JP6928358B1 - ミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】ミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムを、提供する。【解決手段】ミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムは、ミリ波アンテナモジュール１及び非ミリ波環境を含み、ミリ波アンテナモジュール１が非ミリ波環境と通信接続を形成することにより、ミリ波アンテナモジュール１の多重化を実現して、非ミリ波アンテナの機能を達成する。ミリ波アンテナモジュール１は、ミリ波アンテナアレイと、モジュールキャリア１２で、構成する。非ミリ波環境は、非ミリ波の給電源２１、アンテナ給電線２２、マッチングネットワーク２３と、で構成する。ミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムは、ミリ波アンテナモジュール１の体積を大きくする必要はなく、ミリ波アンテナモジュール１にアンテナラインを追加する必要もないため、小型のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合を構成できる。【選択図】図９
Description
本発明は、アンテナ技術分野に関し、特にミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム及び電子機器に関する。
５Ｇ時代の到来に伴い、高レベルＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉ−ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ−ｏｕｔｐｕｔ）の通信需要、新たな周波数帯域のカバー需要及びミリ波帯域の加入は拡大するため、アンテナ（ミリ波アンテナと非ミリ波アンテナを含む。）の数の需要はさらに拡大する。しかしながら、設備全体の空間を大幅に増大させることができないため、アンテナ設計がより困難となる。アンテナがコンパクトに設けられない場合に、設備全体の寸法を増大させ、製品の競争力が低下する。５Ｇの周波数帯域は、ミリ波帯域と非ミリ波帯域とを含む。現在、非ミリ波帯域のメインアンテナ設計は、分立式のアンテナであり、例えば、スタンピング鉄板、ＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＬＤＳ（ｌａｓｅｒ ｄｉｒｅｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）、ＰＤＳ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｄｉｒｅｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）等を含む。一方、ミリ波帯域のメインアンテナ設計は、集積式のパッケージアンテナＡｉｐ（ａｎｔｅｎｎａ−ｉｎ−ｐａｃｋａｇｅ）であり、アンテナとチップ、特にＲＦＩＣとをパッケージアンテナモジュールに集積する。このように、５Ｇ時代のアンテナ数は、明らかに増加するため、５Ｇ設備内に多数の５Ｇ非ミリ波アンテナと５Ｇミリ波アンテナを分立に設置する必要がある。
そこで、中国特許ＣＮ２０１９１０７６０３３５．６には、ミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールが提案される。しかしながら、当該特許の独立請求項に開示される技術的内容は、（１）ミリ波アンテナがダイポールアンテナであり、（２）床と、前記床の両側にそれぞれ位置する第１誘電体層及び第２誘電体層と、を含む基板、前記第１誘電体層に設けられ、Ｎ個の前記ダイポールアンテナユニットの給電構造に接続されるＲＦチップ、前記第２誘電体層に設けられる非ミリ波アンテナである。したがって、この特許の保護範囲は、ＲＦチップが非ミリ波アンテナと平行し、かつ異なる層に設けられるものである。
設備全体の空間を大幅に増大させることができない。しかしながら、設備により多くの５Ｇ（ミリ波と非ミリ波）アンテナを収容する需要があるため、アンテナ設計がより困難となったり、コストがアップしたりする。また、アンテナがコンパクトに設けられない場合に、設備全体の寸法を増大させ、製品の競争力が低下する。中国特許ＣＮ２０１９１０７６０３３５．６には、モジュールに非ミリ波アンテナのラインを追加することにより、ミリ波と非ミリ波アンテナを一つのモジュールに整合させることが提案されるが、この設計は、大きな水平面積を占めることになる。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明によれば、ミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム及び電子機器が提供される。
上記目的を実現するために、本発明の具体的な技術的手段によれば、ミリ波アンテナモジュールと非ミリ波環境とを含むミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムであって、
前記ミリ波アンテナモジュールが非ミリ波環境と通信接続を形成することにより、ミリ波アンテナモジュールの多重化を実現して非ミリ波アンテナの機能を達成するミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムが提供される。
前記ミリ波アンテナモジュールが非ミリ波環境と通信接続を形成することにより、ミリ波アンテナモジュールの多重化を実現して非ミリ波アンテナの機能を達成するミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムが提供される。
本発明の好適技術的手段として、前記ミリ波アンテナモジュールは、モジュールキャリアと、一つ以上のミリ波アンテナと、ミリ波アンテナと電気的に接続されるミリ波ＲＦチップと、を含む。
本発明の好適技術的手段として、前記非ミリ波環境は、一つ以上の非ミリ波アンテナの給電線と非ミリ波アンテナ給電源とを含み、
前記非ミリ波アンテナ給電源は、非ミリ波アンテナの給電線を介して前記ミリ波アンテナモジュールと通信接続を形成することにより、ミリ波アンテナモジュールの多重化を実現して非ミリ波アンテナの機能を達成する。
前記非ミリ波アンテナ給電源は、非ミリ波アンテナの給電線を介して前記ミリ波アンテナモジュールと通信接続を形成することにより、ミリ波アンテナモジュールの多重化を実現して非ミリ波アンテナの機能を達成する。
本発明の好適技術的手段として、前記通信接続は、電気的接続、又は結合的若しくは誘導的接続である。
本発明の好適技術的手段として、前記モジュールキャリアには、非ミリ波アンテナの給電線と電気的に接続され、又は結合的若しくは誘導的に接続され、前記ミリ波アンテナモジュールにおける導電グランド又は導電機構と電気的に導通する導電領域が設けられる。
本発明の好適技術的手段として、前記非ミリ波アンテナの給電線には、非ミリ波アンテナマッチングネットワーク及び／又は周波数同調ネットワークがさらに設けられる。
本発明の好適技術的手段として、前記システムには、前記システムの高熱領域を外部に熱伝導するための熱伝導又は導電材料がさらに配置される。
本発明の好適技術的手段として、ミリ波ＲＦチップと高熱領域であるその他のチップであって、電源管理チップ、演算処理チップ、記憶チップのうちのいずれか一つ又は複数から構成されるその他のチップをさらに含む。
本発明のミリ波アンテナモジュールは、ミリ波アンテナ又はそれにより構成されるアレイ（線形アレイ、方形アレイ、矩形アレイ、三角形アレイ、円形アレイ又は非等間隔の任意形状アレイなど）を含み、また、一セット以上のアンテナアレイを構成することができるので、ミリ波アンテナの数は一つ以上であってもよく、ミリ波アンテナは、例えば、モノポールアンテナ（ｍｏｎｏｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、ダイポールアンテナ（ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、パッチアンテナ（ｐａｔｃｈ ａｎｔｅｎｎａ）、スタックパッチアンテナ（ｓｔａｃｋｅｄ ｐａｔｃｈ ａｎｔｅｎｎａ）、逆Ｆアンテナ（ＩＦＡ， ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｆ ａｎｔｅｎｎａ）、平面逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ， ｐｌａｎａｒ ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｆ ａｎｔｅｎｎａ）、八木宇田アンテナ（Ｙａｇｉ−Ｕｄａ ａｎｔｅｎｎａ）、スロットアンテナ（ｓｌｏｔ ａｎｔｅｎｎａ）、電磁ダイポールアンテナ（ｍａｇｎｅｔｉｃ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、喇叭アンテナ（ｈｏｒｎ ａｎｔｅｎｎａ）、ループアンテナ（ｌｏｏｐ ａｎｔｅｎｎａ）グリッドアンテナ（ｇｒｉｄ ａｎｔｅｎｎａ）、キャビティバックアンテナ（ｃａｖｉｔｙ−ｂａｃｋｅｄ ａｎｔｅｎｎａ）など、シングル周波数又はマルチ周波数の単一線形分極、二重線形分極、単一円分極又は二重円分極などの各形式のアンテナであってもよい。二つ以上（二つを含む）のミリ波アンテナは、アンテナ形式が互いに異なってもよく、三つ以上（三つを含む）のミリ波アンテナは、間隔が不等間隔であってもよく、ミリ波アンテナはモジュールの各表面に分布されてもよい（すなわち、ミリ波アンテナはモジュールの単一面のみに分布されることに限定されない）。
ミリ波アンテナモジュールを多重化して非ミリ波アンテナ機能を達成するアンテナの数は、一つ又は一つ以上であってもよい。非ミリ波のアンテナ形式は、モノポールアンテナ（ｍｏｎｏｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、ダイポールアンテナ（ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、パッチアンテナ（ｐａｔｃｈ ａｎｔｅｎｎａ）、スタックパッチアンテナ（ｓｔａｃｋｅｄ ｐａｔｃｈ ａｎｔｅｎｎａ）、逆Ｆアンテナ（ＩＦＡ， ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｆ ａｎｔｅｎｎａ）、平面逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ， ｐｌａｎａｒ ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｆ ａｎｔｅｎｎａ）、八木宇田アンテナ（Ｙａｇｉ−Ｕｄａ ａｎｔｅｎｎａ）、スロットアンテナ（ｓｌｏｔ ａｎｔｅｎｎａ）、電磁ダイポールアンテナ（ｍａｇｎｅｔｉｃ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、喇叭アンテナ（ｈｏｒｎ ａｎｔｅｎｎａ）、ループアンテナ（ｌｏｏｐ ａｎｔｅｎｎａ）グリッドアンテナ（ｇｒｉｄ ａｎｔｅｎｎａ）、キャビティバックアンテナ（ｃａｖｉｔｙ−ｂａｃｋｅｄ ａｎｔｅｎｎａ）であってもよく、多重化モジュールは一つ以上の非ミリ波アンテナを達成することができるが、この複数の非ミリ波アンテナは、形式が必ずしも同じである必要はない。このミリ波アンテナモジュールは、外径が正方形、矩形、三角形、台形、Ｌ字型、Ｔ字型、Ｖ字型、Ｕ字型、凹字型、凸字型、口字型、円形、楕円形、弧形などの任意の形状にすることができる。本発明に記載のアンテナモジュールは、材質がセラミック（例えば、ＬＴＣＣ，ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ−ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ低温同時焼成セミラック、又はＨＴＣＣ，ｈｉｇｈ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ−ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ高温同時焼成セミラックなどのセラミック種類）、ＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄプリント回路基板）、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）（ＬＣＰ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐｏｌｙｍｅｒ）又はＭＰＩ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＰＩ）など）を含むがこれらに限定されない。
本発明によれば、上記アンテナ整合モジュールシステムを適用する電子機器であって、
ミリ波アンテナモジュールには、電子機器のマザーボードに接続される接続座が設けられ、
前記非ミリ波環境は、電子機器のマザーボード上に配置される電子機器がさらに提供される。
ミリ波アンテナモジュールには、電子機器のマザーボードに接続される接続座が設けられ、
前記非ミリ波環境は、電子機器のマザーボード上に配置される電子機器がさらに提供される。
本発明によれば、ミリ波アンテナモジュールの直接多重化が提案され、設計によりこのモジュールも非ミリ波モジュールのアンテナ機能を有し、モジュール単体自体の体積を大きくする必要はなく、モジュール自体にアンテナラインを追加する必要もないため、すなわち、同じ体積で、非ミリ波アンテナの機能をさらに増加させることができる。したがって、装置の体積増大の回避並びにシステム及びシステム設計のコンパクトさの向上に明らかに役立つ。また、中国特許ＣＮ２０１９１０７６０３３５．６で提案された設計に対し、本発明は、携帯電話の側辺における高さスペースを十分に利用できるため、大きな水平面積を占めることがなく、ひいては製品の総合的な競争力が向上する。
当業者が本発明を理解し実施できるようにするために、以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
図１〜図１１を参照して、本発明によれば、ミリ波アンテナモジュール１と非ミリ波環境２とを含むミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムであって、前記ミリ波アンテナモジュール１が非ミリ波環境２と通信接続を形成することにより、ミリ波アンテナモジュール１の多重化（マルチ化）を実現して非ミリ波アンテナの機能を達成するミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムが提供される。
第１実施例
図１の第１実施例に示すように、この例におけるミリ波アンテナモジュール１は、四つのミリ波アンテナ１１からなる一次元の線形アレイ（ただし、これに限定されない）により形成され、ミリ波アンテナアレイ１１ａは、モジュールキャリア１２の前側の長辺側立面（すなわち、正面）に主に設けられる。モジュールキャリア１２の後側の長辺側立面（すなわち、背面）には、チップ（ＲＦチップＲＦＩＣＲＦチップを含み、又は電源管理ＩＣ、すなわちＰＭＩＣなどのチップを追加する）、及び／又は関連する電子デバイス、及び／又はチップシールド施設（例えば、シールドカバー又はシールド層）、及び／又は接続座（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｏｒ ｓｏｃｋｅｔ）などを配置することができる。ＲＦチップのＲＦ通路は、ミリ波アンテナ１１の給電ポートと電気的に接続される。
図１の第１実施例に示すように、この例におけるミリ波アンテナモジュール１は、四つのミリ波アンテナ１１からなる一次元の線形アレイ（ただし、これに限定されない）により形成され、ミリ波アンテナアレイ１１ａは、モジュールキャリア１２の前側の長辺側立面（すなわち、正面）に主に設けられる。モジュールキャリア１２の後側の長辺側立面（すなわち、背面）には、チップ（ＲＦチップＲＦＩＣＲＦチップを含み、又は電源管理ＩＣ、すなわちＰＭＩＣなどのチップを追加する）、及び／又は関連する電子デバイス、及び／又はチップシールド施設（例えば、シールドカバー又はシールド層）、及び／又は接続座（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｏｒ ｓｏｃｋｅｔ）などを配置することができる。ＲＦチップのＲＦ通路は、ミリ波アンテナ１１の給電ポートと電気的に接続される。
ここで、ミリ波アンテナ１１は、前述の様々なアンテナ形式であってもよく、アンテナユニットの寸法の大きさは、最低作動周波数ポイントの二つの等価誘導波波長（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましく、ミリ波アンテナの間隔は、最低作動周波数ポイントの二つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましい。この例において、ミリ波アンテナモジュール１の二つの短辺側立面（又はその一部）は、導電壁又は導電領域１２ａであり、非ミリ波の給電源２１は、アンテナ給電線２２（並びにマッチングネットワーク２３及び／又は周波数同調ネットワーク）を介してミリ波アンテナモジュール１の両側壁に電気的接続を介して供給され、この導電壁又は導電領域１２ａはモジュールキャリア１２における導電グランド又は導電構造（金属グランド又は金属構造が好ましい）と電気的に導通する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。この整合モジュールシステムの配置図は、図２（ａ）、２（ｂ）に示される。
本発明の実施例において、非ミリ波環境２：非ミリ波の給電源２１、非ミリ波アンテナ給電線２２、非ミリ波アンテナマッチングネットワーク２３（及び／又は周波数同調ネットワーク）は、ＰＣＢマザーボード２４上に配置されることが好ましく、ＰＣＢマザーボード２４と、ミリ波アンテナモジュール１と、非ミリ波環境２との組み合わせにより、ミリ波アンテナモジュール１を多重化して非ミリ波アンテナの機能を達成する電子機器を提供することができる。このとき、ＰＣＢマザーボード２４には、ミリ波アンテナモジュール１のモジュールキャリア１２のカバー領域及びその延在領域が銅メッキされていないミリ波アンテナモジュール１のクリアランス領域２４ａに設けられ、モジュールキャリア１２には、電子機器のマザーボードに電気的に接続される接続座１２ｃが設けられる。
第２実施例
図３の第２実施例に示すように、第２実施例とは、この実施例におけるミリ波アンテナモジュール１の背面長辺側立面（又はその一部）が導電壁又は導電領域１２ａであり、非ミリ波の給電源２１がアンテナ給電線２２（並びにマッチングネットワーク２３及び／又は周波数同調ネットワーク）を介してミリ波アンテナモジュール１のこの側壁に電気的接続を介して供給され、この導電壁又は導電領域１２ａがモジュールにおける導電グランド又は導電構造（金属グランド又は金属構造が好ましい）と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。この整合モジュールシステムの配置図は、図３に示される。
図３の第２実施例に示すように、第２実施例とは、この実施例におけるミリ波アンテナモジュール１の背面長辺側立面（又はその一部）が導電壁又は導電領域１２ａであり、非ミリ波の給電源２１がアンテナ給電線２２（並びにマッチングネットワーク２３及び／又は周波数同調ネットワーク）を介してミリ波アンテナモジュール１のこの側壁に電気的接続を介して供給され、この導電壁又は導電領域１２ａがモジュールにおける導電グランド又は導電構造（金属グランド又は金属構造が好ましい）と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。この整合モジュールシステムの配置図は、図３に示される。
第３実施例
図４の第３実施例に示すように、この実施例と第２実施例とは、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（並びにマッチングネットワーク２３、及び／又は周波数同調ネットワーク）を介して、ミリ波アンテナモジュール１のシールドカバー又はシールド層１２ｂ及び、接続座１２ｃに結合する接続ヘッド１２ｄ（接続座１２ｃをカバーする導電部である）に電気的接続を介して供給され、このシールドカバー又はシールド層１２ｂ及び、接続座１２ｃにおける接続ヘッド１２ｄ（導電部である）がモジュールキャリア１２における導電グランド又は導電構造（金属グランド又は金属構造が好ましい）と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。この整合モジュールシステムの配置図は、図４に示される。
図４の第３実施例に示すように、この実施例と第２実施例とは、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（並びにマッチングネットワーク２３、及び／又は周波数同調ネットワーク）を介して、ミリ波アンテナモジュール１のシールドカバー又はシールド層１２ｂ及び、接続座１２ｃに結合する接続ヘッド１２ｄ（接続座１２ｃをカバーする導電部である）に電気的接続を介して供給され、このシールドカバー又はシールド層１２ｂ及び、接続座１２ｃにおける接続ヘッド１２ｄ（導電部である）がモジュールキャリア１２における導電グランド又は導電構造（金属グランド又は金属構造が好ましい）と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。この整合モジュールシステムの配置図は、図４に示される。
第４実施例
図５の第４実施例に示すように、この実施例と第１実施例とは、この例におけるミリ波アンテナモジュール１の底面（又はその一部）が導電壁又は導電領域（図示せず）であり、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）を介してミリ波アンテナモジュール１の底面に電気的接続を介して供給され、この導電壁又は導電領域がモジュールキャリア１２における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
図５の第４実施例に示すように、この実施例と第１実施例とは、この例におけるミリ波アンテナモジュール１の底面（又はその一部）が導電壁又は導電領域（図示せず）であり、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）を介してミリ波アンテナモジュール１の底面に電気的接続を介して供給され、この導電壁又は導電領域がモジュールキャリア１２における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
第５実施例
図６の第５実施例に示すように、この実施例と第１実施例とは、導電又は熱伝導材料３が、異なる周波数をカバーする複数のアンテナが達成されるように、著しく偏心して配置することができる点で相違する。
図６の第５実施例に示すように、この実施例と第１実施例とは、導電又は熱伝導材料３が、異なる周波数をカバーする複数のアンテナが達成されるように、著しく偏心して配置することができる点で相違する。
第６実施例
図７（ａ）及び図７（ｂ）の第６実施例に示すように、この実施例と第１実施例とは、この例におけるミリ波アンテナモジュールの一つの短辺側立面（又はその一部）が導電壁又は導電領域である点で相違する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）の第６実施例に示すように、この実施例と第１実施例とは、この例におけるミリ波アンテナモジュールの一つの短辺側立面（又はその一部）が導電壁又は導電領域である点で相違する。
第７実施例
図８の第７実施例に示すように、この例と第１実施例とは、この例におけるミリ波アンテナモジュール１の二つの短辺側立面（又はその一部）に導電領域１２ａがあり、非ミリ波の給電源２１がアンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）を介してミリ波アンテナモジュール１の両側壁の導電領域１２ａに電気的接続メカニズム（例えば、弾性片２５）を介して供給され、この導電領域１２ａがモジュールキャリア１２における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（複数の）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、アンテナモジュールのボードにおけるクリアランス領域を除去することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。
図８の第７実施例に示すように、この例と第１実施例とは、この例におけるミリ波アンテナモジュール１の二つの短辺側立面（又はその一部）に導電領域１２ａがあり、非ミリ波の給電源２１がアンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）を介してミリ波アンテナモジュール１の両側壁の導電領域１２ａに電気的接続メカニズム（例えば、弾性片２５）を介して供給され、この導電領域１２ａがモジュールキャリア１２における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（複数の）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、アンテナモジュールのボードにおけるクリアランス領域を除去することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。
第８実施例
図９の第８実施例に示すように、この例と第２実施例とは、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）及びミリ波アンテナモジュール１の側壁の導電壁又は導電領域１２ａを介して結合（非電気的接続）により、エネルギをモジュールに供給し、アンテナ給電線とアンテナモジュールとの間隔が一つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましく、この導電壁又は導電領域１２ａがモジュールキャリア１２における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
図９の第８実施例に示すように、この例と第２実施例とは、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）及びミリ波アンテナモジュール１の側壁の導電壁又は導電領域１２ａを介して結合（非電気的接続）により、エネルギをモジュールに供給し、アンテナ給電線とアンテナモジュールとの間隔が一つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましく、この導電壁又は導電領域１２ａがモジュールキャリア１２における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
第９実施例
図１０の第９実施例に示すように、この例と第１実施例とは、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）及びミリ波アンテナモジュール１の側壁の導電壁又は導電領域１２ａを介して結合（非電気的接続）により、エネルギをミリ波アンテナモジュール１に供給し、アンテナ給電線とアンテナモジュールとの間隔が一つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましく、この導電壁又は導電領域１２ａがミリ波アンテナモジュール１における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
図１０の第９実施例に示すように、この例と第１実施例とは、非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）及びミリ波アンテナモジュール１の側壁の導電壁又は導電領域１２ａを介して結合（非電気的接続）により、エネルギをミリ波アンテナモジュール１に供給し、アンテナ給電線とアンテナモジュールとの間隔が一つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましく、この導電壁又は導電領域１２ａがミリ波アンテナモジュール１における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
第１０実施例
図１１の第１０実施例に示すように、この例と第９実施例とは、一方の非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）及びミリ波アンテナモジュール１の側壁の導電壁又は導電領域１２ａを介して結合（非電気的接続）により、エネルギをミリ波アンテナモジュール１に供給し、アンテナ給電線とアンテナモジュールとの間隔が一つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましく、他方の非ミリ波給電源２１がアンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）を介してミリ波アンテナモジュール１の導電側壁又は導電領域１２ａに電気的接続を介して供給され、この導電壁又は導電領域１２ａがミリ波アンテナモジュール１における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、かつ、この二つのアンテナは異なる形式の設計であるため、高い遮断性を有し、ＲＦリンクの性能向上と無線伝送の放射特性に有利であり、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
図１１の第１０実施例に示すように、この例と第９実施例とは、一方の非ミリ波の給電源２１が、アンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）及びミリ波アンテナモジュール１の側壁の導電壁又は導電領域１２ａを介して結合（非電気的接続）により、エネルギをミリ波アンテナモジュール１に供給し、アンテナ給電線とアンテナモジュールとの間隔が一つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であることが好ましく、他方の非ミリ波給電源２１がアンテナ給電線２２（及びマッチングネットワーク２３）を介してミリ波アンテナモジュール１の導電側壁又は導電領域１２ａに電気的接続を介して供給され、この導電壁又は導電領域１２ａがミリ波アンテナモジュール１における金属グランド又は金属構造と電気的に導通する点で相違する。このように、ミリ波アンテナモジュール１は、（二つの）非ミリ波アンテナ１１の機能を有することができ、かつ、この二つのアンテナは異なる形式の設計であるため、高い遮断性を有し、ＲＦリンクの性能向上と無線伝送の放射特性に有利であり、追加のスペースとコストを必要とせずに開発の難しさを軽減させる状況において、よりコンパクトで完全に機能する設計が達成され、ひいては５Ｇのミリ波と（複数の）非ミリ波周波数帯をカバーできる統合モジュール手段が実現される。また、放熱を強化するために、導電又は熱伝導材料３を追加してチップ領域のシールドカバー又はシールド層１２ｂに接続し、チップ領域の熱を外部に排出することができる。
以上説明した実施例は、本発明のいくつかの実施形態のみを示しており、その説明はより具体的かつ詳細であるが、これにより本発明の範囲を限定するものとして理解することができない。なお、当業者には、本発明の思想から逸脱することなく、いくつかの変形及び改善が可能であり、これらはいずれも本発明の保護範囲に属する。したがって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に準じるべきである。
Claims (10)
- ミリ波アンテナモジュールと非ミリ波環境とを含むミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステムであって、
前記ミリ波アンテナモジュールが非ミリ波環境と通信接続を形成することにより、前記ミリ波アンテナモジュールの多重化を実現して非ミリ波アンテナの機能を達成する、
ことを特徴とするミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - 前記ミリ波アンテナモジュールは、モジュールキャリアと、一つ以上のミリ波アンテナと、ミリ波アンテナと電気的に接続されるミリ波ＲＦチップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - 前記非ミリ波環境は、一つ以上の非ミリ波アンテナの給電線と非ミリ波アンテナ給電源とを含み、
前記非ミリ波アンテナ給電源は、非ミリ波アンテナの給電線を介して前記ミリ波アンテナモジュールと通信接続を形成することにより、前記ミリ波アンテナモジュールの多重化を実現して非ミリ波アンテナの機能を達成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - 前記通信接続は、電気的接続、又は結合的若しくは誘導的接続である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - 前記モジュールキャリアには、非ミリ波アンテナの給電線と電気的に接続され、又は結合的若しくは誘導的に接続され、前記ミリ波アンテナモジュールにおける導電グランド又は導電機構と電気的に導通する導電領域が設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - 前記非ミリ波アンテナの給電線には、非ミリ波アンテナマッチングネットワーク及び／又は周波数同調ネットワークがさらに設けられる、
ことを特徴とする請求項５に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - システムには、前記システムの高熱領域を外部に熱伝導するための熱伝導又は導電材料がさらに配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - ミリ波ＲＦチップと高熱領域であるその他のチップであって、電源管理チップ、演算処理チップ、記憶チップのうちのいずれか一つ又は複数から構成されるその他のチップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項７に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - 前記ミリ波アンテナは、シングル周波数又はマルチ周波数の単一線形分極、二重線形分極、単一円分極又は二重円分極型のアンテナのうちのいずれか一つであり、
又は、
一つ以上のミリ波アンテナアレイは、前記ミリ波アンテナから構成され、
各前記ミリ波アンテナアレイは、線形アレイ、方形アレイ、矩形アレイ、三角形アレイ、円形アレイ、非等間隔アレイのうちのいずれか一つであり、
又は、
前記ミリ波アンテナアレイは、数が一つである一次元の線形アレイであり、
各ミリ波アンテナユニットは、寸法が最低作動周波数ポイントの二つの等価誘導波波長（ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下であり、
隣接する二つの前記ミリ波アンテナの間隔は、前記最低作動周波数ポイントの二つの自由空間波長（ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載のミリ波と非ミリ波のアンテナ整合モジュールシステム。 - 請求項１から９のいずれか１項に記載のアンテナ整合モジュールシステムを含み、
ミリ波アンテナモジュールには、電子機器のマザーボードに接続される接続座が設けられ、
前記非ミリ波環境は、前記電子機器のマザーボード上に配置される、
ことを特徴とする電子機器。
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