▶ 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】P2022016278
(43)【公開日】2022-01-21
(54)【発明の名称】多層誘電体共振器アンテナおよびアンテナモジュール
(51)【国際特許分類】
H01Q 13/24 20060101AFI20220114BHJP
H01Q 13/08 20060101ALI20220114BHJP
【ＦＩ】
H01Q13/24
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 2021032118
(22)【出願日】2021-03-01
(31)【優先権主張番号】10-2020-0084184
(32)【優先日】2020-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2020-0119293
(32)【優先日】2020-09-16
(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】ハン、ミョン ウー
(72)【発明者】
【氏名】ヒュル、ヨウンシク
(72)【発明者】
【氏名】リョー、ジョンキ
(72)【発明者】
【氏名】リー、ヒュンジン
(72)【発明者】
【氏名】リー、ウォンチョル
(72)【発明者】
【氏名】キム、ウォンギ
【テーマコード（参考）】
5J045
【Ｆターム（参考）】
5J045AA02
5J045AA05
5J045DA10
5J045DA18
5J045EA07
5J045EA10
5J045HA02
5J045LA03
5J045NA01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】利得および帯域幅を向上させることができる多層誘電体共振器アンテナとアンテナモジュールを提供する。
【解決手段】誘電体共振器アンテナ１００は、第１誘電体ブロック１０１と、第１誘電体ブロック１０１上に第１方向Ｚの単一方向に積層される少なくとも一つの第２誘電体ブロック１０２と、第１誘電体ブロック１０１に形成される第１給電ビア１０７及び第２給電ビア１０８と、を含む。第１誘電体ブロック１０１は、第２誘電体ブロック１０２と対向する上面と第２誘電体ブロック１０２と対向せず上面と角部を共有する側面を含む。第１誘電体ブロック１０１の側面は、外部に露出する。
【選択図】図２
【解決手段】誘電体共振器アンテナ１００は、第１誘電体ブロック１０１と、第１誘電体ブロック１０１上に第１方向Ｚの単一方向に積層される少なくとも一つの第２誘電体ブロック１０２と、第１誘電体ブロック１０１に形成される第１給電ビア１０７及び第２給電ビア１０８と、を含む。第１誘電体ブロック１０１は、第２誘電体ブロック１０２と対向する上面と第２誘電体ブロック１０２と対向せず上面と角部を共有する側面を含む。第１誘電体ブロック１０１の側面は、外部に露出する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１誘電体ブロック；
前記第１誘電体ブロック上に第１方向の単一方向に積層された少なくとも一つの第２誘電体ブロック；および
前記第１誘電体ブロックに形成される給電部
を含み、
前記第１誘電体ブロックは前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面が外部に露出するように構成された、誘電体共振器アンテナ。
前記第１誘電体ブロック上に第１方向の単一方向に積層された少なくとも一つの第２誘電体ブロック；および
前記第１誘電体ブロックに形成される給電部
を含み、
前記第１誘電体ブロックは前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面が外部に露出するように構成された、誘電体共振器アンテナ。
【請求項2】
前記第１誘電体ブロックと前記第２誘電体ブロックは、ポリマー層を介在して接合された、請求項１に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項3】
前記第１誘電体ブロックと前記第２誘電体ブロックの互いに隣接する少なくとも一対の側面は同一平面上に位置するように互いに整列して配置された、請求項１に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項4】
前記第２誘電体ブロックは、前記第１誘電体ブロックと積層平面上で重なるように同じ積層平面形状を有する、請求項１に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項5】
前記第１誘電体ブロックと前記第２誘電体ブロックは、互いに異なる誘電率を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項6】
前記給電部は、前記第１誘電体ブロック内で前記第１方向に延びた給電ビアを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項7】
前記給電ビアは、前記第１誘電体ブロック内で互いに離隔して配置された第１給電ビアと第２給電ビアを含む、請求項６に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項8】
前記給電部は、前記第１誘電体ブロックの外側表面で前記第１方向に延びた給電ストリップを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項9】
前記第２誘電体ブロック内で前記第１方向に延びた金属ビアを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項10】
前記金属ビアは前記第２誘電体ブロックの内部に複数個を含み、
前記複数個の金属ビアは前記第２誘電体ブロックの周囲に沿って配列されてビアウォールを形成する、請求項９に記載の誘電体共振器アンテナ。
前記複数個の金属ビアは前記第２誘電体ブロックの周囲に沿って配列されてビアウォールを形成する、請求項９に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項11】
前記第２誘電体ブロックの周囲に沿って外部の側面を覆うように金属壁体が形成された、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項12】
前記第１誘電体ブロックの上面に金属パッチが形成され、
前記金属パッチは前記給電部と連結された、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体共振器アンテナ。
前記金属パッチは前記給電部と連結された、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体共振器アンテナ。
【請求項13】
基板；
前記基板に位置する第１誘電体ブロック；
前記第１誘電体ブロック上に第１方向の単一方向に積層された少なくとも一つの第２誘電体ブロック；および
前記第１誘電体ブロックに形成される給電部
を含み、
前記第１誘電体ブロックは前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面が露出するように構成された、誘電体共振器アンテナモジュール。
前記基板に位置する第１誘電体ブロック；
前記第１誘電体ブロック上に第１方向の単一方向に積層された少なくとも一つの第２誘電体ブロック；および
前記第１誘電体ブロックに形成される給電部
を含み、
前記第１誘電体ブロックは前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面が露出するように構成された、誘電体共振器アンテナモジュール。
【請求項14】
前記基板は積層平面を含み、
前記第１方向は前記積層平面に垂直である方向である、請求項１３に記載の誘電体共振器アンテナモジュール。
前記第１方向は前記積層平面に垂直である方向である、請求項１３に記載の誘電体共振器アンテナモジュール。
【請求項15】
前記第２誘電体ブロックは、前記第１誘電体ブロックとの間にポリマーを介在して積層された、請求項１３に記載の誘電体共振器アンテナモジュール。
【請求項16】
前記給電部は、前記基板に位置した給電配線と連結されて前記第１誘電体ブロック内で前記第１方向に延びた給電ビアを含む、請求項１３に記載の誘電体共振器アンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は誘電体共振器アンテナおよびそれを含むアンテナモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムの開発はこの２０年間我らのライフスタイルを大きく変化させた。マルチメディア装置、モノのインターネット（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）および知能型運送システムのような潜在的な無線アプリケーションプログラムを支援するためには秒当たりギガビットデータ速度を有する高級モバイルシステムが求められる。これは現在４世代通信システムでは制限的な帯域幅により実現することが不可能である。帯域幅制限の問題を克服するために国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ）は潜在的な５世代（５Ｇ）応用範囲に対してミリメータ波（ｍｍＷａｖｅ）のスペクトルを許可した。その後、学界および産業界のすべてにおいてｍｍＷａｖｅアンテナに対する研究に多くの関心が集まっている実情である。
【0003】
最近モバイル用ｍｍＷａｖｅ ５Ｇアンテナモジュール大きさは小型化が求められている。５Ｇ用アンテナは放射特性を考慮すると、携帯電話の最外郭の側面部に位置するので、大画面薄型化される携帯電話の構造におけるアンテナモジュールの片面の長さはますます減る傾向である。
【0004】
したがって、アンテナモジュールの大きさが小さくなることによりアンテナ利得および帯域幅など性能が低下する現象を確認することができる。したがって、このような性能低下を最小化するために既存のアンテナおよび給電配線そしてパッケージ構造に対する新たな構造が必要である。
【0005】
また、ｍｍＷａｖｅ ５Ｇ小型アンテナを設計するためには高誘電率を有する基板を使用することが有利であるが、既存の高誘電率基板を使用したパッチアンテナでは金属パッチの導体損失が増加してアンテナ放射効率が劣り帯域幅が狭くなる問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
実施形態の一側面は、誘電体共振器アンテナを多層に積層することによって多重共振を形成して利得および帯域幅を向上させることができる多層誘電体共振器アンテナとアンテナモジュールを提供しようとする。
【0007】
しかし、実施形態が解決しようとする課題は、上述した課題に限定されず実施形態に含まれた技術的思想の範囲で多様に拡張することができる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一実施形態による誘電体共振器アンテナは、第１誘電体ブロックと、前記第１誘電体ブロック上に第１方向の単一方向に積層された少なくとも一つの第２誘電体ブロックと、前記第１誘電体ブロックに形成される給電部を含み得る。
【0009】
前記第１誘電体ブロックは前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面が外部に露出するように構成され得る。すなわち、前記第１誘電体ブロックは前記第２誘電体ブロックと対向する上面と、前記第２誘電体ブロックと対向せず前記上面と角部を共有する側面を含み、前記第１誘電体ブロックの側面は外部に露出するように構成され得る。
【0010】
前記第１誘電体ブロックと第２誘電体ブロックはポリマー層を介在して接合されて積層され得る。すなわち、前記ポリマー層は前記第１誘電体ブロックと第２誘電体ブロックの間に位置し得る。
【0011】
前記第１誘電体ブロックと第２誘電体ブロックの互いに隣接する少なくとも一対の側面は同一平面上に位置するように互いに整列して配置され得る。
【0012】
前記第２誘電体ブロックは、前記第１誘電体ブロックと積層平面上で重なるように同じ積層平面形状を有し得る。
【0013】
前記第１誘電体ブロックと第２誘電体ブロックは互いに異なる誘電率を有し得る。
【0014】
前記給電部は前記第１誘電体ブロック内で前記第１方向に延びる給電ビアを含み得る。前記給電ビアは前記第１誘電体ブロック内で互いに離隔して配置される第１給電ビアと第２給電ビアを含み得る。
【0015】
前記給電部は前記第１誘電体ブロックの外側表面に付着して前記第１方向に延びる給電ストリップを含み得る。前記給電ストリップは前記第１誘電体ブロックの互いに異なる側面に配置される第１給電ストリップと第２給電ストリップを含み得る。
【0016】
前記第２誘電体ブロック内には前記第１方向に延びる金属ビアが形成され得る。前記金属ビアは複数個からなり、前記第２誘電体ブロックの周囲に沿って内部に複数個が配置されてビアウォールを形成し得る。
【0017】
前記第２誘電体ブロックの周囲に沿って外部の側面を覆うように金属壁体が形成され得る。
【0018】
前記第１誘電体ブロックの上面に金属パッチが形成され、前記金属パッチは前記給電部と連結されるように配置され得る。前記金属パッチはポリマー層の下に位置し得、前記第１誘電体ブロックの平面積よりさらに小さい面積で形成され得る。
【0019】
他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールは、基板と、前記基板に位置する第１誘電体ブロックと、前記第１誘電体ブロック上に第１方向の単一方向に積層された少なくとも一つの第２誘電体ブロック、および前記第１誘電体ブロックに形成される給電部を含み得る。
【0020】
前記第１誘電体ブロックは前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面が露出するように構成され得る。すなわち、前記第１誘電体ブロックは前記第２誘電体ブロックと対向する上面と、前記第２誘電体ブロックと対向せず前記上面と角部を共有する側面を含み、前記第１誘電体ブロックの側面は露出するように構成され得る。
【0021】
前記基板は積層平面を含み、前記第１方向は前記積層平面に垂直である方向であり得る。
【0022】
前記第２誘電体ブロックは、前記第１誘電体ブロックとの間にポリマーを介在して積層され得る。
【0023】
前記給電部は、前記基板に位置した給電配線と連結され、前記第１誘電体ブロック内で前記第１方向に延びた給電ビアを含み得る。
【発明の効果】
【0024】
実施形態によれば、誘電体ブロックを単一方向に複数層を積層してインピーダンス整合することにより多重の共振を形成して利得および帯域幅を向上させることができる効果がある。
【0025】
ポリマー層を介在して複数の誘電体ブロックを単一方向に積層する誘電体共振器アンテナの製造方法は既存の工程技術を用いて製作することが可能である。
【0026】
金属パッチを使用しない場合は金属パッチによる導体損失を減らすことができ、結果的にアンテナ利得を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】一実施形態による誘電体共振器アンテナを示す斜視図である。
【図2】他の実施形態による誘電体共振器アンテナを示す斜視図である。
【図9】他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図11】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図13】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す斜視図である。
【図15】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す平面図である。
【図16】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す斜視図である。
【図18】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す側面図である。
【図19】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す斜視図である。
【図21】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図23】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図24】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図25】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図26】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図27】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図28】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図29】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図30】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図31】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図32】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図33】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図34】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図35】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図36】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図37】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図38】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図39】また他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す断面図である。
【図40】実施形態によるアンテナモジュールを含む電子機器の簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、添付する図面を参照して本発明が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細に説明する。図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって同一又は類似の構成要素に対しては同じ参照符号を付けた。また、添付する図面は本明細書に開示された実施形態を容易に理解できるようにするためのものであり、本明細書に開示された技術的思想は添付する図面によって制限されず、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むものとして理解しなければならない。さらに添付図面において一部の構成要素は誇張または省略するかまたは概略的に示し、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【0029】
第１、第２などのように序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために使用され得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。
【0030】
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「上に」または「の上に」あるという時、これは他の部分「すぐ上に」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「すぐ上に」あるという時には中間に他の部分が存在しないことを意味する。また、基準になる部分「上に」または「の上に」あるというのは基準になる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力の逆方向に向かって「上に」または「の上に」位置することを意味することではない。
【0031】
明細書全体で、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対の意味を示す記載がない限り、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み得ることを意味する。
【0032】
以下では図面を参照して多様な実施形態と変形例を詳細に説明する。
【0033】
図１は一実施形態による誘電体共振器アンテナを示す斜視図である。
【0034】
本実施形態による誘電体共振器アンテナ（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ Ａｎｔｅｎｎａ，ＤＲＡ）９０は、第１誘電体ブロック９１上に第２誘電体ブロック９２が積層されて構成されることができる。第１誘電体ブロック９１には積層平面（図面のｘｙ平面）に垂直である方向（図面のｚ軸方向）に延びるように給電部である給電ビア（ｆｅｅｄｉｎｇ ｖｉａ）９７が挿入されており、給電ビア９７は第１誘電体ブロック９１内で設定された長さだけ延びたり第１誘電体ブロック９１を貫くように構成されることができる。本実施形態で給電ビア９７は一つ備えられる。
【0035】
第１誘電体ブロック９１は、一例として直六面体形状を有するように形成され得、内部に給電ビア９７が挿入され得るビアホールを備えることができる。ここでビアホールは第１誘電体ブロック９１内で積層平面に垂直である方向に設定された長さだけ延びることができ、第１誘電体ブロック９１の下面から上面まで貫くように形成されることもできる。
【0036】
第２誘電体ブロック９２は、一例として第１誘電体ブロック９１と同様に直六面体形状を有するように形成され得、第１誘電体ブロック９１上に積層されてポリマー層９３を介在して第１誘電体ブロック９１に接合され得る。ここで第２誘電体ブロック９２は第１誘電体ブロック９１と平面上で重なるように同じ平面形状を有し得る。したがって、第２誘電体ブロック９２が第１誘電体ブロック９１上に積層されて接合されたとき、それぞれの側面、すなわち四対の側面はそれぞれ同一平面上（ｃｏｐｌａｎａｒ）に位置するように段差なしに滑らかに互いにつながる。
【0037】
ポリマー層９３は第１誘電体ブロック９１と第２誘電体ブロック９２の間に介在してこの二つの誘電体ブロックを互いに接合させ得る。
【0038】
本実施形態で第１誘電体ブロック９１と第２誘電体ブロック９２は第１方向（図面のｚ軸方向）の単一方向に積層され得る。すなわち、第１誘電体ブロック９１が基板上に実装される場合に第１誘電体ブロック９１と第２誘電体ブロック９２の接合面は基板に垂直である方向に位置することができる。
【0039】
このように積層される場合、第１誘電体ブロック９１は第２誘電体ブロック９２と対向する上面と、前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面を含み、前記側面は外部に露出するように構成されることができる。ここで第１誘電体ブロック９１の側面は第２誘電体ブロック９２と対向せず前記上面と角部を共有する面であり得る。
【0040】
誘電体共振器アンテナ９０が大気中にあるときには第１誘電体ブロック９１の側面は空気と接するように形成されることができる。また、第２誘電体ブロック９２は第１誘電体ブロック９１に単一方向に積層されるので、第２誘電体ブロック９２の側面も外部に露出され得、大気中にあるときには前記側面が空気と接するように形成されることができる。
【0041】
本実施形態による誘電体共振器アンテナ９０において第１誘電体ブロック９１と第２誘電体ブロック９２はセラミック素材からなる。ポリマー層９３は、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＰＴＦＥ、ＰＰＥ、ＢＣＢ、ＬＣＰ系ポリマー中の少なくとも一つまたはそれ以上の組み合わせを含み得る。また、第２誘電体ブロック９２の誘電率と第１誘電体ブロック９１の誘電率は互いに同一であるかまたは異なる誘電率を有し得るが、一例として第２誘電体ブロック９２が第１誘電体ブロック９１より低い誘電率を有することができる。そして、ポリマー層９３の誘電率は第１誘電体ブロック９１および第２誘電体ブロック９２の誘電率よりさらに低い誘電率を有することができる。
【0042】
図２は他の実施形態による誘電体共振器アンテナを示す斜視図である。
【0043】
本実施形態による誘電体共振器アンテナ（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ Ａｎｔｅｎｎａ，ＤＲＡ）１００は、第１誘電体ブロック１０１上に第２誘電体ブロック１０２が積層されて構成されることができる。第１誘電体ブロック１０１には積層平面（図面のｘｙ平面）に垂直である方向（図面のｚ軸方向）に延びるように給電部である給電ビア（ｆｅｅｄｉｎｇ ｖｉａ、１０７，１０８）が挿入されており、給電ビア１０７，１０８は第１誘電体ブロック１０１内で設定された長さだけ延びたり第１誘電体ブロック１０１を貫くように構成されることができる。
【0044】
第１誘電体ブロック１０１は、一例として直六面体形状を有するように形成され得、内部に給電ビア１０７，１０８が挿入され得るビアホールを備えることができる。ここで、ビアホールは第１誘電体ブロック１０１内で積層平面に垂直である方向に設定された長さだけ延びることができ、第１誘電体ブロック１０１の下面から上面まで貫くように形成されることもできる。
【0045】
第２誘電体ブロック１０２は、一例として第１誘電体ブロック１０１と同様に直六面体形状を有するように形成され得、第１誘電体ブロック１０１上に積層されてポリマー層１０３を介在して第１誘電体ブロック１０１に接合され得る。ここで第２誘電体ブロック１０２は第１誘電体ブロック１０１と平面上で重なるように同じ平面形状を有し得る。したがって、第２誘電体ブロック１０２が第１誘電体ブロック１０１上に積層されて接合されたときそれぞれの側面、すなわち四対の側面はそれぞれ同一平面上（ｃｏｐｌａｎａｒ）に位置するように段差なしに滑らかに互いにつながる。
【0046】
ポリマー層１０３は第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２の間に介在してこの二つの誘電体ブロックを互いに接合させ得る。
【0047】
本実施形態で第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２は第１方向（図面のｚ軸方向）の単一方向に積層され得る。第１誘電体ブロック１０１は第２誘電体ブロック１０２と対向する上面と、前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面を含む。ここで第１誘電体ブロック１０１の側面は第２誘電体ブロック１０２と対向せず前記上面と角部を共有する面であり得る。このように積層される場合、第１誘電体ブロック１０１の側面は外部に露出し得る。
【0048】
したがって、誘電体共振器アンテナ１００が大気中にあるときには第１誘電体ブロック１０１の側面は空気と接するように形成されることができる。また、第２誘電体ブロック１０２は第１誘電体ブロック１０１に単一方向に積層されるので、第２誘電体ブロック１０２の側面も外部に露出され得、大気中にあるときには前記側面が空気と接するように形成されることができる。
【0049】
第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２が単一方向に積層される構造の誘電体共振器アンテナ１００は一方向に長く延びる構造からなるので、電子機器の枠に隣接して縁に沿って配置することが容易である。
【0050】
また、第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２が単一方向に積層される場合は製造上の利点を確保することができる。すなわち、第１誘電体ブロック１０１を製造するための誘電体基板上に複数のビアホールをあけて給電ビア１０７，１０８を形成し、第２誘電体ブロック１０２を製造するための他の誘電体基板をその上に積層して多層誘電体基板を準備することができる。この多層誘電体基板をそれぞれのアンテナユニット別に切断することによって多数の誘電体共振器アンテナ１００を一括して製作することができる。この時、それぞれの誘電体共振器アンテナ１００は第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２が単一方向に積層された構造を有する。
【0051】
一方、給電ビア１０７，１０８は第１誘電体ブロック１０１の平面上でその位置を設計条件に応じて変更して形成することができ、これにより設計自由度を確保することもできる。
【0052】
図３は他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す斜視図である。
【0053】
本実施形態による誘電体共振器アンテナ（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ Ａｎｔｅｎｎａ，ＤＲＡ）モジュール１１０は、基板５０上に第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２が積層されて構成されることができる。第１誘電体ブロック１０１には基板５０の上面に垂直である方向に延びるように給電部である給電ビア（ｆｅｅｄｉｎｇ ｖｉａ、１０７，１０８）が挿入されており、給電ビア１０７，１０８は基板５０上で給電配線６５が電気的に接続されて第１誘電体ブロック１０１を貫くように構成されることができる。
【0054】
基板５０はプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ，ＰＣＢ）上に接地電極６０と給電配線６５がパターニングされて互いに絶縁されるように形成されることができる。すなわち、アンテナのフィード信号を供給する給電配線６５が基板５０上に位置し、その周囲から基板５０の縁付近まで接地電極６０が拡張されることができる。
【0055】
第１誘電体ブロック１０１は、一例として直六面体形状を有するように形成され得、内部に給電ビア１０７，１０８が挿入され得るビアホールを備えることができる。ここで、ビアホールは第１誘電体ブロック１０１が基板５０上に取り付けられるとき基板５０の上面に垂直である方向に延びることができ、第１誘電体ブロック１０１の下面から上面まで貫くように形成されることができる。
【0056】
第２誘電体ブロック１０２は、一例として第１誘電体ブロック１０１と同様に直六面体形状を有するように形成され得、第１誘電体ブロック１０１上に積層されてポリマー層１０３を介在して第１誘電体ブロック１０１に接合され得る。ここで第２誘電体ブロック１０２は第１誘電体ブロック１０１と平面上で重なるように同じ平面形状を有し得る。したがって、第２誘電体ブロック１０２が第１誘電体ブロック１０１上に積層されて接合されたとき、それぞれの側面、すなわち四対の側面はそれぞれ同一平面上（ｃｏｐｌａｎａｒ）に位置するように段差なしに滑らかに互いにつながる。
【0057】
ポリマー層１０３は第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２の間に介在してこの二つの誘電体ブロックを互いに接合させ得る。
【0058】
本実施形態で第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２は第１方向（図面のｚ軸方向）の単一方向に積層され得る。すなわち、第１誘電体ブロック１０１が基板５０上に実装される場合に第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２の接合面は基板５０に垂直である方向に位置することができる。
【0059】
このように積層される場合、第１誘電体ブロック１０１は第２誘電体ブロック１０２と対向する上面と、前記第１方向と交差する第２方向に向かう側面を含み、前記側面は外部に露出し得る。ここで第１誘電体ブロック１０１の側面は第２誘電体ブロック１０２と対向せず前記上面と角部を共有する面であり得る。
【0060】
誘電体共振器アンテナモジュール１１０が大気中にあるときには第１誘電体ブロック１０１の側面は空気と接するように形成されることができる。また、第２誘電体ブロック１０２は第１誘電体ブロック１０１に単一方向に積層されるので、第２誘電体ブロック１０２の側面も外部に露出され得、大気中にあるときには前記側面が空気と接するように形成されることができる。
【0061】
【0062】
図４および図５を参照すると、給電部は第１給電ビア１０７と第２給電ビア１０８を含み得る。第１給電ビア１０７と第２給電ビア１０８は第１誘電体ブロック１０１内で互いに離隔して配置されて互いに並んで延び得る。すなわち、本実施形態で給電部は二重偏波（Ｖ－Ｈ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）構造で形成されることができる。一例として、第１給電ビア１０７は第１偏波（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ） ＲＦ信号を伝達し、第２給電ビア１０８は第２偏波（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ） ＲＦ信号を伝達し得る。第１偏波ＲＦ信号は、電波方向（例えば、ｚ方向）に垂直であり、互いに垂直であるｘ方向とｙ方向にそれぞれ電界と磁界を形成する信号であり、第２偏波ＲＦ信号はｘ方向とｙ方向に対してそれぞれ磁界と電界を形成する信号であり得る。
【0063】
第１および第２給電ビア１０７，１０８を形成するために第１誘電体ブロック１０１は円筒形状のビアホールを備えることができる。このようなビアホールは第１誘電体ブロック１０１が基板５０上に実装されるとき基板５０の上面に垂直である方向に延びて第１誘電体ブロック１０１の下面から上面まで貫くように形成されることができる。第１および第２給電ビア１０７，１０８は、それぞれに対応するビアホール内部を金属物質で埋めて形成されるので、それぞれ円柱形状からなり、第１誘電体ブロック１０１の下面から上面まで内部で延びることができる。
【0064】
第１および第２給電ビア１０７，１０８は第１誘電体ブロック１０１の下面で露出し、このように露出した第１および第２給電ビア１０７，１０８の各端部には接続パッド１０７ａ，１０８ａが形成され得る。接続パッド１０７ａ，１０８ａはソルダボール８０を介して基板５０の給電配線６５に接続されることによって第１および第２給電ビア１０７，１０８は基板５０に電気的に接続されることができる。
【0065】
第１誘電体ブロック１０１を基板５０に実装するとき第１および第２給電ビア１０７，１０８の接続パッド１０７ａ，１０８ａを給電配線６５に接続してから第１誘電体ブロック１０１と基板５０の間の空間をアンダーフィル材７０で埋めて硬化させることができる。硬化したアンダーフィル材７０は接続パッド１０７ａ，１０８ａがソルダボール８０を介して基板５０の給電配線６５と連結された部分の周囲を囲むように形成されて第１誘電体ブロック１０１が基板５０上に固く固定されるように支持することができる。また、アンダーフィル材７０は第１誘電体ブロック１０１と基板５０の間の空間を埋めて外部からのホコリや湿気が浸透して接続部での絶縁が破壊されたり誤作動することを防止することができる。
【0066】
一方、積層基板環境で高誘電率の基板と空気の間の境界面で大きな反射波が発生する。本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１１０は、境界面の大きな反射自体を利用して共振する構造である。誘電体共振器アンテナの誘電体ブロックと空気境界面の反射は二つの物質の誘電率差によって発生するが、このような誘電体境界面の反射除去のためには互いに異なる誘電率材質を使用してインピーダンストランスフォーマーできるアンテナ構造が必要である。
【0067】
【0068】
図６を参照すると、本変形例による誘電体共振器アンテナモジュール１１０'は給電部として第１給電ビア１０７'と第２給電ビア１０８'を含み得る。第１給電ビア１０７'と第２給電ビア１０８'は第１誘電体ブロック１０１'内で互いに離隔して配置されて互いに並んで延び得る。
【0069】
第１および第２給電ビア１０７'，１０８'を形成するために第１誘電体ブロック１０１はビアホールを備えることができる。このようなビアホールは第１誘電体ブロック１０１が基板５０上に実装されるとき基板５０の上面に垂直である方向に延びて第１誘電体ブロック１０１'の下面から上方と設定された長さだけ延びて形成されることができる。したがって、第１および第２給電ビア１０７'，１０８'はそれぞれに対応するビアホール内部を金属物質で埋めて形成されるので、第１誘電体ブロック１０１'の下面から上方と設定された長さだけ内部で延びることができる。この時、第１および第２給電ビア１０７'，１０８'は、アンテナの設計時所望するインピーダンスを合わせるために設定された長さを有するように形成され得、その延びる長さは第１誘電体ブロック１０１'の垂直高さより小さくてもよい。
【0070】
【0071】
先に、第１誘電体ブロック１０１の大きさ（ｘ，ｙ，ｚ軸方向各辺の長さ）と給電ビア１０７，１０８のインダクタンス成分を利用して５０オームインピーダンス整合と最初の共振を形成することができる。次に、第１誘電体ブロック１０１と空気接触面をすべて考慮したアンテナ設計が必要であるため、第１誘電体ブロック１０１と異なる誘電率を有する第２誘電体ブロック１０２とポリマー層１０３を使用してインピーダンストランスフォーマーしてインピーダンス整合をすることができる。そして、第２誘電体ブロック１０２の大きさ（ｘ，ｙ，ｚ軸方向各辺の長さ）を利用して二番目の共振を形成して広い帯域幅を得ることができる。
【0072】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１１０において、第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２はセラミック素材からなる。ポリマー層１０３は、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＰＴＦＥ、ＰＰＥ、ＢＣＢ、ＬＣＰ系ポリマー中の少なくとも一つまたはそれ以上の組み合わせを含み得る。また、第２誘電体ブロック１０２の誘電率は第１誘電体ブロック１０１の誘電率と同じ誘電率を有することができる。そして、ポリマー層１０３の誘電率は第１誘電体ブロック１０１および第２誘電体ブロック１０２の誘電率よりさらに低い誘電率を有することができる。しかし、本発明はこれに限定されず、他の実施形態として第２誘電体ブロックの誘電率と第１誘電体ブロックの誘電率が互いに異なる誘電率を有してもよく、一例として第２誘電体ブロックの誘電率が第１誘電体ブロックの誘電率より低い誘電率を有してもよい。
【0073】
【0074】
図７では図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１１０の小信号反射特性（実線）と単層の（すなわち、図３の実施形態で第１誘電体ブロックのみ形成された）誘電体共振器アンテナの小信号反射特性（点線）を対比して示す。
【0075】
単層の誘電体共振器アンテナの場合、概ね３５ＧＨｚ付近で単一の共振が発生していることに比べて、図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１１０の場合、概ね２７ＧＨｚ付近と３１ＧＨｚ付近で二重の共振が発生することを確認することができ、そのため帯域幅が改善したことを確認することができる。
【0076】
【0077】
図８でも図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１１０の放射特性（実線）と単層の（すなわち、図３の実施形態で第１誘電体ブロックのみ形成された）誘電体共振器アンテナの放射特性（点線）を対比して示す。
【0078】
単層の誘電体共振器アンテナモジュールの場合、概ね０度付近で最大２ｄＢを示している反面、図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１１０の場合、概ね０度付近で最大５ｄＢを示していることを確認することができる。
【0079】
【0080】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１３０は基本的に図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１１０と類似の構成を有している。すなわち、基板５０上に第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１３２がポリマー層１０３を介在して積層され得、第１誘電体ブロック１０１には基板５０の上面に垂直である方向に延びるように給電部が挿入され得る。給電部は内部で互いに離隔して配置される第１給電ビア１０７と第２給電ビア１０８を含み、これら第１および第２給電ビア１０７，１０８は基板５０上で給電配線６５と電気的に接続されて第１誘電体ブロック１０１を貫くように構成されることができる。
【0081】
本実施形態では第２誘電体ブロック１０２の平面上周囲に沿って内側に複数の金属ビア１３６が互いに離隔して配置され得る。すなわち、概ね長方形または正四角形の平面形状を有する第２誘電体ブロック１３２の四つの縁それぞれの内側に近接して複数個ずつ金属ビア１３６が間隔を置いて隣接して配列されてビアウォールを形成することができる。
【0082】
第２誘電体ブロック１０２に複数の金属ビア１３６を形成することによって、第２誘電体ブロック１０２の誘電率と厚さが増加する場合に発生する基板モードによる損失（第１誘電体ブロック１０１から放射されるエネルギが第２誘電体ブロック１０２の側方に放射されることによって発生するエネルギ損失）および放射パターンの変化などを改善することができる。
【0083】
金属ビア１３６は断面上で第２誘電体ブロック１３２を垂直方向に貫くように形成されることができる。したがって、金属ビア１３６はポリマー層１０３と接触する第２誘電体ブロック１３２の下面から上面まで延び得る。
【0084】
金属ビア１３６を形成するために第２誘電体ブロック１３２は、円筒形状のビアホールを備え、このようなビアホールは第２誘電体ブロック１３２が第１誘電体ブロック１０１上に積層されるとき基板５０の上面に垂直である方向に延び得る。金属ビア１３６はビアホール内部を金属物質で埋めて形成されるので、それぞれは円柱形状からなり、第２誘電体ブロック１３２の下面から上面まで貫くように形成されることができる。
【0085】
本実施形態で金属ビア１３６は第２誘電体ブロック１３２の周囲に沿って内側に配列される構造を示したが、金属ビアはこのような配列構造に限定される必要はなく、第２誘電体ブロック１３２内の他の位置に配置することも可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【0086】
【0087】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１４０は基本的に図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールと類似の構成を有している。すなわち、基板５０上に第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１４２がポリマー層１０３を介在して積層され得、第１誘電体ブロック１０１には基板５０面に垂直である方向に延びるように給電部が挿入され得る。給電部は内部で互いに離隔して配置される第１給電ビア１０７と第２給電ビア１０８を含み、これら第１および第２給電ビア１０７，１０８は基板５０上で給電配線６５と電気的に接続されて第１誘電体ブロック１０１を貫くように構成されることができる。
【0088】
本実施形態では第２誘電体ブロック１４２の平面上周囲に沿って側方外側表面に金属壁体１４６が形成され得る。すなわち、長方形または正四角形の平面形状を有する第２誘電体ブロック１４２の四つの縁それぞれの側方外側表面に沿って金属壁体１４６が形成され得る。
【0089】
また、金属壁体１４６は断面上で第２誘電体ブロック１４２を側面で囲むように形成されることができる。したがって、金属壁体１４６は第２誘電体ブロック１４２の下面から上面まで垂直方向に延び得る。
【0090】
本実施形態で金属壁体１４６は金属物質をパターニングして第２誘電体ブロック１４２の表面に形成することができ、したがって第２誘電体ブロック１４２とポリマー層１０３を含む六面体のどこでも遮断モードを形成しない限り金属物質をパターニングすることによって金属壁体の形成が可能であり、これにより帯域幅に大きな変化なしに放射パターンを向上させることができる。
【0091】
【0092】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１５０は基本的に図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールと類似の構成を有している。すなわち、基板５０上に第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２がポリマー層１５３を介在して積層され得、第１誘電体ブロック１０１には基板５０の上面に垂直である方向に延びるように給電部が挿入され得る。給電部は第１誘電体ブロック１０１の内部で互いに離隔して配置される第１給電ビア１０７と第２給電ビア１０８を含み基板５０上で給電配線６５と電気的に接続されて第１誘電体ブロック１０１を貫くように構成されることができる。
【0093】
本実施形態では第１誘電体ブロック１０１の上面に金属パッチ１５６が付着し得る。したがって、金属パッチ１５６は第２誘電体ブロック１０２とポリマー層１５３の下部に位置し得る。金属パッチ１５６は一例として長方形または正四角形の平面を有するように形成され得、第１誘電体ブロック１０１の平面積よりさらに小さくてもよい。
【0094】
金属パッチ１５６は第１および第２給電ビア１０７，１０８と接するように配置されて電気的に接続されることができる。すなわち、第１および第２給電ビア１０７，１０８は第１誘電体ブロック１０１を貫いて下面から上面まで延び、第１誘電体ブロック１０１の上面に位置した金属パッチ１５６と接するように形成され得る。したがって、第１および第２給電ビア１０７，１０８は金属パッチ１５６の下面に接触することができる。
【0095】
金属パッチ１５６はその大きさと形状を変更しながら第１および第２給電ビア１０７，１０８とともに組み合わさってアンテナの設計自由度を向上させることができる。
【0096】
図１５はまた他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す平面図である。
【0097】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール１６０は基本的に図３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナと類似の構成を有している。すなわち、基板５０上に第１誘電体ブロック１０１と第２誘電体ブロック１０２がポリマー層１５３を介在して積層され得、第１誘電体ブロック１０１には基板５０の上面に垂直である方向に延びるように給電部が挿入され得る。給電部は第１誘電体ブロック１０１の内部で互いに離隔して配置される第１給電ビア１０７と第２給電ビア１０８を含み基板５０上で給電配線６５と電気的に接続されて第１誘電体ブロック１０１を貫くように構成されることができる。
【0098】
本実施形態では第１誘電体ブロック１０１の上面に第１給電ビア１０７と連結された第１パッチ１６７および第２給電ビア１０８と連結された第２パッチ１６８が形成され得る。したがって、第１および第２パッチ１６７，１６８は金属からなり、第２誘電体ブロック１０２とポリマー層１５３の下部に位置し得、一例として一方向に長い長方形平面を有するように形成されることができる。
【0099】
第１給電ビア１０７と第２給電ビア１０８にそれぞれ連結された第１および第２パッチ１６７，１６８は給電ビア１０７，１０８の位置を変更せず第１および第２パッチ１６７，１６８の長さや方向を変更設計することによってインピーダンス変化を追加的に調整することができる。
【0100】
【0101】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール２００は、基板５０上に第１誘電体ブロック２０１と第２誘電体ブロック２０２がポリマー層２０３を介在して積層され得、第１誘電体ブロック２０１の側面には基板５０の上面に垂直である方向に延びるように給電部が給電ストリップ２０５，２０６で備えられる。
【0102】
給電ストリップ２０５，２０６は第１誘電体ブロック２０１の外側表面に位置する第１給電ストリップ２０５と第２給電ストリップ２０６を含み得る。第１給電ストリップ２０５と第２給電ストリップ２０６は第１誘電体ブロック２０１の互いに異なる側面に配置されて互いに並んで延び得る。一例として、第１給電ストリップ２０５は第１偏波（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）ＲＦ信号を伝達し、第２給電ストリップ２０６は第２偏波（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）ＲＦ信号を伝達し得る。第１偏波ＲＦ信号は電波方向（例えば、ｚ方向）に垂直であり、互いに垂直であるｘ方向とｙ方向にそれぞれ電界と磁界を形成する信号であり、第２偏波ＲＦ信号はｘ方向とｙ方向に対してそれぞれ磁界と電界を形成する信号であり得る。
【0103】
第１および第２給電ストリップ２０５，２０６は第１誘電体ブロック２０１の下面で各端部に接続パッド２０５ａ，２０６ａが形成され得る。接続パッド２０５ａ，２０６ａはソルダボール８０を介して基板５０の給電配線６５に接続されることによって第１および第２給電ストリップ２０５，２０６を基板５０に電気的に接続することができる。
【0104】
第１誘電体ブロック２０１を基板５０に実装するとき第１および第２給電ストリップ２０５，２０６の接続パッド２０５ａ，２０６ａを給電配線６５に接続してから第１誘電体ブロック２０１と基板５０の間の空間をアンダーフィル材７０で埋めて硬化させることができる。硬化したアンダーフィル材７０は接続パッド２０５ａ，２０６ａがソルダボール８０を介して基板５０の配線と連結された部分の周囲を囲むように形成されて第１誘電体ブロック２０１が基板５０上に固く固定されるように支持することができる。また、アンダーフィル材７０は第１誘電体ブロック２０１と基板５０の間の空間を埋めて外部からのホコリや湿気が浸透して接続部での絶縁が破壊されたり誤作動することを防止することができる。
【0105】
図１８はまた他の実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを示す側面図である。
【0106】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール２２０は図１７に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール２００と基本的に類似の構成を有している。すなわち、誘電体共振器アンテナモジュール２２０は基板５０上に第１誘電体ブロック２０１と第２誘電体ブロック２０２がポリマー層２２３を介在して積層され得、第１誘電体ブロック２０１の側面には基板５０面に垂直である方向に延びるように給電ストリップ２０５，２０６が備えられている。
【0107】
本実施形態では第１誘電体ブロック２０１の上面に金属パッチ２２６が付着し得る。したがって、金属パッチ２２６は第２誘電体ブロック２０２とポリマー層２２３の下部に位置し得る。金属パッチ２２６は一例として長方形または正四角形の平面を有するように形成され得、第１誘電体ブロック２０１の平面積よりさらに小さくてもよい。
【0108】
金属パッチ２２６は第１および第２給電ストリップ２０５，２０６と接するように配置されて電気的に接続されることができる。一例として給電ストリップが互いに隣り合う第１誘電体ブロック２０１の二つの側面に配置される第１給電ストリップ２０５と第２給電ストリップ２０６を含む場合、金属パッチ２２６は第１誘電体ブロック２０１の前記二つの側面に縁が露出するように配置され得る。ここで第１および第２給電ストリップ２０５，２０６は第１誘電体ブロック２０１の上面に位置した金属パッチ２２６まで延びて接触するように形成されることができる。
【0109】
以上では第１誘電体ブロックにポリマー層を介在して第２誘電体ブロックが積層された構造を説明したが、本発明はＮ個の誘電体ブロックを一方向に積層して構成される誘電体共振器アンテナを含む（ここで、Ｎは２より大きい整数である）。Ｎ個の誘電体ブロックを有する誘電体共振器アンテナの各段階で積層された誘電体ブロックの間にそれぞれポリマー層が介在してＮ－１個のポリマー層が形成されることができる。以下ではこのようにＮ個の誘電体ブロックとＮ－１個のポリマー層を積層して構成された誘電体共振器アンテナで給電部とインピーダンス整合のための金属ビアを形成する多様な構造を説明する。
【0110】
【0111】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール２４０は基板５０上に５個の誘電体ブロック２０１，２０２，２１１，２１２，２２１を単一方向に積層して構成し、それぞれの誘電体ブロック２０１，２０２，２１１，２１２，２２１の間には４個のポリマー層２０３，２０９，２１３，２１９がそれぞれ介在し得る。
【0112】
本実施形態で５個の誘電体ブロック２０１，２０２，２１１，２１２，２２１の側面表面には基板５０面に垂直である方向に延びるように給電ストリップ２４５，２４６が備えられる。ここで給電ストリップ２４５，２４６は５個の誘電体ブロック２０１，２０２，２１１，２１２，２２１の外側表面に位置する第１給電ストリップ２４５と第２給電ストリップ２４６を含み得る。第１給電ストリップ２４５と第２給電ストリップ２４６は５個の誘電体ブロック２０１，２０２，２１１，２１２，２２１の互いに異なる側面に配置されて互いに並んで延びることができ、最下位誘電体ブロック２０１の下面縁から最上位誘電体ブロック２２１の側面までつながる。
【0113】
本実施形態では５個の誘電体ブロックが積層される構造を説明したが、これを拡張してＮ個の誘電体ブロックとこれらの誘電体ブロックの間に介在するＮ－１個のポリマー層を含んで誘電体共振器アンテナを構成することができる（ここでＮは２より大きい整数である）。この時、Ｎ個の誘電体ブロックの側面表面で基板の上面に垂直である方向に延びる給電ストリップを含み得、これもまた本発明の範囲に属する。
【0114】
【0115】
本実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール３１０，３２０，３３０，３４０，４１０，４２０，４３０，４４０，５１０，５２０，５３０，５５０は、基板５０上にＮ個の誘電体ブロックを単一方向に積層して構成され、それぞれの誘電体ブロックの間にはＮ－１個のポリマー層がそれぞれ介在し得る（ここでＮは２より大きい整数である）。すなわち、誘電体ブロックは基板５０上に固定される最下位誘電体ブロック、最上層に位置した最上位誘電体ブロックおよびその間に積層されるＮ－２個の中間層誘電体ブロックを含み得る。
【0116】
本実施形態では最下位誘電体ブロックに基板５０面に垂直である方向に延びるように給電ビアが挿入され得る。給電ビアは最下位誘電体ブロックの内部で互いに離隔して配置される第１給電ビアと第２給電ビアを含み得る。このような給電ビアは最下位誘電体ブロックを貫いて上端は最下位ポリマー層の下面に接して下端は基板上で給電配線６５と電気的に接続されることができる。
【0117】
【0118】
図２１は最初の中間層誘電体ブロック３１１＿２内に金属ビア３１５，３１６が挿入され、二番目以上の中間層誘電体ブロック３１１＿３，３１１＿４，３１１＿Ｎ－１、最上位誘電体ブロック３１１＿Ｎ内には金属ビア３１５，３１６が挿入されていない実施形態を示している。最下位誘電体ブロック３１１＿１に基板５０面に垂直である方向に延びるように給電ビア３０７，３０８が挿入され得る。給電ビア３０７，３０８は最下位誘電体ブロック３１１＿１の内部で互いに離隔して配置される第１給電ビア３０７と第２給電ビア３０８を含み得る。このような給電ビア３０７，３０８は最下位誘電体ブロック３１１＿１を貫いて上端は最下位ポリマー層３１３＿１の下面に接して下端は基板５０上で給電配線６５と電気的に接続されることができる。図２２を参照すると、金属ビア３１５，３１６は中間層誘電体ブロック３１１＿２の平面上位置のどこにでも位置することができ、インピーダンス整合設計によって位置が決定される。
【0119】
ここで、最初の中間層誘電体ブロック３１１＿２内に挿入された金属ビア３１５，３１６は基板５０面に垂直である方向に延びて互いに離隔して配置される第１金属ビア３１５と第２金属ビア３１６を含み得る。そして、このような金属ビア３１５，３１６は、最初の中間層誘電体ブロック３１１＿２を貫いて隣接するポリマー層３１３＿１，３１３＿２の下面または上面に接するように形成されることができる。
【0120】
図２３は二番目の中間層誘電体ブロック３２１＿３内に金属ビア３２５，３２６が挿入され、残りの中間層誘電体ブロック３２１＿２，３２１＿４，３２１＿５と最上位誘電体ブロック３２１＿Ｎ内には金属ビア３２５，３２６が挿入されていない実施形態を示している。
【0121】
図２４は三番目の中間層誘電体ブロック３３１＿４内に金属ビア３３５，３３６が挿入され、残りの中間層誘電体ブロック３３１＿２，３３１＿３，３３１＿５と最上位誘電体ブロック３３１＿Ｎ内には金属ビア３３５，３３６が挿入されていない実施形態を示している。
【0122】
図２５は最上位誘電体ブロック３４１＿Ｎ内に金属ビア３４５，３４６が挿入された実施形態を示している。ここで、最上位誘電体ブロック３４１＿Ｎ内に挿入された金属ビア３４５，３４６は基板５０面に垂直である方向に延びて互いに離隔して配置される第１金属ビア３４５と第２金属ビア３４６を含み得る。そして、このような金属ビア３４５，３４６は最上位誘電体ブロック３４１＿Ｎを貫いて隣接するポリマー層３４３＿Ｎ－１の上面にその下端が接するように形成されることができる。中間層誘電体ブロック３４１＿２，３４１＿３，３４１＿４，３４１＿Ｎ－１内には金属ビア３４５，３４６が挿入されない。
【0123】
図２６から図２９に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール４１０，４２０，４３０，４４０では中間層誘電体ブロック４１１＿２，４２１＿３，４３１＿４または最上位誘電体ブロック４４１＿Ｎ内に金属ビアが挿入され、このような金属ビアが隣接するポリマー層まで貫くように延びることができる。
【0124】
図２６の実施形態では最初の中間層誘電体ブロック４１１＿２内に金属ビア４１５，４１６が挿入されることにより、この金属ビア４１５，４１６が二番目のポリマー層４１３＿２まで貫くように延びることができる。
【0125】
図２７の実施形態では二番目の中間層誘電体ブロック４２１＿３内に金属ビア４２５，４２６が挿入されることにより、この金属ビア４２５，４２６が三番目のポリマー層４２３＿３まで延びることができる。
【0126】
図２８の実施形態では三番目の中間層誘電体ブロック４３１＿４内に金属ビア４３５，４３６が挿入されることにより、この金属ビア４３５，４３６が四番目のポリマー層４３３＿４まで貫くように延びることができる。
【0127】
そして、図２９の実施形態では最上位誘電体ブロック４４１＿Ｎ内に金属ビア４４５，４４６が挿入され、この金属ビア４４５，４４６が真下側のポリマー層４４３＿Ｎ－１まで貫くように延びることができる。
【0128】
図３０から図３３に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール５１０，５２０，５３０，５４０では複数の中間層誘電体ブロックまたは中間層誘電体ブロックと最上位誘電体ブロックにわたってその内部に金属ビアが挿入され、このような金属ビアが誘電体ブロックの間に介在したポリマー層まで貫くように延びることができる。
【0129】
図３０の実施形態では最初および二番目の中間層誘電体ブロック５１１＿２，５１１＿３内に金属ビア５１５，５１６が挿入されることにより最初および二番目の中間層誘電体ブロック５１１＿２，５１１＿３の間に介在したポリマー層５１３＿２まで貫くように延びることができる。
【0130】
図３１の実施形態では二番目および三番目の中間層誘電体ブロック５２１＿３，５２１＿４内に金属ビア５２５，５２６が挿入されることにより、二番目および三番目の中間層誘電体ブロック５２１＿３，５２１＿４の間に介在したポリマー層５２３＿３まで貫くように延びることができる。
【0131】
図３２の実施形態では最上位誘電体ブロック５３１＿Ｎとその下の中間層誘電体ブロック５３３＿Ｎ－１内に金属ビア５３５，５３６が挿入されることにより、これら誘電体ブロックの間に介在したポリマー層５３３＿Ｎ－１まで貫くように延びることができる。
【0132】
図３３の実施形態では最下位誘電体ブロック５５１＿１から最上位誘電体ブロック５５１＿Ｎ内に金属ビア５５７，５５８が挿入されることにより、これら誘電体ブロックの間に介在したポリマー層５５３＿１，５５３＿２，５５３＿３，５５３＿Ｎ－１まで貫くように延びることができる。ここで最下位誘電体ブロック５５１＿１に形成された金属ビア５５７，５５８は給電ビアの機能を遂行することができる。
【0133】
【0134】
図３４から図３９に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール６１０，６２０，６３０，６４０，６５０，６６０は、基板５０上に下部誘電体ブロック６０１と上部誘電体ブロック６１２，６２２，６３２，６４２，６５２，６６２がポリマー層６０３を介在して積層され得る。下部誘電体ブロック６０１には基板５０面に垂直である方向に延びるように給電ビア６０７，６０８が挿入されており、給電ビア６０７，６０８は基板５０上で給電配線６５と電気的に接続されて下部誘電体ブロック６０１を貫くように構成されることができる。
【0135】
上部誘電体ブロック６１２，６２２，６３２，６４２，６５２，６６２の下面はポリマー層６０３を介在して下部誘電体ブロック６０１の上面と接合され得る。上部誘電体ブロック６１２，６２２，６３２，６４２，６５２，６６２は多様な形状を有するように形成され得、以下に各図面を参照して詳細に説明する。
【0136】
図３４に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール６１０において、上部誘電体ブロック６１２は曲面状に膨らんで上に盛り上がる概ね半球形の形状を有することができる。
【0137】
図３５に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール６２０において、上部誘電体ブロック６２２はそれぞれが上にいくほどテーパーした複数の先端部６２２ａを有する形状を有することができる。
【0138】
図３６に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール６３０において、上部誘電体ブロック６３２は上にいくほどテーパーした四角錐形状の形状を有することができる。
【0139】
図３７に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール６４０において、上部誘電体ブロック６４２は左右に曲線型の先端部６４２ａ，６４２ｂを有して中央部に湾曲した凹部を有する形状を有することができる。
【0140】
図３８に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール６５０において、上部誘電体ブロック６５２は上にいくほど平断面積が拡張されて上広下狭の四角錐台形状の形状を有することができる。
【0141】
図３９に示す実施形態による誘電体共振器アンテナモジュール６６０において、上部誘電体ブロック６６２は縦断面が五角形である多面体形状の形状を有することができる。
【0142】
図３４から図３９に示す実施形態での上部誘電体ブロック６１２，６２２，６３２，６４２，６５２，６６２の形状をインピーダンス整合に適用する場合、アンテナの帯域幅と利得を改善することができ、放射される電波の直進性を向上させることができる。
【0143】
図４０は実施形態による誘電体共振器アンテナモジュールを含む電子機器の簡略図である。
【0144】
図４０を参照すると、実施形態による電子機器３０はアンテナモジュール２０を含み、アンテナモジュール２０は電子機器３０のセット基板３５に配置され得る。電子機器３０は多角形の辺を有することができ、アンテナモジュール２０は電子機器３０の複数の辺の少なくとも一部分に隣接して配置され得る。
【0145】
電子機器３０はスマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、個人情報端末（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（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）、オートモーチブ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ）などであり得るが、これに限定されない
【0146】
実施形態によるアンテナモジュール２０は複数の誘電体ブロックがポリマー層を介在して基板上に単一方向に積層されて前記基板に隣接する誘電体ブロックに給電ビアが形成される誘電体共振器アンテナを含み得る。すなわち、実施形態によるアンテナモジュール２０は前記で図面を参照して説明した誘電体共振器アンテナモジュールから選択されたものを採択して適用することができる。
【0147】
このように複数の誘電体ブロックが単一方向に積層された誘電体共振器アンテナモジュール２０は一方向に長く延びる構造からなることができるので、電子機器の枠に隣接して縁に沿って配置することが容易である。
【0148】
前記説明した実施形態では基板の上面に複数層の誘電体ブロックが実装される誘電体共振器アンテナモジュールの例を図示して説明したが、基板にキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）を形成して複数層の誘電体ブロック中の少なくとも一つは前記キャビティ内に位置して基板に内蔵される構造も可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【0149】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付する図面の範囲の内で多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明の範囲に属するのは当然である。
【符号の説明】
【0150】
５０ 基板
６０ 接地電極
６５ 給電配線
９０，１００ 誘電体共振器アンテナ
９１，１０１，２０１ 第１誘電体ブロック
９２，１０２，１３２，１４２，２０２ 第２誘電体ブロック
９３，１０３，１５３，２０３，２０９，２１３，２１９ ポリマー層
１０７，３０７ 第１給電ビア
１０８，３０８ 第２給電ビア
１０７ａ、１０８ａ 接続パッド
１１０，１３０，１４０，１５０，１６０，２００，２２０，２４０ 誘電体共振器アンテナモジュール
３１０，３２０，３３０，３４０，４１０，４２０，４３０，４４０，５１０，５２０，５３０，５５０ 誘電体共振器アンテナモジュール
６１０，６２０，６３０，６４０，６５０，６６０ 誘電体共振器アンテナモジュール
１３６ 金属ビア
１４６ 金属壁体
１５６，２２６ 金属パッチ
１６７ 第１パッチ
１６８ 第２パッチ
２０５，２４５ 第１給電ストリップ
２０６，２４６ 第２給電ストリップ
２０５ａ，２０６ａ 接続パッド
６０ 接地電極
６５ 給電配線
９０，１００ 誘電体共振器アンテナ
９１，１０１，２０１ 第１誘電体ブロック
９２，１０２，１３２，１４２，２０２ 第２誘電体ブロック
９３，１０３，１５３，２０３，２０９，２１３，２１９ ポリマー層
１０７，３０７ 第１給電ビア
１０８，３０８ 第２給電ビア
１０７ａ、１０８ａ 接続パッド
１１０，１３０，１４０，１５０，１６０，２００，２２０，２４０ 誘電体共振器アンテナモジュール
３１０，３２０，３３０，３４０，４１０，４２０，４３０，４４０，５１０，５２０，５３０，５５０ 誘電体共振器アンテナモジュール
６１０，６２０，６３０，６４０，６５０，６６０ 誘電体共振器アンテナモジュール
１３６ 金属ビア
１４６ 金属壁体
１５６，２２６ 金属パッチ
１６７ 第１パッチ
１６８ 第２パッチ
２０５，２４５ 第１給電ストリップ
２０６，２４６ 第２給電ストリップ
２０５ａ，２０６ａ 接続パッド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
