(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機基板とこの有機基板に形成される金属パターンよりなる高周波アンテナと、この高周波アンテナが接着固定されるベースとを有する高周波送受信装置において、
上記ベースは、
ベースプレートと、このベースプレートに形成された開口内に装着されるとともに、回路基板が搭載されたモジュールケースとを備え、
上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間には、隙間を有し、
上記モジュールケースと上記ベースプレートとをまたいで上記高周波アンテナが接着固定され、
上記金属パターンがＡｕ，Ｎｉ，Ｃｕの層を含む積層構造であり、かつ、
上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間のアンテナが接着される部分における隙間が、
（使用温度変化に対する隙間寸法の変化量）÷（元の隙間寸法）≦６％
を満足することを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項２】
有機基板とこの有機基板に形成される金属パターンよりなる高周波アンテナと、この高周波アンテナが接着固定されるベースとを有する高周波送受信装置において、
上記ベースは、
ベースプレートと、このベースプレートに形成された開口内に装着されるとともに、回路基板が搭載されたモジュールケースとを備え、
上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間には、隙間を有し、
上記モジュールケースと上記ベースプレートとをまたいで上記高周波アンテナが接着固定され、
上記金属パターンがＡｕ，Ｎｉ，Ｃｕの層を含む積層構造であり、かつ、
上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間のアンテナが接着される部分における隙間が、
（使用温度変化に対する隙間寸法の変化量）÷（元の隙間寸法）≦６％
を満足し、
上記高周波アンテナが、複数のアンテナパターンに並列に信号を供給する太線部と、この太線部から分岐して個々のアンテナパターンに信号を供給する細線部とを備え、上記太線部と上記細線部の内、上記太線部のみが上記モジュールケースと上記ベースプレート間の隙間を横断することを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項３】
請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の高周波送受信装置において、
上記金属パターンの幅と厚みのアスペクト比（幅／厚み）が３以上もしくは幅が１００μｍ以上の金属パターンが、上記モジュールケースと上記ベースプレートをまたいで形成されることを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項４】
請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の高周波送受信装置において、
上記モジュールケースと上記ベースプレートをまたいで接合されている境界部分の内側のアンテナ面側に、上記金属パターンを形成することを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項５】
請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の高周波送受信装置において、
上記モジュールケースに取付けられる高周波回路と、
上記高周波回路の電源の供給および信号処理を行う外部回路と、
上記モジュールケースを貫通して形成された開口に絶縁物により支持されるとともに、上記高周波回路と上記アンテナ及び上記高周波回路と外部回路とを電気的に接続する複数の導通ピンと、
上記導通ピンが、上記アンテナからの信号の送受信方向に対して、上記アンテナ面より後ろとなるべく、上記モジュールケースに形成された凹み部とを備え、上記アンテナが上記凹み部を覆うことを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項６】
請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の高周波送受信装置において、
上記ベースを貫通して形成されている開口と、
上記ベースの高周波アンテナ取付面と、反対側の面に取り付けられ、上記アンテナに信号を給電する高周波回路を気密封止したモジュールとを備え、
上記アンテナは、上記モジュールに形成される給電線と開口部が電磁結合し、アンテナもしくは高周波回路等にインピーダンスのマッチング回路を形成していることを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項７】
請求項６記載の高周波送受信装置において、
上記アンテナは、上記モジュールに形成される導波管構造により、電磁結合し、アンテナもしくは高周波回路等にインピーダンスのマッチング回路を形成していることを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項８】
請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の高周波送受信装置において、
上記ベースは、セラミック基板であり、
上記ベースの高周波アンテナ取付面と、反対側の面に取り付けられ、上記アンテナに信号を給電する高周波回路を気密封止したモジュールとを備え、
上記モジュールは、コプレーナ線路により上記セラミック基板を介してアンテナと電気的に接続されることを特徴とする高周波送受信装置。
【請求項９】
請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の高周波送受信装置において、
上記ベースは、セラミック基板であり、
上記ベースの高周波アンテナ取付面と、反対側の面に取り付けられ、上記アンテナに信号を給電する高周波回路を気密封止したモジュールとを備え、
上記モジュールは、コプレーナ線路により上記セラミック基板を介してアンテナと電気的に接続され、上記アンテナ基板は上記セラミックス基板からはみ出さないように接合されていることを特徴とする高周波送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波送受信装置に係り、特に、車載レーダ装置に用いるに好適なアンテナ搭載方式を採用する高周波送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車載レーダ装置に用いる高周波送受信装置においては、回路基板を搭載したベースプレートと、アンテナベースを跨ぐように、アンテナ基板が接着固定されている。これは、ベースプレートは、小さい方がコスト的に有利なのに対して、アンテナ基板は、平面アンテナであり、レーダの指向性を得るためには、大きい方が有利なためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波送受信装置においては、ベースプレートは、ガラス同軸線を形成するためコバール等の低線膨張係数の金属を用いる。一方、アンテナベース１０２に鉄やアルミ等等を使用している。その結果、両者の熱膨張係数の差が大きいため、アンテナベースとベースプレートの境界部におけるアンテナ基板に熱応力が発生し、アンテナ基板上に形成されたアンテナパターンがひずんで断線するという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、アンテナパターンの断線を防止できる高周波送受信装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、有機基板とこの有機基板に形成される金属パターンよりなる高周波アンテナと、この高周波アンテナが接着固定されるベースとを有する高周波送受信装置において、上記ベースは、ベースプレートと、このベースプレートに形成された開口内に装着されるとともに、回路基板が搭載されたモジュールケースから構成され、上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間には、隙間を有し、上記モジュールケースと上記ベースプレートとをまたいで上記高周波アンテナが接着固定され、上記金属パターンがＡｕ，Ｎｉ，Ｃｕの層を含む積層構造であり、かつ、上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間のアンテナが接着される部分における隙間が、（使用温度変化に対する隙間寸法の変化量）÷（元の隙間寸法）≦６％を満足するものである。
かかる構成により、アンテナパターンの断線を防止し得るものとなる。
（２）また、上記目的を達成するために、本発明は、有機基板とこの有機基板に形成される金属パターンよりなる高周波アンテナと、この高周波アンテナが接着固定されるベースとを有する高周波送受信装置において、上記ベースは、ベースプレートと、このベースプレートに形成された開口内に装着されるとともに、回路基板が搭載されたモジュールケースとを備え、上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間には、隙間を有し、上記モジュールケースと上記ベースプレートとをまたいで上記高周波アンテナが接着固定され、上記金属パターンがＡｕ，Ｎｉ，Ｃｕの層を含む積層構造であり、かつ、上記モジュールケースと上記ベースプレートとの間のアンテナが接着される部分における隙間が、（使用温度変化に対する隙間寸法の変化量）÷（元の隙間寸法）≦６％を満足し、上記高周波アンテナが、複数のアンテナパターンに並列に信号を供給する太線部と、この太線部から分岐して個々のアンテナパターンに信号を供給する細線部とを備え、上記太線部と上記細線部の内、上記太線部のみが上記モジュールケースと上記ベースプレート間の隙間を横断するものである。
【０００６】
（３）上記（１）または（２）において、好ましくは、上記金属パターンの幅と厚みのアスペクト比（幅／厚み）が３以上もしくは幅が１００μｍ以上の金属パターンが、上記モジュールケースと上記ベースプレートをまたいで形成されるようにしてものである。
【０００７】
（４）上記（１）または（２）において、好ましくは、上記モジュールケースと上記ベースプレートをまたいで接合されている境界部分の内側のアンテナ面側に、上記金属パターンを形成するようにしたものである。
【０００８】
（５）上記（１）または（２）において、好ましくは、上記モジュールケースに取付けられる高周波回路と、上記高周波回路の電源の供給および信号処理を行う外部回路と、上記モジュールケースを貫通して形成された開口に絶縁物により支持されるとともに、上記高周波回路と上記アンテナ及び上記高周波回路と外部回路とを電気的に接続する複数の導通ピンと、上記導通ピンが、上記アンテナからの信号の送受信方向に対して、上記アンテナ面より後ろとなるべく、上記モジュールケースに形成された凹み部とを備え、上記アンテナが上記凹み部を覆うようにしたものである。
かかる構成により、電源供給ライン、信号処理ラインによるアンテナへの影響を低減し得るものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を用いて、本発明の第１の実施形態による高周波送受信装置の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
最初に、図１〜図３を用いて、本実施形態による高周波送受信装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。図２は、図１の丸枠Ｘ１の部分の拡大断面図である。図３は、図１の平面図である。なお、図１〜図３において、同一符号は、同一部分を示している。
【００１６】
図１に示すように、車載レーダ装置１は、高周波回路基板２と、モジュール３と、アンテナ４と、ベースプレート５とから構成される。
【００１７】
最初に、図１および図２を用いて、高周波回路基板２の構成について説明する。図２に示すように、高周波回路基板２は、フッ素樹脂等の有機基板４Ａに、Ｃｕ箔，Ｃｕめっき，Ｎｉめっき，Ａｕめっき等の多層の金属で、回路パターン４Ｂが形成されている。有機基板４Ａが形成されている面と反対側の面には、ＧＮＤ４Ｃが形成されている。
【００１８】
また、図１に示すように、高周波回路基板２には、ＧａＡｓ等の半導体基板で作成した発振器，ミキサー，低ノイズアンプ等の高周波用のＩＣ６が、複数個搭載されている。各々のＩＣ６は、Ａｕワイヤボンディングやフリップチップボンディング等の接続手段により、高周波回路基板２の回路パターンに接続されており、信号の送信と受信を行う。
【００１９】
また、図１に示すように、モジュール３は、モジュールケース３Ａと、モジュールカバー３Ｂとから構成されている。モジュールケース３Ａは、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の低膨張金属で形成されている。モジュールケース３Ａには、Ａｇ接着剤等により、回路基板２が接合され、搭載されている。モジュールカバー３Ｂは、Ｆｅ製である。モジュールカバー３Ｂは、モジュールケース３Ａに溶接され、その内部に保持される回路基板２を気密状態に保持する。
【００２０】
モジュールケース３Ａには、図示の例では、４本のガラス同軸線１０が埋め込まれている。アンテナ４は、後述するように、送信アンテナ部と、受信アンテナ部があり、４本のガラス同軸線１０の内、図示の中央の２本のガラス同軸線１０は、それぞれ、アンテナ４の送信アンテナ部と回路基板２の上の送信回路と接続され、アンテナ４の受信アンテナ部と、回路基板２の上の受信回路と接続されており、信号・電源の取り出しが行われる。また、図示の左右の２本のガラス同軸線１０は、外部回路９等と接続するのに用いられる。
【００２１】
なお、ガラス同軸線１０は、製造工程におけるコストが、モジュールケース３Ａの面積にほぼ比例するので、モジュールケース３Ａはできるだけ小さくしている。
【００２２】
ここで、図２を用いて、ガラス同軸線１０の製造方法について説明する。ガラス同軸線１０の製造に際しては、成形されたモジュールケース３Ａに、作成するべきガラスの形状をかたどったガラス１０Ａのタブレットと、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の芯線１０Ｂをセットし、高温の炉に挿入して、約１０００℃でガラスを溶かしてガラス同軸線１０を形成する。ガラス同軸線１０の製造コストの大半は、ガラス１０Ａの焼成工程にかかっており、また炉での製造工程はバッチ処理となるのでコストは炉中にモジュールケース３Ａを何台いれられるかによって決定する。従って、コストはモジュールケース３Ａの面積にほぼ比例することになる。
【００２３】
次に、図１，図２および図３を用いて、アンテナ４の構成について説明する。アンテナ４はマイクロストリップによるパッチアンテナである。図２に示すように、アンテナ４は、フッ素樹脂等による有機基板４Ａ上に、Ｃｕ箔，Ｃｕめっき，Ｎｉめっき，Ａｕめっき等による多層の金属で、アンテナパターン４Ｂを形成している。これらのめっきでは特にＮｉめっきののびが小さく約６％であるため、アンテナ断線の有無はＮｉに依存する。アンテナパターン４Ｂが形成される面と反対側の面には、ＧＮＤ４Ｃが形成されている。
【００２４】
車載レーダ装置１のように、高周波回路基板２やアンテナ４においては、伝送ロスを小さくするために、低誘電率，低誘電正接なフッ素樹脂のような有機基板４Ａが採用される。そして、伝送線路としては、マイクロストリップラインの場合は、有機基板４Ａの片面には、Ｃｕ箔、Ｃｕめっき、Ｎｉめっき、Ａｕめっき等による多層のメタライズにより、ＧＮＤ４Ｃが形成される。また、他方の面には、伝送路のインピーダンスが５０Ωになるように、回路パターン２Ｂや、アンテナパターン４Ｂが形成される。
【００２５】
ここで、例えば、有機基板４Ａの厚みは１２７μｍ、比誘電率は２．２で、回路パターン２Ｂやアンテナパターン４Ｂの厚さが４０μｍのとき、線路幅３８０μｍでインピーダンスは５０Ωである。ただし、回路パターン２Ｂ、アンテナパターン４Ｂの分岐部等においてはインピーダンスのマッチングを図るために局部的に７０μｍ程度となる部分ができる。
【００２６】
アンテナパターン４Ｂは、図３に示すように、矩形のアンテナ部となるパッチが、例えば、４行２２列にマトリックス状に配置され、各パッチが線路で接続されるマイクロストリップによるパッチアンテナである。
【００２７】
レーダが自動車に搭載され、測距を目的とされた場合などは、アンテナ４から放射する電波に指向性が要求される場合には、大きい方が有利であるので、１００ｍｍ□程度の面積としている。モジュールケース３Ａは、上述のように、小型の方がコスト的に有利であるため、アンテナ４は、モジュールケース３Ａに比べて大きくなる。
【００２８】
次に、図１，図２および図３を用いて、ベースプレート５について説明する。アンテナ４はモジュールケース３Ａより大きいので、図１に示すように、ベースプレート５には、開口７を設けている。開口７内にモジュール３が装着される。従って、図３に示すように、モジュールケース３Ａの周囲４辺には、ベースプレート５との間に、開口７が形成されている。アンテナ４は、ベースプレート５とモジュール３およびその間の開口７をまたぐように、Ａｇ接着剤を用い接合する。電気的には、アンテナ４と回路基板２とは、図２に示すように、ガラス同軸線１０を介して、半田１７Ａ，１７Ｂにより接続する。また、回路基板２と外部回路９とは、回路基板２側ではガラス同軸線１０にＡｌワイヤ８により接続し、外部回路９側とは、ガラス同軸線１０に半田により接続している。
【００２９】
ベースプレート５は、モジュールケース３Ａの材質と等しく、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の低膨張金属により形成されている。  ベースプレート５の材質とモジュールケース３Ａとの材質が異なり、２つの部材の隙間について、
（温度変化に対する隙間寸法の変化量）÷（元の隙間寸法）＞６％
の場合は、車載レーダ装置１に温度変化が付加されると、図１−３に示されるベースプレート５とモジュールケース３Ａの間に接着されているアンテナ４に熱応力が発生する。
【００３０】
ここで、熱応力のアンテナ４部への影響について説明する。前述のように熱応力が発生すると、有機基板４Ａは低ヤング率のため、ほとんどモジュールケース３Ａとベースプレート５により決まる開口部７の上に位置する有機基板４Ａの熱変形量に依存して大きく変形し、同時に有機基板４Ａ上のアンテナパターン４Ｂは、Ｎｉの歪みが６％に達した時、アンテナパターンに割れが発生することが判明した。
【００３１】
そこで、本実施形態では、ベースプレート５とモジュールケース３Ａの材質を等しくしておくことにより、柔らかい有機基板４Ａに多層金属パターンを形成しても、断線することがなくなるものである。
【００３２】
また、ベースプレート５とモジュールケース３Ａに、異材質のものを用いたとしても、ベースプレート５とモジュールケース３Ａとの間の隙間（開口７について、
（温度変化に対する隙間寸法の変化量）÷（元の隙間寸法）≦６％
を満足するようにすることにより、車載レーダ装置１に温度変化が付加されても、ベースプレート５とモジュールケース３Ａの間に接着されているアンテナ４のアンテナパターン４Ｂの断線が生じないようにすることができる。
【００３３】
以上のようにして、モジュールケース３Ａの小型化による低コスト化が図れるとともに、これにともなうアンテナ４の被接合面の２面化がもたらすアンテナパターンの断線による信頼性の低下を防止することができる。
【００３４】
さらに、図４および図５を用いて、アンテナパターン４Ｂの詳細について説明する。
図４は、図３の丸枠Ｘ２の部分の拡大図である。図５は、アンテナパターン４Ｂのアスペクト比と強制変位してアンテナパターン４Ｂが破断する時のアンテナパターン４Ｂの曲率の相関図である。なお、図４において、図１〜図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００３５】
図５は、アンテナパターン４Ｂの幅と厚みのアスペクト比（幅／厚み）と、強制変位してアンテナパターン４Ｂが破断する時のアンテナパターン４Ｂの曲率の相関について示している。
【００３６】
アンテナパターン４Ｂの幅と厚みのアスペクト比（幅／厚み）が約３以下の場合は  アンテナパターン４Ｂの曲げた外周部に応力集中が発生するため、より大きな曲率で破断する，つまり、低い応力状態で破断し、他方、応力集中が発生しないとアスペクト比に関係なく一定の曲率で破断することがわかる。
【００３７】
そこで、図４に示すように、本実施形態においては、アンテナパターン４Ｂに、太線部４Ｂ１と、細線部４Ｂ２を設けるようにしている。ベースプレート５と開口７の隣接部分，およびモジュール３と開口７の隣接部分である境界部Ｇには、アンテナパターン４Ｂの内、太線部４Ｂ１を配置するようにしている。
【００３８】
すなわち、アンテナパターン４Ｂの幅と厚みのアスペクト比（幅／厚み）が３以下、つまり厚みが約４０μｍあるので、幅が約１２０μｍ以下の細線部４Ｂ２は、境界部Ｇをまたがず、アスペクト比が３以上の太線部４Ｂ１が境界部Ｇをまたぐ構造としている。
【００３９】
従って、この時、アンテナパターン４Ｂは、ベースプレート５とモジュールケース３Ａの材質における線膨張係数差に起因する熱応力への耐力が大きくなり、信頼性が向上する。
【００４０】
また、境界部Ｇには、１００μｍ以上の太線部を配置することにより、アンテナパターン４Ｂは、ベースプレート５とモジュールケース３Ａの材質における線膨張係数差に起因する熱応力への耐力が大きくなり、信頼性が向上する。
【００４１】
なお、アンテナ４のアンテナパターン４Ｂを、モジュール３の上にのみ設けるよようにすると、すなわち、境界部Ｇのアンテナ４側に、アンテナパターン４Ｂを形成しなければ、ベースプレート５とモジュールケース３Ａの材質における線膨張係数差に起因する熱応力は影響しないので、信頼性がさらに向上する。
【００４２】
次に、図６を用いて、本実施形態によるレーダ装置を用いたミリ波レーザシステムの構成および動作について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態によるミリ波レーダシステムの構成を示す断面図である。なお、図１〜図４と同一符号は、同一部分を示している。
【００４３】
電源がコネクタ１１より信号処理回路１３に供給され、同時に信号処理回路１３は、ハーネス１２を通してレーダ装置１に所定の電源を供給する。これによりＩＣ６による発振器は７６ＧＨｚのミリ波を発生し、さらにミリ波は増幅器で増幅され、回路基板２をとおって、ガラス同軸線１０を介し、アンテナ４に給電される。アンテナ４からミリ波は送信され、さらに、アンテナ４は、目標物に当たった後の反射波を受信する。受信波は、ＩＣ６にて送信波とミキシングされ、ＩＦ信号としてハーネス１２を経て信号処理回路１３に送られ、ミリ波レーダを搭載する車両等と目標物との相対速度情報，距離情報，角度情報等を計算する。これらの結果はコネクタ１１を通して出力される。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【００４５】
次に、図７および図８を用いて、本発明の第２の実施形態による高周波送受信装置の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。図８は、図７の丸枠Ｘ３の部分の拡大断面図である。なお、図７，図８において、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４６】
図７に示すように、本実施形態におけるモジュールケース３Ａ’は、図１に示したモジュールケース３Ａとベースプレート５とを一体化したものである。モジュールケース３Ａ’の上に、アンテナ４が固着されている。
【００４７】
また、図８に示すように、外部回路９と接続するガラス同軸線１０が、アンテナ４からの信号の送受信方向Ｙに対して、アンテナ４より後ろとなるべく凹み部１４を形成し、アンテナ４のＧＮＤ４Ｃは、凹み部１４を覆い、かつ、アンテナパターン４Ｂは凹み部１４にかからないように構成している。
【００４８】
本実施形態によれば、アンテナパターン４Ｂの被接着面が、モジュールケース３Ａ’のみであり、単一部材面となるため、熱応力による影響が小さくすることができる。また、ＧＮＤ４Ｃは、ハーネス１２から生じる不要電磁波をシールドする。
【００４９】
したがって、本実施形態によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【００５０】
次に、図９を用いて、本発明の第３の実施形態による高周波送受信装置の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
図９は、本発明の第３の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００５１】
本実施形態におけるモジュールケース３Ａ”は、図１に示したモジュールケース３Ａとベースプレート５とを一体化したものである。モジュールケース３Ａ”の上に、アンテナ４が固着されている。
【００５２】
本実施形態では、図７に示した例とは異なり、モジュールケース３Ａ’に凹み部１４は形成しておらず、代わりにく、Ｆｅ等の金属製のハーネスキャップ１６を取り付けている。
【００５３】
ハーネスキャップ１６は、図７に示したＧＮＤ４Ｃと同様に、ハーネス１２からの不要電磁波をシールドするものである。また、アンテナパターン４Ｂの被接着面も単一部材面とできるため発生する熱応力も小さくすることができる。
【００５４】
したがって、本実施形態によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【００５５】
次に、図１０および図１１を用いて、本発明の第４の実施形態による高周波送受信装置の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
図１０は、本発明の第４の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。図１１は、図１０の丸枠Ｘ４の部分の拡大断面図である。なお、図１０，図１１において、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００５６】
図１０に示すように、本実施形態では、ベースプレート５’は、図１に示したような大きな開口７は有しておらず、代わりに、小さな開口７Ａを備えている。ベースプレート５’の一方の面にアンテナ４を備え、他方の面にモジュール３を備えている。アンテナ４は、ベースプレート５’に接合されている。
【００５７】
図１１に示すように、モジュール３に形成されるガラス同軸線１０の芯線１０Ｂのみが、開口７Ａを介して、アンテナ４と半田１７により接合される。
【００５８】
本実施形態では、アンテナ４は、ベースプレート５’に接合されるため、被接合面を単一部材とでき、アンテナパターン４Ｂのわれに対してより強く、また、段差がないので接合性もよく非常にすぐれている。
【００５９】
次に、図１１を用いて、ガラス同軸線１０とアンテナ４との接合部の詳細について説明する。
ガラス同軸線１０は、ガラス線１０Ａと、芯線１０Ｂにより構成される。ここで、ガラス同軸線１０のインピーダンスＺは、以下の式（１）により与えられ、５０Ωになるように設計している。
Ｚ＝１／（２π）×√（μ／ε）ｌｎ（ｂ／ａ）  …（１）
ここで、μとεはガラス１０Ａの透磁率と誘電率であり、ａは芯線１０Ｂの直径であり、ｂはガラス１０Ａの外径である。本実施形態では、ａ＝０．２ｍｍ、ｂ＝０．９５ｍｍである。
【００６０】
また、ベースプレート５の開口７Ａは、φ０．４６ｍｍとなっており、芯線１０Ｂが開口７Ａを介してアンテナ４に半田づけされる。式（１）より、開口７Ａと芯線１０Ｂよりなる同軸部のインピーダンスは、やはり５０Ωとなる。
【００６１】
これにより、伝送路の変化にともなう損失は小さく押えることができる。また、アンテナ４もしくは高周波回路にインピーダンスのマッチング回路を形成することによっても伝送損失は小さく押えることができる。
【００６２】
したがって、本実施形態によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【００６３】
次に、図１２および図１３を用いて、本発明の第５の実施形態による高周波送受信装置の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
図１２は、本発明の第５の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。図１３は、図１２の丸枠Ｘ５の部分の拡大断面図である。なお、図１２，図１３において、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００６４】
図１２に示すように、本実施形態では、ベースプレート５’は、図１０に示したベースブレード５’と同様であり、図１に示したような大きな開口７は有しておらず、代わりに、小さな開口７Ａを備えている。ベースプレート５’の一方の面にアンテナ４を備え、他方の面にモジュール３を備えている。アンテナ４は、ベースプレート５’に接合されている。
【００６５】
本実施形態では、図１０に示した実施形態とは、ガラス同軸線１０とアンテナ４との接合部が異なっている。ガラス同軸線１０の芯線１０Ｂは、ガラス１０Ａの中に形成されている範囲にのみ存在し、ベースプレート５’の開口７Ａは、導波管構造となって、アンテナ４に給電される。
【００６６】
図１０に示した例では、ベースプレート５’とモジュール３を接合する時に同軸線の芯線１０Ｂと開口７の位置決めが必要とされるが、本実施形態では不要となるため、実装工程が簡略化することができる。また、アンテナ４に芯線１０Ｂとの接合のためのビアや半田づけも不必要となるので、実装工程の削減となる。
【００６７】
ここで、図１４を用いて、本発明の第５の実施形態による高周波送受信装置の他の例の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
図１４は、本発明の第５の実施形態による高周波送受信装置の他の例の構成を示し、図１２の丸枠Ｘ５の部分の拡大断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００６８】
本例では、ガラス同軸線１０の芯線１０Ｂがなく、開口７Ａの内部は、ガラス１０Ａが充填されており、導波管構造となっている。
【００６９】
したがって、本実施形態によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【００７０】
次に、図１５〜図１８を用いて、本発明の第６の実施形態による高周波送受信装置の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
図１５は、本発明の第６の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。図１６は、図１５のＡ−Ａ矢視図であり、図１７は、図１５のＢ−Ｂ矢視図であり、図１８は、図１５のＣ−Ｃ矢視図である。なお、図１５において、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００７１】
図１５に示すように、本実施形態におけるレーダ装置１は、モジュール３’と、アンテナ４と、ベースプレート５”とから構成される。
【００７２】
多層のセラミックスによるモジュール３’は、セラミックス部にＡｕペースト等配線材を高温にて焼き付けて高周波回路を形成している。高周波回路には、ＧａＡｓ等の半導体基板で作成した発振器，ミキサー，低ノイズアンプ等の高周波用のＩＣ６が複数個搭載されており、各々はＡｕワイヤ等で回路と接続されて、信号の送信と受信を行う。
【００７３】
セラミックスまたは低線膨張係数の金属材料によるモジュールカバー３Ｂをモジュール３に半田やろう材により接合し、ＩＣ６を気密状態に保持する。信号の取り出し部は、図１６〜図１８に示すように、多層基板にコプレーナ線路１９を設け、形成している。なお、多層セラミックスは規格化された大きさのシート基板から製造されるため、シートにおける取り数がコストに大きく関係するので、できるだけ小さくしている。
【００７４】
アンテナ４は、図１に示したアンテナ４と同様の構成である。アンテナ４は、モジュール３’より大きくなるので、ベースプレート５”の一方の面にＡｇ接着剤や半田等を用いアンテナ４を接合し、他方の面にモジュール３’をＡｇ接着剤や半田等で接合する。
【００７５】
電気的には、図１６〜図１８に示すように、モジュール３’から引き出されるコプレーナ線路１９と、ベースプレート５”にも形成されるコプレーナ線路１９をＡｇ接着剤や半田等で接合し、さらに、ベースプレート５”のコプレーナ線路１９からアンテナ４へはＡｕワイヤ１８等によりボンディングする。
【００７６】
本実施形態では、アンテナ４の被接合面は、ベースプレート５”だけであり、単一部材とできるため、アンテナパターン４Ｂのわれに対してより強く、また、段差がないので接合性もよいものである。
【００７７】
したがって、本実施形態によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【００７８】
次に、図１９〜図２１を用いて、本発明の第７の実施形態による高周波送受信装置の構成について説明する。本実施形態では、高周波送受信装置として、レーダ装置を例にとって説明する。
図１９は、本発明の第７の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。図２０は、図１９のＡ−Ａ矢視図であり、図２１は、図１９のＢ−Ｂ矢視図である。なお、図１９において、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００７９】
図１９に示すように、本実施形態におけるレーダ装置１は、モジュール３’と、アンテナ４と、ベースプレート５”とから構成される。但し、図１５に示した実施形態とは、モジュール３とアンテナ４の搭載位置が異なっている。モジュール３とアンテナ４はベースプレート５の同一面上に配置されている。
【００８０】
また、電気的には、図２０，図２１に示すように、モジュール３から引きだされるコプレーナ線路１９と、ベースプレート５にも形成されるコプレーナ線路１９をＡｇ接着剤や半田等で接合し、さらに、ベースプレート５のコプレーナ線路１９からアンテナ４へはＡｕワイヤ１８等によりボンディングする。
【００８１】
したがって、本実施形態によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、アンテナパターンの断線を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の丸枠Ｘ１の部分の拡大断面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】図３の丸枠Ｘ２の部分の拡大図である。
【図５】アンテナパターン４Ｂのアスペクト比と強制変位してアンテナパターン４Ｂが破断する時のアンテナパターン４Ｂの曲率の相関図である。
【図６】本発明の第１の実施形態によるミリ波レーダシステムの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。
【図８】図７の丸枠Ｘ３の部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。
【図１１】図１０の丸枠Ｘ４の部分の拡大断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。
【図１３】図１２の丸枠Ｘ５の部分の拡大断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態による高周波送受信装置の他の例の構成を示し、図１２の丸枠Ｘ５の部分の拡大断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ矢視図である。
【図１７】図１５のＢ−Ｂ矢視図である。
【図１８】図１５のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１９】本発明の第７の実施形態による高周波送受信装置の全体構成を示す断面図である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ矢視図である。
【図２１】図１９のＢ−Ｂ矢視図である。
【符号の説明】
１…レーダ装置
２…回路基板
３…モジュール
３Ａ…モジュールケース
３Ｂ…モジュールカバー
４…アンテナ
４Ａ…有機基板
４Ｂ…アンテナパターン
４Ｂ１…太線部
４Ｂ２…細線部
４Ｂ３…ＧＮＤ
５…ベースプレート
６…ＩＣ
７…開口
８…Ａｌワイヤ
９…外部回路
１０…ガラス同軸線
１０Ａ…ガラス
１０Ｂ…芯線
１１…コネクタ
１２…ハーネス
１３…信号処理回路
１４…凹み部
１６…ハーネスキャップ
１７…半田
１８…Ａｕワイヤ
１９…コプレーナ線路
Ｇ…境界部
【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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【図２１】
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