WO2023188969A1 - アンテナモジュール - Google Patents

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WO2023188969A1
WO2023188969A1 PCT/JP2023/005709 JP2023005709W WO2023188969A1 WO 2023188969 A1 WO2023188969 A1 WO 2023188969A1 JP 2023005709 W JP2023005709 W JP 2023005709W WO 2023188969 A1 WO2023188969 A1 WO 2023188969A1
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WO
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radiating element
winding axis
antenna module
loop
plate electrode
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Application number
PCT/JP2023/005709
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English (en)
French (fr)
Inventor
薫 須藤
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna module, and more specifically, to a technique for improving antenna characteristics of an antenna module including a plurality of loop antennas.
  • JP 2020-36067A discloses a configuration of an antenna device in which a plurality of loop antennas are arranged concentrically.
  • the antenna device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-36067 has a configuration in which a power feeding section is arranged perpendicularly to each loop antenna. By arranging the conductor of the loop antenna and the conductor of the feeding section so as to be perpendicular to each other, generation of induced current between the conductors is suppressed.
  • a power feeding section (power feeding wiring) extends vertically from the transmitting section or the receiving section to the antenna conductor.
  • the impedance between the antenna conductor and the power feeding section and the power transmitting section/power receiving section may not be sufficiently matched.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and its purpose is to improve antenna characteristics in an antenna module equipped with a plurality of loop antennas.
  • An antenna module includes a dielectric substrate, a first radiating element and a second radiating element having a loop-shaped wiring pattern arranged on the dielectric substrate, and a high-frequency signal transmitted to the first radiating element and the second radiating element.
  • a first power supply wiring and a second power supply wiring are provided for respectively transmitting the power.
  • the second radiating element is arranged inside the loop of the first radiating element when viewed in plan from the winding axis direction (first direction) of the first radiating element.
  • the first power supply wiring includes a first flat electrode arranged apart from the first radiating element in the first direction, and a first conductor connected to the first flat electrode and extending in the first direction.
  • the second power supply wiring includes a second flat electrode arranged apart from the second radiating element in the first direction, and a second conductor connected to the second flat electrode and extending in the first direction.
  • the first plate electrode at least partially overlaps with the first radiating element, and does not overlap with the second radiating element.
  • the second flat electrode at least partially overlaps with the second radiating element, and does not overlap with the first radiating element.
  • At least one of the first conductor and the second conductor is connected to a corresponding flat plate electrode at a position offset from the corresponding radiating element in the first polarization direction of the radiating element.
  • a high frequency signal is transmitted to a plurality of loop-shaped radiating elements arranged on a dielectric substrate through a flat plate electrode offset in the polarization direction and a via connected to the flat plate electrode. signal is being supplied.
  • each flat electrode When viewed in plan from the direction of the winding axis of the radiating element, each flat electrode does not overlap with any radiating element other than the one to be fed.
  • the flat plate electrode does not overlap the radiating element to which power is to be supplied when viewed in plan, deterioration of isolation from other radiating elements can be suppressed. Therefore, antenna characteristics can be improved in an antenna module including a plurality of loop antennas.
  • FIG. 1 is a block diagram of a communication device to which an antenna module according to Embodiment 1 is applied;
  • FIG. 2 is a plan view and a side perspective view of the antenna module of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining isolation characteristics between radiating elements in antenna modules of Embodiment 1 and a comparative example.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module of Modification 1.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module of Modification 2.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module of Modification 3.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module of Modification 4.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module according to modification 5.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module of Modification 6.
  • FIG. 7 is a plan view of an antenna module according to Modification Example 7;
  • FIG. 12 is a plan view of an antenna module of Modification 8.
  • FIG. 12 is a side perspective view of an antenna module of Modification 9.
  • FIG. 12 is a plan view of an antenna module of Modification 10.
  • FIG. 12 is a plan view of an antenna module according to modification 11.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module of Modification 12.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module of Modification 13.
  • FIG. FIG. 3 is a plan view of an antenna module according to a second embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view of an antenna module according to modification 14.
  • FIG. 7 is a perspective view of an antenna module according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a block diagram of a communication device 10 to which an antenna module 100 according to the present embodiment is applied.
  • the communication device 10 is, for example, a mobile terminal such as a mobile phone, a smartphone, or a tablet, or a personal computer with a communication function.
  • An example of the frequency band of radio waves used in the antenna module 100 according to the present embodiment is, for example, radio waves in the millimeter wave band with center frequencies of 28 GHz, 39 GHz, and 60 GHz, but radio waves in frequency bands other than the above may also be used. Applicable.
  • communication device 10 includes an antenna module 100 and a BBIC 200 that constitutes a baseband signal processing circuit.
  • the antenna module 100 includes an RFIC 110, which is an example of a power feeding circuit, and an antenna device 120.
  • the communication device 10 up-converts the signal transmitted from the BBIC 200 to the antenna module 100 into a high-frequency signal and radiates it from the antenna device 120, and down-converts the high-frequency signal received by the antenna device 120 and processes the signal in the BBIC 200. do.
  • the antenna module 100 is a so-called dual-band type antenna module that can radiate radio waves in two different frequency bands.
  • Antenna device 120 includes a plurality of radiating elements 121 and 122 arranged on a flat dielectric substrate 130.
  • the radiating element 121 is a radiating element that can radiate relatively low frequency radio waves.
  • the radiating element 122 is a radiating element that can radiate radio waves on a relatively high frequency side.
  • Each of the radiating elements 121 and 122 is a loop antenna having a loop-shaped wiring pattern.
  • the radiating element 122 on the high frequency side is arranged inside the loop of the radiating element 121 on the low frequency side.
  • the center of the loop of radiating element 121 substantially overlaps the center of the loop of radiating element 122.
  • the winding axis of the radiating element 121 and the winding axis of the radiating element 122 overlap each other.
  • each radiating element will be described as an example in which it has a substantially square loop shape, but the loop shape is not limited to this, and may be a circular, elliptical, or polygonal loop shape other than a square. There may be.
  • the antenna device 120 is a one-dimensional array in which four sets of radiating elements 121 and 122 are arranged in a row on a rectangular dielectric substrate 130. It will be explained as follows. Note that the number of each radiating element is not limited to four. Further, as described later, the antenna device 120 may have a configuration in which one radiating element 121, 122 is provided, or a plurality of sets of radiating elements 121, 122 are arranged in a two-dimensional array. It may also have a different configuration.
  • the RFIC 110 includes switches 111A to 111H, 113A to 113H, 117A, 117B, power amplifiers 112AT to 112HT, low noise amplifiers 112AR to 112HR, attenuators 114A to 114H, phase shifters 115A to 115H, and signal synthesis/distribution. 116A, 116B, mixers 118A, 118B, and amplifier circuits 119A, 119B.
  • the configuration of the amplifier circuit 119A is a circuit for high frequency signals radiated from the radiating element 121.
  • the configuration of the circuit 119B is a circuit for a high frequency signal radiated from the radiating element 122.
  • the switches 111A to 111H and 113A to 113H are switched to the power amplifiers 112AT to 112HT, and the switches 117A and 117B are connected to the transmitting side amplifiers of the amplifier circuits 119A and 119B.
  • the switches 111A to 111H and 113A to 113H are switched to the low noise amplifiers 112AR to 112HR, and the switches 117A and 117B are connected to the receiving side amplifiers of the amplifier circuits 119A and 119B.
  • the signal transmitted from the BBIC 200 is amplified by amplifier circuits 119A and 119B, and up-converted by mixers 118A and 118B.
  • the transmission signal which is an up-converted high-frequency signal, is divided into four waves by signal combiners/dividers 116A and 116B, passes through corresponding signal paths, and is fed to different radiating elements 121 and 122, respectively.
  • the degree of phase shift of the phase shifters 115A to 115H arranged in each signal path the directivity of the radio waves output from the radiation elements of each substrate can be adjusted.
  • the received signals which are high-frequency signals received by each of the radiating elements 121 and 122, are transmitted to the RFIC 110, and are multiplexed in signal combiners/distributors 116A and 116B via four different signal paths.
  • the multiplexed received signal is down-converted by mixers 118A and 118B, further amplified by amplifier circuits 119A and 119B, and transmitted to BBIC 200.
  • the RFIC 110 is formed, for example, as a one-chip integrated circuit component including the circuit configuration described above.
  • the equipment switch, power amplifier, low noise amplifier, attenuator, phase shifter
  • each radiating element 121, 122 in the RFIC 110 may be formed as a one-chip integrated circuit component for each corresponding radiating element. good.
  • FIG. 2(A) a top view of the antenna module 100
  • FIG. 2(B) a side perspective view of the antenna module 100
  • antenna module 100 includes, in addition to dielectric substrate 130, radiating elements 121, 122, and RFIC 110, power supply lines 141, 142, and a ground electrode GND.
  • the normal direction of the dielectric substrate 130 that is, the direction of the winding axis of each radiating element will be referred to as the Z-axis direction.
  • the direction along the long side of the rectangular dielectric substrate 130 is defined as the X-axis
  • the direction along the short side is defined as the Y-axis.
  • the positive direction of the Z axis in each figure may be referred to as the upper side
  • the negative direction may be referred to as the lower side.
  • the 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 the like.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the dielectric substrate 130 does not necessarily have a multilayer structure, and may be a single layer substrate.
  • the dielectric substrate 130 has a rectangular shape when viewed in plan from the normal direction (Z-axis direction). Radiating elements 121 and 122 are arranged on the upper surface 131 of the dielectric substrate 130. The radiating elements 121 and 122 may be arranged so as to be exposed on the surface of the dielectric substrate 130 as in the example of FIG. may be placed. A ground electrode GND is disposed on the dielectric layer near the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 over the entire surface of the dielectric substrate 130.
  • the RFIC 110 is mounted on the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 via solder bumps 160. Note that the RFIC 110 may be connected to the dielectric substrate 130 using a multipolar connector instead of soldering.
  • the radiating element 122 is arranged inside the loop of the radiating element 121.
  • the length L of the loop along the center of the wiring pattern corresponds to the wavelength ⁇ of the radio wave to be radiated.
  • L1 L1>L2. If the frequencies of radio waves radiated from the radiating elements 121 and 122 are f1 and f2, respectively, then f1 ⁇ f2. That is, relatively high frequency radio waves are radiated from the inner radiation element 122.
  • a high frequency signal is supplied from the RFIC 110 to the radiating elements 121 and 122 via power supply wiring 141 and 142, respectively.
  • Power supply wiring 141 includes flat electrodes 145 and 1412 and vias 1411 and 1414.
  • the power supply wiring 142 includes flat electrodes 146 and 1422 and vias 1421 and 1424.
  • the flat plate electrode 145 in the power supply wiring 141 is spaced apart from the radiating element 121 in the direction of the ground electrode GND near the center of the side along the Y-axis on the positive side of the X-axis of the radiating element 121.
  • the flat electrode 145 is a strip-shaped electrode, and one end of the flat electrode 145 overlaps the radiating element 121 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 130 .
  • the flat electrode 145 extends from the overlapping portion with the radiating element 121 to the outside of the loop of the radiating element 121, that is, in the positive direction of the X axis. In other words, the flat electrode 145 extends in the polarization direction of the radiating element 121.
  • a via 1411 is connected to the other end of the flat electrode 145.
  • the via 1411 extends in the Z-axis direction inside the dielectric substrate 130 and is connected to one end of a band-shaped flat plate electrode 1412 arranged in a layer close to the ground electrode GND.
  • a via 1414 is connected to the other end of the flat electrode 1412. Via 1414 penetrates ground electrode GND and is connected to RFIC 110 via solder bump 160.
  • the via 1411 When viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate 130, the via 1411 is connected to the flat electrode 145 at a position offset from the radiating element 121 by a distance D1. More specifically, the distance D1 is the shortest distance in the X-axis direction from the center of the width of the wiring pattern of the radiating element 121 to the center of the via 1411.
  • the offset amount D1 is equal to or less than L1/2. With such an offset amount, unnecessary resonance can be suppressed. Note that since the flat electrode 145 extends further outward than the radiating element 121 disposed outside the radiating element 122, when viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate 130, the flat electrode 145 It does not overlap with the radiating element 122.
  • the flat electrode 146 in the power supply wiring 142 is spaced apart from the radiating element 122 in the direction of the ground electrode GND near the center of the side along the Y-axis on the negative side of the X-axis of the radiating element 122.
  • the flat plate electrode 146 is a band-shaped electrode, and one end of the flat plate electrode 146 overlaps with the radiating element 122 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 130 .
  • the flat electrode 146 extends from the overlapped portion with the radiating element 122 to the inside of the loop of the radiating element 122, that is, in the positive direction of the X axis. In other words, the flat electrode 146 extends in the polarization direction of the radiating element 121.
  • a via 1421 is connected to the other end of the flat electrode 146.
  • the via 1421 extends in the Z-axis direction inside the dielectric substrate 130 and is connected to one end of a band-shaped flat plate electrode 1422 arranged in a layer close to the ground electrode GND.
  • a via 1424 is connected to the other end of the flat electrode 1422. Via 1424 penetrates ground electrode GND and is connected to RFIC 110 via solder bump 160.
  • the via 1421 When viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate 130, the via 1421 is connected to the flat electrode 146 at a position offset from the radiating element 122 by a distance D2. More specifically, the distance D2 is the shortest distance in the X-axis direction from the center of the width of the wiring pattern of the radiating element 122 to the center of the via 1421.
  • the path length (loop length) of the radiating element 122 is L2
  • the offset amount D2 is equal to or less than L2/2
  • the distance in the X-axis direction from the center of the wiring pattern of the radiating element 122 is S1
  • the offset amount D2 is equal to or less than S1/2.
  • the offset amount D2 is set to be less than S1/2 as a result.
  • the via 1421 remains inside the loop of the radiating element 122. Therefore, when viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate 130, the via 1421 does not overlap the radiating element 121.
  • the flat plate electrode 145 and the flat plate electrode 146 are arranged on opposite sides of the winding axis.
  • the power supply lines 141 and 142 supply high frequency signals to the radiating elements 121 and 122, respectively, through capacitive coupling.
  • the vias 1411 and 1421 in the power supply lines 141 and 142 are arranged at positions offset from the corresponding radiating elements 121 and 122.
  • the capacitance component of the impedance can be adjusted by adjusting the degree of capacitive coupling (that is, the area overlapping the distance between the radiation element and the flat plate electrode).
  • the offset amount D1 of the via 1411 and the offset amount D2 of the via 1421 the inductance component of the impedance can be adjusted. Therefore, it becomes easy to finely adjust the impedance between the radiating element and the feed wiring, so it is possible to suppress deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining isolation characteristics between radiating elements in the antenna modules of the first embodiment and the comparative example.
  • the upper part of FIG. 3 shows a plan view of the antenna module 100 of the first embodiment and the antenna module 100X of the comparative example.
  • the lower part of FIG. 3 shows the isolation characteristics between the radiating elements in the antenna modules 100 and 100X.
  • the isolation characteristic of the antenna module 100 is shown by a solid line LN10, and the isolation characteristic of the antenna module 100X is shown by a broken line LN11.
  • the via 1421 in the feed wiring 142 of the inner radiating element 122 is offset to the outside of the radiating element 122.
  • the via 1421 overlaps with the radiating element 121.
  • the embodiment As shown in FIG. 3, in both the 28 GHz band (24 GHz to 32 GHz), which is the frequency band of the radiating element 121, and the 39 GHz band (38 GHz to 44 GHz), which is the frequency band of the radiating element 122, the embodiment It can be seen that the isolation of the antenna module 100 of No. 1 is better than that of the antenna module 100X of the comparative example.
  • the degree of capacitive coupling and the amount of offset can be used as parameters for adjusting the impedance between the radiating element and the power supply wiring, allowing fine adjustment of the impedance. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • isolation between the radiating elements can be ensured by offsetting the via so that it does not overlap with the other radiating element when viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate.
  • “Radiating element 121" and “radiating element 122" in Embodiment 1 correspond to “first radiating element” and “second radiating element” in the present disclosure, respectively.
  • “Power supply wiring 141" and “power supply wiring 142” in Embodiment 1 correspond to “first power supply wiring” and “second power supply wiring” in the present disclosure, respectively.
  • the "flat plate electrode 145" and the “flat plate electrode 146" in Embodiment 1 correspond to the “first flat plate electrode” and the “second flat plate electrode” in the present disclosure, respectively.
  • “Via 1411” and “via 1421” in Embodiment 1 correspond to "first conductor” and “second conductor” in the present disclosure, respectively.
  • FIG. 4 is a plan view and a side perspective view of the antenna module 100A of Modification 1.
  • the position of the feeding point in the radiating element 122, that is, the arrangement of the feeding wiring 142 is different.
  • the flat plate electrode 146 of the power supply wiring 142 is arranged near the center of the side of the radiation element 122 along the Y-axis on the positive side of the X-axis.
  • one end of the flat electrode 146 overlaps with the radiating element 122.
  • the flat plate electrode 146 extends from the overlapped portion with the radiating element 122 to the inside of the loop of the radiating element 122, that is, in the negative direction of the X axis, and a via 1421 is connected to the other end of the flat plate electrode 146.
  • the flat electrode 145 and the flat electrode 146 are arranged on the same side with respect to the winding axis.
  • the vias 1411 do not overlap with the radiating element 122, and the vias 1421 do not overlap with the radiating element 121.
  • the impedance between the radiating element and the power supply wiring can be finely adjusted by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the amount of offset between the radiating element and the via. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • FIG. 5 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100B of modification 2.
  • the via for the radiating element 121 is offset to the inside of the loop
  • the via for the radiating element 122 is offset to the outside of the loop.
  • the flat plate electrode 145 of the power supply wiring 141 is arranged near the center of the side of the radiation element 121 along the Y axis on the positive side of the X axis.
  • one end of the flat plate electrode 145 overlaps with the radiating element 121.
  • the flat electrode 145 extends from the overlapping portion with the radiating element 121 to the inside of the loop of the radiating element 121, that is, in the negative direction of the X axis, and a via 1411 is connected to the other end of the flat electrode 145. ing.
  • the flat plate electrode 146 of the power supply wiring 142 is arranged near the center of the side of the radiation element 122 along the Y axis on the negative side of the X axis.
  • one end of the flat electrode 146 overlaps with the radiating element 122.
  • the flat plate electrode 146 extends from the overlapping portion with the radiating element 122 to the outside of the loop of the radiating element 122, that is, in the negative direction of the X axis, and a via 1421 is connected to the other end of the flat plate electrode 146. ing.
  • both the via 1411 corresponding to the radiating element 121 and the via 1421 corresponding to the radiating element 122 are connected to each other. It is arranged in between.
  • the flat plate electrode 145 and the flat plate electrode 146 are arranged on opposite sides of the winding axis.
  • the vias 1411 do not overlap with the radiating element 122, and the vias 1421 do not overlap with the radiating element 121.
  • the impedance between the radiating element and the power supply wiring can be finely adjusted by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the amount of offset between the radiating element and the via. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • FIG. 6 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100C according to modification 3.
  • the via for the radiating element 121 is offset to the inside of the loop.
  • both vias for the radiating elements 121 and 122 are offset to the inside of the loop of the corresponding radiating element.
  • the flat plate electrode 145 of the power supply wiring 141 is arranged near the center of the side of the radiation element 121 along the Y axis on the positive side of the X axis.
  • one end of the flat plate electrode 145 overlaps with the radiating element 121.
  • the flat electrode 145 extends from the overlapping portion with the radiating element 121 to the inside of the loop of the radiating element 121, that is, in the negative direction of the X axis, and a via 1411 is connected to the other end of the flat electrode 145. ing.
  • the via 1411 corresponding to the radiating element 121 is arranged between the radiating element 121 and the radiating element 122.
  • the flat plate electrode 145 and the flat plate electrode 146 are arranged on opposite sides of the winding axis, but the flat plate electrode 145 and the flat plate electrode 146 are arranged on the same side of the winding axis. It may be placed in
  • the vias 1411 do not overlap with the radiating element 122, and the vias 1421 do not overlap with the radiating element 121.
  • the impedance between the radiating element and the power supply wiring can be finely adjusted by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the amount of offset between the radiating element and the via. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100D of modification 4.
  • the via for the radiating element 122 is offset to the outside of the loop. That is, both vias for the radiating elements 121 and 122 are offset to the outside of the loop of the corresponding radiating element.
  • the flat plate electrode 146 of the power supply wiring 142 is arranged near the center of the side of the radiation element 122 along the Y-axis on the negative side of the X-axis.
  • one end of the flat electrode 146 overlaps with the radiating element 122.
  • the flat plate electrode 146 extends from the overlapping portion with the radiating element 122 to the outside of the loop of the radiating element 122, that is, in the negative direction of the X axis, and a via 1421 is connected to the other end of the flat plate electrode 146. ing.
  • the vias 1411 do not overlap with the radiating element 122, and the vias 1421 do not overlap with the radiating element 121.
  • the flat plate electrode 145 and the flat plate electrode 146 are arranged on opposite sides of the winding axis, but the flat plate electrode 145 and the flat plate electrode 146 are arranged on the same side of the winding axis. may be placed.
  • the impedance between the radiating element and the power supply wiring can be finely adjusted by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the amount of offset between the radiating element and the via. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • FIG. 8 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100E according to modification 5.
  • the feed wiring is not capacitively coupled but is directly connected to the corresponding radiating element.
  • the power supply wirings 141 and 142 are replaced with power supply wirings 141E and 142E.
  • the power supply wiring 141E further includes a via 1413 for connecting the flat electrode 145 and the radiation element 121.
  • the via 1413 extends in the Z-axis direction from the radiating element 121 to the flat plate electrode 145 at a position where the radiating element 121 and the flat plate electrode 145 overlap when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 130 .
  • the power supply wiring 142E further includes a via 1423 for connecting the flat plate electrode 146 and the radiation element 122.
  • the via 1423 extends in the Z-axis direction from the radiating element 122 to the flat plate electrode 146 at a position where the radiating element 122 and the flat plate electrode 146 overlap when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 130 .
  • the antenna module 100E unlike the antenna module 100, there is no capacitive coupling part, so the impedance is adjusted only by the via offset amount, so the impedance adjustment margin is slightly smaller than in the antenna module 100. Since the antenna and the radiating element are directly connected, the antenna characteristics can be improved in that loss can be reduced.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • Via 1413” and “Via 1423” in Modification 5 correspond to the “third conductor” and “fourth conductor” in the present disclosure, respectively.
  • FIG. 9 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100F according to modification 6.
  • the antenna device 120F of the antenna module 100F is different from the antenna module 100 in that the radiating element 121 and the radiating element 122 are arranged in different layers of the dielectric substrate 130.
  • the radiating element 121 is arranged on the upper surface 131 of the dielectric substrate 130, and the radiating element 122 is arranged on the inner layer of the dielectric substrate 130.
  • the radiating element 121 and the radiating element 122 are arranged at different positions in the normal direction of the dielectric substrate 130 (ie, the winding axis direction).
  • the impedance between the radiating element and the power supply wiring can be finely adjusted by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the amount of offset between the radiating element and the via. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • the interval between the flat plate electrode 145 and the radiating element 121 in the feeding wiring 141 for the radiating element 121 is made larger than the interval between the flat plate electrode 146 and the radiating element 122.
  • the radiating element 122 is arranged closer to the lower surface 132 than the radiating element 121, so when the flat electrode 145 is brought closer to the radiating element 121, the distance from the radiating element 122 becomes shorter, which reduces the isolation. There is a risk of inviting Therefore, by making the distance larger than the distance between the flat electrode 146 and the radiating element 122, the coupling between the flat electrode 145 and the radiating element 122 is suppressed.
  • the arrangement of the radiating element 121 and the radiating element 122 is not limited to the above, and for example, both the radiating element 121 and the radiating element 122 may be arranged in different layers inside the dielectric substrate 130. Alternatively, the radiating element 122 may be arranged in a layer closer to the upper surface 131 of the dielectric substrate 130.
  • Modification 7 a configuration of a dual polarization type antenna module that can radiate radio waves in two different polarization directions from each radiating element will be described.
  • FIG. 10 is a plan view of an antenna module 100G of modification 7.
  • high frequency signals are supplied to two different locations for each of the radiating elements 121 and 122.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 121 by the power supply wiring 141A near the center of the side along the Y axis on the positive side of the X axis, and A high frequency signal is supplied by the power supply wiring 141B near the center of the side along the axis.
  • the power supply wiring 141A includes a flat plate electrode 145A and a via 1411A
  • the power supply wiring 141B includes a flat plate electrode 145B and a via 1411B.
  • the flat plate electrode 145A extends from the radiation element 121 in the positive direction of the X-axis, and a via 1411A is connected to its end in the positive direction of the X-axis.
  • the flat electrode 145B extends from the radiation element 121 in the negative direction of the Y-axis, and the via 1411B is connected to the end in the negative direction of the Y-axis. Note that the plate electrodes 145A, 145B and the radiation element 121 may be connected by capacitive coupling or directly.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 122 by the power supply wiring 142A near the center of the side along the Y axis on the negative side of the X axis, and further along the X axis on the positive side of the Y axis.
  • a high frequency signal is supplied near the center of each side by a power supply wiring 142B.
  • the power supply wiring 142A includes a flat plate electrode 146A and a via 1421A
  • the power supply wiring 142B includes a flat plate electrode 146B and a via 1421B.
  • the flat plate electrode 146A extends from the radiating element 122 in the positive direction of the X-axis, that is, inside the loop, and the via 1421A is connected to the end in the positive direction of the X-axis.
  • the flat plate electrode 146B extends from the radiating element 122 in the negative direction of the Y-axis, that is, inside the loop, and the via 1421B is connected to the end in the negative direction of the Y-axis. Note that the plate electrodes 146A, 146B and the radiation element 122 may be connected by capacitive coupling or directly.
  • the connection between the radiating element and the feed wiring can be improved. Since the impedance of the antenna can be finely adjusted, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • the iso-isolation between the radiating elements is achieved. It is possible to further suppress deterioration of ration characteristics.
  • “Feeding wiring 141A,” “feeding wiring 142A,” “feeding wiring 141B,” and “feeding wiring 142B” in Modified Example 7 are the “first feeding wiring,” “second feeding wiring,” and “third feeding wiring” in the present disclosure. wiring” and “fourth power supply wiring”, respectively.
  • “Plant electrode 145A,” “flat plate electrode 146A,” “flat plate electrode 145B,” and “flat plate electrode 146B” in Modification 7 are the “first plate electrode,” “second plate electrode,” and “third plate electrode” in the present disclosure. electrode” and “fourth flat plate electrode”, respectively.
  • Via 1411A,” “Via 1421A,” “Via 1411B,” and “Via 1421B” in Modification 7 are the “first conductor,” “second conductor,” “fifth conductor,” and “sixth conductor” in the present disclosure. ” respectively.
  • Modification 8 In Modification 8, a case will be described in which the arrangement of the ground electrode GND on the dielectric substrate 130 is different.
  • FIG. 11 is a side perspective view of an antenna module 100H of modification 8.
  • the antenna device 120H of the antenna module 100H has a configuration in which the ground electrode GND is disposed closer to the upper surface 131 than the antenna module 100.
  • a flat plate electrode 1412 in the power supply wiring 141 and a flat plate electrode 1422 in the power supply wiring 142 are arranged between the ground electrode GND and the lower surface 132 of the dielectric substrate 130. Vias 1411 and 1421 penetrate through the ground electrode GND and are connected to flat electrodes 145 and 146, respectively.
  • the ground electrode GND functions as a shield, and the wiring layer between the radiating elements 121, 122 and the flat electrodes 1412, 1422 is Unnecessary coupling can be prevented.
  • the wider the distance between the radiating element and the ground electrode the wider the frequency bandwidth of the emitted radio waves. It may be narrowed down.
  • the dimension of the dielectric substrate 130 in the Z-axis direction increases, which may impede miniaturization and height reduction of the entire device. Therefore, the position where the ground electrode GND is arranged is appropriately selected depending on the required antenna characteristics and antenna size.
  • the impedance between the radiating element and the power supply wiring can be finely adjusted by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the amount of offset between the radiating element and the via. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the shielding effect of the ground electrode GND can prevent unnecessary coupling between the radiating element and the power supply wiring, so that changes in impedance and increases in loss due to unnecessary coupling can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • Modification 9 In modification 9, a configuration will be described in which loop antennas of three different frequency bands are arranged on the same dielectric substrate.
  • FIG. 12 is a plan view of an antenna module 100I of modification 9.
  • the antenna device 120I of the antenna module 100I has a configuration in which a loop-shaped radiating element 123 is further added to the configuration of the antenna module 100 of the first embodiment.
  • radiating element 123 when viewed in plan from the normal direction of dielectric substrate 130, radiating element 123 is a region between radiating element 121 and radiating element 122 that does not overlap with radiating element 121 and radiating element 122. It is located in More specifically, radiating element 123 is arranged within the loop of radiating element 121 and radiating element 122 is arranged within the loop of radiating element 123. That is, the radiating elements 121, 122, 123 have a triple loop structure having a common winding axis. The path length of radiating element 123 is shorter than the path length of radiating element 121 and longer than the path length of radiating element 122.
  • the frequency of the radio waves radiated from the radiating element 123 is higher than the frequency of the radio waves radiated from the radiating element 121 and lower than the frequency of the radio waves radiated from the radiating element 122.
  • the winding axes of the radiating elements 121, 122, and 123 do not necessarily have to be common as long as they are arranged inside the radiating element 122.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 121 by a power supply wiring 141 including a flat plate electrode 145 and a via 1411.
  • the flat plate electrode 145 is arranged to extend in the positive direction of the X-axis from near the center of the side along the Y-axis on the positive side of the X-axis of the radiation element 121 .
  • the via 1411 is arranged at the end of the flat plate electrode 145 in the positive direction of the X axis. That is, the via 1411 is arranged at a position offset to the outside of the radiating element 121.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 122 by a power supply wiring 142 including a flat plate electrode 146 and a via 1421.
  • the flat electrode 146 is arranged to extend in the positive direction of the X-axis from near the center of the side along the Y-axis on the negative side of the X-axis of the radiating element 122 .
  • the via 1421 is arranged at the end of the flat plate electrode 146 in the positive direction of the X axis. That is, the via 1421 is arranged at a position offset to the inside of the radiating element 122.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 123 by a power supply wiring 143 including a flat plate electrode 147 and a via 1431.
  • the flat electrode 147 is arranged so as to overlap the radiating element 123 near the center of the side along the X-axis on the positive side of the Y-axis of the radiating element 121 .
  • the flat electrode 147 is spaced apart from the radiation element 123 in the Z-axis direction.
  • the flat plate electrode 147 and the radiation element 123 are capacitively coupled.
  • the via 1431 is arranged near the center of the flat plate electrode 147. That is, the via 1431 is arranged at a position overlapping the radiating element 123 when viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate 130. Therefore, the via 1431 does not overlap the radiating element 121 and the radiating element 122. Note that if the distance between the radiating elements 121 and 123 and/or the distance between the radiating elements 122 and 123 is wide, the space between the radiating elements may be A via 1431 may be placed in the area.
  • the relationship between the radiating element and the feed wiring can be improved by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the offset amount between the radiating element and the via. Since it is possible to finely adjust the impedance between the two, it is possible to suppress deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • the "radiating element 123" in Modification 9 corresponds to the "third radiating element" in the present disclosure.
  • Modification 10 a first example of a configuration in which, in addition to two loop antennas, another type of radiating element is arranged on the same dielectric substrate will be described.
  • FIG. 13 is a plan view of an antenna module 100J of Modification 10.
  • Antenna device 120J of antenna module 100J has a configuration in which a radiating element 125, which is a flat patch antenna, is further added to the configuration of antenna module 100 of Embodiment 1.
  • radiating element 125 when viewed in plan from the normal direction of dielectric substrate 130, radiating element 125 has a substantially square shape and is disposed within the loop of radiating element 122. That is, the radiating element 125 is arranged in a region that does not overlap with the radiating elements 121 and 122.
  • the frequency of the radio wave radiated from the radiating element 125 is the same as that of the radiating element 121 and 122. higher than the frequency of radio waves.
  • the via 1421 in the power supply wiring 142 of the radiating element 122 is arranged so as to be offset inside the loop of the radiating element 122, but if the via 1421 and the radiating element 125 overlap, Alternatively, the via 1421 may be arranged in a region between the radiating element 121 and the radiating element 122.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • the "radiating element 125" in Modification 10 corresponds to the "third radiating element" in the present disclosure.
  • Modification 11 In Modification 11, a second example of a configuration in which, in addition to two loop antennas, another type of radiating element is arranged on the same dielectric substrate will be described.
  • FIG. 14 is a plan view of an antenna module 100K of Modification 11.
  • the antenna device 120K of the antenna module 100K has a configuration in which a radiating element 125A, which is a dipole antenna, is further added to the configuration of the antenna module 100 of the first embodiment.
  • radiating element 125A when viewed in plan from the normal direction of dielectric substrate 130, radiating element 125A overlaps with radiating element 121 and radiating element 122 in region RG1 between radiating element 121 and radiating element 122. It is arranged so that it does not occur.
  • the radiating element 125A is arranged to extend in the X-axis direction in the positive direction of the Y-axis in the region RG1. Note that the radiating element 125A may be arranged in other parts of the region RG1.
  • a radiating element 125B as shown by a broken line may be arranged in a region outside the radiating element 121 on the dielectric substrate 130. Also in this case, in the dielectric substrate 130, the radiating element 125B is arranged in a region that does not overlap with the radiating elements 121 and 122.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • the radiating elements 125A and 125B are dipole antennas
  • other linear antennas such as monopole antennas may be used as the radiating elements 125A and 125B.
  • Each of the "radiating element 125A" and the “radiating element 125B" in Modification 11 corresponds to the "third radiating element" in the present disclosure.
  • Modification 12 In Modification 12, another configuration of the power supply wiring for supplying high frequency signals to the radiating element will be described.
  • FIG. 15 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100L of modification 12.
  • the power supply wirings 141 and 142 in the antenna module 100 of the first embodiment are replaced with power supply wirings 141L and 142L.
  • portions (conductors 1411L, 1421L) corresponding to the vias 1411, 1421 in the power supply wirings 141, 142 are connected to one line extending in the Z-axis direction. It is configured not by vias but by a combination of multiple flat electrodes and multiple vias.
  • the adjustment margin for the path length of the power supply wiring becomes large, making it easier to match the impedance. Furthermore, compared to the case where the via is configured, it is possible to prevent the residual copper ratio from increasing locally in the thickness direction (Z-axis direction) of the dielectric substrate, so the difference in thermal expansion coefficient between the conductor and the copper can be prevented. Structural defects such as cracks occurring at the boundary with the dielectric portion can be suppressed.
  • the conductors 1411L and 1421L are arranged so as not to overlap with the radiating elements 121 and 122 when viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate 130. With such a configuration, it is possible to suppress deterioration of isolation characteristics between the radiating elements.
  • Modification 13 In Modified Example 13, in a configuration in which the area of the ground electrode cannot be sufficiently secured in the polarization direction, deterioration of antenna characteristics is suppressed by arranging a peripheral electrode in a layer between the radiating element and the ground electrode. The configuration will be explained.
  • FIG. 16 is a plan view (FIG. 16(A)) and a side perspective view (FIG. 16(B)) of an antenna module 100P of modification 13.
  • the antenna device 120P of the antenna module 100P has a configuration in which a peripheral electrode 170 is added to the layer between the radiating elements 121, 122 and the ground electrode GND in the dual polarization type antenna module described in Modification 7 of FIG. have.
  • the peripheral electrode 170 is arranged on the Y-axis direction end side of the dielectric substrate 130 adjacent to the four corners of the radiating element 121 when viewed in plan from the normal direction of the dielectric substrate 130.
  • Each of the peripheral electrodes 170 includes a plurality of flat plate electrodes 171 having a substantially rectangular shape and spaced apart in the Z-axis direction, and a via 172 connecting the plurality of flat plate electrodes 171 to the ground electrode GND.
  • peripheral electrode 170 connected to the ground electrode GND, lines of electric force are generated preferentially between the radiating element 121 and the peripheral electrode 170, so that the electric field that wraps around to the back side of the ground electrode GND is Occurrence is suppressed. That is, it can be considered that the area of the ground electrode GND in the polarization direction is substantially expanded by the peripheral electrode 170. Therefore, even if the area of the ground electrode GND is limited due to the demand for miniaturization, deterioration of the antenna characteristics of the radiating element 121 can be suppressed.
  • the via of the feed wiring is arranged between the two peripheral electrodes 170, so that isolation between the two polarized waves can be improved.
  • Embodiment 2 In Embodiment 1 and Modifications 1 to 12, the case where there is one set of antenna elements including radiating element 121 and radiating element 122 has been described. In Embodiment 2, a case of an array antenna in which multiple sets of antenna elements are arranged will be described.
  • FIG. 17 is a plan view of the antenna module 100M according to the second embodiment.
  • the antenna device 120M of the antenna module 100M has a one-dimensional array configuration in which four sets of antenna elements 150 are arranged spaced apart in the X-axis direction on a rectangular dielectric substrate 130.
  • Each of the antenna elements 150 has a similar configuration to the antenna module 100 shown in FIG. 2, and includes a radiating element 121 and a radiating element 122.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 121 via a flat plate electrode 145 extending in the X-axis direction and a via 1411 offset in the X-axis direction.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 122 via a flat plate electrode 146 extending in the X-axis direction and a via 1421 offset in the X-axis direction.
  • the impedance between the radiating element and the feed wiring can be adjusted by adjusting the capacitive coupling between the radiating element and the flat plate electrode and/or the amount of offset between the radiating element and the via. Since fine adjustment can be made, it is possible to suppress deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • one of the two adjacent “antenna elements 150" corresponds to the "first antenna element” in the present disclosure, and the other corresponds to the “second antenna element” in the present disclosure.
  • Modification 14 In Modification 14, a case of an antenna module having a two-dimensional array configuration will be described.
  • FIG. 18 is a plan view of an antenna module 100N of modification 14.
  • the antenna device 120N of the antenna module 100N has a configuration in which 12 sets of antenna elements 150 are two-dimensionally arranged on a rectangular dielectric substrate 130. More specifically, the antenna module 100N is a 4 ⁇ 3 antenna module in which four antenna elements 150 are spaced apart in the X-axis direction and three antenna elements 150 are spaced apart in the Y-axis direction. It is a two-dimensional array antenna. Note that the number and arrangement of antenna elements are not limited to this.
  • each of the antenna elements 150 has the same configuration as the antenna module 100 shown in FIG. 2, and includes a radiating element 121 and a radiating element 122.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 121 via a flat plate electrode 145 extending in the X-axis direction and a via 1411 offset in the X-axis direction.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 122 via a flat plate electrode 146 extending in the X-axis direction and a via 1421 offset in the X-axis direction.
  • the radiating element and the feed wiring can be adjusted. Since the impedance between the antenna and the antenna can be finely adjusted, deterioration in antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.
  • the via offset from the radiating element is arranged so as not to overlap with the other radiating element, deterioration of the isolation characteristics between the radiating elements can be suppressed.
  • each loop antenna is formed with a flat wiring pattern whose winding axis direction is the stacking direction of the dielectric substrate.
  • a case will be described in which a loop antenna is formed by a linear wiring pattern and vias.
  • FIG. 19 is a perspective view of an antenna module 100Q according to the third embodiment.
  • Antenna module 100Q includes radiating elements 121Q, 122Q that constitute a loop antenna, and feed lines 141Q, 142Q.
  • Each of the radiating elements 121Q and 122Q has a loop shape whose winding axis direction is the Y-axis direction perpendicular to the normal direction of the dielectric substrate 130.
  • the radiating element 121Q includes linear flat electrodes P11 and P12 that are spaced apart in the stacking direction (Z-axis direction) and extend in the X-axis direction in the dielectric substrate 130, and vias that connect the flat plate electrodes P11 and P22. It includes V11 and V12.
  • the via V11 connects the ends of the flat plate electrodes P11 and P12 in the positive direction of the X axis.
  • the via V12 connects the ends of the flat electrodes P11 and P12 in the negative direction of the X axis.
  • the radiating element 122Q includes straight plate electrodes P21 and P22 arranged apart in the stacking direction and extending in the X-axis direction, and a via V21 connecting the plate electrodes P21 and P22. V22.
  • the via V21 connects the ends of the flat plate electrodes P21 and P22 in the positive direction of the X axis.
  • the via V22 connects the ends of the flat electrodes P21 and P22 in the negative direction of the X axis.
  • the lengths in the extending direction of the flat electrodes P21, P22 and vias V21, V22 in the radiating element 122Q are shorter than the lengths in the extending direction of the flat electrodes P11, P12 and the vias V11, V12 in the radiating element 121Q.
  • the radiating element 122Q is arranged within the loop of the radiating element 121Q.
  • Each of the power supply wirings 141Q and 142Q includes a flat plate electrode having a substantially L-shape when the dielectric substrate 130 is viewed in plan from the normal direction, and a via extending in the normal direction.
  • One end of the flat plate electrode P15 of the power supply wiring 141Q is arranged close to the via V11 at a position overlapping with the via V11 of the radiating element 121Q when the dielectric substrate 130 is viewed from the Y-axis direction. .
  • the flat electrode P15 is offset from there in the positive direction of the X-axis, is further bent, and extends in the positive direction of the Y-axis. Then, it is connected to the RFIC 110 arranged on the lower surface 132 through a via P15 connected to the other end of the flat electrode P15.
  • a radio wave whose polarization direction is in the X-axis direction is radiated from the radiation element 121Q in the Y-axis direction.
  • One end of the flat electrode P25 of the power supply wiring 142Q is arranged close to the via V21 at a position overlapping with the via V21 of the radiating element 122Q when the dielectric substrate 130 is viewed from above in the Y-axis direction. .
  • the flat electrode P25 is offset from there in the positive direction of the X-axis, is further bent, and extends in the positive direction of the Y-axis. Then, it is connected to the RFIC 110 arranged on the lower surface 132 through a via V25 connected to the other end of the flat electrode P25.
  • a radio wave whose polarization direction is in the X-axis direction is radiated from the radiating element 122Q in the Y-axis direction.
  • the degree of capacitive coupling and the offset can be adjusted by making the capacitively coupled feed wiring of the radiating element offset in the polarization direction. Since the amount can be used as a parameter for adjusting the impedance between the radiating element and the power supply wiring, fine adjustment of the impedance becomes possible. Therefore, deterioration of antenna characteristics due to impedance mismatch can be suppressed.

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Abstract

アンテナモジュール（１００）は、誘電体基板（１３０）と、ループアンテナ（１２１，１２２）と、ループアンテナ（１２１，１２２）に高周波信号をそれぞれ伝達するための給電配線（１４１，１４２）とを備える。ループアンテナ（１２２）は、ループアンテナ（１２１）の巻回軸方向（第１方向）から平面視した場合に、ループアンテナ（１２１）のループの内側に配置されている。給電配線（１４１，１４２）の各々は、対応するループアンテナ（１２１，１２２）から離間して配置された平板電極（１４５，１４６）と、当該平板電極（１４５，１４６）に接続され巻回軸方向に延在するビア（１４１１，１４２１）とを含む。巻回軸方向から平面視した場合に、各平板電極は、給電対象のループアンテナと少なくとも一部が重なり、かつ、他のループアンテナとは重なっていない。ビア（１４１１，１４２１）の少なくとも一方は、対応するループアンテナから偏波方向にオフセットした位置において、対応する平板電極に接続されている。

Description

アンテナモジュール
　本開示は、アンテナモジュールに関し、より特定的には、複数のループアンテナを備えたアンテナモジュールのアンテナ特性を向上させるための技術に関する。
　特開２０２０－３６０６７号公報（特許文献１）には、複数のループアンテナが同心円状に配置されたアンテナ装置の構成が開示されている。特開２０２０－３６０６７号公報（特許文献１）に開示されたアンテナ装置においては、各ループアンテナに対して、給電部が垂直に配置された構成となっている。ループアンテナの導体と給電部の導体とが互いに直交するように配置することによって、導体間で誘起電流が生じることが抑制される。
特開２０２０－３６０６７号公報
　特開２０２０－３６０６７号公報（特許文献１）に開示されたアンテナ装置においては、送信部あるいは受信部からアンテナ導体まで、給電部（給電配線）が垂直に延在している。この場合、給電部の線路長が制限されてしまうため、アンテナ導体と、給電部および送電部／受電部との間のインピーダンスが十分に整合できない場合が生じ得る。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数のループアンテナを備えたアンテナモジュールにおいて、アンテナ特性を向上させることである。
　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ループ形状の配線パターンを有する第１放射素子および第２放射素子と、第１放射素子および第２放射素子に高周波信号をそれぞれ伝達するための第１給電配線および第２給電配線とを備える。第２放射素子は、第１放射素子の巻回軸方向（第１方向）から平面視した場合に、第１放射素子のループの内側に配置されている。第１給電配線は、上記第１方向に第１放射素子から離間して配置された第１平板電極と、第１平板電極に接続され上記第１方向に延在する第１導体とを含む。第２給電配線は、上記第１方向に第２放射素子から離間して配置された第２平板電極と、第２平板電極に接続され上記第１方向に延在する第２導体とを含む。第１方向から平面視した場合に、第１平板電極は、第１放射素子と少なくとも一部が重なり、かつ、第２放射素子とは重なっていない。また、第１方向から平面視した場合に、第２平板電極は、第２放射素子と少なくとも一部が重なり、かつ、第１放射素子とは重なっていない。第１導体および第２導体の少なくとも一方は、対応する放射素子から、当該放射素子の第１偏波方向にオフセットした位置において、対応する平板電極に接続されている。
　本開示に係るアンテナモジュールによれば、誘電体基板上に配置された複数のループ形状の放射素子に対して、偏波方向にオフセットした平板電極と当該平板電極に接続されたビアを介して高周波信号が供給されている。そして、放射素子の巻回軸方向から平面視した場合に、各平板電極は、給電対象以外の放射素子とは重なっていない。このような構成とすることによって、放射素子からのビアのオフセット量を調整することによる給電配線の線路長、および、給電対象の放射素子との上記第１方向の重なりを微調整できるため、インピーダンスの整合が容易になる。さらに、平面視した場合に、当該平板電極が給電対象の放射素子とは重なっていないため、他の放射素子とのアイソレーションの悪化を抑制できる。したがって、複数のループアンテナを備えたアンテナモジュールにおいて、アンテナ特性を向上させることができる。
実施の形態１に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。 図１のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 実施の形態１および比較例のアンテナモジュールにおける放射素子間のアイソレーション特性を説明するための図である。 変形例１のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 変形例２のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 変形例３のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 変形例４のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 変形例５のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 変形例６のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 変形例７のアンテナモジュールの平面図である。 変形例８のアンテナモジュールの平面図である。 変形例９のアンテナモジュールの側面透視図である。 変形例１０のアンテナモジュールの平面図である。 変形例１１のアンテナモジュールの平面図である。 変形例１２のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 変形例１３のアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。 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。 変形例１４のアンテナモジュールの平面図である。 実施の形態３に係るアンテナモジュールの斜視図である。
　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。
　アンテナモジュール１００は、異なる２つの周波数帯域の電波が放射可能な、いわゆるデュアルバンドタイプのアンテナモジュールである。アンテナ装置１２０は、平板形状の誘電体基板１３０上に配置された複数の放射素子１２１，１２２を含む。放射素子１２１は、相対的に低周波側の電波を放射可能な放射素子である。放射素子１２２は、相対的に高周波側の電波を放射可能な放射素子である。
　放射素子１２１，１２２の各々は、ループ形状の配線パターンを有するループアンテナである。誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、高周波側の放射素子１２２は、低周波側の放射素子１２１のループの内側に配置されている。放射素子１２１のループの中心は、放射素子１２２のループの中心とほぼ重なっている。言い換えれば、放射素子１２１の巻回軸および放射素子１２２の巻回軸は、互いに重なっている。なお、本明細書においては、各放射素子が、略正方形のループ形状を有する場合を例として説明するが、ループ形状はこれに限られず、円形、楕円形あるいは正方形以外の多角形のループ形状であってもよい。
　図１においては、説明を容易にするために、アンテナ装置１２０が、矩形形状の誘電体基板１３０上に、４組の放射素子１２１，１２２が一列に配置された一次元アレイである場合を例として説明する。なお、各放射素子の数は４つには限定されない。また、後述するように、アンテナ装置１２０は、放射素子１２１，１２２の各々が１つずつ設けられる構成であってもよいし、複数組の放射素子１２１，１２２が二次元のアレイ状に配置された構成であってもよい。
　ＲＦＩＣ１１０は、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｈ，１１３Ａ～１１３Ｈ，１１７Ａ，１１７Ｂと、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＨＴと、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＨＲと、減衰器１１４Ａ～１１４Ｈと、移相器１１５Ａ～１１５Ｈと、信号合成／分配器１１６Ａ，１１６Ｂと、ミキサ１１８Ａ，１１８Ｂと、増幅回路１１９Ａ、１１９Ｂとを備える。このうち、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７Ａ、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴ、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲ、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄ、移相器１１５Ａ～１１５Ｄ、信号合成／分配器１１６Ａ、ミキサ１１８Ａ、および増幅回路１１９Ａの構成が、放射素子１２１から放射される高周波信号のための回路である。また、スイッチ１１１Ｅ～１１１Ｈ，１１３Ｅ～１１３Ｈ，１１７Ｂ、パワーアンプ１１２ＥＴ～１１２ＨＴ、ローノイズアンプ１１２ＥＲ～１１２ＨＲ、減衰器１１４Ｅ～１１４Ｈ、移相器１１５Ｅ～１１５Ｈ、信号合成／分配器１１６Ｂ、ミキサ１１８Ｂ、および増幅回路１１９Ｂの構成が、放射素子１２２から放射される高周波信号のための回路である。
　高周波信号を送信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｈ，１１３Ａ～１１３Ｈがパワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＨＴ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７Ａ，１１７Ｂが増幅回路１１９Ａ，１１９Ｂ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～１１１Ｈ，１１３Ａ～１１３Ｈがローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＨＲ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７Ａ，１１７Ｂが増幅回路１１９Ａ，１１９Ｂ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１１９Ａ，１１９Ｂで増幅され、ミキサ１１８Ａ，１１８Ｂ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／分配器１１６Ａ，１１６Ｂで４分波され、対応する信号経路を通過して、それぞれ異なる放射素子１２１，１２２に給電される。各信号経路に配置された移相器１１５Ａ～１１５Ｈの移相度が個別に調整されることにより、各基板の放射素子から出力される電波の指向性を調整することができる。
　各放射素子１２１，１２２で受信された高周波信号である受信信号はＲＦＩＣ１１０に伝達され、それぞれ異なる４つの信号経路を経由して信号合成／分配器１１６Ａ，１１６Ｂにおいて合波される。合波された受信信号は、ミキサ１１８Ａ，１１８Ｂでダウンコンバートされ、さらに増幅回路１１９Ａ，１１９Ｂ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における各放射素子１２１，１２２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、対応する放射素子毎に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造）
　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の構成の詳細を説明する。図２においては、上段にアンテナモジュール１００の平面図（図２（Ａ））が示されており、下段にアンテナモジュール１００の側面透視図（図２（Ｂ））が示されている。なお、図２においては、説明を容易にするために、放射素子１２１，１２２がそれぞれ１つである場合を例として説明する。
　図２を参照して、アンテナモジュール１００は、誘電体基板１３０、放射素子１２１，１２２およびＲＦＩＣ１１０に加えて、給電配線１４１，１４２と、接地電極ＧＮＤとを含む。なお、以降の説明において、誘電体基板１３０の法線方向、すなわち各放射素子の巻回軸方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に垂直な面において、矩形形状の誘電体基板１３０の長辺に沿った方向をＸ軸とし、短辺に沿った方向をＹ軸として規定する。また、各図におけるＺ軸の正方向を上方側、負方向を下方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）から平面視すると矩形形状を有している。誘電体基板１３０の上面１３１に放射素子１２１，１２２が配置されている。放射素子１２１，１２２は、図２（Ｂ）の例のように誘電体基板１３０の表面に露出する態様で配置されてもよいし、誘電体基板１３０の上面１３１に近い内部の誘電体層に配置されてもよい。誘電体基板１３０の下面１３２に近い誘電体層には、誘電体基板１３０の全面にわたって接地電極ＧＮＤが配置されている。誘電体基板１３０の下面１３２には、はんだバンプ１６０を介してＲＦＩＣ１１０が実装されている。なお、ＲＦＩＣ１１０は、はんだ接続に代えて、多極コネクタを用いて誘電体基板１３０に接続されてもよい。
　上述のように、放射素子１２２は、放射素子１２１のループの内側に配置されている。各放射素子においては、配線パターンの中心に沿ったループの長さＬが、放射対象の電波の波長λに対応する。放射素子１２１のループ長をＬ１とし、放射素子１２２のループ長をＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２となる。そして、放射素子１２１，１２２から放射される電波の周波数をそれぞれｆ１，ｆ２とすると、ｆ１＜ｆ２となる。すなわち、内側の放射素子１２２から相対的に高周波側の電波が放射される。
　放射素子１２１，１２２には、それぞれ給電配線１４１，１４２を介して、ＲＦＩＣ１１０から高周波信号が供給される。給電配線１４１は、平板電極１４５，１４１２およびビア１４１１，１４１４とを含む。また、給電配線１４２は、平板電極１４６，１４２２およびビア１４２１，１４２４とを含む。
　給電配線１４１における平板電極１４５は、放射素子１２１のＸ軸の正方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近において、放射素子１２１から接地電極ＧＮＤの方向に離間して配置されている。平板電極１４５は帯状の電極であり、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４５の一方の端部は放射素子１２１と重なっている。そして、平板電極１４５は、放射素子１２１との重なり部分から放射素子１２１のループの外側、すなわちＸ軸の正方向に延在している。言い換えれば、平板電極１４５は、放射素子１２１の偏波方向に延在している。
　平板電極１４５の他方の端部には、ビア１４１１が接続されている。ビア１４１１は、誘電体基板１３０の内部をＺ軸方向に延在し、接地電極ＧＮＤに近接した層に配置された帯状の平板電極１４１２の一方の端部に接続される。平板電極１４１２の他方の端部には、ビア１４１４が接続される。ビア１４１４は、接地電極ＧＮＤを貫通し、はんだバンプ１６０を介してＲＦＩＣ１１０に接続されている。
　誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４１１は、放射素子１２１から距離Ｄ１だけオフセットした位置において平板電極１４５に接続されている。より詳細には、距離Ｄ１は、放射素子１２１の配線パターンの幅の中心からビア１４１１の中心までのＸ軸方向の最短距離である。放射素子１２１の経路長（ループ長さ）がＬ１である場合、上記のオフセット量Ｄ１は、Ｌ１／２以下であることが望ましい。このようなオフセット量とすることで、不要共振を抑制することができる。なお、平板電極１４５は、放射素子１２２の外側に配置された放射素子１２１よりもさらに外側に延在しているため、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４５は放射素子１２２とは重ならない。
　給電配線１４２における平板電極１４６は、放射素子１２２のＸ軸の負方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近において、放射素子１２２から接地電極ＧＮＤの方向に離間して配置されている。平板電極１４６は帯状の電極であり、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４６の一方の端部は放射素子１２２と重なっている。そして、平板電極１４６は、放射素子１２２との重なり部分から放射素子１２２のループの内側、すなわちＸ軸の正方向に延在している。言い換えれば、平板電極１４６は、放射素子１２１の偏波方向に延在している。
　平板電極１４６の他方の端部には、ビア１４２１が接続されている。ビア１４２１は、誘電体基板１３０の内部をＺ軸方向に延在し、接地電極ＧＮＤに近接した層に配置された帯状の平板電極１４２２の一方の端部に接続される。平板電極１４２２の他方の端部には、ビア１４２４が接続される。ビア１４２４は、接地電極ＧＮＤを貫通し、はんだバンプ１６０を介してＲＦＩＣ１１０に接続されている。
　誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４２１は、放射素子１２２から距離Ｄ２だけオフセットした位置において平板電極１４６に接続されている。より詳細には、距離Ｄ２は、放射素子１２２の配線パターンの幅の中心からビア１４２１の中心までのＸ軸方向の最短距離である。放射素子１２２の経路長（ループ長さ）がＬ２である場合、上記のオフセット量Ｄ２はＬ２／２以下であることが望ましく、さらに、放射素子１２２の配線パターンの中心のＸ軸方向における距離をＳ１とすると、オフセット量Ｄ２はＳ１／２以下であることが望ましい。Ｓ１＜Ｌ２であるため、結果的にオフセット量Ｄ２はＳ１／２以下とされる。オフセット量Ｄ２をこのような寸法とすることよって、ビア１４２１は、放射素子１２２のループの内部に留まることになる。そのため、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４２１は放射素子１２１とは重ならない。平板電極１４５と平板電極１４６とは、巻回軸に対して互いに反対側に配置されている。
　実施の形態１のアンテナモジュール１００においては、給電配線１４１，１４２は、容量結合によって放射素子１２１，１２２にそれぞれ高周波信号を供給している。さらに、給電配線１４１，１４２におけるビア１４１１，１４２１は、対応する放射素子１２１，１２２からオフセットした位置に配置されている。このような給電配線１４１，１４２の構成では、容量結合の度合いを（すなわち、放射素子と平板電極との距離と重なる面積）を調整することによって、インピーダンスのキャパシタンス成分を調整することができる。さらに、ビア１４１１のオフセット量Ｄ１およびビア１４２１のオフセット量Ｄ２を調整することによって、インピーダンスのインダクタンス成分を調整することができる。したがって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整が容易になるため、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、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　（アイソレーション特性）
　次に、図３を用いて、実施の形態１のアンテナモジュール１００における放射素子間のアイソレーション特性について、比較例のアンテナモジュール１００Ｘと対比させて説明する。
　図３は、実施の形態１および比較例のアンテナモジュールにおける放射素子間のアイソレーション特性を説明するための図である。図３の上段には、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の平面図が示されている。図３の下段には、アンテナモジュール１００，１００Ｘにおける、放射素子間のアイソレーション特性が示されている。アンテナモジュール１００のアイソレーション特性は実線ＬＮ１０で示されており、アンテナモジュール１００Ｘのアイソレーション特性は破線ＬＮ１１で示されている。
　比較例のアンテナモジュール１００Ｘにおいては、内側の放射素子１２２の給電配線１４２におけるビア１４２１が、放射素子１２２の外側にオフセットしている。そして、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４２１が放射素子１２１と重なっている。
　図３に示されるように、放射素子１２１の周波数帯域である２８ＧＨｚ帯（２４ＧＨｚ～３２ＧＨｚ）、および、放射素子１２２の周波数帯域である３９ＧＨｚ帯（３８ＧＨｚ～４４ＧＨｚ）においては、いずれも、実施の形態１のアンテナモジュール１００のアイソレーションの方が、比較例のアンテナモジュール１００Ｘのアイソレーションよりも改善していることがわかる。
　以上のように、放射素子に高周波信号を供給するための給電配線について、放射素子からオフセットさせてビアを配置するとともに、放射素子に対して容量結合によって高周波信号を供給する構成とすることによって、容量結合の度合いおよびオフセット量を、放射素子と給電配線との間のインピーダンス調整用のパラメータとして用いることができ、インピーダンスの微調整が可能となる。したがって、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。
　さらに、誘電体基板の法線方向から平面視した場合に、他方の放射素子に重ならないようにビアをオフセットさせることによって、放射素子間のアイソレーションを確保することができる。
　なお、上記の説明においては、ビア１４１１，１４２１の双方が、放射素子１２１，１２２からそれぞれオフセットする構成について説明したが、ビア１４１１，１４２１のいずれか一方のみが、対応する放射素子からオフセットする構成であってもよい。
　実施の形態１における「放射素子１２１」および「放射素子１２２」は、本開示における「第１放射素子」および「第２放射素子」にそれぞれ対応する。実施の形態１における「給電配線１４１」および「給電配線１４２」は、本開示における「第１給電配線」および「第２給電配線」にそれぞれ対応する。実施の形態１における「平板電極１４５」および「平板電極１４６」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１における「ビア１４１１」および「ビア１４２１」は、本開示における「第１導体」および「第２導体」にそれぞれ対応する。
　＜変形例＞
　以下、図４～図１５を用いて、アンテナモジュールの構成の変形例について説明する。なお、以下の変形例において、実施の形態１のアンテナモジュール１００と重複する要素の説明は繰り返さない。
　（変形例１）
　図４は、変形例１のアンテナモジュール１００Ａの平面図および側面透視図である。アンテナモジュール１００Ａのアンテナ装置１２０Ａにおいては、アンテナモジュール１００と比べると、放射素子１２２における給電点の位置、すなわち給電配線１４２の配置が異なった構成となっている。
　より詳細には、給電配線１４２の平板電極１４６は、放射素子１２２のＸ軸の正方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近に配置されている。誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４６の一方の端部が放射素子１２２と重なっている。そして、平板電極１４６は、放射素子１２２との重なり部分から放射素子１２２のループの内側、すなわちＸ軸の負方向に延在しており、平板電極１４６の他方の端部にビア１４２１が接続されている。アンテナモジュール１００Ａにおいては、平板電極１４５と平板電極１４６とは、巻回軸に対して互いに同じ側に配置されている。
　アンテナモジュール１００Ａにおいても、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４１１は放射素子１２２とは重なっておらず、ビア１４２１は放射素子１２１とは重なっていない。
　このような構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　（変形例２）
　図５は、変形例２のアンテナモジュール１００Ｂの平面図および側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｂのアンテナ装置１２０Ｂにおいては、アンテナモジュール１００と比べると、放射素子１２１に対するビアがループの内側にオフセットし、放射素子１２２に対するビアがループの外側にオフセットした構成となっている。
　より詳細には、給電配線１４１の平板電極１４５は、放射素子１２１のＸ軸の正方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近に配置されている。誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４５の一方の端部が放射素子１２１と重なっている。そして、平板電極１４５は、放射素子１２１との重なり部分から放射素子１２１のループの内側、すなわちＸ軸の負方向に延在しており、平板電極１４５の他方の端部にビア１４１１が接続されている。
　また、給電配線１４２の平板電極１４６は、放射素子１２２のＸ軸の負方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近に配置されている。誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４６の一方の端部が放射素子１２２と重なっている。そして、平板電極１４６は、放射素子１２２との重なり部分から放射素子１２２のループの外側、すなわちＸ軸の負方向に延在しており、平板電極１４６の他方の端部にビア１４２１が接続されている。
　言い換えれば、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２１に対応するビア１４１１、および、放射素子１２２に対応するビア１４２１の双方が、放射素子１２１と放射素子１２２との間に配置されて構成となっている。アンテナモジュール１００Ｂにおいては、平板電極１４５と平板電極１４６とは、巻回軸に対して互いに反対側に配置されている。
　なお、アンテナモジュール１００Ｂにおいても、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４１１は放射素子１２２とは重なっておらず、ビア１４２１は放射素子１２１とは重なっていない。
　このような構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　（変形例３）
　図６は、変形例３のアンテナモジュール１００Ｃの平面図および側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｃのアンテナ装置１２０Ｃにおいては、アンテナモジュール１００と比べると、放射素子１２１に対するビアがループの内側にオフセットした構成となっている。すなわち、放射素子１２１，１２２に対する双方のビアが、対応する放射素子のループの内側にオフセットした構成となっている。
　より詳細には、給電配線１４１の平板電極１４５は、放射素子１２１のＸ軸の正方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近に配置されている。誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４５の一方の端部が放射素子１２１と重なっている。そして、平板電極１４５は、放射素子１２１との重なり部分から放射素子１２１のループの内側、すなわちＸ軸の負方向に延在しており、平板電極１４５の他方の端部にビア１４１１が接続されている。
　言い換えれば、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２１に対応するビア１４１１は、放射素子１２１と放射素子１２２との間に配置された構成となっている。なお、図６においては、平板電極１４５と平板電極１４６とが巻回軸に対して互いに反対側に配置されているが、平板電極１４５と平板電極１４６とが巻回軸に対して互いに同じ側に配置されていてもよい。
　なお、アンテナモジュール１００Ｃにおいても、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４１１は放射素子１２２とは重なっておらず、ビア１４２１は放射素子１２１とは重なっていない。
　このような構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　（変形例４）
　図７は、変形例４のアンテナモジュール１００Ｄの平面図および側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｄのアンテナ装置１２０Ｄにおいては、アンテナモジュール１００と比べると、放射素子１２２に対するビアがループの外側にオフセットした構成となっている。すなわち、放射素子１２１，１２２に対する双方のビアが、対応する放射素子のループの外側にオフセットした構成となっている。
　より詳細には、給電配線１４２の平板電極１４６は、放射素子１２２のＸ軸の負方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近に配置されている。誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、平板電極１４６の一方の端部が放射素子１２２と重なっている。そして、平板電極１４６は、放射素子１２２との重なり部分から放射素子１２２のループの外側、すなわちＸ軸の負方向に延在しており、平板電極１４６の他方の端部にビア１４２１が接続されている。
　なお、アンテナモジュール１００Ｄにおいても、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、ビア１４１１は放射素子１２２とは重なっておらず、ビア１４２１は放射素子１２１とは重なっていない。アンテナモジュール１００Ｄにおいては、平板電極１４５と平板電極１４６とが巻回軸に対して互いに反対側に配置されているが、平板電極１４５と平板電極１４６とが巻回軸に対して互いに同じ側に配置されていてもよい。
　このような構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　（変形例５）
　図８は、変形例５のアンテナモジュール１００Ｅの平面図および側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｅのアンテナ装置１２０Ｅにおいては、給電配線が、容量結合ではなく、対応する放射素子に直接接続された構成となっている。アンテナモジュール１００Ｅにおいては、給電配線１４１，１４２が、給電配線１４１Ｅ，１４２Ｅに置き換わった構成となっている。
　より詳細には、給電配線１４１Ｅは、給電配線１４１の構成に加えて、平板電極１４５と放射素子１２１とを接続するためのビア１４１３をさらに含む。ビア１４１３は、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２１と平板電極１４５とが重なる位置において、放射素子１２１から平板電極１４５までＺ軸方向に延在している。
　また、給電配線１４２Ｅは、給電配線１４２の構成に加えて、平板電極１４６と放射素子１２２とを接続するためのビア１４２３をさらに含む。ビア１４２３は、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２２と平板電極１４６とが重なる位置において、放射素子１２２から平板電極１４６までＺ軸方向に延在している。
　アンテナモジュール１００Ｅにおいては、アンテナモジュール１００のような容量結合の部分がないため、ビアのオフセット量のみによってインピーダンスを調整するため、アンテナモジュール１００に比べるとインピーダンスの調整代がやや少なくなるが、給電配線と放射素子とを直接接続しているため、損失を低減することができるという点においてアンテナ特性を改善することができる。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　変形例５における「ビア１４１３」および「ビア１４２３」は、本開示における「第３導体」および「第４導体」にそれぞれ対応する。
　（変形例６）
　図９は、変形例６のアンテナモジュール１００Ｆの平面図および側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｆのアンテナ装置１２０Ｆにおいては、アンテナモジュール１００と比べると、放射素子１２１と放射素子１２２とが、誘電体基板１３０の異なる層に配置された構成となっている点が異なっている。
　より詳細には、アンテナモジュール１００Ｆにおいては、放射素子１２１は誘電体基板１３０の上面１３１に配置されており、放射素子１２２は誘電体基板１３０の内層に配置されている。言い換えれば、放射素子１２１と放射素子１２２とは、誘電体基板１３０の法線方向（すなわち巻回軸方向）の異なる位置に配置されている。
　このような構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション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１００Ｆにおいては、放射素子１２１用の給電配線１４１における平板電極１４５と放射素子１２１との間隔は、平板電極１４６と放射素子１２２との間隔よりも大きくされている。アンテナモジュール１００Ｆでは、放射素子１２２が放射素子１２１よりも下面１３２側に配置されているため、平板電極１４５を放射素子１２１に近づけると、放射素子１２２との間隔が短くなってアイソレーションの低下を招くおそれがある。そのため、平板電極１４６と放射素子１２２との間隔よりも大きくすることによって、平板電極１４５と放射素子１２２との結合が抑制されている。
　放射素子１２１および放射素子１２２の配置については上記に限られず、たとえば、放射素子１２１および放射素子１２２の双方が、誘電体基板１３０の内部において異なる層に配置される構成であってもよい。あるいは、放射素子１２２の方が、誘電体基板１３０の上面１３１に近い層に配置される構成であってもよい。
　（変形例７）
　変形例７においては、各放射素子から２つの異なる偏波方向に電波を放射可能な、デュアル偏波タイプのアンテナモジュールの構成について説明する。
　図１０は、変形例７のアンテナモジュール１００Ｇの平面図である。アンテナモジュール１００Ｇのアンテナ装置１２０Ｇにおいては、放射素子１２１，１２２の各々について、異なる２箇所に高周波信号が供給されている。
　より詳細には、放射素子１２１に対しては、Ｘ軸の正方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近において給電配線１４１Ａによって高周波信号が供給され、さらに、Ｙ軸の負方向側のＸ軸に沿った辺の中央付近において給電配線１４１Ｂによって高周波信号が供給されている。給電配線１４１Ａは、平板電極１４５Ａおよびビア１４１１Ａを含んでおり、給電配線１４１Ｂは、平板電極１４５Ｂおよびビア１４１１Ｂを含んでいる。
　平板電極１４５Ａは、放射素子１２１からＸ軸の正方向に延在しており、そのＸ軸の正方向の端部にビア１４１１Ａが接続されている。平板電極１４５Ｂは、放射素子１２１からＹ軸の負方向に延在しており、そのＹ軸の負方向の端部にビア１４１１Ｂが接続されている。なお、平板電極１４５Ａ，１４５Ｂと放射素子１２１との間は、容量結合でもよいし直接接続されていてもよい。
　平板電極１４５Ａを介して高周波信号が供給されると、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。平板電極１４５Ｂを介して高周波信号が供給されると、Ｙ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　また、放射素子１２２に対しては、Ｘ軸の負方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近において給電配線１４２Ａによって高周波信号が供給され、さらに、Ｙ軸の正方向側のＸ軸に沿った辺の中央付近において給電配線１４２Ｂによって高周波信号が供給されている。給電配線１４２Ａは、平板電極１４６Ａおよびビア１４２１Ａを含んでおり、給電配線１４２Ｂは、平板電極１４６Ｂおよびビア１４２１Ｂを含んでいる。
　平板電極１４６Ａは、放射素子１２２からＸ軸の正方向に、すなわちループの内側に延在しており、そのＸ軸の正方向の端部にビア１４２１Ａが接続されている。平板電極１４６Ｂは、放射素子１２２からＹ軸の負方向に、すなわちループの内側に延在しており、そのＹ軸の負方向の端部にビア１４２１Ｂが接続されている。なお、平板電極１４６Ａ，１４６Ｂと放射素子１２２との間は、容量結合でもよいし直接接続されていてもよい。
　平板電極１４６Ａを介して高周波信号が供給されると、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。平板電極１４６Ｂを介して高周波信号が供給されると、Ｙ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　このようなデュアル偏波タイプの構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　また、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　さらに、同一偏波方向において、放射素子１２１の給電位置と放射素子１２２の給電位置とを、放射素子１２１，１２２の巻回軸に対して反対の方向に配置することによって、放射素子間のアイソレーション特性の低下をさらに抑制することができる。
　変形例７における「給電配線１４１Ａ」、「給電配線１４２Ａ」、「給電配線１４１Ｂ」および「給電配線１４２Ｂ」は、本開示における「第１給電配線」、「第２給電配線」、「第３給電配線」および「第４給電配線」にそれぞれ対応する。変形例７における「平板電極１４５Ａ」、「平板電極１４６Ａ」、「平板電極１４５Ｂ」および「平板電極１４６Ｂ」は、本開示における「第１平板電極」、「第２平板電極」、「第３平板電極」および「第４平板電極」にそれぞれ対応する。変形例７における「ビア１４１１Ａ」、「ビア１４２１Ａ」、「ビア１４１１Ｂ」および「ビア１４２１Ｂ」は、本開示における「第１導体」、「第２導体」、「第５導体」および「第６導体」にそれぞれ対応する。
　（変形例８）
　変形例８においては、誘電体基板１３０における接地電極ＧＮＤの配置が異なる場合について説明する。
　図１１は、変形例８のアンテナモジュール１００Ｈの側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｈのアンテナ装置１２０Ｈにおいては、アンテナモジュール１００よりも、接地電極ＧＮＤが上面１３１側に配置された構成となっている。そして、給電配線１４１における平板電極１４１２および給電配線１４２における平板電極１４２２が、接地電極ＧＮＤと誘電体基板１３０の下面１３２との間に配置されている。そして、ビア１４１１，１４２１が、接地電極ＧＮＤを貫通して平板電極１４５，１４６にそれぞれ接続されている。
　このように、誘電体基板１３０の接地電極ＧＮＤと下面１３２との間に配線層を設けることによって、接地電極ＧＮＤがシールドとして機能し、放射素子１２１，１２２と平板電極１４１２，１４２２との間の不要な結合を防止することができる。
　一般的には、放射素子と接地電極との間の間隔が広いと、放射される電波の周波数帯域幅が広くなる傾向にあるため、接地電極ＧＮＤを上面１３１側に近づけると、周波数帯域幅が狭められてしまう可能性がある。一方で、周波数帯域幅を維持しようとすると、誘電体基板１３０のＺ軸方向の寸法が大きくなってしまい、機器全体の小型化および低背化を阻害する可能性がある。そのため、接地電極ＧＮＤを配置する位置については、要求されるアンテナ特性およびアンテナサイズによって適宜選択される。
　このような構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。また、接地電極ＧＮＤのシールド作用によって、放射素子と給電配線との間の不要な結合を防止することができるので、不要結合に伴うインピーダンス変化および損失の増加を抑制することができる。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　（変形例９）
　変形例９においては、同一の誘電体基板上に、３つの異なる周波数帯域のループアンテナが配置された構成について説明する。
　図１２は、変形例９のアンテナモジュール１００Ｉの平面図である。アンテナモジュール１００Ｉのアンテナ装置１２０Ｉにおいては、実施の形態１のアンテナモジュール１００の構成に、ループ形状の放射素子１２３がさらに追加された構成となっている。
　図１２を参照して、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２３は、放射素子１２１と放射素子１２２との間における、放射素子１２１および放射素子１２２と重ならない領域に配置されている。より詳細には、放射素子１２３が放射素子１２１のループ内に配置されており、放射素子１２３のループ内に放射素子１２２が配置されている。すなわち、放射素子１２１，１２２，１２３は、共通の巻回軸を有する三重のループ構造を有している。放射素子１２３の経路長は、放射素子１２１の経路長よりも短く、かつ、放射素子１２２の経路長よりも長い。そのため、放射素子１２３から放射される電波の周波数は、放射素子１２１から放射される電波の周波数よりも高く、放射素子１２２から放射される電波の周波数よりも低い。なお、放射素子１２１，１２２，１２３の巻回軸は、放射素子１２２の内側に配置されていれば、必ずしも共通でなくてもよい。
　放射素子１２１には、平板電極１４５およびビア１４１１を含む給電配線１４１により高周波信号が供給されている。平板電極１４５は、放射素子１２１のＸ軸の正方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近から、Ｘ軸の正方向に延在するように配置されている。そして、ビア１４１１は、平板電極１４５におけるＸ軸の正方向の端部に配置されている。すなわち、ビア１４１１は、放射素子１２１の外側へオフセットした位置に配置されている。
　放射素子１２２には、平板電極１４６およびビア１４２１を含む給電配線１４２により高周波信号が供給されている。平板電極１４６は、放射素子１２２のＸ軸の負方向側のＹ軸に沿った辺の中央付近から、Ｘ軸の正方向に延在するように配置されている。そして、ビア１４２１は、平板電極１４６におけるＸ軸の正方向の端部に配置されている。すなわち、ビア１４２１は、放射素子１２２の内側へオフセットした位置に配置されている。
　放射素子１２３には、平板電極１４７およびビア１４３１を含む給電配線１４３により高周波信号が供給されている。平板電極１４７は、放射素子１２１のＹ軸の正方向側のＸ軸に沿った辺の中央付近において、放射素子１２３と重なるように配置されている。平板電極１４７は、放射素子１２３からＺ軸方向に離間して配置されている。平板電極１４７と放射素子１２３とは容量結合している。
　また、ビア１４３１は、平板電極１４７の中央付近に配置されている。すなわち、ビア１４３１は、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２３と重なる位置に配置されている。そのため、ビア１４３１は、放射素子１２１および放射素子１２２とは重なっていない。なお、放射素子１２１と放射素子１２３との間隔、および／または、放射素子１２２と放射素子１２３との間隔が広い場合には、放射素子１２１，１２２に重ならない位置であれば、放射素子間の領域にビア１４３１を配置してもよい。
　このような三重のループ構造を有するアンテナモジュールにおいても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　変形例９における「放射素子１２３」は、本開示における「第３放射素子」に対応する。
　（変形例１０）
　変形例１０においては、同一の誘電体基板上に、２つのループアンテナに加えて、他のタイプの放射素子が配置された構成の第１例について説明する。
　図１３は、変形例１０のアンテナモジュール１００Ｊの平面図である。アンテナモジュール１００Ｊのアンテナ装置１２０Ｊにおいては、実施の形態１のアンテナモジュール１００の構成に、平板形状のパッチアンテナである放射素子１２５がさらに追加された構成となっている。
　図１３を参照して、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２５は、略正方形の形状を有しており、放射素子１２２のループ内に配置されている。すなわち、放射素子１２５は、放射素子１２１および放射素子１２２と重ならない領域に配置されている。
　パッチアンテナの場合、放射素子の偏波方向の寸法が放射される電波の波長の１／２に対応するため、放射素子１２５から放射される電波の周波数は、放射素子１２１，１２２から放射される電波の周波数よりも高くなる。
　なお、図１３においては、放射素子１２２の給電配線１４２におけるビア１４２１が、放射素子１２２のループの内側にオフセットするように配置されているが、ビア１４２１と放射素子１２５とが重なってしまう場合には、放射素子１２１と放射素子１２２との間の領域にビア１４２１を配置するようにしてもよい。
　このような構成を有するアンテナモジュールにおいても、２つのループアンテナについては、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　変形例１０における「放射素子１２５」は、本開示における「第３放射素子」に対応する。
　（変形例１１）
　変形例１１においては、同一の誘電体基板上に、２つのループアンテナに加えて、他のタイプの放射素子が配置された構成の第２例について説明する。
　図１４は、変形例１１のアンテナモジュール１００Ｋの平面図である。アンテナモジュール１００Ｋのアンテナ装置１２０Ｋにおいては、実施の形態１のアンテナモジュール１００の構成に、ダイポールアンテナである放射素子１２５Ａがさらに追加された構成となっている。
　図１４参照して、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２５Ａは、放射素子１２１と放射素子１２２との間の領域ＲＧ１に、放射素子１２１および放射素子１２２と重ならないように配置されている。図１３の例の場合には、放射素子１２５Ａは、上記の領域ＲＧ１におけるＹ軸の正方向の部分にＸ軸方向に延在するように配置されている。なお、放射素子１２５Ａは、領域ＲＧ１の他の部分に配置されていてもよい。
　また、放射素子１２５Ａに代えて、あるいは加えて、誘電体基板１３０における放射素子１２１よりも外側の領域に、破線で示したような放射素子１２５Ｂを配置してもよい。この場合にも、誘電体基板１３０において、放射素子１２５Ｂは、放射素子１２１，１２２とは重ならない領域に配置される。
　このような構成を有するアンテナモジュールにおいても、２つのループアンテナについては、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　さらに、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　なお、図１４においては、放射素子１２５Ａ，１２５Ｂがダイポールアンテナである場合を例として説明したが、放射素子１２５Ａ，１２５Ｂとして、モノポールアンテナなどの他の線状アンテナを用いてもよい。
　変形例１１における「放射素子１２５Ａ」および「放射素子１２５Ｂ」の各々は、本開示における「第３放射素子」に対応する。
　（変形例１２）
　変形例１２においては、放射素子に高周波信号を供給するための給電配線における別の構成について説明する。
　図１５は、変形例１２のアンテナモジュール１００Ｌの平面図および側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｌのアンテナ装置１２０Ｌ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１４１，１４２が、給電配線１４１Ｌ，１４２Ｌに置き換わった構成となっている。
　図１５を参照して、アンテナモジュール１００Ｌの給電配線１４１Ｌ，１４２Ｌにおいては、給電配線１４１，１４２におけるビア１４１１，１４２１に対応する部分（導体１４１１Ｌ，１４２１Ｌ）が、Ｚ軸方向に延在する１つのビアではなく、複数の平板電極および複数のビアの組み合わせによって構成されている。
　このような構成とすることによって、給電配線の経路長の調整代が大きくなるので、インピーダンスを整合しやすくなる。さらに、１つのビアで構成される場合に比べて、誘電体基板の厚み方向（Ｚ軸方向）において局所的に残銅率が大きくなることを防止できるので、熱膨張率の違いによって導体部分と誘電体部分との間の境界で生じるクラック等の構造欠陥を抑制することができる。
　また、導体１４１１Ｌ，１４２１Ｌは、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２１，１２２とは重ならないように配置されている。このような構成によって、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　変形例１２における「導体１４１１Ｌ」および「導体１４２１Ｌ」は、本開示における「第１導体」および「第２導体」に対応する。
　（変形例１３）
　変形例１３においては、偏波方向に対して接地電極の面積が十分に確保できない構成において、放射素子と接地電極との間の層に周辺電極を配置することによって、アンテナ特性の低下を抑制する構成について説明する。
　図１６は、変形例１３のアンテナモジュール１００Ｐの平面図（図１６（Ａ））および側面透視図（図１６（Ｂ））である。アンテナモジュール１００Ｐのアンテナ装置１２０Ｐは、図１０の変形例７で説明したデュアル偏波タイプのアンテナモジュールに、放射素子１２１，１２２と接地電極ＧＮＤとの間の層に周辺電極１７０が追加された構成を有している。周辺電極１７０は、誘電体基板１３０の法線方向から平面視した場合に、放射素子１２１の４つの角部から、誘電体基板１３０において近接するＹ軸方向の端部側に配置されている。周辺電極１７０の各々は、Ｚ軸方向に離間して配置された略矩形形状を有する複数の平板電極１７１と、当該複数の平板電極１７１を接地電極ＧＮＤに接続するビア１７２とを含む。
　アンテナモジュール１００ＰのＹ軸方向のように、小型化の要求のために接地電極ＧＮＤの面積が制限される場合、低周波数側の放射素子１２１と接地電極ＧＮＤとの間の電界の一部は、接地電極ＧＮＤの裏面側に回り込むように発生し得る。このような電界の発生により、接地電極ＧＮＤの面積が十分に大きい場合に比べると、放射素子１２１から電波が放射されにくくなってしまいアンテナ特性が低減し得る。
　しかしながら、接地電極ＧＮＤに接続された周辺電極１７０を配置することにより、放射素子１２１と周辺電極１７０との間において優先的に電気力線が発生するため、接地電極ＧＮＤの裏面側に回り込む電界の発生が抑制される。すなわち、周辺電極１７０によって、偏波方向の接地電極ＧＮＤの面積が実質的に拡大された構成とみなすことができる。そのため、小型化の要求のために接地電極ＧＮＤの面積が制限される場合であっても、放射素子１２１についてのアンテナ特性の低下を抑制することができる。
　また、低周波数側の放射素子１２１については、給電配線のビアが、２つの周辺電極１７０の間に配置されるため、２つの偏波間のアイソレーションを改善することができる。
　［実施の形態２］
　実施の形態１および変形例１～１２においては、放射素子１２１および放射素子１２２で構成されるアンテナ素子が１組である場合について説明した。実施の形態２においては、複数組のアンテナ素子が配置されたアレイアンテナの場合について説明する。
　図１７は、実施の形態２に係るアンテナモジュール１００Ｍの平面図である。アンテナモジュール１００Ｍのアンテナ装置１２０Ｍにおいては、矩形形状の誘電体基板１３０に、４組のアンテナ素子１５０がＸ軸方向に離間して配列された一次元アレイの構成を有している。アンテナ素子１５０の各々は、図２で示したアンテナモジュール１００と同様の構成を有しており、放射素子１２１および放射素子１２２を含んでいる。そして、放射素子１２１には、Ｘ軸方向に延在した平板電極１４５およびＸ軸方向にオフセットしたビア１４１１を介して高周波信号が供給される。また、放射素子１２２には、Ｘ軸方向に延在した平板電極１４６およびＸ軸方向にオフセットしたビア１４２１を介して高周波信号が供給される。
　このようなアレイアンテナの構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　また、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　実施の形態２において、隣接する２つの「アンテナ素子１５０」における一方が本開示における「第１アンテナ素子」に対応し、他方が本開示における「第２アンテナ素子」に対応する。
　（変形例１４）
　変形例１４においては、二次元アレイの構成を有するアンテナモジュールの場合について説明する。
　図１８は、変形例１４のアンテナモジュール１００Ｎの平面図である。アンテナモジュール１００Ｎのアンテナ装置１２０Ｎは、矩形形状の誘電体基板１３０に、１２組のアンテナ素子１５０が二次元配列された構成を有している。より具体的には、アンテナモジュール１００Ｎは、Ｘ軸方向に４個のアンテナ素子１５０が離間して配置され、Ｙ軸方向に３個のアンテナ素子１５０が離間して配置された、４×３の二次元アレイアンテナである。なお、アンテナ素子の数および配列態様はこれに限られない。
　アンテナモジュール１００Ｎにおいても、アンテナ素子１５０の各々は、図２で示したアンテナモジュール１００と同様の構成を有しており、放射素子１２１および放射素子１２２を含んでいる。そして、放射素子１２１には、Ｘ軸方向に延在した平板電極１４５およびＸ軸方向にオフセットしたビア１４１１を介して高周波信号が供給される。また、放射素子１２２には、Ｘ軸方向に延在した平板電極１４６およびＸ軸方向にオフセットしたビア１４２１を介して高周波信号が供給される。
　このような二次元配列されたアレイアンテナの構成においても、放射素子と平板電極との間の容量結合、および／または、放射素子とビアとのオフセット量を調整することによって、放射素子と給電配線との間のインピーダンスの微調整を行なうことができるので、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。
　また、放射素子からオフセットしたビアが、他方の放射素子とは重ならないように配置されているため、放射素子間のアイソレーション特性の低下を抑制することができる。
　［実施の形態３］
　上述の各実施の形態および変形例においては、各ループアンテナが、誘電体基板の積層方向を巻回軸方向とする平板形状の配線パターンで形成される場合について説明した。実施の形態３においては、ループアンテナが、直線状の配線パターンとビアとによって形成される場合について説明する。
　図１９は、実施の形態３に係るアンテナモジュール１００Ｑの斜視図である。アンテナモジュール１００Ｑは、ループアンテナを構成する放射素子１２１Ｑ，１２２Ｑと、給電配線１４１Ｑ，１４２Ｑとを含む。放射素子１２１Ｑ，１２２Ｑの各々は、誘電体基板１３０の法線方向に直交するＹ軸方向を巻回軸方向とするループ形状を有している。
　放射素子１２１Ｑは、誘電体基板１３０内において、積層方向（Ｚ軸方向）に離間して配置されＸ軸方向に延伸する直線状の平板電極Ｐ１１，Ｐ１２と、平板電極Ｐ１１，Ｐ２２を接続するビアＶ１１，Ｖ１２とを含む。ビアＶ１１は、平板電極Ｐ１１，Ｐ１２のＸ軸の正方向の端部同士を接続している。また、ビアＶ１２は、平板電極Ｐ１１，Ｐ１２のＸ軸の負方向の端部同士を接続している。
　同様に、放射素子１２２Ｑは、誘電体基板１３０内において、積層方向に離間して配置されＸ軸方向に延伸する直線状の平板電極Ｐ２１，Ｐ２２と、平板電極Ｐ２１，Ｐ２２を接続するビアＶ２１，Ｖ２２とを含む。ビアＶ２１は、平板電極Ｐ２１，Ｐ２２のＸ軸の正方向の端部同士を接続している。また、ビアＶ２２は、平板電極Ｐ２１，Ｐ２２のＸ軸の負方向の端部同士を接続している。
　放射素子１２２Ｑにおける平板電極Ｐ２１，Ｐ２２およびビアＶ２１，Ｖ２２の延伸方向の長さは、放射素子１２１Ｑにおける平板電極Ｐ１１，Ｐ１２およびビアＶ１１，Ｖ１２の延伸方向の長さよりも短い。そして、誘電体基板１３０をＹ軸方向から平面視した場合に、放射素子１２２Ｑは、放射素子１２１Ｑのループ内となるように配置されている。
　給電配線１４１Ｑ，１４２Ｑの各々は、誘電体基板１３０を法線方向から平面視した場合に略Ｌ字形状を有する平板電極と、当該法線方向に延伸するビアとを含む。
　給電配線１４１Ｑの平板電極Ｐ１５の一方の端部は、誘電体基板１３０をＹ軸方向から平面視した場合に、放射素子１２１ＱのビアＶ１１と重なる位置に、ビアＶ１１に近接して配置されている。そして、平板電極Ｐ１５は、そこからＸ軸の正方向にオフセットし、さらに屈曲してＹ軸の正方向に延伸している。そして、平板電極Ｐ１５の他方の端部に接続されたビアＰ１５によって、下面１３２に配置されたＲＦＩＣ１１０に接続される。ＲＦＩＣ１１０から給電配線１４１Ｑによって高周波信号が供給されると、放射素子１２１Ｑから、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波がＹ軸方向に放射される。
　給電配線１４２Ｑの平板電極Ｐ２５の一方の端部は、誘電体基板１３０をＹ軸方向から平面視した場合に、放射素子１２２ＱのビアＶ２１と重なる位置に、ビアＶ２１に近接して配置されている。そして、平板電極Ｐ２５は、そこからＸ軸の正方向にオフセットし、さらに屈曲してＹ軸の正方向に延伸している。そして、平板電極Ｐ２５の他方の端部に接続されたビアＶ２５によって、下面１３２に配置されたＲＦＩＣ１１０に接続される。ＲＦＩＣ１１０から給電配線１４２Ｑによって高周波信号が供給されると、放射素子１２２Ｑから、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波がＹ軸方向に放射される。
　このような、誘電体基板の積層方向に形成されたループアンテナの構成においても、放射素子の容量結合した給電配線を、偏波方向にオフセットさせた形状とすることによって、容量結合の度合いおよびオフセット量を放射素子と給電配線との間のインピーダンス調整用のパラメータとして用いることができるので、インピーダンスの微調整が可能となる。したがって、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。
　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～１００Ｎ，１００Ｐ，１００Ｑ，１００Ｘ　アンテナモジュール、１１０　ＲＦＩＣ、１１１Ａ～１１１Ｈ，１１３Ａ～１１３Ｈ，１１７Ａ，１１７Ｂ　スイッチ、１１２ＡＲ～１１２ＨＲ　ローノイズアンプ、１１２ＡＴ～１１２ＨＴ　パワーアンプ、１１４Ａ～１１４Ｈ　減衰器、１１５Ａ～１１５Ｈ　移相器、１１６Ａ，１１６Ｂ　信号合成／分配器、１１８Ａ，１１８Ｂ　ミキサ、１１９Ａ，１１９Ｂ　増幅回路、１２０，１２０Ａ～１２０Ｎ，１２０Ｐ，１２０Ｑ　アンテナ装置、１２１～１２３，１２５，１２５Ａ，１２５Ｂ　放射素子、１３０　誘電体基板、１４１，１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｅ，１４１Ｌ，１４１Ｑ，１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ，１４２Ｅ，１４２Ｌ，１４２Ｑ，１４３　給電配線、１４５，１４５Ａ，１４５Ｂ，１４６，１４６Ａ，１４６Ｂ，１４７，１４１２，１４２２，１７１，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５，Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２５　平板電極、１５０　アンテナ素子、１６０　はんだバンプ、１４１１，１４１１Ａ，１４１１Ｂ，１４１３，１４１４，１４２１，１４２１Ａ，１４２１Ｂ，１４２３，１４２４，１４３１，１７２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１５，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２５　ビア、１４１１Ｌ，１４２１Ｌ　導体、１７０　周辺電極、２００　ＢＢＩＣ、ＧＮＤ　接地電極。

Claims (20)

  1. 　誘電体基板と、
    　前記誘電体基板に配置されたループ形状の配線パターンを有する第１放射素子と、
    　前記第１放射素子の巻回軸方向から平面視した場合に、前記第１放射素子のループの内側に配置されたループ形状の配線パターンを有する第２放射素子と、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子に高周波信号をそれぞれ伝達するための第１給電配線および第２給電配線とを備え、
    　前記第１給電配線は、
    　　前記巻回軸方向に前記第１放射素子から離間して配置された第１平板電極と、
    　　前記第１平板電極に接続され前記巻回軸方向に延在する第１導体とを含み、
    　前記第２給電配線は、
    　　前記巻回軸方向に前記第２放射素子から離間して配置された第２平板電極と、
    　　前記第２平板電極に接続され前記巻回軸方向に延在する第２導体とを含み、
    　前記巻回軸方向から平面視した場合に、
    　　前記第１平板電極は、前記第１放射素子と少なくとも一部が重なり、かつ、前記第２放射素子とは重なっておらず、
    　　前記第２平板電極は、前記第２放射素子と少なくとも一部が重なり、かつ、前記第１放射素子とは重なっておらず、
    　前記第１導体および前記第２導体の少なくとも一方は、対応する放射素子から、当該放射素子の第１偏波方向にオフセットした位置において、対応する平板電極に接続されている、アンテナモジュール。
  2. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、
    　　前記第１平板電極は、前記第１放射素子との重なり部分から、前記第１放射素子のループの外側に延在しており、
    　　前記第１導体は、前記第１放射素子のループの外側において前記第１平板電極に接続されている、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  3. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、
    　　前記第１平板電極は、前記第１放射素子との重なり部分から、前記第１放射素子のループの外側に延在しており、
    　　前記第１導体は、前記第１放射素子のループの内側において前記第１平板電極に接続されている、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  4. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、
    　　前記第２平板電極は、前記第２放射素子との重なり部分から、前記第２放射素子のループの外側に延在しており、
    　　前記第２導体は、前記第２放射素子のループの外側において前記第２平板電極に接続されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  5. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、
    　　前記第２平板電極は、前記第２放射素子との重なり部分から、前記第２放射素子のループの内側に延在しており、
    　　前記第２導体は、前記第２放射素子のループの内側において前記第２平板電極に接続されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  6. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、前記第１放射素子の巻回軸は、前記第２放射素子のループの内側にあり、
    　前記第１平板電極および前記第２平板電極は、前記第１放射素子の巻回軸に対して同じ側に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  7. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、前記第１放射素子の巻回軸は、前記第２放射素子のループの内側にあり、
    　前記第１平板電極および前記第２平板電極は、前記第１放射素子の巻回軸に対して互いに反対側に配置されている、請求項１～５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放射素子の配線パターンの中心に沿ったループ長さをＬ１とした場合、前記第１導体の中心と前記第１放射素子の配線パターンの中心との最短距離は、Ｌ１の１／２以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  9. 　前記第２放射素子の配線パターンの中心に沿ったループ長さをＬ２とした場合、前記第２導体の中心と前記第２放射素子の配線パターンの中心との最短距離は、Ｌ２の１／２以下である、請求項１～８のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  10. 　前記第２放射素子において、前記第２導体のオフセット方向における前記第２放射素子の寸法をＳ１とした場合、前記第２導体の中心と前記第２放射素子の配線パターンの中心との最短距離は、Ｓ１の１／２以下である、請求項９に記載のアンテナモジュール。
  11. 　前記誘電体基板において、前記第１放射素子と前記第２放射素子とは、前記巻回軸方向の互いに異なる位置に配置されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  12. 　前記第１放射素子と前記第１平板電極とを接続する第３導体、および、前記第２放射素子と前記第２平板電極とを接続する第４導体の少なくとも一方をさらに備える、請求項１～１１のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  13. 　前記第１放射素子と前記第１平板電極との間、および、前記第１放射素子と前記第２平板電極との間の少なくとも一方は容量結合されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  14. 　前記誘電体基板において、前記第１放射素子および前記第２放射素子と前記巻回軸方向に対向して配置された接地電極をさらに備え、
    　前記第１導体および前記第２導体は、前記接地電極を貫通している、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. 　前記第１導体および前記第２導体の少なくとも一方は、複数の平板電極および複数のビアによって構成される、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。
  16. 　前記第１偏波方向とは異なる第２偏波方向に電波を放射するための高周波信号を前記第１放射素子に伝達するための第３給電配線と、
    　前記第２偏波方向に電波を放射するための高周波信号を前記第２放射素子に伝達するための第４給電配線とをさらに備え、
    　前記第３給電配線は、
    　　前記巻回軸方向に前記第１放射素子から離間して配置された第３平板電極と、
    　　前記第３平板電極に接続され前記巻回軸方向に延在する第５導体とを含み、
    　前記第４給電配線は、
    　　前記巻回軸方向に前記第２放射素子から離間して配置された第４平板電極と、
    　　前記第４平板電極に接続され前記巻回軸方向に延在する第６導体とを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  17. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、前記第１放射素子の巻回軸は、前記第２放射素子のループの内側にあり、
    　前記第１平板電極および前記第２平板電極は、前記第１放射素子の巻回軸に対して互いに反対側に配置されており、
    　前記第３平板電極および前記第４平板電極は、前記第１放射素子の巻回軸に対して互いに反対側に配置されている、請求項１６に記載のアンテナモジュール。
  18. 　前記巻回軸方向から平面視した場合に、前記第１放射素子および前記第２放射素子と重ならない領域に配置され、前記第１放射素子および前記第２放射素子とは異なる周波数帯域の電波を放射可能な第３放射素子をさらに備える、請求項１～１７のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  19. 　誘電体基板と、
    　前記誘電体基板に隣接して配置された第１アンテナ素子および第２アンテナ素子とを備え、
    　前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の各々は、
    　　前記誘電体基板に配置されたループ形状の配線パターンを有する第１放射素子と、
    　　前記第１放射素子の巻回軸方向から平面視した場合に、前記第１放射素子のループの内側に配置されたループ形状の配線パターンを有する第２放射素子と、
    　　前記第１放射素子および前記第２放射素子に高周波信号をそれぞれ伝達するための第１給電配線および第２給電配線とを含み、
    　前記第１給電配線は、
    　　前記巻回軸方向に前記第１放射素子から離間して配置された第１平板電極と、
    　　前記第１平板電極に接続され前記巻回軸方向に延在する第１導体とを含み、
    　前記第２給電配線は、
    　　前記巻回軸方向に前記第２放射素子から離間して配置された第２平板電極と、
    　　前記第２平板電極に接続され前記巻回軸方向に延在する第２導体とを含み、
    　前記巻回軸方向から平面視した場合に、
    　　前記第１平板電極は、前記第１放射素子と少なくとも一部が重なり、かつ、前記第２放射素子とは重なっておらず、
    　　前記第２平板電極は、前記第２放射素子と少なくとも一部が重なり、かつ、前記第１放射素子とは重なっておらず、
    　前記第１導体および前記第２導体の少なくとも一方は、対応する放射素子から、当該放射素子の偏波方向にオフセットした位置において、対応する平板電極に接続されている、アンテナモジュール。
  20. 　各放射素子に対して高周波信号を供給するように構成された給電回路をさらに備える、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。
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