CN109524774B - 天线模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在层叠了天线层和电路层的天线模块中，提高电路层的利用效率的天线模块。一种天线模块，其具备：电路层(10)，其具有滤波电路；天线层(20)，其具有辐射导体(21)；馈电层(30)，其位于电路层(10)和天线层(20)之间，具有馈电图案(F1)；接地图案(G1)，其设置于天线层(20)和馈电层(30)之间；接地图案(G2)，其设置于电路层(10)和馈电层(30)之间。接地图案(G1、G2)分别具有狭缝(SL1、SL2)，馈电图案(F1)的至少一部分与辐射导体(21)及狭缝(SL1、SL2)重叠。在本发明中，如果在电路层(10)的静区上形成狭缝(SL1、SL2)，则提高电路层(10)的利用效率。

Description

天线模块
技术领域
本发明涉及一种天线模块，尤其是涉及一种将包含辐射导体的天线层和包含滤波电路的电路层一体化的天线模块。
背景技术
作为将包含辐射导体的天线层和包含滤波电路的电路层一体化的天线模块，已知有专利文献1中记载的天线模块。专利文献1中记载的天线模块通过层叠天线层和电路层，并且在两者之间夹设接地图案，从而防止天线层和电路层的相互干扰。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-040597号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是，天线层所需的平面尺寸和电路层所需的平面尺寸未必一致，因此，在层叠天线层和电路层时，存在在天线层和电路层的一方产生无用的静区的问题。例如，在电路层所需的平面尺寸比天线层所需的平面尺寸小的情况下，会在电路层产生静区，且电路层的利用效率降低。
因此，本发明的目的在于，在层叠了天线层和电路层的天线模块中，提高电路层的利用效率。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的天线模块具备：电路层，其具有滤波电路；天线层，其层叠于电路层，并具有辐射导体；馈电层(feed layer)，其位于电路层和天线层之间，具有与滤波电路连接并且与辐射导体电磁场耦合的第一馈电图案；第一接地图案，其设置于天线层和馈电层之间；以及第二接地图案，其设置于电路层和馈电层之间，第一及第二接地图案分别具有从层叠方向观察至少一部分相互重叠的第一及第二狭缝，第一馈电图案的至少一部分与辐射导体、第一狭缝及第二狭缝重叠。
根据本发明，由于第一馈电图案和辐射导体经由第一狭缝电磁场耦合，因此，不需要在天线层设置供电线等。由此，能够简化天线层的结构。另外，电磁波经由第二狭缝从第一馈电图案侵入电路层，但如果在该区域分配电路层的静区，则能够提高电路层的利用效率。
在本发明中，也可以是，电路层包含配置有构成滤波电路的元件的多个电路块区域和从层叠方向观察位于多个电路块区域间的间隙区域，第一及第二狭缝设置于从层叠方向观察与间隙区域重叠的位置。由此，可以有效地利用间隙区域。
也可以是，本发明的天线模块还具备与第一馈电图案电磁场耦合的第一耦合器图案。由此，可以监视从第一馈电图案输出的电力。
在本发明中，也可以是，第一及第二接地图案分别具有从层叠方向观察至少一部分相互重叠的第三及第四狭缝。由此，例如可以经由第三或第四狭缝供电另外的天线信号，或者监视从辐射导体辐射的信号的电力。
在本发明中，也可以是，馈电层还具有与滤波电路连接并且与辐射导体电磁场耦合的第二馈电图案，第二馈电图案的至少一部分与辐射导体、第三狭缝及第四狭缝重叠。由此，由于第二馈电图案和辐射导体经由第三狭缝电磁场耦合，因此，可以供电另外的天线信号。
在本发明中，也可以是，从层叠方向观察，第一及第二狭缝与辐射导体的第一边重叠，从层叠方向观察，第三及第四狭缝与辐射导体的与第一边相对的第二边重叠。由此，例如可以使用第一馈电图案和第二馈电图案向辐射导体供电差分信号。
在本发明中，也可以是，从层叠方向观察，第一及第二狭缝与辐射导体的第一边重叠，从层叠方向观察，第三及第四狭缝与辐射导体的与第一边邻接的第三边重叠。由此，例如可以使用第一馈电图案向辐射导体供电水平偏振信号，使用第二馈电图案向辐射导体供电垂直偏振信号。
在本发明中，也可以是，第一及第二接地图案分别具有从层叠方向观察至少一部分相互重叠的第五及第六狭缝和从层叠方向观察至少一部分相互重叠的第七及第八狭缝，从层叠方向观察，第五及第六的狭缝与辐射导体的与所述第一边相对的第二边重叠，从层叠方向观察，第七及第八狭缝与辐射导体的与所述第三边相对的第四边重叠。据此，例如，通过使第五～第八狭缝作为虚拟狭缝起作用，能够提高辐射导体的对称性。
在本发明中，也可以是，从层叠方向观察，第一及第二狭缝与辐射导体的第一边重叠，从层叠方向观察，第三及第四狭缝整体与辐射导体重叠，且沿相对于第一及第二狭缝的延伸方向正交的方向延伸。据此，能够提高隔离特性。
也可以是，本发明的天线模块还具备至少经由第三狭缝与辐射导体电磁场耦合的第二耦合器图案。由此，可以经由第二耦合器图案监视从辐射导体辐射的电力。
在本发明中，也可以是，滤波电路是包含带通滤波器的电路。由此，可以仅通过特定的带宽的天线信号。
在本发明中，也可以是，天线层还具有从层叠方向观察与辐射导体重叠的另外的辐射导体。由此，可以进一步宽带化。
在本发明的天线模块中，也可以是，呈阵列状设置多个辐射导体。由此，能够构成所谓的相控阵。
发明效果
这样，根据本发明，在层叠有天线层和电路层的天线模块中，可以提高电路层的利用效率。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的天线模块100的示意的透视立体图。
图2是天线模块100的示意的透视俯视图。
图3是沿着图2所示的A-A线的大致截面图。
图4是表示沿着图2所示的B-B线的端面的大致端面图。
图5是用于说明将多个天线模块100陈设呈阵列状的天线模块100A的结构的大致立体图。
图6是本发明的第二实施方式的天线模块200的示意的透视俯视图。
图7是表示沿着图6所示的C-C线的端面的大致端面图。
图8是本发明的第三实施方式的天线模块300的示意的透视立体图。
图9是天线模块300的示意的透视俯视图。
图10是表示沿着图9所示的D-D线的端面的大致端面图。
图11是本发明的第四实施方式的天线模块400的示意的透视立体图。
图12是天线模块400的示意的透视俯视图。
图13是本发明的第五实施方式的天线模块500的示意的透视立体图。
图14是天线模块500的示意的透视俯视图。
图15是本发明的第六实施方式的天线模块600的示意的透视立体图。
图16是天线模块600的示意的透视俯视图。
图17是本发明的第七实施方式的天线模块700的示意的透视立体图。
图18是天线模块700的示意的透视俯视图。
符号说明：
10……电路层；11、31……支柱导体；12、13……外部端子；20……天线层；21、22……辐射导体；30……馈电层；100、100A、200、300、400、500、600、700……天线模块；BPF……带通滤波器；C1、C2……耦合器图案；CB……电路块区域；CL、CLx、CLy……间隙区域；D……电介质层；E1～E4……边；F1、F2……馈电图案；G1～G3……接地图案；G2a、G2b……开口部；SL1～SL8……狭缝。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
＜第一实施方式＞
图1是本发明的第一实施方式的天线模块100的示意的透视立体图。另外，图2是天线模块100的示意的透视俯视图，图3是沿着图2所示的A-A线的大致截面图，图4是表示沿着图2所示的B-B线的端面的大致端面图。
本实施方式的天线模块100是利用毫米波段进行无线通信的模块，如图1～图4所示，具备位于下层的电路层10、位于上层的天线层20、以及位于电路层10和天线层20之间的馈电层30。电路层10、天线层20及馈电层30均具有在电介质层D的内部或表面形成有各种导体图案的结构。没有特别限定，但作为电介质层D的材料可以使用LTCC等陶瓷材料或树脂材料。在本实施方式中，由于处于天线层20的辐射导体21和处于馈电层30的馈电图案F1电磁场耦合，因此，可以由互不相同的材质构成电路层10和天线层20。例如，可以由LTCC构成一者，由树脂构成另一者。
电路层10是形成有带通滤波器BPF等的滤波电路的层，电路层10的上表面被接地图案G2覆盖，电路层10的下表面被接地图案G3覆盖。接地图案G2和接地图案G3通过沿z方向(层叠方向)延伸的多个柱导体11而相互短路，由此，实现接地电位的稳定化。另外，接地图案G2除后述的开口部G2a及狭缝SL2等的一部分外，形成于该xy平面的大致整个面，由此，作为电路层10的上方的电磁波屏蔽起作用。另外，接地图案G3除外部端子12的形成位置等一部分外，形成于该xy平面的大致整个面，由此，作为电路层10的下方的电磁波屏蔽起作用。
电路层10包含配置有构成带通滤波器BPF等的滤波电路的元件的多个电路块区域CB和从z方向观察位于多个电路块区域CB之间的间隙区域CL。间隙区域CL是未配置有构成滤波电路的元件或元件的形成密度比电路块区域CB的低的区域。这样的间隙区域CL存在的原因是因为天线层20所需的平面尺寸比电路层10所需的平面尺寸大。电路块区域CB的周围被多个柱导体11包围，由此，间隙区域CL被从电路块区域CB屏蔽。在本实施方式中，间隙区域CL呈十字型布置以从z方向观察通过天线模块100的中心点，由此，确保对称性。
天线层20是具有辐射导体21的层。从层叠方向观察(在从z方向观察的俯视图中)，辐射导体21是设置于天线模块100的大致中央部的矩形状的导体图案。辐射导体21未与其它的导体图案连接，直流上为浮动(floating)状态。天线层20的上表面开放，另一方面，下表面被接地图案G1覆盖。接地图案G1除后述的狭缝SL1等的一部分外，形成于该xy平面的大致整个面，由此，作为贴片天线(patch antenna)的基准导体起作用。另外，接地图案G1和接地图案G2通过沿z方向(层叠方向)延伸的多个柱导体31相互短路，由此，实现接地电位的稳定化。
馈电层30位于电路层10和天线层20之间。在馈电层30和电路层10之间存在接地图案G2，在馈电层30和天线层20之间存在接地图案G1。在馈电层30设有馈电图案F1。馈电图案F1为沿y方向延伸的带状的导体图案，在本实施方式中，馈电图案F1的整体与辐射导体21具有重叠。馈电图案F1的一端经由设置于接地图案G2的开口部G2a与电路层10的带通滤波器BPF连接。
从z方向观察，馈电图案F1的前端部附近与设置于接地图案G1的狭缝SL1及设置于接地图案G2的狭缝SL2具有重叠。狭缝SL1、SL2分别是设置于接地图案G1、G2的切口部，在本实施方式中，具有将x方向设为长边方向的形状。从z方向观察，狭缝SL1和狭缝SL2相互重叠，配置为横切沿辐射导体21的y方向延伸的边E1。
馈电图案F1经由狭缝SL1与辐射导体21电磁场耦合。由此，从带通滤波器BPF向馈电图案F1供给的天线信号经由狭缝SL1向辐射导体21供给，并被辐射到空间。这样，在本实施方式中，由于不是使用柱状的导体向辐射导体21直接供电，而是通过经由狭缝SL1的电磁场耦合进行供电，因此，天线层20的结构非常简单，能够简化制造工艺。
另一方面，从馈电图案F1辐射的电磁波经由狭缝SL2向电路层10辐射，但由于在与狭缝SL2重叠的位置分配有间隙区域CL，因此，电路层10中包含的滤波电路和馈电图案F1不相互干扰。另外，狭缝SL2是为了使馈电图案F1和辐射导体21经由狭缝SL1充分地电磁场耦合所需的要素，在与狭缝SL1重叠的位置不存在狭缝SL2的情况下，馈电图案F1和辐射导体21的电磁场耦合不充分。
这样，由于本实施方式的天线模块100通过经由狭缝SL1的电磁场耦合进行供电，因此，能够简化天线层20的结构。而且，由于在电路层10中与狭缝SL1、SL2重叠的位置分配有间隙区域CL，因此，可以提高电路层10的利用效率，同时可以防止馈电图案F1和滤波电路的相互干扰。
另外，在本实施方式中，由于电路块区域CB被分割成4个，且布置成十字型以使间隙区域CL通过天线模块100的中心点，因此，也可以提高辐射导体21的对称性。
图5是用于说明将多个天线模块100布置成阵列状而成的天线模块100A的结构的大致立体图。在图5所示的例子中，9个天线模块100在xy平面上布置成阵列状。这样，如果将多个天线模块100布置成阵列状，则能够构成所谓的相控阵。据此，可以使射束的方向任意地变化。
＜第二实施方式＞
图6是本发明第二实施方式的天线模块200的示意的透视俯视图。另外，图7是表示沿图6所示的C-C线的端面的大致端面图。
如图6及图7所示，第二实施方式的天线模块200中，在电路层10上具备耦合器图案C1及与其连接的外部端子13，在这一点上与第一实施方式的天线模块100不同。由于其它的结构与第一实施方式的天线模块100基本上相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
耦合器图案C1是沿y方向延伸的带状的导体图案，设置于经由狭缝SL2与馈电图案F1重叠的位置。通过该结构，馈电图案F1和耦合器图案C1经由狭缝SL2电磁场耦合，因此，从馈电图案F1输出的天线信号的一部分向耦合器图案C1供电。因此，如果通过将与耦合器图案C1连接的外部端子13与放大器等连接而监视电力，则可以检测从馈电图案F1输出的天线信号的电力。
这样，由于本实施方式的天线模块200具备与馈电图案F1电磁场耦合的耦合器图案C1，因此，能够检测从馈电图案F1输出的天线信号的电力。馈电图案F1和耦合器图案C1的耦合度可以通过两者间的z方向上的距离或耦合器图案C1的平面尺寸等进行调节。
＜第三实施方式＞
图8是本发明的第三实施方式的天线模块300的示意的透视立体图。另外，图9是天线模块300的示意的透视俯视图，图10是表示沿着图9所示的D-D线的端面的大致端面图。
如图8～图10所示，第三实施方式的天线模块300中，在接地图案G1、G2上分别设置有另外的狭缝SL3、SL4，并且，在与狭缝SL3、SL4重叠的位置设置有耦合器图案C2，在这一点上与第一实施方式的天线模块100不同。由于其它的结构与第一实施方式的天线模块100基本上相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
狭缝SL3、SL4具有将x方向设为长边方向的形状。从z方向观察，狭缝SL3和狭缝SL4相互重叠，并配置为横切沿辐射导体21的y方向延伸的边E2。边E2是与边E1相对的边。
耦合器图案C2是设置于电路层10的沿y方向延伸的带状的导体图案，设置于经由狭缝SL3、SL4与辐射导体21重叠的位置。通过该结构，由于辐射导体21和耦合器图案C2经由狭缝SL3、SL4电磁场耦合，因此，辐射导体21的辐射能量的一部分向耦合器图案C2供电。因此，如果通过将与耦合器图案C2连接的外部端子13与放大器等连接而监视电力，则可以检测从辐射导体21输出的天线信号的电力。
这样，由于本实施方式的天线模块300具备与辐射导体21电磁场耦合的耦合器图案C2，因此，能够检测从辐射导体21输出的天线信号的电力。在本实施方式中，也可以将耦合器图案C2配置于接地图案G1和接地图案G2之间，即馈电层30中，但在该情况下，辐射导体21和耦合器图案C2的耦合太强，天线效率可能降低。因此，与将耦合器图案C2配置于馈电层30相比，优选将耦合器图案C2配置于电路层10。辐射导体21和耦合器图案C2的耦合度可以通过两者间的z方向上的距离、耦合器图案C2的平面尺寸、狭缝SL3、SL4的尺寸等进行调整。
进而，也可以替代设置耦合器图案C2或在耦合器图案C2的基础上，在与狭缝SL3、SL4重叠的馈电层30设置另外的馈电图案。该情况下，如果向与狭缝SL1、SL2重叠的馈电图案F1和与狭缝SL3、SL4重叠的另外的馈电图案供给相辅的差分天线信号，则不需要使用平衡变压器(balun transformer)等将差分天线信号转换为单端的天线信号。
＜第四实施方式＞
图11是本发明的第四实施方式的天线模块400的示意的透视立体图。另外，图12是天线模块400的示意的透视俯视图。
如图11及图12所示，第四实施方式的天线模块400中，在接地图案G1、G2上分别设置有另外的狭缝SL3、SL4，并且，在与狭缝SL3、SL4重叠的位置设置有另外的馈电图案F2，在这一点上，与第一实施方式的天线模块100不同。由于其它的结构与第一实施方式的天线模块100基本上相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
狭缝SL3、SL4具有将y方向设为长边方向的形状。从z方向观察，狭缝SL3和狭缝SL4相互重叠，配置为横切沿辐射导体21的x方向延伸的边E3。边E3是与边E1邻接的边。
馈电图案F2是设置于馈电层30的沿x方向延伸的带状的导体图案，在本实施方式中，馈电图案F2的整体与辐射导体21具有重叠。馈电图案F2的一端经由设置于接地图案G2的开口部G2b与电路层10的带通滤波器BPF连接。
从z方向观察，馈电图案F2的前端部附近与设置于接地图案G1的狭缝SL3及设置于接地图案G2的狭缝SL4具有重叠。
这样，本实施方式的天线模块400具备与辐射导体21电磁场耦合的两个馈电图案F1、F2，且这两个馈电图案F1、F2沿辐射导体21的相互正交的边E1、E3设置，因此，作为二偏振波天线(two-polarized-wave antenna)起作用。例如，能够使用馈电图案F1向辐射导体21供电水平偏振信号，并能够使用馈电图案F2向辐射导体21供电垂直偏振信号。而且，由于馈电图案F1和馈电图案F2仅供电位置相互错开90°，其它的结构相互一致，因此，能够容易地保持水平偏振信号和垂直偏振信号的平衡。
＜第五实施方式＞
图13是本发明的第五实施方式的天线模块500的示意的透视立体图。另外，图14是天线模块500的示意的透视俯视图。
如图13及图14所示，第五实施方式的天线模块500中，在接地图案G1设置有狭缝SL5、SL7，并且在接地图案G2设置有狭缝SL6、SL8，在这一点上与第四实施方式的天线模块400不同。由于其它的结构与第四实施方式的天线模块400基本上相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
狭缝SL5、SL6具有将x方向设为长边方向的形状。从z方向观察，狭缝SL5和狭缝SL6相互重叠，配置为横切沿辐射导体21的y方向延伸的边E2。另一方面，狭缝SL7、SL8具有将y方向设为长边方向的形状。从z方向观察，狭缝SL7和狭缝SL8相互重叠，配置为横切沿辐射导体21的x方向延伸的边E4。边E4与边E3相对，且与边1及边E2邻接。
狭缝SL5～SL8是虚拟狭缝，为了提高辐射导体21的对称性而设置。即，通过虚拟的狭缝SL5、SL6设置于与狭缝SL1、SL2对称的位置，从而起到提高辐射导体21的x方向上的对称性的作用。同样，虚拟的狭缝SL7、SL8通过设置于与狭缝SL3、SL4对称的位置，从而起到提高辐射导体21的y方向上的对称性的作用。
这样，在本实施方式的天线模块500中，由于设置有用于提高辐射导体21的对称性的虚拟狭缝，因此，可以得到更高的天线特性。
另外，通过在电路层10或馈电层30的与狭缝SL5、SL6重叠的位置设置耦合器图案，并且，在电路层10或馈电层30的与狭缝SL7、SL8重叠的位置设置另外的耦合器图案，也能够分别检测水平偏振信号及垂直偏振信号的电力。进而，通过在馈电层30的与狭缝SL5、SL6重叠的位置设置另外的耦合器图案，并且，在馈电层30的与狭缝SL7、SL8重叠的位置进一步设置另外的耦合器图案，从而也能够将水平偏振信号及垂直偏振信号均设为差分形式。
＜第六实施方式＞
图15是本发明的第六实施方式的天线模块600的示意的透视立体图。另外，图16是天线模块600的示意的透视俯视图。
如图15及图16所示，第六实施方式的天线模块600中，在天线层20上追加有另外的辐射导体22，在这一点上与第五的实施方式的天线模块500不同。其它的结构与第五实施方式的天线模块500基本上相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
辐射导体22是以与辐射导体21重叠的方式设置于辐射导体21的下部的矩形状的导体图案。辐射导体22未与其它的导体图案连接，直流上为浮动状态。这样，如果在天线层20形成多个辐射导体21、22，则可以进一步放大天线带宽。在图15及图16所示的例子中，辐射导体22比辐射导体21的尺寸稍大，但只要辐射导体21、22的尺寸、两者间的距离等根据要求的天线特性进行适当的调整即可。
＜第七实施方式＞
图17是本发明的第七实施方式的天线模块700的示意性的透视立体图。另外，图18是天线模块700的示意性的透视俯视图。
如图17及图18所示，在第七实施方式的天线模块700中，构成电路层10的电路块区域CB及间隙区域CL的布置与第一～第六实施方式的天线模块100～600不同。具体而言，具有在电路层10的y方向的中心沿x方向延伸的间隙区域CLx和在从电路层10的x方向的中心偏离的区域沿y方向延伸的间隙区域CLy，俯视时，间隙区域CLx、CLy具有T字型。
而且，在与间隙区域CLx重叠的位置设置有狭缝SL1、SL2，在与间隙区域CLy重叠的位置设置有狭缝SL3、SL4。进而，在馈电层30以与狭缝SL1、SL2交叉的方式设置有馈电图案F1，并且以与狭缝SL3、SL4交叉的方式设置有馈电图案F2。狭缝SL1、SL2与第一实施方式同样，沿x方向延伸以与辐射导体21的边E1重叠，另一方面，狭缝SL3、SL4沿y方向延伸以使整体与辐射导体21重叠。
由此，本实施方式的天线模块700与第四实施方式的天线模块400同样，作为二偏振波天线起作用。例如，可以使用馈电图案F1向辐射导体21供电水平偏振信号，可以使用馈电图案F2向辐射导体21供电垂直偏振信号。本实施方式的天线模块700与第四实施方式的天线模块400相比，可以得到高的隔离特性。
以上，对本发明优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种的变更，显然这些也包含在本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种天线模块，其特征在于，具备：
电路层，其具有滤波电路；
天线层，其层叠于所述电路层，并具有辐射导体；
馈电层，其位于所述电路层和所述天线层之间，具有与所述滤波电路连接并且与所述辐射导体电磁场耦合的第一馈电图案；
第一接地图案，其设置于所述天线层和所述馈电层之间；及
第二接地图案，其设置于所述电路层和所述馈电层之间，
所述第一接地图案及第二接地图案分别具有从层叠方向观察至少一部分相互重叠的第一狭缝及第二狭缝，
所述第一馈电图案的至少一部分与所述辐射导体、所述第一狭缝及所述第二狭缝重叠，
所述电路层包含配置有构成所述滤波电路的元件的多个电路块区域和从所述层叠方向观察位于所述多个电路块区域间的间隙区域，
所述第一狭缝及第二狭缝设置于从所述层叠方向观察与所述间隙区域重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，
所述第一接地图案及第二接地图案分别具有从所述层叠方向观察至少一部分相互重叠的第三狭缝及第四狭缝。
3.根据权利要求2所述的天线模块，其特征在于，
所述馈电层还具有与所述滤波电路连接并且与所述辐射导体电磁场耦合的第二馈电图案，
所述第二馈电图案的至少一部分与所述辐射导体、第三狭缝及第四狭缝重叠。
4.根据权利要求2所述的天线模块，其特征在于，
从所述层叠方向观察，所述第一狭缝及第二狭缝与所述辐射导体的第一边重叠，
从所述层叠方向观察，所述第三狭缝及第四狭缝与所述辐射导体的与所述第一边相对的第二边重叠。
5.根据权利要求2所述的天线模块，其特征在于，
从所述层叠方向观察，所述第一狭缝及第二狭缝与所述辐射导体的第一边重叠，
从所述层叠方向观察，所述第三狭缝及第四狭缝与所述辐射导体的与所述第一边邻接的第三边重叠。
6.根据权利要求5所述的天线模块，其特征在于，
所述第一接地图案及第二接地图案分别具有从所述层叠方向观察至少一部分相互重叠的第五狭缝及第六狭缝、和从所述层叠方向观察至少一部分相互重叠的第七狭缝及第八狭缝，
从所述层叠方向观察，所述第五狭缝及第六狭缝与所述辐射导体的与所述第一边相对的第二边重叠，
从所述层叠方向观察，所述第七狭缝及第八狭缝与所述辐射导体的与所述第三边相对的第四边重叠。
7.根据权利要求3所述的天线模块，其特征在于，
从所述层叠方向观察，所述第一狭缝及第二狭缝与所述辐射导体的第一边重叠，
从所述层叠方向观察，所述第三狭缝及第四狭缝的整体与所述辐射导体重叠，且沿相对于所述第一狭缝及第二狭缝的延伸方向正交的方向延伸。
8.根据权利要求2所述的天线模块，其特征在于，
还具备至少经由所述第三狭缝与所述辐射导体电磁场耦合的第二耦合器图案。
9.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，
所述滤波电路包含带通滤波器。
10.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，
所述天线层还具有从层叠方向观察与所述辐射导体重叠的另外的辐射导体。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的天线模块，其特征在于，
呈阵列状设置多个所述辐射导体。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113424367A (zh) * 2019-01-17 2021-09-21 京瓷国际有限公司 具有含堆叠平面的集成滤波器的天线装置
CN114365350A (zh) * 2019-08-27 2022-04-15 株式会社村田制作所 天线模块和搭载有该天线模块的通信装置以及电路基板
EP4035894B1 (en) * 2019-11-14 2024-02-28 Nissha Co., Ltd. Cover with antenna function
JP7138675B2 (ja) 2020-06-17 2022-09-16 Tdk株式会社 アンテナ装置
KR102265912B1 (ko) * 2020-06-18 2021-06-17 주식회사 아이.티.에프 필테나
CN111740217B (zh) * 2020-07-03 2021-07-23 维沃移动通信有限公司 一种天线组件和电子设备
CN115732931A (zh) * 2021-09-01 2023-03-03 台达电子工业股份有限公司 天线阵列装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303640A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アンテナ装置
CN1747226A (zh) * 2004-09-10 2006-03-15 华为技术有限公司 耦合线定向耦合器及其制造方法
CN102904022A (zh) * 2011-09-09 2013-01-30 香港应用科技研究院有限公司 部分对称耦合的微带缝隙馈电贴片天线元件

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59169203A (ja) * 1983-03-16 1984-09-25 Mitsubishi Electric Corp ストリツプ線路方向性結合器
JPH0521514A (ja) 1991-07-11 1993-01-29 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JPH0521514U (ja) * 1991-09-03 1993-03-19 三菱電機株式会社 マイクロストリツプアンテナ
JP2661523B2 (ja) * 1992-10-02 1997-10-08 日本電気株式会社 マイクロストリップアンテナ
JPH10209743A (ja) * 1997-01-21 1998-08-07 Toshiba Corp スロット結合型マイクロストリップアンテナ
JP2001352206A (ja) * 2000-06-07 2001-12-21 Mitsubishi Electric Corp 高周波回路装置
US6593891B2 (en) * 2001-10-19 2003-07-15 Hitachi Cable, Ltd. Antenna apparatus having cross-shaped slot
JP3863464B2 (ja) 2002-07-05 2006-12-27 株式会社ヨコオ フィルタ内蔵アンテナ
TWI280687B (en) * 2002-08-09 2007-05-01 Wistron Neweb Corp Multi-patch antenna which can transmit radio signals with two frequencies
JP3734807B2 (ja) * 2003-05-19 2006-01-11 Ｔｄｋ株式会社 電子部品モジュール
CN101904050B (zh) * 2007-12-21 2013-01-30 Tdk株式会社 天线装置及使用该天线装置的无线通信机
US8706049B2 (en) * 2008-12-31 2014-04-22 Intel Corporation Platform integrated phased array transmit/receive module
US9130278B2 (en) * 2012-11-26 2015-09-08 Raytheon Company Dual linear and circularly polarized patch radiator
US20150091760A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Kyocera Slc Technologies Corporation Antenna board
US9502780B2 (en) * 2015-01-15 2016-11-22 Northrop Grumman Systems Corporation Antenna array using sandwiched radiating elements above a ground plane and fed by a stripline
US9692112B2 (en) * 2015-04-08 2017-06-27 Sony Corporation Antennas including dual radiating elements for wireless electronic devices
US20180123245A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Broadcom Corporation Broadband antenna array for wireless communications
CN107134645B (zh) * 2017-05-23 2023-03-21 华南理工大学 基于双模谐振器的fdd天线

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303640A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アンテナ装置
CN1747226A (zh) * 2004-09-10 2006-03-15 华为技术有限公司 耦合线定向耦合器及其制造方法
CN102904022A (zh) * 2011-09-09 2013-01-30 香港应用科技研究院有限公司 部分对称耦合的微带缝隙馈电贴片天线元件

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