(57)【要約】  アンテナ装置が、誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた平板状の少なくとも１つの放射素子とを有する。凸部を備えた支持部材がアンテナ装置を支持する。平面視において放射素子を取り囲むように、誘電体基板に溝が設けられており、支持部材の凸部が溝に挿入されている。
2020179634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の少なくとも１つの放射素子と
を備えたアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を支持し、凸部を備えた支持部材と
有し、
平面視において前記放射素子を取り囲むように、前記誘電体基板に溝が設けられており、前記凸部が前記溝に挿入されている通信装置。
【請求項２】
さらに、前記誘電体基板に実装され、前記放射素子に高周波信号を供給する高周波集積回路素子を有する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を取り囲むように、前記誘電体基板に溝が設けられており、
前記溝は、前記放射素子ごとに配置され、対応する前記放射素子を取り囲んでいるアンテナ装置。
【請求項４】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を取り囲むように、前記誘電体基板に溝が設けられており、
相互に隣り合う２つの前記放射素子のうち一方を取り囲む前記溝と、他方を取り囲む前記溝とは、２つの前記放射素子の間において相互に共用されているアンテナ装置。
【請求項５】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において、前記誘電体基板に、格子状に溝が設けられており、
前記複数の放射素子は、それぞれ格子状の前記溝で仕切られた領域に配置されているアンテナ装置。
【請求項６】
さらに、前記誘電体基板に実装され、前記複数の放射素子に高周波信号を供給する高周波集積回路素子を有する請求項３乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を支持し、凸部を備えた支持部材と
を有し、
前記支持部材の前記凸部が前記溝に挿入されている通信装置。
【請求項８】
前記放射素子と前記支持部材との間に空洞が確保されている請求項１、２、及び７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記支持部材の比誘電率より低い比誘電率を持ち、前記放射素子に対向するように配置された低誘電率部材を、さらに有する請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
中間周波信号またはベースバンド信号の処理を行うベースバンド集積回路素子を、さらに有する請求項１、２、７、８及び９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記凸部は、前記誘電体基板の比誘電率より高い比誘電率を持つ誘電体、または金属で形成されている請求項１、２、７、８、９、及び１０のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記放射素子は２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の周波数帯で共振する請求項１、２、７、８、９、１０、及び１１のいずれか１項に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナ一体型モジュール基板の基板端から放射される表面波を低減し、アンテナ特性を向上させたアンテナモジュールが下記の特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたアンテナモジュールは、モジュール基板のアンテナ面に設けられたパッチアンテナ、及びパッチアンテナを囲むように形成された環状接地面を備えている。アンテナモジュールの環状接地面を通信機器の筐体の接地面にハンダによって接続することによって、アンテナモジュールが通信機器の筐体に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７２６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンテナモジュールをハンダによって筐体等の支持部材に固定する構成では、筐体に対するアンテナモジュールの位置合わせが不安定となり、支持部材へのアンテナモジュールの取付作業が困難である。本発明の目的は、支持部材に容易に取り付けることが可能で、かつ表面波を低減させることが可能なアンテナ装置及びアンテナモジュールを提供することである。本発明の他の目的は、このアンテナモジュールが搭載された通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によると、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の少なくとも１つの放射素子と
を備えたアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を支持し、凸部を備えた支持部材と
有し、
平面視において前記放射素子を取り囲むように、前記誘電体基板に溝が設けられており、前記凸部が前記溝に挿入されている通信装置が提供される。【０００６】
本発明の他の観点によると、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を取り囲むように、前記誘電体基板に溝が設けられており、
前記溝は、前記放射素子ごとに配置され、対応する前記放射素子を取り囲んでいるアンテナ装置が提供される。【０００７】
本発明のさらに他の観点によると、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を取り囲むように、前記誘電体基板に溝が設けられており、
相互に隣り合う２つの前記放射素子のうち一方を取り囲む前記溝と、他方を取り囲む前記溝とは、２つの前記放射素子の間において相互に共用されているアンテナ装置が提供される。【０００８】
本発明のさらに他の観点によると、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において、前記誘電体基板に、格子状に溝が設けられており、
前記複数の放射素子は、それぞれ格子状の前記溝で仕切られた領域に配置されているアンテナ装置が提供される。【０００９】
本発明のさらに他の観点によると、
上記アンテナ装置と、
前記アンテナ装置を支持し、凸部を備えた支持部材と
を有し、
前記支持部材の前記凸部が前記溝に挿入されている通信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
誘電体基板に設けられた溝を、アンテナ装置の位置決めに利用することができる。例えば、アンテナ装置を装着する支持部材に、溝に対応する凸部を設けておくとよい。また、溝内に高い比誘電率の部材を装填すると、高い比誘電率の部材によって表面波を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施例によるアンテナ装置の放射素子と溝との平面的な位置関係を示す図である。
【図２】図２は、第１実施例によるアンテナ装置が搭載される筐体等の支持部材及び凸部の斜視図である。
【図３】図３Ａは、アンテナ装置を支持部材に装着していない状態における第１実施例による通信装置の断面図であり、図３Ｂは、アンテナ装置を支持部材に装着した状態における第１実施例による通信装置の断面図である。
【図４】図４は、第１実施例による通信装置のブロック図である。
【図５】図５は、第２実施例によるアンテナ装置の放射素子と溝との平面的な位置関係を示す図である。
【図６】図６は、第２実施例による通信装置の支持部材及び凸部の斜視図である。
【図７】図７Ａは、アンテナ装置を支持部材に装着していない状態における第２実施例による通信装置の断面図であり、図７Ｂは、アンテナ装置を支持部材に装着した状態における第２実施例による通信装置の断面図である。
【図８】図８Ａは、アンテナ装置を支持部材に装着していない状態における第３実施例による通信装置の断面図であり、図８Ｂは、アンテナ装置を支持部材に装着した状態における第３実施例による通信装置の断面図である。
【図９】図９Ａは、アンテナ装置を支持部材に装着していない状態における第４実施例による通信装置の断面図であり、図９Ｂは、アンテナ装置を支持部材に装着した状態における第４実施例による通信装置の断面図である。
【図１０】図１０は、第５実施例によるアンテナ装置の放射素子と溝との平面的な位置関係を示す図である。
【図１１】図１１は第６実施例によるアンテナ装置１０の放射素子１５と溝１８との平面的な位置関係を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１の一点鎖線１２―１２における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施例］
図１から図４までの図面を参照して第１実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置について説明する。
【００１３】
図１は、第１実施例によるアンテナ装置１０の放射素子１５と溝１８との平面的な位置関係を示す図である。アンテナ装置１０の一つの面である第１面１３に４個の平板状の放射素子１５が設けられている。４個の放射素子１５は、２行２列の行列状に配置されている。
【００１４】
放射素子１５の各々の平面形状は、行方向及び列方向に平行な辺を持つ長方形または正方形である。なお、放射素子１５の各々平面形状は、必ずしも幾何学的に厳密に長方形または正方形である必要はない。例えば、放射素子１５の各々は、長方形の４つの辺にそれぞれ部分的に重なる４つの辺を持つほぼ長方形状の平面形状を有していてもよい。一例として、長方形の角を三角形で切り欠いた平面形状としてもよく、正方形等で切り欠いた十字状の平面形状としてもよい。
【００１５】
放射素子１５の各々に対応して、第１面１３に溝１８が設けられている。溝１８は、平面視において放射素子１５を取り囲むように設けられている。例えば、放射素子１５の各辺に平行な辺を持ち、放射素子１５よりも大きな長方形または正方形の外周に沿って、溝１８が配置されている。
【００１６】
図２は、第１実施例によるアンテナ装置１０が搭載される支持部材３５及び凸部３６の斜視図である。支持部材３５は、例えばアンテナ装置１０が搭載される通信機器の筐体等であり、絶縁性の樹脂で形成される。図２は、アンテナ装置１０に対向する面を示している。支持部材３５の、アンテナ装置１０に対向する面に複数の凸部３６が設けられている。平面視において、凸部３６はアンテナ装置１０の溝１８にほぼ一致する平面形状を持ち、環状の塀を構成している。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｂは、図１の一点鎖線３Ａ−３Ａにおける通信装置の断面図である。第１実施例による通信装置はアンテナ装置１０と支持部材３５とを含んでおり、図３Ａは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着していない状態を示しており、図３Ｂは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着した状態を示している。
【００１８】
アンテナ装置１０は誘電体基板１１を含んでおり、誘電体基板１１の一方の表面がアンテナ装置１０の第１面１３に相当する。誘電体基板１１の内層にグランド導体１２が配置されており、第１面１３に複数の放射素子１５が配置されている。放射素子１５及びグランド導体１２により、パッチアンテナが構成される。ソルダーレジスト膜１９が、放射素子１５及び第１面１３を覆う。
【００１９】
誘電体基板１１の、放射素子１５が配置された面とは反対側の面に高周波集積回路素子１６が実装されている。放射素子１５の各々は、誘電体基板１１内に設けられた導体パターン及びビア導体からなる給電線１７を介して高周波集積回路素子１６に接続されている。高周波集積回路素子１６が封止樹脂層２０により封止されている。封止樹脂層２０の表面が、アンテナ装置１０の、第１面１３とは反対側の第２面１４を構成する。
【００２０】
誘電体基板１１の第１面１３に複数の溝１８が設けられている。深さ方向（厚さ方向）に関して溝１８はグランド導体１２まで達している。
【００２１】
支持部材３５が、アンテナ装置１０の第１面１３に対向するように配置される。支持部材３５の、アンテナ装置１０に対向する面に、複数の凸部３６が設けられている。凸部３６の側面は、支持部材３５の表面に対して垂直またはほぼ垂直である。凸部３６は、誘電体基板１１の比誘電率より高い比誘電率を持つ誘電体で形成されている。例えば、誘電体基板１１の比誘電率が３．５、凸部３６の比誘電率が５．０である。なお、凸部３６を金属で形成してもよい。凸部３６の平断面の寸法と溝１８の平断面の寸法とがほぼ等しい。なお、図３Ｂでは、凸部３６と溝１８とを区別するために、両者の側面の間に空洞が確保されているように示しているが、実際には、両者の側面は相互に接触している。
【００２２】
支持部材３５の複数の凸部３６がそれぞれアンテナ装置１０の複数の溝１８に挿入されることにより、支持部材３５に対してアンテナ装置１０が位置決めされ、支持される。凸部３６が溝１８に挿入された状態では、第１面１３に平行な方向に関してアンテナ装置１０と支持部材３５との相対位置が拘束される。
【００２３】
図４は、第１実施例による通信装置のブロック図である。第１実施例による通信装置は、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末や、通信機能を備えたパーソナルコンピュータ、家電機器等に搭載される。第１実施例による通信装置は、アンテナ装置１０と、ベースバンド信号処理を行うベースバンド集積回路素子（ＢＢＩＣ）４０とを備えている。
【００２４】
アンテナ装置１０は、４つの放射素子１５からなるアンテナアレイと、高周波集積回路素子１６とを備えている。送信すべき情報を含む中間周波信号がベースバンド集積回路素子４０から高周波集積回路素子１６に入力される。高周波集積回路素子１６は、ベースバンド集積回路素子４０から入力された中間周波信号を高周波信号にアップコンバートし、複数の放射素子１５に供給する。
【００２５】
第１実施例のように高周波集積回路素子１６を実装しているアンテナ装置１０を、高周波集積回路素子を実装していないアンテナ装置と区別するために、アンテナモジュールという場合がある。例えば、誘電体基板１１、及び誘電体基板１１に設けられている放射素子１５、給電線１７、グランド導体１２が、高周波集積回路素子１６を含まない狭義のアンテナ装置に相当する。アンテナモジュール（広義のアンテナ装置）は、狭義のアンテナ装置と高周波集積回路素子１６とを含む。
【００２６】
さらに、高周波集積回路素子１６は、４つの放射素子１５で受信された高周波信号をダウンコンバートする。ダウンコンバートされた中間周波信号が高周波集積回路素子１６からベースバンド集積回路素子４０に入力される。ベースバンド集積回路素子４０は、ダウンコンバートされた中間周波信号を処理する。
【００２７】
次に、高周波集積回路素子１６の送信動作について説明する。ベースバンド集積回路素子４０から中間周波増幅器６０を介してアップダウンコンバート用ミキサ５９に、中間周波信号が入力される。アップダウンコンバート用ミキサ５９でアップコンバートされた高周波信号が、送受信切り替えスイッチ５８を介してパワーディバイダ５７に入力される。パワーディバイダ５７で分割された高周波信号の各々が、移相器５６、アッテネータ５５、送受信切り替えスイッチ５４、パワーアンプ５２、送受信切り替えスイッチ５１、及び給電線１７を経由して放射素子１５に供給される。パワーディバイダ５７で分割された後の高周波信号の処理を行う移相器５６、アッテネータ５５、送受信切り替えスイッチ５４、パワーアンプ５２、送受信切り替えスイッチ５１、及び給電線１７は、放射素子１５ごとに設けられている。
【００２８】
次に、高周波集積回路素子１６の受信動作について説明する。複数の放射素子１５の各々で受信された高周波信号が、給電線１７、送受信切り替えスイッチ５１、ローノイズアンプ５３、送受信切り替えスイッチ５４、アッテネータ５５、移相器５６を経由してパワーディバイダ５７に入力される。パワーディバイダ５７で合成された高周波信号が、送受信切り替えスイッチ５８を経由して、アップダウンコンバート用ミキサ５９に入力される。アップダウンコンバート用ミキサ５９でダウンコンバートされた中間周波信号が、中間周波増幅器６０を経由してベースバンド集積回路素子４０に入力される。
【００２９】
なお、高周波集積回路素子１６とベースバンド集積回路素子４０との間で、中間周波信号に代えてベースバンド信号の送受信を行う構成としてもよい。この場合、高周波集積回路素子１６は、ダイレクトアップダウンコンバートを行う。
【００３０】
高周波集積回路素子１６は、例えば上述の機能を含む１チップの集積回路部品として提供される。または、放射素子１５に対応する移相器５６、アッテネータ５５、送受信切り替えスイッチ５４、パワーアンプ５２、ローノイズアンプ５３、送受信切り替えスイッチ５１については、放射素子１５ごとに１チップの集積回路部品として提供してもよい。
【００３１】
次に、第１実施例の優れた効果について説明する。
第１実施例では、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着する際に、凸部３６をアンテナ装置１０の溝１８に挿入する。これにより、アンテナ装置１０の第１面１３の法線方向に直交する方向に関して、支持部材３５に対してアンテナ装置１０を容易に位置決めすることができる。
【００３２】
凸部３６の平断面の寸法と溝１８の平断面の寸法とがほぼ等しいため、凸部３６の側面と溝１８の側面とが接触し、両者の間に摩擦力が働く。この摩擦力によって、支持部材３５に対してアンテナ装置１０を、容易に脱落しないように支持することができる。
【００３３】
さらに、誘電体基板１１の比誘電率より高い比誘電率を持つ誘電体または金属からなる凸部３６が、平面視において放射素子１５を取り囲んでいるため、放射素子１５から放射される表面波を抑制することができる。さらに、放射素子１５の間のアイソレーションを高めることができる。その結果、二次波源からの電波の放射を抑制することができる。
【００３４】
表面波を抑制する十分な効果、及びアイソレーションを高める十分な効果を得るために、凸部３６の比誘電率を誘電体基板１１の比誘電率よりなるべく高くすることが好ましい。例えば、凸部３６と誘電体基板１１との比誘電率の差を５以上にすることが好ましい。ここで、比誘電率は、放射素子１５の共振周波数帯域における値を意味している。金属の誘電率は、実質的に無限大と考えることができるため、凸部３６を金属で形成した場合も、凸部３６と誘電体基板１１との比誘電率の差は５以上であるといえる。
【００３５】
支持部材３５が比誘電率の十分高い誘電体で形成される場合には、支持部材３５と凸部３６とを一体成形するとよい。支持部材３５の比誘電率が十分高くない場合には、支持部材３５と凸部３６とで異なる材料を用いるとよい。この場合には、凸部３６を支持部材３５に接着剤等で固定するとよい。例えば、支持部材３５にＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等を用い、凸部３６に高誘電率ポリマー、金属等を用いるとよい。
【００３６】
次に、第１実施例の変形例について説明する。第１実施例では、誘電体基板１１に高周波集積回路素子１６（図３Ａ、図３Ｂ）を実装しているが、誘電体基板１１に高周波集積回路素子１６を実装せず、外部から高周波信号を入力する構成としてもよい。この変形例によるアンテナ装置は、高周波集積回路素子を含まない狭義のアンテナ装置に相当する。
【００３７】
第１実施例では、溝１８がグランド導体１２まで達しているが、溝１８がグランド導体１２まで達していない構成としてもよい。溝１８がグランド導体１２を貫通する構成としてもよい。また、高い比誘電率の凸部３６の一部分を、それよりも低い比誘電率の支持部材３５に埋め込んでもよい。
【００３８】
第１実施例では、放射素子１５を４個設けているが、放射素子１５は少なくとも１個設ければよい。第１実施例では、放射素子１５を単体の導体パターンで形成しているが、複数の導体パターンを積層してスタック型パッチアンテナを構成してもよい。さらに、同一平面内に給電素子と無給電素子とを配置した構成としてもよい。
【００３９】
第１実施例では、放射素子１５への給電点を１個にしているが、給電点を２個にして両偏波アンテナを構成してもよい。高周波集積回路素子１６は、誘電体基板１１の、放射素子１５が設けられている面と同一の面に実装してもよい。また、誘電体基板１１に高周波集積回路素子１６を実装せず、狭義のアンテナ装置を構成してもよい。
【００４０】
封止樹脂層２０の表面をシールドケース等のシールド部材で覆ってもよい。また、高周波集積回路素子１６は、必ずしも封止樹脂層２０で封止されていなくてもよい。封止樹脂層２０で封止されていない高周波集積回路素子１６をシールドケース等のシールド部材で覆ってもよい。
【００４１】
放射素子１５は、準ミリ波帯やミリ波帯で共振し、第１実施例による通信装置が、準ミリ波帯やミリ波帯の高周波信号の送受信を行うようにするとよい。ここで、準ミリ波帯及びミリ波帯とは、周波数が２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の周波数帯を意味する。
【００４２】
［第２実施例］
次に、図５から図７Ｂまでの図面を参照して第２実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置について説明する。以下、第１実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置（図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４）と共通の構成については説明を省略する。
【００４３】
図５は、第２実施例によるアンテナ装置１０の放射素子１５と溝１８との平面的な位置関係を示す図である。第１実施例では、放射素子１５ごとに環状の溝１８が設けられている。これに対し、第２実施例では、溝１８が正方格子状に配置されている。放射素子１５は、正方格子状の溝１８で仕切られた複数の領域に、それぞれ配置されている。この場合、相互に隣り合う２つの放射素子１５のうち一方を取り囲む溝１８と、他方を取り囲む溝１８とは、２つの放射素子１５の間において相互に共用されている。
【００４４】
図６は、支持部材３５及び凸部３６の斜視図である。凸部３６は、溝１８（図５）の平面形状に合わせて正方格子状の平面形状を持つ。
【００４５】
図７Ａ及び図７Ｂは、図５の一点鎖線７Ａ−７Ａにおける通信装置の断面図である。図７Ａは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着していない状態を示しており、図７Ｂは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着した状態を示している。
【００４６】
第１実施例では、相互に隣り合う２つの放射素子１５（図３Ａ、図３Ｂ）の間に、２つの溝１８及び２つの凸部３６が設けられている。これに対し、第２実施例では、相互に隣り合う２つの放射素子１５の間に、１つの溝１８及び１つの凸部３６が設けられている。
【００４７】
次に、第２実施例の優れた効果について説明する。
第２実施例においても第１実施例と同様に、支持部材３５に対してアンテナ装置１０の位置決めを容易にする効果、表面波を抑制する効果、及び放射素子１５の間のアイソレーションを高める効果が得られる。さらに、第２実施例では、アンテナ装置１０に、相互に交差する直線状の溝を複数本形成することにより、正方格子状の溝１８を形成することができる。このため、第１実施例と比べて溝１８の形成が容易である。
【００４８】
さらに、支持部材３５と凸部３６とを異なる材料で形成する場合、凸部３６が１つの部品として提供される。第１実施例では、複数の凸部３６（図２）を相対的に高精度に位置決めしながら支持部材３５に固定しなければならない。第２実施例では、凸部３６が１つの部品として提供されるため、支持部材３５に凸部３６を固定する作業が容易である。
【００４９】
［第３実施例］
次に、図８Ａ及び図８Ｂを参照して第３実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置について説明する。以下、第２実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置（図５、図６、図７Ａ、図７Ｂ）と共通の構成については説明を省略する。
【００５０】
図８Ａは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着していない状態における第３実施例による通信装置の断面図であり、図８Ｂは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着した状態における第３実施例による通信装置の断面図である。第２実施例では、支持部材３５（図７Ａ、図７Ｂ）の、アンテナ装置１０に対向する面が平坦であり、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着した状態で支持部材３５が放射素子１５上のソルダーレジスト膜１９に接触している。これに対し、第３実施例では、支持部材３５の、アンテナ装置１０に対向する面に複数の窪み３８が設けられている。平面視において、複数の放射素子１５がそれぞれ窪み３８の内部に配置されている。
【００５１】
アンテナ装置１０を支持部材３５に装着した状態で、放射素子１５上のソルダーレジスト膜１９と窪み３８の底面とが接触せず、放射素子１５上のソルダーレジスト膜１９と支持部材３５との間に空洞が形成される。
【００５２】
次に、第３実施例の優れた効果について説明する。
第３実施例でも第２実施例の場合と同様に、支持部材３５に対してアンテナ装置１０の位置決めを容易にする効果、表面波を抑制する効果、及び放射素子１５の間のアイソレーションを高める効果が得られる。
【００５３】
さらに、第３実施例では、放射素子１５上のソルダーレジスト膜１９と支持部材３５との間に空洞が確保されているため、支持部材３５が放射素子１５の共振波長に与える影響が軽減される。この十分な効果を得るために、放射素子１５から窪み３８の底面までの間隔を、放射素子１５の共振波長の１／１０以上にすることが好ましい。例えば、放射素子１５の共振周波数が６０ＧＨｚである場合、放射素子１５から窪み３８の底面までの間隔を５ｍｍ以上にすることが好ましい。
【００５４】
［第４実施例］
次に、図９Ａ及び図９Ｂを参照して第４実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置について説明する。以下、第３実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置（図８Ａ、図８Ｂ）と共通の構成については説明を省略する。
【００５５】
図９Ａは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着していない状態における第４実施例による通信装置の断面図であり、図９Ｂは、アンテナ装置１０を支持部材３５に装着した状態における第４実施例による通信装置の断面図である。第３実施例では放射素子１５上のソルダーレジスト膜１９と窪み３８（図８Ａ、図８Ｂ）の底面との間が空洞にされている。これに対し第４実施例では、放射素子１５上のソルダーレジスト膜１９と窪み３８の底面との間の空間に、支持部材３５の比誘電率よりも低い比誘電率を持つ低誘電率部材３９が配置されている。アンテナ装置１０を支持部材３５に装着した状態で、低誘電率部材３９が放射素子１５に対向している。
【００５６】
次に、第４実施例の優れた効果について説明する。第４実施例では、放射素子１５上のソルダーレジスト膜１９と支持部材３５との間に、支持部材３５の比誘電率より低い比誘電率を持つ低誘電率部材３９が配置されているため、支持部材３５が放射素子１５の共振波長に与える影響が軽減される。この十分な効果を得るために、低誘電率部材３９の厚さを、放射素子１５の共振波長（低誘電率部材３９内における波長）の１／１０以上にすることが好ましい。
【００５７】
［第５実施例］
次に、図１０を参照して第５実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置について説明する。以下、第１実施例によるアンテナ装置及びアンテナモジュール及び通信装置（図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４）と共通の構成については説明を省略する。
【００５８】
図１０は、第５実施例によるアンテナ装置１０の放射素子１５と溝１８との平面的な位置関係を示す図である。第１実施例では、放射素子１５ごとに配置された溝１８が、放射素子１５を連続的に取り囲んでいる。これに対し、第５実施例では、溝１８に切れ目１８Ａが設けられている。
【００５９】
次に、第５実施例の優れた効果について説明する。
第５実施例のように溝１８に切れ目１８Ａが設けられていても、支持部材３５に対してアンテナ装置１０を位置決めする十分な効果が得られる。また、表面波を抑制する効果、及び放射素子１５の間のアイソレーションを高める効果が得られる。表面波を抑制する効果、及び放射素子１５の間のアイソレーションを高める効果を、第１実施例の効果と同程度にするために、切れ目１８Ａの幅を、放射素子１５の共振波長の１／１０以下とすることが好ましい。
【００６０】
［第６実施例］
次に、図１１及び図１２を参照して、第６実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置について説明する。以下、第１実施例によるアンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置（図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４）と共通の構成については説明を省略する。
【００６１】
図１１は第６実施例によるアンテナ装置１０の放射素子１５と溝１８との平面的な位置関係を示す図である。図１２は、図１１の一点鎖線１２―１２における断面図である。第１実施例では、放射素子１５とグランド導体１２（図１、図３Ｂ）がパッチアンテナを構成している。これに対して第６実施例では、放射素子１５がダイポールアンテナを構成している。
【００６２】
１つのダイポールアンテナは、誘電体基板１１の第１面１３に配置された２本の直線状の導体パターンを含む。この２本の導体パターンは１本の仮想的な直線に沿って配置されている。第１実施例の場合と同様に、ダイポールアンテナの各々を構成する放射素子１５は、平面視において溝１８によって取り囲まれている。高周波集積回路素子１６かた給電線１７を介してダイポールアンテナの放射素子１５に高周波信号が供給される。
【００６３】
次に、第６実施例の優れた効果について説明する
第６実施例においても第１実施例と同様に、支持部材３５に対してアンテナ装置１０の位置決めを容易にする効果、表面波を抑制する効果、及び放射素子１５の間のアイソレーションを高める効果が得られる。
【００６４】
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００６５】
１０  アンテナ装置
１１  誘電体基板
１２  グランド導体
１３  第１面
１４  第２面
１５  放射素子
１６  高周波集積回路素子
１７  給電線
１８  溝
１８Ａ  切れ目
１９  ソルダーレジスト膜
２０  封止樹脂層
３５  支持部材
３６  凸部
３８  窪み
３９  低誘電率部材
４０  ベースバンド集積回路素子
５１  送受信切り替えスイッチ
５２  パワーアンプ
５３  ローノイズアンプ
５４  送受信切り替えスイッチ
５５  アッテネータ
５６  移相器
５７  パワーディバイダ
５８  送受信切り替えスイッチ
５９  アップダウンコンバート用ミキサ
６０  中間周波増幅器
【図１】
2020179634.tif 000003
【図２】
2020179634.tif 000004
【図３】
2020179634.tif 000005
【図４】
2020179634.tif 000006
【図５】
2020179634.tif 000007
【図６】
2020179634.tif 000008
【図７】
2020179634.tif 000009
【図８】
2020179634.tif 000010
【図９】
2020179634.tif 000011
【図１０】
2020179634.tif 000012
【図１１】
2020179634.tif 000013
【図１２】
2020179634.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和3年7月21日(2021.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の少なくとも１つの放射素子と
を備えたアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を支持し、凸部を備えた支持部材と
有し、
平面視において前記放射素子を連続的に取り囲むように、または切れ目を配して取り囲むように前記誘電体基板に溝が設けられており、前記凸部が塀を構成しており、前記溝に挿入されている通信装置。
【請求項２】
さらに、前記誘電体基板に実装され、前記放射素子に高周波信号を供給する高周波集積回路素子を有する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を連続的に取り囲むように、または切れ目を配して取り囲むように前記誘電体基板に溝が設けられており、
前記溝は、前記放射素子ごとに配置され、対応する前記放射素子を取り囲んでいるアンテナ装置。
【請求項４】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を連続的に取り囲むように、または切れ目を配して取り囲むように前記誘電体基板に溝が設けられており、
相互に隣り合う２つの前記放射素子のうち一方を取り囲む前記溝と、他方を取り囲む前記溝とは、２つの前記放射素子の間において相互に共用されているアンテナ装置。
【請求項５】
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において、前記誘電体基板に、格子状に溝が設けられており、
前記複数の放射素子は、それぞれ格子状の前記溝で仕切られた領域に配置されているアンテナ装置。
【請求項６】
さらに、前記誘電体基板に実装され、前記複数の放射素子に高周波信号を供給する高周波集積回路素子を有する請求項３乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を支持し、凸部を備えた支持部材と
を有し、
前記支持部材の前記凸部が塀を構成しており、前記溝に挿入されている通信装置。
【請求項８】
前記放射素子と前記支持部材との間に空洞が確保されている請求項１、２、及び７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記支持部材の比誘電率より低い比誘電率を持ち、前記放射素子に対向するように配置された低誘電率部材を、さらに有する請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
中間周波信号またはベースバンド信号の処理を行うベースバンド集積回路素子を、さらに有する請求項１、２、７、８及び９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記凸部は、前記誘電体基板の比誘電率より高い比誘電率を持つ誘電体、または金属で形成されている請求項１、２、７、８、９、及び１０のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記放射素子は２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の周波数帯で共振する請求項１、２、７、８、９、１０、及び１１のいずれか１項に記載の通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の一観点によると、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の少なくとも１つの放射素子と
を備えたアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を支持し、凸部を備えた支持部材と
有し、
平面視において前記放射素子を連続的に取り囲むように、または切れ目を配して取り囲むように前記誘電体基板に溝が設けられており、前記凸部が塀を構成しており、前記溝に挿入されている通信装置が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の他の観点によると、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を連続的に取り囲むように、または切れ目を配して取り囲むように前記誘電体基板に溝が設けられており、
前記溝は、前記放射素子ごとに配置され、対応する前記放射素子を取り囲んでいるアンテナ装置が提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明のさらに他の観点によると、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に設けられた平板状の複数の放射素子と
有し、
平面視において前記放射素子を連続的に取り囲むように、または切れ目を配して取り囲むように前記誘電体基板に溝が設けられており、
相互に隣り合う２つの前記放射素子のうち一方を取り囲む前記溝と、他方を取り囲む前記溝とは、２つの前記放射素子の間において相互に共用されているアンテナ装置が提供される。
【国際調査報告】
2020179634.tif 000015
2020179634.tif 000016
2020179634.tif 000017
2020179634.tif 000018