CN114730992A - 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

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CN114730992A CN202080078704.4A CN202080078704A CN114730992A CN 114730992 A CN114730992 A CN 114730992A CN 202080078704 A CN202080078704 A CN 202080078704A CN 114730992 A CN114730992 A CN 114730992A
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须藤薫
田口义规
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Murata Manufacturing Co Ltd
Saitama University NUC
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Abstract

天线模块(100)包括辐射元件(121)和由多个谐振器(1051、1052、1053)构成的滤波器装置(105)。多个谐振器包含谐振器(1051)和配置于最终级的谐振器(1053)。谐振器(1051)和谐振器(1053)分别与辐射元件(121)电耦合。谐振器(1051)与辐射元件(121)之间的耦合度比谐振器(1053)与辐射元件(121)之间的耦合度弱。

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，涉及用于使内置滤波器的天线模块小型化的构造。
背景技术
在日本特开2007-318271号公报(专利文献1)中公开了由4个谐振元件形成的滤波电路。在日本特开2007-318271号公报(专利文献1)中公开了如下结构：配置用于控制在滤波电路的两个谐振元件间存在的未控制的交叉耦合的耦合元件，从而减小该两个谐振元件间的耦合量，改善滤波特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-318271号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年，在智能手机或移动电话等无线通信装置的前端电路中，提出了天线装置与滤波器一体化的结构。在这样的无线通信装置中，小型化的要求依然较高，随之也需要前端电路自身的小型化。
通常，在内置滤波器的天线装置中，存在分别调整辐射元件的特性和滤波器的特性的情况。然而，即使在使各个要素分别最佳化的情况下，也存在在组合它们时作为天线整体的特性并非一定成为期望的特性的可能性。
本公开是为了解决以上那样的问题而完成的，其目的在于，实现内置滤波器装置的天线模块的小型化和天线特性的提高。
用于解决问题的方案
根据本公开的一个技术方案的天线模块包括辐射元件和由多个谐振器构成的滤波器装置。多个谐振器包含第1谐振器和配置于最终级的第2谐振器。第1谐振器和第2谐振器分别与辐射元件电耦合。第1谐振器与辐射元件之间的耦合度比第2谐振器与辐射元件之间的耦合度弱。
根据本公开的另一个技术方案的天线模块包括辐射元件和由多个谐振器构成的滤波器装置。多个谐振器包含第1谐振器和配置于最终级的第2谐振器。第1谐振器与辐射元件借助导通孔以非接触的方式电磁场耦合。第2谐振器与辐射元件利用导通孔直接连接。
根据本公开的又一个技术方案的天线模块包括辐射元件、由多个谐振器构成的滤波器装置以及接地电极。接地电极在辐射元件与滤波器装置之间与辐射元件相对地配置。多个谐振器包含第1谐振器和配置于最终级的第2谐振器。第1谐振器和第2谐振器分别借助在接地电极形成的缝隙而与辐射元件以非接触的方式电磁场耦合。缝隙相对于第1谐振器的尺寸比缝隙相对于第2谐振器的尺寸小。
发明的效果
在本公开的天线模块中，在由多个谐振器构成的滤波器装置中，除了与辐射元件耦合的最终级的谐振器(第2谐振器)之外，具有另一个谐振器(第1谐振器)以比第2谐振器弱的耦合度与辐射元件耦合的结构。作为这样的结构，通过将辐射元件用作滤波器装置的谐振器的局部，能够减少滤波器装置的级数。由此，能够在天线模块的小型化的同时提高天线特性。
附图说明
图1是应用根据实施方式1的天线模块的通信装置的框图。
图2是图1的天线模块的侧面透视图。
图3是图1的天线模块的立体图。
图4是用于说明比较例的天线模块的结构的图。
图5是用于说明比较例的天线特性的图。
图6是用于说明实施方式1的天线特性的图。
图7是用于说明变形例的天线模块的图。
图8是根据实施方式2的天线模块的侧面透视图。
图9是根据实施方式3的第1例的天线模块的侧面透视图。
图10是根据实施方式3的第2例的天线模块的侧面透视图。
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。此外，对图中相同或相当的部分标注相同的符号，不反复进行其说明。
[实施方式1]
(通信装置的基本结构)
图1是应用本实施方式1的天线模块100的通信装置10的框图的一例。通信装置10例如是移动电话、智能手机或平板电脑等便携终端、具备通信功能的个人计算机等。本实施方式的天线模块100所使用的电波的频段的一例是例如以28GHz、39GHz以及60GHz等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。此外，在以下的例子中，以将以28GHz为中心频率的带宽设为通过频段(27～29GHz)的情况为例来说明。
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包括作为供电电路的一例的RFIC 110、天线装置120以及滤波器装置105。通信装置10将从BBIC 200传递到天线模块100的信号利用RFIC 110上变频为高频信号，借助滤波器装置105从天线装置120辐射。另外，通信装置10借助滤波器装置105向RFIC 110发送利用天线装置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的多个辐射元件121(辐射元件)中的4个辐射元件121对应的结构，省略与具有同样的结构的其他辐射元件121对应的结构。此外，在图1中，示出天线装置120由配置成二维的阵列状的多个辐射元件121形成的例子，但也可以是多个辐射元件121配置成一列的一维阵列。在本实施方式1中，辐射元件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与放大电路119的发送侧放大器连接。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与放大电路119的接收侧放大器连接。
从BBIC 200传递的信号由放大电路119放大，由混频器118上变频。作为上变频而得到的高频信号的发送信号由信号合成/分波器116分波成4个信号，通过4个信号路径而分别向不同的辐射元件121供给。此时，通过分别地调整配置于各信号路径的移相器115A～115D的移相度，能够调整天线装置120的方向性。
作为由各辐射元件121接收的高频信号的接收信号分别经由不同的4个信号路径，由信号合成/分波器116合波。合波而得到的接收信号由混频器118下变频，由放大电路119放大并向BBIC 200传递。
滤波器装置105包含滤波器105A～105D。滤波器105A～105D与RFIC 110的开关111A～111D分别连接。滤波器105A～105D具有使特定的频段的信号衰减的功能。滤波器105A～105D也可以是带通滤波器、高通滤波器、低通滤波器或它们的组合。来自RFIC 110的高频信号通过滤波器105A～105D而向对应的辐射元件121供给。
在毫米波段的高频信号的情况下，存在如下倾向：若传输线路变长，则噪声成分容易混入。因此，优选尽量缩短滤波器装置105与辐射元件121之间的距离。即，通过在即将从辐射元件121辐射高频信号之前使高频信号通过滤波器装置105，能够抑制从辐射元件辐射无用波的情况。另外，通过在辐射元件121刚刚接收信号之后使接收信号通过滤波器装置105，能够去除接收信号所包含的无用波。
此外，在图1中，分开地表示滤波器装置105和天线装置120，但在本公开中，如后所述，滤波器装置105形成于天线装置120的内部。
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，对于RFIC 110的与各辐射元件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辐射元件121形成为单芯片的集成电路部件。
(天线模块的结构)
接着，使用图2和图3，说明本实施方式1的天线模块100的结构的详情。图2是天线模块100的侧面透视图，图3是天线模块的立体图。此外，在图3中，为了容易说明，省略介电体基板130和RFIC 110。
在图2和图3中，以天线模块100具有1个辐射元件121的情况为例来说明，但如在图1中说明的那样，天线模块100也可以是多个辐射元件一维排列或二维排列而成的阵列天线。
天线模块100除了辐射元件121和RFIC 110之外，包含介电体基板130、供电布线140～142、滤波器装置105以及接地电极GND。此外，在以后的说明中，将介电体基板130的法线方向(电波的辐射方向)设为Z轴方向，利用X轴和Y轴规定与Z轴方向垂直的面。另外，有时将各图中的Z轴的正方向称为上方侧，将负方向称为下方侧。
介电体基板130例如是低温共烧陶瓷(LTCC：Low Temperature Co-firedCeramics)多层基板、层叠多个由环氧树脂或聚酰亚胺树脂等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、层叠多个由氟系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。此外，介电体基板130也可以并非必须是多层构造，也可以是单层的基板。
介电体基板130具有大致矩形状，在其上表面131(Z轴的正方向的面)或内部的层配置有辐射元件121。在介电体基板130中，在比辐射元件121靠下表面132(Z轴的负方向的面)侧的层，与辐射元件121相对地配置有平板形状的接地电极GND。在介电体基板130的下表面132，借助钎焊凸块160安装有RFIC 110。此外，RFIC 110也可以使用多极连接器而与介电体基板130连接来代替钎焊连接。
RFIC 110利用供电布线140连接于滤波器装置105。滤波器装置105是所谓的谐振线路型滤波器，构成为包含3个线路状的谐振器1051、1052、1053。谐振器1051、1052、1053分别如图3所示那样由大致C字形状的平板电极形成。若将从RFIC 110向辐射元件121供给的高频信号的波长设为λ，则谐振器1051、1052、1053分别具有λ/2的电长度，以相互电磁场耦合的方式配置。
谐振器1051、1052、1053例如像图3所示那样在介电体基板130的相同的层中分开地配置。更具体而言，谐振器1051和谐振器1053以C字形状的凹部相对的方式配置。并且，以与谐振器1051和谐振器1053的端部(第1端部)相对的方式配置有谐振器1052。此外，只要能够相互电磁场耦合，各谐振器也可以并非必须配置于相同的层。例如，如图2所示，也可以是谐振器1052配置于与谐振器1051和谐振器1053不同的层那样的结构。
在谐振器1051中，在同与谐振器1052相对的第1端部相反的第2端部连接有供电布线140。供电布线140从RFIC 110贯穿接地电极GND而与谐振器1051连接。另外，在谐振器1053中，在同与谐振器1052相对的第1端部相反的第2端部连接有由导通孔形成的供电布线141。供电布线141与辐射元件121的供电点SP1连接。
从RFIC 110经由供电布线140而供给到谐振器1051的高频信号经由谐振器1051、谐振器1052、谐振器1053以及供电布线141而向辐射元件121的供电点SP1供给。如上所述，谐振器1051、1052、1053具有彼此相同的电长度，以相同的谐振频率振动。因此，高频信号通过谐振器1051、谐振器1052以及谐振器1053，从而能够将期望的频段的信号向辐射元件121供给。
供电点SP1在辐射元件121中配置于从辐射元件121的中心向X轴的正方向偏置的位置。因而，通过向供电点SP1供给高频信号，从而从辐射元件121辐射以X轴方向为极化方向的电波。
在由导通孔形成的供电布线142的端部形成的电极170与谐振器1051的第2端部相对。供电布线142与辐射元件121的供电点SP2连接。即，谐振器1051利用与经由谐振器1052和谐振器1053而与辐射元件121耦合的路径(主路径)不同且与辐射元件121直接耦合的所谓的“交叉耦合”而与辐射元件121耦合。“交叉耦合”是指不相邻的谐振器间的耦合。
在谐振器1051与辐射元件121之间的“交叉耦合”中，谐振器1051的第2端部与电极170电磁场耦合。因此，对于交叉耦合而言，与由谐振器1053与辐射元件121之间的导通孔进行的直接连接相比，与辐射元件121之间的电耦合度较弱。
此外，在实施方式1的天线模块100中，谐振器1051与供电布线142以非接触的方式电磁场耦合，辐射元件121与供电布线142在供电点SP2直接连接，但也可以是与此相反的如下结构：谐振器1051与供电布线142直接连接，辐射元件121与供电布线142之间以非接触的方式电磁场耦合。或者，也可以是如下结构：辐射元件121与供电布线142之间和谐振器1051与供电布线142之间均借助供电布线142以非接触的方式电磁场耦合。
另外，即使在辐射元件121与供电布线142之间和谐振器1051与供电布线142之间直接连接的结构的情况下，也能够利用供电点SP2的配置而使谐振器1051与辐射元件121之间的耦合度比谐振器1053与辐射元件121之间的耦合度弱。如图2和图3那样，在将辐射元件121的中心和供电点SP1连结的直线上，将供电点SP1配置于与供电点SP2相比距辐射元件121的周缘部较近的位置，在此情况下，谐振器1051与辐射元件121之间的电耦合度比谐振器1053与辐射元件121之间的电耦合度弱。其理由在于，在距辐射元件121的中心部的距离比距周缘部的距离近的情况下，从辐射元件121产生的电场和在辐射元件121上流动的电流变小。
滤波器装置105是具有3个谐振器1051～1053的三级式的谐振线路型滤波器，但通过使辐射元件121如上所述那样使用“交叉耦合”而将最终级以外的谐振器和辐射元件121连接，能够将辐射元件121用作第4级的谐振器。即，利用滤波器装置105的3个谐振器1051～1053和辐射元件121，作为四级式的谐振线路型滤波器发挥功能。
对于谐振线路型滤波器而言，通常，若增加谐振器的级数，则能够增加衰减极，因此能够增大通过频段的端部处的衰减的陡度。然而，若谐振器的级数变多，则高频信号通过的路径变长，因此损耗反而变大。
在实施方式1的天线模块100中，如上所述，能够将辐射元件121用作滤波器的谐振器，因此能够使用具有三级的谐振器的滤波器而实现与具有四级的谐振器的滤波器实质上同等的衰减特性。而且，能够减少谐振器的级数，因此能够减小高频信号通过时的损耗。
此外，在实施方式1中，谐振器1051与本公开的“第1谐振器”对应，谐振器1053与本公开的“第2谐振器”对应。
(天线特性的比较)
接着，说明实施方式1的天线模块100的天线特性与组合四级式的谐振线路型滤波器和辐射元件而成的比较例的天线特性之间的比较。
图4是用于说明比较例的天线模块100#的结构的图。天线模块100#如上所述具有在包含4个谐振器1061～1064的四级式的谐振线路型的滤波器装置106连接有辐射元件121的结构。谐振器1061～1064分别形成为具有λ/2的电长度的大致矩形状的电极。
在第1级的谐振器1061的一端连接有供电布线140，经由该供电布线140而供给来自RFIC 110的高频信号。谐振器1061的另一端与第4级(最终级)的谐振器1064的一端相对。谐振器1061和谐振器1064以延伸方向相同的方式配置。谐振器1064的另一端经由供电布线143而连接于辐射元件121。
第2级的谐振器1062的一端以与谐振器1061的另一端侧的侧面相对的方式配置。另外，第3级的谐振器1063以与谐振器1064的一端侧的侧面相对的方式配置。谐振器1062和谐振器1063以在与谐振器1061和谐振器1064的延伸方向正交的方向上延伸，并且，侧面彼此相对的方式配置。
通过这样配置谐振器1061～1064，除了依次经由谐振器1061、谐振器1062、谐振器1063以及谐振器1064的路径的耦合之外，产生谐振器1061与谐振器1064之间的交叉耦合。由此，滤波器装置106作为四级式的谐振线路型滤波器发挥功能。
在如天线模块100#那样仅是组合滤波器装置106和作为天线的辐射元件121的结构中，通常，滤波器装置106和天线被设计为各自的特性成为最佳。在该情况下，在组合滤波器装置106和天线的情况下，天线模块整体并不一定成为最佳。
图5是用于说明比较例的天线模块100#的天线特性的图。在图5的上层示意性示出滤波器单体的结构、天线单体的结构以及组合滤波器和天线而成的结构。另外，在图5的下层示出各结构的特性(反射损耗、插入损耗、增益)的模拟结果。
此外，在图5的上层的结构中，各谐振器1061～1064和辐射元件121记载为带有编号的节点。具体而言，谐振器1061～1064分别与“节点1”～“节点4”对应，辐射元件121与“节点5”对应。另外，关于辐射元件121的输出(OUT)与自由空间对应。
在图5的下层中，滤波器装置106的特性的图表中的实线LN10表示反射损耗，虚线LN11表示插入损耗。在天线(辐射元件121)和天线模块整体的特性的图表中，实线LN20、LN30表示反射损耗，虚线LN21、LN31表示天线增益。
在滤波器装置106的特性的图表中，对象的通过频段(27～29GHz)中的反射损耗比设计标准的20dB小(实线LN10)，该通过频段中的插入损耗成为大致0dB(虚线LN11)。即，作为滤波器装置106，在对象的通过频段中被设计为最佳。另外，对于辐射元件121，被调整为在中心频率的28GHz中反射损耗成为最小(实线LN20)且天线增益成为最大(虚线LN21)。
然而，在组合这样调整后的滤波器装置106和辐射元件121的情况下，天线增益在对象的通过频段中成为最大(虚线LN31)，但反射损耗变得比20dB大。
在实施方式1的情况下，如图6所示，比较例的谐振器1064(节点4)的部分与辐射元件121对应。在实施方式1的天线模块100中，利用包含辐射元件121的结构作为滤波器发挥功能，因此结果在设计时考虑滤波器和天线这两者而进行特性的调整。
如图6的下层所示，可知：在实施方式1的天线模块100中，在对象的通过频段中，实现与图5的比较例的情况相同程度的天线增益且同时使反射损耗比20dB小。此外，对于通过频段的端部处的衰减的陡性，也能够实现与比较例的情况相同程度的陡性。
这样，通过使辐射元件作为滤波器的谐振器发挥功能并考虑滤波器和天线这两者而一体地调整特性，即使是具有更少的级数的谐振器的滤波器，也能够通过衰减极的添加来提高衰减的陡性。而且，通过减少整体的谐振器的数量，能够使天线模块的整体的尺寸小型化，并且减少随着谐振器的通过而产生的损耗。
此外，在上述的例子中，说明了组合三级式的谐振线路型滤波器和辐射元件而作为四级式的滤波器发挥功能的结构的例子，但谐振线路型滤波器的级数也可以是四级以上。即，通过组合n级式(n是3以上的整数)的谐振线路型滤波器和辐射元件而作为(n+1)级式的滤波器发挥功能，从而与使用(n+1)级式的滤波器的情况相比，能够在谋求小型化和低损耗化的同时实现与(n+1)级式的滤波器同等的衰减特性。
另外，在上述的例子中是第1级的谐振器与辐射元件交叉耦合的结构，但也可以是第1级以外的其他谐振器(在三级式的滤波器的情况下是第2级的谐振器)与辐射元件交叉耦合的结构。
(变形例)
在谐振器间的耦合和谐振器与辐射元件间的耦合中存在“磁场耦合”的情况和“电场耦合”的情况。因此，即使是在外形上相同的结构，滤波器的特性也可能由于耦合是磁场耦合还是电场耦合即耦合拓扑的不同而不同。
相反，存在如下情况：即使耦合拓扑不同，也能够实现同样的频率特性。以下，使用图7，说明能够实现与实施方式1的天线模块100相同的频率特性的耦合拓扑的变形例。在图7中，除了实施方式1的天线模块100的结构之外，示出天线模块100A(变形例1)、天线模块100B(变形例2)以及天线模块100C(变形例3)的结构。在图7中，各节点间的耦合以实线箭头和虚线箭头表示，实线箭头表示“磁场耦合”，虚线箭头表示“电场耦合”。电场耦合的耦合系数的符号与磁场耦合的耦合系数的符号相反，因此在本公开中，将磁场耦合的耦合系数的符号设为正(+)，也称为“正耦合”，将电场耦合的耦合系数的符号设为负(-)，也称为“负耦合”。
在实施方式1的天线模块100中，交叉耦合的部分即谐振器1051与辐射元件121之间设为负耦合，沿着主路径的耦合成为正耦合。
在变形例1的天线模块100A中，谐振器1052与谐振器1053之间的耦合成为负耦合，其他耦合成为正耦合。在变形例2的天线模块100B中，谐振器1052与谐振器1053之间的耦合成为正耦合，其他耦合成为负耦合。在变形例3的天线模块100C中，交叉耦合的部分成为正耦合，其他耦合成为负耦合。
即，在实施方式1和变形例1～3中的任一结构中均是，将经由谐振器1051～谐振器1053而到达辐射元件121的主路径的耦合的耦合系数的符号相乘而得到的符号与交叉耦合的部分的耦合的耦合系数的符号不同。通过这样设计各节点间的耦合，能够实现在图6中所示那样的特性。
[实施方式2]
在实施方式1中，说明了滤波器配置于辐射元件与接地电极之间的结构。然而，在该情况下，不仅利用由导通孔形成的供电布线141、142连接，形成各谐振器的电极自身也可能与辐射元件耦合。这样，存在对方向性或天线增益等天线特性造成影响的可能性。
在实施方式2中，说明如下结构：通过在辐射元件与滤波器之间配置接地电极，从而抑制各谐振器与辐射元件之间的无用耦合。
图8是根据实施方式2的天线模块100D的侧面透视图。在天线模块100D中，除了配置于介电体基板130的下表面132侧的接地电极GND1之外，在辐射元件121与滤波器装置105之间的层配置有接地电极GND2。并且，供电布线141、142贯穿接地电极GND2而与辐射元件121的供电点SP1、SP2分别连接。除此以外的结构与实施方式1的天线模块100同样，不反复进行重复的要素的说明。
这样，通过在辐射元件121与滤波器装置105之间的层配置接地电极GND2，从而接地电极GND2作为屏蔽件发挥功能，因此能够抑制构成滤波器装置105的各谐振器与辐射元件121之间的无用耦合。
已知：通常，辐射元件与接地电极之间的间隔对从辐射元件辐射的电波的频率带宽造成影响。具体而言，辐射元件与接地电极之间的间隔越大，频率带宽越宽。因此，若如天线模块100D那样在滤波器装置105与辐射元件121之间的层配置接地电极GND2，则有可能与天线模块100相比频率带宽变窄。另外，在将辐射元件121与接地电极GND2之间的间隔设为与天线模块100的辐射元件121与接地电极GND之间的间隔同等的情况下，介电体基板130整体的厚度变厚，因此反而有可能妨碍小型化。因而，对于是采用实施方式1的结构还是采用实施方式2的结构，考虑天线增益、损耗、带宽等天线特性和容许的天线模块的尺寸而适当决定。
此外，在采用实施方式2的天线模块100D的结构的情况下，也可以是，通过在介电体基板130中使用介电常数较低的介电体，从而抑制随着辐射元件与接地电极之间的间隔变窄而产生的频率带宽的减小。
[实施方式3]
在实施方式3中，说明并非如实施方式1和实施方式2那样使用供电布线(导通孔)而将滤波器和辐射元件直接连接，而是使用非接触的电磁场耦合而实现滤波器与辐射元件之间的电耦合的情况。
(第1例)
图9是根据实施方式3的第1例的天线模块100E的侧面透视图。在天线模块100E中，成为去除实施方式1的天线模块100的供电布线141、142而成的结构。在天线模块100E中，辐射元件121与滤波器装置105的谐振器之间的耦合通过非接触的电磁场耦合来进行。
此外，在天线模块100E的结构的情况下，由于非接触的耦合，通过以在俯视介电体基板130的情况下耦合对象的谐振器的重心位置与供电点重叠的方式配置，能够向期望的供电点供给高频信号。另外，对于滤波器与辐射元件之间的耦合度，能够通过供电点的位置或辐射元件121与谐振器之间的距离来调整。
(第2例)
另外，图10是根据实施方式3的第2例的天线模块100F的侧面透视图。在天线模块100F中，成为去除实施方式2的天线模块100E的供电布线141、142而成的结构，辐射元件121与滤波器装置105的谐振器之间的耦合通过非接触的电磁场耦合来进行。
在天线模块100F中，在滤波器装置105与辐射元件121之间配置有接地电极GND2，因此辐射元件121与滤波器装置105的谐振器之间的耦合被接地电极GND2妨碍。因此，在接地电极GND2中，在与辐射元件121的供电点SP1、SP2对应的位置分别形成有开口部(缝隙)151、152。利用该缝隙151、152，能够在辐射元件121的期望的位置处使辐射元件121与谐振器耦合。另外，通过调整缝隙151、152的开口尺寸，能够调整辐射元件121与谐振器之间的耦合度。
如以上那样，在辐射元件与谐振器之间的耦合通过非接触的电磁场耦合来进行的情况下也是，在辐射元件与滤波器的谐振器之间使用交叉耦合而将辐射元件用作滤波器的谐振器，从而能够使用较少的级数的滤波器而实现与谐振器的数量更多的滤波器同等的衰减特性，并且减少损耗。
此外，在图9和图10的天线模块中，说明了谐振器1051与辐射元件121之间的耦合(交叉耦合)和谐振器1053与辐射元件121之间的耦合这两者是非接触的电磁场耦合的情况，但也可以是任一者通过由供电布线(导通孔)进行的直接连接来耦合、另一者通过非接触的电磁场耦合来耦合的结构。
在上述的实施方式中，说明了使用平面形状的贴片天线作为辐射元件的结构，但也可以应用线状天线或缝隙天线作为辐射元件。另外，贴片天线不限于大致正方形的形状，也可以是多边形、圆形、椭圆形或在局部形成有缺口的形状。
应该认为本次公开的实施方式在所有的方面为例示而并非限制。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同等的含义和范围内的所有的变更。
附图标记说明
10、通信装置；100、100A～100F、天线模块；105、106、滤波器装置；105A～105D、滤波器；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、辐射元件；130、介电体基板；131、上表面；132、下表面；140～143、供电布线；151、152、缝隙；160、钎焊凸块；170、电极；1051～1053、1061～1064、谐振器；200、BBIC；GND、GND1、GND2、接地电极；SP1、SP2、供电点。

Claims (13)

1.一种天线模块，其中，
该天线模块包括：
辐射元件；以及
滤波器装置，其由多个谐振器构成，
所述多个谐振器包含第1谐振器和配置于最终级的第2谐振器，
所述第1谐振器和所述第2谐振器分别与所述辐射元件电耦合，
所述第1谐振器与所述辐射元件之间的耦合度比所述第2谐振器与所述辐射元件之间的耦合度弱。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，
所述第2谐振器与所述辐射元件利用导通孔直接连接。
3.根据权利要求2所述的天线模块，其中，
所述第1谐振器与所述辐射元件借助导通孔而以非接触的方式电磁场耦合。
4.根据权利要求1所述的天线模块，其中，
所述第1谐振器与所述辐射元件以非接触的方式电磁场耦合。
5.根据权利要求4所述的天线模块，其中，
所述第2谐振器与所述辐射元件以非接触的方式电磁场耦合。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的天线模块，其中，
在所述辐射元件与所述滤波器装置之间还包括与所述辐射元件相对地配置的接地电极。
7.根据权利要求4或5所述的天线模块，其中，
在所述辐射元件与所述滤波器装置之间还包括与所述辐射元件相对地配置的接地电极，
在与所述辐射元件以非接触的方式电磁场耦合的谐振器与所述辐射元件之间的所述接地电极的部分形成有缝隙。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括与所述辐射元件相对地配置的接地电极，
所述滤波器装置配置于所述辐射元件与所述接地电极之间。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的天线模块，其中，
谐振器间的耦合和所述辐射元件与谐振器之间的耦合是磁场耦合和电场耦合中的任一种耦合，
在将所述磁场耦合的耦合系数的符号设为正、将所述电场耦合的耦合系数的符号设为负的情况下，将经由所述多个谐振器的全部而到达所述辐射元件的路径的耦合的耦合系数的符号相乘而得到的符号与所述第1谐振器和所述辐射元件之间的耦合的耦合系数的符号不同。
10.一种天线模块，其中，
该天线模块包括：
辐射元件；以及
滤波器装置，其由多个谐振器构成，
所述多个谐振器包含第1谐振器和配置于最终级的第2谐振器，
所述第1谐振器与所述辐射元件经由导通孔而以非接触的方式电磁场耦合，
所述第2谐振器与所述辐射元件利用导通孔直接连接。
11.一种天线模块，其中，
该天线模块包括：
辐射元件；
滤波器装置，其由多个谐振器构成；以及
接地电极，其在所述辐射元件与所述滤波器装置之间，与所述辐射元件相对地配置，
所述多个谐振器包含第1谐振器和配置于最终级的第2谐振器，
所述第1谐振器和所述第2谐振器分别借助在所述接地电极形成的缝隙而与所述辐射元件以非接触的方式电磁场耦合，
缝隙相对于所述第1谐振器的尺寸比缝隙相对于所述第2谐振器的尺寸小。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的天线模块，其中，
该天线模块还包括以向所述辐射元件供给高频信号的方式构成的供电电路。
13.一种通信装置，其中，
该通信装置搭载权利要求1～12中任一项所述的天线模块。
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