CN112074992B - 天线模块和搭载该天线模块的通信装置 - Google Patents

天线模块和搭载该天线模块的通信装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112074992B
CN112074992B CN201980030136.8A CN201980030136A CN112074992B CN 112074992 B CN112074992 B CN 112074992B CN 201980030136 A CN201980030136 A CN 201980030136A CN 112074992 B CN112074992 B CN 112074992B
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
antenna elements
antenna module
current
ground electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980030136.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112074992A (zh
Inventor
须藤薫
山田良树
小村良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of CN112074992A publication Critical patent/CN112074992A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112074992B publication Critical patent/CN112074992B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/523—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between antennas of an array
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00—Economic sectors
    • G16Y10/75—Information technology; Communication
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

天线模块(100)包括介电体基板(130)、多个天线元件(121)、接地电极(GND)以及导体壁(125)。多个天线元件(121)在介电体基板(130)中沿着第1方向和第2方向呈阵列状配置。接地电极(GND)在介电体基板(130)上与多个天线元件(121)相对地配置。针对多个天线元件(121)所包含的各天线元件，于在第1方向上相邻的天线元件间沿着第2方向配置有导体壁(125)，于在所述第2方向上相邻的天线元件间未配置导体壁。上述第2方向是自多个天线元件(121)的各个天线元件辐射的电波的极化方向。

Description

天线模块和搭载该天线模块的通信装置
技术领域
本公开涉及天线模块和搭载该天线模块的通信装置，更特定而言，涉及在天线阵列中提高进行波束成形时的天线特性的技术。
背景技术
在日本特开2008-5164号公报(专利文献1)中公开了一种在同一介电体基板上排列有多个阵列天线的复合天线阵列装置。在专利文献1的天线装置中，通过使向各天线阵列供给的高频信号的供电相位具有相位差，能够改变自各天线阵列辐射的电波的方向性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-5164号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年，智能手机等便携终端普及，进而由于IoT等的技术革新，具有无线通信功能的家电产品、电子设备增加。由此，无线网络的通信量增大，产生对于通信速度和通信品质降低的担忧。
作为用于解决这样的问题的1个对策，推进第5代移动通信系统(5G)的开发。在5G中，旨在使用多个天线元件进行高度的波束成形和空间复用，并且除了使用以往以来一直使用的6GHz频段的频率的信号以外，还使用更高的频率(数十GHz)的毫米波段的信号，从而谋求通信速度的高速化和通信品质的提高。
在多个天线元件二维排列而成的天线阵列中，在进行使辐射的电波的方向性变化的波束成形时，若使波束在电波的极化方向(电场方向)上倾斜，则有时在特定的倾斜角度下天线增益降低。
本公开是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，在具有多个天线元件的天线阵列中提高进行波束成形时的天线特性。
用于解决问题的方案
本公开的天线模块包括介电体基板、多个天线元件、接地电极以及导体壁。多个天线元件在介电体基板中沿着第1方向和第2方向呈阵列状配置。接地电极在介电体基板上与多个天线元件相对地配置。针对多个天线元件所包含的各天线元件，于在第1方向上相邻的天线元件间沿着第2方向配置有导体壁，于在所述第2方向上相邻的天线元件间未配置导体壁。上述第2方向是自多个天线元件的各个天线元件辐射的电波的极化方向。
发明的效果
根据本公开，在具有多个天线元件的天线阵列中，能够提高进行波束成形时的天线特性。
附图说明
图1是应用实施方式1的天线模块的通信装置的框图。
图2是实施方式1的天线模块的俯视图和剖视图。
图3是图2的天线模块的立体图。
图4是比较例1的天线模块的俯视图。
图5是比较例2的天线模块的俯视图。
图6是用于说明在实施方式1和比较例的天线模块中使波束在电场方向上倾斜的情况的天线增益的图。
图7是表示在实施方式1和比较例的天线模块中在θ＝45°的情况的接地电极流通的电流分布的图。
图8是实施方式2的天线模块的俯视图。
图9是实施方式3的天线模块的俯视图。
图10是实施方式3的天线模块的局部的立体图。
图11是实施方式3的天线模块的局部的剖视图。
图12是变形例的天线模块的俯视图和剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本公开的实施方式。另外，对于图中相同或相当的部分标注相同的附图标记且不重复其说明。
[实施方式1]
(通信装置的基本结构)
图1是应用本实施方式的天线模块100的通信装置10的框图的一例。通信装置10例如是智能手机或平板电脑等便携终端。本实施方式的天线模块100所使用的电波的频段是以例如28GHz、39GHz以及60GHz为中心频率的毫米波段的电波，但也能够应用上述以外的频段的电波。
参照图1，通信装置10包括天线模块100和构成基带信号处理电路的BBIC 200。天线模块100包括天线装置120和作为供电电路的一例的RFIC 110。通信装置10将自BBIC 200向天线模块100传递的信号上变频为高频信号而自天线装置120辐射，并且将利用天线装置120接收的高频信号下变频而利用BBIC 200处理信号。
在图1中，为了容易说明，仅示出与构成天线装置120的多个天线元件121中的4个天线元件121对应的结构，省略与具有同样的结构的其他天线元件121对应的结构。在天线装置120中，多个天线元件121呈二维的阵列状配置。在本实施方式中，天线元件121是具有大致正方形的平板形状的贴片天线。
RFIC 110包括开关111A～111D、113A～113D、117、功率放大器112AT～112DT、低噪声放大器112AR～112DR、衰减器114A～114D、移相器115A～115D、信号合成/分波器116、混频器118以及放大电路119。
在发送高频信号的情况下，开关111A～111D、113A～113D向功率放大器112AT～112DT侧切换，并且开关117连接于放大电路119的发送侧放大器。在接收高频信号的情况下，开关111A～111D、113A～113D向低噪声放大器112AR～112DR侧切换，并且开关117连接于放大电路119的接收侧放大器。
自BBIC 200传递的信号被放大电路119放大并被混频器118上变频。上变频而得到的高频信号即发送信号被信号合成/分波器116分波成4个信号，通过4个信号路径而向彼此不同的天线元件121供给。此时，通过单独地调整在各信号路径配置的移相器115A～115D的移相度，能够调整天线装置120的方向性(波束成形)。
利用各供电元件121接收的高频信号即接收信号分别经由不同的4个信号路径，被信号合成/分波器116合波。合波而得到的接收信号被混频器118下变频，被放大电路119放大而向BBIC 200传递。
RFIC 110例如形成为包含上述电路结构的单芯片的集成电路部件。或者，关于RFIC 110的与各供电元件121对应的设备(开关、功率放大器、低噪声放大器、衰减器、移相器)，也可以针对每个对应的供电元件121都形成单芯片的集成电路部件。
(天线模块的结构)
图2和图3是用于说明本实施方式1的天线模块100的结构的细节的图。在图2的上部的(a)中表示天线模块100的俯视图，在图2的下部的(b)中表示剖视图。图3是天线模块100的立体图。
参照图2和图3，天线模块100除了包含天线元件121和RFIC 110以外，还包含介电体基板130、供电布线140、接地电极GND以及导体壁125。另外，在图2的(a)和图3中，为了易于观察内部的结构，省略介电体基板130。另外，在以下的说明中，有时将各图中的Z轴的正方向称为上表面侧，将负方向称为下表面侧。
介电体基板130例如是低温共烧陶瓷(LTCC：Low Temperature Co-firedCeramics)多层基板、层叠多个由环氧、聚酰亚胺等的树脂构成的树脂层而形成的多层树脂基板、层叠多个由具有更低的介电常数的液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer：LCP)构成的树脂层而形成的多层树脂基板、层叠多个由氟树脂构成的树脂层而形成的多层树脂基板或LTCC以外的陶瓷多层基板。另外，介电体基板130不限于多层基板，也可以是单层构造的基板。
介电体基板130具有矩形的平面形状，在介电体基板130的内部的层或上表面侧的表面131沿着X轴方向(第1方向)和Y轴方向(第2方向)呈阵列状配置有大致正方形的多个天线元件121。在介电体基板130中，在比天线元件121靠下表面侧的层与天线元件121相对地配置有接地电极GND。另外，在介电体基板130的下表面侧的背面132借助钎焊凸块160配置有RFIC 110。
自RFIC 110供给的高频信号经由贯通接地电极GND的供电布线140而向各天线元件121的供电点SP传递。供电布线140由贯通介电体基板130的层的导通孔(日文：ビア)和配置于层内的布线图案形成。
供电点SP配置于自天线元件121的中心(对角线的交点)沿着图2的Y轴方向偏置的位置。通过向供电点SP供给高频信号，从而自天线元件121辐射以Y轴方向为极化方向的电波。另外，在图2的例子中，左半部分的天线元件121的供电点SP配置于自天线元件121的中心向Y轴的正方向偏置的位置，右半部分的天线元件121的供电点SP配置于自天线元件121的中心向Y轴的负方向偏置的位置。例如，在向Z轴的正方向辐射电波的情况下，向右半部分的天线元件121供给与左半部分的天线元件121相反相位的高频信号，从而使天线元件121整体的相位一致。这样，通过将左半部分的天线元件121和右半部分的天线元件121对称地配置，能够确保作为天线模块整体的对称性。
在天线装置120中，以包围多个天线元件121整体的方式形成有导体壁125。另外，在沿着X轴方向相邻的天线元件间也沿着Y轴方向形成有导体壁125。另外，在沿着Y轴方向相邻的天线元件间未形成导体壁125。如后述那样，导体壁125具有切断在接地电极GND流通的电流的功能。
导体壁125沿着X轴或Y轴呈直线状配置。导体壁125由与接地电极GND连接的多个导通孔127和连接该导通孔127的布线图案126形成。另外，也可以将呈直线状配置的导通孔127设为板状的构件。优选的是，导体壁125的Z轴方向的距接地电极GND的高度设定为距接地电极GND不超过天线元件121的高度。在图2的例子中，导体壁125的高度设定为与天线元件121大致相同的高度。
形成导体壁125的导通孔127不限于图2和图3所示那样的形成为沿着Z轴方向呈直线状延伸的导通孔的情况。例如，在介电体基板130由多层基板形成那样的情况下，也可以是在各层间的导通孔设有一些台阶的形态。或者，也可以是局部地使用布线图案并沿着Z轴方向呈阶梯状或锯齿状形成的导通孔。
另外，在图2和图3中，构成天线元件、电极、布线图案以及导通孔等的导体由铝(Al)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)以及以这些金属的合金为主要成分的金属形成。
在多个天线元件呈阵列状配置的天线阵列中，通过调整向天线元件供给的高频信号的相位，能够使自天线阵列辐射的电波(波束)的辐射方向倾斜而调整方向性。例如，通过在通信系统的基站的天线中这样进行波束成形，能够对大范围的通信终端辐射电波。
另一方面，在进行波束成形时，若使波束在电波的极化方向(电场方向：方位角方向(θ))上倾斜，则有时在特定的倾斜角度下发生天线增益降低的现象。
在本实施方式1中，在天线阵列中，在相邻的天线元件间形成上述那样的导体壁，从而抑制在使波束倾斜的情况下在特定的倾斜角度下发生的天线增益的降低。
图4是比较例1的天线模块100A的俯视图。在天线模块100A中，在天线元件121整体的周围和天线元件121间均未形成导体壁125。另外，图5是比较例2的天线模块100B的俯视图。在天线模块100B中，成为在实施方式1的天线模块100的结构的基础上进一步在沿着Y轴方向相邻的天线元件间也形成有导体壁125的结构。
图6是用于说明在实施方式1和比较例1、2的天线模块中使波束在电场方向(方位角方向)上倾斜的情况的天线增益的图。在图6中，横轴表示方位角方向的倾斜角度(θ)，纵轴表示在各方位角下能够获得的最大天线增益。在图6中，实线LN10表示实施方式1的情况，虚线LN11、LN12分别表示比较例1、2的情况。另外，方位角方向的倾斜角度大于90°的范围(和小于-90°的范围)表示向天线模块的背面侧辐射的电波的增益，但实际取决于旁瓣和后瓣。
参照图6，通常，在波束不倾斜的情况(即，θ＝0°)下天线增益变为最大，随着倾斜角度的绝对值变大，天线增益逐渐降低。但是，关于未形成导体壁125的比较例1(虚线LN11)，可知在方位角为θ＝45°～75°(和θ＝-75°～-45°)的范围内，天线增益的降低量比其他角度范围的降低量大。
相对于此，在如实施方式1和比较例2那样形成有导体壁125的情况下，上述的方位角为θ＝45°～75°(和θ＝-75°～-45°)的范围的天线增益比比较例1提高约2～3dBi程度。在此，在作为天线模块的实质的辐射方向的-90°～90°的范围内，在实施方式1和比较例2中，实现大致相同程度的天线增益。如上述那样，在实施方式1的结构中，在天线元件间未形成沿着X轴方向(磁场方向)的导体壁125。因而，通过设为实施方式1的结构，能够以比比较例2简单的结构提高相同程度的增益，进而也有助于实现制造成本的削减。
图7是表示在实施方式1和比较例1、2的天线模块中在使波束倾斜至方位角为45°(θ＝45°)的情况下在接地电极GND流通的电流的分布的一例的图。图7的(a)表示比较例1的天线模块100A的情况，图7的(b)表示实施方式1的天线模块100的情况，图7的(c)表示比较例2的天线模块100B的情况。此时，电流在接地电极GND自作为电场方向的Y轴的正方向朝向负方向流通。另外，在图7中，将电流强度相等的部位(即，电流的同相位面)描绘为等高线。
参照图7，在未形成导体壁125的比较例1(图7的(a))中，彼此相邻的天线元件121彼此相互影响，因此电流的同相位面扭曲，沿着X轴的同相位面并非直线状而成为弓形。由此认为，即使对于沿着X轴配置的天线元件121彼此而言，也产生自配置于中央部的天线元件121辐射的电波与自配置于端部的天线元件121辐射的电波的相位不一致的状态，天线增益降低。
另一方面，在沿着Y轴形成有导体壁125的实施方式1(图7的(b))中，沿着X轴方向相邻的天线元件121的影响被导体壁125切断，因此沿着X轴的电流的同相位面成为大致直线状。即，认为沿着X轴方向相邻的天线元件121彼此的电波的相位一致，因此能够抑制天线增益的降低。
另外，在沿着X轴方向和Y轴方向形成有导体壁125的比较例2(图7的(c))中，各天线元件121由导体壁125划分，因此来自相邻的其他天线元件121的影响被消除。因此，在各天线元件121处沿着X轴方向的电流的同相位面当然大致一致。因而，在比较例2中也能够抑制天线增益的降低。
如图7所示，认为在使电波的辐射方向倾斜的情况下发生的天线增益的降低因沿着与电场方向(Y轴方向)正交的方向(X轴方向)的电流的相位偏差而产生。因此，通过在沿着X轴方向相邻的天线元件121间设置导体壁125而消除相互的影响，能够抑制天线增益的降低。当然，在比较例2的结构中，也能够抑制天线增益的降低，但通过如实施方式1那样在沿着电场方向(Y轴方向)的天线元件间形成导体壁125且在沿着磁场方向(X轴方向)的天线元件间不形成导体壁125，能够以更简单的结构获得与比较例2同等的天线增益的改善效果。
[实施方式2]
在实施方式1中，说明了多个天线元件121沿着X轴方向和Y轴方向呈直线状配置且在沿着X轴方向相邻的天线元件121间形成有连续的导体壁125的结构，但多个天线元件121的阵列状配置也可以不必须沿着各方向呈直线状配置。
在实施方式2中，说明在一方向上相邻的天线元件彼此呈直线状配置但在另一方向上相邻的天线元件呈锯齿状配置的结构(即，交错配置)。
图8是实施方式2的天线模块100C的俯视图。在天线模块100C中，在与电场方向(极化方向)正交的X轴方向(第1方向)上相邻的天线元件彼此呈直线状配置。在沿着电场方向的Y轴方向(第2方向)上相邻的天线元件彼此配置于相互沿着X轴方向偏置的位置，如图8的虚线框的区域AR1所示那样呈锯齿状配置。
并且，在X轴方向上相邻的天线元件间形成有沿着Y轴方向延伸的导体壁125A。
另外，期望的是，各导体壁125A的Y轴方向的长度设为天线元件121的沿着Y轴的边的长度以上。并且，更优选的是，以在沿着X轴方向透过地观察天线装置120的情况下在导体壁125A彼此之间不产生间隙的方式形成导体壁125A。通过设为这样的结构，能够降低在X轴方向上相邻的天线元件121彼此的相互影响，在使电波的辐射方向在电场方向上倾斜时，能够抑制在特定的倾斜角度下发生的天线增益的降低。
[实施方式3]
在实施方式3中，说明在实施方式1那样的在天线元件间形成沿着极化方向(Y轴方向)的导体壁的结构的基础上于在Y轴方向上相邻的天线元件间配置电流切断元件的结构。
图9～图11是用于说明实施方式3的天线模块100D的结构的图。在图9中表示天线模块100D的俯视图，在图10中表示天线模块100D的立体图的一部分。另外，在图11中表示Y轴方向的中央部附近的局部的剖视图。
参照图9～图11，在天线模块100D中，多个天线元件121沿着X轴方向和Y轴方向分别呈直线状配置。并且，如实施方式1的天线模块100那样，以包围天线元件121整体的方式形成有导体壁125，并且，于在X轴方向上相邻的天线元件121间沿着Y轴方向形成有导体壁125。
天线模块100D是针对各天线元件121设有无供电元件122的所谓的叠排型的天线。无供电元件122在介电体基板130中以在比对应的天线元件121靠介电体基板130的表面131侧的位置与该天线元件121相对的方式配置。为了使自天线元件121辐射的电波的带宽宽频化而设置无供电元件122。
在天线模块100D中，在Y轴方向上相邻的天线元件121间配置有至少1个电流切断元件150。电流切断元件150构成为包含与接地电极平行地配置的平面电极151和将平面电极151与接地电极GND电连接的多个导通孔152。平面电极151具有大致矩形形状，具有经由导通孔152连接于接地电极GND的第1端部154和开放状态的第2端部155。如图10和图11所示，第1端部154和第2端部155对应于平面电极151的沿着X轴方向的边。如图11那样，自第1端部154朝向第2端部155的方向的截面成为大致L字形状。在将自天线元件121辐射的电波的波长设为λ时，电流切断元件150的Y轴方向的长度(即，从第1端部154到第2端部155的长度)设定为大致λ/4。
通过将电流切断元件150设为这样的结构，在与接地电极GND相对的平面电极151的开放端(第2端部155)处，在接地电极GND流通的电流由于干涉而相互抵消，因此能够切断在接地电极GND处沿着Y轴方向流通的电流。即，电流切断元件150起到与实施方式1的比较例2的沿着X轴的导体壁125同样的作用。
另外，在实施方式3的天线模块100D中，在天线元件121间配置有两个电流切断元件150，该两个电流切断元件150以平面电极151的开放端(第2端部155)彼此相对的方式配置。并且，两个电流切断元件150的彼此相对的两个开放端局部经由电极153电连接。这样，通过使两个电流切断元件的开放端彼此相对而在开放端间产生电容成分，并且使该电容成分的一部分电耦合，从而产生电感成分。由此，能够以odd模式和even模式这两个谐振模式进行谐振，因此能够在更宽的频段中实现电流切断效果。
另外，并非必须将两个电流切断元件150的彼此相对的两个开放端局部地连接。例如，当介电体基板130的介电常数不同时，即使不连接两个开放端，有时也成为两个电流切断元件150以两个谐振模式进行谐振的状态。
这样，通过配置沿着Y轴方向的导体壁，并且于在Y轴方向上相邻的天线元件间配置至少1个电流切断元件，能够调整在接地电极流通的电流分布。由此，能够提高天线元件间的隔离度，并且能够抑制使电波的辐射方向倾斜的情况的天线增益的降低。
另外，在实施方式3中，说明了设有无供电元件的结构的例子，但也可以在如实施方式1那样未设置无供电元件的结构配置电流切断元件。另外，也可以是在天线元件间配置有1个电流切断元件的结构。
[变形例]
在上述的实施方式中，说明了针对天线阵列所包含的各天线元件使用单独的供电布线供给高频信号的结构。在变形例中，说明在利用1个供电布线向多个天线元件供给高频信号的天线模块的结构中形成上述那样的导体壁的结构。
图12是变形例的天线模块100E的俯视图(图12的(a))和剖视图(图12的(b))。在天线模块100E中，与在实施方式1中说明的图2的天线模块100同样，在矩形状的介电体基板130的内部的层或上表面侧的表面131沿着X轴方向(第1方向)和Y轴方向(第2方向)呈阵列状配置有多个天线元件121。并且，以包围多个天线元件121整体的方式形成有导体壁125，并且，在沿着X轴方向相邻的天线元件间沿着Y轴方向(极化方向)形成有导体壁125。
在天线模块100E中，如图12的(b)的剖视图所示，利用沿着Y轴方向相邻排列的两个天线元件121形成子阵列170。并且，自RFIC 110经由共用的供电布线140A对各子阵列170所包含的天线元件121供给高频信号。换言之，与RFIC 110连接的供电布线140A在中途向两个方向分支，与子阵列170所包含的两个天线元件121分别连接。
在这样的利用由多个天线元件形成的子阵列形成天线阵列的情况下也是，通过设为于在与极化方向正交的方向上相邻的天线元件间形成沿着极化方向延伸的导体壁而于在极化方向上相邻的天线元件间不形成导体壁的结构，能够改善天线增益。
应理解为本次公开的实施方式在所有的方面均为例示而不是限制。本公开的范围由权利要求书表示而不由上述的实施方式的说明表示，意图包含在与权利要求书均等的意思和范围内的所有的变更。
附图标记说明
10、通信装置；100、100A～100E、天线模块；110、RFIC；111A～111D、113A～113D、117、开关；112AR～112DR、低噪声放大器；112AT～112DT、功率放大器；114A～114D、衰减器；115A～115D、移相器；116、信号合成/分波器；118、混频器；119、放大电路；120、天线装置；121、天线元件；122、无供电元件；125、125A、导体壁；126、布线图案；127、152、导通孔；130、介电体基板；131、表面；132、背面；140、140A、供电布线；150、电流切断元件；151、平面电极；153、电极；154、第1端部；155、第2端部；160、钎焊凸块；170、子阵列；200、BBIC；GND、接地电极；SP、供电点。

Claims (12)

1.一种天线模块，其中，
该天线模块包括；
介电体基板；
多个天线元件，其在所述介电体基板中沿着第1方向和第2方向呈阵列状配置；
接地电极，其在所述介电体基板中与所述多个天线元件相对地配置；以及
导体壁，针对所述多个天线元件所包含的各天线元件，于在所述第1方向上相邻的天线元件间沿着所述第2方向配置有该导体壁，
所述第2方向是自所述多个天线元件的各个天线元件辐射的电波的极化方向，
于在所述第2方向上相邻的天线元件间未配置所述导体壁。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，
所述多个天线元件的各个天线元件是贴片天线。
3.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，
所述第1方向与所述第2方向正交。
4.根据权利要求3所述的天线模块，其中，
所述多个天线元件沿着所述第1方向和所述第2方向呈直线状配置。
5.根据权利要求3所述的天线模块，其中，
所述多个天线元件沿着所述第1方向呈直线状配置且沿着所述第2方向呈锯齿状配置。
6.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，
所述导体壁由与所述接地电极连接且呈直线状配置的多个导通孔和连接所述多个导通孔的布线图案形成。
7.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，
该天线模块包括至少1个电流切断元件，针对所述多个天线元件所包含的各天线元件，于在所述第2方向上相邻的天线元件间配置有该至少1个电流切断元件，
所述至少1个电流切断元件构成为与所述接地电极电连接且切断在所述接地电极流通的电流，
所述至少1个电流切断元件包含平面电极，该平面电极与所述接地电极平行，具有与所述接地电极电连接的第1端部和开放状态的第2端部，
在将自所述多个天线元件辐射的电波的波长设为λ的情况下，所述至少1个电流切断元件的从第1端部到第2端部的长度为大致λ/4。
8.根据权利要求7所述的天线模块，其中，
所述至少1个电流切断元件包含第1电流切断元件和第2电流切断元件，
所述第1电流切断元件和所述第2电流切断元件配置为所述第1电流切断元件的第2端部与所述第2电流切断元件的第2端部相对。
9.根据权利要求8所述的天线模块，其中，
所述第1电流切断元件的第2端部与所述第2电流切断元件的第2端部局部地电连接。
10.根据权利要求7所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括与所述多个天线元件的各个天线元件对应的无供电元件，
所述多个天线元件的各个天线元件配置于对应的无供电元件与所述接地电极之间。
11.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括向所述多个天线元件供给高频信号的供电电路。
12.一种通信装置，其中，
该通信装置搭载权利要求1～11中任一项所述的天线模块。
CN201980030136.8A 2019-01-25 2019-12-26 天线模块和搭载该天线模块的通信装置 Active CN112074992B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019011251 2019-01-25
JP2019-011251 2019-01-25
PCT/JP2019/051190 WO2020153098A1 (ja) 2019-01-25 2019-12-26 アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112074992A CN112074992A (zh) 2020-12-11
CN112074992B true CN112074992B (zh) 2021-09-14

Family

ID=71735746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980030136.8A Active CN112074992B (zh) 2019-01-25 2019-12-26 天线模块和搭载该天线模块的通信装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210005955A1 (zh)
JP (1) JP6777273B1 (zh)
CN (1) CN112074992B (zh)
WO (1) WO2020153098A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220068557A (ko) * 2020-11-19 2022-05-26 삼성전기주식회사 안테나 장치
JP2022154499A (ja) * 2021-03-30 2022-10-13 Tdk株式会社 アンテナモジュール
US11395238B1 (en) 2021-04-07 2022-07-19 Qualcomm Incorporated Enhanced radio wave exposure mitigation using a combination of proximity and inertial sensor data
CN115347380A (zh) * 2021-05-13 2022-11-15 台达电子工业股份有限公司 天线阵列装置
KR20230052024A (ko) * 2021-10-12 2023-04-19 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8462071B1 (en) * 2010-05-26 2013-06-11 Exelis Inc. Impedance matching mechanism for phased array antennas
CN108923122A (zh) * 2018-06-27 2018-11-30 河南安伏众电子科技有限公司 一种基于电谐振器的具有高隔离度的圆极化微带阵列天线
WO2019008913A1 (ja) * 2017-07-06 2019-01-10 株式会社村田製作所 アンテナモジュール

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4623894A (en) * 1984-06-22 1986-11-18 Hughes Aircraft Company Interleaved waveguide and dipole dual band array antenna
JPH06326510A (ja) * 1992-11-18 1994-11-25 Toshiba Corp ビーム走査アンテナ及びアレーアンテナ
US5952983A (en) * 1997-05-14 1999-09-14 Andrew Corporation High isolation dual polarized antenna system using dipole radiating elements
US6211824B1 (en) * 1999-05-06 2001-04-03 Raytheon Company Microstrip patch antenna
US6597316B2 (en) * 2001-09-17 2003-07-22 The Mitre Corporation Spatial null steering microstrip antenna array
US6795021B2 (en) * 2002-03-01 2004-09-21 Massachusetts Institute Of Technology Tunable multi-band antenna array
US6812893B2 (en) * 2002-04-10 2004-11-02 Northrop Grumman Corporation Horizontally polarized endfire array
US7994999B2 (en) * 2007-11-30 2011-08-09 Harada Industry Of America, Inc. Microstrip antenna
NL1035877C (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Thales Nederland Bv An array antenna comprising means to suppress the coupling effect in the dielectric gaps between its radiator elements without establishing galvanic contacts.
WO2010089941A1 (ja) * 2009-02-05 2010-08-12 日本電気株式会社 アレイアンテナ、及びアレイアンテナの製造方法
US8749446B2 (en) * 2011-07-29 2014-06-10 The Boeing Company Wide-band linked-ring antenna element for phased arrays
JP5708475B2 (ja) * 2011-12-26 2015-04-30 船井電機株式会社 マルチアンテナ装置および通信機器
TWI539672B (zh) * 2012-11-16 2016-06-21 宏碁股份有限公司 通訊裝置
IL231026B (en) * 2014-02-18 2018-07-31 Mti Wireless Edge Ltd A patch-type antenna array with dual polarization and wideband and the methods useful thereby
CN107078406B (zh) * 2014-10-31 2021-07-23 株式会社村田制作所 天线模块以及电路模块
JP6525064B2 (ja) * 2015-11-19 2019-06-05 日本電気株式会社 無線通信装置
WO2017150054A1 (ja) * 2016-03-04 2017-09-08 株式会社村田製作所 アレーアンテナ
GB2548115B (en) * 2016-03-08 2019-04-24 Cambium Networks Ltd Antenna array assembly with a T-shaped isolator bar
CN107437659B (zh) * 2016-05-26 2020-07-03 香港中文大学 用于降低天线阵列中互耦的设备和方法
WO2018168699A1 (ja) * 2017-03-14 2018-09-20 日本電気株式会社 放熱機構及び無線通信装置
JP6874829B2 (ja) * 2017-04-07 2021-05-19 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよび通信装置
JP6888671B2 (ja) * 2017-04-26 2021-06-16 株式会社村田製作所 アンテナモジュール及び通信装置
US10665959B2 (en) * 2017-07-24 2020-05-26 Apple Inc. Millimeter wave antennas having dual patch resonating elements
CN107482320A (zh) * 2017-07-31 2017-12-15 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种5g大规模阵列天线
WO2019054094A1 (ja) * 2017-09-12 2019-03-21 株式会社村田製作所 アンテナモジュール
KR102593099B1 (ko) * 2019-06-13 2023-10-23 삼성전기주식회사 안테나 장치
US11336028B2 (en) * 2019-06-14 2022-05-17 Communication Components Antenna Inc Butler-based quasi-omni MIMO antenna

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8462071B1 (en) * 2010-05-26 2013-06-11 Exelis Inc. Impedance matching mechanism for phased array antennas
WO2019008913A1 (ja) * 2017-07-06 2019-01-10 株式会社村田製作所 アンテナモジュール
CN108923122A (zh) * 2018-06-27 2018-11-30 河南安伏众电子科技有限公司 一种基于电谐振器的具有高隔离度的圆极化微带阵列天线

Also Published As

Publication number Publication date
US20210005955A1 (en) 2021-01-07
JPWO2020153098A1 (ja) 2021-02-18
CN112074992A (zh) 2020-12-11
JP6777273B1 (ja) 2020-10-28
WO2020153098A1 (ja) 2020-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112074992B (zh) 天线模块和搭载该天线模块的通信装置
US10950945B2 (en) Antenna element, antenna module, and communication apparatus
CN112640209B (zh) 天线模块以及搭载有该天线模块的通信装置
CN112602234B (zh) 天线模块以及搭载有该天线模块的通信装置
US11362418B2 (en) Antenna module
CN114521307B (zh) 天线模块和搭载该天线模块的通信装置以及电路基板
US11936123B2 (en) Sub-array antenna, array antenna, antenna module, and communication device
US11936125B2 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
US20220181766A1 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
CN112534643A (zh) 天线装置
US11322841B2 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
US20220328978A1 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
CN113302799A (zh) 天线模块和搭载该天线模块的通信装置
CN112042058B (zh) 天线模块和搭载该天线模块的通信装置
CN113169450B (zh) 天线模块、通信模块以及通信装置
CN114365350A (zh) 天线模块和搭载有该天线模块的通信装置以及电路基板
US20220328971A1 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
CN112400255B (zh) 天线模块和搭载有该天线模块的通信装置
US12034232B2 (en) Antenna module, communication module, and communication device
US20220085521A1 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
US20220328983A1 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
US20230006350A1 (en) Antenna module and communication device including the same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant