用信号導体が設けられるとともに、該誘電体層の側の面には第２のグランド導体が設けられてマイクロストリップ線路が構成される。この場合、第２の誘電体基板の、該誘電体層側の面に該電磁結合用信号導体が設けられているとし、λ０を真空中の信号の波長とし、Ｋｇｍを該電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長短縮率とし、λｇｍを該電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長として、該波長λｇｍがλｇｍ＝Ｋｇｍ・λ０であるとする。このとき、該接続用信号導体の伸長方向における第２のグランド導体の長さは該接続用信号導体の幅〜０．４・λgm又は０．５５・λgm〜０．９５・λgmであるのが好ましい。より好ましくは、該接続用信号導体の幅〜０．３・λgmであり、又は０．７・λgm〜０．８・λgmである。
ただし、第２の誘電体基板の比誘電率をεｒ２とし、該誘電体層の比誘電率をεｒ３とすれば、εｒ２が３．０〜３．５の場合Ｋｇｍは下記式（５）で、εｒ２が３．６〜４．０の場合Ｋｇｍは下記式（６）で、εｒ２が４．１〜４．５の場合Ｋｇｍは下記式（７）で、εｒ２が４．６〜５．０の場合Ｋｇｍは下記式（８）で、それぞれ表される。
【数５】
2005073225.tif 000007
【数６】
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【数７】
2005073225.tif 000009
【数８】
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【００１５】
また、前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層とは反対側の面には、外部信号線と前記電磁結合用信号導体との間を接続する接続用信号導体が設けられるとともに、該誘電体層の側の面には第２のグランド導体が設けられてマイクロストリップ線路が構成される。この場合、第２の誘電体基板の、該誘電体層側の面に該電磁結合用信号導体が設けられているとし、λ０を真空中の信号の波長とし、Ｋｇｍを、該電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長短縮率とし、λｇｍを該電磁結合用信号導体を信号が伝播する際の波長として、λｇｍ＝Ｋｇｍ・λ０であるとする。このとき、該接続用信号導体の伸長方向と直交する方向における第２のグランド導体の幅は、０．９・λｇｍ以下であり、かつ、該幅は該接続用信号導体の幅の３倍以上であるのが好ましい。より好ましくは０．８・λｇｍ以下であり、特に好ましくは、０．６・λｇｍ以下である。
ただし、第２の誘電体基板の比誘電率をεｒ２とし、該誘電体層の比誘電率をεｒ３とすれば、εｒ２が３．０〜３．５の場合Ｋｇｍは下記式（９）で、εｒ２が３．６〜４．０の場合Ｋｇｍは下記式（１０）で、εｒ２が４．１〜４．５の場合Ｋｇｍは下記式（１１）で、εｒ２が４．６〜５．０の場合Ｋｇｍは下記式（１２）で、それぞれ表される。
【数９】
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【数１０】
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【数１１】
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【数１２】
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【００１６】
なお、前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の反対側の面には、該誘電体層と同じ誘電体層が設けられる他、別の誘電体層が設けられてもよい。
【００１７】
また、前記高周波伝送線路における前記電磁結合用信号導体及び前記接続用信号導体の構成は、例えば該接続用信号導体は該電磁結合用信号導体に向かって２つに分岐しており、この分岐点で該電磁結合用信号導体のそれぞれに接続される。さらに、この電磁結合用信号導体のそれぞれが基板面の２箇所で前記第２の誘電体基板を厚さ方向に横切る構成となっている。又は、該電磁結合用信号導体のそれぞれは該接続用信号導体に向かって合流して該接続用信号導体に接続される。そして、この接続用信号導体が前記第２の誘電体基板を厚さ方向に横切る構成となっている。
【００１８】
さらに、本発明は、第１の誘電体基板上に平面アンテナが設けられ、この平面アンテナが伝送線路によって高周波回路に接続されている高周波アンテナ装置であって、第１の誘電体基板に離間して第２の誘電体基板が設けられ、第１の誘電体基板の、第２の誘電体基板と対向する側には、第１のグランド導体と、信号導体であって、その両側の一部又は全部がそれぞれスロット部を介して第１のグランド導体に囲まれている信号導体とを有するコプレーナ伝送線路が設けられており、さらに、該スロット部がそれぞれ伸長されて、これらの伸長されている部分において、スロット伸長部が構成されており、第２の誘電体基板には、該スロット伸長部のそれぞれと立体交差するように電磁結合用信号導体がそれぞれ設けられており、第２の誘電体基板の、第１の誘電体基板と対向する側と反対側の面には、外部信号線と接続される接続用信号導体が設けられており、該接続用信号導体及び該電磁結合用信号導体のいずれか一方が第２の誘電体基板を厚さ方向に横切って互いに接続されており、該スロット伸長部のそれぞれと、対応する該電磁結合用信号導体のそれぞれとが、立体交差することにより電磁結合されて、該平面アンテナからの信号及び／又は該平面アンテナへの信号を伝送することを特徴とする高周波アンテナ装置を提供する。
【００１９】
ここで、前記電磁結合用信号導体は、例えば前記第２の誘電体基板の、前記誘電体層の側の面に、又は該誘電体層と反対側の面に設けられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の高周波伝送線路では、コプレーナ伝送線路が設けられた基板と異なる基板の面上に電磁結合用信号導体が設けられ、この電磁結合用信号導体を、コプレーナ伝送線路のスロット部から伸長したスロット伸長部と電磁結合させる。このため、コプレーナ伝送線路が設けられた基板面と異なる基板面上で接続用信号導体を同軸ケーブルの信号導体とハンダ付けにより接続することで、コプレーナ伝送線路と同軸ケーブルとの間で信号を伝送させることができる。したがって、従来のように、ガラス基板面上でコプレーナ伝送線路の信号導体と同軸ケーブルの信号導体とを精度の高いハンダ付けで直接接続する必要がなくなるので、ガラスアンテナや高周波回路に接続される生産性の優れた高周波伝送線路を提供できる。特に、本発明の高周波伝送線路を自動車用フロントガラスやリアガラス等に設けられる平面アンテナの伝送線路として用いることで、高周波アンテナ装置を効率よく生産することができる。さらには、ＧＰＳ(Global Positioning System)、衛星デジタル放送、ＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)、ＥＴＣ(Electronic Collection System)、ＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)システムに好適な高周波アンテナ装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の高周波伝送線路では、互いに離間した２つの誘電体基板の一方にコプレーナ伝送線路を他方にマイクロストリップ線路を設け、コプレーナ伝送線路及びマイクロストリップ線路間を電磁結合により接続して異なる誘電体基板間で信号の伝送を行なうものである。
図１は、本発明の高周波伝送線路の一実施形態である高周波伝送線路の斜視図である。図２は、図１に示す高周波伝送線路の平面図である。但し、図２において、同軸ケーブルは省略されている。
【００２２】
図１に示す高周波伝送線路１は、同軸ケーブルの信号導体とコプレーナ伝送線路との間で信号を伝送する伝送線路である。高周波伝送線路１は、第１の誘電体基板である自動車用ガラス板１０と、気体層である誘電体層２０と、第２の誘電体基板である高周波回路基板（以降、回路基板という）３０と、を主に有して構成される。回路基板３０は、誘電体層２０を介在して自動車用ガラス板（以降、ガラス板という）１０に離間して配されている。
【００２３】
ガラス板１０の、誘電体層２０の側に面する基板面（以下、第１の対向基板面という）上にはグランド導体（第１のグランド導体）１２と一方向に延びる信号導体１４とが設けられている。信号導体１４の長手方向に沿ってグランド導体１２と一定の距離離間するように一対のスロット部１５ｕｐ，１５ｄｎが設けられ、コプレーナ伝送線路１６を構成している。信号導体１４は、両側の一部又は全部が一対のスロット部１５ｕｐ，１５ｄｎを介してグランド導体１２に囲まれている。このコプレーナ伝送線路１６は、基板面上の位置１７ａに終端部を有し、この終端部において一対のスロット部１５ｕｐ，１５ｄｎのそれぞれと接続した一対のスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎが設けられている。スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎは、グランド導体１２の導体が表面になく、ガラス板１０の基板面が露出し、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの周囲の一部又は全部がグランド導体１２に接している細長い領域をいう。すなわち、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎは、終端部の位置１７ａにおいてスロット部１５ｕｐ，１５ｄｎが信号導体１４の長手方向に対して直交し、かつお互いに遠ざかる方向に折れ曲がるように伸長されて構成されたものである。
【００２４】
なお、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの幅は、スロット部１５ｕｐ，１５ｄｎの幅と異なっている。本発明においてスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの幅は、スロット部１５ｕｐ，１５ｄｎの幅と異なっているが同じであってもよい。なお、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの幅は伝送特性（反射損失特性、挿入損失特性）が向上するように所定の幅に設定されることが好ましい。この点は後述する。
また、コプレーナ伝送線路１６のスロット部１５ｕｐ，１５ｄｎの幅は互いに同じ幅であるが、本発明においては必ずしも互いに同じ幅である必要はない。幅が異なる場合非対称コプレーナ伝送線路となる。しかし、伝送特性を良好にするためにはスロット部１５ｕｐ，１５ｄｎの幅を互いに同じにし、対称コプレーナ伝送線路とするのが好ましい。
【００２５】
回路基板３０の、誘電体層２０の側に面する基板面（以下、第２の対向基板面という）には、一対のスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎのそれぞれと立体交差するように一対の信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎ（電磁結合用信号導体）が設けられている。この信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは、誘電体層２０を介在してガラス板１０のグランド導体１２とともにマイクロストリップ線路、すなわち、インバーテッドマイクロストリップ線路を構成する。
インバーテッドマイクロストリップ線路とは、誘電体基板に設けられている信号導体と、この誘電体基板に設けられていないグランド導体とを備えている線路であって、この誘電体基板の、グランド導体側の基板面に上記信号導体が設けられている線路をいう。
【００２６】
このようなインバーテッドマイクロストリップ線路とスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎとは電磁結合されて、後述する同軸ケーブル４６とコプレーナ伝送線路１６との間で信号を効率よく伝送することができる。例えば、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎからインバーテッドマイクロストリップ線路側に信号を伝送する場合、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎで磁界が励起され、この励起した磁界によって信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎに電流が誘導されて信号が伝送される。
【００２７】
信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは位置３１ａ，３１ｂに始端部を有し、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎはスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎと交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎ（図２参照）において立体交差している。本発明において、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは必ずしも全体が回路基板３０の同じ面の側（誘電体層２０の側）にある必要はなく、一部分において、反対側の基板面にあってもよい。その場合は、ビアホールを用いて回路基板３０を貫通するように構成するとよい。
なお、図１に示す高周波伝送線路１では、電磁結合用導体である信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは誘電体層２０の側の面に設けられた構成となっている。この信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎを用いて効率よく電磁結合させるには、誘電体層２０の側の面に設ける上記構成とするのが好ましいが、本発明においては上記構成に限定されない。電磁結合用導体である信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎを第２の誘電体基板の、誘電体層２０とは反対側の面に設けてもよい。この場合、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎとグランド導体１２とで後述するサスペンデッドマイクロストリップ線路を構成する。
【００２８】
図１に示す例では、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは、第２の対向基板面上に位置３１ａ，３１ｂを始端部として設けられているが、さらに、図３に示すように、ビアホール３２を介して誘電体層２０の側と反対側の基板面上に延設されている。すなわち、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは、ビアホール３２を介して回路基板３０の両側の基板面に設けられている。
【００２９】
信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎのうち第２の対向基板面（誘電体層２０の側の基板面）上に設けられている部分は、グランド導体１２とともにインバーテッドマイクロストリップ線路を構成している。一方、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎのうち誘電体層２０と反対側の基板面（第２の対向基板面と反対側の基板面）に設けられている部分は、グランド導体１２とともにサスペンデッドマイクロストリップ線路を構成している。
サスペンデッドマイクロストリップ線路とは、誘電体基板に設けられている信号導体と、この誘電体基板に設けられていないグランド導体とを備えている線路であって、この誘電体基板の、グランド導体側と反対側の基板面に上記信号導体が設けられている線路をいう。
以降において、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎによって構成されるインバーテッドマイクロストリップ線路及びサスペンデッドマイクロストリップ線路を、第１のマイクロストリップ線路という。
【００３０】
サスペンデッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは互いに合流し、１つの信号導体（接続用信号導体）３９に接続されている。この信号導体３９は、回路基板３０の第２の対向基板面に設けられたグランド導体（第２のグランド導体）３３ととともにマイクロストリップ線路を構成する。図１中、番号３９ａはこのマイクロストリップ線路の始端部の位置であり、信号導体３９はこのマイクロストリップ線路の終端部の位置３９ｂまで延びている。以降において、位置３９ａから位置３９ｂまで続くマイクロストリップ線路を第２のマイクロストリップ線路という。
【００３１】
一方、信号導体３９の終端部（位置３９ｂ）の近傍には、同軸ケーブル４６と第２のマイクロストリップ線路とを接続する接続機構４３が設けられている。この接続機構４３により信号導体３９は同軸ケーブル４６の信号導体４８とハンダ付けにより接続されている。グランド導体３３は同軸ケーブル４６の外部導体４９とビアホール５０を介して接続されている。同軸ケーブル４６の外部導体４９と信号導体４８とは誘電体４７で離間している。
【００３２】
なお、本発明において、接続機構４３は図１に示す形態に限られない。例えば、通常のコネクタ等の接続機構を用いてもよい。同軸ケーブルの信号導体と第２のマイクロストリップ線路の信号導体とを接続し、かつ同軸ケーブルの外部導体と第２のマイクロストリップ線路のグランド導体とを接続するものであれば、接続機構、接続方法は特に限定されない。
【００３３】
誘電体層２０は、ガラス板１０と回路基板３０の間に介在する気体層であり、絶縁性を有することが好ましい。本発明においては、誘電体層は気体層の他に合成樹脂を含む誘電体の組成物が用いられる。誘電体層２０は、コスト的に安価な空気層が用いられるが、これに限定されない。例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスでもよい。誘電体層２０では、温度により気体中に含まれる水分が結露しないように十分乾燥していることが好ましい。誘電体層として合成樹脂を含む介在物を用いる場合、絶縁性を有する接着剤（例えば、エポキシ樹脂等を含有する接着剤）又は絶縁性を有しシリコーン（高分子珪素有機化合物）を含有する充填材等が用いられる。接着剤では、比誘電率が１．０〜４．０の範囲にあるものが容易かつ安価に入手できる点から好適に用いられる。しかし、本発明において誘電体層は特に限定されない。信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎ及びグランド導体３３等の回路基板３０に設けられる導体が、グランド導体１２及びコプレーナ伝送線路１６等の導体との間で絶縁性を有し、かつ、基板間の間隙を所定の材料で充填し易いものであればいずれの誘電体層を用いることができる。
なお、回路基板３０の、誘電体層２０の反対側の面には、誘電体層２０と同じ材質の誘電体層を有するようにしてもよい。また、この誘電体層は、誘電体層２０とは別の材質の誘電体層であってもよい。例えば、この誘電体層が気体層であり、誘電体層２０が合成樹脂、セラミックス等の誘電体で構成される例が挙げられる。
【００３４】
ガラス板１０の厚さと比誘電率は、電磁結合と直接関わりがないため、特に限定されない。例えば、通常の自動車用ガラス板のように、厚さが２．０〜６．０ｍｍで比誘電率が５．０〜９．０のガラス板が用いられる。回路基板３０の厚さは０．１〜６．０ｍｍであるのが好ましい。この厚さの範囲の基板を製造することが生産技術上容易だからである。なお、サスペンデッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎのように、信号導体の少なくとも一方が誘電体層２０と反対側の基板面にあるときは、回路基板３０の厚さを０．１〜２．０ｍｍに設定するのが好ましい。回路基板３０の比誘電率は２．０〜２５．０であるのが好ましい。
【００３５】
ガラス板１０に設けられたグランド導体１２と回路基板３０に設けられたインバーテッドマイクロストリップ伝送線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎとの間隔は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであるのが好ましい。信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎとの間隔を０．１ｍｍより狭くすることは、回路基板３０を精度良く配する点で困難である。一方、２．０ｍｍより広い間隔にすると、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの間隔にある場合に比べて挿入損失特性が悪化する。
【００３６】
高周波伝送線路１は以上のように構成されるが、図４に示す高周波伝送線路２を構成することもできる。
高周波伝送線路２の各部分のうち、同一の部分については同じ番号を付して説明を省略する。高周波伝送線路２と高周波伝送線路１とは、インバーテッドマイクロストリップ線路の信号導体（電磁結合用信号導体）から、同軸ケーブル４６と接続された第２のマイクロストリップ線路の信号導体（接続用信号導体）に至るまでの信号導体の構成が異なる。
【００３７】
具体的には、インバーテッドマイクロストリップ線路の信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎ（電磁結合用信号導体）が位置３９ａにおいて互いに合流し、１つの信号導体（接続用信号導体）３９に接続される。この信号導体３９はビアホール３２’を介して回路基板３０を貫通して、第２の対向基板面と反対側の基板面に延設される。すなわち、信号導体３９は、ビアホール３２’を介して回路基板３０の両側の基板面に設けられている。信号導体３９のうち、回路基板３０の第２の対向基板面に設けられた部分はガラス板１０に設けられたグランド導体１２とともにインバーテッドマイクロストリップ線路を成す。信号導体３９のうち、第２の対向基板面と反対側の基板面に設けられた部分はガラス板１０に設けられたグランド導体１２とともにサスペンデッドマイクロストリップ線路を成す。また、回路基板３０の第２の対向基板面と反対側の基板面に設けられた信号導体３９は、第２の対向基板面に設けられたグランド導体３３ととともに位置３９ｃから位置３９ｂの間で通常のマイクロストリップ線路を成す。通常のマイクロストリップ線路とは、一方の基板面に信号導体、他方の基板面にグランド導体が設けられた、インバーテッドマイクロストリップ線路及びサスペンデッドマイクロストリップ線路のいずれでもないマイクロストリップ線路を意味する。本発明において、信号導体３９によって構成されるマイクロストリップ線路が第２のマイクロストリップ線路に対応する。
【００３８】
なお、第２のマイクロストリップ線路を構成する信号導体３９は必ずしも第２の対向基板面と反対側の基板面に設けられる必要はなく、図４に示すように位置３９ａと位置３９ｃとの間において一部分が第２の対向基板面に設けられてもよい。すなわち、第２のマイクロストリップ線路は、信号導体とグランド導体が基板面の互いに異なる側に設けられた通常のマイクロストリップ線路の他、インバーテッドマイクロストリップ線路及びサスペンデッドマイクロストリップ線路が自在に組み合わされたものであってもよい。
【００３９】
高周波伝送線路１,２は、ガラス板１０等の第１の誘電体基板に設けられたコプレーナ伝送線路と、第１の誘電体基板に離間した回路基板３０等の第２の誘電体基板に設けられた第１のマイクロストリップ線路との間で信号を伝送する。この信号の伝送は、以下のようなスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎと信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎとの配置によって行なわれる電磁結合によってなされる。
【００４０】
高周波伝送線路１におけるスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎと信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎの配置が図２に示されている。
図２中、交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎからスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの始端部の位置１８ａ，１８ｂ（図１参照）までの距離をスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎのアーム長さＬＳｕｐ，ＬＳｄｎと定義する。また、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの幅を幅Ｗ５ｕｐ，Ｗ５ｄｎと定義する。また、交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎから信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎの始端部の位置３１ａ，３１ｂ（図１参照）までの距離を信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎのアーム長さＬＭｕｐ，ＬＭｄｎと定義する。また、コプレーナ伝送線路１６の終端部の位置１７ａから交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎまでの距離を距離Ｌ１８ｕｐ，Ｌ１８ｄｎと定義する。また、図２中、コプレーナ伝送線路１６の信号導体１４の幅、コプレーナ伝送線路１６のグランド導体間の幅をそれぞれＷ８，Ｗ９と定義し、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎの幅をそれぞれＷ１ｕｐ，Ｗ１ｄｎと定義する。
【００４１】
図２に示す高周波伝送線路１では、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎの長手方向とスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの長手方向との成す交差角度（図５中の（θ１ｕｐ−θ２ｕｐ），（θ１ｄｎ−θ２ｄｎ））がいずれも垂直又は略垂直であるが、本発明においては、これに限定されない。例えば、図５に示すように、上記交差角度が３０°〜１５０°の範囲で設定してもよい。しかし、良好な反射損失特性及び挿入損失特性を得るためには、上記交差角度を６０°〜１２０°の範囲に設定することが好ましい。
【００４２】
また、図２に示す高周波伝送線路１は、コプレーナ伝送線路１６の長手方向の中心線に対して線対称の構造であるが、図５に示すように線対称でない構造であってもよい。しかし、良好な反射損失特性及び挿入損失特性が得られる点で線対称の構造の方が好ましい。図５では、第２のマイクロストリップ線路の信号導体及び同軸ケーブルは省略している。
図５においても、図２と同様に、アーム長さＬＳｕｐ，ＬＳｄｎ、アーム長さＬＭｕｐ，ＬＭｄｎ、距離Ｌ１８ｕｐ，Ｌ１８ｄｎ、幅Ｗ５ｕｐ，Ｗ５ｄｎ、幅Ｗ８，Ｗ９、及び幅Ｗ１ｕｐ，Ｗ１ｄｎが定義されている。
【００４３】
ここで、図２及び図５に示す高周波伝送線路において、スロット伸長部１８ｕｐを周波数Ｆ［ＧＨｚ］の信号が伝搬するときのスロット伸長部１８ｕｐ上の波長をλｇｓｕｐとすると、距離Ｌ１８ｕｐは、０．２・λｇｓｕｐ／４〜２．４・λｇｓｕｐ／４の範囲にあるのが好ましい。アーム長さＬＳｕｐは０．２・λｇｓｕｐ／４〜１．８・λｇｓｕｐ／４の範囲にあるのが好ましい。
また、同様に、スロット伸長部１８ｄｎを周波数Ｆ［ＧＨｚ］の信号が伝搬するときのスロット伸長部１８ｄｎ上の波長をλｇｓｄｎとすると、距離Ｌ１８ｄｎは０．２・λｇｓｄｎ／４〜２．４・λｇｓｄｎ／４の範囲にあるのが好ましい。アーム長さＬＳｄｎは０．２・λｇｓｄｎ／４〜１．８・λｇｓｄｎ／４の範囲にあるのが好ましい。
【００４４】
なお、λｇｓｕｐ及びλｇｓｄｎは以下のように定めることができる。
真空中を伝搬する信号の波長をλ０とし、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎを信号が伝搬する際の波長短縮率をＫｇｓとしたとき、λｇｓｕｐ及びλｇｓｄｎをまとめてλｇｓと表すと、λｇｓ＝Ｋｇｓ・λ０で表される。その際、ガラス板１０の比誘電率をεｒ１とし、誘電体層２０の比誘電率をεｒ３としたとき、εｒ１が６．０〜６．５の場合、εｒ１が６．６〜７．０の場合、εｒ１が７．１〜７．５の場合、及びεｒ１が７．６〜８．０の場合、Ｋｇｓは、それぞれ下記表１中のそれぞれの係数Ｃ１〜Ｃ３を用いた式で定めることができる。
【００４５】
【表１】
2005073225.tif 000015
【００４６】
また、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎにおけるスロット幅Ｗ５ｕｐ，Ｗ５ｄｎをまとめてＷ５と表し、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎを伝搬する信号の波長λｇｓｕｐ，λｇｓｄｎをまとめてλｇｓとして表すと、{Ｗ５１．５}／λｇｓを０．３以下とするのが好ましい。より好ましくは、０．２以下、特に好ましくは０．１以下である。これによって、伝送特性を良好にすることができる。なお、スロット幅Ｗ５は、製造上、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましく、特に０．３ｍｍ以上が好ましい。
【００４７】
さらに、インバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐを周波数Ｆ［ＧＨｚ］の信号が伝搬するときの信号導体３１ｕｐ上の波長をλｇｍｕｐとすると、アーム長さＬＭｕｐは０．２λ・ｇｍｕｐ／４〜１．８・λｇｍｕｐ／４の範囲にあるのが好ましい。また、インバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｄｎを周波数Ｆ［ＧＨｚ］の信号が伝搬するときの信号導体３１ｄｎ上の波長をλｇｍｄｎとすると、アーム長さＬＭｄｎは０．２・λｇｍｄｎ／４〜１．８・λｇｍｄｎ／４の範囲にあるのが好ましい。
【００４８】
なお、λｇｍｕｐ及びλｇｍｄｎは以下のように定めることができる。
回路基板３０に設けられたインバーテッドマイクロストリップ線路を信号が伝搬するときの波長λｇｍｄｎやλｇｍｕｐをまとめてλｇｍとして表し、信号導体を伝搬する信号の波長短縮率をＫｇｍとしたとき、λｇｍは、λｇｍ＝Ｋｇｍ・λ０（λ０は真空空中を伝搬する信号の波長）で表される。その際、回路基板３０の比誘電率をεｒ１とし、誘電体層２０の比誘電率をεｒ３としたとき、εｒ２が３．０〜３．５の場合、εｒ２が３．６〜４．０の場合、εｒ２が４．１〜４．５の場合、及びεｒ２が４．６〜５．０の場合、Ｋｇｍは、それぞれ下記表２で表される係数Ｋ１〜Ｋ７を用いた式で表すことができる。
【００４９】
【表２】
2005073225.tif 000016
【００５０】
また、回路基板３０の、誘電体層２０側の面に設けられるグランド導体３３が部分的に設けられ、マイクロストリップ線路の信号導体の伸長方向（位置３９ｂから位置３９ａに向かう方向）のグランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）は、接続用信号導体である信号導体３９の幅Ｗ7以上０．４・λｇｍ以下であり、より好ましくは０．３・λｇｍ以下である。又は、０．５５・λｇｍ以上０．９５・λｇｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは、０．７・λｇｍ以上０．８・λｇｍ以下である。これにより、伝送特性を良好にすることができる。ここで、λｇｍは、上述したように、回路路基板３０のガラス板１０の側に設けられてインバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎを伝搬する信号の波長である。
さらに、グランド導体３３の、マイクロストリップ線路の信号導体の伸長方向と直交する方向のグランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）は、信号導体を伝搬する信号の波長をλｇｍとしたとき、０．９・λｇｍ以下であることが好ましい。より好ましくは０．８０・λｇｍ以下、特に好ましくは０．６・λｇｍ以下である。また、グランド導体として効果的に機能し、伝送特性を良好にするために、接続用信号導体の幅の３倍以上、特には５倍以上であるのが好ましい。ここで、λｇｍは、上述したように、回路路基板３０のガラス板１０の側に設けられてインバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎを伝搬する信号の波長である。
【００５１】
さらに、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎの幅Ｗ１ｕｐ,Ｗ１ｄｎは０．２〜５．０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの幅Ｗ５ｕｐ，Ｗ５ｄｎは０．２〜３．０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。コプレーナ伝送線路１６のグランド導体間の幅Ｗ９は０．６〜４．５ｍｍの範囲にあるのが好ましい。コプレーナ伝送線路１６の信号導体１４の幅Ｗ８は０．２〜４．１ｍｍの範囲にあると同時に、上記幅Ｗ９との関係において０．２ｍｍ≦（Ｗ９−Ｗ８）／２であるのが好ましい。
【００５２】
スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎのアーム部（交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎからスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの始端部の位置１８ａ，１８ｂまでの部分）は、位置１７ａから直線状に延びる必要はなく、信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎによって構成される第１のマイクロストリップ線路の合成インピーダンスがコプレーナ伝送線路１６の特性インピーダンスと整合がとれるようにリアクタンス成分を与える形状ならばどのような形状でもよい。例えば、図６（ａ）に示すように、交差点Ｐｕｐと位置１８ａとの間で、スロット伸長部１８ｕｐが少なくとも１箇所以上で折れ曲がった形状でもよい。また、図６（ｂ）に示すようにスロット伸長部１８ｕｐが少なくとも２本以上に分岐してもよい。さらに、図７（ａ）に示すようにスロット伸長部１８ｕｐが端部においてスロット状でなく、扇型形状を成してもよく、図７（ｂ）に示すように円形状を成してもよい。
【００５３】
さらに、信号導体３１ｕｐ或いは３１ｄｎのアーム部（交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎから始端部の位置３１ａ，３１ｂまでの部分）は、直線に延びる信号導体３１ｕｐ或いは３１ｄｎの延長である必要はなく、電磁結合する部分に同等のリアクタンス成分を付加して整合を取る働きのあるものならどのような形状でもよい。例えば、図６（ａ）に示すように交差点Ｐｕｐと位置３１ａとの間で信号導体３１ｕｐが少なくとも１箇所以上で折れ曲がった形状でもよい。図６（ｂ）に示すように信号導体３１ｕｐが少なくとも２本以上に分岐してもよい。さらに、図７（ａ）に示すように信号導体３１ｕｐがストリップ状の開放端でなく扇型の開放端であってもよく、図７（ｂ）に示すように信号導体３１ｕｐが円形状の開放端であってもよい。
【００５４】
図６（ａ），（ｂ）に示すようにスロット伸長部１８ｕｐ或いは１８ｄｎのアーム部や信号導体３１ｕｐ或いは３１ｄｎのアーム部を折り曲げ、また分岐させることにより全体の面積を小型化することができる。図７（ａ），（ｂ）に示すようにスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎのアーム部や信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎのアーム部を扇形や円形の形状にすることにより伝送できる周波数帯域を広く設定することができる。
【００５５】
図５において、コプレーナ伝送線路１６の長手方向とスロット伸長部１８ｕｐ, スロット伸長部１８ｄｎの長手方向とのなす折り曲げ角度θ１ｕｐ，θ１ｄｎ及びコプレーナ伝送線路１６の長手方向とインバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎの長手方向とのなす傾斜角度θ２ｕｐ，θ２ｄｎが定義されている。傾斜角度θ２ｕｐはインバーテッドマイクロストリップ線路の始端部の位置３１ａが、コプレーナ伝送線路１６から遠ざかる方向をプラスの角度としている。傾斜角度θ２ｄｎはインバーテッドマイクロストリップ線路の始端部の位置３１ｂが、コプレーナ伝送線路１６から遠ざかる方向をプラスの角度としている。
【００５６】
ここで、折り曲げ角度θ１ｕｐ，θ１ｄｎは８０°〜１７５°であるのが好ましく、傾斜角度θ２ｕｐ，θ２ｄｎは−８０°〜１００°であるのが好ましい。さらに、同時に信号導体３１ｕｐとスロット伸長部１８ｕｐとの成す交差角度、或いは信号導体３１ｄｎとスロット伸長部１８ｄｎとの成す交差角度を上述したように３０°〜１５０°にするために、傾斜角度θ２ｕｐ，θ２ｄｎ及び折り曲げ角度θ１ｕｐ，θ１ｄｎを、（θ１ｕｐ−θ２ｕｐ）及び（θ１ｄｎ−θ２ｄｎ）の値が３０°〜１５０°となるように設定するのが好ましい。
【００５７】
図８（ａ），（ｂ）は、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎと電磁結合する回路基板３０上の信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎ及び信号導体３９の配置関係を示した図である。図８（ａ），（ｂ）において、ビアホールの位置は省略して信号導体の形状のみを表している。
ここで、傾斜角度θ２ｕｐ≦−１×傾斜角度θ２ｄｎの場合、信号導体３１ｕｐと信号導体３１ｄｎが平行もしくは広がっていくために交差することはない。そこで、図８（ａ）に示すように信号導体を途中から、互いに近づく側に曲げ互いの信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎが交わった（合流した）合流点で信号導体３９と接続させるとよい。なお、図８（ａ）中、角度θ３は信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎとの成す角度である。
【００５８】
傾斜角度θ２ｕｐ＞−１×傾斜角度θ２ｄｎの場合、直線状に延びる信号導体３１ｕｐと信号導体３１ｄｎは直線の状態で交わるので、図８（ｂ）に示すように信号導体３１ｕｐと信号導体３１ｄｎの交わった（合流する）合流点で信号導体３９へ接続させるとよい。もちろん、信号導体の途中で、互いに接近する側に曲げ互いの信号導体が交わった合流点で信号導体３９と接続させてもよい。
ここで、角度θ３は１０〜２００°であるのが好ましい。その際、挿入損失を少なくする点から、角度θ３は６０〜１２０°であることがより好ましい。
【００５９】
本発明の高周波伝送線路に適用される好ましい周波数範囲は、０．８〜３０ＧＨｚである。この周波数範囲では、この周波数範囲外と比較して挿入損失が少ない。
【００６０】
図９は、本発明の高周波伝送線路が自動車用ガラスアンテナに適用された高周波アンテナ装置を説明する図である。
図９に示す高周波アンテナ装置５０は、ガラス板１０に設けられ、コプレーナ伝送線路１６に接続される平面アンテナ５２と、このコプレーナ伝送線路１６と電磁結合され、他方の端で同軸ケーブル４６に接続される上述の高周波伝送線路１とを有して構成される。
【００６１】
高周波伝送線路１を構成する回路基板３０及びこの回路基板３０に接続される同軸ケーブル４６は、車室内側から隠され美観を損なわないようにガラス板１０と内装材５４との間に配置されている。図９中のＬ３０は、ガラス板１０の天井側の縁５６から高周波伝送線路１の回路基板３０の、平面アンテナから延びるコプレーナ伝送線路１６側の一方の端までの距離である。回路基板３０及び同軸ケーブル４６等を内装材５４等により隠すことができるように距離Ｌ３０は１００ｍｍ以下であるのが好ましい。
また、高周波アンテナ装置は、上記高周波伝送線路１の構成の他に、スロット伸長部と電磁結合する電磁結合用信号線路が、回路基板３０の、ガラス板１０と対向しない基板面（第２の対向基板面とは反対側の基板面）に設けられた高周波伝送線路を用いて構成してもよい。
【００６２】
図１０は、本発明の高周波伝送線路から延びるコプレーナ伝送線路の先端に、平面アンテナを接続した高周波アンテナ装置を示した平面図である。平面アンテナは本願特許出願人により開示される特許文献（特開２００２−２５２５２０号公報）に記載のアンテナである。図１０に示す平面アンテナは、島状導体５８とこの島状導体５８の周囲を囲むグランド導体１２とを有し、島状導体５８は平面アンテナの放射導体として機能するものである。
【００６３】
このように、平面アンテナに接続されたコプレーナ伝送線路の設けられた基板面と異なる基板面上で、同軸ケーブルの信号導体と第２のマイクロストリップ線路の信号導体とをハンダ付けにより接続して高周波アンテナ装置を設置することができる。このため、従来のように、自動車用ガラス板等のガラス基板面上でコプレーナ伝送線路の信号導体と同軸ケーブルの信号導体とを精度の高いハンダ付けで接続することが不要となる。このためハンダ付けの不良により信号導体が短絡することはなくなる。
【００６４】
次に、本発明の高周波伝送線路の伝送特性について説明する。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。
【００６６】
（例１）
図１１は、図１に示す２つの高周波伝送線路（２つの高周波伝送線路１、１’）同士を接続させた装置構成の図である。但し、同軸ケーブル及び、同軸ケーブルと第２のマイクロストリップ線路との間の接続機構４３は省略されている。高周波伝送線路１’の各部分は、高周波伝送線路１の対応する部分の符号に「’」を付して識別する。
図示されない一方の同軸ケーブルから高周波伝送線路１を介してガラス板１０上のコプレーナ伝送線路１６へ信号を伝送させ、さらに、このコプレーナ伝送線路１６（１６’）からもう１つの高周波伝送線路１’を介して同軸ケーブルへ信号を伝送させる構成となっている。
高周波伝送線路１，１’におけるコプレーナ伝送線路１６，１６’の終端部の位置１７ａ，１７ａ’間の距離を距離Ｌ１６とする。高周波伝送線路１，１’は同一の線路構成であり対称に配置されている。以降では、装置構成及び諸寸法を、高周波伝送線路１を用いて代表して記す。
【００６７】
高周波回路基板３０には、ビスマレイミド−トリアジン樹脂製の回路基板（商標名ＢＴレジン、三菱瓦斯化学製）を用いた。同軸ケーブルの信号導体に接続される信号導体３９は高周波回路基板３０の、第２の対向基板面とは反対側の基板面上に設けられ、第２の対向基板面上に設けられたグランド導体３３とともに通常のマイクロストリップ線路を構成した。このマイクロストリップ線路と同軸ケーブルとを図１に示す接続機構４３を用いて接続した。さらに信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは、信号導体３９と接続される位置３９ａから交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎまでの区間途中にビアホールを２箇所設けて、高周波回路基板３０の厚さ方向に横断させた。このため位置３９ａからビアホールまではサスペンデッドマイクロストリップ線路、ビアホールから位置３１ａ，３１ｂまではインバーテッドマイクロストリップ線路を構成した。
【００６８】
図２、５、１１で定義される各部の寸法、角度、定数は以下のとおりである。なお、寸法の単位はｍｍである。
ガラス板１０の寸法  ：  ９０×９０×３．５、
高周波回路基板３０の寸法（Ｌ３０ｈ×Ｌ３０ｖ×高さ）  ：  ３６×５０×０．８、
ガラス板１０の比誘電率  ：  ７．０、
高周波回路基板３０の比誘電率  ：  ３．４、
誘電体層２０の厚さ  ：  ０．５、
誘電体層２０の比誘電率  ：  １．０、
折り曲げ角度  ：  θ１ｕｐ＝θ１ｄｎ＝９０°
傾斜角度θ２ｕｐ＝θ２ｄｎ＝０°
角度θ３＝９０°
グランド導体３３の大きさ（Ｌ３３ｈ×Ｌ３３ｖ×高さ）  ：  １０×２０、
コプレーナ伝送線路１６の信号導体１４の幅（Ｗ８）  ：  ２．０、
コプレーナ伝送線路１６のグランド導体間の幅（Ｗ９）  ：  ３．５８、
幅Ｗ５ｕｐ及びＷ５ｄｎ  ：  １．２、
距離Ｌ１８ｕｐ及びＬ１８ｄｎ  ：  ２．０、
距離ＬＳｕｐ及びＬＳｄｎ  ：  ５．２、
幅Ｗ１ｕｐ及びＷ１ｄｎ  ：  ０．５、
アーム長さＬＭｕｐ及びＬＭｄｎ  ：  ７．０、
ビアホール３２の中心から交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎまでの距離  ：  １０．３１、
信号導体３９の幅（Ｗ７：図８（ａ）参照）  ：  １．８、
距離Ｌ１６  ：  ４３．７。
【００６９】
上記装置構成について、伝送特性を調べた。
図１２に、周波数−反射損失（Ｓ１１）特性及び周波数−挿入損失（Ｓ２１）特性を示す。４．８〜５．８ＧＨｚの周波数の範囲で反射損失（Ｓ１１）が−２０ｄＢより低く、良好な伝送特性が得られる。また、前記反射損失特性の良好な４．８〜５．８ＧＨｚの範囲での挿入損失（Ｓ２１）の最大値は−２．９ｄＢであり、良好な伝送特性が得られる。
【００７０】
下記表３〜５は、（例１）と、以降で示す（例２）〜（例６）における各部の寸法及び角度をまとめたものである。表３〜５中の各種寸法及び角度は、図２、５、８（ａ）、図８（ｂ）及び図１３に定められている。以下（例２）から順に説明する。
【００７１】
【表３】
2005073225.tif 000017
【００７２】
【表４】
2005073225.tif 000018
【００７３】
【表５】
2005073225.tif 000019
【００７４】
（例２）
本発明の高周波伝送線路においてガラス板１０に高周波回路基板３０を取付けるときの位置と伝送特性との関係を調べた。
高周波回路基板３０の取付け位置をパラメータとして、ＦＤＴＤ法（Finite Difference Time Domain method）を用いて第２のマイクロストリップ線路とコプレーナ伝送線路１６との間の伝送特性を計算した。図１３に計算に用いたモデルの形状を示す。
【００７５】
高周波回路基板３０に設けられた第１のマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎにおいて、信号導体３９の始端部の位置３９ａから交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎまでの区間途中にビアホールを２箇所を設け、位置３９ａからビアホールまではサスペンデッドマイクロストリップ線路、ビアホールから位置３１ａ，３１ｂまではインバーテッドマイクロストリップ線路の構成とした。
【００７６】
インバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎのアーム部は、それぞれ、始端部の位置３１ａ，３１ｂがコプレーナ伝送線路１６から遠ざかる方向に直角に折り曲げた。
信号導体３１ｕｐにおいて、ビアホール３２の中心から交差点Ｐｕｐまでの長さをＬ３１ｕｐ、交差点Ｐｕｐから折り曲げ部までの長さをＬ３２ｕｐ、折り曲げ部から始端部の位置３１ａまでの長さをＬ３３ｕｐとする。また、信号導体３１ｄｎにおいて、ビアホールの中心から交差点Ｐｄｎまでの長さをＬ３１ｄｎ、交差点Ｐｄｎから折り曲げ部までの長さをＬ３２ｄｎ、折り曲げ部から始端部の位置３１ｂまでの長さをＬ３３ｄｎとする。
【００７７】
図２，５，１１，１３で定義される各部の寸法、角度、定数は上記表３中の例２に示すとおりである。なお、寸法の単位はｍｍである。
【００７８】
上記寸法、角度となるように、高周波回路基板３０をガラス板１０に取付けたときの高周波回路基板３０の位置を設計位置とし、この設計位置からコプレーナ伝送線路１６の長手方向にずらして取付けたときのずらし量に対する反射損失（Ｓ１１）特性を計算した。計算結果を図１４に示す。なお、距離Ｌ３１ｕｐ及びＬ３１ｄｎが小さくなる方向のずらし量を正の値とする。
さらに、高周波回路基板３０を、上記設計位置からコプレーナ伝送線路１６の長手方向に対して垂直方向にずらして取付けた場合のずらし量に対する反射損失（Ｓ１１）特性を計算した。計算結果を図１５に示す。なお、距離Ｌ１８ｕｐが大きくなり距離Ｌ１８ｄｎが小さくなる方向のずらし量を正の値とする。
図１４，１５より、高周波回路基板３０をずらして取付けても、設計位置から±１．０ｍｍ以内のズレ量であれば、反射損失Ｓ１１＜−２０ｄＢを実現でき良好な伝送特性を示す。
【００７９】
（例３）
図１６は、本発明の高周波伝送線路が自動車の車体開口縁近傍に設置された状態を表している。ここで、車体開口縁とは、自動車用ガラス板がはめ込まれる車体の開口部の周縁であって車体アースとなるべきものをいい、例えば、金属等の導電性材料で構成される。図１６中の番号８０は自動車の車体の金属体である。
ここで、インバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐは、その始端部の位置３１ａにおいてコプレーナ伝送線路１６から遠ざかる方向に信号導体を直角に折り曲げた形状のアーム部を有する。このときアーム部の始端部の位置が車体に最も近接するような場合を考え、始端部の位置と車体との間の距離Ｗ６による伝送特性への影響を調べた。
【００８０】
伝送特性への影響はＦＤＴＤ法を用いて計算により算出した。車体を想定した金属体８０と始端部の位置との距離Ｗ６（図１６参照）を変えながら同軸ケーブルと接続される第２のマイクロストリップ線路とコプレーナ伝送線路１６との間の伝送特性を計算した。
信号導体３１ｄｎのアーム部についても、始端部の位置がコプレーナ伝送線路１６から遠ざかる方向に直角に折り曲げた形状とした。
【００８１】
図２，５，１３で定義される各部の寸法、角度、定数は上記表３中の例３に示すとおりである。なお、寸法の単位はｍｍである。なお、金属体８０の寸法は４０×９．７×０．８ｍｍである。
【００８２】
図１７に、５．８ＧＨｚにおける距離Ｗ６−反射損失（Ｓ１１）の特性を示す。図１７に示されるように、信号導体３１の始端部の位置が、車体から５０μｍまで近づいても反射損失Ｓ１１＜−２０ｄＢを実現でき良好な伝送特性を示す。
【００８３】
（例４）
本発明の高周波伝送線路におけるコプレーナ伝送線路の端に、本願特許出願人による特許文献（特開２００２−２５２５２０号公報）に記載の平面アンテナを接続した高周波アンテナ装置を作製した。図１８にこの平面アンテナを示す。
高周波回路基板３０にビスマレイミド−トリアジン樹脂製の回路基板（商標名ＢＴレジン、三菱瓦斯化学製）を用いた。同軸ケーブル４６の信号導体と接続される信号導体３９を全て高周波回路基板３０の第２の対向基板面とは反対側の基板面上に設け、グランド導体３３とともに通常のマイクロストリップ線路を構成した。
この信号導体３９とグランド導体３３で構成された通常のマイクロストリップ線路と同軸ケーブルを接続した。さらに信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎは、信号導体３９の始端部の位置３９ａから交差点Ｐｕｐ，Ｐｄｎまでの区間途中にビアホールを２箇所を設けて高周波回路基板３０の厚さ方向に横断させた。このため位置３９ａからビアホールまではサスペンデッドマイクロストリップ線路、ビアホールから位置３１ａ，３１ｂまではインバーテッドマイクロストリップ線路の構成とした。
各部の寸法、角度、定数は上記表３中の例４に示すとおりである。なお、寸法の単位はｍｍである。
【００８４】
図１８に示す平面アンテナに関する各寸法は以下のとおりである。
距離Ｌ５１  ：  ２７．５、
距離Ｌ５２  ：  ２３．０、
距離Ｌ５３  ：  ２３．０、
距離Ｌ５４  ：  ３８．０、
距離Ｌ５５  ：  ３８．０、
距離Ｌ５６  ：  ５．０、
距離Ｌ５７  ：  ９．４。
【００８５】
図１９に、作製した高周波アンテナ装置における周波数−反射損失（Ｓ１１）特性を示す。動作周波数は２．４ＧＨｚであり、良好に電波を放射することがわかった。
【００８６】
（例５）
本発明の高周波伝送線路においてスロット伸長部の幅と伝送特性との関係を調べた。
調べた高周波伝送線路は、図１３に示す構成のうち、高周波回路基板の誘電体層の側の信号導体がＬ字状に直角に曲がった部分がない（図１３中のＬ３３ｕｐ、Ｌ３３ｄｎの部分がない）構成とした。この高周波伝送線路の各部分は、図１中の対応する部分と同じ符号を振って説明する。
この高周波伝送線路のうちスロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの幅Ｗ５ｕｐ及びＷ５ｄｎ（図２参照）をパラメータとしてＦＤＴＤ法を用いて、第２のマイクロストリップ線路とコプレーナ伝送線路１６との間の伝送特性を求めた。
【００８７】
高周波回路基板３０に設けられた第１のマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎにおいて、信号導体３９の始端部の位置３９ａから交差点Ｐｕｐまでの区間途中にビアホールを１箇所設け、始端部の位置３９ａから交差点Ｐｄｎまでの区間途中にビアホールを１箇所設け、位置３９ａからビアホールまではサスペンデッドマイクロストリップ線路、ビアホールから位置３１ａ，３１ｂまではインバーテッドマイクロストリップ線路の構成とした。
【００８８】
信号導体３１ｕｐにおいて、ビアホールの中心から交差点Ｐｕｐまでの長さをＬ３１ｕｐとする。また、信号導体３１ｄｎにおいて、ビアホールの中心から交差点Ｐｄｎまでの長さをＬ３１ｄｎとする。動作周波数を５．８［ＧＨｚ］として、Ｗ５ｕｐ，Ｗ５ｄｎを０．３〜６．０ｍｍの範囲で寸法を種々変化させて８種類のモデル（モデル１〜８）を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性となるように（−２０ｄＢ以下となるように）、ＬＳｕｐ，ＬＳｄｎ，ＬＭｕｐ，ＬＭｄｎを調整した。以後、Ｗ５ｕｐとＷ５ｄｎ，ＬＳｕｐとＬＳｄｎ，ＬＭｕｐとＬＭｄｎを互いに同じ数値としたので、Ｗ５ｕｐ，ＬＳｕｐ，ＬＭｕｐの数値で代表して記載する。作成した８種類のモデルのＷ５ｕｐ，ＬＳｕｐ，ＬＭｕｐを下記表６に示す。また、この他の寸法及び角度を上記表４中の例５のモデル１〜８の欄に示す。
【００８９】
【表６】
2005073225.tif 000020
【００９０】
図２０は、（スロット伸長部の幅）１．５をスロット伸長部上の波長λｇｓで規格化した値と、５．８［ＧＨｚ］における反射損失（Ｓ１１）との関係を示す特性図である。ここで、λｇｓは、スロット伸長部１８ｕｐ、１８ｄｎを周波数Ｆ［ＧＨｚ］の信号が伝搬するときのスロット伸長部１８ｕｐ、１８ｄｎ上の波長を表す。図２０中の黒丸（●）は、モデル１〜８のプロットである。
図２１は、（スロット伸長部の幅）１．５をスロット伸長部上の波長λｇｓで規格化したものと５．８ＧＨｚにおける挿入損失（Ｓ２１）との関係を示す特性図である。図２１中の黒丸（●）は、モデル１〜８のプロットである。
【００９１】
図２０に示されるように、黒丸（●）で表された８種類のモデルはいずれもＳ１１＜−２０ｄＢであり、良好な反射損失特性を示している。しかし、図２１に示されるように、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓが０．３を越えると急激に挿入損失特性が悪化する（Ｓ２１が低下する）。したがって、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓが取りうる範囲として０．３以下であることが好ましく（Ｓ２１＞−１．０ｄＢ）、より好ましい範囲はＳ２１＞−０．５ｄＢとなる範囲、すなわち０．２以下である。
【００９２】
次に、動作周波数を２．３［ＧＨｚ］として、スロット伸長部１８ｕｐ，１８ｄｎの幅Ｗ５ｕｐ及びＷ５ｄｎを０．３〜９．０ｍｍの範囲で寸法を種々変更させた５種類のモデル（モデル１１〜１５）を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性（−２０ｄＢ以下）となるようにＬＳｕｐ，ＬＳｄｎ，ＬＭｕｐ，ＬＭｄｎを調整した。以後、Ｗ５ｕｐとＷ５ｄｎ，ＬＳｕｐとＬＳｄｎ，ＬＭｕｐとＬＭｄｎを互いに同じ数値としたので、Ｗ５ｕｐ，ＬＳｕｐ，ＬＭｕｐの数値で代表して記載する。作成した５種類のモデルのＷ５ｕｐ，ＬＳｕｐ，ＬＭｕｐを下記表７に示す。また、この他の寸法及び角度を上記表４中の例５のモデル１１〜１５の欄に示す。
【００９３】
【表７】
2005073225.tif 000021
【００９４】
図２０中の白丸（○）は、モデル１１〜１５の、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓと２．３ＧＨｚにおける反射損失（Ｓ１１）との関係を示すプロットである。図２１中の白丸（○）は、モデル１１〜１５の、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓと２．３ＧＨｚにおける挿入損失（Ｓ２１）との関係を示すプロットである。
図２０に示されるように、５種類のモデルともＳ１１＜−２０ｄＢであり、良好な反射損失特性を示しているが、図２１に示されるように、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓが０．３を越えると急激に挿入損失特性が悪化することがわかる。
【００９５】
次に、スロット線路が単独でインバーテッドマイクロストリップ線路の信号導体と電磁結合した構成の高周波伝送線路のモデル２１〜２５を作成し、スロット伸長部の幅と伝送特性との関係について上記モデル１〜１５と同様に調べた。上記モデル１〜１５は、コプレーナ伝送線路のスロット部が伸張されたスロット伸長部がインバーテッドマイクロストリップ線路の信号導体と電磁結合した構成である。
【００９６】
図２２は、計算に用いたモデルの形状を示す図である。図２２において符号１５３は第１の誘電体基板である自動車用ガラス板（以降、ガラス板という）、符号１５２は第２の誘電体基板である高周波回路基板（以降、回路基板という）である。回路基板１５２は誘電体層１５７を介在してガラス板１５３と離間して配されている。ガラス板１５３の回路基板側の面にはグランド導体１５４があり、グランド導体１５４にはスロット伸長部１５５が設けられる。回路基板１５２のガラス板１５３側の面には信号導体１５１が設けられスロット伸長部１５５と立体的に交差し電磁結合する。信号導体１５１はグランド導体１５４とともにインバーテッドマイクロストリップ線路を形成する。
【００９７】
図２３は図２２の上面図で、信号導体１５１の幅Ｗ１，スロット伸長部１５５の幅Ｗ５，インバーテッドマイクロストリップ線路のアーム部の長さＬＭ，スロット線路のアーム部の長さＬＳが定義されている。
スロット伸長部１５５の幅Ｗ５をパラメータとして、ＦＤＴＤ法（Finite Difference Time Domain method）を用いてインバーテッドマイクロストリップ線路とスロット線路との間の伝送特性を計算した。動作周波数を５．８［ＧＨｚ］として、Ｗ５を０．３〜６．０ｍｍの範囲で寸法を種々変化させて５種類のモデル（モデル２１〜２５）を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性となるように（−２０ｄＢ以下となるように）、ＬＳ，ＬＭを調整した。作成した５種類のモデルのＷ５，ＬＳ，ＬＭを下記表８に示す。また、この他の寸法を上記表４中の例５のモデル２１〜２５の欄に示す。なお、距離Ｌ１１及びＬ15は２０．０ｍｍである。
【００９８】
【表８】
2005073225.tif 000022
【００９９】
図２０中のばつ印（×）は、モデル２１〜２５の、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓと５．８ＧＨｚにおける反射損失（Ｓ１１）との関係を示すプロットである。同様に、図２１中のばつ印（×）は、モデル２１〜２５の、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓと５．８ＧＨｚにおける挿入損失（Ｓ２１）との関係を示すプロットである。
図２０に示されるように、５種類のモデルともＳ１１＜−２０ｄＢであり、良好な反射損失特性を示している。しかし、図２１で示されるように、（スロット伸長部の幅）１．５を変化させても、モデル１〜８、モデル１１〜１５のように挿入損失特性の悪化はみられない。
これより、図２１中の黒丸（●）及び白丸（○）に示す挿入損失の変化は、本発明の高周波伝送線路の構成、すなわち、本発明におけるスロット伸長部がインバーテッドマイクロストリップ線路の信号導体と電磁結合した構成においてはじめて生じるものであり、この構成に基づいた特有の特性といえる。このような挿入損失の特性は、本願発明者等が初めて見出したものである。
【０１００】
そこで、さらに、動作周波数を４．０ＧＨｚとして、Ｗ５ｕｐ，Ｗ５ｄｎを０．３〜８．０ｍｍの範囲で寸法を種々変化させた５種類のモデル（モデル３１〜３５）を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性となるように（−２０ｄＢ以下となるように）、ＬＳｕｐ，ＬＳｄｎ，ＬＭｕｐ，ＬＭｄｎを調整した。以後、Ｗ５ｕｐとＷ５ｄｎ，ＬＳｕｐとＬＳｄｎ，ＬＭｕｐとＬＭｄｎを互いに同じ数値としたので、Ｗ５ｕｐ，ＬＳｕｐ，ＬＭｕｐの数値で代表して記載する。作成した５種類のモデルのＷ５ｕｐ，ＬＳｕｐ，ＬＭｕｐを下記表９に示す。また、この他の寸法及び角度を上記表４中のモデル３１〜３５の欄に示す。
【０１０１】
【表９】
2005073225.tif 000023
【０１０２】
図２０中の白三角（△）は、モデル３１〜３５の、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓと
４．０ＧＨｚにおける反射損失（Ｓ１１）との関係を示すプロットである。図２１中の白三角（△）は、モデル３１〜３３５の、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓと４．０ＧＨｚにおける挿入損失（Ｓ２１）との関係を示すプロットである。
図２０に示されるように、５種類のモデルはいずれもＳ１１＜−２０ｄＢであり、良好な反射損失特性を示している。しかし、図２１に示されるように、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓが０．３を越えると急激に挿入損失特性は悪化する。
これより、（スロット伸長部の幅）１．５／λｇｓが０．３以下であることが好ましいことが判る。
【０１０３】
（例６）
さらに、本発明の高周波伝送線路において、グランド導体３３の大きさ（長さＬ３３ｈ×幅Ｌ３３ｖ）と伝達特性との関係を調べた。
高周波伝送線路は、図１３に示す構成のうち、高周波回路基板の誘電体層の側の信号導体がＬ字状に直角に曲がった部分がない（図１３中のＬ３３ｕｐ、Ｌ３３ｄｎの部分がない）構成とした。グランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）又は幅（Ｌ３３ｖ）をパラメータとしてＦＤＴＤ法を用いて、第２のマイクロストリップ線路とコプレーナ伝送線路１６との間の伝送特性を計算した。
【０１０４】
まず、動作周波数を５．８［ＧＨｚ］としてグランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）を１．０〜３３．０ｍｍの範囲で寸法を種々変化させた２１種類のモデル（モデル１０１〜１２１）を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性となるように（−２０ｄＢ以下となるように）、ＬＳｕｐ、ＬＳｄｎ、ＬＭｕｐ、ＬＭｄｎを調整した。以降、ＬＳｕｐとＬＳｄｎ、ＬＭｕｐとＬＭｄｎを互いに同じ数値としたので、ＬＳｕｐ、ＬＭｕｐの数値で代表して記載する。作成した２１種類のモデルのＬ３３ｈ、Ｌ３３ｖ、ＬＳｕｐ、ＬＭｕｐを下記表１０に示す。また、この他の寸法及び角度を上記表５中の例６のモデル１０１〜１２１の欄に示す。
【０１０５】
【表１０】
2005073225.tif 000024
【０１０６】
図２４は、モデル１０１〜モデル１２１におけるグランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）を回路基板上の波長λｇｍで規格化した値と５．８［ＧＨｚ］における挿入損失（Ｓ２１）との関係を示す特性図である。ここで、λｇｍは、回路基板３０のガラス板１０側に電磁結合用信号導体として設けられ、インバーテッドマイクロストリップ線路を構成する信号導体３１ｕｐ，３１ｄｎを周波数Ｆ［ＧＨｚ］の信号が伝搬するときの波長を表す。
図２４中、黒丸（●）は、グランド導体３３の幅Ｌ３３ｖが２０ｍｍのモデル１０１〜１１１の挿入損失を示すプロットであり、白丸（○）はグランド導体３３の幅Ｌ３３ｖが８ｍｍのモデル１１２〜１２１の挿入損失を示すプロットである。
【０１０７】
次に、動作周波数を２．３［ＧＨｚ］としてグランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）を１．０〜５５．０ｍｍの範囲で寸法を種々変化させた１１種類のモデル（モデル１３１〜１４１）を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性となるように（−２０ｄＢ以下となるように）、ＬＳｕｐ、ＬＳｄｎ、ＬＭｕｐ、ＬＭｄｎを調整した。以降、ＬＳｕｐとＬＳｄｎ、ＬＭｕｐとＬＭｄｎを互いに同じ数値としたので、ＬＳｕｐ、ＬＭｕｐの数値で代表して記載する。作成した１１種類のモデルのＬ３３ｈ、Ｌ３３ｖ、ＬＳｕｐ、ＬＭｕｐを下記表１１に示す。また、この他の寸法及び角度を上記表５中の例６のモデル１３１〜１４１の欄に示す。
【０１０８】
【表１１】
2005073225.tif 000025
【０１０９】
図２４中の黒四角（■）は、グランド導体３３の幅Ｌ３３ｖが４０ｍｍのモデル１３１〜モデル１４１の挿入損失を示すプロットである。
【０１１０】
次に、動作周波数を５．８［ＧＨｚ］としてグランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）を６．０〜３３．０ｍｍの範囲で寸法を種々変化させた７種類のモデル（モデル１５１〜１５７）を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性となるように（−２０ｄＢ以下となるように）、ＬＳｕｐ，ＬＳｄｎ，ＬＭｕｐ，ＬＭｄｎを調整した。以降、ＬＳｕｐとＬＳｄｎ、ＬＭｕｐとＬＭｄｎを互いに同じ数値としたので、ＬＳｕｐ、ＬＭｕｐの数値で代表して記載する。作成した７種類のモデルのＬ３３ｈ、Ｌ３３ｖ、ＬＳＵＰ、ＬＭｕｐを下記表１２に示す。また、この他の寸法及び角度を上記表５中の例６のモデル１５１〜１５７の欄に示す。
【０１１１】
【表１２】
2005073225.tif 000026
【０１１２】
図２５は、グランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）／λｇｍと５．８［ＧＨｚ］における挿入損失（Ｓ２１）との関係を示す図である。図２５中の黒三角（▲）は、（Ｌ３３ｖ）／λｇｍとグランド導体３３の幅Ｌ３３ｈが１０ｍｍのモデル１５１〜モデル１５１の挿入損失を示すプロットである。
【０１１３】
最後に、動作周波数を２．３[ＧＨｚ]としてグランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）を６．０〜８３．０ｍｍの範囲で寸法を種々変化させて６種類のモデル(モデル１７１〜１７６)を作成し、それぞれのモデルで良好な反射損失（Ｓ１１）特性となるように（−２０ｄＢ以下となるように）、ＬＳｕｐ，ＬＳｄｎ，ＬＭｕｐ，ＬＭｄｎを調整した。以降、ＬＳｕｐとＬＳｄｎ、ＬＭｕｐとＬＭｄｎを互いに同じ数値としたので、ＬＳｕｐ、ＬＭｕｐの数値で代表して記載する。作成した６種類のモデルのＬ３３ｈ、Ｌ３３ｖ、ＬＳｕｐ、ＬＭｕｐを下記表１３に示す。また、この他の寸法及び角度を上記表５中の例６のモｄル１７１〜１７６の欄に示す。
【０１１４】
【表１３】
2005073225.tif 000027
【０１１５】
図２３中のばつ印（×）は、グランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）／λｇｍと２．３［ＧＨｚ］における挿入損失（Ｓ２１）との関係を示すプロットである。
【０１１６】
これらのモデル１０１〜１７６は全て、ＬＳｕｐ，ＬＳｄｎ，ＬＭｕｐ，ＬＭｄｎを調整されて構成されているので、反射損失（Ｓ１１）は−２０ｄＢ以下となって、良好な反射損失特性を有する。一方、挿入損失は、図２４、２５に示されるように部分的に悪化する領域が存在する。図２４中の領域Ａは、グランド導体３３の長さＬ３３ｈが１ｍｍ、２ｍｍの領域であり、この領域Ａのプロットに示されるように、グランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）が２ｍｍ未満になると挿入損失が急激に悪化する。また、グランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）がλｇｍ／２を中心とした０．８・（λｇｍ／２）より大きく１．１・（λｇｍ／２）より小さい領域、つまり、０．４・λｇｍより大きく０．５５・λｇｍより小さい領域Ｂで挿入損失が急激に悪化する。同様にして、ｎを整数としてλｇｍ／２×ｎを中心とした領域でも高次の定在波が発生し、挿入損失が急激に悪化する。すなわち、図２４において、０．５５・λｇｍ〜０．９５・λｇｍの領域では挿入損失が良好であるが、０．９５・λｇｍより大きい領域で挿入損失が急激に悪化する。また、グランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）を１．００・λｇｍ以上とすると高周波回路基板３０自体が長くなって好ましくない。
以上より、グランド導体３３の長さ（Ｌ３３ｈ）の好ましい範囲は０．４・λｇｍ以下、又は０．５５・λｇｍ〜０．９５・λｇｍである。
【０１１７】
また、図２５より、グランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）が０．９より大きい範囲では挿入損失が急激に悪化することが判る。これは、グランド導体１２に定在波が発生するためである。このため、グランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）が０．９・λｇｍ以下であれば、挿入損失特性において特性上問題は生じなくなる。特に、グランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）が０．８・λｇｍ以下、より好ましくは０．６・λｇｍ以下であれば、より安定した挿入損失特性を有する。一方、信号導体３９と共にマイクロストリップ線路として良好な伝送特性で動作させる点から、グランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）は、信号導体３９の幅（Ｗ７）の３倍以上であることが好ましく、より好ましくは５倍以上である。
以上より、グランド導体３３の幅（Ｌ３３ｖ）は０．９・λｇｍ以下であることが好ましく、さらに、信号導体３９の幅（Ｗ７）の３倍以上であるのが好ましい。
【０１１８】
以上、本発明の高周波伝送線路及び高周波アンテナ装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において各種の改良及び変更を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の高周波伝送線路の一実施形態の斜視図である。
【図２】図１に示す高周波伝送線路の平面図である。
【図３】図１に示す高周波伝送線路の一部分を拡大した拡大図である。
【図４】本発明の高周波伝送線路の他の実施形態の斜視図である。
【図５】本発明の高周波伝送線路の他の実施形態の平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は本発明の高周波伝送線路におけるスロット伸長部と信号導体の一実施形態を説明する図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は本発明の高周波伝送線路におけるスロット伸長部と信号導体の他の実施形態を説明する図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の高周波伝送線路における信号導体の一実施形態を説明する図である。
【図９】本発明の高周波アンテナ装置の一実施形態の説明図である。
【図１０】本発明の高周波伝送線路から延びるコプレーナ伝送線路の先端に平面アンテナを接続した高周波アンテナ装置を示した平面図である。
【図１１】例１における高周波伝送線路を組み合わせた装置構成を示す平面図である。
【図１２】図１１に示す装置構成で得られる伝送特性を示す図である。
【図１３】例２における高周波伝送線路を説明する図である。
【図１４】図１３に示す高周波伝送線路を用いて計算した伝送特性の結果の一例を示す図である。
【図１５】図１３に示す高周波伝送線路を用いて計算した伝送特性の結果の他の例を示す図である。
【図１６】例３における高周波伝送線路を説明する図である。
【図１７】図１６に示す高周波伝送線路を用いて計算した伝送特性の結果の一例を示す図である。
【図１８】例４の高周波アンテナ装置に用いられる平面アンテナの一例を示す図である。
【図１９】例４の高周波アンテナ装置において得られる伝送特性の結果の一例を示す図である。
【図２０】本発明の高周波伝送線路におけるスロット伸長部の幅と反射損失（Ｓ１１）との関係の例を示す特性図である。
【図２１】本発明の高周波伝送線路におけるスロット伸長部の幅と挿入損失（Ｓ２１）との関係の例を示す特性図である。
【図２２】高周波伝送線路の計算に用いたモデルの形状を示す図である。
【図２３】図２２に示すモデルの上面図である。
【図２４】本発明の高周波伝送線路におけるグランド導体の長さと挿入損失（Ｓ２１）との関係の例を示す特性図である。
【図２５】本発明の高周波伝送線路におけるグランド導体の幅と挿入損失（Ｓ２１）との関係の例を示す特性図である。
【図２６】従来の同軸ケーブルと伝送線路との接続構造の一例を説明する図である。
【図２７】従来の同軸ケーブルと伝送線路との接続構造の他の例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１，２  高周波伝送線路
１０，１５３  自動車用ガラス板
１２，３３，１０４，１２２，１５４  グランド導体
１４，３１ｕｐ，３１ｄｎ，３９，４８，１０２，１１２，１２４，１５１  信号導体
１５ｕｐ，１５ｄｎ，１０６ｕｐ，１０６ｄｎ，１５５  スロット部
１６，１０８，１２６  コプレーナ伝送線路
１８ｕｐ，１８ｄｎ  スロット伸長部
１７ａ，１８ａ，１８ｂ，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ  位置
２０，１５７  誘電体層
３０，１５２  高周波回路基板
３２，３２’，５０  ビアホール
４６，１１０  同軸ケーブル
４７，１１４  誘電体
４９，１１６  外部導体
５０  高周波アンテナ装置
５２  平面アンテナ
５４  内装材
５６  （ガラス板の）縁
５８  島状導体
８０  金属体
１００，１２０  誘電体基板
１２８  コネクタ
１３０，１３２  導体
【図１】
2005073225.tif 000040
【図２】
2005073225.tif 000041
【図３】
2005073225.tif 000042
【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】
2005073225.tif 000049
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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