特許 6491353 多層基板及びレーダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6491353

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】多層基板及びレーダ装置

(51)【国際特許分類】

   H01P 3/00 20060101AFI20190318BHJP

【ＦＩ】

   H01P3/00 101

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-551792(P2017-551792)

(86)(22)【出願日】2016年10月25日

(86)【国際出願番号】JP2016081544

(87)【国際公開番号】WO2017086100

(87)【国際公開日】20170526

【審査請求日】2018年6月6日

(31)【優先権主張番号】特願2015-227747(P2015-227747)

(32)【優先日】2015年11月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000166247

【氏名又は名称】古野電気株式会社

(72)【発明者】

【氏名】岸田 武紘

(72)【発明者】

【氏名】井上 修平

【審査官】 岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２６９７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８０２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 W.H. Haydl，"On the use of vias in conductor-backed coplanar circuits"， IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，２００２年 ６月，Vol.50,No.6，pp.1571 - 1577

【文献】 M.R. Lyons et al.，"Enhanced dominant mode operation of a shielded multilayer coplanar waveguide via substrate compensa， IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，１９９３年 ９月，Vol.41,No.9，pp.1564 - 1567

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ １／００−１１／００

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれの両面にグランド層が設けられており、各前記グランド層を介して互いに積層されている複数の誘電体層と、
前記誘電体層の表面に形成されている、信号の入出力が行われる信号ラインと、
前記複数の誘電体層のうちの少なくとも１つを該複数の誘電体層の積層方向に貫通することにより、複数の前記グランド層を電気的に接続する複数のビアと、
を備え、
複数の前記グランド層は、
前記信号ラインにおける信号の入力が行われる側の領域である入力側領域に形成された入力側グランド層部と、
前記信号ラインにおける信号の出力が行われる側の領域である出力側領域に形成された出力側グランド層部と、
前記入力側グランド層部と前記出力側グランド層部との間の領域である中間領域に形成された中間グランド層部と、
を含み、
前記入力側グランド層部及び前記出力側グランド層部は、それぞれ、前記中間グランド層部よりも層数が少ないことを特徴とする、多層基板。

【請求項2】

請求項１に記載の多層基板において、
前記入力側グランド層部及び前記出力側グランド層部がそれぞれ２層形成され、前記中間グランド層部が３層以上形成されていることを特徴とする、多層基板。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の多層基板において、
前記複数のビアは、前記中間領域に形成された複数の第１ビア及び複数の第２ビアを有し、
前記複数の第１ビアは、前記信号ラインの幅方向一方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、
前記複数の第２ビアは、前記信号ラインの幅方向他方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、
前記複数の第１ビアと前記複数の第２ビアとの距離は、前記信号ラインを介して送受信される前記信号の高調波の半波長以上、且つ前記高調波の波長未満となるように設定されていることを特徴とする、多層基板。

【請求項4】

請求項３に記載の多層基板において、
前記信号ラインのうち前記中間領域に形成されている中間領域信号ライン部の長さは、前記高調波の半波長の整数倍となるように設定されていることを特徴とする、多層基板。

【請求項5】

請求項３又は請求項４に記載の多層基板において、
前記信号ラインのうち前記入力側領域に形成されている入力側領域信号ライン部の長さは、前記高調波のインピーダンスに基づいて設定されていることを特徴とする、多層基板。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれかい１項に記載の多層基板において、
前記信号ラインは、前記多層基板における一方側の面に形成され、
前記複数のビアは、前記中間領域に形成された複数の第１ビア及び複数の第２ビアを有し、
前記複数の第１ビアは、前記信号ラインの幅方向一方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、
前記複数の第２ビアは、前記信号ラインの幅方向他方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、
複数の前記グランド層のうち前記信号ラインと同じ層に形成されているグランド層に最も近い側に設けられているグランド層は、近距離グランド層として設けられ、
複数の前記グランド層のうち前記信号ラインと同じ層に形成されているグランド層から最も遠い側に設けられているグランド層は、遠距離グランド層として設けられ、
前記信号ラインのうち前記中間領域に形成されている中間領域信号ライン部から前記第１ビア又は前記第２ビアまでの距離と、前記近距離グランド層から前記遠距離グランド層までの距離と、を加算した値は、前記信号ラインを介して送受信される前記高調波の波長の４分の１となるように設定されていることを特徴とする、多層基板。

【請求項7】

請求項１に記載の多層基板において、
前記複数のビアは、前記中間グランド層部に形成された複数の第１ビア、複数の第２ビア、複数の第３ビア、及び複数の第４ビアを有し、
前記複数の第１ビアは、前記信号ラインの幅方向一方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、
前記複数の第２ビアは、前記信号ラインの幅方向他方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、
前記複数の第３ビアは、前記複数の第１ビアと前記信号ラインとの間において前記信号ラインと並行する方向に配列され、
前記複数の第４ビアは、前記複数の第２ビアと前記信号ラインとの間において前記信号ラインと並行する方向に配列され、
前記複数のグランド層のうち前記信号ラインと同じ層に形成されているグランド層は、基準グランド層として設けられ、
前記複数のグランド層のうち前記基準グランド層から最も遠い側に設けられているグランド層は、第１遠距離グランド層として設けられ、
前記複数のグランド層のうち前記第１遠距離グランド層に最も近いグランド層は、第２遠距離グランド層として設けられ、
前記第１ビア及び前記第２ビアは、前記積層方向に延びて前記第１遠距離グランド層及び前記第２遠距離グランド層、又は前記基準グランド層及び前記第１遠距離グランド層を電気的に接続しているとともに、前記第１ビアと前記第２ビアとの距離は、前記信号ラインを介して送受信される前記信号の２次高調波の半波長以上、且つ前記２次高調波の波長未満となるように設定されていて、
前記第３ビア及び前記第４ビアは、前記積層方向に延びて前記基準グランド層と前記第２遠距離グランド層とを電気的に接続しているとともに、前記第３ビアと前記第４ビアとの距離は、前記信号ラインを介して送受信される前記信号の３次高調波の半波長以上、且つ前記３次高調波の波長未満となるように設定されていることを特徴とする、多層基板。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の多層基板を備えた、レーダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波信号の送受信を行う際に用いられる多層基板、及び多層基板を備えたレーダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から知られている高周波信号送受信用の多層基板では、高調波を抑制するために、例えば多層基板にフィルタ回路、或いはマッチング回路が形成されていた。

【0003】

また、特許文献１には、多層基板における内部導体層が露出され、その内部導体層の露出した部分にシステムグランドとしての筐体を接触させることにより、良好な高周波特性を有する多層基板を構成できる旨の内容が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２４４１１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述のように多層基板にフィルタ回路或いはマッチング回路を形成すると、その分パターンが複雑化してしまう。

【0006】

また、特許文献１に開示される多層基板は、内部導体層を外部へ露出させるために基板に凹状或いは段差状の部分を形成する必要があり、基板の形状が複雑化してしまうため、コスト面において好ましくない。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、簡素化された構成且つ良好な高周波特性を有する多層基板を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る多層基板は、それぞれの両面にグランド層が設けられており、各前記グランド層を介して互いに積層されている複数の誘電体層と、前記誘電体層の表面に形成されている、信号の入出力が行われる信号ラインと、前記複数の誘電体層のうちの少なくとも１つを該複数の誘電体層の積層方向に貫通することにより、複数の前記グランド層を電気的に接続する複数のビアと、を備え、複数の前記グランド層は、前記信号ラインにおける信号の入力が行われる側の領域である入力側領域に形成された入力側グランド層部と、前記信号ラインにおける信号の出力が行われる側の領域である出力側領域に形成された出力側グランド層部と、前記入力側グランド層部と前記出力側グランド層部との間の領域である中間領域に形成された中間グランド層部と、を含み、前記入力側グランド層部及び前記出力側グランド層部は、それぞれ、前記中間グランド層部よりも層数が少ない。

【0009】

（２）好ましくは、前記入力側グランド層部及び前記出力側グランド層部がそれぞれ２層形成され、前記中間グランド層部が３層以上形成されている。

【0010】

（３）好ましくは、前記複数のビアは、前記中間領域に形成された複数の第１ビア及び複数の第２ビアを有し、前記複数の第１ビアは、前記信号ラインの幅方向一方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、前記複数の第２ビアは、前記信号ラインの幅方向他方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、前記複数の第１ビアと前記複数の第２ビアとの距離は、前記信号ラインを介して送受信される前記信号の高調波の半波長以上、且つ前記高調波の波長未満となるように設定されている。

【0011】

（４）更に好ましくは、前記信号ラインのうち前記中間領域に形成されている中間領域信号ライン部の長さは、前記高調波の半波長の整数倍となるように設定されている。

【0012】

（５）好ましくは、前記信号ラインのうち前記入力側領域に形成されている入力側領域信号ライン部の長さは、前記高調波のインピーダンスに基づいて設定されている。

【0013】

（６）好ましくは、前記信号ラインは、前記多層基板における一方側の面に形成され、前記複数のビアは、前記中間領域に形成された複数の第１ビア及び複数の第２ビアを有し、前記複数の第１ビアは、前記信号ラインの幅方向一方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、前記複数の第２ビアは、前記信号ラインの幅方向他方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、複数の前記グランド層のうち前記信号ラインと同じ層に形成されているグランド層に最も近い側に設けられているグランド層は、近距離グランド層として設けられ、複数の前記グランド層のうち前記信号ラインと同じ層に形成されているグランド層から最も遠い側に設けられているグランド層は、遠距離グランド層として設けられ、前記信号ラインのうち前記中間領域に形成されている中間領域信号ライン部から前記第１ビア又は前記第２ビアまでの距離と、前記近距離グランド層から前記遠距離グランド層までの距離と、を加算した値は、前記信号ラインを介して送受信される前記高調波の波長の４分の１となるように設定されている。

【0014】

（７）好ましくは、前記複数のビアは、前記中間グランド層部に形成された複数の第１ビア、複数の第２ビア、複数の第３ビア、及び複数の第４ビアを有し、前記複数の第１ビアは、前記信号ラインの幅方向一方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、前記複数の第２ビアは、前記信号ラインの幅方向他方側において該信号ラインと並行する方向に配列され、前記複数の第３ビアは、前記複数の第１ビアと前記信号ラインとの間において前記信号ラインと並行する方向に配列され、前記複数の第４ビアは、前記複数の第２ビアと前記信号ラインとの間において前記信号ラインと並行する方向に配列され、前記複数のグランド層のうち前記信号ラインと同じ層に形成されているグランド層は、基準グランド層として設けられ、前記複数のグランド層のうち前記基準グランド層から最も遠い側に設けられているグランド層は、第１遠距離グランド層として設けられ、前記複数のグランド層のうち前記第１遠距離グランド層に最も近いグランド層は、第２遠距離グランド層として設けられ、前記第１ビア及び前記第２ビアは、前記積層方向に延びて前記第１遠距離グランド層及び前記第２遠距離グランド層、又は前記基準グランド層及び前記第１遠距離グランド層を電気的に接続しているとともに、前記第１ビアと前記第２ビアとの距離は、前記信号ラインを介して送受信される前記信号の２次高調波の半波長以上、且つ前記２次高調波の波長未満となるように設定されていて、前記第３ビア及び前記第４ビアは、前記積層方向に延びて前記基準グランド層と前記第２遠距離グランド層とを電気的に接続しているとともに、前記第３ビアと前記第４ビアとの距離は、前記信号ラインを介して送受信される前記信号の３次高調波の半波長以上、且つ前記３次高調波の波長未満となるように設定されている。

【0015】

（８）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係るレーダ装置は、上述したいずれかの多層基板を備えている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、簡素化された構成且つ良好な高周波特性を有する多層基板を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る多層基板を備えたレーダ装置のブロック図である。

【図2】図１に示す多層基板の平面図であって、一番上の層（第１層目）の導体パターン（第１導体パターン）を斜線で示す図である。

【図3】図２に示す多層基板のIII−III線における断面形状を模式的に示す図であって、その一部を省略して示す図である。

【図4】上から２層目の導体パターン（第２導体パターン）を上方から視た図であって、第２導体パターンを斜線で示す図である。

【図5】上から３層目の導体パターン（第３導体パターン）を上方から視た図であって、第３導体パターンを斜線で示す図である。

【図6】一番下の層（第４層目）の導体パターン（第４導体パターン）を上方から視た図であって、第４導体パターンを斜線で示す図である。

【図7】本実施形態に係る多層基板の透過特性のシミュレーショングラフ（図７では実線で図示）に、比較例に係る多層基板の透過特性のシミュレーショングラフ（図７では破線で図示）を重ねて示す図である。

【図8】本実施形態に係る多層基板の反射特性のシミュレーショングラフ（図８では実線で図示）に、比較例に係る多層基板の反射特性のシミュレーショングラフ（図８では破線で図示）を重ねて示す図である。

【図9】本実施形態に係る多層基板の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフと、比較例に係る多層基板の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフとを重ねて示す図である。

【図10】本実施形態に係る多層基板における２次高調波の電界シミュレーションである。

【図11】比較例に係る多層基板における２次高調波の電界シミュレーションである。

【図12】本実施形態に係る多層基板の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフと、比較例に係る多層基板の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフとを重ねて示す図である。

【図13】本実施形態に係る多層基板における２次高調波の電界シミュレーションである。

【図14】比較例に係る多層基板における２次高調波の電界シミュレーションである。

【図15】互いにＬ３の長さが異なる多層基板のインピーダンスを示すスミスチャートであって、直線状に示された各グラフＧ１〜Ｇ１０におけるチャートの中心側の端部が基本波におけるインピーダンスを示し、各グラフＧ１〜Ｇ１０におけるチャートの外側の端部が２次高調波におけるインピーダンスを示すグラフである。

【図16】本実施形態に係る多層基板の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフであって、２次高調波の透過特性を低減するようにＬ４の値が設定された多層基板の透過特性を示すグラフと、３次高調波の透過特性を低減するようにＬ４の値が設定された多層基板の透過特性を示すグラフとを重ねて示す図である。

【図17】変形例に係る多層基板の平面図であって、一番上の層（第１層目）の導体パターン（第１導体パターン）を斜線で示す図である。

【図18】図１７に示す多層基板のXVIII−XVIII線における断面形状を模式的に示す図であって、その一部を省略して示す図である。

【図19】変形例に係る多層基板における基本波の電界シミュレーションである。

【図20】変形例に係る多層基板における２次高調波の電界シミュレーションである。

【図21】変形例に係る多層基板における３次高調波の電界シミュレーションである。

【図22】変形例に係る多層基板の断面形状を模式的に示す図であって、図１８に対応させて示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明は、信号の送受信を行うための多層基板、及び多層基板を備えたレーダ装置に広く適用することができる。

【0019】

図１は、本発明の実施形態に係る多層基板１０を備えたレーダ装置１のブロック図である。本実施形態に係るレーダ装置１は、例えば一例として、船舶としての自船に搭載されて、他船を探知するために用いられる。

【0020】

レーダ装置１では、送受信装置３で生成された送信信号から生成される送信波がアンテナ２から送波され、その送信波が物標に反射して帰来する反射波が、受信波としてアンテナ２に受波される。レーダ装置１では、信号処理部４が、前記受信波から得られた受信信号を処理して物標に関する情報（例えば物標のエコー像の映像信号）を生成し、表示部５に、その情報が表示される。

【0021】

そして、本発明の実施形態に係る多層基板１０は、送受信装置３に用いられている。具体的には、多層基板１０は、入力側端子１７及び出力側端子１８（図２参照）を有する。多層基板１０では、図示しない送受切替部によって送受信装置３の送信信号生成部６と接続されている状態では、該送信信号生成部６によって生成された送信信号が入力側端子１７に入力されるとともに、当該送信信号が、出力側端子１８を介してアンテナ２側へ出力される。一方、多層基板１０では、送受切替部によって送受信装置３の受信部７と接続されている状態では、アンテナ２によって受波された受信波から得られた受信信号が出力側端子１８から入力されるとともに、当該受信信号が、入力側端子１７を介して受信部７へ出力される。受信部７は前記受信信号をＡ／Ｄ変換等した後、当該受信信号を信号処理部４へ出力する。

【0022】

［多層基板の構成］
図２は、図１に示す多層基板１０の平面図であって、一番上の層（第１層目）の導体パターン（第１導体パターン１５）を斜線で示す図である。また、図３は、図２に示す多層基板１０のIII−III線における断面形状を模式的に示す図であって、その一部を省略して示す図である。また、図４は、上から２層目の導体パターン（第２導体パターン２５）を上方から視た図であって、第２導体パターン２５を斜線で示す図である。また、図５は、上から３層目の導体パターン（第３導体パターン３０）を上方から視た図であって、第３導体パターン３０を斜線で示す図である。また、図６は、一番下の層（第４層目）の導体パターン（第４導体パターン３５）を上方から視た図であって、第４導体パターン３５を斜線で示す図である。なお、図３においては、図面が煩雑になるのを避けるため、誘電体層１１，１２，１３のハッチングを省略しており、各構成要素の横方向の寸法に対する縦方向の寸法は、必ずしも実際の寸法と対応していない。また、図４から図６においては、第１導体パターン１５の外形を破線で重ねて図示している。

【0023】

また、各図において、説明の便宜上、入力側と記載された矢印が指示する方向を入力側と称し、出力側と記載された矢印が指示する方向を出力側と称し、右と記載された矢印が指示する方向を右側と称し、左と記載された矢印が指示する方向を左側と称し、上と記載された矢印が指示する方向を上側又は上方と称し、下と記載された矢印が指示する方向を下側又は下方と称する。

【0024】

本実施形態の多層基板１０は、いわゆる４層基板（導体層が４層形成された基板）であって、平面視が矩形状に形成された所定の厚みを有する基板である。多層基板１０は、平面視において３つの領域に分けられる。具体的には、多層基板１０は、図２、及び図４から図６を参照して、信号が入力される側の領域である入力側領域Ｚ_ＩＮと、信号が出力される側の領域である出力側領域Ｚ_ＯＵＴと、入力側領域Ｚ_ＩＮと出力側領域Ｚ_ＯＵＴとの間に挟まれた領域である中間領域Ｚ_ＭＩＤとに分けられる。

【0025】

多層基板１０は、３層の誘電体層１１，１２，１３と、４層の導体パターン１５，２５，３０，３５とを備えている。

【0026】

３層の誘電体層１１，１２，１３は、第１誘電体層１１と、第２誘電体層１２と、第３誘電体層１３とを有している。

【0027】

第１誘電体層１１は、３つの誘電体層のうち最も上側に設けられた誘電体層であって、上側に第１導体パターン１５が形成されている一方、下側には第２導体パターン２５が形成されている。

【0028】

第２誘電体層１２は、第１誘電体層１１の下側に形成された誘電体層であって、第２導体パターン２５の下面に密着して設けられている。第２誘電体層１２の下面には、第３導体パターン３０が密着して設けられている。

【0029】

第３誘電体層１３は、第２誘電体層１２の下側に形成された誘電体層である。第３誘電体層の上側には第３導体パターン３０が形成されている一方、下側には第４導体パターン３５が密着して設けられている。

【0030】

４層の導体パターン１５，２５，３０，３５は、第１導体パターン１５と、第２導体パターン２５と、第３導体パターン３０と、第４導体パターン３５とを有している。

【0031】

第１導体パターン１５は、図２を参照して、第１誘電体層１１の表側（上側）の面に形成されている。すなわち、第１導体パターン１５は、最も上側の導体パターンとして設けられていて、多層基板１０における表側（上側）の面に露出している。

【0032】

図２を参照して、第１導体パターン１５は、信号ライン１６と、第１グランドパターン２０（グランド層）とを有している。

【0033】

信号ライン１６は、多層基板１０における左右方向中央部分を、該多層基板１０における入力側の端部から出力側の端部に亘って直線状に延びる導体パターンである。信号ライン１６は、入力側領域Ｚ_ＩＮに形成されている入力側領域信号ライン部１６ａと、中間領域Ｚ_ＭＩＤに形成されている中間領域信号ライン部１６ｂと、出力側領域Ｚ_ＯＵＴに形成されている出力側領域信号ライン部１６ｃと、で構成されている。信号ライン１６における入力側の端部は、送信信号生成部６（図１参照）によって生成された送信信号が入力される入力側端子１７として設けられている。また、信号ライン１６における出力側の端部は、信号ライン１６を通過した信号がアンテナ２側へ出力される出力側端子１８として設けられている。

【0034】

第１グランドパターン２０は、第１導体パターンにおけるグランド面として設けられた部分である。すなわち、第１グランドパターン２０は、信号ライン１６と接触しないように形成されている。第１グランドパターン２０は、入力側領域グランド部２１と、中間領域グランド部２２と、出力側領域グランド部２３とを有している。

【0035】

入力側領域グランド部２１は、第１グランドパターン２０における入力側領域Ｚ_ＩＮに形成された部分である。入力側領域グランド部２１は、入力側領域Ｚ_ＩＮにおける右側に形成された入力側領域右側グランド部２１Ｒと、入力側領域Ｚ_ＩＮにおける左側に形成された入力側領域左側グランド部２１Ｌと、を有している。入力側領域右側グランド部２１Ｒ及び入力側領域左側グランド部２１Ｌは、それぞれ矩形状に形成されている。入力側領域右側グランド部２１Ｒと信号ライン１６との左右方向における距離Ｇ_ＩＮ、及び入力側領域左側グランド部２１Ｌと信号ライン１６との左右方向における距離Ｇ_ＩＮは、設計者によって適宜、設定される。

【0036】

中間領域グランド部２２は、第１グランドパターン２０における中間領域Ｚ_ＭＩＤに形成された部分である。中間領域グランド部２２は、中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける右側に形成された中間領域右側グランド部２２Ｒと、中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける左側に形成された中間領域左側グランド部２２Ｌと、を有している。中間領域右側グランド部２２Ｒ及び中間領域左側グランド部２２Ｌは、それぞれ矩形状に形成されていて、中間領域右側グランド部２２Ｒは入力側領域右側グランド部２１Ｒと、中間領域左側グランド部２２Ｌは入力側領域左側グランド部２１Ｌと、それぞれ一体に設けられている。中間領域右側グランド部２２Ｒと信号ライン１６との左右方向における距離Ｇ_ＭＩＤ、及び中間領域左側グランド部２２Ｌと信号ライン１６との左右方向における距離Ｇ_ＭＩＤは、上述した距離Ｇ_ＩＮよりも短くなるように設定されている。すなわち、中間領域右側グランド部２２Ｒ及び中間領域左側グランド部２２Ｌは、それぞれ、入力側領域右側グランド部２１Ｒ及び入力側領域左側グランド部２１Ｌよりも、信号ライン１６側へ張り出すように設けられている。

【0037】

出力側領域グランド部２３は、第１グランドパターン２０における出力側領域Ｚ_ＯＵＴに形成された部分である。出力側領域グランド部２３は、出力側領域Ｚ_ＯＵＴにおける右側に形成された出力側領域右側グランド部２３Ｒと、出力側領域Ｚ_ＯＵＴにおける左側に形成された出力側領域左側グランド部２３Ｌと、を有している。出力側領域右側グランド部２３Ｒ及び出力側領域左側グランド部２３Ｌは、それぞれ矩形状に形成されていて、出力側領域右側グランド部２３Ｒは中間領域右側グランド部２２Ｒと、出力側領域左側グランド部２３Ｌは中間領域左側グランド部２２Ｌと、それぞれ一体に設けられている。出力側領域右側グランド部２３Ｒと信号ライン１６との左右方向における距離Ｇ_ＯＵＴ、及び出力側領域左側グランド部２３Ｌと信号ライン１６との左右方向における距離Ｇ_ＯＵＴは、上述した距離Ｇ_ＩＮと同じとなるように設定されている。

【0038】

第２導体パターン２５は、図３を参照して、第１誘電体層１１と第２誘電体層１２との間に形成されている。すなわち、第２導体パターン２５は、上から２番目の導体パターンとして設けられていて、多層基板１０における内部に埋め込まれた状態となっている。

【0039】

第２導体パターン２５は、図４を参照して、第２グランドパターン２６（グランド層、近距離グランド層）によって構成されている。第２グランドパターン２６は、中間領域Ｚ_ＭＩＤに一様に形成されていて、入力側領域Ｚ_ＩＮ及び出力側領域Ｚ_ＯＵＴには形成されていない。すなわち、第２グランドパターン２６は、中間グランド層部として設けられている。

【0040】

第３導体パターン３０は、図３を参照して、第２誘電体層１２と第３誘電体層１３との間に設けられている。すなわち、第３導体パターン３０は、上から３番目の導体パターンとして設けられていて、多層基板１０における内部に埋め込まれた状態となっている。

【0041】

第３導体パターン３０は、図５を参照して、第３グランドパターン３１（グランド層）によって構成されている。第３グランドパターン３１は、中間領域Ｚ_ＭＩＤに一様に形成されていて、入力側領域Ｚ_ＩＮ及び出力側領域Ｚ_ＯＵＴには形成されていない。すなわち、第３グランドパターン３１は、中間グランド層部として設けられている。第３グランドパターン３１は、第２グランドパターン２６と同じ形状を有している。

【0042】

第４導体パターン３５は、図３を参照して、第３誘電体層１３の裏側（下側）の面に形成されている。すなわち、第４導体パターン３５は、最も下側の導体パターンとして設けられていて、多層基板１０における裏側（下側）の面に露出している。

【0043】

第４導体パターン３５は、図６を参照して、第４グランドパターン３６（グランド層、遠距離グランド層）によって構成されている。第４グランドパターン３６は、第３誘電体層１３の裏面（下面）における全領域に亘って一様に形成されている。第４グランドパターン３６は、入力側領域Ｚ_ＩＮに形成されている入力側領域グランド部３７（入力側グランド層部）と、中間領域Ｚ_ＭＩＤに形成されている中間領域グランド部３８（中間グランド層部）と、出力側領域Ｚ_ＯＵＴに形成されている出力側領域グランド部３９（出力側グランド層部）とで構成されている。第４グランドパターン３６は、レーダ装置１のシステムグランドとして設けられている。

【0044】

また、多層基板１０には、図２及び図３を参照して、複数のビア４０が形成されている。各ビア４０は、多層基板１０を上下方向に貫通して、各導体パターン１５，２５，３０，３５が有する各グランドパターン２０，２６，３１，３６を電気的に接続している。

【0045】

複数のビア４０は、複数の入力側領域ビア４１と、複数の中間領域ビア４２と、複数の出力側領域ビア４３とを有している。

【0046】

複数の入力側領域ビア４１は、入力側領域Ｚ_ＩＮに形成されたビアである。複数の入力側領域ビア４１は、複数の入力側領域右側ビア４１Ｒと、複数の入力側領域左側ビア４１Ｌとを有している。

【0047】

複数の（本実施形態では、３つの）入力側領域右側ビア４１Ｒは、入力側領域Ｚ_ＩＮにおける右側に形成されている。具体的には、３つの入力側領域右側ビア４１Ｒは、図２を参照して、入力側領域右側グランド部２１Ｒにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。これら複数の入力側領域右側ビア４１Ｒによって、図２及び図４から図６を参照して、第１グランドパターン２０の入力側領域右側グランド部２１Ｒと第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0048】

複数の（本実施形態では、３つの）入力側領域左側ビア４１Ｌは、入力側領域Ｚ_ＩＮにおける左側に形成されている。具体的には、３つの入力側領域左側ビア４１Ｌは、図２を参照して、入力側領域左側グランド部２１Ｌにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。これら複数の入力側領域左側ビア４１Ｌによって、図２及び図４から図６を参照して、第１グランドパターン２０の入力側領域左側グランド部２１Ｌと第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0049】

複数の中間領域ビア４２は、中間領域Ｚ_ＭＩＤに形成されたビアである。複数の中間領域ビア４２は、複数の中間領域右側ビア４２Ｒ（第１ビア）と、複数の中間領域左側ビア４２Ｌ（第２ビア）とを有している。

【0050】

複数の（本実施形態では、６つの）中間領域右側ビア４２Ｒは、中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける右側に形成されている。具体的には、６つの中間領域右側ビア４２Ｒは、図２を参照して、中間領域右側グランド部２２Ｒにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。これら複数の中間領域右側ビア４２Ｒによって、図２及び図４から図６を参照して、第１グランドパターン２０の中間領域右側グランド部２２Ｒと、第２グランドパターン２６と、第３グランドパターン３１と、第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0051】

複数の（本実施形態では、６つの）中間領域左側ビア４２Ｌは、中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける左側に形成されている。具体的には、６つの中間領域左側ビア４２Ｌは、図２を参照して、中間領域左側グランド部２２Ｌにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。これら複数の中間領域左側ビア４２Ｌによって、図２及び図４から図６を参照して、第１グランドパターン２０の中間領域左側グランド部２２Ｌと、第２グランドパターン２６と、第３グランドパターン３１と、第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0052】

複数の出力側領域ビア４３は、出力側領域Ｚ_ＯＵＴに形成されたビアである。複数の出力側領域ビア４３は、複数の出力側領域右側ビア４３Ｒと、複数の出力側領域左側ビア４３Ｌとを有している。

【0053】

複数の（本実施形態では、３つの）出力側領域右側ビア４３Ｒは、出力側領域Ｚ_ＯＵＴにおける右側に形成されている。具体的には、３つの出力側領域右側ビア４３Ｒは、図２を参照して、出力側領域右側グランド部２３Ｒにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。これら複数の出力側領域右側ビア４３Ｒによって、図２及び図４から図６を参照して、第１グランドパターン２０の出力側領域右側グランド部２３Ｒと第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0054】

複数の（本実施形態では、３つの）出力側領域左側ビア４３Ｌは、出力側領域Ｚ_ＯＵＴにおける左側に形成されている。具体的には、３つの出力側領域左側ビア４３Ｌは、図２を参照して、出力側領域左側グランド部２３Ｌにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。これら複数の出力側領域左側ビア４３Ｌによって、図２及び図４から図６を参照して、第１グランドパターン２０の出力側領域左側グランド部２３Ｌと第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0055】

［多層基板の各領域におけるグランドパターンの層数について］
ところで、従来の多層基板では、良好な高周波特性を得るために、多層基板にフィルタ回路、或いはマッチング回路が形成されていたものがある。しかしそうすると、その分パターンが複雑化し、基板サイズが増大してしまう。

【0056】

また、上述した特許文献１には、多層基板における内部導体層が露出され、その内部導体層の露出した部分にシステムグランドとしての筐体を接触させることにより、良好な高周波特性を有する多層基板を構成できる旨の内容が開示されている。しかしそうすると、基板の形状が複雑化してしまうため、コスト面において好ましくない。

【0057】

この点につき、本実施形態では、図２、及び図４から図６を参照して、多層基板１０における入力側領域Ｚ_ＩＮ及び出力側領域Ｚ_ＯＵＴにおいては、２層のグランドパターン（第１グランドパターン２０及び第４グランドパターン３６）を形成している。一方、多層基板１０における中間領域Ｚ_ＭＩＤには、４層のグランドパターン（第１グランドパターン２０、第２グランドパターン２６、第３グランドパターン３１、及び第４グランドパターン３６）を形成している。すなわち、多層基板１０は、信号の入出力が行われる部分（入力側領域Ｚ_ＩＮ及び出力側領域Ｚ_ＯＵＴ）のグランドパターンの層数が中間領域Ｚ_ＭＩＤのグランドパターンの層数よりも少なくなるように形成されている。そうすると、信号の入出力が行われる部分での電界の乱れが生じにくくなるため、その部分で準ＴＥＭモードが形成されやすくなる。その結果、信号の透過特性が良好になる。

【0058】

図７は、本実施形態に係る多層基板１０の透過特性Ｓ_２１のシミュレーショングラフ（図７では実線で図示）に、比較例に係る多層基板の透過特性Ｓ_２１のシミュレーショングラフ（図７では破線で図示）を重ねて示す図である。また、図８は、本実施形態に係る多層基板１０の反射特性Ｓ_１１のシミュレーショングラフ（図８では実線で図示）に、比較例に係る多層基板の反射特性Ｓ_１１のシミュレーショングラフ（図８では破線で図示）を重ねて示す図である。なお、本比較例に係る多層基板は、図４及び図５を参照して、内層のグランドパターン（第２グランドパターン及び第３グランドパターン）が基板の全領域（入力側領域Ｚ_ＩＮ、中間領域Ｚ_ＭＩＤ、及び出力側領域Ｚ_ＯＵＴ）に亘って形成されたものであり、その他の構成については多層基板１０と同じである。

【0059】

図７及び図８に示すように、本実施形態に係る多層基板１０によれば、伝送される信号の周波数（９．４ＧＨｚ）帯において、比較例に係る多層基板と比べて、良好な透過特性及び反射特性を得ることが確認できた。

【0060】

［各箇所の寸法について］
図２及び図３を参照して、本実施形態に係る多層基板１０では、Ｌ１〜Ｌ５の寸法が適切に設定されている。これにより、当該多層基板１０における高周波性能を高めることができる。本実施形態に係る多層基板１０では、Ｌ１からＬ５の値が、それぞれ以下のように設定されている。具体的には、Ｌ１の値は、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長λ_ｒの半波長となるように設定されている。また、Ｌ２の値は、２次高調波の半波長（λ_ｒ／２）の整数倍となるように設定されている。また、以下で詳しく説明するが、Ｌ３の値を調整することで、基本波（９．４ＧＨｚ）のインピーダンスに影響を与えずに、２次高調波のインピーダンスを任意に設定することができる。また、Ｌ４とＬ５とを加算した値は、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長λ_ｒの４分の１となるように設定されている。

【0061】

［寸法Ｌ１について］
Ｌ１は、図２を参照して、中間領域右側ビア４２Ｒと中間領域左側ビア４２Ｌとの距離である。より具体的には、Ｌ１は、中間領域右側ビア４２Ｒにおける信号ライン１６側の端部と、中間領域左側ビア４２Ｌにおける信号ライン１６側の端部との間の距離である。本実施形態に係る多層基板１０では、Ｌ１の寸法が、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長λ_ｒの半波長となるように設定されている。なお、波長λ_ｒとは、信号が伝送される信号ライン１６が形成される誘電体層の誘電率による波長短縮効果を考慮に入れた波長である。この波長λ_ｒは、例えば一例として、真空中における前記２次高調波の波長を、誘電体層の比誘電率の平方根で除算することにより算出することができる。

【0062】

図９は、本実施形態に係る多層基板１０の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフ（図９では四角印で図示している）と、比較例に係る多層基板１００の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフ（図９では丸印で図示している）とを重ねてしめす図である。また、図１０は、本実施形態に係る多層基板１０における２次高調波の電界シミュレーションである。また、図１１は、比較例に係る多層基板１００における２次高調波の電界シミュレーションである。なお、本比較例に係る多層基板１００では、Ｌ１の値が２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長λ_ｒの４分の１となるように設定されている点を除き、その他の寸法については多層基板１０と同じである。また、図１０及び図１１で示す電界シミュレーションは、多層基板を入力側から視た場合における電界シミュレーションである。

【0063】

図９に示すように、基本波（９．４ＧＨｚ）の透過特性は、多層基板１０及び比較例に係る多層基板１００のいずれの場合も概ね同様である。しかしながら、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の透過特性については、本実施形態に係る多層基板１０の方が優れた特性を有している（２次高調波を透過させにくい）。

【0064】

その理由を確認するために、本願発明者が電界シミュレーションを行ったところ、図１１に示すように、比較例に係る多層基板１００における電界シミュレーション結果によれば、２次高調波が信号ライン１６と２層目の導体（第２グランドパターン２６）との間で伝搬していることが分かった。すなわち、比較例に係る多層基板１００では、２次高調波が信号ラインを通じて出力側へ伝達されてしまう。

【0065】

これに対して、本実施形態に係る多層基板１０における電界シミュレーションによれば、図１０に示すように、２次高調波が２層目の導体（第２導体パターン２５）と４層目の導体（第４導体パターン３５）との間で伝搬していることが分かった。２層目から４層目の導体（第２導体パターン２５、第３導体パターン３０、及び第４導体パターン３５）では、出力側が開放状態であるため、図９に示すように、２次高調波が出力側へ伝搬しにくいことが確認できた。

【0066】

［寸法Ｌ２について］
Ｌ２は、図２を参照して、信号ライン１６における中間領域Ｚ_ＭＩＤに含まれる部分、すなわち中間領域信号ライン部１６ｂの長さである。本実施形態に係る多層基板１０では、Ｌ２の寸法が、２次高調波の半波長（λ_ｒ／２）の整数倍となるように設定される。

【0067】

図１２は、本実施形態に係る多層基板１０の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフ（図１２では四角印で図示している）と、比較例に係る多層基板１０１の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフ（図１２では丸印で図示している）とを重ねてしめす図である。また、図１３は、本実施形態に係る多層基板１０における２次高調波の電界シミュレーションである。また、図１４は、比較例に係る多層基板１０１における２次高調波の電界シミュレーションである。なお、本比較例に係る多層基板１０１では、Ｌ２の値が、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長λ_ｒの４分の１と、２次高調波の半波長（λ_ｒ／２）を整数倍した値とを加算した値となるように設定されている点を除き、その他の寸法については多層基板１０と同じである。また、図１３及び図１４で示す電界シミュレーションは、多層基板を入力側から視た場合における電界シミュレーションである。

【0068】

図１２に示すように、基本波（９．４ＧＨｚ）の透過特性は、多層基板１０及び比較例に係る多層基板１０１のいずれの場合も概ね同様である。しかしながら、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の透過特性については、本実施形態に係る多層基板１０の方が優れた特性を有している（２次高調波を透過させにくい）。

【0069】

その理由を確認するために、本願発明者が電界シミュレーションを行ったところ、図１４に示すように、比較例に係る多層基板１０１における電界シミュレーション結果によれば、２次高調波が信号ライン１６と２層目の導体（第２導体パターン２５）との間で伝搬していることが分かった。すなわち、比較例に係る多層基板１０１では、２次高調波が信号ライン１６を通じて出力側へ伝達されてしまう。

【0070】

これに対して、本実施形態に係る多層基板１０における電界シミュレーションによれば、図１３に示すように、２次高調波が２層目の導体（第２導体パターン２５）と４層目の導体（第４導体パターン３５）との間で伝搬していることが分かった。２層目から４層目の導体（第２導体パターン２５、第３導体パターン３０、及び第４導体パターン３５）では、出力側が開放状態であるため、図９に示すように、２次高調波が出力側へ伝搬しにくいことが確認できた。

【0071】

［寸法Ｌ３について］
Ｌ３は、図２を参照して、信号ライン１６における入力側領域Ｚ_ＩＮに含まれる部分、すなわち入力側領域信号ライン部１６ａの長さである。本実施形態に係る多層基板１０では、Ｌ３の寸法を調整することにより、基本波（９．４ＧＨｚ）のインピーダンスに影響を与えずに、２次高調波のインピーダンスを任意に設定することができる。

【0072】

図１５は、互いにＬ３の長さが異なる多層基板１０のインピーダンスを示すスミスチャートであって、直線状に示された各グラフＧ１〜Ｇ１０におけるチャートの中心側の端部（丸印で表示）が基本波におけるインピーダンスを示し、各グラフＧ１〜Ｇ１０におけるチャートの外側の端部（×印で表示）が２次高調波におけるインピーダンスを示すグラフである。なお、各グラフＧ１〜Ｇ１０において、基本波におけるインピーダンスを示す丸印と２次高調波におけるインピーダンスを示す×印とを破線の直線で結んでいるが、これは、単に丸印と×印とを直線で結んでいるだけであり、基本波（９．４ＧＨｚ）から２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の間のインピーダンスが前記直線に沿っていることを意図するものではない。本シミュレーションにより、図１５に示すように、Ｌ３の長さを調整することにより、基本波のインピーダンスに大きな影響を与えることなく、２次高調波のインピーダンスを調整可能なことが確認できた。

【0073】

［寸法Ｌ４及び寸法Ｌ５について］
Ｌ４は、図３を参照して、信号ライン１６における中間領域Ｚ_ＭＩＤに含まれる部分、すなわち中間領域信号ライン部１６ｂと中間領域右側ビア４２Ｒ（又は中間領域左側ビア４２Ｌ）との間の左右方向における距離である。また、Ｌ５は、第２グランドパターン２６と第４グランドパターンとの間の距離である。本実施形態に係る多層基板１０では、Ｌ４とＬ５とを加算した値が、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長λ_ｒの４分の１となるように設定されている。

【0074】

上述のようにＬ４及びＬ５の寸法を設定すると、図３を参照して、システムグランドと接続されていることにより該システムグランドとショート状態となっているＡ点に対して、そのＡ点からλ_ｒ／４だけ離れた位置であるＢ点がオープン状態になる。そうなると、２次高調波に関してはグランドが浮いた状態となり、当該２次高調波は、信号ライン１６を介して出力側へ伝送されなくなる。このような理由により、高調波を減衰させることができる。

【0075】

図１６は、本実施形態に係る多層基板１０の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフであって、２次高調波の透過特性を低減するようにＬ４の値が設定された多層基板１０の透過特性を示すグラフと、３次高調波の透過特性を低減するようにＬ４の値が設定された多層基板１０の透過特性を示すグラフとを重ねて示す図である。Ｌ４とＬ５とを加算した値を、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長の４分の１となるように設定すると、図１６の四角印に示すように、基本波（９．４ＧＨｚ）の信号は伝達させつつ、２次高調波の信号を十分に減衰できることが確認できた。また、Ｌ４とＬ５とを加算した値を、３次高調波（２８．２ＧＨｚ）の波長の４分の１となるように設定すると、図１６の丸印に示すように、基本波（９．４ＧＨｚ）の信号は伝達させつつ、３次高調波の信号を十分に減衰できることが確認できた。

【0076】

［効果］
以上のように、本実施形態に係るレーダ装置１の多層基板１０では、入力側領域Ｚ_ＩＮに形成されたグランドの層数（本実施形態の場合、入力側領域グランド部２１，３７の２層）、及び出力側領域Ｚ_ＯＵＴに形成されたグランドの層数（本実施形態の場合、出力側領域グランド部２３，３９の２層）が、それぞれ、中間領域Ｚ_ＭＩＤに形成されたグランドの層数（本実施形態の場合、中間領域グランド部２２、第２グランドパターン２６、第３グランドパターン３１、及び中間領域グランド部３８の４層）よりも少なくなるように形成されている。そうすると、信号の入出力が行われる部分での電界の乱れが生じにくくなるため、その部分で準ＴＥＭモードが形成されやすくなる。その結果、信号の透過特性が良好になる。

【0077】

従って、多層基板１０によれば、簡素化された構成且つ良好な高周波特性を有する多層基板を提供できる。

【0078】

また、多層基板１０では、入力側領域Ｚ_ＩＮ及び出力側領域Ｚ_ＯＵＴのそれぞれに２層のグランド層が形成され、中間領域Ｚ_ＭＩＤに３層以上（本実施形態では、４層）のグランド層が形成されている。これにより、図７で示したシミュレーション結果からもわかる通り、良好な透過特性を得ることができる。

【0079】

また、多層基板１０では、図２に示すＬ１の値（中間領域右側ビア４２Ｒと中間領域左側ビア４２Ｌとの距離）が、２次高調波の半波長以上且つ該２次高調波の波長未満となるように（具体的に、本実施形態では、２次高調波の半波長となるように）設定されている。これにより、図９に示すシミュレーション結果からもわかる通り、出力側へ伝達される２次高調波を低減できる。

【0080】

また、多層基板１０では、図２に示すＬ２の値（中間領域信号ライン部１６ｂの長さ）が、２次高調波の半波長の整数倍となるように設定されている。これにより、図１２に示すシミュレーション結果からもわかる通り、出力側へ伝達される２次高調波を低減できる。

【0081】

また、多層基板１０では、図２に示すＬ３の値（入力側領域信号ライン部１６ａの長さ）が、設定したい２次高調波のインピーダンスに基づいて設定される。こうすると、図１５に示すように、Ｌ３の値を調整するだけで、基本波のインピーダンスに影響を与えることなく２次高調波のインピーダンスのみを容易に調整することができる。

【0082】

また、多層基板１０では、図２に示すＬ４及びＬ５を加算した値が２次高調波（又は３次高調波）の波長の４分の１となるように、Ｌ４及びＬ５の値が設定されている。こうすると、図１６に示すように、出力側へ伝達される２次高調波（又は３次高調波）を低減できる。

【0083】

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0084】

（１）図１７は、変形例に係る多層基板１０ａの平面図であって、一番上の層（第１層目）の導体パターン（第１導体パターン）を斜線で示す図である。また、図１８は、図１７に示す多層基板１０ａのXVIII−XVIII線における断面形状を模式的に示す図であって、その一部を省略して示す図である。本変形例に係る多層基板１０ａは、上記実施形態に係る多層基板１０と比べて、中間領域Ｚ_ＭＩＤに形成されたビア（中間領域ビア）の位置及び個数が異なる。以下では、上記実施形態と異なる箇所について説明し、それ以外の箇所については説明を省略する。なお、図１８においては、図面が煩雑になるのを避けるため、誘電体層１１，１２，１３のハッチングを省略している。

【0085】

本変形例に係る多層基板１０ａには、２４個の中間領域ビア４２ａが形成されている。２４個の中間領域ビア４２ａのうちの１２個は、中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける右側に形成され、残りの１２個は、中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける左側に形成されている。

【0086】

中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける右側には、中間領域ビア４２ａとして、複数の（本変形例の場合、６つの）中間領域最右側ビア４４Ｒ（第１ビア）と、複数の（本変形例の場合、６つの）中間領域右側ビア４５Ｒ（第３ビア）とが形成されている。

【0087】

６つの中間領域最右側ビア４４Ｒは、図１７を参照して、中間領域右側グランド部２２Ｒにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。また、これらの中間領域最右側ビア４４Ｒは、図１８を参照して、上下方向において第３グランドパターン３１（第２遠距離グランド層）と第４グランドパターン３６（第１遠距離グランド層）との間に跨るように設けられている。これにより、第３グランドパターン３１と第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0088】

６つの中間領域右側ビア４５Ｒは、図１７を参照して、中間領域右側グランド部２２Ｒにおける信号ライン１６と中間領域最右側ビア４４Ｒとの間において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。また、これらの中間領域右側ビア４５Ｒは、図１８を参照して、上下方向において第１グランドパターン２０（基準グランド層）と第３グランドパターン３１との間に跨るように設けられている。これにより、第１グランドパターン２０と、第２グランドパターン２６と、第３グランドパターン３１とが電気的に接続される。

【0089】

中間領域Ｚ_ＭＩＤにおける左側には、中間領域ビア４２ａとして、複数の（本変形例の場合、６つの）中間領域最左側ビア４４Ｌ（第２ビア）と、複数の（本変形例の場合、６つの）中間領域左側ビア４５Ｌ（第４ビア）とが形成されている。

【0090】

６つの中間領域最左側ビア４４Ｌは、図１７を参照して、中間領域左側グランド部２２Ｌにおける信号ライン１６側において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。また、これらの中間領域最左側ビア４４Ｌは、図１８を参照して、上下方向において第３グランドパターン３１と第４グランドパターン３６との間に跨るように設けられている。これにより、第３グランドパターン３１と第４グランドパターン３６とが電気的に接続される。

【0091】

６つの中間領域左側ビア４５Ｌは、図１７を参照して、中間領域左側グランド部２２Ｌにおける信号ライン１６と中間領域最左側ビア４４Ｌとの間において、入力側から出力側へ向かって１列に並べられている。また、これらの中間領域左側ビア４５Ｌは、図１８を参照して、上下方向において第１グランドパターン２０と第３グランドパターン３１との間に跨るように設けられている。これにより、第１グランドパターン２０と、第２グランドパターン２６と、第３グランドパターン３１とが電気的に接続される。

【0092】

［Ｌ６及びＬ７の寸法について］
図１７を参照して、本実施形態に係る多層基板１０ａでは、Ｌ６及びＬ７の寸法が適切に設定されている。これにより、当該多層基板１０ａにおける高周波性能を高めることができる。本変形例に係る多層基板１０ａでは、Ｌ６の値は、３次高調波（２８．２ＧＨｚ）の波長の半波長となるように設定されている。また、Ｌ７の値は、２次高調波（１８．８ＧＨｚ）の波長の半波長となるように設定されている。本変形例では、カットしたい高調波の半波長となるようにＬ６及びＬ７を設定している。

【0093】

図１９は、本変形例に係る多層基板１０ａにおける基本波の電界シミュレーションである。また、図２０は、本変形例に係る多層基板１０ａにおける２次高調波の電界シミュレーションである。また、図２１は、本変形例に係る多層基板１０ａにおける３次高調波の電界シミュレーションである。なお、図１９から図２１で示す電界シミュレーションは、多層基板１０ａを入力側から視た場合における電界シミュレーションであって、各図において模式的に図示されている多層基板１０ａでは、ビア４０の図示を省略している。

【0094】

本変形例に係る多層基板１０ａでは、図１９を参照して、基本波については、信号ライン１６と第２グランドパターン２６との間に電界が分布している。すなわち、図１９に示す電界シミュレーション結果によれば、基本波については信号ラインを介して出力側へ伝達されることが確認できた。

【0095】

これに対して、本変形例に係る多層基板１０ａでは、図２０を参照して、２次高調波については、主に第３グランドパターン３１と第４グランドパターン３６との間に電界が分布している。すなわち、多層基板１０ａによれば、２次高調波が出力側へ伝達されにくいことが確認できた。

【0096】

また、本変形例に係る多層基板１０ａでは、図２１を参照して、３次高調波については、主に第２グランドパターン２６と第３グランドパターン３１との間に電界が分布している。すなわち、多層基板１０ａによれば、３次高調波が出力側へ伝達されにくいことが確認できた。

【0097】

以上のように、本変形例に係る多層基板１０ａによれば、Ｌ６の値（中間領域右側ビア４５Ｒと中間領域左側ビア４５Ｌとの距離）が、３次高調波の半波長以上且つ該３次高調波の波長未満となるように（具体的には、本実施形態では、３次高調波の半波長となるように）設定されている。これにより、図２１に示す電界シミュレーション結果からもわかる通り、出力側へ伝達される３次高調波を低減できる。

【0098】

また、本変形例に係る多層基板１０ａによれば、Ｌ７の値（中間領域最右側ビア４４Ｒと中間領域最左側ビア４４Ｌとの距離）が、２次高調波の半波長以上且つ該２次高調波の波長未満となるように（具体的には、本実施形態では、２次高調波の半波長となるように）設定されている。これにより、図２０に示す電界シミュレーション結果からもわかる通り、出力側へ伝達される２次高調波を低減できる。

【0099】

すなわち、本変形例に係る多層基板１０ａによれば、出力側への伝達を低減したい複数の高調波（本実施形態の場合、２次高調波及び３次高調波）の伝達を、Ｌ６及びＬ７の値を適切に調整するだけで、容易に低減することができる。

【0100】

（２）図２２は、変形例に係る多層基板１０ｂの断面形状を模式的に示す図であって、図１８に対応させて示す図である。図１８に示す多層基板１０ａでは、中間領域最右側ビア４４Ｒ及び中間領域最左側ビア４４Ｌが、上下方向において第３グランドパターン３１と第４グランドパターン３６との間に跨るように設けられたが、これに限らない。具体的には、図２２を参照して、中間領域最右側ビア４６Ｒ及び中間領域最左側ビア４６Ｌを、上下方向において第１グランドパターン２０と第４グランドパターン３６との間に跨るように設けてもよい。こうしても、図１７及び図１８に示す多層基板１０ａの場合と同様の効果を得ることができる。なお、図２２においては、図面が煩雑になるのを避けるため、誘電体層１１，１２，１３のハッチングを省略している。

【符号の説明】

【0101】

１ レーダ装置
１０，１０ａ，１０ｂ 多層基板
１１ 第１誘電体層（誘電体層）
１２ 第２誘電体層（誘電体層）
１３ 第３誘電体層（誘電体層）
１６ 信号ライン
２０ 第１グランドパターン（グランド層）
２１ 入力側領域グランド部（入力側グランド層部）
２２ 中間領域グランド部（中間グランド層部）
２３ 出力側領域グランド部（出力側グランド層部）
２６ 第２グランドパターン（グランド層、中間グランド層部）
３１ 第３グランドパターン（グランド層、中間グランド層部）
３６ 第４グランドパターン（グランド層）
３７ 入力側領域グランド部（入力側グランド層部）
３８ 中間領域グランド部（中間グランド層部）
３９ 出力側領域グランド部（出力側グランド層部）
４０ ビア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】