特許ウォッチ

公開番号2024135659
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046452
出願日2023-03-23
発明の名称アンテナ装置
出願人株式会社豊田中央研究所,株式会社ミライズテクノロジーズ,トヨタ自動車株式会社,株式会社デンソー
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01Q 1/38 20060101AFI20240927BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アンテナを利用して回路基板間で通信を行うアンテナ装置において、複数のチャンネル間での混信を抑制し、安定した通信を実現可能な技術を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、第1回路基板と、第1回路基板に対向するように配置されている第2回路基板と、第1回路基板の主面上に設けられている複数の送信アンテナと、第2回路基板の主面上に設けられている複数の受信アンテナと、を備えている。複数の送信アンテナと複数の受信アンテナは、送信アンテナとそれに対応する受信アンテナの組み合わせが第1回路基板と第2回路基板の間で対向するように配置されている。送信アンテナとそれに対応する受信アンテナの間の距離は、送信アンテナとそれに隣り合ういずれの送信アンテナの間の距離よりも小さい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１回路基板と、
前記第１回路基板に対向するように配置されている第２回路基板と、
前記第１回路基板の主面のうち前記第２回路基板に対向する側の主面上に設けられている複数の送信アンテナと、
前記第２回路基板の主面のうち前記第１回路基板に対向する側の主面上に設けられている複数の受信アンテナと、を備えており、
前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナは、前記送信アンテナとそれに対応する前記受信アンテナの組み合わせが前記第１回路基板と前記第２回路基板の間で対向するように配置されており、
前記送信アンテナとそれに対応する前記受信アンテナの間の距離は、前記送信アンテナとそれに隣り合ういずれの送信アンテナの間の距離よりも小さい、アンテナ装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記第１回路基板の主面のうち前記複数の送信アンテナが設けられている主面上に設けられており、前記複数の送信アンテナの各々を取り囲むように配置されている第１ＧＮＤ板、をさらに備えている、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１ＧＮＤ板には、隣り合う送信アンテナの間の少なくとも一部の領域にスリットが形成されている、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１ＧＮＤ板は、前記スリットによって分割されている、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
分割された前記第１ＧＮＤ板の間を接続する回路素子、をさらに備えており、
前記回路素子が、インダクタ又はローパスフィルタである、請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第２回路基板の主面のうち前記複数の受信アンテナが設けられている主面上に設けられており、前記複数の受信アンテナの各々を取り囲むように配置されている第２ＧＮＤ板、をさらに備えている、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第２ＧＮＤ板には、隣り合う送信アンテナの間の少なくとも一部の領域にスリットが形成されている、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第２ＧＮＤ板は、前記スリットによって分割されている、請求項７に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
分割された前記第２ＧＮＤ板の間を接続する回路素子、をさらに備えており、
前記回路素子が、インダクタ又はローパスフィルタである、請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記送信アンテナとそれに対応する前記受信アンテナの間の距離は、前記送信アンテナから放射される電波の波長の１／４以下である、請求項１に記載のアンテナ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、アンテナ装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アンテナを利用して回路基板間で通信を行うように構成されたアンテナ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－３２７５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回路基板間において同時に複数の信号を伝達するためには、一方の回路基板に複数の送信アンテナを形成し、他方の回路基板に複数の受信アンテナを形成し、対応する送信アンテナと受信アンテナの組み合わせごとにチャンネルを割り当てることが考えられる。このような場合に、複数のチャンネル間での混信を抑制し、安定した通信を実現可能な技術が必要である。本明細書は、アンテナを利用して回路基板間で通信を行うアンテナ装置において、複数のチャンネル間での混信を抑制し、安定した通信を実現可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示するアンテナ装置の一実施形態は、第１回路基板と、前記第１回路基板に対向するように配置されている第２回路基板と、前記第１回路基板の主面のうち前記第２回路基板に対向する側の主面上に設けられている複数の送信アンテナと、前記第２回路基板の主面のうち前記第１回路基板に対向する側の主面上に設けられている複数の受信アンテナと、を備えていてもよい。前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナは、前記送信アンテナとそれに対応する前記受信アンテナの組み合わせが前記第１回路基板と前記第２回路基板の間で対向するように配置されていてもよい。前記送信アンテナとそれに対応する前記受信アンテナの間の距離は、前記送信アンテナとそれに隣り合ういずれの送信アンテナの間の距離よりも小さくてもよい。
【０００６】
上記アンテナ装置によると、前記送信アンテナとそれに対応する前記受信アンテナの間の距離が相対的に短いので、前記送信アンテナからそれに対応する前記受信アンテナ以外の前記受信アンテナへの電波の伝搬量が相対的に低下する。このため、前記送信アンテナとそれに対応する前記受信アンテナの間の指向性が相対的に高まる。上記アンテナ装置によると、複数のチャンネル間での混信を抑制し、安定した通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
アンテナ装置の一実施形態の断面図であり、図２のI-I線に対応した断面図を模式的に示す図である。
図１のアンテナ装置が備える第１回路基板の平面図であって、第１回路基板の主面のうち送信アンテナが設けられている主面を平面とする平面図である。
図１のアンテナ装置の変形例が備える第１回路基板の平面図であって、第１回路基板の主面のうち送信アンテナが設けられている主面を平面とする平面図である。
図１のアンテナ装置の変形例が備える第１回路基板の平面図であって、第１回路基板の主面のうち送信アンテナが設けられている主面を平面とする平面図である。
（Ａ）図４の第１ＧＮＤ板間に接続されている回路素子の一例を示す回路図である。（Ｂ）図４の第１ＧＮＤ板間に接続されている回路素子の他の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示されるように、アンテナ装置１は、第１回路基板１０及び第２回路基板２０を備えている。第１回路基板１０及び第２回路基板２０は、図示省略の筐体に収容されている。このようなアンテナ装置１は、特に限定されるものではないが、例えば樹脂隔壁を介した基板間の通信に用いられてもよい。
【０００９】
第１回路基板１０及び第２回路基板２０の各々は、平板状の形態を有しており、任意の材質の基板で構成され得る。第１回路基板１０及び第２回路基板２０の各々は、特に限定されるものではないが、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂の複合材料で構成された回路基板（即ち、ＦＲ-４）であってもよい。第１回路基板１０及び第２回路基板２０の各々の厚みは、任意の厚みに設定することができる。第１回路基板１０と第２回路基板２０は、平行に並んでおり、相互に対向するように配置されている。第１回路基板１０と第２回路基板２０は、例えば数ｍｍ～数１０ｍｍの間隔を置いて相互に対向するように配置されていてもよい。第１回路基板１０と第２回路基板２０の間は、空気層であってもよいし、第１回路基板１０と第２回路基板２０を封止する樹脂であってもよい。樹脂は、例えばエポキシ樹脂であってもよい。第１回路基板１０及び第２回路基板２０の各々には各種の電子回路（図示省略）が搭載されており、第１回路基板１０に搭載される電子回路と第２回路基板２０に搭載される電子回路は異なる動作電圧で動くように構成されている。このため、第１回路基板１０の電子回路と第２回路基板２０の電子回路の間において安全に通信を行うために、アンテナ装置１が設けられている。
【００１０】
図１及び図２に示されるように、第１回路基板１０の主面のうち第２回路基板２０に対向する側の主面上に複数の送信アンテナ１２が設けられている。この例では、４つの送信アンテナ１２が設けられているが、これより少ない数の送信アンテナ１２が設けられていてもよく、これより多い数の送信アンテナ１２が設けられていてもよい。複数の送信アンテナ１２の各々は、例えば印刷技術又はエッチング技術を利用して、第１回路基板１０の主面上に金属膜を成膜することで形成されている。複数の送信アンテナ１２の各々は、特に限定されるものではないが、例えば銅又はアルミニウムを成膜して形成されてもよい。複数の送信アンテナ１２の各々は、給電部１４が接続される給電点１２ａから開放端１２ｂまで伸びており、ミアンダパターンを有するモノポール型のアンテナで構成されている。複数の送信アンテナ１２の各々の給電部１４は、対応する送信回路（図示省略）に接続されている。なお、複数の送信アンテナ１２の各々は、モノポール型のアンテナに代えて、ダイポール型のアンテナで構成されていてもよい。また、複数の送信アンテナ１２の各々は、このようなパターンアンテナに代えて、第１回路基板１０の主面上に搭載されるチップアンテナであってもよい。複数の送信アンテナ１２は、各々が共通構造のアンテナであってもよいし、一部が異なる構造のアンテナであってもよい。代表的なアンテナの種類としては、ミアンダ型、ループ型、スパイラル型、ヘリカル型、パッチ型、逆F型、板状逆F型などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許