JP2022081378A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】互いに異なる複数の周波数帯域に対する送受信手段を提供しながらも容易に小型化できるアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置100は、第1RF信号を送受信する誘電体共振器アンテナ160と、第2RF信号を送受信し誘電体共振器アンテナ160と垂直方向に少なくとも一部が重畳するパッチアンテナパターン112aと、誘電体共振器アンテナ160に給電する第1フィードビア121aと、パッチアンテナパターン112aに給電する第2フィードビア122aを含み、第1RF信号の周波数は第2RF信号の周波数より低い。【選択図】図1
Description
本記載は、アンテナ装置に関するものである。
移動通信のデータトラフィック(Data Traffic)は毎年飛躍的に増加する傾向である。このような飛躍的なデータを無線網でリアルタイムに支援するために活発な技術開発が進行中である。例えば、IoT(Internet of Thing)基盤データのコンテンツ化、AR(Augmented Reality)、VR(Virtual Reality)、SNSと結合したライブVR/AR、自律走行、シンクビュー(Sync View、超小型カメラを用いて使用者時点リアルタイム映像伝送)などのアプリケーション(Application)は大容量のデータのやり取りができるように支援する通信(例:5G通信、mmWave通信など)を必要とする。
したがって、最近、5世代(5G)通信を含むミリメートルウェーブ(mmWave)通信が活発に研究されており、これを円滑に実現するアンテナ装置の常用化/標準化のための研究も活発に行われている。
高い周波数帯域(例:24GHz、28GHz、36GHz、39GHz、60GHzなど)のRF信号は伝達される過程で吸収されやすくて損失につながるので、通信の品質は急激に落ちることがある。したがって、高い周波数帯域の通信のためのアンテナは既存のアンテナ技術とは異なる技術的接近法が必要になり、アンテナ利得(Gain)確保、アンテナとRFICの一体化、EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)確保などのための別途の電力増幅器など特殊な技術開発を要求することがある。
一実施形態は、互いに異なる複数の周波数帯域に対する送受信手段を提供しながらも容易に小型化できるアンテナ装置を提供するためのものである。
一実施形態は、アンテナの帯域幅を広く確保しながら利得を改善するためのものである。
一実施形態は、互いに異なる複数の周波数帯域間の隔離度を向上させて互いに異なる複数の周波数帯域それぞれの利得を向上させることができるアンテナ装置を提供するためのものである。
一実施形態によれば、アンテナ装置は、第1RF信号を送受信する誘電体共振器アンテナ(dielectric resonator antenna)、第2RF信号を送受信し誘電体共振器アンテナと垂直方向に少なくとも一部が重畳するパッチアンテナパターン、誘電体共振器アンテナに給電する第1フィードビア、そしてパッチアンテナパターンに給電する第2フィードビアを含み、第1RF信号の周波数は第2RF信号の周波数より低い。
誘電体共振器アンテナの誘電率は、パッチアンテナパターンが実現されている誘電層の誘電率より高くてもよい。
アンテナ装置は、第1フィードビアを誘電体共振器アンテナに電気的に連結させる第3フィードビアをさらに含むことができる。
誘電体共振器アンテナは、第1誘電体ブロック、第1誘電体ブロックの上に位置するポリマー層、そしてポリマー層の上に位置する第2誘電体ブロックを含むことができる。
アンテナ装置は、第1誘電体ブロックの上面に位置し、第3フィードビアと電気的に連結されている金属パッチをさらに含むことができる。
アンテナ装置は、第1フィードビアと電気的に連結されており、第1フィードビアから遠くなる方向に拡張されているストリップパターンをさらに含むことができる。
アンテナ装置は、パッチアンテナパターンにカップリングされており、第1フィードビアに近接して位置する複数の遮蔽ビアをさらに含むことができる。
複数の遮蔽ビアは、パッチアンテナパターンに送受信される信号から第1フィードビアを遮蔽することができる。
第1フィードビアは、互いに偏波である第1-1RF信号と第1-2RF信号がそれぞれ通過する第1-1フィードビアおよび第1-2フィードビアを含むことができる。
第2フィードビアは、互いに偏波である第2-1RF信号と第2-2RF信号がそれぞれ通過する第2-1フィードビアおよび第2-2フィードビアを含むことができる。
アンテナ装置は、前記第2フィードビアの上端に電気的に連結されており、少なくとも一部分が巻線形態である巻線フィードパターン(winding feed pattern)をさらに含むことができる。
巻線フィードパターンは、巻線フィードパターンの端部が延長されている延長パートを含むことができる。
アンテナ装置は、第1誘電率を有する誘電層、誘電層に位置するパッチアンテナパターン、パッチアンテナパターンの上に位置し、第2誘電率を有する誘電体共振器アンテナ、誘電体共振器アンテナにカップリングされている第1フィードビア、そしてパッチアンテナパターンにカップリングされている第2フィードビアを含み、第2誘電率は前記第1誘電率より高い。
パッチアンテナパターンは、少なくとも一部が誘電体共振器アンテナと垂直方向に重畳してもよい。
一実施形態によれば、互いに異なる複数の周波数帯域に対する送受信手段を提供しながらも容易に小型化できる。
一実施形態によれば、アンテナの帯域幅を広く確保しながら利得を改善することができる。
一実施形態によれば、互いに異なる複数の周波数帯域間の隔離度を向上させて互いに異なる複数の周波数帯域それぞれの利得を向上させることができる。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面で本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分については類似の図面符号を付けた。
明細書全体で、ある部分が他の部分と"カップリング(coupling)"されているという時、これは直接的にまたは物理的にカップリングされている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで間接的にカップリングされている場合、または非接触カップリングされている場合を含む。
明細書全体で、ある部分が他の部分と"連結"されているという時、これは"直接的にまたは物理的に連結"されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで"間接的にまたは非接触連結"されている場合、または"電気的に連結"されている場合も含む。
明細書全体で、ある部分がある構成要素を"含む"という時、これは特に反対になる記載がない限り他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。
明細書全体で、ある部分が他の部分"の上に"あるという時、これは他の部分"の直上に"ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分"の下に"あるという時、これは他の部分"の直下に"ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。
明細書全体で、パターン(pattern)、ビア(via)、プレーン(plane)、ライン(line)、そして電気連結構造体(electrical connection structure)は、金属材料(例:銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタニウム(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質)を含むことができ、CVD(chemical vapor deposition)、PVD(Physical Vapor Deposition)、スパッタリング(sputtering)、サブトラックティブ(Subtractive)、アディティブ(Additive)、SAP(Semi-Additive Process)、MSAP(Modified Semi-Additive Process)などのメッキ方法によって形成できるが、これに限定されない。
明細書全体で、誘電層および/または絶縁層は、FR4、LCP(Liquid Crystal Polymer)、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、またはこれら樹脂が無機フィラーと共にガラス繊維(Glass Fiber、Glass Cloth、Glass Fabric)などの芯材に含浸された樹脂、プリプレグ(prepreg)、ABF(Ajinomoto Build-up Film)、FR-4、BT(Bismaleimide Triazine)、感光性絶縁(Photo Imagable Dielectric:PID)樹脂、一般銅箔積層板(Copper Clad Laminate、CCL)またはガラスやセラミック(ceramic)系列の絶縁材などから実現できる。
明細書全体で、RF(Radio Frequency)信号はWi-Fi(登録商標)(IEEE802.11ファミリーなど)、WiMAX(IEEE802.16ファミリーなど)、IEEE802.20、LTE(long term evolution)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM(登録商標)、GPS、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、Bluetooth(登録商標)、3G、4G、5G、およびそれ以後のものと指定された任意の他の無線および有線プロトコルによる形式を有することができるが、これに限定されない。
以下、一実施形態によるアンテナ装置について添付された図面を参照して詳細に説明する。
図1および図2は、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す斜視図および側面図である。
図1および図2を参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ(dielectric resonator antenna)160およびパッチアンテナパターン112aを含むことによって互いに異なる複数の周波数帯域に対する送受信手段を提供することができる。
アンテナ装置100は、第1フィードビア121aと第2フィードビア122aを含む。第1フィードビア121aは誘電体共振器アンテナ160に直接給電またはカップリングフィーディング(coupling feeding)による間接給電を提供することができ、第2フィードビア122aはパッチアンテナパターン112aに直接給電またはカップリングフィーディングによる間接給電を提供することができる。アンテナ装置100は、選択的に第3フィードビア127aを含むことができる。第3フィードビア127aは第1フィードビア121aおよび誘電体共振器アンテナ160を電気的に連結させており、誘電体共振器アンテナ160の内部に挿入されている。その他にも、第3フィードビア127aは、誘電体共振器アンテナ160の外部表面に配置することができる。誘電体共振器アンテナ160は第1フィードビア121aおよび第3フィードビア127aを通じて給電の提供を受けることができ、これにより、給電効率が増大できる。
誘電体共振器アンテナ160は給電によって誘電体に共振モードを発生させて電磁波を放射することができる。誘電体共振器アンテナ160が待機中である時には誘電体共振器アンテナ160の側面は空気と接するように形成できる。誘電体共振器アンテナ160は、セラミック物質または誘電率が1より大きい誘電体物質からなり得る。誘電体共振器アンテナ160は、体積と誘電率に基づいて共振周波数が決定できる。これにより、誘電体共振器アンテナ160を構成する物質の誘電率と面積を活用して、アンテナ装置100の小型化が可能である。
誘電体共振器アンテナ160は、第1フィードビア121aから第1周波数帯域(例:28GHz)の第1RF信号の提供を受けて送信するか第1RF信号を受信して第1フィードビア121aに提供することができる。
パッチアンテナパターン112aは、第2フィードビア122aから第2周波数帯域(例:39GHz)の第2RF信号の提供を受けて送信するか第2RF信号を受信して第2フィードビア122aに提供することができる。第2RF信号の周波数は第1RF信号の周波数より高くてもよい。
誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aはそれぞれ第1および第2周波数帯域に対して共振して、第1および第2信号に対応するエネルギーを集中的に収容して外部に放射することができる。
また、アンテナ装置100は、グラウンドプレーン201aを含むことができる。グラウンドプレーン201aは誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン111a、112aが放射する第1および第2RF信号のうちのグラウンドプレーン201aに向かって放射される第1および第2RF信号を反射することができるので、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの放射パターンを特定方向(例:z方向)に集中させることができる。これにより、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの利得は向上できる。
誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの共振は、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aとその周辺の構造に対応するインダクタンスとキャパシタンスの組み合わせによる共振周波数に基づいて発生できる。
誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aそれぞれの上面および/または下面の大きさは共振周波数に影響を与えることができる。例えば、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aそれぞれの上面および/または下面の大きさは、放射される第1および第2RF信号にそれぞれ対応する第1および第2波長に従属的であり得る。
誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの少なくとも一部分は上下方向(例:z方向)に重畳する。これにより、アンテナ装置100の水平方向(例:x方向および/またはy方向)大きさは大幅に減少できるので、アンテナ装置100は全般的に容易に小型化できる。
誘電体共振器アンテナ160を構成する誘電体の誘電率は、パッチアンテナパターン112aが実現されている誘電層150の誘電率より高い。これにより、相対的に高い誘電率を有する誘電体共振器アンテナ160によって、誘電体共振器アンテナ160の電気的長さが短くなり得るため、全体アンテナ装置100の大きさが小さくなり得る。また、誘電体共振器アンテナ160の共振周波数は誘電率と体積に基づいて決められるので、誘電体共振器アンテナ160の体積を調節することによって、全体アンテナ装置100の大きさがさらに小さくなり得、アンテナ装置100の設計の自由度が増加できる。
誘電体共振器アンテナ160は、単一層構造または多層(multi-layer)構造を有する。誘電体共振器アンテナ160が多層構造を有する場合、誘電体共振器アンテナ160の帯域幅がさらに十分に確保できる。例えば、単一層の厚さを厚くすることには制約があるので、複数の層を使用する場合、誘電体共振器アンテナ160とグラウンドプレーン201aの間の距離が増加して、帯域幅が拡張できる。また、多層構造で、誘電体共振器アンテナ160がカップリングフィーディングによって間接給電される場合、誘電体共振器アンテナ160で一つの共振を形成させて帯域幅が拡張でき、設計の自由度も増加できる。
アンテナパターン112aが実現されている誘電層150は、単一層構造または多層構造を有する。誘電層150が多層構造を有する場合、パッチアンテナパターン112aの帯域幅がさらに十分に確保できる。例えば、単一層の厚さを厚くすることには制約があるので、複数の層を使用する場合、パッチアンテナパターン112aとグラウンドプレーン201aの間の距離が増加して、帯域幅が拡張できる。また、多層構造で、パッチアンテナパターン112aがカップリングフィーディングによって間接給電される場合、誘電層150で一つの共振を形成させて帯域幅が拡張でき、設計の自由度も増加できる。
誘電体共振器アンテナ160と第1フィードビア121aは、電気連結構造体190によって連結できる。例えば、電気連結構造体190は、ソルダーボール(solder ball)、ピン(pin)、ランド(land)、パッド(pad)のような構造を有することができる。
第1フィードビア121aおよび第2フィードビア122aは、グラウンドプレーン201aの少なくとも一つの貫通ホールを貫通するように配置される。これにより、第1フィードビア121aおよび第2フィードビア122aそれぞれの一端はグラウンドプレーン201aの上側に位置し、第1フィードビア121aおよび第2フィードビア122aそれぞれの他端はグラウンドプレーン201aの下側に位置する。ここで、第1フィードビア121aおよび第2フィードビア122aの他端はIC(Integrated Circuit)に連結されることによって、第1RF信号および第2RF信号をICに提供するか、ICから提供を受けることができる。誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aが放射する第1RF信号および第2RF信号のうちのグラウンドプレーン201aに向かって放射する第1RF信号および第2RF信号は、グラウンドプレーン201aによって反射されるので、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aとICの間の電磁気的隔離度はグラウンドプレーン201aによって向上できる。これにより、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの放射パターンを特定方向(例:z方向)に集中させることができるので、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの利得は向上できる。
アンテナ装置100で誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aは、それぞれ第1および第2フィードビア121a、122aによって上下方向(例:z方向)にICと電気的に連結されている。これにより、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aとICの間の上下方向(例:z方向)の長さが相対的に短いので、第1および第2フィードビア121a、122aは誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aとICの間の電気的距離を容易に減らすことができる。誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aからICまでの電気的長さが短いため、第1および第2RF信号のアンテナ装置100内での伝送エネルギー損失は減少でき、これにより、アンテナ装置100の利得が改善できる。
また、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの少なくとも一部分が重畳する場合、第1フィードビア121aは誘電体共振器アンテナ160に電気的に連結されるためにパッチアンテナパターン112aを貫通するように配置できる。
これにより、第1および第2RF信号のアンテナ装置100内での伝送エネルギー損失は減少でき、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aでの第1および第2フィードビア121a、122aの連結地点はさらに自由に設計できる。
ここで、第1および第2フィードビア121a、122aの連結地点は、第1および第2RF信号観点での伝送線路インピーダンスに影響を与えることができる。伝送線路インピーダンスは特定インピーダンス(例:50オーム)に近くマッチングされるほど第1および第2RF信号の提供過程での反射現象を減らすことができるので、第1および第2フィードビア121a、122aの連結地点の設計自由度が高い場合、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aの利得はさらに容易に向上できる。
支持パターン125a、126a、129aは、選択的に誘電層150および誘電体共振器アンテナ160に配置することができる。支持パターン125a、126a、129aは金属から構成され、電気連結構造体190と接触し、これにより、誘電層150と誘電体共振器アンテナ160が電気連結構造体190と固く接着されるようにすることができる。また、支持パターン125a、126a、129aは第1フィードビア121aの幅や電気連結構造体190の幅よりさらに広い幅を有することができる。多層PCB製造でアラインメント(alignment)する時、工程誤差が発生することがあり、このような支持パターン125a、126a、129aは第1フィードビア121aの幅や電気連結構造体190の幅より広い幅を有するため、多層PCB製造で断線が発生しないようにすることができる。しかし、支持パターン125a、126a、129aは設計によって省略できる。
図3aは、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す側面図である。
図3aを参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、第1フィードビア121a、そして第2フィードビア122aを含む。アンテナ装置100は選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図3aのアンテナ装置100の構成のうち、図1および図2のアンテナ装置100と重複する構成については前述の図1および図2のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
パッチアンテナパターン112aの少なくとも一部は誘電体共振器アンテナ160と垂直方向に重畳し、パッチアンテナパターン112aの平面積は誘電体共振器アンテナ160の平面積より小さくてもよい。これにより、アンテナ装置100の全体大きさが小さくなるため、アンテナ装置100の小型化が可能である。
図3bは、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す側面図である。
図3bを参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、第1フィードビア121a、そして第2フィードビア122aを含む。アンテナ装置100は選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図3bのアンテナ装置100の構成のうち、図1および図2のアンテナ装置100と重複する構成については前述の図1および図2のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
誘電体共振器アンテナ160は、第1誘電体ブロック161、第1誘電体ブロック161の上に位置するポリマー層163、そしてポリマー層163の上に位置する第2誘電体ブロック162を含む。このような誘電体共振器アンテナ160の構造によって、帯域幅が拡張でき、利得が改善できる。例えば、第1誘電体ブロック161のみある場合、大略35GHz付近で単一の共振が発生でき、ボアサイト(boresight)での最大利得が大略2dBであり得る。しかし、図3aおよび図3bの誘電体共振器アンテナ160の場合、大略27GHz付近と31GHz付近で二重の共振が発生でき、ボアサイトでの最大利得が大略5dBであり得る。
第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162は、それぞれ直六面体形状を有することができ、互いに同一な平面形状を有することができ、そして平面ビュー(planar view)で少なくとも一部が互いに重畳してもよい。
第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162は、それぞれ給電によって共振モードを発生させて電磁波を放射することができる。誘電体共振器アンテナ160が待機中である時には第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162のそれぞれの側面は空気と接するように形成できる。
第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162はそれぞれセラミック物質または誘電率が1より大きい誘電体物質からなり得る。第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162はそれぞれ体積と誘電率に基づいて共振周波数が決定できる。これにより、第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162それぞれを構成する物質の誘電率と面積を活用して、アンテナ装置100の小型化が可能である。第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162の誘電率は互いに同一であるか互いに異なってもよい。
ポリマー層163は第1誘電体ブロック161と第2誘電体ブロック162の間に介され、このような誘電体ブロックを互いに接合させることができる。ポリマー層163は、ポリイミド系高分子(polyimide-based polymer)、ポリメチルメタクリレート系高分子(poly(methyl methacrylate)-based polymer)、ポリテトラフルオロエチレン系高分子(polytetrafluoroethylene-based polymer)、ポリフェニレンエーテル系高分子(polyphenylene ether-based polymer、ベンゾシクロブテン系高分子(benzocylcobutene-based polymer)、液晶高分子(liquid crystal polymer)、またはこれらを一つ以上含むことができる。ポリマー層163の誘電率は第1誘電体ブロック161の誘電率より低くてもよく、第2誘電体ブロック162の誘電率より低くてもよい。
アンテナ装置100は、選択的に第3フィードビア127aを含むことができる。第3フィードビア127aは第1フィードビア121aおよび第1誘電体ブロック161を電気的に連結させており、第1誘電体ブロック161の内部に挿入されていてもよい。その他にも、第3フィードビア127aは、第1誘電体ブロック161の外部表面に配置することができる。第1誘電体ブロック161および第2誘電体ブロック162は第1フィードビア121aおよび第3フィードビア127aを通じて給電の提供を受けることができ、これにより、給電効率が増大できる。
アンテナ装置100は、選択的に第1誘電体ブロック161の上面に位置する金属パッチ124aを含むことができる。金属パッチ124aは、ポリマー層163の下面に位置する。金属パッチ124aは第3フィードビア127aと電気的に連結されており、これにより、給電効率がさらに増大できる。金属パッチ124aは、多角形、円形など多様な形状の平面を多様な大きさで有することができる。金属パッチ124aの大きさと形状を変更することによって、第1フィードビア121aおよび第3フィードビア127aと共に組み合わせられてアンテナ装置100の設計自由度が向上できる。
図3cは、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す側面図である。
図3cを参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、第1フィードビア121a、そして第2フィードビア122aを含む。アンテナ装置100は選択的に第3フィードビア127aを含むことができ、選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、そして選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図4のアンテナ装置100の構成のうち、図1および図2のアンテナ装置100と重複する構成については前述の図1および図2のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
アンテナ装置100は、ストリップパターン(strip pattern)117aを含む。ストリップパターン117aは第1フィードビア121aから遠くなる方向に拡張されており、第1フィードビア121aと第3フィードビア127aを互いに電気的に連結させる。ストリップパターン117aは、パッチアンテナパターン112aの平面と平行な平面を有することができる。ストリップパターン117aによって誘電体共振器アンテナ160に給電される経路の電気的長さが調節でき、これにより、インピーダンスマッチング自由度が増大でき、アンテナ装置100の利得が改善できる。
図4は、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す斜視図である。
図4を参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、第1フィードビア121a、そして第2フィードビア122aを含む。アンテナ装置100は選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図4のアンテナ装置100の構成のうち、図1および図2のアンテナ装置100と重複する構成については前述の図1および図2のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
アンテナ装置100は誘電体共振器アンテナ160の外部表面に位置する給電パターン127cを含む。給電パターン127cは誘電体共振器アンテナ160の外部側面と下面に位置し、電気連結構造体190と電気的に連結されている。給電パターン127cは電気連結構造体190によって第1フィードビア121aと電気的に連結されており、誘電体共振器アンテナ160に給電経路を提供する。給電パターン127cの電気的長さが調節でき、これにより、インピーダンスマッチング自由度が増大でき、アンテナ装置100の利得が改善できる。
図5および図6は、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す斜視図および側面図である。
図5および図6を参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、第1フィードビア121a、第2フィードビア122a、そして複数の遮蔽ビア131aを含む。アンテナ装置100は選択的に第3フィードビア127aを含むことができ、選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、そして選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図5および6のアンテナ装置100の構成のうち、図1および図2のアンテナ装置100と重複する構成については前述の図1および図2のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
複数の遮蔽ビア131aは、第1フィードビア121aに近接して位置する。例えば、複数の遮蔽ビア131aは、第1フィードビア121aを囲むように配列できる。複数の遮蔽ビア131aは、パッチアンテナパターン112aとグラウンドプレーン201aの間を連結させるように配置できる。複数の遮蔽ビア131aは、パッチアンテナパターン112aに送受信される信号から第1フィードビア121aを遮蔽することができる。
第1フィードビア121aはパッチアンテナパターン112aを貫通するように配置されることによってパッチアンテナパターン112aに集中された第2RF信号の放射に影響を受けることがあり、複数の遮蔽ビア131aがこのような影響を減らして誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aそれぞれの利得の劣化を減らすことができる。
誘電体共振器アンテナ160から放射される第1RF信号のうちの第2フィードビア122aに向かって放射される第1RF信号は複数の遮蔽ビア131aによって反射できるので、第1および第2RF信号の間の電磁気的隔離度は改善でき、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aそれぞれの利得は向上できる。
複数の遮蔽ビア131aの個数と幅は特に限定されない。複数の遮蔽ビア131aの間の間隔が特定長さ(例:第1RF信号の第1波長に従属的な長さまたは第2RF信号の第2波長に従属的な長さ)より短い場合、第1RF信号または第2RF信号は複数の遮蔽ビア131aの間の空間を実質的に通過できないことがある。これにより、第1および第2RF信号の間の電磁気的隔離度はさらに改善できる。
図7および図8は、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す側面図および平面図である。
図7および図8を参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、2個の第1フィードビア121a、121b、そして2個の第2フィードビア122a、122bを含む。アンテナ装置100は選択的に複数の遮蔽ビア131aを含むことができ、選択的に第3フィードビア127aを含むことができ、選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、そして選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図7および図8のアンテナ装置100の構成のうち、図1および図2のアンテナ装置100または図5および図6のアンテナ装置100と重複する構成については前述の図1および図2のアンテナ装置100または図5および図6のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
2個の第1フィードビア121a、121bは、それぞれ位相が互いに異なる複数の偏波を送受信することができる。2個の第2フィードビア122a、122bも、それぞれ位相が互いに異なる複数の偏波を送受信することができる。
第1フィードビア121a、121bは、互いに偏波である第1-1RF信号と第1-2RF信号がそれぞれ通過できる。第2フィードビア122a、122bは、互いに偏波である第2-1RF信号と第2-2RF信号がそれぞれ通過できる。
誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aそれぞれは複数のRF信号を送受信することができ、複数のRF信号は互いに異なるデータが乗せられた複数のキャリア信号であり得る。これにより、誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aそれぞれのデータ送受信率は、複数のRF信号の送受信によって2倍向上できる。
例えば、第1-1RF信号と第1-2RF信号は互いに異なる位相(例:90度または180度位相差)を有して相互に対する干渉を減らすことができ、第2-1RF信号と第2-2RF信号は互いに異なる位相(例:90度または180度位相差)を有して相互に対する干渉を減らすことができる。
例えば、第1-1RF信号と第2-1RF信号は電波方向(例:z方向)に垂直であり互いに垂直であるx方向およびy方向に対してそれぞれ電界と磁界を形成し、第1-2RF信号と第2-2RF信号はx方向およびy方向に対してそれぞれ磁界と電界を形成することによって、RF信号間の偏波を実現することができる。誘電体共振器アンテナ160およびパッチアンテナパターン112aで、第1-1RF信号と第2-1RF信号に対応する表面電流と第1-2RF信号と第2-2RF信号に対応する表面電流は互いに垂直をなすように流れ得る。ここで、x方向およびy方向はパッチアンテナパターン112aの互いに垂直な辺が示す方向と一致し、z方向はパッチアンテナパターン112aに対する法線方向と一致する。
図9は、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す平面図である。
図9を参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、2個の第1フィードビア121a、121b、そして2個の第2フィードビア122a、122bを含む。アンテナ装置100は選択的に複数の遮蔽ビア131aを含むことができ、選択的に第3フィードビア127aを含むことができ、選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、そして選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図9のアンテナ装置100の構成のうち、図1および図2のアンテナ装置100、図5および図6のアンテナ装置100、または図7および図8のアンテナ装置100と重複する構成については、前述の図1および図2のアンテナ装置100、図5および図6のアンテナ装置100、または図7および図8のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
複数の遮蔽ビア131aは、互いに対称に配列されていてもよい。例えば、第1フィードビア121aおよび第2フィードビア122aを連結する仮想の第1延長線V1を基準にして、複数の遮蔽ビア131aは互いに左右対称に配列されており、また第1フィードビア121bおよび第2フィードビア122bを連結する仮想の第2延長線V1を基準にして、複数の遮蔽ビア131aは互いに左右対称に配列されている
複数の遮蔽ビア131aが互いに対称に配列されている場合、図8に示された複数の遮蔽ビアの非対称配列構造と比較する時、放射パターンで最大利得がボアサイト(boresight)側に移動しながら、最大利得(peak gain)とボアサイトでの利得(gain at boresight)の差が減少できる。また、複数の遮蔽ビアの対称配列構造の場合、電磁場分配図(E-field distribution)でアンテナ装置100内で誘起される電流の量が複数の遮蔽ビアの非対称配列構造より均一であり、アンテナ装置100でフリンジングフィールド(fringing field)の大きさ(magnitude)がより大きくなり得る。これにより、アンテナ装置100のビームチルティング(beam tilting)現象が緩和でき、ボアサイトでの利得が向上でき、帯域幅内で均一な利得が形成できる。
図10は、一実施形態によるアンテナ装置を概略的に示す斜視図である。
図10を参照すれば、アンテナ装置100は、誘電体共振器アンテナ160、パッチアンテナパターン112a、2個の第1フィードビア121a、121b、2個の第2フィードビア122a、122b、そして2個の巻線フィードパターン(winding feed pattern)140a、140bを含む。アンテナ装置100は選択的に複数の遮蔽ビア131aを含むことができ、選択的に2個の第3フィードビア127a、127bを含むことができ、選択的に2個のストリップパターン117a、117bを含むことができ、選択的にグラウンドプレーン201aを含むことができ、そして選択的に電気連結構造体190を含むことができる。図10のアンテナ装置100の構成のうち、図1~図9のアンテナ装置100と重複する構成については、前述の図1~図9のアンテナ装置100に関する説明が適用される。
巻線フィードパターン140a、140bはそれぞれ第2フィードビア122a、122bの上端に電気的に連結されており、パッチアンテナパターン112aから離隔している。第2フィードビア122a、122bとパッチアンテナパターン112aの離隔によって発生した空間に、巻線フィードパターン140a、140bが配置できるので、巻線フィードパターン140a、140bの設計の自由度が改善できる
巻線フィードパターン140a、140bそれぞれは、少なくとも一部分が巻線形態である。例えば、巻線フィードパターン140a、140bそれぞれは第1巻線フィードパターン141a、第2巻線フィードパターン142a、または巻線ビア143aのうちの少なくとも一つを含むことができ、第2巻線フィードパターン142aは延長パート144aを含むことができる。
巻線フィードパターン140a、140bそれぞれは、パッチアンテナパターン112aに対する電磁気的カップリングによってパッチアンテナパターン112aに給電経路を提供する。巻線フィードパターン140a、140bが給電経路として使用できるので、それぞれの巻線フィードパターン140a、140bを通じて伝送されるRF信号に対応する巻線電流は巻線フィードパターン140a、140bを通じて流れ得る。巻線電流の方向は、巻線フィードパターン140a、140bの巻線形態に対応して回転できる。これにより、巻線フィードパターン140a、140bの自己インダクタンス(self-inductance)がブースト(boost)できるので、巻線フィードパターン140a、140bは比較的大きなインダクタンスを有することができる。巻線フィードパターン140a、140bそれぞれはインダクタンスをパッチアンテナパターン112aに提供することができ、これにより、パッチアンテナパターン112aはインダクタンスに対応する追加共振周波数に基づいてさらに広い帯域幅を有することができる。
巻線フィードパターン140a、140bそれぞれの少なくとも一部分は、巻線形態の一端部から互いに異なる複数の方向に延長された形態を有することができる。巻線フィードパターン140a、140bそれぞれは、延長パート144aを含むことができる。延長パート144aで延長方向の個数が多いか、延長パート144aで延長方向間の角度が大きいほど、巻線フィードパターン140a、140bそれぞれでRF信号に対応するエネルギーは延長パート144aにさらに集中できる。
巻線フィードパターン140a、140bそれぞれはエネルギーが集中された延長パート144aを含むので、パッチアンテナパターン112aは延長パート144aを給電経路のインピーダンス整合のための中継点として使用することができる。これにより、延長パート144aは、パッチアンテナパターン112aに対する給電経路のインピーダンス整合効率をさらに向上させることができる。また、アンテナ装置100で巻線フィードパターン140a、140bのパッチアンテナパターン112aに対する電磁気的カップリング集中度が大きくなり得るので、パッチアンテナパターン112aの利得がさらに向上できる。
第3フィードビア127a、127bそれぞれは、第1フィードビア121a、121bおよび誘電体共振器アンテナ160を連結しており、誘電体共振器アンテナ160の内部に挿入されている。その他にも、第3フィードビア127a、127bそれぞれは、誘電体共振器アンテナ160の外部表面に配置することができる。誘電体共振器アンテナ160は第1フィードビア121a、121bおよび第3フィードビア127a、127bを通じて給電の提供を受けることができ、これにより、給電効率が増大できる。
ストリップパターン117a、117bそれぞれは第1フィードビア121a、121bから遠くなる方向に拡張されており、第1フィードビア121a、121bと第3フィードビア127a、127bを互いに電気的に連結させる。ストリップパターン117a、117bそれぞれは、パッチアンテナパターン112aの平面と平行な平面を有することができる。ストリップパターン117a、117bによって誘電体共振器アンテナ160に給電される経路の電気的長さが調節でき、これにより、インピーダンスマッチング自由度が増大でき、アンテナ装置100の利得が改善できる。
図11は、本発明の一実施形態による複数のアンテナ装置の配列を示す平面図である。
アンテナアレイ(antenna array)は、複数のアンテナ装置100を含む。複数のアンテナ装置100それぞれは、前述の図1~図10のアンテナ装置のうちの一つであってもよい。このような配列アンテナが5Gミリメートルウェーブ通信に使用される場合、配列アンテナは大きさが小型でありながらも、5G周波数帯域に対して高くて均一な利得を有することができる。
複数のアンテナ装置100の間に複数のアンテナ装置100を遮るように複数の遮蔽構造体180が選択的に配置できる。このような複数の遮蔽構造体180は複数のアンテナ装置100間の干渉を防止することができ、これにより、アンテナアレイの利得が増大できる。
図12は、本発明の一実施形態による複数のアンテナ装置の配列を示す平面図である。
アンテナアレイは、複数のアンテナ装置100を含む。複数のアンテナ装置100それぞれは、前述の図1~図10のアンテナ装置のうちの一つであってもよい。このような配列アンテナが5Gミリメートルウェーブ通信に使用される場合、配列アンテナは大きさが小型でありながらも、5G周波数帯域に対して高くて均一な利得を有することができる。
複数のアンテナ装置100それぞれの少なくとも一つの辺は平面ビュー(planar view)で複数のアンテナ装置100が実装される基板の一辺を基準にして一定の角度でスラント(slant)されている。例えば、アンテナ装置100でパッチアンテナパターン112aの少なくとも一つの辺または誘電体共振器アンテナ160の少なくとも一つの辺が平面ビューでスラントされている。スラントされている複数のアンテナ装置100の間では複数のパッチアンテナパターン112aが互いに平行でないように配列されているので、複数のパッチアンテナパターン112aの間のカップリングが弱化されることがある。また、複数の誘電体共振器アンテナ160が互いに平行でないように配列されているので、複数の誘電体共振器アンテナ160の間のカップリングが弱化されることがある。これにより、複数のアンテナ装置100の間のカップリングによってアンテナ装置100の利得損失が発生することがあり、このような利得損失がスラントされている複数のアンテナ装置100の間では少なくなり得る。
複数のアンテナ装置100の間に複数のアンテナ装置100を遮るように複数の遮蔽構造体180が選択的に配置できる。このような複数の遮蔽構造体180は複数のアンテナ装置100の間の干渉を防止することができ、これにより、アンテナアレイの利得が増大できる。
図13は、一実施形態によるアンテナ装置の下側の構造を概略的に示す側面図である。
図13を参照すれば、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、連結部材200、IC310、接着部材320、電気連結構造体330、封合材340、手動部品350、そしてコア部材410のうちの少なくとも一部を含むことができる。
連結部材200は、印刷回路基板(PCB)のように既設計されたパターンを有する複数の金属層と複数の絶縁層が積層された構造を有することができる。
IC310は、連結部材200の下側に配置できる。IC310は連結部材200の配線に連結されてRF信号を伝達するか伝達を受けることができ、連結部材200のグラウンドプレーンに連結されてグラウンドの提供を受けることができる。例えば、IC310は、周波数変換、増幅、フィルタリング、位相制御、そして電源生成のうちの少なくとも一部を行って変換された信号を生成することができる。
接着部材320は、IC310と連結部材200を互いに接着させることができる。
電気連結構造体330は、IC310と連結部材200を連結させることができる。例えば、電気連結構造体330は、ソルダーボール、ピン、ランド、パッドのような構造を有することができる。電気連結構造体330は連結部材200の配線とグラウンドプレーンより低い溶融点を有し、このような低い溶融点を用いた所定の工程によってIC310と連結部材200を連結させることができる。
封合材340はIC310の少なくとも一部を封合することができ、IC310の放熱性能と衝撃保護性能を向上させることができる。例えば、封合材340は、PIE(Photo Imageable Encapsulant)、ABF(Ajinomoto Build-up Film)、エポキシモールディングコンパウンド(epoxy molding compound、EMC)などから実現できる。
手動部品350は連結部材200の下面上に配置でき、電気連結構造体330を通じて連結部材200の配線および/またはグラウンドプレーンに連結できる。例えば、手動部品350は、キャパシター(例:Multi-Layer Ceramic Capacitor(MLCC))やインダクタ、チップ抵抗器のうちの少なくとも一部を含むことができる。
コア部材410は連結部材200の下側に配置でき、外部からIF(intermediate frequency)信号または基底帯域(base band)信号の伝達を受けてIC310に伝達するかIC310からIF信号または基底帯域信号の伝達を受けて外部に伝達するように連結部材200に連結できる。ここで、RF信号の周波数(例:24GHz、28GHz、36GHz、39GHz、60GHz)は、IF信号(例:2GHz、5GHz、10GHzなど)の周波数より大きい。
例えば、コア部材410は、連結部材200のICグラウンドプレーンに含まれる配線を通じてIF信号または基底帯域信号をIC310に伝達するかIC310から伝達を受けることができる。連結部材200のグラウンドプレーンがICグラウンドプレーンと配線の間に配置されるので、アンテナ装置内でIF信号または基底帯域信号とRF信号は電気的に隔離できる。
図14は、一実施形態によるアンテナ装置の下側の構造を概略的に示す側面図である。
図14を参照すれば、一実施形態によるアンテナ装置は、遮蔽部材360、コネクタ420、そしてチップアンテナ430のうちの少なくとも一部を含むことができる。
遮蔽部材360は、連結部材200の下側に配置されて連結部材200と共にIC310と封合材340を閉じ込めるように配置できる。例えば、遮蔽部材360は、IC310、手動部品350、そして封合材340の全てを共にカバー(例:conformal shield)するかそれぞれカバー(例:compartment shield)するように配置できる。例えば、遮蔽部材360は一面が開放された六面体の形態を有し、連結部材200との結合によって六面体の収容空間を有することができる。遮蔽部材360は銅のように高い伝導度の物質から実現され短いスキンデプス(skin depth)を有することができ、連結部材200のグラウンドプレーンに連結できる。したがって、遮蔽部材360は、IC310と手動部品350が受けることになる電磁気的ノイズを減らすことができる。しかし、封合材340は設計によって省略できる。
コネクタ420はケーブル(例:同軸ケーブル、軟性PCB)の接続構造を有することができ、連結部材200のICグラウンドプレーンに連結でき、サブ基板と類似な役割を果たすことができる。コネクタ420は、ケーブルからIF信号、基底帯域信号および/または電源の提供を受けるかIF信号および/または基底帯域信号をケーブルに提供することができる。
チップアンテナ430は、一実施形態によるアンテナ装置に補助してRF信号を送信または受信することができる。例えば、チップアンテナ430は、絶縁層より大きな誘電率を有する誘電体ブロックと、誘電体ブロックの両面に配置される複数の電極を含むことができる。複数の電極のうちの一つは連結部材200の配線に連結でき、他の一つは連結部材200のグラウンドプレーンに連結できる。
図15は、一実施形態によるアンテナ装置の電子機器での配置を例示した平面図である。
図15を参照すれば、アンテナ装置100は、電子機器700のセット基板600上で電子機器700の側面境界に隣接して配置できる。アンテナ装置100は、前述の図1~図14のアンテナ装置のうちの一つであってもよい。
電子機器700はスマートフォン(smart phone)、個人用情報端末器(personal digital assistant)、デジタルビデオカメラ(digital video camera)、デジタルスチルカメラ(digital still camera)、ネットワークシステム(network system)、コンピュータ(computer)、モニター(monitor)、タブレット(tablet)、ラップトップ(laptop)、ネットブック(netbook)、テレビ(television)、ビデオゲーム(videogame)、スマートウォッチ(smart watch)、オートモーティブ(Automotive)などであってもよいが、これに限定されない。
セット基板600上には、通信モジュール610および基底帯域回路620がさらに配置できる。アンテナ装置100は、同軸ケーブル630を通じて通信モジュール610および/または基底帯域回路620に連結できる。
通信モジュール610は、デジタル信号処理を行うように揮発性メモリ(例えば、DRAM)、不揮発性メモリ(例えば、ROM)、フラッシュメモリなどのメモリチップ;セントラルプロセッサー(例えば、CPU)、グラフィックプロセッサー(例えば、GPU)、デジタル信号プロセッサー、暗号化プロセッサー、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラーなどのアプリケーションプロセッサーチップ;アナログ-デジタルコンバータ、ASIC(application-specific IC)などのロジックチップのうちの少なくとも一部を含むことができる。
基底帯域回路620は、アナログ-デジタル変換、アナログ信号に対する増幅、フィルタリングおよび周波数変換を行ってベース信号を生成することができる。基底帯域回路620から入出力されるベース信号はケーブルを通じてアンテナ装置に伝達できる。
例えば、ベース信号は、電気連結構造体とコアビアと配線を通じてICに伝達できる。ICは、ベース信号をミリメートルウェーブ(mmWave)帯域のRF信号に変換することができる。
誘電層1140は、一実施形態によるアンテナ装置内でパターン、ビア、プレーン、ライン、電気連結構造体が配置されない領域に満たされてもよい。
図16は、一実施形態によるアンテナ装置の電子機器での配置を例示した平面図である。
図16を参照すれば、アンテナ装置100は電子機器700のセット基板600上で多角形の電子機器700の辺の中心にそれぞれ隣接して配置でき、セット基板600上には通信モジュール610および基底帯域回路620がさらに配置できる。アンテナ装置100は、同軸ケーブル630によって通信モジュール610および/または基底帯域回路620に連結できる。アンテナ装置100は、前述の図1~図14のアンテナ装置のうちの一つであってもよい。
図17は、一実施形態によるアンテナ装置の電子機器での配置を例示した平面図である。
図17を参照すれば、アンテナ装置100は、電子機器700のセット基板600上で多角形の電子機器700の辺に垂直に立てられて配置できる。例えば、電子機器700の上側辺に位置するアンテナ装置100はアンテナ装置100のボアサイト方向がX方向であり、電子機器700の左側辺に位置するアンテナ装置100はアンテナ装置100のボアサイト方向が電子機器700から遠くなるY方向であり得る。セット基板600上には通信モジュール610および基底帯域回路620がさらに配置できる。アンテナ装置100は、同軸ケーブル630によって通信モジュール610および/または基底帯域回路620に連結できる。アンテナ装置100は、前述の図1~図14のアンテナ装置のうちの一つであってもよい。
以上で本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。
112a:パッチアンテナパターン
117a、117b:ストリップパターン(strip pattern)
121a、121b:第1フィードビア(feed via)
122a、122b:第2フィードビア
127a、127b:第3フィードビア
131a:複数の遮蔽ビア(shielding via)
150:誘電層(dielectric layer)
160:誘電体共振器アンテナ(dielectric resonator antenna)
201a:グラウンドプレーン(ground plane)
117a、117b:ストリップパターン(strip pattern)
121a、121b:第1フィードビア(feed via)
122a、122b:第2フィードビア
127a、127b:第3フィードビア
131a:複数の遮蔽ビア(shielding via)
150:誘電層(dielectric layer)
160:誘電体共振器アンテナ(dielectric resonator antenna)
201a:グラウンドプレーン(ground plane)
Claims (16)
- 第1RF信号を送受信する誘電体共振器アンテナ(dielectric resonator antenna)、
第2RF信号を送受信し、前記誘電体共振器アンテナと垂直方向に少なくとも一部が重畳するパッチアンテナパターン、
前記誘電体共振器アンテナに給電する第1フィードビア、そして
前記パッチアンテナパターンに給電する第2フィードビア
を含み、
前記第1RF信号の周波数は、前記第2RF信号の周波数より低い、アンテナ装置。 - 前記誘電体共振器アンテナの誘電率は、前記パッチアンテナパターンが実現されている誘電層の誘電率より高い、請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記第1フィードビアを前記誘電体共振器アンテナに電気的に連結させる第3フィードビアをさらに含む、請求項2に記載のアンテナ装置。
- 前記誘電体共振器アンテナは、第1誘電体ブロック、前記第1誘電体ブロックの上に位置するポリマー層、そして前記ポリマー層の上に位置する第2誘電体ブロックを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記第1フィードビアを前記誘電体共振器アンテナに電気的に連結させる第3フィードビアをさらに含む、請求項4に記載のアンテナ装置。
- 前記第1誘電体ブロックの上面に位置し、前記第3フィードビアと電気的に連結されている金属パッチをさらに含む、請求項5に記載のアンテナ装置。
- 前記第1フィードビアと電気的に連結されており、前記第1フィードビアから遠くなる方向に拡張されているストリップパターンをさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記パッチアンテナパターンにカップリングされており、前記第1フィードビアに近接して位置する複数の遮蔽ビアをさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記複数の遮蔽ビアは、前記パッチアンテナパターンに送受信される信号から前記第1フィードビアを遮蔽する、請求項8に記載のアンテナ装置。
- 前記第1フィードビアは、互いに偏波である第1-1RF信号と第1-2RF信号がそれぞれ通過する第1-1フィードビアおよび第1-2フィードビアを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記第2フィードビアは、互いに偏波である第2-1RF信号と第2-2RF信号がそれぞれ通過する第2-1フィードビアおよび第2-2フィードビアを含む、請求項10に記載のアンテナ装置。
- 前記第2フィードビアの上端に電気的に連結されており、少なくとも一部分が巻線形態である巻線フィードパターン(winding feed pattern)をさらに含む、請求項1から11のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記巻線フィードパターンは、前記巻線フィードパターンの端部が延長されている延長パートを含む、請求項12に記載のアンテナ装置。
- 第1誘電率を有する誘電層、
前記誘電層に位置するパッチアンテナパターン、
前記パッチアンテナパターンの上に位置し、第2誘電率を有する誘電体共振器アンテナ(dielectric resonator antenna)、
前記誘電体共振器アンテナにカップリングされている第1フィードビア、そして
前記パッチアンテナパターンにカップリングされている第2フィードビア
を含み、
前記第2誘電率は、前記第1誘電率より高い、アンテナ装置。 - 前記誘電体共振器アンテナは、第1誘電体ブロック、前記第1誘電体ブロックの上に位置するポリマー層、そして前記ポリマー層の上に位置する第2誘電体ブロックを含む、請求項14に記載のアンテナ装置。
- 前記パッチアンテナパターンは、少なくとも一部が前記誘電体共振器アンテナと垂直方向に重畳する、請求項14または15に記載のアンテナ装置。
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