天线模块以及搭载有天线模块的通信装置的制作方法

文档序号:31698303发布日期:2022-10-01 06:44阅读:33来源:国知局
天线模块以及搭载有天线模块的通信装置的制作方法

1.本公开涉及一种天线模块以及搭载有天线模块的通信装置,更具体地说,涉及一种用于提高堆叠型的双频段型天线模块中的增益特性的技术。


背景技术:

2.在日本特开2015-216577号公报(专利文献1)中,公开了一种在第一贴片(平板状的辐射元件)与接地板之间配置有第二贴片、且能够从该2个贴片辐射不同频率的电波的所谓堆叠型的双频段型天线模块。在日本特开2015-216577号公报(专利文献1)所公开的天线模块的一例(专利文献1的图15)中,与第一贴片连接的馈电布线被配置为在第一贴片与第二贴片之间向远离贴片的中心的方向延伸之后贯通第二贴片。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2015-216577号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.在日本特开2015-216577号公报(专利文献1)所公开的具有如上所述的馈电布线的天线模块中,在馈电布线与第二贴片相向的部分产生电容耦合,有时由此产生无助于辐射的不需要的谐振。当产生这种不需要的谐振时,因该谐振而消耗能量,作为结果,天线模块整体的增益特性有可能下降。
8.本公开是为了解决这种问题而完成的,其目的在于在堆叠型的双频段型的天线模块中抑制不需要的谐振来抑制增益特性的下降。
9.用于解决问题的方案
10.按照本公开的某个方面的天线模块具备:平板状的第一辐射元件和第二辐射元件、以及向第一辐射元件传递高频信号的第一馈电布线。第二辐射元件在第一辐射元件的法线方向上配置于与第一辐射元件不同的位置,具有与第一辐射元件的谐振频率不同的谐振频率。第一馈电布线从馈电电路起贯通第二辐射元件,并向第一辐射元件传递高频信号。第一馈电布线在从馈电电路起到第一辐射元件为止的路径上的与第二辐射元件不同的位置处包括沿与第一辐射元件的法线方向正交的方向延伸的移位区域。在从第一辐射元件的法线方向俯视的情况下,在第二辐射元件中的与上述移位区域重叠的部分形成有开口部。
11.发明的效果
12.在基于本公开的天线模块中,配置有相向配置的2个辐射元件(第一辐射元件和第二辐射元件),向第一辐射元件提供高频信号的馈电布线包括沿与第一辐射元件的法线方向正交的方向延伸的移位区域。而且,在俯视的情况下,在第二辐射元件中的与该移位区域重叠的部分形成有开口部。通过设为这种结构,能够抑制馈电布线的移位区域与第二辐射元件之间产生的电容耦合,因此能够抑制因该电容耦合而产生的不需要的谐振。因而,能够
抑制天线模块的增益特性的下降。
附图说明
13.图1是应用了实施方式1所涉及的天线模块的通信装置的框图。
14.图2是实施方式1所涉及的天线模块的俯视图。
15.图3是图2的线iii-iii处的截面透视图。
16.图4是比较例1的天线模块的俯视图。
17.图5是图4的线v-v处的截面透视图。
18.图6是用于说明比较例1和实施方式1的天线模块的反射损耗的图。
19.图7是用于说明比较例1和实施方式1的天线模块中的高频侧的辐射元件的增益特性的图。
20.图8是实施方式2所涉及的天线模块的俯视图。
21.图9是比较例2的天线模块的俯视图。
22.图10是用于说明比较例2和实施方式2的天线模块的反射损耗的图。
23.图11是用于说明比较例2和实施方式2的天线模块中的高频侧的辐射元件的增益特性的图。
24.图12是变形例1的天线模块的截面透视图。
25.图13是变形例2的天线模块的截面透视图。
26.图14是变形例3的天线模块的截面透视图。
27.图15是变形例4的天线模块的截面透视图。
28.图16是变形例5的第一例的天线模块的截面透视图。
29.图17是变形例5的第二例的天线模块的截面透视图。
具体实施方式
30.下面,参照附图来详细地说明本公开的实施方式。此外,对图中相同或相当部分标注相同附图标记且不重复其说明。
31.[实施方式1]
[0032]
(通信装置的基本结构)
[0033]
图1是应用了本实施方式1所涉及的天线模块100的通信装置10的一例的框图。通信装置10例如是便携式电话、智能手机或平板电脑等便携式终端、具备通信功能的个人计算机等。本实施方式所涉及的天线模块100所使用的电波的频带的一例例如是以28ghz、39ghz及60ghz等为中心频率的毫米波段的电波,但是也能够应用于上述以外的频带的电波。
[0034]
参照图1,通信装置10具备天线模块100以及构成基带信号处理电路的bbic 200。天线模块100具备作为馈电电路的一例的rfic 110、以及天线装置120。通信装置10将从bbic 200传递到天线模块100的信号上变频为高频信号后从天线装置120辐射,并且将由天线装置120接收到的高频信号下变频后通过bbic 200对信号进行处理。
[0035]
在图1的天线装置120中,具有将辐射元件125配置为二维阵列状的结构。各个辐射元件125包括2个馈电元件121、122。天线装置120是构成为能够从辐射元件125的馈电元件
121和馈电元件122辐射各不相同的频带的电波的所谓双频段型的天线装置。从rfic 110向各馈电元件121、122提供不同的高频信号。作为一例,从馈电元件121辐射的电波的频带为39ghz,从馈电元件122辐射的电波的频带为28ghz。
[0036]
在图1中,为了易于说明,仅示出与构成天线装置120的多个辐射元件125中的4个辐射元件125对应的结构,省略了与具有同样的结构的其它辐射元件125对应的结构。此外,天线装置120也可以不必为二维阵列,也可以是由1个辐射元件125形成天线装置120的情况。另外,也可以是多个辐射元件125配置为一列的一维阵列。在本实施方式中,辐射元件125中包括的馈电元件121、122是具有大致正方形的平板状的贴片天线。
[0037]
rfic 110具备开关111a~111h、113a~113h、117a、117b、功率放大器112at~112ht、低噪声放大器112ar~112hr、衰减器114a~114h、移相器115a~115h、信号合成/分波器116a、116b、混频器118a、118b以及放大电路119a、119b。其中,开关111a~111d、113a~113d、117a、功率放大器112at~112dt、低噪声放大器112ar~112dr、衰减器114a~114d、移相器115a~115d、信号合成/分波器116a、混频器118a以及放大电路119a的结构是用于从馈电元件121辐射的第一频带的高频信号的电路。另外,开关111e~111h、113e~113h、117b、功率放大器112et~112ht、低噪声放大器112er~112hr、衰减器114e~114h、移相器115e~115h、信号合成/分波器116b、混频器118b以及放大电路119b的结构是用于从馈电元件122辐射的第二频带的高频信号的电路。
[0038]
在发送高频信号的情况下,开关111a~111h、113a~113h切换到功率放大器112at~112ht侧,并且开关117a、117b与放大电路119a、119b的发送侧放大器连接。在接收高频信号的情况下,开关111a~111h、113a~113h切换到低噪声放大器112ar~112hr侧,并且开关117a、117b与放大电路119a、119b的接收侧放大器连接。
[0039]
从bbic 200传递的信号被放大电路119a、119b放大并被混频器118a、118b上变频。上变频后的作为高频信号的发送信号被信号合成/分波器116a、116b分为4个波,通过对应的信号路径后被馈电到各不相同的馈电元件121、122。通过独立地调整配置于各信号路径的移相器115a~115h的移相度,能够调整天线装置120的指向性。
[0040]
由各馈电元件121、122接收到的作为高频信号的接收信号被传递到rfic110,经由各不相同的4个信号路径后在信号合成/分波器116a、116b中被合波。合波后的接收信号被混频器118a、118b下变频,并被放大电路119a、119b放大后传递到bbic 200。
[0041]
rfic 110例如形成为包括上述电路结构的单片的集成电路部件。或者,也可以是,对于rfic 110中的与各辐射元件125对应的设备(开关、功率放大器、低噪声放大器、衰减器、移相器),按所对应的每个辐射元件125来形成为单片的集成电路部件。
[0042]
此外,在能够由各馈电元件向2个偏振方向辐射电波的双偏振型的天线模块的情况下,从rfic 110向各馈电元件连接2个馈电布线。或者,也可以将1个馈电布线通过分支电路(未图示)分支,来向馈电元件的各馈电点提供高频信号。
[0043]
(天线模块的结构)
[0044]
接着,使用图2和图3,来说明实施方式1中的天线模块100的结构的详情。图2是天线模块100的俯视图,图3是图2的线iii-iii处的截面透视图。在以后的说明中,为了易于说明,以形成有1个辐射元件125的天线模块为例来进行说明。此外,如图2和图3所示,将天线模块100的厚度方向设为z轴方向,以x轴和y轴来规定与z轴方向垂直的面。另外,有时将各
图中的z轴的正方向称为上表面侧,将负方向称为下表面侧。
[0045]
参照图2和图3,天线模块100除了具备rfic 110和辐射元件125(馈电元件121、122)以外,还具备电介质基板130、接地电极gnd、以及馈电布线141a、141b、142a、142b。此外,在图2中,省略了rfic 110、接地电极gnd以及电介质基板130。
[0046]
电介质基板130例如是低温共烧陶瓷(ltcc:low temperature co-fired ceramics)多层基板、将由环氧树脂、聚酰亚胺等树脂构成的树脂层层叠多层而形成的多层树脂基板、将由具有更低的介电常数的液晶聚合物(liquid crystal polymer:lcp)构成的树脂层层叠多层而形成的多层树脂基板、将由氟树脂构成的树脂层层叠多层而形成的多层树脂基板、将由pet(polyethylene terephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料构成的树脂层层叠多层而形成的多层树脂基板、或者ltcc以外的陶瓷多层基板。此外,电介质基板130也可以不必为多层构造,也可以是单层的基板。另外,电介质基板130也可以是通信装置10的壳体。
[0047]
电介质基板130在从法线方向(z轴方向)俯视时具有大致矩形形状,在其上表面131(z轴的正方向的表面)侧的馈电元件121配置成与接地电极gnd相向。馈电元件121可以是露出于电介质基板130表面的方式,也可以如图3的例子那样配置于电介质基板130的内层。
[0048]
馈电元件122在比馈电元件121靠接地电极gnd侧的层中配置成与接地电极gnd相向。换言之,馈电元件122配置于馈电元件121与接地电极gnd之间的层。在俯视电介质基板130的情况下,馈电元件122与馈电元件121重叠。馈电元件121的尺寸比馈电元件122的尺寸小,馈电元件121的谐振频率比馈电元件122的谐振频率高。即,从馈电元件121辐射的电波的频率比从馈电元件122辐射的电波的频率高。例如,从馈电元件121辐射的电波的中心频率为39ghz,从馈电元件122辐射的电波的中心频率为28ghz。
[0049]
在电介质基板130的下表面132,借助焊料凸块(未图示)而安装有rfic110。此外,也可以取代焊接连接,而使用多极连接器来将rfic 110与电介质基板130连接。
[0050]
从rfic 110经由馈电布线141a、141b向馈电元件121传递高频信号。馈电布线141a从rfic 110起贯通接地电极gnd和馈电元件122后,从馈电元件121的下表面侧与馈电点sp1a连接。同样地,馈电布线141b从rfic 110起贯通接地电极gnd和馈电元件122后,从馈电元件121的下表面侧与馈电点sp1b连接。即,馈电布线141a、141b分别向馈电元件121的馈电点sp1a、sp1b传递高频信号。
[0051]
馈电点sp1a配置在从馈电元件121的中心向y轴的正方向偏离的位置。另外,馈电点sp1b配置在从馈电元件121的中心向x轴的负方向偏离的位置。当向馈电点sp1a提供高频信号时,从馈电元件121辐射以y轴方向为偏振方向的电波。另外,当向馈电点sp1b提供高频信号时,从馈电元件121辐射以x轴方向为偏振方向的电波。
[0052]
另外,从rfic 110经由馈电布线142a、142b向馈电元件122传递高频信号。馈电布线142a从rfic 110起贯通接地电极gnd后与馈电元件122的馈电点sp2a连接。同样地,馈电布线142b从rfic 110起贯通接地电极gnd后与馈电元件122的馈电点sp2b连接。即,馈电布线142a、142b分别向馈电元件122的馈电点sp2a、sp2b传递高频信号。
[0053]
馈电点sp2a配置在从馈电元件122的中心向y轴的负方向偏离的位置。另外,馈电点sp2b配置在从馈电元件122的中心向x轴的正方向偏离的位置。当向馈电点sp2a提供高频
信号时,从馈电元件122辐射以y轴方向为偏振方向的电波。另外,当向馈电点sp2b提供高频信号时,从馈电元件121辐射以x轴方向为偏振方向的电波。
[0054]
即,天线模块100是能够辐射不同的2个频带的电波且能够将各频带的电波向不同的2个偏振方向辐射的、所谓双频段型且双偏振型的天线模块。
[0055]
馈电布线141a、141b、142a、142b各自构成为包括形成于各电介质层的边界的电极焊盘146、以及贯通电介质层来将该电介质层的上下的电极焊盘146连接的通孔145。另外,在各馈电布线在同一层内延伸时,通过布线图案(未图示)来将电极焊盘146之间连接。在本公开中,将馈电布线沿与馈电元件121的法线方向正交的方向延伸的部分称为“移位区域170”。
[0056]
各馈电布线包括:从rfic 110起贯通接地电极gnd后在馈电元件122与接地电极gnd之间的层中沿辐射元件的中心方向延伸到对应的馈电点的下方的部分(第一布线)、以及从馈电点的下方起到馈电点的部分(第二布线)。移位区域170形成于第二布线。因而,第二布线沿x轴方向或y轴方向蜿蜒状地移位地与馈电点连接。在实施方式1的天线模块100的例子中,在馈电布线141a、141b形成有2个移位区域。
[0057]
在天线模块100中,移位区域170沿与从rfic 110延伸到馈电点的下方的方向(偏振方向)正交的方向形成。例如,馈电布线141a的移位区域沿x轴方向移位,馈电布线142b的移位区域沿y轴方向移位。这样,通过在馈电布线形成移位区域,能够适当调整在电介质层间的连接部产生的阻抗的不匹配。
[0058]
如上所述,与馈电元件121连接的馈电布线141a、141b贯通馈电元件122。在实施方式1的天线模块100中,在俯视馈电元件121的情况下,在馈电元件122中的与馈电布线141a、141b的移位区域170重叠的部分形成有开口部150。
[0059]
下面,使用图4和图5所示的比较例1,来说明馈电元件122中形成的开口部150所产生的效果。图4是比较例1的天线模块100#1的俯视图。另外,图5是图4的线v-v处的截面透视图。
[0060]
参照图4和图5,比较例1的天线模块100#1除了仅在馈电元件122中的馈电布线141a、141b所贯通的部分形成有开口部150#的点以外,基本上具有与实施方式1的天线模块100同样的结构。
[0061]
在比较例1的天线模块100#1的情况下,如图5所示,移位区域170形成于贯通了馈电元件122的开口部150#的馈电布线141a、141b中的、馈电元件122的上方或者下方。在从法线方向(z方向)俯视天线模块100#1的情况下,该移位区域170与馈电元件122重叠。因此,在馈电元件122与移位区域170的距离近的情况下,移位区域170中所包括的电极焊盘146与馈电元件122之间可能产生电容耦合。当产生电容耦合时,有时产生无助于从馈电元件进行的辐射的不需要的谐振。当产生这种不需要的谐振时,因该谐振而消耗能量,作为结果,有时天线模块整体的增益特性下降。
[0062]
另一方面,在实施方式1的天线模块100中,在俯视馈电元件121的情况下,在馈电元件122中的与移位区域170重叠的部分形成有开口部150。即,馈电布线141a、141b的移位区域170与馈电元件122不相向。由此,抑制了该移位区域170与馈电元件122之间的电容耦合,因此能够抑制比较例1那样的不需要的谐振的产生。因而,能够抑制因不需要的谐振而发生的增益特性的下降。
[0063]
图6和图7是用于说明比较例1和实施方式1的天线模块中的天线特性的图。图6是用于将比较例1与实施方式1的天线模块的反射损耗进行比较的图,图7是用于将比较例1与实施方式1的天线模块100中的馈电元件121的增益特性进行比较的图。在图6的上段(图6的(a))示出了比较例1的天线模块100#1中的反射损耗,在下段(图6的(b))示出了实施方式1的天线模块100中的反射损耗。
[0064]
此外,在图6中,实线ln10、ln20示出了馈电元件121的反射损耗,虚线ln11、ln21示出了馈电元件122的反射损耗。另外,在图7中,实线ln30示出了实施方式1的情况下的增益特性,虚线ln31示出了比较例1的情况下的增益特性。
[0065]
此外,在实施方式1的天线模块100中,构成电介质基板130的各电介质层的厚度为50μm。另外,在各馈电布线中,通孔145的直径为100μm,电极焊盘146的直径为240μm,通孔的移位量(通孔间距)为240μm。
[0066]
参照图6和图7,关于低频侧的馈电元件122的反射损耗,比较例1与实施方式1均无大的差异,但是关于高频侧的馈电元件121的反射损耗,与实施方式1相比,比较例1降低。因此,第一眼看上去可能看起来像是比较例1的天线模块100#1示出了比实施方式1的天线模块100良好的特性。
[0067]
然而,在图7的增益特性中,关于期望的频带下的增益,实施方式1的天线模块100比比较例1的天线模块100#1高。即,可知在比较例1的天线模块100#1中,由于馈电布线141a、142a与馈电元件121之间产生谐振,从反射损耗的角度来看看起来馈电元件121的损耗仿佛降低了,但是该谐振无助于增益,反而招致了增益的下降。
[0068]
另一方面,可知在实施方式1的天线模块100中,通过在馈电元件122中的与馈电布线141a、141b相向的部分形成开口部150,抑制了不需要的谐振,作为结果,抑制了增益的下降。
[0069]
如以上那样,在堆叠型的双频段型的天线模块中,在俯视该天线模块的情况下,在贯通下表面侧的馈电元件而到达上表面侧的馈电元件的蜿蜒状的馈电布线与下表面侧的馈电元件重叠的部分形成开口部,由此抑制了馈电布线与下表面侧的馈电元件之间的不需要的谐振的产生,从而能够抑制上表面侧的馈电元件的增益特性的下降。
[0070]
此外,在馈电布线141a、141b中,在馈电元件122与接地电极gnd之间的区域存在移位区域170的情况下,当该移位区域170比馈电元件122接近接地电极gnd时,移位区域170比馈电元件122更易与接地电极gnd产生耦合。于是,不易于产生如上所述的不需要的谐振。因而,如图3所示,只要在俯视天线模块100的情况下、在馈电元件122中形成的开口部150形成于与处于比馈电元件122与接地电极gnd之间的距离ht的1/2处的位置靠馈电元件122侧的位置的移位区域170重叠的区域即可。
[0071]
另外,当开口部150的大小变大时,馈电元件122的电极部分减少,因此担忧对馈电元件122的辐射特性造成影响。另外,在开口部150与其它开口部接近的情况下,彼此的电波的隔离度有可能恶化。因此,开口部150的大小优选设为在俯视天线模块100的情况下是电极焊盘和布线图案的尺寸的300%以下。在实施方式1的例子中,电极焊盘的直径是240μm,相对地,开口部150的直径为340μm,因此开口部150的尺寸相对于电极焊盘的尺寸而言约为142%。
[0072]
[实施方式2]
[0073]
在实施方式1中,说明了以下情况:移位区域的延伸方向是与从馈电点朝向馈电元件的中心的方向(偏振方向)正交的方向。在实施方式2中,说明以下情况:移位区域的延伸方向与偏振方向平行。
[0074]
图8是实施方式2所涉及的天线模块100a的俯视图。在天线模块100a中,在俯视天线模块100a的情况下,用于向各馈电元件提供高频信号的馈电布线161a、161b中的移位区域170x沿从对应的馈电点朝向辐射元件的中心的方向延伸。而且,在馈电元件122中,在俯视天线模块100a的情况下,在与馈电布线161a、161b中的移位区域170x重叠的部分形成有开口部155。关于其它结构,与实施方式1的天线模块100相同,因此不重复详细的说明。
[0075]
关于这种天线模块100a,图10和图11示出与图9所示的比较例2的天线模块100#2的天线特性的比较。此外,在比较例2的天线模块100#2中,仅在馈电布线161a、161b贯通馈电元件122的部分形成有开口部155#。
[0076]
图10是用于将比较例2与实施方式2的天线模块的反射损耗进行比较的图,图11是用于将比较例2与实施方式2的天线模块中的馈电元件121的增益特性进行比较的图。在图10中,与图6同样地,上段(图10的(a))示出比较例2的天线模块100#2中的反射损耗,下段(图10的(b))示出实施方式2的天线模块100a中的反射损耗。在图10中,实线ln40、ln50示出了馈电元件121,虚线ln41、ln51示出了馈电元件122。另外,在图11中,实线ln60示出了实施方式2的情况,虚线ln61示出了比较例2的情况。
[0077]
此外,在天线模块100a中,构成电介质基板130的各电介质层的厚度为50μm。另外,在各馈电布线中,通孔145的直径为100μm,电极焊盘146的直径为240μm,通孔间距为240μm。
[0078]
参照图10和图11,与实施方式2的情况相比,在比较例2中,低频侧的馈电元件122的反射损耗下降,但是高频侧的馈电元件121的反射损耗几乎没有变化。然而,图10的(a)的比较例2中的38ghz附近的谐振峰因不需要的谐振导致的影响,与实施方式2的谐振峰相比而成为非对称的形状。
[0079]
另一方面,在图11的增益特性中,关于期望的频带下的增益,实施方式2的天线模块100a比比较例2的天线模块100#2高。即,与实施方式1同比较例1之间的讨论同样地,通过在馈电元件122中的与馈电布线161a、161b相向的部分形成开口部155,抑制了在比较例2中产生的无助于辐射的不需要的谐振所导致的能量的消耗,作为结果,抑制了增益的下降。
[0080]
如以上那样,在馈电布线的移位区域的延伸方向不同的情况下也是,在俯视天线模块的情况下,在贯通下表面侧的馈电元件而到达上表面侧的馈电元件的蜿蜒状的馈电布线中的移位区域与下表面侧的馈电元件重叠的部分形成开口部,由此抑制了馈电布线与下表面侧的馈电元件之间的不需要的谐振的产生,从而能够抑制上表面侧的馈电元件的增益特性的下降。
[0081]
[变形例]
[0082]
在以下的变形例1~3中,说明与馈电元件121连接的馈电布线的其它结构例。另外,在变形例4中,说明低频侧的辐射元件是无馈电元件的情况下的例子。此外,在变形例1~变形例4中,关于馈电元件121,仅示出了用于辐射偏振方向为y轴方向的电波的馈电布线,但是用于辐射偏振方向为x轴方向的电波的馈电布线也能够设为同样的结构。
[0083]
(变形例1)
[0084]
图12是变形例1的天线模块100b的截面透视图。在天线模块100b中,用于向馈电元
件121提供高频信号的馈电布线141a1中的移位区域170a形成于馈电元件121与馈电元件122之间的层。而且,在俯视天线模块100b的情况下,在馈电元件122中的与移位区域170a重叠的部分形成有开口部150。通过设为这种结构,抑制了馈电布线141a1的移位区域170a与馈电元件122之间的电容耦合,从而抑制了因该电容耦合而产生的不需要的谐振。因而,能够抑制天线模块的增益特性的下降。
[0085]
(变形例2)
[0086]
图13是变形例2的天线模块100c的截面透视图。在天线模块100c中,用于向馈电元件121提供高频信号的馈电布线141a2的移位区域170b形成于馈电元件122与接地电极gnd之间的层。而且,在俯视天线模块100c的情况下,在馈电元件122中的与馈电布线141a2的移位区域170b重叠的部分形成有开口部150。通过设为这种结构,抑制了馈电布线141a2的移位区域170b与馈电元件122之间的电容耦合,从而抑制了因该电容耦合而产生的不需要的谐振。因而,能够抑制天线模块的增益特性的下降。
[0087]
(变形例3)
[0088]
图14是变形例3的天线模块100d的截面透视图。在天线模块100d中,用于向馈电元件121提供高频信号的馈电布线141a3的移位区域170c形成为阶梯状。而且,在俯视天线模块100d的情况下,在馈电元件122中的与馈电布线141a3的移位区域170c重叠的部分形成有开口部150a。通过设为这种结构,抑制了馈电布线141a3的移位区域170c与馈电元件122之间的电容耦合,从而抑制了因该电容耦合而产生的不需要的谐振。因而,能够抑制天线模块的增益特性的下降。
[0089]
(变形例4)
[0090]
图15是变形例4的天线模块100e的截面透视图。在天线模块100e中,将用于向馈电元件121提供高频信号的馈电布线141a设为与实施方式1的图3的天线模块100所示出的馈电布线的形状相同的形状。然而,不向配置于馈电元件121与接地电极gnd之间的层的低频侧的辐射元件连接馈电布线,即为无馈电元件123。而且,在俯视天线模块100e的情况下,在无馈电元件123中的与馈电布线141a的移位区域170重叠的部分形成有开口部150。
[0091]
在天线模块100e的情况下,向馈电布线141a提供与无馈电元件123的谐振频率对应的高频信号,由此在馈电布线141a贯通无馈电元件123的部分,馈电布线141a与无馈电元件123发生电磁耦合,从而以非接触的方式向无馈电元件123提供高频信号。由此,从无馈电元件123辐射电波。
[0092]
在变形例4的天线模块100e的结构中也是,在俯视天线模块100e的情况下,在无馈电元件123中的与馈电布线141a的移位区域170重叠的部分形成有开口部150。因此,抑制了在向馈电布线141a提供与馈电元件121的谐振频率对应的高频信号的情况下、馈电布线141a的移位区域170与无馈电元件123之间的电容耦合。因此,抑制了因电容耦合而产生的不需要的谐振,从而能够抑制天线模块的增益特性的下降。
[0093]
此外,关于构成天线模块的电介质层的厚度以及馈电布线的尺寸,不限于实施方式1和实施方式2所示出的。在其它例中,也可以将电介质层的厚度设为75μm,将通孔145的直径设为150μm,将电极焊盘146的直径设为290μm,将通孔间距设为290μm。并且,在其它例中,也可以将电介质层的厚度设为100μm,将通孔145的直径设为200μm,将电极焊盘146的直径设为340μm,将通孔间距设为340μm。
[0094]
当将电介质层的厚度设得厚时,用于形成电介质基板130的电介质层的个数变少,制造工艺中的膜的层叠工序变少,因此能够降低制造成本。另一方面,当电介质层的厚度变厚时,在形成贯通孔时需要加大向电介质层照射的激光的能量,因此通孔径变大,随之电极焊盘径和通孔间距也变大。于是,要在低频侧的辐射元件中形成的开口部变大,因此有可能对低频侧的辐射元件的特性或者2个偏振波的隔离度造成影响。因而,根据制造成本和期望的天线特性来适当决定电介质层的厚度。
[0095]
(变形例5)
[0096]
在上述的各实施方式和变形例中,说明了2个辐射元件(馈电元件121和馈电元件122、馈电元件121和无馈电元件123)及接地电极gnd形成于同一电介质基板130的结构,但是各辐射元件及接地电极gnd也可以如以下的图16和图17的例子那样,配置于不同的电介质基板。
[0097]
图16是变形例5中的第一例的天线模块100f的截面透视图。在天线模块100f中,图3所示的天线模块100中的馈电元件121形成于与形成有馈电元件122及接地电极gnd的电介质基板130不同的电介质基板130a。向馈电元件121传递高频信号的馈电布线141a、141b在电介质基板130与电介质基板130a之间通过焊料凸块180来电连接。此外,也可以取代焊料凸块180而通过压接或者粘附层来将馈电布线电连接。
[0098]
另外,图17是变形例5中的第二例的天线模块100g的截面透视图。在天线模块100g中,图3所示的天线模块100中的馈电元件121、122形成于与形成有接地电极gnd的电介质基板130不同的电介质基板130b。向馈电元件121传递高频信号的馈电布线141a、141b、以及向馈电元件122传递高频信号的馈电布线142a、142b在电介质基板130与电介质基板130b之间通过焊料凸块180来电连接。此外,也可以取代焊料凸块180而通过压接或者粘附层来将馈电布线电连接。
[0099]
此外,图16和图17的结构也能够应用于其它实施方式及变形例的结构。
[0100]
上述的各实施方式及变形例中的“馈电元件121”与本公开中的“第一辐射元件”对应。另外,“馈电元件122”或者“无馈电元件123”与本公开中的“第二辐射元件”对应。各实施方式及变形例中的“馈电布线141、161”与本公开中的“第一馈电布线”对应。另外,“馈电布线142、162”与本公开中的“第二馈电布线”对应。
[0101]
此外,在上述的实施方式及各变形例中,说明了辐射元件及接地电极配置于同一电介质基板的结构,但是也可以是配置有辐射元件的基板与配置有接地电极的基板由不同的基板形成的结构。
[0102]
另外,在上述的实施方式及各变形例中,说明了馈电元件121与馈电元件122、或者馈电元件121与无馈电元件123彼此相向的结构,但是也可以是,在从法线方向俯视电介质基板的情况下,馈电元件121与馈电元件122或者无馈电元件123不重叠。
[0103]
另外,无馈电元件123也可以作为与馈电元件121电容耦合的电容器发挥功能。在该情况下,无馈电元件123作为寄生元件发挥功能,由此能够扩大馈电元件121的频带。
[0104]
应该认为,本次公开的实施方式在所有方面均为例示而非限制性的。本公开的范围并非由上述的实施方式的说明示出,而是由权利要求书示出,旨在包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。
[0105]
附图标记说明
[0106]
10:通信装置;100、100a~100g、100#1、100#2:天线模块;110:rfic;111a~111h、113a~113h、117a、117b:开关;112ar~112hr:低噪声放大器;112at~112ht:功率放大器;114a~114h:衰减器;115a~115h:移相器;116a、116b:信号合成/分波器;118a、118b:混频器;119a、119b:放大电路;120:天线装置;121、122:馈电元件;123:无馈电元件;125:辐射元件;130、130a、130b:电介质基板;141a、141b、142a、142b、161a、161b、162a、162b:馈电布线;145:通孔;146:电极焊盘;150、150a、150#、155、155#:开口部;170、170a~170c、170x:移位区域;180:焊料凸块;200:bbic;gnd:接地电极;sp1a、sp1b、sp2a、sp2b:馈电点。
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