高频模块以及通信装置的制作方法

本发明涉及例如适用于微波、毫米波等高频信号的高频模块以及通信装置。

背景技术：

作为高频信号所使用的高频模块，已知有具备多个辐射元件的模块(例如，参照专利文献1、2)。在专利文献1中公开了具备辐射第一频率的电波的多个第一辐射元件、和辐射第二频率的电波的多个第二辐射元件，且这些元件被布置为矩阵状(格子状)的构成。在专利文献2中公开了具备辐射正交的两个偏振波的多个贴片天线的构成。

专利文献1：日本特开平2－97104号公报

专利文献2：日本特开平5－41608号公报

另外，在专利文献1的图1中公开了第一辐射元件和第二辐射元件均辐射相同的偏振波(例如垂直偏振波)的构成。该情况下，有虽然能够辐射垂直偏振波，但不能够辐射水平偏振波这样的问题。

另外，在专利文献1的图3中公开了利用第一辐射元件和第二辐射元件使偏振波的方向正交的构成。然而，此时，在利用第一辐射元件辐射第一频率的垂直偏振波时，不能够辐射第一频率的水平偏振波。同样地，在利用第二辐射元件辐射第二频率的水平偏振波时，不能够辐射第二频率的垂直偏振波。

另一方面，在专利文献2的图9中公开了设置两个与各贴片天线正交的供电线路，并根据布线的长度赋予相位使其作为圆偏振波阵列进行动作的构成。该构成作为如下方法已知，：作为阵列抵消各贴片天线的轴比的劣化来保持轴比。然而，该情况下，在频率变化时，各贴片天线间的相位差不是理想的激振条件。因此，虽然良好地保持轴比，但增益等示出窄带的特性作为结果。另外，不能够给元件间带来相位差，不能够进行作为相控阵列的动作。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述的以往技术的问题而完成的，本发明的目的在于提供能够进行作为相控阵列的动作，并且能够辐射多个频率的电波，且至少能够以一个频率辐射两个方向的偏振波的电波的高频模块以及通信装置。

为了解决上述的课题，本发明的高频模块具备：多层电介质基板；rfic，其与上述多层电介质基板连接，且具有多个rf输入输出端子；以及阵列天线，其包括多个偏振波共用天线，上述多个偏振波共用天线形成于上述多层电介质基板，且辐射正交的x方向和y方向的偏振波，上述rfic按上述多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子至少具有切换部和可变移相器，上述切换部切换rf信号输入或者rf信号输出的接通和断开，上述多个rf输入输出端子中的两个rf输入输出端子分别连接于上述多个偏振波共用天线的与正交的偏振波对应的供电点，其特征在于，上述多个偏振波共用天线具有：多个第一偏振波共用天线，以第一工作频率辐射x方向的偏振波，并以比上述第一工作频率高的第二工作频率辐射y方向的偏振波；和多个第二偏振波共用天线，以上述第一工作频率辐射y方向的偏振波，并以上述第二工作频率辐射x方向的偏振波，上述第一偏振波共用天线矩阵状地布置为在x方向以及y方向相邻的两个上述第一偏振波共用天线具有对于上述第二工作频率的自由空间波长以下的间隔，上述第二偏振波共用天线矩阵状地布置为在x方向以及y方向相邻的两个上述第二偏振波共用天线具有对于上述第二工作频率的自由空间波长以下的间隔，在将任意的上述第一偏振波共用天线与最接近任意的上述第一偏振波共用天线的其它的上述第一偏振波共用天线的距离设为d1，并将任意的上述第一偏振波共用天线与最接近任意的上述第一偏振波共用天线的上述第二偏振波共用天线的距离设为d2时，d1＞d2。

另外，其它的发明的高频模块具备：多层电介质基板；rfic，其与上述多层电介质基板连接，且具有多个rf输入输出端子；以及阵列天线，其包括多个偏振波共用天线，上述多个偏振波共用天线形成于上述多层电介质基板，且辐射正交的x方向和y方向的偏振波，上述rfic按上述多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子至少具有切换部和可变移相器，上述切换部对rf信号输入或者rf信号输出的接通和断开进行切换，上述多个rf输入输出端子中的两个rf输入输出端子分别连接于上述多个偏振波共用天线的与正交的偏振波对应的供电点，其特征在于，上述多个偏振波共用天线具有：多个第一偏振波共用天线，以第一工作频率辐射y方向的偏振波，并以比上述第一工作频率高的第二工作频率辐射x方向的偏振波；和多个第二偏振波共用天线，以与上述第一工作频率以及上述第二工作频率不同的第三工作频率辐射x方向的偏振波，并以上述第二工作频率辐射y方向的偏振波。

并且，其它的发明的高频模块具备：多层电介质基板；rfic，其与上述多层电介质基板连接，且具有多个rf输入输出端子；以及阵列天线，其包括多个偏振波共用天线，上述多个偏振波共用天线形成于上述多层电介质基板，且辐射正交的x方向和y方向的偏振波，上述rfic按上述多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子至少具有切换部和可变移相器，上述切换部对rf信号输入或者rf信号输出的接通和断开进行切换，上述多个rf输入输出端子中的两个rf输入输出端子分别连接于上述多个偏振波共用天线的与正交的偏振波对应的供电点，其特征在于，上述多个偏振波共用天线具有：多个第一偏振波共用天线，以第一工作频率辐射x方向的偏振波，并以比上述第一工作频率高的第二工作频率辐射y方向的偏振波；和多个第二偏振波共用天线，以上述第一工作频率辐射y方向的偏振波，并以上述第二工作频率辐射x方向的偏振波，上述第一偏振波共用天线直线状地排列布置为在x方向或者y方向的一个方向相邻的两个上述第一偏振波共用天线具有对于上述第二工作频率的自由空间波长以下的间隔，上述第二偏振波共用天线直线状地排列布置为在与上述一个方向正交的另一方向与直线状地排列的上述多个第一偏振波共用天线分离恒定间隔，且在上述一个方向相邻的两个上述第二偏振波共用天线具有对于上述第二工作频率的自由空间波长以下的间隔，上述第一偏振波共用天线与上述第二偏振波共用天线在上述一个方向交替地布置。

根据本发明，能够进行作为相控阵列的动作，且能够辐射多个频率的电波，且能够至少以一个频率辐射两个方向的偏振波的电波。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的通信装置的框图。

图2是表示本发明的第一实施方式的高频模块的整体构成图。

图3是表示图2中的阵列天线的俯视图。

图4是取出图2中的a部所示的第一贴片天线以及第二贴片天线示出的构成图。

图5是取出图2中的b部所示的一个第一贴片天线以及四个第二贴片天线示出的分解立体图。

图6是表示图5中的第一贴片天线以及第二贴片天线的俯视图。

图7是从图6中的箭头示vii－vii方向观察到的第一贴片天线以及第二贴片天线的剖视图。

图8是表示第一工作频率的工作频带与第二工作频率的工作频带的关系的说明图。

图9是表示第一变形例的第一工作频率的工作频带与第二工作频率的工作频带的关系的说明图。

图10是表示第二变形例的第一工作频率的工作频带与第二工作频率的工作频带的关系的说明图。

图11是表示本发明的第二实施方式的高频模块的整体构成图。

图12是表示图11中的阵列天线的俯视图。

图13是表示本发明的第三实施方式的高频模块的整体构成图。

图14是表示图13中的阵列天线的俯视图。

图15是表示本发明的第四实施方式的高频模块的整体构成图。

图16是表示图15中的阵列天线的俯视图。

图17是表示第一工作频率的工作频带、第二工作频率的工作频带以及第三工作频率的工作频带的关系的说明图。

图18是表示第三变形例的第一工作频率的工作频带、第二工作频率的工作频带以及第三工作频率的工作频带的关系的说明图。

图19是表示第四变形例的第一工作频率的工作频带、第二工作频率的工作频带以及第三工作频率的工作频带的关系的说明图。

图20是表示第五变形例的阵列天线的俯视图。

图21是表示第六变形例的阵列天线的俯视图。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式的高频模块例如例举应用于毫米波用的通信装置的情况，并参照附图进行详细说明。此外，在本实施方式中，将与相互正交的三个轴向(x方向、y方向、z方向)中x方向平行的偏振波设为水平偏振波，将与y方向平行的偏振波设为垂直偏振波。

图1是表示应用本实施方式的高频模块1的通信装置101的一个例子的框图。通信装置101例如是移动电话、智能手机、平板电脑等那样的移动终端，或者具备通信功能的个人计算机等。

通信装置101具备高频模块1、和构成基带信号处理电路的基带ic41(以下，称为bbic41)。高频模块1具备阵列天线13、和作为供电电路的一个例子的rfic21。通信装置101将从bbic41传递到高频模块1的信号上变频为高频信号并辐射至阵列天线13，并且将在阵列天线13接收的高频信号下变频并在bbic41处理信号。

此外，在图1中，为了使说明变得容易，仅示出构成阵列天线13的多个第一贴片天线11以及多个第二贴片天线12中的一个第一贴片天线11的第一供电点p11以及第二供电点p12、和一个第二贴片天线12的第一供电点p21以及第二供电点p22所对应的构成，省略与其它的第一贴片天线11以及第二贴片天线12对应的构成。

rfic21(高频集成电路)具备开关22a～22d、24a～24d、28、功率放大器23at～23dt、低噪声放大器23ar～23dr、衰减器25a～25d、可变移相器26a～26d、信号合成/分波器27、混频器29、以及放大电路30。rfic21与bbic41连接。

rfic21具有多个rf输入输出端子31a～31d。开关22a～22d经由rf输入输出端子31a～31d与第一贴片天线11的第一供电点p11以及第二供电点p12、和第二贴片天线12的第一供电点p21以及第二供电点p22连接。

在发送高频信号rf11、rf12、rf21、rf22的情况下，开关22a～22d、24a～24d切换到功率放大器23at～23dt侧，并且开关28与放大电路30的发送侧放大器连接。在接收高频信号rf11、rf12、rf21、rf22的情况下，开关22a～22d、24a～24d切换到低噪声放大器23ar～23dr侧，并且开关28与放大电路30的接收侧放大器连接。

从bbic41传递来的信号在放大电路30被放大，并在混频器29被上变频。被上变频后的高频信号rf11、rf12、rf21、rf22亦即发送信号在信号合成/分波器27进行四分波，并通过四个信号路径，供电至第一贴片天线11的第一供电点p11以及第二供电点p12、和第二贴片天线12的第一供电点p21以及第二供电点p22。此时，能够通过由布置在各信号路径中的可变移相器26a～26d独立地调整高频信号rf11、rf12、rf21、rf22的相位，来调整阵列天线13的指向性。

在第一贴片天线11、第二贴片天线12接收到的高频信号rf11、rf12、rf21、rf22亦即接收信号分别经由不同的四个信号路径并在信号合成/分波器27被合波。被合波后的接收信号在混频器29被下变频，在放大电路30被放大并传递到bbic41。

rfic21例如形成为包含上述电路构成的一个芯片的集成电路部件。或者，针对与rfic21中的各供电点p11、p12、p21、p22对应的器件(开关、功率放大器、低噪声放大器、衰减器、可变移相器)，也可以按每一对应的供电点p11、p12、p21、p22形成为一个芯片的集成电路部件。

此外，对高频信号rf11、rf12、rf21、rf22的输入或者输出的接通和断开进行切换的切换部并不限定于开关22a～22d、24a～24d、28。切换部例如也可以是功率放大器23at～23dt或者低噪声放大器23ar～23dr。即，也可以通过调整功率放大器23at～23dt或者低噪声放大器23ar～23dr的增益，来切换高频信号rf11、rf12、rf21、rf22的输入或者输出的接通和断开。功率放大器23at～23dt以及低噪声放大器23ar～23dr也可以切换其驱动和停止。另外，切换部也可以是与切换发送和接收的开关22a～22d、24a～24d、28独立地设置，且能够按每一路径切换接通和断开的开关。并且，可变移相器26a～26d可以是数字移相器、模拟移相器的任何一个。

接下来，对第一实施方式的高频模块1进行说明。图2～图7示出本发明的第一实施方式的高频模块1。该高频模块1具备后述的多层电介质基板2、阵列天线13、rfic21等。

如图5～图7所示，多层电介质基板2形成为与相互正交的x方向(长度方向)、y方向(宽度方向)以及z方向(厚度方向)中例如x方向以及y方向平行地扩展的平板状。

另外，例如多层电介质基板2通过作为具有绝缘性的材料的陶瓷材料、树脂材料而形成。多层电介质基板2具有从上表面2a侧(表面侧)朝向下表面2b侧(背面侧)在z方向层叠的双层的绝缘层3、4。各绝缘层3、4形成为较薄的层状。

接地层5设置在绝缘层3与绝缘层4之间，大致在整个面覆盖多层电介质基板2(参照图5、图7)。接地层5例如使用铜、银等导电性金属材料形成，并与地线连接。具体而言，通过金属薄膜形成接地层5。

例如由微带线路构成供电线路6(参照图5、图6)。供电线路6从接地层5观察时设置在与贴片天线11、12相反侧，并进行对贴片天线11、12的供电。具体而言，供电线路6由接地层5、和在从接地层5观察时设置在与贴片天线11、12相反侧的带状导体7构成。该带状导体7例如由与接地层5相同的导电性金属材料构成，形成为细长的带状，并且设置在多层电介质基板2的下表面2b(绝缘层4的下表面)。

另外，一部分的带状导体7的端部布置在形成于接地层5的连接用开口5a的中心部分，并经由作为连接线路的导通孔8与第一贴片天线11的x方向或者y方向的中途位置连接(参照图6)。由此，供电线路6传输高频信号rf1、rf2，并且对第一贴片天线11供电以使得电流i11、i12向第一贴片天线11的x方向或者y方向流动(参照图4)。

另外，剩余的带状导体7的端部布置在形成于接地层5的连接用开口5a的中心部分，并经由作为连接线路的导通孔8与第二贴片天线12的y方向或者x方向的中途位置连接(参照图6)。由此，供电线路6传输高频信号rf1、rf2，并且对第二贴片天线12供电以使得电流i21、i22向第二贴片天线12的y方向或者x方向流动(参照图4)。

如图5～图7所示，导通孔8通过在贯通了多层电介质基板2(绝缘层3、4)的内径为数十～数百μm左右的通孔例如设置铜、银等导电性金属材料形成为柱状的导体。另外，导通孔8向z方向延伸。导通孔8的一端与第一贴片天线11或者第二贴片天线12连接。导通孔8的另一端与带状导体7连接。

由此，导通孔8构成将贴片天线11、12与供电线路6之间连接的连接线路。导通孔8在第一贴片天线11中的x方向的中心位置与端部位置之间，且在y方向的大致中心位置与第一供电点p11连接。另外，导通孔8在y方向的中心位置与端部位置之间，且在x方向的大致中心位置与第二供电点p12连接(参照图5)。

另一方面，导通孔8在第二贴片天线12中y方向的中心位置与端部位置之间，且在y方向的大致中心位置与第一供电点p21连接。另外，导通孔8在x方向的中心位置与端部位置之间，且在x方向的大致中心位置与第二供电点p22连接(参照图5)。

由大致四边形的导体薄膜图案形成第一贴片天线11。例如使用与接地层5相同的导电性金属材料形成第一贴片天线11。

第一贴片天线11与接地层5隔着间隔对置(参照图7)。具体而言，第一贴片天线11布置在绝缘层3的上表面(多层电介质基板2的上表面2a)。即，第一贴片天线11经由绝缘层3层叠于接地层5的上表面。因此，第一贴片天线11以与接地层5绝缘的状态与接地层5面对面。

如图4所示，第一贴片天线11在x方向例如具有数百μm～数mm左右的长度尺寸l11，并且在y方向例如具有数百μm～数mm左右的长度尺寸l12。第一贴片天线11的x方向的长度尺寸l11设定为电长度例如成为第一高频信号rf1的半波长的值。另一方面，第一贴片天线11的y方向的长度尺寸l12设定为电长度例如成为第二高频信号rf2的半波长的值。

此时，第二高频信号rf2的第二工作频率成为比第一高频信号rf1的第一工作频率高的频率。即，第二工作频率的中心频率f2比第一工作频率的中心频率f1高(f2＞f1)。因此，第一贴片天线11形成为y方向的长度尺寸l12比x方向的长度尺寸l11短的长方形。

由此，第一贴片天线11以具有预先决定的规定的工作频带b1的第一工作频率辐射x方向的偏振波。除此之外，第一贴片天线11以具有预先决定的规定的工作频带b2的第二工作频率辐射y方向的偏振波。

如图8所示，第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互重叠。具体而言，在例如将60ghz频域划分为七个信道ch1～ch7进行通信时，第一工作频率的工作频带b1与七个信道ch1～ch7中的低频侧的四个信道ch1～ch4对应。与此相对，第二工作频率的工作频带b2与七个信道ch1～ch7中的高频侧的四个信道ch4～ch7对应。

即，第一工作频率的工作频带b1与例如满足ieee802.11ad的标准的频带对应。因此，第一工作频率的工作频带b1覆盖中心频率为58.32ghz、60.48ghz、62.64ghz、64.8ghz的四个信道ch1～ch4(无线信道)。此时，各信道ch1～ch4的频带均为2.16ghz。另一方面，ieee802.11ad的标准在ieee802.11ay的标准向高频侧扩展频带(三个信道)。即，在ieee802.11ay的标准中，具有七个信道ch1～ch7，其中的低频侧的四个信道ch1～ch4与ieee802.11ad的标准对应。因此，第二工作频率的工作频带b2例如覆盖基于ieee802.11ay的标准的七个信道中的高频侧的四个信道ch4～ch7。因此，第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在中心频率为64.8ghz的信道ch4相互重叠。此时，如以下的式1的式子所示，第一工作频率的工作频带b1中最高的频率比第一工作频率的工作频带b1中最低的频率高。

[式1]

如图4所示，第一贴片天线11在位置从中心偏移的x轴方向的中途位置具有连接导通孔8的第一供电点p11。因此，在第一贴片天线11的第一供电点p11经由导通孔8连接有供电线路6。即，带状导体7的端部经由作为连接线路的导通孔8与第一贴片天线11连接。而且，通过从供电线路6向第一供电点p11的供电，在第一贴片天线11中电流i11朝向x方向流动。

另一方面，第一贴片天线11在位置从中心偏移的y方向的中途位置具有连接导通孔8的第二供电点p12。因此，在第一贴片天线11的第二供电点p12经由导通孔8连接有供电线路6。即，带状导体7的端部经由作为连接线路的导通孔8与第一贴片天线11连接。而且，通过从供电线路6向第二供电点p12的供电，在第一贴片天线11中电流i12朝向y方向流动。

由此，第一贴片天线11能够辐射x方向的偏振波(水平偏振波)和y方向的偏振波(垂直偏振波)，作为相互正交的两个偏振波。第一贴片天线11构成能够辐射两个偏振波(水平偏振波和垂直偏振波)的第一偏振波共用天线。

此外，第一供电点p11的位置可以从第一贴片天线11的中心向x方向的一侧偏移，位置也可以向x方向的另一侧偏移。同样地，第二供电点p12的位置可以从第一贴片天线11的中心向y方向的一侧偏移，位置也可以向y方向的另一侧偏移。

第二贴片天线12与第一贴片天线11大致相同地形成。因此，通过大致四边形的导体薄膜图案形成第二贴片天线12。第二贴片天线12与接地层5隔开间隔对置。具体而言，第二贴片天线12与第一贴片天线11相同，布置在绝缘层3的上表面(多层电介质基板2的上表面2a)。

如图4所示，第二贴片天线12在与第一贴片天线11相同的xy平面上(上表面2a上)，成为使第一贴片天线11旋转90度后的形状。因此，第二贴片天线12在x方向例如具有数百μm～数mm左右的长度尺寸l21，并且在y方向例如具有数百μm～数mm左右的长度尺寸l22。

第二贴片天线12的y方向的长度尺寸l21设定为电长度例如成为第一高频信号rf1(中心频率f1)的半波长的值。另一方面，第二贴片天线12的x方向的长度尺寸l22设定为电长度例如成为第二高频信号rf2(中心频率f2)的半波长的值。

此时，第二高频信号rf2成为比第一高频信号rf1高的频率的信号。因此，第二贴片天线12形成为x方向的长度尺寸l22比y方向的长度尺寸l21短的长方形。

由此，第二贴片天线12以具有工作频带b1的第一工作频率辐射y方向的偏振波。持此之外，第二贴片天线12以具有工作频带b2的第二工作频率辐射x方向的偏振波。

并且，在第二贴片天线12，在位置从中心偏移的y方向的中途位置具有连接导通孔8的连接导通孔8的第一供电点p21。因此，在第二贴片天线12的第一供电点p21经由导通孔8连接有供电线路6。通过从供电线路6对第一供电点p21的供电，在第二贴片天线12中电流i21朝向y方向流动。

另一方面，在第二贴片天线12，在位置从中心的x方向的中途位置具有连接导通孔8的第二供电点p22。因此，在第二贴片天线12的第二供电点p22经由导通孔8连接有供电线路6。通过从供电线路6向第二供电点p22的供电，在第二贴片天线12中电流i22朝向x方向流动。

由此，第二贴片天线12能够辐射y方向的偏振波(垂直偏振波)和x方向的偏振波(水平偏振波)作为相互正交的两个偏振波。第二贴片天线12构成能够辐射两个偏振波(垂直偏振波和水平偏振波)的第二偏振波共用天线。

此外，对于第一供电点p21来说，既可以位置从第二贴片天线12的中心向y方向的一侧偏移，也可以位置向y方向的另一侧偏移。同样地，对于第二供电点p22来说，既可以位置从第二贴片天线12的中心向x方向的一侧偏移，也可以位置向x方向的另一侧偏移。

如图2以及图3所示，九个第一贴片天线11、和四个第二贴片天线12构成阵列天线13。此时，九个第一贴片天线11在多层电介质基板2的上表面2a例如布置为三行三列的矩阵状(matrix状)。另一方面，四个第二贴片天线12在多层电介质基板2的上表面2a，例如布置为两行两列的矩阵状(matrix状)。

第一贴片天线11在多层电介质基板2的上表面2a(参照图7)，即在绝缘层3的表面例如布置形成九个(参照图2)。九个第一贴片天线11在x方向等间隔地布置，并在y方向排列为三行。此时，第一贴片天线11矩阵状地布置为在x方向以及y方向相邻的两个第一贴片天线11具有对于第二工作频率的自由空间波长λ0以下的间隔s1x、s1y。此时，自由空间波长λ0与第二工作频率的工作频带b2中最高的频率(例如72.36ghz)对应。

例如对于相邻的两个第一贴片天线11来说，间隔s1x是它们的中心间的x方向的距离尺寸或者与其同等的尺寸。对于相邻的两个第一贴片天线11来说，间隔s1y是它们的中心间的y方向的距离尺寸或者与其同等的尺寸。x方向的间隔s1x与y方向的间隔s1y既可以是相同的值，也可以是不同的值。间隔s1x设定为比第一贴片天线11的x方向的长度尺寸l11与第二贴片天线12的x方向的长度尺寸l22的加法值(l11+l22)大的值。因此，间隔s1x设定为满足式2的式子的关系的值。

[式2]

l11+l22＜s1x＜λ0

同样地，间隔s1y设定为比第一贴片天线11的y方向的长度尺寸l12与第二贴片天线12的y方向的长度尺寸l21的加法值(l12+l21)大的值。因此，间隔s1y设定为满足式3的式子的关系的值。

[式3]

l12+l21＜s1y＜λ0

另外，第二贴片天线12在多层电介质基板2的上表面2a(参照图7)，即绝缘层3的表面，例如布置形成四个(参照图2)。四个第二贴片天线12在x方向以等间隔布置，并在y方向排列为两行。此时，第二贴片天线12矩阵状地布置为在x方向以及y方向相邻的两个第二贴片天线12具有对于第二工作频率的自由空间波长λ0以下的间隔s2x、s2y。此时，x方向的间隔s2x与y方向的间隔s2y既可以为相同的值，也可以是不同的值。例如对于相邻的两个第二贴片天线12来说，间隔s2x是它们的中心间的x方向的距离尺寸或者与其同等的尺寸。对于相邻的两个第二贴片天线12来说，间隔s2y是它们的中心间的y方向的距离尺寸或者与其同等的尺寸。

此外，间隔s2x与间隔s1x设定为相同的值。同样地，间隔s2y与间隔s1y设定为相同的值。因此，贴片天线11、12在x方向以等间隔布置，并且在y方向以等间隔布置。

第一贴片天线11的三列与第二贴片天线12的两列在x方向为交替的布置。另外，第一贴片天线11的三行与第二贴片天线12的两行在y方向为交替的布置。

其结果，九个第一贴片天线11与四个的第二贴片天线12在多层电介质基板2的上表面2a，布置为锯齿状(相互不同的位置)。此时，任意一个第一贴片天线11(例如图2中的布置在中央的第一贴片天线11)的周围被四个第二贴片天线12包围，并布置在这四个第二贴片天线12的中央位置。同样地，任意一个第二贴片天线12的周围被四个第一贴片天线11包围，并布置在这四个第一贴片天线11的中央位置。此时，在将任意的第一贴片天线11与最接近的其它的第一贴片天线11的距离设为d1，并将任意的第一贴片天线11与最接近的第二贴片天线12的距离设为d2时，d1＞d2(参照图3)。距离d1是两个第一贴片天线11的中心间的间隔尺寸。距离d2是第一贴片天线11与第二贴片天线12的中心间的间隔尺寸。

rfic21具有与多层电介质基板2连接的多个rf输入输出端子31a～31d。如图2以及图4所示，rfic21按多个rf输入输出端子31a～31d的每一个至少具有作为切换rf信号(高频信号rf1、rf2)的输入或者输出的接通和断开的切换部的开关22a～22d、24a～24d、28和可变移相器26a～26d(参照图1)。

此时，开关22a～22d、24a～24d、28具有选择进行信号的发送和接收的贴片天线11、12以及供电点p11、p12、p21、p22的功能(按每个天线进行开关的功能)。仅对通过开关22a～22d、24a～24d、28选择的贴片天线以及供电点供给高频信号。仅从通过开关22a～22d、24a～24d、28选择的贴片天线以及供电点供给高频信号。

从rfic21向第一贴片天线11的第一供电点p11以及第二供电点p12供给高频信号rf1、rf2。由此，第一贴片天线11辐射水平偏振波的高频信号rf1，并且辐射垂直偏振波的高频信号rf2(参照图4)。

在第一贴片天线11接收的高频信号rf1、rf2的电波供给至rfic21。可变移相器26a、26b能够按第一供电点p11以及第二供电点p12的每一个，独立地控制高频信号rf1、rf2的相位。

同样地，从rfic21向第二贴片天线12的第一供电点p21以及第二供电点p22供给高频信号rf1、rf2。由此，第二贴片天线12辐射垂直偏振波的高频信号rf1，并且辐射水平偏振波的高频信号rf2(参照图4)。

在第二贴片天线12接收的高频信号rf1、rf2的电波供给至rfic21。可变移相器26c、26d能够按第一供电点p21以及第二供电点p22的每一个，独立地控制高频信号rf1、rf2的相位。

rfic21例如安装于多层电介质基板2的下表面2b(参照图7)。rfic21的rf输入输出端子31a～31d与供电线路6电连接(参照图4)。由此，rfic21经由供电线路6、导通孔8与第一贴片天线11以及第二贴片天线12电连接。此外，rfic21也可以安装于多层电介质基板2的上表面2a。另外，只要rf输入输出端子31a～31d与供电线路6电连接，则rfic21也可以安装于与多层电介质基板2不同的部件。

本实施方式的高频模块1具有上述那样的构成，接下来对其工作进行说明。

若对第一贴片天线11的第一供电点p11进行供电，则在第一贴片天线11中电流i11朝向x方向流动。由此，第一贴片天线11从多层电介质基板2的上表面2a朝向上方辐射水平偏振波的高频信号rf1，并且第一贴片天线11接收高频信号rf1的电波。

此时，若对第二贴片天线12的第一供电点p21进行供电，则在第二贴片天线12中电流i21朝向y方向流动。由此，第二贴片天线12从多层电介质基板2的上表面2a朝向上方辐射垂直偏振波的高频信号rf1，并且第二贴片天线12接收高频信号rf1的电波。因此，通过使用全部的贴片天线11、12，能够利用水平偏振波以及垂直偏振波这两个偏振波来发送或者接收高频信号rf1。

同样地，若对第一贴片天线11的第二供电点p12进行供电，则在第一贴片天线11中电流i12朝向y方向流动。由此，第一贴片天线11从多层电介质基板2的上表面2a朝向上方辐射垂直偏振波的高频信号rf2，并且第一贴片天线11接收高频信号rf2的电波。

此时，若对第二贴片天线12的第二供电点p22进行供电，则在第二贴片天线12中电流i22朝向x方向流动。由此，第二贴片天线12从多层电介质基板2的上表面2a朝向上方辐射水平偏振波的高频信号rf2，并且第二贴片天线12接收高频信号rf2的电波。因此，通过使用全部的贴片天线11、12，能够利用水平偏振波以及垂直偏振波这两个偏振波发送或者接收高频信号rf2。

除此之外，高频模块1能够通过适当地调整供给至多个第一贴片天线11的高频信号rf1的相位，使水平偏振波的辐射波束的方向向x方向和y方向扫描。另外，高频模块1能够通过适当地调整供给至多个第二贴片天线12的高频信号rf1的相位，使垂直偏振波的辐射波束的方向向x方向和y方向扫描。

同样地，高频模块1能够通过适当地调整供给至多个第一贴片天线11的高频信号rf2的相位，使垂直偏振波的辐射波束的方向向x方向和y方向扫描。另外，高频模块1能够通过适当地调整供给至多个第二贴片天线12的高频信号rf2的相位，使水平偏振波的辐射波束的方向向x方向和y方向扫描。

并且，一个第一贴片天线11的周围被布置为矩阵状的四个第二贴片天线12包围，并布置在这四个第二贴片天线12的中央位置。此时，在第一贴片天线11辐射第一高频信号rf1的电波时，在第一贴片天线11的位于y方向的两端的边缘部分(图4中的a1部)产生第一贴片天线11的波源。另一方面，在第二贴片天线12辐射第一高频信号rf1的电波时，在第二贴片天线12的位于x方向的两端的边缘部分(图4中的a2部)产生第二贴片天线12的波源。

同样地，在第一贴片天线11辐射第二高频信号rf2的电波时，在第一贴片天线11的位于x方向的两端的边缘部分(图4中的b1部)产生第一贴片天线11的波源。另一方面，在第二贴片天线12辐射第二高频信号rf2的电波时，在第二贴片天线12的位于y方向的两端的边缘部分(图4中的b2部)产生第二贴片天线12的波源。

这里，对于第一高频信号rf1来说，第一贴片天线11的波源与第二贴片天线12的波源相互正交地布置。因此，能够在第一贴片天线11与第二贴片天线12之间，抑制第一高频信号rf1的耦合。同样地，对于第二高频信号rf2来说，第一贴片天线11的波源与第二贴片天线12的波源相互正交地布置。因此，能够在第一贴片天线11与第二贴片天线12之间，抑制第二高频信号rf2的耦合。

除此之外，第一贴片天线11的周围被四个第二贴片天线12包围，并布置在这四个第二贴片天线12的中央位置。因此，对于位于周围的四个第二贴片天线12来说彼此同等地产生从第一贴片天线11对第二贴片天线12的干扰。因此，能够在rfic21侧通过相位器的控制，在相位上抵消从第一贴片天线11对第二贴片天线12的干扰。其结果，在第一贴片天线11与第二贴片天线12之间，能够实现良好的隔离性。

并且，在本实施方式中，第一贴片天线11以及第二贴片天线12均能够辐射第一工作频率(第一高频信号rf1)以及第二工作频率(第二高频信号rf2)这两个频率的电波。因此，与仅辐射一个频率的电波的情况相比，能够扩大频带(工作频带)。

另外，第一贴片天线11以第一工作频率辐射x方向的偏振波(水平偏振波)，第二贴片天线12以第一工作频率辐射y方向的偏振波(垂直偏振波)。因此，通过使用第一贴片天线11以及第二贴片天线12，能够以第一工作频率辐射x方向以及y方向两个方向的偏振波。

除此之外，第一贴片天线11以第二工作频率辐射y方向的偏振波(垂直偏振波)，第二贴片天线12以第二工作频率辐射x方向的偏振波(水平偏振波)。因此，通过使用第一贴片天线11以及第二贴片天线12，能够以第二工作频率辐射x方向以及y方向这两个方向的偏振波。其结果，第一贴片天线11以及第二贴片天线12能够以两个频率辐射两个方向的偏振波的电波。

另外，一个第一贴片天线11的周围被布置为矩阵状的四个第二贴片天线12包围，并布置在这四个第二贴片天线12的中央位置。因此，第一贴片天线11相对于位于周围的四个第二贴片天线12，布置为位置在x方向以及y方向偏移。由此，能够在第一贴片天线11与第二贴片天线12之间，抑制相互的耦合，能够提高隔离性。

多个第一贴片天线11以及多个第二贴片天线12与按多个rf输入输端子31a～31d的每一个具有可变移相器26a～26d的rfic21连接。因此，多个第一贴片天线11以及多个第二贴片天线12能够作为相控阵列进行动作。

此外，在第一实施方式中，设为第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互重叠一个信道。重叠并不限定于第一工作频率的工作频带b1的四个信道中的一个信道，也可以是两个信道，也可以是三个信道。另外，工作频带b1、b2并不限定于四个信道，也可以是五个信道，也可以是六个信道。

在第一实施方式中，设为第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互重叠。本发明并不限定于此，也可以如图9所示的第一变形例那样，第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互相邻。图9中的第一工作频率的工作频带b1例如与60ghz频带的七个信道ch1～ch7中的低频侧的四个信道ch1～ch4对应。与此相对，第二工作频率的工作频带b2与七个信道ch1～ch7中的高频侧的三个信道ch5～ch7对应。此时，第二工作频率的中心频率f2与信道ch6的中心频率一致。在第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互相邻的情况下，与使用单一的工作频率的情况相比，最大能够确保两倍的工作频带。

另外，如图10所示的第二变形例那样，也可以第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互分离。该情况下，能够确保各工作频带b1、b2间的隔离性。

接下来，图11以及图12示出本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于，在x方向直线状地排列布置多个第一贴片天线，并且在x方向直线状地排列布置多个第二贴片天线，且第一贴片天线与第二贴片天线在y方向分离恒定间隔。在第二实施方式中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素附加相同的附图标记，并省略其说明。

图11示出本发明的第二实施方式的高频模块51。该高频模块51具备后述的多层电介质基板2、阵列天线52、rfic21等。

第一贴片天线11直线状地排列布置为在x方向相邻的两个第一贴片天线11具有对于第二工作频率的自由空间波长λ0以下的间隔s1x。具体而言，在x方向直线状地排列布置三个第一贴片天线11。

另一方面，第二贴片天线12直线状地排列布置为在x方向相邻的两个第二贴片天线12具有对于第二工作频率的自由空间波长λ0以下的间隔s2x。具体而言，在x方向直线状地排列布置两个第二贴片天线12。此外，间隔s2x与间隔s1x设定为相同的值。因此，贴片天线11、12在x方向等间隔地布置。另外，在x方向被两个第一贴片天线11夹着的第二贴片天线12布置在两个第一贴片天线11之间的中央位置。同样地，在x方向被两个第二贴片天线12夹着的第一贴片天线11布置在两个第二贴片天线12之间的中央位置。

除此之外，第二贴片天线12在y方向与直线状地排列的多个第一贴片天线11分离恒定间隔s12。恒定间隔s12是第一贴片天线11的中心与第二贴片天线12的中心之间的y方向的距离尺寸或者与其同等的尺寸。恒定间隔s12例如设定为对于第二工作频率的自由空间波长λ0以下的值，且比第一贴片天线11的y方向的长度尺寸l12大的值。第一贴片天线11与第二贴片天线12在x方向交替地布置。在将任意的第一贴片天线11与最接近的其它的第一贴片天线11的距离设为d1，并将任意的第一贴片天线11与最接近的第二贴片天线12的距离设为d2时，d1＞d2(参照图12)。

如图11以及图12所示，三个第一贴片天线11和两个第二贴片天线12构成阵列天线52。

并且，在像这样构成的第二实施方式中，也能够得到与上述的第一实施方式大致相同的作用效果。另外，在x方向直线状地排列布置多个第一贴片天线11。并且，在与x方向正交的y方向与多个第一贴片天线11分离恒定间隔，并在x方向直线状地排列布置多个第二贴片天线12。除此之外，第一贴片天线11与第二贴片天线12在x方向交替地布置。

即，多个第一贴片天线11直线状地排列布置为一列，多个第二贴片天线12形成与多个第一贴片天线11不同的列，并以与多个第一贴片天线11并行的状态直线状地排列布置为一列，第一贴片天线11与第二贴片天线12在直线状地排列的x方向交替地布置。

因此，第一贴片天线11布置为相对于第二贴片天线12，位置向x方向以及y方向偏移。由此，能够在第一贴片天线11与第二贴片天线12之间，抑制相互的耦合，能够提高隔离性。

此外，在第二实施方式中，第一贴片天线11与第二贴片天线12均在x方向排列布置为直线状。本发明并不限定于此，例如也可以第一贴片天线11和第二贴片天线12均在y方向排列布置为直线状。

接下来，图13以及图14示出本发明的第三实施方式。第三实施方式的特征在于，多个第一贴片天线以及多个第二贴片天线在x方向直线状地排列成一列，并相互交替地布置。在第三实施方式中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素附加相同的附图标记，并省略其说明。

图13示出本发明的第三实施方式的高频模块61。该高频模块61具备后述的多层电介质基板2、阵列天线62、rfic21等。

三个第一贴片天线11在x方向排列布置为直线状。两个第二贴片天线12在x方向排列布置为直线状。三个第一贴片天线11以及两个第二贴片天线12在x方向直线状地排列成一列。第一贴片天线11与第二贴片天线12在x方向交替地布置。因此，第二贴片天线12被两个第一贴片天线11夹着。因此，在将任意的第一贴片天线11与最接近的其它的第一贴片天线11的距离设为d1，并将任意的第一贴片天线11与最接近的第二贴片天线12的距离设为d2时，d1＞d2(参照图14)。

如图13以及图14所示，三个第一贴片天线11和两个第二贴片天线12构成阵列天线62。

并且，在像这样构成的第三实施方式中，能够得到与上述的第一实施方式大致相同的作用效果。

接下来，图15～图17示出本发明的第四实施方式。第四实施方式的特征在于，高频模块具有以第一工作频率辐射y方向的偏振波，并以比第一工作频率高的第二工作频率辐射x方向的偏振波的多个第一偏振波共用天线、和以与第一工作频率以及第二工作频率不同的第三工作频率辐射x方向的偏振波，并以第二工作频率辐射y方向的偏振波的多个第二偏振波共用天线。在第四实施方式中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素附加相同的附图标记，并省略其说明。

图15以及图16示出本发明的第四实施方式的高频模块71。该高频模块71具备后述的多层电介质基板2、阵列天线74、rfic21等。

第一贴片天线72的y方向的长度尺寸设定为电长度例如成为第一高频信号rf1的半波长的值。另一方面，第一贴片天线72的x方向的长度尺寸设定为电长度例如成为第二高频信号rf2的半波长的值。

此时，第二高频信号rf2的第二工作频率成为比第一高频信号rf1的第一工作频率高的频率。即，第二工作频率的中心频率f2比第一工作频率的中心频率f1高(f2＞f1)。因此，第一贴片天线72形成为x方向的长度尺寸比y方向的长度尺寸短的长方形。

由此，第一贴片天线72以具有预先决定的规定的工作频带b1的第一工作频率辐射y方向的偏振波(垂直偏振波)。除此之外，第一贴片天线72以具有预先决定的规定的工作频带b2的第二工作频率辐射x方向的偏振波(水平偏振波)。此外，第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互重叠(参照图17)。

第一贴片天线72在位置从中心偏移的y方向的中途位置具有连接导通孔8的第一供电点p11(参照图15、图16)。另一方面，第一贴片天线72在位置从中心偏移的x方向的中途位置具有连接导通孔8的第二供电点p12。

第二贴片天线73的y方向的长度尺寸设定为电长度例如成为第二高频信号rf2(中心频率f2)的半波长的值。另一方面，第二贴片天线73的x方向的长度尺寸设定为电长度例如成为第三高频信号rf3(中心频率f3)的半波长的值。

此时，第三高频信号rf3的第三工作频率成为比第二高频信号rf2的第二工作频率高的频率。即，第三工作频率的中心频率f3比第二工作频率的中心频率f2高(f3＞f2)。因此，第二贴片天线73形成为x方向的长度尺寸比y方向的长度尺寸短的长方形。

由此，第二贴片天线73以具有工作频带b2的第二工作频率辐射y方向的偏振波(垂直偏振波)。除此之外，第二贴片天线73以具有工作频带b3的第三工作频率辐射x方向的偏振波(水平偏振波)。此外，第二工作频率的工作频带b2与第三工作频率的工作频带b3在频率轴上相互重叠(参照图17)。

第二贴片天线73在位置从中心偏移的y方向的中途位置具有连接导通孔8的第一供电点p21(参照图15、图16)。另一方面，第二贴片天线73在位置从中心偏移的x方向的中途位置具有连接导通孔8的第二供电点p22。

第一贴片天线72以及第二贴片天线73例如在与第一实施方式的第一贴片天线11以及第二贴片天线12相同的位置形成于多层电介质基板2。即，九个第一贴片天线72与四个第二贴片天线73在多层电介质基板2布置为锯齿状(相互不同的位置)。因此，在将任意的第一贴片天线72与最接近的其它的第一贴片天线72的距离设为d1，并将任意的第一贴片天线72与最接近的第二贴片天线73的距离设为d2时，d1＞d2(参照图16)。

如图15以及图16所示，九个第一贴片天线72和四个第二贴片天线73构成阵列天线74。

并且，在像这样构成的第四实施方式中，也能够得到与上述的第一实施方式大致相同的作用效果。另外，第一贴片天线72以及第二贴片天线73能够辐射第一工作频率(第一高频信号rf1)、第二工作频率(第二高频信号rf2)以及第三工作频率(第三高频信号rf3)这三个频率的电波。因此，与仅辐射一个频率的电波的情况相比，能够扩大频带(工作频带)。

另外，第一贴片天线72以第二工作频率辐射x方向的偏振波(水平偏振波)，第二贴片天线73以第二工作频率辐射y方向的偏振波(垂直偏振波)。因此，通过使用第一贴片天线72以及第二贴片天线73，能够以第二工作频率辐射x方向以及y方向这两个方向的偏振波。

此外，在第四实施方式中，第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互重叠，第二工作频率的工作频带b2与第三工作频率的工作频带b3在频率轴上相互重叠。本发明并不限定于此，也可以如图18所示的第三变形例那样，第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互相邻，第二工作频率的工作频带b2与第三工作频率的工作频带b3在频率轴上相互相邻。

另外，也可以如图19所示的第四变形例那样，第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互分离，第二工作频率的工作频带b2与第三工作频率的工作频带b3在频率轴上相互分离。

并且，也可以第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相互重叠，第二工作频率的工作频带b2与第三工作频率的工作频带b3在频率轴上相邻或者分离。也可以第一工作频率的工作频带b1与第二工作频率的工作频带b2在频率轴上相邻或者分离，第二工作频率的工作频带b2与第三工作频率的工作频带b3在频率轴上相互重叠。

在第四实施方式中，第三工作频率是比第二工作频率高的频率。本发明并不限定于此，例如也可以第三工作频率是比第一工作频率低的频率。该情况下，第三工作频率的工作频带既可以与第一工作频率的工作频带重叠，也可以与第一工作频率的工作频带相邻，也可以与第一工作频率的工作频带分离。

另外，第三工作频率也可以是第一工作频率与第二工作频率之间的频率。该情况下，第三工作频率的工作频带既可以与第一工作频率以及第二工作频率的工作频带重叠，也可以与第一工作频率以及第二工作频率的工作频带相邻，也可以与第一工作频率以及第二工作频率的工作频带分离。即，第一工作频率、第二工作频率以及第三工作频率的工作频带可以是重叠、相邻、分离的任意一种关系。

在上述各实施方式中，通过四边形的第一贴片天线11、72和第二贴片天线12、73构成第一偏振波共用天线和第二偏振波共用天线。本发明并不限定于此，也可以通过圆形、椭圆形、多边形的贴片天线构成偏振波共用天线。另外，也可以如图20所示的第五变形例那样，通过交叉为十字形的两个双极天线构成第一偏振波共用天线81和第二偏振波共用天线82。在图20所示的第五变形例中，九个第一偏振波共用天线81、和四个第二偏振波共用天线82构成阵列天线83。并且，也可以如图21所示的第六变形例那样，通过交叉为十字形的缝隙天线构成第一偏振波共用天线91和第二偏振波共用天线92。在图21所示的第六变形例中，九个第一偏振波共用天线91和四个第二偏振波共用天线92构成阵列天线93。

在上述第一实施方式中，例举阵列天线13具有九个第一贴片天线11和四个第二贴片天线12的情况进行了说明。本发明并不限定于此，第一贴片天线11的个数也可以是两个到八个，也可以在十个以上。同样地，第二贴片天线12的个数也可以是两个、三个，也可以在五个以上。另外，第一贴片天线11的个数与第二贴片天线12的个数既可以相同，也可以不同。这一点也能够应用于第二～第四实施方式。

在上述各实施方式中，rfic21具备功率放大器23at～23dt、可变移相器26a～26d、低噪声放大器23ar～23dr。本发明并不限定于此，也可以rfic21除了功率放大器23at～23dt、可变移相器26a～26d、低噪声放大器23ar～23dr之外，还具备发送电路以及接收电路。

在上述各实施方式中，例举使用微带线路作为供电线路6的情况进行了说明，但例如也可以使用带状线路、共面线路、同轴电缆等其它的供电线路。

并且，在上述各实施方式中，例举60ghz频带的毫米波所使用的高频模块1进行了说明。本发明并不限定于此，例如也可以是其它的频带的毫米波所使用的高频模块，也可以应用于微波所使用的高频模块。

另外，在上述各实施方式记载的频率等具体的数值示出一个例子，并不限定于例示的值。例如根据应用对象的规格适当地设定这些数值。

上述各实施方式为例示，当然能够进行不同的实施方式所示的构成的部分的置换或者组合。

接下来，对上述的实施方式所包含的发明进行记载。本发明的高频模块具备：多层电介质基板；rfic，其与上述多层电介质基板连接且具有多个rf输入输出端子；以及阵列天线，其形成于上述多层电介质基板，且包括辐射正交的x方向和y方向的偏振波的多个偏振波共用天线，上述rfic按上述多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子至少具有切换rf信号的输入或者输出的接通和断开的切换部和可变移相器，在上述多个偏振波共用天线，在与正交的偏振波对应的供电点分别连接有上述多个rf输入输出端子中的两个，高频模块的其特征在于，上述多个偏振波共用天线具有以第一工作频率辐射x方向的偏振波，并以比上述第一工作频率高的第二工作频率辐射y方向的偏振波的多个第一偏振波共用天线、和以上述第一工作频率辐射y方向的偏振波，并以上述第二工作频率辐射x方向的偏振波的多个第二偏振波共用天线，在将任意的上述第一偏振波共用天线与最接近任意的上述第一偏振波共用天线的其它的上述第一偏振波共用天线的距离设为d1，并将任意的上述第一偏振波共用天线与最接近任意的上述第一偏振波共用天线的上述第二偏振波共用天线的距离设为d2时，d1＞d2。

根据本发明，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线均能够辐射第一工作频率以及第二工作频率这两个频率的电波。因此，与仅辐射一个频率的电波的情况相比，能够扩大频带。

另外，第一偏振波共用天线以第一工作频率辐射x方向的偏振波，第二偏振波共用天线以第一工作频率辐射y方向的偏振波。因此，通过使用第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线，能够以第一工作频率辐射x方向以及y方向两个方向的偏振波。除此之外，第一偏振波共用天线以第二工作频率辐射y方向的偏振波，第二偏振波共用天线以第二工作频率辐射x方向的偏振波。因此，通过使用第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线，能够以第二工作频率辐射x方向以及y方向这两个方向的偏振波。其结果，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线能够以两个频率辐射两个方向的偏振波的电波。

多个第一偏振波共用天线以及多个第二偏振波共用天线与按多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子具有可变移相器的rfic连接。因此，多个第一偏振波共用天线以及多个第二偏振波共用天线能够进行作为相控阵列的动作。

本发明的高频模块具备：多层电介质基板；rfic，其与上述多层电介质基板连接且具有多个rf输入输出端子；以及阵列天线，其形成于上述多层电介质基板，且包括辐射正交的x方向和y方向的偏振波的多个偏振波共用天线，上述rfic按上述多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子至少具有切换rf信号输入或者rf信号输出的接通和断开的切换部和可变移相器，在上述多个偏振波共用天线，在与正交的偏振波对应的供电点分别连接有上述多个rf输入输出端子中的两个，高频模块的特征在于，上述多个偏振波共用天线具有以第一工作频率辐射y方向的偏振波，并以比上述第一工作频率高的第二工作频率辐射x方向的偏振波的多个第一偏振波共用天线、和以与上述第一工作频率以及上述第二工作频率不同的第三工作频率辐射x方向的偏振波，并以上述第二工作频率辐射y方向的偏振波的多个第二偏振波共用天线。

根据本发明，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线能够辐射第一工作频率、第二工作频率以及第三工作频率这三个频率的电波。因此，与仅辐射一个频率的电波的情况相比，能够扩大频带(工作频带)。

另外，第一偏振波共用天线以第二工作频率辐射x方向的偏振波(水平偏振波)，第二偏振波共用天线以第二工作频率辐射y方向的偏振波(垂直偏振波)。因此，通过使用第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线，能够以第二工作频率辐射x方向以及y方向这两个方向的偏振波。

多个第一偏振波共用天线以及多个第二偏振波共用天线与按多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子具有可变移相器的rfic连接。因此，多个第一偏振波共用天线以及多个第二偏振波共用天线能够进行作为相控阵列的动作。

本发明的特征在于，上述第三工作频率的工作频带与上述第一工作频率或者上述第二工作频率的工作频带在频率轴上相互重叠。由此，通过使用第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线，能够以覆盖第一工作频率、第二工作频率以及第三工作频率的连续的频带进行通信。

本发明的特征在于，上述第三工作频率的工作频带与上述第一工作频率或者上述第二工作频率的工作频带在频率轴上相互相邻。由此，能够扩大能够使用的工作频带。

本发明的特征在于，上述第三工作频率的工作频带与上述第一工作频率以及上述第二工作频率的工作频带在频率轴上相互分离。由此，能够在第三工作频率的工作频带与第一工作频率以及第二工作频率的工作频带之间，确保隔离性。

本发明的特征在于，上述多个第一偏振波共用天线和上述多个第二偏振波共用天线直线状地排列为一列，且相互交替地布置。由此，能够构成第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线排列成一列的阵列天线。

本发明的特征在于，上述多个第一偏振波共用天线直线状地排列布置为一列，上述多个第二偏振波共用天线形成与上述多个第一偏振波共用天线不同的列，且以与上述多个第一偏振波共用天线并行的状态直线状排列布置为一列，上述第一偏振波共用天线与上述第二偏振波共用天线在直线状地排列的方向交替地布置。由此，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线能够构成排列为两列的阵列天线。

本发明的特征在于，任意一个上述第一偏振波共用天线的周围被四个上述第二偏振波共用天线包围，且布置在这四个上述第二偏振波共用天线的中央位置。

根据本发明，一个第一偏振波共用天线的周围被布置为矩阵状的四个第二偏振波共用天线包围，且布置在这四个第二偏振波共用天线的中央位置。因此，第一偏振波共用天线布置为相对于位于周围的四个第二偏振波共用天线，位置向x方向以及y方向偏移。由此，在第一偏振波共用天线与第二偏振波共用天线之间，能够抑制彼此的耦合，能够提高隔离性。

本发明的高频模块具备：多层电介质基板；rfic，其与上述多层电介质基板连接且具有多个rf输入输出端子；以及阵列天线，其形成于上述多层电介质基板，且包括辐射正交的x方向和y方向的偏振波的多个偏振波共用天线，上述rfic按上述多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子至少具有切换rf信号输入或者rf信号输出的接通和断开的切换部和可变移相器，在上述多个偏振波共用天线，在与正交的偏振波对应的供电点分别连接有上述多个rf输入输出端子中的两个，高频模块的特征在于，上述多个偏振波共用天线具有以第一工作频率辐射x方向的偏振波，并以比上述第一工作频率高的第二工作频率辐射y方向的偏振波的多个第一偏振波共用天线、和以上述第一工作频率辐射y方向的偏振波，并以上述第二工作频率辐射x方向的偏振波的多个第二偏振波共用天线，上述第一偏振波共用天线直线状地排列布置为在x方向或者y方向的一个方向相邻的两个上述第一偏振波共用天线具有对于上述第二工作频率的自由空间波长以下的间隔，上述第二偏振波共用天线直线状地排列布置为在与上述一个方向正交的另一方向与直线状地排列的上述多个第一偏振波共用天线分离恒定间隔，且在上述一个方向相邻的两个上述第二偏振波共用天线具有对于上述第二工作频率的自由空间波长以下的间隔，上述第一偏振波共用天线与上述第二偏振波共用天线在上述一个方向交替地布置。

根据本发明，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线均能够辐射第一工作频率以及第二工作频率这两个频率的电波。因此，与仅辐射一个频率的电波的情况相比，能够扩大频带。

另外，通过使用第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线，能够以第一工作频率辐射x方向以及y方向两个方向的偏振波。除此之外，通过使用第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线，能够以第二工作频率辐射x方向以及y方向这两个方向的偏振波。其结果，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线能够以两个频率辐射两个方向的偏振波的电波。

另外，多个第一偏振波共用天线在一个方向排列布置为直线状。并且，多个第二偏振波共用天线在一个方向直线状地排列布置为在和一个方向正交的另一方向与多个第一偏振波共用天线分离恒定间隔。除此之外，第一偏振波共用天线与第二偏振波共用天线在一个方向交替地布置。因此，第一偏振波共用天线布置为相对于第二偏振波共用天线，位置在x方向以及y方向偏移。由此，在第一偏振波共用天线与第二偏振波共用天线之间，能够抑制彼此的耦合，能够提高隔离性。

多个第一偏振波共用天线以及多个第二偏振波共用天线与按多个rf输入输出端子的每一个rf输入输出端子具有可变移相器的rfic连接。因此，多个第一偏振波共用天线以及多个第二偏振波共用天线能够进行作为相控阵列的动作。

本发明的特征在于，上述第一工作频率的工作频带与上述第二工作频率的工作频带在频率轴上相互重叠。由此，通过使用第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线，能够以覆盖第一工作频率以及第二工作频率的连续的频带进行通信。

本发明的特征在于，上述第一工作频率的工作频带与上述第二工作频率的工作频带在频率轴上相互相邻。由此，能够扩大能够使用的工作频带。

本发明的特征在于，上述第一工作频率的工作频带与上述第二工作频率的工作频带在频率轴上相互分离。由此，能够在第一工作频率的工作频带与第二工作频率的工作频带之间，确保隔离性。

本发明的特征在于，在将60ghz频带划分为七个信道进行通信时，上述第一工作频率的工作频带与上述七个信道中的低频侧的四个信道对应，上述第二工作频率的工作频带与上述七个信道中的高频侧的四个信道对应。

根据本发明，例如在利用低频侧的四个信道进行通信时，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线辐射第一工作频率的电波。该情况下，不需要辐射多个频率的电波。因此，在切换信道时，不需要从第一工作频率向第二工作频率的频率切换。另一方面，在利用七个信道进行通信时，第一偏振波共用天线以及第二偏振波共用天线除了辐射第一工作频率的电波之外，还辐射第二工作频率的电波。

在本发明中，上述rfic与基带ic连接。本发明的高频模块构成通信装置。

附图标记的说明

1、51、61、71…高频模块，2…多层电介质基板，6…供电线路，11、72…第一贴片天线(第一偏振波共用天线)，12、73…第二贴片天线(第二偏振波共用天线)，13、42、74、83、93…阵列天线，21…rfic，22a～22d、24a～24d、28…开关(切换部)，26a～26d…可变移相器，31a～31d…rf输入输出端子，41…基带ic(bbic)，81、91…第一偏振波共用天线，82、92…第二偏振波共用天线，101…通信装置。