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JP2003032035A - 送受信ユニット - Google Patents

送受信ユニット

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Publication number
JP2003032035A
JP2003032035A JP2001216998A JP2001216998A JP2003032035A JP 2003032035 A JP2003032035 A JP 2003032035A JP 2001216998 A JP2001216998 A JP 2001216998A JP 2001216998 A JP2001216998 A JP 2001216998A JP 2003032035 A JP2003032035 A JP 2003032035A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor pattern
antenna
circuit
antenna patch
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001216998A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigehiro Ito
茂博 伊藤
Yoshio Saito
義雄 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2001216998A priority Critical patent/JP2003032035A/ja
Priority to US10/195,202 priority patent/US7046969B2/en
Priority to KR10-2002-0041667A priority patent/KR100438380B1/ko
Priority to CNB021268797A priority patent/CN1198401C/zh
Publication of JP2003032035A publication Critical patent/JP2003032035A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H—ELECTRICITY
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H04B1/408—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency the transmitter oscillator frequency being identical to the receiver local oscillator frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
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  • Transceivers (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナの放射特性への影響を抑えながら小
形化を実現でき、かつ、アンテナの構成を簡略化するこ
とのできる送受信ユニットを提供すること。 【解決手段】 周波数差が大きいアンテナパッチ４とＩ
Ｆ回路部５を多層基板１の同一面側に配設すると共に、
ＩＦ回路部５を除く局部発振部２２や変調部２３等の高
周波回路回路を多層基板１の他面側に配設し、かつ、多
層基板１の内部にグランド用導体パターン２Ａを設け、
多層基板１の他面側に露出する回路用導体パターン２と
アンテナパッチ４の給電点とをスルーホール８を介して
導通した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動料金収受シス
テム（Electoronic Toll Collection System，以下、Ｅ
ＴＣシステムという）に用いられる送受信ユニットに関
する。
【０００２】
【従来の技術】高速道路等の有料道路のＥＴＣシステム
においては、時分割双方向通信によって、料金所に設置
されたＥＴＣ用送受信端局と、自動車に搭載されたＥＴ
Ｃ用送受信器との間で、ＡＳＫ変調された５．８ＧＨｚ
帯のＡＳＫ変調波で送受信が行われ、その信号の送受信
によって所定の料金を別途徴収するようになっている。
【０００３】図４はこのようなＥＴＣシステムに用いら
れる送受信回路の一例を示すブロック図、図５はこの送
受信回路を備えた送受信ユニットの回路レイアウト図で
あり、図５（ａ）は送受信ユニットを一面側から見た説
明図、図５（ｂ）は送受信ユニットを他面側から見た説
明図である。
【０００４】図４に示す送受信回路において、送信回路
部２１は、搬送波を発生する局部発振部２２と変調部２
３とを有する。局部発振部２２はＰＬＬ回路２２ａによ
って制御される発振器２２ｂを有し、発振器２２ｂは
２．９１７５ＧＨｚで発振する。発振信号は二逓倍器２
２ｃによって５．８３５ＧＨｚの搬送波となり、バンド
パスフィルタ２２ｄを介して変調部２３に入力される。
搬送波はプリアンプ２３ａを介して変調器２３ｂに入力
され、変調信号によってＡＳＫ変調されて送信信号とな
る。送信信号はパワーアンプ２３ｃによって増幅され、
アンテナスイッチ２４に送られる。アンテナスイッチ２
４は送信時にパワーアンプ２３ｃをバンドパスフィルタ
２５に接続するように制御されるので、送信信号はバン
ドパスフィルタ２５を経てアンテナ２６に出力される。
【０００５】一方、アンテナスイッチ２４は受信時にバ
ンドパスフィルタ２５と受信回路部２７とを接続するよ
うに制御されるので、アンテナ２６で受信された受信信
号はバンドパスフィルタ２５からアンテナスイッチ２４
を介して受信回路部２７に入力される。そして、ローノ
イズアンプ２７ａを介して混合器２７ｂに入力される。
混合器２７ｂには局部発振部２２で発生した５．８３５
ＧＨｚの局部発振信号が入力され、受信信号は４０ＭＨ
ｚの中間周波信号に周波数変換される。中間周波信号は
バンドパスフィルタ２７ｃと中間周波増幅器２７ｄを経
て検波器２７ｅによってＡＳＫ復調される。復調の結果
得られたＡＳＫ復調信号は、ベースバンド増幅器２７ｆ
によって増幅されて出力され、図示せぬ次段以降の回路
によって処理される。
【０００６】上述した送受信回路の各回路構成部品を回
路基板に実装して送受信ユニットを構成する場合、送受
ともに５．８ＧＨｚ帯の信号を用いている関係上、でき
るだけ相互の周波数干渉を少なくする必要がある。この
ような理由から、図５（ａ），（ｂ）に示すように、送
信回路部２１（局部発振部２２と変調部２３）や受信回
路部２７等の高周波回路部は回路基板２８の片面側に実
装され、アンテナ２６は回路基板２８の他面側に実装さ
れている。ここで、アンテナ２６はアンテナ基板２６ａ
上にアンテナパッチ２６ｂを設けたものであり、アンテ
ナ基板２６ａは両面接着テープ等を用いて回路基板２８
に取り付けられている。また、アンテナパッチ２６ｂの
給電点には給電ピン２９が半田付けされ、給電ピン２９
は回路基板２８を貫通して高周波回路部部側に形成した
バンドパスフィルタ２５の入力側のランドに半田付けさ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の送受信
ユニットでは、アンテナ２６と高周波回路部とを回路基
板２８の両面に振り分けてレイアウトしているため、ア
ンテナ２６の放射特性が高周波回路部の５．８３５ＧＨ
ｚの搬送波によって影響を受けにくくなるが、高周波回
路部の全ての回路部品が回路基板２８の片面側に実装さ
れる関係上、回路基板２８の他面側のデッドスペースが
広くなり、送受信ユニット全体の小形化が妨げられると
いう問題があった。また、回路基板２８の他面側にアン
テナ基板２６ａを両面接着テープ等で取り付け、アンテ
ナパッチ２６ｂへの給電を給電ピン２９の半田付けによ
って実現しているため、アンテナ２６の構成部品が多く
コストアップになるばかりでなく、アンテナ基板２６ａ
と給電ピン２９の熱膨張係数の違いに起因して給電点に
半田クラックが発生するという問題もあった。
【０００８】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、アンテナの放射特性
への影響を抑えながら小形化を実現でき、かつ、アンテ
ナの構成を簡略化することのできる送受信ユニットを提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の送受信ユニットでは、複数の導体パターン
を積層した多層基板と、この多層基板の一面側に設けら
れたアンテナパッチおよびＩＦ回路部と、前記多層基板
の他面側に設けられた送信回路部と受信回路部および送
受切替回路部とを備え、前記多層基板の内部に少なくと
も前記アンテナパッチに対向するグランド用導体パター
ンを設け、前記アンテナパッチと前記多層基板の他面側
に設けられた回路用導体パターンとをスルーホールを介
して導通した。
【００１０】このように構成された送受信ユニットで
は、互いに周波数差が大きいアンテナパッチとＩＦ回路
部とを多層基板の同一面側にレイアウトすることによ
り、アンテナの放射特性への影響を抑えながら小形化を
実現でき、しかも、多層基板の片面に設けたアンテナパ
ッチの給電点にスルーホールで給電するようにしたた
め、アンテナの構成を簡略化してコストアップを抑える
ことができると共に、半田クラックの発生も解消するこ
とができる。
【００１１】上記の構成において、多層基板の一面側に
露出する導体パターンとグランド用導体パターンとの間
にアンテナパッチにオーバーラップしない他の導体パタ
ーンを設けると、多層基板を薄型化するのに好ましく、
また、アンテナパッチは多層基板の一面側に露出する導
体パターンの一部をエッチングして形成するのが好まし
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る
送受信ユニットの平面図、図２は該送受信ユニットの裏
面図、図３は図１のIII−III線に沿う拡大断面図であ
る。
【００１３】これらの図において、符号１は回路基板と
して用いられる多層基板を示し、この多層基板１は銅箔
等からなる複数の導体パターン２を絶縁層３を介して積
層したものである。図１に示すように、多層基板１の片
面側にはアンテナパッチ４とＩＦ回路部５およびコネク
タ６が実装されており、ＩＦ回路部５は図４に例示した
送受信回路の受信回路部２７のうち、バンドパスフィル
タ２７ｃからベースバンド増幅器２７ｆまでの回路構成
に対応している。ここで前述したように、アンテナパッ
チ４（アンテナ２６）で受信された受信信号は、受信回
路部２７の混合器２７ｂで局部発振部２２からの５．８
３５ＧＨｚの局部発振信号と混合されて中間周波信号
（周波数は４０ＭＨｚ）に周波数変換された後、ＩＦ回
路部５のバンドパスフィルタ２７ｃと中間周波増幅器２
７ｄを経て検波器２７ｅによってＡＳＫ復調され、さら
にベースバンド増幅器２７ｆによって増幅されて出力さ
れるため、５．８ＧＨｚ帯の周波数信号を送受信するア
ンテナパッチ４と４０ＭＨｚ帯の周波数であるＩＦ回路
部５との周波数差は大きく、多層基板１の同一面にアン
テナパッチ４とＩＦ回路部５をレイアウトしても、アン
テナの放射特性への悪影響はほとんどない。アンテナパ
ッチ４は多層基板１の片面側に露出する導体パターン２
と同一材料からなり、アンテナパッチ４の周囲の導体パ
ターン２はエッチングによって除去されている。そし
て、この導体パターン２にＩＦ回路部５の回路構成部品
が半田付けされている。
【００１４】一方、図２に示すように、多層基板１の他
面側にはシールド枠７が取り付けられ、このシールド枠
７で囲まれたスペース内にＩＦ回路部５を除く高周波回
路部の回路構成部品が実装されている。すなわち、アン
テナと周波数干渉するおそれのある局部発振部２２や変
調部２３あるいは混合器２７ｂ等の回路構成部品は、ア
ンテナパッチ４と反対側の多層基板１にレイアウトされ
ており、これら回路構成部品は多層基板１の他面側に露
出する導体パターン２に半田付けされている。
【００１５】図３に示すように、多層基板１の内部に設
けられた導体パターン２のうち、アンテナパッチ４に対
向する導体パターン２はグランド用導体パターン（以
下、この導体パターンに符号２Ａを付す）となってい
る。アンテナパッチ４とグランド用導体パターン２Ａと
の間の絶縁層３はアンテナとして所望の特性が得られる
厚みに設定されており、アンテナパッチ４の給電点と多
層基板１の他面側に設けられた回路用の導体パターン２
とはスルーホール８を介して導通されている。また、ア
ンテナパッチ４側の多層基板１に露出する導体パターン
２とグランド用導体パターン２Ａとの間に他の導体パタ
ーン（以下、この導体パターンに符号２Ｂを付す）が設
けられており、この導体パターン２Ｂは少なくともアン
テナパッチ４とオーバーラップする部分が除去されてい
る。なお、多層基板１の両面側に露出する導体パターン
２と内部のグランド用導体パターン２Ａおよび導体パタ
ーン２Ｂも別のスルーホール８を介して導通されてい
る。
【００１６】上記実施形態例に係る送受信ユニットで
は、５．８ＧＨｚ帯の周波数信号を送受信するアンテナ
パッチ４と４０ＭＨｚ帯の周波数であるＩＦ回路部５と
の周波数差は大きく、これらアンテナパッチ４とＩＦ回
路部５とを多層基板１の同一面側にレイアウトすること
により、アンテナの放射特性への影響を抑えながら小形
化を実現でき、しかも、多層基板１の片面に設けたアン
テナパッチ４の給電点にスルーホール８で給電するよう
にしたため、従来のアンテナ基板と両面接着テープおよ
び給電ピンに相当する分のコストを低減できると共に、
アンテナパッチ４と給電点の半田クラックの発生も解消
することができる。さらに、アンテナパッチ４側の多層
基板１に露出する導体パターン２とグランド用導体パタ
ーン２Ａとの間に他の導体パターン２Ｂを設け、この導
体パターン２Ｂをアンテナパッチ４とオーバーラップし
ないようにしたため、多層基板１を薄型化することがで
きる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１８】周波数差が大きいアンテナパッチとＩＦ回
路を多層基板の同一面側にレイアウトすることにより、
アンテナの放射特性への影響を抑えながら小形化を実現
でき、しかも、多層基板の片面に設けたアンテナパッチ
の給電点にスルーホールで給電するようにしたため、ア
ンテナの構成を簡略化してコストアップを抑えることが
できると共に、半田クラックの発生も解消することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る送受信ユニットの平
面図である。
【図２】該送受信ユニットの裏面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う拡大断面図である。
【図４】ＥＴＣシステムに用いられる送受信回路の一例
を示すブロック図である。
【図５】従来例に係る送受信ユニットの回路レイアウト
を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 多層基板 ２，２Ｂ 導体パターン ２Ａ グランド用導体パターン ３ 絶縁層 ４ アンテナパッチ ５ ＩＦ回路部 ８ スルーホール ２１ 送信回路部 ２２ 局部発振部 ２３ 変調部 ２７ 受信回路部 ２７ｂ 混合器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E027 EA01 EC07 5J021 AA01 CA06 DB04 FA17 FA23 FA24 FA25 FA26 FA31 FA32 HA05 HA10 JA07 JA08 5J045 AA05 AB05 DA10 EA07 HA03 MA07 NA01 NA06 5K011 AA06 AA16 JA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の導体パターンを積層した多層基板
    と、この多層基板の一面側に設けられたアンテナパッチ
    およびＩＦ回路部と、前記多層基板の他面側に設けられ
    た送信回路部と受信回路部および送受切替回路部とを備
    え、前記多層基板の内部に少なくとも前記アンテナパッ
    チに対向するグランド用導体パターンを設け、前記アン
    テナパッチと前記多層基板の他面側に設けられた回路用
    導体パターンとをスルーホールを介して導通したことを
    特徴とする送受信ユニット。
  2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記多層基板
    の一面側に露出する導体パターンと前記グランド用導体
    パターンとの間に前記アンテナパッチにオーバーラップ
    しない他の導体パターンを設けたことを特徴とする送受
    信ユニット。
  3. 【請求項３】 請求項１の記載において、前記アンテナ
    パッチが前記多層基板の一面側に露出する導体パターン
    の一部をエッチングして形成されたものであることを特
    徴とする送受信ユニット。
JP2001216998A 2001-07-17 2001-07-17 送受信ユニット Pending JP2003032035A (ja)

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