(57)【要約】  アンテナアレイのアイソレーション特性を改善する。本発明の一実施形態に係るアンテナアレイ（１００）において、アイソレーション素子（１１３）の第１法線方向から平面視したとき、アイソレーション素子（１１３）は、第１アンテナ素子（１１１）と第２アンテナ素子（１１２）との間に形成されている。第１アンテナ素子（１１１）と第１グランド電極（１９０）との第１距離は、アイソレーション素子（１１３）と第１グランド電極（１９０）との第２距離と異なる。第２アンテナ素子（１１２）と第１グランド電極（１９０）との第３距離は、第２距離と異なる。第１アンテナ素子（１１１）の第２法線方向から平面視したとき、アイソレーション素子（１１３）は、第１アンテナ素子（１１１）から離間している。第２アンテナ素子（１１２）の第３法線方向から平面視したとき、アイソレーション素子（１１３）は、第２アンテナ素子（１１２）から離間している。
2019130771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に形成された平板状の第１アンテナ素子と、
前記誘電体基板に形成された平板状の第２アンテナ素子と、
前記誘電体基板に形成されたアイソレーション素子と、
前記誘電体基板に形成され、前記第１アンテナ素子、前記第２アンテナ素子、および前記アイソレーション素子の各々と、前記誘電体基板の少なくとも一部を介して対向する第１グランド電極とを備え、
前記アイソレーション素子の第１法線方向から平面視したとき、前記アイソレーション素子は、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との間に形成され、
前記第１アンテナ素子と前記第１グランド電極との第１距離は、前記アイソレーション素子と前記第１グランド電極との第２距離と異なり、
前記第２アンテナ素子と前記第１グランド電極との第３距離は、前記第２距離と異なり、
前記第１アンテナ素子の第２法線方向から平面視したとき、前記アイソレーション素子は、前記第１アンテナ素子から離間しており、
前記第２アンテナ素子の第３法線方向から平面視したとき、前記アイソレーション素子は、前記第２アンテナ素子から離間している、アンテナアレイ。
【請求項２】
前記第１距離および前記第３距離は、前記第２距離よりも大きい、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項３】
前記アイソレーション素子は、前記誘電体基板に設けられた凹部の底部に形成されており、かつ、当該凹部の底面から露出している、請求項２に記載のアンテナアレイ。
【請求項４】
特定波長の高周波信号を送信または受信するためのアンテナアレイであって、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に形成された平板状の第１アンテナ素子と、
前記誘電体基板に形成された平板状の第２アンテナ素子と、
前記誘電体基板に形成されたアイソレーション素子と、
前記誘電体基板に形成され、前記第１アンテナ素子、前記第２アンテナ素子、および前記アイソレーション素子の各々と、前記誘電体基板の少なくとも一部を介して対向する第１グランド電極とを備え、
前記アイソレーション素子の第１法線方向から平面視したとき、前記アイソレーション素子は、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との間に形成され、
前記第１アンテナ素子と前記第１グランド電極との第１距離は、前記アイソレーション素子と前記第１グランド電極との第２距離に等しく、
前記第２アンテナ素子と前記第１グランド電極との第３距離は、前記第２距離に等しく、
前記第１アンテナ素子の第２法線方向から平面視したとき、前記アイソレーション素子は、前記第１アンテナ素子から前記特定波長の２０分の１以上離間しており、
前記第２アンテナ素子の第３法線方向から平面視したとき、前記アイソレーション素子は、前記第２アンテナ素子から前記特定波長の２０分の１以上離間している、アンテナアレイ。
【請求項５】
前記第２法線方向と前記第３法線方向とは平行ではない、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに高周波信号を供給する高周波素子とを備え、
前記第１グランド電極は、前記第１アンテナ素子、前記第２アンテナ素子、および前記アイソレーション素子の各々と、前記高周波素子との間に形成されている、アンテナモジュール。
【請求項７】
前記第２法線方向から平面視したとき、前記高周波素子と前記第１アンテナ素子は重なっておらず、
前記第３法線方向から平面視したとき、前記高周波素子と前記第２アンテナ素子は重なっており、
前記第１アンテナ素子と前記高周波素子とを接続する給電配線は、前記アイソレーション素子と前記第１グランド電極との間を通過している、請求項６に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記アイソレーション素子と前記第１グランド電極との間に形成された第２グランド電極をさらに備え、
前記第２グランド電極と前記第１グランド電極との第４距離は、前記第１距離および前記第３距離よりも小さく、
前記給電配線は、前記第１グランド電極と前記第２グランド電極との間を通過している、請求項７に記載のアンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナアレイおよびアンテナモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナ素子が規則的に配置されたアンテナアレイおよび当該アンテナアレイを備えるアンテナモジュールが知られている。たとえば、国際公開第２０１６／０６７９６９号（特許文献１）には、導体パターンからなるアンテナと、当該アンテナに高周波信号を供給する高周波半導体素子とを備えるアンテナモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０６７９６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のアンテナアレイにあっては、限られた実装空間に複数のアンテナ素子が配置されることになり、アンテナ素子同士が近接して電磁気的な結合が強まる。その結果、アンテナアレイのアイソレーション特性が劣化し得る。【０００５】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、アンテナアレイのアイソレーション特性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係るアンテナアレイは、誘電体基板と、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子と、アイソレーション素子と、第１グランド電極とを備える。第１アンテナ素子は、平板状である。第１アンテナ素子は、誘電体基板に形成されている。第２アンテナ素子は、平板状である。第２アンテナ素子は、誘電体基板に形成されている。アイソレーション素子は、誘電体基板に形成されている。第１グランド電極は、誘電体基板に形成されている。第１グランド電極は、第１アンテナ素子、第２アンテナ素子、およびアイソレーション素子の各々と、前記誘電体基板の少なくとも一部を介して対向している。アイソレーション素子の第１法線方向から平面視したとき、アイソレーション素子は、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に形成されている。第１アンテナ素子と第１グランド電極との距離は、アイソレーション素子と第１グランド電極との距離と異なる。第２アンテナ素子と第１グランド電極との距離は、アイソレーション素子と第１グランド電極との距離と異なる。第１アンテナ素子の第２法線方向から平面視したとき、アイソレーション素子は、第１アンテナ素子から離間している。第２アンテナ素子の第３法線方向から平面視したとき、アイソレーション素子は、第２アンテナ素子から離間している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一実施形態に係るアンテナアレイによれば、アイソレーション素子によって第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との電磁気的な結合が弱められるため、アンテナアレイのアイソレーション特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】アンテナアレイを備える通信装置のブロック図である。
【図２】実施の形態１に係るアンテナアレイを備えるアンテナモジュールをＺ軸方向から平面視した図である。
【図３】図２のアンテナモジュールをＹ軸方向から平面視した図である。
【図４】図３に示されるアイソレーション素子の幅を変化させた場合の、アンテナ素子の反射損失のシミュレーション結果、ならびにアンテナ素子間のアイソレーションのシミュレーション結果を併せて示す図表である。
【図５】図３のアイソレーション素子の幅Ｗが０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍ、および２．２ｍｍである場合の各アイソレーション特性を併せて示す図である。
【図６】図３のアイソレーション素子の幅が０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍ、および２．２ｍｍである場合のアンテナ素子の各反射特性を併せて示す図である。
【図７】実施の形態２に係るアンテナアレイを備えるアンテナモジュールをＺ軸方向から平面視した図である。
【図８】図７のアンテナモジュールをＹ軸方向から平面視した図である。
【図９】図８に示されるアイソレーション素子の幅を変化させた場合の、アンテナ素子の反射損失のシミュレーション結果、およびアンテナ素子間のアイソレーションのシミュレーション結果を併せて示す図表である。
【図１０】図８のアイソレーション素子の幅が０ｍｍ、１．２ｍｍ、および１．４ｍｍである場合の各アイソレーション特性を併せて示す図である。
【図１１】図８のアイソレーション素子の幅が０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍである場合のアンテナ素子の各反射特性を併せて示す図である。
【図１２】実施の形態３に係るアンテナモジュールをＹ軸方向から平面視した図である。
【図１３】実施の形態４に係るアンテナモジュールの外観斜視図である。
【図１４】図１３のアンテナモジュールをＹ軸方向から平面視した図である。
【図１５】実施の形態４の変形例に係るアンテナモジュールをＹ軸方向から平面視した図である。
【図１６】実施の形態５に係るアンテナモジュールの外観斜視図である。
【図１７】図１６のアンテナモジュールをＹ軸方向から平面視した図である。
【図１８】実施の形態５の変形例に係るアンテナモジュールをＹ軸方向から平面視した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、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原則として繰り返さない。
【００１０】
図１は、アンテナアレイ１０を備える通信装置３０００のブロック図である。通信装置３０００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。
【００１１】
図１に示されるように、通信装置３０００は、アンテナモジュール１０００と、ベースバンド信号処理回路を構成するＢＢＩＣ（Baseband  Integrated  Circuit）２０００とを備える。アンテナモジュール１０００は、高周波素子の一例であるＲＦＩＣ（Radio  Frequency  Integrated  Circuit）９００と、アンテナアレイ１０とを備える。
【００１２】
通信装置３０００は、ＢＢＩＣ２０００からアンテナモジュール１０００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アレイ１０から放射する。通信装置３０００は、アンテナアレイ１０で受信した高周波信号をダウンコンバートしてＢＢＩＣ２０００にて信号処理する。
【００１３】
アンテナアレイ１０は、複数の平板状のアンテナ素子（放射導体）が、規則的に配置されている。図１においては、アンテナアレイ１０を構成する複数のアンテナ素子のうち、アンテナ素子１０Ａ〜１０Ｄに対応するＲＦＩＣ９００の構成が示されている。
【００１４】
ＲＦＩＣ９００は、スイッチ３１Ａ〜３１Ｄ，３３Ａ〜３３Ｄ，３７と、パワーアンプ３２ＡＴ〜３２ＤＴと、ローノイズアンプ３２ＡＲ〜３２ＤＲと、減衰器３４Ａ〜３４Ｄと、移相器３５Ａ〜３５Ｄと、信号合成／分波器３６と、ミキサ３８と、増幅回路３９とを備える。
【００１５】
ＲＦＩＣ９００は、たとえば、アンテナアレイ１０に含まれる複数のアンテナ素子に対応する回路要素（スイッチ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、減衰器、および移相器）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、当該回路要素については、ＲＦＩＣ９００とは別に、アンテナ素子毎に１チップの集積回路部品として形成されてもよい。
【００１６】
高周波信号を受信する場合、スイッチ３１Ａ〜３１Ｄ，３３Ａ〜３３Ｄがローノイズアンプ３２ＡＲ〜３２ＤＲ側へ切換えられるとともに、スイッチ３７が増幅回路３９の受信側アンプに接続される。
【００１７】
アンテナ素子１０Ａ〜１０Ｄで受信された高周波信号は、スイッチ３１Ａ〜３１Ｄから移相器３５Ａ〜３５Ｄまでの各信号経路を経由し、信号合成／分波器３６で合波され、ミキサ３８でダウンコンバートされ、増幅回路３９で増幅されてＢＢＩＣ２０００へ伝達される。
【００１８】
高周波信号をアンテナアレイ１０から送信する場合には、スイッチ３１Ａ〜３１Ｄ，３３Ａ〜３３Ｄがパワーアンプ３２ＡＴ〜３２ＤＴ側へ切換えられるとともに、スイッチ３７が増幅回路３９の送信側アンプに接続される。
【００１９】
ＢＢＩＣ２０００から伝達された信号は、増幅回路３９で増幅され、ミキサ３８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は、信号合成／分波器３６で４分波され、移相器３５Ａ〜３５Ｄからスイッチ３１Ａ〜３１Ｄまでの各信号経路を通過してアンテナ素子１０Ａ〜１０Ｄに給電される。各信号経路に配置された移相器３５Ａ〜３５Ｄの移相度が個別に調整されることにより、アンテナアレイ１０の指向性を調整することが可能となる。
【００２０】
ＢＢＩＣ２０００から出力され、アンテナ素子１０Ａ〜１０Ｄのいずれかから放射された高周波数信号の一部が、他のアンテナ素子に受信されて、ＢＢＩＣ２０００に戻る場合がある。たとえば、アンテナ素子１０Ｂ〜１０Ｄから放射された高周波信号が、アンテナ素子１０Ａに受信されて、ＢＢＩＣ２０００に戻る場合がある。このような場合、ＢＢＩＣ２０００からアンテナ素子１０Ａに向けて出力した高周波信号がＢＢＩＣ２０００に戻っているように見えるため、アンテナ素子１０Ａ単体の反射特性が悪化する。
【００２１】
アンテナ素子１０Ａ〜１０Ｄの各々についてインピーダンスマッチングを行ない、アンテナ素子単体での反射特性を向上させたとしても、他のアンテナ素子から放射された高周波信号を受信してしまうと、インピーダンスマッチングの効果が減殺され、アンテナ素子の反射特性が悪化する。インピーダンスマッチングされたアンテナ素子の反射特性の悪化を抑制するためには、アンテナアレイ１０のアイソレーション特性を向上させる必要がある。
【００２２】
このような反射特性の悪化は、アンテナアレイ１０に含まれるアンテナ素子の個数が多いほど、任意の１つのアンテナ素子に及ぼす他のアンテナ素子の影響が大きくなるため、顕著となる。また、反射特性の悪化は、例えばパワーアンプ３２ＡＴ〜３２ＤＴの歪あるいは消費電力等の性能に影響を及ぼす。したがって、特に、アンテナアレイ１０に含まれるアンテナ素子の個数が多い構成では、アイソレーション特性の向上が重要である。
【００２３】
そこで、実施の形態においては、アンテナ素子間にアイソレーション素子を配置してアンテナ素子同士の電磁気的な結合を弱める。その結果、アンテナアレイのアイソレーション特性を向上させることができる。
【００２４】
［実施の形態１］
図２は、実施の形態１に係るアンテナアレイ１００を備えるアンテナモジュール１１００をＺ軸方向から平面視した図である。図３は、図２のアンテナモジュール１１００をＹ軸方向から平面視した図である。なお、図２および図３において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交している。図７、図８、図１２〜図１８においても同様である。
【００２５】
アンテナモジュール１１００は、２６ＧＨｚ〜３０ＧＨｚを使用周波数帯として、主に３０ＧＨｚを使用周波数として高周波信号の送信および受信を行なう。実施の形態に係るアンテナアレイを備えるアンテナモジュールの使用周波数帯は、２６ＧＨｚ〜３０ＧＨｚに限定されるものではなく、たとえば、２６．５ＧＨｚ〜２９．５ＧＨｚであってもよい。以下では、使用周波数の波長を特定波長とも呼ぶ。使用周波数が３０ＧＨｚである場合、特定波長は、約１０（９．９９３０…）ｍｍである。
【００２６】
図２および図３を参照しながら、アンテナモジュール１１００は、アンテナアレイ１００と、ＲＦＩＣ９１０とを備える。アンテナアレイ１００は、平板状のアンテナ素子１１１，１１２と、平板状のアイソレーション素子１１３と、誘電体基板１５０と、グランド電極１９０とを含む。
【００２７】
図３において、幅Ｗは、アイソレーション素子１１３のＸ軸方向の幅を表している。間隔Ｇａｐは、アイソレーション素子１１３とアンテナ素子１１１とのＸ軸方向の間隔を表しているとともに、アイソレーション素子１１３とアンテナ素子１１２とのＸ軸方向の間隔を表している。Ｗ＋２・Ｇａｐの値は、２．２ｍｍに等しい。
【００２８】
アンテナ素子１１１は、誘電体基板１５０を介してグランド電極１９０と対向している。アンテナ素子１１２は、誘電体基板１５０を介してグランド電極１９０と対向している。アイソレーション素子１１３の法線方向（Ｚ軸方向）から平面したとき、アイソレーション素子１１３は、アンテナ素子１１１とアンテナ素子１１２との間に形成されている。アイソレーション素子１１３は、誘電体基板１５０の少なくとも一部を介してグランド電極１９０と対向している。
【００２９】
アンテナ素子１１１とグランド電極１９０との距離は、アイソレーション素子１１３とグランド電極１９０との距離よりも大きい。アンテナ素子１１２とグランド電極１９０との距離は、アイソレーション素子１１３とグランド電極１９０との距離よりも大きい。ただし、アンテナ素子とグランド電極との距離と、アイソレーション素子とグランド電極との距離の関係は、上記に限ったものではない。例えば、アイソレーション素子１１３とグランド電極１９０との距離は、アンテナ素子１１１とグランド電極１９０との距離およびアンテナ素子１１２とグランド電極１９０との距離より大きくてもよい。
【００３０】
そして、アンテナ素子１１１の法線方向（Ｚ軸方向）から平面視したとき、アイソレーション素子１１３は、アンテナ素子１１１から離間している。また、アンテナ素子１１２の法線方向（Ｚ軸方向）から平面視したとき、アイソレーション素子１１３は、アンテナ素子１１２から離間している。
【００３１】
グランド電極１９０は、誘電体基板１５０とＲＦＩＣ９１０との間に形成されている。Ｚ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子１１１およびアンテナ素子１１２は、いずれもＲＦＩＣ９１０に重なっている。
【００３２】
ビア導体１３１は、グランド電極１９０を貫通し、アンテナ素子１１１とＲＦＩＣ９１０とを接続している。ビア導体１３１は、グランド電極１９０から絶縁されている。ビア導体１３２は、グランド電極１９０を貫通し、アンテナ素子１１２とＲＦＩＣ９１０とを接続している。ビア導体１３２は、グランド電極１９０から絶縁されている。ＲＦＩＣ９１０は、ビア導体１３１，１３２を介してそれぞれアンテナ素子１１１，１１２に高周波信号を供給する。
【００３３】
図４は、図３に示されるアイソレーション素子１１３の幅Ｗを変化させた場合の、アンテナ素子１１１およびアンテナ素子１１２の反射損失（ＲＬ：Return  Loss）のシミュレーション結果、ならびにアンテナ素子１１１とアンテナ素子１１２とのアイソレーション（Ｉｓｏ）のシミュレーション結果を併せて示す図表である。図５は、図３のアイソレーション素子１１３の幅Ｗが０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍ、および２．２ｍｍである場合の各アイソレーション特性を併せて示す図である。図６は、図３のアイソレーション素子１１３の幅Ｗが０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍ、および２．２ｍｍである場合のアンテナ素子１１１の各反射特性（実線）、およびアンテナ素子１１２の反射特性（点線）を併せて示す図である。
【００３４】
ここで、反射損失が大きい、とは、アンテナ素子から放射された信号量が大きいことを意味する。すなわち、反射損失が大きい程、アンテナ素子の反射特性が良好であることを意味する。また、アイソレーションの値が大きい程、アンテナ素子１１１とアンテナ素子１１２との電磁気的な結合が弱く、アンテナ素子１１１とアンテナ素子１１２との間の信号伝達が抑制される。すなわち、アイソレーションが大きい程、アンテナアレイ１００のアイソレーション特性が良好であることを意味する。
【００３５】
図４には、反射損失の値として、アンテナモジュール１１００の使用周波数帯におけるアンテナ素子１１１の反射損失、およびアンテナ素子１１２の反射損失のうち、最も小さい値が示されている。図４には、アイソレーションの値として、アンテナモジュール１１００の使用周波数帯における最も小さい値が示されている。
【００３６】
図４において、幅Ｗが２．２ｍｍである第１行では、Ｚ軸方向からアンテナモジュール１１００を平面視したとき、アンテナ素子１１１とアイソレーション素子１１３とが離間していないとともに、アンテナ素子１１２とアイソレーション素子１１３とが離間していない場合（間隔Ｇａｐが０ｍｍ）のデータが示されている。また、幅Ｗが０ｍｍである最終行では、アイソレーション素子１１３が配置されていない比較例のデータが示されている。
【００３７】
図４に示されるように、間隔Ｇａｐが０．２ｍｍから１．０ｍｍの各アイソレーションは、間隔Ｇａｐが１．１ｍｍの比較例のアイソレーション以上である。また、間隔Ｇａｐが０．５ｍｍから１．０ｍｍの各反射損失は、比較例の反射損失との差が最大で０．１ｄＢ程度である。間隔Ｇａｐが１．１ｍｍである比較例との比較において、反射特性の維持という観点では、間隔Ｇａｐは特定波長の２０分の１（０．４９９６…）以上であることが望ましい。
【００３８】
以上、実施の形態１に係るアンテナアレイによれば、アイソレーション特性を改善することができる。
【００３９】
［実施の形態２］
実施の形態１では、第１アンテナ素子、第２アンテナ素子、およびアイソレーション素子が同一平面上に形成されていない場合について説明した。実施の形態２では、第１アンテナ素子、第２アンテナ素子、およびアイソレーション素子が同一平面上に形成されている場合について説明する。
【００４０】
図７は、実施の形態２に係るアンテナアレイ２００を備えるアンテナモジュール１２００をＺ軸方向から平面視した図である。図８は、図７のアンテナモジュール１２００をＹ軸方向から平面視した図である。アンテナモジュール１２００は、２６ＧＨｚ〜３０ＧＨｚを使用周波数帯として、主に３０ＧＨｚを使用周波数として高周波信号の送信および受信を行なう。
【００４１】
図７および図８を参照しながら、アンテナモジュール１２００は、アンテナアレイ２００と、ＲＦＩＣ９２０とを備える。アンテナアレイ２００は、平板状のアンテナ素子２１１，２１２と、平板状のアイソレーション素子２１３と、誘電体基板２５０と、グランド電極２９０とを含む。
【００４２】
図８において、幅Ｗは、アイソレーション素子２１３のＸ軸方向の幅を表している。間隔Ｇａｐは、アイソレーション素子２１３とアンテナ素子２１１とのＸ軸方向の間隔を表しているとともに、アイソレーション素子２１３とアンテナ素子２１２とのＸ軸方向の間隔を表している。Ｗ＋２・Ｇａｐの値は、２．２ｍｍに等しい。
【００４３】
アンテナ素子２１１は、誘電体基板２５０を介してグランド電極２９０と対向している。アンテナ素子２１２は、誘電体基板２５０を介してグランド電極２９０と対向している。アイソレーション素子２１３の法線方向（Ｚ軸方向）から平面視したとき、アイソレーション素子２１３は、アンテナ素子２１１とアンテナ素子２１２との間に形成されている。アイソレーション素子２１３は、誘電体基板２５０を介してグランド電極２９０と対向している。
【００４４】
そして、アンテナ素子２１１とグランド電極２９０との距離は、アイソレーション素子２１３とグランド電極２９０との距離に等しい。また、アンテナ素子２１２とグランド電極２９０との距離は、アイソレーション素子２１３とグランド電極２９０との距離に等しい。すなわち、アンテナ素子２１１、アンテナ素子２１２、アイソレーション素子２１３は、同一平面（誘電体基板２５０の表面）上に形成されている。
【００４５】
さらに、アンテナ素子２１１の法線方向（Ｚ軸方向）から平面視したとき、アイソレーション素子２１３は、アンテナ素子２１１から特定波長の２０分の１以上離間している。また、アンテナ素子２１２の法線方向（Ｚ軸方向）から平面視したとき、アイソレーション素子２１３は、アンテナ素子２１２から特定波長の２０分の１以上離間している。
【００４６】
グランド電極２９０は、誘電体基板２５０とＲＦＩＣ９２０との間に形成されている。Ｚ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子２１１およびアンテナ素子２１２は、いずれもＲＦＩＣ９２０に重なっている。
【００４７】
ビア導体２３１は、グランド電極２９０を貫通し、アンテナ素子２１１とＲＦＩＣ９２０とを接続している。ビア導体２３１は、グランド電極２９０から絶縁されている。ビア導体２３２は、グランド電極２９０を貫通し、アンテナ素子２１２とＲＦＩＣ９２０とを接続している。ビア導体２３２は、グランド電極２９０から絶縁されている。ＲＦＩＣ９２０は、ビア導体２３１，２３２を介してそれぞれアンテナ素子２１１，２１２に高周波信号を供給する。
【００４８】
図９は、図８に示されるアイソレーション素子２１３の幅Ｗを変化させた場合の、アンテナ素子２１２の反射損失のシミュレーション結果、およびアンテナ素子２１１とアンテナ素子２１２とのアイソレーションのシミュレーション結果を併せて示す図表である。図１０は、図８のアイソレーション素子２１３の幅Ｗが０ｍｍ、１．２ｍｍ、および１．４ｍｍである場合の各アイソレーション特性を併せて示す図である。図１１は、図８のアイソレーション素子２１３の幅Ｗが０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍである場合のアンテナ素子２１１の各反射特性（実線）、およびアンテナ素子２１２の反射特性（点線）を併せて示す図である。
【００４９】
図９には、反射損失の値として、アンテナモジュール１２００の使用周波数帯におけるアンテナ素子２１１の反射損失、およびアンテナ素子２１２の反射損失のうち、最小値が示されている。図９には、アイソレーションの値として、アンテナモジュール１１００の使用周波数帯における最小値が示されている。
【００５０】
図９において、アイソレーション素子２１３の幅Ｗが２．２ｍｍである第１行には、反射損失およびアイソレーションが示されていない。アンテナモジュール１２００においては、アンテナ素子２１１、アンテナ素子２１２、およびアイソレーション素子２１３が同一平面にあるため、アイソレーション素子２１３の幅Ｗが２．２ｍｍである場合、アンテナ素子２１１がアイソレーション素子２１３に接触するとともに、アンテナ素子２１２がアイソレーション素子２１３に接触する。そのため、幅Ｗが２．２ｍｍである場合は、シミュレーションから除外されている。また、幅Ｗが０ｍｍである最終行には、アイソレーション素子２１３が配置されていない比較例のデータが示されている。
【００５１】
図９に示されるように、間隔Ｇａｐが０．５ｍｍから１．０ｍｍの各アイソレーションは、間隔Ｇａｐが１．１ｍｍの比較例のアイソレーションより大きい。間隔Ｇａｐが０．５ｍｍから１．０ｍｍの各反射損失は、比較例の反射損失との差が最大で０．３ｄＢ程度である。
【００５２】
すなわち、アイソレーション素子を、アンテナ素子と同じ平面に形成されたときは、間隔Ｇａｐを特定波長の２０分の１以上とすることにより、アンテナアレイ２００のアイソレーション特性を改善することができる。また、間隔Ｇａｐを特定波長の２０分の１以上とすることにより、間隔Ｇａｐが１．１ｍｍである比較例との比較において、アンテナアレイ２００の反射特性を維持することができる。
【００５３】
以上、実施の形態２に係るアンテナアレイによれば、アイソレーション特性を改善することができる。
【００５４】
［実施の形態３］
実施の形態１においては、アイソレーション素子が誘電体基板の内部に形成されている場合について説明した。実施の形態３においては、誘電体基板に形成されたスリットの底部にアイソレーション素子が形成されることにより、アイソレーション素子が誘電体基板の表面に配置される場合について説明する。
【００５５】
図１２は、実施の形態３に係るアンテナモジュール１３００をＹ軸方向から平面視した図である。図１２に示されるように、アンテナモジュール１３００は、アンテナアレイ３００と、ＲＦＩＣ９３０とを備える。
【００５６】
アンテナアレイ３００は、平板状のアンテナ素子３１１，３１２と、平板状のアイソレーション素子３１３と、誘電体基板３５０と、グランド電極３９０とを含む。
【００５７】
アンテナ素子３１１は、誘電体基板３５０を介してグランド電極３９０と対向している。アンテナ素子３１２は、誘電体基板３５０を介してグランド電極３９０と対向している。アイソレーション素子３１３の法線方向（Ｚ軸方向）から平面視したとき、アイソレーション素子３１３は、アンテナ素子３１１とアンテナ素子３１２との間に形成されている。アイソレーション素子３１３は、誘電体基板３５０を介してグランド電極１９０と対向している。
【００５８】
誘電体基板３５０は、部分Ｐ３１と、部分Ｐ３２と、部分Ｐ３３とを含む。部分Ｐ３３は、部分Ｐ３１と部分Ｐ３２とを接続する。Ｚ軸方向（アンテナ素子３１１の法線方向）の部分Ｐ３１の厚みは、Ｚ軸方向の部分Ｐ３３の厚みよりも大きい。Ｚ軸方向（アンテナ素子３１２の法線方向）の部分Ｐ３２の厚みは、Ｚ軸方向の部分Ｐ３３の厚みよりも大きい。誘電体基板３５０には、部分Ｐ３１と部分Ｐ３２との間にＹ軸方向に沿ってスリットＳｌｔ３が形成されている。
【００５９】
部分Ｐ３１の表面には、アンテナ素子３１１が形成されている。部分Ｐ３２の表面には、アンテナ素子３１２が形成されている。部分Ｐ３３の表面には、アイソレーション素子３１３が形成されている。なお、スリットＳｌｔ３の幅（Ｘ軸方向の大きさ）とアイソレーション素子３１３の幅（Ｘ軸方向の大きさ）とは、同一に限らず、異なっていてもよい。つまり、スリットＳｌｔ３の底部の一部にアイソレーション素子３１３が形成されていてもよいし、アイソレーション素子３１３の一部がスリットＳｌｔ３の底面から露出していてもよい。
【００６０】
スリットＳｌｔ３が形成されている誘電体基板３５０の実効誘電率は、スリットＳｌｔ３が形成されていない場合の実効誘電率よりも小さい。高周波信号は、誘電体基板３５０よりも誘電体が充填されていないスリットＳｌｔ３の方が通過し難い。誘電体基板３５０にスリットＳｌｔ３が形成されていることにより、アンテナ素子３１１とアンテナ素子３１２とのアイソレーションをさらに改善することができる。
【００６１】
アンテナ素子３１１とグランド電極３９０との距離は、アイソレーション素子３１３とグランド電極３９０との距離よりも大きい。アンテナ素子３１２とグランド電極３９０との距離は、アイソレーション素子３１３とグランド電極３９０との距離よりも大きい。
【００６２】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子３１３は、アンテナ素子３１１から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子３１３は、アンテナ素子３１２から離間している。
【００６３】
グランド電極３９０は、誘電体基板３５０とＲＦＩＣ９３０との間に形成されている。Ｚ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子３１１およびアンテナ素子３１２は、いずれもＲＦＩＣ９３０に重なっている。
【００６４】
ビア導体３３１は、グランド電極３９０を貫通し、アンテナ素子３１１とＲＦＩＣ９３０とを接続している。ビア導体３３１は、グランド電極３９０から絶縁されている。ビア導体３３２は、グランド電極３９０を貫通し、アンテナ素子３１２とＲＦＩＣ９３０とを接続している。ビア導体３３２は、グランド電極３９０から絶縁されている。ＲＦＩＣ９３０は、ビア導体３３１，３３２を介してそれぞれアンテナ素子３１１，３１２に高周波信号を供給する。
【００６５】
以上、実施の形態３に係るアンテナアレイによれば、アイソレーション特性を改善することができる。
【００６６】
［実施の形態４］
実施の形態１〜３においては、第１アンテナ素子の法線方向から平面視したとき、第１アンテナ素子が高周波素子と重なっているとともに、第２アンテナ素子の法線方向から平面視したとき、第２アンテナ素子が高周波素子と重なっている場合について説明した。実施の形態４においては、第２アンテナ素子の法線方向から平面視したとき、第２アンテナ素子が高周波素子と重なっている一方、第１アンテナ素子の法線方向から平面視したとき、第１アンテナ素子が高周波素子と重なっていない場合について説明する。
【００６７】
図１３は、実施の形態４に係るアンテナモジュール１４００の外観斜視図である。図１４は、図１３のアンテナモジュール１４００をＹ軸方向から平面視した図である。図１３および図１４を参照しながら、アンテナモジュール１４００は、アンテナアレイ４００と、ＲＦＩＣ９４１，９４２とを備える。
【００６８】
アンテナアレイ４００は、平板状のアンテナ素子４１１〜４１８と、平板状のアイソレーション素子４１９〜４２２と、誘電体基板４５０と、グランド電極４９１とを備える。アンテナ素子４１１〜４１８の各々は、誘電体基板４５０を介してグランド電極４９１と対向している。誘電体基板４５０は、複数の誘電体層から形成されていてもよいし、一体として形成されていてもよい。
【００６９】
誘電体基板４５０は、部分Ｐ４１と、部分Ｐ４２と、部分Ｐ４３とを含む。部分Ｐ４３は、部分Ｐ４１と部分Ｐ４２とを接続する。部分Ｐ４１のＺ軸方向（アンテナ素子４１１，４１３，４１５，４１７の法線方向）の厚みは、部分Ｐ４３のＺ軸方向（アイソレーション素子４１９〜４２２の法線方向）の厚みよりも大きい。部分Ｐ４２のＺ軸方向（アンテナ素子４１２，４１４，４１６，４１８の法線方向）の厚みは、部分Ｐ４３のＺ軸方向の厚みよりも大きい。誘電体基板４５０には、部分Ｐ４１と部分Ｐ４２との間にＹ軸方向に沿ってスリットＳｌｔ４が形成されている。
【００７０】
スリットＳｌｔ４が形成されている誘電体基板４５０の実効誘電率は、スリットＳｌｔ４が形成されていない場合の実効誘電率よりも小さい。高周波信号は、誘電体基板４５０よりも誘電体が充填されていないスリットＳｌｔ４の方が通過し難い。誘電体基板４５０にスリットＳｌｔ４が形成されていることにより、アンテナ素子４１１，４１３，４１５，４１７およびアンテナ素子４１２、４１４，４１６，４１８の間のアイソレーションをさらに改善することができる。
【００７１】
部分Ｐ４１の表面には、アンテナ素子４１１，４１３，４１５，４１７が形成されている。部分Ｐ４２の表面には、アンテナ素子４１２，４１４，４１６，４１８が形成されている。部分Ｐ４３の表面には、アイソレーション素子４１９〜４２２が形成されている。アイソレーション素子４１９〜４２２は、Ｙ軸方向に間隔を空けて並置されている。
【００７２】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４１９は、アンテナ素子４１１とアンテナ素子４１２との間に形成されている。アイソレーション素子４１９は、誘電体基板４５０を介してグランド電極４９１と対向している。
【００７３】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４１９は、アンテナ素子４１１から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４１９は、アンテナ素子４１２から離間している。
【００７４】
アンテナ素子４１１とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４１９とグランド電極４９１との距離よりも大きい。アンテナ素子４１２とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４１９とグランド電極４９１との距離よりも大きい。
【００７５】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２０は、アンテナ素子４１３とアンテナ素子４１４との間に形成されている。アイソレーション素子４２０は、誘電体基板４５０を介してグランド電極４９１と対向している。
【００７６】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２０は、アンテナ素子４１３から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２０は、アンテナ素子４１４から離間している。
【００７７】
アンテナ素子４１３とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４２０とグランド電極４９１との距離よりも大きい。アンテナ素子４１４とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４２０とグランド電極４９１との距離よりも大きい。
【００７８】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２１は、アンテナ素子４１５とアンテナ素子４１６との間に形成されている。アイソレーション素子４２１は、誘電体基板４５０を介してグランド電極４９１と対向している。
【００７９】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２１は、アンテナ素子４１５から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２１は、アンテナ素子４１６から離間している。
【００８０】
アンテナ素子４１５とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４２１とグランド電極４９１との距離よりも大きい。アンテナ素子４１６とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４２１とグランド電極４９１との距離よりも大きい。
【００８１】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２２は、アンテナ素子４１７とアンテナ素子４１８との間に形成されている。アイソレーション素子４２２は、誘電体基板４５０を介してグランド電極４９１と対向している。
【００８２】
Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２２は、アンテナ素子４１７から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２２は、アンテナ素子４１８から離間している。
【００８３】
アンテナ素子４１７とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４２２とグランド電極４９１との距離よりも大きい。アンテナ素子４１８とグランド電極４９１との距離は、アイソレーション素子４２２とグランド電極４９１との距離よりも大きい。
【００８４】
グランド電極４９１は、誘電体基板４５０とＲＦＩＣ９４１との間および誘電体基板４５０とＲＦＩＣ９４２との間に形成されている。Ｚ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子４１２およびアンテナ素子４１４は、ＲＦＩＣ９４１に重なっている。また、アンテナ素子４１６およびアンテナ素子４１８は、ＲＦＩＣ９４２に重なっている。
【００８５】
一方、Ｚ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子４１１およびアンテナ素子４１３は、ＲＦＩＣ９４１に重なっていない。また、Ｚ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子４１５およびアンテナ素子４１７は、ＲＦＩＣ９４２に重なっていない。
【００８６】
ビア導体４３１は、アンテナ素子４１１と線路導体パターン４４３とを接続する。線路導体パターン４４３は、アイソレーション素子４１９とグランド電極４９１との間に形成されている。ビア導体４３２は、グランド電極４９１を貫通し、線路導体パターン４４３とＲＦＩＣ９４１とを接続する。ビア導体４３２は、グランド電極４９１から絶縁されている。
【００８７】
ビア導体４３１、線路導体パターン４４３、およびビア導体４３２は、アンテナ素子４１１とＲＦＩＣ９４１とを接続する給電配線を形成している。ＲＦＩＣ９４１は、当該給電配線を介してアンテナ素子４１１に高周波信号を供給する。
【００８８】
ビア導体４３３は、グランド電極４９１を貫通し、アンテナ素子４１２とＲＦＩＣ９４１とを接続している。ビア導体４３３は、グランド電極４９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９４１は、ビア導体４３３を介してアンテナ素子４１２に高周波信号を供給する。
【００８９】
ビア導体４３４は、アンテナ素子４１３と線路導体パターン４４４とを接続する。線路導体パターン４４４は、アイソレーション素子４２０とグランド電極４９１との間に形成されている。ビア導体４３５は、グランド電極４９１を貫通し、線路導体パターン４４４とＲＦＩＣ９４１とを接続する。ビア導体４３５は、グランド電極４９１から絶縁されている。
【００９０】
ビア導体４３４、線路導体パターン４４４、およびビア導体４３５は、アンテナ素子４１３とＲＦＩＣ９４１とを接続する給電配線を形成している。当該給電配線は、アイソレーション素子４２０とグランド電極４９１との間を通過している。
【００９１】
ビア導体４３６は、グランド電極４９１を貫通し、アンテナ素子４１４とＲＦＩＣ９４１とを接続している。ビア導体４３６は、グランド電極４９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９４１は、ビア導体４３６を介してアンテナ素子４１４に高周波信号を供給する。
【００９２】
ビア導体４３７は、アンテナ素子４１５と線路導体パターン４４５とを接続する。線路導体パターン４４５は、アイソレーション素子４２１とグランド電極４９１との間に形成されている。ビア導体４３８は、グランド電極４９１を貫通し、線路導体パターン４４５とＲＦＩＣ９４２とを接続する。ビア導体４３８は、グランド電極４９１から絶縁されている。
【００９３】
ビア導体４３７、線路導体パターン４４５、およびビア導体４３８は、アンテナ素子４１５とＲＦＩＣ９４２とを接続する給電配線を形成している。当該給電配線は、アイソレーション素子４２１とグランド電極４９１との間を通過している。
【００９４】
ビア導体４３９は、グランド電極４９１を貫通し、アンテナ素子４１６とＲＦＩＣ９４２とを接続している。ビア導体４３９は、グランド電極４９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９４２は、ビア導体４３６を介してアンテナ素子４１６に高周波信号を供給する。
【００９５】
ビア導体４４０は、アンテナ素子４１７と線路導体パターン４４６とを接続する。線路導体パターン４４６は、アイソレーション素子４２２とグランド電極４９１との間に形成されている。ビア導体４４１は、グランド電極４９１を貫通し、線路導体パターン４４６とＲＦＩＣ９４２とを接続する。ビア導体４４１は、グランド電極４９１から絶縁されている。
【００９６】
ビア導体４４０、線路導体パターン４４６、およびビア導体４４１は、アンテナ素子４１７とＲＦＩＣ９４２とを接続する給電配線を形成している。当該給電配線は、アイソレーション素子４２２とグランド電極４９１との間を通過している。
【００９７】
ビア導体４４２は、グランド電極４９１を貫通し、アンテナ素子４１８とＲＦＩＣ９４２とを接続している。ビア導体４４２は、グランド電極４９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９４２は、ビア導体４４２を介してアンテナ素子４１８に高周波信号を供給する。
【００９８】
アンテナ素子４１１，４１３とＲＦＩＣ９４１とを接続する給電配線、およびアンテナ素子４１５，４１７とＲＦＩＣ９４２とを接続する給電配線をアイソレーション素子４１９〜４２２とグランド電極４９１との間を通過するように形成することにより、アイソレーション素子４１９〜４２２が外部に露出する深さまでスリットＳｌｔ４を形成することができる。
【００９９】
Ｚ軸方向から平面視したとき、当該給電配線がアイソレーション素子４１９〜４２２上を通過する場合よりも誘電体基板４５０の実効誘電率を小さくすることができる。その結果、アンテナアレイ４００のアイソレーション特性をさらに改善することができる。
【０１００】
なお、アイソレーション素子４１９〜４２２のうち隣り合う２以上のアイソレーション素子は、一体として形成されていてもよい。ただし、このような構成の場合、アイソレーション素子の長さ（Ｙ軸方向の大きさ）に依存して不要共振が発生することがある。このため、複数のアイソレーション素子４１９〜４２２は、分離して形成されていることが望ましい。
【０１０１】
実施の形態４においては、アンテナ素子４１１，４１３とＲＦＩＣ９４１とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン４４３，４４４およびアンテナ素子４１５，４１７とＲＦＩＣ９４２とをそれぞれ接続する給電配線を形成する線路導体パターン４４５，４４６が、グランド電極４９１に対向するマイクロストリップラインである場合について説明した。当該給電配線は、対向するグランド電極の間を通過するストリップラインであってもよい。
【０１０２】
図１５は、実施の形態４の変形例に係るアンテナモジュール１４１０をＹ軸方向から平面視した図である。アンテナモジュール１４１０の構成は、図１３および図１４のアンテナモジュール１４００の線路導体パターン４４３〜４４６が、グランド電極４９１とグランド電極４９２〜４９５とによってそれぞれ挟まれている構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
【０１０３】
図１５に示されるように、グランド電極４９２は、アイソレーション素子４１９とグランド電極４９１との間に形成されている。グランド電極４９２は、複数のビア導体によってグランド電極４９１に接続されている。線路導体パターン４４３は、グランド電極４９１とグランド電極４９２との間に形成されている。アンテナ素子４１１とＲＦＩＣ９４１とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン４４３は、グランド電極４９１とグランド電極４９２との間を通過するストリップラインである。
【０１０４】
グランド電極４９３は、アイソレーション素子４２０とグランド電極４９１との間に形成されている。グランド電極４９３は、複数のビア導体によってグランド電極４９１に接続されている。線路導体パターン４４４は、グランド電極４９１とグランド電極４９３との間に形成されている。アンテナ素子４１３とＲＦＩＣ９４１とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン４４４は、グランド電極４９１とグランド電極４９３との間を通過するストリップラインである。
【０１０５】
グランド電極４９４は、アイソレーション素子４２１とグランド電極４９１との間に形成されている。グランド電極４９４は、複数のビア導体によってグランド電極４９１に接続されている。線路導体パターン４４５は、グランド電極４９１とグランド電極４９４との間に形成されている。アンテナ素子４１５とＲＦＩＣ９４２とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン４４５は、グランド電極４９１とグランド電極４９４との間を通過するストリップラインである。
【０１０６】
グランド電極４９５は、アイソレーション素子４２２とグランド電極４９１との間に形成されている。グランド電極４９５は、複数のビア導体によってグランド電極４９１に接続されている。線路導体パターン４４６は、グランド電極４９１とグランド電極４９５との間に形成されている。アンテナ素子４１７とＲＦＩＣ９４２とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン４４６は、グランド電極４９１とグランド電極４９５との間を通過するストリップラインである。
【０１０７】
給電配線を形成する線路導体パターンをストリップラインとすることにより、マイクロストリップラインである場合よりも、給電配線における損失を低減することができるとともに、外部からの電磁波の影響を低減することができる。
【０１０８】
以上、実施の形態４および変形例に係るアンテナアレイによれば、アイソレーション特性を改善することができる。
【０１０９】
［実施の形態５］
実施の形態１〜４においては、アンテナアレイに含まれるアンテナ素子の法線方向が平行である場合について説明した。実施の形態５においては、アンテナアレイに含まれるアンテナ素子の法線方向が平行ではない場合について説明する。
【０１１０】
図１６は、実施の形態５に係るアンテナモジュール１５００の外観斜視図である。図１７は、図１６のアンテナモジュール１５００をＹ軸方向から平面視した図である。
【０１１１】
図１６および図１７を参照しながら、アンテナモジュール１５００は、アンテナアレイ５００と、ＲＦＩＣ９５１，９５２とを備える。
【０１１２】
アンテナアレイ５００は、平板状のアンテナ素子５１１〜５１８と、平板状のアイソレーション素子５１９〜５２２と、誘電体基板５５０と、グランド電極５９１とを備える。アンテナ素子５１１〜５１８の各々は、誘電体基板５５０を介してグランド電極５９１と対向している。誘電体基板５５０は、複数の誘電体層から形成されていてもよいし、一体として形成されていてもよい。
【０１１３】
誘電体基板５５０は、部分Ｐ５１と、部分Ｐ５２と、部分Ｐ５３とを含む。部分Ｐ５３は、部分Ｐ５１と部分Ｐ５２とを接続する。誘電体基板５５０は、部分Ｐ５３において屈曲している。部分Ｐ５１の表面には、アンテナ素子５１１，５１３，５１５，５１７が形成されている。部分Ｐ５２の表面には、アンテナ素子５１２，５１４，５１６，５１８が形成されている。部分Ｐ５３の表面には、アイソレーション素子５１９〜５２２が形成されている。アイソレーション素子５１９〜５２２は、Ｙ軸方向に間隔を空けて並置されている。アイソレーション素子５１９〜５２２は、一体として形成されてもよい。
【０１１４】
誘電体基板５５０が部分Ｐ５３において屈曲しているため、アンテナ素子５１１，５１３，５１５，５１７の法線方向（Ｘ軸方向）と、アンテナ素子５１２，５１４，５１６，５１８の法線方向（Ｚ軸方向）とが異なる。アンテナモジュール１５００においては、アンテナアレイに含まれる複数のアンテナ素子の法線方向が平行である場合に比べて、励振方向が異なる偏波を有する高周波信号の送信および受信が容易になる。
【０１１５】
Ｘ軸方向（アンテナ素子５１１，５１３，５１５，５１７の法線方向）の部分Ｐ５１の厚みは、特定軸Ａ１方向（アイソレーション素子５１９〜５２２の法線方向）の部分Ｐ５３の厚みよりも大きい。Ｚ軸方向（アンテナ素子５１２，５１４，５１６，５１８の法線方向）の部分Ｐ５２の厚みは、特定軸Ａ１方向の部分Ｐ５３の厚みよりも大きい。誘電体基板５５０には、部分Ｐ５１と部分Ｐ５２との間にＹ軸方向に沿ってスリットＳｌｔ５が形成されている。
【０１１６】
スリットＳｌｔ５が形成されている誘電体基板５５０の実効誘電率は、スリットＳｌｔ５が形成されていない場合の実効誘電率よりも小さい。高周波信号は、誘電体基板５５０よりも誘電体が充填されていないスリットＳｌｔ５の方が通過し難い。誘電体基板５５０にスリットＳｌｔ５が形成されていることにより、アンテナ素子５１１，５１３，５１５，５１７およびアンテナ素子５１２、５１４，５１６，５１８のそれぞれの間のアイソレーションをさらに改善することができる。
【０１１７】
特定軸Ａ１方向から平面視したとき、アイソレーション素子５１９は、アンテナ素子５１１とアンテナ素子５１２との間に形成されている。アイソレーション素子５１９は、誘電体基板５５０を介してグランド電極５９１と対向している。
【０１１８】
Ｘ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子５１９は、アンテナ素子５１１から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子５１９は、アンテナ素子５１２から離間している。
【０１１９】
アンテナ素子５１１とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５１９とグランド電極５９１との距離よりも大きい。アンテナ素子５１２とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５１９とグランド電極５９１との距離よりも大きい。
【０１２０】
特定軸Ａ１方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２０は、アンテナ素子５１３とアンテナ素子５１４との間に形成されている。アイソレーション素子５２０は、誘電体基板５５０を介してグランド電極５９１と対向している。
【０１２１】
Ｘ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子４２０は、アンテナ素子５１３から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２０は、アンテナ素子５１４から離間している。
【０１２２】
アンテナ素子５１３とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５２０とグランド電極５９１との距離よりも大きい。アンテナ素子５１４とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５２０とグランド電極５９１との距離よりも大きい。
【０１２３】
特定軸Ａ１方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２１は、アンテナ素子５１５とアンテナ素子５１６との間に形成されている。アイソレーション素子５２１は、誘電体基板５５０を介してグランド電極５９１と対向している。
【０１２４】
Ｘ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２１は、アンテナ素子５１５から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２１は、アンテナ素子５１６から離間している。
【０１２５】
アンテナ素子５１５とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５２１とグランド電極５９１との距離よりも大きい。アンテナ素子５１６とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５２１とグランド電極５９１との距離よりも大きい。
【０１２６】
特定軸Ａ１方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２２は、アンテナ素子５１７とアンテナ素子５１８との間に形成されている。アイソレーション素子５２２は、誘電体基板５５０を介してグランド電極５９１と対向している。
【０１２７】
Ｘ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２２は、アンテナ素子５１７から離間している。Ｚ軸方向から平面視したとき、アイソレーション素子５２２は、アンテナ素子５１８から離間している。
【０１２８】
アンテナ素子５１７とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５２２とグランド電極５９１との距離よりも大きい。アンテナ素子５１８とグランド電極５９１との距離は、アイソレーション素子５２２とグランド電極５９１との距離よりも大きい。
【０１２９】
グランド電極５９１は、誘電体基板５５０とＲＦＩＣ９５１との間および誘電体基板５５０とＲＦＩＣ９５２との間に形成されている。Ｚ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子５１２およびアンテナ素子５１４は、ＲＦＩＣ９５１に重なっている。また、アンテナ素子５１６およびアンテナ素子５１８は、ＲＦＩＣ９５２に重なっている。
【０１３０】
一方、Ｘ軸方向から平面視したとき、アンテナ素子５１１およびアンテナ素子５１３は、ＲＦＩＣ９５１に重なっていない。また、アンテナ素子５１５およびアンテナ素子５１７は、ＲＦＩＣ９５２に重なっていない。
【０１３１】
ビア導体５３１は、アンテナ素子５１１と線路導体パターン５４３とを接続する。線路導体パターン５４３は、アイソレーション素子５１９とグランド電極５９１との間に形成されている。ビア導体５３２は、グランド電極５９１を貫通し、線路導体パターン５４３とＲＦＩＣ９５１とを接続する。ビア導体５３２は、グランド電極５９１から絶縁されている。
【０１３２】
ビア導体５３１、線路導体パターン５４３、およびビア導体５３２は、アンテナ素子５１１とＲＦＩＣ９５１とを接続する給電配線を形成している。ＲＦＩＣ９５１は、当該給電配線を介してアンテナ素子５１１に高周波信号を供給する。
【０１３３】
ビア導体５３３は、グランド電極５９１を貫通し、アンテナ素子５１２とＲＦＩＣ９５１とを接続している。ビア導体５３３は、グランド電極５９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９５１は、ビア導体５３３を介してアンテナ素子５１２に高周波信号を供給する。
【０１３４】
ビア導体５３４は、アンテナ素子５１３と線路導体パターン５４４とを接続する。線路導体パターン５４４は、アイソレーション素子５２０とグランド電極５９１との間に形成されている。ビア導体５３５は、グランド電極５９１を貫通し、線路導体パターン５４４とＲＦＩＣ９５１とを接続する。ビア導体５３５は、グランド電極５９１から絶縁されている。
【０１３５】
ビア導体５３４、線路導体パターン５４４、およびビア導体５３５は、アンテナ素子５１３とＲＦＩＣ９５１とを接続する給電配線を形成している。当該給電配線は、アイソレーション素子５２０とグランド電極５９１との間を通過している。
【０１３６】
ビア導体５３６は、グランド電極５９１を貫通し、アンテナ素子５１４とＲＦＩＣ９５１とを接続している。ビア導体５３６は、グランド電極５９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９５１は、ビア導体５３６を介してアンテナ素子５１４に高周波信号を供給する。
【０１３７】
ビア導体５３７は、アンテナ素子５１５と線路導体パターン５４５とを接続する。線路導体パターン５４５は、アイソレーション素子５２１とグランド電極５９１との間に形成されている。ビア導体５３８は、グランド電極５９１を貫通し、線路導体パターン５４５とＲＦＩＣ９５２とを接続する。ビア導体５３８は、グランド電極５９１から絶縁されている。
【０１３８】
ビア導体５３７、線路導体パターン５４５、およびビア導体５３８は、アンテナ素子５１５とＲＦＩＣ９５２とを接続する給電配線を形成している。当該給電配線は、アイソレーション素子５２１とグランド電極５９１との間を通過している。
【０１３９】
ビア導体５３９は、グランド電極５９１を貫通し、アンテナ素子５１６とＲＦＩＣ９５２とを接続している。ビア導体５３９は、グランド電極５９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９５２は、ビア導体５３９を介してアンテナ素子５１６に高周波信号を供給する。
【０１４０】
ビア導体５４０は、アンテナ素子５１７と線路導体パターン５４６とを接続する。線路導体パターン５４６は、アイソレーション素子５２２とグランド電極５９１との間に形成されている。ビア導体５４１は、グランド電極５９１を貫通し、線路導体パターン５４６とＲＦＩＣ９５２とを接続する。ビア導体５４１は、グランド電極５９１から絶縁されている。
【０１４１】
ビア導体５４０、線路導体パターン５４６、およびビア導体５４１は、アンテナ素子５１７とＲＦＩＣ９５２とを接続する給電配線を形成している。当該給電配線は、アイソレーション素子５２２とグランド電極５９１との間を通過している。
【０１４２】
ビア導体５４２は、グランド電極５９１を貫通し、アンテナ素子５１８とＲＦＩＣ９５２とを接続している。ビア導体５４２は、グランド電極５９１から絶縁されている。ＲＦＩＣ９５２は、ビア導体５４２を介してアンテナ素子５１８に高周波信号を供給する。
【０１４３】
アンテナ素子５１１，５１３とＲＦＩＣ９５１とを接続する給電配線、およびアンテナ素子５１５，５１７とＲＦＩＣ９５２とを接続する給電配線をアイソレーション素子５１９〜５２２とグランド電極５９１とのそれぞれの間を通過するように形成することにより、アイソレーション素子５１９〜５２２が外部に露出する深さまでスリットＳｌｔ５を形成することができる。特定軸Ａ１方向から平面視したとき、当該給電配線がアイソレーション素子５１９〜５２２上を通過する場合よりも誘電体基板５５０の実効誘電率を小さくすることができる。その結果、アンテナアレイ５００のアイソレーション特性をさらに改善することができる。
【０１４４】
実施の形態５においては、アンテナ素子５１１，５１３とＲＦＩＣ９５１とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン５４３，５４４、およびアンテナ素子５１５，５１７とＲＦＩＣ９５２とをそれぞれ接続する給電配線を形成する線路導体パターン５４５，５４６が、グランド電極５９１に対向するマイクロストリップラインである場合について説明した。当該給電配線を形成する線路導体パターンは、対向するグランド電極の間を通過するストリップラインであってもよい。
【０１４５】
図１８は、実施の形態５の変形例に係るアンテナモジュール１５１０をＹ軸方向から平面視した図である。アンテナモジュール１５１０の構成は、図１６および図１７のアンテナモジュール１５００の線路導体パターン５４３〜５４６が、グランド電極５９１とグランド電極５９２〜５９５とによってそれぞれ挟まれている構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
【０１４６】
図１８に示されるように、グランド電極５９２は、複数のビア導体によってグランド電極５９１に接続されている。線路導体パターン４４３は、グランド電極５９１とグランド電極５９２との間に形成されている。アンテナ素子５１１とＲＦＩＣ９５１とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン５４３は、グランド電極５９１とグランド電極５９２との間を通過するストリップラインである。
【０１４７】
グランド電極５９３は、アイソレーション素子５２０とグランド電極５９１との間に形成されている。グランド電極５９３は、複数のビア導体によってグランド電極５９１に接続されている。線路導体パターン５４４は、グランド電極５９１とグランド電極５９３との間に形成されている。アンテナ素子５１３とＲＦＩＣ９５１とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン５４４は、グランド電極５９１とグランド電極５９３との間を通過するストリップラインである。
【０１４８】
グランド電極５９４は、アイソレーション素子５２１とグランド電極５９１との間に形成されている。グランド電極５９４は、複数のビア導体によってグランド電極５９１に接続されている。線路導体パターン５４５は、グランド電極５９１とグランド電極５９４との間に形成されている。アンテナ素子５１５とＲＦＩＣ９５２とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン５４５は、グランド電極５９１とグランド電極５９４との間を通過するストリップラインである。
【０１４９】
グランド電極５９５は、アイソレーション素子５２２とグランド電極５９１との間に形成されている。グランド電極５９５は、複数のビア導体によってグランド電極５９１に接続されている。線路導体パターン５４６は、グランド電極５９１とグランド電極５９５との間に形成されている。アンテナ素子５１７とＲＦＩＣ９５２とを接続する給電配線を形成する線路導体パターン５４６は、グランド電極５９１とグランド電極５９５との間を通過するストリップラインである。
【０１５０】
給電配線を形成する線路導体パターンをストリップラインとすることにより、マイクロストリップラインである場合よりも、給電配線における損失を低減することができるとともに、外部からの電磁波の影響を低減することができる。
【０１５１】
なお、実施の形態５および変形例では、法線方向が互いに異なる部分Ｐ５１（第１部分）の表面および部分Ｐ５２（第２部分）の表面の各々において、複数のアンテナ素子がＹ軸方向（第１方向）に沿って配置されている場合について説明した。第１部分の表面および第２部分の表面における複数のアンテナ素子の配置は、第１方向に沿った配置に限定されない。第１部分の表面および第２部分の表面において、複数のアンテナ素子は、第１方向と異なる第２方向に沿って配置されていてもよいし、第１方向および第２方向の各々に沿って行列状に配置されてもよい。また、第１部分の表面および第２部分の表面において、隣接するアンテナ素子間にアイソレーション素子が配置されてもよい。
【０１５２】
以上、実施の形態５および変形例に係るアンテナアレイによれば、アイソレーション特性を改善することができる。
【０１５３】
なお、実施の形態１〜５においては、平板状のアンテナ素子（パッチアンテナ）間にアイソレーション素子が配置されたアンテナアレイについて説明した。実施の形態に係るアンテナアレイにおいてアイソレーション素子は、少なくとも一方がパッチアンテナと異なる２つのアンテナ素子の間に配置されていてもよい。たとえば、実施の形態に係るアンテナアレイにおいてアイソレーション素子は、パッチアンテナとダイポールアンテナとの間に配置されてもよいし、ダイポールアンテナ間に配置されてもよい。少なくとも一方がパッチアンテナと異なる２つのアンテナ素子の間にアイソレーション素子が配置されたアンテナアレイによっても、実施の形態１〜５と同様にアイソレーション特性を改善することができる。
【０１５４】
今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わされて実施されることも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した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。
【０１５５】
なお、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子は、誘電体基板の表面に形成されていなくてもよく、誘電体基板の内部に形成されていてもよい。また、第１グランド電極は、誘電体基板の裏面に形成されていなくてもよく、誘電体基板の内部に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１０，１００，２００，３００，４００，５００  アンテナアレイ、１０Ａ〜１０Ｄ，１１１，１１２，２１１，２１２，３１１，３１２，４１１，４１２，４１３〜４１８，５１１〜５１８  アンテナ素子、３１Ａ〜３１Ｄ，３３Ａ〜３３Ｄ，３７  スイッチ、３２ＡＲ，３２ＢＲ，３２ＣＲ，３２ＤＲ  ローノイズアンプ、３２ＡＴ，３２ＢＴ，３２ＣＴ，３２ＤＴ  パワーアンプ、３４Ａ〜３４Ｄ  減衰器、３５Ａ〜３５Ｄ  信号合成／分波器、３６  分波器、３８  ミキサ、３９  増幅回路、１１３，２１３，３１３，４１９〜４２２，５１９〜５２２  アイソレーション素子、１３１，１３２，２３１，２３２，３３１，３３２，４３１〜４４２，５３１〜５４２  ビア導体、１５０，２５０，３５０，４５０，５５０  誘電体基板、１９０，２９０，３９０，４９１〜４９５，５９１〜５９５  グランド電極、４４３〜４４６，５４３〜５４６  線路導体パターン、９００，９１０，９２０，９３０，９４１，９４２，９５１，９５２  ＲＦＩＣ、１０００，１１００，１２００，１３００，１４００，１４１０，１５００，１５１０  アンテナモジュール、３０００  通信装置。
【図１】
2019130771.tif 000003
【図２】
2019130771.tif 000004
【図３】
2019130771.tif 000005
【図４】
2019130771.tif 000006
【図５】
2019130771.tif 000007
【図６】
2019130771.tif 000008
【図７】
2019130771.tif 000009
【図８】
2019130771.tif 000010
【図９】
2019130771.tif 000011
【図１０】
2019130771.tif 000012
【図１１】
2019130771.tif 000013
【図１２】
2019130771.tif 000014
【図１３】
2019130771.tif 000015
【図１４】
2019130771.tif 000016
【図１５】
2019130771.tif 000017
【図１６】
2019130771.tif 000018
【図１７】
2019130771.tif 000019
【図１８】
2019130771.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月10日(2020.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図９には、反射損失の値として、アンテナモジュール１２００の使用周波数帯におけるアンテナ素子２１１の反射損失、およびアンテナ素子２１２の反射損失のうち、最小値が示されている。図９には、アイソレーションの値として、アンテナモジュール１２００の使用周波数帯における最小値が示されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
アンテナ素子３１１は、誘電体基板３５０を介してグランド電極３９０と対向している。アンテナ素子３１２は、誘電体基板３５０を介してグランド電極３９０と対向している。アイソレーション素子３１３の法線方向（Ｚ軸方向）から平面視したとき、アイソレーション素子３１３は、アンテナ素子３１１とアンテナ素子３１２との間に形成されている。アイソレーション素子３１３は、誘電体基板３５０を介してグランド電極３９０と対向している。
【国際調査報告】
2019130771.tif 000021
2019130771.tif 000022
2019130771.tif 000023
2019130771.tif 000024