CN111542967B - 天线设备 - Google Patents

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Abstract

[问题]使即使薄型通信设备也能够发送或接收具有与通信设备的厚度方向基本匹配的极化方向的极化波。[解决方案]一种天线设备设置有：第一基板，在第一方向上延伸；第二基板，被支撑在第一基板上，并在第一方向和与第一方向正交的第二方向二者上延伸；以及天线元件，被支撑在第二基板的表面上，该表面的法线方向与第三方向基本匹配，第三方向与第一方向和第二方向二者均正交，并且天线元件旨在发送或接收具有与第二方向基本匹配的极化方向的无线信号。

Description

天线设备
技术领域
本公开涉及天线设备。
背景技术
在基于称为LTE/LTA-advanced(A)的通信标准的移动通信系统中，具有大约700MHz至3.5GHz的称为超高频的频率的无线信号主要用于通信。
另外，在像上述通信标准那样的使用超高频的通信中，采用了所谓的多输入多输出(MIMO)技术，以在即使在衰落的环境下的信号发送/接收中除了直接波之外还使用反射波来进一步提高通信性能。由于在MIMO中使用了多个天线，因此已经研究了用于以对诸如智能电话之类的移动通信终端设备更有利的模式来布置多个天线的各种技术。
引用列表
非专利文献
非专利文献1：三星，SK电信，KT公司，LG Uplus，NTT DOCOMO有限公司，“On banddefinition for 26.5-29.5GHz”，R4-1704770，3GPP TSG RAN WG4第83号会议，中国杭州，2017年5月15日至19日
非专利文献2：Wonbin Hong及其他四人，“Millimeter-wave 5G Antennas forSmartphones:Overview and Experimental Demonstration”，[在线]，2015年8月17日，IEEE，[检索于2015年10月3日]，因特网<URL：http://ieeexplore.ieee.org/document/8012469/>
发明内容
本发明要解决的问题
顺便提及，近年来，已经对LTE/LTE-A之后的第五代(5G)移动通信系统进行了各种研究。例如，在移动通信系统中，正在研究使用具有诸如28GHz或39GHz之类的称为毫米波的频率的无线信号(以下也简称为“毫米波”)的通信的使用。例如，在非专利文献1中，已经研究了毫米波针对移动通信系统的使用。
与超高频波相比，毫米波可以增加要发送的信息量，但是毫米波具有较高的笔直度，并且倾向于增加传播损耗和反射损耗。因此，在使用毫米波的无线通信中，已经发现直接波主要对通信特性做出贡献并且几乎不受反射波的影响。根据这样的特性，在5G移动通信系统中，正在讨论引入一种称为极化MIMO的技术，该技术使用极化方向彼此不同的多个极化波(例如，水平极化波和垂直极化波)来实现MIMO。根据这样的背景，对于诸如移动通信终端设备之类的被配置为可移动的通信设备，也要求采用极化MIMO。
同时，近年来，诸如智能电话之类的通信设备已经变得更薄，并且用于无线通信的天线的安装空间趋于受到限制。例如，在非专利文献2中，已经研究了伴随通信设备的厚度减小的天线的安装。
根据这样的背景，在实现极化MIMO时，安装用于发送或接收具有与通信设备的厚度方向基本一致的极化方向的极化波的天线设备趋于困难。
因此，本公开提出了一种使即使薄型通信设备也能够发送或接收具有与该通信设备的厚度方向基本一致的极化方向的极化波的技术。
问题的解决方案
根据本公开，提供了一种天线设备，包括：第一基板，在第一方向上延伸；第二基板，被支撑在第一基板上，并在第一方向和与第一方向正交的第二方向二者上延伸；以及天线元件，被支撑在第二基板的表面上，该表面具有与第三方向基本一致的法线方向，第三方向与第一方向和第二方向二者正交，并且天线元件被配置为发送或接收具有与第二方向基本一致的极化方向的无线信号。
发明的效果
如上所述，根据本公开，提供了一种使即使薄型通信设备也能够发送或接收具有与该通信设备的厚度方向基本一致的极化方向的极化波的技术。
注意，上述效果不一定受限制，并且除上述效果之外或代替上述效果，可以发挥本说明书中描述的任何效果或可以从本说明书中掌握的其他效果。
附图说明
图1是用于描述根据本公开的实施例的系统的示意性配置的示例的说明图。
图2是示出根据实施例的终端设备的配置示例的框图。
图3是用于描述根据比较示例的通信设备的配置示例的说明图。
图4是用于描述根据比较示例的天线设备的示意性配置的示例的说明图。
图5是用于描述根据实施例的天线设备的示意性配置的说明图。
图6是用于描述根据实施例的天线设备的第一配置示例的说明图。
图7是用于描述根据实施例的天线设备的第一配置示例的说明图。
图8是用于描述根据实施例的天线设备的第一配置示例的说明图。
图9是用于描述根据实施例的天线设备的第一配置示例的说明图。
图10是示出根据实施例的第一配置示例的天线设备的天线特性的仿真结果的示例的图。
图11是用于描述根据实施例的天线设备的第二配置示例的说明图。
图12是用于描述根据实施例的天线设备的第三配置示例的说明图。
图13是用于描述根据实施例的天线设备的第三配置示例的说明图。
图14是用于描述根据实施例的天线设备的第三配置示例的说明图。
图15是用于描述根据实施例的天线设备的第三配置示例的说明图。
图16是示出根据实施例的第三配置示例的天线设备的天线特性的仿真结果的示例的图。
图17是用于描述根据实施例的天线设备的第四配置示例的说明图。
图18是示出彼此相邻的天线元件的元件间隔与在可见区域中出现栅瓣的波束扫描角之间的关系的示例的图。
图19是用于描述根据实施例的天线设备的第五配置示例的说明图。
图20是示出根据实施例的第五配置示例的天线设备的水平方向上的辐射方向图(radiation pattern)的仿真结果的示例的图。
图21是示出根据实施例的第五配置示例的天线设备的水平方向上的辐射方向图的仿真结果的示例的图。
图22是示出根据实施例的第五配置示例的天线设备的水平方向上的辐射方向图的仿真结果的示例的图。
图23是用于描述根据实施例的天线设备的第六配置示例的说明图。
图24是示出根据实施例的第六配置示例的天线设备的垂直方向上的辐射方向图的仿真结果的示例的图。
图25是示出根据实施例的第六配置示例的天线设备的垂直方向上的辐射方向图的仿真结果的示例的图。
图26是示出根据实施例的第六配置示例的天线设备的垂直方向上的辐射方向图的仿真结果的示例的图。
图27是用于描述根据实施例的天线设备的第七配置示例的说明图。
图28是用于描述根据实施例的天线设备的第七配置示例的说明图。
图29是用于描述根据实施例的天线设备的示例的说明图。
图30是用于描述根据实施例的天线设备的示例的说明图。
图31是用于描述根据实施例的通信设备的应用的说明图。
图32是用于描述根据实施例的通信设备的应用的说明图。
具体实施方式
将参考附图详细描述本公开的有利实施例。注意，在本说明书和附图中，通过提供相同的符号来省略对具有基本相同的功能配置的配置元件的冗余描述。
注意，将按以下顺序给出描述。
1.示意性配置
1.1.系统配置的示例
1.2.终端设备的配置示例
2.关于使用毫米波的通信的研究
3.技术特性
3.1.比较示例
3.2.示意性配置
3.3.天线设备的配置示例
3.3.1.第一配置示例
3.3.2.第二配置示例
3.3.3.第三配置示例
3.3.4.第四配置示例
3.3.5.第五配置示例
3.3.6.第六配置示例
3.3.7.第七配置示例
3.4.示例
3.5.应用
4.结论
<<1.示意性配置>>
<1.1.系统配置的示例>
首先，将参考图1描述根据本公开的实施例的系统1的示意性配置的示例。图1是用于描述根据本公开的实施例的系统1的示意性配置的示例的说明图。如图1所示，系统1包括无线通信设备100和终端设备200。这里，终端设备200也称为用户。用户也可称为UE。无线通信设备100C也称为UE中继。这里的UE可以是在LTE或LTE-A中定义的UE，并且UE中继可以是在3GPP中讨论的Prose UE到网络的中继，并且更一般地可以表示通信设备。
(1)无线通信设备100
无线通信设备100是向附属设备提供无线通信服务的设备。例如，无线通信设备100A是蜂窝系统(或移动通信系统)的基站。基站100A与位于基站100A的小区10A内部的设备(例如，终端设备200A)执行无线通信。例如，基站100A向终端设备200A发送下行链路信号，并从终端设备200A接收上行链路信号。
基站100A通过例如X2接口在逻辑上连接到另一个基站，并且可以发送和接收控制信息等。另外，基站100A通过例如S1接口在逻辑上连接到所谓的核心网络(未示出)，并且可以发送和接收控制信息等。注意，这些设备之间的通信可以通过各种设备进行物理中继。
这里，图1所示的无线通信设备100A是宏小区基站，并且小区10A是宏小区。同时，无线通信设备100B和100C是分别操作小小区10B和10C的主设备。作为示例，主设备100B是固定安装的小小区基站。小小区基站100B与宏小区基站100A建立无线回程链路，并与小小区10B中的一个或多个终端设备(例如，终端设备200B)建立接入链路。注意，无线通信设备100B可以是由3GPP定义的中继节点。主设备100C是动态接入点(AP)。动态AP 100C是动态地操作小小区10C的移动设备。动态AP 100C与宏小区基站100A建立无线回程链路，并与小小区10C中的一个或多个终端设备(例如，终端设备200C)建立接入链路。例如，动态AP 100C可以是配备有能够作为基站或无线接入点操作的硬件或软件的终端设备。这种情况下的小小区10C是动态形成的本地网络(局部网络/虚拟小区)。
例如，小区10A可以根据诸如LTE、LTE-Advanced(LTE-A)、LTE-ADVANCED PRO、GSM(注册商标)、UMTS、W-CDMA、CDMA200、WiMAX、WiMAX2或IEEE802.16之类的任意无线通信系统进行操作。
注意，小小区是这样一种概念，其可以包括比宏小区更小的并且布置为与宏小区重叠或与宏小区不重叠的各种类型的小区(例如，毫微微(femto)小区，毫微(nano)小区，微微(pico)小区，微小区，等等)。在一个示例中，小小区由专用的基站操作。在另一示例中，小小区由充当临时作为小小区基站操作的主设备的终端操作。所谓的中继节点也可以被视为一种形式的小小区基站。充当中继节点的主站的无线通信设备也称为施主基站。施主基站可以表示LTE中的DeNB，或者更一般地表示中继节点的父站。
(2)终端设备200
终端设备200可以在蜂窝系统(或移动通信系统)中进行通信。终端设备200与蜂窝系统中的无线通信设备(例如，基站100A或主设备100B或100C)执行无线通信。例如，终端设备200A从基站100A接收下行链路信号，并向基站100A发送上行链路信号。
另外，终端设备200不仅限于所谓的UE，并且例如，诸如MTC终端、增强型MTC(eMTC)终端和NB-IoT终端之类的所谓的低成本终端(低成本UE)可被应用。
(3)补充
已经描述了系统1的示意性配置，但是本技术不限于图1所示的示例。例如，作为系统1的配置，可以采用不包括主设备的配置，诸如小小区增强(SCE)、异构网络(HetNet)或MTC网络之类。另外，作为系统1的配置的另一示例，主设备可以连接到小小区并且在该小小区下面构造小区。
已经参考图1描述了根据本公开的实施例的系统1的示意性配置的示例。
<1.2.终端设备的配置示例>
接下来，将参考图2描述根据本公开的实施例的终端设备200的配置示例。图2是示出根据本公开的实施例的终端设备200的配置示例的框图。如图2所示，终端设备200包括天线单元2001、无线通信单元2003、存储单元2007和通信控制单元2005。
(1)天线单元2001
天线单元2001将从无线通信单元2003输出的信号作为无线电波辐射到空间中。另外，天线单元2001将空间中的无线电波转换为信号，并将该信号输出到无线通信单元220。
(2)无线通信单元2003
无线通信单元2003发送和接收信号。例如，无线通信单元2003从基站接收下行链路信号，并向基站发送上行链路信号。
(3)存储单元2007
存储单元2007临时或永久地存储用于终端设备200的操作的程序和各种数据。
(4)通信控制单元2005
通信控制单元2005通过控制无线通信单元2003的操作来控制与另一设备(例如，基站100)的通信。作为具体示例，通信控制单元2005可以基于预定的调制方法来调制要发送的数据以生成发送信号，并且可以使无线通信单元2003将该发送信号发送到基站100。另外，作为另一示例，通信控制单元2005可以从无线通信单元2003获取来自基站100的信号的接收结果(即，接收信号)，并且可以向该接收信号应用预定的解调处理以解调从基站100发送的数据。
已经参考图2描述了根据本公开的实施例的终端设备200的功能配置的示例。
<<2.关于使用毫米波的通信的研究>>
在基于诸如LTE/LTE-A之类的标准的通信系统中，具有大约700MHz至3.5GHz的称为超高频的频率的无线信号被用于通信。相比之下，在LTE/LTE-A之后的第五代(5G)移动通信系统中，正在研究使用具有诸如28GHz或39GHz之类的称为毫米波的频率的无线信号(在下文中也简称为“毫米波”)的通信的使用。因此，在描述使用毫米波的通信的概要之后，将组织根据本公开的实施例的通信设备的技术问题。
在像LTE/LTE-A这样的使用超高频的通信中，采用了所谓的多输入多输出(MIMO)技术，从而在即使衰落的环境下的信号发送/接收中除了直接波之外还使用反射波来进一步提高通信性能。
相比之下，与超高频波相比，毫米波可以增加要发送的信息量，但是毫米波具有较高的笔直性并且倾向于增加传播损耗和反射损耗。因此，在将发送和接收无线信号的天线直接连接的路径上没有障碍物的环境(所谓的直达线路(LOS))中，直接波主要对通信特性做出贡献而几乎不受反射波的影响。根据这样的特性，例如，在使用毫米波的通信中，诸如智能电话之类的通信终端接收从基站直接发送的无线信号(即，毫米波)(即，接收直接波)，从而进一步提高通信性能。
另外，如上所述，在使用毫米波的通信中，直接波主要对通信特性做出贡献，并且反射波的影响较小。根据这样的特性，在通信终端与基站之间的使用毫米波的通信中，正在讨论引入作为直接波传输的无线信号的称为极化MIMO的技术，该技术使用极化方向彼此不同的多个极化波(例如，水平极化波和垂直极化波)来实现MIMO。注意，在本公开中，“极化方向”对应于无线信号(即，极化波)振动的方向。也就是说，所谓的“极化平面”由无线信号的传播方向和无线信号的极化方向定义。另外，具有与地面垂直的极化平面的极化波对应于“垂直极化波”，并且具有具有与地面水平的极化平面的极化波对应于“水平极化波”。
然而，诸如移动通信终端(诸如智能电话)之类的被配置为便携式的终端设备的位置和姿态随着携带该终端设备的用户的移动或握持该终端设备的模式的改变而时刻改变。在这种情况下，终端设备与基站之间的相对位置关系也不时改变，所以来自基站的直接波到达终端设备的方向也改变。这类似地适用于通信设备自身被配置为可移动的情况。
另外，如上所述，毫米波具有比超高频波更大的反射损耗，并且特别趋于容易被人体反射。因此，例如，如果直接连接设置在终端设备中的天线元件和基站的通信路径被诸如握持终端设备的壳体的手之类的部分阻挡，则通过该通信路径传播的毫米波被该手等阻挡。也就是说，终端设备中的在与基站的通信中可以发送或接收毫米波的位置(即，未被手等阻挡的位置)也根据由诸如手之类的部分握持的终端设备的位置而改变。
根据这样的情况，即使在位置和姿态时刻改变的情况下，在经由无线通信路径与另一设备的通信中也需要能够以更有利的模式使用直接波来实现极化MIMO的通信设备。
同时，近年来，诸如智能电话之类的通信设备已经变得更薄，并且用于无线通信的天线的安装空间趋于受到限制。根据这样的背景，薄型通信设备的厚度方向上的可以安装天线的空间在该通信设备的端侧特别受限。因此，难以在通信设备的端部设置用于发送或接收具有与通信设备的厚度方向基本一致的极化方向的极化波的天线。
鉴于前述，在本公开中，将描述使即使薄型通信设备也能够发送或接收具有与通信设备的厚度方向基本一致的极化方向的极化波的技术的示例。
<<3.技术特性>>
在下文中，将描述根据本公开的实施例的通信设备的技术特性。
<3.1.比较示例>
首先，为了更容易地理解根据本实施例的通信设备的特性，将以下情况的配置的示例描述为比较示例：将具有排列的贴片(patch)天线(平面天线)的所谓的贴片阵列天线应用于诸如上述终端设备200之类的通信设备。例如，图3是用于描述根据比较示例的通信设备的配置示例的说明图。注意，在下面的描述中，根据图3中的比较示例的通信设备可被称为“通信设备211”。
根据比较示例的通信设备211包括板状壳体209，壳体209具有大致矩形形状的正面和背面。注意，在本说明书中，将设置有诸如显示器之类的显示单元的一侧的表面称为壳体209的正面。也就是说，在图3中，附图标记201表示壳体209的外表面的背面。另外，附图标记203和205各自对应于位于壳体209的外表面的背面201外周的一个端面，并且更具体地表示在背面201的纵向上延伸的表面。另外，附图标记202和204各自对应于位于壳体209的外表面的背面201外周的一个端面，并且更具体地表示在背面201的短方向上延伸的端面。注意，尽管在图3中省略了图示，但是为了方便起见，位于背面201的相反侧的正面也称为“正面206”。
另外，在图3中，附图标记2110a至2110f表示用于向基站发送无线信号(例如，毫米波)和从基站接收无线信号的天线设备。注意，在下面的描述中，除非另外区分，否则天线设备2110a至2110f可被简称为“(一个或多个)天线设备2110”。
如图3所示，根据比较示例的通信设备211包括在壳体209内部的将位于背面201以及端面202至205中的每一个的至少一部分附近的天线设备2110。
另外，天线设备2110包括多个天线元件2111。更具体而言，通过排列多个天线元件2111，将天线设备2110配置为阵列天线。例如，天线元件2111a被保持为位于背面201在端面204侧的端部附近，并且具有被设置为沿着端部延伸的方向(即，端面204的纵向)排列的多个天线元件2111。另外，天线元件2111d被保持为位于端面205的一部分附近，并且具有被设置为沿着端面205的纵向排列的多个天线元件2111。
另外，在被保持为位于某个表面附近的天线设备2110中，每个天线元件2111被保持为使得平面元件的法线方向与平面的法线方向基本一致。在专注于作为更具体示例的天线设备2110a的情况下，设置在天线设备2110a中的天线元件2111被保持为使得平面元件的法线方向与背面201的法线方向基本一致。这类似地适用于其他天线设备2110b至2110f。
利用上述配置，每个天线设备2110控制由多个天线元件2111发送或接收的无线信号的相位和功率，从而控制无线信号的指向性(即，执行波束成形)。
接下来，将参考图4描述根据比较示例的将应用于通信设备211的天线设备的示意性配置的示例。图4是用于描述根据比较示例的天线设备的示意性配置的示例的说明图。
通过经由耦合单元2141耦合两个互不相同的天线设备2130来配置图4所示的天线设备2140。注意，图4中的示例中的天线设备2130a和2130f分别对应于例如图3所示的示例中的天线设备2110a和2110f。也就是说，由图4中的附图标记2131表示的天线元件对应于图3所示的天线元件2111。注意，在图4所示的示例中，为了方便起见，多个天线元件2131的排列方向可被称为x方向，并且天线设备2140的厚度方向可被称为z方向。另外，与x方向和z方向二者都正交的方向可被称为y方向。
如图4所示，天线设备2130a和天线设备2130f被布置成使得相应端部中的在多个天线元件2131的阵列方向上延伸的端部彼此靠近。此时，天线设备2130a的天线元件2131和天线设备2130f的天线元件2131被布置为使得平面元件的法线方向彼此相交(例如，正交)，或者法线方向相对于彼此被扭转。另外，耦合单元2141设置在天线设备2130a和天线设备2130f之间以桥接彼此靠近的端部，使得天线设备2130a和天线设备2130f通过耦合单元2141耦合。
例如，优选沿着壳体209的外表面中的彼此连接的多个表面(外表面)(诸如图3所示的背面201和端面204)来握持具有上述配置的天线设备2140。利用这样的配置，对于彼此连接的多个表面中的每一个，可以以更有利的模式发送或接收来自基本上垂直于该表面的方向并且具有彼此不同的极化方向的多个极化波中的每一个。
已经参考图4描述了根据比较示例的将应用于通信设备211的天线设备的示意性配置的示例。
同时，随着诸如智能电话之类的通信终端的近来减小，已经要求进一步减小要安装在该通信终端上的天线设备的厚度。因此，本实施例提出了一种天线设备的配置示例，该天线设备可以被形成为比参考图4描述的根据比较示例的天线设备2140更薄，并且可以发送或接收具有与厚度方向(即，图4中的z方向)基本一致的极化方向的极化波。
<3.2.示意性配置>
首先，将参考图5描述根据本实施例的天线设备的示意性配置的示例。图5是用于描述根据本实施例的天线设备的示意性配置的示例的说明图，并且是根据本实施例的天线设备的示意性侧视图。也就是说，图5示出了在图4所示的示例中从x方向观察天线设备的情况下的根据本实施例的天线设备的配置示例。注意，图5所示的示例中的x、y和z方向对应于图4所示的示例中的x、y和z方向。另外，在本说明书中，为了方便起见，图5中的上方向是+z方向，并且下方向是-z方向。另外，图5中的右方向是+y方向，并且左方向是-y方向。另外，图5中从前侧到深度侧的方向是+x方向，并且从深度侧到前侧的方向是-x方向。另外，在下面的描述中，为了方便起见，图5所示的天线设备也称为“天线设备3000”。注意，x方向、z方向和y方向分别对应于“第一方向”、“第二方向”和“第三方向”的示例。
如图5所示，天线设备3000包括第一基板3010、第二基板3030、天线元件3050以及天线元件3070。第一基板3010具有一表面，该表面具有与z方向基本一致的法线方向并且在x方向和y方向上延伸。第一基板3010形成为例如在z方向上的厚度约为1mm的基板。
天线元件3070被支撑在第一基板3010的正面(+z方向侧的表面)上。天线元件3070被配置为能够发送或接收具有与z方向基本一致的传播方向的无线信号。例如，天线元件3070对应于在图4中的示例中设置在天线设备2130a中的天线元件2131，并且可以与天线元件2131类似地被配置为贴片天线。
另外，第二基板3030被支撑在第一基板3010的背面(-z方向侧的表面)上，从而在+y方向上的端侧在-z方向上延伸。另外，与第一基板3010类似，第二基板3030被形成为在x方向上延伸。也就是说，第二基板3030具有一表面，该表面具有与y方向基本一致的法线方向并且在z方向和x方向上延伸。此时，天线设备3000的支撑第二基板3030的部分在z方向上的厚度(即，从第二基板3030的-z方向上的端部到第一基板3010的顶面的厚度)被形成为约3至4mm。
天线元件3050被支撑在第二基板3030的正面(+y方向侧的表面)上。在根据本实施例的天线设备3000中，天线元件3050被配置为能够发送或接收具有与y方向基本一致的传播方向并至少具有与天线设备3000的厚度方向(即，z方向)基本一致的极化方向的极化波。作为具体示例，天线元件3050可被配置为贴片天线。另外，作为另一示例，天线元件3050可被配置为具有在z方向上延伸的元件的偶极天线。注意，下面将分别描述天线元件3050的配置示例的细节。
已经参考图5描述了根据本实施例的天线设备的示意性配置的示例。
<3.3.天线设备的配置示例>
接下来，下面将描述根据本公开的实施例的天线设备的更详细的配置的示例。
<3.3.1.第一配置示例>
首先，作为第一配置示例，将描述在将贴片天线应用作为图5所示的天线元件3050的情况下根据本实施例的天线设备的配置示例。例如，图6至图9是用于描述根据本实施例的天线设备的第一配置示例的说明图。注意，在下面的描述中，将被描述为第一配置示例的天线设备可被称为“天线设备3100”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
首先，将参考图6和图7描述天线设备3100的示意性配置的示例。图6是天线设备3100的示意性透视图。注意，图6关注向其应用贴片天线作为图5所示的天线元件3050的部分的配置，并且与图5所示的天线元件3070相对应的配置的图示被省略。另外，图6中的x、y和z方向对应于图5中的x、y和z方向。
如图6所示，天线设备3100包括第一基板3110、第二基板3130、天线元件3150以及电介质3120和3140。另外，图7是天线设备3100的示意性透视图，并且对应于通过在图6所示的示例中省略电介质3120和3140的图示而获得的视图，以便容易理解天线元件3150的配置。
第一基板3110对应于图5所示的示例中的第一基板3010。也就是说，第一基板3110具有一表面，该表面具有与z方向基本一致的法线方向并且在x方向和y方向上延伸。可以例如通过在z方向上堆叠多个布线层来形成第一基板3110。
第二基板3130对应于图5所示的示例中的第二基板3030。也就是说，在第一基板3110上指示第二基板3130在第一基板3110的背面(-z方向侧的表面)的+y方向上的端侧在-z方向上延伸。例如，在图6和图7所示的示例中，可以通过在-z方向上在第一基板3110的背面侧堆叠多个基板3130a至3130c来形成第二基板3130。此时，方法不受特别限制，只要可以堆叠多个基板3130a至3130c即可。作为具体示例，可以通过焊接将多个基板3130a至3130c中的在z方向上彼此相邻的基板结合来在z方向上堆叠多个基板3130a至3130c。另外，可以通过在z方向上堆叠多个布线层来形成第二基板3130(即，基板3130a至3130c)。利用上述配置，第二基板3130被形成为具有表面3131，该表面3131具有与y方向基本一致的法线方向并且在z方向和x方向上延伸。
如图7所示，天线元件3150被保持在第二基板3130的表面3131上。天线元件3150被配置为贴片天线，该贴片天线具有被形成为在x方向和z方向二者上均延伸的基本平坦元件。
如图6所示，电介质3120和3140形成在保持天线元件3150的区域中，以包括天线元件3150。此时，可以在电介质3120和3140的+y方向侧的端面上暴露天线元件3150的一部分。注意，电介质3120对应于在y方向上具有厚度并且形成在第一基板3110的+y方向侧的端部3111上的电介质。另外，电介质3140对应于在y方向上具有厚度并且形成在第二基板3130的+y方向侧的表面3131上的电介质。注意，在图6所示的示例中，通过在z方向上堆叠基板3130a和3130b来形成第二基板3130。因此，可以通过在z方向上堆叠被形成在基板3130a至3130b的+y方向上的端侧的电介质3140a至3140c来形成电介质3140。
这里，将参考图8和图9描述天线元件3150的更详细的配置的示例。图8是示出在从y方向观察图7所示的天线设备3100的情况下的天线设备3100的配置示例的图。另外，图9是示出在从x方向观察图7所示的天线设备3100的情况下的天线设备3100的配置示例的图。
如图8所示，天线元件3150包括：多个元件3151，其形成为在x方向上延伸的长形状；以及多个元件3153，其形成为在z方向上延伸的长形状。使用诸如金属之类的导电材料来形成元件3151和3153中的每一个。另外，多个元件3153形成为分别电连接多个元件3151。
另外，天线元件3150包括馈电点3157和3159。如图8所示，馈电点3157设置在天线元件3150的x方向上的端侧。另外，馈电点3159设置在天线元件3150的z方向上的端侧。如图9所示，天线元件3150在馈电点3157和3159处电连接到第二基板3130的表面3131。也就是说，通过馈电点3157和3159中的每一个将通过设置在第二基板3130中的布线供应的电流供应给天线元件3150。当例如基于这样的配置经由馈电点3157将电流供应给天线元件3150时，电流在x方向上流过天线元件3150的元件(即，电流流过元件3151)，并且具有与y方向基本一致的传播方向和与x方向基本一致的极化方向的极化波变得能够被发送或接收。类似地，当经由馈电点3159将电流供应给天线元件3150时，电流在z方向上流过天线元件3150的元件(即，电流流过元件3153)，并且具有与y方向基本一致的传播方向和与z方向基本一致的极化方向的极化波变得能够被发送或接收。注意，在下面的描述中，具有与y方向基本一致的传播方向和与x方向基本一致的极化方向的极化波也称为“极化波RH”，并且具有与y方向基本一致的传播方向和与z方向基本一致的极化方向的极化波也称为“极化波RV”。
注意，可以通过例如通过蚀刻等从第二基板3130切出以形成天线元件3150。具体而言，形成第二基板3130的多个布线层通过在z方向上形成通孔而彼此电连接。注意，此时，通孔对应于图8所示的元件3153，并且布线层的一部分对应于图8所示的元件3151。此后，通过蚀刻等简单地形成天线元件3150，使得在y方向上暴露形成有通孔(元件3153)的部分。利用这样的配置，天线元件3150具有其中在厚度方向上堆叠元件3151的配置。当然，用于形成上述天线元件3150的方法仅是示例。也就是说，该方法不受特别限制，只要天线元件3150可以形成为具有在x方向和z方向上延伸的基本平坦元件的贴片天线即可。
注意，根据要发送或接收的无线信号的频率来确定天线元件3150的尺寸。例如，图8和图9所示的示例假设如下情况：发送或接收28GHz频带(例如，26.5GHz至29.5GHz)的无线信号作为极化波RH和极化波RV。也就是说，在图8和图9所示的示例中，天线元件3150的基本平坦元件被形成为在x方向上具有2.35mm的宽度并且在z方向上具有2.23mm的宽度。另外，天线元件3150的元件被形成为在y方向上具有0.15mm的厚度，并且在y方向上与第二基板3130的表面3131分开0.16mm。另外，天线元件3150的元件的+z方向侧的端部和与第一基板3110的表面(即，+z方向侧的表面)相对应的位置在z方向上具有0.55mm的宽度。另外，天线元件3150的元件的-z方向侧的端部和与第二基板3130的-z方向侧的端部相对应的位置在z方向上具有0.26mm的宽度。
这里，将参考图10描述根据本配置示例的天线设备3100的天线特性的示例。图10是示出根据本实施例的第一配置示例的天线设备的天线特性的仿真结果的示例的图。在图10中，横轴表示频率，并且纵轴表示增益。另外，在图10中，用“S1，1”示出的仿真结果指示关于极化波RH的发送或接收的天线特性，并且用“S2，2”示出的仿真结果指示关于极化波RV的发送或接收的天线特性。如图10所示，天线设备3100可以在26.5GHz至29.5GHz的频带中确保针对极化波RH的约6dB的回波损耗(return loss)和针对极化波RV的约4dB的回波损耗。
参考图6至图10，作为第一配置示例，已经描述了在将贴片天线应用作为图5所示的天线元件3050的情况下的根据本实施例的天线设备的配置示例。
<3.3.2.第二配置示例>
接下来，作为第二配置示例，将描述在排列根据第一配置示例的天线元件3150的情况下根据本实施例的天线设备的配置示例。注意，在下面的描述中，将被描述为第二配置示例的天线设备可被称为“天线设备3200”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
例如，图11是用于描述根据本实施例的天线设备的第二配置示例的说明图，并且示出了根据本配置示例的天线设备的示意性透视图。注意，图11中的x、y和z方向对应于图6至图9中的x、y和z方向。另外，在图11所示的示例中，为了容易理解天线元件的配置，省略了电介质(例如，图6所示的电介质3120和3140)的图示。
如图11所示，天线设备3200包括第一基板3210、第二基板3230以及天线元件3150a至3150d。第一基板3210和第二基板3230分别对应于图6所示的天线设备3100的第一基板3110和第二基板3130。另外，天线元件3150a至3150d中的每一个对应于天线设备3100中的天线元件3150。
也就是说，在天线设备3200中，第二基板3230形成为在x方向上延伸，并且多个天线元件3150被支撑在第二基板3230上以沿着x方向布置。另外，此时，多个天线元件3150被支撑在第二基板3230上以在x方向上彼此分离。
利用这样的配置，例如，可以实现波束成形。这里，波束成形是一种通过控制指向性并使波束宽度变窄来使得能够在发送或接收在天线设备的指向性所指向的方向上传播的无线信号时提高天线增益的技术。具体而言，在波束成形中，例如，通过控制由多个天线(例如，天线元件)中的每一个发送或接收的无线信号的相位和功率来执行控制，以优化特定点处的无线电波灵敏度。在天线设备的指向性所指向的方向上发送或接收无线信号的情况下，这样的控制可以进一步提高天线增益。也就是说，在图11所示的天线设备3200的情况下，通过控制由多个天线元件3150(例如，天线元件3150a至3150d)中的每一个发送或接收的无线信号的相位和功率来执行控制(即，控制指向性)，以优化特定点处的无线电波灵敏度。
参考图11，作为第二配置示例，已经描述了在排列根据第一配置示例的天线元件3150的情况下根据本实施例的天线设备的配置示例。
<3.3.3.第三配置示例>
接下来，作为第三配置示例，将描述在偶极天线被应用作为图5所示的天线元件3050的情况下根据本实施例的天线设备的配置示例。例如，图12至图15是用于描述根据本实施例的天线设备的第三配置示例的说明图。注意，在下面的描述中，将被描述为第三配置示例的天线设备可被称为“天线设备3300”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
首先，将参考图12和图13描述天线设备3300的示意性配置的示例。图12是天线设备3300的示意性透视图。注意，图12关注向其应用偶极天线作为图5所示的天线元件3050的部分的配置，并且与图5所示的天线元件3070相对应的配置的图示被省略。另外，图12中的x、y和z方向对应于图5中的x、y和z方向。
如图12所示，天线设备3300包括第一基板3310、第二基板3330、天线元件3350和3360以及电介质3320和3340。注意，第一基板3310、第二基板3330、电介质3320和电介质3340具有与图6所示的第一基板3110、第二基板3130、电介质3120和电介质3140基本类似的配置。因此，详细描述被省略。也就是说，基板3330a至3330c和电介质3340a至3340c与图6所示的基板3130a至3130c和电介质3140a至3140c基本类似。另外，图13是天线设备3300的示意性透视图，并且对应于通过在图12所示的示例中省略电介质3320和3340的图示而获得的视图，以便容易理解天线元件3350和3360的配置。
如图13所示，第二基板3330被形成为具有表面3331，该表面3331具有与y方向基本一致的法线方向并且在z方向和x方向上延伸。另外，天线元件3350被保持在表面3331上。天线元件3350被配置为偶极天线，该偶极天线具有被形成为在z方向上延伸的元件。具体而言，在图13所示的示例中，天线元件3350被配置为所谓的领结偶极天线。注意，在这种情况下，天线元件3350的元件可以被形成为在x方向和z方向上延伸的平面形状。
另外，天线元件3360被保持在端部3311上，端部3311位于第一基板3310的+y方向上并且在x方向上延伸。天线元件3360被配置为偶极天线，该偶极天线具有被形成为在x方向上延伸的元件。具体而言，在图13所示的示例中，天线元件3360被配置为所谓的领结偶极天线。注意，在这种情况下，天线元件3360的元件可以被形成为在x方向和y方向上延伸的平面形状。
另外，如图12所示，电介质3320和3340被形成为在保持天线元件3350和3360的区域中包括天线元件3350和3360。
这里，将参考图14和图15描述天线元件3350和3360的更详细的配置的示例。图14是示出在从y方向观察图13所示的天线设备3300的情况下的天线设备3300的配置示例的图。另外，图15是示出在从x方向观察图13所示的天线设备3300的情况下的天线设备3300的配置示例的图。
如图14所示，天线元件3350包括馈电点3353以及元件3351和3352。参考z方向上的设置有馈电点3353的位置，元件3351被形成为在+z方向上延伸。另外，参考z方向上的设置有馈电点3353的位置，元件3352被形成为在-z方向上延伸。另外，元件3351和3352中的每一个包括被形成为在x方向上延伸的长形状的多个元件3354，以及被形成为在z方向上延伸的长形状的多个元件3355。使用诸如金属之类的导电材料来形成元件3354和3355中的每一个。另外，多个元件3355被形成为分别电连接多个元件3354。注意，天线元件3350对应于“第一天线元件”的示例。
另外，天线元件3360包括馈电点3363以及元件3361和3362。参考x方向上的设置有馈电点3363的位置，元件3361被形成为在+x方向上延伸。另外，参考x方向上的设置有馈电点3363的位置，元件3362被形成为在-x方向上延伸。注意，天线元件3360对应于“第二天线元件”的示例。
另外，如图15所示，天线元件3350在馈电点3353处与第二基板3330的表面3331电连接。也就是说，通过馈电点3353将通过设置在第二基板3330中的布线供应的电流供应给天线元件3350。当例如基于这样的配置经由馈电点3353将电流供应给天线元件3350时，电流在z方向上流过天线元件3350的元件3351和3352，并且具有与z方向基本一致的极化方向的极化波RV变得能够被发送或接收。
另外，天线元件3360在馈电点3363处与第一基板3310的端部3311电连接。也就是说，通过馈电点3363将通过设置在第一基板3310中的布线供应的电流供应给天线元件3360。当例如基于这样的配置经由馈电点3363将电流供应给天线元件3360时，电流在x方向上流过天线元件3360的元件3361和3362，并且具有与x方向基本一致的极化方向的极化波RH变得能够被发送或接收。
注意，可以通过例如通过蚀刻等从第二基板3330切出以形成天线元件3350。具体而言，形成第二基板3330的多个布线层通过在z方向上形成通孔而彼此电连接。注意，此时，通孔对应于图14所示的元件3355，并且布线层的一部分对应于元件3354。此后，通过蚀刻等进行切出以简单地形成天线元件3350，使得在y方向上暴露形成有通孔(元件3355)的部分。利用这样的配置，天线元件3350具有其中在厚度方向上堆叠元件3354的配置。类似地，可以通过蚀刻等从第一基板3310切出以形成天线元件3360。当然，用于形成上述天线元件3350和3360的方法仅是示例。也就是说，用于形成天线元件3350的方法不受特别限制，只要天线元件3350可以被形成为具有形成为在z方向上延伸的元件的偶极天线即可。类似地，用于形成天线元件3360的方法不受特别限制，只要天线元件3360可以被形成为具有形成为在x方向上延伸的元件的偶极天线即可。
注意，根据要发送或接收的无线信号的频率来确定天线元件3350和3360的尺寸。例如，图14和图15所示的示例假设如下情况：发送或接收28GHz频带(例如，26.5GHz至29.5GHz)的无线信号作为极化波RH和极化波RV。
例如，在图14和图15所示的示例中，天线元件3350的元件3351和3352在x方向上具有最大宽度的部分中具有1.59mm的宽度，并且天线元件3350的元件3351和3352具有2.65mm的宽度作为z方向上的宽度。另外，元件3351和元件3352被形成为在z方向上彼此分开0.11mm。另外，元件3351和3352的在z方向上延伸的部分被形成为在y方向上与第二基板3330的表面3331分开2.00mm。
另外，天线元件3360的元件3361和3362在y方向上具有最大宽度的部分中具有1.62mm的宽度，并且天线元件3360的元件3361和3362具有2.66mm的宽度作为x方向上的宽度。另外，元件3361和元件3362被形成为在z方向上彼此分开0.11mm。
这里，将参考图16描述根据本配置示例的天线设备3300的天线特性的示例。图16是示出根据本实施例的第三配置示例的天线设备的天线特性的仿真结果的示例的图。在图16中，横轴表示频率，并且纵轴表示增益。另外，在图16中，用“S1，1”示出的仿真结果指示关于极化波RH的发送或接收的天线特性，并且用“S2，2”示出的仿真结果指示关于极化波RV的发送或接收的天线特性。如图16所示，在26.5GHz至29.5GHz的频带中，天线设备3300针对极化波RH和极化波RV两者可以确保约10dB或更大的回波损耗。另外，在24.5GHz的情况下，天线设备3300针对极化波RH和极化波RV两者可以确保约10dB的回波损耗。
参考图12至图16，作为第三配置示例，已经描述了在将偶极天线应用作为图5所示的天线元件3050的情况下的根据本实施例的天线设备的配置示例。
<3.3.4.第四配置示例>
接下来，作为第四配置示例，将描述在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置示例。注意，在下面的描述中，将被描述为第四配置示例的天线设备可被称为“天线设备3400”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
例如，图17是用于描述根据本实施例的天线设备的第四配置示例的说明图，并且示出了根据本配置示例的天线设备的示意性透视图。注意，图17中的x、y和z方向对应于图12至图16中的x、y和z方向。
如图17所示，天线设备3400包括第一基板3410，第二基板3430，天线元件3450a至3450d，天线元件3460a至3460d，以及电介质3420和3440。第一基板3410、第二基板3430、电介质3420和电介质3440分别对应于图12所示的天线设备3300中的第一基板3310、第二基板3330、电介质3320和电介质3340。
如图17所示，多个天线元件3460(即，天线元件3460a至3460d)被支撑在第一基板3410的+y方向上的端部3411上，以沿着x方向排列。另外，此时，多个天线元件3460被支撑在第一基板3410上，以在x方向上彼此分离。
另外，在天线设备3400中，第一基板3410被形成为从保持有多个天线元件3460的沿着x方向的区域3413起在+x方向上进一步延伸。注意，在下面的描述中，在第一基板3410中的沿着x方向限定的区域中，从区域3413起在+x方向上进一步延伸并且与区域3413不同的区域也称为“区域3415”。在天线设备3400中，第二基板3430在第一基板3410中的沿着x方向的区域中的区域3415中被支撑在第一基板3410上。注意，第一基板3410中的沿着x方向的区域中的保持有多个天线元件3460的区域(例如，区域3413)对应于“第二区域”的示例。另外，第一基板3410中的沿着x方向的区域中的与第二区域不同的区域(例如，区域3415)对应于“第三区域”的示例。
另外，多个天线元件3450(即，天线元件3450a至3450d)被支撑在第二基板3430的+y方向上的表面3431上，以沿着x方向排列。另外，此时，多个天线元件3450被支撑在第二基板3430上，以在x方向上彼此分离。也就是说，在天线设备3400中，保持有多个天线元件3450的区域在z方向上与第一基板3410的另一个区域3415相邻，该另一个区域3415与保持有多个天线元件3460的区域3413不同。注意，第二基板3430中的沿着x方向的区域中的保持有多个天线元件3450的区域(例如，在z方向上与区域3415相邻的区域)对应于“第一区域”的示例。
注意，在通过布置多个天线元件3450和3460来配置阵列天线的情况下，期望的是在考虑在可见区域中出现栅瓣的波束扫描角的情况下设置相邻的两个天线元件之间的间隔。
例如，图18示出了彼此相邻的天线元件的元件间隔与在可见区域中出现栅瓣的波束扫描角之间的关系的示例。在图18中，横轴表示元件间隔d/λ，并且纵轴表示波束扫描角[度]。注意，图18所示的信息在由电气电子工程师协会提供的知识库“Chishiki-no-Mori”中的“Volume 2,Group 4Antennas/propagation”(Toru Takahashi，“Chapter 7ArrayAntenna”，[online]，2013年，电子、信息和通信工程师协会(IEICE)，[检索于2015年10月5日]，因特网<URL:http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_07.pdf>)中公开。
在配置阵列天线的情况下，在要发送或接收的无线信号的波长为λ的情况下，通常将相邻的两个天线元件的相应馈电点之间的间隔调整为0.5λ至0.9λ。注意，为了抑制栅瓣和从图18所示的关系获得更有利的天线特性，期望的是将天线元件保持为使得相邻的两个天线元件的相应馈电点之间的间隔变为例如约0.5λ。
因此，在图17所示的示例中，由第一基板3410保持多个天线元件3460，使得相邻的两个天线元件3460之间在x方向上的间隔变为约0.5λ。类似地，由第二基板3430保持多个天线元件3450，使得相邻的两个天线元件3450之间在x方向上的间隔变为约0.5λ。
作为第四配置示例，已经描述了在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置示例。
<3.3.5.第五配置示例>
接下来，作为第五配置示例，将描述在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置的另一示例。注意，在下面的描述中，将被描述为第五配置示例的天线设备可被称为“天线设备3500”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
例如，图19是用于描述根据本实施例的天线设备的第五配置示例的说明图，并且示出了根据本配置示例的天线设备的示意性透视图。注意，图19中的x、y和z方向对应于图12至图16中的x、y和z方向。
如图19所示，天线设备3500包括第一基板3510，第二基板3530，天线元件3550a至3550d，天线元件3560a至3560d，以及电介质3520和3540。第一基板3510、第二基板3530、电介质3520和电介质3540分别对应于图12所示的天线设备3300中的第一基板3310、第二基板3330、电介质3320和电介质3340。
如图19所示，多个天线元件3560(即，天线元件3560a至3560d)被支撑在第一基板3510的+y方向上的端部3511上，以沿着x方向排列。另外，此时，多个天线元件3560被支撑在第一基板3510上，以在x方向上彼此分离。
另外，多个天线元件3550(即，天线元件3550a至3550d)被支撑在第二基板3530的+y方向上的表面3531上，以沿着x方向排列。另外，此时，多个天线元件3550被支撑在第二基板3530上，以在x方向上彼此分离。
同时，天线设备3500与根据第四配置示例的天线设备3400的不同之处在于第一基板3510和第二基板3530之间的位置关系。具体而言，在天线设备3500中，第二基板3530在第一基板3510中的保持有多个天线元件3560的沿着x方向的区域3513中被支撑在第一基板3510上。也就是说，在天线设备3500中，保持有多个天线元件3550的区域相对于第一基板3510中的保持有多个天线元件3560的另一个区域3413位于z方向上(例如，相邻)。利用这样的配置，天线设备3500可以具有在x方向上比图17所示的设备3400更小的尺寸。
这里，基于与参考图17描述的根据第四配置示例的天线设备3400的比较，将参考图20至图22描述根据本配置示例的天线设备3500的辐射方向图的特性。图20至图22是示出根据本实施例的第五配置示例的天线设备3500的水平方向上的辐射方向图(即，xy平面上的辐射方向图)的仿真结果的示例的图。注意，图20、21和22示出了在所发送或接收的无线信号的频率分别为26.5GHz、28GHz和29.5GHz的情况下的仿真结果。
另外，在图20至图22中，“样本1”指示在仅由保持在第一基板3510上的多个天线元件3560a至3560d配置阵列天线的情况下天线元件3560b的辐射方向图的仿真结果的示例。也就是说，假设“样本1”不包括保持在第二基板3530上的多个天线元件3550。注意，在样本1中，第一基板3510在x方向上的宽度被设置为20mm。另外，“样本2”指示图17所示的天线设备3400中的天线元件3460b的辐射方向图的仿真结果的示例。注意，在样本2中，第一基板3410在x方向上的宽度被设置为35mm。另外“样本3”指示图19所示的天线设备3500中的天线元件3560b的辐射方向图的仿真结果的示例。注意，在样本3中，第一基板3510在x方向上的宽度被设置为20mm。
如图20至图22所示，在样本2中，在辐射方向图中引起湍流。这是因为第一基板3410充当地，并且推测流过该地的一部分的电流引起湍流，该地的所述一部分被形成为从保持天线元件3460a至3460d的区域3413起在+x方向上进一步延伸(即，与区域3415相对应的部分)。也就是说，推测在地(即，第一基板3410)延伸的方向上无线信号受流过地的电流影响，结果，在辐射方向图中引起湍流。
相比之下，发现在样本3中抑制了在样本2中引起的辐射方向图的湍流并且表现出辐射方向图与样本1的辐射方向图接近的辐射方向图(即，更理想的)。也就是说，根据本配置示例的天线设备3500，与被描述为第四配置示例的天线设备3400相比，可以在水平方向上(即，在xy平面上)获得更理想的辐射方向图。
参照图19至图22，作为第五配置示例，已经描述了在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置的另一示例。
<3.3.6.第六配置示例>
接下来，作为第六配置示例，将描述在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置的另一示例。注意，在下面的描述中，将被描述为第六配置示例的天线设备可被称为“天线设备3600”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
例如，图23是用于描述根据本实施例的天线设备的第六配置示例的说明图，并且示出了根据本配置示例的天线设备的示意性透视图。注意，图23中的x、y和z方向对应于图12至图16中的x、y和z方向。
如图23所示，天线设备3600包括第一基板3610，第二基板3630，天线元件3650a至3650d，天线元件3660a至3660d，以及电介质3620和3640。第一基板3610、第二基板3630、电介质3620和电介质3640分别对应于图12所示的天线设备3300中的第一基板3310、第二基板3330、电介质3320和电介质3340。
如图23所示，多个天线元件3660(即，天线元件3660a至3660d)被支撑在第一基板3610的+y方向上的端部3611上，以沿着x方向排列。另外，此时，多个天线元件3660被支撑在第一基板3610上，以在x方向上彼此分离。
另外，多个天线元件3650(即，天线元件3650a至3650d)被支撑在第二基板3630的+y方向上的端部3631上，以沿着x方向排列。另外，此时，多个天线元件3650被支撑在第二基板3630上，以在x方向上彼此分离。
同时，天线设备3600与根据第四配置示例的天线设备3400和根据第五配置示例的天线设备3500的不同之处在于第一基板3610和第二基板3630之间的位置关系。具体而言，在天线设备3600中，第二基板3630在第一基板3610中的保持有多个天线元件3660的沿着x方向的区域3613的部分区域3617中被支撑在第一基板3510上。另外，此时，第二基板3530被支撑在第一基板3610上，使得保持有多个天线元件3650的沿着x方向的区域3633的部分区域在z方向上与第一基板3610的区域3617相邻。
利用这样的配置，与第一基板3610的区域3615相对应的部分从第二基板3630的-x方向上的端部在-x方向上进一步突出。也就是说，由于第二基板3630相对于第一基板3610的区域3615不位于z方向上(不相邻)，因此电介质3640未形成在相对于区域3615位于-z方向上的区域中。另外，第二基板3630中的沿着x方向的区域3633中的除相对于第一基板3610的区域3617位于z方向上的区域(相邻区域)以外的另一区域3635从第一基板3610的+x方向上的端部在+x方向上进一步突出。也就是说，由于第一基板3610相对于第二基板3630的区域3635不位于z方向上(不相邻)，因此电介质3620未形成在相对于区域3635位于+z方向上的区域中。
注意，在下面的描述中，天线元件3660a至3660d中的天线元件3660a和3660b被保持在区域3615中。也就是说，在图23所示的天线设备3600中，电介质3640未形成在相对于天线元件3660a和3660b位于-z方向上的区域中。另外，天线元件3650a至3650d中的天线元件3650c和3650d被保持在区域3635中。也就是说，在图23所示的天线设备3600中，电介质3620未形成在相对于天线元件3650c和3650d位于+z方向上的区域中。
这里，基于与参考图19描述的根据第五配置示例的天线设备3500的比较，将参考图24至图26描述根据本配置示例的天线设备3600的辐射方向图的特性。图24至图26是示出根据本实施例的第六配置示例的天线设备3600的垂直方向上的辐射方向图(即，yz平面上的辐射方向图)的仿真结果的示例的图。注意，图24、25和26示出了在所发送或接收的无线信号的频率分别为26.5GHz、28GHz和29.5GHz的情况下的仿真结果。
另外，在图24至图26中，“样本4”指示在仅由保持在第一基板3610上的多个天线元件3660a至3660d配置阵列天线的情况下的天线元件3660b的辐射方向图的仿真结果的示例。也就是说，假设“样本4”不包括保持在第二基板3630上的多个天线元件3650。注意，在样本4中，第一基板3610在x方向上的宽度被设置为20mm。另外，“样本5”指示图19所示的天线设备3500中的天线元件3560b的辐射方向图的仿真结果的示例。注意，在样本5中，天线设备3500在x方向上的宽度(即，第一基板3510在x方向上的宽度)被设置为20mm。另外，“样本6”指示图23所示的天线设备3600中的天线元件3660b的辐射方向图的仿真结果的示例。注意，在样本6中，天线设备3600在x方向上的宽度被设置为26mm。
如图24至图26所示，在样本5中，辐射方向图在-z方向上畸变。这是因为相对于天线元件3560b在-z方向上形成电介质3540，并且推测由于电介质3540的影响而在辐射方向图中引起-z方向上的畸变(即，朝向电介质3540的畸变)。
相比之下，发现在样本6中抑制了在样本5中引起的辐射方向图的畸变并且表现出与样本4的辐射方向图接近的辐射方向图(即，更理想的辐射方向图)。也就是说，根据本配置示例的天线设备3600，与被描述为第五配置示例的天线设备3500相比，可以在垂直方向上(即，在yz平面上)获得更理想的辐射方向图。
注意，在上面的描述中，已经描述了排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况。然而，本配置示例可以应用于采用天线元件3350和3360各一个的情况。在这种情况下，天线元件3350和3360被简单地保持为例如具有图23所示的天线元件3650c或3650d与天线元件3660a或3660b之间的位置关系。具体而言，简单地保持天线元件3350和3360，使得相对于天线元件3350在+z方向上不形成电介质3320，并且相对于天线元件3360在-z方向上不形成电介质3340。
参考图23至图26，作为第六配置示例，已经描述了在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置的另一示例。
<3.3.7.第七配置示例>
接下来，作为第七配置示例，将描述在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置的另一示例。注意，在下面的描述中，将被描述为第七配置示例的天线设备可被称为“天线设备3700”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
例如，图27是用于描述根据本实施例的天线设备的第七配置示例的说明图，并且示出了根据本配置示例的天线设备的示意性透视图。注意，图27中的x、y和z方向对应于图12至图16中的x、y和z方向。
如图27所示，天线设备3700包括第一基板3710，第二基板3730，天线元件3750a至3750d，天线元件3760a至3760d，以及电介质3720和3740。第一基板3710、第二基板3730、电介质3720和电介质3740分别对应于图12所示的天线设备3300中的第一基板3310、第二基板3330、电介质3320和电介质3340。
如图27所示，多个天线元件3750(即，天线元件3750a至3750d)被支撑在第二基板3730的+y方向上的端部3731上，以沿着x方向排列。另外，此时，多个天线元件3750被支撑在第二基板3750上，以在x方向上彼此分离。
同时，天线设备3700与根据其他配置元件的天线设备的不同之处在于：多个天线元件3760的一部分被支撑在第一基板3710上，并且天线元件3760的其他部分被第二基板3730支撑。
具体而言，如图27所示，第二基板3730被支撑在第一基板3710上。这时，第一基板3710和第二基板3730可以在x方向上具有基本相同的宽度。
天线元件3750a至3750d以及天线元件3760c和3760d被保持在第二基板3730的在x方向和z方向上延伸的表面上。此时，第二基板的该表面的沿着x方向的区域3730沿着x方向被划分为区域3733和区域3735。在这样的配置下，天线元件3750a至3750d被保持为在第二基板3730的在x方向和z方向上延伸的表面中的与区域3733相对应的部分(在下文中也称为“表面3731”)上沿着x方向排列。另外，天线元件3760c和3760d被保持为在第二基板3730的在x方向和z方向上延伸的表面中的与区域3735相对应的部分(在下文中也称为“表面3737”)上沿着x方向排列。注意，在本配置示例中，天线元件3760a至3760d中的天线元件3760a和3760b对应于“第二天线元件”的示例，并且天线元件3760c和3760d对应于“第三天线元件”的示例。另外，第二基板3730的沿着x方向的区域中的保持有多个天线元件3750的区域(例如，区域37433)对应于“第一区域”的示例，并且保持有第三天线元件的区域(例如，区域3735)对应于“第四区域”的示例。
天线元件3760a和3760b被保持为在第一基板3710的端部3711上沿着x方向排列。此时，天线元件3760a和3760b被保持在端部3711的沿着x方向的区域中的相对于第二基板3730的区域3735(换言之，表面3737)位于z方向上的区域(例如，在z方向上与之相邻的区域)中。利用这样的配置，保持在第一基板3710上的天线元件3760a和3760b以及保持在第二基板3730上的天线元件3760c和3760d被保持为在z方向上彼此相邻。
另外，天线元件3760不被保持在第一基板3710的沿着x方向的区域中的相对于第二基板3730的区域3733(换言之，表面3731)位于z方向上的区域(例如，在z方向上与之相邻的区域)中。也就是说，在天线设备3700中，天线元件3760不被保持在多个天线元件3750(例如，天线元件3750a至3750d)的z方向上。
注意，表面3731可以被形成为相对于表面3737在+x方向上突出。利用这样的配置，保持在第二基板3730上的天线元件3750a至3750d以及天线元件3760c和3760d彼此分离，并且天线特性可以得到改善。
这里，参考图28，将特别关注于z方向上的位置关系来描述保持在第一基板侧的天线元件3760与保持在第二基板侧的天线元件3760之间的更详细的位置关系。图28是用于描述根据本实施例的天线设备的第七配置示例的说明图，并且是示出在从x方向观察图27中的天线设备3700的情况下的天线设备3700的配置示例的视图。注意，在本说明书中，在z方向上彼此相邻地保持的天线元件3760a和3760c之间的位置关系将被描述为示例。
在图28中，附图标记d1表示第一基板3710的+z方向侧的表面的z方向上的位置与天线元件3760a之间的z方向上的间隔。另外，附图标记d2表示第二基板3730的-z方向侧的端部的z方向上的位置与天线元件3760c之间的z方向上的间隔。另外，附图标记d3表示天线元件3760a与天线元件3760c之间的z方向上的间隔。
在假设天线元件3760a和3760c被配置为阵列天线的情况下，期望将λ/2或更大的间隔(λ是要发送或接收的无线信号的波长)确保为d3，以便表现出天线元件3760a和3760c的有利的天线特性。另外，随着d1变窄，天线元件3760a位于电介质的进一步的端侧(即，+z方向上的端侧)，并且天线元件3760a的指向性更容易倾斜。另外，随着d1变宽，天线元件3760a位于电介质的更中心侧(即，z方向上的中心侧)，并且天线元件3760a的指向性较不容易倾斜。类似地，随着d2变窄，天线元件3760c位于电介质的进一步的端侧(即，-z方向上的端侧)，并且天线元件3760c的指向性更容易倾斜。另外，随着d2变宽，天线元件3760c位于电介质的更中心侧(即，z方向上的中心侧)，并且天线元件3760c的指向性较不容易倾斜。
根据上面的特性，在将λ/2或更大的间隔确保为d3之后，将天线元件3760a和3760c保持为将更宽的间隔确保为d1和d2，由此可以获得更有利的天线特性。
参考图27和图28，作为第七配置示例，已经描述了在排列根据第三配置示例的天线元件3350和3360的情况下的根据本实施例的天线设备的配置的另一示例。
<3.4.示例>
接下来，将描述根据本公开的实施例的天线设备的示例。在本示例中，将描述使用根据本实施例的天线设备来使得能够针对来自不同方向的每个无线信号实现极化MIMO的天线设备的配置示例。
例如，图29是用于描述根据本实施例的天线设备的示例的说明图，并且示出了根据本示例的天线设备的示意性透视图。注意，图29所示的示例示出了如下情况的示例：采用偶极天线作为天线元件，并且如上所述将天线元件排列为第四至第七配置示例。另外，图29中的x、y和z方向对应于例如图23中的x、y和z方向。另外，在下面的描述中，图29所示的天线设备可被称为“天线设备3800”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
如图29所示，天线设备3800包括第一基板3810，第二基板3830，电介质3820和3840，天线元件3850a至3850d，天线元件3860a至3860d，以及天线元件3870。第一基板3810、第二基板3830、电介质3820和电介质3840分别对应于例如图23所示的天线设备3600中的第一基板3610、第二基板3630、电介质3620和电介质3640。另外，天线元件3850a至3850d和天线元件3860a至3860d分别对应于例如图23所示的天线元件3650a至3650d和天线元件3660a至3660d。注意，作为天线设备3800的配置，可以应用第四至第七配置示例中的任一个。换言之，可以根据应用了第四至第七配置示例中的哪一个而适当地改变第一基板3810、第二基板3830、天线元件3850a至3850d和天线元件3860a至3860d之间的位置关系。
另外，如图29所示，天线元件3870被保持在第一基板3810的+z方向侧的表面上。作为天线元件3870，优选应用能够发送或接收具有与z方向基本一致的传播方向和与x方向基本一致的极化方向的极化波，以及具有与z方向基本一致的传播方向和与y方向基本一致的极化方向的极化波的天线元件。作为具体示例，天线元件3870可被配置为贴片天线。另外，作为另一示例，天线元件3870可由具有设置为在x方向上延伸的元件的偶极天线和具有设置为在y方向上延伸的元件的偶极天线配置。当然，以上仅是示例，并且可以应用另一种类型的天线元件。注意，天线元件3870对应于“第四天线元件”的示例。
基于该配置，天线设备3800使用天线元件3860a至3860d来发送或接收具有与y方向基本一致的传播方向的无线信号中的具有与x方向基本一致的极化方向的极化波。另外，天线设备3800使用天线元件3850a至3850d来发送或接收具有与y方向基本一致的传播方向的无线信号中的具有与z方向基本一致的极化方向的极化波。另外，天线设备3800使用天线元件3870来发送或接收具有与z方向基本一致的传播方向的无线信号中的具有与x方向基本一致的极化方向的极化波和具有与y方向基本一致的极化方向的极化波。也就是说，根据本示例的天线设备3800可以针对从y方向到达的无线信号和从z方向到达的无线信号两者实现极化MIMO。
接下来，假设将天线设备安装在诸如智能电话之类的通信设备(特别是薄型通信设备)上，将更详细地描述根据本示例的天线设备的配置示例。例如，图30是用于描述根据本实施例的天线设备的示例的说明图，并且示出了根据本示例的天线设备的配置示例。图30中的x、y和z方向对应于图29中的x、y和z方向。另外，在下面的描述中，图30所示的天线设备可被称为“天线设备3900”，以与根据其他配置示例的天线设备区分开。
如图30所示，天线设备3900包括第一基板3910，第二基板3930，电介质3920、3940和3980，天线元件3950，天线元件3960，天线元件3970，以及控制电路3990。
第一基板3910、第二基板3930、电介质3920和电介质3940分别对应于例如图29所示的天线设备3800中的第一基板3810、第二基板3830、电介质3820和电介质3840。另外，天线元件3950、天线元件3960和天线元件3970分别对应于图29所示的天线设备3800中的天线元件3850a至3850d、天线元件3860a至3860d和天线元件3870。另外，在图30所示的示例中，天线元件3950和3960中的每一个都被配置为偶极天线。也就是说，天线元件3950包括元件3961和3963。另外，天线元件3960包括元件3951和3953。另外，在图30所示的示例中，天线元件3970被配置为贴片天线。
天线元件3970经由电介质3980而被保持在第一基板3910的在x方向和y方向上延伸的表面中的表面(+z方向侧的表面)上。
另外，在第二基板3930的-y方向侧(即，保持有天线元件3950的表面3931的相反表面侧)，控制电路3990可被保持在第一基板3910的在x方向和y方向上延伸的表面的背面(-z方向侧的表面)上。控制电路3990例如电连接到天线元件3950、3960和3970的至少一部分，并控制天线元件的驱动。此时，控制电路3990和要驱动的天线元件(例如，天线元件3950、3960和3970)经由第一基板3910或第二基板3930中的至少任一个的布线层而连接。因此，假设实现了布线和在z方向上连接第二基板3930的布线层的通孔，在通过控制电路3990控制天线元件3950的驱动的情况下，例如，期望将约3mm或更多的宽度确保为第二基板3930在y方向上的厚度L111。
此外，在假设发送或接收28GHz频带(例如，26.5GHz至29.5GHz)的无线信号的情况下，期望将约3mm的宽度确保为形成有天线元件3950和3960以及电介质3920和3940的区域在y方向上的厚度L113。
注意，根据图30所示的天线设备3900，可以将第一基板3910的z方向上的厚度抑制为约1mm。
如上所述，参考图29和图30，作为示例，已经描述了将使得能够使用根据本实施例的天线设备针对从不同方向到达的每个无线信号实现极化MIMO的天线设备的配置示例。
<3.5.应用>
接下来，作为根据本公开的实施例的天线设备所应用于的通信设备的应用，将描述将根据本公开的技术应用于除诸如智能电话之类的通信终端以外的设备的情况的示例。
近年来，一种将各种事物连接到网络的称为物联网(IoT)的技术已经引起关注，并且除智能电话和平板终端以外的设备被认为能够用于通信。因此，例如，通过将根据本公开的技术应用于被配置为可移动的各种设备，这些设备变得能够使用毫米波进行通信并且能够在通信中使用极化MIMO。
例如，图31是用于描述根据本实施例的通信设备的应用的说明图，从而示出了将根据本实施例的技术应用于相机设备的情况的示例。具体而言，在图31所示的示例中，根据本公开的实施例的天线设备被保持为位于相机设备300的壳体的外表面中的面对彼此不同的方向的表面301和302中的每一个附近。例如，附图标记311示意性地表示根据本公开的实施例的天线设备。利用这样的配置，例如，图31所示的相机设备300可以发送或接收在与表面301和302的法线方向基本一致的方向上传播并具有彼此不同的极化方向的多个极化波中的每一个。注意，不用说，天线设备311不仅可以设置在图31所示的表面301和302上，而且可以设置在其他表面上。
另外，例如，根据本公开的技术还可以应用于称为无人机的无人飞行器。例如，图32是用于描述根据本实施例的通信设备的应用的说明图，从而示出了将根据本实施例的技术应用于安装在无人机的下部的相机设备的情况的示例。具体而言，在无人机在高处飞行的情况下，期望无人机发送或接收主要在下侧从每个方向到达的无线信号(毫米波)。因此，例如，在图32所示的示例中，根据本公开的实施例的天线设备被保持为位于安装在无人机的下部的相机设备400的壳体的外表面401中的面对彼此不同的方向的每个部分附近。例如，附图标记411示意性地表示根据本公开的实施例的天线设备。另外，尽管未在图32中示出，但是天线设备411不仅可以设置在相机设备400中，而且可以设置在例如无人机自身的壳体的每个部分中。即使在这种情况下，天线设备411也有利地设置在尤其壳体的下侧。
注意，如图32所示，在目标设备的壳体的外表面的至少一部分为弯曲(即为曲面)的情况下，天线设备411被有利地保持在该曲面中的部分区域中的具有彼此交叉或相对于彼此被扭转的法线方向的多个部分区域附近。利用这样的配置，图32所示的相机设备400可以发送或接收在与所述部分区域的法线方向基本一致的方向上传播并具有彼此不同的极化方向的多个极化波中的每一个。
注意，参考图31和图32描述的示例仅是示例，并且根据本公开的技术的应用目的地不受特别限制，只要目的地是能够使用毫米波执行通信的设备即可。
作为根据本公开的实施例的天线设备所应用于的通信设备的应用，已经参考图31和图32描述了将根据本公开的技术应用于除诸如智能电话之类的通信终端以外的设备的情况的示例。
<<4.结论>>
如上所述，根据本实施例的天线设备包括在第一方向上延伸的第一基板以及被支撑在第一基板上并且在第一方向和与第一方向正交的第二方向二者上延伸的第二基板。另外，天线元件由第二基板的表面支撑，该表面具有与第三方向基本一致的法线方向，第三方向与第一方向和第二方向均正交，并且天线元件被配置为发送或接收具有与第二方向基本一致的极化方向的无线信号。利用这样的配置，根据本实施例的天线，可以发送或接收具有与天线设备的厚度方向(第二方向)基本一致的极化方向的极化波，并且可以将厚度形成为更薄。
另外，设置在第二基板上的天线元件可被配置为包括在第二方向上延伸的元件的偶极天线，并且具有在第一方向上延伸的元件的偶极天线可被分开地设置在第一基板的第三方向上的端侧。利用这样的配置，根据本实施例的天线设备可以发送或接收在第三方向上传播的无线信号中的具有与第一方向基本一致的极化方向的极化波和具有与第二方向基本一致的极化方向的极化波。也就是说，利用这样的配置，根据本实施方式的天线设备，可以针对具有与第三方向基本一致的传播方向的无线信号实现极化MIMO。
尽管已经参考附图详细描述了本公开的有利实施例，但是本公开的技术范围不限于这样的示例。显然，具有本公开的技术领域中的普通知识的人员可以在权利要求中描述的技术思想的范围内想到各种改变和变型，并且自然地明白这些改变和变型属于本公开的技术范围。
另外，本说明书中描述的效果仅仅是说明性或示例性的，而不是限制性的。也就是说，与上述效果一起或代替上述效果，根据本公开的技术可以表现出本领域技术人员根据本说明书的描述而清楚的其他效果。
注意，以下配置也属于本公开的技术范围。
(1)一种天线设备，包括：
第一基板，在第一方向上延伸；
第二基板，被支撑在第一基板上，并在第一方向和与第一方向正交的第二方向二者上延伸；和
天线元件，被支撑在第二基板的表面上，该表面具有与第三方向基本一致的法线方向，第三方向与第一方向和第二方向二者均正交，并且所述天线元件被配置为发送或接收具有与第二方向基本一致的极化方向的无线信号。
(2)根据(1)所述的天线设备，其中
第二基板在第三方向上的端侧被支撑在第一基板的表面上，该表面具有与第二方向基本一致的法线方向，并且
所述天线设备还包括：
第二天线元件，不同于作为所述天线元件的第一天线元件，第二天线元件被支撑在第一基板的第三方向上的端侧上，并被配置为发送或接收具有与第一方向基本一致的极化方向的无线信号。
(3)根据(2)所述的天线设备，其中，第一天线元件包括在第二方向上延伸的第一元件。
(4)根据(3)所述的天线设备，其中，通过在第二方向上堆叠在第一方向上延伸的多个部件来形成第一元件。
(5)根据(2)至(4)中任一项所述的天线设备，其中，第二天线元件包括在第一方向上延伸的第二元件。
(6)根据(2)至(5)中任一项所述的天线设备，其中，第一天线元件或第二天线元件中的至少任一个被配置为偶极天线。
(7)根据(2)至(6)中任一项所述的天线设备，还包括：
多个至少第一天线元件或第二天线元件，其中
多个天线元件被支撑为沿着第一方向彼此分离。
(8)根据(7)所述的天线设备，还包括：
多个第一天线元件和多个第二天线元件，其中
相对于第一基板支撑第二基板，以使得如下一个区域的第一方向上的至少一部分在第二方向上与另一区域相邻，所述一个区域或者是在第一方向上布置有多个第一天线元件的第一区域或者是在第一方向上布置有多个第二天线元件的第二区域。
(9)根据权利要求8所述的天线设备，还包括：
第一电介质，被设置为至少包括第二基板的表面上的支撑多个第一天线元件的所述第一区域；和
第二电介质，被设置为至少包括第一基板的端部上的支撑多个第二天线元件的所述第二区域，其中
相对于第一基板支撑第二基板，使得第一电介质或第二电介质中的被设置为包括所述另一区域的电介质在第二方向上仅与所述一个区域的第一方向上的一部分相邻。
(10)根据(9)所述的天线设备，其中，相对于第一基板支撑第二基板，使得或者是第一基板或者是第二基板的一个基板相对于另一基板的第一方向上的端部在第一方向上突出。
(11)根据(8)所述的天线设备，其中，相对于第一基板支撑第二基板，使得所述另一区域的第一方向上的至少部分区域在第二方向上与第一方向上的整个所述一个区域相邻。
(12)根据(7)所述的天线设备，还包括：
多个第一天线元件和多个第二天线元件，其中
相对于第一基板支撑第二基板，使得在第一方向上布置有多个第一天线元件的第一区域在第二方向上与第一基板的沿着第一方向的区域中的第三区域相邻，第三区域与在第一方向上布置有多个第二天线元件的第二区域不同。
(13)根据(7)所述的天线设备，还包括：
多个第一天线元件和多个第二天线元件；和
第三天线元件，相对于第二基板的沿着第一方向的区域中的第四区域而被支撑，第四区域与布置有多个第一天线元件的第一区域不同，并且第三天线元件被配置为发送或接收具有与第一方向基本一致的极化方向的无线信号，其中
所述多个第一天线元件被支撑在第二方向上与第四区域相邻的区域中，该区域属于第一基板的沿着第一方向的区域。
(14)根据(13)所述的天线设备，其中，第一区域被形成为相对于第四区域在第三方向上突出。
(15)根据(1)所述的天线设备，其中，所述天线元件被配置为平面天线，所述平面天线发送或接收作为所述无线信号的第一无线信号和具有与第一方向基本一致的极化方向的第二无线信号中的每个无线信号。
(16)根据(15)所述的天线设备，还包括：
多个天线元件，其中
所述多个天线元件被支撑为沿着第一方向彼此分离。
(17)根据(1)至(16)中任一项所述的天线设备，其中
第一基板包括
位于与第二基板在第二方向上延伸的方向相反的一侧、并且具有与第二方向的相反方向基本一致的法线方向的表面，和
第四天线元件，不同于作为该表面上的所述天线元件的第一天线元件。
(18)根据(17)所述的天线设备，还包括：
驱动电路，被保持在位于设置有第二基板的第一天线元件的表面的相反侧的区域中，该区域属于支撑第一基板的第四天线元件的表面的相反表面，其中
所述驱动电路电连接到至少第一天线元件或第四天线元件。
标号列表
1 系统
100 基站
200 终端设备
2003 无线通信单元
2005 通信控制单元
2007 存储单元
3300 天线设备
3310 第一基板
3311 端部
3320 电介质
3330 第二基板
3340 电介质
3350 天线元件
3351 元件
3352 元件
3353 馈电点
3360 天线元件
3361 元件
3362 元件
3363 馈电点

Claims (13)

1.一种天线设备，包括：
第一基板，在第一方向上延伸；
第二基板，在第三方向上的端侧被支撑在第一基板的表面上，并在第一方向和与第一方向正交的第二方向二者上延伸，该表面具有与第二方向基本一致的法线方向；
多个第一天线元件，被支撑在第二基板的表面上沿着第一方向彼此分离，该第二基板的表面具有与第三方向基本一致的法线方向，第三方向与第一方向和第二方向二者均正交，并且所述第一天线元件被配置为发送或接收具有与第二方向基本一致的极化方向的无线信号；
多个第二天线元件，不同于所述多个第一天线元件，第二天线元件被支撑在第一基板的第三方向上的端侧上沿着第一方向彼此分离，并被配置为发送或接收具有与第一方向基本一致的极化方向的无线信号；和
第三天线元件，相对于第二基板的沿着第一方向的区域中的第四区域而被支撑，第四区域与布置有所述多个第一天线元件的第一区域不同，并且第三天线元件被配置为发送或接收具有与第一方向基本一致的极化方向的无线信号，
其中所述多个第一天线元件被支撑在第二方向上与第四区域相邻的区域中，该第二方向上与第四区域相邻的区域属于第一基板的沿着第一方向的区域，并且其中第一区域被形成为相对于第四区域在第三方向上突出。
2.根据权利要求1所述的天线设备，其中，第一天线元件包括在第二方向上延伸的第一元件。
3.根据权利要求2所述的天线设备，其中，通过在第二方向上堆叠在第一方向上延伸的多个部件来形成第一元件。
4.根据权利要求1所述的天线设备，其中，第二天线元件包括在第一方向上延伸的第二元件。
5.根据权利要求1所述的天线设备，其中，第一天线元件或第二天线元件中的至少任一个被配置为偶极天线。
6.根据权利要求1所述的天线设备，其中
由第一基板支撑第二基板，以使得如下一个区域的第一方向上的至少一部分在第二方向上与另一区域相邻，所述一个区域或者是在第一方向上布置有所述多个第一天线元件的第一区域或者是在第一方向上布置有所述多个第二天线元件的第二区域。
7.根据权利要求6所述的天线设备，还包括：
第一电介质，被设置为至少包括第二基板的表面上的支撑所述多个第一天线元件的所述第一区域；和
第二电介质，被设置为至少包括第一基板的端部上的支撑所述多个第二天线元件的所述第二区域，其中
由第一基板支撑第二基板，使得第一电介质或第二电介质中的被设置为包括所述另一区域的电介质在第二方向上仅与所述一个区域的第一方向上的一部分相邻。
8.根据权利要求7所述的天线设备，其中，由第一基板支撑第二基板，使得或者是第一基板或者是第二基板的一个基板相对于另一基板的第一方向上的端部在第一方向上突出。
9.根据权利要求6所述的天线设备，其中，由第一基板支撑第二基板，使得所述另一区域的第一方向上的至少部分区域在第二方向上与第一方向上的整个所述一个区域相邻。
10.根据权利要求1所述的天线设备，其中
由第一基板支撑第二基板，使得在第一方向上布置有所述多个第一天线元件的第一区域在第二方向上与第一基板的沿着第一方向的区域中的第三区域相邻，第三区域与在第一方向上布置有所述多个第二天线元件的第二区域不同。
11.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述第一天线元件被配置为平面天线，所述平面天线发送或接收作为所述无线信号的第一无线信号和具有与第一方向基本一致的极化方向的第二无线信号中的每个无线信号。
12.根据权利要求1所述的天线设备，其中
第一基板包括
位于与第二基板在第二方向上延伸的方向相反的一侧、并且具有与第二方向的相反方向基本一致的法线方向的表面，和
第四天线元件，不同于所述第一天线元件。
13.根据权利要求12所述的天线设备，还包括：
驱动电路，被保持在位于设置有第二基板的第一天线元件的表面的相反侧的区域中，该位于设置有第二基板的第一天线元件的表面的相反侧的区域属于支撑第一基板的第四天线元件的表面的相反表面，其中
所述驱动电路电连接到至少第一天线元件或第四天线元件。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110401020B (zh) * 2019-07-24 2021-01-08 维沃移动通信有限公司 天线单元和电子设备
JP7382776B2 (ja) 2019-09-30 2023-11-17 日本特殊陶業株式会社 偏波共用アンテナ
JP6977754B2 (ja) * 2019-11-13 2021-12-08 Tdk株式会社 アンテナ装置及びこれを備える回路基板
CN110957562A (zh) * 2019-12-20 2020-04-03 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 一种v2x用天线及电动汽车
JP7430100B2 (ja) 2020-04-14 2024-02-09 日本特殊陶業株式会社 アンテナ装置
TWM600485U (zh) * 2020-05-13 2020-08-21 和碩聯合科技股份有限公司 天線模組
CN113644400B (zh) * 2021-07-23 2024-04-12 荣耀终端有限公司 一种毫米波模组电路和终端设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1237225A1 (en) * 2001-03-01 2002-09-04 Red-M (Communications) Limited An antenna array
CN101399402A (zh) * 2008-09-27 2009-04-01 郝志强 用于卫星通讯的波导裂缝阵列天线
CN101584083A (zh) * 2006-12-18 2009-11-18 艾利森电话股份有限公司 前视/后视机载雷达
WO2014161688A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Alcatel Lucent Antenna array for transmitting and/or for receiving radio frequency signals, access network node and vehicle thereof
CN204947073U (zh) * 2014-09-19 2016-01-06 三星电子株式会社 天线设备
CN205081241U (zh) * 2015-09-28 2016-03-09 湖南华诺星空电子技术有限公司 一种调频连续波雷达的天线装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56144645A (en) * 1980-04-11 1981-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Diversity antenna device for portable radio equipment
US6404394B1 (en) * 1999-12-23 2002-06-11 Tyco Electronics Logistics Ag Dual polarization slot antenna assembly
JP2001332929A (ja) * 2000-03-17 2001-11-30 Tdk Corp 円偏波パッチアンテナ装置
JP4025499B2 (ja) * 2000-10-20 2007-12-19 日本放送協会 円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ
US6456242B1 (en) * 2001-03-05 2002-09-24 Magis Networks, Inc. Conformal box antenna
JP2004274418A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Tdk Corp アンテナ一体型モジュール
JP2007027902A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Ntt Docomo Inc アンテナ装置、電界強度測定システム
JP2007279027A (ja) * 2006-03-14 2007-10-25 Fujifilm Corp バイオセンサー表面の検査方法
US20090046794A1 (en) * 2007-07-25 2009-02-19 Buffalo Inc. Multi-input multi-output communication device, antenna device and communication system
EP2068400A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-10 Sony Corporation Slot antenna for mm-wave signals
US8044861B2 (en) * 2008-06-30 2011-10-25 Harris Corporation Electronic device with edge surface antenna elements and related methods
JP5307651B2 (ja) * 2009-06-26 2013-10-02 Ｋｄｄｉ株式会社 アンテナ装置
JP5502429B2 (ja) * 2009-11-05 2014-05-28 電気化学工業株式会社 回路基板
JP5421071B2 (ja) * 2009-11-05 2014-02-19 スタンレー電気株式会社 光半導体装置の製造方法
JP5607339B2 (ja) * 2009-11-05 2014-10-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US8754814B2 (en) * 2009-11-13 2014-06-17 Blackberry Limited Antenna for multi mode MIMO communication in handheld devices
US9166644B2 (en) 2010-02-01 2015-10-20 Broadcom Corporation Transceiver and antenna assembly
US8786509B2 (en) * 2010-03-16 2014-07-22 Raytheon Company Multi polarization conformal channel monopole antenna
US9905922B2 (en) 2011-08-31 2018-02-27 Qualcomm Incorporated Wireless device with 3-D antenna system
US8760352B2 (en) * 2012-03-30 2014-06-24 Htc Corporation Mobile device and antenna array thereof
JP6094990B2 (ja) * 2012-11-01 2017-03-15 三菱電機株式会社 アレーアンテナ装置およびその制御方法
JP6150542B2 (ja) * 2013-02-04 2017-06-21 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP6368135B2 (ja) 2014-04-30 2018-08-01 株式会社オービックビジネスコンサルタント 会計情報処理装置、会計情報処理方法、およびプログラム
JP6196188B2 (ja) * 2014-06-17 2017-09-13 株式会社東芝 アンテナ装置、及び無線装置
JP2016129320A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 富士通株式会社 アンテナ装置
JP2017092644A (ja) * 2015-11-06 2017-05-25 富士通株式会社 パッチアンテナ
JP6635376B2 (ja) * 2016-02-29 2020-01-22 国立大学法人大阪大学 テラヘルツ素子およびテラヘルツ集積回路
KR102471203B1 (ko) * 2016-08-10 2022-11-28 삼성전자 주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2018168139A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 通信装置
US11075462B2 (en) * 2017-06-14 2021-07-27 Sony Corporation Antenna device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1237225A1 (en) * 2001-03-01 2002-09-04 Red-M (Communications) Limited An antenna array
CN101584083A (zh) * 2006-12-18 2009-11-18 艾利森电话股份有限公司 前视/后视机载雷达
CN101399402A (zh) * 2008-09-27 2009-04-01 郝志强 用于卫星通讯的波导裂缝阵列天线
WO2014161688A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Alcatel Lucent Antenna array for transmitting and/or for receiving radio frequency signals, access network node and vehicle thereof
CN204947073U (zh) * 2014-09-19 2016-01-06 三星电子株式会社 天线设备
CN205081241U (zh) * 2015-09-28 2016-03-09 湖南华诺星空电子技术有限公司 一种调频连续波雷达的天线装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200303834A1 (en) 2020-09-24
JP6988909B2 (ja) 2022-01-05
CN111542967A (zh) 2020-08-14
US11239571B2 (en) 2022-02-01
EP3683891A4 (en) 2020-11-11
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WO2019077813A1 (ja) 2019-04-25
EP3683891A1 (en) 2020-07-22
EP3683891B1 (en) 2024-04-10

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