(57)【要約】【課題】アンテナ一体型モジュールにおいて、シールドキャップを設けなくても、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子をシールドすることができ、また、自動面実装が可能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つの面にパッチアンテナ素子が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と対向する面にキャビティが形成され、上記キャビティの内面にシールドが設けられ、上記誘電体多層基板の内層であって、上記パッチアンテナ素子と上記キャビティとの間にＧＮＤ層が設けられ、上記キャビティ内にアンテナ送受信用ＲＦ回路素子が設けられ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パッチアンテナ素子と；
上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と対向する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面に設けられているシールドと；
上記誘電体多層基板の内層に設けられ、上記パッチアンテナ素子と、上記キャビティとの間に設けられているＧＮＤ層と；
上記キャビティ内に設けられているアンテナ送受信用ＲＦ回路素子と；
上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子と上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子以降の回路とを接続する端子と；
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】
請求項１において、
上記誘電体多層基板の側面に設けられている外部接続用端子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において、
上記誘電体多層基板の上記１つの面と対向する面に設けられている外部接続用端子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４】
請求項１において、
上記外部接続用端子は、上記誘電体多層基板の側面に設けられている半スルーホールと、上記誘電体多層基板の面であって上記１つの面と対向する面に設けられている端子とであることを特徴とするアンテナ一体型モジュール。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項において、
上記誘電体多層基板の面であって、上記パッチアンテナ素子と対向する面に、実装用ＧＮＤが設けら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６】
請求項５において、
上記実装用ＧＮＤは、上記対向する面の全面または一部に設けら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７】
通信機の本体基板と；
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パッチアンテナ素子と、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と対向する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面に設けられているシールドと、上記誘電体多層基板の内層に設けられ、上記パッチアンテナ素子と、上記キャビティとの間に設けられているＧＮＤ層と、上記キャビティ内に設けられているアンテナ送受信用ＲＦ回路素子と、上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子と上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子以降の回路とを接続する端子と、上記誘電体多層基板の面であって上記パッチアンテナ素子と対向する面に設けられている実装用ＧＮＤとを具備し、上記本体基板のＧＮＤに実装されているアンテナ一体型モジュールと；
を有することを特徴とする通信機。
【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１の表（おもて）面に、パッチアンテナ素子２が設けられ、誘電体多層基板１の裏面に、アンテナ受信用ＲＦ回路６が設けられ、アンテナ受信ＲＦ回路６とパッチアンテナ素子２との間であって、アンテナ受信ＲＦ回路６寄りに、ＧＮＤ層５が設けられている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
上記従来例は、主にＧＰＳの受信機に用いられ、アンテナと低雑音増幅器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。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１３５０４１号公報
【特許文献２】
実開平６−４１２１６号公報
【０００７】
【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では、パッチアンテナ素子２の裏面に、ＲＦ回路６が設けられているので、通信機本体の基板面に実装することができず、同軸ケーブルＣＣを出力端子とし、以降の回路に接続しなければならず、同軸ケーブルＣＣを接続する作業が煩雑あり、部品点数が増加するという問題がある。
【０００８】
また、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１では、ＲＦ回路６の上に、通常、シールドキャップを被せるので、モジュールＡＭ１１の厚みが増すという問題がある。
【０００９】
さらに、従来のアンテナ一体型モジュールＡＭ１１では、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。
【００１０】
本発明は、アンテナ一体型モジュールにおいて、シールドキャップを設けなくても、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子をシールドすることができ、また、自動面実装が可能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。
【００１１】
【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つの面にパッチアンテナ素子が設けられ、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と対向する面にキャビティが形成され、上記キャビティの内面にシールドが設けられ、上記誘電体多層基板の内層であって、上記パッチアンテナ素子と上記キャビティとの間にＧＮＤ層が設けられ、上記キャビティ内にアンテナ送受信用ＲＦ回路素子が設けられているアンテナ一体型モジュールである。
【００１２】
また、本発明は、通信機の本体基板を設け、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パッチアンテナ素子と、上記誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と対向する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面に設けられているシールドと、上記誘電体多層基板の内層に設けられ、上記パッチアンテナ素子と、上記キャビティとの間に設けられているＧＮＤ層と、上記キャビティ内に設けられているアンテナ送受信用ＲＦ回路素子と、上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子と上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子以降の回路とを接続する端子と、上記誘電体多層基板の面であって上記パッチアンテナ素子と対向する面に設けられている実装用ＧＮＤとを具備し、上記本体基板のＧＮＤに実装されているアンテナ一体型モジュールを設けた通信機である。
【００１３】
【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。
【００１４】
図２は、アンテナ一体型モジュールＡＭ１を、図１中の下斜め方向から見た斜視図である。
【００１５】
アンテナ一体型モジュールＡＭ１は、誘電体多層基板１０と、パッチアンテナ素子２０と、給電線２１と、キャビティ３０と、側面用シールド４１と、底面用シールド４２と、ＧＮＤ層５０と、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０と、内層ＲＦ回路パターン層６１と、外部接続用端子７０と、実装用ＧＮＤ８０とを有する。
【００１６】
パッチアンテナ素子２０は、誘電体多層基板１０の表（おもて）面に設けられているパッチアンテナ素子である。また、パッチアンテナ素子２０は、スルーホールによる給電線２１によって、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０に電気的に接続されている。上記スルーホールは、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
給電線２１は、パッチアンテナ素子２０とアンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０とを接続する線である。
【００１７】
キャビティ３０は、誘電体多層基板１０の裏面をくり抜いて形成されている。側面用シールド４１と、底面用シールド４２とは、キャビティ３０の内面に設けられているシールドである。
【００１８】
側面用シールド４１と底面用シールド４２とは、実装用ＧＮＤ８０に接続されている。
【００１９】
ＧＮＤ層５０は、誘電体多層基板１０の内層に設けられ、パッチアンテナ素子２０と、キャビティ３０との間に設けられているＧＮＤ層である。
【００２０】
アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０は、キャビティ３０の底面に設けられている。
【００２１】
外部接続用側面端子７０は、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０と、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０以降の回路とを接続する端子である。
【００２２】
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、内層ＲＦ回路パターン層６１とＧＮＤ層５０との間に、配線を容易に行える等の理由によって、内層導体層を増やし、トータル層数を４層以上としてもよい。
【００２３】
パッチアンテナ素子２０、ＧＮＤ層５０、内層ＲＦ回路パターン層６１、外部接続用端子７０、実装用ＧＮＤ８０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、金属箔等をエッチング等によってパターン構成したものである。
【００２４】
アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０は、内層ＲＦ回路パターン層６１に形成されている。また、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０は、誘電体多層基板１０の裏面をくり抜き、そこに表れる内層ＲＦ回路パターン層６１に実装されている。
【００２５】
内層ＲＦ回路パターン層６１のうちで、キャビティ３０内に露出している部分については、ＲＦ回路素子６０を実装するパターン以外に、底面用シールド４２を設けてある。
【００２６】
つまり、内層ＲＦ回路パターン層６１は、ＲＦ回路素子６０を実装・接続するためのパッド、または一部のコンデンサやインダクタのパターンも含むものであり、よって、キャビティ３０内に露出している部分にも、ＲＦ回路素子６０の実装パッド、接続パターンが存在する。一方、キャビティ３０には、底面用シールド４２が形成されるので、ＲＦ回路素子６０の実装パッドや接続パターン部分の残余の部分については、底面用シールド４２によって、シールド（ＧＮＤ）パターンを形成する必要がある。
【００２７】
アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０は、半スルーホールによって形成されている外部接続用端子７０を介して、以降の回路に接続される。また、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０は、フィルタまたはデュプレクサ、ローノイズアンプ、ミキサ、検波回路等である。
【００２８】
上記実施例によれば、キャビティ３０の内面にシールド４１、４２を設けているので、プリント基板のＧＮＤ面上に実装することによって、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０にシールドキャップを被せたときとおおよそ同じ構造となるので、別途シールドキャップを用いる必要がない。
【００２９】
パッチアンテナ素子２０は、誘電体多層基板１０の表（おもて）面以外の面に設けられていてもよい。つまり、パッチアンテナ素子２０は、誘電体多層基板の１つの面に設けられているパッチアンテナ素子の例である。
【００３０】
キャビティ３０は、誘電体多層基板の面であって、上記１つの面と対向する面をくり抜いて形成されているキャビティの例である。
【００３１】
側面用シールド４１、底面用シールド４２は、キャビティの内面に設けられているシールドの例である。
【００３２】
アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０は、キャビティ内に設けられているアンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０素子の例である。
【００３３】
外部接続用端子７０は、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子と上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子以降の回路とを接続する端子であって、誘電体多層基板の側面に設けられている外部接続用端子の例である。
【００３４】
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。
【００３５】
図４は、アンテナ一体型モジュールＡＭ２を、図３中の下斜め方向から見た斜視図である。
【００３６】
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、外部接続用端子７０の代わりに、外部接続用端子７１を設け、実装用ＧＮＤ８０の代わりに、実装用ＧＮＤ８１を設けたものである。
【００３７】
なお、図１、図２に示す部材と同一部材には、図３、図４において、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
つまり、アンテナ一体型モジュールＡＭ２は、誘電体多層基板１０と、パッチアンテナ素子２０と、給電線２１と、キャビティ３０と、側面用シールド４１と、底面用シールド４２と、ＧＮＤ層５０と、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０と、内層ＲＦ回路パターン層６１と、外部接続用端子７１と、実装用ＧＮＤ８１とを有する。
【００３９】
外部接続用端子７１は、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０と、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０以降の回路とを接続する端子である。また、外部接続用端子７１は、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子と上記アンテナ送受信用ＲＦ回路素子以降の回路とを接続する端子であって、誘電体多層基板の１つの面と対向する面に設けられている外部接続用端子の例である。
【００４０】
アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０は、誘電体基板の１つの面と対向する面に設けられている外部接続用端子７１を介して、以降の回路に接続される。
【００４１】
アンテナ一体型モジュールＡＭ２によれば、キャビティ３０の内面にシールド４１、４２を設けているので、プリント基板のＧＮＤ面上に実装することによって、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子６０にシールドキャップを被せたときとおおよそ同じ構造となるので、別途シールドキャップを用いる必要がない。
【００４２】
アンテナ一体型モジュールＡＭ１、ＡＭ２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。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、アンテナ一体型モジュールにおいて、シールドキャップを設けなくても、アンテナ送受信用ＲＦ回路素子素子をシールドすることができ、また、自動面実装が可能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を、図１中の下斜め方向から見た斜視図である。
【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を、図３中の下斜め方向から見た斜視図である。
【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。
【符号の説明】
ＡＭ１、ＡＭ２…アンテナ一体型モジュール、
１０…誘電体多層基板、
２０…パッチアンテナ素子、
３０…キャビティ、
４１…側面用シールド、
４２…底面用シールド、
５０…ＧＮＤ層、
６０…アンテナ送受信用ＲＦ回路素子、
６１…内層ＲＦ回路パターン、
７０、７１…外部接続用端子、
８０、８１…実装用ＧＮＤ。
【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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