JP6730099B2 - アンテナ基板およびアンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、平面導体が設けられた誘電体基板を含むアンテナ基板およびアンテナ装置に関する。

例えば携帯電話等の携帯電子機器は、他の電子機器との通信のためのアンテナ装置を有している。アンテナ装置は、放射導体層を有するアンテナ基板と、放射導体層と電気的に接続された給電部とを含んでいる。アンテナ基板は、例えばセラミック焼結体から成る誘電体層を含んでいる。放射導体層は、例えば誘電体層の表面に形成されており、電子部品に電気的に接続されている。

また、このようなアンテナ基板において、接地導体層を有する基体の上面に誘電体層を設け、この誘電体層の上面等に放射導体層を設けことによって、平面方向に放射される電波の強度を高める技術が提案されている。（例えば特許文献１を参照）。

国際公開第2012/165336号 特開2005−94440号公報

アンテナ基板およびこれを含むアンテナ装置においては、送信用の放射導体層と受信用の放射導体層との間のアイソレーションを高めることが求められている。これに対しては、例えば送信用の放射導体層と受信用の放射導体層との間に接地導体を配置することが考えられる（例えば特許文献２を参照）。しかしながら、この場合には、送信用の放射導体層と受信用の放射導体層との間に接地導体を配置するスペースが必要であるため、アンテナ基板として、近年のより一層の小型化の要求に対応することが難しい。

本発明の１つの態様のアンテナ基板は、第１側面を有する第１誘電体層と、互いに平行
な第３側面および第４側面を有しており、前記第３側面が前記第１側面とつながるとともに前記第４側面の下端が前記第１誘電体層の上面内に位置するようにして前記第１誘電体層上に配置された第２誘電体層と、前記第１誘電体層の上面または内部に設けられた接地導体層と、前記接地導体層上に位置する前記第２誘電体層の上面または内部に、前記第３側面と平行な第１方向に沿って互いに離れて配置された一対の平面導体と、前記一対の平面導体のそれぞれに、平面視におけるそれぞれの中央部から前記第１方向に沿って離れる方向にずれて接続されたビア導体と、前記第２誘電体層に、前記第１方向において前記一対の平面導体から離間して前記一対の放射導体を間に挟んで設けられた一対の導体壁とを有している。

本発明の１つの態様のアンテナ装置は、上記構成のアンテナ基板と、前記ビア導体と電気的に接続された給電部とを有している。

本発明の１つの態様のアンテナ基板によれば、上記構成であることから、
一対の平面導体の一方から平面方向に放射された電界は、隣接する導体壁の方向に引き寄せられるとともに、近接している第３側面から外部に効果的に放射される。導体壁は、一
対の平面導体の他方とは反対の方向であり、一対の平面導体同士の距離を小さく抑えることもできる。また、第３側面は水平方向に位置している。したがって、小型化について有効であるとともに、水平方向への効果的な電界の放射が可能であり、アイソレーション特性が効果的に高められたアンテナ装置の製作が容易なアンテナ基板を提供することができる。

本発明の１つの態様のアンテナ装置によれば、上記構成のアンテナ基板を含んでいることから、小型化について有効であるとともに、水平方向への効果的な電界の放射が可能であり、アイソレーション特性が効果的に高められたアンテナ装置を提供することができる。

（ａ）は本発明の実施形態のアンテナ基板およびアンテナ装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明の実施形態のアンテナ基板およびアンテナ装置を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ図２に示すアンテナ基板およびアンテナ装置の変形例における要部を拡大して示す斜視図である。 図２に示すアンテナ基板およびアンテナ装置の他の変形例における要部を拡大して示す斜視図である。 （ａ）は実施形態のアンテナ装置におけるアイソレーション特性を示し、（ｂ）は比較例のアンテナ装置におけるアイソレーション特性を示している。 図１（ａ）の変形例を示す平面図である。

本発明の実施形態のアンテナ基板およびアンテナ装置を、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は説明上の便宜的なものであり、実際にアンテナ基板およびアンテナ装置が使用されるときの上下を限定するものではない。また、添付した各図のうち断面図ではない図においても、識別しやすくするためにハッチングを施す場合がある。

以下に説明するアンテナ基板およびアンテナ装置は、例えば携帯電話（スマートフォンを含む）またはタブレットＰＣ（tablet personal computer）等の板状（薄い直方体状等）の携帯電子機器に実装されて用いられる。アンテナ基板を含むアンテナ装置によって、携帯電子機器同士または携帯電子機器と他の電子機器との間の信号の送受に必要な電界の送信および受信が行なわれる。

図１（ａ）は本発明の実施形態のアンテナ基板10およびアンテナ装置20を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。また、図２は、本発明の実施形態のアンテナ基板10およびアンテナ装置20を示す斜視図である。図１（ａ）では見やすくするために電子部品を省略して、その位置を破線で示している。図２では誘電体層の内部に位置する部位の一部を透視して破線で示している。

実施形態のアンテナ基板10およびアンテナ装置20について、特に横方向（携帯電子機器の厚みと直交する一方向）Ｃでの電界の送受に関して説明する。この横方向Ｃは、電界の送信および受信方向であり、互いに逆向きの２つの方向を含んでいる。アンテナ基板10から離れる向きの矢印が送信方向を示し、アンテナ基板10に向かう矢印が受信方向を示している。

本実施形態のアンテナ基板10は、第１誘電体層１と、第１誘電体層１上に配置された第２誘電体層２と、第１誘電体層１の上面１ｕまたは内部（図１の例では上面１ｕ）に設けられた接地導体層３と、接地導体層３上に位置する第２誘電体層２の上面または内部（図１の例では上面）に配置された一対の平面導体４ａ、４ｂと、一対の平面導体４ａ、４ｂのそれぞれに接続されたビア導体５ａ、５ｂと、一対の平面導体４ａ、４ｂを間に挟んで設けられた一対の導体壁６ａ、６ｂとを有している。

第１誘電体層１は、例えば図１および図２に示すような平板状であり、１つの端部に平面状の第１側面１ａを有している。また、第２誘電体層２は、例えば平面視で互いに平行な第３側面２ａおよび第４側面２ｂを有しており、第３側面２ａが第１側面１ａとつながるとともに第４側面２ｂの下端が第１誘電体層１の上面１ｕ内に位置するように配置されている。第１側面１ａと第３側面２ａとは互いに上下に（いわゆる面一に）つながって１つの平面を構成している。この平面のうち特に第３側面２ａの部分が横方向Ｃで送受される電界の通過面になる。

第１誘電体層１と第２誘電体層２とは、例えば互いに一体化した積層体であり、１つの誘電体基板（誘電体基板としては符号なし）を形成している。この誘電体基板は、一対の平面導体４ａ、４ｂを互いに電気的に絶縁させた状態で保持する基体として機能する。また、この誘電体基板は、後述する電子部品11の搭載用基体、および平面導体４ａ（４ｂ）と電子部品11との電気的な接続のための導電路を保持する基体等としても機能する。

接地導体層３は、後述する一対の平面導体４ａ、４ｂのそれぞれとの間で電界を生じさせるための部分である。一対の平面導体４ａ、４ｂのそれぞれに電子部品11または外部から信号が伝送され、この信号に応じて、接地導体層３と、その上に配置された平面導体４ａ（４ｂ）との間で電界が生じ、外部への電界の送信または外部からの電界の受信が行なわれる。

一対の平面導体４ａ、４ｂは、上記のような電界の送受を直接に行なう導体であり、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナ（アンテナとしては符号なし）として機能する。送信および受信間のアイソレーションのため、一対の平面導体４ａ、４ｂは第３側面２ａと平行な第１方向Ｄに沿って互いに離れている。第１方向Ｄは、例えば図１に示すように平面視で長方形状である第２誘電体層２の長辺に平行な方向である。つまり、この長辺方向に互いに離れて並ぶようにして、それぞれ長方形状である一対の平面導体４ａ、４ｂが設けられている。

なお、以下の説明においては、便宜的に、一対の平面導体４ａ、４ｂのうち１つの平面導体４ａを送信用のものとし、他の平面導体４ｂを受信用のものとして説明し、単に平面導体４ａ（または４ｂ）という場合がある。

また、一対のビア導体５ａ、５ｂは、一対の平面導体４ａ、４ｂそれぞれを給電部（後述）と電気的に接続する機能を有している。一対のビア導体５ａ、５ｂは平面導体４ａ、４ｂのそれぞれに対して、平面視における中央部（以下、単に平面導体４ａ、４ｂの中央部ともいう）から第１方向Ｄに沿って互いに離れる方向にずれた位置で接続している。平面導体４ａ、４ｂのそれぞれの中央部は、長方形状の上面における対角線同士の交点およびその付近である。言い換えれば、ビア導体５ａ（５ｂ）は、平面導体４ａ（４ｂ）の端部分に位置している。

一対の導体壁６ａ、６ｂは、それぞれ第２誘電体層２内に位置しているとともに、第１方向Ｄにおいて一対の平面導体４ａ、４ｂを間に挟んでいる。図１および図２に示す例において、一対の導体壁６ａ、６ｂは、第２誘電体層２の長辺側の側面である第３側面２ａ
および第４側面２ｂに対して直交する短辺側の一対の側面（いわゆる端面）に配置されている。本実施形態では、一対の導体壁６ａ、６ｂは、それぞれ上記端面の全面に層状に設けられた導体層によって構成されている。

一対のビア導体５ａ、５ｂは、一対の平面導体４ａ、４ｂのそれぞれにおいて給電部として機能する。給電部の詳細については後述する。例えば、送信用の平面導体４ａに給電部としてのビア導体５ａの端部から平面導体４ａに信号が伝送され、この信号に応じて平面導体４ａと接地導体層３の間に電界が生じ、電波が放射される。また、受信用の平面導体４ｂについては、この逆に、外部から受信した信号に応じて平面導体４ｂと接地導体層３との間に電界が生じ、この電界によって生じた信号が給電部としてのビア導体５ｂから電子部品11に伝送される。

なお、このような電界の送信または受信の機能を可能とするために、一対の平面導体４ａ、４ｂは接地導体層３上に配置されている。一対の平面導体４ａ、４ｂと接地導体層３との間に介在している第２誘電体層２の一部は、一対の平面導体４ａ、４ｂと接地導体層３との間に効果的に電界を生成させる機能も有している。

本実施形態のアンテナ基板10によれば、上記構成であることから、一対の平面導体４ａ、４ｂの一方の平面導体４ａから平面方向に放射された電界は、隣接する導体壁６ａの方向に引き寄せられるとともに、近接している第３側面２ａから外部に効果的に放射される。また、この導体壁６ａは、一対の平面導体４ａ、４ｂの他方の平面導体４ｂとは反対の方向である。これは、一対の導体壁６ｂと一方の平面導体４ａとの関係についても同様である。一対の平面導体４ａ、４ｂ間の距離を小さく抑えることもできる。また、第３側面２ａは水平方向に位置している。

つまり、一対の平面導体４ａ、４ｂの間に導体壁（図示せず）を配置することなく、平面導体４ａまたは平面導体４ｂの電界を、隣り合う平面導体４ｂまたは平面導体４ａから遠ざけることができる。この電界に対する効果によって、例えば送信アンテナとして機能する平面導体４ａから、受信アンテナとして機能する平面導体４ｂの方向に放射される電界を抑制することができる。

したがって、小型化について有効であるとともに、水平方向への効果的な電界の放射が可能であり、アイソレーション特性が効果的に高められたアンテナ装置20の製作が容易なアンテナ基板10を提供することができる。

一対の導体壁６ａ、６ｂは、上記のように一対の平面導体４ａ、４ｂを間に挟んで電界を導くことができるもであればよく、必ずしも、本実施形態のようなものでなくてもよい。例えば、一対の導体壁６ａ、６ｂは、一部または全部で曲面状であってもよく、互いに平行ではなく第１方向Ｄに対して直交していないものでもよい。

ただし、一対の導体壁６ａ、６ｂは、本実施形態のように第１方向Ｄと直交する第２方向Ｅに沿って配置されているものであれば、第２誘電体層２の第１方向Ｄにおける寸法を極力小さく抑えながら、上記のような電界を導く効果を得ることができる。すなわち、小型化に対してより有利なアンテナ基板10およびアンテナ装置20とすることができる。

なお、本実施形態のアンテナ基板10およびアンテナ装置20においても一対の導体壁６ａ、６ｂを設けるスペースは必要であるが、それでも小型化に対しては有利である。例えば送信用の平面導体４ａと導体壁６ａとの間、または受信用の平面導体４ｂと導体壁６ｂとの間のそれぞれの距離は、約0.7ｍｍであるが、各平面導体４ａ、４ｂの距離を近付ける
ことができるため、例えば従来例のように一対の平面導体の間に導体壁を設ける場合（図
示せず）よりも小さく抑えることができる。したがって、小型化に有効なアンテナ基板10およびアンテナ装置20とすることができる。

具体的には、平面導体の間に導体壁（図示せず）を設ける場合、各平面導体は各平面導体の中心間距離で１／２波長以上の間隔（例えば60ＧＨｚにおいては2.5ｍｍ以上）を取
る必要があるが、本実施形態における上記例の場合は各平面導体４ａ、４ｂの中心間距離が２ｍｍ程度でもよく、少なくとも約0.5ｍｍの小型化ができる。

この場合に、第２誘電体層２の第３側面２ａと反対側の第４側面２ｂが接地導体層３上に位置するため、仮に第２誘電体層２が第１誘電体層１の第１側面１ａと反対側の第２側面１ｂまで延びているとしたときよりも一対の平面導体４ａ、４ｂと第４側面２ｂとの間の距離を小さくすることができる。そのため、例えば平面導体４ａから送信される電界が第４側面２ｂの方向に導かれることを抑制して、第３側面２ａから外部の電界を効果的に放射することができる。また、受信用の平面導体４ｂについても、上記構成によって同様に、外部の電界を第３側面２ａからの距離が比較的小さい平面導体４ｂで、より容易に受信することができる。

アンテナ基板10に対して配置される給電部は、例えば、前述した一対のビア導体５ａ、５ｂと、これらのビア導体５ａ、５ｂとそれぞれに電気的に接続される電子部品11によって形成される。電子部品11は、例えば半導体集積回路素子であり、一対のビア導体５ａ、５ｂを介して一対の平面導体４ａ、４ｂと電気的に接続される。

本実施形態では、電子部品11は、第１誘電体層１の上面１ｕに搭載され、この上面１ｕから一対の平面導体４ａ、４ｂのそれぞれにかけて配置された配線導体７と電気的に接続されている。図２では、電子部品11が搭載される方向をかぎ型の矢印で示し、上面１ｕのうち電子部品11が搭載される領域を仮想線（二点鎖線）で示している。配線導体７によって、電子部品11と一対の平面導体４ａ、４ｂのそれぞれとが互いに電気的に接続されてアンテナ装置20が形成されている。この場合には、ビア導体５ａ、５ｂのそれぞれの平面導体４ａ、４ｂ内に位置する端部が、実際に給電部（給電部としては符号なし）として機能する。

電子部品11の配線導体７に対する接続は、例えば電子部品11の下面に配置された電極（図示せず）を配線導体７の所定部位に対向させて、導電性接続材12を介してこれらの電極と配線導体７とを接合させることによって行なうことができる。導電性接続材12としては、例えば、はんだバンプ等の金属バンプおよびボンディングワイヤ等を挙げることができる。

このようなアンテナ装置20によれば、上記構成のアンテナ基板10を含むことから、小型化について有効であるとともに、水平方向への効果的な電界の放射が可能であり、アイソレーション特性が効果的に高められたアンテナ装置20を提供することができる。

なお、配線導体７は、第１誘電体層１の上面１ｕにおいて、接地導体層３との間に設けられた所定幅のスペース（符号なし）によって接地導体層３と電気的に絶縁されている。また、配線導体７は、その一部が第１誘電体層１の下面等の、誘電体基板の外表面に電気的に導出されていてもよい。図１に示す例では、配線導体７のうち第１誘電体層１の下面に配置された部分が外部接続用のパッド（パッドとしては符号なし）になっている。このパッドが外部電気回路（図示せず）と電気的に接続されて、電子部品11と外部電気回路とが互いに電気的に接続される。

送信アンテナとしての平面導体４ａと、受信アンテナとしての平面導体４ｂとの隣接間
隔（平面視で隣り合う外辺同士の間の距離）は、例えば、送受信される電界の波長の対して１／２以下に設定されていればよい。このときには平面導体４ａ、４ｂが電界の周波数で共振し、電界を効果的に送受信できる。

また、一対の平面導体４ａ、４ｂのそれぞれについて、最も近くに位置する導体壁６ａまたは導体壁６ｂに対する隣接間隔は、例えば、送受信される電界の波長の対して１／４以下に設定されていればよい。このときには平面導体４ａ（４ｂ）と導体壁６ａ（６ｂ）との間に電界が生じやすく、各平面導体４ａ、４ｂ間のアイソレーション特性を効果的に高められる。

第１誘電体層１および第２誘電体層２は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミック焼結体等のセラミック焼結体によって形成されている。また、第１誘電体層１および第２誘電体層２は、エポキシ樹脂等の有機樹脂材料、または有機樹脂材料を含む複合材料等で形成されているものでもよい。

第１誘電体層１および第２誘電体層２は、例えばともに酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。すなわち、まず酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末を適当な有機バインダおよび有機溶剤とともにシート状に成形してシート状の複数のセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらのセラミックグリーンシートを第１誘電体層１または第２誘電体層２の矩形状等の所定の形状および寸法に合わせて切断して複数のシート作製する。その後、これらのシートを積層して積層体を作製し、この積層体を1300〜1600℃の温度で焼成することによって、第１誘電体層１および第２誘電体層２を一体的に製作することができる。

また、第１誘電体層１および第２誘電体層２が有機樹脂材料からなる場合であれば、未硬化のエポキシ樹脂等の原料を金型等で所定の形状に成形するとともに加熱硬化させることによって、第１誘電体層１および第２誘電体層２を製作することができる。

また、第１誘電体層１および第２誘電体層２（誘電体基板）は、このような誘電体基板となる多数の基板領域が母基板に縦横の並びに配列されてなる多数個取りの形態で製作されたものでもよい。

このときに、例えば図１および図２に示す例のように、第１誘電体層１が平面視において矩形状であり、第２誘電体層２が、平面視で第１誘電体層１よりも小さい矩形状であれば、第１誘電体層１および第２誘電体層２の製作が容易であり、アンテナ基板10およびアンテナ装置20としての生産性および経済性等の点で有利である。

また、第１誘電体層１が平面視において矩形状であり、第２誘電体層２が、平面視で第１誘電体層１よりも小さい矩形状であるときに、第１誘電体層１の第１側面１ａと第２誘電体層２の第３側面２ａとについては、互いに同じ長さであれば、第１側面１ａと第３側面２ａとを面一につながった面とすることが容易であり、また、上記多数個取りの形態等での生産性の点でも有利である。

接地導体層３、一対の平面導体４ａ、４ｂ、一対のビア導体５ａ、５ｂ、一対の導体壁６ａ、６ｂおよび配線導体７といった導体部分（導体部分としては符号なし）は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属材料によって形成されている。また、上記導体部分はこれらの金属材料を含む合金材料等によって形成されているものでもよい。このような金属材料等は、メタライズ層等の金属層として誘電体基板の内部に設けられている。

上記の導体部分は、例えばタングステンのメタライズ層である場合には、タングステンの粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷した後に、これらを同時焼成する方法で形成することができる。

また、上記の導体部分のうち一対のビア導体５ａ、５ｂおよび配線導体７のうち第１誘電体層１内を厚み方向に延びている部分は、あらかじめ第１誘電体層１となるセラミックグリーンシートにレーザ加工等の方法で孔を設けておき、この孔内にタングステン等の金属ペーストを充填した後に焼成する方法で形成することができる。

また、この場合、前述したように、一対の導体壁６ａ、６ｂが第２誘電体層２の端面の全面に層状に設けられた導体層によって構成されていれば、導体壁６ａ、６ｂとなる金属ペーストをいわゆるベタ塗りできる（細かいパターンで塗布する必要がない）ため、アンテナ基板10およびアンテナ装置20としての生産性の点でも有利である。

なお、上記導体部分のうち外部に露出する表面（一対の平面導体４ａ、４ｂおよび配線導体７のパッド部分等）は、ニッケルおよび金等のめっき層で被覆されていてもよい。これによって、導体部分の酸化等を効果的に抑制することができる。また、導体部分にたいするはんだ等のろう材の濡れ性等の特性を効果的に向上させることができる。

図３（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図２に示すアンテナ基板10およびアンテナ装置20の変形例における要部を拡大して示す斜視図である。図３において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。なお、以下の変形例に関する説明において、上記実施の形態の説明で述べた事項と同様の事項については説明を省略する。

これらの例は、一対の導体壁６ａ、６ｂがともに、層状に塗布された金属ペーストからなるものではない例である。すなわち、導体壁６ａ、６ｂは、電界を導く機能を有する電磁的な壁（障壁）を形成するものであればよく、必ずしも、層状または板状等のものである必要はない。

図３（ａ）に示す例では、第２誘電体層２を厚み方向に貫通する複数の貫通導体６Ａによって導体壁６ａおよび導体壁６ｂがそれぞれ構成されている。複数の貫通導体６Ａは、第２誘電体層２の端面（短辺側の側面）に沿って配列されていて、この配列によって電磁的な障壁としての導体壁６ａ（導体壁６ｂ）が構成されている。

このような複数の貫通導体６Ａで導体壁６ａ、６ｂを構成させる場合には、貫通導体６Ａ間の隣接間隔が、送受信される電界の波長の１／４以下程度に設定されていればよい。

この例のように、一対の導体壁６ａ、６ｂが、第２誘電体層２を厚み方向に貫通するとともに、第２方向Ｅに沿って配列された複数の貫通導体６Ａからなる場合には、層状等で導体壁６ａ、６ｂを形成する場合に比べて、導体壁６ａ、６ｂの形成が容易であり、設計の自由度の点でも有利である。

すなわち、この場合には、複数の貫通導体６Ａの配置の位置が第２誘電体層２の端面等の１か所には限定されず、平面導体４ａ、４ｂからの電界の誘導等の都合に応じて、適宜位置を調整することができる。また、ビア導体５ａ、５ｂと同様の工程で、導体壁６ａ、６ｂとしての貫通導体６Ａを形成することができる。

図３（ｂ）に示す例では、第２誘電体層２の端に、この端面の下端から上端にかけて設
けられた溝（いわゆるキャスタレーション）（符号なし）内に導体が充填されてなるキャスタレーション導体Ｂによって導体壁６ａ、６ｂが構成されている。図３（ｂ）に示す例では、上面視でキャスタレーションが半円状であり、キャスタレーション導体６Ｂも上面視で半円状である。なお、キャスタレーションの壁面に層状に設けられたキャスタレーション導体（図示せず）でも構わない。

これらのキャスタレーション導体６Ｂも、例えば上記の貫通導体６Ａと同様の隣接間隔で配列されていればよい。

導体壁６ａ、６ｂを構成する複数のキャスタレーション導体６Ｂも、前述したビア導体５ａ、５ｂ等の導体部分と同様の金属材料を用い、同様の方法で形成することができる。この場合、誘電体基板を多数個取りの形態で製作するようにして、それぞれの基板領域の境界に沿って円形状の貫通導体を設けておいてもよい。この境界に沿って母基板を切断したときに、円形状の貫通導体が縦方向に切断されて半円状のキャスタレーション導体６Ｂが形成される。

図４は、図２に示すアンテナ基板10およびアンテナ装置20の他の変形例における要部を拡大して示す斜視図である。図４において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。この変形例に関する説明においても、上記実施の形態の説明で述べた事項と同様の事項については説明を省略する。

図４に示す例では、第２誘電体層２内に挿入された金属層６Ｃによって導体壁６ａ、６ｂが構成されている。金属層６Ｃは、例えば金属板であり、第２誘電体層２の端面に平行になるように第２誘電体層２に挿入されている。この金属板を形成する金属材料としては、例えば、前述した実施形態における導体壁６ａ、６ｂを形成している金属材料、鉄−ニッケル−コバルト合金および銅または銅合金等が挙げられる。

このような金属層６Ｃとしての金属板等は、例えば第２誘電体層２の一部に端面に平行な切り込みを設けておいて、この切り込み内に挿入することによって、第２誘電体層２内に配置させることができる。この金属板は、第２誘電体層２との摩擦力で固定されてもよく、活性金属ろう材等の接合材（図示せず）で固定されてもよい。

なお、図４に示す例では金属層６Ｃの一部（側面部分）が第２誘電体層２から外部に露出しているが、第２誘電体層２の内部に全体が埋まっている金属層（図示せず）であってもよい。

前述したように、上記いずれかの構成のアンテナ基板10と、ビア導体５ａ、５ｂを介して平面導体４ａ、４ｂに電気的に接続された給電部とによって実施形態のアンテナ装置20が構成されている。

給電部は、例えば上記実施の形態で説明したようにビア導体５ａ、５ｂの端部で構成されているものでもよい。この場合、ビア導体５ａ、５ｂと配線導体７を介して電気的に接続されている半導体素子等の電子部品11が実際に信号を発振する給電体となる構成でも構わない。

また、受信用の平面導体４ｂについては、外部から受信した電界に応じて生じた信号が給電部から電子部品11に伝送される。この信号に応じて、電子部品11で変換、記憶、再伝送等の種々の処理が行なわれる。

本実施形態におけるアンテナ装置20および比較例におけるアンテナ装置（図示せず）の
放射電波の強度に関するシミュレーション結果について図５（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。

図５（ａ）に示す例は本実施形態のアンテナ装置20におけるアイソレーション特性であり、図５（ｂ）に示す例は比較例のアンテナ装置におけるアイソレーション特性である。比較例のアンテナ装置では、一対の平面導体の間に導体壁を設けていて、これ以外は実施形態のアンテナ装置20と同様の構成とした。

図５（ａ）において、各平面導体４ａ、４ｂの61.5ＧＨｚにおけるアイソレーション特性は、−19.5ｄＢである。なお、この時の各平面導体４ａ、４ｂの、各平面導体４ａ、４ｂの中心間距離は２ｍｍであり、60ＧＨｚにおける１／２波長（2.5ｍｍ）よりも短い。
つまり、各平面導体４ａ、４ｂの間隔が狭い場合でも、良好なアイソレーション特性を示す。

一方、図５（ｂ）の比較例においては、61.5ＧＨｚにおけるアイソレーション特性は、−8.5ｄＢである。この場合も各平面導体の中心間距離は２ｍｍである。比較例では、各
平面導体間の距離が１／２波長よりも狭い場合、アイソレーション特性が劣化する。

以上のように、本実施形態のアンテナ装置20によれば、各平面導体４ａ、４ｂの間隔が狭い場合でも、良好なアイソレーション特性が得られ、小型のアンテナ装置を実現することができる。

なお。本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、接地導体層３が第１誘電体層１の内部に、上記実施形態の例と同様のパターンで設けられていてもよい。また、一対の平面導体４ａ、４ｂが第２誘電体層２の内部に、上記実施形態の例と同様のパターンで設けられていてもよい。

また、第１誘電体層１および第２誘電体層２は、実施形態の説明で一部述べたように矩形状に限られず、アンテナ基板10としての横方向Ｃにおける送受信の特性、送受信間のアイソレーション特性に影響のない範囲であれば、種々の形状とすることができる。また、接地導体層３等についても、上記の特性等の条件の範囲内で、種々のパターンとすることができる。

例えば、図６に示す例のように、第１誘電体層１について、その角部分が円弧状に成形（いわゆる面取り）されて欠け等が抑制できるようにされていてもよく、また、外辺の一部にくぼみが設けられて外部電気回路との位置合わせ等に利用できるようにされていてもよい。また、第１誘電体層１の上面１ｕのうち接地導体層３よりも外側に配線導体７の一部が配置されていてもよい。これらの配線導体７は、例えば容量素子等のいわゆる受動部品（図示せず）の接続用パッド等として用いることができる。なお、図６は図１（ａ）の変形例を示す平面図である、図６において図１（ａ）と同様の部位には同様の符号を付している。

また、一対の導体壁６ａ、６ｂは、アンテナ基板10としての設計上の都合等に応じて、互いに異なる形態（層状のものと複数の貫通導体からなるものとの組み合わせ等）でもよい。

１・・・第１誘電体層
１ａ・・・第１側面
１ｂ・・・第２側面
１ｕ・・・（第１誘電体層の）上面
２・・・第２誘電体層
２ａ・・・第３側面
２ｂ・・・第４側面
３・・・接地導体層
４ａ、４ｂ・・・平面導体
５ａ、５ｂ・・・ビア導体
６ａ、６ｂ・・・導体壁
６Ａ・・・貫通導体
６Ｂ・・・キャスタレーション導体
６Ｃ・・・金属層
７・・・配線導体
10・・・アンテナ基板
11・・・電子部品
12・・・導電性接続材
20・・・アンテナ装置
Ｃ・・・電界の送受方向（横方向）
Ｄ・・・第１方向
Ｅ・・・第２方向

Claims (5)

1. 第１側面を有する第１誘電体層と、
   互いに平行な第３側面および第４側面を有しており、前記第３側面が前記第１側面とつながるとともに前記第４側面の下端が前記第１誘電体層の上面内に位置するようにして前記第１誘電体層上に配置された第２誘電体層と、
   前記第１誘電体層の上面または内部に設けられた接地導体層と、
   前記接地導体層上に位置する前記第２誘電体層の上面または内部に、前記第３側面と平行な第１方向に沿って互いに離れて配置された一対の平面導体と、
   前記一対の平面導体のそれぞれに、平面視におけるそれぞれの中央部から前記第１方向に沿って離れる方向にずれて接続されたビア導体と、
   前記第２誘電体層に、前記第１方向において前記一対の平面導体から離間して前記一対の平面導体を間に挟んで設けられた一対の導体壁とを備えているアンテナ基板。
2. 前記第１誘電体層が平面視において矩形状であり、
   前記第２誘電体層が、平面視で前記第１誘電体層よりも小さい矩形状である請求項１に記載のアンテナ基板。
3. 前記一対の導体壁が、前記第１方向と直交する第２方向に沿って配置されている請求項１または請求項２に記載のアンテナ基板。
4. 前記一対の導体壁が、前記第２誘電体層を厚み方向に貫通するとともに、前記第２方向に沿って配列された複数の貫通導体からなる請求項３に記載のアンテナ基板。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のアンテナ基板と、
   前記ビア導体を介して前記平面導体に電気的に接続された給電部とを備えるアンテナ装置。

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