(57)【要約】【課題】プリント基板上に自動面実装が可能であり、しかも小型であるアンテナ一体型モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】誘電体多層基板の１つの面にグランド電極が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と隣接する隣接面に、アンテナ放射電極が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面に対向する対向面に、アンテナ送受信用回路素子が設けられ、上記誘電体多層基板の表層または内層を介して、上記アンテナ放射電極と上記アンテナ送受信用回路素子と、給電線が接続しているアンテナ一体型モジュールである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体多層基板と；
上記誘電体多層基板の１つの面に設けられているグランド電極と；
上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と隣接する隣接面に設けられているアンテナ放射電極と；
上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面に対向する対向面に設けられているアンテナ送受信用回路素子と；
上記誘電体多層基板の表層または内層を介して、上記アンテナ放射電極と上記アンテナ送受信用回路素子とを接続する給電線と；
を有することを特徴とするアンテナ一体型モジュール。
【請求項２】
誘電体多層基板と；
上記誘電体多層基板の１つの面に設けられているグランド電極と；
上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と隣接する隣接面に設けられているアンテナ放射電極と；
上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面に対向する対向面をくり抜いて形成されているキャビティと；
上記キャビティの内部に設けられているアンテナ送受信用回路素子と；
上記誘電体多層基板の表層または内層を介して、上記アンテナ放射電極と上記アンテナ送受信用回路素子とを接続する給電線と；
を有することを特徴とするアンテナ一体型モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
上記グランド電極は、絶縁体膜によってコーティングされていることを特徴とするアンテナ一体型モジュール。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、
上記アンテナ放射電極は、絶縁体膜によってコーティングされていることを特徴とするアンテナ一体型モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ放射電極とアンテナ送受信用回路素子とが一体的に形成されているアンテナ一体型モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１を示す斜視図である。
【０００３】
図６は、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１を、図５中の下斜め方向から見た斜視図である。
【０００４】
従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１は、誘電体多層基板６０の表（おもて）面に、パッチアンテナ素子３１が設けられ、誘電体多層基板６０の裏面に、アンテナ受信用ＲＦ回路８０が設けられ、アンテナ受信ＲＦ回路８０とパッチアンテナ素子３１との間であって、アンテナ受信ＲＦ回路８０寄りに、グランド電極２０が設けられている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００５】
また、パッチアンテナ素子３１に給電線７０が接続され、給電線７０の他端にアンテナ受信用ＲＦ回路８０が接続され、アンテナ受信用ＲＦ回路８０に同軸ケーブル８０ｃが接続されている。
【０００６】
従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１は、主にＧＰＳの受信機等に用いられ、アンテナと低雑音増幅器とを一体化したアンテナユニットとして、既に製品化されている。
【０００７】
図７は、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１２を示す斜視図である。
【０００８】
図８は、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１２を、図７中の下斜め方向から見た斜視図である。
【０００９】
従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１２は、誘電体多層基板９０の表裏に、それぞれ環状のパッチアンテナ素子３２、３３を設け、また、パッチアンテナ素子３２とパッチアンテナ素子３３との間に、図示しないグランド層を設け、上記パッチアンテナ素子３２と上記グランド層とによって形成されている環状のパッチアンテナの内空間に、アンテナ受信用ＲＦ回路８１の構成素子が設けられている（たとえば、特許文献５参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−１２７２３２号公報
【特許文献２】
実開平６−４１２１６号公報
【特許文献３】
特開平８−２０４４４４号公報
【特許文献４】
特開平５−２９９９３５号公報
【特許文献５】
特開２００１−３３９２３９公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１において、モジュールＡＭ１１を搭載すべき通信装置の基板に、アンテナ一体型モジュールＡＭ１１を面実装しようとする場合、面実装すべきモジュールＡＭ１１の裏面にＲＦ回路８０が設けられているので、アンテナ一体型モジュールＡＭ１１を基板面実装することができない。
【００１２】
したがって、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１では、同軸ケーブル８０ｃを、アンテナ受信用ＲＦ回路８０に接続し、同軸ケーブル８０ｃの他端を出力端子として、以降の回路に接続しなければならず、同軸ケーブル８０ｃを接続することによって、部品点数が増加するという問題があり、また、自動面実装ができないので実装コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
また、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１２は、環状のパッチ状アンテナ素子３２の内部に、アンテナ受信用ＲＦ回路８１の構成素子が設けられているので、パッチアンテナ素子３２として、所定の大きさを確保すると、モジュールＡＭ１２の表面積が大きくなるという問題がある。また、アンテナ一体型モジュールＡＭ１２の裏面にもパッチ状アンテナ素子３３が形成されているので、モジュールＡＭ１２を搭載すべき通信装置の基板のグランド面上に、モジュールＡＭ１２を面実装することができないという問題がある。
【００１４】
本発明は、プリント基板上に自動面実装が可能であり、しかも小型であるアンテナ一体型モジュールを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、誘電体多層基板の１つの面にグランド電極が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と隣接する隣接面に、アンテナ放射電極が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面に対向する対向面に、アンテナ送受信用回路素子が設けられ、上記誘電体多層基板の表層または内層を介して、上記アンテナ放射電極と上記アンテナ送受信用回路素子と、給電線が接続しているアンテナ一体型モジュールである。
【００１６】
また、本発明は、誘電体多層基板の１つの面にグランド電極が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と隣接する隣接面に、アンテナ放射電極が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面に対向する対向面をくり抜いてキャビティが形成され、上記キャビティの内部に、アンテナ送受信用回路素子が設けられ、上記誘電体多層基板の表層または内層を介して、上記アンテナ放射電極と上記アンテナ送受信用回路素子とを、給電線が接続しているアンテナ一体型モジュールである。
【００１７】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明の第１の実施例であるアンテナ一体型モジュールＡＭ１を示す斜視図である。
【００１８】
図２は、アンテナ一体型モジュールＡＭ１の断面図である。
【００１９】
アンテナ一体型モジュールＡＭ１は、誘電体多層基板１０と、グランド電極２０と、アンテナ放射電極３０と、アンテナ送受信用回路素子４０と、給電線５０とを有する。
【００２０】
誘電体多層基板１０は、セラミック、樹脂、またはセラミックと樹脂のコンポジット材料によって構成され、熱圧着や接着剤によって積層されている多層基板である。
【００２１】
グランド電極２０は、誘電体多層基板１０の裏面に設けられているグランド電極である。
【００２２】
アンテナ放射電極３０は、誘電体多層基板１０の側面１１、１２、１３、側面１３と対向する側面に設けられているアンテナ放射電極である。また、アンテナ放射電極３０は、パッチ形状、ミアンダ形状、ループ形状等である。
【００２３】
アンテナ送受信用回路素子４０は、誘電体多層基板１０の表（おもて）面に設けられている回路素子である。
【００２４】
給電線５０は、誘電体多層基板１０の内層を介して、アンテナ放射電極３０とアンテナ送受信用回路素子４０とを接続する給電線である。また、給電線５０は、誘電体多層基板１０の内層パターンと、スルーホールとによって構成されている。
【００２５】
なお、アンテナ放射電極３０、グランド電極２０、誘電体多層基板１０の内層電極の各パターンは、金、銀、銅、パラジウム、白金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等の導体を、印刷、めっき、蒸着、スパッタ、金属箔等によって構成したものである。
【００２６】
アンテナ一体型モジュールＡＭ１において、モジュールの底面にグランド電極２０が設けられているので、アンテナの指向性は、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１、ＡＭ１２の指向性と同様に、グランド電極２０の垂直上方向において利得が最大になる半球面状の放射パターンを示す。
【００２７】
従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１、ＡＭ１２が、円偏波アンテナを有するのとは異なり、アンテナ一体型モジュールＡＭ１は、直線偏波アンテナとなる。特に、ＧＰＳやＥＴＣ等の円偏波を使用するシステムの場合、アンテナ単体では、円偏波アンテナを有するモジュールよりも利得が低下する可能性があるが、アンテナ以降の送受信用回路素子４０による回路において、モジュールＡＭ１のトータル特性規格を満足するように設計すればよい。
【００２８】
なお、アンテナ一体型モジュールＡＭ１におけるスルーホールは、ドリル、レーザ等によって形成された穴に、金、銀、銅、パラジウム、白金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等の導体を、めっき、蒸着、印刷による埋め込み等によって構成したものである
また、アンテナ送受信用回路素子４０は、トップフィルタまたはデュプレクサ、ローノイズアンプ、ミキサ、ＩＦフィルタ、セカンドミキサ、セカンドＩＦフィルタ、検波回路等である。
【００２９】
上記実施例によれば、アンテナ一体型モジュールＡＭ１を、プリント基板上に自動面実装が可能であり、しかも、アンテナ一体型モジュールが小型である。
【００３０】
上記実施例では、側面１１、１２、１３を含む４つの側面に、アンテナ放射電極３０が設けられているが、側面１１、１２、１３の３つの側面にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよく、互いに対向する側面１１、１２にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよく、互いに隣接する側面１１、１３にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよい。また、１つの側面、つまり、側面１１、１２、１３、残りの側面のうちのいずれか１つの側面にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施例は、誘電体多層基板１０が立方体、直方体であるが、角錐台、円錐台等、立方体、直方体以外の形状を有するものであってもよい。
【００３２】
つまり、グランド電極２０は、誘電体多層基板１０の１つの面に設けられているグランド電極の例である。
【００３３】
アンテナ放射電極３０は、誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と隣接する隣接面に設けられているアンテナ放射電極の例である。
【００３４】
アンテナ送受信用回路素子４０は、誘電体多層基板１０の面であって、グランド電極が設けられている面に対向する対向面に設けられているアンテナ送受信用回路素子の例である。
【００３５】
また、給電線５０は、誘電体多層基板１０の表層を介して、アンテナ放射電極３０とアンテナ送受信用回路素子４０とを接続する給電線であってもよい。
【００３６】
図３は、本発明の第２の実施例であるアンテナ一体型モジュールＡＭ２を示す斜視図である。
【００３７】
図４は、アンテナ一体型モジュールＡＭ２の断面図である。
【００３８】
アンテナ一体型モジュールＡＭ２は、基本的には、アンテナ一体型モジュールＡＭ１と同じであり、誘電体多層基板１０の代わりに、キャビティ１５を有する誘電体多層基板１０ａが設けられている点と、アンテナ送受信用回路素子４０の代わりに、アンテナ送受信用回路素子４１が設けられている点とのみが、アンテナ一体型モジュールＡＭ１とは異なる。
【００３９】
つまり、アンテナ一体型モジュールＡＭ２は、誘電体多層基板１０ａと、グランド電極２０と、キャビティ１５と、アンテナ放射電極３０と、アンテナ送受信用回路素子４１と、給電線５０とを有する。
【００４０】
誘電体多層基板１０ａは、セラミック、樹脂、またはセラミックと樹脂のコンポジット材料によって構成され、熱圧着や接着剤によって積層されている多層基板である。
【００４１】
キャビティ１５は、誘電体多層基板１０ａの表（おもて）面をくり抜いて形成されている凹部である。
【００４２】
アンテナ送受信用回路素子４１は、キャビティ１５に設けられている回路素子である。また、アンテナ送受信用回路素子４１は、トップフィルタまたはデュプレクサ、ローノイズアンプ、ミキサ、ＩＦフィルタ、セカンドミキサ、セカンドＩＦフィルタ、検波回路等である。
【００４３】
給電線５０は、誘電体多層基板１０ａの内層を介して、アンテナ放射電極３０とアンテナ送受信用回路素子４１とを接続する給電線である。また、給電線５０は、誘電体多層基板１０ａの内層パターンと、スルーホールとによって構成されている。
【００４４】
アンテナ一体型モジュールＡＭ２によれば、アンテナ一体型モジュールＡＭ２を、プリント基板上に自動面実装が可能であり、しかも、アンテナ一体型モジュールが小型である。
【００４５】
アンテナ一体型モジュールＡＭ２では、側面１１、１２、１３を含む４つの側面に、アンテナ放射電極３０が設けられているが、側面１１、１２、１３の３つの側面にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよく、互いに対向する側面１１、１２にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよく、互いに隣接する側面１１、１３にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよい。また、１つの側面（側面１１、１２、１３、残りの側面のうちのいずれか１つの側面）にのみ、アンテナ放射電極３０を設けるようにしてもよい。
【００４６】
つまり、グランド電極２０は、誘電体多層基板の１つの面に設けられているグランド電極の例である。
【００４７】
アンテナ放射電極３０は、誘電体多層基板１０ａの面であって、上記１つの面と隣接する隣接面に設けられているアンテナ放射電極の例である。
【００４８】
キャビティ１５は、誘電体多層基板の面であって、上記１つの面に対向する対向面をくり抜いて形成されているキャビティの例である。
【００４９】
アンテナ送受信用回路素子４１は、キャビティの内部に設けられているアンテナ送受信用回路素子の例である。
【００５０】
また、アンテナ一体型モジュールＡＭ２において、グランド電極２０が、絶縁体膜によってコーティングされていてもよく、アンテナ放射電極３０が、絶縁体膜によってコーティングされていてもよい。絶縁体膜としては、たとえば、ハンダレジスト等に用いられるハンダ耐熱性の樹脂を使用することができる。
【００５１】
上記各実施例を、移動体通信、ローカルエリアネットワーク、ＩＴＳ、ＥＴＣ、ＧＰＳ等に適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、アンテナ一体型モジュールを、プリント基板上に自動面実装が可能であり、しかも、アンテナ一体型モジュールが小型であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるアンテナ一体型モジュールＡＭ１を示す斜視図である。
【図２】アンテナ一体型モジュールＡＭ１の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例であるアンテナ一体型モジュールＡＭ２を示す斜視図である。
【図４】アンテナ一体型モジュールＡＭ２の断面図である。
【図５】従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１を示す斜視図である。
【図６】従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１を、図５中の下斜め方向から見た斜視図である。
【図７】従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１２を示す斜視図である。
【図８】従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１２を、図７中の下斜め方向から見た斜視図である。
【符号の説明】
ＡＭ１、ＡＭ２…アンテナ一体型モジュール、
１０、１０ａ…誘電体多層基板、
１１、１２、１３…側面、
１５…キャビティ、
２０…グランド電極、
３０…アンテナ放射電極、
４０、４１…アンテナ送受信用回路素子、
５０…給電線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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