WO2024034188A1 - アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置 - Google Patents

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WO2024034188A1
WO2024034188A1 PCT/JP2023/015176 JP2023015176W WO2024034188A1 WO 2024034188 A1 WO2024034188 A1 WO 2024034188A1 JP 2023015176 W JP2023015176 W JP 2023015176W WO 2024034188 A1 WO2024034188 A1 WO 2024034188A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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radiating element
antenna
ground electrode
size
antenna elements
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/015176
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋介 佐藤
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/42—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more imbricated arrays

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna module and a communication device equipped with the same, and more specifically relates to a technique for preventing a decrease in antenna gain.
  • the relationship between the wavelength of the patch antenna and the pitch (distance between centers) between adjacent patch antennas affects the antenna gain. Therefore, when a plurality of patch antennas are arranged side by side, it is desirable to realize an optimal pitch that takes into account the wavelength of the patch antennas.
  • Patent Document 1 US Patent Application Publication No. 2021/0044028 (Patent Document 1) describes a plurality of stacks in which a first patch corresponding to a first frequency and a second patch corresponding to a second frequency higher than the first frequency are stacked.
  • An antenna device is disclosed that has a patch antenna and a second patch is added between adjacent stacked patch antennas.
  • the second patch in the stacked patch antenna and the second patch added between adjacent stacked patch antennas both have the same height from the ground plane. It has been adjusted accordingly.
  • the antenna device described in Patent Document 1 by adjusting the pitch between the stacked patch antenna and the second patch added between the stacked patch antennas, the wavelengths of both the first patch and the second patch are taken into consideration. It is possible to achieve the optimum pitch.
  • the antenna device described in Patent Document 1 since the facing distance between the second patch added between adjacent stacked patch antennas and the ground plane becomes long, the added second patch causes high-order modes. Surface waves are generated. As a result, a problem arises in that the front antenna gain in the radiation direction of the added second patch alone is reduced.
  • the present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the purpose thereof is to provide a first antenna element in which a first radiating element and a second radiating element of different sizes are adjacent to each other among a plurality of stacked first radiating elements.
  • An object of the present invention is to prevent a decrease in antenna gain in an antenna module in which a second antenna element including a third radiating element is arranged between first antenna elements.
  • An antenna module includes a dielectric substrate, a first ground electrode and a second ground electrode arranged on the dielectric substrate, and a plurality of ground electrodes arranged in a first direction on the dielectric substrate.
  • 1 antenna element and a second antenna element disposed on a dielectric substrate the plurality of first antenna elements face the first ground electrode in a second direction different from the first direction, and the second antenna element is opposite to the second ground electrode in the second direction, and when viewed from a third direction orthogonal to the first direction and the second direction, the second antenna element is one of the plurality of first antenna elements adjacent to the second antenna element.
  • each of the adjacent first antenna elements disposed between the matching first antenna elements includes a first radiating element and a second radiating element disposed between the first radiating element and the first ground electrode;
  • the second antenna element includes a third radiating element, the first radiating element, the second radiating element, and the third radiating element have a flat plate shape. It is larger than the size of the element, and the facing distance between the third radiating element and the second ground electrode is shorter than the facing distance between the first radiating element and the first ground electrode.
  • a second antenna element including a third radiating element between adjacent first antenna elements among a plurality of first antenna elements in which a first radiating element and a second radiating element of different sizes are stacked is provided.
  • a decrease in antenna gain can be prevented.
  • FIG. 1 is a block diagram of a communication device to which the 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. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module according to Embodiment 3.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module according to Embodiment 4.
  • FIG. FIG. 7 is a plan view of an antenna module according to Embodiment 5.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module according to a sixth embodiment.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 10 to which an antenna module 100 according to the first 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 the radio waves used in the antenna module 100 according to the first embodiment is, for example, radio waves in the millimeter wave band with center frequencies of 28 GHz and 60 GHz, but the present disclosure also applies to radio waves in frequency bands other than these. It is applicable to antenna modules related to.
  • 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 device, 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 using the RFIC 110, and radiates the signal from the antenna device 120. Further, the communication device 10 transmits the high frequency signal received by the antenna device 120 to the RFIC 110, down-converts the signal, and processes the signal in the BBIC 200.
  • the antenna module 100 is a so-called multi-band type antenna module that can radiate radio waves in two different frequency bands.
  • Antenna device 120 includes antenna elements 151 and 152.
  • the antenna element 151 includes radiating elements 121 and 122.
  • Antenna element 152 includes radiating element 123.
  • the radiating elements 121, 122, and 123 are all patch antennas having a flat plate shape.
  • the radiating element 122 radiates radio waves in the first frequency band.
  • the radiating elements 121 and 123 radiate radio waves in the second frequency band.
  • the first frequency band is 60 GHz and the second frequency band is 28 GHz.
  • the antenna element 151 is constituted by a stacked patch antenna in which a radiating element 121 and a radiating element 122 are stacked.
  • Antenna element 152 is composed of a single radiating element 123.
  • the antenna elements 151 and the antenna elements 152 are alternately arranged in one direction on the dielectric substrate 130 (see FIG. 2) in the antenna device 120.
  • FIG. 1 shows an example in which a one-dimensional array is constructed by arranging antenna elements 151 and 152 in a row. Instead of such an arrangement, the antenna elements 151 and 152 may be arranged in a two-dimensional array.
  • the RFIC 110 has a power feeding circuit corresponding to the radiating elements 121 to 123.
  • the RFIC 110 includes a feeding circuit 110A corresponding to the radiating element 121, a feeding circuit 110B corresponding to the radiating element 122, and a feeding circuit 110C corresponding to the radiating element 123.
  • a feeding circuit may be provided for each frequency band of the radiating element. For example, if the radiating element 122 emits radio waves in the first frequency band (60 GHz) and the radiating elements 121 and 123 radiates radio waves in the second frequency band (28 GHz), one feeding circuit corresponding to the radiating element 122 and , and one feeding circuit corresponding to the radiating elements 121 and 123 may be provided.
  • the power supply circuit 110A includes switches 111A to 111D, 113A to 113D, 117, power amplifiers 112AT to 112DT, low noise amplifiers 112AR to 112DR, attenuators 114A to 114D, phase shifters 115A to 115D, and signal synthesis/min. It includes a wave generator 116, a mixer 118, and an amplifier circuit 119.
  • the switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to the power amplifiers 112AT to 112DT, and the switch 117 is connected to the transmitting side amplifier of the amplifier circuit 119.
  • the switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to the low noise amplifiers 112AR to 112DR, and the switch 117 is connected to the receiving amplifier of the amplifier circuit 119.
  • the signal transmitted from the BBIC 200 is amplified by the amplifier circuit 119 and up-converted by the mixer 118.
  • the transmission signal which is an up-converted high-frequency signal, is divided into four waves by the signal combiner/brancher 116, passes through four signal paths, and is fed to different radiating elements 121, respectively.
  • the directivity of the antenna device 120 can be adjusted by individually adjusting the degree of phase shift of the phase shifters 115A to 115D arranged in each signal path. Further, attenuators 114A to 114D adjust the strength of the transmitted signal.
  • the received signals which are high-frequency signals received by each radiating element 121, pass through four different signal paths and are multiplexed by the signal combiner/demultiplexer 116.
  • the multiplexed received signal is down-converted by mixer 118, amplified by amplifier circuit 119, and transmitted to BBIC 200.
  • the configurations of the power supply circuits 110B and 110C are similar to the configuration of the power supply circuit 110A. For ease of explanation, detailed configurations of the power supply circuits 110B and 110C are not illustrated in FIG. 1.
  • the RFIC 110 is formed, for example, as a one-chip integrated circuit component including the above circuit configuration.
  • each feed circuit may be formed as a separate integrated circuit component.
  • the equipment (switch, power amplifier, low noise amplifier, attenuator, phase shifter) corresponding to each radiating element may be formed as a one-chip integrated circuit component for each corresponding radiating element.
  • FIG. 2 is a diagram showing the antenna module 100 according to the first embodiment.
  • a top view (FIG. 2(A)) of the antenna module 100 is shown in the upper part, and a side perspective view (FIG. 2(B)) is shown in the lower part.
  • the antenna module 100 includes, in addition to an antenna element 151 constituted by radiating elements 121 and 122, an antenna element 152 constituted by a radiating element 123, and an RFIC 110, a dielectric substrate 130, power supply wiring 141, 142, 143, It includes ground electrodes GND1 and GND2.
  • the normal direction of the dielectric substrate 130 (radiation direction of radio waves) is assumed to be the Z-axis direction.
  • the arrangement direction of the antenna elements 151 and 152 is defined as the X-axis
  • the direction orthogonal to the X-axis 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).
  • a ground electrode GND1 is arranged over the entire surface of the dielectric substrate 130 at a position close to the lower surface of the dielectric substrate 130.
  • Ground electrode GND2 is connected to ground electrode GND1 via via conductor 170. In the Z-axis direction, ground electrode GND1 and ground electrode GND2 are opposed to each other.
  • antenna elements 151 and antenna elements 152 are arranged alternately in the X-axis direction at a predetermined pitch.
  • the antenna element 151 is constituted by a stacked patch antenna in which radiating elements 121 and 122 are stacked in the Z-axis direction.
  • Antenna element 152 is composed of radiating element 123.
  • the radiating element 121 is arranged at a position close to the upper surface (the surface in the positive direction of the Z-axis) of the dielectric substrate 130.
  • the radiating element 122 is arranged between the radiating element 121 and the ground electrode GND1. When the dielectric substrate 130 is viewed in plan from the normal direction (Z-axis direction), the radiating element 122 overlaps with the radiating element 121.
  • the radiation element 121 is arranged at a position facing the ground electrode GND1 at a distance Da.
  • antenna element 152 (radiating element 123) is located on a line connecting the centers of adjacent antenna elements 151 (centers of radiating elements 121 and 122). The center of is located.
  • the distance from the radiating element 123 to the lower surface of the dielectric substrate 130 is the same as the distance from the radiating element 121 to the lower surface of the dielectric substrate 130.
  • the radiation element 123 faces the ground electrode GND2 at a distance Db.
  • the radiating elements 121 and 123 may be arranged so as to be exposed on the surface of the dielectric substrate 130, or may be arranged inside the dielectric substrate 130.
  • Each of the radiating elements 122, 121, and 123 is a flat electrode having a rectangular shape.
  • the size of the radiating element 121 and the size of the radiating element 123 are the same. Therefore, the resonant frequency of radiating element 121 and the resonant frequency of radiating element 123 are the same.
  • the size of radiating element 122 is larger than the size of radiating elements 121 and 123. More specifically, the size of the radiating element 122 is twice or more the size of the radiating elements 121 and 123 in the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, the resonant frequency of radiating elements 121 and 123 is higher than the resonant frequency of radiating element 122. That is, the frequency band of the radio waves radiated from the radiating elements 121 and 123 is higher than the frequency band of the radio waves radiated from the radiating element 122.
  • the center frequency of the frequency band of the radiating elements 121 and 123 is 28 GHz, and the center frequency of the frequency band of the radiating element 122 is 60 GHz.
  • the ground electrode GND2 is a plate-shaped electrode having a rectangular shape like the radiating elements 121, 122, and 123.
  • the size of the ground electrode GND2 in the X-axis direction is the same as the size of the radiating elements 121 and 123 in the X-axis direction.
  • the size of the ground electrode GND2 in the Y-axis direction is larger than the size of the radiating elements 121 and 123 in the Y-axis direction, and is the same as the size of the radiating element 122 in the Y-axis direction.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating elements 121, 122, 123 from the RFIC 110 via power supply wiring 141, 142, 143, respectively.
  • the power supply wiring 141 extends from the RFIC 110 through the ground electrode GND1 and the radiating element 122, and is connected to the power supply point SP1 of the radiating element 121.
  • the power supply wiring 142 passes from the RFIC 110 through the ground electrode GND1 and is connected to the power supply point SP2 of the radiating element 122.
  • the power supply wiring 143 passes from the RFIC 110 through the ground electrodes GND1 and GND2, and is connected to the power supply point SP3 of the radiating element 123.
  • the feeding point SP1 is offset from the center of the radiating element 121 in the positive direction of the X-axis.
  • the feeding point SP2 is offset from the center of the radiating element 122 in the positive direction of the X-axis.
  • the feeding point SP3 is offset from the center of the radiating element 123 in the positive direction of the X-axis.
  • the RFIC 110 is mounted on the lower surface 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 optimum pitch (distance between centers) between the patch antennas is approximately 0.4 to 0.8 times the spatial wavelength ⁇ 0. If patch antennas are arranged at a pitch other than the optimum pitch, the antenna gain may be reduced or grating lobes may be generated, leading to a reduction in antenna gain. Therefore, even when stacked patch antennas like the antenna element 151 are arranged side by side, it is important to realize an optimal pitch.
  • stacked patch antennas have multiple radiating elements of different sizes stacked together.
  • the wavelength of radio waves emitted by a small-sized radiating element is shorter than the wavelength of radio waves emitted by a large-sized radiating element. Therefore, the optimum pitch for the smaller radiating element does not match the optimum pitch for the larger radiating element. Therefore, it is difficult to optimize the pitch between adjacent stacked patch antennas.
  • a radiating element that emits radio waves with a relatively short wavelength is called a high-frequency patch
  • a radiating element that emits radio waves with a relatively long wavelength is called a low-frequency patch
  • an antenna element 152 composed of a radiating element 123 is arranged between adjacent antenna elements 151.
  • the radiating elements 121 and 123 constituting the high-frequency patch are arranged alternately at an optimal pitch for the high-frequency patch, and the radiating elements 121 and 123 constituting the low-frequency patch 122 are arranged at an optimum pitch for the low frequency patch with the antenna element 152 (radiating element 123) in between.
  • the ground electrode GND2 facing the radiating element 123 is provided on the dielectric substrate 130 at a position closer to the ground electrode GND1. That is, the facing distance Db between the radiating element 123 and the ground electrode GND2 is shorter than the facing distance Da between the radiating element 121 and the ground electrode GND1 (distance Db ⁇ distance Da). In this embodiment, so to speak, a configuration is adopted in which the position of the ground electrode facing the radiating element 123 is moved closer to the radiating element 123 side from the ground electrode GND1.
  • the facing distance between the radiating element 121 and the ground electrode GND1 is the same as the facing distance between the radiating element 123 and the ground electrode GND1.
  • the facing distance between the radiating element 121 and the ground electrode GND1 and the facing distance between the radiating element 123 and the ground electrode GND1 may be made different.
  • one of the radiating elements 121 and 123 may be placed closer to the top surface of the dielectric substrate 130 than the other. That is, the plurality of high-frequency patches made up of the radiating elements 121 and 123 do not have to be arranged flush when the dielectric substrate 130 is viewed from the Y-axis direction.
  • each radiation element 121 does not have to be arranged flush.
  • each radiation element 123 does not have to be arranged flush.
  • the facing distance between radiation element 122 and ground electrode GND1 is the same as the facing distance between ground electrode GND2 and ground electrode GND1.
  • the facing distance between the radiation element 122 and the ground electrode GND1 may be equal to or greater than the facing distance between the ground electrode GND2 and the ground electrode GND1.
  • ground electrode GND2 is connected to ground electrode GND1 via via conductor 170.
  • the ground electrode GND2 may be configured by a portion of the ground electrode GND1 that faces the radiation element 123. In this case, the facing distance between the ground electrode GND2 and the radiating element 123 shown in FIG. Db can be realized.
  • antenna element 152 (radiating element 123) is located on a line connecting the centers of adjacent antenna elements 151 (centers of radiating elements 121 and 122). The center of is located. This means that the antenna element 152 is arranged between adjacent antenna elements 151.
  • the antenna element 152 does not need to be centered.
  • the center of the antenna element 152 may be located at a position off the line. In the present disclosure, it is sufficient that the antenna element 152 is disposed between adjacent antenna elements 151 among the plurality of antenna elements 151 when viewed from the Y-axis direction.
  • the ground electrode GND1 is an example of the first ground electrode
  • the ground electrode GND2 is an example of the second ground electrode
  • the antenna element 151 is an example of the first antenna element
  • the antenna element 152 is an example of the first ground electrode. This is an example of two antenna elements.
  • the X-axis direction is an example of a first direction
  • the Z-axis direction is an example of a second direction
  • the Y-axis direction is an example of a third direction.
  • 28 GHz which is the center frequency of the frequency band of the radiating element 122
  • 60 GHz which is the center frequency of the frequency band of the radiating elements 121 and 123
  • FIG. 3 is a plan view and a side perspective view of the antenna module 100A according to the second embodiment.
  • a top view (FIG. 3(A)) of the antenna module 100A is shown in the upper part, and a side perspective view (FIG. 3(B)) is shown in the lower part.
  • the antenna module 100 includes an RFIC 110 and an antenna device 120A.
  • the antenna module 100A according to the second embodiment differs from the antenna module 100 according to the first embodiment in the shape of the ground electrode facing the radiating element 123.
  • the radiation element 123 faces the ground electrode GND21.
  • the ground electrode GND21 of the antenna module 100A is smaller in size in the X-axis direction than the ground electrode GND2 of the antenna module 100. More specifically, the size of the ground electrode GND21 is smaller than the size of the radiation element 123 in the X-axis direction.
  • the size of the ground electrode GND21 in the X-axis direction is La1
  • the size of the radiation element 123 in the X-axis direction is Lb1
  • the relationship La1 ⁇ Lb1 holds true.
  • radiating elements 122 forming part of the antenna element 151 are arranged on both sides of the ground electrode GND21.
  • the size of the ground electrode GND21 in the X-axis direction smaller than the ground electrode GND2 according to the first embodiment, the influence of the radiation element 122 on radio wave radiation can be reduced.
  • the antenna gain of the radiating element 122 functioning as a low frequency patch among the antenna elements 151 can be suppressed from being lowered by the ground electrode GND21 provided between adjacent antenna elements 151.
  • the configuration of the antenna module 100A is the same as the configuration of the antenna module 100 except for the ground electrode GND21. Therefore, detailed description of the other configurations of the antenna module 100A will not be repeated here.
  • FIG. 4 is a plan view and a side perspective view of antenna module 100B according to the third embodiment.
  • a top view (FIG. 4(A)) of the antenna module 100B is shown in the upper part, and a side perspective view (FIG. 4(B)) is shown in the lower part.
  • Antenna module 100B includes an RFIC 110 and an antenna device 120B.
  • the size in the X-axis direction of the ground electrode facing the radiating element 123 is as small as the ground electrode GND21, it is possible to suppress the antenna gain of the radiating element 122 from decreasing.
  • the effect is produced.
  • the surface area of the ground electrode GND21 when the dielectric substrate 130 is viewed from the Z-axis direction is smaller than the surface area of the ground electrode GND2 when the dielectric substrate 130 is viewed from the Z-axis direction.
  • the antenna gain of the radiating element 123 decreases.
  • the antenna module 100B according to the third embodiment reduces the size of the ground electrode facing the radiating element 123 in the X-axis direction, while reducing the size in the Y-axis direction. increasing the size. More specifically, when the size of the ground electrode GND22 in the Y-axis direction is La2, and the size of the radiation element 122 in the Y-axis direction is Lb2, the relationship La2>Lb2 holds true. Thus, in the third embodiment, the size of the ground electrode GND22 facing the radiating element 123 is larger than the size of the radiating element 122 in the Y-axis direction.
  • the surface area of the radiating element 123 is increased by expanding the surface area of the grounding electrode GND22 more than that of the grounding electrode GND21 while suppressing the negative influence of the grounding electrode GND22 on the radio wave emission of the radiating element 122. Antenna gain can be improved.
  • the configuration of the antenna module 100B is the same as the configuration of the antenna module 100 except for the ground electrode GND22. Therefore, detailed description of the other configurations of the antenna module 100B will not be repeated here.
  • FIG. 5 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100C according to the fourth embodiment.
  • a top view (FIG. 5(A)) of the antenna module 100C is shown in the upper part, and a side perspective view (FIG. 5(B)) is shown in the lower part.
  • the antenna module 100C includes an RFIC 110 and an antenna device 120C.
  • the antenna module 100C according to the fourth embodiment has a feature in the position of the via conductor 170 connected to the ground electrode facing the radiating element 123, compared to the antenna module 100 according to the first embodiment.
  • the radiation element 123 faces the ground electrode GND23.
  • Ground electrode GND23 is connected to via conductor 170 at connection portion CP1.
  • this configuration ensures isolation between adjacent radiating elements (low frequency patches) 122 with radiating elements 123 in between.
  • the radiating element 122 is excited by radio wave radiation, the ground electrode GND1 disposed facing the radiating element 122 is also excited, and an excitation signal is generated at the ground electrode GND1. This excitation signal affects the antenna gain of the other radiating element 122 facing the ground electrode GND1.
  • the ground electrode GND23 arranged between adjacent radiating elements 122 is made to function as a shielding wall that shields the excitation signal.
  • an excitation signal having a waveform determined by the wavelength ⁇ of the radio wave emitted from the radiating element 122 is generated at the ground electrode GND1.
  • This excitation signal propagates from connection portion CP1 to ground electrode GND23 through ground electrode GND1 and via conductor 170.
  • the excitation signal propagated to the ground electrode GND23 is turned back at the end of the ground electrode GND23 in the X-axis direction and returns to the connection portion CP1. Therefore, in the ground electrode GND23, the excitation signal that travels from the connection part CP1 to the end of the ground electrode GND23 interferes with the excitation signal that returns from the end of the ground electrode GND23 to the connection part CP1.
  • the distance b from the connection portion CP1 to the end of the ground electrode GND23 is set to "1/2" of the size a of the radiating element 122 in the X-axis direction.
  • the wavelength of the radio waves radiated from the radiating element 122 is "1/2" of the size a of the radiating element 122. Therefore, the distance b from the connection part CP1 to the end of the ground electrode GND23 corresponds to "1/4" of the wavelength of the radio wave emitted from the radiating element 122.
  • the phase of the excitation signal returning from the end of the ground electrode GND23 to the connection part CP1 is the same as that from the connection part CP1 to the end of the ground electrode GND23. This is the inverted phase of the advancing excitation signal. Therefore, the excitation signal that travels from the connection portion CP1 to the end of the ground electrode GND23 and the excitation signal that returns from the end of the ground electrode GND23 to the connection portion CP1 cancel each other out. As a result, the excitation signal generated in the ground electrode GND1 due to the excitation of one of the adjacent radiating elements 122 via the ground electrode GND23 can be prevented from being propagated to the other radiating element 122.
  • the ground electrode GND23 arranged between adjacent radiating elements 122 functions as a shielding wall for the excitation signal. This ensures isolation between the adjacent radiating elements 122 with the radiating element 123 in between. As a result, the antenna gain of the radiating element 122 can be improved.
  • the distance b in the X-axis direction between the end of the ground electrode GND23 and the connection part CP1 is set to "1/2" of the size a of the radiating element 122 in the X-axis direction.
  • the distance b corresponds to "1/4" of the wavelength of the radio waves radiated from the radiating element 122. That is, in the fourth embodiment, the excitation signal generated at GND1 is canceled by setting the distance b to "1/4" of the wavelength of the radio wave emitted from the radiating element 122.
  • the effect of canceling or reducing the excitation signal generated at GND1 is not obtained only when the distance b is set to "1/4" of the wavelength of the radio wave emitted from the radiating element 122.
  • the distance b is set in the range of "1/8" or more and “3/8" or less of the wavelength of the radiating element 122
  • the effect of canceling out or reducing the excitation signal generated at GND1 can be achieved.
  • the distance b between the end of the ground electrode GND23 and the connection part CP1 in the X-axis direction is between "1/4" and "3/4" of the size a of the radiating element 122 in the X-axis direction. good.
  • the configuration of the antenna module 100C is the same as the configuration of the antenna module 100 except for the ground electrode GND23. Therefore, detailed description of the other configurations of the antenna module 100C will not be repeated here.
  • FIG. 6 is a plan view of an antenna module 100D according to the fifth embodiment.
  • Antenna module 100D includes an RFIC 110 and an antenna device 120D.
  • illustration of the RFIC 110 is omitted.
  • antenna elements 151 and 152 are arranged in a two-dimensional array in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • adjacent antenna elements 151 and antenna elements 152 arranged between adjacent antenna elements 151 are arrayed in the X-axis direction and the Y-axis direction on the dielectric substrate 130. They are lined up in a row.
  • the ground electrode GND24 facing each radiating element 123 is integrally configured, as supplementary shown within the broken line frame. More specifically, the ground electrode GND24 extends from a position facing one of the adjacent radiating elements 123 in the X-axis direction to a position facing the other, and extends from a position facing one of the adjacent radiating elements 123 in the Y-axis direction. The two extend from one opposing position to the other opposing position.
  • Antenna module 100D is constructed by arranging antenna elements 151 and 152 in a two-dimensional array in antenna module 100B shown in FIG. 4, and further extending each ground electrode GND22 in the longitudinal direction. This applies to configurations in which the Therefore, the ground electrode GND24 has a larger surface area than the ground electrode GND22. As a result, according to the antenna module 100D according to the fifth embodiment, the antenna gain of each radiating element 123 can be further improved.
  • the antenna elements 151 and 152 may be arranged in a houndstooth pattern when viewed from the Z-axis direction.
  • antenna elements 151, 152 are arranged alternately at a constant pitch in the first, second, third, etc. rows in the X-axis direction
  • the first antenna element 151 in the odd-numbered row is While aligning the positions, the position in the Y-axis direction of the leading antenna element 151 in the even-numbered row may be shifted from the position in the Y-axis direction of the leading antenna element 151 in the odd-numbered row.
  • the configuration of the antenna module 100D is the same as the configuration of the antenna module 100, except that the antenna elements 151 and 152 are arranged in a two-dimensional array, and the ground electrode GND24. Therefore, detailed description of the other configurations of the antenna module 100D will not be repeated here.
  • FIG. 7 is a plan view and a side perspective view of an antenna module 100E according to a sixth embodiment.
  • a top view (FIG. 7(A)) of the antenna module 100E is shown in the upper part, and a side perspective view (FIG. 7(B)) is shown in the lower part.
  • Antenna module 100E includes RFIC 110 and antenna device 120E.
  • Antenna module 100E according to Embodiment 6 differs from antenna module 100 according to Embodiment 1 in the number of radiating elements stacked on adjacent antenna elements via antenna element 152.
  • antenna elements 151A constituting a three-stage stacked patch antenna are employed as antenna elements adjacent to each other with the antenna element 152 in between.
  • a radiating element 124 larger in size than the radiating element 122 is stacked on the antenna element 151A.
  • a high frequency signal is supplied to the radiating element 124 from the RFIC 110 via the power supply wiring 144.
  • the power supply wiring 144 passes through the ground electrode GND1 from the RFIC 110 and is connected to the power supply point SP4 of the radiating element 124.
  • the feeding point SP4 is offset from the center of the radiating element 124 in the positive direction of the X-axis.
  • the radiating element 124 radiates radio waves in a frequency band lower than that of the radiating element 122, with the X-axis direction as the polarization direction.
  • the radiating element 124 is an example of the fourth radiating element. As shown in FIG. 7, the size of the radiating element 124 is larger than the size of the radiating element 121 and different from the size of the radiating element 122 in the X-axis direction.
  • the radiating element 124 is provided as the antenna element 151A between the radiating elements 121, 122 and the ground electrode GND1.
  • the antenna element 151A may be configured by providing a radiating element having a lower frequency band than the radiating element 121 and a higher frequency band than the radiating element 122 between the radiating element 121 and the radiating element 122.
  • a stacked patch antenna having four or more stages may be employed as the antenna element 151A.
  • antenna module 100E is the same as that of antenna module 100 except for antenna element 151A. Therefore, detailed description of the other configurations of the antenna module 100E will not be repeated here.
  • An antenna module includes a dielectric substrate, a first ground electrode and a second ground electrode arranged on the dielectric substrate, and a plurality of ground electrodes arranged in a first direction on the dielectric substrate.
  • 1 antenna element and a second antenna element disposed on a dielectric substrate the plurality of first antenna elements face the first ground electrode in a second direction different from the first direction, and the second antenna element is opposite to the second ground electrode in the second direction, and when viewed from a third direction orthogonal to the first direction and the second direction, the second antenna element is one of the plurality of first antenna elements adjacent to the second antenna element.
  • each of the adjacent first antenna elements disposed between the matching first antenna elements includes a first radiating element and a second radiating element disposed between the first radiating element and the first ground electrode;
  • the second antenna element includes a third radiating element, the first radiating element, the second radiating element, and the third radiating element have a flat plate shape. It is larger than the size of the element, and the facing distance between the third radiating element and the second ground electrode is shorter than the facing distance between the first radiating element and the first ground electrode.
  • the size of the second ground electrode is larger than the size of the second radiating element in the third direction.
  • the adjacent first antenna elements and the second antenna element disposed between the adjacent first antenna elements are arranged in a third direction on the dielectric substrate.
  • the second ground electrodes extend from a position facing one of the second antenna elements adjacent to each other in the first direction to a position facing the other, and extend from a position facing the second antenna element adjacent to each other in the third direction. It extends from a position facing one of the two antenna elements to a position facing the other.
  • the antenna module according to any one of Clauses 1 to 12, wherein the fourth antenna module is arranged opposite to the first ground electrode and between the first radiating element and the first ground electrode.
  • the device further includes a radiating element, and in the first direction, the size of the fourth radiating element is larger than the size of the first radiating element and different from the size of the second radiating element.
  • a communication device is equipped with the antenna module according to any one of Items 1 to 13.

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Abstract

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第１接地電極、第２接地電極、複数の第１アンテナ素子、第２アンテナ素子とを備え、複数の第１アンテナ素子は、第１方向に配置され、複数の第１アンテナ素子、第２アンテナ素子は、それぞれ、第１方向と異なる第２方向において、第１接地電極、第２接地電極と対向し、第１方向、第２方向と直交する第３方向から見た場合に、第２アンテナ素子は、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置され、隣り合う第１アンテナ素子の各々は、第１放射素子、第１放射素子と第１接地電極との間に配置された第２放射素子を含み、第２アンテナ素子は、第３放射素子を含み、第１放射素子、第２放射素子、第３放射素子は、平板形状であり、第３方向において、第２放射素子のサイズは、第１放射素子のサイズよりも大きく、第３放射素子と第２接地電極との対向距離は、第１放射素子と第１接地電極との対向距離よりも短い。

Description

アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
　本開示は、アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置に関し、より特定的には、アンテナ利得の低下を防止するための技術に関する。
　一般に、複数のパッチアンテナを並べて配置する場合、パッチアンテナの波長と、隣り合うパッチアンテナ間のピッチ（中心間距離）との関係は、アンテナ利得に影響を与える。したがって、複数のパッチアンテナを並べて配置する場合、パッチアンテナの波長を考慮した最適なピッチを実現することが望ましい。
　このことは、複数のスタックパッチアンテナを並べて配置する場合にもいえる。しかしながら、スタックパッチアンテナは、複数の周波数帯域に対応するために、波長の異なる複数のパッチがスタックされているため、隣り合うスタックパッチアンテナ間のピッチを最適化することが困難である。
　米国特許出願公開第２０２１／００４４０２８号明細書（特許文献１）には、第１周波数に対応する第１パッチおよび第１周波数より高い第２周波数に対応する第２パッチがスタックされた複数のスタックパッチアンテナを有し、隣り合うスタックパッチアンテナの間に第２パッチが追加されたアンテナ装置が開示されている。特許文献１に記載のアンテナ装置において、スタックパッチアンテナ内の第２パッチと、隣り合うスタックパッチアンテナの間に追加された第２パッチとは、ともにグランドプレーンからの高さが同じ高さになるよう調整されている。
米国特許出願公開第２０２１／００４４０２８号明細書
　特許文献１に記載のアンテナ装置によれば、スタックパッチアンテナと、スタックパッチアンテナ間に追加された第２パッチとのピッチを調整することによって、第１パッチおよび第２パッチの双方の波長を考慮した最適なピッチを実現することが可能とされる。しかし、特許文献１に記載のアンテナ装置においては、隣り合うスタックパッチアンテナの間に追加された第２パッチとグランドプレーンとの対向距離が長くなるため、追加された第２パッチで高次モードによる表面波が発生する。その結果、追加された第２パッチ単体での放射方向正面のアンテナ利得が低下するという問題が発生する。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、サイズの異なる第１放射素子および第２放射素子がスタックされた複数の第１アンテナ素子のうち隣り合う第１アンテナ素子の間に第３放射素子を含む第２アンテナ素子を配置が配置されたアンテナモジュールにおいて、アンテナ利得の低下を防止することである。
　本開示の第１の局面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第１接地電極および第２接地電極と、誘電体基板において第１方向に配置された複数の第１アンテナ素子と、誘電体基板に配置された第２アンテナ素子とを備え、複数の第１アンテナ素子は、第１方向と異なる第２方向において、第１接地電極と対向し、第２アンテナ素子は、第２方向において、第２接地電極と対向し、第１方向および第２方向と直交する第３方向から見た場合に、第２アンテナ素子は、複数の第１アンテナ素子のうち、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置され、隣り合う第１アンテナ素子の各々は、第１放射素子、および第１放射素子と第１接地電極との間に配置された第２放射素子を含み、第２アンテナ素子は、第３放射素子を含み、第１放射素子と第２放射素子と第３放射素子とは平板形状であり、第１方向において、第２放射素子のサイズは、第１放射素子のサイズよりも大きく、第３放射素子と第２接地電極との対向距離は、第１放射素子と第１接地電極との対向距離よりも短い。
　本開示によれば、サイズの異なる第１放射素子および第２放射素子がスタックされた複数の第１アンテナ素子のうち隣り合う第１アンテナ素子の間に第３放射素子を含む第２アンテナ素子を配置が配置されたアンテナモジュールにおいて、アンテナ利得の低下を防止することができる。
実施の形態１に係るアンテナモジュールが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２に係る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３に係る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４に係る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５に係るアンテナモジュールの平面図である。 実施の形態６に係るアンテナモジュールの平面図および側面透視図である。
　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、実施の形態１に係るアンテナモジュール１００が適用される通信装置１０のブロック図の一例である。通信装置１０は、たとえば、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットなどの携帯端末や、通信機能を備えたパーソナルコンピュータなどである。実施の形態１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、これら以外の周波数帯域の電波についても本開示に関わるアンテナモジュールに適用可能である。
　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、給電装置の一例である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、ＲＦＩＣ１１０にて高周波信号にアップコンバートし、アンテナ装置１２０から放射する。また、通信装置１０は、アンテナ装置１２０で受信した高周波信号をＲＦＩＣ１１０へ送信し、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、互いに異なる２種類の周波数帯域の電波が放射可能な、いわゆるマルチ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、アンテナ素子１５１，１５２を含む。
　アンテナ素子１５１は、放射素子１２１，１２２を含む。アンテナ素子１５２は、放射素子１２３を含む。実施の形態１においては、放射素子１２１，１２２，１２３はいずれも、平板形状を有するパッチアンテナである。放射素子１２２は、第１周波数帯域の電波を放射する。放射素子１２１，１２３は、第２周波数帯域の電波を放射する。たとえば、第１周波数帯域は、６０ＧＨｚであり、第２周波数帯域は、２８ＧＨｚである。
　アンテナ素子１５１は、放射素子１２１と放射素子１２２とがスタックされたスタックパッチアンテナにより構成される。アンテナ素子１５２は、単一の放射素子１２３によって構成される。アンテナ素子１５１とアンテナ素子１５２とは、アンテナ装置１２０内の誘電体基板１３０（図２参照）において一方向に交互に配置されている。
　図１においては、アンテナ素子１５１,１５２を一列に配置することにより、一次元のアレイを構成する例が示されている。このような配置に代えて、アンテナ素子１５１,１５２を二次元のアレイ状に配置してもよい。
　ＲＦＩＣ１１０は、放射素子１２１～１２３に対応した給電回路を有している。具体的には、ＲＦＩＣ１１０は、放射素子１２１に対応した給電回路１１０Ａ、放射素子１２２に対応した給電回路１１０Ｂ、および放射素子１２３に対応した給電回路１１０Ｃを含む。なお、放射素子の周波数帯域ごとに給電回路を設けてもよい。たとえば、放射素子１２２が第１周波数帯域（６０ＧＨｚ）の電波を放射し、放射素子１２１，１２３が第２周波数帯域（２８ＧＨｚ）の電波を放射する場合、放射素子１２２に対応する一つの給電回路と、放射素子１２１，１２３に対応する一つの給電回路とを設けてもよい。
　給電回路１１０Ａは、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７と、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴと、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲと、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄと、移相器１１５Ａ～１１５Ｄと、信号合成／分波器１１６と、ミキサ１１８と、増幅回路１１９とを備える。
　高周波信号を送信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄがパワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７が増幅回路１１９の送信側アンプに接続される。高周波信号を受信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄがローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７が増幅回路１１９の受信側アンプに接続される。
　ＢＢＩＣ２００から伝達された信号は、増幅回路１１９で増幅され、ミキサ１１８でアップコンバートされる。アップコンバートされた高周波信号である送信信号は、信号合成／分波器１１６で４分波され、４つの信号経路を通過して、それぞれ異なる放射素子１２１に給電される。このとき、各信号経路に配置された移相器１１５Ａ～１１５Ｄの移相度が個別に調整されることにより、アンテナ装置１２０の指向性を調整することができる。また、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄは送信信号の強度を調整する。
　各放射素子１２１で受信された高周波信号である受信信号は、それぞれ、異なる４つの信号経路を経由し、信号合成／分波器１１６で合波される。合波された受信信号は、ミキサ１１８でダウンコンバートされ、増幅回路１１９で増幅されてＢＢＩＣ２００へ伝達される。
　給電回路１１０Ｂ，１１０Ｃの構成は、給電回路１１０Ａの構成と同様である。説明を容易にするために、図１においては、給電回路１１０Ｂ，１１０Ｃについての詳細な構成の図示が省略されている。
　ＲＦＩＣ１１０は、たとえば、上記回路構成を含む１チップの集積回路部品として形成される。あるいは、給電回路ごとに個別の集積回路部品として形成されてもよい。さらに、各放射素子に対応する機器（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、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は、実施の形態１に係るアンテナモジュール１００を示す図である。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、下段に側面透視図（図２（Ｂ））が示されている。
　アンテナモジュール１００は、放射素子１２１，１２２により構成されるアンテナ素子１５１、放射素子１２３により構成されるアンテナ素子１５２、およびＲＦＩＣ１１０に加えて、誘電体基板１３０と、給電配線１４１，１４２，１４３と、接地電極ＧＮＤ１，ＧＮＤ２とを含む。
　以降の説明において、誘電体基板１３０の法線方向（電波の放射方向）をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に垂直な面において、アンテナ素子１５１，１５２の配列方向をＸ軸とし、Ｘ軸に直交する方向を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の下面に近い位置において、誘電体基板１３０の全面にわたって接地電極ＧＮＤ１が配置されている。接地電極ＧＮＤ２は、ビア導体１７０を介して接地電極ＧＮＤ１と接続されている。Ｚ軸方向において、接地電極ＧＮＤ１と接地電極ＧＮＤ２とは対向している。誘電体基板１３０内には、アンテナ素子１５１とアンテナ素子１５２とが所定のピッチでＸ軸方向に交互に配置されている。
　アンテナ素子１５１は、放射素子１２１，１２２がＺ軸方向にスタックされたスタックパッチアンテナにより構成される。アンテナ素子１５２は、放射素子１２３により構成される。放射素子１２１，１２２のうち、放射素子１２１は、誘電体基板１３０の上面（Ｚ軸の正方向の面）に近い位置に配置されている。放射素子１２２は、放射素子１２１と接地電極ＧＮＤ１との間に配置されている。誘電体基板１３０を法線方向（Ｚ軸方向）から平面視した場合、放射素子１２２は放射素子１２１と重なっている。放射素子１２１は、接地電極ＧＮＤ１と距離Ｄａで対向する位置に配置される。
　実施の形態１においては、誘電体基板１３０をＺ軸方向から見た場合、隣り合うアンテナ素子１５１の中心（放射素子１２１，１２２の中心）を結ぶライン上に、アンテナ素子１５２（放射素子１２３）の中心が位置する。
　誘電体基板１３０において、放射素子１２３から誘電体基板１３０の下面までの距離と、放射素子１２１から誘電体基板１３０の下面までの距離とが同じである。誘電体基板１３０において、放射素子１２１と接地電極ＧＮＤ１との対向距離と、放射素子１２３と接地電極ＧＮＤ１との対向距離とが同じである（対向距離＝Ｄａ）。放射素子１２３は、接地電極ＧＮＤ２と距離Ｄｂで対向する。
　放射素子１２１，１２３は、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の内部に配置されてもよい。
　放射素子１２２，１２１，１２３の各々は、矩形形状を有する平板形状の電極である。放射素子１２１のサイズと放射素子１２３とのサイズとは同じである。したがって、放射素子１２１の共振周波数と放射素子１２３の共振周波数とは同じである。放射素子１２２のサイズは放射素子１２１，１２３のサイズよりも大きい。より具体的には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、放射素子１２２のサイズは、放射素子１２１，１２３のサイズの２倍以上である。したがって、放射素子１２１，１２３の共振周波数は、放射素子１２２の共振周波数よりも高い。すなわち、放射素子１２１，１２３から放射される電波の周波数帯域は、放射素子１２２から放射される電波の周波数帯域よりも高い。
　実施の形態１においては、放射素子１２１，１２３の周波数帯域の中心周波数は、２８ＧＨｚであり、放射素子１２２の周波数帯域の中心周波数は、６０ＧＨｚである。
　接地電極ＧＮＤ２は、放射素子１２１，１２２，１２３と同様に矩形形状を有する平板形状の電極である。接地電極ＧＮＤ２のＸ軸方向のサイズは、放射素子１２１，１２３のＸ軸方向のサイズと同じである。接地電極ＧＮＤ２のＹ軸方向のサイズは、放射素子１２１，１２３のＹ軸方向のサイズよりも大きく、放射素子１２２のＹ軸方向のサイズと同じである。
　放射素子１２１，１２２，１２３には、それぞれ給電配線１４１，１４２，１４３を介して、ＲＦＩＣ１１０から高周波信号が供給される。給電配線１４１は、ＲＦＩＣ１１０から接地電極ＧＮＤ１および放射素子１２２を貫通して、放射素子１２１の給電点ＳＰ１に接続される。給電配線１４２は、ＲＦＩＣ１１０から接地電極ＧＮＤ１を貫通して、放射素子１２２の給電点ＳＰ２に接続される。給電配線１４３は、ＲＦＩＣ１１０から接地電極ＧＮＤ１，ＧＮＤ２を貫通して、放射素子１２３の給電点ＳＰ３に接続される。
　給電点ＳＰ１は、放射素子１２１の中心からＸ軸の正方向にオフセットしている。給電点ＳＰ２は、放射素子１２２の中心からＸ軸の正方向にオフセットしている。給電点ＳＰ３は、放射素子１２３の中心からＸ軸の正方向にオフセットしている。これにより、放射素子１２２，１２１，１２３の各々からは、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　誘電体基板１３０の下面には、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。
　一般に、複数のパッチアンテナを並べてアレイ化する場合、パッチアンテナ間の最適なピッチ（中心間距離）は空間内波長λ０の０．４～０．８倍程度とされている。最適なピッチを外してパッチアンテナを並べると、アンテナゲインの低下あるいはグレーティングローブの発生などが生じ、アンテナ利得が低下するおそれがある。このため、アンテナ素子１５１のようなスタックパッチアンテナを並べて配置する場合にも、最適なピッチを実現することが重要である。
　しかしながら、スタックパッチアンテナは、複数の周波数帯域に対応するために、サイズの異なる複数の放射素子がスタックされている。相対的に、サイズの小さい放射素子が放射する電波の波長はサイズの大きい放射素子が放射する電波の波長よりも短い。このため、サイズの小さい方の放射素子に最適なピッチと、サイズの大きい方の放射素子に最適なピッチとは一致しない。それゆえ、隣り合うスタックパッチアンテナ間のピッチを最適化することは困難である。
　相対的に、波長の短い電波を放射する放射素子を高周波パッチと称し、波長の長い電波を放射する放射素子を低周波パッチと称するとき、一般には、「高周波パッチの周波数≧低周波パッチの周波数×１．８」が成立する領域において、アンテナ利得の低下が顕著に生じる。
　そこで、実施の形態１では、隣り合うアンテナ素子１５１の間に、放射素子１２３により構成されるアンテナ素子１５２を配置している。これにより、図２に示されるように、誘電体基板１３０において、高周波パッチを構成する放射素子１２１，１２３が高周波パッチに最適なピッチで交互に配置されるとともに、低周波パッチを構成する放射素子１２２が、アンテナ素子１５２（放射素子１２３）を挟んで低周波パッチに最適なピッチで配置される構成を実現している。本構成によれば、高周波パッチを構成する放射素子１２１および放射素子１２３のピッチの最適化を図りつつ、低周波パッチを構成する放射素子１２２，１２２のピッチの最適化を図ることができる。
　しかも、実施の形態１においては、接地電極ＧＮＤ１よりも近い位置で放射素子１２３と対向する接地電極ＧＮＤ２を誘電体基板１３０に設けている。すなわち、放射素子１２３と接地電極ＧＮＤ２との対向距離Ｄｂは、放射素子１２１と接地電極ＧＮＤ１との対向距離Ｄａよりも短い（距離Ｄｂ＜距離Ｄａ）。本実施形態では、いわば、放射素子１２３と対向する接地電極の位置を接地電極ＧＮＤ１から放射素子１２３側へ近づけた構成が採用されている。このため、接地電極ＧＮＤ２を設けることなく、放射素子１２３を誘電体基板１３０の下面側の接地電極ＧＮＤ１と対向させる構成と比較して、放射素子１２３で高次モードによる表面波が発生することを防止できる。その結果、放射素子１２３の放射方向正面においてアンテナ利得が低下することによってアンテナモジュール１００全体のアンテナ利得に悪影響を与えることを防止できる。
　実施の形態１において、放射素子１２１と接地電極ＧＮＤ１との対向距離と、放射素子１２３と接地電極ＧＮＤ１との対向距離とが同じである。しかしながら、射素子１２１と接地電極ＧＮＤ１との対向距離と、放射素子１２３と接地電極ＧＮＤ１との対向距離とを異ならせてもよい。たとえば、放射素子１２１と放射素子１２３とのうちの一方を、他方よりも誘電体基板１３０の上面に近い位置に配置してもよい。すなわち、放射素子１２１，１２３で構成される複数の高周波パッチは、誘電体基板１３０をＹ軸方向から見た場合に、面一に配置されていなくてもよい。
　誘電体基板１３０をＹ軸方向から見た場合に、各放射素子１２１は、面一に配置されていなくてもよい。誘電体基板１３０をＹ軸方向から見た場合に、各放射素子１２３は、面一に配置されていなくてもよい。
　実施の形態１において、誘電体基板１３０をＹ軸方向から見た場合に、放射素子１２２と接地電極ＧＮＤ１との対向距離と、接地電極ＧＮＤ２と接地電極ＧＮＤ１との対向距離とは同じである。しかしながら、本開示において、放射素子１２２と接地電極ＧＮＤ１との対向距離は、接地電極ＧＮＤ２と接地電極ＧＮＤ１との対向距離以上であればよい。
　実施の形態１において、接地電極ＧＮＤ２はビア導体１７０を介して接地電極ＧＮＤ１と接続されている。しかしながら、接地電極ＧＮＤ１のうち、放射素子１２３と対向させる部分によって接地電極ＧＮＤ２を構成してもよい。この場合、接地電極ＧＮＤ１のうち、放射素子１２３と対向させる部分のＺ軸方向の厚みを他の部分よりも厚くすることで、図２に示される、接地電極ＧＮＤ２と放射素子１２３との対向距離Ｄｂを実現することができる。
　実施の形態１においては、誘電体基板１３０をＺ軸方向から見た場合、隣り合うアンテナ素子１５１の中心（放射素子１２１，１２２の中心）を結ぶライン上に、アンテナ素子１５２（放射素子１２３）の中心が位置する。このことは、隣り合うアンテナ素子１５１の間にアンテナ素子１５２が配置されていることを意味する。
　しかしながら、隣り合うアンテナ素子１５１の間にアンテナ素子１５２を配置するために、必ずしも、隣り合うアンテナ素子１５１の中心（放射素子１２１，１２２の中心）を結ぶライン上に、アンテナ素子１５２（放射素子１２３）の中心を位置させる必要はない。そのライン上から外れた位置にアンテナ素子１５２（放射素子１２３）の中心を位置させてもよい。本開示においては、Ｙ軸方向から見た場合に、アンテナ素子１５２が、複数のアンテナ素子１５１のうち、隣り合うアンテナ素子１５１の間に配置されていればよい。
　実施の形態１において、接地電極ＧＮＤ１は第１接地電極の一例であり、接地電極ＧＮＤ２は第２接地電極の一例であり、アンテナ素子１５１は第１アンテナ素子の一例であり、アンテナ素子１５２は第２アンテナ素子の一例である。
　実施の形態１において、Ｘ軸方向は第１方向の一例であり、Ｚ軸方向は第２方向の一例であり、Ｙ軸方向は第３方向の一例である。実施の形態１において、放射素子１２２の周波数帯域の中心周波数である２８ＧＨｚは、第１周波数帯域の一例であり、放射素子１２１，１２３の周波数帯域の中心周波数である６０ＧＨｚは、第１周波数帯域よりも高周波側に位置する第２周波数帯域の一例である。
　［実施の形態２］
　図３は、実施の形態２に係る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。図３においては、上段にアンテナモジュール１００Ａの平面図（図３（Ａ））が示されており、下段に側面透視図（図３（Ｂ））が示されている。アンテナモジュール１００は、ＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０Ａとを備える。
　実施の形態２に係るアンテナモジュール１００Ａは、実施の形態１に係るアンテナモジュール１００と比較して、放射素子１２３と対向する接地電極の形状が異なる。アンテナモジュール１００Ａにおいて、放射素子１２３は接地電極ＧＮＤ２１と対向する。アンテナモジュール１００Ａの接地電極ＧＮＤ２１は、アンテナモジュール１００の接地電極ＧＮＤ２と比較して、Ｘ軸方向におけるサイズが小さい。より具体的には、Ｘ軸方向において、接地電極ＧＮＤ２１のサイズが放射素子１２３のサイズよりも小さい。図３に示されるように、Ｘ軸方向における接地電極ＧＮＤ２１のサイズをＬａ１とし、Ｘ軸方向における放射素子１２３のサイズをＬｂ１としたとき、Ｌａ１＜Ｌｂ１の関係が成立する。
　図３に示されるように、接地電極ＧＮＤ２１の両隣には、アンテナ素子１５１の一部を構成する放射素子１２２が配置されている。接地電極ＧＮＤ２１のＸ軸方向におけるサイズを実施の形態１に関わる接地電極ＧＮＤ２よりも小さくすることにより、放射素子１２２の電波放射への影響を低減できる。その結果、アンテナ素子１５１のうち低周波パッチとして機能する放射素子１２２のアンテナ利得が、隣り合うアンテナ素子１５１の間に設けた接地電極ＧＮＤ２１によって低下することを抑制できる。
　アンテナモジュール１００Ａの構成は、接地電極ＧＮＤ２１を除いてアンテナモジュール１００の構成と同じである。このため、ここでは、アンテナモジュール１００Ａのその他の構成の詳細な説明を繰り返さない。
　［実施の形態３］
　図４は、実施の形態３に係る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。図４においては、上段にアンテナモジュール１００Ｂの平面図（図４（Ａ））が示されており、下段に側面透視図（図４（Ｂ））が示されている。アンテナモジュール１００Ｂは、ＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０Ｂとを備える。
　既に実施の形態２として説明したとおり、放射素子１２３と対向する接地電極のＸ軸方向におけるサイズを接地電極ＧＮＤ２１のように小さくすることによって、放射素子１２２のアンテナ利得が低下することを抑制できるという効果が奏される。しかしながら、これにより、誘電体基板１３０をＺ軸方向から見たときの接地電極ＧＮＤ２１の表面積は、誘電体基板１３０をＺ軸方向から見たときの接地電極ＧＮＤ２の表面積よりも小さくなる。その結果、放射素子１２３のアンテナ利得が低下する。
　そこで、実施の形態３に係るアンテナモジュール１００Ｂは、実施の形態２に係るアンテナモジュール１００Ａと同様に、放射素子１２３と対向する接地電極のＸ軸方向のサイズを小さくする一方で、Ｙ軸方向のサイズを大きくしている。より具体的には、Ｙ軸方向における接地電極ＧＮＤ２２のサイズをＬａ２とし、Ｙ軸方向における放射素子１２２のサイズをＬｂ２としたとき、Ｌａ２＞Ｌｂ２の関係が成立する。このように、実施の形態３では、Ｙ軸方向において、放射素子１２３と対向する接地電極ＧＮＤ２２のサイズが放射素子１２２のサイズよりも大きい。
　実施の形態３によれば、放射素子１２２の電波放射に対して接地電極ＧＮＤ２２が悪影響を及ぼすことを抑制しつつ、接地電極ＧＮＤ２２の表面積を接地電極ＧＮＤ２１よりも拡大することで、放射素子１２３のアンテナ利得を向上させることができる。
　アンテナモジュール１００Ｂの構成は、接地電極ＧＮＤ２２を除いてアンテナモジュール１００の構成と同じである。このため、ここでは、アンテナモジュール１００Ｂのその他の構成の詳細な説明を繰り返さない。
　［実施の形態４］
　図５は、実施の形態４に係る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。図５においては、上段にアンテナモジュール１００Ｃの平面図（図５（Ａ））が示されており、下段に側面透視図（図５（Ｂ））が示されている。アンテナモジュール１００Ｃは、ＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０Ｃとを備える。
　実施の形態４に係るアンテナモジュール１００Ｃは、実施の形態１に係るアンテナモジュール１００と比較して、放射素子１２３と対向する接地電極に接続されるビア導体１７０の位置に特徴を有している。アンテナモジュール１００Ｃにおいて、放射素子１２３は接地電極ＧＮＤ２３と対向する。接地電極ＧＮＤ２３は、接続部ＣＰ１においてビア導体１７０と接続される。
　図５に示されるように、Ｘ軸方向における放射素子１２２のサイズをａとし、接地電極ＧＮＤ２３の端部と接続部ＣＰ１との間のＸ軸方向における距離をｂとしたとき、サイズａと距離ｂとの間には、「ｂ＝ａ／２」の関係がある。
　実施の形態４においては、このように構成することによって放射素子１２３を隔てて隣り合う放射素子（低周波パッチ）１２２間のアイソレーションを確保している。放射素子１２２が電波放射で励振すると、放射素子１２２と対向して配置された接地電極ＧＮＤ１も励振し、接地電極ＧＮＤ１に励起信号が生じる。この励起信号は、接地電極ＧＮＤ１と対向する他の放射素子１２２のアンテナ利得に影響を及ぼす。
　そこで、実施の形態４においては、隣り合う放射素子１２２の間に配置された接地電極ＧＮＤ２３を、励起信号を遮蔽する遮蔽壁として機能させる。一般に、放射素子１２２の励振によって、放射素子１２２から放射される電波の波長λにより定まる波形の励起信号が接地電極ＧＮＤ１に生じる。この励起信号は、接地電極ＧＮＤ１およびビア導体１７０を通じて接続部ＣＰ１から接地電極ＧＮＤ２３に伝搬する。接地電極ＧＮＤ２３に伝搬した励起信号は、Ｘ軸方向における接地電極ＧＮＤ２３の端部で折り返し、接続部ＣＰ１に戻る。このため、接地電極ＧＮＤ２３において、接続部ＣＰ１から接地電極ＧＮＤ２３の端部に進行する励起信号と、接地電極ＧＮＤ２３の端部から接続部ＣＰ１に戻る励起信号とが干渉する。
　実施の形態４では、接続部ＣＰ１から接地電極ＧＮＤ２３の端部までの距離ｂをＸ軸方向における放射素子１２２のサイズａの「１／２」に設定している。放射素子１２２から放射される電波の波長は、放射素子１２２のサイズａの「１／２」である。したがって、接続部ＣＰ１から接地電極ＧＮＤ２３の端部までの距離ｂは、放射素子１２２から放射される電波の波長の「１／４」に該当する。
　接続部ＣＰ１から接地電極ＧＮＤ２３の端部までの距離をこのように設定した場合、接地電極ＧＮＤ２３の端部から接続部ＣＰ１へ戻る励起信号の位相は、接続部ＣＰ１から接地電極ＧＮＤ２３の端部に進行する励起信号の位相を反転させたものとなる。このため、接続部ＣＰ１から接地電極ＧＮＤ２３の端部に進行する励起信号と、接地電極ＧＮＤ２３の端部から接続部ＣＰ１へ戻る励起信号とが打ち消し合う。その結果、接地電極ＧＮＤ２３を介して隣り合う放射素子１２２のうちの一方の励振により接地電極ＧＮＤ１に生じた励起信号が、他方の放射素子１２２へ伝搬されることを防止できる。
　このように、実施の形態４においては、隣り合う放射素子１２２の間に配置された接地電極ＧＮＤ２３が励起信号に対する遮蔽壁として機能する。これにより、放射素子１２３を隔てて隣り合う放射素子１２２間のアイソレーションが確保される。その結果、放射素子１２２のアンテナ利得を向上させることができる。
　なお、ここでは、接地電極ＧＮＤ２３の端部と接続部ＣＰ１との間のＸ軸方向における距離ｂを、Ｘ軸方向における放射素子１２２のサイズａの「１／２」とする例を説明した。このとき、距離ｂは、放射素子１２２から放射される電波の波長の「１／４」に該当する。つまり、実施の形態４においては、距離ｂを放射素子１２２から放射される電波の波長の「１／４」に設定することによって、ＧＮＤ１に生じた励起信号を打ち消している。
　しかしながら、ＧＮＤ１に生じた励起信号を打ち消し、または低減させる効果は、距離ｂを放射素子１２２から放射される電波の波長の「１／４」に設定する場合にのみ得られる訳ではない。たとえば、距離ｂを放射素子１２２の波長の「１／８」以上「３／８」以下の範囲で設定した場合にも、ＧＮＤ１に生じた励起信号を打ち消し、または低減させる効果が奏される。換言すると、距離ｂを放射素子１２２のサイズａの「１／４」以上「３／４」以下の範囲で設定した場合にも、ＧＮＤ１に生じた励起信号を打ち消し、または低減させる効果が奏される。したがって、Ｘ軸方向における接地電極ＧＮＤ２３の端部と接続部ＣＰ１との間の距離ｂは、Ｘ軸方向における放射素子１２２のサイズａの「１／４」以上「３／４」以下であればよい。
　アンテナモジュール１００Ｃの構成は、接地電極ＧＮＤ２３を除いてアンテナモジュール１００の構成と同じである。このため、ここでは、アンテナモジュール１００Ｃのその他の構成の詳細な説明を繰り返さない。
　［実施の形態５］
　図６は、実施の形態５に係るアンテナモジュール１００Ｄの平面図である。アンテナモジュール１００Ｄは、ＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０Ｄとを備える。図６において、ＲＦＩＣ１１０の図示を省略している。
　実施の形態５に係るアンテナモジュール１００Ｄでは、アンテナ素子１５１,１５２がＸ軸方向およびＹ軸方向に、二次元のアレイ状に配置されている。このように、実施の形態５においては、隣り合うアンテナ素子１５１と、隣り合うアンテナ素子１５１の間に配置されたアンテナ素子１５２とが、誘電体基板１３０において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にアレイ状に並んでいる。二次元のアレイ状にアンテナ素子１５１,１５２を配置することによって、アレイアンテナとしてのエネルギーの総量を増加させることができる。
　さらに、アンテナモジュール１００Ｄにおいて、各放射素子１２３と対向する接地電極ＧＮＤ２４は、破線枠内において補足的に示されるように、一体的に構成されている。より具体的には、接地電極ＧＮＤ２４は、Ｘ軸方向において隣り合う放射素子１２３の一方と対向する位置から他方と対向する位置へと延在し、Ｙ軸方向において隣り合う放射素子１２３の一方と対向する位置から他方と対向する位置へと延在している。
　アンテナモジュール１００Ｄは、図４に示されるアンテナモジュール１００Ｂにおいて、アンテナ素子１５１,１５２を二次元のアレイ状に配置した上で、各接地電極ＧＮＤ２２を長手方向にさらに延在させて、各接地電極ＧＮＤ２２を接続した構成に該当する。したがって、接地電極ＧＮＤ２４は、接地電極ＧＮＤ２２よりもさらに表面積が広くなる。その結果、実施の形態５に関わるアンテナモジュール１００Ｄによれば、各放射素子１２３のアンテナ利得をより一層、向上させることができる。
　なお、Ｚ軸方向から見た場合、千鳥格子状に位置するようにアンテナ素子１５１,１５２を配置してもよい。たとえば、Ｘ軸方向の１列目、２列目、３列目…において、アンテナ素子１５１,１５２を一定のピッチで交互に配置する場合、奇数列目の先頭のアンテナ素子１５１のＹ軸方向の位置を揃える一方、偶数列目の先頭のアンテナ素子１５１のＹ軸方向の位置を、奇数列目の先頭のアンテナ素子１５１のＹ軸方向の位置からずらしてもよい。
　アンテナモジュール１００Ｄの構成は、アンテナ素子１５１，１５２が二次元でアレイ状に配置されている点、および接地電極ＧＮＤ２４を除いてアンテナモジュール１００の構成と同じである。このため、ここでは、アンテナモジュール１００Ｄのその他の構成の詳細な説明を繰り返さない。
　［実施の形態６］
　図７は、実施の形態６に係るアンテナモジュール１００Ｅの平面図および側面透視図である。図７においては、上段にアンテナモジュール１００Ｅの平面図（図７（Ａ））が示されており、下段に側面透視図（図７（Ｂ））が示されている。アンテナモジュール１００Ｅは、ＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０Ｅとを備える。
　実施の形態６に係るアンテナモジュール１００Ｅは、実施の形態１に係るアンテナモジュール１００と比較して、アンテナ素子１５２を介して隣り合うアンテナ素子にスタックされている放射素子の数が異なる。アンテナモジュール１００Ｅでは、アンテナ素子１５２を介して隣り合うアンテナ素子として、３段構成のスタックパッチアンテナを構成するアンテナ素子１５１Ａが採用されている。
　図７に示されるように、アンテナ素子１５１Ａには、アンテナ素子１５１と同じ放射素子１２１，１２２に加えて、放射素子１２２よりもサイズの大きい放射素子１２４がスタックされている。
　放射素子１２４には、給電配線１４４を介して、ＲＦＩＣ１１０から高周波信号が供給される。給電配線１４４は、ＲＦＩＣ１１０から接地電極ＧＮＤ１を貫通して、放射素子１２４の給電点ＳＰ４に接続される。給電点ＳＰ４は、放射素子１２４の中心からＸ軸の正方向にオフセットしている。放射素子１２４からは、Ｘ軸方向を偏波方向とし、放射素子１２２よりも低い周波数帯域の電波が放射される。
　実施の形態６によれば、トリプルバンドに対応するアンテナモジュール１００Ｅを提供することができる。
　実施の形態６において、放射素子１２４は第４放射素子の一例である。図７に示されるように、Ｘ軸方向において、放射素子１２４のサイズは、放射素子１２１のサイズよりも大きく、放射素子１２２のサイズと異なる。ここでは、アンテナ素子１５１Ａとして、放射素子１２１，１２２と接地電極ＧＮＤ１との間に放射素子１２４を設ける例を説明した。しかしながら、放射素子１２１と放射素子１２２との間に、放射素子１２１よりも周波数帯域が低く、放射素子１２２よりも周波数帯域が高い放射素子を設けることで、アンテナ素子１５１Ａを構成してもよい。また、３段構成のスタックパッチアンテナに代えて、４段構成以上のスタックパッチアンテナをアンテナ素子１５１Ａとして採用してもよい。
　アンテナモジュール１００Ｅの構成は、アンテナ素子１５１Ａを除いてアンテナモジュール１００の構成と同じである。このため、ここでは、アンテナモジュール１００Ｅのその他の構成の詳細な説明を繰り返さない。
　本開示において、以上説明した各実施の形態のいずれか２つまたは３つ以上を任意に組み合わせることは予定されている。
　［態様］
　上記した各実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
　（第１項）一態様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第１接地電極および第２接地電極と、誘電体基板において第１方向に配置された複数の第１アンテナ素子と、誘電体基板に配置された第２アンテナ素子とを備え、複数の第１アンテナ素子は、第１方向と異なる第２方向において、第１接地電極と対向し、第２アンテナ素子は、第２方向において、第２接地電極と対向し、第１方向および第２方向と直交する第３方向から見た場合に、第２アンテナ素子は、複数の第１アンテナ素子のうち、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置され、隣り合う第１アンテナ素子の各々は、第１放射素子、および第１放射素子と第１接地電極との間に配置された第２放射素子を含み、第２アンテナ素子は、第３放射素子を含み、第１放射素子と第２放射素子と第３放射素子とは平板形状であり、第１方向において、第２放射素子のサイズは、第１放射素子のサイズよりも大きく、第３放射素子と第２接地電極との対向距離は、第１放射素子と第１接地電極との対向距離よりも短い。
　（第２項）第１項のアンテナモジュールであって、第１方向において、第２接地電極のサイズが第３放射素子のサイズよりも小さい。
　（第３項）第１項または第２項のアンテナモジュールであって、第３方向において、第２接地電極のサイズが第２放射素子のサイズよりも大きい。
　（第４項）第１項～第３項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、第２方向において、第１接地電極および第２接地電極は対向し、第３方向から見た場合に、第２放射素子と第１接地電極との対向距離は、第２接地電極と第１接地電極との対向距離以上である。
　（第５項）第１項～第４項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、誘電体基板には、第２アンテナ素子が複数配置され、隣り合う第１アンテナ素子と、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置された第２アンテナ素子とが、誘電体基板において、第１方向にアレイ状に並んでいる。
　（第６項）第１項～第４項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、誘電体基板には、第２アンテナ素子が複数配置され、隣り合う第１アンテナ素子と、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置された第２アンテナ素子とが、誘電体基板において、第３方向にアレイ状に並んでいる。
　（第７項）第５項のアンテナモジュールであって、隣り合う第１アンテナ素子と、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置された第２アンテナ素子とが、誘電体基板において、第３方向にもアレイ状に並んでおり、第２接地電極は、第１方向において隣り合う第２アンテナ素子の一方と対向する位置から他方と対向する位置へと延在し、第３方向において隣り合う第２アンテナ素子の一方と対向する位置から他方と対向する位置へと延在している。
　（第８項）第１項～第７項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、第２方向において、第１接地電極および第２接地電極は対向し、第２接地電極は、ビア導体によって第１接地電極と接続される接続部を有し、第１方向における第２接地電極の端部と接続部との間の距離は、第１方向における第２放射素子のサイズの１／４以上３／４以下である。
　（第９項）第１項～第８項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、第２方向における第１放射素子と第１接地電極の距離と、第２方向における第３放射素子と第１接地電極の距離とが同じである。
　（第１０項）第１項～第９項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、第１方向または第３方向において、第２放射素子のサイズは、第１放射素子のサイズの２倍以上である。
　（第１１項）第１項～第１０項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、第１方向において、第１放射素子のサイズと第３放射素子のサイズとが同じである。
　（第１２項）第１項～第１１項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、第２放射素子は第１周波数帯域の電波を放射し、第１放射素子および第３放射素子は第１周波数帯域よりも高周波側に位置する第２周波数帯域の電波を放射する。
　（第１３項）第１項～第１２項のいずれか１項のアンテナモジュールであって、第１接地電極に対向し、第１放射素子と第１接地電極との間に配置された第４放射素子をさらに備え、第１方向において、第４放射素子のサイズは、第１放射素子のサイズよりも大きく、第２放射素子のサイズと異なる。
　（第１４項）他の態様に係る通信装置は、第１項～第１３項のいずれか１項に記載のアンテナモジュールを搭載している。
　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～１００Ｅ　アンテナモジュール、１１０　ＲＦＩＣ、１１０Ａ～１１０Ｃ　給電回路、１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７　スイッチ、１１２ＡＲ～１１２ＤＲ　ローノイズアンプ、１１２ＡＴ～１１２ＤＴ　パワーアンプ、１１４Ａ～１１４Ｄ　減衰器、１１５Ａ～１１５Ｄ　移相器、１１６　信号合成／分波器、１１８　ミキサ、１１９　増幅回路、１２０，１２０Ａ～１２０Ｅ　アンテナ装置、１２１～１２４　放射素子、１３０　誘電体基板、１４１～１４４　給電配線、１５１，１５１Ａ，１５２　アンテナ素子、１６０　はんだバンプ、２００　ＢＢＩＣ、ＣＰ１　接続点、ＧＮＤ１，ＧＮＤ２，ＧＮＤ２１～ＧＮＤ２４　接地電極、ＳＰ１～ＳＰ４　給電点。

Claims (14)

  1. 　誘電体基板と、
    　前記誘電体基板に配置された第１接地電極および第２接地電極と、
    　前記誘電体基板において第１方向に配置された複数の第１アンテナ素子と、
    　前記誘電体基板に配置された第２アンテナ素子とを備え、
    　前記複数の第１アンテナ素子は、前記第１方向と異なる第２方向において、前記第１接地電極と対向し、
    　前記第２アンテナ素子は、前記第２方向において、前記第２接地電極と対向し、
    　前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向から見た場合に、前記第２アンテナ素子は、前記複数の第１アンテナ素子のうち、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置され、
    　前記隣り合う第１アンテナ素子の各々は、第１放射素子、および前記第１放射素子と前記第１接地電極との間に配置された第２放射素子を含み、
    　前記第２アンテナ素子は、第３放射素子を含み、
    　前記第１放射素子と前記第２放射素子と前記第３放射素子とは平板形状であり、
    　前記第１方向において、前記第２放射素子のサイズは、前記第１放射素子のサイズよりも大きく、
    　前記第３放射素子と前記第２接地電極との対向距離は、前記第１放射素子と前記第１接地電極との対向距離よりも短い、アンテナモジュール。
  2. 　前記第１方向において、前記第２接地電極のサイズが前記第３放射素子のサイズよりも小さい、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  3. 　前記第３方向において、前記第２接地電極のサイズが前記第２放射素子のサイズよりも大きい、請求項１または請求項２に記載のアンテナモジュール。
  4. 　前記第２方向において、前記第１接地電極および前記第２接地電極は対向し、
    　前記第３方向から見た場合に、前記第２放射素子と前記第１接地電極との対向距離は、前記第２接地電極と前記第１接地電極との対向距離以上である、請求項１～請求項３のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  5. 　前記誘電体基板には、前記第２アンテナ素子が複数配置され、
    　前記隣り合う第１アンテナ素子と、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置された前記第２アンテナ素子とが、前記誘電体基板において、前記第１方向にアレイ状に並んでいる、請求項１～請求項４のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  6. 　前記誘電体基板には、前記第２アンテナ素子が複数配置され、
    　前記隣り合う第１アンテナ素子と、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置された前記第２アンテナ素子とが、前記誘電体基板において、前記第３方向にアレイ状に並んでいる、請求項１～請求項４のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  7. 　前記隣り合う第１アンテナ素子と、隣り合う第１アンテナ素子の間に配置された前記第２アンテナ素子とが、前記誘電体基板において、前記第３方向にもアレイ状に並んでおり、
    　前記第２接地電極は、前記第１方向において隣り合う前記第２アンテナ素子の一方と対向する位置から他方と対向する位置へと延在し、前記第３方向において隣り合う前記第２アンテナ素子の一方と対向する位置から他方と対向する位置へと延在している、請求項５に記載のアンテナモジュール。
  8. 　前記第２方向において、前記第１接地電極および前記第２接地電極は対向し、
    　前記第２接地電極は、ビア導体によって前記第１接地電極と接続される接続部を有し、
    　前記第１方向における前記第２接地電極の端部と前記接続部との間の距離は、前記第１方向における前記第２放射素子のサイズの１／４以上３／４以下である、請求項１～請求項７のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  9. 　前記第２方向における前記第１放射素子と前記第１接地電極の距離と、前記第２方向における前記第３放射素子と前記第１接地電極の距離とが同じである、請求項１～請求項８のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  10. 　前記第１方向または前記第３方向において、前記第２放射素子のサイズは、前記第１放射素子のサイズの２倍以上である、請求項１～請求項９のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  11. 　前記第１方向において、前記第１放射素子のサイズと前記第３放射素子のサイズとが同じである、請求項１～請求項１０のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  12. 　前記第２放射素子は第１周波数帯域の電波を放射し、
    　前記第１放射素子および前記第３放射素子は前記第１周波数帯域よりも高周波側に位置する第２周波数帯域の電波を放射する、請求項１～請求項１１のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  13. 　前記第１接地電極に対向し、前記第１放射素子と前記第１接地電極との間に配置された第４放射素子をさらに備え、
    　前記第１方向において、前記第４放射素子のサイズは、前記第１放射素子のサイズよりも大きく、前記第２放射素子のサイズと異なる、請求項１～請求項１２のいずれかに記載のアンテナモジュール。
  14. 　請求項１～請求項１３のいずれかに記載のアンテナモジュールを搭載した、通信装置。
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