WO2003044891A1

WO2003044891A1 - Module d'antenne dielectrique

Info

Publication number: WO2003044891A1
Application number: PCT/JP2002/012059
Authority: WO
Inventors: Ryuji Oyama; Morito Yasumura
Original assignee: Ube Industries, Ltd.
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2003-05-30
Also published as: AU2002366135A1; US7109948B2; US20050017902A1

Description

誘電体アンテナモジュール

技術分野

本発明は、マイクロ波及びミリ波用として適した、誘電体基板の表面に平面状の放射電極が形成されてなるアンテナ素子と、信号処理回路を形成したモジユー明

ル基板とが結合された誘電体アンテナモジュールに関する。また、本発明は、マイク口波及びミリ波用として適した、ア田ンテナ部および信号処理回路部を 1つの誘電体基板に形成した誘電体アンテナモジュールに関する。本発明の誘電体アンテナモジュールは、特に B 1 u e t o o t h等に最適である。

背景技術

近年、移動体通信システム、特に携帯電話機や携帯端末などを用いる通信システムに加えて、 B 1 u e t o 0 t hなどの情報通信を扱うシステムが急速に実用化されつつある。特に、 B l u e t o o t hにおいては、従来の機器に通信システムを構成する通信モジュールが付加されるため、機器本来のデザィンを保っために通信モジュールは小型 ·軽量かつ高性能であることが要求される。また、携帯電話機やパーソナルコンピュータを用いたデータ通信で使用されるカード形状の通信モジュールなどは、より薄型、小型化されていく傾向がある。

このような通信モジュールは、一般に図 1 0に示すように、信号処理回路を形成したモジュール基板 2 0 6の上面の所定個所に、誘電体基板 2 0 2の表面に放射電極 2 0 3を形成したアンテナ素子 2 0 5を表面実装することにより形成されている。

ここでは、上記のような通信モジュールの小型化の要求に対処するために、モジュール基板 2 0 6側ではアンテナ素子 2 0 5との送受信号の処理を行う高周波回路部の I Cやベースバンド部の I Cなどの集積度の向上や、従来、基板上に配列していた受動素子を積層基板中に形成することで回路基板の小型化、薄型化が行われている。

一方、アンテナ素子には、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆 Fァンテナ、マイクロストリップアンテナなど種々の形態があるが、これらの中で、誘電体基板に導電体で放射電極を形成したモノポールアンテナやマイクロストリップアンテナが採用される傾向にある。これは、開放型共振回路の放射損を利用したアンテナであり、低背化、軽量で小型化に適し、作製が容易であるなどの理由による。モノポールアンテナはマイクロストリップアンテナより広帯域の周波数での動作に適している。このようなアンテナ素子については、特開平 9— 1 5 3 7 3 4号公報、特開平 1 1一 1 1 2 2 2 1号公報などに開示されている。前記のように誘電体アンテナモジュールには、アンテナ素子 2 0 5とモジユール基板 2 0 6とを組み合わせて十分な送受信特性を得られる最適な構成、さらに、小型 ·軽量化かつ高性能化が要求されている。しかるに、図 1 0に示したような従来の誘電体アンテナモジュールでは、モジュール基板 2 0 6の上面にアンテナ素子 2 0 5と I Cチップ 2 0 7などを配置する。このため薄型化の要求からァンテナ素子 2 0 5が突出しないようアンテナ素子の厚みも I Cチップなどの周辺部品の高さに合わす必要があった。ところが、アンテナ素子 2 0 5は他の部品と異なり送受信特性を安定させるために放射電極 2 0 3の近傍に自由空間を設ける必要があり、実際には周辺部品より若干低くせねばならないという制約を受けるしかしながら、一般にアンテナ素子を薄型化すると、帯域幅が減少し（無負荷 Qが増加し）、放射効率が減少することが知られている。このようなモジュールに搭載される誘電体アンテナ素子の厚みは、一般的に電気信号波長の 1 Z 1 0以下と非常に小さい。従って、アンテナ素子を薄くしたことによる帯域幅、放射効率の減少率が大きく、 B 1 u e t o 0 t hなどの広帯域通信用アンテナを小型化する場合、利得または放射効率を犠牲にして広帯域化の設計を行う必要があった。アンテナ素子は厚い方が、利得、放射効率の犠牲が小さくて済むことから広帯域化の点で有利である。このためアンテナ性能を重視する場合には、最も背の高い部品としてモジュール基板上に実装される場合もある。また、ァンテナ素子部とモジユール基板部との接合部分や伝送線路では電気信号の損失が生じるため、できるだけ接合部分の数を減らし、伝送線路を短くすることが望まれる。また、伝送線路を短くするためにアンテナ素子とモジュール基板とを隣接させた場合、互いの電磁界成分の干渉が生じるため、これを抑制する必要があった。発明の開示

本発明の目的は、実装時の高さが低く、アンテナ素子とモジュール基板の電磁界成分の干渉を生じにくく、かつ電気信号の損失が少ない誘電体アンテナモジュールを提供することである。

本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、

誘電体基板上に放射電極および信号ラインが形成されたアンテナ素子部と、信号処理回路を形成したモジュール基板部とがそれぞれの底面が同一平面上になるように配置され結合された誘電体アンテナモジュールであって、前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部とは、該アンテナ素子部とモジュール基板部のそれぞれの対向面に形成された凹凸構造部による嵌合で結合されていることを特徴とする誘電体アンテナモジュール、

が提供される。

本発明の一態様においては、前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部のそれぞれの対向面に形成された凹凸構造部に信号ラインが形成され、かつ、前記それぞれの対向面にグランド電極が形成され、前記凹凸構造部の嵌合により前記ァンテナ素子部と前記モジュール基板部との間で前記信号ラインどうしおよび前記グランド電極どうしが電気的に接続されている。

本発明の一態様においては、前記アンテナ素子部の底面と前記モジュール基板部の底面とにわたつてグランド電極を形成したベースフィルムが貼り付けられている。

本発明の一態様においては、前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部の前記信号処理回路の形成された領域との間に空隙部が形成されている。本発明は、誘電体基板上に放射電極および信号ラインが形成されたアンテナ素子部と、信号処理回路を形成したモジュール基板部とがそれぞれの底面が同一平面上になるように配置され結合された誘電体アンテナモジュールであって、前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部とは、アンテナ素子部とモジュール基板部のそれぞれの対向面に形成された凹凸構造による嵌合で結合するようにしたことにより、最大でモジュール基板の厚み分アンテナ素子をさらに厚く設計できる。このことからアンテナの性能と誘電体アンテナモジュールの薄型化を考慮した設計が容易となる。

また、前記アンテナ素子と前記モジュール基板のそれぞれの対向面に形成された凹凸部に信号ラインが形成され、かつ、前記それぞれの対向面にグランド電極が形成され、前記凹凸部の嵌合により前記信号ラインどうしおよび前記グランド電極どうしが電気的に接続されていることにより、電気信号の損失を増加させること無く小さく抑えることができる。

さらに、前記アンテナ素子と前記モジュール基板の信号処理回路領域との間に空隙部が形成されていることにより、アンテナ素子と信号処理回路との電磁界成分の干渉も小さく抑えることができる。さらに、空隙部の内面にグランド電極が形成されていることにより、前記電磁界成分の干渉をより抑えることができる。また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、

アンテナ部および信号処理回路部を 1つの誘電体基板に形成した誘電体アンテナモジュールであって、前記アンテナ部と前記信号処理回路部との間に空隙部を設け、該空隙部を形成する前記誘電体基板の端面及び Zまたは該誘電体基板の前記空隙部の周辺の領域に接地電極を形成したことを特徴とする誘電体アンテナモシユーリレ、

が提供される。

本発明の一態様においては、前記空隙部は前記誘電体基板に形成された貫通孔または切り欠き構造からなる。本発明の一態様においては、前記空隙部は前記誘電体基板の上面及び底面の少なくとも一方に形成された凹部からなる。本発明の一態様においては、前記誘電体基板の前記空隙部の周辺の領域に形成された接地電極は内面に導体を形成したスルーホールである。

本発明の一態様においては、前記アンテナ部の上面にさらに無給電素子を配置している。本発明の一態様においては、前記アンテナ部は、前記誘電体基板に空隙部を形成し、該空隙部の上に放射電極を配置した構造を有する。

本発明では、アンテナ部と信号処理回路部の間に空隙部を設け、空隙部内壁に接地電極を形成した構造とすることにより、ァンテナ部と信号処理回路部の電磁界成分が誘電体基板中を伝播して互いに干渉することを低減できる。また、アンテナ部と信号処理回路部が同一基板に構成されるため、ベース基板が不要になり低背化が可能になる。さらに、信号伝送線路の接合点が不要になり、信号線路長も短くなることで損失すなわち信号の減衰量を低減することができる。図面の簡単な説明

図 1 Aは、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの 1実施形態を示す分解斜視図である。

図 1 Bは、図 1 Aの誘電体アンテナモジュールの分解斜視図である。

図 2は、本発明に係る誘電体ァンテナモジュールの他の 1実施形態を示す分解斜視図である。

図 3は、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの他の 1実施形態を示す分解斜視図である。

図 4 Aは、アンテナ素子部とモジュール基板部との結合の他の実施形態を示す分解斜視図である。

図 4 Bは、アンテナ素子部とモジュール基板部との結合の他の実施形態を示す分解斜視図である。

図 4 Cは、アンテナ素子部とモジュール基板部との結合の他の実施形態を示す分解斜視図である。

図 4 Dは、図 4 Bの実施形態を示す分解斜視図である。

図 5は、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの 1実施形態を示す斜視図である。図 6は、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの他の 1実施形態を示す斜視図である。

図 7 Aは、本発明に係る誘電体ァンテナモジュールの他の 1実施形態を示す斜視図である。

図 7 Bは、図 7 Aの Α _ Α ' 断面図である。

図 8は、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの他の 1実施形態を示す分解斜視図である。

図 9は、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの他の 1実施形態を示す分解斜視図である。

図 1 0は、従来の通信モジュールの一例を示す斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。図面において、同一符号は同一または類似の機能を有する部材または部分を指す。

図 1 A及び図 1 Bは、誘電体基板 2上に放射電極 3および信号ライン 4が形成されたアンテナ素子 5を含むアンテナ素子部 5 0と、信号処理回路を形成したモジュール基板 6を含むモジュール基板部 6 0とがそれぞれの底面が同一平面上になるように配置され結合された誘電体アンテナモジュール 1の 1実施形態を示す分解斜視図ある。

アンテナ素子部 5 0において、放射電極 3は誘電体基板 2の上面に形成されており、信号ライン 4は誘電体基板 2の上面から側面にかけて形成されている。誘電体基板 2の底面は平面状とされている。アンテナ素子部 5 0は、前記アンテナ素子 5の他に、インピーダンス整合回路やその他の部品を含んでいても良い。また、モジュール基板部 6 0において、モジュール基板 6は誘電体積層基板からなり、その中にコンデンサなどの受動部品を形成しており、上面に半導体 I C 1 3などが実装されており、これら受動部品及び半導体 I C等により信号処理回路が構成されている。モジュール基板 6の底面は平面状とされている。

この実施形態では、アンテナ素子部 5 0の基板 2のモジュール基板部 6 0に対向する面（側面）に凸部 8が形成されており、一方モジュール基板部 6 0のモジユール基板 6のアンテナ素子部 5 0に対向する面（側面）には、凸部 8に対応する位置に対応する形状の凹部 9が形成されている。そして、凸部 8には、その上面から側面にかけてアンテナ素子 5の放射電極 3に電磁界結合する上記信号ライン 4が導体の印刷等により形成されている。また、モジュール基板 6の上面から凹部 9の側面にかけて、上記信号ライン 4に対応し且つ上記信号処理回路に接続された信号ライン 4 aが導体の印刷等により形成されている。更に、アンテナ素子部 5 0の基板 2のモジュール基板部 6 0に対向する面（側面）には、信号ライン 4と離隔されてグランド電極 1 1が導体の印刷等により形成されている。また、また、モジュール基板 6の凹部 9を含む側面には、上記グランド電極 1 1に対応し且つ上記信号処理回路に接続されたグランド電極 1 1 aが導体の印刷等により形成されている。従って、凸部 8と凹部 9とが嵌合することにより、アンテナ素子部 5 0とモジュール基板部 6 0とが機械的に一体化するとともに、信号ライン 4と信号ライン 4 aとが接続され、グランド電極 1 1とグランド電極 1 1 aとが接続され、アンテナ素子部 5 0とモジュール基板部 6 0との電気的接続がなされる。

グランド電極 1 1， 1 1 aにより、アンテナ素子 5と信号処理回路との電磁界成分の干渉を抑えることができる。これらのグランド電極 1 1 , 1 1 aは、アンテナ素子部 5 0及びモジュール基板部 6 0のそれぞれの相手方に対する接合面となる基板 2及びモジュール基板 6の側面に導電体を印刷することにより形成することができる。また、これらのグランド電極 1 1 , 1 1 aは、接合面に導電体を印刷する代わりに、後述するように、接合面に近い位置において内面に導電体を印刷したスルーホールを A Z 2以下の間隔で配列させたスルーホール列により形成してもよい。ここで λは基板 2またはモジュール基板 6を構成する誘電体中の信号波長である。

アンテナ素子部 5 0及びモジュール基板部 6 0の接合面に形成された信号ライン 4， 4 aやグランド電極 1 1 , 1 1 aは、半田などにより、電気的、機械的に結合される。アンテナ素子部 5 0と信号処理回路を形成したモジュール基板部 6 0とは、基板 2の底面とモジュール基板 6の底面とが同一平面上になるように配置されている。これにより、従来モジュール基板 6とアンテナ素子 5の基板 2との合計の厚さ以下にはできなかった誘電体アンテナモジュールを、更に薄型化することが可能になる。また、従来のものに比べてアンテナ素子 5の厚みをモジュール基板 6 の厚み分増すことができるので、より放射効率、広帯域のアンテナ特性が容易に実現できる。

アンテナ素子部 5 0の底面（即ち誘電体基板 2の底面）と、信号処理回路を形成したモジュール基板部 6 0の底面（即ちモジュール基板 6の底面）には、これらの全体を覆うようにグランド電極を形成したベースフィルム 1 0を貼りつけてもよい。こうすることにより、電気的な安定性が向上するとともに、アンテナ素子部 5 0とモジュール基板部 6 0との機械的結合の強度を向上させることができる。なお、図 1 A他に記載のベースフィルム 1 0は、便宜上アンテナ素子部 5 0 及びモジュール基板部 6 0から離れた位置に描かれているが、上記の説明のように、実際上は、アンテナ素子部 5 0の底面及びモジュール基板部 6 0の底面に貼りつけた構造となっている。

図 2は、本発明に係る他の実施形態を示す分解斜視図である。この実施形態では、アンテナ素子部 5 0とモジュール基板部 6 0の信号処理回路領域との間に空隙部 7が形成されている。この空隙部 7は、アンテナ素子部 5 0の基板 2とモジユール基板部 6 0のモジュール基板 6との間に、凹凸部以外の側面間に隙間をつくることによって、形成される。空隙部 7があることによって、アンテナ素子 5 と信号処理回路との電磁界成分の干渉を抑えることができる。また、空隙部 7は、図 3に示すようにモジュール基板部 6 0の信号処理回路領域（半導体 I C 1 3 等の素子が実装されている領域）とアンテナ素子部 5 0との間の位置に、モジュール基板 6 0に貫通孔として形成されていてもよいし、あるいは切り欠き部として形成されていてもよい。空隙部 7の内面には、導電体を形成したグランド電極 1 1が形成されており、一層アンテナ素子 5と信号処理回路との電磁界成分の干渉を低減することができる。アンテナ素子部 5 0の誘電体基板 2およびモジュール基板部 6 0のモジュール基板 6に用いる誘電体材料は、セラミックでもよいし、ポリマーでもよいし、あるいはこれらの複合体でもよい。特に、誘電損失の少ないセラミック材料が好ましい。

アンテナ素子 5の放射電極 3及び信号ライン 4は、導電性ペーストあるいはメツキなどで形成される。また、誘電体基板 2に積層体を用いる時には、信号ライン 4等の一部を内部に形成してもよい。モジュール基板部 6 0の信号ライン 4 a は、導電性ペーストあるいはメツキなどで形成される。また、モジュール基板 6 に積層体を用いる時には、信号ライン 4 a等の一部を内部に形成してもよい。図 4 A〜図 4 Dは、アンテナ素子部 5 0とモジュール基板部 6 0との他の結合の形態を示した説明図である。図 4 Aの実施形態では、凸部 8は、アンテナ素子部 5 0の基板 2のモジュール基板 6との接合面に、基板厚さ方向に関して部分的 (図では上半部）に形成されている。これに対応して、凹部 9も基板厚さ方向に関して部分的に形成されている。図 4 Bの実施形態では、凸部 8は、アンテナ素子部 5 0の基板 2のモジュール基板 6との接合面に、該接合面の全長にわたって基板厚さ方向に関して部分的（図では上半部）に形成されている。これに対応して、凹部 9も、モジュール基板 6のアンテナ素子基板 2との接合面の全長にわたつて基板厚さ方向に関して部分的に形成されている。図 4 Cの実施形態では、凸部 8は、アンテナ素子部 5 0の基板 2のモジュール基板 6との接合面に、該接合面の長さ方向の半部（図では手前側半部）に形成されている。これに対応して、凹部 9も、モジュール基板 6のアンテナ素子基板 2との接合面の長さ方向の半部に形成されている。

これらは、いずれもアンテナ素子部 5 0の基板 2の凸部 8の突出長さ（図における左右方向の距離）が、モジュール基板 6の端面に形成した凹部 9の深さ（図における左右方向の距離）より長く、従って凹部 9に凸部 8を適合させたときに、基板 2とモジュール基板 6との間に空隙部が形成されるようになっている。図 4 Dは、図 4 Bの実施形態のアンテナ素子部 5 0とモジュール基板部 6 0とを結合させ、空隙部 7を形成した状態を示す。図 5は、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの 1実施形態を示す斜視図である。図 5のアンテナモジュール 1 0 1は、アンテナ部 1 0 2および信号処理回路部 1 0 3が 1つの誘電体基板 1 0 4に形成され、前記アンテナ部 1 0 2と前記信号処理回路部 1 0 3との間に空隙部 1 0 7があり、該空隙部を形成する端面に接地電極 1 1 3を形成した構造を有している。

アンテナ部 1 0 2は、前記誘電体基板 1 0 4と該誘電体基板 1 0 4の上面に形成された放射電極 1 0 5とを有しており、該放射電極 5から前記信号処理回路部 1 0 3へ通じる信号伝送線（信号ライン） 1 0 6が誘電体基板 1 0 4の上面に形成されている。放射電極 1 0 5及び信号伝送線 1 0 6は、導電性ペーストあるいはメツキなどで形成される。また、積層構造を有する誘電体基板 1 0 4を用いる時には、信号伝送線 1 0 6その他からなる回路の一部が基板 2の内部に形成されていてもよい。

信号処理回路部 1 0 3は、誘電体積層基板 1 0 4の中にコンデンサなどの受動部品が形成されており、上面に半導体 I C 1 2 0などが実装された構成になっている。

そして、アンテナ部 1 0 2と信号処理回路部 1 0 3との間に空隙部 1 0 7が形成されている。空隙部 1 0 7があることによって、アンテナ部 1 0 2と信号処理回路部 1 0 3との電磁界成分の干渉を抑えることができる。図 5の実施形態では、空隙部 1 0 7は貫通孔を形成しており、貫通孔 1 0 7の内壁、即ち、空隙部 1 0 7を形成する基板端面には、接地電極 1 1 3が形成されている。該接地電極は基板 1 0 4の底面全体に延在して形成されている。空隙部 1 0 7を貫通孔からなるものとすることにより、ァンテナ部と信号処理回路部との電磁界成分の干渉を大きく抑えることができるとともに、貫通孔形成部位の基板両端部によりアンテナ部 1 0 2と信号処理回路部 1 0 3とが機械的に強固に一体化される。

図 6は、本発明に係る誘電体アンテナモジュールの 1実施形態を示す斜視図である。空隙部 1 0 7は、貫通孔でなくても、図 6に示したような切り欠き構造であってもよい。この場合、加工が容易であるという利点がある。切り欠き構造により生ずる空隙部 1 0 7を形成する基板端面には、接地電極 1 1 3が形成されている。さらに、空隙部 1 0 7に、誘電率が小さく誘電損失の大きい材料を充填してもよい。誘電損失の大きい材料としては、カーボンゴム、カーボン含有発泡ゥレタン、カーボン含有発泡スチロールなどがある。この場合、アンテナ部 1 0 2 と信号処理回路部 1 0 3との電磁界成分の干渉をさらに大きく抑えることができるとともにモジュールの強度が高くなる。

図 7 Aは本発明に係るさらに別の実施形態を示す斜視図であり、図 7 Bはその A - A ' 断面図である。この実施形態では、空隙部 1 0 7は、図 7 Bに示すようにアンテナ部 1 0 2と信号処理回路部 1 0 3との間に誘電体基板 4の両面から凹構造（凹部）が形成されたものである、凹部の内面にまで接地電極 1 1 3が延長されている。凹構造は、表面（上面）と裏面（底面）とで同一位置になるように形成しても良いし、位置が異なるように形成しても良く、また、凹構造は表面及び裏面の内の一方だけに形成されていてもよい。図 7 A及び図 7 Bの実施形態では、空隙部 1 0 7の内面に接地電極 1 1 3を形成しただけでなく、空隙部 1 0 7 の周辺にて上記のように内面に導体の付された複数のスルーホール 1 1 4を形成しており、これによりさらに、アンテナ部と信号処理回路部との電磁界成分の千渉を生じにくくしている。空隙部 1 0 7の内面に接地電镡を形成せず、内面に導体を形成した複数のスルーホール 1 1 4だけを形成しても、アンテナ部と信号処理回路部との電磁界成分の干渉を防止する効果が得られる。

アンテナモジュールの誘電体基板 1 0 4に用いる誘電体材料は、成形可能であればよく、セラミック、ポリマーあるいはこれらの複合体でもよい。特に、誘電損失の少ないセラミック材料が好ましい。

図 8は、本発明に係る他の実施形態を示す斜視図である。この実施形態では、アンテナ部 1 0 2の上面にさらに無給電素子 1 1 2を載置している。無給電素子 1 1 2は、誘電体部材 1 1 0の上面に放射電極 1 1 1を形成したもので、誘電体部材 1 1 0の材料は、セラミックス、ポリマーあるいはこれらの複合材料であつても良い。

筐体に組み込まれたアンテナでは、アンテナ特性が変化するため、要求される空間領域に電波が放射されなかったり十分な感度が取れない場合があるが、アンテナ上部に無給電素子 1 1 2を配置することで、アンテナから放射される電波の指向性を制御することが可能となり、上記の問題を解決できる。指向性の制御は無給電素子 1 1 2の支持体である誘電体部材 1 1 0の誘電率及び形状更には放射電極 1 1 1の形状及び配置位置などの設定により行える。

図 9は、本発明に係るさらに他の実施形態を示す斜視図である。本発明に係るアンテナ部 1 0 2は、基板 1 0 4に空隙部 1 2 1を形成し、その上に放射電極 1 1 6を配置した構造とすることもできる。放射電極 1 1 6としては、成形された金属板あるいは誘電体フィルム 1 1 5上に形成された導電体電極を用いても良い。誘電体フィルム 1 1 5には、信号伝送線 1 0 6と接続される信号伝送線 1 1 7 が形成されている。

本実施形態によれば、使用するモジュール基板の材料の誘電率がアンテナ部としては高すぎて最適でない場合などに、アンテナ部に空隙部 1 2 1を形成することにより、実質的な誘電率を低下させて最適化することができる。また、空隙部 1 2 1を形成することにより、アンテナモジュールを軽量化できる。

放射電極 1 1 6を形成した誘電体フィルム 1 1 5としては、セラミックス、ポリマ一あるいはこれらの複合材料からなるフィルムであってもよい。この誘電体フィルム上には、放射電極 1 1 6とともに信号伝送線 1 1 7その他の導電パターンを形成しても良い。また、放射電極 1 1 6を形成した誘電体フィルム 1 1 5を使うことにより、平面的な放射電極では自由度の少なかった指向性の制御を、誘電体フィルムの誘電率分布及び形状、更に放射電極の形状及び配置などの変更で幅広く行うことができる。例えば、誘電体フィルムを上に凸になるように湾曲させることにより、広い指向性のアンテナとすることが可能である。産業上の利用可能性

以上のように、本発明によると、誘電体アンテナモジュールにおいて、誘電体基板上に放射電極および信号ラインが形成されたアンテナ素子部と、信号処理回路を形成したモジュール基板部とを、それぞれの底面が同一平面上になるように配置し、アンテナ素子部とモジュール基板部のそれぞれの側面に形成された凹凸構造による嵌合で結合するようにしたことにより、誘電体アンテナモジュールの薄型化が可能となり、また、前記凹凸部等で信号ラインを接続させることにより、電気信号の損失を小さく抑え、さらに、前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部の信号処理回路領域との間に空隙部及びグランド電極が形成されていることにより、ァンテナ素子と信号処理回路との電磁界成分の干渉を抑えることがでさる。

また、以上のように、本発明によると、アンテナ部および信号処理回路部を 1 つの誘電体基板に形成し、前記アンテナ部と前記信号処理回路部との間に空隙部を設け、空隙部内壁に接地電極を形成することにより、アンテナと信号処理回路との電磁界成分の干渉を生じにくく、電気信号の損失が少なく、かつ、実装時の高さの小さいアンテナモジュールとすることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 誘電体基板上に放射電極および信号ラインが形成されたアンテナ素子部と、信号処理回路を形成したモジュール基板部とがそれぞれの底面が同一平面上になるように配置され結合された誘電体アンテナモジュールであって、前記ァンテナ素子部と前記モジュール基板部とは、該アンテナ素子部とモジュール基板部のそれぞれの対向面に形成された凹凸構造部による嵌合で結合されていることを特徴とする誘電体アンテナモジュール。

2 . 前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部のそれぞれの対向面に形成された凹凸構造部に信号ラインが形成され、かつ、前記それぞれの対向面にグランド電極が形成され、前記凹凸構造部の嵌合により前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部との間で前記信号ラインどうしおよび前記グランド電極どうしが電気的に接続されていることを特徴とする、請求項 1記載の誘電体アンテナモシユーリレ。

3 . 前記アンテナ素子部の底面と前記モジュール基板部の底面とにわたつてグランド電極を形成したベースフィルムが貼り付けられていることを特徴とする、請求項 1記載の誘電体アンテナモジュール。

4 . 前記アンテナ素子部と前記モジュール基板部の前記信号処理回路の形成された領域との間に空隙部が形成されていることを特徴とする、請求項 1記載の誘電体アンテナモジュール。

5 . アンテナ部および信号処理回路部を 1つの誘電体基板に形成した誘電体アンテナモジュールであって、前記アンテナ部と前記信号処理回路部との間に空隙部を設け、該空隙部を形成する前記誘電体基板の端面及び/または該誘電体基板の前記空隙部の周辺の領域に接地電極を形成したことを特徴とする誘電体ァンテナモジュール。

6 . 前記空隙部は前記誘電体基板に形成された貫通孔または切り欠き構造からなることを特徴とする、請求項 5記載のアンテナモジュール。

7 . 前記空隙部は前記誘電体基板の上面及び底面の少なくとも一方に形成された凹部からなることを特徴とする、請求項 5記載のアンテナモジュール。

8 . 前記誘電体基板の前記空隙部の周辺の領域に形成された接地電極は内面に導体を形成したスルーホールであることを特徴とする、請求項 5記載のアンアナモンユール。

9 . 前記ァンテナ部の上面にさらに無給電素子を配置したことを特徴とする、請求項 5記載のアンテナモジュール。

1 0 . 前記アンテナ部は、前記誘電体基板に空隙部を形成し、該空隙部の上に放射電極を配置した構造を有することを特徴とする、請求項 5記載のアンテナモシュ一リレ。