CN110574235B - 天线模块和通信装置 - Google Patents

Abstract

天线模块(1)具备：电介质基板(20)；设置于电介质基板(20)的第一主面侧的多个贴片天线(10)；以及安装于电介质基板(20)的第二主面侧的RFIC(30)，其中，多个贴片天线(10)具备多组的天线组，该天线组包括在X轴方向上以间距Px来周期地配置的多个贴片天线(10)，该X轴方向是极化方向以及与该极化方向垂直的方向中的一方，多组的天线组在Y轴方向上以间距Py来周期地配置，该Y轴方向是极化方向以及与该极化方向垂直的方向中的另一方，多组的天线组中的各组的天线组相对于在第二方向上相邻的其它天线组而言，在第一方向上偏离偏移距离Dx地配置。

Description

天线模块和通信装置

技术领域

本发明涉及一种天线模块和通信装置，特别涉及一种具有多个贴片天线的结构。

背景技术

作为使无线通信用的多个贴片天线与高频电路部件一体化而成的天线模块，提出了以下结构：在电介质基板的第一主面侧配置有多个贴片天线，在电介质基板的与第一主面相反的一侧的第二主面安装有高频元件(即高频电路部件)(例如，参照专利文献1)。在该结构中，多个贴片天线在极化方向以及与该极化方向垂直的方向上呈二维状地排列配置(以后，将该配置称为“正交配置”)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/063759号

发明内容

发明要解决的问题

在上述正交配置的多个贴片天线中，从原理上说，考虑波束图案，需要使间距(即，相邻的贴片天线的中心间距离)与自由空间波长(＝λ₀)之比尽可能小。

特别是在如毫米波带那样λ₀短(例如，10mm以下)的频带中，相邻的贴片天线之间近，因此存在无法确保贴片天线之间的隔离度的担忧。当隔离度差时，存在以下可能性：来自其它端口的不需要的信号绕行到高频电路部件的输入输出端口，产生通信质量劣化等问题。在需要将多个贴片天线的间隔设计得窄的毫米波带等频带中，这种问题尤其显著。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，实现使多个贴片天线与高频电路部件一体化而成的天线模块和通信装置的通信质量的提高。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的天线模块具有：电介质基板；多个贴片天线，所述多个贴片天线设置于所述电介质基板的第一主面侧；以及高频电路部件，其安装于所述电介质基板的与所述第一主面相反的一侧的第二主面侧，与所述多个贴片天线之间传递高频信号，其中，在俯视所述电介质基板时，所述高频电路部件配置于配置所述多个贴片天线的区域内，所述多个贴片天线具备多组的天线组，所述天线组包括在第一方向上以第一间隔来周期地配置的多个贴片天线，所述第一方向是极化方向以及与所述极化方向垂直的方向中的一方，所述多组的天线组在第二方向上以第二间隔来周期地配置，所述第二方向是所述极化方向以及与所述极化方向垂直的方向中的另一方，所述多组的天线组中的各组的天线组相对于在所述第二方向上相邻的其它天线组而言，在所述第一方向上偏离固定间隔地配置。

由此，当着眼于在多个贴片天线在第一方向和第二方向上正交配置的情况下在第二方向上相邻的2个贴片天线时，该2个贴片天线的中的一个贴片天线相对于另一个贴片天线而言在第一方向上偏离地配置。因此，该2个贴片天线的间隔变宽，由此该2个贴片天线之间的隔离度提高。因而，能够抑制不需要的信号绕行到高频电路部件的输入输出端口，因此能够实现通信质量的提高。

另外，也可以是，形成所述多组的天线组的多个贴片天线的配置是沿着所述第一方向和所述第二方向周期性地重复进行的，关于所述多个贴片天线，当将周期性地重复进行配置的最小单位定义为单元时，多个所述单元沿着所述第一方向等间隔地配置且沿着所述第二方向等间隔地配置。

第一方向和第二方向中的一方是极化方向，另一方是与该极化方向垂直的方向。因此，多个单元沿着第一方向等间隔地配置且沿着第二方向等间隔地配置，由此，成为在极化方向以及与其垂直的方向上呈二维状等间隔地排列配置的正交配置。因而，根据本方式，在将1个单元视作1个波源的情况下，与通常的多个贴片天线被正交配置的情况同样地，多个波源被正交配置，因此能够抑制旁瓣电平。因此，根据本方式，能够在抑制旁瓣电平的同时提高隔离度，因此能够实现通信质量的进一步提高。

另外，也可以是，所述多组的天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言，在所述第一方向上偏离所述第一间隔的大致一半地配置。

当着眼于在多个贴片天线被正交配置的情况下在第二方向上相邻的2个贴片天线中的一个贴片天线时，在第一方向上的偏移距离越大，则与另一个贴片天线之间的间隔越宽。另一方面，当该偏移距离超过第一间隔的一半时，出现间隔比与另一个贴片天线之间的间隔窄的其它贴片天线。因此，通过将多组的天线组中的各组的天线组配置成相对于相邻的其它天线组而言在第一方向上偏离第一间隔的大致一半，能够使构成相邻的天线组的贴片天线之间的距离最宽。因此，能够将构成相邻的天线组的贴片天线之间的隔离度提高到最高，因此能够实现通信质量的进一步提高。

另外，也可以是，所述第一间隔的大致一半与该第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内。

如果使在第一方向上偏离的距离与第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内，则能够确保与该距离为第一间隔的正好一半的情况同等的隔离度。

另外，也可以是，关于所述多组的天线组中的各组的天线组，形成该天线组的多个贴片天线中的各个贴片天线相对于相邻的其它贴片天线而言，在所述第二方向上偏离固定间隔地配置，形成所述多组的天线组的多个贴片天线的配置是沿着所述第一方向和所述第二方向周期性地重复进行的。

由此，当着眼于在多个贴片天线被正交配置的情况下在第一方向上相邻的2个贴片天线时，该2个贴片天线中的一个贴片天线相对于另一个贴片天线而言在第二方向上偏离地配置。在此，该2个贴片天线中的各个贴片天线相对于在正交配置的情况下在第二方向上相邻的贴片天线而言，在第一方向上偏离地配置。也就是说，当着眼于一个贴片天线时，其同在正交配置中与该一个贴片天线在第一方向上相邻的其它贴片天线及在第二方向上相邻的其它贴片天线之间的间隔宽。因而，能够使构成天线模块的多个贴片天线中的各个贴片天线的、与在正交配置中在第一方向上相邻的其它贴片天线之间的隔离度、以及与在正交配置中在第二方向上相邻的其它贴片天线之间的隔离度均提高，因此能够实现通信质量的进一步提高。

另外，也可以是，所述多组的天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言，在所述第一方向上偏离所述第一间隔的大致一半地配置，关于所述多组的天线组中的各组的天线组，形成该天线组的多个贴片天线中的各个贴片天线相对于相邻的其它贴片天线而言，在所述第二方向上偏离所述第二间隔的大致一半地配置。

由此，能够使构成天线模块的多个贴片天线中的各个贴片天线的、与在正交配置中在第一方向上相邻的其它贴片天线之间的隔离度、以及与在正交配置中在第二方向上相邻的其它贴片天线之间的隔离度均提高到最高，因此能够实现通信质量的进一步提高。

另外，也可以是，所述第一间隔的大致一半与该第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内，所述第二间隔的大致一半与该第二间隔的一半相差该第二间隔的±2％以内。

如果在第一方向上偏离的距离与第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内，在第二方向上偏离的距离与第二间隔的一半相差该第二间隔的±2％以内，则能够确保与这些距离分别为第一间隔的正好一半且第二间隔的正好一半的情况同等的隔离度。

另外，也可以是，形成所述多组的天线组中的各组的天线组的多个贴片天线配置于在所述第一方向上延伸的直线上。

由此，与形成多组的天线组中的各组的天线组的多个贴片天线不配置于直线上而是偏离地配置的情况相比，能够抑制旁瓣电平。

另外，也可以是，所述第一方向是与所述极化方向垂直的方向，所述第二方向是所述极化方向。

在正交配置中在极化方向上相邻的贴片天线之间的隔离度相比于其它贴片天线之间的隔离度而言尤其差。因此，通过多组的天线组中的各组的天线组相对于在作为第二方向的极化方向上相邻的其它天线组而言在与极化方向垂直的方向上偏离一定间隔地配置，能够提高在正交配置中在极化方向上相邻的贴片天线之间的隔离度。因而，能够有效地抑制不需要的信号绕行到高频电路部件的输入输出端口，因此能够实现通信质量的进一步提高。

另外，也可以是，所述电介质基板具有将所述多个贴片天线中的各个贴片天线与所述高频电路部件进行连接的多个馈电线，所述高频电路部件包括改变所述高频信号的相位的移相器，所述多个馈电线中的各个馈电线的长度大致等于与作为所述移相器改变相位的最小单位的1个步长对应的电长度的任意的整数倍。

由此，在由移相器进行相位校正的情况下，能够以期望的相位对多个贴片天线全部进行馈电。

另外，也可以是，所述电介质基板具有将所述多个贴片天线中的各个贴片天线与所述高频电路部件进行连接的多个馈电线，所述多个馈电线的长度彼此大致相等。

由此，多个馈电线的损耗同等，因此能够抑制因该损耗的偏差引起的天线特性的劣化。

另外，也可以是，所述多个馈电线的长度大致相等是指所述多个馈电线的长度的差收敛于所述高频信号在所述电介质基板内的波长的3％以内。

例如，在高频电路部件包括32个步长的移相器(即5bit的移相器)的情况下，移相器的1个步长为高频信号在电介质基板内的波长(所谓的基板内波长λ_g)的3.125％。因此，通过将上述差收敛于高频信号在电介质基板内的波长的3％以内，能够大幅抑制馈电线22的长度对特性造成的影响。因而，能够实现通信质量的进一步提高。

另外，也可以是，所述高频电路部件是对所述高频信号进行处理的RFIC。

由此，能够实现使多个贴片天线与RFIC一体化而成的天线模块的通信质量的提高。

另外，本发明的一个方式所涉及的通信装置具备：上述的天线模块；以及BBIC，其中，所述RFIC进行发送系统的信号处理和接收系统的信号处理中的至少一方，在所述发送系统的信号处理中，将从所述BBIC输入的信号进行上变频后输出到所述多个贴片天线，在所述接收系统的信号处理中，将从所述多个贴片天线输入的高频信号进行下变频后输出到所述BBIC。

根据这种通信装置，通过具备上述的天线模块，能够实现通信质量的提高。

发明的效果

根据本发明，能够实现多个贴片天线与高频电路部件一体化而成的天线模块和通信装置的通信质量的提高。

附图说明

图1是实施方式所涉及的天线模块的外观立体图。

图2是实施方式所涉及的天线模块的上表面图。

图3是实施方式所涉及的天线模块的主要部分的截面图。

图4是用于说明实施方式中的天线阵列的配置方式的示意图。

图5是用于说明实施方式的变形例1中的天线阵列的配置方式的示意图。

图6是用于说明实施方式的变形例2中的天线阵列的配置方式的示意图。

图7是示出第一仿真模型中的天线阵列的配置方式的上表面图。

图8是示出第二仿真模型中的天线阵列的配置方式的上表面图。

图9是示出第一仿真模型中的隔离特性的图表。

图10是示出设为Dx＝1.25mm、Dy＝0.00mm的情况下的第二仿真模型中的隔离特性的图表。

图11A是示出设为Dx＝1.25mm、Dy＝1.25mm的情况下的第二仿真模型中的隔离特性的图表。

图11B是示出设为Dx＝1.25mm、Dy＝0.75mm的情况下的第二仿真模型中的隔离特性的图表。

图12是示出具备实施方式所涉及的天线模块的通信装置的结构的电路框图。

具体实施方式

下面，使用附图来详细说明本发明的实施方式。此外，下面说明的实施方式均显示总括性或具体性的例子。下面的实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本发明。将下面的实施方式中的结构要素中的未记载于独立权利要求的结构要素作为任意的结构要素来进行说明。另外，附图所示的结构要素的大小或者大小之比未必是严格的。另外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的标记，有时省略或简化重复的说明。

(实施方式)

[1.天线模块]

图1～图3是示出实施方式所涉及的天线模块1的结构的图。具体地说，图1是实施方式所涉及的天线模块1的外观立体图。图2是实施方式所涉及的天线模块1的上表面图。图3是天线模块1的主要部分的截面图。具体地说，该图是构成天线模块1的多个贴片天线10中的1个贴片天线10及其周围的截面图。

此外，在图1和图2中，简明起见，对构成贴片天线10的图案电极施加点状阴影。这在以后的示意图中也是同样的。另外，在图2中，简明起见，以透视电介质基板20的方式对设置于内部的多个贴片天线10进行图示。另外，在图3中，简明起见，有时将严格地说处于不同截面的结构要素表示在同一图面内、或者省略处于同一截面的结构要素的图示。

以后，将天线模块1的厚度方向设为Z轴方向、将垂直于Z轴方向且彼此正交的方向分别设为X轴方向和Y轴方向来进行说明，将Z轴正侧设为天线模块1的上表面(顶面)侧来进行说明。但是，在实际的使用方式中，也有时天线模块1的厚度方向不是上下方向，因此天线模块1的上表面侧不限于上方向。

如图1所示，天线模块1具备多个贴片天线10、在第一主面侧(在此为上表面侧)设置有多个贴片天线10的电介质基板20、以及设置于电介质基板20的第二主面侧(在此为下表面侧)的RFIC 30。多个贴片天线10构成天线阵列100。

下面，具体说明这些构成天线模块1的各构件。

多个贴片天线10设置于电介质基板20的作为第一主面侧的上表面侧(Z轴正侧)，各个贴片天线10辐射或接收高频信号。在本实施方式中，天线模块1具备构成4行4列的天线阵列100的16个贴片天线10。

具体地说，如图2所示，与正交配置的天线阵列相比，天线阵列100每隔1行相对于基准位置向X轴正侧偏离偏移距离Dx地配置，且每隔1列相对于基准位置向Y轴正侧偏离偏移距离Dy地配置。因此，在本实施方式中的天线阵列100中，每2行2列重复相同的配置方式。也就是说，多个贴片天线10的配置是沿着X轴方向和Y轴方向周期性地重复进行的。

在此，“正交配置”是指多个贴片天线10在极化方向以及与其垂直的方向上配置成二维状的配置，在本实施方式中，是指在X轴方向上以间距Px(第一间隔)周期地配置、且在Y轴方向上以间距Py(第二间隔)周期地配置的配置。另外，“基准位置”是指多个贴片天线10被正交配置的情况下的配置位置。也就是说，在本实施方式中，由包括在正交配置中沿着X轴方向配置的4个贴片天线的天线组来构成行，由包括在正交配置中沿着Y轴方向配置的4个贴片天线的天线组来构成列。

此外，天线阵列100的配置方式的详情在后面叙述。

各贴片天线10由与电介质基板20的主面大致平行地设置的图案导体构成，在该图案导体的下表面具有馈电点10p。该贴片天线10将所馈送的高频信号辐射到空间中，或者接收空间中的高频信号。在本实施方式中，贴片天线10将从RFIC 30向馈电点10p馈送的高频信号辐射到空间中，接收空间中的高频信号后将该高频信号从馈电点10p输出到RFIC 30。也就是说，本实施方式中的贴片天线10既是辐射同与RFIC 30之间传递的高频信号相当的电波(在空间传播的高频信号)的辐射元件，也是接收该电波的接收元件。

在本实施方式中，在俯视天线模块1的情况下(从Z轴正侧观察的情况下)，贴片天线10呈被沿Y轴方向延伸且在X轴方向上相向的1对边以及沿X轴方向延伸且在Y轴方向上相向的1对边所包围的矩形形状，馈电点10p设置于相对于该矩形形状的中心点而言向Y轴负侧偏离的位置。因此，在本实施方式中，由贴片天线10辐射或接收的电波的极化方向为Y轴方向。

该电波的波长和相对带宽等取决于贴片天线10的尺寸(在此为Y轴方向的大小和X轴方向的大小)。因此，能够根据频率等要求规格来适当决定贴片天线10的尺寸。

此外，在本实施方式中，贴片天线10内置于电介质基板20，但是也可以从电介质基板20的上表面暴露出来。也就是说，贴片天线10只要设置于电介质基板20的上表面侧即可，例如，在电介质基板20由多层基板构成的情况下，只要设置于多层基板的内层或表层即可。

另外，贴片天线10的形状不限于上述，例如，在俯视天线模块1的情况下(在从Z轴正侧观察的情况下)，也可以是矩形形状的相向的一对角部被切掉的形状，还可以是圆形形状。

在此，“上表面侧”是指在上下方向上比中心更靠上的一侧。即，在具有第一主面以及与其相反的一侧的第二主面的电介质基板20中，“设置于第一主面侧”是指相比于第二主面更接近第一主面地设置。以后，其它构件的同样的表述也是同样的。

此前，简明起见，将贴片天线10作为具有馈电点10p的1个图案导体来进行了说明，但是如图3所示，贴片天线10具有：馈电元件112，其是具有馈电点10p的图案导体；以及无馈电元件111，其不具有馈电点10p，以与馈电元件112分离的方式配置于馈电元件112的上表面侧。此外，贴片天线10的结构不限于此，例如，也可以不具有无馈电元件111。

在本实施方式中，如图1和图2所示，电介质基板20是具有在X轴方向上相向的一对侧面以及在Y轴方向上相向的一对侧面的大致矩形平板形状。另外，如图3所示，电介质基板20是通过层叠多个电介质层来构成的多层基板，包括由电介质材料形成的基板主体21以及构成上述的贴片天线10等的各种导体。此外，电介质基板20不限于此，例如也可以是大致圆形平板形状，或者也可以是单层基板。

电介质基板20的各种导体除了包括构成贴片天线10的图案导体以外，还包括用于形成与贴片天线10及RFIC 30一起构成天线模块1的电路的导体。该导体具体地说包括：构成在RFIC 30的输入输出端子131与贴片天线10的馈电点10p之间传递高频信号的馈电线22的图案导体121及通路导体122；以及一对地图案导体123。

图案导体121沿着电介质基板20的主面设置于电介质基板20的内层，例如，将与贴片天线10的馈电点10p连接的通路导体122同与RFIC 30的输入输出端子131连接的通路导体122进行连接。

通路导体122沿着与电介质基板20的主面垂直的厚度方向进行设置，例如是将设置于互不相同的层的图案导体之间进行连接的层间连接导体。

一对地图案导体123以将图案导体121夹在中间的方式相向地配置于图案导体121的上层和下层，例如，遍及电介质基板20的大致整体地设置。此外，也可以仅设置该一对地图案导体123中的例如图案导体121的上层的地图案导体123，不设置图案导体121的下层的地图案导体123。

作为这种电介质基板20，例如能够使用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics：LTCC)基板或者印刷电路板等。

RFIC 30是安装于电介质基板20的下表面侧、与多个贴片天线10之间传递高频信号的高频电路部件，构成对该高频信号进行处理的RF信号处理电路。RFIC 30进行发送系统的信号处理和接收系统的信号处理中的至少一方，在该发送系统的信号处理中，将从后述的BBIC输入的信号进行上变频后输出到多个贴片天线10，在该接收系统的信号处理中，将从多个贴片天线10输入的高频信号进行下变频后输出到BBIC。

在本实施方式中，RFIC 30具有构成与多个贴片天线10对应的多个输入输出端口的多个输入输出端子131。例如，作为发送系统的信号处理，RFIC 30将所输入的信号进行上变频和分波等后，从多个输入输出端子131馈送到多个贴片天线10。另外，例如，作为接收系统的信号处理，RFIC 30将利用多个贴片天线10接收并输入到多个输入输出端子131的信号进行合成和下变频等后，输出到BBIC。

此外，关于RFIC 30中的信号处理的一例，与使用天线模块1的通信装置的结构一起在后面叙述。

如图1所示，该RFIC 30配置于与多个贴片天线10相向的位置。也就是说，在俯视电介质基板20时，RFIC 30配置于天线阵列100的区域内。也就是说，在该俯视时，RFIC 30配置于用于配置多个贴片天线10的区域内。由此，将RFIC 30与各贴片天线10连接的馈电线能够设计得短。

在此，天线阵列100的区域是指在俯视电介质基板20的情况下包含多个贴片天线10的最小的区域，在本实施方式中为大致矩形形状的区域。另外，RFIC 30位于天线阵列100的区域是指RFIC 30的至少一部分位于天线阵列100的区域内，特定地说，是指RFIC 30整体位于天线阵列100的区域内。通过像这样配置RFIC 30，无论是哪个贴片天线10，都能够将馈电线22设计得短。

由此，因馈电线22产生的损耗减少，能够实现高性能的天线模块1。这种天线模块1适合用作馈电线22的长度对损耗造成的影响大的毫米波带的天线模块。

关于此，在本实施方式中，将多个贴片天线10中的各个贴片天线10与RFIC 30进行连接的多个馈电线22的长度彼此大致相等。在此，多个馈电线22的长度大致相等不仅指完全相等，只要大致相等即可，也包括在误差的范围内不同的情况。具体地说，“长度大致相等”是指差收敛于高频信号在电介质基板20内的波长的3％以内。也就是说，多个馈电线22的长度彼此大致相等是指作为多个馈电线22的长度的偏差的差收敛于上述3％以内。

此外，天线阵列100的区域的形状与多个贴片天线10的配置方式对应，不限于大致矩形形状。

[1-2.天线阵列的配置方式]

[1-2-1.得到本发明的经过]

接着，包括得到本实施方式中的天线阵列100的配置方式的经过在内地说明该配置方式。

本申请发明人在开发多个贴片天线与高频电路部件一体化而成的天线模块的过程中，注意到有时通信质量会由于相邻的贴片天线之间的隔离度差而劣化。

具体地说，通常，高频电路部件配置于天线阵列的区域外的情况多。但是，这种配置容易使馈电线变长，因此在馈电线的长度对损耗造成的影响大的毫米波带等频带中，可能选择以下结构：将高频电路部件配置在天线阵列的区域内，且将高频电路部件配置在设置有多个贴片天线的电介质基板的背面侧。另一方面，当馈电线的长度变短时，在不能确保贴片天线之间的隔离度的情况下，容易有不需要的信号绕行到高频电路部件，因此产生通信质量易于劣化这样的另外的问题。在从原理上说考虑波束图案而需要将相邻的贴片天线的间隔设计得窄的毫米波带等频带中，这种问题尤其显著。

因此，本申请发明人想到了以下结构：在多个贴片天线与高频电路部件一体化而成的天线模块中，通过使天线阵列的配置方式相对于正交配置而言发生偏离，来扩宽相邻的贴片天线的间隔，由此，提高该贴片天线之间的隔离度从而实现通信质量的提高。

[1-2-2.实施方式中的设计]

图4是用于说明本实施方式中的天线阵列100的配置方式的示意图。

首先，如该图的(a)所示，设计作为本实施方式中的天线阵列100的基准的天线阵列100T。天线阵列100T由进行正交配置的4行4列的贴片天线10构成。

也就是说，构成天线阵列100T的4个天线组Row1～Row4分别包括在X轴方向上以间距Px周期地配置的4个贴片天线10。这4个天线组Row1～Row4在Y轴方向上以间距Py周期地配置。

换言之，构成天线阵列100T的4个天线组Col1～Col4分别包括在Y轴方向上以间距Py周期地配置的4个贴片天线10。这4个天线组Col1～Col4在X轴方向上以间距Px周期地配置。

在这样配置的正交配置的天线阵列100T中，如该图的(b)所示，使第奇数行的天线组Row1、Row3的贴片天线10向X轴正侧偏离偏移距离Dx，且使第奇数列的天线组Col1、Col3的贴片天线10向Y轴正侧偏离偏移距离Dy。

由此，如该图的(c)所示，与正交配置的天线阵列100T相比，构成每隔1行相对于基准位置向X轴正侧偏离偏移距离Dx、且每隔1列相对于基准位置向Y轴正侧偏离偏移距离Dy的天线阵列100。

也就是说，本实施方式中的天线阵列100具备多组(在此为4组)的包括在X轴方向上以间距Px周期地配置的多个贴片天线10(在此为4个贴片天线10)的天线组Row1～Row4，该X轴方向是第一方向的一例。另外，多组的天线组Row1～Row4在Y轴方向上以间距Py周期地配置，该Y轴方向是第二方向的一例。在此，多组的天线组Row1～Row4中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言，在X轴方向上偏离固定间隔(偏移距离Dx)地配置。具体地说，在本实施方式中，第奇数行的天线组Row1、Row3与第偶数行的天线组Row2、Row4在X轴方向上偏离地配置。

由此，当着眼于天线阵列100的各贴片天线10时，在天线组Col1～Col4中的各个天线组中相邻的其它贴片天线在维持Y轴方向上的间距Py的同时在X轴方向上偏离偏移距离Dx。因此，与正交配置相比，在同一列上相邻的贴片天线间的距离宽。

另外，在天线阵列100中，关于多组的天线组Row1～Row4中的各组的天线组，形成该天线组Row1～Row4的多个贴片天线10中的各个贴片天线10相对于相邻的其它贴片天线10而言在Y轴方向上偏离偏移距离Dy地配置。具体地说，在本实施方式中，第奇数列的天线组Col1、Col3与第偶数列的天线组Col2、Col4在Y轴方向上偏离地配置。

由此，当着眼于天线阵列100的各贴片天线10时，在天线组Row1～Row4中的各个天线组中相邻的其它贴片天线在维持X轴方向上的间距Px的同时在Y轴方向上偏离偏移距离Dy。因此，与正交配置相比，在同一行上相邻的贴片天线间的距离宽。

当像这样着眼于本实施方式中的天线阵列100的各贴片天线10时，与正交配置相比，与在同一行上相邻的其它贴片天线10之间的距离以及与在同一列上相邻的其它贴片天线10之间的距离均宽。

此外，在本实施方式中的天线阵列100中，与正交配置相比，行和列均偏离，但是也可以是，仅行和列中的一方偏离。

图5是用于说明实施方式的变形例1中的天线阵列100A的配置方式的示意图。

如该图的(a)和(b)所示，在正交配置的天线阵列100T中，使第奇数行的天线组Row1、Row3的贴片天线10向X轴正侧偏离偏移距离Dx，且使天线组Col1～Col4的贴片天线10在Y轴方向上都不偏离。

由此，如该图的(c)所示，与正交配置的天线阵列100T相比，构成每隔1行相对于基准位置向X轴正侧偏离偏移距离Dx的天线阵列100A。也就是说，在天线阵列100A中，形成多组的天线组Row1～Row4中的各组的天线组的多个贴片天线10配置于在X轴方向上延伸的直线上，形成多组的天线组Col1～Col4中的各组的天线组的多个贴片天线10的相邻的贴片天线之间在X轴方向上相互偏离地配置。

图6是用于说明实施方式的变形例2中的天线阵列100B的配置方式的示意图。

如该图的(a)和(b)所示，在正交配置的天线阵列100T中，使第奇数列的天线组Col1、Col3的贴片天线10向Y轴正侧偏离偏移距离Dy，且使天线组Row1～Row4的贴片天线10在X轴方向上都不偏离。

由此，如该图的(c)所示，与正交配置的天线阵列100T相比，构成每隔1列相对于基准位置向Y轴正侧偏离偏移距离Dy的天线阵列100B。也就是说，在天线阵列100B中，形成多组的天线组Col1～Col4中的各组的天线组的多个贴片天线10配置于在Y轴方向上延伸的直线上，形成多组的天线组Row1～Row4中的各组的天线组的多个贴片天线10的相邻的贴片天线之间在Y轴方向上相互偏离地配置。

[1-2-3.利用仿真进行的比较]

接着，使用第一仿真模型和第二仿真模型来说明本实施方式及其变形例1、2中的天线阵列所起到的效果。

图7是示出第一仿真模型中的天线阵列的配置方式的上表面图。

如该图所示，第一仿真模型与正交配置的天线阵列100T的一部分相当。因此，在第一仿真模型中，各自与本实施方式中的贴片天线10相当的9个贴片天线10A～10H、10X被正交配置。在此，8个贴片天线10A～10H中的各个贴片天线与贴片天线10X相邻地配置，具体地说，8个贴片天线10A～10H中的各个贴片天线相对于贴片天线10X具有下面的位置关系。

贴片天线10A：位于X轴负侧的列且Y轴正侧的行

贴片天线10B：位于X轴负侧的列且同一行

贴片天线10C：位于X轴负侧的列且Y轴负侧的行

贴片天线10D：位于同一列且Y轴负侧的行

贴片天线10E：位于X轴正侧的列且Y轴负侧的行

贴片天线10F：位于X轴正侧的列且同一行

贴片天线10G：位于X轴正侧的列且Y轴正侧的行

贴片天线10H：位于同一列且Y轴正侧的行

图8是示出第二仿真模型中的天线阵列的配置方式的上表面图。

如该图所示，第二仿真模型与相对于正交配置偏离地配置的本实施方式及其变形例1、2中的天线阵列的一部分相当。因此，在第二仿真模型中，与第一仿真模型相比，以贴片天线10X为基准的情况下的贴片天线10A～10H的配置位置不同。

图9是示出第一仿真模型中的隔离特性的图表。也就是说，该图中示出了Dx＝0.00mm、Dy＝0.00mm的正交配置的情况下的隔离度。图10是示出设为Dx＝1.25mm、Dy＝0.00mm的情况下的第二仿真模型中的隔离特性的图表。图11A是示出设为Dx＝1.25mm、Dy＝1.25mm的情况下的第二仿真模型中的隔离特性的图表。图11B是示出设为Dx＝1.25mm、Dy＝0.75mm的情况下的第二仿真模型中的隔离特性的图表。

这些图均示出了贴片天线10X与各贴片天线10A～10H之间的隔离度#1～#8，更具体地说，示出了相对于从贴片天线10X辐射的高频信号的强度的、传播到各贴片天线10A～10H的该高频信号的强度之比的绝对值。

另外，关于第一仿真模型和第二仿真模型，均是除了与相对于基准位置的偏移距离Dx、Dy有关的事项以外条件相同。具体地说，使极化方向为Y轴方向，使X轴方向上的间距Px和Y轴方向上的间距Py为2.50mm，使使用频带为57GHz～66GHz(60GHz频段)。

根据图9可以明确的是，在正交配置中，在作为使用频带的60GHz频段，#2、#4、#6以及#8差，#2和#6尤其差。在此，#2是贴片天线10X与贴片天线10B之间的隔离度，#4是贴片天线10X与贴片天线10D之间的隔离度，#6是贴片天线10X与贴片天线10F之间的隔离度，#8是贴片天线10X与贴片天线10H之间的隔离度。也就是说，可知在正交配置中，在极化方向或与极化方向正交的方向上相邻的贴片天线之间的隔离度差，在极化方向上相邻的贴片天线之间的隔离度尤其差。

关于此，在表1中示出将偏移距离Dy固定为Dy＝0.00mm、仅使偏移距离Dx以0.25mm间隔变化的情况下的、在极化方向上相邻的贴片天线之间的隔离度#4和#8。此外，在使偏移距离Dx变化为大于作为X轴方向上的间距Px的一半的1.25mm的情况下，其它隔离度变得比#4和#8差，因此下面说明0≤Dx≤1.25的范围内的#4和#8。

[表1]

根据表1可以明确的是，在与极化方向正交的方向上偏离的偏移距离Dx越大，则在极化方向上相邻的贴片天线之间的隔离度#4和#8越提高，在Dx＝1.25mm时提高到最高。

另外，将图9与图10进行比较后可以明确的是，与Dx＝0.00mm、Dy＝0.00mm的情况相比，在设为Dx＝1.25mm、Dy＝0.00mm的情况下，能够遍及整个使用频带地将相邻的隔离度提高到最高。也就是说，在使偏移距离Dx为X轴方向上的间距Px的一半的情况下，能够最好地改善使用频带内的#1～#8的最差值。

在此，关于使用频带内的隔离度的改善效果，即使在使偏移距离Dx为间距Px的大致一半的情况下，也能够得到与使偏移距离Dx为间距Px的正好一半的情况同等的效果。

关于此，在表2中示出将偏移距离Dy固定为Dy＝0.00mm、仅使偏移距离Dx在1.10≤Dx≤1.25的范围内以0.05mm间隔变化的情况下的#4和#8。

[表2]

根据表2可以明确的是，即使在设为Dx＝1.20mm的情况下，也能够确保与设为Dx＝1.25mm的情况同等的隔离度。即，通过使偏移距离Dx为间距Px的大致一半，能够将使用频带内的隔离度提高到最高。在此，间距Px的大致一半是指与间距Px的一半相差间距Px的±2％的范围内，例如，在Px＝2.5mm的情况下是指1.25±0.05mm的范围内。

接着，在表3中示出了将偏移距离Dx固定为Dx＝1.25mm、仅使偏移距离Dy以0.25mm间隔变化的情况下的、在与极化方向正交的方向上相邻的贴片天线之间的隔离度#2和#6。此外，在使偏移距离Dy变化为大于作为Y轴方向的间距Py的一半的1.25mm的情况下，其它隔离度变得比#2和#6差，因此下面说明0≤Dy≤1.25的范围内的#2和#6。

[表3]

根据表3可以明确的是，在极化方向上偏离的偏移距离Dy越大，则在与极化方向正交的方向上相邻的贴片天线之间的隔离度#2和#6越提高，在Dy＝1.25mm时提高到最高。

另外，将图9与图11A进行比较后可以明确的是，与正交配置的情况相比，在设为Dx＝1.25mm、Dy＝1.25mm的情况下，能够遍及整个使用频带地将相邻的贴片天线之间的隔离度大致提高。

但是，在该情况下，在正交配置中相对于极化方向倾斜地相邻的贴片天线之间的隔离度#1、#3、#5、#7中的至少1个可能变得比正交配置中的隔离度的最差值差。如图11A所示，在第二仿真模型中，贴片天线10X与贴片天线10E之间的隔离度#5变得比正交配置中的隔离度的最差值差。

与此相对，在如图11B所示那样设为Dx＝1.25mm、Dy＝0.75mm的情况下，与正交配置的情况相比，能够遍及整个使用频带地将相邻的贴片天线之间的隔离度提高到最高。因而，只要考虑整个天线阵列的隔离度来适当选择Y轴方向上的偏移的偏移距离Dy即可。

在此，关于使用频带内的隔离度的改善效果，即使在使偏移距离Dy为间距Py的大致一半的情况下，也能够得到与使偏移距离Dy为间距Py的正好一半的情况同等的效果。

关于此，在表4中示出使偏移距离Dx为Dx＝1.20mm、1.25mm、使偏移距离Dy为Dy＝1.20mm、1.25mm的情况下的#2和#6。

[表4]

根据表4可以明确的是，即使在设为Dx＝1.20mm且Dy＝1.20mm的情况、设为Dx＝1.20mm且Dy＝1.25mm的情况、或者设为Dx＝1.25mm且Dy＝1.20mm的情况下，也能够确保与设为Dx＝1.25mm且Dy＝1.25mm的情况同等的隔离度。即，通过使偏移距离Dx为间距Px的大致一半、使偏移距离Dy为间距Py的大致一半，能够将使用频带内的隔离度提高到最高。在此，间距Px的大致一半是指与间距Px的一半相差间距Px的±2％的范围内，例如，在Px＝2.5mm的情况下是指1.25±0.05mm的范围内。另外，间距Py的大致一半是指与间距Py的一半相差间距Py的±2％的范围内，例如，在Py＝2.5mm的情况下是指1.25±0.05mm的范围内。

到此为止，使用第一仿真模型和第二仿真模型来说明了天线阵列的配置方式对相邻的贴片天线之间的隔离度造成的影响。接下来，说明天线阵列的配置方式对辐射特性造成的影响。

首先，在表5中示出将偏移距离Dy固定为Dy＝0.00mm、仅使偏移距离Dx变化的情况下的波束图案中的旁瓣电平。接着，在表6中示出将偏移距离Dx固定为Dx＝1.20mm、1.25mm、使偏移距离Dy变化的情况下的波束图案中的旁瓣电平。在此，这些表均示出了峰值强度最高的第一旁瓣的电平来作为旁瓣电平。该第一旁瓣通常出现在主瓣的最近处。另外，旁瓣的电平是指旁瓣的峰值强度与主瓣的峰值强度之比。另外，在表中，在“地平(Azimuth)”栏示出了X-Z平面上的旁瓣电平，在“海拔(Elevation)”栏示出了Y-Z平面上的旁瓣电平。

[表5]

[表6]

根据这些表可以明确的是，无论是偏移距离Dx、Dy为Dx>0且Dy＝0的情况还是偏移距离Dx、Dy为Dx>0且Dy>0的情况，旁瓣电平都被抑制为正交配置中的原理上的旁瓣电平即-13dB以下。特别是，如表5所示，与图4的(c)所示的偏移距离Dx、Dy为Dx>0且Dy>0的情况相比，在偏移距离Dx、Dy为Dx>0且Dy＝0的情况下，旁瓣电平大致得到抑制。

当将以上说明的(i)天线阵列的配置方式对相邻的贴片天线之间的隔离度造成的影响以及(ii)天线阵列的配置方式对辐射特性造成的影响一并纳入考虑时，可以得到以下结论。即，根据本实施方式和变形例1、2中的天线阵列，能够在抑制旁瓣电平的同时提高隔离度。特别是，通过使偏移距离Dx为间距Px的大致一半并使偏移距离Dy为间距Py的大致一半，能够在抑制旁瓣电平的同时将隔离度提高到最高。

在此，尽管多个贴片天线10不是正交配置但是旁瓣被抑制为正交配置中的原理上的旁瓣以下是由于下面的原因。

一般来说，天线阵列的波束图案是由“平均每个波源的波束图案”与“阵因子”之积给出的。特别是，在波源以正交且等间距的方式配置的情况下，原理上来说，阵因子的第一旁瓣电平无论波源的间距如何都为固定的-13dB。

在将2行2列定义为1个单元的情况下，本实施方式和变形例1、2中的天线阵列为多个单元被正交配置的结构。因而，在将1个单元视作1个波源的情况下，与多个贴片天线10被正交配置的情况同样地，本实施方式和变形例1、2中的天线阵列为多个波源被正交配置的结构。因而，能够将由“平均每个波源的波束图案”与“阵因子”之积给出的整个天线阵列的波束图案的第一旁瓣电平抑制为-13dB以下。

换言之，在本实施方式和变形例1、2中的天线阵列中，多个贴片天线10的配置是沿着X轴方向和Y轴方向周期性地重复进行的。关于该多个贴片天线10，当将周期性地重复进行配置的最小单位定义为单元时，多个单元沿着X轴方向等间隔地配置且沿着Y轴方向等间隔地配置。具体地说，在本实施方式和变形例1、2中，由2行2列的贴片天线10形成的单元以Px的2倍的间隔沿着X轴方向等间隔地配置且以Py的2倍的间隔沿着Y轴方向等间隔地配置。

在此，X轴方向和Y轴方向中的一方是极化方向，另一方是与该极化方向垂直的方向。因此，多个单元沿着X轴方向等间隔地配置且沿着Y轴方向等间隔地配置，由此，成为在极化方向以及与其垂直的方向上呈二维状等间隔地排列配置的正交配置。因而，如上所述，在将1个单元视作1个波源的情况下，与通常的多个贴片天线被正交配置的情况同样地，多个波源被正交配置，因此能够抑制旁瓣电平。因此，在本实施方式和变形例1、2中的天线阵列中，能够在抑制旁瓣电平的同时提高隔离度，因此能够实现通信质量的进一步提高。

此外，在变形例1中，也可以说由2行1列的贴片天线10形成的单元以Px的间隔沿着X轴方向等间隔地配置且以Py的2倍的间隔沿着Y轴方向等间隔地配置。另外，在变形例2中，也可以说由1行2列的贴片天线10形成的单元以Px的2倍的间隔沿着X轴方向等间隔地配置且以Py的间隔沿着Y轴方向等间隔地配置。

[1-2-4.总结]

根据该第一仿真模型和该第二仿真模型的比较结果可以明确的是，根据本实施方式，起到如下的效果。

此外，下面，作为第一方向，以与多个贴片天线10的极化方向垂直的方向即X轴方向为例来进行说明，作为第二方向，以该极化方向即Y轴方向为例来进行说明。但是，只要没有特别提及，第一方向及第二方向与X轴方向及Y轴方向之间的对应关系也可以调换。因而，在该对应关系调换的情况下，虽然在下面说明的事项中与该对应关系的调换相伴的事项也改变，但是能够起到同样的效果，因此省略详细的说明。

根据本实施方式，与多个贴片天线10在第一方向(例如X轴方向)和第二方向(例如Y轴方向)上正交配置的情况相比，包括在第一方向上配置的多个贴片天线10的天线组(例如，天线组Row1～Row4)相对于在第二方向上相邻的其它天线组而言，在第一方向上偏离固定间隔(例如偏移距离Dx)地配置。

由此，当着眼于在第二方向上相邻的2个贴片天线10时，该2个贴片天线10中的一个贴片天线相对于另一个贴片天线而言在第一方向上偏离地配置。因此，该2个贴片天线10的间隔变宽，由此该2个贴片天线10之间的隔离度提高。因而，能够抑制不需要的信号绕行到高频电路部件(例如RFIC 30)的输入输出端口，因此能够实现通信质量的提高。

另外，根据本实施方式，多组的上述天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言，在第一方向上偏离第一间隔(例如间距Px)的大致一半地配置，该第一间隔是形成同一天线组的多个贴片天线10的间隔。

在此，当着眼于在多个贴片天线10被正交配置的情况下在第二方向上相邻的2个贴片天线10中的一个贴片天线10时，在第一方向上的偏移距离越大，则与另一个贴片天线10之间的间隔越宽。另一方面，当该偏移距离超过第一间隔的一半时，出现间隔比与另一个贴片天线10之间的间隔窄的其它贴片天线10。因此，通过将多组的天线组中的各组的天线组配置成相对于相邻的其它天线组而言在第一方向上偏离第一间隔的大致一半，能够使构成相邻的天线组的贴片天线10之间的距离最宽。因此，能够将构成相邻的天线组的贴片天线10之间的隔离度提高到最高，因此能够实现通信质量的进一步提高。

关于此，根据本实施方式，第一间隔的大致一半与该第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内。由此，能够确保与多组的天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言在第一方向上偏离第一间隔的正好一半地配置的情况同等的隔离度。同等的隔离度不仅是隔离度完全相等，只要大致相等即可，也包括在误差的范围(例如，0.2dB以下的范围，更限定地说，0.1dB以下的范围)内不同。

另外，根据本实施方式，关于多组的天线组中的各组的天线组，形成该天线组的多个贴片天线10中的各个贴片天线10相对于相邻的其它贴片天线10而言，在第二方向上偏离固定间隔(例如偏移距离Dy)地配置。

由此，当着眼于在多个贴片天线10被正交配置的情况下在第一方向上相邻的2个贴片天线10时，该2个贴片天线10中的一个贴片天线相对于另一个贴片天线而言在第二方向上偏离地配置。在此，该2个贴片天线10中的各个贴片天线相对于在正交配置的情况下在第二方向上相邻的贴片天线10而言，在第一方向上偏离地配置。也就是说，当着眼于一个贴片天线10时，其同在正交配置中与该一个贴片天线10在第一方向上相邻的其它贴片天线10及在第二方向上相邻的其它贴片天线10之间的间隔宽。因而，能够使构成天线模块1的多个贴片天线10中的各个贴片天线的、与在正交配置中在第一方向上相邻的其它贴片天线10之间的隔离度、以及与在正交配置中在第二方向上相邻的其它贴片天线10之间的隔离度均提高，因此能够实现通信质量的进一步提高。

另外，根据本实施方式，多组的天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言在第一方向上偏离第一间隔的大致一半地配置，形成天线组的多个贴片天线10中的各个贴片天线10相对于相邻的其它贴片天线10而言在第二方向上偏离第二间隔(例如间距Py)的大致一半地配置。

由此，能够使构成天线模块1的多个贴片天线10中的各个贴片天线的、与在正交配置中在第一方向上相邻的其它贴片天线10之间的隔离度、以及与在正交配置中在第二方向上相邻的其它贴片天线10之间的隔离度均提高到最高，因此能够实现通信质量的进一步提高。

关于此，根据本实施方式，第一间隔的大致一半与该第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内，第二间隔的大致一半与该第二间隔的一半相差该第二间隔的±2％以内。由此，能够确保与以下情况同等的隔离度：(i)多组的天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言在第一方向上偏离第一间隔的正好一半地配置，且(ii)关于多组的天线组中的各组的天线组，形成该天线组的多个贴片天线中的各个贴片天线相对于相邻的其它贴片天线而言在第二方向上偏离第二间隔的正好一半地配置。

另外，根据本实施方式，多个馈电线的长度彼此相等，由此因多个馈电线引起的损耗同等，因此能够抑制因该损耗的偏差引起的天线特性的劣化。

另外，根据本实施方式，安装于电介质基板的第二主面侧的高频电路部件是RFIC，因此能够实现多个贴片天线10与RFIC一体化而成的天线模块1的通信质量的提高。

另外，根据具备变形例1和变形例2中的天线阵列的天线模块，形成多组的天线组中的各组的天线组的多个贴片天线10配置于在第一方向(在变形例1中为X轴方向，在变形例2中为Y轴方向)上延伸的直线上。

由此，与形成多组的天线组中的各组的天线组的多个贴片天线10不配置于直线上而是偏离地配置的情况相比，能够抑制旁瓣电平。

另外，根据具备变形例1中的天线阵列的天线模块，上述第一方向是与极化方向垂直的方向，第二方向是极化方向。

在正交配置中在极化方向上相邻的贴片天线10之间的隔离度相比于其它贴片天线10之间的隔离度而言尤其差。因此，通过多组的天线组中的各组的天线组相对于在作为第二方向的极化方向上相邻的其它天线组而言在与极化方向垂直的方向上偏离一定间隔地配置，能够提高在正交配置中在极化方向上相邻的贴片天线10之间的隔离度。因而，能够有效地抑制不需要的信号绕行到高频电路部件的输入输出端口，因此能够实现通信质量的进一步提高。

[2.通信装置]

本实施方式所涉及的天线模块1能够与后述的BBIC一起构成通信装置。

关于此，本实施方式所涉及的天线模块1能够通过对从各贴片天线10辐射的高频信号的相位和信号强度进行控制来实现尖锐的方向性。这种天线模块1例如能够使用于支持作为有望用于5G(第五代移动通信系统)的无线传输技术之一的Massive MIMO(MultipleInput Multiple Output：多输入多输出)的通信装置。

因此，下面，在叙述天线模块1的RFIC 30的处理的同时说明这种通信装置。

图12是示出具备实施方式所涉及的天线模块1的通信装置5的结构的电路框图。此外，在该图中，简明起见，作为RFIC 30的电路块，仅图示了与天线阵列100所具有的多个贴片天线10中的4个贴片天线10对应的电路块，省略了其它电路块的图示。另外，下面，对与该4个贴片天线10对应的电路块进行说明，省略其它电路块的说明。

如该图所示，通信装置5具备天线模块1和构成基带信号处理电路的BBIC 40。

天线模块1如上所述那样具备天线阵列100和RFIC 30。

RFIC 30具备开关31A～31D、33A～33D及37、功率放大器32AT～32DT、低噪声放大器32AR～32DR、衰减器34A～34D、移相器35A～35D、信号合成/分波器36、混合器38以及放大电路39。

开关31A～31D及33A～33D是对各信号路径中的发送和接收进行切换的开关电路。

从BBIC 40传递到RFIC 30的信号被放大电路39放大后，通过混合器38进行上变频。上变频后的高频信号被信号合成/分波器36分为4个，通过4个发送路径被馈送到各不相同的贴片天线10。此时，能够通过独立地对配置于各信号路径的移相器35A～35D的移相度进行调整，来调整天线阵列100的方向性。

另外，由天线阵列100所具有的各贴片天线10接收到的高频信号分别经由不同的4个接收路径被信号合成/分波器36合成，通过混合器38进行下变频并被放大电路39放大后传递到BBIC 40。

此外，也可以是，RFIC 30不具备上述的开关31A～31D、33A～33D及37、功率放大器32AT～32DT、低噪声放大器32AR～32DR、衰减器34A～34D、移相器35A～35D、信号合成/分波器36、混合器38以及放大电路39中的任意部件。另外，也可以是，RFIC 30仅具有发送路径和接收路径中的任一个。另外，本实施方式所涉及的通信装置5还能够应用于不仅发送接收单一的频带(频段)的高频信号、还发送接收多个频带(多频段)的高频信号的系统。

这样，RFIC 30包括对高频信号进行放大的功率放大器32AT～32DT，多个贴片天线10辐射被功率放大器32AT～32DT放大后的信号。

根据这种通信装置5，通过具备本实施方式所涉及的天线模块1，贴片天线10间的隔离度提高。因此，能够抑制不需要的信号绕行到RFIC 30的输入输出端口，因此能够实现通信质量的提高。

(变形例)

以上，说明了本发明的实施方式及其实施例所涉及的天线模块和通信装置，但是本发明不限定于上述实施方式及其实施例。将上述实施方式中的任意的结构要素进行组合来实现的其它实施方式、对上述实施方式实施本领域技术人员在不脱离本发明的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有本公开的天线模块和通信装置的各种设备也包括在本发明中。

例如，在上述说明中，设为天线阵列每隔1行或每隔1列地偏离配置。也就是说，在天线阵列中，例如设为每2行2列重复相同的配置方式。但是，天线阵列的配置方式不限于此，也可以是每m行n列(m和n中的至少一方是3以上的整数)重复相同的配置方式的结构。换言之，天线阵列只要通过以下方式构成即可：使m行n列的m×n个贴片天线10周期性地平移来扩宽天线阵列。

另外，X轴方向的间距Px与Y轴方向的间距Py既可以相等也可以不同，只要考虑要求的波束图案等来适当设计即可。

另外，在上述说明中，设为多个馈电线22的长度彼此大致相等，但是多个馈电线22也可以包括长度互不相同的馈电线22。例如，在高频电路部件包括改变高频信号的相位的移相器35A～35D的情况下，多个馈电线22的长度也可以互不相同，还可以至少一部分与其它不同。具体地说，多个馈电线22中的各个馈电线的长度只要大致等于与作为移相器35A～35D改变相位的最小单位的1个步长对应的电长度的任意的整数倍即可。由此，在由移相器35A～35D进行相位校正的情况下，能够以期望的相位对多个贴片天线10全部进行馈电。

关于馈电线22，如上述说明的那样，“长度大致相等”是指差收敛于高频信号在电介质基板20内的波长的3％以内。也就是说，多个馈电线22中的各个馈电线的长度与规定的长度大致相等是指各馈电线22的长度与规定的长度之差收敛于上述3％以内。

关于此，在32个步长(即5bit)的移相器35A～35D中，1个步长为高频信号在电介质基板20内的波长的3.125％。因此，通过将上述差收敛于高频信号在电介质基板20内的波长的3％以内，能够大幅抑制馈电线22的长度对特性造成的影响。因而，能够实现通信质量的进一步提高。

另外，例如，在上述说明中，RFIC 30是以进行发送系统的信号处理和接收系统的信号处理这两方的结构为例来进行说明的，但是不限于此，也可以仅进行任一方。

另外，在上述说明中，作为高频电路部件，以RFIC 30为例来进行了说明，但是高频电路部件不限于此。例如，也可以是，高频电路部件是对高频信号进行放大的功率放大器，多个贴片天线10辐射被该功率放大器放大后的信号。或者，例如，也可以是，高频电路部件是对在多个贴片天线10与该高频电路部件之间传递的高频信号的相位进行调整的相位调整电路。

产业上的可利用性

本发明作为多个贴片天线与高频电路部件一体化而成的天线模块，能够广泛利用于毫米波带移动通信系统和Massive MIMO系统等的通信设备。

附图标记说明

1：天线模块；5：通信装置；10、10A～10H、10X：贴片天线；10p：馈电点；20：电介质基板；21：基板主体；22：馈电线；30：RFIC；31A、31B、31C、31D、33A、33B、33C、33D、37：开关；32AR、32BR、32CR、32DR：低噪声放大器；32AT、32BT、32CT、32DT：功率放大器；34A、34B、34C、34D：衰减器；35A、35B、35C、35D：移相器；36：信号合成/分波器；38：混合器；39：放大电路；40：BBIC；100、100A、100B、100T：天线阵列；111：无馈电元件；112：馈电元件；121：图案导体；122：通路导体；123：地图案导体；131：输入输出端子；Col1、Col2、Col3、Col4、Row1、Row2、Row3、Row4：天线组。

Claims (13)

1.一种天线模块，具有：

电介质基板；

多个贴片天线，所述多个贴片天线设置于所述电介质基板的第一主面侧；以及

高频电路部件，其安装于所述电介质基板的与所述第一主面相反的一侧的第二主面侧，与所述多个贴片天线之间传递高频信号，

其中，在俯视所述电介质基板时，所述高频电路部件配置于配置所述多个贴片天线的区域内，

所述多个贴片天线具备多组的天线组，所述天线组包括在第一方向上以第一间隔来周期地配置的多个贴片天线，所述第一方向是极化方向以及与所述极化方向垂直的方向中的一方，

所述多组的天线组在第二方向上以第二间隔来周期地配置，所述第二方向是所述极化方向以及与所述极化方向垂直的方向中的另一方，

所述多组的天线组中的各组的天线组被配置为，相对于在所述第二方向上相邻的其它天线组而言，在所述第一方向上偏离固定间隔，

关于所述多组的天线组中的各组的天线组，形成该天线组的多个贴片天线中的各个贴片天线相对于相邻的其它贴片天线而言，在所述第二方向上偏离固定间隔地配置，

形成所述多组的天线组的多个贴片天线的配置是沿着所述第一方向和所述第二方向周期性地重复进行的。

2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，

关于所述多个贴片天线，当将周期性地重复进行配置的最小单位定义为单元时，多个所述单元沿着所述第一方向等间隔地配置且沿着所述第二方向等间隔地配置。

3.根据权利要求1或2所述的天线模块，其特征在于，

所述多组的天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言，在所述第一方向上偏离所述第一间隔的大致一半地配置。

4.根据权利要求3所述的天线模块，其特征在于，

所述第一间隔的大致一半与该第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内。

5.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，

所述多组的天线组中的各组的天线组相对于相邻的其它天线组而言，在所述第一方向上偏离所述第一间隔的大致一半地配置，

关于所述多组的天线组中的各组的天线组，形成该天线组的多个贴片天线中的各个贴片天线相对于相邻的其它贴片天线而言，在所述第二方向上偏离所述第二间隔的大致一半地配置。

6.根据权利要求5所述的天线模块，其特征在于，

所述第一间隔的大致一半与该第一间隔的一半相差该第一间隔的±2％以内，

所述第二间隔的大致一半与该第二间隔的一半相差该第二间隔的±2％以内。

7.根据权利要求1或2所述的天线模块，其特征在于，

形成所述多组的天线组中的各组的天线组的多个贴片天线配置于在所述第一方向上延伸的直线上。

8.根据权利要求7所述的天线模块，其特征在于，

所述第一方向是与所述极化方向垂直的方向，所述第二方向是所述极化方向。

9.根据权利要求1或2所述的天线模块，其特征在于，

所述电介质基板具有将所述多个贴片天线中的各个贴片天线与所述高频电路部件进行连接的多个馈电线，

所述高频电路部件包括改变所述高频信号的相位的移相器，

所述多个馈电线中的各个馈电线的长度大致等于与作为所述移相器改变相位的最小单位的1个步长对应的电长度的任意的整数倍。

10.根据权利要求1或2所述的天线模块，其特征在于，

所述电介质基板具有将所述多个贴片天线中的各个贴片天线与所述高频电路部件进行连接的多个馈电线，

所述多个馈电线的长度彼此大致相等。

11.根据权利要求9所述的天线模块，其特征在于，

所述多个馈电线的长度大致相等是指所述多个馈电线的长度的差收敛于所述高频信号在所述电介质基板内的波长的3％以内。

12.根据权利要求1或2所述的天线模块，其特征在于，

所述高频电路部件是对所述高频信号进行处理的RFIC。

13.一种通信装置，具备：

根据权利要求12所述的天线模块；以及

BBIC，

其中，所述RFIC进行发送系统的信号处理和接收系统的信号处理中的至少一方，在所述发送系统的信号处理中，将从所述BBIC输入的信号进行上变频后输出到所述多个贴片天线，在所述接收系统的信号处理中，将从所述多个贴片天线输入的高频信号进行下变频后输出到所述BBIC。

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