▶ サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド．の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022016247
(43)【公開日】2022-01-21
(54)【発明の名称】アンテナ装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 13/08 20060101AFI20220114BHJP
【ＦＩ】
H01Q13/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020193628
(22)【出願日】2020-11-20
(31)【優先権主張番号】10-2020-0084065
(32)【優先日】2020-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】594023722
【氏名又は名称】サムソン エレクトロ－メカニックス カンパニーリミテッド．
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】キム、ナムキ
(72)【発明者】
【氏名】リー、ウォンチョル
(72)【発明者】
【氏名】コ、ドンゴク
(72)【発明者】
【氏名】クム、ジェミン
(72)【発明者】
【氏名】リョー、ジョンキ
(72)【発明者】
【氏名】ヒュル、ヨウンシク
【テーマコード（参考）】
5J045
【Ｆターム（参考）】
5J045AA02
5J045AA21
5J045DA10
5J045EA07
5J045NA03
(57)【要約】
【課題】 性能が向上し小型化の可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】 実施形態によるアンテナ装置は、誘電体層を挟んで第１方向に互いに重畳するグラウンドプレーンとアンテナパターン、前記アンテナパターンとカップリングされ前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するフィードビア、前記グラウンドプレーンに連結されて前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するグラウンドビア、そして前記グラウンドビアから拡張されて前記第１方向と所定の角度を成す第２方向に沿って前記フィードビアの側面に隣接して位置するグラウンドパターンを含むことができる。
【選択図】 図５
【解決手段】 実施形態によるアンテナ装置は、誘電体層を挟んで第１方向に互いに重畳するグラウンドプレーンとアンテナパターン、前記アンテナパターンとカップリングされ前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するフィードビア、前記グラウンドプレーンに連結されて前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するグラウンドビア、そして前記グラウンドビアから拡張されて前記第１方向と所定の角度を成す第２方向に沿って前記フィードビアの側面に隣接して位置するグラウンドパターンを含むことができる。
【選択図】 図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体層を挟んで第１方向に互いに重畳するグラウンドプレーンとアンテナパターン、
前記アンテナパターンとカップリングされ前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するフィードビア、
前記グラウンドプレーンに連結されて前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するグラウンドビア、そして
前記グラウンドビアから拡張されて前記第１方向と所定の角度を成す第２方向に前記フィードビアの側面に隣接して位置するグラウンドパターンを含むアンテナ装置。
前記アンテナパターンとカップリングされ前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するフィードビア、
前記グラウンドプレーンに連結されて前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するグラウンドビア、そして
前記グラウンドビアから拡張されて前記第１方向と所定の角度を成す第２方向に前記フィードビアの側面に隣接して位置するグラウンドパターンを含むアンテナ装置。
【請求項2】
前記グラウンドビアは、前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと離隔され、
前記グラウンドパターンは、前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと重畳する、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記グラウンドパターンは、前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと重畳する、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記アンテナパターンの中心を過ぎて前記第１方向と平行な方向にのびる中心線から前記フィードビアの間の間隔は、前記中心線から前記グラウンドビアの間の間隔と同一である、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記フィードビアは、前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと離隔される、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記フィードビアに連結され、前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと離隔されて、パッチアンテナパターンで給電経路を提供するフィードパターンをさらに含む、請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記グラウンドプレーンから前記第１方向に沿って測定した前記グラウンドビアの高さは、前記フィードビアの高さより高い、請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記フィードビアは、前記グラウンドビアから互いに異なる方向に離隔されている第１フィードビアと第２フィードビアを含み、
前記グラウンドパターンは、前記第１フィードビアの側面に位置する第１グラウンドパターンと前記第２フィードビアの側面に位置する第２グラウンドパターンを含む、請求項２に記載のアンテナ装置。
前記グラウンドパターンは、前記第１フィードビアの側面に位置する第１グラウンドパターンと前記第２フィードビアの側面に位置する第２グラウンドパターンを含む、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記グラウンドプレーンから前記第１方向に沿って測定した前記グラウンドビアの高さは、前記第１フィードビアの高さまたは前記第２フィードビアの高さより高い、請求項７に記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記グラウンドビアと前記第１グラウンドパターンの間の距離は、前記グラウンドビアと前記第２グラウンドパターンの間の距離と同一であり、
前記第１方向と垂直を成す一平面上、前記第１グラウンドパターンと前記グラウンドビアの間の第１連結部と前記第２グラウンドパターンと前記グラウンドビアの間の第２連結部は互いに直角を成すように配置される、請求項７または８に記載のアンテナ装置。
前記第１方向と垂直を成す一平面上、前記第１グラウンドパターンと前記グラウンドビアの間の第１連結部と前記第２グラウンドパターンと前記グラウンドビアの間の第２連結部は互いに直角を成すように配置される、請求項７または８に記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記アンテナパターンは、前記第１方向と垂直を成す一平面上多角形形態を有する第１アンテナパターンと
前記第１アンテナパターンと前記第２方向に沿って離隔されて、前記第１アンテナパターンを囲む複数の第２アンテナパターンを含む、請求項７から９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第１アンテナパターンと前記第２方向に沿って離隔されて、前記第１アンテナパターンを囲む複数の第２アンテナパターンを含む、請求項７から９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項11】
グラウンドプレーン、
前記グラウンドプレーンの上に位置する誘電体層、
前記誘電体層の上に位置するアンテナパターン、
前記アンテナパターンとカップリングされ、前記誘電体層の一部を貫通する第１フィードビアおよび第２フィードビア、そして
前記グラウンドプレーンに連結され、前記誘電体層の一部を貫通するグラウンドビアを含み、
前記グラウンドプレーンから測定した前記グラウンドビアの高さは、前記第１フィードビアの高さと前記第２フィードビアの高さのうちの少なくとも一つの高さより高い、アンテナ装置。
前記グラウンドプレーンの上に位置する誘電体層、
前記誘電体層の上に位置するアンテナパターン、
前記アンテナパターンとカップリングされ、前記誘電体層の一部を貫通する第１フィードビアおよび第２フィードビア、そして
前記グラウンドプレーンに連結され、前記誘電体層の一部を貫通するグラウンドビアを含み、
前記グラウンドプレーンから測定した前記グラウンドビアの高さは、前記第１フィードビアの高さと前記第２フィードビアの高さのうちの少なくとも一つの高さより高い、アンテナ装置。
【請求項12】
前記第１フィードビアに連結されて前記アンテナパターンと第１方向に沿って重畳する第１フィードパターンと、前記第２フィードビアに連結されて前記アンテナパターンと前記第１方向に沿って重畳する第２フィードパターンをさらに含み、
前記グラウンドビアは、前記第１フィードビアと前記第２フィードビアより前記アンテナパターンの中心に近く位置する、請求項１１に記載のアンテナ装置。
前記グラウンドビアは、前記第１フィードビアと前記第２フィードビアより前記アンテナパターンの中心に近く位置する、請求項１１に記載のアンテナ装置。
【請求項13】
前記アンテナパターンは、前記第１方向と垂直を成す一平面上多角形形態を有する第１アンテナパターン、そして前記第１アンテナパターンと離隔されて前記第１アンテナパターンを囲む複数の第２アンテナパターンを含む、請求項１２に記載のアンテナ装置。
【請求項14】
前記第１フィードパターンの少なくとも一部と前記第２フィードパターンの少なくとも一部分は、前記複数の第２アンテナパターンと上下方向に重畳する、請求項１３に記載のアンテナ装置。
【請求項15】
前記グラウンドプレーンに連結されて前記誘電体層の少なくとも一部を貫通する複数のサブグラウンドビアをさらに含み、
前記複数のサブグラウンドビアは、前記グラウンドビアを囲むように配置され、
前記グラウンドプレーンから測定した前記複数のサブグラウンドビアの高さは、前記第１フィードビアの高さと前記第２フィードビアの高さのうちの少なくとも一つの高さより高い、請求項１１に記載のアンテナ装置。
前記複数のサブグラウンドビアは、前記グラウンドビアを囲むように配置され、
前記グラウンドプレーンから測定した前記複数のサブグラウンドビアの高さは、前記第１フィードビアの高さと前記第２フィードビアの高さのうちの少なくとも一つの高さより高い、請求項１１に記載のアンテナ装置。
【請求項16】
前記グラウンドビアと前記複数のサブグラウンドビアは、前記アンテナパターンと離隔されて前記アンテナパターンと重畳する、請求項１５に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近、第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商品化／標準化のための研究も活発に行われている。
【0003】
高い周波数帯域、例えば、２４ＧＨｚ、２８ＧＨｚ、３６ＧＨｚ、３９ＧＨｚ、６０ＧＨｚなどのＲＦ信号は伝達される過程で容易に損失されて、通信の品質低下が発生することがある。
【0004】
一方、携帯用電子機器が発展することによって、電子機器の表示領域である画面の大きさが大きくなり、これによってアンテナなどが配置される非表示領域であるベゼルの大きさは減少し、これによってアンテナが設置され得る領域の面積も減少するようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
実施形態は、性能が向上し小型化の可能なアンテナ装置を提供するためのものである。
【0006】
本発明の目的は上述の目的で限定されるのではなく、本発明の思想および領域から逸脱しない範囲で多様に拡張できるのが自明である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態によるアンテナ装置は、誘電体層を挟んで第１方向に互いに重畳するグラウンドプレーンとアンテナパターン、前記アンテナパターンとカップリングされ前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するフィードビア、前記グラウンドプレーンに連結されて前記誘電体層の少なくとも一部を貫通するグラウンドビア、そして前記グラウンドビアから拡張されて前記第１方向と所定の角度を成す第２方向に沿って前記フィードビアの側面に隣接して位置するグラウンドパターンを含むことができる。
【0008】
前記グラウンドビアは前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと離隔されてもよく、前記グラウンドパターンは前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと重畳してもよい。
【0009】
前記アンテナパターンの中心を過ぎて前記第１方向と平行な方向にのびる中心線から前記フィードビアの間の間隔は、前記中心線から前記グラウンドビアの間の間隔と同一であってもよい。
【0010】
前記フィードビアは、前記アンテナパターンに接触してもよい。
【0011】
前記フィードビアは、前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと離隔されてもよい。
【0012】
前記アンテナ装置は、前記フィードビアに連結され前記第１方向に沿って前記アンテナパターンと離隔されて前記パッチアンテナパターンに給電経路を提供するフィードパターンをさらに含んでもよい。
【0013】
前記グラウンドプレーンから前記第１方向に沿って測定した前記グラウンドビアの高さは、前記フィードビアの高さより高くてもよい。
【0014】
前記フィードビアは前記グラウンドビアから互いに異なる方向に離隔されている第１フィードビアと第２フィードビアを含むことができ、前記グラウンドパターンは前記第１フィードビアの側面に位置する第１グラウンドパターンと前記第２フィードビアの側面に位置する第２グラウンドパターンを含むことができる。
【0015】
前記グラウンドプレーンから前記第１方向に沿って測定した前記グラウンドビアの高さは、前記第１フィードビアの高さまたは前記第２フィードビアの高さより高くてもよい。
【0016】
前記アンテナパターンは、前記第１方向と垂直を成す一平面上多角形形態を有する第１アンテナパターンと、前記第１アンテナパターンと前記第２方向に沿って離隔されて、前記第１アンテナパターンを囲む複数の第２アンテナパターンを含むことができる。
【0017】
前記グラウンドビアと前記第１グラウンドパターンの間の距離は、前記グラウンドビアと前記第２グラウンドパターンの間の距離と同一であってもよい。
【0018】
前記第１方向と垂直を成す一平面上、前記第１グラウンドパターンと前記グラウンドビアの間の第１連結部と、前記第２グラウンドパターンと前記グラウンドビアの間の第２連結部は、互いに直角を成すように配置されてもよい。
【0019】
実施形態によるアンテナ装置は、グラウンドプレーン、前記グラウンドプレーンの上に位置する誘電体層、前記誘電体層の上に位置するアンテナパターン、前記アンテナパターンとカップリングされ、前記誘電体層の一部を貫通する第１フィードビアおよび第２フィードビア、そして前記グラウンドプレーンに連結され、前記誘電体層の一部を貫通するグラウンドビアを含み、前記グラウンドプレーンから測定した前記グラウンドビアの高さは前記第１フィードビアの高さと前記第２フィードビアの高さのうちの少なくとも一つの高さより高くてもよい。
【0020】
前記第１フィードビアに連結されて前記アンテナパターンと前記第１方向に沿って重畳する第１フィードパターンと、前記第２フィードビアに連結されて前記アンテナパターンと前記第１方向に沿って重畳する第２フィードパターンをさらに含んでもよく、前記グラウンドビアは前記第１フィードビアと前記第２フィードビアより前記アンテナパターンの中心に近く配置されてもよい。
【0021】
前記アンテナパターンは、前記第１方向と垂直を成す一平面上多角形形態を有する第１アンテナパターン、そして前記第１アンテナパターンと離隔されて前記第１アンテナパターンを囲む複数の第２アンテナパターンを含むことができる。
【0022】
前記第１フィードパターンの少なくとも一部と前記第２フィードパターンの少なくとも一部分は、前記複数の第２アンテナパターンと上下方向に重畳してもよい。
【0023】
前記アンテナ装置は、前記グラウンドプレーンに連結されて前記誘電体層の少なくとも一部を貫通する複数のサブグラウンドビアをさらに含んでもよく、前記複数のサブグラウンドビアは、前記グラウンドビアを囲むように配置されてもよく、前記グラウンドプレーンから測定した前記複数のサブグラウンドビアの高さは前記第１フィードビアの高さと前記第２フィードビアの高さのうちの少なくとも一つの高さより高くてもよい。
前記グラウンドビアと前記複数のサブグラウンドビアは、前記アンテナパターンと離隔されて前記アンテナパターンと重畳してもよい。
前記グラウンドビアと前記複数のサブグラウンドビアは、前記アンテナパターンと離隔されて前記アンテナパターンと重畳してもよい。
【発明の効果】
【0024】
実施形態によるアンテナ装置は、性能が向上し、小型化が可能になる。
【0025】
本発明の効果は上述の効果に限定されるのではなく、本発明の思想および領域から逸脱しない範囲で多様に拡張できるのが自明である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】一実施形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図3】他の一実施形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図5】他の一実施形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図7a】他の一実施形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図7b】他の一実施形態によるアンテナ装置の斜視図である。
【図8a】他の一実施形態によるアンテナ装置の平面図である。
【図8b】他の一実施形態によるアンテナ装置の平面図である。
【図12a】一実施形態による電流経路を概念的に示した図である。
【図12b】一実施形態による電流経路を概念的に示した図である。
【図13】他の一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した平面図である。
【図14】他の一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した平面図である。
【図15】他の一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した平面図である。
【図16a】他の一実施形態によるアンテナ装置を示した平面図である。
【図17a】他の一実施形態によるアンテナ装置を示した斜視図である。
【図17b】他の一実施形態によるアンテナ装置を示した斜視図である。
【図18】一実施形態によるアンテナ装置を含む電子機器を示した簡略図である。
【図19a】一実験例によるアンテナ装置の帯域幅結果を示すグラフである。
【図19b】一実験例によるアンテナ装置の帯域幅結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、添付した図面を参照して本発明の様々な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。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。
【0028】
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同一または類似の構成要素については同一な参照符号を付けるようにする。
【0029】
また、図面で示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも示されたところに限定されない。図面で様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。
【0030】
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分"の上に"または"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。反対に、ある部分が他の部分"の直上"にあるという時には中間に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分"の上に"または"上に"あるということは基準となる部分の上または下に位置するのであり、必ずしも重力反対方向側に"の上に"または"上に"位置することを意味するのではない。
【0031】
また、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。
【0032】
また、明細書全体で、"平面上"という時、これは対象部分を上から見た時を意味し、"断面上"という時、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。
【0033】
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"間接的にまたは非接触カップリング"されている場合を含む。
【0034】
また、明細書全体で、"連結される"という時、これは二つ以上の構成要素が直接的に連結されることのみを意味するのではなく、二つ以上の構成要素が他の構成要素を通じて間接的に連結されること、物理的に連結されることだけでなく、電気的に連結されること、または位置や機能によって異なる名称で称されたが、一体であるのを意味することができる。
【0035】
【0036】
図１を参照すれば、一実施形態によるアンテナ装置１０００ａは、誘電体層１０１を挟んで互いに重畳するグラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０、パッチアンテナパターン１１０に連結されているフィードビア１２０、グラウンドプレーン２０１に連結されているグラウンドビア１４０およびグラウンドビア１４０から拡張されたグラウンドパターン１４１を含む。
【0037】
【0038】
グラウンドプレーン２０１の上には、例えば、第１方向ｘおよび第２方向ｙと垂直を成す第３方向ｚ側には誘電体層１０１が位置し、誘電体層１０１の上には、即ち、第３方向ｚにはパッチアンテナパターン１１０が位置する。
【0039】
パッチアンテナパターン１１０はアンテナ装置１０００ａの周波数特性によって平面形態および大きさが決定され、これはアンテナ装置の設計によって変更可能であるのが自明である。
【0040】
グラウンドプレーン２０１はホール２１を有し、フィードビア１２０はグラウンドプレーン２０１のホール２１と誘電体層１０１を貫通するように第３方向ｚに沿って形成されており、パッチアンテナパターン１１０に連結される。
【0041】
グラウンドビア１４０は、グラウンドパターン１４１と連結されて誘電体層１０１の一部分を貫通するように第３方向ｚに沿って形成されている。グラウンドパターン１４１は、グラウンドビア１４０から水平連結部１４２を通じて拡張されてフィードビア１２０の側面に位置する。
【0042】
グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１は、パッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置される。
【0043】
グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１は、パッチアンテナパターン１１０と接触しない。即ち、図２に示したように、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したグラウンドビア１４０の第１高さｈ１は、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したパッチアンテナパターン１１０の第２高さｈ２より小さい。
【0044】
また、水平方向、即ち、第１方向ｘと第２方向ｙに沿って測定したグラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１の第１幅ｗ１は、第１方向ｘと第２方向ｙに沿って測定したパッチアンテナパターン１１０の第２幅ｗ２より狭い。
【0045】
パッチアンテナパターン１１０の中心を過ぎて第３方向ｚに伸びた仮想の中心線ｃを基準にして、フィードビア１２０と中心線ｃの間の間隔はグラウンドビア１４０と中心線ｃの間の間隔とほとんど同一であってもよい。
【0046】
フィードビア１２０とグラウンドビア１４０がパッチアンテナパターン１１０の中心線ｃを基準にして互いに同じ間隔を成すように配置されることによって、アンテナの放射パターンがチルト（ｔｉｌｔ）されるのを防止することができ、基準方向（ｂｏｒｅｓｉｇｈｔ）上アンテナの放射パターンが正位置に配置されて、複数のアンテナを含むアンテナアレイ構造に含まれても放射パターンが変化しないことになる。
【0047】
図示してはいないが、グラウンドプレーン２０１の下、即ち、第３方向ｚと反対の方向にはフィードビア１２０に連結されて、電気信号を伝達するための電子素子が配置できる。
【0048】
電子素子からフィードビア１２０に電気信号を伝達すれば、電気信号はフィードビア１２０を通じてフィードビア１２０とカップリングされたパッチアンテナパターン１１０に伝達され、パッチアンテナパターン１１０はグラウンドプレーン２０１とカップリングによってＲＦ信号を送受信することができる。
【0049】
この時、フィードビア１２０とフィードビア１２０の側面に位置するグラウンドビア１４０およびグラウンドパターン１４１の間にもカップリングが行われ、これによってパッチアンテナパターン１１０の利得（ｇａｉｎ）と帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を向上させることができる。
【0050】
また、グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１、水平連結部１４２はパッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置され、パッチアンテナパターン１１０が占める領域内に配置されるため、グラウンドビアとグラウンドパターンをアンテナパッチ側面に形成する場合と異なり、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0051】
また、グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１は、パッチアンテナパターン１１０の周辺に発生することのある不必要な周波数成分の移動通路を作用して、不必要な周波数成分はグラウンドパターン１４１、水平連結部１４２、グラウンドビア１４０を通じてグラウンドプレーン２０１に伝達でき、これによってノイズ周波数成分によるアンテナ装置の性能低下を防止することができる。
【0052】
このように、一実施形態によるアンテナ装置１０００ａは、フィードビア１２０の側面に位置するグラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１を含むことによって、追加カップリングを誘導してパッチアンテナパターン１１０の利得と帯域幅を向上させることができ、グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１をグラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０の間にパッチアンテナパターン１１０と上下方向に重畳するように配置することによって、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0053】
したがって、本実施形態によるアンテナ装置によれば、アンテナ装置の性能は向上しながらもアンテナを小型化することができる。
【0054】
【0055】
図３および図４を参照すれば、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｂは先に図１および図２を参照して説明した実施形態によるアンテナ装置１０００ａと類似している。同一な構成要素に対する具体的な説明は省略する。
【0056】
本実施形態によるアンテナ装置１０００ｂは、誘電体層１０１を挟んで上下方向、例えば第３方向ｚに互いに重畳するグラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０、グラウンドプレーン２０１と誘電体層１０１の一部分を貫通するように形成されており、パッチアンテナパターン１１０に電気的に連結されているフィードビア１２０、フィードビア１２０から拡張されているフィードパターン１３０、グラウンドプレーン２０１から拡張されて誘電体層１０１を貫通するように形成されているグラウンドビア１４０およびグラウンドビア１４０から拡張されてフィードビア１２０の側面に位置するグラウンドパターン１４１を含む。
【0057】
グラウンドプレーン２０１の上には、即ち、第３方向ｚ側には誘電体層１０１が位置し、誘電体層１０１の上には、即ち、第３方向ｚにはパッチアンテナパターン１１０が位置する。
【0058】
パッチアンテナパターン１１０はアンテナ装置１０００ｂの周波数特性によって平面形態および大きさが決定でき、これはアンテナ装置の設計によって変更可能であるのが自明である。
【0059】
グラウンドプレーン２０１はホール２１を有し、フィードビア１２０はグラウンドプレーン２０１のホール２１と誘電体層１０１の一部分を貫通するように第３方向ｚに沿って形成されており、フィードパターン１３０と連結され、フィードパターン１３０はパッチアンテナパターン１１０に直接連結されない。即ち、フィードビア１２０とフィードパターン１３０はパッチアンテナパターン１１０と第３方向ｚに沿って離隔されるように配置される。
【0060】
グラウンドビア１４０は、グラウンドプレーン２０１と連結されて誘電体層１０１の一部分を貫通するように第３方向ｚに沿って形成されている。グラウンドパターン１４１は、グラウンドビア１４０から水平連結部１４２を通じて拡張されてフィードビア１２０の側面に位置する。
【0061】
グラウンドビア１４０およびグラウンドパターン１４１、水平連結部１４２は、パッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置される。
【0062】
グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１は、パッチアンテナパターン１１０と接触しない。
【0063】
グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したグラウンドビア１４０の第１高さｈ１は、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したパッチアンテナパターン１１０の第２高さｈ２より小さい。また、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したフィードビア１２０とフィードパターン１３０の第３高さｈ３は、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したパッチアンテナパターン１１０の第２高さｈ２より小さい。
【0064】
また、水平方向、即ち、第１方向ｘと第２方向ｙに沿って測定したグラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１の第１幅ｗ１は、第１方向ｘと第２方向ｙに沿って測定したパッチアンテナパターン１１０の第２幅ｗ２より狭い。
【0065】
パッチアンテナパターン１１０の中心を過ぎて第３方向ｚに伸びた仮想の中心線ｃを基準にして、フィードビア１２０と中心線ｃの間の間隔は、グラウンドビア１４０と中心線ｃの間の間隔とほとんど同じであってもよい。
【0066】
フィードビア１２０とグラウンドビア１４０がパッチアンテナパターン１１０の中心線ｃを基準にして互いに同じ間隔を成すように配置されることによって、アンテナの放射パターンがチルト（ｔｉｌｔ）されるのを防止することができ、基準方向（ｂｏｒｅｓｉｇｈｔ）上アンテナの放射パターンが正位置に配置されて、複数のアンテナを含むアンテナアレイ構造に含まれても放射パターンが変化しないことになる。
【0067】
図示してはいないが、グラウンドプレーン２０１の下、即ち、第３方向ｚと反対の方向にはフィードビア１２０に連結されて、電気信号を伝達するための電子素子が配置できる。
【0068】
電子素子からフィードビア１２０に電気信号を伝達すれば、電気信号の印加を受けたフィードビア１２０に連結されたフィードパターン１３０とパッチアンテナパターン１１０はカップリングされ、パッチアンテナパターン１１０はカップリングフィーディング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆｅｅｄｉｎｇ）によって給電される。給電されたパッチアンテナパターン１１０は、グラウンドプレーン２０１とカップリングによってＲＦ信号を送受信することができる。
【0069】
この時、フィードビア１２０の側面に位置するグラウンドビア１４０およびグラウンドパターン１４１とフィードビア１２０の間にもカップリングが行われ、これによってパッチアンテナパターン１１０の利得と帯域幅を向上させることができる。
【0070】
また、グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１は、パッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置され、パッチアンテナパターン１１０が占める領域内に配置されるため、グラウンドビアとグラウンドパターンをアンテナパッチの側面に形成する場合と異なり、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0071】
また、グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１はパッチアンテナパターン１１０の周辺に発生することのある不必要な周波数成分の移動通路を作用して、不必要な周波数成分はグラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１を通じてグラウンドプレーン２０１に伝達でき、これによってノイズ周波数成分によるアンテナ装置の性能低下を防止することができる。
【0072】
このように、一実施形態によるアンテナ装置１０００ｂはフィードビア１２０の側面に位置するグラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１を含むことによって、追加カップリングを誘導してパッチアンテナパターン１１０の利得と帯域幅を向上させることができ、グラウンドビア１４０とグラウンドパターン１４１をグラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０の間にパッチアンテナパターン１１０と上下方向に重畳するように配置することによって、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0073】
したがって、本実施形態によるアンテナ装置によれば、アンテナ装置の性能は向上しながらもアンテナを小型化することができる。
【0074】
先に説明した実施形態によるアンテナ装置の多くの特徴は、本実施形態によるアンテナ装置に全て適用可能である。
【0075】
【0076】
図５および図６を参照すれば、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｃは、先に図３および図４を参照して説明した実施形態によるアンテナ装置１０００ｂと類似している。同一な構成要素についての具体的な説明は省略する。
【0077】
本実施形態によるアンテナ装置１０００ｃは、誘電体層１０１を挟んで上下方向、例えば第３方向ｚに互いに重畳するグラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０、グラウンドプレーン２０１と誘電体層１０１の一部分を貫通するように形成されている第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂ、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂから拡張されてパッチアンテナパターン１１０と上下方向、例えば第３方向ｚに互いに重畳する第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂ、グラウンドプレーン２０１から拡張されて誘電体層１０１を貫通するように形成されているグラウンドビア１４０、そしてグラウンドビア１４０から第１水平連結部１４２ａと第２水平連結部１４２ｂを通じて拡張されて第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの側面に位置する第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンド１４１ｂを含む。
【0078】
グラウンドプレーン２０１の上には、第３方向ｚ側には誘電体層１０１が位置し、誘電体層１０１の上には、即ち、第３方向ｚにはパッチアンテナパターン１１０が位置する。
【0079】
パッチアンテナパターン１１０はアンテナ装置１０００ｃ）の周波数特性により平面形態および大きさが決定でき、これはアンテナ装置の設計によって変更可能であるのが自明である。
【0080】
グラウンドプレーン２０１は、第１ホール２１ａおよび第２ホール２１ｂを有し、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂはグラウンドプレーン２０１の第１ホール２１ａおよび第２ホール２１ｂと誘電体層１０１の一部分を貫通するように第３方向ｚに沿って形成されており、パッチアンテナパターン１１０に直接連結されない。第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂに連結された第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂもパッチアンテナパターン１１０に直接連結されない。
【0081】
即ち、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂはパッチアンテナパターン１１０と第３方向ｚに沿って離隔されるように配置されて、パッチアンテナパターン１１０と上下重畳する。
【0082】
グラウンドビア１４０は、グラウンドプレーン２０１と連結されて誘電体層１０１の一部分を貫通するように第３方向ｚに沿って形成されている。第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂは、グラウンドビア１４０から第１水平連結部１４２ａおよび第２水平連結部１４２ｂを通じて拡張されて第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの側面に位置する。
【0083】
グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂは、パッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置される。
【0084】
グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂは、パッチアンテナパターン１１０と接触しない。
【0085】
グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したグラウンドビア１４０の第１高さｈ１は、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したパッチアンテナパターン１１０の第２高さｈ２より小さい。また、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定した第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂの第３高さｈ３は、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに測定したパッチアンテナパターン１１０の第２高さｈ２とグラウンドビア１４０の第１高さｈ１より小さい。
【0086】
また、水平方向、即ち、第１方向ｘまたは第２方向ｙに沿って測定したグラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂの第１幅ｗ１は第１方向ｘまたは第２方向ｙに沿って測定したパッチアンテナパターン１１０の第２幅ｗ２より狭い。
【0087】
グラウンドプレーン２０１の下、即ち、第３方向ｚと反対の方向には第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂに連結されて、電気信号を伝達するための電子素子が配置できる。
【0088】
電子素子から第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂに電気信号が伝達されれば、電気信号の印加を受けた第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂに連結された第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂとパッチアンテナパターン１１０はカップリングをなすことによってパッチアンテナパターン１１０は給電される。給電されたパッチアンテナパターン１１０は、グラウンドプレーン２０１とカップリングによってＲＦ信号を送受信することができる。
【0089】
パッチアンテナパターン１１０には第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの二つのフィードビアを通じて給電され、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによってパッチアンテナパターン１１０に形成される第１表面電流と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによってパッチアンテナパターン１１０に形成される第２表面電流は互いに異なってもよく、互いに異なる方向に流れてもよい。パッチアンテナパターン１１０は、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによって生成される第１表面電流による第１ＲＦ信号と、第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによって形成される第２表面電流による第２ＲＦ信号を送受信することができる。
【0090】
一方、グラウンドビア１４０は、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによってパッチアンテナパターン１１０に生成される第１表面電流と、第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによってパッチアンテナパターン１１０に生成される第２表面電流との合計が０になるパッチアンテナパターン１１０の位置に重畳するように配置できる。例えば、グラウンドビア１４０は、パッチアンテナパターン１１０の中心部分と重畳するように配置されてもよい。また、第１フィードビア１２０ａとグラウンドビア１４０の間の間隔は第２フィードビア１２０ｂとグラウンドビア１４０の間の間隔と互いに同じであってもよく、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａの間の第１水平連結部１４２ａとグラウンドビア１４０と第２グラウンドパターン１４１ｂの間の第２水平連結部１４２ｂとは互いに直角を成すように配置できる。
【0091】
このように、グラウンドビア１４０をパッチアンテナパターン１１０の中心部分と重畳するように配置することによって、第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂの間の影響を減らして隔離度を高めることができ、これにより、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによって生成される第１表面電流による第１ＲＦ信号と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによって形成される第２表面電流による第２ＲＦ信号との間の相互干渉を減らすことができる。
【0092】
先に説明したように、パッチアンテナパターン１１０は第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによって生成される第１表面電流による第１ＲＦ信号と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによって形成される第２表面電流による第２ＲＦ信号を送受信することができ、この時、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの側面に位置する第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂと第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの間にもカップリングが行われ、これにより、パッチアンテナパターン１１０の利得と帯域幅を向上させることができる。
【0093】
また、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂはパッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置され、パッチアンテナパターン１１０が占める領域内に配置されるため、グラウンドビアとグラウンドパターンをアンテナパッチの側面に形成する場合と異なり、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0094】
また、グラウンドビア１４０を通じて第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂの間の影響を減らして隔離度を高め、これにより、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによって生成される第１表面電流による第１ＲＦ信号と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによって形成される第２表面電流による第２ＲＦ信号との間の相互干渉を減らすことができる。
【0095】
また、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂはパッチアンテナパターン１１０の周辺に発生することのある不必要な周波数成分の移動通路を作用して、不必要な周波数成分はグラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂを通じてグラウンドプレーン２０１に伝達でき、これによってノイズ周波数成分によるアンテナ装置の性能低下を防止することができる。
【0096】
このように、実施形態によるアンテナ装置１０００ａは、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの側面に位置するグラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂを含むことによって、追加カップリングを誘導してパッチアンテナパターン１１０の利得と帯域幅を向上させることができ、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂをグラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０の間にパッチアンテナパターン１１０と上下方向に重畳するように配置することによって、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0097】
したがって、本実施形態によるアンテナ装置によれば、アンテナ装置の性能は向上しながらもアンテナを小型化することができる。
【0098】
先に説明した実施形態によるアンテナ装置の多くの特徴は、本実施形態によるアンテナ装置に全て適用可能である。
【0099】
以下、図７ａおよび図７ｂと図８ａおよび図８ｂを参照して、他の一実施形態によるアンテナ装置１０００ｄについて説明する。図７ａおよび図７ｂは他の一実施形態によるアンテナ装置の斜視図であり、図７ｂは図７ａのアンテナ装置でパッチアンテナパターンが省略された構造を示す。図８ａおよび図８ｂは一実施形態によるアンテナ装置の平面図であり、図８ｂは図８ａのアンテナ装置でパッチアンテナパターンが省略された構造を示す。
【0100】
図７ａおよび図７ｂと図８ａおよび図８ｂを参照すれば、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄは、グラウンドプレーン２０１、グラウンドプレーン２０１と複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆを挟んで上下重畳するパッチアンテナパターン１１０、パッチアンテナパターン１１０と重畳し複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆの一部を貫通する第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂ、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂに連結された第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂ、グラウンドプレーン２０１に連結されたグラウンドビア１４０、グラウンドビア１４０から第１水平連結部１４２ａと第２水平連結部１４２ｂを通じて拡張されて、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの側面に位置する第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂ、そしてフィードビア１２０ａ、１２０ｂおよびフィードパターン１３０ａ、１３０ｂ周辺に位置する複数の第１ダミーパターン１５０と複数の第２ダミーパターン１６０を含む。
【0101】
パッチアンテナパターン１１０は、グラウンドプレーン２０１と複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆを挟んで上下方向、即ち、第３方向ｚに沿って互いに重畳する。即ち、グラウンドプレーン２０１は複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆのうちの第３方向ｚに沿って最も下に位置する第１誘電体層１０１ａの下に位置し、パッチアンテナパターン１１０は複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆのうちの第３方向ｚに沿って最も上に位置する第７誘電体層１０１ｇの上に配置されてもよい。
【0102】
パッチアンテナパターン１１０は、アンテナ装置の中心に位置する第１パッチアンテナパターン１１０ａと、第１パッチアンテナパターン１１０ａ周辺に位置する複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂを含む。
【0103】
第１パッチアンテナパターン１１０ａと複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂは、多角形の平面形態を有することができる。
【0104】
図示した実施形態によれば、第１パッチアンテナパターン１１０ａは、第１方向ｘおよび第２方向ｙが成す一平面上、八角形の平面形態を有することができ、八角形は第１方向ｘと平行であり互いに離隔されている第１辺１１１ａ１と第２辺１１１ａ２、第２方向ｙと平行である第３辺１１１ａ３と第４辺１１１ａ４、そして第１方向ｘおよび第２方向ｙと斜線を成すように伸びた第５辺１１１ａ５、第６辺１１１ａ６、第７辺１１１ａ７および第８辺１１１ａ８を有する。例えば、第５辺１１１ａ５、第６辺１１１ａ６、第７辺１１１ａ７および第８辺１１１ａ８は、第１方向ｘおよび第２方向ｙと約４５度または約１３５度を成すことができる。
【0105】
第１パッチアンテナパターン１１０ａ周辺に位置する複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂは、第１パッチアンテナパターン１１０ａの第５辺１１１ａ５、第６辺１１１ａ６、第７辺１１１ａ７および第８辺１１１ａ８と隣接して配置される複数のサブパッチアンテナパターン１１０ｂ１、１１０ｂ２、１１０ｂ３、１１０ｂ４を含む。
【0106】
複数のサブパッチアンテナパターン１１０ｂ１、１１０ｂ２、１１０ｂ３、１１０ｂ４は第１方向ｘおよび第２方向ｙが成す一平面上、それぞれ直角三角形形態を有することができ、直角三角形形態の四つのサブパッチアンテナパターン１１０ｂ１、１１０ｂ２、１１０ｂ３、１１０ｂ４の斜辺１１１ｂ１、１１１ｂ２、１１１ｂ３、１１１ｂ４は第１パッチアンテナパターン１１０ａの第５辺１１１ａ５、第６辺１１１ａ６、第７辺１１１ａ７および第８辺１１１ａ８と離隔して互いに対向するように配置される。
【0107】
第１パッチアンテナパターン１１０ａと複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂは共にほとんど四角形の平面形態を成すことができる。例えば、パッチアンテナパターン１１０の第２方向ｙの幅は約３．５ｍｍであってもよい。
【0108】
第１パッチアンテナパターン１１０ａは複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４を有し、複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４は第１パッチアンテナパターン１１０ａの第１辺１１１ａ１、第２辺１１１ａ２、第３辺１１１ａ３および第４辺１１１ａ４に隣接した位置に形成できる。
【0109】
複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４は、第１パッチアンテナパターン１１０ａの第１辺１１１ａ１、第２辺１１１ａ２、第３辺１１１ａ３および第４辺１１１ａ４に隣接した正四角形形態とこれから拡張されて狭い幅を有する長方形形態が合された形状を有することができる。
【0110】
先に説明した第１パッチアンテナパターン１１０ａと複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂの平面形態は一例であって、第１パッチアンテナパターン１１０ａと複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂの平面形態はこれに限定されず、アンテナ装置１０００の設計によって変形可能であるのは自明である。
【0111】
グラウンドプレーン２０１は第１ホール２１ａと第２ホール２１ｂを有し、第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂはグラウンドプレーン２０１の第１ホール２１ａと第２ホール２１ｂと複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆのうちの一部、例えば第１誘電体層１０１ａ、第２誘電体層１０１ｂ、第３誘電体層１０１ｃを貫通するように形成できる。
【0112】
第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂは第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂに連結され、第１パッチアンテナパターン１１０ａの第５辺１１１ａ５と第６辺１１１ａ６に隣接するように配置できる。また、第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂは第１パッチアンテナパターン１１０ａの第５辺１１１ａ５および第６辺１１１ａ６に隣接した第１サブパッチアンテナパターン１１０ｂ１および第２サブパッチアンテナパターン１１０ｂ２と上下方向、即ち、第３方向ｚに沿って重畳するように配置できる。
【0113】
グラウンドプレーン２０１に連結されたグラウンドビア１４０は、複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆのうちの一部、例えば第１誘電体層１０１ａ、第２誘電体層１０１ｂ、第３誘電体層１０１ｃ、第４誘電体層１０１ｄ、第５誘電体層１０１ｅおよび第６誘電体層１０１ｆを貫通するように形成できる。
【0114】
第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂは、第１水平連結部１４２ａと第２水平連結部１４２ｂを通じてグラウンドビア１４０から拡張されて第２誘電体層１０１ｂの上に配置されてもよい。第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂは、第２誘電体層１０１ｂの上に位置して、第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂの各側面を囲むように配置できる。第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂは、第２誘電体層１０１ｂの上で第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと離隔して配置され、第３方向ｚに沿ってパッチアンテナパターン１１０と重畳するように配置される。
【0115】
グラウンドビア１４０は、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに沿って第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂより高さが高く、パッチアンテナパターン１１０よりは高さが低くてもよい。したがって、グラウンドビア１４０はパッチアンテナパターン１１０と連結されず、第３方向ｚに沿ってパッチアンテナパターン１１０と重畳するように配置される。
【0116】
このように、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂはパッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置されるため、グラウンドビアとグラウンドパターンをアンテナパッチの側面に形成する場合と異なり、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0117】
複数の第１ダミーパターン１５０は、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂ周辺に配置され、パッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳するように配置される。複数の第１ダミーパターン１５０は、複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆのうちの第１誘電体層１０１ａ、第２誘電体層１０１ｂ、第３誘電体層１０１ｃ、第４誘電体層１０１ｄ、第５誘電体層１０１ｅおよび第６誘電体層１０１ｆの上にそれぞれ位置しパッチアンテナパターン１１０の表面と垂直を成す第３方向ｚに沿って複数の多角形形態のパターンが重畳された形状であってもよい。例えば、複数の多角形形態は、第１誘電体層１０１ａ、第２誘電体層１０１ｂ、第３誘電体層１０１ｃ、第４誘電体層１０１ｄ、第５誘電体層１０１ｅおよび第６誘電体層１０１ｆの上にそれぞれ位置する６個の四角形パターンが第３方向ｚに沿って重畳された形態であってもよい。
【0118】
複数の第１ダミーパターン１５０は、グラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０の間の複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆの間の空間を満たして、パッチアンテナパターン１１０が複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆの上で形態変化なくよく維持されるように助け、グラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０の間の複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆの間の空間を満たして、第１フィードパターン１３０ａと第２フィードパターン１３０ｂを通じて給電される電流が周辺の誘電体層を通じて損失されずパッチアンテナパターン１１０に重点的に給電されるように助けることができる。
【0119】
複数の第２ダミーパターン１６０は、パッチアンテナパターン１１０と上下方向、即ち、第３方向ｚに互いに重畳せず、第１方向ｘに沿ってパッチアンテナパターン１１０の両側に配置されてもよく、複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆのうちの第１誘電体層１０１ａ、第２誘電体層１０１ｂ、第３誘電体層１０１ｃ、第４誘電体層１０１ｄ、第５誘電体層１０１ｅおよび第６誘電体層１０１ｆの上にそれぞれ位置しパッチアンテナパターン１１０の表面と垂直を成す第３方向ｚに沿って複数の多角形形態のパターンが重畳された形状であってもよい。例えば、複数の多角形形態は、第１誘電体層１０１ａ、第２誘電体層１０１ｂ、第３誘電体層１０１ｃ、第４誘電体層１０１ｄ、第５誘電体層１０１ｅおよび第６誘電体層１０１ｆの上にそれぞれ位置する６個の四角形パターンが第３方向ｚに沿って重畳された形態であってもよい。
【0120】
複数の第２ダミーパターン１６０はパッチアンテナパターン１１０周辺に位置する複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆの高さがパッチアンテナパターン１１０の周辺で低くなるのを防止することができ、パッチアンテナパターン１１０の周辺領域を満たしてパッチアンテナパターン１１０の縁を通じて流れる電流がパッチアンテナパターン１１０の周辺に損失されることを防止して第１フィードパターン１３０ａと第２フィードパターン１３０ｂを通じて給電される電流が周辺の誘電体層を通じて損失されずパッチアンテナパターン１１０に重点的に給電されるように助けることができる。
【0121】
以下、図７ａおよび図７ｂと図８ａおよび図８ｂと共に図９～図１１、そして図１２ａおよび図１２ｂを参照して、一実施形態によるアンテナ装置１０００ｄについてより具体的に説明する。図９は一実施形態によるアンテナ装置の断面図であり、図１０は一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した斜視図であり、図１１は一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した斜視図である。図１２ａおよび図１２ｂは、一実施形態による電流経路を概念的に示した図である。
【0122】
まず、図９を参照すれば、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄは、第３方向ｚに沿って複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆの下に位置する連結部２００と、連結部２００の下に位置する電子素子３００とをさらに含む。
【0123】
連結部２００は、印刷回路基板（ＰＣＢ）であってもよく、フレキシブルであってもよい。
【0124】
連結部２００はグラウンドプレーン２０１と複数の金属層２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃを含むことができ、グラウンドビア１４０はグラウンドプレーン２０１に連結できる。
【0125】
第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂは、グラウンドプレーン２０１に形成された第１ホール２１ａと第２ホール２１ｂを貫通するように形成されて、連結部２００の複数の金属層２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃのうちのいずれか一層に連結されて、連結部２００の下に連結された電子素子３００から電気信号の伝達を受けることができる。
【0126】
電子素子３００から第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂに電気信号が印加されれば、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂに連結された第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂに電気信号が印加される。先に説明したように、第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂは、パッチアンテナパターン１１０と直接連結されず、第３方向ｚに沿って上下重畳するように配置されて、カップリング方式の給電経路を提供する。
【0127】
このように、第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂは、パッチアンテナパターン１１０と直接接触しないように配置されてカップリング方式の給電経路を提供するため、第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂの形態によってパッチアンテナパターン１１０に所望のインピーダンスを提供することができ、これによる共振周波数を調節することができ、パッチアンテナパターン１１０の帯域幅を調節することができる。
【0128】
図９と共に図１０を参照して、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄのフィードパターン１３０について説明する。図１０のフィードパターン１３０は、第１フィードパターン１３０ａと第２フィードパターン１３０ｂのうちのいずれか一つであってもよい。
【0129】
図９と共に図１０を参照すれば、フィードパターン１３０、１３０ａ、１３０ｂは、フィードビア１２０、１２０ａ、１２０ｂに連結された第１パターン部１３１、１３１ａ、１３１ｂと、第１パターン部１３１、１３１ａ、１３１ｂに連結されて第４誘電体層１０１ｄを貫通する第２パターン部１３２、１３２ａ、１３２ｂ、第２パターン部１３２、１３２ａ、１３２ｂに連結されて第４誘電体層１０１ｄの上で水平方向にパッチアンテナパターン１１０の中心に向かって拡張された第３パターン部１３３、１３３ａ、１３３ｂを含む。
【0130】
第１パターン部１３１、１３１ａ、１３１ｂ、第２パターン部１３２、１３２ａ、１３２ｂおよび第３パターン部１３３、１３３ａ、１３３ｂは一方向に回転された捲線（ｃｏｉｌ）形態を有することができ、第３パターン部１３３、１３３ａ、１３３ｂはパッチアンテナパターン１１０の中心に向かって拡張された線状拡張部１３４を含むことができる。
【0131】
このように、捲線形態を有するフィードパターン１３０、１３０ａ、１３０ｂを通じてパッチアンテナパターン１１０に給電することができ、フィードパターン１３０、１３０ａ、１３０ｂを通じて伝送されるＲＦ信号に対応する電流はフィードパターン１３０、１３０ａ、１３０ｂを通じて流れながら、フィードパターン１３０、１３０ａ、１３０ｂの捲線形態に沿って回転できる。これにより、フィードパターン１３０、１３０ａ、１３０ｂの自己インダクタンス（ｓｅｌｆ－ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）はブースト（ｂｏｏｓｔ）できるので、フィードパターン１３０、１３０ａ、１３０ｂは比較的大きなインダクタンスを有することができ、パッチアンテナパターン１１０はフィードパターン１３０の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。また、捲線形態に沿って流れた電流が第３パターン部１３３、１３３ａ、１３３ｂの線状拡張部１３４、１３４ａ、１３４ｂに集中でき、これによって線状拡張部１３４、１３４ａ、１３４ｂとパッチアンテナパターン１１０の間の電磁気的カップリングの集中度が高まることになり、これによってパッチアンテナパターン１１０の利得は向上することができる。
【0132】
一方、先に説明したように、パッチアンテナパターン１１０には第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの二つのフィードビアを通じて給電され、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによってパッチアンテナパターン１１０に形成される第１表面電流と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによってパッチアンテナパターン１１０に形成される第２表面電流は互いに異なってもよく、互いに異なる方向に流れてもよい。
【0133】
第１表面電流に基づいて伝播される第１ＲＦ信号の少なくとも一部分と第２表面電流に基づいて伝播される第２ＲＦ信号の少なくとも一部分は互いに直交的（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）であってもよく、第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号の間の直交性が高いほど、パッチアンテナパターン１１０の第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号に対する利得が高くなり得る。この時、第１フィードビア１２０ａを通じた給電経路と第２フィードビア１２０ｂを通じた給電経路の間に相互影響が小さいほど、第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号の間の直交性が高くなり得る。
【0134】
図１１を参照すれば、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄのグラウンドビア１４０は、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによってパッチアンテナパターン１１０に生成される第１表面電流と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによってパッチアンテナパターン１１０に生成される第２表面電流の合計が０になるパッチアンテナパターン１１０の位置に重畳するように配置できる。例えば、グラウンドビア１４０は、パッチアンテナパターン１１０の中心部分と重畳するように配置されてもよい。また、第１フィードビア１２０ａとグラウンドビア１４０の間の間隔は第２フィードビア１２０ｂとグラウンドビア１４０の間の間隔と互いに同じであってもよく、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａの間の第１水平連結部１４２ａと、グラウンドビア１４０と第２グラウンドパターン１４１ｂの間の第２水平連結部１４２ｂとは、互いに直角を成すように配置できる。
【0135】
このように、グラウンドビア１４０をパッチアンテナパターン１１０の中心部分と重畳するように配置することによって、第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂの間の影響を減らして隔離度を高めることができ、これにより、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａによって生成される第１表面電流による第１ＲＦ信号と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂによって形成される第２表面電流による第２ＲＦ信号との間の相互干渉を減らすことができる。これによって、第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号の間の直交性が高くなり得る。
【0136】
先に説明したように、グラウンドビア１４０は、グラウンドプレーン２０１を基準にして第３方向ｚに沿って第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと第１フィードパターン１３０ａおよび第２フィードパターン１３０ｂより高さが高く、パッチアンテナパターン１１０よりは高さが低いように形成される。したがって、第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂの間の隔離度を高めることができ、これによって第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号の間の直交性が高くなり得る。
【0137】
また、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄは、グラウンドビア１４０周辺に位置する複数のサブグラウンドビア１４３を含み、複数のサブグラウンドビア１４３によって第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂの間の隔離度を追加的に高めることができる。
【0138】
また、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄの第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂは第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと追加的な電気的カップリングをなし、これにより、パッチアンテナパターン１１０の利得と帯域幅を向上させることができる。本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄの第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂはそれぞれ第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂを囲む環形態を含むが、これに限定されない。
【0139】
図８ａに示したように、パッチアンテナパターン１１０の第１パッチアンテナパターン１１０ａは多角形形態を有し、多角形形態の各辺１１１ａ１、１１１ａ２、１１１ａ３、１１１ａ４、１１１ａ５、１１１ａ６、１１１ａ７、１１１ａ８のうちの互いに隣接した辺は９０度より大きな角度を成し、これにより、パッチアンテナパターン１１０の辺に沿って流れる電流の相互影響を減らすことができて、第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号に対するパッチアンテナパターン１１０の利得を高めることができる。
【0140】
また、パッチアンテナパターン１１０の第１パッチアンテナパターン１１０ａ周辺に位置する複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂは第１パッチアンテナパターン１１０ａと共に追加インピーダンスを形成することができるので、パッチアンテナパターン１１０の大きさを大きくしないながらもパッチアンテナパターン１１０の帯域幅を広げることができる。
【0141】
また、第１フィードパターン１３０ａと第２フィードパターン１３０ｂの少なくとも一部分は複数の第２パッチアンテナパターン１１０ｂの一部とそれぞれ重畳することによって、第１フィードパターン１３０ａと第２フィードパターン１３０ｂの電気的離隔距離はさらに長くなり、第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号に対するパッチアンテナパターン１１０の帯域幅を広げることができる。
【0142】
また、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂはパッチアンテナパターン１１０の周辺に発生することのある不必要な周波数成分の移動通路を作用して、不必要な周波数成分はグラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂを通じてグラウンドプレーン２０１に伝達でき、これによってノイズ周波数成分によるアンテナ装置の性能低下を防止することができる。
【0143】
一方、パッチアンテナパターン１１０の第１パッチアンテナパターン１１０ａの第１辺１１１ａ１、第２辺１１１ａ２、第３辺１１１ａ３および第４辺１１１ａ４に隣接した位置に配置された複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４によって第１パッチアンテナパターン１１０ａの表面に流れる電流長さ（ｐａｔｈ）が長くなり、これによって第１パッチアンテナパターン１１０ａの大きさを小さくしながらも十分な電流経路を確保して電流による第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号の強度を高めることができる。
【0144】
【0145】
図８ａと共に図１２ａを参照すれば、第１パッチアンテナパターン１１０ａは複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４を有する。図１２ａに示したように、フィードビアおよびフィードパターン、例えば、第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａを通じて伝達される第１フィード電気信号は第１フィードパターン１３０ａと隣接した第１パッチアンテナパターン１１０ａの第５辺１１１ａ５近所に位置する信号印加部Ｓから第１パッチアンテナパターン１１０ａの第５辺１１１ａ５と対向する第７辺１１１ａ７側に第１経路Ｐ１に沿って伝達される。これと同時に、第１パッチアンテナパターン１１０ａの第６辺１１１ａ６に向かって第２経路Ｐ２に沿って伝達され、第１パッチアンテナパターン１１０ａの第８辺１１１ａ８に向かって第３経路Ｐ３に沿って伝達される。この時、複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４のうちの第２経路Ｐ２と第３経路Ｐ３に隣接した第２スリット１１２ａ２と第４スリット１１２ａ４は、第２経路Ｐ２と第３経路Ｐ３に沿って流れる電流の経路（ｐａｔｈ）を長くする。
【0146】
図示してはいないが、第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂを通じて伝達される第２フィード電気信号は、第２フィードパターン１３０ｂに隣接した第１パッチアンテナパターン１１０ａの第６辺１１１ａ６近所から第１パッチアンテナパターン１１０ａの第８辺１１１ａ８、第５辺１１１ａ５と第７辺１１１ａ７に向かって伝達できる。
【0147】
複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４の平面形態は、第１パッチアンテナパターン１１０ａの中心に近い位置で狭い幅を有する長方形の形状と、第１パッチアンテナパターン１１０ａの第１辺１１１ａ１、第２辺１１１ａ２、第３辺１１１ａ３および第４辺１１１ａ４に近い位置で広い幅を有する長方形の形状が合された平面形態を有する。
【0148】
このように、複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４が第１パッチアンテナパターン１１０ａの縁に隣接されるほど幅が広くなる二つの四角形が合された形状を有することによって、複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４の周辺に沿って流れる電流の経路が長くなり得る。
【0149】
図１２ｂを参照して、一定の幅を有する四角形形態のスリットを有する第１場合（ａ）と実施形態によるアンテナ装置のように幅の狭い四角形形態と幅の広い四角形形態が合された形態のスリットを有する第２場合（ｂ）を比較して説明する。
【0150】
第１場合（ａ）によれば、スリット周辺を過ぎる電流経路Ｐ０はスリット周辺でその経路方向が１回変更されるが、第２場合（ｂ）によれば、スリット周辺を過ぎる電流経路Ｐはスリット中の狭い幅を有する部分近所で一次的に方向が変化した後、スリット中の広い幅を有する部分近所で二次的に方向が変化する。このように、スリット周辺でその方向が１回変更される第１場合（ａ）の電流経路Ｐ０に比べて、スリット周辺でその方向が２回変更される第２場合（ｂ）の電流経路Ｐがさらに長い。
【0151】
実施形態によるアンテナ装置の第１パッチアンテナパターン１１０ａは幅の狭い四角形形態と幅の広い四角形形態が合された形態の複数のスリット１１２ａ１、１１２ａ２、１１２ａ３、１１２ａ４を有することによって、第１パッチアンテナパターン１１０ａの大きさを小さくしても表面に流れる電流長さ（ｐａｔｈ）を長くすることができ、これによって第１パッチアンテナパターン１１０ａの大きさを小さくしながらも十分な電流経路を確保して電流による第１ＲＦ信号と第２ＲＦ信号の強度を高めることができる。
【0152】
本実施形態によるアンテナ装置１０００ｄによれば、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの側面に位置する第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂを含むことによって、追加カップリングを誘導してパッチアンテナパターン１１０の利得と帯域幅を向上させることができ、パッチアンテナパターン１１０と連結されず、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂより高さの高いグラウンドビア１４０と複数のサブグラウンドビア１４３を含んで第１フィードビア１２０ａと第２フィードビア１２０ｂの間の隔離度を追加的に高めて、アンテナ装置の利得および帯域幅を広げることができる。
【0153】
また、グラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂをグラウンドプレーン２０１とパッチアンテナパターン１１０の間にパッチアンテナパターン１１０と上下方向に重畳するように配置することによって、グラウンドビアとグラウンドパターンの配置のためにアンテナ装置が大きくなるのを防止することができる。
【0154】
以下、図１３～図１５を参照して、他の実施形態によるグラウンドパターンの形態について説明する。図１３は他の一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した平面図であり、図１４は他の一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した平面図であり、図１５は他の一実施形態によるアンテナ装置の一部を示した平面図である。
図１３を参照すれば、グラウンドビア１４０から拡張された第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂは、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの一部分を囲む半環形態の平面形態を有する。
図１３を参照すれば、グラウンドビア１４０から拡張された第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂは、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの一部分を囲む半環形態の平面形態を有する。
【0155】
図１４を参照すれば、グラウンドビア１４０から拡張された第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂは、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの一部分を囲み両角が丸くされたＹ字形態の平面形態を有する。
【0156】
図１５を参照すれば、グラウンドビア１４０から拡張された第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂは、第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂと対向するように配置され長い一字形態の平面形態を有する。
【0157】
図１３～図１５に示した第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂの平面形態と平面積は実施形態によるアンテナ装置の第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂの一例であって、第１グラウンドパターン１４１ａと第２グラウンドパターン１４１ｂの平面形態および大きさは第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂと第１フィードビア１２０ａおよび第２フィードビア１２０ｂの間のカップリングの大きさを所望の大きさに調節することができるように多様に変化可能である。
【0158】
以下、図１６ａおよび図１６ｂを参照して、一実施形態による複数のアンテナを含むアンテナ装置について説明する。図１６ａは一実施形態によるアンテナ装置を示した平面図であり、図１６ｂは図１６ａのアンテナ装置を示した断面図である。
【0159】
本実施形態によるアンテナ装置１０００ｅは、複数個のパッチアンテナ１００ａ１、１００ａ２、１００ａ３、１００ａ４を含む。
【0160】
複数個のパッチアンテナ１００ａ１、１００ａ２、１００ａ３、１００ａ４は第１方向ｘに配置でき、各パッチアンテナ１００ａ１、１００ａ２、１００ａ３、１００ａ４は先に説明したアンテナ装置１０００ｄと類似してもよい。
【0161】
複数個のパッチアンテナ１００ａ１、１００ａ２、１００ａ３、１００ａ４は、一つの電子素子３００に連結されて電気信号の印加を受けることができる。
【0162】
複数個のパッチアンテナ１００ａ１、１００ａ２、１００ａ３、１００ａ４の間には複数の遮蔽パターン１７０が位置する。複数の遮蔽パターン１７０は複数の第１ダミーパターン１５０と複数の第２ダミーパターン１６０と同様に複数の誘電体層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆのうちの第１誘電体層１０１ａ、第２誘電体層１０１ｂ、第３誘電体層１０１ｃ、第４誘電体層１０１ｄ、第５誘電体層１０１ｅおよび第６誘電体層１０１ｆの上にそれぞれ位置しパッチアンテナパターン１１０の表面と垂直を成す第３方向ｚに沿って複数の多角形形態のパターンが重畳された形状を有することができる。しかし、複数の遮蔽パターン１７０は、複数の第１ダミーパターン１５０と複数の第２ダミーパターン１６０と異なり、第１方向ｘに長く伸びた一字形態の平面形態を有することができる。
【0163】
複数の遮蔽パターン１７０は互いに隣接した二つのパッチアンテナの間に位置し、隣接したパッチアンテナの間の隔離度を高めて隣接したアンテナの間の干渉を減らすことができる。
【0164】
先に説明した実施形態によるアンテナ装置の特徴は、本実施形態による複数のアンテナを含むアンテナ装置に全て適用可能である。
【0165】
図１７ａと図１７ｂを参照して、他の一実施形態による複数のアンテナを含むアンテナ装置について説明する。図１７ａと図１７ｂは他の一実施形態によるアンテナ装置を示した斜視図であり、図１７ｂは図１７ａのアンテナ装置の一部をバンディングさせた状態を示す。
【0166】
図１７ａを参照すれば、本実施形態によるアンテナ装置１０００ｆは、第１パッチアンテナグループ１００ｂ１と第２パッチアンテナグループ１００ｂ２を含む。
【0167】
第１パッチアンテナグループ１００ｂ１は第１方向ｘに配列されている複数個のパッチアンテナ１００ｂ１１、１００ｂ１２、１００ｂ１３、１００ｂ１４を含み、第２パッチアンテナグループ１００ｂ２は複数個のパッチアンテナ１００ｂ２１、１００ｂ２２、１００ｂ２３、１００ｂ２４を含む。
【0168】
第１パッチアンテナグループ１００ｂ１と第２パッチアンテナグループ１００ｂ２は、第１方向ｘと直角を成す第２方向ｙに離隔されている。
【0169】
第１パッチアンテナグループ１００ｂ１と第２パッチアンテナグループ１００ｂ２は、一つの連結部２００に付着され、連結部２００の下に位置する一つの電子素子３００に連結されて一つの電子素子３００から電気信号の印加を受けることができる。
【0170】
第１パッチアンテナグループ１００ｂ１と第２パッチアンテナグループ１００ｂ２の間には連結部２００が露出されており、連結部２００は印刷回路基板（ＰＣＢ）であってもよく、フレキシブルであってもよい。
【0171】
したがって、第１パッチアンテナグループ１００ｂ１と第２パッチアンテナグループ１００ｂ２の間の連結部２００は曲げられる。
【0172】
このように、第１パッチアンテナグループ１００ｂ１と第２パッチアンテナグループ１００ｂ２の間の連結部２００はバンディングされて図１７ｂに示したように、第１パッチアンテナグループ１００ｂ１と第２パッチアンテナグループ１００ｂ２は互いに異なる平面上に位置するように配置できる。
【0173】
図示してはいないが、複数個のパッチアンテナ１００ｂ１１、１００ｂ１２、１００ｂ１３、１００ｂ１４と複数個のパッチアンテナ１００ｂ２１、１００ｂ２２、１００ｂ２３、１００ｂ２４は先に説明した実施形態によるアンテナ装置の特徴を全て含むことができる。
【0174】
【0175】
図１８を参照すれば、実施形態による電子機器２０００はアンテナ装置１０００を含み、アンテナ装置１０００は電子機器２０００のセット基板４００上に配置される。
【0176】
電子機器２０００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（ｖｉｄｅｏ ｇａｍｅ）、スマートウォッチ（ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、オートモーティブ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ）などであり得るが、これに限定されない。
【0177】
電子機器２０００は多角形の辺を有することができ、アンテナ装置１０００は電子機器２０００の複数の辺のうちの少なくとも一部分に隣接して配置できる。
【0178】
より具体的に、アンテナ装置１０００は、一つの連結部２００に電気的に連結されており、電子機器２０００のセット基板４００の側面に位置する第１アンテナグループ１００ａと、セット基板４００の後面に位置する第２アンテナグループ１００ｂとを含むことができる。
【0179】
第１アンテナグループ１００ａと第２アンテナグループ１００ｂの間の連結部２００はバンディング可能であり、これにより、第１アンテナグループ１００ａと第２アンテナグループ１００ｂは互いに異なる平面上に位置するように配置できる。したがって、第１アンテナグループ１００ａはセット基板４００の側面に配置されてもよく、第２アンテナグループ１００ｂはセット基板４００の後面に配置されてもよい。
【0180】
このように、電子機器のセット基板の側面と後面に位置するアンテナグループを一つの連結部と一つの電子素子に連結して、同時に電気信号の印加を受けることができて、アンテナ装置が占める面積を減らしながらも多様な方向にアンテナグループを配置して、電子機器のＲＦ信号の送受信能力を高めることができる。
【0181】
セット基板４００には通信モジュール４１０および基底帯域回路４２０が配置でき、アンテナ装置１０００は同軸ケーブル４３０を通じて通信モジュール４１０および基底帯域回路４２０に電気的に連結できる。
【0182】
通信モジュール４１０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）、非揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ）、フラッシュメモリなどのメモリチップ、中央プロセッサー（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つを含むことができる。
【0183】
基底帯域回路４２０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４２０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、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。
【0184】
図示してはいないが、各アンテナ装置１０００の第１アンテナグループ１００ａと第２アンテナグループ１００ｂ内のアンテナは、先に説明した実施形態によるアンテナ装置の特徴を全て含むことができる。
【0185】
【0186】
本実験例では、先に説明した実施形態によるアンテナ装置１０００ｄでグラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂを形成しない第１場合と実施形態によるアンテナ装置１０００ｄのようにグラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂを形成した第２場合に対してＳ（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）パラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を測定し、その結果を図１９ａおよび図１９ｂに示した。
【0187】
【0188】
【0189】
このように、実施形態によるアンテナ装置１０００ｄのようにグラウンドビア１４０と第１グラウンドパターン１４１ａおよび第２グラウンドパターン１４１ｂを形成した第２場合によれば、アンテナ装置の帯域幅が増加するのが分かった。
【0190】
その次に、表１を参照して、他の一実験例の結果について説明する。本実験例では先に説明した実施形態によるアンテナ装置１０００ｄに対して、周波数によるアンテナ装置の利得を測定した。第１フィードビア１２０ａおよび第１フィードパターン１３０ａを通じて伝達される第１フィード電気信号によるアンテナ装置の利得と第２フィードビア１２０ｂおよび第２フィードパターン１３０ｂを通じて伝達される第２フィード電気信号によるアンテナ装置の利得を測定し、その結果を下記の表１に示した。例えば、第１フィード電気信号によってアンテナ装置は垂直偏波特性を有することができ、第２フィード電気信号よってアンテナ装置は水平偏波特性を有することができる。
【0191】
【表1】
【0192】
表１を参照すれば、アンテナ装置は互いに異なる偏波特性で周波数によってほとんど同じ利得を有するのが分かり、高周波数でも高い利得を有するのが分かった。
【0193】
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。
【符号の説明】
【0194】
１０００、１０００ａ、１０００ｂ、１０００ｃ、１０００ｄ、１０００ｅ、１０００ｆ：アンテナ装置
１０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆ：誘電体層
１１０、１１０ａ、１１０ｂ：パッチアンテナパターン
１２０、１２０ａ、１２０ｂ：フィードビア
１３０、１３０ａ、１３０ｂ：フィードパターン
１４０：グラウンドビア
１４１、１４１ａ、１４１ｂ：グラウンドパターン
１５０、１６０：ダミーパターン
１７０：遮蔽パターン
２００：連結部
２０１：グラウンドプレーン
３００：電子素子
２０００：電子機器
４００：セット基板
１０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆ：誘電体層
１１０、１１０ａ、１１０ｂ：パッチアンテナパターン
１２０、１２０ａ、１２０ｂ：フィードビア
１３０、１３０ａ、１３０ｂ：フィードパターン
１４０：グラウンドビア
１４１、１４１ａ、１４１ｂ：グラウンドパターン
１５０、１６０：ダミーパターン
１７０：遮蔽パターン
２００：連結部
２０１：グラウンドプレーン
３００：電子素子
２０００：電子機器
４００：セット基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7a】
【図7b】
【図8a】
【図8b】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12a】
【図12b】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16a】
【図16b】
【図17a】
【図17b】
【図18】
【図19a】
【図19b】
