[发明专利]电磁波滤波器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁波滤波器装置，其在将对微波频段以及毫米波频段等模拟高频信号或者数字信号进行收发的天线装置搭载于电子设备时必要。本发明用于具有如运动图像传送用的无线通信功能的电子设备中，特别是用于包括了具有以下功能的电磁波滤波器装置或者类似的电磁波滤波器装置的天线罩(radome)中：使由无线通信功能使用的规定频率的放射场型(radiation pattern)不发生恶化，且对电子设备内部产生的噪声的对外部空间的不需要的辐射进行抑制。

背景技术

近年，运动图像传送的无线化技术被广泛地探讨，利用60GHz频段的毫米波信号的规格正迈向实用化。通过应用微型化进程的CMOS技术能使60GHz频段的有源电路在一片芯片上实现，但由于电路内部的晶体管的驱动电压低，难以实现电路的高输出化。此外，对60GHz频段的电磁波的衍射传播也不能期待，有必要确保发射设备和接收设备之间的通路。当无线运动图像传送在室内进行时，考虑到用户频繁遮蔽通信路径的可能性，故探讨波束控制(beam steering)技术的应用，其用于利用墙壁、天花板、地板的反射，在回避遮蔽的同时确保通路。对所述的CMOS元件的输出特性低的课题，可以通过空间合成多个天线元件的功率的阵列天线技术克服，但由于波长更短的毫米波频段与微波频段比较，其传播损耗更严重，因此有必要在将天线增益维持在极高的值的同时，使其指向性发生变化。即，在将60GHz频段的运动图像传送模块搭载于任意的设备上后，有必要对任意通信方向维持设计增益。

另一方面，为了避免电子设备对周边设备的不良影响，将其规制为：将不要的辐射电磁波分量抑制在一定等级以下，因此，一般将设备的框体设计为屏蔽(shield)结构以使不要的电磁波不会从设备内部泄漏。所以，在将无线通信接口内装于电子设备框体的情况下，现有技术是将收发天线实装于设备的外部，或者在使不要的电磁辐射收敛于规制合格水平的前提下，使内装天线部分的屏蔽结构缺欠。

专利文献1涉及一种电波雷达(radar)装置，其仅使规定频率的电波通过，并抑制外来噪声电波的影响。根据专利文献1中公开的雷达装置，具有由覆盖雷达本体的导体构成的屏蔽结构，该屏蔽结构至少具有在与天线相对置的部分上所形成的用于频率选择的筛选(screen)部，筛选部由两端与筛选部的外缘短路的追加导体分割出多个开口部，从而截断比规定频率fp低的频率fL的噪声电磁波，并且还通过将各开口部的谐振频率设定为规定频率fp，能使规定频率fp的电磁波透过。

专利文献2涉及一种电磁波截断结构体，其仅使特定的电磁波通过，并截断其他的电磁波。在专利文献2的电磁波截断结构体中，公开了设置有多个开口的导电层。通过调整开口的长度，能使仅规定频率的电磁波通过，再加上导电层引起的遮蔽，起到与专利文献1的发明同样的效果。开口的宽度w越小越好，令其容许范围在开口长度l的约5％以下。由于记载了“若开口的宽度w过大，开口作为缝隙天线(slot antenna)的特性就会恶化”，可知各开口部是作为缝隙天线产生功能。还公开了能对应水平偏振波和垂直偏振波两偏振波的构成，但基本原理与专利文献1的发明相同。

专利文献3涉及一种屏蔽结构，其在特定的频域中透过电波，而在其他的频域中呈高遮蔽特性。在专利文献3的发明中，以与专利文献1以及专利文献2的发明同样的构成，调整对筛选部进行分割的多个开口，以使其相对于规定频率作为缝隙天线产生功能，并通过谐振的开口实现规定频率的电磁波的通过。作为与专利文献1以及专利文献2的构成的差异，在专利文献3的发明中，在比规定频率fp高的频率fH上，追加了具有开口的使两个对置的外缘部之间短路的带通滤波器，从而容许规定频率fp的电磁波的通过，且不仅能截断比规定频率低的频率fL的电磁波的通过，还能截断高频率fH的电磁波的通过。

专利文献1：JP特开平11-248835号公报

专利文献2：JP特开2002-33592号公报

专利文献3：JP特开2004-297763号公报

但是，在现有的电磁波滤波器装置中，存在这样的课题：由电磁波滤波器装置遮蔽的(例如，收纳于天线罩或者屏蔽结构内)天线装置的放射特性与遮蔽前的特性比较会发生变化。例如，在专利文献1中，虽然通过对筛选部的追加导体的形状进行最优化，从而能使规定频率fp的电磁波的通过系数最大化，但是没有详细记载关于维持包括主波束方向以外的放射角的放射特性的最优化手法。