(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナの発信及び受信性能を向上させる集積アンテナ構造を提供する。【解決手段】集積アンテナ構造２００は、ベース２１０と、ベースの中に設けられ且つベースの側辺に近く、水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナを含み、水平偏波アンテナの偏波方向がベースの厚さ方向に垂直であり、且つ垂直偏波アンテナの偏波方向がベースの厚さ方向に垂直である偏波共用アンテナユニット２２０と、反射構造２３０と、チップ２４０と、を含む。【選択図】図３
2020031412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースの中に設けられ且つ前記ベースの側辺に近く、水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナを含む偏波共用アンテナユニットと、
を含む集積アンテナ構造。
【請求項２】
前記水平偏波アンテナは、モノポールアンテナである請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項３】
前記垂直偏波アンテナは、モノポールアンテナである請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項４】
前記水平偏波アンテナは、ダイポールアンテナである請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項５】
前記垂直偏波アンテナは、ダイポールアンテナである請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項６】
前記垂直偏波アンテナは、少なくとも１つの導電性貫通孔構造により形成される請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項７】
前記偏波共用アンテナユニットは少なくとも１つのフィーディングトレースに電気的に結合され、前記少なくとも１つのフィーディングトレースは前記ベースの中心領域における部材に電気的接続される請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項８】
前記ベースの中心領域の中に設けられる広帯域アンテナユニットを更に含む請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項９】
前記ベースの中に設けられ且つ前記側辺に近く、少なくとも１つの導電性貫通孔構造により形成される誘電体レンズを更に含む請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１０】
前記誘電体レンズは、前記水平偏波アンテナと前記垂直偏波アンテナとの間に横方向に設けられる請求項９に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１１】
前記誘電体レンズは、前記偏波共用アンテナユニットよりも横方向で前記側辺に近い請求項９に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１２】
前記ベースの中心領域の中に設けられる無線周波数（ＲＦ）チップと、
前記ＲＦチップと前記偏波共用アンテナユニットとの間に横方向に設けられ、少なくとも１つの導電性貫通孔構造により形成される反射構造と、
を更に含む請求項１に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１３】
ベースと、
前記ベースの中に設けられ且つ前記ベースの少なくとも１つの側辺に近く、互いに間隔を開けて、且つそれぞれ水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナを含む複数のアンテナユニットと、
を含む集積アンテナ構造。
【請求項１４】
前記ベースの中に設けられ且つ前記少なくとも１つの側辺に近く、前記アンテナユニットと前記少なくとも１つの側辺に沿って交互に設けられ、且つ複数の貫通孔構造により形成される複数の誘電体レンズを更に含む請求項１３に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１５】
前記アンテナユニット及び前記誘電体レンズは、前記ベースの中心領域を横方向に取り込む請求項１４に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１６】
ベースと、
前記ベースの中心領域の中に設けられる第１のアンテナユニットと、
前記ベースの中に設けられ且つ前記ベースの少なくとも１つの側辺に近く、互いに間隔を開けて且つ前記第１のアンテナユニットを横方向に取り込む複数の第２のアンテナユニットと、
を含む集積アンテナ構造。
【請求項１７】
前記第１のアンテナユニットに対向するように、前記ベースの前記中心領域内に設けられる無線周波数（ＲＦ）チップと、
前記ＲＦチップと前記第２のアンテナユニットとの間に横方向に設けられ、少なくとも１つの導電性貫通孔構造により形成される反射構造、
を更に含む請求項１６に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１８】
前記ベースの中に設けられ且つ前記少なくとも１つの側辺に近く、前記第２のアンテナユニットと前記少なくとも１つの側辺に沿って交互に設けられ、且つ複数の導電性貫通孔構造により形成される複数の誘電体レンズを更に含む請求項１６に記載の集積アンテナ構造。
【請求項１９】
前記第１のアンテナユニットは、位相配列アンテナである請求項１６に記載の集積アンテナ構造。
【請求項２０】
前記第２のアンテナユニットの各々は、水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナを含む請求項１６に記載の集積アンテナ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ構造に関し、より具体的には、集積アンテナ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信技術の盛んな発展につれて、商用モバイル通信システムは、高速なデータ伝送を達成させ、また、例えばマルチメディアビデオストリーミングネットワークサービス、即時道路レポート及びナビゲーション、及び膨大なデータ伝送量を要求する即時ネットワーク通信のようなインターネットサービスプロバイダに広範なサービスを提供することができる。ハードウェアに対して、アンテナの設計は、無線信号の受送信の性能に影響を与える。そのため、高性能なアンテナを如何に設計するかは、関連業界の目標の一つになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、集積アンテナ構造を提供することにある。前記集積アンテナ構造において、偏波共用アンテナユニットは、偏波共用放射パターンを発生させるようにベースの縁部に設けられて、アンテナの発信及び受信性能を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一方は、ベースと、ベースの中に設けられ且つベースの側辺に近く、水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナを含み、水平偏波アンテナの偏波方向がベースの厚さ方向に垂直であり、且つ垂直偏波アンテナの偏波方向がベースの厚さ方向に垂直である偏波共用アンテナユニットと、を含む集積アンテナ構造に関する。
【０００５】
本発明の他方は、ベースと、ベースの中に設けられ且つベースの少なくとも１つの側辺に近く、互いに間隔を開けて、それぞれ水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナを含み、水平偏波アンテナの偏波方向がベースの厚さ方向に垂直であり、且つ垂直偏波アンテナの偏波方向がベースの厚さ方向に垂直である複数のアンテナユニットと、を含む集積アンテナ構造に関する。
【０００６】
本発明の他方は、ベースと、ベースの中心領域の中に設けられる第１のアンテナユニットと、ベースの中に設けられ且つベースの少なくとも１つの側辺に近く、互いに間隔を開けて且つ第１のアンテナユニットを横方向に取り込む第２のアンテナユニットと、を含む集積アンテナ構造に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
下記添付図面を参照して下記説明を読むと、実施例及びそのメリットをより全面的に理解することができる。
【０００８】
【図１Ａ】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の透視図である。
【図１Ｂ】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の上面図である。
【図２】図１Ａにおける集積アンテナ構造の断面図である。
【図３】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図４】図３における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図５Ａ】図４におけるある導電性貫通孔構造及びフィーディングトレースの上面透視図である。
【図５Ｂ】図４におけるある導電性貫通孔構造及びフィーディングトレースの側面透視図である。
【図６Ａ】変形実施例による垂直偏波アンテナの上面透視図である。
【図６Ｂ】変形実施例による垂直偏波アンテナの側面透視図である。
【図７Ａ】他の変形実施例による垂直偏波アンテナの上面透視図である。
【図７Ｂ】他の変形実施例による垂直偏波アンテナの側面透視図である。
【図８】図３における反射壁の部分横断面図である。
【図９Ａ】変形実施例による図３における反射サブ構造領域の平面パターン図である。
【図９Ｂ】変形実施例による図３における反射サブ構造領域の平面パターン図である。
【図９Ｃ】変形実施例による図３における反射サブ構造領域の平面パターン図である。
【図１０Ａ】図９Ａにおける反射サブ構造領域の横断面透視図である。
【図１０Ｂ】図９Ｂにおける反射サブ構造領域の横断面透視図である。
【図１０Ｃ】図９Ｃにおける反射サブ構造領域の横断面透視図である。
【図１１】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図１２】図１１における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図１３】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図１４】図１３における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図１５】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図１６】図１５における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図１７】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図１８】図１７における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図１９Ａ】様々な実施例による図１７における誘電体レンズ領域の横断面図である。
【図１９Ｂ】様々な実施例による図１７における誘電体レンズ領域の横断面図である。
【図１９Ｃ】様々な実施例による図１７における誘電体レンズ領域の横断面図である。
【図２０】図１７における誘電体レンズ領域の上面図である。
【図２１】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図２２】図２１における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図２３】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図２４】図２３における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図２５】本発明のある実施例による集積アンテナ構造の模式的配置図である。
【図２６】図２５における集積アンテナ構造の部分構造図である。
【図２７】本発明のある実施例による集積アンテナ構造１０００の模式的配置図である。
【図２８Ａ】図２７における集積アンテナ構造から発生したビームの上面図である。
【図２８Ｂ】図２７における集積アンテナ構造から発生したビームの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面及び詳細な説明に合わせて本公開内容の精神が明らかになるよう説明する。本公開内容の好ましい実施例を達成させた後で、本公開の精神や範囲から逸脱せずに、当業者であれば、本公開内容の教示した技術に基づいて様々な修正や変更を加えることができる。
【００１０】
また、本文において、説明しやすくするために、例えば、「〜の上方にある」、「〜の上にある」、「〜の下方にある」、「〜の下にある」等の空間対向用語によって、図に示すある素子又は特徴と別の素子又は特徴との関係を説明することができる。空間対向用語は、添付図面に示す向き以外、設備の使用又は操作における異なる向きを含む意図である。この装置は、他の形態で向きを決めてよく（９０度回転し又は他の方向になる）、且つ本文に用いられる空間対向名詞も同様に対応して解釈されてよい。
【００１１】
図１Ａ及び図１Ｂを参照されてよい。図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ集積アンテナ構造１００の透視図及び上面図である。集積アンテナ構造１００は、少なくとも、ベース１１０と、ベース１１０の上又は中に設けられる例えば放射素子、導線、スイッチ及び／又は他の部材のような部材と、を含む。ベース１１０は、中心領域１１０Ａ及び周辺領域１１０Ｂを有し、前記周辺領域１１０Ｂが複数の周辺領域１１０Ｂを含み、それについては下記段落で複数の実施例として説明する。
【００１２】
図２は、図１Ａにおける集積アンテナ構造１００の断面図である。図１Ｂに示すように、ベース１１０は、交互に積み重ねられた誘電体層１１２ａ-１１２ｋ及び金属層１１４ａ-１１４ｌにより形成された多層板構造である。誘電体層１１２ａ-１１２ｋは、ＦＲ４材料、ガラス、セラミック、エポキシ樹脂又はシリコンにより形成されてよい。金属層１１４ａ-１１４ｌは、それぞれ最上方の誘電体層１１２ａの上方、誘電体層１１２ａ-１１２ｋにおける隣接する２つの誘電体層の間、及び最下方の誘電体層１１２ｋの下方にあってよい。金属層１１４ａ-１１４ｌは、銅、アルミニウム、ニッケル及び／又は別の金属から形成されてよい。金属層１１４ａ-１１４ｌにおける金属層の各々は、ラジエーター素子、導線、スイッチ、又はアンテナ構造の形成に必要な別の部材を含んでよい。金属層１１４ａ-１１４ｌは、金属層１１４ａ-１１４ｌに形成された部材に基づいた異なるパターンを含んでよい。また、誘電体層１１２ａ-１１２ｋの材料タイプに基づいて、ベース１１０は、例えば、低温同時焼成セラミックス（ｌｏｗ-ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃ；ＬＴＣＣ）、集積型パッシブ・デバイス（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｄｅｖｉｃｅ；ＩＰＤ）、多層膜、多層印刷配線基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）又は別の多層プロセスのような、様々なプロセスで形成されてよい。
【００１３】
図３は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造２００の模式的配置図である。集積アンテナ構造２００は、ベース２１０と、偏波共用アンテナユニット２２０と、反射構造２３０と、チップ２４０と、を含む。
【００１４】
図３に示すように、ベース２１０は、中心領域２１０Ａ及び周辺領域２１０Ｂを有する。図２に示すように、ベース２１０は、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。
【００１５】
偏波共用アンテナユニット２２０は、主に、ベース２１０の周辺領域２１０Ｂの中に設けられる。偏波共用アンテナユニット２２０は、水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４を含む。水平偏波アンテナ２２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ２２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。アンテナユニット２２０のそれぞれ発生した水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームのゲイン、幅及び電力半値幅（ｈａｌｆ-ｐｏｗｅｒ  ｂｅａｍ  ｗｉｄｔｈｓ；ＨＰＢＷ）は、水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４の形状タイプに関わっている。水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４は、それぞれフィーディングトレース２２６Ａ／２２６Ｂ、２２８Ａ／２２８Ｂを介してベース２１０の中心領域２１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。水平偏波アンテナ２２２は前記金属層におけるある金属層の中にあってよく、且つ垂直偏波アンテナ２２４は複数の誘電体層を垂直に跨いでもよい。また、フィーディングトレース２２６Ａ／２２６Ｂ、２２８Ａ／２２８Ｂは、前記金属層における１つ又は複数の金属層の中にあってもよい。水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４の様々な実施例については、下記段落で説明する。
【００１６】
反射構造２３０は、主に、アンテナユニット２２０の方向性を増加させ、また中心領域２１０Ａにおける部材を干渉しないように放射波を阻止することに用いられる。反射構造２３０は反射壁２３２及び反射サブ構造領域２３４を含み、反射サブ構造領域の各々が反射サブ構造２３４Ａからなる。反射壁２３２及び反射サブ構造２３４Ａは複数の誘電体層を垂直に跨いでもよい。また、反射壁２３２及び反射サブ構造２３４Ａは、銅、アルミニウム、ニッケル及び／又は別の金属から形成されてよい。
【００１７】
チップ２４０は、無線周波数集積回路（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ；ＲＦＩＣ）及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ２４０は、チップ２４０の中及びベース２１０の中及び／又はベース２１０の上の各部材が互いに電気的接続するように、例えば、ボールグリッドアレー（ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ；ＢＧＡ）パッケージング、チップスケールパッケージング（ｃｈｉｐ  ｓｃａｌｅ  ｐａｃｋａｇｉｎｇ；ＣＳＰ）、フリップチップパッケージング、ウェーハレベルパッケージング又は別の好適なパッケージング方法によってベース２１０に接合されてよい。別の実施例において、集積アンテナ構造２００は、ベース２１０、偏波共用アンテナユニット２２０及び反射構造２３０のみを含み、且つチップ２４０を含まなくてもよい。
【００１８】
注意すべきなのは、偏波共用アンテナユニット２２０の数及び配置は、適用の要求に応じて調整されてよく、且つ図３に示す内容に限定されない。図３に示す実施例において、１６個の偏波共用アンテナユニットがある。偏波共用アンテナユニット２２０の４つがそれぞれベース２１０の４つの曲がり角に設けられ、他の偏波共用アンテナユニット２２０がベース２１０の４つの側辺に均一に設けられる。別の実施例において、ある適用の要求に応じて、偏波共用アンテナユニット２２０は、ベース２１０の４つの曲がり角、４つの側辺或いはその代わりにある曲がり角及び／又は側辺のみに設けられてよく、且つその数も対応して調整されてよい。例えば、集積アンテナ構造２００は、それぞれベース２１０の４つの側辺に設けられた４つの偏波共用アンテナユニット２２０のみを含んでよい。また、ベース２１０の形状及びその中心領域２１０Ａ及び周辺領域２１０Ｂの範囲も設計に応じて修正されてよい。例えば、設計によると、ベース２１０の形状を八辺形、円形又は他の形状に修正してよい。本発明の別の実施例において、上記説明に応じて偏波共用アンテナユニットの数及び配置を対応して調整してよい。
【００１９】
図４は、図３における集積アンテナ構造２００の部分構造図である。図４に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット２２０（水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４を含む）はベース２１０の周辺領域２１０Ｂの中に設けられ、垂直偏波アンテナ２２４が水平偏波アンテナ２２２よりもベース２１０の側辺２１０Ｅに接近する。反射壁２３２は偏波共用アンテナユニット２２０とベース２１０の中心領域２１０Ａとの間に設けられ、且つチップ２４０は、ベース２１０の中心領域２１０Ａの中にあるようにベース２１０に設けられる。別の実施例において、水平偏波アンテナ２２２は垂直偏波アンテナ２２４よりもベース２１０の側辺２１０Ｅに接近し、或いはその代わりに水平偏波アンテナ２２２とベース２１０の側辺２１０Ｅとの間の距離は、ほぼ垂直偏波アンテナ２２４とベース２１０の側辺２１０Ｅとの間の距離である。
【００２０】
図４に示すように、水平偏波アンテナ２２２は、マイクロストリップダイポールアンテナである。水平偏波アンテナ２２２は、それぞれフィーディングトレース２２６Ａ、２２６Ｂに結合される２つのダイポールアーム２２２Ａ、２２２Ｂを含む。フィーディングトレース２２６Ａ、２２６Ｂは、中心領域２１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁２３２を貫通して、ダイポールアーム２２２Ａ、２２２Ｂがそれぞれ導線２１２、導電性貫通孔構造２１４及び／又は中心領域２１０Ａにおける他の部材に電気的接続されるようにしてよい。垂直偏波アンテナ２２４は、それぞれフィーディングトレース２２８Ａ、２２８Ｂに電気的に結合される導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂを含む。フィーディングトレース２２８Ａ、２２８Ｂは、それぞれ中心領域２１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁２３２を貫通して、導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂがそれぞれ導線２１２、導電性貫通孔構造２１４及び／又は中心領域２１０Ａにおける他の部材に電気的に結合されるようにしてよい。ダイポールアーム２２２Ａ、２２２Ｂ及びフィーディングトレース２２６Ａ、２２６Ｂ、２２８Ａ、２２８Ｂは、ベース２１０における同一の金属層の中にあり又はそれぞれ２つ以上の金属層の中にあってよく、且つフィーディングトレース２２６Ａ、２２６Ｂ、２２８Ａ、２２８Ｂの各々も誘電体層を貫通した導電性貫通孔構造によって異なる層における導線又は他の部材に電気的接続されることができ、反射壁及び導電性貫通孔構造はベース貫通孔（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｖｉａ；ＴＳＶ）導体により形成されてよい。実際的に、導電性貫通孔構造は、製造の途中で導電液体／塗料を塗布し又は導電性金属をメッキすることで導電することができる。例えば、反射壁は、導電性を持つ複数の導電性貫通孔構造により形成されるので、その有効性が反射器と同様である。逆に、導電性貫通孔構造は、如何なる導電材料も塗布又はメッキされなくてもよく、且つ構造上で誘電材料として貫通孔の中に空気しかなくてもよい。つまり、非導電性貫通孔構造の誘電率がベースの誘電率と異なるため、非導電性貫通孔構造は、誘電体レンズと同様な効果を有する。以下、関連実施例及び構造の特徴を更に詳しく説明する。
【００２１】
水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４の共振周波数は、ダイポールアーム２２２Ａ、２２２Ｂ及び導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂの長さによって決まる。学術的に、水平偏波アンテナ２２２の水平偏波方向における長さ及び垂直偏波アンテナ２２４の垂直偏波方向における長さについては、下記等式によって評価することができ、且つ実際的に、ベース２１０における電磁波の等価波長の約半分である。学術的に、ベース２１０における電磁波の等価波長λ２１０と電磁波の等価波長λ０との関係は、下記等式のように示す。
【数１】
2020031412.tif 000003
【００２２】
ε２１０はベース２１０の対向誘電率である。つまり、空気における電磁波の等価波長はベース２１における電磁波の等価波長の約
【数２】
2020031412.tif 000004
倍である。そのため、水平偏波アンテナ２２２の水平偏波方向における長さＬ２２２はほぼ下記のようなものであってよい。
【数３】
2020031412.tif 000005
【００２３】
ｃ０は空気における電磁波の速度であり、且つｆ２２２は水平偏波アンテナ２２２の共振周波数である。垂直偏波アンテナ２２４の垂直偏波方向における長さＬ２２４はほぼ下記のようなものであってよい。
【数４】
2020031412.tif 000006
【００２４】
ｆ２２４は垂直偏波アンテナ２２４の共振周波数である。上記から分かるように、水平偏波アンテナ２２２の水平偏波方向における長さ及び垂直偏波アンテナ２２４の垂直偏波方向における長さは、その共振周波数及びベース２１０の対向誘電率によって決まってよい。上記から分かるように、水平偏波アンテナ２２２の水平偏波方向における長さＬ２２２は水平偏波アンテナ２２２の共振周波数ｆ２２４及びベース２１０の対向誘電率ε２１０によって確定されてよく、且つ垂直偏波アンテナ２２４の垂直偏波方向における長さＬ２２４は垂直偏波アンテナ２２４の共振周波数ｆ２２４及びベース２１０の対向誘電率ε２１０によって確定されてよい。同様な原因で、水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４の設置位置がベース２１０の表面に近寄ると、上記等式の教示した内容及び原理によって評価されてよい。
【００２５】
ダイポールアーム２２２Ａ、２２２Ｂの各々の長さはほぼ水平偏波アンテナ２２２の水平偏波方向における長さの半分以下であってよく、且つ導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂの各々の長さはほぼ垂直偏波アンテナ２２４の垂直偏波方向における長さの半分以下であってよい。別の実施例において、水平偏波アンテナ２２２及び垂直偏波アンテナ２２４は異なる共振周波数を有してよく、つまり、水平偏波アンテナ２２２の水平偏波方向における長さは垂直偏波アンテナ２２４の垂直偏波方向における長さと異なってよい。また、ベース２１０の厚さＴ２１０は、垂直偏波アンテナ２２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００２６】
チップ２４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ２４２を有する。金属バンプ２４２をベース２１０におけるボンディングパッド２１６に接合することで、チップ２４０をベース２１０に取り付けて、チップ２４０における部材及び導線２１２、導電性貫通孔構造２１４及び／又はベース２１０における他の部材を互いに電気的接続させることができる。金属バンプ２４２は、金バンプ、錫バンプ又は別の金属又は金属合金からなる他のバンプであってよい。
【００２７】
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ垂直偏波アンテナ２２４の導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂ及びフィーディングトレース２２８Ａ、２２８Ｂの上面透視図及び側面透視図である。図５Ａに示すように、導電性貫通孔構造２２４Ａはベース２１０の側辺２１０Ｅに近く、且つフィーディングトレース２２８Ａは導電性貫通孔構造２２４Ａに接続され且つベース２１０の側辺２１０Ｅから離れる方向で延伸する。導電性貫通孔構造２２４Ｂ及びフィーディングトレース２２８Ｂがそれぞれ導電性貫通孔構造２２４Ａ及びフィーディングトレース２２８Ａの真下にあるため、導電性貫通孔構造２２４Ｂ及びフィーディングトレース２２８Ｂの何れも図５Ａに示されていない。また、図５Ｂに示すように、導電性貫通孔構造２２４Ｂもベース２１０の側辺２１０Ｅに近く、且つフィーディングトレース２２８Ｂは導電性貫通孔構造２２４Ｂに接続され且つベース２１０の側辺２１０Ｅから離れる方向で延伸する。導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂは、それぞれ垂直偏波アンテナ２２４の上部及び下部であり、且つ垂直に対称である。
【００２８】
図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ変形実施例による垂直偏波アンテナ２２４の上面透視図及び側面透視図である。図６Ａ及び図６Ｂに示す垂直偏波アンテナ２２４の変形実施例において、垂直偏波アンテナ２２４の上半部及び下半部は垂直に対称であり、且つそれぞれ三角形になるように設けられた導電性貫通孔構造２２４Ａ’、２２４Ｂ’を有する。導電性貫通孔構造２２４Ａ'、２２４Ｂ'はベース２１０の側辺２１０Ｅに近く、且つフィーディングトレース２２８Ａ、２２８Ｂはそれぞれ導電性貫通孔構造２２４Ａ’における１つ導電性貫通孔構造及び導電性貫通孔構造２２４Ｂ’における１つ導電性貫通孔構造に接続され、ベース２１０の側辺２１０Ｅから離れる方向で延伸する。図６Ａ及び図６Ｂに示す垂直偏波アンテナ２２４の変形実施例において、各導電性貫通孔構造２２４Ａ'の長さは異なってもよく、各導電性貫通孔構造２２４Ｂ'の長さは異なってもよく、且つベース２１０の上半部にある導電性貫通孔構造２２４Ａ'及びベース２１０の下半部にある導電性貫通孔構造２２４Ｂ'はそれぞれベース２１０における金属層のシート状構造及び／又は導線によって互いに電気的接続されてよい。このように、垂直偏波アンテナ２２４の共鳴帯域幅を更に増加することができる。
【００２９】
図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ垂直偏波アンテナ２２４の他の変形実施例の上面透視図及び側面透視図である。図７Ａ及び図７Ｂに示す垂直偏波アンテナ２２４の変形実施例において、垂直偏波アンテナ２２４の上半部及び下半部は垂直に対称であり、且つそれぞれスリップ状になるように設けられた導電性貫通孔構造２２４Ａ’’、２２４Ｂ’’を有する。導電性貫通孔構造２２４Ａ'、２２４Ｂ'はベース２１０の側辺２１０Ｅに近く、且つフィーディングトレース２２８Ａ、２２８Ｂはそれぞれ導電性貫通孔構造２２４Ａ’’における１つ導電性貫通孔構造及び導電性貫通孔構造２２４Ｂ’’における１つ導電性貫通孔構造に接続され、ベース２１０の側辺２１０Ｅから離れる方向で延伸する。また、図７Ｂに示すように、導電性貫通孔構造２２４Ａ’’は平面ストリップの構造方向に対称であり、且つ導電性貫通孔構造２２４Ｂ’’などは平面ストリップの構造方向に対称である。図７Ａ及び図７Ｂに示す垂直偏波アンテナ２２４の変形実施例において、各導電性貫通孔構造２２４Ａ’’の長さは異なってもよく、各導電性貫通孔構造２２４Ｂ’’の長さは異なってもよく、且つベース２１０の上半部にある導電性貫通孔構造２２４Ａ’’及びベース２１０の下半部にある導電性貫通孔構造２２４Ｂ’’はそれぞれベース２１０における金属層のシート状構造及び／又は導線によって互いに電気的接続されてよい。このように、同様に、垂直偏波アンテナ２２４の共鳴帯域幅を更に増加することができる。
【００３０】
図８は、図３における反射壁２３２の部分横断面図である。図８に示すように、導電性貫通孔構造２３２Ａは同一の反射壁２３２の中にある。導電性貫通孔構造２３２Ａは、配置方向がほぼベース２１０の中心領域２１０Ａと周辺領域２１０Ｂとの間の境界に平行であってよく、且つベース２１０における金属層のシート状構造によって互いに電気的接続されてよい。また、導線２１８は、隣接する導電性貫通孔構造２３２Ａの間にあってよい。これらの導線２１８は、ベース２１０における金属層における１つ又は複数の金属層に属してよく、且つ反射壁２３２と電気的に隔離される。水平偏波アンテナ２２２及び／又は垂直偏波アンテナ２２４は、導線２１８によってベース２１０の中心領域２１０Ａにおける部材に電気的接続されてよい。つまり、導線２１８は、水平偏波アンテナ２２２及び／又は垂直偏波アンテナ２２４を反射壁２３２によってベース２１０の中心領域２１０Ａにおける各部材に電気的接続するための経路として配置されてよい。
【００３１】
図９Ａ〜図９Ｃは、それぞれ図３における反射サブ構造領域２３４の変形実施例における平面パターン図である。反射サブ構造領域２３４’、２３４’’、２３４’’’は、それぞれ図３における反射サブ構造領域２３４の変形実施例であり、且つ配置の異なる反射サブ構造２３４Ａを有してよい。また、反射サブ構造領域２３４’、２３４’’、２３４’’’における反射サブ構造２３４Ａは異なる高度を有してよい。図１０Ａ〜図１０Ｃは、それぞれ図９Ａ〜図９Ｃにおける反射サブ構造領域２３４’、２３４’’、２３４’’’の横断面透視図である。図１０Ａ〜図１０Ｃにおける反射サブ構造領域２３４’、２３４’’、２３４’’’において、反射サブ構造２３４Ａは、異なる高度を有してよく、且つ最も長いものがベース２１０の厚さとほぼ同じである。また、反射サブ構造２３４Ａは、それぞれベース２１０における金属層のシート状構造及び／又は導線によって互いに電気的接続されてよい。図９Ａ〜図１０Ｃにおける反射サブ構造領域２３４の変形実施例において、全ての反射サブ構造領域２３４’、２３４’’、２３４’’’は特定の電磁波反射角度及び方向を有し、前記反射サブ構造領域はそれぞれ様々な使用要求に適用されてよい。
【００３２】
集積アンテナ構造２００における導電性貫通孔構造２１４、２２４Ａ、２２４Ｂ、２３２Ａは１つ又は複数のタイプから構成されてよい。図４及び図８に示すように、導電性貫通孔構造２１４はブラインドビア構造及びベリードビア構造を含み、導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂの何れもブラインドビア構造であり、且つ導電性貫通孔構造２３２Ａは貫通孔構造である。しかしながら、本発明の実施例はこれに限定されない。例えば、別の実施例において、導電性貫通孔構造２１４及び導電性貫通孔構造２３２Ａはブラインドビア構造、ベリードビア構造及び／又は貫通孔構造を含んでよく、導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂはベリードビア構造であってよく、これは設計要求に応じて確定されてよい。
【００３３】
また、図４及び図８に示すように、導電性貫通孔構造２１４、２２４Ａ、２２４Ｂ、２３２Ａは、メッキされた導電性貫通孔構造である。例えば、銅、金、アルミニウム、ニッケル又は別の金属の導電材料を貫通孔の壁にメッキして、導電材料又は絶縁材料（例えば、空気又はエポキシ樹脂）を余分の空間内に充填又は挿入し、或いは導電材料又は絶縁材料を挿入して塞がれた貫通孔構造を形成し、或いは前記空間の頂部及び／又は底部にソルダマスクを設けてテント状の貫通孔構造を形成する。別の実施例において、導電性貫通孔構造２１４、２２４Ａ、２２４Ｂ、２３２Ａは、導電材料を直接貫通孔に充填する非メッキの導電性貫通孔構造であってもよい。前記導電材料は、例えば、銅、金、アルミニウム、ニッケルの金属であってよいが、これに限定されない。
【００３４】
導電性貫通孔構造タイプの説明に関する本発明の別の実施例による集積アンテナ構造については、集積アンテナ構造２００の導電性貫通孔構造２１４、２２４Ａ、２２４Ｂ、２３２Ａのタイプについての説明と同じであってよいため、ここで別の集積アンテナ構造の導電性貫通孔構造タイプ（垂直偏波アンテナにおける反射壁及び導電性貫通孔構造を含む）を説明しない。
【００３５】
図１１は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造３００の模式的配置図である。集積アンテナ構造３００は、ベース３１０と、偏波共用アンテナユニット３２０と、反射構造３３０と、チップ３４０と、を含む。図１１に示すように、ベース３１０における偏波共用アンテナユニット３２０、反射構造３３０及びチップ３４０の配置は、図３に示すベース３１０における偏波共用アンテナユニット３２０、反射構造３３０及びチップ３４０の配置に類似である。ベース３１０は、図２に示すように、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。偏波共用アンテナユニット３２０は、水平偏波アンテナ３２２及び垂直偏波アンテナ３２４を含む。水平偏波アンテナ３２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ３２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。水平偏波アンテナ３２２及び垂直偏波アンテナ３２４は、それぞれフィーディングトレース３２６、３２８によってベース３１０の中心領域３１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。反射構造３３０は反射壁３３２及び反射サブ構造領域３３４を含み、反射サブ構造領域の各々は反射サブ構造３３４Ａからなる。チップ３４０は、ＲＦＩＣ及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ３４０の中及びベース３１０の中及び／又はベース３１０上の部材は、ベース３１０の側面におけるボンディングパッドによって互いに電気的接続されてよい。
【００３６】
図１２は、図１１における集積アンテナ構造３００の部分構造図である。図１２に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット３２０（水平偏波アンテナ３２２及び垂直偏波アンテナ３２４を含む）はベース３１０の周辺領域３１０Ｂの中に設けられ、反射壁３３２は偏波共用アンテナユニット３２０とベース３１０の中心領域３１０Ａとの間に設けられ、且つチップ３４０はベース３１０の中心領域３１０Ａの中にあるようにベース３１０に設けられる。
【００３７】
図１２に示すように、水平偏波アンテナ３２２は、モノポールアンテナである。水平偏波アンテナ３２２はフィーディングトレース３２６に結合されるモノポールアームであり、且つフィーディングトレース３２６は中心領域３１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁３３２を貫通して、水平偏波アンテナ３２２が導線３１２、導電性貫通孔構造３１４及び／又は中心領域３１０Ａにおける他の部材に電気的接続されるようにしてよい。垂直偏波アンテナ３２４はフィーディングトレース３２８に電気的に結合される導電性貫通孔構造であり、且つフィーディングトレース３２８は中心領域３１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁３３２を貫通して、垂直偏波アンテナ３２４が導線３１２、導電性貫通孔構造３１４及び／又は中心領域３１０Ａにおける他の部材に電気的接続されるようにしてよい。偏波共用アンテナユニット３２０はベース３１０の側辺３１０Ｅと反射壁３３２との間にあり、垂直偏波アンテナ３２４は水平偏波アンテナ３２２よりもベース３１０の側辺３１０Ｅに近い。別の実施例において、水平偏波アンテナ３２２は垂直偏波アンテナ３２４よりもベース３１０の側辺３１０Ｅに近く、或いはその代わりに水平偏波アンテナ３２２とベース３１０の側辺３１０Ｅとの間の距離は、ほぼ垂直偏波アンテナ３２４とベース３１０の側辺３１０Ｅとの間の距離である。
【００３８】
チップ３４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ３４２を有する。金属バンプ３４２をベース３１０におけるボンディングパッド３１６に接合することで、チップ３４０をベース３１０に取り付けて、チップ３４０における部材及び導線３１２、導電性貫通孔構造３１４及び／又はベース３４０における他の部材を互いに電気的接続させることができる。接地面３１８は、ベース３１０のチップ３４０から離れる側に設けられる。接地面３１８の提供したミラー効果によると、水平偏波アンテナ３２２及び／又は垂直偏波アンテナ３２４は、ダイポールアンテナと同様な電流分布及び放射パターンを発生させることができる。
【００３９】
上記内容によると、水平偏波アンテナ３２２の水平偏波方向における長さ及び垂直偏波アンテナ３２４の垂直偏波方向における長さは、ベース３１０における電磁波の等価波長の約１／４であってよい。水平偏波アンテナ３２２の水平偏波方向における長さＬ３２２はほぼ下記のようなものであってよい。
【数５】
2020031412.tif 000007
【００４０】
ｃ０は空気における電磁波の速度であり、且つｆ３２２は水平偏波アンテナ３２２の共振周波数であり、且つε３１０はベース３１０の対向誘電率である。垂直偏波アンテナ３２４の垂直偏波方向における長さＬ３２４はほぼ下記のようなものであってよい。
【数６】
2020031412.tif 000008
【００４１】
ｆ３２４は垂直偏波アンテナ３２４の共振周波数である。上記から分かるように、水平偏波アンテナ３２２の水平偏波方向における長さ及び垂直偏波アンテナ３２４の垂直偏波方向における長さは、その共振周波数及びベース３１０の対向誘電率によって確定されてよい。上記から分かるように、水平偏波アンテナ３２２の水平偏波方向における長さＬ３２２は水平偏波アンテナ３２２の共振周波数ｆ３２２及びベース３１０の対向誘電率ε３１０によって確定されてよい、且つ垂直偏波アンテナ３２４の垂直偏波方向における長さＬ３２４は垂直偏波アンテナ３２４の共振周波数ｆ３２４及びベース３１０の対向誘電率ε３１０によって確定されてよい。
【００４２】
別の実施例において、水平偏波アンテナ３２２及び垂直偏波アンテナ３２４は異なる共振周波数を有してよく、つまり、水平偏波アンテナ３２２の水平偏波方向における長さは垂直偏波アンテナ３２４の垂直偏波方向における長さと異なってよい。また、ベース３１０の厚さＴ３１０は、垂直偏波アンテナ３２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００４３】
集積アンテナ構造３００におけるベース３１０、接地面３１８、水平偏波アンテナ３２２、垂直偏波アンテナ３２４及びフィーディングトレース３２６、フィーディングトレース３２８以外の部材がそれぞれ図３及び図４に示す集積アンテナ構造２００におけるベース２１０、水平偏波アンテナ２２２、垂直偏波アンテナ２２４及びフィーディングトレース２２６Ａ、フィーディングトレース２２６Ｂ、フィーディングトレース２２８Ａ、フィーディングトレース２２８Ｂ以外の部材に類似であってよいため、関連説明については前記段落を参照してよく、ここで繰り返して説明しない。
【００４４】
図１３は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造４００の模式的配置図である。集積アンテナ構造４００は、ベース４１０と、偏波共用アンテナユニット４２０と、反射構造４３０と、チップ４４０と、を含む。図１３に示すように、ベース４１０における反射構造４３０及びチップ４４０の配置は、図３に示すベース２１０における反射構造２３０及びチップ２４０の配置に類似である。ベース４１０は、図２に示すように、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。偏波共用アンテナユニット４２０は、水平偏波アンテナ４２２及び垂直偏波アンテナ４２４を含む。水平偏波アンテナ４２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ４２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。水平偏波アンテナ４２２及び垂直偏波アンテナ４２４は、それぞれフィーディングトレース４２６Ａ、４２６Ｂ、４２８Ａ、４２８Ｂによってベース４１０の中心領域４１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。反射構造４３０は反射壁４３２及び反射サブ構造領域４３４を含み、反射サブ構造領域の各々は反射サブ構造４３４Ａからなる。チップ４４０は、ＲＦＩＣ及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ４４０中及びベース４１０中及び／又はベース４１０上の部材は、ベース３１０の側面におけるボンディングパッドによって互いに電気的接続されてよい。
【００４５】
図１４は、図１３における集積アンテナ構造４００の部分構造図である。図１４に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット４２０（水平偏波アンテナ４２２及び垂直偏波アンテナ４２４を含む）はベース４１０の周辺領域４１０Ｂの中に設けられ、垂直偏波アンテナ４２４はベース４１０の側辺４１０Ｅにあり、且つ水平偏波アンテナ４２２はベース４１０の側辺４１０Ｅと反射壁４３２との間にある。反射壁４３２は偏波共用アンテナユニット４２０とベース４１０の中心領域４１０Ａとの間に設けられ、且つチップ４４０は、ベース４１０の中心領域４１０Ａの中にあるようにベース４１０に設けられる。
【００４６】
図１４に示すように、水平偏波アンテナ４２２及び垂直偏波アンテナ４２４の何れもマイクロストリップダイポールアンテナである。水平偏波アンテナ４２２は、それぞれフィーディングトレース４２６Ａ、４２６Ｂに電気的に結合される２つのダイポールアーム４２２Ａ、４２２Ｂを含む。垂直偏波アンテナ４２４は、それぞれフィーディングトレース４２８Ａ、４２８Ｂに電気的に結合される２つのダイポールアーム４２４Ａ、４２４Ｂを含む。フィーディングトレース４２６Ａ、４２６Ｂ、４２８Ａ、４２８Ｂは、それぞれ中心領域４１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁４３２を貫通して、ダイポールアーム４２２Ａ、４２２Ｂ、４２４Ａ、４２４Ｂがそれぞれ導線４１２、導電性貫通孔構造４１４及び／又は中心領域２１０Ａにおける他の部材に電気的接続されるようにしてよい。
【００４７】
学術的に、垂直偏波アンテナ４２４の共振周波数は、ダイポールアーム４２４Ａ、４２４Ｂの長さによって決まる。垂直偏波アンテナ４２４の垂直偏波方向における長さは、ベース４１０における電磁波の等価波長の約半分であってよく、且つ垂直偏波アンテナ４２４の共振周波数及びベース４１０の対向誘電率によって決まってよい。垂直偏波アンテナ４２４の垂直偏波方向における長さ、垂直偏波アンテナ４２４の共振周波数及びベース４１０の対向誘電率との関係は等式（２）に類似であるため、ここで繰り返して説明しない。ダイポールアーム４２４Ａ、４２４Ｂの各々の長さは、ほぼ垂直偏波アンテナ４２４の垂直偏波方向における長さの半分以下であってよい。水平偏波アンテナ４２２及び垂直偏波アンテナ４２４は、同じ共振周波数を有してよく、或いはその代わりに異なる共振周波数を有してよい。また、ベース４１０の厚さＴ４１０は、垂直偏波アンテナ４２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００４８】
チップ４４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ４４２を有する。金属バンプ４４２をベース４１０におけるボンディングパッド４１６に接合することで、チップ４４０をベース４１０に取り付けて、チップ４４０における部材及び導線４１２、導電性貫通孔構造４１４及び／又はベース４１０における他の部材を互いに電気的接続させることができる。
【００４９】
集積アンテナ構造４００における垂直偏波アンテナ４２４及びフィーディングトレース４２８Ａ、フィーディングトレース４２８Ｂ以外の部材は、それぞれ図３及び図４に示す集積アンテナ構造２００における垂直偏波アンテナ２２４及びフィーディングトレース２２８Ａ、フィーディングトレース２２８Ｂ以外の部材に類似であってよいため、関連説明については前記段落を参照してよく、ここで繰り返して説明しない。
【００５０】
図１５は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造５００の模式的配置図である。集積アンテナ構造５００は、ベース５１０と、偏波共用アンテナユニット５２０と、反射構造５３０と、チップ５４０と、を含む。図１５に示すように、ベース５１０における偏波共用アンテナユニット５２０、反射構造５３０及びチップ５４０の配置は、図１３に示すベース４１０における偏波共用アンテナユニット４２０、反射構造４３０及びチップ４４０の配置に類似である。ベース５１０は、図２に示すように、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。偏波共用アンテナユニット５２０は、水平偏波アンテナ５２２及び垂直偏波アンテナ５２４を含む。水平偏波アンテナ５２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ５２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。水平偏波アンテナ５２２及び垂直偏波アンテナ５２４は、それぞれフィーディングトレース５２６、５２８によってベース５１０の中心領域５１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。反射構造５３０は反射壁５３２及び反射サブ構造領域５３４を含み、反射サブ構造領域の各々は反射サブ構造５３４Ａからなる。チップ５４０は、ＲＦＩＣ及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ５４０中及びベース５１０中及び／又はベース５１０上の部材は、ベース３１０の側面におけるボンディングパッドによって互いに電気的接続されてよい。
【００５１】
図１６は、図１５における集積アンテナ構造５００の部分構造図である。図１６に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット５２０（水平偏波アンテナ５２２及び垂直偏波アンテナ５２４を含む）は、ベース５１０の周辺領域５１０Ｂの中に設けられる。垂直偏波アンテナ５２４はベース５１０の側辺５１０Ｅにあり、且つ水平偏波アンテナ５２２はベース５１０の側辺５１０Ｅと反射壁５３２との間にある。反射壁５３２は偏波共用アンテナユニット５２０とベース５１０の中心領域５１０Ａとの間に設けられ、且つチップ５４０はベース５１０の中心領域５１０Ａの中にあるようにベース５１０に設けられる。
【００５２】
図１６に示すように、水平偏波アンテナ５２２及び垂直偏波アンテナ５２４の何れもマイクロストリップモノポールアンテナであり、それぞれフィーディングトレース５２６、５２８に電気的に結合される。フィーディングトレース５２６、５２８は、それぞれ中心領域５１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁５３２を貫通して、水平偏波アンテナ５２２及び垂直偏波アンテナ５２４がそれぞれ導線５１２、導電性貫通孔構造５１４及び／又は中心領域５１０Ａにおける他の部材に電気的接続されるようにしてよい。
【００５３】
チップ５４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ５４２を有する。金属バンプ５４２をベース５１０におけるボンディングパッド５１６に接合することで、チップ５４０をベース５１０に取り付けて、チップ５４０における部材及び導線５１２、導電性貫通孔構造５１４及び／又はベース５１０における他の部材を互いに電気的接続させるようにすることができる。接地面５１８はベース５１０のチップ５４０から離れる側に設けられる。接地面５１の提供したミラー効果によると、水平偏波アンテナ５２２及び／又は垂直偏波アンテナ５２４は、ダイポールアンテナと同様な電流分布及び放射パターンを発生させることができる。
【００５４】
学術的に、垂直偏波アンテナ５２４の垂直偏波方向における長さは、ベース５１０における電磁波の等価波長の約１／４であってよく、且つ垂直偏波アンテナ５２４の共振周波数及びベース５１０の対向誘電率によって決まってよい。垂直偏波アンテナ５２４の垂直偏波方向における長さ、垂直偏波アンテナ５２４の共振周波数及びベース５１０の対向誘電率との関係は等式（４）に類似であるため、ここで繰り返して説明しない。水平偏波アンテナ５２２及び垂直偏波アンテナ５２４は、同じ共振周波数を有してよく、或いはその代わりに異なる共振周波数を有してよい。また、ベース５１０の厚さＴ５１０は、垂直偏波アンテナ５２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００５５】
集積アンテナ構造５００における垂直偏波アンテナ５２４及びフィーディングトレース５２８以外の部材がそれぞれ図１１及び図１２に示す集積アンテナ構造３００における垂直偏波アンテナ３２４及びフィーディングトレース３２８Ａ、フィーディングトレース３２８Ｂ以外の部材に類似であってよく、且つ集積アンテナ構造５００におけるベース５１０、水平偏波アンテナ５２２、垂直偏波アンテナ５２４及びフィーディングトレース５２６、フィーディングトレース５２８以外の部材がそれぞれ図１３及び図１４に示す集積アンテナ構造４００におけるベース４１０、水平偏波アンテナ４２２、垂直偏波アンテナ４２４及びフィーディングトレース４２６Ａ、フィーディングトレース４２６Ｂ、フィーディングトレース４２８Ａ、フィーディングトレース４２８Ｂ以外の部材に類似であってよいため、関連説明については前記段落を参照してよく、ここで繰り返して説明しない。
【００５６】
図１７は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造６００の模式的配置図である。集積アンテナ構造６００は、ベース６１０と、偏波共用アンテナユニット６２０と、反射壁６３２と、チップ６４０と、を含む。
【００５７】
図１７に示すように、ベース６１０は、中心領域６１０Ａ及び周辺領域６１０Ｂを有する。ベース６１０は、図２に示すように、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。ベース６１０の周辺領域６１０Ｂは、誘電体レンズ領域６１０Ｒ１及び６１０Ｒ２を有する。誘電体レンズ領域６１０Ｒ１における誘電体レンズ領域の各々は対応して隣接する２つの偏波共用アンテナユニット６２０の間に位置決めされ、且つ誘電体レンズ領域６１０Ｒ２における誘電体レンズ領域の各々は対応する偏波共用アンテナユニット６２０と反射壁６３２との間に位置決めされる。
【００５８】
偏波共用アンテナユニット６２０は、ベース６１０の周辺領域６１０Ｂの中にあるようにベース６１０の中に設けられる。偏波共用アンテナユニット６２０は水平偏波アンテナ６２２及び垂直偏波アンテナ６２４を含む。水平偏波アンテナ６２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ６２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。アンテナユニット６２０のそれぞれ発生した水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームのゲイン、幅及び電力半値幅（ＨＰＢＷ）は、水平偏波アンテナ６２２及び垂直偏波アンテナ６２４の形状タイプに関わっている。水平偏波アンテナ６２２及び垂直偏波アンテナ６２４は、それぞれフィーディングトレース６２６Ａ／６２６Ｂ、６２８Ａ／６２８Ｂによってベース６１０の中心領域６１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。水平偏波アンテナ６２２は前記金属層におけるある金属層の中にあってよく、且つ垂直偏波アンテナ６２４は複数の誘電体層を垂直に跨いでもよい。また、フィーディングトレース６２６Ａ／６２６Ｂ、６２８Ａ／６２８Ｂは、前記金属層における１つ又は複数の金属層の中にあってもよい。水平偏波アンテナ６２２及び垂直偏波アンテナ６２４の様々な実施例については、下記段落で説明する。
【００５９】
反射壁６３２は、アンテナユニットの方向性を増加させ、また中心領域６１０Ａにおける部材を干渉しないように放射波を阻止することに用いられてよい。反射壁６３２は複数の誘電体層を垂直に跨いでもよく、且つ、銅、アルミニウム、ニッケル及び／又は別の金属から形成されてよい。
【００６０】
チップ６４０は、無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ）及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ６４０中及びベース６１０中及び／又はベース６１０上の部材は、ベース３１０の側面におけるボンディングパッドによって互いに電気的接続されてよい。
【００６１】
図１８は、図１７における集積アンテナ構造６００の部分構造図である。図１８に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット６２０（水平偏波アンテナ６２２及び垂直偏波アンテナ６２４を含む）は、ベース６１０の周辺領域６１０Ｂの中に設けられ、垂直偏波アンテナ６２４が水平偏波アンテナ６２２よりもベース６１０の側辺６１０Ｅに近い。別の実施例において、水平偏波アンテナ６２２は垂直偏波アンテナ６２４よりもベース６１０の側辺６１０Ｅに近く、或いはその代わりに水平偏波アンテナ６２２とベース６１０の側辺６１０Ｅとの間の距離はほぼ垂直偏波アンテナ６２４とベース６１０の側辺６１０Ｅとの間の距離である。
【００６２】
反射壁６３２は誘電体レンズ６５０とベース６１０の中心領域６１０Ａとの間に設けられ、且つチップ６４０はベース６１０の中心領域６１０Ａの中にあるようにベース６１０に設けられる。ベース６１０の周辺領域６１０Ｂにおいて、誘電体レンズ６５０はベース６１０の側辺６１０Ｅと垂直偏波アンテナ６２４との間に設けられ、且つ誘電体レンズ６６０は水平偏波アンテナ６２２と反射壁６３２との間に設けられる。
【００６３】
図１８に示すように、水平偏波アンテナ６２２は、マイクロストリップダイポールアンテナである。水平偏波アンテナ６２２は、それぞれフィーディングトレース６２６Ａ、６２６Ｂに電気的に結合される２つのダイポールアーム６２２Ａ、６２２Ｂを含む。垂直偏波アンテナ６２４は、それぞれフィーディングトレース６２８Ａ、６２８Ｂに電気的に結合される導電性貫通孔構造６２４Ａ、６２４Ｂを含む。フィーディングトレース６２６Ａ、６２６Ｂ、６２８Ａ、６２８Ｂは、それぞれ中心領域６１０Ａにおける部材に結合されるように反射壁６３２及び誘電体レンズ６６０の設置領域を貫通して、ダイポールアーム６２２Ａ、６２２Ｂがそれぞれ導線６１２、導電性貫通孔構造６１４及び／又は中心領域６１０Ａにおける他の部材に電気的接続されるようにしてよい。ダイポールアーム６２２Ａ、６２２Ｂ及びフィーディングトレース６２６Ａ、６２６Ｂ、６２８Ａ、６２８Ｂはベース６１０における同一の金属層の中又は２つ以上の金属層の中にあってよく、且つフィーディングトレース６２６Ａ、６２６Ｂ、６２８Ａ、６２８Ｂの各々も誘電体層を貫通した導電性貫通孔構造によって異なる層における導線又は他の部材に電気的接続されてよい。
【００６４】
水平偏波アンテナ６２２及び垂直偏波アンテナ６２４の共振周波数は、ダイポールアーム６２２Ａ、６２２Ｂ及び導電性貫通孔構造６２４Ａ、６２４Ｂによって決まる。ダイポールアーム６２２Ａ、６２２Ｂ及び導電性貫通孔構造６２４Ａ、６２４Ｂの長さについては、上記集積アンテナ構造２００のダイポールアーム２２２Ａ、２２２Ｂ及び導電性貫通孔構造２２４Ａ、２２４Ｂに関する説明を参照して設計してよいため、ここで説明しない。水平偏波アンテナ６２２及び垂直偏波アンテナ６２４は、同じ共振周波数を有してよく、或いはその代わりに異なる共振周波数を有してよい。また、ベース６１０の厚さＴ６１０は、垂直偏波アンテナ６２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００６５】
チップ６４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ６４２を有する。金属バンプ６４２をベース６１０におけるボンディングパッド６１６に接合することで、チップ６４０をベース６１０に取り付けて、チップ６４０における部材及び導線６１２、導電性貫通孔構造６１４及び／又はベース６１０における他の部材を互いに電気的接続させるようにすることができる。
【００６６】
誘電体レンズ６５０は、水平偏波アンテナ６２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ６２４による垂直偏波ビームを変更して、水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの強度分布をより集中し、つまり水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの方向性を強化させることに用いられてよい。また、図１７に示すように、誘電体レンズ６５０は、誘電体レンズ領域６１０Ｒ１の中にある。
【００６７】
誘電体レンズ６６０は、水平偏波アンテナ６２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ６２４による垂直偏波ビームを変更し、且つ中心領域６１０Ａにおける部材を干渉しないように放射波を阻止することに用いられる。また、図１７に示すように、誘電体レンズ６６０は、誘電体レンズ領域６１０Ｒ２の中にある。別の実施例において、集積アンテナ構造６００は、誘電体レンズ６６０のみを含み、且つ反射壁６３２を含まなくてもよい。
【００６８】
図１９Ａ〜図１９Ｃは、それぞれ様々な実施例による図１７における誘電体レンズ領域の横断面図である。図１９Ａにおいて、誘電体レンズ領域６５２は、貫通ベース６１０の誘電体レンズ６５０を含む。図１９Ｂにおいて、誘電体レンズ領域６５４は、ベース６１０の下側から上へ延伸するがベース６１０を貫通しなく且つ不均一な長さを有する誘電体レンズ６５０’を含む。図１９Ｃにおいて、誘電体レンズ領域６５６は、ベース６１０の上から下へ延伸するがベース６１０を貫通しなく且つ不均一な長さを有する誘電体レンズ６５０Ａと、ベース６１０の下側から上へ延伸するがベース６１０を貫通しなく且つ不均一な長さを有する誘電体レンズ６５０Ｂと、を含む。図１９Ａ〜図１９Ｃに示す変形実施例の誘電体レンズ領域６１０Ｒ１（つまり誘電体レンズ領域６５２、６５４、６５６）によって、特定の電磁波反射角度及び方向を確定することができるため、様々な使用要求に適用されることができる。
【００６９】
図２０は、図１７における誘電体レンズ領域６１０Ｒ１の上面図である。図２０に示すように、誘電体レンズ６５０は、誘電体レンズ領域６１０Ｒ１の中に均一に分布される。別の実施例において、誘電体レンズ６５０は、誘電体レンズ領域６１０Ｒ１の中にランダムに設けられてよく、且つ偏波共用アンテナユニット６２０の配置によって対応して変更してよい。
【００７０】
図２１は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造７００の模式的配置図である。集積アンテナ構造７００は、ベース７１０と、偏波共用アンテナユニット７２０と、反射壁７３２と、チップ７４０と、を含む。図２１に示すように、ベース７１０における偏波共用アンテナユニット７２０、反射壁７３２及びチップ７４０の配置は、図１７に示すベース６１０における偏波共用アンテナユニット６２０、反射壁６３２及びチップ６４０の配置に類似である。ベース７１０は、図２に示すように、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。ベース７１０の周辺領域７１０Ｂは、誘電体レンズ領域７１０Ｒ１及び７１０Ｒ２を有する。誘電体レンズ領域７１０Ｒ１における誘電体レンズ領域の各々は対応する２つの隣接偏波共用アンテナユニット７２０の間に位置決めされ、且つ誘電体レンズ領域６１０Ｒ２における誘電体レンズ領域の各々は対応する偏波共用アンテナユニット７２０と反射壁７３２との間に位置決めされる。偏波共用アンテナユニット７２０は、水平偏波アンテナ７２２及び垂直偏波アンテナ７２４を含む。水平偏波アンテナ７２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ７２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。水平偏波アンテナ７２２及び垂直偏波アンテナ７２４は、それぞれフィーディングトレース７２６、７２８によってベース７１０の中心領域７１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。チップ７４０は、ＲＦＩＣ及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ７４０中及びベース７１０中及び／又はベース７１０上の部材は、ベース３１０の側面におけるボンディングパッドによって互いに電気的接続されてよい。
【００７１】
図２２は、図２１における集積アンテナ構造７００の部分構造図である。図２２に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット７２０（水平偏波アンテナ７２２及び垂直偏波アンテナ７２４を含む）はベース７１０の周辺領域７１０Ｂの中に設けられ、反射壁７３２は誘電体レンズ７５０とベース７１０の中心領域７１０Ａとの間に設けられ、且つチップ７４０はベース７１０の中心領域７１０Ａの中にあるようにベース７１０に設けられる。ベース７１０の周辺領域７１０Ｂにおいて、誘電体レンズ７５０はベース７１０の側辺７１０Ｅと垂直偏波アンテナ７２４との間に設けられ、且つ誘電体レンズ７６０は水平偏波アンテナ７２２と反射壁７３２との間に設けられる。
【００７２】
図２２に示すように、水平偏波アンテナ７２２は、モノポールアンテナである。水平偏波アンテナ７２２は、フィーディングトレース７２６に電気的に結合モノポールアームである。フィーディングトレース７２６は、中心領域７１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁７３２及び誘電体レンズ７６０の設置領域を貫通して、水平偏波アンテナ７２２を導線７１２、導電性貫通孔構造７１４及び／又は中心領域７１０Ａにおける他の部材に電気的接続させるようにしてよい。垂直偏波アンテナ７２４は、フィーディングトレース７２８に電気的に結合される導電性貫通孔構造である。フィーディングトレース７２８は、中心領域７１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁７３２及び誘電体レンズ７６０の設置領域を貫通して、垂直偏波アンテナ７２４を導線７１２、導電性貫通孔構造７１４及び／又は中心領域７１０Ａにおける他の部材に電気的接続させるようにしてよい。偏波共用アンテナユニット７２０はベース７１０の側辺７１０Ｅと反射壁７３２との間にあり、垂直偏波アンテナ７２４は水平偏波アンテナ７２２よりもベース７１０の側辺７１０Ｅに近い。別の実施例において、水平偏波アンテナ７２２は垂直偏波アンテナ７２４よりもベース７１０の側辺７１０Ｅに近く、或いはその代わりに水平偏波アンテナ７２２とベース７１０の側辺７１０Ｅとの間の距離はほぼ垂直偏波アンテナ７２４とベース７１０の側辺７１０Ｅとの間の距離、或いはその代わりに水平偏波アンテナ７２２とベース７１０の側辺７１０Ｅとの間の距離である。
【００７３】
チップ７４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ７４２を有する。金属バンプ７４２をベース７１０におけるボンディングパッド７１６に接合することで、チップ７４０をベース７１０に取り付けて、チップ７４０における部材及び導線７１２、導電性貫通孔構造７１４及び／又はベース７１０における他の部材を互いに電気的接続させるようにすることができる。接地面７１８は、ベース７１０のチップ７４０から離れる側に設けられる。接地面７１８の提供したミラー効果によると、水平偏波アンテナ７２２及び／又は垂直偏波アンテナ７２４は、ダイポールアンテナと同様な電流分布及び放射パターンを発生させることができる。
【００７４】
学術的に、水平偏波アンテナ７２２の水平偏波方向における長さ及び垂直偏波アンテナ７２４の垂直偏波方向における長さは、ベース７１０における電磁波の等価波長の約１／４であってよい。水平偏波アンテナ７２２及び垂直偏波アンテナ７２４の長さについては、上記集積アンテナ構造３００の水平偏波アンテナ３２２及び垂直偏波アンテナ３２４に関する説明を参照して設計してよいため、ここで説明しない。水平偏波アンテナ７２２及び垂直偏波アンテナ７２４は、同じ共振周波数を有してよく、或いはその代わりに異なる共振周波数を有してよい。また、ベース７１０の厚さＴ７１０は、垂直偏波アンテナ７２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００７５】
誘電体レンズ７５０は、水平偏波アンテナ７２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ７２４による垂直偏波ビームを変更して、水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの強度分布をより集中し、つまり水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの方向性を強化させることに用いられてよい。また、図２１に示すように、誘電体レンズ７５０は、誘電体レンズ領域７１０Ｒ１の中にある。
【００７６】
誘電体レンズ７６０は、水平偏波アンテナ７２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ７２４による垂直偏波ビームを変更して、中心領域における部材を干渉しないように放射波を阻止する。また、図２１に示すように、誘電体レンズ７６０は、誘電体レンズ領域７１０Ｒ２の中にある。別の実施例において、集積アンテナ構造７００は、誘電体レンズ７６０のみを含み、且つ反射壁７３２を含まなくてもよい。
【００７７】
集積アンテナ構造７００におけるベース７１０、接地面７１８、水平偏波アンテナ７２２、垂直偏波アンテナ７２４及びフィーディングトレース７２６、フィーディングトレース７２８以外の部材は、図１７及び図１８に示す集積アンテナ構造６００における那些部材に類似であってよいため、関連説明については前記段落を参照してよく、ここで繰り返して説明しない。
【００７８】
図２３は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造８００の模式的配置図である。集積アンテナ構造８０は、ベース８１０と、偏波共用アンテナユニット８２０と、反射壁８３２と、チップ８４０と、を含む。図２３に示すように、ベース８１０における反射壁８３２及びチップ８４０の配置は、図１７に示すベース６１０における反射壁６３２及びチップ６４０の配置に類似である。ベース８１０は、図２に示すように、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。偏波共用アンテナユニット８２０は水平偏波アンテナ８２２及び垂直偏波アンテナ８２４を含む。水平偏波アンテナ８２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ８２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。水平偏波アンテナ８２２及び垂直偏波アンテナ８２４は、それぞれフィーディングトレース８２６Ａ、８２６Ｂ、８２８Ａ、８２８Ｂによってベース８１０の中心領域８１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。チップ８４０は、ＲＦＩＣ及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ８４０中及びベース８１０中及び／又はベース８１０上の部材は、ベース３１０の側面におけるボンディングパッドによって互いに電気的接続されてよい。
【００７９】
図２４は、図２３における集積アンテナ構造８００の部分構造図である。図２４に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット８２０（水平偏波アンテナ８２２及び垂直偏波アンテナ８２４を含む）はベース８１０の周辺領域８１０Ｂの中に設けられ、垂直偏波アンテナ８２４はベース８１０の側辺８１０Ｅにあり、且つ水平偏波アンテナ８２２は誘電体レンズ８５０と誘電体レンズ８６０との間にある。反射壁８３２は誘電体レンズ８６０とベース８１０の中心領域８１０Ａとの間に設けられ、且つチップ８４０はベース８１０の中心領域８１０Ａの中にあるようにベース８１０される。ベース８１０の周辺領域８１０Ｂにおいて、誘電体レンズ８５０はベース８１０の側辺８１０Ｅと水平偏波アンテナ８２２との間に設けられ、且つ誘電体レンズ８６０は水平偏波アンテナ８２２と反射壁８３２との間に設けられる。
【００８０】
図２４に示すように、水平偏波アンテナ８２２及び垂直偏波アンテナ８２４の何れもマイクロストリップダイポールアンテナである。水平偏波アンテナ８２２は、それぞれフィーディングトレース８２６Ａ、８２６Ｂに電気的に結合される２つのダイポールアーム８２２Ａ、８２２Ｂを含む。垂直偏波アンテナ８２４は、それぞれフィーディングトレース８２８Ａ、８２８Ｂに電気的に結合される２つのダイポールアーム８２４Ａ、８２４Ｂを含む。フィーディングトレース８２６Ａ、８２６Ｂはそれぞれ中心領域８１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁８３２及び誘電体レンズ８６０の設置領域を貫通して、且つフィーディングトレース８２８Ａ、８２８Ｂはそれぞれ中心領域８１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁８３２及び誘電体レンズ８５０、８６０の設置領域を貫通して、ダイポールアーム８２２Ａ、８２２Ｂ、８２４Ａ、８２４Ｂをそれぞれ導線８１２、導電性貫通孔構造８１４及び／又は中心領域８１０Ａにおける他の部材に電気的接続させてよい。
【００８１】
水平偏波アンテナ８２２及び垂直偏波アンテナ８２４の共振周波数はダイポールアーム８２２Ａ、８２２Ｂ、８２４Ａ、８２４Ｂの長さによって決まる。ダイポールアーム８２２Ａ、８２２Ｂ、８２４Ａ、８２４Ｂの長さについては、上記集積アンテナ構造４００のダイポールアーム４２２Ａ、４２２Ｂ、４２４Ａ、４２４Ｂに関する説明を参照して設計してよいため、ここで説明しない。水平偏波アンテナ８２２及び垂直偏波アンテナ８２４は、同じ共振周波数を有してよく、或いはその代わりに異なる共振周波数を有してよい。また、ベース８１０の厚さＴ８１０は垂直偏波アンテナ８２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００８２】
チップ８４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ８４２を有する。金属バンプ８４２をベース８１０におけるボンディングパッド８１６に接合することで、チップ８４０をベース８１０に取り付けて、チップ８４０における部材及び導線８１２、導電性貫通孔構造８１４及び／又はベース８１０における他の部材を互いに電気的接続させることができる。
【００８３】
誘電体レンズ８５０は、水平偏波アンテナ８２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ８２４による垂直偏波ビームを変更して、水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの強度分布をより集中し、つまり水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの方向性を強化させることに用いられてよい。誘電体レンズ８６０は、水平偏波アンテナ８２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ８２４による垂直偏波ビームを変更して、且つ中心領域８１０Ａにおける部材を干渉しないように放射波を阻止することに用いられる。また、図２３に示すように、誘電体レンズ８５０、８６０は誘電体レンズ領域８１０Ｒの中にある。別の実施例において、集積アンテナ構造８００は、誘電体レンズ８５０、８６０のみを含み、且つ反射壁８３２を含まなくてもよい。
【００８４】
集積アンテナ構造８００における水平偏波アンテナ８２２、垂直偏波アンテナ８２４、フィーディングトレース８２８Ａ、フィーディングトレース８２８Ｂ及び誘電体レンズ８５０以外の部材は、それぞれ図１７及び図１８における集積アンテナ構造６００に類似であってよいため、関連説明については前記段落を参照してよく、ここで繰り返して説明しない。
【００８５】
図２５は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造９００の模式的配置図である。集積アンテナ構造９００は、ベース９１０と、偏波共用アンテナユニット９２０と、反射壁９３２と、チップ９４０と、を含む。図２５に示すように、ベース９１０における偏波共用アンテナユニット９２０、反射構造９３０及びチップ９４０の配置は、図２３に示すベース８１０における偏波共用アンテナユニット８２０、反射壁８３２及びチップ８４０の配置に類似である。ベース９１０は、図２に示すように、交互に積み重ねられた誘電体層及び金属層からなる構造を有する多層構造であってよい。偏波共用アンテナユニット９２０は水平偏波アンテナ９２２及び垂直偏波アンテナ９２４を含む。水平偏波アンテナ９２２は水平偏波ビームを生じるようにして配置され、且つ垂直偏波アンテナ９２４は垂直偏波ビームを生じるように配置される。水平偏波アンテナ９２２及び垂直偏波アンテナ９２４は、それぞれフィーディングトレース９２６、９２８によってベース９１０の中心領域９１０Ａにおける各部材に電気的に結合される。チップ９４０は、ＲＦＩＣ及び／又は受発信回路を構成するための他の能動及び／又は受動部材を有する。チップ９４０中及びベース９１０中及び／又はベース９１０上の部材は、ベース３１０の側面におけるボンディングパッドによって互いに電気的接続されてよい。
【００８６】
図２６は、図２５における集積アンテナ構造９００の部分構造図である。図２６に示す部分構造図において、偏波共用アンテナユニット９２０（水平偏波アンテナ９２２及び垂直偏波アンテナ９２４を含む）はベース９１０の周辺領域９１０Ｂの中に設けられ、垂直偏波アンテナ９２４はベース９１０の側辺９１０Ｅにあり、且つ水平偏波アンテナ９２２は誘電体レンズ９５０と誘電体レンズ９６０との間にある。反射壁９３２は誘電体レンズ９６０とベース９１０の中心領域９１０Ａとの間に設けられ、且つチップ９４０はベース９１０の中心領域９１０Ａの中にあるようにベース９１０に設けられる。ベース９１０の周辺領域９１０Ｂにおいて、誘電体レンズ９５０はベース９１０の側辺９１０Ｅと水平偏波アンテナ９２２との間に設けられ、且つ誘電体レンズ９６０は水平偏波アンテナ９２２と反射壁９３２との間に設けられる。
【００８７】
図２６に示すように、水平偏波アンテナ９２２及び垂直偏波アンテナ９２４の何れもマイクロストリップモノポールアンテナであり、それぞれフィーディングトレース９２６、９２８に電気的に結合される。フィーディングトレース９２６は、中心領域９１０Ａにおける部材に結合されるように反射壁９３２及び誘電体レンズ９６０の設置領域を貫通してよく、且つフィーディングトレース９２８は中心領域９１０Ａにおける部材に電気的に結合されるように反射壁９３２及び誘電体レンズ９５０、９６０の設置領域を貫通して、水平偏波アンテナ９２２及び垂直偏波アンテナ９２４がそれぞれ導線９１２、導電性貫通孔構造９１４及び／又は中心領域９１０Ａにおける他の部材に電気的接続されるようにしてよい。
【００８８】
チップ９４０は、ベースの側面に向かう金属バンプ９４２を有する。金属バンプ９４２をベース９１０におけるボンディングパッド９１６に接合させることで、チップ９４０をベース９１０に取り付けて、チップ９４０における部材及び導線９１２、導電性貫通孔構造９１４及び／又はベース９１０における他の部材を互いに電気的接続させるようにしてよい。接地面９１８は、ベース９１０のチップ９４０から離れる側に設けられる。接地面９１８の提供したミラー効果によると、水平偏波アンテナ９２２及び／又は垂直偏波アンテナ９２４は、ダイポールアンテナと同様な電流分布及び放射パターンを発生させることができる。
【００８９】
学術的に、水平偏波アンテナ９２２の水平偏波方向における長さ及び垂直偏波アンテナ９２４の垂直偏波方向における長さは、ベース９１０における電磁波の等価波長の約１／４であってよい。水平偏波アンテナ９２２及び垂直偏波アンテナ９２４の長さについては、上記集積アンテナ構造５００の水平偏波アンテナ５２２及び垂直偏波アンテナ５２４に関する説明によって設計されてよいため、ここで説明しない。水平偏波アンテナ９２２及び垂直偏波アンテナ９２４は、同じ共振周波数を有してよく、或いはその代わりに異なる共振周波数を有してよい。また、ベース９１０の厚さＴ９１０は、垂直偏波アンテナ９２４の垂直偏波方向における長さ以上であってよい。
【００９０】
誘電体レンズ９５０は、水平偏波アンテナ９２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ９２４による垂直偏波ビームを変更して、水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの強度分布をより集中し、つまり水平偏波ビーム及び垂直偏波ビームの方向性を強化させることに用いられてよい。誘電体レンズ９６０は、水平偏波アンテナ９２２による水平偏波ビーム及び垂直偏波アンテナ９２４による垂直偏波ビームを変更して、且つ中心領域９１０Ａにおける部材を干渉しないように放射波を阻止することに用いられてよい。また、図２３に示すように、誘電体レンズ９５０、９６０は、誘電体レンズ領域９１０Ｒの中にある。別の実施例において、集積アンテナ構造９００は、誘電体レンズ９５０、９６０のみを含み、且つ反射壁９３２を含まなくてもよい。
【００９１】
集積アンテナ構造９００における水平偏波アンテナ９２２、垂直偏波アンテナ９２４、フィーディングトレース９２８及び誘電体レンズ９５０以外の部材は、それぞれ図２１及び図２２における集積アンテナ構造７００に類似であってよい。また、集積アンテナ構造９００における他の部材は、それぞれ図２３及び図２４における集積アンテナ構造８００に類似であってよいため、関連説明については前記段落を参照してよく、ここで繰り返して説明しない。
【００９２】
図２７は、本発明のある実施例による集積アンテナ構造１０００の模式的配置図である。集積アンテナ構造１０００は、ベース１０１０と、偏波共用アンテナユニット１０２０と、広帯域アンテナユニット１０３０と、チップ１０４０と、導電部材１０５０と、反射構造１０６０と、を含む。ベース１０１０、偏波共用アンテナユニット１０２０、チップ１０４０、導電部材１０５０及び反射構造１０６０は、それぞれ前記実施例のベース、偏波共用アンテナユニット、チップ、導線、導電性貫通孔構造及び反射構造／反射壁に対応してよい。広帯域アンテナユニット１０３０は、位相配列アンテナにより形成されてよい。前記位相配列アンテナは、ベース１０１０のチップ１０４０から離れる側に設けられており、且つベース１０１０の平面方向に対する角度を有するマルチビームアレーを発生させることに用いられる。且つ反射構造１０６０は、広帯域アンテナユニット１０３０とチップ１０４０との間にある。広帯域アンテナユニット１０３０は、反射構造１０６０のフィーディングトレースを貫通して、導電部材１０５０に電気的接続されてよい。
【００９３】
図２８Ａ及び図２８Ｂは、それぞれ図２７における集積アンテナ構造１０００によるビームの上面図及び側面図である。図２８Ａ及び図２８Ｂに示すように、集積アンテナ構造１０００の頂上面で発生されたノーマルビームＲＢ１以外、集積アンテナ構造１０００の側面にも側面全方向性偏波共用ビームＲＢ２が発生する。また、本発明の実施例において、誘電体レンズの配置により、例えばアンテナゲイン及びビーム方向性を増加させることができる。
【００９４】
上記で具体的な実施形態で本発明を説明したが、上記説明は本発明を制限するためのものではない。本発明の精神や範囲から逸脱せずに、当業者であれば、様々な変更や修正を加えることができるので、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲により限定される。
【符号の説明】
【００９５】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００  集積アンテナ構造
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０  ベース
１１０Ａ、２１０Ａ、３１０Ａ、４１０Ａ、５１０Ａ、６１０Ａ、７１０Ａ、８１０Ａ、９１０Ａ  中心領域
１１０Ｂ、２１０Ｂ、３１０Ｂ、４１０Ｂ、５１０Ｂ、６１０Ｂ、７１０Ｂ、８１０Ｂ、９１０Ｂ  周辺領域
１１２ａ-１１２ｋ  誘電体層
１１４ａ-１１４ｋ  金属層
２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０、１０４０  チップ
２２８Ａ／２２８Ｂ、２２６Ａ／２２６Ｂ、３２８、３２６、４２８Ａ／４２８Ｂ、４２６Ａ／４２６Ｂ、５２８、５２６、６２６Ａ／６２６Ｂ、７２６、７２８、８２６Ａ／８２６Ｂ、８２８Ａ／８２８Ｂ、９２８、９２６  フィーディングトレース
２１２、２１８、３１２、４１２、５１２、６１２、７１２、８１２、９１２  導線
２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０、１０２０  偏波共用アンテナユニット
２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２、８２２、９２２  水平偏波アンテナ
２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４、８２４、９２４  垂直偏波アンテナ
２３０、３３０、４３０、５３０、１０６０  反射構造
２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２、８３２、９３２  反射壁
２３２Ａ、２１４、２２４Ａ、２２４Ｂ、２２４Ａ’、２２４Ｂ’、２２４Ａ’’、２２４Ｂ’’、３１４、４１４、４２４Ａ、４２４Ｂ、６２４Ａ、６２４Ｂ、６１４、７１４、８２４Ａ、８２４Ｂ  導電性貫通孔構造
２３４、２３４’、２３４’’、２３４’’’、３３４、４３４、５３４  反射サブ構造領域
２３４Ａ、３３４Ａ、４３４Ａ、５３４Ａ  反射サブ構造
２４２、３４２、４４２、５４２、６４２、７４２、８４２、９４２  金属バンプ
２１６、３１６、４１６、５１６、６１６、７１６、８１６、９１６  ボンディングパッド
２１０Ｅ、３１０Ｅ、４１０Ｅ、５１０Ｅ、６１０Ｅ、７１０Ｅ、８１０Ｅ、９１０Ｅ  側辺
Ｔ２１０、Ｔ３１０、Ｔ４１０、Ｔ５１０、Ｔ６１０、Ｔ７１０、Ｔ８１０、Ｔ９１０  厚さ
２２２Ａ、２２２Ｂ、４２２Ａ、４２２Ｂ  ダイポールアーム
３１８、５１８、７１８  接地面
６１０Ｒ１、６１０Ｒ２、６５２、６５４、６５６、７１０Ｒ１、７１０Ｒ２、８１０Ｒ  誘電体レンズ領域
６５０、６５０Ａ、６５０Ｂ、６５０’、８５０、８６０、９５０、９６０  誘電体レンズ
１０５０  導電部材
１０３０  広帯域アンテナユニット
ＲＢ１  ノーマルビーム
ＲＢ２  側面全方向性偏波共用ビーム
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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