CN112640209B

CN112640209B - 天线模块以及搭载有该天线模块的通信装置

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Publication number: CN112640209B
Application number: CN202080004475.1A
Authority: CN
Inventors: 山田良树; 高山敬生
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2040-05-18
Also published as: US11171421B2; CN112640209A; WO2020261806A1; US20210135364A1

Abstract

天线模块(100)具备平板状的第1供电元件(121)以及第2供电元件(122)和与该第1供电元件(121)以及第2供电元件(122)相对地配置的接地电极(GND)。第1供电元件(121)构成为能够辐射以第1方向为极化方向的电波。第2供电元件(122)配置在第1供电元件(121)与接地电极(GND)之间，构成为能够辐射以第2方向为极化方向的电波。在自第1供电元件(121)的法线方向俯视的情况下，第1供电元件(121)与第2供电元件(122)重叠。自第1供电元件(121)辐射的电波的频率比自第2供电元件(122)辐射的电波的频率高。第1方向与第2方向所成的角度大于0°且小于90°。

Description

天线模块以及搭载有该天线模块的通信装置

技术领域

本公开涉及天线模块以及搭载有该天线模块的通信装置，更特定而言，涉及一种具有平板状的辐射元件的天线模块中的辐射元件的配置。

背景技术

在日本特开2007-104257号公报(专利文献1)中公开了一种天线模块，该天线模块在1个电介质块体内配置有两个平板电极(贴片天线)，能够辐射不同的两种频段的电波。

对于日本特开2007-104257号公报(专利文献1)公开的天线模块，具有两个电极(第1电极和第2电极)相对于接地电极以第1电极、第2电极、接地电极的顺序层叠而得到的叠层型天线的结构。在这样的结构中，配置在第1电极与接地电极之间的第2电极作为相对于第1电极的假想的接地电极发挥功能。即，第1电极利用第1电极与第2电极之间的电磁场耦合而作为天线进行动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-104257号公报

发明内容

发明要解决的问题

针对理想的贴片天线而言，前提是，接地电极相对于辐射元件具有无限大的大小。但是，实际上由于基板尺寸的制约，无法充分地增大接地电极，因此通常来说，相比理想的情况，天线特性可能变差。

在日本特开2007-104257号公报(专利文献1)那样的叠层型的结构中，第1电极的尺寸比第2电极的尺寸小，自第1电极放出高频侧的电波，自第2电极辐射低频侧的电波。在此，电极的尺寸基本上由所辐射的电波的频率决定。因此，对于两种频率的有些差值而言，可能产生无法相对于第1电极充分地增大第2电极的尺寸的情况。于是，关于由第1电极形成的天线，可能无法发挥充分的天线特性。

本公开是为了解决上述这样的课题而做成的，其目的在于，针对能够辐射不同的两种频段的电波的叠层型的天线模块而言抑制天线特性的下降。

用于解决问题的方案

本公开的天线模块具备平板状的第1供电元件以及第2供电元件和与该第1供电元件以及第2供电元件相对地配置的第1接地电极。第1供电元件构成为能够辐射以第1方向为极化方向的电波。第2供电元件配置在第1供电元件与第1接地电极之间，构成为能够辐射以第2方向为极化方向的电波。在自第1供电元件的法线方向俯视的情况下，第1供电元件与第2供电元件重叠。自第1供电元件辐射的电波的频率比自第2供电元件辐射的电波的频率高。第1方向与第2方向所成的第1角度大于0°且小于90°。

发明的效果

采用本公开的天线模块，对于叠层型的天线模块，以自高频侧的辐射元件(第1供电元件)辐射的电波的极化方向(第1方向)与自低频侧的辐射元件(第2供电元件)辐射的电波的极化方向(第2方向)所成的角度θ成为0°<θ<90°的方式配置两个辐射元件。通过设为这样的结构，能够使俯视天线模块时的、沿着第1供电元件的极化方向(第1方向)的从第1供电元件的端部到第2供电元件的端部的距离比第1供电元件的极化方向与第2供电元件的极化方向一致或正交的情况下的该距离长。因而，能够抑制天线特性的下降。

附图说明

图1是应用实施方式1的天线模块的通信装置的框图。

图2是表示实施方式1的天线模块的图。

图3是用于概略性地说明在实施方式1中天线特性得到改善的机理的图。

图4是用于说明实施方式2的天线模块的图。

图5是用于说明实施方式3的天线模块的图。

图6是用于说明实施方式4的天线模块的图。

图7是表示应用实施方式4的天线模块的第1例的图。

图8是表示应用实施方式4的天线模块的第2例的图。

图9是用于说明实施方式5的天线模块的图。

图10是用于说明实施方式6的天线模块的图。

图11是变形例1的天线模块的侧视透视图。

图12是变形例2的天线模块的侧视透视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。另外，对图中相同或等同的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。

[实施方式1]

(通信装置的基本结构)

图1是应用本实施方式1的天线模块100的通信装置10的一例的框图。通信装置10例如是手机、智能手机或平板电脑等便携终端、具备通信功能的个人计算机等。

参照图1，通信装置10包括天线模块100和构成基带信号处理电路的BBIC 200。天线模块100包括天线装置120和作为供电电路的一个例子的RFIC 110。通信装置10将自BBIC200向天线模块100传递来的信号上变频为高频信号而自天线装置120辐射，并且将利用天线装置120接收的高频信号下变频而在BBIC 200处理信号。

对于图1的天线装置120，辐射元件125具有配置为二维的阵列状的结构。各个辐射元件125均包含两个供电元件121、122。供电元件121、122如利用图2后述的那样，配置为在供电元件的法线方向上重叠。天线装置120构成为能够自辐射元件125的供电元件121以及供电元件122分别辐射不同的频段的电波。即，天线装置120是叠层型的双频段型的天线装置。自RFIC 110向各供电元件121、122供给不同的高频信号。

在图1中，为了容易说明，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，省略具有同样的结构的与其他辐射元件125对应的结构。另外，天线装置120也可以不一定是二维阵列，也可以是利用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配置成一列的一维阵列。在本实施方式中，辐射元件125所包含的供电元件121、122是具有平板形状的贴片天线。

RFIC 110包括开关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的结构是自供电元件121辐射的第1频段的高频信号用的电路。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的结构是自供电元件122辐射的第2频段的高频信号用的电路。

在发送高频信号的情况下，开关111A～111H、113A～113H向功率放大器112AT～112HT侧切换，并且开关117A、117B连接于放大电路119A、119B的发送侧放大器。在接收高频信号的情况下，开关111A～111H、113A～113H向低噪声放大器112AR～112HR侧切换，并且开关117A、117B连接于放大电路119A、119B的接收侧放大器。

自BBIC 200传递来的信号被放大电路119A、119B放大并利用混频器118A、118B上变频。上变频而得到的高频信号即发送信号被信号合成/分波器116A、116B分波成4个信号，经过对应的信号路径而向互不相同的供电元件121、122供给。通过单独地调整在各信号路径配置的移相器115A～115H的移相度，能够调整天线装置120的方向性。

利用各供电元件121、122接收到的高频信号即接收信号被向RFIC 110传递，分别经由不同的4个信号路径，在信号合成/分波器116A、116B合波。合波而得到的接收信号利用混频器118A、118B下变频，被放大电路119A、119B放大而向BBIC 200传递。

RFIC 110例如形成为包含上述电路结构的单芯片的集成电路部件。或者，也可以是，关于RFIC 110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)，针对每个对应的辐射元件125都形成为单芯片的集成电路部件。

(天线模块的结构)

接下来，使用图2说明本实施方式1的天线模块100的结构的详细情况。在图2中，在上部表示天线模块100的俯视透视图，在下部表示天线模块100的剖视透视图。在之后的说明中，为了容易说明，以形成有1个辐射元件125的天线模块为例进行说明。另外，如图2所示，将天线模块100的厚度方向设为Z轴方向，利用X轴以及Y轴规定与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。

参照图2，天线模块100除了包括RFIC 110以及辐射元件125(供电元件121、122)以外，还包括电介质基板130、接地电极GND和供电布线151、152。另外，在俯视透视图中，省略了RFIC 110、电介质基板130以及供电布线151、152。对于图2的天线模块100，“供电元件121”以及“供电元件122”分别对应于本公开的“第1供电元件”以及“第2供电元件”。

电介质基板130例如是低温共烧陶瓷(LTCC：Low Temperature Co-firedCeramics)多层基板、将由环氧或聚酰亚胺等的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、或LTCC以外的陶瓷多层基板。另外，电介质基板130也可以不一定是多层构造，也可以是单层的基板。

电介质基板130在自法线方向(Z轴方向)俯视时具有大致矩形形状。在电介质基板130的下表面132(Z轴的负方向的面)侧配置有矩形的接地电极GND，在上表面131(Z轴的正方向的面)侧与接地电极GND相对地配置有供电元件121。供电元件121既可以是暴露于电介质基板130表面的形态，也可以像图2的例子那样配置于电介质基板130的内层。

供电元件122在比供电元件121靠接地电极GND侧的层与接地电极GND相对地配置。换言之，供电元件122配置于供电元件121与接地电极GND之间的层。在自供电元件121的法线方向俯视电介质基板130的情况下，供电元件121与供电元件122重叠。供电元件121的尺寸比供电元件122的尺寸小，供电元件121的谐振频率比供电元件122的谐振频率高。即，自供电元件121辐射的电波的频率比自供电元件122辐射的电波的频率高。例如，自供电元件121辐射的电波的频率为39GHz，自供电元件122辐射的电波的频率为28GHz。

另外，对于图2所示的天线模块100，示出了供电元件121、122配置于连续的电介质基板130的结构，但也可以是供电元件121、122中的一者或者两者配置于分开的不同的电介质的结构。例如，也可以是RFIC 110以及接地电极GND安装于通信设备内部的安装基板并且辐射元件的部分配置于通信装置的壳体那样的结构。

另外，对于天线模块100，说明了供电元件121、122通过分别与供电布线151、152直接连接而被供电的结构，但也可以是供电元件121、122中的一者或者两者利用与供电布线151或供电布线152之间的电容耦合而被供电的结构。

在电介质基板130的下表面132借助焊料凸块140安装有RFIC 110。另外，也可以代替钎焊连接，而使用多极连接器将RFIC 110连接于电介质基板130。

自RFIC 110经由供电布线151向供电元件121传递高频信号。供电布线151自RFIC110贯穿接地电极GND以及供电元件122而自供电元件121的下表面侧连接于供电点SP1。即，供电布线151向供电元件121的供电点SP1传递高频信号。

自RFIC 110经由供电布线152向供电元件122传递高频信号。供电布线152自RFIC110贯穿接地电极GND而自供电元件122的下表面侧连接于供电点SP2。即，供电布线152向供电元件122的供电点SP2传递高频信号。

供电布线151、152由形成在电介质基板130的层间的布线图案以及贯通层的导通孔(日文：ビア)形成。另外，对于天线模块100，构成辐射元件、布线图案、电极以及导通孔等的导体由将铝(Al)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)以及这些物质的合金作为主要成分的金属形成。

对于实施方式1的天线模块100，供电元件121、122都具有大致正方形的形状。供电元件122配置为各边与接地电极GND的各边平行。供电元件122的供电点SP2配置于自供电元件122的中心沿Y轴的负方向偏置的位置。

另一方面，供电元件121配置为供电元件121的中心CP1与供电元件122的中心CP2一致并且相对于供电元件122旋转了θ1的状态。换言之，以连结供电元件121的中心CP1与供电点SP1的方向(线CL1的方向：第1方向)相对于连结供电元件122的中心CP2与供电点SP2的方向(线CL2的方向：第2方向)所成的角度(第1角度)成为θ1的方式配置供电元件121。

供电元件121相对于供电元件122的倾斜(即，角度θ1)大于0°且小于90°(0°<θ1<90°)。另外，对于图2的天线模块100，表示θ1＝45°的情况。

对于这样的天线模块100，自供电元件121辐射以线CL1的方向(第1方向)为极化方向的电波，自供电元件122辐射以线CL2的方向(第2方向)为极化方向的电波。

此时，在自供电元件121的法线方向俯视天线模块100的情况下，在将供电元件121的中心CP1与供电元件122的端部之间的沿着第1方向的最短距离设为距离L1(第1距离)，将供电元件121的中心CP1与供电元件122的端部之间的最短距离设为距离L2(第2距离)时，距离L1比距离L2长(L1>L2)。另外，在将沿着距离L2的方向的、供电元件121的端部与供电元件122的端部之间的最短距离设为距离L3(第3距离)时，距离L3比供电元件121的尺寸(边的长度)的1/2短。

这样，对于本实施方式1的天线模块100，通过相对于供电元件122倾斜地配置供电元件121，从而抑制供电元件121的天线特性变差。以下，使用图3对利用这样的供电元件121的配置而能够抑制天线特性变差的机理进行说明。

在图3中，左图(图3的(a))表示比较例的天线模块100#，右图(图3的(b))表示实施方式1的天线模块100。在图3的(a)以及图3的(b)中均是，上部表示天线模块的俯视透视图，下部表示在沿着供电元件的极化方向的截面(A-A截面和B-B截面)处的供电元件间的电力线。

对于天线模块100#，配置为供电元件121#的边与供电元件122的边成为平行。并且，供电元件121#的供电点SP1沿Y轴的正方向偏置地配置，自供电元件121#辐射与供电元件122同样地以Y轴方向为极化方向的电波。

供电元件122作为供电元件121#的假想的接地电极发挥功能，利用供电元件121#与供电元件122之间的电磁场耦合，供电元件121#作为天线进行动作。

此时，在供电元件121#，电压的振幅在Y轴方向上的端部成为最大，由此供电元件121#与供电元件122之间的电场强度也在该端部成为最大。但是，在俯视供电元件121#的情况下，极化方向(Y轴方向)上的、供电元件121#的端部与供电元件122的端部之间的距离GP较短，因此在供电元件121#与供电元件122之间产生的电力线的量受到限制，无法充分地确保供电元件121#与供电元件122之间的耦合。由此，无法充分地确保供电元件121#相对于供电元件122的静电电容，频带宽度会变窄。

另一方面，对于图3的(b)的实施方式1的天线模块100，相对于供电元件122倾斜地配置供电元件121，从而极化方向(线CL1的方向：第1方向)上的、供电元件121的端部与供电元件122的端部之间的距离GPA比比较例的情况下的距离GP长。由此，相比比较例的情况，供电元件121与供电元件122之间的电场的耦合变强。因此，供电元件121相对于供电元件122的静电电容相比比较例的情况也增大，因此与比较例的情况相比能够扩大频带宽度。

这样，在实施方式1中，对于叠层型的双频段型的天线模块，在俯视天线模块时的、供电元件121与供电元件122之间的最短距离比预定距离短的情况下，通过如上述那样相对于供电元件122的极化方向倾斜地配置供电元件121的极化方向，能够扩大频带宽度。由此，能够抑制高频侧的供电元件121的天线特性的下降。

另外，在将供电元件122的极化方向与供电元件121的极化方向所成的角度(即，供电元件121相对于供电元件122的倾斜θ1)设为45°的情况下，由于能够相对于供电元件122线对称地配置供电元件121，因此能够抑制所辐射的电波的圆极化波。因而，能够提高两个辐射元件的线极化波间的隔离度。

[实施方式2]

在实施方式2中，说明将在实施方式1的图2中示出的天线模块一维地呈阵列状排列而得到的结构。

图4是用于说明实施方式2的天线模块100X的图。参照图4，天线模块100X具有沿X轴方向排列4个图2的辐射元件125(供电元件121+供电元件122)而成的结构。相邻的辐射元件125彼此空开间隔D1地配置。对于天线模块100X，该间隔D1优选设定为比低频侧(28GHz)的电波的波长的1/2宽。

通常，在阵列天线的情况下，相邻的辐射元件的间隔设定为自该辐射元件辐射的电波的波长的1/2。但是，通过如图4的天线模块100X那样使相邻的元件间隔比通常的情况宽，能够提高相邻的元件间的隔离度。由此，能够抑制天线模块的有源阻抗，结果能够使天线增益宽频带化。

[实施方式3]

在实施方式1中，说明了在无法充分地确保供电元件121与作为供电元件121的假想的接地电极发挥功能的供电元件122之间的极化方向上的距离的情况下相对于供电元件122倾斜地配置供电元件121的结构。

在实施方式3中，说明在无法充分地确保供电元件122与接地电极GND之间的极化方向上的距离的情况下相对于接地电极GND倾斜地配置供电元件122的结构。

图5是用于说明实施方式3的天线模块100A的图。在图5中，在上部(图5的(a))表示比较例的天线模块100#1的俯视透视图，在下部(图5的(b))表示实施方式3的天线模块100A的俯视透视图。

对于比较例的天线模块100#1，供电元件121#以及供电元件122#配置为各边相对于矩形形状的接地电极GND的各边平行。接地电极GND的在供电元件122#的极化方向(即，Y轴方向)上的尺寸受到限制，成为无法充分地确保该极化方向上的、供电元件122#与接地电极GND的距离GP1的状态。另外，关于供电元件121#，与实施方式1同样，也成为无法充分地确保在供电元件121#的极化方向上的、供电元件121#与供电元件122#的距离GP的状态。

对于实施方式3的天线模块100A，以连结接地电极GND的端部的距供电元件122的中心CP2的距离成为最短的位置P2与供电元件122的中心CP2的方向(线CL4的方向)相对于供电元件122的极化方向(线CL3的方向)所成的角度θ2(第2角度)大于0°且小于90°的方式相对于接地电极GND配置供电元件122。另外，在图5的(b)的例子中，表示θ2＝45°的情况。

换言之，在自供电元件122的法线方向俯视的情况下，在将供电元件122的中心与接地电极GND的端部之间的沿着极化方向的最短距离设为距离L1A(第4距离)，将供电元件122的中心CP2与接地电极GND的端部之间的最短距离设为距离L2A(第5距离)时，距离L1A比距离L2A长(L1A>L2A)。此外，在将沿着距离L2A的方向的接地电极GND的端部与供电元件122的端部之间的距离设为距离L3A(第6距离)时，距离L3A比供电元件122的尺寸(边的长度)的1/2短。

通过设为这样的配置，能够使沿着供电元件122的极化方向的、供电元件122的端部与接地电极GND的端部之间的距离GP1A比比较例的情况下的距离GP1长。因而，通过使供电元件122的极化方向相对于接地电极GND倾斜，能够抑制供电元件122的频带宽度变窄。

另外，关于供电元件121，与实施方式1同样，以使供电元件121的极化方向相对于供电元件122的极化方向的角度θ1在0°～90°之间的方式倾斜地配置供电元件121。另外，在图5的(b)中例示θ1＝45°的情况，如上述那样，在图5的(b)中θ2＝45°，因此供电元件121的极化方向与Y轴方向一致。

由此，能够使沿着供电元件121的极化方向的、供电元件121的端部与供电元件122的端部之间的距离GPA比比较例的情况下的距离GP长。因而，关于供电元件121，也能抑制频带宽度变窄。

[实施方式4]

在实施方式3中，说明了相对于接地电极GND倾斜地配置低频侧的供电元件122，并且相对于低频侧的供电元件122倾斜地配置高频侧的供电元件121的结构。

另一方面，当推进天线模块的小型化以及高密度化时，接地电极GND的面积受到限制，当使供电元件122倾斜时，可能产生供电元件122没有收纳于接地电极GND的范围的情况。

在实施方式4中，说明接地电极GND的面积受到限制而使倾斜的供电元件122没有收纳于接地电极GND的范围内的情况所对应的结构。

图6是用于说明实施方式4的天线模块100B的图。

参照图6，考虑在接地电极GND的沿Y轴方向突出的部分配置供电元件121以及供电元件122的情况。此时，供供电元件配置的突出部分是比供电元件122大一些的程度的面积。

图6的(a)是表示初始状态的图，在图6的(a)中，供电元件122配置为收纳于接地电极GND的范围，供电元件121配置为各边与供电元件122的各边平行。供电元件121、122的供电点SP1、SP2都配置于自供电元件的中心沿Y轴方向偏置的位置，自各供电元件辐射以Y轴方向为极化方向(箭头AR1、AR2)的电波。在这样的配置的情况下，成为无法充分地确保极化方向上的、供电元件121与供电元件122的距离以及供电元件122与接地电极GND的距离的状态。

图6的(b)是表示如实施方式1中说明的那样以使供电元件121的极化方向(AR1)相对于供电元件122的极化方向(AR2)倾斜的方式配置供电元件121的状态的图。在图6的(b)的例子中，表示相对于供电元件122使供电元件121沿顺时针方向旋转了45°的情况。通过设为这样的配置，能够使沿着供电元件121的极化方向(AR1)的、供电元件121的端部与供电元件122的端部之间的距离比图6的(a)的情况下的该距离长。

图6的(c)是表示如实施方式3中说明的那样为了确保供电元件122的沿着极化方向(AR2)的与接地电极GND的距离而相对于接地电极GND倾斜地配置供电元件122的状态的图。更具体而言，在图6的(c)中，表示自图6的(b)的状态使供电元件121、122沿逆时针方向旋转了45°的情况。通过设为这样的配置，能够使沿着供电元件122的极化方向(AR2)的、供电元件122的端部与接地电极GND的端部之间的距离比图6的(a)的情况下的该距离长。

但是，在图6的(c)中，大致正方形的供电元件122的拐角部分成为自接地电极GND溢出的状态。因此，对于图6的(d)的天线模块100B，将供电元件122的自接地电极GND溢出的部分切除而使供电元件122的形状成为八边形。在该情况下，供电元件121的极化方向(AR1)上的、供电元件122的长度变得比图6的(b)、(c)的情况下的该长度短，但比图6的(a)的初始状态下的该长度长，因此能够获得一定的效果。

通过设为天线模块100B那样的结构，即使在接地电极GND的面积受到限制的情况下，也能将极化方向上的、供电元件121、122间的距离以及供电元件122与接地电极GND的距离设定为比初始状态的情况下的该距离长，因此能够抑制各供电元件的频带宽度变窄。

另外，在上述的例子中，说明了将供电元件122设为八边形的情况，但也可以依据接地电极GND的形状将供电元件122的形状设为八边形以外的多边形。即，供电元件122能够设为顶点为4个以上的多边形。但当供电元件122的形状的对称性被破坏时，在供电元件122流动的电流的方向紊乱，因此自供电元件122以及供电元件121辐射的电波的极化波有时成为圆极化波。在这样的情况下，需要进行对各供电元件局部地追加辅助电极等的变更，从而调整为所辐射的电波的主要成分成为线极化波。

另外，对于图6的天线模块100B，说明了供电元件121即使相对于供电元件122倾斜地配置也会收纳于供电元件122的范围内的情况，但对于在使供电元件121倾斜了的情况下供电元件121自供电元件122溢出的情况，也可以与上述的供电元件122同样地将供电元件121的自供电元件122溢出的部分切除。在该情况下，在自供电元件121辐射的电波的极化波成为圆极化波的情况下，也利用辅助电极的追加等而调整为所辐射的电波的主要成分成为线极化波。

(应用例)

使用图7对应用了实施方式4的结构例进行说明。图7是具有两个不同的辐射面的天线模块100C的立体图。

参照图7，对于天线模块100C的天线装置120，电介质基板130的截面形状成为大致L字形，包含以图7的Z轴方向为法线方向的平板状的基板137、以X轴方向为法线方向的平板状的基板138、以及连接该两个基板137、138的弯曲部135。

对于天线模块100C，在两个基板137、138分别沿Y轴方向呈一列地配置有4个供电元件121。在以下的说明中，为了容易理解，说明供电元件121配置为暴露于基板137、138的表面的例子，但也可以如实施方式1的图2那样将供电元件121配置在基板137、138的电介质基板的内部。

基板137具有大致矩形形状，在其表面呈一列地配置有4个供电元件121。另外，对于基板137，在电介质基板的内层与各供电元件121相对地配置有供电元件122。在基板137的下表面侧(Z轴的负方向的面)连接有RFIC 110。RFIC 110借助焊料凸块或多极连接器安装于安装基板20。

基板138连接于自基板137弯曲而成的弯曲部135，配置为其内侧的面(X轴的负方向的面)面对安装基板20的侧面22。基板138成为在大致矩形形状的电介质基板形成有多个缺口部136的结构，在该缺口部136连接有弯曲部135。换言之，在基板138的没有形成缺口部136的部分形成有自弯曲部135与基板138连接的交界部沿该基板138向朝向基板137的方向(即，Z轴的正方向)突出的突出部133。该突出部133的突出端的位置位于比基板137的下表面侧的面靠Z轴的正方向的位置。在基板137、138以及弯曲部135的面对安装基板20的表面或内层配置有接地电极GND。

并且，在基板138的突出部133各配置1个供电元件121。另外，在基板138的电介质基板的内层与各供电元件121相对地配置有供电元件122A。由于在基板138形成有缺口部136，因此在配置于基板138的供电元件，与各供电元件耦合的接地电极GND的区域被大幅地限制。

因此，在天线模块100C，配置于突出部133的供电元件121、122A采用图6的(d)所示那样的结构。即，以供电元件121的极化方向与供电元件122A的极化方向所成的角度大于0°且小于90°的方式相对于供电元件122A倾斜地配置供电元件121。此外，关于供电元件122A，以连结接地电极GND的端部的距供电元件122A的中心的距离成为最短的位置与供电元件122A的中心的方向相对于供电元件122A的极化方向所成的角度大于0°且小于90°的方式相对于接地电极GND倾斜地配置供电元件122A。此时，供电元件122A的自突出部133溢出的部分被切除。

通过设为这样的结构，在如基板138的突出部133那样配置辐射元件的区域受到限制的情况下，也能抑制频带宽度变窄。

另外，关于配置于基板137的辐射元件(供电元件121、122)，在如基板138那样要配置辐射元件的区域受到限制的情况下，也可以如图8的天线模块100D那样相对于供电元件122使供电元件121倾斜或相对于接地电极GND使供电元件122倾斜。

另外，关于基板138的缺口部136，也可以不形成于所有的相邻的供电元件间的部分，例如，也可以存在在1个突出部配置两个供电元件121的部分。

[实施方式5]

在上述的实施方式中，说明了自各供电元件辐射的电波的极化方向均为1个的情况。

在实施方式5中，说明能够自供电元件121以及供电元件122均辐射极化方向不同的两种电波的所谓双极化型的天线模块的情况。

图9是用于说明实施方式5的天线模块100E的图。天线模块100E在图2示出的实施方式1的天线模块100的结构之外还具有自RFIC 110也向供电元件121的供电点SP3以及供电元件122的供电点SP4供给高频信号的结构。

供电点SP3在供电元件121配置于以下位置，即，能够辐射与通过向供电点SP1供给高频信号而辐射的电波的极化方向(箭头AR1)正交的方向(箭头AR3)的极化波的位置。自RFIC 110经由供电布线153向供电点SP3传递高频信号。

另外，供电点SP4在供电元件122配置于以下位置，即，能够辐射与通过向供电点SP2供给高频信号而辐射的电波的极化方向(箭头AR2)正交的方向(箭头AR4)的极化波的位置。自RFIC 110经由供电布线154向供电点SP4传递高频信号。

对于双极化型的天线模块，在不能充分地确保沿着供电元件121的极化方向的、供电元件121的端部与供电元件122的端部之间的距离的情况下，也通过相对于供电元件122倾斜地配置供电元件121来扩大沿着极化方向的、供电元件121的端部与供电元件122的端部之间的距离，从而能够抑制供电元件121的频带宽度变窄。

另外，如实施方式3那样，在不能充分地确保沿着供电元件122的极化方向的、供电元件122的端部与接地电极GND的端部之间的距离的情况下，通过相对于接地电极GND倾斜地配置供电元件122，能够抑制供电元件122的频带宽度变窄。另外，对于在使供电元件121倾斜时供电元件121自供电元件122溢出的情况，以及/或者，对于在使供电元件122倾斜时供电元件122自接地电极GND溢出的情况，也可以如实施方式4那样将供电元件的溢出的部分切除。

另外，在上述的实施方式中，也可以是，供电元件121以及供电元件122中的至少一者为圆形。

[实施方式6]

在上述的各实施方式中，说明了叠层型的双频段型的天线模块的情况。在实施方式6中，说明能够辐射3种不同的频段的电波的三频段型的天线模块。

图10是用于说明实施方式6的天线模块100F的图。在图10中，在上部表示天线模块100F的俯视透视图，在下部表示天线模块100F的剖视透视图。

参照图10，天线模块100F成为以下结构，即，包含供电元件121～123作为辐射元件125A，并在图2所示的实施方式1的天线模块100的供电元件121的上方(Z轴的正方向)进一步追加了供电元件123。另外，在图10中不复述与图2重复的要素的说明。

供电元件123与供电元件121、122同样地具有大致正方形的形状，在电介质基板130配置于比供电元件121靠近上表面131的层。换言之，供电元件121配置在供电元件122与供电元件123之间。供电元件123的尺寸比供电元件121还小。即，自供电元件123辐射的电波的频率比自供电元件121以及供电元件122辐射的电波的频率高。

自RFIC 110经由供电布线155向供电元件123传递高频信号。供电布线155自RFIC110贯穿接地电极GND并进一步贯穿供电元件122以及供电元件121而连接于供电元件123的供电点SP5。供电元件123的供电点SP5配置于自供电元件123的中心CP5沿X轴的负方向偏置的位置。因而，在自RFIC 110向供电元件123供给高频信号时，辐射以X轴方向为极化方向的电波。

在自天线模块100F的法线方向俯视的情况下，供电元件123的中心CP5与供电元件121的中心CP1以及供电元件122的中心CP2一致。并且，供电元件123配置为相对于供电元件121进行了旋转的状态。换言之，以连结供电元件121的中心CP1与供电点SP1的方向(线CL1的方向)相对于连结供电元件123的中心CP5与供电点SP5的方向(线CL5的方向)所成的角度成为θ3的方式配置供电元件123。供电元件123相对于供电元件121的倾斜(即，角度θ3)大于0°且小于90°(0°<θ3<90°)。另外，对于图10的天线模块100F，表示θ3＝45°的情况。

在这样的结构中，供电元件123与供电元件121之间的位置关系和供电元件121与供电元件122之间的位置关系同样。即，通过相对于供电元件121倾斜地配置供电元件123，能够扩大供电元件123的频带宽度，由此能够抑制供电元件123的天线特性的下降。

[变形例]

在上述的实施方式中，说明了辐射元件和接地电极形成于相同的电介质基板的结构。在变形例中，说明一部分或全部辐射元件形成于与形成有接地电极的电介质基板分开的其他电介质基板的结构。

(变形例1)

图11是变形例1的天线模块100G的侧视透视图。天线模块100G成为以下结构，即，将图2所示的天线模块100的电介质基板130置换为彼此分开的两个电介质基板130A、130B而得到的结构。在图11中，不复述与图2重复的要素的说明。

参照图11，在天线模块100G，供电元件121形成于电介质基板130A的上表面131A或内层。另一方面，供电元件122以及接地电极GND形成于与电介质基板130A分开的电介质基板130B。在电介质基板130B的下表面132B借助焊料凸块140安装有RFIC 110。

电介质基板130A的下表面132A与电介质基板130B的上表面131B利用连接构件相连接。在图11的例子中，表示使用焊料凸块141作为连接构件的情况，但连接构件也可以是具有挠性的电缆或连接器。供电布线151经由焊料凸块141将RFIC 110与供电元件121电连接。

在这样的结构中，也能够通过相对于供电元件122的极化方向倾斜地配置供电元件121的极化方向来扩大频带宽度，由此能够抑制高频侧的供电元件121的天线特性的下降。

(变形例2)

图12是变形例2的天线模块100H的侧视透视图。天线模块100H成为以下结构，即，将图2所示的天线模块100的电介质基板130置换为彼此分开的两个电介质基板130C、130D而得到的结构。在图12中，不复述与图2重复的要素的说明。

参照图12，在天线模块100H，供电元件121以及供电元件122形成于电介质基板130C。供电元件121形成于电介质基板130C的上表面131C或内层。供电元件122在电介质基板130C形成于供电元件121与下表面132C之间的层。另一方面，接地电极GND形成于与电介质基板130C分开的电介质基板130D。在电介质基板130D的下表面132D借助焊料凸块140安装有RFIC 110。

电介质基板130C的下表面132C与电介质基板130D的上表面131D利用连接构件相连接。在图12的例子中，示出了使用焊料凸块141、142作为连接构件的情况，但连接构件也可以是具有挠性的电缆或连接器。

供电布线151经由焊料凸块141将RFIC 110与供电元件121电连接。同样，供电布线152经由焊料凸块142将RFIC 110与供电元件122电连接。

另外，对于实施方式6所示那样的、具有3个供电元件作为辐射元件的天线模块，也可以将一部分或全部供电元件形成于与形成有接地电极的电介质基板不同的电介质基板。另外，也可以是3个供电元件分别形成在互不相同的3个电介质基板的结构。

本次公开的实施方式在所有方面均为例示，不应认为是限制性的。本公开的范围由权利要求书表明，而不是由上述的实施方式的说明表明，并且意图包含在与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。

附图标记说明

10、通信装置；20、安装基板；22、侧面；100、100A～100H、100X、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、122A、123、供电元件；125、125A、辐射元件；130、电介质基板；131、131A～131D、上表面；132、132A～132D、下表面；133、突出部；135、弯曲部；136、缺口部；137、138、基板；140～142、焊料凸块；151～155、供电布线；200、BBIC；GND、接地电极；SP1～SP5、供电点。

Claims

1.一种天线模块，其中，

所述天线模块包括：

第1供电元件，其为平板状，能够辐射以第1方向为极化方向的电波；

第1接地电极，其与所述第1供电元件相对地配置；以及

第2供电元件，其为平板状，配置在所述第1供电元件与所述第1接地电极之间，能够辐射以第2方向为极化方向的电波，

在自所述第1供电元件的法线方向俯视的情况下，所述第1供电元件与所述第2供电元件重叠，

自所述第1供电元件辐射的电波的频率比自所述第2供电元件辐射的电波的频率高，

所述第1方向与所述第2方向所成的第1角度大于0°且小于90°，

所述第1供电元件的尺寸比所述第2供电元件的尺寸小，

在自所述第1供电元件的法线方向俯视的情况下，在将所述第1供电元件的中心与所述第2供电元件的端部之间的沿着所述第1方向的最短距离设为第1距离，将所述第1供电元件的中心与所述第2供电元件的端部之间的最短距离设为第2距离时，所述第1距离比所述第2距离长。

2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，

在自所述第1供电元件的法线方向俯视的情况下，在将所述第2距离中的所述第2供电元件的端部与所述第1供电元件的端部之间的距离设为第3距离时，所述第3距离比所述第1供电元件的尺寸的1/2短。

3.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述第2供电元件的形状是顶点的数量为4个以上的多边形。

4.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述第1供电元件还能够辐射以与所述第1方向正交的方向为极化方向的电波。

5.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述第2供电元件还能够辐射以与所述第2方向正交的方向为极化方向的电波。

6.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

所述天线模块还具备构成为向各供电元件供给高频信号的供电电路。

7.一种天线模块，其中，

所述天线模块包括：

第1接地电极，其与所述第1供电元件相对地配置；以及

所述第1方向与所述第2方向所成的第1角度大于0°且小于90°，

所述第1供电元件的尺寸比所述第2供电元件的尺寸小，

连结所述第1接地电极的端部的距所述第2供电元件的中心的距离成为最短的位置与所述第2供电元件的中心的方向相对于所述第2方向所成的第2角度大于0°且小于90°。

8.根据权利要求7所述的天线模块，其中，

在自所述第2供电元件的法线方向俯视的情况下，在将所述第2供电元件的中心与所述第1接地电极的端部之间的沿着所述第2方向的最短距离设为第4距离，将所述第2供电元件的中心与所述第1接地电极的端部之间的最短距离设为第5距离，将所述第5距离中的所述第1接地电极的端部与所述第2供电元件的端部之间的距离设为第6距离时，所述第4距离比所述第5距离长，并且所述第6距离比所述第2供电元件的尺寸的1/2短。

9.一种天线模块，其中，

所述天线模块包括：

第1接地电极，其与所述第1供电元件相对地配置；以及

所述第1方向与所述第2方向所成的第1角度大于0°且小于90°，

所述第1供电元件的尺寸比所述第2供电元件的尺寸小，

所述天线模块还具备：

第3供电元件，其为平板状；以及

第2接地电极，其与所述第3供电元件相对地配置，

所述第3供电元件的法线方向不同于所述第1供电元件以及所述第2供电元件的法线方向。

10.根据权利要求9所述的天线模块，其中，

所述天线模块还具备配置在所述第3供电元件与所述第2接地电极之间的第4供电元件，

所述第3供电元件能够辐射以第3方向为极化方向的电波，

所述第4供电元件能够辐射以第4方向为极化方向的电波，

在自所述第3供电元件的法线方向俯视的情况下，所述第3供电元件与所述第4供电元件重叠，

自所述第3供电元件辐射的电波的频率比自所述第4供电元件辐射的电波的频率高，

所述第3方向与所述第4方向所成的第3角度大于0°且小于90°。

11.根据权利要求10所述的天线模块，其中，

连结所述第2接地电极的端部的距所述第4供电元件的中心的距离成为最短的位置与所述第4供电元件的中心的方向相对于所述第4方向所成的第4角度大于0°且小于90°。

12.一种天线模块，其中，

所述天线模块包括：

第1接地电极，其与所述第1供电元件相对地配置；以及

所述第1方向与所述第2方向所成的第1角度大于0°且小于90°，

所述第1供电元件的尺寸比所述第2供电元件的尺寸小，

所述天线模块还具备第5供电元件以及第6供电元件，其为平板状，与所述第1接地电极相对地配置，

所述第5供电元件能够辐射以所述第1方向为极化方向的电波，

所述第6供电元件配置在所述第5供电元件与所述第1接地电极之间，能够辐射以所述第2方向为极化方向的电波，

在自所述第5供电元件的法线方向俯视的情况下，所述第5供电元件与所述第6供电元件重叠，

自所述第5供电元件辐射的电波的频率比自所述第6供电元件辐射的电波的频率高。

13.一种通信装置，其中，

所述通信装置搭载有权利要求1～12中任一项所述的天线模块。