CN113764877B - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在使用有玻璃基板的天线装置中，抑制制造偏差等引起的特性的变动。本发明的天线装置(1)具备：玻璃基板(10、20)；发射电极(31)，其形成于玻璃基板(10)的表面(11)；供电电极(32)，其形成于玻璃基板(10)的表面(12)，且在俯视时与发射电极(31)重叠；以及接地电极(34)，其形成于玻璃基板(20)的表面(21)。玻璃基板(10、20)使玻璃基板(10)的表面(12)和玻璃基板(20)的表面(22)面对面地重叠。这样，由于在玻璃基板(10)的表背形成有发射电极(31)和供电电极(32)，所以发射电极(31)和供电电极(32)的距离不会因制造偏差而变化。由此，能够抑制制造偏差等引起的特性的变动。

Description

天线装置
技术领域
本公开涉及一种天线装置。
背景技术
高频段的天线装置需要使用介电常数低的绝缘材料作为基板的材料。作为介电常数低的绝缘材料，已知有聚四氟乙烯等氟系树脂，氟系树脂通常刚性不充分，并且热膨胀系数大，因此，难以确保图案精度。例如，在300GHz频段的天线装置中，要求±1μm的图案精度，但在使用氟系树脂作为基板的材料的情况下，无法实现确保这种精度。
另一方面，作为虽然不像氟系树脂那样介电常数低，但是热膨胀系数小且刚性高的绝缘材料，可举出玻璃等熔融固化材料或HTCC等烧成材料。专利文献1中记载了使用玻璃作为基板的材料的天线装置的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第6159407号公报
专利文献2：日本特开2020-36220号公报
专利文献3：WO2018/116867
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是，在使用玻璃等熔融固化材料或HTCC等烧成材料作为基板的材料的情况下，在由树脂构成的印刷基板或由陶瓷构成的LTCC基板上不能使用一般的层叠制法。因此，在将发射电极、供电电极及接地电极分别设置于不同的层的情况，需要重复使用由熔融固化材料或烧成材料构成的多个成型基板。
虽然与使用了由熔融固化材料或烧成材料构成的成型基板的天线装置无关，但在专利文献2的图2中公开有如下例子，使用在一个表面设置有接地电极且在另一表面设置有供电电极的基板和在一个表面设置有发射电极的基板，通过重复这些基板而构成天线装置。但是，在该方法中，有可能由于制造偏差等而引起发射电极和供电电极的距离变动，特别是在应用于300GHz频段这一高频段的天线装置的情况下，难以维持稳定的特性。
另外，虽然与使用了由熔融固化材料及烧成材料构成的成型基板的天线装置无关，但在专利文献3中公开有在设置有发射电极的基板和设置有供电电极的基板之间夹持具有开口部的其它基板的结构。但是，在该方法中，也有可能由于制造偏差等而引起发射电极和供电电极的距离变动。
因此，本公开的目的在于，在使用了由玻璃等熔融固化材料或HTCC等烧成材料构成的成型基板的天线装置中，抑制由制造偏差等引起的特性的变动。
用于解决技术问题的手段
本公开的一个实施方式的天线装置的特征在于，具备：第一及第二成型基板；第一电极，其形成于第一成型基板的一个表面；供电电极，其形成于第一成型基板的另一表面，且在俯视时与第一电极重叠；以及第一接地电极，其形成于第二成型基板的一个表面；第一及第二成型基板使第一成型基板的另一表面和第二成型基板的另一表面面对面地重叠。
发明效果
这样，根据本公开的一个实施方式，在使用由玻璃等熔融固化材料或HTCC等烧成材料构成的成型基板的天线装置中，可以抑制由于制造偏差等引起的特性的变动。
附图说明
图1是用于说明本公开的第一实施方式的天线装置1的结构的侧视图。
图2是表示第一实施方式的天线装置1中所使用的玻璃基板10的结构的图，(a)是从一个表面11侧观察玻璃基板10的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板10的侧视图，(c)是从另一表面12侧观察玻璃基板10的仰视图。
图3是表示第一实施方式的天线装置1中所使用的玻璃基板20的结构的图，(a)是从另一表面22侧观察玻璃基板20的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板20的侧视图，(c)是从一个表面21侧观察玻璃基板20的仰视图。
图4是用于说明本公开的第二实施方式的天线装置2的结构的侧视图。
图5是表示第二实施方式的天线装置2中所使用的玻璃基板10的结构的图，(a)是从一个表面11侧观察玻璃基板10的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板10的侧视图，(c)是从另一表面12侧观察玻璃基板10的仰视图。
图6是表示第二实施方式的天线装置3中所使用的玻璃基板20的结构的图，(a)是从另一表面22侧观察玻璃基板20的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板20的侧视图，(c)从一个表面21侧观察玻璃基板20的仰视图。
图7是表示本公开的第三实施方式的天线装置3中所使用的玻璃基板10的结构的图，(a)是从一个表面11侧观察玻璃基板10的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板10的侧视图，(c)是从另一表面12侧观察玻璃基板10的仰视图。
图8是用于说明本公开的第四实施方式的天线装置4的结构的侧视图。
图9是用于说明本公开的第五实施方式的天线装置5的结构的侧视图。
图10是表示第五实施方式的天线装置5中所使用的玻璃基板20的结构的图，(a)是从另一表面22侧观察玻璃基板20的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板20的侧视图，(c)是从一个表面21侧观察玻璃基板20的仰视图。
图11是从表面42侧观察电介质层40的仰视图。
图12是用于说明本公开的第六实施方式的天线装置6的结构的侧视图。
图13是用于说明本公开的第七实施方式的天线装置7的结构的侧视图。
图14是用于说明本公开的第七实施方式的天线装置7的结构的侧视图。
图15是用于说明本公开的第八实施方式的天线装置8的结构的侧视图。
图16是从表面11侧观察玻璃基板10的俯视图。
图17是表示实施例1的模拟结果的图表。
图18是用于说明比较例1的模拟模型的结构的侧视图。
图19是表示比较例1的模拟结果的图表。
图20是表示实施例2的模拟结果的图表。
图21是表示比较例2的模拟结果的图表。
图22是表示实施例3的模拟结果的图表。
图23是表示实施例4的模拟结果的图表，示出了树脂材料的相对介电常数ε为3.0时的模拟结果。
图24是表示实施例4的模拟结果的图表，示出了树脂材料的相对介电常数ε为4.0时的模拟结果。
图25是表示实施例4的模拟结果的图表，示出了树脂材料的相对介电常数ε为5.0时的模拟结果。
符号说明
1～8……天线装置
10……第一玻璃基板(第一成型基板)
11……第一玻璃基板的一个表面
12……第一玻璃基板的另一表面
20……第二玻璃基板(第二成型基板)
21……第二玻璃基板的一个表面
22……第二玻璃基板的另一表面
30……接地电极
31……发射电极(第一电极)
32……供电电极
33……贯通导体
33a……引出部
34……接地电极
34a……切口部
34s……狭缝
35、37……凸块电极
36……导体图案
38……树脂材料
39……引出导体
40……电介质层
41，42……电介质层的表面
43～46……电介质层的侧面
47……模式变换器
50……第一电极
50s……狭缝
51、52……贯通导体
61、62……接地电极
G0～G2……间隙
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的优选实施方式进行详细说明。
＜第一实施方式＞
图1是用于说明本公开的第一实施方式的天线装置1的结构的侧视图。
如图1所示，第一实施方式的天线装置1具有将作为成型基板的两个玻璃基板10、20重叠的结构。作为玻璃基板10、20的材料，使用与树脂等一般的基板材料相比相对介电常数低，优选相对介电常数低于4的低介电玻璃材料。在本实施方式中，使用玻璃作为成型基板的材料，但不限定于此，只要为其它熔融固化材料、或以氧化铝(Al2O3)等为代表的HTCC等烧成材料就没有特别限定。
玻璃基板10、20的结构分别示于图2及图3。在图2中，(a)是从一个表面11侧观察玻璃基板10的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板10的侧视图，(c)是从另一表面12侧观察玻璃基板10的仰视图。另外，图3中，(a)是从另一表面22侧观察玻璃基板20的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板20的侧视图，(c)从一个表面21侧观察玻璃基板20的仰视图。
如图1～图3所示，在玻璃基板10的表面11形成有发射电极31，在玻璃基板10的表面12形成有供电电极32。发射电极31构成发射天线信号的第一电极。供电电极32设置于俯视时与发射电极31的一边重叠的位置。另一方面，在玻璃基板20的表面21形成有作为第一接地电极的接地电极34。接地电极34形成于除切口部34a以外的玻璃基板20的表面21的几乎整个面。进一步，在玻璃基板20设置有从表面21贯通至表面22的贯通导体33。贯通导体33中在表面21上露出的部分位于切口部34a，由此，相对于接地电极34被绝缘，并且，经由引出部33a引出至玻璃基板20的边缘部分。
而且，对于玻璃基板10、20，使玻璃基板10的表面12和玻璃基板20的表面22面对面地重叠以使贯通导体33和供电电极32连接。由此，当从引出部33a输入频率f的天线信号时，经由贯通导体33向供电电极32供给天线信号。而且，供电电极32设置于俯视时与发射电极31的一边重叠的位置，因此，天线信号通过电容耦合供电至发射电极31。天线信号的频率f和真空中的波长λ具有以下的关系。
λ＝f/c
在此，“c”为真空中的光速(2.99792458×108m/s)。因此，在天线信号的频率f为285GHz的情况下，其真空中的波长λ成为1050μm。
在玻璃基板10的表面12和玻璃基板20的表面22之间形成与供电电极32厚度相当的间隙G0。玻璃基板10和玻璃基板20也可以通过填充于间隙G0的树脂材料相互粘接。
本实施方式的天线装置1使用玻璃作为基板的材料，因此，与使用树脂材料或LTCC材料作为基板的材料的情况不同，在形成发射电极31等导体图案的时刻，基板处于固化的状态。因此，不能使用将未固化的绝缘材料和导体图案交替形成的一般的层叠方法。因此，在本实施方式中，使用两片玻璃基板10、20，在其表背形成导体图案后进行重合，由此制作天线装置1。由此，即使在需要三层以上的导体层的情况下，也能够使用玻璃基板10、20来实现。
另外，玻璃的热膨胀系数小且刚性高，因此，能够得到高的图案精度。而且，由于发射电极31和供电电极32形成于玻璃基板10的表背，因此，不会因制造偏差而引起发射电极31和供电电极32的距离变化。因此，即使是共振频率为300GHz频段这一高频段，也能够得到如设计那样的特性。
＜第二实施方式＞
图4是用于说明本公开的第二实施方式的天线装置2的结构的侧视图。图5是表示第二实施方式的天线装置2中所使用的玻璃基板10的结构的图，(a)是从一个表面11侧观察玻璃基板10的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板10的侧视图，(c)是从另一表面12侧观察玻璃基板10的仰视图。图6是表示第二实施方式的天线装置3中所使用的玻璃基板20的结构的图，(a)是从另一表面22侧观察玻璃基板20的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板20的侧视图，(c)是从一个表面21侧观察玻璃基板20的仰视图。
如图4～图6所示，第二实施方式的天线装置2在玻璃基板10的表面12上设置有导体图案36，并且在玻璃基板20的表面22上设置有凸块电极35、37，在这些点上与第一实施方式的天线装置1不同。其它基本的结构与第一实施方式的天线装置1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。
凸块电极35与在玻璃基板20的表面22上露出的贯通导体33的端部连接，且具有规定的高度。在本实施方式中，供电电极32和贯通导体33经由凸块电极35连接。由此，在供电电极32和玻璃基板20的表面22之间形成由凸块电极35的高度限定的间隙G2。
另外，当重叠玻璃基板10、20时，多个导体图案36和多个凸块电极37被连接，由此，玻璃基板10、20被相互平行地保持。即，导体图案36及凸块电极37作为用于将玻璃基板10、20平行地保持的间隔物发挥作用。在图5及图6所示的例中，导体图案36及凸块电极37在俯视时设置于玻璃基板10、20的角部附近，但关于配置导体图案36及凸块电极37的位置或数量没有特别限定。另外，作为用于将玻璃基板10、20平行地保持的间隔物，不需要使用如导体图案36及凸块电极37那样的导体，可以使用由绝缘性材料构成的部件，也可以使用与成型基板一体的部件。
根据本实施方式，能够根据凸块电极35的高度及间隔物的高度调整供电电极32和玻璃基板20的表面22之间的间隙G2。在本实施方式中，间隙G2之间未设置其它部件，而被空气填满。间隙G2的宽度对天线特性造成影响。具体而言，在共振频率为300GHz频段的情况下，通过设置间隙G2，共振频率向高频侧转移。另外，与间隙G2为零的情况相比，通过将间隙G2设为10μm左右，反射特性提高。
＜第三实施方式＞
图7是表示本公开的第三实施方式的天线装置3中所使用的玻璃基板10的结构的图，(a)是从一个表面11侧观察玻璃基板10的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板10的侧视图，(c)是从另一表面12侧观察玻璃基板10的仰视图。天线装置3的侧视图如图4所示。
图7所示的玻璃基板10中形成于表面11的发射电极31为环状，在这一点上与第二实施方式的天线装置2不同。其它基本的构成与第二实施方式的天线装置2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。
如本实施方式所例示的，发射电极31不需要为整体图案，也可以为环状。
＜第四实施方式＞
图8是用于说明本公开的第四实施方式的天线装置4的结构的侧视图。
如图8所示，第四实施方式的天线装置4在玻璃基板10的表面12和玻璃基板20的表面22之间设置有树脂材料38，在这一点上与第三实施方式的天线装置3不同。其它基本的构成与第三实施方式的天线装置3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。
树脂材料38起到将玻璃基板10和玻璃基板20相互粘接的效果，且也设置于间隙G2的内部。如本实施方式所例示的，间隙G2不需要被空气填满，也可以在间隙G2的至少一部分填充树脂材料38。在间隙G2填充树脂材料38的情况下，间隙G2的大小和树脂材料38的相对介电常数ε的关系优选满足G2＜0.06据此，能够得到作为天线发挥作用的发射频段。
＜第五实施方式＞
图9是用于说明本公开的第五实施方式的天线装置5的结构的侧视图。
如图9所示，第五实施方式的天线装置5进一步具备形成于玻璃基板20的表面21的电介质层40和形成于电介质层40的表面42的引出导体39，并且，删除贯通导体33而替代以在接地电极34上设置有狭缝34s，在这一点上，与第一实施方式的天线装置1不同。其它基本的构成与第一实施方式的天线装置1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。
图10是表示第五实施方式的天线装置5中所使用的玻璃基板20的结构的图，(a)是从另一表面22侧观察玻璃基板20的俯视图，(b)是从侧面观察玻璃基板20的侧视图，(c)是从一个表面21侧观察玻璃基板20的仰视图。另外，图11是从表面42侧观察电介质层40的仰视图。电介质层40的表面42为与和玻璃基板20相对的表面41的相反面。
如图10及图11所示，引出导体39与设置于接地电极34的狭缝34s重叠。由此，引出导体39经由狭缝34s与供电电极32电磁场耦合，当从引出导体39输入频率f的天线信号时，天线信号经由狭缝34s向供电电极32供给。在此，在从引出导体39观察与接地电极34的相反侧没有设置其它接地电极，由此，引出导体39构成微带线。
如本实施方式所例示的，无需经由贯通导体33向供电电极32供电，也可以经由狭缝34s使引出导体39和供电电极32电磁场耦合。另外，作为电介质层40的材料，可以使用树脂，可以使用一般的层叠制法形成电介质层40及引出导体39。
＜第六实施方式＞
图12是用于说明本公开的第六实施方式的天线装置6的结构的侧视图。
如图12所示，第六实施方式的天线装置6在电介质层40的表面42形成有作为第二接地电极的接地电极30，并且，在电介质层40的内部形成有引出导体39，在这一点上与第五实施方式的天线装置5不同。其它基本的结构与第五实施方式的天线装置5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。
在本实施方式中，引出导体39被接地电极34、30从上下覆盖，因此，引出导体39构成带状线路。
＜第七实施方式＞
图13及图14是用于说明本公开的第七实施方式的天线装置7的结构的侧视图，是从相互成90°的不同的方向观察的图。
如图13及图14所示，第七实施方式的天线装置7在电介质层40的内部没有设置引出导体39，而电介质层40的侧面43、44分别被接地电极61、62覆盖，在这一点上与第六实施方式的天线装置6不同。其它基本的结构与第六实施方式的天线装置6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。
电介质层40的侧面43、44构成相对于电介质层40的表面42垂直且相互平行的第一及第二侧面。电介质层40的平行的侧面45、46为与侧面43、44正交的面，该面没有被接地电极覆盖。接地电极61、62分别构成第三及第四接地电极。由此，由接地电极30、34、61、62包围的电介质层40的内部区域作为波导管起作用。能够使用模式变换器47等对波导管供给天线信号。而且，当向波导管输入频率f的天线信号时，经由狭缝34s向供电电极32供给天线信号。如本实施方式所例示的，也可以经由狭缝34s使波导管和供电电极32电磁场耦合。
＜第八实施方式＞
图15是用于说明本公开的第八实施方式的天线装置8的结构的侧视图。
如图15所示，第八实施方式的天线装置8设置有具有狭缝50s的第一电极50代替发射电极31，并且第一电极50和接地电极34经由多个贯通导体51、52连接，在这一点上，与第一实施方式的天线装置1不同。其它基本的结构与第一实施方式的天线装置1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。
贯通导体51为沿着第一电极50的周缘配置的第一贯通导体，其一端与第一电极50连接。贯通导体52为沿着接地电极34的周缘配置的第二贯通导体，其一端与接地电极34连接。而且，玻璃基板10和玻璃基板20以将贯通导体51的另一端和贯通导体52的另一端连接的方式重叠。另外，在玻璃基板20上设置有从表面21贯通至表面22的贯通导体33。接地电极34的图案形状与图3(c)所示的形状相同，贯通导体33中在表面21上露出的部分经由引出部33a引出至玻璃基板20的边缘部分。或者，也可以代替设置贯通导体33及引出部33a，通过以不与贯通导体51、52干涉的方式将供电电极32延伸至玻璃基板20的边缘部分，直接向供电电极32输入天线信号。
图16是从表面11侧观察玻璃基板10的俯视图。如图16所示，设置于第一电极50的狭缝50s在俯视时与供电电极32重叠。由此，本实施方式的天线装置8构成狭缝天线。
以上，对本公开优选的实施方式进行了说明，但本公开不限定于上述的实施方式，可在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种变更，显然它们也包含在本公开的范围内。
本公开的技术中包含以下的结构例，但不限定于此。
本公开的天线装置的特征在于，具备：第一及第二成型基板；第一电极，其形成于第一成型基板的一个表面；供电电极，其形成于第一成型基板的另一表面，且在俯视时与第一电极重叠；第一接地电极，其形成于第二成型基板的一个表面，第一及第二成型基板使第一成型基板的另一表面和第二成型基板的另一表面面对面地重叠。
据此，在使用由玻璃等熔融固化材料或HTCC等烧成材料构成的成型基板的天线装置中，在第一成型基板的表背形成有第一电极和供电电极，因此，第一电极和供电电极的距离不会由于制造偏差而变化。由此，在使用由玻璃等熔融固化材料或HTCC等烧成材料构成的成型基板的天线装置中，能够抑制制造偏差等引起的特性的变动。
本公开的天线装置中，也可以是，还具备贯通第二成型基板而设置的贯通导体，第一及第二成型基板以将贯通导体和供电电极连接的方式重叠。据此，能够经由贯通导体向供电电极供电。
本公开的天线装置中，也可以是，还具备设置于在第二成型基板的另一表面露出的贯通导体的端部的凸块电极，贯通导体和供电电极经由凸块电极而连接，在供电电极和第二成型基板的另一表面之间形成有由凸块电极的高度限定的间隙。据此，可以根据间隙的宽度调整特性。
在该情况下，也可以在第一成型基板的另一表面和第二成型基板的另一表面之间设置有维持间隙的间隔物。据此，可以防止间隙的变动。另外，也可以在间隙内设置有树脂材料。据此，提高第一及第二成型基板的粘接性。在该情况下，在将间隙的高度设为G2，将树脂材料的相对介电常数设为ε，将向第一电极供电的天线信号的真空中的波长设为λ的情况下，优选满足G2＜0.06由此，可以得到作为天线起作用的发射频段。
本公开的天线装置中也可以是，具备：电介质层，其形成于第二成型基板的一个表面；以及引出导体，其形成于电介质层的内部或与第二成型基板相对的面的相反面，第一接地电极具有与引出导体重叠的狭缝，引出导体经由狭缝与供电电极电磁场耦合。由此，能够不使用贯通导体而向供电电极供电。在该情况下，引出导体也可以形成于电介质层的相反面，并构成微带线。或者，也可以是，还具备形成于电介质层的相反面的第二接地电极，引出导体形成于电介质层的内部，构成带状线路。
本公开的天线装置中也可以是，还具备：电介质层，其形成于第二成型基板的一个表面；第二接地电极，其形成于电介质层的与第二成型基板相对的面的相反面；以及第三及第四接地电极，其以将电介质层的与第二成型基板相对的面和相反面之间连结的方式延伸，并分别形成于相互相对的第一及第二侧面，第一接地电极具有狭缝。由此，由第一～第四接地电极构成波导管。
本公开的天线装置中，也可以是，还具备：多个第一贯通导体，其与第一电极连接，并贯通第一成型基板而设置；多个第二贯通导体，其与第一接地电极连接，并贯通第二成型基板而设置，第一电极具有在俯视时与供电电极重叠的狭缝，多个第一贯通导体沿着第一电极的周缘而配置，第一及第二成型基板以将多个第一贯通导体和多个第二贯通导体连接的方式重叠。由此，能够构成狭缝天线。
实施例
＜实施例1＞
设想与第三实施方式的天线装置3具有相同的结构的实施例1的模拟模型，并模拟了间隙G2和天线特性(反射特性：S11)的关系。
在实施例1的模拟模型中，设想相对介电常数ε为3.7，介电损耗角正切tanδ为0.0002的玻璃材料作为玻璃基板10、20的材料，将玻璃基板10的厚度设为24μm，将玻璃基板20的厚度设为68μm，将玻璃基板10、20的平面尺寸Wx、Wy(参照图7)均设为700μm。
另外，关于发射电极31，将图7所示的外径宽度a设为167μm，将内径宽度b设为129μm，将厚度设为0.26μm。进而，将供电电极32的长度Pl设为72μm，将宽度Pw设为17.8μm。而且，将贯通导体33的直径设为11μm，将贯通导体33的中心点c和发射电极31的俯视时的距离Ps1设为12.8μm，将贯通导体33的中心点c和供电电极32的边缘的俯视时的距离Ps2设为13.8μm。
将模拟的结果示于图17。如图17所示，间隙G2为零时的共振频率约为285GHz，与之相对，间隙G2为5μm以上的情况下，共振频率稍微向高频侧转移。而且，在间隙G2为5μm或10μm的情况下，共振频带中的反射大幅降低。另外，发现即使间隙G2为30μm，也能够得到充分的发射频段。
＜比较例1＞
设想具有图18所示的结构的比较例的模拟模型，并模拟了间隙G1和天线特性(反射特性：S11)的关系。图18所示的模拟模型中，供电电极32形成于玻璃基板20的表面22，在这一点上，与实施例1的模拟模型不同。其它参数与实施例1的模拟模型相同。间隙G1通过供电电极32和玻璃基板10的表面12的距离来定义。
将模拟的结果示于图19。如图19所示，确认了在间隙G1为1μm的情况下，得到充分的发射频段，但在间隙G1为5μm或10μm的情况下，发射频段几乎消失，从而不能作为天线装置起作用。即，发现由间隙G1的略微的变动引起天线特性显著地变化。
＜实施例2＞
设想与第三实施方式的天线装置3具有相同的结构的实施例2的模拟模型，并模拟了间隙G2和天线特性(反射特性：S11)的关系。
在实施例2的模拟模型中，设想由相对介电常数ε为9.2，且介电损耗角正切tanδ为0.008的Al2O3构成的成型基板代替玻璃基板10、20，将与玻璃基板10对应的成型基板的厚度设为18.2μm，将与玻璃基板20对应的成型基板的厚度设为46μm，将各成型基板的平面尺寸Wx、Wy(参照图7)均设为531μm。
另外，关于发射电极31，将图7所示的外径宽度a设为108.5μm，将内径宽度b设为83.5μm，将厚度设为0.175μm。进而，将供电电极32的长度Pl设为46.6μm，将宽度Pw设为11.2μm。而且，将贯通导体33的直径设为7.2μm，将贯通导体33的中心点c和发射电极31的俯视时的距离Ps1设为8.3μm，将贯通导体33的中心点c和供电电极32的边缘的俯视时的距离Ps2设为9.0μm。
将模拟的结果示于图20。如图20所示，间隙G2为零时的共振频率约为290GHz，与之相对，间隙G2为10μm的情况下，共振频率转移为约315GHz。间隙G2越大，共振频率越向低频侧转移，在间隙G2为40μm的情况下，与间隙G2为零时的共振频率几乎相同，当间隙G2超过40μm时，比间隙G2为零时的共振频率低。另外，发现即使间隙G2为60μm，也能够得到充分的发射频段。
＜比较例2＞
设想具有图18所示的结构的比较例的模拟模型，并模拟了间隙G1和天线特性(反射特性：S11)的关系。其它参数与实施例2的模拟模型相同。即，设想由Al2O3构成的成型基板代替玻璃基板。
将模拟的结果示于图21。如图21所示，确认了在间隙G1为10μm或20μm的情况下，发射频段完全消失，从而不能作为天线装置起作用。
＜实施例3＞
设想与第四实施方式的天线装置4具有相同的结构的实施例3的模拟模型，并模拟了间隙G2和天线特性(反射特性：S11)的关系。设想相对介电常数为4.4的环氧树脂作为树脂材料38。其它参数与实施例1的模拟模型相同。
将模拟的结果示于图22。如图22所示，确认了在间隙G2内填充了树脂材料38的情况下，间隙G2越宽，共振频率越向低频侧转移。但是，在间隙G2为30μm的情况下，发射频段完全消失，从而不能作为天线装置起作用。
＜实施例4＞
设想与第四实施方式的天线装置4具有相同的结构的实施例4的模拟模型，并模拟了间隙G2及树脂材料38的相对介电常数ε和天线特性(反射特性：S11)的关系。其它参数与实施例3的模拟模型相同。
将模拟的结果示于图23～图25。图23为树脂材料38的相对介电常数ε为3.0时的模拟结果，图24为树脂材料38的相对介电常数ε为4.0时的模拟结果，图25为树脂材料38的相对介电常数ε为5.0时的模拟结果。在共振频率f为285GHz(λ＝1050μm)时，如果ε为3.0，则0.06的值为36.4μm，如果ε为4.0，则0.06/>的值为31.5μm，如果ε为5.0，则0.06/>的值为28.2μm。
如图23所示，在相对介电常数ε为3.0的情况下，如果间隙G2低于0.06的值(＝36.4μm)，则出现发射频段，但如果间隙G2为0.06/>的值(＝36.4μm)以上，则发射频段消失。如图24所示，在相对介电常数ε为4.0的情况下，如果间隙G2低于0.06/>的值(＝31.5μm)，则出现发射频段，但如果间隙G2为0.06/>的值(＝31.5μm)以上，则发射频段消失。如图25所示，在相对介电常数ε为5.0的情况下，如果间隙G2低于0.06/>的值(＝28.2μm)，则出现发射频段，但如果间隙G2为0.06/>的值(＝28.2μm)以上，则发射频段消失。/>

Claims (8)

1.一种天线装置，其特征在于，
具备：
第一及第二成型基板；
第一电极，其形成于所述第一成型基板的一个表面；
供电电极，其形成于所述第一成型基板的另一表面，且在俯视时与所述第一电极重叠；
第一接地电极，其形成于所述第二成型基板的一个表面；
贯通导体，其贯通所述第二成型基板而设置；以及
凸块电极，其设置于在所述第二成型基板的所述另一表面露出的所述贯通导体的端部，
所述第一及第二成型基板以将所述贯通导体和所述供电电极经由所述凸块电极而连接的方式，使所述第一成型基板的所述另一表面和所述第二成型基板的所述另一表面面对面地重叠，
在所述供电电极和所述第二成型基板的所述另一表面之间形成有由所述凸块电极的高度限定的间隙，
在所述间隙内设置有将所述第一成型基板和所述第二成型基板相互粘接的树脂材料，
在将所述间隙的高度设为G2，将所述树脂材料的相对介电常数设为ε，并将向所述第一电极供电的天线信号的真空中的波长设为λ的情况下，
满足G2＜0.06(λ/√ε)。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
在所述第一成型基板的所述另一表面和所述第二成型基板的所述另一表面之间设置有维持所述间隙的间隔物。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
还具备：
电介质层，其形成于所述第二成型基板的所述一个表面；和
引出导体，其形成于所述电介质层的内部或与所述第二成型基板相对的面的相反面，
所述第一接地电极具有与所述引出导体重叠的狭缝，
所述引出导体经由所述狭缝与所述供电电极电磁场耦合。
4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
所述引出导体形成于所述电介质层的所述相反面，构成微带线。
5.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
还具备形成于所述电介质层的所述相反面的第二接地电极，
所述引出导体形成于所述电介质层的所述内部，并构成带状线路。
6.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
还具备：
电介质层，其形成于所述第二成型基板的所述一个表面；
第二接地电极，其形成于所述电介质层的与所述第二成型基板相对的面的相反面；
第三及第四接地电极，其以将所述电介质层的与所述第二成型基板相对的面和所述相反面之间连结的方式延伸，并分别形成于相互相对的第一及第二侧面，
所述第一接地电极具有狭缝。
7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
还具备：
多个第一贯通导体，其与所述第一电极连接，且贯通所述第一成型基板而设置；
多个第二贯通导体，其与所述第一接地电极连接，且贯通所述第二成型基板而设置，
所述第一电极具有在俯视时与所述供电电极重叠的狭缝，
所述多个第一贯通导体沿着所述第一电极的周缘而配置，
所述第一及第二成型基板以将所述多个第一贯通导体和所述多个第二贯通导体连接的方式重叠。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述第一及第二成型基板由玻璃材料构成。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210082511A (ko) * 2018-12-17 2021-07-05 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 적층 코어 및 회전 전기 기기
DE102020125897A1 (de) * 2020-10-02 2022-04-07 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Blechpaket, elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005184123A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Kyocera Corp アンテナ装置及び無線通信機器
WO2005081364A1 (ja) * 2004-02-19 2005-09-01 Yokowo Co., Ltd. 誘電体アンテナ
CN1778017A (zh) * 2003-04-24 2006-05-24 旭硝子株式会社 天线装置
CN102694245A (zh) * 2011-03-23 2012-09-26 株式会社村田制作所 天线装置
CN105409060A (zh) * 2013-07-29 2016-03-16 株式会社村田制作所 天线一体型无线模块以及该模块的制造方法
WO2017155379A1 (fr) * 2016-03-07 2017-09-14 Université Mohammed V De Rabat Originale antenne micro-ruban multicouche pour les télévisions par satellites dans la bande x
JP2018137615A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 株式会社フジクラ アンテナ装置及びその製造方法
CN109755202A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 矽品精密工业股份有限公司 电子封装件及其制法
CN109863644A (zh) * 2016-10-19 2019-06-07 株式会社村田制作所 天线元件、天线模块以及通信装置
WO2019116941A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 株式会社村田製作所 アンテナ装置、アンテナモジュール、及び無線装置
CN110277628A (zh) * 2018-03-15 2019-09-24 华为技术有限公司 一种天线和通信装置
CN110710057A (zh) * 2017-06-06 2020-01-17 株式会社村田制作所 天线
CN111164832A (zh) * 2017-09-14 2020-05-15 株式会社村田制作所 天线模块和通信装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9325056B2 (en) 2012-09-11 2016-04-26 Alcatel Lucent Radiation efficient integrated antenna
US9472859B2 (en) * 2014-05-20 2016-10-18 International Business Machines Corporation Integration of area efficient antennas for phased array or wafer scale array antenna applications
TWI653785B (zh) 2016-12-22 2019-03-11 日商京瓷股份有限公司 天線基板
JP7147378B2 (ja) 2018-08-30 2022-10-05 Tdk株式会社 アンテナ
JP7107105B2 (ja) 2018-08-30 2022-07-27 Tdk株式会社 アンテナ

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1778017A (zh) * 2003-04-24 2006-05-24 旭硝子株式会社 天线装置
JP2005184123A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Kyocera Corp アンテナ装置及び無線通信機器
WO2005081364A1 (ja) * 2004-02-19 2005-09-01 Yokowo Co., Ltd. 誘電体アンテナ
CN102694245A (zh) * 2011-03-23 2012-09-26 株式会社村田制作所 天线装置
CN105409060A (zh) * 2013-07-29 2016-03-16 株式会社村田制作所 天线一体型无线模块以及该模块的制造方法
WO2017155379A1 (fr) * 2016-03-07 2017-09-14 Université Mohammed V De Rabat Originale antenne micro-ruban multicouche pour les télévisions par satellites dans la bande x
CN109863644A (zh) * 2016-10-19 2019-06-07 株式会社村田制作所 天线元件、天线模块以及通信装置
JP2018137615A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 株式会社フジクラ アンテナ装置及びその製造方法
CN110710057A (zh) * 2017-06-06 2020-01-17 株式会社村田制作所 天线
CN111164832A (zh) * 2017-09-14 2020-05-15 株式会社村田制作所 天线模块和通信装置
CN109755202A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 矽品精密工业股份有限公司 电子封装件及其制法
WO2019116941A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 株式会社村田製作所 アンテナ装置、アンテナモジュール、及び無線装置
CN110277628A (zh) * 2018-03-15 2019-09-24 华为技术有限公司 一种天线和通信装置

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