JP6967410B2

JP6967410B2 - 無線モジュール

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Publication number: JP6967410B2
Application number: JP2017178550A
Authority: JP
Inventors: 英之和田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2021-11-17
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Description

本発明は、マイクロ波又はミリ波等といった高周波の周波数帯で使用される無線モジュールに関する。

特許文献１には、導波管によって給電するスロットアレイアンテナが開示されている。

特許文献２には、直列給電方式のマイクロストリップアレイアンテナが開示されている。具体的には、直線状の給電線路及び複数のスタブが誘電体基板の表側の面に形成されており、これらスタブが給電線路に沿って配列されていて、これらスタブが給電線路から給電線路の直交方向に延伸している。また、誘電体基板の表側の面に複数の無給電素子が形成されており、１体のスタブにつき２体又は３体の無給電素子がスタブの周囲に配置されている。誘電体基板の裏側の面に導波管が設けられ、信号波が導波管を介して給電線路の入力端に入力されるようになっている。

特開２０１４−１９５２０３号公報特開２０１５−１６７２９３号公報

ところで、特許文献１，２に記載の導波管は、導体配線によって信号波を伝送するものではない。よって、信号波を増幅する増幅器を導波管の中途部に設けることができない。そうすると、信号波の減衰等によって伝送損失が発生した場合、その損失分を容易に補償することができない。また、特許文献２に記載のマイクロストリップアンテナの場合、スタブ及び無給電素子の数を多くすることによって高利得化を図ったとしても、給電線路の経路長が長くなってしまい、給電線路における伝送損失が高くなる。結局のところ、アンテナの高利得化を図ることができない。

特許文献２に記載されたマイクロストリップアレイアンテナの場合、スタブ及び無給電素子が給電線路に沿って配列されているので、給電線路の入力端から離れるに従って信号波の位相が遅れてしまう。それゆえ、このマイクロストリップアレイアンテナは、誘電体基板の法線方向から給電線路の入力端側へ傾斜した方角に強い強度の電波を放射する。ところが、ＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）が導波管の入力ポートに設けられているので、そのような電波はＲＦＩＣによる干渉を受けてしまう。

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、ＲＦＩＣによる電波の干渉を抑えつつ、アンテナの高利得化を実現することにある。

上記課題を解決するための無線モジュールは、誘電体基板と、前記誘電体基板の一方の面に形成された地導体層と、前記誘電体基板の他方の面において並列された複数列の直列型放射素子列と、前記誘電体基板の他方の面に表面実装され、給電端子を有したＲＦＩＣと、前記誘電体基板の他方の面に形成され、前記ＲＦＩＣの前記給電端子と前記複数列の直列型放射素子列との間で高周波電力を給電する並列給電線路と、前記並列給電線路の中途部において前記並列給電線路に接続され、前記並列給電線路を通過する信号を増幅する増幅器と、を備え、前記複数列の直列型放射素子列は、前記ＲＦＩＣに近づく方向に直線状に等間隔で配列されて、直列接続された複数の放射素子を有し、前記並列給電線路は、前記ＲＦＩＣの前記給電端子から、前記複数列の直列型放射素子列のそれぞれの前記複数の放射素子の中で前記ＲＦＩＣから最も離れた端の放射素子にかけて前記複数列の直列型放射素子列の列数に分岐して、前記最も離れた端の放射素子と前記ＲＦＩＣの前記給電端子を接続し、前記複数列の直列型放射素子列は何れも前記複数の放射素子のピッチが等しく、前記複数列の直列型放射素子列の何れも、前記最も離れた端の放射素子から前記ＲＦＩＣの前記給電端子までの前記並列給電線路に沿った経路長が等しい。

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

本発明の幾つかの実施形態によれば、ＲＦＩＣによる電波の干渉を抑えられるとともに、高利得のアンテナを提供することができる。

図１は、無線モジュールの平面図である。図２は、無線モジュールの側面図である。図３は、無線モジュールの断面図である。図４は、無線モジュールの要部の拡大平面図である。

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

誘電体基板と、前記誘電体基板の一方の面に形成された地導体層と、前記誘電体基板の他方の面において並列された複数列の直列型放射素子列と、前記誘電体基板の他方の面に表面実装され、給電端子を有したＲＦＩＣと、前記誘電体基板の他方の面に形成され、前記ＲＦＩＣの前記給電端子と前記複数列の直列型放射素子列との間で高周波電力を給電する並列給電線路と、前記並列給電線路の中途部において前記並列給電線路に接続され、前記並列給電線路を通過する信号を増幅する増幅器と、を備え、前記複数列の直列型放射素子列は、前記ＲＦＩＣに近づく方向に直線状に等間隔で配列されて、直列接続された複数の放射素子を有し、前記並列給電線路は、前記ＲＦＩＣの前記給電端子から、前記複数列の直列型放射素子列のそれぞれの前記複数の放射素子の中で前記ＲＦＩＣから最も離れた端の放射素子にかけて前記複数列の直列型放射素子列の列数に分岐して、前記最も離れた端の放射素子と前記ＲＦＩＣの前記給電端子を接続し、前記複数列の直列型放射素子列は何れも前記複数の放射素子のピッチが等しく、前記複数列の直列型放射素子列の何れも、前記最も離れた端の放射素子から前記ＲＦＩＣの前記給電端子までの前記並列給電線路に沿った経路長が等しい無線モジュールが明らかとなる。
以上のような無線モジュールでは、複数列の直列型放射素子列の何れも、最も離れた端の放射素子からＲＦＩＣの給電端子までの並列給電線路に沿った経路長が等しいので、最も離れた放射素子から同一番目に配置された放射素子には同位相の給電が行われる。よって、複数列の直列型放射素子列は、誘電体基板の法線方向からＲＦＩＣの反対側へ傾斜した方角に強い強度の電波を放射する。従って、複数列の直列型放射素子列によって送受される電波はＲＦＩＣの干渉を受けにくい。
複数列の直列型放射素子列全体としては、複数の放射素子が格子状に配列されている。それゆえ、これら放射素子の数が多いうえ、これら放射素子が占める範囲の面積が広い。よって、これら直列型放射素子列は高利得である。
その反面、並列給電線路は直列型放射素子列の中でＲＦＩＣから最も離れた端の放射素子とＲＦＩＣの給電端子とを接続するので、並列給電線路における信号波の伝送経路長が長くなってしまう。これは、伝送損失の原因となってしまう。しかしながら、増幅器が並列給電線路の中途部において並列給電線路に接続されているので、伝送損失分を補償することができる。

好ましくは、前記並列給電線路は、前記ＲＦＩＣの前記給電端子から前記最も離れた端の放射素子にかけてツリー状に分岐し、前記増幅器は、前記並列給電線路のうち前記給電端子から最初の分岐までの経路において前記並列給電線路に接続されている。
これにより、全ての直列型放射素子列について信号を増幅することができる。また、直列型放射素子列毎に増幅器を設置しなくても済み、増幅器の数を少なくすることができる。

＝＝＝実施の形態＝＝＝
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

１．無線モジュールの概要
図１は無線モジュール１の平面図であり、図２は無線モジュール１の側面図であり、図３は図２に示すIII−IIIの断面図であり、図４は無線モジュール１の要部の拡大平面図である。図面には、方向を表す補助線又は記号としてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を図示する。これらＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する。

図１及び図２に示すように、この無線モジュール１は、マイクロ波又はミリ波の周波数帯の電波を送信し、受信し、又は送受信するためのモジュールである。無線モジュール１は、板状アレイアンテナ２０と、板状アレイアンテナ２０の表側の面上に表面実装された電子部品１１〜１７と、板状アレイアンテナ２０の表側の面上に表面実装された増幅器６１，６２と、を備える。ここで、図１〜図３に示すＸ軸は矩形状の板状アレイアンテナ２０の長辺に対して平行であり、Ｙ軸は板状アレイアンテナ２０の短辺２４，２５に対して平行であり、Ｘ軸及びＹ軸は板状アレイアンテナ２０の表側の面と裏側の面に対して平行である。

２．板状アレイアンテナについて
図３に示すように、板状アレイアンテナ２０は多層配線基板である。板状アレイアンテナ２０は、誘電体接着層３１と、誘電体基材３２，３３と、導体パターン層３４，３５，３６と、地導体層３７と、パッシベーション膜３８，３９と、を有する。

薄板状の誘電体基材３２と薄板状の誘電体基材３３が誘電体接着層３１によって接合されている。これにより、誘電体基材３２、誘電体接着層３１及び誘電体基材３３がこれらの順に積層されており、その積層体が誘電体基板となる。誘電体基材３２，３３は、例えば樹脂（例えば液晶ポリマー、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート）、繊維強化樹脂（例えばガラス布エポキシ樹脂）、フッ素樹脂又はセラミックからなる。誘電体接着層３１は例えばエポキシ系樹脂からなる。

誘電体基材３２と誘電体接着層３１との間には導体パターン層３４が形成され、誘電体基材３３と誘電体接着層３１との間には導体パターン層３５が形成されている。誘電体基材３２と誘電体基材３３が誘電体接着層３１によって接合されることによって、導体パターン層３４，３５が誘電体接着層３１によって被覆されている。ここで、導体パターン層３４は、誘電体基材３２の誘電体接着層３１側の面に形成された導体層（例えば金属メッキ層）をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工（パターニング）することによって得られたものである。導体パターン層３５についても同様である。

誘電体基材３２に関して誘電体接着層３１側とは反対側の面には導体パターン層３６が形成されている。更にその面には、パッシベーション膜３８が導体パターン層３６をコーティングするように形成されている。導体パターン層３６は、誘電体基材３２に形成された導体層をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することによって得られたものである。導体パターン層３６については後に詳述する。

誘電体基材３３に関して誘電体接着層３１側とは反対側の面には地導体層３７が形成されている。更にその面には、パッシベーション膜３９が地導体層３７をコーティングするように形成されている。地導体層３７は、誘電体基材３３に形成された導体層をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することによって得られたものである。なお、地導体層３７についてはパターニングされずに、誘電体基材３３に関して誘電体接着層３１側とは反対側の面全体に形成された層であってもよい。

パッシベーション膜３８，３９は絶縁性・誘電性材料からなる。パッシベーション膜３８によって誘電体基材３２及び導体パターン層３６が保護され、パッシベーション膜３９によって誘電体基材３３及び地導体層３７が保護される。

３．電子部品及び増幅器について
図２及び図３に示すように、以上のような板状アレイアンテナ２０の表側の面上には、つまり、誘電体基材３２に関して誘電体接着層３１側とは反対側の面には電子部品１１〜１７及び増幅器６１，６２が表面実装されている。電子部品１１の実装位置は板状アレイアンテナ２０の中央部である。電子部品１２〜１７は電子部品１１の周囲に配置されている。ここで、板状アレイアンテナ２０を一方の短辺２４側の矩形状領域２１と他方の短辺２５側の矩形状領域２３に区分けした場合、電子部品１１〜１７は矩形状領域２３内の矩形状領域２１寄りに配置されている。増幅器６１，６２は矩形状領域２１内に配置されている。

電子部品１１は、いわゆるＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）と呼ばれるものであり、受信回路若しくは送信回路又はこれらの両方等が組み込まれた集積回路（ＩＣ）からなる。なお、電子部品１１に組み込まれた受信回路は例えば同調回路、復調回路及び増幅器などから構成され、電子部品１１に組み込まれた送信回路は例えば発振回路、変調回路及び増幅器などから構成されている。

電子部品１１の端子は、はんだ等を用いて、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）方式又はＬＧＡ（Land Grid Array）方式により導体パターン層３６に接続されている。電子部品１２〜１７は例えばレジスタ（抵抗器）、キャパシタ（コンデンサ）、インダクタ（コイル）又は振動子である。電子部品１２〜１７の端子ははんだ等を用いて導体パターン層３６に接続されている。

増幅器６１，６２は例えばプレアンプ（電子部品１１が送信回路の場合）又は低ノイズアンプ（電子部品１１が受信回路の場合）である。パワーアンプを増幅器６１．６２として用いてもよい。

４．板状アレイアンテナの導体パターン層について
上述のように、導体パターン層３６はパターニング（形状加工）されたものであるので、図１及び図４を参照して、導体パターン層３６について説明する。図１及び図４では、導体パターン層３６を見やすくするべく、導体パターン層３６を点状模様によって塗り潰して描画するとともに、パッシベーション膜３８の図示を省略する。

導体パターン層３６がパターニングされることによって、導体パターン層３６には、２^ｎ列（ｎは１以上の整数である。）の直列型放射素子列４１と、２^ｎ分配の並列給電線路４５と、一対の地導体部５１と、多数の配線５５とが設けられている。図１及び図４に示す例では、ｎが２であり、直列型放射素子列４１の列数は４であるが、直列型放射素子列４１の列数が更に多くてもよい。直列型放射素子列４１の列数が多い程、アンテナの利得が高くなる。なお、以下の説明において、「直列型放射素子列」を「素子列」と略記する。

一対の地導体部５１が矩形状領域２３のＹ方向両側部に形成されており、一対の地導体部５１の間には間隔がある。地導体部５１のうち矩形状領域２１寄りの部分５１ａ同士の間隙５１ｃの幅は、残りの部分５１ｂ同士の間隙よりも狭い。なお、電子部品１１〜１７は、地導体部５１のうち矩形状領域２１寄りの部分５１ａよりも板状アレイアンテナ２０の短辺２５側に配置されているとともに、残りの部分５１ｂ同士の間隙に配置されている。

地導体部５１は電子部品１１〜１７の端子に接続されており、地導体部５１から電子部品１１〜１７の端子に基準電位（接地電位）が印加される。また、地導体部５１はビアホールにより地導体層３７（図３参照）に接続されており、地導体層３７から地導体部５１に基準電位が印加される。

配線５５は、板状アレイアンテナ２０の短辺２５から矩形状領域２１に向かって板状アレイアンテナ２０の長辺方向（Ｘ方向）に引き回されるように、矩形状領域２３に形成されている。配線５５の端部５５ａは他の部分よりも幅広になるように島状に形成されている。これら配線５５の端部５５ａは板状アレイアンテナ２０の短辺２５に沿って配列されている。これら配線５５の端部５５ａは接続端子である。配線５５の端部５５ａはパッシベーション膜３８に覆われずに露出しており、無線モジュール１を他の機器に搭載する際にこれら配線５５の端部５５ａが他の機器の端子に接続される。

これら配線５５のうち幾つかは、板状アレイアンテナ２０の短辺２５から地導体部５１にまで引き回されて地導体部５１に接続されている。残りの配線５５は、一対の地導体部５１の間の間隙を板状アレイアンテナ２０の短辺２５から電子部品１１〜１７の近傍にまで引き回されている。それら残りの配線５５のうち幾つかは電子部品１１〜１７の端子に直接接続され、他の幾つかはビアホール及び導体パターン層３４，３５等を介して電子部品１１〜１７の端子に接続され、他の幾つかはビアホール及び導体パターン層３４，３５等を介して増幅器６１，６２の端子に接続されている。電子部品１１〜１７の端子に接続される配線５５には、電子部品１１に電源電圧を供給する電源ライン、動作クロックを電子部品１１に供給するクロックライン、電子部品１１〜１７に各種の信号を供給する信号ライン等がある。増幅器６１，６２の端子にビアホール及び導体パターン層３４，３５等を介して接続される配線５５は増幅器６１，６２に電源電圧を供給する電源ラインである。

矩形状領域２１には、２^ｎ列の素子列４１が形成されている。素子列４１は複数のパッチ型放射素子４２及び直結給電線路４３を有する。図１及び図４に示す例では１列の素子列４１に含まれる放射素子４２の数が８であるが、その数が２〜７であってもよいし、９以上であってもよい。素子列４１に含まれる放射素子４２の数が多いほど、アンテナの利得が高くなる。矩形状領域２１の大きさや形状に合わせて、可能な限り放射素子４２を多くすることが望ましい。

何れの素子列４１でも、複数の放射素子４２が電子部品１１に近づく方向に直線状に配列されている。より具体的には、何れの素子列４１でも、複数の放射素子４２が板状アレイアンテナ２０の長辺方向（Ｘ方向）に直線状に等間隔で配列されている。これら放射素子４２は、隣り同士の間に設けられた直結給電線路４３によって直列接続されている。

以上のような２^ｎ列の素子列４１は互いに平行である。これら素子列４１が板状アレイアンテナ２０の短辺方向（Ｙ方向）に等間隔で並列されることによって、全体として複数の放射素子４２が格子状に配列されている。
それぞれの素子列４１の中で電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２は、Ｘ方向における位置が揃っている。つまり、それぞれの素子列４１の中で電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２は、素子列４１の列方向（Ｘ方向）に対して垂直な方向（Ｙ方向）に一列に配列されている。

隣り合う素子列４１の間隔（Ｙ方向に隣り合う放射素子４２の間隔）は何れも等しい。Ｙ方向に隣り合う放射素子４２の間隔とＸ方向に隣り合う放射素子４２の間隔は、等しくしてもよいし、異なっていてもよい。以下、２^ｎ列の素子列４１が並列されたものを放射素子アレイ４０という。

放射素子アレイ４０は、後述の並列給電線路４５の給電端点４５ｓ（電子部品１１の給電端子）を通って素子列４１の列方向（Ｘ方向）に対して平行な対称線４９に関して線対称な形状に形成されている。素子列４１の列数が偶数であるので、何れの素子列４１も対称線４９上に配置されていない。

放射素子アレイ４０がマイクロストリップアンテナとして機能すべく、地導体層３７（図３参照）が矩形状領域２１全体に広がるように形成されており、地導体層３７と放射素子４２の間には誘電体接着層３１及び誘電体基材３２，３３が介在する。

矩形状領域２１には、マイクロストリップライン型の並列給電線路４５が形成されている。並列給電線路４５の中途部に増幅器６１，６２が設けられており、並列給電線路４５を通過する信号が増幅器６１，６２によって増幅される。なお、並列給電線路４５はマイクロストリップライン型の信号伝送路であり、並列給電線路４５と地導体層３７との間には誘電体接着層３１及び誘電体基材３２，３３が介在する（図３参照）。

並列給電線路４５は、２^ｎ列の素子列４１と電子部品１１の給電端子とを接続している。並列給電線路４５と電子部品１１の給電端子との接続部が並列給電線路４５の給電端点４５ｓである。
電子部品１１に送信回路が組み込まれている場合、電子部品１１が給電端子及び給電端点４５ｓを通じて並列給電線路４５に高周波電力を供給する。そして、並列給電線路４５は、電子部品１１によって給電端点４５ｓに供給された高周波電力を２^ｎ列の素子列４１に分配して伝送するものである。
一方、電子部品１１に受信回路が組み込まれている場合、並列給電線路４５は、電波の受信によって２^ｎ列の素子列４１に発生した高周波電力を合成して、給電端点４５ｓ及び給電端子を通じて電子部品１１に伝送するものである。

並列給電線路４５は、ｎ段のＴ型分配部４５ａを有するとともに、分配部４５ａによって給電端点４５ｓから素子列４１（特に、電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２）にかけて２^ｎに分岐したツリー状に形成されている。なお、電波の受信の場合、分配部４５ａが合成部である。

電子部品１１の給電端子からｍ段目（ｍは１からｎの任意の整数である）の分配部４５ａの数は２^ｍ−１である。何れの段目の分配部４５ａも放射素子アレイ４０に関して電子部品１１とは反対側の領域に配置されている。
電子部品１１から１段目の分配部４５ａは、給電線路４５ｂを介して電子部品１１の給電端子に接続されている。給電線路４５ｂと電子部品１１の給電端子との接続部が、並列給電線路４５の給電端点４５ｓである。

隣接する段の分配部４５ａは、Ｌ字型の給電線路４５ｃによって接続されている。
電子部品１１からｎ段目の分配部４５ａは、Ｌ字型の給電線路４５ｄを介して素子列４１（特に、電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２）に接続されている。

給電線路４５ｂは、電子部品１１の給電端子から１段目の分配部４５ａまで放射素子アレイ４０を避けて次のような経路で引き回されている。つまり、給電線路４５ｂは、地導体部５１のうち矩形状領域２１寄りの部分５１ａ同士の間隙５１ｃからＸ方向負側に延伸し、その先でＹ方向正側に曲げられてＹ方向正側に延伸し、更にその先でＸ方向負側に曲げられてＸ方向負側に延伸し、更にその先でＹ方向負側に曲げられてＹ方向負側に延伸し、更にその先でＸ方向正側に曲げられてＸ方向正側に延伸し、その先で１段目の分配部４５ａに接続されている。

この給電線路４５ｂは２箇所で分断されている。第１の分断箇所に増幅器６１が実装されており、その分断箇所よりも給電端点４５ｓ側の部分とその分断箇所よりも１段目の分配部４５ａ側の部分が増幅器６１を介して接続されている。第２の分断箇所に増幅器６２が実装されており、その分断箇所よりも給電端点４５ｓ側の部分とその分断箇所よりも１段目の分配部４５ａ側の部分が増幅器６２を介して接続されている。

上述のように増幅器６１，６２はビアホール及び導体パターン層３４，３５等を介して何れかの配線５５に接続され、その配線５５から増幅器６１，６２に電源電圧が供給される。増幅器６１，６２は、その電源電圧によって動作して、給電線路４５ｂを通過する信号を増幅する。なお、増幅器６２は、信号を増幅させるのみならず、信号の位相のずれを補償したり、信号の偏波のずれを補償したりしてもよい。つまり、増幅器６２は、位相補償器又は偏波変換器としての機能も有していてもよい。

何れの分配部４５ａも、電子部品１１又は前段の分配部４５ａから伝送された高周波電力を２分配して、後段の分配部４５ａ又は素子列４１（特に、電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２）に伝送するものである（送信の場合）。また、何れの分配部４５ａも、後段の分配部４５ａ又は素子列４１（特に、電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２）から伝送された高周波電力を合成して、電子部品１１又は前段の分配部４５ａに伝送するものである（受信の場合）。

何れの素子列４１も、電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２から並列給電線路４５を通って並列給電線路４５の給電端点４５ｓまでの経路長（電気長）が等しい。従って、電子部品１１から最も離れた端の何れの放射素子４２にも、同位相の給電が行われる。

また、放射素子アレイ４０が対称線４９に関して線対称な形状に形成されているので、対称線４９に関して互いに対称な位置に配置された放射素子４２には、同位相の給電が行われる。更に、電子部品１１から最も離れた端の放射素子４２から同一番目に配置された放射素子４２には、同位相の給電が行われる。

素子列４１が直列給電方式であるので、同一の素子列４１に含まれる放射素子４２は、並列給電線路４５から離れるにつれて給電の位相が遅れる。それゆえ、放射素子アレイ４０は、板状アレイアンテナ２０の法線方向に対して電子部品１１〜１７から離れる側に傾斜した方角に最大放射強度となる電波指向性を有する（図２の矢印Ａ参照）。放射素子アレイ４０の最大放射強度角は、板状アレイアンテナ２０の法線を基準として０°を超え、９０°未満である。放射素子アレイ４０の最大放射強度角が矢印Ａのように板状アレイアンテナ２０の法線方向に対して電子部品１１〜１７から離れる側に傾斜しているので、電子部品１１〜１７による電波干渉の要因とならない。

５．有利な効果
以上のように構成された無線モジュール１は、以下のような有利な効果を有する。

（１）放射素子アレイ４０はＸ方向及びＹ方向に格子状に配列された複数の放射素子４２を有するものである。それゆえ、放射素子４２の数が多く、放射素子アレイ４０の面積が広い。よって、放射素子アレイ４０の高利得化が実現できるとともに、電波の長距離伝送を実現できる。

（２）素子列４１の中で電子部品１１から最も離れた放射素子４２から電子部品１１の給電端子までの並列給電線路４５の電気長は、何れの素子列４１でも等しい。更に、素子列４１に配置された放射素子４２のＸ方向のピッチは、何れの素子列４１でも等しい。よって、電子部品１１から最も離れた放射素子４２から同一番目に配置された放射素子４２には、同位相の給電が行われる。よって、何れの素子列４１でも最大放射強度方向が同一の方角になり、放射素子アレイ４０の高利得化が実現できる。また、放射素子アレイ４０の最大放射強度角を板状アレイアンテナ２０の法線方向に対して傾斜させることができる。

（３）並列給電線路４５は素子列４１の中で電子部品１１から最も離れた放射素子４２に接続されている。それゆえ、放射素子アレイ４０の最大放射強度角が矢印Ａのように板状アレイアンテナ２０の法線方向に対して電子部品１１〜１７から離れる側に傾斜する。それゆえ、電子部品１１〜１７による電波干渉を抑えることができる。

（４）上記（３）のような有利な効果の反面、並列給電線路４５における伝送損失が高くなってしまう。ところが、並列給電線路４５の中途部に増幅器６１，６２が設けられているので、伝送される信号が増幅される。これにより、伝送損失分を補償することができる。

（５）増幅器６１，６２は給電端点４５ｓから最初の分配部４５ａまでの給電線路４５ｂに設けられている。それゆえ、全ての素子列４１について信号を増幅することができる。また、素子列４１毎に増幅器を設置しなくても済み、２器の増幅器６１，６２だけで済む。

（６）２器の増幅器６１，６２が直列接続されている。よって、増幅器６１，６２間で伝送される信号が減衰しても、その損失分を補償することができる。増幅器６２が位相補償器としても機能すれば、並列給電線路４５によって伝送される信号に生じる干渉或いは位相遅延の増加を抑制できる。増幅器６２が偏波変換器としても機能すれば、並列給電線路４５によって伝送される信号に他の偏波成分の増加を抑えることができる。結果として、並列給電線路４５によって伝送される信号の減衰を抑えることができる。

（７）並列給電線路４５は複数の層にわたって設けられているのではなく、一層に形成されたものである。つまり、並列給電線路４５は、ビアホールやスルーホールを有したものではない。よって、この並列給電線路４５では、層と層との間での位置ずれに起因した伝送損失が生じない。

（８）電子部品１１が板状アレイアンテナ２０に実装され、電子部品１１の給電端子が並列給電線路４５の給電端点４５ｓに直接接続されている。よって、電子部品１１と並列給電線路４５との間の伝送損失の低減を図ることができる。

６．無線モジュールの変形例
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を上記実施形態に限定して解釈するものではない。また、本発明の趣旨を逸脱することなく、上記実施形態から変更或いは改良してもよく、本発明にはその等価物も含まれる。以下に、上記実施形態からの変更点について幾つか説明する。

（１）上記実施形態では、ｎが１以上の整数である。その一例として、ｎが２であるものとして、図２及び図４が図示されている。ｎの数が多くなるほど放射素子アレイ４０が高利得になるので、ｎが３以上であってもよい。

（２）上記実施形態では、何れの素子列４１も、放射素子４２の数が等しい。それに対して、これら素子列４１は放射素子４２の数が異なっていてもよい。その場合でも、対称線４９からＹ方向正側へ数えてｓ列目（但し、ｓは１から、素子列４１の総列数の半数までの任意の数）の素子列４１の放射素子４２の数と、対称線４９からＹ方向負側へ数えてｓ列目の素子列４１の放射素子４２の数は等しい。つまり、放射素子アレイ４０は対称線４９に関して線対称な形状に形成されている。

１…無線モジュール
１１…電子部品（ＲＦＩＣ）
２０…板状アレイアンテナ
３１…誘電体接着層
３２，３３…誘電体基材
３７…地導体層
４１…直列型放射素子列
４２…放射素子
４５…並列給電線路
４５ｓ…給電端点
６１，６２…増幅器

Claims

誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方の面に形成された地導体層と、
前記誘電体基板の他方の面において並列された複数列の直列型放射素子列と、
前記誘電体基板の他方の面に表面実装され、給電端子を有したＲＦＩＣと、
前記誘電体基板の他方の面に形成され、前記ＲＦＩＣの前記給電端子と前記複数列の直列型放射素子列との間で高周波電力を給電する並列給電線路と、
前記並列給電線路の中途部において前記並列給電線路に接続され、前記並列給電線路を通過する信号を増幅する増幅器と、を備え、
前記複数列の直列型放射素子列は、前記ＲＦＩＣに近づく方向に直線状に等間隔で配列されて、直列接続された複数の放射素子を有し、
前記並列給電線路は、前記ＲＦＩＣの前記給電端子から、前記複数列の直列型放射素子列のそれぞれの前記複数の放射素子の中で前記ＲＦＩＣから最も離れた端の放射素子にかけて前記複数列の直列型放射素子列の列数に分岐して、前記最も離れた端の放射素子と前記ＲＦＩＣの前記給電端子を接続し、
前記複数列の直列型放射素子列は何れも前記複数の放射素子のピッチが等しく、
前記複数列の直列型放射素子列の何れも、前記最も離れた端の放射素子から前記ＲＦＩＣの前記給電端子までの前記並列給電線路に沿った経路長が等しい
無線モジュール。
前記並列給電線路は、前記ＲＦＩＣの前記給電端子から前記最も離れた端の放射素子にかけてツリー状に分岐し、
前記増幅器は、前記並列給電線路のうち前記給電端子から最初の分岐までの経路において前記並列給電線路に接続されている
請求項１に記載の無線モジュール。