天線模塊及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供天線模塊及其制造方法。電極以能夠接收或能夠發(fā)送太赫頻帶內的電磁波的方式形成在由樹脂形成的電介體膜的第1面和第2面中的至少一個面之上。能夠在太赫頻帶下進行動作的半導體元件以與電極電連接的方式安裝在電介體膜的第1面和第2面中的至少一個面之上。支承層的一部分形成在電介體膜的第1面或第2面之上，電介體透鏡由支承層的其他部分支承。支承層的其他部分以使由電極發(fā)送或接收的太赫頻帶內的電磁波透過電介體透鏡的方式相對于支承層的一部分彎折。
【專利說明】天線模塊及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于發(fā)送或接收太赫頻帶、例如0.05THz?IOTHz的頻率的電磁波的天線模塊及其制造方法。
【背景技術】
[0002]使用太赫頻帶的電磁波進行的太赫通信被期待應用于短距離超高速通信、及非壓縮.無延遲的超高精細影像傳送等各種用途。
[0003]在日本特開2008 - 244620號公報中記載了具有光電導天線元件的太赫天線模塊。在光電導天線元件中，半絕緣性GaAs基板之上的GaAs層上形成有一對歐姆電極。由一對歐姆電極的一部分形成光電導天線部。該太赫天線模塊具備由金屬構成的長方體狀的基座。在基座的凹部中，按照緩沖構件、半球狀透鏡、光電導天線元件以及布線基板的順序配置有緩沖構件、半球狀透鏡、光電導天線元件以及布線基板，通過向基座安裝罩構件來將布線基板、光電導天線元件和半球狀透鏡按壓于緩沖構件。
[0004]采用日本特開2008 - 244620號公報的太赫天線模塊，能夠自光電導天線部經(jīng)由半球狀透鏡沿與GaAs基板垂直的方向發(fā)送太赫波，并能夠利用光電導天線部經(jīng)由半球狀透鏡接收自與GaAs基板垂直的方向到來的太赫波。
[0005]然而，為了將半球狀透鏡安裝于光電導天線元件，需要緩沖構件、罩構件以及具有凹部的基座等多個安裝構件。因此，會使太赫天線模塊的制造成本增加并使太赫天線模塊的組裝工序煩雜。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供能夠降低制造成本且易于進行組裝的、能夠提高傳送速度和提高傳送距離的天線模塊及其制造方法。
[0007]( I)本發(fā)明的一技術方案提供一種天線模塊，其中，該天線模塊具備:電介體膜，其由樹脂形成，并具有第I面和第2面；電極，其以能夠接收或者能夠發(fā)送太赫頻帶內的電磁波的方式形成于電介體膜的第I面和第2面中的至少一個面之上；半導體元件，其以與電極電連接的方式安裝在電介體膜的第I面和第2面中的至少一個面之上，能夠在太赫頻帶下進行動作；支承層，其具有形成于電介體膜的第I面或第2面之上的第I部分，且具有第2部分；以及透鏡，其由支承層的第2部分支承，以使由電極發(fā)送或接收的電磁波透過透鏡的方式將第2部分相對于第I部分彎折。
[0008]太赫頻帶例如表示0.05THz?IOTHz的頻率，優(yōu)選表示0.1THz?ITHz的頻率。
[0009]在該天線模塊中，利用形成于電介體膜的第I面和第2面中的至少一個面之上的電極來發(fā)送或接收太赫頻帶內的電磁波。另外，安裝于電介體膜的第I面和第2面中的至少一個面之上的半導體元件進行檢波及整流動作或者振蕩動作。由電極發(fā)送或接收的電磁波透過透鏡而收斂或被平行化。
[0010]支承層的第I部分形成在電介體膜的第I面或第2面之上，透鏡由支承層的第2部分支承。支承層的第2部分以使由電極發(fā)送或接收的太赫頻帶內的電磁波透過透鏡的方式相對于第I部分彎折。在該情況下，能夠通過彎折支承層而將透鏡相對于電極配置在規(guī)定位置，而無需使用多個安裝構件。因而，能夠降低天線模塊的制造成本并易于組裝天線模塊。
[0011]另外，由于電介體膜由樹脂形成，因此電極的周圍的有效相對介電常數(shù)(effective relative permittivity)變低。由此,從電極發(fā)射的電磁波或者由電極接收到的電磁波較少被電介體膜吸引。因而，天線模塊能夠高效率地發(fā)射電磁波，并使天線模塊的指向性良好。
[0012]在此，由導體損耗α I和電介體損耗α 2用下式表不電磁波的傳送損耗a [dB/m]。
[0013]α = α 1+ α 2 [dB/m]
[0014]當將有效相對介電常數(shù)設為ε Mf、將f設為頻率、將導體表面電阻設為R (f)、將介質損耗角正切設為tan δ時，導體損耗α I和電介體損耗α 2如下那樣表示。
[0015]
【權利要求】
1.一種天線模塊，其中， 該天線模塊具備: 電介體膜，其由樹脂形成，并具有第I面和第2面； 電極，其以能夠接收或者能夠發(fā)送太赫頻帶內的電磁波的方式形成于上述電介體膜的上述第I面和第2面中的至少一個面之上； 半導體元件，其以與上述電極電連接的方式安裝在上述電介體膜的上述第I面和第2面中的至少一個面之上，能夠在太赫頻帶下進行動作； 支承層，其具有形成于上述電介體膜的上述第I面或第2面之上的第I部分，且具有第2部分；以及 透鏡，其由上述支承層的上述第2部分支承， 以使由上述電極發(fā)送或接收的電磁波透過上述透鏡的方式將上述第2部分相對于上述第I部分彎折。
2.根據(jù)權利要求1所述的天線模塊，其中， 上述支承層的上述第2部分具有用于供由上述電極發(fā)送或接收的電磁波通過的第I開口，上述透鏡以位于上述第I開口的方式由上述第2部分支承。
3.根據(jù)權利要 求2所述的天線模塊，其中， 該天線模塊還具備絕緣層，該絕緣層以覆蓋上述第I開口的方式形成在上述支承層的上述第2部分之上， 上述透鏡形成在上述絕緣層之上。
4.根據(jù)權利要求1所述的天線模塊,其中， 該天線模塊還具備透鏡保持構件，該透鏡保持構件具有第2開口且以使上述透鏡位于上述第2開口的方式保持上述透鏡， 上述支承層的上述第2部分以使由上述電極發(fā)送或接收的電磁波透過上述透鏡的方式支承上述透鏡保持構件。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的天線模塊，其中， 由上述電極發(fā)送電磁波的發(fā)送方向或接收電磁波的接收方向與上述電介體膜的第I面及第2面平行， 上述支承層的上述第2部分以使上述透鏡的光軸與上述電介體膜的上述第I面及第2面平行的方式支承上述透鏡。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的天線模塊，其中， 上述電極包括構成具有第3開口的錐形槽天線的第I導電層和第2導電層， 上述第3開口具有從上述第I導電層和第2導電層的一端向另一端連續(xù)地減小或者階梯地減小的寬度。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的天線模塊，其中， 上述支承層由金屬材料形成， 上述支承層的上述第I部分形成于上述第2面之上的不與上述電極重疊的區(qū)域。
8.一種天線模塊的制造方法，其中， 該天線模塊的制造方法包括以下工序: 將能夠接收或能夠發(fā)送太赫頻帶內的電磁波的電極形成在由樹脂形成的電介體膜的第I面和第2面中的至少一個面之上； 將包括第I部分和第2部分的支承層的第I部分形成在上述電介體膜的上述第I面或第2面之上； 將能夠在太赫頻帶下進行動作的半導體元件以與上述電極電連接的方式安裝在上述電介體膜的上述第I面和第2面中的至少一個面之上； 以使上述透鏡被上述支承層的上述第2部分支承的方式設置上述透鏡；以及以使由上述電極發(fā)送或接收的電磁波透過上述透鏡的方式將上述第2部分相對于上述第I部分彎折。
9.一種天線模塊的制造方法，其中， 該天線模塊的制造方法 包括以下工序: 將能夠接收或能夠發(fā)送太赫頻帶內的電磁波的電極形成在由樹脂形成的電介體膜的第I面和第2面中的至少一個面之上； 將包括第I部分和第2部分的支承層的第I部分形成在上述電介體膜的上述第I面或第2面之上； 將能夠在太赫頻帶下進行動作的半導體元件以與上述電極電連接的方式安裝在上述電介體膜的上述第I面和第2面中的至少一個面之上； 將上述第2部分相對于上述第I部分彎折；以及 以使透鏡由被彎折后的上述第2部分支承的方式設置透鏡， 在設置上述透鏡的工序中，包括以使由上述電極發(fā)送或接收的電磁波透過上述透鏡的方式配置上述透鏡的步驟。
【文檔編號】H01Q1/38GK103985968SQ201410048520
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權日:2013年2月12日
【發(fā)明者】井上真彌, 程野將行, 本上滿 申請人:日東電工株式會社