WO2022244540A1 - アンテナモジュール - Google Patents

アンテナモジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2022244540A1
WO2022244540A1 PCT/JP2022/017092 JP2022017092W WO2022244540A1 WO 2022244540 A1 WO2022244540 A1 WO 2022244540A1 JP 2022017092 W JP2022017092 W JP 2022017092W WO 2022244540 A1 WO2022244540 A1 WO 2022244540A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sub
array
subarray
radiation
polarization
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/017092
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
航大 荒井
良 小村
英樹 上田
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2022244540A1 publication Critical patent/WO2022244540A1/ja
Priority to US18/509,358 priority Critical patent/US20240088574A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/523—Means 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna module having multiple sub-arrays, and more particularly to techniques for improving antenna characteristics.
  • Patent Document 1 discloses the configuration of an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged. A plurality of sub-arrays may be used to form an array antenna as disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2016-213927 (Patent Document 1).
  • a configuration in which two radiation electrodes are arranged on one dielectric substrate can be considered as a single subarray.
  • An array antenna can be formed by arranging a plurality of the subarrays on the support substrate.
  • the directivity of the radiation pattern of the radio waves emitted by the subarray may be biased depending on the radio wave radiation direction.
  • the dielectric substrate constituting the sub-array when the dielectric substrate constituting the sub-array is viewed from above, the dielectric substrate may have a flat plate shape having long sides and short sides.
  • at least one of the plurality of radiation electrodes arranged on the dielectric substrate is arranged at a position shifted from the center position of the dielectric substrate when the dielectric substrate is viewed from above.
  • the symmetry of the radiation pattern of the radiation electrode located at a position shifted from the center position of the dielectric substrate may be impaired. If the subarray includes radiation electrodes with radiation patterns that have lost symmetry, the directivity of the radiation pattern as the subarray may be biased. If an array antenna is formed using subarrays in which the directivity of such a radiation pattern is biased, there is a possibility that the symmetry of the radiation pattern of the entire array antenna cannot be ensured.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and its object is to improve the symmetry of the radiation pattern of the entire array antenna in an antenna module formed of a plurality of sub-arrays, and improve the characteristics of the antenna. is to improve
  • An antenna module includes a flat support substrate, and a first subarray, a second subarray, a third subarray, and a fourth subarray.
  • the first subarray, the second subarray, the third subarray, and the fourth subarray are arranged on a support substrate and have a rectangular substrate including long sides and short sides when the support substrate is viewed from above.
  • Each of the first subarray, second subarray, third subarray, and fourth subarray includes a plurality of radiation electrodes arranged along the extending direction of the long side.
  • the first subarray can emit radio waves of a first polarization
  • the second subarray can emit radio waves of a second polarization.
  • the third subarray can emit radio waves of the third polarization
  • the fourth subarray can emit radio waves of the fourth polarization.
  • the first polarization is different from the second polarization and the third polarization is different from the fourth polarization.
  • the first polarization is the same as the third polarization and the second polarization is the same as the fourth polarization.
  • An antenna module is formed of a plurality of subarrays, a first subarray having a radiation electrode that radiates radio waves of a first polarization, and a second subarray having a radiation electrode that radiates radio waves of a second polarization.
  • a sub-array, a third sub-array having radiation electrodes that emit radio waves of the third polarization, and a fourth sub-array having radiation electrodes that emit radio waves of the fourth polarization are separately arranged on the support substrate.
  • Each subarray is arranged on the support substrate such that the first and third polarizations are arranged differently with respect to the second and fourth polarizations.
  • the polarized waves of all the subarrays among the plurality of subarrays arranged on the support substrate are prevented from being in the same direction, and the unevenness of the radiation pattern of the entire array antenna is prevented from being promoted. characteristics can be improved.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 10 to which an antenna module according to Embodiment 1 is applied;
  • FIG. FIG. 2A is a plan view of a subarray according to the first embodiment;
  • FIG. 2B is a plan view of a subarray of a comparative example;
  • FIG. 3 is a diagram for comparing the radiation patterns in the polarization (X-axis direction) of the radiation electrodes of the sub-array according to the first embodiment shown in FIG. 2 and the radiation electrodes of the sub-array of the comparative example;
  • 1 is a diagram showing an antenna device according to Embodiment 1;
  • FIG. It is a figure which shows the antenna device of a comparative example.
  • FIG. 10 is a diagram showing an antenna device according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a diagram showing an antenna device according to Embodiment 3;
  • FIG. 13 is a diagram showing an antenna device in Embodiment 4;
  • FIG. 13 is a diagram showing an antenna device in Embodiment 5;
  • FIG. 12 is a diagram showing an antenna device in Embodiment 6;
  • FIG. 13 is a diagram showing an antenna device in Embodiment 7;
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 10 to which an antenna module 100 according to Embodiment 1 is applied.
  • the communication device 10 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.
  • An example of the frequency band of the radio waves used in the antenna module 100 according to the present embodiment is, for example, millimeter-wave radio waves with center frequencies of 28 GHz, 39 GHz, and 60 GHz. Applicable.
  • communication device 10 includes antenna module 100 and BBIC 200 that configures 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 10 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.
  • a sub-array Sb may include a plurality of radiating electrodes.
  • the radiation electrodes included in the subarray Sb are patch antennas having a substantially square 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 by the signal combiner/demultiplexer 116, passes through four signal paths, and is fed to different sub-arrays Sb.
  • 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.
  • the received signals which are high-frequency signals received by the radiation electrodes of each subarray Sb, pass through four different signal paths and are 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
  • RFIC 110 may be formed as one-chip integrated circuit components for each corresponding subarray Sb.
  • 2A and 2B are a plan view of the subarray Sb according to the first embodiment (FIG. 2A) and a plan view of the subarray SbS of the comparative example (FIG. 2B).
  • the positive direction of the Z-axis in each drawing may be called the upper surface side, and the negative direction thereof may be called the lower surface side.
  • the sub-array Sb includes a planar dielectric substrate Db, and radiation electrodes 130a and 130b on the surface of the dielectric substrate Db on the positive side of the Z axis.
  • the number of radiation electrodes included in the subarray Sb is not limited to two, and the subarray Sb may include, for example, three or more radiation electrodes.
  • the dielectric substrate Db is a rectangular plate-shaped substrate and has long sides LS and short sides SS.
  • the radiation electrodes 130a and 130b are patch antennas having a substantially square flat plate shape, and are arranged side by side along the extending direction GD of the long side LS. In other words, in FIG. 2A, the radiation electrodes 130a and 130b are arranged adjacent to each other in the X-axis direction.
  • the extending direction GD is the same direction as the arrangement direction of the radiation electrodes 130a and 130b.
  • the point CP1 is the center point of the dielectric substrate Db when the dielectric substrate Db is viewed from above.
  • a line CL is a line parallel to the Y-axis passing through the point CP1.
  • the radiation electrodes 130a and 130b are arranged symmetrically with respect to the line CL. In other words, the radiation electrodes 130a and 130b are symmetrical with respect to the line CL.
  • the feeding point SP1 of the radiation electrode 130a and the feeding point SP2 of the radiation electrode 130b of the sub-array Sb are respectively coupled with wires (not shown) from the negative direction side of the Z-axis.
  • the radiation electrodes 130a and 130b and the wires may be directly connected to the radiation electrodes 130a and 130b, or may be connected in a non-contact manner by capacitive coupling.
  • the feeding points SP1 and SP2 of the radiation electrodes 130a and 130b are arranged at positions offset in the negative direction of the X-axis with respect to the centers of the radiation electrodes 130a and 130b.
  • each radiation electrode radiates a radio wave with a polarization PD parallel to the X-axis.
  • Polarization means the direction in which the electric field is oscillating.
  • the polarized wave PD is a linearly polarized wave that is polarized in a direction along the stretching direction GD.
  • a space SL1 indicates a distance from the end of the dielectric substrate Db on the negative direction side of the X-axis to the radiation electrode 130a.
  • the interval SL1 is, for example, ⁇ /4 long.
  • a space SL2 indicates the distance between the radiation electrode 130a and the radiation electrode 130b.
  • a space SL3 indicates a distance from the end of the dielectric substrate Db on the positive direction side of the X-axis to the radiation electrode 130b.
  • the interval SL3 is, for example, ⁇ /4 long.
  • the dielectric substrate Db is, for example, a low temperature co-fired ceramics (LTCC) multilayer substrate, a multilayer resin substrate formed by laminating a plurality of resin layers composed of a resin such as epoxy, polyimide, etc. Multilayer resin substrates formed by laminating multiple resin layers composed of liquid crystal polymer (LCP) with a low dielectric constant, multilayer resin substrates formed by laminating multiple resin layers composed of fluorine resin It is a resin substrate or a ceramic multilayer substrate other than LTCC. Note that the dielectric substrate Db does not necessarily have a multi-layer structure, and may be a single-layer substrate. Further, the radiation electrode and the conductors that form the vias that form the feed wiring are mainly composed of aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), and alloys thereof. made of metal.
  • LTCC low temperature co-fired ceramics
  • FIG. 2B shows a subarray SbS1 having a single radiation electrode 130S1 and a subarray SbS2 having a single radiation electrode 130S2 for comparison with the subarray Sb in the first embodiment.
  • Two sub-arrays SbS1 and two sub-arrays SbS2 are arranged adjacent to each other in the X-axis direction.
  • Subarray SbS2 and subarray SbS1 have the same configuration. Therefore, the configuration of sub-array SbS1 will be described below, and the description of the configuration of sub-array SbS2 will not be repeated.
  • the sub-array SbS1 includes a square-shaped dielectric substrate DbS when viewed from the positive direction side of the Z axis, and includes a single radiation electrode 130S1 on the surface of the dielectric substrate DbS on the positive direction side of the Z axis.
  • the radiation electrode 130S1 is arranged such that the center of the radiation electrode 130S1 overlaps the center of the dielectric substrate DbS when viewed from the positive direction side of the Z axis.
  • the radiation electrode 130S1 has the same shape as the radiation electrodes 130a and 130b shown in FIG. 2(A).
  • the feeding point SP of the radiation electrode 130S1 is arranged at a position offset in the negative direction of the X-axis with respect to the center of the radiation electrode 130S1.
  • the radiation electrode 130S1 radiates radio waves with polarization PD parallel to the X-axis, like the radiation electrodes 130a and 130b in FIG. 2(A).
  • a space SL4 indicates a distance from the end of the dielectric substrate DbS on the negative direction side of the X-axis to the radiation electrode 130S1.
  • a space SL5 indicates a distance from the end of the dielectric substrate Db on the positive direction side of the X-axis to the radiation electrode 130S1.
  • Spacing SL6 indicates the distance between dielectric substrate DbS of subarray SbS1 and dielectric substrate DbS of subarray SbS2.
  • the distance between the radiation electrodes 130S1 and 130S2 in FIG. 2B is the same as the distance between the radiation electrodes 130a and 130b in FIG. 2A.
  • the interval SL2 is the sum of the intervals SL4, SL5, and SL6.
  • FIG. 3 is a diagram comparing radiation patterns in the polarization PD (X-axis direction) of the radiation electrode 130b of the sub-array Sb in the first embodiment shown in FIG. 2 and the radiation electrode 130S2 of the sub-array SbS2 of the comparative example.
  • FIG. 3A is a side view of the sub-array Sb in Embodiment 1 from the negative direction side of the Y-axis.
  • FIG. 3B is a side view of the sub-array SbS1 and the sub-array SbS2 of the comparative example from the negative direction side of the Y-axis.
  • the radiation pattern in the X-axis direction of the radio wave emitted by the radiation electrode 130b is shown as contour lines.
  • the radiation pattern in the X-axis direction of the radio wave emitted by the radiation electrode 130S2 is shown as contour lines.
  • the distance between the radiation electrodes 130a and 130b is the same as the distance between the radiation electrodes 130S1 and 130S2.
  • a space SL6 is provided between the subarrays SbS1 and SbS2, while in FIG. 3A a dielectric substrate Db is arranged at a position corresponding to the space SL6.
  • Support substrate 125 includes ground electrode GND and dielectric 126 . Solder bumps are arranged between the sub-arrays Sb, SbS1, SbS2 and the support substrate 125 .
  • An RFIC 110 (not shown in FIG. 3) may be placed on the negative Z-axis side of the support substrate 125 .
  • the ground electrode GND does not have to be arranged inside the support substrate 125 .
  • the support substrate 125 is an intermediate member such as an interposer substrate, the ground electrode GND may be arranged inside a mother substrate (not shown).
  • the dielectric substrate DbS of the sub-array SbS2 has a square flat plate shape
  • the radiation electrode 130S2 also has a square flat plate shape
  • the radiation electrode 130S2 is arranged on the dielectric substrate DbS such that the center of the radiation electrode 130S2 overlaps the center of the dielectric substrate DbS.
  • the radiation pattern of the polarized wave PD of the radio wave emitted by the radiation electrode 130S2 has good symmetry.
  • the dielectric substrate Db has a flat plate shape having long sides LS and short sides SS, and two radiation electrodes are provided on the dielectric substrate Db. 130a and 130b are arranged. The radiation electrode 130a is arranged at a position offset in the X-axis direction from the point CP1 when the dielectric substrate Db is viewed in plan.
  • the symmetry of the radiation pattern in the X-axis direction is lost. This is because the arrangement relationship between the dielectric substrate Db and the radiation electrode 130b in the X-axis direction is different from the arrangement relationship between the dielectric substrate DbS and the radiation electrode 130S2 in the X-axis direction. Also, the symmetry of the radiation pattern in the X-axis direction of the radiation electrode 130a is similarly impaired.
  • the radiation electrode 130a and the radiation electrode 130b are arranged symmetrically with respect to the line CL. Therefore, the radiation pattern in the X-axis direction of the radiation electrode 130a is also formed symmetrically with respect to the radiation pattern in the X-axis direction of the radiation electrode 130b shown in FIG. 2 with the line CL as an axis.
  • the radiation pattern of the radiation electrode 130a also loses its symmetry, like the radiation pattern of the radiation electrode 130b shown in FIG. 2(A).
  • the directivity of the radiation pattern in the X-axis direction as the sub-array Sb formed by the radiation pattern of the radiation electrode 130a and the radiation pattern of the radiation electrode 130b whose symmetry is lost is reduced. That is, the radiation pattern in the X-axis direction of the subarray Sb shown in FIG. 2A has lower directivity than the radiation patterns in the X-axis direction of the subarrays SbS1 and SbS2 shown in FIG. 2B. .
  • the radiation pattern in the Y-axis direction as the sub-array Sb shown in FIG. Directivity does not decrease compared to the radiation pattern of As shown in FIGS. 2A and 2B, the positional relationship between the dielectric substrate Db and the radiation electrode 130b in the Y-axis direction is the relationship between the dielectric substrate DbS and the radiation electrode 130S2 in the Y-axis direction. This is because it is similar to the arrangement relationship.
  • the symmetry of the radiation patterns in the X-axis direction of the radiation electrodes 130a and 130b is impaired, and the symmetry of the radiation patterns in the Y-axis direction is not impaired. Therefore, in the radiation pattern of the sub-array Sb, the directivity is unbalanced between the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing the antenna device 120 according to the first embodiment.
  • a plurality of sub-arrays Sb are arranged on a support substrate 125 having a flat plate shape and on the surface of the support substrate 125 on the positive direction side of the Z axis.
  • Each of the plurality of subarrays Sb arranged on the support substrate 125 has the same configuration as the subarrays Sb shown in FIGS. 2A and 3A.
  • each of the plurality of subarrays Sb is given a different reference numeral for convenience.
  • the radiation electrodes included in the plurality of sub-arrays Sb arranged on the support substrate 125 are likewise given different reference numerals.
  • Sub-arrays Sb1 to Sb8 are arranged on the support substrate 125 . All the radiation electrodes 131a, 131b to 138a, 138b included in the subarrays Sb1 to Sb8 are arranged on the support substrate 125 so as to form a matrix. In other words, the radiation electrodes 131a, 131b to 138a, 138b are arranged to form columns in the Y-axis direction and rows in the X-axis direction. That is, radiation electrodes 131a, 131b, 135a, and 135b are arranged on column Cl1. Radiating electrodes 132a, 134a, 136a and 138a are arranged on column Cl2. Radiating electrodes 132b, 134b, 136b and 138b are arranged on column Cl3. Radiation electrodes 133a, 133b, 137a and 137b are arranged on column Cl4.
  • Radiation electrodes 131a, 132a, 132b, and 133a are arranged on row Rw1. Radiation electrodes 131b, 134a, 134b, and 133b are arranged on row Rw2. Radiation electrodes 135a, 136a, 136b, and 137a are arranged on row Rw3. Radiation electrodes 135b, 138a, 138b and 137b are arranged on row Rw4. That is, the radiation electrodes 131a, 131b to 138a, 138b form a matrix of 4 rows and 4 columns. In addition, four radiation electrodes are arranged in each row and each column in the matrix.
  • the sub-arrays Sb1, Sb3, Sb5, and Sb7 are arranged such that the extending direction GD of the long side LS is parallel to the Y-axis direction. Therefore, the polarization PD1 of the radio waves emitted by the radiation electrodes 131a and 131b included in the sub-array Sb1 is parallel to the Y-axis.
  • the polarized waves PD1 of radio waves emitted by the radiation electrodes 131a and 131b are simply referred to as "polarized waves PD1 of the sub-array Sb1".
  • the polarized wave PD1 of the subarray Sb1, the polarized wave PD3 of the subarray Sb3, the polarized wave PD5 of the subarray Sb5, and the polarized wave PD7 of the subarray Sb7 are parallel to the Y-axis. That is, the polarized waves PD1, PD3, PD5 and PD7 are the same polarized waves. It should be noted that each of the polarized waves PD1, PD3, PD5, and PD7 does not have to be completely parallel to the Y-axis. For example, the polarized wave PD1 may be tilted by a predetermined angle from the direction parallel to the Y-axis.
  • the polarized wave PD1 is also referred to as being the same polarized wave as the polarized waves PD3, PD5, and PD7 in the present embodiment.
  • a predetermined angle is, for example, an angle of less than 30 degrees. That is, the vibration directions of the electric fields in the radio waves of the above-described polarized waves PD1, PD3, PD5, and PD7 may not be exactly the same direction. The vibration direction of each electric field may be tilted by a predetermined angle.
  • the sub-arrays Sb2, Sb4, Sb6, Sb8 are arranged so that the extending direction GD of the long side LS is parallel to the X-axis direction. Therefore, the polarized wave PD2 of the subarray Sb2, the polarized wave PD4 of the subarray Sb4, the polarized wave PD6 of the subarray Sb6, and the polarized wave PD8 of the subarray Sb8 are parallel to the X-axis. That is, the polarized waves PD2, PD4, PD6, and PD8 are the same polarized waves. Polarizations PD1, PD3, PD5 and PD7 are different from polarizations PD2, PD4, PD6 and PD8.
  • a plurality of subarrays Sb are arranged on the support substrate 125, and radio waves radiated from the plurality of subarrays Sb are radiated in two directions, the X-axis direction and the Y-axis direction. be radiated.
  • FIG. 5 is a diagram showing an antenna device 120Z of a comparative example.
  • all the polarized waves PD of the eight sub-arrays Sb on the support substrate 125 are parallel to the X-axis.
  • the directivity of the single subarray Sb is unbalanced between the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, directivity imbalance occurs in the same direction in all subarrays Sb on the support substrate 125 .
  • the directivity of the radiation pattern in the X-axis direction is weaker than the directivity of the radiation pattern in the Y-axis direction in all the sub-arrays Sb.
  • the directivity imbalance between the X-axis direction and the Y-axis direction of the antenna device 120Z as a whole is promoted.
  • the subarrays Sb1, Sb3, Sb5, Sb7 and the subarrays Sb2, Sb4, Sb6, Sb8 are arranged in different directions.
  • the directivity imbalance between the X-axis direction and the Y-axis direction of the antenna device 120 as a whole is not promoted, and the directivity balance between the X-axis direction and the Y-axis direction of the antenna device 120 as a whole is balanced. become good. That is, the symmetry of the radiation pattern of the antenna device 120 as a whole is improved.
  • Embodiment 1 the symmetry of the radiation pattern of the antenna device 120 as a whole is improved, compared to the case where all the polarizations of the plurality of sub-arrays Sb on the support substrate 125 are in the same direction.
  • the characteristics of the antenna device 120 are improved.
  • the subarrays Sb1 to Sb4 are arranged rotationally symmetrically.
  • the point CP2 is the center of the arrangement of the subarrays Sb1 to Sb4 when the support substrate 125 is viewed from above.
  • the arrangement of the sub-arrays Sb1 to Sb4 is the same even if rotated 180 degrees about the point CP2. That is, the arrangement of the subarrays Sb1 to Sb4 is 180° rotationally symmetrical.
  • the rotationally symmetrical arrangement of the subarrays Sb1 to Sb4 ensures symmetry in the Y-axis direction in the radiation patterns of the subarrays Sb1 to Sb4, so that the radiation patterns of the radio waves emitted by the subarrays Sb1 to Sb4 are more symmetrical. is improved.
  • the subarrays Sb1 to Sb8 are rotationally symmetrical by 180 degrees with the point CP3, which is the center of the support substrate 125, as the axis. This improves the symmetry of the radiation patterns of the sub-arrays Sb1-Sb8 on the support substrate 125.
  • the subarrays Sb1 to Sb4 correspond to the "first to fourth subarrays” of the present disclosure, respectively. At least one of the subarrays Sb5-Sb8 corresponds to the "specific subarray” of the present disclosure.
  • the radio waves radiated by the radiation electrodes 131a and 131b included in the sub-array Sb1 correspond to the "first polarized radio waves” of the present disclosure.
  • the radio waves radiated by the radiation electrodes 132a and 132b included in the sub-array Sb2 correspond to "second polarized radio waves" of the present disclosure.
  • the radio waves emitted by the radiation electrodes 133a and 133b included in the sub-array Sb3 correspond to the "third polarized radio waves" of the present disclosure.
  • the radio waves radiated by the radiation electrodes 134a and 134b included in the sub-array Sb4 correspond to the "fourth polarized radio waves" of the present disclosure.
  • the radio waves emitted by the radiation electrodes 131a, 131b to 137a, 137b are linearly polarized waves.
  • the radio waves emitted from the radiation electrodes 131a, 131b to 137a, 137b may be circularly polarized waves or elliptically polarized waves.
  • the radio waves radiated by the radiation electrodes 131a and 131b included in the subarray Sb1 and the radio waves radiated by the radiation electrodes 133a and 133b included in the subarray Sb3 are right-hand circularly polarized waves
  • the radiation included in the subarray Sb2 The radio waves radiated by the electrodes 132a and 132b and the radio waves radiated by the radiation electrodes 134a and 134b included in the subarray Sb4 are left-hand circularly polarized waves.
  • the radiation electrode 132a included in the subarray Sb2 , 132b and the radio waves emitted by the radiation electrodes 134a and 134b included in the sub-array Sb4 are right-handed circularly polarized waves.
  • the polarization of the radio waves radiated by the radiation electrodes 131a, 131b, 133a, 133b is different from the polarization of the radio waves radiated by the radiation electrodes 132a, 132b, 134a, 134b. Even if the radio waves emitted by the radiation electrodes 132a, 132b, 134a, 134b are circularly polarized or elliptically polarized, the symmetry of the radiation patterns of the subarrays Sb1 to Sb8 on the support substrate 125 is improved. That is, the symmetry of the radiation pattern of the antenna device 120 as a whole is improved.
  • the case where the two circularly polarized waves are different as described above is when the rotational directions of the two circularly polarized waves do not match.
  • the case where the two linearly polarized waves are different is when the angle at which the two linearly polarized waves intersect is within a predetermined range.
  • the predetermined range is, for example, a range of 30 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the crossing angle between the polarized waves PD1 and PD2 is in the range of 30 degrees or more and 90 degrees or less, so the polarized waves PD1 and PD2 are different.
  • the polarized waves PD1 are orthogonally polarized waves with respect to the polarized waves PD2. Even if the crossing angle of the polarized wave PD1 with respect to the polarized wave PD2 is not perfectly 90 degrees, the polarized wave PD1 is orthogonally polarized with respect to the polarized wave PD2 if, for example, it is in the range of 60 degrees or more and 90 degrees or less. may be referred to as waves.
  • the polarized waves PD1, PD3, PD5, and PD7 are parallel to the Y-axis, and the polarized waves PD2, PD4, PD6, and PD8 are parallel to the X-axis.
  • a configuration was described.
  • a configuration will be described in which the symmetry of the radiation pattern of the entire antenna device 120A is improved even if the arrangement of the subarrays Sb1 to Sb8 is changed from that in the first embodiment.
  • the description of the configuration that overlaps with that of antenna device 120 of the first embodiment will not be repeated.
  • FIG. 6 is a diagram showing an antenna device 120A according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, in antenna device 120A of the second embodiment, subarrays Sb1 to Sb8 are arranged on support substrate 125, as in antenna device 120 of the first embodiment.
  • a point CP3 indicates the center of the support substrate 125 when the support substrate 125 is viewed from above. Focus on the sub-arrays Sb1 to Sb4.
  • the polarization PD1 of the subarray Sb1 and the polarization PD3 of the subarray Sb3 are parallel to the Y-axis.
  • the polarization PD2 of the subarray Sb2 and the polarization PD4 of the subarray Sb4 are parallel to the X-axis. That is, the polarizations PD1 and PD3 are in different directions from the polarizations PD2 and PD4.
  • the arrangement of the sub-arrays Sb1-Sb4 is rotationally symmetrical.
  • the arrangement of the sub-arrays Sb1 to Sb4 becomes the same each time it is rotated by 90 degrees.
  • a similar arrangement at every 90-degree rotation is simply referred to as "90-degree rotational symmetry”.
  • the symmetry of the radiation patterns of the sub-arrays Sb1 to Sb4 arranged with 90-degree rotational symmetry is ensured not only in the Y-axis direction but also in the X-axis direction.
  • the subarrays Sb1 to Sb4 in FIG. 6 are rotationally symmetrical including the positions of the feeding points of the radiation electrodes included in each of the subarrays Sb1 to Sb4.
  • the phase of radio waves emitted from the radiation electrodes can be adjusted individually for each of the radiation electrodes shown in FIG. 6 by adjusting the phase of the high-frequency signal supplied from the RFIC 110 .
  • the polarization PD5 of the subarray Sb5 and the polarization PD7 of the subarray Sb7 are parallel to the Y-axis.
  • the polarization PD6 of the subarray Sb6 and the polarization PD8 of the subarray Sb8 are parallel to the X-axis. That is, the polarizations PD5 and PD7 are in different directions from the polarizations PD6 and PD8.
  • the radiation electrodes 131a, 131b to 138a, 138b arranged to form a matrix.
  • the radiation electrodes arranged in each column Cl1 to Cl4 and each row Rw1 to Rw4 are arranged so that the number of radiation electrodes with different polarizations is the same. That is, focusing on row Rw1, the polarization of radiation electrodes 135a and 131a is parallel to the Y-axis, and the polarization of radiation electrodes 136a and 136b is parallel to the X-axis.
  • the polarization of radiation electrodes 135a and 131b is parallel to the Y-axis
  • the polarization of radiation electrodes 134a and 1368 is parallel to the X-axis.
  • the number of radiation electrodes that emit polarized radio waves parallel to the X-axis is the same as the number of radiation electrodes that emit polarized radio waves parallel to the Y-axis.
  • the directivity of the radiation pattern is prevented from being biased toward either the X axis or the Y axis, and the symmetry of the radiation pattern is improved. Further, since the arrangement of the sub-arrays Sb5-Sb8 is also rotationally symmetrical by 90 degrees, the symmetry of the radiation patterns of the sub-arrays Sb5-Sb8 is further improved.
  • the arrangement of all the subarrays Sb1 to Sb8 arranged on the support substrate 125 is also symmetrical by 90 degrees. This prevents the directivity of the radiation pattern of the entire antenna device 120A of the mobile phone 2 from biasing toward either the X axis or the Y axis, and improves the symmetry of the radiation pattern.
  • subarray Sb5, subarray Sb1, subarray Sb6, and subarray Sb2 can also correspond to the "first subarray,” “second subarray,” “third subarray,” and “fourth subarray” in the present disclosure, respectively.
  • the antenna device 120A in Embodiment 2 may be configured to include only the subarrays Sb1, Sb2, Sb5, and Sb6.
  • the subarray Sb1 corresponds to the "first subarray” of the present disclosure
  • the subarray Sb2 corresponds to the "second subarray” of the present disclosure
  • the subarray Sb5 corresponds to the "third subarray” of the present disclosure
  • subarray Sb6 corresponds to the "fourth subarray” of the present disclosure.
  • the configuration including only the sub-arrays Sb1, Sb2, Sb5 and Sb6 is a configuration obtained by removing the sub-arrays Sb3, Sb4, Sb7 and Sb8 from the configuration shown in FIG.
  • the support substrate 125 may not have a region on the negative Y-axis side of the line passing through the point CP3 and parallel to the X-axis direction. That is, the support substrate 125 can have a rectangular shape with short sides along the Y-axis direction and long sides along the X-axis direction.
  • some of the sub-arrays Sb1 to Sb8 included in the antenna device 120A in Embodiment 2 may not be polarized along the extension direction GD.
  • the subarrays Sb5, Sb6, Sb7 and Sb8 are not moved from the arrangement shown in FIG. 138b is rotated 90 degrees.
  • the polarized waves of the subarrays Sb5, Sb6, Sb7 and Sb8 are directed along the short side directions of the subarrays Sb5, Sb6, Sb7 and Sb8.
  • the antenna device 120A may include sub-arrays Sb1-Sb4 whose polarization is along the extension direction GD, and sub-arrays Sb5-Sb8 whose polarization is orthogonal to the extension direction GD.
  • Embodiment 3 In the antenna device 120A of Embodiment 2, the configuration in which the polarized waves are parallel to the arrangement direction of the radiation electrodes of the sub-array Sb has been described. In Embodiment 3, the arrangement of each sub-array Sb is the same as that of the antenna device 120A of Embodiment 2, but a configuration in which the polarization of each sub-array Sb is inclined with respect to the arrangement direction of the radiation electrodes will be described. In addition, in antenna device 120B of the third embodiment, the description of the configuration overlapping with that of antenna device 120A of the second embodiment will not be repeated.
  • FIG. 7 is a diagram showing an antenna device 120B according to the third embodiment.
  • sub-arrays Sb1 to Sb8 are arranged on the support substrate 125 .
  • Sub-arrays Sb1-Sb8 have the same arrangement as sub-arrays Sb1-Sb8 in the second embodiment. Focusing on a single sub-array Sb1, the radiation electrodes 131a and 131b of the sub-array Sb1 of the third embodiment are rotated 45 degrees clockwise from the radiation electrodes 131a and 131b of the sub-array Sb1 of the second embodiment to form a dielectric It is arranged on the substrate Db1.
  • the polarized wave PD1 is inclined with respect to the arrangement direction of the radiation electrodes 131a and 131b.
  • the polarization PD1 is in the direction crossing the long side LS of the subarray Sb1.
  • the directions intersect the long sides LS of the subarrays Sb2 to Sb8, respectively.
  • the inclination of the polarization with respect to the arrangement direction of each radiation electrode may be any angle between 0 degrees and 90 degrees. As shown in FIG. 7, in the third embodiment, by tilting the polarization of the radiation electrode, it is possible to change the positional relationship between the radiation electrode and the dielectric substrate. Accordingly, by adjusting the inclination angle of the radiation electrode, the radiation pattern of a single radiation electrode can be selected as an arbitrary radiation pattern.
  • Embodiment 1 can be applied even when the polarization of each subarray Sb is inclined with respect to the arrangement direction of the radiation electrodes as in Embodiment 3.
  • the symmetry of the radiation pattern of the antenna device 120B as a whole is improved, and the characteristics of the antenna device 120B are improved.
  • antenna device 120 of Embodiment 1 the configuration in which an even number (eight) of sub-arrays Sb is arranged on the support substrate 125 has been described.
  • a configuration in which an odd number (five) of sub-arrays Sb is arranged on the support substrate 125 will be described.
  • antenna device 120C of the fourth embodiment the description of the configuration overlapping with that of antenna device 120 of the first embodiment will not be repeated.
  • FIG. 8 is a diagram showing an antenna device 120C according to the fourth embodiment.
  • subarrays Sb1 to Sb4 and subarray Sb9 are arranged on support substrate 125 in the fourth embodiment.
  • Each of the sub-arrays Sb1-Sb4 has a configuration having three radiation electrodes.
  • subarray Sb1 has radiation electrodes 131a, 131b, and 131c.
  • the radiation electrodes 131a, 131b, and 131c are arranged side by side along the extending direction GD of the long side LS of the dielectric substrate Db1. Even when three or more radiation electrodes are arranged in the sub-array Sb, the symmetry of the radiation patterns of the radiation electrodes 131a and 131c in the Y-axis direction is lost as described with reference to FIG. Therefore, the directivity of the radiation patterns in the Y-axis direction of the radiation electrodes 131a, 131b, and 131c is lower than that of the radiation patterns in the X-axis direction of the radiation electrodes 131a, 131b, and 131c. That is, even in the radiation pattern of the sub-array Sb1 of the fourth embodiment, the directivity is biased between the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the subarray Sb9 is arranged in the center of the support substrate 125.
  • FIG. Subarrays Sb1-Sb4 are arranged to surround subarray Sb9.
  • the sub-array Sb1 is arranged on the negative side of the X-axis of the sub-array Sb9, and the sub-array Sb2 is arranged on the positive side of the Y-axis of the sub-array Sb9.
  • the subarray Sb3 is arranged on the positive direction side of the X axis of the subarray Sb9, and the subarray Sb4 is arranged on the negative direction side of the Y axis of the subarray Sb9.
  • the polarizations PD1 and PD3 of the sub-arrays Sb1 and Sb3 are parallel to the Y-axis. With such an arrangement, the arrangement of the subarrays Sb1 to Sb4 is rotationally symmetrical by 90 degrees.
  • the subarray Sb2 is arranged by rotating the subarray Sb1 by 90 degrees.
  • the subarray Sb3 is arranged by rotating the subarray Sb2 by 90 degrees.
  • the subarray Sb4 is arranged by rotating the subarray Sb3 by 90 degrees.
  • the subarray Sb1 is arranged by rotating the subarray Sb4 by 90 degrees.
  • the subarray Sb9 has radiation electrodes 139a, 139b, 139c, and 139d.
  • the radiation electrodes 139a, 139b, 139c, and 139d are configured to be able to radiate polarized waves PD91, 92, 93, and 94, respectively. That is, the sub-array Sb9 has a shape that is rotationally symmetrical about the center of the sub-array Sb9 by 90 degrees when the sub-array Sb9 is viewed from above. Therefore, the sub-arrays Sb1 to Sb4 and Sb9 arranged on the support substrate 125 are arranged with 90° rotational symmetry. Although the subarrays Sb1 to Sb4 and the subarray Sb9 have different shapes in the example shown in FIG. 8, they may have the same shape.
  • Embodiment 1 can be applied even when the number of subarrays Sb arranged on support substrate 125 is an odd number as in Embodiment 4, and is an array antenna.
  • the symmetry of the radiation pattern of the antenna device 120C as a whole is improved, and the characteristics of the antenna device 120C are improved.
  • the subarray Sb9 corresponds to the "fifth subarray" in the present disclosure.
  • antenna device 120C of Embodiment 4 the configuration in which the subarrays Sb1 to Sb4 have the same shape has been described.
  • the fifth embodiment a configuration in which subarrays Sb1, Sb3 and subarrays Sb2, Sb4 have different shapes will be described.
  • antenna device 120D of the fifth embodiment description of the same configuration as that of antenna device 120 of the first embodiment or antenna device 120C of the fourth embodiment will not be repeated.
  • FIG. 9 is a diagram showing an antenna device 120D according to the fifth embodiment.
  • sub-arrays Sb1 to Sb4 are arranged on the support substrate 125 .
  • the subarrays Sb1 and Sb3 have three radiation electrodes.
  • Sub-arrays Sb2 and Sb4 have two radiation electrodes. That is, the sub-array Sb1 has a different number of radiation electrodes than the number of radiation electrodes arranged in the sub-array Sb2.
  • the subarray Sb1 is arranged on the support substrate 125 on the positive direction side of the Y axis and on the negative direction side of the X axis.
  • the subarray Sb2 is arranged on the support substrate 125 on the positive direction side of the Y axis and on the positive direction side of the X axis.
  • the sub-array Sb3 is arranged on the support substrate 125 on the negative direction side of the Y axis and on the positive direction side of the X axis.
  • the sub-array Sb4 is arranged on the support substrate 125 on the negative direction side of the Y axis and on the negative direction side of the X axis.
  • the number of radiation electrodes included in the sub-arrays Sb1 and Sb3 may be four or more.
  • the number of radiation electrodes included in the sub-arrays Sb2 and Sb4 may be three or more.
  • the sub-arrays Sb1 and Sb3 and the sub-arrays Sb2 and Sb4 have different shapes, but they may have the same shape.
  • the subarrays Sb2 and Sb4 may have the same shape as the subarray Sb1 and have two radiation electrodes.
  • Embodiments 1 to 5 an example in which two or more radiation electrodes are arranged in the sub-array Sb has been described. Polarization may be biased in the subarray Sb alone. That is, the configuration of the present embodiment can also be applied when the sub-array Sb has a single radiation electrode. For example, a configuration in which the radiation electrode 130a is removed from the configuration shown in FIG. 2A can be considered.
  • the feeding points of the radiation electrodes arranged in adjacent subarrays among the subarrays that radiate radio waves of the same polarization are offset in the same direction.
  • the feeding points of all the radiation electrodes arranged in the adjacent sub-arrays Sb1 and Sb5 are arranged at positions offset in the positive direction of the Y-axis with respect to the center of each radiation electrode. ing.
  • the feed points of the radiating electrodes of adjacent sub-arrays may be offset in different directions.
  • Embodiment 6 a configuration in which the feeding points of the radiation electrodes of adjacent subarrays are offset in different directions will be described.
  • antenna device 120E of the sixth embodiment the description of the configuration overlapping with that of antenna device 120A of the second embodiment will not be repeated.
  • FIG. 10 is a diagram showing an antenna device 120E according to the sixth embodiment.
  • the feed points of the radiation electrodes 135a and 135b arranged in the subarray Sb5 are offset from the center in the positive direction of the Y axis.
  • the feeding points of the radiation electrodes 131a and 131b arranged in the subarray Sb1 adjacent to the subarray Sb5 are offset from the center in the negative direction of the Y axis.
  • the feeding points of the radiation electrodes 136a and 136b arranged in the sub-array Sb6 are offset from the center in the positive direction of the X-axis.
  • the feeding points of the radiation electrodes 132a and 132b arranged in the subarray Sb2 adjacent to the subarray Sb6 are offset from the center in the negative direction of the X axis.
  • the feeding points of the radiation electrodes 133a and 133b arranged in the sub-array Sb3 are offset from the center in the negative direction of the Y axis.
  • the feed points of the radiation electrodes 137a and 137b arranged in the subarray Sb7 adjacent to the subarray Sb3 are offset from the center in the positive direction of the Y axis.
  • the feed points of the radiation electrodes 134a and 134b arranged in the sub-array Sb4 are offset from the center in the positive direction of the X-axis.
  • the feeding points of the radiation electrodes 138a and 138b arranged in the subarray Sb8 adjacent to the subarray Sb4 are offset from the center in the negative direction of the X axis.
  • the feeding points of the radiating electrodes may be offset in different directions between adjacent sub-arrays that radiate radio waves of the same polarization.
  • the subarrays Sb1 to Sb8 arranged on the support substrate 125 are arranged with 90° rotational symmetry except for the arrangement of the feeding points. Pattern symmetry is improved. That is, the symmetry of the radiation pattern in the entire antenna device 120E is improved.
  • the subarrays Sb1 and Sb5 are arranged on the negative direction side of the X axis and the positive direction side of the Y axis from the center point CP3, and the subarrays Sb3 and Sb7 are arranged on the positive direction side of the Y axis from the center point CP3. It is arranged on the positive direction side of the X-axis and the negative direction side of the Y-axis from CP3. That is, the arrangement of the sub-arrays Sb1 and Sb5 and the arrangement of the sub-arrays Sb3 and Sb7 are point symmetrical with the central point C3 as the origin. However, the arrangement of the sub-arrays Sb1 and Sb5 and the arrangement of the sub-arrays Sb3 and Sb7 may be arranged so as not to be point symmetric with the center point C3 as the origin.
  • the arrangement of the sub-arrays Sb1 and Sb5 and the arrangement of the sub-arrays Sb3 and Sb7 are symmetrical with respect to a straight line passing through the center point C3 and parallel to the X-axis.
  • antenna device 120F of the seventh embodiment the description of the configuration overlapping with that of antenna device 120E of the sixth embodiment will not be repeated.
  • FIG. 11 is a diagram showing an antenna device 120F according to the seventh embodiment.
  • the arrangement of the sub-arrays Sb1 and Sb5 and the arrangement of the sub-arrays Sb3 and Sb7 are symmetrical with respect to a straight line passing through the center point C3 and parallel to the X-axis.
  • the arrangement of the sub-arrays Sb2 and Sb6 and the arrangement of the sub-arrays Sb4 and Sb8 are symmetrical with respect to a straight line passing through the center point C3 and parallel to the X-axis.
  • the distance between subarrays Sb1, Sb5 and subarrays Sb3, Sb7 in FIG. It is smaller than the distance between Sb7.
  • grating lobes may occur if the distance between each radiation electrode is large.
  • the distance between the subarrays Sb1, Sb5 and the subarrays Sb3, Sb7 is smaller than that in FIG. can be suppressed.
  • the distances between the subarrays Sb2, Sb6 and the subarrays Sb4, Sb8 are smaller than in FIG. can suppress the generation of grating lobes.
  • the polarization of radio waves emitted from all the radiation electrodes is not the same, so the symmetry of the radiation patterns of the subarrays Sb1 to Sb8 on the support substrate 125 is improved. That is, the symmetry of the radiation pattern of the entire antenna device 120F is improved.
  • 10 communication device 100 antenna module, 110 RFIC, 111A to 111D, 113A to 113D, 117 switch, 112AR to 112DR low noise amplifier, 112AT to 112DT power amplifier, 114A to 114D attenuator, 115A to 115D phase shifter, 116 signal synthesis / branching filter, 118 mixer, 119 amplifier circuit, 120, 120A to 120F, 120Z antenna device, 125 support substrate, 126 dielectric, GND ground electrode, 130S1, 130S2, 130a, 130b, 131a to 131c, 132a to 132c, 133a to 133c, 134a to 134c, 139a to 139d radiation electrode, 200 BBIC, CP1 to CP3 points, Db, Db1 to Db3, DbS dielectric substrate, GD extending direction, SS short side, LS long side, PD, PD1 to PD8 , PD91 to PD94 polarized waves, SL1 to

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

アンテナモジュール（１００）は、第１サブアレイ（Ｓｂ１）～第４サブアレイ（Ｓｂ４）とを備える。第１サブアレイ（Ｓｂ１）～第４サブアレイ（Ｓｂ４）は、矩形形状の基板（Ｄｂ）を有する。第１サブアレイ（Ｓｂ１）～第４サブアレイ（Ｓｂ４）の各々は、長辺の延伸方向（ＧＤ）に沿うように配置された複数の放射電極（１３０ａ，１３０ｂ）を含む。第１サブアレイ（Ｓｂ１）～第４サブアレイ（Ｓｂ４）は、第１偏波（ＰＤ１）～第４偏波（ＰＤ４）のそれぞれに電波を放射可能である。第１偏波（ＰＤ１）は、第２偏波（ＰＤ２）と異なっており、第３偏波（ＰＤ３）は、第４偏波（ＰＤ４）と異なっておる。第１偏波（ＰＤ１）は、第３偏波（ＰＤ３）と同じであり、第２偏波（ＰＤ２）は、第４偏波（ＰＤ４）と同じである。

Description

アンテナモジュール
　本開示は、複数のサブアレイを有するアンテナモジュールに関し、より特定的には、アンテナの特性を向上させるための技術に関する。
　特開２０１６－２１３９２７号公報（特許文献１）には、複数のアンテナ素子が配列されたアレイアンテナの構成が開示されている。特開２０１６－２１３９２７号公報（特許文献１）に示されるようなアレイアンテナを形成するために、複数のサブアレイが用いられる場合がある。
　たとえば、１つの誘電体基板上に２つの放射電極が配置された構成を単一のサブアレイとすることが考えられる。当該サブアレイを支持基板上に複数並べることにより、アレイアンテナが形成され得る。
特開２０１６－２１３９２７号公報
　しかしながら、１つの誘電体基板上に２つの放射電極が配置されるサブアレイでは、サブアレイが放射する電波の放射パターンの指向性が電波の放射方向によって偏る場合がある。たとえば、サブアレイを構成する誘電体基板を平面視した場合に、誘電体基板は長辺と短辺とを有する平板形状であり得る。この場合、誘電体基板に配置される複数の放射電極のうちの少なくとも１つは、誘電体基板を平面視した場合の誘電体基板の中心位置からずれた位置に配置されることとなる。
　誘電体基板の中心位置からずれた位置に配置された放射電極において、当該放射電極の放射パターンの対称性は、損なわれ得る。対称性の損なわれた放射パターンの放射電極がサブアレイに含まれることにより、サブアレイとしての放射パターンの指向性に偏りが生じ得る。このような放射パターンの指向性に偏りが生じているサブアレイを用いてアレイアンテナを形成すれば、アレイアンテナ全体における放射パターンの対称性が確保されない可能性がある。
　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、その目的は複数のサブアレイで形成されたアンテナモジュールにおいて、アレイアンテナ全体としての放射パターンの対称性を改善し、アンテナの特性を向上させることである。
　本開示のある局面に従うアンテナモジュールは、平板形状の支持基板と、第１サブアレイ、第２サブアレイ、第３サブアレイ、および第４サブアレイとを備える。第１サブアレイ、第２サブアレイ、第３サブアレイ、および第４サブアレイは、支持基板に配置され、支持基板を平面視したときに長辺と短辺とを含む矩形形状の基板を有する。第１サブアレイ、第２サブアレイ、第３サブアレイ、および第４サブアレイの各々は、長辺の延伸方向に沿うように配置された複数の放射電極を含む。第１サブアレイは、第１偏波の電波を放射可能であり、第２サブアレイは、第２偏波の電波を放射可能である。第３サブアレイは、第３偏波の電波を放射可能であり、第４サブアレイは、第４偏波の電波を放射可能である。第１偏波は、第２偏波と異なっており、第３偏波は、第４偏波と異なっている。第１偏波は、第３偏波と同じであり、第２偏波は、第４偏波と同じである。
　本開示に係るアンテナモジュールは、複数のサブアレイにより形成されており、第１偏波の電波を放射する放射電極を有する第１サブアレイと、第２偏波の電波を放射する放射電極を有する第２サブアレイと、第３偏波の電波を放射する放射電極を有する第３サブアレイと、第４偏波の電波を放射する放射電極を有する第４サブアレイとが支持基板上に別々に配置される。第１偏波および第３偏波が、第２偏波および第４偏波に対して、異なって配置されるように各サブアレイが支持基板上に配置される。このような構成によって、支持基板上に配置された複数のサブアレイのうち、全てのサブアレイの偏波が同一方向とならず、アレイアンテナ全体の放射パターンの偏りが助長されることを防止し、アンテナの特性を向上させることが可能となる。
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１０のブロック図の一例である。 実施の形態１におけるサブアレイの平面図（図２（Ａ））および比較例のサブアレイの平面図（図２（Ｂ））である。 図２に示す実施の形態１におけるサブアレイの放射電極および比較例のサブアレイの放射電極の偏波（Ｘ軸方向）における放射パターンを比較する図である。 実施の形態１におけるアンテナ装置を示す図である。 比較例のアンテナ装置を示す図である。 実施の形態２におけるアンテナ装置を示す図である。 実施の形態３におけるアンテナ装置を示す図である。 実施の形態４におけるアンテナ装置を示す図である。 実施の形態５におけるアンテナ装置を示す図である。 実施の形態６におけるアンテナ装置を示す図である。 実施の形態７におけるアンテナ装置を示す図である。
　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、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。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を構成する複数のサブアレイＳｂのうち、４つのサブアレイＳｂに対応する構成のみ示され、同様の構成を有する他のサブアレイＳｂに対応する構成については省略されている。サブアレイＳｂには、複数の放射電極が含まれ得る。本実施の形態１においては、サブアレイＳｂに含まれる放射電極は、略正方形の平板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、それぞれ異なるサブアレイＳｂ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。
　各サブアレイＳｂの放射電極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における各サブアレイＳｂ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、対応するサブアレイＳｂ毎に１チップの集積回路部品として形成されてもよい。
　＜アンテナモジュールの構成＞
　次に、図２を用いて、実施の形態１におけるアンテナモジュール１００が有するサブアレイＳｂの構成の詳細を説明する。図２は、実施の形態１におけるサブアレイＳｂの平面図（図２（Ａ））および比較例のサブアレイＳｂＳの平面図（図２（Ｂ））である。なお、以降の説明において、各図におけるＺ軸の正方向を上面側、負方向を下面側と称する場合がある。
　図２を参照して、サブアレイＳｂは、平板形状の誘電体基板Ｄｂを含み、誘電体基板ＤｂのＺ軸の正方向側の表面に放射電極１３０ａおよび放射電極１３０ｂを含む。サブアレイＳｂが含む放射電極の数は、２つに限られず、サブアレイＳｂは、たとえば３つ以上の放射電極を含んでもよい。
　誘電体基板Ｄｂは、矩形の平板形状の基板であり、長辺ＬＳおよび短辺ＳＳを有する。放射電極１３０ａ，１３０ｂは、略正方形の平板形状を有するパッチアンテナであり、長辺ＬＳの延伸方向ＧＤに沿って並んで配置されている。換言すれば、図２（Ａ）では、放射電極１３０ａ，１３０ｂは、Ｘ軸方向に隣接して配置されている。また、延伸方向ＧＤは、放射電極１３０ａ，１３０ｂの配列方向と同一の方向である。点ＣＰ１は、誘電体基板Ｄｂを平面視した場合の誘電体基板Ｄｂの中心点である。線ＣＬは、点ＣＰ１を通過するＹ軸に平行な線である。放射電極１３０ａ，１３０ｂは、線ＣＬを軸として左右対称であるように配置されている。換言すれば、放射電極１３０ａ，１３０ｂは、線ＣＬを軸として線対称である。
　サブアレイＳｂの放射電極１３０ａの給電点ＳＰ１および放射電極１３０ｂの給電点ＳＰ２には、Ｚ軸の負方向側から図示しない配線がそれぞれ結合される。放射電極１３０ａ，１３０ｂと配線との結合は、配線が放射電極１３０ａ，１３０ｂに直接接続されてもよいし、容量結合によって非接触で結合されてもよい。
　放射電極１３０ａ，１３０ｂの給電点ＳＰ１，ＳＰ２は、放射電極１３０ａ，１３０ｂの中心に対してＸ軸の負方向にオフセットした位置にそれぞれ配置される。このような位置に給電点を配置することによって、各放射電極からは、Ｘ軸に平行な偏波ＰＤの電波が放射される。偏波とは、電場が振動している方向を意味する。偏波ＰＤは、直線偏波であり、延伸方向ＧＤに沿った方向の偏波である。
　間隔ＳＬ１は、誘電体基板ＤｂにおけるＸ軸の負方向側の端部から放射電極１３０ａまでの距離を示す。間隔ＳＬ１は、たとえば、λ／４の長さである。間隔ＳＬ２は、放射電極１３０ａと放射電極１３０ｂとの間の距離を示す。間隔ＳＬ３は、誘電体基板ＤｂにおけるＸ軸の正方向側の端部から放射電極１３０ｂまでの距離を示す。間隔ＳＬ３は、たとえば、λ／４の長さである。
　誘電体基板Ｄｂ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、誘電体基板Ｄｂ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。また、放射電極、および、給電配線を形成するビア等を構成する導体は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、および、これらの合金を主成分とする金属で形成されている。
　図２（Ｂ）には、実施の形態１におけるサブアレイＳｂと比較するため、単一の放射電極１３０Ｓ１が配置されたサブアレイＳｂＳ１および単一の放射電極１３０Ｓ２が配置されたサブアレイＳｂＳ２が示されている。サブアレイＳｂＳ１およびサブアレイＳｂＳ２は、Ｘ軸方向に隣接して２つ配置されている。サブアレイＳｂＳ２およびサブアレイＳｂＳ１は、同一の構成を有する。そのため、以下では、サブアレイＳｂＳ１の構成を説明し、サブアレイＳｂＳ２の構成の説明については繰り返さない。
　サブアレイＳｂＳ１は、Ｚ軸の正方向側から平面視した場合に、正方形状の誘電体基板ＤｂＳを含み、誘電体基板ＤｂＳのＺ軸の正方向側の表面に単一の放射電極１３０Ｓ１を含む。放射電極１３０Ｓ１は、Ｚ軸の正方向側から平面視した場合に、放射電極１３０Ｓ１の中心が誘電体基板ＤｂＳの中心と重なるように配置される。放射電極１３０Ｓ１は、図２（Ａ）に示す放射電極１３０ａ，１３０ｂと同一の形状を有する。
　放射電極１３０Ｓ１の給電点ＳＰは、放射電極１３０Ｓ１の中心に対してＸ軸の負方向にオフセットした位置に配置される。これにより、放射電極１３０Ｓ１からは、図２（Ａ）の放射電極１３０ａおよび１３０ｂと同様に、Ｘ軸に平行な偏波ＰＤの電波が放射される。間隔ＳＬ４は、誘電体基板ＤｂＳにおけるＸ軸の負方向側の端部から放射電極１３０Ｓ１までの距離を示す。間隔ＳＬ５は、誘電体基板ＤｂにおけるＸ軸の正方向側の端部から放射電極１３０Ｓ１までの距離を示す。間隔ＳＬ６は、サブアレイＳｂＳ１の誘電体基板ＤｂＳとサブアレイＳｂＳ２の誘電体基板ＤｂＳとの間の距離を示す。図２（Ｂ）の放射電極１３０Ｓ１と放射電極１３０Ｓ２との間の距離は、図２（Ａ）の放射電極１３０ａと放射電極１３０ｂとの間の距離と同一の距離である。換言すれば、間隔ＳＬ２は、間隔ＳＬ４と間隔ＳＬ５と間隔ＳＬ６とを加算した距離である。
　図３は、図２に示す実施の形態１におけるサブアレイＳｂの放射電極１３０ｂおよび比較例のサブアレイＳｂＳ２の放射電極１３０Ｓ２の偏波ＰＤ（Ｘ軸方向）における放射パターンを比較する図である。図３（Ａ）は、実施の形態１におけるサブアレイＳｂをＹ軸の負方向側から側面視した図である。図３（Ｂ）は、比較例のサブアレイＳｂＳ１およびサブアレイＳｂＳ２をＹ軸の負方向側から側面視した図である。
　図３（Ａ）では、放射電極１３０ｂが放射する電波のＸ軸方向における放射パターンが等高線として示される。図３（Ｂ）では、放射電極１３０Ｓ２が放射する電波のＸ軸方向における放射パターンが等高線として示される。図３においては、図２と同様に、放射電極１３０ａと放射電極１３０ｂとの間の距離は、放射電極１３０Ｓ１と放射電極１３０Ｓ２との間の距離と同一の距離である。図３（Ｂ）においてサブアレイＳｂＳ１とサブアレイＳｂＳ２との間には間隔ＳＬ６が空けられている一方で、図３（Ａ）では間隔ＳＬ６に対応する位置に誘電体基板Ｄｂが配置される。
　図３（Ａ）に示すサブアレイＳｂおよび図３（Ｂ）に示すサブアレイＳｂＳ１，ＳｂＳ２の各々は、平板形状の支持基板１２５上に配置される。支持基板１２５は、接地電極ＧＮＤと誘電体１２６とを含む。サブアレイＳｂ，ＳｂＳ１，ＳｂＳ２と支持基板１２５との間には、はんだバンプが配置される。支持基板１２５のＺ軸の負方向側には、ＲＦＩＣ１１０（図３において図示せず）が配置され得る。なお、接地電極ＧＮＤは、支持基板１２５内に配置されなくてもよい。たとえば、支持基板１２５がインターポーザ基板等の中間部材である場合、接地電極ＧＮＤは、図示しないマザー基板内に配置されてもよい。
　比較例として示すサブアレイＳｂＳ２においては、サブアレイＳｂＳ２の誘電体基板ＤｂＳが正方形の平板形状であり、放射電極１３０Ｓ２も同様に正方形の平板形状である。また、放射電極１３０Ｓ２は、放射電極１３０Ｓ２の中心が誘電体基板ＤｂＳの中心と重なるように誘電体基板ＤｂＳ上に配置される。これにより、図３（Ｂ）に示すように、放射電極１３０Ｓ２が放射する電波の偏波ＰＤにおける放射パターンは対称性が良好な放射パターンとなる。
　これに対して、図３（Ａ）に示す実施の形態１では、誘電体基板Ｄｂは長辺ＬＳと短辺ＳＳとを有する平板形状であり、誘電体基板Ｄｂ上には、２つの放射電極１３０ａ，１３０ｂが配置されている。放射電極１３０ａは、誘電体基板Ｄｂを平面視した場合に、点ＣＰ１からＸ軸方向にオフセットされた位置に配置されている。
　このため、図３（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向における放射パターンの対称性は損なわれる。これは、Ｘ軸方向における誘電体基板Ｄｂと放射電極１３０ｂとの配置の関係が、Ｘ軸方向における誘電体基板ＤｂＳと放射電極１３０Ｓ２との配置の関係と異なるためである。また、放射電極１３０ａのＸ軸方向における放射パターンについても、同様に対称性が損なわれる。放射電極１３０ａと放射電極１３０ｂとは、線ＣＬを軸として左右対称に配置される。そのため、放射電極１３０ａのＸ軸方向における放射パターンも同様に、線ＣＬを軸として図２に示す放射電極１３０ｂのＸ軸方向における放射パターンに対して左右対称に形成される。
　すなわち、放射電極１３０ａの放射パターンも、図２（Ａ）に示す放射電極１３０ｂの放射パターンと同様に対称性が損なわれる。その結果、対称性が損なわれた放射電極１３０ａの放射パターンと放射電極１３０ｂの放射パターンとから形成されるサブアレイＳｂとしてのＸ軸方向の放射パターンは、指向性が低下する。すなわち、図２（Ａ）に示すサブアレイＳｂとしてのＸ軸方向の放射パターンは、図２（Ｂ）に示すサブアレイＳｂＳ１およびサブアレイＳｂＳ２のＸ軸方向の放射パターンと比較して、指向性が低下する。
　一方で、Ｙ軸方向の放射パターンに着目したときに、図２（Ａ）に示すサブアレイＳｂとしてのＹ軸方向の放射パターンは、図２（Ｂ）に示すサブアレイＳｂＳ１およびサブアレイＳｂＳ２のＹ軸方向の放射パターンと比較して、指向性が低下しない。図２（Ａ），（Ｂ）に示されているように、Ｙ軸方向における誘電体基板Ｄｂと放射電極１３０ｂとの配置の関係は、Ｙ軸方向における誘電体基板ＤｂＳと放射電極１３０Ｓ２との配置の関係と同様であるためである。
　要するに、図２（Ａ）に示すサブアレイＳｂにおいて、放射電極１３０ａ，１３０ｂのＸ軸方向の放射パターンの対称性が損なわれ、Ｙ軸方向の放射パターンの対称性は損なわれない。そのため、サブアレイＳｂの放射パターンにおいて、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで指向性がアンバランスな状態となる。
　以下では、偏波（Ｘ軸方向）の放射パターンと偏波と直交する方向（Ｙ軸方向）の指向性がアンバランスであるサブアレイＳｂを用いてアレイアンテナを形成する場合においても、アレイアンテナ全体としての放射パターンの対称性を改善し、アンテナの特性を向上させるアンテナ装置１２０について説明する。
　図４は、実施の形態１におけるアンテナ装置１２０を示す図である。実施の形態１のアンテナ装置１２０は、平板形状の支持基板１２５および支持基板１２５のＺ軸の正方向側の表面上に、複数のサブアレイＳｂが配置される。支持基板１２５に配置された複数のサブアレイＳｂの各々は、図２（Ａ）および図３（Ａ）に示したサブアレイＳｂと同一の構成である。以下では、支持基板１２５上に配置される複数のサブアレイＳｂの各々を区別するため、便宜上、複数のサブアレイＳｂの各々に対して異なる参照符号が付される。支持基板１２５上に配置される複数のサブアレイＳｂが含む放射電極についても、同様に異なる参照符号が付される。
　支持基板１２５には、サブアレイＳｂ１～サブアレイＳｂ８が配置されている。サブアレイＳｂ１～サブアレイＳｂ８に含まれる全ての放射電極１３１ａ，１３１ｂ～１３８ａ，１３８ｂは、支持基板１２５上において行列を形成するように配置される。換言すれば、放射電極１３１ａ，１３１ｂ～１３８ａ，１３８ｂは、Ｙ軸方向に列を形成し、Ｘ軸方向に行を形成するように配置されている。すなわち、列Ｃｌ１上には、放射電極１３１ａ，１３１ｂ，１３５ａ，１３５ｂが配置される。列Ｃｌ２上には、放射電極１３２ａ，１３４ａ，１３６ａ，１３８ａが配置される。列Ｃｌ３上には、放射電極１３２ｂ，１３４ｂ，１３６ｂ，１３８ｂが配置される。列Ｃｌ４上には、放射電極１３３ａ，１３３ｂ，１３７ａ，１３７ｂが配置される。
　行Ｒｗ１上には、放射電極１３１ａ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａが配置される。行Ｒｗ２上には、放射電極１３１ｂ，１３４ａ，１３４ｂ，１３３ｂが配置される。行Ｒｗ３上には、放射電極１３５ａ，１３６ａ，１３６ｂ，１３７ａが配置される。行Ｒｗ４上には、放射電極１３５ｂ，１３８ａ，１３８ｂ，１３７ｂが配置される。すなわち、放射電極１３１ａ，１３１ｂ～１３８ａ，１３８ｂによって、４行４列の行列が形成される。また、当該行列における各行、各列には、全て４つの放射電極が配置される。
　サブアレイＳｂ１，Ｓｂ３，Ｓｂ５，Ｓｂ７は、長辺ＬＳの延伸方向ＧＤが、Ｙ軸方向と平行となるように配置されている。そのため、サブアレイＳｂ１が含む放射電極１３１ａおよび放射電極１３１ｂが放射する電波における偏波ＰＤ１は、Ｙ軸に平行な方向となる。以下では、放射電極１３１ａおよび放射電極１３１ｂが放射する電波の偏波ＰＤ１を、単に「サブアレイＳｂ１の偏波ＰＤ１」と称する。
　図４に示されるように、サブアレイＳｂ１の偏波ＰＤ１，サブアレイＳｂ３の偏波ＰＤ３，サブアレイＳｂ５の偏波ＰＤ５，サブアレイＳｂ７の偏波ＰＤ７は、Ｙ軸に平行な方向となる。すなわち、偏波ＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５，ＰＤ７は、互いに同じ偏波である。なお、偏波ＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５，ＰＤ７の各々は、完全にＹ軸に平行な方向でなくてもよい。たとえば、偏波ＰＤ１は、Ｙ軸に平行な方向から所定の角度だけ傾いてもよい。この場合においても、本実施の形態においては、偏波ＰＤ１は、偏波ＰＤ３，偏波ＰＤ５，偏波ＰＤ７と同じ偏波であると称する。所定の角度とは、たとえば３０度未満の角度である。すなわち、上述の偏波ＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５，ＰＤ７の各々の電波における電場の振動方向は完全に同一な方向ではなくてもよく、たとえば、Ｙ軸に平行な方向を基準として、当該基準方向から各々の電場の振動方向が所定の角度だけ傾いていてもよい。
　これに対して、サブアレイＳｂ２，Ｓｂ４，Ｓｂ６，Ｓｂ８は、長辺ＬＳの延伸方向ＧＤが、Ｘ軸方向と平行となるように配置されている。そのため、サブアレイＳｂ２の偏波ＰＤ２，サブアレイＳｂ４の偏波ＰＤ４，サブアレイＳｂ６の偏波ＰＤ６，サブアレイＳｂ８の偏波ＰＤ８は、Ｘ軸に平行な方向となる。すなわち、偏波ＰＤ２，ＰＤ４，ＰＤ６，ＰＤ８は、互いに同じ偏波である。偏波ＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５，ＰＤ７は、偏波ＰＤ２，ＰＤ４，ＰＤ６，ＰＤ８と異なっている。
　このように、実施の形態１におけるアンテナ装置１２０では、支持基板１２５に複数のサブアレイＳｂが配置されており、複数のサブアレイＳｂから放射される電波は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の２方向に放射される。
　図５は、比較例のアンテナ装置１２０Ｚを示す図である。図５に示されるように、比較例のアンテナ装置１２０Ｚでは、支持基板１２５上に８つのサブアレイＳｂの全ての偏波ＰＤがＸ軸に平行である。上述の通り、サブアレイＳｂ単体としての指向性はＸ軸方向とＹ軸方向とアンバランスである。そのため、支持基板１２５上の全てのサブアレイＳｂにおいて、指向性のアンバランスが同一の方向に対して発生する。すなわち、比較例では全てのサブアレイＳｂが同一の方向に配置されていることから、全てのサブアレイＳｂにおいてＹ軸方向の放射パターンの指向性よりもＸ軸方向の放射パターンの指向性が弱まる。その結果、アンテナ装置１２０Ｚ全体としてのＸ軸方向とＹ軸方向との指向性のアンバランスが助長される。
　これに対して、図４に示す実施の形態１のアンテナ装置１２０では、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ３，Ｓｂ５，Ｓｂ７と、サブアレイＳｂ２，Ｓｂ４，Ｓｂ６，Ｓｂ８とが異なる方向に配置される。これにより、アンテナ装置１２０全体としてのＸ軸方向とＹ軸方向との指向性のアンバランスが助長されることがなく、アンテナ装置１２０全体としてＸ軸方向とＹ軸方向とで指向性のバランスが良好となる。すなわち、アンテナ装置１２０全体としての放射パターンの対称性が改善される。このように、支持基板１２５上の複数のサブアレイＳｂの全ての偏波が同一方向である場合と比較して、実施の形態１では、アンテナ装置１２０全体としての放射パターンの対称性が改善され、アンテナ装置１２０の特性が向上する。
　さらに、実施の形態１におけるアンテナ装置１２０では、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置が回転対称に配置されている。点ＣＰ２は、支持基板１２５を平面視した場合に、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置の中心となる点である。サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置は、点ＣＰ２を軸として１８０度回転させても同様の配置となる。すなわち、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置は、１８０度回転対称である。
　サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置が回転対称であることにより、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の放射パターンにおけるＹ軸方向の対称性が確保されるため、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４が放射する電波の放射パターンは、より対称性が改善される。また、実施の形態１におけるアンテナ装置１２０では、支持基板１２５の中心である点ＣＰ３を軸として、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ８が１８０度回転対称である。これにより、支持基板１２５上のサブアレイＳｂ１～Ｓｂ８の放射パターンの対称性が改善される。すなわち、アンテナ装置１２０全体としての放射パターンの対称性が改善される。
　なお、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４は、本開示の「第１サブアレイ～第４サブアレイ」にそれぞれ対応する。サブアレイＳｂ５～Ｓｂ８のうちの少なくとも１つは、本開示の「特定サブアレイ」に対応する。サブアレイＳｂ１に含まれる放射電極１３１ａ，１３１ｂによって放射される電波は、本開示の「第１偏波の電波」に対応する。サブアレイＳｂ２に含まれる放射電極１３２ａ，１３２ｂによって放射される電波は、本開示の「第２偏波の電波」に対応する。サブアレイＳｂ３に含まれる放射電極１３３ａ，１３３ｂによって放射される電波は、本開示の「第３偏波の電波」に対応する。サブアレイＳｂ４に含まれる放射電極１３４ａ，１３４ｂによって放射される電波は、本開示の「第４偏波の電波」に対応する。
　図４では、放射電極１３１ａ，１３１ｂ～１３７ａ，１３７ｂが放射する電波は、直線偏波である例を説明した。しかしながら、放射電極１３１ａ，１３１ｂ～１３７ａ，１３７ｂから放射される電波は、円偏波または楕円偏波であってもよい。
　このとき、サブアレイＳｂ１に含まれる放射電極１３１ａ，１３１ｂによって放射される電波およびサブアレイＳｂ３に含まれる放射電極１３３ａ，１３３ｂによって放射される電波が右旋円偏波である場合、サブアレイＳｂ２に含まれる放射電極１３２ａ，１３２ｂによって放射される電波およびサブアレイＳｂ４に含まれる放射電極１３４ａ，１３４ｂによって放射される電波が左旋円偏波である。
　また、サブアレイＳｂ１に含まれる放射電極１３１ａ，１３１ｂによって放射される電波およびサブアレイＳｂ３に含まれる放射電極１３３ａ，１３３ｂによって放射される電波が左旋円偏波である場合、サブアレイＳｂ２に含まれる放射電極１３２ａ，１３２ｂによって放射される電波およびサブアレイＳｂ４に含まれる放射電極１３４ａ，１３４ｂによって放射される電波が右旋円偏波である。すなわち、放射電極１３１ａ，１３１ｂ，１３３ａ，１３３ｂによって放射される電波の偏波は、放射電極１３２ａ，１３２ｂ，１３４ａ，１３４ｂによって放射される電波の偏波と異なっている。放射電極１３２ａ，１３２ｂ，１３４ａ，１３４ｂによって放射される電波が円偏波または楕円偏波であっても、支持基板１２５上のサブアレイＳｂ１～Ｓｂ８の放射パターンの対称性は改善される。すなわち、アンテナ装置１２０全体としての放射パターンの対称性が改善される。上述したように２つの円偏波が異なる場合とは、当該２つの円偏波の回転方向が一致しないときである。一方、２つの直線偏波が異なる場合とは、当該２つの直線偏波の交差する角度が所定範囲内にあるときである。所定範囲とは、たとえば、３０度以上であって９０度以下の範囲である。図４の例において、偏波ＰＤ１と偏波ＰＤ２との交差角度が３０度以上であって９０度以下の範囲にあるため、偏波ＰＤ１と偏波ＰＤ２とは異なっている。さらに、偏波ＰＤ１と偏波ＰＤ２との交差角度が９０度であることから、偏波ＰＤ１は偏波ＰＤ２に対して直交偏波である。なお、偏波ＰＤ１の偏波ＰＤ２に対する交差角度が完全な９０度でなくとも、たとえば、６０度以上であって９０度以下の範囲であれば、偏波ＰＤ１は偏波ＰＤ２に対して直交偏波であると言及され得る。
　［実施の形態２］
　実施の形態１のアンテナ装置１２０においては、偏波ＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５，ＰＤ７は、Ｙ軸に平行な方向であって、偏波ＰＤ２，ＰＤ４，ＰＤ６，ＰＤ８は、Ｘ軸に平行な方向である構成を説明した。実施の形態２においては、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ８の配置を実施の形態１における配置と異ならせても、アンテナ装置１２０Ａ全体の放射パターンの対称性が改善される構成について説明する。なお、実施の形態２のアンテナ装置１２０Ａにおいて、実施の形態１のアンテナ装置１２０と重複する構成の説明については繰り返さない。
　図６は、実施の形態２におけるアンテナ装置１２０Ａを示す図である。図６に示されるように、実施の形態２のアンテナ装置１２０Ａには、実施の形態１におけるアンテナ装置１２０と同様に、サブアレイＳｂ１～サブアレイＳｂ８が支持基板１２５上に配置されている。
　点ＣＰ３は、支持基板１２５を平面視した場合の支持基板１２５の中心を示す点である。サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４に着目する。サブアレイＳｂ１の偏波ＰＤ１およびサブアレイＳｂ３の偏波ＰＤ３は、Ｙ軸に平行な方向である。サブアレイＳｂ２の偏波ＰＤ２およびサブアレイＳｂ４の偏波ＰＤ４は、Ｘ軸に平行な方向である。すなわち、偏波ＰＤ１，ＰＤ３は、偏波ＰＤ２，ＰＤ４と異なる方向である。
　これにより、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の放射パターンがＸ軸とＹ軸のいずれか一方に指向性が偏ることが防止される。さらに、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置は回転対称である。サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置は、９０度回転させる度に同様の配置となる。以下では、９０度回転させる度に同様の配置を単に「９０度回転対称」と称する。これにより、９０度回転対称として配置されたサブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の放射パターンの対称性は、Ｙ軸方向のみならずＸ軸方向においても対称性が確保されることとなるため、図１に示す１８０度回転対称の場合よりもさらに改善される。また、図６におけるサブアレイＳｂ１～Ｓｂ４では、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の各々が含む放射電極の給電点の位置を含めて、回転対称となる。放射電極から放射される電波の位相は、ＲＦＩＣ１１０から供給される高周波信号の位相が調整されることにより、図６に示される放射電極の各個別において調整され得る。
　サブアレイＳｂ５～Ｓｂ８に着目する。サブアレイＳｂ５の偏波ＰＤ５およびサブアレイＳｂ７の偏波ＰＤ７は、Ｙ軸に平行な方向である。サブアレイＳｂ６の偏波ＰＤ６およびサブアレイＳｂ８の偏波ＰＤ８は、Ｘ軸に平行な方向である。すなわち、偏波ＰＤ５，ＰＤ７は、偏波ＰＤ６，ＰＤ８と異なる方向である。
　行列を形成するように配置された放射電極１３１ａ，１３１ｂ～１３８ａ，１３８ｂに着目する。図６におけるアンテナ装置１２０Ａでは、各列Ｃｌ１～Ｃｌ４および、各行Ｒｗ１～Ｒｗ４に配置された放射電極は、偏波が異なる放射電極の個数が同一となるように配置されている。すなわち、行Ｒｗ１に着目して、放射電極１３５ａおよび放射電極１３１ａの偏波はＹ軸と平行であり、放射電極１３６ａおよび放射電極１３６ｂの偏波は、Ｘ軸と平行である。同様に、列Ｃｌ１に着目して、放射電極１３５ａおよび放射電極１３１ｂの偏波はＹ軸と平行であり、放射電極１３４ａおよび放射電極１３６８の偏波は、Ｘ軸と平行である。ようするに、各列および各行には、Ｘ軸に平行な偏波の電波を放射する放射電極の個数と、Ｙ軸に平行な偏波の電波を放射する放射電極の個数とが同一である。
　これにより、サブアレイＳｂ５～Ｓｂ８においても、同様に、放射パターンがＸ軸とＹ軸のいずれか一方に指向性が偏ることが防止され、放射パターンの対称性が改善される。また、サブアレイＳｂ５～Ｓｂ８の配置も９０度回転対称であるため、サブアレイＳｂ５～Ｓｂ８の放射パターンの対称性はさらに改善される。
　さらに、実施の形態２においては、支持基板１２５上に配置された全てのサブアレイＳｂ１～Ｓｂ８の配置においても９０度回転対称となっている。これにより、実施の携帯２のアンテナ装置１２０Ａ全体としての放射パターンがＸ軸とＹ軸のいずれか一方に指向性が偏ることを防止し、また、放射パターンの対称性が改善される。
　なお、サブアレイＳｂ５，サブアレイＳｂ１，サブアレイＳｂ６，サブアレイＳｂ２についても、本開示における「第１サブアレイ」，「第２サブアレイ」，「第３サブアレイ」，「第４サブアレイ」にそれぞれ対応し得る。
　なお、実施の形態２におけるアンテナ装置１２０Ａは、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ２，Ｓｂ５，Ｓｂ６のみを含む構成であってもよい。この場合、サブアレイＳｂ１は、本開示の「第１サブアレイ」に対応し、サブアレイＳｂ２は、本開示の「第２サブアレイ」に対応し、サブアレイＳｂ５は、本開示の「第３サブアレイ」に対応し、サブアレイＳｂ６は、本開示の「第４サブアレイ」に対応する。すなわち、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ２，Ｓｂ５，Ｓｂ６のみを含む構成とは、図６に示す構成からサブアレイＳｂ３，Ｓｂ４，Ｓｂ７，Ｓｂ８を取り除いた構成である。この場合、支持基板１２５は、点ＣＰ３を通過するＸ軸方向に平行な線よりもＹ軸の負方向側の領域を有さなくてもよい。すなわち、支持基板１２５は、Ｙ軸方向に沿う辺が短辺となり、Ｘ軸方向に沿う辺が長辺となる矩形形状となり得る。
　また、実施の形態２におけるアンテナ装置１２０Ａに含まれるサブアレイＳｂ１～サブアレイＳｂ８のうちの一部の偏波は、延伸方向ＧＤに沿った偏波でなくてもよい。たとえば、サブアレイＳｂ５，Ｓｂ６，Ｓｂ７，Ｓｂ８について、サブアレイＳｂ５，Ｓｂ６，Ｓｂ７，Ｓｂ８の配置は図６の配置から移動させず、サブアレイＳｂ５，Ｓｂ６，Ｓｂ７，Ｓｂ８上の放射電極１３５ａ，１３５ｂ～１３８ａ，１３８ｂを９０度回転させる。これにより、サブアレイＳｂ５，Ｓｂ６，Ｓｂ７，Ｓｂ８の偏波は、サブアレイＳｂ５，Ｓｂ６，Ｓｂ７，Ｓｂ８の短辺方向のそれぞれに沿った方向となる。すなわち、アンテナ装置１２０Ａは、偏波が延伸方向ＧＤに沿う方向であるサブアレイＳｂ１～Ｓｂ４と、偏波が延伸方向ＧＤと直交する方向であるサブアレイＳｂ５～Ｓｂ８とを含んでもよい。
　［実施の形態３］
　実施の形態２のアンテナ装置１２０Ａにおいては、偏波とサブアレイＳｂが有する放射電極の配列方向とが平行である構成について説明した。実施の形態３においては、実施の形態２のアンテナ装置１２０Ａと各サブアレイＳｂの配置は同様であるが、各サブアレイＳｂの偏波が放射電極の配列方向に対して傾斜する構成について説明する。なお、実施の形態３のアンテナ装置１２０Ｂにおいて、実施の形態２のアンテナ装置１２０Ａと重複する構成の説明については繰り返さない。
　図７は、実施の形態３におけるアンテナ装置１２０Ｂを示す図である。図７に示されるように、支持基板１２５上には、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ８が配置されている。サブアレイＳｂ１～Ｓｂ８は、実施の形態２におけるサブアレイＳｂ１～Ｓｂ８と同様の配置である。単一のサブアレイＳｂ１に着目し、実施の形態３のサブアレイＳｂ１が有する放射電極１３１ａ，１３１ｂは、実施の形態２のサブアレイＳｂ１が有する放射電極１３１ａ，１３１ｂを時計回りに４５度回転させて誘電体基板Ｄｂ１上に配置されている。
　すなわち、偏波ＰＤ１は、放射電極１３１ａ，１３１ｂの配列方向に対して、傾斜する。換言すれば、偏波ＰＤ１は、サブアレイＳｂ１の長辺ＬＳと交差する方向である。偏波ＰＤ２～ＰＤ８においても、同様にサブアレイＳｂ２～Ｓｂ８の長辺ＬＳとそれぞれ交差する方向である。
　各放射電極の配列方向に対する偏波の傾斜は、０度～９０度のいずれの角度であってもよい。図７に示すように、実施の形態３では、放射電極の偏波が傾斜することにより、放射電極と誘電体基板との配置の関係を変化させることができる。これにより、放射電極の傾斜角度を調整することにより、単一の放射電極における放射パターンを任意の放射パターンへと選択することができる。
　このように、実施の形態１に示す構成は、実施の形態３のような各サブアレイＳｂの偏波が放射電極の配列方向に対して傾斜する場合であっても適用可能であり、アレイアンテナであるアンテナ装置１２０Ｂ全体としての放射パターンの対称性が改善され、アンテナ装置１２０Ｂの特性が向上する。
　［実施の形態４］
　実施の形態１のアンテナ装置１２０においては、支持基板１２５上に偶数（８つ）のサブアレイＳｂが配置される構成について説明した。実施の形態４においては、支持基板１２５上に奇数（５つ）のサブアレイＳｂを配置する構成について説明する。なお、実施の形態４のアンテナ装置１２０Ｃにおいて、実施の形態１のアンテナ装置１２０と重複する構成の説明については繰り返さない。
　図８は、実施の形態４におけるアンテナ装置１２０Ｃを示す図である。図８に示されるように、実施の形態４において、支持基板１２５上に、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４と、サブアレイＳｂ９が配置されている。サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の各々は、３つの放射電極を有する構成である。たとえば、サブアレイＳｂ１は、放射電極１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを有する。
　放射電極１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃは、誘電体基板Ｄｂ１の長辺ＬＳの延伸方向ＧＤに沿って並べて配置される。サブアレイＳｂに３つ以上の放射電極が配置される場合においても、図２で説明したように、放射電極１３１ａ，１３１ｃのＹ軸方向の放射パターンの対称性が損なわれる。そのため、放射電極１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃのＹ軸方向の放射パターンの指向性は、放射電極１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃのＸ軸方向の放射パターンよりも低下する。すなわち、実施の形態４のサブアレイＳｂ１の放射パターンにおいても、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで指向性に偏りが生じる。
　実施の形態４では、支持基板１２５の中心にサブアレイＳｂ９が配置されている。サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４は、サブアレイＳｂ９を囲むように配置される。サブアレイＳｂ１は、サブアレイＳｂ９のＸ軸の負方向側に配置され、サブアレイＳｂ２は、サブアレイＳｂ９のＹ軸の正方向側に配置される。サブアレイＳｂ３は、サブアレイＳｂ９のＸ軸の正方向側に配置され、サブアレイＳｂ４は、サブアレイＳｂ９のＹ軸の負方向側に配置される。また、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ３の偏波ＰＤ１，ＰＤ３は、Ｙ軸と平行な方向である。このような配置とすることにより、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４の配置は、９０度回転対称である。
　換言すれば、支持基板１２５を平面視したときにサブアレイＳｂ２は、サブアレイＳｂ１を９０度回転させて配置されている。サブアレイＳｂ３は、サブアレイＳｂ２を９０度回転させて配置されている。サブアレイＳｂ４は、サブアレイＳｂ３を９０度回転させて配置されている。サブアレイＳｂ１は、サブアレイＳｂ４を９０度回転させて配置されている。
　サブアレイＳｂ９は、放射電極１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃ，１３９ｄを有する。放射電極１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃ，１３９ｄは、偏波ＰＤ９１，９２，９３，９４の電波をそれぞれ放射可能に構成されている。すなわち、サブアレイＳｂ９は、サブアレイＳｂ９を平面視した場合に、サブアレイＳｂ９の中心を軸として、９０度回転対称となる形状を有している。したがって、支持基板１２５上に配置されているサブアレイＳｂ１～Ｓｂ４，Ｓｂ９は、９０度回転対称に配置されている。なお、図８に示す例では、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４とサブアレイＳｂ９とは異なる形状であるが、同一の形状であってもよい。
　このように、実施の形態１に示す構成は、実施の形態４のような支持基板１２５上に配置されるサブアレイＳｂの数が奇数である場合であっても適用可能であり、アレイアンテナであるアンテナ装置１２０Ｃ全体としての放射パターンの対称性が改善され、アンテナ装置１２０Ｃの特性が向上する。なお、サブアレイＳｂ９は、本開示における「第５サブアレイ」に対応する。
　［実施の形態５］
　実施の形態４のアンテナ装置１２０Ｃにおいては、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４が同一の形状を有する構成について説明した。実施の形態５においては、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ３とサブアレイＳｂ２，Ｓｂ４とが異なる形状を有する構成について説明する。なお、実施の形態５のアンテナ装置１２０Ｄにおいて、実施の形態１のアンテナ装置１２０または実施の形態４のアンテナ装置１２０Ｃと重複する構成の説明については繰り返さない。
　図９は、実施の形態５におけるアンテナ装置１２０Ｄを示す図である。図９に示されるように、支持基板１２５上には、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４が配置されている。サブアレイＳｂ１，Ｓｂ３は、３つの放射電極を有する。サブアレイＳｂ２，Ｓｂ４は、２つの放射電極を有する。すなわち、サブアレイＳｂ１は、サブアレイＳｂ２に配置された放射電極の数と異なる数の放射電極を有する。
　図９に示されるように、サブアレイＳｂ１は、支持基板１２５上のＹ軸の正方向側であって、Ｘ軸の負方向側に配置される。サブアレイＳｂ２は、支持基板１２５上のＹ軸の正方向側であって、Ｘ軸の正方向側に配置される。サブアレイＳｂ３は、支持基板１２５上のＹ軸の負方向側であって、Ｘ軸の正方向側に配置される。サブアレイＳｂ４は、支持基板１２５上のＹ軸の負方向側であって、Ｘ軸の負方向側に配置される。これにより、サブアレイＳｂ１～Ｓｂ４は、支持基板１２５の中心から１８０度回転対称に配置されている。
　これにより、単一のサブアレイＳｂとしては、Ｙ軸とＸ軸とで放射パターンの指向性に偏りが生じているものの、アンテナ装置１２０Ｄ全体としての放射パターンの対称性が改善され、アンテナ装置１２０Ｄの特性が向上する。なお、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ３が有する放射電極の数は、４つ以上であってもよい。また、サブアレイＳｂ２，Ｓｂ４が有する放射電極の数は、３つ以上であってもよい。また、図９に示す例では、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ３とサブアレイＳｂ２，Ｓｂ４とは異なる形状であるが、同一の形状であってもよい。たとえば、サブアレイＳｂ２，Ｓｂ４は、サブアレイＳｂ１と同一の形状であって、２つの放射電極を備えてもよい。
　なお、実施の形態１～実施の形態５において、サブアレイＳｂは、２つ以上の放射電極を配置する例について説明したが、サブアレイＳｂの配置が誘電体基板の中心点からオフセットされていれば、サブアレイＳｂ単体として、偏波に偏りが生じ得る。すなわち、本実施の形態の構成は、サブアレイＳｂが単体の放射電極を有する場合にも適用可能である。たとえば、図２（Ａ）に示す構成から、放射電極１３０ａを取り除いた構成などが考えられ得る。
　［実施の形態６］
　実施の形態２のアンテナ装置１２０Ａにおいては、偏波が同一の電波を放射するサブアレイのうち、隣接するサブアレイに配置されている放射電極の給電点が同じ方向にオフセットされている例について説明した。たとえば、実施の形態２において、隣接するサブアレイＳｂ１とサブアレイＳｂ５とに配置されている全ての放射電極の給電点は、各放射電極の中心に対してＹ軸の正方向にオフセットした位置に配置されている。しかしながら、隣接するサブアレイの放射電極の給電点は、異なる方向にオフセットされてもよい。
　実施の形態６においては、隣接するサブアレイの放射電極の給電点が異なる方向にオフセットされている構成について説明する。なお、実施の形態６のアンテナ装置１２０Ｅにおいて、実施の形態２のアンテナ装置１２０Ａと重複する構成の説明については繰り返さない。
　図１０は、実施の形態６におけるアンテナ装置１２０Ｅを示す図である。図１０に示されるように、サブアレイＳｂ５に配置されている放射電極１３５ａ，１３５ｂの給電点は、中心からＹ軸の正方向側にオフセットされている。一方で、サブアレイＳｂ５と隣接するサブアレイＳｂ１に配置されている放射電極１３１ａ，１３１ｂの給電点は、中心からＹ軸の負方向側にオフセットされている。また、サブアレイＳｂ６に配置されている放射電極１３６ａ，１３６ｂの給電点は、中心からＸ軸の正方向側にオフセットされている。一方で、サブアレイＳｂ６と隣接するサブアレイＳｂ２に配置されている放射電極１３２ａ，１３２ｂの給電点は、中心からＸ軸の負方向側にオフセットされている。
　さらに、サブアレイＳｂ３に配置されている放射電極１３３ａ，１３３ｂの給電点は、中心からＹ軸の負方向側にオフセットされている。一方で、サブアレイＳｂ３と隣接するサブアレイＳｂ７に配置されている放射電極１３７ａ，１３７ｂの給電点は、中心からＹ軸の正方向側にオフセットされている。また、サブアレイＳｂ４に配置されている放射電極１３４ａ，１３４ｂの給電点は、中心からＸ軸の正方向側にオフセットされている。一方で、サブアレイＳｂ４と隣接するサブアレイＳｂ８に配置されている放射電極１３８ａ，１３８ｂの給電点は、中心からＸ軸の負方向側にオフセットされている。
　このように、同じ偏波の電波を放射する隣接するサブアレイの間において、放射電極の給電点は、異なる方向にオフセットされてもよい。実施の形態６においても、支持基板１２５上に配置されているサブアレイＳｂ１～Ｓｂ８は、給電点の配置を除き９０度回転対称に配置されているため、支持基板１２５上のサブアレイＳｂ１～Ｓｂ８の放射パターンの対称性が改善される。すなわち、アンテナ装置１２０Ｅ全体における放射パターンの対称性は改善される。
　［実施の形態７］
　実施の形態６のアンテナ装置１２０Ｅにおいては、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ５は、中心点ＣＰ３からＸ軸の負方向側であってＹ軸の正方向側に配置されており、サブアレイＳｂ３，Ｓｂ７は、中心点ＣＰ３からＸ軸の正方向側であってＹ軸の負方向側に配置されている。すなわち、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ５の配置とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７の配置とは、中心点Ｃ３を原点として点対称である。しかしながら、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ５の配置とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７の配置とは、中心点Ｃ３を原点として点対称でないように配置されてもよい。
　実施の形態７においては、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ５の配置とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７の配置とが中心点Ｃ３を通るＸ軸に平行な直線に対して線対称である構成について説明する。なお、実施の形態７のアンテナ装置１２０Ｆにおいて、実施の形態６のアンテナ装置１２０Ｅと重複する構成の説明については繰り返さない。
　図１１は、実施の形態７におけるアンテナ装置１２０Ｆを示す図である。図１１に示されるように、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ５の配置とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７の配置とが中心点Ｃ３を通るＸ軸に平行な直線に対して線対称である。同様に、サブアレイＳｂ２，Ｓｂ６の配置とサブアレイＳｂ４，Ｓｂ８の配置とが中心点Ｃ３を通るＸ軸に平行な直線に対して線対称である。
　図１１に示される構成と、図１０に示される構成とを比較すれば、図１１におけるサブアレイＳｂ１，Ｓｂ５とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７との間の距離は、図１０におけるサブアレイＳｂ１，Ｓｂ５とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７との間の距離よりも小さい。アレイアンテナにおいて、各放射電極の間隔が大きいと、グレーティングローブが発生し得る。図１１のアンテナ装置１２０Ｆでは、図１０と比較して、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ５とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７との間の距離が小さいため、サブアレイＳｂ１，Ｓｂ５とサブアレイＳｂ３，Ｓｂ７とが放射する電波においてグレーティングローブの発生を抑制することができる。
　同様に、図１１のアンテナ装置１２０Ｆでは、図１０と比較して、サブアレイＳｂ２，Ｓｂ６とサブアレイＳｂ４，Ｓｂ８との間の距離が小さいため、サブアレイＳｂ２，Ｓｂ６とサブアレイＳｂ４，Ｓｂ８とが放射する電波においてグレーティングローブの発生を抑制することができる。また、図５の比較例に示されるように全ての放射電極の放射する電波の偏波が同一ではないため、支持基板１２５上のサブアレイＳｂ１～Ｓｂ８の放射パターンの対称性が改善される。すなわち、アンテナ装置１２０Ｆ全体としての放射パターンの対称性が改善される。
　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　アンテナモジュール、１１０　ＲＦＩＣ、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　信号合成／分波器、１１８　ミキサ、１１９　増幅回路、１２０，１２０Ａ～１２０Ｆ，１２０Ｚ　アンテナ装置、１２５　支持基板、１２６　誘電体、ＧＮＤ　接地電極、１３０Ｓ１，１３０Ｓ２，１３０ａ，１３０ｂ，１３１ａ～１３１ｃ，１３２ａ～１３２ｃ，１３３ａ～１３３ｃ，１３４ａ～１３４ｃ，１３９ａ～１３９ｄ　放射電極、２００　ＢＢＩＣ、ＣＰ１～ＣＰ３　点、Ｄｂ，Ｄｂ１～Ｄｂ３，ＤｂＳ　誘電体基板、ＧＤ　延伸方向、ＳＳ　短辺、ＬＳ　長辺、ＰＤ，ＰＤ１～ＰＤ８，ＰＤ９１～ＰＤ９４　偏波、ＳＬ１～ＳＬ６　間隔、ＳＰ，ＳＰ１，ＳＰ２　給電点、Ｓｂ，Ｓｂ１～Ｓｂ９，ＳｂＳ，ＳｂＳ１，ＳｂＳ２　サブアレイ、ＸＬ，ＹＬ　線、Ｃｌ１～Ｃｌ４　行、Ｒｗ１～Ｒｗ４　列。

Claims (13)

  1. 　平板形状の支持基板と、
    　前記支持基板に配置され、前記支持基板を平面視したときに長辺と短辺とを有する矩形形状の基板を有する第１サブアレイ、第２サブアレイ、第３サブアレイ、および第４サブアレイとを備え、
    　前記第１サブアレイ、前記第２サブアレイ、前記第３サブアレイ、および前記第４サブアレイの各々は、前記長辺の延伸方向に沿うように配置された複数の放射電極を含み、
    　前記第１サブアレイは、第１偏波の電波を放射可能であり、
    　前記第２サブアレイは、第２偏波の電波を放射可能であり、
    　前記第３サブアレイは、第３偏波の電波を放射可能であり、
    　前記第４サブアレイは、第４偏波の電波を放射可能であり、
    　前記第１偏波は、前記第２偏波と異なっており、
    　前記第３偏波は、前記第４偏波と異なっており、
    　前記第１偏波は、前記第３偏波と同じであり、
    　前記第２偏波は、前記第４偏波と同じである、アンテナモジュール。
  2. 　前記第１サブアレイは、前記第２サブアレイの形状と同一の形状を有する、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  3. 　前記第１サブアレイ～前記第４サブアレイの配置は、前記支持基板を平面視したときに回転対称に配置される、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１サブアレイ～前記第４サブアレイの配置は、前記支持基板を平面視したときに１８０度回転対称に配置される、請求項１～請求項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サブアレイ～前記第４サブアレイの配置は、前記支持基板を平面視したときに９０度回転対称に配置される、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  6. 　少なくとも１つの特定サブアレイをさらに備え、
    　前記特定サブアレイは、複数の放射電極を含み、
    　前記第１サブアレイ～前記第４サブアレイおよび前記特定サブアレイの各々に含まれる放射電極は、前記支持基板上において行列を形成するように配置され、
    　前記行列における行数と列数は同数であり、
    　前記行列の各行および各列には、前記第１偏波の電波を放射する放射電極の個数と、前記第２偏波の電波を放射する放射電極の個数とが同数となるように放射電極が配置される、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  7. 　前記支持基板に配置される第５サブアレイをさらに備え、
    　前記第５サブアレイは、
    　　前記第１偏波の電波を放射可能に構成される第１放射電極と、
    　　前記第２偏波の電波を放射可能に構成される第２放射電極と、
    　　前記第３偏波の電波を放射可能に構成される第３放射電極と、
    　　前記第４偏波の電波を放射可能に構成される第４放射電極とを有する、請求項２～請求項６のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  8. 　前記第１サブアレイ～前記第５サブアレイの配置は、前記支持基板を平面視したときに回転対称に配置される、請求項７に記載のアンテナモジュール。
  9. 　前記第１偏波および前記第２偏波は、直線偏波である、請求項１～請求項８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偏波は、前記第１サブアレイの長辺と交差し、
    　前記第２偏波は、前記第２サブアレイの長辺と交差する、請求項９に記載のアンテナモジュール。
  11. 　前記第１偏波は、前記第１サブアレイの前記長辺の延伸方向と平行であり、
    　前記第２偏波は、前記第２サブアレイの前記長辺の延伸方向と平行である、請求項９に記載のアンテナモジュール。
  12. 　前記第１サブアレイは、前記第２サブアレイに配置された放射電極の数と異なる数の放射電極を有する、請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  13. 　前記支持基板上に配置される全てのサブアレイの各々は、互いに同一の形状を有する、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。
PCT/JP2022/017092 2021-05-18 2022-04-05 アンテナモジュール WO2022244540A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/509,358 US20240088574A1 (en) 2021-05-18 2023-11-15 Antenna module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-083946 2021-05-18
JP2021083946 2021-05-18

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/509,358 Continuation US20240088574A1 (en) 2021-05-18 2023-11-15 Antenna module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022244540A1 true WO2022244540A1 (ja) 2022-11-24

Family

ID=84141280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/017092 WO2022244540A1 (ja) 2021-05-18 2022-04-05 アンテナモジュール

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20240088574A1 (ja)
WO (1) WO2022244540A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03157006A (ja) * 1989-11-14 1991-07-05 Sharp Corp アレイアンテナ
JP2016522610A (ja) * 2013-04-25 2016-07-28 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） 高層建物カバレッジのためのノード

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03157006A (ja) * 1989-11-14 1991-07-05 Sharp Corp アレイアンテナ
JP2016522610A (ja) * 2013-04-25 2016-07-28 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） 高層建物カバレッジのためのノード

Also Published As

Publication number Publication date
US20240088574A1 (en) 2024-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6973607B2 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2020261806A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
JP7047918B2 (ja) アンテナモジュール
JP6973663B2 (ja) アンテナモジュールおよび通信装置
JP6777273B1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
JP7156518B2 (ja) サブアレイアンテナ、アレイアンテナ、アンテナモジュール、および通信装置
JP6954512B2 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板
WO2022185917A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2020145392A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
JP6798657B1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2022176646A1 (ja) アンテナモジュールおよびアレイアンテナ
JP6798656B1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2022244540A1 (ja) アンテナモジュール
WO2020246155A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板
JP6962479B2 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2021039075A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板
US20240178567A1 (en) Antenna module and communication apparatus equipped with the same
WO2022264765A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2022264902A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2023090139A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2023188969A1 (ja) アンテナモジュール
WO2021019899A1 (ja) アンテナ装置、アンテナモジュールおよび通信装置
WO2024135047A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2023188785A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2023037805A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22804456

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22804456

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1