特開 2024-145494 アンテナ装置、及びアンテナモジュール

(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】P2024145494

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】アンテナ装置、及びアンテナモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/08 20060101AFI20241004BHJP

   H01Q 1/52 20060101ALI20241004BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/08

H01Q1/52

H01Q21/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023057869

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】手塚 謙一

(72)【発明者】

【氏名】宮内 泰治

(72)【発明者】

【氏名】二俣 陽介

(72)【発明者】

【氏名】田端 美咲

【テーマコード（参考）】

5J021

5J045

5J046

【Ｆターム（参考）】

5J021AA09

5J021AB06

5J021FA32

5J021JA02

5J045AA02

5J045AA05

5J045DA10

5J045EA08

5J045FA02

5J045LA03

5J046AA03

5J046AB03

5J046AB13

5J046UA02

5J046UA03

(57)【要約】

【課題】放射効率を向上できるアンテナ装置、及びアンテナモジュールを提供する。
【解決手段】アンテナ装置１は、誘電体層６０と、誘電体層６０に設けられる放射導体１０Ａ，１０Ｂと、放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向から平面視した場合、放射導体１０Ａ，１０Ｂの周囲に配置される複数の柱状導体５１と、を備える。放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向から平面視した場合、複数の柱状導体５１の外側に周辺導体７０が配置される。このように、柱状導体５１の外側に周辺導体７０を配置することで、隣のアンテナ装置１との電磁的な結合を周辺導体７０によって抑制することができる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体層と、
前記誘電体層に設けられる放射導体と、
前記放射導体の法線方向から平面視した場合、前記放射導体の周囲に配置される複数の柱状導体と、を備え、
前記法線方向から平面視した場合、前記複数の柱状導体の外側に周辺導体が配置される、アンテナ装置。

【請求項2】

前記複数の柱状導体は、
第１の方向における前記誘電体層の第１の端部と前記放射導体との間に配置される複数の第１の柱状導体と、
前記第１の方向と直交する第２の方向における前記誘電体層の第２の端部と前記放射導体との間に配置される複数の第２の柱状導体と、を含み、
前記複数の第１の柱状導体と前記誘電体層の第１の端部との第１の距離は、前記複数の第２の柱状導体と前記誘電体層の第２の端部までの第２の距離より小さく、
前記周辺導体は、前記法線方向から平面視した場合、前記複数の第１の柱状導体の外側に配置される、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記周辺導体は、前記第１の方向における一方側の前記複数の第１の柱状導体、及び前記第１の方向における他方側の前記複数の第１の柱状導体のそれぞれの外側に配置される、請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記周辺導体の前記第２の方向における両縁は、前記複数の第１の柱状導体の前記第２の方向における両端に位置する柱状導体よりも内側に位置する、請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記周辺導体は、前記放射導体の法線方向に沿って広がる前記誘電体層の側面上に配置される、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記放射導体の法線方向から平面視した場合、前記複数の柱状導体の外側であって、前記誘電体層の前記法線方向における上側の上面上には、前記周辺導体と連結される上面導体が配置される、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

前記周辺導体の前記放射導体の前記法線方向における下側の縁は、前記誘電体層の前記法線方向における下側の底面と離間している、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項8】

前記誘電体層は、
前記放射導体と結合する給電導体が配置されるアンテナ層と、
導体パターンで構成されるフィルタ層と、
前記アンテナ層と前記フィルタ層との間に配置される分配層と、を備え、
前記周辺導体の前記放射導体の前記法線方向における下側の縁は、前記放射導体の法線方向に沿って広がる前記誘電体層の側面上において、分配層と重なる、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

前記アンテナ層と前記分配層の間にグラウンド導体を備え、
前記周辺導体は、前記グラウンド導体と接続されていない、請求項８に記載のアンテナ装置。

【請求項10】

前記放射導体は、前記第２の方向に並置される第１及び第２の放射導体を有し、
前記周辺導体は、
前記第１の放射導体の周囲に配置される前記複数の第１の柱状導体の外側に位置する第１の周辺導体と、
前記第２の放射導体の周囲に配置される前記複数の第１の柱状導体の外側に位置する第２の周辺導体と、を含み、
前記第１の周辺導体と前記第２の周辺導体は、互いに離間している、請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項11】

請求項１～１０の何れか一項に記載のアンテナ装置を複数有し、
前記複数のアンテナ装置は、互いの前記周辺導体同士が対向するように配置される、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、アンテナ装置、及びアンテナモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アンテナ装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。このアンテナ装置は、誘電体層の内部に配置される放射導体と、放射導体の周囲に配置される複数の柱状導体と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１９／０５４０９４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上述のようなアンテナ装置においては、放射導体から放射する信号の放射効率を向上させることが求められていた。

【0005】

そこで、本開示は、放射効率を向上できるアンテナ装置、及びアンテナモジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係るアンテナ装置は、誘電体層と、誘電体層に設けられる放射導体と、放射導体の法線方向から平面視した場合、放射導体の周囲に配置される複数の柱状導体と、を備え、法線方向から平面視した場合、複数の柱状導体の外側に周辺導体が配置される。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一側面によれば、放射効率を向上できるアンテナ装置、及びアンテナモジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態によるアンテナ装置の外観を示す略斜視図である。

【図2】本開示の一実施形態によるアンテナ装置の外観を示す略斜視図である。

【図3】本実施形態によるアンテナ装置の内部構造を説明するための模式図である。

【図4】アンテナ装置から誘電体層を削除した状態を示す略斜視図である。

【図5】アンテナモジュールを示す平面図である。

【図6】アンテナ装置を示す図である。

【図7】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図8】比較例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図9】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図10】変形例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図11】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図12】変形例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図13】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図14】変形例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図15】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図16】変形例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図17】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図18】変形例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図19】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図20】変形例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図21】シミュレーション結果を示すグラフである。

【図22】変形例に係るアンテナ装置を示す図である。

【図23】シミュレーション結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。

【0010】

図１は、本開示の一実施形態によるアンテナ装置１の外観を示す略斜視図であり、放射面側から見た状態を示している。図２は、本開示の一実施形態によるアンテナ装置１の外観を示す略斜視図であり、実装面側から見た状態を示している。 図３は、アンテナ装置１の内部構造を説明するための模式図であり、マザーボード５に実装した状態を模式的に示している。図４は、アンテナ装置１から誘電体層２～４を削除した状態を示す略斜視図である。

【0011】

以下、添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。

【0012】

図１及び図２は、本開示の一実施形態によるアンテナ装置１の外観を示す略斜視図であり、図１は放射面側から見た状態、図２は実装面側から見た状態を示している。

【0013】

図１及び図２に示すように、本実施形態によるアンテナ装置１は、誘電体層６０を含む。誘電体層６０は、第１の誘電体層２と、第２の誘電体層３と、第３の誘電体層４と、を有する。ｚ方向の負側から正側へ向かって、第３の誘電体層４、第１の誘電体層２、及び第２の誘電体層３が、この順で積層される。誘電体層６０は、Ｘ軸方向に長手方向を有する直方体の形状を有している。誘電体層６０は、上面６０ａと、底面６０ｂと、端面６０ｃ，６０ｄと、側面６０ｅ，６０ｆと、を備える。上面６０ａ、底面６０ｂはｚ方向に対向し、上面６０ａがｚ方向における正側に配置され、底面６０ｂがｚ方向における負側に配置される。端面６０ｃ、６０ｄはｘ方向に対向し、端面６０ｃがｘ方向における正側に配置され、端面６０ｄがｘ方向における負側に配置される。側面６０ｅ、６０ｆはｙ方向に対向し、側面６０ｅがｙ方向における正側に配置され、側面６０ｆがｙ方向における負側に配置される。

【0014】

アンテナ装置１は、アンテナ層ＡＮＴと、フィルタ層ＦＩＬと、フィルタ層ＦＩＬとアンテナ層ＡＮＴの間に積層された分配層ＤＩＶとを有している。

【0015】

アンテナ層ＡＮＴは、第１の誘電体層２と、第２の誘電体層３と、放射導体１０と、を有している。放射導体１０は、放射導体１０Ａ（第１の放射導体）と、放射導体１０Ｂ（第２の放射導体）と、を有している。図３に示す例では、放射導体１０Ａ，１０Ｂは、第２の誘電体層３に配置される。ただし、放射導体１０Ａ，１０Ｂは、第１の誘電体層２上に配置されて、第２の誘電体層３で覆われるような構成であってもよい。また、放射導体１０Ａ，１０Ｂは誘電体層の最表面である第２の誘電体層３の上面に配置されてもよい。また、アンテナ層ＡＮＴは、放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向である積層方向（ｚ方向）から見た平面視で、放射導体１０Ａを取り囲む複数のグラウンド導体１１Ａ（柱状導体）と、放射導体１０Ｂを取り囲む複数のグラウンド導体１１Ｂ（柱状導体）を有している。グラウンド導体１１Ａ，１１Ｂは、第１の誘電体層２を貫通するよう、ｚ方向に延在する柱状の導体である。複数のグラウンド導体１１Ａは、所定のｘｙ平面にてリング状のグラウンドリング１２Ａに接続され、複数のグラウンド導体１１Ｂは、所定のｘｙ平面にてリング状のグラウンドリング１２Ｂに接続されている。複数のグラウンド導体１１Ａ，１１Ｂに囲まれた空間には、後述する給電導体が設けられる。このように、グラウンド導体１１Ａは、放射導体１０Ａ、及び給電導体１３Ｖ，１３Ｈの周囲に配置される。グラウンド導体１１Ｂは、放射導体１０Ｂ、及び給電導体１４Ｖ，１４Ｈの周囲に配置される。複数のグラウンド導体１１Ａ，１１Ｂのｚ方向における正側の端部は、第２の誘電体層３に覆われている。

【0016】

分配層ＤＩＶは、第１の誘電体層２と、第１の誘電体層２に埋め込まれた導体パターンによって構成される。フィルタ層ＦＩＬは、第３の誘電体層４と、第３の誘電体層４に埋め込まれた導体パターンによって構成される。フィルタ層ＦＩＬ及び分配層ＤＩＶの詳細については後述する。フィルタ層ＦＩＬはマザーボードに対する実装面を構成する。実装面には、信号端子４０Ｖ，４０Ｈと、複数のグラウンド端子４０Ｇが設けられている。信号端子４０Ｖは垂直偏波のアンテナ信号を入出力するための端子であり、信号端子４０Ｈは水平偏波のアンテナ信号を入出力するための端子である。グラウンド端子４０Ｇにはグラウンド電位が与えられる。

【0017】

図３は、本実施形態によるアンテナ装置１の内部構造を説明するための模式図であり、マザーボード５に実装した状態を模式的に示している。

【0018】

図３に示すように、フィルタ層ＦＩＬと分配層ＤＩＶの間には、グラウンド導体Ｇ１が設けられ、分配層ＤＩＶとアンテナ層ＡＮＴの間には、グラウンド導体Ｇ２が設けられている。グラウンド導体Ｇ１は第３の誘電体層４と第１の誘電体層２の界面に設けられている。グラウンド導体Ｇ２は、第１の誘電体層２に埋め込まれている。

【0019】

フィルタ層ＦＩＬにはフィルタ回路パターン３０Ｖが設けられている。フィルタ回路パターン３０Ｖはバンドパスフィルタであり、信号端子４０Ｖに接続される。フィルタ回路パターン３０Ｖは、積層方向から見た平面視で複数のグラウンド導体３１に取り囲まれている。グラウンド導体３１（柱状導体）は、第３の誘電体層４を貫通するよう、ｚ方向に延在する柱状の導体である。図３には示されていないが、フィルタ層ＦＩＬには、信号端子４０Ｈに接続された別のフィルタ回路パターンも含まれている。

【0020】

分配層ＤＩＶは、分配回路パターン２０Ｖが設けられている。分配回路パターン２０Ｖは、フィルタ回路パターン３０Ｖから給電されるアンテナ信号を放射導体１０Ａ，１０Ｂに分配する回路である。分配回路パターン２０Ｖは、積層方向から見た平面視で複数のグラウンド導体２１（柱状導体）に取り囲まれている。グラウンド導体２１は、第１の誘電体層２を貫通するよう、ｚ方向に延在する柱状の導体である。図３には示されていないが、分配層ＤＩＶには、別のフィルタ回路パターンに接続された別の分配回路パターンも含まれている。第１の誘電体層２は、後述の給電導体１３Ｖ，１３Ｈ及び給電導体１４Ｖ，１４Ｈと、第３の誘電体層４との間に分配回路パターン２０Ｖを有する。

【0021】

図４は、アンテナ装置１から誘電体層２～４を削除した状態を示す略斜視図である。

【0022】

図４に示すように、複数のグラウンド導体１１Ａに囲まれた空間には、ｚ方向から見て放射導体１０Ａと重なる給電導体１３Ｖ，１３Ｈ（第１の給電導体）が設けられている。給電導体１３Ｖ，１３Ｈは、放射導体１０Ａと結合する。第１の誘電体層２が、給電導体１３Ｖ，１３Ｈを有する。このうち、給電導体１３Ｖはｙ方向を長手方向とする導体パターンであり、放射導体１０Ａに垂直偏波のアンテナ信号ＳＶを供給する。一方、給電導体１３Ｈはｘ方向を長手方向とする導体パターンであり、放射導体１０Ａに水平偏波のアンテナ信号ＳＨを供給する。給電導体１３Ｖ，１３Ｈは、それぞれ導体パターンの一方の端部寄りの位置において、フィルタ回路パターン３０Ｖ及び分配回路パターン２０Ｖ（図３参照）を介してアンテナ信号が供給される。そのため、放射導体１０Ａに対する給電導体１３Ｖの給電位置は、放射導体１０Ａに対する給電導体１３Ｈの給電位置と９０°異なっている。

【0023】

複数のグラウンド導体１１Ｂに囲まれた空間には、ｚ方向から見て放射導体１０Ｂと重なる給電導体１４Ｖ，１４Ｈ（第２の給電導体）が設けられている。給電導体１４Ｖ，１４Ｈは、放射導体１０Ｂと結合する。第１の誘電体層２が、給電導体１４Ｖ，１４Ｈを有する。このうち、給電導体１４Ｖはｙ方向を長手方向とする導体パターンであり、放射導体１０Ｂに垂直偏波のアンテナ信号ＳＶを供給する。一方、給電導体１４Ｈはｘ方向を長手方向とする導体パターンであり、放射導体１０Ｂに水平偏波のアンテナ信号ＳＨを供給する。給電導体１４Ｖ，１４Ｈは、それぞれ導体パターンの一方の端部寄りの位置において、フィルタ回路パターン３０及び分配回路パターン２０Ｖ（図３参照）を介してアンテナ信号が供給される。そのため、放射導体１０Ｂに対する給電導体１４Ｖの給電位置は、放射導体１０Ｂに対する給電導体１４Ｈの給電位置と９０°異なっている。

【0024】

アンテナ層ＡＮＴの下方には、大面積のグラウンド導体Ｇ１～Ｇ３が設けられている。グラウンド導体Ｇ１～Ｇ３は、給電導体１３Ｖ，１３Ｈ及び給電導体１４Ｖ，１４Ｈよりもｚ軸方向の負側に配置される。グラウンド導体Ｇ１とグラウンド導体Ｇ２に挟まれた領域は分配層ＤＩＶである。グラウンド導体Ｇ１とグラウンド導体Ｇ２は、複数のグラウンド導体２１によって接続されている。ここで、グラウンド導体Ｇ１，Ｇ２はいずれも、ｚ方向から見た平面視で、複数のグラウンド導体１１Ａに囲まれた空間と重なる領域Ｓ１と、複数のグラウンド導体１１Ｂに囲まれた空間と重なる領域Ｓ２と、領域Ｓ１と領域Ｓ２を接続する領域Ｓ３を有している。そして、領域Ｓ３のｙ方向における幅は、領域Ｓ１，Ｓ２のｙ方向における幅よりも狭い。これにより、グラウンド導体Ｇ１，Ｇ２を介した放射導体１０Ａ，１０Ｂの相互干渉が低減することから、放射導体１０Ａと放射導体１０Ｂの独立性が高められる。

【0025】

グラウンド導体Ｇ１とグラウンド導体Ｇ３に挟まれた領域はフィルタ層ＦＩＬである。グラウンド導体Ｇ１とグラウンド導体Ｇ３は、複数のグラウンド導体３１（柱状導体）によって接続されている。グラウンド導体Ｇ３のｙ方向における幅は一定であっても構わない。

【0026】

図５に示すように、アンテナモジュール１００は、アンテナ装置１を複数有する。アンテナモジュール１００は、基板１０１上に複数のアンテナ装置１を配列させることによって設けられる。図５に示す例では、アンテナ装置１は、ｙ方向に８個、ｘ方向に４個の配列で並んでいる。ただし、アンテナモジュール１００のアンテナ装置１の数は特に限定されない。

【0027】

次に、図６を参照して、アンテナモジュール１００にて配列されているアンテナ装置１の更に詳細な構成について、他のアンテナ装置１との位置関係とともに説明する。図６は、Ｙ軸方向に互いに隣り合うように配列された二つのアンテナ装置１が示されている。図６（ａ）は、アンテナ装置１の配列をｙ方向の正側から見た側面図である。図６（ｂ）は、アンテナ装置１の配列をｚ方向の正側から見た平面図である。図６（ｃ）は、アンテナ装置１の配列をｙ方向の負側から見た側面図である。なお、本明細書では「上側」、「上面」などの方向性を示す表現が用いられるが、鉛直上方のみに限定されるものではない。同様に、「下側」などの方向性を示す表現が用いられるが、鉛直下方のみに限定されるものではない。

【0028】

図６（ｂ）には、上述の放射導体１０Ａ，１０Ｂが示されている。また、放射導体１０Ａ，１０Ｂの周囲に配置されるグラウンド導体５０Ａ，５０Ｂが示されている。グラウンド導体５０Ａは、放射導体１０Ａの周囲に配置される複数の柱状導体であるグラウンド導体１１Ａ，２１，３１と、グラウンドリング１２Ａと、グラウンド導体Ｇ１，Ｇ２と、を備える。グラウンド導体５０Ａは、放射導体１０Ａの周囲に配置される複数の柱状導体であるグラウンド導体１１Ａ，２１，３１と、グラウンドリング１２Ａと、を備える（図４参照）。グラウンド導体５０Ｂは、放射導体１０Ｂの周囲に配置される複数の柱状導体であるグラウンド導体１１Ｂ，２１，３１と、グラウンドリング１２Ｂと、グラウンド導体Ｇ１，Ｇ２と、を備える（図４参照）。なお、グラウンド導体１１Ａ，１１Ｂ，２１，３１をまとめて柱状導体５１と称する場合がある。

【0029】

グラウンド導体５０Ａ，５０Ｂは、放射導体１０Ａ，１０Ｂを四方から取り囲む辺部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを有する。辺部５０ａは、ｘ方向の正側においてｙ方向に延びる。辺部５０ｂは、ｘ方向の負側においてｙ方向に延びる。辺部５０ｃは、ｙ方向の正側においてｘ方向に延びる。辺部５０ｄは、ｙ方向の負側においてｘ方向に延びる。各辺部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、平面視において各辺部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄが延びる方向に配列された複数の柱状導体５１を有する。これにより、グラウンド導体５０Ａ，５０Ｂは、放射導体１０Ａ，１０Ｂの周囲に配置される複数の柱状導体５１を有する。

【0030】

グラウンド導体５０Ａの複数の柱状導体５１は、ｙ方向（第１の方向）における誘電体層６０の第１の端部６１と放射導体１０Ａとの間に配置される複数の第１の柱状導体５２を有する。本実施形態では、側面６０ｅ，６０ｆが第１の端部６１に該当する。辺部５０ｃ，５０ｄが第１の柱状導体５２を有する。グラウンド導体５０Ａの複数の柱状導体５１は、ｙ方向と直交するｘ方向（第２の方向）における誘電体層６０の第２の端部６２と放射導体１０Ａとの間に配置される複数の第２の柱状導体５３と、を含む。本実施形態では、端面６０ｄが第２の端部６２に該当する。辺部５０ｂが第２の柱状導体５３を有する。

【0031】

グラウンド導体５０Ｂの複数の柱状導体５１は、ｙ方向（第１の方向）における誘電体層６０の第１の端部６１と放射導体１０Ｂとの間に配置される複数の第１の柱状導体５２を有する。本実施形態では、側面６０ｅ，６０ｆが第１の端部６１に該当する。辺部５０ｃ，５０ｄが第１の柱状導体５２を有する。グラウンド導体５０Ｂの複数の柱状導体５１は、ｙ方向と直交するｘ方向（第２の方向）における誘電体層６０の第２の端部６２と放射導体１０Ｂとの間に配置される複数の第２の柱状導体５３と、を含む。本実施形態では、端面６０ｃが第２の端部６２に該当する。辺部５０ａが第２の柱状導体５３を有する。

【0032】

複数の第１の柱状導体５２と誘電体層６０の第１の端部６１との間の距離を第１の距離Ｌ１とする。本実施形態では、グラウンド導体５０Ａ，５０Ｂの辺部５０ｃと側面６０ｅとの間のｙ方向における距離、辺部５０ｄと側面６０ｆとの間のｙ方向における距離が、第１の距離Ｌ１に該当する。複数の第２の柱状導体５３と誘電体層６０の第２の端部６２までの距離を第２の距離Ｌ２とする。本実施形態では、グラウンド導体５０Ａの辺部５０ｂと端面６０ｄとの間のｘ方向における距離が、第２の距離Ｌ２に該当する。また、グラウンド導体５０Ｂの辺部５０ａと端面６０ｃとの間のｘ方向における距離が、第２の距離Ｌ２に該当する。複数の第１の柱状導体５２と誘電体層６０の第１の端部６１との第１の距離Ｌ１は、複数の第２の柱状導体５３と誘電体層６０の第２の端部６２までの第２の距離Ｌ２より小さい。具体的に、第１の距離Ｌ１は、１００～５００μｍに設定されてよい。第２の距離Ｌ２は、第１の距離Ｌ１の１５０％～３００％の寸法に設定されてよい。

【0033】

放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向（ｚ方向）から平面視した場合、複数の第１の柱状導体５２の外側に周辺導体７０が配置される。周辺導体７０は、ｙ方向における正側（一方側）の複数の第１の柱状導体５２、及びｙ方向における負側（他方側）の複数の第１の柱状導体５２のそれぞれの外側に配置される。具体的に、周辺導体７０は、ｙ方向における正側の辺部５０ｃの複数の第１の柱状導体５２よりも、ｙ方向の正側における外側に配置される。周辺導体７０は、ｙ方向における負側の辺部５０ｄの複数の第１の柱状導体５２よりも、ｙ方向の負側における外側に配置される。なお、周辺導体７０は、複数の第２の柱状導体５３の外側に配置されていてもよい。周辺導体７０は、放射導体１０Ａの周囲に配置される複数の柱状導体５１のうちｘ方向における負側の辺部５０ｂの複数の第２の柱状導体５３、及び放射導体１０Ｂの周囲に配置される複数の柱状導体５１のうちｘ方向における正側の辺部５０ａの複数の第２の柱状導体５３のそれぞれの外側に配置されてもよい。

【0034】

周辺導体７０は、第１の周辺導体７０Ａと、第２の周辺導体７０Ｂと、を含む。第１の周辺導体７０Ａは、放射導体１０Ａの周囲に配置される複数の第１の柱状導体５２の外側に位置する。第２の周辺導体７０Ｂは、放射導体１０Ｂの周囲に配置される複数の第１の柱状導体５２の外側に位置する。第１の周辺導体７０Ａと第２の周辺導体７０Ｂは、互いに離間している。第１の周辺導体７０Ａは、ｘ方向において放射導体１０Ａに対応する位置に配置される。第２の周辺導体７０Ｂは、ｘ方向において第１の周辺導体７０Ａよりもｘ方向の正側へ離間した位置に配置される。第２の周辺導体７０Ｂは、ｘ方向において放射導体１０Ｂに対応する位置に配置される。

【0035】

周辺導体７０は、放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向（ｚ方向）に沿って広がる誘電体層６０の側面６０ｅ，６０ｆ上に配置される。ｙ方向の正側の周辺導体７０Ａ，７０Ｂは、誘電体層６０の側面６０ｅ上に配置される（図６（ａ）参照）。ｙ方向の負側の周辺導体７０Ａ，７０Ｂは、誘電体層６０の側面６０ｆ上に配置される（図６（ｃ）参照）。

【0036】

図６（ｂ）に示すように、周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｘ方向における両縁は、複数の第１の柱状導体５２のｘ方向における両端に位置する柱状導体よりも内側に位置する。周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｘ方向の正側の縁は、グラウンド導体５０Ａ，５０Ｂの辺部５０ｃ，５０ｄのｘ方向における正側の端部（辺部５０ａの位置）よりもｘ方向の負側に位置する。周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｘ方向の負側の縁は、グラウンド導体５０Ａ，５０Ｂの辺部５０ｃ，５０ｄのｘ方向における負側の端部（辺部５０ｂの位置）よりもｘ方向の正側に位置する。

【0037】

周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｘ方向における寸法は、放射導体１０Ａ，１０Ｂのｘ方向における寸法より大きい。周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｘ方向における両縁は、放射導体１０Ａ，１０Ｂのｘ方向における両端よりも外側に位置する。周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｘ方向の正側の縁は、放射導体１０Ａ，１０Ｂのｘ方向における正側の端部よりもｘ方向の正側に位置する。周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｘ方向の負側の縁は、放射導体１０Ａ，１０Ｂのｘ方向における負側の端部よりもｘ方向の負側に位置する。

【0038】

図６（ａ）（ｃ）に示すように、周辺導体７０Ａ，７０Ｂの放射導体１０Ａ、１０Ｂの法線方向における下側（ｚ方向の負側）の縁７０ａは、誘電体層６０の法線方向における下側の底面６０ｂと離間している。周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｚ方向の負側の縁は、誘電体層６０の底面６０ｂに対して、ｚ方向の正側へ離間した位置に配置される。本実施形態では、周辺導体７０Ａ，７０Ｂの放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向における下側（ｚ方向の負側）の縁は、誘電体層６０の側面６０ｅ，６０ｆ上において、分配層ＤＩＶと重なる。

【0039】

周辺導体７０Ａ，７０Ｂの放射導体１０Ａ、１０Ｂの法線方向における上側（ｚ方向の正側）の縁は、誘電体層６０の法線方向における上側の上面６０ａと離間している。周辺導体７０Ａ，７０Ｂのｚ方向の正側の縁は、誘電体層６０の上面６０ａに対して、ｚ方向の負側へ離間した位置に配置される。本実施形態では、周辺導体７０Ａ，７０Ｂの放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向における上側（ｚ方向の正側）の縁は、誘電体層６０の側面６０ｅ，６０ｆ上において、第２の誘電体層３のアンテナ層ＡＮＴと重なる。

【0040】

周辺導体７０は、分配層ＤＩＶとアンテナ層ＡＮＴの間に設けられるグラウンド導体Ｇ２と接続されていない。すなわち、グラウンド導体Ｇ２は、側面６０ｅ，６０ｆまで及んでおらず、周辺導体７０Ａ，７０Ｂと電気的に接続されていない。また、周辺導体７０は、グラウンド導体５０Ａ,５０Ｂと接続されていない。

【0041】

図６（ｂ）に示すように、複数のアンテナ装置１は、互いの周辺導体７０同士が対向するように配置される。ｙ方向の正側のアンテナ装置１は、ｙ方向の負側の側面６０ｆに周辺導体７０Ａ，７０Ｂを有する。ｙ方向の負側のアンテナ装置１は、ｙ方向の正側の側面６０ｅに周辺導体７０Ａ，７０Ｂを有する。ｙ方向の正側のアンテナ装置１の側面６０ｆの周辺導体７０Ａ，７０Ｂと、ｙ方向の負側のアンテナ装置１の側面６０ｅの周辺導体７０Ａ，７０Ｂとは、ｙ方向において互いに対向する。

【0042】

次に、本実施形態に係るアンテナ装置１、及びアンテナモジュール１００の作用・効果について説明する。

【0043】

本実施形態に係るアンテナ装置１は、誘電体層６０と、誘電体層６０に設けられる放射導体１０Ａ，１０Ｂと、放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向から平面視した場合、放射導体１０Ａ，１０Ｂの周囲に配置される複数の柱状導体５１と、を備える。放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向から平面視した場合、複数の柱状導体５１の外側に周辺導体７０が配置される。このように、柱状導体５１の外側に周辺導体７０を配置することで、隣のアンテナ装置１との電磁的な結合を周辺導体７０によって抑制することができる。以上より、アンテナ装置１の放射効率を向上できる。

【0044】

複数の柱状導体５１は、ｙ方向における誘電体層６０の第１の端部６１と放射導体１０Ａ，１０Ｂとの間に配置される複数の第１の柱状導体５２と、ｙ方向と直交するｘ方向における誘電体層６０の第２の端部６２と放射導体１０Ａ，１０Ｂとの間に配置される複数の第２の柱状導体５３と、を含む。複数の第１の柱状導体５２と誘電体層６０の第１の端部６１との第１の距離Ｌ１は、複数の第２の柱状導体５３と誘電体層６０の第２の端部６２までの第２の距離Ｌ２より小さい。周辺導体７０は、法線方向から平面視した場合、複数の第１の柱状導体５２の外側に配置されてよい。

【0045】

複数の第１の柱状導体５２と誘電体層６０の第１の端部６１との第１の距離Ｌ１は、複数の第２の柱状導体５３と誘電体層６０の第２の端部６２までの第２の距離Ｌ２より小さい。そのため、第１の柱状導体５２の方が、誘電体層６０の端部との距離が近い。このような第１の柱状導体５２の外側に周辺導体７０を配置することで、隣のアンテナ装置１との電磁的な結合を周辺導体７０によって抑制することができる。以上より、アンテナ装置１の放射効率を向上できる。

【0046】

ここで、図８を参照して比較例に係るアンテナ装置２００について説明する。アンテナ装置２００は、周辺導体７０を有していない点で、図６に示すアンテナ装置１と相違する。当該アンテナ装置２００をｙ方向に三つ配列したアンテナモジュールを作成し、２４．２５～２７．５ＧＨｚの周波数で調整して「Ｐｏｌ Ｖ」に関する特性を電磁界シミュレーションにより求めた。シミュレーション結果を図９に示す。比較例に係るアンテナ装置２００においては、隣のアンテナとの「ｃｏｕｐｌｉｎｇ（結合）」が大きくなる。そのため２５ＧＨｚ付近での「ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（放射効率）」の低下が起きていることが確認された。アンテナモジュールにおいては、アンテナ装置１同士の間の隙間にシールドを入れることがのぞまれるが、隙間が狭いために当該シールドを配置することが難しいという問題がある。

【0047】

これに対し、図６に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を図７に示す。図７に示すように、比較例の図９の結果に比して、「ｃｏｕｐｌｉｎｇ（結合）」、「ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（放射効率）」について良好な結果が得られている。また、図７（ｂ）に示すように、比較例の図９の結果に比して、「ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ（リターンロス）」を低減することができた。これにより、周辺導体７０を設けることで放射効率が向上することが確認された。

【0048】

周辺導体７０は、ｙ方向における一方側の複数の第１の柱状導体５２、及びｙ方向における他方側の複数の第１の柱状導体５２のそれぞれの外側に配置されてよい。この場合、周辺導体がｙ方向における一方側にのみ配置されるアンテナ装置１（図２２参照）に比して、広帯域で放射効率を向上することができる。

【0049】

周辺導体７０のｘ方向における両縁は、複数の第１の柱状導体５２のｘ方向における両端に位置する柱状導体よりも内側に位置してよい。この場合、周辺導体７０が必要以上に広くなることを抑制することで、アンテナ装置１の放射効率を向上することができる。

【0050】

周辺導体７０は、放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向に沿って広がる誘電体層６０の側面６０ｅ，６０ｆ上に配置されてよい。この場合、周辺導体７０は、隣のアンテナ装置１との電磁的な結合を十分に抑制することで、放射効率を向上することができる。

【0051】

周辺導体７０の放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向における下側の縁７０ａは、誘電体層６０の法線方向における下側の底面６０ｂと離間していてよい。この場合、周辺導体７０が必要以上に広くなることを抑制することで、アンテナ装置１の放射効率を向上することができる。

【0052】

誘電体層６０は、放射導体１０Ａ，１０Ｂと結合する給電導体１３Ｖ，１３Ｈが配置されるアンテナ層ＡＮＴと、導体パターンで構成されるフィルタ層ＦＩＬと、アンテナ層ＡＮＴとフィルタ層ＦＩＬとの間に配置される分配層ＤＩＶと、を備え、周辺導体７０の放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向における下側の縁７０ａは、放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向に沿って広がる誘電体層６０の側面６０ｅ，６０ｆ上において、分配層ＤＩＶと重なってよい。

【0053】

アンテナ層ＡＮＴと分配層ＤＩＶの間にグラウンド導体Ｇ２を備え、周辺導体７０は、グラウンド導体Ｇ２と接続されていなくてよい。この場合、周辺導体７０がグラウンド導体Ｇ２と接続されることによる放射効率の低下を抑制することができる。

【0054】

放射導体１０は、ｘ方向に並置される放射導体１０Ａ（第１の放射導体）及び放射導体（第２の放射導体）を有し、周辺導体７０は、放射導体１０Ａの周囲に配置される複数の第１の柱状導体５２の外側に位置する第１の周辺導体７０Ａと、放射導体１０Ｂの周囲に配置される複数の第１の柱状導体５２の外側に位置する第２の周辺導体７０Ｂと、を含み、第１の周辺導体７０Ａと第２の周辺導体７０Ｂは、互いに離間していてよい。この場合、周辺導体７０が必要以上に広くなることを抑制し、放射効率を向上できる。

【0055】

本実施形態に係るアンテナモジュール１００は、上述のアンテナ装置１を複数有し、複数のアンテナ装置１は、互いの周辺導体７０同士が対向するように配置されてよい。この場合、対向する周辺導体７０同士が、隣り合うアンテナ装置１同士の電磁的な結合を抑制し、広帯域で放射効率を向上することができる。

【0056】

本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。

【0057】

周辺導体７０Ａ，７０Ｂの下側の縁７０ａ及び上側の縁７０ｂの位置は上述の実施形態に限定されない。例えば、図１０に示すアンテナ装置１を採用してもよい。図１０に示すアンテナ装置１では、周辺導体７０が全体的に図６に示す周辺導体７０より、下側に０．５ｍｍずらして配置されている。下側の縁７０ａがフィルタ層ＦＩＬと重なる位置に配置されている。また、上側の縁７０ｂが第１の誘電体層２と重なる位置に配置されている。図１１は、図１０に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を示す。図１１に示すように、比較例の図９の結果に比して、「ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（放射効率）」について良好な結果が得られている。また、図１１（ｂ）に示すように、比較例の図９の結果に比して、「ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ（リターンロス）」を低減することができた。ただし、図７の方が周波数範囲は広いため、周辺導体７０をアンテナ層ＡＮＴに極力近い位置に設けることで放射効率が向上することが確認された。

【0058】

図１２に示すように、放射導体１０Ａ，１０Ｂの法線方向から平面視した場合、複数の柱状導体５１の外側であって、誘電体層６０の法線方向における上側の上面６０ａ上には、周辺導体７０と連結される上面導体７１が配置されてよい。周辺導体７０の上側の縁７０ｂは、誘電体層６０の上面６０ａまで達している。そして、周辺導体７０の上側の縁７０ｂから誘電体層６０の上面６０ａのｙ方向における内側へ向かって、上面導体７１が延びている。図１３は、図１２に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を示す。図１３に示すように、比較例の図９の結果に比して、「ｃｏｕｐｌｉｎｇ（結合）」、「ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（放射効率）」について良好な結果が得られている。図１３（ｂ）に示すように、比較例の図９の結果に比して、「ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ（リターンロス）」を低減することができた。

【0059】

図１４に示すように、周辺導体７０を誘電体層６０のｘ方向における中央位置に一つ配置してもよい。図１５は、図１４に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を示す。図１５に示すように、比較例の図９の結果に比して各特性について良好な結果が得られた。なお、図１５の結果よりも、図６のアンテナ装置１の結果は、アンテナ装置１同士の結合が強くなることを抑制し、放射効率が向上することを確認できた。

【0060】

図１６に示すアンテナ装置１を採用してもよい。図１６に示すアンテナ装置１では、周辺導体７０の下側の縁７０ａが誘電体層６０の底面６０ｂに達し、上側の縁７０ｂが誘電体層６０の上面６０ａに達している。図１７は、図１６に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を示す。図１７に示すように、比較例の図９の結果に比して各特性について良好な結果が得られた。なお、図１７の結果よりも、図６のアンテナ装置１の結果は、放射効率が向上することを確認できた。

【0061】

図１８に示すアンテナ装置１を採用してもよい。図１８に示すアンテナ装置１では、周辺導体７０が、グラウンド導体Ｇ２と接続されている。ここでは、グラウンド導体Ｇ２が誘電体層６０の端部まで延びることにより、周辺導体７０と接続されている。図１９は、図１８に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を示す。図１９では、「Ｐｏｌ Ｖ」及び「Ｐｏｌ Ｈ」のシミュレーション結果が示されている。図１９に示すように、「Ｐｏｌ Ｈ」の放射効率が低下した。

【0062】

図２０に示すアンテナ装置１を採用してもよい。図２０に示すアンテナ装置１では、周辺導体７０が誘電体層６０の内部に配置されている。図２１は、図２０に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を示す。図２１に示すように、比較例の図９の結果に比して各特性について良好な結果が得られた。なお、図２１の結果よりも、図６のアンテナ装置１の結果は、放射効率が向上することを確認できた。

【0063】

図２２に示すアンテナ装置１を採用してもよい。図２２に示すアンテナ装置１では、周辺導体７０がｙ方向における一方側にのみ配置されている。図２３は、図２２に示すアンテナ装置１を三つ配列したアンテナモジュールについてのシミュレーション結果を示す。図２３に示すように、比較例の図９の結果に比して各特性について良好な結果が得られた。なお、図２３の結果よりも、図６のアンテナ装置１の結果は、放射効率が向上することを確認できた。

【0064】

本開示に係る技術には、以下の構成例が含まれるが、これに限定されるものではない。

【0065】

［形態１］
誘電体層と、
前記誘電体層に設けられる放射導体と、
前記放射導体の法線方向から平面視した場合、前記放射導体の周囲に配置される複数の柱状導体と、を備え、

前記法線方向から平面視した場合、前記複数の柱状導体の外側に周辺導体が配置される、アンテナ装置。
［形態２］
前記複数の柱状導体は、
第１の方向における前記誘電体層の第１の端部と前記放射導体との間に配置される複数の第１の柱状導体と、
前記第１の方向と直交する第２の方向における前記誘電体層の第２の端部と前記放射導体との間に配置される複数の第２の柱状導体と、を含み、
前記複数の第１の柱状導体と前記誘電体層の第１の端部との第１の距離は、前記複数の第２の柱状導体と前記誘電体層の第２の端部までの第２の距離より小さく、
前記周辺導体は、前記法線方向から平面視した場合、前記複数の第１の柱状導体の外側に配置される、形態１に記載のアンテナ装置。
［形態３］
前記周辺導体は、前記第１の方向における一方側の前記複数の第１の柱状導体、及び前記第１の方向における他方側の前記複数の第１の柱状導体のそれぞれの外側に配置される、形態２に記載のアンテナ装置。
［形態４］
前記周辺導体の前記第２の方向における両縁は、前記複数の第１の柱状導体の前記第２の方向における両端に位置する柱状導体よりも内側に位置する、形態２または３に記載のアンテナ装置。
［形態５］
前記周辺導体は、前記放射導体の法線方向に沿って広がる前記誘電体層の側面上に配置される、形態１～４の何れか一項に記載のアンテナ装置。
［形態６］
前記放射導体の法線方向から平面視した場合、前記複数の柱状導体の外側であって、前記誘電体層の前記法線方向における上側の上面上には、前記周辺導体と連結される上面導体が配置される、形態１～５の何れか一項に記載のアンテナ装置。
［形態７］
前記周辺導体の前記放射導体の前記法線方向における下側の縁は、前記誘電体層の前記法線方向における下側の底面と離間している、形態１～６の何れか一項に記載のアンテナ装置。
［形態８］
前記誘電体層は、
前記放射導体と結合する給電導体が配置されるアンテナ層と、
導体パターンで構成されるフィルタ層と、
前記アンテナ層と前記フィルタ層との間に配置される分配層と、を備え、
前記周辺導体の前記放射導体の前記法線方向における下側の縁は、前記放射導体の法線方向に沿って広がる前記誘電体層の側面上において、分配層と重なる、形態１～７の何れか一項に記載のアンテナ装置。
［形態９］
前記アンテナ層と前記分配層の間にグラウンド導体を備え、
前記周辺導体は、前記グラウンド導体と接続されていない、形態８に記載のアンテナ装置。
［形態１０］
前記放射導体は、前記第２の方向に並置される第１及び第２の放射導体を有し、
前記周辺導体は、
前記第１の放射導体の周囲に配置される前記複数の第１の柱状導体の外側に位置する第１の周辺導体と、
前記第２の放射導体の周囲に配置される前記複数の第１の柱状導体の外側に位置する第２の周辺導体と、を含み、
前記第１の周辺導体と前記第２の周辺導体は、互いに離間している、形態２～４の何れか一項に記載のアンテナ装置。
［形態１１］
形態１～１０の何れか一項に記載のアンテナ装置を複数有し、
前記複数のアンテナ装置は、互いの前記周辺導体同士が対向するように配置される、アンテナモジュール。

【符号の説明】

【0066】

１…アンテナ装置、１０…放射導体、１０Ａ…放射導体（第１の放射導体）、１０Ｂ…放射導体（第２の放射導体）、１３Ｈ，１３Ｖ…給電導体、１４Ｈ，１４Ｖ…給電導体、５１…柱状導体、５２…第１の柱状導体、５３…第２の柱状導体、６０…誘電体層、７０…周辺導体、７０Ａ…第１の周辺導体、７０Ｂ…第２の周辺導体、７１…上面導体、ＡＮＴ…アンテナ層、ＤＩＶ…分配層、ＦＩＬ…フィルタ層、Ｇ２…グラウンド導体。

【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】