(57)【要約】【課題】高周波同軸コネクタを使用するのに比べて安価であり、高周波特性の性能劣化を少なくすることができる高周波モジュール装置を提供する。【解決手段】高周波モジュール装置１は、接栓１６，２６を有する高周波モジュール基板７，９をそれぞれ備える複数の高周波モジュール２，３と、複数の高周波モジュール２，３を並べて固定する金属部材４と、複数の高周波モジュール間に配置され、導体線路３４を形成した基板５を備える配置基板３３と、複数の高周波モジュールの各接栓１６，２６と基板の導体線路３４とを接続する導体接続部材３６，３７を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路を有する高周波モジュール基板をそれぞれ備える複数の高周波モジュールと、
前記複数の高周波モジュールが主面に並置される金属部材と、
前記複数の高周波モジュールの向かい合う側にそれぞれ形成された段差部に配置され、前記複数の高周波モジュールの前記段差部の接地上面に接続されている配置基板と、
前記複数の高周波モジュールの各前記導波路と前記基板の前記導体線路とを接続する導体接続部材と、を備えることを特徴とする高周波モジュール装置。
【請求項２】
前記複数の高周波モジュールの前記導波路と前記配置基板の前記導体線路は、前記金属部材から同じ高さであることを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール装置。
【請求項３】
前記導体接続部材は金属箔であり、前記複数の高周波モジュールの各前記導波路と前記配置基板の前記導体線路は、マイクロストリップ線路であることを特徴とする請求項１または請求２に記載の高周波モジュール装置。
【請求項４】
前記複数の高周波モジュールは、前記金属部材に対してネジを用いて固定され、前記基板を備える前記配置基板は、前記複数の高周波モジュールに対してネジを用いて固定されていることを特徴とする請求項３に記載の高周波モジュール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波モジュール装置に関し、特に複数の高周波モジュールの導波路（接栓ともいう）を金属箔で接続する高周波モジュール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高周波モジュールの伝送線路は、マイクロストリップ線路である。複数の高周波モジュール間の接続は、複数の高周波モジュールのマイクロストリップ線路間を安価に電気的に接続するために、周波数の低い例えばＭＨｚ帯域の時には、マイクロストリップ線路は金属箔等を用いてはんだ等で接続している。
【０００３】
図４は、一般的なマイクロストリップ線路構造を有している高周波モジュール間の接続例を示す斜視図であり、図５は、高周波モジュールのＫ−Ｋ線における断面構造を示す図である。
【０００４】
図４と図５に示すように、一方の高周波モジュール１０１と他方の高周波モジュール１０２は、高周波モジュール固定金属板１０３の上に並べて固定されている。高周波モジュール１０１は高周波モジュール基板１０４を有し、高周波モジュール１０２は高周波モジュール基板１０５を有している。
【０００５】
図４と図５に示すように、高周波モジュール基板１０４には導波路１０６が形成されている。高周波モジュール基板１０５には導波路１０７が形成されている。導波路１０６と導波路１０７は、安価に電気的に接続するために、周波数帯域が低い場合例えばＭＨｚ帯域では、金属箔１０８を用いてはんだ付けなどで接続されている。
【０００６】
また、図６は、別の一般的な高周波モジュール間の接続例を示す斜視図である。図６に示す高周波モジュール１０１Ｂ，１０２Ｂ間の接続例では、図４に示す金属箔１０８に代えて高周波同軸コネクタ１２０を用いている。高周波モジュールを高い周波数帯域で使用する場合、例えばＧＨｚ帯域で使用する場合には、高周波モジュール基板１０４Ｂの導波路１０６Ｂと高周波モジュール基板１０５Ｂの導波路１０７Ｂを接続する高さＨ１が、地導体面である高周波モジュール固定金属板１０３Ｂの貼り付け面１０８Ｂから高いと電気的劣化が周波数に比例して劣化する。そのため、市販の高周波同軸コネクタ１２０が金属箔に代えて使用されることがある。
【０００７】
なお、高周波モジュールのマイクロストリップ線路の接続に関連する技術としては、特許文献１がある。特許文献１には誘電体アンテナを高周波回路基板に取り付ける構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００１―２２３５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図４と図５に示す従来の高周波モジュール間の接続例では、高周波モジュール１０１の導波路１０６と高周波モジュール１０２の導波路１０７の接続導波路高さＨは、地導体面である高周波モジュール固定金属板１０３の貼り付け面１０８からの高さで表せる。この接続導波路高さＨが高い場合には、高周波は高周波モジュール基板１０６の誘電体を流れるために、その地導体電流の流れる道順は、図５に示すように符号ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｅ−ｆの経路となり、地導体電流の流れる道順は符号ｂ−ｃ−ｄ−ｅで表す回り込み長さ分だけ長くなってしまう。このため、使用される周波数帯域が高くなってくると、周波数の高さに比例して高周波モジュールでの高周波損失（電気的劣化）が大きくなる。
【０００９】
そのため、符号ｂ−ｃ−ｄ−ｅで表される回り込み長さ分ができるだけ短くなるように、高周波モジュール１０１と高周波モジュール１０２間のギャップＷを小さくする必要がある。しかし、このギャップＷは、高周波モジュール１０１と高周波モジュール１０２を高周波モジュール固定金属板１０３の貼り付け面１０８に対して強力に固定する際に生じる隙間である。２つの高周波モジュール１０１と高周波モジュール１０２の外形形状が精密に作製されかつ高周波モジュール１０１と高周波モジュール１０２が平坦な貼り付け面１０８に対して貼り付けることができれば、このギャップＷは減少できるが、実際に高周波モジュールを貼り付ける際には、比較的大きなギャップＷが生じてしまう。
【００１０】
また、図６に示す従来の別の高周波モジュール間の接続例では、使用される市販の高周波同軸コネクタ１２０は金属箔に比べて高価である。しかも、高周波伝送線路が高周波モジュール基板１０１の導波路１０６（マイクロストリップ線路）、高周波同軸コネクタ１２０（高周波同軸線路）、高周波モジュール基板２０２の導波路１０７（マイクロストリップ線路）と頻繁に変化するために、高周波特性の性能劣化の可能性がある。しかも、高周波同軸コネクタ１２０により高周波モジュール間の接続を行った場合には、高周波モジュール装置の製作には、熟練度を必要とする。
【００１１】
また、上記特許文献１に開示されている誘電体アンテナを高周波回路基板に取り付ける構造は、高周波モジュール間の接続には適用できない。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、高周波同軸コネクタを使用するのに比べて安価であり、高周波特性の性能劣化を少なくすることができる高周波モジュール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の高周波モジュール装置は、導波路を有する高周波モジュール基板をそれぞれ備える複数の高周波モジュールと、前記複数の高周波モジュールが主面に並置される金属部材と、前記複数の高周波モジュールの向かい合う側にそれぞれ形成された段差部に配置され、前記複数の高周波モジュールの前記段差部の接地上面に接続されている配置基板と、前記複数の高周波モジュールの各前記導波路と前記基板の前記導体線路とを接続する導体接続部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高周波同軸コネクタを使用するのに比べて安価であり、高周波特性の性能劣化を少なくすることができる高周波モジュール装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の好ましい実施の形態の高周波モジュール装置を示す斜視図であり、図２は、図１の高周波モジュール装置のＮ―Ｎ線における断面図である。図３は、図２に示す高周波モジュール装置の構造をさらに拡大し、しかも一部を省略して示す断面図である。
【００１７】
図１と図２に示すように、高周波モジュール装置１は、一方の高周波モジュール２と他方の高周波モジュール３と、高周波モジュール固定金属板４と、基板５と、第１金属箔３６と第２金属箔３７を備えている。第１金属箔３６と第２金属箔３７は、導体接続部材の一例である。高周波モジュール固定金属板４は、長方形の導電性を有する板部材である。
【００１８】
図１に示すように、一方の高周波モジュール２は、基部６と高周波モジュール基板７と有している。他方の高周波モジュール３は、基部８と高周波モジュール基板９と有している。高周波モジュール２の基部６は、直方体形状を有しており、第１面１０と第２面１１と４つの側面１２，１３，１４，１５を有する。基部６の第１面１０には、高周波モジュール基板７が設けられている。
【００１９】
図１に示すように、一方の高周波モジュール２の基部６の第２面１１は、高周波モジュール固定金属板４の取り付け面４Ｂに対して例えば複数のネジ１７と必要に応じて接着剤を用いて強力に貼り付けて固定されている。高周波モジュール基板７には、導波路としての接栓１６が、高周波モジュールの配列方向Ｓに対して平行に配置されている。接栓１６はマイクロストリップ線路（伝送線路）である。
【００２０】
同様にして、図１に示すように、他方の高周波モジュール３は、基部８と高周波モジュール基板９と有している。高周波モジュール３の基部８は、直方体形状を有しており、第１面２０と第２面２１と４つの側面２２，２３，２４，２５を有する。基部８の第１面２０には、高周波モジュール基板９が設けられている。高周波モジュール３の基部８の第２面２１は、高周波モジュール固定金属板４の取り付け面４Ｂに対して例えば複数のネジ１７と必要に応じて接着剤を用いて強力に貼り付けて固定されている。
【００２１】
図１に示すように、高周波モジュール基板９には、導波路としての接栓２６が高周波モジュールの配列方向Ｓに対して平行に配置されている。接栓２６はマイクロストリップ線路（伝送線路）である。高周波モジュール基板７と高周波モジュール基板９は誘電体基板である。
【００２２】
このようにして、高周波モジュール２と高周波モジュール３が、高周波モジュール固定金属板４に対して固定されることにより、接栓１６と高周波モジュール固定金属板４の取り付け面４Ｂとの間の高さと、接栓２６と高周波モジュール固定金属板４の取り付け面４Ｂとの間の高さは、所定の値に正確に維持される。
【００２３】
図２と図３に示すように、基部６の第２面１１が高周波モジュール固定金属板４の取り付け面４Ｂに固定されるとともに、基部８の第２面２１が高周波モジュール固定金属板４の取り付け面４Ｂに固定されると、基部６の側面１４と基部８の側面２４の間には、ギャップ４０が形成されている。
【００２４】
図２と図３に示すように、基部６の側面１４側には、断面Ｌ字形の段差部３０が形成され、基部８の側面２４側には、断面Ｌ字形の段差部３１が形成されている。これらの段差部３０と段差部３１は向かい合って形成されている。
【００２５】
段差部３０は形成面３０Ｂとこの形成面３０Ｂに対して垂直な接地上面３０Ｃとを有しており、段差部３１は形成面３１Ｂとこの形成面３１Ｂに対して垂直な接地上面３１Ｃとを有している。形成面３０Ｂ、３１Ｂは配列方向Ｓに対して垂直方向に形成され、接地上面３０Ｃ，３１Ｃは配列方向Ｓに対して平行に形成されて同一平面上にある。
【００２６】
図３に示すように、基部６と基部８の間には、段差部３０，３１を形成することで基板収納空間３２が形成されている。この基板収納空間３２内には、基板５と金属板３３の積層体としての配置基板が配置されている。この基板５の厚みは、高周波モジュール基板７，９の厚みと同じである。基板５は金属板３３の上面に貼り付けることで積層されている。金属板３３の下面は、基部６の接地上面３０Ｃと基部８の接地上面３１Ｃに対して置かれて接続されている。
【００２７】
図３に示すように、基板５の上面には、導体線路の一例としてマイクロストリップ線路３４が設けられている。マイクロストリップ線路３４の厚みは、接栓１６，２６の厚みと同じである。
【００２８】
図１に示すように、基板５と金属板３３の積層体は、複数のネジ３５により基部６，８に対して固定されている。マイクロストリップ線路３４は、接栓１６，２６の間に配置されており、マイクロストリップ線路３４と接栓１６，２６は、配列方向Ｓに沿って直列に配列されている。マイクロストリップ線路３４の貼り付け面４Ｂからの高さは、接栓１６，２６の貼り付け面４Ｂからの高さと同じである。
【００２９】
さらに、図１と図２に示すように、接栓１６とマイクロストリップ線路３４とは、第１金属箔３６を用いてはんだ付けにより電気的に接続され、同様にして接栓２６とマイクロストリップ線路３４とは、第２金属箔３７を用いてはんだ付けにより電気的に接続されている。このように、接栓１６，２６とマイクロストリップ線路３４が、第１金属箔３６と第２金属箔３７を用いて接続されているので、地導体電流の流れる道順は、図２と図３に示す通りである。
【００３０】
図３に示すように、地導体電流の流れる道順は、符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊの順になり、地導体電流は金属板３３に沿って流れる。符号Ｂ−Ｃで示す区間、符号Ｄ―Ｅで示す区間、符号Ｆ−Ｇで示す区間、符号Ｈ―Ｉで示す区間は同じ高さＺ１で表し、符号Ｃ−Ｄで示す区間と符号Ｇ−Ｈで示す区間は幅Ｚ２で表している。これら合計６つの区間の地導体電流の回り込み長さの合計は、高さＺ１の４倍と幅Ｚ２の２倍を加えた値である。高さＺ１と幅Ｚ２は共に、高周波モジュール基板７，９と貼り付け面４Ｂとの間の高さＨに比べてかなり小さな値である。
【００３１】
このため、図３に示す回り込み長さの合計（４Ｚ１＋２Ｚ２）は、図５に示す従来の接続例の符号ｂ−ｃ−ｄ−ｅで示す回り込み長さに比べて、小さくすることができる。すなわち、本発明の実施形態のモジュール装置１は、高周波モジュール基板７，９の間に、基板５と金属板３３の積層体を配置することで、地導体電流の流れる道順の回り込み長さを短くすることができる。
【００３２】
図３に示す高周波モジュール２と高周波モジュール３間のギャップ４０は、地導体電流の流れる道順ではないので、高周波モジュールを作製する際に、ギャップ４０の幅Ｔを小さくする必要もない。従って、高周波モジュール２と高周波モジュール３が高周波モジュール固定金属板４に対して固定される際に、ギャップ４０の幅Ｔを特段小さくしなくてもすみ、高周波モジュール２と高周波モジュール３を高周波モジュール固定金属板４に対して固定する作製作業が容易になる。
【００３３】
しかも、本発明の実施形態の高周波モジュール装置１では、高周波モジュール２と高周波モジュール３との間の接続は、従来用いられた高価な高周波同軸コネクタを用いずに金属箔３６，３７を用いているので、高周波モジュール装置１は高周波同軸コネクタを用いる従来の装置に比べて安価に作製できる。
【００３４】
また、本発明の実施形態の高周波モジュール装置１では、高周波モジュール２と高周波モジュール３は、従来の高周波同軸コネクタを用いた装置の場合に生じる頻繁に変化する高周波モード変換現象が無いので、高周波モジュール装置１は高周波特性の性能劣化を少なくして電気的劣化を確実に小さくすることができる。従って、高周波モジュール間の接続を有する本発明の高周波モジュール装置の製作には、熟練度が不要である。
【００３５】
本発明の実施形態では、高周波モジュール装置は、導波路を有する高周波モジュール基板をそれぞれ備える複数の高周波モジュールと、複数の高周波モジュールが主面に並置される金属部材と、複数の高周波モジュールの向かい合う側にそれぞれ形成された段差部に配置され、複数の高周波モジュールの段差部の接地上面に接続されている配置基板と、複数の高周波モジュールの各導波路と基板の導体線路とを接続する導体接続部材と、を備える。
【００３６】
複数の高周波モジュールの導波路と配置基板の導体線路は、金属部材から同じ高さである。これにより、複数の高周波モジュールの導波路の金属部材に対する位置と金属板の導体線路の金属部材に対する位置を、同じに設定することができる。
【００３７】
導体接続部材は金属箔であり、複数の高周波モジュールの各導波路と配置基板の導体線路は、マイクロストリップ線路である。これにより、マイクロストリップ線路は金属箔を用いるだけで電気的に容易に接続できる。
【００３８】
複数の高周波モジュールは、金属部材に対してネジを用いて固定され、基板を備える配置基板は、複数の高周波モジュールに対してネジを用いて固定されている。これにより、複数の高周波モジュールは固定用の金属部材に対して機械的に確実に固定でき、基板を備える配置基板は複数の高周波モジュールに対して機械的に確実に固定できる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、本発明を実施する段階では、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００４０】
例えば、本発明の高周波モジュール装置の実施形態では、２つの高周波モジュールを接続しているが、３つ以上の高周波モジュールを接続する構造であっても良い。基板５と配置基板３３は、段差部３０，３１に対して配置されているが、段差部３０，３１を必ずしも設けなくても良い。
【００４１】
また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の高周波モジュール装置の好ましい実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１の高周波モジュール装置のＮーＮ線における断面図である。
【図３】図２の高周波モジュール装置を拡大して示す一部を省略した断面図である。
【図４】従来の高周波モジュール装置の斜視図である。
【図５】図４の従来の高周波モジュールのＫ−Ｋ線における断面図である。
【図６】別の従来の高周波モジュール装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…高周波モジュール装置、２…一方の高周波モジュール、３…他方の高周波モジュール、４…高周波モジュール固定配置基板（固定用の金属部材の一例）、４Ｂ…固定配置基板の貼り付け面、５…基板（配置基板）、６…基部、７…高周波モジュール基板、８…基部、９…高周波モジュール基板、１０…第１面、１１…第２面、１６…接栓（導波路）、２６…接栓（導波路）、３０，３１…段差部、３２…基板収納空間、３３…金属板（配置基板）、３４…マイクロストリップ線路（導体線路の一例）、３６…第１金属箔（導体接続部材の一例）、３７…第２金属箔（導体接続部材の一例）、Ｓ…配列方向、Ｈ…高さ
【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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