WO2022264737A1 - アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置 - Google Patents

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WO2022264737A1
WO2022264737A1 PCT/JP2022/020537 JP2022020537W WO2022264737A1 WO 2022264737 A1 WO2022264737 A1 WO 2022264737A1 JP 2022020537 W JP2022020537 W JP 2022020537W WO 2022264737 A1 WO2022264737 A1 WO 2022264737A1
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WO
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antenna module
plate electrode
power supply
module according
layer
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Application number
PCT/JP2022/020537
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩平 原谷
良 小村
弘嗣 森
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna module and a communication device equipped with the antenna module, and more specifically to a configuration that suppresses deterioration in characteristics of the antenna module.
  • Patent Document 1 discloses a planar antenna device having a plate-shaped feeding element.
  • a high-frequency signal is supplied to the feed element by a feed wiring (via) extending from below the feed element arranged on a dielectric substrate. is supplied.
  • the via diameter of the power supply wiring is affected by manufacturing restrictions when forming vias in the dielectric substrate, or by the influence of differences in the materials of the dielectrics that make up the dielectric substrate. There may be cases in which changes must be made along the way. In this case, there is a possibility that impedance mismatching will occur in the portion where the via diameter changes, the reflection loss and/or the passage loss will increase, and the antenna characteristics will deteriorate.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and the purpose thereof is to suppress deterioration in characteristics in an antenna module fed by feed wiring in which vias with different diameters are combined.
  • An antenna module includes a dielectric substrate, a feeder element arranged on the dielectric substrate, and a feeder wiring that transmits a high-frequency signal supplied from a feeder circuit to the feeder element.
  • the power supply wiring includes a first via and a second via that are connected in series. The diameter of the second via is smaller than the diameter of the first via.
  • the antenna module includes a first plate electrode coupled to at least one of the first via and the second via.
  • a plate electrode for impedance matching is provided in the feed wiring in which vias with different diameters are combined, and the capacitance component of this plate electrode changes the impedance between the two vias with different diameters. can be adjusted. As a result, the impedance mismatch between the two vias can be alleviated, so that the deterioration of the antenna characteristics of the antenna module can be suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram of a communication device equipped with an antenna module according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of an antenna module according to Embodiment 1;
  • FIG. It is a cross-sectional perspective view of the antenna module of a comparative example.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining impedance changes due to flat plate electrodes provided on power supply wiring;
  • FIG. 8 is a plan view of an antenna module according to Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a cross-sectional perspective view of an antenna module according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining isolation characteristics in the antenna modules of the second embodiment and the comparative example;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the positions of plate electrodes in Embodiment 2; 8A and 8B are a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a cross-sectional perspective view of an antenna module according to Embodiment 4;
  • FIG. 14 is a plan view and a cross-sectional perspective view of an antenna module according to Embodiment 5;
  • FIG. 12A is a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module according to a sixth embodiment;
  • FIG. 14 is a plan view and a cross-sectional see-through view of an antenna module according to Embodiment 7;
  • FIG. 14 is a plan view and a cross-sectional see-through view of an antenna module according to an eighth embodiment;
  • FIG. 14A is a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module according to a ninth embodiment;
  • FIG. 10 is a cross-sectional perspective view of the antenna module of Modification 1; 17 is a diagram showing an example of a matching circuit in FIG. 16;
  • FIG. 11 is a cross-sectional perspective view of an antenna module of modification 2; 17 is a diagram showing an example of a filter circuit in FIG. 16;
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 10 according to this embodiment.
  • the communication device 10 is, for example, a mobile terminal such as a mobile phone, a smart phone or a tablet, a personal computer having a communication function, or a base station.
  • 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 an antenna module 100 and a BBIC 200 forming a baseband signal processing circuit.
  • Antenna module 100 includes an RFIC 110 that is an example of a feeder 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.
  • FIG. 1 shows an example in which the antenna device 120 is formed of a plurality of feeding elements 121 arranged in a two-dimensional array, but the feeding elements 121 do not necessarily have to be a plurality.
  • the antenna device 120 may be formed by the feed element 121 .
  • a one-dimensional array in which a plurality of feeding elements 121 are arranged in a line may also be used.
  • feed element 121 will be described as an example of a patch antenna having a substantially square flat plate shape. may be
  • 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 feeding 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. Attenuators 114A-114D also adjust the strength of the transmitted signal.
  • the received signal which is a high-frequency signal received by each feeding 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 feeder element 121 in the RFIC 110 may be formed as one-chip integrated circuit components for each corresponding feeder element 121. .
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the antenna module 100 in the communication device 10 of FIG.
  • antenna module 100 includes, in addition to feeding element 121 and RFIC 110, dielectric substrate 130, feeding wiring 140, plate electrodes 151 and 152, and ground electrode GND.
  • feeding element 121 and RFIC 110 dielectric substrate 130
  • feeding wiring 140 plate electrodes 151 and 152
  • ground electrode GND ground electrode GND.
  • the normal direction of the dielectric substrate 130 is the Z-axis
  • the directions along each side of the feeding element 121 are the X-axis and Y-axis directions.
  • the positive direction of the Z-axis may be referred to as the upper surface side
  • the negative direction thereof may be referred to as the lower surface side.
  • Dielectric substrate 130 is, for example, a low temperature co-fired ceramics (LTCC) multilayer substrate, a multilayer resin substrate formed by laminating a plurality of resin layers made of resin such as epoxy or polyimide, or more.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the dielectric substrate 130 does not necessarily have a multi-layer structure, and may be a single-layer substrate.
  • the dielectric substrate 130 has a substantially rectangular shape when viewed in plan from the normal direction (Z-axis direction), and the feed element 121 faces the ground electrode GND on the upper surface 131 (surface in the positive direction of the Z-axis). are placed as follows.
  • the feeding element 121 may be exposed on the upper surface 131 of the dielectric substrate 130, or may be arranged near the upper surface 131 of the inner layer of the dielectric substrate 130 as in the example of FIG.
  • RFIC 110 is connected to bottom surface 132 of dielectric substrate 130 via solder bumps 160 .
  • a high-frequency signal is transmitted from the RFIC 110 to the feeder element 121 via the feeder wiring 140 .
  • the power supply wiring 140 is connected from the RFIC 110 through the ground electrode GND to the power supply point SP1 from the lower surface side of the power supply element 121 . That is, the power supply wiring 140 transmits a high frequency signal to the power supply point SP1 of the power supply element 121 .
  • the feeding point SP1 is arranged at a position offset from the center of the feeding element 121 in the positive direction of the X-axis.
  • the feed wiring 140 in the antenna module 100 is composed of two vias 141 and 142 with different diameters. Vias 141 and 142 extend in the normal direction (Z-axis direction) of dielectric substrate 130 . One end of via 141 is connected to feeding point SP1 of feeding element 121 , and the other end of via 141 is connected to one end of via 142 . The other end of via 142 is connected to RFIC 110 via solder bump 160 on lower surface 132 of dielectric substrate 130 .
  • the thickness (the length in the Z-axis direction) L1 of the via 141 is thicker than the thickness L2 of the via 142.
  • the ratio of the diameter of vias to the thickness of the substrate is fixed, and the diameter of vias penetrating through relatively thick layers is less than the diameter of vias penetrating through relatively thin layers.
  • the diameter D2 of the via 142 (second via) is set smaller than the diameter D1 of the via 141 (first via).
  • the power supply wiring 140 is formed of vias with a uniform diameter, unnecessary resonance may occur due to the length of the vias, which may cause noise.
  • the frequency of unwanted resonance tends to decrease as the length of the via becomes longer. Therefore, in order to reduce the effect of unwanted resonance, it is possible to shorten the length of the via and increase the frequency of the unwanted resonance that occurs. Effective. Therefore, it is possible to reduce the effect of unwanted resonance noise by forming the power supply wiring with vias of different diameters and shortening the length of each via so that the frequency of unwanted resonance is sufficiently higher than the passband. can.
  • the impedance becomes discontinuous at the boundary portion (connection portion) between the vias 141 and 142 , and the RFIC 110 and the power supply are not connected.
  • An impedance mismatch with element 121 may occur.
  • reflection occurs at the boundary between the vias 141 and 142, resulting in increased insertion loss and reflection loss, which may lead to degradation of antenna characteristics.
  • a plate electrode for impedance adjustment is provided at the connecting portion between the via 141 and the via 142 and/or at the via 142 . More specifically, in the example of FIG. 2, the flat plate electrode 151 is connected to the connecting portion between the vias 141 and 142 , and at least one flat plate electrode 152 is connected to the via 142 .
  • the size of the plate electrodes 151 and 152 is larger than the diameter of the vias 141 and 142 . Note that either one of the plate electrodes 151 and 152 may be provided.
  • the plate electrodes 151 and 152 By arranging the plate electrodes 151 and 152 in this way, a capacitor is formed between the plate electrodes and/or between the plate electrodes and the ground electrode GND. Therefore, the impedance mismatch between the via 141 and the via 142 can be reduced by adjusting the position of the plate electrode in the Z-axis direction (that is, the distance between the electrodes) and the area of the plate electrode. Thereby, it is possible to suppress deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch.
  • FIG. 3 is a cross-sectional perspective view of an antenna module 100X of a comparative example. Note that, as shown in FIG. 3, the antenna module 100X of the comparative example has a configuration in which the plate electrodes 151 and 152 in the antenna module 100 of FIG. 2 are removed. In FIG. 3, the description of the elements overlapping those in FIG. 2 will not be repeated.
  • FIG. 4 is a Smith chart showing changes in impedance when the frequency of the high-frequency signal to be supplied is changed in the antenna module 100 of Embodiment 1 and the antenna module 100X of the comparative example.
  • a solid line LN10 indicates changes in impedance of the antenna module 100 of Embodiment 1
  • a dashed line LN15 indicates changes in impedance in the antenna module 100X of the comparative example.
  • the Smith chart of FIG. 4 shows the impedance before matching to the characteristic impedance (50 ⁇ ) in order to see the effect on the impedance of the plate electrode.
  • the phase of the impedance of the antenna module 100 changes due to the capacitive components of the plate electrodes 151 and 152 compared to the antenna module 100X of the comparative example. Therefore, in the antenna module 100, it is possible to reduce the number of elements of the matching circuit when matching the characteristic impedance by the matching circuit, or to reduce the size of the matching circuit. In other words, the antenna module 100 is easier to match the characteristic impedance than the antenna module 100X, so it is easier to suppress deterioration of the antenna characteristics.
  • the “vias 141 and 142" in Embodiment 1 respectively correspond to the “first via” and the “second via” in the present disclosure.
  • the “plate electrodes 151 and 152” in Embodiment 1 respectively correspond to the “first plate electrode” and the “second plate electrode” in the present disclosure.
  • Embodiment 2 In Embodiment 2, a configuration will be described in which features of the present disclosure are applied to a so-called dual polarized antenna module capable of emitting radio waves in two different polarization directions.
  • FIG. 5 is a plan view of the antenna module 100A according to Embodiment 2
  • FIG. 6 is a perspective cross-sectional view of the antenna module 100A.
  • antenna device 120A of antenna module 100A further includes feed wiring 145 in addition to the configuration of antenna device 120 of the first embodiment.
  • antenna module 100A the description of elements that overlap with antenna module 100 will not be repeated.
  • the power supply wiring 145 passes from the RFIC 110 through the ground electrode GND and is connected to the power supply point SP2 from the lower surface side of the power supply element 121.
  • the feeding point SP2 is arranged at a position offset from the center of the feeding element 121 in the positive direction of the Y-axis.
  • the power supply wiring 145 is composed of two vias 146 and 147 having different diameters. Plate electrodes 151 and 152 for impedance adjustment are provided at the connecting portion between the via 146 and the via 147 and/or at the via 147 .
  • FIG. 7 is a diagram for explaining isolation characteristics in the antenna modules of the second embodiment and the comparative example.
  • the comparative example has a configuration in which the plate electrodes for impedance adjustment are removed from the configuration shown in FIG.
  • the horizontal axis indicates the frequency
  • the vertical axis indicates the isolation between the power supply wiring 140 and the power supply wiring 145 .
  • a solid line LN20 in FIG. 7 indicates the isolation in the second embodiment
  • a dashed line LN25 indicates the isolation in the comparative example.
  • the target passband is the 28 GHz band (26.5 GHz to 29.5 GHz).
  • the isolation is worse than that of the comparative example on the low frequency side, the isolation of about 20 dB is secured over the entire passband, and the total has improved isolation.
  • a dual polarization type antenna module when the feed wiring is formed by a combination of vias with different diameters, by adjusting the impedance by providing a flat plate electrode in each via of the feed wiring, the reflection can be achieved. Loss and insertion loss can be reduced, and isolation between polarized waves can be improved.
  • the center-to-center distance P1 between the flat plate electrode 151 of the power supply wiring 140 and the flat plate electrode 151 of the power supply wiring 145 is the same as the via of the power supply wiring 140 and the power supply.
  • the flat plate electrode of each power supply wiring is arranged so that the center-to-center distance P2 between the wiring 145 and the via is larger.
  • the plate electrodes are arranged so as to be separated from each other as much as possible.
  • vias 141 and 146" in Embodiment 2 correspond to “first vias” in the present disclosure.
  • vias 142 and 147" in the second embodiment correspond to “second vias” in the present disclosure.
  • Embodiment 3 In Embodiment 3, a structure in which the feed element and the ground electrode are arranged on different dielectric substrates will be described.
  • FIG. 9 shows a plan view (FIG. 9(A)) and a perspective sectional view (FIG. 9(B)) of an antenna module 100B according to Embodiment 3.
  • the antenna device 120B of the antenna module 100B is an array antenna in which two feeding elements 121 are arranged adjacent to each other.
  • GND is arranged on the dielectric substrate 130B.
  • Dielectric substrate 130A is connected via solder bumps 165 onto dielectric substrate 130B.
  • the dielectric substrate 130B on which the ground electrode GND is arranged is made of LTCC, for example, like the antenna module 100 of the first embodiment.
  • the dielectric substrate 130A on which the feeding element 121 is arranged is composed of layers forming the core 135 and layers forming the prepreg 136 arranged on the upper and lower surfaces of the core 135 .
  • a resist for protection may be arranged on the upper surface of the prepreg 136 on the upper surface side.
  • the core 135 is formed by heat-processing a material obtained by impregnating a resin-impregnated glass cloth woven with highly insulating glass fiber.
  • the core 135 is typically made of glass epoxy (FR4), but may also be made of polyimide, polyester, or polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • the prepreg 136 is an insulating material obtained by impregnating glass cloth with a resin and curing it to a semi-cured state, and is basically made of a material similar to that of the core.
  • core 135 has a dielectric constant of 4.2 and prepreg 136 has a dielectric constant of 3.8.
  • the thickness L1 of the core 135 is thicker than the thickness L2 of the prepreg 136 (L1>L2).
  • the feeding element 121 is arranged on the upper surface of the prepreg 136 on the upper surface side, or between the prepreg 136 on the upper surface side and the core 135 as shown in FIG.
  • Each feeding element 121 can radiate radio waves having polarization directions of the X-axis and the Y-axis, and high-frequency signals are supplied to each polarization from two feeding points. More specifically, for radio waves whose polarization direction is the X-axis direction, feeding point SP1 offset from the center of feeding element 121 in the positive direction of the X-axis and feeding point SP1A offset in the negative direction of the X-axis. A high frequency signal is being supplied.
  • a power supply line 140 is connected to the power supply point SP1, and a power supply line 140A is connected to the power supply point SP1A.
  • a signal having an opposite phase to the high-frequency signal supplied to the feeding point SP1 is supplied to the feeding point SP1A.
  • a high-frequency signal is generated at a feeding point SP2 offset from the center of the feeding element 121 in the positive direction of the Y-axis and a feeding point SP2A offset in the negative direction of the Y-axis. supplied.
  • a feeding line 145 is connected to the feeding point SP2, and a feeding line 145A is connected to the feeding point SP2A.
  • a signal having an opposite phase to the high-frequency signal supplied to the feeding point SP2 is supplied to the feeding point SP2A.
  • the thickness L1 of the core 135 is thicker than the thickness L2 of the prepreg 136.
  • a method of forming a through-hole with a drill and injecting and solidifying a conductive member such as a metal paste into the through-hole may be used.
  • the diameter of the via formed in the core 135 is larger than the diameter of the via formed in the prepreg 136 in each power supply wiring.
  • the via formed in the prepreg 136 preferably has the same diameter as the via formed in the dielectric substrate 130B.
  • impedance mismatch may occur due to the difference in diameter between the via formed in the core 135 and the via formed in the prepreg 136, as in the case of the first embodiment. Therefore, in the antenna module 100B as well, the plate electrodes 151 and 152 for impedance adjustment are arranged at the boundary between two vias and/or vias formed in the prepreg 136 . As a result, it is possible to adjust the impedance between vias having different diameters, suppress the deterioration of the antenna characteristics, and improve the isolation of the two polarized waves.
  • another electrode such as a feeder element different from the feeder element 121 or a parasitic element is formed on the prepreg 136 on the upper surface side of the feeder element 121, that is, on the upper surface side. You may arrange it.
  • the other electrode may correspond to the same frequency as the feeding element 121, or may correspond to a different frequency.
  • the "core 135" and “prepreg 136" in Embodiment 3 respectively correspond to the “first layer” and “second layer” in the present disclosure.
  • the "dielectric substrates 130A and 130B" in the third embodiment respectively correspond to the “first substrate” and the “second substrate” in the present disclosure.
  • FIG. 10 is a perspective cross-sectional view of an antenna module 100C according to Embodiment 4.
  • FIG. Antenna device 120C of antenna module 100C has a configuration different from that of antenna module 100 of the first embodiment in the form of coupling between feeder wiring 140 and feeder element 121 .
  • Other configurations in antenna module 100C are similar to antenna module 100, and description of overlapping elements will not be repeated.
  • via 141 of power supply wiring 140 is not connected to power supply element 121, and plate electrode 153 is connected to the end of via 141.
  • the plate electrode 153 is a rectangular or circular electrode, and is arranged to face the feeder element 121 .
  • the flat plate electrode 153 is capacitively coupled with the feeder element 153 to supply the feeder element 121 with the high-frequency signal transmitted by the feeder wiring 140 .
  • the impedance between the feed element 121 and the feed line 140 and/or the via in the feed line 140 can be adjusted.
  • the impedance between 41 and via 142 can be adjusted.
  • the flat plate electrode 153 does not necessarily have to be arranged at the end of the via 141 and may be arranged slightly below the end of the via 141 .
  • the flat plate electrode 151 arranged at the connecting portion between the via 141 and the via 142 and the flat plate electrode 152 connected to the via 142 are arranged. If desired impedance matching can be achieved by 153, a configuration in which some or all of these are not arranged may be employed.
  • the antenna characteristics are degraded due to impedance mismatch. can be suppressed.
  • Embodiment 5 In Embodiment 5, a configuration will be described in which a high frequency signal is supplied to the feed element from the side of the feed element.
  • FIG. 11A and 11B are a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module 100D according to Embodiment 5.
  • FIG. 11 shows a plan view (FIG. 11(A)) and a cross-sectional see-through view (FIG. 11(B)) of the antenna module 100D.
  • the plate electrode 154 is arranged adjacent to the feeding element 121 in the layer where the feeding element 121 is arranged, and the plate electrode 154 is fed with power.
  • a wiring 140 is connected. That is, the feed element 121 is supplied with a high-frequency signal from the side of the feed element 121 via the plate electrode 154 .
  • the plate electrode 154 is arranged at the center of the side of the feeding element 121 in the positive direction of the X-axis so as to be in contact with the feeding element 121 .
  • the power supply wiring 140 is connected to the flat plate electrode 154 below the flat plate electrode 154 .
  • the power supply wiring 140 is arranged so as not to overlap the power supply element 121 when viewed from above in the Z-axis direction.
  • the impedance between the feed element 121 and the feed wiring 140 and/or the impedance between the via 141 and the via 142 in the feed wiring 140 can be adjusted. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the plate electrodes 151 and 152 may be omitted. Further, the plate electrode 154 may not be connected to the feeding element 121, and may supply a high frequency signal to the feeding element by capacitive coupling.
  • Embodiment 6 In Embodiment 6, a configuration in which a plate electrode connected to a power supply line is arranged inside a power supply element will be described.
  • FIG. 12A and 12B are a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module 100E according to Embodiment 6.
  • FIG. 12 shows a plan view (FIG. 12(A)) and a cross-sectional see-through view (FIG. 12(B)) of the antenna module 100E.
  • antenna device 120E of the antenna module 100E As shown in the plan view of FIG. A wiring 140 is connected.
  • opening 125 is formed at a position offset from the center of feeding element 121 in the positive direction of the X-axis.
  • the plate electrode 155 is arranged inside the opening 125 and on the same layer as the feeding element 121 .
  • the flat plate electrode 155 is connected to the feeding element 121.
  • the flat plate electrode 155 and the feeding element 121 are not connected, and a high-frequency wave is applied to the feeding element 121 by capacitive coupling.
  • a signal may be provided.
  • the flat plate electrode 155 connected to the end of the feed wiring 140 is arranged in the opening 125 formed inside the feeding element 121, and a high-frequency signal is transmitted to the feeding element 121 via the flat plate electrode 155.
  • the impedance between the feed element 121 and the feed line 140 and/or the impedance between the via 141 and the via 142 in the feed line 140 can be adjusted. Thereby, it is possible to suppress deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch.
  • the plate electrodes 151 and 152 may not be arranged.
  • Embodiment 7 In Embodiment 7, a configuration will be described in which the flat plate electrode for impedance adjustment is arranged in a non-contact state with respect to the power supply wiring.
  • 13A and 13B are a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module 100F according to Embodiment 7.
  • FIG. 13 shows a plan view (FIG. 13(A)) and a perspective sectional view (FIG. 13(B)) of the antenna module 100F.
  • the plate electrodes 151 and 152 in the antenna module 100 of Embodiment 1 are replaced with a plate electrode 151F.
  • the flat plate electrode 151F has a rectangular shape with an opening 126 formed in the center when viewed from above in the Z-axis direction, and is arranged in a layer where the via 141 and the via 142 of the power supply wiring 140 are connected. .
  • the power supply wiring 140 penetrates through the opening 126 . That is, the flat plate electrode 151F is coupled to the power supply wiring 140 in a non-contact manner.
  • the impedance between the via 141 and the via 142 can be adjusted by adjusting the size of the flat plate electrode 151F and/or the distance between the flat plate electrode 151F and the power supply line 140. can.
  • flat plate electrode 151F In addition to the flat plate electrode 151F, another flat plate electrode coupled to the feeder wiring 140 in a non-contact manner like the flat plate electrode 151F may be further arranged. Moreover, like the plate electrodes 151 and 152 of the first embodiment, plate electrodes directly connected to the power supply line 140 may be further arranged.
  • FIG. 14A and 14B are a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module 100G according to Embodiment 8.
  • FIG. 14 shows a plan view (FIG. 14(A)) and a perspective sectional view (FIG. 14(B)) of the antenna module 100G.
  • the antenna device 120G of the antenna module 100G is provided with a flat plate electrode 151F that is connected to the feeding wiring 140 in a non-contact manner, as in the antenna module 100F of the seventh embodiment.
  • the flat plate electrode 151F is connected to the ground electrode GND, which is the ground potential, through the via 148 .
  • vias 148 are connected to two portions in the positive and negative directions of the X-axis from the opening 126 of the plate electrode 151F.
  • the flat plate electrode 151F and the via 148 can function as a shield for the power supply line 140.
  • the isolation from other wirings in the dielectric substrate 130 can be improved, and the influence of external noise can be reduced.
  • the "via 148" in the eighth embodiment corresponds to the "fifth via” in the present disclosure.
  • a configuration will be described in which a high-frequency signal is branched in a layer in which a plate electrode for impedance adjustment is arranged, and the high-frequency signal is supplied to two different feeding points.
  • FIG. 15A and 15B are a plan view and a perspective cross-sectional view of an antenna module 100H according to Embodiment 9.
  • FIG. 15 shows a plan view (FIG. 15(A)) and a cross-sectional see-through view (FIG. 15(B)) of the antenna module 100H.
  • two different feeding points SP1 and SP1A are arranged for the same polarization direction, similar to the antenna module 100B of FIG.
  • a high-frequency signal is transmitted through vias 141 and 142 to feed point SP1.
  • a via 141A is connected to the feeding point SP1A
  • the plate electrode 151A is connected to the other end of the via 141A.
  • the plate electrode 151A is arranged in the same layer as the plate electrode 151, and is connected to the plate electrode 151 by a plate electrode 156 for signal branching. That is, a high frequency signal is transmitted to the feeding point SP1A through the vias 141A, 142 and the plate electrodes 151, 156, 151A.
  • the line length of the flat plate electrode 156 is set to 1/2 the wavelength of the radio wave emitted from the feeding element 121 within the dielectric substrate 130 . Therefore, the feeding point SP1A is supplied with a signal having the opposite phase to the high-frequency signal supplied to the feeding point SP1.
  • the high-frequency signal is branched on a separate substrate on which the ground electrode GND is arranged.
  • the plate electrode 156 for signal branching can also be used as an element for impedance adjustment. Since the line length of the plate electrode 156 is specified for phase adjustment, the impedance can be adjusted by adjusting the line width of the plate electrode 156 .
  • Modification 1 describes a configuration in which a matching circuit having a stub is connected to a flat plate electrode provided in a via.
  • FIG. 16 is a perspective cross-sectional view of the antenna module 100I of Modification 1.
  • FIG. The antenna device 120C of the antenna module 100I has a configuration in which a matching circuit 170 is added to the configuration of the antenna device 120 of the first embodiment.
  • antenna module 100I the description of elements that overlap with antenna module 100 will not be repeated.
  • FIG. 17 is a plan view of the portion of the matching circuit 170 in FIG. 16 from the Z-axis direction.
  • the matching circuit 170 includes a first line 171 linearly extending in the X-axis direction from the flat plate electrode 151 arranged on the feed line 140, and a second line 172 projecting in the Y-axis direction from the vicinity of the center of the first line 171. including.
  • the first line 171 and the second line 172 function as open stubs with respect to the power supply line 140, which is a transmission line, and the impedance changes by adjusting the line lengths of the first line 171 and the second line 172, respectively.
  • Such a matching circuit 170 is used when sufficient impedance matching cannot be achieved with the plate electrodes 151 and 152 alone. Although it is possible to eliminate the impedance mismatch of the vias 141 and 142 by using only the matching circuit 170 without using the plate electrodes 151 and 152, the plate electrodes 151 and 152 and the matching circuit 170 are used together. Thereby, the size of the matching circuit 170 can be reduced.
  • FIG. 16 shows an example of a configuration in which the matching circuit 170 is connected to the flat plate electrode 151 arranged at the boundary between the vias 141 and 142.
  • a matching circuit 170 may be connected to the arranged plate electrode 152 .
  • Modification 2 In Modification 2, a configuration in which a filter circuit is connected to a flat plate electrode provided in a via will be described.
  • FIG. 18 is a perspective cross-sectional view of the antenna module 100J of Modification 2.
  • FIG. The antenna device 120I of the antenna module 100J has a configuration in which a filter circuit 180 is added to the configuration of the antenna device 120 of the first embodiment. In antenna module 100J, the description of elements that overlap with antenna module 100 will not be repeated.
  • FIG. 19 is a plan view of the portion of the filter circuit 180 in FIG. 18 from the Z-axis direction.
  • the filter circuit 180 includes a first line 181 linearly extending in the X-axis direction from the flat plate electrode 152 arranged on the feed line 140 and a capacitor electrode 182 arranged at the end of the first line 181 .
  • the first line 181 functions as an inductor, and the capacitor electrode 182 forms a capacitor together with the ground electrode GND. That is, the first line 181 and the capacitor electrode 182 form an LC filter.
  • the filter circuit 180 may be connected to the flat plate electrode 151 arranged at the boundary between the vias 141 and 142 instead of the flat plate electrode 152 . Further, the configuration of the filter circuit 180 is not limited to the configuration of FIG. 19, and may be a filter circuit having another configuration.

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Abstract

アンテナモジュール（１００）は、誘電体基板（１３０）と、誘電体基板（１３０）に配置された給電素子（１２１）と、ＲＦＩＣ（１１０）から供給される高周波信号を給電素子（１２１）に伝達する給電配線（１４０）とを含む。給電配線（１４０）は、直列接続されたビア（１４１）およびビア（１４２）を含んで構成されている。ビア（１４２）の径は、ビア（１４１）の径よりも小さい。アンテナモジュール（１００）は、ビア（１４１）およびビア（１４２）の少なくとも一方に結合される平板電極（１５１）を備えている。

Description

アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
　本開示は、アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置に関し、より特定的には、アンテナモジュールにおける特性低下を抑制する構成に関する。
　特開２００４－２６６４９９号公報（特許文献１）においては、平板形状の給電素子を有する平面アンテナ装置が開示されている。特開２００４－２６６４９９号公報（特許文献１）に記載の平面アンテナ装置においては、誘電体基板に配置された給電素子の下方から延在する給電配線（ビア）によって、給電素子に対して高周波信号が供給されている。
特開２００４－２６６４９９号公報
　上記のような平面アンテナ装置においては、誘電体基板にビアを形成する際の製造上の制約、あるいは、誘電体基板を構成する誘電体の材質の違いなどの影響によって、給電配線のビア径を途中で変化せざるを得ない場合が生じ得る。この場合、ビア径が変化する部分においてインピーダンスの不整合が生じて反射損失および／または通過損失が増加し、アンテナ特性が低下する可能性がある。
　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って、その目的は、異なる径のビアが組み合わされた給電配線によって給電されるアンテナモジュールにおける特性低下を抑制することである。
　本開示に係るアンテナモジュールは、誘電体基板と、誘電体基板に配置された給電素子と、給電回路から供給される高周波信号を給電素子に伝達する給電配線とを含む。給電配線は、直列接続された第１ビアおよび第２ビアを含んで構成されている。第２ビアの径は、第１ビアの径よりも小さい。アンテナモジュールは、第１ビアおよび第２ビアの少なくとも一方に結合される第１平板電極を含んでいる。
　本開示によるアンテナモジュールよれば、異なる径のビアが組み合わされた給電配線に、インピーダンス整合用の平板電極が設けられており、この平板電極の容量成分によって、異なる径の２つのビア間のインピーダンスを調整することができる。これにより、２つのビア間のインピーダンスの不整合を緩和することができるため、アンテナモジュールにおけるアンテナ特性低下を抑制することができる。
実施の形態１に係るアンテナモジュールが搭載された通信装置のブロック図である。 実施の形態１に係るアンテナモジュールの断面透視図である。 比較例のアンテナモジュールの断面透視図である。 給電配線に設けられた平板電極によるインピーダンス変化を説明するための図である。 実施の形態２に係るアンテナモジュールの平面図である。 実施の形態２に係るアンテナモジュールの断面透視図である。 実施の形態２および比較例のアンテナモジュールにおけるアイソレーション特性を説明するための図である。 実施の形態２における平板電極の位置を説明するための図である。 実施の形態３に係るアンテナモジュールの平面図および断面透視図である。 実施の形態４に係るアンテナモジュールの断面透視図である。 実施の形態５に係るアンテナモジュールの平面図および断面透視図である。 実施の形態６に係るアンテナモジュールの平面図および断面透視図である。 実施の形態７に係るアンテナモジュールの平面図および断面透視図である。 実施の形態８に係るアンテナモジュールの平面図および断面透視図である。 実施の形態９に係るアンテナモジュールの平面図および断面透視図である。 変形例１のアンテナモジュールの断面透視図である。 図１６におけるマッチング回路の一例を示す図である。 変形例２のアンテナモジュールの断面透視図である。 図１６におけるフィルタ回路の一例を示す図である。
　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、本実施の形態に係る通信装置１０のブロック図の一例である。通信装置１０は、たとえば、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットなどの携帯端末、通信機能を備えたパーソナルコンピュータ、または基地局などである。本実施の形態に係るアンテナモジュール１００に用いられる電波の周波数帯域の一例は、たとえば２８ＧＨｚ、３９ＧＨｚおよび６０ＧＨｚなどを中心周波数とするミリ波帯の電波であるが、上記以外の周波数帯域の電波についても適用可能である。
　図１を参照して、通信装置１０は、アンテナモジュール１００と、ベースバンド信号処理回路を構成するＢＢＩＣ２００とを含む。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とを含む。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を構成する複数の給電素子１２１のうち、４つの給電素子１２１に対応する構成のみ示され、同様の構成を有する他の給電素子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給電素子１２１で形成される例を示しているが、給電素子１２１は必ずしも複数である必要はなく、１つの給電素子１２１でアンテナ装置１２０が形成される場合であってもよい。また、複数の給電素子１２１が一列に配置された一次元アレイであってもよい。本実施の形態においては、給電素子１２１は、略正方形の平板形状を有するパッチアンテナを例として説明するが、給電素子１２１の形状は円形、楕円形、あるいは、六角形のような他の多角形であってもよい。
　ＲＦＩＣ１１０は、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７と、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴと、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲと、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄと、移相器１１５Ａ～１１５Ｄと、信号合成／分波器１１６と、ミキサ１１８と、増幅回路１１９とを含む。
　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、それぞれ異なる給電素子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。また、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄは送信信号の強度を調整する。
　各給電素子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、たとえば、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における各給電素子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、対応する給電素子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。
　（アンテナモジュールの構成）
　図２は、図１の通信装置１０におけるアンテナモジュール１００の断面透視図である。図２を参照して、アンテナモジュール１００は、給電素子１２１およびＲＦＩＣ１１０に加えて、誘電体基板１３０と、給電配線１４０と、平板電極１５１，１５２と、接地電極ＧＮＤとを含む。実施の形態１においては、説明を容易にするために、１つの給電素子１２１が配置されたアンテナモジュールの例について説明する。なお、以降の説明において、誘電体基板１３０の法線方向をＺ軸とし、給電素子１２１の各辺に沿った方向をＸ軸およびＹ軸方向とする。また、各図において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。
　誘電体基板１３０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、ＰＥＴ（Polyethylene　Terephthalate）材から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板、あるいは、ＬＴＣＣ以外のセラミックス多層基板である。なお、誘電体基板１３０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。
　誘電体基板１３０は、法線方向（Ｚ軸方向）から平面視すると略矩形状を有しており、その上面１３１（Ｚ軸の正方向の面）側に給電素子１２１が接地電極ＧＮＤに対向して配置される。給電素子１２１は、誘電体基板１３０の上面１３１に露出する態様であってもよいし、図２の例のように誘電体基板１３０の内層の上面１３１付近に配置されてもよい。誘電体基板１３０の下面１３２には、はんだバンプ１６０を介してＲＦＩＣ１１０が接続されている。
　給電素子１２１には、給電配線１４０を介してＲＦＩＣ１１０から高周波信号が伝達される。給電配線１４０は、ＲＦＩＣ１１０から、接地電極ＧＮＤを貫通して、給電素子１２１の下面側から給電点ＳＰ１に接続される。すなわち、給電配線１４０は、給電素子１２１の給電点ＳＰ１に高周波信号を伝達する。給電点ＳＰ１は、給電素子１２１の中心からＸ軸の正方向にオフセットした位置に配置されている。給電素子１２１の共振周波数に対応した高周波信号が給電配線１４０に供給されると、給電素子１２１からは、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　アンテナモジュール１００における給電配線１４０は、互いに径が異なる２つのビア１４１，１４２によって構成されている。ビア１４１，１４２は、誘電体基板１３０の法線方向（Ｚ軸方向）に延在している。ビア１４１の一方端は給電素子１２１の給電点ＳＰ１に接続されており、ビア１４１の他方端はビア１４２の一方端に接続されている。ビア１４２の他方端は、誘電体基板１３０の下面１３２において、はんだバンプ１６０を介してＲＦＩＣ１１０に接続されている。
　ビア１４１の厚み（Ｚ軸方向の長さ）Ｌ１は、ビア１４２の厚みＬ２よりも厚い。一般的に、強度および信頼性の確保のために、基板の厚みに対するビアの径の比率が決まっており、相対的に厚い層を貫通するビアの径は、相対的に薄い層を貫通するビアの径に比べて大きくする必要がある。そのため、ビア１４２（第２ビア）の径Ｄ２は、ビア１４１（第１ビア）の径Ｄ１よりも小さく設定される。
　また、給電配線１４０を一様の径のビアで形成した場合、当該ビアの長さに起因する不要共振が生じて、ノイズの要因となる場合がある。不要共振は、ビアの長さが長いほど周波数が低くなる傾向にあるので、不要共振による影響を低減するためにはビアの長さを短くして、発生する不要共振の周波数を高くすることが効果的である。そのため、異なる径のビアによって給電配線を形成して各ビアの長さを短くすることによって、不要共振の周波数を通過帯域よりも十分に高くして、不要共振のノイズの影響を低減することができる。
　このように、給電配線１４０が異なる径の２つのビア１４１，１４２で形成される場合、ビア１４１とビア１４２との境界部分（接続部分）で、インピーダンスが不連続となってしまい、ＲＦＩＣ１１０と給電素子１２１との間のインピーダンスの不整合が生じ得る。そうすると、ビア１４１とビア１４２との境界部分において反射が発生し、結果として挿入損失および反射損失が増大してアンテナ特性の低下を招くおそれがある。
　そこで、本願のアンテナモジュール１００においては、ビア１４１とビア１４２との接続部分および／またはビア１４２に、インピーダンス調整用の平板電極が設けられる。より具体的には、図２の例においては、ビア１４１とビア１４２との接続部分に平板電極１５１が接続されており、ビア１４２には少なくとも１つの平板電極１５２が接続されている。平板電極１５１，１５２のサイズは、ビア１４１，１４２の径よりも大きい。なお、平板電極１５１，１５２のいずれか一方が設けられる構成であってもよい。
　このような平板電極１５１，１５２を配置することによって、平板電極間、および／または、平板電極と接地電極ＧＮＤとの間においてキャパシタが形成されることになる。そのため、平板電極のＺ軸方向の位置（すなわち、電極間距離）、および、平板電極の面積を調整することによって、ビア１４１とビア１４２との間のインピーダンスの不整合を低減することができる。これにより、インピーダンスの不整合に起因するアンテナ特性の低下を抑制することができる。
　次に、図３および図４を用いて、給電配線１４０に配置された平板電極によるインピーダンスの調整効果について説明する。図３は、比較例のアンテナモジュール１００Ｘの断面透視図である。なお、図３に示されるように、比較例のアンテナモジュール１００Ｘは、図２のアンテナモジュール１００における平板電極１５１，１５２を取り除いた構成となっている。図３において、図２と重複する要素の説明は繰り返さない。
　図４は、実施の形態１のアンテナモジュール１００、および、比較例のアンテナモジュール１００Ｘにおいて、供給する高周波信号の周波数を変化させたときのインピーダンスの変化を示すスミスチャートである。図４において、実線ＬＮ１０は実施の形態１のアンテナモジュール１００のインピーダンスの変化を示しており、破線ＬＮ１５は比較例のアンテナモジュール１００Ｘにおけるインピーダンスの変化を示している。なお、図４のスミスチャートにおいては、平板電極のインピーダンスへの影響を見るために、特性インピーダンス（５０Ω）に整合させる前の状態におけるインピーダンスが示されている。
　図４に示されるように、アンテナモジュール１００のインピーダンスは、比較例のアンテナモジュール１００Ｘと比べると、平板電極１５１，１５２の容量成分によって、インピーダンスの位相が変化している。そのため、アンテナモジュール１００においては、整合回路によって特性インピーダンスに整合させる際の整合回路の素子数の削減、あるいは、整合回路の小型化を図ることができる。言い換えれば、アンテナモジュール１００のほうがアンテナモジュール１００Ｘに比べて、特性インピーダンスに整合させやすくなるため、アンテナ特性の低下を抑制しやすくなる。
　以上のように、異なる径のビアが組み合わされた給電配線によって高周波信号が給電素子に供給されるアンテナモジュールにおいて、給電配線に平板電極を配置することによって、ビアの径が異なることに起因するインピーダンスの不整合を低減することができる。したがって、アンテナ特性の低下を抑制することができる。
　実施の形態１における「ビア１４１，１４２」は、本開示における「第１ビア」および「第２ビア」にそれぞれ対応する。実施の形態１における「平板電極１５１，１５２」は、本開示における「第１平板電極」および「第２平板電極」にそれぞれ対応する。
　［実施の形態２］
　実施の形態２においては、異なる２つの偏波方向に電波を放射可能な、いわゆるデュアル偏波型のアンテナモジュールに対して、本開示の特徴を適用した構成について説明する。
　図５は実施の形態２に係るアンテナモジュール１００Ａの平面図であり、図６はアンテナモジュール１００Ａの断面透視図である。
　図５および図６を参照して、アンテナモジュール１００Ａのアンテナ装置１２０Ａは、実施の形態１のアンテナ装置１２０の構成に加えて、給電配線１４５をさらに含む。なお、アンテナモジュール１００Ａにおいて、アンテナモジュール１００と重複する要素の説明は繰り返さない。
　給電配線１４５は、給電配線１４０と同様に、ＲＦＩＣ１１０から接地電極ＧＮＤを貫通して、給電素子１２１の下面側から給電点ＳＰ２に接続される。給電点ＳＰ２は、給電素子１２１の中心からＹ軸の正方向にオフセットした位置に配置されている。給電素子１２１の共振周波数に対応した高周波信号が給電配線１４５に供給されると、給電素子１２１からは、Ｙ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　給電配線１４５は、給電配線１４０と同様に、互いに径が異なる２つのビア１４６，１４７によって構成されている。そして、ビア１４６とビア１４７との接続部分および／またはビア１４７に、インピーダンス調整用の平板電極１５１，１５２が設けられている。
　このような構成とすることによって、実施の形態１と同様に、給電配線１４５の異なる径のビアに起因するインピーダンスの不整合を低減することができる。そして、ビア１４６，１４７と平板電極１５１とを用いて位相を調整し、インピーダンスを調整することによって、２つの偏波間におけるアイソレーションの改善を行なうことができる。
　図７は、実施の形態２および比較例のアンテナモジュールにおけるアイソレーション特性を説明するための図である。図には示されていないが、比較例は、図６に記載の構成からインピーダンス調整用の平板電極が除かれた構成を有している。図７において、横軸には周波数が示されており、縦軸には給電配線１４０と給電配線１４５との間のアイソレーションが示されている。図７における実線ＬＮ２０が実施の形態２におけるアイソレーションを示しており、破線ＬＮ２５が比較例におけるアイソレーションを示している。なお、図７の例においては、対象の通過帯域は２８ＧＨｚ帯（２６．５ＧＨｚ～２９．５ＧＨｚ）である。
　図７に示されるように、比較例のアンテナモジュールにおいては、通過帯域の低周波数側（２５GHｚ～２８ＧＨｚ）においては比較的良好なアイソレーション（２０ｄＢ以上）が実現されているが、高周波数側（２８～３１ＧＨｚ）においてはアイソレーションが悪くなっている（２０ｄＢ未満）。
　一方で、実施の形態２のアンテナモジュール１００Ａにおいては、低周波数側においては、比較例よりもアイソレーションが悪化しているものの、通過帯域全体にわたって約２０ｄＢのアイソレーションが確保されており、トータル的にアイソレーションが改善されている。
　以上のように、デュアル偏波タイプのアンテナモジュールにおいて、給電配線が異なる径のビアの組み合わせによって形成されている場合に、各給電配線のビアに平板電極を設けてインピーダンスを調整することによって、反射損失および挿入損失を低減するとともに、偏波間でのアイソレーションを向上させることができる。
　なお、上記のようなデュアル偏波タイプのアンテナモジュールにおいて、アイソレーションをより高めるには、図８に示されるように、各給電配線に設けられる平板電極を、平板電極の中心がビアの中心に対してずれた位置となるように配置することが好ましい。より詳細には、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、給電配線１４０の平板電極１５１と給電配線１４５の平板電極１５１との中心間距離Ｐ１が、給電配線１４０のビアと給電配線１４５のビアとの中心間距離Ｐ２よりも大きくなるように、各給電配線の平板電極を配置する。言い換えれば、平板電極同士をできるだけ遠ざけるように配置する。平板電極をこのような配置とすることによって、平板電極間の結合を抑制することができるので、給電配線間のアイソレーションの低下が抑制される。
　なお、実施の形態２における「ビア１４１，１４６」は本開示における「第１ビア」に対応する。また、実施の形態２における「ビア１４２，１４７」は本開示における「第２ビア」に対応する。
　［実施の形態３］
　実施の形態３においては、給電素子および接地電極が、異なる誘電体基板にそれぞれ配置される構成について説明する。
　図９においては、実施の形態３に係るアンテナモジュール１００Ｂの平面図（図９（Ａ））および断面透視図（図９（Ｂ））が示されている。図９に示されているように、アンテナモジュール１００Ｂのアンテナ装置１２０Ｂは、２つの給電素子１２１が隣接して配置されたアレイアンテナであり、給電素子１２１は誘電体基板１３０Ａに配置され、接地電極ＧＮＤは誘電体基板１３０Ｂに配置されている。誘電体基板１３０Ａは、誘電体基板１３０Ｂ上に、はんだバンプ１６５を介して接続されている。
　接地電極ＧＮＤが配置される誘電体基板１３０Ｂは、たとえば実施の形態１のアンテナモジュール１００と同様にＬＴＣＣで形成されている。
　給電素子１２１が配置される誘電体基板１３０Ａは、コア１３５を形成する層と、当該コア１３５の上面および下面に配置されたプリプレグ１３６を形成する層とによって構成されている。なお、図には示されていないが、上面側のプリプレグ１３６の上面に、保護用のレジストが配置されていてもよい。
　コア１３５は、絶縁性の高いガラス繊維で織られたガラスクロスに樹脂を含浸させた材料を加熱加工処理することによって形成されている。コア１３５は、代表的にはガラスエポキシ（ＦＲ４）であるが、その他にポリイミド、ポリエステル、あるいは、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene：ＰＴＦＥ）などで形成される。また、プリプレグ１３６は、ガラスクロスに樹脂を含浸させて半硬化状態まで硬化させた絶縁材料であり、基本的にはコアと類似の材料で形成される。一例においては、コア１３５の誘電率は４．２であり、プリプレグ１３６の誘電率は３．８である。コア１３５の厚みＬ１は、プリプレグ１３６の厚みＬ２よりも厚い（Ｌ１＞Ｌ２）。
　給電素子１２１は、上面側のプリプレグ１３６の上面、あるいは、図９に示されるように上面側のプリプレグ１３６とコア１３５との間に配置される。各給電素子１２１は、Ｘ軸およびＹ軸の偏波方向を有する電波を放射可能であり、各偏波に対して、２つの給電点により高周波信号が供給されている。より具体的には、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波については、給電素子１２１の中心からＸ軸の正方向にオフセットした給電点ＳＰ１、およびＸ軸の負方向にオフセットした給電点ＳＰ１Ａに高周波信号が供給されている。給電点ＳＰ１には給電配線１４０が接続されており、給電点ＳＰ１Ａには給電配線１４０Ａが接続されている。給電点ＳＰ１Ａには、給電点ＳＰ１に供給される高周波信号の逆位相の信号が供給される。
　同様に、Ｙ軸方向を偏波方向とする電波については、給電素子１２１の中心からＹ軸の正方向にオフセットした給電点ＳＰ２、およびＹ軸の負方向にオフセットした給電点ＳＰ２Ａに高周波信号が供給されている。給電点ＳＰ２には給電配線１４５が接続されており、給電点ＳＰ２Ａには給電配線１４５Ａが接続されている。給電点ＳＰ２Ａには、給電点ＳＰ２に供給される高周波信号の逆位相の信号が供給される。
　上述のように、コア１３５の厚みＬ１は、プリプレグ１３６の厚みＬ２よりも厚い。ここで、基板にビアを形成する場合に、ドリルによって貫通孔を形成し、当該貫通孔に金属ペーストのような導電性部材を注入し固化する手法が用いられる場合がある。このとき、加工上の制約から、貫通孔が形成される基板の厚みが厚いほど、使用するドリル径を大きくすることが必要となる。そのため、各給電配線において、コア１３５に形成されるビアの径は、プリプレグ１３６に形成されるビアの径よりも大きくなる。なお、プリプレグ１３６に形成されるビアについては、誘電体基板１３０Ｂに形成されるビアとのインピーダンス整合のために、誘電体基板１３０Ｂに形成されるビアと同程度の径とすることが好ましい。
　このような状態においては、実施の形態１の場合と同様に、コア１３５に形成されるビアと、プリプレグ１３６に形成されるビアとの径差によって、インピーダンスの不整合が生じ得る。そこで、アンテナモジュール１００Ｂにおいても、２つのビアの境界部分、および／または、プリプレグ１３６に形成されるビアに、インピーダンス調整用の平板電極１５１，１５２が配置される。これによって、異なる径のビア間のインピーダンスを調整して、アンテナ特性の低下を抑制するとともに、２つの偏波のアイソレーションを改善することができる。
　なお、図９には示されていないが、給電素子１２１よりもさらに上面側、すなわち、上面側のプリプレグ１３６上に、給電素子１２１とは異なる給電素子あるいは無給電素子のような他の電極を配置するようにしてもよい。この場合、当該他の電極は、給電素子１２１と同じ周波数に対応したものであってもよいし、異なる周波数に対応するものであってもよい。
　なお、実施の形態３における「コア１３５」および「プリプレグ１３６」は、本開示における「第１層」および「第２層」にそれぞれ対応する。また、実施の形態３における「誘電体基板１３０Ａ，１３０Ｂ」は、本開示における「第１基板」および「第２基板」にそれぞれ対応する。
　［実施の形態４］
　実施の形態４においては、給電素子への高周波信号の給電が、容量結合で行なわれる場合について説明する。
　図１０は、実施の形態４に係るアンテナモジュール１００Ｃの断面透視図である。アンテナモジュール１００Ｃのアンテナ装置１２０Ｃにおいては、実施の形態１のアンテナモジュール１００における、給電配線１４０と給電素子１２１との結合形態が異なった構成となっている。アンテナモジュール１００Ｃにおけるその他の構成は、アンテナモジュール１００と同様であり、重複する要素の説明は繰り返さない。
　図１０を参照して、アンテナモジュール１００Ｃにおいては、給電配線１４０のビア１４１が給電素子１２１と非接続とされており、ビア１４１の端部に平板電極１５３が接続されている。平板電極１５３は、矩形形状あるいは円形の電極であり、給電素子１２１と対向して配置されている。平板電極１５３は、給電素子１５３と容量結合することによって、給電配線１４０によって伝達された高周波信号を、給電素子１２１へ供給する。
　平板電極１５３の面積、および／または、平板電極１５３と給電素子１２１との間の距離を調整することによって、給電素子１２１と給電配線１４０との間のインピーダンス、および／または、給電配線１４０におけるビア４１とビア１４２との間のインピーダンスを調整することができる。
　なお、平板電極１５３は、必ずしもビア１４１の端部に配置されていなくてもよく、ビア１４１の端部からやや下方側に配置されてもよい。また、図１０の例においては、ビア１４１とビア１４２との接続部分に配置された平板電極１５１、および、ビア１４２に接続される平板電極１５２が配置された構成となっているが、平板電極１５３によって所望のインピーダンスの整合が実現できる場合には、これらの一部あるいは全部が配置されない構成であってもよい。
　以上のように、給電素子に対して容量結合によって高周波信号を伝達する構成において、給電素子との間で容量結合を行なう平板電極を配置することによって、インピーダンスの不整合に起因するアンテナ特性の低下を抑制することができる。
　［実施の形態５］
　実施の形態５においては、給電素子の側方から給電素子に高周波信号を供給する構成について説明する。
　図１１は、実施の形態５に係るアンテナモジュール１００Ｄの平面図および断面透視図である。図１１においては、アンテナモジュール１００Ｄの平面図（図１１（Ａ））および断面透視図（図１１（Ｂ））が示されている。アンテナモジュール１００Ｄのアンテナ装置１２０Ｄにおいては、図１１に示されるように、給電素子１２１が配置された層において、給電素子１２１に隣接して平板電極１５４が配置されており、当該平板電極１５４に給電配線１４０が接続される構成となっている。すなわち、給電素子１２１には、平板電極１５４を介して、給電素子１２１の側方から高周波信号が供給されている。
　より詳細には、平板電極１５４は、給電素子１２１のＸ軸の正方向の辺の中央部に、給電素子１２１に接するように配置されている。給電配線１４０は、平板電極１５４の下方において平板電極１５４に接続されている。給電配線１４０は、Ｚ軸方向から平面視した場合に、給電素子１２１とは重ならないように配置されている。平板電極１５４および給電配線１４０をこのような位置に配置することによって、給電素子１２１と接地電極ＧＮＤとの間の結合への平板電極１５４および給電配線１４０の影響を低減できるので、アンテナ特性の低下を抑制することができる。
　また、平板電極１５４のサイズを調整することによって、給電素子１２１と給電配線１４０との間のインピーダンス、および／または、給電配線１４０におけるビア１４１とビア１４２との間のインピーダンスを調整することができるので、インピーダンスの不整合に起因するアンテナ特性の低下を抑制することができる。
　なお、アンテナモジュール１００Ｄにおいても、要求されるインピーダンス特性に応じて、平板電極１５１，１５２の一部または全部が配置されない構成としてもよい。また、平板電極１５４は、給電素子１２１と接続されていなくてもよく、容量結合によって給電素子に高周波信号を供給してもよい。
　［実施の形態６］
　実施の形態６においては、給電素子の内部に、給電配線に接続された平板電極が配置される構成について説明する。
　図１２は、実施の形態６に係るアンテナモジュール１００Ｅの平面図および断面透視図である。図１２においては、アンテナモジュール１００Ｅの平面図（図１２（Ａ））および断面透視図（図１２（Ｂ））が示されている。
　アンテナモジュール１００Ｅのアンテナ装置１２０Ｅにおいては、図１２（Ａ）の平面図に示されるように、給電素子１２１に形成された開口部１２５に平板電極１５５が配置されており、当該平板電極１５５に給電配線１４０が接続される構成となっている。アンテナモジュール１００Ｅにおいては、開口部１２５は、給電素子１２１の中心からＸ軸の正方向にオフセットした位置に形成されている。そして、平板電極１５５は、当該開口部１２５の内部であって、給電素子１２１と同じ層に配置されている。なお、アンテナモジュール１００Ｅの例においては、平板電極１５５は給電素子１２１と接続された構成となっているが、平板電極１５５と給電素子１２１とが非接続とされ、容量結合により給電素子１２１に高周波信号が供給されてもよい。
　このように、給電配線１４０の端部に接続された平板電極１５５を給電素子１２１の内部に形成された開口部１２５に配置し、当該平板電極１５５を介して高周波信号を給電素子１２１に伝達する構成とすることによって、給電素子１２１と給電配線１４０との間のインピーダンス、および／または、給電配線１４０におけるビア１４１とビア１４２との間のインピーダンスを調整することができる。これによって、インピーダンスの不整合に起因するアンテナ特性の低下を抑制することができる。
　なお、アンテナモジュール１００Ｅにおいても、要求されるインピーダンス特性に応じて、平板電極１５１，１５２の一部または全部が配置されない構成としてもよい。
　［実施の形態７］
　実施の形態７においては、インピーダンス調整用の平板電極が、給電配線に対して非接触の状態で配置される構成について説明する。図１３は、実施の形態７に係るアンテナモジュール１００Ｆの平面図および断面透視図である。図１３においては、アンテナモジュール１００Ｆの平面図（図１３（Ａ））および断面透視図（図１３（Ｂ））が示されている。
　アンテナモジュール１００Ｆのアンテナ装置１２０Ｆにおいては、実施の形態１のアンテナモジュール１００における平板電極１５１，１５２が、平板電極１５１Ｆに置き換わった構成となっている。平板電極１５１Ｆは、Ｚ軸方向から平面視すると、中央に開口部１２６が形成された矩形形状を有しており、給電配線１４０のビア１４１とビア１４２とが接続される層に配置されている。そして、給電配線１４０は当該開口部１２６内を貫通している。すなわち、平板電極１５１Ｆは、非接触で給電配線１４０と結合している。
　このような構成においても、平板電極１５１Ｆのサイズ、および／または、平板電極１５１Ｆと給電配線１４０との間の間隔を調整することによって、ビア１４１とビア１４２との間のインピーダンスを調整することができる。
　なお、平板電極１５１Ｆに加えて、平板電極１５１Ｆと同様に非接触で給電配線１４０に結合する他の平板電極をさらに配置してもよい。また、実施の形態１の平板電極１５１，１５２のように、給電配線１４０に直接接続される平板電極をさらに配置してもよい。
　このように、給電配線に非接触で結合する平板電極を用いて、ビア１４１とビア１４２との間のインピーダンス調整を行なうことにより、インピーダンスの不整合に起因するアンテナ特性の低下を抑制することができる。
　［実施の形態８］
　実施の形態８においては、実施の形態７のアンテナモジュール１００Ｆの平板電極１５１Ｆが、接地電位に接続される構成について説明する。
　図１４は、実施の形態８に係るアンテナモジュール１００Ｇの平面図および断面透視図である。図１４においては、アンテナモジュール１００Ｇの平面図（図１４（Ａ））および断面透視図（図１４（Ｂ））が示されている。
　アンテナモジュール１００Ｇのアンテナ装置１２０Ｇにおいては、実施の形態７のアンテナモジュール１００Ｆと同様に、給電配線１４０に非接触で結合する平板電極１５１Ｆが設けられている。そして、平板電極１５１Ｆは、ビア１４８によって、接地電位である接地電極ＧＮＤに接続されている。アンテナモジュール１００Ｇの例においては、平板電極１５１Ｆにおける開口部１２６からＸ軸の正方向および負方向の部分の２か所に、ビア１４８が接続されている。
　このような構成とすることによって、アンテナモジュール１００Ｆと同様に、ビア１４１とビア１４２との間のインピーダンスを調整して、インピーダンスの不整合に起因するアンテナ特性の低下を抑制することができる。さらに、平板電極１５１Ｆの電位が接地電位と同程度となるため、平板電極１５１Ｆおよびビア１４８は給電配線１４０に対するシールドとして機能することができる。これによって、誘電体基板１３０内の他の配線との間のアイソレーションを向上することができるとともに、外部からのノイズに対する影響も低減することができる。
　実施の形態８における「ビア１４８」は、本開示における「第５ビア」に対応する。
　［実施の形態９］
　実施の形態９においては、インピーダンス調整用の平板電極が配置される層において、高周波信号を分岐して、異なる２つの給電点に高周波信号を供給する構成について説明する。
　図１５は、実施の形態９に係るアンテナモジュール１００Ｈの平面図および断面透視図である。図１５においては、アンテナモジュール１００Ｈの平面図（図１５（Ａ））および断面透視図（図１５（Ｂ））が示されている。
　アンテナモジュール１００Ｈのアンテナ装置１２０Ｈにおいては、図９のアンテナモジュール１００Ｂと同様に、同じ偏波方向について、異なる２つの給電点ＳＰ１，ＳＰ１Ａが配置されている。給電点ＳＰ１については、ビア１４１およびビア１４２を介して高周波信号が伝達される。一方、給電点ＳＰ１Ａについては、ビア１４１Ａが接続されており、当該ビア１４１Ａの他方端に平板電極１５１Ａが接続されている。平板電極１５１Ａは、平板電極１５１と同じ層に配置されており、信号分岐用の平板電極１５６によって平板電極１５１と接続されている。すなわち、給電点ＳＰ１Ａには、ビア１４１Ａ，１４２および平板電極１５１，１５６，１５１Ａを介して高周波信号が伝達される。ここで、平板電極１５６の線路長は、給電素子１２１から放射される電波の、誘電体基板１３０内での波長の１／２に設定されている。そのため、給電点ＳＰ１Ａには、給電点ＳＰ１供給される高周波信号の逆位相の信号が供給される。
　図９のアンテナモジュール１００Ｂにおいては、接地電極ＧＮＤが配置される別体の基板において高周波信号が分岐されていたが、アンテナモジュール１００Ｈのように、インピーダンス調整用の平板電極１５１が配置される層において分岐をすることによって、信号分岐用の平板電極１５６についても、インピーダンス調整用の要素として用いることができる。平板電極１５６の線路長は位相調整のために指定されるため、平板電極１５６の線路幅を調整することによって、インピーダンスの調整が可能である。
　［変形例］
　以下に示される変形例においては、インピーダンス調整用に設けられた平板電極に、追加的な回路が付加的に形成された構成について説明する。
　（変形例１）
　変形例１においては、ビアに設けられた平板電極に、スタブを有するマッチング回路が接続された構成について説明する。
　図１６は、変形例１のアンテナモジュール１００Ｉの断面透視図である。アンテナモジュール１００Ｉのアンテナ装置１２０Ｃは、実施の形態１のアンテナ装置１２０の構成に、マッチング回路１７０が付加された構成となっている。アンテナモジュール１００Ｉにおいて、アンテナモジュール１００と重複する要素の説明は繰り返さない。
　図１７は、図１６におけるマッチング回路１７０の部分を、Ｚ軸方向から平面視した図である。マッチング回路１７０は、給電配線１４０に配置された平板電極１５１からＸ軸方向に直線状に延伸した第１線路１７１と、当該第１線路１７１の中央付近からＹ軸方向に突出した第２線路１７２とを含む。第１線路１７１および第２線路１７２は、伝送線路である給電配線１４０に対してオープンスタブとして機能し、第１線路１７１および第２線路１７２の各線路長を調整することによってインピーダンスが変化する。
　このようなマッチング回路１７０は、平板電極１５１，１５２のみでは十分なインピーダンス整合ができないような場合に用いられる。なお、平板電極１５１，１５２を用いずにマッチング回路１７０のみを用いて、ビア１４１，１４２のインピーダンスの不整合を解消することも可能ではあるが、平板電極１５１，１５２とマッチング回路１７０と併用することによって、マッチング回路１７０のサイズを小型化することができる。
　なお、図１６においては、ビア１４１，１４２の境界部分に配置される平板電極１５１にマッチング回路１７０が接続される構成の例について示したが、これに代えてあるいはこれに加えて、ビア１４２に配置される平板電極１５２にマッチング回路１７０を接続してもよい。
　（変形例２）
　変形例２においては、ビアに設けられた平板電極にフィルタ回路が接続された構成について説明する。
　図１８は、変形例２のアンテナモジュール１００Ｊの断面透視図である。アンテナモジュール１００Ｊのアンテナ装置１２０Ｉは、実施の形態１のアンテナ装置１２０の構成に、フィルタ回路１８０が付加された構成となっている。アンテナモジュール１００Ｊにおいて、アンテナモジュール１００と重複する要素の説明は繰り返さない。
　図１９は、図１８におけるフィルタ回路１８０の部分を、Ｚ軸方向から平面視した図である。フィルタ回路１８０は、給電配線１４０に配置された平板電極１５２からＸ軸方向に直線状に延伸した第１線路１８１と、当該第１線路１８１の端部に配置されたキャパシタ電極１８２とを含む。第１線路１８１はインダクタとして機能し、キャパシタ電極１８２は接地電極ＧＮＤとともにキャパシタを形成する。すなわち、第１線路１８１およびキャパシタ電極１８２によって、ＬＣフィルタが形成される。
　伝送線路である給電配線１４０にこのようなフィルタ回路１８０を接続することによって、給電配線１４０に伝達される高周波信号における不要な周波数成分を除去することができる。
　なお、フィルタ回路１８０は、平板電極１５２に代えて、ビア１４１，１４２の境界部分に配置される平板電極１５１に接続されていてもよい。また、フィルタ回路１８０の構成は、図１９の構成に限らず、他の構成を有するフィルタ回路であってもよい。
　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１０　通信装置、１００，１００Ａ～１００Ｊ，１００Ｘ　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～１２０Ｉ　アンテナ装置、１２１　給電素子、１２５，１２６　開口部、１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ　誘電体基板、１３５　コア、１３６　プリプレグ、１４０，１４０Ａ，１４５，１４５Ａ　給電配線、１４１，１４２，１４６～１４８，１４１Ａ，１４１Ｂ　ビア、１５１～１５６，１５１Ａ，１５１Ｆ　平板電極、１６０，１６５　はんだバンプ、１７０　マッチング回路、１７１，１８１　第１線路、１７２　第２線路、１８０　フィルタ回路、１８２　キャパシタ電極、２００　ＢＢＩＣ、ＧＮＤ　接地電極、ＳＰ１，ＳＰ１Ａ，ＳＰ２，ＳＰ２Ａ　給電点。

Claims (20)

  1. 　誘電体基板と、
    　前記誘電体基板に配置された給電素子と、
    　直列接続された第１ビアおよび第２ビアを含んで構成され、給電回路から供給される高周波信号を前記給電素子に伝達する第１給電配線と、
    　前記第１ビアおよび前記第２ビアの少なくとも一方に結合される第１平板電極とを備え、
    　前記第２ビアの径は、前記第１ビアの径よりも小さい、アンテナモジュール。
  2. 　前記第１平板電極は、前記第１ビアと前記第２ビアとの接続部分に配置される、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  3. 　前記第２ビアに結合される第２平板電極をさらに備える、請求項１または２に記載のアンテナモジュール。
  4. 　前記第１平板電極のサイズは、前記第１ビアの径よりも大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  5. 　前記誘電体基板において、前記給電素子に対向して配置された接地電極をさらに備え、
    　前記第１給電配線は、前記接地電極を貫通して前記給電素子に接続されており、
    　前記誘電体基板は、前記給電素子が配置される第１基板と、前記接地電極が配置される第２基板とを含み、
    　前記第１ビアおよび前記第２ビアは、前記第１基板に形成される、請求項１～４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  6. 　前記第１基板は、第１層と、前記第１層における前記第２基板に対向する面に配置された第２層とを含み、
    　前記第１ビアは前記第１層に形成され、前記第２ビアは前記第２層に形成される、請求項５に記載のアンテナモジュール。
  7. 　前記第１層の誘電率は、前記第２層の誘電率よりも大きい、請求項６に記載のアンテナモジュール。
  8. 　前記第１層の厚みは、前記第２層の厚みよりも厚い、請求項６または７に記載のアンテナモジュール。
  9. 　前記第１層における前記第２層と反対の面に配置された第３層をさらに備え、
    　前記給電素子は、前記第１層と前記第３層との間、または、前記第３層上に配置される、請求項６～７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平板電極に接続されたマッチング回路をさらに備える、請求項１～９のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  11. 　前記第１平板電極に接続されたフィルタ回路をさらに備える、請求項１～９のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  12. 　前記第２平板電極に接続されたマッチング回路をさらに備える、請求項３に記載のアンテナモジュール。
  13. 　前記第２平板電極に接続されたフィルタ回路をさらに備える、請求項３に記載のアンテナモジュール。
  14. 　直列接続された第３ビアおよび第４ビアを含んで構成され、前記給電回路から供給される高周波信号を前記給電素子に伝達する第２給電配線と、
    　前記第３ビアおよび前記第４ビアの少なくとも一方に接続される第３平板電極とをさらに備え、
    　前記第１給電配線によって供給される高周波信号により放射される電波の偏波方向は、前記第２給電配線によって供給される高周波信号により放射される電波の偏波方向とは異なっており、
    　前記第４ビアの径は、前記第３ビアの径よりも小さい、請求項１～１３のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  15. 　前記誘電体基板の法線方向から平面視した場合に、前記第１平板電極と前記第３平板電極との中心間距離は、前記第１給電配線と前記第２給電配線との中心間距離よりも大きい、請求項１４に記載のアンテナモジュール。
  16. 　前記第１平板電極は、前記第１給電配線に直接接続されている、請求項１～１５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  17. 　前記第１平板電極は、前記第１給電配線に非接触で結合されている、請求項１～１５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  18. 　前記第１平板電極を接地電位に接続する第５ビアをさらに備える、請求項１７に記載のアンテナモジュール。
  19. 　前記誘電体基板に配置された前記給電回路をさらに備える、請求項１～１８のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  20. 　請求項１～１９のいずれか１項に記載のアンテナモジュールを搭載した、通信装置。
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