JP7585042B2

JP7585042B2 - substrate

Info

Publication number: JP7585042B2
Application number: JP2020556001A
Authority: JP
Inventors: 良行生熊
Original assignee: AGC Glass Europe SA; AGC Vidros do Brasil Ltda; AGC Flat Glass North America Inc
Current assignee: AGC Glass Europe SA; AGC Vidros do Brasil Ltda; AGC Flat Glass North America Inc
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2024-11-18
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: WO2020095786A1; JPWO2020095786A1

Description

本発明は、基板に関する。 The present invention relates to a substrate.

従来、意匠上、光透過性を有するように、メッシュ状に形成されたアンテナエレメントを備える透明なフレキシブル回路基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。Conventionally, a transparent flexible circuit board has been known that has an antenna element formed in a mesh shape to provide optical transparency for design purposes (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１１－２０５６３５号公報JP 2011-205635 A

しかしながら、従来の技術では、グランド以外の領域はメッシュ状とし、グランドはソリッドとするため、グランドの大きさによっては、可視光の透過がグランドによって遮られ、可視光の透過性が低下する場合がある。 However, in conventional technology, the areas other than the ground are made mesh-like and the ground is made solid, so depending on the size of the ground, the transmission of visible light may be blocked by the ground, reducing the transmittance of visible light.

そこで、本開示は、可視光の透過性の低下を抑制可能な基板を提供する。Therefore, the present disclosure provides a substrate that can suppress a decrease in visible light transmittance.

本開示は、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有し、可視光が透過する誘電体層と、
前記第１面の側に設けられる網目状のアンテナ導体と、
前記第２面の側に設けられる網目状の接地導体とを備える、基板を提供する。 The present disclosure relates to
a dielectric layer having a first surface and a second surface opposite to the first surface, the dielectric layer being transparent to visible light;
a mesh-shaped antenna conductor provided on the first surface side;
A substrate is provided having a mesh-like ground conductor provided on the second surface side.

また、本開示は、
伝送線路が形成される基板であって、
可視光が透過する誘電体層と、
前記誘電体層の上に設けられる網目状の接地導体とを備え、
前記伝送線路は、前記誘電体層と前記接地導体とを含む構造を有する、基板を提供する。 The present disclosure also provides
A substrate on which a transmission line is formed,
a dielectric layer that transmits visible light;
a mesh-shaped ground conductor provided on the dielectric layer;
The transmission line provides a substrate having a structure including the dielectric layer and the ground conductor.

本開示の技術によれば、可視光の透過性の低下を抑制可能な基板を提供できる。 The technology disclosed herein makes it possible to provide a substrate that can suppress a decrease in visible light transmittance.

第１の実施形態における基板の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a substrate according to the first embodiment. 第１の実施形態における基板に形成される伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を平面視で示す図である。2 is a plan view showing a transmission line, an antenna conductor, and a ground conductor formed on a substrate in the first embodiment. FIG. 接地導体の網目が正六角形である場合の、伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を平面視で示す図である。1 is a plan view showing a transmission line, an antenna conductor, and a ground conductor when the mesh of the ground conductor is a regular hexagon. FIG. 第２の実施形態における基板の平面図である。FIG. 11 is a plan view of a substrate according to a second embodiment. 第２の実施形態における基板に形成される伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を平面視で示す図である。13 is a plan view showing a transmission line, an antenna conductor, and a ground conductor formed on a substrate in a second embodiment. FIG. 接地導体及び接地導体の網目が正六角形である場合の、伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を平面視で示す図である。1 is a plan view showing a transmission line, an antenna conductor, and a ground conductor in a case where the ground conductor and the mesh of the ground conductor are regular hexagons; FIG. 外縁線状導体のＨ面方向（Ｘ軸方向）に対向する２辺の線幅が、他の２辺の線幅よりも太く形成されている場合の、伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を平面視で示す図である。FIG. 13 is a plan view showing a transmission line, an antenna conductor, and a ground conductor when the line width of two opposing sides of an outer edge linear conductor in the H-plane direction (X-axis direction) is formed thicker than the line width of the other two sides. 第３の実施形態における基板に形成される伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を斜視で示す図である。13 is a perspective view showing a transmission line, an antenna conductor, and a ground conductor formed on a substrate in a third embodiment. FIG. 相互に交差する複数の線状導体を含む網目状の導体の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a mesh-shaped conductor including a plurality of linear conductors intersecting each other. 正弦波の振幅変化量と位相変化量との関係を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining the relationship between the amount of change in amplitude and the amount of change in phase of a sine wave.

以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態の説明を行う。なお、各形態において、平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、本発明の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を表す。 Below, the embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each embodiment, deviations in directions such as parallel, right-angled, orthogonal, horizontal, vertical, up-down, left-right, etc., are permitted to a degree that does not impair the effects of the present invention. Furthermore, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction respectively represent directions parallel to the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. The X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are mutually perpendicular. The XY plane, the YZ plane, and the ZX plane respectively represent imaginary planes parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, imaginary planes parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and imaginary planes parallel to the Z-axis direction and the X-axis direction.

本実施形態における基板は、例えば、マイクロ波やミリ波等の高周波帯（例えば、０．３ＧＨｚ～３００ＧＨｚ）の信号の伝播に使用される。そのような高周波帯には、０．３～３ＧＨｚのＵＨＦ帯、３～３０ＧＨｚのＳＨＦ帯、３０～３００ＧＨｚのＥＨＦ帯が含まれる。本実施形態における基板に形成される高周波デバイスの具体例として、平面アンテナ、平面導波路（平面伝送線路）などが挙げられる。The substrate in this embodiment is used for propagating signals in high frequency bands (e.g., 0.3 GHz to 300 GHz) such as microwaves and millimeter waves. Such high frequency bands include the UHF band of 0.3 to 3 GHz, the SHF band of 3 to 30 GHz, and the EHF band of 30 to 300 GHz. Specific examples of high frequency devices formed on the substrate in this embodiment include planar antennas and planar waveguides (planar transmission lines).

本実施形態における基板は、例えば、第５世代移動通信システム（いわゆる、５Ｇ）、ブルートゥース（登録商標）等の無線通信規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格で使用されてもよい。また、本実施形態における基板は、車両で使用される場合、レーダーを照射する車載レーダーシステムや車車間通信や路車間通信等のＶ２Ｘ通信システムで使用されてもよい。The substrate in this embodiment may be used in, for example, a fifth generation mobile communication system (so-called 5G), a wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark), or a wireless LAN (Local Area Network) standard such as IEEE802.11ac. When used in a vehicle, the substrate in this embodiment may be used in an on-board radar system that emits radar, or a V2X communication system such as vehicle-to-vehicle communication or road-to-vehicle communication.

図１は、第１の実施形態における基板の平面図である。図１に示す基板１には、平面アンテナ１０１が形成されている。基板１は、可視光が透過する誘電体層４０と、誘電体層４０の片面に設けられるアンテナ導体１０と、誘電体層４０を介してアンテナ導体１０と対向する接地導体２０と、アンテナ導体１０に給電する給電ライン３０とを備える。平面アンテナ１０１は、パッチアンテナ又はマイクロストリップアンテナと称される。 Figure 1 is a plan view of a substrate in the first embodiment. A planar antenna 101 is formed on the substrate 1 shown in Figure 1. The substrate 1 includes a dielectric layer 40 that transmits visible light, an antenna conductor 10 provided on one side of the dielectric layer 40, a ground conductor 20 that faces the antenna conductor 10 via the dielectric layer 40, and a feed line 30 that feeds power to the antenna conductor 10. The planar antenna 101 is called a patch antenna or a microstrip antenna.

図２は、第１の実施形態における基板に形成される伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を平面視で示す図である。基板１に形成される伝送線路６０は、誘電体層４０と、誘電体層４０の第１面に形成される給電ライン３０と、誘電体層４０の第２面に形成される接地導体２０とを含む構造を有するマイクロストリップ線路である。2 is a plan view of the transmission line, antenna conductor, and ground conductor formed on the substrate in the first embodiment. The transmission line 60 formed on the substrate 1 is a microstrip line having a structure including a dielectric layer 40, a feed line 30 formed on a first surface of the dielectric layer 40, and a ground conductor 20 formed on a second surface of the dielectric layer 40.

誘電体層４０は、第１主面４１と、第１主面４１とは反対側の第２主面４２とを有する。図２の上段は、誘電体層４０の第１主面４１の側に設けられるアンテナ導体１０及び給電ライン３０を示す。図２の下段は、誘電体層４０の第２主面４２の側に設けられる接地導体２０を示す。第１主面４１は、誘電体層の第１面の一例である。第２主面４２は、誘電体層の第１面とは反対側の第２面の一例である。The dielectric layer 40 has a first main surface 41 and a second main surface 42 opposite the first main surface 41. The upper part of Fig. 2 shows the antenna conductor 10 and the feed line 30 provided on the first main surface 41 side of the dielectric layer 40. The lower part of Fig. 2 shows the ground conductor 20 provided on the second main surface 42 side of the dielectric layer 40. The first main surface 41 is an example of a first surface of the dielectric layer. The second main surface 42 is an example of a second surface opposite the first surface of the dielectric layer.

誘電体層４０は、誘電体を主成分とする板状又はシート状の基材である。第１主面４１及び第２主面４２は、いずれも、ＸＹ平面に平行である。誘電体層４０は、例えば、誘電体基板でもよいし、誘電体シートでもよい。誘電体層４０の材料は、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス等のガラス、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートなどが挙げられるが、その材料は、これらに限られない。The dielectric layer 40 is a plate-shaped or sheet-shaped substrate mainly composed of a dielectric. The first main surface 41 and the second main surface 42 are both parallel to the XY plane. The dielectric layer 40 may be, for example, a dielectric substrate or a dielectric sheet. Examples of materials for the dielectric layer 40 include glass such as quartz glass, soda lime glass, alkali-free glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, and alkali borosilicate glass, ceramics, fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene, liquid crystal polymers, cycloolefin polymers, and polycarbonates, but are not limited to these.

また、誘電体層４０の材料は、可視光が透過する透明な誘電体部材であればよく、透明には、半透明が含まれる。誘電体層４０の可視光線透過率は、可視光の遮りを抑える点で、例えば３０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましく、７０％以上がさらに好ましく、８０％以上が特に好ましく、９０％以上が最も好ましい。In addition, the material of the dielectric layer 40 may be a transparent dielectric material that transmits visible light, and transparent includes semi-transparent. The visible light transmittance of the dielectric layer 40 is preferably, for example, 30% or more, more preferably 50% or more, even more preferably 70% or more, particularly preferably 80% or more, and most preferably 90% or more, in order to suppress blocking of visible light.

アンテナ導体１０は、その表面がＸＹ平面に平行な平面状の導体パターンである。アンテナ導体１０は、第１主面４１の側に形成される導体パターンであり、第１主面４１の側に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。アンテナ導体１０に使用される導体の材料として、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロムなどが挙げられるが、これらに限られない。アンテナ導体１０に使用される導体は、これらの材料をメッキしてもよい。メッキされたアンテナ導体１０は、腐食しにくく、意匠性がよい。The antenna conductor 10 is a planar conductor pattern whose surface is parallel to the XY plane. The antenna conductor 10 is a conductor pattern formed on the side of the first main surface 41, and may be formed by a conductor sheet or conductor substrate arranged on the side of the first main surface 41. Examples of conductor materials used in the antenna conductor 10 include, but are not limited to, gold, silver, copper, platinum, aluminum, and chromium. The conductor used in the antenna conductor 10 may be plated with these materials. The plated antenna conductor 10 is resistant to corrosion and has good design properties.

なお、アンテナ導体１０は、第１主面４１の側に、ポリビニルブチラールもしくはエチレン酢酸ビニル等の中間膜、または光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。また、アンテナ導体１０は、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂層に導体を形成し、導体パターンにエッチングしたものを、第１主面４１の側に、光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。アンテナ導体１０は、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、もしくはポリエチレンテレフタレート等にスパッタ、蒸着などにより導体を形成し、導体パターンにエッチングしたものを、第１主面４１の側に形成されてもよい。アンテナ導体１０は、第１主面４１に直接接してもよい。アンテナ導体１０を第１主面４１に直接形成する方法としては、ペースト状の銀、銅などの導体を第１主面４１にスクリーン印刷により導体パターンを形成し、焼結することが挙げられる。The antenna conductor 10 may be formed on the first main surface 41 side via an intermediate film such as polyvinyl butyral or ethylene vinyl acetate, or an adhesive layer such as optically transparent adhesive (OCA). The antenna conductor 10 may be formed by forming a conductor in a resin layer such as polyethylene terephthalate, etching the conductor pattern, and forming the conductor pattern on the first main surface 41 side via an adhesive layer such as optically transparent adhesive (OCA). The antenna conductor 10 may be formed by forming a conductor in polyvinyl butyral, ethylene vinyl acetate, polyethylene terephthalate, or the like by sputtering, deposition, or the like, etching the conductor pattern, and forming the conductor pattern on the first main surface 41 side. The antenna conductor 10 may be directly in contact with the first main surface 41. As a method for directly forming the antenna conductor 10 on the first main surface 41, a conductor pattern such as a paste-like silver or copper conductor is screen-printed on the first main surface 41, and sintered.

アンテナ導体１０は、例えば、少なくとも一つのパッチ導体を有する。第１の実施形態では、アンテナ導体１０は、４つのパッチ導体１１，１２，１３，１４を有するアレイアンテナを構成する例を示す。The antenna conductor 10 has, for example, at least one patch conductor. In the first embodiment, the antenna conductor 10 shows an example of constituting an array antenna having four patch conductors 11, 12, 13, and 14.

第１の実施形態では、アンテナ導体１０は、可視光の透過度合いが誘電体層４０よりも低い領域から構成されたソリッドなパターンである。例えば、アンテナ導体１０の全体は、複数のパッチ導体１１～１４を含め、不透明な面状導体から構成されている。In the first embodiment, the antenna conductor 10 is a solid pattern composed of areas with a lower degree of visible light transmittance than the dielectric layer 40. For example, the entire antenna conductor 10, including the multiple patch conductors 11 to 14, is composed of an opaque planar conductor.

給電ライン３０は、その表面がＸＹ平面に平行な平面状の導体パターンである。給電ライン３０は、第１主面４１の側に形成される導体パターンであり、第１主面４１の側に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。給電ライン３０に使用される導体の材料として、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロムなどが挙げられるが、これらに限られない。第１の実施形態では、給電ライン３０は、アンテナ導体１０と一体的に形成されている。給電ライン３０は、誘電体層４０の上に設けられる信号配線の一例である。The power feed line 30 is a planar conductor pattern whose surface is parallel to the XY plane. The power feed line 30 is a conductor pattern formed on the side of the first main surface 41, and may be formed by a conductor sheet or conductor substrate arranged on the side of the first main surface 41. Examples of conductor materials used for the power feed line 30 include, but are not limited to, gold, silver, copper, platinum, aluminum, and chromium. In the first embodiment, the power feed line 30 is formed integrally with the antenna conductor 10. The power feed line 30 is an example of a signal wiring provided on the dielectric layer 40.

なお、給電ライン３０は、第１主面４１の側に、ポリビニルブチラールもしくはエチレン酢酸ビニル等の中間膜、または光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。また、給電ライン３０は、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂層に導体を形成し、導体パターンにエッチングしたものを、第１主面４１の側に、光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。給電ライン３０は、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、もしくはポリエチレンテレフタレート等にスパッタ、蒸着などにより導体を形成し、導体パターンにエッチングしたものを、第１主面４１の側に形成されてもよい。給電ライン３０は、第１主面４１に直接接してもよい。給電ライン３０を第１主面４１に直接形成する方法としては、ペースト状の銀、銅などの導体を第１主面４１にスクリーン印刷により導体パターンを形成し、焼結することが挙げられる。The power supply line 30 may be formed on the first main surface 41 side via an intermediate film such as polyvinyl butyral or ethylene vinyl acetate, or an adhesive layer such as optically transparent adhesive (OCA). The power supply line 30 may be formed by forming a conductor in a resin layer such as polyethylene terephthalate, etching the conductor pattern, and forming the conductor pattern on the first main surface 41 side via an adhesive layer such as optically transparent adhesive (OCA). The power supply line 30 may be formed by forming a conductor in polyvinyl butyral, ethylene vinyl acetate, polyethylene terephthalate, or the like by sputtering, deposition, or the like, and etching the conductor pattern on the first main surface 41 side. The power supply line 30 may be directly in contact with the first main surface 41. A method for directly forming the power supply line 30 on the first main surface 41 includes forming a conductor pattern on the first main surface 41 by screen printing a conductor such as paste-like silver or copper on the first main surface 41, and sintering the conductor pattern.

給電ライン３０は、パッチ導体１１，１２への分岐路とパッチ導体１３，１４への分岐路とが接続される分岐箇所３６に接続される一方の端部３２と、送信機など無線装置等の不図示の外部装置に接続される給電端である他方の端部３３とを有する。第１の実施形態では、給電ライン３０は、Ｙ軸方向に延伸するストリップ導体であり、端部３２がアンテナ導体１０に接続されている。The power supply line 30 has one end 32 connected to a branch point 36 where the branch paths to the patch conductors 11 and 12 and the branch paths to the patch conductors 13 and 14 are connected, and the other end 33 which is a power supply end connected to an external device (not shown) such as a wireless device such as a transmitter. In the first embodiment, the power supply line 30 is a strip conductor extending in the Y-axis direction, and the end 32 is connected to the antenna conductor 10.

第１の実施形態では、給電ライン３０は、可視光の透過度合いが誘電体層４０よりも低い領域から構成されたソリッドなパターンである。例えば、給電ライン３０の全体は、不透明な面状導体から構成されている。In the first embodiment, the power supply line 30 is a solid pattern composed of an area having a lower degree of transmittance of visible light than the dielectric layer 40. For example, the entire power supply line 30 is composed of an opaque planar conductor.

接地導体２０は、その表面がＸＹ平面に平行な導体パターンである。接地導体２０は、第２主面４２の側に形成される導体パターンであり、第２主面４２の側に配置される導体シート又は導体基板により形成されてもよい。接地導体２０に使用される導体の材料として、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロムなどが挙げられるが、これらに限られない。接地導体２０に使用される導体は、これらの材料をメッキしてもよい。メッキされた接地導体２０は、腐食しにくく、意匠性がよい。接地導体２０は、誘電体層４０に接している。The ground conductor 20 is a conductor pattern whose surface is parallel to the XY plane. The ground conductor 20 is a conductor pattern formed on the side of the second main surface 42, and may be formed by a conductor sheet or conductor substrate arranged on the side of the second main surface 42. Examples of conductor materials used for the ground conductor 20 include, but are not limited to, gold, silver, copper, platinum, aluminum, and chromium. The conductor used for the ground conductor 20 may be plated with these materials. The plated ground conductor 20 is resistant to corrosion and has good design. The ground conductor 20 is in contact with the dielectric layer 40.

なお、接地導体２０は、第２主面４２の側に、ポリビニルブチラールもしくはエチレン酢酸ビニル等の中間膜、または光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。また、接地導体２０は、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂層に導体を形成し、導体パターンにエッチングしたものを、第２主面４２の側に、光学透明粘着剤（OCA）等の接着層を介して形成されてもよい。接地導体２０は、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、もしくはポリエチレンテレフタレート等にスパッタ、蒸着などにより導体を形成し、導体パターンにエッチングしたものを、第２主面４２の側に形成されてもよい。接地導体２０は、第２主面４２に直接接してもよい。接地導体２０を第２主面４２に直接形成する方法としては、ペースト状の銀、銅などの導体を第２主面４２にスクリーン印刷により導体パターンを形成し、焼結することが挙げられる。The ground conductor 20 may be formed on the second main surface 42 via an intermediate film such as polyvinyl butyral or ethylene vinyl acetate, or an adhesive layer such as optically transparent adhesive (OCA). The ground conductor 20 may be formed on a resin layer such as polyethylene terephthalate, etched into a conductor pattern, and formed on the second main surface 42 via an adhesive layer such as optically transparent adhesive (OCA). The ground conductor 20 may be formed on polyvinyl butyral, ethylene vinyl acetate, polyethylene terephthalate, or the like by sputtering, deposition, or the like, etched into a conductor pattern, and formed on the second main surface 42. The ground conductor 20 may be directly in contact with the second main surface 42. A method for directly forming the ground conductor 20 on the second main surface 42 includes forming a conductor pattern on the second main surface 42 by screen printing a conductor such as paste-like silver or copper on the second main surface 42, and sintering the conductor pattern.

接地導体２０は、隙間が生じるように形成される線状接地導体２７と、線状接地導体２７に接続される面状接地導体２６とを有する。面状接地導体２６は、第２主面４２の一端辺に帯状に設けられたグランド部である。面状接地導体２６は、給電端である端部３３に対応するグランド電極である。本実施形態では面状接地導体２６は一端辺の全体に設けられているが、一端辺の一部に設けられてもよい。The ground conductor 20 has a linear ground conductor 27 formed to create a gap, and a planar ground conductor 26 connected to the linear ground conductor 27. The planar ground conductor 26 is a ground portion provided in a band shape on one end edge of the second main surface 42. The planar ground conductor 26 is a ground electrode corresponding to the end 33, which is the power supply end. In this embodiment, the planar ground conductor 26 is provided on the entire one end edge, but it may also be provided on a part of the one end edge.

面状接地導体２６は、その一部がソリッドなパターンで形成され、残りの部分が網目状のパターンで形成されてもよい。例えば、面状接地導体２６は、平面視において、端部３３に重複する部分をソリッドなパターンで形成され、端部３３に重複しない部分を網目状のパターンで形成されてもよい。A portion of the planar ground conductor 26 may be formed in a solid pattern, and the remaining portion may be formed in a mesh pattern. For example, the planar ground conductor 26 may be formed in a solid pattern in the portion that overlaps the end 33 in a plan view, and in a mesh pattern in the portion that does not overlap the end 33.

第１の実施形態では、線状接地導体２７は、隙間が生じるように網目状に形成され、当該隙間によって視野（透明性）を確保できる。第１の実施形態では、格子状の隙間が形成されている。本実施形態では、線状接地導体２７の網目の角度Ａが略９０°であり、網目が直交して形成されているが、網目の角度Ａは鋭角に形成されてもよく、鈍角に形成されてもよい。線状接地導体２７の網目の角度Ａが鈍角に形成されていれば、線状接地導体２７をエッチングにより形成した場合のエッチング残りが生じにくく、開口率を大きくすることができる。網目の角度Ａが鈍角である場合の一例として、図３に示すように、網目を正六角形とすることが挙げられる。In the first embodiment, the linear ground conductor 27 is formed in a mesh shape so that gaps are generated, and the field of view (transparency) can be ensured by the gaps. In the first embodiment, lattice-shaped gaps are formed. In this embodiment, the mesh angle A of the linear ground conductor 27 is approximately 90°, and the mesh is formed perpendicular to the line, but the mesh angle A may be formed at an acute angle or an obtuse angle. If the mesh angle A of the linear ground conductor 27 is formed at an obtuse angle, etching residue is less likely to occur when the linear ground conductor 27 is formed by etching, and the aperture ratio can be increased. As an example of a case where the mesh angle A is an obtuse angle, the mesh is formed in a regular hexagon as shown in FIG. 3.

また、線状接地導体２７の網目は方形でもよく、菱形でもよい。網目を方形に形成する場合、網目は正方形であることが好ましい。網目が正方形であれば、意匠性が良い。また、網目は自己組織化法によるランダム形状でもよい。ランダム形状にすることでモアレを防ぐことができる。 The mesh of the linear ground conductor 27 may be rectangular or rhombic. If the mesh is formed in a rectangular shape, it is preferable that the mesh is square. A square mesh provides good design. The mesh may also be randomly shaped using a self-organizing method. Making the mesh into a random shape helps prevent moire.

本実施形態では、線状接地導体２７の網目は複数の線状導体により形成されているが、複数の線状導体は、給電ライン３０の延伸方向または延伸方向に直交する方向とは、異なる方向に形成されることが好ましい。複数の線状導体が、給電ライン３０の延伸方向または延伸方向に直交する方向とは、異なる方向に形成されていれば、所望の特性インピーダンスが得やすく、良好なアンテナ特性を確保できる。In this embodiment, the mesh of the linear ground conductor 27 is formed by a plurality of linear conductors, and it is preferable that the plurality of linear conductors are formed in a direction different from the extension direction or a direction perpendicular to the extension direction of the power supply line 30. If the plurality of linear conductors are formed in a direction different from the extension direction or a direction perpendicular to the extension direction of the power supply line 30, it is easier to obtain the desired characteristic impedance and good antenna characteristics can be ensured.

第１の実施形態では、接地導体２０は、線状接地導体２７と接し、接地導体２０の外縁を形成する外縁線状導体２８を含む。外縁線状導体２８は、線状接地導体２７を囲んでいる。なお、外縁線状導体２８は、線状接地導体２７の一部を囲むように配置されてもよいが、外縁線状導体２８自体を配置しなくてもよい。外縁線状導体２８配置の有無については、以下の実施形態も同様である。In the first embodiment, the ground conductor 20 includes an outer edge linear conductor 28 that contacts the linear ground conductor 27 and forms the outer edge of the ground conductor 20. The outer edge linear conductor 28 surrounds the linear ground conductor 27. The outer edge linear conductor 28 may be arranged to surround a portion of the linear ground conductor 27, but the outer edge linear conductor 28 itself does not have to be arranged. The same applies to the following embodiments with or without the outer edge linear conductor 28 arranged.

第１の実施形態では、図１に示されるように、平面視において、アンテナ導体１０と重複する第１領域２１と、アンテナ導体１０と重複しない第２領域２２に接地導体２０を有する。より具体的に、第１の実施形態では、線状接地導体２７が第１領域２１と第２領域２２の両方に形成されている。なお、接地導体２０は、第２主面４２の一部に形成されてもよいが、第２主面４２の全体に形成されることが好ましい。In the first embodiment, as shown in Fig. 1, in a plan view, the ground conductor 20 is provided in a first region 21 that overlaps with the antenna conductor 10 and a second region 22 that does not overlap with the antenna conductor 10. More specifically, in the first embodiment, a linear ground conductor 27 is formed in both the first region 21 and the second region 22. Note that the ground conductor 20 may be formed in a part of the second main surface 42, but is preferably formed over the entire second main surface 42.

したがって、本実施形態における基板１は、少なくとも接地導体２０が網目状に形成されているので、可視光を透過する光透過性に優れている。よって、可視光の透過性の低下を抑制できる。例えば、基板１を窓ガラス２００の表面に直接又は間接的に設置した場合、少なくとも接地導体２０が網目状に形成されているので、基板１（特に、接地導体２０）が窓ガラス２００越しの視野を遮ることを抑制できる。Therefore, in the present embodiment, at least the ground conductor 20 is formed in a mesh-like shape, and therefore the substrate 1 has excellent optical transparency for transmitting visible light. This makes it possible to suppress a decrease in the transmittance of visible light. For example, when the substrate 1 is directly or indirectly installed on the surface of the window glass 200, at least the ground conductor 20 is formed in a mesh-like shape, and therefore it is possible to suppress the substrate 1 (particularly the ground conductor 20) from blocking the view through the window glass 200.

なお、本実施形態における基板は、窓ガラスの表面に直接又は間接的に設置される部材でもよいし、窓ガラス自体でもよい。In this embodiment, the substrate may be a component that is installed directly or indirectly on the surface of the window glass, or it may be the window glass itself.

図４は、第２の実施形態における基板の平面図である。図４に示す基板２には、平面アンテナ１０２が形成されている。基板２は、可視光が透過する誘電体層４０と、誘電体層４０の片面に設けられるアンテナ導体１０と、誘電体層４０を介してアンテナ導体１０と対向する接地導体２０と、アンテナ導体１０に給電する給電ライン３０とを備える。 Figure 4 is a plan view of a substrate in the second embodiment. A planar antenna 102 is formed on the substrate 2 shown in Figure 4. The substrate 2 includes a dielectric layer 40 that transmits visible light, an antenna conductor 10 provided on one side of the dielectric layer 40, a ground conductor 20 that faces the antenna conductor 10 via the dielectric layer 40, and a power feed line 30 that feeds power to the antenna conductor 10.

第１の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の実施形態の説明を援用することで省略する。図４に示す第２の実施形態では、アンテナ導体１０及び給電ライン３０の形態が、図１に示す第１の実施形態と異なる。The description of the configuration and effects similar to those of the first embodiment will be omitted by incorporating the description of the above embodiment. In the second embodiment shown in FIG. 4, the shape of the antenna conductor 10 and the power supply line 30 is different from that of the first embodiment shown in FIG.

図５は、第２の実施形態における基板に形成される伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を平面視で示す図である。第２の実施形態では、アンテナ導体１０及び給電ライン３０は、いずれも、可視光の透過度合いが誘電体層４０よりも低い領域を有するパターンを含む。5 is a plan view of a transmission line, an antenna conductor, and a ground conductor formed on a substrate in the second embodiment. In the second embodiment, the antenna conductor 10 and the power supply line 30 each include a pattern having an area in which the transmittance of visible light is lower than that of the dielectric layer 40.

アンテナ導体１０は、隙間がアンテナ導体１０の内部に生じるように形成される内部線状導体１７を含む。第２の実施形態では、内部線状導体１７は、格子状の隙間が生じるように網目状に形成されている。内部線状導体１７の少なくとも一部は、平面視において、接地導体２０の線状接地導体２７と重複しているが、内部線状導体１７の全てが線状接地導体２７と重複しているとより好ましい。このように、アンテナ導体１０と接地導体２０の両方が、隙間が生じるように線状導体によって形成されているので、視野の確保が更に容易になる。The antenna conductor 10 includes an internal linear conductor 17 formed so that gaps are generated inside the antenna conductor 10. In the second embodiment, the internal linear conductor 17 is formed in a mesh shape so that lattice-shaped gaps are generated. At least a part of the internal linear conductor 17 overlaps with the linear ground conductor 27 of the ground conductor 20 in a plan view, but it is more preferable that the entire internal linear conductor 17 overlaps with the linear ground conductor 27. In this way, since both the antenna conductor 10 and the ground conductor 20 are formed by linear conductors so that gaps are generated, it is even easier to ensure a field of view.

本実施形態では、内部線状導体１７の網目の角度Ａが略９０°であり、網目が直交して形成されているが、網目の角度Ａは鋭角に形成されてもよく、鈍角に形成されてもよい。内部線状導体１７の網目の角度Ａが鈍角に形成されていれば、内部線状導体１７をエッチングにより形成した場合のエッチング残りが生じにくく、開口率を大きくすることができる。網目の角度Ａが鈍角である場合の一例として、図６に示すように、網目を正六角形とすることが挙げられる。In this embodiment, the mesh angle A of the internal linear conductor 17 is approximately 90° and the mesh is formed at right angles, but the mesh angle A may be formed at an acute angle or an obtuse angle. If the mesh angle A of the internal linear conductor 17 is formed at an obtuse angle, etching residue is less likely to be left when the internal linear conductor 17 is formed by etching, and the aperture ratio can be increased. One example of a case in which the mesh angle A is an obtuse angle is to make the mesh into a regular hexagon, as shown in Figure 6.

また、内部線状導体１７の網目は方形でもよく、菱形でもよい。網目を方形に形成する場合、網目は正方形であることが好ましい。網目が正方形であれば、意匠性が良い。また、網目は自己組織化法によるランダム形状でもよい。ランダム形状にすることでモアレを防ぐことができる。 The mesh of the internal linear conductor 17 may be rectangular or rhombic. If the mesh is formed in a rectangular shape, it is preferable that the mesh is square. A square mesh provides good design. The mesh may also be randomly shaped using a self-organizing method. Making the mesh into a random shape helps prevent moire.

本実施形態では、内部線状導体１７の網目は複数の線状導体により形成されているが、複数の線状導体は、給電ライン３０の延伸方向または延伸方向に直交する方向とは、異なる方向に形成されることが好ましい。複数の線状導体が、給電ライン３０の延伸方向または延伸方向に直交する方向とは、異なる方向に形成されていれば、所望の特性インピーダンスが得やすく、良好なアンテナ特性を確保できる。In this embodiment, the mesh of the internal linear conductor 17 is formed by a plurality of linear conductors, and it is preferable that the plurality of linear conductors are formed in a direction different from the extension direction of the power supply line 30 or a direction perpendicular to the extension direction. If the plurality of linear conductors are formed in a direction different from the extension direction of the power supply line 30 or a direction perpendicular to the extension direction, the desired characteristic impedance is easily obtained, and good antenna characteristics can be ensured.

第２の実施形態では、アンテナ導体１０は、内部線状導体１７と接し、アンテナ導体１０の外縁を形成する外縁線状導体１８を含む。外縁線状導体１８は、内部線状導体１７を囲んで閉じた状態になっている。このように、アンテナ導体１０について、外縁線状導体１８が内部線状導体１７を囲む構成とすることで、第１の実施形態のような面状導体の場合の電流分布との相違を抑制でき、良好なアンテナ特性を確保できる。In the second embodiment, the antenna conductor 10 includes an outer edge linear conductor 18 that contacts the internal linear conductor 17 and forms the outer edge of the antenna conductor 10. The outer edge linear conductor 18 is in a closed state surrounding the internal linear conductor 17. In this way, by configuring the antenna conductor 10 so that the outer edge linear conductor 18 surrounds the internal linear conductor 17, it is possible to suppress the difference in current distribution from that in the case of a planar conductor such as the first embodiment, and to ensure good antenna characteristics.

図７に示すように、外縁線状導体１８のＨ面方向（図７のＸ軸方向）に対向する２辺の線幅は、他の辺の線幅よりも太く形成されてもよい。外縁線状導体１８のＨ面方向（図７のＸ軸方向）に対向する２辺の線幅が他の２辺の線幅よりも太いことにより、導体損が減り、良好なアンテナ特性を確保できる。As shown in Fig. 7, the line width of the two sides of the outer edge linear conductor 18 facing in the H-plane direction (X-axis direction in Fig. 7) may be made thicker than the line width of the other sides. By making the line width of the two sides of the outer edge linear conductor 18 facing in the H-plane direction (X-axis direction in Fig. 7) thicker than the line width of the other two sides, conductor loss is reduced and good antenna characteristics can be ensured.

給電ライン３０は、隙間が給電ライン３０の内部に生じるように形成される内部線状導体３７を含む。第２の実施形態では、内部線状導体３７は、格子状の隙間が生じるように網目状に形成されている。内部線状導体３７は、平面視において、接地導体２０の線状接地導体２７と重複しなくてもよいが、内部線状導体３７の少なくとも一部は、平面視において、接地導体２０の線状接地導体２７と重複していると好ましく、内部線状導体３７の全てが線状接地導体２７と重複しているとより好ましい。このように、給電ライン３０と接地導体２０の両方が、隙間が生じるように線状導体によって形成されているので、視野の確保が更に容易になる。The power supply line 30 includes an internal linear conductor 37 formed so that gaps are generated inside the power supply line 30. In the second embodiment, the internal linear conductor 37 is formed in a mesh shape so that lattice-shaped gaps are generated. The internal linear conductor 37 does not have to overlap with the linear ground conductor 27 of the ground conductor 20 in a plan view, but it is preferable that at least a part of the internal linear conductor 37 overlaps with the linear ground conductor 27 of the ground conductor 20 in a plan view, and it is more preferable that all of the internal linear conductor 37 overlaps with the linear ground conductor 27. In this way, since both the power supply line 30 and the ground conductor 20 are formed by linear conductors so that gaps are generated, it is even easier to ensure visibility.

本実施形態では、内部線状導体３７の網目の角度Ａが略９０°であり、網目が直交して形成されているが、網目の角度Ａは鋭角に形成されてもよく、鈍角に形成されてもよい。内部線状導体３７の網目の角度Ａが鈍角に形成されていれば、内部線状導体３７をエッチングにより形成した場合のエッチング残りが生じにくく、開口率を大きくすることができる。網目の角度Ａが鈍角である場合の一例として、図６に示すように、網目を正六角形とすることが挙げられる。In this embodiment, the mesh angle A of the internal linear conductor 37 is approximately 90° and the mesh is formed at right angles, but the mesh angle A may be formed at an acute angle or an obtuse angle. If the mesh angle A of the internal linear conductor 37 is formed at an obtuse angle, etching residue is less likely to be left when the internal linear conductor 37 is formed by etching, and the aperture ratio can be increased. One example of a case in which the mesh angle A is an obtuse angle is to make the mesh into a regular hexagon, as shown in Figure 6.

また、内部線状導体３７の網目は方形でもよく、菱形でもよい。網目を方形に形成する場合、網目は正方形であることが好ましい。網目が正方形であれば、意匠性が良い。また、網目は自己組織化法によるランダム形状でもよい。ランダム形状にすることでモアレを防ぐことができる。 The mesh of the internal linear conductor 37 may be rectangular or rhombic. If the mesh is formed in a rectangular shape, it is preferable that the mesh is square. A square mesh provides good design. The mesh may also be randomly shaped using a self-organizing method. Making the mesh into a random shape helps prevent moire.

本実施形態では、内部線状導体３７の網目は複数の線状導体により形成されているが、複数の線状導体は、給電ライン３０の延伸方向または延伸方向に直交する方向とは、異なる方向に形成されることが好ましい。複数の線状導体が、給電ライン３０の延伸方向または延伸方向に直交する方向とは、異なる方向に形成されていれば、所望の特性インピーダンスが得やすく、良好なアンテナ特性を確保できる。In this embodiment, the mesh of the internal linear conductor 37 is formed by a plurality of linear conductors, and it is preferable that the plurality of linear conductors are formed in a direction different from the extension direction of the power supply line 30 or a direction perpendicular to the extension direction. If the plurality of linear conductors are formed in a direction different from the extension direction of the power supply line 30 or a direction perpendicular to the extension direction, the desired characteristic impedance is easily obtained, and good antenna characteristics can be ensured.

第２の実施形態では、給電ライン３０は、内部線状導体３７と接し、給電ライン３０の外縁を形成する外縁線状導体３８を含む。外縁線状導体３８は、内部線状導体３７を囲んで閉じた状態になっている。このように、給電ライン３０について、外縁線状導体３８が内部線状導体３７を囲む構成とすることで、第１の実施形態のような面状導体の場合の電流分布との相違を抑制でき、良好なアンテナ特性を確保できる。In the second embodiment, the power supply line 30 includes an outer edge linear conductor 38 that contacts the internal linear conductor 37 and forms the outer edge of the power supply line 30. The outer edge linear conductor 38 is in a closed state surrounding the internal linear conductor 37. In this way, by configuring the power supply line 30 so that the outer edge linear conductor 38 surrounds the internal linear conductor 37, it is possible to suppress the difference in current distribution from that in the case of a planar conductor such as the first embodiment, and to ensure good antenna characteristics.

第２の実施形態でも、図４に示されるように、平面視において、アンテナ導体１０と重複する第１領域２１と、アンテナ導体１０と重複しない第２領域２２に接地導体２０を有する。第２の実施形態では、線状接地導体２７が第１領域２１と第２領域２２の両方に形成されている。なお、接地導体２０は、第２主面４２の一部に形成されてもよいが、第２主面４２の全体に形成されることが好ましい。4, the second embodiment also has a ground conductor 20 in a first region 21 that overlaps with the antenna conductor 10 and a second region 22 that does not overlap with the antenna conductor 10 in a plan view. In the second embodiment, a linear ground conductor 27 is formed in both the first region 21 and the second region 22. Note that the ground conductor 20 may be formed in a part of the second main surface 42, but is preferably formed over the entire second main surface 42.

図８は、第３の実施形態における基板に形成される伝送線路、アンテナ導体及び接地導体を斜視で示す図である。図８に示す基板４には、平面アンテナ１０４が形成されている。第１および第２の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の実施形態の説明を援用することで省略する。基板４は、可視光が透過する誘電体層４０と、誘電体層４０の片面に設けられるアンテナ導体１０と、誘電体層４０を介してアンテナ導体１０と対向する接地導体２０と、アンテナ導体１０にスロット３１を介して給電する給電ライン３０とを備える。 Figure 8 is a perspective view of the transmission line, antenna conductor, and ground conductor formed on the substrate in the third embodiment. A planar antenna 104 is formed on the substrate 4 shown in Figure 8. Explanations of the configuration and effects similar to those of the first and second embodiments will be omitted by incorporating the explanations of the above-mentioned embodiments. The substrate 4 includes a dielectric layer 40 that transmits visible light, an antenna conductor 10 provided on one side of the dielectric layer 40, a ground conductor 20 that faces the antenna conductor 10 via the dielectric layer 40, and a feed line 30 that supplies power to the antenna conductor 10 via a slot 31.

基板４に形成される伝送線路６０は、誘電体層４０と、誘電体層４０の第２面に形成される給電ライン３０と、誘電体層４０の第２面に形成される接地導体２０とを含む構造を有するコプレーナ線路である。The transmission line 60 formed on the substrate 4 is a coplanar line having a structure including a dielectric layer 40, a feed line 30 formed on the second surface of the dielectric layer 40, and a ground conductor 20 formed on the second surface of the dielectric layer 40.

図８において、給電ライン３０及び接地導体２０は、誘電体層４０の第２主面（アンテナ導体１０が形成される第１主面４１の反対側の面）の側に形成されている。給電ライン３０は、並走する一対のギャップと、それらの一対のギャップに挟まれた中心導体（コプレーナ線路の中心導体）とを有する。給電ライン３０の一方の端部に形成されるスロット３１と、第１主面４１の側に形成されるアンテナ導体１０とが高周波的に結合する。8, the feed line 30 and the ground conductor 20 are formed on the second principal surface of the dielectric layer 40 (the surface opposite to the first principal surface 41 on which the antenna conductor 10 is formed). The feed line 30 has a pair of gaps running parallel to each other and a central conductor (the central conductor of the coplanar line) sandwiched between the pair of gaps. A slot 31 formed at one end of the feed line 30 and the antenna conductor 10 formed on the first principal surface 41 are coupled at high frequency.

図８に示す形態では、接地導体２０は、隙間が生じるように形成される線状接地導体２７を有し、線状接地導体２７は、隙間が生じるように網目状に形成され、当該隙間によって視野（透明性）を確保できる。なお、給電ライン３０の中心導体とアンテナ導体１０との少なくとも一方が、隙間が生じるように網目状に形成される線状導体を有してもよい。これにより、更なる透明性を確保できる。In the embodiment shown in Fig. 8, the ground conductor 20 has a linear ground conductor 27 formed to create gaps, and the linear ground conductor 27 is formed in a mesh shape to create gaps, which ensures visibility (transparency). At least one of the central conductor of the power supply line 30 and the antenna conductor 10 may have a linear conductor formed in a mesh shape to create gaps. This ensures even greater transparency.

ところで、図４等に示す実施形態では、給電ライン３０は、隙間が給電ライン３０の内部に生じるように網目状に形成される内部線状導体３７を含む。図９は、相互に交差する複数の線状導体を含む網目状の導体の平面図である。In the embodiment shown in Fig. 4 etc., the power supply line 30 includes an internal linear conductor 37 formed in a mesh shape so that gaps are generated inside the power supply line 30. Fig. 9 is a plan view of a mesh-shaped conductor including a plurality of linear conductors that intersect with each other.

高周波信号が伝搬する内部線状導体３７等の導体で生ずる伝搬損失を抑える点で、当該導体の厚さは、表皮深さ（skin depth）δ以上あることが好ましい。交流電流が導体を流れるとき、電流密度が、導体の表面で比較的高く、表面から離れるほど低くなる現象を表皮効果という。表皮深さδは、電流が表面電流の１／ｅ（約０．３７）に減衰する長さである。導体を伝搬する高周波信号の周波数をｆ、導体の比透磁率をμ_ｒ、真空の透磁率をμ_０、導体の導電率をσとするとき、表皮深さδは、
δ＝１／√（π・ｆ・μ_ｒ・μ_０・σ）
で表される。 In order to suppress propagation loss that occurs in a conductor such as the internal linear conductor 37 through which a high-frequency signal propagates, the thickness of the conductor is preferably equal to or greater than the skin depth δ. When an AC current flows through a conductor, the current density is relatively high on the surface of the conductor and decreases the further away from the surface. This phenomenon is called the skin effect. The skin depth δ is the length at which the current attenuates to 1/e (approximately 0.37) of the surface current. When the frequency of the high-frequency signal propagating through the conductor is f, the relative permeability of the conductor is μ _r , the permeability of a vacuum is μ ₀ , and the conductivity of the conductor is σ, the skin depth δ is expressed as follows:
δ=1/√(π・f・μ _r・μ ₀・σ)
It is expressed as:

給電ライン３０を網目状とした場合、給電ライン３０の表面抵抗が低下する。給電ライン３０を網目状にすることによる給電ライン３０の表面抵抗の低下を、導電率σが１／１０に低下したと擬似的に仮定し、この場合の表皮深さをδ'とする。高周波電流が網目状の導体の抵抗性を強く感じることなく効率的に流れる（つまり、伝搬損失を抑える）ためには、内部線状導体３７の線路幅Ｗ及び厚さｔは、表皮深さδ'の２倍以上であることが好ましい。厚さｔは、Ｚ軸方向の長さである。内部線状導体３７の線路幅Ｗ及び厚さｔは、表皮深さδ'の３倍以上であることがより好ましい。When the power feed line 30 is made mesh-like, the surface resistance of the power feed line 30 decreases. The decrease in the surface resistance of the power feed line 30 due to the mesh-like shape is assumed to be a decrease in the conductivity σ to 1/10, and the skin depth in this case is δ'. In order for the high-frequency current to flow efficiently without feeling the resistance of the mesh-like conductor too much (i.e., to suppress propagation loss), it is preferable that the line width W and thickness t of the internal linear conductor 37 are at least twice the skin depth δ'. The thickness t is the length in the Z-axis direction. It is more preferable that the line width W and thickness t of the internal linear conductor 37 are at least three times the skin depth δ'.

つまり、内部線状導体３７の線路幅をＷ、周波数をｆ、周波数ｆにおける表皮深さをδ'、内部線状導体３７の比透磁率をμ_ｒ、真空の透磁率をμ_０、内部線状導体３７の導電率をσ、σ_０．１＝０．１×σとするとき、以下の式が成立することが好ましい。以下の式が成立することで、給電ライン３０で生ずる伝搬損失を抑制できる。 In other words, when the line width of the inner linear conductor 37 is W, the frequency is f, the skin depth at frequency f is δ', the relative permeability of the inner linear conductor 37 is μ _r , the permeability of a vacuum is μ ₀ , the conductivity of the inner linear conductor 37 is σ, and σ _0.1 =0.1×σ, it is preferable that the following formula is satisfied. Establishing the following formula makes it possible to suppress the propagation loss occurring in the power feed line 30.

また、内部線状導体３７の厚さをｔ、周波数をｆ、周波数ｆにおける表皮深さをδ'、内部線状導体３７の比透磁率をμ_ｒ、真空の透磁率をμ_０、内部線状導体３７の導電率をσ、σ_０．１＝０．１×σとするとき、以下の式が成立することが好ましい。以下の式が成立することで、給電ライン３０で生ずる伝搬損失を抑制できる。 Furthermore, when the thickness of the inner linear conductor 37 is t, the frequency is f, the skin depth at frequency f is δ', the relative permeability of the inner linear conductor 37 is μ _r , the permeability of a vacuum is μ ₀ , the conductivity of the inner linear conductor 37 is σ, and σ _0.1 =0.1×σ, it is preferable that the following formula is satisfied. Establishing the following formula enables the propagation loss occurring in the power feed line 30 to be suppressed.

一例として、周波数３ＧＨｚにおいて材質が銅の場合の給電ライン３０の表皮深さδは、約１．２μｍである。この場合の表皮深さδ'は、約３．７８μｍである。したがって、線路幅Ｗと厚さｔの少なくとも一方は、給電ライン３０での伝搬損失を抑える点で、δ'の約２倍の７μｍ以上であることが好ましい。また、線路幅Ｗと厚さｔの少なくとも一方は、１０μｍ以上であることがより好ましい。As an example, the skin depth δ of the power supply line 30 when made of copper at a frequency of 3 GHz is approximately 1.2 μm. In this case, the skin depth δ' is approximately 3.78 μm. Therefore, in order to suppress propagation loss in the power supply line 30, it is preferable that at least one of the line width W and thickness t is 7 μm or more, which is approximately twice δ'. It is more preferable that at least one of the line width W and thickness t is 10 μm or more.

また、網目状の導体の網目間隔Ｇは、その導体での伝搬損失を抑え、また信号品質を維持するため、使用周波数の実効波長λ_ｇに対して、十分に小さいことが要求される。 Furthermore, the mesh spacing G of the mesh-like conductor is required to be sufficiently small with respect to the effective wavelength _λg of the frequency used in order to suppress propagation loss in the conductor and maintain signal quality.

図１０は、高周波信号を模擬した正弦波において、振幅変化量と位相変化量との関係を説明するための図である。例えば、信号の挙動を安定させ信号品質を維持するためには、実効波長λ_ｇに対して十分に小さい網目間隔Ｇを、伝搬する高周波の振幅変化量Δが波高値の好ましくは５％であるときにおける位相変化量θ以下にすることが好ましい。 10 is a diagram for explaining the relationship between the amplitude change and the phase change in a sine wave simulating a high-frequency signal. For example, in order to stabilize the behavior of the signal and maintain the signal quality, it is preferable to set the mesh spacing G, which is sufficiently small with respect to the effective wavelength _λg , to be equal to or smaller than the phase change θ when the amplitude change Δ of the propagating high-frequency signal is preferably 5% of the peak value.

つまり、内部線状導体３７の網目間隔をＧ、伝搬する高周波の実効波長をλ_ｇ、ｘ＝０．０５とするとき、以下の式が成立することが好ましい。以下の式が成立することで、給電ライン３０および平面アンテナ１０２で生ずる信号の挙動の乱れを抑制できる。網目間隔Ｇは、隣り合う網目間のピッチ、又は、隣り合う網目の重心間の距離である。図９に示す網目間隔Ｇは、隣り合う網目間のピッチを表す。 In other words, when the mesh spacing of the internal linear conductor 37 is G, the effective wavelength of the propagating high frequency is λ _g , and x=0.05, it is preferable that the following formula be established. Establishing the following formula makes it possible to suppress disturbances in the behavior of signals generated in the feed line 30 and the planar antenna 102. The mesh spacing G is the pitch between adjacent meshes or the distance between the centers of gravity of adjacent meshes. The mesh spacing G shown in FIG. 9 represents the pitch between adjacent meshes.

一例として、使用する周波数ｆが３ＧＨｚの場合を考える。 As an example, consider the case where the frequency f used is 3 GHz.

伝搬媒体が真空の場合の波長λ_０は、真空中の光速をＣ_０（＝３．０×１０^８［ｍ／ｓ］）とすると、
λ_０＝Ｃ_０／ｆ＝１００ｍｍ
である。 When the propagation medium is a vacuum, the wavelength λ ₀ is given by the following equation, assuming that the speed of light in a vacuum is C ₀ (=3.0×10 ⁸ [m/s]):
λ ₀ =C ₀ /f=100mm
It is.

伝搬媒体を誘電体基板とする場合、厚さｈが３ｍｍで比誘電率ε_ｒが４の誘電体基板を利用するマイクロストリップ線路では、実効波長λ_ｇは、
λ_ｇ＝λ_０／√ε_ｅｆｆ＝５５．８ｍｍ
である。ここで、ε_ｅｆｆは実効比誘電率であり、近似的に下式で表される。下式において、Ｌ_ｗは、マイクロストリップ線路のストリップ導体の線路幅を表す。 When the propagation medium is a dielectric substrate, in a microstrip line using a dielectric substrate with a thickness h of 3 mm and a relative dielectric constant _εr of 4, the effective wavelength _λg is
λ _g =λ ₀ /√ε _eff =55.8mm
Here, ε _eff is the effective relative dielectric constant, which is approximately expressed by the following formula: In the following formula, _Lw represents the line width of the strip conductor of the microstrip line.

したがって、上記式によれば、使用する周波数ｆが３ＧＨｚにおいて、厚さが３ｍｍで比誘電率ε_ｒが４の誘電体層４０を利用する伝送線路６０の場合、給電ライン３０で生ずる伝搬損失を抑制するには、網目間隔Ｇを４４４μｍ以下にすることが好ましい。また、網目間隔Ｇは、４００μｍ以下がより好ましく、３５０μｍ以下がさらに好ましい。 Therefore, according to the above formula, in the case of a transmission line 60 using a dielectric layer 40 having a thickness of 3 mm and a relative dielectric constant _εr of 4 at a used frequency f of 3 GHz, it is preferable to set the mesh spacing G to 444 μm or less in order to suppress the propagation loss occurring in the feed line 30. Moreover, the mesh spacing G is more preferably 400 μm or less, and further preferably 350 μm or less.

また、可視光の透過性（透明性）を確保するためには、網目状の導体の線路幅Ｗは、狭く、網目間隔Ｇは広いことが望ましい。透明性を確保するためには、開口率が光透過率に近似する指標であると仮定すると、網目状の導体の開口率は、好ましくは８０％、より好ましくは９０％であることが望ましい。In addition, to ensure the transmittance (transparency) of visible light, it is desirable that the line width W of the mesh-like conductor is narrow and the mesh spacing G is wide. Assuming that the aperture ratio is an index that approximates the light transmittance, it is desirable that the aperture ratio of the mesh-like conductor is preferably 80%, more preferably 90%, in order to ensure transparency.

つまり、内部線状導体３７の線路幅をＷ、内部線状導体３７の網目間隔をＧとするとき、開口率（＝（Ｇ－Ｗ）^２／Ｇ^２）は、以下の式を満たすことが好ましい。 In other words, when the line width of the internal linear conductor 37 is W and the mesh spacing of the internal linear conductor 37 is G, it is preferable that the aperture ratio (=(GW) ² /G ² ) satisfies the following formula.

一例として、「Ｗが７μｍ以上、Ｇが４４４μｍ以下」という条件を満たす開口率を計算すると、以下の表に記載の数値が得られる。As an example, if we calculate the aperture ratio that satisfies the conditions "W is 7 μm or more and G is 444 μm or less," we obtain the values shown in the table below.

表１から、可視光の透過性（透明性）を確保するためには、Ｗは４０μｍ以下、網目間隔Ｇは１００μｍ以上であることが好ましい。Ｗは２０μｍ以下がより好ましく、１５μｍ以下がさらに好ましい。Ｇは２００μｍ以上がより好ましく、２５０μｍ以上がさらに好ましい。From Table 1, in order to ensure the transmittance (transparency) of visible light, it is preferable that W is 40 μm or less and the mesh spacing G is 100 μm or more. W is more preferably 20 μm or less, and even more preferably 15 μm or less. G is more preferably 200 μm or more, and even more preferably 250 μm or more.

以上、基板を実施形態により説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。 Although the substrate has been described above using an embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements, such as combinations or substitutions with part or all of other embodiments, are possible within the scope of the present invention.

例えば、信号配線、アンテナ導体及び接地導体のうちの少なくとも一つは、可視光の透過度合いが、誘電体層に比べて低く又は高くてもよく、誘電体層と同じでもよい。For example, at least one of the signal wiring, antenna conductor and ground conductor may have a lower or higher degree of visible light transmittance than the dielectric layer, or may be the same as the dielectric layer.

また、アンテナ導体の外形は、円形等の他の外形でもよい。また、アンテナ導体は、給電ピンやスルーホール等の他の給電ラインによって給電されてもよい。The antenna conductor may also have other shapes, such as a circular shape. The antenna conductor may also be fed by other feed lines, such as a feed pin or a through hole.

本国際出願は、２０１８年１１月６日に出願した日本国特許出願第２０１８－２０８７６５号及び２０１９年６月５日に出願した日本国特許出願第２０１９－１０５６２７号に基づく優先権を主張するものであり、両出願の全内容を本国際出願に援用する。This international application claims priority to Japanese Patent Application No. 2018-208765, filed November 6, 2018, and Japanese Patent Application No. 2019-105627, filed June 5, 2019, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

１～５基板
１０アンテナ導体
１１～１４パッチ導体
１７内部線状導体
１８外縁線状導体
２０接地導体
２１第１領域
２２第２領域
２７線状接地導体
２８外縁線状導体
３０給電ライン
３１スロット
３２，３３端部
３６分岐箇所
３７内部線状導体
３８外縁線状導体
４０誘電体層
４１第１主面
４２第２主面
６０伝送線路
１０１，１０２，１０４平面アンテナ
２００窓ガラス Reference Signs List 1 to 5: Substrate 10: Antenna conductor 11 to 14: Patch conductor 17: Inner linear conductor 18: Outer linear conductor 20: Ground conductor 21: First region 22: Second region 27: Linear ground conductor 28: Outer linear conductor 30: Feed line 31: Slot 32, 33: End 36: Branch point 37: Inner linear conductor 38: Outer linear conductor 40: Dielectric layer 41: First principal surface 42: Second principal surface 60: Transmission line 101, 102, 104: Planar antenna 200: Window glass

Claims

a dielectric layer having a first surface and a second surface opposite to the first surface, the dielectric layer being transparent to visible light;
a mesh-shaped antenna conductor provided on the first surface side;
a mesh-shaped ground conductor provided on the second surface side;
a mesh-shaped signal wiring provided on the dielectric layer and feeding the antenna conductor;
the signal wiring includes linear conductors that form a mesh,
When the mesh spacing of the linear conductor is G, the line width of the linear conductor is W, the effective wavelength of the propagating wave is λ _g , and x=0.05, the following two equations are established:
A substrate used for propagating signals from 3 GHz to 300 GHz.

The substrate according to claim 1, wherein the ground conductor is arranged in a first region that overlaps with the antenna conductor and a second region that does not overlap with the antenna conductor in a plan view.

The substrate according to claim 1 or 2, wherein the signal wiring is formed on the first surface side.

The substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal wiring is a strip conductor of a microstrip line.

The substrate according to claim 1 or 2, wherein the signal wiring is formed on the second surface side.

The substrate according to any one of claims 1, 2, and 5, wherein the signal wiring is a central conductor of a coplanar line.

The substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the signal wiring includes an outer edge linear conductor that forms an outer edge of the signal wiring.

The substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein the antenna conductor includes an outer edge linear conductor that forms an outer edge of the antenna conductor.

A substrate on which a transmission line is formed,
a dielectric layer that transmits visible light;
a mesh-shaped ground conductor provided on the dielectric layer;
a mesh-like signal wiring provided on the dielectric layer;
the transmission line has a structure including the dielectric layer, the ground conductor, and the signal wiring,
the signal wiring includes linear conductors that form a mesh,
When the mesh spacing of the linear conductor is G, the line width of the linear conductor is W, the effective wavelength of the propagating wave is λ _g , and x=0.05, the following two equations are established:
A substrate used for propagating signals from 3 GHz to 300 GHz.

The substrate according to claim 9, wherein the transmission line is a microstrip line.

The substrate according to claim 9, wherein the transmission line is a coplanar line.

the signal wiring includes linear conductors that form a mesh,
The substrate according to any one of claims 1 to 7 and 9 to 11, wherein the following formula is satisfied when the line width of the linear conductor is W, the frequency is f, the skin depth at frequency f is δ', the relative permeability of the linear conductor is μ _r , the permeability of a vacuum is μ ₀ , the conductivity of the linear conductor is σ, and σ _0.1 = 0.1 × σ.

the signal wiring includes linear conductors that form a mesh,
The substrate according to any one of claims 1 to 7 and 9 to 12, wherein the following formula is satisfied when the thickness of the linear conductor is t, the frequency is f, the skin depth at frequency f is δ', the relative permeability of the linear conductor is μ _r , the permeability of a vacuum is μ ₀ , the conductivity of the linear conductor is σ, and σ _0.1 = 0.1 × σ.

Opening ratio (=(GW) ^２2 /G ^２2 14. The substrate according to claim 1 , wherein the surface roughness (Sr) is 90.3% or more.