JP5969335B2 - Antenna board and antenna module - Google Patents

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Description

本発明は、例えば携帯電話等の電子機器に用いられるアンテナ基板およびアンテナモジュールに関するものである。   The present invention relates to an antenna substrate and an antenna module used for an electronic device such as a mobile phone.

電子機器は、データの送受信等において用いられるアンテナモジュールを有している。アンテナモジュールは、線路導体を含むアンテナ基板と、アンテナ基板に実装されており線路導体に電気的に接続された電子部品とを有している。アンテナ基板は、線路導体を含む高周波伝送構造部と、高周波伝送構造部に結合された誘電体共振器部とを有している。   The electronic device has an antenna module used for data transmission and reception. The antenna module includes an antenna substrate including a line conductor, and an electronic component mounted on the antenna substrate and electrically connected to the line conductor. The antenna substrate includes a high-frequency transmission structure including a line conductor and a dielectric resonator unit coupled to the high-frequency transmission structure.

特開2011−176019号公報JP 2011-176019

例えば携帯電話等の電子機器においては薄型化が求められており、それに伴って、アンテナ基板およびアンテナモジュールの低背化が求められている。   For example, an electronic device such as a cellular phone is required to be thin, and accordingly, the antenna substrate and the antenna module are required to be low-profile.

本発明の一つの態様によれば、アンテナ基板は、誘電体基体と、誘電体基体の内部に設けられた線路導体と、線路導体と同じ高さ位置に設けられた第１の接地導体層と、誘電体基体内において線路導体の下方に設けられた第２の接地導体層と、誘電体基体内において線路導体の上方に設けられた第３の接地導体層と、第１の接地導体層から誘電体基体の上面にかけて設けられた複数の接地ビア導体とを含んでいる。第１の接地導体層は、線路導体に電磁気的に結合されたスロットを形成するように線路導体を囲んでいる。第２の接地導体層および第３の接地導体層は、平面透視において線路導体に重なるように配置されている。また、平面透視において、複数の接地ビア導体によって囲まれた領域において第３の接地導体層とともにスロットを挟むように配置された第５の接地導体層をさらに有している。
According to one aspect of the present invention, an antenna substrate includes a dielectric base, a line conductor provided inside the dielectric base, and a first ground conductor layer provided at the same height as the line conductor. A second grounding conductor layer provided below the line conductor in the dielectric base, a third grounding conductor layer provided above the line conductor in the dielectric base, and a first grounding conductor layer. And a plurality of ground via conductors provided over the upper surface of the dielectric substrate. The first ground conductor layer surrounds the line conductor so as to form a slot electromagnetically coupled to the line conductor. The second ground conductor layer and the third ground conductor layer are disposed so as to overlap the line conductor in plan view. Further, in a plan view, a fifth ground conductor layer is further disposed so as to sandwich the slot together with the third ground conductor layer in a region surrounded by the plurality of ground via conductors.

本発明の他の一つの態様によれば、アンテナモジュールは、上記構成を有するアンテナ基板と、アンテナ基板に実装されており線路導体に電気的に接続された電子部品とを含んでいる。   According to another aspect of the present invention, an antenna module includes an antenna substrate having the above-described configuration and an electronic component mounted on the antenna substrate and electrically connected to a line conductor.

本発明の一つの態様によるアンテナ基板において、平面透視においてスロットを囲むように配置された複数の接地ビア導体が、線路導体と同じ高さ位置に設けられた第１の接地導体層から誘電体基体の上面にかけて設けられていることによって、アンテナ基板において、高周波伝送構造部と誘電体共振器部とが、厚み方向において部分的に重なる位置に設けられており、アンテナ基板の低背化が図られている。また、上方向における利得を向上させることができる。 Oite the antenna substrate according to one embodiment of the present invention, a plurality of grounding via conductors are arranged so as to surround the slot in the plane fluoroscopy, the dielectric from the first ground conductor layer provided at the same height as the line conductor By being provided over the upper surface of the body substrate, the antenna substrate is provided at a position where the high-frequency transmission structure portion and the dielectric resonator portion partially overlap each other in the thickness direction. It is illustrated. Moreover, the gain in the upward direction can be improved.

本発明の他の態様によるアンテナモジュールは、上記構成を有するアンテナ基板を含んでいることによって、低背化に関して向上されている。   The antenna module according to another aspect of the present invention is improved in terms of reduction in height by including the antenna substrate having the above-described configuration.

本発明の第１の実施形態におけるアンテナモジュールを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the antenna module in the 1st Embodiment of this invention. （ａ）は図１に示されたアンテナモジュールにおいて符号Ｂによって示された部分の平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）に示されたアンテナモジュールのＡ−Ａ線における縦断面図である。(A) is the plane perspective view of the part shown with the code | symbol B in the antenna module shown by FIG. 1, (b) is a longitudinal cross-sectional view in the AA of the antenna module shown by (a). is there. （ａ）は本発明の第２の実施形態におけるアンテナモジュールの一部を示す平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）に示されたアンテナモジュールのＡ−Ａ線における縦断面図である。(A) is a plane perspective view which shows a part of antenna module in the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a longitudinal cross-sectional view in the AA line of the antenna module shown by (a). . （ａ）は本発明の第３の実施形態におけるアンテナモジュールの一部を示す平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）に示されたアンテナモジュールのＡ−Ａ線における縦断面図である。(A) is a plane perspective view which shows a part of antenna module in the 3rd Embodiment of this invention, (b) is a longitudinal cross-sectional view in the AA of the antenna module shown by (a). . 本発明の第３の実施形態におけるアンテナモジュールの変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the antenna module in the 3rd Embodiment of this invention. （ａ）は本発明の第４の実施形態におけるアンテナモジュールの一部を示す平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）に示されたアンテナモジュールのＡ−Ａ線における縦断面図である。(A) is a plane perspective view which shows a part of antenna module in the 4th Embodiment of this invention, (b) is a longitudinal cross-sectional view in the AA of the antenna module shown by (a). . （ａ）は本発明の第５の実施形態におけるアンテナモジュールの一部を示す平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）に示されたアンテナモジュールのＡ−Ａ線における縦断面図である。(A) is a plane perspective view which shows a part of antenna module in the 5th Embodiment of this invention, (b) is a longitudinal cross-sectional view in the AA of the antenna module shown to (a). .

以下、本発明のいくつかの実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１および図２に示されているように、本発明の第１の実施形態におけるアンテナモジュールは、アンテナ基板１と、アンテナ基板１に実装された電子部品２とを含んでいる。図１および図２において、アンテナモジュールは仮想のｘｙｚ空間内に向けられており、以下便宜的に、上方向とは仮想のｚ軸の正方向のことをいう。 (First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the antenna module according to the first embodiment of the present invention includes an antenna substrate 1 and an electronic component 2 mounted on the antenna substrate 1. 1 and 2, the antenna module is oriented in a virtual xyz space, and for the sake of convenience, the upward direction means the positive direction of the virtual z-axis.

アンテナ基板１は、誘電体基体11と、誘電体基体11の内部に設けられた線路導体12と、線路導体12と同じ高さ位置に設けられた第１の接地導体層13と、誘電体基体11内において線路導体12の下方に設けられた第２の接地導体層14と、誘電体基体11内において線路導体12の上方に設けられた第３の接地導体層15と、第１の接地導体層13から誘電体基体11の上面にかけて設けられた複数の第１の接地ビア導体16とを含んでいる。アンテナ基板１は、第１の接地導体層13の下方に設けられた複数の第２のビア導体17と、誘電体基体11の上面に設けられた表面接地導体層18とをさらに含んでいる。   The antenna substrate 1 includes a dielectric substrate 11, a line conductor 12 provided inside the dielectric substrate 11, a first ground conductor layer 13 provided at the same height as the line conductor 12, and a dielectric substrate. 11, a second ground conductor layer 14 provided below the line conductor 12, a third ground conductor layer 15 provided above the line conductor 12 in the dielectric substrate 11, and a first ground conductor. A plurality of first ground via conductors 16 provided from the layer 13 to the upper surface of the dielectric substrate 11 are included. The antenna substrate 1 further includes a plurality of second via conductors 17 provided below the first ground conductor layer 13 and a surface ground conductor layer 18 provided on the upper surface of the dielectric substrate 11.

誘電体基体11は、例えばアルミナ等のセラミックスまたは樹脂等から成なり、互いに積層された複数の層を有している。誘電体基体11は、電子部品２の実装領域を有しており、実装領域は、例えば電子部品２が収容される凹部の底面に設けられている。本実施形態において、電子部品２が収容される凹部は、誘電体基体11の下面に設けられている。   The dielectric substrate 11 is made of, for example, ceramics such as alumina or a resin, and has a plurality of layers stacked on each other. The dielectric substrate 11 has a mounting area for the electronic component 2, and the mounting area is provided, for example, on the bottom surface of a recess in which the electronic component 2 is accommodated. In the present embodiment, the recess for accommodating the electronic component 2 is provided on the lower surface of the dielectric substrate 11.

線路導体12は、電子部品２に電気的に接続されており、誘電体基体11内において所定方向に延在している。図２（ａ）に示されているように、本実施形態において、線路導体12は、仮想のｘ軸の正方向に延在しており、所定方向とは仮想のｘ軸の正方向のことをいう。   The line conductor 12 is electrically connected to the electronic component 2 and extends in a predetermined direction in the dielectric substrate 11. As shown in FIG. 2A, in this embodiment, the line conductor 12 extends in the positive direction of the virtual x axis, and the predetermined direction is the positive direction of the virtual x axis. Say.

第１の接地導体層13は、線路導体12に電磁気的に結合されたスロット13ａを形成するように線路導体12を囲んで配置されている。スロット13ａは、線路導体12の延在方向に対して垂直な方向に設けられている。図２（ａ）において、スロット13ａは、仮想のｙ軸方向に設けられている。なお、線路導体12の延在方向とは、仮想のｘ軸の正方向である。   The first ground conductor layer 13 is disposed so as to surround the line conductor 12 so as to form a slot 13 a electromagnetically coupled to the line conductor 12. The slot 13a is provided in a direction perpendicular to the extending direction of the line conductor 12. In FIG. 2A, the slot 13a is provided in the virtual y-axis direction. The extending direction of the line conductor 12 is the positive direction of the virtual x axis.

第２の接地導体層14は、図２（ａ）に示されているように、平面透視において線路導体
12およびスロット13ａに重なるように配置されている。 As shown in FIG. 2A, the second ground conductor layer 14 is a line conductor in a plan view.
12 and the slot 13a.

第３の接地導体層15は、図２（ａ）に示されているように、平面透視において線路導体12に重なるように配置されており、線路導体12の幅Ｄ12よりも広い幅Ｄ15を有している。第３の接地導体層15は、線路導体12の幅方向である仮想のｙ軸方向において線路導体12を上方から覆っている。第３の接地導体層15は、線路導体12と同様に仮想のｘ軸方向に延在している。   As shown in FIG. 2A, the third ground conductor layer 15 is disposed so as to overlap the line conductor 12 in a plan view, and has a width D15 wider than the width D12 of the line conductor 12. doing. The third ground conductor layer 15 covers the line conductor 12 from above in the virtual y-axis direction that is the width direction of the line conductor 12. Similar to the line conductor 12, the third ground conductor layer 15 extends in the virtual x-axis direction.

複数の第１の接地ビア導体16は、平面透視においてスロット13ａを囲むように配置されており、第１の接地導体層13に電気的に接続されている。図２（ａ）に示された例において、複数の第１の接地ビア導体16は、スロット13ａの延在方向である仮想のｙ軸方向に延在する矩形状に配置されている。   The plurality of first ground via conductors 16 are disposed so as to surround the slot 13 a in a plan view and are electrically connected to the first ground conductor layer 13. In the example shown in FIG. 2A, the plurality of first ground via conductors 16 are arranged in a rectangular shape extending in the virtual y-axis direction, which is the extending direction of the slot 13a.

複数の第２の接地ビア導体17は、図２（ａ）に示されているように、平面透視においてスロット13ａに沿って配置されており、第１の接地導体層13および第２の接地導体層14に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2A, the plurality of second ground via conductors 17 are arranged along the slot 13a in a plan view, and the first ground conductor layer 13 and the second ground conductor are arranged. It is electrically connected to the layer 14.

複数の第３の接地ビア導体17ｂは、図２（ａ）に示されているように、平面透視において第１の接地導体層13の線路導体12を取り囲む端部に沿って配置されており、第１乃至第３の接地導体層13〜15のそれぞれに電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2A, the plurality of third ground via conductors 17b are arranged along the end portion surrounding the line conductor 12 of the first ground conductor layer 13 in a plan view, Each of the first to third ground conductor layers 13 to 15 is electrically connected.

表面接地導体層18は、図２（ａ）に示されているように、平面透視においてスロット13ａに重なっているとともに複数の第１の接地ビア導体16の配置に対応する形状の開口部18ａを有している。   As shown in FIG. 2A, the surface ground conductor layer 18 overlaps the slot 13a in plan view and has an opening 18a having a shape corresponding to the arrangement of the plurality of first ground via conductors 16. Have.

図２（ｂ）に示されているように、本実施形態のアンテナ基板１において、高周波伝送構造部11ａは、第２および第３の接地導体層14および15によって挟まれた領域に設けられている。図２（ｂ）において、高周波伝送構造部11ａが、一点鎖線によって示されている。誘電体共振器部11ｂは、複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域に設けられており、図２（ｂ）において一点鎖線によって示されている。高周波伝送構造部11ａおよび誘電体共振器部11ｂは、縦断面視において互いに部分的に重なるように設けられている。   As shown in FIG. 2B, in the antenna substrate 1 of this embodiment, the high-frequency transmission structure 11a is provided in a region sandwiched between the second and third ground conductor layers 14 and 15. Yes. In FIG.2 (b), the high frequency transmission structure part 11a is shown with the dashed-dotted line. The dielectric resonator portion 11b is provided in a region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16, and is indicated by a one-dot chain line in FIG. The high-frequency transmission structure portion 11a and the dielectric resonator portion 11b are provided so as to partially overlap each other in a longitudinal sectional view.

電子部品２は、たとえば線路導体12に高周波信号を出力するＩＣ素子であり、アンテナ基板１の下面の凹部内に設けられている。   The electronic component 2 is, for example, an IC element that outputs a high-frequency signal to the line conductor 12, and is provided in a recess on the lower surface of the antenna substrate 1.

電子部品２から出力された高周波信号は、線路導体12に入力されて、高周波伝送構造部11ａによってスロット13ａまで伝送される。高周波信号は、スロット13ａにおいて伝送モードが変換され、誘電体共振器部11ｂを経由して開口部18ａから放射される。   The high frequency signal output from the electronic component 2 is input to the line conductor 12 and transmitted to the slot 13a by the high frequency transmission structure 11a. The transmission mode of the high frequency signal is converted in the slot 13a, and the high frequency signal is radiated from the opening 18a via the dielectric resonator portion 11b.

本実施形態のアンテナ基板１において、平面透視においてスロット13ａを囲むように配置された複数の第１の接地ビア導体16が、線路導体12と同じ高さ位置に設けられた第１の接地導体層13から誘電体基体11の上面にかけて設けられていることによって、アンテナ基板１において、高周波伝送構造部11ａと誘電体共振器部11ｂとが、誘電体基体11の厚み方向において互いに部分的に重なるように設けられており、アンテナ基板１の低背化が図られている。図２（ｂ）に示されているように、高周波伝送構造部11ａと誘電体共振器部11ｂとが上下方向において部分的に重なっていることによって、高周波伝送構造部11ａの下端から誘電体共振器部11ｂの上端までの高さは、高周波伝送構造部11ａの高さＨ11ａと誘電体共振器部11ｂの高さＨ11ｂとの合計よりも小さい。 In the antenna substrate 1 of the present embodiment, a first ground conductor layer in which a plurality of first ground via conductors 16 arranged so as to surround the slot 13 a in a plan view is provided at the same height as the line conductor 12. By being provided from 13 to the upper surface of the dielectric substrate 11, the high-frequency transmission structure portion 11a and the dielectric resonator portion 11b partially overlap each other in the thickness direction of the dielectric substrate 11 in the antenna substrate 1. The antenna substrate 1 is reduced in height. As shown in FIG. 2 (b), the high-frequency transmission structure 11a and the dielectric resonator 11b partially overlap in the vertical direction, so that the dielectric resonance starts from the lower end of the high-frequency transmission structure 11a. height of the upper end of the vessel portion 11b is smaller than the sum of the height H 11b of the height H 11a and the dielectric resonator 11b of the high-frequency transmission structure portion 11a.

また、誘電体共振器部11ｂ内において、線路導体12の上面に第３の接地導体層15が設けられていることによって、スロット13ａへの経路を維持しながら、高周波伝送構造部11ａと誘電体共振器部11ｂとが電磁気的に分離され、高周波伝送構造部11ａと誘電体共振器部11ｂとの間で起こる不要な結合が低減されるため、低背な構造にて伝送特性が維持されている。   In addition, since the third ground conductor layer 15 is provided on the upper surface of the line conductor 12 in the dielectric resonator section 11b, the high-frequency transmission structure section 11a and the dielectric are maintained while maintaining the path to the slot 13a. Since the resonator unit 11b is electromagnetically separated and unnecessary coupling between the high-frequency transmission structure unit 11a and the dielectric resonator unit 11b is reduced, transmission characteristics are maintained with a low-profile structure. Yes.

したがって、本実施形態のアンテナモジュールは、上記構成を有するアンテナ基板１を含んでいることによって、低背化に関して向上されている。   Therefore, the antenna module of this embodiment is improved in terms of reduction in height by including the antenna substrate 1 having the above configuration.

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図３（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。第２の実施形態のアンテナモジュールにおいて、第１の実施形態のアンテナモジュールと異なる構成は、アンテナ基板１が第４の接地導体層19を含んでいることである。その他の構成については、第１の実施形態におけるアンテナモジュールと同様である。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). The antenna module of the second embodiment is different from the antenna module of the first embodiment in that the antenna substrate 1 includes a fourth ground conductor layer 19. About another structure, it is the same as that of the antenna module in 1st Embodiment.

第４の接地導体層19は、図３（ｂ）に示されているように、第３の接地導体層15と線路導体12との間の高さ位置に設けられており、図３（ａ）に示されているように、平面透視において、線路導体12の先端部12ａに重なっているとともに複数の接地ビア導体16に囲まれた領域に配置されている。このように、本実施形態のアンテナ基板１においては、高周波伝送構造部11ａの上方に位置する接地導体層が、スロット13ａの付近において線路導体12に近づくように設けられている。   As shown in FIG. 3B, the fourth ground conductor layer 19 is provided at a height position between the third ground conductor layer 15 and the line conductor 12, and FIG. As shown in FIG. 4, the planar conductor is disposed in a region that overlaps the tip end portion 12 a of the line conductor 12 and is surrounded by the plurality of ground via conductors 16. Thus, in the antenna substrate 1 of the present embodiment, the ground conductor layer located above the high-frequency transmission structure 11a is provided so as to approach the line conductor 12 in the vicinity of the slot 13a.

本実施形態におけるアンテナ基板１は、第４の接地導体層19をさらに含んでおり、第４の接地導体層19が、第３の接地導体層15と線路導体12との間の高さ位置に設けられており、平面透視において、線路導体12の先端部12ａに重なっているとともに複数の接地ビア導体16に囲まれた領域に配置されていることによって、高周波伝送構造部11ａからの高周波信号がスロット13ａに届きやすくなり、スロット13ａと高周波伝送構造部11ａとの結合がより強化されるため、伝送特性が向上されている。したがって、本実施形態のアンテナ基板１においては、高周波伝送構造部11ａから誘電体共振器部11ｂへの高周波信号の伝送特性が向上されている。   The antenna substrate 1 in the present embodiment further includes a fourth ground conductor layer 19, and the fourth ground conductor layer 19 is located at a height position between the third ground conductor layer 15 and the line conductor 12. The high-frequency signal from the high-frequency transmission structure portion 11a is provided in a plan view and disposed in a region that overlaps the tip end portion 12a of the line conductor 12 and is surrounded by the plurality of ground via conductors 16. The slot 13a can easily reach the slot, and the coupling between the slot 13a and the high-frequency transmission structure 11a is further strengthened, so that transmission characteristics are improved. Therefore, in the antenna substrate 1 of the present embodiment, the transmission characteristics of the high frequency signal from the high frequency transmission structure portion 11a to the dielectric resonator portion 11b are improved.

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について図４（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。第３の実施形態のアンテナモジュールにおいて、第１の実施形態のアンテナモジュールと異なる構成は、アンテナ基板１が第５の接地導体層20を含んでいることである。その他の構成については、第１の実施形態におけるアンテナモジュールと同様である。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). The antenna module of the third embodiment is different from the antenna module of the first embodiment in that the antenna substrate 1 includes a fifth ground conductor layer 20. About another structure, it is the same as that of the antenna module in 1st Embodiment.

第５の接地導体層20は、図４（ｂ）に示されている例では、第３の接地導体層15と同じ高さ位置に設けられており、図４（ａ）に示されているように、平面透視において、複数の接地ビア導体16によって囲まれた領域において第３の接地導体層15とともにスロット13ａを挟むように配置されている。このように、本実施形態のアンテナ基板１においては、誘電体共振器部11ｂにおいて第３の接地導体層15に対向する位置にも接地導体層が設けられている。   In the example shown in FIG. 4B, the fifth ground conductor layer 20 is provided at the same height as the third ground conductor layer 15, and is shown in FIG. 4A. As described above, in the plan view, the slot 13 a is arranged with the third ground conductor layer 15 in the region surrounded by the plurality of ground via conductors 16. As described above, in the antenna substrate 1 of the present embodiment, the ground conductor layer is also provided at the position facing the third ground conductor layer 15 in the dielectric resonator portion 11b.

本実施形態におけるアンテナ基板１は、第５の接地導体層20をさらに含んでおり、第５の接地導体層20が、平面透視において、複数の接地ビア導体16によって囲まれた領域において第３の接地導体層15とともにスロット13ａを挟むように配置されていることによって、誘電体共振器部11ｂに第３の接地導体層が延在していることによって生じる放射パターンの傾きを低減させて、上方向における利得を向上させることができる。   The antenna substrate 1 in the present embodiment further includes a fifth ground conductor layer 20, and the third ground conductor layer 20 is third in a region surrounded by the plurality of ground via conductors 16 in a plan view. By arranging the slot 13a so as to sandwich the ground conductor layer 15 together with the ground conductor layer 15, the inclination of the radiation pattern caused by the extension of the third ground conductor layer to the dielectric resonator portion 11b is reduced. The gain in the direction can be improved.

アンテナ基板１が第５の接地導体層20を含んでいない場合、放射パターンは、誘電体共振器部11ｂにまで延在された第３の接地導体層15の影響によって仮想のｘ軸の正方向へ傾くことがある。図４（ｂ）において、アンテナ基板１が第５の接地導体層20を含んでいない場合の誘電体基体11内における信号の進行方向が符号Ｓ３によって示された破線によって模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ４によって示された破線によって模式的に示されている。   When the antenna substrate 1 does not include the fifth ground conductor layer 20, the radiation pattern is positive in the imaginary x-axis direction due to the influence of the third ground conductor layer 15 extending to the dielectric resonator portion 11b. May lean to In FIG. 4B, the signal traveling direction in the dielectric substrate 11 when the antenna substrate 1 does not include the fifth ground conductor layer 20 is schematically shown by a broken line indicated by reference numeral S3. The radiation direction of the radio wave is schematically indicated by a broken line indicated by S4.

本実施形態のアンテナ基板１においては、第３の接地導体層15による放射パターンの傾きが、第３の接地導体層15に対向するように誘電体共振器部11ｂに設けられている第５の接地導体層20によって低減されている。図４（ｂ）において、本実施形態のアンテナ基板１における誘電体基体11内の信号の進行方向が符号Ｓ１によって示された実線によって模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ２によって示された実線によって模式的に示されている。   In the antenna substrate 1 according to the present embodiment, the fifth inclination of the radiation pattern by the third ground conductor layer 15 is provided in the dielectric resonator unit 11b so as to face the third ground conductor layer 15. It is reduced by the ground conductor layer 20. In FIG. 4B, the signal traveling direction in the dielectric substrate 11 in the antenna substrate 1 of the present embodiment is schematically shown by a solid line indicated by S1, and the radiation direction of the radio wave is indicated by S2. This is schematically shown by the solid line shown.

なお、上述の本実施形態における工夫は、図３（ｂ）等に示された第２の実施形態のアンテナ基板１においても適用され得る。第２の実施形態のアンテナ基板１に本実施形態の工夫が施された構造が図５に示されている。この構造においても、第５の接地導体層20は、誘電体共振器部11ｂにおいて第３の接地導体層15に対向するように設けられている。図５に示された構造においては、誘電体共振器部11ｂ内に設けられた第３および第４の接地導体層15,19による放射パターンの傾きが、第５の接地導体層20によって低減されている
。 The device in the present embodiment described above can also be applied to the antenna substrate 1 of the second embodiment shown in FIG. FIG. 5 shows a structure in which the antenna substrate 1 of the second embodiment is devised in this embodiment. Also in this structure, the fifth ground conductor layer 20 is provided to face the third ground conductor layer 15 in the dielectric resonator portion 11b. In the structure shown in FIG. 5, the inclination of the radiation pattern by the third and fourth ground conductor layers 15 and 19 provided in the dielectric resonator portion 11 b is reduced by the fifth ground conductor layer 20. ing.

図５において、アンテナ基板１が第５の接地導体層20を含んでいない場合の誘電体基体11内における信号の進行方向が符号Ｓ３によって示された破線によって模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ４によって示された破線によって模式的に示されている。また、図５において、本実施形態のアンテナ基板１における誘電体基体11内の信号の進行方向が符号Ｓ１によって示された実線によって模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ２によって示された実線によって模式的に示されている。   In FIG. 5, the signal traveling direction in the dielectric substrate 11 when the antenna substrate 1 does not include the fifth grounding conductor layer 20 is schematically shown by a broken line indicated by reference numeral S3. The radiation direction is schematically indicated by a broken line indicated by reference numeral S4. Further, in FIG. 5, the traveling direction of the signal in the dielectric substrate 11 in the antenna substrate 1 of the present embodiment is schematically indicated by a solid line indicated by reference numeral S1, and the radiation direction of the radio wave is indicated by reference numeral S2. This is schematically shown by a solid line.

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について図６（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。第４の実施形態のアンテナモジュールにおいて、第１の実施形態のアンテナモジュールと異なる点は、スロット13ａの形成位置である。その他の構成については、第１の実施形態におけるアンテナモジュールと同様である。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). The antenna module of the fourth embodiment is different from the antenna module of the first embodiment in the formation position of the slot 13a. About another structure, it is the same as that of the antenna module in 1st Embodiment.

図２（ａ）等に示された第１の実施形態においては、スロット13ａは平面透視において複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域のほぼ中心に設けられているのに対して、本実施形態においては、スロット13ａは平面透視において複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域の中心16ａを基準に線路導体12の延在方向に配置されている。なお、線路導体12の延在方向とは、仮想のｘ軸の正方向である。したがって、スロット13ａは、複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域の中心16ａを基準に仮想のｘ軸の正方向に配置されている。すなわち、スロット13ａは、平面視において誘電体共振器部11ｂの中心を基準に高周波伝送構造部11ａから離れる方向へシフトされている。   In the first embodiment shown in FIG. 2A and the like, the slot 13a is provided substantially at the center of a region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16 in a plan view. In this embodiment, the slot 13a is arranged in the extending direction of the line conductor 12 with reference to the center 16a of the region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16 in a plan view. The extending direction of the line conductor 12 is the positive direction of the virtual x axis. Accordingly, the slot 13a is arranged in the positive direction of the virtual x axis with reference to the center 16a of the region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16. That is, the slot 13a is shifted in a direction away from the high-frequency transmission structure 11a with respect to the center of the dielectric resonator portion 11b in plan view.

なお、誘電体共振器部11ｂ内に高周波信号を伝送するために、スロット13ａは、複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域（すなわち、誘電体共振器部11ｂの領域）内に設けられている。このように、スロット13ａは、複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域内において複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域の中心16ａを基準に線路導体12の延在方向に配置されている。   In order to transmit a high-frequency signal into the dielectric resonator unit 11b, the slot 13a is in a region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16 (that is, a region of the dielectric resonator unit 11b). Is provided. As described above, the slot 13a extends in the region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16 with respect to the center 16a of the region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16 as a reference. Arranged in the direction.

本実施形態のアンテナ基板１において、スロット13ａが平面透視において複数の第１の接地ビア導体16によって囲まれた領域の中心16ａから線路導体12の延在方向に配置されていることによって、スロット13ａによる放射位置を中心16ａから線路導体12の延在方向へシフトさせることができ、誘電体共振器部11ｂに第３の接地導体層15が延在していることによって生じる放射パターンの傾きを低減させることができる。   In the antenna substrate 1 of the present embodiment, the slot 13a is arranged in the extending direction of the line conductor 12 from the center 16a of the region surrounded by the plurality of first ground via conductors 16 in a plan view. Can be shifted from the center 16a to the extending direction of the line conductor 12, and the inclination of the radiation pattern caused by the extension of the third ground conductor layer 15 to the dielectric resonator portion 11b can be reduced. Can be made.

スロット13ａが平面透視において誘電体共振器部11ｂの中心に設けられている場合、放射パターンは、誘電体共振器部11ｂにまで延在された第３の接地導体層15の影響によって仮想のｘ軸の正方向へ傾くことがある。図６（ｂ）において、本実施形態における工夫が施されていない場合の誘電体基体11内における信号の進行方向が符号Ｓ３によって示された破線によって模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ４によって示された破線によって模式的に示されている。   When the slot 13a is provided at the center of the dielectric resonator portion 11b in a plan view, the radiation pattern is assumed to be a virtual x due to the influence of the third ground conductor layer 15 extending to the dielectric resonator portion 11b. May tilt in the positive direction of the axis. In FIG. 6B, the traveling direction of the signal in the dielectric substrate 11 when the device in the present embodiment is not applied is schematically indicated by a broken line indicated by reference numeral S3, and the radiation direction of the radio wave Is schematically shown by a broken line indicated by S4.

本実施形態のアンテナ基板１においては、第３の接地導体層15による放射パターンの傾きが、スロット13ａによる放射位置が中心16ａから線路導体12の延在方向（すなわち、仮想のｘ軸の正方向）へシフトされていることによって低減されている。図６（ｂ）において、本実施形態のアンテナ基板１における誘電体基体11内の信号の進行方向が符号Ｓ１によって示された実線によって模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ２によって示された実線によって模式的に示されている。   In the antenna substrate 1 of the present embodiment, the inclination of the radiation pattern by the third ground conductor layer 15 is such that the radiation position by the slot 13a extends from the center 16a to the extending direction of the line conductor 12 (that is, the positive direction of the virtual x axis) ) To be reduced. In FIG. 6B, the signal traveling direction in the dielectric substrate 11 in the antenna substrate 1 of the present embodiment is schematically shown by a solid line indicated by S1, and the radiation direction of the radio wave is indicated by S2. This is schematically shown by the solid line shown.

なお、上述の本実施形態における工夫は、第２および第３の実施形態におけるアンテナ基板１においても適用され得る。   The device in the present embodiment described above can also be applied to the antenna substrate 1 in the second and third embodiments.

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について図７を参照して説明する。第５の実施形態のアンテナモジュールにおいて、第１の実施形態のアンテナモジュールと異なる点は、パッチ導体21をさらに含んでいることである。その他の構成については、第１の実施形態におけるアンテナモジュールと同様である。 (Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The antenna module of the fifth embodiment is different from the antenna module of the first embodiment in that it further includes a patch conductor 21. About another structure, it is the same as that of the antenna module in 1st Embodiment.

パッチ導体21は、誘電体基体11の上面に設けられており、平面透視において複数の接地ビア導体16によって囲まれた領域に配置されている。本実施形態におけるアンテナ基板１は、パッチ導体21を有していることによって、放射パターンの傾きを制御することが可能なアンテナモジュールを実現することができる。   The patch conductor 21 is provided on the upper surface of the dielectric substrate 11, and is disposed in a region surrounded by the plurality of ground via conductors 16 in a plan view. Since the antenna substrate 1 in the present embodiment has the patch conductor 21, an antenna module capable of controlling the inclination of the radiation pattern can be realized.

また、パッチ導体21が、複数の接地ビア導体16によって囲まれた領域の中心16ａを基準に線路導体12の延在方向（すなわち、仮想のｘ軸の正方向）の逆方向に配置されている場合、放射パターンの傾きを低減させたアンテナモジュールを実現することができる。   Further, the patch conductor 21 is disposed in the direction opposite to the extending direction of the line conductor 12 (that is, the positive direction of the virtual x axis) with respect to the center 16a of the region surrounded by the plurality of ground via conductors 16. In this case, an antenna module in which the inclination of the radiation pattern is reduced can be realized.

なお、仮にアンテナ基板１がパッチ導体21を含んでいない場合、放射パターンは、誘電体共振器部11ｂにまで延在された第３の接地導体層15の影響によって仮想のｘ軸の正方向へ傾くことがある。図７（ｂ）において、アンテナ基板１がパッチ導体21を含んでいない場合の誘電体基体11内における信号の進行方向が符号Ｓ３によって示された破線によって模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ４によって示された破線によって模式的に示されている。   If the antenna substrate 1 does not include the patch conductor 21, the radiation pattern has a positive x-axis positive direction due to the influence of the third ground conductor layer 15 extending to the dielectric resonator portion 11 b. May tilt. In FIG. 7B, the traveling direction of the signal in the dielectric substrate 11 when the antenna substrate 1 does not include the patch conductor 21 is schematically shown by a broken line indicated by reference numeral S3. The direction is schematically indicated by a broken line indicated by reference numeral S4.

本実施形態におけるアンテナ基板１は、複数の接地ビア導体16によって囲まれた領域の中心16ａを基準に線路導体12の延在方向の逆方向に配置されたパッチ導体21によって、第３の接地導体層15の影響によって仮想のｘ軸の正方向へ傾く傾向のある放射パターンを仮想のｚ軸の正方向へ戻そうとする作用が働く。図７（ｂ）において、本実施形態のアンテナ基板１における誘電体基体11内の信号の進行方向が符号Ｓ１によって示された実線によ
って模式的に示されており、電波の放射方向が符号Ｓ２によって示された実線によって模式的に示されている。 In the present embodiment, the antenna substrate 1 includes a third ground conductor by a patch conductor 21 disposed in the direction opposite to the extending direction of the line conductor 12 with respect to the center 16a of the region surrounded by the plurality of ground via conductors 16. The effect of returning the radiation pattern that tends to tilt in the positive direction of the virtual x-axis to the positive direction of the virtual z-axis by the influence of the layer 15 works. In FIG. 7B, the traveling direction of the signal in the dielectric substrate 11 in the antenna substrate 1 of the present embodiment is schematically shown by a solid line indicated by S1, and the radiation direction of the radio wave is indicated by S2. This is schematically shown by the solid line shown.

なお、上述の本実施形態における工夫は、第２〜第４の実施形態におけるアンテナ基板１においても適用され得る。   The device in the present embodiment described above can also be applied to the antenna substrate 1 in the second to fourth embodiments.

１ アンテナ基板
11 誘電体基体
11ａ 高周波伝送構造部
11ｂ 誘電体共振器部
12 線路導体
13〜15 接地導体層
13ａ スロット
16、17、17ｂ 接地ビア導体
18 表面接地導体層
18ａ 開口部 1 Antenna board
11 Dielectric substrate
11a High-frequency transmission structure
11b Dielectric resonator
12 Line conductor
13-15 Grounding conductor layer
13a slot
16, 17, 17b Ground via conductor
18 Surface ground conductor layer
18a opening

Claims (6)

誘電体基体と、
該誘電体基体の内部に設けられた線路導体と、
前記線路導体と同じ高さ位置に設けられており、前記線路導体に電磁気的に結合されたスロットを形成するように前記線路導体を囲んで配置された第１の接地導体層と、
前記誘電体基体内において前記線路導体の下方に設けられており、平面透視において前記線路導体に重なるように配置された第２の接地導体層と、
前記誘電体基体内において前記線路導体の上方に設けられており、平面透視において前記線路導体に重なるように配置された第３の接地導体層と、
前記第１の接地導体層から前記誘電体基体の上面にかけて設けられており、平面透視において前記スロットを囲むように配置された複数の接地ビア導体と、
平面透視において、前記複数の接地ビア導体によって囲まれた領域において前記第３の接地導体層とともに前記スロットを挟むように配置された第５の接地導体層とを備えていることを特徴とするアンテナ基板。 A dielectric substrate;
A line conductor provided inside the dielectric substrate;
A first grounding conductor layer disposed at the same height as the line conductor and disposed surrounding the line conductor to form a slot electromagnetically coupled to the line conductor;
A second grounding conductor layer provided below the line conductor in the dielectric substrate, and disposed so as to overlap the line conductor in a plan view;
A third grounding conductor layer provided above the line conductor in the dielectric substrate, and disposed so as to overlap the line conductor in plan view;
A plurality of ground via conductors provided from the first ground conductor layer to the upper surface of the dielectric substrate, and arranged to surround the slot in a plan view ;
And a fifth grounding conductor layer disposed so as to sandwich the slot together with the third grounding conductor layer in a region surrounded by the plurality of grounding via conductors in a plan view. substrate. 前記第３の接地導体層と前記線路導体との間の高さ位置に設けられており、平面透視において、前記線路導体の先端部に重なっているとともに前記複数の接地ビア導体に囲まれた領域に配置された第４の接地導体層をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ基板。   A region that is provided at a height position between the third ground conductor layer and the line conductor and overlaps with a tip end portion of the line conductor and is surrounded by the plurality of ground via conductors in a plan view. The antenna substrate according to claim 1, further comprising a fourth grounding conductor layer disposed on the antenna substrate. 平面透視において、前記スロットが、前記複数の接地ビア導体によって囲まれた領域の中心を基準に前記第２の接地導体層および前記第３の接地導体層で挟まれた領域から離れる方向へシフトされていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ基板。 In plan perspective, the slot is shifted in a direction away from a region sandwiched between the second ground conductor layer and the third ground conductor layer with reference to a center of a region surrounded by the plurality of ground via conductors. The antenna substrate according to claim 1, wherein the antenna substrate is provided. 前記誘電体基体の前記上面に設けられており、平面透視において前記複数の接地ビア導体によって囲まれた領域に配置されたパッチ導体をさらに備えてることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ基板。   2. The antenna substrate according to claim 1, further comprising a patch conductor provided on the upper surface of the dielectric base and disposed in a region surrounded by the plurality of ground via conductors in a plan view. . 前記パッチ導体は、前記複数の接地ビア導体によって囲まれた領域の中心を基準に前記第２の接地導体層および前記第３の接地導体層で挟まれた領域から離れる方向の逆方向へシフトされていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ基板。 The patch conductor is shifted in a direction opposite to a direction away from a region sandwiched between the second ground conductor layer and the third ground conductor layer with reference to a center of a region surrounded by the plurality of ground via conductors. The antenna substrate according to claim 4 , wherein the antenna substrate is provided. 請求項１に記載されたアンテナ基板と、
該アンテナ基板に実装されており、前記線路導体に電気的に接続された電子部品とを備え
ていることを特徴とするアンテナモジュール。 An antenna substrate according to claim 1;
An antenna module comprising: an electronic component mounted on the antenna substrate and electrically connected to the line conductor.
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