WO2022230427A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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WO2022230427A1
WO2022230427A1 PCT/JP2022/012229 JP2022012229W WO2022230427A1 WO 2022230427 A1 WO2022230427 A1 WO 2022230427A1 JP 2022012229 W JP2022012229 W JP 2022012229W WO 2022230427 A1 WO2022230427 A1 WO 2022230427A1
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antenna
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recess
terminal portion
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浩平 原谷
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株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065Patch antenna array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/523Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between antennas of an array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna device configured by mounting a second substrate on which a plurality of antenna elements are arranged on a first substrate on which a ground is formed.
  • Patent Document 1 describes an antenna device having a first substrate and a second substrate mounted on the first substrate.
  • the second substrate has an upper surface on which two antenna elements are arranged adjacent to each other and a lower surface on which a ground is arranged.
  • a slit is provided in the area between the antenna elements on the second substrate in order to suppress the surface current propagating between the two antenna elements.
  • the slit divides the second substrate into a substrate on which one antenna element is arranged and a substrate on which the other antenna element is arranged.
  • the ground and two antenna elements are arranged on the second substrate.
  • antenna devices in which the ground is arranged on the first substrate and only a plurality of antenna elements are arranged on the second substrate without the ground being arranged.
  • a mounting terminal for mounting the second substrate to the first substrate is provided between the antenna element of the second substrate and the ground of the first substrate. Therefore, there is concern that the antenna element will be coupled to the mounting terminal instead of the ground, deteriorating the characteristics of the antenna.
  • the lines of electric force formed between the outer ends of the antenna elements in the arrangement direction and the ground are outside the second substrate (the second substrate). While passing through a layer with a dielectric constant lower than that of the two substrates (for example, an air layer), the electric lines of force formed between the inner ends of the antenna elements in the arrangement direction and the ground pass through the inside of the second substrate. Become. Therefore, there is concern that the symmetry of the dielectric constant in the arrangement direction of each antenna element (the balance of the ratio of the outer layers of the second substrate) will be greatly disturbed, and the antenna characteristics will be degraded.
  • the present disclosure has been made in order to solve such problems, and an object of the present disclosure is to mount a second substrate having a plurality of antenna elements on a first substrate having a ground. It is to improve the characteristics of the antenna device that is used.
  • An antenna module includes a first substrate formed with a ground extending in a first direction, and a second substrate mounted on the first substrate.
  • the second substrate has a first antenna element, a second antenna element, a first surface, and a second surface facing the first surface.
  • the first antenna element and the second antenna element are arranged side by side in the first direction on the first surface or in the layer between the first surface and the second surface.
  • a recess that is recessed toward the first surface is formed in a region between the first antenna element and the second antenna element on the second surface of the second substrate.
  • a recess recessed toward the first surface is formed in the area between the first antenna element and the second antenna element on the second surface of the second substrate. Therefore, the electric line of force formed between the inner end of each antenna element in the arrangement direction and the ground passes through the recess (a layer with a dielectric constant lower than that of the second substrate, such as an air layer).
  • the symmetry of the dielectric constant in the arrangement direction of the antenna elements becomes better than in the case where the concave portion is not provided.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device to which an antenna device is applied;
  • FIG. 1 is a perspective view (part 1) of an antenna device;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view (part 1) of an antenna device;
  • FIG. It is the figure which planarly viewed the array antenna from the X-axis positive direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view (part 2) of the antenna device; It is sectional drawing (3) of an antenna device. It is sectional drawing (4) of an antenna device. It is sectional drawing (5) of an antenna device.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 1 to which an antenna device 120 according to this embodiment is applied.
  • the communication device 1 is, for example, a mobile terminal such as a mobile phone, a smart phone, or a tablet, or a personal computer having a communication function.
  • the communication device 1 includes an antenna module 100 and a BBIC 200 forming a baseband signal processing circuit.
  • the antenna module 100 includes an RFIC 110 that is an example of a feeding circuit, and an antenna device 120 .
  • the communication device 1 up-converts a signal transmitted from the BBIC 200 to the antenna module 100 into a high-frequency signal and radiates it from the antenna device 120, and down-converts the high-frequency signal received by the antenna device 120, and processes the signal in the BBIC 200. do.
  • FIG. 1 shows an example in which the antenna device 120 is formed of a plurality of antenna elements 121 arranged in a two-dimensional array.
  • antenna element 121 is a patch antenna having a substantially square flat plate shape.
  • 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 combiner/demultiplexer. 116 , a mixer 118 and an amplifier circuit 119 .
  • switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to the power amplifiers 112AT to 112DT, and the switch 117 is connected to the amplifier circuit 119 on the transmission side.
  • switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to low noise amplifiers 112AR to 112DR, and switch 117 is connected to the receiving amplifier of amplifier circuit 119.
  • a signal transmitted from the BBIC 200 is amplified by the amplifier circuit 119 and up-converted by the mixer 118 .
  • a transmission signal which is an up-converted high-frequency signal, is divided into four waves by the signal combiner/demultiplexer 116, passes through four signal paths, and is fed to different antenna elements 121, respectively.
  • the directivity of antenna device 120 can be adjusted by individually adjusting the degree of phase shift of phase shifters 115A to 115D arranged in each signal path.
  • a received signal which is a high-frequency signal received by each antenna element 121 , passes through four different signal paths and is multiplexed by the signal combiner/demultiplexer 116 .
  • the multiplexed received signal is down-converted by mixer 118 , amplified by amplifier circuit 119 , and transmitted to BBIC 200 .
  • the RFIC 110 is formed, for example, as a one-chip integrated circuit component including the above circuit configuration.
  • devices switching, power amplifiers, low-noise amplifiers, attenuators, phase shifters
  • corresponding to each antenna element 121 in the RFIC 110 may be formed as one-chip integrated circuit components for each corresponding antenna element 121. .
  • FIG. 2 is a perspective view of the antenna device 120.
  • FIG. Antenna module 100 includes a main board 10 and array antennas 20 and 30 .
  • the direction normal to the main surface of the main substrate 10 is also referred to as the "Z-axis direction,” and the directions perpendicular to the Z-axis direction and perpendicular to each other are also referred to as the "X-axis direction” and the “Y-axis direction,” respectively.
  • the positive direction of the Z-axis in each drawing may be described as the upper surface side, and the negative direction thereof as the lower surface side.
  • four array antennas 20 are arranged on the upper surface of the main board 10 at predetermined intervals in the X-axis direction, and four array antennas 30 are arranged at predetermined intervals in the X-axis direction. arranged side by side. The four array antennas 30 are arranged adjacent to the four array antennas 20 at predetermined intervals in the Y-axis direction.
  • Each array antenna 20 includes a first antenna element 21, a second antenna element 22, and a sub-board 23.
  • the sub-board 23 is formed in a substantially rectangular shape with a long side in the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the first antenna element 21 and the second antenna element 22 are formed in a substantially square shape when viewed from above in the Z-axis direction.
  • the first antenna element 21 and the second antenna element 22 are arranged side by side in the Y-axis direction on the upper surface of the sub-board 23 with a predetermined gap therebetween.
  • the first antenna element 21 and the second antenna element 22 are arranged in the Y-axis direction at a predetermined interval in a layer near the upper surface of the sub-board 23 (the layer between the upper surface and the lower surface of the sub-board 23). may be placed.
  • Each array antenna 30 includes a first antenna element 31, a second antenna element 32, and a sub-board 33.
  • the sub-board 33 is formed in a substantially rectangular shape with a long side in the Y-axis direction when viewed from above in the Z-axis direction.
  • the first antenna element 31 and the second antenna element 32 are formed in a substantially square shape when viewed from above in the Z-axis direction.
  • the first antenna element 31 and the second antenna element 32 are arranged side by side in the Y-axis direction on the upper surface of the sub-board 33 with a predetermined gap therebetween.
  • the first antenna element 31 and the second antenna element 32 are arranged in the Y-axis direction with a predetermined gap in a layer near the upper surface of the sub-board 33 (the layer between the upper surface and the lower surface of the sub-board 33). may be placed.
  • Both the first antenna elements 21, 31 and the second antenna elements 22, 32 are configured to radiate radio waves whose polarization direction is the Y-axis direction.
  • the first antenna elements 21, 31 and the second antenna elements 22, 32 are any of the antenna elements 121 shown in FIG.
  • the antenna device 120 By mounting the four array antennas 20 and the four array antennas 30 on the main substrate 10 in this manner, the antenna device 120 in which a total of 16 antenna elements are arranged in a two-dimensional 4 ⁇ 4 array. is formed.
  • FIG. 3 is a III-III cross-sectional view of the antenna device 120 in FIG. In FIG. 3, the cross-sectional shape of the array antenna 30 is omitted.
  • the cross-sectional shape of array antenna 30 is substantially the same as the cross-sectional shape of array antenna 20 .
  • the main substrate 10 includes a dielectric 11 and a ground electrode GND arranged in a layer inside the dielectric 11 .
  • the ground electrode GND has a flat plate shape extending in the Y-axis direction and the X-axis direction.
  • the sub-board 23 of the array antenna 20 has an upper surface 23a and a lower surface 23b facing the upper surface 23a.
  • the first antenna element 21 and the second antenna element 22 are arranged side by side in the Y-axis direction on the upper surface 23a of the sub-board 23 with a predetermined gap therebetween.
  • the first antenna element 21 and the second antenna element 22 are arranged in a layer near the upper surface 23a of the sub-board 23 (the layer between the upper surface 23a and the lower surface 23b of the sub-board 23) with a predetermined spacing. may be arranged side by side in the Y-axis direction.
  • a mounting terminal portion 24 for mounting the sub-board 23 on the upper surface 10 a of the main board 10 is arranged on the lower surface 23 b of the sub-board 23 .
  • the mounting terminal portion 24 is formed of conductors such as a plurality of solder bumps.
  • a concave portion 25 recessed toward the upper surface 23a is formed in a region (planar region) between the first antenna element 21 and the second antenna element 22 on the lower surface 23b of the sub-board 23. As shown in FIG.
  • the mounting terminal portion 24 includes a first terminal portion 24a provided in a first region on the side closer to the first antenna element 21 (the Y-axis negative direction side) than the recessed portion 25 on the lower surface 23b, and 2 and a second terminal portion 24b provided in a second region on the side closer to the two antenna elements 22 (the positive Y-axis direction side).
  • the concave portion 25 is a region (three-dimensional region) between the first antenna element 21 and the second terminal portion 24b and between the second antenna element 22 and the first terminal portion 24a in the sub-board 23. formed in
  • the concave portion 25 is formed so as to extend in the X-axis direction (that is, the direction perpendicular to the polarization direction of radio waves emitted by each antenna element).
  • a recess 35 similar to the recess 25 is also formed.
  • FIG. 3 shows an example in which the mounting terminal portion 24 includes a first terminal portion 24a provided in the first region and a second terminal portion 24b provided in the second region. It is not limited to such arrangement.
  • the mounting terminal portion 24 may include only one of the first terminal portion 24a and the second terminal portion 24b.
  • the example shown in FIG. 3 shows an example in which the first terminal portion 24a is arranged over substantially the entire surface of the first region and the second terminal portion 24b is arranged over substantially the entire surface of the second region.
  • the arrangement of the one terminal portion 24a and the second terminal portion 24b is not limited to such an arrangement.
  • the first terminal portion 24a may be arranged in part of the first region
  • the second terminal portion 24b may be arranged in part of the second region.
  • the concave portion 25 is formed at least in the area between the first antenna element 21 and the second terminal portion 24b and between the second antenna element 22 and the first terminal portion 24a in the sub-board 23. What is necessary is just to be formed in at least one of the regions between them.
  • FIG. 4 is a plan view of the array antenna 20 from the Z-axis positive direction.
  • the shape of the array antenna 30 viewed from the positive Z-axis direction is substantially the same as the shape of the array antenna 20 viewed from the positive Z-axis direction.
  • the sub-board 23 has a first end surface 23c close to the first antenna element 21 and a second end surface 23d close to the second antenna element 22 in the Y-axis direction.
  • the concave portion 25 has a first side surface 25c close to the first antenna element 21 and a second side surface 25d close to the second antenna element 22 in the Y-axis direction.
  • Y-axis distance between first antenna element 21 and first end face 23c, Y-axis distance between first antenna element 21 and first side face 25c, second antenna element 22 and second end face 23d and the distance in the Y-axis direction between the second antenna element 22 and the second side surface 25d are both a predetermined value d.
  • the antenna device 120 is configured by mounting the sub-board 23 on the main board 10 on which the ground electrode GND is formed.
  • a recess 25 recessed toward the upper surface 23a is formed in the central area (the area between the first antenna element 21 and the second antenna element 22) of the lower surface 23b of the sub-board 23.
  • the lines of electric force formed between the outer ends in the arrangement direction of the antenna elements 21 and 22 (each of the first antenna element 21 and the second antenna element 22) and the ground electrode GND are directed to the outside of the sub-board 23.
  • the electric lines of force formed between the inner ends of the antenna elements 21 and 22 in the arrangement direction and the ground electrode GND also pass through the recess 25 (air layer). Therefore, the symmetry of the dielectric constant in the array direction of the antenna elements 21 and 22 (the balance of the proportion of the air layer) is better than when the concave portion 25 is not provided.
  • the concave portion 25 is formed in a region of the sub-board 23 between the first antenna element 21 and the second terminal portion 24b and between the second antenna element 22 and the first terminal portion 24a. .
  • the coupling strength between the first antenna element 21 and the second terminal portion 24b (the terminal portion arranged at a position facing the first antenna element 21 with the recess 25 interposed therebetween) is reduced, and the first antenna The isolation between the element 21 and the second terminal portion 24b can be improved.
  • the coupling strength between the second antenna element 22 and the first terminal portion 24a (the terminal portion arranged at a position facing the second antenna element 22 with the recess 25 interposed therebetween) is reduced, and the second antenna element 22 and the first terminal portion 24a can also be improved.
  • the antenna device 120 configured by mounting the sub-board 23 on which the plurality of antenna elements 21 and 22 are arranged on the main board 10 on which the ground electrode GND is formed.
  • the concave portion 25 is formed so as to extend in the X-axis direction (that is, the direction perpendicular to the polarization direction of the radio waves emitted by the antenna elements 21 and 22). Thereby, the isolation between the first antenna element 21 and the second antenna element 22 can also be improved.
  • the recess 25 in the lower surface 23b of the sub-board 23 the surface area of the upper surface 10a of the main board 10 that contacts the air can be increased, so that the heat dissipation of the main board 10 can be improved.
  • the strength of the portion where the recess 25 is formed is lowered by forming the recess 25 in the sub substrate 23, the stress generated in the sub substrate 23 is concentrated and absorbed in the portion where the recess 25 is formed. be able to. As a result, it is possible to reduce the stress acting around the mounting terminal portion 24 and secure the mounting strength.
  • the “main substrate 10,” the “ground electrode GND,” the “first antenna element 21,” the “second antenna element 22,” and the “sub-substrate 23” of the present embodiment correspond to the “first substrate , "ground”, “first antenna element”, “second antenna element”, and “second substrate”, respectively.
  • the “upper surface 23a”, the “lower surface 23b”, the “mounting terminal portion 24”, and the “recessed portion 25” of the present embodiment correspond to the “first surface”, the “second surface”, and the “terminal portion” of the present disclosure. , and “recess”, respectively.
  • first terminal section 24a" and the “second terminal section 24b" of the present embodiment may correspond to the "first terminal section” and the “second terminal section” of the present disclosure, respectively.
  • first end surface 23c the "second end surface 23d”, the "first side surface 25c”, and the “second side surface 25d” of the present embodiment are the same as the "first end surface” and the "second end surface” of the present disclosure. ”, “first aspect”, and “second aspect”, respectively.
  • the space formed by the concave portion 25 and the main board 10 may be utilized as a space for arranging components mounted on the main board 10 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an antenna device 120A according to Modification 1.
  • the antenna device 120A differs from the antenna device 120 according to the above-described embodiment by adding a metal wall 50 connected to the ground electrode GND via a conductor 51 in the space formed by the recess 25 and the main substrate 10. It is.
  • the space formed by the recess 25 and the main substrate 10 can be utilized as a space for arranging the metal wall 50 mounted on the main substrate 10 . Furthermore, the isolation between the first antenna element 21 and the second terminal portion 24b and the isolation between the second antenna element 22 and the first terminal portion 24a can be further improved.
  • the "metal wall 50" of Modification 1 may correspond to the "component” of the present disclosure.
  • [Modification 2] The surface area of the recess 25 may be increased by making the surface of the recess 25 uneven.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an antenna device 120B according to Modification 2.
  • the antenna device 120B is obtained by changing the concave portion 25 of the antenna device 120 according to the above embodiment to a concave portion 25B.
  • the concave portion 25B is obtained by changing the surface of the concave portion 25 into an uneven shape.
  • the surface area of the concave portion 25 can be increased, so that the heat dissipation of the main substrate 10 can be further improved.
  • the antenna device 120 according to the above embodiments may be changed to a stacked patch antenna.
  • FIG. 120 C of antenna devices add the 3rd antenna element 21C and the 4th antenna element 22C with respect to the antenna device 120 by the above-mentioned embodiment.
  • the third antenna element 21C is formed in a layer between the first antenna element 21 and the lower surface 23b.
  • the third antenna element 21C forms, together with the first antenna element 21, a single-band or dual-band stack antenna.
  • the single-band type means that the first antenna element 21 and the third antenna element 21C radiate radio waves in the same band or the same frequency band.
  • a dual-band type means that the first antenna element 21 and the third antenna element 21C radiate radio waves in different bands or different frequency bands.
  • the fourth antenna element 22C is formed in a layer between the second antenna element 22 and the lower surface 23b.
  • the fourth antenna element 22C forms, together with the second antenna element 22, a single-band or dual-band stack antenna.
  • the single-band type means that the second antenna element 22 and the fourth antenna element 22C radiate radio waves in the same band or the same frequency band.
  • a dual-band type means that the second antenna element 22 and the fourth antenna element 22C radiate radio waves in different bands or different frequency bands.
  • the recess 25 is arranged in a region between the third antenna element 21C and the fourth antenna element 22C. More specifically, the depth H of the recess 25 is made larger than the distance h1 between the bottom surface 23b and the third antenna element 21C and the distance h2 between the bottom surface 23b and the fourth antenna element 22C. It is formed. Thereby, the isolation between the third antenna element 21C and the fourth antenna element 22C can also be improved.
  • Third antenna element 21C and “fourth antenna element 22C” of Modification 3 may correspond to “third antenna element” and “fourth antenna element” of the present disclosure, respectively.
  • the width of the concave portion 25 and the concave portion 35 in the Y-axis direction may be made larger than the distance in the Y-axis direction between the sub-boards 23 and 33 .
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an antenna device 120D according to Modification 4.
  • FIG. Antenna device 120D is different from antenna device 120 according to the above-described embodiment in that width W of concave portion 25 and concave portion 35 in the Y-axis direction is larger than distance D in the Y-axis direction between sub-board 23 and sub-board 33. It is what I did.
  • the volume of the air layer formed by the recesses 25 can be brought close to the volume of the air layer formed between the adjacent sub-boards 23 and 33 . Therefore, the symmetry of the dielectric constant in the Y-axis direction of the second antenna element 22 can be improved. Similarly, the symmetry of the dielectric constant in the Y-axis direction of the first antenna element 31 can be improved.
  • the "sub-board 33" of Modification 4 may correspond to the "third board” of the present disclosure.
  • [Modification 5] Although an example in which an air layer is formed in the region between the recess 25 and the main substrate 10 has been described in the above embodiment, at least a part of the region between the recess 25 and the main substrate 10 has a sub-substrate. A resin having a dielectric constant smaller than that of 23 may be filled.
  • 1 communication device 10 main board, 10a, 23a upper surface, 11 dielectric, 20, 30 array antenna, 21 first antenna element, 21C third antenna element, 22 second antenna element, 22C fourth antenna element, 23, 33 sub-board, 23b lower surface, 23c first end surface, 23d second end surface, 24 mounting terminal portion, 24a first terminal portion, 24b second terminal portion, 25, 25B, 35 concave portion, 25c first side surface, 25d second side surface, 50 Metal wall, 51 Conductor, 100 Antenna module, 111A, 111D, 113A, 113D, 117 Switch, 112AR, 112DR Low noise amplifier, 112AT, 112DT Power amplifier, 114A, 114D Attenuator, 115A, 115D Phase shifter, 116 Splitter device, 118 mixer, 119 amplifier circuit, 120, 120A to 120D antenna device, 121 antenna element.

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

アンテナ装置(120)は、Y軸方向に延在するグランド電極(GND)が形成されたメイン基板(10)と、メイン基板(10)に実装されるサブ基板(23)とを備える。サブ基板(23)は、第1アンテナ素子(21)と第2アンテナ素子(22)とがY軸方向に並べて配置された上面(23a)と、実装端子部(24)が配置された下面(23b)とを有する。サブ基板(23)の下面(23b)における中央領域(第1アンテナ素子(21)と第2アンテナ素子(22)との間の領域)には、上面(23a)に向けて窪んだ凹部(25)が形成される。

Description

アンテナ装置
 本開示は、グランドが形成された第1基板に、複数のアンテナ素子が配置された第2基板を実装して構成されるアンテナ装置に関する。
 特開2008-98919号公報(特許文献1)には、第1基板と、第1基板に実装される第2基板とを有するアンテナ装置が記載されている。第2基板は、2つのアンテナ素子が隣接して配列された上面と、グランドが配置された下面とを有する。さらに、2つのアンテナ素子間を伝搬する表面電流を抑制するために、第2基板におけるアンテナ素子間の領域には、スリットが設けられる。このスリットにより、第2基板は、一方のアンテナ素子が配置される基板と他方のアンテナ素子が配置される基板とに分割される。
特開2008-98919号公報
 上述の特開2008-98919号公報に記載されたアンテナ装置においては、グランドと2つのアンテナ素子とが第2基板に配置される。
 しかしながら、アンテナ装置のなかには、グランドが第1基板に配置され、第2基板にはグランドは配置されずに複数のアンテナ素子のみが配置されるものが存在する。このような構成においては、第2基板のアンテナ素子と第1基板のグランドとの間に、第2基板を第1基板に実装するための実装端子が設けられることになる。そのため、アンテナ素子がグランドではなく実装端子と結合してしまい、アンテナの特性が劣化してしまうことが懸念される。
 また、2つのアンテナ素子が第2基板上に並べて配置される場合には、各アンテナ素子の配列方向外側の端部とグランドとの間で形成される電気力線は第2基板の外部(第2基板よりも誘電率の低い層、たとえば空気層)を通る一方、各アンテナ素子の配列方向内側の端部とグランドとの間で形成される電気力線は第2基板の内部を通ることになる。そのため、各アンテナ素子の配列方向における誘電率の対称性(第2基板の外部の層が占める割合のバランス)が大きく崩れてしまい、アンテナの特性が劣化してしまうことが懸念される。
 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って、その目的は、グランドが形成された第1基板に、複数のアンテナ素子が配置された第2基板を実装して構成されるアンテナ装置の特性を向上させることである。
 本開示によるアンテナモジュールは、第1方向に延在するグランドが形成された第1基板と、第1基板に実装される第2基板とを備える。第2基板は、第1アンテナ素子と、第2アンテナ素子と、第1面と、前記第1面と対向する第2面とを有する。第1アンテナ素子と第2アンテナ素子とは、第1面に、または、第1面と第2面との間の層に、第1方向に並べて配置される。第2基板の第2面における第1アンテナ素子と第2アンテナ素子との間の領域に、第1面に向けて窪んだ凹部が形成される。
 本開示によれば、第2基板の第2面における第1アンテナ素子と第2アンテナ素子との間の領域に、第1面に向けて窪んだ凹部が形成される。そのため、各アンテナ素子の配列方向内側の端部とグランドとの間で形成される電気力線は凹部(第2基板よりも誘電率の低い層、たとえば空気層)を通ることになる。これにより、凹部が設けられない場合に比べて、各アンテナ素子の配列方向における誘電率の対称性(第2基板の外部の層が占める割合のバランス)が良好となる。さらに、アンテナ素子と、凹部を挟んでアンテナ素子と対向する位置に配置される端子部との間のアイソレーションを向上させることもできる。その結果、グランドが形成された第1基板に、複数のアンテナ素子が配置された第2基板を実装して構成されるアンテナ装置の特性を向上させることができる。
アンテナ装置が適用される通信装置のブロック図の一例である。 アンテナ装置の斜視図(その1)である。 アンテナ装置の断面図(その1)である。 アレイアンテナをX軸正方向から平面視した図である。 アンテナ装置の断面図(その2)である。 アンテナ装置の断面図(その3)である。 アンテナ装置の断面図(その4)である。 アンテナ装置の断面図(その5)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。
 (通信装置の基本構成)
 図1は、本実施の形態に係るアンテナ装置120が適用される通信装置1のブロック図の一例である。通信装置1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や、通信機能を備えたパーソナルコンピュータなどである。
 図1を参照して、通信装置1は、アンテナモジュール100と、ベースバンド信号処理回路を構成するBBIC200とを備える。アンテナモジュール100は、給電回路の一例であるRFIC110と、アンテナ装置120とを備える。通信装置1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120から放射するとともに、アンテナ装置120で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では、説明を容易にするために、アンテナ装置120を構成する複数のアンテナ素子121のうち、4つのアンテナ素子121に対応する構成のみ示され、同様の構成を有する他のアンテナ素子121に対応する構成については省略されている。なお、図1においては、アンテナ装置120が二次元のアレイ状に配置された複数のアンテナ素子121で形成される例を示している。本実施の形態においては、アンテナ素子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。
 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。
 BBIC200から伝達された信号は、増幅回路119で増幅され、ミキサ118で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で4分波され、4つの信号経路を通過して、それぞれ異なるアンテナ素子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。
 各アンテナ素子121で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で合波される。合波された受信信号は、ミキサ118でダウンコンバートされ、増幅回路119で増幅されてBBIC200へ伝達される。
 RFIC110は、例えば、上記回路構成を含む1チップの集積回路部品として形成される。あるいは、RFIC110における各アンテナ素子121に対応する機器(スイッチ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、減衰器、移相器)については、対応するアンテナ素子121毎に1チップの集積回路部品として形成されてもよい。
 (アンテナ装置の構成)
 図2は、アンテナ装置120の斜視図である。アンテナモジュール100は、メイン基板10と、アレイアンテナ20,30とを含む。なお、以下では、メイン基板10の主面の法線方向を「Z軸方向」、Z軸方向に垂直であってかつ互いに垂直な方向をそれぞれ「X軸方向」および「Y軸方向」とも称する。また、以下では、各図におけるZ軸の正方向を上面側、負方向を下面側として説明する場合がある。
 図2に示す例では、メイン基板10の上面に、4個のアレイアンテナ20が所定間隔を隔ててX軸方向に並べて配置され、4個のアレイアンテナ30が所定間隔を隔ててX軸方向に並べて配置されている。4個のアレイアンテナ30は、4個のアレイアンテナ20に対して、それぞれ所定間隔を隔ててY軸方向に隣接するように配置されている。
 各アレイアンテナ20は、第1アンテナ素子21と、第2アンテナ素子22と、サブ基板23とを含む。サブ基板23は、Z軸方向から平面視した場合において、Y軸方向を長辺とする略矩形状に形成される。第1アンテナ素子21および第2アンテナ素子22は、Z軸方向から平面視した場合において、略正方形状に形成される。第1アンテナ素子21と第2アンテナ素子22とは、サブ基板23の上面に、所定間隔を隔ててY軸方向に並べて配置されている。なお、第1アンテナ素子21と第2アンテナ素子22とは、サブ基板23の上面に近い層(サブ基板23の上面と下面との間の層)に、所定間隔を隔ててY軸方向に並べて配置されていてもよい。
 各アレイアンテナ30は、第1アンテナ素子31と、第2アンテナ素子32と、サブ基板33とを含む。サブ基板33は、Z軸方向から平面視した場合において、Y軸方向を長辺とする略矩形状に形成される。第1アンテナ素子31および第2アンテナ素子32は、Z軸方向から平面視した場合において、略正方形状に形成される。第1アンテナ素子31と第2アンテナ素子32とは、サブ基板33の上面に、所定間隔を隔ててY軸方向に並べて配置されている。なお、第1アンテナ素子31と第2アンテナ素子32とは、サブ基板33の上面に近い層(サブ基板33の上面と下面との間の層)に、所定間隔を隔ててY軸方向に並べて配置されていてもよい。
 第1アンテナ素子21,31および第2アンテナ素子22,32は、いずれも、Y軸方向を偏波方向とする電波を放射するように構成される。なお、第1アンテナ素子21,31および第2アンテナ素子22,32は、図1に示すアンテナ素子121のいずれかである。
 このように、4個のアレイアンテナ20と4個のアレイアンテナ30とをメイン基板10上に実装することによって、合計16個のアンテナ素子が4×4の二次元状に配列されたアンテナ装置120が形成される。
 なお、アンテナ素子の面中心(対角線の交点)同士の距離(以下「アンテナ素子間距離」ともいう)は、いずれも、自由空間における電波の波長λの半分(=λ/2)以上の値に設定される。
 図3は、図2におけるアンテナ装置120のIII-III断面図である。図3においては、アレイアンテナ30の断面形状は省略されている。なお、アレイアンテナ30の断面形状は、アレイアンテナ20の断面形状とほぼ同じである。
 メイン基板10は、誘電体11と、誘電体11の内部の層に配置されるグランド電極GNDとを含む。グランド電極GNDは、Y軸方向およびX軸方向に延在する平板形状を有する。
 アレイアンテナ20のサブ基板23は、上面23aと、上面23aと対向する下面23bとを有する。サブ基板23の上面23aには、第1アンテナ素子21と第2アンテナ素子22とが所定間隔を隔ててY軸方向に並べて配置される。なお、上述のように、第1アンテナ素子21と第2アンテナ素子22とは、サブ基板23の上面23aに近い層(サブ基板23の上面23aと下面23bとの間の層)に、所定間隔を隔ててY軸方向に並べて配置されていてもよい。
 サブ基板23の下面23bには、サブ基板23をメイン基板10の上面10aに実装するための実装端子部24が配置される。実装端子部24は、複数のはんだバンプなどの導電体によって形成される。
 サブ基板23の下面23bにおける第1アンテナ素子21と第2アンテナ素子22との間の領域(平面的な領域)には、上面23aに向けて窪んだ凹部25が形成される。
 実装端子部24は、下面23bにおける凹部25よりも第1アンテナ素子21に近い側(Y軸負方向側)の第1領域に設けられる第1端子部24aと、下面23bにおける凹部25よりも第2アンテナ素子22に近い側(Y軸正方向側)の第2領域に設けられる第2端子部24bとを含む。
 凹部25は、サブ基板23における、第1アンテナ素子21と第2端子部24bとの間であって、かつ第2アンテナ素子22と第1端子部24aとの間の領域(立体的な領域)に形成される。
 また、凹部25は、X軸方向(すなわち各アンテナ素子が放射する電波の偏波方向と直交する方向)に延在するように形成される。なお、アレイアンテナ30においても、凹部25と同様の凹部35(図2参照)が形成される。
 図3においては実装端子部24が第1領域に設けられる第1端子部24aと第2領域に設けられる第2端子部24bとを含む例が示されているが、実装端子部24の配置はこのような配置に限定されない。たとえば、実装端子部24が第1端子部24aおよび第2端子部24bのどちらか一方のみを含むものであってもよい。
 また、図3に示す例では第1端子部24aが第1領域のほぼ全面に配置されるとともに第2端子部24bが第2領域のほぼ全面に配置される例が示されているが、第1端子部24aおよび第2端子部24bの配置はこのような配置に限定されない。たとえば、第1端子部24aが第1領域の一部分に配置されてもよいし、第2端子部24bが第2領域の一部分に配置されてもよい。いずれの場合であっても、凹部25は、少なくとも、サブ基板23における、第1アンテナ素子21と第2端子部24bとの間の領域、および第2アンテナ素子22と第1端子部24aとの間の領域の少なくとも一方に形成されるものであればよい。
 図4は、アレイアンテナ20をZ軸正方向から平面視した図である。なお、アレイアンテナ30をZ軸正方向から平面視した形状は、アレイアンテナ20をZ軸正方向から平面視した形状とほぼ同じである。
 サブ基板23は、Y軸方向における、第1アンテナ素子21に近い第1端面23cと、第2アンテナ素子22に近い側の第2端面23dとを有する。凹部25は、Y軸方向における、第1アンテナ素子21に近い第1側面25cと、第2アンテナ素子22に近い第2側面25dとを有する。
 第1アンテナ素子21と第1端面23cとの間のY軸方向の距離、第1アンテナ素子21と第1側面25cとの間のY軸方向の距離、第2アンテナ素子22と第2端面23dとの間のY軸方向の距離、および、第2アンテナ素子22と第2側面25dとの間のY軸方向の距離は、いずれも所定値dである。
 以上のように、本実施の形態によるアンテナ装置120は、グランド電極GNDが形成されたメイン基板10にサブ基板23を実装して構成される。サブ基板23の下面23bにおける中央領域(第1アンテナ素子21と第2アンテナ素子22との間の領域)には、上面23aに向けて窪んだ凹部25が形成される。そのため、各アンテナ素子21,22(第1アンテナ素子21および第2アンテナ素子22の各々)の配列方向外側の端部とグランド電極GNDとの間で形成される電気力線はサブ基板23の外部(空気層)を通る一方、各アンテナ素子21,22の配列方向内側の端部とグランド電極GNDとの間で形成される電気力線においても凹部25(空気層)を通ることになる。そのため、凹部25が設けられない場合に比べて、各アンテナ素子21,22の配列方向における誘電率の対称性(空気層が占める割合のバランス)が良好となる。
 さらに、凹部25は、サブ基板23における、第1アンテナ素子21と第2端子部24bとの間であって、かつ第2アンテナ素子22と第1端子部24aとの間の領域に形成される。これにより、第1アンテナ素子21と第2端子部24b(凹部25を挟んで第1アンテナ素子21と対向する位置に配置される端子部)との間の結合強度を低減して、第1アンテナ素子21と第2端子部24bとの間のアイソレーションを向上させることができる。また、第2アンテナ素子22と第1端子部24a(凹部25を挟んで第2アンテナ素子22と対向する位置に配置される端子部)との間の結合強度を低減して、第2アンテナ素子22と第1端子部24aとの間のアイソレーションも向上させることができる。
 その結果、グランド電極GNDが形成されたメイン基板10に、複数のアンテナ素子21,22が配置されたサブ基板23を実装して構成されるアンテナ装置120の特性を向上させることができる。
 特に、凹部25は、X軸方向(すなわち各アンテナ素子21,22が放射する電波の偏波方向と直交する方向)に延在するように形成される。これにより、第1アンテナ素子21と第2アンテナ素子22との間のアイソレーションも向上させることができる。
 また、サブ基板23の下面23bに凹部25を形成することによって、メイン基板10の上面10aが空気と接触する表面積を増大させることができるので、メイン基板10の放熱性を向上させることができる。
 また、サブ基板23に凹部25を形成することによって、凹部25が形成される部分の強度が低下するため、サブ基板23内に発生する応力を凹部25が形成される部分に集中させて吸収することができる。その結果、実装端子部24周辺に作用する応力を低減して実装強度を確保することができる。
 なお、本実施の形態の「メイン基板10」、「グランド電極GND」、「第1アンテナ素子21」、「第2アンテナ素子22」、および「サブ基板23」は、本開示の「第1基板」、「グランド」、「第1アンテナ素子」、「第2アンテナ素子」、および「第2基板」にそれぞれ対応し得る。
 また、本実施の形態の「上面23a」、「下面23b」、「実装端子部24」、および「凹部25」は、本開示の「第1面」、「第2面」、「端子部」、および「凹部」にそれぞれ対応し得る。
 また、本実施の形態の「第1端子部24a」および「第2端子部24b」は、本開示の「第1端子部」および「第2端子部」にそれぞれ対応し得る。
 また、本実施の形態の「第1端面23c」、「第2端面23d」、「第1側面25c」、および「第2側面25d」は、本開示の「第1端面」、「第2端面」、「第1側面」、および「第2側面」にそれぞれ対応し得る。
 [変形例1]
 上述の凹部25とメイン基板10とによって形成される空間を、メイン基板10に実装される部品を配置するスペースとして活用してもよい。
 図5は、本変形例1によるアンテナ装置120Aの断面図である。アンテナ装置120Aは、上述の実施の形態によるアンテナ装置120に対して、凹部25とメイン基板10とによって形成される空間に、導体51を介してグランド電極GNDに接続された金属壁50を追加したものである。
 このように変形することにより、凹部25とメイン基板10とによって形成される空間を、メイン基板10に実装される金属壁50を配置するスペースとして活用することができる。さらに、第1アンテナ素子21と第2端子部24bとの間のアイソレーション、および、第2アンテナ素子22と第1端子部24aとの間のアイソレーションを、より向上させることができる。
 本変形例1の「金属壁50」は、本開示の「部品」に対応し得る。
 [変形例2]
 上述の凹部25の表面を凹凸形状にして凹部25の表面積を増加させるようにしてもよい。
 図6は、本変形例2によるアンテナ装置120Bの断面図である。アンテナ装置120Bは、上述の実施の形態によるアンテナ装置120の凹部25を凹部25Bに変更したものである。凹部25Bは、凹部25の表面を凹凸形状に変更したものである。
 このように変形することにより、凹部25の表面積を増加させることができるため、メイン基板10の放熱性をより向上させることができる。
 [変形例3]
 上述の実施の形態によるアンテナ装置120をスタックパッチアンテナに変更してもよい。
 図7は、本変形例3によるアンテナ装置120Cの断面図である。アンテナ装置120Cは、上述の実施の形態によるアンテナ装置120に対して、第3アンテナ素子21Cおよび第4アンテナ素子22Cを追加したものである。
 第3アンテナ素子21Cは、第1アンテナ素子21と下面23bとの間の層に形成される。第3アンテナ素子21Cは、第1アンテナ素子21とともに、シングルバンド型あるいはデュアルバンド型のスタックアンテナを形成する。なお、シングルバンド型とは、第1アンテナ素子21と第3アンテナ素子21Cとが同一バンドもしくは同一の周波数帯の電波を放射することを意味する。デュアルバンド型とは、第1アンテナ素子21と第3アンテナ素子21Cとが異なるバンドもしくは異なる周波数帯の電波を放射することを意味する。
 第4アンテナ素子22Cは、第2アンテナ素子22と下面23bとの間の層に形成される。第4アンテナ素子22Cは、第2アンテナ素子22とともに、シングルバンド型あるいはデュアルバンド型のスタックアンテナを形成する。なお、シングルバンド型とは、第2アンテナ素子22と第4アンテナ素子22Cとが同一バンドもしくは同一の周波数帯の電波を放射することを意味する。デュアルバンド型とは、第2アンテナ素子22と第4アンテナ素子22Cとが異なるバンドもしくは異なる周波数帯の電波を放射することを意味する。
 このようなアンテナ装置120Cにおいて、凹部25は、第3アンテナ素子21Cと第4アンテナ素子22Cとの間の領域に配置される。より具体的には、凹部25の深さHは、下面23bと第3アンテナ素子21Cとの間の距離h1、および下面23bと第4アンテナ素子22Cとの間の距離h2よりも大きくなるように形成される。これにより、第3アンテナ素子21Cと第4アンテナ素子22Cとの間のアイソレーションも向上させることができる。
 本変形例3の「第3アンテナ素子21C」および「第4アンテナ素子22C」は、本開示の「第3アンテナ素子」および「第4アンテナ素子」にそれぞれ対応し得る。
 [変形例4]
 上述の実施の形態によるアンテナ装置120において、凹部25および凹部35のY軸方向の幅を、サブ基板23とサブ基板33との間のY軸方向の距離よりも大きくするようにしてもよい。
 図8は、本変形例4によるアンテナ装置120Dの断面図である。アンテナ装置120Dは、上述の実施の形態によるアンテナ装置120において、凹部25および凹部35のY軸方向の幅Wを、サブ基板23とサブ基板33との間のY軸方向の距離Dよりも大きくしたものである。
 このようにすることにより、凹部25によって形成される空気層の体積を、隣接するサブ基板23とサブ基板33との間に形成される空気層の体積に近づけることができる。そのため、第2アンテナ素子22のY軸方向における誘電率の対称性を向上させることができる。同様に、第1アンテナ素子31のY軸方向における誘電率の対称性を向上させることができる。
 本変形例4の「サブ基板33」は、本開示の「第3基板」に対応し得る。
 [変形例5]
 上述の実施の形態においては凹部25とメイン基板10との間の領域に空気層が形成される例について説明したが、凹部25とメイン基板10との間の領域の少なくとも一部に、サブ基板23よりも誘電率の小さい樹脂が充填されていてもよい。
 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。
 1 通信装置、10 メイン基板、10a,23a 上面、11 誘電体、20,30 アレイアンテナ、21 第1アンテナ素子、21C 第3アンテナ素子、22 第2アンテナ素子、22C 第4アンテナ素子、23,33 サブ基板、23b 下面、23c 第1端面、23d 第2端面、24 実装端子部、24a 第1端子部、24b 第2端子部、25,25B,35 凹部、25c 第1側面、25d 第2側面、50 金属壁、51 導体、100 アンテナモジュール、111A,111D,113A,113D,117 スイッチ、112AR,112DR ローノイズアンプ、112AT,112DT 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~120D アンテナ装置、121 アンテナ素子。

Claims (10)

  1.  第1方向に延在するグランドが形成された第1基板と、
     前記第1基板に実装される第2基板とを備え、
     前記第2基板は、
      第1アンテナ素子と、
      第2アンテナ素子と、
      第1面と、
      前記第1面と対向する第2面とを有し、
     前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子とは、前記第1面に、または、前記第1面と前記第2面との間の層に、前記第1方向に並べて配置され、
     前記第2基板の前記第2面における前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子との間の領域に、前記第1面に向けて窪んだ凹部が形成される、アンテナ装置。
  2.  前記第2面には、前記第2基板を前記第1基板に実装するための端子部が配置され、
     前記凹部は、前記第2基板における、前記第1アンテナ素子および前記第2アンテナ素子の少なくとも一方と前記端子部との間の領域に形成される、請求項1に記載のアンテナ装置。
  3.  前記端子部は、
      前記第2面における、前記凹部よりも前記第1アンテナ素子に近い側の領域に設けられる第1端子部と、
      前記第2面における、前記凹部よりも前記第2アンテナ素子に近い側の領域に設けられる第2端子部とを含み、
     前記凹部は、前記第2基板における、前記第1アンテナ素子と前記第2端子部との間であって、かつ前記第2アンテナ素子と前記第1端子部との間の領域に形成される、請求項2に記載のアンテナ装置。
  4.  前記第2基板は、前記第1方向における、前記第1アンテナ素子に近い第1端面と、前記第2アンテナ素子に近い第2端面とを有し、
     前記凹部は、前記第1方向における、前記第1アンテナ素子に近い第1側面と、前記第2アンテナ素子に近い第2側面とを有し、
     前記第1アンテナ素子と前記第2基板の前記第1端面との間の前記第1方向の距離は、前記第1アンテナ素子と前記凹部の前記第1側面との間の前記第1方向の距離に略等しく、
     前記第2アンテナ素子と前記第2基板の前記第2端面との間の前記第1方向の距離は、前記第2アンテナ素子と前記凹部の前記第2側面との間の前記第1方向の距離に略等しい、請求項1~3のいずれかに記載のアンテナ装置。
  5.  前記第2基板の前記凹部と前記第1基板とによって形成される空間に配置される部品をさらに備える、請求項1~4のいずれかに記載のアンテナ装置。
  6.  前記凹部の表面は凹凸形状を有する、請求項1~5のいずれかに記載のアンテナ装置。
  7.  前記第2基板は、
      前記第1アンテナ素子と前記第2面との間の領域に形成される第3アンテナ素子と、
      前記第2アンテナ素子と前記第2面との間の領域に形成される第4アンテナ素子とをさらに有し、
     前記凹部は、前記第3アンテナ素子と前記第4アンテナ素子との間の領域に配置される、請求項1~6のいずれかに記載のアンテナ装置。
  8.  前記凹部の深さは、前記第2面と前記第3アンテナ素子との間の距離、および前記第2面と前記第4アンテナ素子との間の距離よりも大きい、請求項7に記載のアンテナ装置。
  9.  前記第1基板上に前記第2基板と前記第1方向に並べて配置される第3基板をさらに備え、
     前記凹部の前記第1方向の幅は、前記第2基板と前記第3基板との間の前記第1方向の距離よりも大きい、請求項1~8のいずれかに記載のアンテナ装置。
  10.  前記第1アンテナ素子および前記第2アンテナ素子は、偏波方向を有する電波を放射し、
     前記凹部は、前記偏波方向と交差する方向に延在する、請求項1~9のいずれかに記載のアンテナ装置。
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