CN111937233A

CN111937233A - 天线模块和搭载该天线模块的通信装置

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Publication number: CN111937233A
Application number: CN201980022459.2A
Authority: CN
Inventors: 高山敬生; 山田良树; 尾仲健吾
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-11-13
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: WO2019189050A1; US20210013608A1; JPWO2019189050A1; CN111937233B; US11411314B2; JP6915745B2

Abstract

天线模块(100)包括：介电体基板(130)，其具有多层构造；天线元件(121)和接地电极(GND)，其配置于介电体基板(130)；以及匹配电路(300)，其形成于天线元件(121)与接地电极(GND)之间的区域。经由匹配电路(300)向天线元件(121)供给高频信号。

Description

天线模块和搭载该天线模块的通信装置

技术领域

本公开涉及天线模块和搭载该天线模块的通信装置，更特定而言，涉及在天线区域内具有匹配电路的天线模块。

背景技术

在国际公开第2016/067969号(专利文献1)中公开了一种天线元件和高频半导体元件一体化地安装于介电体基板的天线模块。在专利文献1所公开的天线模块中，用于自高频半导体元件向天线元件供给高频信号的传输线路自高频半导体元件通过介电体基板的安装有该高频半导体元件的安装面与配置于介电体基板的内部的接地层之间而向天线元件立起。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/067969号手册

发明内容

发明要解决的问题

在这样的天线模块中，为了确保天线的效率，重要的是使天线元件与传输线路之间的阻抗匹配。作为用于该阻抗匹配的方法之一，已知在传输线路配置短截线。

在使用短截线使阻抗匹配的情况下，为了抑制自短截线和传输线路辐射的信号影响天线元件的情况，优选在比规定天线的基准电位的接地层(接地电极)靠下方(与天线元件相反的一侧)的接地电极与安装面之间的传输线路所通过的层(以下，也称为“传输线路层”。)配置短截线。

这样的天线模块也使用于智能手机等便携终端，在这样的设备中，谋求进一步的小型化和薄型化，随之需要使天线模块自身小型化和薄型化。

但是，为了在传输线路设置作为匹配电路的短截线来达成期望的阻抗，需要在传输线路层中增加为了形成匹配电路所需要的面积。这样一来，可能反而难以实现天线模块的小型化。

本公开是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，使天线元件与传输线路之间的阻抗适当地匹配，同时谋求天线模块的小型化。

用于解决问题的方案

本公开的一技术方案的天线模块包括：介电体基板，其具有多层构造；天线元件和接地电极，其配置于介电体基板；以及匹配电路，其形成于天线元件与接地电极之间的区域。经由匹配电路向天线元件供给高频信号。

本公开的另一技术方案的天线模块包括：介电体基板，其具有多层构造；天线元件和接地电极，其配置于介电体基板；以及第1匹配电路和第2匹配电路，其形成于天线元件与接地电极之间的区域。经由第1匹配电路向天线元件的第1供电点供给高频信号。经由第2匹配电路向天线元件的第2供电点供给高频信号。在自天线元件的法线方向俯视时，第1供电点和第2供电点相对于通过天线元件的中心的对称线配置于轴对称的位置。

发明的效果

采用本公开的天线模块，在介电体基板的天线元件与接地电极之间的区域形成有匹配电路。由此，不需要在传输线路层设置短截线，因此能够减小在传输线路层中为了短截线的形成所需要的面积。因而，能够使天线元件与传输线路之间的阻抗适当地匹配，同时实现天线模块的小型化。

附图说明

图1是应用实施方式1的天线模块的通信装置的框图。

图2是实施方式1的天线模块的剖视图。

图3是用于说明布线图案的电感的调整方法的图。

图4是比较例的天线模块的剖视图。

图5是比较例的天线模块的俯视图。

图6是变形例1的天线模块的剖视图。

图7是变形例2的天线模块的剖视图。

图8是变形例3的天线模块的剖视图。

图9是变形例4的天线模块的第1例的剖视图。

图10是变形例4的天线模块的第2例的剖视图。

图11是变形例4的天线模块的第3例的剖视图。

图12是变形例5的天线模块的剖视图。

图13是变形例6的天线模块的剖视图。

图14是表示变形例7的天线模块的天线元件和匹配电路的部分的立体图。

图15是变形例8的天线模块的剖视图。

图16是变形例9的天线模块的剖视图。

图17是变形例10的天线模块的剖视图。

图18是表示图2的天线模块的情况和图17的天线模块的情况的传输效率和峰值增益的模拟结果的图。

图19是用于说明实施方式2的天线模块的供电点的配置的图。

图20是实施方式2的天线模块的剖视图。

图21是表示实施方式2的天线模块的天线元件和匹配电路的一部分的立体图。

图22是变形例11的天线模块的剖视图。

图23是表示变形例11的天线模块的天线元件和匹配电路的一部分的立体图。

图24是表示天线阵列的第1配置的图。

图25是表示天线阵列的第2配置的图。

图26是表示天线阵列的第3配置的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本公开的实施方式。另外，对于图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。

[实施方式1]

(通信装置的基本结构)

图1是应用本实施方式1的天线模块100的通信装置10的一例的框图。通信装置10例如是手机、智能手机或平板电脑等便携终端、具备通信功能的个人计算机等。

参照图1，通信装置10包括天线模块100和构成基带信号处理电路的BBIC 200。天线模块100包括天线阵列120和作为供电电路的一例的RFIC 110。通信装置10将自BBIC 200向天线模块100传递的信号上变频为高频信号而自天线阵列120辐射，并且将利用天线阵列120接收的高频信号下变频而利用BBIC 200处理信号。

另外，在图1中，为了容易说明，仅示出与构成天线阵列120的多个天线元件121中的4个天线元件121对应的结构，省略与具有同样的结构的其他天线元件121对应的结构。另外，在本实施方式中，以天线元件121是具有矩形的平板形状的贴片天线的情况为例来进行说明。

RFIC 110包括开关111A～111D、113A～113D、117、功率放大器112AT～112DT、低噪声放大器112AR～112DR、衰减器114A～114D、移相器115A～115D、信号合成/分波器116、混频器118以及放大电路119。

在发送高频信号的情况下，开关111A～111D、113A～113D向功率放大器112AT～112DT侧切换，并且开关117连接于放大电路119的发送侧放大器。在接收高频信号的情况下，开关111A～111D、113A～113D向低噪声放大器112AR～112DR侧切换，并且开关117连接于放大电路119的接收侧放大器。

自BBIC 200传递的信号被放大电路119放大并被混频器118上变频。上变频而得到的高频信号即发送信号被信号合成/分波器116分波成4个信号，通过4个信号路径而向彼此不同的天线元件121供给。此时，通过逐一地调整在各信号路径配置的移相器115A～115D的移相度，能够调整天线阵列120的方向性。

利用各天线元件121接收的高频信号即接收信号分别经由不同的4个信号路径，被信号合成/分波器116合波。合波而得到的接收信号被混频器118下变频，被放大电路119放大而向BBIC 200传递。

RFIC 110例如形成为包含上述电路结构的单芯片的集成电路部件。或者，关于RFIC 110的与各天线元件121对应的设备(开关、功率放大器、低噪声放大器、衰减器、移相器)，也可以针对每个对应的天线元件121形成单芯片的集成电路部件。

(天线模块的构造)

图2是实施方式1的天线模块100的剖视图。参照图2，天线模块100除了包括天线元件121和RFIC 110以外，还包括介电体基板130、传输线路140、匹配电路300以及接地电极GND。另外，在图2中，为了容易说明，说明仅配置有1个天线元件121的情况，但也可以是配置有多个天线元件121的结构。

介电体基板130例如是环氧、聚酰亚胺等的树脂形成为多层构造而成的基板。另外，介电体基板130也可以使用具有更低的介电常数的液晶聚合物(Liquid CrystalPolymer：LCP)或氟树脂来形成。

天线元件121配置于介电体基板130的第1面132或介电体基板130的内部的层。RFIC 110借助钎焊凸块等连接用电极(未图示)安装于介电体基板130的与上述的第1面132相反的一侧的第2面(安装面)134。接地电极GND在介电体基板130中配置于配置有天线元件121的层与第2面134之间。

传输线路140是形成于接地电极GND与安装有RFIC 110的安装面134之间的层的布线图案。传输线路140将来自RFIC 110的高频信号经由匹配电路300向天线元件121供给。

匹配电路300配置于天线元件121与接地电极GND之间的区域(天线区域400)。匹配电路300是用于使RFIC 110和传输线路140与天线元件121之间的阻抗匹配的电路。匹配电路300由形成于介电体基板130的层内的多个布线图案320、340、360、380和贯通层的多个导通孔导体(日文：ビア導体)(以下，也简称为“导通孔”。)310、330、350、370、390的组合形成。在图2的例子中，示出在从传输线路140到天线元件121的路径中两个层的导通孔偏置的形态的例子。

导通孔310、350、390形成为在自法线方向俯视天线模块100的情况下重叠。导通孔330、370形成于自导通孔310、350、390偏置的位置。与天线元件121连接的导通孔310和导通孔330由布线图案320连接，导通孔330和导通孔350由布线图案340连接。另外，导通孔350和导通孔370由布线图案360连接，导通孔370和导通孔390由布线图案380连接。导通孔390贯通接地电极GND并与传输线路140连接。

另外，传输线路140并非一定必需，也可以是导通孔390直接与RFIC 110连接且未设置传输线路层450的结构。

另外，优选的是，匹配电路300以在自法线方向俯视天线模块100的情况下与天线元件121重叠的方式配置(于内侧)。由于自天线元件121的端部朝向接地电极GND产生电场较强的区域，因此通过将匹配电路300配置于天线元件121的内侧，能够抑制匹配电路300进入该电场较强的区域的情况。由此，能够抑制天线特性的降低。

通过改变将导通孔彼此连接的布线图案的尺寸来进行匹配电路300的阻抗的调整。图3是用于说明布线图案的电感的调整方法的图。在图3中，以将导通孔310与导通孔330连接的布线图案320为例来进行说明。

参照图3的(a)，布线图案320包含与导通孔310连接的焊盘(日文：パッド)321、与导通孔330连接的焊盘323以及将两个焊盘间连接的连接布线322。能够通过改变该连接布线322的长度(即，导通孔330的偏置距离)和/或宽度来调整布线图案320的电感。

图3的(b)的布线图案320Z表示使连接布线322Z的宽度W2比布线图案320的连接布线322的宽度W1窄的例子(W1>W2)。若缩窄连接布线的宽度，则布线图案的电感成分变大。也就是说，宽度缩窄的连接布线在匹配电路300中作为在自RFIC电感110向天线元件121供给高频信号的主路径上串联地设置的电感即串联电感发挥功能。另外，通过将连接布线设为曲折线(meander line)，还能够进一步增加电感。

另外，布线图案不仅如上述那样作为电感发挥功能，还能够在与接地电极GND之间作为电容发挥功能。特别是，连接布线越靠近接地电极GND或连接布线的宽度越扩宽，电容成分越大。即，若缩窄连接布线的线路宽度，则布线图案的电容成分变小，电感成分变大。另外，若扩宽连接布线的线路宽度，则布线图案的电容成分变大，电感成分变小。因而，能够通过调整连接布线的线路宽度来调整匹配电路300的阻抗。

更具体而言，通过如图3的(b)那样使连接布线的线路宽度比导通孔310和导通孔330中的至少一者的导通孔直径窄，调整匹配电路300的电感成分。另外，通过如图3的(a)那样使连接布线的线路宽度比导通孔310和导通孔330这两者的导通孔直径宽，能够调整匹配电路300的电容成分。

另外，也可以如图3的(c)所示的布线图案320Y那样将焊盘321、323的直径(宽度)与连接布线322Y的线路宽度设为相同的尺寸。在该情况下，能够减少制造上的偏差，因此能够易于使阻抗匹配。

图4是比较例的天线模块100#的剖视图。另外，图5是比较例的天线模块100#的俯视图。另外，在图5中，为了容易说明，未图示接地电极GND和介电体基板130。

在天线模块100#中，图2的匹配电路300的部分由从天线元件121到传输线路140的1个导通孔300#形成。并且，在传输线路140中设有用于调整从RFIC110到天线元件121的信号路径的阻抗的短截线150、152。

这样的天线模块用于例如智能手机那样的便携通信终端。在这样的设备中，谋求进一步的小型化和薄型化，随之需要使天线模块自身小型化和薄型化。

但是，在如图4的比较例那样利用短截线150、152进行阻抗匹配的结构中可能产生新的问题。即，在想要达成期望的阻抗时，需要增加用于形成短截线150、152的面积，可能反而难以实现天线模块的小型化。

在图2中示出的实施方式1的天线模块100中，如上述那样，在为了确保天线性能所需要的天线区域400配置匹配电路300而使阻抗匹配，因此与比较例那样的在传输线路层450形成短截线150、152的情况相比，能够以较小的面积达成期望的阻抗。因而，能够使天线元件121与传输线路140之间的阻抗适当地匹配，同时实现天线模块的小型化。

另外，在图2中示出的实施方式1的天线模块100中，说明了使用自RFIC110供给高频信号的供电元件作为天线元件的情况，但也可以在该供电元件与接地电极GND之间进一步配置无供电元件。

另外，形成于天线区域400的匹配电路的结构不限于图2的情况，也能够设为其他结构。以下，使用图6～图17，说明匹配电路的其他结构的变形。

(变形例1)

图6是变形例1的天线模块100A的剖视图。天线模块100A所包含的匹配电路300A与图2的天线模块100的匹配电路300同样，成为利用布线图案使导通孔偏置的结构。在图2的匹配电路300中，成为两个层的导通孔偏置的结构，在匹配电路300A中，成为利用布线图案320A1、320A2使1个层的导通孔偏置的结构。

即，能够通过调整偏置的导通孔的数量和布线图案的线路宽度来增加电感成分而调整阻抗。

(变形例2)

图7是变形例2的天线模块100B的剖视图。在天线模块100B所包含的匹配电路300B中，在与天线元件121连接的导通孔的端部设有焊盘320B1，在与传输线路140连接的导通孔的端部设有焊盘320B2，上述的焊盘320B1、320B2隔着介电体而相对地配置。这样的焊盘320B1、320B2在匹配电路300B中作为在主路径上串联地设置的电容即串联电容发挥功能。

这样，能够通过在介电体基板130的某一层中使两个焊盘(电极对)相对而形成串联电容来调整阻抗。

另外，在图7中，成为在1个层中形成有电容的例子，但也可以在多个层中形成有电容。另外，也可以调整形成电容的焊盘的面积来调整电容的容量。

(变形例3)

图8是变形例3的天线模块100C的剖视图。天线模块100C所包含的匹配电路300C成为使上述的变形例1、2组合而成的结构，利用布线图案320C2、320C3使导通孔偏置，并且，利用焊盘320C1和布线图案320C2形成电容。即，匹配电路300C成为包含电感和电容的LC匹配电路。

这样，通过在匹配电路中兼具电感成分和电容成分，能够易于进行阻抗的调整。

(变形例4)

图9是变形例4的天线模块100D的剖视图。天线模块100D所包含的匹配电路300D具有以下结构：通过使布线图案的局部与接地电极GND相对，在匹配电路300D中，形成有将主路径与接地电极GND连接的电容即并联电容。

参照图9，在匹配电路300D中，与图6的变形例1同样，利用布线图案320D1、320D2使1个层的导通孔偏置。并且，在布线图案320D2的端部还设有焊盘(电极)321D，该焊盘321D与接地电极GND相对。

通过在匹配电路内形成并联电容，能够调整阻抗。

另外，能够通过使焊盘与接地电极GND之间的距离变化来调整并联电容的电容值。例如，如图10所图示的天线模块100E的匹配电路300E那样，自设于布线图案320E2的端部的焊盘321E1经由导通孔进一步设置焊盘321E2，从而缩短与接地电极GND的距离。也可以反过来如图11的天线模块100F那样，在自接地电极GND立起的导通孔形成焊盘GND2，从而缩短与匹配电路300F的焊盘321F的距离。

(变形例5)

图12是变形例5的天线模块100G的剖视图。在天线模块100G所包含的匹配电路300G中，具有构成匹配电路300G的要素的局部与接地电极GND连接的结构。与接地电极GND连接的部分在匹配电路300G中作为将主路径与接地电极GND连接的电感即并联电感发挥功能。

在图12的例子中，在布线图案320G2的端部形成的焊盘321G经由导通孔310G与接地电极GND连接。

通过在匹配电路内形成并联电感，能够调整阻抗。另外，通过设置将天线元件与接地电极GND连接的电感，能够将在自天线元件进行静电放电的情况下产生的电流向接地电极GND引导。因此，能够保护RFIC 110等电子器件免受静电放电(ElectrostaticDischarge：ESD)的影响。

(变形例6)

图13是变形例6的天线模块100H的剖视图。天线模块100H所包含的匹配电路300H具有利用布线图案320H1、320H2使多个连续的层的导通孔偏置的结构。即，利用布线图案320H1、320H2和连接于布线图案320H1、320H2之间的导通孔，形成以与天线模块100H的法线方向正交的方向(在图13中是Y轴方向)为卷绕轴线的线圈。

例如，当电流在该匹配电路300H中向图13中的箭头AR1的方向流通时，产生朝向Y轴的负方向的磁场。由此，除了由布线图案320H1、320H2的路径长度产生的电感成分以外，能够进一步添加由形成的线圈产生的电感成分，因此能够进一步扩大阻抗的调整幅度。

另外，在图6等那样的1个层的导通孔偏置的结构中也是，利用布线图案和偏置的导通孔，在实质上形成与图13同样的线圈。

(变形例7)

图14是表示变形例7的天线模块100I的天线元件121和匹配电路300I的一部分的立体图。在匹配电路300I中，形成于介电体基板130的某一层的布线图案320I形成为以天线模块100I的法线方向为卷绕轴线的线圈状。通过设为这样的结构，也能够与变形例6同样地使用由形成的线圈产生的电感成分来进行阻抗调整。

(变形例8)

图15是变形例8的天线模块100J的剖视图。天线模块100J所包含的匹配电路300J包括利用多个导通孔连接上下层的结构。在图15中，布线图案320J1和布线图案320J2由两个并联导通孔310J1、310J2连接。

这样，通过利用并联导通孔连接上下层，与利用1个导通孔进行连接的情况相比，能够减小电感成分。

(变形例9)

上述的变形例1～变形例8的结构能够为了与期望的阻抗匹配而适当组合。图16是将上述的结构的局部组合而得到的变形例9的天线模块100K的剖视图。在天线模块100K所包含的匹配电路300K中，形成有在变形例1等中示出的偏置的导通孔、在变形例2中示出的串联电容以及在变形例4中示出的并联电容。另外，图16的组合是一例，也可以使其他结构组合而使阻抗匹配。

(变形例10)

图17是变形例10的天线模块100L的剖视图。在天线模块100L所包含的匹配电路300L中，导通孔和布线图案以从传输线路140L到天线元件121的供电点形成阶梯状的路径的方式交替地配置。

传输线路与接地电极GND靠近，因此当在传输线路流通电流时，在接地电极GND流通感应电流，由于由该感应电流产生的电磁场的影响，通过传输线路的信号的传输效率降低。因此，为了提高天线模块的传输效率，优选尽量缩短传输线路层的传输线路的长度。

在变形例10中，利用形成为阶梯状的匹配电路300L，与在上述的变形例1～9中示出的天线模块相比，能够缩短传输线路层内的传输线路140L的长度，因此能够提高天线模块的传输效率。

作为一例，将在图2中示出的天线模块100的情况(结构A)和在图17中示出的天线模块100L的情况(结构B)的关于传输效率和峰值增益的模拟结果示于图18。根据图18可知，在变形例10的情况(结构B)下，能够达成比结构A高的传输效率和峰值增益。

如以上说明的那样，在实施方式1及其变形例中，代替在传输线路层设置短截线的结构而设为设置在天线区域配置的匹配电路的结构，因此能够使天线元件与传输线路之间的阻抗适当地匹配，同时实现天线模块的小型化。

[实施方式2]

在实施方式1及其变形例中，说明了向天线元件的1个供电点供给高频信号的单极化型的天线模块。在实施方式2中，说明向天线元件的两个供电点供给高频信号的双极化型的天线模块的情况。

图19是用于说明实施方式2的天线模块100M的供电点的配置的图。图19是自天线模块100M的法线方向俯视天线元件121而得到的图。

参照图19，在实施方式2的天线模块100M所包含的天线元件121中设有两个供电点SP1、SP2。天线元件121具有正方形的形状，供电点SP1配置于天线元件121的某一边的二等分线上。并且，供电点SP2配置于相对于天线元件121的对角线LN1与供电点SP1轴对称的位置。

换言之，供电点SP2位于使供电点SP1相对于天线元件121的对角线的交点C1(即，天线元件121的中央)旋转90°而到达的位置。通过在这样的位置配置两个供电点，能够自1个天线元件辐射激励方向偏离90°的两个极化波。

在该天线模块100M中，将沿着通过两个供电点SP1、SP2的线XX-XX的剖视图示于图20。另外，将表示天线模块100M的天线元件和匹配电路的一部分的立体图示于图21。自RFIC110经由传输线路140M1和匹配电路300M1向供电点SP1供给高频信号。另外，自RFIC 110经由传输线路140M2和匹配电路300M2向供电点SP2供给高频信号。

图20中的匹配电路300M1、300M2形成于天线区域400，具有与在实施方式1的图2中示出的匹配电路300相同的结构。匹配电路300M1、300M2配置为相对于通过对角线LN1并与天线元件121垂直的面(图20中的CL1)成为镜像。另外，作为匹配电路300M1、300M2，也可以使用其他结构。

在双极化型的天线模块中，在使用配置于传输线路层450的短截线使阻抗匹配的情况下，与单极化型的天线模块相比，由于形成短截线所需要的面积进一步增大，因此可能更难以使天线模块小型化。

如图19～图21所示，通过在天线区域400设置匹配电路300M1、300M2，能够实现天线模块整体的省空间化，能够实现小型化。另外，通过如图20所示那样将从RFIC 110到两个供电点SP1、SP2的路径配置于镜像的位置，能够确保辐射的两个极化波的对称性，并且确保两个信号路径的隔离度。

另外，在上述的说明中，说明了天线元件为正方形的情况的例子，在天线元件形成为圆形或正多边形的情况下，两个供电点SP1、SP2配置于相对于通过天线元件的中心的对称线成为轴对称的位置。

(变形例11)

另外，在不需要两个极化波的对称性那样的情况下，两个匹配电路也可以不必以成为镜像的方式配置。例如，也可以如图22和图23所示的变形例11的天线模块100N那样，将两个匹配电路300N1、300N2设为不同的结构。在天线模块100N中，示出匹配电路300N1成为在实施方式1的图2中示出的结构的匹配电路的结构且匹配电路300N2成为在变形例10的图17中示出的匹配电路的结构的例子。作为匹配电路300N1、300N2，也可以使用其他结构的匹配电路。

(天线阵列的配置例)

使用图24～图26，说明排列双极化型的天线模块的天线阵列的配置例。在图24～图26中，以将例如在图20中示出的那样的4个天线模块配置为1列的结构为例来进行说明。

(配置例1)

在作为第1配置例的图24的天线阵列120A中，4个天线模块的天线元件121A1、121A2、121A3、121A4全部配置于相同的方向。具体而言，在各天线元件中，相对于天线元件的对角线的交点，供电点SP1向Y轴的负方向偏置，供电点SP2向X轴的负方向偏置。

在使用短截线使阻抗匹配的情况下，在天线元件间需要用于形成短截线的面积，但为了抑制相邻的天线模块的短截线的干涉，有时限制天线模块的配置(朝向)，或者需要增大天线元件彼此的间隔。

通过如实施方式2那样使用利用配置于天线区域的匹配电路使阻抗匹配的天线模块来形成天线阵列，与使用短截线的情况相比，能够改善天线阵列的面积效率，能够使天线阵列小型化。

另外，在上述的说明中，说明了使用针对1个天线元件设有1个RFIC的天线模块的例子，但也能够应用于自1个RFIC向两个或4个等多个天线元件供给高频信号的结构的天线模块。

(配置例2)

在图25所示的第2配置例的天线阵列120B中，天线元件121B1和天线元件121B2以相对于X轴翻转的形态配置，同样，天线元件121B3和天线元件121B4以相对于X轴翻转的形态配置。并且，天线元件121B1、121B2的组和天线元件121B3、121B4的组以相对于中心线CL2成为轴对称的形态配置。

更详细而言，在天线元件121B1中，供电点SP1向Y轴的负方向偏置，供电点SP2向X轴的负方向偏置。在天线元件121B2中，供电点SP1向Y轴的正方向偏置，供电点SP2向X轴的负方向偏置。另外，在天线元件121B3中，供电点SP1向Y轴的正方向偏置，供电点SP2向X轴的正方向偏置。在天线元件121B4中，供电点SP1向Y轴的负方向偏置，供电点SP2向X轴的正方向偏置。

这样，在相邻的天线元件121B1、121B2的组和天线元件121B3、121B4的组各自中，自一天线元件的供电点SP1辐射的电波与自另一天线元件的供电点SP1辐射的电波成为相反相位。因而，自供电点SP1辐射的电波的交叉极化成分相互抵消，能够改善交叉极化鉴别度(Cross Polarization Discrimination：XPD)。

另外，由于天线元件121B1、121B2的组和天线元件121B3、121B4的组相对于中心线CL2配置为轴对称，因此自天线元件121B1、121B2的供电点SP2辐射的电波和自天线元件121B3、121B4的供电点SP2辐射的电波成为相反相位。因而，从天线阵列120B整体来看，自供电点SP2辐射的电波的交叉极化成分相互抵消，因此能够改善XPD。

(配置例3)

在图26所示的第3配置例的天线阵列120C中，4个天线元件121C1～121C4的相邻的天线元件以相互旋转180°的形态配置。

更详细而言，在天线元件121C1、121C3中，供电点SP1向Y轴的负方向偏置，供电点SP2向X轴的负方向偏置。在天线元件121C2、121C4中，供电点SP1向Y轴的正方向偏置，供电点SP2向X轴的正方向偏置。

即，在相邻的天线元件中自供电点SP1辐射的电波彼此成为相反相位。因而，自供电点SP1辐射的电波的交叉极化成分相互抵消，因此能够改善XPD。另外，自供电点SP2辐射的电波也是同样的。

另外，在天线阵列中，改善XPD的天线模块的配置不限定于上述的图25、图26的形态。关于各个供电点SP1、SP2，通过以作为天线阵列整体辐射彼此成为相反相位的电波的方式配置各个天线模块，能够改善天线阵列的XPD。

应理解为本次公开的实施方式在所有的方面均为例示而不是限制。本公开的范围由权利要求书表示而不由上述的实施方式的说明表示，并且意图包含在与权利要求书均等的意思和范围内的所有的变更。

附图标记说明

10、通信装置；100、100A～100N、天线模块；111A～111D、113A～113D、117、开关；112AR～112DR、低噪声放大器；112AT～112DT、功率放大器；114A～114D、衰减器；115A～115D、移相器；116、信号合成/分波器；118、混频器；119、放大电路；120、120A～120C、天线阵列；121、121A1～121A4、121B1～121B4、121C1～121C4、天线元件；130、介电体基板；132、第1面；134、第2面；140、140L、140M1、140M2、140N1、140N2、传输线路；150、152、短截线；240、260、280、320、320A1、320A2、320C2、320C3、320D1、320D2、320E2、320G2、320H2、320H1、320I、320J1、320J2、320Y、320Z、340、360、380、布线图案；300、300A～300L、300M1、300M2、300N1、300N2、匹配电路；300#、310、310G、310J1、310J2、330、350、370、390、导通孔；320B1、320B2、320C1、321、321D、321E1、321E2、321F、321G、323、GND2、焊盘；322、322Y、322Z、连接布线；400、天线区域；450、传输线路层；GND、接地电极；SP1、SP2、供电点。

Claims

1.一种天线模块，其中，

该天线模块包括：

介电体基板，其具有多层构造；

天线元件和接地电极，其配置于所述介电体基板；以及

匹配电路，其形成于所述天线元件与所述接地电极之间的区域，

经由所述匹配电路向所述天线元件供给高频信号。

2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，

所述匹配电路具有电感和电容中的至少一者的功能。

3.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述匹配电路包含：

第1导通孔导体和第2导通孔导体；以及

布线图案，其将所述第1导通孔导体与所述第2导通孔导体连接，

在自所述天线模块的法线方向俯视所述天线模块时，所述第1导通孔导体与所述第2导通孔导体偏离。

4.根据权利要求3所述的天线模块，其中，

所述布线图案的线路宽度比所述第1导通孔导体的导通孔直径和所述第2导通孔导体的导通孔直径中的至少一者窄。

5.根据权利要求3所述的天线模块，其中，

所述布线图案的线路宽度比所述第1导通孔导体的导通孔直径和所述第2导通孔导体的导通孔直径宽。

6.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述匹配电路包含：

第1导通孔导体、第2导通孔导体以及第3导通孔导体；

第1布线图案，其将所述第1导通孔导体的上端与所述第2导通孔导体的下端连接；以及

第2布线图案，其将所述第2导通孔导体的上端与所述第3导通孔导体的下端连接，

所述第1导通孔导体～所述第3导通孔导体和所述第1布线图案～所述第2布线图案形成以与所述天线模块的法线方向正交的方向为卷绕轴线的线圈。

7.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述匹配电路包含：

第1导通孔导体和第2导通孔导体；以及

布线图案，其与所述第1导通孔导体和所述第2导通孔导体电连接，

所述第1导通孔导体、所述第2导通孔导体以及所述布线图案形成以所述天线模块的法线方向为卷绕轴线的线圈的局部。

8.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述匹配电路包含：

第1导通孔导体和第2导通孔导体；

第1布线图案，其将所述第1导通孔导体的一端与所述第2导通孔导体的一端连接；以及

第2布线图案，其将所述第1导通孔导体的另一端与所述第2导通孔导体的另一端连接。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的天线模块，其中，

所述匹配电路还包含与所述接地电极相对而电容耦合的第1电极。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的天线模块，其中，

所述天线模块还包括第1电极，该第1电极形成于所述接地电极与所述天线元件之间的层并与所述接地电极连接，

所述匹配电路还包含第2电极，该第2电极与所述第1电极相对而电容耦合。

11.根据权利要求1～8中任一项所述的天线模块，其中，

所述匹配电路还包含与所述接地电极连接的电极。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的天线模块，其中，

所述匹配电路包含彼此相对并作为电容发挥功能的电极对。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的天线模块，其中，

该天线模块还包括供电电路，该供电电路安装于所述介电体基板的安装面，向所述天线元件供给高频信号。

14.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

该天线模块还包括：

供电电路，其安装于所述介电体基板的安装面，向所述天线元件供给高频信号；以及

传输线路，其形成于所述接地电极与所述安装面之间的层，自所述供电电路向所述匹配电路传输高频信号，

所述匹配电路包含将所述传输线路与所述天线元件连接的多个导通孔导体和多个布线图案，

所述多个导通孔导体和所述多个布线图案以形成从所述传输线路到所述天线元件的阶梯状的路径的方式交替地配置。

15.一种天线模块，其中，

该天线模块包括：

介电体基板，其具有多层构造；

天线元件和接地电极，其配置于所述介电体基板；以及

第1匹配电路和第2匹配电路，其形成于所述天线元件与所述接地电极之间的区域，

经由所述第1匹配电路向所述天线元件的第1供电点供给高频信号，

经由所述第2匹配电路向所述天线元件的第2供电点供给高频信号，

在自所述天线元件的法线方向俯视时，所述第1供电点和所述第2供电点配置于相对于通过所述天线元件的中心的对称线轴对称的位置。

16.根据权利要求15所述的天线模块，其中，

所述第1匹配电路和所述第2匹配电路形成为相对于通过所述对称线并与所述天线元件垂直的面成为镜像。

17.根据权利要求15或16所述的天线模块，其中，

所述天线元件具有正方形的平面形状，

所述第1供电点和所述第2供电点配置于相对于所述天线元件的对角线轴对称的位置。

18.一种通信装置，其中，

该通信装置搭载权利要求1～17中任一项所述的天线模块。