[go: up one dir, main page]

WO2020027058A1 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020027058A1
WO2020027058A1 PCT/JP2019/029672 JP2019029672W WO2020027058A1 WO 2020027058 A1 WO2020027058 A1 WO 2020027058A1 JP 2019029672 W JP2019029672 W JP 2019029672W WO 2020027058 A1 WO2020027058 A1 WO 2020027058A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna device
feed
parasitic element
dielectric substrate
parasitic
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/029672
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
薫 須藤
尾仲　健吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201980051558.3A priority Critical patent/CN112534643B/zh
Publication of WO2020027058A1 publication Critical patent/WO2020027058A1/ja
Priority to US17/140,388 priority patent/US11631936B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US18/184,900 priority patent/US12107345B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/005—Patch antenna using one or more coplanar parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/28—Arrangements for establishing polarisation or beam width over two or more different wavebands
    • 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
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna device, and more specifically, to a technique for improving characteristics of an antenna device having a parasitic element.
  • a parasitic element parasitic element
  • Patent Document 1 in a flat microstrip antenna, a plurality of parasitic elements are arranged around a feeding element, and the parasitic element is selectively grounded using a switch. Is disclosed. In the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-313263 (Patent Document 1), the beam direction of the radio wave radiated from the antenna can be adjusted by changing the parasitic element connected to the ground electrode.
  • a microstrip antenna configured to radiate two polarized waves of a vertically polarized wave and a horizontally polarized wave has a left and right sides of a square plate-shaped ground conductor.
  • a configuration in which a linear parasitic element is arranged adjacent to upper and lower sides is disclosed.
  • each of the vertical polarization and the horizontal polarization is adjusted.
  • the half-angle value in the horizontal plane and the half-angle value in the vertical plane can be matched, and the transmission and reception area of both polarized waves can be made uniform.
  • the frequency band of radio waves radiated from the antenna can be widened.
  • the ground area is sufficiently large. The beam width of the radio wave radiated from the antenna becomes narrower than in the case, and a case where desired antenna characteristics cannot be obtained may occur.
  • the present disclosure has been made in order to solve such a problem, and an object of the present disclosure is to increase a frequency band in an antenna device capable of radiating a plurality of polarized waves when a substrate size is limited. And widening the beam width in a well-balanced manner.
  • the antenna device includes a ground electrode, a feed element, and a parasitic element.
  • the ground electrode has a substantially rectangular planar shape including a first side extending in a first direction and a second side extending in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the feed element has a substantially rectangular planar shape, and is formed such that each side is parallel to the first direction or the second direction.
  • the parasitic element is formed facing the side parallel to the first side of the feed element when the antenna device is viewed in a plan view from the normal direction of the feed element.
  • the feed element is configured to emit a first polarization excited in a first direction and a second polarization excited in a second direction. The length of the first side is longer than the length of the second side.
  • the feed element disposed opposite to the rectangular ground electrode has a parasitic (first polarization) with respect to the polarization (the first polarization) whose excitation direction is the long side (first side) direction.
  • An element is arranged, and no parasitic element is arranged for a polarized wave (second polarized wave) whose excitation direction is the short side (second side) direction. This suppresses the beam width from being narrowed for the polarized light (second polarized wave) whose excitation direction is the direction in which the size of the dielectric substrate is relatively large, and the size of the dielectric substrate is relatively small.
  • the band can be widened by the parasitic element. Therefore, in an antenna device capable of radiating a plurality of polarized waves, when there is a restriction on the substrate size, it is possible to achieve a good balance between widening of the frequency band and widening of the beam width.
  • FIG. 2 is a block diagram of a communication device to which the antenna device according to Embodiment 1 is applied. It is the top view and sectional drawing of the antenna module of FIG.
  • FIG. 9 is a plan view of the antenna module of Comparative Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a difference in antenna characteristics between the antenna modules of the first embodiment and the comparative example.
  • FIG. 9 is a perspective view of the antenna device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining gain characteristics of beamforming in the antenna device of FIG. 5.
  • FIG. 9 is a perspective view of the antenna device of Comparative Example 2.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a gain characteristic of beam forming in the antenna device of FIG. 7. It is a top view of the antenna device of a modification.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a difference in antenna characteristics between the antenna modules of the first embodiment and the comparative example.
  • FIG. 9 is a perspective view of the antenna device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view of the antenna device according to the third embodiment. It is a plan view and a sectional view of an antenna module including an antenna device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a first example of an antenna module including the antenna device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a second example of the antenna module including the antenna device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 10 to which the antenna device 120 according to Embodiment 1 is applied.
  • the communication device 10 is, for example, a mobile terminal such as a mobile phone, a smart phone, or a tablet, or a personal computer having a communication function.
  • communication device 10 includes antenna module 100 and BBIC 200 constituting a baseband signal processing circuit.
  • the antenna module 100 includes an RFIC 110, which is an example of a power supply circuit, and an antenna device 120.
  • the communication device 10 up-converts the signal transmitted from the BBIC 200 to the antenna module 100 to 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 at the BBIC 200 I do.
  • FIG. 1 shows an example in which the antenna device 120 is formed by a plurality of feed elements 121 arranged in a two-dimensional array.
  • the antenna device 120 may be formed by the feed element 121.
  • feed element 121 is a patch antenna having a substantially square flat plate shape. Note that the shape of the feed element 121 may be substantially rectangular.
  • the RFIC 110 includes switches 111A to 111D, 113A to 113D, and 117, power amplifiers 112AT to 112DT, low noise amplifiers 112AR to 112DR, attenuators 114A to 114D, phase shifters 115A to 115D, and a signal combiner / demultiplexer. 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 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 upconverted transmission signal which is a high-frequency signal, is divided into four signals by the signal combiner / demultiplexer 116, passes through four signal paths, and is supplied to different power supply elements 121.
  • the directivity of the antenna device 120 can be adjusted by individually adjusting the phase shift degrees of the phase shifters 115A to 115D arranged in each signal path.
  • Received signals which are high-frequency signals received by each power supply element 121, pass through four different signal paths, and are multiplexed by the signal combiner / demultiplexer 116.
  • the combined received signal is down-converted by mixer 118, amplified by amplifier circuit 119, and transmitted to BBIC 200.
  • the RFIC 110 is formed as, for example, a one-chip integrated circuit component including the above circuit configuration.
  • devices switching, power amplifiers, low-noise amplifiers, attenuators, phase shifters
  • corresponding to each power supply element 121 in the RFIC 110 may be formed as one chip integrated circuit component for each corresponding power supply element 121. .
  • FIG. 2A is a plan view of the antenna module 100.
  • FIGS. 2B and 2C are cross-sectional views taken along lines II and II-II of FIG. 2A, respectively.
  • antenna device 120 in antenna module 100 includes parasitic element 122X that is a parasitic element, dielectric substrate 130, feed lines 140X and 140Y, and ground electrode GND. including.
  • the dielectric substrate 130 is a substrate on which a resin such as epoxy or polyimide is formed in a multilayer structure.
  • the dielectric substrate 130 may be formed of a liquid crystal polymer (Liquid Crystal Polymer: LCP) having a lower dielectric constant, a fluororesin, or a low temperature co-fired ceramic (LTCC).
  • LCP Liquid Crystal Polymer
  • LTCC low temperature co-fired ceramic
  • the dielectric substrate 130 may be a flexible substrate having flexibility.
  • the dielectric substrate has a multilayer structure.
  • the dielectric substrate is simply formed. It may have a phase structure.
  • the dielectric substrate 130 has a substantially rectangular planar shape, and has a first side extending in the X-axis direction (first direction) in FIG. 2 and a Y-axis direction (second direction) orthogonal to the X axis. ) Extending to the second side.
  • the first side is a long side of a rectangle having a length of Lx.
  • the second side is a rectangular short side having a length of Ly.
  • a ground electrode GND having substantially the same planar shape as the dielectric substrate 130 is formed on the back surface 132 side of the dielectric substrate 130.
  • the ground electrode GND may be formed in an inner layer near the back surface 132 of the dielectric substrate 130.
  • the RFIC 110 is disposed on the back surface 132 of the dielectric substrate 130 via a conductive member such as a solder bump (not shown).
  • the feed element 121 is formed near the center of the surface 131 of the dielectric substrate 130 such that each side is parallel to the X-axis direction or the Y-axis direction.
  • the power supply lines 140X and 140Y transmit a high-frequency signal supplied from the RFIC 110 to the power supply element 121.
  • the power supply line 140X is connected to a power supply point SPX of the power supply element 121, and the power supply line 140Y is connected to a power supply point SPY of the power supply element 121.
  • the feed point SPX is provided at a position offset from the center of the feed element 121 in the positive direction of the X-axis.
  • a polarization (first polarization) having the X-axis direction as the excitation direction is radiated from the power supply element 121.
  • the feed point SPY is provided at a position offset from the center of the feed element 121 in the negative direction of the Y-axis (that is, a position where the feed point SPX is rotated 90 ° counterclockwise with respect to the center of the feed element 121). .
  • a polarization (second polarization) having the excitation direction in the Y-axis direction is radiated from the power supply element 121.
  • the parasitic element 122X (first parasitic element) is formed at a position facing a side parallel to the X-axis direction of the feed element 121 and separated by a predetermined distance.
  • the characteristics required for an antenna include broadening the frequency band of radio waves radiated from the antenna, increasing the radiation range (widening the beam width), and increasing the gain of the radiated radio waves ( High gain).
  • the maximum gain increases as the beam width decreases, and the maximum gain increases as the beam width increases. Is in a trade-off relationship.
  • the beam width is related to the antenna size, and the beam width becomes narrower as the antenna size becomes larger, and the beam width becomes wider as the antenna size becomes smaller.
  • the antenna size is determined by the physical size of the radiating element, but is also affected by the relative size ratio between the radiating element and the dielectric substrate (ground electrode). For example, when the radiating elements have the same size, if the ground electrode is sufficiently large, the antenna size is relatively small, and if the ground electrode is small, the antenna size is relatively large. Therefore, even with radiating elements of the same size, the substrate (ground electrode) becomes smaller, and the beam width becomes narrower as the antenna size becomes relatively large. Therefore, as in the antenna module 100 shown in FIG.
  • the radiating element feed As the size of (element + parasitic element) increases, the beam width of the second polarization excited in the Y-axis direction can be reduced.
  • the maximum gain G of the radio wave radiated from the antenna can be generally expressed by Expression (1).
  • the beam width is reduced when the gain of the antenna is increased. Therefore, when the radiation area S (that is, the antenna size) is increased, the beam width is reduced.
  • a parasitic element is provided in a direction in which the restriction on the size of the dielectric substrate is relatively small to achieve a wider band, while a direction in which the restriction on the size of the dielectric substrate becomes larger is provided. Without providing a parasitic element, the beam width is suppressed from being reduced.
  • FIG. 3 is a plan view of an antenna module 100 # as Comparative Example 1, which further includes a parasitic element 122Y for the second polarization whose excitation direction is in the Y-axis direction in addition to the configuration of FIG. That is, in the antenna module 100 # of Comparative Example 1, the parasitic element 122Y is further formed at a position facing the side parallel to the Y-axis direction of the feed element 121.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the radiation angle of radio waves and the gain in the case of Embodiment 1 shown in FIG. 2 and in the case of Comparative Example 1 shown in FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 4 shows the angle between the radiation surface of the feed element 121 and the radiation direction of the radio wave, and the vertical axis shows the gain.
  • the case of 90 ° corresponds to the normal direction of the feed element 121.
  • a solid line LN1 is a simulation result in the case of the first embodiment
  • a broken line LN2 is a simulation result in the case of the comparative example 1.
  • beam width BW1 in the first embodiment is wider than beam width BW2 in the first comparative example.
  • beam width BW1 in the first embodiment is wider than beam width BW2 in the first comparative example.
  • the length Lp of one side of the square feeding element 121 can be approximately expressed by ⁇ g / 2 (Lp ⁇ ). ⁇ g / 2).
  • the dimension Ly in the Y direction of the dielectric substrate 130 that affects the beam width of the radiated radio wave is approximately twice the length of one side of the feed element 121. That is, the range of the size of the dielectric substrate in which the beam width is limited is when ⁇ g / 2 ⁇ Ly ⁇ g.
  • the size range of the dielectric substrate in which the beam width is limited is It can be represented by Lr ⁇ Ly ⁇ g.
  • beam forming that changes the directivity (radiation angle) of a radio wave radiated by the entire antenna can be performed by adjusting the phase of high-frequency power supplied to an adjacent feed element.
  • FIG. 5 is a perspective view of an antenna device 120A according to the second embodiment.
  • the description of the RFIC 110 is omitted.
  • antenna device 120A in antenna device 120A, four feed elements 121 are arranged on dielectric substrate 130 in a line in the X-axis direction. Then, a parasitic element 122X is formed at a position opposite to a side parallel to the X-axis direction with respect to each feed element 121.
  • the position of the feeding point of the adjacent feeding element is rotated by 90 °, but the position of the feeding point of each feeding element may be the same.
  • the directivity (radiation angle) of the radio wave radiated by the entire antenna can be changed by adjusting the phase of the high-frequency power supplied to the adjacent feed element.
  • the beam width of the radio wave radiated from each feed element becomes narrow, it may not be possible to secure a gain at a desired radiation angle.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a gain characteristic of the antenna device 120A illustrated in FIG. 5 when a radiation angle is changed by beamforming.
  • FIG. 6A is an example showing a gain characteristic (solid line LN11) when the radiation direction is the normal direction of the dielectric substrate 130 (that is, the Z-axis direction), and FIG. This is an example showing a gain characteristic (solid line LN12) when the radiation direction is -45 ° from the Z axis in the plane.
  • FIG. 6 in both the case where the radiation angle is 0 ° (that is, the normal direction) (FIG. 6A) and the case where the radiation angle is ⁇ 45 ° (FIG. 6B).
  • the gain at the target radiation angle is larger than 0 dBi.
  • the array antenna by not providing a parasitic element for polarization in a direction in which the restriction on the size of the dielectric substrate becomes larger, a gain is secured when the radiation angle is changed by beam forming. It is possible to do.
  • FIG. 5 a case has been described in which an array antenna in which a plurality of feed elements are arranged one-dimensionally.
  • the antenna device 120B shown in FIG. The same applies to the case of an array antenna having a two-dimensional array structure in which are arrayed. That is, when the dimension in the Y-axis direction is smaller than the dimension in the X-axis direction of the dielectric substrate 130, a parasitic element for polarization in the Y-axis direction, which restricts the size of the dielectric substrate, is not provided. With this, it is possible to secure a gain when beamforming is performed.
  • FIG. 10 is a perspective view of antenna device 120C according to Embodiment 3.
  • dielectric substrate 130 includes first portion 135 parallel to the XY plane in FIG. 10 and second portion 136 bent from the end of first portion 135 and parallel to the ZX plane in FIG. .
  • the length of the side of the first portion 135 along the X-axis direction is La, and the length of the side along the Y-axis direction is Lb.
  • the length of the side of the second portion 136 along the X-axis direction is also La, and the length of the side along the Z-axis direction is Lc.
  • Such an antenna device can be used for a thin mobile terminal such as a smartphone, for example.
  • the first portion 135 corresponds to the antenna on the main surface side of the housing on which the display screen is mounted, and the second portion 136 is Corresponds to the antenna on the side of the housing.
  • feed elements 121 arranged in the X-axis direction are arranged on each of the first portion 135 and the second portion 136 of the dielectric substrate 130.
  • a ground electrode is arranged on the back surface side of the first portion 135 and the second portion 136.
  • the normal direction of the power supply element 121 (second power supply element) disposed on the first portion 135 is different from the normal direction of the power supply element 121 (first power supply element) disposed on the second portion 136.
  • a polarized wave whose excitation direction is in the X-axis direction and a polarized wave whose excitation direction is in the Y-axis direction are radiated in the positive direction of the Z-axis.
  • a polarized wave whose excitation direction is in the X axis direction and a polarized wave whose excitation direction is in the Z axis direction are radiated in the negative direction of the Y axis.
  • the radiation angle of the radiated radio wave in the X-axis direction can be adjusted by beamforming.
  • the length Lb of the side of the first portion 135 along the Y-axis direction is sufficiently longer than the length Lc of the side of the second portion 136 along the Z-axis direction (Lb> Lc).
  • the length Lc of the side of the second portion 136 along the Z-axis direction is shorter than ⁇ g (Lc ⁇ g) for the effective wavelength of the radiated radio wave on the dielectric substrate 130. That is, as described in the first embodiment, in the first portion 135, the beam width is not affected by the restriction on the size of the dielectric substrate 130, but in the second portion 136, the Z-axis direction is excited. The beam width of the polarized light in the direction is narrowed by the size restriction of the dielectric substrate 130.
  • the parasitic elements 122 ⁇ / b> X and 122 ⁇ / b> Y for both polarizations are arranged for the feed element 121 of the first portion 135, but the X-axis direction is set as the excitation direction for the feed element of the second portion 136. Only the polarization parasitic element 122XA is arranged, and no polarization parasitic element whose excitation direction is in the Z-axis direction is arranged.
  • the polarization direction may vary.
  • the arrangement of the corresponding parasitic element is determined. Thereby, it is possible to suppress the beam width of the radio wave radiated from the power supply element from being narrowed, and to achieve the balance between the widening of the frequency band and the widening of the beam width.
  • FIG. 10 illustrates an example in which the plurality of feed elements 121 are arranged on each of the first portion 135 and the second portion 136 of the dielectric substrate 130, the first portion 135 and / or the second portion 136 are described. May be one.
  • the parasitic element is basically arranged for the purpose of expanding the frequency bandwidth of the radiated radio wave. As described above, in the case where the size of the dielectric substrate is significantly restricted, if the beam width is suppressed from being narrowed by arranging no parasitic element in order to secure a desired gain, a desired frequency bandwidth is reduced. There may be cases where this cannot be achieved.
  • a stub is provided on a power supply line that transmits a high-frequency signal from the RFIC to the power supply element, thereby realizing a desired frequency band.
  • FIG. 11 is a diagram showing an antenna module 100D including an antenna device 120D according to Embodiment 4.
  • FIG. 11A shows a plan view of the antenna module 100D
  • FIG. 11B shows a cross-sectional view taken along line II of FIG. 11A.
  • an antenna device 120D has a configuration in which a stub 141 is provided on feed line 140X and a stub 142 is further provided on feed line 140Y, in addition to the configuration of antenna device 120 shown in FIG. It has become.
  • the stubs 141 and 142 function as a matching circuit that matches the impedance between the RFIC 110 and the power supply element 121. Therefore, by adjusting the stub appropriately, the loss due to impedance mismatch can be reduced. Therefore, a gain in a wide frequency band can be secured, and the frequency bandwidth of the radiated radio wave can be expanded. This makes it easier to achieve a desired frequency bandwidth, particularly for polarization in the Y-axis direction where no parasitic element is provided due to size restrictions of the dielectric substrate 130.
  • the stub 141 is also provided for the feed line 140X for the polarization in the X-axis direction where the parasitic element 122X is provided.
  • Stub 141 may not be provided.
  • the stub is described as being thicker than the power supply line in order to make the connection position of the stub in the power supply line easier to understand. It may be the same as the thickness.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an antenna module 100E including an antenna device 120E according to a first example of the fifth embodiment.
  • FIG. 12A is a view corresponding to FIG. 2B in the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along a line II passing through the feeding point SPX.
  • FIGS. 12B to 12D corresponds to FIG. 2C in the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along line II-II passing through the feeding point SPY.
  • a plan view of the antenna device 120E is not shown in FIG. 12, the size of the dielectric substrate 130 is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 2A.
  • feed element 121 is arranged in a layer inside dielectric substrate 130.
  • the antenna device 120E further includes a parasitic element 125 disposed on the surface 131 of the dielectric substrate 130.
  • the parasitic element 125 does not have to be exposed from the dielectric substrate 130.
  • the feeding element 121 is formed in a layer between the layer where the parasitic element 125 is formed and the layer where the ground electrode GND is formed.
  • the parasitic element 125 has a substantially square planar shape.
  • the size of the parasitic element 125 is the same as or smaller than that of the feed element 121.
  • the antenna device 120 ⁇ / b> E is viewed in a plan view from the normal direction of the dielectric substrate 130, at least a part of the parasitic element 125 overlaps with the feed element 121.
  • the shape of the parasitic element 125 may be substantially rectangular.
  • the parasitic element 125 is set to have the same resonance frequency as the feed element 121. With such a configuration, the frequency bandwidth of the radio wave radiated from the radiation element can be expanded.
  • a parasitic element for polarization with the X-axis direction as the excitation direction is arranged.
  • This parasitic element may be arranged facing the side along the X-axis direction of the parasitic element 125 like the parasitic element 123X in the example of FIG. 12B, or may be arranged in the example of FIG.
  • the power supply element 121 may be arranged to face a side along the X-axis direction.
  • both the parasitic element 122X and the parasitic element 123X may be arranged as in the example of FIG.
  • the beam width of the polarized light having the excitation direction in the Y-axis direction can be limited by the size restriction of the dielectric substrate 130. Therefore, neither the feeding element 121 nor the parasitic element 125 has a parasitic element with respect to the polarized light whose excitation direction is in the Y-axis direction, thereby securing a beam width and realizing a desired gain. I have.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an antenna module 100F including an antenna device 120F according to a second example of the fifth embodiment. 13A, similarly to FIG. 12, FIG. 13A is a diagram corresponding to FIG. 2B in the first embodiment, and FIG. 13B to FIG. FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2C in the first embodiment.
  • the size of the dielectric substrate 130 is the same as that of the dielectric substrate 130 of the first embodiment shown in FIG.
  • feed element 121 is arranged on surface 131 of dielectric substrate 130.
  • the antenna device 120F further includes a parasitic element 126 formed in a layer between the layer where the feed element 121 is formed and the layer where the ground electrode GND is formed.
  • the parasitic element 126 has a substantially square planar shape, and has a larger size than the feed element 121.
  • the shape of the parasitic element 126 may be substantially rectangular.
  • the parasitic element 126 is set to have a resonance frequency different from that of the feed element 121.
  • Each of feed lines 140X and 140Y for transmitting a high-frequency signal to feed element 121 passes through parasitic element 126 and is connected to feed element 121.
  • the parasitic element 126 can emit radio waves in a frequency band different from that of the feed element 121. That is, the antenna device 120F functions as a dual-band type antenna device.
  • a parasitic element for polarization with the X-axis direction as the excitation direction is arranged.
  • a parasitic element 122 ⁇ / b> X is arranged to face a side of the feed element 121 along the X axis.
  • the parasitic element 124X is arranged to face the side of the parasitic element 126 along the X axis.
  • a parasitic element 122 ⁇ / b> X and a parasitic element 124 ⁇ / b> X are arranged in both the feeding element 121 and the parasitic element 126.
  • the beam width of the polarized light whose excitation direction is in the Y-axis direction can be limited by the size restriction of the dielectric substrate 130. Therefore, neither the feeding element 121 nor the parasitic element 126 has a parasitic element for the polarized light whose excitation direction is in the Y-axis direction, thereby securing a beam width and realizing a desired gain. I have.
  • the stacked antenna device as in the fifth embodiment can also be an array antenna as in the second and third embodiments, and a configuration in which a stub is provided as in the fourth embodiment. You can also.
  • the configuration in which the radiating elements (feeding element, parasitic element, and parasitic element) are arranged on the surface and / or inside of the common dielectric substrate has been described.
  • the entire structure may be arranged on a member different from the dielectric substrate (for example, a housing of a communication device). Further, the antenna module may be formed by disposing only the electrodes without using the dielectric substrate.
  • the parasitic element may be disposed at a position different from the power supply element at a distance from the ground electrode (that is, a layer different from the layer on which the power supply element is disposed) as long as electromagnetic field coupling with the power supply element can be achieved. .
  • the power supply line for supplying the high-frequency signal to the power supply element may have a configuration in which at least a part is formed in the same layer as the power supply element.
  • 10 communication device 100, 100D to 100F antenna module, 110 RFIC, 111A to 111D, 113A to 113D, 117 switch, 112AR to 112DR low noise amplifier, 112AT to 112DT power amplifier, 114A to 114D attenuator, 115A to 115D phase shifter , 116 ⁇ signal combiner / demultiplexer, 118 mixer, 119 amplifier circuit, 120, 120A to 120F antenna device, 121 feed element, 122X, 122XA, 122Y, 123X, 124X parasitic element, 125, 126 parasitic element, 130 dielectric Substrate, 140X, 140Y feed line, 141, 142 stub, 200 BBIC, GND ⁇ ground electrode, SPX, SPY ⁇ feed point.

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

アンテナ装置（１２０）は、接地電極（ＧＮＤ）、給電素子（１２１）および寄生素子（１２２）とを備える。接地電極（ＧＮＤ）は、第１方向に延在する第１辺と、当該第１方向に直交する第２方向に延在する第２辺とを含む略長方形の平面形状を有する。給電素子（１２１）は、略矩形の平面形状を有し、各辺が第１方向または第２方向に平行となるように形成される。寄生素子（１２２）は、給電素子（１２１）における第１辺に平行な辺に対向して形成される。給電素子（１２１）は、第１方向に励振する第１偏波と第２方向に励振する第２偏波を放射するように構成される。第１辺の長さは第２辺の長さよりも長い。

Description

アンテナ装置
　本開示は、アンテナ装置に関し、より特定的には、寄生素子を伴うアンテナ装置の特性を改善する技術に関する。
　平板形状のパッチアンテナにおいて、給電素子の周囲に無給電素子（寄生素子）を配置することによって、アンテナ特性を調整する構成が知られている。
　特開２００８－３１２２６３号公報（特許文献１）においては、平板形状のマイクロストリップアンテナにおいて、給電素子の周囲に複数の無給電素子を配置し、スイッチを用いて無給電素子を選択的にアース電極に接続する構成が開示されている。特開２００８－３１２２６３号公報（特許文献１）の構成においては、アース電極に接続する無給電素子を変更することによって、アンテナから放射される電波のビーム方向を調整することができる。
　また、特開２００３－８３３７号公報（特許文献２）においては、垂直偏波および水平偏波の２偏波を放射するように構成されたマイクロストリップアンテナにおいて、正方形の平板状の接地導体の左右および上下の辺に隣接させて線状の無給電素子を配置する構成が開示されている。特開２００３－８３３７号公報（特許文献２）の構成においては、無給電素子の長さ、幅、および無給電素子間の隙間を調整することによって、垂直偏波および水平偏波の各々について、水平面半角値と垂直面半角値とを合わせることができ、両偏波の送受信エリアを均一化することができる。
特開２００８－３１２２６３号公報 特開２００３－８３３７号公報
　一般的に、パッチアンテナの給電素子の周囲に無給電素子（寄生素子）を配置すると、アンテナから放射される電波の周波数帯域を広帯域化することができる。しかしながら、給電素子が配置される誘電体基板のサイズの制約等により、放射素子（給電素子＋無給電素子）のサイズに対して十分な接地面積を確保できない場合には、接地面積が十分に広い場合と比べてアンテナから放射される電波のビーム幅が狭くなり、所望のアンテナ特性が得られ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、複数の偏波が放射可能なアンテナ装置において、基板サイズに制約がある場合に、周波数帯域の広帯域化とビーム幅の広角化とをバランスよく実現することである。
　本開示に係るアンテナ装置は、接地電極、給電素子および寄生素子とを備える。接地電極は、第１方向に延在する第１辺と、当該第１方向に直交する第２方向に延在する第２辺とを含む略長方形の平面形状を有している。給電素子は、略矩形の平面形状を有し、各辺が第１方向または第２方向に平行となるように形成されている。寄生素子は、給電素子の法線方向からアンテナ装置を平面視した場合に、給電素子における第１辺に平行な辺に対向して形成されている。給電素子は、第１方向に励振する第１偏波と第２方向に励振する第２偏波を放射するように構成される。第１辺の長さは第２辺の長さよりも長い。
　本開示によるアンテナ装置においては、長方形形状の接地電極に対向して配置された給電素子の、長辺（第１辺）方向を励振方向とする偏波（第１偏波）に対しては寄生素子が配置され、短辺（第２辺）方向を励振方向とする偏波（第２偏波）に対しては寄生素子は配置されない。これにより、誘電体基板のサイズの制約が比較的大きい方向を励振方向とする偏波（第２偏波）についてはビーム幅が狭くなることを抑制し、誘電体基板のサイズの制約が比較的小さい方向を励振方向とする偏波（第１偏波）については寄生素子により広帯域化を図ることができる。したがって、複数の偏波が放射可能なアンテナ装置において、基板サイズに制約がある場合に、周波数帯域の広帯域化とビーム幅の広角化とをバランスよく実現することができる。
実施の形態１に係るアンテナ装置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断面図である。 比較例１のアンテナモジュールの平面図である。 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アンテナ特性の違いを説明するための図である。 実施の形態２に係るアンテナ装置の斜視図である。 図５のアンテナ装置におけるビームフォーミングのゲイン特性を説明するための図である。 比較例２のアンテナ装置の斜視図である。 図７のアンテナ装置におけるビームフォーミングのゲイン特性を説明するための図である。 変形例のアンテナ装置の平面図である。 実施の形態３に係るアンテナ装置の斜視図である。 実施の形態４に係るアンテナ装置を含むアンテナモジュールの平面図および断面図である。 実施の形態５に係るアンテナ装置を含むアンテナモジュールの第１の例の断面図である。 実施の形態５に係るアンテナ装置を含むアンテナモジュールの第２の例の断面図である。
　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１に係るアンテナ装置１２０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。
　図１を参照して、通信装置１０は、アンテナモジュール１００と、ベースバンド信号処理回路を構成するＢＢＩＣ２００とを備える。アンテナモジュール１００は、給電回路の一例であるＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０とを備える。通信装置１０は、ＢＢＩＣ２００からアンテナモジュール１００へ伝達された信号を高周波信号にアップコンバートしてアンテナ装置１２０から放射するとともに、アンテナ装置１２０で受信した高周波信号をダウンコンバートしてＢＢＩＣ２００にて信号を処理する。
　図１では、説明を容易にするために、アンテナ装置１２０を構成する複数の給電素子１２１のうち、４つの給電素子１２１に対応する構成のみ示され、同様の構成を有する他の給電素子１２１に対応する構成については省略されている。なお、図１においては、アンテナ装置１２０が二次元のアレイ状に配置された複数の給電素子１２１で形成される例を示しているが、給電素子１２１は必ずしも複数である必要はなく、１つの給電素子１２１でアンテナ装置１２０が形成される場合であってもよい。本実施の形態においては、給電素子１２１は、略正方形の平板形状を有するパッチアンテナである。なお、給電素子１２１の形状は、略長方形であってもよい。
　ＲＦＩＣ１１０は、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７と、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴと、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲと、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄと、移相器１１５Ａ～１１５Ｄと、信号合成／分波器１１６と、ミキサ１１８と、増幅回路１１９とを備える。
　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、それぞれ異なる給電素子１２１に給電される。このとき、各信号経路に配置された移相器１１５Ａ～１１５Ｄの移相度が個別に調整されることにより、アンテナ装置１２０の指向性を調整することができる。
　各給電素子１２１で受信された高周波信号である受信信号は、それぞれ、異なる４つの信号経路を経由し、信号合成／分波器１１６で合波される。合波された受信信号は、ミキサ１１８でダウンコンバートされ、増幅回路１１９で増幅されてＢＢＩＣ２００へ伝達される。
　ＲＦＩＣ１１０は、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における各給電素子１２１に対応する機器（スイッチ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、減衰器、移相器）については、対応する給電素子１２１毎に１チップの集積回路部品として形成されてもよい。
　（アンテナモジュールの構造）
　図２を用いて、アンテナモジュール１００のより詳細な構造について説明する。図２（ａ）には、アンテナモジュール１００の平面図が示されている。図２（ｂ）および図２（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）の線Ｉ－Ｉおよび線ＩＩ－ＩＩにおける断面図が示されている。
　図２を参照して、アンテナモジュール１００におけるアンテナ装置１２０は、給電素子１２１に加えて、無給電素子である寄生素子１２２Ｘと、誘電体基板１３０と、給電線１４０Ｘ，１４０Ｙと、接地電極ＧＮＤとを含む。
　なお、図２および後述する図３，図１１～図１３においては、説明を容易にするために、アンテナ装置１２０に給電素子１２１が１つだけ配置される場合について説明するが、図５，図７，図９および図１０のアンテナ装置に示されるように、複数の給電素子１２１がアレイ状に配置される構成であってもよい。また、以降の説明において、給電素子１２１および無給電素子を包括して「放射素子」とも称する場合がある。
　誘電体基板１３０は、たとえば、エポキシ、ポリイミドなどの樹脂が多層構造に形成された基板である。また、誘電体基板１３０は、より低い誘電率を有する液晶ポリマー（Liquid　Crystal　Polymer：ＬＣＰ）、フッ素系樹脂、あるいは低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low　Temperature　Co-fired　Ceramics）などで形成されてもよい。さらに、誘電体基板１３０は可撓性を有するフレキシブル基板であってもよい。
　なお、誘電体基板が多層構造であることは必須の構成ではない。たとえば、放射素子および接地電極が誘電体基板の内部ではなく表面および／または裏面に形成されるとともに、放射素子と接地電極とがビアのみで接続されるような場合には、誘電体基板は単相構造であってもよい。
　誘電体基板１３０は、略長方形の平面形状を有しており、図２中のＸ軸方向（第１方向）に延在する第１辺と、Ｘ軸に直交するＹ軸方向（第２方向）に延在する第２辺とを有する。第１辺は、Ｌｘの長さを有する長方形の長辺である。第２辺は、Ｌｙの長さを有する長方形の短辺である。誘電体基板１３０の裏面１３２側には、誘電体基板１３０と略同じ平面形状を有する接地電極ＧＮＤが形成される。なお、接地電極ＧＮＤは、誘電体基板１３０の裏面１３２に近い内部の層に形成されてもよい。
　誘電体基板１３０の裏面１３２には、はんだバンプ（図示せず）等の導電部材を介してＲＦＩＣ１１０が配置される。
　給電素子１２１は、各辺がＸ軸方向またはＹ軸方向と平行になるように、誘電体基板１３０の表面１３１の中央部付近に形成される。給電線１４０Ｘ，１４０Ｙは、ＲＦＩＣ１１０から供給された高周波信号を給電素子１２１へと伝達する。給電線１４０Ｘは給電素子１２１における給電点ＳＰＸに接続され、給電線１４０Ｙは給電素子１２１における給電点ＳＰＹに接続される。
　給電点ＳＰＸは、給電素子１２１の中心からＸ軸の正方向にオフセットした位置に設けられている。給電線１４０Ｘを介してＲＦＩＣ１１０から高周波信号が供給されることによって、Ｘ軸方向を励振方向とする偏波（第１偏波）が給電素子１２１から放射される。給電点ＳＰＹは、給電素子１２１の中心からＹ軸の負方向にオフセットした位置（すなわち、給電素子１２１の中心に対して給電点ＳＰＸを反時計回りに９０°回転した位置）に設けられている。給電線１４０Ｙを介してＲＦＩＣ１１０から高周波信号が供給されることによって、Ｙ軸方向を励振方向とする偏波（第２偏波）が給電素子１２１から放射される。
　寄生素子１２２Ｘ（第１寄生素子）は、給電素子１２１のＸ軸方向に平行な辺に対向し、所定距離だけ離間した位置に形成される。このような寄生素子１２２Ｘを設けることにより、Ｘ軸方向を励振方向とする第１偏波の周波数帯域幅を拡大することができる。
　一般的に、アンテナに要求される特性として、アンテナから放射される電波の周波数帯域の広帯域化、放射領域の高域化（ビーム幅の広角化）、および、放射される電波の高利得化（高ゲイン化）がある。このうち、ビーム幅とゲインの関係を見た場合、アンテナに供給される電力（すなわち、エネルギ）が同じであるとすると、ビーム幅が狭くなると最大ゲインが高くなり、ビーム幅が広くなると最大ゲインが低くなるというトレードオフの関係にある。また、ビーム幅はアンテナサイズに関連しており、アンテナサイズが大きくなるほどビーム幅が狭くなり、アンテナサイズが小さくなるほどビーム幅が広くなることが知られている。
　ここで、アンテナサイズは、放射素子の物理的な大きさによっても決まるが、放射素子と誘電体基板（接地電極）との相対的なサイズ比にも影響される。たとえば、放射素子が同じ大きさである場合、接地電極が十分に大きいとアンテナサイズは相対的に小さくなり、逆に接地電極が小さくなるとアンテナサイズは相対的に大きくなる。そのため、同じ大きさの放射素子でも、基板（接地電極）が小さくなり、アンテナサイズが相対的に大きくなるにつれてビーム幅は狭くなる。したがって、図２に示されるアンテナモジュール１００のように、誘電体基板１３０のＹ軸方向の寸法Ｌｙが、給電素子１２１の寸法に対して十分に大きいとはいえない場合には、放射素子（給電素子＋寄生素子）のサイズが大きくなるほど、Ｙ軸方向に励振する第２偏波のビーム幅が狭くなり得る。
　アンテナの放射素子の放射面積をＳとし、放射される電波の波長をλとした場合、アンテナから放射される電波の最大ゲインＧは、一般的に式（１）のように表すことができる。
　　Ｇ＝４πＳ／λ２　…　（１）
　上述のように、アンテナのゲインが大きくなるとビーム幅は狭くなるため、放射面積Ｓ（すなわち、アンテナサイズ）が大きくなるとビーム幅が狭くなる。
　そこで、本実施の形態１においては、誘電体基板のサイズの制約が比較的に小さい方向については寄生素子を設けて広帯域化を図る一方で、誘電体基板のサイズの制約が大きくなる方向については寄生素子を設けずに、ビーム幅が狭くなることを抑制する。
　図３は、比較例１として、図２の構成に加えてＹ軸方向を励振方向とする第２偏波用の寄生素子１２２Ｙをさらに有するアンテナモジュール１００＃の平面図を示している。すなわち、比較例１のアンテナモジュール１００＃においては、給電素子１２１のＹ軸方向に平行な辺に対向した位置に寄生素子１２２Ｙがさらに形成されている。
　図４は、図２で示した実施の形態１の場合と図３で示した比較例１の場合の、電波の放射角度とゲインとの関係を示す図である。図４の横軸には給電素子１２１の放射面と電波の放射方向とのなす角度が示されており、縦軸にはゲインが示されている。横軸の放射角度については、９０°の場合が給電素子１２１の法線方向に対応する。なお、図４において、実線ＬＮ１が実施の形態１の場合のシミュレーション結果であり、破線ＬＮ２が比較例１の場合のシミュレーション結果である。
　図４を参照して、ゲインが０ｄＢｉを超える放射角度をビーム幅とすると、実施の形態１の場合のビーム幅ＢＷ１は、比較例１の場合のビーム幅ＢＷ２よりも広くなっている。このように、誘電体基板のサイズの制約がより大きくなる方向の偏波に対する寄生素子を設けないようにすることで、当該偏波におけるビーム幅が狭くなることを抑制することができる。
　なお、放射される電波の誘電体基板１３０の誘電率を考慮した実効波長をλｇとした場合、正方形状の給電素子１２１の一辺の長さＬｐはおよそλｇ／２で表すことができる（Ｌｐ≒λｇ／２）。この場合、放射される電波のビーム幅に影響を与える誘電体基板１３０のＹ方向の寸法Ｌｙは、給電素子１２１の一辺の長さのおよそ２倍となる。すなわち、ビーム幅が制限される誘電体基板のサイズの範囲は、λｇ／２＜Ｌｙ＜λｇの場合となる。より詳細には、Ｘ軸方向の偏波についての寄生素子１２２Ｘを考慮すると、図２のように寄生素子１２２Ｘ間の寸法をＬｒとすると、ビーム幅が制限される誘電体基板のサイズの範囲はＬｒ＜Ｌｙ＜λｇで表すことができる。
　［実施の形態２］
　実施の形態１においては、アンテナ装置に１つの給電素子が配置される場合の例について説明した。
　実施の形態２においては、複数の給電素子がアレイ状に配列される場合の例について説明する。アレイアンテナにおいては、隣り合う給電素子に供給する高周波電力の位相を調整することで、アンテナ全体によって放射される電波の指向性（放射角度）を変更するビームフォーミングが可能である。
　図５は、実施の形態２に係るアンテナ装置１２０Ａの斜視図である。なお、図５においては、ＲＦＩＣ１１０の記載が省略されている。
　図５を参照して、アンテナ装置１２０Ａにおいては、誘電体基板１３０上に４つの給電素子１２１がＸ軸方向に一列に配置されている。そして、各給電素子１２１に対して、Ｘ軸方向に平行な辺に対向する位置に寄生素子１２２Ｘが形成されている。なお、図５の例においては、隣り合う給電素子の給電点の位置が９０°回転した態様となっているが、各給電素子の給電点の位置がすべて同じであってもよい。
　このようなアレイアンテナにおいては、上述のように、隣り合う給電素子に供給する高周波電力の位相を調整することで、アンテナ全体によって放射される電波の指向性（放射角度）を変更することができる。しかしながら、各給電素子から放射される電波のビーム幅が狭くなると、所望の放射角度におけるゲインが確保できなくなる場合がある。
　図６は、図５で示したアンテナ装置１２０Ａについて、ビームフォーミングにより放射角度を変化させた場合のゲイン特性の一例を示す図である。図６（ａ）は、放射方向を誘電体基板１３０の法線方向（すなわち、Ｚ軸方向）としたときのゲイン特性（実線ＬＮ１１）を示した例であり、図６（ｂ）は、ＸＺ平面においてＺ軸から－４５°の方向を放射方向とした場合のゲイン特性（実線ＬＮ１２）を示した例である。図６に示されるように、放射角度が０°（すなわち法線方向）の場合（図６（ａ））、および、放射角度が－４５°の場合（図６（ｂ））のいずれにおいても、対象となる放射角度におけるゲインが０ｄＢｉよりも大きくなっている。
　一方で、図７に示される比較例２のアンテナ装置１２０Ａ＃のように、各給電素子１２１に対して、Ｙ軸方向の偏波についての寄生素子１２２Ｙをさらに配置した構成の場合、放射角度が０°のときには十分なゲインが確保できているものの（図８（ａ）の実線Ｌ２１）、放射角度が－４５°のときには、対象となる放射角度におけるゲインが０ｄＢｉ付近まで低下している（図８（ｂ）の実線Ｌ２２）。
　このように、アレイアンテナにおいては、誘電体基板のサイズの制約がより大きくなる方向の偏波に対する寄生素子を設けないようにすることで、ビームフォーミングにより放射角度を変更させた場合のゲインを確保することが可能となる。
　なお、図５の例においては、複数の給電素子が一次元に配列されたアレイアンテナの場合について説明したが、図９に示されるアンテナ装置１２０Ｂのように、Ｙ軸方向にも複数の給電素子を配列した二次元配列構造のアレイアンテナの場合についても同様である。すなわち、誘電体基板１３０のＸ軸方向の寸法に比べてＹ軸方向の寸法が小さい場合、誘電体基板のサイズの制約が大きくなるＹ軸方向の偏波についての寄生素子を設けないようにすることで、ビームフォーミングを行なった場合のゲインを確保することができる。
　［実施の形態３］
　実施の形態２においては、誘電体基板が平面であり、一方向に電波を放射するアレイアンテナの例について説明した。
　実施の形態３においては、誘電体基板の一部が屈曲しており、異なる方向に電波を放射することが可能なアレイアンテナの例について説明する。
　図１０は、実施の形態３に係るアンテナ装置１２０Ｃの斜視図である。アンテナ装置１２０Ｃにおいては、誘電体基板１３０は図１０のＸＹ平面に平行な第１部分１３５と、第１部分１３５の端部から屈曲し図１０のＺＸ平面に平行な第２部分１３６とを含む。第１部分１３５のＸ軸方向に沿った辺の長さはＬａであり、Ｙ軸方向に沿った辺の長さはＬｂである。また、第２部分１３６のＸ軸方向に沿った辺の長さは同じくＬａであり、Ｚ軸方向に沿った辺の長さはＬｃである。このようなアンテナ装置は、たとえばスマートフォンのような薄型の携帯端末に用いることができ、第１部分１３５は表示画面が搭載される筐体の主面側のアンテナに対応し、第２部分１３６は筐体の側面側のアンテナに対応する。
　誘電体基板１３０の第１部分１３５および第２部分１３６の各々には、Ｘ軸方向に配列された４つの給電素子１２１が配置されている。また、図１０においては示されていないが、第１部分１３５および第２部分１３６の裏面側には、接地電極が配置されている。第１部分１３５に配置された給電素子１２１（第２給電素子）の法線方向は、第２部分１３６に配置された給電素子１２１（第１給電素子）の法線方向とは異なる。
　第１部分１３５の給電素子については、Ｘ軸方向を励振方向とする偏波およびＹ軸方向を励振方向とする偏波が、Ｚ軸の正方向に放射される。第２部分１３６の給電素子については、Ｘ軸方向を励振方向とする偏波およびＺ軸方向を励振方向とする偏波が、Ｙ軸の負方向に放射される。なお、実施の形態２で説明したように、ビームフォーミングにより、放射される電波のＸ軸方向への放射角を調整することができる。
　ここで、第１部分１３５のＹ軸方向に沿った辺の長さＬｂは、第２部分１３６のＺ軸方向に沿った辺の長さＬｃよりも十分長い（Ｌｂ＞Ｌｃ）。また、第２部分１３６のＺ軸方向に沿った辺の長さＬｃは、放射される電波の誘電体基板１３０における実効波長をλｇよりも短い（Ｌｃ＜λｇ）。すなわち、実施の形態１で説明したように、第１部分１３５においては、誘電体基板１３０のサイズの制約によるビーム幅への影響は生じないが、第２部分１３６においては、Ｚ軸方向を励振方向とする偏波については、誘電体基板１３０のサイズの制約によってビーム幅が狭められる。そのため、第１部分１３５の給電素子１２１に対しては、両偏波用の寄生素子１２２Ｘ，１２２Ｙが配置されるが、第２部分１３６の給電素子に対しては、Ｘ軸方向を励振方向とする偏波用の寄生素子１２２ＸＡのみが配置され、Ｚ軸方向を励振方向とする偏波用の寄生素子は配置されない。
　このように、誘電体基板の一部が屈曲し、異なる方向に電波を放射することが可能なアレイアンテナにおいては、給電素子が配置される誘電体基板のサイズに応じて、各偏波方向に対応する寄生素子の配置が決定される。これによって、給電素子から放射される電波のビーム幅が狭くなることを抑制し、周波数帯域の広帯域化とビーム幅の広角化とをバランスよく実現することができる。
　なお、図１０においては、誘電体基板１３０の第１部分１３５および第２部分１３６の各々に複数の給電素子１２１が配置される例について説明したが、第１部分１３５および／または第２部分１３６に配置される給電素子１２１は１つであってもよい。
　［実施の形態４］
　寄生素子は、基本的には、放射される電波の周波数帯域幅を拡大することを目的として配置される。上述のように、誘電体基板のサイズの制約が大きい場合に、所望のゲインを確保をするために、寄生素子を配置しないことによってビーム幅の狭角化を抑制すると、所望の周波数帯域幅が実現できない場合が生じ得る。
　実施の形態４においては、このような場合に、ＲＦＩＣから給電素子に高周波信号を伝達する給電線にスタブを設けることによって、所望の周波数帯域を実現する例について説明する。
　図１１は、実施の形態４に係るアンテナ装置１２０Ｄを含むアンテナモジュール１００Ｄを示す図である。図１１（ａ）にはアンテナモジュール１００Ｄの平面図が示されており、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の線Ｉ－Ｉにおける断面図が示されている。
　図１１を参照して、アンテナ装置１２０Ｄは、図２で示したアンテナ装置１２０の構成に加えて、給電線１４０Ｘにスタブ１４１が設けられており、さらに給電線１４０Ｙにスタブ１４２が設けられた構成となっている。スタブ１４１，１４２は、ＲＦＩＣ１１０と給電素子１２１との間のインピーダンスを整合させる整合回路として機能する。そのため、スタブを適切に調整することによって、インピーダンス不整合による損失を低減することができる。したがって、広い周波数帯域におけるゲインを確保できるので、放射される電波の周波数帯域幅を拡大することが可能となる。これにより、特に、誘電体基板１３０のサイズの制約によって寄生素子が設けられないＹ軸方向の偏波について、所望の周波数帯域幅を実現しやすくできる。
　なお、図１１においては、寄生素子１２２Ｘが設けられるＸ軸方向の偏波についての給電線１４０Ｘについてもスタブ１４１が設けられているが、寄生素子１２２Ｘによって所望の周波数帯域幅が実現できる場合には、スタブ１４１は設けられなくてもよい。また、図１１（ｂ）の断面図においては、給電線におけるスタブの接続位置をわかりやすくするために、スタブの厚みを給電線の厚みより厚く記載しているが、スタブの厚みは給電線の厚みと同じであってもよい。
　［実施の形態５］
　上述の実施の形態においては、放射素子として、給電素子と、給電素子と同じ層に配置された寄生素子とを有するアンテナ装置の例について説明した。
　実施の形態５においては、誘電体基板の給電素子とは異なる層に無給電素子が配置される、いわゆるスタック型のアンテナ装置の例について説明する。
　（第１例）
　図１２は、実施の形態５の第１の例に係るアンテナ装置１２０Ｅを含むアンテナモジュール１００Ｅを示す断面図である。図１２（ａ）は、実施の形態１における図２（ｂ）に対応する図であり、給電点ＳＰＸを通る線Ｉ－Ｉにおける断面図である。図１２（ｂ）～図１２（ｄ）の各々は、実施の形態１における図２（ｃ）に対応する図であり、給電点ＳＰＹを通る線ＩＩ－ＩＩにおける断面図である。なお、図１２においては、アンテナ装置１２０Ｅの平面図は示されていないが、実施の形態１の図２（ａ）と同様の誘電体基板１３０のサイズである。
　図１２を参照して、アンテナ装置１２０Ｅにおいては、給電素子１２１は誘電体基板１３０の内部の層に配置されている。そして、アンテナ装置１２０Ｅは、誘電体基板１３０の表面１３１に配置された無給電素子１２５をさらに含む。なお、無給電素子１２５は誘電体基板１３０から露出していなくてもよい。言い換えれば、給電素子１２１は、無給電素子１２５が形成される層と接地電極ＧＮＤが形成される層との間の層に形成されている。
　無給電素子１２５は略正方形の平面形状を有している。無給電素子１２５のサイズは、給電素子１２１と同じか、あるいは給電素子１２１よりも小さい。誘電体基板１３０の法線方向からアンテナ装置１２０Ｅを平面視した場合、無給電素子１２５の少なくとも一部は給電素子１２１と重なっている。なお、無給電素子１２５の形状は略長方形であってもよい。
　アンテナ装置１２０Ｅにおいては、無給電素子１２５は、給電素子１２１と同じ共振周波数となるように設定されている。このような構成とすることによって、放射素子から放射される電波の周波数帯域幅を拡大することができる。
　また、アンテナ装置１２０Ｅにおいては、Ｘ軸方向を励振方向とする偏波についての寄生素子が配置される。この寄生素子は、図１２（ｂ）の例の寄生素子１２３Ｘのように無給電素子１２５のＸ軸方向に沿った辺に対向して配置されてもよいし、図１２（ｃ）の例の寄生素子１２２Ｘのように給電素子１２１のＸ軸方向に沿った辺に対向して配置されてもよい。あるいは、図１２（ｄ）の例のように、寄生素子１２２Ｘおよび寄生素子１２３Ｘの双方を配置してもよい。
　アンテナ装置１２０Ｅにおいても、誘電体基板１３０のサイズの制約によって、Ｙ軸方向を励振方向とする偏波のビーム幅が制限され得る。そのため、給電素子１２１および無給電素子１２５のいずれにおいても、Ｙ軸方向を励振方向とする偏波に対する寄生素子は設けられておらず、これによってビーム幅を確保して所望のゲインを実現している。
　（第２例）
　図１３は、実施の形態５の第２の例に係るアンテナ装置１２０Ｆを含むアンテナモジュール１００Ｆを示す断面図である。図１３についても、図１２と同様に、図１３（ａ）は、実施の形態１における図２（ｂ）に対応する図であり、図１３（ｂ）～図１３（ｄ）の各々は、実施の形態１における図２（ｃ）に対応する図である。また、誘電体基板１３０は、実施の形態１の図２（ａ）の誘電体基板１３０と同様のサイズである。
　図１３を参照して、アンテナ装置１２０Ｆにおいては、給電素子１２１は誘電体基板１３０の表面１３１に配置される。そして、アンテナ装置１２０Ｆは、給電素子１２１が形成される層と接地電極ＧＮＤが形成される層との間の層に形成された無給電素子１２６をさらに含む。無給電素子１２６は略正方形の平面形状を有しており、給電素子１２１よりも大きいサイズを有する。誘電体基板１３０の法線方向からアンテナ装置１２０Ｆを平面視した場合、無給電素子１２６の少なくとも一部は給電素子１２１と重なっている。なお、無給電素子１２６の形状は略長方形であってもよい。
　アンテナ装置１２０Ｆにおいては、無給電素子１２６は、給電素子１２１と異なる共振周波数となるように設定される。また、給電素子１２１へ高周波信号を伝達する給電線１４０Ｘ，１４０Ｙの各々は、無給電素子１２６を貫通して給電素子１２１に接続される。このような構成とすることによって、無給電素子１２６は、給電素子１２１とは異なる周波数帯域の電波を放射することが可能となる。すなわち、アンテナ装置１２０Ｆは、デュアルバンドタイプのアンテナ装置として機能する。
　また、アンテナ装置１２０Ｆにおいては、Ｘ軸方向を励振方向とする偏波についての寄生素子が配置される。図１３（ｂ）の例においては、給電素子１２１のＸ軸に沿った辺に対向して寄生素子１２２Ｘが配置されている。図１３（ｃ）の例においては、無給電素子１２６のＸ軸に沿った辺に対向して寄生素子１２４Ｘが配置されている。図１３（ｄ）の例においては、給電素子１２１および無給電素子１２６の双方に、寄生素子１２２Ｘおよび寄生素子１２４Ｘがそれぞれ配置されている。
　アンテナ装置１２０Ｆにおいても、誘電体基板１３０のサイズの制約によって、Ｙ軸方向を励振方向とする偏波のビーム幅が制限され得る。そのため、給電素子１２１および無給電素子１２６のいずれにおいても、Ｙ軸方向を励振方向とする偏波に対する寄生素子は設けられておらず、これによってビーム幅を確保して所望のゲインを実現している。
　なお、実施の形態５のようなスタック型のアンテナ装置についても、実施の形態２，３のようなアレイアンテナとすることも可能であり、また、実施の形態４のようにスタブを設ける構成とすることもできる。
　なお、上述のアンテナモジュールにおいては、放射素子（給電素子，無給電素子，寄生素子）が共通の誘電体基板の表面および／または内部に配置される構成について説明したが、放射素子の一部あるいは全部が、誘電体基板とは異なる部材（たとえば、通信装置の筐体）に配置される構成であってもよい。また、誘電体基板を用いることなく、電極のみを配置してアンテナモジュールを形成してもよい。
　また、寄生素子は、給電素子との電磁界結合ができれば、接地電極からの距離が給電素子とは異なる位置（すなわち、給電素子が配置される層とは異なる層）に配置されていてもよい。
　さらに、給電素子に高周波信号を供給する給電線は、少なくとも一部が給電素子と同一の層に形成される構成であってもよい。
　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、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、１００，１００Ｄ～１００Ｆ　アンテナモジュール、１１０　ＲＦＩＣ、１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７　スイッチ、１１２ＡＲ～１１２ＤＲ　ローノイズアンプ、１１２ＡＴ～１１２ＤＴ　パワーアンプ、１１４Ａ～１１４Ｄ　減衰器、１１５Ａ～１１５Ｄ　移相器、１１６　信号合成／分波器、１１８　ミキサ、１１９　増幅回路、１２０，１２０Ａ～１２０Ｆ　アンテナ装置、１２１　給電素子、１２２Ｘ，１２２ＸＡ，１２２Ｙ，１２３Ｘ，１２４Ｘ　寄生素子、１２５，１２６　無給電素子、１３０　誘電体基板、１４０Ｘ，１４０Ｙ　給電線、１４１，１４２　スタブ、２００　ＢＢＩＣ、ＧＮＤ　接地電極、ＳＰＸ，ＳＰＹ　給電点。

Claims (12)

  1. 　アンテナ装置であって、
    　第１方向に延在する第１辺と前記第１方向に直交する第２方向に延在する第２辺とを含む略長方形の平面形状を有する接地電極と、
    　略矩形の平面形状を有し、各辺が前記第１方向または前記第２方向に平行となるように形成された第１給電素子と、
    　前記第１給電素子の法線方向から前記アンテナ装置を平面視した場合に、前記第１給電素子における前記第１辺に平行な辺に対向して形成された第１寄生素子とを備え、
    　前記第１給電素子は、前記第１方向に励振する第１偏波と前記第２方向に励振する第２偏波を放射するように構成され、
    　前記第１辺の長さは前記第２辺の長さよりも長い、アンテナ装置。
  2. 　略矩形の平面形状を有し、前記第１給電素子の法線方向から前記アンテナ装置を平面視した場合に、少なくとも一部が前記第１給電素子と重なるように形成された無給電素子をさらに備える、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記第１給電素子の法線方向から前記アンテナ装置を平面視した場合に、前記無給電素子における前記第１辺に平行な辺に対向して形成された第２寄生素子をさらに備える、請求項２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記第１給電素子に高周波信号を伝達する給電線をさらに備え、
    　前記無給電素子は、前記第１給電素子と前記接地電極との間に形成されており、
    　前記給電線は、前記無給電素子を貫通して前記第１給電素子に接続される、請求項２または３に記載のアンテナ装置。
  5. 　前記無給電素子は、前記第１給電素子が前記無給電素子と前記接地電極との間になる位置に形成される、請求項２または３に記載のアンテナ装置。
  6. 　誘電体基板をさらに備え、
    　前記第１給電素子および前記接地電極は、前記誘電体基板に配置され、
    　前記第１給電素子から放射される電波の前記誘電体基板内における実効波長をλｇとした場合に、前記第２辺の長さは、λｇ／２よりも大きくλｇよりも小さい、請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  7. 　アンテナ装置であって、
    　第１方向に延在する第１辺と前記第１方向に直交する第２方向に延在する第２辺とを含む略長方形の平面形状を有する接地電極と、
    　略矩形の平面形状を有し、各辺が前記第１方向または前記第２方向に平行となるように形成された第１給電素子と、
    　略矩形の平面形状を有し、前記第１給電素子の法線方向から前記アンテナ装置を平面視した場合に、少なくとも一部が前記第１給電素子と重なるように形成された無給電素子と、
    　前記第１給電素子の法線方向から前記アンテナ装置を平面視した場合に、前記無給電素子における前記第１辺に平行な辺に対向して形成された寄生素子とを備え、
    　前記第１給電素子は、前記第１方向に励振する第１偏波と前記第２方向に励振する第２偏波を放射するように構成され、
    　前記第１辺の長さは前記第２辺の長さよりも長い、アンテナ装置。
  8. 　平面形状を有する第２給電素子をさらに備え、
    　前記第２給電素子の法線方向は、前記第１給電素子の法線方向とは異なる、請求項１～７のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  9. 　第１部分と第２部分とを含む誘電体基板をさらに備え、
    　前記第２部分は、前記第１部分から屈曲しており、
    　前記第１給電素子は前記第２部分に配置され、前記第２給電素子は前記第１部分に配置される、請求項８に記載のアンテナ装置。
  10. 　アンテナ装置であって、
    　第１方向に延在する第１辺と前記第１方向に直交する第２方向に延在する第２辺とを含む略長方形の平面形状を有する接地電極と、
    　各々が略矩形の平面形状を有し、各辺が前記第１方向または前記第２方向に平行となるようにアレイ状に配列された複数の第１給電素子と、
    　前記複数の第１給電素子の各々について、当該給電素子の法線方向から前記アンテナ装置を平面視した場合に、前記第１辺に平行な辺に対向して形成された寄生素子とを備え、
    　前記複数の第１給電素子の各々は、前記第１方向に励振する第１偏波と前記第２方向に励振する第２偏波を放射するように構成され、
    　前記第１辺の長さは前記第２辺の長さよりも長い、アンテナ装置。
  11. 　平面形状を有する少なくとも１つの第２給電素子をさらに備え、
    　前記少なくとも１つの第２給電素子の法線方向は、前記複数の第１給電素子の各々の法線方向とは異なる、請求項１０に記載のアンテナ装置。
  12. 　第１部分と第２部分とを含む誘電体基板をさらに備え、
    　前記第２部分は、前記第１部分から屈曲しており、
    　前記複数の第１給電素子は前記第２部分に配置され、前記少なくとも１つの第２給電素子は前記第１部分に配置される、請求項１１に記載のアンテナ装置。
PCT/JP2019/029672 2018-08-02 2019-07-29 アンテナ装置 Ceased WO2020027058A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980051558.3A CN112534643B (zh) 2018-08-02 2019-07-29 天线装置
US17/140,388 US11631936B2 (en) 2018-08-02 2021-01-04 Antenna device
US18/184,900 US12107345B2 (en) 2018-08-02 2023-03-16 Antenna device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-145934 2018-08-02
JP2018145934 2018-08-02

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/140,388 Continuation US11631936B2 (en) 2018-08-02 2021-01-04 Antenna device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020027058A1 true WO2020027058A1 (ja) 2020-02-06

Family

ID=69230697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/029672 Ceased WO2020027058A1 (ja) 2018-08-02 2019-07-29 アンテナ装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11631936B2 (ja)
CN (1) CN112534643B (ja)
WO (1) WO2020027058A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022264415A1 (ja) * 2021-06-18 2022-12-22
JP2024002957A (ja) * 2022-06-24 2024-01-11 トロン フューチャー テック インコーポレイテッド フェーズドアレイアンテナ用の無線周波数回路
WO2025109854A1 (ja) * 2023-11-20 2025-05-30 株式会社村田製作所 アンテナ基板、アンテナモジュール、通信装置
US12381327B2 (en) 2021-06-18 2025-08-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna module and communication device including the same
WO2025234366A1 (ja) * 2024-05-09 2025-11-13 株式会社村田製作所 アンテナモジュール、及び通信装置
US12543259B2 (en) 2022-12-14 2026-02-03 Tron Future Tech Inc. Radio-frequency circuit for phased array antenna

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020031776A1 (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 株式会社村田製作所 アンテナモジュール
WO2021059738A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよびその製造方法、ならびに、集合基板
KR102902612B1 (ko) * 2020-01-16 2025-12-19 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 플로팅 라디에이터를 포함하는 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
TWM600485U (zh) * 2020-05-13 2020-08-21 和碩聯合科技股份有限公司 天線模組
JP7651297B2 (ja) * 2020-12-23 2025-03-26 株式会社ヨコオ パッチアンテナ
US11843187B2 (en) * 2021-04-26 2023-12-12 Amazon Technologies, Inc. Antenna module grounding for phased array antennas
TWM628581U (zh) * 2022-01-11 2022-06-21 和碩聯合科技股份有限公司 陣列天線
US12149008B2 (en) * 2022-08-19 2024-11-19 Google Llc Low-footprint dual-band ultra-wideband antenna modules
CN115149249A (zh) * 2022-09-01 2022-10-04 广东大湾区空天信息研究院 高增益微带天线阵列、毫米波车载雷达传感器及车辆
WO2024080839A1 (en) 2022-10-14 2024-04-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Mm-wave resonant termination load embedded in a pcb substrate and antenna array including the same
CN116780196A (zh) * 2023-07-10 2023-09-19 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种单馈宽波束圆极化微带天线

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200404222Y1 (ko) * 2005-07-25 2005-12-20 안병철 소형화된 측면급전 패치 안테나
JP2007074575A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Hitachi Cable Ltd 水平偏波・垂直偏波ダイバーシティアンテナ
JP2010524331A (ja) * 2007-04-05 2010-07-15 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） 偏波依存ビーム幅調整器
CN203850436U (zh) * 2014-04-21 2014-09-24 广州博纬通信科技有限公司 一种双极化宽频阵列天线
JP2016092713A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 住友電気工業株式会社 アンテナシステム
CN107046183A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 三星电机株式会社 利用人工磁导体的阵列天线
JP2018063159A (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 株式会社デンソー ミリ波レーダ装置およびその製造方法
US20180115056A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Peraso Technologies Inc. Antenna and wireless communications assembly

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4401988A (en) * 1981-08-28 1983-08-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Coupled multilayer microstrip antenna
SE9700401D0 (sv) * 1997-02-05 1997-02-05 Allgon Ab Antenna operating with isolated channels
US6118406A (en) * 1998-12-21 2000-09-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Broadband direct fed phased array antenna comprising stacked patches
JP2002158534A (ja) * 2000-11-17 2002-05-31 Ntt Docomo Inc パッチ型アンテナ
JP2002271131A (ja) * 2001-03-12 2002-09-20 Hitachi Ltd 平面アンテナ
JP2002299949A (ja) * 2001-04-02 2002-10-11 Hitachi Chem Co Ltd 平面アレーアンテナ
JP4541595B2 (ja) 2001-06-18 2010-09-08 マスプロ電工株式会社 マイクロストリップアンテナ
JP2006115451A (ja) * 2004-09-15 2006-04-27 Ricoh Co Ltd 指向性制御マイクロストリップアンテナおよび該アンテナを用いた無線モジュールならびに無線システム
WO2006035881A1 (ja) 2004-09-30 2006-04-06 Toto Ltd. マイクロストリップアンテナ及びマイクロストリップアンテナを用いた高周波センサ
JP4212613B2 (ja) * 2006-08-22 2009-01-21 電気興業株式会社 偏波共用アンテナ
CN108550986A (zh) * 2012-09-21 2018-09-18 株式会社村田制作所 双极化天线
KR101920748B1 (ko) * 2014-10-20 2018-11-21 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 무선통신 모듈
JP6486734B2 (ja) 2015-03-17 2019-03-20 株式会社豊田中央研究所 アレーアンテナ装置
JP2017139686A (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 株式会社Ｎｔｔドコモ アンテナおよび基地局
JP6850993B2 (ja) * 2017-06-14 2021-03-31 ソニー株式会社 アンテナ装置
JP6579298B1 (ja) * 2018-02-14 2019-09-25 日立金属株式会社 マルチバンドアンテナ、無線通信モジュールおよび無線通信装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200404222Y1 (ko) * 2005-07-25 2005-12-20 안병철 소형화된 측면급전 패치 안테나
JP2007074575A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Hitachi Cable Ltd 水平偏波・垂直偏波ダイバーシティアンテナ
JP2010524331A (ja) * 2007-04-05 2010-07-15 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） 偏波依存ビーム幅調整器
CN203850436U (zh) * 2014-04-21 2014-09-24 广州博纬通信科技有限公司 一种双极化宽频阵列天线
JP2016092713A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 住友電気工業株式会社 アンテナシステム
CN107046183A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 三星电机株式会社 利用人工磁导体的阵列天线
JP2018063159A (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 株式会社デンソー ミリ波レーダ装置およびその製造方法
US20180115056A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Peraso Technologies Inc. Antenna and wireless communications assembly

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022264415A1 (ja) * 2021-06-18 2022-12-22
WO2022264415A1 (ja) * 2021-06-18 2022-12-22 Ｆｃｎｔ株式会社 アンテナ装置及び無線通信装置
JP7698717B2 (ja) 2021-06-18 2025-06-25 Fcnt合同会社 アンテナ装置及び無線通信装置
US12381327B2 (en) 2021-06-18 2025-08-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna module and communication device including the same
JP2024002957A (ja) * 2022-06-24 2024-01-11 トロン フューチャー テック インコーポレイテッド フェーズドアレイアンテナ用の無線周波数回路
JP7599235B2 (ja) 2022-06-24 2024-12-13 トロン フューチャー テック インコーポレイテッド フェーズドアレイアンテナ用の無線周波数回路
US12543259B2 (en) 2022-12-14 2026-02-03 Tron Future Tech Inc. Radio-frequency circuit for phased array antenna
WO2025109854A1 (ja) * 2023-11-20 2025-05-30 株式会社村田製作所 アンテナ基板、アンテナモジュール、通信装置
WO2025234366A1 (ja) * 2024-05-09 2025-11-13 株式会社村田製作所 アンテナモジュール、及び通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230223691A1 (en) 2023-07-13
US11631936B2 (en) 2023-04-18
US12107345B2 (en) 2024-10-01
US20210126366A1 (en) 2021-04-29
CN112534643A (zh) 2021-03-19
CN112534643B (zh) 2023-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12107345B2 (en) Antenna device
US11171421B2 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
US11211720B2 (en) High-frequency module and communication device
US10950945B2 (en) Antenna element, antenna module, and communication apparatus
JP6705577B1 (ja) アンテナ素子、アンテナモジュールおよび通信装置
US11581635B2 (en) Antenna module
CN111919337B (zh) 天线模块和搭载该天线模块的通信装置
WO2018230475A1 (ja) アンテナモジュールおよび通信装置
US11322841B2 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
JP2021016198A (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
JPWO2020050341A1 (ja) アンテナ素子、アンテナモジュールおよび通信装置
WO2020145392A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2020217689A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2020066604A1 (ja) アンテナモジュール、通信装置およびアレイアンテナ
WO2023037806A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
CN115280598A (zh) 天线模块和搭载天线模块的通信装置
US12126089B2 (en) Antenna device, antenna module, and communication device
US11837801B2 (en) Antenna module and communication device equipped with the same
JP6798656B1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
US20240178567A1 (en) Antenna module and communication apparatus equipped with the same
WO2023188785A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
CN115136413B (zh) 天线模块以及搭载有天线模块的通信装置
WO2023090182A1 (ja) アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
WO2022038868A1 (ja) 通信装置
CN222168706U (zh) 天线装置、天线模块以及通信装置

Legal Events

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

Ref document number: 19844911

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19844911

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP