DE112021002604T5

DE112021002604T5 - Antennenmodul, Verbindungsbauglied und Kommunikationsvorrichtung, die dieselben umfasst

Info

Publication number: DE112021002604T5
Application number: DE112021002604.6T
Authority: DE
Inventors: Kengo Onaka; Hirotsugu Mori; Yoshiki Yamada; Kaoru Sudo; Hiroshi Izumitani; Hideki Ueda
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2023-05-04
Also published as: JPWO2022004169A1; WO2022004169A1; JP7384290B2; CN115803964A; KR20230019489A; US20230145095A1

Abstract

Ein Antennenmodul (100) weist folgende Merkmale auf: ein erstes Substrat (122A) und ein zweites Substrat (122B), auf denen jeweils ein Strahlungselement (121) angeordnet ist; ein drittes Substrat (250); und eine Schalterschaltung (130). Eine RFIC (110) zum Zuführen eines Hochfrequenzsignals zu jedem des ersten Substrats (122A) und des zweiten Substrats (122B) wird dem dritten Substrat (250) bereitgestellt. Die Schalterschaltung (130) ist konfiguriert, die Verbindung zwischen der RFIC (110) und dem Strahlungselement auf dem ersten Substrat (122A) und die Verbindung zwischen dem RFIC (110) und dem Strahlungselement auf dem zweiten Substrat (122B) umzuschalten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Antennenmodul, ein Verbindungsbauglied und eine Kommunikationsvorrichtung, die dieselben umfasst. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Technik zum Erhöhen eines Freiheitsgrads bei einer Anordnung eines Antennenmoduls in einer Kommunikationsvorrichtung.
Hintergrundtechnik
Für eine Mobilkommunikationsvorrichtung, die durch ein Mobiltelefon oder ein Smartphone dargestellt ist, wird in vielen Fällen ein Antennenmodul zum Senden und Empfangen einer Funkwelle verwendet. Für die obige Mobilkommunikationsvorrichtung besteht nach wie vor eine hohe Nachfrage nach einer Reduzierung der Größe und Dicke und entsprechend ist für eine Einheit, wie zum Beispiel ein Antennenmodul, das in einer Vorrichtung enthalten ist, sind eine weitere Reduzierung der Größe und des Profils erforderlich.
Ferner ist den letzten Jahren mit der Vergrößerung einer Anzeigeregion (Anzeige) in einer Kommunikationsvorrichtung eine Stelle, an der ein Strahlungselement (Speiseelement) in der Kommunikationsvorrichtung angeordnet werden kann, in einigen Fällen stark eingeschränkt worden. In dem obigen Fall kann ein Zustand auftreten, in dem eine enge Anordnung eines Speiseelements und einer Hauptplatine, die mit einer Schaltung (integrierte Schaltung (IC)) zum Verarbeiten eines Hochfrequenzsignals versehen ist, schwierig wird, oder Einschränkungen auf eine Anordnung einer Schaltung auf einer Hauptplatine auferlegt werden können.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2010-538542 (Patentdokument 1) offenbart eine mobile Drahtloskommunikationsvorrichtung, die ein Antennenarray umfasst, das durch eine flexible Verbindung mit einer Drahtlosvorrichtung verbunden ist, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine angeordnet ist. Bei der Kommunikationsvorrichtung, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2010-538542 (Patentdokument 1) beschrieben ist, kann ein Antennenarray mit einer flexiblen Verbindung mit Flexibilität entfernt von einer Schaltungsplatine befestigt werden und dies ermöglicht es, einen Freiheitsgrad bei einer Anordnung einer Einheit in einem Gehäuse einer Drahtlosvorrichtung zu erhöhen.
Referenzliste
Patentdokument: Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2010-538542
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
In der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2010-538542 (Patentdokument 1) umfasst eine Drahtlosvorrichtung einzelne HF-Front-Ends, die mehreren Antennenarrays entsprechen. Das heißt, die gleiche Anzahl von HF-Front-Ends wie der Antennenarrays, die auf einer Drahtlosvorrichtung befestigt sind, ist erforderlich. In dem obigen Fall, wenn sich die Anzahl von Antennenarrays erhöht, erhöht sich auch die Anzahl von HF-Front-Ends, die auf einer Schaltungsplatine anzuordnen sind. Entsprechend ist auf einer Schaltungsplatine ein großer Befestigungsbereich erforderlich und als Folge kann dies ein Faktor sein, der die Reduzierung der Größe einer Drahtlosvorrichtung behindert.
Die vorliegende Offenbarung wurde entwickelt, um das oben beschriebene Problem zu lösen und eine Aufgabe derselben besteht darin, die Größe eines Antennenmoduls zu reduzieren.
Lösung des Problems
Ein Antennenmodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, auf denen jeweils ein Strahlungselement angeordnet ist, ein drittes Substrat und eine Schalterschaltung. Eine Speiseschaltung zum Zuführen eines Hochfrequenzsignals zu dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat ist auf dem dritten Substrat angeordnet. Die Schalterschaltung ist konfiguriert, eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem ersten Substrat und eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem zweiten Substrat umzuschalten.
Ein Verbindungsbauglied gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Bauglied zum Verbinden eines ersten Substrats und eines zweiten Substrats mit einem dritten Substrat und umfasst ein dielektrisches Substrat und eine Schalterschaltung, die auf dem dielektrischen Substrat angeordnet ist. Auf jedem des ersten Substrats und des zweiten Substrats ist ein Strahlungselement angeordnet. Eine Speiseschaltung zum Zuführen eines Hochfrequenzsignals an das erste Substrat und das zweite Substrat ist auf dem dritten Substrat angeordnet. In dem dielektrischen Substrat ist eine Speiseverdrahtungsleitung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals zwischen der Speiseschaltung und jedem Strahlungselement gebildet. Die Schalterschaltung ist konfiguriert, eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem ersten Substrat und eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem zweiten Substrat umzuschalten.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit der Verwendung des Antennenmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Speiseschaltung, die zwei Substrate (erstes Substrat und zweites Substrat) gemeinsam haben, auf denen jeweils das Strahlungselement angeordnet ist, auf dem dritten Substrat vorgesehen. Dann wird ein Hochfrequenzsignal von der Speiseschaltung durch die Schalterschaltung umgeschaltet und dem Strahlungselement des ersten Substrats oder dem Strahlungselement des zweiten Substrats zugeführt. Das heißt, da eine Speiseschaltung durch mehrere Antenneneinheiten gemeinschaftlich verwendet wird (Strahlungselement plus Substrat) kann die Anzahl von Speiseschaltungen in Bezug auf die Anzahl von Antenneneinheiten verringert werden. Somit kann die Größe eines Antennenmoduls reduziert werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung, bei der ein Antennenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 1 verwendet wird.
2 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls gemäß Ausführungsbeispiel 1.
3 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls gemäß Modifikation 1.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Antennenmoduls in 3.
5 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung, bei der ein Antennenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 2 verwendet wird.
6 ist ein Diagramm, das eine Einzelheit eines Front-End-Moduls in 5 darstellt.
7 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls gemäß Ausführungsbeispiel 2.
8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer inneren Struktur eines Verbindungsbauglieds darstellt.
9 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls gemäß Modifikation 2.
10 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls gemäß Modifikation 3.
11 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls gemäß Modifikation 4.
12 ist eine Draufsicht eines Antennenmoduls gemäß Modifikation 5.
13 ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel einer Antenneneinheit in einer Kommunikationsvorrichtung darstellt.
14 ist eine Ansicht, die eine erste Modifikation eines Verbindungsanschlusses darstellt.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Verbindungsanschlusses in 13 darstellt.
16 ist eine Ansicht, die eine zweite Modifikation eines Verbindungsanschlusses darstellt.
17 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung, bei der ein Antennenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 3 verwendet wird.
18 ist ein Diagramm, das eine Modifikation eines Front-End-Moduls darstellt.
19 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls gemäß Ausführungsbeispiel 3.
20 ist eine Teilschnittansicht einer Antenneneinheit.
21 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Konfiguration eines Diplexers.
22 ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel eines Filterelements in einer Hauptplatine darstellt.
23 ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel eines Filterelements in einer Antenneneinheit darstellt.
24 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung, bei der ein Antennenmodul gemäß Modifikation 6 verwendet wird.
25 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Verbindungszustands einer Speiseverdrahtungsleitung in einer Antenneneinheit.
26 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung, bei der ein Antennenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 4 verwendet wird.
27 ist ein Diagramm zum Erläutern einer Einzelheit eines Front-End-Moduls in 26.
28 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls gemäß Ausführungsbeispiel 4.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Hierin nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es ist anzumerken, dass die gleichen oder entsprechenden Abschnitte in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
Ausführungsbeispiel 1
Grundkonfiguration der Kommunikationsvorrichtung
1 ist ein Beispiel eines Blockdiagramms einer Kommunikationsvorrichtung 10, bei der ein Antennenmodul 100 gemäß Ausführungsbeispiel 1 verwendet wird. Die Kommunikationsvorrichtung 10 ist beispielsweise ein mobiles Endgerät, wie zum Beispiel ein Mobiltelefon, ein Smartphone oder ein Tablet; ein Personal-Computer mit einer Kommunikationsfunktion; eine Basisstation oder dergleichen. Beispiele einer Funkwelle, die in dem Antennenmodul 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, umfassen eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband, dessen Mittenfrequenz beispielsweise 28 GHz, 39 GHz und 60 GHz oder dergleichen beträgt. Eine Funkwelle in einem anderen Frequenzband als dem obigen kann jedoch übernommen werden.
Mit Bezugnahme auf 1 umfasst die Kommunikationsvorrichtung 10 das Antennenmodul 100 und eine BBIC 200, die eine Basisbandsignalverarbeitungsschaltung bildet. Das Antennenmodul 100 umfasst eine RFIC 110, die ein Beispiel einer Speiseschaltung ist, Antenneneinheiten 120A und 120B und eine Schalterschaltung 130. Die Kommunikationsvorrichtung 10 mischt ein Signal, das von der BBIC 200 zu dem Antennenmodul 100 übertragen wird, aufwärts in ein Hochfrequenzsignal und strahlt das Hochfrequenzsignal von der Antenneneinheit 120 ab; und mischt ein Hochfrequenzsignal, das durch die Antenneneinheit 120 empfangen wird, abwärts und verarbeitet das abwärts gemischte Signal in der BBIC 200.
Bei dem Beispiel von 1 wird zum Erleichtern der Erläuterung ein Fall dargestellt, bei dem jede der Antenneneinheiten 120A und 120B (hierin nachfolgend auch gemeinsam als „Antenneneinheit 120“ bezeichnet) vier Speiseelemente (Strahlungselemente) umfasst. Genauer gesagt, die Antenneneinheit 120A umfasst Speiseelemente 121A1 bis 121A4 und die Antenneneinheit 120B umfasst Speiseelemente 121B1 bis 121B4.
Es ist anzumerken, dass die Speiseelemente 121A1 bis 121A4 auch gemeinsam als „Speiseelement 121A“ bezeichnet werden. Ferner werden die Speiseelemente 121B1 bis 121B4 auch gemeinsam als „Speiseelement 121B“ bezeichnet. Ferner werden die Speiseelemente 121A und 121B auch gemeinsam als „Speiseelement 121“ bezeichnet.
In 1 ist die Antenneneinheit 120 ein eindimensionales Antennenarray, in dem vier Speiseelemente 121 in einer Reihe angeordnet sind. Es ist anzumerken, dass die Anzahl von Speiseelementen 121 nicht notwendigerweise eine Mehrzahl ist und die Antenneneinheit 120 aus einem Speiseelement 121 gebildet sein kann. Alternativ kann die Antenneneinheit 120 eine Arrayantenne sein, in der die mehreren Speiseelemente 121 in zwei Dimensionen angeordnet sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedes Speiseelement 121 eine Patch-Antenne mit einer im Wesentlichen quadratischen flachen Plattenform.
Die RFIC 110 umfasst Schalter 111A bis 111D, 113A bis 1130 und 117; Leistungsverstärker 112AT bis 112DT; rauscharme Verstärker 112AR bis 112DR; Dämpfungsglieder 114A bis 114D; Phasenschieber 115A bis 115D; einen Signalkombinierer/teiler 116; einen Mischer 118 und einen Verstärker 119.
Wenn ein Hochfrequenzsignal gesendet wird, werden die Schalter 111A bis 111D und 113A bis 113D zu den Leistungsverstärkern 112AT bis 112DT umgeschaltet und der Schalter 117 wird mit einem Sendeseitenverstärker des Verstärkers 119 verbunden. Wenn ein Hochfrequenzsignal empfangen wird, werden die Schalter 111A bis 111D und 113A bis 113Dzu den rauscharmen Verstärkern 112AR bis 112DR umgeschaltet und der Schalter 117 wird mit einem Empfangsseitenverstärker des Verstärkers 119 verbunden.
Die Schalterschaltung 130 umfasst Schalter 130A bis 130D, die einpolige Mehrfachschalter sind. Die Schalter 130A bis 130D sind jeweils mit den Schaltern 111A bis 111D in der RFIC 110 verbunden. Die Schalterschaltung 130 wird beispielsweise durch die RFIC 110 gesteuert und ist konfiguriert, um eine Verbindung zwischen der RFIC 110 und dem Speiseelement 121A der Antenneneinheit 120A und eine Verbindung zwischen der RFIC 110 und dem Speiseelement 121 B der Antenneneinheit 120B umzuschalten.
Der Schalter 130A umfasst einen ersten Anschluss T1A, einen zweiten Anschluss T2A und einen dritten Anschluss T3A. Der erste Anschluss T1A ist mit einem gemeinsamen Anschluss des Schalters 111A verbunden. Der zweite Anschluss T2A ist mit dem Speiseelement 121A1 der Antenneneinheit 120A verbunden. Der dritte Anschluss T3A ist mit dem Speiseelement 121B1 der Antenneneinheit 120B verbunden.
Gleichartig dazu ist in Bezug auf den Schalter 130B ein erster Anschluss T1B mit einem gemeinsamen Anschluss des Schalters 111 B verbunden, ein zweiter Anschluss T2B ist mit dem Speiseelement 121A2 der Antenneneinheit 120A verbunden und ein dritter Anschluss T3B ist mit dem Speiseelement 121 B2 der Antenneneinheit 120B verbunden. In Bezug auf den Schalter 130C ist ein erster Anschluss T1C mit einem gemeinsamen Anschluss des Schalters 111C verbunden, ein zweiter Anschluss T2C ist mit dem Speiseelement 121A3 der Antenneneinheit 120A verbunden und ein dritter Anschluss T3C ist mit dem Speiseelement 121B3 der Antenneneinheit 120B verbunden. In Bezug auf den Schalter 130D ist ein erster Anschluss T1D mit einem gemeinsamen Anschluss des Schalters 111D verbunden und ein zweiter Anschluss T2D ist mit dem Speiseelement 121 A4 der Antenneneinheit 120A verbunden und ein dritter Anschluss T3D ist mit dem Speiseelement 121B4 der Antenneneinheit 120B verbunden.
Wenn ein Hochfrequenzsignal mit der Antenneneinheit 120A gesendet und empfangen wird, werden die Schalter 130A bis 130D jeweils umgeschaltet zu den zweiten Anschlüssen T2A bis T2D. Wenn ein Hochfrequenzsignal mit der Antenneneinheit 120B gesendet und empfangen wird, werden die Schalter 130A bis 130D jeweils zu den dritten Anschlüssen T3A bis T3B umgeschaltet.
Ein Signal, das von der BBIC 200 übertragen wird, wird durch den Verstärker 119 verstärkt und durch den Mischer 118 aufwärts gemischt. Ein Sendesignal, das ein aufwärts gemischtes Hochfrequenzsignal ist, wird durch den Signalkombinierer/teiler 116 in vier Signale geteilt, dann verlaufen die vier Signale durch vier Signalwege und werden den Speiseelementen 121 zugeführt, die sich voneinander unterscheiden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Richtwirkung der Antenneneinheit 120 eingestellt werden durch individuelles Einstellen eines Phasenverschiebungsgrads in jedem der Phasenschieber 115A bis 115D, die in den jeweiligen Signalwegen angeordnet sind.
Empfangssignale, die Hochfrequenzsignale sind, die durch die Speiseelemente 121 empfangen werden, verlaufen durch vier unterschiedliche Signalwege und werden durch den Signalkombinierer/teiler 116 kombiniert. Das kombinierte Empfangssignal wird durch den Mischer 118 abwärts gemischt, durch den Verstärker 119 verstärkt und zu der BBIC 200 übertragen.
Konfiguration des Antennenmoduls
2 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls 100 gemäß Ausführungsbeispiel 1. Das Antennenmodul 100 umfasst die RFIC 110, die Antenneneinheit 120A, in der das Speiseelement 121A auf einem dielektrischen Substrat 122A gebildet ist, die Antenneneinheit 120B, in der das Speiseelement 121 B auf einem dielektrischen Substrat 122B gebildet ist, und die Schalterschaltung 130. Das dielektrische Substrat 122A und das dielektrische Substrat 122B werden auch gemeinsam als „dielektrisches Substrat 122“ bezeichnet.
Die RFIC 110 und die Schalterschaltung 130 sind auf einer Hauptplatine 250 angeordnet. Die RFIC 110 ist mit der BBIC 200, die ebenfalls auf der Hauptplatine 250 angeordnet ist, durch eine Verbindungsverdrahtungsleitung 260 elektrisch verbunden. Ferner ist die RFIC 110 mit der Schalterschaltung 130 durch eine Verbindungsverdrahtungsleitung 170 verbunden. Es ist anzumerken, dass in 2 und der folgenden Beschreibung eine Normalenrichtung der Hauptplatine 220 als eine Z-Achsenrichtung definiert ist und Richtungen (in ebenen Richtungen einer Hauptplatine 250) orthogonal zu der Z-Achsenrichtung als eine X-Achsenrichtung und eine Y-Achsenrichtung definiert sind.
Die Antenneneinheit 120A ist mit einem Verbindungsanschluss 150A mit der Hauptplatine 250 verbunden. Die Antenneneinheit 120B ist mit einem Verbindungsanschluss 150B mit der Hauptplatine 250 verbunden. Die Verbindungsanschlüsse 150A und 150B sind Verbinder, die beispielsweise konfiguriert sind, um lösbar zu sein. Es ist anzumerken, dass die Verbindungsanschlüsse 150A und 150B durch Lötmittelhöcker gebildet sein können.
In der Antenneneinheit 120 ist das dielektrische Substrat 122, auf dem das Speiseelement gebildet ist, beispielsweise ein LTCC-Mehrschichtsubstrat (LTCC = low temperature cofired ceramic = Niedertemperatur-Einbrand-Keramik), ein Mehrschichtharzsubstrat, das durch Laminieren mehrerer Harzschichten gebildet ist, die aus Harz wie zum Beispiel Epoxid oder Polyimid gebildet sind, ein Mehrschichtharzsubstrat, das durch Laminieren mehrerer Harzschichten gebildet ist, die aus Flüssigkristallpolymer (LCP) mit einer niedrigeren dielektrischen Konstante gebildet sind, ein Mehrschichtharzsubstrat, das durch Laminieren mehrerer Harzschichten gebildet ist, die aus Fluorharz gebildet sind, oder ein anderes Keramikmehrschichtsubstrat als LTCC. Es ist anzumerken, dass das dielektrische Substrat 122 nicht notwendigerweise eine Mehrschichtstruktur aufweist und ein Einzelschichtsubstrat sein kann.
Das Speiseelement 121 hat eine flache Plattenform und ist aus einem Leiter wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium gebildet. Die Form des Speiseelements 121 ist nicht auf ein Rechteck beschränkt, wie es in 1 dargestellt ist, und kann ein Polygon, ein Kreis, eine Ellipse oder ein Kreuz sein. Das Speiseelement 121 ist auf einer Oberfläche des dielektrischen Substrats 122 oder in einer inneren Schicht desselben gebildet. Bei dem Beispiel von 2 ist eine Arrayantenne dargestellt, bei der vier Speiseelemente 121 in einer Richtung angeordnet sind, aber das Speiseelement 121 kann allein gebildet sein oder die Arrayantenne kann eine Konfiguration aufweisen, bei der mehrere Speiseelemente in einer Dimension oder zwei Dimensionen angeordnet sind. Obwohl dies in 2 nicht dargestellt ist, ist anzumerken, dass eine Masseelektrode in dem dielektrischen Substrat 122 angeordnet ist, so dass dieselbe dem Speiseelement 121 zugewandt ist.
Die Schalterschaltung 130 ist über den Verbindungsanschluss 150A mit einer Speiseverdrahtungsleitung 160A mit der Antenneneinheit 120A verbunden. Ferner ist die Schalterschaltung 130 über den Verbindungsanschluss 150B mit einer Speiseverdrahtungsleitung 160B mit der Antenneneinheit 120B verbunden. Ein Hochfrequenzsignal von der RFIC 110 wird durch die Schalterschaltung 130 umgeschaltet, um dem Speiseelement 121A der Antenneneinheit 120A oder dem Speiseelement 121 B der Antenneneinheit 120B zugeführt zu werden. Wenn der Antenneneinheit 120A ein Hochfrequenzsignal zugeführt wird, wird von dem Speiseelement 121A eine Funkwelle abgestrahlt und von dem Speiseelement 121B wird keine Funkwelle abgestrahlt. Im Gegensatz dazu, wenn der Antenneneinheit 120B ein Hochfrequenzsignal zugeführt wird, wird von dem Speiseelement 121B eine Funkwelle abgestrahlt und von dem Speiseelement 121A wird keine Funkwelle abgestrahlt.
Wenn mehrere Antenneneinheiten in einem Antennenmodul vorgesehen sind, ist in vielen Fällen eine RFIC einzeln für jede Antenneneinheit angeordnet. In dem obigen Fall erfordert ein Substrat (beispielsweise Hauptplatine), auf dem die RFIC angeordnet sind, einen Befestigungsbereich zum Anordnen aller RFIC. In einer Kommunikationsvorrichtung, wie zum Beispiel einem mobilen Endgerät, wird, um eine Verbindung mit einer Basisstation sicherzustellen, eine Konfiguration übernommen, bei der mehrere Antenneneinheiten vorgesehen sind und Funkwellen in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt und von unterschiedlichen Richtungen empfangen werden können. Im Gegensatz dazu kann ein Anstieg einer Substratfläche aufgrund eines Anstiegs der Anzahl von Antenneneinheiten ein Faktor werden, der die Reduzierung der Größe eines Antennenmoduls und einer Drahtlosvorrichtung behindert.
Wie bei Ausführungsbeispiel 1 kann jedoch die Anzahl von RFIC in Bezug auf die Anzahl von Antenneneinheiten verringert werden durch Übernehmen einer Konfiguration, bei der eine RFIC für die mehreren Antenneneinheiten gemeinschaftlich verwendet wird und die Antenneneinheiten verwendet werden, indem dieselben durch eine Schalterschaltung umgeschaltet werden. Dies kann einen Faktor reduzieren, der eine Reduzierung der Größe einer Drahtlosvorrichtung behindert. Da eine RFIC eine Komponente ist, die relativ teurer ist als andere Komponenten, kann ferner das Verringern der Anzahl von RFIC zu einer Reduzierung der Kosten beitragen.
Es ist anzumerken, dass bei der obigen Beschreibung ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem zwei Antenneneinheiten über eine Schalterschaltung mit einer RFIC verbunden sind. Es können jedoch drei oder mehr Antenneneinheiten mit einer RFIC verbunden sein.
„Dielektrisches Substrat 122A“, „dielektrisches Substrat 122B“ und „Hauptplatine 250“ bei Ausführungsbeispiel 1 entsprechen jeweils „erstem Substrat“, „zweitem Substrat“ und „drittem Substrat“ bei der vorliegenden Offenbarung.
Modifikation 1
Bei dem Ausführungsbeispiel 1 wurde eine Konfiguration beschrieben, bei der die Antenneneinheit 120A und die Antenneneinheit 120B einzeln mit der Hauptplatine 250 verbunden sind. Bei der Modifikation 1 wird eine Konfiguration beschrieben, bei der die Antenneneinheit 120A und die Antenneneinheit 120B miteinander verbunden sind. 3 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls 100X gemäß Modifikation 1. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Antennenmoduls 100X. Es ist anzumerken, dass bei der Beschreibung von 3 und 4 die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen des Antennenmoduls 100 von dem Ausführungsbeispiel 1 überschneiden, nicht wiederholt wird.
Mit Bezugnahme auf 3 und 4 ist in dem Antennenmodul 100X die Antenneneinheit 120A mit dem Verbindungsanschluss 150A mit der Hauptplatine 250 verbunden, auf ähnliche Weise wie bei dem Antennenmodul 100 von Ausführungsbeispiel 1. Die Antenneneinheit 120B ist jedoch mit einem gebogenen Verbindungsbauglied 123 mit der Antenneneinheit 120A verbunden.
Die Antenneneinheiten 120A und 120B und das Verbindungsbauglied 123 haben in der Draufsicht in der Y-Achsenrichtung, wie es in 3 dargestellt ist, im Wesentlichen eine L-Form. Eine Funkwelle wird von dem Speiseelement 121A der Antenneneinheit 120A in der Z-Achsenrichtung abgestrahlt. Ferner wird eine Funkwelle von dem Speiseelement 121B der Antenneneinheit 120B in der X-Achsenrichtung abgestrahlt.
In dem Antennenmodul 100X erstrecken sich die Antenneneinheiten 120A und 120B in der Y-Achsenrichtung, wie es in 4 dargestellt ist. Die Speiseelemente 121A der Antenneneinheit 120A sind auf dem dielektrischen Substrat 122A in der Y-Achsenrichtung angeordnet. Ferner sind die Speiseelemente 121B der Antenneneinheit 120B auf dem dielektrischen Substrat 122B in der Y-Achsenrichtung angeordnet.
Die Speiseverdrahtungsleitung 160B erstreckt sich von dem Verbindungsanschluss 150A zu dem dielektrischen Substrat 122B durch das dielektrische Substrat 122A und das Verbindungsbauglied 123 und überträgt ein Hochfrequenzsignal zu den Speiseelementen 121B auf dem dielektrischen Substrat 122B.
Es ist anzumerken, dass in den Antenneneinheiten 120A und 120B des Antennenmoduls 100X von Modifikation 1 Speiseelemente angeordnet sind, so dass eine Polarisationsrichtung der Funkwelle, die von jedem der Speiseelemente abgestrahlt wird, relativ zu der Anordnungsrichtung (das heißt Y-Achsenrichtung) der Speiseelemente um θ geneigt ist. Der Betrag von θ ist größer als 0° und kleiner als 90° und θ ist bei einem Beispiel gleich 45°. Selbst in einem Fall, wo eine Abmessung eines dielektrischen Substrats in der Polarisationsrichtung begrenzt ist, ist durch Anordnen eines Speiseelements, so dass dasselbe wie oben beschrieben geneigt ist, ein Abstand von dem Speiseelement zu einem Endabschnitt des dielektrischen Substrats (Masseelektrode) erhöht und eine Verschlechterung einer Frequenzbandbreite kann unterdrückt werden.
Ferner kann selbst bei einer Konfiguration, bei der die Antenneneinheit 120A und die Antenneneinheit 120B durch das Verbindungsbauglied 123 miteinander verbunden sind, wie bei dem Antennenmodul 100X der Modifikation 1 durch Übernehmen einer Konfiguration, bei der die RFIC 110 von mehreren Antenneneinheiten gemeinschaftlich verwendet wird und die Antenneneinheiten verwendet werden, indem dieselben durch die Schalterschaltung 130 umgeschaltet werden, ein Faktor, der die Reduzierung der Größe einer Drahtlosvorrichtung behindert, reduziert werden.
Es ist anzumerken, dass in 3 eine Konfiguration dargestellt ist, bei der das dielektrische Substrat 122A der Antenneneinheit 120A und das dielektrische Substrat 122B der Antenneneinheit 120B als einzelne Substrate gebildet sind und mit dem Verbindungsbauglied 123 verbunden sind. Die dielektrischen Substrate 122A und 122B und das Verbindungsbauglied 123 können jedoch einstückig gebildet sein als ein einzelnes Substrat und das einzelne Substrat kann konfiguriert sein, um an einem Abschnitt des Verbindungsbauglieds 123 gebogen zu sein.
Ausführungsbeispiel 2
Bei dem Ausführungsbeispiel 1 wurde ein Konfigurationsbeispiel beschrieben, bei dem mehrere Antenneneinheiten direkt mit einer Hauptplatine verbunden sind.
In den vergangenen Jahren wurde jedoch mit der Vergrößerung einer Anzeigeregion (Anzeige) in einer Kommunikationsvorrichtung eine Stelle, an der eine Antenneneinheit in der Kommunikationsvorrichtung angeordnet werden kann, in einigen Fällen stark begrenzt, und es besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass die Antenneneinheit nicht nahe zu einer Hauptplatine angeordnet werden kann.
Dann wird bei dem Ausführungsbeispiel 2 eine Konfiguration übernommen, bei der ein Verbindungsbauglied zwischen einer Hauptplatine und einer Antenneneinheit angeordnet ist, um einen Signalübertragungsweg von der Hauptplatine zu der Antenneneinheit auszudehnen, wodurch ein Freiheitsgrad bei einem Layout der Antenneneinheit in einer Kommunikationsvorrichtung erhöht wird. Ferner sind bei dem Ausführungsbeispiel 2 Verstärker auf einem Verbindungsbauglied angeordnet, um eine Verringerung des Verlusts aufgrund von Signaldämpfung zu unterdrücken, die die Erweiterung eines Signalübertragungswegs begleitet.
Grundkonfiguration der Kommunikationsvorrichtung
5 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung 10A, bei der ein Antennenmodul 100A gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 angewendet wird. Das Antennenmodul 100A hat eine Konfiguration, bei der Front-End-Module (hierin nachfolgend auch als „FEM“ bezeichnet) 180A und 180B dem Antennenmodul 100 von Ausführungsbeispiel 1 hinzugefügt werden, das in 1 dargestellt ist. Bei dem Antennenmodul 100A von 5 wird die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen des Antennenmoduls 100 in 1 überschneiden, nicht wiederholt.
Mit Bezugnahme auf 5 ist das FEM 180A in dem Antennenmodul 100A auf einem Signalübertragungsweg zwischen der Schalterschaltung 130 und der Antenneneinheit 120A angeordnet und das FEM 180B ist auf einem Signalübertragungsweg zwischen der Schalterschaltung 130 und der Antenneneinheit 120B angeordnet.
Das FEM 180A umfasst ein FEM 180A1 bis FEM 180A4. Das FEM 180A1 ist zwischen den zweiten Anschluss T2A des Schalters 130A und das Speiseelement 121A1 geschaltet. Das FEM 180A2 ist zwischen den zweiten Anschluss T2B des Schalters 130 und das Speiseelement 121A2 geschaltet. Das FEM 180A3 ist zwischen den zweiten Anschluss T2C des Schalters 130C und das Speiseelement 121A3 geschaltet. Das FEM 180A4 ist zwischen den zweiten Anschluss T2D des Schalters 130D und das Speiseelement 121A4 geschaltet.
Das FEM 180B umfasst ein FEM 180B1 bis FEM 180B4. Das FEM 180B1 ist zwischen den dritten Anschluss T3A des Schalters 130A und das Speiseelement 121B geschaltet. Das FEM 180B2 ist zwischen den dritten Anschluss T3B des Schalters 130B und das Speiseelement 121B2 geschaltet. Das FEM 180B3 ist zwischen den dritten Anschluss T3C des Schalters 130C und das Speiseelement 121B3 geschaltet. Das FEM 180B4 ist zwischen den dritten Anschluss T3D des Schalters 130D und das Speiseelement 121B4 geschaltet. Es ist anzumerken, dass bei der folgenden Beschreibung die FEM 180A und 180B (und die darin enthaltenen FEM) auch gemeinsam als „FEM 180“ bezeichnet werden).
Das FEM 180 umfasst die Schalter 181 und 182, einen Leistungsverstärker 183 und einen rauscharmen Verstärker 184, wie es in 6 dargestellt ist. In dem FEM 180 werden die Schalter 181 und 182 zu dem Leistungsverstärker 183 umgeschaltet, wenn ein Hochfrequenzsignal übertragen wird, und die Schalter 181 und 182 werden zu dem rauscharmen Verstärker 184 umgeschaltet, wenn ein Hochfrequenzsignal empfangen wird, genauso wie die Schalter 111A bis 111D, 113A bis 113D, die Leistungsverstärker 112AT bis 112DT und die rauscharmen Verstärker 112AR bis 112DR, die in der RFIC 110 vorgesehen sind.
Das FEM 180 ist ein Verstärker, der ein Hochfrequenzsignal, das zwischen der RFIC 110 und der Antenneneinheit 120 übertragen wird, verstärkt, um eine Dämpfung zu kompensieren, die zwischen der RFIC 110 und der Antenneneinheit 120 auftritt. Insbesondere ist dasselbe wirksam, wenn die Länge eines Signalübertragungswegs von der RFIC 110 zu jeder Antenneneinheit relativ lang ist und ein Verstärkungsfaktor in einem Leistungsverstärker und einem rauscharmen Verstärker in der RFIC 110 unzureichend ist. Es ist anzumerken, dass in 6 ein Fall beschrieben wurde, bei dem das FEM 180 sowohl den Leistungsverstärker 183 als auch den rauscharmen Verstärker 184 umfasst. Es reicht jedoch aus, dass das FEM 180 zumindest einen des Leistungsverstärkers 183 und des rauscharmen Verstärkers 184 umfasst und das FEM 180 kann eine Konfiguration aufweisen, bei der entweder der Leistungsverstärker 183 oder der rauscharme Verstärker 184 enthalten ist.
Es ist anzumerken, dass bei der vorliegenden Offenbarung „FEM 180A“ und „FEM 180B“ jeweils dem „ersten Verstärker“ und „zweiten Verstärker“ entsprechen.
Konfiguration des Antennenmoduls
7 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls 100A gemäß Ausführungsbeispiel 2. Das Antennenmodul 100A umfasst ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 die RFIC 110 und die Schalterschaltung 130, die auf der Hauptplatine 250 angeordnet sind, und die Antenneneinheiten 120A und 120B. Das Antennenmodul 100A umfasst ferner ein Verbindungsbauglied 140 und die FEM 180A und 180B. Es ist anzumerken, dass in dem Antennenmodul 100A die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen des Antennenmoduls 100 überschneiden, nicht wiederholt wird.
Mit Bezugnahme auf 7 ist das Verbindungsbauglied 140 ein Bauglied zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals von der RFIC 110, die auf der Hauptplatine 250 angeordnet ist, zu den Antenneneinheiten 120A und 120B und weist mehrere Speiseverdrahtungsleitungen auf, die in demselben gebildet sind, wie es später in 8 beschrieben wird. Das Verbindungsbauglied 140 wird als ein Signalübertragungsweg verwendet, wenn die Antenneneinheiten 120A und 120B in der Kommunikationsvorrichtung 10 an Positionen entfernt von der Hauptplatine 250 angeordnet sind.
Das Verbindungsbauglied 140 weist ein dielektrisches Substrat 143 auf (8), das aus einer Keramik, wie zum Beispiel LTCC oder einem Harz gebildet ist, genauso wie das dielektrische Substrat 122, das eine Antenneneinheit bildet. Das dielektrische Substrat 143 weist eine Mehrschichtstruktur auf, in der mehrere dielektrische Schichten laminiert sind. Das Verbindungsbauglied 140 kann aus einem starren Material gebildet sein, das sich nicht verformt, oder kann aus einem flexiblen Material gebildet sein, wie es nachfolgend in 11 und 12 beschrieben wird.
Das Verbindungsbauglied 140 ist mit den Antenneneinheiten 120 und 120B mit Verbindungsanschlüssen 150A beziehungsweise 150B auf einer Vorderoberfläche 141 des Verbindungsbauglieds 140 verbunden. Ferner ist das Verbindungsbauglied 140 mit der Hauptplatine 250 mit einem Verbindungsanschluss 155 auf einer Rückoberfläche 142 des Verbindungsbauglieds 140 verbunden. Jeder der Verbindungsanschlüsse 150A, 150B und 155 ist aus einem Verbinder, der konfiguriert ist, um lösbar zu sein, oder aus einem Lötmittelhöcker gebildet.
Das FEM 180A ist an einer Position des Verbindungsbauglieds 140 zwischen einem Punkt, der mit dem dielektrischen Substrat 122A der Antenneneinheit 120A verbunden ist, (das heißt Verbindungsanschluss 150A) und einem Punkt angeordnet, der mit der Hauptplatine 250 verbunden ist (das heißt Verbindungsanschluss 155). Ferner ist das FEM 180B an einer Position des Verbindungsbauglieds 140 zwischen einem Punkt, der mit dem dielektrischen Substrat 122B der Antenneneinheit 120B verbunden ist (das heißt Verbindungsanschluss 150B) und einem Punkt angeordnet, der mit der Hauptplatine 250 verbunden ist (das heißt Verbindungsanschluss 155).
Bei dem Beispiel von 7 ist das FEM 180 auf der Rückoberfläche 142 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet. Wie es in 6 beschrieben ist, da das FEM 180 ein Verstärker ist, der den Leistungsverstärker 182 und/oder den rauscharmen Verstärker 184 umfasst, kann während einer Signalverstärkung Wärme erzeugt werden. Die Antenneneinheit 120 ist in einem Gehäuse 50 der Kommunikationsvorrichtung 10A untergebracht und wie es in 7 dargestellt ist, ist die Antenneneinheit 120 auf einer Seite der Vorderoberfläche 141 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet, um dem Gehäuse 50 zugewandt zu sein. Entsprechend sind in einem Fall, wo das FEM 180 auf der Seite der Vorderoberfläche 141 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet ist, das FEM 180 und das Gehäuse 50 nahe zueinander positioniert und die Temperatur des Gehäuses 50 kann sich aufgrund der Wärme von dem FEM 180 teilweise erhöhen. Anordnen des FEM 180 auf der Rückoberfläche 142 des Verbindungsbauglieds 140 und Sicherstellen eines Trennabstands zwischen dem FEM 180 und dem Gehäuse 50 kann die Wärmeübertragung zu dem Gehäuse 50 unterdrücken.
Es ist anzumerken, dass das FEM 180 so angeordnet sein kann, dass zumindest ein Abschnitt desselben mit der Hauptplatine 250 in Kontakt ist, wie bei dem FEM 180B in 7. In der obigen Konfiguration kann die Wärme, die in dem FEM 180 erzeugt wird, direkt zu der Hauptplatine 250 übertragen werden und eine Wärmeabfuhreffizienz kann weiter erhöht werden. Ferner kann ein Gehäuse des FEM 180 in direktem Kontakt mit der Hauptplatine 250 sein, oder das FEM 180 und die Hauptplatine 250 können in Kontakt miteinander gebrachtwerden durch Anordnen eines hochleitfähigen Bauglieds (das heißt eines Metallbauglieds, wie zum Beispiel Kupfer) zwischen denselben.
Wenn zwischen dem FEM 180 und dem Gehäuse 50 ein ausreichender Abstand sichergestellt ist oder wenn ein Wärmeisolationsbauglied oder ein Wärmeabschirmbauglied, wie zum Beispiel eine andere Einheit, zwischen dem FEM 180 und dem Gehäuse 50 vorgesehen ist, ist anzumerken, dass das FEM 180 auf der Vorderoberfläche 141 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet sein kann.
Das FEM 180 kann durch Verwenden eines Lötmittelhöckers eines Verbinders oder dergleichen direkt mit dem Verbindungsbauglied 140 verbunden sein. oder kann über ein Zwischensubstrat wie zum Beispiel ein Zwischenelement verbunden sein. Um das Profil zu verringern, kann ferner ein Abschnitt des Verbindungsbauglieds 140, wo das FEM 180 angeordnet ist, dünner gemacht werden als andere Abschnitte.
Ein Hochfrequenzsignal von der RFIC 110 wird der Antenneneinheit 120A durch die Speiseverdrahtungsleitung 160A über die Schalterschaltung 130 zugeführt. Ferner wird ein Hochfrequenzsignal von der RFIC 110 der Antenneneinheit 120B durch die Speiseverdrahtungsleitung 160B über die Schalterschaltung 130 zugeführt.
8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer inneren Struktur des Verbindungsbauglieds 140 darstellt. In 8 werden zwei Signalübertragungswege für die Antenneneinheit 120A beschrieben, um die Erläuterung zu erleichtern. Bei dem Beispiel von 8 ist das FEM 180A1 auf der Vorderoberfläche 141 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet und das FEM 180A2 ist auf der Rückoberfläche 142 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet. In dem Verbindungsbauglied 140 sind Speiseverdrahtungsleitungen 161 und 162 und eine Masseelektrode GND gebildet. Die Speiseverdrahtungsleitung 161 überträgt ein Hochfrequenzsignal über das FEM 180A1 zu dem Speiseelement 121A der Antenneneinheit 120A. Ferner überträgt die Speiseverdrahtungsleitung 162 ein Hochfrequenzsignal über das FEM 180A2 an ein anderes Speiseelement 121A.
Es ist anzumerken, dass in 8 eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der FEM und Speiseverdrahtungsleitungen, die unterschiedlichen Strahlungselementen in der gleichen Antenneneinheit entsprechen, getrennt auf Vorder- und Rückoberfläche eines Verbindungsbauglieds angeordnet sind. FEM und Speiseverdrahtungsleitungen, die unterschiedlichen Antenneneinheiten entsprechen, können jedoch getrennt auf Vorder- und Rückoberfläche eines Verbindungsbauglieds angeordnet sein. Beispielsweise können ein FEM und eine Speiseverdrahtungsleitung, die einer ersten Antenneneinheit entsprechen, auf einer Vorderoberfläche eines Verbindungsbauglieds angeordnet sein und ein FEM und eine Speiseverdrahtungsleitung, die einer zweiten Antenneneinheit entsprechen, können auf einer Vorder- und Rückoberfläche des Verbindungsbauglieds angeordnet sein. Ferner können ein FEM und eine Speiseverdrahtungsleitung, die einigen der Strahlungselemente einer ersten Antenneneinheit und einer zweiten Antenneneinheit entsprechen, auf einer Vorderoberfläche eines Verbindungsbauglieds angeordnet sein, und ein FEM und eine Speiseverdrahtungsleitung, die den verbleibenden Strahlungselementen entsprechen, können auf einer Rückoberfläche des Verbindungsbauglieds angeordnet sein.
Die Speiseverdrahtungsleitung 161 und die Speiseverdrahtungsleitung 162 sind in dem dielektrischen Substrat 143 in unterschiedlichen Schichten gebildet. Die Masseelektrode GND ist zwischen einer Schicht, in der die Speiseverdrahtungsleitung 161 gebildet ist, und einer Schicht gebildet, in der die Speiseverdrahtungsleitung 162 gebildet ist und ist über den Verbindungsanschluss 155 mit einem elektrischen Referenzpotential (nicht dargestellt), das auf der Hauptplatine 250 gebildet ist, verbunden. Ferner ist die Masseelektrode GND über den Verbindungsanschluss 150A mit einer Masseelektrode (nicht dargestellt), die in dem dielektrischen Substrat 122A der Antenneneinheit 120A gebildet ist, verbunden.
Es ist anzumerken, dass „Speiseverdrahtungsleitung 161“ und „Speiseverdrahtungsleitung 162“ jeweils einer „ersten Verdrahtungsleitung“ und „zweiten Verdrahtungsleitung“ der vorliegenden Offenbarung entsprechen.
Wie oben beschrieben, wenn ein Hochfrequenzsignal der Antenneneinheit 120 durch mehrere Speiseverdrahtungsleitungen zugeführt wird, kann durch Bilden der Speiseverdrahtungsleitungen in unterschiedlichen Schichten in dem Verbindungsbauglied 140 der Bereich des Verbindungsbauglieds 140 in einer Hauptoberflächenrichtung (XY-Ebene) reduziert werden im Vergleich zu einem Fall, wo alle Speiseverdrahtungsleitungen in der gleichen Schicht gebildet werden. Ferner kann durch Anordnen von Speiseverdrahtungsleitungen, so dass dieselben eine Masseelektrode umschließen, die Isolation zwischen den Speiseverdrahtungsleitungen sichergestellt werden.
Obwohl dies in 8 nicht dargestellt ist, ist anzumerken, dass für einen Signalübertragungsweg zu der Antenneneinheit 120B die gleiche Konfiguration übernommen werden kann. Ferner wurde in 8 die Konfiguration beschrieben, bei der Speiseverdrahtungsleitungen in zwei unterschiedlichen Schichten gebildet sind, aber die Speiseverdrahtungsleitungen können in drei oder mehr unterschiedlichen Schichten gebildet sein. Außerdem wird es bei dem obigen Fall bevorzugt, zwischen dielektrischen Schichten, in denen Speiseverdrahtungsleitungen gebildet sind, eine Masseelektrode anzuordnen.
Wie oben beschrieben, wird es durch Anordnen eines Verbindungsbauglieds zwischen einer Hauptplatine und einer Antenneneinheit und Erweitern eines Signalübertragungswegs von der Hauptplatine zu der Antenneneinheit möglich, einen Freiheitsgrad in einem Layout einer Antenneneinheit in einer Kommunikationsvorrichtung zu erhöhen. Ferner kann durch Anordnen eines Verstärkers auf einem Verbindungsbauglied eine Verringerung des Verlusts aufgrund von Signaldämpfung, die die Erweiterung eines Signalübertragungswegs begleitet, unterdrückt werden.
Modifikation 2
Bei dem Antennenmodul 100A von Ausführungsbeispiel 2 in 7 wurde eine Konfiguration beschrieben, bei der eine Schalterschaltung auf einer Hauptplatine angeordnet ist. Bei der Modifikation 2 wird eine Konfiguration beschrieben, bei der eine Schalterschaltung auf einem Verbindungsbauglied angeordnet ist.
9 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls 100B gemäß Modifikation 2. Das Antennenmodul 100B hat eine Konfiguration, bei der die Position der Schalterschaltung in dem Antennenmodul 100A, das in 7 dargestellt ist, zu einer Position auf dem Verbindungsbauglied 140 geändert ist. Bei dem Antennenmodul 100B wird die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen des Antennenmoduls 100A überschneiden, nicht wiederholt.
Mit Bezugnahme auf 9 ist auch in dem Antennenmodul 100B das Verbindungsbauglied 140 über den Verbindungsanschluss 155 mit der Hauptplatine 250 verbunden. Die Antenneneinheiten 120A und 120B sind jeweils über die Verbindungsanschlüsse 150A und 150B mit dem Verbindungsbauglied 140 verbunden.
Eine Schalterschaltung 130X ist auf der Vorderoberfläche 141 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet und ist über den Verbindungsanschluss 155 mit einer Verbindungsverdrahtungsleitung 141 mit der RFIC 110 verbunden. Es ist anzumerken, dass, obwohl dies in 9 nicht dargestellt ist, die Schalterschaltung 130X über das FEM 180 von der RFIC 110 der Antenneneinheit 120 ein Hochfrequenzsignal zuführt durch eine Speiseverdrahtungsleitung, die in dem Verbindungsbauglied 140 gebildet ist. Ferner kann die Schalterschaltung 130X auch auf der Rückoberfläche 142 des Verbindungsbauglieds 140 angeordnet sein.
Wie oben beschrieben, verringert sich durch Anordnen einer Schalterschaltung auf einem Verbindungsbauglied die Anzahl von Komponenten, die auf einer Hauptplatine angeordnet sind, und die Größe der Hauptplatine kann reduziert werden. Insbesondere in einem Fall, wo eine große Anzahl von Antenneneinheiten in einer Kommunikationsvorrichtung angeordnet ist, erhöht sich auch die Anzahl von Schalterschaltungen und dies macht den Effekt der Reduzierung der Größe beachtlich.
Modifikation 3
Bei dem Antennenmodul 100A von Ausführungsbeispiel 2 in 7 wurde eine Konfiguration beschrieben, bei der mehrere Antenneneinheiten mit einem gemeinsamen Verbindungsbauglied verbunden sind. In einem Fall, wo zwei Antenneneinheiten weit entfernt voneinander angeordnet sind, beispielsweise wenn ein Verbindungsbauglied verwendet wird, wird jedoch die Länge des Verbindungsbauglieds lang. Dies macht es schwierig, die Antenneneinheiten auf einer Kommunikationsvorrichtung zu befestigen.
Dann wird bei der Modifikation 3 eine Konfiguration beschrieben, bei der Verbindungsbauglieder zum Verbinden mit einer Hauptplatine einzeln an mehreren Antenneneinheiten vorgesehen sind, denen von einer gemeinsamen Schalterschaltung ein Hochfrequenzsignal zugeführt wird.
10 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls 100C gemäß Modifikation 3. Bei dem Antennenmodul 100C werden statt des Verbindungsbauglieds 140 bei dem Antennenmodul 100A, das in 7 dargestellt ist, Verbindungsbauglieder 140A und 140B verwendet. Es ist anzumerken, dass bei dem Antennenmodul 100C die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen des Antennenmoduls 100A überschneiden, nicht wiederholt wird.
Mit Bezugnahme auf 10 ist das Verbindungsbauglied 140A mit der Hauptplatine 250 mit einem Verbindungsanschluss 155A verbunden und ist mit der Antenneneinheit 120A mit dem Verbindungsanschluss 150A verbunden. Das FEM 180A ist auf dem Verbindungsbauglied 140A angeordnet. Ein Hochfrequenzsignal von der Schalterschaltung 130, die auf der Hauptplatine 250 angeordnet ist, wird dem Speiseelement 121A der Antenneneinheit 120A durch die Speiseverdrahtungsleitung 160A über das Verbindungsbauglied 140A zugeführt.
Gleichartig dazu ist das Verbindungsbauglied 140B mit der Hauptplatine 250 mit einem Verbindungsanschluss 155B verbunden und ist mit der Antenneneinheit 120B mit dem Verbindungsanschluss 150B verbunden. Das FEM 180B ist auf dem Verbindungsbauglied 140B angeordnet. Ein Hochfrequenzsignal von der Schalterschaltung 130, die auf der Hauptplatine 250 angeordnet ist, wird dem Speiseelement 121B der Antenneneinheit 120B durch die Speiseverdrahtungsleitung 160B über das Verbindungsbauglied 140B zugeführt.
Obwohl das FEM 180A auf einer Rückoberfläche 142A des Verbindungsbauglieds 140A in 10 angeordnet ist, ist anzumerken, dass das FEM 180A auf einer Vorderoberfläche 141A des Verbindungsbauglieds 140A angeordnet sein kann. Ferner kann das FEM 180B anstatt auf einer Rückoberfläche 142B des Verbindungsbauglieds 140B auch auf einer Vorderoberfläche 141B des Verbindungsbauglieds 140B angeordnet sein.
Es ist anzumerken, dass „Verbindungsbauglied 140A“ und „Verbindungsbauglied 140B“ jeweils einem „ersten Verbindungsbauglied“ und „zweiten Verbindungsbauglied“ bei der vorliegenden Offenbarung entsprechen. Ferner entsprechen „FEM 180A“ und „FEM 180B“ jeweils einem „ersten Verstärker“ und „zweiten Verstärker“ bei der vorliegenden Offenbarung.
Wie oben beschrieben, kann durch individuelles Bereitstellen von Verbindungsbaugliedern an mehreren Antenneneinheiten die Gesamtgröße der Verbindungsbauglieder reduziert werden im Vergleich zu einem Fall, wo ein gemeinsames Verbindungsbauglied verwendet wird. Dies macht es leicht, eine Antenneneinheit auf einer Kommunikationsvorrichtung zu befestigen.
Modifikation 4
In Modifikation 4 und Modifikation 5, die nachfolgend beschrieben wird, wird ein Fall beschrieben, bei dem ein flexibles Verbindungsbauglied verwendet wird.
11 ist eine Seitenansicht eines Antennenmoduls 100D gemäß Modifikation 4. Bei dem Antennenmodul 100D ist das Verbindungsbauglied 140 des Antennenmoduls 100A, das in 7 dargestellt ist, durch ein Verbindungsbauglied 140C ersetzt. Es ist anzumerken, dass bei dem Antennenmodul 100D die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen des Antennenmoduls 100A überschneiden, nicht wiederholt wird.
Mit Bezugnahme auf 11 ist das Verbindungsbauglied 140C ein flexibles Substrat, das aus einem Material mit Flexibilität gebildet ist und ist konfiguriert, um in einer Dickerichtung biegbar zu sein. Bei dem Beispiel von 11 hat das Verbindungsbauglied 140C eine Konfiguration, bei der ein zweiter Abschnitt 146 von einem ersten Abschnitt 145 abzweigt. Der zweite Abschnitt 146 wird gebogen, nachdem derselbe von dem ersten Abschnitt 145 abzweigt und erstreckt sich in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Abschnitt 145.
Der erste Abschnitt 145 des Verbindungsbauglieds 140C ist mit dem Verbindungsanschluss 155 mit der Hauptplatine 250 verbunden. Die Antenneneinheit 120A ist mit dem Verbindungsanschluss 150A mit dem ersten Abschnitt 145 des Verbindungsbauglieds 140C verbunden. Ferner ist die Antenneneinheit 120B mit dem Verbindungsanschluss 150B mit dem zweiten Abschnitt 146 des Verbindungsbauglieds 140C verbunden. Das FEM 180A und das FEM 180B sind jeweils in dem ersten Abschnitt 145 und dem zweiten Abschnitt 146 angeordnet.
Ferner ist in dem Verbindungsbauglied 140C die Schalterschaltung 130X an einer Position näher zu dem Verbindungsanschluss 155 als zu der Abzweigung des zweiten Abschnitts 146 angeordnet. Wie bei dem Antennenmodul 100D, das in 9 dargestellt ist, ist die Schalterschaltung 130X mit der Verbindungsverdrahtungsleitung 141 mit der RFIC 110 verbunden, die auf der Hauptplatine 250 angeordnet ist. Ein Hochfrequenzsignal von der RFIC 110 wird durch die Schalterschaltung 130X der Antenneneinheit 120A oder der Antenneneinheit 120B zugeführt.
Es ist anzumerken, dass in 11 eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der ein Verbindungsbauglied, das durch mehrere Antenneneinheiten gemeinschaftlich verwendet wird, aus einem flexiblen Material gebildet ist und das Verbindungsbauglied teilweise abgezweigt und gebogen ist. Das Verbindungsbauglied hat jedoch nicht notwendigerweise eine Konfiguration, die in der Mitte abgezweigt ist. Ferner können bei einer Konfiguration, bei der einzelne Verbindungsbauglieder Antenneneinheiten bereitgestellt werden, wie es in Modifikation 3 von 10 dargestellt ist, einige oder alle Verbindungsbauglieder aus einem Material mit Flexibilität gebildet sein.
Wie oben beschrieben wird es durch Verbinden einer Antenneneinheit und einer Hauptplatine durch Verwenden eines flexiblen Verbindungsbauglieds möglich, einen Freiheitsgrad in einem Layout einer Antenneneinheit in einem Gehäuse einer Kommunikationsvorrichtung zu erhöhen. Ferner kann durch Anordnen eines FEM auf einem Verbindungsbauglied eine Verschlechterung von Antennencharakteristika aufgrund von einer Erweiterung eines Signalübertragungswegs unterdrückt werden.
Modifikation 5
Bei der Modifikation 4 von 11 wurde ein Konfigurationsbeispiel beschrieben, bei dem ein Verbindungsbauglied in der Dickerichtung gebogen und verzweigt ist. In der Modifikation 5 wird eine Konfiguration beschrieben, bei der ein Verbindungsbauglied in einer planaren Richtung der Hauptoberfläche gebogen und verzweigt ist.
12 ist eine Draufsicht eines Antennenmoduls 100E gemäß Modifikation 5. Bei dem Antennenmodul 100E ist das Verbindungsbauglied 140 des Antennenmoduls 100A, das in 7 dargestellt ist, durch ein Verbindungsbauglied 1400 ersetzt. Es ist anzumerken, dass bei dem Antennenmodul 100E die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen des Antennenmoduls 100A überschneiden, nicht wiederholt wird.
Mit Bezugnahme auf 12 ist das Verbindungsbauglied 1400 ein flexibles Substrat, das aus einem Material mit Flexibilität gebildet ist und ist konfiguriert, um in einer planaren Richtung (das heißt in der XY-Ebene) der Hauptoberfläche des Verbindungsbauglieds 1400 biegbar zu sein. Das Verbindungsbauglied 1400 umfasst einen ersten Abschnitt 145A und einen zweiten Abschnitt 146A. In 12 erstreckt sich der erste Abschnitt 145A in der X-Achsenrichtung von einem Abschnitt, der mit der Hauptplatine 250 verbunden ist, und ist mit der Antenneneinheit 120A verbunden. Der zweite Abschnitt 146A ist gebogen und zweigt von dem ersten Abschnitt 145A in der Y-Achsenrichtung ab, ist dann erneut gebogen in der X-Achsenrichtung und ist mit der Antenneneinheit 120B verbunden. Es ist anzumerken, dass jeder des ersten Abschnitts 145A und des zweiten Abschnitts 146A des Verbindungsbauglieds 1400 konfiguriert sein kann, um auch in der Dickerichtung biegbar zu sein, ähnlich wie bei der Modifikation 4. Ferner kann das Verbindungsbauglied 1400 konfiguriert sein, um in einer Verdrehungsrichtung um eine Achse in einer Erstreckungsrichtung biegbar zu sein. Ein FEM 130 ist auf der Vorder- und/oder Rückoberfläche des Verbindungsbauglieds 1400 angeordnet.
Wie oben beschrieben wird es durch Verbinden einer Antenneneinheit und einer Hauptplatine unter Verwendung eines flexiblen Verbindungsbauglieds möglich, einen Freiheitsgrad in einem Layout einer Antenneneinheit in einem Gehäuse einer Kommunikationsvorrichtung zu erhöhen.
Ferner kann durch Anordnen eines FEM auf einem Verbindungsbauglied eine Verschlechterung von Antennencharakteristika aufgrund einer Erweiterung eines Signalübertragungswegs unterdrückt werden.
Anordnungsbeispiel der Antenneneinheit
In 13 wird ein Anordnungsbeispiel einer Antenneneinheit in einer Kommunikationsvorrichtung in einem Fall beschrieben, wo das Antennenmodul, das in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele dargestellt ist, verwendet wird.
Das Gehäuse 50 der Kommunikationsvorrichtung 10 hat eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepipedform und weist Hauptoberflächen 51 und 52 auf, deren Normalenrichtung die Z-Achsenrichtung ist, Seitenoberflächen 55 und 56, deren Normalenrichtung die X-Achsenrichtung ist, und Seitenoberflächen 57 und 58, deren Normalenrichtung die Y-Achsenrichtung ist.
Bei einem ersten Beispiel von 13 (a) ist die Antenneneinheit 120A auf der Seitenoberfläche 55 angeordnet und die Antenneneinheit 120B ist auf der Seitenoberfläche 57 angeordnet. Bei dem ersten Beispiel können Funkwellen in einer negativen Richtung der X-Achse und einer positiven Richtung der Y-Achse abgestrahlt werden.
Bei einem zweiten Beispiel von 13 (b) ist die Antenneneinheit 120A auf der Hauptoberfläche 51 angeordnet und die Antenneneinheit 120B ist auf der Seitenoberfläche 57 angeordnet. Bei dem zweiten Beispiel können Funkwellen in der positiven Richtung der Y-Achse und einer positiven Richtung der Z-Achse abgestrahlt werden.
Bei einem dritten Beispiel von 13 (c) ist die Antenneneinheit 120A auf der Seitenoberfläche 55 angeordnet und die Antenneneinheit 120B ist auf der Seitenoberfläche 56 angeordnet. Bei dem dritten Beispiel können Funkwellen in der positiven und negativen Richtung der X-Achse abgestrahlt werden.
Bei einem vierten Beispiel von 13 (d) ist die Antenneneinheit 120A auf der Seitenoberfläche 55 angeordnet, die Antenneneinheit 120B ist auf der Seitenoberfläche 57 angeordnet und eine Antenneneinheit 120C ist auf der Hauptoberfläche 51 angeordnet. Bei dem vierten Beispiel können Funkwellen in drei Richtungen abgestrahlt werden, einschließlich der negativen Richtung der X-Achse, der positiven Richtung der Y-Achse und der positiven Richtung der Z-Achse.
Es ist anzumerken, dass die in 13 dargestellte Anordnung ein Beispiel ist und die Oberflächen, auf denen die Antenneneinheiten angeordnet sind, können eine andere Kombination sein als diejenige in 13. Beispielsweise können mehrere Antenneneinheiten auf der gleichen Seitenoberfläche angeordnet sein, während dieselben entfernt voneinander sind. Bei jedem Anordnungsbeispiel von 13 ist die Antenneneinheit an einem Endabschnitt angeordnet, aber die Antenneneinheit kann nahe der Mitte jeder Oberfläche angeordnet sein. Ferner kann die Anzahl von Antenneneinheiten, die in der Kommunikationsvorrichtung angeordnet sind, vier oder mehr betragen.
Wenn Funkwellen von einer Kommunikationsvorrichtung in allen Richtungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse abgestrahlt werden, sind zumindest sechs Antenneneinheiten erforderlich. Wenn eine RFIC für jede Antenneneinheit angeordnet ist, ist bei dem obigen Fall Platz zum Anordnen von sechs RFIC auf einer Hauptplatine erforderlich. Die Anzahl von RFIC, die auf einer Hauptplatine anzuordnen sind, kann verringert werden durch gemeinschaftliches Verwenden einer RFIC von mehreren Antenneneinheiten durch Verwenden einer Schalterschaltung wie bei dem oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel. Dies ermöglicht es, die Größe einer Hauptplatine und einer Kommunikationsvorrichtung zu reduzieren.
Modifikation des Verbindungsanschlusses
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein Beispiel wie folgt beschrieben. Die Verbindungsanschlüsse 150A und 150B, die zum Verbinden des Verbindungsbauglieds oder der Hauptplatine mit der Antenneneinheit verwendet werden, und die Verbindungsanschlüsse 155, 155A und 155B, die zum Verbinden der Hauptplatine und des Verbindungsbauglieds verwendet werden, sind zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Bauglieder gebildet, die zu verbinden sind. Diese Verbindungsanschlüsse können jedoch einen anderen Verbindungsmodus aufweisen.
Beispielsweise wird ein Verbindungsmodus wie folgt unter Verwendung der Verbindung zwischen der Hauptplatine 250 und der Antenneneinheit 120A in 2 als ein Beispiel beschrieben. Ein Antennenmodul kann konfiguriert sein, so dass ein Endabschnitt der Hauptplatine 250 und ein Endabschnitt der Antenneneinheit 120A angeordnet sind, so dass dieselben einander zugewandt sind und die Vorderoberflächen (oder Rückoberflächen) der Hauptplatine 250 und der Antenneneinheit 120A durch einen Verbindungsanschluss 150X verbunden sind, wie es in 14 dargestellt ist. Es ist anzumerken, dass der Verbindungsanschluss 150X eine Kombination mehrerer Verbinder 150X1 und 150X2 sein kann, die jeweils einen leitfähigen Anschlussstift und/oder einen Sockel aufweisen, wie es in 15 dargestellt ist.
Ferner kann ein Antennenmodul konfiguriert sein, so dass ein Anschlussabschnitt an einem Endabschnitt der Antenneneinheit 120A gebildet ist und die Antenneneinheit 120A in einen Verbindungsanschluss 150Y, der auf einer Vorderoberfläche der Hauptplatine 250 befestigt ist, eingepasst und mit demselben verbunden ist, wie es in 16 dargestellt ist.
Es ist anzumerken, dass die Verbindungsmodi von 14 bis 16 auch auf die Verbindung zwischen der Antenneneinheit 120B und der Hauptplatine 250 angewendet werden können. Ferner kann der Verbindungsmodus auch auf eine Verbindung zwischen einer Antenneneinheit und einem Verbindungsbauglied und einer Verbindung zwischen einer Hauptplatine und einem Verbindungsbauglied angewendet werden.
Ausführungsbeispiel 3
Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung
Bei dem Ausführungsbeispiel 3 wird ein Beispiel eines Falls eines sogenannten „Antennenmoduls vom Dualbandtyp“ beschrieben, das in der Lage ist, Funkwellen in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern von einer Antenneneinheit abzustrahlen.
17 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung 10F, bei der ein Antennenmodul 100F gemäß Ausführungsbeispiel 3 verwendet wird. Mit Bezugnahme auf 17 umfasst die Kommunikationsvorrichtung 10F das Antennenmodul 100F und die BBIC 200. Das Antennenmodul 100F umfasst eine RFIC 110F, Antenneneinheiten 120F und 120C, die Schalterschaltung 130, die FEM 180A und 180B und Filterelemente 190, 195A und 195B.
Die Antenneneinheiten 120F und 120G sind Antenneneinheiten vom Dualbandtyp wie oben beschrieben und jedes der Strahlungselemente, die in jeder der Antenneneinheiten 120F und 120G angeordnet sind, umfasst zwei Speiseelemente. Die Antenneneinheit 120F umfasst Speiseelemente 121F und 125F und die Antenneneinheit 120G umfasst Speiseelemente 121G und 125G. Jedem Speiseelement wird von der RFIC 110F Ein Hochfrequenzsignal einzeln zugeführt. Es ist anzumerken, dass das „Speiseelement 121F“ und „Speiseelement 121G“ bei dem Ausführungsbeispiel 3 dem „ersten Element“ bei der vorliegenden Offenbarung entsprechen. Ferner entsprechen das „Speiseelement 125F“ und „Speiseelement 125G“ bei dem Ausführungsbeispiel 3 dem „zweiten Element“ bei der vorliegenden Offenbarung.
Die RFIC 110F umfasst Schalter 111A bis 111H, 113A bis 113H, 117A und 117B; Leistungsverstärker 112AT bis 112HT; rauscharme Verstärker 112AR bis 112HR; Dämpfungsglieder 114A bis 114H; Phasenschieber 115A bis 115H; Signalkombinierer/teiler 116A und 116B; Mischer 118A und 118B; und Verstärker 119A und 119B.
Von denselben ist eine Konfiguration der Schalter 111A bis 111D, 113A bis 1130 und 114A; der Leistungsverstärker 112AT bis 112DT; der rauscharmen Verstärker 112AR bis 112DR; der Dämpfungsglieder 114A bis 114D; der Phasenschieber 115A bis 115D; des Signalkombinierers/teilers 116A; des Mischers 118A; und des Verstärkers 119A eine Schaltung für die Speiseelemente 121F und 121G einer Hochfrequenzseite. Ferner ist eine Konfiguration der Schalter 111E bis 111H, 113E bis 113H und 117B; der Leistungsverstärker 112ET bis 112HT; der rauscharmen Verstärker 112ER bis 112HR; der Dämpfungsglieder 114E bis 114H; der Phasenschieber 115E bis 115H, des Signalkombinierers/teilers 116B, des Mischers 118B und des Verstärkers 119B eine Schaltung für die Speiseelemente 125F und 125G einer Niederfrequenzseite.
In einem Fall des Sendens eines Hochfrequenzsignals werden die Schalter 111A bis 111H und 113A bis 113H zu den Leistungsverstärkern 112AT bis 112HT umgeschaltet und die Schalter 117A und 117B werden mit Sendeseitenverstärkern der Verstärker 119A und 119B verbunden. Im Fall des Empfangens eines Hochfrequenzsignals werden die Schalter 111A bis 111H und 113A bis 113H zu den rauscharmen Verstärkern 112AR bis 112HR umgeschaltet und die Schalter 117A und 117B werden mit Empfangsseitenverstärkern der Verstärker 119A und 119B verbunden.
Das Filterelement 190 umfasst Diplexer 190A bis 190D. Ferner umfasst das Filterelement 195A Diplexer 195A1 bis 195A4. Das Filterelement 195B umfasst Diplexer 195B1 bis 195B4. Jeder Diplexer umfasst ein Hochpassfilter (erstes Filter), der es einem Hochfrequenzsignal in einem Hochfrequenzband (erstes Frequenzband) ermöglicht, durch dasselbe zu verlaufen und ein Tiefpassfilter (zweites Filter), das es einem Hochfrequenzsignal in einem Niederfrequenzband (zweites Frequenzband) ermöglicht, durch dasselbe zu verlaufen. Das „Filterelement 190“ bei dem Ausführungsbeispiel 3 entspricht dem „ersten Filterelement“ bei der vorliegenden Offenbarung. Ferner entsprechen das „Filterelement 195A“ und „Filterelement 195B“ bei dem Ausführungsbeispiel 3 dem „zweiten Filterelement“ bei der vorliegenden Offenbarung.
Die Hochpassfilter in den Diplexern 190A bis 190D sind jeweils mit den Schaltern 111A bis 111D in der RFIC 110F verbunden. Die Tiefpassfilter in den Diplexern 190A bis 190D sind jeweils mit den Schaltern 111E bis 111H in der RFIC 110F verbunden. Gemeinsame Anschlüsse der Diplexer 190A bis 190D sind jeweils mit den ersten Anschlüssen T1A bis T1D der Schalter 130A bis 130D der Schalterschaltung 130 verbunden.
Der zweite Anschluss T2A des Schalters 130A ist über das FEM 180A1 mit dem Diplexer 195A1 des Filterelements 195A verbunden. Der dritte Anschluss T3A des Schalters 130A ist über das FEM 180B1 mit dem Diplexer 195B1 des Filterelements 195B verbunden. Der zweite Anschluss T2B des Schalters 130B ist über das FEM 180A2 mit dem Diplexer 195A2 des Filterelements 195A verbunden. Der dritte Anschluss T3B des Schalters 130B ist über das FEM 180B2 mit dem Diplexer 195B2 des Filterelements 195B verbunden.
Der zweite Anschluss T2C des Schalters 130C ist über das FEM 180A3 mit dem Diplexer 195A3 des Filterelements 195A verbunden. Der dritte Anschluss T3C des Schalters 130C ist über das FEM 180B3 mit dem Diplexer 195B3 des Filterelements 195B verbunden. Der zweite Anschluss T2D des Schalters 130D ist über das FEM 180A4 mit dem Diplexer 195A4 des Filterelements 195A verbunden. Der dritte Anschluss T3D des Schalters 130D ist über das FEM 180B4 mit dem Diplexer 195B4 des Filterelements 195B verbunden.
Die Hochpassfilter in den Diplexern 195A1 bis 195A4 sind jeweils mit Speiseelementen 121F1 bis 121F4 in der Antenneneinheit 120F verbunden. Die Tiefpassfilter in den Diplexern 195A1 bis 195A4 sind jeweils mit Speiseelementen 125F1 bis 125F4 in der Antenneneinheit 120F verbunden.
Die Hochpassfilter in den Diplexern 195B1 bis 195B4 sind jeweils mit Speiseelementen 121G 1 bis 121G4 in der Antenneneinheit 120G verbunden. Die Tiefpassfilter in den Diplexern 195B1 bis 195B4 sind jeweils mit Speiseelementen 125G1 bis 125G4 in der Antenneneinheit 120G verbunden.
Wie oben beschrieben werden Wege, durch die ein Hochfrequenzsignal zu jedem Strahlungselement übertragen werden, gemeinschaftlich verwendet von dem Filterelement 190 und dem Filterelement 195A oder dem Filterelement 195B.
Es ist anzumerken, dass die FEM, die in den FEM 180A und 180B enthalten sind, beispielsweise die gleiche Konfiguration haben können wie diejenigen, die in 6 dargestellt sind. Alternativ können, wie bei einem FEM 180X, das in 18 dargestellt ist, ein Leistungsverstärker 183X1 und ein rauscharmer Verstärker 184X1, die einer Hochfrequenzseitenschaltung entsprechen, und ein Leistungsverstärker 183X2 und ein rauscharmer Verstärker 184X2, die einer Niederfrequenzseitenschaltung entsprechen, einzeln vorgesehen sein. Durch Bereitstellen eines Leistungsverstärkers und eines rauscharmen Verstärkers, die für jede Frequenz geeignet sind, wird es möglich, die Antennencharakteristika entsprechend einzustellen.
(Konfiguration des Antennenmoduls)
Als Nächstes wird eine detaillierte Konfiguration des Antennenmoduls 100F gemäß Ausführungsbeispiel 3 mit Bezugnahme auf 19 bis 21 beschrieben. 19 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls 100F. 20 ist eine Teilschnittansicht der Antenneneinheit 120F. 21 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Konfigurationsbeispiels eines Diplexers.
In 19 ist die Antenneneinheit 120A in dem Antennenmodul 100C, die mit Bezugnahme auf 10 oben beschrieben ist, ersetzt durch die Antenneneinheit 120F und die Antenneneinheit 120B ist durch die Antenneneinheit 120G ersetzt. Ferner ist die RFIC 110 durch die RFIC 110F ersetzt. in 19 ist das Filterelement 190 neu auf der Hauptplatine 250 vorgesehen und die Filterelemente 195A und 195B sind neu in den Antenneneinheiten 120F bzw. 120G vorgesehen. In 19 wird die Beschreibung von Elementen, die sich mit denjenigen in 10 überschneiden, nicht wiederholt. Obwohl die BBIC 200 auf der Hauptplatine 250 in 19 befestigt ist, ist anzumerken, dass die BBIC 200 auf einem anderen Substrat (nicht dargestellt) gebildet sein kann.
Mit Bezugnahme auf 19 bis 21 ist jede der Antenneneinheiten 120F und 120G konfiguriert, um Funkwellen in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern abstrahlen zu können, wie es oben beschrieben ist.
Die Antenneneinheit 120F umfasst das Speiseeelement 121F und das Speiseelement 125F, die auf oder in einem dielektrischen Substrat 122F gebildet sind. Das Speiseelement 121F und das Speiseelement 125F sind angeordnet, um einander in einer Draufsicht des dielektrischen Substrats 122F von der Normalenrichtung zu überlappen und das Speiseelement 125F ist zwischen dem Speiseelement 121F und der Masseelektrode GND angeordnet. Die Größe des Speiseelements 121F ist geringer als die Größe des Speiseelements 125F. Entsprechend wird von dem Speiseelement 121F eine Funkwelle in einem Frequenzband, das höher ist als dasjenige des Speiseelements 125F, abgestrahlt. Hochfrequenzsignale von der RFIC 110F werden einzeln an jedes des Speiseelements 121F und des Speiseelements 125F zugeführt. Genauer gesagt, wie es in 20 dargestellt ist, wird ein Hochfrequenzsignal auf einer Hochfrequenzseite (beispielsweise 39 GHz-Band) dem Speiseelement 121F durch eine Speiseverdrahtungsleitung 191 zugeführt und ein Hochfrequenzsignal auf einer Niederfrequenzseite (beispielsweise 28 GHz-Band) wird dem Speiseelement 121F durch eine Speiseverdrahtungsleitung 192 zugeführt. Die Speiseverdrahtungsleitung 191 erstreckt sich durch das Speiseelement 125F und ist mit einem Speisepunkt SP1 des Speiseelements 121F verbunden. Die Speiseverdrahtungsleitung 192 ist mit einem Speisepunkt SP2 des Speiseelements 125F verbunden.
Die Antenneneinheit 120G umfasst das Speiseelement 121G und das Speiseelement 125G, die auf oder in einem dielektrischen Substrat 122G gebildet sind. Die Konfiguration der Antenneneinheit 120G ist die gleiche wie diejenige der Antenneneinheit 120F.
Jedes der Filterelemente 190, 195A und 195B umfasst flache plattenförmige Elektroden und Durchgangslöcher, wie es in 21 dargestellt ist. Genauer gesagt, jedes der Filterelemente 190, 195A und 195B umfasst einen Anschluss T1, mit dem die gemeinschaftlich verwendete Speiseverdrahtungsleitung verbunden ist, einen Anschluss T2, mit dem eine Speiseverdrahtungsleitung einer Niederfrequenzseite verbunden ist, und einen Anschluss T3, mit dem eine Speiseverdrahtungsleitung einer Hochfrequenzseite verbunden ist. Zwischen dem Anschluss T1 und dem Anschluss T2 ist ein Tiefpassfilter 210 gebildet und zwischen dem Anschluss T1 und dem Anschluss T3 ist ein Hochpassfilter 220 gebildet.
Das Tiefpassfilter 210 umfasst eine lineare flache plattenförmige Elektrode 211, die mit dem Anschluss T1 und dem Anschluss T2 verbunden ist, und flache plattenförmige Elektroden 212 und 213, die von der flachen plattenförmigen Elektrode 211 abzweigen und angeordnet sind, um einander mit einem vorbestimmten Zwischenraum zwischen denselben zugewandt zu sein. Die flache plattenförmige Elektrode 212 und die flache plattenförmige Elektrode 213 sind angeordnet, um in der Draufsicht in der Normalenrichtung des Substrats liniensymmetrisch zu sein und sind elektromagnetisch miteinander gekoppelt. Endabschnitte der flachen plattenförmigen Elektrode 212 und der flachen plattenförmigen Elektrode 213 sind jeweils über ein Durchgangsloch V1 und ein Durchgangsloch V2 mit der Masseelektrode GND verbunden. Das heißt, das Tiefpassfilter 210 bildet eine LC-Reihenresonanzschaltung einer sogenannten Schaltung vom π-Typ, die folgende Merkmale umfasst: einen Reiheninduktor (flache plattenförmige Elektrode 211), der zwischen dem Anschluss T1 und dem Anschluss T2 gebildet ist und zwei Nebenschluss-Stichleitungen (flache plattenförmige Elektroden 212 und 213 plus Durchgangslöcher V1 und V2), die davon abzweigen.
Das Hochpassfilter 220 umfasst eine lineare flache plattenförmige Elektrode 221, deren eines Ende mit dem Anschluss T1 verbunden ist, flache plattenförmige Elektroden 222 und 223 und eine Kondensatorelektrode C1. Die flache plattenförmige Elektrode 222 zweigt von der flachen plattenförmigen Elektrode 221 ab und ein Endabschnitt derselben ist durch ein Durchgangsloch V3 mit der Masseelektrode GND verbunden. Das andere Ende der flachen plattenförmigen Elektrode 221 ist der Kondensatorelektrode C1 zugewandt, die in einer anderen Schicht angeordnet ist. Die flache plattenförmige Elektrode 221 und die Kondensatorelektrode C1 bilden einen Kondensator. Ein Ende der flachen plattenförmigen Elektrode 223 ist durch ein Durchgangsloch V4 mit der Masseelektrode GND verbunden und das andere Ende davon ist durch ein Durchgangsloch V5 mit der Kondensatorelektrode C1 verbunden. Ferner ist die flache plattenförmige Elektrode 223 auch mit dem Anschluss T2 verbunden. Das heißt, das Hochpassfilter 220 bildet eine LC-Reihenresonanzschaltung einer sogenannten Schaltung vom π-Typ, die folgende Merkmale umfasst: einen Reihenkondensator (flache plattenförmige Elektrode 221 und Kondensatorelektrode C1), die zwischen dem Anschluss T1 und dem Anschluss T3 gebildet sind und zwei Nebenschluss-Stichleitungen (flache plattenförmige Elektroden 222 und 223 plus Durchgangslöcher V3 und V5), die von beiden Enden des Kondensators abzweigen.
Es ist anzumerken, dass das Tiefpassfilter 210 und das Hochpassfilter 220 in der gleichen Schicht angeordnet sein können, wie es in 21 dargestellt ist, oder in unterschiedlichen Schichten angeordnet sein können, um einander in einer Draufsicht in der Normalenrichtung des Substrats, in dem die Filterelemente gebildet sind, teilweise zu überlappen. In einem Fall, wo das Tiefpassfilter 210 und das Hochpassfilter 220 in unterschiedlichen Schichten gebildet sind, ist die Masseelektrode GND in einer Schicht zwischen dem Tiefpassfilter 210 und dem Hochpassfilter 220 angeordnet, um gegenseitige Kopplung zu verhindern.
Das Filterelement 190 ist in der Hauptplatine 250 gebildet. Das Filterelement 195A ist in dem dielektrischen Substrat 122F der Antenneneinheit 120F gebildet. Das Filterelement 195B ist in dem dielektrischen Substrat 122G der Antenneneinheit 120G gebildet.
Zwei Hochfrequenzsignale mit unterschiedlichen Frequenzbändern, die einzeln von der RFIC 110F ausgegeben werden, werden über das Filterelement 190 zu einer gemeinschaftlich verwendeten Speiseverdrahtungsleitung übertragen. Die gemeinschaftlich verwendete Speiseverdrahtungsleitung wird durch die Schalterschaltung 130 umgeschaltet, entweder zu einem Signalübertragungsweg zu der Antenneneinheit 120F oder einem Signalübertragungsweg zu der Antenneneinheit 120G. Die Speiseverdrahtungsleitungen von der Schalterschaltung 130 erstrecken sich über den Verbindungsanschluss 155, das Verbindungsbauglied 140 und den Verbindungsanschluss 150 zu den Antenneneinheiten 120F und 120G.
Die Speiseverdrahtungsleitung, die gemeinschaftlich verwendet wird, die jede Antenneneinheit erreicht, wird durch die Filterelemente 195A und 195B, die in den Antenneneinheiten 120F und 120G gebildet sind, in einen Hochfrequenzseitenweg und einen Niederfrequenzseitenweg verzweigt. Der Hochfrequenzseitenweg ist mit den Speiseelementen 121F und 121G verbunden und der Niederfrequenzseitenweg ist mit den Speiselementen 125F und 125G verbunden.
In einem Fall eines Antennenmoduls vom Dualbandtyp, bei dem jedes Speiseelement einzeln gespeist wird, ist im Wesentlichen die gleiche Anzahl von Speiseverdrahtungsleitungen wie die Anzahl von Speiseelementen von einer RFIC zu den Speiseelementen erforderlich. Insbesondere in einem Fall einer sogenannten Antenneneinheit vom Dualpolarisationstyp, die in der Lage ist, strahlende Funkwellen in zwei unterschiedlichen Polarisationsrichtungen von jedem Speiseelement abzustrahlen, sind zweimal so viele Speiseverdrahtungsleitungen wie die Anzahl von Speiseelementen erforderlich. Wie es in 17 und 19 dargestellt ist, sind beispielsweise in einem Fall, wo vier Speiselemente für jedes Frequenzband (Gesamtzahl von Speiseelementen ist acht) vorgesehen sind, wenn die Antenne ein Dualpolarisationstyp ist, 16 Speiseverdrahtungsleitungen für jede Antenneneinheit erforderlich. In dem obigen Fall muss die Breite oder Dicke des Verbindungsbauglieds erhöht werden und es besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass es schwierig wird, ein Verbindungsbauglied in einer Vorrichtung anzuordnen oder es unmöglich wird, die Flexibilität des Verbindungsbauglieds sicherzustellen. Ferner ist in Bezug auf die Verbindungsanschlüsse 150A, 150B, 155A und 155B die gleiche Anzahl von Anschlüssen wie die Anzahl von Speiseverdrahtungsleitungen, die in einem Verbindungsbauglied angeordnet sind, erforderlich. Dies erhöht die Größe eines Verbinders und erhöht einen Anordnungsbereich für den Verbinder auf einer Hauptplatine und einer Antenneneinheit.
Währenddessen sind in dem Antennenmodul 100F gemäß Ausführungsbeispiel 3 die Filterelemente (Diplexer) 190, 195A und 195B jeweils auf der Hauptplatine 250 und den Antenneneinheiten 120F und 120G angeordnet, so dass die Speiseverdrahtungsleitungen teilweise gemeinschaftlich verwendet werden. Dies ermöglicht es, die Gesamtzahl von Speiseverdrahtungsleitungen, die in den Verbindungsbaugliedern 140A und 140B angeordnet sind, zu verringern. Somit kann die Größe (Breite und Dicke) der Verbindungsbauglieder 140A und 140B reduziert werden und außerdem kann der Befestigungsbereich auf der Hauptplatine 250 und den Antenneneinheiten 120F und 120G reduziert werden. Ferner kann die Anzahl von Anschlüssen eines FEM, das auf einem Verbindungsbauglied angeordnet ist, verringert werden.
Als Nächstes wird ein Anordnungsbeispiel eines Filterelements in der Hauptplatine 250 und einer Antenneneinheit beschrieben. 22 ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel des Filterelements 190 in der Hauptplatine 250 darstellt. Ferner ist 23 eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel des Filterelements 195A in der Antenneneinheit 120F darstellt. Es ist anzumerken, dass das Filterelement 195B in der Antenneneinheit 120G auf die gleiche Weise angeordnet sein kann wie das Filterelement 195A in 23.
Da jeder Diplexer, der in dem Filterelement 190 enthalten ist, mit der RFIC 110F und der Schalterschaltung 130, wie oben beschrieben, verbunden ist, ist mit Bezugnahme auf 22 das Filterelement 190 zwischen der RFIC 110F und der Schalterschaltung 130 angeordnet, in einer Draufsicht der Hauptplatine 250 (22(a)).
Die RFIC 110 und die Schalterschaltung 130 sind an einer Außenoberfläche der Hauptplatine 250 befestigt und das Filterelement 190 ist in der Hauptplatine 250 gebildet. Entsprechend kann das Filterelement 190 an einer Position angeordnet sein, die die RFIC 110F und/oder die Schalterschaltung 130 in der Draufsicht der Hauptplatine 250 teilweise überlappt, wie in 22(b). Ferner kann in einem Fall, wo das Filterelement 190 als eine Chipkomponente gebildet ist, das Filterelement 190 an der Außenoberfläche der Hauptplatine 250 angeordnet sein.
Mit Bezugnahme auf 23 ist jeder Diplexer, der in dem Filterelement 195A enthalten ist, auf einem Weg angeordnet, der den Verbindungsanschluss 150A und jedes Speiseelement in der Antenneneinheit 120F verbindet. Fig. 140(a) und (b) sind Beispiele, bei denen das Filterelement 195A in einem Raum zwischen einem Endabschnitt des dielektrischen Substrats 122F auf einer Seite, mit der das Verbindungsbauglied 140A verbunden ist, und einem Strahlungselement am nächsten zu dem Endabschnitt angeordnet ist. In 23(a) sind die Diplexer in zwei Reihen angeordnet, so dass eine Längsrichtung einer äußeren Form jedes Diplexers in einer Richtung orthogonal zu einer Anordnungsrichtung von Strahlungselementen ausgerichtet ist. in 23(b) sind die Diplexer angeordnet, so dass die Längsrichtung der äußeren Form jedes Diplexers in der Anordnungsrichtung der Strahlungselemente ausgerichtet ist. In dem Fall der obigen Anordnung, obwohl eine Größe des dielektrischen Substrats 122F in der Anordnungsrichtung der Strahlungselemente sich leicht erhöht, erhöht sich die Größe in der Dickerichtung nicht, wie es bei dem Beispiel von 23(d) zu sehen ist, das nachfolgend beschrieben wird. Somit ist die Anordnung für einen Fall des Verringerns eines Profils geeignet.
23(c) ist ein Anordnungsbeispiel, bei dem jeder Diplexer neben einem entsprechenden Strahlungselement angeordnet ist, in einer Richtung orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Strahlungselemente. In dem Fall des obigen Anordnungsbeispiels, da ein Raum in der Umgebung der Verbindung mit dem Verbindungsbauglied 140A in dem dielektrischen Substrat 122F sichergestellt werden kann, wird der Entwurf eines Verdrahtungsleitungslayouts in dem dielektrischen Substrat 122F ermöglicht. Da Zuführen durch eine Speiseverdrahtungsleitung erreicht werden kann, die in der Umgebung jedes Strahlungselements gemeinschaftlich verwendet wird, kann die Anzahl von Verdrahtungsleitungen in der Antenneneinheit 120F verringert werden. Da außerdem in dem obigen Fall ein Strahlungselement und ein Diplexer einander in der Draufsicht des dielektrischen Substrats 122F nicht überlappen, ist die Anordnung für einen Fall des Verringerns eines Profils geeignet.
Bei dem Anordnungsbeispiel von 23(d) ist ein Diplexer in der Umgebung jedes Strahlungselements angeordnet, gleich wie in 23(c), aber der Diplexer ist angeordnet, um das entsprechende Strahlungselement in der Draufsicht des dielektrischen Substrats 122F teilweise zu überlappen. Das heißt, der Diplexer ist in dem dielektrischen Substrat 122F in einer Schicht angeordnet, die niedriger ist als diejenige des Strahlungselements. In dem Fall der obigen Anordnung kann sich die Größe des dielektrischen Substrats 122F in der Dickerichtung erhöhen, aber eine Größe W1 des dielektrischen Substrats 122F in einer Breiterichtung (Richtung orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Strahlungselemente) kann reduziert werden. Somit ist die Anordnung geeignet zum Reduzieren der Größe der Antenneneinheit 120F.
Wie oben beschrieben, kann in einem Antennenmodul vom Dualbandtyp, das in der Lage ist, durch Anordnen der Diplexer vor und hinter einem Verbindungsbauglied Funkwellen in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern abzustrahlen, die Anzahl von Speiseverdrahtungsleitungen, die in dem Verbindungsbauglied angeordnet sind, verringert werden. Als Folge kann in einem Antennenmodul eine Vergrößerung aufgrund einer Erhöhung der Anzahl von Verdrahtungsleitungen unterdrückt werden.
Es ist anzumerken, dass selbst in einem Fall des Abstrahlens einer Funkwelle in einem Frequenzband, wenn das Antennenmodul der Dualpolarisationstyp ist, das in der Lage ist, Funkwellen in zwei unterschiedlichen Polarisationsrichtungen abzustrahlen, kann die Anzahl von Speiseverdrahtungsleitungen, die in einem Verbindungsbauglied angeordnet sind, verringert werden kann durch Verwenden des Filterelements wie oben beschrieben.
Ferner wurde in den Antenneneinheiten 120F und 120G, die oben beschrieben sind, eine Konfiguration beschrieben, bei das Speiseelement 121F und das Speiseelement 125F angeordnet sind, um einander in einer Draufsicht in der Normalenrichtung des dielektrischen Substrats zu überlappen. Das Speiseelement 121F und das Speiseelement 125F können jedoch so angeordnet sein, dass dieselben einander nicht überlappen.
Modifikation 6
Bei dem Ausführungsbeispiel 3 wurde für eine Konfiguration, bei der jedes Strahlungselement einzeln in ein Antennenmodul vom Dualbandtyp eingespeist wird, ein Beispiel beschrieben, bei dem ein Diplexer verwendet wird.
Bei der Modifikation 6 wird für ein Antennenmodul vom Dualbandtyp, das ein Speiseelement und ein parasitäres Element als Strahlungselemente verwendet, ein Beispiel beschrieben, bei dem ein Diplexer verwendet wird.
24 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung 10H, bei der ein Antennenmodul 100H gemäß Modifikation 6 verwendet wird. Mit Bezugnahme auf 24 umfasst die Kommunikationsvorrichtung 10H das Antennenmodul 100H und die BBIC 200. Das Antennenmodul 100H umfasst eine RFIC 110H, Antenneneinheiten 120H und 120J, die Schalterschaltung 130, die FEM 180A und 180B und das Filterelement 190. Wie bei dem Antennenmodul 100F von Ausführungsbeispiel 3 sind die FEM 180A und 180B auf dem Verbindungsbauglied 140 angeordnet und das Filterelement 190 ist in der Hauptplatine 250 angeordnet. Da die Konfiguration des RFIC 110H die gleiche ist wie die Konfiguration des RFIC 110F von Ausführungsbeispiel 3, ist anzumerken, dass die detaillierte Beschreibung desselben nicht wiederholt wird.
Die Antenneneinheit 120H ist eine Antenneneinheit vom Dualbandtyp, die gleiche wie die Antenneneinheit 120F, umfasst aber ein Speiseelement 121H (121H1 bis 121H4) und ein parasitäres Element 126H (126H1 bis 126H4) als Strahlungselemente. Wie es in einer Teilschnittansicht der Antenneneinheit 120H in 25 dargestellt ist, ist das parasitäre Element 126H zwischen dem Speiseelement 121H und der Masseelektrode GND in der Antenneneinheit 120H angeordnet. Es ist anzumerken, dass das „Speiseelement 121H“ und das „Speiseelement 121J“ bei der Modifikation 6 dem „ersten Element“ der vorliegenden Offenbarung entsprechen. Ferner entsprechen das „parasitäre Element 126H“ und das „parasitäre Element 126J“ bei dem Ausführungsbeispiel 3 dem „zweiten Element“ bei der vorliegenden Offenbarung.
Die Speiseverdrahtungsleitung 191 erstreckt sich durch das parasitäre Element 126H und ist mit einem Speisepunkt SP1 des Speiseelements 121H verbunden. Wenn ein Hochfrequenzsignal auf einer Hochfrequenzseite, das dem Speiseelement 121H entspricht (beispielsweise 39 GHz-Band) der Speiseverdrahtungsleitung 191 zugeführt wird, wird eine Funkwelle von dem Speiseelement 121H abgestrahlt. Wohingegen, wenn ein Hochfrequenzsignal auf einer Niederfrequenzseite, das dem parasitären Element 126H entspricht (beispielsweise 28 GHz-Band) der Speiseverdrahtungsleitung 191 zugeführt wird, das Hochfrequenzsignal zu dem parasitären Element 126H übertragen wird. Dies wird auf kontaktlose Weise durchgeführt durch elektromagnetische Kopplung zwischen der Speiseverdrahtungsleitung 191 und dem parasitären Element 126H in dem Erstreckungsabschnitt der Speiseverdrahtungsleitung 191. Somit wird von dem parasitären Element 126H eine Funkwelle abgestrahlt.
Die Antenneneinheit 120J umfasst ein Speiseelement 121J (121J1 bis 121H4) und ein parasitäres Element 126J (126J1 bis 126J4) als Strahlungselemente. Da die Konfiguration der Antenneneinheit 120J die gleiche ist wie diejenige der Antenneneinheit 120H, wird die detaillierte Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Wie oben beschrieben, werden auch in einem Antennenmodul vom Dualbandtyp, das ein Speiseelement und ein parasitäres Element verwendet, Hochfrequenzsignale in jeweiligen Frequenzbändern einzeln von der RFIC 110H ausgegeben. Wenn diese Signale durch Verwenden einzelner Speiseverdrahtungsleitungen zu der Antenneneinheit 120H übertragen werden, ist es somit notwendig, die gleiche Anzahl von Speiseverdrahtungsleitungen wie die Anzahl von Strahlungselementen in den Verbindungsbaugliedern 140A und 140B anzuordnen. In dem Antennenmodul 100H der Modifikation 6 ist jedoch das Filterelement 190, das einen Diplexer umfasst, in der Hauptplatine 250 vorgesehen und eine Speiseverdrahtungsleitung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals auf einer Hochfrequenzseite und eine Speiseverdrahtungsleitung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals auf einer niederfrequenten Seite werden gemeinschaftlich verwendet. Somit kann die Anzahl von Speiseverdrahtungsleitungen, die in den Verbindungsbaugliedern 140A und 140B angeordnet sind, verringert werden. Als Folge kann in einem Antennenmodul eine Erhöhung der Größe aufgrund eines Anstiegs der Anzahl von Verdrahtungsleitungen unterdrückt werden.
Es ist anzumerken, dass bei Ausführungsbeispiel 3 und Modifikation 6 eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der ein Filterelement, das einen Diplexer umfasst, für ein Antennenmodul vom Dualbandtyp verwendet wird. Auch bei einem Antennenmodul, das in der Lage ist, Funkwellen in drei oder mehr unterschiedlichen Frequenzbändern abzustrahlen, ist es jedoch möglich, die Anzahl von Speiseverdrahtungsleitungen, die an einem Verbindungsbauglied angeordnet sind, zu verringern durch Verwenden eines Filterelements, das einen Triplexer oder einen Multiplexer umfasst.
Ausführungsbeispiel 4
Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung
Bei dem Ausführungsbeispiel 4 wird ein Konfigurationsbeispiel beschrieben, bei dem in einem Antennenmodul vom Dualbandtyp, das gleich ist wie dasjenige von Ausführungsbeispiel 3, kein Diplexer verwendet wird.
26 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung 10Y, bei dem ein Antennenmodul 100Y gemäß Ausführungsbeispiel 4 verwendet wird. Mit Bezugnahme auf 26 umfasst die Kommunikationsvorrichtung 10Y das Antennenmodul 100Y und die BBIC 200. Das Antennenmodul 100Y umfasst eine RFIC 110Y, die Antenneneinheiten 120F und 120G, eine Schalterschaltung 130Y und ein FEM 180Y.
Die Antenneneinheiten 120F und 120G sind die gleichen wie diejenigen bei Ausführungsbeispiel 3 und jedes Strahlungselement, das in jeder der Antenneneinheiten 120F und 120G angeordnet ist, umfasst zwei Speiseelemente. Die Antenneneinheit 120F umfasst die Speiseelemente 121F und 125F und die Antenneneinheit 120G umfasst die Speiseelemente 121G und 125G. Von der RFIC 110Y wird jedem Speiseelement einzeln ein Hochfrequenzsignal zugeführt.
Die RFIC 110Y hat eine Konfiguration, die erhalten wird durch Entfernen der Schalter 111A bis 111H, der Leistungsverstärker 112AT bis 112HT und der rauscharmen Verstärker 112AR bis 112HR von der RFIC 110F, die in 17 dargestellt ist. Anders ausgedrückt, die RFIC 110Y umfasst die Schalter 113A bis 113H, 117A und 117B; die Dämpfungsglieder 114A bis 114H; die Phasenschieber 115A bis 115H; die Signalkombinierer/teiler 116A und 116B; die Mischer 118A und 118B; und die Verstärker 119A und 119B.
Von denselben ist eine Konfiguration der Schalter 113A bis 113D und 117A, der Dämpfungsglieder 114A bis 114D; der Phasenschieber 115A bis 115D; des Signalkombinierers/teilers 116A; des Mischers 118A; und des Verstärkers 119A eine Schaltung für die Speiseelemente 121F und 121G einer Hochfrequenzseite. Ferner ist eine Konfiguration der Schalter 113E bis 113H und 117B; der Dämpfungsglieder 114E bis 114H; der Phasenschieber 115E bis 115H; des Signalkombinierers/teilers 116B; des Mischers 118B; und des Verstärkers 119B eine Schaltung für die Speiseelemente 125F und 125G einer Niederfrequenzseite.
Das FEM 180Y umfasst ein FEM 180YA bis FEM 180YD. Der Schalter 113A und der Schalter 113Esind mit dem FEM 180YAverbunden und der Schalter 113B und der Schalter 113F sind mit dem FEM 180YB verbunden. Gleichartig dazu sind der Schalter 113C und der Schalter 113G mit dem FEM 180YC verbunden und der Schalter 113G und der Schalter 113H sind mit dem FEM 180YD verbunden.
Die Schalterschaltung 130Y umfasst einen Schalter 130YA bis Schalter 130YD. Der Schalter 130YA umfasst Schalter 130YA1 und 130YA2 und der Schalter 130YB umfasst Schalter 130YB1 und 130YB2. Gleichartig dazu umfasst der Schalter 130YC Schalter 130YC1 und 130YC2 und der Schalter 130YD umfasst Schalter 130YD1 und 130YD2.
27 ist ein Diagramm zum Erläutern einer Einzelheit des FEM 180Y in 26. Es ist anzumerken, dass in 27 zum Erleichtern der Erläuterung eine Konfiguration des Schalters 130YA bis Schalter 130YD und eine Konfiguration des FEM 180YA bis FEM 180YD repräsentativ dargestellt sind.
Mit Bezugnahme auf 27 umfasst das FEM 180Y einen Leistungsverstärker 183Y1 und einen rauscharmen Verstärker 184Y1, die einer Hochfrequenzseitenschaltung entsprechen; einen Leistungsverstärker 183Y2 und einen rauscharmen Verstärker 184Y2, die einem Niederfrequenzseitenschalter entsprechen; und einen Schalter 182Y.
Der Schalter 182Y umfasst zwei Schalterschaltungen. Eine Schalterschaltung des Schalters 182Y ist mit dem Leistungsverstärker 183Y1 und dem rauscharmen Verstärker 184Y1 für eine Hochfrequenzseite verbunden und verbindet einen des Leistungsverstärkers 183Y1 und des rauscharmen Verstärkers 184Y1 mit einem Eingangsanschluss eines Schalters 130Y1 der Schalterschaltung 130Y. Die andere Schalterschaltung des Schalters 182Y ist mit dem Leistungsverstärker 183Y2 und dem rauscharmen Verstärker 184Y2 für eine Niederfrequenzseite verbunden und verbindet einen des Leistungsverstärkers 183Y2 und des rauscharmen Verstärkers 184Y2 mit einem Eingangsanschluss eines Schalters 130Y2 der Schalterschaltung 130Y.
Der Schalter 182Y ist ein Schalter zum Umschalten zwischen Senden und Empfangen einer Funkwelle und wenn eine Funkwelle von den Antenneneinheiten 120F und 120G abgestrahlt wird, ist die Schalterschaltung des Schalters 182Y mit den Leistungsverstärkern 183Y1 und 183Y2 verbunden. Wohingegen, wenn eine Funkwelle durch eine Antenneneinheiten 120F und 120G empfangen wird, die Schalterschaltung des Schalter 182Y mit den rauscharmen Verstärkern 184Y1 und 184Y2 verbunden ist.
Die Schalterschaltung 130Y ist eine Schaltung zum Umschalten zwischen der Antenneneinheit 120F und der Antenneneinheit 120G. Jeder der Schalter 130Y1 und 130Y2, die in der Schalterschaltung 130Y enthalten sind, hat zwei Ausgangsanschlüsse. Ein Ausgangsanschluss des Schalters 130Y1 ist mit dem Speiseelement 121F in der Antenneneinheit 120F verbunden. Der andere Ausgangsanschluss des Schalters 130Y1 ist mit dem Speiseelement 121G in der Antenneneinheit 120G verbunden. Ferner ist ein Ausgangsanschluss des Schalters 130Y2 mit dem Speiseelement 125F in der Antenneneinheit 120F verbunden. Der andere Ausgangsanschluss des Schalters 130Y2 ist mit dem Speiseelement 125G in der Antenneneinheit 120G verbunden.
Genauer gesagt, wie es in 26 dargestellt ist, ist der Schalter 130YA1 in dem Schalter 130YA mit dem Speiseelement 121F1 und dem Speiseelement 121G1 verbunden. Der Schalter 130YA2 in dem Schalter 130YA ist mit dem Speiseelement 125F1 und dem Speiseelement 125G1 verbunden. Der Schalter 130YB1 in dem Schalter 130YB ist mit dem Speiseelement 121F2 und dem Speiseelement 121G2 verbunden. Der Schalter 130YB2 in dem Schalter 130YB ist mit dem Speiseelement 125F2 und dem Speiseelement 125G2 verbunden.
Ferner ist der Schalter 130YC1 in dem Schalter 130YC mit dem Speiseelement 121F3 und dem Speiseelement 121G3 verbunden. Der Schalter 130YC2 in dem Schalter 130YC ist mit dem Speiseelement 125F3 und dem Speiseelement 125G3 verbunden. Der Schalter 130YD1 in dem Schalter 130YD ist mit dem Speiseelement 121F4 und dem Speiseelement 121G4 verbunden. Der Schalter 130YD2 in dem Schalter 130YD ist mit dem Speiseelement 125F4 und dem Speiseelement 125G4 verbunden.
28 ist eine Seitenansicht des Antennenmoduls 100Y in 26. Wie bei dem Antennenmodul 100A von Ausführungsbeispiel 2, das in 7 dargestellt ist, hat das Antennenmodul 100Y eine Konfiguration, bei der die Antenneneinheit 120F und die Antenneneinheit 120G auf einem gemeinsamen Verbindungsbauglied 140Y angeordnet sind. Die Schalterschaltung 130Y und das FEM 180Y sind auf einer Vorderoberfläche 141Y des Verbindungsbauglieds 140Y angeordnet.
Wohingegen die Schalterschaltung 130 auf der Hauptplatine 250 entfernt ist und ein Signal von dem RFIC 110Y über den Verbindungsanschluss 155 durch die Verbindungsverdrahtungsleitung 170 zu dem FEM 180Y übertragen wird. Wie oben beschrieben, wird ein Signal von dem FEM 180Y durch die Schalterschaltung 130Y abgezweigt und zu der Antenneneinheit 120F oder der Antenneneinheit 120G übertragen.
Mit der obigen Konfiguration können eine Funkwelle auf einer Hochfrequenzseite und eine Funkwelle auf einer Niederfrequenzseite von den Antenneneinheiten 120F und 120G abgestrahlt werden oder durch dieselben empfangen werden, während dieselben umgeschaltet werden, ohne den Diplexer 190, 195A oder 195B zu verwenden wie bei Ausführungsbeispiel 3. Ferner kann durch Bereitstellen von Hochfrequenzseiten- und Niederfrequenzseiten-Leistungsverstärkern und rauscharmen Hochfrequenzseiten- und Niederfrequenzseiten-Verstärkern in dem FEM 180Y eine Antennencharakteristika bei jeder Frequenz entsprechend eingestellt werden und die Konfiguration des RFIC 110Y kann vereinfacht werden.
Es ist anzumerken, dass bei dem oben beschriebenen Antennenmodul 100Y die Konfiguration beschrieben wurde, bei der ein Leistungsverstärker und ein rauscharmer Verstärker in dem FEM 180Y angeordnet sind und in der RFIC 110Y kein Leistungsverstärker und kein rauscharmer Verstärker bereitgestellt sind. Leistungsverstärker und rauscharme Verstärker können jedoch sowohl in einem FEM als auch einer RFIC bereitgestellt werden. In dem obigen Fall können die Lasten des Leistungsverstärkers und des rauscharmen Verstärkers durch das FEM und die RFIC gemeinschaftlich verwendet werden. Obwohl die Größe des RFIC etwas größer wird als diejenige des Antennenmoduls 100Y, das oben beschrieben ist, kann entsprechend die Größe des FEM, das auf einem flexiblen Substrat (Verbindungsbauglied 140Y) angeordnet ist, reduziert werden.
Es sollte klar sein, dass die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele in jeder Hinsicht darstellend und nicht beschränkend sind. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche und nicht durch die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele angezeigt und soll alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Schutzbereichs äquivalent zu den Ansprüchen umfassen.
Bezugszeichenliste

10, 10A, 10F, 10H, 10Y: Kommunikationsvorrichtung
50: Gehäuse
51, 52: Hauptoberfläche
55 bis 58: Seitenoberfläche
100, 100A bis 100F, 100H, 100X, 100Y: Antennenmmodul
110, 110F, 110H, 110Y: RFIC
111A bis 111H, 113A bis 113H, 117, 117A, 117B,: Schalter
130A bis 30D, 130Y1, 130Y2, 130YA bis 130YD, 181, 181X, 182, 182X, 182Y: Schalter
112AR bis 112HR, 184, 184X1, 184X2, 184Y1, 184Y2: rauscharmer Verstärker
112AT bis 112HT, 183, 183X1, 183X2, 183Y1, 183Y2: Leistungsverstärker
114A bis 114H: Dämpfungsglied
115A bis 115H: Phasenschieber
116, 116A, 116B: Signalkombinierer/teiler
118, 118A, 118B: Mischer
119, 119A, 119B: Verstärker
120, 120A bis 120C, 120F bis 120H, 120J: Antenneneinheit
121, 121A, 121A1 bis 121A4, 121B, 121B1 bis 121B4,: Speiseelement
121G, 121G1 bis 121G4, 121H, 121H1 bis 121H4, 121J, 121J1 bis 121J4,: Speiseelement
121F, 121F1 bis 121F4, 125F, 125F1 bis 125F4, 125G, 125G1 bis 125G4: Speiseelement
122, 122A, 122B, 122F bis 122H, 122J, 143: dielektrisches Substrat
123, 140, 140A bis 140D, 140Y: Verbindungsbauglied
126H, 126H1 bis 126H4, 126J, 126J1 bis 126J4: parasitäres Element
130, 130X, 130Y: Schalterschaltung
150A, 150B, 150X, 150Y, 155, 155A, 155B: Verbindungsanschluss
160A, 160B, 161, 162, 191, 192: Speiseverdrahtungsleitung
170, 171, 260: Verbindungsverdrahtungsleitung
180A, 180A1 bis 180A4, 180B, 180B1 bis 180B4, 180X, 180Y, 180YA bis 180YD: FEM
190, 195A, 195B: Filterelement
190A bis 190D, 195A1 bis 195A4, 195B1 bis 195B4: Diplexer
200: BBIC
210: Tiefpassfilter
220: Hochpassfilter
211 bis 213, 221 bis 223: flache plattenförmige Elektrode
250: Hauptplatine
C1: Kondensatorelektrode
GND: Masseelektrode
SP1, SP2: Speisepunkt
T1, T1A bis T1D, T2, T2A bis T2D, T3, T3A bis T3D: Anschluss
V1 bis V5: Durchgangsloch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010538542 [0004, 0005, 0006]

Claims

Ein Antennenmodul, das folgende Merkmale aufweist: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, auf denen jeweils ein Strahlungselement angeordnet ist; ein drittes Substrat, auf dem eine Speiseschaltung zum Zuführen eines Hochfrequenzsignals zu dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist; und eine Schalterschaltung, die konfiguriert ist, eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem ersten Substrat und eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem zweiten Substrat umzuschalten.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Merkmale aufweist: ein Verbindungsbauglied, das mit dem ersten Substrat, dem zweiten Substrat und dem dritten Substrat verbunden ist und konfiguriert ist, ein Hochfrequenzsignal zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement, das auf dem ersten Substrat angeordnet ist, und zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement, das auf dem zweiten Substrat angeordnet ist, zu übertragen.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 2, das ferner folgende Merkmale aufweist: einen ersten Verstärker, der auf dem Verbindungsbauglied angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Hochfrequenzsignal zu verstärken, das zwischen dem Strahlungselement, das auf dem ersten Substrat angeordnet ist, und der Speiseschaltung übertragen wird; und einen zweiten Verstärker, der auf dem Verbindungsbauglied angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Hochfrequenzsignal zu verstärken, das zwischen dem Strahlungselement, das auf dem zweiten Substrat angeordnet ist, und der Speiseschaltung übertragen wird.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 3, bei dem zumindest einer des ersten Verstärkers und des zweiten Verstärkers mit dem dritten Substrat in Kontakt ist.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Schalterschaltung auf dem dritten Substrat angeordnet ist.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Schalterschaltung auf dem Verbindungsbauglied angeordnet ist.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem das Verbindungsbauglied Flexibilität aufweist.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das Verbindungsbauglied eine Mehrschichtstruktur aufweist, in der mehrere dielektrische Schichten laminiert sind, und eine erste Verdrahtungsleitung und eine zweite Verdrahtungsleitung, die in Schichten gebildet sind, die sich voneinander unterscheiden, enthalten sind.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Merkmale aufweist: ein erstes Verbindungsbauglied, das zwischen das erste Substrat und das dritte Substrat geschaltet ist, um ein Hochfrequenzsignal zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement, das auf dem ersten Substrat angeordnet ist, zu übertragen; und ein zweites Verbindungsbauglied, das zwischen das zweite Substrat und das dritte Substrat geschaltet ist, um ein Hochfrequenzsignal zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement, das auf dem zweiten Substrat angeordnet ist, zu übertragen.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 9, das ferner folgende Merkmale aufweist: einen ersten Verstärker, der auf dem ersten Verbindungsbauglied angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Hochfrequenzsignal zu verstärken, das zwischen dem Strahlungselement, das auf dem ersten Substrat angeordnet ist, und der Speiseschaltung übertragen wird; und einen zweiten Verstärker, der auf dem zweiten Verbindungsbauglied angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Hochfrequenzsignal zu verstärken, das zwischen dem Strahlungselement, das auf dem zweiten Substrat angeordnet ist, und der Speiseschaltung übertragen wird.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 10, bei dem zumindest einer des ersten Verstärkers und des zweiten Verstärkers mit dem dritten Substrat in Kontakt ist.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 9 bis Anspruch 11, bei dem zumindest einer des ersten Verbindungsbauglieds und des zweiten Verbindungsbauglieds eine Mehrschichtstruktur aufweist, in der mehrere dielektrische Schichten laminiert sind, und eine erste Verdrahtungsleitung und eine zweite Verdrahtungsleitung, die in Schichten gebildet sind, die sich voneinander unterscheiden, enthalten sind.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 9 bis Anspruch 12, bei dem die Schalterschaltung auf dem dritten Substrat angeordnet ist.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 10, bei dem jeder des ersten Verstärkers und des zweiten Verstärkers zumindest einen eines Leistungsverstärkers, um ein Sendesignal von der Speiseschaltung zu verstärken, und eines rauscharmen Verstärkers umfasst, um ein Empfangssignal zu verstärken, das durch das Strahlungselement empfangen wird.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem das Strahlungselement ein erstes Element, das in der Lage ist, eine Funkwelle in einem ersten Frequenzband abzustrahlen, und ein zweites Element umfasst, das in der Lage ist, eine Funkwelle in einem zweiten Frequenzband abzustrahlen, das sich von dem ersten Frequenzband unterscheidet, das Antennenmodul ferner ein erstes Filterelement umfasst, das ein erstes Filter, das in der Lage ist, es zu ermöglichen, dass ein Signal in dem ersten Frequenzband durch dasselbe verläuft, und ein zweites Filter umfasst, das in der Lage ist, es zu ermöglichen, dass ein Signal in dem zweiten Frequenzband durch dasselbe verläuft und das erste Filterelement in dem dritten Substrat auf einem Signalübertragungsweg zwischen der Speiseschaltung und der Schalterschaltung angeordnet ist.
Das Antennenmodul gemäß Anspruch 15, wobei das Antennenmodul ferner ein zweites Filterelement umfasst, das das erste Filter und das zweite Filter umfasst und das zweite Filterelement in dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat auf einem Signalübertragungsweg zwischen dem Strahlungselement und dem Verbindungsbauglied angeordnet ist.
Das Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis Anspruch 16, das ferner die Speiseschaltung aufweist.
Eine Kommunikationsvorrichtung, die mit dem Antennenmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 versehen ist.
Die Kommunikationsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: das Antennenmodul gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 10; und ein Gehäuse, um das Antennenmodul unterzubringen, wobei der erste Verstärker und der zweite Verstärker entfernt von dem Gehäuse angeordnet sind.
Die Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 19, die ferner folgende Merkmale aufweist: ein Wärmeisolationsbauglied, das zwischen dem Gehäuse und zumindest einem des ersten Verstärkers und des zweiten Verstärkers angeordnet ist.
Ein Verbindungsbauglied zum Verbinden eines ersten Substrats und eines zweiten Substrats, auf denen jeweils ein Strahlungselement angeordnet ist, und eines dritten Substrats, auf dem eine Speiseschaltung zum Zuführen eines Hochfrequenzsignals zu dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist, das folgende Merkmale aufweist: ein dielektrisches Substrat, in dem eine Speiseverdrahtungsleitung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals zwischen der Speiseschaltung und jedem Strahlungselement gebildet ist; und eine Schalterschaltung, die auf dem dielektrischen Substrat angeordnet ist und konfiguriert ist, eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem ersten Substrat und eine Verbindung zwischen der Speiseschaltung und dem Strahlungselement auf dem zweiten Substrat umzuschalten.
Das Verbindungsbauglied gemäß Anspruch 21, das ferner folgende Merkmale aufweist: einen ersten Verstärker, der auf dem dielektrischen Substrat angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Hochfrequenzsignal zu verstärken, das zwischen dem Strahlungselement, das auf dem ersten Substrat angeordnet ist, und der Speiseschaltung übertragen wird; und einen zweiten Verstärker, der auf dem dielektrischen Substrat angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Hochfrequenzsignal zu verstärken, das zwischen dem Strahlungselement, das auf dem zweiten Substrat angeordnet ist, und der Speiseschaltung übertragen wird.