CN105794043A - 贴片天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种贴片天线。在电介质基板的第一表面配置设置有开口的表层导体板。在电介质基板的第一表面且位于开口的内侧配置辐射电极。在电介质基板的与第一表面相反侧的第二表面配置接地导体板。在俯视时，配置层间连接构件包围开口。层间连接构件将表层导体板与接地导体板电连接，并划定产生电磁波谐振的空腔。电抗元件使空腔的侧面对于在空腔内传输的电磁波所呈现的阻抗具有电抗分量。

Description

贴片天线
技术领域
本发明涉及包含辐射电极和空腔的贴片天线。
背景技术
在电介质基板的一个表面配置接地导体板且在另一个表面上配置辐射电极的贴片天线通过使用高电介常数基板，能实现天线小型化。若电介质基板的介电常数变高，则带宽变窄，并且在电介质基板内容易产生向面内方向传输的电磁波(表面波)。若产生表面波，则贴片天线的辐射模式将被破坏，期望方向的增益降低。
通过将电介质基板增厚到波长的1/4左右，能扩大带宽。然而，若增厚电介质基板，则容易产生表面波。
专利文献1公开了通过以包围辐射电极的方式配置多个导电性过孔来构成谐振器(空腔)的贴片天线。表面波难以泄漏到空腔的外侧，因此能抑制产生表面波。空腔作为在辐射电极的设计频带下发生谐振的电介质谐振器进行动作。通过辐射电极和空腔的耦合，扩大贴片天线的带宽。
专利文献2公开了将蝶形天线和空腔耦合的天线装置。通过利用空腔的谐振现象，能够实现在特定的频带天线增益大幅下降的频率特性。上述的频带特性对于降低例如地球探测卫星业务或无线电天文业务的电波干扰较有效。在该天线装置中，也可通过配置空腔来抑制产生表面波。
在专利文献3中公开了将微带贴片(辐射电极)与环形蘑菇结构电容耦合的复合左右手(CRLH)谐振天线。通过将微带贴片与环形蘑菇结构电容耦合，能实现扩大带宽和增大增益。
在专利文献4中公开了在微带天线(贴片天线)的辐射电极的两侧配置电磁带隙(EBG)结构的天线装置。EBG结构由多列金属贴片构成。通过采用该EBG结构，能抑制不必要的辐射并且能降低供电损耗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011－61754号公报
专利文献2：国际公开第2007/055028号
专利文献3：韩国专利公开公报2013/0028993号
专利文献4：日本专利特开2008－283381号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在利用空腔的谐振现象的天线装置(专利文献1、2)中，必须设定空腔的尺寸使得在辐射电极的动作频带内以适当的模式进行谐振。空腔的尺寸取决于辐射电极的动作频带，因此包含空腔的天线难以实现小型化。
在利用微带贴片和环形蘑菇结构的谐振的天线装置(专利文献3)中，环形蘑菇结构的尺寸取决于微带贴片的动作频带。因此，包含环形蘑菇结构的天线难以实现小型化。
在辐射电极的两侧配置EBG结构的天线装置(专利文献4)中，设定EBG结构的尺寸使得EBG结构在辐射电极的动作频带的附近进行谐振。因此，包含EBG结构的天线难以实现小型化。
本发明的目的是提供一种抑制产生表面波并且适合于小型化的天线装置。
解决技术问题的技术方案
根据本发明的一个观点，
提供一种贴片天线，包括：电介质基板；
表层导体板，该表层导体板配置在所述电介质基板的第一表面，并设置有开口；
辐射电极，该辐射电极配置在所述电介质基板的第一表面，且位于所述开口的内侧；
接地导体板，该接地导体板配置在所述电介质基板的与所述第一表面相反侧的第二表面；
层间连接构件，该层间连接构件在俯视时配置成包围所述开口，将所述表层导体板与所述接地导体板电连接，并划定发生电磁波谐振的空腔；
以及电抗元件，该电抗元件使所述空腔的侧面对于在所述空腔内传输的电磁波所呈现的阻抗具有电抗分量。
通过设置空腔能抑制产生表面波。通过使空腔的侧面所呈现的阻抗具有电抗分量，能避免因设置空腔引起的频带变窄。没有必要使空腔和辐射电极相互谐振，因此能增加空腔的尺寸的自由度，从而能实现空腔的小型化。
结构优选为所述空腔的谐振频率与所述辐射电极的谐振频率相比更高。提高空腔的谐振频率，可实现空腔的小型化。
结构优选为所述空腔的侧面所呈现的电抗在所述电介质基板内传输的表面波的波动阻抗以下。
所述电抗元件可以由与所述接地导体板电连接并从所述空腔的侧面向内侧延伸的至少一个线状导体构成。
结构优选为所述线状导体与所述表层导体板相接，并从所述开口的边缘向内侧延伸。若采用上述的结构，则能与表层导体板同时地形成线状导体。
所述电抗元件可以设为包含配置在所述电介质基板的厚度方向上不同位置的多个所述线状导体的结构。通过采用上述的结构，能提高空腔的侧面所呈现的电抗的调整自由度。
所述线状导体可以设为如下结构：在俯视时，包含沿着与从连接至所述空腔的侧面的部位到所述辐射电极的最短路径相交的方向延伸的部分。辐射电极和线状导体的最短距离延长，因此能抑制因电容耦合引起的天线特性的劣化。
技术效果
通过设置空腔，能抑制产生表面波。通过使空腔的侧面所呈现的阻抗具有电抗分量，能避免因设置空腔引起的频带变窄。没有必要使空腔和辐射电极相互谐振，因此能增加空腔的尺寸的自由度，从而能实现空腔的小型化。
附图说明
图1A是实施例1的贴片天线的俯视图，图1B及图1C分别是图1A的单点划线1B-1B及1C－1C的剖视图。
图2是实施例1的贴片天线的立体图。
图3A是实施例2的贴片天线的俯视图，图3B及图3C分别是图3A的单点划线3B-3B及3C－3C的剖视图。
图4A及图4B是实施例3的贴片天线的剖视图。
图5A及图5B分别是模拟对象的贴片天线的俯视图及剖视图。
图6A是表示空腔尺寸变化时的谐振频率变化的模拟结果的图，图6B是表示内层的线状导体长度变化时的谐振频率的模拟结果的图，图6C是表示表层的线状导体长度变化时的谐振频率的模拟结果的图。
图7A及图7B是表示空腔的侧面的电抗的模拟结果的图。
图8A是表示回波损耗S11的频率特性的模拟结果的图，图8B是表示辐射模式的模拟结果的图，图8C是表示正面方向的增益频谱的模拟结果的图。
图9A及图9B分别是实施例4及其变形例的贴片天线的俯视图。
具体实施方式
实施例1
在图1A中，表示实施例1的贴片天线的俯视图。在图1B及图1C中，分别表示图1A的单点划线1B-1B及1C－1C的剖视图。图2是实施例1的贴片天线的立体图。
在电介质基板10的表面上，配置有辐射电极11及表层导体板15。表层导体板15上设置有开口16，辐射电极11配置在该开口16的内部。将配置有辐射电极11及表层导体板15的表面称为“第一表面”。将与第一表面相反侧的表面称为“第二表面”。在电介质基板10的第二表面上配置有接地导体板12。辐射电极11及开口16的平面形状为例如正方形或长方形。辐射电极11的边缘和开口16的边缘相互平行。
沿着开口16的边缘，配置有多个导电性的层间连接构件17。层间连接构件17将表层导体板15与接地导体板12电连接。层间连接构件17的间隔在辐射电极11的动作频带的波长的1/6以下，优选为1/10以下。辐射电极11、接地导体板12、及层间连接构件17形成产生电磁波谐振的空腔20。连接多个层间连接构件17的假想面划定空腔20的侧面。
在空腔20的侧面设置有电抗元件21。电抗元件21使空腔20的侧面对于在空腔20内向面内方向传输的电磁波所呈现的阻抗具有电抗分量。
电抗元件21至少包含1个从空腔20的侧面向内侧延伸的线状导体22。在图1A中，示出了分别有5个线状导体22从开口16的4条边向内侧延伸的示例。线状导体22分别与接地导体板12电连接。在图1A所示的示例中，辐射电极11、表层导体板15、及线状导体22通过在1块导体板上形成图案而形成。线状导体22与表层导体板15相接。
供电线13与辐射电极11的供电点14连接。供电线13从供电点向电介质基板10的内侧下降，之后在电介质基板10的内部向与第一表面平行的方向延伸。作为一个示例，供电线13延伸的方向在俯视时与辐射电极11的一个边缘正交。供电线13从层间连接构件17之间通过，导出至空腔20的外侧。
设计空腔20及辐射电极11的尺寸及形状，使得空腔20的谐振频率比辐射电极11的谐振频率更高。因此，与使辐射电极11和空腔20谐振的结构相比，能缩小空腔20。由此，能实现包含空腔20的贴片天线整体的小型化。
在空腔20内向面内方向传输的电磁波会在空腔20的侧面反射，因此能抑制表面波向电介质基板10内传输。由此，能抑制因表面波引起的辐射方式的劣化。
在空腔20的侧面所呈现的阻抗为0Ω的情况下，在相对于空腔20的侧面面对称的位置形成辐射电极11的镜像，并感应出镜像电流(像电流)。该像电流和辐射电极11所感应出的电流反相，因此电磁波的辐射被抑制。在实施例1中，空腔20的侧面示出具有电抗分量的阻抗。因此，能抑制像电流的感应，保持良好的辐射特性。
空腔20的侧面所示的阻抗的大小能通过线状导体22的长度、密度等进行调整。因此，根据空腔20的尺寸、空腔20和辐射电极11的相对位置关系等，能将空腔20的侧壁所示的阻抗调整为优选的值。
实施例2
接着，参照图3A～图3C，对于实施例2的贴片天线进行说明。以下，对于和图1A～图2所示的实施例1的贴片天线的不同点进行说明，省略对相同的结构的说明。
在图3A中，表示实施例2的贴片天线的俯视图。图3B及图3C分别表示图3A的单点划线3B-3B及单点划线3C－3C的剖视图。在实施例1中，在接地导体板12和表层导体板15(图1B、图1C)之间，没有配置其他导体板。在实施例2中，如图3B、图3C所示，在接地导体板12和表层导体板15之间，配置有其他内层导体板25、26。
内层导体板25、26分别具有与表层导体板15相同的平面形状。即，在内层导体板25、26上也形成有与在表层导体板15上形成的开口16相同形状、相同尺寸的开口27、28。内层导体板25、26通过层间连接构件17而与接地导体板12电连接。
多个线状导体29、30分别从开口27、28的边缘向内侧延伸。线状导体29、30与同表层导体板15相接的线状导体22一起构成电抗元件21。通过在电介质基板10的厚度方向上层叠多层线状导体22、29、30来进行配置，能提高空腔20的侧面的阻抗调整的自由度。例如，可以使线状导体22、29、30的长度每一层都不同。由此，与实施例1的贴片天线相比，能进一步实现宽频带。电抗元件21还能适用于在多个频带下动作的情况。
实施例3
参照图4A及图4B，对于实施例3的贴片天线进行说明。以下，对于图1A～图2所示的实施例1的贴片天线的不同点进行说明，省略对相同的结构的说明。
图4A及图4B分别相当于图1A的单点划线1B-1B及单点划线1C-1C的剖视图。在实施例3中，追加了内层导体板25及线状导体29。内层导体板25及线状导体29具有与图3B、图3C所示的实施例2的贴片天线的内层导体板25及线状导体29相同的结构。
实施例3的贴片天线的辐射电极11具有包含无供电电极11A和供电电极11B的堆叠结构。无供电电极11A具有与图1A～图1C所示的实施例1的贴片天线的辐射电极11相同的平面形状。供电电极11B在厚度方向上配置在与内层导体板25相同的位置，在俯视时，与无供电电极11A至少部分重叠。供电线13与供电电极11B连接，不供电给无供电电极11A。
使实施例3的贴片天线的各构成部分的尺寸变化，并进行天线特性的模拟。参照图5A～图8C，对于该模拟结果进行说明。
图5A及图5B分别是表示模拟对象的贴片天线的俯视图及剖视图。设置在表层导体板15的开口16的平面形状为正方形，从其4条边分别有6个线状导体22向内侧延伸。开口16的一边的长度即空腔20的平面形状的一边长度用C表示。线状导体22的长度用L1表示，内层线状导体29的长度用L2表示。线状导体22及线状导体29各自的宽度用W表示，彼此相邻的表层的线状导体22的间隔、以及彼此相邻的内层的线状导体29的间隔用G表示。无供电电极11A及供电电极11B的平面形状为正方形，将其一边长度分别用A1、A2表示。
从表层导体板15的上表面到接地导体板12的上表面的厚度用T表示。表层导体板15及线状导体22的厚度用T1表示，内层导体板25及线状导体29的厚度用T2表示。从表层导体板15的底面到内层导体板25的上表面的深度用D表示。电介质基板10的相对介电常数用εr表示。
在模拟中，厚度T、T1、T2、深度D分别设为T＝0.28mm、T1＝0.01mm、T2＝0.003mm、D＝0.06mm，电介质基板10的相对介电常数εr设为εr＝6.8。无供电电极11A及供电电极11B的尺寸A1、A2分别设为A1＝0.84mm、A2＝0.8mm。
在图6A中,示出了空腔20(图5B)的尺寸变化时的谐振频率的变化的模拟结果.在图6B中,示出了内层的线状导体29长度变化时的谐振频率的模拟结果。在图6C中,示出了表层的线状导体22长度变化时的谐振频率的模拟结果。图6A～图6C的纵轴将谐振频率用单位“GHz”表示。图6A的横轴将空腔20的一边的长度C用单位“mm”表示。图6B的横轴将内层的线状导体29的长度L2用单位“mm”表示。图6C的横轴将表层的线状导体22的长度L1用单位“mm”表示。
图6A～图6C的图中的圆形记号表示空腔20的谐振频率，方形记号及三角形记号分别表示贴片天线的低谐振频率及高谐振频率。实施例3的贴片天线具有堆叠结构，因此产生双重谐振。作为图6A中所示的模拟条件，线状导体22、29的长度L1、L2设为0mm。作为图6B中所示的模拟条件，线状导体22的长度L1设为0mm，空腔20的尺寸C设为2mm。作为图6C中所示的模拟条件，线状导体29的长度L2设为0.13mm，空腔20的尺寸C设为2mm。
如图6A～图6C所示，即使空腔20的尺寸C、内层的线状导体29的长度L2、及表层的线状导体29的长度L1变化，贴片天线的谐振频率也基本不变化。如图6A所示，空腔20的谐振频率随着空腔20变大而降低。若空腔20的尺寸变大，则包含空腔20的贴片天线变大，因此优选为将空腔20的谐振频率设为比贴片天线的谐振频率更高。如图6B、图6C所示，若表层的线状导体22的长度L1及内层的线状导体29的长度L2至少有一方变化，则空腔20的谐振频率变化。因而，通过在空腔20的大小不变的条件下调整线状导体22、29的长度L1、L2，能使空腔20的谐振频率变化。
在图7A及图7B中，示出了空腔20的侧面所示的电抗的模拟结果。图7A、图7B的横轴用单位“GHz”表示频率，纵轴用单位“Ω”表示电抗。在图7A、图7B中，用虚线示出了在空腔20内传输的电磁波的波动阻抗。相对介电常数εr＝6.8、厚度T＝0.28mm的电介质基板10(图4A、图4B)内传输的表面波的波动阻抗约为220Ω。
在图7A中,示出了将表层的线状导体22长度L1设为0mm的贴片天线的模拟结果。粗实线及细实线分别表示将内层的线状导体29的长度L2设为0.13mm及0.05mm的贴片天线的空腔20的侧面的电抗。
在图7B示出了将内层的线状导体29的长度L2设为0.13mm的贴片天线的模拟结果。粗实线及细实线分别表示将表层的线状导体22的长度L1设为0.23mm及0.05mm的贴片天线的空腔20的侧面的电抗。
可知若表层的线状导体22的长度L1或内层的线状导体29的长度L2变长，则空腔20的侧面所示的阻抗的电抗分量向正方向增加。可知若空腔20的侧面所示的电抗增加并接近波动阻抗，则对于频率变化的电抗变化变得急剧。从天线的稳定动作的观点出发，在作为目标的动作频率范围内电抗优选为尽可能的平坦。因此，在动作频率范围内，空腔20的侧面所示的电抗优选为波动阻抗以下，进一步优选为波动阻抗的75％以下。
在图8A中表示回波损耗S11的频率特性的模拟结果，在图8B中表示辐射模式的模拟结果，在图8C中表示正面方向的增益频谱的模拟结果。图8A的纵轴用单位“dB”表示回波损耗S11，图8B及图8C的纵轴用“dBi”表示天线增益。图8A及图8C的横轴用单位“GHz”表示频率，图8B的横轴用单位“度”表示角度。此处，将电介质基板10(图1A～图1C)的法线方向定义为0°，将从法线方向朝供电线13引出方向的倾斜角设为正，将向其相反侧的倾斜角定义为负。在图8A～图8C中，粗实线相当于实施例3的贴片天线，细实线相当于设置有空腔20但未设置电抗元件21的贴片天线，虚线相当于未设置有空腔20的贴片天线。贴片天线的目标频带为57GHz～66GHz。
如图8A所示，若在不具有空腔的贴片天线上设置空腔，则用虚线表示的特性变为用细实线表示的特性。即，回波损耗S11的特性变为窄频带。若设为实施例3的结构，则如用粗实线所示，与仅设置空腔的贴片天线相比，得到宽频带的特性，且得到与不具有空腔的结构相比也不逊色的带宽。
如图8B所示，在不具有空腔的贴片天线中，如虚线所示，辐射模式破坏。尤其是正面方向的增益要低于从正面倾斜约40°方向的增益。若设置空腔，则如细实线所示，得到在正面方向增益最大的左右对称的辐射模式。在实施例3的结构中，如粗实线所示，也得到与仅设置空腔的贴片天线基本相同的特性。
如图8C所示，可知用细实线表示的具有空腔的贴片天线的增益与用虚线表示的不具有空腔的贴片天线的增益相比更高。尤其是，在作为目标频带的57GHz～66GHz的高频带，通过设置空腔得到的增益的改善效果较高。若设为实施例3的结构，与仅设置空腔的贴片天线相比，进一步改善增益。
如上所述，通过采用实施例3的结构，避免仅设置空腔的窄频带化，并且能得到与仅通过设置空腔来改善辐射特性相同的改善效果。
实施例4
在图9A中，表示实施例4的贴片天线的俯视图。以下，对于与图1A～图2所示的实施例1、图3A～图3C所示的实施例2、图4A～图4B所示的实施例3的不同点进行说明，对于相同的结构省略说明。
在图9A中，表示实施例4的贴片天线的俯视图。在实施例1～实施例3中，表层的线状导体22(图1A等)及内层的线状导体29、30(图3B、图3C等)从开口16、27、28的边缘向内侧延伸成直线状。在图9A所示的实施例4中，表层的线状导体22具有中途弯曲约90°的L字形的平面形状。内层的线状导体29、30(图3B、图3C)也具有与表层的线状导体22相同地弯曲的平面形状。
在图9B所示的变形例中，表层的线状导体22具有T字形的平面形状。内层的线状导体29、30(图3B、图3C)也具有与表层的线状导体22相同的T字形的平面形状。
在实施例4及其变形例中，表层的线状导体22、及内层的线状导体29、30在俯视时，均包含沿着与从连接至空腔20的侧面的部位到辐射电极11的最短路径相交的方向延伸的部分。通过采用上述的结构，能延长辐射电极11和表层及内层的线状导体22、29、30之间的最短距离。由此，抑制不需要的电容耦合所引起的天线特性的劣化。在辐射电极11和表层及内层的线状导体22、29、30的最短距离相同的条件下，若采用实施例4的结构，与将线状导体22、29、30设为直线状的情况相比，能使空腔20小型化。
虽然根据以上实施例对本发明进行了说明，但是本发明并不局限于这些实施例。例如，本领域技术人员应知道在本发明的基础上能进行各种变更、改良、组合等。
标号说明
10电介质基板
11辐射电极
11A无供电电极
11B供电电极
12接地导体板
13供电线
14供电点
15表层导体板
16开口
17层间连接构件
20空腔
21电抗元件
22线状导体
25、26内层导体板
27、28开口
29、30线状导体

Claims (7)

1.一种贴片天线，其特征在于，包括：
电介质基板；
表层导体板，该表层导体板配置在所述电介质基板的第一表面，并设置有开口；
辐射电极，该辐射电极配置在所述电介质基板的第一表面，且位于所述开口的内侧；
接地导体板，该接地导体板配置在所述电介质基板的与所述第一表面相反侧的第二表面；
层间连接构件，该层间连接构件在俯视时配置成包围所述开口，将所述表层导体板与所述接地导体板电连接，并划定产生电磁波谐振的空腔；以及
电抗元件，该电抗元件使所述空腔的侧面对于在所述空腔内传输的电磁波所呈现的阻抗具有电抗分量。
2.如权利要求1所述的贴片天线，其特征在于，
所述空腔的谐振频率高于所述辐射电极的谐振频率。
3.如权利要求1或2所述的贴片天线，其特征在于，
所述空腔的侧面所呈现的电抗在所述电介质基板内传输的表面波的波动阻抗以下。
4.如权利要求1至3中任一项所述的贴片天线，其特征在于，
所述电抗元件包含与所述接地导体板电连接并从所述空腔的侧面向内侧延伸的至少一个线状导体。
5.如权利要求4所述的贴片天线，其特征在于，
所述线状导体与所述表层导体板相接，并从所述开口的边缘向内侧延伸。
6.如权利要求4或5所述的贴片天线，其特征在于，
所述电抗元件还包含配置在所述电介质基板的厚度方向上不同位置处的多个所述线状导体。
7.如权利要求4至6中任一项所述的贴片天线，其特征在于，
所述线状导体在俯视时包含沿着与从连接至所述空腔的侧面的部位到所述辐射电极的最短路径相交的方向延伸的部分。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107785655A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 株式会社村田制作所 天线模块
CN109863644A (zh) * 2016-10-19 2019-06-07 株式会社村田制作所 天线元件、天线模块以及通信装置
CN110021815A (zh) * 2017-12-28 2019-07-16 三星电机株式会社 天线模块
CN110676578A (zh) * 2019-10-18 2020-01-10 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线及电子设备
CN110690570A (zh) * 2019-10-18 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线及电子设备
CN110854548A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN111492379A (zh) * 2017-12-25 2020-08-04 京瓷株式会社 Rfid标签用基板、rfid标签以及rfid系统
CN111725621A (zh) * 2019-03-18 2020-09-29 三星电机株式会社 天线设备、天线模块及片式贴片天线
CN112042058A (zh) * 2018-04-27 2020-12-04 株式会社村田制作所 天线模块和搭载该天线模块的通信装置
CN112640206A (zh) * 2018-08-24 2021-04-09 京瓷株式会社 构造体、天线、无线通信模块以及无线通信设备
TWI730544B (zh) * 2019-12-13 2021-06-11 瑞昱半導體股份有限公司 電磁能隙結構裝置
WO2021253290A1 (zh) * 2020-06-17 2021-12-23 华为技术有限公司 信号传输器件及电子设备

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10181642B2 (en) * 2013-03-15 2019-01-15 City University Of Hong Kong Patch antenna
CN107623187A (zh) * 2016-07-14 2018-01-23 上海诺基亚贝尔股份有限公司 微带天线、天线阵列和微带天线制造方法
EP3859889A1 (en) * 2016-09-29 2021-08-04 Intel Corporation Patch antenna element and method for manufacturing a patch antenna element
CN106532248B (zh) * 2016-12-09 2023-03-31 桂林电子科技大学 一种超紧凑的微带贴片阵列天线
JP2019140658A (ja) 2017-03-21 2019-08-22 京セラ株式会社 複合アンテナ、無線通信モジュール、および無線通信機器
US11888218B2 (en) * 2017-07-26 2024-01-30 California Institute Of Technology Method and apparatus for reducing surface waves in printed antennas
WO2019076928A1 (en) 2017-10-17 2019-04-25 Sony Mobile Communications Inc. PATCH ANTENNA SUPPORTED BY CAVITY
GB2569164A (en) * 2017-12-08 2019-06-12 Cambridge Consultants Antenna
JPWO2019142673A1 (ja) * 2018-01-22 2021-01-07 京セラ株式会社 アンテナ、通信モジュールおよび街灯
US10833414B2 (en) * 2018-03-02 2020-11-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus and antenna module
WO2019210979A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A cavity-backed antenna element and array antenna arrangement
US11011827B2 (en) 2018-05-11 2021-05-18 Intel IP Corporation Antenna boards and communication devices
JP6490319B1 (ja) * 2018-05-15 2019-03-27 三菱電機株式会社 アレーアンテナ装置及び通信機器
JP2020005047A (ja) * 2018-06-26 2020-01-09 Ｊｒｃモビリティ株式会社 アンテナ装置
EP3843209A4 (en) * 2018-08-24 2022-06-08 Kyocera Corporation STRUCTURE, ANTENNA, WIRELESS COMMUNICATIONS MODULE AND WIRELESS COMMUNICATIONS DEVICE
EP3843208B1 (en) * 2018-08-24 2023-09-20 Kyocera Corporation Structure, antenna, wireless communication module, and wireless communication device
JP7209152B2 (ja) * 2018-09-07 2023-01-20 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 横方向放射を抑制したアンテナアレイ
JP7060110B2 (ja) * 2018-10-29 2022-04-26 株式会社村田製作所 アンテナ装置、アンテナモジュール、通信装置およびレーダ装置
KR102207151B1 (ko) * 2019-07-31 2021-01-25 삼성전기주식회사 안테나 장치
KR102486786B1 (ko) * 2019-07-31 2023-01-09 삼성전기주식회사 안테나 장치
CN115668638A (zh) 2020-04-01 2023-01-31 华为技术有限公司 包括回射结构的通信装置
CN111710970B (zh) * 2020-06-08 2022-07-08 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线模组和电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1918746A (zh) * 2004-11-15 2007-02-21 安立股份有限公司 圆极化天线以及使用该天线的雷达设备
CN101103491A (zh) * 2005-11-14 2008-01-09 安立股份有限公司 线性极化天线及采用其的雷达设备
CN101345347A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 索尼株式会社 天线设备
US20110057853A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Patch antenna with wide bandwidth at millimeter wave band
JP4680097B2 (ja) * 2006-03-01 2011-05-11 三菱電機株式会社 アンテナ装置
CN103367881A (zh) * 2013-07-16 2013-10-23 北京邮电大学 一种加载双频amc反射板的高增益g形双频单极子天线

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008032960A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-20 Amotech Co., Ltd. Patch antenna and manufacturing method thereof
JP2008283381A (ja) 2007-05-09 2008-11-20 Univ Of Fukui アンテナ装置
US9386688B2 (en) * 2010-11-12 2016-07-05 Freescale Semiconductor, Inc. Integrated antenna package
KR101435246B1 (ko) 2011-09-09 2014-08-29 인천대학교 산학협력단 링 머쉬룸과 용량성 결합한 마이크로스트립 패치 구조 ｃｒｌｈ 0차 공진 안테나의 광대역화 및 이득 향상방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1918746A (zh) * 2004-11-15 2007-02-21 安立股份有限公司 圆极化天线以及使用该天线的雷达设备
CN101103491A (zh) * 2005-11-14 2008-01-09 安立股份有限公司 线性极化天线及采用其的雷达设备
JP4680097B2 (ja) * 2006-03-01 2011-05-11 三菱電機株式会社 アンテナ装置
CN101345347A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 索尼株式会社 天线设备
US20110057853A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Patch antenna with wide bandwidth at millimeter wave band
CN103367881A (zh) * 2013-07-16 2013-10-23 北京邮电大学 一种加载双频amc反射板的高增益g形双频单极子天线

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107785655A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 株式会社村田制作所 天线模块
CN107785655B (zh) * 2016-08-26 2020-09-18 株式会社村田制作所 天线模块
CN109863644A (zh) * 2016-10-19 2019-06-07 株式会社村田制作所 天线元件、天线模块以及通信装置
CN111492379B (zh) * 2017-12-25 2023-10-24 京瓷株式会社 Rfid标签用基板、rfid标签以及rfid系统
CN111492379A (zh) * 2017-12-25 2020-08-04 京瓷株式会社 Rfid标签用基板、rfid标签以及rfid系统
CN110021815B (zh) * 2017-12-28 2021-08-10 三星电机株式会社 天线模块
CN110021815A (zh) * 2017-12-28 2019-07-16 三星电机株式会社 天线模块
CN113571888B (zh) * 2017-12-28 2024-04-30 三星电机株式会社 天线模块
CN113571888A (zh) * 2017-12-28 2021-10-29 三星电机株式会社 天线模块
US11088468B2 (en) 2017-12-28 2021-08-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna module
CN112042058A (zh) * 2018-04-27 2020-12-04 株式会社村田制作所 天线模块和搭载该天线模块的通信装置
CN110854548A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN110854548B (zh) * 2018-08-21 2021-07-23 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
US11005162B2 (en) 2018-08-21 2021-05-11 Chiun Mai Communication Systems, Inc. Antenna structure of wireless communication device
CN112640206A (zh) * 2018-08-24 2021-04-09 京瓷株式会社 构造体、天线、无线通信模块以及无线通信设备
CN112640206B (zh) * 2018-08-24 2023-11-21 京瓷株式会社 谐振构造体、天线、无线通信模块以及无线通信设备
CN111725621A (zh) * 2019-03-18 2020-09-29 三星电机株式会社 天线设备、天线模块及片式贴片天线
CN110690570B (zh) * 2019-10-18 2021-06-22 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线及电子设备
CN110690570A (zh) * 2019-10-18 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线及电子设备
CN110676578A (zh) * 2019-10-18 2020-01-10 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线及电子设备
TWI730544B (zh) * 2019-12-13 2021-06-11 瑞昱半導體股份有限公司 電磁能隙結構裝置
US11375608B2 (en) 2019-12-13 2022-06-28 Realtek Semiconductor Corporation Electromagnetic band gap structure apparatus
WO2021253290A1 (zh) * 2020-06-17 2021-12-23 华为技术有限公司 信号传输器件及电子设备

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Publication number Publication date
JP6132031B2 (ja) 2017-05-24
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KR101764193B1 (ko) 2017-08-02
US10008783B2 (en) 2018-06-26
KR20160061415A (ko) 2016-05-31

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