WO2022038879A1 - アンテナモジュール、およびそれを搭載した通信装置 - Google Patents

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WO2022038879A1
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直志 菅原
寛 泉谷
健吾 尾仲
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna module and a communication device equipped with the antenna module, and more specifically, to a technique for preventing deterioration of the antenna characteristics of the antenna device included in the communication device.
  • Patent Document 1 discloses an antenna module in which a radiation electrode and a ground electrode are attached to the housing side of the communication device in the communication device.
  • the radiation electrode and the ground electrode are attached at a position away from the motherboard, and the positions of the radiation electrode and the ground electrode are set relatively close to the housing, so that the radio wave radiated from the radiation electrode is transmitted by the housing.
  • An antenna device that suppresses reflection is disclosed.
  • the ground electrode used as an antenna is in a so-called electrically floating state.
  • the ground electrode in such a state can function as an unintended new antenna (resonator) with respect to the ground electrode of the motherboard.
  • the communication device includes a plurality of antenna devices having different frequency bands from each other and such an unintended resonator occurs, the resonator electromagnetically couples with another antenna device and is unnecessary. Generate resonance. As described above, the occurrence of unintended unwanted resonance may increase the loss in the antenna characteristics of other antenna devices having different frequency bands.
  • the present disclosure has been made to solve such a problem, and an object thereof is an antenna device included in a communication device even when the antenna device is arranged at a position away from the motherboard in the antenna module. It is to prevent the increase of the loss in the antenna characteristic of.
  • a first substrate in which the first radiation electrode and the first ground electrode are arranged, a second substrate in which the second radiation electrode and the second ground electrode are arranged, and a third ground electrode are arranged.
  • a flat plate-shaped first connection member connected between the first substrate and the second substrate and on which the fourth ground electrode is arranged is provided.
  • a high frequency signal is transmitted to the first radiation electrode via the first connecting member, and the main surface of the first connecting member and the main surface of the third substrate are in contact with each other.
  • a first substrate on which the first radiation electrode and the first ground electrode are arranged, a second substrate on which the second radiation electrode and the second ground electrode are arranged, and a third ground electrode are arranged. It is provided with a flat plate-shaped first connecting member connected between the first substrate and the second substrate and on which the fourth ground electrode is arranged. A high frequency signal is transmitted to the first radiation electrode via the first connection member. The main surface of the first connecting member and the main surface of the third substrate are in contact with each other. With such a configuration, in particular, the potential difference between the fourth ground electrode of the first connecting member and the third ground electrode of the third substrate is reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary resonance and prevent an increase in loss in the antenna characteristics of the antenna device included in the communication device.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 10 to which the antenna module 100 according to the first embodiment is applied.
  • the communication device 10 is, for example, a mobile phone, a mobile terminal such as a smartphone or a tablet, a personal computer having a communication function, a base station, or the like.
  • An example of the frequency band of the radio wave used for the antenna module 100 according to the present embodiment is a radio wave in the millimeter wave band having a center frequency of, for example, 28 GHz, 39 GHz, 60 GHz, etc., but radio waves in frequency bands other than the above are also available. Applicable.
  • the communication device 10 is equipped with an antenna module 100.
  • the communication device 10 includes a BBIC 200 that constitutes a baseband signal processing circuit.
  • the antenna module 100 includes an RFIC 110, antenna devices 120A and 120B, and a switching circuit 130.
  • the communication device 10 up-converts the signal transmitted from the BBIC 200 to the antenna module 100 into a high-frequency signal and radiates it from the antenna devices 120A and 120B, and down-converts the high-frequency signal received by the antenna devices 120A and 120B into the BBIC 200. To process the signal.
  • each of the antenna devices 120A and 120B includes four radiation electrodes (feeding elements). Is shown. Specifically, the antenna device 120A includes radiation electrodes 121A1 to 121A4, and the antenna device 120B includes radiation electrodes 121B1 to 121B4.
  • the radiation electrodes 121A1 to 121A4 are also collectively referred to as “radiation electrode 121A”. Further, the radiation electrodes 121B1 to 121B4 are also collectively referred to as “radiation electrode 121B”. Further, the radiation electrodes 121A and 121B are also collectively referred to as “radiation electrode 121".
  • the antenna device 120 is a one-dimensional antenna array in which four radiation electrodes 121 are arranged in a row.
  • the number of radiation electrodes 121 does not necessarily have to be plural, and the antenna device 120 may be formed from one radiation electrode 121. Further, it may be an array antenna in which a plurality of radiation electrodes 121 are arranged two-dimensionally.
  • each radiation electrode 121 is a patch antenna having a substantially square flat plate shape.
  • each side of the radiation electrode 121 is arranged parallel to the side of the rectangular dielectric substrate, but each side of the radiation electrode 121 and the rectangular dielectric substrate are arranged. The sides do not have to be arranged in parallel.
  • each radiation electrode 121 emits radio waves in different polarization directions, two feeding points are provided.
  • each radiation electrode 121 may be an antenna of another form, such as a slot antenna, a dipole antenna, or a monopole antenna, rather than a patch antenna.
  • the RFIC 110 includes switches 111A to 111D, 113A to 113D, 117, power amplifiers 112AT to 112DT, low noise amplifiers 112AR to 112DR, attenuators 114A to 114D, phase shifters 115A to 115D, and signal synthesizers / demultiplexers. It includes an 116, a mixer 118, and an amplifier circuit 119.
  • the switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to the power amplifiers 112AT to 112DT side, and the switch 117 is connected to the transmitting side amplifier of the amplifier circuit 119.
  • the switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to the low noise amplifiers 112AR to 112DR side, and the switch 117 is connected to the receiving side amplifier of the amplifier circuit 119.
  • the changeover circuit 130 includes switches 130A to 130D, which are single-pole multiple throw switches.
  • the switches 130A to 130D are connected to the switches 111A to 111D in the RFIC 110, respectively.
  • the switching circuit 130 is controlled by, for example, an RFIC 110 and is configured to switch between the RFIC 110 and the radiation electrode 121A of the antenna device 120A and the connection between the RFIC 110 and the radiation electrode 121B of the antenna device 120B. ..
  • the switch 130A includes a first terminal T1A, a second terminal T2A, and a third terminal T3A.
  • the first terminal T1A is connected to the common terminal of the switch 111A.
  • the second terminal T2A is connected to the radiation electrode 121A1 of the antenna device 120A.
  • the third terminal T3A is connected to the radiation electrode 121B1 of the antenna device 120B.
  • the first terminal T1B is connected to the common terminal of the switch 111B
  • the second terminal T2B is connected to the radiation electrode 121A2 of the antenna device 120A
  • the third terminal T3B is the radiation electrode 121B2 of the antenna device 120B.
  • the first terminal T1C is connected to the common terminal of the switch 111C
  • the second terminal T2C is connected to the radiation electrode 121A3 of the antenna device 120A
  • the third terminal T3C is connected to the radiation electrode 121B3 of the antenna device 120B.
  • the first terminal T1D is connected to the common terminal of the switch 111D
  • the second terminal T2D is connected to the radiation electrode 121A4 of the antenna device 120A
  • the third terminal T3D is connected to the radiation electrode 121B4 of the antenna device 120B.
  • each of the switches 130A to 130D is switched to the second terminals T2A to T2D, respectively.
  • each of the switches 130A to 130D is switched to the third terminals T3A to T3D, respectively.
  • the signal transmitted from the BBIC 200 is amplified by the amplifier circuit 119 and up-converted by the mixer 118.
  • the transmitted signal which is an up-converted high-frequency signal, is demultiplexed by the signal synthesizer / demultiplexer 116, passes through the four signal paths, and is fed to different radiation electrodes 121.
  • the directivity of the antenna device 120 can be adjusted by individually adjusting the phase shift degrees of the phase shifters 115A to 115D arranged in each signal path.
  • the attenuators 114A-114D adjust the strength of the transmitted signal.
  • the received signal which is a high-frequency signal received by each radiation electrode 121, passes through four different signal paths and is combined by the signal synthesizer / demultiplexer 116.
  • the combined received signal is down-converted by the mixer 118, amplified by the amplifier circuit 119, and transmitted to the BBIC 200.
  • the "radiating electrode 121B" and “radiating electrode 121A” correspond to the "first radiating electrode” and the “second radiating electrode” in the present disclosure, respectively.
  • FIG. 2 is a plan view of the motherboard 250 included in the communication device 10 on which the antenna module 100 according to the first embodiment is mounted.
  • the communication device 10 shown in FIG. 2 is typically a smartphone.
  • the motherboard 250 is a flat plate-shaped printed circuit board on which components for realizing the functions of the communication device 10 are mounted.
  • the motherboard 250 is formed of, for example, an MLB (Multilayer board).
  • the normal direction of the motherboard 250 is the Z-axis direction, and the directions orthogonal to the normal direction (the in-plane direction of the motherboard 250) are the X-axis and Y-axis directions.
  • the motherboard 250 mounts the BBIC 200 and the camera module 300.
  • the motherboard 250 which is a flat printed circuit board, mounts the camera module 300 and the BBIC 200 on the surface on the positive direction side of the Z axis.
  • the motherboard 250 can also mount other components on the negative side surface of the Z axis.
  • the "motherboard 250" corresponds to the "third board”
  • the "positive and negative sides of the Z-axis of the motherboard 250” correspond to the "main surface of the third board” in the present disclosure.
  • “the positive and negative sides of the X-axis of the motherboard 250” and “the positive and negative surfaces of the Y-axis of the motherboard 250” are the “side surfaces of the third substrate” in the present disclosure.
  • the surfaces on the positive and negative directions of the Z axis of the motherboard 250 which are the surfaces on which the camera module 300 and the BBIC 200 are mounted, are referred to as mounting surfaces of the motherboard 250.
  • a ground electrode MGND is arranged on the surface of the mounting surface of the motherboard 250.
  • the ground electrode MGND is arranged so as to be widely attached to the entire surface of the mounting surface of the motherboard 250, but may be arranged only on a part of the mounting surface of the motherboard 250. Further, the ground electrode MGND may be arranged inside instead of the surface layer of the mounting surface of the motherboard 250.
  • the camera module 300 is a module for realizing the camera function of the communication device 10 which is a smartphone, and includes a lens unit, an image sensor, a signal processing unit, and the like.
  • the antenna module 100 includes an RFIC 110, an antenna device 120A on which the radiation electrodes 121A1 to 121A4 are formed, and an antenna device 120B on which the radiation electrodes 121B1 to 121B4 are formed.
  • the antenna device 120A is connected to the BBIC 200 via the connecting member 140A. Further, the antenna device 120B is connected to the antenna device 120A by the connecting member 140B.
  • the RFIC 110 is arranged on the negative direction side of the Y axis of the antenna device 120A.
  • the RFIC 110 is electrically connected to the BBIC 200 located on the motherboard 250.
  • the "RFIC 110" corresponds to the "power feeding circuit” in the present disclosure.
  • the dielectric substrate constituting the antenna device 120 is formed by laminating a plurality of resin layers composed of, for example, a low temperature co-fired ceramics (LTCC) multilayer substrate and a resin such as epoxy and polyimide. It is composed of a multilayer resin substrate, a multilayer resin substrate formed by laminating a plurality of resin layers composed of a liquid crystal polymer (LCP) having a lower dielectric constant, a fluororesin, and a PET (Polyethylene Terephthalate) material. It is a multilayer resin substrate formed by laminating a plurality of resin layers, or a ceramic multilayer substrate other than LTCC.
  • the dielectric substrate constituting the antenna device 120 does not necessarily have to have a multi-layer structure, and may be a single-layer substrate.
  • the radiation electrode 121 is formed of a flat plate-shaped conductor such as copper or aluminum.
  • the shape of the radiation electrode 121 is not limited to the rectangle as shown in FIG. 1, and may be a polygon, a circle, an ellipse, or a cross shape.
  • the radiation electrode 121 is formed on the surface or an inner layer of the dielectric substrate.
  • an array antenna in which four radiation electrodes 121 are arranged in one direction is shown, but it may be formed from a single radiation electrode 121, or a plurality of radiation electrodes may be one-dimensional or two. It may be a configuration arranged in a dimension.
  • the ground electrode 170A is arranged inside the dielectric substrate of the antenna device 120A so as to face the radiation electrode 121A.
  • the ground electrode 170B is arranged inside the dielectric substrate of the antenna device 120B so as to face the radiation electrode 121B.
  • the “dielectric substrate constituting the antenna device 120B” and the “dielectric substrate constituting the antenna device 120A” correspond to the “first substrate” and the “second substrate” in the present disclosure, respectively.
  • the “ground electrode 170B” and “ground electrode 170A” correspond to the "first ground electrode” and the “second ground electrode” in the present disclosure, respectively.
  • the high frequency signal from the RFIC 110 is supplied to the radiation electrode 121A of the antenna device 120A. Further, the high frequency signal from the RFIC 110 is supplied to the radiation electrode 121B of the antenna device 120B via the connecting member 140B.
  • the high frequency signal is supplied to the antenna device 120A, the radio wave is radiated from the radiating electrode 121A, and the radio wave is not radiated from the radiating electrode 121B.
  • the high frequency signal is supplied to the antenna device 120B, the radio wave is radiated from the radiation electrode 121B, and the radio wave is not radiated from the radiation electrode 121A.
  • the radiation electrode 121A is exposed in the positive direction of the Y axis. That is, the radiation direction of the radio wave of the antenna device 120A is the positive direction of the Y axis. In other words, the main surface of the antenna device 120A faces the surface on the positive side of the Y axis, which is the side surface of the motherboard 250.
  • the radiation electrode 121B is exposed in the negative direction of the X-axis. That is, the radiation direction of the radio wave of the antenna device 120B is the negative direction of the X axis. In other words, the main surface of the antenna device 120B faces the surface on the negative side of the X-axis, which is the side surface of the motherboard 250.
  • the “side surface of the motherboard 250 on the positive direction side of the Y axis” corresponds to the "first surface” in the present disclosure
  • the “side surface of the motherboard 250 on the negative side of the X axis” corresponds to the "first surface”.
  • the antenna device 120A and the antenna device 120B included in the antenna module 100 of the first embodiment radiate radio waves in different directions from each other.
  • the "radio wave direction of the antenna device 120B" and the “radiation direction of the radio wave of the antenna device 120A” correspond to the "first radiation direction” and the “second radiation direction” in the present disclosure, respectively.
  • the connecting member 140A is a flat plate-shaped connecting member for connecting the BBIC 200 and the antenna device 120A.
  • the connecting member 140A transmits a signal from the BBIC 200 to the RFIC 110.
  • the connecting member 140B is a flat plate-shaped connecting member that transmits a high frequency signal from the RFIC 110 arranged in the antenna device 120A to the antenna device 120B.
  • the connecting member 140A and the connecting member 140B may be collectively referred to as a "connecting member 140".
  • the connecting member 140 is a flat cable having a flat plate shape. That is, the area of the XY plane of the connecting member 140 is relatively larger than the area of the XZ plane and the YZ plane of the connecting member 140. For example, in the connecting member 140A, the length in the Z-axis direction is relatively shorter than the length in the X-axis direction.
  • the connecting member 140 has a surface on the positive direction side of the Z axis (hereinafter referred to as a front surface) and a surface on the negative direction side of the Z axis (hereinafter referred to as a back surface).
  • a front surface a surface on the positive direction side of the Z axis
  • a back surface a surface on the negative direction side of the Z axis
  • the front surface and the back surface of the connecting member 140 may be collectively referred to as a “main surface”.
  • the connecting member 140 is arranged so that the back surface of the connecting member 140 is in contact with the mounting surface of the motherboard 250.
  • the connecting member 140 is pressed from the surface side (the positive direction side of the Z axis) of the connecting member 140 to the negative direction side of the Z axis by, for example, a support member or the like.
  • the connecting member 140A includes a ground electrode FGND3A inside the connecting member 140A so as to face the back surface of the connecting member 140A.
  • the connecting member 140B includes a ground electrode FGND3B inside the connecting member 140B so as to face the back surface of the connecting member 140B.
  • the ground electrode FGND3A and the ground electrode FGND3B have a flat plate shape in which the XY plane is relatively wider than the areas of the XZ plane and the YZ plane, similar to the connecting member 140B.
  • the "ground electrode FGND3A” and the “ground electrode FGND3B” may be collectively referred to as “ground electrode FGND”.
  • the "connecting member 140B” and the “connecting member 140A” correspond to the "first connecting member” and the "second connecting member” in the present disclosure, respectively.
  • the back surface of the connecting member 140 is in wide surface contact with the mounting surface of the motherboard 250. It is not necessary that the back surface of the connecting member 140 and the mounting surface of the motherboard 250 be in perfect surface contact, but it is desirable that the area of surface contact is wide.
  • the front surface and the back surface of the connecting member 140B which are the "positive and negative surfaces of the Z axis of the connecting member 140B" in the first embodiment, correspond to the "main surface of the first connecting member" in the present disclosure. do.
  • connection members 140A and 140B A plurality of power feeding wirings are formed inside the connection members 140A and 140B.
  • the connecting members 140A and 140B have a dielectric substrate made of ceramics such as LTCC or resin.
  • the connecting members 140A and 140B may be made of a flexible material or may be made of a rigid material that does not deform.
  • Conductive members such as power supply wiring and ground electrodes included in the connection members 140A and 140B are connected to each antenna device and the motherboard 250 by a detachable and configured connector or solder.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example in which the connecting member 140B is connected to the antenna device 120B by soldering.
  • the antenna device 120Bc has a configuration in which the antenna device 120B and the connecting member 140B are integrally formed.
  • the ground electrode GNDB has a configuration in which the ground electrode FGND3B and the ground electrode 170B are integrated.
  • the extending direction of the connecting member 140B bends from the negative direction of the Y axis to the negative direction of the X axis from the antenna device 120A to the antenna device 120B.
  • the "negative direction of the Y-axis in which the connecting member 140B extends” and the “negative direction of the X-axis in which the connecting member 140B extends” correspond to the "first stretching direction” and the "second stretching direction” in the present disclosure, respectively. do.
  • the number of bendings and each stretching direction of the connecting member 140B are not limited to the number of bendings and each stretching direction shown in FIG. Further, each stretching direction may be a direction that diagonally intersects the X-axis or the Y-axis.
  • the antenna device 120B is supplied with power from the motherboard 250 via the BBIC 200, the connecting member 140A, the antenna device 120A, and the connecting member 140B. That is, the antenna device 120B is arranged at a position where the signal transmission path from the motherboard 250 is long.
  • the frequency of the radio wave used for the antenna device 120B is lower than the frequency of the radio wave used for the antenna device 120A.
  • the frequency of the radio wave used for the antenna device 120B is 28 GHz
  • the frequency of the radio wave used for the antenna device 120A is 39 GHz. This is because a high frequency signal having a low frequency causes less loss in a transmission line than a high frequency signal having a high frequency.
  • an amplifier circuit is further provided in order to prevent a loss of high frequency received by the antenna device 120B on the transmission line.
  • a front-end module hereinafter, also referred to as “FEM (Front End Module)”
  • FEM Front End Module
  • FIG. 4 is a schematic diagram of FEM180.
  • the FEM 180 includes switches 181 and 182, a power amplifier 183, and a low noise amplifier 184, as shown in FIG.
  • the switches 181 and 182 are the power amplifiers 183 when transmitting high frequency signals.
  • the switches 181 and 182 are switched to the low noise amplifier 184 side.
  • the power amplifier 183 and the low noise amplifier 184 are each a single element and can cover a plurality of bands. Alternatively, the power amplifier 183 and the low noise amplifier 184 may be provided as separate elements for each band.
  • the FEM 180 includes a controller unit (not shown).
  • the controller unit controls switches 181 and 182, a power amplifier 183, and a low noise amplifier 184.
  • the FEM 180 is an amplifier circuit that amplifies the high frequency signal transmitted between the RFIC 110 and the antenna device 120B to compensate for the attenuation that occurs between the RFIC 110 and the antenna device 120B.
  • the antenna device 120B can use the radio wave of 39 GHz, which is a relatively high frequency band.
  • the FEM 180 is arranged in the vicinity of the antenna device 120B having a relatively long signal transmission path from the RFIC 110.
  • the FEM 180 can prevent the amplification factor from being insufficient in the power amplifier and the low noise amplifier in the RFIC 110.
  • the "FEM180" corresponds to the "amplifier circuit" in the present disclosure.
  • the FEM 180 may include at least one of the power amplifier 183 and the low noise amplifier 184, and the power amplifier 183 or the low noise amplifier 183 or the low noise amplifier 184 may be included.
  • the configuration may include only one of the amplifiers 184.
  • the connecting member 140B may have a configuration that does not have the FEM 180.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the connecting member 140B arranged on the motherboard 250.
  • the connecting member 140B includes a dielectric D1, a transmission electrode 141, a transmission electrode 142, a ground electrode FGND1B, a ground electrode FGND2B, and a ground electrode FGND3B.
  • the dielectric D1 is a base material of the connecting member 140B, and is made of, for example, a resin such as polyimide.
  • the transmission electrode 141 and the transmission electrode 142 each include four transmission electrodes.
  • the transmission electrode 141 functions as a triplate line by being sandwiched between the ground electrode FGND1B and the ground electrode FGND2B.
  • the transmission electrode 142 functions as a triplate line by being sandwiched between the ground electrode FGND2B and the ground electrode FGND3B.
  • connection member 140B having the transmission electrode 141 and the transmission electrode 142 includes a total of eight transmission electrodes. Since each radiation electrode 121 included in the antenna device 120 is configured to emit radio waves in two different polarization directions, each radiation electrode 121 is provided with two feeding points. That is, one antenna device 120 includes eight feeding points, and a high frequency signal is supplied to each of the eight transmission electrodes of the connecting member.
  • the connecting member 140B is pressed by a support member or the like from the positive direction side of the Z axis, so that the back surface of the connecting member 140B is in wide surface contact with the mounting surface of the motherboard 250.
  • the distance d between the ground electrode MGND of the motherboard 250 and the ground electrode FGND3 of the connecting member 140B is closer than when the back surface of the connecting member 140B is not in contact with the mounting surface of the motherboard 250.
  • the distance d indicates the distance between the ground electrode MGND and the ground electrode FGND3.
  • the "ground electrode MGND” and “ground electrode FGND3" correspond to the "third ground electrode” and the "fourth ground electrode” in the present disclosure, respectively.
  • the connecting member 140B is connected to the antenna device 120B having a long signal transmission path from the motherboard 250.
  • the ground electrode 170B included in the antenna device 120B or the ground electrode FGND3B included in the connecting member 140B has a higher potential than the ground electrode MGND included in the motherboard 250 due to the floating capacitance. As the potential increases, the ground electrode 170B and the ground electrode FGND3B are in a so-called electrically floating state.
  • connection member 140B and the ground electrode FGND3B can function as an antenna (resonator) due to the potential difference from the ground electrode MGND included in the motherboard 250.
  • the back surface of the connecting member 140 comes into contact with the mounting surface of the motherboard 250, so that the distance d between the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND becomes small.
  • the length of the distance d is 0.1 to 0.2 mm.
  • the capacitive reactance between the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND becomes small.
  • the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND are connected at a high frequency, and the potential difference between the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND is reduced.
  • the potential of the ground electrode FGND3B which was higher than the potential of the ground electrode MGND due to stray capacitance, is reduced.
  • the potential difference between the ground electrode FGND3B and the ground electrode 170B is reduced, and an unintended resonator is prevented from being generated.
  • the distance d between the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND is reduced. This reduces the potential difference between the ground electrode FGND3 and the ground electrode MGND, prevents unintentional coupling between the ground electrode FGND3 and the ground electrode MGND, and causes unnecessary resonance with other antenna devices. You can prevent it from happening.
  • the RFIC 110 is a power supply circuit including power amplifiers 112AT to 112DT and / or low noise amplifiers 112AR to 112DR, heat generation may occur during signal amplification.
  • the antenna device 120A is arranged at a position protruding from the motherboard 250. Therefore, the antenna device 120A and the housing of the communication device 10 are in close proximity to each other, and the temperature of the housing may be partially increased by the heat from the RFIC 110.
  • the connecting member 140B is arranged so as to be in surface contact with the motherboard 250.
  • the heat generated by the RFIC 110 can be transferred to the motherboard 250 via the connecting member 140B connected to the antenna device 120A, so that the heat dissipation efficiency of the antenna module 100 can be improved.
  • heat is transferred to the connecting member 140B not only from the RFIC 110 but also from the FEM 180. Since the FEM 180 is an amplifier circuit including a power amplifier 183 and / or a low noise amplifier 184 like the RFIC 110, heat generation may occur during signal amplification. Since the antenna module 100 can also transfer the heat generated by the FEM 180 to the motherboard 250 via the connecting member 140B, the heat dissipation efficiency is improved.
  • a member having high heat transfer efficiency (for example, a metal such as copper) may be arranged and brought into contact between the connecting member 140B and the motherboard 250.
  • the connecting member 140B can be arranged so as to avoid the camera module 300. That is, in the antenna module 100, it is possible to prevent unnecessary interference between the connecting member 140B and other parts.
  • the antenna device 120B may be integrally formed with a housing of a communication device 10 (not shown). That is, the radiation electrode 121B is arranged in the housing of the communication device 10, and the connecting member 140B connects the housing and the antenna device 120A.
  • the antenna module 100 includes a housing of the communication device 10 in which the radiation electrode 121B is arranged, an antenna device 120A in which the radiation electrode 121A and the ground electrode 170A are arranged, and a motherboard 250 in which the ground electrode MGND is arranged.
  • FIG. 6 is a plan view of the motherboard 250 included in the communication device 10 on which the antenna module 100Z of the comparative example with respect to the first embodiment is mounted.
  • the antenna module 100Z of FIG. 6 includes a BBIC 200 arranged on the motherboard 250 and antenna devices 120A and 120B as in the first embodiment, as well as connecting members 140A and 140BZ and FEM180. In the antenna module 100Z of FIG. 6, the description of the elements overlapping with the antenna module 100 of FIG. 2 will not be repeated.
  • the connecting member 140BZ connects the antenna device 120A and the antenna device 120B via the corner portion of the motherboard 250 without passing over the mounting surface of the motherboard. Therefore, air layers w1 and w2 are generated between the connecting member 140BZ and the motherboard 250. Even when the connecting member 140BZ is supported by a support member or the like and connected via the corner of the motherboard 250, the air layer corresponding to the air layers w1 and w2 is at least partially between the connecting member 140BZ and the motherboard 250. Can occur.
  • the area where the back surface of the connecting member 140BZ and the mounting surface of the motherboard 250 contact is smaller than the area where the back surface of the connecting member 140B and the mounting surface of the motherboard 250 shown in FIGS. 2 and 5 come into contact with each other.
  • the potential of the ground electrode FGND3B which is higher than the potential of the ground electrode MGND, is not reduced due to the floating capacitance, and a potential difference is generated between the ground electrode FGND3B and the ground electrode 170B. Therefore, the ground electrode FGND3B or the ground electrode 170B and the ground electrode MGND of the motherboard 250 may unintentionally function as a resonator and generate unnecessary resonance with another antenna device. As a result, the loss in the antenna characteristics of other antenna devices increases.
  • FIG. 2 describes a configuration in which the antenna devices 120A and 120B radiate radio waves in the X-axis or Y-axis direction, which is the mounting surface direction of the motherboard 250. However, depending on the communication device 10, radio waves from the antenna device 120 may be radiated toward the Z-axis direction, which is a direction orthogonal to the mounting surface of the motherboard 250.
  • FIG. 7 is a plan view of the motherboard 250 of the communication device 10 on which the antenna module 100A according to the first modification is mounted.
  • the antenna module 100A of FIG. 7 includes a BBIC 200 mounted on the motherboard 250 as in the antenna module 100 of FIG. 2, and antenna devices 120A and 120B, as well as connecting members 140A and 140B and FEM180.
  • the detailed description of the elements overlapping with the antenna module 100 of FIG. 2 will not be repeated.
  • the radiation direction of the radio wave radiated from the antenna device 120A is different from the radiation direction of the antenna device 120A in FIG.
  • the radiation electrodes 121A1 to 121A4 of the antenna device 120A radiate radio waves in the positive direction of the Z axis.
  • the connecting member 140B of FIG. 7 connects the antenna device 120A that radiates radio waves in the Z-axis direction and the antenna device 120B that radiates radio waves in the X-axis direction. In this way, even when one of the antenna devices 120 radiates radio waves in the normal direction of the main surface of the motherboard 250, it is unnecessary because the main surface of the connecting member 140B and the main surface of the motherboard 250 are in contact with each other. It is possible to prevent the occurrence of resonance and improve the efficiency of heat dissipation.
  • the antenna device 120B radiates radio waves in the X-axis direction and the antenna device 120A radiates radio waves in the Z-axis direction has been described, but the antenna device 120B emits radio waves in the Z-axis direction.
  • the antenna device 120A may be configured to radiate radio waves in the X-axis direction or the Y-axis direction.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the connection member 140B and the motherboard 250 of the first modification.
  • the detailed description of the elements overlapping with the cross-sectional view of the connecting member 140B and the motherboard 250 of FIG. 5 will not be repeated.
  • FIG. 5 describes a configuration in which the back surface of the connecting member 140B and the mounting surface of the motherboard 250 are in contact with each other when the connecting member 140B is pressed by a support member or the like.
  • a via V is formed between the connecting member 140B and the motherboard 250. The via V electrically connects the connecting member 140B and the motherboard 250.
  • the connecting member 140B and the motherboard 250 are fixed by the via V. As a result, it is possible to more stably maintain a large area in which the back surface of the connecting member 140B and the mounting surface of the motherboard 250 are in contact with each other. As a result, the heat generated in the RFIC 110 and FEM 180 is dissipated more efficiently via the connecting member 140B.
  • the connecting member 140B may have a configuration in which the dielectric D1 forming the connecting member 140B does not include the dielectric arranged between the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND. That is, the connection member 140B has a configuration in which the ground electrode FGND3B is exposed on the negative direction side of the Z axis. The exposed ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND are joined by a conductive adhesive or solder. As a result, the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND come into direct surface contact with each other, and the potential difference between the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND can be made the same potential more reliably. (Modification 2) In FIGS.
  • FIG. 9 is a plan view of the motherboard 250 included in the communication device 10 on which the antenna module 100B according to the second modification is mounted.
  • the connecting member 140B connects the antenna device 120A that radiates radio waves in the negative direction of the X-axis and the antenna device 120B that radiates radio waves in the negative direction of the X-axis.
  • the connecting member 140B is connected to the antenna device 120A and the antenna device 120B via the mounting surface of the motherboard 250 without passing through the shortest path between the antenna device 120A and the antenna device 120B. Even if the connection is between the antenna devices 120 that radiate radio waves in the same direction, by arranging the back surface of the connecting member 140B so as to be in contact with the mounting surface of the motherboard 250, the connecting member 140B and the motherboard 250 can be connected to each other. The ground contact area can be expanded and the potential difference between the ground electrodes can be reduced. Therefore, even in the connection between the antenna devices 120 that radiate radio waves in the same direction, it is possible to prevent the occurrence of unnecessary resonance and improve the efficiency of heat dissipation.
  • Modification 3 In the second modification, a configuration in which at least the antenna device 120A or the antenna device 120B emits radio waves toward the mounting surface of the motherboard 250 has been described. However, it is conceivable that radio waves radiated from both the antenna device 120A and the antenna device 120B are radiated in a direction orthogonal to the mounting surface direction.
  • the antenna device 120A may radiate radio waves in the positive direction in the Z-axis direction
  • the antenna device 120B may radiate radio waves in the negative direction of the Z-axis.
  • 10A and 10B are a plan view (FIG. 10A) and a side view (FIG. 10B) of the motherboard 250 included in the communication device 10 on which the antenna module 100C according to the modification 3 is mounted.
  • the BBIC200 is mounted on the mounting surface of the motherboard 250.
  • the connecting member 140A connects the antenna device 120A and the BBIC 200.
  • the connecting member 140B is arranged so as to extend from the mounting surface of the motherboard 250 toward the back surface of the motherboard 250 in the direction opposite to the mounting surface, and connects the antenna device 120A and the antenna device 120B.
  • the antenna device 120A radiates radio waves in the positive direction of the Z axis
  • the antenna device 120B radiates radio waves in the negative direction of the Z axis.
  • the main surface of the antenna device 120A faces the surface on the positive direction side of the Z axis, which is the main surface of the motherboard 250.
  • the motherboard 250 includes a ground electrode MGND1 and a ground electrode MGND2.
  • the ground electrode MGND1 is arranged so as to be exposed on the positive direction side of the Z axis, and the ground electrode MGND2 is arranged so as to be exposed on the negative direction side of the Z axis.
  • the ground electrode MGND1 and the ground electrode MGND2 are connected by a path (not shown).
  • the connecting member 140B is extended from the mounting surface of the motherboard 250 toward the surface in the direction opposite to the mounting surface.
  • the back surface of the connecting member 140B and the mounting surface on the positive direction side of the Z axis of the motherboard 250 come into contact with each other.
  • the potential difference between the ground electrode FGND3B of the connecting member 140B and the ground electrode MGND1 of the motherboard 250 is reduced.
  • the connecting member 140B may be configured to be in contact with the mounting surface of the motherboard 250 on the negative direction side of the Z axis in addition to the mounting surface of the motherboard 250 on the positive direction side of the Z axis.
  • the region Ar1 is generated because the antenna device 120B is arranged on the positive direction side of the Y axis on the mounting surface of the motherboard 250 on the negative direction side of the Z axis.
  • other components such as a camera module can be arranged in the area Ar1.
  • Module 4 In the third modification, the configuration in which the antenna device 120B is arranged on the positive direction side of the Y axis on the mounting surface of the motherboard 250 on the negative direction side of the Z axis has been described. However, there may be a case where it is desired to more reliably reduce the potential difference between the ground electrode FGND3 and the ground electrode MGND2 included in the motherboard 250 arranged on the negative side of the Z axis.
  • FIG. 11 is a plan view (FIG. 11 (A)) and a side view (FIG. 11 (B)) of the motherboard 250 included in the communication device 10 on which the antenna module 100D according to the modified example 4 is mounted.
  • the connecting member 140B is further extended on the mounting surface on the negative side of the Z axis of the motherboard 250 and connected to the antenna device 120B.
  • the connecting member 140B and the motherboard 250 are in wide surface contact with each other in the area Ar2. This makes it possible to more reliably reduce the potential difference between the ground electrode FGND3B and the ground electrode MGND2.
  • Modification 5 In the modified example 3 and the modified example 4, the configuration in which the member of the motherboard 250 is rigid has been described. However, if the display provided in the communication device 10 is made of bendable members, a flexible motherboard 250 may be used.
  • FIG. 12 is a rear view (FIG. 12 (A)) and a side view (FIG. 12 (B)) of the motherboard 250 included in the communication device 10 on which the antenna module 100E according to the modified example 5 is mounted.
  • the communication device 10 is a smartphone having a display Dis, and the display Dis can be bent in the positive direction side or the negative direction side of the Z axis with the bent portion F1 as a fulcrum.
  • the housing Cv is the outermost housing included in the communication device 10. As shown in FIG. 12B, the display Dis is arranged toward the positive side of the Z axis. That is, the user can confirm the information displayed by the display Dis by viewing the communication device 10 from the positive direction side of the Z axis.
  • the motherboard 250 is arranged inside the housing Cv on the negative direction side of the Z axis of the display Dis.
  • the connecting member 140B projects from the mounting surface of the motherboard 250 and is arranged so as to cross the bent portion F1.
  • the antenna device 120B can be arranged in a region that does not overlap with the motherboard 250 when the motherboard 250 is viewed in a plan view.
  • the connecting member 140B By arranging the connecting member 140B in this way, the antenna device 120B is arranged so as to face the display surface DisS1, and the antenna device 120A is arranged so as to face the display surface DisS2.
  • the communication device 10 can bend the display Dis in the positive direction of the Z axis with the bent portion F1 as a fulcrum.
  • the display surface DisS1 and the display surface DisS2 of the display Dis face each other and come into surface contact with each other.
  • the antenna device 120A and the antenna device 120B face each other.
  • the communication device 10 can be bent in the negative direction of the Z axis with the bent portion F1 as a fulcrum.
  • the housing surface CvS1 and the housing surface CvS2 of the housing Cv face each other and come into surface contact with each other, and the antenna device 120A and the antenna device 120B face each other.
  • the connecting member 140B is in surface contact with the mounting surface of the motherboard 250.
  • the “display Dis” corresponds to the “display unit” in the present disclosure.
  • the “display surface DisS1" and the “display surface DisS2” correspond to the "first display surface” and the “second display surface” in the present disclosure, respectively.
  • the motherboard 250 may be divided into an area overlapping the display surface DisS1 and an area overlapping the display surface DisS2 when viewed in a plan view from the Z-axis direction, and may be provided with a separate motherboard. That is, the motherboard 250 is divided with the bent portion F1 as a boundary. Alternatively, the motherboard 250 may be arranged only in one of the region overlapping the display surface DisS1 and the region overlapping the display surface DisS2 when viewed in a plan view from the Z-axis direction.

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Abstract

第１放射電極（１２１Ｂ）および第１接地電極（１７０Ｂ）が配置された第１基板（１２０Ｂ）と、第２放射電極（１２１Ａ）および第２接地電極（１７０Ａ）が配置された第２基板（１２０Ａ）と、第３接地電極（ＭＧＮＤ）が配置された第３基板（２５０）と、第１基板と第２基板との間に接続され、第４接地電極（ＦＧＮＤ３）が配置された平板形状の第１接続部材（１４０Ｂ）とを備える。第１放射電極（１２１Ｂ）には、第１接続部材（１４０Ｂ）を介して高周波信号が伝達され、第１接続部材（１４０Ｂ）の主面と第３基板（２５０）の主面とが接する。

Description

アンテナモジュール、およびそれを搭載した通信装置
　本開示は、アンテナモジュール、およびそれを搭載した通信装置に関し、より特定的には、通信装置が含むアンテナ装置のアンテナ特性の低下を防止するための技術に関する。
　国際公開第２０２０／０１７１１６号公報（特許文献１）には、通信装置内において、当該通信装置の筐体側に放射電極および接地電極が取り付けられているアンテナモジュールが開示されている。
　特許文献１では、マザーボードから離れた位置に放射電極および接地電極を取り付け、放射電極および接地電極の位置を筐体に比較的近い位置とすることにより、放射電極から放射される電波が筐体によって反射されることを抑制するアンテナ装置が開示されている。
国際公開第２０２０／０１７１１６号
　しかしながら、マザーボードからアンテナとして用いられる接地電極までの導電経路が長くなる場合、浮遊容量によってアンテナとして用いられる接地電極の電位は、マザーボードが有する接地電極の電位よりも高くなる。すなわち、アンテナとして用いられる接地電極は、いわゆる電気的に浮いた状態となる。
　このような状態となった接地電極は、マザーボードが有する接地電極に対して、意図しない新たなアンテナ（共振器）として機能し得る。通信装置が周波数帯域の互いに異なる複数のアンテナ装置を備える場合であって、このような意図しない共振器が発生した場合、当該共振器は、他のアンテナ装置と相互に電磁的に結合し、不要共振を発生させる。このように、意図しない不要共振の発生により周波数帯域が異なる他のアンテナ装置のアンテナ特性における損失が増大し得る。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的はアンテナモジュールにおいて、マザーボードから離れた位置にアンテナ装置が配置される場合であっても、通信装置が含むアンテナ装置のアンテナ特性における損失の増大を防止することである。
　本開示に従うアンテナモジュールは、第１放射電極および第１接地電極が配置された第１基板と、第２放射電極および第２接地電極が配置された第２基板と、第３接地電極が配置された第３基板と、第１基板と第２基板との間に接続され、第４接地電極が配置された平板形状の第１接続部材とを備える。第１放射電極には、第１接続部材を介して高周波信号が伝達され、第１接続部材の主面と第３基板の主面とが接する。
　本開示に係るアンテナモジュールでは、第１放射電極および第１接地電極が配置された第１基板と、第２放射電極および第２接地電極が配置された第２基板と、第３接地電極が配置された第３基板と、第１基板と第２基板との間に接続され、第４接地電極が配置された平板形状の第１接続部材とを備える。第１放射電極には、第１接続部材を介して高周波信号が伝達される。第１接続部材の主面と第３基板の主面とが接する。このような構成によって、特に、第１接続部材の第４接地電極と第３基板の第３接地電極との間の電位差が低減される。したがって、不要共振の発生を抑制することができ、通信装置が含むアンテナ装置のアンテナ特性における損失の増大を防止できる。
本実施の形態１に係るアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図の一例である。 実施の形態１に係るアンテナモジュールを実装した通信装置が有するマザーボードを平面視した図である。 アンテナ装置にはんだにより接続された接続部材を示す図である。 ＦＥＭの概略図である。 マザーボード上に配置された接続部材の断面図である。 実施の形態１に対する比較例のアンテナモジュールを実装した通信装置が有するマザーボードを平面視した図である。 変形例１に係るアンテナモジュールを実装した通信装置が有するマザーボードを平面視した図である。 変形例１の接続部材とマザーボードとの断面図である。 変形例２に係るアンテナモジュールを実装した通信装置が有するマザーボードを平面視した図である。 変形例３に係るアンテナモジュールを実装した通信装置が有するマザーボードを平面視および側面視した図である。 変形例４に係るアンテナモジュールを実装した通信装置が有するマザーボードを平面視および側面視した図である。 変形例５に係るアンテナモジュールを実装した通信装置が有するマザーボードを背面視および側面視した図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　［実施の形態１］
　（通信装置の基本構成）
　図１は、本実施の形態１に係るアンテナモジュール１００が適用される通信装置１０のブロック図の一例である。通信装置１０は、たとえば、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットなどの携帯端末、通信機能を備えたパーソナルコンピュータ、または基地局などである。
　本実施の形態に係るアンテナモジュール１００に用いられる電波の周波数帯域の一例は、たとえば２８ＧＨｚ、３９ＧＨｚおよび６０ＧＨｚなどを中心周波数とするミリ波帯の電波であるが、上記以外の周波数帯域の電波についても適用可能である。
　図１を参照して、通信装置１０は、アンテナモジュール１００を搭載する。通信装置１０は、ベースバンド信号処理回路を構成するＢＢＩＣ２００を備える。アンテナモジュール１００は、ＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂと、切換回路１３０とを備える。通信装置１０は、ＢＢＩＣ２００からアンテナモジュール１００へ伝達された信号を高周波信号にアップコンバートしてアンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂから放射するとともに、アンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂによって受信した高周波信号をダウンコンバートしてＢＢＩＣ２００にて信号を処理する。
　図１の例においては、説明を容易にするために、アンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂ（以下、包括して「アンテナ装置１２０」とも称する。）の各々が、４つの放射電極（給電素子）を含む場合を示している。具体的には、アンテナ装置１２０Ａは放射電極１２１Ａ１～１２１Ａ４を含んでおり、アンテナ装置１２０Ｂは放射電極１２１Ｂ１～１２１Ｂ４を含んでいる。
　なお、放射電極１２１Ａ１～１２１Ａ４を包括して「放射電極１２１Ａ」とも称する。また、放射電極１２１Ｂ１～１２１Ｂ４を包括して「放射電極１２１Ｂ」とも称する。さらに、放射電極１２１Ａ，１２１Ｂを包括して「放射電極１２１」とも称する。
　図１においては、アンテナ装置１２０は、４つの放射電極１２１が一列に配置された一次元のアンテナアレイである。なお、放射電極１２１は必ずしも複数である必要はなく、１つの放射電極１２１からアンテナ装置１２０が形成される場合であってもよい。また、複数の放射電極１２１が二次元に配置されたアレイアンテナであってもよい。実施の形態１においては、各放射電極１２１は、略正方形の平板形状を有するパッチアンテナである。図１では、説明を簡単にするために、放射電極１２１の各辺が矩形状の誘電体基板の辺と平行に配置されているが、放射電極１２１の各辺と矩形状の誘電体基板の辺とは、平行に配置されなくてもよい。
　また、各放射電極１２１は、互いに異なる偏波方向の電波を放射するため、給電点が２つ設けられている。他の局面においては、各放射電極１２１は、パッチアンテナではなく、スロットアンテナ、ダイポールアンテナ、またはモノポールアンテナなどの他の形態のアンテナであってもよい。
　ＲＦＩＣ１１０は、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７と、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴと、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲと、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄと、移相器１１５Ａ～１１５Ｄと、信号合成／分波器１１６と、ミキサ１１８と、増幅回路１１９とを備える。
　高周波信号を送信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄがパワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７が増幅回路１１９の送信側アンプに接続される。高周波信号を受信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄがローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７が増幅回路１１９の受信側アンプに接続される。
　切換回路１３０は、単極多投型（Single-pole　Multiple　Throw）スイッチであるスイッチ１３０Ａ～１３０Ｄを含む。スイッチ１３０Ａ～１３０Ｄは、ＲＦＩＣ１１０におけるスイッチ１１１Ａ～１１１Ｄにそれぞれ接続される。切換回路１３０は、たとえばＲＦＩＣ１１０によって制御され、ＲＦＩＣ１１０とアンテナ装置１２０Ａの放射電極１２１Ａとの間の接続、および、ＲＦＩＣ１１０とアンテナ装置１２０Ｂの放射電極１２１Ｂとの間の接続を切換えるように構成されている。
　スイッチ１３０Ａは、第１端子Ｔ１Ａと、第２端子Ｔ２Ａと、第３端子Ｔ３Ａとを含む。第１端子Ｔ１Ａは、スイッチ１１１Ａの共通端子に接続される。第２端子Ｔ２Ａは、アンテナ装置１２０Ａの放射電極１２１Ａ１に接続される。第３端子Ｔ３Ａは、アンテナ装置１２０Ｂの放射電極１２１Ｂ１に接続される。
　同様に、スイッチ１３０Ｂについては、第１端子Ｔ１Ｂがスイッチ１１１Ｂの共通端子に接続され、第２端子Ｔ２Ｂがアンテナ装置１２０Ａの放射電極１２１Ａ２に接続され、第３端子Ｔ３Ｂがアンテナ装置１２０Ｂの放射電極１２１Ｂ２に接続される。スイッチ１３０Ｃについては、第１端子Ｔ１Ｃがスイッチ１１１Ｃの共通端子に接続され、第２端子Ｔ２Ｃがアンテナ装置１２０Ａの放射電極１２１Ａ３に接続され、第３端子Ｔ３Ｃがアンテナ装置１２０Ｂの放射電極１２１Ｂ３に接続される。スイッチ１３０Ｄについては、第１端子Ｔ１Ｄがスイッチ１１１Ｄの共通端子に接続され、第２端子Ｔ２Ｄがアンテナ装置１２０Ａの放射電極１２１Ａ４に接続され、第３端子Ｔ３Ｄがアンテナ装置１２０Ｂの放射電極１２１Ｂ４に接続される。
　アンテナ装置１２０Ａにおいて高周波信号を送受信する場合には、スイッチ１３０Ａ～１３０Ｄの各々が第２端子Ｔ２Ａ～Ｔ２Ｄにそれぞれ切換えられる。アンテナ装置１２０Ｂにおいて高周波信号を送受信する場合には、スイッチ１３０Ａ～１３０Ｄの各々が第３端子Ｔ３Ａ～Ｔ３Ｄにそれぞれ切換えられる。
　ＢＢＩＣ２００から伝達された信号は、増幅回路１１９によって増幅され、ミキサ１１８によってアップコンバートされる。アップコンバートされた高周波信号である送信信号は、信号合成／分波器１１６によって４分波され、４つの信号経路を通過して、それぞれ異なる放射電極１２１に給電される。このとき、各信号経路に配置された移相器１１５Ａ～１１５Ｄの移相度が個別に調整されることにより、アンテナ装置１２０の指向性を調整することができる。減衰器１１４Ａ～１１４Ｄは送信信号の強度を調整する。
　各放射電極１２１によって受信された高周波信号である受信信号は、それぞれ、異なる４つの信号経路を経由し、信号合成／分波器１１６によって合波される。合波された受信信号は、ミキサ１１８によってダウンコンバートされ、増幅回路１１９によって増幅されてＢＢＩＣ２００へ伝達される。なお、「放射電極１２１Ｂ」および「放射電極１２１Ａ」は、本開示における「第１放射電極」および「第２放射電極」にそれぞれ対応する。
　（アンテナモジュールの構成）
　図２は、実施の形態１に係るアンテナモジュール１００を実装した通信装置１０が有するマザーボード２５０を平面視した図である。図２に示す通信装置１０は、典型的にはスマートフォンである。
　マザーボード２５０は、通信装置１０が有する機能を実現するための部品が実装された平板形状のプリント基板である。マザーボード２５０は、たとえば、ＭＬＢ（Multilayer　board）から形成される。図２および以降の説明において、マザーボード２５０の法線方向をＺ軸方向とし、それに直交する方向（マザーボード２５０の面内方向）をＸ軸およびＹ軸方向とする。マザーボード２５０は、ＢＢＩＣ２００、カメラモジュール３００を実装する。
　平面状のプリント基板であるマザーボード２５０は、図２に示すように、Ｚ軸の正方向側の面にカメラモジュール３００およびＢＢＩＣ２００を実装する。マザーボード２５０は、Ｚ軸の負方向側の面にも他の部品を実装可能である。「マザーボード２５０」は「第３基板」に対応し、「マザーボード２５０のＺ軸の正方向側および負方向側の面」は、本開示における「第３基板の主面」に対応する。また、「マザーボード２５０のＸ軸の正方向側および負方向側の面」および「「マザーボード２５０のＹ軸の正方向側および負方向側の面」は、本開示における「第３基板の側面」に対応する。以下では、カメラモジュール３００およびＢＢＩＣ２００を実装する面であるマザーボード２５０のＺ軸の正方向側および負方向側の面をマザーボード２５０の実装面と称する。
　マザーボード２５０の実装面の表面には、接地電極ＭＧＮＤが配置される。図２では、接地電極ＭＧＮＤは、マザーボード２５０の実装面の全面に広く貼り付けられるように配置されているが、マザーボード２５０の実装面の一部のみに配置されてもよい。また、接地電極ＭＧＮＤは、マザーボード２５０の実装面の表層ではなく、内部に配置されていてもよい。
　カメラモジュール３００は、スマートフォンである通信装置１０が有するカメラ機能を実現するためのモジュールであり、レンズユニット、イメージセンサ、および信号処理部などを含む。
　アンテナモジュール１００は、ＲＦＩＣ１１０と、放射電極１２１Ａ１～１２１Ａ４が形成されたアンテナ装置１２０Ａと、放射電極１２１Ｂ１～１２１Ｂ４が形成されたアンテナ装置１２０Ｂとを含む。
　アンテナ装置１２０Ａは、接続部材１４０Ａを介してＢＢＩＣ２００に接続されている。また、アンテナ装置１２０Ｂは、接続部材１４０Ｂによってアンテナ装置１２０Ａに接続されている。
　ＲＦＩＣ１１０は、アンテナ装置１２０ＡのＹ軸の負方向側に配置されている。ＲＦＩＣ１１０は、マザーボード２５０に配置されるＢＢＩＣ２００と電気的に接続されている。なお、「ＲＦＩＣ１１０」は、本開示における「給電回路」に対応する。
　アンテナ装置１２０を構成する誘電体基板は、たとえば、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low　Temperature　Co-fired　Ceramics）多層基板、エポキシ、ポリイミドなどの樹脂から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板、より低い誘電率を有する液晶ポリマー（Liquid　Crystal　Polymer：ＬＣＰ）から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板、フッ素系樹脂、ＰＥＴ（Polyethylene　Terephthalate）材から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板、あるいは、ＬＴＣＣ以外のセラミックス多層基板である。なお、アンテナ装置１２０を構成する誘電体基板は必ずしも多層構造でなくてもよく、単層の基板であってもよい。
　放射電極１２１は、銅あるいはアルミニウムなどの平板形状の導電体で形成されている。放射電極１２１の形状は、図１に示したような矩形に限られず、多角形、円形、楕円、あるいは十字形状であってもよい。放射電極１２１は、誘電体基板の表面あるいは内部の層に形成される。
　図２の例においては、４つの放射電極１２１が一方向に配列されたアレイアンテナが示されているが、単独の放射電極１２１から形成されてもよいし、複数の放射電極が一次元あるいは二次元に配列された構成であってもよい。
　接地電極１７０Ａは、アンテナ装置１２０Ａの誘電体基板の内部において、放射電極１２１Ａと対向して配置される。接地電極１７０Ｂは、アンテナ装置１２０Ｂの誘電体基板の内部において、放射電極１２１Ｂと対向して、配置される。
　なお、「アンテナ装置１２０Ｂを構成する誘電体基板」および「アンテナ装置１２０Ａを構成する誘電体基板」は、本開示における「第１基板」および「第２基板」にそれぞれ対応する。「接地電極１７０Ｂ」および「接地電極１７０Ａ」は、本開示における「第１接地電極」および「第２接地電極」にそれぞれ対応する。
　ＲＦＩＣ１１０からの高周波信号は、アンテナ装置１２０Ａの放射電極１２１Ａに対して供給される。また、ＲＦＩＣ１１０からの高周波信号は、接続部材１４０Ｂを介してアンテナ装置１２０Ｂの放射電極１２１Ｂに対して供給される。アンテナ装置１２０Ａに高周波信号が供給されているときには、放射電極１２１Ａから電波が放射され、放射電極１２１Ｂからは電波は放射されない。逆に、アンテナ装置１２０Ｂに高周波信号が供給されているときには、放射電極１２１Ｂから電波が放射され、放射電極１２１Ａからは電波は放射されない。
　図２に示すように、放射電極１２１Ａは、Ｙ軸の正方向に対して露出する。すなわち、アンテナ装置１２０Ａの電波の放射方向は、Ｙ軸の正方向である。言い換えれば、アンテナ装置１２０Ａの主面は、マザーボード２５０の側面であるＹ軸の正方向側の面と対向する。一方で、放射電極１２１Ｂは、Ｘ軸の負方向に対して露出する。すなわち、アンテナ装置１２０Ｂの電波の放射方向は、Ｘ軸の負方向である。言い換えれば、アンテナ装置１２０Ｂの主面は、マザーボード２５０の側面であるＸ軸の負方向側の面と対向する。なお、「マザーボード２５０の側面であるＹ軸の正方向側の面」は、本開示における「第１面」に対応し、「マザーボード２５０の側面であるＸ軸の負方向側の面」は、本開示における「第２面」に対応する。
　このように、実施の形態１のアンテナモジュール１００が備えるアンテナ装置１２０Ａおよびアンテナ装置１２０Ｂは、互いに異なる方向に向かって電波を放射する。なお、「アンテナ装置１２０Ｂの電波の放射方向」および「アンテナ装置１２０Ａの電波の放射方向」は、本開示における「第１放射方向」および「第２放射方向」にそれぞれ対応する。
　接続部材１４０Ａは、ＢＢＩＣ２００とアンテナ装置１２０Ａとを接続するための平板形状の接続部材である。接続部材１４０Ａは、ＢＢＩＣ２００からＲＦＩＣ１１０に信号を伝達する。接続部材１４０Ｂは、アンテナ装置１２０Ａに配置されたＲＦＩＣ１１０からの高周波信号をアンテナ装置１２０Ｂに伝達する平板形状の接続部材である。なお、説明を簡単にするため、接続部材１４０Ａおよび接続部材１４０Ｂを包括して「接続部材１４０」と称する場合がある。
　接続部材１４０は、平板形状のフラットケーブルである。すなわち、接続部材１４０のＸＹ平面の面積は、接続部材１４０のＸＺ平面およびＹＺ平面の面積よりも比較的広い。たとえば、接続部材１４０Ａでは、Ｚ軸方向の長さがＸ軸方向の長さよりも比較的短い。
　よって、接続部材１４０は、Ｚ軸の正方向側の面（以下では、表面と称する。）と、Ｚ軸の負方向側の面（以下では、裏面と称する。）とを有する。以下では、接続部材１４０の表面および裏面を総称して「主面」と称する場合がある。接続部材１４０は、接続部材１４０の裏面がマザーボード２５０の実装面と接するように配置される。接続部材１４０は、たとえば、支持部材等によって接続部材１４０の表面側（Ｚ軸の正方向側）から、Ｚ軸の負方向側に押さえつけられる。
　接続部材１４０は、その内部に少なくとも１つの接地電極が形成されている。接続部材１４０Ａは、接続部材１４０Ａの内部において、接続部材１４０Ａの裏面と対向するように接地電極ＦＧＮＤ３Ａを備える。接続部材１４０Ｂは、接続部材１４０Ｂの内部において、接続部材１４０Ｂの裏面と対向するように接地電極ＦＧＮＤ３Ｂを備える。接地電極ＦＧＮＤ３Ａおよび接地電極ＦＧＮＤ３Ｂは、接続部材１４０Ｂと同様に、ＸＹ平面がＸＺ平面およびＹＺ平面の面積よりも比較的広い平板形状を有する。以下では、「接地電極ＦＧＮＤ３Ａ」および「接地電極ＦＧＮＤ３Ｂ」を総称して「接地電極ＦＧＮＤ」と称する場合がある。なお、「接続部材１４０Ｂ」および「接続部材１４０Ａ」は、本開示における「第１接続部材」および「第２接続部材」にそれぞれ対応する。
　上述の通り、接続部材１４０の裏面は、マザーボード２５０の実装面と広く面接触する。接続部材１４０の裏面とマザーボード２５０の実装面とが完全な面接触となる必要はないが、面接触する領域が広いほど望ましい。なお、実施の形態１における「接続部材１４０ＢのＺ軸の正方向側および負方向側の面」である接続部材１４０Ｂの表面および裏面は、本開示における「第１接続部材の主面」に対応する。
　接続部材１４０Ａ，１４０Ｂは、その内部に複数の給電配線が形成されている。接続部材１４０Ａ，１４０Ｂは、ＬＴＣＣなどのセラミックスあるいは樹脂によって形成された誘電体基板を有している。接続部材１４０Ａ，１４０Ｂは、可撓性を有する材料で形成されていてもよいし、変形しないリジッドな材料で形成されてもよい。接続部材１４０Ａ，１４０Ｂに含まれる給電配線および接地電極などの導電部材は、着脱可能の構成されたコネクタ、あるいは、はんだにより、各アンテナ装置およびマザーボード２５０に接続される。
　図３は、接続部材１４０Ｂがアンテナ装置１２０Ｂにはんだにより接続された例を示す図である。図３では、アンテナ装置１２０Ｂｃは、アンテナ装置１２０Ｂと接続部材１４０Ｂが一体的に形成された構成である。接地電極ＧＮＤＢは、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極１７０Ｂとが一体となった構成である。これにより、アンテナ装置１２０Ｂｃでは、接続部材１４０Ｂとアンテナ装置１２０Ｂとの間の接続コネクタを設ける必要がなくなり、接続コネクタの故障を防止することができる。
　図２に戻り、接続部材１４０Ｂの延伸方向は、アンテナ装置１２０Ａからアンテナ装置１２０Ｂに至るまでにＹ軸の負方向からＸ軸の負方向へと屈曲する。なお、「接続部材１４０Ｂが延伸するＹ軸の負方向」および「接続部材１４０Ｂが延伸するＸ軸の負方向」は、本開示における「第１延伸方向」および「第２延伸方向」にそれぞれ対応する。接続部材１４０Ｂの屈曲の回数および各延伸方向は、図２に示す屈曲の回数および各延伸方向に限られない。また、各延伸方向は、Ｘ軸またはＹ軸と斜めに交差する方向であってもよい。
　図２で示すように、アンテナ装置１２０Ｂは、ＢＢＩＣ２００、接続部材１４０Ａ、アンテナ装置１２０Ａ、および接続部材１４０Ｂを介して、マザーボード２５０から電力供給される。すなわち、アンテナ装置１２０Ｂは、マザーボード２５０からの信号伝達経路が長い位置に配置されている。
　アンテナ装置１２０Ｂに用いられる電波の周波数は、アンテナ装置１２０Ａに用いられる電波の周波数よりも低い方が望ましい。たとえば、アンテナ装置１２０Ｂに用いられる電波の周波数は２８ＧＨｚとし、アンテナ装置１２０Ａに用いられる電波の周波数は３９ＧＨｚとする。周波数の低い高周波信号の方が周波数の高い高周波信号よりも伝送線路において、発生するロスが少ないためである。
　実施の形態１では、さらに、伝送線路上においてアンテナ装置１２０Ｂが受信する高周波のロスを防止するために、増幅回路が設けられる。接続部材１４０Ｂには、アンテナ装置１２０Ｂとの接続箇所の近傍に、増幅回路であるフロントエンドモジュール（以下、「ＦＥＭ（Front　End　Module）」とも称する。）１８０が配置されている。
　図４は、ＦＥＭ１８０の概略図である。ＦＥＭ１８０は、図４に示されるように、スイッチ１８１、１８２と、パワーアンプ１８３と、ローノイズアンプ１８４とを含む。ＦＥＭ１８０においては、ＲＦＩＣ１１０の内部に設けられるスイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ、１１３Ａ～１１３Ｄ、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴ、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲと同様に、高周波信号を送信する場合にはスイッチ１８１、１８２がパワーアンプ１８３側に切換えられ、高周波信号を受信する場合にはスイッチ１８１、１８２がローノイズアンプ１８４側に切換えられる。
　パワーアンプ１８３とローノイズアンプ１８４は、それぞれ単一素子であり、複数のバンドをカバーできる。あるいは、パワーアンプ１８３とローノイズアンプ１８４は、それぞれのバンドごとに別個の素子として設けられてもよい。
　また、ＦＥＭ１８０は、図示されていないコントローラ部を含む。当該コントローラ部は、スイッチ１８１、１８２と、パワーアンプ１８３と、ローノイズアンプ１８４とを制御する。
　ＦＥＭ１８０は増幅回路であり、ＲＦＩＣ１１０とアンテナ装置１２０Ｂとの間を伝達する高周波信号を増幅して、ＲＦＩＣ１１０とアンテナ装置１２０Ｂとの間に生じる減衰を補償する。
　このように、ＦＥＭ１８０が高周波信号を増幅して、伝送線路において発生するロスを減少させることができるため、アンテナ装置１２０Ｂは、比較的高い周波数帯である３９ＧＨｚの電波が用いることができる。
　特に、ＲＦＩＣ１１０からの信号伝達経路の長さが比較的長いアンテナ装置１２０Ｂの近傍にＦＥＭ１８０が配置されることが望ましい。これにより、ＦＥＭ１８０は、ＲＦＩＣ１１０内のパワーアンプ，ローノイズアンプにおいて増幅率が不足することを防止できる。なお、「ＦＥＭ１８０」は、本開示における「増幅回路」に対応する。
　なお、図４においては、ＦＥＭ１８０がパワーアンプ１８３およびローノイズアンプ１８４の双方を含む場合について説明したが、ＦＥＭ１８０はパワーアンプ１８３およびローノイズアンプ１８４の少なくとも一方を含んでいればよく、パワーアンプ１８３またはローノイズアンプ１８４のいずれか一方のみを含む構成であってもよい。さらに、接続部材１４０Ｂは、ＦＥＭ１８０を有さない構成であってもよい。
　図５は、マザーボード２５０上に配置された接続部材１４０Ｂの断面図である。接続部材１４０Ｂは、誘電体Ｄ１、伝送電極１４１、伝送電極１４２、接地電極ＦＧＮＤ１Ｂ、接地電極ＦＧＮＤ２Ｂ、および接地電極ＦＧＮＤ３Ｂを備える。誘電体Ｄ１は、接続部材１４０Ｂの基材であり、たとえば、ポリイミドなどの樹脂から構成される。
　伝送電極１４１および伝送電極１４２は、それぞれ４つの伝送電極を含む。伝送電極１４１は、接地電極ＦＧＮＤ１Ｂと接地電極ＦＧＮＤ２Ｂとの間に挟まれることにより、トリプレート線路として機能する。伝送電極１４２は、接地電極ＦＧＮＤ２Ｂと接地電極ＦＧＮＤ３Ｂとの間に挟まれることにより、トリプレート線路として機能する。
　伝送電極１４１および伝送電極１４２を有する接続部材１４０Ｂは、合計して８つの伝送電極を備える。アンテナ装置１２０が備える各放射電極１２１は、異なる２つの偏波方向の電波を放射するように構成されているため、各放射電極１２１に給電点が２つ設けられている。すなわち、１つのアンテナ装置１２０は８つの給電点を備えており、接続部材の８つの伝送電極によりそれぞれ高周波信号が供給される。
　接続部材１４０Ｂは、Ｚ軸の正方向側から支持部材等によって押圧されることにより、接続部材１４０Ｂの裏面がマザーボード２５０の実装面と広く面接触している。これにより、接続部材１４０Ｂの裏面がマザーボード２５０の実装面が接触していない場合よりも、マザーボード２５０の接地電極ＭＧＮＤと接続部材１４０Ｂの接地電極ＦＧＮＤ３との距離ｄが近づく。距離ｄは、接地電極ＭＧＮＤと接地電極ＦＧＮＤ３との間の距離を示す。なお、「接地電極ＭＧＮＤ」および「接地電極ＦＧＮＤ３」は、本開示における「第３接地電極」および「第４接地電極」にそれぞれ対応する。
　図２に戻り、接続部材１４０Ｂは、マザーボード２５０からの信号伝達経路が長いアンテナ装置１２０Ｂに接続されている。アンテナ装置１２０Ｂが備える接地電極１７０Ｂまたは接続部材１４０Ｂが備える接地電極ＦＧＮＤ３Ｂは、浮遊容量によって、マザーボード２５０が備える接地電極ＭＧＮＤよりも電位が高くなる。電位が高くなることにより、接地電極１７０Ｂおよび接地電極ＦＧＮＤ３Ｂは、いわゆる電気的に浮いた状態となる。
　接続部材１４０Ｂおよび接地電極ＦＧＮＤ３Ｂは、マザーボード２５０が備える接地電極ＭＧＮＤとの電位差によってアンテナ（共振器）として機能し得る。実施の形態１のアンテナモジュール１００においては、図５に示すように、接続部材１４０の裏面がマザーボード２５０の実装面と接することにより、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの距離ｄが小さくなる。このとき、たとえば距離ｄの長さは、０.１～０.２ｍｍである。
　接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの距離ｄが小さくなれば、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの間に発生する静電容量は大きくなる。また、容量性リアクタンスは静電容量に反比例するため、静電容量が大きくなれば、容量性リアクタンスは小さくなる。
　すなわち、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの距離ｄが小さくなれば、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの間の容量性リアクタンスは小さくなる。その結果、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの間が高周波的に接続し、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの間の電位差は低減される。言い換えれば、浮遊容量によって接地電極ＭＧＮＤの電位よりも高くなっていた接地電極ＦＧＮＤ３Ｂの電位は低減される。
　したがって、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂおよび接地電極１７０Ｂの電位差は低減され、意図しない共振器が発生することを防止する。このように、実施の形態１のアンテナモジュール１００では、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの距離ｄを小さくする。これにより、接地電極ＦＧＮＤ３と接地電極ＭＧＮＤとの間の電位差を低減し、接地電極ＦＧＮＤ３と接地電極ＭＧＮＤとが意図しない結合をすることを防ぎ、他のアンテナ装置との間において、不要共振が発生することを防ぐことができる。
　また、ＲＦＩＣ１１０は、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴおよび／またはローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲを含む給電回路であるため、信号増幅の際に発熱が生じ得る。アンテナ装置１２０Ａはマザーボード２５０から突出した位置に配置されている。そのため、アンテナ装置１２０Ａと通信装置１０の筐体とが近接し、ＲＦＩＣ１１０からの熱によって筐体の温度が部分的に高くなる場合がある。
　実施の形態１のアンテナモジュール１００では、接続部材１４０Ｂが、マザーボード２５０に面接触するように配置されている。これにより、アンテナ装置１２０Ａに接続されている接続部材１４０Ｂを介して、ＲＦＩＣ１１０にて発生した熱をマザーボード２５０に伝達することができるため、アンテナモジュール１００では、放熱効率を向上させることができる。
　また、接続部材１４０Ｂは、ＲＦＩＣ１１０からのみならずＦＥＭ１８０からも熱が伝達される。ＦＥＭ１８０は、ＲＦＩＣ１１０と同様にパワーアンプ１８３および／またはローノイズアンプ１８４を含む増幅回路であるため、信号増幅の際に発熱が生じ得る。アンテナモジュール１００は、ＦＥＭ１８０にて発生した熱をも接続部材１４０Ｂを介してマザーボード２５０に伝達することができるため、放熱効率が向上する。接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０との間に伝熱効率の高い部材（たとえば、銅などの金属）を配置して接触させてもよい。
　また、図２のアンテナモジュール１００のように構成されることで、接続部材１４０Ｂは、カメラモジュール３００を避けて配置することができる。すなわち、アンテナモジュール１００では、接続部材１４０Ｂと他部品との不要な干渉が発生することを防止できる。
　アンテナ装置１２０Ａおよびアンテナ装置１２０Ｂがマザーボード２５０のコーナー部に配置されることで、接続部材１４０Ｂの配線長を短くできる。なお、アンテナ装置１２０Ｂは、図示しない通信装置１０の筐体と一体に形成されてもよい。すなわち、放射電極１２１Ｂは、通信装置１０の筐体に配置され、接続部材１４０Ｂは、当該筐体とアンテナ装置１２０Ａとを接続する。言い換えれば、アンテナモジュール１００は、放射電極１２１Ｂが配置された通信装置１０の筐体と、放射電極１２１Ａおよび接地電極１７０Ａが配置されたアンテナ装置１２０Ａと、接地電極ＭＧＮＤが配置されたマザーボード２５０と、筐体とアンテナ装置１２０Ａとの間に接続され、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂが配置された平板形状の接続部材１４０Ｂとを備えてもよく、放射電極１２１Ｂには、接続部材１４０Ｂを介して高周波信号が伝達され、接続部材１４０Ｂの主面とマザーボード２５０の主面とが接してもよい。
（比較例）
　図６は、実施の形態１に対する比較例のアンテナモジュール１００Ｚを実装した通信装置１０が有するマザーボード２５０を平面視した図である。図６のアンテナモジュール１００Ｚは、実施の形態１と同様にマザーボード２５０に配置されたＢＢＩＣ２００、ならびにアンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂに加えて、接続部材１４０Ａ，１４０ＢＺと、ＦＥＭ１８０とを備える。なお、図６のアンテナモジュール１００Ｚにおいて、図２のアンテナモジュール１００と重複する要素の説明は繰り返さない。
　図６では、接続部材１４０ＢＺが、マザーボードの実装面上を通ることなく、マザーボード２５０のコーナー部を介して、アンテナ装置１２０Ａとアンテナ装置１２０Ｂとを接続している。そのため、接続部材１４０ＢＺとマザーボード２５０との間には、空気層ｗ１，ｗ２が生じる。接続部材１４０ＢＺが支持部材等によって支持されマザーボード２５０のコーナーを介して接続される場合であっても、接続部材１４０ＢＺとマザーボード２５０との間に少なくとも部分的に空気層ｗ１，ｗ２に対応する空気層が発生し得る。
　すなわち、接続部材１４０ＢＺの裏面とマザーボード２５０の実装面とが接触する面積は、図２および図５に示す接続部材１４０Ｂの裏面とマザーボード２５０の実装面とが接触する面積よりも小さくなる。
　そのため、浮遊容量によって接地電極ＭＧＮＤの電位よりも高くなっていた接地電極ＦＧＮＤ３Ｂの電位は低減されることがなく、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極１７０Ｂとの間に電位差が生じた状態となる。したがって、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂまたは接地電極１７０Ｂとマザーボード２５０の接地電極ＭＧＮＤとが意図せずに共振器として機能し、他のアンテナ装置との間で不要共振を発生させ得る。その結果、他のアンテナ装置のアンテナ特性における損失は増大する。
　また、接続部材１４０Ｂに伝達されたＲＦＩＣ１１０およびＦＥＭ１８０が発生させた熱は、接続部材１４０Ｂの裏面とマザーボード２５０の実装面とが接触する面積が小さいため、マザーボード２５０へ効率的に放熱することができず、筐体に熱が伝達されてしまう。
（変形例１）
　図２では、アンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂがマザーボード２５０の実装面方向であるＸ軸またはＹ軸方向に電波を放射する構成について説明した。しかしながら、通信装置１０によっては、アンテナ装置１２０からの電波を、マザーボード２５０の実装面と直交する方向であるＺ軸方向に向けて放射する場合がある。
　図７は、変形例１に係るアンテナモジュール１００Ａを実装した通信装置１０が有するマザーボード２５０を平面視した図である。図７のアンテナモジュール１００Ａは、図２のアンテナモジュール１００と同様にマザーボード２５０に実装されたＢＢＩＣ２００、ならびにアンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂに加えて、接続部材１４０Ａ，１４０Ｂと、ＦＥＭ１８０とを備える。なお、図７のアンテナモジュール１００Ａにおいて、図２のアンテナモジュール１００と重複する要素の詳細な説明は繰り返さない。
　図７では、アンテナ装置１２０Ａから放射される電波の放射方向が、図２のアンテナ装置１２０Ａの放射方向と異なる。図７に示すように、アンテナ装置１２０Ａの放射電極１２１Ａ１～１２１Ａ４は、Ｚ軸の正方向に向かって電波を放射する。図７の接続部材１４０Ｂは、Ｚ軸方向へ電波を放射するアンテナ装置１２０Ａと、Ｘ軸方向に電波を放射するアンテナ装置１２０Ｂとを接続する。このように、アンテナ装置１２０の一方が、マザーボード２５０の主面の法線方向に電波を放射する場合であっても、接続部材１４０Ｂの主面とマザーボード２５０の主面とが接することにより、不要共振の発生の防止および放熱の効率性の向上を図ることができる。
　また、図７では、アンテナ装置１２０ＢがＸ軸方向に対して電波を放射し、アンテナ装置１２０ＡがＺ軸方向に対して電波を放射する構成について説明したが、アンテナ装置１２０ＢがＺ軸方向に電波を放射し、アンテナ装置１２０ＡがＸ軸方向またはＹ軸方向に対して電波を放射するように構成されてもよい。
　図８は、変形例１の接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０との断面図である。なお、図８の接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０との断面図において、図５の接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０との断面図と重複する要素の詳細な説明は繰り返さない。
　図５では、接続部材１４０Ｂが支持部材等によって押圧されることにより、接続部材１４０Ｂの裏面とマザーボード２５０の実装面とが接する構成について説明した。図８では、接続部材１４０Ｂがマザーボード２５０との間にビアＶが形成されている。ビアＶにより、接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０とは、電気的に接続される。
　これにより、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの間の電位差は、同電位となり、不要共振の発生を防ぐことができる。さらに、アンテナモジュール１００Ａでは、ビアＶによって接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０とが固定される。これにより、より安定して接続部材１４０Ｂの裏面とマザーボード２５０の実装面とが接触する面積を広く保つことができる。その結果、ＲＦＩＣ１１０およびＦＥＭ１８０にて発生した熱は、接続部材１４０Ｂを介して、より効率的に放熱される。
　あるいは、接続部材１４０Ｂは、接続部材１４０Ｂを形成する誘電体Ｄ１のうち、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの間に配置している誘電体を備えない構成であってもよい。すなわち、接続部材１４０Ｂは、接地電極ＦＧＮＤ３ＢがＺ軸の負方向側に露出する構成となる。露出した接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとは、導電性の接着剤またははんだにより接合される。これにより、接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとが直接、面接触することとなり、より確実に接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤとの間の電位差を同電位とすることができる。
（変形例２）
　図２および図７では、アンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂの電波の放射方向が互いに異なる方向である場合について説明した。しかしながら、複数のアンテナ装置に同一の方向に電波を放射させて、電波の強度を高めたい場合が考えられる。
　そこで、変形例２においては、アンテナ装置１２０Ａ，１２０Ｂがともに、Ｘ軸の負方向に向けて電波を放射する構成について説明する。図９は、変形例２に係るアンテナモジュール１００Ｂを実装した通信装置１０が有するマザーボード２５０を平面視した図である。図９を参照して、接続部材１４０Ｂは、Ｘ軸の負方向に向けて電波を放射するアンテナ装置１２０ＡとＸ軸の負方向に向けて電波を放射するアンテナ装置１２０Ｂとを接続する。
　この際、接続部材１４０Ｂは、アンテナ装置１２０Ａとアンテナ装置１２０Ｂとの間の最短経路を通らずに、マザーボード２５０の実装面を経由してアンテナ装置１２０Ａとアンテナ装置１２０Ｂとに接続される。同一方向に向けて電波を放射するアンテナ装置１２０の間の接続であっても、接続部材１４０Ｂの裏面をマザーボード２５０の実装面に接触させるように配置することによって、接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０との接地面積を拡大し、接地電極間の電位差を低減することができる。したがって、同一方向に向けて電波を放射するアンテナ装置１２０の間の接続においても、不要共振の発生の防止および放熱の効率性の向上を図ることができる。
（変形例３）
　変形例２では、少なくともアンテナ装置１２０Ａまたはアンテナ装置１２０Ｂが、マザーボード２５０の実装面方向に向かって電波を放射する構成について説明した。しかしながら、アンテナ装置１２０Ａおよびアンテナ装置１２０Ｂの両方から放射される電波を実装面方向と直交する方向に放射する場合が考えられる。たとえば、アンテナ装置１２０ＡからはＺ軸方向の正方向に電波を放射し、アンテナ装置１２０ＢからはＺ軸の負方向に電波を放射する場合がある。
　変形例３では、Ｚ軸方向において、アンテナ装置１２０Ａおよびアンテナ装置１２０Ｂが背向するように配置された構成について説明する。図１０は、変形例３に係るアンテナモジュール１００Ｃを実装した通信装置１０が有するマザーボード２５０を平面視した図（図１０（Ａ））および側面視した図（図１０（Ｂ））である。
　マザーボード２５０の実装面には、ＢＢＩＣ２００が実装される。接続部材１４０Ａは、アンテナ装置１２０ＡとＢＢＩＣ２００とを接続させる。接続部材１４０Ｂは、マザーボード２５０の実装面から該実装面と反対方向であるマザーボード２５０の裏面に向かって延伸するように配置し、アンテナ装置１２０Ａとアンテナ装置１２０Ｂとを接続する。アンテナ装置１２０Ａは、Ｚ軸の正方向に向かって電波を放射し、アンテナ装置１２０Ｂは、Ｚ軸の負方向に向かって電波を放射する。言い換えれば、アンテナ装置１２０Ａの主面は、マザーボード２５０の主面であるＺ軸の正方向側の面と対向する。また、アンテナ装置１２０Ｂの主面は、マザーボード２５０の主面であるＺ軸の負方向側の面と対向する。なお、「マザーボード２５０の主面であるＺ軸の正方向側の面」は、本開示における「第３面」に対応し、「マザーボード２５０の主面であるＺ軸の負方向側の面」は、本開示における「第４面」に対応する。マザーボード２５０は、接地電極ＭＧＮＤ１と接地電極ＭＧＮＤ２とを備える。接地電極ＭＧＮＤ１は、Ｚ軸の正方向側に露出するように配置され、接地電極ＭＧＮＤ２は、Ｚ軸の負方向側に露出するように配置される。接地電極ＭＧＮＤ１と接地電極ＭＧＮＤ２とは、図示しない経路により接続されている。
　このように、アンテナ装置１２０Ａとアンテナ装置１２０Ｂとが背向する方向に電波を放射する場合であっても、接続部材１４０Ｂをマザーボード２５０の実装面から該実装面と反対方向の面に向かって延伸するように配置することにより、接続部材１４０Ｂの裏面とマザーボード２５０のＺ軸の正方向側の実装面とが接する。これにより、接続部材１４０Ｂの接地電極ＦＧＮＤ３Ｂとマザーボード２５０の接地電極ＭＧＮＤ１との電位差が低減される。
　また、接続部材１４０Ｂは、Ｚ軸の正方向側のマザーボード２５０の実装面に加えて、Ｚ軸の負方向側のマザーボード２５０の実装面と接触するように構成されてもよい。これにより、アンテナ装置１２０Ｂの近傍に配置された接地電極ＦＧＮＤ３Ｂとマザーボード２５０の接地電極ＭＧＮＤとの電位差を低減することができ、より効果的に不要共振の発生を防止することができる。
　また、アンテナモジュール１００Ｃでは、アンテナ装置１２０ＢがＺ軸の負方向側のマザーボード２５０の実装面においてＹ軸の正方向側に配置されていることにより、領域Ａｒ１が生じる。これにより、アンテナモジュール１００Ｃでは、領域Ａｒ１に、たとえばカメラモジュールなどの他の部品を配置することが可能となる。
（変形例４）
　変形例３では、アンテナ装置１２０ＢがＺ軸の負方向側のマザーボード２５０の実装面においてＹ軸の正方向側に配置されている構成について説明した。しかしながら、接地電極ＦＧＮＤ３とＺ軸の負方向側に配置されたマザーボード２５０が備える接地電極ＭＧＮＤ２との間の電位差を、より確実に低減したい場合が考えられる。
　図１１は、変形例４に係るアンテナモジュール１００Ｄを実装した通信装置１０が有するマザーボード２５０を平面視した図（図１１（Ａ））および側面視した図（図１１（Ｂ））である。
　図１１のアンテナモジュール１００Ｄでは、接続部材１４０Ｂがマザーボード２５０のＺ軸の負方向側の実装面において、さらに延伸してアンテナ装置１２０Ｂと接続する。これにより、接続部材１４０Ｂとマザーボード２５０とは、領域Ａｒ２において広く面接触する。これにより、より確実に接地電極ＦＧＮＤ３Ｂと接地電極ＭＧＮＤ２との間の電位差を低減することができる。
（変形例５）
　変形例３および変形例４では、マザーボード２５０の部材がリジッドである構成について説明した。しかしながら、通信装置１０に設けられたディスプレイが折り曲げ可能な部材から形成されている場合、可撓性のマザーボード２５０が用いられる場合がある。
　図１２は、変形例５に係るアンテナモジュール１００Ｅを実装した通信装置１０が有するマザーボード２５０を背面視した図（図１２（Ａ））および側面視した図（図１２（Ｂ））である。通信装置１０は、ディスプレイＤｉｓを有するスマートフォンであり、ディスプレイＤｉｓは、折り曲げ部Ｆ１を支点として、Ｚ軸の正方向側または負方向側に折り曲げることができる。
　筐体Ｃｖは、通信装置１０が含む最も外側の筐体である。図１２（Ｂ）に示すように、ディスプレイＤｉｓは、Ｚ軸の正方向側に向けて配置される。すなわち、ユーザーは、通信装置１０をＺ軸の正方向側から見ることによって、ディスプレイＤｉｓが表示する情報を確認することができる。
　図１２（Ｂ）に示すようにマザーボード２５０は、筐体Ｃｖの内部において、ディスプレイＤｉｓのＺ軸の負方向側に配置される。接続部材１４０Ｂは、マザーボード２５０の実装面上から突出し、折り曲げ部Ｆ１を横切るように配置される。これにより、アンテナ装置１２０Ｂは、マザーボード２５０を平面視したときにマザーボード２５０と重ならない領域に配置することができる。このように、接続部材１４０Ｂを配置することで、アンテナ装置１２０Ｂは、ディスプレイ面ＤｉｓＳ１に対向して配置され、アンテナ装置１２０Ａはディスプレイ面ＤｉｓＳ２に対向して配置される。
　通信装置１０は、折り曲げ部Ｆ１を支点として、ディスプレイＤｉｓをＺ軸の正方向側に折り曲げることができる。Ｚ軸の正方向側に折り曲げる場合、ディスプレイＤｉｓが有するディスプレイ面ＤｉｓＳ１とディスプレイ面ＤｉｓＳ２とが互いに向かい合って、面接触する。折り曲げ部Ｆ１がＺ軸の正方向側に折り曲げられた場合、アンテナ装置１２０Ａとアンテナ装置１２０Ｂとは互いに背向する。
　あるいは、通信装置１０は、折り曲げ部Ｆ１を支点としてＺ軸の負方向側に折り曲げることができる。Ｚ軸の負方向側に折り曲げられた場合、筐体Ｃｖが有する筐体面ＣｖＳ１と筐体面ＣｖＳ２とが互いに向かい合って面接触し、アンテナ装置１２０Ａとアンテナ装置１２０Ｂとは互いに対向する。
　図１２に示すように、折り曲げ部Ｆ１を跨いで、アンテナ装置１２０Ｂがマザーボード２５０から離れた位置に配置される場合であっても、接続部材１４０Ｂが、マザーボード２５０の実装面と面接触するように配置されることにより、不要共振の発生の防止および放熱の効率性の向上を図ることができる。
　なお、「ディスプレイＤｉｓ」は、本開示における「表示部」に対応する。「ディスプレイ面ＤｉｓＳ１」および「ディスプレイ面ＤｉｓＳ２」は、本開示における「第１表示面」および「第２表示面」にそれぞれ対応する。
　また、アンテナモジュール１００Ｅでは、マザーボード２５０が、Ｚ軸方向から平面視したときにディスプレイ面ＤｉｓＳ１と重なる領域とディスプレイ面ＤｉｓＳ２と重なる領域とに分割され、別個のマザーボードを備えてもよい。すなわち、マザーボード２５０は、折り曲げ部Ｆ１を境にして分割される。あるいは、マザーボード２５０は、Ｚ軸方向から平面視したときにディスプレイ面ＤｉｓＳ１と重なる領域とディスプレイ面ＤｉｓＳ２と重なる領域とのいずれか一方の領域のみに配置されてもよい。
　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１０　通信装置、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｚ　アンテナモジュール、１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１３Ａ，１１３Ｄ，１１７，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ，１８１　スイッチ、１１２ＡＲ，１１２ＤＲ，１８４　ローノイズアンプ、１１２ＡＴ，１１２ＤＴ，１８３　パワーアンプ、１１４Ａ，１１４Ｄ　減衰器、１１５Ａ，１１５Ｄ　移相器、１１６　分波器、１１８　ミキサ、１１９　増幅回路、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｂｃ　アンテナ装置、１２１，１２１Ａ，１２１Ａ１，１２１Ａ２，１２１Ａ３，１２１Ａ４，１２１Ｂ，１２１Ｂ１，１２１Ｂ２，１２１Ｂ３，１２１Ｂ４　放射電極、１３０　切換回路、１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０ＢＺ　接続部材、１４１，１４２　伝送電極、１７０Ａ，１７０Ｂ，ＦＧＮＤ１Ｂ，ＦＧＮＤ２Ｂ，ＦＧＮＤ３Ｂ，ＧＮＤＢ，ＦＧＮＤ３Ａ，ＭＧＮＤ，ＭＧＮＤ１，ＭＧＮＤ２　接地電極、２５０　マザーボード、３００　カメラモジュール、Ａｒ１，Ａｒ２　領域、Ｃｖ　筐体、ＣｖＳ１，ＣｖＳ２　筐体面、Ｄ１　誘電体、Ｄｉｓ　ディスプレイ、ＤｉｓＳ１，ＤｉｓＳ２　ディスプレイ面、Ｆ１　折り曲げ部、Ｔ１Ｄ，Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂ，Ｔ１Ｃ　第１端子、Ｔ２Ａ，Ｔ２Ｄ，Ｔ２Ｂ，Ｔ２Ｃ　第２端子、Ｔ３Ｃ，Ｔ３Ｄ，Ｔ３Ｂ，Ｔ３Ａ　第３端子、Ｖ　ビア、ｄ　距離、ｗ１，ｗ２　空気層。

Claims (20)

  1. 　第１放射電極および第１接地電極が配置された第１基板と、
    　第２放射電極および第２接地電極が配置された第２基板と、
    　第３接地電極が配置された第３基板と、
    　前記第１基板と前記第２基板との間に接続され、第４接地電極が配置された平板形状の第１接続部材とを備え、
    　前記第１放射電極には、前記第１接続部材を介して高周波信号が伝達され、
    　前記第１接続部材の主面と前記第３基板の主面とが接する、アンテナモジュール。
  2. 　前記第１接続部材は、前記第１接続部材の主面の法線方向から平面視した場合に、前記第３接地電極と前記第４接地電極とが重なるように配置される、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  3. 　前記第１接続部材は、前記第１基板から前記第２基板に至るまでに第１延伸方向から第２延伸方向へと屈曲する少なくとも１つの屈曲部を有する、請求項１または請求項２に記載のアンテナモジュール。
  4. 　前記第３接地電極の電位および前記第４接地電極の電位は、略同電位である、請求項１～３のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  5. 　前記第１放射電極が電波を放射する第１放射方向と前記第２放射電極が電波を放射する第２放射方向とは、互いに異なる方向である、請求項１～４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  6. 　前記第１放射方向と前記第２放射方向とは互いに背向する、請求項５に記載のアンテナモジュール。
  7. 　前記第１放射方向および前記第２放射方向は、前記第３基板の主面の法線方向と直交する方向であり、前記第３基板の主面の平面上において、前記第１放射方向および前記第２放射方向は互いに直交する方向である、請求項５に記載のアンテナモジュール。
  8. 　前記第１放射方向および前記第２放射方向の一方は、前記第３基板の主面の法線方向であり、
    　前記第１放射方向および前記第２放射方向の他方は、前記第３基板の主面の法線方向と直交する方向である、請求項７に記載のアンテナモジュール。
  9. 　前記第１基板の主面および前記第２基板の主面の少なくとも一方は、前記第３基板の側面と対向する、請求項１～４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  10. 　前記第１基板の主面および前記第２基板の主面の一方は、前記第３基板の側面と対向し、
    　前記第１基板の主面および前記第２基板の主面の他方は、前記第３基板の主面と対向する、請求項９に記載のアンテナモジュール。
  11. 　前記第３基板の側面は、互いに法線方向が異なる第１面および第２面を有し、
    　前記第１基板の主面および前記第２基板の主面は、前記第１面および前記第２面のそれぞれに対向する、請求項９に記載のアンテナモジュール。
  12. 　前記第３基板の主面は、互いに法線方向が異なる第３面および第４面を有し、
    　前記第１基板の主面および前記第２基板の主面は、前記第３面および前記第４面のそれぞれに対向する、請求項１～４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  13. 　前記第１接続部材は、前記第１基板から取り外し可能である、請求項１～１２のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  14. 　前記第１接続部材は、前記第１基板と一体的に形成される、請求項１～１２のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  15. 　前記第１接続部材に配置され、前記第１放射電極と前記第３基板との間で伝達される高周波信号を増幅するように構成された増幅回路をさらに備える、請求項１～１４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  16. 　前記第１放射電極および前記第２放射電極に高周波信号を供給するための給電回路をさらに備える、請求項１～１５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  17. 　前記給電回路は、前記第２基板に配置される、請求項１６に記載のアンテナモジュール。
  18. 　前記第２基板と前記第３基板との間に接続され、前記給電回路に信号を伝達する第２接続部材をさらに備える、請求項１７に記載のアンテナモジュール。
  19. 　請求項１～１８のいずれか１項に記載のアンテナモジュールを搭載した、通信装置。
  20. 　第１表示面および第２表示面を含む表示部をさらに備え、
    　前記表示部は、前記第１表示面と前記第２表示面とが対向するように前記表示部を折り曲げるように構成された折り曲げ部を有し、
    　前記第１基板は前記第１表示面に対向して配置され、
    　前記第２基板は前記第２表示面に対向して配置される、請求項１９に記載の通信装置。
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